JPS5862335A - エンジンのアイドル回転制御装置 - Google Patents

エンジンのアイドル回転制御装置

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JPS5862335A
JPS5862335A JP56161167A JP16116781A JPS5862335A JP S5862335 A JPS5862335 A JP S5862335A JP 56161167 A JP56161167 A JP 56161167A JP 16116781 A JP16116781 A JP 16116781A JP S5862335 A JPS5862335 A JP S5862335A
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rotation speed
speed
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上田 忠一
Kazumichi Tsutsumi
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D31/00Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
    • F02D31/001Electric control of rotation speed
    • F02D31/002Electric control of rotation speed controlling air supply
    • F02D31/003Electric control of rotation speed controlling air supply for idle speed control
    • F02D31/004Electric control of rotation speed controlling air supply for idle speed control by controlling a throttle stop
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D31/00Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
    • F02D31/001Electric control of rotation speed
    • F02D31/002Electric control of rotation speed controlling air supply
    • F02D31/003Electric control of rotation speed controlling air supply for idle speed control

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

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】 この発明はエンジンのアイドル回転制御装置に関するも
のである。
一般に自動車のアイドル回転制御装置は、アイドリング
時のエンジン回転数を600〜700rpm程度の低回
転数に抑えるようフィードバック制御することにより、
エンジンの燃焼性を安定にするとともに、燃費の向上を
図ろうとするものであり、従来のこの種装置における制
御方法は、スロットル弁にこれを自動的に開閉するアク
チュエータを設け、まず水温、クーラー負荷の有無等の
エンジンの運転状態に応じて目標アイドル回転数を設定
し、これと実際のアイドル回転数との差を求めてこの差
に応じて上記アクチュエータを駆動制御することにより
、実際アイドル回転数が目標アイドル回転数になるよう
に制御しようとするものであった。そしてこのようなア
イドル回転制御装置において、従来、何らかの原因でエ
ンジン回転数が所定回転数以下に急激に落ち込んだとき
にはエンストするおそれがあるため、このような場合に
は吸入空気量を所定量増やしてエンジン回転数を上げ、
エンストを防止するようにしたものがあった(特開昭5
5−75547号)。
ところでこのような装置においては、エンストを防止す
る観点から言えば多量の空気を吸入して回転を大きく上
げるのが良いが、あまり急激に多量の空気を吸入すると
オーバーシュートを起こした′す、又回転が急に変動す
ることによってフィーリングが悪化したりするという問
題があった。
この発明は上記のような従来の問題点に鑑みてなされた
もので、エンジン回転速度が目標アイドル回転速度に比
し大きく低下したときには一度に大きく吸入空気量を増
加し、エンジン回転速度が目標アイドル回転速度より低
下したがそれほど大きく低下したのではないときには吸
入空気量を受止するとともにエンジン回転数を上げすぎ
てオーバーシュートを起こすことのないようにしたエン
ジンのアイドル回転制御装置を提供することを目的とし
ている。
以下この一発明の一実施例を図について説明する。
@ 1 図ハこの発明の一実施例にょるエンジンのアイ
ドル回転制御装置の構成を示し、図において1はエンジ
ン、2はピストン、3は吸気通路、4は排気通路、3m
は吸気弁、43は排気弁、5は吸気通路3に清浄な空気
を供給するエアクリーナ、6はエアクリーナ5の下方に
おいて上記吸気通路3に設けられた気化器、6aはこの
気化器6に設けられ、吸気通路3に開口する燃料ノズル
、7は気化器6のやや下方に設けられ、エンジン1に供
給される吸入空気量を制御するスロットル弁、8はこの
スロットル弁7と係止してこれを開閉駆動するストッパ
、9はこのストッパを吸引するダイヤフラム装置、10
はこのダイヤフラム装置9の負圧室9mを吸気通路3の
気化器6より上流の大気に連通ずる大気側通路、11は
上記負圧室91を吸気通路3のスロットル弁7より下流
の負圧に連通する負圧側通路、12は上記大気側通路1
0を開閉する大気側ソレノイド弁、13は上記負圧側通
路1′1を開閉する負圧側ソレノイド弁であり、以上の
8〜13によりスロットル弁7を開閉駆動するアクチュ
エータ14を構成している。
また15はエンジン19′冷却水16の水温を検出する
水温センサ、17は水温センサ15の出力をA/D変換
するA/D変換器、aはA/D変換器17の出力である
水温信号、18は本装置においてエンジンの回転検出器
(電磁ピックアップ装置′)がF’[されているディス
トリビュータ、bはその出力である回転速度信号、19
はスロットル弁7の一度を検出するスロット°ル開度セ
ンサ、Fはその出力であるスロットル開度信号、20は
クーラースイッチ、dはその出力であるクーラー負荷検
出信号である。
また22は上記各種検出信号1.b、c、d。
Cが入力され、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上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その差に応じて目標スロ
ットル開度を設定するとともに該目標スロットル開度と
実際スロットル開度とを比較しその差に応じて実際アイ
ドル回転速度が目標アイドル回転速度となるよう上記ア
クチュエータ14を駆動制御するアクチュエータ制御装
置としてのマイクロコンピュータであり、これはインタ
ーフェイス221とメモリ22bとCPU(中央処理装
置)22Cとを有している。
第2図は本発明におけるアクチュエータ制御装置をバー
ド回路により構成した場合の回路図を示しており、図に
おいて第1図と同一符号は同一のものを示し、第1図の
マイクロコンピュータ22に相当する部分において、3
1は水温信号λとクーラー負荷検出信号dとから第3図
+1)に示す特性でもって目標アイドル回転数NS E
Tを設定する目標アイドル回転数設定器、32は設定さ
れた目標アイドル回転数N5ETからiJa図(b)に
示す特性でもって暫定目標スロットル開゛度T□を設定
する暫定目標スロットル開度設定器、33は上記目標ア
イドル回転数N  と回転検出器18で検出されるIC
T 実際アイドル回転数N  との差を求める減算器、pm 34はこの減算器33の出力を積分し目標スロットル開
度の実際のエンジン回転数に対応する補正項T2を求め
る積分器、35は目標アイドル回転数N5ETより低い
第1の所定回転数Neに対応する電圧を発生する第1所
定回転数発生器、36は該発生器35の出力である第1
所定回転数Nttと実際アイドル回転数1’Jrpmと
を比較しNrpm<Nlのとき°1”を出力する第1の
比較器、37は上記第1所定回転数Nllより高く目標
アイドル回転数”8’ETより低い第2所定回転数Nm
に対応する電比を発生する第2所定回転数発生器、38
は上記実際アイドル回転数Nrpmと策°z所定回転数
N。
とを比較しNrpm<Nmのとき@1′″を出力する第
2の比較器、39は上記第1の比較器36の出力の反転
信号と第2の比較器38の出力とを2人力とするアンド
ゲート、40は上記第1の比較器36の出力があったと
きパルスを1つ発生する第1のパルス発生器、41は上
記アンドゲート39の出力があったとき複数のパルスを
発生する第2のパルス発生器、42は上記第2のパルス
発生器41の出力が入力されたときはこれを過去の値に
順次加算し出力するとともに上記第1のパルス発生器4
0の出力が制御信号として入力されたときはその積分出
力を一旦@0”にクリアして上記パルス発生器40の出
力を積分出力する積分器、43は上記暫定目標スロット
ル開度T1と、上記積分器34の出力である目標スロッ
トル開度のエンジン回転数に対応した第1補正項T2と
、上記積分器42の出力である目標スロットル開度の急
激な回転低下を補正するための第2補正項T3とを加算
し目標スロットル開度T  を出力する加算器、44は
上SE前 記目標スロットル開度T8ETとスロットル開度センサ
19によって検出される実際スロットル開度為との差を
求める減算器、45はこの減算器44の出力(”5ET
−”o)に応じて第3図(C1の特性でもってアクチュ
エータ14のソレノイド弁12.13を駆動するための
所要デユーティ比のパルス信号を発生する駆動信号発生
回路である。
第4図は第1図のCPU22Cの演算処理のフローチャ
ートを示し、以下これを参照してCPU22Cの信号処
理について説明する。
まずCPU22CはステップS1において目標スロット
ル開度の第1、第2補正項T2.T3をT2−□、T3
==0と初期設定を行ない、ステップS2においてスロ
ットル開度信号Cと回転速度信号すとから、スロットル
弁7がアイドル位置にあり、力)つエンジン回転数が所
定回転数以下であると0うアイドル状態にあるか否かを
判定し、NOであれば再びこのステップS2に戻ってこ
のアイドル状態′か否かの判定を何度も繰り返し行なし
1、YESになったとき、即ちアイドル状態になったと
き(よS2以゛下のステップに進む。′モしてステップ
S、3においてエンジンの運転状態、即ちこの場合エン
ジン冷却水の温度およびクーラー負荷の有無を水温信号
2およびクーラー負荷検出信号dから検出し、次にステ
ップS4において上記冷却水温およびクーラー負荷の有
無に応じて第3図(Illの特性により目標アイドル回
転数N5ETを算出する。ここで水温が低いとき目標ア
イドル回転数を高く設定しているのは、冷間始動時のよ
うに低温のときにはエンジンの燃焼性か量、いためエン
ジン回転数をある程度以上にしないと安定したアイドル
運転ができないためであり、また水温が高い領域でクー
ラーのオン時に目標アイドル回転数をそのオフ時より高
くしているのはクーラー負荷があるときはそれをカバー
するだけの発電能力が要求されるためである。
そしてそののちステップS5において目標アイドル回転
数N  に対応する暫定目標スロットルET 開度T1を第3図(blの特性から求め、ステップS6
において回転速度信号すから実際のエンジン回転数NT
pmを検出し、ステップS7において目標アイドル回転
数N5ETと実際アイドル回転数1’Jrpmとの差に
定数kを掛算して目標スロットル開度の第1補正項T!
=’(N8ET−NrPm)を求め、しかもこれが第4
図のフローチャート全体を巡回すること2回目以上のと
きには過去の第1補正項T2の値を積算、即ちT2=k
 (N8ET −Nr ptn) + T2 (D演算
ヲする。そしてそののちサブフロー58においてスロッ
トル一度の第2補正項T3を算出し、ステップS9にお
いては上記T1とT2とT3とを加算して目標スロット
ル開度”SETを算出し、ステップS10においてスロ
ットル開度信号Cから実際のスロットル開度T。を検出
し、ステップSllにおいて上記目標スロットル開度T
8 RTと実際スロットル開度Toとの差を検出し、そ
の差に応じて第3図(C)の特性によって決まるデユー
ティ比のパルス信号をンレノイド弁の駆動信号として出
力する。
そして?s4図(blに示す上記サブフロー58では、
まずステップ581において実際のエンジン回転数Nr
pmが第1所定回転数Nlより低いか否かを判定し゛、
YESのときはステ°クブ882で目標20ットル開度
の第2補正項T3を第1所定量T3とし。
本サブフロー58を出る。またNoのときはステップ8
83で上記回転数Nrpmが第2所定回転数Nmより低
いか否かを判定し、YESのときはステップS84でこ
のステップを通るごとに第2所サブフロー58を出る。
また上記ステップ583での判定結果がNOのときは本
サブ70−883を出て、ステップS9に進む。
な右本装置のCPU22Cは第4図のフローチャートの
処理を一巡3 Q m5ec程度の速さで繰り返し行な
っているものである。
次に本装置の動作を′!J5図ないし第7図の動作波形
図を参照して説明する。
’15図は従来装置のエンジン回転数および吸入空気量
の変化を示したもので、ここでいう従来装置とはエンジ
ン回転数N  が何らかの原因で所pm 定の低回転数NL以下になると吸入空気蓋を一沙に所定
量へだけ増加させるようにしたもので、その結果エンジ
ン回転数N  が目標アイドル回転pm 数N5ETを越えて急激に上昇するオーバーシュートを
起こしているものである。
これに対し第6図は本発明装置により制御を行なったと
きの波形を示し、同図(船はエンジン回転数を、同図(
blは暫定目標スロットル開度1を、同図(C)は目標
スロットル開度の第1補正項T2を、同図(d)は目標
スロットル開度の第2補正項T3を示し、この3つの値
T1 + T2 + T3の和か目標スロットル開度T
8ETとなるものである。これらの波形において、AI
域では適正なアイドル回転制御が行なわれていてエンジ
ン回転数Nrpmは目標アイドル回転数NS ET付近
にあり、暫定目標スロットル開度TlはこのAIJI域
のみならず、水温、クーラー状態が変わらない限り一定
値を保っているものであるが、目標スロットル開度の第
1補正項T2はエンジン回転数の変化につれて微小では
あるがそれと逆の変化をしており、第2補正項T3は0
となってい゛る。そしてこの人領域の状態から何らかの
原因でエンジン回転数Nrpmが急に低下すると、まず
Nm (N r pm (NB ETであるBljj域
では上記第1補正項T2が若干上昇する傾向を見せるだ
けであるが、Nl (Nr pm (Nm となるC領
域では上記第1補正項T2が大きく上昇するとともに、
上記第2補正項T3か第2所定f T3“すっ徐々に増
加する変化を見ぜスー拳1プーシ、+L11−1+ 上昇によってT2の方は減少し、その結果エンジン回転
数Nrpmは目標アイドル回転数N5ETを越えt7’
iJ7図は本発明装置においてエンジン回転数Ntpm
が第2所定回転数Nlより低くなる場合の動作波形を示
して怠り、同図のI、B′、C′領領域の値に関係なく
第1所定蓋T3′となり、該り領域示すようにかなり大
きくなるため、全体の目標スロットル開度T、 g’r
は非常に大きな値となり、これによりエンジン回転数は
素早く引き上げられることとなる。モしJその結果N 
l (Nr pm (Nmとでの値TIにさらに第2所
定量TIずつ徐々に加算さはi領域での最終値に保持さ
れたままとなる。そしてこのようにスロットル開度が大
きく設定されることによってエンジン回転数Nrpmが
目標ア九ドル回転数N5ETを越えると今度は第1補正
項T2が減少しエンジン回転数NTpmはそれほど大き
マならず、目標アイドル回転数N5ET Gこ収束して
正常なアイドル回転制御状態に復帰することとなる。
このように本実施例装置によれば、N l (Nypm
(Nmとなったときは目標スロットル開度を徐々に爾加
させるようにしたのでオーツ(−シュートを起こしてし
まうことがなく、またNrpm(N、jとなったときは
エンジン回転数を一度に大きく上昇、させるようにした
ので、回転の引き上げ量カイ足らずにエンストしてしま
うことがなく、適正なアイドり回転制御を維持できるも
のである。
なお上記実施例では第2補正項T3の値はNl<Nrp
m(Nmの領域からNrpm(Nlの領域に移る<Nl
の領域からN l (Nr pm (Nmの領域に移る
ときは前の値にT3#が徐々に増加されていき、かツN
l (Nrpm (Nmの領域からNm (N r p
mの領域に移るときは前の値が保持されるものとして説
明したが、本発明は第8図に示すようにNrpm<Nl
の領域からN 1. (Nrpm (Nm の領域に移
ったときは前のぢの値をクリアしてT3#を0から徐々
に増加させて行き、かつ該領域からNm(Nrpnの領
域に移ったときも前のT3の値をクリアしてT3=0と
するような場合も含むものである。
なお本発明装置を第2図のようにハード回路で構成した
ときの動作は原理的には上記のようにマイクロコンピュ
ータにより制砲を行なう場合と全く同様なので説明を省
略する。但しこの場合の回路各部の動作波形は第9図に
示すようになる。即ちNm (Nrpm (N lのA
M域では第2のパルス発生器41が所定の周期で高さT
3  の複数のパルスを発生し、積分器42がこれを積
分してwS2補正項T3は所定の傾斜で徐々に増加し、
Nrpm(:Nlとなるt領域では第1のパルス発生器
40が高さTa2 のパルスを1つ発生し、積分器42
は前の値をクリアしてこのパルスを積分するため該B領
域での第2補正項T3の値はTa2 となる。そしてN
p(Nrpm (NmとなるC領域では再び第2の/f
ルス光生器41が上記と同様にパルスを発生し、積分器
42がB領域での値に加えてこの値を積分出力するため
第2補正項T3の値はさらに上昇し、石持するものであ
る。
以上のように、この発明によれば、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実際アイド
ル回転速度とを比較しその差に応じて実際アイドル回転
速度が目標アイドル回転速度とな名ような上記アクチュ
f、−夕を駆動制御するようにしたエンジンのアイドル
回転制御装置において、エンジン回転数が第1所定回転
数以下に大きく低下したときは吸入空気量を一度に所装
置増加させ、エンジン回転数が第1所定回転数以上では
あるが第2所定回転数以下に低下したときは吸入空気量
を徐々に増加させるようにしたので、エンジン回転数を
引き上げすきてオーバーシュートを起こしたり、その引
き上げ量か足らなくてエンストを起こしてしまうという
問題を解消できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例番こよるエンジンのアイド
ル回転制御装置の構成図、第2図は第1図のマイクロコ
ンピュータによる制御装置をハード回路により構成した
場合のブロック図、第3図(a)は上記実施例における
水温に対する目標アイドル回転数の特性図、同図(bl
は上記実施例における目標アイドル回転数に対する暫定
目標スロットル開度の特性図、同図(C)は目標スロッ
トル開度と実際スロットル開度との差に対するソレノイ
ド弁駆動信号のデユーティ此の特性図、第4図(alは
第1図のCPUによる演算処理のフローチャートを示す
図、同図(b)は同図(1)のサブフロー58の詳細を
示す図、第5図は従来装置におけるエンジン回転数およ
び吸入空気量の変化を示す動作波形図、第6図および$
7図は上記実施例装置におけるエンジン回転数および目
標スロットル開度の各項の縦比を示す動作波形図、第8
図は第6固自よび第7図とは異なる制御方法を用いた場
合の動作波形図、′第9図は本発明装置を第2図のハー
ド回路を用いて構成した場合の動作波形図である。 1・・・エンジン  7・・・スロットル弁  14・
・・アクチュエータ  18・・・回転検出器  22
・・・アクチュエータ制御装!(マイクロコンピュータ
)特 許 出 願 人  東洋工業株式会社三菱電機株
式会社 代理人 弁理士 早 瀬 憲 − 第3図 キ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  エンジンの回転速度を検出する回転検出器と
    、アイドル運転時における上記エンジン回転速度を調節
    するためエンジンへの吸入空気量を制御するスロットル
    弁を駆動制御するアクチュエータと、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上記回転
    検出器で検出される実際アイドル回転速度とを比較しそ
    の差に応じて実際アイドル回転速度が目標アイドル回転
    速度とな′るよう上記アクチュエータを駆動制御するア
    クチュエータ制御装置とを備えたエンジンのアイドル回
    転゛制御装置において、上記アクチュエータ制御装置を
    、エンジン回転速度が上記目標アイドル回転速度より低
    い第1所定回転速度以下であるときエンジンに供給する
    吸入空気量を一度に所定量増加させるよう上記アクチュ
    エータを駆動制御しエンジン回転速度が上記第1所定回
    転速度以上でかつこれと目標アイドル回転速度との間の
    第2所定回転速度以下であるときエンジンに供給する吸
    入空気量を徐々に増加させるよう上記アクチュエータを
    駆動制御するものとしたことを特徴とするエンジンのア
    イドル回転制御装置。
JP56161167A 1981-10-09 1981-10-09 エンジンのアイドル回転制御装置 Granted JPS5862335A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56161167A JPS5862335A (ja) 1981-10-09 1981-10-09 エンジンのアイドル回転制御装置
US06/433,627 US4457276A (en) 1981-10-09 1982-10-08 Idling speed control system for internal combustion engine

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JP56161167A JPS5862335A (ja) 1981-10-09 1981-10-09 エンジンのアイドル回転制御装置

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JPS5862335A true JPS5862335A (ja) 1983-04-13
JPS6219577B2 JPS6219577B2 (ja) 1987-04-30

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ID=15729864

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JP (1) JPS5862335A (ja)

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