JPH0350359A - エンジンの回転数制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エンジンの回転数制御装置に係わり、特に非
アイドル状態からアイドル状態に移行した場合の回転数
の制御に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のエンジンの回転数制御装置は、非アイドリング時
にオープンループ制御を行ない、アイドリング時にクロ
ーズドループ制御を行なうものがある。

上記オープンループ制御はエンジンのスロットル弁をバ
イパスするバイパス導管に設けられた空気制御弁の開度
を一定にするものである。

上記クローズドループ制御は、エンジンの運転状態例え
ば電気負荷を投入しているか否か、自動変速機はニュー
トラルレンジかドライブレンジか、エンジンの冷却水温
等に基づいて目標回転数と基本空気量を求め、目標回転
数と実回転数の偏差からこの偏差をなくす方向のフィー
ドバック補正量を学習により求め、基本空気量とフィー
ドバック補正量との和を制御量として空気制御弁の開度
を制御するものである。即ち、クローズドループ制御は
実回転数を目標回転数に収束させるための制御である。

非アイドル状態からアイドル状態に移行した時から直ち
にクローズドループ制御を行なうと空気制御弁を閉じ過
ぎてしまうために実回転数が目標回転数より一時的に大
幅に低下し、最悪の場合エンストが発生する。

これに対処するために、アイドル状態に移行した時から
所定時間経過時にクローズドループ制御を開始するエン
ジンの回転数制御装置がある。

なお、エンジンの燃料供給量は空気供給量に応じて定ま
るから、空気供給量を制御すれば実回転数を制御する事
ができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のエンジンの回転数制御装置は以上のようなので、
アイドル状態に移行した時を所定時間計測時の基準にし
ているために、所定時間経過した時のクローズドループ
制御の開始時には実回転数が低いか又は高い状態の場合
があり、フィードハック補正量が適当にならないために
実回転数の余分な低下又は上昇を招き、最悪の場合エン
スＩ・を招くなどの課題があった。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたも
ので、アイドル状態時に実回転数が所定回転数以下にな
った時からその状態で所定時間経過後にクローズドルー
プ制御を行なうようにし、実回転数を目標回転数に円滑
に収束させることのできるエンジンの回転数制御装置を
得る事を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のエンジンの回転数制御装置は、アイドル状態検
出手段と、アイドル制御時にフィードバック制御してエ
ンジンの吸入空気量を制御するクローズドループ制御手
段を備えた装置において、アイドル状態に移行後、実回
転数が所定回転数以下になった時からその状態で所定時
間経過後に、クローズドループ制御手段はフィードバッ
ク制御を行なうようにしたものである。

〔作　用〕

本発明におけるエンジンの回転数制御装置は、実回転数
がアイドル状態で所定回転数以下になった時から所定時
間経過した時には目標回転数に近く、この時からクロー
ズドループ制御手段がフィードバック制御を開始する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るエンジンの回転数制御
装置等を示す構成図である。同図において、１は例えば
自動車等に塔載されたエンジンで、エアクリーナ２、吸
気管３、吸気分岐管４を経て主な空気を吸入し、燃料が
吸気管３に設けられた単体の電磁式燃料噴射弁５から噴
射供給される。

この燃料量は例えば吸気管３内の圧力を絶対圧で検出す
る圧力センサ６の出力信号に基づいて燃料制御システム
（図示せず）によって決定される。

７は運転者によるアクセルペダル（図示せず）の任意の
操作によりエンジン１の主吸入空気量を調整するスロッ
トル弁、８はスロットル弁７の開度を検出するスロット
ル開度センサ、９はスロットル弁７の全閉を検出するア
イドルスイッチで、検出時にオンになる。

１０は電磁式燃料噴射弁５の下流側のスロットル弁７を
バイパスするように設けられたバイパス導管、１１はバ
イパス導管１０間に設けられた空気制御弁である。バイ
パス導管１０の一端は電磁式燃料噴射弁５とスロットル
弁７との間に設けられた空気導入口に接続され、また、
バイパス導管１０の他端は、スロットル弁７の下流部に
設けられた空気導出口に接続されている。

空気制御弁１１は、例えば印加される駆動信号のデユー
ティ比に応じた開度になる電磁制御弁が用いられ、バイ
パス導管１０の流路断面積をそのデユーティ比に比例し
て制御する。

エンジン１の点火装置は、エンジン１の運転状態パラメ
ータから点火信号を形成する点火制御システム（図示せ
ず）に接続され、この点火信号に応じて点火コイル１２
の１次電流をオン・オフ制御するイグナイタ１３、点火
コイル１２、ディストリビュータ（図示せず）、点火プ
ラグ（図示せず）等から構成されている。

１４はエンジン１の温度を代表する例えば冷却水温を検
出する冷却水温センサ、１５は例えば工アコン等の補機
類の負荷を投入するための電気負荷スイッチ、１６は自
動変速機のトルコン信号を伝達する信号線、１７は車軸
の回転速度に比例した周波数のパルス信号を出力し、車
速を検出する車速センサである。１８ばエンジン１の排
気管、１９は触媒で、エンジン１により燃焼された混合
気は排気ガスとなって浄化されて外部に排出される。

２０はバッテリ２１からキースイッチ２２を介して電力
を供給されて作動する電子式制御ユニットで、アイドル
スイッチ９と車速センサ１７からの出力信号からアイド
ル状態か否かを判定し、点火コイル１２の１次側の点火
信号、冷却水温センサ１４からの信号、電気負荷スイッ
チ１５や信号線１６からの信号に基づいて空気制御弁１
１のクローズドループ制御時の制御量を求め、又はオー
ブンループ制御時の制御量を求めて空気制御弁１１を駆
動制御する。この電子式制御ユニット２０はアイ・ドル
状態になって実回転数が所定回転数以下になった時から
その状態が所定時間経過した時にオープンループ制御か
らクローズドループ制御に移行させる。

次に、第２図により電子式制御ユニット２０について説
明する。１００はマイクロコンピュータで、所定のプロ
グラムに従ってアイドル回転の制御量を算出するＣ　Ｐ
　Ｕ−２００、エンジン１の回転周期を計測するための
フリーランニングのカウンタ２０１．ＣＰｔ１２００に
よってトリガーされて作動開始し、所定時間（Ｔ）後に
タイムアンプ信号を出力し、リセットされて初期状態に
戻るセルフ型の第１のタイマ２０２、アナログ入力信号
をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２０３、デジタ
ル信号をそのまま入力するための入力ポート２０４、ワ
ークメモリとしてのＲＡＭ２０５、第３図等のフローを
プログラムにして格納しているＲＯＭ２０６、駆動信号
を出力するための出力ポート２０７、空気制御弁１１に
印加する駆動信号のデユーティ比り等を計時する第２の
タイマ２０８、コモンバス２０９等から構成されている
。１０１は第１人力インタフェイス回路で、点火コイル
１２の１次側点火信号を波形整形して割込み信号にして
マイクロコンピュータ１００に入力する。

この割込み信号が発生するとＣＰＵ２００はカウンタ２
０１の値を読取り、前回の値との差からエンジン回転数
の周期を算出してＲＡＭ２０５に格納する。１０２は第
２人力インタフェイス回路で、冷却水温センサ１４の出
力信号を、ノイズ分を除去したり等してＡ／Ｄ変換器２
０３に出力する。

１０３は第３人力インタフェイス回路で、アイドル回転
・７チ９のオン信号、電気負荷スイッチ１５のオン信号
、信号線１６からのニュートラルセーフティ信号、車速
センサ１７のパルスを所定レベルにして入力ポート２０
４に出力する。１０４は出力インクフェイス回路で、出
力ポート２０７からの駆動信号を増幅等して空気制御弁
１１に出力する。１０５は電源回路で、キースイッチ２
２のオン時にバッテリ２１の電圧を定電圧にしてマイク
ロコンピュータ１００に供給する。

次に、第３図を主に参照して、動作について説明する。

まずステップＳ１では、アイドルスイッチ９がオンでか
つ車速センサ１７がパルスを発生しない車輌停止か否か
即ちアイドル状態か否かを判定する。アイドル状態なら
ばステップＳ２に進み、図示しない割込みルーチンで算
出したエンジン１の回転周期に基づいてエンジン１の実
回転数Ｎｅを算出する。次ステツプＳ３では、実回転数
Ｎｅが所定回転数の設定値Ｎｅｌ以下か否かを判定して
この判定結果に応した今回の判定フラグを立て、以下な
らばステップＳ４に進む。ステップＳ４では、前回のそ
のフラ゛グの状態から前回では実回転数Ｎｅが設定値Ｎ
ｅｌを超えていたか否かを判定し、超えていればステッ
プＳ５にて第１のタイマ２０２の動作を開始させた後に
ステップＳ６に進む。ステップＳ４にて、超えていない
と判定した場合もステップＳ６に進む。ステップＳ６で
は、第１のタイマ２０２がタイムアンプしたか否か即ち
アイドル状態でＮｅ≦Ｎｅｌ　の状態が所定時間（Ｔ）
ｖＥ続して経過したか否かを判定する。タイムアンプし
たならばステップＳ７にて、周知の実回転Ｂ　Ｎ　ｅに
よるクローズドループ制御を行なって空気制御弁１１の
開度を制御する。このクローズドループ制御には冷却水
温センサ１４、電気負荷スイッチ１５、信号線１６の各
出力信号と実回転数Ｎｅを用いる。

一方、ステップＳ１にて、アイドルスイッチ９がオフ又
は車速センサ１７がパルスを発生している車輌走行状態
の非アイドル状態と判定した場合又はステップＳ３にて
実回転数Ｎｅが設定値Ｎｅ＋以下でないと判定した場合
にはステップｓ８に進み、第１のタイマ２０２をリセッ
トする。ステップＳ８の処理後又はステップＳ６にて第
１のタイマ２０２はタイムアツプしていないと判定した
場合ステップＳ９に進む。ステップＳ９では、周知のオ
ープンループ制御を行なって空気制御弁１１を所定の開
度に制御する。

ステップＳ７又はＳ９の処理後はリターンとなり、リタ
ーン後にステップＳ１に戻って上記動作を繰返す。

上記実施例において、第４図にも示すように、クローズ
ドループ制御時の目標回転数Ｎｔを例え１ ば１１０００ｒｐ　とすると、設定値Ｎｅ、の回転数は
例えば１５００ｒｐｍで、第１のタイマ２０２の計測時
間（Ｔ）は例えば１〜２　ｓｅｃで、タイムアンプ時点
の実回転数は例えば１０００±１１００ｒｐの範囲内に
ある。

この時からクローズドループ制御が開始される。

なお、上記実施例において、所定時間の経過をセルフ型
のタイマを用いたがソフトタイマを代用しても良いし、
アイドルスイッチの代りにスロットル開度センサの出力
信号を用いてアイドル状態か否かを判定しても良い事は
勿論言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によればアイドル状態時に実回転
数が所定回転数以下になった時からその状態で所定時間
経過後にクローズドループ制御を行なうように構成した
ので、実回転数の余計な上昇や低下を防止でき、運転フ
ィーリングが良好になりしかもエンストを招く事がない
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるエンジンの回転数制御
装置の構成を示す構成図、第２図は第１２ 図中の電子式制御ユニット等の構成を示すブロック図、
第３図は本発明の一実施例による動作を示すフロー図、
第４図は非アイドル状態からアイドル状態に移行した場
合の実回転数の時間変化を示す図である。 図中、１・・・エンジン、９・・・アイドルスイッチ、
１０・・・バイパス導管、１１・・・空気制御弁、１２
・・・点火コイル、１７・・・車速センサ、２０・・・
電子式制御ユニット。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンのアイドル状態を検出するアイドル状態検出手
   段と、アイドル制御時にはエンジンの吸入空気量を制御
   することによって実回転数を目標回転数に収束させるよ
   うにフィードバック制御を行なうクローズドループ制御
   手段とを備えたエンジンの回転数制御装置において、非
   アイドル状態からアイドル状態に移行後、実回転数が目
   標回転数より大きい所定回転数以下になった時からその
   状態で所定時間経過後に、前記クローズドループ制御手
   段は前記フィードバック制御を行なうようにした事を特
   徴とするエンジンの回転数制御装置。