JPH0833134B2 - エンジンの回転数制御装置 - Google Patents

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
イドリング時のエンジン回転数の制御に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来のエンジンの回転数制御装置は、アイドリング時
に、エンジンの負荷に応じて目標回転数を設定し、エン
ジンの実回転数がこの目標回転数に収束するようにスロ
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
制御弁を制御していた。この制御量としては、エンジン
の負荷に応じて設定される基本空気量と、目標回転数と
実回転数の偏差をなくすための回転数フィードバック補
正量とがある。基本空気量と目標回転数はエンジンの作
動状態を決定する要素に基づいて求められる。又、回転
数フィードバック補正量は、実回転数が目標回転数に一
致するように学習される。エンジンが、アイドル状態か
ら非アイドル状態に移行し、再びアイドル状態に戻った
時には、前のアイドル状態時に学習した回転数フィード
バック補正量が今回のアイドル状態における学習に利用
される。

なお、上記のように空気制御弁の開度を制御してエン
ジンへの空気供給量を制御すれば、この空気供給量によ
ってエンジンへの燃料供給量が決定されるために、回転
数を制御する事が出来る。

〔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、非アイドル状態時に、装置に検出信号を取込んでな
い、エンジン負荷に影響する電気負荷が投入された後、
エンジンがそのままアイドル状態に再び戻されると、そ
の電気負荷が無い時のアイドル状態時に学習した回転数
フィードバック補正量がアイドル状態の再開と共に学習
に利用される。このために、アイドル状態を再開しても
その電気負荷分に相当する空気供給量が不足し、アイド
ル状態の再開と共に実回転数が目標回転数より一時的に
低下したり、最悪の場合には、エンストが起きる課題が
あった。

又、その回転数の低下は回転数フィードバック補正量
の学習により補正されてなくなるが、その応答性が遅い
ために運転フィーリングも悪くな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、非アイドル状態への移行に対応して回転数フィ
ードバック補正量を増加させるようにしてアイドル状態
に再び戻った時のエンジン回転数の余計な低下を防止す
ることができる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、エンジンの実
回転数を目標回転数に収束させるために空気を吸気管に
導入する空気制御弁の開度制御量を、前記実回転数と目
標回転との偏差がなくなる方向に補正する補正量を演算
する補正量演算手段と、この補正量演算手段で演算され
た補正量により補正された前記開度制御量で前記空気制
御弁の開度を制御する制御手段とを備え、アイドル状態
時に、前記実回転数が前記目標回転数に一致するように
前記空気制御弁の開度を前記補正された開度制御量分制
御するエンジンの回転数制御装置において、前記エンジ
ンがアイドル状態から非アイドル状態へ移行した場合
に、前記補正量演算手段は補正量を増加修正し後に、エ
ンジンのアイドル回転域に移行した時には前記増加修正
した補正量を基に、前記空気制御弁の開度制御量を補正
する補正量を演算するようにしたものである。

〔作用〕

本発明におけるエンジンの回転数制御装置は、非アイ
ドル状態時に電気負荷等のエンジン負荷が増加し、その
ままアイドル状態に再び移行しても、その非アイドル状
態への移行に対応して補正量演算手段が補正量を増加修
正させているために、この増加分によりその負荷増加分
の空気供給量を補償するので実回転数を目標回転数に円
滑に収束させうる。

〔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、１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１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の全閉を検出する
アイドルスイッチである。

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ュー
ティ比に応じた開度になる電磁制御弁が用いられ、バイ
パス導管10の流路断面積をそのデュ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（図示
せず）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、ディストリビュータ（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１の排気管、19
は触媒で、エンジン１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空気量制御ユニットで、アイド
ルスイッチ９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の制御量を求め、空気制御弁11を駆動制
御する。

次に、第２図により電子式空気量制御ユニット20につ
いて説明する。100はマイクロコンピュータで、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
CPU200、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、100ms毎の時間やデューティ
比Ｄを計時する複数のタイマ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ROM206、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入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
ピュータ100に入力する。この割込み信号が発生するとC
PU200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RAM205に格納する。10
2は第２入力インタフェイス回路で、冷却水温センサ14
の出力信号を、ノイズ分を除去したり等してA/D変換器2
03に出力する。103は第３インタフェイス回路で、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。

次に、第３図を主に参照して、動作について説明す
る。まずステップS1では、アイドルスイッチ９がオンで
かつ車速センサ17がパルスを発生しない車輌停止か否か
即ちアイドル状態か否かを判定する。アイドル状態なら
ばステップS2に進み、図示しない割込みルーチンで算出
したエンジン１の回転周期に基づいてエンジン１の実回
転数Ｎ_eを算出する。次ステップS3では、エンジン１の
負荷に応じた目標回転数Ｎ_tを算出する。例えば、冷却
水温センサ１から得た冷却水温データWT、信号線16から
入力したトルコン信号がニュートラルレンジかドライブ
レンジか、電気負荷スイッチ15からの信号はオン信号か
オフ信号かなどによって、目標回転数Ｎ_tを演算する。
次にステップS4では、ステップS3と同様に、冷却水温デ
ータWT、トルコン信号、電気負荷信号等から負荷に応じ
た基本空気量Ｑ_BASEを演算する。ステップS5では、一定
時間（例えば100ms）毎のタイミングか否かを判定し、
タイミングでなければステップS12に進み、タイミング
ならばステップS6に進む。

ステップS6では、ステップS3で求めた目標回転数Ｎ_t
とステップS2で求めた最新の実回転数Ｎ_eとの偏差ΔＮ
を求める。次ステップS7では、偏差ΔＮは不感帯か否か
例えば−ΔＮ₁≦ΔＮ≦ΔＮ₁か否かを判定する。不感帯
ならば実回転数Ｎ_eと目標回転数Ｎ_tがほぼ一致している
のでステップS8にて、Ｎ_e〜Ｎ_t一致フラグをセットし、
更にステップS9にて、制御ゲインKIに０を設定した後に
ステップS11に進む。不感帯でなければＮ_eとＮ_tがほぼ
一致していないのでステップS10に進み、第４図に示す
ΔＮマップを用いて０でない制御ゲインKIを算出し、算
出後ステップS11に進む。ステップS11では、現在最新の
回転数フィードバック補正量Ｑ_NFBに制御ゲインKIを加
算してＱ_NFBを更新する。ステップS12では、ステップS4
にて求めた基本空気量Ｑ_BASEとステップS11又は同S17に
て求めた回転数フィードバック補正量Ｑ_NFBを加算して
アイドル回転数制御空気量Ｑ_ISCを演算する。

ステップS13では、先に求めたアイドル回転数制御空
気量Ｑ_ISCに応じて第５図に示すＱ_ISCマップから空気制
御弁11に印加する駆動信号のデューティ比Ｄを演算す
る。このデューティ比Ｄは、第６図に示すように駆動信
号の周期をＴ、１周期中のオン時間をＴ_ONとすると、 で与えられる。ステップS14では、デューティ比Ｄによ
り空気制御弁11を駆動し、リターンとなる。

一方、ステップS1にてアイドル状態でない（アイドル
スイッチ15がオフ又は車速センサ17がパルスを発生して
いる状態）と判定した場合にはステップS15に進む。ス
テップS15では、前回アイドル状態で今回非アイドル状
態となったか否か即ちアイドル状態から非アイドル状態
に移行した場合か否かを判定する。この判定は、例えば
ステップS1にてアイドル状態と判定した場合に「１」の
フラグをたて、非アイドル状態と判定した場合に「０」
のフラグを立て、前回と今回のフラグを比較する事によ
り行なわれる。アイドル状態から非アイドル状態に移行
したばかりと判定した場合にステップS16に進み、Ｎ_e〜
Ｎ_t一致フラグがセットされているか否かを判定する。
セットされていればステップS17に進み、ステップS11で
求めた現在最新の回転数フィードバック補正量Ｑ_NFBに
増量空気量Ｑ_UP（例えば100rpm相当分）を加算してＱ
_NFBを更新して、ステップS18に進む。ステップS15に
て、非アイドル状態が連続したと判定した場合、又はス
テップS16にて、Ｎ_e〜Ｎ_t一致フラグがセットされてい
ないと判定した場合にもステップS18に進む。

ステップS18では、アイドル回転数制御空気量Ｑ_ISCに
予め定められたオープン制御時の空気量Ｑ_OPENを設定し
てステップS19に進む。ステップS19では、Ｎ_e〜Ｎ_t一致
フラグをクリアした後にステップS13に進み、上記と同
様の処理を行なう。

ステップS14の処理をした後にはリターンとなるが、
リターンするとステップS1に戻って上記動作を繰返す。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、エンジンがアイドル
状態から非アイドル状態へ移行した場合に、前記補正量
演算手段は補正量を増加修正し後に、エンジンのアイド
ル回転域に移行した時には前記増加修正した補正量を基
に、前記空気制御弁の開度制御量を補正する補正量を演
算することで、非アイドル状態からアイドル回転域に戻
った時の実回転数の余計な上昇を防止でき、実回転数を
目標回転数に円滑に応答性良く収束でき、運転フィーリ
ングが良好で、車両の急発進しないという効果を奏す
る。

又、第２番目の発明によれば、実回転数と目標回転数
がほぼ一致している時があったアイドル状態から非アイ
ドル状態に移行した場合に、上記補正量を増加修正する
ようにしたので、アイドル状態と非アイドル状態とのサ
イクルを短時間に繰り返した時に、補正量の増加分が繰
り返し加算されることを防止し、この繰り返し加算によ
って非アイドル状態からアイドル状態に移行した時にフ
ィードバック補正量が増加しすぎ回転数の収束が悪化す
ることを防止できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るエンジンの回転数制御
装置等の構成を示す構成図、第２図は第１図中の電子式
空気量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の動作を示すフロー図、第４図はΔ
Ｎマップを示す線図、第５図はアイドル回転数制御空気
量とデューティ比の関係を示す線図、第６図はデューテ
ィ比を説明するための説明図である。 図中、１……エンジン、３……吸気管、７……スロット
ル弁、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……電子式空気量制御ユニッ
ト、21……バッテリ。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの実回転数を目標回転数に収束さ
   せるために空気を吸気管に導入する空気制御弁の開度制
   御量を、前記実回転数と目標回転との偏差がなくなる方
   向に補正する補正量を演算する補正量演算手段と、この
   補正量演算手段で演算された補正量により補正された前
   記開度制御量で前記空気制御弁の開度を制御する制御手
   段とを備え、アイドル状態時に、前記実回転数が前記目
   標回転数に一致するように前記空気制御弁の開度を前記
   補正された開度制御量分制御するエンジンの回転数制御
   装置において、前記エンジンがアイドル状態から非アイ
   ドル状態へ移行した場合に、前記補正量演算手段は補正
   量を増加修正し後に、エンジンのアイドル回転域に移行
   した時には前記増加修正した補正量を基に、前記空気制
   御弁の開度制御量を補正する補正量を演算するようにし
   たことを特徴とするエンジンの回転数制御装置。
2. 【請求項２】補正量演算手段は、実回転数が目標回転数
   にほぼ一致した時があったアイドル状態から非アイドル
   状態へ移行した場合に補正量を増加修正させる特許請求
   の範囲第１項記載のエンジンの回転数制御装置。