JPH0361646A - エンジンの回転数制御装置 - 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、エンジンの回転数制御装置に係わり、特にア
イドル状態をスロットル開度値等から検出して、アイド
ル制御を行なうものに関する。

〔従来の技術〕

従来のエンジンの回転数制御装置は、車両停止かつアイ
ドルスイッチがオン（スロットル弁が−閉じられている
。）の時にアイドル状態と判定してクローズトループ制
御を行ない、車両走行状態又はアイドルスイッチがオフ
の時に非アイドル状態と判定してオープンループ制御を
行なって、エンジンへの空気供給量を制御する事により
エンジンの回転数を制御するものである。

上記オーブンループ制御はエンジンのスロットル弁をバ
イパスするバイパス導管に設けられた空気制御弁の開度
を一定にするものである。

上記クローズトループ制御は、エンジンの運転状態例え
ば電気負荷を投入しているか否か、自動変速機はニュー
トラルレンジかドライブレンジか、エンジンの冷却水温
等に基づいて目標回転数と基本空気量を求め、目標回転
数と実回転数の偏差からこの偏差をなくする方向のフィ
ードバック補正量を学習により求め、基本空気量とフィ
ードバッり補正量の和を制御量として空気制御弁の開度
を制御するものである。

なお、エンジンの燃料供給量は空気供給量に応じて定ま
るから、空気供給量を制御すれば実回転数を制御するこ
とができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のエンジンの回転数制御装置は以上のようなので、
実際にはスロットル開度センサに組込まれた安価なアイ
ドルスイッチを用いるために、第４図に実スロツトル開
度値θと実回転数Ｎｅの関係を示すように、スロットル
弁の全閉時の真のアイドル開度値をθＩＩＩＬとすると
、θＩＩＩＬ≦θ≦θＩＤＬ十βではアイドルスイッチ
がオンになりアイドル状態と判定してクローズトループ
制御を行なう。

従って、アクセルペダルが極く若干踏込まれてスロット
ル弁が若干量いている時でも、実スロツトル開度値θが
θＩＤＬ＋β　近くでかつアイドルスイッチがオンとな
っている場合がある。この状態でクローズトループ制御
を行なうとクローズトループ制御限界を超えて実回転数
が目標回転数を太きく上回りかつ空気制御弁がほぼ全閉
される。その後、運転者がアクセルペダルから足を離す
とスロットル弁は全閉されるが、空気制御弁を閉じ過ぎ
ているために実回転数の低下の方がクローズトループ制
御により空気制御弁をある開度迄開く応答性より早くな
る。このために実回転数が目標回転数より大幅に低下し
たり、この低下により車体の振動が発生したり、最悪の
場合にはエンストが発生するなどの課題があった。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたも
ので、アイドル状態のスロットル開度範囲内においてス
ロットル弁の開度が変化しても実回転数の余計な低下等
を招くことのないエンジンの回転数制御装置を得る事を
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のエンジンの回転数制御装置は、アイドル状態を
検出する手段と、アイドル制御を行なう制御手段とを備
えた装置において、検出手段は、スロットル弁が全閉か
ら所定の開度範囲にある時にスイッチ手段が所定の状態
になり、スロットル弁がその所定の開度範囲より狭い所
定の開度範囲にあることを検出することによりアイドル
状態を検出するようにしたものである。

〔作　用〕

本発明のエンジンの回転数制御装置は、検出手段がアイ
ドル状態を検出するスロットル開度範囲においては、ア
イドル制御範囲にあるために、その開度範囲が変化して
も実回転数を目標回転数に応答性よく収束できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るエンジンの回転数制御
装置等を示す構成図である。同図において、■は例えば
自動車等に搭載されたエンジンで、エアクリーナ２、吸
気管３、吸気分岐管４を経て主な空気を吸入し、燃料が
吸気管３に設けられた単体の電磁式燃料噴射弁５から噴
射供給される。

この燃料量は例えば吸気管３内の圧力を絶対圧で検出す
る圧力センサ６の出力信号に基づいて燃料制御システム
（図示せず）によって決定される。

７は運転者によるアクセルペダル（図示せず）の任意の
操作によりエンジンｌの主吸入空気量を調整するスロッ
トル弁、８はスロットル弁７の開度を検出するスロット
ル開度センサ、９はスロットル弁７がほぼ閉じた事を検
出するアイドルスイッチで、スロットル弁７が全閉した
時のアイドル開度値をθＩＤＬ　とするとβを正の値と
して実スロツトル開度値θがθＩＯＬ＋β　以下の時に
オンになる。

１０は電磁式燃料噴射弁５の下流側のスロットル弁７を
バイパスするように設けられたバイパス導管、１１はバ
イパス導管１０間に設けられた空気制御弁である。バイ
パス導管１０の一端は電磁式燃料噴射弁５とスロットル
弁７との間に設けられた空気導入口に接続され、また、
バイパス導管１０の他端は、スロットル弁７の下流部に
設けられた空気導出口に接続されている。

空気制御弁１１は、例えば印加される駆動信号のデユー
ティ比に応じた開度になる！破開柳井が用いられ、バイ
パス導管ｌＯの流路断面積をそのデユーティ比に比例し
て制御する。

エンジン１の点火装置は、エンジン１の運転状態パラメ
ータから点火信号を形成する点火制御システムに接続さ
れ、この点火信号に応じて点火コイル１２の１次電流を
オン・オフ制御するイグナイタ１３、点火コイル１２、
ディストリビユータ（図示せず）、点火プラグ（図示せ
ず）等から構成されている。

１４はエンジン１の温度を代表する例えば冷却水温を検
出する冷却水温センサ、１５は例えばエアコン等の補機
類の負荷を投入するための電気負荷スイッチ、１６は自
動変速機のトルコン信号を伝達する信号線、１７は車軸
の回転速度に比例した周波数のパルス信号を出力し、車
速を検出する車速センサである。１８はエンジンｌの排
気管、１９は触媒で、エンジンｌにより燃焼された混合
気は排気ガスとなって浄化されて外部に排出される。

２０はバッテリ２１からキースイッチ２２を介して電力
を供給されて作動する電子式制御ユニットで、アイドル
スイッチ９とスロットル開度センサ８と車速センサ１７
からの出力信号からアイドル状態か否かを判定し、この
判定結果に応じて点火コイル１２の１次側の点火信号、
冷却水温センサ１４からの信号、電気負荷スイッチ１５
や信号線１６からの信号に基づいて空気制御弁１１のク
ローズトループ制御時の制御量を求めたり、又はオープ
ンループ制御時の制御量を求めて、空気制御弁１１を駆
動制御する。

次に、第２図により電子式制御ユニット２０について説
明する。１００はマイクロコンビュータテ、所定のプロ
グラムに従ってアイドル回転の制御量等を算出するＣＰ
Ｕ２００、エンジン１の回転周期を計測するためのフリ
ーランニングのカウンタ２０１、空気制御弁１１に印加
する駆動信号のデユーティ比を計時するタイマ２０２、
アナログ入力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器２０３、デジタル信号をそのまま入力するための入力
ポート２０４、ワークメモリとしてのＲＡＭ２０５、第
３図等のフローをプログラムにして格納しているＲＯＭ
２０６、駆動信号を出力するための出力ポート２０７、
コモンバス２０８等から構成されている。１０１は第１
人力インタフェイス回路で、点火コイル１２の１次側点
火信号を波形整形して割込み信号にしてマイクロコンビ
エータ１００に意力する。この割込み信号が発生すると
ＣＰＵ２００はカウンタ２０１の値を読取り、前回の値
との差からエンジン回転数の周期を算出してＲＡＭ２０
５に格納する。［０２は第２人力インタフェイス回路で
、スロットル開度センサ８や冷却水温センサ１４の出力
信号を、ノイズ成分を除去したり等して、Ａ／Ｄ変換器
２０３に出力する。１０３は第３人力インタフェイス回
路で、アイドルスイッチ９のオン信号、電気負荷スイッ
チ１５のオン信号、信号線１６からのニュートラルセー
フティ信号、車速センサ１７からのパルスを所定レベル
にして入力ポート２０４に出力する。

１０４は出力インタフェイス回路で、出力ポート２０７
からの駆動信号を増幅等して空気制御弁１１に出力する
。１０５は第１電源回路で、キースイッチ２２のオン時
にバッテリ２１の電圧を定電圧にしてマイクロコンピュ
ータ１００に供給する。

１０６は第２電源回路で、キースイッチ２２のオン、オ
フに関係なくバッテリ２１からＲＡ　Ｍ２Ｏ３に電力を
供給して、ＲＡＭ２０５を不揮発性にする。

次に第１図ないし第３図の内で主に第３図を参照して本
実施例の動作について説明する。まず、ステップＳ１で
は、車速センサ１７からパルスが発生していないか否か
即ち車両停止か否かを判定する。車両停止ならばステッ
プＳ２に進み、アイドルスイッチ９はオンか否か即ちス
ロットル弁７はほぼ閉じられているか否かを判定する。

オンならばステップＳ３に進み、スロットル開度センサ
８から第２人力インクフェイス回路１０２とＡ／Ｄ変換
器２０３を介してスロットル弁７の実スロツトル開度値
θを読込む、ステップＳ４では、この実スロツトル開度
値θは最小値θ５ｈｉｎか否かを判定し、最小値θｍｉ
ｎでなければステップＳ６に進み、最小値θｓｉｎなら
ばステップＳ５に進んで、この実スロツトル開度値θを
スロットル弁７の全閉時のアイドル開度値θＩＩＩＬ　
としてＲＡＭ２０５に記憶設定して、θＩＤＬ即ち最小
値θｗｉｎを更新し、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、実スロツトル開度値θがアイドル判
定用スロットル開度値ｏＩＤＬ＋α（但シ１αはアイド
ル判定用スロットル開度補正値で、０〈α〈βが成立す
る。）以下か否かを判定する。

以下ならばクローズトループ制御の限界内即ち空気制御
弁１１をほぼ全閉にしないのでステップＳ７にて、実回
転数Ｎｅによる周知のクローズトループ制御を行なって
空気制御弁１１の開度を制御する。このクローズトルー
プ制御時には、冷却水温センサ１４、電気負荷スイッチ
１５、信号線１６の各信号と、点火コイル１２からの点
火信号の周期から求めた実回転数Ｎｅを用いる。

一方、ステップＳ１にて車速センサ１７がパルスを発生
しており車両停止でないと判定した場合、ステップＳ２
にてアイドルスイッチ９がオフと判定した場合、ステッ
プＳ６にて実スロツトル開度値θがアイドル判定用スロ
フ）ル開度値θＩＤＬ十αより大きい即ちクローズトル
ープ制御限界を超えて空気制御弁１１をほぼ全閉にする
と判定した場合のいずれかであればステップＳ８に進む
。ステップＳ８では、周知のオーブンループ制御を行な
って、空気制御弁１１を予め定められた所定開度に制御
する。

ステップＳ７又はステップ８の処理後にリターンとなり
、リターン後にステップＳｌに戻って上記動作を繰返す
。

第４図は実スロツトル開度値θ（横軸）に対する実回転
数Ｎｅ（縦軸）とアイドルスイッチ９の変化を示した図
である。実スロツトル開度値θがスロットル弁７の全閉
時の真のアイドル開度値θＩＤＬに等しい時には実回転
数ＮｅがＮｅ１例えば８００ｒｐ−になる、実スロツト
ル開度値θがアイドルスイッチ９０オンの限界のθ１゜
Ｌ＋β　の時には実回転数ＮｅがＮａｇ例えば１２００
ｒｐｍになる０本実施例ではθ、１≦θ≦θｌ１ｌＬ＋
αの時でしかも車両停止と判定した時をアイドル状態と
判定してクローズトループ制御を行なうものであり、こ
のスロットル開度値の範囲ではクローズトループ制御が
有効になる。

なお、上記実施例において、第２ｔｉｆｆ１回路１０６
は特に必要なものでなく、ＲＡＭ２０５が揮発性のメモ
リであっても良い。

第５図は本発明の他の一実施例によるアイドル開度判定
処理のフローを示したものである。このフロー図は第３
図のステップ５３〜同Ｓ５の処理をアイドル回転数の制
御処理と別に実行するようにしたものである。第５図に
おいて第３図と同し処理には同記号を付しである。また
、アイドル回転数の制御処理は、第３図において、ステ
ップ３３〜同Ｓ５を除去し、ステップＳ２の肯定判定と
ステップＳ６とを接続したものになる。そのアイドル回
転数の制御処理は、第５図の処理を実行した後に行なわ
れるが、その説明は省略する。第５図において、まずス
テップＳＩＯではアイドルスイッチ９がオンか否かを判
定し、オンならばステツブＳ３〜同Ｓ４又はステップ５
３〜同ｓ５の処理に移り、オンでなくオフであればリタ
ーンとなる。ステップＳ４にてθはθｓｉｎでないと判
定した場合、又はステップＳ５の処理後もリターンとな
る。なお、ステップ５３〜Ｓ５の処理については第３図
にて説明しであるのでその説明を省略する。リターン後
はアイドル回転数の制御処理を実行し、その後ステップ
３１０に戻って上記動作を繰返す、この第２の実施例に
おいて、第５図のステップＳ３で検出したθをステップ
ｓ６に利用したが、第３図において、ステップＳ３を除
去せずにステップＳ６に接続するようにしてもよい。

この場合、第５図の処理方法は上記実施例と同じである
。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によればアイドル状態時における
スロットル弁の開度範囲をクローズドルー１制御が有効
となる範囲内に収めるように構成したので、エンジン回
転数の余計な低下や車体の振動を防止できる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるエンジンの回転数制御
装置の概略構成を示す構成図、第２図は第１図中に示し
た電子式制御ユニット等の構成を示すブロック図、第３
図は本発明の一実施例による動作の要部を示すフロー図
、第４図はスロットル開度値と実回転数等との関係を示
す説明図、第５図は本発明の他の一実施例によるアイド
ル開度判定処理のフロー図である。 図中、１・・・エンジン、３・・・吸気管、７・・・ス
ロットル弁、８・・・スロットル開度センサ、９・・・
アイドルスイッチ、１０・・・バイパス導管、１１・・
・空気制御弁、１２・・・点火コイル、１３・・・イグ
ナイタ、１７・・・車速センサ、２０・・・電子式制御
ユニット。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スロットル弁が全閉から所定の開度範囲にある時にスイ
   ッチ手段が所定の状態になり、前記スイッチ手段の出力
   信号を含むエンジンの運転条件からアイドル状態を検出
   する検出手段と、前記アイドル状態時に実回転数を目標
   回転数に収束させるようにエンジンの吸入空気量をフィ
   ードバック制御する制御手段とを備えたエンジンの回転
   数制御装置において、前記検出手段は前記スロットル弁
   が全閉から前記所定の開度範囲より狭い所定の開度範囲
   にあることを検出する事により前記アイドル状態を検出
   するようにした事を特徴とするエンジンの回転数制御装
   置。