JPS61145338A - 電子制御エンジンのアイドル回転数制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子制御エンジンのアイドル回転数制御方法に
係り、特に、アイドル運転時のエンジン回転数を、エン
ジンの使用域に応じて予め定めたオープン制御用及びフ
ィードバック制御用のデユーティ比をもってバイパス流
量制御弁を開閉制御することにより安定化させてなる電
子制御エンジンのアイドル回転数制御方法に関するもの
である。

〔従来の技術〕

この種の電子制御エンジンのアイドル運転時におけるエ
ンジン回転数の制御は、スロットルチャンバ内のスロッ
トル弁を迂回するエアバイパス通路に設けられたバイパ
ス流量制御弁を、エンジン水温や学習値等エンジンの運
転状態を考慮して決定したデユーティ比をもってデユー
ティ制御することにより行なわれている。このよう女デ
ユーティ制御におけるデユーティ比は、エンジンの使用
域に応じてオープン制御用と、フィードバック制御用と
が用意されている。ここで、オープン制御時のデユーテ
ィ比をＤｏ　とし、フィードバック制御時のデユーティ
比をＤとすると、これらは、で与えられる。なお、ＤＴ
Ｉｉｗは水温項であってエンジン冷却水温により決定さ
れるものであり、Ｄ。

は学習値であって前回値を基に記憶されている値であり
　、Ｄ　７は見込み項であってニアコンディショナスイ
ッチやニュートラルスイッチが反転時に用いられるもの
である。加えて、ＤＩは積分項であり、ＤＰは比例項で
あって、エンジン回転数ＮＥと目標回転数ＮＦとの差（
ΔＮＥ）により決定され、デユーティ比をフィードバッ
ク制御を行うときに用いられるものである。

ところで、水温項ＤＴＨＷはエンジン冷却水温に対する
デユーティ比であってマツプによ抄与えられているが、
このＤＴＨＷがデユーティ比Ｄｏ又はＤの基本特性を決
定する大きな要素となっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかして、上記第（１）式からも理解できるように、従
来は、オープン制御及びフィードバッグ制御とも、同一
のＤＴＨＷを使用しており、これかためにアイドル空気
量のバランスがくずれてしまい、多くの不具合を生じて
いた。

例えば、始動時（オープン制御）では、Ｉ）’ｒｉ’ｉ
ｗ値を大きくシ、デユーティ比をあげて空気量を大きく
した方がエンジン始動性は良好となる。しかしながら、
始動後フィードバック制御が開始され、目標回転数ＮＦ
にエンジン回転数Ｎｍを合せようと制御すると、基本Ｄ
Ｔ１１Ｗが大きいためにエンジン回転数ＮＦは目標回転
数Ｎνを大きくはずれてしまう。

また、減速状態においては、ＤＴＨＷが小さすぎると、
クラッチオフ（オープン制御）時にデユーティ比が下が
り過ぎてしまい、空気量が小さくなって、エンジンスト
ールとなってしまう。逆に、ＤＴＨＷが大きすぎる場合
は、アイドル時の目標回転数ＮＦを上回ってしまいアイ
ドル回転数が保持できなくなってしまうという不゛都合
があった。このように水温度項ＤＴＩｆＷは、オープン
制御の場合と、フィードバック制御の場合とでは本来は
要求特性が異なっているのに対し、従来は同一のものを
使用していたため種々の不具合が生じていた。

本発明は上記不具合を解消するためＫなさｎたものであ
り、その目的はアイドル運転時のエンジン回転を安定化
させてなる電子制御エンジンのアイドル回転数制御方法
を提供するにある。。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、スロットルチャ
ンバ内のスロットル弁を迂回するエアバイパス通路に設
けられた流量制御弁を、エンジンの運転状態に応じて決
定される基本デユーティ比に基づいて開閉制御してエン
ジンへの供給空気量を調整することによりアイドル回転
数を制御する電子制御エンジンのアイドル回転数制御方
法において、上記流量制御弁の制御をオープン制御及び
フィードバック制御する際に用いる基本デユーティ比を
各制御毎に別々に設け、この基本デユーティ比を基に求
めたデユーティ比により上記流量制御弁を開閉制御する
ものである。

〔作　用〕

冷却水温に基づいて決定される基本デユーティ比を、オ
ープン制御用のものと、フィードバック制御用のものと
に分け、それぞれの制御に最適彦ものに設定する。アイ
ドル運転時において、バイパス流量制御弁の開閉制御す
る際に、上記制御がオープン制御か、フィードバック制
御かを判定し判定された制御でその設定された基本デユ
ーティ比を基に他の条件を考慮してデユーティ比を求め
、これにより上記流量制御弁を開閉制御するものである
。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説眠する。

まず、本発明の実施例で用いられる図面の関係について
説明し、次いで、実施例の内容について説明することに
する。

第１図は本発明に係る電子制御エンジンのアイドル回転
数制御方法の実施例を実現するだめのフローチャートで
ある。第２図及び第３図は同実施例で用いられるマツプ
を示す図であって、第２図のマツプがオープン制御に用
りられ、第３図のマツプがフィードバック制御に用いら
れる。第２図及び第３図とも横軸に水温Ｔ　ＨＷ　（’
Ｃｍｌが、縦軸に水温に対するデユーティ比ＤＴＨＷが
とられている。また、第４図は同実施例が適用される電
子制御エンジンを示す構成図であり、第５図は同電子制
御エンジンに用いられる制御装置の詳細構成を示すブロ
ック図である。

それでは、第４図に示す電子制御エンジンの構成例を説
明する。同図において、１はエンジンを示してお秒、該
エンジンｌはシリンダブロック２とシリンダヘッド３と
を有しており、シリンダブロック２はその内部に形成さ
れたシリンダボアにピストン４を受入れており、そのピ
ストン４の上方に前記シリンダヘッドと共働して燃焼室
５を郭定している。

シリンダヘッド３には吸気ボート６と排気ボート７とが
形成されており、これらボートは各々吸気パルプ８と排
気パルプ９により開閉されるようだなっている。またシ
リンダヘッド３には点火プラグ１９が取付けられている
。点火プラグ１９はイグニッションコイル２６が発生す
る電流をディストリビュータ２７を経て供給され、燃焼
室５内にて放電による火花を発生するようになっている
。

吸気ポート６には吸気マニホールド１１、サージタンク
１２．スロットルボディ１３、吸気チューブ１４、エア
フロメータ１５、エアクリーナ１６が順に接続されてい
る。また、エンジン吸気系にはそのスロットルボディ１
３を迂回して吸気チューブ１４とサージタンク１２とを
接続するエアバイパス通路３０が設けられており、この
エアバイパス通路３０にはエンジン１への供給空気量を
制御するためのバイパス流量制御弁３１が設けられてい
る。そしてこの供給空気量は制御装置５０からの制御信
号によりデユーティ制御される。

また排気ボート７には排気マニホールド１７、排気管１
８が順に接続されている。

吸気マニホールド１１の各吸気ポートに対する接続端近
くには燃料噴射弁２０が取付けられている。燃料噴射弁
２０には燃料タンク２１に貯容されているガソリンの如
き液体燃料が燃料ポンプ２２によ秒燃料供給管２３を経
て供給されるようになっている。

スロットルボディ１３には吸入空気量を制御するスロッ
トルバルブ２４が設けられてお抄、このスロットルバル
ブ２４はアクセルペダル２５の踏込みに応じて駆動され
るようになってｒる。

エアフロメータ１５はエンジン吸気系を流れる空気の流
量を検出し、それに応じた信号を制御装置５０へ出力す
るようになっている。

ディストリビュータ２７にはこれの回転数及び回転位相
、換言すればエンジン回転数とクランク角を検出する回
転数センサ２９が組込まれており、この検出信号は制御
装置５０に入力されるようになっている。また、制御装
置５０には、スロットルバルブ２４が全閉を示すアイド
ル信号を含むスロットル開度信号を出力するスロットル
センサ７０、シフトレバ−がニュートラル位置にあると
き動作するニュートラル位置にあるとき動作するニュー
トラルスイッチ８０、ニアコンディショナが動作状態に
あるとき動作するエアコンスイッチ９０からの検出出力
が入力される。

制御装置５０はマイクロコンピュータであってよく、そ
の−例が第５図に示されている。このマイクロコンピュ
ータは、中央処理ユニット（ＣＰＵ）５１と、リードオ
ンリメモリ　（ＲＯＭ）５２と、ランダムアクセスメモ
リ（ＲＡＭ）５３と、通電停止後も記憶を保持するもう
一つの不揮発性ランダムアクセスメモリ　（Ｃ−ＲＡＭ
）５４と、マルチプレクサを有するＡ／Ｄ変換器５５と
、バッファを有するＩ１０装置５６とを有し、これらは
コモンパス５７により互に接続されている。

ここで、Ｃ−ＲＡＭ５４には後述するアイドル回転数制
御ｆ用いられる各種センナからのデータ及び前記バイパ
ス流量制御弁３１のデユーティ制御における基本デユー
ティ比（デユーティ比のうち記憶学習されるデユーティ
比をいう。）が格納される。

Ａ／Ｄ変換器５５にはエアフロメータ１５から検出され
る空気流量信号と、吸気温上ンサ５Ｂからの吸気温度信
号と、水温センサ５９からの水温信号とが入力され、該
Ａ／Ｄ変換器５５はそれらのデータをＡ／Ｄ変換してＣ
ＰＵ５１の指示に従い所定の時期にＣＰＵ５１及びラン
ダムアクセスメモリ５３あるいは５４へ出力するように
なって匹る。また、Ｉ１０装置５６には回転数センサ２
９より出力されるエンジン回転数信号及びクランク角信
号と、０２センサ６ｏがら出力される空燃比信号、スロ
ットルセンサ７ｏがら出力されるスロットル開度信号、
ニュートラルスイッチ８ｏ及びエアコンスイッチ９ｏの
検出出力が入力され、Ｉ１０装置５６はそれらのデータ
をＣＰＵ５１の指示に従い所定の時期にＣＰＵ５１及び
ランダムアクセスメモリ５３あるいは５４へ出方するよ
うになってｈる。

ＣＰＵ５１は各センサにより検出されたデータに基づｈ
て燃料噴射量を計算し、それに基づく信号をＩ１０装置
５６を経て燃°料噴射弁２ｏへ出力するようになってい
る。この場合の燃料供給量の制御はエアフロメータ１５
が検出する空気流量と回転数センサ２９が検出するエン
ジン回転数とにより求められた基本燃料量を、吸気温セ
ンサ５８により検出された吸気温度と、水温センサ５９
により検出された水温と、ｏ雪センサ６０により検出さ
れた空燃比に応じて修正することにより行われる。

また、ＣＰＵ５１は吸気温センサ５８により検出された
吸気温と、水温センサ５９により検出された水温とに応
じてエンジン１への供給空気量を制御するための制御信
号をＩ１０装置５６を経てバイパス流量制御弁３１へ出
力するようになっている。バイパス流量制御弁３１は前
記制御信号に応じてその開閉時間（デユーティ比）を制
御される。

さらに、ＣＰＵ５１はこれが算出した基本燃料量と回転
数センサ２９により検出されたエンジン回転数及びクラ
ンク角と吸気温センサ５８により検出された吸気温度に
基づき最適点火時期信号をリードオンリメモリ５２より
続出し、これをＩ１０装置５６より点火コイル２６へ出
力するようになっている。

次に、第１図に制御装置５０により実行、されるアイド
ル回転数制御プログラムのうちのデユーティ比計算に必
要なフローチャートの概略の内容を示す。

同図において、ステップ１００でプログラムが起動され
ると、ステップ１０１でオープン制御条件の判定を行う
。ここで、オープン制御条件は、（ａ）エンジン停止時
（ストール）ＤＯ＝００とき、（ｂ）始動時、又はエン
ジン回転数ＮＥ＝１００〜５００ｒｐｍの範囲にあると
き、（Ｃ）始動後２秒間、（ｄ）アイドル信号がオフ時
、（ｅ）アイドル信号がオン後、２．５秒以内、（ｆ）
車速が２．５　Ｋｍ　／　Ｌ（以上のとき、（ｇ）エア
コンスイッチ９０が動作状態を検出した後、２秒間、（
ｈ）ニュートラルスイッチ８０が動作後２秒間のいずれ
か一つでも成立した場合のときである。以上の条件以外
ではフィードバック制御となる。

しかして、ステップ１０１において、オープン制御と判
定されたならばステップ１０２に進み、水温センサ５９
からの水温信号Ｔｉ（ＷをＡ／Ｄ変換器５５によりアナ
ログからディジタルに変換したＡ／Ｄ変換値を取り込み
、ステップ１０３に進む。ステップ１０３では、ステッ
プ１０２で取り込んだ水温ＴＨＷ値を基に第２図に示す
マツプを参照して基本デユーティ比ＤＴＨＷＩ　　値を
求め、これを取り込む。ステップ１０４では、前回値を
基に記憶されている学習値Ｄａが取り込まれる。次いで
、ステップ１０５では、下式の計算を実施しその結果を
バイパス流量制御弁３１に出力する。

ＤＯ“Ｄ　ＴＲＹ　１　＋　Ｄａ なお、エンジンストール時にはＤｏ＝０とする。

また、ステップ１０１において、オープン制御条件以外
のフィードバック制御条件が成立した場合には、ステッ
プ２０１に進むことになる。ステップ２０１では、オー
プン制御時と同様に水温ＴＨＷ値を取り込む。ステップ
２０２では、ステップ２０１で取り込んだ水温ＴＨＷ値
を基に第３図に示すマツプを参照して基本デユーティ比
Ｄ　Ｔ　ＨＷ　２を求め、これを取り込む。次にステッ
プ２０３では、回転数センサ２９からのエンジン回転数
を基に求めたエンジン回転変動幅ΔＮの大きさに応じて
積分項Ｄｒを求める。ステップ２０４では同様にエンジ
ン回転変動幅ΔＮＥに応じて比例項Ｄｐを求める。そし
て、ステップ２０５では、エアコンスイッチ９０、ニュ
ートラルスイッチ８０の反転時の見込み項ＤＴを取抄込
む。次いで、ステップ２０６では、次の計算を実施し、
その結果をバイパス流量制御弁３１に出力する。

Ｄ　””　Ｄ　Ｔｕｗｚ＋　Ｄ　Ｉ＋　Ｄｐ　＋　ＤＴ
上述の説明から理解できるように、本実施例は、オープ
ン制御とフィードバック制御とで基本となる水温環のデ
ユーティ比Ｄ？ＨＷをそれぞれ別途用意し、これらをオ
ープン制御かフィードバック制御かに応じて切妙換えて
用いてアイドル回転数を安定化したものである。なお、
本実施例では、水温環ＤＴＨＷはマツプで用意したが、
もちろん計算によって求めるようＫしてもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、基本となるデユー
ティ比をオープン制御とフィードバック制御とで最適な
ものを用いられるので、アイドル運転時のエンジン回転
数を安定化できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すフローチャート、第２図
及び第３図は同実施例に用いられるマツプ、第４図は同
実施例が適用される電子制御エンジンを示す全体構成図
、第５図は第４図における制御装置の全体構成を示すブ
ロック図である。 】・・・エンジン、　　３０・・・エアバイパス通路。 ３１・・・バイパス流路制御弁、　　５０・・・制御装
置。 ５１・・・ＣＰＵ、　　　５２・・・ＲＯＭ、　　　５
３．５４・・・ＲＡＭ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）スロツトルチヤンバ内のスロツトル弁を迂回する
   エアバイパス通路に設けられた流量制御弁を、エンジン
   の運転状態に応じて決定される基本デユーテイ比に基づ
   いて開閉制御してエンジンへの供給空気量を調整するこ
   とによりアイドル回転数を制御する電子制御エンジンの
   アイドル回転数制御方法において、上記流量制御弁の制
   御をオープン制御及びフイードバツク制御する際に用い
   る基本デユーテイ比を各制御毎に別々に設け、この基本
   デユーテイ比を基に求めたデユーテイ比により上記流量
   制御弁を開閉制御することを特徴とする電子制御エンジ
   ンのアイドル回転数制御方法。