JPS6073026A - エンジンのアイドル回転制御装置 - 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） この発明は、エンジンのアイドル回転制御装置に係り、
特に吸入空気量をフィードバック制御してエンジンのア
イドル回転数を目標値に収束制御するようにしたエンジ
ンのアイドル回転制御装置の改良に関する。

（従来技術） 近年、吸入空気量をフィードパンク制御することにより
エンジンのアイドル回転数を目標値に収束制御すること
が広く行われているが、更に最近では、このようなフィ
ードハック制御では外部負荷がＯＮ、ＯＦＦに切り換わ
った過渡時に応答遅れを生じていたのに鑑み、従来のフ
ィードパンク補正値（実際エンジン回転数と目標アイド
ル回転数との差に応じて設定される）に、負荷変動分に
相当する見込補正値を少なくとも加算した制御値に従っ
て吸入空気量を制御して制御系の応答遅れを補償するよ
うにした方法が、特開昭５４−１１３７２５号などにお
いて提案されている。

しかしながら、上記の提案に係る制御方法においても、
応答性の面では改善されたというものの、外部負荷の状
態が変化する過渡時においてエンジンの回転数がしばら
くの量子安定となるといった問題があった。

すなわち、一般に外部負荷の変化時（ＯＮからＯＦＦあ
るいはＯＦＦからＯＮに切り換わった時）に、同時に見
込補正により吸入空気量を補正したとしても、燃焼状態
が変化し、エンジンの回転数が変化するまでに若干の時
間遅れが生じる。このため、従来のように外部負荷が変
化する過渡時においてもフィードバーク制御を行ってい
ると過制御となってエンジンの回転数がオーバシュート
して吹上げとか回転数の落ち込み（最悪時にはエンスト
）といった現象を生じ、特に外部負荷が。ＦＦからＯＮ
の状態に切り換わる過渡時には、回転数が大きく変動（
吹上げ）して運転のフィーリングに悪影響を及ぼすとい
う問題を生していた。

（発明の目的） この発明は、叙上のような問題点を解決するため開発さ
れたもので、エンジンのアイドル運転時に、外部負荷が
少なくともＯＦＦからＯＮの状態に切り換わった状態を
含む制御系の不安定な過渡時においても、その回転数制
御を適正な状態に安定に維持できる新規な構成のアイド
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
。

（発明の構成） すなわちこの発明は、上記目的を達成するために、吸入
空気量の制御を通じてエンジンのアイドル回転数の制御
を行うもので、エンジンの回転数を検出する回転数検出
手段と、ターラ等のエンジンに加わる外部負荷の有無を
検出する負荷検出手段と、エンジン内に送給される吸入
空気量を調節する吸入空気量制御弁と、実際エンジン回
転数と目標アイドル回転数との差に応じて設定されるフ
ィードバンク補正値に、エンジンに加わる外部負荷の有
無に応じて設定される見込補正値を少なくとも加算して
制御値を設定し、この制御値に従って吸入空気量をフィ
ードバック制御してアイドル運転時におけるエンジン回
転数を目標値に収束制御する制御手段とを備えたエンジ
ンのアイドル回転制御装置に、外部負荷が少なくともＯ
ＦＦからＯＮに切り換わる状態を含む過渡時には、上記
吸入空気量制御弁のフィードバンク制御を所定時間中断
するフィードハック中断手段を備えたことを特徴とする
ものである。

（実施例） 以下、この発明の構成の一例を添付図を参照しながら説
明すると、第１図はこの発明のクレーム対応図、第２図
はこの発明の構成を具体的に示す一実施例系統図、第３
図はこの発明によって実行されるフローチャートを示す
。

第１図に見るように、この発明はエンジンのアイドル時
の回転数を吸入空気量の制御を通じて行うものであり、
吸入空気量制御弁、エンジンの実際回転数を検出する回
転数検出手段、エンジンに加わる外部負荷を検出する負
荷検出手段、回転数検出手段より出力される実際エンジ
ンの回転数と目標アイドル回転数との差に応じたフィー
ドハック補正値を設定し、更に負荷検出手段より出力さ
れる負荷検出信号に応した見込補正値を設定し、これら
を少なくとも加算した制御値を算出して、この制御値に
従って吸入空気量をフィードハック制御する制御手段、
及び制御手段によるフィードバック制御を外部負荷が少
なくともＯＦＦからＯＮに切り換わる過渡時には、所定
時間中断するフィードハック中断手段とを備えて構成さ
れている次いで、この発明の一実施例を第２図を参照し
て更に具体的に説明すると、１は制御ユニノ）・、２は
回転数検出手段、３は負荷検出手段、４１は吸入空気量
制御弁の一例を示すアイドル制御弁、４はアイドル制御
弁の開度制御手段、５はスロットルバルブ、５１はスロ
ットルバルブの開度センサをそれぞれ示している。

制御ユニット１は、燃料噴射ノズル９及びアイドル制御
弁４１を制御するために好ましくはマイクロコンビニー
りを用いて構成されており、中央演算処理装置（ＣＰＵ
）１１．入出力装置（ｒ／○）１２．記憶装置（ＭＥＭ
ＯＲＹ）１３を備えている。この制御ユニット１は、入
出力装置１２を介して後述する各センサからの信号を入
力し、それらの状態に対応してアイドル制御弁４１の開
度制御手段４および燃料噴射ノズル９に対して制御に必
要な信号を出力しているが、以下ではこの発明のアイド
ル制御にかかわる制御動作についてのみ説明する。

回転数検出手段２は、例えばクランクシャフトと同期し
て回転する磁性体の歯車と、磁気検出器とを組み合わせ
た公知の回転数検出センサをもって構成されており、エ
ンジン６０回転数に比例した周波数のパルス信号を出力
する。

負荷検出手段３は、エンジン６に加わる外部負荷のＯＮ
、ＯＦＦ状態を検出するもので、例えばクーラや電気器
具の作動スイッチなどによって構成されているが、オー
トマチック車である場合には更に変速位置検出センサな
どを付加して構成される。

このような負荷検出手段３は、クーラなどの作動スイッ
チがＯＮになった時、あるいは変速位置検出センサによ
り変速機の変速位置がニュートラル位置からドライブ位
置になった時に負荷検出信号（負荷がＯＮになったこと
を示す）を出力する。

アイドル制御弁４１は、エンジン６に送給される吸入空
気量を調節するためエンジンの吸気管７に併設した側路
７１に設けられており、この弁４１の開度は後述するよ
うな手順に従いアイドル制御弁の開度制御手段４からの
制御信号に応して制御されている。また、このアイドル
制御弁４１には、その空気供給量を知るために弁制御位
置検出センサ（不図示）を付設している。

なお、８は温度センサであり、エンジン６の冷却水温を
検出するものである。

更に、この発明の動作原理を第３図に示すフローチャー
トを参照しながら説明する。

エンジン６が始動され、マイクロコンピュータによる演
算が開始されると、ステップ１００では、スロットルバ
ルブの開度、エンジンの回転数、負荷信号、アイドル制
御弁の制御位置、冷却水温が読み込まれる。

この読み込みは、前述したスロットル開度センサ５１、
回転数検出手段２、負荷検出手段３、アイドル制御弁制
御位置検出センサ（不図示）、温度センサ８からの信号
を入出力装置１２を介してＣＦＵＬＬに人力して行われ
る。

そして、ステップ１１０では、読み込まれた情報をもと
にエンジンがアイドル領域にあるか否かが判断され、例
えばスロットルバルブの開度が「全閉」を示し、エンジ
ンの回転数が所定値以下であればアイドル領域として判
断されて次のステップ１３０に進み、そうでなければス
テップ１００に戻る。

次いでステップ１２０では、読み込まれた負荷信号によ
って外部負荷のＯＮ、ＯＦＦの状態が判断され、その判
断結果によりステップ１３０あるいはステップ１２１の
いずれかのステ・ノブに移１テして、さらに前回の外部
負荷のＯＮ、ＯＦＦ状態力く判断される。かくしてこれ
らの判断結果に応して次の各プログラムが実行されるこ
とになる。

すなわち、ステップ１３０において、前回の外部負荷の
状態もＯＮであることが判断されると、ステップ１４０
に進み、アイドル制御弁４１のフィードハック制御の中
断時間を設定するタイマの設定時間Ｔｂが０になってい
るか否かが判断される。

そして、ステップ１４０において、ＴｂがＯであると判
断されると、外部負荷はＯＮの宇宙状態Ｑこあると判断
されてステップ１５０に進み、そうでなければ負荷がＯ
ＦＦからＯＮに切り換わった過渡時に実行される制御プ
ログラムのステ・ノブ１３２に進む。

ステップ１５０に進むと、呼び込んだ情報をもとにして
目標回転数ＮＴの設定がなされ、ステ・ノブ。

１６０では目標回転数Ｎ丁と実際回転数ＮＯとの偏差Ｎ
１　が算出され、更にステ・ノブ１７０に進む゛と、こ
の偏差Ｎｉ　に一定値Ｋを掛けてさらにフィードバック
補正項ＰＰ６を加算して得られるフィードバンク補正項
ＰＦ＆が更新設定される。このようにして更新されたフ
ィードバンク補正項ＰＦＢは次のステップ１８０におい
て設定される基本項Ｐと共にフィート八ツク補正値を構
成するものである。

しかして、ステップ１８０では、冷却水温に応じて予め
定められたエンジンの回転数Ｎ丁に対する基本項ＰＢが
設定され、さらに、ステップ１９０では見込補正値を構
成する負荷補正項ｐＬＣが設定される。この負荷補正項
ＰＬＣは、外部負荷がＯＮの状態にあれば正の一定値を
とり、外部負荷がＯＦＦの状態にあればＯとして定めら
れる。

かくして、ステップ２００では、上述したようにして設
定された各補正項に、エンジン毎に定められた０ＦＦＳ
ｅｔ値を加算してアイドル制御弁４１の目標制御位Ｍ　
Ｐｙが算出され、ステップ２１０ではアイドル制御弁４
１の現在制御位置Ｐａが呼び込まれる。

そうして、ステップ２２０に至り、目標制御位置ＰＴと
現在制御位置ＰＯとの制御偏差ｐｉ　が算出される。か
くして、ステップ２２０において制御偏差Ｐｉ７！ｌ＜
算出されると、次いでこの偏差ｌ〕；　が許容誤差範囲
内にあるかどうかが判断されることになる。

ずなわち、ステップ２３０においては、制御偏差Ｐ’＋
　が所定値ａ　（但し、ａ〉０）に対して大であるか否
かが判断され、その偏差Ｐ１　が所定値ａより大きい場
合には、ステップ２４０に進んでアイドル制御弁４１を
閉じる方向に制御し、逆に偏差Ｐｉ　が所定値ａよりも
小さくなった場合にはステップ２３１に進んで偏差Ｐｉ
　が所定値−ａに対して小であるか否かが判断される。

そして、偏差Ｐ１　が所定値−ａより小であればステッ
プ２３２に進んでアイドル制御弁４１を開く方向に制御
し、偏差Ｐｉ　が所定値−ａより小でなければ所定の誤
差範囲内であるのでステップ２３３に進んでアイドル制
御弁４１の開度を保持するところが一方、外部負荷がＯ
Ｎの状態にある時、ステップ１３０において前回の外部
負荷の１火態がＯＮでないと判断されると、外部負＠し
まＯＦＦからＯＮに移った過渡状態であると判断されて
、ステップ１３１に進みアイドＪし制御弁４１のフィー
ドバック制御は中断されることになる。

すなわち、ステップ１３１では、フィード％７り制御の
中断時間を設定するり仁ンの設定■存ｒｒＪＩＴｂをｂ
（所定値）に設定し、ステ・ノブ１３２でしま前回のフ
ィードパ・ツク補正項Ｐｌ”＋３１Ｍ−１？呼び込み、
フィードバンク補正項Ｐ１４を前回の値ＰＦＢｔ＃Ｉｊ
、こ更新設定する。そしてステ・ノブ１３４で番よ設定
されたタイマの設定時間Ｔｂが１だけステ・ノブダウン
され、ステップ１３５に進んで目標回転数Ｎ丁力（設定
される。

しかる後にステップ１８０に進んで前述したと同様なプ
ログラムが実行されるが、この場合りこお％−するフィ
ードハック補正項Ｐ１４は、ステ・ノブ１３３で前回の
値に設定されているので、結局アイドル制御弁４１のフ
ィードバンク制御は中断されることになる。

なお、ここでフィードノドツク補正項ＰＦ８として、前
回の値を用いているのは、外部負荷がＯＦＦの時もＯＮ
の時も基本項ＰＢに刻するフィード）＜　７り補正項Ｐ
Ｆ８は大きく異ならないとＧ＼つた理１おり・らで、ア
イドル制御弁４１の応答性と制御系の安定が図れるから
である。

以上においては、いずれも外部負典がＯＮの状態にある
場合を説明したが、外部負荷がＯＦＦの状態にある場合
について次に説明する。

すなわち、この場合にはステップ１２０力）らステップ
１２１に進むことになり、ステップ１２１では、外部負
荷の前回の状態が判断される。

そして、ステップ１２１におし）で外部負Ｇｊの１ｉｉ
ｉ回の状態もＯＦＦであると判断されると、ステノ）′
。

１２２に進んでアイドル制御弁４１のフィートノ＼ツク
制御の中断時間を設定するタイマの設定時間ＴｄがＯで
あるか否かが判断される。

ステップ１２２においてタイマの設定Ｉｌη間Ｔｄ力く
０であれば、外部負荷はＯＦＦの定富状態にあると判断
され、ステップ１５０に進んでアイドル制御弁４１を前
述したと同様にフィードハック制御するが、タイマの設
定時間Ｔｄが０でな６すれば外部負荷がＯＮからＯＦＦ
に切り換わった過渡時に実行されるプログラムのステッ
プ１２４に進む。

ステップ］２１において前回の外部負荷がＯＦＦの状態
でなかったことが判断されると、外部負荷はＯＦＦの過
渡時であると判断され、ステップ１２３に進んでアイド
ル制御弁４１のフィードパ・７り制御の中断時間を設定
するタイマの設定時間Ｔｄをｄ（所定値）に設定し、さ
らにステップ１２４ではフィードバンク補正項ＰＦ８を
Ｏに設定する。そして、ステップ１２５において設定し
たタイマの設定時間ＴｄＯ値を１だけステップダウンし
、更にステップ１２Ｇに進んで目標回転数Ｎ丁を設定す
る。

かくして、プログラムはステップ１８０に進んで前述し
たような一連の制御がなされるが、この場合のフィード
バンク補正項ＰＦＢば、ステ、プ１２４において０に設
定されているので、やはりアイドル制御弁４１のフィー
ドバック制御は中断されることになる。

また、この場合において、フィードバック補正項Ｐ／”
６の値として、外部負荷がＯＦＦからＯＮに切り換わっ
た過渡時において用いた前回の値ＰＥＧ（ｈ−りを用い
ずにＯに設定しているのは、前回の制御状態によりこの
フィートハック補正項ＰＦＢｔｎ＠ガｉ（吸入空気量を
減らず方向）になっていると、外部負荷がＯＦＦになっ
た時に、回転数が必要以上に低下する可能性があり、こ
れに起因するエンスト障害を確実に防止するためである
。

以上の説明より理解されるように、この発明を適用させ
た実施例では、外部負荷がＯＦＦからＯＮに切り換わっ
た過渡時のみならず、外部負荷がＯＮからＯＦＦに切り
換わった過渡時においても、アイドル制御弁４１による
吸入空気量のフィードハック制御を制御系が安定するま
での所定時間中断するようにしているので、制御系か不
安定になる外部負荷を切り換えた過渡時において、回転
数の吹上げによる運転フィーリングの悪化を生しさせる
おそれがないばかりでなく、回転数の落ち込みによるエ
ンスト障害を生じるようなおそれもない。

なお、以上の実施例においては、吸入空気量制御弁とし
てアイドル制御弁を使用した例を示したにすぎないが、
この発明の別の実施例としては、吸入空気量制御弁の代
わりにスロットルバルブを制御するような構成にしても
よいことは勿論である。

（発明の効果） 以上に、詳述したように、この発明によれば、エンジン
の外部負荷が少な（ともＯＦＦからＯＮに切り換わった
過渡時には、吸入空気量のフィードバック制御が所定時
間中断され、制御系の安定な定富時に至って再び吸入空
気量のフィードハック制御が続行されるので、制御系が
不安定になる外部負荷がＯＦＦからＯＮに切り換わった
過渡時においても回転数の吹上げを生しるおそれがなく
、応答性良好にして燃料費の面でも有利なエンジンのア
イドル回転制御が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のクレーム対応図、第２図はこの発明
の具体的な構成を示す一実施例系統図、第３図はこの発
明において実行されるプログラムのフローチャートの一
例を示す図である。 （符号の説明） ■は制御ユニット、２ば回転数検出手段、３は負荷検出
手段、４はアイドル制御弁の開度制御手段、４１は吸入
空気量制御弁（アイドル制御弁）である。 特許出願人　東洋工業株式会社 同　代理人　弁理士　鈴江　孝−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、ターラ
   等のエンジンに加わる外部負荷の有無を検出する負荷検
   出手段と、 エンジン内に送給される吸入空気量を調節する吸入空気
   量制御弁と、 実際エンジン回転数と目標アイドル回転数との差に応じ
   て設定されるフィードバンク補正値に、エンジンに加わ
   る外部負荷の有無に応じて設定される見込補正値を少な
   くとも加算して制御値を設定し、この制御値に従って吸
   入空気量をフィードバック制御してアイドル運転時にお
   けるエンジン回転数を目標値に収Ｔ制御する制御手段と
   を備えたエンジンのアイドル回転制御装置において、外
   部負荷が少なくともＯＦＦからＯＮに切り換わる状態を
   含む過渡時には、上記吸入空気量制御弁のフィードバッ
   ク制御を所定時間中断するフィードバンク中断手段を備
   えたことを特徴とするエンジンのアイドル回転制御装置
   。