JPS61279751A - 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〕 この発明は、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。

〔従来技術〕

最近、車両用エンジンにおいては、エンジンの運転性や
燃費を改善する工夫が種々行なわれており、その１例と
してエンジンのアイドル運転時における吸入空気量を調
整してアイドル回転数をフィードバック制御するように
したものがある。このアイドル回転数制御装置では、エ
ンジンの製造誤差や組立誤差等によってエンジン特性に
個体差がある場合６°も７９ド″回転数を目標回転数に
制　　　　　　１］御７き・７９１′″″安定性を向上
でき６と６゛う利点　　　　　　ｌがあるが、エンジン
にクーラ負荷等の負荷が作用　　　　　　！：１′ すると、エンジン回転数が一旦落ち込み、その状　　　
　　　１１態から回転数のフィードバック制御が行なわ
れる　　　　　　々ことから、回転の落ち込みに起因し
てエンストの　　　　　　１゛：ｊ 発生が懸念される・　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　［ｌそこで従来のアイドル回転数制御装置では
、例１えば特開昭５４−９８４１３号公報に示されるよ
うに、　　　　　　１．１アイドル回転数を目標回転数
にフィードバック制　　　　　　）′） ：、′ 御する一方、エンジンに負荷が作用した時には、　　　
　　　：・・ツいゆ□□、□ユ□オお、いゎゆ、□　　
　：１）補正することが行なわれている。

また自動変速機を搭載した車両において、そのアイドル
運転時に自動変速機がＮレンジ又はＰレンジすなわち非
駆動レンジからＤあるいはＮレンジすなわち駆動レンジ
に操作された場合にはエンジンに負荷が作用することか
ら、この場合もエンストを防止するためには上述の負荷
補正を行なう必要がある。

しかるに従来のアイドル回転数制御装置では、自動変速
機がＮレンジ又はＰレンジからＤレンジあるいはＮレン
ジに操作された時に負荷補正を行なうと、エンジン回転
数の吹き上りが発生するという問題があった。

〔発明の目的〕

この発明はかかる問題点に鑑み、アイドル運転時におい
て自動変速操作時の回転の吹き上りを防止できるエンジ
ンのアイドル回転数制御装置を提供せんとするものであ
る。

〔発明の構成〕

そして本件発明者は、回転の吹き上りを防止すべく、そ
の発生メカニズムについて鋭意研究した結果、次のこと
が原因になっていることを見い出した。即ち、自動変速
機がＮレンジ又はＰレンジからＤレンジあるいはＮレン
ジに操作された時に、その切り替りの判断は自動変速機
のシフトレバ−の操作によって作動するシフトレバ−ス
イッチによってこれを行なっており、一方、自動変速機
においては油圧によって変速の制御を行なうのが一般的
であり、シフトレバ−が操作されてから実際に変速が行
なわれるまでに時間遅れがある。一方、エンジンの吸気
量調整も上記シフトレバースイッｆ″（ｔ′）′″、ｈ
ｖ＊ｕｓ−ａｈｉｈ＜・１１１“１１゜該スイッチの信
号により直ちに作動して吸気量を増量補正する。このた
め自動変速機の応答遅れに起因して吸気量を増量する負
荷補正のタイミングとエンジンに実際に負荷が作用する
タイミングとの間にずれが生じて負荷が作用する前に吸
入空気量が増量され、これが回転の吹き上りの原因にな
るものである。

従って回転の吹き上りを防止する方法としては、エンジ
ンに実際に負荷が作用したことを検出し、これに基づい
て負荷補正を行なえばよい訳であるが、エンジンに負荷
が作用したことを検出する技術は確立されておらず、こ
れを行なおうとすれば大幅なコストアンプを招来するこ
ととなり、従って実際にはコストアンプを招来しないソ
フト的な手法でこれに対応する必要がある。

そこでこの発明は、エンジンのアイドル回転数制御装置
において、自動変速機のシフトレバ−が非駆動位置から
駆動位置に移行する時に作動するシフトレバ−スイッチ
を用い、このシフトレバ−スイッチが作動した時に吸入
空気量を段階的に増量補正するようにしたものである。

即ち、この発明は、第１図の機能ブロック図に示される
ように、エンジンの吸入空気量を調整する吸気量調整手
段２０を設け、アイドル回転数制御手段２１で吸気量調
整手段２０を駆動してアイドル運転時のエンジン回転数
をフィードバック制御し、一方向動変速機のシフトレバ
−位置が非駆動位置から駆動位置に移行する時に作動す
るシフトレバ−スイッチ２２を設け、このシフトレバ−
スイッチ２２が作動したとき負荷補正手段２３がアイド
ル回転数制御手段２１を制御して吸気量調整手段２０に
よる吸入空気量をその駆動完了状態　　　　　　１にお
ける吸入空気量まで段階的に増加せしめるよ　　　　　
　；うにしたものである。　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　［〔実施例〕　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　１以下、本発明の実施例を図に
ついて説明する。

□ 第２図及び第３図は本発明の一実施例によるエンジンの
アイドル回転数制御装置を示す。図において、１はエン
ジンで、該エンジン１の吸気通路　　　　　　１２の途
中にはスロットル弁３が配設され、該スロ　　　　　　
：ソトル弁３の上流側にはベーンタイプのエアフローメ
ータ４が設けられている。また吸気通路２の下流端近傍
には燃料噴射弁５が取付けられ、又工　　　　　　′１
′□、・　。

ンジン１には燃焼室６に臨んで点火プラグ７が配　　　
　　　１：□設されている。　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　Ｉｌ′よ、、つゆ、□２＋７）
ｉＥｌｃａよア９，７．。わ、ア　　　　１・機構８が
設けられている。この制御機構８におい　　　　　　ド
ア、ツえ３Ｍ１１Ｓ２ゆよユ。ツー−）、ｐ３や２、イ
２、ユ、［；てバイパス通路９が分岐形成され、該バイ
パス通路９の途中には該通路９に流れる空気量を調整す
るソレノイド式のバイパス弁】０が配設されている。

また図中、１１は点火コイル、１２はスロットル弁３の
開度を検出するスロットル開度センサ、１３はエンジン
回転数を検出する回転数センサ、１４は自動変速機のシ
フトレバ−１５のＮレンジ又はＰレンジすなわち非駆動
レンジからＤレンジ又はＲレンジすなわち駆動レンジへ
の移行時に作動するシフトレバ−スイッチ、１６はイン
タフェース１７．ＣＰＵ１８及びメモリ１９によって構
成されたコントロールユニットで、上記メモリ１９には
ＣＰＵＩ　８の演算処理のプログラム（第３図参照）等
が格納されている。

そして上記ＣＰＵ１８は、エンジンのアイドル運転時に
はアイドル回転数制御機構８のバイパス弁１０をデユー
ティ制御して吸入空気量を調整し、アイドル回転数を目
標回転数にフィードバック制御するとともに、エンジン
の点火時期を最大出力が得られる点火時期（ＭＢＴ）よ
り所定量遅角させた点火時期に制御する一方、自動変速
機のシフトレバ−１５がＮレンジ又はＰレンジからＤレ
ンジ又はＲレンジに操作された時はバイパス弁１０のデ
ユーティ比を負荷作用時の目標デユーティ比に向けて２
段階で増加させて吸入空気量を２段階で増量させるとと
もに、エンジンの点火時期を負荷作用時の目標点火時期
に向けて２段階で進角させるというアイドル時の制御を
行なう（第４図参照）。またＣＰＵ１Ｂは、エンジン回
転数と吸入空気量とに応じた燃料噴射パルスを作成し、
これを燃料噴射弁５に加えてエンジンに燃料を噴出供給
させるという燃料噴射量の制御を行ない、又エンジンの
通常運転時にはエンジンの回転に応じて点火時期を制御
するという点火時期の制御を行なう。

なお以上のような構成において、上記アイドル回転数制
御機構８が第１図に示す吸気量調整手段２０となってお
り、また上記ＣＰＵＩ　８が第１図に示すアイドル回転
数制御手段２１及び負荷補正手段２３の機能を実現する
ものとなっている。

次に第３図及び第４図を用いて動作について説明する。

ここで第３図はＣＰＵＩ８のアイドル時制御のフローチ
ャートを、第１図はシフトレバ−スイッチのＯＮ・ＯＦ
Ｆ状態、エンジンの実負荷タイミング、負荷補正のタイ
ミング、回転数の変化及び点火進角のタイミングチャー
トを示す。

エンシンカ作動すると、コントロールユニット１６内の
ＣＰＵ１８は各種センサ４，１２〜１４の信号を読み込
み、まず吸入空気量とエンジン回転数とに応じて燃料噴
射パルスを演算作成し、さらに必要に応じてこれに水温
補正等の各種補正を行ない、この燃料噴射パルスを燃料
噴射弁５に加えてエンジンに運転状態に応じた量の燃料
を供給させ、又エンジンの運転状態に応じた点火信号を
作成し、これを点火コイル１１に加えて運転状態に応じ
たタイミングでエンジンに点火を行なわせる。

このようにしてエンジンの制御を行なっている際に、所
定のタイミングになると、ＣＰＵＩ　８は第３図に示す
インターラブドルーチンの処理を実行し、まずエンジン
回転数とスロットル開度とか；　ｘ　７　’；　７７５
“７−（）’／Ｌ＝運転時力゛否力゛を判定ゝ（８［テ
ップ３０）、アイドル運転時の場合にはシフト　　　　
　　ｉＬｙ′＜　−Ｘ４　ｙ＋　１４７！ｌ“ＯＮ７！
ｌ゛否”・即ち自動変速　　　　　　１機のシフトレバ
−１５がＮレンジ又はＰレンジにあるか否かを判定しく
ステップ３１）、シフトレバ−スイッチ１４がＯＮの場
合にはく第４図Ｅ部参照）、バイパス弁１０の基本デユ
ーティ比りを第１設定値ＤＱに設定するとともにエンジ
ン回転数と目標回転数との偏差に応じた補正デー−ティ
　　　　　　；。

比を求めてこれらから実際デユーティ比を演算し、　　
　　　；又エンジンの点火時期を最大出力の得られる最
適　　　　　　゛□ヵ、、、工よ、ケア、□０．１□□
エ　　　１１ｊ′ Ａに設定しくステップ３２）、これによりアイド　　　
　　　１゛ル回転数制御機構８のバイパス弁１０は上記
実際　　　　　　パ、゛。

デユーティ比でもってデユーティ制御され、バイ　　　
　　　１：バス通路９に流れる空気量が調整されて・ン
ジン　　　　　　°゛１１．１ 回転数は目標回転数にフィードバック制御され、　　　
　　　：”；又エンジンは上記第１目標点火時期でもっ
て点火　　　　　　［１′されることとなる。

またアイドル運転時において、自動変速機のシフトレバ
−１５がＮレンジ又はＰレンジからＤレンジ又はＲレン
ジに操作され、シフトレバ−スイッチ１４がＯＮからＯ
ＦＦになると（第４図Ｆ部参照）、ＣＰＵ１Ｂはバイパ
ス弁１０の基本デユーティ比りを第１の基本デユーティ
比ＤＯより大きい第２基本デユーティ比Ｄ１に設定する
とともに、エンジンの点火時期Ｔを第１の目標点火時期
Ａより進角させた第２の目標点火時期Ｂに設定しくステ
ップ３４）、これによりバイパス弁１０は上記第２の基
本デユーティ比Ｄ１に基づいてデユーティ制御されてバ
イパス通路９に流れる空気量は増量され、またエンジン
の点火時期は進角され、こうして吸入空気量及び点火時
期の１段目の負荷補正が行なわれる。

このようにして１段目の負荷補正が行なわれてエンジン
回転数が上昇し、又エンジンに実際に負荷が作用し始め
、エンジン回転数が設定値α以上の状態から設定α以下
の状態になると（第４図Ｇ部参照）、ＣＰＵ１８はバイ
パス弁１０の基本デユーティ比りを従来の負荷補正時す
なわち自動変速機が完全に駆動状態にあるときのデユー
ティ比に相当する実負荷時の第３基本デユーティ比Ｄ２
（＞Ｄｌ）に設定するとともに、エンジンの点火時期Ｔ
をさらに進角させた第２目標点火時期Ｂに設定しくステ
ップ３５．３６）、これによりバイパス通路９に流れる
空気量はさらに増量され、又はエンジンの点火時期もさ
らに進角され、こうして２段目の負荷補正が行なわれて
エンジン回転数は速やかに目標回転数に制御されること
となる。

以上のような本実施例の装置では、アイドル連　　　　
　　　：□ 転時において負荷が作用した時には吸入空気量を　　　
　　　　１２段階に補正するようにしたので、実負荷作
用の　　　　　　　：遅れに起因してむやみにエンジン
回転数が上昇す　　　　　　□ることはなく、回転の吹
き上りを抑制できる。

また°本装置では、吸入空気量の負荷補正に応じて点火
時期も進角補正するようにしたので、燃焼性を向上して
回転の落ち込みを抑制でき、しかもその際この点火時期
を２段階に進角補正するようにしているので、これによ
っても回転の吹き上りを抑制できる。

なお上記実施例では、バイパス式のアイドル回転数制御
装置について説明したが、本発明は勿論スロットル弁開
度を制御して吸入空気量を調整しこれによりアイドル運
転時のエンジン回転数をフィードバック制御する方式の
装置にも通用できる。

また負荷補正は２段階以上であってもよ（、又点火時期
の負荷補正は必ずしも行なう必要はない。

〔発明の効果〕

以上のように、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、自動変速機のシフトレバ−が非
駆動位置から駆動位置に移行する際に作動するシフトレ
バ−スイッチを用い、このシフトレバ−スイッチが作動
したときに吸入空気量を段階的に増量補正するようにし
たので、アイドル運転時においてシフトレバ−をＮレン
ジ又はＰレンジからＤレンジ又はＲレンジに操作した時
の回転の吹き上りを抑制できる効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図は
本発明の一実施例によるエンジンのアイドル回転数制御
装置の概略構成図、第３図は上記装置におけるＣＰＵ１
８の演算処理のフローチャートを示す図、第４図は上記
装置の動作を説明す　　　　　　！るためのシフトレバ
−スイッチ１４のＯＮ・ＯＦ　　　　　　　　’″１゜ Ｆ状態、エンジンの実負荷タイミング、負荷補正： タイミング２回転数の変化及び点火進角のタイミ１゜ン
グチャートを示す図である。 ２０・・・吸気量調整手段、２１・・・アイドル回転数
　　　　　　）制御手段、２２・・・シフトレバ−スイ
ッチ、２３・・・負荷補正手段、１・・・エンジン、８
・・・アイドル回転　　　　　　ｉ数制御機構、１４・
・・シフトレバ−スイッチ、１８・・・ＣＰＵ。 １゛− 特　許　出　願　人　　”ツダ株式会社　　　　　　　
　１：代理人　　　弁理士　　早　瀬　憲　−第１図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの吸入空気量を調整する吸気量調整手段
   と、該吸気量調整手段を駆動してアイドル運転時のエン
   ジン回転数を目標回転数にするようにフィードバック制
   御するアイドル回転数制御手段と、自動変速機のシフト
   レバー位置が非駆動位置から駆動位置に移行する時に作
   動するシフトレバースイッチと、該シフトレバースイッ
   チが作動したとき上記アイドル回転数制御手段を制御し
   て上記吸気量調整手段による吸入空気量をその駆動完了
   状態における吸入空気量まで段階的に増加せしめる負荷
   補正手段とを備え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。