JPH03134242A - エンジン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、エンジンのアイドル回転数制御装置に関する
ものである。

（従来の技術） 一般にエンジンにおいては、スロットルバルブをバイパ
スするバイパス通路に設けた制御弁の開度を制御（フィ
ードバック制御）することによってエンジンのアイドル
回転数を所定の目標回転数に収束させるようにしている
。

一方、低地走行時と高地走行時とでは、たとえ制御弁開
度が同じであったとしても空気密度の相異によりエンジ
ンへの吸気充填量が実質的に異なるため、この両者のい
ずれを基準として制御弁の制御特性を設定しても満足な
アイドル回転数制御は行えないこととなる。このため、
従来より、アイドル回転数のフィードバック制御を行う
ものにおいては、制御弁の開度を大気圧に応じて補正す
る所謂大気圧補正を行うのが一般的である（例えば、特
開昭５７−１３１８４１号公報参照）、。

（発明が解決しようとする課題） ところで、アイドル回転数のフィードバック制御におい
ては、通常、目標アイドル回転数よりやや高目の回転数
（例えば、目標回転数を７０Ｏｒｐｍとした場合にはこ
れより３０Ｏｒｐｍ高い１１０００ｒｐ程度）をフィー
ドバック制御領域の上限としている。従って、自動車を
通常走行状態から減速して停車させる場合、アイドル回
転数のフィードバック制御は、エンジン回転数が目標ア
イドル回転数まで低下するより前から事実上開始される
こととなる。

また、アイドル調整を行う上記制御弁は、一般に、ある
初期開度を中心として、これより所定量だけ高開度側に
設けた上限ガードと所定量だけ低開度側に設けた下限ガ
ードの範囲内でその開度が調整されるようになっている
。そして、従来一般には、この制御弁の制御範囲（上限
ガードと下限ガード）は固定的に設定されている。

ところが、このように制御弁の上限ガードと下限ガード
とが固定的に設定されている場合には、次のような問題
が発生することとなる。

即ち、自動車を通常走行状態から減速して停車させる（
アイドル運転）場合を考えると、減速時にはスロットル
バルブは全閉（アイドル開度）となっており該スロット
ルバルブの隙間部分を通って吸入される吸気量は一定し
ている。従って、エンジンをアイドル運転させるに必要
な吸気量の内、該スロットルバルブから吸入される量販
外の分は全て制御弁を介してバイパス通路から供給され
る。

この場合、エンジンの要求吸気量は低地走行時でも高地
走行時でも同じであるため、高地走行時においては空気
密度が低地走行時より小さい分だけ（換言すれば、スロ
ットルバルブ部分から吸入される吸気の充填量が実質的
に少ない分だけ）バイパス通路側の吸入負担型が多くな
る。

ここで、上記制御弁の制御範囲を固定的に設定したエン
ジンを備えた自動車を、高地と低地でそれぞれ通常運転
状態から減速させながら停車直前にブレーキを踏んで急
停車させる場合について考える。

低地走行時及び高地走行時とも、ともに減速が進行しエ
ンジン回転数が目標アイドル回転数に近くまで低下した
時点においてアイドル回転数のフィードバック制御領域
に入り制御弁による吸入空気量制御（即ち、アイドル回
転数のフィードバック制御）が開始される。この場合、
当然エンジン回転数はまだ目標回転数よりも高いため、
制御弁は吸気量を絞ってエンジン回転数を低下させるべ
く下限ガードまでマイナス側に制御される。

この状態において、急ブレーキがかけられて自動車が停
止し、エンジンはアイドル運転を続けるような場合を考
えると、たとえ低地走行時と高地走行時とでその減速態
様が同じであったとしても、上述のように、エンジンの
要求吸気量に対するバイパス通路側の負担量も大きくな
るか（換言すれば、高地走行時において低地走行時と同
じようなアイドル運転を行おうとすれば、低地走行時よ
りもより多量の吸気をバイパス通路からエンジン側に供
給する必要がある）、自動車の停車前においては、高地
走行時においても低地走行時と同じように制御弁が下限
ガードで制御されバイパス通路が最小開度とされている
ため、停車後・にアイドル回転数のフィードバック制御
を行う場合、低地走行時にはさほど影響はないが、高地
走行時においては低地走行時よりも多量の吸気をバイパ
ス通路から導入しなければならないにもかかわらず制御
弁は最小開度に絞られていることから吸気の供給不足が
生じ（即ち、吸気増量側への制御遅れが生じ）、結果的
にエンジン回転数の落ち込みが大きくなり、場合によっ
てはエンジンストップに至るということが懸念されるも
のである。

そこで本発明は、高地走行時のように吸気充填量が実質
的に低下する条件下においては制御弁の制御範囲の下限
ガードを小さく設定することにより吸入空気量の減少方
向への過制御を防止しもって吸入空気量不足によるエン
ジン回転数の落ち込みを未然に防止せんとするものであ
る。

（課題を解決するための手段） 本発明ではかかる課題を解決するための具体的手段とし
て、吸気通路に設けたスロットルバルブをバイパスする
バイパス通路に、該バイパス通路の通路面積を可変とす
る制御弁を配置し、エンンンの所定の制御領域において
該制御弁の開度をその上限ガードと下限ガードとの間の
制御範囲内で調節することによってエンジン回転数を予
じめ設定した目標回転数に収束させる如くフィードバッ
ク制御するようにした゛エンジンのアイドル回転数制御
装置において、エンジンの燃焼室に吸入される吸気の充
填量に関連する信号を検出する検出手段と、該検出手段
によって検出される吸気充填量が少ないほど上記制御弁
の制御範囲の下限ガードを小さく設定する制御手段とを
備えたことを特徴としている。

（作用） 本発明ではこのような構成であるから、吸気充填量が少
ない場合はど制御弁の吸気減少側への制御量が小さく抑
えられ、該制御弁を通して供給される吸気量の過度のｄ
ｍが防止される。

（発−の効果） 従って、本発明のエンジンのアイドル回転数制御装置に
よれば、エンジンへの吸気充填量に関連して制御弁の下
限ガードが変更設定され該制御弁による過度の減量制御
が防止されることから、吸気充填量の低下条件下におい
てもエンジン回転数の落ち込みを確実に防止しその運転
性の向上が図れるという効果が得られるものである。

（実施・例） 以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例を説明
する。

第１図には、本発明の実施例にかかるアイドル回転数制
御装置を備えた自動車用エンノン１が示されており、同
図において符号２は吸気通路、３は排気通路である。こ
の吸気通路２には、吸気上流側から順次エアフローメー
タ４とスロットルバルブ５とインジェクター６がそれぞ
れ取り付けられている。そして、この吸気通路２には、
上記スロットルバルブ５をバイパスするバイパス通路７
が形成され、さらにこのバイパス通路７にはこれを開閉
する制御弁８が備えられている。尚、スロットルバルブ
５の開度は、これに並設したスロットル開度センサ１２
によって検出される。

また、同図において符号９は排気通路３に設けられたＯ
、センサ、１０はエンジン本体側に設けられてエンジン
１の冷却水温を検出する水温センサである。

さらに、符号１１はエンジンｌの運転状聾を制御するフ
ントロールユニットであって、このコントロールユニッ
ト２には、上記エアフローメータ４からの吸入空気量に
関連する信号とフロ・ソトル開度センサ１２からのスロ
ットルバルブ開度に関連した信号とＯｔセンサ９からの
空燃比に関連した信号と水温センナ１０からのエンジン
水温に関連した信号の他に、大気圧信号と吸気温信号が
それぞれ入力されるようになっている。

そして、このコントロールユニット１１においては、こ
れら各入力信号に基づいて空燃比制御及びアイドル回転
数制御を行うようになっている。

以下、本発明の要旨であるアイドル回転数のフィードバ
ック制御を説明するが、先ずこのアイドル回転数のフィ
ードバック制御の概要を説明すると、この制御は、スロ
ットルバルブ５がアイドル開度とされ且つエンジン回転
数が所定回転数以下である場合（即ち、アイドル運転状
態時）に、制御弁８の開度調節によってバイパス通路７
を通ってエンジンｌの燃焼室に吸入される吸気量を制御
することにより、エンジン回転数を予じめ設定した目標
アイドル回転数に収束させるものである。

そして、このアイドル回転数のフィードバック制御は、
基本的には現在の回転数と目標回転数との偏差に基づい
て制御弁８の開度を調整してエンジン回転数を目標回転
数に合致させるらのであるが、その制御に際してはエン
ジン回転数の変動を招く種々の要因に対処すべく必要な
補正を行うようにしている。例えば、大気圧（即ち、空
気密度）の高低に基づく大気圧補正とかクーラ等の外部
負荷の投入による負荷補正がこれである。

この実施例のアイドル回転数制御装置においては、これ
ら従来から一般的に行なわれていた補正に加えて、本発
明を適用し、吸気充填９の変動に対応して制御弁５の制
御範囲を規定する上限ガードと下限ガードのうち、エン
ジン回転数の落ち込みを招く要因となる下限ガードを吸
気充填ｑに応じて変更するようにしている。

具体的には、第８図に示すように、大気圧によって例え
ば、低地走行時と高地走行時とを判断し、大気圧の低い
高地走行時には低地走行時よりも制御弁８の下限ｊ−ド
を′／ｊ＼さくシ（換言すれば、制御弁８の最小制御開
度を大きくシ）、もって吸気充填量の低下に起因する吸
気量減少側への過制御を防止しエンジン回転数の落ち込
みを可及的に抑制しようとするものである。

以下、第２図のフローチャートを参照してアイドル回転
数制御の実際を説明する。

制御開始後、先ず、エンジン１の運転状態把握のために
、各センサからの信号を読み込む（ステップＳｔ）。

次に、現在エンジンＩはアイドル運転状態にあるのかど
うかを判定する（ステップＳ２）。そして、非アイ、ド
ル状態である場合には、制御弁８による回転数制御は不
要であるため、この場合には該制御弁８の開度をエンジ
ン運転状態に対応して予じめ定めた固定値に設定する（
ステップ白ｌｌ）。

一方、ステップＳ２での判定の結果、アイドル運転状態
であると判断された場合には、アイドル回転数のフィー
ドバック制御、即ち、制御弁８の開度制御に移行する。

即ち、先ず、第３図の「目標回転数−水温」マツプから
エンジン温度に対応した目標回転数Ｎｏを設定（ステッ
プＳ３）するとともに、第４図の「基本制御量−水温」
マツプからエンジン温度に対応した基本制御量Ｇａを求
める（ステップＳ４）。

次に、本発明の要旨である制御弁８の下限ガード（Ｍｉ
ｎ）の設定を、第５図の「下限ガードＭｉｎ−大気圧」
マツプにより行う（ステップＳ５）。尚、この下限ガー
ドは、大気圧が高いほど（即ち、空気密度が高いほど）
大きな値となるように（即ち、制御弁の最小開度を小さ
くするように）設定される。

また、ステップＳ６においては、第６図の「回転数偏差
−フィードバック補正量」マツプから現在の回転数と目
標回転数との偏差（△Ｎｃ）に対応したフィードバック
補正量（ＧＦＢ）を求める。

次に、第７図の「大気圧補正量−大気圧」マツプから現
在の大気圧に対応した大気圧補正ｆｆ１Ｇａ＾Ｒを求め
る（ステップＳ７）とともに、その他の補正量（例えば
、外部負荷による補正量等）Ｇｃを求める（ステップＳ
８）。

然る後、上記各補正量を加えて最終エア量（最終制御量
）を演算しくステップＳ９）、これを制御弁８に出力す
る（ステップ５ＩＱ）。

以上の制御を繰り返すことによってアイドル回転数が目
標アイドル回転数に収束せしめられるとともに、低大気
圧時における制御弁８の吸気量減少側への過制御が防止
されアイドル回転数の落ち込みが回避されるものである
。

尚、上記実施例においては、吸気充填量に関連する信号
として大気圧信号を採用しているが、本発明はこれに限
定されるものでなく、例えば、吸気温度に基づいて吸気
充填量の判定を行うよう？こすることもできるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例にかかるアイドル回転数制御装
置を備えた自動車用エンジンのシステム図、第２図は該
制御装置の制御フローチャート、第３図は目標回転数マ
ツプ、第４図は基本制御量マツプ、第５図は下限ガード
マツプ、第６図はフィードパ・ツク補正量マツプ、第７
図は大気圧補正量マツプ、第８図は制御弁の大気圧に対
する制御特性図である。 １・・・エンジン ２・・・吸気通路 ３・・・排気通路 ４・・・エアフローメータ ５・・・スロットルバルブ ６・・・インジェクタ ７・・・バイパス通路 ８・・・制御弁 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、吸気通路に設けたスロットルバルブをバイパスする
   バイパス通路に、該バイパス通路の通路面積を可変とす
   る制御弁を配置し、エンジンの所定の制御領域において
   該制御弁の開度をその上限ガードと下限ガードとの間の
   制御範囲内で調節することによってエンジン回転数を予
   じめ設定した目標回転数に収束させる如くフィードバッ
   ク制御するようにしたエンジンのアイドル回転数制御装
   置であって、エンジンの燃焼室に吸入される吸気の充填
   量に関連する信号を検出する検出手段と、該検出手段に
   よって検出される吸気充填量が少ないほど上記制御弁の
   制御範囲の下限ガードを小さく設定する制御手段とを備
   えたことを特徴とするエンジンのアイドル回転数制御装
   置。