JPH0330704B2 - - Google Patents

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
の改良に関するものである。

（従来技術） 従来より、エンジンのアイドル時のエンジン回
転数を、予め設定した回転数にフイードバツク制
御するようにした技術が公知である（例えば、特
開昭57−56644号参照）。

そして、上記アイドル回転数のフイードバツク
制御において、例えば、エンジン回転数が高い状
態から低下した時に、ある所定回転数以下になつ
た際にフイードバツク制御を開始するようにして
いる。つまり、アイドル回転数を目標回転数にフ
イードバツク制御するについて、この目標回転数
より高い設定回転数よりエンジン回転数が低下し
た時に、フイードバツク制御を開始している。

しかるに、例えば、スロツトルバルブが全閉状
態に移行するのに移行時間が長くかかつたとき、
または、高回転状態からアイドル状態への移行に
よりその移行時間が長い場合等においては、エン
ジン回転数が前記フイードバツク制御を開始する
設定回転数になかなか達しないために、フイード
バツク制御の開始時期が遅くなる場合がある。

したがつて、このようなときには、エンジンの
運転状態はアイドル状態であるのに、エンジン回
転数はアイドル回転数より高い値にあり、速やか
にアイドル回転数に制御することが望ましいもの
である。

一方、フイードバツク制御を開始する設定回転
数を目標回転数に対して高く設定した場合には、
フイードバツク開始時期が早くなるが、フイード
バツク開始時期のエンジン回転数と目標回転数と
の差が大きいことから、制御量が過大となつて過
制御によつてエンジン回転数が目標回転数より大
きく低下してエンジン停止を発生する恐れがあ
る。

（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑み、エンジンのアイドル
回転数の目標回転数へのフイードバツク制御の開
始を適切に行つて応答性よく正確に目標値に収束
させるようにした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ものである。

（発明の構成） 本発明のアイドル回転数制御装置は、エンジン
のアイドル運転時、エンジン回転数を予め設定し
た目標回転数にフイードバツク制御するについ
て、スロツトル開度が全閉状態にある際に、エン
ジン回転数と上記目標回転数より高い設定回転数
とを比較する比較手段と、エンジン回転数の低下
率を検出する低下率検出手段とを設け、上記比較
手段および低下率検出手段の出力を受け、エンジ
ン回転数が設定回転数以下およびエンジン回転数
の低下率が所定値以下の少なくとも一方が成立し
た時、上記フイードバツク制御を開始するフイー
ドバツク開始判定手段とを備えたことを特徴とす
るものである。

第１図は本発明の構成を明示するための全体構
成図である。

エンジン１の吸気通路２に、アイドル回転数
を、例えばバイパスエア量によつて調整するアイ
ドル回転数調整手段３を設け、このアイドル回転
数調整手段３にはフイードバツク制御手段４から
の制御信号が出力されて、目標回転数にフイード
バツク制御を行う。すなわち、このフイードバツ
ク制御手段４は、エンジン回転数検出手段５によ
り検出した実際のエンジン回転数と、目標回転数
設定手段６により設定したフイードバツク目標回
転数と比較して、両者の差に応じた制御信号をア
イドル回転数調整手段３に出力して、エンジン回
転数が目標回転数となるようにフイードバツク制
御を行うものである。

そして、上記フイードバツク制御手段４は、フ
イードバツク開始判定手段７からの信号を受けた
ときに、そのアイドル回転数のフイードバツク制
御を開始するものである。このフイードバツク開
始判定手段７には比較手段８からの信号と低下率
検出手段９からの信号とが入力される。

比較手段８は、前記エンジン回転数検出手段５
によるエンジン回転数と、フイードバツク開始回
転数設定手段１０による設定回転数とを比較し
て、エンジン回転数が設定回転数以下になつたと
きに信号をフイードバツク開始判定手段７に出力
するものである。上記フイードバツク開始回転数
設定手段１０による設定回転数は、前記目標回転
数設定手段６で設定するフイードバツク目標回転
数より高い値に設定する。

一方、低下率検出手段９は、エンジン回転数検
出手段５の信号を受けてエンジン回転数の低下率
を検出するものである。このエンジン回転数の低
下率は、マニユアル変速機を備えたものでは、エ
ンジン駆動力の伝達が遮断された無負荷状態でス
ロツトル開度が全閉状態にあるときの低下率を求
める一方、自動変速機を備えたものでは、スロツ
トル開度が全閉状態にあるときの低下率を求める
ものである。なお、前記比較手段８の回転数比較
も同様の条件で行う。

上記比較手段８および低下率検出手段９の出力
を受けたフイードバツク開始判定手段７は、エン
ジン回転数がフイードバツク開始設定回転数以下
となつたとき、およびエンジン回転数の低下率が
所定値以下となつたときの少なくとも一方が成立
した時に、前記フイードバツク制御手段４に信号
を出力して、このフイードバツク制御手段４によ
るアイドル回転数のフイードバツク制御を開始す
るものである。

（発明の効果） 本発明によれば、エンジン回転数がフイードバ
ツク開始設定回転数以下になつたとき、またはエ
ンジン回転数の低下率が所定値以下になつたとき
にアイドル回転数のフイードバツク制御を開始す
るようにした事により、過制御による弊害を生じ
ることがないような適切なフイードバツク開始設
定回転数の設定を行いつつ、実際のエンジンの運
転状態がアイドル状態であるのにエンジン回転数
がなかなか設定回転数に低下しないような状態に
おけるフイードバツク制御の開始を早めて確実な
アイドル回転数のフイードバツク制御を開始する
ことができ、応答性、収束性を高めることができ
るものである。

（実施例） 以下、図面に沿つて本発明の実施例を説明す
る。第２図は具体例の全体構成図である。

エンジン１の燃焼室１１に吸気を供給する吸気
通路２には、上流側からエアクリーナ１２、スロ
ツトルバルブ１３、インジエクタ２４が順に介装
されている。一方、排気ガスを導出する排気通路
１４には触媒装置１５が介装されている。

また、前記スロツトルバルブ１３をバイパスす
るバイパスエア通路１６のエア量を、ソレノイド
バルブによるバイパスエア制御弁１７によつて制
御するアイドル回転数調整手段３が設けられてい
る。すなわち、スロツトルバルブ１３が全閉状態
にあるときに、このスロツトルバルブ１３をバイ
パスするエア量をバイパスエア制御弁１７で調整
して、アイドル回転数を可変制御するものであ
る。

そして、前記バイパスエア制御弁１７およびイ
ンジエクタ２４にコントロールユニツト３０から
の制御信号が出力され、バイパスエア量（アイド
ル回転数）および燃料噴射量（空燃比）の制御を
行うものである。

一方、上記コントロールユニツト３０にはエン
ジンの運転状態を検出するために、各種センサの
検出信号が入力される。すなち、吸気通路２に配
設された吸入空気温度を検出する吸気温センサ１
８からの吸気温信号、吸入空気量を検出する吸気
量センサ１９からの吸気量信号、スロツトルバル
ブ１３の開度を検出するスロツトルセンサ２０か
らのスロツトル開度信号がそれぞれ入力される。
また、点火プラグ２１に点火信号を出力するデイ
ストリビユータ２２およびイグナイタ２３からエ
ンジン回転信号が入力される。さらに、シフトレ
バー２５の変速操作に伴つて変速位置がニユート
ラル状態にあるときに開成するニユートラルスイ
ツチ２６、およびクラツチペダル２７によつてク
ラツチの接続状態が解除されたときに開成するク
ラツチスイツチ２８が直列に接続されて、両者が
共に閉成しているON信号と、少なくとも一方が
開成しているOFF信号（無負荷信号）がコント
ロールユニツト３０に出力される。

上記コントロールユニツト３０は、前記第１図
の各手段の機能を有し、その制御ブロツク図を第
３図に示す。スロツトルセンサ２０によるスロツ
トル開度信号と、ニユートラルスイツチ２６とク
ラツチスイツチ２８による無負荷信号とが、無負
荷全閉判定回路３１に入力され、スロツトルバル
ブ１３が全閉でニユートラルもしくはクラツチが
解放されている無負荷状態を判定した時に、この
無負荷全閉判定回路３１から信号がフイードバツ
ク作動判定回路３２に出力される。

フイードバツク作動判定回路３２は無負荷全閉
時でかつ、エンジン回転数とフイードバツク開始
回転数の設定値Nsとを比較してエンジン回転数
Ｎが設定値Ns以下となつたとき、または、エン
ジン回転数Ｎの低下速度Dn（低下率）を微分回路
３３で検出して、この低下速度Dnを比較回路３
４で所定値Ds（テーブル）と比較してエンジン回
転数の低下速度Dnが所定値Ds以下となつたとき
に、フイードバツクを開始する時期と判定して制
御量演算回路３５に信号を出力する。

この制御量演算回路３５には、エンジン回転数
Ｎと目標値Neとを比較する比較回路３６の出力
が積分回路３７を介して入力され、フイードバツ
ク作動判定回路３２からの信号入力時に積分回路
３７の信号に基づく制御量（バイパスエア量）を
演算し、駆動回路３８によつて対応する駆動信号
をバイパスエア制御弁１７に出力し、エンジン回
転数Ｎが目標値Neとなるようにフイードバツク
制御を行うものである。

上記コントロールユニツト３０によるアイドル
回転数制御のタイムチヤートを第４図に示す。ま
ず、（）に示すようにスロツトル開度が全開状
態にあるときにａ点から閉じ始め、ｂ点で全閉状
態となり、さらに、（）に示すようにｃ点でニ
ユートラルスイツチ２６もしくはクラツチスイツ
チ２８がOFF状態（無負荷状態）となつたとき
に、エンジン回転数Ｎは（）のようにｃ点を過
ぎてから急速に低下する。そして、エンジン回転
数Ｎが設定値Ns以下となつたｄ点からフイード
バツク制御を開始し、このｄ点から（）に示す
ような制御量によつてエンジン回転数Ｎと目標回
転数Neとの差に対応するアイドル回転数制御を
行う。

また、ｅ点でニユートラルラルスイツチ２６お
よびクラツチスイツチ２８がON状態（負荷状
態）となり、また、スロツトル開度が開かれ、ｆ
点で再び全閉無負荷状態となつた場合に、エンジ
ン回転数Ｎの低下が遅れているときには、このエ
ンジン回転数の低下速度Dnが（）に示すよう
にｇ点で所定値Ds以下となると、この時点から
フイードバツク制御量を求めてエンジン回転数Ｎ
の制御を行うものである。その後のｈ点でエンジ
ン回転数Ｎが設定値Ns以下となり、この点から
フイードバツク制御を開始する以前に低下速度
Dnによつてフイードバツク制御を開始すること
になる。

次に、前記コントロールユニツト３０の動作
を、第５図のフローチヤートに基づいて説明す
る。このフローチヤートは、アイドル回転数制御
についてのルーチンのみを示している。

スタート後、ステツプS1でスロツトル開度、
ニユートラルスイツチ２６およびクラツチスイツ
チ２８の信号を読み込み、ステツプS2でスロツ
トル開度が全閉でニユートラルスイツチ２６また
はクラツチスイツチ２８がOFF状態にあるか否
かに基づいて無負荷全閉状態を判定する。この判
定がYESで無負荷全閉状態にあると、ステツプ
S3でエンジン回転数Ｎを読み込んだ後、ステツ
プS4でフラグＦが１にセツトされているか否か
を判定する。このフラグＦはフイードバツク制御
を行う時に１にセツトされるものであり、初期に
は０にリセツトされていることから、Ｆ＝０で
NOの判定により、ステツプS5で前回のエンジン
回転数Nmと今回のエンジン回転数Ｎとの差Dn
により低下速度を演算する。

そして、ステツプS6でエンジン回転数Ｎがフ
イードバツク開始設定値Nsより大きいか否かを
判定する。この判定がNOで、エンジン回転数Ｎ
が設定値Ns以下のときには、ステツプS7で１回
目の制御量すなわちバイパスエア量Ｑを前記ステ
ツプS5で求めた低下速度Dnに対応して求める。
Ｋは定数であり、低下速度Dnが大きい程、バイ
パスエア量Ｑを増大するように演算する。続い
て、ステツプS9でフイードバツクを行うための
フラグＦを１にセツトした後、ステツプS13でバ
イパスエア量をＱに制御するように制御信号を出
力し、ステツプS14で前回エンジン回転数のメモ
リ値Nmを更新する。

一方、上記ステツプS6の判定がYESでエンジ
ン回転数Ｎが設定値Nsより大きい場合には、ス
テツプS8で低下速度Dnが所定値Dsより大きいか
否かを判定する。この判定がNOで、低下速度Dn
が所定値Ds以下のときには、ステツプS9でフイ
ードバツクを行うためのフラグＦを１に設定した
後、同様にステツプS13でバイパスエア量をＱに
制御するように制御信号を出力し、ステツプS14
で前回エンジン回転数Nmを更新する。また、ス
テツプS8の判定がYESで、低下速度Dnが所定値
Dsより大きいときには、フイードバツク制御を
行うことなくステツプS14でメモリ回転数Nmの
更新を行う。

前記ステツプS9でフラグＦが１に設定される
と、ステツプS4の判定がYESとなつてステツプ
S10に進み、エンジン回転数Ｎが目標回転数Neよ
り大きいか否かを判定し、目標回転数Neより大
きいYES時には、ステツプS11でバイパスエア量
を所定値ΔQ低減し、エンジン回転数を低下する
方向に補正する。一方、ステツプS10の判定が
NOで、エンジン回転数Ｎが目標回転数Ne以下
のときには、ステツプS12でバイパスエア量Ｑを
所定値ΔQ加算して、アイドル回転数を上昇する
方向に補正するフイードバツク制御を行うもので
ある。

なお、エンジンの運転状態が無負荷全閉状態に
なく、前記ステツプS2の判定がNOのときには、
ステツプS15、S16でフラグＦを０にリセツトす
るとともに、メモリ回転数Nmを更新して、無負
荷全閉状態となるのを待つものである。

前記フイードバツク開始設定値Nsの値は、エ
ンジン回転数の低下速度Dnが通常の比較的大き
い速度にあるときに、この設定回転数Nsでフイ
ードバツクを開始したときに、エンジン回転数Ｎ
と目標回転数Neが離れ過ぎて過制御が生起しな
い値に設定するものである。

上記のような実施例によれば、エンジン回転数
のフイードバツク開始設定値との比較およびエン
ジン回転数の低下率に対応してアイドル回転数の
フイードバツク開始時期を判定し、アイドル回転
数のフイードバツク制御を最適状態で開始するよ
うにしている。

なお、エンジンのアイドル回転数の可変機構は
バイパスエア量制御のほか、従来公知のアイドル
回転数制御手段が採用可能である。

また、上記実施例においては、マニユアル変速
機を備えたエンジンの例について示し、無負荷状
態でスロツトル開度が全閉状態にあるときをアイ
ドル回転数制御の基本的条件としているが、自動
変速機を備えたエンジンでは、Ｄレンジでのアイ
ドル状態もあることからレンジ位置に関係なくス
ロツトル開度が全閉状態にあるときをアイドル回
転数制御の基本的条件として同様の制御を行うも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を明示するための全体構
成図、第２図は具体例の全体構成図、第３図はコ
ントロールユニツトの制御ブロツク図、第４図は
スロツトル開度の変化に対する制御例を示すタイ
ムチヤート図、第５図はコントロールユニツトの
動作を説明するためのフローチヤート図である。 １……エンジン、２……吸気通路、３……アイ
ドル回転数調整手段、４……フイードバツク制御
手段、５……エンジン回転数検出手段、６……目
標回転数設定手段、７……フイードバツク開始判
定手段、８……比較手段、９……低下率検出手
段、１０……フイードバツク開始回転数設定手
段、１６……バイパスエア通路、１７……バイパ
スエア制御弁、２０……スロツトルセンサ、２６
……ニユートラルスイツチ、２８……クラツチス
イツチ、３０……コントロールユニツト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンのアイドル運転時、エンジン回転数
   を予め設定された目標回転数となるようフイード
   バツク制御するエンジンにおいて、スロツトル開
   度が全閉状態にある際に、エンジン回転数と上記
   目標回転数より高い設定回転数とを比較する比較
   手段と、エンジン回転数の低下率を検出する低下
   率検出手段とを設け、上記比較手段および低下率
   検出手段の出力を受け、エンジン回転数が設定回
   転数以下およびエンジン回転数の低下率が所定値
   以下の少なくとも一方が成立した時に上記フイー
   ドバツク制御を開始するフイードバツク開始判定
   手段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。