JPS588248A - 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】 本発明は、エンジンのアイドル回転制御装置に関し、４
１にエンジンの負荷条件に応じ最も好ましい回転数でエ
ンジンのアイドル運転が行なわれるようにするアイドル
回転制御装置に関する。

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
九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態が愚いこと、潤滑
油粘度が高いこと等により、エンジンの回転速度をある
。

１度以上上昇させないと安定し九アイドル運転を行なう
ことかで話ない。このため従来のエンジンでは、機関温
度が所定値以下の場合、アイドル状物テのエンジンのス
ロットル弁開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丸、いわゆ
るファーストアイドル制御を行なうようにし丸ものがあ
る０しかしながら、このファーストアイドル制御では、
エンジンの実際の１度に最も適し九アイドル回転速度に
制御できないという問題があった。また、このファース
トアイドル制御は、エンジ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４完全な無負荷状権の下で
行なわれるとは限らず、自動変速機のトルクコンバー−
の駆動、空調機の駆動、照明器真の点灯による負荷が加
わることは稀ではなく、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、種々の負荷条件の
下で、エンジンアイドル回転数を望ましい値Ｋｍ持する
ことは重畳、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
下で設定した目標回転数に一致させるべく電気的にフィ
ードバックコント四−ルする方法が提案されている□例
えば、実開昭ｊ　！　−／３７コ３参号に開示されたア
イドリンダ回転数制−装置は、上述の空調機の使用等の
諸条件を入力情報の形１で演算装置に入力し、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／４ルスを
出力させ、この出力に基づき電気作動制御装量をしてメ
イヤ７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一度を制御して所望のアイドル
回転数に自動制逆な結果を与えることは考えられるが、
スロットル弁の開度を制御しての粗い制御であるので、
実際アイドル回転速度と目標アイドル回転速度との差が
める所足範囲内の小さな値になると、これを補正制御す
ることができないという欠点かあつ九〇そこで本発明は
、上記実開１８ｓ　ｓ　−１ａｔ２ａｕ号に開示された
タイプのアイドル回転制御装置において、アイドル回転
速度の精密な制御を行なうことのできるアイドル回転制
御装置を提供することを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け、アイ
ドル運転時にスロットル弁の開度をエンジンの負荷状態
等に応じて調節することによってアイドル回転速度を制
御する流入空気量制御系の他に、エンジンへの温合ガス
の空燃比を調節することによってアイドル回転速度を制
御する燃料供給量制御系１更に備え、アイドル回転速度
の粗い劃−の際には流入空気量制御系のみを作動させ、
一方アイドル回転速度の精密な制御の際には燃料供給量
制御系のみを作動させるようにしたことを脅徴とするも
のであるＯ 異体的には、上記流入空気量制御系は、エンジン回転速
度を調節するため、ニンジンに供給する吸入空気量を制
御するスロットル弁、このスロットル弁を駆動制御する
第１の７クテエエータ、およびアイドル回転速度が目標
アイドル回転速度となるように第７のアクチェエータを
してスロットル弁を駆動制御する菖ｌのアクチェニーｐ
　Ｉｆ　１ｉ１１１に置からなる０上記燃料供給量制御
系は、工ンジン回転速度を調節するため、エンジンに供
給する燃料供給′Ｉｋを制御する供給制御装置、この供
給制御装ｆＩＬを駆動制御するｆＩ４コの７クチユエー
タ、およびアイドル回転速度が目標アイドル回転速度と
なるように第一のアクチュエータをして供給制御装置を
駆動制御させるｊｌＫ−のアクチュエータ制御装置から
なる。アイドル回転制御装置は、エンジンの運転状轢に
応じて設足される目標アイドル回転速度と、回転検出器
で検出される実際アイドル回転速度と比較して両速度の
差を検出する速度差検出器、およびこの速度差検出器に
よって検出された上記両速度が所定債以上のとき第１の
７クテユエータ制呻装置のみを作動させ、所属値川下す
とき第一のアクチェエータ制ａｌｌ装置のみを作動させ
るアクチュエータ選択装置を備えており、このアクチュ
エータ＃択装置によって上記流入９気會制−系と燃料供
給量制御系とを切り換え制御する。

このようにして本発明のアイドル回転制御装置は、制御
すべきアイドル回転速度の偏差大きさに応じた適合する
好ましい制御系を用いてアイドル回転速度制−を行なう
ものである。

以下、飾付図ｒＭを参照しつつ本発明の好ましい実施例
によるエンジンのアイドル回転制御装置を説明する。

第１図は、エンジンＬＫ組み込まれた本発明のアイドル
回転制御装置の構成機能図である。

＃Ｉ１図から明らかなように、エンジ５ンｌの吸気系は
、吸気管部２、スロットル弁８およびインテークマニホ
ルド４からなる。吸気管部２０入口端には工７アクリー
ナー５が設けられており、このエアクリーナーの丁流に
は吸気ｔｓ２を渡れる空気ｔを検出するためのエアフロ
ーセンサ６が配されている。、また、吸気管部２のスロ
ットル弁“８′より上流側には、エア７０−センサ６が
検出した流入空気量に応じた量の燃料を噴射する燃料噴
射装置７が設けられている。この燃料噴射装置の制御！
は、後に説明するマイクロコンピュータによっテ行すわ
れる。

スロットル弁８は、アイドル回転制御装置の一部である
ダイヤフラム式アクチュエータ８によって作動制御され
て、アイドル運転時に開度が設足されるようになってい
る。

アクチュエータ８は、ダイヤフラム９およびこのダイヤ
フラム９によって画成され九圧力作動室１０を有するダ
イヤフラム式アクチュエータである０メイヤ７ラム９は
、圧力作動Ｎ１０内の圧力が低くなったとき、図におい
て左方に移動し、これによってダイヤフラム９に固足さ
れている連杆１１を介してスロットル弁８を少し開くよ
うになっている。なお、この連杆１１の先端には、この
連杆がダイヤ７Ｍ）ム９とともに左方に移動したときに
、スロットル弁８を図において時計方向（開く方向）に
回転させることができるようにフック１１ｍが設けられ
ている。

上記圧力作動室１０は、大気管路１２に′よって吸気管
部のスロットル弁８より上流側に連通されており、また
負圧管路１８によって吸気管部２のスロットル弁８より
下流側に連通されている。大気管路］ＩＫａ常開弁であ
る累ｌ電磁弁１４が、負圧管路１８には常閉弁である第
一電磁弁１６が、それぞれ配設されている。従って通常
状態において、圧力作動厘ｌｏは大気圧に保たれており
、アクチュエータ８はこのときスロットル弁８を通常ア
イドル運転に対応する最低開度となるように設足するよ
うになっている。

第１および第一電磁弁１４および１５は、一方が作動領
域であるときは他方が非作動領域となるように制御され
るものであり、この制御はマイクロコンピュータ１６に
よって行なわれる。このマイクロコンピュータ１６には
、例えばスロットル弁８の閉状轢を検出してエンジンの
アイドル運転状暢を検出するアイドル検出装置１７から
のアイドル運転情報Ｄ／、エンジンの温度を検出する水
温センサ１８からのエンジン温度情報Ｄコ、エアコン駆
動スイッチ１ｌｌ−らの・エアコンＯＮ　−ＯＦＦ情報
ＤＪ、およびエンジンの回転速度を検出する回転検出器
２０からの実際アイドル回転数情報Ｄダ、エア７μｍセ
ンサ６からの流入空気量情報ＤＪ等のエンジン運転状１
情報が入力される。

以上説明した構成のみＫよっても一応のアイドル回転制
−を行なうことができるが、この構成においては上記し
たようにある範囲以内の精密なアイドル回転速度の制御
を行なうことができない。

そこで本発明においては、マイタロコンピュータ１６に
おいて、目標アイドル回転数Ｎｅ＠ｔ　　と実際アイド
ル回転数Ｎｒｐｍ　の差りを検出し、この差りがある所
定値Ｄｒ＠ｆ　　より大きいときには、上記スロットル
弁８０制−によってアイドル回転制−を行ない、一方こ
の差がある所定値Ｄｒ＠ｆ　　より小さいときには、上
記燃料噴射装置７の燃料噴射量を付加的に制御すること
によってアイドル回転制御を行なうものである０ 次にこの本発明のアイドル回転制御装置の作動−ト符号
■〜Ｏが制御のｌサイクルであり、エンジンの回転に同
期して例えば１回転ｌサイクルの制御が行なわれる。

エンシンが始動してマイクロコンピュータ１６が作動す
ると、まずアイドル運転情報ＤＩによりアイドル運転か
否かが判定される（０）。ここで、アイドル運転である
と判定されると、エンジン温度、クー２作動状態等の運
転状１が検出され（■入次いで情報Ｄコ、ＤＪ等に基づ
き目標アイドル回転数Ｎｓ＠ｔ　が演算される。この目
標アイドル回転数Ｎ＋＋ｎｔ　はマイクロコンピュータ
１６のメモリ陶に記憶される。この後、実際アイドル回
転数Ｎｒｐｒｍ（情報り参による）が検出され（０）、
この実際アイドル回転数Ｎｒｐｍ　　もマイクロコンピ
ュータ１６に入力される。

マイクロコンピュータ１６は、中央演算部ＣＰＵにおい
て、演算した目標アイドル回転数Ｎｓ＠ｔ　　と、検出
した実際アイドルＮｒｐｒｎ　　とを比較演算し、これ
らコつの回転数の差りを検出する（０）ｏ一方、ｉイク
ロコンピュータ１６のメモリ鋼内には、制御系を切り換
えるための上記λつの１転数の差の基準値Ｄ−・ｔ　が
記憶されている。次いで、実際の回転数の差りは、上記
基準値Ｄ−・ｔ　と比較される（［Ｆ］）Ｏ Ｄ＞Ｄｓ＊ｔ　　のとき、マイクロコンピュータ１６は
、上記１つの回転数Ｎｓ＠ｔ　ｔ　Ｎｒｐｒａの１ＩＤ
Ｋ基づいて演算し、この差に対応するデユーティ比を有
するノ臂ルス状の補正信号を発生する。この演算は、式
Ｉ　ｗ　（Ｎ５ｓｔ　−Ｎｒｐｍ　）　＋　１によって
行なわれる（０）。ここで、Ｉは積分出力値である。こ
の補正信号は、大気側の第１電磁弁１４を閉じるために
第７電磁弁１４に供給される閉信号８／（値工が負のと
き出力される）と、負圧側の第コ電磁弁１５を開くため
に第コ電磁弁１５に供給される開信号８コ（値Ｉが正の
とき出力される）からなっている。

第１および第１電磁弁１４および１６は、このように補
正すべき回転数の量に比例したデユーティ比のノ９ルス
信号で閉信号Ｓ／および開信号Ｓコによってその制御が
行なわれる（■）０従って、圧力作動呈ｌＯ内の空気は
、上記補正すべき回転数の量に比例して吸引される。こ
の吸引量に応じたストロークでダイヤフラム９が左方に
移動し、これに伴なｈ連杆１１が左方に移動し、この緒
条スロットル弁８が、補正すべき回転数の量に対応する
開度だけ付加的に開かれる。

一方、　Ｄ（Ｄ−会ｔ　のとき、マイクロコンピュータ
１Ｂは、上記λつの回転数Ｎｅ５ｔ　ｅ　Ｎｒｐｍの［
ＤＫ基づいて演算し、この差りに対応する燃料噴射補正
信号ＢＪを発生する。この演算も、信号８１およびＳコ
の際と同様、式Ｉ　ｗ　（Ｎｅ５ｔ　−Ｎｒｐｍ）＋工
によって行なわれる（■）。この燃料噴射補正信号Ｓ３
は、上紀差ＤＫ対応して燃料噴射装置フの噴射弁のｌ１
１１４度を調節して、この噴射弁からの燃料の噴射量を
制御し、これによって補正すべき回転数の會に対応した
空燃比を得る。

以上のようＫしてアイドル回転数の諸条件に従う制御が
行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、エンジンｌに組み込まれた本発明のアイドル
回転制御装置の構成機能図、 第２図は、本発明のアイドル回転制御装置の作動の１例
を示す７０−テヤートである。 １・・・・・・・・・エンジン、　２・・・・・・・・
・吸気管部、８・・・・・・・・・ス四ットル弁、　？
・・・曲・・燃料噴射装置、　８・・・・・・・・・メ
イヤ７ラム式アクチェエータ、　　９・・・・・・・・
・　〆イヤフラム、　　１０・・・・・・圧力作動室、
　１１・・・・・・・・・大気管路、１８・・・・・・
・・・負圧管路、　１４．１５・・・・・・・・・第１
および纂コ電磁弁、　１６・・・・・・・・・マイクロ
コンピュータ 特許出願人　　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
   回転速度を調節するため、エンジンに供給する吸入空気
   量を制御するスロットル弁、このスロットル弁を駆動制
   御する嬉ｌのアクチュエータ、前記エンジン回転速度を
   調節するため、エンジンに供給する燃料供給量を制御す
   る燃料供給制御手段、この燃料供給制御手段を駆動制御
   する第一の７クチエエータ、エンジンの運転状態に応じ
   て設足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
   度の差を検出する速度差検出手段、この速度差検出手段
   によって検出された前記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
   記第１のアクチェエータをして前記スロットル弁を駆動
   制御する第７の７クチユ工−タ制御手段、前記両速度の
   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館コアクテエエータをして前記供
   給側一手段を駆動制御するｇコのアクチェエータ制御手
   段、および前記速度差検出手段によって検出された前記
   両速度の差が所定値以下のとき前記第７のアクチェエー
   タ制御手段のみを作動させ、所定値以下のとき前記第一
   の７クテユエータ制一手段のみを作動させるアクテ瓢エ
   ータ選択手段からなるエンジンのアイドル回転制御装置
   Ｏ