JPH0459462B2

JPH0459462B2 -

Info

Publication number: JPH0459462B2
Application number: JP58081192A
Authority: JP
Inventors: Toshimitsu Ito; Nobuyuki Kobayashi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1983-05-10
Filing date: 1983-05-10
Publication date: 1992-09-22
Also published as: JPS59206644A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はオートマチツクトランスミツシヨンを
備えた内燃機関のアイドル回転数制御方法に係
り、特にスロツトル弁を迂回して設けられた迂回
路に流れる空気量を制御することにより機関回転
数を目標回転数に制御するアイドル回転数制御方
法に関する。

近時の内燃機関では低燃費化の観点からアイド
ル回転数を低く設定する傾向にあるため、特に小
型軽量の内燃機関ではアイドリング時にハイビー
ムを点灯したり電動フアンを駆動する等による僅
かな負荷が加わつても機関回転数の低下を招き、
アイドリング時の機関回転数が不安定になること
がある。また、経時変化によりスロツトル弁に付
着物が付着する場合にも機関回転数が徐々に低下
して行きアイドリング時の機関回転数が不安定に
なることがある。

このため、スロツトル弁を迂回するように迂回
路を設け、スロツトル弁全閉時すなわち機関アイ
ドリング時に、この迂回路に流れる空気量を制御
して機関回転数を目標回転数に制御する方法が知
られている。この迂回路には、ステツプモータに
より開度が制御される空気量制御弁が取付けら
れ、機関負荷やシフトポジシヨンに応じて空気量
制御弁の開度を制御することにより目標空気量が
機関燃焼室に供給され、機関回転数が目標回転数
近傍に制御される。なお、スロツトル弁全閉以外
の運転状態すなわちスロツトル弁が所定開度開い
た運転状態においては、空気量制御弁の開度を一
定に保持し、スロツトル弁を通過する空気量およ
び迂回路を通過する空気量と燃料噴射弁から噴射
される燃料とにより、機関の燃焼室に供給される
混合気が理論空燃比近傍の値を採るようにされて
いる。

しかし、かかる従来の方法では、ステツプモー
タにより空気量制御弁の開度を制御しているた
め、制御が複雑になると共にコスト高になるとい
う問題があつた。このため、電流を通電したり遮
断することによつて開閉される空気制御弁を迂回
路に取付け、空気制御弁を開閉するという簡単な
制御で機関回転数を所定範囲内の値に制御すると
いう方法が考えられる。この方法をオートマチツ
クトランスミツシヨンを備えた内燃機関に採用し
た場合、電気負荷が機関に加わつていない状態す
なわち迂回路が遮断されている状態でシフトポジ
シヨンをニユートラルレンジ（Ｎレンジ）からド
ライブレンジ（Ｄレンジ）にシフトすると、トル
クコンバータの負荷が機関に加わり、機関回転数
の低下を来すため、通常迂回路が連通される。続
いてＤレンジからＮレンジに戻すと、空気制御弁
閉条件が成立しなければ迂回路が遮断されないた
め、空気制御弁閉条件が成立するまでの間機関回
転数が上昇する、という問題がある。なお、電気
負荷が加わつている状態から電気負荷を取去つて
もオルタネータの発電負荷が機関に加わるため、
機関回転数の上昇は少ない。

本発明は上記問題点を解消すべく成されたもの
で、迂回路の連通遮断という簡単な制御でアイド
ル回転数を制御する場合に、シフトポジシヨンの
変更によつて機関回転数が上昇しないオートマチ
ツクトランスミツシヨンを備えた内燃機関のアイ
ドル回転数制御方法を提供することを目的とす
る。

上記目的を達成するために本発明の構成は機関
回転数検出手段と、スロツトル弁を迂回してスロ
ツトル弁上流側と下流側とを連通する迂回路を連
通遮断するために開弁・閉弁の２位置に制御され
る空気制御弁とを備え、機関回転数検出手段によ
つて検出された機関回転数が予め設定された所定
範囲を超えたことに基づいて空気制御弁を閉弁し
て迂回路を遮断し、機関回転数検出手段によつて
検出された機関回転数が予め設定された所定範囲
を下回つたことに基づいて空気制御弁を開弁して
迂回路を連通し、アイドリング時の機関回転数を
前記所定範囲内の値に制御するとともに、前回シ
フトポジシヨンがニユートラルレンジであつたと
き前記空気制御弁が閉弁していたか否かを記憶し
ておく記憶手段を備え、ニユートラルレンジ以外
のレンジからニユートラルレンジにシフトされた
とき、前記記憶手段が前記空気制御弁の閉弁を記
憶している場合には、強制的に空気制御弁を閉弁
して前記迂回路を遮断するようにしたものであ
る。

上記本発明の構成によれば、機関回転数が所定
範囲からはずれた時に、所定範囲に戻すよう空気
制御弁が駆動され、開弁・閉弁の２位置に制御さ
れる簡単な構成の空気制御弁によつて機関回転数
をほぼ所定範囲内に維持できるとともに、仮にド
ライブレンジのアイドリング時に空気制御弁を開
弁していたとしても、ニユートラルレンジにシフ
トされたときには、前回ニユートラルレンジにあ
つたとき空気制御弁が閉弁していたことに基づい
て強制的に空気制御弁が閉弁されるので、機関回
転数の一時的な過上昇を招くことなく所定範囲に
維持できる、という効果が得られる。

第１図に基づいて本発明が適用される内燃機関
（エンジン）の一例を詳細に説明する。エアクリ
ーナ１の下流側には吸入空気の温度を検出して吸
気温信号を出力する吸気温センサ２が取付けられ
ている。吸気温センサの下流側にはスロツトル弁
４が配置され、このスロツトル弁４に連動しかつ
スロツトル弁全閉時にオンスロツトル弁が開いた
ときにオフとなるスロツトルスイツチ６が取付け
られている。スロツトル弁４の下流側には、サー
ジタンク８が設けられ、このサージタンク８にス
ロツトル弁下流側の吸気管圧力を検出して吸気管
圧力信号と出力する圧力センサ１０が取付けられ
ている。一端がスロツトル弁４の上流側に開口し
かつ他端がサージタンク８に開口した迂回路３
が、スロツトル弁４を迂回するように設けられて
おり、この迂回路３には開閉されることにより迂
回路３を連通および遮断する空気制御弁５が取付
けられている。この空気制御弁５は、電気負荷に
よるアイドル回転数低下を補正できる程度の小流
量のものを使用することができる。サージタンク
８は、インテークマニホールド１２を介してエン
ジンの燃焼室１４に連通されている。このインテ
ークマニホールド１２には、燃料噴射弁１６が各
気筒毎に取付けられている。エンジンの燃焼室１
４はエキゾーストマニホールド７を介して三元触
媒を充填した触媒コンバータ９に連通されてい
る。また、エンジンブロツクには、エンジンの冷
却水温を検出して水温信号を出力する水温センサ
２０が取付けられている。エンジンの燃焼室１４
には、点火プラグ２２の先端が突出され、点火プ
ラグ２２にはデイストリビユータ２４が接続され
ている。デイストリビユータ２４には、デイスト
リビユータハウジングに固定されたピツクアツプ
２３とデイストリビユータシヤフトに固定された
シグナルロータ２５とで構成されたエンジン回転
数センサ２６が取付けられている。このエンジン
回転数センサ２６は、例えば30°CA毎にクランク
角信号を制御回路３０へ出力する。なお、３４は
排ガス中の残留酸度を検出して空燃比信号を出力
するO₂センサ、３５はトランスミツシヨン最終
段の出力軸の回転等から車速を検出する車速セン
サ、３７はシフトレバーに取付けられてニユート
ラル位置を検出するニユートラルスイツチであ
る。

制御回路３０は第２図に示すように、中央処理
装置（CPU）３６、リードオンリメモリ
（ROM）３８、ランダムアクセスメモリ
（RAM）４０、バツクアツプラム（BU−RAM）
４２、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）４４、アナログデ
イジタル変換器（ADC）４６およびこれらを接
続するデータバスやコントロールバス等のバスを
含んで構成されている。Ｉ／Ｏ４４には、車速信
号、クランク角信号、空燃比信号、スロツトルス
イツチ６から出力されるスロツトル信号、ユニト
ラルスイツチから出力されるニユートラル信号が
入力されると共に、駆動回路を介して、空気制御
弁５を開閉するための空気制御弁制御信号、燃料
噴射弁１６の開閉時間を制御する燃料噴射信号お
よびイグナイタのオンオフ時間を制御する点火信
号が出力される。また、ADC４６には、吸気管
圧力信号、吸気温信号および水温信号が入力され
てデイジタル信号に変換される。

上記のクランク角信号は波形整形回路を介して
Ｉ／Ｏ４４に入力され、このクランク角信号から
エンジン回転数NEを表わすデイジタル信号が形
成される。スロツトルスイツチ６からのオンオフ
信号（スロツトル信号）は、Ｉ／Ｏ４４の所定ビ
ツト位置に送り込まれて一時的に記憶される。ま
た、CPU３６には、所定時間毎にインクルメン
トされる第１および第２のカウンタが設けられて
いる。

次に上記のようなエンジンを使用して本発明を
実施した場合の実施例について説明す。本実施例
は、機関回転数が所定範囲の上限以上になつてか
ら迂回路を遮断するまでの時間を機関回転数とこ
の上限との差の大きさに応じて短かくすると共
に、機関回転数が所定範囲の下限以下になつてか
ら迂回路を連通するまでの時間を機関回転数とこ
の下限との差の大きさに応じて短くして、機関回
転数が所定範囲内の値になるように制御するもの
である。また、本実施例を説明するにあたつて
は、複雑化を避けるために最も不都合のない数種
の値を代表させて説明するが、本発明はこれらの
数値に限定されるものではなく各種エンジンにつ
いて最適な値が選択される。

第３図は、32msec毎に実行される割込みルー
チンを示すものであり、この割込みルーチンによ
り第１のカウンタおよび第２のカウンタのカウン
ト値がインクリメントされる。ステツプS2で第
１のカウンタのカウント値C1を１増加させ、ス
テツプS8で第２のカウンタのカウント値C2を１
増加させる。ステツプS4でカウント値C1が最大
値MAX以上になつているか否かを判断し、最大
値MAX以上になつていればステツプS6でカウン
ト値C1を最大値MAXとする。同様に、ステツプ
S10でカウント値C2が最大値MAX以上になつて
いるか否かを判断し、最大値MAX以上になつて
いればステツプS12でカウント値C2を最大値
MAXとする。この結果、第１のカウンタおよび
第２のカウンタは、32msec毎にカウント値が１
インクリメントされ、カウント値が最大値MAX
に制限されることからオーバフローが防止され
る。

第４図は32msec毎に実行される空気制御弁制
御ルーチンを示すものである。ステツプS20で空
気制御弁制御条件が成立しているか否かを判断
し、制御条件が成立している場合のみ以下のステ
ツプを実行する。なお、この条件としては、例え
ばスロツトルスイツチオンかつ車速2.5Km／ｈを
採用できる。次のステツプS22でシフトポジシヨ
ンがＮレンジでないと判断されたときには、ステ
ツプS24でフラグＦをセツトした後ステツプS34
へ進む。一方、ステツプS22でシフトポジシヨン
がＮレンジであると判断されたときにはステツプ
S26でフラグＦがセツトされているか、すなわち
Ｎレンジ以外のレンジからＮレンジにシフトされ
たか否かを判断する。フラグＦがリセツトされて
いるときはそのままステツプS34へ進み、フラグ
ＦがセツトされているときはステツプS28でフラ
グＦをリセツトした後、ステツプS30でフラグＸ
がセツトされているか否かを判断する。このフラ
グＸは、シフトポジシヨンがＮレンジでかつ空気
制御弁が閉弁されているときにセツトされるフラ
グである。フラグＸがセツトされているときに
は、ステツプS32でカウント値C2を０とした後ス
テツプS58で空気制御弁を閉弁する。従つて、前
回のＮレンジのときに空気制御弁が閉じられてい
れば、Ｎレンジ以外のレンジからＮレンジにシフ
トされたとき直ちに空気制御弁が閉じられること
になる。

ステツプS30でフラグＸがリセツトされている
と判断されたときには、ステツプS34でエンジン
回転数NEが950r.p.m.を越えているか否かが判断
される。エンジン回転数NEが950r.p.m.を越えて
いると判断されたときにはステツプS36でカウン
ト値C1を１インクリメントし、次のステツプS38
でエンジン回転数NEが780r.p.m.未満であると判
断されたときにはステツプS40でカウント値C1を
０とする。次のステツプS42でエンジン回転数
NEが630r.p.m.を越えているか否かを判断すると
共に、ステツプS46でエンジン回転数NEが550r.
p.m.未満になつているか否かを判断する。そし
て、エンジン回転数NEが630r.p.m.を越えていれ
ばステツプS44でカウント値C2を０とし、エンジ
ン回転数NEが550r.p.m.未満であればステツプ
S48でカウント値C2が１インクリメントされる。

以上の結果、カウント値C1およびカウント値
C2は、エンジン回転数が所定範囲（630r.p.m.＜
NE＜780r.p.m.）内の値のとき０にされる。ま
た、カウント値C1、C2は、エンジン回転数が所
定範囲の上限以上の値となる第１の領域（780r.
p.m.≦NE≦950r.p.m.）およびエンジン回転数が
所定範囲の下限以下の値となる第２の領域
（550r.p.m.≦NE≦630r.p.m.）において、第３図
のルーチンにより32msec毎にインクリメントさ
れる。そして、カウント値C1は、エンジン回転
数が第１の領域を越える第３の領域（NE＞950r.
p.m.）の値のときステツプS2で32msec毎にイン
クリメントされると共にステツプS36で32msec毎
にインクリメントされ、カウント値C2は、エン
ジン回転数が第２の領域未満の第４の領域（NE
＜550r.p.m.）の値のときステツプS8で32msec毎
にインクリメントされると共にステツプS48で
32msec毎にインクリメントされる。

上記のようにカウント値をインクリメントする
結果、第３の領域では第１の領域より短い時間、
すなわち32msecより短い時間でカウント値がイ
ンクリメントされ、第４の領域では第２の領域よ
り短い時間、すなわち32msecより短い時間でカ
ウント値がインクリメントされる。

次のステツプS50では、カウント値C2が所定値
Ａ（例えば32）を越えているか否かを判断し、所
定値Ａを越えていればステツプS52で空気制御弁
を開弁すると共に、ステツプS54でフラグＸをリ
セツトする。また、次のステツプS56でカウント
値C1が所定値Ｂ（例えば48）を越えているか否か
を判断し、所定値Ｂを越えていればステツプS58
で空気制御弁を閉弁する。

上記のように空気制御弁を開閉した後、ステツ
プS60でシフトポジシヨンがＮレンジか否か、ス
テツプS62で空気制御弁が閉じられているか否か
を判断する。そして、Ｎレンジでかつ空気制御弁
が閉じられているときはステツプS64でフラグＸ
をセツトし、その他の場合にはステツプS54でフ
ラグＸをリセツトする。

上記のように制御したときのタイミングを第５
図を用いて説明する。ここでは、ハンチングを防
止するためにフラグＦのセツト、リセツトおよび
空気制御弁の開閉時間に遅延時間を持たせてい
る。空気制御弁が閉弁されている状態でＮレンジ
からＤレンジにシフトすると、所定時間後にフラ
グＦがセツトされ、フラグＦがセツトされてから
所定時間後に空気制御弁が開かれる。次にＤレン
ジからＮレンジにシフトすると、空気制御弁閉条
件が成立していなくても直ちに空気制御弁が閉じ
られる。従来破線で示すようにＤレンジからＮレ
ンジにシフトしたときエンジン回転数が上昇して
いたが、上記のように制御することによりエンジ
ン回転数が実線で示すようになる。

以上説明したように本実施例によれば、エンジ
ン回転数の低下量が大きければ大きいほど迂回路
を介して速やかに空気が供給され、アイドル回転
数の低下を防止することができる。

なお、第１図には、吸気管圧力とエンジン回転
数とで基本燃料噴射量を定めるエンジンを図示し
たが、本発明はこの種のエンジンに限定されるも
のではなく、エンジン１回転当りの吸入空気量と
エンジン回転数とで基本燃料噴射量を定めるエン
ジンや気化器式のエンジンにも適用することが可
能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されるエンジンの一例を
示す概略図、第２図は第１図の制御回路を示すブ
ロツク図、第３図は本発明の実施例における
32msec毎の割込みルーチンを示す流れ図、第４
図は上記実施例の空気制御弁の制御ルーチンを示
す流れ図、第５図は空気制御弁の開閉タイミング
等を示す線図である。３……迂回路、５……空気制御弁、６……スロ
ツトルスイツチ、１０……圧力センサ、３０……
制御回路、３７……ニユートラルスイツチ。

Claims

【特許請求の範囲】

１機関回転数検出手段と、スロツトル弁を迂回
してスロツトル弁上流側と下流側とを連通する迂
回路を連通遮断するために開弁・閉弁の２位置に
制御される空気制御弁とを備え、機関回転数検出
手段によつて検出された機関回転数が予め設定さ
れた所定範囲を超えたことに基づいて空気制御弁
を閉弁して迂回路を遮断し、機関回転数検出手段
によつて検出された機関回転数が予め設定された
所定範囲を下回つたことに基づいて空気制御弁を
開弁して迂回路を連通し、アイドリング時の機関
回転数を前記所定範囲内の値に制御するととも
に、前回シフトポジシヨンがニユートラルレンジ
であつたとき前記空気制御弁が閉弁していたか否
かを記憶しておく記憶手段を備え、ニユートラル
レンジ以外のレンジからニユートラルレンジにシ
フトされたとき、前記記憶手段が前記空気制御弁
の閉弁を記憶している場合には、強制的に空気制
御弁を閉弁して前記迂回路を遮断することを特徴
とするオートマチツクトランスミツシヨンを備え
た内燃機関のアイドル回転数制御方法。