JPS6213751A - エンジンのアイドル回転数制御装置 - 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） 本発明はエンジンのアイドル回転数制御装置に関するも
のである。

（従来技術） 近時、自動車用エンジンにあっては、アイドル回転数を
、暖気運転等を考慮して設定される目標回転数へ収束す
べくフィードバック制御するようにしたものが多い。

例えば、特開昭５５−６０６３６号公報に見られるよう
に、スロットルバルブをバイパスするアシストエア通路
に比例ソレノイド弁等からなる吸入空気量調整手段を設
け、エンジン回転数検出手段からのフィードバック信号
によって、実エンジン回転数と目標エンジン回転数との
偏差に応じてアシストエア通路を流れる吸入空気量を調
整し、これによって、アイドル回転数を目標回転数に調
整するようにしたものが知られている。

この種の装置にあっては、フィードバック制御がなされ
るアイドル運転領域の設定において、フィ“−ドパツク
制御に復帰する際に吸入空気量不足によるエンストを防
止するため、フィードバック制御が開始される復帰エン
ジン回転数と目標回転数との間にある程度の余裕を与え
る必要がある。

すなわち、フィードバック制御がなされるアイドル運転
領域に対し、ある程度の幅を持たせた設定が必要とされ
、したがって、これに応じたフィードパツク制御幅の設
定がなされている。

このことから、アイドル運転領域に復帰した後は、フィ
ードバック信号に基づいて、アシストエア通路を流れる
吸入空気量が徐々に絞り込まれ、目標回転数に向けて徐
々にエンジン回転数を降下させた後に、目標回転数で安
定化させる、つまり定常状態へ移行させるようになって
いる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来のものにあっては、定常状態への過
渡期に、つまり目標エンジン回転数に至るまでに、フィ
ードバック制御幅のマイナス限界まで至ってしまい、そ
の後、プラス側のフィードバック制御がなされたとして
も、エンジン回転数の落ち込みが大きく発生し、運転性
を悪化するという問題を有していた。

このような問題に対し、復帰後一定時間フィードバック
制御を停止するという手段が考えられる）　　　　が、
フィードバック制御停市の間に、エンジン回転数が目標
回転数に至った場合には、エンストの恐れがあり、上記
問題の解決手段としては好ましくない。

また、過渡期におけるフィード／＜ツタ制御の制御利得
値を大に設定することによりフィードバック制御の応答
性を早める、つまりフィードバック制御幅のマイナス限
界に至ることを防止することも考えられるが、このよう
な手段によるときには、エンジン回転数の降下速度が増
大し、一層落ち込みが大となると共に、吹き上がりが発
生し、所謂エンジン回転数のハンチング現象が生ずるこ
ととなり、やはり上記問題点の解決手段としては好まし
くない。

本発明は、上記の実情を勘案してなされたもので、その
技術的課題とするところは、アイドル運転領域に復帰後
、目標回転数に至るまでの過渡期において、その後の定
常状態への移行をより好ましいものとするようにしたエ
ンジンのアイドル回転数制御装置を提供することにある
。

（問題点を解決するための手段１作用）本発明は、アイ
ドル運転領域におけるフィードバック制御を細分化し、
過渡期には、その過渡期に応じた制御を行なうようにす
ればよいとの観点に立脚し、この過渡期において、アイ
ドル運転領域に復帰後所定時間はフィードバック制御幅
を小に設定するようにして、実質的に、アイドル運転領
域を狭め、つまり制御量を抑え込み、これによって、定
常状態への移行時にフィードバック制御゛のマ・イナス
側限界に至ることを防止するようにしたものである。

具体的には、第１図に示すように、エンジンの回転数を
検出する回転数検出手段と、該回転数検出手段からのフ
ィードバック信号を受け、アイドル運転領域において、
アイドル回転数を目標回転数に調整する回転数調整手段
と、アイドル運転領域復帰後、所定期間、フィードバッ
ク制御量を小に設定する制重量設定手段とを備えている
ことを特徴とするものである。

（実施例） 第２図において、ｌはエンジン本体で、吸入空気は、エ
アクリーナ２、エアフローチャンバ３、スロットルバル
ブボディ４、吸気マニホルド６、吸気弁７により開閉さ
れる吸気ポート８を経て、燃焼室９へ供給され、上記エ
アクリーナ２から吸気ポート８までの経路が、吸気通路
１０を構成している。この吸気通路ｌＯを流れる吸入空
気量は、スロットルバルブ１１により制御される一方、
エアフローメータ１２により計測され、この吸入空気に
対して、燃料噴射弁１３から噴射される燃料が混合され
るようになっている。また、燃焼室９からの排気ガスは
、排気弁１４により開閉される排気ポー）１５、排気マ
ニホルド１６等を経て、大気へ排出される。

前記吸気通路１０に対しては、バイパスエア通路１７が
付設されており、バイパス通路１７は、その上流端１７
ａがスロットルバルブ１１の上流側において、またその
下流端１７ｂが該スロットルバルブ１１の下流側におい
て、それぞれ吸気通路１０に接続されている。そして、
この／ヘイパスエフ通路１７には、吸入空気量調整手段
としての比例ソレノイド弁からなる電磁弁１８が接続さ
れている。

第２図中１９はマイクロコンピュータからなるコントロ
ールユニットで、該コントロールユニット１９に対して
は、水温センサ２０がらのエンジン温度としての冷却水
温度信号、回転数センサ２１からのエンジン回転数信号
、アイドルスイッチ２２からのスロットルバルブ１が全
閉状態であるか否かのＯＮ、ＯＦＦ信号、エアフローメ
ータ１２からの吸入空気量信号がそれぞれ入力される一
方、該コントロールユニット１９からは、燃料噴射量１
３および電磁弁１８に対して出力されるようになってい
る。

次ニ、コントロールユニット１９による制御内容ラフロ
ーチャートに基づいて説明するが、燃料噴射等、本発明
と直接関係のない部分についての説明は省略する。尚、
吸入空気量の調整、つまりエンジン回転数の調整は電磁
弁１８の開度を調整することにより行なっており、該電
磁弁１８の開度は、コントロールユニット１９から出力
されるパルスのデユーティ比に応じて調整される（デユ
ーティ比が大きい程、電磁弁１８の開度は大とされる）
。

第−実施例 第３図は第一実施例における制御の一例としてのフロー
チャートを示すもので、本実施例では、アイドル運転領
域復帰後、所定時間（ｔｓｅｃ）、フィードバック制御
の制御利得値（ΔＤ　ＦＢ）を通常の制御利得値（Ａ）
より小（α＜Ａ）に設定することとしくステップＳ５及
至ステツプＳ７）、これによってフィードバック制＠量
を抑える制御量設定手段が構成されている。

先ず、スタートと共に、ステップＳ１で制御デユーティ
の上下限ＤＬを設定した後、ステップＳ２において、冷
却水温、エンジン回転数及びアイドルスイッチ２２から
の０Ｎ−ＯＦＦ信号がデータ入力される。

この後、ステップＳ３において、アイドル運転領域であ
るか否か、すなわちフィードバック制御する運転領域で
あるか否かの判別がなされる。この判別は、アイドルス
イッチ２２がＯＮ、つまりスロットルバルブ１１が全閉
であり、且つエンジン回転数が所定の設定回転数以下で
あるという件を満足しているか否かによって行なわれる
。そして、フィードバック制御すべきアイドル運転領域
内であるときには、ステップＳ４へ移行し、前回もアイ
ドル運転領域内にあったか否か、つまりアイドル運転領
域への復帰直後であるか否かの判別がなされ、復帰直後
であるときには、ステップＳ５でタイマ（ＴＭ）の時間
設定（ＴＭ＋ＴｓｅＣ）がなされた後に、制御利得値△
ＤＦＢをΔＤＦＢ＝αとする設定が行なわれる（ステッ
プＳ６）。

そして、復帰後所定時間ｔ　ｓｅｃ経過するまでは、ス
テップＳ７からステップＳ８に進み、ステップＳ８で冷
却水温等に基づいてアイドル運転の目標回転数Ｎｅが算
出され１次のステップＳ９で目標回転数Ｎｅに対応した
基本デユーティ比ＤＢが算出された後、ステップＳＩＯ
へ移行する。

ステップＳＩＯでは、回転数センサ２１で検出された実
エンジン回転数Ｎと目標回転数Ｎｅとの比較がなされる
。アイドル運転領域への復帰直後はＮ＞Ｎｅであること
から、ステップ３１１に移行して、フィードバック補正
項ＤＦＢから制御利得値をΔＤＦＢ＝−αづつ減算する
処理がなされた後、ステップＳ１２で制御限界まで達し
ているか否かを判定し、達していればステップＳ１３で
ＤＦＢを限界値ＤＬに設定、達してなければそのまま基
本デユーティ比ＤＢにフィードバック補正ＤＦＥを加味
した最終デユーティ比ＤＴの算出（ステップ５１４）、
最終デユーティ比ＤＴの出力が行なわれる（ステップ５
１５）。

したがって、電磁弁１８の開度は、僅かづつ絞り込まれ
、エンジン回転数（Ｎ）は目標回転数（Ｎｅ）に向けて
徐々に降下することとなる。

そして、復帰後設定時間（ｔ　ｓ　ｅ　ｃ）経過した後
は、ステップＳ７からステップＳ１６に進み、このステ
ップ３１６で制御利得値（△Ｄ　ＦＢ）をΔＤ　ＦＢ＝
　Ａとする切換、つまり制御利得値（ΔＤ　ＦＢ）が大
の値に切換えられて、この値（Ａ）に基づく、フィード
バック補正が行なわれる（ステップＳ　Ｌ　４）。

そして、エンジン回転数（Ｎ）が目標回転数（Ｎｅ）よ
り下回った場合には、ステップＳＩＯからステップＳ１
７に移行して、プラス側のフィードバック補正、つまり
電磁弁１８の開度な広げる制御がなされ、このようにし
て、エンジン回転数（Ｎ）が目標回転数（Ｎ　ｅ）へ収
束され、フィードバック制御が安定化する。

第４図は、アイドル運転領域への復帰からフィードバッ
ク制御が安定化するまでの過渡期の制御内容を実施例Ｘ
と従来Ｙとの比較において示すもので、本図は、エンジ
ン回転数の降下速度が早い減速時のものが図示されてい
る。

第４図から明らかなように、従来（Ｙ）では、制御利得
値が常に一足（ΔＤＦＢ＝Ａ）であったことから、フィ
ードバック補正のマイナス側の限界（−２０％）に至っ
てしまうことに対し、本実施例（Ｘ）にあっては、復帰
後ｔ　ｓｅｃ間、制御利得値を小（ΔＤＦＢ＝α）とし
たことから、フィー４．７．７．制御、）フイ＋７側。

限定（−２゜％）４゜至ることが防止されることとなる
。

第二実施例 第５図は第二実施例における制御内容のフローチャート
を示すもので、本実施例では、アイドル運転領域復帰後
、所定時間（ｔｓｅｃ）、フィードバック制御幅の限界
ＤＬを挟める、つまりマイナス側の限界（−２０％）よ
り高い値（−α〉−２０）に設定することとしくステッ
プＳ２３及至ステツプ５２５）、これによって、制御量
設定手段が構成されている。

尚、本実施例は、上述した第一実施例と基本的には同一
のプログラムにより最終デユーティ比り丁の算出、出力
がなされることから、第５図に示すフローチャートは本
実施例の特徴部分のみ説明する・ 先ず、ステップＳ２０でデータ入力がされ、アイドル運
転領域への復帰直後であるか否かの判別（ステップＳ２
１．ステ・ンプ５２２）がなされる。そして、復帰直後
である場合には、ステップＳ２３に移行し、ステップＳ
２３でフィートノ曳ツク制御幅ＤＬをＤＬ　＝−α％と
する設定が行われ、その後タイマＴＭのセット（ステッ
プ５２４）、復帰からｔ秒経過かの判別（ステップ５２
５）が行なわれる。

したがって、復帰から１秒間は、フィードバック制御幅
ＤＬ＝−α％に基づいて最終デユーティ比ＤＴが算出さ
れ、このデユーティ比ＤＴに対応した電磁弁１８の開度
の制御がなされる。

そして、復帰からｔ秒経過後は、ステップＳ２６へ進み
、ステップＳ２６でフィードバック制御幅ＤＬを一α％
から一２０％にする切換が行なわれる。したがって、そ
の後のフィードバック制御はＤＬ＝−２０％に基づいて
なされることとなる。尚、第５図において、ステップＳ
２７以後は、前述した第３図のものと同一であるのでそ
の説明を省略する。第６図は、前述の第一実施例におけ
る第４図に対応する図であり、第二実施例の制御内容（
Ｚ）と従来（Ｙ）との比較において示すものである。

第６図から明らかなように、アイドル運転領域に復帰後
を秒間はフィードバック制御幅ＤＦＢが狭く（−α〉−
２０％）設置されることから、その補正量ＤＬ＝−α％
で一度飽和することとなる。

したがって、フィードバック制御が安定する移行期には
、マイナス側の限界である一２０％にまで至ることが防
止されることとなる。

以上１本発明の詳細な説明したが、コントロールユニッ
ト１９をマイクロコンピュータで構成するときには、デ
ジタル式、アナログ式のいずれであってもよいことは勿
論である。

また、上記実施例では期間をタイマーで設定したが、例
えば復帰後目標値を通過するまでと設定してもよい。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、アイ
ドル運転領域復帰後、フィードバック制御が安定化する
定常状態までの過渡期おいて、その定常状態への移行す
る際に、フィードバック制御のマイナス側限界にまで至
ることが防止されることから、エンジン回転数が目標回
転数より大きく落ち込むことが防止され、アイドル運転
の運転性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図・ 第２図は実施例の全体系統図・ 第３図は第一実施例における制御の一例を示すフローチ
ャート。 第４図は第一実施例の作用を示す説明図、第５図は第二
実施例における制御の一例を示すフローチャート、 第６図は第二実施例の作用を示す説明図である。 １：エンジン本体 １９：コントロールユニット ２１：回転数センサ ２２：アイドルスイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と
   、 該回転数検出手段からのフィードバック信号を受け、ア
   イドル運転領域において、アイドル回転数を目標回転数
   に調整する回転数調整手段と、アイドル運転領域復帰後
   、所定期間、フィードバック制御量を小に設定する制御
   量設定手段と、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。