JPH0454821B2

JPH0454821B2 -

Info

Publication number: JPH0454821B2
Application number: JP60137449A
Authority: JP
Inventors: Akimasa Yasuoka
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1985-06-24
Filing date: 1985-06-24
Publication date: 1992-09-01
Also published as: DE3668351D1; EP0206790A2; JPS61294154A; EP0206790B1; US4777918A; EP0206790A3; DE206790T1

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、内燃エンジンのアイドル回転数制御
方法に関するものであり、特に、エンジン回転数
が高回転から急降下した場合に、内燃エンジンの
吸気通路に設けられたスロツトル弁の上流と下流
とを連通するバイパス通路に設けた制御弁によ
り、内燃エンジンの吸入空気量を制御して、エン
ジン回転数が滑らかに、フイードバツク制御モー
ドの目標アイドル回転数に移行するようにした内
燃エンジンのアイドル回転数制御方法に関するも
のである。

（従来の技術）従来から、内燃エンジンの吸気通路に設けられ
たスロツトル弁をほぼ全閉状態にして運転を持続
させる、いわゆるアイドル運転時または低負荷時
には、スロツトル弁の上流と下流とを連通するバ
イパス通路に設けた制御弁により内燃エンジンの
吸入空気量を制御して、内燃エンジンのアイドル
回転数制御を行なつている。

なお、電子制御燃料噴射方式の内燃エンジンで
も、吸入空気量が増加すると、これに伴なつて燃
料の噴射量も増加し、この結果、混合気が増量さ
れることは一般によく知られている。

ところで、この制御弁の開度は、スロツトル弁
がほぼ全閉状態であつて、かつエンジン回転数が
予定のアイドル回転数領域にある時には、クロー
ズドループ制御されている。

すなわち、制御弁の開度を比例的に制御するソ
レノイドに供給する励磁電流は、次の(1)式によつ
て得られる、制御弁指令値（以下、この制御弁指
令値によつてソレノイド電流が決定されることか
らソレノイド電流指令値というIcmdに基づいて
決定されている。

Icmd＝Ifb（ｎ） (1) ただし、 Ifb（ｎ）…目標アイドル回転数Nrefoと、実際
のエンジン回転数Neとの偏差に基づいて、比例
（Ｐ項）、積分（Ｉ項）、微分（Ｄ項）制御を行な
う為のPIDフイードバツク制御項。

ところで、例えば、スロツトル弁を開方向に制
御してエンジン回転数を高回転とした後、スロツ
トル弁をほぼ全閉状態にし、かつ内燃エンジンを
無負荷状態（ニユートラルレンジまたはクラツチ
を踏み込んだ状態）にすると、エンジン回転数は
急速に低下する状態となる。

そして、エンジン回転数が、予定のアイドル回
転数領域に入ると、前記したように、制御弁の開
度は、エンジン回転数を目標アイドル回転数に近
づけるようにフイードバツク制御される。

しかし、以上のような無負荷状態では、エンジ
ン回転数の降下傾向が非常に急峻である為に、一
旦目標アイドル回転数以下に低下して、その後、
フイードバツク制御モードにより目標アイドル回
転数に安定するという状態が生じた。

そこで、従来から、以上のようなアイドル回転
数の落ち込みを防止し、エンジン回転数が滑らか
に目標アイドル回転数に移行できるように、次の
ような方法が提案されている。

すなわち、エンジン回転数が高回転から急速に
降下する場合には、エンジン回転数がアイドル回
転数領域の上限値よりも予定値だけ高い回転数に
なつたとき、一旦、エンジン回転数の降下傾向を
止めて、そこから徐々に目標アイドル回転数に近
づける方法である。

具体的には、エンジン回転数がアイドル回転数
領域の上限値よりも高い予定の回転数以下となつ
た時には、その時の回転数（Ne）と、エンジン
回転数の今回検出値および前回検出値の差（△
Ne：以下、減速度という）とによつて決定され
る電流指令値（制御量＝減速指令値）Isaを発生
し、該Isaを予定時間（例えば、一定時間）Tsa、
ソレノイド電流指令値Icmdとして出力する方法
である。

（発明が解決しようとする問題点）上記した従来の技術は、次のような問題点を有
していた。

制御量Isaを、予定時間Tsaの間、ソレノイド
電流指令値Icmdとして出力し、一旦、エンジン
回転数の降下傾向を止める従来方法では、前記予
定時間Tsaが、エンジン回転数Neと減速度△Ne
とに応じて予め設定されていた。

すなわち、エンジン回転数が滑かに目標アイド
ル回転数に移行できるように制御弁を開方向へ制
御する従来方法では、当該制御が予測制御によつ
て行なわれていた。

この為に、内燃エンジンのバラツキ等により、
車によつては、エンジン回転数が上昇ぎみになつ
たり、または制御量Isaを予定時間Tsa出力した
だけでは、十分にエンジン回転数の降下傾向を適
切に防止することができず、その結果、エンジン
回転数が円滑に目標アイドル回転数に安定しない
という欠点があつた。

本発明は、前述の問題点を解決するためになさ
れたものである。

（問題点を解決するための手段および作用）前述の問題点を解決するために、本発明は、前
記予定時間Tsaを従来のように予め定めず、エン
ジン回転数の減速度△Neが、該エンジン回転数
に応じて予め設定した臨界値以下となつた時に、
制御量すなわち減速指令値の発生を終了するよう
にした点に特徴がある。

（実施例）以下に、図面を参照して、本発明を詳細に説明
する。

第２図は、本発明の方法が適用された内燃エン
ジンのアイドル回転数制御装置の概略構成図であ
る。

同図において、スロツトル弁３２がほぼ全閉状
態となるアイドル運転時の、インテークマニホー
ルド３３における吸入空気量は、前記スロツトル
弁３２に上流と下流とを連通するバイパス通路３
１に設けられた制御弁３０により制御される。こ
の制御弁３０は、ソレノイド１６に流れる電流に
応じてその開度が決定される。

噴射ノズル３４からの燃料噴射量は、既知の手
段により、インテークマニホールド３３における
吸入空気量に応じて決定されている。なお、シリ
ンダ３５内のピストン３８は、往復運動を繰り返
して、クランク軸３６に回転力を与える。

また、TDCセンサ５は、各シリンダのピスト
ンが上死点前90度に達したときに、パルスを発生
する。換言すれば、前記TDCセンサ５は、クラ
ンク軸３６が２回転するごとに、気筒数と同じ数
のパルス（以下、TDCパルスという）を出力し、
これを電子制御装置４０へ供給する。

エンジン回転数カウンタ２は、前記TDCセン
サ５から出力されるTDCパルスの間隔を計時す
ることにより、エンジン回転数を検出し、これに
応じたデジタルのエンジン回転数信号を電子制御
装置４０へ供給する。

スロツトル開度センサ４は、スロツトル開度を
検出し、これに応じたスロツトル開度信号をデジ
タル信号として電子制御装置４０へ供給する。

第３図は、第２図の電子制御装置４０の内部構
成の一具体例を示すブロツク図である。図におい
て、第２図と同一の符号は、同一または同等物を
あらわしている。

電子制御装置４０は、中央演算装置（CPU）
５０、記憶装置（メモリ）５１および入出力処理
回路（インターフエース）５２からなるマイクロ
コンピユータ５３と、マイクロコンピユータ５３
の指令（ソレノイド電流指令値Icmd）に応じて
ソレノイド１６に流れる電流を制御する制御弁駆
動回路５４から構成されている。

制御弁駆動回路５４は、前記Icmdに応じてソ
レノイド１６に流れる電流を制御するための制御
信号を出力する。この結果、制御弁３０（第２
図）の開度は前記Icmdに応じて制御され、ひい
てはアイドル回転数も、Icmdに応じて制御され
ることになる。

以下、図面を用いて本発明の制御方法を説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例の動作を説明する
フローチヤートである。同図のフローチヤートの
動作は、TDCパルスによる割込みによりスター
トする。

第１図において、ステツプS1では、エンジン
回転数カウンタ２で検知したエンジン回転数Ne
（今回値；ｎ）を読み込む。

ステツプＳ…ソレノイド１６の励磁電流制御
が、フイードバツク制御モード（フイードバツク
モード）となつているか否かを判定する。

具体的には、スロツトル開度センサ４から供給
される開度信号が、スロツトル弁３２がほぼ全閉
状態であることを示し、かつ、エンジン回転数カ
ウンタ２から供給されるエンジン回転数信号が、
目標アイドル回転数を基準にして設定された予定
の回転数範囲（アイドル回転数領域）内にあるこ
とを示している時は、フイードバツクモードと判
定する。

またスロツトル開度はほぼ全閉状態であるが、
エンジン回転数がアイドル回転数領域でない時に
はフイードバツクモードでないと判定する。

ステツプS2の判定が成立する時にはステツプ
S3へ進み、該判定が不成立の時にはステツプS4
へ進む。

ステツプS3…後で第７図によつて説明するよ
うにして、フイードバツク制御項Ifb（ｎ）を算出
し、これをソレノイド電流指令値Icmdとして制
御弁駆動回路５４へ出力するとともに、前記Ifb
（ｎ）の学習値Ixrefをメモリ５１内に記憶する。
その後、処理はメインプログラムへ戻る。

ステツプS4…ステツプS1で読み込んだエンジ
ン回転数Ne（ｎ）が、アイドル回転数領域の上限
値よりも予定値だけ高い回転数（以下、所定回転
数という。）Nsaよりも大きいか否かを判定する。

該判定が成立する時にはステツプS14へ進み、
該判定が不成立の時にはステツプS5へ進む。な
お、本実施例では、Nsaを1350rpmと設定してい
る。

ステツプS5…前記ステツプS1で読み込んだ今
回のエンジン回転数Ne（ｎ）と、前回のエンジン
回転数Ne（ｎ−１）との差から減速度△Neを算
出する。

ステツプS6…前回、ステツプS4の判断が成立
したか否かを判定する。換言すれば、該ステツプ
S6では、エンジン回転数が減速してきて、所定
回転数Nsaを横切つた直後であるか否かを判定す
る。

該判定が成立した時、すなわち、初めて横切つ
た時はステツプS7へ進み、不成立の時にはステ
ツプS11へ進む。

ステツプS7…前記ステツプS1で検知した現在
のエンジン回転数に基づいて、予めメモリ５１内
に記憶されているNe〜DNEonテーブルから
DNEonを読み出す。

このDNEonは、後記するステツプS8ないしス
テツプS10の説明から明らかなように、制御量Isa
を発生出力するかどうかを決めるエンジン回転数
の減速度の臨界値（第１の臨界値）である。

なお、第４図は、エンジン回転数Neと前記第
１の臨界値DNEonとの関係を示す表である。

ステツプS8…前記ステツプS5で算出した減速
度△Neが、前記ステツプS7で決定した第１の臨
界値DNEonよりもその値が大きいか否かを判定
する。該判定が不成立の時はステツプS14へ進
み、該判定が成立する時には、ステツプS9へ進
む。

ステツプS9…前記ステツプS1で読み込んだ現
在のエンジン回転数Ne（ｎ）と、前記ステツプS5
で算出した減速度△Neとに基づいて、予めメモ
リ５１内に記憶されているNe〜△Ne〜Isaテー
ブルから制御量Isaの大きさ（値）を決定する。

第５図は、エンジン回転数Ne、減速度△Neお
よび制御量Isaの関係を示す表である。なお、Isa
の添字（甲）〜（丁）はIsaの大きさを示すもの
であり、Isa（甲）＞Isa（乙）＞Isa（丙）＞Isa（丁）
の関係にある。

また、エンジン回転数が1350rpm〜1101rPMで
減速度が1TDCパルスあたり14rpm以下の場合、
あるいはエンジン回転数が1100rpm〜951rpmで
減速度が1TDCパルスあたり7rpm以下の場合に
は、Isa＝０と設定されている。

すなわち、本実施例では、第５図から明らかな
ように、エンジン回転数が高回転側にある程、制
御量Isaを発生するための判断基準となる減速度
の値は大きくなる傾向を有し、また制御量Isaの
大きさは、減速度が大きくなるにつれて増加する
傾向を有するように設定されている。

ステツプS10…前記ステツプS9で決定された制
御量Isaを、ソレノイド電流指令値Icmdとして制
御弁駆動回路５４へ出力する。その後、処理はメ
インプログラムへ戻る。

この結果、制御弁３０（第２図）は、制御弁駆
動回路５４およびソレノイド１６により、前記
Icmdに応じてその開度が制御される。なお、Isa
＝０と設定された時には、ソレノイド電流指令値
Icmdは発生されない。

ステツプS11…前記ステツプS6の判定が成立し
ないとして、処理が該ステツプS11に来ると、こ
こでは、前記ステツプS10において、前回、制御
量Isaをソレノイド電流指令値Icmdとして発生し
たか否かを判定する。該判定が不成立の時には前
記ステツプS7へ進み、成立する時にはステツプ
S12へ進む。

ステツプS12…前記ステツプS1で検知した現在
のエンジン回転数に基づいて、予めメモリ５１内
に記憶されているNe〜DNEoffテーブルから
DNEoffを読み出す。

このDNEoffは、後記するステツプS13ないし
ステツプS14の説明から明らかなように、制御量
Isaの発生を終了させるかどうかを決めるエンジ
ン回転数の減速度の臨界値（第２の臨界値）であ
る。

第６図はエンジン回転数Neと前記第２の臨界
値DNEoffとの関係を示す表である。

なお、前記第４図と第６図との対比から明らか
なように、エンジン回転数が同一の場合における
第１の臨界値DNEonと、第２の臨界値DNEoff
との値を比べると、第１の臨界値DNEonの値の
方が大きく設定されている。

ステツプS13…前記ステツプS5で算出した減速
度△Neが、前記ステツプS12で決定した第２の臨
界値DNEoffよりもその値が大きいか否かを判断
する。該判定が成立する時には前記ステツプS9
へ進み、該判定が不成立の時には、制御量Isaの
発生を終了させる為、ステツプS14へ進む。

ステツプS14…の制御量Isaを０に設定する。そ
の後、処理は前記ステツプS10へ進む。したがつ
て、この時にはIcmd＝０となる。

なお、以上の説明では、制御量Isaの値をその
まま、ソレノイド電流指令値Icmdとして出力す
る場合であつた。

しかし、本発明は、これにのみ限定されること
はなく、後述する第７のステツプS27で算出し、
ステツプS28でメモリ５１内に記憶された学習値
Ixrefに前記制御量Isaを加算し、その値をソレノ
イド電流指令値Icmdとして制御弁駆動回路５４
へ出力してもよい。

また、本発明によつて、エンジン回転数が滑か
に降下してきて、アイドル回転数領域の上限値
（例えば、790rpm）近くまで達した場合には、ス
テツプS12で決定する第２の臨界値DNEoffは
1TDCパルスあたり1rpm（第６図参照）となる。

したがつて、この時には、エンジン回転数の実
際の減速度△Neが、ステツプS13において１以下
であると判定された時に制御量Isaの発生出力は
終了するようになる。故に、このようにして終了
した場合には、次回のステツプS2における判定
は成立する（フイードバツクモードと判定され
る）から、円滑にフイードバツクモードに移行す
ることができる。

第７図は、第１図のステツプS3での演算内容
を示すフローチヤートである。

ステツプS21…エンジン回転数カウンタ２で検
知したエンジン回転数の逆数（周期）、またはそ
れに相当する量Me（ｎ）を読み込む。

ステツプS22…前記読み込まれたMe（ｎ）と、
予め設定した目標アイドル回転数Nrefoの逆数ま
たはそれに相当する量Mrefoとの偏差△Mefを算
出する。

ステツプS23…前記Me（ｎ）、および該Me（ｎ）
と同一のシリンダにおける前回計測値Me〔当該エ
ンジンが６気筒エンジンの場合は、Me（ｎ−６）〕
の差−すなわち、周期の変化率△Meを算出する。

ステツプS24…前記△Mef、および△Me、なら
びに積分項制御ゲインKim、比例項制御ゲイン
Kpm、微分項制御ゲインKdmを用いて、積分項
Ii、比例項Ipおよび微分項Idを、それぞれ図中に
示す演算式にしたがつて算出する。なお、前記各
制御ゲインは、予めメモリ５１内に記憶されてい
るものを読み出して得られる。

ステツプS25…Iai（ｎ）として、Iai（ｎ−１）
に前記ステツプS24で得た積分項Iiを加算する。
なお、ここで得たIai（ｎ）は次回のIai（ｎ−１）
となる為に、一時メモリ５１内に記憶される。

しかし、いまだメモリ５１内に記憶されていな
い場合は、Iaiに類似するような数値を予めメモ
リ５１内に記憶させておいて、該数値をIai（ｎ−
１）として読み出せばよい。

ステツプS26…ステツプS25で算出されたIai
（ｎ）にステツプS24で算出されたIpおよびIdがそ
れぞれ加算され、Ifb（ｎ）として定義される。

ステツプS27…後記する(2)式により定義された
学習値Ixref（ｎ）が算出される。

Ixref（ｎ）＝Iai（ｎ）×Ccrr／ｍ＋Ixref（ｎ−１）×（ｍ−Ccrr）／ｍ …(2) なお、前記(2)式中のｍおよびCcrrは任意に設
定される正の数であり、ｍとCcrrの関係はｍ＞
Ccrrとなつている。

ステツプS28…以上のようにして算出された学
習値Ixrefを、メモリ５１に記憶する。

ステツプS29…戦記ステツプS26で算出したIfb
（ｎ）をソレノイド電流指令値Icmdとして制御弁
駆動回路５４へ出力する。その後、処理はメイン
プログラムへ戻る。

以上の説明から明らかなように、本発明では、
制御量Isaの出力時間（予定時間）を、従来のよ
うに予め定めず、エンジン回転数の減速度△Ne
が、エンジン回転数の領域ごとに予め設定されて
いる第２の臨界値以下になつた時に、制御量Isa
の発生を終了するようにしているのである。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、つぎのような効果が達成される。

(1) 各内燃エンジンにバラツキ等があつても、制
御量Isaの出力時間を、エンジン回転数および
減速度に応じて適正に制御することができるの
で、エンジン回転数が制御量Isaによつて上昇
ぎみになつたり、または制御量Isaの出力時間
が十分でない為に、エンジン回転数の急降下状
態を阻止することができず、この為に、エンジ
ン回転数が円滑に目標アイドル回転数に安定し
なかつたりという状態を回避することができ
る。

すなわち、本発明によれば、エンジン回転数
を、オープンループ制御モードから円滑にフイ
ードバツク制御モードの目標アイドル回転数に
移行させることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の動作を説明するフ
ローチヤートである。第２図は、本発明の方法が
適用された内燃エンジンのアイドル回転数制御装
置の概略構成図である。第３図は、第２図の電子
制御装置の内部構成の一具体例を示すブロツク図
である。第４図はエンジン回転数Neと第１の臨
界値DNEonとの関係の一例を示す図表である。
第５図はエンジン回転数Ne、減速度△Neおよび
制御量Isaの関係の一例を示す図表である。第６
図はエンジン回転数Neと第２の臨界値DNEoff
との関係の一例を示す図表である。第７図は第１
図のステツプS2での演算内容を示すフローチヤ
ートである。２……エンジン回転数カウンタ、４……スロツ
トル開度センサ、５……TDCセンサ、１６……
ソレノイド、３０……制御弁、３１……バイパス
通路、３２……スロツトル弁、３３……インテー
クマニホールド、３４……噴射ノズル、３５……
シリンダ、３６……クランク軸、３８……ピスト
ン、４０……電子制御装置、５０……CPU、５
１……メモリ、５２……インターフエース、５３
……マイクロコンピユータ、５４……制御弁駆動
回路。

Claims

【特許請求の範囲】１内燃エンジンのスロツトル弁の上流と下流と
を連通するバイパス通路に設けられた制御弁を有
し、該制御弁の開度を、制御弁指令値に応じて比
例的に制御することによつて、内燃エンジンの吸
入空気量を制御する内燃エンジンのアイドル回転
数制御方法において、エンジン回転数の減速度を検出し、エンジン回転数が予め設定した所定回転数以下
となつた時に、エンジン回転数および前記減速度
に応じた減速指令値を発生し、エンジン回転数の減速度が、該エンジン回転数
に応じて予め設定した臨界値以下となつた時に、
前記減速指令値の発生を終了し、該制御弁を前記減速指令値に基づいた制御弁指
令値によつて制御することを特徴とする内燃エン
ジンのアイドル回転数制御方法。２エンジン回転数の減速度が、エンジン回転数
に応じて予め設定された減速度より小さい時には
前記減速指令値の発生を行わないようにしたこと
を特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の内
燃エンジンのアイドル回転数制御方法。３前記減速度が、エンジン回転数の今回検出値
と前回検出値との差に基づいて決定されることを
特徴とする前記特許請求の範囲第１項または第２
項記載の内燃エンジンのアイドル回転数制御方
法。４前記制御弁指令値として前記減速指令値を出
力することを特徴とする前記特許請求の範囲第１
項、第２項または第３項記載の内燃エンジンのア
イドル回転数制御方法。５前記制御弁指令値として前記減速指令値とア
イドル回転数のフイードバツク制御中の学習値と
の和を出力することを特徴とする前記特許請求の
範囲第１項、第２項、または第３項記載の内燃エ
ンジンのアイドル回転数制御方法。