JPH1026048A

JPH1026048A - エンジンのアイドル判定装置

Info

Publication number: JPH1026048A
Application number: JP17914296A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Sakai; 祥一堺; Satoru Watanabe; 渡邊　　悟
Original assignee: Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-07-09
Filing date: 1996-07-09
Publication date: 1998-01-27

Abstract

(57)【要約】【課題】スロットル弁でアイドル回転速度制御を行うも
のの、アイドル判定精度を向上する。【解決手段】エアコン等各負荷のＯＮ・ＯＦＦ状態に基
づいてアイドル時の目標吸入空気量ＩＳＣＱからスロッ
トル弁の目標開度ＩＤＴＶＯを算出し、該目標開度ＩＤ
ＴＶＯに応じてアイドル判定用開度ＣＩＤＴＶＯを設定
し、アクセルセンサの検出値が所定値ＣＩＤＡＰＳ以下
のときで、スロットルセンサの検出値が前記アイドル判
定用開度ＣＩＤＴＶＯ以下のときにアイドル状態と判定
してアイドル回転速度制御を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンのアイド
ル時に各種制御を行うため、アイドル状態を判定する技
術に関し、特に、電制スロットル弁を備えたエンジンで
スロットル弁開度に基づいてアイドル状態を判定するも
のの誤判定防止を図ったものである。

【０００２】

【従来の技術】電子制御燃料噴射装置を備えたエンジン
の吸気系に介装されるスロットル弁には、エンジン制御
に必要なスロットル弁の開度を検出するスロットルセン
サを備えている。また、アイドル時には、アイドル回転
速度制御や燃料カット制御等の特有の制御を行うため、
アイドル状態を判定する必要があるので、前記スロット
ル弁の開度が所定開度以下になったときにアイドル状態
であると判定することが行われている。

【０００３】この判定を、前記スロットルセンサとは別
にスロットル弁開度が所定開度以下となったときにＯＮ
となるアイドルスイッチを設けているものもあるが、コ
ストアップにつながり、また、製造バラツキや取付け誤
差その他経時変化等によりＯＮとなるスロットル弁開度
に誤差を生じることがある。そこで、前記スロットルセ
ンサにより検出された開度を、アイドル判定用の開度と
比較してアイドル状態を判定する (ソフトアイドル判
定) 方式が、採用されつつあり、この方式によれば、コ
スト低減の他、スロットル弁全閉状態での検出開度を学
習してアイドル判定用の開度を更新設定することによ
り、前記バラツキ等にも対処できる。

【０００４】一方、近年では、スロットル弁をアクセル
操作に連動させず、アクセル操作量の検出値等に基づい
て目標開度となるように電子制御するいわゆる電制スロ
ットル弁を備えたものがあり、予め設定された目標トル
クに応答良く制御することができること等の利点があ
る。そして、前記電制スロットル弁を備えたものにおい
て、前記アイドル時の吸入空気量を制御してアイドル回
転速度を制御するいわゆるアイドル回転速度制御 (ＩＳ
Ｃ) を、スロットル弁の開度を制御することによって行
うことが試みられている。

【０００５】即ち、スロットル弁がアクセル操作に機械
的に連動するものである場合は、一般的には、スロット
ル弁をバイパスして設けられたアイドル制御弁の開度を
制御することにより、アイドル時の吸入空気量を制御
し、以てアイドル回転速度を制御する方式が採用されて
いるが、前記電制スロットル弁を備えている場合には、
スロットル弁を直接制御する方がコスト的に有利であ
る。

【０００６】また、スロットル弁がアクセル操作に機械
的に連動するものでも、アクセル開放状態でスロットル
弁を、スロットルオープナーによって強制的に開いてＩ
ＳＣ制御を行うようにしたものもある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような電制スロットル弁やスロットルオープナーを備え
たエンジンにおいて、前記スロットルセンサの検出値に
基づくソフトアイドル判定を行おうとすると、例えば、
前記ＩＳＣ制御において、エアコンやパワーステアリン
グ等の大きな負荷が加わったときには、それに見合った
目標吸入空気量が得られるようにスロットル弁の開度が
増大されるため、アイドル判定用の開度を上回ってアイ
ドルとは判定されず、正常なＩＳＣ制御を継続できなく
なってしまうことが考えられる。

【０００８】なお、前記アイドルスイッチでアイドル判
定を行うものでも、当然に同様の問題が生じる。本発明
は、このような従来の問題点に鑑みなされたもので、電
制スロットル弁やスロットルオープナーを備えたエンジ
ンにおいても、正常なアイドル判定が行え、以て正常な
ＩＳＣ制御等のアイドル時のエンジン制御が行えるよう
にしたエンジンのアイドル判定装置を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明は図１に示すように、少なくともアイドル時に、
スロットル弁を目標開度に制御するスロットル弁制御装
置を備えると共に、スロットルセンサにより検出された
スロットル弁の開度をアイドル判定用開度と比較してエ
ンジンのアイドル状態を判定するアイドル判定手段と、
該アイドル判定手段によりアイドル状態と判定されるこ
とを条件として、前記スロットル弁のアイドル時におけ
る目標開度を、目標吸入空気量の変化に対応して可変に
設定するアイドル時目標開度設定手段と、を備えたエン
ジンにおいて、前記アイドル判定手段で用いるアイドル
判定用開度を、前記アイドル時目標開度設定手段により
設定されるアイドル時のスロットル弁の目標開度の変化
に応じて可変に設定するアイドル判定用開度設定手段を
含んで構成したことを特徴とする。

【００１０】(作用・効果)アイドル時に、エアコン等が
ＯＮ・ＯＦＦされると、これに応じてエンジンの目標吸
入空気量が増・減され、アイドル時目標開度設定手段が
吸入空気量を制御するスロットル弁の目標開度を増・減
するので、スロットル弁の開度が増・減制御される。

【００１１】アイドル判定用開度設定手段は、前記のよ
うにスロットル弁の目標開度が変化すると、該変化に応
じてアイドル判定用開度を変化させて設定する。これに
より、アイドル判定手段は、スロットルセンサで検出さ
れたスロットル弁開度を、前記可変設定されたアイドル
判定用開度と比較することにより、エアコン等の負荷の
増減に影響されることなく、正常なアイドル判定が行
え、以て正常なＩＳＣ制御を継続できる。

【００１２】また、請求項２に係る発明は、前記スロッ
トル弁は、アクセル操作と機械的に非連動であり、前記
スロットル弁制御装置は、アイドル時以外もスロットル
弁をエンジン運転状態に応じた目標開度に制御するもの
であることを特徴とする。 (作用・効果)これにより、全運転領域でスロットル弁を
目標開度に制御する電制スロットル弁を備えたものに適
用できる。

【００１３】また、請求項３に係る発明は、前記スロッ
トル弁は、アクセル操作と機械的に連動しており、前記
スロットル弁制御装置は、アクセル開放状態でのみ、ス
ロットル弁を強制的に目標開度まで開くように構成され
ていることを特徴とする。 (作用・効果)これにより、アイドル状態のみスロットル
オープナーでスロットル弁を強制的に目標開度に制御す
るものにも適用できる。

【００１４】また、請求項４に係る発明は、アクセル操
作量を検出するアクセル操作量検出手段と、検出された
アクセル操作量をアイドル判定用操作量と比較してエン
ジンのアイドル状態を判定する第２のアイドル判定手段
と、を含み、前記アイドル時目標開度設定手段は、前記
スロットル弁開度に基づくアイドル判定手段と、前記第
２のアイドル判定手段と、の双方がアイドル状態と判定
したときに、アイドル時のスロットル弁の目標開度を設
定することを特徴とする。

【００１５】(作用・効果)アクセル操作量に基づく第２
のアイドル判定手段では、ドライバーの意志によるアイ
ドル状態を判定するが、それによってスロットル弁が実
際にアイドル状態の開度となるのには遅れを生じる。そ
こで、前記スロットル弁の開度に基づくアイドル判定手
段と、アクセル操作量に基づく第２のアイドル判定手段
と、が、共にアイドル状態と判定したときに、ＩＳＣ制
御を行うことにより、ドライバーの意志と実際のスロッ
トル弁開度とが、共にアイドル状態であるときのみＩＳ
Ｃ制御が行われるので、要求に適したＩＳＣ制御を行う
ことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。図２は、本発明に係るアイドル
判定装置を備えたエンジンのシステムを示す図である。
アクセル操作量検出手段としてのアクセルセンサ１は、
ドライバによるアクセル操作量 (アクセルペダルの踏込
み量) を検出する。

【００１７】クランク角センサ２は、単位クランク角毎
のポジション信号及び気筒行程位相差毎の基準信号を発
生し、前記ポジション信号の単位時間当りの発生数を計
測することにより、あるいは前記基準信号発生周期を計
測することにより、エンジン回転速度を検出できる。エ
アフローメータ３は、エンジン４への吸入空気流量を検
出する。

【００１８】水温センサ５は、エンジンの冷却水温度を
検出する。エンジン４には、燃料噴射信号によって駆動
し、燃料を直接燃焼室内に噴射供給する燃料噴射弁６、
燃焼室に装着されて点火を行う点火栓７が設けられる。
また、エンジン４の吸気通路８には、スロットル弁９が
介装され、該スロットル弁９の開度を電子制御可能なス
ロットル弁制御装置10が備えられている。また、前記ス
ロットル弁９の開度を検出するスロットルセンサ11が備
えられる。更に、排気通路12には、排気中の特定成分例
えば酸素の濃度を検出することにより、燃焼混合気の空
燃比を検出する空燃比検出手段としての空燃比センサ13
が備えられる。

【００１９】前記各種センサ類からの検出信号は、コン
トロールユニット14へ入力され、該コントロールユニッ
ト14は、前記センサ類からの信号に基づいて検出される
運転状態に応じて前記スロットル弁制御装置10を介して
スロットル弁９の開度を制御し、前記燃料噴射弁６を駆
動して燃料噴射量 (燃料供給量) を制御し、点火時期を
設定して該点火時期で前記点火栓７を点火させる制御を
行う。

【００２０】また、コントロールユニット14は、前記ア
クセルセンサ１とスロットルセンサ11との検出値に基づ
いて、アイドル状態を判定し、アイドル状態と判定され
たときに、前記スロットル弁９を目標吸入空気量を得る
ための目標開度に制御するＩＳＣ制御を行う。以下に、
前記コントロールユニット14によって行われるアイドル
判定とそれに基づくＩＳＣ制御のルーチンを、図３に示
したフローチャートに従って説明する。

【００２１】ステップ１では、エアコンやパワーステア
リング等、アイドル時に吸入空気量を増量する必要のあ
る各負荷についてＯＮ，ＯＦＦ状態を判別する。ステッ
プ２では、前記ステップ１で判別された各負荷のＯＮ，
ＯＦＦ状態に基づいて、アイドル時に必要な目標吸入空
気量ＩＳＣＱを算出する。具体的には、前記各負荷が全
てＯＦＦ状態のときの基本目標吸入空気量ＩＳＣＱ
₀に、各負荷のＯＮ時に必要な空気量の増量分を加算し
ていって、トータルで必要な目標吸入空気量ＩＳＣＱを
算出する。

【００２２】ステップ３では、前記目標吸入空気量ＩＳ
ＣＱを得るのに必要なスロットル弁の目標開度ＩＤＴＶ
Ｏを算出する。具体的には、目標吸入空気量ＩＳＣＱの
複数のデータ値に対応させて目標開度ＩＤＴＶＯのデー
タ値を設定したテーブルを設け、該テーブルから検索し
たデータ値を基に補間計算により、目標吸入空気量ＩＳ
ＣＱに対応した目標開度ＩＤＴＶＯを算出する。このス
テップ３の機能が、アイドル時目標開度設定手段を構成
する。

【００２３】ステップ４では、スロットルセンサ11によ
って検出されるスロットル弁開度ＴＶＯと比較して、ア
イドル状態を判定するためのアイドル判定用開度ＣＩＤ
ＴＶＯを設定する。このステップ４の機能が、アイドル
判定用開度設定手段を構成する。ここで、本発明では、
該アイドル判定用開度ＣＩＤＴＶＯを以下のように前記
アイドル時における目標開度ＩＤＴＶＯに応じて可変に
設定する。即ち、各負荷が全てＯＦＦ状態のときの基本
アイドル判定用開度ＣＩＤＴＶＯｏに、前記負荷による
目標吸入空気量ＩＳＣＱの増量分ΔＩＳＣＱに相当する
目標開度ＩＤＴＶＯの増大分ΔＩＤＴＶＯを加算した値
を、アイドル判定用開度ＣＩＤＴＶＯとして設定する。

【００２４】前記目標開度の増大分ΔＩＤＴＶＯは、目
標開度ＩＤＴＶＯから基本吸入空気量ＩＳＣＱ₀に対応
する基本目標開度ＩＤＴＶＯｏを差し引いて算出され
(ΔＩＤＴＶＯ＝ＩＤＴＶＯ−ＩＤＴＶＯｏ) 、したが
って、アイドル判定用開度ＣＩＤＴＶＯは、次式のよう
に設定される。ＣＩＤＴＶＯ＝ＣＩＤＴＶＯｏ＋ΔＩＤＴＶＯステップ５では、前記アクセルセンサ１により検出され
たアクセル操作量ＡＰＳと、スロットルセンサ11により
検出されたスロットル弁開度ＴＶＯと、を読み込む。

【００２５】ステップ６では、前記検出されたアクセル
操作量ＡＰＳが増大中 (前回読み込み値より増大) か否
かを判定する。ステップ６でアクセル操作量ＡＰＳが増
大中と判定されたときは、ステップ７へ進み、該アクセ
ル操作量ＡＰＳと、アクセル操作量増大中のアイドル判
定用ＣＩＤＡＰＳＨとを比較する。

【００２６】そして、ＡＰＳ≦ＣＩＤＡＰＳＨと判定さ
れたときは、アクセル操作量に基づくアイドル判定で
は、アイドル状態であると判定してステップ９へ進む。
また、ステップ６で、アクセル操作量ＡＰＳが増大中で
ないと判定されたときは、ステップ８へ進み、アクセル
操作量ＡＰＳと、アクセル操作量減少中のアイドル判定
用ＣＩＤＡＰＳＬとを比較する。ここで、前記アクセル
操作量増大中のアイドル判定用ＣＩＤＡＰＳＨは、アク
セル操作量減少中のアイドル判定用ＣＩＤＡＰＳＬより
大きい値に設定され、このようにヒステリシスを設ける
ことで、ハンチングを防止している。

【００２７】そして、ＡＰＳ≦ＣＩＤＡＰＳＬと判定さ
れたときは、前記同様にアクセル操作量に基づくアイド
ル判定では、アイドル状態であると判定してステップ９
へ進む。ステップ７、ステップ８のいずれかでアイドル
状態でないと判定されたときは、ＩＳＣ制御を行うこと
なく、このルーチンを終了する。

【００２８】ステップ９では、前記検出されたスロット
ル弁開度ＴＶＯが増大中 (前回読み込み値より増大) か
否かを判定する。ステップ10でスロットル弁開度ＴＶＯ
が増大中と判定されたときは、ステップ11へ進み、該ス
ロットル弁開度ＴＶＯと、前記ステップ４で算出された
アイドル判定用ＣＩＤＴＶＯに、ハンチング防止用の所
定のヒステリシス分ΔＴＶＯを加算して設定されたスロ
ットル弁開度増大中のアイドル判定用ＣＩＤＴＶＯＨと
を比較する。

【００２９】そして、ＴＶＯ≦ＣＩＤＴＶＯＨと判定さ
れたときは、スロットル弁開度に基づくアイドル判定で
も、アイドル状態であると判定してステップ12へ進む。
また、ステップ10で、スロットル弁開度ＴＶＯが増大中
でないと判定されたときは、ステップ11へ進み、スロッ
トル弁開度ＴＶＯと、スロットル弁開度減少中のアイド
ル判定用ＣＩＤＴＶＯＬ (＝ＣＩＤＴＶＯ) とを比較す
る。

【００３０】そして、ＴＶＯ≦ＣＩＤＴＶＯＬと判定さ
れたときは、前記同様にスロットル弁開度に基づくアイ
ドル判定でも、アイドル状態であると判定してステップ
12へ進む。上記のように、アクセル操作量に基づくアイ
ドル判定でも、スロットル弁開度に基づくアイドル判定
でも、アイドル状態であると判定された場合は、ＩＳＣ
を実行すべきアイドル状態であると判断し、ステップ12
でＩＳＣ制御を実行する。

【００３１】即ち、ステップ12では、ステップ３で算出
された目標開度ＩＤＴＶＯと、スロットルセンサ11で検
出された実際のスロットル弁開度ＴＶＯとが、一致する
ように、前記スロットル弁制御装置10を駆動してフィー
ドバック制御する。このようにすれば、スロットル弁を
駆動してＩＳＣ制御を行うもので、スロットル弁開度に
基づくアイドル判定時に、エアコン等の負荷の有無に応
じてスロットル弁開度が変化しても、該変化分に相当す
る開度分変化させてアイドル判定用開度を設定するよう
にしたため、エアコン等の負荷の変動に影響されること
なく、正常なアイドル判定が行え、以て正常なＩＳＣ制
御を継続できる。

【００３２】また、本実施形態では、アクセル操作量に
基づくアイドル判定も行い、スロットル弁開度に基づく
アイドル判定と併用して、双方がアイドル状態と判定し
たときにＩＳＣ制御を実行すべきアイドル状態と判定す
るようにしたため、ドライバーの意志と実際の吸入空気
量の状態とが共にアイドル状態であるときのみＩＳＣ制
御が実行され、要求に応じたＩＳＣ制御を行うことがで
きる。

【００３３】但し、簡易的にスロットル弁開度のみに基
づくアイドル判定のみで、ＩＳＣを実行するものにも、
本発明を適用できることは勿論である。また、無負荷状
態でのスロットル弁全閉時のスロットルセンサの検出値
を学習し (例えば無負荷状態で前記スロットル弁開度に
よるアイドル判定で、アイドル状態と判定される状態が
所定時間継続するときの開度を記憶学習する) 、該学習
された全閉時の開度値に所定分を加えた値を基本アイド
ル判定用開度として設定するようにすれば、より精度の
良いアイドル判定を行うことができる。

【００３４】同様に、アクセル操作量についても、アク
セル開放状態でのアクセルセンサの検出値を学習し、こ
の学習値に所定分を加えた値を基本アイドル判定用操作
量として設定すれば、更に精度の高いアイドル判定を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成・機能を示すブロック図。

【図２】本発明の一実施形態のシステム構成図。

【図３】同上実施形態のアイドル判定及びＩＳＣ制御ル
ーチンを示すフローチャート。

【符号の説明】

１アクセルセンサ４エンジン９スロットル弁 10 スロットル弁制御装置 11 スロットルセンサ 14 コントロールユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともアイドル時に、スロットル弁を
目標開度に制御するスロットル弁制御装置を備えると共
に、スロットルセンサにより検出されたスロットル弁の
開度をアイドル判定用開度と比較してエンジンのアイド
ル状態を判定するアイドル判定手段と、該アイドル判定
手段によりアイドル状態と判定されることを条件とし
て、前記スロットル弁のアイドル時における目標開度
を、目標吸入空気量の変化に対応して可変に設定するア
イドル時目標開度設定手段と、を備えたエンジンにおい
て、前記アイドル判定手段で用いるアイドル判定用開度を、
前記アイドル時目標開度設定手段により設定されるアイ
ドル時のスロットル弁の目標開度の変化に応じて可変に
設定するアイドル判定用開度設定手段を含んで構成した
ことを特徴とするエンジンのアイドル判定装置。
【請求項２】前記スロットル弁は、アクセル操作と機械
的に非連動であり、前記スロットル弁制御装置は、アイ
ドル時以外もスロットル弁をエンジン運転状態に応じた
目標開度に制御するものであることを特徴とする請求項
１に記載のエンジンのアイドル判定装置。
【請求項３】前記スロットル弁は、アクセル操作と機械
的に連動しており、前記スロットル弁制御装置は、アク
セル開放状態でのみ、スロットル弁を強制的に目標開度
まで開くように構成されていることを特徴とする請求項
１に記載のエンジンのアイドル判定装置。
【請求項４】アクセル操作量を検出するアクセルセンサ
と、検出されたアクセル操作量をアイドル判定用操作量と比
較してエンジンのアイドル状態を判定する第２のアイド
ル判定手段と、を含み、前記アイドル時目標開度設定手段は、前記スロットル弁
開度に基づくアイドル判定手段と、前記第２のアイドル
判定手段と、の双方がアイドル状態と判定したときに、
アイドル時のスロットル弁の目標開度を設定することを
特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の
エンジンのアイドル判定装置。