JPS6213749A - Idle rotational speed control device in engine - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To make it possible to restrain variations in rotational speed to a minimum value, by providing such an arrangement that the degree of modulation for the duty ratio of control pulses for controlling an air solenoid valve is made to be larger during predetermined period after load variation than that during normal operation with no load variation. CONSTITUTION:An engine control circuit 9 determines that the engine is operated in an idle running range when the rotational speed N of the engine is below a predetermined value and the opening degree of a throttle valve 6 is in its minimum opening degree condition, and computes the duty ratio of a control signal delivered to an air solenoid valve 8 for controlling the idle rotational speed of the engine. In this arrangement whether any load such as, for example, an air-conditioning device is turned on or off is determined, and if it is normal operation, that is, there is no alternation between the turned-on and -off conditions, the duty ratio is modulated with a predetermined degree of modulation. Meanwhile if there is any load variation, control is made such that the duty ratio of the control pulses is made to be larger than that during normal operation, within a period set by a timer. Thus, the idle rotational speed of the engine may be restrained to a minimum value, thereby it is possible to aim at enhancing the responsiveness of the engine during load variation.

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
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an engine idle speed control device.

（従来技術） 従来よりエンジン（特に自動車用エンジン）のアイドル
回転数の制御は、エンジン吸気管のスロットル弁をバイ
パスしてエアソレノイドバルブを設け、上記スロットル
弁の最小開度状態において上記エアソレノイドバルブを
コントロールすることによって行なわれている。(Prior Art) Conventionally, the idle speed of an engine (particularly an automobile engine) has been controlled by providing an air solenoid valve that bypasses the throttle valve in the engine intake pipe, and when the throttle valve is in its minimum opening state, the air solenoid valve This is done by controlling the

そして、当該エアソレノイドバルブのコントロールは、
該アイドル運転時における各種エンジン負荷、例えばエ
アコン、パワーステアリング、オートマチック車のシフ
トレンジ等の各種負荷量を考慮した上でエンジンの実際
の回転数がアイドル目標回転数に収束するようにエアソ
レノイドバルブに供給する制御パルス信号のデユーティ
−比をエンジンコントロールユニットで演算して行うよ
うになっている（例えば特開昭５４−９８４１３号公報
参照）。また、その場合において、一般に当該制御パル
ス信号の上記デユーティ−比は、対象となるエアソレノ
イドバルブ自体のスティック特性および過渡動作時の応
答特性を考慮して最適な作動特性が得られるように第４
図に示すようなデユーティ−比変謝方式が採用されてい
る。すなわち、この変調方式は例えば第４図に示すよう
に所定の変調周期（変調制御の基準となる１サイクル−
３２ｍ５ｅｃ）において、各制御パルスのデユーティ−
比りに全体としてのデユーティ−比を変えることなく所
定のパルス幅変調をかけて実質的な周波数分割を行ない
、エアソレノイドバルブを可能な限り動摩擦状態に置く
ことによってスティック特性並びに過渡時の応答性を良
好にしている。And the control of the air solenoid valve is
The air solenoid valve is adjusted so that the actual engine speed converges to the target idle speed, taking into account various engine loads during idling, such as air conditioning, power steering, shift range of automatic cars, etc. The duty ratio of the supplied control pulse signal is calculated by the engine control unit (for example, see Japanese Patent Laid-Open No. 54-98413). In this case, the duty ratio of the control pulse signal is generally set to a fourth value in order to obtain the optimum operating characteristics in consideration of the stick characteristics of the target air solenoid valve itself and the response characteristics during transient operation.
A variable duty ratio system as shown in the figure is adopted. In other words, this modulation method has a predetermined modulation period (one cycle serving as a reference for modulation control), as shown in FIG. 4, for example.
32m5ec), the duty of each control pulse is
In contrast, by applying a predetermined pulse width modulation to perform substantial frequency division without changing the overall duty ratio, and by placing the air solenoid valve in a state of dynamic friction as much as possible, the stick characteristics and transient response are improved. is in good condition.

ところが、このようなデユーティ−比変謝方式を採用し
た場合、上記のように通常の１周期（３２ｍ５ｅｃ）当
たりが４分割され、結局８　ｍ５ｅｃ当たり（でＯＮ、
ＯＦ’Ｆパルスが印加されるようになるので第５図に示
すようにエンジンの吸入空気量Ｑａも当該８　ｍ５ｅｃ
ごとに変動することになり、アイドル回転数を不安定に
するマイナス面がある。そして、特に、この現象は、エ
ンジン負荷が変化しない定常時に顕著となる。However, when such a duty ratio variable method is adopted, as mentioned above, one normal cycle (32 m5ec) is divided into four, and in the end, each cycle (ON,
Since the OF'F pulse is applied, the intake air amount Qa of the engine also decreases to 8 m5ec as shown in Figure 5.
This has the downside of making the idle speed unstable. In particular, this phenomenon becomes noticeable during steady state where the engine load does not change.

（発明の目的） 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、エンジ
ン負荷の変化後所定の期間は、当該エンジン負荷が変化
しない定常時に比べて上記デユーティ−比の変調度を大
きくすることによってエンジン回転数の変動を最小限に
抑制し、かつ負荷変化時の応答性を向上させ得るように
したエンジンのアイドル回転数制御装置を提供すること
を目的とするものである。(Object of the Invention) The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and is such that the degree of modulation of the duty ratio is increased during a predetermined period after a change in engine load, compared to a steady state in which the engine load does not change. It is an object of the present invention to provide an engine idle speed control device that can thereby suppress fluctuations in engine speed to a minimum and improve responsiveness to changes in load.

（目的を達成するための手段） 本発明のエンジンのアイドル回転数制御装置は、第１図
〜第３図に示すように上記の目的を達成するために、エ
ンジンへの吸入空気量を調整するエアソレノイドバルブ
を備え、上記エンジンの実回転数とアイドル目標回転数
との回転数の偏差量に応じて上記エアソレノイドバルブ
に対する供給信号のデユーティ−比を所定の変調度で可
変制御することにより上記エンジンのアイドル回転数が
上記アイドル目標回転数に収束するようにしたエンジン
のアイドル回転数制御装置において、エンジン負荷の変
化を検出する負荷変化検出手段と、この負荷変化検出手
段により負荷変化が検出されたときに該検出時より所定
の期間内は上記デユーティ−比の変調度を負荷変化のな
い定常時よりも所定値だけ大きくする変調度可変手段と
を設けてなるものである。(Means for Achieving the Object) As shown in FIGS. 1 to 3, the engine idle speed control device of the present invention adjusts the amount of intake air to the engine in order to achieve the above object. The air solenoid valve is provided with an air solenoid valve, and the duty ratio of the supply signal to the air solenoid valve is variably controlled at a predetermined degree of modulation in accordance with the amount of deviation between the actual rotation speed of the engine and the idle target rotation speed. An engine idle speed control device that causes the engine idle speed to converge to the target idle speed includes a load change detection means for detecting a change in engine load, and a load change detection means for detecting a load change. and a modulation degree variable means for making the modulation degree of the duty ratio larger by a predetermined value than in a steady state with no load change within a predetermined period from the time of detection.

（作　用） 上記の手段によると、エアソレノイドバルブをコントロ
ールするための制御パルスのデユーティ−比変調度が負
荷変化役所定期間は非負荷変化の定常時よりも大きくな
るように制御される。従って、アイドル時のエンジン回
転数の変動を最小限に抑制することができるとともに負
荷変動時の応答性をより向上させることができるように
なる。(Function) According to the above means, the duty ratio modulation degree of the control pulse for controlling the air solenoid valve is controlled so that it is larger during the load change official period than during the steady state of non-load change. Therefore, fluctuations in the engine speed during idling can be suppressed to a minimum, and responsiveness during load fluctuations can be further improved.

（実施例） 第１図〜第３図は、本発明の実施例に係るエンジンのア
イドル回転数制御装置を示すものである。(Embodiment) FIGS. 1 to 3 show an engine idle speed control device according to an embodiment of the present invention.

先ず、最初に第１図を参照して上記本発明実施例のシス
テムの概略を説明し、その後制御動作の説明に入る。First, an outline of the system according to the embodiment of the present invention will be explained with reference to FIG. 1, and then the control operation will be explained.

第１図において、符号ｌはエンジン本体であり、吸入空
気はエアクリーナを介して外部より吸入され、その後エ
アフロメータ２、スロットルチャンバ３を経て各シリン
ダに供給され、また燃料は後述のＥＣＵ９によって制御
されるフ亙−エルインジエクタ５により噴射されるよう
になっている。In FIG. 1, reference numeral l indicates the engine body, where intake air is taken in from the outside via an air cleaner, and then supplied to each cylinder via an air flow meter 2 and a throttle chamber 3.Fuel is controlled by an ECU 9, which will be described later. The fuel is injected by a fuel injector 5.

そして、上記シリンダへの吸入空気の量は、非アイドル
時には上記スロットルチャンバ３内に設けられているス
ロットル弁６によって制御され、その量はエアフロメー
タ２によって検出される。スロットル弁６は、アクセル
ペダルに連動して操作され、アイドル運転状態では、最
小開度状態に維持される。The amount of intake air into the cylinder is controlled by a throttle valve 6 provided in the throttle chamber 3 when the engine is not idling, and the amount is detected by an air flow meter 2. The throttle valve 6 is operated in conjunction with the accelerator pedal, and is maintained at the minimum opening state in the idling state.

一方、上記スロットルチャンバ３には、上記スロットル
弁６をバイパスしてバイパス通路７が設けられており、
このバイパス通路７にアイドル時のエンジン回転数制御
のための空気量ＦＩ整平手段なるリニアソレノイド型の
エアソレノイドバルブ８が設けられている。従って、ア
イドル運転状態では、上記エアフロメータ２を経た吸入
空気は、上記バイパス通路７を介して各シリンダに供給
されることになり、その供給量は上記エアソレノイドバ
ルブ８によって調節される。このエアソレノイドバルブ
８は、エンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵと
略称する）９より供給される制御パルス信号（以下、単
に制御信号と言う）のデユーティ−比りによってその開
閉状態が制御される。On the other hand, the throttle chamber 3 is provided with a bypass passage 7 that bypasses the throttle valve 6.
This bypass passage 7 is provided with a linear solenoid type air solenoid valve 8 serving as an air amount FI leveling means for controlling the engine speed during idling. Therefore, in the idling state, the intake air that has passed through the air flow meter 2 is supplied to each cylinder via the bypass passage 7, and the amount of intake air is regulated by the air solenoid valve 8. The opening/closing state of the air solenoid valve 8 is controlled by the duty ratio of a control pulse signal (hereinafter simply referred to as a control signal) supplied from an engine control unit (hereinafter simply referred to as ECU) 9.

ＥＣＵ９は、例えばマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）を中
心とし、メモリ（ＲＯＭおよびＲＡＭ）およびインター
フェース（Ｉ　１０）回路を備えて構成されている。そ
して、このＥＣＵ９の上記インタフェース回路には例え
ばサーミスタにより検出されたエンジン本体ｌの冷却水
温度の検出信号、イグニッションスイッチのキーオンに
よるスタータ信号Ｓい例えばポテンショメータにより検
出されたスロットル弁６の開度信号（ＴＶＯ）、エアフ
ロメータ２によって検出された吸入空気量検出信号Ｑａ
ｓエアコン、パワーステアリング、オートマチック車の
シフトレンジ等の負荷ＯＮ、ＯＦＦ信号Ｓ２、エンジン
回転数Ｎが各々入力される。The ECU 9 is configured with, for example, a microprocessor (CPU) at its center, and includes a memory (ROM and RAM) and an interface (I10) circuit. The interface circuit of this ECU 9 includes, for example, a detection signal of the cooling water temperature of the engine body L detected by a thermistor, a starter signal S caused by the key-on of the ignition switch, and an opening signal of the throttle valve 6 detected by a potentiometer ( TVO), intake air amount detection signal Qa detected by air flow meter 2
s Load ON/OFF signals S2 such as air conditioners, power steering, shift ranges of automatic vehicles, etc., and engine speed N are input respectively.

尚、符号ｌＯは、３元触媒コンバータ１１を備えた排気
管を示している。Note that the symbol 1O indicates an exhaust pipe equipped with a three-way catalytic converter 11.

次に、以上の制御装置の制御動作を第２図のフロチャー
トを参照して詳細に説明する。Next, the control operation of the above control device will be explained in detail with reference to the flowchart of FIG.

最初にイグニッションスイッチのキーオンにより制御動
作がスタートされると、先ず所定の時間間隔で上述した
各種の入力情報、すなわち、実際のエンジン回転数（Ｎ
）、スロットル弁６の開度（ＴＶＯ）が読み込まれ（ス
テップＳ、）、次いでこれらの情報を基にして現在の運
転状態がアイドル運転領域（Ｉ　Ｄ）にあるか否かが判
断される（ステップＳ、）。即ち、エンジン回転数Ｎが
所定値ＮＥＸＴ以下でスロットル弁６の開度が最小開度
状態ＴＶＯｍｉｎのときに、アイドル運転領域と判断し
、他方上記エンジン回転数Ｎが上記の所定値ＮＥＸＴよ
りも高く、スロットル弁６の開度が全閉開度ＴＶＯｍｉ
ｎよりも所定値以上大きいときには非アイドル運転領域
と判断する。When the control operation is first started by turning on the ignition switch, the various input information mentioned above is input at predetermined time intervals, that is, the actual engine speed (N
), the opening degree (TVO) of the throttle valve 6 is read (step S), and then based on this information it is determined whether the current operating state is in the idle operating region (ID) ( Step S,). That is, when the engine speed N is below the predetermined value NEXT and the opening degree of the throttle valve 6 is the minimum opening state TVOmin, it is determined that the engine is in the idling operation region, and on the other hand, when the engine speed N is higher than the above predetermined value NEXT. , the opening degree of the throttle valve 6 is the fully closed opening degree TV0mi
When it is larger than n by a predetermined value or more, it is determined that the vehicle is in the non-idling operation region.

そして、その結果、現在の運転状態がアイドル領域にあ
る場合（Ｙ　Ｅ　Ｓ　）には、図示しないプログラムに
より当該アイドル回転数制御のために上記エアソレノイ
ドバルブ８に供給する制御信号のデユーティ−比りが演
算される一方、当該アイドル運転時において第１段階と
して現在における上述の各種負荷のＯＮ又はＯＦＦ状態
を先ず判断（ステップＳ３）シ、次に第２段階として上
記判断の結果がＹＥＳの場合にはさらに当該サイクル萌
の前回の負荷ＯＮ状態をメモリデータに基づいて判断（
ステップＳ、）するとともに他方Ｎｏの場合には当該フ
ローサイクル前の前回の負荷ＯＦ’Ｆ状態を前回のメモ
リデータに基づいて判断（ステップＳ５）する。As a result, if the current operating state is in the idle region (YES), the duty ratio of the control signal supplied to the air solenoid valve 8 for controlling the idle rotation speed is determined by a program (not shown). is calculated, the first step during the idle operation is to first determine the current ON or OFF states of the various loads mentioned above (step S3), and then the second step is to determine if the result of the above determination is YES. further determines the previous load ON state of the relevant cycle Moe based on the memory data (
If the answer is No, the previous load OFF'F state before the current flow cycle is determined based on the previous memory data (step S5).

その結果、上記ステップＳ４．Ｓ、の判断結果が共にＹ
ＥＳの場合、つまり負荷のＯＮ、ＯＦＦ状態に変化がな
い場合（定常時）には次にステップＳ６に移行して当該
定常時における所定の変調度でデユーティ−比を変調制
御する。As a result, step S4. The judgment result of S is both Y.
In the case of ES, that is, when there is no change in the ON/OFF state of the load (in a steady state), the process moves to step S6 and the duty ratio is modulated and controlled at a predetermined modulation degree in the steady state.

一方、上記ステップＳ４．Ｓｓの判断の結果が共にＮｏ
の場合、すなわち負荷変化（ＯＮからＯＦＦ又はＯＦＦ
からＯＮ）があった場合には、次のステップＳ７でタイ
マーの設定時間ＴＭを所定値（所定期間）ａに設定する
。そして、その後さらにＴＭ＝０（所定期間経過）の判
断（ステップＳ８）に移る。On the other hand, step S4. The results of Ss' judgments are both No.
In the case of load change (ON to OFF or OFF
(ON), the set time TM of the timer is set to a predetermined value (predetermined period) a in the next step S7. Thereafter, the process moves to a determination of TM=0 (predetermined period has elapsed) (step S8).

そして、その結果、ＮＯの場合には上記負荷変化時点よ
りステップＳ、の過渡状態におけるデユーティ−比の変
調制御に移り上記定常時より大きい変調度で変調制御が
行なわれ、さらに上記設定時間ＴＭをＴＭ−１に順次カ
ウントダウン（ステップＳ１゜）して行き、ＴＭ＝０と
なるまで上記ステラｊ８８〜ＳＩＯの動作を繰り返す。As a result, in the case of NO, from the time of the load change, the duty ratio modulation control in the transient state in step S is performed, and the modulation control is performed with a modulation degree greater than that in the steady state, and furthermore, the set time TM is increased. The countdown is sequentially performed to TM-1 (step S1°), and the operations of Stella j88 to SIO are repeated until TM=0.

そして、ステップＳ８でＴＭ＝Ｏとなり、タイムアツプ
すると再度上述した初期制御動作にリターンする。Then, in step S8, TM=O, and when time is up, the process returns to the above-mentioned initial control operation again.

一方、上記ステップＳ、のアイドル領域判断の結果、非
アイドル領域と判断とされた場合（Ｎｏ）には、上記ス
テップＳ、と同様に定常時よりも変調度の大きな過渡状
態におけるデユーティ−比変網制御（ステップＳ＋＋）
を行なう。On the other hand, if it is determined that the idle region is in the non-idle region as a result of the idle region determination in step S, the duty ratio changes in a transient state where the modulation degree is larger than in the steady state, as in step S. Network control (step S++)
Do the following.

従って、上記の構成によると、第３図（Ａ）〜（Ｃ）に
示すように、負荷変化時においては、当該負荷変化後所
定の設定時間ａ内は負荷変化のない定常時よりも変調度
が大きくなる。そのため、仮にデユーティ−比変聞方式
を採用してもアイドル回転数の変動も最小限に抑制し得
て、しかも過渡時の応答性を向上させることができる。Therefore, according to the above configuration, as shown in FIGS. 3(A) to (C), when the load changes, the modulation level is lower than that during the steady state with no load change within a predetermined set time a after the load change. becomes larger. Therefore, even if the duty ratio variable system is adopted, fluctuations in the idle speed can be suppressed to a minimum, and responsiveness during transients can be improved.

（発明の効果） 本発明のエンジンのアイドル回転数制御装置は、以上に
説明したようにエンジンへの吸入空気量を調整するエア
ソレノイドバルブを備え、上記エンジンの実回転数とア
イドル目標回転数との回転数の偏差量に応じて上記エア
ソレノイドバルブに対する（Ｊ（給信号のデユーティ−
比を所定の変調度で可変制御することにより上記エンジ
ンのアイドル回転数が上記アイドル目標回転数に収束す
るよう（にしたエンジンのアイドル回転数制御装置にお
いて、エンジン負荷の変化を検出する負荷変化検出手段
と、この負荷変化検出手段により負荷変化が検出された
ときに該検出時より所定の期間内（よ上記デユーティ−
比の変調度を負荷変化のない定常時よりも所定値だけ大
きくする変調度可変手段とを設けたこ゛とを特徴とする
ものである。(Effects of the Invention) As explained above, the engine idle speed control device of the present invention is equipped with an air solenoid valve that adjusts the amount of intake air to the engine, and the engine idle speed control device is equipped with an air solenoid valve that adjusts the intake air amount to the engine. (J (supply signal duty) for the air solenoid valve according to the deviation of the rotation speed
In an engine idle speed control device, the idle speed of the engine is controlled such that the idle speed of the engine converges to the target idle speed by variable control of the ratio with a predetermined degree of modulation. means, and when a load change is detected by this load change detection means, within a predetermined period from the time of said detection (by the above-mentioned duty cycle).
The present invention is characterized in that it is provided with a modulation degree variable means for increasing the modulation degree of the ratio by a predetermined value from that in a steady state with no load change.

従って、本発明によると、エアソレノイドバルブをコン
トロールするための制御パルスのデユーティ−比変調度
が負荷変化後所定期間は非負荷変化の定常時よりも大き
くなるように制御される。Therefore, according to the present invention, the duty ratio modulation degree of the control pulse for controlling the air solenoid valve is controlled to be larger during a predetermined period after a load change than during a steady state with no load change.

従って、アイドル時のエンジン回転数の変動を最小限に
抑制することができるとともに負荷変動時の応答性をよ
り向上させることができるようになる。Therefore, fluctuations in the engine speed during idling can be suppressed to a minimum, and responsiveness during load fluctuations can be further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は、本発明の実施例に係るエンジンのアイドル回
転数制御装置の制御システム図、第２図は、その制御動
作を示すフローチャート、第３図（Ａ）〜（Ｃ）は、上
記第２図の制御動作における負荷変化時の変調度可変状
態を示すバルブ制御信号のタイムチャート、第４図は、
従来のエンジンのアイドル回転数制御装置のバルブ制御
信号を示すタイムチャート、第５図は、上記第４図の制
御信号によるエンジンの吸入空気量の変化を示すグラフ
である。 ｌ・・・・・エンジン本体 ２・・・・・エアフロメータ ３・・・・・スロットルチャンバ ６・・・・・スロットル弁 ７・・・・・バイパス通路 ８・・・・・エアソレノイドバルブ ９・・・・・エンジンコントロールユニット■ ＯＮ　　　　　　　　　　　　ＯＦＦ 第３図 第４図 翳 第５図FIG. 1 is a control system diagram of an engine idle speed control device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flow chart showing its control operation, and FIGS. Figure 4 is a time chart of the valve control signal showing the modulation degree variable state when the load changes in the control operation of Figure 2.
FIG. 5, a time chart showing valve control signals of a conventional engine idle speed control device, is a graph showing changes in the intake air amount of the engine due to the control signals shown in FIG. 4. l... Engine body 2... Air flow meter 3... Throttle chamber 6... Throttle valve 7... Bypass passage 8... Air solenoid valve 9 ...Engine control unit ■ ON OFF Figure 3 Figure 4 Shadow Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １、エンジンへの吸入空気量を調整するエアソレノイド
バルブを備え、上記エンジンの実回転数とアイドル目標
回転数との回転数の偏差量に応じて上記エアソレノイド
バルブに対する供給信号のデューティー比を所定の変調
度で可変制御することにより上記エンジンのアイドル回
転数が上記アイドル目標回転数に収束するようにしたエ
ンジンのアイドル回転数制御装置において、エンジン負
荷の変化を検出する負荷変化検出手段と、この負荷変化
検出手段により負荷変化が検出されたときに該検出時よ
り所定の期間内は上記デューティー比の変調度を負荷変
化のない定常時よりも所定値だけ大きくする変調度可変
手段とを設けたことを特徴とするエンジンのアイドル回
転数制御装置。1. An air solenoid valve is provided to adjust the amount of air taken into the engine, and a duty ratio of a supply signal to the air solenoid valve is set in accordance with the deviation amount between the actual engine speed and the idle target speed. In the engine idle speed control device, the idle speed of the engine is configured to converge to the target idle speed by variable control with a degree of modulation, comprising: a load change detection means for detecting a change in engine load; and modulation degree variable means for increasing the modulation degree of the duty ratio by a predetermined value during a predetermined period from the time of detection when a load change is detected by the load change detection means than in a steady state with no load change. An engine idle speed control device characterized by: