(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＣＵがエンジンアイドル状態でエンジンに供給される空気量を調節するＩＳＣを制御する場合において、（１）始動判定後の経過時間が設定範囲内であるか否かを判断する段階、
（２）設定範囲内である場合にオルタネータ発電電流量に応じた制御を停止した状態でエンジン回転数フィードバック制御を遂行する段階、を有し、
前記（２）段階は、（３）オルタネータ発電電流量に応じた制御を停止する段階、
（４）エンジン回転数補正空気量を演算する段階、
（５）前記演算された補正空気量に基づいてＩＳＣを制御する段階、を有し、
また、前記（２）段階は、エンジン冷却水温が設定温度以上であるか否かを判断した後、設定温度以上である場合に遂行されることを特徴とするエンジンアイドル制御方法。
【請求項２】
前記（１）段階の設定範囲は、下限値以上及び上限値以下の範囲に設定され、前記下限値はエンジンのクランキングが終了する時刻、前記上限値は安定したアイドル状態への進入が完了した時刻とすることを特徴とする請求項１に記載のエンジンアイドル制御方法。
【請求項３】
前記（４）段階の前記補正空気量演算は、目標回転数と実際の回転数との偏差に補正利得（ｇａｉｎ）をかけて演算することを特徴とする請求項１に記載のエンジンアイドル制御方法。
【請求項４】
前記（５）段階のＩＳＣ制御は、実際の空気量は基本空気量に空気量学習値と前記演算された補正空気量とを足して演算することを特徴とする請求項１に記載のエンジンアイドル制御方法。
【請求項５】
前記（１）段階で設定範囲でない場合には、（６）経過時間が前記設定範囲の下限値以下であるか否かを判断して、下限値以下である場合には、前記設定範囲であるか否かを判断する前記（１）段階に進む段階、をさらに有することを特徴とする請求項２に記載のエンジンアイドル制御方法。
【請求項６】
前記冷却水温が設定温度以上でない場合には、正常制御条件であるオルタネータの発電量変化が設定値以上で、冷却水温が設定温度以上で、エンジン回転数が設定回転数以下であり、エンジン負圧が設定圧力以下であることを満足するか否かを判断し、満足する場合には、オルタネータの発電量が設定量以上に大きくなれば所定期間の間エンジン回転数フィードバック制御を中断して、ＥＣＵ発電制御による補正空気量を演算した後、前記演算された補正空気量だけエンジンに空気をさらに供給するようにＩＳＣを制御することを特徴とする請求項１に記載のエンジンアイドル制御方法。
【請求項７】
前記（６）段階の経過時間が設定範囲である場合には、正常制御条件であるオルタネータの発電量変化が設定値以上で、冷却水温が設定温度以上で、エンジン回転数が設定回転数以下であり、エンジン負圧が設定圧力以下であることを満足するか否かを判断し、満足する場合には、オルタネータの発電量が設定量以上に大きくなれば所定期間の間エンジン回転数フィードバック制御を中断して、ＥＣＵ発電制御による補正空気量を演算した後、前記演算された補正空気量の空気をエンジンにさらに供給するようにＩＳＣを制御することを特徴とする請求項５に記載のエンジンアイドル制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンアイドル制御方法に関し、より詳しくは、始動初期にはＥＣＵ発電制御を停止して、エンジン回転数フィードバック制御を遂行するエンジンアイドル制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、エンジンの動作を制御するエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）は、エンジンに付着された各種センサーからデータを受信してアクチュエータを駆動制御することによってエンジンを制御する。
【０００３】
特に、アイドル状態でアイドル回転数コントローラ（ＩＳＣ：Ｉｄｌｅ  Ｓｐｅｅｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を制御する時には、バッテリー電圧、冷却水温、電気を発生させるオルタネータ（Ａｌｔｅｒｎａｔｏｒ）の発電信号などのデータを受信して、前記データからエンジンの負荷を計算して、エンジンの負荷に比べて瞬間的なＩＳＣ空気量不足が生じる場合に、エンジン回転数の揺動を防止するためにＩＳＣによる空気量を制御している。アイドル状態で生じる電気負荷に対するＩＳＣ制御を「ＥＣＵ発電制御」といい、前記ＥＣＵ発電制御中には、エンジン回転数が設定回転数を維持するエンジン回転数フィードバック制御を所定期間（一例としては２秒）中断する。
【０００４】
このようなＩＳＣ制御方法の一例としては、オルタネータの発電量変化が設定値以上で、冷却水温が設定温度以上で、エンジン回転数が設定回転数以下であり、エンジン負圧が設定圧力以下である時、オルタネータの発電量が設定量以上に大きくなれば所定期間の間エンジン回転数フィードバック制御を中断して、ＥＣＵ発電制御による補正空気量を演算した後、前記演算された補正空気量だけエンジンに空気をさらに供給するようにＩＳＣを制御する。
【０００５】
しかし、前記のような従来の技術によるアイドル制御方法は、エンジンの動作が安定していない始動段階でも適用されている。
【０００６】
しかし、エンジン始動時にはバッテリー電圧、エンジンの負荷発生程度に応じてオルタネータの発電量変化が激しくなる。
【０００７】
この時、従来の技術によるＥＣＵ発電制御が遂行されると、前記所定期間の間エンジン回転数フィードバック制御が中断されてエンジン回転数を目標回転数に制御する機能が発揮されないために、エンジン回転数が急変する状況が発生してもエンジン回転数を鎮静させられず、前記所定期間の間エンジン回転数が不安定になり、著しい場合はエンジンの始動が切れる場合が発生する。
特に、エンジン冷却水温が設定温度以上に上昇する場合には、アイドル状態で維持されるエンジン回転数が低いため、前記のような場合が発生する可能性がさらに高いという短所があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は、このような問題点を解決するためのものであって、本発明の目的は、始動初期にはＥＣＵ発電制御を停止してエンジン回転数フィードバック制御を遂行することによって、エンジン始動初期にエンジン回転数が安定するように制御するエンジンアイドル制御方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明によるエンジンアイドル制御方法は、  ＥＣＵがエンジンアイドル状態でエンジンに供給される空気量を調節するＩＳＣを制御する場合において、（１）始動判定後の経過時間が設定範囲内であるか否かを判断する段階、（２）設定範囲内である場合にオルタネータ発電電流量に応じた制御を停止した状態でエンジン回転数フィードバック制御を遂行する段階、を有し、  前記（２）段階は、（３）オルタネータ発電電流量に応じた制御を停止する段階、（４）エンジン回転数補正空気量を演算する段階、（５）前記演算された補正空気量に基づいてＩＳＣを制御する段階、を有し、  また前記（２）段階は、エンジン冷却水温が設定温度以上であるか否かを判断した後、設定温度以上である場合に遂行されることを特徴とする。
ここで、ＩＳＣはエンジンに流入する空気量を制御するアクチュエータ（Ａｃｔｕａｔｏｒ）で、ＩＳＣを制御するとは、エンジン回転数制御のためにエンジンに流入する空気量を制御するという意味であり、空気量を制御することによりエンジン回転数を制御し、エンジンアイドル制御に関わることを言う。
また、エンジン回転数補正空気量はＩＳＣによって制御される補正空気量であり、エンジンアイドル目標回転数と実際回転数との差を空気量に換算して、その空気量だけ補正するためのものである。即ち、エンジン回転数制御のために必要な補正空気量で、補正空気量は、［数式１］により算出する。
。［数式１］  Ｑ（ＮＥ）＝△ＮＥ×補正利得    
ここで、Ｑ（ＮＥ）は補正空気量、△ＮＥはアイドル目標回転数と実際の回転数との差、補正利得は回転数差を空気量に換算するために設定された比例定数です。
【００１０】
また、前記（１）段階の設定範囲は、下限値以上及び上限値以下の範囲に設定され、前記下限値はエンジンのクランキングが終了する時刻、前記上限値は安定したアイドル状態への進入が完了した時刻とすることを特徴とする。
【００１２】
また、前記（４）段階の前記補正空気量演算は、目標回転数と実際の回転数との偏差に補正利得（ｇａｉｎ）をかけて演算することを特徴とする。
【００１３】
前記（５）段階のＩＳＣ制御は、実際の空気量は基本空気量に空気量学習値と前記演算された補正空気量とを足して演算することを特徴とする。
ここで、空気量学習値とは、アイドル目標回転数を維持するための補正空気量を一定時間（学習時間）測定して得られた値である。
【００１５】
また、  前記（１）段階で設定範囲でない場合には、（６）経過時間が前記設定範囲の下限値以下であるか否かを判断して、下限値以下である場合には、前記設定範囲であるか否かを判断する前記（１）段階に進む段階、をさらに有することを特徴とする。
【００１６】
前記冷却水温が設定温度以上でない場合には、正常制御条件であるオルタネータの発電量変化が設定値以上で、冷却水温が設定温度以上で、エンジン回転数が設定回転数以下であり、エンジン負圧が設定圧力以下であることを満足するか否かを判断し、満足する場合には、オルタネータの発電量が設定量以上に大きくなれば所定期間の間エンジン回転数フィードバック制御を中断して、ＥＣＵ発電制御による補正空気量を演算した後、前記演算された補正空気量だけエンジンに空気をさらに供給するようにＩＳＣを制御することを特徴とする。
【００１７】
前記（６）段階の経過時間が設定範囲である場合には、正常制御条件であるオルタネータの発電量変化が設定値以上で、冷却水温が設定温度以上で、エンジン回転数が設定回転数以下であり、エンジン負圧が設定圧力以下であることを満足するか否かを判断し、満足する場合には、オルタネータの発電量が設定量以上に大きくなれば所定期間の間エンジン回転数フィードバック制御を中断して、ＥＣＵ発電制御による補正空気量を演算した後、前記演算された補正空気量の空気をエンジンにさらに供給するようにＩＳＣを制御することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、添付した図面に基いて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態によるエンジンアイドル制御方法が遂行されるアイドル制御システムの制御ブロック図である。
【００１９】
本発明の一実施の形態のアイドル制御システムは、図１に示すように、バッテリー電圧を検出するバッテリー電圧センサー１１０、冷却水温を検出する冷却水温センサー１２０、オルタネータの発電量を検出するオルタネータ発電量センサー１３０、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサー１４０、アイドル状態でエンジンに供給される空気量を調節するＩＳＣ１５０、及び前記センサー１１０〜１４０から検出値を受信して、受信した値に基づいてＩＳＣ１５０に制御信号を出力するＥＣＵ１６０を有する。
【００２０】
図２は、本発明の一実施の形態によるエンジンアイドル制御方法を示したフローチャートである。
【００２１】
エンジンが始動されると、本発明の一実施の形態のエンジンアイドル制御方法が始まる。
【００２２】
まず、ＥＣＵ１６０は、始動が開始されたと判定した時からの経過時間を測定して、経過時間が設定範囲内であるか否かを判断する（Ｓ２１０）。
【００２３】
通常、始動段階は、始動モータに電流を供給して始動モータが回転するクランキング段階と、クランキング段階が終了した後に安定したアイドル状態に進入するアイドル進入段階とに分けることができ、前記設定範囲は、アイドル進入段階を満足する設定範囲とするのが好ましい。つまり、クランキングが終了する時刻を下限値として、安定したアイドル状態への進入が完了した時刻を上限値とする時間範囲とするのが好ましい。
【００２４】
より具体的には、前記クランキング終了時刻はエンジンの回転が始動モータの回転より速くなった時とし、前記アイドル進入完了時刻は通常のアイドル進入時刻を満足する任意の時刻に設定することができる。前記経過時間の設定範囲の一例としては、３秒以上１０秒以下とすることができる。
【００２５】
前記経過時間判断段階（Ｓ２１０）で、設定範囲内でない場合には、前記経過時間が設定範囲の下限値以下であるか否かを判断する（Ｓ２１５）。
【００２６】
前記下限値判断段階（Ｓ２１５）で、下限値以下である場合には、前記経過時間判断段階（Ｓ２１０）に進む。
【００２７】
前記経過時間判断段階（Ｓ２１０）で、設定範囲内である場合には、冷却水温が設定温度以上であるか否かを判断する（Ｓ２２０）。前記設定温度は、初期始動時にエンジン回転数の揺動が生じる可能性が大きいと判断される任意の温度に設定することができる。
【００２８】
前記冷却水温判断段階（Ｓ２２０）で、設定温度以上である場合には、ＥＣＵ発電制御（つまりオルタネータ発電電流量に応じた制御）を停止する（Ｓ２２５）。
【００２９】
ＥＣＵ発電制御を停止した後には、エンジン回転数の偏差に応じた補正空気量を演算する（Ｓ２３０）。
【００３０】
前記補正空気量は、次のように演算されるのが好ましい。
［数式１］
Ｑ（ＮＥ）＝△ＮＥ×補正利得
前記数式１において、Ｑ（ＮＥ）は補正空気量を、△ＮＥはアイドル目標回転数と実際の回転数との偏差を表わし、補正利得は回転数偏差を空気量に換算するために設定された比例定数である。
【００３１】
補正空気量を演算した後には、前記補正空気量になるようにＩＳＣを制御する（Ｓ２３５）。
【００３２】
前記ＩＳＣ制御は、次のように演算されたＩＳＣ空気量になるように制御するのが好ましい。
［数式２］
Ｑ（ＩＳＣ）＝Ｑ（ｂａｓｅ）＋Ｑ（ａｄａｐ）＋Ｑ（ＮＥ）
数式２において、Ｑ（ＩＳＣ）はＩＳＣによって供給される目標空気量を、Ｑ（ｂａｓｅ）は冷却水温に応じた基本空気量を、Ｑ（ａｄａｐ）は通常の方法による空気量学習値を表わす。
【００３３】
前記のようにＩＳＣを制御した後には、再び経過時間判断段階（Ｓ２１０）に進んで初期始動時間が経過したか否かを判断する。
【００３４】
前記下限値判断段階（Ｓ２１５）で下限値以下でない場合や、前記冷却水温判断段階（Ｓ２２０）で設定温度以上でない場合には、初期始動時のアイドル制御を終了して、正常制御段階が遂行される（Ｓ２４０）。
【００３５】
前記正常制御段階（Ｓ２４０）は、従来の技術による通常のアイドル制御方法によりアイドル制御される段階である。
【００３６】
一例としては、正常制御条件を満足するか否かを判断した後、満足する場合には、オルタネータの発電量が設定量以上に大きくなれば所定期間の間エンジン回転数フィードバック制御を中断して、ＥＣＵ発電制御による補正空気量を演算した後、演算された補正空気量の空気をエンジンにさらに供給するようにＩＳＣを制御する。
【００３７】
前記正常制御条件の一例としては、オルタネータの発電量変化が設定値以上で、冷却水温が第２設定温度以上で、エンジン回転数が設定回転数以下であり、エンジン負圧が設定圧力以下であるとすることができる。
【００３８】
前記ＥＣＵ発電制御による補正空気量演算は、オルタネータ発電量に発電補正利得をかけた値とすることができる。前記発電補正利得は、発電量を空気量に換算するための比例定数である。
【００３９】
以上で本発明のエンジンアイドル制御方法に関する好ましい一実施の形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるのではなく、本発明の一実施の形態から当該発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に変更できて同等と認められる範囲の全ての変更を含む。
【００４０】
図３は、本発明の一実施の形態による制御過程、及びその結果として現れるエンジン回転数とＩＳＣ空気量とを示したグラフである。
【００４１】
図３に示すように、エンジン始動が開始された後に、３秒乃至１０秒の設定範囲の間エンジン回転数フィードバック制御を作動させる。
【００４２】
従来は、前記設定範囲を満足する期間にもＥＣＵ発電制御が遂行されたが、本発明の実施の形態では、前記設定範囲に該当する期間はＥＣＵ発電制御を停止する。
【００４３】
これにより結果的に現れたエンジン回転数は、従来は、目標回転数以下に落ちてから再び上昇するグラフを示しているが、本発明の実施の形態によれば、目標回転数に徐々に近接して行くグラフを示している。これによって、始動時にエンジン回転数が目標回転数以下に落ちて生じる不安定なエンジン動作を解消した。
【００４４】
ＩＳＣによって制御される空気量も、前記エンジン回転数のグラフと類似した結果を示した。
【００４５】
図４及び図５は、冷却水温が８７℃である時の、従来の技術及び本発明の実施の形態によるアイドル制御方法によって制御された結果を各々示したグラフである。
【００４６】
図４に示すように、エンジン回転数は、初期始動時に一時上昇して安定状態に進入する前に目標回転数以下に落ちる現象を見せ、前記結果では、エンジン回転数が落ちる最小値が６８８ｒｐｍでエンジン負荷がかかると、エンジン回転数が揺動して始動が切れる可能性がある。
【００４７】
しかし、図５に示すように、本発明の実施の形態のアイドル制御方法によれば、エンジン回転数が目標回転数に近接する形態に出力されて、安定した初期始動回転数を示している。
【００４８】
いくつかの冷却水温での試験結果を下記の表に示す。
〔表〕
0004446298.tif 000002
【００４９】
【発明の効果】
このように、本発明の実施の形態によれば、エンジン始動初期に生じるエンジン回転数の不安定現象を防ぐことができ、特に、冷却水温が高い時にエンジン回転数が不安定になる現象を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるエンジンアイドル制御方法が遂行されるアイドル制御システムの制御ブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態によるエンジンアイドル制御方法を示したフローチャートである。
【図３】本発明の一実施の形態による制御過程、及びその結果として現れるエンジン回転数とＩＳＣ空気量とを示したグラフである。
【図４】冷却水温が８７℃である時の従来の技術のアイドル制御方法によって制御された結果を示したグラフである。
【図５】冷却水温が８７℃である時の本発明の一実施の形態によるアイドル制御方法によって制御された結果を示したグラフである。
【符号の説明】
１１０      バッテリー電圧センサー
１２０      冷却水温センサー
１３０      オルタネータ発電量センサー
１４０      エンジン回転数検出センサー
１５０      ＩＳＣ
１６０      ＥＣＵ
【図１】
0004446298.tif 000003
【図２】
0004446298.tif 000004
【図３】
0004446298.tif 000005
【図４】
0004446298.tif 000006
【図５】
0004446298.tif 000007