JPS59200038A - エンジンのアイドル回転数制御方法 - 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】 ［技術分野］ 本発明は、自動車用エンジンのアイドル回転時において
当該エンジンに加わる負荷が変化した場合のアイドル回
転数制御方法に関する。

［従来技術］ 従来、エンジンのアイドル運転中のアイドル回転数制御
（以後、適宜■ＳＣと称する）においては、エアコンデ
ィショナ（以後、エアコンと呼ぶ）作動等による負荷の
急増によってエンジン回転数が大幅に低下したり、場合
によってはエンジンス１〜−ルづ−ることを防止りるた
めの工夫がされている。例えば第１図〈イ）に示すよう
にエアコン作動等の負荷増人１１、冒こおいて（以後、
負荷をエアコンに特定して説明覆る）、エンジンアイド
ル運転の吸気量を制御するアイドルスピードコン１〜ロ
ールバルブ（以後、適宜ＩＳＣＶと称する）のアクヂュ
エー夕、例えばステップモータを駆動して、１アコン作
動に必要なアイドル回転数アップに対応して、特に、エ
アコン運転初期においてエンジンがパワー不足にならな
いＪ；うに少し余裕をもって空気量を増大させている。

即ち、エアコン作動を表わすΔン信号の入力に対し、Ａ
スデツブ数だレフ増加する見込み処理を行なって、オン
信号が八ノｊしたとき空気ポを一定倒増大さけ゜て、ア
イドル回転数を第１図（口）に示すように、エアコンオ
フ時のアイドル目標回転数Ｎ１からエアコン作動に必要
なエアコンＡン時のアイドル回転数に増大させている。

そして、エアコン作動に対応して吸気量が増大すると、
エンジンはエアコン作動時目標回転故になるＪ＝うにフ
ィードバック制御が行なわれる。

一般的に、エアコン作動にともなう実際の要求空気最は
スデップ数増人の処埋によるＡステップ数より少ないた
め、フィードバック制御によりステップモー夕のステッ
プ数は徐々に減少し、第１図（イ）、（口）に示すよう
に、エンジンのアイドル回転数とステップモー夕のステ
ップ数はエアコンオン時アイドル回転数Ｎａに達した時
点で釣り合うが、この状態からエアコンをオフにした場
合、ステップモータのステップ減少数が個々のエアコン
及びその運転状況によって一定しないため、ステップモ
ー夕のステップ数をエアコンオン時と同一のＡステップ
数だけ見込み処理して戻すと、フィードバックにより減
少したステップ数だけ空気量が不足することとなる。そ
の結果、アイドル回転数がエアコンオフ時アイドル目標
回転数Ｎ１より低下し、場合によってはエンジンストー
ルする等の問題があった。

［発明の目的］ 本発明はエンジンのアイドル回転時における負荷増大時
の吸気屯増伍補正にともなう吸気補正槍より、負荷低減
時の空気…減最補正にともなう吸気補正■を小さくした
エンジンのアイドル回転数制御方法を提供することによ
って、負荷が変化したときの吸気補正吊を最適制御して
エンジン回転のハンチングやエンジンストールを防止す
ることにある。

［発明の構成］ 第２図はかかる目的を達成するだめの本発明の構成を明
示するフローヂャート図である。

本発明は、 （Ｐ１）エンジンのアイドル回転時におりる負荷変化時
においてエンジン吸気系のスロットルバルブをバイパス
して形成したバイパス路上のアイドルスピードコントロ
ールバルブを制御してアイドル回転時の吸気量を制御す
るに際し、（Ｐ２）負荷が低負荷状態から高負荷状態に
変化した場合には （｝）３）当該変化直後にアイドルスピードコン１へロ
ールバルブを予め設定した高負倚時の見込み吸気量に対
応して増量制御し、 （Ｐ’／Ｉ）かつ、負荷が高負荷状態から低負荷状態に
変化した場合にはアイドルスピードコントロールバルブ
を前記高負荷状態に変化直後の増量制御によって増聞さ
れた吸気補正量より少ない吸気補正量に対応して減吊制
御することを特徴とするエンジンのアイドル回転数制御
方法を要旨とする。

［実施例］ 以下に本発明の第１実施例を第３図〜第６図に沿って説
明する。

まず第３図は本発明方法が適用される第１実施例の四｛
ノイクル四気筒内燃機関（エンジン）及びその周辺装置
を表わす概略系統図である。

１はエンジン、２はピストン、３は点火プラグ、４は排
気マニホールド、５は排気マニホールド４に備えられ、
排ガス中の残存酸素ｔａ度を検出する酸素センサ、６は
各気筒に対してそれぞれ設けられ燃料を噴射する燃料噴
射弁、７は吸気マニボールド、８は吸気マニホールド７
に備えられ、エンジン１に送られる吸気の温度を検出す
る吸気濡センザ、９はエンジンの冷却水温を検出づる水
温セン１ノ、１０はスロットルバルブ、１１はスロツ１
一ルバルブ１０に連動し、スロットルバルブ１ｏの聞度
に応じた信号を出力するスロットルポジションセンサ、
１２はスロットルバルブ１ｏを迂回する吸気通路である
バイパス路、１３はバイパス路１２の間口面積を制御し
てアイドル回転数を制御づるステップモータ又は電磁ソ
レノイド等によって駆動される（本実施例ではステップ
モータ駆動）アイドルスピードコン１〜Ｄ−ルバルブ（
ｒｓｃＶ）、１４は吸気但を測定ずるエアフローメータ
、１５は吸気を浄化するエアクリーナをそれぞれ表わし
ている。

また、１６は点火コイルを備え点火に必要な高電圧を出
力するイグナイタ、１７は図示しでいないクランク軸に
連動し上記イグナイタ１６で発生した高電圧を各気簡の
点火プラグ３に分配供給づるディストリビュー夕、１８
はディストリビュータ１７内に取り付けられ、ディスト
リビュータ１７の１回転、即ちクランク軸２回転に２４
発のパルス信号を出力する回転角センザ、１９はディス
１〜リビュータ１７の１回転に１発のパルス信号を出力
ずる気筒判別セン勺、２０は電子制御回路をそれぞれ表
わしている。

更に２１はエンジン冷間時に、スロットルバルブを迂回
しで流れる吸気の通路、即ちファーストアイドル用バイ
パス路を示している。そして２２はファーストアイドル
用バイパス路２１を通る吸気量を制御するエアバルブを
示している。尚エアバルブ２２はエンジン冷１ｉ！］時
に暖１１！運転に必要なエンジン回転数を確保するため
にファーストアイドル用バイパス路２１を開くように作
動する。２３はエアコンであって、そのオン・オフ信号
は電子制御回路２０に入力されている。

次に第４図は電子制御回路２０のブロック図を表わして
いる。

３０は各センサより出力されるデータを制御プログラム
に従って入力及び演拝すると共に、燃料噴射弁６、ＩＳ
ＣＶ１３等の各種装置を作動制御等するための処理を行
うセントラルプロセシングユニツ１〜（以不単にＣＰＵ
と呼ぶ）、３１は前記制御プログラムや燃料噴射吊演算
のためのマップ等のデータが格納されるリードオンリメ
モリ（以下単にＲＯＭと呼ぶ）、３２は電子制御回路２
０に入力されるデータや演算制御に必要なデータが一時
的に読み書きされるランダムアクセスメモリ（以下単に
ＲＡＭと呼ぶ）、３３はキースイッチがオフされても以
後のエンジン作動に必要な学トＪ値データ等を保持する
よう、バッテリによってバックアップされたバックアッ
プランダムアクセスメモリ（以下単にバックアップＲＡ
Ｍと呼ぶ）、３４は図示していない入力ボートや必要に
応じて設けられる波形整形回路、各センサの出力信号を
ＣＰＵ３０に選択的に出力するマルヂブレクザ、アナロ
グ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、等が備
えられた入力部をそれぞれ表わしている。３５は図示し
ていない入カボー１〜等の他に出力ボートが設りられそ
の他必要に応じて燃料噴射弁６、ＴＳＣＶ１３等をＣＰ
ＬＪ３０の制御信号に従って駆動づるに駆動回路等が備
えられた入・出力部、３６は、ＣＰＵ３０，ＲＯＭ３１
等の各素子及び入力部３４人・出力部３５を結び各デー
タが送られるバスラインをそれぞれ表わしている。

上記電子制御回路２０による燃料噴射弁６の制御は、演
算された燃料噴剣最に相当する時間だけ低レベルとなる
パルス信号を燃料噴射弁６に出力することにより実行さ
れる。

次に、第５図は本実施例に適用される制御ブロクラムの
７ローヂャートを表わすものである。以下、第５図に沿
って本実施例制御プログラムの処理について説明づ−る
。

第５図に示すプログラムは、図示していないメインルー
ヂン、即ち、車両の走行に必要な制御プログラムにおい
て所定のタイミング、例えば、１ＱＱｍｓｅｃに１回出
力されるタイマ信号等によって処理が開始される。

本プログラムによる処理が開始されると、まずステップ
１０１においてエアコン２３の作動状態、即ちオン状態
かオフ状態かを表ゎずオン・オフデータが入・主力部３
５を介してｃＰＵ３ｏに取り込まれるとともに、ステッ
プ１０２において、エアコン２３が１現在オン」か否か
が判定され、オフならば処理はステップ１０３に移行覆
る。

ステップ１０３にてはメモリ△／Ｃからエアコン２３の
前回の処理におけるオン・Ａフデータが読み出され、続
くステップ１０４においてエアコン２３が「前回オン」
か否かが判定されるとともに、前回オフならば何ら処理
を行なわずに本プログラムの処理を終了する。

一方、ステップ１０２においてエアコン２３が「現在オ
ン」であると判定されると、処理はステップ１０５に移
行する。

ステップ１０５においてはメモリＡ／Ｃからエアコン２
３が前回の処理においてオン・オフデータが読み出され
る。

続くステップ１０６において工７Ｘ］ン２３が「前回オ
ン」か否かが判定されるとともに、「前回オフ」ならば
エアコン２３がオ゛ノからオンの状態に（オフ→オン）
されたことになるからステップ１０７に移行してステッ
プモータの現在のステップ数ＣＰがメモリＴＣＰに格納
されて処理はステップ１０日に移行する。

ステップ１０８においてはエアコン２３のオン作動時見
込みステップ数ＡがメモリＴＣＰに格納された現在のス
テップモー夕のステップ数ＣＰに加算されて新たにメモ
リＴＣＰに格納されてステップ１０９に移行する。

ステップ１０９においてはステップモータのステップ数
がメモリＴＣＰから読み出された新たなステップモータ
のステップ数ＣＰとされ処理を終える。

その結果、ステップモータは第６図（イ）に示すように
エアコン２３のオン→オフに対応して増量制陣され、エ
ンジンのアイドル回転数も第６図（口）に示すようにエ
アコン２３オフ時アイドル目標回転数Ｎｉから上昇する
。

一方、ステップモータはステップ１０６において「前回
オン」であると判定されたならば、そのまま本プログラ
ムの処理を終える。増量制御後、エアコン２３オンの間
は通常の図示せぬフィードバック制御が行なわれるため
、ステップモータのステップ数はエアコン２３作動に対
応したエンジンの要求空気量に対応して徐々に低下し（
第６図（イ）参照）、エンジンはエアコン２３オン時ア
イドル目標回転数Ｎａで運転される（第６図（口）参照
）。

次に、このエアコン２３作動状態においてエアコン２３
がオン→オフとなると、本プログラムのステップ１０２
においてエアコン２３が琥在オフであると判定されて処
理はステップ１０３から１０４に移行づる。

ステップ１０４においてエアコン２３が「前回オン」で
あると判定され、エアコン２３がオン→オフにされたこ
とになることがら処埋はステップ１１０に移行寸る。

ステップ１１０ではステップモータの現在のステップ数
ＣＰがメモリＣＰに格納されてステップ１１１に移行す
る。

ステップ１１１においてはアイドル回転の変化傾向に基
づき学習された学習値ＩＳｔ！ｌ’とエンジンの運転状
態に対応したエアコン２３オフ時アイドル目標回転数に
対応してＲＯＭ３１内のデータマップより検索されたマ
ップ値ＭＡＲと現実の調整用、定数Ｋとが読み出されて
次式 Ｓｓｔａ＝Ｉ就ｐ＋ＭＡＰ−Ｋ によってステップモー夕の制御目標値３ｓｔａが求めら
れる。

続くステップ１１２においては現在のステップモー夕の
ステップ数から制御目標値３ｓｔａが差し引かれた値（
第６図（イ）に示す空気ｆｆｉＢの値）がメモリＴＣＰ
に格納されて次ステップ１１３に移行する。

ステップ１１３においては減量制御によって減量される
吸気量Ｂに相当するステップモータのステップ数がメモ
リＴＣＰから読み出され、現在のステップ数ＣＰよりメ
モリＴＣＰの値が減算され、減算結果が新たなステップ
数ＣＰとされ、新たなステップ数ＣＰによる値にまでス
テップモー夕が駆動され、その結果、第６図（イ）に示
すようにエアコン２３のオン→オフに対応して最適条件
で吸気量が減量制御され、エンジンのアイドル回転数も
第６図〈口）に示すように、エンジンの運転経過に対応
した適切なエアコン２３オフ時アイドル目標回転数とな
る。従って、従来のようにエアコン２３０オン→オフ時
において工冫ジン回転数が大幅に低下したりエンジンス
トールするようなことはない。

次に、第７図は本発明の第２実施例の制御プログラムを
表わすフローチャートである。

本実施例の場合は、エアコン２３のＡン→Ａフ時におけ
る吸気量の減量制御時に、ステップ１１０でスデップモ
ー夕の現在のステップ数ＣＰをメモリＴＣＰに格納する
とともに、ステップ１０７においてメモリＴＣＰに記憶
されたエアコン２３オフ時のステップ数である第６図（
イ）に示すＳｉｎｔが読み出され、その値Ｓｉｎｔが現
在のステップモータのステップ数から差し引かれメモリ
１−′ＣＰに格納される。

続くステップ１１５においては前ステップ１１４にで求
められた減量制御によって減最される吸気間に相当する
ステップモー夕のステップ数がメモリＴ′ＣＰから読み
出され、その値が現ステップ数ＣＰから減算され、減算
された結果が新たなステップモー夕のステップ数Ｃ．Ｐ
とされ、当該ステップ数ＣＰとなるようステップモー夕
が駆動される。その結果、エアコン２３のオン→オフ時
のスデップモータのステップ数戻し制御時において、ス
テップモー夕のステップ数をエアコン２３オフ→オン時
以前のスデツプ数に戻し吸気聞の減量制御を行なってい
る。その他の構成、作用、効果とも前記第１実施例とほ
ぼ同様であることから説明を省略する。

以上説明した各実施例においては、アイドル回転におけ
る負荷状態の変化としてエアコン２３のオン→オフある
いはオフ→オンといった作動状態の変化について述べて
いるが、その他の負荷変化、例えばパワーステアリング
の作動、ヘッドランプの点灯等についても同様にＩＳＣ
Ｖ１３の制御を行ないアイドル回転数の制御を行なうこ
とができる。

［発明の効果コ 以上詳述したように本発明はエンジンのアイドル回転時
におけるエアコンのオフ→オン時の空気Ｍ増量補正にと
もなう補正量よりエアコンのオン→オフ時の空気吊減吊
補正にともなう補正邑を小さくするようにしている。

このため、エアコンのオン→オフ時においてアイドル回
転数が極端に低下することがなく、エンジン回転のハン
チングやストールを防止することかでぎる。

また、極端にアイドル回転数が低下しないことから、運
転者に、エンジンの不調感を抱かせるといったことがな
い等の副次的効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の実施例の動作説明図、第２図は本発明の
構成を示すフローチャート、第３図は本発明が適用され
るエンジン及びその周辺装置を示す概略系統説明図、第
４図はその制御回路を示すブロック図、第５図は本発明
に適用される制御プログラムを示す第１実施例のフロー
ヂ゛ヤート、第６図はその動作線図、第７図は本発明に
適用される制御プログラムを示す第２実施例のフローチ
ャートである。 １・・・エンジン １２・・・バイパス路 １３・・・アイドルスピードコントロールバルブ２３・
・・エアコン 代理人弁理士足立勉 ばか１名 −２４０− ＝２４１ −２４２−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １エンジンのアイドル回転時における負荷変化時におい
   てエンジン吸気系のスロットルバルブをバイパスして形
   成したバイパス路上のアイドルスピードコントロールバ
   ルブを制御してアイドル回転時の吸気量を制御ずるに際
   し、負荷が低負荷状態から高負荷状態に変化した場合に
   ４１は当該変化直後にアイドルスピードコントロールバ
   ルブを予め設定した高負荷時の見込み吸気量に対応して
   増最制御し、かつ、負荷が高負荷状態から低負荷状態に
   変化した場合にはアイドルスピードコントロールバルブ
   を前記高負荷状態に変化直後の増量制御によって増量さ
   れた吸気補正量より少ない吸気補正量に対応して減量制
   御することを特徴とするエンジンのアイドル回転数制御
   方法。 ２アイドルスピードコントロールバルブの減量制御によ
   る吸気補正吊を、現時点の吸気量がら予め設定されたデ
   ータマップ上の低負荷時の運転状態に対応する吸気量に
   基づいて算出された吸気量を差し引いた吸気量とする特
   許請求の範囲第１項に記載のエンジンのアイドル回転数
   制御方法。 ３アイドルスピードコントロールバルブによる減量制御
   の吸気補正量を、現時点の吸気量から前回の低負荷状態
   における吸気量を差し引い１＝値とする特許請求の範囲
   第１項に記載のエンジンのアイドル回転数制御方法。