JPH02136540A - 内燃機関のアイドル回転数制御装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、内燃機関のアイドル回転数を制御する装置に
おいて、始動後のアイドル回転数の制御性能を改善した
技術に関する。

〈従来の技術〉 電子側’＜８燃料噴射装置を備えた内燃機関にあっては
、吸気スロットル弁をバイパスする通路に介装された電
磁式のアイドル制御弁の開度をデユーティ制御すること
によりアイドル回転数を制御している。

前記アイドル制御弁は、クランキング時には水温等によ
って設定された一定の開度制御量に保持されるが、クラ
ンキング終了後即ち始動後は従来ではアイドル回転数を
目標回転数に近づけるようにフィードバック制御するも
のが一般的である。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、前記フィードバック制御は開度制御量を比例
積分制御によって設定するのが通常であるが、暖機用の
エアレギュレータやエアコン負荷時のアイドル回転アッ
プ機能等まで含ませたような大流量のアイドル制御弁を
用いて制御する場合には、応答性を確保すべく目標回転
数に対する実回転数の大小関係が逆転したときに付与さ
れる比例骨ｌ５ＣＦＢＦを目標回転数と実回転数との偏
差ΔＮに応じて次式のように設定したものがある。

Ｉ　Ｓ　ＣＦＩＰ　＝　（ΔＮ／Ｎ、）”　　・Ｋ０但
し、Ｎｏは基準となる偏差回転数で例えば５０ｒｐｍ、
Ｋｏはマイクロコンピュータによる演算等も含めて設定
された定数である。

しかしながら、このように比例骨を偏差ΔＮに対して２
次的に増大させるような制御方式では、特に低温時にク
ランキング回転数が十分に上がり切らないうちにスター
タスイッチをＯＦＦとしてクランキングを終了させてし
まうと、その後フィードバック制御に移行したときに実
回転数が目標回転数に対して大きく低下しているために
、上式によって設定される比例骨ｌ５ＣＰＩＦは相当太
きな値となってしまい、第５図に示すように回転の吹き
上がりやハンチングを生じ、フィーリングを悪化させて
しまうという問題を発生している。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたもの
で、クランキング終了後のアイドル回転数を滑らかに立
ち上げられるようにした内燃機関のアイドル回転数制御
装置を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 このため本発明は第１図に示すように、吸気スロットル
弁をバイパスする通路に介装されたアイドル制御弁の開
度を制御することによりアイドル回転数を制御し、且つ
少なくとも所定のアイドル運転条件で機関回転数を目標
回転数に近づけるようにアイドル制御弁の開度側′４ｉ
１ｆｉｔを比例積分制御するフィードバック制御手段を
備えてなる内燃機関のアイドル回転数制御装置において
、クランキングを検出するクランキング検出手段と、ク
ランキング時のアイドル制御弁の開度制御量を設定する
クランキング開度制御量設定手段と、クランキング終了
・後の経過時間を計測する計時手段と、前記フィードバ
ック制御手段をクランキング終了後所定時間は比例骨の
付加を停止し積分制御のみで開度制御量を制御するよう
に作動させ、前記所定時間経過後は通常通り比例積分制
御で開度制御量を制御するように作動させる制御切換手
段と、を含んで構成した。

く作用〉 クランキング検出手段により検出されるクランキング時
は、クランキング開度制御量設定手段により、アイドル
制御弁は水温等によって設定される一定の開度制御量に
保持される。

クランキングを終了すると、該終了後から計時手段によ
って計測される所定時間の間は、制御切換手段により、
フィードバック制御手段が比例骨を付加せず積分制御の
みでアイドル制御弁の開度制御量を制御する。クランキ
ング終了直後は通常目標回転数と実回転数との偏差が相
当大きいが、比例骨は付加されないので回転数の急上昇
を抑制でき積分制御によって滑らかに目標回転数に近づ
前記所定時間経過後は、制御切換手段により、フィード
バック制御手段が通常通り、比例積分制御によりアイド
ル制御弁の開度制御量を制御する。

これにより、応答性と安定性とのバランスの採れたアイ
ドル回転数のフィードバック制御が行われる。

〈実施例〉 以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

一実施例の構成を示す第２図において、機関１の吸気通
路２に介装された吸気スロットル弁３の上下流間をバイ
パス接続する補助空気通路４にアイドル制御弁５が介装
され、該アイドル制御弁５の開度を機関の運転状態に応
じて制御することにより、アイドル回転数が制御される
。

前記アイドル制御弁５の開度制御量は吸気スロットル弁
３のアイドル位置でＯＮそれ以外でＯＦＦとなるアイド
ルスイッチ６からの信号、水温センサ７によって検出さ
れる冷却水温度、クランク角センサ８によって検出され
る機関回転数、スタートスイッチ９からのＯＮ、ＯＦＦ
信号等に基づいてコントロールユニット１０が機関運転
状態を判断し、この運転状態に応じてアイドル制御弁５
に供給するパルス信号の開弁デユーティ（パルス周期に
おけるＯＮの時間割合であって開度制御量に相当する）
を変化させることによって後述するように行われる。

尚、吸気通路２の吸気スロットル弁３より上流側には、
吸入空気流量を検出するためのエアフローメータ１１が
設けられ、さらにその上流側にはエアクリーナ１２が設
けられる。

以下に、前記コントロールユニットＯＬこよるアイドル
回転数制御を第３図のフローチャートに従って説明する
。

ステップ（図ではＳと記す）１では、スタートスイッチ
９のＯＮ、ＯＦＦ判定によってクランキング中か否かを
判定する。即ち、スタートスイッチ９とステップ１の機
能とがクランキング検出手段を構成する。

ステップ１でスタートスイッチ９がＯＮ、即ちクランキ
ング中と判定されたときは、ステップ２へ進んで水温セ
ンサ７によって検出される冷却水温度等に基づいてクラ
ンキング時のアイドル制御弁５の開弁デユーティＩＳＣ
をＲ’　ＯＭに記憶されたマツプからの検索又は演算さ
れｌ５Ｃ３Ｔに設定する。即ち、このステップにの機能
がクランキング開度制御量設定手段に相当する。次いで
ステップ３へ進み、クランキング終了後の経過時間計測
用つまり計時手段であるタイマＴを０にリセットしてこ
のルーチンを終了する。

一方、ステップ１でスタートスイッチ９がＯＦＦと判定
されたときは、それ以降アイドル回転数を目標回転数に
近づけるフィードバック制御を開始するため、ステップ
４へ進んで水温Ｔ。等により目標回転数ＮＡをマツプか
らの検索等により設定する。

次いで、ステップ５へ進んで水温Ｔ。に応じた比例骨の
付加キャンセル時間Ｔ。をマツプから検索する。

さらにステップ６へ進んでタイマをカウントアツプした
後ステップ７へ進み、前記設定された目標回転数ＮＡと
クランク角センサ８によって検出される機関回転数Ｎと
の大小関係を比較する。

そして、Ｎ　ａ　＞　Ｎと判定されたときはステップ８
へ進んで、前記タイマのカウント値から、クランキング
終了後の経過時間Ｔが前記付加キャンセル時間Ｔ０に達
したか否かを判定し、Ｔ０経過前と判定されたときは、
比例骨を付与することなくステップ９へ進み、現在のア
イドル制御弁５の開弁デユーティＩＳＯに積分分Ｉ　Ｓ
　ＣＦＢＩを加算した値を新たなＩＳＯとして更新設定
する。ここでＩＳＣのクランキング終了直後の基本値は
水温に基づいて設定され、この値を初期値としてフィー
ドバック制御が開始される。大流量のアイドル制御弁５
の場合、特に低温時は前記基本値はクランキング時の開
度制御量ＩＳＯ！Ｉ７と余り変わりない大きさである。

また、ステップ８でＴｏを経過したと判定されたときは
、ステップ１０へ進みＮＡ＞Ｎとなった直後（前回判定
がＮＡ≦Ｎ）か否かを判定する。

ＮＡ＞Ｎとなった直後であると判定されたときにはステ
ップ１１へ進み、比例骨Ｉ　Ｓ　Ｃ，、Ｐを加算した値
を新たなＩＳＯとして更新設定し、２回目以降はステッ
プ９へ進んで積分分ＩＳＣＦｇ＋を加算した値を新たな
ＩＳＣとして更新設定する。

ここで、前記比例骨ｌ５ＣＦＩＰは前述した演算式（Ｉ
　５ＣＦＢＰ　＝　（ΔＮ／Ｎ、）”　・Ｋｏ）で求め
られ、クランキング直後、特に低温時は偏差ΔＮが大き
いため大きな値に設定され、一方ｌ５ＣＦＢＩは偏差Δ
Ｎに対して１次的に設定されｌ５ＣＦＩＩＰ＞＞　Ｉ　
Ｓ　ＣＦＩＩ＋　の関係にある。

また、ステップ７でＮＡ　＜Ｎと判定されたときは、ス
テップ１２へ進んで同様に経過時間ＴがＴｏに達したか
否かを判定し、達するまではステ・ンプ１３へ進んでＩ
ＳＣを現在値から積分分ｌ５ＣＦＢＩずつ減算した値で
更新設定し、Ｔｏに達した後はステップ１４でＮＡ　＜
Ｈの１回目か否かを判定し、１回目はステップ１５へ進
んで比例骨ｌ５ＣＦＢＰを減算し、２回目以降は積分分
Ｉ　Ｓ　ＣｙＢｔずつ減算した値で更新設定する。

ステップ７でＮＡ＝Ｎと判定されたときは、このルーチ
ンを終了する。

このようにして、運転状態に応じてアイドル制御弁５の
開弁デユーティＩＳＣを設定した後、設定された開弁デ
ユーティＩＳＣをもつパルス信号をアイドル制御弁５に
出力し、これによってアイドル制御弁５が所定の開度に
制御される。

尚、以上のルーチンにおいて、ステップ４，７゜９〜１
１．１３〜１５の機能によってフィードバック制御手段
が構成され、ステップ５，８．１２の機能によって制御
切換手段が構成される。

かかる制御を行えば、アイドル制御弁５の開度はクラン
キング終了後、所定時間は大きな値として設定される比
例分を付与することなく積分制御のみによって設定され
る開度制御量で制御されるため、始動後の回転上昇が第
４図に示すように滑らかなものとなり、従来のような低
温時にクランキング終了直後からの比例分を付加したフ
ィードバック制御による回転数の吹き上がりやハンチン
グを防止でき始動フィーリングが向上する。

又、所定時間を経過して機関回転数が目標回転数に近づ
いた後は、通常通り比例積分制御が行われ応答性と安定
性とのバランスの採れたアイドル回転数のフィードバッ
ク制御が行われる。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、特に大流量のアイ
ドル制御弁を使用したアイドル回転数の制御において、
始動後の機関回転数の上昇が滑らかとなってフィーリン
グが向上するという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の構成を示すブロック図、第２図は、
本発明の一実施例の構成を示す図、第３図は、同上実施
例によるアイドル回転数制御ルーチンを示すフローチャ
ート、第４図は、同上の制御時の制御状態を示すタイム
チャート、第５図は、従来例の制御時の制御状態を示す
タイムチャートである。 ■・・・機関　　２・・・吸気通路　　３・・・吸気ス
ロットル弁　　４・・・補助空気通路　　訃・・アイド
ル制御弁　　６・・・アイドルスイッチ　　８・・・ク
ランク角センサ　　９・・・スタートスイッチ　　１ｏ
・・・コントロールユニット 第４図 特許出願人　　　日本電子機器株式会社代理人　弁理士
　笹　島　　冨二雄 スダート５ＷＯＦＦ 第５図 スタートＳＷ、ＯＦＦ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸気スロットル弁をバイパスする通路に介装されたアイ
   ドル制御弁の開度を制御することによりアイドル回転数
   を制御し、且つ少なくとも所定のアイドル運転条件で機
   関回転数を目標回転数に近づけるようにアイドル制御弁
   の開度制御量を比例積分制御するフィードバック制御手
   段を備えてなる内燃機関のアイドル回転数制御装置にお
   いて、クランキングを検出するクランキング検出手段と
   、クランキング時のアイドル制御弁の開度制御量を設定
   するクランキング開度制御量設定手段と、クランキング
   終了後の経過時間を計測する計時手段と、前記フィード
   バック制御手段をクランキング終了後所定時間は比例分
   の付加を停止し積分制御のみで開度制御量を制御するよ
   うに作動させ、前記所定時間経過後は通常通り比例積分
   制御で開度制御量を制御するように作動させる制御切換
   手段と、を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の
   アイドル回転数制御装置。