JPS60122252A - 内燃機関のアイドル回転数制御装置 - 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】 く技術分野〉 本発明は内燃機関のアイドル回転数制御装置に関する。

〈従来技術〉 従来の内燃機関におけるアイドル回転数の制御は、例え
ば第１図に示すように、スロットル弁１をバイパスする
バイパス通路２にアイドル制御弁３を設け、このアイド
ル制御弁３の開度を制御することによって、アイドル回
転数をフィードバック制御していた。尚、第１図におい
て、４はエアクリーナ、５はエアフロメータ、６はエン
ジン本体、７ばコントロールユニットである。

このフィードバックループは、 ■アイドル回転数検出 ■目標アイドル回転数と比較（偏差算出）■偏差に応じ
てアイドル制御弁への出力を１１．す御■アイドル制御
弁動作 ■吸入空気量変化 ■爆発力変化（１−ルク変化）−アイドル回転故変化 である。

ここで、■〜■は瞬時にして検出演算でき、また■につ
いても動作遅れは無視できる程度のもの−（コあるか、
■、■の過程にはかなりの時間がかかう、 このため、フィートハックの積分時間を遅くせさるをｌ
？ず、゛フイ１ル回転の微変動まで吸収（フィードバッ
ク）できｔ（いという問題点があった。

〈発明の［］的〉 本発明はこのような従来の問題点に渇み、ア、イＩル回
ｌｋ数制御のフィーｉ・ハックループのり間短縮を図−
・、て、ア・イトル回ＩＶ１１の微変動をも吸収可能に
一４゛ることをＬＪ的とする。

〈発明の構成〉 、−の人−め、本発明は、点火時期を進遅することに、
１、幻１−ルクを変化させる、二とができ、点火時期制
御はその点火による爆発からずくさまイ］効に作用する
Ｌ：、　＋１．に６１」＋、−，，、アイ１ル回転数制
御のフィー１ハノクルーゾの時間短縮のため、点火時期
を？＋ｌｉ　ｔＬする」−）にし７．１−１かも吸入空
気流ｒＨと回＋Ｊ、数とから、）（算される基本噴射量
か一定となイ）ように点火＋１．＋ＪＩＪＩ各補正して
、７フイＩ−ル同転の微変動を吸収する１うにしたもの
である。

具体的には、第２図に示すよう６ｊ、機関のアイドル状
態を検出するア・イ（ル状態検出手段と、アイドル状態
となってから所定時間、吸入空気流量と回転数とから清
算される基本噴射量をザンブリンゲする基本噴射量サン
プリング手段と１、＋’＋ｉ＋記所定時開所定時間経過
後リンク値を平均化して１旧ｊｌｉ基本噴射量を算出す
る［］標基本噴噴射算出−十段と、アイドル状態とな一
ヮて目標基本噴Ｕ、ｌ量を算出した後、実際に計算され
た実基本噴射量の１−１標基本ｐｉ“１射量に対する偏
差を算出する偏差算出ＬＪ段と、＋ｉｉｉ記偏差に応じ
て点火装置による点火１１．５期を袖１Ｆ−４’る点火
時期補正手段占を設けてなる。

〈実施例〉 以下に実施例を説明する。尚２、二の例は、同一ユニノ
１−で１．燃料噴射量の制御２点火時期の制御およびア
イドル回転数の制御（空気量制御）を行っているものに
おいて、空気量制御と（ｉｆ用して点火時ｉｌｌ］補正
によるアイドル回転数の；ｌ；制御を１１・）ようＧに
したものである。

先ず第３図によってバー１〜ウエア構成を説明す８は（
Ｌ　Ｐ　［＋、９はｌ−１−１９□　Ｍ、１０はΔ／１
）変換器、１目４０′ルスデ′：Ｉ−ダである。

アナｌ−２グ信号として（、：１エアフロメータ５から
の吸入空気流量信【水温センサ１２からの水温信号、０
２センサ１；３からの排気中酸素濃度信号、）＼・７ナ
リ目からのバッテリ市川等があり、これらはアナ（−１
グ入カインタソ−エース１５を介しζＡ　／　Ｄ変換器
ｌｆｌに人力されメ、−後、、ＣＰＵ８に入力される。

う・ジタル人力信号（−シばて、アイトＪｌ−スイッチ
Ｉｆｉ、二、、、、−トラルスイソチ１７、工′７臂Ｉ
ンスイ・フチ１８等からのオン・オフ信号があり、これ
らはデジタル入力・インターフエ、−ス］１〕を介して
ＣＰｔＪ　８に〜力４トれる。

その他、クランク角センサ２０からの１８０°毎のリフ
ァレンス（４号とＶ旬のボンション信号−とか波）１チ
１と形回路２１を介し７てＣＰ　Ｕ　８に入力される。

ｅ　ｐ　ＬＪ　８から１１、電流制御回路２２を介して
燃料噴射弁２３に、点火コイルトライノ碑４を介し゛ζ
点火１イルにｊ’ＩＬ＜はその作動用のパワー１、ラン
ジスタ）２５に、また、位相反転Ｉ・ライノ＼２６庖介
し７−ｉ＋イトル制御＝ｆＩ′３の開弁用コ・イル３ａ
及び閉弁用：ｌイル３ｂに、それぞれ出力信号−を送る
ようにな−、ている。尚、アイドル制御弁３はロータリ
一式で、開弁用：１イル３；１と閉弁用コイル３ｂとに
バフ１ノス信りが化いＱ、二反転された状態で送られ、
このノぐルス信号のデユーティ比に応して開度が１ｉＪ
Ｉ１１整される。

燃料噴射量の’ｌｌｉ制御は、エアフロメータ５によ−
。

て検出される吸入空気流に（）とクランク角セン−リ′
２０からのリファレンス信号の周期を測定するｔｌ　Ｊ
によって得られる回転数Ｎとから基本噴射量１’　１）
（＝に−Ｑ／Ｎ、にば定数）を８［′ｆ？Ｌ、史に０；
・センサ１３からの信号に基−プく空燃比フィート）＼
７・り補正係数α、ハツチ１月４からのノ＼ノテリ電圧
に基づく電圧補正う３１゛Ｓ等で補止（）で、噴射量′
ｌ′）（−Ｔ　ｐ・α十′［−Ｓ　）をめ、この噴射♀
−１’　ｉに相応するパルス中の駆ゼノバルスを電流制
御回！２’ｉ茸を介して燃料噴射弁２３に所定Ｑ弓′イ
ミングで出力することによって行う。

点火時期の制御は、回申１：数Ｎと基本噴射量′Ｉ″Ｉ
）とからこれらに応じて予め定められている点火進角Ａ
ＤＶを検索し、この検索値に基づいて行う。

点火進角ＡＤＶが決定されると、クランク角センサ２０
からのリファレンス信号が圧縮上死点前８０゜で出力さ
れる場合、カウンタに（８０°−ＡＤＶ）をセントし、
リファレンス信号が人力された後、クランク角センサ２
０からのポジション信号が入力される毎にカウント値を
１つずつ減算して、カウント値が０になったところで、
点火コーイルドライハ２４を介して点火コイルのバワー
トランジスク２５に点火信号を出力する。

アイ１−ル回転数の制御（空気量制御）は、第４図のフ
ｌ」−チャートに従っＣ、アイドル制御弁３へのパルス
信号のデユーティ比の制御値ｌ５Ｃｄｙを計算し、この
制御値ｌ５Ｃｄｙに基づいてアイドル制１ｉ１１１弁３
の開度を１ｔｉｌ　Ｍすることによって行う。

ここで、この制御値の単位は（％）で表わされ、開弁用
コイル３ａがオンになっ−ζいる時間割合とし゛Ｃ出力
される。

第４図のフローチャー１−について説明すると、Ｓｌで
水温センサ１２によって検出される水温′ｐ　Ｗからこ
れに応じて予め定められているアイドル制御弁３へのパ
ルス信号のデユーティ比の基本制御値ＩＳＣｔｗを検索
する。また、Ｓ２でエアコン補正（エアコンスイッチ１
Ｂのオン・オフに）芯した補正）及び加減速補正等の各
種補正量１ｓｃｅｌを設定する。

そして、Ｓ３でスロットル弁の全閉位置でオンとなるア
イドルスイッチ１６かオンであるか否かを判定し、Ｓ４
でトランスミッションのギヤ位置がニュー１−ラルのと
きにオンとなるニュートラルスイッチ１７がオンである
か否かを判定する。）′イトルスイノチ１６がオンで、
かつニュー１−ラルスイノチ１７がオンのときは、アイ
ドル状態と判定して、Ｓ５へ進む。

そして、Ｓ５で水温゛ＦＷからこれにｋｉじて予め定め
られている目標アイＩ・ル回’ＦＪＪ　’ＩＪを検索し
、必要に応じ補正を施して、］」標アイドル回１１ｊｉ
：　ｕ、　Ｎ　：；を設定する。また、Ｓ６でクランク
角セン９−２０からのリファレンス信号の周期を測定し
その逆数である実アイドル回転数Ｎを検出する。

そして、Ｓ７で実アイドル回転数Ｎと目標アイＩ・ル回
転数ＮＳとを比較し、比例積分制御Ｇこよりフィー（・
ハック補正量ｌ５Ｃｆｂを設定する。即ち、Ｎ＞ＮＳの
場合は、Ｓ８で比例積分制御に基づし）てｌ５Ｃｆｂを
前回の値に対し所定量減少させ、Ｎ＜ＮＳの場合は、Ｓ
９で比例積分制御に基づいてｌ５Ｃｆｂを前回の値に対
し所定量増大さ−Ｖる。Ｎ−Ｎ５（不（θ帯を含む）の
場合は、ｌ５ＣｆＩ］を前回の値のままとする。

そし°（，５１０でアイＩ・ル制御弁３の）ぐルス信号
のデユーティ比の制御値ｌ５Ｃｄｙを次式に従って演算
し、Ｓｌｌで出力する。

Ｉ　５Ｃｄｙ＝　Ｉ　ＳＣＬｗ＋　Ｉ　５Ｃｅｔ＋　Ｉ
　５Ｃｆｂ制御値ｌ５ＣｄｙがＳ１算されれば、この制
御値■５Ｃｄｙに相応するデユーティ比のパルス信号が
位相反転１−ライム２６を介してアイドル制御弁３の開
弁用二１イル３ａ及び閉弁用コイル３　ｂに与えられる
。これＧコより、アイドル制御弁３の開度が調整され゛
ζ空気量が制御され、もゲζアイドル回転数がフィート
バック制御される。

尚、８３又はＳ４での判定で、非アイドル状態であると
判定されたときは、Ｓ１２へ進んで、次式に従って制御
値ｌ５Ｃｄｙを演算し、これに基づくデユーティ比のパ
ルス信号を出力する。

ｔｓｃｄｙ−Ｉ　ＳＣＬｗ＋　ｌ　５ＣｅＬ−１−［５
Ｃｆｂ但し、この場合のｌ５Ｃｆｂはフィー１：ハック
状態から切換わった直前の値を保持しζいる。

このような空気量制御によるアイドル回転数のフィード
バンク制御と共に、フィードバックループの時間短縮の
ため、第５図のフローチャートに従って、点火時期の補
正を行う。

第５図のフローチャー１・について説明すると、Ｓ２１
でアイドルスイッチ１６がオンであるか否かを判定し、
Ｓ２２でニュートラルスイッチ１７がオンであるか否か
を判定する。アイドルスイッチ１Ｇがオンで、かつニュ
ートラルスイッチ１７がオンのときは、アイドル状態と
判定して、３２３へ進む。

Ｓ２３ではアイドル状態となってから所）儂、冒ｉ１経
過したか否かを判定する。

アイ１ル状態となってから所定時間内の場合は、Ｓ２４
へ進んで、炉ｒ４噴射量の制御のノ、−めに実際に！！
ｌ′ｆＩされているり、ｐ、！：噴射量（以干実１’　
ｐという）のり”ンフ゛りン′グを行う。このときは、
ザンブリングを行・）のＺノで点火時期の補正はｊ−Ｊ
わない。

ア−ｆ　ｌ−ル状態となってから所定時間経過した場合
は、５２（）でのｔｉｌｌ定てＳ　２５へ進め、それま
での実Ｔ　Ｉ）のザンゾリング値を平均化してトＩ標基
本噴射呈（１８）１月；［控’［”ｐという）を算出す
る。

その後は、３り２６で実’ｉ＝　ｐを検出し、Ｓ　２７
で実Ｔ　ｐＱ）ｌＪ　＋ｒｉ　Ｔ　ｐ　６．二対する偏
差ΔＴｌ）（−実１’　Ｉ）−目標１’　ｐ　）を３？
出する。そし２て、５２）３で偏差Δ′■’　ｌ）から
、−４’Ｌ　ｉ、こ応して予め定められている点火進角
の１ｄｉｒＪ」ｔｃ口〕を横木ずイ）。そして、Ｓ２９
で点火進角△ＤＶ（、二抽仕値Ｃを加えて、？［またに
点火進角へＤ　Ｖを設定ｊ−１１、これを前述のカウン
タにセノ１−する。

、ニ、で−（、−１夕いで、−０袋ζ、ニア−（１＝ル
ｌＬ％におりる点火１１．１期はＪｉ＆通点火■、５期
Ｍ）３Ｔ（例えば上死点前４（）〜、’＋０　’　）に
はなく、ｋｉ　［米Ｔ、Ｊ、り遅角側（例えば上列＋、
’、ｊ　＋’ｌｉｉ　３０　’　）にあるため、点火時
期を進角側に補ｄＦずればトルクが増大し、逆心こ遅角
側に抽ｉ１ＦずれεＪトルクが減少する。

一方、′１゛ｐ川〈・Ｑ／Ｎであるから、０を一定とみ
なせは、ｉ”　Ｉ）は実質的にＮの逆数であり、′１゛
ｐが増加変動するということはＮか減少変動ず、【）と
いうことであり、’Ｉ’　Ｉ）が減少変動するという、
二点はＮか増加変動するとい・：）ことである。

したがって、偏差Δｌ’　ｐか＋側に人きいほど（′ｒ
　ｐ　カ増加ｇ動、　Ｎ　カ減少変動）　、？ＩｌＬ埴
Ｃ＋１側に大きくして１１点火進角八へ　Ｖを人、ずな
わｌ−９点火時期を進ま…で、１ルクを増大さ−Ｕ、ご
４′）によりアイドル回軒数の低十を抑制する。

また、偏差Δ”Ｉ”　Ｈ）か−側ζ、′大きいし、ｌと
（′’ｌ’ｐか減少変動、Ｎが増加変動）、補止値０を
一側に人きく　Ｌ、て点火進角Ａ　Ｉ）　Ｖを小、ずな
わら点火時期を遅ら−（して、トルクを減少さ・（ム１
、これにより゛］′イドル回転数の−Ｌ昇を抑制する。

、二のように所定時間にお＋）る実Ｔ　Ｉ）の３１・均
値とし゛ζ算出した目標Ｔ　ｐに苅する実′Ｉ″ｐ　４
．：偏差Δ’Ｉ’　Ｉ）に応して実ｉ’　ｐをＬ１標Ｔ
　ｐに近つげる方向ずなわら回転変動を抑える方向に点
火１期を補止するよ・つにすれば、点火時期制御はその
点火による爆発から白油に作用するため、応答性に優れ
るので、−ｊ’　□イＦル回転の微変動をも吸収可能と
なり、アイＩル回転をより安定させることができる。

〈た明の効果〉 以１−説明したように木兄明乙こよれは、ア−ｆ　ｌ−
ルＩＪ＜　ｊ！’、＃となってから所定１時間実′ｌ’
　ｐを刃ンブリングして、所定１１）間経過ｉ多にザン
ゾリング値をｉ、ｌＺ均化し、−ｉ：Ｔ　Ｉ−１＋！フ
ｊ′ｌ”１）を定め、以１１．Ｑは実”ｌ”　ｐとｒｊ
　４ｒｆｉ　′Ｉ’　ｐとの（Ｊｌｌ’ｌ　ｉτ署、こ
ｊ心１−２て点火１１！Ｊ期を補止することにより、ア
イ］ル回転の変動を抑制するようにしたから、・５−の
点火Ｑ、二よる爆発からイｊ効に制御かきいて１．アイ
１−ル回転の微変動を吸収でき、アイドル回転を。１、
り安定さ・（！るごとかできるという効果か得られ信 ・１１図面の１ｔｉｊ　ｉｌ”Ｉな説明第１図はｉＪＬ
来のア・ｆ１ル回転数制御装置の概略図、第２し１はト
発明の構成をボず）１１７２図、第３１；口、Ｌ本発明
の−・実施例を〉１１すへ−１−・°ノエア構成図、第
４図は空気量制御によるＩＳＣル−ナンを示ずフじ１−
チャー１−１第５図εＪ点火時期補止ζ、こよるＩＳＣ
ルーチンを示ずフＬ１−チャー（・である。

３・・・アイドル制御弁　５・・・エアフｌ：２ノータ
８・・・Ｃ１１）　Ｕ　１２・・・水／１１にセンサ　
１６・・・）′イ１、ルスイソチ　２０・・・クランク
角センザ　２３・・・ｊ界料噴射弁　２４・・・点火コ
イルトライバ　２５・・・点火ニドイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関のアイドル状態を検出するアイドル状態検出手段と
   、アイドル状態となってから所定時間、吸入空気流量と
   回転数とから計算される基本噴射量をサンプリングする
   基本噴射量サンプリング手段と、前記所定時間経過後、
   サンプリング値を平均化して目標基本噴射量を算出する
   目標基本噴射量算出手段と、アイドル状態となって目標
   基本噴射量を算出した後、実際に計算された実基本噴射
   舟の目標基本噴射量に対する偏差を算出する偏差算出手
   段と、前記偏差に応じて点火装置による点火時期を補正
   する点火時期補正手段とを備えてなる内燃機関のアイド
   ル回転数制御装置。