JPS6115259B2 - - Google Patents

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JPS6115259B2
JPS6115259B2 JP54065663A JP6566379A JPS6115259B2 JP S6115259 B2 JPS6115259 B2 JP S6115259B2 JP 54065663 A JP54065663 A JP 54065663A JP 6566379 A JP6566379 A JP 6566379A JP S6115259 B2 JPS6115259 B2 JP S6115259B2
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JP
Japan
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control
rotation speed
value
engine
feedback
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JPS55160137A (en
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Kenji Ikeura
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Priority to DE3020494A priority patent/DE3020494C3/de
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Publication of JPS55160137A publication Critical patent/JPS55160137A/ja
Publication of JPS6115259B2 publication Critical patent/JPS6115259B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D31/00Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
    • F02D31/001Electric control of rotation speed
    • F02D31/002Electric control of rotation speed controlling air supply
    • F02D31/003Electric control of rotation speed controlling air supply for idle speed control
    • F02D31/005Electric control of rotation speed controlling air supply for idle speed control by controlling a throttle by-pass
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M3/00Idling devices for carburettors
    • F02M3/06Increasing idling speed
    • F02M3/07Increasing idling speed by positioning the throttle flap stop, or by changing the fuel flow cross-sectional area, by electrical, electromechanical or electropneumatic means, according to engine speed
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関の主としてアイドル回転領域
の吸入空気量を制御する吸入空気量制御装置に関
し、特に内燃機関の吸気系のスロツトル弁上流部
と下流部とを連結する側路を通過する吸入空気量
を制御することにより、実回転数を目標回転数に
一致させるように制御するフイードバツク制御
と、フイードバツクしないオープンループ制御と
を機関の各種運転条件に応じて切換えて制御する
吸入空気量制御装置に関する。 最近、自動車の排気浄化性能や燃費性能等を向
上させるため、アイドリング時の回転数も精密に
制御する必要を生じている。そのため、機関温度
等の機関運転状態に応じて目標回転数を定め、実
際の回転数を目標回転数と一致させるように吸入
空気量をフイードバツク制御する装置が開発され
ている。 機関のアイドル回転領域では出力が小さく、回
転が不安定であるため、冷却水温度、変速機型
式、変速機のニユートラルかドライブ位置か、冷
房装置のオンオフ等の各種パラメータによつて著
しい影響を受ける。上述の各パラメータに対して
の個個の対策は提案しているが、これを組合せて
綜合的に制御することは著しく困難である。更
に、単にフイードバツク制御だけでは包括的制御
は不可能であるが、オープンループ制御とフイー
ドバツク制御との限界の判定を行つて制御を自動
的に切換えることも困難であり、しかも両制御の
切換えを円滑に、急激な変化なく行なうことも困
難である。尚、制御に使用する機器はマイクロコ
ンピユータと専用入出力LSIを使用したデイジタ
ルシステムによつて容易に制御可能であり、大き
な電力を制御する必要のない機器とすることが望
ましいが、既知の制御用機器は大電流を必要とす
るアナログ装置、又は制御慣性の大きな装置が主
体であつてフイードバツク制御用として不適当で
ある。 本発明の目的は上述の各種問題点を解決して、
機関のアイドル回転領域を綜合的に制御する吸入
空気量制御装置を提供する。 本発明はスロツトル弁をバイパスする側路の空
気流を負圧作動ダイアフラムで作動されるポペツ
ト弁によつて制御し、ポペツト弁に作用する負圧
をパルス作動デユーテイ制御電磁弁によつて制御
し、制御回路は機関の各種作動パラメータに応答
して電磁弁の開くコントロールデユーテイを所定
間隔で供給する。 本発明による制御プログラムは次の通りであ
る。 (1) スタート (2) 制御目標回転数設定 (3) オープンループ基本制御出力設定 (4) バツテリー電圧による補正 (5) フイードバツク条件判定 (6) フイードバツク制御分設定 (7) 加減速補正 (8) 出力上下限値設定 (9) 出力 (10) 終り、所定間隔例えば1回/回転の繰返し 以下図面に基づいて本発明を詳細に説明する。 第26図は本発明の機能を示すブロツク図であ
る。 第26図において、制御目標回転数設定手段1
00は、主として機関温度(その他、補機類の作
動の有無及び変速機の種類と変速位置等)に基づ
いて目標回転数を算出する。 また、バツテリー電圧による補正手段101
は、バツテリー電圧に応じて、上記制御目標回転
数設定手段100で算出された目標回転数を補正
する。 例えばバツテリー電圧が規定電圧より低い場合
は、所定時間のあいだ目標回転数を所定値だけ上
昇させる。 また、フイードバツク条件判定手段102は、
機関及び車両の各種運転状態、例えばアイドルス
イツチ、車速、変速機の変速位置、機関回転速度
等からフイードバツク制御を行なうか否かを判定
する。 また、フイードバツク制御分設定手段103
は、上記の各手段100〜102の結果に基づい
て、上記フイードバツク条件判定手段でフイード
バツク制御を行なうと判定した場合は、上記の補
正された目標回転数と実回転数との偏差に基づい
てフイードバツク制御の制御分を算出し、フイー
ドバツク制御を行なわないと判定した場合は上記
制御分を固定する。 また、オープンループ基本制御出力設定手段1
04は、主として機関温度(その他、補機類の作
動の有無及び変速機の種類と変速位置等)に基づ
いて、オープンループ制御分の基本制御出力を算
出する。 また、加減速補正手段105は、加減速時に吸
入空気量を補正する制御分を算出する。 また出力上下限制限手段106は、上記のオー
プンループ制御分とフイードバツク制御分と加減
速補正の制御分とを加算した制御出力を所定の上
限と下限との範囲内に制限して出力する。 また吸入空気量を制御する手段107は、例え
ば、スロツトル弁をバイパスする側路の空気流を
負圧作動ダイアフラムで作動されるポペツト弁に
よつて制御し、ポペツト弁に作用する負圧をパル
ス作動デユーテイ制御電磁弁によつて制御するも
のであり、上記の電磁弁を駆動するパルスのデユ
ーテイを上記の制御出力に応じた値とすることに
より、吸入空気量を上記制御出力に応じて制御す
ることが出来る。 第1図は本発明の全体の構成を示す一実施例図
であり、電子制御燃料噴射装置を備えた内燃機関
に本発明を適用した場合を示す。 第1図において、1は内燃機関であり、吸入空
気はエアクリーナ2よりエアフローメータ3、ス
ロツトルチヤンバ4を経てインテークマニホール
ド5の各ブランチより各シリンダに供給され、燃
料はフユエールインジエクタ6により噴射され
る。ここで、吸入空気の流れはアクセルペダルに
連動するスロツトルチヤンバ4内のスロツトル弁
7により制御され、アイドリング時にはスロツト
ル弁7はほとんど閉じている。アイドリング時の
空気の流れはバイパスポート8を通り、そこに装
着されているアイドルアジヤストスクリユー9に
より調節されると共に、スロツトル弁7の上流と
下流とを連通するバイパス通路10を通り、そこ
に介装したアイドル制御弁11により適宜必要な
空気が確保される。 アイドル制御弁11は、バイパス通路10に介
装した弁体12と、該弁体12が連結されたダイ
アフラム13と、該ダイアフラム13を付勢する
スプリング14を備えた負圧作動室15と、から
構成され、負圧作動室15に導入される負圧の増
減に応じてダイアフラム13による弁体12のリ
フト量を変えその開度を減増する。この負圧作動
室15は負圧導入通路16により定圧弁(プレツ
シヤレギユレータバルブ)17を介してスロツト
ル弁7下流の吸気通路と連通すると共に、大気導
入通路18によりパルス電磁弁19を介してスロ
ツトル弁7上流の吸気通路と連通している。かく
して、パルス電磁弁19を開閉作動させることに
より、前記負圧作動室15に導入される負圧の大
気による稀釈割合を変化させてアイドル制御弁1
1の開度を制御するわけである。 パルス電磁弁19は、例えばマイクロコンピユ
ータ20によつて制御される。 マイクロコンピユータ20は主にマイクロプロ
セツサ(中央演算装置)21と、メモリ(記憶装
置)22と、インターフエース(入出力信号処理
回路)23とから構成されている。マイクロコン
ピユータ20のインターフエース23には、内燃
機関1の回転数が電磁ピツクアツプ式の回転数セ
ンサ24で検出されデイジタル信号として入力さ
れる(実際にはクランクシヤフトの回転からクラ
ンク角センサで得た単位角パルスとクランク基準
角パルスとが入力される)と共に、内燃機関1の
機関温度例えば冷却水温度がサーミスタ式の水温
センサ25でアナログ信号として検出されA/D
変換器26を介してデイジタル信号として入力さ
れる。また、インターフエース23には、スロツ
トル弁7が全閉位置であることを検出するスロツ
トル弁スイツチ27と、トランスミツシヨンがニ
ユートラル位置であることを検出するニユートラ
ルスイツチ28と、車速が所定値例えば8Km/h
以下であることを検出する車速スイツチ29と、
からそれぞれON、OFF信号が入力される。なお
図面ではスロツトル弁スイツチ27は可変抵抗器
によるアナログ式のセンサで、その信号がA/D
変換器30を介して入力されるように示してある
が、全閉位置を検出するオン・オフ式のスイツチ
でもよい。 上述の構成において、パルス電磁弁19はデユ
ーテイ制御、即ち1制御周期のオン時間とオフ時
間との割合をパルス制御する電磁弁であり、制御
周期を定めるレジスタに200を書きこむことによ
つて例えば51.2ms(約20Hz)の周期となる。電
磁弁開度を定めるレジスタは0〜200の値を取る
ことが可能であるが、アイドル制御弁11の非動
作領域があるため、下限20、上限160(デユーテ
イ%10〜80%)を実用範囲とする。例えばデユー
テイ0%とすればパルス電磁弁出力は例えば−
120mmHgとなり、空気量は最小となる。 本発明によるアイドリングの場合の吸入空気量
制御装置の制御プログラムは第2図の総体フロー
チヤートに示す通り、次の順序で行われる。 P1 スタート P2 制御目標回転数設定 P3 オープンループ基本制御出力設定 P4 バツテリー電圧による補正 P5 フイードバツク条件判定 フイードバツク制御分設定 P6 低回転時制御 P7 高回転時制御 P8 加減速補正 P9 出力上下限値設定 P10 出力 P11 終り 上述の各制御については後に詳述するが、概要
は次の通りである。 P2の制御目標回転数設定においては、機関冷
却水温度に対する基本目標回転数のテーブルをル
ツクアツプする。この基本目標回転数は0〜30℃
の範囲を一定値とし、通常の冷間始動の最初の段
階での回転の不安定を防ぎ、制御を容易にする。
尚、著しく高温の時は高い回転数として冷却フア
ン等の冷却効率を高め冷却を速やかにする。この
基本目標回転数をその時の手動変速機自動変速機
の別、変速位置がドライブかニユートラルか、冷
房装置のコンプレツサのオンオフに応じて補正す
る。更に外部端子入力による補正を可能にし、特
殊な環境での運転条件に適合させる。上述によつ
て定めた目標回転数NSETはメモリ22に記憶さ
せる。 P3のオープンループ基本制御出力設定におい
ては水温に対して定めた基本制御出力、即ち前述
のパルス電磁弁19の基本開度を示すコントロー
ルデユーテイを設定する。第1に上述と同様に基
本出力テーブルを水温についてルツクアツプし、
この値を、手動自動変速機の別、冷房装置のオン
オフ、自動変速機のニユートラルかドライブかに
従つてオープンループ補正する。同時にパルス
巾、即ちデユーテイの下限値を定めて制御の行き
過ぎを防ぐ。 P4のバツテリー電圧による補正においては、
バツテリー電圧が継続して16回転間、規定電圧よ
り低い時に5分間だけ100rpm上昇させる。 上述のプログラムによつて、アイドリングに際
しての基本制御値を設定し、メモリ22に記憶さ
せると共に、パルス電磁弁19の開度を所定値に
設定する。 次にP5においてフイードバツク条件の判定を
行う。このためには、マイクロプロセツサ21は
水温センサ25等の信号に基いてその時の運転状
態を判定し、それに対応した目標回転数NSET
読み出し、また回転数センサ24から与えられる
信号に基いて実回転数NRPMを算出し、NSETとN
RPMとの偏差ΔNを検出する。 フイードバツク条件の判定には第1にアイドリ
ング条件を定め、アイドルスイツチのオンの後4
秒経過し、更にニユートラル又は車速8Km/h以
下で1秒後からフイードバツク制御を行なうよう
にする。更に上述の偏差ΔNの値に応じてフイー
ドバツク制御を行なうかどうかを定める。従つて
P5からはフイードバツク制御としての低回転時
制御P6と高回転時制御P7とオープンループ制
御としての次の加減速補正P8とに分れる。 フイードバツク制御に際してはマイクロプロセ
ツサ21は実回転数NRPMと偏差ΔNとに応じて
制御定数として比例定数と積分定数とを設定し、
それらの制御定数と偏差ΔNから制御値を算出
し、その制御値に応じてパルス電磁弁19を駆動
するパルス信号のデユーテイを変化させることに
より実回転数NRPMと目標回転数NSETとを一致さ
せるように吸入空気量を制御する。偏差ΔNの値
に応じて制御値の比例定数分と積分定数分の割合
を変化させることによつて非線型制御となり、Δ
Nの大きい時は減少の割合が大きく、ΔNが小さ
くなれば減少の割合は小さくなる。P6の低回転
時制御とP7の高回転時制御とは上述の主旨は同
様であるが、制御値が異なる。 P8の加減速補正は空気量のオープンループ補
正であり、P2のオープンループ基本制御出力設
定に対して、加速減速の瞬間の所要空気量の急変
に対する過渡特性を良くする。即ちスロツトル全
閉スイツチがオンからオフになつた直後で車速が
8Km/h以下の時に加速補正を行い徐々に補正量
を減少する。スロツトル全閉スイツチがオンであ
り、車速8Km/h以上、水温74℃以上の時は減速
補正としてパルス電磁弁19のデユーテイを大に
しアイドル制御弁11を開く。この減速補正値は
回転数に対して定め、既知の負圧に応答する制御
よりは著しく簡単正確である。 P9の出力上下限制限はアクチユエータの不感
帯を避けるためにパルス電磁弁開度、即ちデユー
テイを上限160(80%)下限20(10%)に定め
る。 上述の制御プログラムによつて定めた各制御値
はP10において出力レジスタを経てパルス電磁
弁のデユーテイを定める。P11の終りから、P
1の始めに、前述の制御サイクルによつて繰返し
制御を行なう。 本発明による上述のプログラムとした制御装置
によつて次の効果を得られる。 (1) アイドル時の回転数をフイードバツク制御に
より一定に保つ。 (2) 経時変化による空気通路の変化を補正し、ア
イドル調整ねじによる調整を不要とする。 (3) 冷房装置オンの時の負荷変動分を補正する。 (4) 自動変速機付きの車両のニユートラル、ドラ
イブレンジの負荷の差を補正する。 (5) 減速時の空気量補正を行ない、既存のマニホ
ールド負圧応答装置を不要にする。 (6) 走行開始時の負荷変動を補正し、手動変速機
のクラツチ結合時のエンストを防ぐ。 (7) 暖機途中のエアレギユレータの補正によつて
動特性のばらつきを吸収する。 (8) クランキング後の運転不調を防ぐ。 (9) バツテリー電圧低下時に発電機を利用する。 本発明によつて、オープンループとクローズド
ループの組合せで制御し、1回転又はこれに近い
所定時間で繰返し計算を行ない、回転数偏差に対
して非線型制御を行なうことによつて、単にアイ
ドル回転制御だけでなく、既存の個々のアイドリ
ング対策をすべて不必要とし、安定した運転が得
られる。 以下、P2ないしP9の個々の制御段階につい
て詳細に説明する。 制御目標回転設定P2の最初に第1図のメモリ
22内のROM(読出し専用メモリ)に冷却水温
に対応した制御値を予じめデータとして記憶させ
ておき、水温センサ25の信号に応じてテーブル
ルツクアツプを行なつて該当する制御値を読み出
す。 第3図は上述のテーブルにおいて水温とアイド
リング目標回転数との関係をアナログ値として示
したものである。第3図に示す通り、定常走行の
暖機状態の水温60゜〜95℃においては目標回転数
SETを約600rpmとし、この範囲外のオーバーヒ
ート時には目標回転数を大にして水流と風量を増
加して速に定常水温に戻るようにする。更に0℃
以下の著しい寒冷時の始動に際しては高回転のア
イドリング目標回転数とし、速に暖機を行なうと
共に回転の安定を得るようにする。 本発明によつて、特定範囲、即ち水温0゜〜30
℃の間はアイドリング目標回転数NSETを一定
値、約1400rpmとする。この温度範囲0゜〜30℃
は冷間始動に際して、一年を通じて厳寒期以外は
ほとんどの場合この水温である。水温30℃となる
まで一定回転数を保たせることによつて、冷間始
動から機関の燃焼状態の安定する水温30℃まで安
定した暖機が行なわれる。 従来の制御においては、水温の過度に低い時、
過度に高い時、暖機が終了した一時停止後の再始
動の場合全てアイドリング回転数を同一の値に
し、通常の気温の下での冷間始動においては水温
の上昇と共に目標回転数を下げる制御を行ない、
次第に暖機終了時の回転数を、例えば600rpmに
近くするようにしていた。しかし、このような制
御を行なうと、冷間始動直後の回転数は始動時の
水温により一定とはならず、やや高い気温時の始
動後は回転が低すぎて容易に暖機されず、排気浄
化装置が正常に作動を始める時期が遅れ、有害ガ
スを長時間排出する事となるし、逆に低い気温で
の始動後は回転が高すぎるため排気浄化装置、た
とえば触媒の作動は速まるが、機関温度が低いた
め要求空燃比がリツチでありCo濃度は高く酸素
不足のため触媒は有効に働らかず回転が高く排気
ガス量の多い分Co排気量が増えてしまうおそれ
がある。このためには、本発明によつて、冷却水
温が30℃に達し、燃焼状態が安定するまではアイ
ドリング目標回転数を一定に保つことが、制御の
安定上著しく有効である。 次の表は水温(TW℃)とアイドリング目標回
転数(NSETrpm)とのテーブルの実際の例を一
部省略して示す。
【表】 上述のテーブルは水温をパラメータとして1バ
イト×32のテーブルデータとして前述のROMに
設定されている。これを読みとり、中間値につい
ては補間計算によつて求める。データは1ビツト
当り12.5rpmであり、上表のような回転数の値と
なる。 上述した通り、オープンループ制御の基本とな
るアイドリング目標回転数NSETを本発明によつ
て上述の値に定め、定常冷間始動に際して水温が
例えば30℃に上昇するまでは回転数を変化させな
い制御を行なうことによつて、著しく安定したア
イドリング回転が行なわれ、排気も安定し、有害
排出物は著しく少なくなる。 更に、オーバーヒート時には冷却効果を高くす
るためにアイドリング回転数を高くする。著しい
低温時には急速な暖機と、大きな回転抵抗を克服
して回転を安定させ、エンストを防止するために
同様に目標回転数を高くする。これによつて、冷
却水温の全範囲について、始動に際して安定なア
イドリング回転が得られる。回転が安定している
ため、発進の制御も容易であり、アイドリングの
際及び発進の切換えの時に有害排出物が排出され
るのを防ぐ。 上述の、標準の目標回転数設定値は第4図の
AT A/C OFFNと記した折れ線であり、自動
変速機AT付きの機関で冷房装置A/Cをオフに
した場合の中立Nレンジの場合を示す。自動車の
装備冷房装置等の機器を接続しているかどうか、
その時に変速機が接続されているかどうかに従つ
て目標回転数の設定値を変化させる必要がある。
本発明によつて、各種条件に従つて設定値を変化
させる。 本発明の基本的考察は次の通りである。 第1に手動変速機M/T付きの場合はクラツチ
を入れた時の負荷変動が大きく、自動変速機A/
T付きの場合はクラツチがないため、M/T付き
の最低回転数を+50rpmとして650rpmとする。 第2に始動後に自動車がドライブDRIVEレン
ジにある場合は、ニユートラルスイツチがオフに
なつているため判別される。この時は自動変速機
A/T付きの場合はクリープ、即ち車両の動き始
める傾向を低減するために水温に無関係に
800rpm以下に定める。手動変速機M/T付きの
場合にも同様に走行開始時のシヨツク低減及び回
転が高いままクラツチをつなぐと回転が下がりフ
イードバツクが働き過大な回転に上がつてしまう
のを防止するため800rpm以下に定める。ニユー
トラルの場合には冷間始動時の目標回転数は高く
し、十分に暖機されれば低い値とし、オーバーヒ
ートの傾向のある時は急速冷却のために目標回転
数を高くする。 第3に冷房装置A/Cがオンかオフかを判定
し、オンの場合には運転の安定と冷房能力向上の
ため800rpm以上とする。しかし自動変速機AT付
きのドライブレンジの場合にはクリープ防止のた
め最大800rpmとし、定常水温範囲では700rpmと
する。 上述の制御基準は次表となる。
【表】 表中でドライブとは自動変速機ATの場合は
1、2、D、Rレンジ、手動変速機MTの場合は
1〜5速、Rを示す。中立とはN、Pレンジを示
す。クラツチのオンオフは無関係とする。 基本の水温と目標回転数とのテーブル、第4図
の線AT A/C OFFNに対して上述の修正を行
なつた各種の線を第4図に示す。 第5図は上述の各種の目標回転数修正のための
フローチヤートを示す。 本発明による制御は機関のアイドリング回転の
基本目標回転数の設定であり、基本目標回転数と
水温とのテーブル、即ち第4図の線AT A/C
OFFN線のデイジタル値テーブルをP101に
おいて水温に関してルツクアツプしてAレジスタ
に送る。P102において変速機種別を確かめ
る。自動変速機ATならばP104にバイパス
し、手動変速機MTならばP103においてAレ
ジスタの記憶値を最低650rpmに修正する。 P104において冷房装置のオンオフを確かめ
る。オフの場合はP9に行く。オンの場合はP1
05において再び変速機種別を確かめ、手動変速
機MTの時はP108に行く。自動変速機ATの
時はP106で中立かどうか、この場合はニユー
トラルスイツチがオンかオフかを確かめ、ドライ
ブレンジの時(オフの時)はP107においてA
レジスタの内容を修正して700rpm以上とする。
ニユートラルスイツチがオンの時はP108にお
いてAレジスタを修正して800rpm以上とする。
ここで再び中立かどうかを確かめ、中立の時はP
111に行き、ドライブレンジの時はP110に
おいてAレジスタを修正して800rpm以下とす
る。 以上の手順によつて第4図に示す7本の線が作
成され、冷房装置A/Cオンの時は700rpm以上
として機関運転を安定させ、ドライブレンジの時
は最高を800rpmとして発進の時のシヨツクを防
ぐ。第5図に示す通り、ATでA/Cオフの時は
P102,P104からP109に行き、中立の
時はP111に行く。この間に何の修正も受けな
い目標回転数がAレジスタ内に収納される。 第5図のプログラムのP111に記した外部端
子修正について説明する。 通常のフイードバツク制御なしの機関の場合
は、手動によりアイドル回転は任意に設定できる
がフイードバツク制御する場合は制御の設定値を
変更する事が必要であり本発明では次のようにし
て実現される。 上述の第4,5図によつて示した通り、アイド
リング目標回転数は水温の関係として定め、変速
機が自動変速機ATか手動変速機MTか、変速機
の変速位置がドライブかニユートラルか、冷房装
置A/Cはオンかオフかによつて目標回転数設定
値NSETが定まる。これによつて定まつた目標回
転数設定値NSETに対してコントロールユニツト
内のISCV端子の電圧を0〜5Vの範囲内で調整抵
抗によつて変化させ、NSETを第2図の全域につ
いて高回転側にシフトする。 第6図は本発明の計算で使用されている回転数
計測設定用のレジスタの例を示し、第6図Aは回
転数計測用レジスタであり、8ビツト、2バイト
であり、単位は12.5rpmであり、各ビツトの相当
回転数を図に示す。第6図Bは目標回転数設定値
SET用のレジスタであり、8ビツト、1バイト
であるため、最大回転数設定値は約3200rpmとな
る。 上述の外部修正用のISCV端子電圧をA/D変
換して記憶するIVARレジスタを第6図Aに示
し、1ビツト20mVであるため最大記憶容量は約
5Vとなる。 回転設定値NSETの手動変化 第6図Bに示す
段階的設定とすることが望ましい。この場合の目
標電圧は第7図Bの上方に示した値、0.64、
1.92、3.20、4.48Vとなる。しかし実際にはA/
D変換の誤差、抵抗のばらつき等の理由で目標電
圧と実際にIVARレジスタに記憶された電圧との
間にずれが生ずる。 回転設定値NSETを変化させる値は例えば第7
図Bに示す通り50rpm単位で正確に行いたい。こ
の回転設定値NSETは制御の基準となるため、正
確でないと後の制御が正しく行なわれているかど
うかの判断ができなくなる。 本発明による手順は次の通りである。電圧測定
値をA/D変換した結果のIVARレジスタの値を
例えば第8図1の値と仮定する。この値に対して
第8図2に示す値の論理和加算を行なう。これに
よつて、第8図3の値となる。第7図1の左から
3桁目以下が消去される。第8図3の値に左から
0を入れて右に4ビツトだけシフトして第8図4
の値となる。この値を第5図Bに示すNSETレジ
スタに加算する。数値A、Bは1又は0であるた
め、0100ならば50rpm、1000ならば100rpm、
1100ならば150rpmの加算結果が得られる。 実施の例を下表に示す。この表は+100rpmを
希望し、入力電圧目標値3.2Vの場合とし、NSET
は600rpmとする。IVARレジスタの記録値は例1
で2.8V、例2で3.2Vとする。
【表】 論理和加算の結果は測定値のばらつきに無関係
となり、NSETレジスタの加算結果は正確に所要
の100rpmの加算となる。上述の過程で明らかに
された通り、測定する電圧値範囲は第7図Bに示
す広い範囲の値の中間値であれば良いため、誤差
の影響が出ることはない。 以上説明した通り、本発明によつて、自動変速
機か手動変速機か、変速機がドライブかニユート
ラルか、冷房装置がオフかオンかの夫々の組合せ
について基準目標回転数を変化させ、更に使用者
の好みに従つて全体として外部端子で目標回転数
を50rpm単位で正確に上げる。これによつて実情
に即したアイドリング目標回転数が設定でき、他
の制御の基準として使用できる。 オープンループ基本制御出力設定P3の最初
に、例えば第9図に示すごとき特性に従い、制御
値すなわち上記パルス信号のデユーテイを、冷却
水温に応じて変化させる。 制御値を冷却水温に応じて変化させる方法に
は、次の三つの方法がある。 まず第1の方法は、制御値全体を冷却水温に応
じて変化させる方法であり、具体的には第1図の
メモリ22内のROM(読み出し専用メモリ)
に、温度に対応した制御値を予めデータテーブル
として記憶させておき、水温センサ25の信号に
応じてテーブルルツクアツプを行なつて該当する
制御値を読み出す。 次に第2の方法は、制御値を、フイードバツク
制御時に目標回転数と実回転数との偏差に応じて
変化するフイードバツク分と、オープンループ制
御時にも変化する補正用のオープン分とに分け、
オープンループ制御時にはフイードバツク分は固
定し、オープン分のみを冷却水温に応じて変化さ
せる方法である。 第10図は上記第2の方法を実現する装置のブ
ロツク図である。 第10図において、目標回転数設定回路31
は、水温信号S11に応じて目標回転数を設定し、
目標回転数信号S12を出力する。次にフイードバ
ツク分計算回路32は、目標回転数信号S12と実
回転数信号S13とを入力し、両入力信号の偏差に
対応したフイードバツク分S15を出力する。 一方、オープン分計算回路33は、水温信号
S11及びその他の補正信号(加速信号、減速信号
等)S14を入力し、それらの入力信号に対応した
オープン分S16を出力する。 次に加算回路34は、フイードバツク分S15
オープン分S16とを加算し、制限回路35で所定
の上限値と下限値との間に制限したのち制御値
S17として出力する。 また判定回路36は、図示しないフイードバツ
ク制御判定系からの信号により、フイードバツク
制御中かオープンループ制御中かの判定を行な
い、オープンループ制御時には固定信号S18を出
力する。 フイードバツク分計算回路32は、固定信号
S18が与えられている間はフイードバツク分S15
固定する。 上記のごとく第10図の回路においては、オー
プンループ制御中でフイードバツク分が固定され
ていても、オープン分は水温信号S11に応じて変
化するので、オープンループ制御からフイードバ
ツク制御に復帰した時に制御値が高くなりすぎる
というおそれがなくなる。 なお上記第10図の回路の動作は、第1図のマ
イクロコンピユータ20の演算で行なわせること
が出来る。 次に第3の方法は、上記第2の方法において、
オープンループ制御時に、固定したフイードバツ
ク分も水温信号S11に応じて変化させるものであ
る。この方法の場合には、オープンループ制御中
はフイードバツク分が偏差とは無関係に水温信号
に応じて変化することになる。 以上説明したように、オープンループ制御時に
も制御値を冷却水温に応じて変化させることによ
り、冷間始動から暖機せずに直ちに走行を開始し
た場合でも、走行中に暖機が進むにつれて制御値
が低下するので、その後アイドリング状態になつ
た場合に、アイドリング回転数が異常に高くなる
というおそれがなくなる。 なお第9図の特性において、高温範囲で制御値
が再び上昇しているのは、オーバヒート(例えば
95℃以上)の範囲で、アイドリング回転数を上昇
させ、冷却水の流量やフアンの風量を増加させて
冷却効果を上げるためである。 次に始動後補正について説明する。 機関の始動時においては、始動後の経過時間に
よつて同一温度でも機関の受ける抵抗は異なる。 例えば、低温で始動し、次第に暖機して冷却水
温が20℃になつた場合と、冷却水温20℃の状態で
始動した直後の場合とでは、同じ20℃でも潤滑油
の状態や各部の摩擦等が異なり、また機関各部の
温度は必ずしも冷却水温と一致しない(例えば機
関運転中は燃焼室付近は冷却水温よりもかなり高
温になる)ので、機関の受ける抵抗は異なり、後
者の方がかなり大きい。 ところがフイードバツク制御における目標回転
数は冷却水温(検出が容易なために用いられる)
のみによつて設定されるから、上記のように比較
的高い温度で始動した場合には、始動直後から目
標回転数が低くなるが、上記のごとく始動直後に
は機関の受ける抵抗が大きく、そのため機関回転
が不安定になり、甚だしい場合にはストールする
おそれもある。 上記の問題を解決するため本発明においては、
始動後所定時間のあいだ、制御値を所定値だけ大
きくするように構成している。 上記の所定時間(例えば数秒〜数十秒)及び所
定値の値は始動時の温度に応じて可変とし、低温
時ほど長時間で大きな値とする。 具体的には第1図のメモリ22内のROMに、
温度に対応した時間と制御値とをデータテーブル
として記憶させておき、水温センサ25の信号に
応じてテーブルルツクアツプを行なつて該当する
値を読み出す。なお計算式により求める事も可能
であるが、精度はやや悪化する。また機関始動時
を検出するには、始動時(スタータモータ作動
時)にオンとなるスタータスイツチの信号を用い
れば良いが、回転数が低い場合に始動中と判定す
る事も可能である。 その他の方法としては、制御値の初期値のみを
水温センサ25の信号に応じて計算式又はデータ
テーブルにより与えて、後は一定時間又は一定回
転毎に、一定値づつ制御値を減少させてゆけば、
初期制御値の大きさに比例した時間のあいだ制御
値を大きくする補正が働らき、必要な効果は得ら
れるが、メモリ容量は大巾に減少させる事が可能
である。なお初期値又は加算する補正値は、場合
により燃料制御の補正値と共用する事も可能であ
る。制御値に加算する初期値の例を第11図に示
す。 以上説明したごとく本発明によれば、冷間始動
後直ちに走行を開始した場合でもアイドリングに
戻つたとき異常回転になるおそれがなく、また、
始動後補正を行なうことによつて始動時には常に
機関回転を安定化させることが出来、運転性や排
気浄化性能を向上させることが出来る。 テーブルルツクアツプの次の段階として、上述
の基準コントロールデユーテイを変速機の種別、
冷房装置A/Cのオンオフ、並びに自動変速機
AT付きの場合のドライブレンジDとニユートラ
ルレンジNかによつて補正し、夫々の場合に従つ
て異なる値として、オープンループのコントロー
ルデユーテイを定める。 更に、同時にコントロールデユーテイの最小値
を上述の夫々の場合について定める。 補正量は各作動条件において複雑な変化となる
が、最も不都合のない数種の値で代表させて複雑
化を避ける。 上述の基本出力の補正値並びにオープンループ
制御出力の最低値を次の表に示す。
【表】 上表に示す通り、冷房装置オフ、変速機ニユー
トラルの場合は手動変速機、自動変速機付きは同
じ値とする。他はそれぞれの場合に異なる値とし
てアイドリング又は直後の出力要求を満足させる
ようにする。更に最低出力値を定めることによつ
て、制御の最低を制限し、回転不調又は不安定と
なるのを防ぐ。 上述の制御プログラムのフローチヤートを第1
2図に示す。本発明の制御プログラムは例えば、
1回転に1度又は定時間に一度演算される基本回
転数設定の直後に続く演算部分をP201とし、
第1にP202で水温に対して定めた基本出力テ
ーブルをルツクアツプしてAレジスタに記憶させ
る。次にP203で始動スイツチのオンオフを確
かめ、始動中オンの時はP208において始動終
了後直にフイードバツク制御を行なうようにフラ
ツグセツトし、Aレジスタの内容を出力レジスタ
に移す。この後はP209で別に用意したフイー
ドバツク制御プログラムに入る。 P203で始動スイツチがオフの時は次のP2
04で手動変速機MTか自動変速機AT付きかを
確かめる。手動変速機MTの場合はP205にお
いて冷房装置のオンオフを確かめる。オンの場合
はP206で基本出力Aに10(デユーテイ5%に
相当)を加算してAレジスタを修正し、最小出力
60(デユーテイ30%に相当)Bレジスタに記憶さ
せる。冷房装置オフの場合はP207において、
基本出力値は修正せず、最小出力50(デユーテイ
25%に相当)をBレジスタに記憶させる。 P204で自動変速機ATの場合は、P210
でニユートラルNかドライブDかを確かめる。ニ
ユートラルNの時はP211で冷房装置のオンオ
フを確かめ、オフの場合は基本出力Aは変更せ
ず、最小出力は50(デユーテイ25%)をBレジス
タに記憶させる。この値はP207即ち手動変速
機の冷房オフの場合と同じである。P211で冷
房オンの場合はP212で基本出力Aに18(デユ
ーテイ9%)を加算してAレジスタを修正し、最
小出力は65(デユーテイ32.5%)をBレジスタに
記憶させる。 P210でドライブD位置の時はP214で冷
房装置のオンオフを確かめる。オフの場合はP2
17で基本出力に3(1.5%)を加算してAレジ
スタ内容を修正し、最小出力は50(25%)として
Bレジスタに記憶させる。冷房装置オンの場合は
P215で車速を確かめ4Km/h以上の時はP2
17で同様の値とする。車速の低い時はP216
で基本出力に21(10.5%)を加算してAレジスタ
内容を修正し、最小出力68(34%)をBレジスタ
に記憶させる。車速が高い時は、一般的にエンジ
ン回転も高く、冷房能力とエンスト回避の面で要
求される吸入空気量の増加補正は必要ないので、
車速を判定して吸気の増加を中止しているが、必
ずしもこの操作はなくても、冷房装置のオンオフ
に伴う多少の負荷変動による不快感を伴うのみ
で、エンストのような大きな不具合は発生しな
い。 上述のP206,P207,P212,P21
3,P216,P217の結果はP218におい
て、基本出力の値を示すAレジスタの内容を出力
レジスタに移し、最低出力値を示すBレジスタの
内容をコントロールデユーテイ下限値レジスタに
移し、制御値として使用する。P219で次のP
3、バツテリー電圧補正に移行する。 本発明によつて、制御プログラムの当初のオー
プンループ基本出力値として車両の基本状態に応
じて所要の値を定めておくことによつて、後の制
御は著しく容易、確実になる。 更に上述の各種の基本作動条件に応じて最小出
力値を定めておくことによつて、高回転から急に
スロツトルを絞つた場合にフイードバツク制御で
コントロールデユーテイを下げ過ぎてエンスト、
又は回転不調を生ずることはない。 本発明の基本出力設定は手動変速機MTの場合
は変速段に無関係であり、自動変速機ATの場合
はニユートラルとドライブでは車両に作用する抵
抗が異なるため別の値とする必要がある。 バツテリー電圧が低下した場合に交流発電機の
発電量を大にするためにアイドリング回転数を一
定期間上げる。以下バツテリー電圧による補正
(P4)について説明する。 具体的にはバツテリー電圧が12V以下の状態が
第4図のフローチヤートの繰返しタイミング、例
えば機関の1回転又は一定時間たとえば0.1秒の
単位で16回継続した場合に、前述の第3図のフロ
ーチヤートで補正を行なつた目標回転数NSET
800rpmを超えない範囲で100rpmを5分間加算す
る。これを第13図のフローチヤートで増速と称
する。この発明はアイドリングに関し、車両は走
行していない。 第13図のプログラムは1回転又は0.1秒の繰
返しであり、説明の都合上右側のP229のバツ
テリー電圧12V以上かの確認から始める。バツテ
リーが定常電圧であればP230の増速しないと
なる。電圧不足の場合はP231によつてカウン
タに1を加算する。このカウンタは16となればク
リアされ、P232によつて増速開始信号がP2
21に供給され、同時にP222のタイマーが動
き始める。P231のカウンタが16になる前にバ
ツテリー電圧が上昇すればカウンタはクリアさ
れ、一時的な低下又は誤信号による作動を防ぐ。 上述の増速開始信号を受けたP221は次のP
222でタイマー5分以上かどうかを確かめ、5
分を過ぎれば次のP223で増速終了の信号がP
221,P232に供給される。増速中でない場
合、タイマー5分以内の場合共にP224でその
時の水温に応じた目標回転数NSETが800rpm以上
であれば増速の必要はない。NSETが800rpm以下
であれば次のP225で増速開始かどうかを確か
め、増速開始でなければ前述のP229でバツテ
リー電圧を見る。増速開始の信号であれば次のP
226で目標回転数NSETを100rpm上昇させる。
第4図について説明した通り、800rpmを超える
とクリーブ、発進のシヨツク等の害が生ずるた
め、次のP227で新NSETが800rpmを超えた場
合にはP228で800rpmまで低下させる。 上述のプログラムによつて、一時的変動の多い
バツテリー電圧の低下を確実に知つて目標回転数
を800rpmまでの範囲で100rpmだけ上昇させ、発
電機を有効に利用する。 フイードバツク条件の判定(P5)について詳
細に説明する。まずフイードバツク制御を開始さ
せる場合について説明する。 本発明においてはフイードバツク制御を開始さ
せる場合の判定の条件として下記の〜の6条
件のうちいくつかを組合せて用いている。 スロツトル弁スイツチ27がオン、すなわち
スロツトル弁が全閉であること。 ニユートラルスイツチ28がオン、すなわち
トランスミツシヨンがニユートラル位置である
こと。 車速が所定速度(例えば8Km/h)以下であ
ること。 所定の条件が満足されてから所定時間(例え
ば4秒)以上経過したこと。 クラツチスイツチがオン、すなわちクラツチ
が切れていること。 燃料遮断(フユエルカツト)していないこ
と。 上記の6条件のうち、はアイドリングを判断
する基本条件であり、または機関と負荷とが切
離されていること、は機関が負荷(車軸)と接
続されていても機関の回転数が低下していること
を示す。 または、ある条件が満足されてから機関回転
が安定化するまでの遅延時間を定めたものであ
る。例えば車両減速時には、機関が車両から駆動
される状態(いわゆるエンジンブレーキ)になる
ので機関回転が低下して安定化するまでには時間
がかかり、また空ブカシ(無負荷状態で回転数を
上げること)後にスロツトル弁が全閉にされてか
ら機関回転が安定化するまでにも時間がかかるの
での条件を設けている。 またはと同様に機関が負荷と切離されてい
ることを示す。 またの燃料遮断は、主として機関の減速状態
時に行なわれるものであるから、燃料遮断が行な
われていないということは、減速状態ではないこ
とを意味する。 次に判定に用いる条件の組合せについて説明す
る。 本発明においては、スロツトル弁が全閉であ
り、かつ機関回転が安定化しているときにのみフ
イードバツク制御を開始させる。この状態を判定
するための条件の組合せとしては下記の(1)〜(3)が
ある。 (1) 〔AND(OR)〕AND (2) 〔AND(OR)〕AND (3) AND(OR)AND まず、(1)は、スロツトル弁が全閉であり、かつ
ニユートラル位置であることと車速が8Km/h以
下のこととのうちの少なくとも一方が満足され、
しかもその状態になつてから4秒以上経過()
したことを示す。上記のごとく、スロツトル弁が
全閉になり、かつ機関が負荷と切離されるか又は
車速が低くなり、かつその状態になつてから4秒
以上経過すれば、減速中や空ブカシ後の不安定状
態ではなく、機関回転は確実に安定状態にあると
判定することが出来る。 次に(2)は、(1)のの代りにを用いたものであ
り、機能的には(1)とほぼ同様である。なお、
及びはエンジンブレーキが少なくともかかつて
いないということでほぼ等価の条件であるので、
相互に入れ換えて用いてもよい。また(1)〜(3)の
(OR)又は(OR)の代りに(OR
OR)すなわち、、のうちの少なくとも
一つが満足される条件を用いてもよい。 次に(3)は、スロツトル弁が全閉であり、かつニ
ユートラル位置であることと車速が8Km/h以下
のこととのうちの少なくとも一方が満足され、更
に燃料遮断が行なわれていない場合を示す。この
場合には、(1)の時間的条件の代りに燃料遮断さ
れていないという条件を用いている。このの
条件は、前記のごとく減速中でないことを示すか
ら、、、の条件と組合せることによつて機
関回転が安定状態にあると判定することが出来
る。 次に、フイードバツク制御を停止させ、オープ
ンループ制御に移行させる場合の判定条件につい
て説明する。 フイードバツク制御を停止させる判定条件は、
前記の開始させる判定条件をそのまま用いて、そ
の判定条件が満足されなくなつた場合に停止させ
るようにしてもよい。しかし実際には、フイード
バツク制御中に条件が変化したために影響を生ず
るのは、前記の〜の条件のうち、の条件が
満足されなくなつた場合、すなわちフイードバツ
ク制御中にスロツトル弁が全閉状態から開状態に
変化した場合のみであり、〜の条件はの条
件が満足されなくなつた後に変化するのが普通で
ある。 したがつてフイードバツク制御が停止させる判
定条件は、スロツトル弁スイツチがオフ、すなわ
ちスロツトル弁が全閉でないこと、を用いれば実
用上十分である。 次に、第9図及び第10図はマイクロコンピユ
ータを用いて本発明の制御を行なわせる場合のフ
ローチヤートであり、第14図は前記(1)の場合、
第15図は(3)の場合を示す。 第14図において、P301には例えば機関1
回転毎に演算が回つてくる。 またP302は、P303は、P304は
の条件の判定であり、P302がYESであ
り、かつP303かP304のいずれかがYES
であればP305へ行く。P305はの条件の
判定であり、P305がYESの場合はフイード
バツク制御を開始する。 一方、P302がNOの場合にはP306へ行
つてフイードバツク制御を停止し、またP303
とP304の両方がNOの場合、またP305が
NOの場合にはフイードバツク制御は開始され
ず、オープンループ制御のままになつている。 また第15図は、第14図のP305の代りに
P307(の条件判定)を用いたものであり、
その他は同一であるので同じ符号を使用する。 以上説明したごとく本発明によれば、各種の条
件を総合的に判断し、機関回転が安定状態の場合
にのみフイードバツク制御を開始させるので、ス
トールのおそれを解消すると共に排気浄化性能を
も向上させることが出来るという効果がある。 P4、フイードバツク条件の判定について他の
実施例を詳細に説明する。まずフイードバツク制
御を開始させる場合について説明する。 この場合はフイードバツク制御を開始させる場
合の判定の条件として下記の〜の12条件のう
ちいくつかを組合せて用いている。 スロツトル弁スイツチ27がオン、すなわち
スロツトル弁が全閉であること。 ニユートラルスイツチ28がオン、すなわち
トランスミツシヨンがニユートラル位置である
こと。 車速が所定速度(例えば8Km/h)以下であ
ること。 所定の条件が満足されてから所定時間(例え
ば1秒)以上経過したこと。 所定の条件が満足されてからより長い所定
時間(例えば4秒)以上経過したこと。 ΔN<0、すなわち実回転数が目標回転数よ
り小さいこと。 ΔN>0、すなわち実回転数が目標回転数よ
り大きいこと。 ΔN<−25rpm、すなわち実回転数が目標回
転数より所定数(25回転)以上小さいこと。 ΔN>25rpm、すなわち実回転数が目標回転
数より所定数(25回転)以上大きいこと。 吸入空気量Qが所定値Qnio以下であるこ
と。 クラツチスイツチがオン、すなわちクラツチ
が切れていること。 燃料遮断(フユエルカツト)していないこ
と。 上記の12の条件のうち、はアイドリングを判
断する基本条件であり、または機関と負荷とが
切り離されていること、は機関が負荷(車軸)
と接続されていても機関の回転数が低下している
ことを示す。 また及びは、ある条件が満足されてから機
関回転が安定化するまでの遅延時間を定めたもの
である。例えば車両減速時には、機関が車両から
駆動される状態(いわゆるエンジンブレーキ)に
なるので機関回転が低下して安定化するまでには
時間がかかり、また空ブカシ(無負荷状態で回転
数を上げること)後にスロツトル弁が全閉にされ
てから機関回転が安定化するまでにも時間がかか
る。そのため本発明においては、短い遅延時間
と長い遅延時間とを条件に応じて使い分けてい
る。 また、吸入空気量が小さいことは回転数が低い
ことを示すので、はと類似の条件である。 またはと同様に機関が負荷と切り離されて
いることを示す。 またの燃料遮断中は、燃料を供給しないので
吸入空気量を制御しても無意味であるから、フイ
ードバツク制御を行なわない。また燃料遮断は主
として機関の減速状態時に行なうものであるか
ら、燃料遮断が行なわれていないということは、
減速状態ではないことを意味する。 なお〜の条件については後述する。 次に判定に用いる条件の組合せ、すなわち判定
条件について説明する。 本発明において、の条件が満足された場合、
すなわち実回転数が目標回転数より低くて増速さ
せるように制御(吸入空気量を増加させる)する
場合と、の条件が満足された場合、すなわち実
回転数が目標回転数より高く減速させるように制
御(吸入空気量を減少させる)する場合とで、フ
イードバツク制御を開始させるか否かの判定条件
を変えている。 例えば第1の実施例として、(イ)又は(ロ)のときフ
イードバツク制御を開始させる。 (イ) AND (ロ) 〔AND〕AND〔(OR)AND〕
AND 上記の(イ)は増速させる場合、(ロ)は減速させる場
合を示す。なお又はの条件は、又はと
ANDで結ばれた直前(左)の条件(直前の条件
がカツコの場合はカツコ内全部)が満足されてか
ら1秒()又は4秒()経過することすなわ
ち、(イ)の増速させる場合には、スロツトル弁が全
閉で実回転数が目標回転数以下であれば直ちにフ
イードバツク制御を開始させるが、(ロ)の減速させ
る場合には、が満足されてから4秒以上経過
()し、ととのうちの少なくとも一方が満
足されてから1秒以上経過()し、かつが満
された場合にフイードバツク制御を開始させるよ
うにしている。 このように増速の場合と減速の場合とで判定条
件を変えたのは下記の理由による。すなわち、増
速の場合には実回転数が目標回転数より低いので
可及的速やかに増速してやらないとストールする
おそれがあり、かつ増速の場合には早目に制御し
ても問題を生じないので、判定条件を少なくして
出来るだけ早くフイードバツク制御を開始させる
ようにしている。また減速の場合には、実回転数
が目標回転数より高いので、そのままの状態では
ストールのおそれがなく、かえつてあまり急激に
減速するとストールのおそれが生ずるので、多く
の条件を判定して安全な場合にのみフイードバツ
ク制御を開始させるようにしている。 なお増速の場合の判定条件としては、前記(イ)の
代りに、(ハ)、AND(OR)でもよい。また
減速の場合の判定条件としては、前記(ロ)の代りに
下記の(ニ)〜(ヘ)のうちのいずれか一つを用いてもよ
い。 (ニ) {〔AND(OR)〕AND}AND (ホ) 〔AND(OR)AND〕AND (ヘ) AND(OR)ANDAND 上記の(ハ)はが満足され、かつととのうち
の少なくとも一方が満足された場合、(ニ)はが満
足され、かつととのうちの少なくとも一方が
満足され、それらが全て満足されてからが満足
(1秒以上経過)され、更にが満足された場
合、(ホ)は及びが満足され、かつととのう
ちの少なくとも一方が満足され、それらが全て満
足されてからが満足された場合、(ヘ)は、及
びが満足され、かつととのうちの少なくと
も一方が満足された場合、にそれぞれフイードバ
ツク制御を開始させる場合を示す。 次に、〜の条件について説明する。 まず、とは増速させる場合か減速させる場
合かを判定する基本的条件であるが、、のよ
うにΔN>0、ΔN<0で判定すると、不必要な
場合にフイードバツク制御を開始させてしまうお
それがある。すなわち安定度の良い、回転変動の
少ない、つまり特に制御する必要のない場合でも
実回転数は数rpm〜十数rpm程度の変動巾で平均
回転数を中心としてその上下に変動し、平均的に
みて目標回転数と一致しているが、微細には必ず
変動している。したがつて変動巾が所定範囲内
(例えば±25rpm以内)であれば、実回転数が目
標回転数と実効的には一致しているとみなすこと
が出来るので、このような場合にはフイードバツ
ク制御を開始させる必要がない。そのため、
に示すごとく、±25rpmの不感帯を設け、その範
囲内の変動であれば実回転数が目標回転数と一致
しているとみなすようにしている。 したがつて、の条件は、前記(イ)〜(ヘ)におい
て、の代りにを、の代りにを入れ換えて
用いれば良い。 上記の場合を考慮すれば、フイードバツク制御
を開始させる判定条件は、下記の12種類になる。 (イ) AND (イ)′ AND (ハ) AND(OR) (ハ)′ AND(OR) (ロ) ANDAND〔(OR)AND〕AND (ロ)′ ANDAND〔(OR)AND〕AND
(ニ) {〔AND(OR)〕AND}AND (ニ)′ {〔AND(OR)〕AND}AND (ホ) 〔AND(OR)AND〕AND (ホ)′ 〔AND(OR)AND〕AND (ヘ) AND(OR)ANDAND (ヘ)′ AND(OR)ANDAND なお上記の(イ)、(イ)′、(ハ)、(ヘ)′は増速の場合
、そ
れ以外は減速の場合の判定条件である。 また、及びは、エンジンブレーキが少な
くともかかつていないということでほぼ等価の条
件であるから、(OR)と(OR)とは、
どちらを用いてもほぼ同等の効果が得られる。ま
たそれらの代りに(OROR)の条件、すな
わち、、の三つの条件のうちの少なくとも
一つの条件が満足されるという判定条件を用いて
もよい。 次い、フイードバツク制御を停止させ、オープ
ンループ制御に移行させる場合の判定条件につい
て説明する。 フイードバツク制御を停止させる判定条件は、
前記の開始させる判定条件をそのまま用いて、そ
の判定条件が満足されなくなつた場合に停止させ
るようにしてもよい。しかし実際には、フイード
バツク制御中に条件が変化したために影響を生ず
るのは、前記の〜の条件のうち、の条件が
満足されなくなつた場合、すなわちフイードバツ
ク制御中にスロツトル弁が全閉状態から開状態に
変化した場合のみであり、〜の条件はの条
件が満足されなくなつた後に変化するのが普通で
ある。 したがつてフイードバツク制御を停止させる判
定条件は、スロツトル弁スイツチがフ、すなわち
スロツトル弁が全閉でないこと、を用いれば実用
上十分である。特殊な場合として、下り坂で停止
後でブレーキを離してアクセルを踏まずに加速し
てゆく場合も考えられるが、その場合は車速が高
くなつた場合にもフイードバツク制御を停止させ
れば良い。 次に、フイードバツク制御からオープンループ
制御へ移行した場合の制御値について説明する。 フイードバツク制御が停止させられた場合、す
なわちオープンループ制御の場合には、制御値
(したがつて吸入空気量)の下限値が定められて
いる。これはオープンループ制御からフイードバ
ツク制御へ移行する際にストールするのを避ける
ため、安全な吸入空気量を確保するように設けら
れているものである。しかし、フイードバツク制
御中における制御値が上記の下限値より低い場合
には、フイードバツク制御からオープンループ制
御に移行した時点で、制御値が低い値から下限値
まで急に上昇するので、機関回転が急に上昇し、
運転者に不快感を与えるおそれがある。これを避
けるためには、制御値を急に不限値まで上昇させ
ず、オープンループに移行した時点から所定回転
毎に所定値ずつ(例えば128回転毎に0.5%ずつ)
下限値に達するまで次第に上昇させるようにすれ
ば良い。なお所定時間毎に所定値ずつ上昇させる
ようにしても良い。 次に、第16図はマイクロコンピユータを用い
て本発明の制御を行なわせる場合の一実施例のフ
ローチヤートであり、前記の(イ)′、(ロ)′の判定条件
の場合を示す。 第16図において、P401には例えば機関が
1回転するごとに演算が回つて来る。 またP402は、P403は、P404は
の条件の判定であり、P404がNOの場合は
P405で減速制御〔(ロ)の条件〕へ行くのを禁止
する。 またP406〜P408のタイマは別のプログ
ラムで作動し、スロツトル弁が全閉になつた時点
からの経過時間を計数するものであり、P406
〜P408でとの条件を判定する。 またP409を通つた場合には、減速制御へ行
くのを禁止していたのを解除する。 次にP421は、との条件を判定する。そ
してが満足されている場合はP417へ行つて
増速側のフイードバツク制御を開始する(即ち機
関の回転を目標回転数に向つて増速するようフイ
ードバツク制御する)。すなわち(イ)′の条件が満足
されたことになる。 P410での条件が満足されていた場合はP
411へ行き、P411で減速制御が禁止されて
いるか否かを判定し、禁止されていない場合はP
418へ行つて減速側のフイードバツク制御を開
始する(即ち機関の回転数を目標回転数に向つて
減速するようフイードバツク制御する)。すなわ
ち(ロ)′の条件が満足されたことになる。上記増速
の場合減速の場合におけるフイードバツク制御に
おいて例えば、増速の時は減速の時よりも速く目
標回転数に近づけるよう制御定数を選ぶとより有
効である。 P410で不感帯内の場合及びP411で「禁
止」の場合にはP416へ行くので、フイードバ
ツク制御は開始されない。 一方、P402がNOの場合には、P412へ
行つてフイードバツク制御を停止させる。この例
では、前述のように車速が高くなつた時に制御を
停止する要素が含まれている。なおP413〜P
415は、前記のフイードバツク制御からオープ
ンループ制御へ移行する場合の前記した制御値の
変更に関するプログラムである。 以上説明したごとく本発明によれば、各種の条
件を総合的に判断し、かつ減速させる場合と増速
させる場合とで異なつた条件の組合せを用いて判
定することによつて常に安定な制御を行なわせる
ことにより、ストールのおそれを解消すると共に
排気浄化性能をも向上させることが出来るという
効果がある。 フイードバツク制御分設定(P6、P7)につい
て詳細に説明する。 まず第17図は比例定数(P分)の特性例図で
ある。 フイードバツク制御における比例分は、主とし
て制御の応答性を向上させるためのものである
が、この値が大きすぎるとハンチングを生ずるお
それがあり、特に高回転のときにその可能性が大
きい。一方、低回転のときには応答性が悪いの
で、実回転数が目標回転数より低い場合は、急速
に吸入空気量を増加してやらないとエンジンスト
ール(いわゆるエンスト)を生ずるおそれがあ
る。そのため第2図の特性においては、ΔNがプ
ラスのとき、すなわち実回転数が目標回転数より
高いときは比例定数を0にして比例分をなくし、
またΔNがマイナスのとき、すなわち実回転数が
目標回転数より低いときには、ΔNの2乗に比例
して比例定数を大きくするようにしている。 上記のように設定することにより、実回転数が
目標回転数より高くてストールのおそれのない場
合には比例分をなくしてハンチングを防止し、実
回転数が目標回転数より低い場合は、ΔNの2乗
に比例して比例定数を大きくして比例分を大きく
し、急速に吸入空気量を増加させてストールを防
止するように構成している。なお第2図において
MAXは比例定数の上限値である。 次に第18図は積分定数(I分)の特性例図で
ある。 第18図において、TCはタイムコンスタント
(積分時定数)であり、この値が大きい方が積分
分が小さい。すなわち遅い制御を示し、TCの小
さい方が積分分が大きい、すなわち速い制御を示
す。例えばTC=1は機関が1回転するごとに積
分分を0.5%ずつ増加又は減少させることを示
し、TC=15は15回転するごとに積分分を0.5%ず
つ増加又は減少させることを示す。なおΔNがプ
ラスの領域では積分分を減少させ、ΔNがマイナ
スの領域(TC′と記した部分)では増加させる。 第18図に示すごとく、回転数が大きいほど及
びΔNの絶対値が小さいほどTCを大きくして積
分分を小さくし、逆に回転数が小さいほど及びΔ
Nの絶対値が大きいほどTCを小さくして積分分
を大きくすることにより、低回転時や偏差の大き
いときには応答性を向上させ、高回転時や偏差の
小さいときにはハンチングを防止することが出来
る。 なお第18図において、一点鎖線の左上方部
は、アイドリング回転数の最低値を600rpmとし
た場合に、存在しない領域である。また1200rpm
以下ではΔNが大きくてもTC=3になつている
のは、この領域で急激に回転数を低下させるとス
トールするおそれがあるからである。また第12
図及び第13図においては、制御定数を非線形に
変化させる場合を例示したが、線形に変化させて
もよい。 次に、第19図及び第20図は、マイクロコン
ピユータを用いて上記のごとき演算を行なわせる
場合のフローチヤートであり、第19図は実回転
数が目標回転数より低い場合、第20図は実回転
数が目標回転数より高い場合を示し、実回転数N
RPMと目標回転数NSETとの値に応じて、第14図
又は第15図に示すフローチヤートのいずれかが
選択される。 マイクロコンピユータを用いてアイドリング回
転数を制御する場合の制御値ISCONは、例えば下
記(1)式で計算される。 ISCON=ISCTW+ISCAT +ISCTR+ISCAS+ISCCL …(1) 上記(1)式において、ISCTWは機関温度によつて
定まる基本制御量、ISCATは自動変速機付きの場
合の補正量、ISCTR及びISCASはそれぞれ加速減
速時の補正量、ISCCLはフイードバツク制御によ
る制御量である。本発明はISCCLを算出する際の
制御定数に関するものであり、他の項は無関係な
のでISCCLについてのみ説明する。 まず第19図において、P501には例えば機
関が1回転するごとに1度ずつ演算の順番が回つ
て来る。 P502において、カウンタPN1がかか
を判別する。カウンタPN1は、NRPM<NSET
なわち実回転数が目標回転数より低いときに、
逆にNRPM>NSETのときとなる。 第14図はNRPM<NSETの場合のフローチヤー
トであり前記アイドリング時における回転数の制
御プログラムを実行した時は、NRPM>NSETだつ
た場合はPN1<0となつているのでP503で
PN1を0にし、次にP504で比例分LPの計算
を行なう。このLPの値は、例えば第12図のご
とき特性に基づいて計算する。 次にP505でIOUT(=ISCTW+ISCAT
ISCTR+ISCAS)にLPを加算し、オーバフローチ
エツク(詳細後述)を行ない、P506でΔN
(この場合にはΔN=NSET−NRPM)をAレジス
タに、レジスタ(実回転数NRPMの値を記憶して
いるレジスタ)PNRPM+1の内容をBレジスタ
に入れる。 次にP507〜P509で、NRPMが NRPM
≦450rpm; 450<NRPM<1000rpm、
1000rpm<NRPMのいずれに該当するか、またΔ
Nが′ ΔN≦150rpm、 ′ ΔN>150rpmのいずれに該当するかを判別
する。 そして(イ)、で′の場合すなわち第18図の
TC′=1の範囲では直ちにP14へ行く。 次に(ロ)、で′の場合すなわち第18図の
TC′=3の範囲ではPN1に5を加えてP513
へ行く。 また(ハ)、で′の場合すなわち第18図の
TC′=5の範囲ではPN1に3を加えてP513
へ行く。 また(ニ)、の場合すなわち第18図のTC′=15
の範囲ではPN1に1を加えてP513へ行く。 次にP13ではPN1がPN1≧15の場合はP51
4へ、PN1<15の場合にはP516へ送る。す
なわちPN1が15になるとP514へ行く。 次にP514でPN1を0にした後、P515
でDELTAI(制御値すなわちISCCLに相当)に1
を加えてオーバフローチエツク(詳細後述)をし
たのちP516へ行く。 すなわち前記(イ)の場合はDELTAIが1回転に1
ずつ増加し、(ロ)の場合は3回転に1ずつ、(ハ)の場
合は5回転に1ずつ、(ニ)の場合は15回転に1ずつ
DELTAIが増加することになる。 例えば、このDELTAIの1につき制御分の0.5
%になるように定めておけば、P515を通るご
とに0.5%ずつ制御分を増加させることが出来
る。 次に第20図においては、NRPM>NSETの場合
のフローチヤートであり、前回ISCのプログラム
を実行した時にNRPM<NSETだつた場合はPNI>
0となつているので、P519でPN1を0に
し、次にP520でΔN(この場合はΔN=NRP
−NSET)をAレジスタに、PNRPM+1の内容
をBレジスタに入れる。 なお第17図から判るように、NRPM>NSET
場合には比例分は0なので、その計算は行なわな
い。 次にP521〜P524で、NRPMが NRPM
≦1200rpm、 1200rpm<NRPM<2400rpm、
2400rpm<NRPMのいずれに該当するか、ま
たΔNが′ 300rpm≦ΔN、′ 150<ΔN<
300rpm、′ ΔN≦150rpmのいずれに該当す
るかを判定する。 そして(イ)、で′の場合すなわち第18図の
TC=1の範囲では直ちにP529へ行く。 次に(ロ)、で′、で′及びで′の場合
すなわち第18図のTC=3の範囲では、PN1か
ら5を減じてP528へ行く。 また(ハ)、で′の場合すなわち第18図の
TC=5の範囲では、PN1から3を減じてP52
8へ行く。 また(ニ)、の場合すなわち第18図のTC=15
の範囲では、PN1から1を減じてP528へ行
く。 P528ではPN1がPN1≦−15の場合はP5
29へ、PN1>−15の場合はP531へ送る。
すなわちPN1が−15になるとP529へ行く。 次にP529でPN1を0にした後、P530
でDELTAIから1を減じてオーバフローチエツク
をしたのちP531へ行く。 すなわち前記(イ)の場合はDELTAIが1回転に1
ずつ減少し、(ロ)の場合は3回転に1ずつ、(ハ)の場
合は5回転に1ずつ、(ニ)の場合は15回転に1ずつ
DELTAIが減少することになる。 次にオーバフローチエツクについて説明する。 8ビツト=1バイトで演算する場合、DELTAI
は最上位ビツトをとの判定(例えば“0”な
ら“1”なら)に用い、実際の制御値は+
127〜−128の範囲、すなわちDELTAIの1を0.5
%とすれば約±64%の範囲で使用する。 オーバフローチエツクにおいては、DELTAIが
上記の範囲を越えた場合(+128以上又は−129以
下になつたとき)すなわちオーバフローした場合
には上記の上限(+127)又は下限(−128)に止
めるようにしている。 またNRPMについては、各ビツトを12.5rpm、
25rpm、50rpm、100rpm、200rpm、400rpm、
800rpm、1600rpm、3000rpmに対応させること
により、8ビツト(1バイト)で3187.5rpm
(3200−12.5=3187.5)まで計算できるようにし
ている。実際のNRPMが3200rpm以上の場合には
3187.5rpmとして計算するが、本発明はアイドリ
ング回転数の制御を行なうものであるから、あま
り高い回転数は無関係であり、上記の範囲で十分
である。 以上説明したごとく本発明によれば、フイード
バツク制御の制御定数を回転数と偏差とに応じて
変化させることにより、低回転での制御遅れによ
るストールや高回転でのハンチング等をなくし、
低回転から高回転まで常に最適なフイードバツク
制御を行なうことが出来るという効果がある。 加減速補正P8はスロツトル全閉から開となつ
た瞬間及びスロツトル開から全閉になつた瞬間の
吸入空気量のオープンループ補正に関する。 スロツトル開閉の瞬間は所要吸入空気量の瞬間
的な大きな変化を必要とする。このような瞬間的
変化はフイードバツク制御では追随が不可能であ
り、制御の応答性が良い場合でも傾斜した曲線と
なり、所要空気量に達するまでに時間がかかる。
そこで本発明によつて、加速及び減速の瞬間にオ
ープンループによつてパルス信号のデユーテイを
変化させ、所要の吸入空気量を与える。 即ち、スロツトル全閉スイツチがオンからオフ
となつた直後に吸入空気量を大にし、時間の経過
と共に次第に増加分を減少させる。これによつて
制御が追随せずにエンステトを生ずるのを防ぐ。
但し車速の大きい時はエンストの心配はないので
除いてもよい。ギア変速の時も段階的変化ではあ
るが、低速での発進が最もエンストの危険が大き
く、排気の影響も大きいため、低速でスロツトル
開の瞬間のみに適用すれば充分である。 次に減速時の吸入空気量補正については従来か
ら各種の提案があるが何れもマニホールド負圧の
関数として補正を行なうものであり、スロツトル
閉の結果としてマニホールド負圧が大となり、そ
れを検出した後に負圧を小さくするように制御を
働かせるため、応答性が悪く、排気の汚染成分が
排出された後に制御する結果となる。 本発明によつて、スロツトル全閉スイツチがオ
ン、ニユートラルでなく、フイードバツク制御中
でなく、車速8Km/h以上であり、水温74℃以上
の時に吸入空気量を補正する。この補正はその時
の回転数に対する補正テーブルの型式とし、中間
値は補間計算を行なつて出力パルス信号のデユー
テイに加算する。ルツクアツプすべきテーブルの
数値の例を次の表に示す。
【表】
【表】 上述の加減速補正のプログラムのフローチヤー
トを第21図に示す。 第21図において、補正演算開始P601の
後、第1にスロツトル全閉スイツチのオンオフ
(P602)を定める。第1に加速について説明
する。スロツトル全閉スイツチがオフであれば、
全閉スイツチがオフ直後か(P603)を確か
め、オフ直後であれば加速増量を行なうプログラ
ムP604〜P606となる。即ち、次のP60
4で車速を確かめ、8Km/hであればP606で
増量は0となる。NFIDはコントロールデユーテ
イを増加すべき加速増量分を示し、単位は0.5%
である。車速の速い時には機関運転は円滑であ
り、エンストの可能性がほとんどないため、増量
の必要がない。車速の遅い時はP605において
加速増量10%とする。P603でスロツトル全閉
スイツチがオフ直後でない時はP607で加速増
量分の有無を確かめる。加速増量分がある時は次
のP608で1即ち0.5%減少させる。第21図
のプログラムの繰返しタイミング毎に0.5%減少
させることによつて、定常運転中は加速増量分を
無くすことにより、定常制御を乱すのを防ぐ。ま
た第16図の演算を1回転に1回行なうか定時間
たとえば100msに1回行なうかで加速増量分の
減少のさせ方も、回転比例か、時間比例かを選択
できる。P605,P606,P608の結果は
P609において出力アドレスに加算し、P61
0でオーバーフローをチエツクする。 次に減速について説明する。スロツトル全閉ス
イツチがP602でオンとなつている時は、P6
11においてニユートラルスイツチのオンオフを
判定する。ニユートラルスイツチがオンの時はエ
ンジンブレーキ中ではないものとみなされ、補正
の必要はない。ニユートラルスイツチのオフの時
は車両が減速走行中である。次のP12でアイド
リングフイードバツク制御中であるかどうかを判
定し、制御中の時は制御の重複を避けるため、本
発明のオープンループ制御は適用しない。P61
3で車速を判定する。加速の時とは反対に車速8
Km/hに達しない低速時にはエンジンブレーキ中
ではないので補正の必要がない。停止に向うもの
とみなす。車速の高い時は冷却水温を判定し(P
614)水温が定常走行水温、例えば74℃に達し
ない時は低温時のその他の補正との重複を避ける
ため、減速補正は行なわない。水温の高い時は、
次のP615において、回転数に対して予かじめ
定めた補正テーブル、即ち前述の表をルツクアツ
プし、補正量を定める。前述の表を見れば明らか
な通り、回転数の低い時には補正を行なわず、回
転数の高い時のみに補正を行なう。この補正値に
おいて、例えば1600rpmでは8.5%であり、
2000rpmにおいては17%とする。もちろん若干の
性能低下を伴なうが、折れ線その他の関数型での
計算式で求める事も可能でありデータ容量が節約
できる。既知のインテークマニホールド負圧応答
方式ではこのような制御は不可能であり、高負圧
を正確に極めて短時間で測定して空気量を制御す
ることはできない。P615でルツクアツプさ
れ、補間計算されて求めた数値はP616で出力
アドレスに加算され、P610でオーバーフロー
をチエツクされるP617は制御プログラム(そ
の他の機関制御プログラム)の次のシーケンスを
示す。 上述によつて明らかにされた通り、本発明によ
つて、加速の瞬間、減速の瞬間にオープンループ
によつて吸入空気量を補正することによつて、垂
直変化に対する応答性が良く、プログラム制御で
は不可能な制御が可能となる。特に減速補正をマ
ニホールド負圧でなく、回転数によつて定めたテ
ーブルのルツクアツプとすることによつて、正確
な所要値を制御の遅れなく得ることが可能となつ
た。尚、加速補正は次第に減少させてフイードバ
ツク制御移行の時に補正の影響で不正確な基本値
となるのを防ぐ。減速補正はフイードバツク制御
との関聯を考慮する必要はない。 本発明は制御の急変に際しての運転不調の防止
排気浄化対策として極めて有効である。 出力上下限制限P9について説明する。このプ
ログラムは制御値S3の値が前記のアクチユーエー
タの不感帯に入らないように上限と下限とを設け
ている。 すなわち、フイードバツク制御分S2の値をΔ
I、オープンループ制御分S1の値をIOUTとした
場合、S3=ΔI+IOUTが下限値KL(例えば10
%)以下の場合には、ΔI=KL−IOUTになるよ
うにΔIを制御することによつてS3が下の不感帯
に入らないようにし、またS3=ΔI+IOUTが上
限値KH(例えば80%)以上の場合には、ΔI及
びIOUTの値は変えず、S3を上限値KHに固定する
ことによつてS3が上の不感帯に入らないようにし
ている。 以下詳細に説明する。 まず第22図に基づいて下限値KLを説明す
る。 第22図において、時点T1で機関が始動し、
S1とS2の低下につれてS3も低下する。しかし時点
T5においてS3が下限値KL(不感帯S4の値すなわ
ち10%を下限値KLとする)に達した後は、ΔI
=KL−IOUTとなるようにΔI(すなわちS2)を
上昇させるので、S3はKL以下にはならない。そ
して時点T3においてフイードバツク制御が再開
され、S2が上昇を始めると同時にS3も上昇する
が、このときS3は不感帯S4以上であるからパルス
電磁弁19は時点T3から直ちに作動する。した
がつて遅れ時間τが生ずることがなく、ストー
ルのおそれがなくなる。 次に第23図及び第24図に基づいて上限値K
Hを説明する。 まず第23図は、前記下限値KLの場合と同様
にΔIを変化させてS3を上限値KH以下に制限す
る方式の特性を示す。 第23図において、走行中(オープンループ制
御)に時点T7でスロツトル弁が全閉になつて減
速状態になり、減速補正(加減速時には応答性や
排気浄化性能を向上させるため一時的にオープン
ループ制御分S1を上昇させて吸入空気量を増加さ
せる補正を行なう)が行なわれてオープンループ
制御分S1が急上昇し、S3=S1+S2が上限値KH
上になる場合には、ΔI=80%−IOUTになるよ
うにΔI(S2)を変化させてS3がKH以下になるよ
うに制限している。 ところがこの方式の場合には、フイードバツク
制御分S2が低い値になるので、減速補正後にS1
低下すると制御値S3が低くなりすぎてストールす
るおそれがある。なお時点T6でフイードバツク
制御に入ると共にS2が上昇し、それと共にS3も上
昇するが、この制御が間に合わない場合は上記の
ようにストールするおそれがある。 上記の点を考慮し、本発明においては第24図
に示すごとく、ΔI(S2)を変化させず、S3がKH
以上になつた場合(第24図のS″3の部分)には
S3自体をKHに固定するように構成している。こ
の様にすれば減速補正後にS1が低下してもS3の値
が低くなりすぎるおそれがなくなる。 なお第23図及び第24図の現象は、時間的に
非常に短い間(例えば数秒間)に生ずる現象であ
り、第23図及び第24図の時間軸(横軸)は第
22図の時間軸より時間単位がずつと小さくなつ
ている。 次に第25図はマイクロコンピユータを用いて
本発明の制御を行なわせる場合の一実施例のフロ
ーチヤートである。 第25図において、まずP701でΔIがか
かを判別し、次にP702及びP703でΔI
+IOUTをAレジスタに収納する。 次にP704及びP705でオーバフローチエ
ツクを行なう。すなわちP704(ΔIがの側
なのでAレジスタの値は大きくなる方)において
は、Aレジスタの値がマイクロプロセツサの容量
(8ビツトの場合は256)以上か否かを判定し、
YESの場合はP709へ、NOの場合はP706
へ行く。 一方、P705(ΔIがの側なのでAレジス
タの値は小さくなる方)においては、Aレジスタ
の値が0以上(正)か否(負)かを判別し、
YESの場合はP6へ、NOの場合はP707へ行
く。 次にP706においては、Aレジスタの値が下
限値KL以下か否かを判別する。そしてYESの場
合にはP707へ行き、NOの場合にはP708
へ行く。 次にP707においては、ΔI=KL−IOUT
すると共にAレジスタの値を下限値KLにしてP
710へ行く。 またP708においてはAレジスタの値が上限
値KH以上か否かを判別し、YESの場合はP70
9、NOの場合はP710へ行く。 P709においては、Aレジスタの値を上限値
HにしてP710へ行く。P710は第2図の
P10と同じであり、Aレジスタの内容を制御値
S3としてインターフエースへ出力する。 上記のごとき演算によつてS3の値をKLとKH
の間に制限することが出来る。 なお上記の説明においては、制御値S3を上限値
と下限値との間に制限する場合を例示したが、吸
入空気量自体を上限値と下限値との間に制限する
ように構成してもよい。すなわち電子制御燃料噴
射装置においては、エアフローメータ等の吸入空
気量を測定する装置を備えているので、その信号
を用いて吸入空気量が所定の範囲に入るように制
御値S3を制御すれば良い。 次に、フイードバツク制御からオープンループ
制御へ移行した場合の制御値について説明する。 オープンループ制御の場合には、前記の電磁弁
の不感帯による下限値KLの他に、機関制御上の
理由によつて別の下限値が設定される場合があ
る。 すなわち、フイードバツク制御中においては、
実回転数を常に判断しながら制御を行なつている
ので、電磁弁の不感帯に入らないように制限さえ
すればストールのおそれはない。しかし走行中
(オープンループ制御)からフイードバツク制御
に移行した直後においては、エアコンデイシヨナ
の作動状態や変速機位置等の差によつて負荷量が
異なるので、機関の要求する空気量は不明であ
り、移行した直後の空気量が機関の要求する値よ
り小さいとストールするおそれがある。そのため
上記の負荷量や機関各部の部品のバラツキ等を考
慮して、安全な範囲の空気量を供給できるように
オープンループ制御時の制御値の下限値を定める
ことがある。 ところが、フイードバツク制御中の制御値の値
が上記の下限値(例えばデユーテイで40%)より
低い場合には、フイードバツク制御からオープン
ループ制御に切換つた時点で急に制御値が下限値
まで上昇するので機関回転が高くなる。そのた
め、アクセルペダルを一寸と踏む、いわゆる空吹
かしをした場合に、機関回転が高くなり、フイー
ドバツク制御で回転を下げるまでその状態が継続
するので、運転者に不安感を与えると共に排気浄
化にも悪影響を及ぼすおそれがある。 上記の問題を解消するには、制御値を急に下限
値まで上昇させず、オープンループ制御に移行し
た時点から所定回転毎に所定値ずつ(例えば128
回転毎に0.5%ずつ)下限値に達するまで次第に
上昇させるようにすれば良い。なお所定時間毎に
所定値ずつ上昇させるようにしても良い。 以上説明したごとく本発明によれば、制御値に
上限値と下限値とを設けることにより、アクチユ
エータの不感帯に起因する応答遅れをなくし、エ
ンジンストール等のおそれを解消することが出来
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の全体の構成を示す一実施例の
ブロツク図、第2図は本発明制御プログラムのフ
ローチヤート、第3図は目標回転数と水温の関係
を示す図、第4図は第3図の目標回転数の修正を
示す図、第5図は第4図の回転数設定のフローチ
ヤート、第6図は回転測定レジスタと回転設定レ
ジスタの図、第7図はIVARレジスタと目標電圧
を示す図、第8図は回転数変化手順を示す図、第
9図は基本制御出力と水温の関係を示す図、第1
0図は制御値をフイードバツク分とオープン分と
に分け、オープンループ制御時にオープン分のみ
を水温に応じて変化させる方式の一実施例のブロ
ツク図、第11図は始動後補正の初期値の特性
図、第12図は制御出力設定のフローチヤート、
第13図はバツテリー電圧による補正のフローチ
ヤート、第14図第15図はフイードバツク条件
判定のフローチヤート、第16図は別のフイード
バツク条件判定のフローチヤート、第17図第1
8図は非線型制御特性を示す図、第19図第20
図はフイードバツク制御分設定のフローチヤー
ト、第21図は加減速制御のフローチヤート、第
22図第23図第24図は出力上下限設定の特性
図、第25図は出力上下限設定のフローチヤー
ト、第26図は本発明の機能を示すブロツク図で
ある。 符号の説明、1……内燃機関、2……エアクリ
ーナ、3……エアフローメータ、4……スロツト
ルチヤンバ、5……インテークマニホールド、6
……フユエールインジエクタ、7……スロツトル
弁、8……バイパスポート、9……アイドルアジ
ヤストスクリユー、10……バイパス通路、11
……アイドル制御弁、12……弁体、13……ダ
イアフラム、14……スプリング、15……負圧
作動室、16……負圧導入通路、17……定圧
弁、18……大気導入通路、19……パルス電磁
弁、20……マイクロコンピユータ、21……マ
イクロプロセツサ、22……メモリ、23……イ
ンターフエース、24……回転数センサ、25…
…水温センサ、26……A/D変換器、27……
スロツトル弁スイツチ、28……ニユートラルス
イツチ、29……車速スイツチ、30……A/D
変換器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 内燃機関の吸気系の吸入空気量を制御するこ
    とにより、実回転数を目標回転数に一致させるよ
    うに制御するフイードバツク制御と、フイードバ
    ツクしないオープンループ制御とを機関及び車両
    の各種運転条件に応じて切換えて制御する吸入空
    気量制御装置において、主として機関温度に基づ
    いて目標回転数を設定する制御目標回転数設定手
    段と、主として機関温度に基づいてオープンルー
    プ制御分の基本制御出力を設定するオープンルー
    プ基本制御出力設定手段と、バツテリー電圧に応
    じて上記制御目標回転数設定手段で算出された目
    標回転数を補正するバツテリー電圧による補正手
    段と、機関及び車両の各種運転状態に応じてフイ
    ードバツク制御を行なうか否かの判定を行なうフ
    イードバツク条件判定手段と、該フイードバツク
    条件判定手段でフイードバツク制御を行なうと判
    定した場合は上記の補正された目標回転数と実回
    転数との偏差に基づいてフイードバツク制御の制
    御分を算出し、フイードバツク制御を行なわない
    と判定した場合は上記制御分を固定するフイード
    バツク制御分設定手段と、加減速時に吸入空気量
    を補正する制御分を算出する加減速補正手段と、
    上記オープンループ制御分とフイードバツク制御
    分と加減速補正の制御分とを加算した制御出力を
    所定の上下限内に制限して出力する出力上下限制
    限手段と、該出力上下限制限手段で制限された制
    御出力に応じて吸入空気量を制御する手段とを備
    えた吸入空気量制御装置。
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