JPH03194146A - 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、エンジン始動時に始動用エアを供給する手段
を有する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〕

従来から、エンジンのアイドル運転時に、目標アイドル
回転数を設定し、エンジン回転数が目標アイドル回転数
となるようにエンジン出力を制御し、例えばスロットル
弁をバイパスする通路のバイパスエア量を制御するよう
にした装置は一般に知られている。

また、特にエンジン始動時のエンジン回転数の立ち上が
りを速めて始動を促進し、かつ始動後にスムーズに通常
のアイドル運転状態へ移行させるようにするため、始動
時に所定量の始動用エアを供給することにより吸入空気
量を増量するとともに、エンジン回転数が予め設定され
た基準回転数に達してから、始動用エアを徐々に減少さ
せるように制御する装置も知られている（例えば特開昭
６１−６５０４６号公報参照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記のように始動時に所定量の始動用エアを
供給して基準回転数に達してから始動用エアをテーリン
グする（徐々に減少させる）ように制御する始動時制御
において、従来は上記基準回転数が外部負荷状態に関係
なく一律に設定されていたが、通常アイドル運転時の制
御との関係で、次のような問題があった。

エンジン回転数を目標アイドル回転数とするような通常
アイドル運転時の制御における目標アイドル回転数は、
外部負荷状態に応じて変えられる場合があり、例えば自
動変速機を備えた車両において、クリープ走行状態での
車速を抑えるため、自動変速機が走行レンジのときの目
標アイドル回転数をニュートラルレンジのときの目標回
転数よりも低く設定したものがある。このように外部負
荷状態（レンジ）によって目標回転数が変更される場合
でも、上記の始動時制御における基準回転数は一律とさ
れているため、この基準回転数が比較的高いと、Ｄレン
ジのときに、始動直後のエンジン回転数がアイドル目標
回転数に対して過大に吹上り、始動用エア量のテーリン
グを終えるまでの間に、クリープ走行状態での車速上昇
等が生じ易くなる。また、このような事態を避けるため
に上記基準回転数をＤレンジでの目標アイドル回転数と
同程度に低く設定しておくと、Ｎレンジのときに、目標
アイドル回転数に達するまでに始動用エアのテーリング
が始まって回転数の立ち上がりが悪くなるといった事態
が生じる。このように、外部負荷状態に応じて設定され
る目標アイドル回転数に対して、始動直後のエンジン回
転数の立ちあがり特性がマツチングしないという問題が
あった。

本発明は、このような事情に鑑み、外部負荷状態に応じ
て設定される目標アイドル回転数に対し、始動直後にエ
ンジン回転数を適切に制御することができるエンジンの
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〕

本発明のアイドル回転数制御装置は、第１図に示すよう
に、エンジン１に対して始動時制御手段２、アイドル運
転時制御手段３、基準回転数設定手段４を備えている。

上記始動時制御手段２は、エンジン始動時に所定量の始
動用エアを供給するとともにエンジン回転数が基準回転
数に達してから始動用エアを徐々に減量する制御を行な
う。上記アイドル運転時制御手段３は、エンジン始動後
のアイドル運転時に、エンジン回転数を目標アイドル回
転数とするようにエンジン出力を制御し、かつ上記目標
アイドル回転数をエンジンに対する外部負荷状態に応じ
て変更する。また上記基準回転数設定手段４は、上記始
動時制御手段２による制御における上記基準回転数を、
上記外部負荷状態に応じて上記目標アイドル回転数の変
更に対応するように変更する。

〔作　用〕

上記構成によると、外部負荷状態に応じ、上記目標アイ
ドル回転数が相対的に高くされる場合はそれに対応して
上記基準回転数も高くされることにより、回転数の立ち
上がりの悪化が避けられ、また上記目標アイドル回転数
が相対的に低くされる場合はそれに対応して上記基準回
転数も低くされることにより、過大な回転数の吹上りが
避けられる。

〔実施例〕

第２図は、本発明の一実施例におけるエンジンの全体構
造を示している。この図において、１０はエンジン本体
であり、その各気筒にはピストン１１が設けられ、この
ピストン１１の上方には燃焼室１２が形成されている。

この燃焼室１２に臨む位置には、吸気弁１３、排気弁１
４、点火プラグ−５等が配設され、上記吸気弁１３およ
び排気弁１４に通ずる位置には各々吸気通路１６および
排気通路１７が接続されている。

上記吸気通路１６には、吸気流量を検出するエアフロー
メーター８、スロットル弁１９、および燃料噴射弁２０
が配設されるとともに、スロットル弁１９をバイパスし
てその上流側と下流側とを連通ずるバイパス通路２１が
設けられている。このバイパス通路２１には、このバイ
パス通路２１を通るエア量（以下、バイパスエア量とい
う）をコントロールするＩＳＣバルブ２２が設けられて
いる。

上記ＩＳＣバルブ２２は、コントロールユニッ）　（Ｅ
ＣＵ）３０によって制御される。このコントロールユニ
ット３０には、エンジン回転数を検出する回転数センサ
３１、スロットル弁１９の全閉を検出するアイドルスイ
ッチ３２、エンジン冷却水の水温を検出する水温センサ
３３、吸気温を検出する吸気温センサ３４、スタースイ
ッチ３５、上記エアフローメータ１８等からの信号が入
力されるようになっている。さらに、エンジンに対する
外部負荷状態を検出する信号もコントロールユニット３
０に入力され、当実施例では、自動変速機３６を備えた
車両において、自動変速機３６のレンジを検出するイン
ヒビタスイッチ３７からの信号が入力されるようになっ
ている。

上記コントロールユニット３０は、第１図中に示した始
動時制御手段２、アイドル運転時制御手段３および基準
回転数設定手段４としての機能を有しており、当実施例
では、始動時制御手段としての始動用エア供給の制御お
よびアイドル運転時制御手段としてのエンジン出力の制
御を、上記バイパスエア量を制御することによって行な
うようにしている。つまり、このコントロールユニット
３０は、エンジンの始動が行なわれたときに、バイパス
エア量を所定の始動用エア量に制御して、エンジン回転
数が基準回転数に達してから始動用エア量を徐々に減少
させ、またエンジン始動後のアイドル運転時に、エンジ
ン回転数が目標アイドル回転数となるようにバイパスエ
ア量をフィードバック制御する。そして、エンジンに対
する外部負荷状態として自動変速機のレンジを調べ、上
記目標アイドル回転数をＮレンジでは相対的に高くして
Ｄレンジでは相対的に低くするように設定し、また、始
動時に供給される始動用エア量の減少を開始する上記基
準回転数を、上記目標アイドル回転数に対応させてＮレ
ンジでは相対的に高くし、Ｄレンジでは相対的に低くす
るように設定している。

なお、コントロールユニット３０は、上記のようなバイ
パスエア量の制御のほかに、吸入空気量およびエンジン
回転数等に応じて燃料噴射弁２０からの燃料噴射量の制
御等も行なう。

上記コントロールユニット３０によるバイパスエア量の
制御は、第３図のフローチャートに示すように行なわれ
る。

このフローチャートでは、スタートすると、まずステッ
プＳ１で各種信号を読込み、ステップＳ２でエンジン始
動時か否かを判定する。この始動判定では、スタータス
イッチ３５がＯＮで、かつエンジン回転数が低い状態（
例えば５００ｒｐｍ以下）のときをエンジン始動時とす
る。

エンジン始動時であれば、ステップＳ３で始動用エア量
Ｇ＋ｖを設定する。この始動用エア量Ｇ＋ｗは、第４図
に示すように水温が低くなるほど太きくされ、このよう
な水温に対応した始動用エア量Ｇｓｗの値がテーブルと
して予めメモリに記憶されており、このテーブルから、
そのときの水温に応じた始動用エア量ＧＳＷを求める。

そしてステップＳ４に移り、バイパスエア量が設定した
エア量となるように制御信号をＩＳＯバルブ２２に出力
し、それからリターンする。

ステップＳ２での始動判定がＮｏとなったとき（始動操
作後）は、ステップＳ５で、始動用エア量Ｇａｗが０と
なったか否かを判定する。

始動用エア量Ｇｓｗが０となっていないときには、エン
ジン回転数が基準回転数に達してから始動用エア量Ｇｓ
ｗを減少させていく処理を行なう。この処理として、ス
テップＳ６でのＮレンジか否かの判定に基づき、自動変
速機がＮレンジの場合はステップＳ７でＮレンジ用の基
準回転数Ｎａｎを設定し、Ｄレンジの場合はステップＳ
８でＤレンジ用の基準回転数Ｎａｄを設定する。上記基
準回転数Ｎａｎ、　Ｎａｄは、ＮレンジとＤレンジとに
おいてそれぞれ後述の目標アイドル回転数Ｎｏとされる
値Ｎｏｎ、　Ｎｏｄに対応した値に設定し、例えば、上
記多値Ｎ　ｏｎ、　Ｎ　ｏｄに等しい値、もしくはこれ
より一定値だけ大きい値に設定する。従って、目標アイ
ドル回転数Ｎｏとされる値Ｎ　ｏｎ、　Ｎ　ａｄが後述
のように設定される（第６図参照）こととの関係で、上
記基準回転数Ｎ　ａｎ、　Ｎ　ａｄは、ＤレンジではＮ
レン０ ジよりも低くされ、かつそれぞれ水温が低くなる程高く
される。このようにＮレンジの場合とＤレンジの場合と
に応じて基準回転数Ｎ　ａｎ、　Ｎ　ａｄを設定すると
ともに、ステップｓ９もしくはステップＳ　１０でエン
ジン回転数Ｎｅを基準回転数Ｎａｎ、Ｎａｄと比較する
。そして、基準回転数Ｎ　ａｎ、　Ｎ　ａｄ以下であれ
ばステップＳ３に移ることにより当初の始動用エア量を
保持し、基準回転数Ｎ　ａｎ、　Ｎ　ａｄを越えれば、
ステップ８１１で、始動用エア減少量ΔＧｔｗを求め、
始動用エア量Ｇ＋ｗをこの量ΔＧ＋ｗだけ減少させる。

上記始動用エア減少量ΔＧＩＷは、第５図に示すように
水温が低くなるほど大きくされ、このような水温に対応
した始動用エア減少量ΔＧ＋ｗの値がテーブルとして予
めメモリに記憶されており、このテーブルから、そのと
きの水温に応じた始動用エア減少量ΔＧＳＷを求める。

上記ステップＳ５で始動用エア量ＧｓｗがＯとなったこ
とが判定された場合はステップＳ１２に移り、またステ
ップＳｉｎの処理が行なわれたときもステップＳ□２に
移る。

１ ステップＳ　１２では、アイドルスイッチ３２がＯＮで
、かつエンジン回転数が所定回転数以下というようなア
イドル条件を調べることによってアイドル運転状態か否
かを判定する。そしてアイドル運転状態のときは、ステ
ップＳ□３でのＮレンジか否かの判定に基づき、ステッ
プＳ工４＋　　ｓ□５でＮレンジの場合とＤレンジの場
合とに応じて目標アイドル回転数Ｎｏを設定する。ここ
で、目標アイドル回転数Ｎｏとされる値Ｎ　ｏｎ、　　
Ｎ　ｃｄは、第６図に示すように、水温に対応して水温
が低くなる程高くされるとともに、Ｎレンジの場合の値
Ｎｏｎは相対的に高く、Ｄレンジの場合の値Ｎｏｎは相
対的に低くされ、これらの値のテーブルが予めメモリに
記憶されており、このテーブルからレンジおよび水温に
応じた値を求める。次に、ステップＳ１６で、基本バイ
パスエア量Ｇｂを設定する。この基本バイパスエア量Ｇ
ｂも第７図のようにレンジおよび水温に応じた値とし、
テーブルから求める。続いてステップＳ工。で、上記目
標アイドル回転数Ｎ。

とエンジン回転数Ｎｅとの差に応じてフィードパ２ ツク補正量Ｇｌｂを演算する。さらにステップＳ□８で
、上記基本バイパスエア量Ｇｂとフィードバック補正量
Ｇｌｂと始動用エア量Ｇｉｗと他の補正量ＧＣ（例えば
吸気温等に応じた補正量）とを加えることにより、最終
バイパスエア量Ｇを求める。そしてステップＳ４に移る
。

なお、ステップＳ　Ｌ２でアイドル運転状態でないこと
が判定されたときは、バイパスエア量Ｇを一定値とする
（ステップ５１９）。

以上のような当実施例の装置によると、エンジンが始動
されてからのエンジン回転数の変化および始動用エア量
の変化は第８図のようになる。

すなわち、エンジンが始動されると停止状態からエンジ
ン回転数が立上がっていくが、このときに水温に応じた
所定量Ｇｓｗの始動用エアが供給されて吸入空気量が増
量されることにより、回転数上昇が促進される。エンジ
ン回転数が基準回転数Ｎ　ａｎ、　　Ｎ　ａｄに達する
と、始動用エア量Ｇｓｖが徐々に減少され、この始動用
エア量Ｇｓｗのテーリング中に、エンジン回転数がある
程度上昇してピーク３ に達してから低下し、目標アイドル回転数へ収束する。

このような制御において、目標アイドル回転数が相対的
に高くされるＮレンジの場合は、これに対応して基準回
転数Ｎａｎも高くされることにより、目標アイドル回転
数に対して始動直後の回転数上昇が過少となることがな
く、回転数の立上がりの悪化が防止される。一方、目標
アイドル回転数が相対的に低くされるＤレンジの場合は
、これに対応して基準回転数Ｎａｄも低くされることに
より、目標アイドル回転数に対して、始動直後に過大な
回転数の吹上りが生じることが防止されることとなる。

また、上記始動用エア量Ｇ　ｖｄ、基準回転数ＮａｎＮ
　ａｄ、目標アイドル回転数とされる値Ｎ　ｏｎ、　　
Ｎ　ａｄ等はそれぞれ、水温に応じ、低温時程大きな値
とされているので、燃焼条件の悪い低温時にも始動性、
アイドル運転状態等が良好に保たれる。

なお、上記実施例ではアイドル目標回転数および始動時
制御における基準回転数を、自動変速機４ がＮレンジの場合とＤレンジの場合とで変更しているが
、このほかに、エアコン等の外部負荷に応じてアイドル
目標回転数および基準回転数を変更してもよく、例えば
エアコンに応じて変更する場合は、エアコン作動時に目
標アイドル回転数を高くするとともに、それに対応して
上記基準回転数を高くすればよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、エンジン始動時に所定量の始動
用エアを供給するとともにエンジン回転数が基準回転数
に達したときに始動用エアを徐々に減量する始動時制御
と、エンジン始動後のアイドル運転時にエンジン回転数
を目標アイドル回転数とするようにエンジン出力を制御
するアイドル時制御とを行ない、目標アイドル回転数を
エンジンに対する外部負荷状態に応じて変更するととも
に、これに対応して上記基準回転数を変更するようにし
ているしているため、目標アイドル回転数が高くされる
場合にこれに対して始動直後のエンジン回転数の立ち上
がりが悪くなったり、目標ア５ イドル回転数が低くされる場合にこれに対して始動直後
にエンジン回転数が過大に吹上ったすすることを防止し
、始動時からアイドル運転時にわたって適切にエンジン
回転数を制御することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成説明図、第２図は本発明の一実施
例における全体構造概略図、第３図はコントロールユニ
ットにより行われる制御動作を示すフローチャート、第
４図乃至第７図は各種パラメータの特性図、第８図はエ
ンジンの始動が行なわれてからのエンジン回転数の変化
および始動用エア量の変化を示すタイムチャートである
。 １・・・エンジン、２・・・始動時制御手段、３・・・
アイドル運転時制御手段、４・・・基準回転数設定手段
、１０・・・エンジン本体、２１・・・バイパス通路、
２２・・・ＩＳＣバルブ、３０山コントロールユニツト
、３６・・・自動変速機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、エンジン始動時に所定量の始動用エアを供給すると
   ともにエンジン回転数が基準回転数に達してから始動用
   エアを徐々に減量する始動時制御手段と、エンジン始動
   後のアイドル運転時に、エンジン回転数を目標アイドル
   回転数とするようにエンジン出力を制御し、かつ上記目
   標アイドル回転数をエンジンに対する外部負荷状態に応
   じて変更するアイドル運転時制御手段と、上記始動時制
   御手段による制御における上記基準回転数を、上記外部
   負荷状態に応じて目標アイドル回転数の変更に対応する
   ように変更する基準回転数設定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。