JPS5928047A - 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、アイドリンク
時のエンジン回転数を６００〜７００　ｒｐｍ　　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、実際の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。

上記のようなフィードバック制御を行なう場合、アイド
リンク時に作動したクーラー等のエンジン負荷によって
エンストを起こさないようにするには、制御の応答性を
高めることが望まれるが、ゲインを大きく設定して応答
性を高めると、今度はオーバーシュートしてハンチング
を起こし、エンジン回転数が不安定に変動する、という
不具合が生じる。

上記のような事情に鑑み従来より、例えば特開昭５４−
１１３７２５号公報に示されているように、アイドリン
ク時にクーラー等のエンジン負荷が作動したならば、エ
ンジンに供給される吸入空気量を所定量増量し、それに
よってフィードバック制御のゲインを小さく設定したま
まエンジン負荷作動にも敏速に追随できるようにした、
いわゆる見込み制御を採用したアイドル回転制御装置も
考えられている。

上記のような見込み制御を行なう場合、吸入空気量はク
ーラー、各種電気負荷、パワーステアリング等の各エン
ジン負荷の大きさに対応させて過不足のないように増量
されるようになっているが、同一機種のエンジンでも各
々が製造上の個体差、経年変化等による性能差を有する
ことは必至であり、したがってこのような見込み制御に
よってアイドル回転数をぴたりと所定値に設定すること
は難しく、エンジン負荷作動時にアイドル回転数の変動
が生じやすかった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものでアリ、エンジ
ンの性能のバラつき、変化に対応して、アイドル回転数
を常に正確に所定値に維持し得るエンジンのアイドル回
転制御装置を捺供することを目的とするものである。

本発明のエンジンのアイドル回転制御装置は、前述した
ような見込み制御を採用したフィードバック式のアイド
ル回転制御装置にオ６いて、エンジン負荷の作動時に記
憶手段内の補正値に基づいて吸入空気量を所定量増加す
るとともに、該補正値を、エンジン負荷作動時の実際の
アイドル回転数が目標値に対して変動が小さくなるよう
にさらに補正して最終補正値を求め、かつ前記記憶手段
内の補正値を該最終補正値に書き換え、次回のエンジン
負荷作動時には該最終補正値に基づいて吸入空気量を増
加させる制御装置を設けたことを特徴とするものである
。

上記のような制御装置を用いれば、エンジンのアイドリ
ンク時にエンジン負荷が作動して見込み制御が行なわれ
る毎に吸入空気量の増加量がチェックされ、さらに好ま
しいものに修正されてゆくので、エンジン負荷作動時の
アイドル回転数は常に安定して所定の値に設定されるよ
うになる。

以下、図面を参照して本発明の実施例について詳細に説
明する。

第１図はこの発明の一実施例によ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、３ａは吸
気弁、４ａ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−第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９ａ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９ａ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１０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８〜１
３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１の冷却水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数検出器
（電磁ピックアップ装置）が内蔵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数信号、１９はスロ
ットル弁７の開度を検出するスロットル開度センサ、Ｃ
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ａ、ｂ、ｃ。

ｄ、ｅ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数と上記回転数検出器で検出され
る実際アイドル回転数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
イドル回転数が目標アイドル回転数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
フエイ、１．２２　ａとメモリ２２ｂとＣ’Ｐ［Ｊ、（
中央処理装置）２２Ｃとを有している。

第２Ａ、２Ｂ図は上記マイクロコンピュータ２２の信号
処理のフローチャートを示すものである。以下、この第
２Ａ、２Ｂ図を参照してマイクロコンピュータ２２によ
る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補正項Ｔ２（後に詳述する）をＴ２−０と
初期設定するとともに、ＲＯＭに記憶されていた、目標
スロットル開度の第２補正項Ｔ３（後に詳述する）をＲ
ＡＭに移す。次にステップＳ２においてスロットル開度
信号Ｃと回転数信号すとから、スロットル弁７がアイド
ル位置にあり、かつエンジン回転数が所定回転数以下で
あるとい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い、ＹＥＳになった
とき、即ちアイドル状態になったときは８２以下のステ
ップに進む。そしてステップＳ３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ａ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
燃焼性が悪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
、さらには負荷増大による車体振動を防止するためであ
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Ｎ５ＥＴ　に対応する暫定目標スロットル開度Ｔｌを
第４図の特性から求め、ステップＳ６において回転数信
号すから実際のエンジン回転数Ｎ　　を検出し、ステッ
プＳ７ｐｍ 環スロットル開度の第１補正項Ｔ２””　ｋ　（Ｎ５Ｅ
Ｔ−Ｎ　　　）を求め、しかもこれが第４図のフｐｍ 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Ｔ２二ｋ（Ｎ８
ＥＴ−Ｎｒｐｍ）十Ｔ２の演算をする。そしてステップ
Ｓ８においてクーラーがＯＮ状態であるか否かを判定し
、クーラーＯＮのときは、ステップＳ９において、前述
したＲＡＭからなるテーブルからＴ３を呼び込み、ステ
ップＳ１１において１゛１、Ｔ２およびＴ３を加算して
目標スロットル開度ＴＳＥＴを算出する。クーラーがＯ
ＦＦ状態のときは、ステップ１０においてＴ３−０と設
定され、ステップ１１においてはＴ　　としてＴ１とＴ
２のみがＥＴ 加算される。つまり上記第２補正項Ｔ３が加算されるこ
とにより、クーラーＯＮ時には目標スロットル開度Ｔ　
　が高められる。

ＥＴ 次にステップＳ１２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′１゛０を検出し、ステップ８
１３において上記目標スロットル開度Ｔ　　と実際スロ
ットル開度′１゛０とのＥＴ 差を検出し、その差に応じて第５図の特性によって決ま
るデユーティ比のパルス信号をソレノイド弁１２．１３
の駆動信号として出力する。これらのソレノイド弁１２
，１３の駆動によってダイヤフラム装置９を介してスロ
ットル弁７が作動され、吸入空気量が制御される。

以上のようにしてスロットル開度、すなわちはアイドル
回転数がフィードバック制御され、またクーラーＯＮ時
には前記第２補正項Ｔ３だけスロットル開度を高めるよ
うに見込み制御が行なわれ、クーラーＯＮ時のアイドル
回転数変動が抑制されるようになっている。

そしてさらに本実施例の装置においては、第２Ｂ図に示
す処理によって上記第２補正項′ｒ３がさらに好ましい
ものに自動的に修正されてゆ（ようになっている。以下
、その点につ（・て詳述する。

本装置のＣＰＵ２２Ｃは第２Ａ図のフローチャートの処
理を一巡３０ｍ５ｅｃ程度の速さで繰り返し行なってい
るものであるが、クーラー負荷検出信号ｄによりクーラ
ーがＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わったことが検出
されると、第２Ａ図のフローに第２Ｂ図のル−チンが割
り込み、割り込み処理を行なう。この割り込みルーチン
においてはまず、ステップＳ２１．２２．２３．２４に
おいて、前述した第２Ａ図のフローチャートのステップ
Ｓ９．１１．１２．１３におけると同様の処理が行なわ
れてソレノイド弁１２．１３の駆動信号が出力される（
なおＴ＋、Ｔｚの値はそれまで用いられでいた値が用い
られる）。このソレノイド弁１２．１３０制御前、後の
アイドル回転数Ｎ　　を担持する回転数信号すはマイｐ
ｍ クロコンピユータ２２に入力されており、ステップＳ２
５において、上記ソレノイド弁１２．１３の駆動前、１
駆動後でアイドル回転数Ｎｒｐｍの変動が有ったか否か
が判別される（この判て行なう）。本装置においては前
述したように、エンジン負荷がクーラーである場合には
第３図に示したように目標アイドル回転数Ｎ５ＥＴが上
げられるようになっているが、その他例えばランプ等、
アイドリング時に作動しても目標アイドル回転数Ｎ５Ｅ
Ｔを変更する必要のないエンジン負荷も存在する。その
ようなエンジン負荷に対しては、負荷の増大分だけを補
ってアイドル回転数Ｎ５ＥＴを一定に保つようなＮ３値
がテーブルに記憶されており、そのよ５　ｔｘ、エンジ
ン負荷がアイドリンク時に作動してソレノイド弁１２、
】３が駆動されてもアイドル回転数Ｎ　　が変動しなか
ったｐｍ 場合は、上記Ｎ３値が極めて妥当なものであるといえる
。したがってその場合割り込み処理は終了し、第２Ａ図
のステップ８２以下の処理が再度繰り返される。

一方、アイドル回転数Ｎ　　の変動が有つｒｐｍ た場合、ステップＳ２６においてその変動が増速である
か減速であるかが判別される。第６図（°Ｃ）に示され
るように減速の場合は、第２補正項Ｔ３１７）設定が小
さすぎるのであるから、ステップＳ２７において第２補
正項Ｔ３が定数△Ｔだけ増大される。またアイドル回転
数Ｎ　　の変動が第６図（ｄ）に示されるよｒｐｍ うに増速であって、しかも目標アイドル回転数Ｎ５ＥＴ
を超えた場合（この判別はステップ８２８で行なわれる
）は、第２補正項Ｔ３の設定が大きすぎるのであるから
、ステップＳ２９において第２補正項Ｔ３が定数ΔＴだ
け減小される。

上記のよりなＴ３値の増大あるいｉｔ、減小によって、
次回の見込み補正時、アイドル回転数Ｎｒｐｍが目標ア
イドル回転数Ｎ５ＥＴにぴたりと設定されるとは限らな
いが、少なくとも見込み補正の精度は改善される。した
がってこの修正されたＴ３値はステップＳ３０において
、前述のＲＡＭにそれまで記憶されていた値に代えて記
憶される。このように第２補正項Ｔ３の値を逐次書き換
えてゆくことにより、最終的には各エンジン負荷にとっ
て最も妥当なＴ３値がテーブルに記憶されるようになり
、またエンジン性能が経年変化してもその変化に追随し
て、最も妥当なＴ３値を設定してゆくことができる。

なおこの場合、書き替え修正されるＴ３値が記憶される
メモリ（ＲＡＭ）は、キースイッチを切ってもこの修正
が次回の運転に反映されるように不揮発性メモリで構成
することが好ましい。

アイドル回転数Ｎ　　が増速方向に変化しｒｐｍ ても、該アイドル回転数Ｎ　　が目標アイドｐｍ ル回転数Ｎ５ＥＴを超えていない場合は、第６図（ｅ）
に示されるようにアイドル回転数Ｎ　　が目標アイドル
回転数Ｎ５Ｉｉ、’ｒの設定変ｐｍ 更に追随して見込み制御が良好に行なわれているのであ
るから、そのときのＴ３値はそのまま維持される。した
がってステップ８２８におけるＮ５ＥＴ値は、目標アイ
ドル回転数がエンジン負荷ＯＮ時に設定変更されるもの
であれば、エンジン負荷ＯＮ時の値である（すなわち以
上例示したクーラーの場合は７５０ｒ９ｍである）。

以上説明した割り込み処理が終了すると、第２Ａ図のス
テップ８２以下の処理が繰り返されるが、以後は上記割
り込み処理によってより好ましく修正されたＴ３値が演
算処理に用いられる。

以上、エンジン負荷の一例としてクーラーのみを挙げて
説明したが、アイドリンク時に作動され得るエンジン負
荷は自動変速機、パワーステアリング等多々あり、前述
した第２補正項Ｔ３の値はそれぞれ独立してテーブルに
記憶され、各エンジン負荷の作動に応じてテーブルから
呼び出されて使用されるものであり、またそれぞれのＴ
３値は前述した第２Ｂ図の割り込み処理によって各々が
独自に修正されてゆくものである。

また上記実施例のアイドル回転制御装置は、エンジン負
荷がＯＮになっている間じゆう前記第２補正項Ｔ３を与
えるものであるが、本発明は、エンジン負荷がＯｒ’ｌ
”状態からＯＮ状態に切り換えられた直後だけ第２補正
項１゛３を与えるアイドル回転制御装置にも適用し得る
ものである。

さらに上記実施例においてはスロットル弁７を制御する
ことによりアイドル回転数が制御されるようになってい
るが、アイドル回転制御装置にはスロットル弁を迂回す
るバイパス通路に設けたスロットルバイパス弁の開閉に
よってアイドル回転数を制御するようにしたものであり
、本発明はそのようなスロットルバイパス弁制御を行な
う装置にも勿論適用し得るものである。さらに本発明は
前記実施例のようにエンジン回転数と制御弁変位位置の
双方をフィードバックさせる制御装置の他、エンジン回
転数のみをフィードバックさせる制御装置にも勿論適用
され得る。

ま、た制御弁を駆動するアクチュエータとしても、前記
実施例におけるダイヤフラム装置９を用いるものの他、
例えば電動式のもの等が適宜選択使用され得る。

以上詳細に説明したように本発明のエンジンのアイドル
回転制御装置は、見込み制御時の増量吸入空気量を自動
的により好ましい値に修正してゆくものであり、したが
って本発明の装置によれば、エンジンの性能変化が有っ
ても、エンジン負荷作動時にハンチングやエンストを起
こすようなことな（常に安定してアイドル回転数を一定
に維持することが可能になる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の１実施例によるエンジンのアイドル回
転制御装置を示す構成図、第２Ａ、２Ｂ図は第１図の実
施例のｃｐｕによる演算処理のフローチャート、 第３図は上記実施例における目標アイドル回転数の特性
図、 第４図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、 第５図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比の特性
図、 第６図は上記実施例におけるアイドル回転制御の状態を
示す説明図である。 １・・・エ　ン　ジ　ン　　７・・・スロットル弁１４
・・・アクチュエータ　　　１８・・・回転状検出器２
０・・・クーラースイッチ ２２・・・アクチュエータ制御装置（マイクロコンピュ
ータ） 第２Ａ図 第２Ｂ図 第３図 堂 第５図 第６図 （自発）手続補正書 １　事件の表示 昭和５７年　特許願第１３８２９６　　号２　発明の名
称 事件との関係　　　特許出願人 ４代理人 な　　　し ６　補正により増加する発明の数　　　　な　　し「も
のであり」を「ものもあり」に訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジン回転数を検出する回転数検出器と、エンジンの
   運転状態を検出する運転状態検出器と、アイドリンク時
   に作動されるエンジン負荷の作動を検出する負荷作動検
   出器と、エンジンに供給される吸入空気量を調節する吸
   気調節手段と、前記エンジン負荷の作動時に吸入空気量
   を所定量増加させるための補正値が記憶される記憶手段
   と、前記各検出器の出力を受け、運転状態に相応した目
   標アイドル回転数に実際のアイドル回転数が収束するよ
   うに前記吸気調節手段を制御する一方、前記エンジン負
   荷の作動時に前記記憶手段内の補正値に基づいて吸入空
   気量を所定量増加するとともに、該補正値を、エンジン
   負荷作動時の実際のアイドル回転数が目標値に対して変
   動が小さくなるようにさらに補正して最終補正値を求め
   、かつ前記記憶手段内の補正値を該最終補正値に書き換
   え、次回のエンジン負荷作動時には該最終補正値に基づ
   いて吸入空気量を増加させる制御装置とを設けたことを
   特徴とするエンジンのアイドル回転制御袋Ｎ。