JPH0214981B2

JPH0214981B2 -

Info

Publication number: JPH0214981B2
Application number: JP57067898A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Ootsuka; Tadashi Kaneko; Kyotaka Mamya; Katsuhiko Yokooku
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1982-04-22
Filing date: 1982-04-22
Publication date: 1990-04-10
Also published as: JPS58183842A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、エンジンのアイドル回転制御装置に
関し、特にエンジンの諸条件に応じ最も好ましい
回転数でエンジンのアイドル運転が行なわれるよ
うにするアイドル回転制御装置に関する。

一般に、自動車用エンジンにおいては、停車時
すなわちエンジンのアイドル状態でのエンジン回
転数は、安定した運転状態が得られる限度で、で
きるだけ低く抑えられる。しかし、このエンジン
回転数を通常の運転条件で設定すると、冷間始動
時のように、エンジンが低温である場合、混合気
の霧化あるいは気化状態が悪いこと、潤滑油粘度
が高いこと等により、エンジンの回転速度をある
程度以上上昇させないと安定したアイドル運転を
行なうことができない。このため従来のエンジン
では、機関温度が所定値以下の場合、アイドル状
態でのエンジンのスロツトル弁開度を若干増加し
てアイドル回転速度を上昇させ安定したアイドル
運転ができるようにした、いわゆるフアーストア
イドル制御を行なうようにしたものがある。

しかしながら、このフアーストアイドル制御で
は、エンジンの実際の温度に最も適したアイドル
回転速度に制御できないという問題があつた。ま
た、このフアーストアイドル制御は、エンジンの
負荷を全く考慮していないが、アイドル運転は必
ずしも完全な無負荷状態の下で行なわれるとは限
らず、自動変速機のトルクコンバータの駆動、空
調機の駆動、照明器具の点灯による負荷が加わる
ことは稀ではなく、この負荷によりエンジンのア
イドル回転数に変動を生じる。従つて、種々の負
荷条件の下で、エンジンアイドル回転数を望まし
い値に維持することは重要な課題となる。

このような状況の下で、アイドル回転数をある
運転条件下で設定した目標回転数に一致させるべ
く電気的にフイードバツクコントロールする方法
が提案されている。例えば、実開昭55−137234号
に開示されたアイドリング回転数制御装置は、上
述の空調機の使用等の諸条件を入力情報の形態で
演算装置に入力し、この演算装置においてそれぞ
れの入力情報の組み合わせに応じた最も好適な目
標アイドル回転数を演算し、次いでこの目標アイ
ドル回転数と回転検出器によつて検出した実際ア
イドル回転数とを比較して両回転数の差を検出
し、この両回転数の差に比例したデユーテイ比を
もつパルスを出力させ、この出力に基づき電気作
動制御装置をしてダイヤフラム式負圧応動手段を
制御させ、これによつてエンジンのスロツトル弁
の開度を制御して所望のアイドル回転数に自動制
御するものである。

ところが、こうした従来のアイドリング回転数
制御装置は、通常の条件の下ではある程度満足な
結果を与えることは考えられるが、アイドル運転
時の流体式自動変速器の変速位置のシフトによる
負荷変動によつて回転数が変化して始めて制御量
が変わるという帰還制御方式を採用しているた
め、回転数が安定するまでの目標アイドル回転数
からの偏差が大きく応答が遅いという欠点があ
る。

このアイドル回転数制御の応答性を向上させる
ため、特開昭54−113725号公報に開示された内燃
機関の無荷時回転数自動制御方法においては、負
荷変化自体を検出してそれによる回転数変化を予
測し、これによつて上記した帰還制御に予測制御
を追加する方式を採つている。

しかしながら、この自動制御方法においては、
上記予測制御を、流体式自動変速器内のトルクコ
ンバータのエンジンに及ぼす負荷量がエンジン回
転数が高いほど大きいことを考慮せずに行なつて
いるため、上記予測制御量をエンジン回転数が比
較的低い場合に適した値に設定されていると、エ
ンジン回転数が高い場合には要求値に対して不足
したものとなり、このため上記したような自動変
速器のドライブ位置へのシフト時には回転数が一
時的に急激に下がり、アイドル回転数が不安定に
なるという問題が生じていた。

そこで本発明は、エンジンが高速回転状態の場
合の自動変速器のドライブ位置へのシフト時のア
イドル回転制御における上記したような欠点のな
い新規なエンジンのアイドル回転制御装置を提供
することを目的とするものである。

本発明によるエンジンのアイドル回転制御装置
は、エンジン回転速度を検出する回転検出器、前
記エンジン回転速度を調節するため、エンジン回
転速度の増減に係わる制御パラメータをコントロ
ールするアクチユエータ、エンジンの運転状態に
応じて設定される目標アイドル回転速度と、前記
回転検出器で検出される実際アイドル回転速度と
を比較して前記両速度の差を検出し、この両速度
の差に基づいてアイドル回転速度が前記目標アイ
ドル回転速度となるように前記アクチユエータを
駆動制御するため、このアクチユエータに制御信
号を出力する制御手段、自動変速機の変速位置が
非ドライブ位置からドライブ位置にシフトしたこ
とを検知してシフト信号を発生する変速検知器、
アイドル時に、この変速検知器から前記シフト信
号を受けたとき、前記アクチユエータにエンジン
増速方向の補正信号を与える補正手段、および前
記回転検出器で検出したエンジン回転速度に応
じ、自動変速機の変速位置が非ドライブ位置にあ
るときの実際のエンジンが高回転にあるとき増速
方向への補正量を高める方向に前記補正信号を調
整する補正量調整手段からなるものである。

以上の構造の本発明のエンジンのアイドル回転
制御装置によれば、上記補正手段が上記アクチユ
エータに与えるエンジン増速方向への補正信号
を、エンジンの高速回転時にその回転速度に応じ
て増量して、エンジンの回転速度を更に上昇させ
る方向へ調整するようにしたので、変速器が非ド
ライブ位置からドライブ位置にシフトしても、エ
ンジン回転速度が急激に落ちることがなく、従つ
て安定した制御が達成され望ましい状態でエンジ
ンのアイドル運転を行なうことができる。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の好ましい
実施例によるエンジンのアイドル回転制御装置を
説明する。

第１図は、エンジン１に組み込まれた本発明の
アイドル回転制御装置２の構成機能図である。

エンジン１は、通常のエンジンと同様シリンダ
３およびこのシリンダ３に嵌合したピストン４を
有しており、このシリンダ３の上部には吸気ポー
ト５および排気ポート６が形成されている。この
吸気ポート５および排気ポート６には、それぞれ
のポートを開閉するための吸気弁７および排気弁
８が設けられている。

上記吸気ポート５および排気ポート６には、そ
れぞれ吸気系９および排気系１０が連結されてい
る。吸気系９は、吸気管部１１、スロツトル弁１
２および吸気マニホルド１３を備えている。吸気
管部１１の入口端にはエアクリーナ１４が設けら
れており、このエアクリーナ１４の下流には吸気
管部１１を流れる空気量を検出するためのエアフ
ローセンサ１５が配されている。また、吸気管部
１１のスロツトル弁１２より上流側には、エアフ
ローセンサ１５によつて検出した流入空気量、お
よびエンジン回転数センサ１６によつて検出した
エンジン１の回転数に応じた量およびタイミング
で燃料を噴射する燃料噴射装置１７が設けられて
いる。この燃料噴射装置１７は、マイクロコンピ
ユータ１８によつて駆動制御される。

吸気管部１１には、スロツトル弁１２の上流側
と下流側を連通するためバイパス通路１９が設け
られている。このバイパス通路１９には、このバ
イパス通路１９を流れる空気あるいは混合気の流
量を制御するための例えばパルスモータで開閉動
作が行なわれる流量制御弁２０が配設されてい
る。この流量制御弁２０の開閉の制御は、上記コ
ンピユータ１８によつて行なわれる。このコンピ
ユータ１８には、上記エアフローセンサ１５から
の流入空気量情報D₁および上記エンジン回転数
センサ１６からの実際アイドル回転数情報D₂の
他、例えばスロツトル弁１２の閉状態を検出して
エンジン１のアイドル運転状態を検出するアイド
ル検出装置２１からのアイドル運転情報D₃、エ
ンジン１の温度を検出する水温センサ２２からの
エンジン温度情報D₄、および流体式自動変速機
（図示せず）の非ドライブ位置からドライブ位置
への変速位置のシフトの指示を行なうシフトスイ
ツチ２３からのシフト情報D₅等のエンジン運転
状態情報が入力される。

次に以上説明した構造のアイドル回転制御装置
の作動を第２図のフローチヤートを参考にしなが
ら説明する。なお、この第２図のフローチヤート
において左側に付したフローチヤート記号〜
が制御の１サイクルであり、エンジンの回転に同
期して例えば１回転サイクルの制御が行なわれ
る。

エンジンが始動してコンピユータ１８が作動す
ると、まずアイドル運転情報D₃によりアイドル
運転か否かが判定される（）。ここで、アイド
ル運転であると判定されると、水温センサ２２に
よりエンジン温度は検出され（）、次いで情報
D₄に基づき目標アイドル回転数N_setが演算され
（）、この目標アイドル回転数N_setはコンピユー
タ１８のメモリに記憶される。この後、実際アイ
ドル回転数N_rpn（情報D₂による）が検出され
（）、この実際アイドル回転数N_rpnもコンピユ
ータ１８に入力される。コンピユータ１８は、中
央演算部において、演算した目標アイドル回転数
N_setと、検出した実際アイドル回転数N_rpnとを用
いて、式Ｉ＝（N_set−N_rpn）＋ＩＩ：積分出力値を演算し（）、この演算された積分出力値Ｉに
よるパルス数のパルス状制御信号S₁を発生する
（）。この制御信号S₁は、そのパルス数に応じて
流量制御弁２０の開度を調節するためのものであ
る。

この後、コンピユータ１８は、シフトスイツチ
２３からのシフト情報D₅を受け、この情報D₅に
基づき変速機が非ドライブ位置にあるか、あるい
はドライブ位置にあるかを判定する（）。非ド
ライブ位置にある場合には、制御信号S₁をそのま
まの状態で流量制御弁２０へ供給し、制御信号S₁
の大きさに応じた開度で流量制御弁２０を開き
（、）、バイパス通路１９を介して混合気を流し
て吸気量を増大し、これによつて通常のアイドル
回転数の制御を行なう。この制御の態様を第３図
に実線で示す。

一方変速器がドライブ位置の場合には、所定量
の補正信号S₂を、ドライブ位置へのシフト時のエ
ンジン回転数の一時的立下がり時間だけ発生する
（）。次いで、コンピユータ１８は、エンジン回
転数センサ２２からの情報D₂に基づき、エンジ
ン回転数が所定値以上か、すなわちエンジン１が
高速回転状態にあるかを判定する（）。この判
定がNOのときは、補正信号S₂によつて制御信号
S₁を上記時間だけ補正増量し（）、ドライブ位
置へのシフト信号による負荷に関する補正信号S₂
による見込制御を行ないつつアイドル回転数の制
御を行なう。この制御の態様を第３図に鎖線で示
す。他方、判定がYESのときは、上記補正信
号S₂をエンジン回転数が高ければ高いほど大きく
なるように増量して（補正信号の大小がパルス数
の大小で表わされたときには、パルス数を増加す
る）補正信号S₃（）を発生する。この補正信号
S₃も上記時間だけ発生されるものである。次い
で、この補正信号S₃によつて制御信号S₁を上記時
間だけ補正増量し（）、シフトによる負荷とエ
ンジン回転数に関する補正信号S₃による見込制御
を行ないつつアイドル回転数の制御を行なう。こ
の制御の状態は第３図に破線で示す。

以上を繰り返すことにより、アイドル回転数の
諸条件に従う制御が行なわれる。

なお、第４図は本実施例をアナログ回路で構成
したものを示す。この図に示されているように、
水温センサ２２には、設定電圧発生器３０が接続
されている。この設定電圧発生器３０は、上記水
温センサ２２からのエンジン温度情報D₄に応じ
た電圧V_setを発生するものであり、この電圧
V_set′が上述の目標アイドル回転速度N_setに対応
するものである。この電圧V_setは、比較器３１の
一方の入力端に入力される。

一方、エンジン回転数センサ１６には、回転数
−電圧変速器３２が接続されており、この変速器
３２は、回転数センサ１６によつて検出されたエ
ンジンの実際アイドル回転数N_rpnに比例した電
圧V_rpnを発生する。この電圧V_rpnは、比較器３
１の他方の入力端に入力される。

比較器３１は、２つの電圧V_setとV_rpnとを比較
し、その差に比例した電気信号を出力する。この
電気信号は、積分器３３に入力され、この積分器
３３はこの電気信号を、式Ｉ＝（N_set−N_rpn）＋₉ Ｉ：積分出力値に基づいて積分し、電圧である制御信号V₁を出
力するものである。

積分器３３の出力端は、流量制御弁２０を駆動
制御する駆動回路３４の入力端に接続されてい
る。この駆動回路３４は、積分器３３からの制御
信号V₁を受けて、この制御信号V₁の電圧値に応
じたパルス数を制御パルスＰを発生するものであ
る。この駆動回路３４には、見込み補正回路３５
が接続されており、この見込み補正回路３５に
は、シフトスイツチ２３およびタイマ３６が接続
されているとともに、エンジン回転数センサ１６
に接続された補正量制御回路３７に接続されてい
る。見込み補正回路３５は、シフトスイツチ２３
からの情報D₅に応じて、タイマ３６によつて定
められた時間だけ見込み補正信号S₄を出力するも
のであり、補正量制御回路３７は、エンジン回転
数センサ１６からのエンジン回転数情報D₂に基
づきエンジン回転数の高速の程度に応じた補正量
制御信号S₅を出力する。エンジン１が高速回転状
態のときには、上記見込み補正信号S₄を補正量制
御信号S₅によつて増量補正し、この増量した補正
信号S₄によつて駆動回路３４が発すべき制御パル
スＰを補正する。次いで、この見込み補正された
制御パルスＰを流量制御弁２０へ供給し、この制
御パルスＰのパルス数に応じた開度で流量制御弁
２０を開き、バイパス通路１９を介して混合気を
流して吸気量を増大し、これによつて変速器の非
ドライブ位置からドライブ位置へのシフトによる
負荷とエンジンの高速回転程度に応じた見込み制
御を行ないつつアイドル回転数の制御を行なう。

なお、以上説明した実施例においては、本発明
を、吸気管路に並設したバイパス通路を開閉して
見込制御を行なう形式のものに適用するものにつ
いて説明したが、本発明は、スロツトル弁をダイ
ヤフラム装置等で直接作動して見込制御を行なう
形式のものについても適用できることは勿論であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、エンジンに組み込まれた本発明のア
イドル回転制御装置の構成機能図、第２図は、本
発明のアイドル回転制御装置の作動の１例を示す
フローチヤート、第３図は、本発明のアイドル回
転制御装置によるアイドル回転制御の態様の１例
を示すグラフ、第４図は、本発明のアイドル回転
制御装置におけるアナログ回路の１例を示すブロ
ツクダイヤグラムである。１……エンジン、２……アイドル回転制御装
置、９……吸気系、１６……エンジン回転数セン
サ、１７……燃料噴射装置、１８……コンピユー
タ、１９……バイパス通路、２０……流量制御
弁、２１……アイドル検出装置、２２……水温セ
ンサ、２３……シフトスイツチ。

Claims

【特許請求の範囲】

１エンジン回転速度を検出する回転検出器、前
記エンジン回転速度を調節するため、エンジン回
転速度の増減に係わる制御パラメータをコントロ
ールするアクチユエータ、エンジンの運転状態に
応じて設定される目標アイドル回転速度と、前記
回転検出器で検出される実際アイドル回転速度と
を比較して前記両速度の差を検出し、この両速度
の差に基づいてアイドル回転速度が前記目標アイ
ドル回転速度となるように前記アクチユエータを
駆動制御するため、このアクチユエータに制御信
号を出力する制御手段、自動変速機の変速位置が
非ドライブ位置からドライブ位置にシフトしたこ
とを検知してシフト信号を発生する変速検知器、
アイドル時に、この変速検知器から前記シフト信
号を受けたとき、前記アクチユエータにエンジン
増速方向の補正信号を与える補正手段および前記
回転検出器で検出したエンジン回転速度に応じ、
自動変速機の変速位置が非ドライブ位置にあると
きの実際のエンジンが高回転にあるとき増速方向
への補正量を高める方向に前記補正信号を調整す
る補正量調整手段からなるエンジンのアイドル回
転制御装置。