JPH0968083A - 内燃機関のアイドル回転数制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】エアコン負荷投入前に、あらかじめ空気量を増
やし、エンジン回転数の上昇は、点火時期で抑える。負
荷投入時には、点火時期を進角させることで負荷に打ち
勝つトルクを発生させる。 【効果】負荷投入時における、不快なアイドル回転変動
を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の電子制御燃料
噴射装置におけるアイドル回転数制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関のアイドル制御装置は、目標回
転数と実回転数の偏差が０となるように、絞り弁をバイ
パスした通路に配置した空気制御バルブにより空気量を
増加減させる、いわゆる、フィードバック制御を行うも
のが、一般に知られている。

【０００３】また、内燃機関には、エアコン，オルタネ
ータ，パワーステアリング，オートマチックトランスミ
ッション等の負荷が備わっている。通常、これら負荷が
投入されると、回転数が一時低下するため、運転者に不
快感を与える。

【０００４】この問題に対し、たとえば、特公平2−317
81号公報では、負荷の投入に遅延時間を設け、その間、
あらかじめ空気量を増加させてから負荷を投入する方法
により、無用な回転数低下を抑える方法をとっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、負荷を投入す
る前に、空気量を増加させた場合、回転数が一時上昇
し、その後、負荷が投入され回転数が低下するという現
象が発生し、運転者にアイドル回転変動という違和感を
与えるという課題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明では、負荷投入前に空気量を増加させている
間、回転数が目標回転数と一致するように点火時期を修
正制御する。空気量の増加量が、負荷を補える量まで達
した時、負荷を投入すると同時に、前記点火時期の修正
量を投入前の値にキャンセルする。

【０００７】

【作用】負荷投入前に空気量を増加させた場合、エンジ
ン回転数は上昇する。エンジン回転数が上昇すると、目
標回転数に一致させようとして、点火時期が遅角制御さ
れ回転数が一定に保たれる。空気量の増加が所定値とな
ったところで、負荷を投入するが、この時、遅角してい
た点火時期修正分がキャンセルされるため、内燃機関の
発生トルクは素早く上昇し、負荷投入による回転低下を
抑える事が可能となる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【０００９】本発明に関する電子制御燃料噴射装置につ
いて図１に基づき説明する。

【００１０】エンジン１に必要な空気は、エアクリーナ
２の入り口部３から入り、吸気ダクト４を通り、スロッ
トルボディ２９に取り付けられた空気流量を制御する絞
り弁５を通り、サージタンク６に入る。ここで、空気は
エンジン１の各シリンダに直通するインテークマニフォ
ールド７により分配され、エンジン１のシリンダ内に入
る。

【００１１】一方、燃料は燃料タンク１４から燃料ポン
プ１５で吸引，加圧され燃料フィルタ１６を通り、イン
テークマニフォールド７に設けられた燃料噴射弁１３に
供給され、コントロールユニット２８からの噴射信号に
応じて燃料が噴射される。この時、燃料噴射弁１３に作
用する燃料圧力は、燃料調圧弁１７で調圧される。燃料
調圧弁１７は、インテークマニフォールド７の負圧を導
入して、燃料圧力とインテークマニフォールド７内の圧
力差を常時一定に保持する働きをする。

【００１２】燃料タンク１４で発生した燃料蒸気は、キ
ャニスタパージバルブ１９を経由し、サージタンク６に
導かれ、エンジン１に吸入され燃焼する。

【００１３】絞り弁５をバイパスして装着されているＩ
ＳＣバルブ８，アイドルアップバルブ９は、コントロー
ルユニット２８からの信号により、絞り弁５をバイパス
して空気量を制御する事で、アイドル回転数を一定に保
つ。

【００１４】排気ガスは、触媒２４で浄化され、マフラ
ー２５で消音され放出される。

【００１５】コントロールユニット２８は、吸気温セン
サ１２で、インテークマニフォールド７へ流入する空気
の温度を検出し、圧力センサ１１でインテークマニフォ
ールド７へ流入する空気の圧力を検出し吸入空気量を演
算する。

【００１６】また、コントロールユニット２８は、吸入
空気量の演算結果、水温センサ２６からの検出結果、排
気ガス中の酸素量を酸素センサ２３で検出した結果か
ら、最適燃料量を演算し、燃料噴射弁１３を駆動し、エ
ンジン１へ燃料を供給する。同様に点火時期について
も、ノックセンサ２７の検出結果を考慮し、パワースイ
ッチ２０への通電により点火コイル２１，ディストリビ
ュータ２２を通して点火が行われる。

【００１７】コントロールユニット２８は、図２に示す
ように、中央処理装置(以下ＣＰＵ)１００，リードオン
リメモリ（以下ＲＯＭ）１０１，イグニションキーオフ
後も内容を保持する機能を備えたランダムアクセスメモ
リ（以下ＲＡＭ）１０２，入力ポート１０３，出力ポー
ト１０４，電圧をディジタル量に変換するＡ／Ｄ変換器
１０５、およびこれらを接続するデータバスおよびコン
トロールバスなどのバス１０６を含んで構成されてい
る。ＣＰＵ１００は、予めＲＯＭに記憶された制御プロ
グラムにしたがって入力ポートおよびＡ／Ｄ変換器を介
してデータを入力し、出力ポートおよび駆動回路１０７
を介して接続されたインジェクタ、ＩＳＣバルブなどを
制御する。

【００１８】図３から図６は、本発明の流れを示すもの
でそれぞれ一定時間毎に実行される。

【００１９】図３は、エアコンの電磁クラッチを制御す
るルーチンである。ステップ２０１で電磁クラッチのオ
ン条件が成立しているか否かを判定する。電磁クラッチ
のオン条件には、運転者によって操作されるＡ／Ｃ Ｓ
Ｗやエアコンのエバポレータの温度などが含まれる。こ
の条件が成立していれば、ステップ２０２で電磁クラッ
チオフ時に使用されるカウンタＴＩＭＥ２を０で初期化
する。次にステップ２０３でカウンタＴＩＭＥ１に１を
加算し、ＴＩＭＥ１が所定値となったか否かをステップ
２０４で判定する。所定値以上ならばステップ２０５に
進み電磁クラッチをオンする。一方、ステップ２０１に
おいて条件が不成立と判定された場合には、ステップ２
０６以降を実行する。ステップ２０６では、電磁クラッ
チオン時に使用されるカウンタＴＩＭＥ１を０で初期化
する。次にステップ２０７でカウンタＴＩＭＥ２に１を
加算し、ＴＩＭＥ２が所定値となったか否かをステップ
２０８で判定する。カウンタＴＩＭＥ２が所定値以上と
なっていれば、ステップ２０９に進み電磁クラッチをオ
フする。このようにして、電磁クラッチをオンする場合
にもオフする場合にも所定の遅延時間を持たせる。

【００２０】図４は、ステッパモータ式ＩＳＣバルブの
目標ステップ数を計算するルーチンである。ステップ２
１０では、基本制御量を計算する。ステップ２１１で前
述の電磁クラッチオン条件が成立しているか否かを判定
し、条件が成立していればステップ２１２に進み、基本
制御量にＡ／Ｃ補正量を加算して目標ステップ数を算出
する。電磁クラッチのオン条件が成立していなければ、
ステップ２１３に進み、基本制御量を目標ステップ数と
する。このようにＩＳＣバルブの目標ステップ数は、前
述の電磁クラッチの遅延時間とは無関係に電磁クラッチ
のオン条件が成立しているとき所定のＡ／Ｃ補正量を加
算する。

【００２１】図５は、ＩＳＣバルブ駆動のルーチンであ
る。ステップ２１４および２１５によって図４によって
算出された目標ＩＳＣステップ数と実際のステップ数が
一致するようにＩＳＣバルブを駆動する。

【００２２】図６は点火時期を計算するルーチンであ
る。ステップ２１６では、基本点火時期を計算する。ス
テップ２１７では、図３で求められたカウンタＴＩＭＥ
１の値が０であるかどうかを判定する。カウンタＴＩＭ
Ｅ１の値が０でなければステップ２１８に進む。ステッ
プ２１８では既に電磁クラッチをオンにしているか否か
を判定し、電磁クラッチをオンする前であればステップ
２１９においてACADV を所定値減算する。一方、ステッ
プ２１７でＴＩＭＥ１が０と判定された場合には、ステ
ップ２２０でカウンタＴＩＭＥ２の値が０であるかどう
かを判定する。カウンタＴＩＭＥ２が０でなければステ
ップ２２１へ進む。ステップ２２１では既に電磁クラッ
チをオフにしているか否かを判定し、電磁クラッチをオ
フする前であればステップ２２２でＡＣＡＤＶを所定値
加算する。カウンタＴＩＭＥ１およびＴＩＭＥ２がとも
に０であるか電磁クラッチをオフからオンまたはオンか
らオフした後は、ステップ２２３へ進み、ＡＣＡＤＶを
０とする。以上により求めたＡＣＡＤＶをステップ２２
４で基本点火時期に加算して点火時期を求める。この様
にして電磁クラッチをオフからオンする前には点火時期
を遅角側に、オンからオフする前には点火時期を進角側
に制御する。

【００２３】図７は、図３から図６の処理のタイミング
チャートである。電磁クラッチのオン条件が成立する
と、ＩＳＣバルブの目標ステップ数を点線のように増加
させる（ａ部）。ステッパモータ式ＩＳＣバルブは１回
の処理タイミングにつき１ステップしか駆動することが
出来ないから実ステップ数は実線のようになる（ｂ
部）。ＩＳＣバルブが図のように動くと空気量が増加す
るため発生トルクが増大し、そのままでは回転が上昇し
てしまう。これを補正するために同時に点火時期を遅角
側に制御して発生トルクを抑え、回転変動しないように
する（ｃ部）。その後、ＩＳＣバルブによって十分な空
気流量が得られたら電磁クラッチをオンし、同時に遅角
補正を停止する（ｄ部）。電磁クラッチをオフする場合
も同様にＩＳＣバルブを閉側に駆動しながら同時に点火
時期を進角側に制御し、実ステップ数が十分に目標ステ
ップ数に近づいたら電磁クラッチをオフすると同時に点
火時期の補正を停止する。

【００２４】本実施例によれば、回転変動を起こすこと
なく負荷のオンまたはオフを制御することができる。

【００２５】上記では、負荷の制御とＩＳＣおよび点火
の制御は一つのコントロールユニットによって制御して
いるものとして説明しているが、電気的に接続されたそ
れぞれ別体のコントロールユニットによって制御行うシ
ステムでも本発明は適用することができる。図９に改善
事例を示す。

【００２６】

【発明の効果】エアコン負荷投入前に、あらかじめ空気
量を増やし、エンジン回転数の上昇は、点火時期で抑え
る。負荷投入時には、点火時期を進角させることで負荷
に打ち勝つトルクを発生させる。以上により、負荷投入
時における、不快なアイドル回転変動を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における電子制御燃料噴射装置の系統
図。

【図２】本発明による電子制御燃料噴射装置のコントロ
ールユニットの内部のブロック図。

【図３】本発明におけるエアコンクラッチ制御のフロー
チャート。

【図４】本発明におけるステップモータ式ＩＳＣバルブ
の目標ステップを算出する制御フローチャート。

【図５】本発明におけるＩＳＣバルブ駆動の制御フロー
チャート。

【図６】本発明における点火時期を算出する制御フロー
チャート。

【図７】本発明における動作を示すタイミングチャー
ト。

【図８】従来例における不具合の一例を示す説明図。

【図９】本発明の効果の一例を示す説明図。

【符号の説明】

１…エンジン、８…ＩＳＣバルブ、１３…燃料噴射弁、
２０…パワースイッチ、２１…点火コイル、２２…ディ
ストリビュータ、２８…コントロールユニット、２９…
スロットルボディ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大野 茂美 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 七尾 勇一郎 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の燃料噴射量を制御する燃料噴射
   量制御手段，点火時期を制御する点火時期制御手段，回
   転数を検出する回転数検出手段，アイドル状態を判定す
   るアイドル判定手段，絞り弁をバイパスして空気量を制
   御するアイドル空気量制御手段，負荷の起動要求を検出
   する負荷要求検出手段，内燃機関の負荷を制御する負荷
   制御手段，前記アイドル判定手段によりアイドル状態と
   判定された場合、回転数を目標値に制御する目標回転数
   制御手段を含む内燃機関のアイドル回転数制御装置にお
   いて、 前記負荷要求検出手段により、負荷投入の要求が生じた
   場合、前記アイドル空気量制御手段によりなめらかに空
   気量を増加させ、前記点火時期制御装置により、前記目
   標回転数と前記回転数検出手段による実回転数が一致す
   るように点火時期を修正し、前記空気量制御手段による
   空気量の増加が所定値に達した時、前記負荷制御手段に
   より負荷を投入し、前記点火時期の修正分をキャンセル
   させる事を特徴とする内燃機関のアイドル回転数制御装
   置。