JPH07217483A - アイドル回転数制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】暖機過程において負荷が入切された際に吸入空
気量不足からエンジン回転数が落ち込むのを防止する。 【構成】スロットルバルブを迂回するバイパス通路に空
気流量制御弁を設け、この空気流量制御弁の開度を、少
なくともエンジン温度に基づく暖機補正増量及びエンジ
ン回転数に基づくフィードバック補正増量を含む補正量
に基づいて制御して吸入空気量を調節することにより、
暖機過程におけるアイドリング時のエンジン回転数を制
御するアイドル回転数制御方法であって、負荷変化が検
知された際のエンジン温度を検知し、検知されたエンジ
ン温度が暖機運転の完了を判定し得る第１の所定値より
大なる第２の所定値以下の場合にはエンジン温度に基づ
いて設定される第１の負荷補正量により前記補正量を補
正し、検知されたエンジン温度が前記第２の所定値を超
えている場合には第１の負荷補正量より大なる第２の負
荷補正量により前記補正量を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として自動車用のエ
ンジンのアイドル回転数制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種のアイドル回転数制御（ＩＳ
Ｃ）方法では、例えば特開平３−２７６８１５号公報に
記載の車両用エアコンのコンプレッサ制御装置のよう
に、暖機中にエアコンが使用される場合に、コンプレッ
サの駆動による負荷がエンジンにかかり、アイドリング
回転数が低下するのを防止するために、その時のエンジ
ン回転数を検出し、そのエンジン回転数が所定目標回転
数と一致するあるいは上回っている場合に、所定時間だ
けコンプレッサが作動するのを遅延させて、エンジン回
転数の低下を防止しようとするるように構成したものが
知られている。

【０００３】また、スロットルバルブをバイパスするバ
イパス通路を複数備え、それぞれのにバルブを設けてそ
のバルブの開度により吸入空気量を調節して、アイドル
時のエンジン回転の安定化を計るものが知られている。
バイパス通路のバルブは、エンジン回転数が目標値に近
づくように開度が制御されるものや、エンジン温度が低
いほど大きな開度となるもので構成されている。このよ
うな構成ものでは、暖機中の回転数を目標回転数へ制御
する場合、冷却水温に対し目標回転数を設定しておき、
この目標回転数に対するずれをフィードバック補正量で
設定された空気量を制御して補正している。この場合、
フィードバック補正量は冷却水温によらず一律であるこ
とが望ましいが、冷却水温から暖機状態と判定しても、
エンジンの潤滑油の温度や摺動部の温度が暖機状態に達
しないうちはメカニカルロスが大きく、そのためにエン
ジン回転数が目標回転数からずれるので、フィードバッ
ク補正量が大きくなるのが一般的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記後者の
ものにおいて、フィードバック補正量が大きくなる冷却
水温とほぼ一致して暖機状態を判定するために設定され
る暖機完了判定水温付近でエアコンを作動させた場合、
作動状態における負荷が軽いと、図４に示すように、予
め設定されたエアコンアイドルアップ（Ａ／Ｃ負荷）補
正量が過多になり、エンジン回転数が上昇する。これと
は反対に、その上昇したエンジン回転数を補正するため
にフィードバック（Ｆ／Ｂ）補正量が減少する。このフ
ィードバック補正量が減少した状態でエアコンの作動が
停止すると、エアコンアイドルアップ補正量がなくなり
エンジン回転数が低下するが、そのエンジン回転数に合
わせてフィードバック補正量が増加し、エアコン作動前
のフィードバック補正量に戻るまでにエンジン回転数が
異常に落ち込む状態になることがあり、エンジン回転数
が目標回転数に達せず、エンジンストールや振動発生の
要因となった。

【０００５】本発明は、このような不具合を解消するこ
とを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、本発明に係るアイドル回転数制御方法
は、スロットルバルブを迂回するバイパス通路に空気流
量制御弁を設け、この空気流量制御弁の開度を、少なく
ともエンジン温度に基づく暖機補正増量及びエンジン回
転数に基づくフィードバック補正増量を含む補正量に基
づいて制御して吸入空気量を調節することにより、暖機
過程におけるアイドリング時のエンジン回転数を制御す
るアイドル回転数制御方法であって、負荷変化が検知さ
れた際のエンジン温度を検知し、検知されたエンジン温
度が暖機運転の完了を判定し得る第１の所定値より大な
る第２の所定値以下の場合にはエンジン温度に基づいて
設定される第１の負荷補正量により前記補正量を補正
し、検知されたエンジン温度が前記第２の所定値を超え
ている場合には第１の負荷補正量より大なる第２の負荷
補正量により前記補正量を補正することを特徴とする。

【０００７】本発明において、エンジン温度とは、エン
ジン自体の温度を直接測定したもの以外に、エンジンの
冷却水温、潤滑油温度、吸気温度等を測定したものであ
ってもよい。

【０００８】

【作用】このような構成のものであれば、暖機運転の完
了となるエンジン温度近傍、すなわち第１の所定値の近
傍のエンジン温度における運転状態で、エアコン等の比
較的大きな負荷がかかった（変化した）場合、第２の所
定値以下のエンジン温度であれば第１の負荷補正量で補
正量が補正され、第２の所定値を超えるエンジン温度で
あれば第２の負荷補正量で補正量が補正される。つま
り、第１の所定値に基づいて暖機運転の完了判定を行え
る場合もあるが、始動開始時のエンジン温度や始動時の
外気温等の要因により必ずしも第１の所定値において暖
機が完了するものではなく、そのようなエンジン状態に
おけるフィードバック補正増量に対応して、負荷がかか
った際の補正量が小さくなるようにしている。また、第
２の所定値を上回る場合は、暖機が完了している状態で
あるので、補正量が大きくなるようにしている。したが
って、第１の負荷補正量によるエンジン回転数の上昇は
小さく、短時間で負荷がなくなった場合でも、フィード
バック補正増量の影響で、その直後にエンジン回転数が
急激に低下することはない。また、第２の所定値よりエ
ンジン温度が高い場合は、暖機運転が終了しているた
め、暖機補正増量がなくエンジン回転数は低くなってお
り、同様にエンジン回転数を大きく上昇させることはな
く、したがってフィードバック補正増量も変化せず、負
荷がなくなってもエンジン回転数を低下させることがな
い。

【０００９】したがって、暖機運転の終了前後にエアコ
ン等の負荷が入切されても、エンジン回転数の落ち込み
が発生するのを防止でき、エンジンストールを未然に防
止できる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。

【００１１】図１に概略的に示したエンジン１００は自
動車用のもので、その吸気系１には図示しないアクセル
ペダルに応動して開閉するスロットルバルブ２を配設す
るとともに、このスロットルバルブ２を迂回するバイパ
ス通路３を設け、このバイパス通路３にアイドル回転数
制御用の空気流量制御弁たる流量制御弁４を介設してい
る。流量制御弁４は、大流量ＶＳＶと略称される電子開
閉式のものであって、その端子４ａに印加する駆動電圧
の演算デューティ比ＤＩＳＣを制御することによってそ
の実質的な開度を変化させることができ、それによって
前記バイパス通路３の空気流量を調整し得るようになっ
ている。つまり、バイパス通路３とこの流量制御弁４と
の一組により、通常ならば暖機補正増量を含む各補正項
目に対して設けられるバイパス系路を一本化している。
そして、前記演算デューティ比ＤＩＳＣは、それらのこ
とを含んで、暖機補正増量である水温補正量ＤＡＡＶ、
エアコン（Ａ／Ｃ）負荷補正量ＤＳＥＴ、回転フィード
バック（Ｆ／Ｂ）補正量ＤＦＢ等を加減算することによ
り決定されている。

【００１２】吸気系１にはさらに、燃料噴射弁５が設け
てあり、この燃料噴射弁５や前記流量制御弁４を、電子
制御装置６により制御するようになっている。

【００１３】電子制御装置６は、中央演算処理装置７
と、記憶装置８と、入力インターフェース９と、出力イ
ンターフェース１１とを具備してなるマイクロコンピュ
ータシステムを主体に構成されている。しかしてその入
力インターフェース９には、サージタンク１２内の圧力
を検出する吸気圧センサ１３から出力される吸気圧信号
ａ、エンジン回転数ＮＥを検出ための回転数センサ１４
から出力される回転数信号ｂ、車速を検出するための車
速センサ１５から出力される車速信号ｃ、スロットルバ
ルブ２の開閉状態を検出するためにアイドルスイッチ１
６から出力されるＬＬ信号ｄ、エンジン温度としてのエ
ンジンの冷却水温を検知するための水温センサ１７から
出力される水温信号ｅ等が入力される。また、出力イン
ターフェース１１からは、燃料噴射弁５に対して、演算
された燃料噴射時間に対応する駆動信号ｆが、また流量
制御弁４に対しては、後述する演算デューティ比ＤＩＳ
Ｃに基づく制御信号ｇが、それぞれ出力される。なお、
図示しないが、電子制御装置６には、入力されるアナロ
グ信号をディジタルデータに変換するためのＡ／Ｄコン
バータが内蔵されており、冷却水温やエンジン回転数Ｎ
Ｅを一定の間隔でディジタルデータに変換して、中央演
算処理装置７に出力するものである。

【００１４】電子制御装置６には、吸気圧センサ１３と
回転数センサ１４からのそれぞれの信号を主な情報とし
て燃料噴射弁開成時間を決定し、その決定により燃料噴
射弁５を制御して負荷に応じた燃料を該燃料噴射弁５か
ら吸気系１に噴射させるためのプログラムが内蔵されて
いる。また、スロットルバルブ２を迂回するバイパス通
路３に流量制御弁４を設け、この流量制御弁４の開度
を、少なくとも冷却水温に基づく水温補正量ＤＡＡＶ及
びエンジン回転数に基づく回転フィードバック補正量Ｄ
ＦＢを含む補正量に基づいて制御して吸入空気量を調節
することにより、暖機過程におけるアイドリング時のエ
ンジン回転数を制御するもので、負荷変化が検知された
際の冷却水温を検知し、検知された冷却水温が暖機運転
の完了を判定し得る第１の所定値たる暖機完了判定水温
Ｔ１より大なる第２の所定値たる実質暖機完了水温Ｔ２
以下の場合には冷却水温に基づいて設定される第１の負
荷補正量により前記補正量を補正し、検知された冷却水
温が前記実質暖機完了水温Ｔ２を超えている場合には第
１の負荷補正量より大なる第２の負荷補正量により前記
補正量を補正するようプログラミングされたプログラム
も内蔵されている。なお、水温補正量ＤＡＡＶは、冷却
水温が低い場合には非常に大きな値を採り、暖機完了判
定水温Ｔ１において最少となるように設定されている。
また、回転フィードバック補正量ＤＦＢは、エンジンの
回転数ＮＥに応じた増量度合いであり、例えば、アイド
ル運転中で、減速時のフューエルカットが実施されてな
く、車速が２ｋｍ／ｈ以下であり、吸気圧センサ１３、
水温センサ１７及び車速センサ１５全てが正常に作動し
ている場合に、フィードバック制御が実行されて演算さ
れるものとする。

【００１５】このアイドル回転数制御プログラムの概略
構成を、図２に示す。このプログラムは、アイドリング
状態が検出されている間は所定の間隔で繰り返し実行さ
れるもので、流量制御弁４の実質的な開度を設定する演
算デューティ比ＤＩＳＣは、下式を用いて演算される。
なお、アイドリング時の目標回転数の設定方法について
は、従来知られているものと同様であってよいので、説
明を省略する。

【００１６】 ＤＩＳＣ（％）＝ＤＡＡＶ＋ＤＦＢ＋ＤＳＥＴ＋ＤＥＴＣ （１） ただし、ＤＥＴＣ；エンジン回転負荷による補正量等を
含むその他の補正量まず、ステップＳ１では、エアコン
（Ａ／Ｃ）が入れられたか否かを判定し、エアコンが切
られている場合はメインルーチンに戻り、入れられてい
る場合はステップＳ２に移行する。ステップＳ２では、
冷却水温が実質暖機完了水温Ｔ２を上回っているか否か
を判定し実質暖機完了水温Ｔ２以下の場合はステップＳ
３に進み、上回っている場合はステップＳ４に移行す
る。実質暖機完了水温Ｔ２としては、例えば、暖機完了
判定水温Ｔ１を７０℃とした場合では、８０℃に設定す
ればよい。この実質暖機完了水温Ｔ２は、暖機完了判定
水温Ｔ１より高く設定するものの、外気条件や水温セン
サ１７のばらつき、さらにはアイドル放置等で水温が十
分に上昇しない場合等を考慮して、できるだけ低い温度
に設定するのが好ましい。ステップＳ３では、エアコン
負荷補正量ＤＳＥＴの値をＡ（％）に決定し、ステップ
Ｓ４では、Ｂ（％）に決定する。値Ｂは値Ａより大きく
設定あり、値Ｂの場合には値Ａの場合に比較して大量の
空気流量となるように設定すればよい。

【００１７】このような構成において、エンジンが始動
されアイドル運転の状態にあっては、上記の式（１）に
より演算デューティ比ＤＩＳＣが演算され、決定された
演算デューティ比ＤＩＳＣに応じて流量制御弁４が開閉
されて、エンジン回転数が目標回転数となるように制御
される。冷却水温が低い場合には、水温補正量ＤＡＡＶ
が大きな値を採り、したがって演算デューティ比ＤＩＳ
Ｃの値はほぼ水温補正量ＤＡＡＶにより決定されるとこ
ろとなる。このようなアイドル運転中において、比較的
エアコン負荷が軽い状態でエアコンが入れられると、制
御は、ステップＳ１→ステップＳ２と進む。冷却水温が
上昇していない暖機完了判定水温Ｔ１以下の状態では、
制御は、ステップＳ３に進み、エアコン負荷補正量ＤＳ
ＥＴの値をＡとして演算デューティ比ＤＩＳＣを決定し
て流量制御弁４の開度を制御する。この場合、エアコン
負荷補正量ＤＳＥＴの値は小さいものの、水温補正量Ｄ
ＡＡＶの値が大きく、しかも目標回転数自体が高く設定
されているので、必要かつ十分な空気流量が確保された
状態であり、急激にエンジン回転数が高くなったりある
いは低下したりしてエンジン回転数が目標回転数を外れ
ることはない。

【００１８】エアコンが入っている状態で、時間の経過
とともに冷却水温が上昇して実質暖機完了水温Ｔ２を超
えると、制御は、ステップＳ１→ステップＳ２→ステッ
プＳ４と進み、エアコン負荷補正量ＤＳＥＴの値をＢに
変更して演算デューティ比ＤＩＳＣを演算する。この場
合に、水温補正量ＤＡＡＶは暖機完了判定水温Ｔ１以上
の水温領域では０であり、目標回転数も低く設定されて
いる。そして、エアコン負荷に必要な空気量が供給され
ることとなり、エアコン負荷により低下した回転数が補
償されて目標回転数にエンジン回転数が維持される。つ
まり、エアコン負荷に対して空気流量が増加するように
エアコン負荷補正量ＤＳＥＴを変更するが、この変更時
点にあっては水温補正量ＤＡＡＶが完全に０になってい
る状態なので、エアコン負荷補正量ＤＳＥＴが増加変更
されても、全体としての空気流量は過剰な空気の供給と
ならず、エンジン回転数が上昇することはない。それゆ
え、エンジン回転数の変化に応じて回転フィードバック
補正量ＤＦＢが変動することがなく、その結果、エアコ
ンが切られても、エアコン負荷補正量ＤＳＥＴだけ演算
デューティ比ＤＩＳＣが減少するだけで、回転フィード
バック補正量ＤＦＢがエアコン作動時に変動（減少）変
化した値を、その変動前の値に復帰するまでの遅れ時間
の間に空気流量が不足してエンジン回転数が低下するこ
とを防止する。したがって、エンジン１００をストール
させることを抑制することができる。なお、本発明は以
上説明した実施例に限定されるものではなく、エンジン
冷却水温に代えて、エンジン温度としてエンジンの潤滑
油の温度、あるいは吸気温度を使用するものであっても
よい。また、実質暖機完了水温Ｔ２は、上記実施例にお
いて示した８０℃である必要はない。

【００１９】上記実施例では、エアコン負荷を検知して
バイパス通路３を通る空気流量を制御するものを説明し
たが、エアコンと同様な比較的大きな電気負荷を対象と
してエアコン負荷補正量ＤＳＥＴを設定するものであっ
てもよい。

【００２０】その他、各部の構成は図示例に限定される
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変
形が可能である。

【００２１】

【発明の効果】本発明は、以上に詳述したように、エア
コン等のかかった場合にその時のエンジン温度が第２の
所定値を上回っている場合に、第２の負荷補正量により
補正量を補正するので、負荷がかかった際の補正量が大
きすぎそのためにエンジン回転数が上昇し、その上昇分
をフィードバック補正増量により補正することがなくな
り、負荷がなくなってから急にエンジン回転数が降下す
ることを防止でき、アイドリング時に負荷がかかっても
安定して目標回転数を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概略構成説明図。

【図２】同実施例の制御手順を示すフローチャート。

【図３】同実施例の作用説明図。

【図４】従来例の作用説明図。

【符号の説明】

２…スロットルバルブ ３…バイパス通路 ４…流量制御弁 ６…電子制御装置 ７…中央演算処理装置 ８…記憶装置 ９…入力インターフェース １１…出力インターフェース

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スロットルバルブを迂回するバイパス通路
   に空気流量制御弁を設け、この空気流量制御弁の開度
   を、少なくともエンジン温度に基づく暖機補正増量及び
   エンジン回転数に基づくフィードバック補正増量を含む
   補正量に基づいて制御して吸入空気量を調節することに
   より、暖機過程におけるアイドリング時のエンジン回転
   数を制御するアイドル回転数制御方法であって、 負荷変化が検知された際のエンジン温度を検知し、 検知されたエンジン温度が暖機運転の完了を判定し得る
   第１の所定値より大なる第２の所定値以下の場合にはエ
   ンジン温度に基づいて設定される第１の負荷補正量によ
   り前記補正量を補正し、 検知されたエンジン温度が前記第２の所定値を超えてい
   る場合には第１の負荷補正量より大なる第２の負荷補正
   量により前記補正量を補正することを特徴とするアイド
   ル回転数制御方法。