JPH0364641A - 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、特にフ
ァストアイドル制御時における回転数の制御に関するも
のである。

〔従来の技術〕

一般的に、燃料供給量はエンジンに供給される空気量に
よって決定されるので、この空気供給量を制御すればエ
ンジンの回転数を制御できる事が知られている。

従来のエンジンの回転数制御装置は、エンジンが暖機す
る迄のファストアイドル制御時には、冷却水温に反比例
して開度が変化するノアストア１ドルエアバルブ（ＦＩ
ＡＶ）を通過するＦ　Ｉ　Ａ　Ｖバイパスエア量と一定
開度に制御された空気制御弁を通過するアイドル速度制
御空気量をエンジンに供給して、エンジンの回転数を制
御する。そして、この装置は、暖機後のアイドル制御時
にはファストアイドルエアパルプが全閉しているので、
アイドル回転数のフィードバック制御により空気制御弁
の開度を制御して実回転数が目標回転数に収束するよう
に制御する。

［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、
通常ファストアイドルエアパルプが閉じるに従って実回
転数は目標回転数に近づくが、中暖機時に何等かの原因
で又は負荷増加により実回転数が急速に低下しても、エ
ンジンの冷却水温が所定水温になる迄アイドル回転数の
フィードバンク制御を行なわないためにエンジンへの空
気供給量が変化せず、実回転数が目標回転数より大幅に
低下し、最悪の場合エンストが発生するなどの課題があ
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、ファストアイドル制御時にもエンジンの運転状態
に応じて回転数のフィードバック制御を行なって実回転
数の異常な低下等を防止す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、該装置において
、ファストアイドル状態を検出する検出手段と、バイパ
ス導管間に設けられた空気制御弁と、ファストアイドル
状態時に、実回転数と目標回転数との偏差に応したフィ
ードバンク補正量と所定の補正量の内で大きな方の補正
量と基本空気量とを合成して空気制御弁を制御する制御
手段を設けたものである。

〔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
が目標回転数を下回るとフィードバック補正量が増加し
て所定の補正量より大きくなり、制御手段によりこのフ
ィードバック補正量により空気制御弁を制御してエンジ
ンへの空気供給量を増加させて、実回転数の異常な低下
を防止する。

〔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
装置の概略を示す構成図である。同図において、■は例
えば自動車等に搭載された火花点火式のエンジンで、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１を磁式燃料噴
射弁５単体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
信号等に基づいて燃料制御システム（後述の電子式制御
ユニット２０でも良いが図示せず）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
スする第１のバイパス導管、１１は第１のバイパス導管
１０間に設けられ、その流路断面積を制御する空気制御
弁で、例えば駆動信号のデユーティ比りに応じた開度に
なる電磁制御弁が用いられている。１２はスロットル弁
７をバイパスする第２のバイパス導管、１３は第２のバ
イパス導管１２間に設けられ、エンジン１の冷却水温に
応じてその流路断面積を制御する周知のワックス式のフ
ァストアイドルエアバルブで、エンジン１が暖機すると
全閉になる。

第１．第２のバイパス導管１０，１．２の各一端は燃料
噴射弁５とスロットル弁７との間に設けられた吸気管３
部分の各空気導入口に接続され、また、第１．第２のバ
イパス導管１０．１２の各他端は、スロットル弁７の下
流部に設けられた吸気管３部分の空気導出口に共通に接
続されている。

エンジン１の点火装置は、エンジン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（を子穴制
御ユニット２０でもよいが図示せず）に接続され、この
点火信号に応じて点火コイル１４の１次を流をオン・オ
フ制御するイグナイタ１５、点火コイル１４、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。

１６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、１７は例えばエアコン等の負荷
を投入するための電気負荷スイッチ、１８は自動変速機
のトルコン信号を発生するニュートラルレンジ、１９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す
る車速センサで、車速を検出する。

２０はパンテリ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フトで、アイドル
スイッチ９と車速センサ１９からの各出力信号からアイ
ドル・非アイドル状態を検出し、アイドル時には点火コ
イル１４の１次側の点火信号、冷却水温センサ１６から
の信号、電気負荷スイッチ１７やニュートラルスイッチ
１日からの各信号に基づいたり等して空気制御弁１１の
制ｉｎ　ｆｉｔを求めたり、又は非アイドル時にはオー
プ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。

次に第２図により上記電子式制御ユニシト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？１１量等を算出す
るＣＰＵ２００、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２０１．１００ｍ５毎の
時間計測や空気制御弁１１に印加する駆動信号のデユー
ティ比りを計時する複数構成のタイマ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２
０４、ワークメモリとしてのＲＡＭ２０５、第３図のフ
ローチャート等をプログラムにして格納しているＲＯＭ
２０６、駆動信号を出力するための出力ポート２０７、
コモンバス２０８等から構成されている。１０１は第１
人力インクフェイス回路で、点火コイル１４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に出力する。この割込み信号が発生すると
ＣＰＵ２００はカウンタ２０１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ＲＡＭ２０
５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１６の出力信号のノイズ成分を除去し
たり等してその出力信号をＡ／Ｄ変換器２０３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
スイッチ９や電気負荷スインチＩ７のオン信号、ニュー
トラルスイッチ１日からのオン時のニュートラルセーフ
ティ信号、車速センサ１９からのパルス信号を所定レベ
ルにして入力ポート２０４に出力する。１０４は出力イ
ンタフェイス回路で、出力ポー）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２２のオン時にバッテリ２１から
の電圧を定を圧にしてマイクロコンピュータ１００に１
力を供給する。

次に第１図ないし第３図の内で第３図を主に参照して本
実施例の動作について説明する。まず、ステップＳ１で
は、スロットル弁７の全閉によりアイドルスイッチ９が
オンかつ車両停止で車速センサエ９がパルス左発生して
いないアイドル状態か否かを判定し、アイドル状態なら
ばステップＳ２に進んで、点火コイル１４の１次側の点
火信号から検出した回転周期に基づいて実回転数Ｎｅを
算出する。ステップＳ２では、エンジン１の運転状態例
えば電気負荷スイッチ１７はオンかオフか、ニュートラ
ルスイッチ１８はオンかオフか即ち自動変速機はニュー
トラルレンジかドライブレンジか等に応じて冷却水温に
無関係な目標回転数Ｎｔを算出する。次ステツプＳ４で
は、エンジン１の運転状態に応じて冷却水温に無関係な
基本空気１ｔＱ、。１を算出する。この基本空気量Ｑ　
ｌｌａ　Ｓ　Ｅは目標回転数Ｎｔを維持するためのもの
である。ステップＳ５では、１００μｓ毎のタイミング
か否かを判定し、タイミングでなければステップＳ２ｌ
にジャンプし、タイミングならばステップＳ６に進む、
ステップＳ６では、目標回転数Ｎｔと実回転数Ｎｅの偏
差ΔＮから第４図に示すΔＮＮタンプ用いてその偏差Δ
Ｎに応じた制御ゲインΔＫＩを算出する。次にステップ
Ｓ７では、１００ｍ５前の前回に求めた回転数フィード
バック補正ｆｆ１Ｑ、、。

に制御ゲインΔに＋を加算して仮の回転数フィードバッ
ク補正ＩＱ□、°を求める。次ステツプＳ８では、冷却
水温センサ１６から第２人力インタフェイス回路１０２
とＡ／Ｄ変換器２０３を介して読込んだ冷却水温を表わ
す冷却水温値ＷＴがファストアイドルエアパルプ１３が
確実に全閉しているＦＩＡＶ全閉判定用設定水温値ＷＴ
ＦＩＡＶ以上か否かを判定する。以上でなく未満ならば
ファストアイドル状態で例えばファストアイドルエアバ
ルブ１３がまだ開いて第２のバイパス導管１２を通過す
るバイパスエアがあり、ステップＳ９に進んで、仮の回
転数フィードバノク補正ＩＱ、□°と予め定められた設
定空気Ｉ　Ｑ、、、との大小を比較し、その大きい方を
回転数フィードバンク補正ＩＱ、、。

として設定する。

一方、ステップＳ８にてＷＴ≧ＷＴｙ＋ａｖで以上と判
定した場合、非ファストアイドルのアイドル状態でファ
ストアイドルエアバルブ１３が全閉しているのでステッ
プＳ１Ｏに進んで、仮の回転数フィードバンク補正ｉｔ
Ｑ、、、’を回転数フィードバック補正ＩＱ□８に設定
する。

ステップＳ９又は同ＳＩＯの処理後、又はステップＳ５
にてタイミングでないと判定した後にはステップＳｌｌ
に進む、ステップＳｌｌでは、基本空気量Ｑ　ＩＩ　Ａ
　Ｓ　Ｅと回転数フィードバック補正量Ｑ　ｓ　ｒ　１
１とを加算してアイドル速度制御空気”ｆＱ＋ｓｃを求
める。ステップ３１２では、このアイドル速度制御空気
ｆｆ１Ｑ、、ｃを用いて第５図に示すＱ　＋ｓｃマツプ
を用いてデユーティ比りを算出する。このデユーティ比
りは、第６図に示すように、空気制御弁１１を駆動する
ための駆動信号の周期をＴとし、１周期中のオン時間を
Ｔ。Ｈとすると、ＯＨ Ｔ×１００［χ１　で与えられる。次にステップＳ１３
ではデユーティ比りの駆動信号を出力ボート２０７と出
力インクフェイス回路１０４を介して空気制御弁１１に
出力し、これを駆動制御する。

一方、ステップＳ１にてアイドルレスインチ９がオフ又
は車速センサ１９がパルスを発生している非アイドル状
態と判定した場合にはステップＳ１４に進んで、アイド
ル速度制御学理ＦｆｋＱ、、ｃとしてオープンループ制
御時の予め定めたオープン空気量　Ｑｏｐｔｘに設定す
る。ステップＳ１４の処理後はステップＳ１２に進んで
上記と同様の動作を行なつ。

なお、ステップＳ１３の処理後はリターンとなるが、リ
ターン後に再びステップＳ１に戻って上記動作を繰返す
。

第７図は上記一実施例による実回転数Ｎｅ、冷却水温値
ＷＴ、ファストアイドルエアバルブ１３を通過するＦＩ
ＡＶバイパスエアＩ　Ｑ　ｒ　＋　ａ　ｖ、回転数フィ
ードバンク補正量Ｑ　ＮＦＩ　　　アイドル速度制御空
気ＩＱ、、、の時間りに対する変化を示している。暖機
途中で実回転数Ｎｅは目標回転数Ｎｔより大きく、暖機
途中の何等かの原因で又は何等かの負荷変動で負荷が大
きくなって実回転数Ｎｅが異常な速度で低下し、時刻Ｌ
ｌで目標回転数Ｎｔに等しくなったとする。時刻１．迄
は設定空気量Ｑ　、４１　Ｎが回転数フィードバンク補
正ＩＱ、、、として設定されている。時刻ｔ１以降、実
回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｔより小さくなるために仮の
回転数フィードバンク補正ＩＱ、、、’がＱ　Ｍ　Ｉ　
ｓから増加してＱ□８より大きくなるためにＱ、□“が
回転数フィードバック補正ＩＱ、、、として設定される
。

これによりＦＩＡＶバイパスエアＩ　ＱＦＩＡＶの減小
即ち第２のバイパス導管１２を通過する空気量の減小よ
りアイドル速度制御空気量Ｑ　＋ｓｃの増大即ち第１の
バイパス導管１０を通過する空気量の増大の方がはるか
に大きくなり、エンジン１に供給される空気量が増大し
て実回転数Ｎｅが上昇に転する。時刻ｔ、以後の時刻Ｌ
２以降では実回転数Ｎｅが目標回転数より大きくなるた
めに回転数フィードバック補正ＩＱ、□が減小即ちアイ
ドル速度制御空気ｆｆ１Ｑ、、、が減小する。時刻Ｌ２
以後の時刻り、以降ではＱ　Ｈ＋、４＞　ＱＮＦＩ’　
　となるために回転数フィードバック補正ｆｆ１Ｑ、、
、は再びＱ　ＭＩ　Ｈに設定される。時刻ｔ３以後の時
刻Ｌ４以降では、冷却水温値ＷＴが上昇してＦＩＡＶ全
閉判定用設定水温値ＷＴ、１Ａｖ以上となるためにファ
ストアイドルエアバルブ１３が全閉してＱｚＡｖ＝０と
なり、空気制御弁１１の制御は通常のクローズトループ
のアイドル制御に移る。

従来では、２点鎖線に示すように、冷却水温値ＷＴがＦ
ＩＡＶＩ閉判定用設定水温（ａ　Ｗ　Ｔ　ｒ　＋　Ａｖ
以上になる時刻ｔ４迄、アイドル速度制御空気量Ｑ　＋
　ｓ　ｃはＱ□ｓｔ　＋　ＱＭＩＮに固定される。この
ために時刻Ｌ４になる前に負荷変動等により実回転数Ｎ
ｅが異常に下降しても、空気量増大の補正がなされない
。逆に冷却水温の上昇に伴なってファストアイドルエア
バルブ１３が閉しる方向にあるので、Ｆ　ＴＡＶバイパ
スエアＩ　Ｑ　ｒ　＋　Ａｖが減小して実回転数Ｎｅの
低下を更に早目でしまう。このために実回転数Ｎｅが目
標回転数Ｎｔより大幅に低下してしまう。本実施例では
上記したようにこのような事が起きない。

上記実施例において、ＦＩＡＶ全閉判定用設定水温値Ｗ
Ｔ　Ｆ　Ｉ　Ａ　Ｖはファストアイドルエアパルプが確
実に全閉する水温ならばどのような値でもよい。

〔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
数と目標回転数との偏差に応じたフィードバック補正量
と所定の補正量の内で大きい方の補正量と基本空気量と
を合成して空気制御弁の開度を制御して実回転数を制御
するように構成したので、実回転数の異常な低下を防止
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による装置等の構成を示す構
成図、第２図は第１図中に示された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図は回転数偏差ΔＮと
制御ゲインΔに＋との関係を示す線図、第５図はアイド
ル速度制御空気ＩＱ＋、ｃとデユーティ比りとの関係を
示す線図、第６図は駆動信号のデユーティ比の説明図、
第７図は本発明の一実施例による波形図である。 図中、１・・・エンジン、３・・・吸気管、５・・・電
磁式燃料噴射弁、６・・・圧力センサ、７・・・スロッ
トル弁、９・・・アイドルスイッチ、１０・・・第１の
バイパス導管、１１・・・空気制御弁、１４・・・点火
コイル、１６・・・冷却水温センサ、１９・・・車速セ
ンサ、２ｏ・・・電子式制御ユニット、２１・・・バノ
テリ。 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. エンジンへの空気供給量を調節して前記エンジンの回転
   数を制御する装置において、前記エンジンがアイドル状
   態かつ前記エンジンの冷却液温が所定温度未満のファス
   トアイドル状態を検出する検出手段と、エンジンのスロ
   ットル弁をバイパスするバイパス導管間に設けられた空
   気制御弁と、前記ファストアイドル状態時に、実回転数
   と目標回転数との偏差に応じて算出したフィードバック
   補正量と所定の補正量の内で大きい方の補正量と前記目
   標回転数を維持するための基本空気量とを合成し、該合
   成量に応じて前記空気制御弁の開度を制御する制御手段
   とを備えた事を特徴とするエンジンの回転数制御装置。