JPS6125940A - 内燃機関のアイドリング制御方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、内燃機関のアイドリング制御方法に係如、詩
に走行状態から減速状態に変化した過渡時のアイドリン
グ制御方法に関する。

〔発明の背景〕

一般に、内燃機関などにあっては、高回転域（以下、走
行状態と称する）からアクセルを切って減速状態に移行
させるとき、エンジンへの給気が停止されるので、急激
にエンジン回転数が低下され、これによってエンジン回
転数が不安定になったジストールされるということがあ
る。そとでスロットル弁が全閉されたことをアイドルス
イッチによシ検出し、アイドルスイッチがオンされたと
きスロットル弁をバイパスする流路に設けられたアイド
ルスビードーントロールバルプ（以下。

エＳＣバルブと称する）を所定開度に開けて、所定量の
給気を行なうように制御していや。この開度制御は目標
アイドル回転数になるようにフィードバック制御してお
シ、一般に目標アイドル回転数は比較的低回転数となっ
ている。従って、高速の走行状態から低速のアイドル状
態に移行させると、フィードバック制御の応答遅れや減
速度の大きさなどに起因して、空燃比に大きな乱れが生
じ、機関回転の落込みを招いたシ１円滑な機関回転数制
御ができないというｌ’ｃＦ１題があった。そこで、従
来１％開昭５８−１５５２５９号公報等にみられるよう
に、走行状態から減速状態に移行されたときを検知し、
その時の目標アイドル回転数に対応した目標空気量よシ
も一定量増加させた後、その増加分を一定率で減少させ
ながら目標空気量に制御するようにして、過渡時の機関
回転数の落込みを防止すると共に、アイドリング回転数
の変化を円滑ｐものにする方法が提案されている。

ところが、上目ヒ公報に示された方法によれば、機関回
転数の高低にかかわらず、　工ｓ（：パルプを一定時間
増開して空気量を増加させているため、例えは１０００
　ｒｐｍ位からの減速時には適確に回転数の落込み又は
ストールを防止することができても、１５００ｒｐｍの
ときには工ＳＣバルブの増量時間が長すぎ、一方ｓ　ｏ
　ｏ　ｒｐｍ位では逆に短かい−ということになり、滑
らかな減速が損なわれたシ１機関回転数の゛落込み（ア
ンダーシュート）やストールを十分に防止することがで
きないという欠点がある。

また、減速時の機関回転数によっては燃料供給がカット
され、所定回転数に低下するまで供給が復帰されない場
合がある。このような場合に、空気増加時間を一定とす
る上記公報等によれば、燃料供給の復帰時に空気増加分
が零になっていることも考えられ、機関回転数のアンダ
ーシュートや機関のストール防止効果が得られないとい
うことがある。

〔発明の目的〕

本発明の目的Ｌ、走行状態から減速状態に移行される過
渡時のアンダーシュートやストールを防止すると共に円
滑な減速特性を得ることができる内燃機関のアイドリン
グ制御方−を提供することにある。

〔発明の概果〕

本発明は、上記目的を達成するために、走行状態から減
速状態に移行されたとき、目標空気量をその簡の機関回
転＃ｊに応じた時間一定量増加保持さンた後、一定率で
その空気量増加分を減少させることによシ１機関の運転
状態に応じた空気量に１１１」御して１機関回転数のア
ンダーシュートや機関のストールを防止すると共に、円
滑な減速をさせようとすることにある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

ます、本発明が適用可能な内燃機関（エンジン）の−例
を第２図を参照して説明する。このエンジンはメートマ
チックトランスミッションを備え、マイクロコンピュー
タなどの電子制御回路によって制御されるもので、エア
クリーナ（図示せず）の下流側に吸入空気量を検出する
エアフローメータ２を備えている。エアフローメータ２
は、ダンピングチャンバ内に回動可能に設けられたコン
ペンセイショングレート、コンペンセイションプレート
に連結されたメジャーリンググレート及びコンペンセイ
ショングレートの開度を検出するＩテンシロメータ４を
備えている。したがって、吸入空気量は、電圧値として
ポテンショメータから出力される吸入吸気量信号から求
めることができる。

また、エアフローメータ２の近傍には、吸入空気温を検
出して吸気温信号を出力する吸気温センサ６が設けられ
ている。

エアフローメータ２の下流側には、スロットル弁８が配
置され、このスロットル弁８にスロットル弁全閉状態（
アイドル位置）でオンするアイドルスイッチ１０が取付
けられ、スロットル弁８の下流側にサージタンク１２が
設けられている。また、スロットル弁８を迂回し、かつ
スロットル弁上流側とスロットル弁下流側のサージタン
ク１２とを連通ずるようにバイパス路１４が設けられて
いる。このバイパス路１４には、ステツピングモ−タに
よって開度が調節される工ＳＣバルブ１６が取付けられ
ている。サージタンク１２は、インテークマニホールド
１８及び吸入ポート２２を介してエンジン２０の燃焼室
に連通されている。そして、このインテークマニホール
ド１８内に突出させて各気筒毎に、または複数の気筒毎
に一括に燃料噴射弁２４が取付けられ、との燃料噴射弁
２４は電子制御回路４４から与えられる燃料制御信号に
よ多制御され、燃料噴射回数を制御することによって機
関に供給する燃料を制御するようになっている。

エンジン２０の燃焼室は排気ポート２６及びエキゾース
トマニホールド２日を介して三元触媒が充填された触媒
コンバータ（図示せず）に接続されている。このエキゾ
ーストマニホールド２８には、排ガス中の残留酸素濃度
を検出して空燃比信号を出力するＯ、センサ５０が取付
けられている。

エンジンブロック３２には、このブロック５２を貫通し
てウォータジャラケット内に突出するようエンジン冷却
水温センサ３４が取付けられている。

この冷却水温センサ５４は、エンジン冷却水温を検出し
て水温信号を出力するようになってい不。

エンジン２０のシリンダヘッド３６を貫通して。

燃焼室内に突出させて各気筒毎に点火プラグ５８が取付
けられている、この点火ｆ２グ５８は、ディストリビュ
ータ４０及びイグナイタ４２を介して、マイクロコンピ
ュータなどで構成された電子制御回路４４に接続されて
いる。このディストリビュータ４０内には、ディストリ
ビュータシャフトに固定されたシグナルロータとディス
トリビュータハウジングに固定されたピックアップとで
それぞれ構成された気筒判別センサ４６及びクランク角
（ＣＡ）センサ４Ｂが取付けられてイル。６気筒エンジ
ンの場合、気筒判別センサ４６は例えば２０℃Ａ毎に気
筒判別信号を出力し、クランク角センサ４８は例えば３
０℃λ毎にエンジン回転数信号を出力する。

また、電子制御回路４４には、キースイッチ５０、ニュ
ートラルスタートスイッチ５２、エアコン信号“フチ５
４．車速センサ５６及びバッテリ５８が接続されている
。キースイッチ５０はエンジン始動時にスタータ信号を
出力し、ニュートラルスタートスイッチ５２は変速機が
ニュートラル位置にあるときのみにニュートラル信号を
出力し。

エアコンスイッチ５４はニアコンディショナのコンプレ
ッサ作動時にエアコン信号を出力する。また、車速セン
サ５６はスピードメータケーブルに固定されたマグネッ
トとリードスイッチや磁気感応素子とで構成され、スピ
ードメータケーブルの回転に応じて車速信号を出力する
。

電子制御回路４４は、第５図に示すように、中央処理装
置（ｃｐσ）６０、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）６
２、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ　）　６４、バッ
クアップラム（Ｂ　Ｕ　−ＲＡＭ）６６、入出カポ−ト
ロ８、アナログディジタル変換器（ＡＤＣ）７Ｑ及びこ
れらを接続するデータバスやコントロールバス等のバス
を含んで構成されている。入出カポ−トロ８には、車速
信号、気筒判別信号、エンジン回転数信号、アイドルス
イッチ１０からのスロットル全閉信号、空燃比信号。

スタータ信号、ニュートラル信号及びエアコン信号が入
力される。また、入出力ｚ−）　６８け、Ｉ　Ｂ　Ｃ／
（ルブの閉襄を制御するための工８Ｃｐ＜ルブ制御信号
、燃料噴射弁を開閉するための燃料噴射信号、イグナイ
タをオン、オフするための点火信号を駆動回路に出力し
、駆動回路はこれらの信号に応じて工ＳＣバルブ、燃料
噴射弁、イグナイタをそれぞれ制御する。まだ、ＡＤＣ
７ＤＫは、吸入空気量信号、吸気温信号、バッテリ電圧
及び水温信号が入力され、ＡＤＯはＣＰＵの指示に応じ
てこれらの信号を順次データ信号に変換する。

ＲＯＭ６２には、エンジン冷却水温、吸気温、負荷状態
、シフトレバ−のシフト位置等に応じて定められた目標
回転数、負荷が加わったときにフィードフォワード制御
を行うための見込量、過渡時の空気量の増加量及びその
他の制御プログラム等が予め記憶されている。

次に上記のようなエンジンに本発明を適用した場合の実
施例について詳細に説明する。

第１図に本発明に係る一実施例のアイドリング制御手順
のメインループを示す。同図において、ステップ１００
乃至１０８までは公知のフィードバック制御と学習制御
とを示すものであることから、図を簡単にするために概
略のみが示されている。ステップ１００では、エンジン
回転数Ｎｍ。

エアコン信号及びニュートラル信号の有無な、どのエン
ジン運転状態信号を取込む。次にステップ１０２におい
てこれらのエンジン運転状態からアイドリング制御のフ
ィードバック条件が成立しているか否かについて判断す
る。このフィードバック制御１条件は、例えば、アイド
ルスイッチＬＬがオン即ちスロットル弁全閉であること
を基本条件とし、必要に応じて例えば、車速が所定値（
例えば２．５　ｋｍ　／ｈ）以下、エンジン冷却水温か
所定温（例えば、７０℃）以上、あるいは後述する工Ｓ
Ｃバルブの補償開度ＰＣが零であることなどが含まれる
。フィードバラ−り条件が成立している場合には、ステ
ツｆ１０４に移行して、エンジンの負荷状態に応じて定
められているアイドル目標回転数ＮＦと現在のエンジン
回転数ＮＢまたはその平均値「１との偏差を求め、その
偏差に基づいてＲＡＭ６４の所定エリアに格納されてい
る現在の工ＳＣバルブの制御開度Ｐを補正する。なお、
制御開度Ｐはアイドリング目標回転数に応じた基本開度
と。

負荷状態に応じた見込開度とを初期値とし、フィードバ
ック制御及び学習制御によって適宜補正された値がＲＡ
、Ｍ６４の所定エリアに格納されている。

次にステップ１０６において、学習条件が成立している
か否かを判断し、成立していればステップ１０８で学習
制御を行った後、本発明の特徴部分に係るステップ２０
０以降の制御に移行する。

この学習制御の例を示せは次の通りである。その１つは
、フィードバック制御を所定時間経過し。

エンジン回転数の平均値ＮＫが目標回転数ＮＦ±−所定
値（例えば２５ｒＰｍ）内に入っているときの制御開度
ＰとＢＵ−ＲＡＭ６乙に記憶されている学習値との偏差
が所定値以上のときに学習値を除徐に増減させて、制御
開度アに近づける方法である。また他の１つは、エンジ
ン回転数Ｎの平均値ＮＥと目標回転数を常に比較し、そ
の大小関係に基づいて学習値を制御開度ＰＶｃ近づける
べく学習値を増派、する方法である。

一方、ステツｆ１０２でフィードバック条件が成立して
いないと判断されたときはステップ１０４゜１０６．１
０８がジャンプされる。このとき制御開度Ｐはラム内に
格納されている値がそのま壕出力されることになる。

このようにして求められた制御開度Ｐに基づいて工ＳＣ
パルプ１６の開度が制御されることになる。なお開度Ｐ
の具体的な信号値は、工ＳＣバルブ１６のＲＩＷに対応
したステッピングモータのステップ位置を表わす値とさ
れている。また、■ＳＧ’パルプ１６がソレノイドによ
シ開閉駆動され、そ・の開時間率によって空気量が制御
される方式の場合には、ソレノイドを駆動するパルス信
号のチューティ比をもって制御開度Ｐとすればよい。

以上説明したように、フィードバック制御条件が成立し
ているときはエンジン回転数の平均値が目標回転数にな
るように制御開度Ｐが変化され、さらに見込開度がある
場合にはこれが加算された値の制御開度Ｐにより工ＳＣ
パルプ１６の開度が制御される。

次に１本発明の特徴構成に係るステップ２００以降の制
御手順を第１図に沿って説明する。ステップ２００乃至
２２０に示す制御ステップは、走行状態から減速状態に
移行された過渡期の空気量不足を補償するための補償開
度ＰＣを加算して、制御開度Ｐに反映させるものであり
、メインループ実行に合わせて所定時間毎になされる。

まずステップ２００において、工ＳＣバルブ１６が補償
開度Ｐｃによって増開されているか否かを示すフラグＦ
工ｓ％：Ｍ１Ｎにセットされているか否か↓ を判定する。Ｆ工Ｓは“１”Ｑ時工ＳＣバルブ１６が増
開されていることを示し、パ０″のときは増開されてい
ないことを示している。したがつで、通電の走行状態の
場合は否定判断されステップ２０２に移行する。誠テッ
プ２０２では、アイドルスイッチのオン・オフ状態を表
わすフラグＸよりＬがオン状態を示す“１″になってい
るか否かを判断する。ここで肯定判断された場合は、即
ち通常の走行状態からアイドルスイッチオンの状態即ち
減速状態になったと判断された場合はステップ２０４に
移行する。ステップ２０４ではその時のエンジン回転数
ＮＢが予め設定された回転数α（例えば、８００乃至３
ｏｏｏｒｐｍ）よシも低いか否かが判断される。ステッ
プ２０４で肯定判断された場合はステップ２０６に移行
し、ここで前回取込んだエンジン回転数ＮＥと今回取込
んだエンジン回転数ＮＥとの差即ちエンジン回転数の変
化量が一定値β（例えは、２００乃至２ＤＯＯｒｐｍ／
５ｅＣ）以上であるか否かが判断される。そしてエンジ
ン回転数の変化１ｔＤＮＥがβ以上であればステツｆ２
０８に移行して、ＲＡＭ（５４内の所定エリアの補償開
度ＰＣの内容を、予め設定されている所定値に書き換え
、次にステツｆ２１０に移行し、ここでフラグＦ工ＳＣ
を“１”にセットすると共に、燃料の噴射回数をカウン
トするカウンタＣ工ＮＪｖｃカウント開始指令を出力し
、ステップ２２０ｖＣ，移行する。ここで、ＲＡＭ　／
）４に格納さ算した値に書き換えて、ステラ：７’１０
０に戻る。

一方、ステップ２０２．ステップ２０４、ステップ２０
６にて否定判断されたときは、即ちスロットル弁が開か
れている場合、またはエンジン回転数がα以上のとき、
またはエンジン回転数の変化量ＤＮＢがβ未満のときは
それぞれステップ２１２に移行して、カウンタＣ工Ｎ、
７　の内容を０″にリセットし、ステップ２２０を経て
ステップ１００に戻る。

さて、ステップ２１０でフラグＦ工ｓＣが“１”にセッ
トされた後、再びステップ２００が実行されると肯定判
断され、ステラｆ２１４に移行される。ステップ２１４
ではエンジンの燃料噴射回数Ｃ工ＮＪが設定値γ（例え
ば５乃至２０回）以上であるか否かが判断される。ここ
で、否定判断された場合はステップ１００に戻される。

即ち。

工ＳＣバルブ１６の開度はステップ２０８で求められた
制御開度Ｐに基づいた制御が保持されていることになる
。このようにして順次メイーンルーグが実行されるうち
に、噴射回数Ｃ工ＮＪが設定値１以上に達すると、ステ
ップ２１４では肯定判断されステップ２１６に移行する
。ステップ２１６ではフラグＦＸＢＣが“０”にリセッ
トされる。

続いてステップ２１８に移行してＲＡＭ（５４に格納さ
れている補償開度ＰＣを零にする。これによってステツ
７″２２０にで、制御開度へｐ値から実質的に補償開度
Ｐｃが除かれ、ステップ１００に戻る。

上述のように制御した場合の制御開度Ｐ、とエンジン回
転数ＮＥの時間的変化を第４図に示す。同図に°示すよ
うに１時間ｔ、においてエンジン回転数がＮＥｏの走行
状態から減速状態に移行されると同時に、アイドルスイ
ッチがオンされ、第１図図示フローチャートはステップ
２００からステップ２０２を介してステップ２０４に移
行される。時間ｔ、のとき、エンジン回転数がα以下で
かつβ以上の場合にはステップ２０８に移行し、工ＳＧ
パルプ１６の制御開度Ｐ、ＪＣは図示のように補償間度
ｐｃが加算された値に増量される。そして、との状態は
燃料噴射回数Ｃ工Ｎ、Ｔが７以上に達する時間ＴＫ保持
され、時間ｔ、においてＣ工ＮＪがγに達すると、補償
開度Ｐｃが零にされ増量前の制御開度Ｐのレベルに減少
され、定常状態のフィードバックに移行される。これに
よって、エンジン回転数ＮＢの変化は実線Ｌ１で示すよ
うに、円滑に定常状態の目標アイドリング回転数ＮＦに
円滑に減速制御されるものとなる。これに対し、補償開
度Ｐｃを加えなかった場合あるいはその保持時間ＴＫが
短かすぎた場合などの時は、同図中一点鎖線Ｌ２で示す
ようにアンダーシュートを伴う変化となυ、それが大き
なときはエンジンがストールされるという問題があった
のである。

なお、上記実施例では、燃料噴射回数Ｃ工ＮＪが７以上
に達したとき直ちに補償開度ＰＣを０にするものについ
て説明したが、第４図中２点鎖線Ｌ５で示すように１時
間窓、から一定率で漸次減少させるようにしてもよい。

このようにすれば、エンジン回転数ＮＩｎの変化をさら
に円滑なものとすることができる。この場合の制御手順
は紀１図図示ステップ２１８の部分を第５図に示す手順
に置き換えることによって実現することができる。

なおまた、第１図図示実施例によれば、燃料噴射回数が
所定値γに達するまで補償開度ＰＣを保持するようにし
ているため１時間ＴＫ中において燃料供給停止があって
も、何ら影響されずに制御することができる。ところで
燃料噴射回数は通常エンジン回転数Ｎｌに相関している
ものであるこ“とから、第１図図示実施例に変えて、燃
料供給停止時間を検知し即ち燃料供給復帰を検知するよ
うにし、復帰してから減速時の回転数ＮＦｉｏに応じて
定まる一定時間後に補償開度ＰＣを零にするように制御
しても効果は同一である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、走行状態から減
速状態に移行したとき、空気量をその時のエンジン回転
数に応じた時間一定量増加させるようにしていることか
ら、エンジンの運転状態に応じたアイドリング制御を行
うことができ、とれによってエンジンの減速制御を円滑
なものにすることができ、アンダーシュートやストール
を防止することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の制御手順を示すフローチャ
ート、第２図は本発明を適用することができるエンジン
の実施例の概略図、第３図は第２図の電子制御回路のブ
ロック構成図、第４図は本発明の第１図図示実施例の動
作を説明するだめのタイムチャート、第５図は本発明の
他、の実施例の生簀部制御手順を示すフローチャートで
ある。 代理人　　鵜　　沼　　辰　　之 Ｌ−一−−−−−−＋　−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−”ｌ第２図 【 第４図 ど”　。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）スロツトル弁全閉時の機関回転数を目標回転数に
   制御すべくスロツトル弁をバイパスさせて機関に供給す
   る空気量を前記目標回転数に対応させて定められた目標
   空気量に制御する内燃機関のアイドリング制御方法にお
   いて、走行状態から減速状態に変化したとき、前記目標
   空気量をそのときの機関回転数に応じた時間一定量増加
   保持させた後、一定減少率でその空気量増加分を零にす
   ることを特徴とする内燃機関のアイドリング制御方法。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の発明において、前記
   目標空気量を一定量増加保持する時間は、燃料噴射回数
   が所定値に達する時間によつて定めることを特徴とする
   内燃機関のアイドリング制御方法。
3. （３）特許請求の範囲第１項記載の発明において、前記
   目標空気量を一定量増加保持する時間は、そのときの機
   関回転数に応じた時間に燃料供給停止時間を加算した時
   間とすることを特徴とする内燃機関のアイドリング制御
   方法。