JP2553536B2 - エンジンのアイドル回転数制御装置 - Google Patents

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。

［従来の技術］ 近年、自動車にもエアコン等のエンジン負荷を増大さ
せる各種の装備が行われるようになつてきた。このため
従来は、例えばエンジンのアイドル運転状態時に特開昭
56−121843号のように、実際のエンジン速度と所望のア
イドリング速度間のエラーを検出するという複雑な構成
を備え、このエラー検出信号出力時にはそのエンジン制
御タイミングの都度複雑な演算処理等を実行してエンジ
ンのイグニツシヨン・タイミングを求めていた。

また、アイドル運転時に収束させるべき目標エンジン
回転数は、エアコン等がオンされており、エンジンに負
荷がかかつている場合には、点火時期が最適の点火時期
よりずれたタイミング、又はエンジン制御不能となるた
め、必要とされるアイドル時の収束回転数より高く設定
されている。このため、余分な燃料消費が避けられなか
つた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、この方法では、エンジン制御タイミングの都
度複雑な演算処理等を実行してエンジンのイグニツシヨ
ン・タイミングを求めなければならず、制御も複雑であ
り、かつ制御データの算出にも時間がかかり、応答性も
悪いものであつた。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上述の問題点を解決することを目的として成
されたもので、この目的を解決する一手段として本実施
例は第１図に示す構成を備える。

即ち、エンジンの回転数を検出する回転数検出手段10
0と、該回転数検出手段100の検出エンジン回転数が実際
のアイドル回転数より所定数高めの回転数となつた時に
エンジンのアイドル運転状態と判別する判別手段101
と、アイドル運転状態における各エンジン回転数毎に該
回転数に対応したエンジン制御量を記憶する記憶手段10
2と、前記判別手段101のアイドル状態判別時より所定時
間経過後に、前記記憶手段102の前記回転数検出手段100
の検出回転数に対応するエンジン制御量情報を読み出し
該読み出し情報に従つてエンジン出力を制御するエンジ
ン制御手段103とを備える。

［作用］ 以上の構成において、エンジン制御手段103は、エン
ジン出力制御時にエンジン制御量を記憶手段102から読
み出すのみで得ることができ、応答性の良い、エンジン
制御の安定性の良いエンジンのアイドル回転数制御装置
が提供できる。

また、エンジン回転数の過剰な落ち込みを防いでエン
ジンストップを防止できると共にレーシング後のリター
ド制御も防ぐことができる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明に係る一実施例を詳細に
説明する。

［実施例の構成］ 第２図は本発明に係る一実施例のブロック図である。

図において、10は制御装置であり、制御装置10はROM2
1に格納されたプログラムに従い本実施例全体の制御を
実行する制御部11、ROM21、後述する各種のフラグ類
や、制御データ等を一時保持するRAM22、通常の運転状
態時のエンジン点火時期を保持している点火時期マップ
23及びアイドル時のエンジン回転数を制御するための回
転数制御テーブル30より構成されている。

また、12は自動車がアイドル運転状態になるとオンす
るアイドルスイツチ、13は自動車がドライブ運転状態に
なるとオンするＤレンジスイツチ、14はスタータスイツ
チ、15はエアコン作動時にオンとなるエアコンスイツ
チ、16はエンジンの回転数を検出するエンジン回転数セ
ンサ、17はエンジン冷却水の温度を測定する水温セン
サ、18はエンジンのクランク角をセンスするクランク角
センサ、19はスロツトル開度センサ、20はエンジンの点
火制御を行うイグナイタである。

以上の構成を備える本実施例の一部配置例を第３図に
示す。第３図において、第２図と同一構成には同一番号
を付した。

図中、41はエンジン回転数センサ16及びクランク角セ
ンサ18の内蔵されたデイストリビユータ、42はインジエ
クタ、43は吸入空気量をセンスするエアフロセンサ、44
はアイドルスピードコントロール・アクチユエータ（以
下ISCアクチユエータと称す）である。

［本実施例の制御］ 以上の構成より成る本実施例の制御装置10の制御部11
におけるエンジン点火時期制御を、第４図のフローチヤ
ートを参照して以下に説明する。

まず、ステップS1でエンジンの点火制御を行うタイミ
ングか否かを判断し、点火制御を行うタイミングでない
場合にはこの点火制御開始タイミングになるまで待つ。
この点火制御タイミングか否かは、クランク角センサ18
が上死点を検出した立上がりのタイミング、又は立ち下
がりのタイミングで開始するよう制御すればよい。ここ
で、点火制御タイミングとなるとステップS1よりステッ
プS2に進み、エンジン始動時でスタータスイツチ14がオ
ンか否かを調べる。これはエンジン始動時には点火時期
制御は固定点火時期とするためであり、スタータスイツ
チ14がオンの場合にはステツプS3でROM21に記憶されて
いるクランキング時の固定点火時期データを読み込み、
続くステツプS4でこの読み出した点火時期データに従つ
た点火制御を行なう。

ステップS2でスタータスイツチ14がオフの場合にはス
テツプS4に進み、デイストリビユータ41のエンジン回転
数センサ16より現在のエンジンの実回転数NEを読み込
む。そしてステツプS5でROM21よりアイドル運転状態と
判定させる回転数NIDLEを読み込み、 （NE≦NIDLE）か否かを調べる。ここで（NE≦NIDLE）で
ない場合、即ち、アイドル運転状態でない場合にはステ
ツプS6に進み、アイドル状態と判断してから実際のアイ
ドル時のエンジン回転数安定化のための点火時期制御を
行うまでの所定時間を計測するための点火回数をカウン
トするためのRAM22に設けられた点火回数カウンタCIDLE
にROM21に設定されている初期データKIDDLYを格納し、
ステツプS7でエアフロセンサ43より吸入空気量を読み込
み、続くステツプS8でこの吸入空気量と先に読み込んだ
エンジン回転数センサ16よりのエンジン回転数NEとによ
り特定される点火時期マツプ23の点火時期情報を決定
し、ステツプS9で水温センサ17よりエンジン冷却水温度
を読み込み、ステツプS10で先に求めた点火時期をこの
エンジン冷却水温に対応させて更に補正し、次のステツ
プS11でこの補正点火時期に従つた点火制御処理を実行
する。

一方、ステツプS5で（NE≦NIDLE）の場合にはステツ
プS15に進み、アイドルスイツチ12がオンでアイドル運
転状態であることを示すフラグであるFIDLESWがオンか
否かを調べる。FIDLESWがオンでない場合はアイドル運
転状態ではないのでステツプS6に進み、通常の点火時期
制御を実行する。

ステツプS15でFIDLESWがオンであればステツプS16に
進み、CIDLEが“0"か否かを調べる。最初にFIDLESWがオ
ンとなつた時はCIDLEはステツプS6でセツトされたKIDDL
Yが格納されており、ステツプS16よりステツプS17に進
み、ここでCIDLEをデクリメントする。そしてステツプS
7に進み、通常の点火時期制御を実行する。これは、次
の二点を考慮するためである。即ち、第一にエンジンの
アイドル状態の判断は、実際にアイドル状態になるエン
ジン回転数よりやや高めの時点で判別している。従つ
て、このアイドル状態との判断時に直ちに実際のアイド
ル運転状態と判断してエンジン出力量を制御しては、エ
ンジンストツプが発生する等種々の不具合が発生するた
め、これを防止するため。第二にレーシング後のリター
ド制御を禁止することで、エンジン回転数の過剰な落ち
込みを防止するためである。

このようにして点火タイミング毎にCIDLEをデクリメ
ントしていき、所定時間が経過するとCIDLEが“0"とな
り、ステツプS16よりステツプS18に進む。そして以下ア
イドル点火時期制御を実行する。まずステツプS18でROM
21よりアイドル運転時に収束させるべき目標エンジン回
転数Noを読み込む。この目標エンジン回転数Noは、エア
コン等がオンされており、エンジンに負荷がかかつてい
る場合には、エンジン負荷の無い場合に比し、基準とな
るアイドル時の収束回転数NBより高く設定されている。
これは、点火時期が最適の点火時期よりずれたタイミン
グ、又はエンジン制御不能となるため、エンジン負荷の
有る場合と無い場合で回転数を変える必要が有るためで
ある。そしてステツプS19で｛NT←NE−（No−NB）｝の
計算を行い、回転数制御テーブル30を読み込むための回
転数データNTを求める。次のステツプS20でこのNTを基
に回転数制御テーブル30よりエンジン出力制御のための
点火時期情報を読み出す。そして点火時期を決定後ステ
ツプS9に進む。

この回転数制御テーブル30は、第５図に示す如く、ア
イドル運転時に、現実のエンジンの回転数と、エンジン
を所望の収束回転数に制御すべきエンジン制御情報であ
る点火時期IGBとを、対応付けて記憶しているエンジン
制御情報テーブルであり、NTをキーワードとして直ちに
点火時期を決定することができるものである。

また、この回転数制御テーブル30は、アイドル時のエ
ンジンへの点火時期を、エンジン回転数が上昇するにつ
れて遅角側に、エンジン回転数が下降するにつれて進角
側になるよう設定してエンジンの回転数を制御するもの
である。このため、アイドル時の回転変動が著しく減少
し、アイドル回転数を振動負荷を考慮したうえで低く設
定できるため、燃料消費量を低減できるという効果もあ
る。

更に、エンジン負荷量に応じて回転数制御テーブル30
より点火時期情報IGBを読み出すための回転数データ
を、 ｛NT←NE−（No−NB）｝の計算を行ない、エンジン負
荷に応じてシフトすることにより、非常に簡単なプログ
ラムで最適点火時期を得ることができる。

以上の制御によるエンジン回転数NEと点火時期及びア
イドルスイツチ12との関係を第６図に示す。

第６図において、エンジン回転数NEに斜線で示す領域
は、本実施例のアイドル点火時期制御を行わなかつた場
合に落ち込む回転数を示し、点火時期に斜線で示す領域
は、アイドル状態検出時に所定時間のアイドル時の点火
時期制御を禁止せず、直ちにアイドル点火時期制御を行
つた時の制御例を示している。このように、本実施例に
おいては、レーシング後等のリタード制御を禁止するこ
とで、エンジン回転数の過剰な落ち込みを防止し、エン
ジンストップが発生する等種々の不具合の発生を防止し
ている。

「第２実施例］ しかし、本発明はこれに限るものではなく、上述の計
算を行う変りに、回転数制御テーブル30の（回転数−点
火時期）対応テーブルをエンジン負荷量に応じて複数備
える構成としてもよい。この様に構成した場合には、上
述の計算を行なうことなく、所望のテーブルを選択して
対応する点火時期データを読み出すのみでよい。

この場合の回転数制御テーブル30の構成例を第７図に
示す。

この回転数制御テーブル30は、エアコン作動時とエア
コン非作動時等のように、エンジン負荷の相異に対応す
べく２種のエンジンの収束回転数に応じたエンジン制御
情報テーブル（31,35）を備えている。しかし、本発明
はこの２種に限定されるものではなく、更に多くのエン
ジン制御情報テーブルを備えることにより、より細かな
エンジン制御が行なえる。

第７図において、31,35はそれぞれ異なるエンジン収
束回転数に対するエンジン制御情報テーブルであり、テ
ーブルA31はエアコン作動時、テーブルB35はエアコン非
作動時のそれぞれのエンジン収束回転数に対する現実の
エンジンの回転数と、エンジンを所望の収束回転数に制
御すべきエンジン制御情報とを、対応付けて記憶してい
る。即ち、現実のエンジン回転数NEに対応する数のNEn3
2及びNEn′36に従つたエンジン制御情報NTn33及びNTn′
37を記憶している。このため、ステツプS18において、
現実のエンジン回転数NEと同じ回転数のNEm32、または3
6（即ちNE＝NEm）により対応するNTn33又はNTn′37を読
み出し、この読み出し情報を点火時期情報として直ちに
ステツプS20に進めば良い。

［第３実施例］ 以上の説明は、アイドル時のエンジン回転数の制御を
エンジン点火タイミングを変えて制御する例について述
べたが、エンジン回転数の制御はこれのみに限るもので
はなく、吸入空気量を制御して回転数の制御を行つても
よい。

この場合には、例えば回転数制御テーブル30を、現在
の冷却水温度WTと、対応する目標回転数Ｎθとを関連付
けて記憶する回転数テーブルと、この目標回転数Ｎθ
と、対応するバイパス空気量QBnとを関連付けて記憶す
る空気量テーブルとにより構成する。また、回転数テー
ブルをエンジン負荷の変動に対応できるよう、負荷に対
応した２種のテーブル構成（例えばエアコンオン時とエ
アコンオフ時の２種の）すればより高精度の制御が可能
となる。そして、アイドル運転状態時のエンジン回転数
制御をこのテーブルを参照して行なえばよい。

この場合には、第７図に示す回転数制御テーブル30
を、エンジン回転数NEに対応した制御点火時期データNT
n33およびNTn′37の構成に変え、冷却水温度WTに対応し
た目標回転数Ｎθの構成、また、目標回転数Ｎθに対応
したバイパス空気量QBnの構成とすればよい。

このように構成した場合のエンジン回転数の制御を吸
入空気量の制御、即ちISCアクチユエータ44によるバイ
パス空気量の制御で行なう例を第８図のフローチヤート
を参照して以下に説明する。

ステツプS51は、アイドル点火時期制御を実行すべき
タイミングの時、例えば第４図のステツプS16に進んだ
ような状態の時にセツトされるFISCフラグが“1"か否か
の判定であり、FISCフラグがオフの場合にはアイドル時
の制御は行わずリターンする。そして、FISCフラグがセ
ツトされている場合にはステツプS52に進み、アイドル
スイツチ12がオンになつてから一定時間が経過したこと
を示すSTARTフラグがオンか否かを調べる。STARTフラグ
がオフの場合にはそのままリターンし、STARTフラグが
オンの場合、即ち、第４図のステツプS18に進んだ時と
同様のタイミングになつた時はステツプS53に進み、水
温センサ17より冷却水温度WTを読み込み、続くステツプ
S54でエンジン回転数センサ16よりエンジン回転数NEを
読み込む。

そしてステツプS55でエアコンスイツチ15が所定時間
以上オンとなつているときにセツトされるFACSWフラグ
が“1"か否かを調べる。エアコンスイツチ15が所定時間
以上オンされており、実際にエアコンが稼働した状態の
時にはステツプS56に進み、回転数制御テーブル30のエ
アコンオン時の目標回転数テーブルを選択して、水温セ
ンサ17より読み込んだ冷却水温度WTより目標回転数Noを
読み込みステツプS58に進む。一方、ステツプS55でFACS
Wがセツトされていない場合、即ち、エアコンがオフの
場合にはステツプS55よりステツプS57に進み、回転数制
御テーブル30のエアコンオフ時の目標回転数テーブルを
選択し、冷却水温WTより目標回転数Noを読み込む。そし
てステツプS58に進む。

このエアコンオン時とオフ時の目標回転数Noと冷却水
温度WTとの関係を第９図に示す。図中81がエアコンオン
時の目標回転数、82がエアコンオフ時の目標回転数であ
る。

ステツプS58では、Ｄレンジスイツチ13が所定時間以
上オン状態の場合にセツトされるFDRSWフラグがオンか
否かを調べ、このFDRSWフラグがオフの場合にはステツ
プS59に進み、（No←No×CDR）の計算を行う。但し、CD
Rはドライブレンジ回転補正係数である。そしてステツ
プS60に進む。

一方、ステツプS58でFDRSWフラグがセツトされていな
い場合にはステツプS60に進み、次のステツプS61とで回
転数制御を行わない不感帯であるか否かの判別を行な
う。即ち、ROM21よりアイドル時の回転数制御を行わな
い不感帯を示す回転数データNIを読み出し、エンジン回
転数NEが（NE≦ND＋NI）か否かの判定を行ない、続くス
テツプS61では（NE≧ND−NI）か否かの判定を行なう。
いずれをも満足した場合にはそのままリターンして回転
数制御は行わない。

いずれかを満足しない場合にはステツプS62に進み、
回転数制御テーブル30の空気量テーブルを選択し、目標
回転数Noより制御すべきバイパス空気量QBnを読み出
し、この空気量に従つてISCアクチユエータ43を制御し
てエンジンの吸入空気量を所望の空気制御量に制御す
る。

このようにエンジン回転制御を行わない不感帯を設け
たのは、エンジンのハツチング防止のためである。この
不感帯の例を第10図に示す。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、エンジンの運転
状態を検出する運転状態検出手段と、該運転状態検出手
段で検出した運転状態によりエンジン出力を制御するエ
ンジン出力制御手段と、アイドル運転状態における各エ
ンジン回転数毎に該回転数に対応したエンジン制御量を
記憶する記憶手段と、エンジンの回転数を検出する回転
数検出手段と、該回転数検出手段の検出エンジン回転数
が実際のアイドル回転数より所定数高めの回転数以下と
なつた時に前記運転状態検出手段の検出運転状態がエン
ジンのアイドル運転状態か否かを判別する判別手段とを
備え、エンジン出力制御手段が判別手段によるアイドル
状態判別時より所定時間経過するまではエンジン出力制
御手段による通常のエンジンの出力制御を行なうととも
に、アイドル状態判別時より所定時間経過後には記憶手
段の回転数検出手段の検出回転数に対応するエンジン制
御量情報に従つてエンジン出力を制御することにより、
簡単な制御で、エンジン回転数の過剰な落ち込みを防い
でエンジンストップを防止できると共に、レーシング後
のリタード制御も防ぐことができる高精度かつ応答性の
良いエンジン制御が可能なエンジンのアイドル回転数制
御装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の機能ブロツク図、 第２図は本発明に係る一実施例のブロツク図、 第３図は本実施例の一部配置例を示す図、 第４図は本実施例のエンジン点火時期制御示すフローチ
ヤート、 第５図、は本実施例の回転数制御テーブルの構成例を示
す図、 第６図は本実施例のエンジン回転数と点火時期及びアイ
ドルスイツチとの関係を示す図、 第７図は本発明に係る他の実施例の回転数制御テーブル
の構成例を示す図、 第８図は本発明に係る他の実施例のエンジン回転制御を
示すフローチヤート、 第９図は他の実施例のエアコンオン時とオフ時の目標回
転数と冷却水温度との関係を示す図、 第10図は、他の実施例のエンジン回転制御を行わない不
感帯の例を示す例である。 図中10……制御装置、11……制御部、12……アイドルス
イツチ、13……Ｄレンジスイツチ、14……スタータスイ
ツチ、15……エアコンスイツチ、16エンジン回転数セン
サ、17……水温センサ、18……クランク角センサ、19…
…スロツトル開度センサ、20……イグナイタ、21……RO
M、22……RAM、23……点火時期マツプ、41……デイスト
リビユータ、42……インジエクタ、43……エアフロセン
サ、44……ISCアクチユエータである。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの運転状態を検出する運転状態検
   出手段と、 該運転状態検出手段で検出した運転状態によりエンジン
   出力を制御するエンジン出力制御手段と、 アイドル運転状態における各エンジン回転数毎に該回転
   数に対応したエンジン制御量を記憶する記憶手段と、 エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、 該回転数検出手段の検出エンジン回転数が実際のアイド
   ル回転数より所定数高めの回転数以下となつた時に前記
   運転状態検出手段の検出運転状態がエンジンのアイドル
   運転状態か否かを判別する判別手段とを備え、 エンジン出力制御手段が判別手段によるアイドル状態判
   別時より所定時間経過するまではエンジン出力制御手段
   による通常のエンジンの出力制御を行なうとともに、ア
   イドル状態判別時より所定時間経過後には記憶手段の回
   転数検出手段の検出回転数に対応するエンジン制御量情
   報に従つてエンジン出力を制御す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。
2. 【請求項２】記憶手段に記憶されたエンジン制御量情報
   は、エンジン回転数の低下に略比例してエンジン出力を
   増大させるよう設定されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のエンジンのアイドル回転数制御装
   置。
3. 【請求項３】記憶手段は異なる目標エンジン回転数と回
   転数検出手段の検出回転数との差分回転数に対応した少
   なくとも２種類のエンジン出力制御量情報を記憶し、エ
   ンジン負荷量に対応したエンジン出力制御情報を読み出
   し可能であることを特徴とする特許請求の範囲第１項又
   は第２項記載のエンジンのアイドル回転数制御装置。
4. 【請求項４】エンジン出力制御手段はエンジン点火タイ
   ミングの制御によりエンジン出力を制御することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項より第３項のいずれかに記
   載のエンジンのアイドル回転数制御装置。