JPS6282251A - 内燃エンジンのアイドル回転数フイ−ドバツク制御方法 - 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】 （発明の技術分野） 本発明は内燃エンジンのアイドル回転数フィードバック
制御方法に関し、特にエンジンのアイドルへの急減速時
にエンジンストールの防止を図ったアイドル回転数フィ
ードバック制御方法に関する。

（発明の技術的背景とその問題点） 従来、エンジンの吸気系の絞り弁をバイパスする補助空
気通路を介してエンジンに供給される補助空気量を調整
する制御弁の制御量、即ち開弁時間を、エンジンの負荷
状態に応じて設定される目標アイドル回転数と実際のエ
ンジン回転数との差を検出しこの差が零になるように差
の大きさに応じて決定するアイドル回転数フィードバッ
ク制御方法が知られている。

又、斯かるフィードバック制御方法において、フィード
バック制御の開始回転数より高い判別回転数を設定し、
エンジンの前記フィードバック制御開始回転数に向かう
減速時にエンジン回転数の前記判別回転数での変化度合
を検出し、斯く検出した値と前記判別回転数の値とに応
じて前記制御弁の開弁時間を決定し、斯く決定した開弁
時間に亘って前記制御弁を開弁し、もってエンジンのフ
ィードバック制御領域への急減速時に必要となる補助空
気量をエンジンに供給し、エンジンストールの防止を図
った制御方法、即ち、ショットエア制御方法が提案され
ている（特願昭５９−２６７５０８号）。

しかしながら、上述のようにエンジンのアイドル回転数
フィードバック制御領域への急減速時の前記制御弁の開
弁時間をエンジン回転数の変化度合及び判別回転数値に
のみ応じて決定すると、エンジン自体の性能特性の経時
変化、エンジン製造ロット毎のバラツキが生じた場合、
或は、エンジンオイルを交換した場合等には、前記制御
弁により供給される補助空気量と実際にエンジンが必要
とする補助空気量とが大幅に相異してしまい、その結果
エンジン回転数の吹上り或は落込みが生じて、エンジン
のアイドル回転数フィードバック制御領域への円滑な移
行が困難となる。

（発明の目的） 本発明は斯かる問題点を解決する為になされたもので、
エンジンのアイドル回転数フィードバック制御領域への
急減速時に、エンジン等の性能特性の経時変化等に拘ら
ず、該フィードバック制御領域へのエンジンの円滑な移
行を図り、早期に安定したアイドル回転数を達成するこ
とが出来るアイドル回転数フィードバック制御方法を提
供することを目的とする。

（発明の構成） 斯かる目的を達成するために本発明によれば、内燃エン
ジンの吸気系の絞り弁をバイパスする補助空気通路に配
設され、該補助空気通路を介してエンジンに供給される
補助空気量を調整する制御弁を目標アイドル回転数と実
エンジン回転数との偏差に応じてフィードバック制御す
るアイドル回転数フィードバック制御方法において、前
記フィードバック制御の開始回転数より高い所定判別回
転数を設定し、エンジン回転数を検出し、エンジンの前
記フィードバック制御開始回転数に向う減速時にエンジ
ン回転数が前記所定判別回転数を横切って低下したか否
かを判別し、エンジン回転数が前記所定判別回転数を横
切って低下したときエンジン回転数の減速度合を検出し
、斯く検出した減速度合が所定の値より大きいとき、前
記フィードバック制御に用いた制御量に応じて前記制御
弁の開弁時間を決定し、斯く決定した開弁時間に亘って
前記制御弁を開弁することを特徴とする内燃エンジンの
アイドル回転数フィードバック制御方法が提供される。

（発明の実施例） 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の方法が適用される内燃エンジンのエン
ジン回転数制御装置の全体を略示する構成図であり、符
号１は例えば４気筒の内燃エンジンを示し、エンジン１
には開口端にエアクリーナ２を取り付けた吸気管３と排
気管４が接続されている。吸気管３の途中にはスロット
ル弁５が配置され、このスロットル弁５の下流の吸気管
３に開口し大気に連通ずる空気通路８が配設されている
。

空気通路８の大気側開口端にはエアクリーナ７が取り付
けられ又、空気通路８の途中には補助空気量制御弁（以
下単に「制御弁」という）６が配置されている。この制
御弁６は常閉型の電磁弁であり、ソレノイド６ａとソレ
ノイド６ａの付勢時に空気通路８を開成する弁６ｂとで
構成され、ソレノイド６ａは電子コントロールユニット
（以下ｒＥＣＵＪという）９に電気的に接続されている
。

吸気管３のエンジン１と前記空気通路８の開口８ａとの
間には燃料噴射弁１０が設けられており、この燃料噴射
弁１０は図示しない燃料ポンプに接続されていると共に
ＥＣＵ９に電気的に接続されている。

前記スロットル弁５にはスロットル弁開度（θＴＨ）セ
ンサ１１が、吸気管３の前記空気通路８の開口８ａ下流
側には管１２を介して吸気管３に連通ずる吸気管絶対圧
（ＰＥＡ）センサ１３が。

エンジン１本体にはエンジン回転数（Ｎｅ）センサ１４
が、エアクリーナ２の外側には大気圧（ＰＡ）センサ１
５が夫々取り付けられ、各センサはＥＣＵ９に電気的に
接続されている。Ｎｅセンサ１４は各気筒の吸気行程開
始時の上死点（ＴＤＣ）に関して所定クランク角度前の
クランク角度位置でクランク角度位置信号（以下これを
ｒＴＤＣ信号」という）を順次発生させるもので、該Ｔ
ＤＣ信号はＥＣＵ９に供給される。

符号１６は例えばヘッドライト、電動ラジェータファン
、ヒータファン等の電気装置を示し、この電気装置の一
方の端子はスイッチ１６ａを介して接続点１７ａに接続
され、各他方の端子は接地されている。接続点１７ａと
アースとの間にはバッテリ１７、交流発電機１８及び電
気装置１６の負荷に応じて発電機１８に界磁巻線電流を
供給するレギュレータ１９が並列に接続されている。レ
ギュレータ１９の界磁電流出力端子１９ａは発電状態検
出器２０を介して発電機１８の界磁電流入力端子１８ａ
に接続されている。発電状態検出器２０は発電機１８の
発電状態を表わす信号１例えば、レギュレータ１９から
発電機１８に供給される界磁者ｍ電流の大きさに応じた
電圧レベルを有する信号Ｅを前記ＥＣＵ９に供給する。

発電機１８はエンジン１の出力軸（図示せず）と機械的
に接続され、エンジン１により駆動される。そして、ス
イッチ１６ａが閉成（オン）状態になると発電機１８か
ら電気装置１６に電力が供給され、電気装置１６が作動
するために必要とする電力が発電機１８の発電能力を超
えると、不足する電力はバッテリ１７から補なわれる。

スロットル弁開度センサ１１、絶対圧センサ１３、Ｎｅ
センサ１４、及び大気圧センサ１５からの夫々のエンジ
ン運転パラメータ信号並びに検出器２０からの発電状態
信号がＥＣＵ９に供給される。ＥＣＵ９はこれらの入力
信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、
アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を
有する入力回路９ａ、中央演算処理回路（以下ｒＣＰＵ
Ｊという）９ｂ、ＣＰＵ９ｂで実行される各種演算プロ
グラム及び演算結果等を記憶する記憶手段９ｃ、及び前
記燃料噴射弁１０及び制御弁６に駆動信号を供給する出
力回路９ｄ等から構成されている。

そしてＥＣＵ９はエンジン運転パラメータ信号値及び発
電状態信号値に基づいてエンジン運転状態及び電気負荷
等のエンジン負荷状態を判別し、これらの判別した状態
に応じてアイドル運転時の目標アイドル回転数を設定す
ると共に、エンジン１への燃料供給量、即ち燃料噴射弁
１０の開弁時間と、補助空気量、即ち制御弁６の開弁デ
ユーティ比ＤｏｕＴとを夫々演算し、各演算値に応じて
燃料噴射弁１０及び制御弁６を作動させる駆動信号を出
力回路９ｄを介して夫々に供給する。

制御弁６のソレノイド６ａは前記演算した開弁デユーテ
ィ比に応じた開弁時間に亘り付勢されて弁６ｂを開弁じ
て空気通路８を開成し開弁時間に応じた所要量の補助空
気が空気通路８及び吸気管３を介してエンジン１に供給
される。

燃料噴射弁１ｏは上記演算値に応じた開弁時間に亘り開
弁して燃料を吸気管３内に噴射し、噴射燃料は吸入空気
と混合して、所要の空燃比の混合気がエンジン１に供給
されるようになっている。

制御弁６の開弁時間を長くして補助空気量を増加させる
とエンジン１への混合気の供給量が増加し、エンジン出
力は増大してエンジン回転数が上昇する。逆に制御弁６
の開弁時間を短くすれば混合気の供給量は減少してエン
ジン回転数は下降する。斯くのどとく補助空気量すなわ
ち制御弁６の開弁時間を制御することによってアイドル
時のエンジン回転数を制御することができる。

次に、本発明に依るアイドル回転数制御方法を、第２図
に示すエンジン回転数Ｎｅ及び制御弁６の開弁デユーテ
ィ比Ｄｏｕｒの時間変化を参照して説明する。

先ず、エンジン回転数Ｎｅが、所定回転数ＮＡと目標ア
イドル回転数の上限値Ｎｏとの間に設定された第１．第
２．第３の判別回転数ＮＳＡ、、　Ｎ５Ａ２゜ＮｓＡ、
の何れか一つを横切って低下するときその横切る時点前
後に検出したエンジン回転数の差、すなわち減速度合Δ
Ｎａを検出する。この減速度合ΔＮｅが所定判別値ΔＮ
　Ｓ　Ａより大きいとき、横切った判別回転数及び減速
度合ΔＮｅにより決まる時間ＴＳＡＭと、電気装置１６
の負荷の大きさに応じた値ＤＨにより決まる時間ＴｓＡ
Ｅとの和に等しい時間を算出し、斯く算出した時間を、
本発明に係るエンジン１や補助空気量制御弁６等の性能
特性の経時変化等に応じて決まる補正値ｘＤＸ貢ＥＦで
補正し、斯く補正した時間ＴＥＡに亘って制御弁６の開
弁デユーティ比ＤｏｕＴを所定値ＤＳＡ（例えば１００
％、制御弁６の開口面積によっては例えば８０％でもよ
い）に設定して、補助空気量をエンジンへ供給する制御
（以下これを「ショットエア制御」という）が実行され
る。

より具体的には、まず、エンジンがスロットル弁全開の
減速状態にあり、エンジン回転数Ｎｅが所定回転数ＮＡ
を下水るとき（第２図のｔ□時点）、制御弁６の開弁デ
ユーティ比Ｄｏｕｒはフィードバック制御（エンジン回
転数が第２図の実線ａに沿って減速したときｔｔａ〜ｔ
１４時点間、一点鎖線すに沿って減速したときｔ８〜し
□４時点間、破線Ｃに沿って減速したときｔ１□〜ｔ１
４時点間で実行される制御）開始時の初期値（ＤＸＲＥ
Ｆ＋ＤＥ）　ＸＫＰＡＤに設定される（第２図（Ｂ））
。そして、エンジン回転数Ｎｅが第２図（Ａ）の実線ａ
で示される緩減速ラインに沿って減速する場合にはエン
ジン回転数Ｎｅが時点（ｔｓ）？（ｔｓ）？（ｔｉりで
夫々第１、第２、第３の判別回転数ＮＳＡ□、　ＮｓＡ
、　、　Ｎ５Ａ３を横切って低下したとき、その都度、
前記各判別回転数ＮｓＡ□、ＮＳＡ、、Ｎ５Ａ３を横切
ったときの回転数の減速度合ΔＮｅが求められるが、こ
の減速度合ΔＮｅは前記所定判別値ΔＩ’１ＪＩＡより
小さい値を示し、従ってエンジンは、いずれの判別回転
数の時点においても緩減速状態にあると判定して、エン
ジン回転数Ｎｅが前記所定回転数ＮＡを下水？た時点（
ｔ□）から目標アイドル回転数の上限値ＮＨに到達し、
フィードバック制御が開始される時点（ｔ□、）までの
間、前記初期値（ＤＸＩＩＩ）：Ｆ＋　Ｄｉ）　Ｘ　Ｋ
ＰＡＤに設定された開弁デユーティ比により引続き補助
空気がエンジンに供給される（これを「減速モード制御
」という）。エンジン回転数Ｎｇが前記所定回転数ＮＡ
を下水る時点から目標アイドル回転数の上限値ＮＨに至
って後述するフィードバックモードによる制御が開始さ
れるまでの間に亘って減速モードにより設定された補助
空気量を予めエンジンに供給することによって、エンジ
ン回転数が目標アイドル回転数を横切って大きく落込む
ことなく円滑にフィードバックモードによる制御に移行
させることが出来る。

エンジン回転数Ｎｅが目標アイドル回転数の上限値ＮＨ
を下水る時点（ｔｉ３）からはエンジン回転数がこの上
限値Ｎ）ｌとこれより所定回転数だけ小さい下限値ＮＬ
間に保持されるように目標アイドル回転数と実エンジン
回転数の偏差に応じて制御弁６の開弁デユーティ比Ｄｏ
ｕＴがフィードバック制御される。

エンジンがアイドル状態からスロットル弁５が開弁され
て加速状態に移行すると（第２図のｔＬＩ時点以降）、
開弁デユーティ比ＤｏｕＴはスロットル弁５が開弁され
る直前に設定された開弁デユーティ比を初期値としてこ
の値が零になるまで漸減するように設定される（第２図
（Ｂ）のｔ１４時点以降。以下これを「加速モード制御
」という。）スロットル弁５が開弁されたときには制御
弁６を介する補助空気は不要であるが補助空気量を上述
のように漸減させることにより加速状態に円滑に移行さ
せることが出来る。

エンジン回転数Ｎｏが第２図（Ａ）の一点鎖線すで示さ
れる急減速ラインに沿って減速する場合にはエンジン回
転数Ｎｅが前記第１の判別回転数ＮＩＡ工を横切ったと
き（第２図のｔ２時点）のエンジン回転数の減速度合Δ
Ｎｅが前述と同様に所定判別値ΔＮＳＡと比較され、減
速度合ΔＮｅがこの所定判別値ΔＮＳＡより大きい場合
、エンジンは急減速状態にあると判定される。斯かる場
合、判別回転数ＮＳＡよと減速度合へＮａにより決まる
時間ＴＳＡＭと電気装置１６の負荷の大きさに応じた値
ＤＨにより決まる時間ＴＳＡＥどの和を、大気圧検出値
ＰＡにより決まる補正値ＫＰＡＤ、及びエンジンの性能
特性の経時変化等に応じて決まる補正値ＫＤＸ＊ＩＥＦ
で補正した時間、ＴＳＡ＝　（ＴＳＡＭ＋Ｔ８ＡＥ）Ｘ
ＫＰＡＤ　Ｘ　Ｋ５　Ｘ　ｌ！、：Ｆ、に亘って制御弁
６を所定開弁デユーティ比Ｄ　ｓ　Ａ（１００％）に設
定して補助空気をエンジンへ供給する（ｔ２′時点から
ＴＳＡの期間）。

そして、このようなショットエア制御を前記判別回転数
ＮＳＡ□より低い判別回転数Ｎ　Ｓ　Ａｚ　ｐこれより
更に低い判別回転数Ｎ　ｓ　Ａ３を夫々横切ったとき（
第２図の１．、１．時点）にも同様に行う、但し、エン
ジン回転数が各判別回転数Ｎ５Ａ２．　ＮＳＡ、を横切
ったとき、既にショットエア制御が実行されている場合
には、このショットエア制御が引続き実行される。第２
図で破線Ｃは、第１の判別回転数ＮＳＡよを横切ったと
き（第２図のｔ４時点）は回転数の減速度合ΔＮｅが十
分小さく、従って、ショットエア制御を実行する必要が
なく、その後に例えば、電気装置１５の負荷が加わった
ためにエンジン回転数が第１の判別回転数ＮＳＡ、と第
２の判別回転数ＮｓＡ、間で急減する場合のエンジン回
転数変化を示す。この場合エンジン回転数が第２の判別
回転数Ｎ　ＳＡ２を横切って低下したとき（第２図のし
７時点）ショットエア制御が実行される（第２図（Ｂ）
のｔ′７からＴＥＡの期間）。そして、エンジン回転数
Ｎｅがフィードバック制御開始回転数である前記上限値
ＮＨを下廻っても（ｔｓ時点）、判別回転数Ｎ５Ａ２に
関して設定された所定期間ＴＳＡが経過していない場合
には前記所定の量の補助空気の供給（ＤｏｕＴ＝ＤｓＡ
）が引続きフィードバック制御に優先して実行される。

所定期間Ｔ８Ａが経過したとき（ｔ’ｚａ時点）、前記
開弁デユーティ比（Ｄｘに訃＋ＤＩＥ）　ＸＫＰＡＤを
初期値とするフィードバック制御が開始される。斯くし
て、エンジン回転数Ｎｅがたとえ減速途中のいかなる時
点で急速に減少しても複数個の判別回転数において実行
されるショットエア制御によりエンジン回転数を目標ア
イドル回転数に円滑に且つ制御遅れなく確実に移行させ
ることが出来る。

第３図はＥＣＵ９のＣＰＵ９ｂにおいて前記Ｎｅセンサ
１５からのＴＤＣ信号が入力する毎に実行される制御弁
６の開弁デユーティ比Ｄｏｕ〒の演算手順を示すプログ
ラムフローチャートである。

先ず、今回ＴＤＣ信号と前回ＴＤＣ信号の発生時間間隔
を表わし、エンジン回転数Ｎｅの逆数に比例する値Ｍｅ
が所定回転数Ｎ　Ａ　（例えば１５００ｒｐｍ）の逆数
に対応する値ＭＡより大きいか否かを判別する（ステッ
プ１）。ステップ１で判別結果が否定（Ｎｏ）であれば
（Ｍｅ≧ＭＡ不成立）、即ちエンジン回転数Ｎｅが所定
値ＮＡより大きいとき（第２図のｔ工時点以前）、補助
空気の供給は不要であり制御弁６の開弁デユーティ比Ｄ
ｏｕＴを零に設定する（ステップ２、開弁デユーティ比
Ｄｏｕｒを零に設定して制御弁６を全開にする制御モー
ドを「休止モート」という）。

ステップ１で判別結果が肯定（Ｙｅｓ）であれば（Ｍｅ
≧ＭＡ成立）、即ちエンジン回転数Ｎａが所定値ＮＡよ
り小さいとき（第２図のｔ１時点以降）、スロットル弁
５が実質的に全開か否かを判別する（ステップ３）。ス
ロットル弁５が実質的に全開であれば、エンジン回転数
Ｎｅの逆数に比例する値Ｍｅが目標アイドル回転数の上
限値ＮＨの逆数に対応する値ＭＨより大きいか否かを判
別する（ステップ４）。この判別結果が否定（ＮＯ）で
あれば、即ちエンジン回転数Ｎｅが目標アイドル回転数
の所定の上限値ＮＨより大きいとき（第２図の実線ａの
ｔ□〜ｔ□１時点間、又は一点鎖線すのｔ１〜ｔ、時点
間、又は破線Ｃのｔ工〜ｔ工、時点間）、後述するよう
に前回の制御ループがフィードバックモードでなければ
（ステップ５の判別結果が否定（Ｎｏ））、ステップ６
に進み減速モードによる開弁デユーティ比Ｄｏｕｒの演
算を行なう。

この減速モードによる開弁デユーティ比Ｄｏｕｒの演算
は次式（１）に基づいて行われる。

Ｄｏ　ｕ　Ｔ＝（Ｄｘ大ｔｐ＋Ｄｔ）ＸＫｒＡｏ　Ｈ・
・（１）ここにＤＸ！！！Ｆは開弁デユーティ比Ｄｏｕ
Ｔの前回ループまでの平均値、Ｄｔは電気装置１６の負
荷状態に応じて設定される電気負荷項、ＫＰＡ。

は大気圧補正係数である。

平均値ＤＸ＊ｉ：Ｆを適用する理由は、エンジンの性能
特性の経時変化、エンジン製造ロット毎のバラツキ、エ
ンジンオイルの交換等によって、エンジンに必要な補助
空気量が異なるようになるからである。該平均値ＤＸｉ
Ｆ）：Ｆは前記電気装置のスイッチ１６ａがオフ状態に
あるときに設定され、フィードバックによる制御の開始
時の初期値、及び後述するショットエア制御時の補正値
ＫＤＸＲＥＦを決定する際にも用いられる。又、電気負
荷項ＤＩ：を適用する理由はエンジン回転数Ｎｅが所定
回転数ＮＡ以上ではエンジン回転数に与える電気装置１
５の負荷の影響は比較的小さいが、エンジン回転数が、
ＮＡ以下に減少するとエンジン回転数に与える負荷とし
ての影響が相対的に大きくなるからであり、該電気負荷
項Ｄ！：は後述するショットエア制御時の制御時間Ｔｓ
Ｈを決定する際にも用いられる。

大気圧補正係数ＫＰＡＤは、補助空気流量を制御する制
御弁６の開弁度と流入空気流量との関係が大気圧の変化
に応じて異なることを補償するものであり、前記制御弁
６の作動をデユーティ制御する場合及び後述するショッ
トエア制御を行なう場合にも適用される。

前記平均値Ｄｘ＊ｔｐは１例えば次式（２）により算出
される。

ＤｘＨｐ＝”Ｄｒ＋ｎ＋’　　ｃＤ、　Ｘ１ｌｆ：Ｆ　
・＋＋　（２）Ａ、　　　　Ａ ここに、Ａ及びＣ（１≦Ｃ＜Ａ）は定数、Ｄ　ｐ　Ｈｎ
は今回ループのフィードバックモード類の値、及びＤ’
　Ｘ＊ＥＰは前回ループまでに得られた開弁デユーティ
比ＤｏｕＴの平均値である。定数Ｃを変えて平均値算出
におけるＤ’　Ｘｌｌ！Ｆの値の重みを変えることがで
きる。

また、前式（２）に変えて次式（３）を用いても良い。

ここに、ＤＰＩｎ−ｊは今回ループからｊ回前のループ
で算出されたフィードバックモード類の値、Ｂは定数で
ある。この場合、平均値Ｉ）ｘ＊ｔｐは８回前のループ
から今回ループまでのフィードバックモード類の算術平
均値に等しい。

電気負荷項ＤＩ！を決定するには、先ずＥＣＵ９の記憶
手段９ｃに記憶された開弁デユーティ比り！：Ｘ−発電
状態信号値Ｅテーブル（図示せず）から、第１図の発電
状態検出器２０の出力信号に応じてＤ！！ｎ値を読み出
す。

より具体的には、先ず、例えば第５図に示す基準エンジ
ン回転数（例えば７００ｒｐｍ）における開弁デユーテ
ィ比ＤＩ：ｘ−発電状態信号値Ｅテーブルから発電状態
信号値Ｅに応じた開弁デユーティ比ＤＥＸを決定する。

第５図のテーブルは発電状態信号値としてＥ□（例えば
ＩＶ）、Ｅ、（例えば２ｖ）。

Ｅ、（例えば３Ｖ）及びＥ、（例えば４．５Ｖ）（７）
斯く設定値に対して基準補正値としての開弁デユーティ
比がＤｉ□（例えば５０％）　ｔ　Ｄｔｚ　（例えば３
０％）。

Ｄｔａ（例えば１０％）及びＤＩ！４（例えば０％）の
各位に設定されている。そして発電状態信号検出値Ｅが
隣接する設定値間の値を示すときには内挿法による補間
計算により開弁デユーティ比ＤＩ！ｘが演算される。

上述のようにして求めた基準エンジン回転数におけるＤ
ＥＸ値は次式（４）に適用され、エンジン回転数に応じ
た電気負荷項ＤＨｎが演算される。

Ｄ！！ｎ＝に２ＸＤＨｘ　−（４） 補正係数ＫＥは次式（５）に基づき基準エンジン回転数
（７００ｒｐｍ）の逆数に対応する値Ｍｅｃと値Ｍｅと
の偏差に応じて演算される値である。

Ｋｔ＝ηＸ　（Ｍｅｃ−Ｍｅ）＋１　・＝　　（５）こ
こにηは定数（例えばｓ　ｘ　１０−’）である。

このように電気負荷項Ｄｇｎが発電機の界磁巻線電流に
応じた発電状態を表わす信号値Ｅとエンジン回転数Ｎｅ
との関数として設定されるのは１発電機の作動時にエン
ジンに掛かる負荷の大きさは発電機の発電量に比例し、
この発電量は界磁電流の大きさとエンジン回転数、即ち
発電機のロータの回転数との関数として与えられるため
である。

前記大気圧補正係数ＫＰＡＤは、例えば第６図に示すＰ
Ａ−ＫＰＡＤテーブルから前記検出値ＰＡにより求めら
れる。ＰＡ−ＫＰＡＤテーブルは補正値ＫＰＡＤ及び大
気圧検出値ＰＡのキャリブレーション変数として、大気
圧の上昇に従い、夫々所定の値ＫＰＡＤｘ−ｓ＊ＰＡ１
−６が設定されており、実際の大気圧検出値Ｐ＾が各値
ＰＡエニーの中間にある場合は、補正値に、Ａ。

を補間計算によって求めるようになっている。

第３図に戻り、エンジン回転数が低下してステップ４で
の判別結果が肯定（Ｙｅｓ）になれば（Ｍｅ≧ＭＨ成立
）、即ちエンジン回転数Ｎｅが目標アイドル回転数の所
定の上限値ＮＨ以下になれば（第２図の実線ａ上のｔｔ
３時点、一点鎖線す上の１．時点又は破線Ｃ上のｔ□□
時点）、ステップ７に進み、第２図の所定期間ＴＳＡが
経過したか否か、即ち後述するショットエアサブルーチ
ンでセットされるタイマのＴＳＡ値が零になったか否か
を判別する。判別結果が肯定（Ｙｅｓ）の場合にはステ
ップ８に進みフィードバックモードによる開弁デユーテ
ィ比ＤｏｕＴの演算が実行され、一方、否定（Ｎｏ）の
場合（第２図の破線Ｃ上のｔ□□〜ｔ□。時点間）には
ステップ６が実行される。

ステップ８におけるフィードバックモード時の開弁デユ
ーティ比Ｄ　ｏ　ｕ　Ｔの演算値は式（６）に示すよう
に下記のものからなる。

ＤｏｕＴ＝（ＤＡ＋ｎ＋Ｄｐ）ＸＫｐａｏ　＋＋＋　（
６）即ち、ＤｏｕＴ値は積分制御項値ＤＡＩ　ｎ及び比
例制御項値ＤＰからなり、今回ループ時の積分制御項の
値ＤＡＩｎは第１図のＥＣＵ９の記憶手段９ｃに記憶さ
れている積分制御項の前回値ＤＡｍｎ−０に、実エンジ
ン回転数と目標アイドル回転数の差に応じて設定される
補正値ΔＤＩと電気装置１５の負荷状態の変化に起因す
る補正値ＤＩＥを加算した値（ＤＡｌ　ｎ　＝＝　ＤＡ
Ｉ　ｎ　４＋ΔＤＩ＋ＤＩりに設定される。

尚、スイング８が初めて実行されるときには積分制御項
の前回値ＤＡＩｎ−１は初期値として前記ステップ６で
設定される開弁デユーティ比値ＣＤｘ＊ｔｖ十Ｄｉ）　
Ｘ　ＫＰＡＤが設定される。比例制御項値Ｄｐは実エン
ジン回転数と目標アイドル回転数の差に応じて設定され
ＥＣＵ９の記憶手段９ｃに記憶されて前述のＤｘ大ｉｐ
の算出に用いられる。

フィードバックモードによるアイドル回転数制御時に外
乱や電気負荷の遮断等によってエンジン負荷が軽減され
てエンジン回転数Ｎｅが目標アイドル回転数上限値Ｎｏ
を越える場合がある。減速モードによる制御を終了して
一旦フイードバックモードによる制御が開始されると以
後はスロットル弁５が全開である限りエンジン回転数Ｎ
ｅが上限値ＮＨを越えてもフィードバックモードによる
補助空気量制御を引き続き行ったとしても、もはやエン
ジルストールの生じる心配もないし、むしろフィードバ
ックモードによる制御の方が迅速で正確な回転数制御が
出来る。従ってエンジン回転数Ｎｅが外乱や電気負荷の
遮断等で目標アイドル回転数の上限値ＮＨを越えたとき
、ステップ４ではＭｅ≧ＭＨが成立せずど判別してステ
ップ５に゛　　　進むがステップ５で前回の制御ループ
がフィードバックモードで行われたか否かが判別され、
前回ループがフィードバックモードであるので（判別結
果が肯定（Ｙｅｓ））、ステップ７及び８に進んで引き
続きフィードバックモードによる制御が実行される。

次に、フィードバック制御によるアイドル運転からスロ
ットル弁５が開弁されたとき（第２図の１０９時点）加
速モードによる補助空気量制御が行われる。即ち、前記
ステップ３での判別結果が否定（Ｎｏ）となった場合、
ステップ９に進み加速モードによる開弁デユーティ比の
演算を行うにの加速モードによる開弁デユーティ比Ｄｏ
ｕＴの演算は、アイドル運転からスロットル弁５が開弁
されて加速運転に移行した場合に、制御弁６による補助
空気量の供給を急に停止せずにスロットル弁５の開弁直
前のフィードバックモードによる制御時に設定された積
分制御項値ＤＡ１ｎ−１を初期値とし、その後ＴＤＣ信
号のパルス発生毎に前記初期値が零になるまで所定値Δ
ＤＡＯｃずつ漸減させるものである。

前記ステップ２，６．８及び９のいずれかのステップで
開弁デユーティ比ＤｏｕＴの演算を行った後、ステップ
１０に進み、本発明に係る、ショットエアサブルーチン
（第４図）を実行する。

まず、第４図のステップ４０で前回ＴＤＣ信号パルス発
生時にショットエア制御を実行したか否かを判別する。

ステップ４０での判別結果が否定（ＮＯ）のときはステ
ップ４１乃至４６において、ＴＤＣ信号の前回パルス発
生時と今回パルス発生時間でエンジン回転数が判別回転
数ＮＳＡよ、　Ｎ８Ａ。

又はＮ　ｓ　Ａ、を横切って減少したか否かを判別する
。

即ち、ステップ４１では今回ＴＤＣ信号パルス発生時の
エンジン回転数の逆数に比例する値Ｍｅｎが第１の判別
回転数Ｎ５Ａ１（例えば１１００　ｐ　ｐ　ｍ）の逆数
に比例する値Ｍ　Ｓ　Ａ１より大きいか否かを判別し、
ステップ４２ではＴＤＣ信号の前回パルス発生時のエン
ジン回転数Ｎｅの逆数に比例する値Ｍｅｎ−ｚが前記値
Ｍ　８　Ａ１より小さい（即ちＮ　ｅｎ−、＞　Ｎ　Ｓ
Ａ１　）か否かを判別する。ステップ４１の判別結果が
否定（Ｎｏ）のときは（即ち、Ｎｅ≧Ｎ８Ａ１）本サブ
プログラムを終了する。ステップ４１及び４２の判別結
果がいずれも肯定（Ｙｅｓ）のときは、エンジン回転数
がＴＤＣ信号の前回パルスと今回パルス間で前記第１の
判別回転数Ｎ　ｓ　Ａ１を横切って減少したことを意味
し、斯かる場合には後述するステップ４７に進む。

ＴＤＣ信号の前回パルス及び今回パルス発生時にいずれ
も値Ｍｅが判別値Ｍ　Ｓ　Ａｔより大きいとき、即ち、
Ｎｅ値が値ＮＳＡ□以下のときステップ４３及び４４で
前記ステップ４１及び４２のときと同様にエンジン回転
数が第２の判別回転数Ｎ５Ａ２を横切って減少したか否
か判別する。即ち、今回ＴＤＣ信号パルス発生時の値Ｍ
ｅｎが第２の判別回転数Ｎ８Ａ２　（例えば１０１００
０ｒｐの逆数に比例する値ＭｓＡ２より大きいとき（ス
テップ４３においてＭ　ｅ　ｎ＞　Ｍ　ｓ　Ａ−不成立
）、本サブプログラムを終了する。

Ｍ　ｅ　ｎ　＞Ｍ　Ｓ　Ａｚ且つＭａｎ−、（ＭｓＡ、
（ステップ４４の判別結果が肯定（Ｙｅｓ））のとき前
記ステップ４７に進む。

同様に、ＴＤＣ信号の前回パルスと今回パルス発生時に
いずれも値Ｍｅが判別値ＭＳＡ、より大きいとき、即ち
、Ｎｅ値が値ＮＳＡ、以下のときステップ４５及び４６
で前記ステップ４３及び４４のときと同様にエンジン回
転数が第３の判別回転数Ｎ　ｓ　Ａ、を横切って減少し
たか否かを判別する。即ち、今回ＴＤＣ信号パルス発生
時の値Ｍｅｎが第３の判別回転数Ｎ　ｓ　Ａ、　（例え
ばｇｏＯｒｐｍ）の逆数に比例する値Ｍ　８Ａ１より大
きいとき（ステップ４５においてＭ　ｅ　ｎ　＞ＭｓＡ
ａ不成立）、本サブプログラムを終了する。Ｍｅ　ｎ　
＞ＭＳＡ３且つＭｅｎ−□＜ＭｓＡｚ　（ステップ４６
の判別結果が肯定（Ｙｅｓ））のとき前記ステップ４７
に進む。

前記ステップ４７では今回ＴＤＣ信号パルス発生時に検
出されるＭａｎ値と、今回ＴＤＣ信号に対応する気筒と
同じ気筒に対する前回のＴＤＣ信号パルスの発生時に検
出した値Ｍｅｎ−＊（該検出値Ｍｅｎ−，はＥＣＵ９の
記憶手段９ｃに記憶されている）からエンジン回転数の
減速度合ΔＭｅ（＝Ｍ　ｅ　ｎ　−Ｍ　ｅ　ｎ−４）を
求め、この値ΔＭｅが前記所定判別値ΔＮ　ｓ　Ａの逆
数に対応する所定判別値ΔＭｅｓＡより大きいか否かを
判別する。減速度合ΔＭｅを求めるのに４７ＤＣ信号前
の値Ｍｅｎ−。

を用いるのはＮｅセンサ１４の製作誤差や取付は誤差を
排除してＡＭｅ値を求めるためであり、これらの誤差が
許容範囲であればＭｅｎ−４値に代えて前回値Ｍｅｎ−
□を用いてもよい。ステップ４７の判別結果が肯定（Ｙ
ｅｓ）の場合、即ち、エンジ　　　゛ン回転数の減速度
合ΔＭｅが所定判別値へＭｅｓＡより大きい場合にはエ
ンジンは急減速状態にあると判定する。そして、この場
合には、ステップ４８に移って前記電気負荷項ＤＩ：の
値を演算すると共に、この電気負荷項ＤＥの値に応じて
、即ち電気装置１５の作動状態に応じたショットエア制
御の設定時間ＴｓＡＥをＤ１１ニーＴＳＡＩＥテーブル
から求める。

第７図はＤＥ−ＴＳＡＥテーブルを示し、ＴｓＡｉ：値
は、このテーブルから明らかなように、Ｄ６の増大に伴
って増大するように設定しである。更に、ステップ４９
に移って第８図のＭＳＡ−ΔＭｅマツプより回転数判別
値ＭＳＡ及びΔＭｅ値に応じた設定時間Ｔ８ＡＭを決定
する。第８図のＮ８Ａ−ΔＭｅマツプは各回転数判別値
Ｍ　Ｓ　Ａ１．　Ｍ　ｓ　Ａ□、　Ｍ　Ｓ　Ａ３に対し
て夫々ΔＭｅ、、　（例えば、エンジン回転数の差ΔＮ
ｅが４０　ｒｐｍ／　Ｔ　Ｄ　Ｃである値に対応する値
）乃至八Ｍｅ、　（例えば、エンジン回転数の差ΔＮｅ
が２０Ｏｒｐｍ／　Ｔ　Ｄ　Ｃである値に対応する値）
の４段階に設定され、ＴｓＡｉ、　ｊの値はｉが増大し
、ｊが減少するに従って小さくなるように設定しである
。

前記ステップ４８．４９において求めたＴＳＡＥ値及び
Ｔ　Ｓ　Ａ　ＩＩＩ値から次式（５）よりショットエア
タイマｔｓ４の基準設定時間Ｔ′ＳＡを求める（ステッ
プ５０）。

Ｔ’　５Ａ＝ＴｓＡｙ＋ＴｓＡＥ＋＋　（７）ステップ
５１では補正値ＫＤＸ＊ＥＦが第９図に示すＤ　ＸＲＥ
Ｆ　−Ｋ　ＤＸＲＥＦテーブルより求められ、ショット
エア制御時にエンジンの性能特性の変化等に応じた補正
を行なう。Ｄ　ＸＲＥＦ　　Ｋ　ＤＸ＋ｌ！ＥＦテーブ
ルは平均値Ｄ　Ｘ＋！ｔＥＦの所定の幅（例えば２５％
）毎に設定された複数の所定値に夫々対応してＫＤ糠Ｅ
Ｆの所定値（１，０〜５．０）を設定したものであり、
平均値Ｄ　ＸＲＥＦが低下するのに伴い補助空気の流入
量を減少させるようになっている。

次のステップ５２では次式（８）により、斯く求めた補
正値ＫＤＸＩＩＥＦ及び前述した大気圧補正値ＫＰＡＤ
を、ステップ５０で算出した基ＬＪ定時間Ｔ’ＳＡに乗
算し、ショットタイマｔｓＡの設定時間ＴｓＡとする。

Ｔ　５Ａ＝Ｔ’　　ＳＡＸ　ＫＰＡＤＸ　ＫＤＸＲＥＦ
　　−（８）次いで、ステップ５３においてショットエ
アタイマｔＳＡの設定時間ＴＳＡに亘る作動を開始させ
、ステップ５４に進む。ステップ５４ではｔｓＡタイマ
の設定時間ＴＳＡが経過したか否かを判別する。

この判別結果が否定（Ｎｏ）のときはステップ５５へ移
って前記第３図のステップ６又は８で設定された制御弁
６の開弁デユーティ比ＤｏｕＴを所定値ＤＳＡ　（１０
０％）に書き換え、本プログラムを終了する。そして、
第３図のステップ１１において、上述のように設定され
た開弁デユーティ比ＤｏｕＴに基づいて制御弁６が開弁
駆動され、ショットエア制御が実行される（第２図のｔ
′２）。

次回ループでは第４図のステップ４０において、肯定（
Ｙｅｓ）と判別されるので、この場合には、直ちにステ
ップ５４に進み、設定時間が経過したか否かが判別され
ろ。そして、設定時間ＴｓＡが経過していない場合には
ステップ５５が繰返し実行されて開弁デユーティ比Ｄｏ
ｕｒが所定値ＤｓＡに設定され、ショットエア制御が引
続き実行される。

ステップ５４でｔｓＡタイマの設定時間Ｔ　Ｓ　Ａが経
過したと判別されたときには前記ステップ５５をスキッ
プして本プログラムを終了する。即ち、この場合には、
第３図のステップ１１において、ステップ２，６，８．
及び９のいずれかで設定された開弁デユーティ比ＤＯｕ
Ｔに基づいて制御弁６の開弁制御が実行される。

尚、第４図のステップ４７において、ＡＭｅ値が判別値
ΔＭｅｓＡより小さいと判別されたとき、エンジンは当
該判別回転数ＮＳＡにおいてｔ１減速状態にあることを
意味し、前記ステップ５４に進む。斯かる場合にはステ
ップ５３のｔｓＡタイマは作動していないのでステップ
５４の判別結果’＄８定（Ｙｅｓ）となり、ステップ５
５をスキップして本プログラムを終了することになり、
開弁デユーティ比Ｄｏｕｒは所定値ＤｓＡに書き換えら
れることはない。

（発明の効果） 以上、詳述したように、本発明の内燃エンジンのアイド
ル回転数フィードバック制御方法によれば、フィードバ
ック制御の開始回転数より高い所定判別回転数を設定し
、エンジン回転数を検出し、エンジンの前記フィードバ
ック制御開始回転数に向かう減速時にエンジン回転数が
前記所定判別回転数を横切って低下したか否かを判別し
、エンジン回転数が前記所定判別回転数を横切って低下
したときエンジン回転数の減速度合を検出し、斯く検出
した減速度合が所定の値より大きいとき、前記フィード
バック制御に用いた制御址に応じて前記制御弁の開弁時
間を決定し、斯く決定した開弁時間に亘って前記制御弁
を開弁するようにしたので、エンジンのアイドル回転数
フィードバック制御領域への急減速時にエンジン等の性
能特性の経時変イピ等に拘らず、該フィードバック制御
領域へのエンジンの円滑な移行を図り、早期に安定した
アイドル回転数を得ることが出来るアイドル回転数フィ
ードバック制御が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法が適用される内燃エンジンのアイ
ドル回転数制御装置の全体構成を示すブロック図、第２
図は本発明のアイドル回転数制御方法を説明するエンジ
ン回転数Ｎｅ及び補助空気量制御弁の開弁デユーティ比
ＤｏｕＴの時間変化を示すタイミングチャート、第３図
は開弁デユーティ比ＤｏｕＴの演算手順を示すプログラ
ムフローチャート、第４図は本発明に係る、ショットエ
アサブルーチンのプログラムフローチャート、第５図は
発電状態信号値Ｅと開弁デユーティ比Ｄｘの関係のテー
ブルを示すグラフ、第６図は大気圧検出値ＰＡと大気圧
補正係数ＫＰＡＤの関係のテーブルを示すグラフ、第７
図は電気負荷項ＤＥとショットエアタイマの設定時間Ｔ
ＳＡＥの関係のテーブルを示すグラフ、第８図はショッ
トタイマの設定時間ＴＳＡＭを設定するためのマツプ図
、第９図は平均値ＤＸＲＥＦと補正値ＫＤＸＩＩＩＥＦ
の関係のテーブルを示すグラフである。 １・・・内燃エンジン、５・・・絞り弁（スロットル弁
）６・・・制ａｌ弁、９・・・電子コントロールユニッ
ト（ＥＣＵ）、９ｂ・・・ＣＰＵ、１０・・・燃料噴射
弁、１４・・・エンジン回転数（Ｎｅ）センサ、１５・
・・大気圧（ＰＡ）センサ、１６・・・電気装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内燃エンジンの吸気系の絞り弁をバイパスする補助
   空気通路に配設され、該補助空気通路を介してエンジン
   に供給される補助空気量を調整する制御弁を目標アイド
   ル回転数と実エンジン回転数との偏差に応じてフィード
   バック制御するアイドル回転数フィードバック制御方法
   において、前記フィードバック制御の開始回転数より高
   い所定判別回転数を設定し、エンジン回転数を検出し、
   エンジンの前記フィードバック制御開始回転数に向かう
   減速時にエンジン回転数が前記所定判別回転数を横切っ
   て低下したか否かを判別し、エンジン回転数が前記所定
   判別回転数を横切って低下したときエンジン回転数の減
   速度合を検出し、斯く検出した減速度合が所定の値より
   大きいとき、前記フィードバック制御に用いた制御量に
   応じて前記制御弁の開弁時間を決定し、斯く決定した開
   弁時間に亘って前記制御弁を開弁することを特徴とする
   内燃エンジンのアイドル回転数フィードバック制御方法
   。 ２、前記制御弁の前記開弁時間は、エンジンが暖機運転
   を終了した後のフィードバック制御の制御量の平均値に
   基づいて決定することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の内燃エンジンのアイドル回転数フィードバック
   制御方法。