JPS61294154A

JPS61294154A - 内燃エンジンのアイドル回転数制御方法

Info

Publication number: JPS61294154A
Application number: JP60137449A
Authority: JP
Inventors: Akimasa Yasuoka; 安岡　章雅
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1985-06-24
Filing date: 1985-06-24
Publication date: 1986-12-24
Also published as: US4777918A; DE206790T1; EP0206790A3; EP0206790A2; EP0206790B1; JPH0454821B2; DE3668351D1

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、内燃エンジンのアイドル回転数制御方法に関
するものでおり、特に、エンジン回転数が高回転から急
降下した場合に、内燃エンジンの吸気通路に設けられた
スロワ１〜ル弁の上流と下流とを連通ずるバイパス通路
に設【プだ制御弁により、内燃エンジンの吸入空気量を
制御して、エンジン回転数が滑らかに、フィードバック
制御モードの目標アイドル回転数に移行するようにした
内燃エンジンのアイドル回転数制御方法に関するもので
おる。

（従来の技術）従来から、内燃エンジンの吸気通路に設けられたスロッ
トル弁をほぼ仝閉状態にして運転を持続さ１！る、いわ
ゆるアイドル運転時または低負荷時には、スロワ１〜ル
弁の上流と下流とを連通ずるバイパス通路に設Ｃプた制
御弁により内燃エンジンの吸入空気量を制御して、内燃
エンジンのアイドル回転数制御を行なっている。

なお、電子制御燃料噴射方式の内燃エンジンでも、吸入
空気量が増加すると、これに伴なって燃料の噴射量も増
加し、この結果、混合気が増量されることは一般によく
知られている。

ところで、この制御弁の開度は、スロワ１〜ル弁′がほ
ぼ仝閉状態であって、かつエンジン回転数が予定のアイ
ドル回転数領域にある時には、クローズトループ制御さ
れている。

すなわち、制御弁の開度を比例的にηｉｌＪ御するソレ
ノイドに供給する励磁電流は、次の（１）式によって得
られる、ソレノイド電流指令値１ｃｍｄに基づいて決定
されている。

Ｔｃｍｄ−１ｆｂ（ｎ）　　　　　＝ｉｌｌｌただし、Ｉｆｂ（ｎ＞・・・目標アイドル回転数Ｎ　ｒｅｆｏと
、実際のエンジン回転数Ｎｅとの偏差に基づいて、比例
（Ｐ項）、積分（１項）、微分くＤ項）制御を行なう為
のＰ’Ｉ　Ｄフィードバック制御項。

ところで、例えば、スロワ１〜ル弁を開方向に制御して
エンジン回転数を高回転とした後、スロットル弁をほぼ
仝閉状態にし、かつ内燃エンジンを無負荷状態にュート
ラルレンジまたはクラッチを踏ガ込んだ状態）にすると
、エンジン回転数は急速に低下する状態となる。

そして、エンジン回転数が、予定のアイドル回転数領域
に入ると、前記したように、制御弁の開度は、エンジン
回転数を目標アイドル回転数に近づけるようにフィード
バック制御される。

しかし、以上のような無負荷状態では、エンジン回転数
の降下傾向が非常に急峻である為に、一旦目標アイドル
回転数以下に低下して、その後、フィードバック制御モ
ードにより目標アイドル回転数に安定するという状態が
生じた。

そこで、従来から、以」二のようなアイドル回転数の落
ち込みを防止し、エンジン回転数が滑かに目標アイドル
回転数に移行できるように、次のような方法が提案され
ている。

すなわち、エンジン回転数が高回転から急速に降下する
場合には、エンジン回転数がアイドル回転数領域の上限
値よりも予定値だけ高い回転数になったとき、一旦、エ
ンジン回転数の降下傾向を止めて、そこから徐々に目標
アイドル回転数に近づける方法である。

具体的には、エンジン回転数がアイドル回転数領域の上
限値よりも高い予定の回転数以下となった時には、その
時の回転数（Ｎｅ）と、エンジン回転数の今回値および
前回値の差（へＮｅ二以下、減速度という）とによって
決定される電流指令値（制御ｆｆ１）Ｉｓａを発生し、
該Ｊｓａを予定１１．１間（例えば、一定時間）Ｔ−３
ａ、ソレノイド電流指令値Ｉｃｍｄどして出力り−る方
法である。

（発明が解決しようとする問題点）上記した従来の技術は、次のような問題点を有していた
。

制ｔｆｌｆｆｌＩｓａ、予定時間下Ｓａ、ソレノイド電
流指令値Ｊ　ｃｍｄどして出力し、一旦、エンジン回転
数の降下傾向を止める従来方法では、前記予定時間ＴＳ
ａが、エンジン回転数Ｎｏと減速度へＮｅとに応じて予
め設定されていた。

ずなわら、エンジン回転数が滑かに目標アイドル回転数
に移行できるように制御弁を開方向へ制御する従来方法
では、当該制御が予測制御によって行なわれていた。

この為に、内燃エンジンのバラツキ等により、車によっ
てＧ、Ｊｌ、エンジン回転数が上昇ぎみになったり、ま
たは制御量ｆｓａを予定時間Ｔｓａ出力しただけでは、
十分にエンジン回転数の降下傾向を適切に防止すること
ができず、その結果、エンジン回転数が円滑に目標アイ
ドル回転数に安定しないという欠点があった。

本発明は、前述の問題点を解決するためになされたもの
でおる。

（問題点を解決するための手段および作用〉前）小の問
題点を解決するために、本発明は、前記予定時間下ｓａ
を従来のように予め定めず、エンジン回転数の減速度Δ
Ｎｅが、該エンジン回転数に応じて予め設定した臨稈値
以下となった時に、制御量Ｔｓａの発生出力を終了する
ようにした点に特徴がある。

（実施例）以下に、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

第２図は、本発明の方法が適用された内燃エンジンのア
イドル回転数制御装置の概略構成図である。

同図にｄ３いで、スロワ１〜ル弁３２がほぼ仝閉状態と
なるアイドル運転時の、インテークマニホールド３３に
お（ブる吸入空気量は、前記スロワ１〜ル弁３２の上流
ど下流とを連通ずるバイパス通路３１に設りられだ制御
弁３０により制御される。

この制御弁３０は、ソレノイド１６に流れれる電流に応
じてその開度が決定される。

噴射ノズル３４からの燃料噴射量は、既知の手段により
、インテークマニホールド３３における吸入空気量に応
じて決定されている。なお、シリンダ３５内のビス１ヘ
ン３８は、往復運動を繰り返して、クランク軸３６に回
転力を与える。

また、王Ｄ　Ｃｔンリ−５は、各シリンダのピストンが
七死点前９０度に達したとぎに、パルスを発生する。換
言すれば、前記ＴＤＣレンリ−５は、クランク１Ｉｉｌ
ｌｌ　３６が２回転するごとに、気筒数と同じ＝　９− 数のパルス〈以下、ＴＤＣパルスという〉を出力し、こ
れを電子制御装置４０へ供給する。

エンジン回転数カウンタ２（ｊｌ、前記ＴＤＣセンセン
から出力されるＴＤＣパルスの間隔を計時することによ
り、エンジン回転数を検出し、これに応じたデジタルの
エンジン回転数信号を電子制御装置４０へ供給する。

スロワ１〜ル開度廿ンリ−４は、スロットル開度を検出
し、これに応じたスロットル開度信号をデジタル信号と
して電子制御装置４０へ供給する。

第３図は、第２図の電子制御装置４０の内部構成の一具
体例を示すブロック図である。図において、第２図と同
一の符号は、同一または同等物をあられしている。

電子制御装置４０は、中央演算装置（ＣＰＵ）５０、記
憶装置（メモリ）５１および入出力処理回路（インター
フェース）５２からなるマイクロコンピュータ５３と、
マイクロコンピュータ５３の指令（ソレノイド電流指令
値Ｊｃｍｄ）に応じてソレノイド１６に流れる電流を制
御する制御弁駆動回路５１から構成されている。

制御弁駆動回路５４は、前記１　ｃｍｄに応じてソレノ
イド１６に流れる電流を制御するための制御信号を出力
する。この結果、制御弁３０（第２図）の開度は前記Ｉ
　ｃｍｄに応じて制御され、ひいてはアイドル回転数も
、Ｉ　ｃｍｄに応じてＮｉ制御されることになる。

以下、図面を用いて本発明の制御方法を説明する。

第１図は、本発明の一実施例の動作を説明するフローデ
レー１〜である。同図のフローデレートの動作は、ＴＤ
Ｃパルスによる割込みによりスター１〜する。

第１図において、ステップＳ１では、エンジン回転数力
「クンタ２で検知したエンジン回転数Ｎｅ（今回値；ｎ
）を読み込む。

ステップＳ２・・・ソレノイド１６の励磁電流制御が、
フィードバック制御モード（フィードバックモード）と
なっているか否かを判定する。

具体的には、スロワ１〜化量センンザ４から供給される
開度信号が、スロットル弁３２がほぼ仝閉状態であるこ
とを示し、かつ、エンジン回転数カウンタ２から供給さ
れるエンジン回転数信号が、目標アイドル回転数を基準
にして設定された予定の回転数範囲（アイドル回転数領
域）内にあることを示している時は、フィードバックモ
ードと判定する。

また、スロットル開度はほぼ仝閉状態であるが、エンジ
ン回転数がアイドル回転数領域でない時にはフィードバ
ック＝［−ドでないと判定する。

ステップＳ２の判定が成立する時にはステップＳ３へ進
み、該判定が不成立の時にはステップＳ４へ進む。

ステップＳ３・・・後で第７図によって説明するように
して、フィードバック制御項Ｔ　ｆｂ（ｎ）を算出し、
これをソレノイド電流指令値ＩＣｍｄとして制御弁駆動
回路５４へ出力するとともに、前記Ｉｆｂ（ｎ）の学習
値１　ｘｒｅｆをメモリ５１内に記憶する。その後、処
理はメインプログラムへ戻る。

ステップＳ４・・・ステップＳ１で読み込んだエンジン
回転数Ｎｅ（ｎ）が、アイドル回転数領域の上限値より
も予定値だり高い回転数（以下、所定回転数という。）
Ｎｓａよりも大ぎいか否かを判定する。

該判定が成立する時にはステップ３１４へ進み、該判定
が不成立の時にはステップＳ５へ進む。なお、本実施例
では、Ｎｓａを１３５Ｏｒｐｍと設定している。

ステップＳ５・・・前記ステップＳ１で読み込んだ今回
のエンジン回転数Ｎｅ（ｎ）と、前回のエンジン回転数
Ｎｅ（ｎ−１）との差から減速度へＮｅを算出する。

ステップＳ６・・・前回、ステップＳ４の判断が成立し
たか否かを判定する。換言すれば、該ステップＳ６では
、エンジン回転数が減速してきて、所定回転数Ｎｓａを
横切った直後であるか否かを判定する。

該判定が成立した時、すなわち、初めて横切った時はス
テップＳ７へ進み、不成立の時にはステップＳ１１へ進
む。

ステップＳ７・・・前記ステップＳ１で検知した現在の
エンジン回転数に基づいて、予めメモリ５１内に記憶さ
れているＮｅ　−ＤＮＦｏｎテーブルからＤＮＥＯｎを
読み出す。

このＤＮＥＯｎは、後記するステップＳ８ないしステッ
プ８１０の説明から明らかなように、制御量■ｓａを発
生出力するかどうかを決めるエンジン回転数の減速度の
臨界値（第１の臨界値）である。

なお、第４図は、エンジン回転数ＮＯと前記第１の臨界
値ＤＮＥＯｎとの関係を示す表である。

ステップＳ８・・・前記ステップＳ５で算出した減速度
ΔＮｅか、前記ステップＳ７で決定した第１の臨界値Ｄ
Ｎ［Ｅｏｎよりもその値が大きいか否かを判定する。該
判定が不成立の時はステップＳ１４へ進み、談判定か成
立覆る時には、ステップＳ９へ進む。

ステップＳ９・・・前記ステップＳ１で読み込んだ現在
のエンジン回転数Ｎ０（ｎ）と、前記ステップＳ５で算
出１ノだ減速度△Ｎｅとに基づいて、予めメモリ５１内
に記憶されているＮｅ〜ΔＮｅ〜Ｉｓａテーブルから制
御＠　ｌ　ｓａの人ぎさく値）を決定する。

第５図は、エンジン回転数ＮＯ１減速度△Ｎｅおよび制
御量）Ｓａの関係を示覆−表である。なお、Ｉｓａの添
字（甲）〜（丁）はＩｓａの大ぎざを示すものであり、
Ｉｓａ（甲）＞ｌ５ａ（乙）＞１ｓａ（丙）＞ＪＳａ（
丁）の関係にある。

また、エンジン回転数が１３５０ｒｐｍ〜１１０１　ｒ
ｌ）Ｉｌｌで減速度が１４　ｒｌ）Ｉｌｌ　Ｊ、４下ノ
場合、あるい（，１、エンジン回転数が１１００ｒｌ）
ｍ　〜９５　ｌｐｐｍで減速度が７　ｐｐｍ以下の場合
には、（ｓａ＝０と設定されている。

すなわち、本実施例では、第５図から明らかなように、
エンジン回転数が高回転側にある程、制御１（ｓａを発
生出力する減速度の値は大きくなる傾向を有し、また制
御量Ｉｓａの大きさは、減速度が大きくなるにつれて増
加する傾向を有するように設定されている。

ステップ３１０・・・前記ステップＳ９で決定された制
御量ｉｓａを、ソレノイド電流指令値Ｈｃｍｄとして制
御弁駆動回路５４へ出力する。その後、処理はメインプ
ログラムへ戻る。

この結果、制御弁３０（第２図）は、制御弁駆動回路５
４およびソレノイド１６により、前記Ｊ　ｃｍｄに応じ
てその開度が制御される。なお、Ｉ　ｓａ＝　Ｑと設定
された時には、ソレノイド電流指令値Ｉ　ｃｍｄは発生
出力されない。

＝　１６− ステップ３１１・・・前記ステップＳ６の判定が成立し
ないとして、処理が該ステップＳ１１に来ると、ここで
は、前記ステップ８１０において、前回、制御ｆｆ１ｌ
ｓａをソレノイド電流指令値■Ｃ１１ｌｄどして発生出
力したか否かを判定する。該判定が不成立の時には前記
ステップＳ７へ進み、成立する時にはステップ３１２へ
進む。

ステップ８１２・・・前記ステップＳ１で検知した現在
のエンジン回転数に基づいて、予めメモリ５１内に記憶
されているＮｅ　”−ＤＮ　Ｅｏｆｆ　７−プルからＤ
　Ｎ　Ｆ　ｏｆｆを読み出す。

このＤ　Ｎ　Ｆ　ｏｆｆは、後記するステップＳ１３な
いしステップ３１４の説明から明らかなように、制御量
■ｓａの発生出力を終了させるかどうかを決めるエンジ
ン回転数の減速度の臨界値（第２の臨界値）である。

第６図はエンジン回転数Ｎｅと前記第２の臨界値Ｄ　Ｎ
　Ｆ　ｏｆｆとの関係を示す表である。

なお、前記第４図と第６図との対比から明らかなように
、エンジン回転数が同一の場合にお（プる第１の臨界値
ＤＮＥＯｎと、第２の臨界値Ｄ　Ｎ　Ｅ　ｏｆｆとの値
を比べると、第１の臨界値ＤＮＥＯｎの値の方が大きく
設定されている。

ステップＳ１３・・・前記ステップＳ５で算出した減速
度ΔＮｅが、前記ステップ３１２で決定した第２の臨界
値Ｄ　Ｎ　Ｅ　Ｏｆｆよりもその値が大きいか否かを判
断する。該判定が成立する時には前記ステップＳ９へ進
み、該判定が不成立の時には、制御量Ｉ　Ｓａの発生出
力を終了させる為に、ステップＳ”１４へ進む。

ステップＳ’１４・・・制御量■ｓａをＯに設定する。

その後、処理は前記ステップＳ１０へ進む。したがって
、この時には１ｃｍｄ＝ｏとなる。

なお、以十の説明では、制御量ＩＳａの値をそのまま、
ソレノイド電流指令値Ｊ　ｃｍｄとして出力する場合で
あった。

しかし、本発明は、これにのみ限定されることはなく、
後述する第７図のステップ３２７で算出し、ステップＳ
　２８でメ［す５１内に記憶された学習値■ｘｒｅｆに
前記制御量１ｓａを加算し、その値をソレノイド電流指
令値Ｉ　ｃｍｄとして制御弁駆動回路５４へ出力しでも
よい。

また、本発明によって、エンジン回転数が滑かに降下し
てぎて、アイドル回転数領域の上限値（例えば、７９０
叩…）近くまで達した場合には、ステップ３１２で決定
する第２の臨界値Ｄ　Ｎ　Ｅ　ｏｆｆは１　ｒｐｍ（第
６図参照）となる。

したがって、この時には、エンジン回転数の実際の減速
度へＮＯが、ステップ３１３において１以下であると判
定された時に制御量Ｉｓａの発生出力は終了するように
なる。故に、このようにして終了した場合には、次回の
ステップＳ１におＣプる判定は成立する（フィードバッ
クモードと判定される）から、円滑にフィードバックモ
ードに移行することかできる。

第７図は、第１図のステップＳ３での演算内容を示すフ
ローチャー１〜である。

ステップＳ２１・・・エンジン回転数カウンタ２で検知
したエンジン回転数の逆数（周期）、またはそれに相当
する量Ｍｅ（ｎ）を読み込む。

ステップ３２２・・・前記読み込まれたＭｅ（ｎ）と、
予め設定した目標アイドル回転数Ｎ　ｒｅｆｏの逆数ま
たはそれに相当するＩＭｒｅｒｏとの偏差ΔＭｅｆを算
出する。

ステップＳ　２３−・・前記Ｍｅ（ｎ）、および該Ｍｅ
（＋’ｔ）と同一のシリンダにおける前回計測値Ｍｅ　
　（当該エンジンが６気筒エンジンの場合は、Ｍｅ（ｎ
−６））の差−すなわち、周期の変化率ΔＭｅを算出す
る。

ステップ３２４・・・前記△Ｍｅｆ、およびΔＭｅ、な
らびに積分項制御ゲインｌ（ｉｍ、比例項制御ゲインＩ
ｎｍ、微分項制御ゲインｌ（ｄｍを用いて、積分項Ｉｔ
、比例項Ｉｎおよび微分項Ｉｄを、それぞれ図中に示す
演算式にしたがって算出する。なお、前記各制御ゲイン
は、予めメモリ５１内に記憶されているものを読み出し
て得られる。

ステップＳ　２５　＝−Ｉ　ａｉ　（ｎ）として、Ｊａ
ｉ（ｎ−１）に前記ステップＳ２４で得た積分項Ｉｉを
加算する。なお、ここで１ｑ−たＩａｒ（ｎ）は次回の
Ｉａｉ（ｎ−１）となる為に、一時メモリ５１内に記憶
される。

しかし、いまだメモリ５１内に記憶されていない場合は
、Ｉａｉに類似すＪ：うな数値を予めメモリ５１内に記
憶さ−じておいて、該数値を１ａｉ（ｎ−１）どして読
み出せばよい。

ステップ３２６・・・ステップ８２５で算出されたＩａ
ｉ（ｎ）に、ステップ８２４で算出されたＩＩ）および
Ｊｄがそれぞれ加算され、Ｔ　ｆｂ（ｎ）として定義さ
れる。

ステップ３２７・・・後記する（２）式により定義され
た学習値■ｘｒｅｆ（ｎ）が算出される。

Ｉｘｒｅｆ（ｎ）　−Ｔａｉ（ｎ）　ｘＣｃｒｒ　／ｍ
十Ｔｘｒｅｆ（ｎ−１）　ｘ　（ｍ−Ｃｃｒｒ）／ｍ　
　・（２）なお、前記（２）式中の０１およびＣｃｒｒ
は任意に設定される正の数であり、■とＣｃｒｒの関係
はｍ〉Ｃｃｒｒとなっているま。

ステップ８２８・・・以上のようにして算出された学習
値Ｔ　Ｘｒｅｆを、メモリ５１に記憶する。

ステップ３２９・・・前記ステップ３２６で算出したＩ
　ｆｂ（ｎ）をソレノイド電流指令値Ｊ　ｃｍｄとして
制御弁駆動回路５４へ出力する。その後、処理はメイン
プログラムへ戻る。

以上の説明から明らかなように、本発明では、制御１）
ｓａの出力時間（予定時間）を、従来のように予め定め
ず、エンジン回転数の減速度△Ｎｅが、エンジン回転数
の領域ごとに予め設定されている第２の臨界値以下に４
ｙっだ時に、制御用Ｊｓａの発生出力を終了するように
しているのである。

（発明の効果）双子のＭ５２明から明らか４ｆＪ、うに、本発明によれ
ば、つぎのＪ、うな効果が達成される。

（１）各内燃エンジンにバラツキ等がおっても、制御量
Ｊｓａの出力時間を、エンジン回転数および減速度に応
じて適′１（ｌ−に制御づることかできるので、エンジ
ン回転数か制御量ＪＳａによって上界ぎみになったり、
または制御量Ｉ　Ｓａの出力時間が十分でない為に、エ
ンジン回転数の急降下状態を阻止することかできザ′、
この為に、エンジン回転数が円滑に目標アイドル回転数
に安定しなかったりという状態を回避することができる
。

すなわち、本発明によれば、エンジン回転数を、オープ
ンループ制御モードから円滑にフィードバック制御モー
ドの目標アイドル回転数に移行させることができるよう
になる。

＝　２３−

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の動作を説明Ｊるフローヂｐ
−１〜である。第２図は、本発明の方法が適用された内
燃エンジンのアイドル回転数制御装置の概略構成図であ
る。第３図は、第２図の電子制御装置の内部構成の一具
体例を示すブロック図でおる。第４図はエンジン回転数
Ｎｅと第１の臨界値ＤＮＥｏｎとの関係の一例を示す図
表である。第５図はエンジン回転数ＮｅＳ減速度△Ｎｅおよび制御
量［ａの関係の一例を示す図表である。第６図はエンジ
ン回転数Ｎｅと第２の臨界値ＤＮＦｏｆｆとの関係の一
例を示す図表である。第７図は第１図のステップＳ２で
の演算内容を示すフローヂャ−１〜である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）内燃エンジンのスロットル弁の上流と下流とを連
通するバイパス通路に設けられた制御弁を有し、該制御
弁の開度を、制御弁指令値に応じて比例的に制御するこ
とによって、内燃エンジンの吸入空気量を制御して内燃
エンジンのアイドル回転数制御を行なっている内燃エン
ジンのアイドル回転数制御方法において、エンジン回転数の減速時に、エンジン回転数の減速度を
検出し、エンジン回転数が予め設定した所定回転数以下となった
時に、エンジン回転数および前記減速度に応じた指令値
を発生出力し、エンジン回転数の減速度が、該エンジン回転数に応じて
予め設定した臨界値以下となった時に、前記指令値の発
生出力を終了するようにしたことを特徴とする内燃エン
ジンのアイドル回転数制御方法。
（２）エンジン回転数の減速度が、エンジン回転数に応
じて予め設定された減速度よりも小さい時には前記指令
値の発生出力を行なわないようにしたことを特徴とする
前記特許請求の範囲第１項記載の内燃エンジンのアイド
ル回転数制御方法。
（３）前記減速度が、エンジン回転数の今回値と前回値
との差に基づいて決定されることを特徴とする前記特許
請求の範囲第１項または第２項記載の内燃エンジンのア
イドル回転数制御方法。
（４）前記指令値が、制御弁指令値となることを特徴と
する前記特許請求の範囲第１項、第２項または第３項記
載の内燃エンジンのアイドル回転数制御方法。
（５）前記制御弁指令値が、前記指令値と、アイドル回
転数のフィードバック制御中の学習値との和であること
を特徴とする前記第１項、第２項、第３項または第４項
記載の内燃エンジンのアイドル回転数制御方法。