JP2001263133A - 内燃機関の回転数制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関のアイドル回転数制御の精度を向上
させることである。 【解決手段】 エンジン２のアイドル時に所定の制御値
に基づいて吸気系のＩＳＣＶ５６を制御することにより
所定の目標回転数に制御する回転数制御手段５８を備え
た内燃機関の回転数制御装置において、外部負荷変化が
発生した場合に、前記所定の制御値を前記外部負荷変化
の種類に対応した見込制御量分変化させる制御値変更手
段５８と、前記見込制御量を所定の補正係数を用いて補
正する見込値補正手段５８とを備え、エンジン２の回転
数を目標回転数に迅速に収束させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車等に搭載
される内燃機関の回転数を制御する内燃機関の回転数制
御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関においては、アイドル時に内燃
機関の回転を安定させるために吸入される空気流量の増
減補正制御が行われている。このための装置として、従
来からスロットルバルブを迂回して吸気通路の上流側と
下流側とを連通させるバイパス通路が設けられ、このバ
イパス通路にアイドルスピードコントロールバルブ（Ｉ
ＳＣＶ）を設けたものが知られている（特開平７−３３
２１３７号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとしている課題】ところで、内燃機
関においては、車両に搭載されるエアコンディショナ、
パワーステアリング、ヘッドランプ、ヒータファン、ラ
ジエータファン等の外部負荷が投入された場合にアイド
ル回転数が低下することから、ＩＳＣ流量制御値を一定
の見込値を用いて制御することが行われている。

【０００４】しかしながら外部負荷の投入によりアイド
ル回転数が低下した場合に、ＩＳＣ流量制御値を一定の
見込値を用いて制御するためアイドル回転数制御の精度
が劣っていた。また、暖機前の内燃機関のフリクション
が大きい場合においても回転数を安定させる必要があ
り、更に、内燃機関の回転数を安定させるためには内燃
機関のフリクション変化、ＩＳＣ流量の変化等も考慮す
る必要がある。

【０００５】この発明の課題は、内燃機関のアイドル回
転数制御の精度を向上させることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の内燃機関
の回転数制御装置は、内燃機関のアイドル時に所定の制
御値に基づいて吸気系の開閉手段を制御することにより
所定の目標回転数に制御する回転数制御手段を備えた内
燃機関の回転数制御装置において、外部負荷変化が発生
した場合に、前記所定の制御値を前記外部負荷変化の種
類に対応した見込制御量分変化させる制御値変更手段
と、前記見込制御量を所定の補正係数を用いて補正する
見込値補正手段とを備えることを特徴とする。

【０００７】また、請求項２記載の内燃機関の回転数制
御装置は、請求項１記載の内燃機関の回転数制御装置の
前記所定の補正係数が前記内燃機関の暖機状態に基づく
ものであることを特徴とする。

【０００８】また、請求項３記載の内燃機関の回転数制
御装置は、請求項１記載の内燃機関の回転数制御装置の
前記所定の補正係数が前記内燃機関の前記吸気系の流量
ばらつきに基づくものであることを特徴とする。

【０００９】この請求項１〜請求項３記載の内燃機関の
回転数制御装置によれば、見込値補正手段により見込制
御量を、例えば内燃機関の暖機状態に基づく補正係数、
内燃機関の吸気系の流量ばらつきに基づく補正係数等を
用いて補正するため、外部負荷変化が発生した場合に、
内燃機関の回転数を目標回転数に迅速に収束させること
ができる。

【００１０】また、請求項４記載の内燃機関の回転数制
御装置は、内燃機関のアイドル時に所定の制御値に基づ
いて吸気系の開閉手段を制御することにより所定の目標
回転数に制御する回転数制御手段を備えた内燃機関の回
転数制御装置において、外部負荷変化が発生した場合
に、前記所定の制御値を前記外部負荷変化の種類に対応
した見込制御量分変化させる制御値変更手段と、前記見
込制御量を所定の補正係数を用いて補正する見込値補正
手段と、前記制御値変更手段による制御値の変更から所
定時間経過したときに前記所定の補正係数の修正を行う
補正係数修正手段とを備えることを特徴とする。

【００１１】また、請求項５記載の内燃機関の回転数制
御装置は、請求項４記載の内燃機関の回転数制御装置の
前記補正係数修正手段が前記内燃機関の目標回転数と制
御値の変更から所定時間経過したときの前記内燃機関の
回転数との差に基づいて前記所定の補正係数の修正を行
うことを特徴とする。

【００１２】この請求項４〜請求項５記載の内燃機関の
回転数制御装置によれば、補正係数修正手段により制御
値変更手段による制御値の変更から所定時間経過したと
きに見込制御量を補正するための所定の補正係数の修正
を行うため、外部負荷変化が発生した場合に、内燃機関
の回転数を目標回転数に、より迅速に収束させることが
できる。

【００１３】また、請求項６記載の内燃機関の回転数制
御装置は、内燃機関のアイドル時に所定の制御値に基づ
いて吸気系の開閉手段を制御することにより所定の目標
回転数に制御する回転数制御手段を備えた内燃機関の回
転数制御装置において、外部負荷変化が発生した場合
に、前記所定の制御値を前記外部負荷変化の種類に対応
した見込制御量分変化させる制御値変更手段と、前記制
御値変更手段により前記所定の制御値を変更したとき
に、前記内燃機関の回転数と目標回転数との間に差があ
る場合に、この差に基づいて前記内燃機関の点火時期を
点火時期補正量に基づき値だけ変更する点火時期変更手
段とを備えることを特徴とする。

【００１４】また、請求項７記載の内燃機関の回転数制
御装置は、請求項６記載の内燃機関の回転数制御装置の
前記点火時期変更手段が前記内燃機関の回転数が目標回
転数よりも高い場合には、点火時期を基準値よりも遅角
に、前記内燃機関の回転数が目標回転数よりも低い場合
には、点火時期を基準値よりも進角に変更することを特
徴とする。

【００１５】この請求項６〜請求項７記載の内燃機関の
回転数制御装置によれば、制御値変更手段により外部負
荷変化が発生した場合に所定の制御値を外部負荷変化の
種類に対応した見込制御量分変化させ、所定の制御値を
変更したときに内燃機関の回転数と目標回転数との間に
差がある場合に、この差に基づいて点火時期変更手段に
より内燃機関の点火時期を変更するため、内燃機関の回
転数を目標回転数に迅速に収束させることができる。

【００１６】また、請求項８記載の内燃機関の回転数制
御装置は、請求項６又は請求項７記載の内燃機関の回転
数制御装置に、更に前記制御値変更手段による制御値の
変更から所定時間経過したときに前記点火時期補正量の
修正を行う点火時期補正量修正手段を備えることを特徴
とする。

【００１７】また、請求項９記載の内燃機関の回転数制
御装置は、請求項８記載の内燃機関の回転数制御装置の
前記点火時期補正量修正手段が前記内燃機関の目標回転
数と制御値の変更から所定時間経過したときの前記内燃
機関の回転数との差に基づいて前記点火時期補正量の修
正を行うことを特徴とする。

【００１８】この請求項８〜請求項９記載の内燃機関の
回転数制御装置によれば、点火時期補正量修正手段によ
り制御値変更手段による制御値の変更から所定時間経過
したときに点火時期補正量の修正を行うため、外部負荷
変化が発生した場合に、内燃機関の回転数を目標回転数
に、より迅速に収束させることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態にかかる内燃機関の回転数制御装置の説明
を行う。

【００２０】図１は、第１の実施の形態にかかるエンジ
ンの回転数制御装置を示す概略構成図である。自動車に
搭載されたエンジン２は複数気筒よりなり、エンジン２
を構成するシリンダブロック４には気筒数分のシリンダ
ボア６が形成されている。シリンダブロック４の上側に
は各シリンダボア６を閉塞するようにシリンダヘッド８
が組み付けられている。各シリンダボア６にはピストン
１０が上下動可能に設けられ、そのピストン１０がコネ
クティングロッド１２を介してクランクシャフト１４に
連結されている。また、シリンダブロック４の下側に
は、エンジンオイルを溜めるオイルパン１６が設けられ
ている。そして、シリンダボア６の内部において、ピス
トン１０とシリンダヘッド８とで囲まれた空間が燃焼室
１７となっている。

【００２１】シリンダヘッド８には、各燃焼室１７のそ
れぞれに対応して点火プラグ１８が設けられている。ま
た、シリンダヘッド８には、各燃焼室１７に連通する吸
気ポート２０及び排気ポート２２がそれぞれ設けられ、
これら各ポート２０，２２には吸気通路２４及び排気通
路２６がそれぞれ連通して接続されている。そして、吸
気ポート２０及び吸気通路２２等により吸気系が構成さ
れ、排気ポート２２及び排気通路２６等により排気系が
構成されている。更に、吸気ポート２０及び排気ポート
２２の燃焼室１７に連通する各開口端には、開閉用の吸
気バルブ２８及び排気バルブ３０がそれぞれ設けられて
いる。これら吸気バルブ２８及び排気バルブ３０は、図
示しないカムシャフトを含む動弁装置によりクランクシ
ャフト１４の回転に連動して開閉されるようになってい
る。また、これら各バルブ２８，３０は、クランクシャ
フト１４の回転に同期して開閉される。

【００２２】吸気通路２４の入口側にはエアクリーナ３
２が設けられている。また、吸気通路２４の途中には、
この吸気通路２４を通過する空気の脈動を平滑化させる
ためのサージタンク３４が設けられている。更に、この
サージタンク３４の下流側の各気筒毎の吸気ポート２０
の近傍には、燃料噴射用のインジェクタ３６がそれぞれ
設けられている。これらインジェクタ３６には図示しな
い燃料タンクから、燃料ポンプによって所定圧力の燃料
が供給されるようになっている。一方、排気通路２６の
出口側には、排気を浄化するための三元触媒を内蔵して
なる触媒コンバータ３８が設けられている。

【００２３】エンジン２にはエアクリーナ３２から取り
込まれた外気がサージタンク３４を含む吸気通路２４を
通じて導入される。また、その外気の導入と同時に各イ
ンジェクタ３６から燃料が噴射されることにより、その
外気と燃料との混合気が吸入行程における吸気バルブ２
８の開きに同期して燃焼室１７に取り込まれる。更に、
燃焼室１７に取り込まれた混合気が点火プラグ１８によ
って点火されることにより、その混合気が爆発・燃焼し
てエンジン２に駆動力が得られる。そして、爆発・燃焼
後の排気ガスは、排気行程における排気バルブ３０の開
きに同期して排気通路２６へと導かれ、その排気通路２
６から触媒コンバータ３８等を通じて外部へ排出され
る。

【００２４】サージタンク３４の上流側には、図示しな
いアクセルペダルの操作に連動して開閉されるスロット
ルバルブ４０が設けられている。そして、このスロット
ルバルブ４０が開閉されることにより、吸気通路２４へ
の外気の取り込み量、即ち空気流量が調節される。スロ
ットルバルブ４０の近傍には、このスロットルバルブ４
０の開度を検出するスロットルセンサ４２が設けられて
いる。このスロットルセンサ４２はスロットル開度の信
号を出力する。

【００２５】また、シリンダブロック４には、エンジン
２の冷却水の温度ＴＨＷを検出する水温センサ４４が設
けられており、オイルパン１６には、エンジンオイルの
温度ＴＨＯを検出する油温センサ４６が設けられてい
る。

【００２６】各気筒毎の点火プラグ１８には、ディスト
リビュータ４８にて分配された点火信号が印加される。
ディストリビュータ４８はイグナイタ５０から出力され
る高電圧をクランクシャフト１４の回転に同期して各点
火プラグ１８に分配するためのものである。ディストリ
ビュータ４８にはクランクシャフト１４の回転に連動し
て回転される図示しないロータが内蔵されている。そし
て、ディストリビュータ４８には、そのロータの回転か
らエンジン２の回転数ＮＥを検出する回転数センサ５２
が設けられている。

【００２７】吸気通路２４には、スロットルバルブ４０
を迂回して同バルブ４０の上流側と下流側とを互いに連
通させるバイパス通路５４が設けられている。このバイ
パス通路５４の途中には、開閉手段としてのリニアソレ
ノイド式のアイドルスピードコントロールバルブ（ＩＳ
ＣＶ）５６が設けられている。このＩＳＣＶ５６はデュ
ーティ制御が行われることにより、バイパス通路５４が
開閉されるようになっており、スロットルバルブ４０が
全閉となるエンジン２のアイドル時に、そのアイドルを
安定させるために作動させるものである。従って、エン
ジン２のアイドル時に、ＩＳＣＶ５６の開度及びその開
弁時間が制御されることによりバイパス通路５４を流れ
る空気流量が調節され燃焼室１７への空気流量が調節さ
れる。

【００２８】インジェクタ３６、イグナイタ５０、ＩＳ
ＣＶ５６は電子制御装置（ＥＣＵ）５８に電気的に接続
され、ＥＣＵ５８により制御される。また、ＥＣＵ５８
にはスロットルセンサ４２、水温センサ４４、油温セン
サ４６、回転数センサ５２がそれぞれ接続されている。
また、電気機器スイッチ６０、パワステスイッチ６２、
エアコンスイッチ６４、ニュートラルスイッチ６６のオ
ン信号が入力される。

【００２９】図２は、この実施の形態にかかるエンジン
の回転数制御装置のブロック構成図である。この図に示
すようにＥＣＵ５8は中央処理装置（ＣＰＵ）５８ａ、
所定の制御プログラム等を予め記憶した読出し専用メモ
リ（ＲＯＭ）５８ｂ、ＣＰＵ５８ａの演算結果等を一時
記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５８ｃ、記
憶されたデータを保存するバックアップＲＡＭ５８ｄ、
タイムカウンタ５８ｅと外部入力回路５８ｆ及び外部出
力回路５８ｇとをバス５８ｈによって接続して構成され
ている。

【００３０】外部入力回路５８ｆには、スロットルセン
サ４２、水温センサ４４、油温センサ４６、回転数セン
サ５２が接続されている。また、外部入力回路５８ｆに
は、車載オーディオ等のがオンの時にオン信号を出力す
る電気機器スイッチ６０、パワーステアリング装置が作
動しているときにオン信号を出力するパワステスイッチ
６２、エアコンが作動しているときにオン信号を出力す
るエアコンスイッチ６４、オートマチックトランスミッ
ションのシフトレバがニュートラルの時にオン信号を出
力するニュートラルスイッチ６６がそれぞれ接続されて
いる。また、外部出力回路５８ｇには、インジェクタ３
６、イグナイタ５０及びＩＳＣＶ５６がそれぞれ接続さ
れている。

【００３１】そして、ＣＰＵ５８ａは外部入力回路５８
ｆを介して入力される各センサ４２〜５２、各スイッチ
６０〜６６からの各信号を入力値として読み込む。ま
た、ＣＰＵ５８ａはそれら読み込んだ入力値に基づき、
ＩＳＣＶ５６の制御等を実行する。

【００３２】次に、このエンジンの回転数制御装置にお
けるアイドル回転数制御のための見込制御量の補正につ
いて説明する。

【００３３】まず、エンジン２のフリクションの大きさ
に基づく見込制御量の補正のための補正係数(kqisc1)を
求める。即ち、冷間状態においては、エンジン、トラン
スミッションのオイル粘度が大きくなるためエンジン２
のフリクションが大きくなることからフリクションの大
きさに基づく見込制御量(q***)の補正のための補正係数
を求める。

【００３４】図３に示すように、ＣＰＵ５８ａは、水温
センサ４４により検出されたエンジン２の冷却水温度Ｔ
ＨＷ及び油温センサ４６により検出されたエンジンオイ
ル温度ＴＨＯを読み込み（ステップＳ１０）、この冷却
水温度ＴＨＷ及びエンジンオイル温度ＴＨＯに基づい
て、図４に示すマップを参照することによりフリクショ
ンの大きさに基づく見込制御量の補正のための補正係数
(kqisc1)を求める。ここで、図４に示すマップは、横軸
に冷却水温度ＴＨＷ、縦軸にエンジンオイル温度ＴＨＯ
をとった２次元マップであり、冷却水温度ＴＨＷ及びエ
ンジンオイル温度ＴＨＯが共に暖機状態の時に補正なし
（kqisc1＝１）、冷却水温度ＴＨＷ及びエンジンオイル
温度ＴＨＯが共に最低温度の時に補正量が最大（kqisc1
＝１．５）となるようにしたものである。

【００３５】次に、エンジンフリクションの個体ばらつ
き、ＩＳＣ流量のばらつきに基づく見込制御量の補正の
ための補正係数(kqisc2)を求める。

【００３６】図５に示すように、ＣＰＵ５８ａは、水温
センサ４４により検出されたエンジン２の冷却水温度Ｔ
ＨＷに基づいてエンジン２の暖機が終了しているか否か
の判断を行うと共にＩＳＣフィードバック制御が実施さ
れているか否かの判断を行い、暖機終であってＩＳＣフ
ィードバック制御が実施されている場合に（ステップＳ
１５）、現在のＩＳＣ流量を検出して、予め定められて
いる標準ＩＳＣ流量との差であるＩＳＣ流量差を求める
（ステップＳ１６）。

【００３７】次に、ＩＳＣ流量差に基づいて、図６に示
すマップを参照することにより、エンジンフリクション
の個体ばらつき及びＩＳＣ流量のばらつきに基づく見込
制御量の補正のための補正係数(kqisc2)を求める（ステ
ップＳ１７）。ここで、図６に示すマップは、横軸にＩ
ＳＣ流量差をとった１次元マップであり、ＩＳＣ流量差
に比例して補正係数（kqisc2）が大きくなるようにした
ものである。

【００３８】次に、冷間始動時等の暖機前の条件でもＩ
ＳＣ流量を見込み制御するための見込制御量の補正を行
うことができるように補正係数(kqisc2)をバックアップ
ＲＡＭ５８ｄに補正係数(kgqisc2)として記憶する（ス
テップＳ１８）。

【００３９】次に、ＣＰＵ５８ａは、補正係数(kqisc1)
及び補正係数(kgqisc2)に基づいて見込制御量(q***)の
補正を行う。即ち、図７（ステップＳ２０）に示すよう
に、見込制御量(q***)に補正係数(kqisc1)及び補正係数
(kgqisc2)を乗算することにより補正見込制御量(qk***)
を求める。なお、見込制御量(q***)は、外部負荷変化の
種類毎にＲＯＭ５８ｂに記憶されているものでる。即
ち、エアコンのオン・オフによる外部負荷変化に対応す
るの見込制御量(qac)(***=ac)、オートマチックトラン
スミッションのシフトレバをニュートラル（Ｎ）からド
ライブ（Ｄ）、ドライブ（Ｄ）からニュートラル（Ｎ）
に変化させたことによる外部負荷変化に対応するの見込
制御量(qnd)(***=nd)、パワーステアリング制御のオン
・オフによる外部負荷変化に対応するの見込制御量(qp
s)(***=ps)、ヘッドランプ、車載オーディオ等のオン・
オフによる外部負荷変化に対応するの見込制御量(qel)
(***=el)等が記憶されている。

【００４０】このエンジンの回転数制御装置において
は、エアコンのオン・オフ、パワーステアリング制御の
オン・オフ等の外部負荷変化が発生したときにＩＳＣ流
量の見込制御を行う。即ち図８に示すように外部負荷変
化が発生した場合には（ステップＳ２５）、読込んだ冷
却水温ＴＨＷに依存した基本制御空気流量qiscをＲＯＭ
５８ｂから読みだし、基本制御空気流量qiscに外部負荷
変化の種類に対応するの補正見込制御量(qk***)を加算
（外部負荷が減少する場合にはマイナスの値の補正見込
制御量(qk***)を加算）し、ＩＳＣ制御の制御値を求め
る（ステップＳ２６）。次に、このＩＳＣ制御の制御値
に基づいて、ＩＳＣの見込制御を行う（ステップＳ２
７）。即ち、ＩＳＣ制御の制御値に基づく制御デューテ
ィ比を求め、制御デューティ比に基づいてＩＳＣＶ５６
を駆動制御する。

【００４１】図９は、外部負荷変化としてエアコンをオ
ンからオフにした場合のＩＳＣの見込制御によるエンジ
ン回転数の変化の状態を示すものである。この図に示す
ようにエアコンがオンからオフになる（図９（ａ）参
照）と同時にＩＳＣの見込制御が行われ、ＩＳＣ制御空
気量を見込制御分減少させる（図９（ｂ）参照）。この
実施の形態の見込制御量は、補正係数(kqisc1)及び補正
係数(kgqisc2)に基づいて補正された補正見込制御量(qk
***)であり、適当な値に調整されていることから、図９
（ｃ）に示すようにエンジン回転数（ＮＥ１）が短期間
で目標回転数に収束する。

【００４２】これに対して見込制御量が過小な場合に
は、図９（ｄ）に示すようにエンジン回転数（ＮＥ２）
がなかなか目標回転数まで低下せず、フィードバック制
御を行うことにより目標回転数に収束するため、エンジ
ン回転数が目標回転数に収束するのに時間を要する。ま
た、見込制御量が過大な場合には、図９（ｅ）に示すよ
うにエンジン回転数（ＮＥ３）がアンダーシュートを起
こし、フィードバック制御を行うことにより目標回転数
に収束するため、エンジン回転数が目標回転数に収束す
るのに時間を要する。

【００４３】このエンジンの回転数制御装置において
は、不用意なエンジン回転数の上昇、低下を防止でき、
騒音、振動を軽減することができる。また、オートマチ
ックトランスミッションのシフトレバをニュートラル
（Ｎ）からドライブ（Ｄ）、ドライブ（Ｄ）からニュー
トラル（Ｎ）に変化させたことによるショックを軽減す
ることができる。また、クリープ走行時等の軽負荷走行
時における不用意なトルク差の発生を防止できショック
の発生を防止することができる。更に、アイドル時の外
部負荷過大によるエンスト、ラフアイドル等を防止する
ことができる。

【００４４】なお、上述の第１の実施の形態において
は、冷却水温度ＴＨＷ及びエンジンオイル温度ＴＨＯに
より規定される２次元マップを参照することにより補正
係数(kqisc1)を求めるているが、オートマチックトラン
スミッションを有する車両の場合には、トランスミッシ
ョンオイル温度を検出するセンサを備え、トランスミッ
ションオイル温度、冷却水温度及びエンジンオイル温度
により規定されるマップを参照することにより補正係数
(kqisc1)を求めるようにすれば、制御精度を更に向上さ
せることができる。

【００４５】また、トランスミッションオイル温度、冷
却水温度及びエンジンオイル温度の何れか一つに基づい
て補正係数(kqisc1)を求めることも可能である。この場
合には、制御精度は低下するが補正係数(kqisc1)を求め
るための処理の簡素化を図ることができる。

【００４６】次に、この発明の第２の実施の形態にかか
るエンジンの回転数制御装置について説明する。この第
２の実施の形態にかかるエンジンの回転数制御装置は、
第１の実施の形態にかかるエンジンの回転数制御装置と
同様な構成を有するものであり（図１及び図２参照）、
外部負荷変化に伴う見込制御実施後一定時間経過したと
きに見込制御量(q***)の補正をのための補正係数の修正
をするものである。

【００４７】即ち、図１０に示すように、ＥＣＵ５８の
ＣＰＵ５８ａは、電気機器スイッチ６０、パワステスイ
ッチ６２、エアコンスイッチ６４、ニュートラルスイッ
チ６６からの信号に基づいて外部負荷変化が発生したか
否かの判断を行い（ステップＳ３０）、外部負荷変化が
発生した場合に、発生した外部負荷の種類に対応した見
込制御量(q***)に補正係数(kqisc)を乗算することによ
り補正見込制御量(qk***)を求める（ステップＳ３
１）。なお、見込制御量(q***)は、外部負荷変化の種類
毎にＲＯＭ５８ｂに記憶されているものであり、エアコ
ンのオン・オフによる外部負荷変化に対応するの見込制
御量(qac)(***=ac)、オートマチックトランスミッショ
ンのシフトレバをニュートラル（Ｎ）からドライブ
（Ｄ）、ドライブ（Ｄ）からニュートラル（Ｎ）に変化
させたことによる外部負荷変化に対応するの見込制御量
(qnd)(***=nd)、パワーステアリング制御のオン・オフ
による外部負荷変化に対応するの見込制御量(qps)(***=
ps)、ヘッドランプ、車載オーディオ等のオン・オフに
よる外部負荷変化に対応するの見込制御量(qel)(***=e
l)等がある。また、補正係数も、外部負荷変化の種類毎
にＲＡＭ５８ｃに学習値として記憶されているものであ
り、エアコンのオン・オフによる外部負荷変化に対応す
るの見込制御量(qac)を補正するための補正係数、オー
トマチックトランスミッションのシフトレバをニュート
ラル（Ｎ）からドライブ（Ｄ）、ドライブ（Ｄ）からニ
ュートラル（Ｎ）に変化させたことによる外部負荷変化
に対応するの見込制御量(qnd)を補正するための補正係
数、パワーステアリング制御のオン・オフによる外部負
荷変化に対応するの見込制御量(qps)を補正するための
補正係数、ヘッドランプ、車載オーディオ等のオン・オ
フによる外部負荷変化に対応するの見込制御量(qel) を
補正するための補正係数がある。

【００４８】次に、水温センサ４４の出力を読込み、こ
の読込んだ冷却水温ＴＨＷに依存した基本制御空気流量
qiscをＲＯＭ５８ｂから読みだし、基本制御空気流量qi
scにステップＳ３１で求められた外部負荷変化の種類に
対応するの補正見込制御量(qk***)を加算し、ＩＳＣ制
御の制御値を求める（ステップＳ３２）。次に、このＩ
ＳＣ制御の制御値に基づいて、ＩＳＣの見込制御を行う
（ステップＳ３３）。即ち、ＩＳＣ制御の制御値に基づ
く制御デューティ比を求め、制御デューティ比に基づい
てＩＳＣＶ５６を駆動制御する。次に、タイムカウンタ
(cqkisc)５８ｅをクリアして見込制御を実施してからの
時間の計測を開始する（ステップＳ３４）。

【００４９】次に、図１１を参照して、補正係数(kqis
c)の修正について説明する。先ず、ＣＰＵ５８ａは、水
温センサ４４により検出されたエンジン２の冷却水温度
ＴＨＷに基づいてエンジン２の暖機が終了しているか否
かの判断を行うと共にＩＳＣフィードバック制御が実施
されているか否かの判断を行い、暖機後であってＩＳＣ
フィードバック制御が実施されている場合に（ステップ
Ｓ４０）、タイムカウンタの値(cqkisc) が所定値(qkti
me) 以上であるか否かの判断を行う（ステップＳ４
１）。なお、qktime は、標準エンジン状態において、
外部負荷変化に対応した適正見込変化量のみを変化させ
た場合に目標回転に収束するまでの時間を設定する。

【００５０】ここでタイムカウンタの値が所定値以上の
場合、即ち見込制御の実施を開始してから所定時間経過
後に、回転数センサ５２から現在のエンジン回転数（現
在ＮＥ）を読込み、（目標回転数（目標ＮＥ）＋α＜現
在ＮＥ）であるか否かの判断を行う（ステップＳ４
２）。ここでαは、不感帯として設定される値であり実
験等により求められるものである。このステップＳ４２
において（目標ＮＥ＋α＜現在ＮＥ）の条件を満たして
いる場合には、現在ＩＳＣの減量制御中であるか否かの
判断を行い（ステップＳ４３）、ＩＳＣの減量制御中即
ち、外部負荷が減少したことによりＩＳＣ流量を補正見
込制御量(qk***)分減少させる制御中である場合には補
正係数の増側修正を行う（ステップＳ４４）。即ち、kq
iscにβを加算することにより増側修正を行う。

【００５１】一方ステップＳ４３において、ＩＳＣの減
量制御中でないと判断された場合には補正係数の減側修
正を行う（ステップＳ４５）。即ち、kqiscからβを減
算することにより減側修正を行う。なお、補正係数kqis
cのイニシャル値は１．００であり、修正されたkqisc
は、学習値としてバックアップＲＡＭ５８ｄに記憶され
る。従って、ＲＡＭ５８ｄに記憶されているkqiscが次
回の運転開始時、更新条件が不成立の場合の見込制御に
用いられる。

【００５２】上述のステップＳ４２において（目標ＮＥ
＋α＜現在ＮＥ）の条件を満たしていないと判断された
場合には、（目標ＮＥ−α＞現在ＮＥ）の条件を満たし
ているか否かの判断を行い（ステップＳ４６）、（目標
ＮＥ−α＞現在ＮＥ）の条件を満たしている場合に、現
在，ＩＳＣの増量制御中であるか否かの判断を行う（ス
テップＳ４７）。ここでＩＳＣの増量制御中、即ち、外
部負荷が増加したことによりＩＳＣ流量を補正見込制御
量(qk***)分増加させる制御中である場合には補正係数
の増側修正を行う（ステップＳ４４）。一方ステップＳ
４７において、ＩＳＣの増量制御中でないと判断された
場合には補正係数の減側修正を行う（ステップＳ４
５）。

【００５３】図１２は、外部負荷変化としてエアコンを
オンからオフにした場合のＩＳＣの見込制御によるエン
ジン回転数の変化の状態を示すものである。この図に示
すようにエアコンがオンからオフになる（図１２（ａ）
参照）と同時にＩＣＳの見込制御が行われ、ＩＣＳ制御
空気量を見込制御分減少させる（図１２（ｂ）参照）。
この実施の形態の見込制御量は、見込制御を実施してか
ら所定時間経過した時点でのエンジンの目標回転数とそ
の時点のエンジン回転数との差に基づいて補正係数(kqi
sc)が修正されていることから見込制御量(q***)を適当
な値に調整することができ、図１２（ｃ）に示すように
エンジン回転数（ＮＥ１）が短期間で目標回転数に収束
する。

【００５４】これに対して見込制御量が過小な場合に
は、図１２（ｄ）に示すようにエンジン回転数（ＮＥ
２）がなかなか目標回転数まで低下せず、フィードバッ
ク制御を行うことにより目標回転数に収束するため、エ
ンジン回転数が目標回転数に収束するのに時間を要す
る。また、見込制御量が過大な場合には、図１２（ｅ）
に示すようにエンジン回転数（ＮＥ３）がアンダーシュ
ートを起こし、フィードバック制御を行うことにより目
標回転数に収束するため、エンジン回転数が目標回転数
に収束するのに時間を要する。

【００５５】このエンジンの回転数制御装置において
は、不用意なエンジン回転数の上昇、低下を防止でき、
騒音、振動を軽減することができる。また、オートマチ
ックトランスミッションのシフトレバをニュートラル
（Ｎ）からドライブ（Ｄ）、ドライブ（Ｄ）からニュー
トラル（Ｎ）に変化させたことによるショックを軽減す
ることができる。また、クリープ走行時等の軽負荷走行
時における不用意なトルク差の発生を防止できショック
の発生を防止することができる。更に、アイドル時の外
部負荷過大によるエンスト、ラフアイドルを防止するこ
とができる。

【００５６】なお、上述の第２の実施の形態において
は、補正係数kqiscにβを加算することにより増側修正
を行い、補正係数kqiscからβを減算することにより減
側修正を行っている。即ち加減法により補正係数の修正
を行っているが補正係数の修正は加減法に限らず他の方
法によることも可能である。

【００５７】次に、この発明の第３の実施の形態にかか
るエンジンの回転数制御装置について説明する。この第
３の実施の形態にかかるエンジンの回転数制御装置は、
第１の実施の形態にかかるエンジンの回転数制御装置と
同様な構成を有するものであり（図１及び図２参照）、
点火時期の調整により安定化を図るものである。

【００５８】即ち、図１３に示すように、ＥＣＵ５８の
ＣＰＵ５８ａは、電気機器スイッチ６０、パワステスイ
ッチ６２、エアコンスイッチ６４、ニュートラルスイッ
チ６６からの信号に基づいて外部負荷変化が発生したか
否かの判断を行い（ステップＳ５０）、外部負荷変化が
発生した場合に、発生した外部負荷の種類に対応した見
込制御量(q***)を基本制御空気流量qiscに加算し，ＩＳ
Ｃ制御の制御値を求め、このＩＳＣ制御の制御値に基づ
いて、ＩＳＣの見込制御を行う（ステップＳ５１）。

【００５９】次に、外部負荷変化の種類、ＩＳＣの見込
制御がＩＳＣの増量制御かＩＳＣの減量制御かによって
対象ＲＡＭの選択を行う（ステップＳ５２）。即ち、外
部負荷変化の種類、ＩＳＣの見込制御がＩＳＣの増量制
御かＩＳＣの減量制御かによって補正の基本量となる点
火時期補正基本量a***bの選択を行う。なお、点火時期
補正基本量a***bは、外部負荷変化の種類及びＩＳＣの
増量制御又はＩＳＣの減量制御毎に学習値として記憶さ
れている。

【００６０】次に、図１４に示すように、ＣＰＵ５８ａ
は、水温センサ４４により検出されたエンジン２の冷却
水温度ＴＨＷ及び油温センサ４６により検出されたエン
ジンオイル温度ＴＨＯの入力を受付け（ステップＳ６
０）、この冷却水温度ＴＨＷ及びエンジンオイル温度Ｔ
ＨＯに基づいて、図１５に示すマップを参照することに
より冷却水温度ＴＨＷ及びエンジンオイル温度ＴＨＯに
基づく点火時期の補正のための補正係数(kaisc)を求め
る。ここで、図１５に示すマップは、横軸に冷却水温度
ＴＨＷ、縦軸にエンジンオイル温度ＴＨＯをとった２次
元マップであり、冷却水温度ＴＨＷ及びエンジンオイル
温度ＴＨＯが共に暖機状態の時に補正なし（kqisc1＝
１）、冷却水温度ＴＨＷ及びエンジンオイル温度ＴＨＯ
が共に最低温度の時に補正量が最大（kqisc1＝１．５）
となるようにしたものである。

【００６１】そして選択した点火時期補正基本量a***b
に補正係数(kaisc)を乗算することにより点火時期の補
正量ak***を求める（図１３，ステップＳ５３）。

【００６２】次に補正量ak***を制御点火時期に加算す
る（ステップＳ５４）。即ち、ＩＳＣ見込制御実行後、
一定時間経過したときにエンジン２の回転数が目標回転
数よりも高い場合には点火時期を基準値よりも遅角にな
るように、エンジン２のの回転数が目標回転数よりも低
い場合には点火時期を基準値よりも進角になるように補
正量ak***を点火時期に加算する。

【００６３】なお、補正量ak***は、時間の経過と共に
減衰させる。即ち、図１６に示すように、補正量ak***
が０か否かの判断を行い（ステップＳ６５）、０でない
場合には、０よりも小さい定数(kdwon)を乗算すること
により（ステップＳ６６）徐々に減衰させる。従って、
図１７に示すように外部負荷の変化が発生した後に点火
時期を補正量ak***変更した時点から、徐々に補正量ak*
**を減衰させ、補正前の状態aiscに戻す。そして、タイ
ムカウンタ(cakisc)５８ｅをクリアして見込制御を実施
してからの時間の計測を開始する（図１３，ステップＳ
５５）。

【００６４】次に、図１８を参照して、点火時期補正基
本量(a***b)の修正について説明する。先ず、ＣＰＵ５
８ａは、水温センサ４４により検出されたエンジン２の
冷却水温度ＴＨＷに基づいてエンジン２の暖機が終了し
ているか否かの判断を行うと共にＩＳＣフィードバック
制御が実施されているか否かの判断を行い、暖機後であ
ってＩＳＣフィードバック制御が実施されている場合に
（ステップＳ６０）、タイムカウンタの値(cakisc) が
所定値(aktime) 以上であるか否かの判断を行う（ステ
ップＳ６１）。なお、aktime は、標準エンジン状態に
おいて、外部負荷変化が発生したときにエンジン回転が
目標値に収束するまでの時間を設定する。

【００６５】ここでタイムカウンタの値が所定値(aktim
e)以上の場合、即ち見込制御の実施を開始してから所定
時間経過後に、外部負荷変化の種類、ＩＳＣの見込制御
がＩＳＣの増量制御かＩＳＣの減量制御かによって対象
ＲＡＭの選択を行う（ステップＳ６２）。即ち、外部負
荷変化の種類、ＩＳＣの見込制御がＩＳＣの増量制御か
ＩＳＣの減量制御かによって点火時期補正基本量a***b
の選択を行う。なお、点火時期補正基本量a***bは、外
部負荷変化の種類及びＩＳＣの増量制御又はＩＳＣの減
量制御毎に学習値として記憶されている。

【００６６】次に、回転数センサ５２から現在のエンジ
ン回転数（現在ＮＥ）を読込み、（目標回転数（目標Ｎ
Ｅ）＋α＜現在ＮＥ）であるか否かの判断を行う（ステ
ップＳ６３）。ここでαは、不感帯として設定される値
であり実験等により求められるものである。このステッ
プＳ６３において（目標ＮＥ＋α＜現在ＮＥ）の条件を
満たしている場合には、点火時期補正基本量a***bから
βを減算し修正した点火時期補正基本量a***bとする。

【００６７】一方ステップＳ６３において、（目標ＮＥ
＋α＜現在ＮＥ）の条件を満たしていないと判断された
場合には、（目標ＮＥ−α＞現在ＮＥ）の条件を満たし
ているか否かの判断を行い（ステップＳ６５）、（目標
ＮＥ−α＞現在ＮＥ）の条件を満たしている場合に、点
火時期補正基本量a***bにβを加算し修正した点火時期
補正基本量a***bとする。

【００６８】図１９は、外部負荷変化としてエアコンを
オンからオフにした場合のＩＳＣの見込制御によるエン
ジン回転数の変化の状態を示すものである。この図に示
すようにエアコンがオンからオフになる（図１９（ａ）
参照）と同時にＩＣＳの見込制御が行われ、ＩＣＳ制御
空気量を見込制御分減少させる（図１９（ｂ）参照）。

【００６９】このＩＳＣ見込制御実行後、一定時間経過
したときにエンジン２の回転数が目標回転数よりも高い
場合（図１９（ｄ））には点火時期を基準値よりも遅角
になるように（図１９（ｇ））、エンジン２のの回転数
が目標回転数よりも低い場合（図１９（ｅ））には点火
時期を基準値よりも進角になるよう（図１９（ｆ））に
点火時期を補正するため、図１９（ｃ）に示すようにエ
ンジン回転数（ＮＥ１）が短期間で目標回転数に収束す
る。

【００７０】このエンジンの回転数制御装置において
は、不用意なエンジン回転数の上昇、低下を防止でき、
騒音、振動を軽減することができる。また、オートマチ
ックトランスミッションのシフトレバをニュートラル
（Ｎ）からドライブ（Ｄ）、ドライブ（Ｄ）からニュー
トラル（Ｎ）に変化させたことによるショックを軽減す
ることができる。また、クリープ走行時等の負荷走行時
における不用意なトルク差の発生を防止できショックの
発生を防止することができる。更に、アイドル時の外部
負荷過大によるエンスト、ラフアイドルを防止すること
ができる。

【００７１】なお、上述の第３の実施の形態において
は、冷却水温度ＴＨＷ及びエンジンオイル温度ＴＨＯに
より規定される２次元マップを参照することにより補正
係数(kaisc)を求めるているが、オートマチックトラン
スミッションを有する車両の場合には、トランスミッシ
ョンオイル温度を検出するセンサを備え、トランスミッ
ションオイル温度、冷却水温度及びエンジンオイル温度
により規定されるマップを参照することにより補正係数
(kaisc)を求めるようにすれば、制御精度を向上させる
ことができる。

【００７２】また、トランスミッションオイル温度、冷
却水温度及びエンジンオイル温度の何れか一つに基づい
て補正係数(kaisc)を求めることも可能である。この場
合には、制御精度は低下するが補正係数(kaisc)を求め
るための処理の簡素化を図ることができる。

【００７３】

【発明の効果】この発明によれば、外部負荷変化が発生
した場合に、内燃機関の回転数を目標回転数に迅速に制
御することができる。従って、不用意なエンジン回転数
の上昇、低下を防止による騒音、振動を軽減することが
できる。また、オートマチックトランスミッションのシ
フトレバのニュートラル（Ｎ）とドライブ（Ｄ）との間
の変化によるショックを軽減することができる。また、
クリープ走行時等の軽負荷走行時における不用意なトル
ク差の発生を防止できショックの発生を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態にかかるエンジンの回転数制
御装置の概略構成図である。

【図２】第１の実施の形態にかかるエンジンの回転数制
御装置のブロック構成図である。

【図３】第１の実施の形態にかかるエンジンフリクショ
ンの大きさに基づく見込制御量の補正係数を求めるため
のフローチャートである。

【図４】第１の実施の形態にかかるエンジンフリクショ
ンの大きさに基づく見込制御量の補正係数を求めるため
のマップである。

【図５】第１の実施の形態にかかるエンジンフリクショ
ンの個体ばらつき等に基づく見込制御量の補正係数を求
めるためのフローチャートである。

【図６】第１の実施の形態にかかるエンジンフリクショ
ンの個体ばらつき等に基づく見込制御量の補正係数を求
めるためのマップである。

【図７】第１の実施の形態にかかる補正見込制御量を求
めるためのフローチャートである。

【図８】第１の実施の形態にかかる見込制御を実施する
ためのフローチャートである。

【図９】第１の実施の形態にかかる見込制御に基づくエ
ンジン回転数の変化の状態を示す図である。

【図１０】第２の実施の形態にかかる見込制御を説明す
るためのフローチャートである。

【図１１】第２の実施の形態にかかる見込制御量を補正
するための補正係数の修正を説明するためのフローチャ
ートである。

【図１２】第２の実施の形態にかかる見込制御に基づく
エンジン回転数の変化の状態を示す図である。

【図１３】第３の実施の形態にかかる見込制御を説明す
るためのフローチャートである。

【図１４】第３の実施の形態にかかる点火時期を補正す
る補正係数を求めるためのフローチャートである。

【図１５】第３の実施の形態にかかる点火時期を補正す
る補正係数を求めるためのマップである。

【図１６】第３の実施の形態にかかる点火時期の補正量
の減衰を説明するためのフローチャートである。

【図１７】第３の実施の形態にかかる点火時期の補正量
の減衰を説明するための図である。

【図１８】第３の実施の形態にかかる点火時期の補正量
の修正を説明するためのフローチャートである。

【図１９】第３の実施の形態にかかる見込制御に基づく
エンジン回転数の変化の状態を示す図である。

【符号の説明】

２…エンジン、４４…水温センサ、４６…油温センサ、
５２…回転数センサ、５６…ＩＳＣＶ、５８…ＥＣＵ、
５８ｄ…バックアップＲＡＭ、５８ｅ…タイムカウン
タ。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１２ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１２Ｌ ３１２Ｂ ３１２Ｃ Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｅ Ｆターム(参考） 3G022 BA01 CA03 DA01 DA02 EA07 FA02 GA05 3G065 AA04 CA15 DA04 EA03 FA11 GA09 GA10 GA31 GA33 GA35 GA37 GA41 3G084 BA06 BA17 CA03 DA04 DA07 DA11 EA11 EB09 EC01 EC03 FA33 3G093 AA01 BA02 BA14 CA04 DA01 DA04 DA05 DA06 DB24 DB25 DB26 EA09 EA13 EB03 FA00 FA10 FA11 3G301 HA01 JA04 KA07 LA00 LA04 NC04 ND42 NE19 PA11Z PE01Z PE08Z PF10Z PF11Z PF12Z PF13Z PF14Z

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関のアイドル時に所定の制御値に
   基づいて吸気系の開閉手段を制御することにより所定の
   目標回転数に制御する回転数制御手段を備えた内燃機関
   の回転数制御装置において、 外部負荷変化が発生した場合に、前記所定の制御値を前
   記外部負荷変化の種類に対応した見込制御量分変化させ
   る制御値変更手段と、前記見込制御量を所定の補正係数
   を用いて補正する見込値補正手段とを備えることを特徴
   とする内燃機関の回転数制御装置。
2. 【請求項２】 前記所定の補正係数は、前記内燃機関の
   暖機状態に基づくものであることを特徴とする請求項１
   記載の内燃機関の回転数制御装置。
3. 【請求項３】 前記所定の補正係数は、前記内燃機関の
   前記吸気系の流量ばらつきに基づくものであることを特
   徴とする請求項１記載の内燃機関の回転数制御装置。
4. 【請求項４】 内燃機関のアイドル時に所定の制御値に
   基づいて吸気系の開閉手段を制御することにより所定の
   目標回転数に制御する回転数制御手段を備えた内燃機関
   の回転数制御装置において、 外部負荷変化が発生した場合に、前記所定の制御値を前
   記外部負荷変化の種類に対応した見込制御量分変化させ
   る制御値変更手段と、前記見込制御量を所定の補正係数
   を用いて補正する見込値補正手段と、前記制御値変更手
   段による制御値の変更から所定時間経過したときに前記
   所定の補正係数の修正を行う補正係数修正手段とを備え
   ることを特徴とする内燃機関の回転数制御装置。
5. 【請求項５】 前記補正係数修正手段は、前記内燃機関
   の目標回転数と制御値の変更から所定時間経過したとき
   の前記内燃機関の回転数との差に基づいて前記所定の補
   正係数の修正を行うことを特徴とする請求項４記載の内
   燃機関の回転数制御装置。
6. 【請求項６】 内燃機関のアイドル時に所定の制御値に
   基づいて吸気系の開閉手段を制御することにより所定の
   目標回転数に制御する回転数制御手段を備えた内燃機関
   の回転数制御装置において、 外部負荷変化が発生した場合に、前記所定の制御値を前
   記外部負荷変化の種類に対応した見込制御量分変化させ
   る制御値変更手段と、前記制御値変更手段により前記所
   定の制御値を変更したときに、前記内燃機関の回転数と
   目標回転数との間に差がある場合に、この差に基づいて
   前記内燃機関の点火時期を点火時期補正量に基づく値だ
   け変更する点火時期変更手段とを備えることを特徴とす
   る内燃機関の回転数制御装置。
7. 【請求項７】 前記点火時期変更手段は、前記内燃機関
   の回転数が目標回転数よりも高い場合には、点火時期を
   基準値よりも遅角に、前記内燃機関の回転数が目標回転
   数よりも低い場合には、点火時期を基準値よりも進角に
   変更することを特徴とする請求項７記載の内燃機関の回
   転数制御装置。
8. 【請求項８】 前記制御値変更手段による制御値の変更
   から所定時間経過したときに前記点火時期補正量の修正
   を行う点火時期補正量修正手段を更に備えることを特徴
   とする請求項６又は請求項７記載の内燃機関の回転数制
   御装置。
9. 【請求項９】 前記点火時期補正量修正手段は、前記内
   燃機関の目標回転数と制御値の変更から所定時間経過し
   たときの前記内燃機関の回転数との差に基づいて前記点
   火時期補正量の修正を行うことを特徴とする請求項８記
   載の内燃機関の回転数制御装置。