JPH04134155A - 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をフィードバック
制御するアイドル回転数制御装置に関し、特に、フィー
ドバック制御の開始対策に係るものである。

（従来の技術） 一般に、エンジンのアイドル回転数制御装置には、特開
昭５４−７２３１９号に開示されているように、吸気通
路にスロットル弁をバイパスするバイパス通路を設ける
と共に、該バイパス通路に制御弁を設ける一方、エンジ
ンの回転数を検出し、アイドル時の回転数と目標回転数
との偏差を算出し、この偏差に対応して上記制御弁を開
閉制御し、バイパスエア流量を制御してアイドル回転数
をフィードバック制御しているものがある。

（発明が解決しようとする課題） 上述したエンジンのアイドル回転数制御装置において、
アイドル時のフィードバック制御は、スロットル弁が全
閉になった後、エンジン回転数が目標回転数よりやや高
い所定回転数以下に低下すると、開始するようにしてい
た。

しかしながら、これでは、第７図に示すように、アイド
ル時のエンジン回転数ｎｅは減速時などのように高回転
数領域から低下していく場合が多く、所定回転数αにな
るとフィードバック制御を開始すると、エンジン回転数
ｎｅが目標回転数より大きくアンダーシュートシ（第７
図Ａ参照）、ハンチングするという問題があった。つま
り、エンジン回転数ｎｅが急速に低下していく状態にお
いて、更にフィードバック制御信号がエンジン回転数低
下を指示するので、第８図８１に示すフィードバック補
正量が加わり、エンジン回転数ｎｅが目標回転数より大
きく低下することになる。そして、この負側のアンダー
シュート量が大きくなるため、エンジン回転数ｎｅを戻
すための正側のフィードバック補正量が大きくなり（第
８図Ｂ２参照）、その結果、エンジン回転数ｎｅがハン
チングすることになる。

また、第７図破線Ｃに示すように、アイドル時のエンジ
ン回転数ｎｅか所定回転数αまで低下しない場合にはフ
ィードバック制御がいつまでも行われないという問題が
あった。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもので、アイドル
回転数が大きくアンダーシュートすることがなく且つハ
ンチングしないようにすると共に、フィードバック制御
が確実に行われるようにすることを目的とするものであ
る。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明が講じた手段は、
エンジンの実回転数となまし回転数との偏差が所定値以
下になると、フィードバック制御を開始するようにした
ものである。

具体的に、第１図に示すように、先ず、エンジンの回転
数を検出する回転数検出手段３６と、該回転数検出手段
３６０回転数信号を受け、アイドル回転数が目標回転数
になるようにフィードバック制御するフィードバック制
御手段６１とを備えたエンジンのアイドル回転数制御装
置を前提としている。

そして、上記回転数検出手段３６の回転数信号を受け、
実回転数をなましたなまし回転数を算出するなまし回転
数算出手段６２が設けられている。

更に、上記回転数検出手段３６の回転数信号及びなまし
回転数算出手段６２の算出信号を受け、実回転数となま
し回転数との偏差を検出する偏差検出手段６３が設けら
れている。加えて、該偏差検出手段６３の偏差信号を受
け、偏差が所定値以下になると、上記フィードバック制
御手段６１のフィードバック制御を開始させるフィード
バック開始手段６４が設けられた構成としている。

（作用） 上記の構成により、本発明では、回転数検出手段３６が
エンジンの回転数を検出している。そして、アイドル運
転状態になると、なまし回転数算出手段６２が上記回転
数検出手段３６の回転数信号より実回転数をなましたな
まし回転数を算出する。

続いて、偏差検出手段６３は、上記回転数検出手段３６
の回転数信号となまし回転数算出手段６２の算出信号よ
り実回転数となまし回転数との偏差を検出する。そして
、上記実回転数となまし回転数との偏差が所定値以下に
なると、フィードバック開始手段６４がフィードバック
制御手段６１にフィードバック制御を開始させ、該フィ
ードバック制御手段６１がアイドル回転数をフィードバ
ック制御し、アイドル回転数を目標回転数に制御する。

つまり、アイドル回転数が安定した後、フィードバック
制御を開始している。

（発明の効果） 従って、本発明によれば、エンジンの実回転数をなまし
たなまし回転数を算出し、該実回転数となまし回転数と
の偏差が所定値以下になると、アイドル回転数のフィー
ドバック制御を開始するようにしたために、アイドル回
転数が安定した後、該アイドル回転数がフィードバック
制御されるので、上記アイドル回転数が目標回転数に対
して大きくアンダーシュートすることがなく、且つハン
チングを防止することができる。ここの結果、アイドル
運転時の安定性を著しく向上させることができる。

また、アイドル回転数が高い状態においても、該アイド
ル回転数か安定すると、フィードバック制御を確実に行
わせることができることから、アイドル回転数を確実に
目標回転数に制御することができ、誤学習時のアイドル
戻り不良を防止することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の実施例に係るアイドル回転数制御装置
を備えたエンジンを示す。同図において、１はエンジン
で、このエンジン１は、シリンダ２を形成するシリンダ
ブロック３と、このシリンダブロック３の上面に接合さ
れたシリンダヘッド４と、シリンダ２内を往復動するピ
ストン５とを有し、上記シリンダ２内にはシリンダヘッ
ド４の下面及びピストン５の頂面で区画される燃焼室６
が形成されている。この燃焼室６に臨ませて点火プラグ
７が設けられている。８は点火用の二次電圧を発生させ
る点火コイル、９はエンジンの出力軸に駆動連結され且
つ上記点火プラグ７及び点火コイル８に接続されたディ
ストリビュータであって、点火コイル８からの二次電圧
を燃焼行程となる気筒の点火プラグ７に配電するもので
ある。

上記燃焼室６には吸気通路１０が接続され、その燃焼室
６への開口部には吸気弁１１が設けられ、所定のタイミ
ングでもって燃焼室６に吸気を導入するようにしている
。この吸気通路１０には上流から順に吸入空気量を調節
するだめのスロットル弁１２、吸気脈動の吸収等を行う
ためのサージタンク１３及び燃料を噴射供給するインジ
ェクタ１４が配設されている。さらに、上記吸気通路１
０には、スロットル弁１２をバイパスするバイパス通路
１５か設けられ、このバイパス通路１５の途中には、バ
イパス通路１５を流通するバイパスエア流量を調整する
ＩＳＣバルブ１６が配置されている。このＩＳＣバルブ
１６はデユーティ駆動タイプの電磁弁からなり、要求さ
れるバイパスエア流量に応じたデユーティ制御か行われ
てバイパスエア流量を調整することによりエンジン１へ
の吸入空気量が調整され、アイドル運転時ではエンジン
回転数のフィードバック制御か行われる。

また、上記燃焼室６には排気通路１７が接続されその燃
焼室への開口部には排気弁１８が設けられ、所定のタイ
ミングでもって燃焼室６から排気を排出するようにして
いる。この排気通路１７には、排気浄化用のキャタリス
ト１９が設けられている。

上記点火コイル８、インジェクタ１４及びＩＳＣバルブ
１６はＣＰＵを内蔵したコントロールユニット５０によ
ってその作動が制御される。

更に、第２図において、３１は吸入空気量を検出するホ
ットワイヤ式のエアフローセンサ、３２はスロットル弁
１２の全開時にＯＮ信号を出力するアイドルスイッチ、
３３はスロットル弁１２の開度を検出するスロットルポ
ジションセンサ、３４はシリンダブロック３におけるウ
ォータジャケット３ａ内部のエンジン冷却水温度を検出
する水温センサ、３５は排気通路１７のキャタリスト１
９上流側に配置され排気中の酸素濃度を検出する０２セ
ンサ、３６はクランク角の検出によりエンジン回転数を
検出する回転数検出手段としての回転数センサである。

そして、上記各センサ及びスイッチ類３１〜３６の出力
信号は上記コントロールユニット５０に入力されている
。

更に、上記コントロールユニット５０には、ＩＳＯバル
ブ１６を制御してアイドル回転数をフィードバック制御
するフィードバック制御手段と、実回転数をなましたな
まし回転数を算出するなまし回転数算出手段と、実回転
数となまし回転数との偏差を検出するなまし偏差検出手
段と、偏差が所定値以下になるとフィードバック制御を
開始させるフィードバック開始手段とが構成されている
。

次に、上記コンロールユニット５０によるアイドル回転
数制御について第３図の制御フローに基づき説明する。

先ず、スタートして、ステップＳＴＩで回転数センサ３
６よりエンジン１の回転数ｎｅを読み込み、ステップＳ
Ｔ２で水温センサ３４よりエンジン１の冷却水温度ｔｈ
ｗを読み込み、ステップＳＴ３で上記エンジン回転数ｎ
ｅとエンジン冷却水温度ｔｈｗとからアイドル時の目標
回転数ｎｏを設定し、ステップＳＴ４で上記エンジン冷
却水温度ｔｈＶからアイドル時の吸入空気量であるＩＳ
ＣＳＣペースＱｂを設定する。

続いて、ステップＳＴ５に移り、アイドルスイッチ３２
の信号よりスロットル弁１２が全閉か否かを判定し、該
スロットル弁１２が開いた走行時の場合には、ステップ
ＳＴ６に移り、後述するフィードバック制御のためのデ
イレ−用カウンタＣ１ｆｂを所定値Ｋ　ｊｆｂにセット
し、ステップＳＴ７に移り、吸入空気量のフィードバッ
ク補正量Ｑｆｂを零に設定する。その後、ステップＳＴ
８に移り、ＩＳＣＳＣペースＱｂとフィードバック補正
量Ｑｆ’ｂ　（現ルーチンでは零）より総収入空気ｆｆ
１Ｑｔを設定し、ステップＳＴ９に移り、総収入空気Ｑ
Ｑｔに対応したＩＳＣバルブ１６のデユーティを算出し
た後、ステップ５ＴＩＯに移り、ＩＳＣバルブ１６の駆
動量を算出デユーティにセットしてリターンすることに
なる。

一方、減速状態となってスロットル弁１２が全閉になり
、アイドル状態になると、上記ステップＳＴ５の判定が
ＹＥＳとなり、ステップＳＴＩ　１に移り、上記ステッ
プＳＴ６でセットしたデイレ−用カウンタＣ１ｆｂが設
定値Ｋｉｒｂであるか否かが判定され、アイドル時の最
初においては一致するので、ステップ５Ｔ１２に移る。

このステップ５Ｔ１２において、アイドル時の初回のみ
なまじ回転数ｎｅｄを実回転数ｎｅにセットし、ステッ
プＳＴＩ　３に移り、なまし回転数ｎｅｄを算出する。

但し、アイドル時の初回では前回の実回転数ｎｅがない
ので、そのままステップ５Ｔ１４に移り、デイレ−用カ
ウンタＣｉｆ’ｂを１減算し、ステップＳＴＩ　５に移
り、このデイレ−用カウンタＣｊｒｂが零か否かが判定
される。そして、上記デイレ−用カウンタｃｔｒｂが零
になるまで、上記ステップＳＴ８に移り、上述の如くフ
ィードバック補正量Ｑｒｂが零のままＩＳＣバルブ１６
がデユーティ制御される。つまり、このデイレ−用カウ
ンタＣ１ｆｂは、なまし回転数ｎｅｄの算出初期では実
回転数ｎｅとの偏差が小さいので、この偏差が一旦大き
くなるのを待つようにしている。

その後、上記ステップＳＴ１〜ＳＴ５．５Ｔ１１〜５Ｔ
Ｉ５及びＳＴ８〜５ＴＩＯの動作を繰り返し、その際、
ステップ５Ｔ１１の判定は以後ＮＯとなり、ステップ５
Ｔ１２を飛し、ステップ５７１３において、回転数セン
サ３６が検出した実回転数ｎｅをなましたなまし回転数
ｎｅｄが次式に基づいて順次算出される。

ｎｅｄｉ　ｍａ　会ｎｅ　±（１−α）　ｅｎｅｄｉ−
１−・・■α一定数（０くαく１） つまり、前回サンプリング時のなまし回転数ｎｅｄ１−
１と今回サンプリングした実回転数ｎｅとより今回サン
プリング時のなまし回転数ｎｅｄｉを算出する。

その後、上記デイレ−用カウンタｃｔｒｂが零になると
、ステップ５ＴＩ５の判定がＹＥＳとなり、ステップ５
Ｔ１６に移り、実回転数ｎｅとなまし回転数ｎｅｄとの
偏差ｄｎｅ（ｌ　ｎｅｄ　−ｎｅ　ｌ　）が算出され、
ステップ５Ｔ１７に移り、デイレ−用カウンタＣｉｒｂ
を零に維持し、ステップ５Ｔ１８に移り、上記偏差ｄｎ
ｅが所定値Ｋｄｎｅより小さいか否かを判定し、所定値
Ｋｄｎｅより小さくなるまで上記ステップＳＴ８に移り
、上述の動作を繰り返すことになる。

つまり、走行状態より減速してアイドル状態になると、
第４図実線りに示すように、実回転数ｎｅは順次低下し
た後、やや上昇などの変動が生ずる一方、なまし回転数
ｎｅｄは、第４図破線Ｅに示すように、実回転数ｎｅの
変動が吸収されて滑らかに変化する。そして、上記実回
転数ｎｅとなまし回転数ｎｅｄとの偏差ｄｎｅが所定値
Ｋｄｎｅ以下になるまで（第４図及び第５図Ｆ点参照）
、フィードバック制御を開始しない。

その後、実回転数ｎｅであるアイドル回転数が安定し、
上記実回転数ｎｅとなまし回転数ｎｅｄとの偏差ｄｎｅ
か所定値Ｋｄｎｅより小さくなると、上記ステップ５Ｔ
１８の判定がＹＥＳとなり、ステップ５Ｔ１９に移り、
実回転数ｎｅが目標回転数ｎｏより小さいか否かが判定
される。そして、実回転数ｎｅか目標回転数ｎｏより小
さい場合には、ステップ５Ｔ２０に移り、前回までのフ
ィードバック補正量Ｑ　ｆ　ｂに所定値Ｋｑｆｂを加算
して新たなフィードバック補正＝Ｑｒｂを設定する一方
、実回転数ｎ８が目標回転数ｎｏより大きい場合には、
ステップ５Ｔ１９からステップ５Ｔ２１に移り、前回ま
でのフィードバック補正量Ｑｆｂから所定値Ｋｑｆｂを
減算して新たなフィードバック補正ｆｆ１Ｑｒｂを設定
する。

続いて、上記ステップ５Ｔ２０および５Ｔ２１において
、新たなフィードバック補正ｆｆｉ　Ｑ　ｒｂが設定さ
れると、ステップＳＴ８に移り、上述の如くＩＳＣＳＣ
ペースＱｂにフィードバック補正ｍＱｔｂを加算して総
空気ｆｆ１Ｑｔを算出し、この総吸入空気ＲＱｔに基づ
いてＩＳＣバルブ１６をデユティ制御し、アイドル回転
数をフィードバック制御する。

つまり、第６図Ｆ点に示すように、実回転数ｎｅとなま
し回転数ｎｅｄとの偏差ｄｎｅか小さくなると、フィー
ドバック補正ｆｆｉ　Ｑ　ｆ　ｂか生じ、第４図に示す
ように、アイドル回転数ｎｅを目標回転数ｎｏに収束さ
せる。

そして、上記ステップＳＴＩ〜ＳＴ５、ＳＴ８〜５Ｔ２
１によりフィードバック制御手段６１か構成され、ステ
ップ５Ｔ１Ｂによりなまし回転数算出手段６２か、ステ
ップ５Ｔ１６により偏差検出手段６３が、ステップ５Ｔ
１８によりフィードバック開始手段６４がそれぞれ構成
されている。

従って、エンジン１の実回転数ｎｅをなましたなまし回
転数ｎｅｄを算出し、該実回転数ｎｅとなまし回転数ｎ
ｅｄとの偏差ｄｎｅが所定値Ｋｄｎｅ以下になると、フ
ィードバック制御手段６１がフィードバック制御を開始
するようにしたために、アイドル回転数ｎｅが安定した
後、該アイドル回転数ｎｅがフィードバック制御される
ので、上記アイドル回転数ｎｅか目標回転数ｎｏに対し
て大きくアンダーシュートすることかなく、且つハンチ
ングを防止することができる。この結果、アイドル運転
時の安定性を著しく向上させることができる。

また、アイドル回転数ｎｅが高い状態においても、該ア
イドル回転数ｎｅが安定すると、フィードバック制御を
確実に行わせることかできることから、アイドル回転数
ｎｅを確実に目標回転数ｎｏに制御することができ、誤
学習時のアイドル戻り不良を防止することができる。

【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である。 第２図〜第６図は本発明の一実施例を示し、第２図はエ
ンジン系統の全体概略図、第３図はアイドル回転数の制
御フロー図である。第４図は実回転数となまし回転数と
を示す特性図、第５図は実回転数となまし回転数の偏差
を示す特性図、第６図はフィードバック補正量の特性図
である。第７図及び第８図は従来例の特性を示しており
、第７図はアイドル回転数の特性図、第８図はフィード
バック補正量の特性図である。 １・・・エンジン １６・・・ＩＳＣバルブ ３６・・・回転数センサ（回転数検出手段）６１・・・
フィードバック制御手段 ６２・・・なまし回転数算出手段 ６３・・・偏差検出手段 ほか１名 ｎｅ 第４ 図 第５ 図 第６ 図 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、 該回転数検出手段の回転数信号を受け、アイドル回転数
   が目標回転数になるようにフィードバック制御するフィ
   ードバック制御手段とを備えたエンジンのアイドル回転
   数制御装置において、 上記回転数検出手段の回転数信号を受け、実回転数をな
   ましたなまし回転数を算出するなまし回転数算出手段と
   、 上記回転数検出手段の回転数信号及びなまし回転数算出
   手段の算出信号を受け、実回転数となまし回転数との偏
   差を検出する偏差検出手段と、 該偏差検出手段の偏差信号を受け、偏差が所定値以下に
   なると、上記フィードバック制御手段のフィードバック
   制御を開始させるフィードバック開始手段とを備えてい
   ることを特徴とするエンジンのアイドル回転数制御装置
   。