JPH10299549A - エンジンのアイドルアップ制御方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 直接、エンジンに加わっている負荷量を
エンジン回転数で検知して、エンジン回転数をアイドル
下限回転数とアイドル上限回転数の間になるように制御
して、エンジン回転数の大きな変動を抑制しながら、全
ての負荷変化に対応させることができるアイドルアップ
制御方法とその装置を提供することにある。 【解決手段】 エンジン回転数検出手段によって検出さ
れたエンジン回転数を入力して噴射量増量手段を制御す
る制御手段が、前記エンジン回転数がアイドル下限回転
数を下回ると燃料の噴射量を増量し、前記エンジン回転
数が前記アイドル下限回転数よりも大きいアイドル上限
回転数を上回ると、前記噴射量の増量を停止するように
前記噴射量増量手段を制御する。

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
ル運転時の回転数をコンロールするエンジンのアイドル
アップ制御方法とその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車などのアイドリング運転において
は、燃料一定のアイドリング運転を行っていても、エア
コンなどを使用して発電負荷がエンジンに加わったり、
その他の負荷がエンジンに加わると、アイドリング中の
エンジンの回転数が低下し、最悪の場合にはエンジンが
停止したり、又、これらの負荷が無くなった場合にエン
ジン回転数が増加して、無駄な燃料を消費したりするの
で、必要最小限のエンジンの回転でアイドリング運転す
るために、アイドリング運転中のエンジン回転を制御す
る必要がある。

【０００３】従来のアイドリング運転中のエンジンを制
御する方法や装置は、運転席や貨物室の空調用エアコン
の稼働負荷、暖機用に排気を利用する吸排気絞りによる
負荷やパワーステアリング用の動力負荷等の、ある特定
の負荷が作動した時に、その負荷の作動を検出して、こ
の検出信号に基づいて、インジェクションポンプ内のフ
ァーストアイドルを作動させ、燃料噴射量を増加して、
エンジンの回転を制御する方式であった。

【０００４】そのため、作動検出手段を持つ負荷以外の
負荷が発生した場合は、エンジンの回転数が低下してし
まうという問題があり、この問題を解決するためにそれ
ぞれの負荷の作動及び発生状態を検出するためのセンサ
ーを設けると、コスト高になる上に制御方法やその装置
が複雑になるという問題があった。例えば、上記以外の
負荷としては、ヘッドライト、カーステレオ等の使用に
よる発電機の駆動トルクの増大として現れる電気負荷
や、低温では潤滑油の粘性が大きくなっていることによ
って発生するエンジン冷間時の各摺動部の摩擦抵抗の増
加がある。また、エンジン出力の低下の原因となるもの
としては、燃料や大気温度が上昇した場合に燃料や空気
の密度が下がって、シリンダ内への吸気効率が低下する
ことや、インジェクションポンプの噴射量調節用のコン
トロールスリーブ（コントロールラック）が、急制動時
に、慣性力により噴射量減又は無噴射量域の位置まで動
いてしまい、出力が極端に低下すること等がある。。

【０００５】そのため、各負荷の作動及び発生状態の検
出ではなく、エンジンのアイドル回転数を検出してエン
ジンを制御するエンジンのアイドル調整装置が、特開昭
５８−１３１３３７号公報で提案されている。このアイ
ドル調整装置では、設定回転数より大きいとスロットル
弁を低開度の第１開度位置にしてエンジン回転数を低下
させ、設定回転数より小さいとスロットル弁を少し高い
開度の第２開度位置にしてエンジン回転数を上昇させ、
アイドル回転数を設定回転数に制御するエンジンが提案
されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スロッ
トル弁の作動条件を一つの回転数のみで設定しているた
めに、この設定回転を中心にスロットル弁の開度変更が
繰り返されることになるので、ハンチングによる回転変
動が生じ、乗員に不快感を与えるだけでなく、スロット
ル弁を動かすための電磁三方切換弁や負圧アクチュエー
タなどの構成部品の耐久性を低下させるという問題があ
る。

【０００７】また、設定回転数を低くすると、急激な負
荷変動時にエンジン停止が生じ、負荷の多い場合を想定
して設定回転数を高くすると、負荷の少ないアイドリン
グ時に燃料消費量が多くなるという問題がある。その
上、この制御では、渋滞路等でのクリープ走行の場合等
のように、アイドル状態で走行運転している時には、走
行中の勾配変化等の負荷の増減によって、エンジンへの
燃料噴射量を一定量のみ断続的に増減させることになる
ので、走行が滑らかでなくなり違和感を生じて走行フィ
ーリングを悪化させるという問題がある。

【０００８】本発明は、上述の問題を解決するためにな
されたもので、その目的は、直接、エンジンに加わって
いる負荷量をエンジン回転数で検知して、エンジン回転
数をアイドル下限回転数とアイドル上限回転数の間にな
るように制御して、エンジン回転数の大きな変動を抑制
しながら、全ての負荷変化に対応させることができるア
イドルアップ制御方法とその装置を提供することにあ
る。

【０００９】更に、アイドル走行時には、燃料の増減を
行わず、走行時のエンジンの回転を円滑にして良好な走
行フィーリング得ることができるアイドルアップ制御方
法とその装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するためのアイドルアップ制御方法は、エンジン回転数
検出手段と、エンジンの燃料の噴射量増量手段と、前記
エンジン回転数検出手段によって検出されたエンジン回
転数を入力して前記噴射量増量手段を制御する制御手段
を具備したアイドルアップ制御装置において、前記制御
手段が、前記エンジン回転数がアイドル下限回転数を下
回ると燃料の噴射量を増量し、前記エンジン回転数が前
記アイドル下限回転数よりも大きいアイドル上限回転数
を上回ると、前記噴射量の増量を停止するように前記噴
射量増量手段を制御する方法である。

【００１１】また、前記の制御に加えて、トランスミッ
ションのギヤ位置検出手段と、クラッチ状態検出手段と
を更に具備し、前記制御手段が、前記ギヤ位置検出手段
で検出したギヤ位置と前記クラッチ状態検出手段で検出
したクラッチ状態とを入力し、前記ギヤ位置がニュート
ラル以外の位置であり、且つ、前記クラッチ状態が接続
状態にある時に噴射量増量手段を非作動として前記噴射
量の増量を行わないように制御する。

【００１２】そして、上記の方法を実施するためのエン
ジンのアイドルアップ制御装置は、エンジン回転数検出
手段と、作動信号を受けてエンジンの燃料の噴射量を増
加する噴射量増量手段と、前記エンジン回転数検出手段
によって検出されたエンジン回転数を入力して、前記エ
ンジン回転数がアイドル下限回転数を下回ると前記噴射
量増量手段へ作動信号を出力し、前記エンジン回転数が
前記アイドル下限回転数よりも大きいアイドル上限回転
数を上回ると、前記作動信号の出力を停止する制御手段
を備えて構成される。

【００１３】更に、トランスミッションのギヤ位置検出
手段と、クラッチ状態検出手段とを更に備えて、前記制
御手段が、前記ギヤ位置検出手段で検出したギヤ位置が
ニュートラル以外の位置であり、且つ、前記クラッチ状
態検出手段で検出したクラッチ状態が接続状態にある時
に、作動信号の出力を停止する制御手段であるように構
成する。

【００１４】つまり、本発明はエンジンへに負荷を与え
る装置の作動状態を検知してファーストアイドルを作動
させるのではなく、直接、エンジンに加わっている負荷
量をエンジン回転数のみで感知して噴射量増量手段を作
動させる方法とその装置であり、また、下限回転数と上
限回転数の間で制御することにより、エンジン回転数の
ハンチングを防止した方法とその装置である。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。本発明のアイドルアップ制御方法の
装置は、図１に示すように、エンジンの回転数Ｎを検出
するエンジン回転数検出手段41と、トランスミッション
のギヤ位置検出手段42と、クラッチ状態検出手段43と、
これらの検出手段41，42，43からの検出信号を入力し
て、噴射量増量手段３への作動信号及び非作動信号を出
力する制御手段であるエンジンコントロールユニット
（ＥＣＵ）１と、この作動信号を受けてエンジンへの燃
料の噴射量を増量する噴射量増量手段３とで構成され
る。

【００１６】この噴射量増量手段３は、真空ポンプ（Ｖ
Ｐ）31とファーストアイドルと呼ばれる負圧アクチュエ
ータ33と、その間に設けた真空切換弁（ＶＳＶ）32とで
構成されている。この負圧アクチュエータ33は、作動信
号によって真空切換弁32を切り換えて真空ポンプ31と負
圧アクチュエータ33を連結し、その結果負圧アクチュエ
ータ33のダイアフラム33ａに負圧が加わるとダイアフラ
ム33ａとこれに接続したロッド33ｂが移動し、このロッ
ド33ｂの移動により、アイドリング位置にあるコントロ
ールレバー34を移動して燃料噴射量を増量して、インジ
ェクションポンプ２に燃料を供給するように構成されて
いる。

【００１７】また、非作動信号によって、真空切換弁32
を切り換えて負圧アクチュエータ33を大気開放側に連結
すると、負圧アクチュエータ33のダイアフラム33ａに大
気圧が加わってダイアフラム33ａとロッド33ｂが戻り、
コントロールレバー34も元のアイドリング位置に戻って
燃料噴射量の増量を停止し、元のアイドリング用の燃料
噴射量でエンジンを運転するように構成されている。

【００１８】そして、ギヤ位置検出手段42は、例えば、
ギヤがニュートルになった時にＯＮとなり、その他の位
置ではＯＦＦとなるようなリミットスイッチ等で形成
し、クラッチ状態検出手段43は、例えば、クラッチ位置
が各接続位置ではＯＮとなり、断絶位置になるとＯＦＦ
となるようなリミットスイッチ等で形成する。そして、
エンジンコントロールユニット１が、エンジン回転数検
出手段41によって検出されたエンジン回転数Ｎが予め設
定されたアイドル下限回転数Ａを下回ると噴射量増量手
段３に作動信号を出力して作動させ、燃料噴射量を予め
設定された増量分だけ増加し、エンジン回転数Ｎがアイ
ドル下限回転数Ａよりも大きい予め設定されたアイドル
上限回転数Ｂを上回ると、噴射量増量手段３に非作動信
号を出力して、噴射量の増量を停止するように噴射量増
量手段３を制御する。

【００１９】更に、ギヤ位置検出手段42で検出したギヤ
位置がニュートラル以外の位置であり、且つ、クラッチ
状態検出手段43で検出したクラッチ状態が接続状態にあ
る時、即ち、走行中の時は、噴射量増量手段３を非作動
とするように制御する。このアイドル下限回転数Ａは、
例えば、エンジンが停止しない最低限の回転数より余裕
を持った少し高い回転数で設定し、アイドル上限回転数
Ｂは、例えば、アイドリング時に加わると予想される最
大負荷と平均的な負荷とを勘案して、多少の負荷変動が
あっても、十分対応できる回転数に設定する。また、噴
射量増量手段３による燃料増加量は、例えば、アイドリ
ング時に加わると予想される最大の負荷が加わった時で
も、アイドル下限回転数Ａを維持できるような燃料量に
できるように設定する。

【００２０】そして、この制御は具体的には、例えば図
２に一例として示すようなエンジン制御のサブフローの
フローチャートに従って行なわれる。このサブフローは
アイドリング運転時にエンジン制御のメインフローから
繰り返し呼ばれて実行され、噴射量増量手段３へ作動信
号か非作動信号の何れかを出力し続ける。なお、ここで
は出力状態を明示するために、非作動信号出力としてい
るが、通常は、作動信号のみ出力して、この作動信号が
ない状態を非作動状態とすることが行われているので、
必ずしも非作動信号は出力しなくてもよい。

【００２１】先ず、このサブフローが呼ばれてスタート
すると、ステップＳ１でエンジンの回転数Ｎを入力し、
次にステップＳ２でギヤ位置とクラッチ位置のデータを
入力する。次に、走行状態に有るか否かをステップＳ３
とステップＳ４で確認する。ステップＳ３でクラッチ位
置が接続位置に有るか否かを判断し、接続していれば、
ステップＳ４でギヤ位置がニュートラルで有るか否かを
判断し、ニュートラルでなければ、走行状態と判断し
て、ステップＳ７で非作動信号を出力し、リターンす
る。

【００２２】そして、また、ステップＳ３でクラッチ位
置が接続していないと判断された場合と、ステップＳ４
でギヤ位置がニュートラルにあると判断された場合に
は、走行状態ではないとしてステップＳ５に行き、回転
数による制御を行う。ステップＳ５では、作動信号を出
力中であるか、否かを判断して、作動信号出力中であれ
ば、ステップＳ６でエンジン回転数Ｎがアイドル上限回
転数Ｂより大きいか否かを判断する。そして、大きけれ
ばステップＳ７で非作動信号を出力してリターンする。
また、大きくなければステップＳ８で作動信号を出力し
てリターンする。

【００２３】また、ステップＳ５の判断で作動信号が出
力中でなければ、ステップＳ９でアイドル下限回転数Ａ
より小さいか否かを判断し、エンジン回転数Ｎがアイド
ル下限回転数Ａより小さければ、ステップＳ１０で作動
信号を出力してリターンし、小さくなければ、ステップ
Ｓ１１で非作動信号を出力してリターンする。この制御
により、アイドリング運転時で、且つ、走行状態でない
時に、エンジン回転Ｎに応じて、エンジン回転数Ｎが予
め設定されたアイドル下限回転数Ａ以下になると、燃料
噴射量を予め設定された量だけ増加し、エンジン回転数
Ｎを増加させ、エンジン回転数Ｎを増加させている最中
に、エンジン回転数Ｎが予め設定されたアイドル上限回
転数Ｂ以上になると、燃料噴射量を元の量に戻し、エン
ジン回転数Ｎを下げることができ、エンジン回転数をア
イドル下限回転数Ａとアイドル上限回転数Ｂの間に維持
できる。

【００２４】以上のようなアイドルアップ制御方法によ
れば、アイドリング運転時の負荷の変動をエンジン回転
数Ｎによって検知し、エンジン回転数Ｎがアイドル下限
回転数Ａとアイドル上限回転数Ｂの間になるようにエン
ジンへの燃料噴射量を増減できるので、負荷に応じたア
イドル運転ができ、エンジンの運転を好適に維持でき
る。

【００２５】この時にアイドル下限回転数Ａは、アイド
ル上限回転数Ｂより小さく設定されており、デッドバン
ド（Ｂ−Ａ）を有しているので、ハンチングを防止でき
る。その上、下限と上限の設定によって、負荷が小さい
時は下限の最低限の回転数Ａを確保してアイドリングで
きるので、アイドリング中のエンジン停止を防止できる
と共に、最低限の燃料消費量に抑えることができる。ま
た、負荷が大きい時は、最低限の回転数Ａより上の上限
の回転数Ｂまでの間の回転数で、負荷に対応できるので
多少の負荷変動に対しても余裕を持ってアイドリングを
行うことができ、また、上限を抑えられているので、必
要以上の燃料消費が発生することを防止できる。

【００２６】更に、渋滞路等でのクリープ走行の場合等
のように、アイドル状態で走行運転しているか否かを、
ニュートラルのギヤ位置と接続状態のクラッチ状態とか
ら判断し、走行中と判断した時には、燃料の噴出量増量
手段１を非作動とすることができるので、走行を円滑に
でき、良好な走行フィーリングを確保できる。

【００２７】

【発明の効果】本発明に係るアイドルアップ制御方法と
その装置によれば、アイドリング運転時の負荷の変動を
エンジン回転数によって検知し、エンジン回転数がアイ
ドル下限回転数とアイドル上限回転数の間になるように
エンジンへの燃料噴射量を増減できるので、アイドリン
グ時の負荷量の変化に対応して、エンジンの燃料供給量
を制御でき、エンジン回転数を一定範囲内に維持できる
ので、エンジンの停止や回転数変動を防止しながら燃費
効率の良いアイドリングを行うことができる。

【００２８】また、アイドルアップ制御装置の作動条件
を下限と上限の２つ回転数にして、デッドバンドを設け
てエンジンの回転数のハンチングを防止しているので、
回転数変動を小さくできる。その上、負荷が小さい時は
下限の最低限の回転数を確保して、アイドリング中のエ
ンジン停止を防止しながら、最低限の燃料消費量に抑え
ることができ、又、負荷が大きいは、最低限の回転数よ
り上の回転数で、アイドリングを行うことができるの
で、負荷量の変動にも余裕を持って対応でき、また、上
限を抑えられているので、必要以上の燃料消費の発生を
防止できる。

【００２９】その上、渋滞路等でのクリープ走行等のよ
うに、アイドル状態で走行運転している時には、燃料噴
出量増量手段が作動するのを避けることができるので、
走行を円滑にでき、良好な走行フィーリングを確保でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制御方法を行うアイドルアップ制御装
置の構成図である。

【図２】本発明の制御方法を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１ … 制御手段、エンジンコントロールユニット（Ｅ
ＣＵ） ２ … インジェクションポンプ ３ … 燃料噴射量増加手段 31 … 真空ポンプ（Ｖ．Ｐ．） 32 … 真空切換弁（ＶＳＶ） 33 … 負圧アクチュエータ ４ … センサー類 41 … エンジン回転数検出手段 42 … ギヤ位置検出手段 43 … クラッチ位置検出手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン回転数検出手段と、エンジンの
   燃料の噴射量増量手段と、前記エンジン回転数検出手段
   によって検出されたエンジン回転数を入力して前記噴射
   量増量手段を制御する制御手段を具備したアイドルアッ
   プ制御装置において、前記制御手段が、前記エンジン回
   転数がアイドル下限回転数を下回ると燃料の噴射量を増
   量し、前記エンジン回転数が前記アイドル下限回転数よ
   りも大きいアイドル上限回転数を上回ると、前記噴射量
   の増量を停止するように前記噴射量増量手段を制御する
   エンジンのアイドルアップ制御方法。
2. 【請求項２】 トランスミッションのギヤ位置検出手段
   と、クラッチ状態検出手段とを更に具備し、前記制御手
   段が、前記ギヤ位置検出手段で検出したギヤ位置と前記
   クラッチ状態検出手段で検出したクラッチ状態とを入力
   し、前記ギヤ位置がニュートラル以外の位置であり、且
   つ、前記クラッチ状態が接続状態にある時に噴射量増量
   手段を非作動として前記噴射量の増量を行わない請求項
   １記載のエンジンのアイドルアップ制御方法。
3. 【請求項３】エンジン回転数検出手段と、作動信号を受
   けてエンジンの燃料の噴射量を増加する噴射量増量手段
   と、前記エンジン回転数検出手段によって検出されたエ
   ンジン回転数を入力して、前記エンジン回転数がアイド
   ル下限回転数を下回ると前記噴射量増量手段へ作動信号
   を出力し、前記エンジン回転数が前記アイドル下限回転
   数よりも大きいアイドル上限回転数を上回ると、前記作
   動信号の出力を停止する制御手段を備えたエンジンのア
   イドルアップ制御装置。
4. 【請求項４】トランスミッションのギヤ位置検出手段
   と、クラッチ状態検出手段とを更に備えて、前記制御手
   段が、前記ギヤ位置検出手段で検出したギヤ位置がニュ
   ートラル以外の位置であり、且つ、前記クラッチ状態検
   出手段で検出したクラッチ状態が接続状態にある時に、
   作動信号の出力を停止する制御手段である請求項３記載
   のエンジンのアイドルアップ制御装置。