JPS58183840A - エンジンのアイドル回転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 関し、特にエンジンの諸条件に応じ最も好ましい回転数
でエンノンのアイドル運転が行なわれるようｔｉｃする
アイドル回転制御装置１に関する。

一般に、自動車用エンジンにおいては、停車時すなわち
エンジンのアイドル状態でのエンジン回転数は、安定し
た運転状態が得られる限度で、できるだけ低く抑えられ
る。しかし、このエンジン回転数を通常の運転条件で設
定すると、冷開始動時のように、エンジンが低温である
場合、混合気の霧化あるいは気化状紗が悪いこと、潤滑
油粘度が高いこと壽により、エンジンの回転速度をある
根基以上上昇させないと安定したアイドル運転を行なう
ことができない。このため従来のエンノンでは、機関温
度が所定値以下の場合、アイドル状態でのエンジンのス
ロットル弁Ｉｌ１度を若干増加してアイドル回転速度を
上昇させ安定したアイドル運転ができるようにした、い
わゆるファーストアイドル制御を行なうようにしたもの
がある。

しかしながら、このファーストアイドル制御では、エン
ジンの東際の温度に最も適したアイドル回転速度に制御
できないという問題がめった。また、このファーストア
イドル制御げ、エンノンの負荷を全く考慮していないが
、アイドル運転は必ずし本完全な無負荷状態の下で行な
われるとは限らず、自動変速機のトルクコンバータの駆
動、空ｇ＊の駆動、照明器具の点灯による負荷が加わる
ことＦｉ権でになく、この負荷によりエンジンのアイド
ル回転数に変動を生じる。従って、榛々の負荷条件の下
で、エンノンアイドル回転数を望ましい値に維持するこ
とは重要な課題となる。

このような状況の下で、アイドル回転数をある運転条件
下で設定し涛目標回転数に一散させるべく電気的にフィ
ードバックコントロールする方法が提案されている。例
えば、実開昭５５−／３７２３’１号に開示されたアイ
ドリング回転敷料ｍｉｔｔげ、上述の空調機の使用等の
諸条件を入力情報の形態で演褥装置に入力し、この演算
装置においてそれぞれの入力情報の組み合わせに応じた
最も好適な目標アイドル回転数を演算し、次いでこの目
標アイドル回転数と回転検出器によって検出した実際ア
イドル回転数とを比較して両回転数の差を検出し、この
両回転数の差に比例したデユーティ比をもつ・母ルスを
出力させ、この出力に基づき電気作動制御装ｒ！Ｉｔ．
′Ｉｉｌ−シてダイヤフラム式負圧応動手段を制御させ
、これによってエンジンのスロットル弁の開度を制御し
て所望のアイドル回転数に自動制御するものでおる。

ところが、こうし斤従来のアイドリング回転数制御装置
は、通常の条件の下ではある程度満足な結果を与えるこ
とに考えられるが、アイドル運転時の流体式自動変速器
の変速位置のシフトによる負荷変動によって回転数が変
化して始めて制御量が変わるという帰還制御方式を採用
しているため、回転数が安定するまでの目標アイドル回
転数からの偏差が大きく応答が遅いという欠点がある。

このアイドル回転数制御の応答性を向上させるため、特
開昭Ｓダー／／３’ｌ２Ｓ号公報に開示された内燃機関
の無荷時回転数自動制御方法においては、勇荷変化自体
を検出してそ７′１．による回転数変化を予測し、これ
によって上記した帰還ｉ制御に予測制御を追加する方式
を採っている。

しかしながら、この自動制御方法においては、上記予測
制御を、エンジンのｍ度状態を考慮せずに行なっている
ため、エンジン視度が低い場合には、エンジン回転数が
所期の１憚回転数のようには上か′らず、むしろ負荷が
税・かる初期状態においてに一時的に急激に下がり、こ
のとめエンノンストップを起してしまうおそれがあった
。

そこで本発明は、エンジンが低温状態の場合の負荷変動
時のアイドル回転制御における上記したよりな欠点のな
い新規なエンノンのアイドル回転制御装置を提供するこ
とケ目的とするものである。

本発明によるエンジンのアイドル回転制御装置は、エン
ジン回転速度を検出する回転検出器、前記エンノ／（ロ
）転速度を調節するｆｒぬ、エンノン回転速度の増減に
係わる制御・ｆラメータをコントロールするアクチュエ
−タ、１ンノンのｍ度を検出するエンジン温度検出器、
このエンジン扇度検出器で検出されるエンノン温度を含
むエンノンの運転状態に応じて設定される目標アイドル
回転速度と、前記回転検出器で検出される実際アイドル
回転速度とを比較して前記両速度の差を検出し、この両
速度の差に基づいてアイドル回転速度が前記目標アイド
ル回転速度となるように前記アクチュエータを駆動制御
Ｉ４１するため、このアクチュエータに？Ｉｉ制御信号
を出力する制御手段、各種負荷のうち少くと本一つが不
作用状態から作用状態になったことを検知して検知信号
を発午する負荷検知器、この負荷検知器から前記検知ｆ
ぎ号を受けたとき、前記アクチュエータにエンジン増速
方向の補正１８号を与える補正手段、および前記エンジ
ン温度検出器により検出したエンジン温度に応じエンノ
ン温度が低いとき増速方向への補正量を高める方向にｂ
１■記補正信号を調脱する補正増量手段からなる本ので
ある。

以上の構造の本発明のエンノンのアイドル回転制御装置
によれば、上記補正増量手段が上記アクチュエータに与
えるエンジン増速方向の補正信号を、エンジン低温時に
そのｍ度に応じて増量して、エンジンの回転速１をｊｌ
！に上昇さぜるようにしたので、エンジンの低湿時にお
いて各種負荷が不作用状態から作用状態になっ九ときｅ
こも、エンノン回転速度がｍ歇に浩ちることがなく、従
って工／ジンストップの恐れがなく望ましい状態でエン
ジンのアイドル運転を行なうことができる。

以下離村図面を参肺しつつ本発明の好ｆしい実施例によ
るエンジンのアイドル回転制御ｆｉ：ｆ１ｔを欧明する
。

第１図は、エンノン１に組み込まれた本発明のアイドル
回転制御装置２の構成機壮図である。

エンジンｌｔｌ、７常のエンノンと同様シリング３およ
びこのシリング３に一合したピストン４を有しており、
このシリンダ３の上部にｒｉｌ＆気ポート５および排気
ポート６が形成されている。この吸気／−ト５および排
気ポート６には、それぞれの／−１ｔ−開閉するための
吸気弁７および耕気弁８が収けられている。

一辷ｌｌＩ２１＆気ポート５および排気ポート６Ｖ（汀
、それぞれ吸気系９および排気系１０が連結されている
。吸気系９は、吸気を部１１、スロットル弁１２および
吸気マニホルド１３を備えている。吸気管部１１の入口
端１こはエアクリーナ１４が設けられており、このエア
クリーナ１４の）流には吸気管部１１を流れる空気ｔを
検出する友めのエアフローセンサ１５が配されている。

また、吸気を部１１のスロットル弁１２より上流−にに
、エアフローセンサ１５によって検出した流入窒気量、
およびエンジン回転数センサ１６によって検出したエン
ジン１の回転数に応じた量およびタイミングで燃料を噴
射する燃料噴射装置１７が設けられている。この燃料噴
射装置１１ｃ１７ｒｉ、マイクロコンピュータ１８によ
って駆動制御される。

吸気管部１１には、スロットル弁１２の上欠伸と下流（
ｌｉｌｌ　′ｆｔ遵通するためパイノｆス逍路１９が設
けられている。このパイノ９ス違路１９には、このバイ
パス通路１９を紺れる苧プめるいげ混合気の帷ｔを制卸
するためのν１１えは・母ルスモータで開閉動作が行な
われる流量制御弁２０が起設されている。

この流量制御弁２０の開閉の制御は、−トｇｒ、コノピ
ユータ１８によって行なわれ心。このコンピュータ１８
には、上呂τ′エアクローセ／す１５からの流入空気量
情報り、および上目ピエンノ７回転数セ／す１６からの
爽際アイドル回転結ｊ＊報Ｄ２　　の他、例えばスロッ
トル弁１２の閉状塾を検出してエンジン１のアイドル運
転状ｓ”を検出するアイドル検出装置２１からのアイド
ル連転１肯報Ｄ６、工／）／１の８１度を検出する水泥
セン力２２からのエンノンｆ！Ａｍ情味Ｄ４、および流
体弐目動食達機（図示せず）の変速位置の指示、＋　２
ｖＪ４４＆ｔｌｔ（１）ＯＮ　−ＯＦ　Ｆの指示等の各
種負荷の作動状態の指示をｈなう負荷スイッチ２３から
の負葡悄粋Ｄ５　　等のエンジン運転状態情報が入力さ
れる。

次６二以上説明した構造のアイドル回転制側ｊ装置の作
動を第２図のフローチャートを番考にしなから説明する
。なお、この第一図のフローチャートにおいて五１１１
１に付したフローチャート自己号■〜８が制御の／サイ
クルであり、工／ジ／の回転に１ｌｆｆ１期して例えは
／回転／サイクルの制御が行なわれる。

エンノンカ始動してコンピュータ１８が作動すると、ま
ずアイドル運転情報り、によりアイドル運転か否かが判
ずされる（■）。ここで、アイドル運転であると判ずさ
れると、水温センサ２２、負荷スイッチ２３によりエン
ジン温１、クーラ作動状り等の運転状態が検出され（■
）、次いで情報Ｄ４、Ｄ５に基づき目標アイドル回転数
Ｎ５ｅｔ　　が演算され（◎）、この目標アイドル回転
数Ｎｓｅ　ｔ１Ｊコンピュータ１８のメモリに記憶され
る。、なお１憚回転数Ｎｓｅ　ｔ　　は、情報Ｄ４　　
のみに基づいて設定してもよい。この後、実際アイドル
回転数Ｎｒｐｍ（悄＠Ｄ２　　による）が検出され（◎
）、この実際アイドル回転数Ｎｒｐｍ　　もコンピュー
タ１８Ｖこ入力される。コンピュータ１８は、中央演、
ｊＩ部において、演勇した１悼アイドル回転数Ｎ５ｅｔ
　　と、検出した実際′アイドル回転数Ｎｒｐｍ　とを
用いて、式１式％） １：槓分出カイ直 １に演算しく■）、この演算され几槓分田力懺１による
パルス数のノダルス状制御０！号Ｓ、を発生する（［Ｆ
］）。この制御信号Ｓ、は、その・ンルス数に応じて流
量制御弁２０のＷＡ贋を胴筒する次めのものである。

コノ後、コンピュータ１８に、負荷スイッチ２３からの
負荷情報Ｏ１を受け、この情報り、　　に基づ′＃！仝
Ｉ１１候置郷の負荷がＯＮ状態にあるか、あるいにＯＦ
Ｆ状態にあるかｔ−！Ｐ４１定するｌ））。負荷がＯＦ
Ｆの場合には、制御信号Ｓ、をそのまま０状態で流量制
御弁２０へ供給し７、制御信号Ｓ。

の大きさに応じた開耽で流量ｌＩ！′Ｉ制御弁２０をに
４き（θ）、１４７９２通路１９を介して混合気を流し
て吸気量を増減し、これによって通常のアイドル回転数
の制御を行なう。この制御の態様を第３図に実線で示す
。

一方、負荷がＯＮの場合には、その負荷の大きさに応じ
た補正信号Ｓ２　　を、負荷始動時のエンジン回転数の
一時的立下がり時間だけ発生する（■）。

次いで、制御［ｇｌｊｂ１８に、水温センサ２２からの
情報０４　　に基づき、エンジン温度が所定温度以下か
、すなわちエンジンｌが低温状態にあるかを判定する（
■）。この判定がＮｏ　のときは、補正信号Ｓ２　　に
よって制御信号Ｓ、を上記時間だけ補正増量しく■）、
負荷に関する補正信号Ｓ、による見込制御を行ないつつ
アイドル回転数の制御を行なう。この制御のＩ！！様を
第３図に鎖線で示す。他方、判定（■）がＹＥＳのとき
は、上記補正信号Ｓ２をエンジン温度が低くければ低い
ほど大きくなるように増量して（補正信号の大小がパル
ス数の大小で表わされたときには、ノヤルス数を増加す
る）補正信号Ｓ３（■）を発生する。この補正ｆｒ号Ｓ
１　　も上記時間だけ発生されるものである。次いで、
この補正信号Ｓ５　　によって制御信号Ｓ、を上記時間
だけ補正増量しく０）、負荷とエンジン温度に関する補
正信号Ｓ、による見込制ａｔ行ないつつアイドル回転数
の制御を行なう。この制御の状態を第３図に破線で示す
。

り上を繰り返すことによシ、アイドル回転数の諸条件に
従う制抑が行なわれる。

なお、亀ｑｉｌｉｏｒｉ本実施例をアナログ回路て構成
しえものを示す。この本に示されているように、水温セ
フｔ２２ＫＩ’ｉ、設電電圧発生＆３０がｗ−絖畜れて
いる。こＯ設定電圧斃生器３ｏは、上記水温上／す２２
からのエンジン温度情報Ｄ４　Ｋ応じた電圧Ｖｓ＠ｔ　
　を発生すゐものであり、この電圧Ｖｓ＠ｔ　　が、上
述の目標アイドル回転２ｉ鮫Ｎｓ＠ｔ　　に陶応するも
のである。この電圧Ｖｓｅｔ　ｒｉ、比較器３１の一方
の入力端に入力される。

一方、エンジン回転数センサ１６には、回転数−亀圧変
１１１ｔｉ３２がＩＩｉ絖きれておＱｌ　この変換−３
２１１−転数−に／す１６によって検出されたエンジン
の！ｊ！際アイドル回転数Ｎｒｐｍ　に比例した電圧Ｖ
ｒｐｍ　を発生する。この電圧Ｖｒｐｍは、比較器１１
の他方の入力端に入力される。

比較器３１ｒｉ、コつの宵４圧Ｖｓ・ｔとＶｒｐｍとを
比較し、その差に比例した電気１！号を出力する。こＯ
電気信号は、積分器３３に入力され、この積分器３３は
この電気信号全１式 ％式％） に基づいて積分し、電圧である制御信号■１　　を出力
する−のである。

積分器３３の出力端は、流量制御弁２０ｔ−枢動制御す
る駆動回路３４の入力端に接続されている。

この駆動回路３４は、積分器３３からの制御信号■１　
　を受けて、この制御信号Ｖ＋　　の電圧厘に応じｔ−
ナルス数を制御・臂ルスＰを発生するものである。

この駆動回路３４には、見込み補正回路３５が接続され
ており、この見込み補正回路３５に：は、負荷スイッチ
２３およびタイマ３６が接続されているとともに、水温
センサ２２に接続されｆＣ禰正童制御回絡３７に接続さ
れている。見込み補正回路３５に、負荷スイッチ２３か
らの情報Ｄ５Ｖこ応じて、タイマ３６によって定められ
次時間曳は見込み補正０！号Ｓ、を出力するものであり
、補正量制御回路３７に、水温セ／す２２からのエンノ
ン温度情報０４　　に基づき二ンノン温健の低ｍｓｉに
え、じ′ｆＣ，禰正を制御信号Ｓ５　　を出力する。エ
ンシン１が低温状態のときには、上記見込み補正信号ｓ
４を補正量制御回路Ｓ、　　Ｋよって増量補正をし、こ
の増量し次補正信号Ｓ４　　によって駆動回路３４が発
すべき制御パルスＰを補正する。次いで、この見込み補
正され７ｔｌＩｒＩ！御・平ルスＰを流量制御弁２０へ
供給し、この制御ノールスＰの・やルス数に応じた１１
８度で流量制御弁２０を開き、パイ・量ス通路１９を介
して混合気を流して吸気量を増大し、これによって負荷
とエンシンの低温程度に応じ之見込み制御を行ないつつ
アイドル回転数の制御を行なう。

なお、以上説明した実施例においては、本発明を、吸気
管路に並設し几パイ・ヤス通路ｆＣ開閉して　−見込制
御を行なう形式のものＶｃｌｉＩ用するものについて説
明し次が、本発明μ、スロットル弁をダイヤフラム装置
等でｉ［操作動して見込ｆｉＩ１１＠七行なう形式のも
のについても適用できることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、エンジンに組み込まれ九本発明のアイドル回
転制御装置の構成機能図、 ７１．２図に、本発明のアイドル回転制御装置の作動の
７例【示すフローチャート、 第３図は、本発明のアイドル回転側ｌｌ１ＩＩ装置によ
るアイドル回転制御の態様の７例を示すグラフ、謝参図
に、本発明のアイドル回転？ｌＩＪ御ｉ！ｉ装置におけ
るアナログ回路の７例を示すブロックダイヤグラムであ
る。 １・・・エンジン、２・・・アイドル回転制御装置、９
・・・吸気系、１６・・・エンジン回転数奇ンサ、１７
・・・１１Ｊ）噴射装置、１８・・・コンピュータ、１
９・・・パイ・２７通路、２０・・・流量制御弁、２１
・・・アイドル検出装置、２２・・・水温センサ、２３
・・・負荷スイッチ籍軒出−人　東洋工業株式会社 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジン回転速度を検出する回転検出器、前記エンジン
   回転速度を脚筒するため、エンジン回転速度の増減に係
   わる制御ノ譬うメータをコントロールするアクチュエー
   タ、エンジンの温度を検出するエンジン温度検出器、こ
   のエンジン温度検出器で検出されるエンジン温度を含む
   エンジンの運転状態に応じて設定される目標アイドル回
   転速度と、前記回転検出器で検出される実際アイドル回
   転速度とを比較して前記両速度の差を検出し、この両速
   度の差に基づいてアイドル回転速度が前記１憚アイドル
   回転速度となるように１配アクチュエータを駆動制御す
   るため、このアクチュエータに制御信号を出力する制御
   手段、各種負荷が不作用状自から作用状態になったこと
   を検知して検知信号を発生する負荷検知器、この負荷検
   知器から前駅検知信号を受けたとき、前記アクチュエー
   タに工／ジン増速方向の補正信号を与える補正手段、お
   よび前記エンジン温度検出器により検出し斤エンジン＠
   度に応じ、エンジン温度が低いとき増速方向への補正量
   を高める方向に、前記補正信号を調整する補正増量手段
   からなるエンノンのアイドル回転制御ｖｉｅｌｌＦ。