JP2862686B2 - 内燃機関のアイドル回転速度制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のアイドル回
転速度の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関では、発生するトルクの小さい
アイドル時には、僅かな負荷変動によって回転速度が変
動する。たとえば、ヘッドライトの点灯などの電力負荷
や、冷房機などの使用開始時、ならびにパワーステアリ
ングの据切りや自動変速機のＤレンジ投入時には回転速
度が落込む。

【０００３】一方、近年、燃費向上のためにアイドル回
転速度は比較的低く抑えられており、したがって上述の
ような負荷変動を生じる要因が重複した場合には、エン
ストを生じるおそれがある。

【０００４】このため典型的な従来技術では、アイドル
用のバイパス側路に設けた流量制御弁を制御する制御装
置には、負荷変動の要因となる各種の機器の出力などを
取込み、たとえば冷房機が使用されているときには、ア
イドル回転速度を２５０ｒｐｍだけ上昇するという具合
に、アイドル時の目標回転速度が設定される。また、こ
のように設定された回転速度となるように、見込制御
や、過制御を抑えるために小さい制御ゲインでの積分制
御が行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来技術
では、制御ゲインが低いために応答性に劣り、目標回転
速度に達するまでに長時間を要する。一方、この制御ゲ
インを大きくすると、応答性は向上するが安定性に劣
る。すなわち、制御の行過ぎが生じて過制御となり、い
わゆるハンチングや吹上がりなどの不所望な事態を招
く。

【０００６】本発明の目的は、構成を簡略化することが
できるとともに、耐エンスト性を向上し、応答性と安定
性とを両立することができる内燃機関のアイドル回転速
度制御方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、スロットル弁
の上流側と下流側とをアイドル用のバイパス側路で連通
し、その側路に設けた流量制御弁の制御量を変化するこ
とによって、内燃機関の回転速度を予め定める目標回転
速度に維持する内燃機関のアイドル回転速度制御方法に
おいて、前記回転速度の落込みが検出されているときに
は、少なくとも落込みを開始してからの経過時間に対応
した値だけ前記制御量を上乗せし、前記制御量の上乗せ
によって回転速度が上昇し、回転速度の変化速度が零あ
るいはほぼ零となった時点で、その時点における内燃機
関のトルクに関連するパラメータの目標値を設定し、前
記目標値を維持、あるいは緩やかに変化することができ
る所定値まで前記制御量を減少することを特徴とする内
燃機関のアイドル回転速度制御方法である。

【０００８】また本発明の前記パラメータは、吸気管圧
力、または該吸気管圧力と内燃機関の回転速度との積値
に関係する値であることを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明に従えば、内燃機関のアイドル時に、た
とえば内燃機関の回転速度の変化速度が予め定める値以
下となって回転速度の落込みが検出されると、スロット
ル弁をバイパスするアイドル用のバイパス側路に設けら
れた流量制御弁の制御量に、少なくとも落込みを開始し
てからの経過時間に対応した値、たとえば落込み直後で
最大となり、時間経過に伴って減少してゆく値と、回転
速度の落込みの変化速度が大きい程大きくなる値との加
算値を上乗せする。これによって、吸入空気流量が増大
し、前記回転速度の落込みが抑えられる。

【００１０】したがって、上乗せされる前記落込みを開
始してからの経過時間に対応した値は、回転速度の落込
みが収束してゆくにつれて減少してゆく。

【００１１】一方、前記制御量の上乗せによって回転速
度が上昇し、回転速度の変化速度が零、あるいはほぼ零
となった時点で、その時点における内燃機関のトルクに
関連するパラメータ、たとえば吸気圧や、該吸気圧と回
転速度との積値、すなわち吸入空気量を表す目標値を設
定し、その後、その目標値を維持あるいは緩やかに変化
することができる所定値まで、前記制御量を減少する。

【００１２】したがって、回転速度が落込むと、速やか
に吸入空気流量が増加されてエンストを防止することが
できる。また、上述のように回転速度の落込みが収束し
てゆくと、その収束状態に応じて、上乗せされる制御量
が減少されてゆき、前記回転速度の変化速度が零、すな
わち回転速度が回復を開始する時点で、前記パラメータ
の目標値を維持することができる所定値まで制御量をさ
らに減少する。これによって、急激な制御量の上乗せに
よって吸気経路内に充填された吸入空気の影響による不
所望な吹上がりを招くことなく、回転速度を前記パラメ
ータの目標値を維持することができる速度に速やかに収
束させることができる。このようにして、良好な応答性
と安定性とを有するアイドル回転速度制御を行う。

【００１３】

【実施例】図１は、本発明の一実施例の内燃機関の制御
装置１とそれに関連する構成を示すブロック図である。
吸気口２から導入された燃焼用空気は、エアクリーナ３
で浄化され、吸気管４を介して、該吸気管４に介在され
るスロットル弁５でその流入量が調整された後、サージ
タンク６に流入する。サージタンク６から流出した燃焼
用空気は、吸気管７に介在される燃料噴射弁８から噴射
された燃料と混合され、吸気弁９を介して、内燃機関１
０の燃焼室１１に供給される。燃焼室１１には点火プラ
グ１２が設けられており、この燃焼室１１からの排ガス
は、排気弁１３を介して排出され、排気管１４から三元
触媒１５を経て大気中に放出される。

【００１４】前記吸気管４には吸入空気の温度を検出す
る吸気温度検出器２１が設けられ、前記スロットル弁５
に関連してスロットル弁開度検出器２２が設けられ、サ
ージタンク６には吸気管７の圧力を検出する吸気圧検出
器２３が設けられる。また前記燃焼室１１付近には冷却
水温度検出器２４が設けられ、排気管１４において、三
元触媒１５より上流側には酸素濃度検出器２５が設けら
れ、三元触媒１５内には排気温度検出器２６が設けられ
る。内燃機関１０の回転速度、すなわち単位時間当りの
回転数はクランク角検出器２７によって検出される。

【００１５】制御装置１には、前記各検出器２１〜２７
とともに、車速検出器２８と、内燃機関１０を始動させ
るスタータモータ３３が起動されているかどうかを検出
するスタート検出器２９と、冷房機の使用などを検出す
る空調検出器３０と、該内燃機関１０が搭載される自動
車が自動変速機付きであるときには、その自動変速機の
変速段がニュートラル位置であるか否かを検出するニュ
ートラル検出器３１からの検出結果が入力される。

【００１６】さらにまたこの制御装置１は、バッテリ３
４によって電力付勢されており、該制御装置１は前記各
検出器２１〜３１の検出結果、および電圧検出器２０に
よって検出されるバッテリ３４の電源電圧などに基づい
て、燃料噴射量や点火時期などを演算し、前記燃料噴射
弁８および点火プラグ１２などを制御する。

【００１７】前記吸気管４にはまた、スロットル弁５の
上流側と下流側とをバイパスする側路３５が形成されて
おり、この側路３５には流量制御弁３６が設けられてい
る。流量制御弁３６は、制御装置１によつてデューティ
制御され、スロットル弁５がほぼ全閉であるアイドル時
の燃焼用空気の流量を調整制御する。制御装置１はま
た、内燃機関１０が運転されているときには、燃料ポン
プ３２を駆動する。

【００１８】前記流量制御弁３６は、電磁ソレノイド内
にバルブシャフトが配置され、前記電磁ソレノイドのコ
イルをデューティ制御することによって、前記バルブシ
ャフトが変位し、該バルブシャフトの一端部に固着され
たバルブの開度が変化する、いわゆるリニアソレノイド
タイプの流量制御弁である。

【００１９】図２は、制御装置１の具体的構成を示すブ
ロック図である。前記検出器２０〜２５の検出結果は、
入力インタフェイス回路４１からアナログ／デジタル変
換器４２を介して、マイクロコンピュータなどで実現さ
れる処理回路４３に与えられる。また前記検出器２２，
２７〜３１の検出結果は、入力インタフェイス回路４４
を介して前記処理回路４３に与えられる。処理回路４３
内には、各種の制御用マップや学習値などを記憶するた
めのメモリ４５が設けられており、またこの処理回路４
３には、前記バッテリ３４からの電力が、定電圧回路４
６を介して供給される。

【００２０】処理回路４３からの制御出力は、出力イン
タフェイス回路４７を介して導出され、前記燃料噴射弁
８に与えられて燃料噴射量が制御され、またイグナイタ
４８を介して点火プラグ１２に与えられて点火時期が制
御され、さらにまた前記流量制御弁３６に与えられてア
イドル時の側路３５を介する流入空気流量が制御され、
また燃料ポンプ３２が駆動される。

【００２１】前記排気温度検出器２６の検出結果は、制
御装置１内の排気温度検出回路４９に与えられ、その検
出結果が異常に高温であるときには、駆動回路５０を介
して警告灯５１が点灯される。

【００２２】図３は、上述のように構成された制御装置
１の動作を説明するためのタイミングチャートである。
なお、酸素濃度検出器２５などからの出力に基づいて、
空燃比制御が行われているとする。

【００２３】図３において時刻ｔ１以前で示されるよう
に、内燃機関１０の回転速度ＮＥが比較的安定している
定常状態には、流量制御弁３６の制御デューティＤＵＴ
Ｙは、前記回転速度ＮＥと、目標回転速度ＮＴとなどに
基づいて、図４で示される比較的小さい増分ΔＤ１が加
算されて積分制御される。

【００２４】前記増分ΔＤ１は、前記図４で示されるよ
うに、回転速度ＮＥと目標回転速度ＮＴとの差が、±１
５ｒｐｍの不感帯Ｗ１内にあるときには零とされ、前記
不感帯Ｗ１外では、前記差ＮＥ−ＮＴに対応した値に設
定される。この積分制御によって、定常時には、回転速
度ＮＥは前記不感帯Ｗ１内に入るように制御されてい
る。

【００２５】前記目標回転速度ＮＴは、たとえば無負荷
時には７００ｒｐｍに設定されており、冷房機が使用さ
れたときには９５０ｒｐｍに設定され、自動変速機の変
速段がドライブ位置Ｄにあるときには、発進防止のため
に６００ｒｐｍに設定される。

【００２６】前記時刻ｔ１において、自動変速機の変速
段がニュートラル位置Ｎからドライブ位置Ｄに切換えら
れると、内燃機関１０への負荷が増大し、前記回転速度
ＮＥは落込みを開始する。また、前記切換動作は、ニュ
ートラル検出器３１によって検出されており、制御装置
１は前記切換動作を検出すると、流量制御弁３６の制御
デューティＤＵＴＹを予め定める増分ΔＤ１０だけ上乗
せする見込制御を行う。前記増分ΔＤ１０は、前記自動
変速機の変速段の切換時や、冷房機の使用開始時など
で、それぞれ変動する負荷の種類に対応した最適な値が
メモリ４５から読出されて設定される。

【００２７】前記落込みによって、前記回転速度ＮＥの
変化速度ΔＮＥが予め定める閾値Ｌ１以下となり、かつ
回転速度ＮＥが前記目標回転速度ＮＴよりたとえば１０
０ｒｐｍだけ高い閾値Ｌ２未満であるときには、その時
刻ｔ２において、前記制御デューティＤＵＴＹには、後
述する増分ΔＤ２が上乗せされる全開制御が行われる。
これによって、吸入空気流量が増大し、サージタンク６
の吸気圧ＰＭは急激に上昇する。

【００２８】前記閾値Ｌ１は、図５で示されるように、
前記回転速度ＮＥに対応して決定される。すなわちたと
えば、処理回路４３の８演算周期である３２ｍｓｅｃ当
りの変化速度ΔＮＥは、前記回転速度ＮＥが７００ｒｐ
ｍ以下であるときには−９．３７５ｒｐｍの一定値に設
定され、また前記回転速度ＮＥが１２００ｒｐｍ以上で
あるときには−１８．７５ｒｐｍの一定値に設定され、
回転速度ＮＥが前記７００〜１２００ｒｐｍであるとき
には、前記−９．３７５ｒｐｍ〜−１８．７５ｒｐｍの
範囲で、回転速度ＮＥに比例して設定されている。すな
わち、回転速度ＮＥが低い程、前記全開制御に移り易い
ように設定されている。

【００２９】前記増分ΔＤ２には、図６で示されるよう
に、落込み直後で最大値となり、その後時間経過に伴っ
て減少してゆく増分ΔＤ２ａと、図７で示されるよう
に、回転速度ＮＥの落込みの変化速度ΔＮＥが負側に大
きくなる程大きな値となる増分ΔＤ２ｂとの加算値が用
いられる。したがって、前記増分ΔＤ２ａ，ΔＤ２ｂは
それぞれ図３で示されるように変化してゆき、それらの
加算値である増分ΔＤ２が上乗せされる制御デューティ
ＤＵＴＹは、前記時刻ｔ２で示される回転速度ＮＥの落
込み直後には大きく、前記落込みが収束を開始する変化
速度ΔＮＥが最小値となる時刻ｔ３付近から減少してゆ
く。なお前記図６および図７で示されるグラフは、メモ
リ４５内にマップとしてストアされている。

【００３０】一方、前記時刻ｔ２からの全開制御によっ
て、回転速度ＮＥは回復を開始する。その回復を開始す
る時点、すなわち変化速度ΔＮＥが零となる時刻ｔ５に
おいて、後述する吸入空気流量に関するパラメータの目
標値αが設定される。またこの時刻ｔ５から前記パラメ
ータが前記目標値αとなる時刻ｔ６まで、前記制御デュ
ーティＤＵＴＹは予め定める増分ΔＤ４ずつ繰返し減算
されて急激に減少され、こうして復帰制御が行われる。

【００３１】前記復帰制御の後には、制御デューティＤ
ＵＴＹが安定するまでの予め定める禁止時間Ｔ３、たと
えば３５０ｍｓｅｃだけ積分制御が禁止される。前記時
間Ｔ３が経過した時刻ｔ７以降は前述の積分制御に復帰
し、回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＴに一致するよう
に、制御デューティＤＵＴＹが制御される。

【００３２】なお、前記時刻ｔ２〜ｔ５間における全開
制御が終了した後には、予め定める禁止時間Ｔ４、たと
えば５０点火時間だけ全開制御を禁止する。ただし、前
記変化速度ΔＮＥがたとえば−１５ｒｐｍ以下である非
常に大きい落込み時には、前記全開制御を可能とする。

【００３３】これによって、図３において参照符Ａ１で
示されるように、全開制御によって変化速度ΔＮＥが回
復した後、前記復帰制御によって再び前記閾値Ｌ１未満
となって、全開制御に移るような不所望な振動を防ぐこ
とができる。

【００３４】このように前記全開制御によって速やかに
吸入空気流量を増加し、回転速度ＮＥの落込みを抑え、
耐エンスト性を向上させることができる。

【００３５】また、前記全開制御によって回転速度ＮＥ
が収束を開始し、回転速度ＮＥの変化速度ΔＮＥが零と
なった時点で、復帰制御によって所望とするトルクを維
持することができる値まで吸入空気流量を減少する。し
たがって、図３において参照符Ａ２で示されるように、
復帰制御に移る直前まで増分ΔＤ２を最大値に保持した
場合に生じるような、サージタンク６などの吸気経路に
充填されてしまった過剰な吸入空気による不所望な吹上
がりを未然に防止することができる。

【００３６】これに対して時刻ｔ１１で示されるよう
に、自動変速機がニュートラル位置Ｎに切換えられる、
いわゆる負荷抜け時には、制御デューティの積分制御の
初期値ＤＩは、前記見込制御（Ｎ→Ｄ時）による増分Δ
Ｄ１０から、前記時刻ｔ１における制御デューティＤ１
と、前記時刻ｔ１１直前の制御デューティＤ１１との差
を減算した結果を、前記制御デューティＤ１１から減算
して求められる。すなわち、

【００３７】

【数１】 ＤＩ ＝ Ｄ１１ −〔ΔＤ１０ −（Ｄ１ − Ｄ１１）〕 で求められる。

【００３８】一方、アイドル回転速度や燃料噴射量の制
御演算に用いられる吸気圧検出器２３の検出出力ＰＭａ
には、図８で示されるように、吸気弁９の開閉動作によ
る変動が生じており、その変動幅は、たとえば４０００
ｒｐｍで５０〜１００ｍｍＨｇ程度の大きな値である。
この変動を吸収して正確な吸気圧を検出するために、前
記検出出力ＰＭａには、制御装置１内でフィルタ処理が
行われている。

【００３９】したがってこのフィルタ処理による遅延に
よって、たとえば流量制御弁３６の開度θが図８で示さ
れるように急激に開かれても、前記フィルタ処理後の吸
気圧ＰＭの波形は、図８において、参照符Ａ１１で示さ
れる実際の吸気圧の圧力波形の変化に対して、時間Δｔ
２だけ遅延して参照符Ａ１２で示されるように現われ
る。

【００４０】したがって図８において、計算タイミング
ｔ２１における吸気圧に基づいて制御デューティを演算
すると、本来、制御デューティの演算に使用すべき吸気
圧に対して、フィルタ処理時間Δｔ２に対応する圧力差
ΔＰ２分だけ小さくなってしまう。このため、時間Δｔ
２の遅れに対応する圧力差ΔＰ２を予想して求め、計算
タイミングｔ２１における吸気圧を補正する必要があ
る。

【００４１】この図８で示されるように、フィルタ処理
後の圧力波形Ａ１２は実際の吸気圧の圧力波形Ａ１１と
ほぼ等しく、したがつて吸気圧Ｐの時間変化率ｄＰ／ｄ
ｔを正確に求めることによって、このような遅れに対す
る補正を精度よく行うことができる。

【００４２】前記時間変化率ｄＰ／ｄｔは、以下のよう
にして求められる。すなわち、サージタンク６への吸入
空気流量をＱｉｎとし、サージタンク６からの流出空気
流量をＱｏｕｔとするとき、

【００４３】

【数２】 Ｋ１・（ｄＰ／ｄｔ）＝ Ｑｉｎ − Ｑｏｕｔ ＝ ΔＱ ただし、ΔＱは吸入空気流量の変化量であり、Ｋ１は定
数である。また流量制御弁３６の制御デューティをＤＵ
ＴＹとし、内燃機関１０の回転速度をＮとすると、

【００４４】

【数３】

【００４５】

【数４】Ｑｏｕｔ ＝ Ｋ３・η・Ｎ・Ｐ で表わされる。ただし、Ｋ２，Ｋ３は定数であり、ηは
吸気効率であり、Ｐ０は大気圧である。したがって前記
数２から、遅れ補正が行われた吸気圧Ｐは、

【００４６】

【数５】 Ｐ ＝ Ｐｉ＋（ｄＰ／ｄｔ）・Δｔ２ ＝ Ｐｉ ＋ Ｋ1ａ・ΔＱ・Δｔ２ となる。ただし、Ｐｉは前記計算タイミングｔ２１での
吸気圧であり、Ｋ１ａ＝１／Ｋ１である。

【００４７】一方、１８０°ＣＡ間の時間をＴとする
と、

【００４８】

【数６】

【００４９】となる。この数６においてΔｔ２は時間軸
に対して対して一定であり、これをＢとおくと、

【００５０】

【数７】 Ｐ ＝ Ｐｉ＋Ｋ１ａ・ΔＱ・（１／Ｎ）・Ｎ・Ｂ と表わされる。

【００５１】すなわち、フィルタ処理による遅延に関し
ては、ΔＱを正確に求めることによって、これらの補正
は一般性を持って精度よく求めることができる。

【００５２】続いて、ΔＱ／Ｎの算出方法について説明
する。流量制御弁３６が急開したときの吸入空気流量Ｑ
ｉｎの変化は、図９において参照符Ａ１３で示されるよ
うになる。これに対して、サージタンク６などの前記吸
気経路の影響によって、該サージタンク６からの流出空
気流量Ｑｏｕｔは、参照符Ａ１４で示されるようにな
る。これら流量Ｑｉｎ，Ｑｏｕｔは、前記数３および数
４でそれぞれ示される。

【００５３】内燃機関１０の定常運転時にはＱｉｎ＝Ｑ
ｏｕｔであり、流量Ｑｉｎを、流量制御弁３６の制御デ
ューティＤＵＴＹおよび吸気圧Ｐをパラメータとして、
定常時の流量Ｑｏｕｔを実測して予め求めておく。すな
わち、前記数４におけるＮ・Ｐに相当する値は、図１０
で示されるように、制御デューティＤＵＴＹを一定に保
って吸気圧Ｐを変化した場合の、各制御デューティＤＵ
ＴＹにおけるＮとＰとの積値ＭＡＰを用いるとする。そ
の結果、流量Ｑｉｎは数８のように表すことができる。
なお、前記図１０で示されるグラフは、前記図４および
図５で示されるグラフとともに、メモリ４５内にマップ
としてストアされている。

【００５４】

【数８】Ｑｉｎ ＝ Ｋ３・η・ＭＡＰ したがって、

【００５５】

【数９】 と表すことができる。

【００５６】しかしながらこの数９において、ＭＡＰ／
ＮとＰＭとは、内燃機関１０の製造上のばらつきや経年
変化などによって、実際の制御時には、定常状態におい
て一致しないことがあり、このため本実施例では、吸気
圧ＰＭを、計算によって求めた値Ｐｃに置換えて用い
る。吸気圧ＰＭは、上述のようなばらつきなどによるず
れが生じても、その時間変化率ｄＰ／ｄｔはほぼ同一で
あり、したがって数５で示される前述の遅れ補正と同様
に、

【００５７】

【数１０】 Ｐｃｉ＝Ｐｃ(i−1)＋(ｄＰ／ｄｔ)・Δt＝Ｐｃ(i−1)＋Ｋ１ａ・ΔＱ・Δｔ ＝Ｐｃ(i−1)＋Ｋ１ａ・Ｋ３・η・Ｎ・{(ＭＡＰ／Ｎ)−Ｐｃ(i−1)}・Δｔ と表すことができる。ただし、Ｐｃｉは今回の計算値で
あり、Ｐｃ（ｉ−１）は前回の計算値である。したがっ
て、ＭＡＰ／Ｎと、計算で求めた値Ｐｃとは定常時には
必ず一致し、また過渡時には制御デューティＤＵＴＹの
変化に伴ってＭＡＰ／Ｎが急変し、値Ｐｃはこれに一致
するように追従変化する。したがつて値Ｐｃは、数１１
に基づいて、たとえば４ｍｓｅｃ毎に逐次近似演算され
る。

【００５８】

【数１１】 Ｐｃ←Ｐｃ＋Ｋ５・Ｎ・｛（ＭＡＰ／Ｎ）− Ｐｃ｝ ただし、Ｋ５＝Ｋ１ａ・Ｋ３・ηである。

【００５９】以上のようにして、フィルタ処理による遅
延および内燃機関１０のばらつきを考慮して補正値Ｐｃ
を求めたけれども、上記遅延が小さい場合や、制御をよ
り簡潔に行いたい場合には、値Ｐｃの代わりに実際の吸
気圧ＰＭを用いても制御可能である。したがって、以下
の説明でＰｃで記述しているものを、ＰＭで代用する場
合はＰＭに置換えるものとする。

【００６０】なお実際の制御には、前記値Ｐｃには、４
演算周期に亘る平均値が用いられる。すなわち、今回の
演算周期における計算値をＰｃ０とし、前回の演算周期
における値をＰｃ１とし、前々回の演算周期における値
をＰｃ２とし、３回以前の演算周期における値をＰｃ３
とするとき、

【００６１】

【数１２】 Ｐｃ ＝（Ｐｃ０＋Ｐｃ１＋Ｐｃ２＋Ｐｃ３）／４ また内燃機関１０には、前述のようにして求められた吸
気圧の計算値Ｐｃを用いて、たとえば流量制御弁３６の
制御デューティを増加した場合、該増加に対応して値Ｐ
ｃが増加してから、実際に発生トルクが増加し、回転速
度ＮＥが上昇するまでには、図１１で示されるように、
理論上２点火周期程度の応答遅れがある。さらにまた、
復帰制御を行うか否かの判定に用いられ、後述する変化
速度ΔＮＥＳＭＭが反転する（ΔＮＥＳＭＭ＝０）時刻
は、実際の回転速度ＮＥが回復を開始する時点（ΔＮＥ
＝０）より、実測値で約１．３点火周期だけ遅れてい
る。このため本実施例では、これらの応答遅れに対応し
て、上述のようにして求められた値Ｐｃの３．３点火周
期だけ以前の値ＰｃＸを求め、制御デューティＤＵＴＹ
の演算に用いる。

【００６２】図１２〜図２０は、上述のアイドル回転速
度制御動作を説明するためのフローチャートである。図
１２は内燃機関１０の回転速度ＮＥおよび変化速度ΔＮ
Ｅを求めるための動作を表し、この動作は内燃機関１０
の各気筒間の行程差による誤差の少ないタイミング、た
とえば内燃機関１０が４気筒４サイクルの内燃機関であ
るときには、１８０°クランク角（ＣＡ）毎に行われ
る。ステップｓ１では、クランク角検出器２７によつて
回転速度ＮＥが計測され、ステップｓ２では、前記ステ
ップｓ１における今回の計測結果ＮＥｉと、前回の計測
結果ＮＥ（ｉ−１）とから変化速度ΔＮＥが計算され、
その後、他の動作に移る。

【００６３】図１３は、吸気圧ＰＭを求めるための動作
を表し、ステップｓ１１で吸気圧検出器２３の計測結果
が、アナログ／デジタル変換器４２でデジタル変換され
て処理回路４３に読込まれる。この動作は、たとえば２
ｍｓｅｃ毎の変換動作のたび毎に行われる。

【００６４】図１４は、前述の数１１で示される補正演
算の動作を説明するためのフローチャートであり、たと
えば４ｍｓｅｃ毎の、スロットル弁開度検出器２２によ
って検出されるスロットル弁開度θａのアナログ／デジ
タル変換動作のたび毎に行われる。ステップｓ２１では
スロットル弁開度θａが読込まれ、ステップｓ２２では
前記ステップｓ２１で求められたスロットル弁開度θａ
と後述のステップｓ３０で求められる値Ｐｃとから、前
記図１０で示されるグラフに基づいてマップ値ＭＡＰが
読出される。

【００６５】ステップｓ２３では前記値ＭＡＰと回転速
度ＮＥとが除算され、ステップｓ２４でその除算結果か
ら前記値Ｐｃが減算される。ステップｓ２５では、前記
ステップｓ２４における減算結果が正であるかまたは負
であるかに対応して、後述のステップｓ３０における値
Ｐｃの近似演算のための符号がセットされる。ステップ
ｓ２６では、そのセットされた符号が正であるか否かが
判断され、そうでないときにはステップｓ２７で、前記
ステップｓ２４における減算結果の絶対値が演算された
後ステップｓ２８に移り、そうであるときには直接ステ
ップｓ２８に移る。

【００６６】ステップｓ２８では、前記ステップｓ２４
における減算結果と回転速度ＮＥとが乗算される。ステ
ップｓ２９では前記値Ｋ５とステップｓ２８で求められ
た演算結果とが乗算され、この乗算結果を用いて、ステ
ップｓ３０で前記ステップｓ２５においてセットされた
符号に基づいて、前記値Ｐｃが更新される。このように
して、前記数１１で示される値Ｐｃの近似演算が行われ
る。なお前述したように、値Ｐｃの代わりに実際の吸気
圧ＰＭを用いた場合は、この図１４で示される動作は不
要となる。

【００６７】図１５〜図２０は、アイドル回転速度を制
御するための流量制御弁３６のデューティ制御動作を説
明するためのフローチャートであり、図１５はアイドル
回転速度を制御するためのメインルーチンの動作を説明
するためのフロートャートである。ステップｍ１では、
予め定める３２．７６８ｍｓｅｃの演算タイミングであ
るか否かが判断され、そうであるときにはステップｍ２
で、カウンタＣＡが１だけ加算されて更新された後ステ
ップｍ３に移り、そうでないときには直接ステップｍ３
に移る。前記カウンタＣＡは、前記禁止時間Ｔ３を計測
するためのカウンタであり、後述するようにこのカウン
タＣＡのカウント値が、前記禁止時間Ｔ３に対応した値
Ｌａ以上となるまで、前記積分制御は禁止される。

【００６８】ステップｍ３では、ニュートラル検出器３
１の検出結果から、前記変速段がドライブ位置Ｄからニ
ュートラル位置Ｎに切換えられたか否かが判断され、す
なわち前記時刻ｔ１１における負荷抜け時にはステップ
ｍ４に移り、積分制御の初期値ＤＩを演算するためのサ
ブルーチンがコールされ、前記数１に従って演算を終了
するとステップｍ５に移り、そうでないときには直接ス
テップｍ５に移る。

【００６９】同様にステップｍ５では、空調検出器３０
の検出結果に基づいて、冷房機がＯＮからＯＦＦに切換
った負荷抜け時であるか否かが判断され、そうであると
きには前記ステップｍ４と同様にステップｍ６で、初期
値ＤＩを演算するためのサブルーチンがコールされた後
ステップｍ１１に移り、そうでないときには直接ステッ
プｍ１１に移る。

【００７０】ステップｍ１１では、スロットル弁開度検
出器２２に含まれるアイドルスイッチの検出結果に基づ
いて、スロットル弁が全閉であり、前記アイドルスイッ
チがＯＮ状態であるアイドル状態であるか否かが判断さ
れ、そうでないとき、すなわちアイドル回転速度制御を
行わないときはステップｍ１２に移り、アイドル状態と
なってからの時間を計測するカウンタＣＩが零にリセッ
トされる。ステップｍ１３では、前記減衰制御を含む前
記全開制御を行っているか否かを表す全開制御フラグＦ
ＰＣＳを零にリセットして、全開制御を禁止した後、ス
テップｍ１４に移る。また、前記ステップｍ１１におい
てアイドル状態であるときには、直接ステップｍ１４に
移る。

【００７１】前記カウンタＣＩは、前記アイドルスイッ
チのチャタリングによる影響を防止するために、前記ス
テップｍ１１におけるアイドル状態の判定を遅延させる
ためのカウンタであり、アイドル状態でないときには零
にリセットされており、前記アイドルスイッチがＯＮ状
態となると自動的にインクリメントを開始し、前記５０
０ｍｓｅｃが経過した時点で、前記ステップｍ１１から
直接ステップｍ１４へ移ることを許容する。

【００７２】ステップｍ１４では、クランク角検出器２
７の検出結果に基づいて、内燃機関１０が停止している
か否かが判断され、そうであるときにはステップｍ１５
で、前記吸気圧の計算値ＰｃＸに、吸気圧検出器２３で
実測した吸気圧ＰＭが、初期値として設定される。また
内燃機関１０が停止しているときには、ステップｍ１６
で制御デューティＤＵＴＹが０％に設定された後、ステ
ップｍ１７に移る。

【００７３】ステップｍ１７では、前記ステップｍ１６
および後述のようにして求められる制御デューティＤＵ
ＴＹが、流量制御弁３６の分解能に対応した値となるよ
うに、１／４の分解段数に変換されてＬＳＢ合わせが行
われた後、実際の制御デューティＤＯＰに設定され、ス
テップｍ１８で流量制御弁３６が、前記制御デューティ
ＤＯＰで制御される。このようにして、流量制御弁３６
のデューティ制御が終了すると、メインルーチンは、た
とえば点火タイミングの計算等の他の処理へ移る。

【００７４】前記ステップｍ１４において、内燃機関１
０が停止していないときはステップｍ２１に移り、処理
回路４３の図示しないテスト端子Ｔが、ＯＮ状態である
か否かが判断され、そうでないとき、すなわち処理回路
４３が正常に演算動作を行っているときはステップｍ２
２に移る。ステップｍ２２では、クランク角検出器２７
の検出結果に基づいて、たとえば前記クランク角検出器
２７からのクランクパルスが立上がった予め定める１８
０°ＣＡタイミングであるか否かが判断され、そうであ
るときにはステップｍ２３に移り、後述するデューティ
演算のサブルーチンをコールし、演算動作が終了すると
前記ステップｍ１７に移って制御出力を導出し、そうで
ないときにはデューティ制御を終了し、点火タイミング
計算等の他の処理へ移る。

【００７５】前記ステップｍ２１において、テスト端子
ＴがＯＮ状態であるとき、すなわち処理回路４３に異常
が生じているときにはフェイルセーフ動作に移り、ステ
ップｍ２４で、冷却水温度検出器２４によって検出され
る冷却水温度ＴＨＷが６０℃未満であるか否かが判断さ
れる。前記冷却水温度ＴＨＷが６０℃未満であるとき、
すなわち内燃機関１０が暖機していないときには前記ス
テップｍ２２に移り、暖機しているときにはステップｍ
２５に移り、処理回路４３が異常となってからの時間を
カウントするカウンタＣＴのカウント値が５ｓｅｃ以上
となったか否かが判断される。前記カウンタＣＴのカウ
ント値が５ｓｅｃ以上であるときには前記ステップｍ２
７に移って、制御デューティＤＵＴＹは予め定める値、
たとえば５０％に設定された後前記ステップｍ１７に移
り、そうでないときにはステップｍ２６に移って、制御
デューティＤＵＴＹには予め定める値、たとえば３７％
が設定された後、前記ステップｍ１７に移る。

【００７６】図１６〜図２０は、前記ステップｍ２３で
コールされる制御デューティＤＵＴＹを演算するための
フローチャートであり、図１６で示される動作は主に目
標回転速度ＮＴのセットと、ΔＮＥ＝０を求めるための
変化速度ΔＮＥＳＭＭの計算のために設けられており、
図１７で示される動作は前記全開制御のために設けられ
ており、図１８で示される動作は前記復帰制御のために
設けられており、図１９で示される動作は前記積分制御
のために設けられており、図２０で示される動作は見込
制御をはじめとする各種の補正を含めた最終の制御デュ
ーティＤＵＴＹを求めるために設けられている。

【００７７】ステップｎ１では、スタート検出器２９の
検出結果に基づいて、内燃機関１０が始動されてから２
秒が経過したか否かが判断され、そうでないときにはス
テップｎ２に移り、前記全開制御フラグＦＰＣＳが零に
リセットされ全開制御が禁止される。さらにステップｎ
３で、前記制御デューティＤＵＴＹの始動時補正項ＤＳ
ＴＡが、たとえば１０％または２０％にセットされる。
また、ステップｎ１において始動後２秒以上経過してい
るときは、ステップｎ４で前記補正項ＤＳＴＡが、０．
０５％だけ減算されて更新される。

【００７８】前記ステップｎ３，ｎ４からはステップｎ
５に移り、冷却水温度検出器２４によって検出される冷
却水温度ＴＨＷが、８０℃以上である完全暖機状態であ
るか否かが判断され、そうでないときにはステップｎ６
で、前記冷却水温度ＴＨＷに対応した制御デューティＤ
ＵＴＹの水温補正項ＤＴＨＷが、メモリ４５内のマップ
から読出された後ステップｎ７に移り、そうであるとき
には直接ステップｎ７に移る。

【００７９】ステップｎ７では、前記アイドルスイッチ
の出力に基づいて、アイドル状態であるか否かが判断さ
れ、そうであるときにはステップｎ８で、制御デューテ
ィＤＵＴＹのダッシュポット補正項ＤＤＰがセットされ
た後ステップｎ９に移り、そうでないときには直接ステ
ップｎ９に移る。前記補正項ＤＤＰは、アイドルスイッ
チがＯＮ状態となった時点で１５％がセットされ、その
後、３２ｍｓｅｃ毎に１．５％ずつ減少されてゆく。こ
れによってスロットル弁５が全閉されても、全閉状態と
なることを一時的に遅延したのと同等な効果を得ること
ができ、いわゆるダッシュポットと等価な機能を実現す
ることができる。

【００８０】ステップｎ９では、前記検出器２０，３
０，３１などの検出結果に基づいて、メモリ４５内のマ
ップから目標回転速度ＮＴが読出されてセットされる。
すなわち、自動変速機がニュートラル位置Ｎにあるか否
かや、冷房機が使用されているか否か、さらにはヘッド
ライト等のオルターネータが起動される大きな電力負荷
が加わっているか否かなどの、負荷の状態に対応した目
標回転速度ＮＴが設定されてステップｎ１１に移る。

【００８１】ステップｎ１１では、全開制御が終了して
からの時間を計測するカウンタＣＣＬＯＳＥが零である
か否かが判断され、そうでないときにはステップｎ１２
で、そのカウント値が１だけ減算されて更新された後ス
テップｎ１３に移り、そうであるときには直接ステップ
ｎ１３に移る。

【００８２】ステップｎ１３では、前記ステップｎ２で
求められた変化速度ΔＮＥの今回の計算値ΔＮＥｉと、
前回の計算値ΔＮＥ（ｉ−１）との平均を求めることに
よって、いわゆるなまし処理が行われた変化速度ΔＮＥ
ＳＭＭが計算される。

【００８３】ステップｎ１４では、前記ステップｎ１３
で求められた変化速度ΔＮＥＳＭＭが零となったか否
か、すなわち前記回転速度ＮＥが回復を開始したか否か
が判断され、そうでないときには後述するステップｎ２
１以降の全開制御判定に移り、そうであるときにはステ
ップｎ１５に移る。ステップｎ１５では、前記全開制御
フラグＦＰＣＳが１であるか否かが判断され、そうでな
いときには前記ステップｎ２１以降の全開制御判定に移
り、そうであるときには後述するステップｎ４１以降の
復帰制御に移る。

【００８４】ステップｎ２１では、前記カウンタＣＣＬ
ＯＳＥのカウント値が零となったか否か、すなわち前記
全開制御が終了してから、前記禁止時間Ｔ４が経過した
か否かが判断され、そうであるときには全開制御が可能
であるとし、ステップｎ２２において、メモリ４５から
前記図５で示されるグラフに対応した閾値Ｌ１が読出さ
れてセットされる。

【００８５】ステップｎ２３では、変化速度ΔＮＥが前
記閾値Ｌ１以下であるか否かが判断され、そうであると
きにはさらにステップｎ２４で、回転速度ＮＥが閾値Ｌ
２未満であるか否かが判断され、そうであるとき、すな
わち全開制御を行うべきときにはステップｎ２５に移
る。なお、前記ステップｎ２１においてカウンタＣＣＬ
ＯＳＥのカウント値が零でないときには、ステップｎ２
０で、変化速度ΔＮＥが−１５（ｒｐｍ／３２ｍｓｅ
ｃ）未満であるか否かが判断され、そうであるときには
前記ステップｎ２４に移る。すなわち、前記全開制御が
終了してから禁止時間Ｔ４が経過する以前であっても、
回転速度ＮＥが大きく落込んだときには、全開制御を可
能とする。

【００８６】ステップｎ２５では、前記全開制御フラグ
ＦＰＣＳが１であるか否かが判断され、そうでないと
き、すなわち全開制御に移る前記時刻ｔ２のタイミング
ではステップｎ２６に移り、前記落込みが検出された前
記時刻ｔ２からの経過時間Ｔ１を表すカウンタのカウン
ト値ＫＴが零にリセットされ、さらにステップｎ２７で
全開制御フラグＦＰＣＳが１にセットされた後ステップ
ｎ２８に移り、そうであるとき、すなわち全開制御の継
続中であるときには直接ステップｎ２８に移る。

【００８７】ステップｎ２８では、前記カウンタのカウ
ント値ＫＴに対応した増分ΔＤ２ａが、前記図６で示さ
れるグラフから読出される。同様にステップｎ２９で
は、前記ステップｓ２で求められた変化速度ΔＮＥに基
づいて、前記図７で示されるグラフから増分ΔＤ２ｂが
読出される。ステップｎ３０では、前記増分ΔＤ２ａと
ΔＤ２ｂとの加算値が求められて、増分ΔＤ２としてセ
ットされる。

【００８８】ステップｎ３１では、前記カウンタのカウ
ント値ＫＴが１だけ加算されて更新され、その後ステッ
プｎ３３に移る。また、前記ステップｎ２３において変
化速度ΔＮＥが閾値Ｌ１を超えているとき、およびステ
ップｎ２４において回転速度ＮＥが閾値Ｌ２以上である
とき、すなわち全開制御を行う必要のないとき、ならび
に前記ステップｎ２０において変化速度ΔＮＥが大きく
落込んでいないときには、直接ステップｎ３３に移る。
ステップｎ３３以降の処理には、後述する復帰制御後の
処理が合流する。

【００８９】ステップｎ３３では、前記全開制御フラグ
ＦＰＣＳが１であるか否かが判断され、そうでないと
き、すなわち全開制御中でないときにはステップｎ３４
で、前記増分ΔＤ２が零にリセットされた後ステップｎ
３５に移り、そうであるとき、すなわち全開制御中であ
るときには直接ステップｎ３５に移る。

【００９０】ステップｎ３５では、前記ステップｎ１３
で求められた変化速度ΔＮＥＳＭＭが、前回の変化速度
の計算値ΔＮＥ（ｉ−１）に代入されて更新される。さ
らにステップｎ３６では、今回の回転速度ＮＥｉが前回
の回転速度ＮＥ（ｉ−１）に代入されて更新される。ま
たステップｎ３７では、前記値Ｐｃの前回の値Ｐｃ１、
前々回の値Ｐｃ２、３回以前の値Ｐｃ３が、それぞれ今
回の値Ｐｃ０、前回の値Ｐｃ１、前々回の値Ｐｃ２に更
新される。

【００９１】一方、前記ステップｎ１５から復帰制御に
移ると、ステップｎ４１で、前記禁止時間Ｔ４を計測す
るためのカウンタＣＣＬＯＳＥに５０がセットされる。
ステップｎ４２では、前記禁止時間Ｔ３を計測するため
のカウンタＣＡが零にリセットされる。ステップｎ４３
では、前記図１４で示されるようにして求められた値Ｐ
ｃが、数１２で示されるようにして過去３回の値と平均
化された後、変化速度ΔＮＥＳＭＭの反転（ΔＮＥＳＭ
Ｍ＝０）から前記３．３点火周期だけ前の値である値Ｐ
ｃＸが計算される。

【００９２】ステップｎ４４では、目標回転速度ＮＴ
と、前記吸気圧ＰｃＸとの積値から、内燃機関１０のト
ルクに関連するパラメータである吸入空気流量の目標値
αが設定される。ステップｎ４５では、制御デューティ
ＤＵＴＹから、予め定める増分ΔＤ４が減算されて更新
される。ステップｎ４６では、前記ステップｎ４５で更
新された制御デューティＤＵＴＹと、吸気圧ＰｃＸとに
基づいて、前記図１０で示されるグラフから値ＭＡＰが
読出され、この値ＭＡＰが、前記ステップｎ４４で設定
された目標値αとほぼ等しいか否かが判断される。前記
値ＭＡＰが前記目標値αと等しくないときには、これら
ステップｎ４５，ｎ４６を繰返して急激に制御デューテ
ィＤＵＴＹが減少され、こうして値ＭＡＰが目標値αに
ほぼ等しくなると、ステップｎ４７に移る。

【００９３】ステップｎ４７では、上述のようにして更
新された制御デューティＤＵＴＹを積分制御の初期値と
して反映させるために、ＬＳＢを２倍に変換している。
ステップｎ４８では、前記全開制御フラグＦＰＣＳが零
にリセットされた後、前記ステップｎ３３以降の更新処
理に移る。

【００９４】また前記ステップｎ３７からは、ステップ
ｎ５１以降の積分制御に移る。ステップｎ５１では、前
記ステップｎ３，ｎ４で設定される始動時補正項ＤＳＴ
Ａが零であるか否か、すなわち始動時でないか否かが判
断され、始動時でないときにはステップｎ５２に移る。
ステップｎ５２では、車速検出器２８によって検出され
る車速Ｖｓが、２ｋｍ／ｈ未満である車両がほぼ停止状
態であるか否かが判断され、そうであるときにはステッ
プｎ５３で、吸気圧検出器２３によって検出される吸気
圧ＰＭや、クランク角検出器２７によって検出される回
転速度ＮＥなどに基づいて、前記車速検出器２８が故障
しているか否かが判断され、故障していないときにはス
テップｎ５４に移る。

【００９５】ステップｎ５４では、前記カウンタＣＡの
カウント値が、前記禁止時間Ｔ３に対応したカウント値
Ｌａ以上となっているか否か、すなわち積分制御を行っ
てもよい状態であるか否かが判断され、そうであるとき
にはステップｎ５５で、冷却水温度ＴＨＷが、８０℃以
上の完全暖機状態であるか否かが判断され、そうである
ときにはステップｎ５６に移る。

【００９６】ステップｎ５６では、前記アイドルスイッ
チがＯＮ状態であるか否かが判断され、そうであるとき
にはステップｎ５７で、前記アイドルスイッチがＯＮ状
態であっても、エンジンブレーキを作用させるための燃
料カット制御中であるか否かが判断され、そうでないと
きにはステップｎ５８に移る。ステップｎ５８では、全
開制御フラグＦＰＣＳが１であるか否かが判断され、そ
うでないとき、すなわち始動直後でなく、完全暖機状態
で、さらに全開制御が行われておらず、また復帰制御が
終了してから禁止時間Ｔ３が経過して、積分制御が可能
な状態であるときにはステップｎ５９に移る。

【００９７】ステップｎ５９では、前記ステップｎ１３
で求められた変化速度ΔＮＥＳＭＭおよび実際の回転速
度ＮＥと、目標回転速度ＮＴとの差に基づいて、内燃機
関１０の１回転当りの積分制御の増分ΔＤ１である増分
ＤＩが求められ、ステップｎ６０では、前記増分ＤＩ
が、たとえば２５〜５５％の範囲内になるように制限さ
れた後、ステップｎ７１に移る。

【００９８】流量制御弁３６は、たとえばバイメタルな
どを含んで構成されており、全閉から全開までを、暖機
していない状態では、たとえば１０〜８５％のデューテ
ィで制御することができるのに対して、完全暖機後では
２５〜５５％で制御することができる。したがってこの
動作は、制御デューティＤＵＴＹを、流量制御弁３６
が、該制御デューティＤＵＴＹに正確に対応するよう
に、すなわち流量制御弁３６の正確な動作が保証できる
範囲内となるように制限する動作である。

【００９９】前記ステップｎ５２において車速Ｖｓが２
ｋｍ／ｈ以上であるとき、ステップｎ５３において車速
検出器２８が異常であるとき、ステップｎ５４において
前記禁止時間Ｔ３内であるとき、ステップｎ５５におい
て冷却水温度ＴＨＷが８０℃未満で完全暖機状態でない
とき、ステップｎ５７で燃料カット制御中であるとき、
およびステップｎ５８で全開制御フラグＦＰＣＳが１で
あるときには、ステップｎ５９による積分制御を行うこ
となく、直接ステップｎ７１に移る。また、前記ステッ
プｎ５１において始動時であるとき、およびステップｎ
５６においてアイドルスイッチがＯＮ状態でないときに
は、ステップｎ６１で、前記増分ＤＩに予め定める初期
値である３７％が設定された後、前記ステップｎ７１に
移る。

【０１００】ステップｎ７１では、前記ステップｎ３，
ｎ４でセットされた始動時補正項ＤＳＴＡと、ステップ
ｎ６でセットされた水温補正項ＤＴＨＷと、ステップｎ
８でセットされたダッシュポット補正項ＤＤＰと、電力
負荷の使用状態に対応した電力補正項ＤＥＬＳとから、
補正項の和ΔＤＴＯＴＡＬが求められる。ステップｎ７
２では、ニュートラル検出器３１および空調検出器３０
の検出結果に基づいて、見込制御のための増分ΔＤ１０
が読出される。

【０１０１】ステップｎ７３では、ステップｎ７１で求
められた和ΔＤＴＯＴＡＬと、ステップｎ７２で求めら
れた増分ΔＤ１０とから、基本制御量ΔＤＢＡＳＥが求
められる。ステップｎ７４では、前記ステップｎ７３で
求められた基本制御量ΔＤＢＡＳＥに、前記ステップｎ
５９で求められた積分制御の増分ＤＩの精度が１／２に
変換されて加算され、さらにステップｎ３０またはｎ３
４で設定された増分ΔＤ２が加算されて実際の制御デュ
ーティＤＵＴＹが求められた後、前記メインルーチンの
ステップｍ２３に復帰する。

【０１０２】このように本発明に従う制御装置１では、
負荷変動が検出されると、流量制御弁３６の制御デュー
ティＤＵＴＹには、まずその変動した負荷に対応する増
分ΔＤ１０が加算される見込制御が行われ、その後、回
転速度ＮＥの落込みが検出されたときには、落込みを開
始してからの経過時間Ｔ１に対応した増分ΔＤ２ａと、
落込状態を表す変化速度ΔＮＥに対応した増分ΔＤ２ｂ
との加算値である増分ΔＤ２を上乗せして全開制御を行
い、速やかに回転速度ＮＥの落込みを抑える。また回転
速度ＮＥの落込みが収束し、前記回転速度ＮＥの変化速
度ΔＮＥが零となって回転速度ＮＥが回復を開始する
と、その時点における吸入空気量を維持することができ
るように、制御デューティＤＵＴＹを増分ΔＤ４ずつ急
激に減少するので、前記全開制御によって吸気経路内に
過剰に吸入空気が貯留されてしまう以前に、制御デュー
ティＤＵＴＹの減少を開始して、不所望な吹上がりを未
然に防止し、速やかに回転速度ＮＥを収束させることが
できる。

【０１０３】このようにして、応答性と安定性とを兼ね
備えたアイドル回転速度制御を行うことができる。ま
た、このように負荷変動に対する応答性が向上すること
によって、制御装置１に取込むべき各種の機器出力やセ
ンサの測定結果などは必要最小限とすることができ、こ
れによって構成を簡略化することができる。

【０１０４】なお上述の実施例では、増分ΔＤ２ｂは変
化速度ΔＮＥに対応して求められたけれども、本発明の
他の実施例として、回転速度ＮＥの変化加速度Δ² ＮＥ
に対応して求められてもよい。また増分ΔＤ２は、増分
ΔＤ２ａとΔＤ２ｂとの積値であってもよい。

【０１０５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、内燃機関
のアイドル時に回転速度の落込みが検出されているとき
には、少なくとも落込みを開始してからの経過時間に対
応した値だけ流量制御弁の制御量を上乗せし、吸入空気
流量を急激に増加するので、エンストを確実に防止する
ことができる。

【０１０６】また、上乗せされる前記落込みを開始して
からの経過時間に対応した値は、回転速度の落込みが収
束してゆくにつれて減少してゆく。さらに、前記回転速
度の変化速度が零あるいはほぼ零となって回転速度が回
復を開始すると、その時点における内燃機関のトルクに
関連するパラメータを維持、あるいは緩やかに変化する
ことができるように前記制御量を減少するので、前記制
御量を急激に上乗せしても、吸気経路内に過剰に吸入空
気が貯留されてしまう以前に、前記制御量の減少を開始
して不所望な吹上がりを防止し、速やかに回転速度を収
束させることができる。

【０１０７】このようにして、回転速度の落込み時にお
ける制御ゲインを比較的高く設定して応答性を向上し、
耐エンスト性を向上することができる。また、回転速度
が回復すると、速やかに収束させ、定常安定性を向上す
ることができる。さらにまた、制御ゲインを高く設定す
ることによって、負荷となる各種の機器やセンサからの
出力の取込み数を削減することができ、構成を簡略化す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の内燃機関の制御装置１とそ
れに関連する構成を示すブロック図である。

【図２】制御装置１の具体的構成を示すブロック図であ
る。

【図３】負荷変動時のアイドル回転速度制御動作を説明
するためのタイミングチャートである。

【図４】積分制御に用いられる増分△Ｄ１の回転速度Ｎ
Ｅと目標回転速度ＮＴとの差に対する変化を示すグラフ
である。

【図５】回転速度ＮＥに対する全開制御の閾値Ｌ１の変
化を示すグラフである。

【図６】回転速度ＮＥが落込みを開始してからの経過時
間Ｔ１に対する増分ΔＤ２ａの変化を示すグラフであ
る。

【図７】回転速度ＮＥの変化速度ΔＮＥに対する増分Δ
Ｄ２ｂの変化を示すグラフである。

【図８】流量制御弁３６の開度θの変化に対する吸気圧
ＰＭ，ＰＭａの変動を説明するためのタイミングチャー
トである。

【図９】サージタンク６への吸入空気流量Ｑｉｎと流出
空気流量Ｑｏｕｔとの関係を示すグラフである。

【図１０】各制御デューティＤＵＴＹにおける吸気圧
Ｐ，Ｐｃ，ＰｃＸの変化に対する値ＭＡＰの変化を示す
グラフである。

【図１１】内燃機関１０の発生トルクの応答遅れによる
回転速度ＮＥと吸気圧Ｐｃとのずれを示すグラフであ
る。

【図１２】回転速度ＮＥと変化速度ΔＮＥとを求めるた
めの動作を説明するためのフローチャートである。

【図１３】吸気圧ＰＭを求めるための動作を説明するた
めのフローチャートである。

【図１４】吸気圧Ｐｃの補正演算動作を説明するための
フローチャートである。

【図１５】アイドル回転速度制御を行うためのメインル
ーチンの動作を説明するためのフローチャートである。

【図１６】見込制御のデューティ演算動作を説明するた
めのフローチャートである。

【図１７】全開制御のデューティ演算動作を説明するた
めのフローチャートである。

【図１８】復帰制御のデューティ演算動作を説明するた
めのフローチャートである。

【図１９】積分制御のデューティ演算動作を説明するた
めのフローチャートである。

【図２０】最終の制御デューティ演算の動作を説明する
ためのフローチャートである。

【符号の説明】

１ 制御装置 ４，７ 吸気管 ５ スロットル弁 ６ サージタンク ８ 燃料噴射弁 １０ 内燃機関 １４ 排気管 ２０〜３１ 検出器 ３５ 側路 ３６ 流量制御弁 ４３ 処理回路 ４５ メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−38662（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−78748（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−223246（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−88935（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−172556（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02D 41/16 F02D 41/08 315 F02D 41/34

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スロットル弁の上流側と下流側とをアイ
   ドル用のバイパス側路で連通し、その側路に設けた流量
   制御弁の制御量を変化することによって、内燃機関の回
   転速度を予め定める目標回転速度に維持する内燃機関の
   アイドル回転速度制御方法において、前記回転速度の落
   込みが検出されているときには、少なくとも落込みを開
   始してからの経過時間に対応した値だけ前記制御量を上
   乗せし、前記制御量の上乗せによって回転速度が上昇
   し、回転速度の変化速度が零あるいはほぼ零となった時
   点で、その時点における内燃機関のトルクに関連するパ
   ラメータの目標値を設定し、前記目標値を維持、あるい
   は緩やかに変化することができる所定値まで前記制御量
   を減少することを特徴とする内燃機関のアイドル回転速
   度制御方法。
2. 【請求項２】 前記パラメータは、吸気管圧力、または
   該吸気管圧力と内燃機関の回転速度との積値に関係する
   値であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関のア
   イドル回転速度制御方法。