JPH10325349A - エンジンのアイドル回転数制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジントルクデマンド制御をアイドル時に
も継続して段差感が生じることを防止するとともに、ア
イドル時に外乱により回転数が低下したときに目標発生
トルクが減少しないようにする。 【解決手段】 運転者の要求に基づき第１の目標トルク
を算出する手段１０１と、摩擦等のエンジン負荷を算出
する手段１０２と、この負荷に対して第２の目標トルク
を算出する手段１０３と、第１，第２の目標トルクから
目標発生トルクを算出する手段１０４と、目標発生トル
クを実現するように燃料噴射量等を制御する手段１０５
と、アイドル回転数制御手段１０６と、を備え、トルク
に着目したトルクデマンド制御が行われる。アイドル時
には、エンジン回転数パラメータとして、切換手段１０
７が、実エンジン回転数に代えて目標アイドル回転数を
与えるので、外乱による回転数低下の影響を受けない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はエンジンのアイド
ル回転数制御装置、特に目標トルクを算出し、これを実
現すべくエンジンを制御するようにした場合のアイドル
回転数制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】運転者のアクセル操作や外部負荷等に基
づいて、実際に要求される、つまり必要とされるエンジ
ンの発生トルクを算出し、これを目標トルクとして、エ
ンジンからこの目標トルクが生じるように制御を行うエ
ンジン制御装置（以下、エンジントルクデマンドシステ
ム（ＥＴＤシステム）と記す）が考案されている。

【０００３】例えば、特開平１−３１３６３６号公報に
おいては、アクセル操作量とエンジン回転数と外部負荷
とに基づき、エンジンの目標発生トルクを算出し、この
目標発生トルクに応じて燃料噴射量と供給空気量とを制
御するようにしたエンジントルクデマンドシステムが開
示されている。

【０００４】このようなトルクデマンド方式のエンジン
制御装置では、実際は、要求出力トルクに対し、エンジ
ンやパワートレイン系でロスとなる摩擦トルクなどの損
失負荷トルクを加えて、目標発生トルクとして算出し、
これを実現するように燃料噴射量と供給空気量を制御す
ることになる。

【０００５】このエンジントルクデマンドシステムによ
れば、車両の制御に直接作用する物理量であるエンジン
のトルクを制御の基準値とすることにより、常に一定の
操縦感覚を維持できる等、運転性を向上させることがで
きる。

【０００６】また、例えば燃焼室内に直接燃料の噴射を
行う直噴ガソリンエンジンなどでは、特開昭６３−１５
９６１４号公報等に示されているように、低回転低負荷
の運転領域において、ポンピングロスの低下等の作用に
より燃費の向上を図るために、空燃比が４０〜５０程度
の極希薄燃焼を行い、負荷や回転数が大きくなるに従
い、連続的にあるいはステップ的に空燃比を濃くして行
くように制御を行うものが知られている。さらに、この
設定空燃比についても、運転条件に応じて必ずしも一定
値として定まる訳ではなく、例えば機関冷機時には、成
層混合気による希薄燃焼が困難であるため理論空燃比付
近に設定されることも考えられる。

【０００７】このように空燃比が条件により大きく変化
するエンジンの場合、発生トルクとシリンダに吸入され
る空気量との直接的な関係は失われてしまい、発生トル
クを制御しようとする場合においても、設定空燃比とセ
ットとした形で吸入空気量を制御する必要がある。

【０００８】つまり、このようなエンジンにおいては、
車両の運動やアイドル時の回転数制御などのために、エ
ンジンの発生トルクを制御しようとする場合に、発生ト
ルクと直接的な関係（一義的に定まる関係）を持たない
空気量を直接制御対象とするのではなく、まず目標発生
トルクなど中間変数としての目標値を与えたうえで、そ
れを実現する操作量（吸気量・燃料噴射量）を定める制
御方法が適当であると言える。従って、エンジントルク
デマンド制御を採用するエンジン制御装置が考えられて
いるのである。

【０００９】一方、エンジンのアイドル時について説明
すると、アイドル時と非アイドル時に、それぞれ全く異
なる制御法を選択的に使用する構成（例えば非アイドル
時はエンジントルクデマンド制御、アイドル時は他の何
等かの制御法）のエンジン制御システムも考えられる
が、このように制御方法を切り換えると、アイドル，非
アイドル状態間の状態遷移時に、その移行が滑らかにな
るように制御のつなぎ方に解決しなければならない困難
な課題が生じる。

【００１０】例えば、アイドル自走中でかつ未知負荷が
大きくアイドル状態における発生トルクが比較的大きく
なっているような状況において、運転者がアクセルをわ
ずかに踏み込んだ場合、制御が、アイドル時制御から非
アイドル時制御に移行し、その状態での所定の発生トル
クが生成されるが、制御方法の違いにより、これがアイ
ドル時の発生トルクよりも小さくなる可能性がある。つ
まりこの場合、アクセルをわずかではあるが踏んだのに
も拘わらず、運転者の意思とは逆に、減速してしまうこ
とになり、体感上非常に大きな違和感を生じる。

【００１１】このようなことから、アイドル，非アイド
ルに拘わらず、同じ制御手法であるトルクデマンド制御
により制御系を構成し、運転性の向上を図ることが好ま
しい。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述した要求出力トル
クに付加すべき損失負荷トルクの一例としては、エンジ
ンの摩擦トルクやポンピングロスなどを含むエンジン内
部損失が挙げられる。その特性は、例えば、図１に示す
ように、通常の使用エンジン回転数の範囲においては、
エンジン回転数の低下に伴い、負荷トルクが小さくなる
ような傾向を有している。なお、図１には、ピストンや
カム等による摩擦損失と、ウォータポンプやオイルポン
プ等のポンプ類の負荷とを、まとめて示してある。ま
た、他の負荷についても概ねこのような傾向を有してお
り、全体として、エンジン回転数に対応する負荷トルク
は、エンジン回転数の低下に従って減少する。

【００１３】従って、エンジントルクデマンドシステム
としては、基本的に、エンジン回転数が低下した場合に
は、その低下した低いエンジン回転数に対応した負荷に
相当する、より小さな負荷に対応するための発生トルク
を生成し、要求出力トルクとしては一定となるように制
御系が構成されていることになる。

【００１４】一方、上記のようなエンジントルクデマン
ドシステムにおいては、運転者がアクセルを操作するこ
とにより目標トルクが算出される一般的な状況のほか
に、アイドル状態のように、運転者からの要求はなく、
摩擦トルク等の負荷に応じて目標発生トルクを算出し、
エンジンの発生トルクを制御する、という状況が存在す
る。

【００１５】このようなアイドル運転中に、上述したエ
ンジントルクデマンドシステムにおいては、例えば何等
かの外乱として負荷が増加しエンジン回転数が減少した
場合、上記のように低下した回転数に対応して目標発生
トルクが低下する。つまり、回転が減少し、これを復帰
させたい状況であるにも拘わらず、結果的に発生トルク
を減少させる方向に制御が働き、エンジン回転数を回復
させる機能が失われる、という問題が存在する。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、図２
に示す構成を有している。すなわち、請求項１に係るエ
ンジンのアイドル回転数制御装置は、運転者のアクセル
操作量等の要求に基づきエンジンの第１の目標トルクを
算出する第１の目標トルク算出手段１０１と、補機の負
荷やエンジンの摩擦トルクなどのエンジン負荷を算出す
るエンジン負荷算出手段１０２と、上記のエンジン負荷
に対して第２の目標トルクを算出する第２の目標トルク
算出手段１０３と、上記第１，第２の目標トルクによっ
てエンジンの目標発生トルクを算出する目標発生トルク
算出手段１０４と、上記目標発生トルクを実現するよう
に、エンジンの吸気量，燃料噴射量，点火時期等のトル
ク関連パラメータを制御する目標発生トルク実現手段１
０５と、エンジンがアイドル状態のときに、所定の目標
アイドル回転数を維持するように、上記目標発生トルク
を修正するアイドル回転数制御手段１０６と、上記アイ
ドル回転数制御手段１０６によるエンジンのアイドル制
御中においては、上記エンジン負荷算出手段１０２にお
ける所定の負荷の算出の基礎となるエンジン回転数パラ
メータとして、実エンジン回転数に代えて上記目標アイ
ドル回転数を与える切換手段１０７と、を備えているこ
とを特徴としている。

【００１７】この請求項１の発明にあっては、まず、通
常の運転状態では、運転者のアクセル操作等の要求に基
づいて第１の目標トルクが求められ、かつエンジンの摩
擦抵抗等に基づいて第２の目標トルクが求められ、両者
からエンジンの目標発生トルクが設定される。そして、
この目標発生トルクを実現するように、エンジンの吸気
量や燃料噴射量等のエンジンのトルクに関連するパラメ
ータが制御される。これにより、エンジンの実際の発生
トルクが、上記目標発生トルクに沿って制御される。こ
のように走行中は純粋に運転者の要求トルクと内部で消
費される摩擦等のトルクを分離することにより、車両の
制御に直接作用する物理量である機関のトルクを制御の
基準値とすることになる。従って、常に一定の操縦感覚
を維持でき、運転性が向上する。

【００１８】また、アイドル運転中は、アイドル回転数
制御手段１０６により、所定の目標アイドル回転数を維
持するように、目標発生トルクが修正される。つまり、
アイドル時においても、エンジントルクデマンド制御を
基本に制御系が構成されることになる。このような走行
状態（非アイドル状態）のみならず、アイドル状態にお
いてもエンジントルクデマンド制御を基本に制御系を組
むことにより、アイドル，非アイドル状態の遷移時に制
御の連続性を確保することができ、切り換え段差など運
転性の問題が生じることがない。

【００１９】そして、このアイドル制御中は、上記エン
ジン負荷算出手段１０２に対し、切換手段１０７を介し
て、エンジン回転数パラメータとして、実エンジン回転
数に代えて目標アイドル回転数が与えられる。このよう
に目標アイドル回転数に切り換えることにより、エンジ
ン回転数により変動するエンジン負荷に対し、目標アイ
ドル回転数維持のために必要なトルクが目標値として算
出されることになり、例えば何らかの原因によりアイド
ル中にエンジン回転数が低下しても、これに伴って目標
発生トルクが低下せず、目標回転数に復帰する方向に制
御系が作用する。

【００２０】また請求項２の発明は、図３に示すよう
に、要求に基づきエンジンの第１の目標トルクを算出す
る第１の目標トルク算出手段１０１と、補機の負荷やエ
ンジンの摩擦トルクなどのエンジン負荷を算出するエン
ジン負荷算出手段１０２と、上記のエンジン負荷に対し
て第２の目標トルクを算出する第２の目標トルク算出手
段１０３と、上記第１，第２の目標トルクによってエン
ジンの目標発生トルクを算出する目標発生トルク算出手
段１０４と、上記目標発生トルクを実現するように、エ
ンジンの吸気量，燃料噴射量，点火時期等のトルク関連
パラメータを制御する目標発生トルク実現手段１０５
と、エンジンがアイドル状態のときに、所定の目標アイ
ドル回転数を維持するように、上記目標発生トルクを修
正するアイドル回転数制御手段１０６と、上記アイドル
回転数制御手段によるエンジンのアイドル制御中におい
て、実エンジン回転数が目標アイドル回転数を下回った
場合に、上記エンジン負荷算出手段１０２における所定
の負荷の算出の基礎となるエンジン回転数パラメータと
して、実エンジン回転数に代えて上記目標アイドル回転
数を与える切換手段１０７と、を備えている。

【００２１】このように実エンジン回転数が目標アイド
ル回転数を下回った場合にのみ実エンジン回転数に代え
て目標アイドル回転数を与えるようにしても、請求項１
の発明と同様に、例えば何らかの原因によりアイドル中
にエンジン回転数が低下しても、これに伴って目標発生
トルクが低下せず、目標回転数に復帰する方向に制御系
が作用する。

【００２２】なお、請求項１あるいは請求項２の発明に
おいて、上記切換手段１０７の対象となるエンジン負荷
は、請求項３のように、上記エンジン負荷算出手段１０
２における複数の負荷の中の一部であってもよい。

【００２３】また請求項４のように、上記切換手段１０
７の対象となるエンジン負荷は、少なくとも、エンジン
回転数が減少するに従って減少する特性を有する一つあ
るいは複数のエンジン負荷を含むことが望ましい。

【００２４】上記切換手段１０７の対象となるエンジン
負荷は、例えば請求項５のように、エンジンの摩擦負荷
を含むエンジンの内部損失負荷である。

【００２５】また請求項６の発明は、上記アイドル回転
数制御手段１０６が、最終的な目標アイドル回転数を設
定する最終目標アイドル回転数設定手段と、非アイドル
制御状態からアイドル制御状態に状態遷移した際に、そ
の遷移開始時のエンジン回転数から上記最終目標アイド
ル回転数までの間をつなぐように過渡的な目標エンジン
回転数を設定する目標エンジン回転数軌道生成手段と、
を備えており、上記切換手段１０７は、非アイドル制御
状態からアイドル制御状態に状態遷移した際に、上記目
標アイドル回転数として上記目標エンジン回転数軌道生
成手段により設定される過渡的な目標エンジン回転数を
上記エンジン負荷算出手段１０２に与えることを特徴と
している。

【００２６】この請求項６の発明にあっては、非アイド
ル制御状態からアイドル制御状態に状態遷移した際に、
目標エンジン回転数軌道生成手段により逐次生成された
過渡的な目標エンジン回転数に沿って制御が行われる。
つまり、アイドル回転数制御手段１０６では、この徐々
に変化する過渡的な目標アイドル回転数を目標としてフ
ィードバック制御が行われる。同様に、エンジン負荷算
出手段１０２に対しても、切換手段１０７を介して、エ
ンジン回転数パラメータとして、この過渡的な目標アイ
ドル回転数が入力される。これにより、制御目標量を算
出する基礎となるエンジン回転数が、直前の実エンジン
回転数から最終目標アイドル回転数に急にジャンプする
ことがなく、滑らかに変化することになる。

【００２７】また請求項７の発明では、上記第２の目標
トルク算出手段１０３は、上記アイドル回転数制御によ
り算出されたアイドル回転数制御のための補正トルクを
付加して、第２の目標トルクとすることを特徴としてい
る。この補正トルクによって、アイドル回転数が目標ア
イドル回転数に収束するようにフィードバック制御され
る。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、エンジントルクデマン
ド制御方式として通常の走行中は運転者の要求トルクと
内部で消費される摩擦等のトルクとを分離して、運転者
の意思に沿ったトルクを与え、快適な運転性を提供する
ことができると同時に、アイドル状態においても、基本
的にエンジントルクデマンド制御方式により制御を継続
するので、アイドル，非アイドル状態の遷移時に制御の
連続性を確保することができ、切換段差などによる運転
性の諸問題の発生を回避できる。そして、このアイドル
制御中は、摩擦抵抗等のエンジン負荷を算出するに際
し、実エンジン回転数に代えて目標アイドル回転数を基
礎とすることにより、例えば何等かの外乱として負荷が
増加しエンジン回転数が減少した場合でも、目標発生ト
ルクが小さくなることはなく、目標アイドル回転数の維
持に必要なトルクが確保され、低下したエンジン回転数
を復帰させる方向に制御が作用する。従って、アイドル
制御性能の確保とエンジントルクデマンド制御との両立
を実現できる。

【００２９】また請求項６の発明では、非アイドル状態
からアイドル状態に遷移したときに、遷移開始時のエン
ジン回転数から最終目標アイドル回転数までを滑らかに
つなぐように過渡的な目標エンジン回転数が与えられる
ので、トルクやエンジン回転数のステップ的な変化ひい
ては段差感の発生を防止できる。またアイドル制御を早
期に開始することができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を図に基づいて説明する。

【００３１】図４は、本発明に係るアイドル回転数制御
装置の一実施例の構成を示す構成説明図である。この図
に示すように、シリンダブロック８の内部には、シリン
ダ９が形成され、かつここに摺動可能に嵌合したピスト
ン１１によって燃焼室１０が画成されている。この燃焼
室１０には、吸気ポート６および排気ポート７が接続さ
れており、それぞれを開閉する吸気弁１３および排気弁
１４が設けられている。また、上記燃焼室１０内に直接
燃料を噴射するように、シリンダ９上部に、電磁式燃料
噴射弁１５が装着されている。上記吸気ポート６の上流
側には、吸気コレクタ部５ａを介して吸気通路５が接続
されている。

【００３２】なお、この実施例は、燃料噴射弁１５によ
り燃焼室１０に直接燃料を噴射する筒内直接噴射式ガソ
リンエンジンの例を示しているが、吸気ポート６に燃料
噴射弁を配置したポート噴射ガソリンエンジンであって
も、本発明は同様に適用できる。

【００３３】上記燃料噴射弁１５は、コントローラ１９
からの指令信号により、例えば比較的負荷が高い領域で
は吸気行程中に燃料噴射を行うことにより均質混合気を
形成し、また低負荷領域では、圧縮行程中に燃料噴射を
行うことにより燃焼室内の一部に混合気が偏在する成層
混合気を形成して希薄燃焼を実現する。

【００３４】上記吸気通路５には、吸入空気量Ｑａｉｒ
を検出する例えば熱線式のエアフロメータ１が設けられ
ている。この吸気通路５において吸入空気量を調整する
スロットル弁４は、車両のアクセルペダルには直接連係
しておらず、ＤＣモータやパルスモータ等からなるアク
チュータ３０によって、その開度が電子制御される構成
となっている。またアイドル時の吸入空気量制御のため
に、上記スロットル弁４をバイパスする補助空気通路２
を備え、この補助空気通路２の流量を制御する補助空気
量制御バルブ３が設けられている。なお、アクチュータ
３０によるスロットル弁４の吸入空気量制御の精度を高
めることにより、補助空気通路２および補助空気量制御
バルブ３を省略することも可能である。

【００３５】燃焼室１０の中央に配置された点火プラグ
１６は、コントローラ１９からの指令により点火を行
う。また排気ポート７の下流側には、排気中の酸素濃度
から空燃比を検出する空燃比センサ１７が配置されてい
る。また、２１はクランク軸に対し取り付けられたクラ
ンク角センサであり、クランク角位置や機関回転速度の
検出に用いられる。また、図４中には示していないが、
運転者の要求を検知するためにアクセル操作量を検出す
る、例えばポテンショメータなどからなるアクセル操作
量センサ、エンジンの温度条件を検出する冷却水温セン
サ、吸気温度を検出する吸気温センサ、スロットル弁４
下流の圧力を検出する吸気管圧センサなどの種々のセン
サを備えている。

【００３６】これらの種々のセンサ類の検出信号は、コ
ントローラ１９に入力される。コントローラ１９は、Ｉ
／ＯインターフェスやＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からな
り、ＲＯＭ上に格納された後述するプログラムを実行す
ることにより、本発明の所定の機能を実現する。

【００３７】次に作用を説明する。

【００３８】本発明においては、目標発生トルクは、２
つの目標トルクから算出される。

【００３９】図５のフローチャートは、第１の目標トル
クを算出する処理の流れを示している。

【００４０】ステップ１１０では、前述したアクセル操
作量センサの検出信号に基づき、運転者によるアクセル
操作量を検出する。ステップ１２０では、エンジンの実
回転数を検出する。なお、エンジンの実回転数は、クラ
ンク角センサ２１の出力信号に基づいて検出される。ス
テップ１３０では、このアクセル操作量および実エンジ
ン回転数から、図６に示されるマップを検索することに
より、第１の目標トルクを算出する。この例では、アイ
ドル回転数（目標アイドル回転数）においてアクセル操
作量０の点では第１の目標トルクは０となっている。こ
の第１の目標トルクは、クラッチやトルクコンバータを
通じて出力される必要な出力トルクとしての目標トルク
（目標出力トルク）である。

【００４１】次に、エンジン負荷は、エンジンの摩擦抵
抗等の内部負荷、ならびにエアコン負荷やオルタネータ
負荷等の補機負荷、などからなる。一例としてエンジン
の摩擦等の負荷は、図１に示すような特性を有してお
り、この図１に相当するテーブルを参照することによ
り、エンジン回転数に基づいて求められる。なお、図１
には、前述したように、ピストンやカム等による摩擦損
失と、ウォータポンプやオイルポンプ等のポンプ類の負
荷とを、まとめて示してある。冷機時においては、暖機
後に比較し負荷が増加する傾向にあるから、エンジン冷
却水温を考慮した制御マップを予め設定し、該エンジン
冷却水温および実エンジン回転数から、マップ検索する
構成としてもよい。同様に、エアコン負荷やオルタネー
タ負荷など状況により負荷が変化するものは、例えばエ
アコンの場合はエアコンポンプ圧から、オルタネータの
場合は発電量から負荷が算出される。

【００４２】第２の目標トルクは、このようにして算出
されるエンジン負荷と釣り合う値のトルクとして求めら
れる。そして、最終的なエンジンの目標発生トルクは、
第１の目標トルクと第２の目標トルクの和として算出さ
れる。

【００４３】次に、上記目標発生トルクを実現する手順
について図８のフローチャートに基づき説明する。

【００４４】先ずステップ２１０で、上記の目標発生ト
ルクや実エンジン回転数、エンジンの暖機状態などエン
ジンの運転状況を検出する。ステップ２２０では、この
結果に基づき、例えば暖機後であれば、図９に一例を示
す所定の特性の空燃比マップを参照し、その運転状況に
応じた設定空燃比を算出する。ステップ２３０では、目
標発生トルクに応じて目標噴射量を算出する。一般に、
発生トルクと燃料噴射量とは略比例関係にあり、この関
係に基づき、目標発生トルクに応じて目標噴射量を算出
する。ステップ２４０では、この目標燃料噴射量と設定
空燃比及び実エンジン回転数から、目標吸入空気量を算
出する。この目標吸入空気量は、基本的には上記の３つ
のパラメータを乗算し、かつこれに係数を掛けたものと
して得られる。ステップ２５０では、この目標吸入空気
量とエンジン回転数などから目標スロットル開度を算出
する。これは例えば、図７に示されるような特性に基づ
き算出する。なお、ここでは、定常的な特性に基づき目
標スロットル開度を設定しているが、吸気系の吸気伝達
遅れ等のダイナミクスを考慮して、目標スロットル開度
を設定するようにしてもよい。ステップ２６０では、こ
の目標スロットル開度となるように、スロットル弁４の
アクチュータ３０を制御する。そして、ステップ２７０
において、上記の目標噴射量に応じた燃料量を、所定の
タイミングで噴射する。

【００４５】上記の手順のなかで、設定空燃比による効
率の相違に基づく補正や、吸気系の伝達遅れに伴う位相
補正など、さらに精度を高める補正を組み込んでもよい
が、これらは本発明とは直接関係がないのでここでは省
略する。

【００４６】以上により、エンジントルクデマンド方式
による基本的な制御を説明したが、次に、本発明の要部
であるアイドル運転中のトルクデマンド制御について説
明する。アイドル回転数制御手段は、極く一般的な制御
であり、エンジンの暖機状態やエアコンのＯＮ／ＯＦＦ
等に従って目標エンジン回転数を算出し、これと実回転
数との偏差に基づき、ＰＩ制御等によりエンジン回転数
をフィードバック制御する。このようなアイドル回転数
制御の存在を前提とし、図１０に示すフローチャートに
基づいて、アイドル制御中のトルクデマンド制御として
の本発明の特徴的部分について説明する。

【００４７】まずステップ３１０では、現在アイドル制
御中であるか否かを判定する。アイドル制御中である場
合には、ステップ３２０へ進み、エンジン回転数パラメ
ータとして、所定の目標アイドル回転数を読みだす。ア
イドル制御中でない場合、つまり通常の走行中は、ステ
ップ３３０へ進み、エンジン回転数パラメータとして実
エンジン回転数を読みだす。ステップ３４０では、上記
の目標アイドル回転数あるいは実エンジン回転数に基づ
き、図１に示したような所定の特性のテーブルやマップ
を参照して、エンジン負荷を算出する。

【００４８】従って、アイドル制御中は、何らかの外乱
として負荷が増加し、実際のエンジン回転数が低下した
場合でも、目標アイドル回転数に対応するエンジン負荷
が算出され、これに対して目標発生トルクが算出される
ので、回転数の回復方向に制御が作用し、安定したアイ
ドル制御が可能となる。

【００４９】次に、請求項２に対応する第２の実施例に
ついて説明する。

【００５０】この第２の実施例においても、基本的なト
ルクデマンド制御部分は上述した第１の実施例と共通で
あり、図１０に相当する部分が図１１に示すフローチャ
ートのように変更されている。

【００５１】図１１のフローチャートにおいては、ステ
ップ４１０で実エンジン回転数を読み出し、ステップ４
２０では、後述するステップ４７０でエンジン負荷算出
の際に用いるエンジン回転数パラメータとして、この実
エンジン回転数をセットする。ステップ４３０では、ア
イドル制御中か否かの判定を行う。アイドル制御中でな
い場合はステップ４７０へ進む。アイドル制御中である
と判定した場合は、ステップ４６０へ進み、アイドル制
御の目標アイドル回転数を読みだす。そして、ステップ
４５０では、この目標アイドル回転数と実エンジン回転
数の大小関係を判定し、実エンジン回転数が目標アイド
ル回転数以上である場合は、ステップ４７０へ進む。ス
テップ４５０で目標エンジン回転数の方が大きい場合
は、Ｓ４６０へ進み、ステップ４７０でエンジン負荷算
出の際に用いるエンジン回転数パラメータとして、この
目標エンジン回転数にリセットする。ステップ４７０で
は、上記のように与えられたエンジン回転数パラメータ
に基づき、上記実施例のステップ３４０と同様に、エン
ジン負荷の算出を行う。これにより、第１の実施例と同
様に、アイドル制御中に、何らかの外乱として負荷が増
加し、実際のエンジン回転数が低下した場合でも、目標
アイドル回転数に対応するエンジン負荷が算出され、こ
れに対して目標発生トルクが算出されるので、回転数の
回復方向に制御が作用し、安定したアイドル制御が可能
となる。

【００５２】次に、請求項６に対応する第３の実施例に
ついて説明する。

【００５３】上記の第１，第２の実施例では、アイドル
制御に入った場合、エンジン負荷の算出の基礎となるエ
ンジン回転数が、実エンジン回転数から目標アイドル回
転数に直ちに変更されるように説明したが、アイドル制
御方法の一つして、比較的エンジン回転数が高い段階か
らアイドル制御を開始し、この時点のエンジン回転数か
ら最終的な目標回転数に至るまでを滑らかにつなぐよう
に、過渡的な目標エンジン回転を逐次生成し、これに合
わせてエンジン回転数を制御する方法が考えられている
（例えば特開昭６３−２０５４６０号公報参照）。

【００５４】このようなアイドル制御を行う場合におい
ては、仮に第１，第２の実施例の構成では、アイドル制
御に入ったときに、エンジン負荷を算出するために用い
るエンジン回転数パラメータが大きく変化し、その結
果、算出されるエンジン負荷がかなりステップ的に変化
してしまうことになる。これでは目標発生トルクが突然
小さくなり、回転数を急激に低下させる要因となりう
る。そこで、エンジン負荷を算出するために用いるエン
ジン回転数パラメータが、アイドル状態遷移時にステッ
プ的に急変しないように、最終的な目標アイドル回転数
ではなく、上記の過渡的に生成される仮の目標エンジン
回転数に基づき、エンジン負荷の算出を行うようにすれ
ばよい。

【００５５】また、以上の説明では、アイドル制御の結
果の反映については言及しなかったが、請求項７に示し
たように、アイドル回転数制御により算出された補正ト
ルクを、上述した第２の目標トルクの算出の際に付加
し、これを第２の目標トルクとすることにより、フィー
ドバック制御等のアイドル制御の反映を行うことができ
る。

【００５６】アイドル回転数制御の例としては、目標ア
イドル回転数と実エンジン回転数の偏差に基づきＰＩ制
御などを行い、偏差を０に近付けようとするものであ
る。但し、アイドル制御としての操作量は、一般的に
は、増減させる空気量やアクチュエータの操作量（リニ
アソレノイドの制御ｄｕｔｙやステップモータの目標ス
テップ位置）を出力するのであるが、エンジントルクデ
マンド制御システムでは、トルクを操作量として出力す
る点が異なっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジン負荷の特性を示す特性図。

【図２】請求項１に係る発明の構成を示す機能ブロック
図。

【図３】請求項２に係る発明の構成を示す機能ブロック
図。

【図４】本発明の一実施例のシステム構成を示す構成説
明図。

【図５】第１の目標トルク算出手段に相当する処理の流
れを示すフローチャート。

【図６】第１の目標トルク算出に用いる特性図。

【図７】目標吸入空気量から目標スロットル開度を算出
するための特性図。

【図８】目標発生トルク実現手段に相当する処理の流れ
を示すフローチャート。

【図９】設定空燃比マップの一例を示す特性図。

【図１０】アイドル時のエンジン負荷算出手段に相当す
る処理の流れを示すフローチャート。

【図１１】第２の実施例におけるアイドル時のエンジン
負荷算出手段に相当する処理の流れを示すフローチャー
ト。

【符号の説明】

１０１…第１の目標トルク算出手段 １０２…エンジン負荷算出手段 １０３…第２の目標トルク算出手段 １０４…目標発生トルク算出手段 １０５…目標発生トルク実現手段 １０６…アイドル回転数制御手段 １０７…切換手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１０ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１０Ｃ ３１０Ｎ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 要求に基づきエンジンの第１の目標トル
   クを算出する第１の目標トルク算出手段と、 補機の負荷やエンジンの摩擦トルクなどのエンジン負荷
   を算出するエンジン負荷算出手段と、 上記のエンジン負荷に対して第２の目標トルクを算出す
   る第２の目標トルク算出手段と、 上記第１，第２の目標トルクによってエンジンの目標発
   生トルクを算出する目標発生トルク算出手段と、 上記目標発生トルクを実現するように、エンジンの吸気
   量，燃料噴射量，点火時期等のトルク関連パラメータを
   制御する目標発生トルク実現手段と、 エンジンがアイドル状態のときに、所定の目標アイドル
   回転数を維持するように、上記目標発生トルクを修正す
   るアイドル回転数制御手段と、 上記アイドル回転数制御手段によるエンジンのアイドル
   制御中においては、上記エンジン負荷算出手段における
   所定の負荷の算出の基礎となるエンジン回転数パラメー
   タとして、実エンジン回転数に代えて上記目標アイドル
   回転数を与える切換手段と、 を備え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。
2. 【請求項２】 要求に基づきエンジンの第１の目標トル
   クを算出する第１の目標トルク算出手段と、 補機の負荷やエンジンの摩擦トルクなどのエンジン負荷
   を算出するエンジン負荷算出手段と、 上記のエンジン負荷に対して第２の目標トルクを算出す
   る第２の目標トルク算出手段と、 上記第１，第２の目標トルクによってエンジンの目標発
   生トルクを算出する目標発生トルク算出手段と、 上記目標発生トルクを実現するように、エンジンの吸気
   量，燃料噴射量，点火時期等のトルク関連パラメータを
   制御する目標発生トルク実現手段と、 エンジンがアイドル状態のときに、所定の目標アイドル
   回転数を維持するように、上記目標発生トルクを修正す
   るアイドル回転数制御手段と、 上記アイドル回転数制御手段によるエンジンのアイドル
   制御中において、実エンジン回転数が目標アイドル回転
   数を下回った場合に、上記エンジン負荷算出手段におけ
   る所定の負荷の算出の基礎となるエンジン回転数パラメ
   ータとして、実エンジン回転数に代えて上記目標アイド
   ル回転数を与える切換手段と、 を備え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。
3. 【請求項３】 上記切換手段の対象となるエンジン負荷
   は、上記エンジン負荷算出手段における複数の負荷の中
   の一部であることを特徴とする請求項１または請求項２
   に記載のエンジンのアイドル回転数制御装置。
4. 【請求項４】 上記切換手段の対象となるエンジン負荷
   は、少なくとも、エンジン回転数が減少するに従って減
   少する特性を有する一つあるいは複数のエンジン負荷を
   含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
   エンジンのアイドル回転数制御装置。
5. 【請求項５】 上記切換手段の対象となるエンジン負荷
   は、エンジンの摩擦負荷を含むエンジンの内部損失負荷
   であることを特徴とする請求項４記載のエンジンのアイ
   ドル回転数制御装置。
6. 【請求項６】 上記アイドル回転数制御手段が、最終的
   な目標アイドル回転数を設定する最終目標アイドル回転
   数設定手段と、非アイドル制御状態からアイドル制御状
   態に状態遷移した際に、その遷移開始時のエンジン回転
   数から上記最終目標アイドル回転数までの間をつなぐよ
   うに過渡的な目標エンジン回転数を設定する目標エンジ
   ン回転数軌道生成手段と、を備えており、 上記切換手段は、非アイドル制御状態からアイドル制御
   状態に状態遷移した際に、上記目標アイドル回転数とし
   て上記目標エンジン回転数軌道生成手段により設定され
   る過渡的な目標エンジン回転数を上記エンジン負荷算出
   手段に与えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか
   に記載のエンジンのアイドル回転数制御装置。
7. 【請求項７】 上記第２の目標トルク算出手段は、上記
   アイドル回転数制御により算出されたアイドル回転数制
   御のための補正トルクを付加して、第２の目標トルクと
   することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の
   エンジンのアイドル回転数制御装置。