JPS6218739B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエンジン回転速度を所望する目標値に
制御するエンジン回転制御装置に関する。

エンジンのアイトリング回転速度の目標値をエ
ンジン冷却水温及びエアコンデシヨナー（以下単
にエアコンと称す）の作動に応じて指示し、この
目標値とエンジン回転速度の現行値との差に応じ
た差信号により、スロツトルバルブとは独立して
並列に配設したエンジン吸入空気通路を流れるエ
ンジン吸入空気流量を制御するアクチユエータを
駆動してエンジンのアイドリング回転速度を前記
目標値に制御する一般周知のエンジン回転制御装
置においては、車輌発進時のようにアイドリング
回転状態からアクセルペダルを踏圧した場合はエ
ンジン回転速度は当然アイドリング回転速度の目
標値よりも上昇することとなり、アクチユエータ
は前記吸入空気通路を略閉じることから、その後
アクセルペダルの踏圧を急激に解除したような場
合、あるいは走行からアイドリング回転に移行し
た場合、又はレーシング後の各場合には未だアク
チユエータは前記吸入空気通路を略閉じてエンジ
ン回転速度を目標値に制御するに要する吸入空気
量よりも大巾に少ない空気量のみしか供給できな
くなり、エンジン回転は急激に低下しエンジン回
転速度が前記目標値よりも低下して初めてアクチ
ユエータは吸入空気通路を開き始めることにな
り、制御系の遅れも加わり場合によつてはエンジ
ン回転速度はアイドリング回転の目標値に制御さ
れることなくエンジンストツプに至つてしまう欠
点が生じることもある。

そこで本発明は前述の欠点を解消すべくエンジ
ン回転速度の現行値と目標値との差に応じた信号
によりエンジン吸入空気流量を制御するアクチユ
エータを駆動するとともにエンジン回転速度が予
め設定した所定値より上昇した時には第２信号を
前記所定値方向へ上昇した補正値に補正するとと
もにエンジン回転速度が前記所定値よりも下降し
た時には第２信号を前記補正値から前記目標値へ
複帰なしてエンジン回転速度を前記目標値に制御
することにより、エンジン回転速度を目標値に正
確に制御できしかもエンジンストツプを防止する
ことができるエンジン回転制御装置の提供を目的
とする。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。

イグニツシヨンコイル１１と直列に接続されて
エンジン回転に応じて断続するブレーカポイント
１２のイ点には第５図ａに示す如く電圧波形が生
じ、ブレーカポイント１２が開になつた時イ点の
電圧は振動し、この振動電圧はダイオード１３、
抵抗１４を介してコンデンサ１５を充電するもの
であり、更にこの充電電圧は即ちロ点の電圧はダ
イオード１６を介して定電圧にクランプされる。
ブレーカポイント１２が閉になつた時はイ点から
電圧が供給されなくなるためコンデンサ１５に充
電される電荷は抵抗１４，１７を介して放電され
てロ点の電圧は零となるもので、ロ点の電圧波形
を第２図ｂに示す。ロ点の電圧が増加した時には
コンデンサ１８、抵抗１９，２０を介して電流が
流れ、トランジスタ２１のベースにはロ点の電圧
変化の微分電圧が印加され、トランジスタ２１は
オンして抵抗２２、トランジスタ２１のコレクタ
からエミツタへと電流は流れ、又ロ点の電圧が低
い時にはコンデンサ１８に充電される電荷はダイ
オード２３を介して放電される。従つてトランジ
スタ２１はイグニツシヨンコイル１１の点火信号
に同期したパルス列に応じてオン、オフ作動する
もので、トランジスタ２１のベースにロ点の前記
微分電圧が印加されていない場合トランジスタ２
１はオフであり＋Ｂから抵抗２２を介して大きな
時定数にてコンデンサ２４はゆつくりと充電され
る。又ロ点に前記微分電圧が生じた場合はトラン
ジスタ２１はオンへ切換り、コンデンサ２４に充
電された電荷トランジスタ２１を介して小さな時
定数にて瞬時に放電される。従つてコンデンサ２
４の一端なるハ点には第２図ｃの実線に示す如く
トランジスタ２１の作動に同期した鋸歯状電圧が
生ずる。ハ点の鋸歯状電圧のピース値電圧はトラ
ンジスタ２１のオフ時間が長くなれば高くなり、
逆にトランジスタ２１のオフ時間が短くなれば低
くなる。ハ点の鋸歯状電圧はゲート作用するダイ
オード２５を介してコンデンサ２６へと電流が流
れてコンデンサ２６は充電されるのであるが、こ
の充電はハ点の電圧がコンデンサ２６の両端電圧
よりも高い場合に行なわれてコンデンサ２６の両
端電圧は略ハ点の電圧に迄上昇し、又前記微分電
圧が生ずるとハ点の鋸歯状電圧も低くなり、ダイ
オード２５は逆バイアスされることとなり、ハ点
からコンデンサ２６へは電流は流れず、コンデン
サ２６の両端電圧は抵抗２７を介して緩やかに放
電されるのみで急激には放電されない構成として
いる。これはコンデンサ２６の放電はダイオード
２５が逆バイアスされると、抵抗２７を介する放
電と電圧ホロワ回路を構成する演算増幅器（以下
単にOPアンプと称す）２８の非反転入力端子か
らの放電のみとなり、周知の様にOPアンプは入
力インピーダンスは非常に高いことからOPアン
プ２８からの放電は無視し得るものである。従つ
てコンデンサ２６の両端電圧はハ点の電圧がコン
デンサ２６の電圧よりも高くなつた時はただちに
上昇するが、ハ点の電圧低下には直ぐには追随せ
ず、抵抗２７を介してコンデンサ２６の電荷の放
電により緩やかに低下していくこととなり、コン
デンサ２６の電圧波形はトランジスタ２１のベー
スに印加されるパルス列に応じた電圧レベルを生
じる。そして、OPアンプ２８の出力なる二点に
はOPアンプ２８の電圧ホロワ作用によりコンデ
ンサ２６の両端電圧がそのまま第２図ｃの破線に
示す如くアナログ電圧として生ずる。又ハ点に生
ずる鋸歯状電圧のピーク値はエンジン回転数が低
下すればトランジスタ２１のベースに印加される
前記微分電圧の出現回数は単位時間当り減少して
トランジスタ２１のオフ持続時間が長くなつて上
昇し、逆にエンジン回転速度が上昇すれば前記微
分電圧の出現回数は単位時間当り増大してトラン
ジスタ２１のオフ持続時間が短くなつて低下する
ものであること及び二点の電圧はハ点の電圧変動
に応じるものであるが、エンジン回転速度が急激
に低下すればハ点の電圧は急上昇し、そのハ点の
電圧はダイオード２５を介して二点の電圧を急上
昇することができるが、しかしエンジン回転速度
が急激に上昇した時即ちハ点の鋸歯状電圧のピー
ク値が低下した時は二点の電圧は急激には低下せ
ず、コンデンサ２６と抵抗２７との放電時定数に
より定まる速度にて低下することとなる。

しかしながら、実際に使用上エンジン回転速度
が急激に上昇することはなく、コンデンサ２６と
抵抗２７との放電時定数をエンジン回転速度の応
答に適合なせば二点にはエンジン回転速度に応じ
たアナログ電圧が得られることとなる。そして、
エンジン回転速度と二点に生ずる電圧との関係は
第３図に示す如くとなり、この二点に生ずる電圧
をエンジン回転速度の現行値を指示する第１信号
とする。

エンジン冷却水温を検知するサーミスタ２９は
その一端をアースし、又他端は抵抗３０を介して
＋Ｂから電圧が印加されていることから、サーミ
スタ２９と抵抗３０との接続点にはサーミスタ２
９と抵抗３０との抵抗値による分圧電圧が発生す
る。その分圧電圧はサーミスタ２９が温度変化に
伴い抵抗値を著しく変え、その特性は温度が高い
と抵抗値は小さく、又温度が低いと抵抗値は大き
くなることからエンジン冷却水温が低くなるほど
電圧は上昇する。又その分圧電圧はノイズ吸収用
のコンデンサ３１、ダイオード３２更にエミツタ
ホロワを構成するトランジスタ３３、抵抗３４を
介してホ点に印加されるものである。従つて、ホ
点にはエンジン冷却水温の温度上昇に応じて電圧
が低下する特性なるエンジン冷却水温に応じた電
圧が発生する。ホ点は抵抗３５を介してヘ点と接
続される。３６はエアコンスイツチで閉じればエ
アコン用の電磁クラツチ３７に＋Ｂからスイツチ
３６を介して電圧が供給されて電磁クラツチ３７
は励磁されエアコン（図示略）は作動する。＋Ｂ
からの電圧が抵抗３８、そしてその抵抗３８と直
列接続された抵抗３９を介して接地に至る回路の
抵抗３８と抵抗３９との接続点なるト点はダイオ
ード４０を介してスイツチ３６と電磁クラツチ３
７との接続点なるチ点に接続されるとともに、又
ダイオード４１を介して前述のヘ点と接続され
る。ト点に生ずる抵抗３８と抵抗３９との分圧電
圧はエアコン非作動なるスイツチ３６の開状態時
にはチ点の電圧は略アース電圧であることから、
ト点もダイオード４０を介してアースされてト点
の電圧はゼロであり、又エアコン作動時にはチ点
はスイツチ３６を介して＋Ｂの電圧が印加されて
いることからト点の電圧はダイオード４０にてカ
ツトオフされてチ点方向へは印加されず、＋Ｂの
電圧を抵抗３８と抵抗３９にて分圧した所定の電
圧が生じるので、従つてト点にはエアコンの作動
状態に応じた電圧が生じる。

又、このト点の電圧はダイオード４１のゲート
作用によりヘ点の電圧がト点の電圧よりも低くな
つた時にはヘ点にはト点の電圧がダイオード４１
を介して印加される。そして、エンジン冷却水温
及びエアコンの作動、非作動に応じて発生するヘ
点の電圧は第４図示の如くとなる。このヘ点の電
圧はエンジン冷却水温の上昇に応じて低下するの
であるがエアコン作動的には第４図破線に示す如
く約27℃以上のみは所定電圧に維持される。そし
て本発明ではこのヘ点の電圧をエンジンアイドリ
ング回転時の目標値を指示する第２信号とする。
即ちエンジンアイドリング回転速度の目標値は一
例としてはエンジン冷却水温が低い時を約1200
〔r.p.m〕としエンジン冷却水温が上昇するにつ
れて目標回転速度を下降し少なくとも最小でも約
750〔r.p.m〕の範囲内とし、しかもエアコン作
動時には最小でも約1000〔r.p，ｍ〕に設定する
のが良いものであり、第４図示のヘ点の電圧変化
特性はこのエンジンアイドリングの目標値に対応
していることは明らかである。

二点に生じてなるエンジン回転速度の現行値を
指示する第１信号は抵抗４２を介し、又ヘ点に生
じてなるエンジン回転速度の目標値を指示する第
２信号は抵抗４３，４４を介してチ点で第１信号
と第２信号とは加算される。抵抗４５ａと抵抗４
５bcとにより分圧されてリ点に生ずる。所定の
電圧は抵抗４６を介してOPアンプ４７の反転入
力に印加される。そしてOPアンプ４７は非反転
入力をチ点の電圧としてリ点の電圧とを比較演算
し、そしてコンデンサ４８によるハンチング防止
のための積分作用を介して出力なるヌ点にはOP
アンプ４７の両入力の差の変化分に応じて両入力
間の差が消失するまでゆるやかに変化する電圧が
生じるものであり、更にこのヌ点の電圧はチ点即
ちヘ点に生じてなる第２信号により冷却水温が低
い時ほど高い電圧が生じることとなり、ヌ点の電
圧は結局第１信号と第２信号との差に応じること
となる。このヌ点に生じる電圧を第１信号と第２
信号との差に応じた第３信号とする。

第３信号は抵抗４９を介してOPアンプ５０の
非反転入力側なるオ点に印加される。又抵抗５４
を介して接地されたオ点へはダイオード５１、抵
抗５２を介してト点の電圧が又一方ホ点の電圧が
抵抗５３を介して印加される。従つてオ点には第
３信号のほかにエンジン冷却水温及びエアコンの
作動に応じたホ点及びト点の電圧の和なる第４信
号が加えられることから第３信号と第４信号との
電圧の和なる第５信号が印加される。オ点の電圧
は第３信号の出力がたとえゼロとなつても第４信
号による電圧が確保されるもので、その最小値は
エアコン非作動時を実線、そしてエアコン作動
時を破線にて第５図示の如くエンジン冷却水温
に応じて確保される。この様に第４信号は第３信
号の下限値を指示することとなる。更にオ点の電
圧の最大値はOPアンプ５０の飽和電圧にて規制
されるもので、エアコン非作動時の最大値は実線
、又エアコン作動時の最大値は破線にて第５
図示の如く確保される。従つてオ点の電圧はエア
コン非作動時には線，間の範囲内にあり、又
エアコン作動時にはエアコン非作動時に比して所
定量上昇した線，間の範囲内に規定される。
オ点に生じた第５信号はOPアンプ５０の非反転
入力に作用してOPアンプ５０、トランジスタ５
５、抵抗５６，５７，５８に形成される電圧ホロ
ワ回路によりオ点の電圧即ち、第５信号に応じた
電流が抵抗５８に流されることとなる。５９はス
ロツトルバルブ（図示略）とは並列で独立して配
設されたエンジン吸入空気通路のエンジン吸入空
気流量を制御するアクチユエータ（図示略）のソ
レノイドコイルを示し、その駆動電流によりエン
ジン吸入空気流量は制御される。アクチユエータ
はエンジン回転速度の現行値と目標値との差に応
じた第３信号のみで駆動しても、エンジン回転速
度は目標値に制御することはできるのであるが、
本実施例の如く第３信号に対して第３信号の出力
範囲を規制する第４信号を加え、その第３信号と
第４信号との和なる第５信号にて駆動すればアク
チユエエータの過大制御を防止でき応答性を向上
できる。

なお、６０は逆起電力防止用ダイオード、７１
はノイズ防止用コンデンサを示す。

次に、本発明の主要部なるエンジン回転速度の
目標値を補正する補正回路について説明する。

エンジン回転速度の現行値に応じた第１信号が
生じてなる二点の電圧は抵抗６１を介してコンデ
ンサ６２に充電されるとともにOPアンプ６３の
反転入力として加えられる。OPアンプ６３の非
反転入力には、＋Ｂの電圧を抵抗６４と抵抗６５
とに分圧してエンジン回転速度の所定値（例えば
エンジンアイドリング回転速度の通常値よりもや
や高い1600〔r.p.m程度）に応じた電圧が入力と
して加えられる。従つてOPアンプ６３はエンジ
ン回転速度が前記所定値よりも上昇すると抵抗６
６、ダイオード６７を介してコンデンサ６８を充
電し、コンデンサ６８に充電された電圧はツエナ
ーダイオード６９により、一定の電圧に充電され
る。そして、このコンデンサ６８の充電電圧はダ
イオード７０を介して前述のエンジン回転速度の
目標値を指示する第２信号とともに抵抗４４を介
してチ点に印加エンジン回転速度が所定値以下に
なればコンデンサ６８の充電電圧に抵抗４４，４
２を介し、又一方抵抗４３，４５を介してゆるや
かに放電されていく。

エンジン回転速度の変化と補正回路の出力によ
るエンジン回転速度の目標値の変化を第６図に示
し、又これに対応するアクチユエータのソレノイ
ドコイル５９を励磁する駆動電流の関係を第７図
に示す。第６図に於て、エンジン回転速度が目標
値なる例えば780〔r.p.m〕に制御されたアイド
リング回転状態から、アクセルペダル（図示略）
を踏圧すればエンジン回転速度は上昇し、所定値
なる1600〔r.p.m〕より上昇すると補正回路の出
力なるコンデンサ６８の電圧により、エンジン回
転速度の目標値を指示する第２信号が生じてなる
チ点の電圧は上昇して、約1400〔r.p.m〕なる補
正値に応じた電圧に補正される。次に、エンジン
回転速度が下降し、前述の所定値1600〔r.p.m〕
に下降すれば補正回路の出力なるコンデンサ６８
の電圧はゆつくりと放電されその放電に応じてチ
点の電圧も低下してエンジン回転速度の目標回転
も補正値なる1400〔r.p.m〕から下降し、コンデ
ンサ６８が放電を完了した時にはチ点に生ずる電
圧は目標値を指示する第２信号のみとなり、目標
回転も目標値の780〔r.p.m〕に複帰する。そし
てその間アクチユエータの駆動電流はアクチユエ
ータを駆動する第３信号のほかに第３信号の出力
範囲を規制する第４信号の作用により、第７図示
の如くエンジン回転速度が第２信号の指示する目
標値にある場合は最大値と最小値の中間なる中間
値にあり、エンジン回転速度が所定値より上昇す
ると目標回転速度は補正回路の作用により目標値
から補正値へ変更され、そしてエンジン回転速度
の現行値は目標値を大きく上回ることにより最小
値付近へと低下する。エンジン回転速度が所定値
よりも下降するエンジン回転速度の現行値は補正
値へ近接することにより駆動電流は増大し始め、
目標回転が補正値から目標値へ複帰する間は増大
し、目標値に複帰すれば駆動電流も前述の中間値
に複帰してエンジン回転速度を目標値に制御す
る。

以上説明の如く、本発明によればエンジン回転
速度が予め設定した所定値より上昇すればエンジ
ンアイドリング回転の目標回転速度を目標値から
上昇した補正値に変更し、その後回転速度が所定
値より下降すれば目標回転速度は補正値から目標
値へと移行し、回転速度が所定値より下降した時
から、アクチユエータはエンジン吸入空気流量を
増大する方向に作用を開始し、そして最終的には
エンジン回転速度を目標値にアクチユエータは制
御するもので、エンジン回転速度を走行からアイ
ドリング回転に移行した場合等のアクチユエータ
の作動遅れを解消できてアイドリング回転時にお
けるエンジンストツプを防止することができる優
れた効果を奏する。

なお、本発明の好しい実施例を開示したのであ
るが、本発明の思想を逸脱することなくこれを変
更又は変形することは可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電気回路図、
第２図は第１図示の回路の各位置の電圧特性図、
第３図は本発明における第１信号の出力特性図、
第４図は本発明における第２信号の出力特性図、
第５図は第１図示の回路のオ点の電圧特性図、第
６図は本発明の第２信号の補正作用を示す作用説
明図、第７図は本発明におけるアクチユエータの
駆動電流の変化特性を示す説明図である。 １１：イグニツシヨンコイル、１２：ブレーカ
ポイント、２９；サーミスタ、３６：エアコンス
イツチ、３７：エアコン用電磁クラツチ、５９：
アクチユエータ用ソレノイドコイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジン回転速度の現行値を指示する第１信
   号を発生する手段とエンジン回転速度の目標値を
   指示する第２信号を発生する手段と前記第１信号
   と第２信号との差に応じた第３信号を発生する手
   段と、該第３信号によりエンジン吸入空気流量を
   制御するアクチユエータを駆動してエンジン回転
   速度を前記目標値に制御するエンジン回転制御装
   置において、エンジン回転速度が予め設定した所
   定値より上昇した時には前記第２信号を前記所定
   値方向へ上昇した補正値に補正するとともにエン
   ジン回転速度が前記所定値よりも下降した時には
   前記第２信号を前記補正値から前記目標値へ復帰
   させる手段を備えることを特徴とするエンジン回
   転制御装置。