JPH1047108A - 内燃機関のアイドル回転制御方法 - Google Patents

内燃機関のアイドル回転制御方法

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JPH1047108A
JPH1047108A JP20346696A JP20346696A JPH1047108A JP H1047108 A JPH1047108 A JP H1047108A JP 20346696 A JP20346696 A JP 20346696A JP 20346696 A JP20346696 A JP 20346696A JP H1047108 A JPH1047108 A JP H1047108A
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JP
Japan
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air conditioner
temperature
load
correction amount
evaporator
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JP20346696A
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English (en)
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Toshio Yamamoto
俊夫 山本
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Daihatsu Motor Co Ltd
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Daihatsu Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】冷却水温だけで負荷補正を行うと、フィードバ
ック補正が作用してエアコンオフ時に回転か不安定にな
ることがある。 【解決手段】室温調整装置を駆動し得る内燃機関におい
て、吸気系11に設けられたスロットルバルブ12を迂
回するバイパス通路13に制御弁を設け、アイドル運転
状態において制御弁を制御してあらかじめ設定された目
標回転数となるようにエンジン回転数を制御する内燃機
関のアイドル回転制御方法であって、冷媒を気化するエ
バポレータ5aの温度に相関する温度の変化の周期に基
づいて室温調整装置の負荷を検出し、検出した負荷に基
づいて制御弁を制御して吸入空気量の補正を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として自動車用
の内燃機関における室温調整装置たるエアコンディショ
ナ(以下、エアコンと略称する)が投入された際のアイ
ドル回転制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の内燃機関のアイドル回転
制御方法では、例えば、特開平6−101515号公報
に記載のもののように、エアコンの冷媒を気化するエバ
ポレータの温度を検出し、検出されたエバポレータの温
度の所定時間当たりの変化量を検出し、その検出した変
化量により熱負荷を検出し、検出された熱負荷が小さい
場合はエアコンのコンプレッサが冷媒吐出状態であって
もアイドル回転数の増加を禁止するようにして、燃費の
向上を図る構成のものが知られている。このようなエア
コンの投入つまりオンされた際のアイドル回転の制御で
は、吸気系のスロットルバルブを迂回する通路を介して
エアコンオン時の吸入空気量を補正して、目標回転数に
収束するように補正する空気量を増減するものである。
その補正する空気量は、通常は、エンジンの冷却水温に
より決定してあり、外気温度が高くなるにしたがって、
大きくなるように設定してある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、エアコンに
かかる負荷は、外気温度、車両の車内温度、エアコンの
ブロアの強弱、さらには空気導入方式つまり外気を導入
するか内気を循環させるか等により、その都度変動す
る。その結果、エンジンにかかるエアコンによる負荷も
変動し、冷却水温に基づいて吸入空気量の補正量を設定
していると、その補正量が適切でない場合が生じてく
る。
【0004】例えば、外気温度が低く、冷却水温が高い
場合、エアコンにかかる負荷は軽くなる。一方、冷却水
温が高いために吸入空気量の補正量すなわちエアコン負
荷補正量DSETは多くなるが、負荷としてのエアコン
が軽いためにエンジン回転数NEはアイドル運転時の目
標回転数より高くなってしまう。この状態を図8の
(A)に示す。このため、高くなったエンジン回転を、
アイドル運転時の排気ガスより空燃比を検出して、その
空燃比が理論空燃比となるように設定される補正吸入空
気量すなわちフィードバック補正量DFBを減量するこ
とにより補正して、エンジン回転数を目標回転数に収束
するように制御するものである。
【0005】しかしながら、このようにエアコン負荷補
正量DSETにより高くなったエンジン回転をフィード
バック補正量DFBにより補正すると、エアコンがオフ
した場合に、減量したフィードバック補正量DFBに対
応してエンジン回転がエアコンがオフの場合の目標回転
数より低くなることがある。これとは逆に、負荷として
のエアコンが重い場合、冷却水温が高くとも負荷が重い
分だけ要求される補正量は多くなるが、冷却水温に基づ
くエアコン負荷補正量DSETでは不十分な場合があ
る。この場合には、図8の(B)に示すように、エンジ
ン回転数が目標回転数まで上がらず、これをフィードバ
ック補正量DFBで補うと、エアコンがオフした際にエ
ンジン回転数がフィードバック補正量DFBが増量され
た分に対応して上昇することがある。
【0006】このように、冷却水温に基づくエアコン負
荷補正量DSETだけでは十分にアイドル回転数を制御
できない場合がある。そしてこのような場合に、フィー
ドバック補正量DFBが作用すると、エアコンがオフし
た場合にエンジン回転が不安定になることがある。本発
明は、このような不具合を解消することを目的としてい
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、本発明に係る内燃機関のアイドル回転制
御方法は、エアコンの負荷の大きさをエバポレータに関
連する温度の変化の周期に基づいて検出して、バイパス
通路の空気流量を制御する構成のものである。したがっ
て、エアコンが停止した場合に、他の補正量の影響でア
イドル回転が不安定になることを防止できる。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明は、室温調整装置を駆動し
得る内燃機関において、吸気系に設けられたスロットル
バルブを迂回するバイパス通路に制御弁を設け、アイド
ル運転状態において制御弁を制御してあらかじめ設定さ
れた目標回転数となるようにエンジン回転数を制御する
内燃機関のアイドル回転制御方法であって、冷媒を気化
するエバポレータの温度に相関する温度の変化の周期に
基づいて室温調整装置の負荷を検出し、検出した負荷に
基づいて制御弁を制御して吸入空気量の補正を行うこと
を特徴とする内燃機関のアイドル回転制御方法である。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。図1に概略的に示したエンジン100は、自
動車用のもので、その吸気系11には図示しないアクセ
ルペダルに応動して開閉するスロットルバルブ12を配
設するとともに、このスロットルバルブ12を迂回する
バイパス通路13を設け、そのバイパス通路13にアイ
ドル回転数制御用の流量制御弁14を介設している。こ
の流量制御弁14は、大流量VSVと略称される電子開
閉式のものであって、その端子14aに印加する制御値
である駆動電圧のデューティ比を、各種の補正量に基づ
いて演算された演算デューティ比DISCにより制御す
ることによって、単位時間当たりの開度を変化させるこ
とができ、それによって前記バイパス通路13の空気流
量を調整し得るようになっている。つまり、バイパス通
路13とこの流量制御弁14との一組により、通常なら
ばアイドリング時のフィードバック制御における各補正
項目に対して設けられるバイパス経路を一本化してい
る。そして、前記演算デューティ比DISCは、それら
のことを含んで、例えば、始動時補正量DSTA、水温
補正量DAAV、フィードバック補正量DFB、電気負
荷補正量DSET、パワステ補正量DPST等の各補正
項目が合算されて極端に大きくあるいは小さくならない
ように、その可変範囲は制限されている。演算デューテ
ィ比DISCは、下式により演算される。 DISC(%) = DSTA + DAAV + DSET + DPST + DFB
【0010】負荷補正量DSETは、各種の電気負荷、
例えば、エアコン5、ヘッドライト、ターンシグナルラ
イト、ハザードランプ、ラジエータファン、ワイパ等に
応じて設定してある。この実施例では、エアコン5は、
エバポレータ5aの温度つまりエバポレータ5aから出
てくる空気の温度(以下、エバ温と略称する)に基づい
て、車両室内が下がりすぎないように、冷媒を圧縮する
コンプレッサ5bの作動を停止することにより制御され
る。コンプレッサ5bがエバ温により停止していること
をエアコンオフとし、作動していることをエアコンオン
とする。このエアコン5に対するエアコン負荷補正量D
SETACは、冷却水温THWに基づく量と、エバ温に
基づく量とから計算されるものである。なお、エバポレ
ータ5aの温度に相関する温度としては、温度センサに
より直接測定された冷媒自体の温度であってもよい。
【0011】吸気系11には、さらに燃料噴射弁15が
設けてあり、この燃料噴射弁15や前記流量制御弁14
を電子制御装置(ECU)4により制御するようにして
ある。電子制御装置4は、中央演算処理装置4aと、記
憶装置4bと、入力インターフェース4cと、出力イン
ターフェース4dとを具備してなるマイクロコンピュー
タシステムを主体に構成されている。そして、その入力
インターフェース4cには、サージタンク16内の圧力
を検出する吸気圧センサ17から出力される吸気圧信号
a、エンジン回転数NEを検出するための回転数センサ
18から出力される回転数信号b、車速を検出するため
の車速センサ19から出力される車速信号c、スロット
ルバルブ12の開閉状態を検出するためのアイドルスイ
ッチ20から出力されるLL信号d、エンジンの冷却水
温THWを検出するための水温センサ21から出力され
る水温信号e、ディストリビュータ22に内蔵されるク
ランク角基準位置センサ23から出力される基準位置信
号f、エアコン5の作動を制御するエアコンスイッチ5
c及びブロア6のオンオフを行うブロアスイッチ6aの
信号ss1,ss2がそれぞれ入力される。なお、図示
しないが、入力インターフェース4cには、排気系に装
備されるO2センサから空燃比に応じて変化する出力信
号が入力され、その出力信号に基づいてフィードバック
制御を実行するように構成してある。
【0012】そして、電子制御装置4には、吸気圧セン
サ17と回転数センサ18からの信号とを主な情報とし
て燃料噴射弁開成時間を決定し、その決定により燃料噴
射弁15を制御してエンジン負荷に応じた燃料を燃料噴
射弁15から吸気系11に噴射させるためのプログラム
が内蔵させてある。また、電子制御装置4には、アイド
ル運転時のエンジン回転数すなわちアイドル回転数を制
御するために、冷媒を気化するエバポレータ5aの温度
に相関する温度の変化の周期に基づいてエアコン5の負
荷を検出し、検出した負荷に基づいて流量制御弁14を
制御して吸入空気量の補正を行う構成のプログラムが内
蔵している。
【0013】このアイドル回転数制御(ISC)プログ
ラムの概要は、図2〜5に示すようなものである。この
アイドル回転数制御は、例えば5m秒毎に、ISCルー
チンを繰り返し実行するもので、演算デューティ比DI
SCを演算するためのそれぞれの補正量サブルーチンを
順次実行する(ステップS1,2,…n,n+1,
…)。
【0014】負荷補正量DSETの計算ルーチンでは、
エアコン5以外の各種の電気負荷、さらには自動変速装
置等に対する負荷補正量DSETを計算する(ステップ
S21)。ステップS22では、冷却水温THWから基
礎エアコン負荷補正量DSETACBを計算する。この
基礎エアコン負荷補正量DSETACBは、冷却水温T
HWが低いほど小さくなるものである。ステップS23
では、後述するエバ温補正計算ルーチンを実行する。ス
テップS24では、算出した基礎エアコン負荷補正量D
SETACBとエバ温補正量DSETEVとを加算し
て、エアコン負荷補正量DSETACを計算する。な
お、エバ温補正量DSETEVは、エバ温カット中は基
礎エアコン負荷補正量DSETACBに加算されるもの
ではなく、コンプレッサ5bがエンジン100の負荷と
なるエバ温カットが実行されていない場合つまりエアコ
ンオンの場合に加算されるものである。そして、エバ温
カット中は、その前に設定されたエバ温補正量DSET
EVを記憶しており、エアコンスイッチ5c又はブロア
スイッチ6aのいずれかがオフされると、その記憶は消
去されるようになっている。
【0015】エバ温補正量DSETEVは、この実施例
では、80m秒毎に計算されるもので、エバ温カット周
期EVAVに対してマップによりあらかじめ設定してあ
る。このエバ温補正量DSETEVは、図6に示すよう
に、エバ温カット周期EVAVすなわちエバ温によるエ
アコン5のオンオフ周期であるオン時間EVON及びオ
フ時間EVOFにより計算される時間が長くなるに応じ
て、多くなるように設定してある。
【0016】この計算ルーチンでは、まずステップS3
1において、エアコンスイッチ5cがオンか否かを示す
エアコンフラグXACSWがセット(=1)されている
か否かにより判定する。ステップS32では、ブロアス
イッチ6aがオンか否かを示すブロアフラグXBLWが
セット(=1)されているか否かにより判定する。ステ
ップS33では、エバ温カット中か否かをエバ温カット
フラグXEVCUTがセット(=1)されているか否か
により判定する。ステップS34では、エアコンオフフ
ラグXACONOFFがセット(=1)か否か、つまり
エアコン5のコンプレッサ5bがオンからオフ(カッ
ト)になったか否かを判定する。
【0017】ステップS35では、エバ温によりオンし
ている時間の計時結果すなわちカウンタの計数値C80
EVONを、オン時間EVONとして設定する。ステッ
プS36では、オフ時間EVOFを計数するカウンタの
計数値C80EVOFをインクリメント(+1)する。
ステップS37では、オン時間EVONのカウンタをリ
セットして計数値C80EVONを0にする。ステップ
S38では、オフ時間EVOFとオン時間EVONとの
合計時間に対するオン時間EVONの割合に基づいて、
下記の式によりエバ温カット周期EVAVを計算する。 EVAV = [EVAV + {EVON/(EVOF + EVON)}]/2 ステップS39では、エバ温カット周期EVAVよりエ
バ温補正量DSETEVを検索して決定する。
【0018】ステップS40では、この時点のエバ温A
DEVがオン判定値KEVON以上か否かを判定する。
ステップS41では、エアコンオンフラグXACOFF
ONがセット(=1)か否か、つまりエアコン5がオフ
からオンになったか否かを判定する。ステップS42で
は、エバ温によりオフしている時間の計時結果すなわち
カウンタの計数値C80EVOFを、オフ時間EVOF
として設定する。ステップS43では、カウンタの計数
値C80EVONをインクリメント(+1)する。ステ
ップS44では、カウンタをリセットして計数値C80
EVOFを0にする。ステップS45では、エバ温カッ
ト周期EVAVを、その上限平均値EVAVMAXによ
り設定する。ステップS46では、オン計数値C80E
VON及びオフ計数値C80EVOFをともにリセット
する。
【0019】このような構成において、エンジン100
がアイドル運転中では、所定時間毎に、ISCルーチン
が実行され、各種の補正量に基づいて吸入空気量が補正
されて、エンジン回転数NEが目標回転数に収束するよ
うに制御する。ここで、負荷に基づく補正量を計算する
DSET計算ルーチンでは、エアコン5の負荷の大小に
より、エアコン補正量DSETAVが変わるもので、そ
の変化は基本的にはエバ温補正量DSETEVに依存す
るものである。
【0020】具体的には、エアコン5が使用されていな
いすなわちエアコンスイッチ5cとブロアスイッチ6a
とがオフされていると、エアコンフラグXACSW及び
ブロアフラグXBLWがリセットされている。したがっ
て、制御は、ステップS31→S32→S46と進み、
エバ温補正量DSETEVを設定することなく、負荷補
正量DSETは、基礎エアコン負荷補正量DSETAC
Bにより設定される。夏期において、外気温が高い場合
には、水温補正量DAAVを補う程度に基礎エアコン負
荷補正量DSETACBが設定してあり、アイドル回転
数を比較的高く維持する。
【0021】次に、始動後初めてエアコン5及びブロア
6をオンする場合、外気温が高いので、エバ温ADEV
がオン判定値KEVONより高くなっている場合があ
る。この場合、エアコンスイッチ5cとブロアスイッチ
6aとがオンとなると、エアコンフラグXACSWとブ
ロアフラグXBLWとがセットされるので、制御は、ス
テップS31→S32→S33→S40→S45→S3
9と進み、エバ温補正量DSETEVを上限平均値EV
AVMAXにより設定したエバ温カット周期EVAVに
基づいて設定する。したがって、エバ温補正量DSET
EVは大きくなり、その結果デューティ比DISCが大
きくなり流量制御弁14が大きく開成され、吸入空気量
が増加し、エンジン回転数NEは上昇する(図7)。
【0022】この後、エアコン5が連続して作動するこ
とによりエバ温ADEVが低下しオン判定値KEVON
未満になり、エバ温カットの温度に満たない場合は、エ
バ温カット中でないので、制御は、ステップS31→S
32→S33→S40→S41と進む。この時点で、エ
アコンオンフラグXACOFFONがセットされるま
で、制御は、ステップS43→S38→S39と進み、
エアコン5がオンしている時間、すなわちコンプレッサ
5bが作動してエンジン100に対して負荷となってい
るオン時間EVONを計時する。そして、エアコン5の
運転が連続することによりさらにエバ温ADEVが低下
し、エバ温カットフラグXEVCUTがセットされ、か
つその直後ではエアコンオフフラグXACONOFFが
セットされるので、制御は、ステップS31→S32→
S33→S34→S35→S37→S38→S39と進
み、計時したオン時間EVONによりエバ温補正量DS
ETEVを計算する。
【0023】ここで、このオン時間EVONがエアコン
オンオフの1周期に占める割合を計算してエバ温カット
周期EVAVとするので、エバ温カット周期EVAVが
負荷の大小を表すことになる。そして、オン時間EVO
Nが長いと、エバ温カット周期EVAVが長くなるの
で、その分エバ温補正量DSETEVが増量されること
になる。したがって、電気負荷補正量DSETはエバ温
により増量補正されることになるので、外気温や室内温
度を考慮した状態でアイドル回転数を目標回転数に保持
することができる。このため、エンジン回転数NEの過
剰な上昇あるいは上昇不足が発生しにくく、フィードバ
ック補正量DFBによりさらに補正するといった制御が
実施されないので、エアコン5が切られた際にエンジン
回転数NEのアンダーシュートや異常な上昇を防止する
ことができる。また、フィードバック補正量DFBは変
更されていないので、今回の補正内容を次回のエアコン
オン時に反映させることができる。
【0024】次に、エバ温カット中が継続している状態
では、制御は、ステップS31→S32→S33→S3
4→S36→S38→S39と進み、エアコン5がオフ
している間の時間を計時する。このオフ時間EVOF
は、外気温が高い場合や室内温度つまり内気が高い場合
等では長くなる。そして、このようにして、エバ温カッ
トが継続すると、エバ温が上昇し、上限値KEVON未
満でエバ温カット中でなくなると、制御は、ステップS
31→S32→S33→S40→S41→S42→S4
4→S38→S39と進み、エバ温によりエアコン5が
オフからオンに切り替わったことによりオフ時間EVO
Fの計時を完了し、計算したエバ温カット周期EVAV
に基づいてエバ温補正量DSETEVを検索して設定す
る。この後、エバ温が降下してエバ温カット中となるま
で、制御は、ステップS31→S32→S33→S40
→S41→S43→S38→S39を繰り返し、オン時
間EVONを計時する。
【0025】このように、冷却水温THWで規定される
基礎エアコン負荷補正量DSETACBとエバ温の変化
の周期から検出した負荷の大きさに基づいて設定するエ
バ温補正量DSETEVとでエアコン負荷補正量DSE
TACを設定するので、エアコン5を使用中の負荷の変
化に対応してデューティ比DISCが設定でき、アイド
ル回転数を目標回転数に収束することができる。したが
って、フィートバック補正量DFBを増減して目標回転
数に収束するように制御することがなくなり、エアコン
5の使用が中止された(エアコンスイッチ5c又はブロ
アスイッチ6aオフ)際に、フィードバック補正量DF
Bに起因してアイドル回転数が不安定に上昇したり落ち
込んだりすることを抑制することができる。
【0026】なお、本発明は以上に説明した実施例に限
定されるものではない。上記実施例においては、エバ温
カット周期EVAVをエバ温によるエアコン5のオンオ
フ周期に対するオン時間EVONに基づいて計算した
が、オン時間EVONの代わりにオフ時間EVOFを使
用するものであってもよい。 EVAV = [EVAV + {EVOF/(EVOF + EVON)}]/2
【0027】あるいは、オン時間EVONとオフ時間E
VOFとのいずれか一方のなまし値を使用するものであ
ってもよい。1例として、1/2なましの場合の計算式
を示す。 EVAV = (EVAV + EVOF) /2 EVAV = (EVAV + EVON) /2 その他、各部の構成は図示例に限定されるものではな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能で
ある。
【0028】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、室温調
整装置の負荷の大きさを、エバポレータの温度に相関す
る温度の変化の周期に基づいて検出して吸入空気量の補
正を行っているので、他の補正要素による補正の必要性
がなくなり、アイドル回転数を目標回転数に収束するこ
とができる。しかも、フィードバック補正量による補正
を行わないので、エアコンをオフにした場合にそのフィ
ードバック補正量により回転が変動することがなく、エ
アコンのオンオフにかかわらず安定したアイドル回転を
維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す概略構成説明図。
【図2】同実施例の制御手順を示すフローチャート。
【図3】同実施例の制御手順を示すフローチャート。
【図4】同実施例の制御手順を示すフローチャート。
【図5】同実施例の制御手順を示すフローチャート。
【図6】同実施例のエバ温カット周期とエバ温補正量と
の関係を示すグラフ。
【図7】同実施例の作用説明図。
【図8】従来例の作用説明図。
【符号の説明】
4…電子制御装置 4a…中央演算処理装置 4b…記憶装置 4c…入力インターフェース 4d…出力インターフェース 5…エアコン 5a…エバポレータ 11…吸気系 12…スロットルバルブ 13…バイパス通路 14…流量制御弁 100…エンジン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】室温調整装置を駆動し得る内燃機関におい
    て、吸気系に設けられたスロットルバルブを迂回するバ
    イパス通路に制御弁を設け、アイドル運転状態において
    制御弁を制御してあらかじめ設定された目標回転数とな
    るようにエンジン回転数を制御する内燃機関のアイドル
    回転制御方法であって、 冷媒を気化するエバポレータの温度に相関する温度の変
    化の周期に基づいて室温調整装置の負荷を検出し、 検出した負荷に基づいて制御弁を制御して吸入空気量の
    補正を行うことを特徴とする内燃機関のアイドル回転制
    御方法。
JP20346696A 1996-08-01 1996-08-01 内燃機関のアイドル回転制御方法 Pending JPH1047108A (ja)

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