JPH0532748U - エンジンのアイドルアツプ制御 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アイドル運転中におけるエンジン回転数変動
の抑制を迅速かつきめ細かく実施する。 【構成】 エンジンＥＣＵ２において、水温センサ３及
び車速センサ４等の検出値に基づいて停止中のラジエー
タファン８及びコンデンサファン９の駆動モードがＯＮ
になると、ステッパモータ１２を作動させてバイパスバ
ルブ１３の開度を一定量あげる。このＩＳＣ開度アップ
状態を所定時間継続したアイドルアップ後、ラジエータ
ファン８及びコンデンサファン９の運転を開始する。こ
の時、エンジン１のアイドルアップは完了しており、両
ファンの運転開始に伴う負荷変動によってアイドル回転
が不安定になるのを抑止できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、アイドルスピードコントロールを備えたエンジンに適用されるアイ ドルアップ制御に係り、詳しくは、エンジン回転数変動の抑制を迅速かつきめ細 かく実施しうるエンジンのアイドルアップ制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】

自動車用エンジンの出力は、駆動系を介して車両を走行させる他にも、たとえ ばエアコンのコンプレッサやオルタネータなどの駆動源として利用されている。 このため、これらの機器の負荷変動が問題となるが、特にエンジン回転数の低い アイドル運転時に大きな影響を受けやすかった。

【０００３】 そこで、このようなアイドル時の負荷変動に対応するため、アイドル運転状態 及び運転負荷の変化に応じて、あらかじめ設定された制御論理に従い、ステッパ モータ（ＳＴＭ）を正転又は逆転駆動し、スロットルバルブをバイパスする空気 量を制御してアイドル回転数を最適に保つアイドルスピードコントロール（以下 ＩＳＣ）が採用されている。そして、ステッパモータの制御方式、すなわちＩＳ Ｃサーボ制御としては、たえず実アイドル回転数をエンジンＥＣＵで演算し、目 標アイドル回転数に対して差がある場合には、ステッパモータを駆動して実アイ ドル回転数を目標アイドル回転数に修正する回転数フィードバック制御と、エア コン等の負荷変動に対応するために目標ポジション（ステップ）へステッパモー タを駆動するステッパモータポジション制御とがある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、前述した従来のＩＳＣにおいては、たとえばアイドル運転中のパワ ーステアリング操舵、エアコンスイッチの切り換え、Ａ／Ｔ車のシフトチェンジ 、そしてヘッドランプの点灯や冷却ファンの駆動モード切り換えのようにオルタ ネータの出力変動を伴う操作等が行なわれると、エンジンに直接又は間接的にか かる負荷が変動してアイドル回転数も急に変化する。このような負荷変動がある と、ステッパモータポジション制御によってただちにステッパモータを駆動し、 適切なアイドルアップを実施して、各負荷変化に迅速に対応するようになってい る。しかしながら、アイドルアップと負荷変動は略同時に発生し、このような負 荷変動が重なるとエンジン回転数の変動抑止を迅速かつきめ細かく行なうことは 困難であった。従って、このような場合にはエンジン回転数が不安定になりがち であり、不安定なエンジン回転数に基づいた回転数フィードバック制御をしても 安定したアイドル運転は得難いものであった。

【０００５】 そこで、本考案の目的は、アイドル運転中におけるエンジン回転数変動の抑制 を迅速かつきめ細かく実施しうるエンジンのアイドルアップ制御を提供すること にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、前述の課題を解決するもので、アイドル運転時にエンジン回転数を あらかじめ設定したアイドル目標回転数に維持するアイドルスピードコントロー ルを備えたエンジンのアイドルアップ制御において、エンジン出力の一部を利用 して駆動される機器がアイドル運転中のエンジンに負荷変動を生じるような駆動 モードの変化をした時、所定時間だけアイドルスピードコントロール開度を一定 量あげてから前記機器の駆動信号を出力することを特徴としたエンジンのアイド ルアップ制御である。

【０００７】

【作用】

前述の手段によれば、エンジン出力の一部を利用して駆動される機器が、たと えば冷却ファンがアイドル運転中のエンジンに負荷変動を生じるような駆動モー ドの変化をすると、冷却ファンの運転を開始する前に所定時間だけアイドルスピ ードコントロール開度を一定量あげる。この後、所定時間を経過してから冷却フ ァンの実際の運転を開始するので、エンジンはすでにアイドル回転数をアップし た状態で余裕をもって負荷変動を受けることになる。このため、エンジン回転数 の変動は抑制され、迅速かつきめ細かいアイドルアップ制御が可能となる。

【０００８】

【実施例】

本考案によるエンジンのアイドルアップ制御の一実施例を図１ないし図３に基 づいて説明する。なお、本実施例では、エンジン出力の一部を利用して駆動され る具体的な機器例として冷却ファンを採用する。

【０００９】 図１は、冷却ファンの駆動モード制御とＩＳＣとの関連を示す系統図で、エン ジン１の運転制御をするエンジンＥＣＵ２には、エンジン冷却水の水温を検出す る水温センサ３、自車の車速を検出する車速センサ４、エンジン１の回転速度を 検出するエンジン回転速度センサ５、エアコンスイッチ（Ａ／ＣＳＷ）６及びエ アコン（Ａ／Ｃ）冷媒圧力スイッチ７等が接続され、各々が検出したデータを入 力している。また、このエンジンＥＣＵ２には、ラジエータファン８、エアコン のコンデンサファン９、エアコン（Ａ／Ｃ）コンプレッサ１０及びＩＳＣ１１の ステッパモータ１２等が接続され、各々がエンジンＥＣＵ２１から出力された制 御信号を受けて作動する。ステッパモータ１２は、エンジンＥＣＵ２からの制御 信号に基づいて正転又は逆転駆動し、バイパスバルブ１３の開度を変化させる。 なお、１４はスロットバルブ、１５は冷却水温が低い時に開となるファーストア イドルエアバルブ、１６はアイドル吸入空気量レベルを調整するためのスピード アジャスティングスクリュ（ＳＡＳ）を各々示している。

【００１０】 次に、エンジンＥＣＵ２の内部におけるエンジン１のアイドルアップ制御例を 図２のフローチャートに基づいて説明すると、最初は冷却ファン駆動モードがＯ Ｎか否かを判断する。この実施例では、ラジエータファン８及びコンデンサファ ン９が同じ駆動モードで運転される。すなわち、水温センサ３、車速センサ４、 Ａ／ＣＳＷ６及びＡ／Ｃ冷媒圧力スイッチ７の検出データにより、ＯＦＦ、ＬＯ （ＬＯＷ）駆動及びＨＩ（ＨＩＧＨ）駆動の３段階の駆動モードが選択されるの で、ＬＯ駆動又はＨＩ駆動モードの時に冷却ファン駆動モードはＯＮであると判 断して、ＩＳＣの制御をフィードバック制御からステッパモータポジション制御 へ切り換える。以下、この切り換えをオープンループ制御と呼ぶ。

【００１１】 このオープンループ制御により、ＩＳＣのスロットルポジションは所定量アッ プする。すなわち、ステッパモータ１２が所定量作動することにより、バイパス バルブ１３の開度が大きくなる。これにより、バイパスバルブ１３が開となって 形成するバイパス流路を通過して燃焼室へ供給される空気量は増加し、エンジン １のアイドルアップが速やかに実施される。そして、このオープンループ制御の 状態を所定のｔ秒（たとえば２秒程度）間継続した後、ＩＳＣをエンジン回転数 のフィードバック制御に戻して冷却ファンの駆動を開始する。冷却ファンの駆動 開始により、駆動モータに電力を供給するオルタネータの負荷が変動し、この負 荷変動がオルタネータを駆動するエンジン１にも及ぶが、この時点ではエンジン １のアイドルアップは完了している。従って、エンジン１はこの負荷変動を余裕 をもって吸収でき、不安定な回転数変動は抑止される。

【００１２】 図３は上述したフローチャートの制御に基づいた動作を示すタイムチャートで あり、Ｔ_１の時点で冷却ファン駆動モードがＯＮになると、ＩＳＣスロットルポ ジション（バイパス弁開度）が所定量アップすると共に、ＩＳＣのフィードバッ ク制御が解除される。この状態がｔ秒継続したＴ_２の時点では、フィードバック 制御が適用されてスロットルポジションは徐々にダウンし、同時に冷却ファンの 駆動もＯＮとなる。また、冷却ファン駆動モードがＯＦＦに切り換えられたＴ_４ の時点では、同時に冷却ファンの駆動もＯＦＦとなる。この結果、オルタネータ の負荷は急激に減少し、この影響でエンジン１にも負荷変動が生じようとするが 、Ｔ_４からｔ秒間フィードバック制御を解除することにより、冷却ファンの駆動 開始時と同様に停止時にもエンジンの不安定な回転数変動は抑制される。

【００１３】 なお、以上の実施例においては、エンジン出力の一部を利用して駆動される機 器を冷却ファンとして説明したが、本考案の制御は、たとえばＡ／Ｃコンプレッ サなどのように、必ずしも駆動モードＯＮと同時の作動開始を必要としない他の 機器にも適用可能である。

【００１４】

【考案の効果】

前述した本考案のエンジンのアイドルアップ制御によれば、アイドル運転中の エンジンに回転数変動を及ぼすような機器が駆動を開始する前に、所定時間だけ ＩＳＣ開度を一定量あげてアイドルアップを完了させておくので、エンジンが機 器の駆動開始に伴う負荷変動を受けても安定したアイドル運転を続けることがで き、エンジン回転数の変動抑止を迅速かつきめ細かく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるエンジンのアイドルアップ制御の
一実施例を示す系統図である。

【図２】図１のエンジンＥＣＵ内における制御例を示す
フローチャートである。

【図３】図２のフローチャートに基づいた動作を示すタ
イムチャートである。

【符号の説明】

１ エンジン ２ エンジンＥＣＵ ３ 水温センサ ４ 車速センサ ８ ラジエータファン ９ コンデンサファン １１ アイドルスピードコントロール（ＩＳＣ） １２ ステッパモータ（ＳＴＭ） １３ バイパスバルブ １４ スロットルバルブ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】アイドル運転時にエンジン回転数をあらか
   じめ設定したアイドル目標回転数に維持するアイドルス
   ピードコントロールを備えたエンジンのアイドルアップ
   制御において、エンジン出力の一部を利用して駆動され
   る機器がアイドル運転中のエンジンに負荷変動を生じる
   ような駆動モードの変化をした時、所定時間だけアイド
   ルスピードコントロール開度を一定量あげてから前記機
   器の駆動信号を出力することを特徴としたエンジンのア
   イドルアップ制御。