JPS6318016B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、エンジン状態等を検出する各センサ
の出力によりエンジンのアイドル運転時回転速度
を制御する場合において、アイドル時と走行時と
の間の過渡状態におけるエンジン回転速度の変化
を円滑に制御する方法に関する。

従来技術 エンジンのアイドル回転速度についてメインテ
ナンスフリーとするために、エンジンの暖機状態
に応じた目標回転速度にアイドル回転速度を閉ル
ープ制御して、エンジンがアイドリング回転速度
以上の運転状態の時には、エンジン回転速度信号
のみに依存して補助空気量を増大させ、且つ上記
状態からアイドリング運転状態に戻る時には、上
記増大させた補助空気量を所定の時間の関数に従
つて緩やかに減少して目標回転速度に戻るように
制御する装置はこれまでにも例えば本出願人によ
る特願昭54―70951において提案されている。

発明が解決すべき間題点 上記先願装置によるとスロツトルバルブ全閉惰
行走行時（エンジンブレーキ状態）では、目標回
転速度以上の回転速度補正の効かない速度領域で
エンジンは回転されていて、制御補助空気量は目
標回転速度を与える空気量の値の近傍（補助空気
量制御範囲の下限）に制御されている。このエン
ジンブレーキによりエンジン回転速度が低下した
状態でクラツチを切ると、エンジンの必要空気量
は大きくなるが補助空気の供給量の増加が遅れる
のでエンジン回転速度は一度大きく低下しなけれ
ば目標回転速度に戻らない現象が生じる。この現
象はアイドル運転時のエンジン回転速度制御には
好ましくなく、自動車の運転フイーリングにも悪
影響を与える。

本発明は上記不都合な点に鑑みてなされたもの
で、エンジン暖機状態、エンジン回転速度等のエ
ンジン状態検出信号に加えて車速信号を検出して
エンジンの低回転の際（エンジン回転速度による
補助空気制御量が小さい場合）は車速信号に従つ
て補助空気供給量を制御し、エンジン回転速度が
アイドリング時の目標設定回転速度に円滑に移行
出来るようになしたものである。

問題点を解決するための手段及び作用 車両のエンジンのスロツトル弁をバイパスして
設けられた補助空気通路からの補助空気供給量を
調整してエンジンの回転速度を制御する方法にお
いて、 エンジンの現行回転速度および車両の走定速度
を検出し、現行回転速度の検出値と閉ループ制御
されるべきアイドリング回転速度の所定の目標値
との差に応じて、前記補助空気供給量に相当する
第１の値を決定し、 前記車両の走行速度の検出値に応じて制御され
るべき前記補助空気供給量に相当する第２の値を
決定し、 前記第１の値および前記第２の値のうちの大き
い方の値に応じて、前記補助空気供給量を調整す
る ことを特徴とするエンジン回転速度制御方法が本
発明により提供される。

実施例 以下本発明を図に示す実施例について説明す
る。第１図において、エンジン１０は、公知の４
サイクル火花点火エンジンで、エアクリーナ１
１、エアフローメータ１２、吸気管１３、サージ
タンク１４、各吸気分岐管１５を経て空気を吸入
し、燃料、例えばガソリンは各吸気分岐管１５に
設けられた電磁燃料噴射弁１６から噴射供給され
る。

エンジン１０の主吸入空気量は、任意に操作さ
れるスロツトル弁１７によつて調整され、一方燃
料噴射量は、電子燃料制御ユニツト２０によつて
調整される。電子燃料制御ユニツト２０は、回転
速度センサ１８によつて測定される回転速度と、
エアフローメータ１２によつて測定される吸入空
気量とを基本パラメータとして燃料噴射量を決定
する公知のもので、他に暖機センサ１９、等から
の信号を入力しており、これによつて燃料噴射量
の増減を行う。

空気導管２１，２２はスロツトル弁１７をバイ
パスするように設けられ、両導管２１，２２の間
には空気制御弁３０が設けられている。また、導
管２１の一端は、スロツトル弁１７とエアフロー
メータ１２の間に設けられた空気導入口２３に接
続され、導管２２の一端は、スロツトル弁１７の
下流部に設けられた空気導出口２４に接続されて
いる。

空気制御弁３０は、基本的には電磁（リニアソ
レノイド）式制御弁であつて、ハウジング３１の
中で摺動可能なプランジヤ３２の変位により、空
気導管２１，２２の間の空気通路面積を変える。
通常プランジヤ３２は圧縮コイルバネ３３により
空気通路面積が零となるようセツトされている。

電磁機構３４を通電する事により電磁吸引力が
プランジヤ３２とコア３５との間に働き、通電々
流に依存してプランジヤ３２は、コア３５に接近
する。

このようにして空気制御弁３０は、電磁機構３
４に流す電流に依存してプランジヤ３２とコア３
５との距離が変り、空気導管２１と２２の間の空
気通路面積を連続的に変える事ができるため、電
流値によつて電気流量をコントロールすることが
できる。

電磁機構３４は、電子コントロールユニツト６
０によつて駆動される。この電子コントロールユ
ニツト６０は、デイストリビユータ１８（回転速
度センサを構成している。）、暖機センサ１９、自
動車のクーラ等の空調機用コンプレツサ２６とエ
ンジン１０の駆動軸を接続する電磁クラツチ２７
をオンオフする空調スイツチ２８が接続されてお
り、エンジン回転速度信号、冷却水温信号、およ
び空調機のオンオフ信号等が入力される。

次に第２図により電子コントロールユニツト６
０について詳細に説明する。

１００はＤ―Ａ変換回路で、点火用デイストリ
ビユータ１８からのエンジン回転に同期したデイ
ジタルパルス信号を、エンジン回転速度に比例し
たアナログ信号電圧とする。

２００は関数電圧発生回路で、暖機センサ１９
の出力信号、空調スイツチ２８のオンオフ信号
等、エンジン状態信号が入力され、エンジンの暖
機状態、空調機の状態等により、予めプログラム
された関数電圧を発生する。

３００は演算増巾器３０１、コンデンサ３０
２、抵抗３０３，３０４乃至３０５で構成される
積分回路で、関数電圧発生回路２００の出力電圧
を基準として、Ｄ―Ａ変換回路１００の出力電圧
との差により積分する。

４００は車速信号またはエンジン回転速度信号
の保持回路であつて、ダイオード４０１，４０
２，４０６，４０７、抵抗４０３，４０４，４０
８、コンデンサ４０５より構成され、車速の増加
または回転速度の上昇に従つた大きさを持つ電圧
を発生し、車速または回転速度の下降の時は、あ
る時定数で徐々にその電圧が下がる。

５００は演算増巾器５０１、抵抗５０２，５０
３，５０４、パワトランジスタ５０５から構成さ
れる電圧―電流変換回路で積分回路３００とエン
ジン回転速度信号発生回路４００とで演算された
電圧を、電磁機構３４を駆動するために電流に変
換する回路である。

６００はＤ―Ａ変換回路で、車速センサ４０か
らの車速に同期したデイジタルパルス信号を、車
速に比例したアナログ信号電圧とする。

次に上記構成の作動を説明する。上記第２図表
示の構成において車速センサ４０、Ｄ―Ａ変換回
路６００からの信号電圧が保持回路４００に印加
されない場合について先ず述べる。スロツトル弁
１７が閉じられてエンジン１０がアイドル運転さ
れている場合において、エンジンアイドル回転速
度が電子コントロールユニツト６０の関数電圧発
生回路２００の出力電圧レベルに対応して設定さ
れるべき目標回転速度より低い時は、コンデンサ
３０２、演算増巾器（以下OPアンプ）３０１で
構成された積分器の反転入力端子に抵抗３０３で
接続されたＤ―Ａ変換回路１００の電位の方が、
関数電圧発生回路２００の出力より低い。

したがつてOPアンプ３０１の出力を抵抗３０
４，３０５で分割した点ａの電位は、積分され増
加していく。

電圧―電流変換回路５００は、ａ点の電位（電
圧）と抵抗５０４の端子Ｃの電位とが等しくなる
よう電磁機構３４への供給電流の制御を行う。

すなわちａ点の電位の上昇に伴なつてｃ点の電
位が上昇すべく、電磁機構３４に流れる電流を増
加させる。電磁機構３４に流れる電流が増加する
ことにより、空気制御弁３０の開度が大きくなり
スロツトル弁１７をバイパスする空気量（補助空
気量）が増加して、これによりエアフローメータ
１２も作動して燃料噴射量を増加させ、エンジン
アイドル回転速度が目標回転速度に向つて増大し
ていく。

アイドル回転速度が設定回転速度まで増大する
と、Ｄ―Ａ変換回路１００の出力と、関数電圧発
生回路２００の出力とが等しくなり、積分回路３
００の出力（ａ点）の電位変動はなくなり、補助
空気は一定の空気量となり、目標回転速度でエン
ジンが回転する。

またレーシング状態、自動車の走行中のように
エンジン回転速度が目標回転速度より高い状態で
はＤ―Ａ変換回路１００の出力電圧を、コンデン
サ４０５に入力しｂ点の電圧とし、その電圧はダ
イオード４０２、抵抗４０４を通つてａ点の電位
を上昇させる。したがつて補助空気量はレーシン
グ時あるいは負荷運転時であつてもある程度の空
気を流している。

ここで、スロツトル弁１７を全閉にするとエン
ジン回転速度は下がるが、補助空気量の減少は、
コンデンサ４０５と抵抗４０３で決まる時定数で
徐々に下がるｂ点電位によつて制御される。従つ
てエンジン回転速度の落ち込みはなめらかにかつ
緩やかなものとなり、設定回転速度以下に落ち込
むこともなくなる。

従つて目標回転速度を越えるエンジン回転速度
に対する補助空気の増加量の関係例が第３図のよ
うに表示され、エンジン回転速度がアイドル回転
時の目標回転速度で制御されるときは補助空気量
もほぼ一定で補助空気増加量は零であるが、エン
ジン回転速度が増加すると補助空気増加量も増加
する。

次に本発明により車速センサ４０、Ｄ―Ａ変換
回路６００から車速信号が保持回路４００に印加
される場合の制御について述べる。

第４図は車速に対する必要補助空気量の増加量
の一例を示し、第５図は時間に対する各パラメー
タ（スロツトル開度、車速、エンジン回転速度、
補助空気量）の変化を本発明による制御方法と本
発明を含まない上述制御方法とで比較したもので
ある。

第５図の各々の実線Ａ○は本発明の方法によるエ
ンジン回転速度変化を示し、破線Ｂ○は本発明を含
まない制御方法のエンジン回転速度変化を示す。
また第５図はアイドル回転状態（スロツトルバ
ルブ全閉）から走行状態に移りまたアイドル回転
状態に戻るときのスロツトルバルブ開度変化を示
し、は対応する車速変化を示し、はエンジン
回転速度の変化を示し、はクラツチのオン、オ
フ操作を示し、はの状態に影響する補助空気
量を示す。アイドル時の目標回転速度制御時は補
助空気量はフイードバツク制御のみにより制御さ
れるが、スロツトルを開く走行時の様にエンジン
回転速度が大きい場合はエンジン回転速度補正
（第３図）により補助空気は増加され、再度スロ
ツトルを閉じてアイドル状態に戻る際（特に目標
回転速度とエンジン回転速度補正の始まるエンジ
ン回転速度の間の第３図Ｃの領域でエンジンが回
る場合）には、車の慣性力によりエンジンが回れ
ることになり電子コントロールユニツト６０は制
御可能な範囲で制御量を下げ補助空気量を減らし
て目標回転速度に近づけようとする。この時、本
発明を含まない制御では補助空気量が定置でのア
イドル分より減り第５図の破線Ｂ○の如くとなり
第５図に示すクラツチを切る操作が行われると
第５図の破線Ｂ○の如くエンジン回転速度は目標
回転速度以下に落ち込み運転フイーリングが悪
く、ドライバーに不安感を与える。この欠点に対
し車速センサ４０、Ｄ―Ａ変換回路６００が設け
られて、車速信号がエンジン回転速度信号と並列
に印加されるので、惰行走行時のエンジン回転速
度が目標回転速度に近い状態でクラツチを切られ
ても点ｂの電位を車速に対し上昇させ第４図の如
く車速に対して補助空気を増加させているので、
補助空気量の減少はコンデンサ４０５と抵抗４０
３で決まる時定数で徐々に下げる様に制御され
る。すなわち補助空気量が第４図の車速補正によ
る補助空気量増加により第５図の実線Ａ○のよう
に変化するため、第５図に示すクラツチを切る
操作が行われても第５図の実線Ａ○の如くエンジ
ン回転速度が目標速度以下に落ち込むことなく運
転フイーリングも良好となる。

なお、上記実施例では、空気制御弁は、入力電
流に比例して、流量の変化する可動プランジヤ型
リニアソレノイド式電磁弁としたが、他に可動コ
イル型電磁弁あるいは電流のON―OFFの通電時
間比（デユーテイ比）で、空気流量を制御する弁
を用いてもよい。この場合制御回路は、電流値の
コントロールではなく、NO―OFFのデユーテイ
比をコントロールする様変更することはもちろん
である。

また、上記実施例では、アナログ量の制御を行
つているが、電流値をあるビツトに分割し、マイ
クロコンピユータを用いてデジタル制御すること
も可能である。

効 果 以上述べた様に、本発明はエンジンのアイドル
回転速度を、エンジンの種々の状態を検出して、
最適な回転数に閉ループ制御することができ、惰
行走行時にクラツチを切るなどの負荷の急激な上
昇に対しても補助空気量を最適に制御することが
でき、エンジンストールを起こしたり、運転フイ
ーリング等をそこなうことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を用いるエンジン回転速度制御
システムのブロツク図、第２図は本発明の１実施
例を示す電気回路図、第３図はエンジン回転速度
に対する補助空気増加量の関係を示す図、第４図
は車速に対する補助空気増加量の関係を示す図、
第５図は時間に対するエンジンの各種操作パラメ
ータの変化を本発明によるシステムと本発明を用
いないシステムとで比較したものである。 ２１，２２……空気導管、３０……空気制御
弁、４０……車速センサ、６０……電子コントロ
ールユニツト、１００……Ｄ―Ａ変換回路、２０
０……関数電圧発生回路、３００……積分回路、
４００……信号保持回路、５００……電圧電流変
換回路、６００……Ｄ―Ａ変換回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車両のエンジンのスロツトル弁をバイパスし
   て設けられた補助空気通路からの補助空気供給量
   を調整してエンジンの回転速度を制御する方法で
   あつて、 エンジンの現行回転速度および車両の走行速度
   を検出し、現行回転速度の検出値と閉ループ制御
   されるべきアイドリング回転速度の所定の目標値
   との差に応じて、前記補助空気供給量に相当する
   第１の値を決定し、 前記車両の走行速度の検出値に応じて制御され
   るべき前記補助空気供給量に相当する第２の値を
   決定し、 前記第１の値および前記第２の値のうちの大き
   い方の値に応じて、前記補助空気供給量を調整す
   る ことを特徴とするエンジン回転速度制御方法。