JPS6368745A - エンジンのアイドル回転数制御装置 - 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） 本発明は、エンジンのアイドル回転数制御装置に関し、
特にパワステアリング装置が短時間毎にＯＮ・ＯＦＦ切
喚えられる場合においてもアイドル回転数を適正に制御
し得るようなアイドル回転数制御装置に関するものであ
る。

（従来技術） エンジンがアイドル状態にあるときに、実回転数と目標
アイドル回転数とを比較し、スロットル弁をバイパスす
るバイパス通路のエア制御弁やスロットル弁をフィード
バック制御することにより吸入空気量を微調整してエン
ジンのアイドル回転数を制御するようにしたアイドル回
転数制御装置（ＳＩＧ）は既に広く実用化されている。

ところで、従来のＳＩＧにおいては、ハンチング防止の
ためフィードバック制御の応答性を低く設定することが
多く、その場合エアコンやパワステアリングや自動変速
機などの負荷が作用したときにもフィードバック制御が
応答性よくなされないのでアイドル回転数が低下してし
まうという問題がある。

そこで、例えば特開昭５４−９８４１３号公報にも記載
されているように、エアコンや自動変速機からの負荷が
作用したときに、回転数低下を防ぐために吸気空気量を
増量補正するようにしたＳＩＧも公知である。

そして１通常は上記のようにエアコン、自動変速機又は
パワステアリングの負荷が加わったときには、吸入空気
量を増量補正するとともに、応答遅れを補うためフィー
ドバック制御量を固定してフィードバック制御を停止し
、上記負荷が解除されたときに再びフィードバック制御
に復帰するようになっている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記エンジンに加わる負荷のうち、エアコンや自動変速
機の負荷は、比較的長時間に亙って継続的に作用するの
で特に問題は起らないが、パワステアリングの場合には
ステアリングホイールを操作する毎に油圧ポンプが作動
し、ステアリングホイールを戻す毎に油圧ポンプが停止
するようになっている関係上、山間部などの道路を走行
するときにはパワステアリングの負荷が短時間のうちに
０Ｎ−ＯＦＦ切換えられることになるが、この場合従来
のＳＩＧでは次のような問題が起る。

即ち、実施例に係る第４図に曲線Ａ、Ｂ’、Ｃ′で示す
ように、パワステアリングをＯＮからＯＦＦに切換えた
直後には、制御量から負荷補正項が除かれるけれども、
吸気流の追従遅れによりエンジン回転数が点１ｃ”で図
示のように急増する。

すると、これを是正すべくフィードバック制御系が制御
量を次々と減少させていくので、エンジン回転数が次々
と低下していく。そこで、十分な時間が経過しないうち
に再びパワステアリングの負荷が作用すると、負荷補正
項が加算されても曲線２Ｃ’のように制御量が不足し、
エンジン回転数は線分１ｂ′のように低レベルを保持し
、十分な時間が経過しないうちに再びパワステアリング
の負荷が解除されると、上記の同様のことが繰返えされ
、次にパワステアリングの負荷が作用したときには曲線
３Ｃ’の近傍でエンジンストールが起ってしまうことに
なる。

（問題点を解決するための手段） 本発明に係るエンジンのアイドル回転数制御装置は、エ
ンジンへの吸入空気量を調整する空気量調整手段及びエ
ンジン負荷の増加に対応して所定の吸入空気量を増量さ
せるように該空気Ｍｋ調整手段を制御する負荷補正手段
を備え、上記エンジンの実アイドル回転数が目標アイド
ル回転数に収束するようにフィードバック制御するエン
ジンのアイドル回転数制御装置において、上記エンジン
負荷として作用するパワステアリングの負荷が解除され
てから所定期間の間上記フィードバック制御を停止して
その負荷が加わる前のフィードバック制御量で制御する
フィードバック制御停止手段を設けたものである。

（作用） 本発明に係るエンジンのアイドル回転数制御装置におい
ては、エンジンへの吸入空気量を調整する空気量調整手
段が設けられており、負荷補正手段によって空気ｆｆｉ
調整手段を制御することによりパワステアリングなどに
よる負荷の増加に応じて所定の吸入空気量が増量され、
実アイドル回転数が目標アイドル回転数に収束するよう
にフィードバック制御が行われる。

エンジン負荷として作用するパワステアリングの負荷が
解除されると、フィードバック制御停止手段によって、
上記解除から所定期間の間フィードバック制御が停止さ
れ、その負荷が加わる前のフィードバック制？ａｆｆｉ
で制御される。

上記のように、負荷解除後所定期間経過すると、吸気流
の追従遅れの影響もなくなりエンジン回転数が安定する
ので、その時点からフィードバック制御が再開されるこ
とになる。

（発明の効果） 本発明に係るエンジンのアイドル回転数制御装置によれ
ば、パワステアリングが０Ｎ−ＯＦＦ繰返す場合にパワ
ステアリングＯＦＦ直後の吸気流の追従遅れに起因する
吸気量過剰減少側への誤ったフィードバック制御を解消
してエンジンストールを確実に防止することが出来る。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図は、自動車用エンジンのアイドル回転数制御装置
の全体構成を示すもので、エンジンＥのエアクリーナ１
から吸気ポート２に至る吸気通路３には、上流側から順
にエアフロメータ４、スロットル弁５及びエンジンＥに
燃料を噴射するインジェクタ６が設けられ、スロットル
弁５よりも上流側の吸気通路３から分岐してスロットル
弁５よも下流側の吸気通路３に開口する吸気供給用のバ
イパス通路７が設けられ、このバイパス通路７には空気
量を制御する為のデユーティソレノイド式のエア制御弁
８が介設されている。

また、スロットル弁５の開度を検出するスロットル開度
センサ９がスロットル弁５に連係させて設けられるとと
もに、クランク軸１）の回転速度からエンジン回転数を
検出するエンジン回転数センサ１０がクランク軸１）に
連係させて設けられている。

一方、上記エア制御弁８を制御することによりバイパス
通路７の吸気量を制御するため、上記エア制御弁８やイ
ンジェクタ６などを制御するコントロールユニット１２
が設けられ、上記エンジン回転数センサ１０とスロット
ル開度センサ９からの検出信号がコントロールユニット
１２へ出力されている。

これと同時に、エアコン５Ｗ１３と変速機を操作するレ
フトレバーに設けられたシフト５Ｗ１４とパワステアリ
ング５Ｗ１５（以下、Ｐ／ＳＳＷという）からの信号も
コントロールユニット１２へ夫々出力されている。上記
エアコン５Ｗ１３は空調機のコンプレッサが作動し始め
るとＯＮとなり、シフト５Ｗ１４は変速機（オートマチ
ックトランスミッション又はマニュアルトランスミッシ
ョン）のギヤが接続状態にあるときにＯＮとなり、Ｐ／
５ＳＷ１５はパワステアリングの油圧ポンプが作動して
いるときにＯＮとなる。

上記コントロールユニット１２は、各種センサ９・ＩＯ
や各種スイッチ１３・１４・１５からの信号を受けて個
別的にディジタル信号に変換する入力インターフェイス
と、ＣＰＵ　（中央演算装置）とＲＯＭ　（リード・オ
ンリ・メモリ）とＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ
）とからなるマイクロコンピュータと、出力インターフ
ェイスと。

インジェクタ６やエア制御弁８の為の各駆動回路などを
備えており、上記ＲＯＭには後述のアイドル回転数制御
の制御プログラムやこの制御に必要な各種メモリマツプ
（例えば、第３図に示すアイドル領域などの各領域を規
定しているメモリマツプ）及びその他エンジンＥの制御
に必要な制御プログラムやメモリマツプなどが予め入力
格納されている。また、上記ＲＡＭには上記各種制御を
実行するのに必要な各種メモリ　（データ一時記憶用メ
モリ、フラグ用メモリ、カウンタ用メモリなど）が設け
られている。

ここで、本願のアイドル回転数制御装置において、エン
ジンＥの運転状態がアイドル領域にあるときに、基本的
には実回転数が目標アイドル回転数に収束するようにエ
ア制御弁８を介してバイパス通路７の吸気量をフィード
バック制御するとともに、エアコンの作動時にはフィー
ドバック制御下に所定のエアコン負荷補正量だけ吸気量
を増量補正し、またパワステアリングの作動時（ＯＮ時
）にはその作動前のフィードバック制御量にパワステア
リング補正量を加算した制御量で固定的に制御し乍ら、
パワステアリングの停止時（ＯＦ２時）にはそれまで（
パワステアリング作動前の）フィ・−ドパツク制御量で
制御しようとするものである。

次にコントロールユニット１２によって行われるアイド
ル回転数制御のルーチンについて第２図のフローチャー
トに基いて説明する。

図中８１〜Ｓ２３は各ステップを示すもので、エンジン
Ｅの始動とともに制御が開始されると、必要な初期化が
実行されてからＳｌへ移行し、Ｓｌにおいでエンジン回
転数Ｎとスロットル開度θの各検出信号が読込まれ、次
に８２においてエアコン５Ｗ１３とシフトＳＷＩ　４と
Ｐ／５ＳＷＩ５からの負荷条件が読込まれる。

次に８３においてシフト５Ｗ１４からの信号に基いて変
速機のギヤがＩＮ（接続）か否かが判定される。オート
トランスミッション（Ａ／Ｔ）車の場合にはギヤＩＮの
ときＳ４へ移行し、Ｓ４において基本制御量Ｄ８にＤレ
ンジ負荷補正量り。

が加算されＳ４から８５へ移行する。尚、図中符号り、
Ｄ！ｌ、Ｄ。、・・・等はエア制御弁８のデユーティソ
レノイドへ出力される駆動パルスのデユーティ比を示す
制御パラメータであって、バイパス通路７を介して流れ
る吸気量に相対するものであり、上記り、、Ｄ、及び後
述のＤ　Ｗ／Ｓ　、Ｄ　ＡｓＤ２などは夫々予めＲＯＭ
に格納されている所定の定数である。

これに対して、マニエアルトランスミッション（Ｍ／Ｔ
）車の場合にはギヤＩＮのとき３２３へ移行する。

Ｓ５においてエンジン回転数Ｎとスロットル開度θとに
基いて、ＲＯＭのメモリマツプを用いてエンジンＥの運
転状態がアンドル領域か否かが判定され、Ｙｅｓのとき
にはＳ６へ移行しまたＮＯのときには３２３へ移行する
。

エンジンの運転状態がアイドル領域に入っているときに
は、Ｓ６においてＰ／５ＳＷＩ　５がＯＮか否かつまり
パワステアリングが作動中か否かが判定され、ＯＮのと
きにはＳ７へ移行しまたＯＦＦのときにはＳ１２へ移行
する。パワステアリングが作動中のときには、Ｓ７にお
いて後述のフラグＦをリセットしてからＳ８へ移行し、
Ｓ８において実回転数Ｎを目標アイドル回転数Ｎ０に収
束させるためのフィードバック制御が停止され、それま
でのフィードバック制御における制御１（ＤＩ＋ＤＬ）
にパワステアリング補正ＷｋＤｐｔｓが加算され、制御
量りがＤ＝ＤＩｌ＋ＤＬ＋ＤＦ／Ｓの式で演算される。

上記ＤＬはＳ１７〜Ｓ２１のステップにおいて求められ
たメモリにストアされていた前回（最新）ノフィードバ
ック補正量である。つまり、パワステアリングの作動中
は基本制御ｉＨ，と前回の最新のフィードバック補正′
ＭＤＬとパワステアリング負荷補正量り、７．とを加算
した一定の制御ｉＤにより制御することとしている。

但し、エアコン負荷について補正するため、Ｓ８から３
９へ移行し、Ｓ９においてエアコン５ｗ１３がＯＮか否
かが判定され、ＹｅｓのときにはＳ１０において上記Ｓ
８で求められた制御ｉＤにエアコン補正量ＤＡを加算し
てから３１）へ移行し、またＮｏのときにはＳ９から直
接Ｓｌｌへ移行し、Ｓｌｌにおいて制御ｉｔＤに対応す
るデユーティ比の駆動パルスがエア制御弁８のデユーテ
ィソレノイドへ出力され、バイパス通路７の吸気量が制
御され、Ｓｌｌから８１へ戻る。

こうして、パワステアリングがＯＮになると第４図に線
分す、で示すように一定の制御ＩＤで吸気量が制御され
、パワステアリングがＯＮの間は８１〜Ｓｌｌを微小時
間毎に繰返すことにより同一の制御量りで吸気量が制御
される。

そして、パワステアリングがＯＦＦに切換えられると、
Ｓ６から３１２へ移行し、Ｓ１２においてタイマＴが作
動中で且つパワステアリングがＯＦＦのときに立てられ
るフラグＦがセントされているか否かが判定されるが、
パワステアリングがＯＮからＯ’ＦＦに切換えられた直
後にはフラグＦがセットされていないので、Ｓ１２から
Ｓｉ２へ移行し、Ｓ１３においてタイマＴに所定の時間
ｔ。がセットされる。

上記所定時間ｔ０は、パワステアリングがＯＦＦに切換
えられた直後、吸気通路３内の吸気流の追従遅れが起る
間フィードバック制御を停止する期間を限定するための
ものであるが、パワステアリングが０Ｎ−ＯＦＦ切換え
られるときのＯＦＦｍ続最小時間ＴＯ（第４図参照）よ
り大きく設定しておくことが望ましい。

次にＳ１４において、タイマＴが作動開始したのでフラ
グＦがセントされ、Ｓ１４から３１５へ移行する。但し
、パワステアリングがＯＦＦに切換えられた直後だけ３
１２〜Ｓ１４を経て３１５へ移行するが、その後はタイ
マＴ＞Ｏである限り３１２から直接３１５へ移行する。

次に３１５においてタイマＴがＴ＞０か否か、つまり所
定時間ｔ０が経過していないか否かが判定され、経過し
ていないときにはＳ１６へ移行しまた経過したときには
Ｓ１７へ移行する。

Ｓ１６においては、制？ＤｆｆｉＤにパワステアリング
補正ｆｔＤｐ、’ｓを加えずに制御量りがＤ＝ＤＩ　＋
ＤＬの式で演算され、Ｓ１５から８８へ移行する。

上記所定時間１ｏの経過前は、メモリにストアされたフ
ィードバック補正量ＤＬは更新されず一定量なので、一
定の制′４ＢｉｉＤ＝Ｄｌｌ＋ＤＬによって吸気量が制
御される（第４図の線分ｂ２参照）。

上記所定時間ｔ０が経過しないうちに再びパワステアリ
ングがＯＮに切換えられると、８１〜Ｓ１）が繰返され
ることになるが、その場合８７においてフラグＦは繰返
しリセットされる。

そして、パワステアリングＯＦＦ′ａＭ時間がｔｏより
も長くなると、タイマＴの残り時間がなくなってＴ＝Ｏ
となるので３１５から３１７へ移行し、３１７〜３２１
において予め設定されている目標アイドル回転数Ｎ０と
回転数センサ１０で検出された実回転数Ｎとを比較する
ことによりフィードバック補正ｉｔＤｒｍが演算される
。

即ち、５１７においてαを制御上の不感値として、（Ｎ
ｏ＋α）≦Ｎか否かが判定され、実回転数Ｎが（Ｎ　ｏ
＋α）以上のときにはＳ１８へ移行してフィードバック
補正ｆｆｉ　Ｄ　ｒ　ｍが微小量Δだけ減少され、また
実回転数Ｎが（Ｎｏ　＋α）より小さいときにはＳ１７
から３１９へ移行して５１９においてＮ≦（Ｎ、−α）
か否か判定され、Ｎ≦（Ｎ。−α）のときにはＳ２０へ
移行してフィードバック補正量Ｄ□が微小量Δだけ増加
されまたＮ≦（ＮＯ−α）でないときつまり　（Ｎ、−
α）≦Ｎ≦（Ｎ、＋α）のときには３１９から３２１へ
移行し今回のフィードバック補正ｆｆｉ　Ｄ　ｒ　ｓが
前回のフィードバック補正ｆｉ　Ｄ　Ｆ　ｌに等しく設
定される。

上記ＳｌＢ、Ｓ２０及びＳ２１からＳ２２へ移行し、Ｓ
２２において上記フィードバック補正量ＤＰＩＩがＤＬ
としてメモリにストアされ、Ｓ２２から３１６へ移行す
る。

このようにして、パワステアリングがＯＮからＯＦＦに
切換えられ、それがＯＦＦのまま所定時間ｔ０だけ経過
したときには、３１７〜Ｓ２１のステップにおいて、実
回転数Ｎが目標アイドル回転数に収束するように制御す
るフィードバック補正１）　Ｄ　Ｆ　ｌが求められ、そ
の最新のフィードバック補正量ＤＰ１）を加味した制御
ｆｉＤで吸気量が制御される。

一方、Ｍ／Ｔ車であって変速機のギヤが接続されている
とき又はエンジンＥの運転状態がアイドル領域でないと
きにはＳ３又はＳ５からＳ２３へ移行し、Ｓ２３におい
て第４図きの各領域に対応したゾーン補正量Ｄ２に等し
くなるように制？ｌｆｆ１Ｄが設定され、Ｓ２３からＳ
ｌｌへ移行する。

上記ゾーン補正量Ｄ２は予めＲＯＭに入力格納されてお
り、各領域のメモリマツプもＲＯＭに格納されているの
で、エンジン回転数Ｎとスロットル開度θの検出値に基
いてエンジンの運転状態に対応する領域のゾーン補正ｔ
　Ｄｚが決定される。

尚、上記ルーチンの場合、タイマＴを用いて所定時間ｔ
。を設定するようにしたけれども、クランク軸１）の回
転回数やソフトカウンタでもって上記所定時間ｔ０に対
応する所定期間を設定するようにしてもよく、またバイ
パス通路７とエア制御弁８とに代えてスロットル弁５を
電気的に操作し得るアクチュエータを設けてこのアクチ
ュエータを制御量するようにしてもよい。

以上のように、パワステアリングがＯＮからＯＦＦに切
換えられてから所定期間の間はバイパス通路７を流れる
吸気量に対するフィードバック制御を停止し、メモリに
ストアされていた最新のフィードバック補正量Ｄ□を用
いて固定的に制御するので、パワステアリングＯＦＦ直
後における吸気流の追従遅れに起因する誤ったフィード
バック制御によって、パワステアリングＯＦＦの繰返し
でエンジン回転数が次々に低下しエンジンストールが起
るという問題を確実に解消することが出来る。

尚、参考までに、パワステアリングＯＮのときに、実回
転数Ｎが所定値以下に低下した場合に、パワステアリン
グがＯＮになる直前のフィードバック補正量Ｄ□（但し
、これはメモリに格納しておくものとする）を用いて制
御することにより、エンジン回転数Ｎが所定値より低下
しないように制御することも考えられる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は自動車用
エンジンのアイドル回転数制御装置の全体構成図、第２
図はアイドル回転数制御のルーチンを示すフローチャー
ト、第３図はエンジン運転領域の各領域とゾーン補正量
を示す説明図、第４図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）は夫々パ
ワステアリングのＯＮ・ＯＦＦ、制御量り及びエンジン
回転数の動作タイムチャートである。 ７・・バイパス通路、　８・・エア制御弁、９・・スロ
ットル開度センサ、　　１０・・エンジン回転数センサ
、　　１２・・コントロールユニット、　　１５・・パ
ワステアリングスイッチ。 特　許　出　願　人　　マツダ株式会社第１図 ■ 】ｂ 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンへの吸入空気量を調整する空気量調整手
   段及びエンジン負荷の増加に対応して所定の吸入空気量
   を増量させるように該空気量調整手段を制御する負荷補
   正手段を備え、上記エンジンの実アイドル回転数が目標
   アイドル回転数に収束するようにフィードバック制御す
   るエンジンのアイドル回転数制御装置において、 上記エンジン負荷として作用するパワステアリングの負
   荷が解除されてから所定期間の間上記フィードバック制
   御を停止してその負荷が加わる前のフィードバック制御
   量で制御するフィードバック制御停止手段を設けたこと
   を特徴とするエンジンのアイドル回転数制御装置。