JPS61123738A - エンジン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】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンのアイドル回転数制御装置に関する
ものである。

（従来技術） 一般に、エンジン（主として自動車用エンジン）のアイ
ドル回転数制御装置は、アイドル運転領域では飼えばエ
ンジンの冷却水温を基準として目標回転数を設定し、実
際のエンジン回転数が当該目標回転数に一致するように
フィードバック制御を行なう一方、非アイドル運転領域
では、上記フィードバック制御を停止して当該停止時の
一定の制御値に基づいてオープンループ制御を行なうよ
うに構成されている（ＩＦＩＩえば、特開昭５５−１５
６２３０号公報参照）。

ところが、このような従来技術による場合、フィードバ
ック制御とオープンループ制御の相互の切換え時に制御
値が急変することから、エンジン回転数が一時的に低下
または上昇するラフアイドル現象を生じ、過渡特性の悪
いものとなってしまう欠点がある。また、その結果、特
に自動車用エンジンにあっては運転フィーリングの悪化
を招くことにもなる。

（発明の目的） 本発明は、以上のような欠点を改善するためになされた
もので、アイドル運転領域におけるフィードバック１１
１御領域と非アイドル運転領域との切換え時の過渡領域
における制御値を漸進的に変化させることにより、当該
切換え時の過渡特性を良好にしエンジン回転数の変化を
安定させるとともに運転者に悪い運転フィーリングを感
じさせないようにしたエンジンのアイドル回転数制御装
置を厖供することを目的とするものである。

（目的を達成するための手段） 本発明は、以上の目的を達成するためにエンジンの回転
数を調整する回転数調整手段を備え、エンジンのアイド
ル運転領域において、エンジンの実回転敗とアイドル目
標回転数との回転数偏差に基づいて上記回転数調整手段
をフィードバブク刺御することによりエンジンのアイド
ル回転数が上記目標回転数に一致するようになすととも
にエンジンの非アイドル運転領域では上記回転数調整手
段にオープンループ制御用の一定の制御値を与えるよう
にしたエンジンのアイドル回転数制御装置において、上
記回転数調整手段の制御値を上記アイドル運転領域内の
フィードバック制御領域における制御値から上記非アイ
ドル運転領域の一定の制御値までの過渡領域における制
御値を漸進的に増加または減少させる制御値補正手段を
備えてなるものである。

（作　用） 従って、以上の手段によるとアイドル運転領域における
フィードバック制御領域と非アイドル運転領域相互の制
御系切換時に於ける過渡領域の制御値は共に漸進的に変
化させられることになり、過渡特性が良好になるの、で
エンジン回転数の急変現象は生じない、その結果、ラフ
アイドルを防止でき運転者に与える運転フィーリングも
改善される。

（実施例） 先ず、第１図〜第５図は、本発明の一実施例によるエン
ジンのアイドル回転数制御装置を示すものであり、第１
図は本発明のクレーム対応図、第２図は上記実施例装置
のシステム全体の構成を示す概略図、第３図は上記実施
例装置の動作を説明するフローチャート、第４図は上記
実施例装置における第３図の制御動作を説明するスロッ
トルバルブ開度（ＴＶＯ）とエンジン回転数（Ｎｅ）と
の関係を示す特性グラフ、第５図は同じく上記実施例装
置の第３図の制御動作を説明する吸気量制御用の電磁弁
制御信号のデユーティ−比とエンジン回転数との関係を
示す特性グラフである。

先ず最初に第２図を参照して本発明実施例装置のシステ
ムの概略を説明し、その後要部の制御動作の説明に入る
。

第２図において、符号１はエンジン本体であり、エンジ
ンへの吸入空気はエアクリーナを介して外部より吸入さ
れ、その後エアフローメータ２、スロットルチャンバ３
、インテークマニホールド４を経て各シリンダに供給さ
れ、また燃料は後述のＥＣ，Ｕ９によつて＠御されるフ
ューエルインジェクタ５により噴射されるようになって
いる。そして上記各シリンダへの吸入空気の量は、上記
スロットルチャンバ３内に設けられているスロットル弁
６によって制御される。スロットル弁６は、アクセルペ
ダルに連動して操作され、アイドル運転状口では、殆ど
閉じた状ｒｓ（アイドル開度）に維持される。

一方、上記スロットルチャンバ３には、上記スロットル
＃６をバイパスしてバイパス通路７が設けられており、
このバイパス通路７にアイドル時のエンジン回転数調整
手段として作用する電磁弁（絞り弁）８が設けられてい
る。従って、アイドル運転状顛では、上記エアフロメー
タ２を経た吸入空気は、上記バイパス通路７を介してシ
リンダに供給されることになり、その供給量は上記電磁
弁８によってＲＮされる。この電磁弁８は、エンジンコ
ントロールユ三ット（以下、ＥＣＵと略称する）９より
供給される制御パルス信号（以下、単に制御信号と言う
）のデユーティ−比によってその開閉状０が制御される
。ＥＣＵ９は、例えばマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）を
中心とし、メモリ（ＲＯＭおよびＲＡＭ）およびインタ
ーフェース（ｒｌｏ）回路を備えて構成されている。そ
して、このＥＣＵ９の上記インタフェース回路には、例
えばサーミスタにより検出されたエンジン本体１の冷却
水温度の検出信号、例えばボテンシタメータにより検出
されたスロットル弁６の開度信号（ＴＶＯ）、エアフロ
ーメータ２によって検出された吸入空気量検出信号など
が各々人力される。

なお、符号！０は、３元触媒コンバータ１１を備えた環
気管を示している。

次に、以上のａ制御装置の動作を第３図を参照して詳細
に説明する。

最初に制御動作がスタートされると、先ず所定、の時開
間隔で上述した内の２Ｍの人力ｔ＃報、すなわち、実際
のエンジン回転数（Ｎｅ）、スロットル弁開度信号（Ｔ
ＶＯ）が読み込まれ（ステップＳυ、次いでこれらの情
報を基にして先ず現在の遍耘状聾が第４図に示すアイド
ル運転領域Ａにあるか否かが判断される（ステップＳ、
）。すなわち、エンジン回転数（Ｎｅ）が所定値（ＮＥ
ＸＴ）以下でスロットル弁６の開度ＣＴＶＯ）が所定開
度ＣＴＶＯｃｘｒ）以下のときに、アイドル運転領域（
Ａ）と判断し、他方上記エンジン回転数（Ｎｅ）が上記
の所定値（ＮＥＸＴ）よりも高く、スロットル弁６の開
度が上記所定開度（ＴＶＯＥＸＴ）よりも大きいときに
は非アイドルｉ転領域と判断する。

そして、アイドル運転領域（Ａ）にある場合には、続い
てアイドル回転数制御のための上記制御信号用のデユー
ティ−比の演算動作に移行して、先ず最初に上記エンジ
ンからの冷却水温の検出信号に対応して決定される基本
特性値（Ｄｏ）を算出する（ステップＳ、）（エンジン
始動状態では、この基本特性値（Ｄ８）のみによってデ
ユーティ−比が決定される）。

他方、上記判断の結果が非アイドル運転領域（ＮＯ）で
ある場合には、オープンループ制御に切換えられ、エン
ノン回転数制御のためのデユーティ−比を本来のアイド
ル運転領域を脱出するときの最終デユーティ−比（Ｄε
Ｘτ）（通常待受機と呼んでいる）に固定する（ステッ
プＳ、）。そして、これが最終的な制御出力として出力
される（ステップＳ１．）。

火に、上記ステップＳ、によって上記基本特性値（Ｄａ
）が決定されると、続いてそれに対応するエンジンの目
標回転数（ＮＯ）が演算され（ステップＳＳ）、さらに
再び上記スロットル弁６の開度状態の判断に移る（ステ
ップＳｓ）。

ステップＳ、でのスロットル弁６の開度判断は、上記ス
テップＳｓで算出されたフィードバック制御のためのエ
ンジンの目標回転数（ＮＯ）に対し、フィードバック制
御を行なうか行なわないか、つまりアイドル運転領域内
のフィードバック制御を行なう領域（Ａ１）を決定する
もので、スロットル弁６の最小開度（Ｔ　Ｖ　Ｏ■ｉｎ
）に対して所定の余裕開度（α）を加えた開度（Ｔ　Ｖ
　０ｍ１ｎ＋α）を基準値として実際のスロットル弁６
の調度を比較し、当該スロットル弁６の開度が上記基皐
値以上である場合にはフィードバック制御を停止してオ
ープンループ＠御に切換え、アイドル運転領域における
上記目標回転数（Ｎｏ）に対応したデユーティ−比（Ｄ
＋ｏ）を、上記基本特性値（ＤＢ）に目標回転数に対す
るフィードバック用の補正値（ＤＦ［Ｉ）を加えた値（
Ｄａ＋Ｄｒａ）に設定する（ステップＳ、）、。

そして、当該制御周期における目標回転数（ＮＯ）から
さらにエンジン回転数が上昇してアイドル運転領域（Ａ
）を脱出するようになるまでの過渡領域（Ａｔ−Ｎｏ＝
ＮＥｘｒ）においては、デｓ−＋４−比りを当該エンジ
ン回転数の上昇（Ｎｏ〜Ｎｌ：ＫＴ）に応じて漸進的に
増加させるように次式（１）の演算を行なう（ステップ
ｓｅ）。

但し、Ａ＝ＤＥＸＴ−Ｄ＋。

すなわち、この（１）式による演算値は、上記アイドル
Ｊｕｌ転用の制御デスーティー比（Ｄｒｏ）に対して、
エンジンの目標回転数（Ｎｏ）からアイドル運転領域（
Ａ）外に脱出するまでの各回転数に応じたデエーティを
加えたものであり、アイドル運転領域内におけるフィー
ドバック＠御領域（ＡＩ）からオープンループ制Ｑｌ＋
領域までの過渡領域（Ａ、）における制御値（Ｄ）の変
化を示している。そして、この制御値が最終的な！１１
１出力として出力される（ステップ５ｌｆ）。

一方、上記ステップＳ、によるスロットル弁６の開度判
断の結果、実際のスロットル弁６の開度が上記基準値（
ＴＶＯａｌｎ＋α）よりも小さい場合（ＮＯ）には、フ
ィードバック制御のための目標回転数（Ｎｏ）との偏差
に応じた補正値（ＤＦ８）を演算する（ステップＳ１．
）。

そして、この補正値（ＤＦ８）を上記基本特性値（ＤＢ
）に加算した値（Ｄａ＋ＤＦｅ）を制御値として算出す
る（ステップＳ、）。

そして、この値を最終的な＄１１出力として出力する（
ステップＳ１．）。

なお、上記（ステップＳ、）の説明は、エンジンが目標
回転数（Ｎｏ）から増速してアイドル運転領域（Ａ）を
脱出するに至るまでについてのらのであったが、これと
は逆にエンジンが非アイドル運転領域から減速してアイ
ドル運転領域（Ａ）内に移入する場合は、上記（ステッ
プＳ、）は次式（ｌ′）のように変更される 但し、Ａ−ＤＥｘｒ−ＤＩ。

なお上記実施例は、スロットル弁６をバイパスするバイ
パス通路７に電磁弁Ｂを設け、該電磁弁を開閉１１１ｍ
する場合について述べたが、これに限られるものではな
く、例えばスロットル弁６を直接制御することによりエ
ンジン回転数を調整してもよい。

（発明の効果） 本発明は、以上に説明したように、エンジンの回転数を
調整する回転数調整手段を備え、エンジンのアイドル運
転領域において、エンジンの実回転数とアイドル目標回
転数との回転数偏差に基づいて上記回転数調整手段をフ
ィードバック制御することによりエンジンのアイドル回
転数が上記目標回転数に一致するようになすとともにエ
ンジンの非アイドル運転領域では上記回転数調整手段に
オープンループ＠御用の一定の制御値を与えるようにし
たエンジンのアイドル回転数制御装置であって、上記回
転数調整手段の制御値を上記アイドル運転領域内のフィ
ードバックｌｊ１ｇｌＩｇＡ域における制御値から上記
非アイドル運転領域の一定の制御値までの過渡佃域にお
ける制御値を漸進的に増加または減少させる制御値補正
手段を備えてなることを特徴とするものである。

従って、本発明によると、フィードバック制御が行なわ
れるアイドル運転領域とオープンループｖＩｇＩＪが行
なわれる非アイドル運転領域との切換過程の過渡領域で
は、エンジン回転数調整手段に供給される制御値が漸進
的に緩かに変化させられるので、上記過渡領域における
過渡特性が良好になる結果、エンジン回転数の一時的な
急変現象は発生せず、ラフアイドル現象も起こらないの
で運転者に与える運転フィーリングも改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の要部の構成を示すクレーム対応のブ
ロック図、第２図は、本発明の一実施例によるエンジン
のアイドル回転数制御装置のシステム概略図、第３図は
、上記実施例装置の制御動作を説明するフローチャート
、第４図は、第３図　　′の制御動作におけるスロット
ル弁開度（ＴＶＯ）とエンジン回転数（Ｎｅ）との関係
を示す特性グラフ、第５図は、第３図の制御動作におけ
るエンジン回転数調整のための＠御信号デエーティー比
とエンジン回転数との関係を示す特性グラフである。 １　・・・・・エンジン本体 ６　・・・・・スロットル弁 ７　・・・・・バイパス通路 ８　・・・・・電磁弁 ９１・−・・エンジンコントロールユニット（ＥＣす） ｌ　：エンジン本体 乙　：スロットル弁 ７　：バイパスポート ｌｒ：電磁弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、エンジンの回転数を調整する回転数調整手段を備え
   、エンジンのアイドル運転領域において、エンジンの実
   回転数とアイドル目標回転数との回転数の偏差に基づい
   て上記回転数調整手段をフィードバック制御することに
   よりエンジンのアイドル回転数が上記目標回転数に一致
   するようになすとともにエンジンの非アイドル運転領域
   では上記回転数調整手段にオープンループ制御用の一定
   の制御値を与えるようにしたエンジンのアイドル回転数
   制御装置であって、上記回転数調整手段の制御値を上記
   アイドル運転領域内のフィードバック制御領域における
   制御線から上記非アイドル運転領域の一定の制御値まで
   の過渡領域における制御値を漸進的に増加または減少さ
   せる制御値補正手段を備えてなるエンジンのアイドル回
   転数制御装置。