JPH1018885A - 内燃機関のアイドル回転数制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、内燃機関のアイドル回転数制御装
置に関し、内燃機関の始動時の回転数を安定に制御する
ことを目的とする。 【解決手段】 ＩＳＣ開度はスタータが起動された後、
吸気圧ＰＭが所定値ＰＭ1 に減少するまで全閉とされ、
ＰＭ1 に達した時点で目標開度ＤＯＰに開弁される。Ｐ
Ｍ1 はＩＳＣ開度が内燃機関の運転状態に反映されるま
での遅れ時間を考慮して、目標回転数ＮＥc に対応する
目標吸気圧ＰＭc よりも大きく設定されている。これに
より、回転数ＮＥは、アンダシュートやオーバシュート
を伴うことなく、目標回転数ＮＥc にまで安定に上昇さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のアイド
ル回転数制御装置に係わり、特に、内燃機関の始動時に
おける回転数を安定に制御するのに好適な内燃機関のア
イドル回転数制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関においては、低速回転領域にお
けるトルク特性を向上させる上で吸気管の長さを増大さ
せることが望ましく、また、内燃機関の性能向上のため
には、吸気管の径が大きい方が有利である。更に、過給
装置を装備する場合にも吸気管の長さを増大させる必要
がある。このように、内燃機関の高性能化が図られるほ
ど、その吸気系の容積は大きくなる傾向にある。内燃機
関始動前の状態においては、吸気系には大気圧の空気が
充満している。従って、吸気系の容積が大きいと、スロ
ットル弁が全閉とされる内燃機関始動時であっても、多
量の空気が内燃機関に吸入される。かかる状態で、アイ
ドル・スピード・コントロール・バルブ（以下、ＩＳＣ
Ｖと称する）が開弁されると、内燃機関の吸入空気量は
更に増加することになる。この場合、機関始動時の回転
数が所要の回転数を越えて吹き上がり、車両の振動等が
生ずるなど運転者に対して違和感を与えることがある。

【０００３】内燃機関の始動時における、かかる回転数
上昇を抑制する上では、例えば、実開昭５８−１５１３
３２号に開示される内燃機関のアイドル回転数制御装置
の如く、内燃機関始動時にＩＳＣＶを全閉状態とするこ
とが有効である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置は、バッテリへの負担を低減させることを目的
としてＩＳＣＶを全閉とするものであり、内燃機関始動
時にＩＳＣＶが全閉状態とされることで、結果的に始動
時の回転数上昇が抑制されるに過ぎない。従って、上記
従来の装置においては、内燃機関の運転状態に基づいて
回転数を最適に制御することについての考慮は何らなさ
れていない。このため、上記従来の装置は、内燃機関始
動時の回転数の吹き上がりを防止する点では有効である
ものの、回転数が適切に制御されないために回転数が落
ち込むなど、機関回転数が不安定となることがあるとい
う問題を有していた。

【０００５】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、内燃機関の始動時における機関回転数の変動を
抑制し、始動時の機関回転数を安定に制御することが可
能な内燃機関のアイドル回転数制御装置を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、内燃機関の吸入空気量制御弁の開度を
制御することにより前記内燃機関のアイドル回転数を制
御する内燃機関のアイドル回転数制御装置において、前
記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記内燃機関の始動時のクランキング状態において、前
記運転状態検出手段により検出された運転状態に基づい
て前記吸入空気量制御弁の開度を制御する始動時開度制
御手段とを備える内燃機関のアイドル回転数制御装置に
より達成される。

【０００７】本発明において、運転状態検出手段は、内
燃機関の運転状態を検出する。始動時開度制御手段は、
内燃機関の始動時のクランキング状態において、運転状
態検出手段により検出された内燃機関の運転状態に基づ
いて吸入空気量制御弁の開度を制御する。従って、内燃
機関の始動時には、内燃機関のアイドル回転数は内燃機
関の運転状態に基づいて制御される。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例のシステ
ム構成図を示す。本実施例は、本発明に係る内燃機関の
アイドル回転数制御装置が内燃機関１０に適用された例
である。図１において、内燃機関１０はシリンダブロッ
ク１２を備えている。シリンダブロック１２の壁中に
は、内部を冷却水が循環するウォータジャケット１４が
設けられている。また、シリンダブロック１２には、ウ
ォータジャケット１４内を流通する冷却水の温度を検出
する水温センサ１６が配設されている。

【０００９】シリンダ１２の内部には、ピストン１８が
液密かつ摺動可能に収納されている。本実施例の内燃機
関１０は多気筒内燃機関であり、シリンダブロック１２
内には、ピストン１８の他に、図示されない複数のピス
トンが収納されている。シリンダブロック１２内部の、
ピストン１８の上方側には、燃焼室２０が形成されてい
る。燃焼室２０には、点火ブラグ２２の先端が露出して
いると共に、それぞれ吸気バルブ２４及び排気バルブ２
６を介して、吸気マニホールド２８及び排気マニホール
ド３０が連通している。

【００１０】吸気マニホールド２８は、内燃機関１０の
各気筒とサージタンク３２とを連通する複数の枝管を備
えている。各枝管には電磁弁式のインジェクタ３４が配
設されている。内燃機関１０においては、インジェクタ
３４に供給する駆動信号の時間長を変更することで、燃
料噴射量を変更することができる。また、サージタンク
３２には吸気温センサ４０及び吸気圧センサ４２が配設
されている。吸気温センサ４０は、サージタンク３２を
流通する空気の温度に応じた出力信号を発生する。ま
た、吸気圧センサ４２は、サージタンク３２内の空気の
圧力、即ち、内燃機関１０の吸気圧に応じた出力信号を
発生する。

【００１１】サージタンク３２の上流側には吸気管４４
が連通されている。吸気管４４の内部には、スロットル
バルブ４６が配設されている。スロットルバルブ４６は
アクセルペダルと連動して作動するように構成されてい
る。スロットルバルブ４６には、その開度を検出するス
ロットルポジションセンサ４８が連結されている。

【００１２】吸気管４４とサージタンク３２とは、スロ
ットルバルブ４６をバイパスするバイパス通路５０によ
り連通されている。従って、スロットルバルブ４６が全
閉状態であっても、バイパス通路５０が導通状態であれ
ば、内燃機関１０には空気が供給されることになる。バ
イパス通路５０には、アイドル・スピード・コントロー
ル・バルブ（以下、ＩＳＣＶと称す）５２が配設されて
いる。ＩＳＣＶ５２はソレノイド式の電磁弁であり、外
部からソレノイドに供給される駆動信号のデューティ比
によりその開度が制御される。スロットルバルブ４６が
全閉の場合には、ＩＳＣＶ５２の開度に応じた量の空気
が内燃機関１０に供給される。従って、ＩＳＣＶ５２の
開度を制御することで、内燃機関１０のアイドル回転数
を制御することができる。

【００１３】吸気管４４の、スロットルバルブ４６より
上流側には、エアフィルタ５４が連通されている。従っ
て、吸気管４４には、エアフィルタ５４により濾過され
た清浄な空気が流入される。また、内燃機関１０は、点
火コイルを備え点火に必要な高電圧を発生するイグナイ
タ５６、イグナイタ５６で発生した高電圧を各気筒の点
火プラグ２２に分配供給するディストリビュータ５８、
ディストリビュータ５８に設けられた回転角センサ６０
及び気筒判別センサ６２を備えている。回転角センサ６
０の出力信号に基づいて機関回転数ＮＥが算出される。
更に、内燃機関１０はスタータ６４を備えている。スタ
ータ６４は電動式のモータであり、その出力軸が内燃機
関１０の出力軸に連結されている。このため、スタータ
６４が起動されると、内燃機関１０の出力軸が強制的に
回転されてクランキング状態となり、これにより、内燃
機関１０の始動が行われる。このようなスタータ６４に
よる内燃機関１０の始動を、以下、クランキング始動と
称する。

【００１４】上記した水温センサ１６、点火ブラグ２
２、インジェクタ３４、吸気温センサ４０、吸気圧セン
サ４２、スロットルセンサ４６、ＩＳＣＶ５２、回転角
センサ６０、及び気筒判別センサ６２は電子制御装置
（以下、ＥＣＵと称す）６６に接続されている。更に、
ＥＣＵ６６にはスタータ６４がスタータスイッチ６８を
介して接続されている。ＥＣＵ６６は、スタータスイッ
チ６８のオン・オフを検出することで、内燃機関１０が
クランキング状態にあるか否かを判別することができ
る。ＥＣＵ６６は、水温センサ１６、吸気温センサ４
０、スロットルセンサ４４、エアフローメータ５０、回
転角センサ６２、気筒判別センサ６４等の出力に基づく
安定した運転状態を実現するための燃料噴射量、点火時
期、アイドル運転時の吸入空気量等を演算し、点火ブラ
グ２２、インジェクタ３４、ＩＳＣＶ５２等の制御を行
う。

【００１５】イグニッションスイッチがオンされる前の
状態、即ち、ＥＣＵ６６に通電されていない状態では、
ＩＳＣＶ５２の開度（以下、ＩＳＣ開度と称す）は機械
的に５０％に保たれている。イグニッションスイッチが
オンされてＥＣＵ６６に通電されると、ＥＣＵ６６は初
期化ルーチンの実行を開始し、このルーチンの中で、Ｉ
ＳＣＶ５２へ全閉指令を発する。従って、イグニッショ
ンスイッチがオンされた後、ＩＳＣＶ５２は全閉状態と
される。更に、後述する如く、スタータスイッチ６８が
オンされると同時に、その後の経過時間を計測する時間
計測ルーチンの実行を開始し、更に、スタータ６４の始
動により内燃機関１０が回転を始めると、所定のクラン
ク角毎にＩＳＣ開度制御ルーチンを実行する。

【００１６】ところで、内燃機関１０が停止状態にある
場合には、吸気マニホールド２８、サージタンク３２、
吸気管４４等の吸気系には大気圧の空気が充満してい
る。このため、スロットルバルブ４４及びＩＳＣＶ５２
が全閉であっても、内燃機関１０には、吸気系に存在す
る空気が吸入される。特に、始動時には、内燃機関１０
の回転数ＮＥが低いために、内燃機関１０には１回転当
たり多量の空気が吸入される。かかる状態で、ＩＳＣ開
度が所定のアイドル回転数を実現するために開弁される
と、内燃機関１０の吸入空気量が更に増加して始動時に
おける機関回転数が吹き上がり、車両に振動が生じて運
転者に違和感を与える等の不都合が生ずることになる。

【００１７】これに対して、本実施例のシステムは、ス
タータ６４の始動、即ち、クランキング状態に入ると同
時にＩＳＣＶ５２を全閉とした後、適当なタイミングで
ＩＳＣＶ５２を開弁させることにより、機関始動時にお
ける回転数を、吹き上がりを招くことなく安定に目標回
転数に上昇させ得る点に特徴を有している。

【００１８】上述の如く、ＥＣＵ６６はスタータスイッ
チ６８がオンされると同時に時間計測ルーチンの実行を
開始し、スタータ６４が起動された後の経過時間ＣＳＴ
ＡＴＯＮを計測している。後述する如く、ＩＳＣ開度制
御ルーチンにおいては、この経過時間ＣＳＴＡＴＯＮを
用いて、内燃機関１０の始動不良を検出することとして
いる。そこで、先ず、図２を参照して、ＥＣＵ６６が実
行する時間計測ルーチンの内容を説明する。

【００１９】図２は、時間計測ルーチンのフローチャー
トを示す。本ルーチンはイグニッションスイッチがオン
された後、所定時間間隔ＤＴ毎に繰り返し起動される。
本ルーチンが起動されると、先ず、ステップ１０２にお
いて、変数ＣＳＴＡＯＮがＤＴだけ増加される。なお、
イグニッションスイッチがオンされた後、本ルーチンが
最初に実行される際には、変数ＣＳＴＡＯＮはゼロに初
期化されている。従って、このステップ１０２における
処理により、ＣＳＴＡＯＮにはイグニッションスイッチ
がオンされた後の経過時間が設定される。ステップ１０
２の処理が終了されると、次に、ステップ１０４の処理
が実行される。

【００２０】ステップ１０４では、スタータスイッチ６
８のオン・オフ状態に基づいて、変数ＳＴＬの値が設定
される。即ち、スタータスイッチ６８がオン状態であれ
ば、ＳＴＬはハイレベル（Ｈ）に、スタータスイッチ６
８がオフ状態であれば、ＳＴＬはローレベル（Ｌ）に、
それぞれ設定される。ステップ１０４の処理が終了され
ると、次に、ステップ１０６の処理が実行される。

【００２１】ステップ１０６では、本ルーチンの前回の
実行時におけるＳＴＬの値ＳＴＬ0がＬ、かつ、現在の
ＳＴＬがＨであるか否かが判別される。ステップ１０６
において肯定判別されると、スタータ６４が起動された
と判断されて、次に、ステップ１０８においてＣＳＴＡ
ＯＮにゼロが代入される。従って、これ以後、ＣＳＴＡ
ＯＮはスタータ６４が起動された後の経過時間を示すこ
となる。ステップ１０８の処理が終了されると、次に、
ステップ１１０の処理が実行される。

【００２２】一方、ステップ１０６において否定判別さ
れると、ステップ１０８はスキップされて、次にステッ
プ１１０の処理が実行される。ステップ１１０において
は、ＳＴＬの値がＳＴＬ0 に代入される。これにより、
本ルーチンの次回の実行時において、ＳＴＬ0 を前回の
ＳＴＬの値として使用することができる。ステップ１１
０の処理が終了されると今回のルーチンは終了される。

【００２３】次に、図３を参照して、本実施例において
ＥＣＵ６６が実行するＩＳＣ開度制御ルーチンの内容を
説明する。図３は、ＩＳＣ開度制御ルーチンのフローチ
ャートを示す。本ルーチンはスタータ６４が起動された
後、内燃機関１０の回転角が所定のクランク角に達する
毎に実行される。

【００２４】本ＩＳＣ開度制御ルーチンは、内燃機関１
０の始動時の機関回転数ＮＥを目標回転数ＮＥc に向け
て制御するものである。上述の如く、内燃機関１０のク
ランキング始動開始直後においては、ＩＳＣＶ５２及び
スロットルバルブ４４は全閉とされている。スロットル
バルブ４４が全閉とされていても、スロットルバルブ４
４と吸気管４２の内壁との間には隙間が存在している。
このため、かかる隙間を経由して空気が流通し、内燃機
関１０には一定量の空気が吸入される。即ち、内燃機関
１０のクランキング始動時においては、内燃機関１０の
単位時間当たりの吸入空気量ｑa は一定となり、従っ
て、内燃機関１０の１回転当たりの吸入空気量ｑn は回
転数ＮＥに反比例して変化する。また、一般に、内燃機
関１０の１回転当たりの吸入空気量ｑn は吸気圧ＰＭに
ほぼ比例して変化する。従って、吸気圧ＰＭは回転数Ｎ
Ｅにほぼ反比例して変化することになる。そこで、本実
施例においては、内燃機関１０のアイドル運転時の目標
回転数ＮＥc に対応する目標吸気圧ＰＭc を求めてお
き、目標吸気圧ＰＭc を目標値として吸気圧ＰＭを制御
することにより、回転数ＮＥを目標回転数ＮＥc に向け
て制御することとしている。

【００２５】図３に示すルーチンが起動されると、先
ず、ステップ１２０において、定常的なアイドル運転状
態を前提とした、目標回転数ＮＥc を実現するためのＩ
ＳＣＶ５２の目標開度ＤＯＰが算出される。目標開度Ｄ
ＯＰは車両の状態、例えば、内燃機関１０の吸入空気の
温度やエアコンの動作状態等に基づいて算出される。ス
テップ１２０の処理が終了されると、次に、ステップ１
２２の処理が実行される。

【００２６】ステップ１２２では、水温センサ１６によ
り検出される内燃機関１０の冷却水の温度ＴＨＷが、所
定の温度ＴＨ０以上であるか否かが判別される。ステッ
プ１２２においてＴＨＷ≧ＴＨ０が不成立であると判別
されると、次に、ステップ１２４において、ＩＳＣ開度
をＤＯＰに設定するための処理が実行される。かかる処
理は、ＥＣＵ６６がＤＯＰに応じたデューティ比の駆動
信号をＩＳＣＶ５２に向けて発することにより行われ
る。

【００２７】上述の如く、本ルーチンにおいては、内燃
機関１０の始動時におけるアイドル回転数の上昇を抑制
するために、ＩＳＣ開度を全閉とする処理が行われる。
しかしながら、内燃機関１０が非常に低い温度状態にあ
る場合には、潤滑油の粘性が大きくなって、ピストン１
４には大きな摩擦力が作用する。かかる状態で、ＩＳＣ
開度を全閉とする処理を行ったのでは、吸入空気量が不
足し、内燃機関１０の回転数が目標回転数ＮＥc まで上
昇し得ない事態が生ずる可能性がある。そこで、本実施
例においては、内燃機関１０の温度が、かかる事態が生
じる程度に低いか否かを冷却水の温度ＴＨＷに基づいて
判別し、かかる判別結果に応じてＩＳＣ開度の設定を行
うこととしている。即ち、ＩＳＣ開度を全閉とする措置
を禁止すべきＴＨＷの上限値ＴＨ０を予め求めておき、
上記ステップ１２２において、ＴＨＷが所定値ＴＨ０よ
り小さいと判別された場合には、直ちにステップ１２４
の処理を実行することで、ＩＳＣ開度を目標開度ＤＯＰ
に設定している。本実施例においては、ＴＨ０の値は例
えば−１．５°Ｃとしている。

【００２８】一方、ステップ１２２においてＴＨＷ≧Ｔ
Ｈ０が成立すると判別されると、次にステップ１２６に
おいて、ＣＳＴＡＯＮが所定値Ｔ０未満であるか否かが
判別される。ステップ１２６において、ＣＳＴＡＯＮ＜
Ｔ０が成立すると判別されると、次に、ステップ１２４
の処理が実行される。

【００２９】内燃機関１０はスタータ６４により始動さ
れるため、内燃機関１０が正常に始動されれば、スター
タ６４が起動されてからある程度の時間が経過した時点
で、内燃機関１０の回転数は一定の回転数以上に上昇す
る。しかしながら、燃料噴射制御の不良、点火プラグ２
２の点火不良、あるいは燃料の性状不良等が発生する
と、内燃機関１０の始動は正常に行われず、回転数ＮＥ
は正常通り上昇し得なくなる。かかる場合に、ＩＳＣ開
度が全閉状態に維持されたのでは、内燃機関１０の始動
が更に妨げられてしまうことになる。一方、内燃機関１
０が正常に始動された場合には、一定時間が経過して始
動が終了した時点でＩＳＣ開度を目標開度ＤＯＰに設定
する必要がある。

【００３０】そこで、本実施例においては、ステップ１
２２において、スタータ６４が起動された後の経過時間
ＣＳＴＡＯＮが所定時間Ｔ０以上となった場合には、直
ちにステップ１２４の処理を実行することで、ＩＳＣＶ
５２を開弁して目標開度ＤＯＰに設定することとしてい
る。なお、所定時間Ｔ０は、正常時におけるスタータ６
４の起動から内燃機関１０の始動までの経過時間の最大
値を僅かに上回る程度に設けられ、本実施例において
は、例えば１．５秒としている。

【００３１】一方、上記ステップ１２６においてＣＳＴ
ＡＯＮ＜Ｔ０が成立すると判別された場合には、未だ内
燃機関１０の始動中であると判断されて、ステップ１２
８以降の処理が実行される。ステップ１２８において
は、フラグＦＬがセットされているか否かが判別され
る。フラグＦＬは、本ルーチンの前回の実行時におい
て、ＩＳＣ開度を全閉とする処理が実行されたか否かを
示すフラグであり、リセット状態に初期化されている。
ステップ１２８においてＦＬがセットされていないと判
別された場合には、前回、ＩＳＣ開度を全閉とする処理
は実行されなかったと判断されて、次に、ステップ１３
０の処理が実行される。一方、ステップ１２８において
ＦＬがセットされていると判別された場合には、前回、
ＩＳＣ開度を全閉とする処理が実行されたと判断され
て、次に、ステップ１３２の処理が実行される。

【００３２】ステップ１３０では、吸気圧センサ４２に
より検出された内燃機関１０の吸気圧ＰＭが所定の圧力
ＰＭ0 より大きいか否かが判別される。ステップ１３０
においてＰＭ＞ＰＭ0 が成立すると判別されると、次に
ステップ１３４においてフラグＦＬがセットされる。ス
テップ１３４の処理が終了されると、次に、ステップ１
３６において、目標開度ＤＯＰがゼロに設定された後、
ステップ１２４の処理が実行される。従って、ＰＭ＞Ｐ
Ｍ0 が成立する場合、ＩＳＣＶ５２は全閉とされる。一
方、ステップ１３０において、ＰＭ＞ＰＭ0 が不成立で
あると判別されると、ステップ１３４及びステップ１３
６はスキップされて、次にステップ１２４の処理が実行
される。従って、ＰＭ≦ＰＭ0 が成立する場合には、Ｉ
ＳＣＶ５２はステップ１２０で算出された目標開度ＤＯ
Ｐに開弁される。

【００３３】一方、ステップ１３２では、吸気圧ＰＭが
所定の圧力ＰＭ1 より大きいか否かが判別される。ステ
ップ１３２においてＰＭ＞ＰＭ1 が成立すると判別され
ると、次にステップ１３６、及びそれに続くステップ１
２４の処理が実行される。従って、ＰＭ＞ＰＭ1 が成立
するする場合には、ＩＳＣＶ５２は全閉とされる。一
方、ステップ１３２において、ＰＭ＞ＰＭ1 が不成立で
あると判別されると、次に、ステップ１３８においてフ
ラグＦＬがリセットされた後ステップ１２４の処理が実
行される。従って、ＰＭ≦ＰＭ1 が成立する場合には、
ＩＳＣＶ５２はステップ１２０で算出された目標開度Ｄ
ＯＰに開弁される。なお、上記した所定の圧力ＰＭ0 及
びＰＭ1 は、ＰＭ0 ＞ＰＭ1 なる大小関係となるように
設けられている。上記ステップ１２４の処理が終了され
ると、今回のルーチンは終了される。

【００３４】上述の如く、内燃機関１０の始動前におい
ては、吸気系には大気圧の空気が充満しており、ＰＭは
大気圧に一致している。従って、クランキング始動が開
始された後、本ルーチンが最初に実行される際には、ス
テップ１２８において否定判別された後、ステップ１３
０において肯定判別される。そして、ステップ１３４に
おいてフラグＦＬがセットされた後、ステップ１３６及
び１２４の処理が実行されることで、ＩＳＣ開度は全閉
とされる。このため、本ルーチンの次回の実行時におい
ては、ＩＳＣＶ５２は全閉状態とされていると共に、フ
ラグＦＬはセットされている。上述の如く、ＰＭ0 及び
ＰＭ1 は、ＰＭ0 ＞ＰＭ1 となるように設けられてい
る。従って、本ルーチンの２回目以降の実行時において
は、ＰＭがＰＭ1 に減少するまでＩＳＣＶ５２は全閉状
態に保たれ、ＰＭがＰＭ1 に達した時点で、ＩＳＣ開度
がステップ１２０で算出された目標開度ＤＯＰに設定さ
れることになる。

【００３５】ところで、ＩＳＣＶ５２から内燃機関１０
の吸気バルブ２４に至るまでの間に、サージタンク３２
及び吸気マニホールド２８が設けられており、この間に
はかなり大きな容量が存在している。このため、ＩＳＣ
開度が変更されても、変更後のＩＳＣ開度に応じた量の
空気が内燃機関１０に吸入されるまでには、ある程度の
時間を要する。即ち、ＩＳＣ開度が設定された後、内燃
機関１０の回転数がその設定値に応じた値となるまでに
遅れが生ずることになる。このため、クランキング始動
の開始直後にＩＳＣ開度を全閉とした後、吸気圧ＰＭ
が、目標回転数ＮＥc に応じた圧力ＰＭc に達した時点
でＩＳＣＶ５２を開弁したのでは、ＩＳＣＶ５２の開弁
のタイミングが遅過ぎて吸入空気量が不足し、回転数Ｎ
Ｅが再びＮＥc を下回ってしまうことになる。

【００３６】そこで、本実施例においては、上述の如き
ＩＳＣ開度設定後の遅れを考慮してＩＳＣＶ５２が早め
に開弁されるようにＰＭ1 を設定し、吸気圧ＰＭがＰＭ
1 に達した時点で、ＩＳＣＶ５２を目標開度ＤＯＰに開
弁することとしている。これにより、機関回転数ＮＥが
目標回転数ＮＥc に達した後、再び減少することが防止
され、機関始動時における機関回転数ＮＥの変動が抑制
されている。なお、本実施例においては、ＰＭ0 及びＰ
Ｍ1 を、例えば、それぞれ８０ｋＰａ、４０ｋＰａに設
定している。

【００３７】また、ステップ１３２において否定判別、
即ち、ＰＭ≦ＰＭ1 であると判別された場合、ステップ
１３８においてフラグＦＬがリセットされる。このた
め、その次の実行時においては、ステップ１２８におい
て否定判別された後、ステップ１３０〜１２４において
ＰＭとＰＭ0 との比較に基づいてＩＳＣ開度の設定が行
われる。上述の如く、ＰＭ0 及びＰＭ1 はＰＭ0 ＞ＰＭ
1 となるように設けられている。このため、ＰＭ≦ＰＭ
1 が成立してＩＳＣ開度がＤＯＰに設定された直後に、
再び、ＰＭ＞ＰＭ1 となった場合にも、ＰＭがＰＭ0 を
上回らない限り、ＩＳＣ開度がＤＯＰに設定された状態
が維持される。このように、本実施例においては、フラ
グＦＬの内容に応じて、ＩＳＣ開度を設定する際のＰＭ
の基準値をＰＭ0 またはＰＭ1 に変更することで、ＰＭ
がＰＭ1 の周囲で振動的に変動した場合に、ＩＳＣＶ５
２の全閉処理と開弁処理とが繰り返し行われることが防
止されている。

【００３８】次に、図４に、ＥＣＵ６６が上記ルーチン
を実行した場合の、内燃機関１０の始動時におけるＩＳ
Ｃ開度及び内燃機関１０の回転数ＮＥのタイムチャート
を実線で示す。なお、図４には、クランキング始動の開
始直後、即ち、スタータ６４の起動と同時に、ＩＳＣＶ
５２が目標開度ＤＯＰに開弁された場合、及び、スター
タ６４が起動された直後にＩＳＣＶ５２を全閉とした
後、ＰＭがＰＭc に達した時点でＩＳＣＶ５２をＤＯＰ
に開弁した場合についても、それぞれ、破線及び２点鎖
線で示している。

【００３９】図４に破線で示す如く、スタータ６４の起
動と同時にＩＳＣＶ５２が開弁された場合には、機関回
転数ＮＥは目標回転数ＮＥc を越えてオーバシュートし
ている。かかるオーバシュートは、上述の如く、内燃機
関１０の始動直後に大気圧の空気が吸気系内に存在した
状態でＩＳＣＶ５２が開弁されることにより、内燃機関
１０の吸入空気量が多大となることに起因して生じたも
のである。また、図４に一点鎖線で示す如く、クランキ
ング開始直後にＩＳＣ開度を全閉とした後、吸気圧ＰＭ
がＰＭc に達した時点でＩＳＣ開度をＤＯＰを設定した
場合には、回転数ＮＥがＮＥc に達した後アンダシュー
トしている。かかるアンダシュートは、上述の如く、Ｉ
ＳＣＶ５２の開弁から、この開弁により内燃機関１０の
吸入空気量が増加するまでの遅れ時間に起因して生じた
ものである。

【００４０】これに対して、本実施例においては、クラ
ンキング開始直後にＩＳＣＶ５２が全閉とされると共
に、吸気圧ＰＭが上述の如く遅れ時間を考慮して設定さ
れたＰＭ1 に達した時点で、ＩＳＣＶ５２が開弁される
ことにより、図４に実線で示す如く、内燃機関１０の回
転数ＮＥが目標アイドル回転数ＮＥc にまで速やかに、
オーバシュートやアンダシュートを生ずることなく上昇
されている。

【００４１】このように、本実施例の内燃機関のアイド
ル回転数制御装置によれば、内燃機関１０の始動時にお
ける回転数を、オーバシュートやアンダシュート等の変
動を伴うことなく、目標回転数まで安定に上昇させるこ
とができ、これにより、内燃機関１０の始動時に運転者
に対して車両の振動等の違和感を与えることが防止され
ている。

【００４２】次に、図５〜図７を参照して本発明の第２
実施例について説明する。本実施例は、図１に示すシス
テムにおいて、ＥＣＵ６６が図３に示すルーチンに代え
て図７に示すルーチンを実行する点を除き、上記第１実
施例と同様である。本実施例は、ＩＳＣ開度を、内燃機
関１０の吸気圧ＰＭ、及び、内燃機関１０の冷却水温度
ＴＨＷに基づいて連続的に変化させる点に特徴を有して
いる。

【００４３】上述の如く、内燃機関１０の始動直後にお
いてはＰＭは大気圧にほぼ等しく、機関回転数ＮＥが上
昇すると、ＰＭはＮＥにほぼ反比例して減少する。従っ
て、内燃機関１０の始動直後の回転数を、オーバシュー
トやアンダシュートを伴うことなく速やかに目標回転数
ＮＥc に到達させるには、内燃機関１０の始動直後には
ＩＳＣ開度を全閉とし、ＮＥの上昇、即ち、ＰＭの減少
に応じて徐々にＩＳＣ開度を増加させると共に、ＮＥが
ＮＥc の近傍に達した時点でＩＳＣ開度を目標開度ＤＯ
Ｐに設定することが適当である。また、上述の如く、内
燃機関１０が低温状態にある場合には、潤滑油の粘性が
増大して、ピストン１８に対する摩擦力が大きくなる。
この場合、かかる摩擦力が補償されるよう内燃機関１０
の発生する動力を増加させるために、内燃機関１０の吸
入空気量を増大させることが適当である。

【００４４】そこで、本実施例においては、吸気圧Ｐ
Ｍ、及び、冷却水温度ＴＨＷに基づいて、それぞれ、上
限値ＤＳＴＷ、及び、上限値ＤＳＴＷを決定し、これら
上限値の和によりＤＯＰに対してガード処理を行うこと
で、上述の如くＰＭ、及びＴＨＷに応じたＩＳＣ開度を
実現することとしている。

【００４５】図５に、ＰＭとＤＳＴＷとの関係を示す。
図５に示す如く、ＤＳＴＧは、ＰＭが所定値ＰＭ3 を越
える領域では０％（全閉）となり、ＰＭ3 からＰＭ4 ま
での領域では、ＰＭの減少に応じて増加し、ＰＭ4 以下
の領域では１００％（全開）なるように設けられてい
る。なお、図５に示す如き関係は、内燃機関１０の始動
時の回転数を最適とするようなＩＳＣ開度のＰＭに対す
る変化を予め実験的に求めることにより得ることができ
る。

【００４６】また、図６には、ＴＨＷとＤＳＴＷとの関
係を示す。図６に示す如く、ＤＳＴＷは、ＴＨＷが所定
の温度以下ではＴＨＷの減少に応じて増加するように設
けられている。なお、図６に示す如き関係は、種々の冷
却水温度ＴＨＷに対して、目標回転数ＮＥc を実現する
のに必要なＩＳＣ開度を予め実験的に求めることにより
得ることができる。

【００４７】次に、図７を参照して、本実施例において
ＥＣＵ６６が実行するＩＳＣ開度制御ルーチンの内容を
説明する。図７は本実施例においてＥＣＵ６６が実行す
るＩＳＣ開度制御ルーチンのフローチャートを示す。な
お、図７において、図３に示すルーチンと同一のステッ
プについては同一の符号を付してその説明を省略する。

【００４８】図７に示すルーチンにおいて、ステップ１
２６でスタータ６４がオンされた後の経過時間ＣＳＴＡ
ＯＮがＴ０に達していないと判別された場合、次に、ス
テップ１５０の処理が実行される。ステップ１５０にお
いては、ＩＳＣＶ５２の目標開度ＤＯＰに対して、吸気
圧ＰＭに基づく上限値ＤＳＴＧと、冷却水温度ＴＨＷに
基づく上限値ＤＳＴＷとの和を上限値とするガード処理
が行われる。即ち、ステップ１５０においては、ＤＯＰ
と（ＤＳＴＧ＋ＤＳＴＷ）とが比較し、ＤＯＰ≦（ＤＳ
ＴＧ＋ＤＳＴＷ）であれば、ＤＯＰの値を変更せず、Ｄ
ＯＰ＞（ＤＳＴＧ＋ＤＳＴＷ）であればＤＯＰに（ＤＳ
ＴＧ＋ＤＳＴＷ）を代入する処理が実行される。

【００４９】本実施例においては、図６及び図７に示す
如き関係を予めＥＣＵ６６内に記憶させておく。そし
て、上記ステップ１５０の実行時には、ＰＭ及びＴＨＷ
から、かかる記憶値に基づいてＤＳＴＧ及びＤＳＴＷを
決定することとしている。上記ステップ１５０の処理が
終了されると、次に、ステップ１２４において、ＩＳＣ
開度が設定されて今回のルーチンが終了される。

【００５０】上述の如く、本実施例によれば、内燃機関
１０の始動時におけるＩＳＣ開度が吸気圧ＰＭ及び冷却
水温度ＴＨＷに基づいて連続的に設定されることによ
り、ＩＳＣ開度をより最適な状態に設定することができ
る。従って、本実施例によれば、第１実施例の場合に比
して、内燃機関１０の始動時における回転数ＮＥを、よ
り安定かつ速やかに目標回転数ＮＥc にまで上昇させる
ことができる。

【００５１】なお、上記第１及び第２実施例において
は、水温センサ１６及び吸気圧センサ４２が上記した運
転状態検出手段に相当し、従って、冷却水温度ＴＨＷ及
び吸気圧ＰＭが上記した内燃機関の運転状態に相当して
いる。また、ＩＳＣＶ５２が上記した吸入空気量制御弁
に相当し、ＥＣＵ６６が図３あるいは図７に示すＩＳＣ
開度制御ルーチンを実行することにより上記した始動時
開度制御手段が実現されている。

【００５２】ただし、内燃機関の運転状態は冷却水温度
ＴＨＷ及び吸気圧ＰＭに限定されるものではなく、本発
明を、吸気圧センサ４２の代わりにエアフローメータを
備える型式の内燃機関に適用し、内燃機関の１回転当た
りの吸入空気量を内燃機関の運転状態として用いること
もできる。この他、内燃機関の運転状態として、機関回
転数ＮＥ、加速度センサにより検出される内燃機関の振
動状態、吸気温センサ４０により検出される吸気温度等
を用いることもできる。

【００５３】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、内燃機関
の始動時の回転数を安定に制御することができる。これ
により、内燃機関の始動時に、運転者に対して違和感を
与えるのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のシステム構成図である。

【図２】本実施例においてＥＣＵが実行する時間計測ル
ーチンのフローチャートである。

【図３】本実施例においてＥＣＵが実行するＩＳＣ開度
制御ルーチンのフローチャートである。

【図４】本実施例の実行結果を示すタイムチャートであ
る。

【図５】吸気圧ＰＭと上限値ＤＳＴＧとの関係を示す図
である。

【図６】冷却水温度ＴＨＷと上限値ＤＳＧＷとの関係を
示す図である。

【図７】本発明の第２実施例においてＥＣＵが実行する
ＩＳＣ開度制御ルーチンのフローチャートである。

【符号の説明】

１０ 内燃機関 １６ 水温センサ ４２ 吸気圧センサ ５２ ＩＳＣＶ ６４ スタータ ６６ ＥＣＵ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の吸入空気量制御弁の開度を制
   御することにより前記内燃機関のアイドル回転数を制御
   する内燃機関のアイドル回転数制御装置において、 前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段
   と、 前記内燃機関の始動時のクランキング状態において、前
   記運転状態検出手段により検出された運転状態に基づい
   て前記吸入空気量制御弁の開度を制御する始動時開度制
   御手段とを備えることを特徴とする内燃機関のアイドル
   回転数制御装置。