JPS5828571A - エンジンの回転数制御装置 - 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】 本発明はエンジンの回転数制御装置に係シ、特に、各シ
フト位置におけるアイドル時のエンジン回転数をエンジ
ン水温に基づいて所定の目標回転幅内に維持するに好適
なエンジンの回転数制御装置に関する。

一般に、自動車用エンジン等のエンジンにおいては、無
負荷時等の運転者がアクセルペダルから足を離し、スロ
ットル弁が全閉状態にあるときｋおいて・も、エンジン
回転を円滑に保持するため、エンジンの回転数制御装置
が用いられている。このエンジンの回転数制御装置の１
種に、アイドリンク時、即ち、スロットル弁全閉時の吸
入空気量を制御する吸入空気流量制御手段と、この吸入
空気流量制御手段を駆動するステップモータと、エンジ
ン運転状態に応じて前記ステップモータを制御する電子
制御回路と、を備えたものがある。これを、例えば、吸
入空気量を制御するスロットル弁が設けられ九スｐット
ルボディと、該スνットルポデイを介して吸気！ニホル
ドに吸入される空気に対して燃料を噴射する燃料噴射装
置とを備え逐電子制御燃料噴射装置を備えたエンジンに
用いる場合には、スーツトルボディのスロットル弁ヲ迂
回する迂回路が設けられ、アイドリング時、即ちスロッ
トル弁全閉時に鋏迂回路の開口面積を、ステップモータ
によ〕駆動される吸入空気流量制御弁によ量制御して、
アイドリンク時の吸入空気量を制御するようにされてい
る。このような、ステップ令−タにより駆動される吸入
空気流量制御弁を備え九エンジンの回転数制御装置にお
いては、電子制御回路においてステップモータを駆動す
る大めのパルス数の基準位置からの増減を計算するとと
Ｋよって、吸入空気流量制御弁の開度と電子制御回路に
記憶され九ステップモータの位置とを一致させ、吸入空
気流量制御弁の開度を知ることができる。

ところで、従来のステップモータ紘第１図に示時側ｌ、
において点火スイッチをオンからオフにしたときに、時
刻ｌ、で示すように全開してい九〇次いで、使用すると
きは、ニンジンを１．において始動完了すると、エンジ
ン水温に応じた設定アイドル回転数になるような開度に
一気にステップモータを閉じていた（時ｊｉＸＩ’　ｓ
からｌ、の期間を参照）。そして、時刻ｉ４以降におい
て、エンジン冷却水温度に応じた目標アイドル回転数に
なるようにステップモータＯｗＡ度の補正をし、かつ目
標アイドル回転数を維持するようにステップモータの開
度を制御していた。

このように水温に基づいてエンジン回転数を所定の目標
回転数になるように制御しているのであルカ、仁のよう
な制御紘スｐットルセンサがオンであって、車速センサ
からの信号によ）車速が例えば数−／ｈ以下であ）、か
つ、エンジン始動後ステップモータを所定の一度（第１
図の時刻’４）にする始動制御が終了してから所定の時
間経過しているときになされるものである。従って、例
えば車速センサが故障し、あるいは車速センサから電子
制御回路の入力端子までの配置が断線するなどの異常に
よ〕車速信号が入力されなくなつ九場合において、車を
減速すると、制御解除条件などが成立しなくなジエンジ
ンがエンストをおこすことがあった。

本発明の目的は、上記欠点を解消するためになされえも
ので、車速センサからの車速信号が車速センサの故障等
によって入力されなくなったときにおいて減速走行した
際でもエンストを防止してエンジンの信頼性を向上せし
め九エンジンの回転数制御装置を提供するにある。

本発明は、上記目的を達成するために１車速センサから
の車速信号があるときＫＦｉ、その車速信号が入力され
る毎に所定Ｏ設定値を設定し、かつアイドル時や車速セ
ンサ故障等における減速走行時のように吸入空気流量制
御弁のステップモータを駆動するアイドルステップ数を
変更させる必要があるときには前記設定値を判定し前記
設定値が零のときはアイドルステップ数の変更をさせず
、零でないときは前記設定値を減算せしめるようｋしえ
ものである。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

＄２図は本発明に係るエンジンの回転数制御装置の一実
施例を示すプ■ツク図である。この図に示す実施例は、
エアクリーナ２と、エアクリーナ２の下流側に設けられ
た吸入空気量センサとしてのエアフローメータ４とを備
えている。エア７０−メータ４は、チャンバ４Ａ内に回
動可能に設はラレタコンベンセーションプレート４Ｂ（
！：、コンペンセージ曹ンプレー）４Ｂの開度を検出す
るポテンショメータ４Ｃとから構成されている。従って
、吸入空気量はポテンショメータ４Ｃから出力される電
圧として検出される。また、エアフローメータ４の近傍
には、吸入空気の温度を検出する吸入空気温センサ６が
設けられてｂる。

エア７ａ−メー／４の下流側には、スロットル弁８が配
置され、スロットル弁８の近傍にはスロットル弁の開度
を検出してスロットル位置信号を出力するスｐットルス
イッチ等のスロットルセンナ１０が配置されている。ス
四ットル弁８０Ｔｆｉ側にはサージタンク１２が設けら
れ、このサージタンク１２には、ス冑ットル弁８を迂回
する迂回路１４が設けられている。そして、この迂回路
１４にはステップモータ１６によ量制御される吸入空気
流量制御弁１８が設けられている。この吸入空気流量制
御弁１８は、エンジンのアイドリンク時にスａットル弁
８を迂回して吸入空気をサージメンタ１２内に流通させ
エンジンの回転数を目標値に制御するものである。

サージタンク１２には、インテークマニホールド２０が
接続されておシ、このインテークマニホールド２０内゛
に央出して燃料噴射装置２２が配置されている。インテ
ークマニホールド２０はエンジン２４の燃焼室に接続さ
れ、エンジンの燃焼室はエキゾーストマニホールド２６
を介して三元触媒を充填した触媒コンバータ２８に接続
されている。なお、３０は、混合気を理論空燃ぬ近傍に
制御するためのＯ１竜ンサであシ、３２はエンジン冷却
水温を検出する水温センサである。

エンラフ２４０点火プラグ３４は、デストリピユータ３
６に接続され、デストリピユータ３６はイグナイタ３８
に接続されている。なお、４（１トランス電ツシヨン、
４２は車速センサ、４４祉イグニツシ曹ンスイツチであ
る。このトランス建ｙシｗｙ４０Ｋａ、シフトレバ−の
ニュートラル位置およびドライブ位置を検出するニュー
トラルスタートスイッチ等を備えたシフト位置センサ４
６が設けられている。

を九、ダスト替ピユータ３６には、デストリビ具−ＩＶ
ヤ７トに固定された歯車状のシグナル胃−タと、シグナ
ルロータの歯に対向してデストリピユータのハウジング
に取りつけられ九ピックアップとが設けられておシ、シ
グナルは一夕が回転す４？−とによ）ビック７ツグを通
過する磁束量が変化すゐことＫよ〉エンジン回転数信号
が出力される。このタイ建ング四−タおよびピックアッ
プは、エンジン回転数センナを構成するものである。

を九、車室内のインスッルメントパネル下ｓＫは、車室
内の空気を清浄にして温度及び湿度を調節スるエアーコ
ンディジ冒ナ４７が設けられており、エアー；ンデイシ
ョナ４７には、エアーコンディジ冒す４７がオンしたと
きエア−コンディジ１ナオン信号を出力するエアコンセ
ンサ４７Ａが設けられていゐ。

上記の車速センサ４２、シフト位置センサ４６、その他
のセンナ類からの信号が各々入力される電子制御回路４
８ａ、１３図に示すようにランダムアクセスメモリ　（
ＲＡＭ）５０と、リードオンリーメ篭り（ＲＯＭ）５２
と、中央地理装置（ＣＰＵ）５４と、入出力回路（Ｉｌ
ｏ）５６と、アナ交グデイジタル変換器（人ＤＣ）５８
と、バックアップ２ンダムアクセスメ七り（Ｂｕ　−Ｒ
ＡＭ）６０とを含んで構成されている。なシ、Ｂ　ｕ　
　ＲＡ　Ｍ２Ｏは、別設電池ＢＴからの電力の供給を受
けてお）、配憶内容は書込命令以外では消去されない。

これらＯＲＡＭ５０．ＲＯＭ５２、ＣＰＵ５４、ｌ１０
ＢＳ、ムＤＣ５８及びＢｕ−ＲＡＭ６０Ｕ、データバス
６２によ多接続されている。

電子制御回路４８のＲＯＭ５２には、エアコンセンｔ４
７Ａオン時における水温に対するアイドルアップ目積回
転＠ＮＦの！ラグが記憶されておシ、また電子制御回路
４８のＲＯＭ５２には、次に示す換算式が記憶されてい
る。

即ち、アイドルステップ換算式は、シフト位置センナ４
６によシニュートラル位置（Ｎレンジ）、ドライブ位置
（Ｄレンジ）において、エアコンセンナ４７ムのオンオ
フによって次式のように与えられていゐ。

（１）　　Ｎレンジにおいてエアコンオフ（１）　　Ｄ
レンジにおいてエアコンオフ（１）　　Ｎレンジにおい
てエアコンオン０ｉｌ）　　Ｄレンジにおいてエアコン
オンただし、α、〜α４、β、〜β、及びｒ、〜ｒ、は
、上記各場合における定数である。

さらに、１子制御回路４８　ＯＢｕ　−ＲＡＭ　６０に
は、アイドルステップ数（Ｉ８ＴＦｔＰ）と、七−タス
テップ位置（ＣＰＭＴ）とが記憶されている。

また、Ｂｕ−ＲＡＭ６０に記憶されているデータの形式
としては、アイドルステップ数（Ｉ８ＴＩＦ）の記憶方
式を示すと、例えば１２ビツトで構成されるデータ領域
のうち６ビツトをアイドルステップ数、５ビツトを３２
回で１ステツプ変化する補正値ＫＩＩＩＪ）ｍてている
。

ｌ１０５６には、デストνビュータ３６かも出力される
エンジン回転数信号、スロットルセンサ１０から出力さ
れるスロットル位置信号、シフト′　　位置セン？−４
６から出力されるシフト位置信号、イクニツシ璽ンスイ
ッチ４４から出力されるイグニツシ冒ンスイッチ信号、
イグナイタ３８から出力される点火確認信号およびＯ，
センサ３ｏからおよびイグナイタ３８を制御する点火信
号等が出力される。を九、ＡＤＣ１５８にはエアーフロ
メータ４から出力される吸入空気量信号、吸気温センサ
６から出力される吸気温信号および水温センサ３２かも
出力される水温信号が入力されておシ、各信号はムＤＣ
５８によシデジタル信号に変換される。なお、ＲＯＭ５
２に記憶されるマツプおよびテーブル、ｌ１０５６およ
びムＤＣ５ｇに入出力される信号は、エンジンの制御状
ｌＩＫ応じて各種のマツプおよびテーブルが記憶される
とともに各種の信号が入力または出力される。

次に１第４図を参照して本実施例の動作を説明する。こ
こで、まず空気流量制御弁１８のフィードバック制御の
概要を簡単に説明し、次いで本実施例の動作について詳
脱する。

フィードバック制御は、フィードバック条件が成立して
から一定時間（例えば、約２秒）待期し、次にエンジン
回転数を一定時間（例えば、約２秒）計測して平均値を
算出し、この平均値が目標回転数の上下限からはずれて
いたら、ステップモータ１６を１ステツプだけ補正をす
るようＫし九ものである。もちろん、フィードバック制
御の途中で、フィードバック条件が成立しなくなり九と
きはフィードバックを停止するようにしたものである。

そして、フィードバック制御を行なう条件は次の通シで
ある。Ｎレンジのときは、エンジン水温が例えば７０℃
以上であり、かつスロットルセンサ１０によシアイドル
接点がオンとなっているときである。まだＤレンジのと
きは、エンジン水温が、例えば７０℃以上あって、車速
か例えば２−／を以下であシ、かつスロットルセンサｌ
Ｏによりアイドル接点オンとなっているときである。フ
ィードバック制御の中止はモータステップ位置（ＣＰＭ
Ｔ）が所定の値となったときに中止する。

しかして、車速センサからの車速信号がある毎Ｋ１１ｌ
ｌ込みがかかシ、その都度所定の設定値を設定する。次
いでエンジンのシフト位置センサ４６及びエフコンディ
ショナが動作したときのエアコンセン−？４７人からの
信号を取シ込み、それぞれのセンナからの信号に基づき
第１式乃至第４式の内の一つが選定され、かつエンジン
水温等に基づいてアイドルアップ目標回転数ＮＦが求め
られると、との回転数ＮＦを前記選定された式に代入し
てステップ換算値を算出する。この算出結果は、ＲムＭ
５０のエリア人に記憶される。

次に、エンジン回転数の平均値ＮＢ　（例えば２秒弱の
期間におけるエンジン回転数の平均をとったもの）と、
前記アイドルアップ目標回転数ＮＦとの差ΔＮＦｉをと
シ、この差ΔＮＢが所定の範囲±Ｋ（例えば、Ｋ　＝　
２　Ｏｒｐｍ　）内にあるか否かを判定し、所定の範囲
外において、まずΔＮ１１ｌ＞＋にのときはアイドルス
テップ数Ｉ　８ＴＦｉＰから所定の定数λ（例えば、λ
−３）を減算して、これをフィードバック下限値とし、
このフィードバック下限値ＦＢＭＩＮｔ−ＲＡＭｓｏの
エリアＦＦに記憶せしめる。

次いで、この記憶値ＦＩＩＭＩＮと現にステップモータ
１６に与えられているモータステップ位置ＣＰＭＴとを
比較し、フィードバック下限値ＰＢＭＩＮがモータステ
ップ位置（ＣＰＭ’ｌ’）よ）小さいときはアイドルス
テップ数１８ＴＭＰから所定のステップ（例えば、１ス
テツプ）だけ減算して、この減算した結果のアイドルス
テップ数を新たなアイドルステップ数として、ステップ
モータ１６の開度を閉じるように制御信号として出力す
る。つまシ、フィードバック制御がされる。逆に、フィ
ードバック下限値ＦＢＭＩＮが現在のモータステップ位
置ＣＭＰＴよ）大きいときはフィードバックを停止して
、設定値が零か否かを判定し、零ならば次の処理は行な
わず、零でなければ設定値から所定の値を減算し、この
減算結果を新友な設定値とし、かつアイドルステップ数
の補正を行なうに止めてフィードバックを停止すゐ。

逆に１ΔＮＮが所定の範囲にシいて、次にΔＮＥ＜−に
のときは、アイドルステップ数に所定のステップ（例え
ば、ｌステップ）を加えて、この加算し九結果のアイド
ルステップ数を新丸なアイドルステップ数として、ステ
ップモータ１＠の開度を閉じるような制御信号として出
力する。この場合−も、フィードバック制御がされてい
る。

さらに、ΔＮＥが所定のＩ！囲内であるときは、アイド
ルステップ数Ｉ８’Ｉ’ＢＰがステップ換算値と同じに
なるようにアイドルステップ数ｌ５ＴＥＰを変更する。

即ち、ステップ換算値とアイドルステップ数とを比較し
、アイドルステップ数ｌ８ＴＥＰがステップ換算値よ〕
大きいときは設定値が零か否かを判定し、零のときは補
正をやめ、零でないときにはその設定値に所定の値を減
算してこれを新たな設定値とし、かつアイドルステップ
数ｌ８ＴｉｌＰから所定の値（例えば−ステップ）１ だけ減算して、これを新たなアイドルステップ数Ｉ８’
ｌ”ｌｌＰとなるように補正をし、また、ステップ換算
値より小さいときは設定値が最大値となっているか判定
し、最大値でなければ設定値に所定の数を加算し、最大
値のときは加算をせずに、次のようにアイドルステップ
数ｌ８ＴＩＰＫ所定の値（例えば、−ステップ）だけ加
算して、これｓ を新喪なアイドルステップ数Ｉ　５ＴＥＦとなるように
補正をし、アイドルステップ数とステップ換算値と等し
いときは補正を行なわないようにし九ものである。

即ち、車速セン？４２からの車速信号があるとき（例え
ば、第５図１．から１６、ｔたはχ、からオ、参照）に
は、その車速信号が入力される毎に所定の設定値ＫＮを
設定し、車速センサ４２からの車速信号がなくなると、
その設定値ＫＮを減算せしめる（第５図１．〜’ｓ）。

ところが時刻Ｊ、にシいて車速センナ４２が故障し、時
刻４丁において減速を開始すると設定値ＫＮは減算され
て時刻オ、において設定値が零になると、これ以降はア
イドルステップ数ｌ８ＴＩＰが減少（変更）しないよう
に制御するものである。つまシ、車速センサ４２が故障
した場合に減速走行に入ゐとフィードバックが行なわれ
てアイドルステップ数が減少してゆくのであるが、前記
設定値を判定し、この設定値が時刻Ｊ、に示すように零
となっているとき社、アイドルステップ数ｌ８ＴＥＰｔ
Ｆ５ｉ定のステップ以下にならないようＫしたものであ
る。

上述のように車速センサからの車速信号があるときには
、その車速信号が入力される毎に所定の設定値を設定し
、かつアイドル時や車速センサ故障勢における減速走行
時のように吸入空気流量制御弁のステップモータを駆動
するアイドルステップ数を変更させる必要があるときは
前記設定値を判定する。この判定結果によシ前記設定値
が零のときはアイドルステップ数の変更をさせず、逆に
零でないときには前記設定値を減算せしめて、その減算
結果を新たな設定値とする。そして、車速センサ４２の
故障によシ車速割込みがなくなってもアイドルステップ
数が所定のステップ（例えば３ステツプ）以下にならな
いようにする。

本発明によれば、以上のように、車速センサが故障等し
てもエンストの発生が防止てきエンジンの信頼性が向上
するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はステップモー１０時間に対する開度に関するテ
ーブルを示す図、第２図は本発明の−爽施例を示すブー
ツク図、第３図は前記実施例の電子制御回路を示すブロ
ック図、第４図は前記実施例の動作を示す流れ図、第５
図は前記実施例の動作を示すタイムチャートである。 ４・・・吸入空気量センナ、 １０−・・ス胃ットセンナ、 １６−・ステップモータ、 １８−・吸入空気流量制御弁、 ３２−・水温センサ、 ３６−・ディストリビュー！、 ４２−車速センナ、 ４６−・シフト位置センサ、 ４８−・電子制御回路。 代理人　鵜　沼　辰　之 （ほか２名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アイドリンク時の吸入空気量を制御する吸入空気流量制
   御手段と、該吸入空気流量制御手段を駆動するステップ
   モータと、エンジンの回転数を検出してエンジン回転数
   信号を出力するエンジン回転数センナと、前記スロット
   ル弁の開度を検出してスロットル位置信号を出力するス
   四ットルセンナと、シフトレバのシフト位置を検出して
   シフト位置信号を出力するシフト位置センサと、エフコ
   ンディショナが動作し九ときエアコンディジ冒ナオン信
   号を出力するエアコンセンサと、車速を検出して車速信
   号を出力する車速センサと、前記車速センサからの車速
   信号が取シ込まれる毎に所定の設定値が設定され、かつ
   前記各センナからの信号に基づいてアイドル時等のよう
   に前記ステップモータを駆動するアイドルステップ数を
   変更せしめるときには、前記設定値を減算し、この減算
   結果が零となった際に前記アイドルステップ数を変更さ
   せないようにする電子制御回路とを備えたエンジンの回
   転数制御装置。