JPH10325348A - エンジンのアイドル回転数制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジントルクデマンド制御をアイドル時に
も継続して段差感が生じることを防止するとともに、ア
イドル時に外乱により回転数が低下したときに吸入空気
量が減少しないようにする。 【解決手段】 エンジンの実回転数を検出する手段１０
１と、エンジンの発生すべき目標トルクを算出する手段
１０２と、吸入空気量を制御目標量に制御する手段１０
３と、実エンジン回転数と目標トルクとに基づき、吸入
空気量の制御目標量を算出する手段１０４と、アイドル
時に実エンジン回転数が目標アイドル回転数となるよう
にフィードバック制御を行う手段１０５と、を備え、ト
ルクに着目したトルクデマンド制御が行われる。アイド
ル時には、エンジン回転数パラメータとして、切換手段
１０６が、実エンジン回転数に代えて目標アイドル回転
数を与えるので、外乱による回転数低下の影響を受けな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はエンジンのアイド
ル回転数制御装置、特に目標トルクを算出し、これを実
現すべくエンジンを制御するようにした場合のアイドル
回転数制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】運転者のアクセル操作や外部負荷等に基
づいて、実際に要求される、つまり必要とされるエンジ
ンの発生トルクを算出し、これを目標トルクとして、エ
ンジンからこの目標トルクが生じるように制御を行うエ
ンジン制御装置（以下、エンジントルクデマンドシステ
ム（ＥＴＤシステム）と記す）が考案されている。

【０００３】例えば、特開平１−３１３６３６号公報に
おいては、アクセル操作量とエンジン回転数と外部負荷
とに基づき、エンジンの目標トルクを算出し、この目標
トルクに応じて燃料噴射量と供給空気量とを制御するよ
うにしたエンジントルクデマンドシステムが開示されて
いる。

【０００４】このようなトルクデマンド方式のエンジン
制御装置では、実際は、要求出力トルクに対し、エンジ
ンやパワートレイン系でロスとなる摩擦トルクなどの損
失負荷トルクを加えて、目標発生トルクとして算出し、
これを実現するように燃料噴射量と供給空気量を制御す
ることになる。

【０００５】このエンジントルクデマンドシステムによ
れば、車両の制御に直接作用する物理量であるエンジン
のトルクを制御の基準値とすることにより、常に一定の
操縦感覚を維持できる等、運転性を向上させることがで
きる。

【０００６】また、例えば燃焼室内に直接燃料の噴射を
行う直噴ガソリンエンジンなどでは、特開昭６３−１５
９６１４号公報等に示されているように、低回転低負荷
の運転領域において、ポンピングロスの低下等の作用に
より燃費の向上を図るために、空燃比が４０〜５０程度
の極希薄燃焼を行い、負荷や回転数が大きくなるに従
い、連続的にあるいはステップ的に空燃比を濃くして行
くように制御を行うものが知られている。さらに、この
設定空燃比についても、運転条件に応じて必ずしも一定
値として定まる訳ではなく、例えば機関冷機時には、成
層混合気による希薄燃焼が困難であるため理論空燃比付
近に設定されることも考えられる。

【０００７】このように空燃比が条件により大きく変化
するエンジンの場合、発生トルクとシリンダに吸入され
る空気量との直接的な関係は失われてしまい、発生トル
クを制御しようとする場合においても、設定空燃比とセ
ットとした形で吸入空気量を制御する必要がある。

【０００８】つまり、このようなエンジンにおいては、
車両の運動やアイドル時の回転数制御などのために、エ
ンジンの発生トルクを制御しようとする場合に、発生ト
ルクと直接的な関係（一義的に定まる関係）を持たない
空気量を直接制御対象とするのではなく、まず目標発生
トルクなど中間変数としての目標値を与えたうえで、そ
れを実現する操作量（吸気量・燃料噴射量）を定める制
御方法が適当であると言える。従って、エンジントルク
デマンド制御を採用するエンジン制御装置が考えられて
いるのである。

【０００９】一方、エンジンのアイドル時について説明
すると、アイドル時と非アイドル時に、それぞれ全く異
なる制御法を選択的に使用する構成（例えば非アイドル
時はエンジントルクデマンド制御、アイドル時は他の何
等かの制御法）のエンジン制御システムも考えられる
が、このように制御方法を切り換えると、アイドル，非
アイドル状態間の状態遷移時に、その移行が滑らかにな
るように制御のつなぎ方に解決しなければならない困難
な課題が生じる。

【００１０】例えば、アイドル自走中でかつ未知負荷が
大きくアイドル状態における発生トルクが比較的大きく
なっているような状況において、運転者がアクセルをわ
ずかに踏み込んだ場合、制御が、アイドル時制御から非
アイドル時制御に移行し、その状態での所定の発生トル
クが生成されるが、制御方法の違いにより、これがアイ
ドル時の発生トルクよりも小さくなる可能性がある。つ
まりこの場合、アクセルをわずかではあるが踏んだのに
も拘わらず、運転者の意思とは逆に、減速してしまうこ
とになり、体感上非常に大きな違和感を生じる。

【００１１】このようなことから、アイドル，非アイド
ルに拘わらず、同じ制御手法であるトルクデマンド制御
により制御系を構成し、運転性の向上を図ることが好ま
しい。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】例えば前述した特開平
１−３１３６３６号公報の例では、供給空気量を制御す
るためのスロットル開度（θ₀）を図１のような特性
に、燃料噴射量（Ｔｐ）を図２のような特性に、それぞ
れ設定している。図１について説明すると、目標トルク
（Ｔｏ）が一定であればエンジン回転数（Ｎｅ）が大き
くなるに従い、スロットル開度を開いてゆく特性を持っ
ている。これは、同一スロットル開度の状態では、エン
ジン回転数が大きくなるほどトルクが小さくなることを
示しており、通常のエンジンにおける特性と同じもので
ある。

【００１３】このようにエンジントルクデマンドシステ
ムとしては、車両走行時に要求トルクに対し、エンジン
回転数に応じてスロットルを開き、エンジン回転数が高
くなるほど供給空気量を増やしている。

【００１４】つまり燃焼室内に形成する混合気の空燃比
を一定（例えば理論空燃比）とすると、発生トルクは、
シリンダに吸入される空気質量（１気筒当たりの空気質
量、例えばｘｘｋｇ／ｃｙｌｉｎｄｅｒ）に概ね比例す
る。そのため、エンジン回転数が変化しても同じトルク
を発生させる為には、吸入空気量（単位時間当たりの流
量、例えばｙｙｋｇ／ｓｅｃ）をエンジン回転数に対し
比例的に与える必要がある。従って、エンジン回転数が
高くなるに従いスロットルを開けて行く上記の空気量操
作は妥当であると言える。

【００１５】周知のように、エンジンの運転条件として
は、通常の走行状態のような状態とは別に、アイドリン
グ状態（アイドル状態）という、エンジンを止めない程
度に低回転で維持する状態が存在する。このようなアイ
ドル状態において、アイドル回転数を維持するに必要な
トルクを目標値とし、エンジントルクデマンドシステム
として、そのトルクを実現するようにした場合、次のよ
うな問題がある。

【００１６】すなわち、アイドル運転中に、例えば何等
かの外乱として負荷が増加しエンジン回転数が減少した
場合、目標トルクが例え一定であったとしても、図１の
特性から明らかなように、トルクデマンド制御によりス
ロットルは閉じられる方向に操作される。つまり、回転
が減少しこれを復帰させるためにより空気量を増量させ
たい状況にも拘わらず、結果的に空気量を減少させるこ
とになり、アイドル状態としては要求と逆行するシステ
ムとなってしまう。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、図３
に示す基本構成を有している。すなわち、請求項１に係
るエンジンのアイドル回転数制御装置は、エンジンの実
回転数を検出するエンジン回転数検出手段１０１と、エ
ンジンの発生すべき目標トルクを算出する目標トルク算
出手段１０２と、吸入空気量を所望の制御目標量に制御
する吸入空気量制御手段１０３と、少なくとも上記実エ
ンジン回転数と上記目標トルクとに基づき、上記吸入空
気量制御手段１０３に与える制御目標量を算出する制御
目標量算出手段１０４と、所定のアイドル状態において
実エンジン回転数が所定の目標アイドル回転数となるよ
うにフィードバック制御を行うアイドル回転数制御手段
１０５と、上記アイドル回転数制御手段１０５によるフ
ィードバック制御中においては、上記制御目標量算出手
段１０４に入力されるエンジン回転数パラメータとし
て、実エンジン回転数に代えて上記目標アイドル回転数
を与える切換手段１０６と、を備えて構成されている。

【００１８】この請求項１の発明にあっては、まず、通
常の運転状態では、運転者のアクセル操作や摩擦損失等
の要求に応じて、目標トルク算出手段１０２が目標トル
クを設定する。そして、エンジン回転数検出手段１０１
により検出される実エンジン回転数と上記目標トルクと
に基づいて、吸入空気量の制御目標量が求められ、かつ
スロットル弁等からなる吸入空気量制御手段１０３によ
り吸入空気量が制御される。なお、燃料噴射量も目標ト
ルクに応じて与えられる。

【００１９】これに対し、アイドル運転時には、アイド
ル回転数制御手段１０５により、実エンジン回転数が目
標アイドル回転数に近づくようにフィードバック制御が
行われる。また、このアイドル制御中（フィードバック
制御中）は、吸入空気量制御手段１０３への制御目標量
を算出する制御目標量算出手段１０４に対し、切換手段
１０６を介して、エンジン回転数パラメータとして実エ
ンジン回転数に代えてアイドル目標回転数が入力され
る。これにより、例えば何等かの外乱として負荷が増加
し実エンジン回転数が低下した場合でも、これに伴って
吸入空気量の制御目標量が小さくなることはなく、アイ
ドル目標回転数における必要吸入空気量が確保されるこ
とになる。

【００２０】また請求項２の発明は、上記アイドル回転
数制御手段１０５が、最終的な目標アイドル回転数を設
定する最終目標アイドル回転数設定手段と、非アイドル
制御状態からアイドル制御状態に状態遷移した際に、そ
の遷移開始時のエンジン回転数から上記最終目標アイド
ル回転数までの間をつなぐように過渡的な目標エンジン
回転数を設定する目標エンジン回転数軌道生成手段と、
を備えており、上記切換手段１０６は、非アイドル制御
状態からアイドル制御状態に状態遷移した際に、上記目
標アイドル回転数として上記目標エンジン回転数軌道生
成手段により設定される過渡的な目標エンジン回転数を
上記制御目標量算出手段１０４に与えることを特徴とし
ている。

【００２１】この請求項２の発明にあっては、非アイド
ル制御状態からアイドル制御状態に状態遷移した際に、
目標エンジン回転数軌道生成手段により逐次生成された
過渡的な目標エンジン回転数に沿って制御が行われる。
つまり、アイドル回転数制御手段１０５では、この徐々
に変化する過渡的な目標アイドル回転数を目標としてフ
ィードバック制御が行われる。同様に、制御目標量算出
手段１０４に対しても、エンジン回転数パラメータとし
て、この過渡的な目標アイドル回転数が入力される。こ
れにより、制御目標量を算出する基礎となるエンジン回
転数が、直前の実エンジン回転数から最終目標アイドル
回転数に急にジャンプすることがなく、滑らかに変化す
ることになる。

【００２２】また請求項３の発明は、上記目標トルク算
出手段１０２は、運転者のアクセル操作量等の要求に基
づきエンジンの第１の目標トルクを算出する第１の目標
トルク算出手段と、補機の負荷やエンジンの摩擦トルク
などのエンジン負荷を算出するエンジン負荷算出手段
と、上記のエンジン負荷に対して第２の目標トルクを算
出する第２の目標トルク算出手段と、上記アイドル回転
数制御手段により実行されるフィードバック制御に必要
な補正トルクを第３の目標トルクとして算出する第３の
目標トルク算出手段と、を備えており、これらの第１，
第２，第３の目標トルクによって、エンジンの目標トル
クを算出することを特徴としている。

【００２３】すなわち、上記第１の目標トルクは、クラ
ッチやトルクコンバータを通して外部へ出力すべきトル
クとしての目標トルクである。また第２の目標トルク
は、補機の負荷やエンジンの摩擦トルクなどとして消費
されるトルクに相当する。また、第３の目標トルクは、
例えば、アイドル時に実エンジン回転数と目標アイドル
回転数との偏差に応じたＰＩ制御等により与えられる。
最終的な目標トルクは、例えば、三者の和として求めら
れる。

【００２４】さらに請求項４の発明では、上記制御目標
量算出手段１０４は、上記エンジン回転数および上記目
標トルクに加えて、目標空燃比、大気圧、吸気温度、吸
気管圧力、ＥＧＲ率、吸気制御弁操作位置、エバポレー
タ制御弁制御位置のパラメータの中のいずれか一つもし
くは複数のパラメータに基づいて、制御目標量を算出す
ることを特徴としている。これにより、制御精度が一層
高いものとなる。

【００２５】すなわち、標準的な状況においては、前述
した図１のように、エンジン回転数と目標トルクより吸
入空気量制御手段１０３の目標制御量が一義的に算出さ
れるが、この特性は必ずしも絶対的なものではない。従
って、これに影響を与えるパラメータとして、目標空燃
比、大気圧、吸気温度、吸気管圧力、ＥＧＲ率、吸気制
御弁操作位置、エバポレータ制御弁制御位置といった情
報を付加し、制御目標量を算出することにより、環境変
化などに対する制御のロバスト性が向上する。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、エンジントルクデマン
ド制御方式として通常の走行中は運転者の意思に沿った
トルクを与え、快適な運転性を提供することができると
同時に、アイドル状態においても、基本的にエンジント
ルクデマンド制御方式により制御を継続するので、アイ
ドル，非アイドル状態の遷移時に制御の連続性を確保す
ることができ、切換段差などによる運転性の諸問題の発
生を回避できる。そして、このアイドル制御中は、吸入
空気量の制御目標量を算出するに際し、実エンジン回転
数に代えて目標アイドル回転数を基礎とすることによ
り、例えば何等かの外乱として負荷が増加しエンジン回
転数が減少した場合でも、吸入空気量の制御目標量が小
さくなることはなく、目標アイドル回転数に必要な吸入
空気量が確保される。従って、アイドル制御性能の確保
とエンジントルクデマンド制御との両立を実現できる。

【００２７】また請求項２の発明では、非アイドル状態
からアイドル状態に遷移したときに、遷移開始時のエン
ジン回転数から最終目標アイドル回転数までを滑らかに
つなぐように過渡的な目標エンジン回転数が与えられる
ので、トルクやエンジン回転数のステップ的な変化ひい
ては段差感の発生を防止できる。またアイドル制御を早
期に開始することができる。

【００２８】請求項３の発明では、走行中に運転者の要
求トルクと内部で消費される摩擦等のトルクとを分離で
き、快適な運転性を確保できるとともに、アイドル時に
必要なトルクを分離して目標トルクを算出することによ
り、安定したエンジントルクデマンド制御が可能とな
る。

【００２９】さらに請求項４の発明では、大気圧などの
走行環境の変化に対しても精度よく必要なトルクを得る
ことができ、制御のロバスト性が向上する。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を図に基づいて説明する。

【００３１】図４は、本発明に係るアイドル回転数制御
装置の一実施例の構成を示す構成説明図である。この図
に示すように、シリンダブロック８の内部には、シリン
ダ９が形成され、かつここに摺動可能に嵌合したピスト
ン１１によって燃焼室１０が画成されている。この燃焼
室１０には、吸気ポート６および排気ポート７が接続さ
れており、それぞれを開閉する吸気弁１３および排気弁
１４が設けられている。また、上記燃焼室１０内に直接
燃料を噴射するように、シリンダ９上部に、電磁式燃料
噴射弁１５が装着されている。上記吸気ポート６の上流
側には、吸気コレクタ部５ａを介して吸気通路５が接続
されている。

【００３２】なお、この実施例は、燃料噴射弁１５によ
り燃焼室１０に直接燃料を噴射する筒内直接噴射式ガソ
リンエンジンの例を示しているが、吸気ポート６に燃料
噴射弁を配置したポート噴射ガソリンエンジンであって
も、本発明は同様に適用できる。

【００３３】上記燃料噴射弁１５は、コントローラ１９
からの指令信号により、例えば比較的負荷が高い領域で
は吸気行程中に燃料噴射を行うことにより均質混合気を
形成し、また低負荷領域では、圧縮行程中に燃料噴射を
行うことにより燃焼室内の一部に混合気が偏在する成層
混合気を形成して希薄燃焼を実現する。

【００３４】上記吸気通路５には、吸入空気量Ｑａｉｒ
を検出する例えば熱線式のエアフロメータ１が設けられ
ている。この吸気通路５において吸入空気量を調整する
スロットル弁４は、車両のアクセルペダルには直接連係
しておらず、ＤＣモータやパルスモータ等からなるアク
チュータ３０によって、その開度が電子制御される構成
となっている。またアイドル時の吸入空気量制御のため
に、上記スロットル弁４をバイパスする補助空気通路２
を備え、この補助空気通路２の流量を制御する補助空気
量制御バルブ３が設けられている。なお、アクチュータ
３０によるスロットル弁４の吸入空気量制御の精度を高
めることにより、補助空気通路２および補助空気量制御
バルブ３を省略することも可能である。

【００３５】燃焼室１０の中央に配置された点火プラグ
１６は、コントローラ１９からの指令により点火を行
う。また排気ポート７の下流側には、排気中の酸素濃度
から空燃比を検出する空燃比センサ１７が配置されてい
る。また、２１はクランク軸に対し取り付けられたクラ
ンク角度センサであり、クランク角位置や機関回転速度
の検出に用いられる。また、図４中には示していない
が、運転者の要求を検知するためにアクセル操作量を検
出する、例えばポテンショメータなどからなるアクセル
操作量センサ、エンジンの温度条件を検出する冷却水温
センサ、吸気温度を検出する吸気温センサ、スロットル
弁４下流の圧力を検出する吸気管圧センサなどの種々の
センサを備えている。

【００３６】これらの種々のセンサ類の検出信号は、コ
ントローラ１９に入力される。コントローラ１９は、Ｉ
／ＯインターフェスやＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からな
り、ＲＯＭ上に格納された後述するプログラムを実行す
ることにより、本発明の所定の機能を実現する。

【００３７】次に作用を説明する。

【００３８】エンジンの実エンジン回転数は、よく知ら
れているように、クランク角センサ２１の出力信号に基
づいて検出される。例えば、クランク角度１８０ｄｅｇ
毎に設けられた基準位置信号（ＲＥＦ信号）がコントロ
ーラ１９に入力される時間間隔を計測することにより、
算出される。

【００３９】また、前述した目標トルク算出手段１０２
として、エンジンの発生すべき目標トルクは、図５に示
されるフローチャートに基づき、３つの目標トルクから
算出される。

【００４０】ステップ２１０は、第１の目標トルクｔＴ
Ｑ１を算出する手段であり、詳細は後述する図６を用い
て説明する。ステップ２２０は、第２の目標トルクｔＴ
Ｑ２を算出する手段であり、詳細は後述する図７を用い
て説明する。ステップ２３０は、第３の目標トルクｔＴ
Ｑ３を算出する手段であり、詳細は後述する図８を用い
て説明する。ステップ２４０では、これらｔＴＱ１，ｔ
ＴＱ２，ｔＴＱ３の和として、最終的な目標トルク（目
標発生トルク）ｔＴＱを算出する。

【００４１】図６のフローチャートは、上記第１の目標
トルクｔＴＱ１を算出する処理の流れを示している。

【００４２】ステップ２１１では、前述したアクセル操
作量センサの検出信号に基づき、運転者によるアクセル
操作量を検出する。ステップ２１２では、エンジンの実
回転数を検出する。ステップ２１３では、このアクセル
操作量および実エンジン回転数から、図９に示されるマ
ップを検索することにより、第１の目標トルクｔＴＱ１
を算出する。この例では、アイドル回転数（目標アイド
ル回転数）においてアクセル操作量０の点では第１の目
標トルクｔＴＱ１は０となっている。この第１の目標ト
ルクｔＴＱ１は、クラッチやトルクコンバータを通じて
出力される必要な出力トルクとしての目標トルク（目標
出力トルク）である。

【００４３】図７のフローチャートは、上記第２の目標
トルクｔＴＱ２を算出する処理の流れを示している。

【００４４】一例としてエンジンの摩擦等の負荷は、図
１０に示すように、エンジン回転数に応じて増加する特
性を有している。なお、図１０には、ピストンやカム等
による摩擦損失と、ウォータポンプやオイルポンプ等の
ポンプ類の負荷とを、まとめて示してある。図７のステ
ップ２２１では、実エンジン回転数を読みだし、ステッ
プ２２２において、図１０からテーブルの参照により第
２の目標トルクｔＴＱ２が算出される。但し、冷気時に
おいては、暖機後に比較し負荷が増加する傾向にあるか
ら、エンジン冷却水温を考慮した制御マップを予め設定
し、該エンジン冷却水温および実エンジン回転数から、
マップ検索する構成としてもよい。同様に、エアコン負
荷やオルタネータ負荷など状況により負荷が変化するも
のは、例えばエアコンの場合はエアコンポンプ圧から、
オルタネータの場合は発電量から負荷が算出され、この
ステップ２２２において第２の目標トルクｔＴＱ２に加
えられる。

【００４５】図８のフローチャートは、上記第３の目標
トルクｔＴＱ３を算出する処理の流れを示している。

【００４６】これは、アイドル制御に必要な第３の目標
トルクｔＴＱ３を算出するもので、ステップ２３１で
は、現状がアイドル状態であるか否かの判定を行う。具
体的には、アクセル操作量が０であり、かつ実エンジン
回転数が所定回転数以下であるか、などの所定の判断基
準により行う。ステップ２３２では、このアイドル状態
の判定結果に応じて、アイドル状態である場合はステッ
プ２３３に制御を移し、またアイドル状態で無い場合
は、ステップ２３６へ進んで、第３の目標トルクｔＴＱ
３を０、あるいは所定の値ｔＴＱ３０とする。上記ステ
ップ２３３では、アイドル状態における目標アイドル回
転数を算出する。具体的にはエンジン冷却水温に基づき
設定されたテーブルを参照し、かつ自動変速機のＮ−Ｄ
レンジにより上下限の設定等を行う。ステップ２３４で
は、この目標アイドル回転数と実エンジン回転数との偏
差を算出し、ステップ２３５では、この偏差に基づきＰ
Ｉ制御等により補正すべきトルクとして第３の目標トル
クｔＴＱ３を算出する。この第３の目標トルクｔＴＱ３
によって、実エンジン回転数が目標アイドル回転数に収
束するようにフィードバック制御される。

【００４７】以上のようにしてそれぞれ求められた第１
〜第３の目標トルクｔＴＱ１〜ｔＴＱ３により、最終的
な目標トルクｔＴＱが算出される。

【００４８】エンジンの吸入空気量の可変制御は、前述
したように、スロットル弁４をＤＣモータ等からなるア
クチュータ３０を介して開度制御することにより、実現
される。なお、アイドル時には、補助空気量制御バルブ
３を併せて制御することもできる。

【００４９】この吸入空気量を制御するスロットル弁４
の目標スロットル開度は、図１１に示すフローチャート
に従って決定される。

【００５０】先ずステップ３１０で、上記の目標トルク
ｔＴＱや実エンジン回転数などエンジンの運転状況を検
出する。ステップ３２０では、この結果に基づき、例え
ば暖機後であれば、図１２に一例を示す所定の特性の空
燃比マップを参照し、その運転状況に応じた設定空燃比
を算出する。ステップ３３０では、目標トルクｔＴＱに
応じて目標噴射量を算出する。一般に、発生トルクと燃
料噴射量とは略比例関係にあり、この関係に基づき、目
標トルクｔＴＱに応じて目標噴射量を算出する。ステッ
プ３４０では、この目標燃料噴射量と設定空燃比及び実
エンジン回転数から、目標吸入空気量を算出する。この
目標吸入空気量は、基本的には上記の３つのパラメータ
を乗算し、かつこれに係数を掛けたものとして得られ
る。ステップ３５０では、この目標吸入空気量とエンジ
ン回転数などから目標スロットル開度を算出する。これ
は例えば、図１３に示されるような特性に基づき算出す
る。なお、ここでは、定常的な特性に基づき目標スロッ
トル開度を設定しているが、吸気系の吸気伝達遅れ等の
ダイナミクスを考慮して、目標スロットル開度を設定す
るようにしてもよい。

【００５１】また、上記の説明では、実エンジン回転数
と目標トルクとから燃料噴射量や吸入空気量を求めてい
るが、請求項４に記載したように、実エンジン回転数と
目標トルクに加え、大気圧，吸気温度，吸気管圧力，Ｅ
ＧＲ率，吸気制御弁（スワール制御弁や吸排気バルブの
バルブタイミング可変機構などの）操作位置，エバポレ
ータ制御弁制御位置などのパラメータにより補正を加え
ることにより、制御精度が一層向上する。これらの補正
方法は、その条件が一定であるとして算出された図１３
の特性に対し、それぞれ予め補正係数を与えておいて、
この補正係数を乗ずる方法や、あるいは、図１３の特性
によらず、上記の種々のパラメータをも含めた吸気系の
モデルからなる状態方程式を解く方法、などにより実現
される。

【００５２】以上により、エンジントルクデマンド方式
による基本的な制御を説明したが、本発明においては、
図８に示したアイドル回転数制御のための第３の目標ト
ルクｔＴＱ３の算出の際に、アイドル状態であるとステ
ップ２３２で判断された場合は、ステップ２３３〜２３
５により前述した処理を行うと同時に、上記目標スロッ
トル開度を算出する際に用いるエンジン回転数パラメー
タとして、実エンジン回転数に代えて、ステップ２３３
にて求められる目標アイドル回転数を用いるように、デ
ータの切り換えを行うようになっている。つまり、アイ
ドル時には、ステップ３１０で用いられるエンジン回転
数を、実エンジン回転数ではなく目標アイドル回転数と
するのである。

【００５３】これにより、アイドル制御状態において
は、例えば何等かの外乱として負荷が増加し実際のエン
ジン回転数が低下した場合でも、これに伴って目標スロ
ットル開度が小さくなることはなく、目標アイドル回転
数の維持に必要な吸入空気量が確保される。従って、安
定したアイドル制御が可能となる。

【００５４】次に、請求項２に対応する第２の実施例に
ついて説明する。

【００５５】上記の第１の実施例では、アイドル制御に
入った場合、目標スロットル開度の算出の基礎となるエ
ンジン回転数が、実エンジン回転数から目標アイドル回
転数に直ちに変更されるように説明したが、アイドル制
御方法の一つして、比較的エンジン回転数が高い段階か
らアイドル制御を開始し、この時点のエンジン回転数か
ら最終的な目標回転数に至るまでを滑らかにつなぐよう
に、過渡的な目標エンジン回転を逐次生成し、これに合
わせてエンジン回転数を制御する方法が考えられている
（例えば特開昭６３−２０５４６０号公報参照）。

【００５６】このようなアイドル制御を行う場合におい
ては、仮に第１の実施例の構成では、アイドル制御に入
ったときに、目標吸入空気量を算出するために用いるエ
ンジン回転数パラメータが大きく変化し、その結果、算
出される目標スロットル開度がかなりステップ的に変化
してしまうことになる。これでは目標トルクが突然小さ
くなり、回転数を急激に低下させる要因となりうる。そ
こで、目標吸入空気量を算出するために用いるエンジン
回転数パラメータが、アイドル状態遷移時にステップ的
に急変しないように、最終的な目標アイドル回転数では
なく、上記の過渡的に生成される仮の目標エンジン回転
数に基づき、目標スロットル開度の算出を行うようにす
ればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジントルクデマンド制御における目標スロ
ットル開度の特性の一例を示す特性図。

【図２】エンジントルクデマンド制御における目標燃料
噴射量の特性の一例を示す特性図。

【図３】本発明の構成を示す機能ブロック図。

【図４】本発明の一実施例のシステム構成を示す構成説
明図。

【図５】目標トルク算出手段に相当する処理の流れを示
すフローチャート。

【図６】第１の目標トルク算出手段に相当する処理の流
れを示すフローチャート。

【図７】第２の目標トルク算出手段に相当する処理の流
れを示すフローチャート。

【図８】第３の目標トルク算出手段に相当する処理の流
れを示すフローチャート。

【図９】第１の目標トルク算出に用いる特性図。

【図１０】エンジン負荷としての摩擦トルクの特性を示
す特性図。

【図１１】目標スロットル開度を算出する処理の流れを
示すフローチャート。

【図１２】設定空燃比マップの一例を示す特性図。

【図１３】目標吸入空気量から目標スロットル開度を算
出するための特性図。

【符号の説明】

１０１…エンジン回転数検出手段 １０２…目標トルク算出手段 １０３…吸入空気量制御手段 １０４…制御目標量算出手段 １０５…アイドル回転数制御手段 １０６…切換手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの実回転数を検出するエンジン
   回転数検出手段と、 エンジンの発生すべき目標トルクを算出する目標トルク
   算出手段と、 吸入空気量を所望の制御目標量に制御する吸入空気量制
   御手段と、 少なくとも上記実エンジン回転数と上記目標トルクとに
   基づき、上記吸入空気量制御手段に与える制御目標量を
   算出する制御目標量算出手段と、 所定のアイドル状態において実エンジン回転数が所定の
   目標アイドル回転数となるようにフィードバック制御を
   行うアイドル回転数制御手段と、 上記アイドル回転数制御手段によるフィードバック制御
   中においては、上記制御目標量算出手段に入力されるエ
   ンジン回転数パラメータとして、実エンジン回転数に代
   えて上記目標アイドル回転数を与える切換手段と、 を備えていることを特徴とするエンジンのアイドル回転
   数制御装置。
2. 【請求項２】 上記アイドル回転数制御手段が、最終的
   な目標アイドル回転数を設定する最終目標アイドル回転
   数設定手段と、非アイドル制御状態からアイドル制御状
   態に状態遷移した際に、その遷移開始時のエンジン回転
   数から上記最終目標アイドル回転数までの間をつなぐよ
   うに過渡的な目標エンジン回転数を設定する目標エンジ
   ン回転数軌道生成手段と、を備えており、 上記切換手段は、非アイドル制御状態からアイドル制御
   状態に状態遷移した際に、上記目標アイドル回転数とし
   て上記目標エンジン回転数軌道生成手段により設定され
   る過渡的な目標エンジン回転数を上記制御目標量算出手
   段に与えることを特徴とする請求項１記載のエンジンの
   アイドル回転数制御装置。
3. 【請求項３】 上記目標トルク算出手段は、 要求に基づきエンジンの第１の目標トルクを算出する第
   １の目標トルク算出手段と、 補機の負荷やエンジンの摩擦トルクなどのエンジン負荷
   を算出するエンジン負荷算出手段と、 上記のエンジン負荷に対して第２の目標トルクを算出す
   る第２の目標トルク算出手段と、 上記アイドル回転数制御手段により実行されるフィード
   バック制御に必要な補正トルクを第３の目標トルクとし
   て算出する第３の目標トルク算出手段と、 を備えており、これらの第１，第２，第３の目標トルク
   によって、エンジンの目標トルクを算出することを特徴
   とする請求項１記載のエンジンのアイドル回転数制御装
   置。
4. 【請求項４】 上記制御目標量算出手段は、上記エンジ
   ン回転数および上記目標トルクに加えて、目標空燃比、
   大気圧、吸気温度、吸気管圧力、ＥＧＲ率、吸気制御弁
   操作位置、エバポレータ制御弁制御位置のパラメータの
   中のいずれか一つもしくは複数のパラメータに基づい
   て、制御目標量を算出することを特徴とする請求項１記
   載のエンジンのアイドル回転数制御装置。