JPH11141369A - 内燃機関のアイドル回転数制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関のアイドル時にエアコン用コンプレ
ッサをＯＮ／ＯＦＦしたときの機関回転数の変動幅を小
さくする。 【解決手段】 ＥＣＵ１５は、エアコン用コンプレッサ
５２のＯＮ時間とＯＦＦ時間からエアコンの負荷の大き
さを算出し、このエアコンの負荷の大きさに基づいて、
ＯＮディレイｔ₁時間とＯＦＦディレイ時間ｔ₂をマップ
から読み出す。内燃機関１のアイドル時に、コンプレッ
サ５２を運転する際には、機関回転数が第２の目標アイ
ドル回転数ＮＩ₂になるようにアイドル回転数の制御を
開始してから、エアコンの負荷の大きさに対応するＯＮ
ディレイ時間ｔ₁経過後にコンプレッサ５２を運転し、
コンプレッサ５２を停止する際には、機関回転数が第１
の目標アイドル回転数ＮＩ₁になるようにアイドル回転
数の制御を開始してから、エアコンの負荷の大きさに対
応するＯＦＦディレイ時間ｔ₂経過後に、コンプレッサ
５２を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のアイド
ル時における機関回転数を制御する内燃機関のアイドル
回転数制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両用の内燃機関は、アイドル
時に機関回転数が目標アイドル回転数になるように吸入
空気量を調整する、いわゆるアイドル回転数制御装置を
備える。また、アイドル回転数制御装置によるアイドル
回転数制御中にエアコンディショナ（以下、エアコンあ
るいはＡ／Ｃと略称する）を作動させている場合には、
エアコンにおいて冷凍サイクルの一部を構成するコンプ
レッサ（以下、ＣＯＭＰと略す場合もある）がＯＮ状態
のときの目標アイドル回転数ＮＩ₂をＯＦＦ状態のとき
の目標アイドル回転数ＮＩ₁よりも高く設定してアイド
ル回転数制御（以下、アイドルアップ制御といい、場合
によりＩＵＣと略称する）を行うことが、特開平８−３
３４０４８号公報等により知られている。

【０００３】このようにコンプレッサがＯＮ状態のとき
にアイドルアップ制御を行うのは、内燃機関の作動を安
定させるためである。すなわち、通常、コンプレッサは
内燃機関を動力源としているため、コンプレッサの駆動
に伴い内燃機関に対する負荷が増大する。このような負
荷が、もともと機関出力の小さなアイドル時に加わる
と、アイドル回転数の低下や機関ストールの原因とな
る。そこで、アイドル時にコンプレッサを作動させる必
要がある場合には、目標アイドル回転数を上昇させるこ
とによって、前記不具合が生じないようにする。

【０００４】ところで、コンプレッサをＯＦＦからＯＮ
に切り替えるとともにアイドルアップ制御の実行により
目標アイドル回転数をＮＩ₁からＮＩ₂に上昇させる場合
には、コンプレッサＯＮ直後のアイドル回転数の低下を
見込んで、アイドルアップ制御を開始してから所定時間
遅らせてコンプレッサをＯＮさせている（以下、この遅
れ時間をＯＮディレイ時間ｔ_aという）。一方、コンプ
レッサをＯＮからＯＦＦに切り替えるとともにアイドル
アップ制御を停止して目標アイドル回転数をＮＩ₂から
ＮＩ₁に低下させる場合には、コンプレッサＯＦＦ直後
のアイドル回転数の上昇を見込んで、アイドルアップ制
御を停止してから所定時間遅らせてコンプレッサをＯＦ
Ｆさせている（以下、この遅れ時間をＯＦＦディレイ時
間ｔ_bという）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、コンプレッ
サＯＮ直後のアイドル回転数の低下幅は、エアコン負荷
が小さいときには小さく、エアコン負荷が大きいときに
は大きくなる。また、コンプレッサＯＦＦ直後のアイド
ル回転数の上昇幅は、エアコン負荷が小さいときには小
さく、エアコン負荷が大きいときには大きくなる。

【０００６】前記従来のアイドル回転数制御装置では、
エアコン負荷の大きさにかかわらず、ＯＮディレイ時間
ｔ_aは一定であり、ＯＦＦディレイ時間ｔ_bも一定であっ
た。そのため、図１４に示すように、アイドルアップ制
御を実行したとき、エアコン負荷が小さい場合には、コ
ンプレッサＯＮ後にアイドル回転数が目標アイドル回転
数ＮＩ₂を越える、いわゆるオーバーシュート現象が生
じる場合があり、制御性が悪かった。

【０００７】一方、図１５に示すように、アイドルアッ
プ制御を実行したとき、エアコン負荷が大きい場合に
は、コンプレッサＯＮ直後にアイドル回転数が目標アイ
ドル回転数ＮＩ₁を下回る、いわゆるアンダーシュート
現象が生じる場合があり、また、アンダーシュート後に
目標アイドル回転数ＮＩ₂に達するまでに時間がかかる
など、やはり制御性が悪かった。

【０００８】また、図１６に示すように、アイドルアッ
プ制御を停止したとき、エアコン負荷が小さい場合に
は、コンプレッサＯＦＦ直後にアイドル回転数が目標ア
イドル回転数ＮＩ₂を越える、いわゆるオーバーシュー
ト現象が生じる場合があり、制御性が悪かった。

【０００９】一方、図１７に示すように、アイドルアッ
プ制御を停止したとき、エアコン負荷が大きい場合に
は、コンプレッサＯＦＦ前にアイドル回転数が目標アイ
ドル回転数ＮＩ₁を下回る、いわゆるアンダーシュート
現象が生じる場合があり、制御性が悪かった。

【００１０】本発明は、上記したような問題に鑑みてな
されたものであり、内燃機関のアイドル時において、ア
イドルアップ制御開始からコンプレッサＯＮまでのＯＮ
ディレイ時間、あるいは、アイドルアップ制御停止から
コンプレッサＯＦＦまでのＯＦＦディレイ時間を、エア
コンの負荷に応じて変更することにより、アイドル回転
数制御の制御性を向上させることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために以下の手段を採用した。すなわち、内燃機
関のアイドル時に、エアコン用冷凍サイクルの一部をな
すコンプレッサを停止させているときには機関回転数が
第１の目標アイドル回転数となるようにフィードバック
制御を行い、前記コンプレッサを運転させているときに
は機関回転数が前記第１の目標アイドル回転数よりも高
い第２の目標アイドル回転数となるようにフィードバッ
ク制御を行い、前記コンプレッサを運転する際には機関
回転数が前記第２の目標アイドル回転数になるようにア
イドル回転数の制御を開始してからＯＮディレイ時間経
過後にコンプレッサを運転し、前記コンプレッサを停止
する際には機関回転数が前記第１の目標アイドル回転数
になるようにアイドル回転数の制御を開始してからＯＦ
Ｆディレイ時間経過後にコンプレッサを停止するように
制御を行う内燃機関のアイドル回転数制御装置におい
て、エアコンの負荷の大きさを検出するエアコン負荷検
出手段と、前記エアコン負荷検出手段により検出された
エアコンの負荷の大きさに応じて、少なくとも前記ＯＮ
ディレイ時間又はＯＦＦディレイ時間のいずれか一方を
変更させるディレイ時間変更手段と、を備えることを特
徴とする。

【００１２】このように構成された内燃機関のアイドル
回転数制御装置では、エアコン負荷検出手段がエアコン
の負荷の大きさを検出し、ディレイ時間変更手段が、前
記エアコン負荷検出手段で検出されたエアコンの負荷の
大きさに応じてＯＮディレイ時間又はＯＦＦディレイ時
間のいずれか一方あるいは両方を変更する。

【００１３】そして、エアコン用のコンプレッサを運転
する際には、機関回転数が前記第２の目標アイドル回転
数になるようにアイドル回転数の制御を開始してから、
エアコン負荷の大きさに応じて設定されたＯＮディレイ
時間経過後にコンプレッサを運転し、前記コンプレッサ
を停止する際には、機関回転数が前記第１の目標アイド
ル回転数になるようにアイドル回転数の制御を開始して
から、エアコン負荷の大きさに応じて設定されたＯＦＦ
ディレイ時間経過後に、コンプレッサを停止する。

【００１４】このような処理を行うことにより、内燃機
関のアイドル時にエアコン用のコンプレッサをＯＮ／Ｏ
ＦＦしたときに生じるアイドル回転数の変動幅が小さく
なり、また、エアコンの負荷がいかなる大きさのときに
も、コンプレッサをＯＮ／ＯＦＦするときにオーバーシ
ュートやアンダーシュートの発生が防止され、エアコン
負荷の全域に亘って目標アイドル回転数に対する偏差を
小さくすることができる。

【００１５】尚、前記ディレイ時間変更手段は、エアコ
ンの負荷が大きくなるにしたがって、ＯＮディレイ時間
を長い時間に変更し、ＯＦＦディレイ時間を短い時間に
変更するようにするのが好ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる内燃機関の
アイドル回転数制御装置の実施の形態について図面に基
づいて説明する。

【００１７】図１は、内燃機関のアイドル回転数制御装
置を適用する内燃機関１の概略構成を示す図であり、同
図に示す内燃機関１は、自動車用の４サイクルのガソリ
ンエンジンである。この内燃機関１は、複数の気筒２が
形成されたシリンダブロック１ａと、このシリンダブロ
ック１ａの上部に固定されたシリンダヘッド１ｂとを備
える。

【００１８】前記シリンダブロック１ａの各気筒２に
は、軸方向へ摺動自在なピストン３が装填され、このピ
ストン３は、機関出力軸であるクランクシャフト４と連
結される。そして、前記ピストン３の上方には、前記ピ
ストン３の頂面と前記シリンダヘッド１ｂとに囲まれた
燃焼室５が形成される。

【００１９】前記シリンダヘッド１ｂには、前記燃焼室
５に臨むよう点火栓６が取り付けられるとともに、吸気
ポート７及び排気ポート８の開口端が燃焼室５に臨むよ
う形成される。さらに、前記シリンダヘッド１ｂには、
前記吸排気ポート７、８の開口端を開閉する吸気弁９及
び排気弁１０が進退自在に支持されるとともに、これら
吸排気弁９、１０を開閉駆動するインテーク側カムシャ
フト１１とエキゾースト側カムシャフト１２とが回転自
在に支持される。

【００２０】前記インテーク側カムシャフト１１及びエ
キゾースト側カムシャフト１２は、図示しないタイミン
グベルトを介して前記クランクシャフト４と連結され、
前記クランクシャフト４の回転力が前記タイミングベル
トを介して前記インテーク側カムシャフト１１及び前記
エキゾースト側カムシャフト１２へ伝達される。

【００２１】また、内燃機関１は、クランクシャフト４
が一定角度（例えば１０度）回転する都度、電気信号を
出力するクランクポジションセンサ１３を備える。さら
に、前記シリンダブロック１ａには、シリンダブロック
１ａ内に形成された冷却水流路１ｃ内を流れる冷却水の
温度に対応した電気信号を出力する水温センサ１４が取
り付けられる。

【００２２】次に、前記吸気ポート７は、前記シリンダ
ヘッド１ｂに取り付けられる吸気枝管１６と連通し、こ
の吸気枝管１６はサージタンク１７に接続される。そし
て、前記サージタンク１７は、吸気管１８を介してエア
クリーナボックス１９と接続される。

【００２３】前記吸気管１８には、図示しないアクセル
ペダルと連動して、前記吸気管１８内の吸気通路を開閉
するスロットル弁２０が設けられ、このスロットル弁２
０には、スロットル弁２０の開度に対応した電気信号を
出力するスロットルポジションセンサ２１が取り付けら
れる。

【００２４】前記スロットル弁２０より上流の吸気管１
８には、吸気管１８内を流れる新気の質量（吸入空気質
量）に対応した電気信号を出力するエアフローメータ２
２が取り付けられる。

【００２５】さらに、前記吸気管１８には、前記スロッ
トル弁２０をバイパスするバイパス管２３が接続され、
このバイパス管２３には、バイパス管２３内を流れる新
気の流量を調節するアイドルスピードコントロールバル
ブ（ＩＳＣＶ）２４が取り付けられる。

【００２６】ＩＳＣＶ２４は、内燃機関１のアイドル時
（スロットル弁２０が全閉時）に、バイパス管２３の流
路を開き、内燃機関１がアイドル回転するのに要する量
の吸気をスロットル弁２０の上流から下流へバイパスさ
せる。

【００２７】前記吸気枝管１６には、その噴孔が前記吸
気ポート７に臨むよう燃料噴射弁２５が取り付けられ
る。この燃料噴射弁２５は、駆動回路３８と接続され、
この駆動回路３８からの駆動電流が印加されたときに開
弁し、前記吸気枝管１６内に燃料を噴射する。

【００２８】また、前記排気ポート８は、前記シリンダ
ヘッド１ｂに取り付けられる排気枝管２６と連通し、こ
の排気枝管２６は、排気管２７に接続される。前記排気
管２７は、図示しないマフラに接続される。

【００２９】次に、この実施の形態の自動車は、図２に
示すように、車室内の空気を冷却したり除湿したりする
ためのエアコン５０を備える。エアコン５０は、エバポ
レータ（蒸発器）５１、コンプレッサ（圧縮器）５２、
コンデンサ（凝縮器）５３、レシーバ５４、エキスパン
ジョンバルブ５５等からなる冷凍サイクルと、車外ある
いは車室内空気をエバポレータ５１に送風し冷気を車室
内に供給するファン５６と、エバポレータ５１に送風さ
れる空気の温度に対応した電気信号を出力する入口温度
センサ５７と、エバポレータ５１で冷却され車室内に吹
き出される空気の温度に対応した電気信号を出力する吹
き出し温度センサ５８を備える。

【００３０】コンプレッサ５２の駆動軸は、ベルト２７
を介してクランクシャフト４により回転駆動されるプー
リ２８の回転軸に、マグネットクラッチ２９によって連
結あるいは遮断される。

【００３１】前記エアコン５０は、車室内に設置された
エアコンスイッチ５９をＯＮ／ＯＦＦ操作することによ
り、自動運転あるいは停止させることができる。車室内
の冷房は、冷媒が前記冷凍サイクルに従って循環させら
れることにより行われる。すなわち、液状の冷媒がエバ
ポレータ５１を通過して気化する際に、その周囲の空気
の熱が奪われ、冷やされた空気がファン５６により車室
内に吹き出される。エバポレータ５１で気化した冷媒ガ
スはコンプレッサ５２に吸入された後に圧縮されて高温
となる。この冷媒ガスはコンデンサ５３を通過する際に
冷却されて液化する。コンデンサ５３で液化した冷媒は
レシーバ５４に一時的に蓄えられる。レシーバ５４を通
過した高温・高圧の液状の冷媒は、エキスパンジョンバ
ルブ５５の小孔から噴射させられることにより急激に体
積膨張し、低温・低圧の霧状の冷媒となる。この霧状の
冷媒は再びエバポレータ５１で蒸発させられる。

【００３２】このエアコン５０においては、コンプレッ
サ５２のＯＮ／ＯＦＦにより車室内温度を設定温度にな
るように制御しており、エアコン５０の負荷が大きいと
きには、コンプレッサ５２のＯＮ時間が長くなってＯＦ
Ｆ時間が短くなり、エアコン５０の負荷が小さいときに
は、コンプレッサ５２のＯＮ時間が短くなってＯＦＦ時
間が長くなる。

【００３３】次に、前記クランクポジションセンサ１
３、前記水温センサ１４、前記スロットルポジションセ
ンサ２１、前記エアフローメータ２２、前記入口温度セ
ンサ５７、及び前記吹き出し温度センサ５８等の各種セ
ンサは、電気配線を介してエンジンコントロール用の電
子制御ユニット（Electronic Control Unit：ＥＣＵ）
１５に接続され、各センサの出力信号が前記ＥＣＵ１５
に入力されるようになっている。

【００３４】そして、前記ＥＣＵ１５は、前記各種セン
サからの出力信号をパラメータとして内燃機関１の運転
状態を判定し、その運転状態に応じて、前記点火栓６、
前記ＩＳＣＶ２４、前記駆動回路３８、あるいは前記フ
ァン５６等の各種制御を行うとともに、本発明の要旨と
なるコンプレッサ５２のオン／オフ（マグネットクラッ
チ２９の連結・遮断）制御を行う。

【００３５】ここで、前記ＥＣＵ１５は、図３に示すよ
うに、双方向性バス３９により相互に接続された、ＣＰ
Ｕ４０とＲＯＭ４１とＲＡＭ４２と入力ポート４３と出
力ポート４４とを備えるとともに、前記入力ポート４３
に接続されたＡ／Ｄコンバータ（Ａ／Ｄ）４５を備え
る。

【００３６】前記入力ポート４３は、スロットルポジシ
ョンセンサ２１とクランクポジションセンサ１３、およ
びエアコンスイッチ５９からの信号を入力し、これらの
信号をＣＰＵ４０あるいはＲＡＭ４２へ送信する。さら
に、前記入力ポート４３は、水温センサ１４とエアフロ
ーメータ２２と入口温度センサ５７と吹き出し温度セン
サ５８とからの信号をＡ／Ｄコンバータ４５を介して入
力し、これらの信号をＣＰＵ４０あるいはＲＡＭ４２へ
送信する。

【００３７】前記出力ポート４４は、前記ＣＰＵ４０か
らの制御信号を点火栓６、ＩＳＣＶ２４、駆動回路３
８、マグネットクラッチ２９、あるいはファン５６へ出
力する。

【００３８】前記ＲＯＭ４１は、燃料噴射量を決定する
ための燃料噴射量制御ルーチン、燃料噴射時期を決定す
るための燃料噴射時期制御ルーチン、点火時期を決定す
るための点火時期制御ルーチン、ＩＳＣＶ２４の目標開
度を決定するためのＩＳＣＶ制御ルーチン、エアコン５
０の負荷に応じてコンプレッサ５２のＯＮ／ＯＦＦのタ
イミングを変更してアイドル回転数を制御するアイドル
回転数制御ルーチン等のアプリケーションプログラム
と、各種の制御マップを格納する。

【００３９】前記制御マップは、例えば、内燃機関１の
運転状態と燃料噴射量との関係を示す燃料噴射量制御マ
ップ、内燃機関１の運転状態と燃料噴射時期との関係を
示す燃料噴射時期制御マップ、内燃機関１の運転状態と
点火時期との関係を示す点火時期制御マップ、コンプレ
ッサ５２の作動状態と目標アイドル回転数との関係を示
す目標アイドル回転数制御マップ、エアコン５０の負荷
の大きさとコンプレッサ５２に対するＯＮディレイ時間
あるいはＯＦＦディレイ時間との関係を示すＯＮディレ
イ時間制御マップ（図７）あるいはＯＦＦディレイ時間
制御マップ（図８）等である。

【００４０】続いて、前記ＲＡＭ４２は、各センサから
の出力信号やＣＰＵ４０の演算結果等を格納する。前記
演算結果は、例えば、クランクポジションセンサ１３の
出力信号より算出される機関回転数である。そして、各
センサからの出力信号やＣＰＵ４０の演算結果等は、ク
ランクポジションセンサ１３が信号を出力する都度、最
新のデータに書き換えられる。

【００４１】次に、前記ＣＰＵ４０は、前記ＲＯＭ４１
に記憶されたアプリケーションプログラムに従って動作
し、各センサの出力信号より内燃機関１の運転状態を判
定し、その運転状態と各制御マップとから燃料噴射量、
燃料噴射時期、点火時期、ＩＳＣＶ開度等を算出する。
そして、ＣＰＵ４０は、算出した燃料噴射量、燃料噴射
時期、点火時期、ＩＳＣＶ開度に従って、駆動回路３
８、点火栓６、ＩＳＣＶ２４を制御する。

【００４２】アイドル回転数制御は、スロットルポジシ
ョンセンサ２１より、スロットル弁２０の全閉状態を示
す信号、あるいは図示しないアイドルスイッチからのＯ
Ｎ信号がＣＰＵ４０に入力されたとき、ＣＰＵ４０がＲ
ＯＭ４１のアイドル回転数制御ルーチンを実行すること
により実現される。その際、先ず、ＣＰＵ４０は、エア
コン５０のコンプレッサ５２の作動状態をパラメータと
して目標アイドル回転数を算出し、すなわち、コンプレ
ッサ５２がＯＦＦのときには目標アイドル回転数を第１
の目標アイドル回転数ＮＩ₁とし、コンプレッサ５２が
ＯＮのときには目標アイドル回転数を第１の目標アイド
ル回転数ＮＩ₁よりも大きい第２の目標アイドル回転数
ＮＩ₂とし（ＮＩ₂＞ＮＩ₁）、次いで、前記目標アイド
ル回転数に対応するＩＳＣＶ２４の制御値を算出し、そ
の制御値を出力ポート４４を介してＩＳＣＶ２４へ送信
する。続いて、ＣＰＵ７０は、クランクポジションセン
サ１３の出力信号に基づいて実際の機関回転数を算出
し、目標アイドル回転数と実際の機関回転数との差分に
応じてＩＳＣＶ２４の制御量を決定する、いわゆるフィ
ードバック制御を行い、実際の機関回転数が目標アイド
ル回転数となるようにする。

【００４３】尚、以下の説明では、このアイドル回転数
制御において、目標アイドル回転数を第２の目標アイド
ル回転数ＮＩ₂に設定してアイドル回転数の制御を行う
ことをアイドルアップ制御と称し、アイドルアップ制御
の実行は目標アイドル回転数を第２の目標アイドル回転
数ＮＩ₂に設定することを意味し、アイドルアップ制御
の停止は目標アイドル回転数を第１の目標アイドル回転
数ＮＩ₁に設定することを意味するものとする。

【００４４】また、ＣＰＵ４０は、エアコンスイッチ５
９からＯＮ信号を入力している場合に（すなわち、エア
コン５０を自動運転しているときに）、図４に示すよう
に、吹き出し温度センサ５８の出力信号に基づいて、吹
き出し温度がコンプレッサＯＮ温度Ｔ₁以上になると、
先ず、アイドルアップ制御を実行（図ではＯＮで表示し
ている）し、次に、アイドルアップ制御開始からＯＮデ
ィレイ時間ｔ₁経過後にコンプレッサ５２をＯＮ（すな
わち、マグネットクラッチ２９をＯＮ）にし、吹き出し
温度がコンプレッサＯＦＦ温度Ｔ₂以下になると、先
ず、アイドルアップ制御を停止（図ではＯＦＦで表示し
ている）し、次に、アイドルアップ制御停止からＯＦＦ
ディレイ時間ｔ₂経過後にコンプレッサ５２をＯＦＦ
（すなわち、マグネットクラッチ２９をＯＦＦ）にす
る。

【００４５】また、ＣＰＵ４０は、エアコン５０の負荷
を算出し、負荷の大きさに応じて、前記ＯＮディレイ時
間ｔ₁およびＯＦＦディレイ時間ｔ₂を図７、図８のマッ
プから算出する。

【００４６】以下、本実施の形態における内燃機関のア
イドル回転数制御装置の作用及び効果について説明す
る。ＥＣＵ１５のＣＰＵ４０は、エアコンスイッチ５９
よりＯＮ信号を入力したときであって、且つ、スロット
ルポジションセンサ２１より、スロットル弁２０の全閉
状態を示す信号を入力したとき、あるいは、図示しない
アイドルスイッチよりＯＮ信号を入力したときに、図５
及び図６に示すアイドル回転数制御ルーチンを実行す
る。このアイドル回転数制御ルーチンは所定時間（例え
ば、数ｍｓ）毎に実行される。

【００４７】ＣＰＵ４０は、先ず、ステップ１００でエ
アコン５０の負荷を計算する。エアコン５０の負荷は次
式により求められる。 Ａ／Ｃ負荷（％）＝〔(COMP.ON時間)／｛(COMP.ON時間)
＋(COMP.OFF時間)｝〕×１００ ここで、コンプレッサＯＮ時間（COMP.ON時間）あるい
はコンプレッサＯＦＦ時間（COMP.OFF時間）は、本制御
ルーチンを前回実行したときにステップ１０９あるいは
ステップ１１８で更新されたコンプレッサＯＮ時間ある
いはコンプレッサＯＦＦ時間を用いる。

【００４８】次に、ＣＰＵ４０は、ステップ１０１へ進
み、図７に示すＯＮディレイ時間マップを参照してエア
コン負荷に応じたＯＮディレイ時間ｔ₁を読み出し、さ
らに、ステップ１０２へ進み、図８に示すＯＦＦディレ
イ時間マップを参照してエアコン負荷に応じたＯＦＦデ
ィレイ時間ｔ₂を読み出す。ＯＮディレイ時間ｔ₁は、エ
アコン負荷が小さいときには小さく、エアコン負荷が増
大するにしたがって徐々に大きくなり、エアコン負荷が
１００％で最大に設定される。一方、ＯＦＦディレイ時
間ｔ₂は、エアコン負荷が零のときに最大であり、エア
コン負荷が増大するにしたがって徐々に小さくなり、エ
アコン負荷が１００％で最小に設定される。

【００４９】次に、ステップ１０３において、ＣＰＵ４
０は、エアコン５０のコンプレッサ５２がＯＮ状態にあ
るか否かを判定する。尚、エアコンスイッチ５９をＯＮ
した直後の初回の本制御ルーチンの実行では、ステップ
１００〜１０２は行われず、代わりに、ＣＰＵ４０は、
エバポレータ入口温度とＯＮディレイ時間ｔ₁あるいは
ＯＦＦディレイ時間Ｔ₂とを対応させた図示しない別の
マップを参照して、入口温度センサ５７よりの出力信号
に基いてＯＮディレイ時間ｔ₁とＯＦＦディレイ時間ｔ₂
を設定し、ステップ１０３に進む。

【００５０】ステップ１０３でコンプレッサ５２がＯＮ
状態にあると判定した場合、ＣＰＵ４０は、ステップ１
０４へ進み、吹き出し温度ＴがＯＦＦ温度Ｔ₂以下であ
るか否かを判定する。

【００５１】吹き出し温度ＴがＯＦＦ温度Ｔ₂以下であ
ると判定した場合、ＣＰＵ４０は、ステップ１０５へ進
み、アイドルアップ制御を停止して、実際の機関回転数
が第１の目標アイドル回転数ＮＩ₁になるように制御す
る。

【００５２】続いて、ＣＰＵ４０は、ステップ１０６へ
進み、ＯＦＦディレイタイマがステップ１０２で読み出
したＯＦＦディレイ時間ｔ₂以上であるか否かを判定す
る。ＯＦＦディレイタイマがＯＦＦディレイ時間ｔ₂以
上でないと判定した場合、ＣＰＵ４０は、ステップ１０
７へ進んで、ＯＦＦディレイタイマをカウントアップ
し、アイドルアップ制御を停止してからコンプレッサ５
２をＯＦＦするまでのディレイ時間を積算する。

【００５３】続いて、ＣＰＵ４０は、ステップ１０８へ
進み、コンプレッサＯＮ時間タイマをカウントアップ
し、コンプレッサ５２のＯＮ時間を積算して、本制御ル
ーチンの実行を終了する。

【００５４】前記ステップ１０４において、吹き出し温
度ＴがＯＦＦ温度Ｔ₂以下でないと判定した場合、ＣＰ
Ｕ４０は、ステップ１０８へ進んで、コンプレッサ５２
のＯＮ状態を続行させ、コンプレッサＯＮ時間タイマを
カウントアップする。

【００５５】前記ステップ１０６において、ＯＦＦディ
レイタイマがＯＦＦディレイ時間ｔ ₂以上であると判定
した場合、ＣＰＵ４０は、ステップ１０９へ進み、前回
実行した本制御ルーチンのステップ１０８でカウントア
ップしたコンプレッサＯＮ時間タイマの数値を、コンプ
レッサＯＮ時間としてＥＣＵ１５のＲＡＭ４２において
更新する。ここで更新されたコンプレッサＯＮ時間が、
次回に本制御ルーチンを実行する際に、ステップ１００
においてＲＡＭ４２から読み出されてエアコン負荷の計
算に用いられる。

【００５６】次に、ＣＰＵ４０は、ステップ１１０へ進
み、コンプレッサ５２をＯＦＦにし、さらにステップ１
１１へ進んで、コンプレッサＯＮ時間タイマをクリア
し、ステップ１１２へ進んで、ＯＦＦディレイタイマを
クリアして、本制御ルーチンの実行を終了する。

【００５７】また、前記ステップ１０３において、コン
プレッサ５２がＯＮ状態にないと判定した場合、ＣＰＵ
４０は、ステップ１１３へ進み、吹き出し温度ＴがＯＮ
温度Ｔ₁以上であるか否かを判定する。

【００５８】吹き出し温度ＴがＯＮ温度Ｔ₁以上である
と判定した場合、ＣＰＵ４０は、ステップ１１４へ進
み、アイドルアップ制御を実行して、実際の機関回転数
が第２の目標アイドル回転数ＮＩ₂になるように制御す
る。

【００５９】続いて、ＣＰＵ４０は、ステップ１１５へ
進み、ＯＮディレイタイマがステップ１０１で読み出し
たＯＮディレイ時間ｔ₁以上であるか否かを判定する。
ＯＮディレイタイマがＯＮディレイ時間ｔ₁以上でない
と判定した場合、ＣＰＵ４０は、ステップ１１６へ進ん
で、ＯＮディレイタイマをカウントアップし、アイドル
アップ制御を開始してからコンプレッサ５２をＯＮする
までのディレイ時間を積算する。

【００６０】続いて、ＣＰＵ４０は、ステップ１１７へ
進み、コンプレッサＯＦＦ時間タイマをカウントアップ
し、コンプレッサ５２のＯＦＦ時間を積算して、本制御
ルーチンの実行を終了する。

【００６１】前記ステップ１１３において、吹き出し温
度ＴがＯＮ温度Ｔ₁以上でないと判定した場合には、Ｃ
ＰＵ４０は、ステップ１１７へ進んで、コンプレッサ５
２のＯＦＦ状態を続行させ、コンプレッサＯＦＦ時間タ
イマをカウントアップする。

【００６２】前記ステップ１１５において、ＯＮディレ
イタイマがＯＮディレイ時間ｔ₁以上であると判定した
場合、ＣＰＵ４０は、ステップ１１８へ進み、前回実行
した本制御ルーチンのステップ１１７でカウントアップ
したコンプレッサＯＦＦ時間タイマの数値を、コンプレ
ッサＯＦＦ時間としてＥＣＵ１５のＲＡＭ４２において
更新する。ここで更新されたコンプレッサＯＦＦ時間
が、次回に本制御ルーチンを実行する際に、ステップ１
００においてＲＡＭ４２から読み出されてエアコン負荷
の計算に用いられる。

【００６３】次に、ＣＰＵ４０は、ステップ１１９へ進
み、コンプレッサ５２をＯＮにし、さらにステップ１２
０へ進んで、コンプレッサＯＦＦ時間タイマをクリア
し、ステップ１２１へ進んで、ＯＮディレイタイマをク
リアして、本制御ルーチンの実行を終了する。

【００６４】このように、ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４１の
アイドル回転数制御ルーチンを実行することにより、本
発明にかかるエアコン負荷検出手段とディレイ時間変更
手段とを実現する。

【００６５】ここで、図９から図１２を参照して、本実
施の形態における内燃機関のアイドル回転数制御装置に
よる具体的な制御例を説明する。図９及び図１０は、吹
き出し温度ＴがＯＮ温度Ｔ₁以上に上昇して、コンプレ
ッサ５２をＯＦＦからＯＮに切り替える場合を示してお
り、吹き出し温度ＴがＯＮ温度Ｔ₁以上になると、先
ず、アイドルアップ制御が実行され（ＩＵＣ開始）、実
際の機関回転数が第１の目標アイドル回転数ＮＩ₁から
第２の目標アイドル回転数ＮＩ₂に近付くように上昇し
ていく。アイドルアップ制御開始からＯＮディレイ時間
ｔ₁が経過すると、コンプレッサ５２がＯＮして、エア
コン５０による冷房が行われる。

【００６６】このうち、図９はエアコン負荷が小さい場
合を示しており、このときには、ＯＮディレイ時間ｔ₁
は短く設定される。このように、エアコン負荷が小さい
場合にＯＮディレイ時間ｔ₁を短く設定するのは、オー
バーシュート現象を防止するためである。つまり、従
来、エアコン負荷が小さい場合に図１４に示すようにオ
ーバーシュート現象が生じるのは、ＯＮディレイ時間が
長過ぎて、機関回転数が第２の目標アイドル回転数ＮＩ
₂に近付いたときにコンプレッサをＯＮにすることに原
因があるからである。尚、エアコン負荷が小さい場合に
は、コンプレッサ５２をＯＮにすることによる機関回転
数の落ち込みが小さいので、このようにＯＮディレイ時
間ｔ₁を短く設定してもアンダーシュート現象は生じな
い。

【００６７】また、図１０はエアコン負荷が大きい場合
を示しており、このときには、ＯＮディレイ時間ｔ₁は
長く設定される。このように、エアコン負荷が大きい場
合にＯＮディレイ時間ｔ₁を長く設定するのは、アンダ
ーシュート現象を防止するためと、コンプレッサ５２を
ＯＮにしたときの機関回転数の落ち込みを少なくするた
めである。従来、エアコン負荷が大きい場合に図１５に
示すようにアンダーシュート現象が生じるのは、エアコ
ン負荷が大きい場合にはコンプレッサをＯＮにしたとき
の機関回転数の落ち込みが大きいにもかかわらず、ＯＮ
ディレイ時間が短かいため、機関回転数が第２の目標ア
イドル回転数ＮＩ₂に近付く前にコンプレッサをＯＮに
することに原因があるからである。そこで、エアコン負
荷が大きいときには、ＯＮディレイ時間ｔ₁を長くする
ことにより、機関回転数が第２の目標アイドル回転数Ｎ
Ｉ₂に接近してからコンプレッサ５２をＯＮにするよう
にした。また、機関回転数が第２の目標アイドル回転数
ＮＩ₂に接近してからコンプレッサ５２をＯＮにしてい
るので、コンプレッサ５２をＯＮにすることによる機関
回転数の落ち込みも比較的に小さくなり、その後の第２
の目標アイドル回転数ＮＩ₂への収束も早くなる。

【００６８】図１１及び図１２は、吹き出し温度ＴがＯ
ＦＦ温度Ｔ₂以下に下降して、コンプレッサ５２をＯＮ
からＯＦＦに切り替える場合を示しており、吹き出し温
度ＴがＯＦＦ温度Ｔ₂以下になると、先ず、アイドルア
ップ制御が停止され（ＩＵＣ停止）、実際の機関回転数
が第２の目標アイドル回転数ＮＩ₂から第１の目標アイ
ドル回転数ＮＩ₁に近付くように低下していく。アイド
ルアップ制御停止からＯＦＦディレイ時間ｔ₂が経過す
ると、コンプレッサ５２がＯＦＦになり、エアコン５０
による冷房が停止される。

【００６９】このうち、図１１はエアコン負荷が小さい
場合を示しており、このときには、ＯＦＦディレイ時間
ｔ₂は長く設定される。このように、エアコン負荷が小
さい場合にＯＦＦディレイ時間ｔ₂を長く設定するの
は、コンプレッサ５２をＯＦＦすることによるオーバー
シュート現象を防止するためと、コンプレッサ５２をＯ
ＦＦにしたときの機関回転数の上昇幅を小さくするため
である。従来、エアコン負荷が大きい場合に図１６に示
すようにオーバーシュート現象が生じるのは、ＯＦＦデ
ィレイ時間が短いため、機関回転数が余り低下していな
いときにコンプレッサをＯＦＦにすることと、機関回転
数が高いときにコンプレッサをＯＦＦにするので機関回
転数の上昇幅が大きくなることに原因があるからであ
る。そこで、エアコン負荷が小さいときには、ＯＦＦデ
ィレイ時間ｔ₂を長くして、機関回転数が第１の目標ア
イドル回転数ＮＩ₁に十分に近付いてから、コンプレッ
サ５２をＯＦＦにするようにした。機関回転数が低いと
きにコンプレッサ５２をＯＦＦにするので、コンプレッ
サ５２をＯＦＦにしたときの機関回転数の上昇幅は小さ
くなり、オーバーシュート現象も生じない。

【００７０】また、図１２はエアコン負荷が大きい場合
を示しており、このときには、ＯＦＦディレイ時間ｔ₂
は短く設定される。このように、エアコン負荷が大きい
場合にＯＦＦディレイ時間ｔ₂を短く設定するのは、ア
ンダーシュート現象を防止するためである。従来、エア
コン負荷が大きい場合に図１７に示すようにアンダーシ
ュート現象が生じるのは、エアコン負荷が大きい場合に
アイドルアップ制御を停止すると、機関回転数の低下す
る速度が大きいため、第１の目標アイドル回転数ＮＩ₁
を下回ってしまうことに原因があるからである。そこ
で、エアコン負荷が大きいときには、ＯＦＦディレイ時
間ｔ₂を短くして、機関回転数が第２の目標アイドル回
転数ＮＩ₂から余り大きく落ち切らないうちに、コンプ
レッサ５２をＯＦＦにするようにした。尚、エアコン負
荷が大きい場合には、コンプレッサ５２をＯＦＦにする
ことによる機関回転数の上昇も比較的に大きいので、コ
ンプレッサ５２のＯＦＦ後にオーバーシュート現象が生
じないようにＯＦＦディレイ時間ｔ₂が設定されるよう
に、予めＯＦＦディレイ時間制御マップ（図８）を作成
する。

【００７１】このように、この内燃機関のアイドル回転
数制御装置によれば、エアコン５０の負荷の大きさのい
かんにかかわらず、コンプレッサ５２をＯＮあるいはＯ
ＦＦにするときに、機関回転数の変動幅が小さくなり、
オーバーシュート現象やアンダーシュート現象が生じな
くなるので、アイドル回転数制御の制御性が向上し、ア
イドル回転数の安定性が向上する。

【００７２】図１３は、本発明における内燃機関のアイ
ドル回転数制御装置と、従来のアイドル回転数制御装置
（すなわち、エアコンの負荷の大きさにかかわらずＯＮ
ディレイ時間及びＯＦＦディレイ時間を一定時間とした
場合）の制御性を比較して示す図である。この図におい
て、横軸はエアコンの負荷であり、縦軸は目標アイドル
回転数に対する偏差をとっている。実線で示す本発明の
アイドル回転数制御装置の場合には、エアコンの負荷の
全範囲において目標偏差範囲に収まっているのに対し、
破線で示す従来のアイドル回転数制御装置の場合には、
エアコンの負荷が小さい範囲と大きい範囲において目標
偏差を越えてしまうことがわかる。

【００７３】また、本発明の内燃機関のアイドル回転数
制御装置では、目標アイドル回転数に対する偏差が小さ
くなるので、アイドル時の静粛性が向上する。さらに、
オーバーシュート現象がなくなることにより、アイドル
時の燃費が向上するとともに、アイドル時のＣＯ₂排出
量を低減することができる。

【００７４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明にかかる内燃
機関のアイドル回転数制御装置によれば、エアコンの負
荷の大きさに応じて、ＯＮディレイ時間又はＯＦＦディ
レイ時間の少なくともいずれか一方を変更することがで
きるので、内燃機関のアイドル時にエアコン用コンプレ
ッサをＯＮ／ＯＦＦする際の機関回転数の変動幅を小さ
くでき、オーバーシュートやアンダーシュートを防止す
ることができる。

【００７５】その結果、アイドル回転数の安定性向上
と、アイドル回転数制御の制御性向上が達成され、ま
た、アイドル時の静粛性向上、燃費向上、ＣＯ₂排出量
の低減化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる内燃機関のアイドル回転数制
御装置を適用する内燃機関の概略構成を示す図

【図２】 エアコンディショナの概略構成を示す図

【図３】 ＥＣＵの構成を示す図

【図４】 吹き出し温度とコンプレッサのＯＮ／ＯＦＦ
とアイドルアップ制御ＯＮ／ＯＦＦのタイミングチャー
ト

【図５】 アイドル回転数制御ルーチンを示すフローチ
ャート（その１）

【図６】 アイドル回転数制御ルーチンを示すフローチ
ャート（その２）

【図７】 Ａ／Ｃ負荷とＯＮディレイ時間との関係を示
すマップ

【図８】 Ａ／Ｃ負荷とＯＦＦディレイ時間との関係を
示すマップ

【図９】 本発明にかかる内燃機関のアイドル回転数制
御装置によりアイドル回転数を制御した場合の機関回転
数の変化を示す図であって、Ａ／Ｃ負荷が小さいときに
コンプレッサをＯＦＦからＯＮに切り替える場合を示す
図

【図１０】 本発明において、Ａ／Ｃ負荷が大きいとき
にコンプレッサをＯＦＦからＯＮに切り替える場合の図
９に対応する図

【図１１】 本発明において、Ａ／Ｃ負荷が小さいとき
にコンプレッサをＯＮからＯＦＦに切り替える場合の図
９に対応する図

【図１２】 本発明において、Ａ／Ｃ負荷が大きいとき
にコンプレッサをＯＮからＯＦＦに切り替える場合の図
９に対応する図

【図１３】 アイドル回転数の偏差について本発明と従
来技術とを比較して説明する図

【図１４】 従来技術における内燃機関のアイドル回転
数制御装置によりアイドル回転数を制御した場合の機関
回転数の変化を示す図であって、Ａ／Ｃ負荷が小さいと
きにコンプレッサをＯＦＦからＯＮに切り替える場合を
示す図

【図１５】 従来において、Ａ／Ｃ負荷が大きいときに
コンプレッサをＯＦＦからＯＮに切り替える場合の図１
４に対応する図

【図１６】 従来において、Ａ／Ｃ負荷が小さいときに
コンプレッサをＯＮからＯＦＦに切り替える場合の図１
４に対応する図

【図１７】 従来において、Ａ／Ｃ負荷が大きいときに
コンプレッサをＯＮからＯＦＦに切り替える場合の図１
４に対応する図

【符号の説明】

１・・・内燃機関 １５・・・ＥＣＵ ２４・・・アイドルスピードコントロールバルブ（ＩＳ
ＣＶ） ４０・・・ＣＰＵ ４１・・・・ＲＯＭ ４２・・・ＲＡＭ ５０・・・エアコン ５２・・・コンプレッサ ５８・・・吹き出し温度センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関のアイドル時に、エアコン用冷
   凍サイクルの一部をなすコンプレッサを停止させている
   ときには機関回転数が第１の目標アイドル回転数となる
   ようにフィードバック制御を行い、前記コンプレッサを
   運転させているときには機関回転数が前記第１の目標ア
   イドル回転数よりも高い第２の目標アイドル回転数とな
   るようにフィードバック制御を行い、前記コンプレッサ
   を運転する際には機関回転数が前記第２の目標アイドル
   回転数になるようにアイドル回転数の制御を開始してか
   らＯＮディレイ時間経過後にコンプレッサを運転し、前
   記コンプレッサを停止する際には機関回転数が前記第１
   の目標アイドル回転数になるようにアイドル回転数の制
   御を開始してからＯＦＦディレイ時間経過後にコンプレ
   ッサを停止するように制御を行う内燃機関のアイドル回
   転数制御装置において、 エアコンの負荷の大きさを検出するエアコン負荷検出手
   段と、 前記エアコン負荷検出手段により検出されたエアコンの
   負荷の大きさに応じて、少なくとも前記ＯＮディレイ時
   間又はＯＦＦディレイ時間のいずれか一方を変更させる
   ディレイ時間変更手段と、を備えることを特徴とする内
   燃機関のアイドル回転数制御装置。
2. 【請求項２】 前記ディレイ時間変更手段は、エアコン
   の負荷が大きくなるにしたがって、ＯＮディレイ時間を
   長い時間に変更し、ＯＦＦディレイ時間を短い時間に変
   更することを特徴とする請求項１記載の内燃機関のアイ
   ドル回転数制御装置。