JPH06241094A

JPH06241094A - エンジンのアイドル回転数制御装置

Info

Publication number: JPH06241094A
Application number: JP2407193A
Authority: JP
Inventors: Tomomi Watanabe; 友巳渡辺; Kazuhiko Hashimoto; 一彦橋本; Yoshiyuki Shinya; 義之進矢; Hiroshi Takagi; 宏高木
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1993-02-12
Filing date: 1993-02-12
Publication date: 1994-08-30

Abstract

(57)【要約】【目的】燃費性能及びエミッション性能を高めつつ、
アイドル回転数制御の制御精度を高めることができる簡
素なアイドル回転数制御装置を提供する。【構成】リーンバーンエンジンＣＥにおいては、コン
トロールユニットＣによってアイドル回転数がフィード
バック制御される。ここで、アイドル時において回転数
偏差が所定値を超えるときにはエレキスロットル弁２５
の開度を調整することによって迅速に回転数偏差が縮小
され、回転数偏差が上記所定値以下のときには空燃比す
なわち燃料噴射量を調整することによって精度良くアイ
ドル回転数がフィードバック制御され、燃費性能及びエ
ミッション性能を高めつつアイドル安定性を高めること
ができる。また、バイパス吸気通路、ＩＳＣバルブ等が
設けられないのでエンジンＣＥが簡素な構造となり、製
造コストが低減される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンのアイドル回
転数制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用エンジンには、アイド
ル時のエンジン回転数すなわちアイドル回転数を、目標
アイドル回転数に追従するようフィードバック制御する
アイドル回転数制御装置が設けられが、かかるアイドル
回転数制御装置としては、吸入空気量を変えることによ
りエンジントルクを調整してアイドル回転数を制御する
ようにしたタイプのものが従来より多用されている。そ
して、かかる従来のアイドル回転数制御装置を備えたエ
ンジンにおいては、普通、アイドル時にはアイドル安定
性を高めるために空燃比がほぼ理論空燃比(Ａ／Ｆ＝１
４.７すなわち空気過剰率λ＝１)に設定されるようにな
っている。

【０００３】そして、普通のエンジンでは、吸入空気量
がスロットル弁によって調整されるようになっている
が、普通のスロットル弁ではアイドル時に必要とされる
微妙な吸入空気量調整を行うのがむずかしい。さりと
て、スロットル弁の吸入空気量制御の精度をアイドル時
の吸入空気量を調整できるほどに高めようとすれば、ス
ロットル弁あるいはその制御機構が複雑化して大幅なコ
ストアップを招いてしまう。

【０００４】そこで、通常、吸入空気量を調整すること
よってアイドル回転数を制御する場合は、スロットル弁
をバイパスするバイパス吸気通路を設けるとともに、該
バイパス吸気通路にＩＳＣバルブ(バルブ吸気量調整バ
ルブ)を介設し、このＩＳＣバルブにより吸入空気量を
調整してアイドル回転数をフィードバック制御するよう
にしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにバイパス通路とＩＳＣバルブとを設けると、部品点
数が多くなりコストアップを招くといった問題がある。
そこで、点火時期を進角又は遅角させるとエンジントル
クが変化するといった事実に着目して、点火時期を調整
することによってアイドル回転数を制御するようにした
アイドル回転数制御装置が提案されているが、かかるア
イドル回転数制御装置では、点火時期を遅角させたとき
に燃費性能が悪化するといった問題がある。

【０００６】すなわち、図４に示すように、エンジント
ルクを変化させるために点火時期を変化させることがで
きる範囲(Ｆ／Ｂ範囲)は、エンジントルクが最大となる
状態(Ｍ.Ｂ.Ｔ.)を示す曲線Ｇ₁と、点火時期を遅角させ
ることができる限界(エンジントルクが最小)を示す曲線
Ｇ₃とによってはさまれる領域となる。なお、図４にお
いて曲線Ｇ₂はかかるＦ／Ｂ範囲の中央位置を示してい
る。ここで、Ｆ／Ｂ範囲はエンジン負荷に応じて変化す
ることになるが、図４中においては、Ａで示す負荷がア
イドル状態を示している。

【０００７】そして、図５に、エンジン負荷がＡのとき
すなわちアイドル時における燃費率be(燃料消費率)の点
火時期に対する特性(曲線Ｇ₄)を示す。図５から明らか
なとおり、燃料率beは点火時期が遅角されればされるほ
ど大きくなる(悪くなる)。したがって、アイドル回転数
のフィードバック制御時において、点火時期がＦ／Ｂ範
囲の最も遅角側に設定された場合は、普通の状態(Ｍ.
Ｂ.Ｔ.)に比べてdで示す分だけ燃料率beが悪化すること
になる。

【０００８】また、アイドル時に空燃比を変えることに
よりエンジントルクを調整してアイドル回転数を制御す
るようにしたアイドル回転数制御装置が提案されている
(例えば、特開昭６４−４１６３８号公報参照)。しかし
ながら、このように空燃比でアイドル回転数を制御する
と、アイドル回転数が目標アイドル回転数よりも高いと
きには空燃比を理論空燃比(Ａ／Ｆ＝１４.７すなわちλ
＝１)よりもリーン側に変化させることになるが、一般
に理論空燃比よりもややリーン側の空燃比域(Ａ／Ｆが
１６付近)ではＮＯx発生率が最大となるので、ＮＯxに
ついてのエミッションが悪くなるといった問題がある。

【０００９】そこで、所定の低出力領域では空燃比を、
ＮＯx発生率が最大となる空燃比域よりもリーン側に設
定するようにしたエンジン、いわゆるリーンバーンエン
ジンにおいて、アイドル時に空燃比をＮＯx発生率が最
大となる空燃比域よりもリーン側で空燃比を調整するこ
とによりアイドル回転数を制御するようにしたアイドル
回転数制御装置が提案されている(例えば、特開平２−
２１５９４５号公報参照)。しかしながら、かかるアイ
ドル回転数制御装置では、アイドル時に変化させられる
空燃比の範囲が狭いので、アイドル回転数の目標アイド
ル回転数に対する偏差が大きいときには応答性が悪くな
るといった問題がある。また、アイドル回転数が目標ア
イドル回転数よりも大幅に低くなったときには空燃比を
大幅にリッチ側に変化させなければならないが、このよ
うな場合には空燃比がＮＯx発生率が高い空燃比域に達
してしまうといった問題がある。

【００１０】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたものであって、燃費性能及びエミッション
性能を高めつつ、アイドル回転数制御の制御精度を高め
ることができる簡素でかつ低コスト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。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達するた
め、図１にその構成を示すように、第１の発明は、アイ
ドル時に空燃比が理論空燃比よりもリーン側に設定され
て、アイドル回転数が目標アイドル回転数に追従するよ
うフィードバック制御されるようになったエンジンのア
イドル回転数制御装置において、アイドル回転数の目標
アイドル回転数に対する偏差が比較的大きいときには吸
入空気量を変化させることによってアイドル回転数をフ
ィードバック制御し、上記偏差が比較的小さいときには
空燃比を変化させることによって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手段aが設けら
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
御装置を提供する。

【００１２】第２の発明は、第１の発明にかかるエンジ
ンのアイドル回転数制御装置において、スロットル開度
を変えることによって吸入空気量を変化させてアイドル
回転数を調整することができる補助空気調整手段bと、
ＮＯx発生率が最大となる空燃比域よりもリーン側の空
燃比域で、燃料噴射量を変えることによって空燃比を調
整することができる燃料噴射量調整手段cとが設けら
れ、アイドル回転数制御手段aが、アイドル回転数の目
標アイドル回転数に対する偏差が所定値以上のときには
補助空気調整手段bを介して吸入空気量を調整すること
によりアイドル回転数をフィードバック制御する一方、
上記偏差が上記所定値未満のときには燃料噴射量調整手
段cを介して空燃比を調整することによりアイドル回転
数をフィードバック制御するようになっていることを特
徴とするエンジンのアイドル回転数制御装置を提供す
る。

【００１３】第３の発明は、第１の発明にかかるエンジ
ンのアイドル回転数制御装置において、スロットル開度
を変えることによって吸入空気量を変化させてアイドル
回転数を調整することができる補助空気調整手段bと、
ＮＯx発生率が最大となる空燃比域よりもリーン側の空
燃比域で、燃料噴射量を変えることによって空燃比を調
整することができる燃料噴射量調整手段cとが設けら
れ、アイドル回転数制御手段aが、アイドル回転数の目
標アイドル回転数に対する偏差があるときにはまず補助
空気調整手段bを介して吸入空気量を調整することによ
りアイドル回転数をフィードバック制御し、次に上記偏
差が所定値以下となったときから燃料噴射量調整手段c
を介して空燃比を調整することによりアイドル回転数を
フィードバック制御するようになっ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を提供する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
図２に示すように、ガソリンエンジンＣＥの各気筒(１
つのみ図示)においては、基本的には、第１,第２吸気弁
１,２が開かれたときに、第１,第２吸気ポート３,４を
介して第１,第２独立吸気通路５,６から燃焼室７内に混
合気を吸入し、この混合気をピストン８で圧縮して点火
プラグ９で着火・燃焼させ、第１,第２排気弁１０,１１
が開かれたときに、燃焼ガスを第１,第２排気ポート１
２,１３を介して第１,第２独立排気通路１４,１５に排
出するといったプロセスが繰り返されるようになってい
る。なお、エンジンＣＥは、空燃比Ａ／Ｆがほぼ理論空
燃比(Ａ／Ｆ＝１４.７すなわち空気過剰率λ＝１)に設
定されるリッチゾーンと、空燃比がリーン(Ａ／Ｆ＝１
９〜２４)に設定されるリーンゾーンとが設定され、運
転状態に応じてリッチ／リーンのゾーン切り替えが行わ
れるようになったリーンバーンエンジンである。

【００１５】このようなプロセスの連続した繰り返しに
よって、ピストン８がシリンダボア内でその軸線方向に
往復運動をし、このピストン８の往復運動が、コンロッ
ド１６とクランクピン１７とクランクアーム１８とを介
して回転運動に変換されてクランク軸１９に伝達される
ようになっている。点火プラグ９へは、ダイレクトイグ
ニッションコイル２０から所定のタイミングで高電圧が
印加され、この高電圧によって点火プラグ９の電極部に
火花放電が起こるようになっている。第１,第２独立排
気通路１４,１５は下流で１つの共通排気通路４１に集
合され、この共通排気通路４１には排気ガスを浄化する
触媒コンバータ４２が介設されている。共通排気通路４
１には、排気ガス中のＯ₂濃度(すなわち空燃比)を検出
するリニアＯ₂センサ６３と、排気ガス温度を検出する
第１,第２排気温度センサ６４,６５とが臨設されてい
る。また、エンジン本体には冷却水温度(エンジン温度)
を検出する水温センサ６６が設けられている。

【００１６】各気筒の燃焼室７に空気を供給するため
に、上流端が大気に開放された単一の共通吸気通路２１
が設けられ、この共通吸気通路２１には、空気の流れ方
向にみて上流側から順に、吸入空気中のダストを除去す
るエアクリーナ２２と、吸入空気量を検出するエアフロ
ーセンサ２３と、コントロールユニットＣから印加され
る信号に従ってサーボモータ２４によって開閉駆動され
るエレキスロットル弁２５とが介設されている。そし
て、共通吸気通路２１の下流端は、吸入空気の流れを安
定化させるサージタンク２６に接続され、このサージタ
ンク２６に前記した各気筒の第１,第２独立吸気通路５,
６の上流端が接続されている。なお、この吸気系には、
サージタンク２６内の吸気負圧を検出するブーストセン
サ６１と、吸入空気温度を検出する吸気温度センサ６２
と、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ６
７とが設けられている。

【００１７】エンジンＣＥにおいては、アイドル回転数
を制御するための吸入吸気量の調整は、後で説明するよ
うにエレキスロットル弁２５によって行われるようにな
っているので、スロットル弁をバイパスするバイパス吸
気通路、あるいはバイパス吸気量を制御するＩＳＣバル
ブが設けられていない。このため、部品点数が削減さ
れ、エンジンＣＥの製造コストが低減される。

【００１８】第１独立吸気通路５に対して、該第１独立
吸気通路５内の空気中に燃料(ガソリン)を噴射して混合
気を形成する燃料噴射弁３１が設けられている。燃料噴
射弁３１の燃料噴射量は、混合気の空燃比Ａ／Ｆが、空
燃比マップを用いて運転状態(エンジン回転数等)に応じ
て設定される目標空燃比に追従するようコントロールユ
ニットＣによって制御されるようになっている。

【００１９】また、第２独立吸気通路６には開閉弁３２
が介設され、この開閉弁３２は負圧応動式のダイヤフラ
ム装置からなるアクチュエータ３３によって開閉される
ようになっている。具体的には、三方弁３５によって、
アクチュエータ３３の圧力室に負圧通路３４を通してサ
ージタンク２６内の負圧を導入するか、それとも大気圧
を導入するかが切り替えられ、該圧力室に負圧が導入さ
れたときにはアクチュエータ３３によって開閉弁３２が
閉じられ、圧力室に大気圧が導入されたときには開閉弁
３２が開かれるようになっている。この開閉弁３２は低
負荷領域等では閉じられ、このとき空気が第１吸気ポー
ト３からのみ燃焼室７に供給され、燃焼室７内にスワー
ルが生成され、燃焼室７内で混合気が成層化され、これ
によって混合気の着火性・燃焼性が高められるようにな
っている。開閉弁３２は高負荷領域等では開かれ、この
とき空気が両吸気ポート３,４から燃焼室７内に供給さ
れ、吸気充填効率が高められるようになっている。

【００２０】なお、エンジン内(クランク室内)で発生す
るブローバイガスをサージタンク２６に導入するため
に、ＰＣＶバルブ３６を備えたブローバイガス通路３７
が設けられている。また、ブローバイガスの排出を促進
するために、共通吸気通路２１内の空気の一部をエンジ
ン内に供給する新気導入通路３８が設けられている。

【００２１】以下、燃料噴射弁３１に燃料(ガソリン)を
供給する燃料供給系統を説明する。この燃料供給系統に
おいては、燃料タンク４５内の燃料が、燃料フィルタ４
６を通して燃料ポンプ４７に吸い込まれた後、該燃料ポ
ンプ４７から所定の吐出圧で吐出され、フィルタ４９が
介設された燃料供給通路４８を通して燃料噴射弁３１に
供給されるようになっている。燃料噴射弁３１で噴射さ
れない余剰の燃料は、燃料圧を制御するプレッシャレギ
ュレータ５２が介設された燃料戻し通路５１を通して燃
料タンク４５に戻されるようになっている、なお、プレ
ッシャレギュレータ５２には、吸気負圧の影響をなくす
ために、サージタンク２６内の吸気負圧が負圧導入通路
５３を通して導入されるようになっている。

【００２２】燃料タンク４５内のガソリンベーパを含む
空気は、ガソリンベーパの大気中への拡散を防止するた
めに、タンク内空気リリース通路５４を通してサージタ
ンク２６にリリースされるようになっている。そして、
このタンク内空気リリース通路５４には、空気の流れ方
向にみて上流側から順に、リリースされる空気中のガソ
リンミストを分離するセパレータ５５と、２ウエイバル
ブ５６と、リリースされる空気中のガソリンベーパを吸
着するキャニスタ５７と、オリフィス５８と、デューテ
ィソレノイドバルブ５９とが介設されている。

【００２３】ところで、エンジンＣＥにおいては、マイ
クロコンピュータを備えたコントロールユニットＣによ
って、エアフローセンサ２３によって検出される吸入空
気量、ブーストセンサ６１によって検出される吸気負
圧、吸気温度センサ６２によって検出される吸気温度、
リニアＯ₂センサ６３によって検出されるＯ₂濃度(空燃
比)、第１,第２排気温度センサ６４,６５によって検出
される排気ガス温度、水温センサ６６によって検出され
る冷却水温度(エンジン温度)、スロットル開度センサ６
７によって検出されるスロットル開度、回転数センサ
(図示せず)によって検出されるエンジン回転数、アクセ
ル開度センサ(図示せず)によって検出されるアクセル開
度、アクセルスイッチ(図示せず)から出力されるアクセ
ルスイッチ信号等を制御情報として、種々の制御が行わ
れるようになっている。

【００２４】しかしながら、エンジンＣＥの一般的な制
御は本発明の要旨とするところではないのでその説明を
省略し、以下では図３に示すフローチャートに従って、
適宜図２を参照しつつ、本発明の要旨にかかるアイドル
回転数制御についてのみ説明する。なお、コントロール
ユニットＣは、特許請求の範囲に記載された「アイドル
回転数制御手段」と「補助空気調整手段」と「燃料噴射量調
整手段」とを含む総合的な制御装置である。

【００２５】このアイドル回転数制御では、基本的に
は、アイドル回転数の目標アイドル回転数に対する偏差
(以下、これを回転数偏差という)が比較的大きいときに
は、まずエレキスロットル弁２５の開度を調整すること
によりアイドル回転数をフィードバック制御し、回転数
偏差が比較的小さいときには空燃比すなわち燃料噴射量
を調整することによってアイドル回転数をフィードバッ
ク制御するようにしている。

【００２６】すなわち、エレキスロットル弁２５により
吸入空気量を調整してアイドル回転数を制御する場合
は、かかるアイドル領域ではエレキスロットル弁２５は
ほぼ閉じられているので吸入空気量を微妙に調整するこ
とがむずかしく、したがって制御精度はさほど高くはな
い。しかしながら、変えることができる吸入空気量の範
囲、すなわち変えることができるエンジントルクの範囲
は非常に広いので(アイドル回転数を制御する上におい
ては０〜∞と考えても差し支えはない)、回転数偏差が
大きい場合でも該回転数偏差を迅速に縮小させることが
できる(応答性が良い)。そこで、回転数偏差が大きいと
きには、該回転数偏差を迅速に縮小させるためにエレキ
スロットル弁２５の開度を調整することによってアイド
ル回転数をフィードバック制御するようにしている。

【００２７】他方、リーンゾーンにおいて空燃比(燃料
噴射量)を調整してアイドル回転数を制御する場合は、
燃料噴射弁３１の燃料噴射量を正確に制御することがで
きるので、アイドル制御の制御精度が非常に高くなる。
しかしながら、リーンゾーンにおいて、変えることがで
きる空燃比の範囲、すなわち変えることができるエンジ
ントルクの範囲は比較的狭い。けだし、空燃比がリーン
側に行き過ぎるとエンストが生じ、逆にリッチ側に行き
過ぎるとＮＯx発生率が高くなる空燃比域に達してしま
うからである。したがって、回転数偏差が大きい場合に
はこれをを迅速に(応答性良く)縮小させることはむずか
しい。そこで、回転数偏差が小さいときに限り、アイド
ル回転数を精密に制御するために空燃比(燃料噴射量)を
調整することによってアイドル回転数をフィードバック
制御するようにしている。

【００２８】具体的には、アイドル回転数制御が開始さ
れると、まずステップ＃１で、エンジン回転数Ｎeと、
スロットル開度ＴＶＯと、吸入空気量Ｃeと、アクセル
スイッチ信号と、空燃比Ａ／Ｆとが読み込まれる。次
に、ステップ＃２で、エンジンＣＥがアイドル状態にあ
るか否かが比較・判定され、アイドル状態でないと判定
された場合は(ＮＯ)、アイドル回転数を制御する必要が
ないので、後の全ステップをスキップしてステップ＃１
に復帰する。る。なお、アイドル状態か否かの比較・判
定はアクセルスイッチ信号に基づいて行われる。

【００２９】他方、ステップ＃２でアイドル状態である
と判定された場合は(ＹＥＳ)、ステップ＃３で、目標空
燃比ＡＦ₀が演算される。ここで、目標空燃比ＡＦ₀は、
一般に知られた普通の手法で、空燃比マップを検索する
ことによりエンジン回転数Ｎe及び吸入空気量Ｃeに応じ
て設定される。なお、エンジンＣＥにおいては、空燃比
が目標空燃比に追従するように、燃料噴射弁３１の燃料
噴射量がコントロールユニットＣによって制御されてい
るのは前記したとおりである。

【００３０】次に、ステップ＃４で目標空燃比ＡＦ₀が
リーンであるか否か、すなわちエンジンＣＥがリーンゾ
ーンに入っていてリーンな空燃比で運転されているか否
かが比較・判定される。なお、前記したとおり、リーン
ゾーンでの目標空燃比は、ＮＯx発生率が最大となる空
燃比域(Ａ／Ｆで１６付近)よりははるかにリーン側(Ａ
／Ｆ＝１９〜２４)に設定されるので、燃費性能とエミ
ッション性能とが大幅に高められている。ここで、リー
ンではないと判定された場合は(ＮＯ)、空燃比の調整に
よりアイドル回転数制御を行うことができないので、後
の全ステップをスキップしてステップ＃１に復帰する。

【００３１】他方、ステップ＃４でリーンであると判定
された場合は(ＹＥＳ)、ステップ＃５で現在のエンジン
回転数Ｎeが読み込まれ、この現在のエンジン回転数Ｎe
がアイドル回転数Ｎe₁として記憶され、続いてステップ
＃６で目標エンジン回転数すなわち目標アイドル回転数
Ｎe₀が演算される。なお、目標アイドル回転数Ｎe₀は、
エンジンＣＥの運転状態(例えば、エンジン温度、吸気
温度、補機の駆動状態等)に応じて、よく知られた普通
の方法で設定される。

【００３２】次に、ステップ＃７で、アイドル回転数Ｎ
e₁と目標アイドル回転数Ｎe₀との間の偏差すなわち回転
数偏差の絶対値ΔＮe(ΔＮe＝│Ｎe₀−Ｎe₁│)が所定値
Ｋ₀より大きいか否かが比較・判定される。ここで、Ｋ₀
は、ΔＮeがこれより大きくなると空燃比の調整による
アイドル回転数制御がむずかしくなるような境界となる
値に設定される。

【００３３】ステップ＃７で、ΔＮe＞Ｋ₀であると判定
された場合(ＹＥＳ)、すなわち回転数偏差が比較的大き
い場合には該回転数偏差を迅速に縮小させるために、ス
テップ＃８〜ステップ＃１０で、エレキスロットル弁２
５の開度を調整することによりアイドル回転数がフィー
ドバック制御される。すなわち、ステップ＃８で、実際
のアイドル回転数Ｎe₁が目標アイドル回転数Ｎe₀より大
きいか否かが比較・判定され、Ｎe₁≦Ｎe₀であると判定
された場合は(ＮＯ)、アイドル回転数が目標アイドル回
転数以下となっているので、ステップ＃９でエレキスロ
ットル弁２５が開き側に制御され、アイドル回転数が高
められる。他方、Ｎe₁＞Ｎe₀であると判定された場合は
(ＹＥＳ)、アイドル回転数が目標アイドル回転数を超え
ているので、ステップ＃１０でエレキスロットル弁２５
が閉じ側に制御され、アイドル回転数が下げられる。こ
の後、ステップ＃５に戻されて制御が続行される。な
お、ΔＮe≦Ｋ₀となるまでは、すなわち回転数偏差が所
定値以下に縮小されるまでは、ステップ＃８〜ステップ
＃１０が繰り返されることになる。

【００３４】ところで、前記のステップ＃７で、ΔＮe
≦Ｋ₀であると判定された場合(ＮＯ)、すなわち回転数
偏差が比較的小さい場合にはアイドル回転数を精度良く
制御するために、ステップ＃１１〜ステップ＃１４で、
空燃比すなわち燃料噴射弁３１の燃料噴射量を調整する
ことによりアイドル回転数がフィードバック制御され
る。すなわち、ステップ＃１１で、実際のアイドル回転
数Ｎe₁が目標アイドル回転数Ｎe₀より大きいか否かが比
較・判定され、Ｎe₁＞Ｎe₀であると判定された場合は
(ＹＥＳ)、アイドル回転数が目標アイドル回転数を超え
ているので、ステップ＃１２で空燃比が所定の小さい幅
でリーン側に制御され、アイドル回転数が下げられる。
他方、Ｎe₁≦Ｎe₀であると判定された場合は(ＮＯ)、ア
イドル回転数が目標アイドル回転数以下となっているの
で、ステップ＃１３で空燃比が所定の小さい幅でリッチ
側に制御され、アイドル回転数が高められる。

【００３５】この後、ステップ＃１４で、回転数偏差
(Ｎe₀−Ｎe₁)が０となったか否か、すなわち実際のアイ
ドル回転数が目標アイドル回転数に一致しているか否か
が比較・判定され、Ｎe₀−Ｎe₁≠０であれば(ＮＯ)、ス
テップ＃１１に戻され、ステップ＃１１〜ステップ＃１
４が繰り返される。他方、Ｎe₀−Ｎe₁＝０であれば(Ｙ
ＥＳ)、ステップ＃１に復帰する。なお、ΔＮeがもとも
と小さくＫ₀以下である場合は、ステップ＃８〜ステッ
プ＃１０を経ることなく、直接ステップ＃１１〜ステッ
プ＃１４で空燃比の調整によりアイドル回転数がフィー
ドバック制御されることになる。

【００３６】以上、本実施例によれば、エレキスロット
ル弁２５を有効に利用することにより、バイパス吸気通
路あるいはＩＳＣバルブを設けない簡素な構成で、すな
わち低コストで、アイドル時にはアイドル回転数を目標
アイドル回転数に迅速にかつ高精度に追従させることが
でき、アイドル安定性を高めることができる。また、燃
費性能とエミッション性能とが高められる。

【００３７】

【発明の作用・効果】第１の発明によれば、アイドル回
転数の目標アイドル回転数に対する偏差(回転数偏差)が
大きいときには、エンジントルクの変化幅を大きく設定
することができる吸入空気量調整によりアイドル回転数
がフィードバック制御されるので、制御応答性が高めら
れ、回転数偏差が迅速に縮小される。他方、回転数偏差
が小さいときには、エンジントルクを精密に制御するこ
とができる空燃比調整によりアイドル回転数がフィード
バック制御されるので、アイドル回転数制御の制御精度
が高められる。このため、アイドル時には燃費性能とエ
ミッション性能とを高めつつ、アイドル回転数を迅速か
つ正確に目標アイドル回転数に追従させることができ、
アイドル安定性を高めることができる。

【００３８】第２の発明によれば、基本的には第１の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、回転数偏差
が大きい場合にはスロットル弁開度を調整することによ
ってアイドル回転数制御が行われるので、バイパス吸気
通路あるいはＩＳＣバルブを設ける必要がなくなり、エ
ンジンの構造が簡素化され、その製造コストが低減され
る。

【００３９】第３の発明によれば、基本的には第１の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、回転数偏差
があるときには、まずスロットル弁開度を調整すること
によってアイドル回転数制御が行われ、次に空燃比を調
整することによってアイドル回転数制御が行われるの
で、アイドル回転数制御における応答性及び精度が一層
高められる。かつ、バイパス吸気通路あるいはＩＳＣバ
ルブを設ける必要がなくなるので、エンジンの構造が簡
素化され、その製造コストが低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１〜請求項３に対応する第１〜第３の
発明の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明にかかるアイドル回転数制御装置を備
えたエンジンのシステム構成図である。

【図３】アイドル回転数制御の制御方法を示すフロー
チャートである。

【図４】従来の点火時期調整によるアイドル回転数制
御において、点火時期を変えることができる範囲を示す
図である。

【図５】従来のエンジンにおける、燃費率の点火時期
に対する特性を示す図である。

【符号の説明】

ＣＥ…エンジンＣ…コントロールユニット２４…サーボモータ２５…エレキスロットル弁３１…燃料噴射弁６３…リニアＯ₂センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高木宏広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アイドル時に空燃比が理論空燃比よりも
リーン側に設定されて、アイドル回転数が目標アイドル
回転数に追従するようフィードバック制御されるように
なったエンジンのアイドル回転数制御装置において、アイドル回転数の目標アイドル回転数に対する偏差が比
較的大きいときには吸入空気量を変化させることによっ
てアイドル回転数をフィードバック制御し、上記偏差が
比較的小さいときには空燃比を変化させることによって
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
数制御手段が設け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。
【請求項２】請求項１に記載されたエンジンのアイド
ル回転数制御装置において、スロットル開度を変えることによって吸入空気量を変化
させてアイドル回転数を調整することができる補助空気
調整手段と、ＮＯx発生率が最大となる空燃比域よりもリーン側の空
燃比域で、燃料噴射量を変えることによって空燃比を調
整することができる燃料噴射量調整手段とが設けられ、アイドル回転数制御手段が、アイドル回転数の目標アイ
ドル回転数に対する偏差が所定値以上のときには補助空
気調整手段を介して吸入空気量を調整することによりア
イドル回転数をフィードバック制御する一方、上記偏差
が上記所定値未満のときには燃料噴射量調整手段を介し
て空燃比を調整することによりアイドル回転数をフィー
ドバック制御するようになっ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。
【請求項３】請求項１に記載されたエンジンのアイド
ル回転数制御装置において、スロットル開度を変えることによって吸入空気量を変化
させてアイドル回転数を調整することができる補助空気
調整手段と、ＮＯx発生率が最大となる空燃比域よりもリーン側の空
燃比域で、燃料噴射量を変えることによって空燃比を調
整することができる燃料噴射量調整手段とが設けられ、アイドル回転数制御手段が、アイドル回転数の目標アイ
ドル回転数に対する偏差があるときにはまず補助空気調
整手段を介して吸入空気量を調整することによりアイド
ル回転数をフィードバック制御し、次に上記偏差が所定
値以下となったときから燃料噴射量調整手段を介して空
燃比を調整することによりアイドル回転数をフィードバ
ック制御するようになっ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。