JPS595858A - エンジン回転数制御装置 - 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】 本発明はエンノン回転数制御装置に関するものである。

自動車用エンジンにおいては、燃費向上あるいは排出ガ
ス低減を計るためアイドリング回転数を下げる傾向があ
る。しかし、エン・シン性能のバラツキや経年変化等を
考慮すると、アイドリング回転数を低下させるには限界
がある。そこで、アイドリング回転数を長時間にわたっ
て正確にしかも安定に制御する電子式の制御装置が用い
られるようになってきた。

第１図は直流モータを用いてスロットルバルブのストツ
１４位置を変化させることによｐアイドリング回転数を
制御する従来装置を示し、１は点火コイル、２は点火コ
イル制御装置、３は周期針逍Ｊ回路、４は回転数演算回
路（第２の装置）、５は目標回転数演算回路（第１の装
置）、６は偏差検出回路、７は制御ノ５ルス幅演算回路
、８はノ４ルス幅カウンタ、９ｔ−を制御周期カウンタ
、１０ｉ１制外信号発生回路、１１は駆動回路、１２は
スロットルバルブ駆動装置、１３はスロットルバルブ、
１４はアクセルペダルであシ、各部６〜１２によ多制御
装置を形成する。そして、スロットルバルブ駆動装置１
２は、直流モータ１２１、直流モータ１２１の回転運動
を直線運動に変える減速機構１２２、アクセルペダル１
４の全閉位置を検出するアイドルスイッチ（スロットル
位置検出器）１２３、減速機構１２２によって直線運動
するスロットルストッパ１２４およびスロットルバルブ
１３と連動するカム機構１２５とから成る。又、１５は
アイドルスイッチ１２３がオフからオンに変化する際に
同期して作動するタイマ、１６はタイマ１５の出力およ
びアイドルスイッチ１２３からの信号によシアイドル状
態を検出するアイドル判別器である。

次に上記装置の動作を説明する。周期計測回路３は点火
コイルｌに接続され、点火信号間の時間間隔を計測する
。回転数演算回路４は周期計測回路３の出力即ち点火信
号間の時間間隔を回転数の重みを持つ回転数信号に変換
する。目標回転数演算回路５は目標アイドリング回転数
を演算し、偏差検出回路６へ演算結果を出力する。偏差
検出回路６は回転数演算回路４の出力と目標回転数演算
回路５の出力を比較し、その偏差を回転数偏差信号とし
て制御ｔ４ルス幅演算回路７へ出力するとともに、演算
回路４，５の出力信号間の大小関係を示す信号を制御パ
ルス幅演算回路７および制御信号発生回路１０へ出力す
る。制御ノルス幅演算回路７は前記二種類の信号に応じ
た最適な直流モータ１２１の駆動時間を演算し、パルス
幅カウンタ８へ出力する。ここで、回転数偏差信号と直
流モータ１２１の駆動時間の関係を第２図に示す。第２
図において、横軸は回転数偏差を示し、縦軸は駆動時間
を示し、回転数偏差が不感帯回転数Ｎｄ以内の領域では
駆動時間はＯであり、直流モータ１２１は駆動されず、
スロットルストッパ１２４の位置は変わらない。又、回
転数偏差がＯから右側は実際のエンジン回転数が目標ア
イドリング回転数よ夕低い領域に相当し、この領域は直
流モータ１２１ｉ正転させてスロットルストッパ１２４
を介してカム機構１２５を動かし、スロットルバルブ１
３を開く場合の回転数偏差に対する駆動時間の関係を示
す。反対に回転数偏差がＯの点より左側は実際のエンジ
ン回転数が目標アイドリング回転数より高い領域に相当
し、この領域は直流モータ１２１を逆転させてスロット
ルバルブ１３を閉じる場合の回転数偏差に対する駆動時
間の関係を示している。

一方、制御周期カウンタ９は直流モータ１２１を間欠駆
動する周期を計数するカウンタであシ、第３図に示す一
定周期（Ｔ）毎に出力信号ヲパルス幅カウンタ８へ出力
する。ノ母ルス幅カウンタ８はプリセットカウンタで構
成され、制御周期カウンタ９が出力信号を出力した時点
の制御パルス幅演算回路７の出力値をプリセットすると
同時に一定時間毎の減算を開始し、カウンタの内容が０
になるまでの間減算計数動作を続けるとともに出力信号
を制御信号発生回路１０へ送出する。制御信号発生回路
１０は偏差検出回路６の出力信号から目標アイドリング
回転数と実際のエンジン回転数の大小関係を判断し、実
際のエンジン回転数が目標アイドリング回転数以下の場
合はパルス幅カウンタ８の出力信号を正転信号として出
力端子１０１に導き、また実際のエンジン回転数が目標
アイドリング回転数以上の場合はパルス幅カウンタ８の
出力信号を逆転信号として出力端子１０２へ導く。ただ
し、制御信号発生回路１０はアイドルスイッチ１２３が
オｙｏ状ａ即ちアクセルペダル１４が全閉状態でかつタ
イマ１５より回転数制御禁止信号が出力されていない場
合のみ各出力端子１０１，１０２に信号を出力し、アイ
ドリング回転数制御を行うよう構成されている。駆動回
路１１は出力端子１０１に出力信号が発生している問直
流モータ１２１を正転させ、これによってスロットルバ
ルブ）４１２４は押し出され、スロットルバルブ１３が
開き、エンジン回転は上昇する。また、出力端子１０２
に出力信号が発生している問直流モータ１２１は逆転サ
レ、スロットルストッパ１２４＃′ｉ引き込まれ、スロ
ットルバルブ１３が閉じてエンジン回転は下降する。

ここで、エンジン回転数が安定するまでの動作例を第３
図を用いて説明する。今、アクセルペダル１４が全閉位
置にあり、時刻ｔ、以前にエンジン負荷が増加し、エン
ジン回転数Ｎが目標アイドリング回転数Ｎ。以下になっ
た状態を示している。時刻ｔ１における回転数がＮ１で
あシ、制御ノルス幅演算回路７の出力値は第２図でＴＰ
、である。従って、パルス幅カウンタ８は時刻ｔ２から
時間幅ＴＰＩの間出力を発生する。今、エンジン回転数
Ｎは目標アイドリング回転数Ｎ以下であるからパルス幅
カウンタ８の出力は第３図（＆）のように制御信号発生
回路１０の出力端子１０１に導かれ、駆動回路１１は時
間幅ＴＰＩの問直流モータ１２１を正転させ、スロット
ルストッパ１２４を押し出す。この結果、スロットルバ
ルブ１３が開きエンジン回転数は上昇する。次に、時刻
ｔｌから一定周期Ｔの後の時刻ｔ！におけるエンジン回
転数はＮ、である。この時点ではエンジン回転数Ｎ、は
まだＮｏ以下であり、前述と同様に時間幅ＴＰ、の問直
流モータ１２１を正転させる。この結果、エンジン回転
数Ｎは上昇し、時刻ｔ３に達する前にＮとＮｏとの差が
不感帯回転数Ｎｄ以内となシ、時刻ｔ、においては直流
モータ１２１を駆動する信号は出力されない。以後は何
らかの外乱によって回転数偏差が不感帯回転数Ｎｔｉを
越えるまで直流モータ１２１は駆動されない。

次に、レーシング後などの減速時の動作について第４図
および第５図によって説明する。加速状態から時刻ｔ１
ｏにおいて運転者がアクセルペダル１４から足を離すこ
とによファイドルスイッチ１２３がオフからオンに変化
した後時間Ｔｄ　０間はタイマ１５より回転数制御禁止
信号が出力される。アイドル判定器１６はアイドルスイ
ッチ１２３がオン状態でもタイマ１５よシ回転数制御禁
止信号が出力されている場合は非アイドル信号を出力し
、回転数制御は行われない。従って、第４図のように減
速状態の完了よシも時間Ｔｄ　の方が長い場合には時刻
ｔｌｌにおいて目標アイドリング回転数Ｎｏ近傍に収束
し、時刻ｔｓｚにおいてパワーステアリングの作動や電
気負荷の増大等によシ回転数が低下しても回転数制御は
行われない。時刻ｔ１３においてタイマ１５がら回転数
制御禁止信号が出力されなくなるとアイドル判別器１６
からアイドル信号が出力され、回転数制御が開始される
。このため、目標回転数Ｎｏと実エンジン回転数Ｎとの
差に応じて制御信号発生回路１ｏがら正転信号が出力さ
れ、スロットルバルブ１３の開度が増加し、時刻ｔ１４
において許容回転数誤差範囲に達する。

また、第５図のように減速前のエンジン回転数が高くて
減速時間が長い場合にはアイドルスイッチ１２３がオフ
からオンに変化して時間Ｔｄ経過したｔ！１においても
エンジン回転数Ｎは目標回転数Ｎ０の近傍まで低下しな
い。従って、制御信号発生回路１０から逆転信号が出力
され、スロットルパルｆ１３の開度はエンジン負荷に対
応した開度よル閉じられる。時刻ｈ２において減速状態
が完了するとエンジン回転数Ｎは目標回転数Ｎ０よシ低
下した後、正転信号によりスロットル開度が修正され、
時刻ｔｔｍにおいて目標回転数Ｎｏ　ｉｃ収束する。

以上述べたように、減速時における回転数制御はスロッ
トル開度が所定値以下に達した後所定時間は禁止してい
るが、減速時間の変動を考慮していないために減速状態
が完了後も長時間回転数制御を禁止して負荷変動に対す
る修正が遅れたシ、逆に減速状態の完了前に回転数制御
を開始してエンジン回転数の低下を招くなどの問題があ
る。

本発明は上記した従来の欠点を除去するためになされた
ものであり、スロットル開度等により減速開始を検出し
、エンジン回転数が所定回転数以上から以下に変化した
後に所定時間回転数制御を禁止することによシ減速状態
完了後速やかに回転数制御を開始して応答性が良好でか
つ減速時回転数の低下がないエンジン回転数制御装置を
提供することを目的とする。

以下本発明の実施例を図面とともに説明する。

第６図において、１７はアイドル時の目標画１数Ｎ０よ
り少し高く設定された回転数ＮＡとエンジン回転数Ｎを
比較する減速回転数検出器（第３の装置入１８はアイド
ルスイッチ１２３がオン状態においてエンジン回転数Ｎ
がＮＡ以上からＮＡ以下に変化後回定時間Ｔｄ　の間口
転数制御禁止信号を出力するタイマ、１９はタイマ１８
、アイドルスイッチ１２３および減速回転数検出器１７
の各出力よりエンジンのアイドル状態を検出するアイド
ル判別器である。

上記装置において、減速状態以外の動作は従来と同様で
あシ、減速時の動作を第７図のタイミングチャートによ
〕説明する。時刻ｔｓｏにおいてエンジン回転数Ｎ　Ｖ
ｉ、ＮＡ以上であり、この状態でアイドルスイッチ１２
３がオンとなり減速が始まる。

時刻ｔｓ＋において回転数ＮがＮＡ以下となシ減速回転
数検出器１７が高速信号から低速信号に変化すると、そ
の変化に同期してタイマ１８からＴｄ時間回転数制御禁
止信号が出力される。アイドル判別器１９は回転数がＮ
Ａ以上のとき又はアイドルスイッチ１２３がオフのとき
又はタイマ１８より回転数制御禁止信号が出力されてい
るときは非アイドル信号を出力し、このため減速状態が
完了する時刻ｔｌ、までは回転数制御は行われない。時
刻ｔａｘ以降は速やかに目標回転数に達するまで制御さ
れる。エンジン回転数がＮＡから目標回転数Ｎ。−１で
低下するために要する時間は減速が開始されたエンジン
回転数等による影響が少いので時間Ｔｄを短く設定でき
る。

尚、上記実施例ではスロットル開度制御式のエンジン回
転数制御装置について述べたが、エアパイノ平ス制御式
、点火時期制御式、空燃比制御式等のエンジン回転数制
御装置にも本発明は適用できる。また、上記実施例では
電動モータ式のエンジン回転数制御装置について説明し
たが、バキュームダイヤスラム式や電流制御式のアクチ
ュエータを用いた場合にも本発明は適用できる。

以上のように本発明においては、スロットル開度等によ
り減速開始を検出するとともに、スロットルバルブのア
イドル状態においてエンジン回転数が目標回転数以上の
設定回転数より高い状態から低い状態に変化した際に所
定時間回転数制御禁止信号を出力するタイマを設けてい
る。このため、回転数制御は減速状態完了後速やかに開
始されることとなり、応答性が良好でかつ減速時回転数
の低下がないエンジン回転数制御装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の構成図、第２図は従来および本発明
装置の特性図、第３〜５図は従来装置の動作を示すタイ
ミングチャート、第６図は本発明装置の構成図、第７図
は本発明装置の動作を示すタイミングチャートである。 ４・−・回転数演算回路、５・・・目標回転数演算回路
、６・・・偏差検出回路、７・−・制御／ｆルス幅演算
回路、８・・・パルス幅カウンタ、９・・・制御周期カ
ウンタ、１０・・・制御信号発生回路、１１・・・駆動
回路、１２・・・スロットルバルブ駆動装置、１２１・
・・モータ、１２３・−・アイドルスイッチ、１２４・
・・スロットルストツノ”、１２５・・・カム機構、１
３・・・スロットルバルブ、１７・・・減速回転数検出
器、１８・・・タイマ、１９・・・アイドル判別器。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人　　　葛　　野　　信　　− 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）目標エンジン回転数を演算する第１の装置、エン
   ・シン回転数を検出する第２の装置、スロットルバルブ
   の位置がアイドル状態にあることを検出するスロットル
   位置検出器、エンジン回転数が目標エンジン回転数よシ
   高い設定回転数より低い場合に低速信号を出力する第３
   の装置、スロットルバルブがアイドル状態においてエン
   ジン回転数が前記設定回転数よｐ高い状態から低い状態
   に変化してから所定時間回転数制御禁止信号を出力する
   タイマ、スロットルバルブがアイドル状態において前記
   低速信号を受けるとともに前記回転数制御禁止信号を受
   けないことによりエンジンのアイドル状態を検出するア
   イドル判別器、アイドル判別器の検出信号を受は第１の
   装置と第２の装置の差（ｉＴ号に応じてスロットルバル
   ブ等のエンジン回転数調整手段を制御する制御装置を備
   えたこと全特徴とするエンシン回転数制御装置。