JPH0574700B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は自動車用エンジンのアイドル回転数制
御装置、特にエンジン出力を車輪に伝達する動力
伝達経路に流体式トルクコンバータを有する変速
機が備えられたエンジンのアイドル回転数制御装
置に関する。

（従来技術） 自動車用のエンジンにおいては、アイドル時に
おける燃費の向上やエンストの防止を図るため、
或いは始動時の暖機を促進する等の目的で、吸入
空気量又は燃料供給量を調節してアイドル回転数
を最適回転数にフイードバツク制御することが行
われる。このアイドル回転数の制御は、エンジン
の運転状態に応じて予め設定された目標回転数に
実回転数を一致させるように、吸入空気量又は燃
料供給量を調節する回転数調節手段を制御するこ
とにより行われるので、エンジンの運転領域が所
定のアイドル領域から通常の走行領域に移行する
際にはエンジン回転数の上昇を阻止しようとして
上記回転数調節手段が吸入空気量を減少させるよ
うに作動することになり、従つて該回転数調節手
段は走行領域においては吸入空気量等を零又は極
く少量とする状態となつている。そして、当該自
動車の停止時には、この状態で走行領域からアイ
ドル領域に移行して、再びアイドル回転数の制御
が行われるのであるが、その場合に上記回転数調
節手段の初期状態が上記の如くエンジン回転数を
低下させるような状態であるため、該制御の開始
直後においてエンジン回転数が一時的に落ち込む
ことになる。そのため、特にこの落ち込みの度合
いが急激である場合、或いはこの落ち込みに対し
て回転数を復帰させようとする制御が遅れた場合
等においては所謂エンストを招くことになる。

このような不具合を回避するには、エンジンの
運転領域が走行領域にある時に、上記回転数調節
手段によつて所要の吸入空気量又は燃料供給量が
得られるように該手段に対する受け量を設定し、
この状態からアイドル回転数の制御が開始される
ようにすればよい。しかし、この待ち受け量が大
き過ぎると自動車の走行時、特に減速時における
エジンブレーキの効きが悪化したり、燃費が悪化
するといつた弊害を招き、また待ち受け量が小さ
過ぎるとエンストを確実に防止することができ
ず、この待ち受け量をどのように設定すれば良い
かが問題となる。

特に、エンジンから車輪への動力伝達経路中に
流体式トルクコンバータを有する自動変速機が備
えられている自動車においては、該変速機がＤレ
ンジ等の走行レンジにあると、減速時に自動車の
慣性走行によつて上記トルクコンバータを介して
変速機側からエンジンに逆方向の駆動力が作用す
ることになるが、運転領域がアイドル領域に入つ
た時にこの逆駆動力が作用しているか否かによつ
てエンストの生じ易さが著しく異なることにな
る。

そこで、例えば特開昭55−156230号公報に開示
されているように、自動変速機のシフト位置が逆
駆動力が作用する走行レンジにある場合、即ちエ
ンストの虞れが少ない場合は、減速時における回
転数調節手段の待ち受け量を小さくして、アイド
ル制御の開始時に必要以上の吸気や燃料を供給す
ることを防止し、また逆駆動力が作用しないため
エンストが生じ易いＮレンジにある場合は上記待
ち受け量を大きくしてエンストを確実に防止する
ことが考えられる。しかし、トルクコンバータを
介してエンジンに作用する逆駆動力は、変速機が
Ｄレンジ等の走行レンジにシフトされている場合
においても常に変動するものであり、従つて上記
公報のように走行レンジかＮレンジかを別だけで
待ち受け量を変化させるだけでは、吸入空気量等
をエンストを防止するのに必要最小限の量とし
て、エンジンブレーキや燃費の悪化を可能な限り
少なくするといつた緻密な制御は行われない。ま
た、上記公報には、変速機が走行レンジにある状
態で、更に車速に応じて上記待ち受け量を可変制
御することが示唆されているが、上記逆駆動力
は、車速が一定であつても変速機の減速比が大き
いほど大きくなつて、車速のみに対応するもので
はないので、このような方法によつても吸入空気
量等をエンストを防止するのに必要最小限の量に
精度良く制御することはできない。

（発明の目的） 本発明は、エンジン出力を車輪に伝達する動力
伝達経路中に流体式トルクコンバータを有する自
動変速機が備えられ、且つアイドル時に吸入空気
量もしくは燃料供給量を調節してエンジン回転数
を目標回転数にフイードバツク制御するアイドル
制御手段が設けられたエンジンにおける上記のよ
うな実情に対処するもので、走行領域からアイド
ル領域への移行時におけるアイドル制御開始時の
吸入空気量又は燃料供給量、即ち回転数調節手段
の待ち受け量をアイドル制御領域外において予め
最適な量に設定しておくことにより、この待ち受
け量が大き過ぎることによる減速時のエンジンブ
レーキ性能や燃費性能を悪化させることなく、上
記アイドル制御の開始直後におけるエンストを防
止することを目的とする。

（発明の構成） 本発明に係るエンジンのアイドル回転数制御装
置は、上記目的達成のため次のように構成したこ
とを特徴とする。

即ち、第１図に示すようにエンジンＡの出力を
車輪Ｂに伝達する動力伝達経路中に流体式トルク
コンバータＣを有する自動変速機Ｄが備えられた
構成において、上記エンジンＡの吸入空気量もし
くは燃料供給量を調節してエンジン回転数を変化
させる回転数調節手段Ｅと、所定のアドレス制御
領域において該回転数調節手段Ｅを制御するアイ
ドル制御手段Ｆとを、これらによりエンジンＡの
アイドル回転数を負荷や暖機状態等に対応する目
標回転数に一致させるようにフイードバツク制御
するように構成する。そして、この構成に加え
て、エンジンに対する負荷に応じて上記回転数調
節手段Ｅによる調節量を補正する負荷補正手段Ｇ
と、エンジンの運転領域が上記アイドル制御領域
に属するか否かを判定する領域判定手段Ｈとを備
えると共に、更に上記トルクコンバータＣにおけ
るタービンC′の回転数を検出するタービン回転数
検出手段Ｉと、上記領域判定手段Ｈによりエンジ
ンの運転領域がアイドル制御領域外にあると判定
された状態で上記タービン回転数検出手段Ｉから
の出力信号を受けて上記負荷補正手段Ｇにより補
正量を補正するアイドル領域外補正手段Ｊとを設
ける。

このような構成によれば、負荷補正手段Ｇによ
り、エンジンに対する負荷に応じて、換言すれば
自動変速機Ｄのレンジが走行レンジであるかＮレ
ンジであるか等に応じて、回転数調節手段Ｅによ
る吸入空気量等の調節量、即ち待ち受け量が補正
されると共に、更にこの補正量が、減速時にアイ
ドル領域外補正手段Ｊによりタービン回転数検出
手段Ｉによつて検出されたタービン回転数に応じ
て補正されることになる。その場合に、タービン
回転数は減速時にトルクコンバータＣからエンジ
ンＡに作用する逆駆動力に対応するので、上記待
ち受け量、即ち減速時においてエンジンＡの運転
領域がアイドル制御領域に入つた時の吸入空気量
又は燃料供給量がエンジンＡに作用する逆駆動力
に応じて設定されることになる。

（発明の効果） 上記の構成によれば、アイドル制御の開始時に
おける吸入空気量等がトルクコンバータを介して
変速、機側からエンジンに作用する逆駆動力に応
じて設定されるので、該吸入空気量等がエンジン
の運転領域がアイドル制御領域外から該領域内へ
の移行直後におけるエンストの生じ易さに応じて
精度良く調節されることになる。従つて、吸入空
気量等が少な過ぎた場合におけるエンストが確実
に防止されると共に、該吸入空気量等が多過ぎる
場合における減速時のエンジンブレーキ性能や燃
費性能の悪化が防止されることになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について説明する。

第２図に示すように、エンジン１の出力側には
自動変速機２が備えられ、エンジン出力が該自動
変速機２及び出力軸３を介して車輪（図示せず）
に伝達されるようになつている。上記自動変速機
２は、流体式トルクコンバータ４と、歯車変速機
構５とを有し、またトルクコンバータ４は、エン
ジン出力軸１ａに直結されたポンプ４ａと、該ポ
ンプ４ａにより作動油を介して駆動されるタービ
ン４ｂと、該ポンプ４ａとタービ４ｂとの間に介
設されてトルク増大作用を行うステータ４ｃとを
有し、上記タービン４ｂの回転がタービンシヤフ
ト４ｄを介して歯車変速機構５に入力されるよう
になつている。また、この歯車変速機構５は、シ
フトレバー６がＮレンジにシフトされている時は
上記タービンシヤフト４ｄと出力軸３との間を遮
断すると共に、シフトレバー６がＤ、２、１レン
ジ或いはＲレンジ等の走行レンジに操作されると
タービンシヤフト４ｄと出力軸とを結合し、且つ
Ｄレンシや２レンジ等においては、当該自動車の
走行時における車速等に応じて上記タービンシヤ
フト４ｄと出力軸３との間の減速比が切換るよう
になつている。

一方、上記エンジン１の吸気通路７には、スロ
ツトルバルブ８をバイパスするバイパス通路９が
設けられると共に、該バイパス通路９上に該通路
９を通つてエンジン１に供給される吸入空気量を
調節する電磁式の制御弁１０が配置され、該制御
弁１０の開度或いは開閉時間比率（デユーテイ
比）がコントローラ１１からの制御信号ａによつ
て制御されるようになつている。そして、このコ
ントローラ１１にはエンジン１の回転数を検出す
るエンジン回転センサ１２からの回転信号ｂと、
上記スロツトバルブ８の開度を検出するスロツト
ル開度センサ１３からのスロツトル開度信号ｃ
と、エンジン１の冷却水温を検出する水温センサ
１４からの水温信号ｄと、クーラーやランプ等の
エンジン１に作用する外部負荷１５からの負荷信
号ｅと、上記自動変速機２におけるシフトレバー
６の位置を検出するシフト位置センサ（インヒビ
タスイツチ）１６からのシフト位置信号ｆと、該
変速機２のトルクコンバータ４におけるタービン
シヤフト４ｄの回転数を検出するタービン回転セ
ンサ１７からのタービン回路信号ｇとが入力され
るようになつている。

ここで、コントローラ１１の構成を第３図に基
づいて説明すると、該コントローラ１１は、先ず
アイドル制御用の回路として、上記水温信号ｄが
入力される目標回転数設定回路１８と、該回路１
８の出力信号ｈと上記エンジン回転信号ｂとが入
力されるフイードバツク制御回路１９と、該回路
１９の出力信号ｉが入力される制御弁目標開度設
定回路２０とを有する。また、該コントローラ１
１は、上記制御弁１０の待ち受け量制御用の回路
として、上記タービン回転信号ｇが入力されるタ
ービン回転数検出回路２１と、該回路２１の出力
信号ｊと上記水温信号ｄとが入力される制御弁待
ち受け量設定回路２２とを有すると共に、更に運
転状態に応じて上記アイドル制御と制御弁の待ち
受け量制御とを切換えるための回路として、上記
エンジン回転信号ｂとシフト位置信号ｆとスロツ
トル開度信号ｃとが入力される運転領域判定回路
２３、該回路２３の出力信号ｋが入力される制御
弁駆動モード設定回路２４とを有する。そして、
該制御弁駆動モード設定回路２４の出力信号ｌ
は、上記制御弁目標開度設定回路２０の出力信号
ｍが入力される第1AND回路２５にそのまま入力
され、且つ上記制御弁待ち受け量設定回路２２の
出力信号ｎが入力される第2AND回路２６に反転
されて入力され、これにより自動変速機２のシフ
ト位置がＤレンジ等の走行レンジにある場合にお
いて、エンジン１の運転領域が所定のアイドル制
御領域にある時は制御弁目標開度設定回路２０出
力信号ｍを信号m′として第1AND回路２５から
出力させ、また上記アイドル制御領域にない時は
制御弁待ち受け量設定回路２２の出力信号ｎを信
号n′として第2AND回路２６から出力させるよう
になつている。更に以上の構成に加えて、該コン
トローラ１１は、上記第１、第2AND回路２５，
２６の出力信号m′，n′（これらの信号m′，n′のい
ずれか一方）と上記負荷信号ｅとが入力される負
荷補正量加算回路２７と、該回路２７の出力信号
ｏが入力される駆動回路２８とを有し、該駆動回
路２８から出力される制御信号ａによつて上記制
御弁１０を駆動するようになつている。

然して、このコントローラ１１はマイクロコン
ピユータによつて構成され、第４図に示すフロー
チヤートに従つて作動する。次に、このコントロ
ーラ１１の作動を第４図のフローチヤートに従つ
て説明する。尚、このフローチヤートで示す作動
は自動変速機２が走行レンジにシフトされている
場合のものである。

第４図に示すように、コントローラ１１は先ず
ステツプS₁〜S₄で負荷信号ｅ、水温信号ｄ、エン
ジン回転信号ｂ及びスロツトル開度信号ｃを入力
し、ステツプS₅で上記エンジン回転信号ｂとスロ
ツトル開度信号ｃとが示すエンジン回転数Ｎとス
ロツトルバルブ８の開度とによつて運転領域が所
定のアイドル制御領域にあるか否かを判定する。
そして、エンジン回転数Ｎが所定の回転数以下で
あり且つスロツトルバルブ８が閉じられている場
合にはアイドル制御領域にあると判定し、次にス
テツプS₆で、上記ステツプS₂で入力した水温信号
ｄが示すエンジン水温、即ちエンジン１の暖機状
態に応じてアイドル目標回転数N₀を設定する。
この目標回転数N₀は、第５図に符号イで示すよ
うなエンジン水温の上昇に伴つて低下するように
設定される。次に、コントローラ１１は、ステツ
プS₇で上記のように設定された目標回転数N₀と
実際のエンジン回転数Ｎとを比較し、実回転数Ｎ
が目標回転数N₀より小さい時は、ステツプS₈で
その偏差ΔNに対応する量ΔN×K₁（K₁：定数）
を制御弁１０に対する前回の制御量D₀に加算す
る。また、実回転数Ｎが目標回転数N₀に一定回
転数αの不感帯を加えた回転数より高い場合はス
テツプS₉からステツプS₁₀を実行して、前回の制
御量D₀から偏差ΔN′（＝Ｎ−N₀）に対応する量
ΔN′×K₂（K₂：定数）だけ減算する。そして、こ
のようにして得られた値をステツプS₁₁で制御弁
₁₀に対する基本制御量D₀として設定する。次に、
コントローラ１１は、ステツプS₁₂で、上記ステ
ツプS₁で入力した負荷信号ｅが示す外部負荷の状
態に応じた負荷補正量D₁を上記基本制御量D₀に
加算して最終制御量（＝D₀＋D₁）を求め、更に
ステツプS₁₃でこの制御量Ｄに対応する制御弁１
０の開度を設定し、この開度となるように制御弁
１０の制御信号ａを出力する。そして、上記ステ
ツプS₁〜S₁₃を繰り返すことにより、制御弁１０
の開度が可変制御され、この開度に応じた量の空
気が第２図に示すバイパス通路９を通つてエンジ
ン１に吸入されることにより、エンジン回転数Ｎ
が目標回転数N₀にフイードバツク制御されるこ
とになる。

一方、上記ステツプS₃で入力されたエンジン回
転信号ｂが示すエンジン回転数Ｎが所定回転数以
上であり、或いは上記ステツプS₄で入力されたス
ロツトル開度信号ｃが示すスロツトルバルブ８の
開度が所定値以上である場合には、コントローラ
１１は、ステツプS₅で運転領域がアイドル制御領
域にないと判定し、制御弁１０の待ち受け量の制
御を行う。つまり、ステツプS₅からステツプS₁₄
を実行してタービン回転信号ｇを入力した後、ス
テツプS₁₅でこのタービン回転信号ｇが示すトル
クコンバータ４のタービン４ｂないしタービンシ
ヤフト４ｄの回転数に基づいて待ち受け量D₀を
設定する。この待ち受け量D₀は、第６図に符号
ロで示すようにタービン回転数の上昇に伴つて減
少するように設定されるが、エンストを生じ易い
エンジン水温が低い場合には符号ハで示すように
全体的に増量補正される。そして、コントローラ
１１は、アイドル制御の場合と同様にステツプ
S₁₂で上記負荷補正量D₁を待ち受け量D₀に加算し
て最終制御量Ｄ（＝D₀＋D₁）を求め、更にステツ
プS₁₃でこの制御量Ｄに対応する制御弁１０の開
度を設定し、この開度となるように制御弁１０に
制御信号ａを出力する。これにより、運転領域が
アイドル制御領域にない場合、即ち通常の走行領
域にある場合にも、上記のような処理を繰り返す
ことにより、制御弁１０の開度が上記制御量Ｄに
応じて可変制御され、この開度に応じて第２図に
示すバイパス通路９を通過する吸入空気量が制御
される。

そして、この場合において、自動車の走行中に
吸気通路７におけるスロツトルバルブ８が全閉と
されて減速状態となつた場合、エンジン１に吸入
される空気はバイパス通路９を通過する空気だけ
となり、この状態で走行領域からアイドル領域に
入ることになるが、その時の吸入空気量は制御弁
１０の開度、即ち第６図に示すようにタービン回
転数に応じて変化する待ち受け量に対応するか
ら、タービン回転数が高い時には吸入空気量が少
なく、タービン回転数が低い時には吸入空気量が
多くなる。そのため、タービン回転数が高く、従
つて減速時に変速機２側からエンジン１にトルク
コンバータ４を介して作用する逆駆動力が大きい
場合、換言すれば吸入空気量を少なくしてもアイ
ドル制御領域に入つた時にエンストを生じる虞れ
が少ない時には吸入空気量が少なくされ、これに
より減速時に必要以上に吸入空気量を多くするこ
とによるエンジンブレーキ性能や燃費性能の悪化
が防止されることになる。

一方、タービン回転数が低く、従つて上記の逆
駆動力が小さい場合は、アイドル制御領域までエ
ンジ回転数が低下した時に、第４図のステツプS₆
〜S₁₃によるアイドル回転数のフイードバツク制
御の遅れ等によつてエンストが生じ易いのである
が、この場合は上記制御弁１０の待ち受け量が大
きな値に設定されて、該制御弁１０の開度ないし
吸入空気量が多い状態からアイドル制御が開始さ
れることになる。従つて、このような場合にも走
行領域からアイドル制御領域への移行直後におけ
るエンストが防止されることになる。

このようにして、減速時における吸入空気量が
自動変速機２におけるトルクコンバータ４のター
ビン回転数に対応する逆駆動力の大きさ、換言す
ればエンストの生じ易さに応じて精度良く制御さ
れることになり、もつて必要以上に吸入空気量を
多くすることによる減速中のエンジンブレーキ性
能や燃費性能の悪化を招くことなく、エンストが
確実に防止されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本概念を示す概略構成図で
ある。第２〜６図は本発明の実施例を示すもの
で、第２図は制御システム図、第３図はコントロ
ーラの構成を示すブロツク図、第４図は該コント
ローラの作動を示すフローチヤート図、第５，６
図は目標アイドル回転数及び待ち受け量の制御特
性を夫々示すグラフである。 １……エンジン、２……自動変速機、４……ト
ルクコンバータ、９，１０……回転数調節手段
（９……バイパス通路、１０……制御弁）、１１…
…アイドル制御手段、負荷補正手段、アイドル領
域外補正手段（コントローラ）、１２，１３……
領域判定手段（エンジン回転センサ、スロツトル
開度センサ）、１７……タービン回転数検出手段
（タービン回転数センサ）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジン出力を車輪に伝達する動力伝達経路
   の流体式トルクコンバータを有する自動変速機を
   備えると共に、燃料供給量もしくは吸入空気量を
   調節してエンジン回転数を変化させる回転数調節
   手段と、所定のアイドル制御領域において上記回
   転数調節手段を作動させてエンジン回転数を目標
   回転数に一致させるようにフイードバツク制御す
   るアイドル制御手段と、エンジンに対する負荷に
   応じて上記回転数調節手段による調節量を補正す
   る負荷補正手段と、エンジンの運転領域が上記ア
   イドル制御領域にあるか否かを判定する領域判定
   手段とが備えられたエンジンのアイドル回転数制
   御装置であつて、上記トルクコンバータにおける
   タービンの回転数を検出するタービン回転数検出
   手段と、上記領域判定手段によりエンジンの運転
   領域がアイドル制御領域外にあると判定された状
   態で上記タービン回転数検出手段からの出力信号
   を受けて上記負荷補正手段による補正量を補正す
   るアイドル領域外補正手段とが備えられているこ
   とを特徴とするエンジンのアイドル回転数制御装
   置。