JPS63235639A - 車両用内燃エンジンのアイドル回転数フイ−ドバツク制御方法 - 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】 （技術分野） 本発明はパワーステアリングの作動状態に応じてアイド
ル回転数を制御する車両用内燃エンジンのアイドル回転
数フィードバック制御方法に関する。

（従来技術及びその問題点） 車両の操舵力の軽減を図るパワーステアリングは、一般
にエンジンのクランク軸の回転により駆動される所謂パ
ワステオイルポンプの油圧により作用する。このパワス
テオイルポンプの作動によって生じるエンジンへの負荷
は該ポンプの作動開始時（起動時）に著しく大きな値と
なる。従って、エンジンのアイドル時にエンジン回転数
を予め設定される目標アイドル回転数との偏差に応じて
フィードバック制御するアイドル回転数フィードバック
制御の実行中にパワーステアリングを使用するとエンジ
ン負荷が急激に増加し、エンジン回転数が低下してエン
ジンストールが生じるという問題があった。

このため従来、エンジンのアイドル回転数フィードバッ
ク制御時に、パワステオイルポンプ内の油圧が所定値を
越えたときオンとなる油圧スイッチがオフからオンにな
ったときフィードバック制御量、例えばエンジンの吸入
空気量を一時的に舵角に応じて所定量増量補正し、もっ
てパワーステアリングの作動によるエンジン回転数の一
時的な落込みを防止するようにした方法が例えば特開昭
６０−１３８２３９号により知られている。

ところで、パワーステアリングの作動によるエンジン負
荷（パワステオイルポンプによる負荷）の大きさ、特に
、パワーステアリングの起動時の負荷の大きさは、車両
のステアリングハンドルの据切り操作速度、ステアリン
グの舵角、路面状態等により異なる値となる。従って、
上記従来の方法のように、油圧スイッチのオン、オフに
のみ応じてフィードバック制御による吸入空気量を一時
的に所定量増量補正する方法では、該補正による吸入空
気量の増加分に対応する負荷の値とパワーステアリング
作動による実際のエンジン負荷との偏差によっては、エ
ンジン回転数に落込み又は跳上りが生じ、これがトリガ
となってフィードバック制御時にエンジン回転数のハン
チングが発生するという虞れがあった。

（発明の目的） 本発明は上述の問題点を解決する為になされたもので、
パワーステアリングの作動によるエンジン負荷の変動に
拘らずアイドル運転時のエンジン回転数を安定化するこ
とが出来る車両用内燃エンジンのアイドル回転数フィー
ドバック制御方法を提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明に依れば、内燃エンジンのアイドル運転時にエン
ジン回転数を検出し、斯く検出したエンジン回転数が目
標アイドル回転数になるようにフィードバック制御する
車両用内燃エンジンのアイドル回転数フィードバック制
御方法において、前記車両のパワーステアリング装置の
作動を検知し、該パワーステアリング装置の作動が検知
された時点から所定期間に亘って前記フィードバック制
御を解除することを特徴とする車両用内燃エンジンのア
イドル回転数フィードバック制御方法が提供される。

（発明の実施例） 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明のアイドル回転数フィードバック制御方
法が適用される内燃エンジンの吸入空気量制御装置の全
体構成図であり、符号１は例えば４気筒の内燃エンジン
を示し、エンジン１には開口端にエアクリーナ２を取り
付けた吸気管３と排気管４とが接続されている。吸気管
３の途中にはスロットル弁５が配置され、このスロット
ル弁５の下流側の吸気管３には大気に開口する空気通路
８が連通している。空気通路８の大気側開口端にはエア
クリーナ７が取り付けられ又、空気通路８の途中には補
助空気量制御弁（以下単に「制御弁」という）６が配置
されている。この制御弁６はその弁開度（開口面積）が
駆動電流に比例する、所謂リニアソレノイド型の電磁弁
であり、ソレノイド６ａとソレノイド６ａの通電時に駆
動電流（工＾＋ｎ）に応じた開度（弁リフト量、）だけ
空気通路８を開成する弁６ｂとで構成され、ソレノイド
６ａは電子コントロールユニット（以下ｒＥＣＵＪとい
う）９に電気的に接続され該ＥＣＵ９から供給される駆
動電流によりその開口面積が制御される。

吸気管３のエンジン１と前記空気通路８の開口８ａとの
間には燃料噴射弁１０が設けられており。

この燃料噴射弁１０は図示しない燃料ポンプに接続され
ていると共にＥＣＵ９に電気的に接続されている。

前記スロットル弁５にはスロットル弁開度（θＴＨ）セ
ンサ１１が、吸気管３の前記空気通路８の開口８ａ下流
側には管１２を介して吸気管３に連通ずる吸気管内絶対
圧（Ｐａ＾）センサ１３が、エンジン１本体にはエンジ
ン回転数（Ｎ　ｅ　）センサ１４が夫々取り付けられ、
各センサはＥＣＵ９に電気的に接続されている。前記Ｎ
ｅセンサ１４は各気筒の吸気行程開始時の上死点（ＴＤ
Ｃ）に関して所定クランク角度前のクランク角度位置で
クランク角度位置信号（以下これをｒＴＤＣ信号」とい
う）を順次発生させるもので、該ＴＤＣ信号はＥＣＵ９
に供給される。

符号１５はパワーステアリング（図示せず）の作動状態
を示すためのパワステスイッチである。

このパワステスイッチ１５は、パワーステアリングの油
圧回路（例えば図示しないパワステオイルポンプ）に設
けられるもので、パワーステアリングの作動状態に応じ
て変動する該油圧回路内の油圧が一定値以上のとき該パ
ワーステアリングの作動を表わすハイレベル信号（オン
信号）を、一定値以下のとき該パワーステアリングの不
作動を表わすローレベル信号（オフ信号）を出力する。

スロットル弁開度センサ１１．絶対圧センサ１３、及び
Ｎｅセンサ１４からの夫々のエンジン運転パラメータ信
号並びにパワステスイッチ１５からのパワーステアリン
グ作動状態信号はＥＣＵ９に供給される。

ＥＣＵ９はこれらの入力信号波形を整形し、電圧レベル
を所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号
値に変換する等の機能を有する入力回路９ａ、中央演算
処理回路（以下ｒＣＰＵＪという）９ｂ、ＣＰＵ９ｂで
実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶す
る記憶手段９ｃ、及び前記燃料噴射弁１０及び制御弁６
に駆動信号を供給する出力回路９ｄ等から構成されてい
る。

そしてＥＣＵ９は前記各種センサからのエンジン運転パ
ラメータ信号値及びパワーステアリング作動状態を示す
オン−オフ信号等に基づいてエンジン運転状態及びエン
ジン負荷状態を判別し、これらの判別した状態に応じて
アイドル運転時の目標アイドル回転数を設定すると共に
、エンジン１への燃料供給量、即ち燃料噴射弁１０の開
弁時間と、補助空気量、即ちリニアソレノイド型制御弁
６の弁開度指令値ＩＡＩｎとを夫々演算し、各演算値に
応じた駆動信号を出力回路９ｄを介して燃料噴射弁１０
及び制御弁６に夫々供給する。

リニアソレノイド型制御弁６のソレノイド６ａは前記演
算した弁開度指令値工＾Ｉｎに応じた電流値で通電され
て弁６ｂを該指令値に応じた開口面積で開弁じて空気通
路８を開成し開口面積に応じた所要量の補助空気が空気
通路８及び吸気管３を介してエンジン１に供給される。

燃料噴射弁１０は上記演算値に応じた開弁時間に亘り開
弁して燃料を吸気管３内に噴射し、噴射燃料は吸入空気
と混合して、所要の空燃比の混合気がエンジン１に供給
されるようになっている。

リニアソレノイド型制御弁６の弁開度指令値■＾！ｎを
大きくして開口面積を増大させ補助空気量を増加させる
とエンジン１への混合気の供給量が増加し、エンジン出
力は増大してエンジン回転数が上昇する。逆に該制御弁
６の弁開度指令値工＾１ｎを小さくして開口面積を減少
させれば混合気の供給量は減少してエンジン回転数は下
降する。

このようにして本実施例では、補助空気量すなわち制御
弁６の弁開度指令値工＾＋ｎ　（開口面積）を制御する
ことによってアイドル時のエンジン回転数を目標アイド
ル回転数に制御する。

以下、本発明に係るパワーステアリングの作動状態に応
じたアイドル回転数フィードバック制御方法について説
明する。

アイドル運転時のエンジン回転数Ｎｅの制御は、リニア
ソレノイド型制御弁６の弁開度指令値Ｔｏｒｎを次式（
１）に基づいて算出し、吸入空気量をフィードバック制
御することにより行なわれる。

Ｉ＾＋ｎ＝ＩＡ＋ｎ−、＋ΔＩ　＋ａ−（１）ここで■
＾Ｉｎ−１は弁開度指令値工＾Ｉｎの前回ループでの値
であり、ΔＩ＋ｔ＋は例えばエンジン温度等に応じて設
定される目標アイドル回転数ＮＣ０Ｎと今回ループでの
実際のエンジン回転数Ｎｅとの回転数差に応じて決定さ
れる補正値である。

前述したようにパワーステアリングは、ステアリングに
舵角が発生したときに作動するもので、このときパワス
テオイルポンプからの油圧によってパワーステアリング
シリンダ内のラックに固定されたピストン（共に図示せ
ず）を押し、ステアリングハンドルの据切り操作を容易
にする構成となっている。パワーステアリングの作動に
必要な油圧はパワステオイルポンプによって供給され。

このパワステオイルポンプは前述のようにエンジンのク
ランク軸によりベルト等を介して駆動され従って、パワ
ーステアリングが作動するとオイルポンプの油圧上昇に
伴ってエンジンの負荷が急激に増大する。

そこで、本実施例ではアイドル運転時のアイドル回転数
フィードバック制御中に、パワーステアリングの作動に
応じてエンジンに供給される吸入空気量を以下の如く制
御する。

（１）パワステスイッチ１５の出力信号がオフのときは
、通常のアイドル回転数フィードバック制御によって得
られた弁開度指令値工＾Ｉｎにより吸入空気量をフィー
ドバック制御する（第３図（ｂ）のし。時点以前、及び
ｔ８時点以降）。

（２）パワステスイッチ１５の出力信号がオフからオン
になった直後は、弁開度指令値の前回値Ｉ　Ａｔ　ｎ−
、に、パワーステアリング作動時の平均的な負荷増大量
の平均的な値より若干高い値に対応する所定値Ｉｐｓｏ
を加算補正して吸入空気量をオープン制御する（第３図
ｔ０時点）。

（３）上記（２）の加算補正を行なった後は、パワース
テアリング起動時の負荷の変動が収まるまでの第１の所
定期間（例えばｎｐｓ□回のＴＤＣ信号が発生するまで
の間）に亘って吸入空気量のフィードバック制御を解除
する（第３図ｔ。−ｔ２時点間）。好ましくは、上記加
算補正後筒２の所定期間（第３図ｔ０〜ｔ１時点間）に
亘って該加算補正した弁開度指令値工＾Ｉｎを保持し、
その後の前記第１の所定期間が過ぎるまで（第３図ｔ２
時点まで）該弁開度指令値ＩＡＩｎをエンジンの回転に
同期して漸減させ（例えばＴＤＣ信号発生毎に所定値Δ
Ｉｐｓずつ減少）、吸入空気量をオープン制御する。

（４）前記所定期間経過後は、パワーステアリングの作
動によるエンジン負荷の変動が収まり、負荷が安定する
ので（定常状態）、再びフィードバック制御によって得
られた弁開度指令値Ｉ＾ＩＨにより吸入空気量をフィー
ドバック制御する（第３図ｔ２〜ｔ３時点間）。

（５）パワステスイッチ１５の出力信号がオンからオフ
になったときは、エンジン負荷が急減するので、弁開度
指令値工＾１ｎからエンジン負荷の減少分に対応する所
定値Ｉｐｓ□を減算して吸入空気量を減量補正する（第
３図ｔ１時点）。

以上のように、アイドル運転時の吸入空気量をフィード
バック制御するアイドル回転数制御方法において、パワ
ーステアリングの作動が検知された直後から所定期間に
亘って該フィードバック制御をオープン制御に切換るこ
とにより、パワーステアリングの起動時の実際のエンジ
ン負荷の大きさが、予想される負荷の大きさと異なった
場合であっても、フィードバック制御によるエンジン回
転数のハンチングを防止することが出来る。

以下、上述した（１）乃至（５）の方法を第２図のフロ
ーチャート及び第３図のグラフを参照して説明する。

第２図は、上述したパワーステアリングの作動状態に応
じた吸入空気量制御方法を実行するためのプログラムフ
ローチャートであり、該プログラムはＴＤＣ信号発生毎
に（ｐＵＱｂ内で実行される。

ここで、エンジンがアイドル運転状態になった後、未だ
パワステスイッチ１５がオフのとき（第３図ｔ０時点以
前）を考える。先ずステップ１で前回ループでパワステ
スイッチ１５がオンであったか否かを判別する。この場
合、判別結果は否定（Ｎｏ）となり、次のステップ２に
進み今回ループでパワステスイッチ１５がオンであるか
否かを判別する。今回ループでは、この判別結果も否定
（Ｎｏ）となり、ステップ３に進み、後述するカウント
値ｎｐｓをＯに設定して更にステップ４に進む。

ステップ４では、吸入空気量を決定する弁開度指令値Ｉ
＾１ｎが前述した式（１）に基づいて、即ち、実際のエ
ンジン回転数と目標アイドル回転数との偏差に応じてフ
ィードバック制御される。

ステアリングハンドルの据切り操作により、パワーステ
アリングが作動し、パワステスイッチ１５がオフからオ
ンになると（第３図ｔ。時点）、前記ステップ２の判別
結果が肯定（Ｙｅｓ）となり、ステップ５に進んで前回
ループで得られた弁開度指令値ｌＡｌｎ−□に、パワー
ステアリング起動時の平均的なエンジン負荷の平均的な
値に対応する所定値Ｉｐｓ、を加算補正したものを今回
ループでの弁開度指令値Ｉ＾１ｎに設定して本プログラ
ムを終了する。、 次のループで未だパワステスイッチ１５がオンのときは
ステップ１の判別結果が肯定（Ｙｅｓ）になるのでステ
ップ６に進み、ステップ２と同様に今回ループでパワス
テスイッチ１５がオンであるか否かを判別する。今回ル
ープではこの判別結果も■定（Ｙｅｓ）となり次のステ
ップ７に進む。

ステップ７では、カウント値ｎｐｓが第１の所定値ｎ　
ｐ　ｓ　ｔより大きいか否かを判別する。このカウント
値ｎｐｓは、パワステスイッチ１５がオフからオンにな
った時点、即ち、吸入空気量のフィードバック制御を解
除した時点（第３図１．時点）からの経過期間を示すも
のであり、一方、第１の所定値７１　ｐ　ｓ　ｘはパワ
ーステアリングの起動により変動するエンジン負荷が比
較的安定する迄（定常状態になる迄）に要する前述の第
１の所定期間と一致するように設定される。

従って、本実施例ではカウント値ｎｐｓが第１の所定値
７１　ｐ　Ｓ　ｔに達するまで（ステップ７の判別結果
が肯定（Ｙｅｓ）となるまで）、吸入空気量のフィード
バック制御（ステップ４の制御）が解除され、この間、
ステップ８乃至１２によるオープン制御が実行される。

先ずステップ８では、前記カウント値ｎｐｓが第２の所
定値ｎｐｓｏｃ＜ｎｐｓ工）以上であるか否かが判別さ
れる。フィードバック制御が解除された後、第２の所定
期間が経過する迄（ＴＤＣ信号が７１　ｐ　ｓ　ｏ回発
生する迄）はこの判別結果が否定（ＮＯ）となりステッ
プ９に進んで弁開度指令値工＾Ｉｎを前回値ＩＡ＋ｎ−
１に設定し、次のステップ１０でカウント値ｎｐｓに１
を加えて本プログラムを終了する。

この結果第３図ｔＩ、〜ｔ□時点間に於ては、ｔ０時点
での弁開度指令値Ｉ＾Ｉｎが保持されることになる。

一方、前記カウント値ｎｐｓが第２の所定値ｎ　ｐ　ｓ
　ｏ以上の値になると前記第１の所定値ｎｐｓ工を越え
るまでは前記ステップ８の判別結果が肯定（Ｙ　ｅｓ）
になり、ステップ１１に進んで弁開度指令値の前回値工
＾Ｉｎ−□から所定値ΔＩ　ｐｓ　（＜　＜　Ｉ　ｐｓ
ｏ　）を減算したものを弁開度指令値の今回値工＾Ｉｎ
に設定すると共にステップ７でカウント値ｎｐｓに１を
加えて本プログラムを終了する。この結果、弁開度指令
値工＾Ｉｎは第３図（ｂ）ｔ□〜ｔ２時点間に示すよう
にパワーステアリング作動中のエンジン負荷の定常状態
の値に対応する値（１，時点での値）になるまで徐々に
減少する。

前述のように前記第１の所定値ｎ　ｐ　ｓ　ｔは、パワ
ーステアリングの起動直後から、パワーステアリング作
動中のエンジンの負荷が定常状態になるまでの所定期間
内に発生するＴＤＣ信号数に相当する。又、所定値ΔＩ
ｐｓは、フィードバック制御が解除された直後に、オー
プン制御により加算補正された弁開度指令値■＾＋ｎ　
（第３図ｔ０時点での指令値）からのＣｎｐｓニー７１
ｐｓ、）回に亘るΔＩｐｓの減算によって、吸入空気量
の増量が前記定常状態のエンジンの負荷に見合った量（
後述する所定値Ｉｐｓ１に対応する値）になるように最
適値に設定される。

パワーステアリングが起動した後、第１の所定期間（カ
ウント値ｎｐｓが第１の所定値ｎ　ｐ　ｓｔに達する迄
の期間）に亘って吸入空気量のフィードバック制御を解
除した後は（即ち、前記ステップ７の判別結果が肯定（
Ｙｅｓ）となったときは）。

前述のステップ４に進んで、再び実際のエンジン回転数
と目標アイドル回転数との偏差に応じた吸入空気量のフ
ィードバック制御が実行される（第３図ｔ２〜ｔ３時点
間）。

ステアリングハンドルの据切り操作が終了して、エンジ
ン負荷が急激に減少し、パワステスイッチ１５がオンか
らオフになった直後には（第３図ｔ３時点）ステップ６
の判別結果が否定（ＮＯ）となり、カウント値ｎｐｓを
０に設定した後（ステップ１３）、ステップ１４に進む
。ステップ１４では前回ループで得られた弁開度指令値
工＾Ｉｎ−□から前記定常状態のエンジン負荷に対応す
る所定値Ｉｐｓ、（Ｉ　ｐ　ｓ　ｏ＞Ｉ　ｐ　ｓｌ＞＞
ΔＩｐｓ）　　を一時的に減算したものを今回ループで
の弁開度指令値ＩＡＩｎに設定して本プログラムを終了
する。この結果、エンジン負荷の急減に即応して吸入空
気量を減量補正することが出来る。

その後パワステスイッチがオフである限り前記ステップ
１乃至４による吸入空気量のフィードバック制御が繰り
返し実行される（第３図ｔ３時点以降）。

尚１本実施例ではアイドル回転数フィードバック制御を
吸入空気量を制御することにより行なったが、エンジン
回転数を制御し得るものであればこれに限ることなく１
例えばエンジンへの燃料量を制御することによっても同
様の効果が得られる。

更に吸入空気量制御手段としては本実施例の如き補助空
気通路に設けられたりニアソレノイド型制御弁に限るこ
となく、吸入空気量を制御し得るものであれば、例えば
スロットル弁の開度を制御する手段、オン−オフ型の吸
入空気量制御弁等の何れであっても良い。

又、本実施例では、アイドル回転数フィードバック制御
解除時に行なわれるオープン制御によるパワーステアリ
ング起動時の制御量（ＩＡ＋ｎ）をオープン制御期間中
に漸減してフィードバック制御による定常状態での制御
量に一致させるようにしたが、例えばフィードバック制
御再開時に一定量だけ一時的に減少するようにしても良
い。

（発明の効果） 以上詳述したように本発明の車両用内燃エンジンのアイ
ドル回転数フィードバック制御方法に依れば、内燃エン
ジンのアイドル運転時にエンジン回転数を検出し、斯く
検出したエンジン回転数が目標アイドル回転数になるよ
うにフィードバック制御する車両用内燃エンジンのアイ
ドル回転数フィードバック制御方法において、前記車両
のパワーステアリング装置の作動を検知し、該パワース
テアリング装置の作動が検知された時点から所定期間に
亘って前記フィードバック制御を解除するようにしたの
で、パワーステアリングの作動状態に応じてエンジン負
荷の大きさが大きく異なったときでもエンジン回転数の
ハンチングが防止出来るようになり、アイドル運転時の
エンジン回転数の安定化示より一層向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法が適用される内燃エンジンの吸入
空気量制御装置の全体構成を示すブロック図、第２図は
第１図のＣＰＵＱｂ内で実行される弁開度指令値工＾Ｉ
Ｈの算出手順を示すプログラムフローチャート、第３図
は本発明の吸入空気量制御方法を説明するための、パワ
ステスイッチのオン−オフ信号と弁開度指令値工＾Ｉｎ
の時間変化を示すタイミングチャートである。 １・・・内燃エンジン、６・・・（リニアソレノイド型
）制御弁、９・・・電子コントロールユニット（ＥＣＵ
）、１４・・・エンジン回転数（Ｎｅ）センサ、１５・
・・パワステスイッチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内燃エンジンのアイドル運転時にエンジン回転数を
   検出し、斯く検出したエンジン回転数が目標アイドル回
   転数になるようにフィードバック制御する車両用内燃エ
   ンジンのアイドル回転数フィードバック制御方法におい
   て、前記車両のパワーステアリング装置の作動を検知し
   、該パワーステアリング装置の作動が検知された時点か
   ら所定期間に亘って前記フィードバック制御を解除する
   ことを特徴とする車両用内燃エンジンのアイドル回転数
   フィードバック制御方法。 ２、前記所定期間は所定クランク角度位置で発生する信
   号の所定発生回数に対応することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の車両用内燃エンジンのアイドル回
   転数フィードバック制御方法。