JPS608442A - 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、エンジンのアイドリング時にエンジン負荷
がかかると、エンジン吸入空気量を増加方向に補正して
エンジンのアイドル回転を安定化させるエンジンのアイ
ドル回転制御装置に関する。

（従来技術） 一般に、自動車用エンジンにおいては、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、冬期
のようにエンジンが低温に冷でいる場合、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、エンジン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ッ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、いわゆるファ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、エンジンの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、前述のフ
ァーストアイドル制御では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緒持することができ
なかった。

上述の問題点を解決する方法として、自動変速機のトル
クコンバータの駆動、空調機の駆動を検出するセンサを
設け、これらセンサがらの出力信号をマイクロプロセッ
サに入力することで、負荷変動を判定して、アイドル回
転の落込みを見ないうちにスロットル弁開度を増加して
アイドル回転を安定化させる自動制御方法（例えば特開
昭５４−１１３７２５号公報）が開発されている。

しかし、この自動制御方法によれば、負荷変動を生じる
対象物に対してその駆動を検出するセンサを設ける必要
があり、センサの取付けおよびマイクロプロセッサへの
接続等が複雑化される問題点を有する。

（発明の目的） この発明の目的は、負荷変動を生じる対象物にその駆動
を検出するセンサを設けなくとも、エンジンの負荷変動
に対して対処し、アイドル回転を安定化させることので
きるエンジンのアイドル回転制御装置の提供にある。

（発明の構成） この発明は、目標アイドル回転速度と実アイドル回転速
度との偏差に基づいて実アイドル回転速度が目標アイド
ル回転速度となるように制御する制御手段を備え、エン
ジン回転速度の下降により、エンジン負荷が作用状態に
なったことを検出して、前述の制御手段をエンジン増速
方向に制御させる補正指令信号を出力し、さらにエンジ
ン回転速度の上昇により、エンジン負荷が不作用状態に
なったことを検出して、上述の補正指令信号の出力を停
止する負荷補正手段を備えたエンジンのアイドル回転制
御装置であることを特徴とする。

（発明の効果） この発明によれば、アイドリンク時にエンジン回転速度
が下降することで、エンジン負荷がかかったこと（作用
状態）を検出することができ、またエンジン回転速度が
上昇することでエンジン負荷がなくなったこと（不作用
状態）を検出することができ、これらの検出で負荷補正
手段はエンジンを増速方向に制御させる補正指令信号の
出力およびこの信号の出力停止を行なうことで、制御手
段はエンジンの回転を目標アイドル回転速度に補正して
、安定したアイドリンクを得ることができる。

その結果、エンジンの負荷変動の対象となる対象物、た
とえば自動変速機のトルクコンバータの駆動、空調機の
駆動、照明器具の点灯等を検出するための各センサおよ
びその配線ならびにそれらの接続等が不要となって、装
置の複雑化を防止することができる。

（実施例） この発明の実施例を以下図面に基づいて詳述する。

図面はエンジンのアイドル回転制御装置を示し、第１図
において、１はエンジン、２はピストン、３は吸気通路
、４は排気通路、５は吸気弁、６は排気弁、７は吸気通
路３に清浄な空気を供給するエアクリーナ、８はエアク
リーナ７の下方において吸気通路３に設けられた気化器
、９はこの気化器８に設けられ、吸気通路３に開口する
燃料ノズル、１０は気化器８のやや下方に設けられ、エ
ンジン１に供給される吸収空気量を制御するスロットル
弁、１１はこのスロットル弁１ｏと係止してこれを開閉
駆動するストッパ、１２はこのストッパを吸引するダイ
ヤフラム装置、１３はこのダイヤフラム装置１２の負圧
室１４を吸気通路３の気化器８より上流の大気に通過す
る大気側通路、１５は前述の負圧室１４を吸気通路３の
スロットル弁１０より下流の負圧に連通する負圧側通路
、１６は上記大気側通路１３を開閉する人気側ソレノイ
ド弁、１７は上述の負圧側通路１５を開閉する負圧側ソ
レノイド弁であり、上述の構成部材１１〜１７によりス
ロットル弁１ｏを開閉駆動するアクチュエータ１８を構
成している。

また１９はエンジン１の冷却水２０の水温を検出する水
温センサ、２１は水温センサ１９の出力をＡ／Ｄ変換す
るＡ／Ｄ変換器、ａはＡ／Ｄ変換器２１の出力である水
温信号、２２は本装置においてエンジンの回転検出器（
電磁ピックアップ装置）が内臓されているディストリビ
ュータ、ｂはその出力である回転速度信号、２３はスロ
ットル弁１０の開度を検出するスロットル開度センサ、
Ｃはその出力であるスロットル開度信号、２４はニュー
トラルスイッチで変速機がニュートラルポジションにあ
るとき操作され、ｄはその出力であるニュートラル検出
信号である。

また２５は上述の各種検出信号ａ−ｄが入力され、エン
ジン１の運転状態に応じて設定される目標アイドル回転
速度と上述の回転検出器２２で検出される実アイドル回
転速度とを比較しその差に応じて目標スロットル開度を
設定するとともに、この目標スロットル開度と実スロツ
ト開度とを比較しその差に応じて実アイドル回転速度が
目標アイドル回転速度となるように駆動信号ｅ、ｆを出
力して前述のアクチュエータ１８を駆動制御するアクチ
ュエータ制御装置としてのマイクロコンピュータであり
、これは゛インターフェイス２６とメモリ２７とｃｐｕ
　＜中央処理装置）２８とを有している。

第２図は本発明におけるアクチュエータ制御装置をハー
ド回路により構成した場合の回路図を示しており、図に
おいて第１図と同一符号は同一のものを示し、第１図の
マイクロコンピュータ２５に相当する部分において、３
１は水温信Ｑ　Ｂとニュートラル検出信号 適応した目標アイドル回転数Ｎ　ＳＥＴ＠設定する目標
アイドル回転数設定器、３２は設定された目標アイドル
回転数Ｎ　ＳＥＴからこれに対応する基本目標スロット
ル開度Ｔ１を設定する基本目票スロットル開度設定器、
３３は上述の目標アイドル回転数Ｎ　ＳＥＴと回転検出
器２２で検出される実アイドル回転数Ｎ　ｒｐｍとの差
をめる減算器、３４はこの減算器３３の出力を積分し目
標スロットル開度の補正項Ｔ２をめる積分器、３５は上
述基本目標スロットル開度Ｔ１と上記積分器３４の出力
である目標スロットル開度の補正項Ｔ２とさらに後述す
る見込補正量設定回路３８に設定された補正項Ｔ３とを
加算することにより目標スロットル開度Ｔ　ＳＥＴをめ
る加算器、３６は上述の目標スロットル開度Ｔ　ＳＥＴ
とスロットル開度センサ２３によって検出される実スロ
ツトル開度Ｔｏとの差をめる減算器、３７は上述の減算
器３６の値に基づいてアクチュエータ１８のソレノイド
弁１６．１７を駆動するための所要デユーティ比のパル
スからなる駆動信号ｅ、ｆを発生する駆動信号発生回路
である。

前述の見込補正量設定回路３８は第３図に示すように、
回転検出器２２で検出された実アイドル回転数Ｎ　ＳＥ
Ｔの落込みＲＬを検出することによりエンジン負荷がか
かった（作用状態）と判定して設定された見込補正項Ｔ
３を出力し、また吹上がりＲＨを検出することによりエ
ンジン負荷がなくなった（不作用状態）と判定して見込
補正項丁３の出力を停止する。

また上述の見込補正項Ｔ３の設定は各種エンジン負荷た
とえば自動変速機のトルクコンバータの駆動、空調機の
駆動、照明器具の点灯等であっ“で１これらエンジン負
荷を総括し、これら負荷がかかつても実アイドル回転数
が安定するに必要充分な補正項Ｔ３に設定されている。

このように構成したアイドル回転制御装置の動作を第４
図を参照して説明する。

第１ステツプ４１でＣＰＵ２８は回転検出器２２０回転
速度信号ｂ１スロットル間度センサ２３のスロットル間
度信号ｃ１水瀉センサ１９の水温信号ａニュートラルス
イッチ２４のニュートラル検出信号ｄを読込みメモリ２
７の所定の記憶エリアにストアする。

第２ステツプ４２でＣＰＵ２８は読込んだニュートラル
検出信号ｄに基づいて変速機がニュートラルポジション
にあるかを判定し、Ｎｏであるときは第１ステツプ４１
にリターンされる。

また第２ステツプ４２でＹＥＳの判定であれば、第３ス
テツプ４３でＣＰ（Ｊ２８は読込んだエンジンの回転速
度信号すとスロットル間変信＠Ｃとに基づいてアイドリ
ングの状態辷あるかを判定し、たとえばエンジン１が吹
かされている場合であればＯＮと判定されて、第１ステ
ツプ４１にリターンされる。

また第３ステツプ４３でＹＥＳの判定であれば、第４ス
テツプ４４でＣＰＵ２８は読込んだエンジン回転速度信
号すに基づく現在の実エンジン回転数Ｎ　ｒｐｍがアイ
ドル制御の開始回転数よりも小さいかを判定し、実エン
ジン回転数Ｎ　ｒｐｍが高いときはアイドル制御は行な
わず実エンジン回転数がアイドル制御可能な回転数にな
るまで待ち、第１ステツプ４１にリターンする。

第４ステツプ４４で、ＹＥＳのアイドル制御可能が判定
されると、第５ステツプ４５でＣＰＵ２８は現エンジン
回転数の落込みＲＬを読込んだエンジン回転数に基づい
て判定する。

この判定で落込みＲＬが検出されると、エンジン負荷が
かかったことを意味するので、第６ステツプ４６で、Ｃ
ＰＵ２８はメモリ２７の所定のエリアにフラグスイッチ
″゛１”をセットする。

さらに第７ステツプ４７で、ＣＰＵ２８は現エンジン回
転数の吹上がりＲＨを読込んだエンジン回転数に基づい
て判定する。

この判定で吹上がりＲＨが検出されると、エンジン負荷
が切れたことを意味するので、第８ステツプ４８でＣＰ
Ｕ２８はメモリ２７にセットされたフラグスイッチを“
Ｏ”にクリアする。

第９ステツプ４９で、ＣＰＵ２８は、水ｉ、目標アイド
ル回転数、現エンジン回転数に応じて目標バルブポジシ
ョンをめる。

ずなわら、目標アイドル回転数設定器３１は水濡センサ
１９で検出された水温に適応する目標アイドル回転数Ｎ
　ＳＥＴを算出し、基本目標スロットル開度設定器３２
は上述の回転数Ｎ　ＳＥＴに基づいてこれに対応した基
本目標スロットル開度Ｔ１を設定し、また減算器３３は
現エンジン回転数Ｎ　ｒｐｍと前述の目標アイドル回転
数Ｎ５ＥＴとを減算し、積分器３４は目標スロットル開
度の補正項Ｔ２を出力し、加算器３５は基本目標スロッ
トル開度Ｔ１と補正項Ｔ２とを加算して、目標バルブポ
ジションを算出する。

第１０ステツプ５０で、ＣＰＵ２８はメモリ２７よりフ
ラグスイッチを読出し“′１″がセットされているかを
判定する。

この”　１　”が判定されたときはエンジン負荷がかか
つていることを意味するので、上述の第９ステツプ４９
で算出された目標バルブポジションに見込み補正項Ｔ３
を加算してエンジン負荷に対応させる。

この処理は第１１ステツプ５１で行なわれ、すなわち前
述の見込み補正項Ｔ３は見込み補正量設定回路３８から
加算器３５に入力され、この加算器３５は既に算出した
目標バルブポジションＴ１＋Ｔ２に見込み補正項Ｔ３を
加算し、エンジン負荷に対応した目標スロットル開度Ｔ
　ＳＥＴを算出する。

第１２ステツプ５２で、ＣＰＵ２８は目標バルブポジシ
ョンと実測のバルブポジションとの偏差を算出してソレ
ノイド弁１６または１７を作動させる。すなわち、スロ
ットル開度センサ２３は現在のスロットル開度ＴＯを検
出してこれを減算器３６に入力し、この減算器３６は目
標スロットル開度Ｔ　ＳＥＴとの偏差を算出する。

算出の結果、目標スロットル開度Ｔ　ＳＥＴの方が大き
ければ、駆動信号発生回路３７でその量に対応したデユ
ーティ比をもつパルス信号を発生して負圧側ソレノイド
弁１７を駆動し、スロットル弁１０を所定量開く。また
目標スロットル開度Ｔ　ＳＥＴの方が小さければ、同様
に駆動信号発主回路３７でその量に対応したパルス信号
を発生して、大気側ソレノイド弁１６を駆動し、スロッ
トル弁１０を所定開閉じる。

このようにスロットル弁１０を開閉制御して目標アイド
ル回転速度に制御し、第１ステツプ４１にリターンする
。

このような処理が繰返し行なわれ、エンジン負荷がかか
ったことが第５ステツプ４５で判定されると、第１１ス
テツプ５１で目標アイドル回転速度が補正され、またエ
ンジン負荷が切れたことが第７ステツプ４７で判定され
ると第１１ステツプ５１の補正処理はスキップされる。

なお上）ホの実施例では、エンジン負荷がなくなると、
見込補正項Ｔ３を除いて元の目標スロットル開度とした
が、見込補正項Ｔ３を除々に下げて元にもどすもよい。

さらにエンジン負荷がかかったことをエンジンの回転数
が落込んだことで検知したが、落込みの具合を積分する
ことによって落込み率で検出するもよい。

さらに目標アイドル回転速度の調節はスロットル弁１０
の開度の調節で行なったが、スロットル弁１０の負圧側
と大気側とを結ぶバイパス通路の面積を変えて調節する
もよい。

第５図はこの発明の構成図であって、回転検出器２２、
負荷補正手段６１、制御手段６２、アクチュエータ１８
、エンジン１、スロットル弁１０からなり、負荷補正手
段６１は前述の実施例における見込補正量設定回路３８
に対応し、制御手段６２は目標アイドル回転数設定器３
１、基本目標スロットル開度設定器３２、減算器３３，
３６、積分器３４、加算器３５、駆動信号発生回路３７
に対応する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、 第１図はアイドル回転制御装置の構成機能図。 第２図は制御回路ブロック図。 第３図はアイドル回転数とスロットル開度との関係を示
す説明図。 第４図はフローチャート。 第５図はこの発明の構成図である。 １・・・エンジン　１０・・・スロットル弁１８・・・
アクチュエータ　２２・・・回転検出器３１・・・目標
アイドル回転数設定器 ３２・・・Ｌ！本目標スロロンル間開度定器３３．３６
・・・減算器　３４・・・積分器３５・・・加算器 ３７・・・駆動信号発生回路 ３８・・・見込補正量設定回路 第４図　第３図 第５図 １

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エンジンの回転速度を検出する回転検出器と、 アイドル運転時におけるエンジン回転速度を調整するた
   めのエンジン吸入空気量を制御するアクチュエータと、 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
   アイドル回転速度との偏差を検出すると共に、上記偏差
   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ュエータへ信号を出力して
   このアクチュエータを駆動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であって、 エンジン回転速度の下降によって、エンジン負荷が不作
   用状態から作用状態になったことを検出して、前記制御
   手段がエンジン増速方向の信号を出力するように、上記
   制御手段へ補正指令信号を出力する一方、エンジン回転
   速度の上昇によって、エンジン負荷が作用状態から不作
   用状態になったことを検出して上記補正指令信号の出力
   を停止する負荷補正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。