(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空回転速度アクチュエータ（ＩＳＡ）を駆動することによりエンジンのアイドル回転数を制御する方法であって、現在のエンジン回転数（Ｗ）を検出するエンジン回転数検出段階；前記検出された現在のエンジン回転数（Ｗ）に基づいて動的参照回転数（Ｗｄ）を算出する動的参照回転数算出段階；前記動的参照回転数及びエンジン回転数に基づいて目標ＩＳＡ開度量（ＯＰ）を算出する目標ＩＳＡ開度量算出段階；及び前記算出された目標ＩＳＡ開度量に基づいてＩＳＡを駆動するＩＳＡ駆動段階；を含み
前記動的参照回転数算出段階は、空回転目標回転数（Ｗｓ）乃至設定された動的参照回転数限界値（Ｗｍａｘ）の範囲に属する値に動的参照回転数（Ｗｄ）を設定する参照回転数設定段階；前記動的参照回転数（Ｗｄ）が以前の動的参照回転数値から増加したか否かを判断する増減判断段階；前記動的参照回転数（Ｗｄ）が増加していない場合、時定数（ＴＣ）が初期化されたか否かを判断する初期化判断段階；前記初期化判断段階で時定数（ＴＣ）が初期化されていない場合、前記時定数（ＴＣ）を初期化する時定数初期化段階；及び前記時定数（ＴＣ）及び以前の動的参照回転数値（Ｗｄ＿ｐｒｅｖ）に基づいて“Ｗｄ＝Ｗｄ＿ｐｒｅｖ＋（ＷＳ−Ｗｄ＿ｐｒｅｖ）＊ＴＣ”の値で前記動的参照回転数（Ｗｄ）を修正する動的参照回転数修正段階；を含み、前記時定数（ＴＣ）は、冷却水温度（Ｔ）の関数で算出されるが、この関数は変速段がドライブ状態であるか否かによって互いに異なる関数ＤＲＶ（Ｔ）及びＩＤＬＥ（Ｔ）によって計算されることを特徴とし、更に前記動的参照回転数限界値（Ｗｍａｘ）の範囲に属する値に動的参照回転数（Ｗｄ）を設定する参照回転数設定段階は、
“ＭＡＸ｛ｍｉｎ（Ｗｍａｘ，ａ２×Ｗ−ａ３），Ｗｓ｝”の値に動的参照回転数（Ｗｄ）を設定することを特徴とするエンジンのアイドル回転数制御方法（Ｗｍａｘは設定された動的参照回転数限界値であり、ａ２及びａ３は予め設定された係数であって、各々“０＜ａ２＜１”、“０＜ａ３”である）。
【請求項２】
前記動的参照回転数限界値（Ｗｍａｘ）は、空回転目標回転数（Ｗｓ）と第１設定係数（ａ１）との積によって設定されることを特徴とする請求項１に記載のエンジンのアイドル回転数制御方法。
【請求項３】
前記時定数初期化段階は、冷却水温度（Ｔ）に基づいて時定数を設定することを特徴とする請求項１に記載のエンジンのアイドル回転数制御方法。
【請求項４】
前記時定数初期化段階は、変速段がドライブ状態であるか否かによって時定数を異なるように設定することを特徴とする請求項１に記載のエンジンのアイドル回転数制御方法。
【請求項５】
前記目標ＩＳＡ開度量算出段階は、静的偏差（ΔＷｓ；前記現在のエンジン回転数と静的目標回転数との差）を計算する段階；動的偏差（ΔＷｄ；前記現在のエンジン回転数と前記動的参照回転数との差）を計算する段階；回転数変化量（ΔＷ；以前検出されたエンジン回転数と現在のエンジン回転数との差）を計算する段階；及び前記静的偏差（ΔＷｓ）、動的偏差（ΔＷｄ）及び回転数変化量（ΔＷ）に基づいて前記目標ＩＳＡ開度量（ＯＰ）を算出するＩＳＡ開度量設定段階；を含むことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのアイドル回転数制御方法。
【請求項６】
前記ＩＳＡ開度量設定段階は、前記動的偏差（ΔＷｄ）を設定偏差（ΔＷ０）と比較する比較段階；前記比較段階で、前記動的偏差（ΔＷｄ）が設定偏差（ΔＷ０）より小さい場合には、動的偏差（ΔＷｄ）による第１ＩＳＡ開度量（Ｐ）及び静的偏差（ΔＷｓ）と回転数変化量（ΔＷ）とによる第２ＩＳＡ開度量（Ｄ）を演算する部分開度量演算段階；及び前記第１、第２ＩＳＡ開度量（Ｐ、Ｄ）に基づいて前記目標ＩＳＡ開度量（ＯＰ）を演算する最終値算出段階；を含むことを特徴とする請求項５に記載のエンジンのアイドル回転数制御方法。
【請求項７】
前記部分開度量演算段階は、前記第１ＩＳＡ開度量（Ｐ）及び第２ＩＳＡ開度量（Ｄ）がドライブ状態であるか否かによって異なる関数で設定することを特徴とする請求項６に記載のエンジンのアイドル回転数制御方法。
【請求項８】
前記部分開度量演算段階は、第１ＩＳＡ開度量（Ｐ）は動的偏差（ΔＷｄ）に対する単調関数で、そして前記第２ＩＳＡ開度量（Ｄ）は静的偏差（ΔＷｓ）及び回転数変化量（ΔＷ）に対する単調関数で各々演算し、前記最終値算出段階は、エンジン回転数を空回転目標回転数に維持するのに適切な基本開度量に前記第１、第２ＩＳＡ開度量（Ｐ、Ｄ）を足すことによって前記目標ＩＳＡ開度量（ＯＰ）を演算することを特徴とする請求項６に記載のエンジンのアイドル回転数制御方法。
【請求項９】
前記ＩＳＡ開度量設定段階は、前記比較段階で、前記動的偏差（ΔＷｄ）が設定偏差（ΔＷ０）より小さくない場合には、前記目標ＩＳＡ開度量を“０”に設定することを特徴とする請求項６に記載のエンジンのアイドル回転数制御方法。
【請求項１０】
動的参照回転数適用条件が満たされたか否かを判断する段階をさらに含み、前記目標ＩＳＡ開度量算出段階は、前記動的参照回転数適用条件が満たされた場合に遂行されることを特徴とする請求項１に記載のエンジンのアイドル回転数制御方法。
【請求項１１】
前記動的参照回転数適用条件は、エンジン始動後に設定時間が経過すること、スロットルバルブ開度検出器及びＩＳＡに異常がないこと、及びスロットルバルブが閉鎖された状態で設定時間が経過することを含むことを特徴とする請求項１０に記載のエンジンのアイドル回転数制御方法。
【請求項１２】
前記動的参照回転数適用条件が満たされなかった場合には、目標ＩＳＡ開度量を“０”に設定することを特徴とする請求項１０に記載のエンジンのアイドル回転数制御方法。
【請求項１３】
スロットルバルブの開度量を検出するスロットルバルブ開度検出器；エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出器；エンジンを冷却させる冷却水の温度を検出する冷却水温度検出器；変速機の現在の変速段を検出する変速段検出器；前記スロットルバルブをバイパスする空気の量を制御するＩＳＡ；及び前記各検出器から入力される信号に基づいて前記ＩＳＡを制御するエンジン制御ユニット；を含み、前記エンジン制御ユニットは、請求項１乃至１２のうちのいずれか一つの方法を遂行することを特徴とする、エンジンのアイドル回転数制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンを制御する方法及び装置に係り、より詳しくは、アイドル回転数を安定して制御する方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、ガソリンエンジンは、吸入空気の量を調節し、それに応じた燃料を噴射して燃焼室で燃焼させ動力を発生する装置である。このようなガソリンエンジンは、エンジンに吸入する空気量を調節するためにスロットルバルブを備えており、エンジンが大きな負荷がかからない空回転時にはスロットルバルブを閉じて、スロットルバルブからは最小限の空気だけを吸入するようにしている。
【０００３】
しかし、このような空回転時には、エアコンの運転状況や、エンジンの温度などエンジンの作動状態に応じてエンジンが必要とする最少負荷量が変わる。したがって、このようにエンジンの最少負荷が変わっても安定した空回転ができるように、通常のガソリンエンジンは、空回転速度制御機（Ｉｄｌｅ  Ｓｐｅｅｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；以下、“ＩＳＣ”という）を備えており、ＩＳＣは、スロットルバルブをバイパスする空気の量を調節する空回転速度アクチュエータ（Ｉｄｌｅ  Ｓｐｅｅｄ  Ａｃｔｒａｔｏｒ；以下、“ＩＳＡ”という）を含む。エンジンを制御するエンジン制御ユニットでは、このＩＳＡを駆動することにより、空回転時にエンジンで発生する出力の量が調節できるようにしている。
【０００４】
ところが、スロットルバルブが開放された状態から突然閉鎖される場合には、吸入される空気の量が急減するため、エンジン回転数が瞬間的に空回転目標回転数以下に落ちたり、エンジンが停止することがあるので、このような現象を防止するために、例えばダッシュポット（ｄａｓｈｐｏｔ）を備えたり、あるいはＩＳＡを制御することによりダッシュポット機能を具現している。
【０００５】
図１は、従来の技術によるダッシュポット機能を説明するための図である。横軸は時間を表示し、縦軸には、上から、（１）運転者のスロットルバルブ操作によるエンジン回転数の変化、（２）運転者のスロットルバルブ操作状態、（３）運転者のスロットルバルブ操作によるＩＳＡ制御の結果としてＩＳＣを通過する空気の量、を各々表示している。
【０００６】
図１に示す通り、運転者がアクセルペダルを操作してスロットルバルブ開度量が急増すれば（ｔ０）、その時からエンジン回転数は急増し始め、エンジン制御ユニットはＩＳＡを設定されたデューティ率に開放して、スロットルバルブをバイパスするＩＳＣ通過空気量も設定空気量まで大きく増加する。
【０００７】
運転者がスロットルバルブを閉鎖した瞬間（ｔ１）からエンジン回転数は急減し始めるが、この時、ＩＳＡを直ちに閉鎖するのではなく、設定遅延時間（ＤＬＹ＿ＴＭ＝ｔ２−ｔ１）の間は開放を維持した後、遅延時間（ＤＬＹ＿ＴＭ）が経過した時点（ｔ２）からＩＳＣ通過空気量を単調減少（ｍｏｎｏｔｏｎｉｃａｌｌｙ  ｄｅｃｒｅａｓｅ）させる。したがって、遅延時間（ＤＬＹ＿ＴＭ）の間にはエンジン回転数が急減するが、ＩＳＣ通過空気量が単調減少する間（ｔ２以降）は徐々に減少して、空回転目標回転数に収斂する。
【０００８】
設定通過空気量は、冷却水温度（Ｔ）及びスロットルバルブ開度量（ＴＨ）の関数であって、予め計算されたマップテーブルから抽出して使用し、設定遅延時間（ＤＬＹ＿ＴＭ）も冷却水温度（Ｔ）に主に依存する関数であって、予め計算されたマップテーブルから抽出して使用している。
【０００９】
ところが、従来技術の説明からも容易に分かるように、従来技術ではダッシュポット機能をオープンループ制御（ｏｐｅｎ  ｌｏｏｐ  ｃｏｎｔｒｏｌ）によって具現している。つまり、安定して制御すべき対象はエンジン回転数であるが、実際には、遅延時間（ＤＬＹ＿ＴＭ）、そしてＩＳＡ開閉量の単調減少推移などを予め決めておいて、エンジン回転数はそれに伴う制御の結果として導き出せるということである。
【００１０】
しかし、エンジンの運行状態または燃焼状態によってエンジン回転数が変わることがある。特に、走行中に燃料が遮断される場合（ｆｕｅｌ  ｃｕｔ  ｏｆｆ）や走行中に変速段が中立になる場合（冷間時にはこれによる効果がさらに大きい）などには、冷却水温度及びスロットルバルブ開度量だけでなく、外気温度、空燃比、エンジンの老化状態などによってエンジン回転数が急減したり（ｒｐｍｄｒｏｐ）、目標としていないエンジン回転数に一定の時間おかれるなど、望ましくない様々な現象が現れることがある。
【００１１】
したがって、遅延時間（ＤＬＹ＿ＴＭ）及びＩＳＡ開閉量の単調減少推移を設定する際に、このような特異状況を考慮して余裕のある値に設定しようとしてはいるが、この場合、燃費あるいは走行性能に弊害が発生することがある。
【００１２】
また、このように設定する遅延時間（ＤＬＹ＿ＴＭ）及びＩＳＡ開閉量の単調減少推移は、経験的な数値をベースにしたものであり、エンジンの諸要因が変わる場合には新たな条件をベースに設定しなければならないなど、従来技術によるアイドル回転数制御方法は多くの改善すべき点を有している。
【先行技術文献１】
特開平５−１９５８３２
【先行技術文献２】
特開平９−１００７３７
【先行技術文献３】
特開平１１−３２４７７３
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような従来技術によるアイドル回転数制御方法を改善するもので、本発明の目的は、エンジン回転数の推移に応じた動的参照回転数（ｄｙｎａｍｉｃ  ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ  ｓｐｅｅｄ）を設定し、その動的参照回転数に基づいてエンジン回転数を制御することにより、エンジン回転数を安定して空回転目標回転数に収斂する方法及び装置を提供することにある。
【００１４】
【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のアイドル回転数制御方法は、ＩＳＡを駆動することによりエンジンのアイドル回転数を制御する方法であって、現在のエンジン回転数（Ｗ）を検出するエンジン回転数検出段階；前記検出された現在のエンジン回転数（Ｗ）に基づいて動的参照回転数（Ｗｄ）を算出する動的参照回転数算出段階；前記動的参照回転数及びエンジン回転数に基づいて目標ＩＳＡ開度量（ＯＰ）を算出する目標ＩＳＡ開度量算出段階；及び前記算出された目標ＩＳＡ開度量に基づいてＩＳＡを駆動するＩＳＡ駆動段階；を含むことを特徴とする。
【００１５】
前記動的参照回転数算出段階は、空回転目標回転数（Ｗｓ）乃至設定された動的参照回転数限界値（Ｗｍａｘ）の範囲に属する値に動的参照回転数（Ｗｄ）を設定する参照回転数設定段階；前記動的参照回転数（Ｗｄ）が以前の動的参照回転数値から増加したか否かを判断する増減判断段階；前記動的参照回転数（Ｗｄ）が増加していない場合、時定数（ＴＣ）が初期化されたか否かを判断する初期化判断段階；前記時定数（ＴＣ）が初期化されていない場合、前記時定数（ＴＣ）を初期化する時定数初期化段階；及び前記時定数（ＴＣ）及び以前の動的参照回転数値に基づいて前記動的参照回転数（Ｗｄ）を修正する動的参照回転数修正段階；を含むことを特徴とする。
【００１６】
前記参照回転数設定段階は、“ＭＡＸ｛ｍｉｎ（Ｗｍａｘ，ａ２×Ｗ−ａ３），Ｗｓ｝”の値に動的参照回転数を設定することができる。（但し、ここでａ２及びａ３は予め設定された係数であって、各々“０＜ａ２＜１”、“０＜ａ３”である。）
【００１７】
前記動的参照回転数限界値（Ｗｍａｘ）は、空回転目標回転数（Ｗｓ）と第１設定係数（ａ１）との積によって設定することができる。
【００１８】
前記時定数初期化段階は、冷却水温度（Ｔ）に基づいて時定数を設定するのが好ましく、また、変速段がドライブ状態であるか否かによって時定数を異なるように設定するのが好ましい。
【００１９】
前記目標ＩＳＡ開度量算出段階は、静的偏差（ΔＷｓ；前記現在のエンジン回転数と静的目標回転数との差）を計算する段階；動的偏差（ΔＷｄ；前記現在のエンジン回転数と前記動的参照回転数との差）を計算する段階；回転数変化量（ΔＷ；以前検出されたエンジン回転数と現在のエンジン回転数との差）を計算する段階；及び前記静的偏差（ΔＷｓ）、動的偏差（ΔＷｄ）及び回転数変化量（ΔＷ）に基づいて前記目標ＩＳＡ開度量（ＯＰ）を算出するＩＳＡ開度量設定段階；を含むことを特徴とする。
【００２０】
前記ＩＳＡ開度量設定段階は、前記動的偏差（ΔＷｄ）を設定偏差（ΔＷ０）と比較する比較段階；前記比較段階で、前記動的偏差（ΔＷｄ）が設定偏差（ΔＷ０）より小さい場合には、動的偏差（ΔＷｄ）による第１ＩＳＡ開度量（Ｐ）及び静的偏差（ΔＷｓ）と回転数変化量（ΔＷ）とによる第２ＩＳＡ開度量（Ｄ）を演算する部分開度量演算段階；及び前記第１、第２ＩＳＡ開度量（Ｐ、Ｄ）に基づいて前記目標ＩＳＡ開度量（ＯＰ）を演算する最終値算出段階；を含むことを特徴とする。
【００２１】
前記部分開度量演算段階は、前記第１ＩＳＡ開度量（Ｐ）及び第２ＩＳＡ開度量（Ｄ）がドライブ状態であるか否かによって異なる関数に設定するのが好ましく、第１ＩＳＡ開度量（Ｐ）は動的偏差（ΔＷｄ）に対する単調関数で、そして前記第２ＩＳＡ開度量（Ｄ）は静的偏差（ΔＷｓ）及び回転数変化量（ΔＷ）に対する単調関数で各々演算するのが好ましい。
【００２２】
前記最終値算出段階は、エンジン回転数を空回転目標回転数に維持するのに適切な基本開度量に前記第１、第２ＩＳＡ開度量（Ｐ、Ｄ）を足すことによって目標ＩＳＡ開度量（ＯＰ）を演算することができる。
【００２３】
前記ＩＳＡ開度量設定段階は、前記比較段階で、前記動的偏差（ΔＷｄ）が設定偏差（ΔＷ０）より小さくない場合には、前記目標ＩＳＡ開度量を“０”に設定するのが好ましい。
【００２４】
本発明のエンジンのアイドル回転数制御方法において、動的参照回転数適用条件が満たされたか否かを判断する段階をさらに含み、前記目標ＩＳＡ開度量算出段階は、前記動的参照回転数適用条件が満たされた場合に遂行するのが好ましい。
【００２５】
この時、前記動的参照回転数適用条件は、エンジン始動後に設定時間が経過すること、スロットルバルブ開度検出器及びＩＳＡに異常がないこと、及びスロットルバルブが閉鎖された状態で設定時間が経過することを含むのが好ましい。
【００２６】
前記動的参照回転数適用条件が満たされなかった場合には、目標ＩＳＡ開度量を“０”に設定するのが好ましい。
【００２７】
本発明のエンジンのアイドル回転数制御装置は、スロットルバルブの開度量を検出するスロットルバルブ開度検出器；エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出器；エンジンを冷却させる冷却水の温度を検出する冷却水温度検出器；変速機の現在の変速段を検出する変速段検出器；前記スロットルバルブをバイパスする空気の量を制御するＩＳＡ；及び前記各検出器から入力される信号に基づいて前記ＩＳＡを制御するエンジン制御ユニット；を含み、前記エンジン制御ユニットは、前述したエンジンのアイドル回転数制御方法を遂行する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を添付した図面に基づいて詳細に説明する。
図２は、本発明の実施例によるエンジンのアイドル回転数制御装置のブロック構成図である。
図２に示されているように、本発明の実施例によるエンジンのアイドル回転数制御装置は、スロットルバルブの開度量を検出するスロットルバルブ開度検出器２１０、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出器２２０、エンジンを冷却させる冷却水の温度を検出する冷却水温度検出器２３０、変速機の現在の変速段を検出する変速段検出器２４０、前記スロットルバルブをバイパスする空気の量を制御する空回転速度アクチュエータ（ＩＳＡ）２６０、及び前記各検出器２１０〜２４０から入力される信号に基づいて前記ＩＳＡ２６０を制御するエンジン制御ユニット（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ  ；  以下、“ＥＣＵ”という  ）２５０を含む。
【００２９】
スロットルバルブ開度検出器２１０、エンジン回転数検出器２２０、及び冷却水温度検出器２３０、ＩＳＡ２６０の構成は、当業者にとって自明であるので、その詳細な記載は省略する。
【００３０】
変速段検出方法としては、現在の変速レバーの位置Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、２、Ｌをスイッチでエンジン制御ユニット２５０に伝送する方法と、自動変速機の変速段を制御するマイクロプロセッサーである変速制御ユニットで、Ｐ、Ｒ、Ｎ、４、３、２、１の変速段信号を発生させ、エンジン制御ユニット２５０に伝送する方法がある。
【００３１】
ＥＣＵ２５０は、設定されたプログラムによって動作するマイクロプロセッサーで、この時、設定されるプログラムは、後述する本発明の実施例のエンジンのアイドル回転数制御方法を遂行するための一連の命令とすることができる。
ＥＣＵ２５０は、本発明の実施例のエンジンのアイドル回転数制御方法を遂行する過程に必要な変数を保存するメモリ２５５を備える。
【００３２】
図３は、本発明の実施例のエンジンのアイドル回転数制御方法を示したフローチャートである。
図３に示すように、本発明の実施例のエンジンのアイドル回転数制御方法は、ＩＳＡを駆動することによってエンジンのアイドル回転数を制御する方法であって、現在のエンジン回転数（Ｗ）を検出し（Ｓ３０５）、検出された現在のエンジン回転数（Ｗ）に基づいて動的参照回転数（Ｗｄ）を算出し（Ｓ３１０）、動的参照回転数（Ｗｄ）及びエンジン回転数（Ｗ）に基づいて目標ＩＳＡ開度量（Ｏｐ）を算出した後（Ｓ３４０）、算出された目標ＩＳＡ開度量（Ｏｐ）に基づいてＩＳＡを駆動する（Ｓ３９０）。
【００３３】
以下、本発明の実施例のエンジンアイドル回転数制御方法をより具体的に説明する。
まず、現在のエンジン回転数（Ｗ）を検出した後（Ｓ３０５）、検出した現在のエンジン回転数（Ｗ）に基づいて動的参照回転数（Ｗｄ）を設定する（Ｓ３１０）。
【００３４】
動的参照回転数設定段階（Ｓ３１０）については、図４を参照して、より詳細に説明する。
動的参照回転数を設定する過程（Ｓ３１０）は、まず、空回転目標回転数（Ｗｓ）乃至設定された動的参照回転数限界値（Ｗｍａｘ）の範囲内の一つの値に動的参照回転数（Ｗｄ）を設定し（Ｓ４１０）、動的参照回転数（Ｗｄ）が以前の動的参照回転数値（Ｗｄ＿ｐｒｅｖ）から増加したか否かを判断する（Ｓ４３０）。
【００３５】
動的参照回転数（Ｗｄ）が増加していない場合には、（１）時定数（ＴＣ）が初期化されていない場合に時定数（ＴＣ）を初期化し（Ｓ４４０）、（２）時定数（ＴＣ）と以前の動的参照回転数値とに基づいて動的参照回転数（Ｗｄ）を修正する（Ｓ４７０）。そして、その修正された動的参照回転数（Ｗｄ）を以前の動的参照回転数値として保存する（Ｓ４８０）。
【００３６】
動的参照回転数が増加した場合には、初期化変数の初期化が必要であると設定し（Ｓ４９０）、設定段階（Ｓ４１０）で設定された動的参照回転数（Ｗｄ）を以前の動的参照回転数値として保存する（Ｓ４８０）。
【００３７】
以下、より具体的に説明する。参照回転数設定段階（Ｓ４１０）は、“ＭＡＸ｛ｍｉｎ（Ｗｍａｘ，ａ２×Ｗ−ａ３），Ｗｓ｝”の値に動的参照回転数を設定する。この時、動的参照回転数限界値（Ｗｍａｘ）は、空回転目標回転数（Ｗｓ）と第１設定係数ａ１との積、つまり“Ｗｓ×ａ１”によって設定され、ａ２及びａ３は予め設定された係数であって、各々“０＜ａ２＜１”、“０＜ａ３”である。
【００３８】
このために、空回転目標回転数（Ｗｓ）と第１設定係数（ａ１）との積を設定変数（ＷＬ）に代入し（Ｓ４１５）、設定変数（ＷＬ）の値と“ａ２×Ｗ−ａ３”の値のうちの小さい値（Ｗｘ）を選択し（Ｓ４２０）、選択された小さい値（Ｗｘ）と空回転目標回転数（Ｗｓ）のうちの大きい値を選択して、動的参照回転数値として保存する（Ｓ４２５）。
【００３９】
本願の目的は、エンジン回転数（Ｗ）の推移に応じた動的参照回転数（Ｗｄ）を設定し、その動的参照回転数（Ｗｄ）に基づいてエンジン回転数（Ｗ）を安定して空回転目標回転数（Ｗｓ）に収斂させるように制御する事であり、図５に示されているように、動的参照回転数（Ｗｄ）は現在のエンジン回転数（Ｗ）より安定して徐々に小さくなるように設定される。従って予め設定された係数ａ２及びａ３は、“ａ２×Ｗ−ａ３”の計算結果がエンジン回転数（Ｗ）より小さくなるようにするためのもので、ａ２は“０＜ａ２＜１”の関係が成立するように、ａ３は“０＜ａ３”の関係が成立するように設定されたもので、“ａ２×Ｗ−ａ３”をＷよりどれほど小さくなるようにするかは、定数ａ２及びａ３の値によって決めることができるが、これはエンジンの諸要因及びエンジン回転数の空回転目標回転数（Ｗｓ）への収斂推移に関する設計方案に基づいて、当業者が容易に選択できる。
【００４０】
時定数（ＴＣ）は、エンジン回転数がどれくらい速く空回転目標回転数（Ｗｓ）に収斂するかを決定する要素であって時定数初期化段階（Ｓ４４０）で、時定数（ＴＣ）は冷却水温度（Ｔ）に基づいて設定され、また、変速段がドライブ状態であるか否かによって異なるように設定される。まず、時定数初期化段階（Ｓ４４０）では、時定数（ＴＣ）の初期化が必要であるか否かを判断する（Ｓ４４５）。初期化が必要である場合には、（１）現在の動的参照回転数（Ｗｄ）の値を以前の動的回転数の値として保存し、また、初期化変数が初期化されたとして保存し（Ｓ４５０）、（２）変速段がドライブ状態であるかを判断し（Ｓ４５５）、（３）ドライブ状態であるか否かによって、冷却水温度（Ｔ）を変数とする互いに異なる関数（ＤＲＶ、ＩＤＬＥ）によって時定数（ＴＣ）を設定する（Ｓ４６０、Ｓ４６５）。つまり、図４の段階Ｓ４６０及びＳ４６５にも示されているように、時定数（ＴＣ）は、エンジン回転数がどれくらい速く空回転目標回転数（Ｗｓ）に収斂するかを決定する要素であって、冷却水温度（Ｔ）の関数で計算されるが、この関数は、変速段がドライブ状態であるか否かによって互いに異なる関数ＤＲＶ（Ｔ）及びＩＤＬＥ（Ｔ）によって計算される。
【００４１】
ドライブ状態か否かの判断（Ｓ４５５）については、変速段検出器２４０からセレクターレバーがＤ、２、Ｌなどの前進レンジまたは後進レンジにあることの信号が発生するか、現在の変速段が１〜４段などの前進変速段あるいは後進変速段にあることの信号が発生する場合に、ドライブ状態であると判断する。
【００４２】
時定数（ＴＣ）は、エンジン回転数がどれくらい速く空回転目標回転数に収斂するかを決定する要素であって、その作用は、時定数（ＴＣ）に基づいて動的参照回転数を修正する段階（Ｓ４７０）を参照すれば明確に理解できる。
【００４３】
関数（ＤＲＶ、ＩＤＬＥ）の関数値は、予め計算されてＥＣＵ２５０に保存されるマップテーブルに基づいて算出することができ、具体的な関数値はエンジンの諸要因に従って好ましい値に当業者が容易に設定することができるが、例えば、下記のような方法によって設定することができる。
【００４４】
即ち、空回転状態でアクセルペダルを踏んでエンジン回転数を高くした後にスロットルバルブを閉鎖し、この時にエンジンへの燃料供給を遮断すれば、エンジン回転数が最大限速い速度から自然に減少して空回転目標回転数に収斂する。したがって、時定数（ＴＣ）は、これよりは遅い速度でエンジン回転数が空回転目標回転数に収斂する範囲内で、当業者が目標とする収斂速度によってその値を決定することができる。
【００４５】
動的参照回転数（Ｗｄ）の修正（Ｓ４７０）は、時定数（ＴＣ）、以前の動的参照回転数値（Ｗｄ＿ｐｒｅｖ）に基づいて“Ｗｄ＝Ｗｄ＿ｐｒｅｖ＋（Ｗｓ−Ｗｄ＿ｐｒｅｖ）×ＴＣ”の式によって修正されることができる。
このように修正される動的参照回転数（Ｗｄ）は、過去の値から時定数（ＴＣ）及び空回転目標回転数との偏差（Ｗｓ−Ｗｄ＿ｐｒｅｖ）に比例して修正される。
つまり、エンジン回転数の下降時に、動的参照回転数（Ｗｄ）は、時定数（ＴＣ）及び空回転目標回転数（Ｗｓ）との偏差に比例して毎回修正される。
【００４６】
以上のような動的参照回転数を設定した（Ｓ３１０）後の過程について、再び図３を参照して説明する。
動的参照回転数を設定した後、動的参照回転数適用条件が満たされたか否かを判断する（Ｓ３２０）。
【００４７】
動的参照回転数適用条件は、エンジン始動後に設定時間が経過すること、スロットルバルブ開度検出器及びＩＳＡに異常がないこと、そしてスロットルバルブが閉鎖された状態で設定時間が経過することを含む。
【００４８】
このために、まず、エンジン始動後に設定時間が経過したか否かを判断し（Ｓ３２２）、スロットルバルブ開度検出器２１０及びＩＳＡ２６０に異常がないかを判断し（Ｓ３２５）、スロットルバルブ開度検出器２１０の信号から、スロットルバルブが閉鎖されているかを判断し（Ｓ３２７）、遅延時間カウンターの変数値が設定カウント以上であるかを判断する（Ｓ３３０）。
【００４９】
エンジン始動後に設定時間が経過していない場合や、スロットルバルブ開度検出器２１０またはＩＳＡ２６０に異常がある場合、あるいはスロットルバルブが閉鎖されていない場合には、カウンターの変数を“０”に設定する（Ｓ３２８）。
【００５０】
エンジン始動後に設定時間が経過し、スロットルバルブ開度検出器２１０及びＩＳＡ２６０に異常がなく、スロットルバルブは閉鎖されているがスロットルバルブが閉鎖された時から設定カウント以上でない場合には、カウンターを一単位増加する（Ｓ３３２）。
【００５１】
カウンターの変数を“０”に設定したり（Ｓ３２８）、一単位増加した（Ｓ３３２）場合（カウンターが０であったり設定カウント以下であることはスロットルバルブが閉鎖された時から時間があまり経過していないことを意味する）は動的参照回転数適用条件が満たされなかった場合であり、遅延時間カウンターの変数値が設定カウント以上である場合（スロットルバルブが閉鎖された時から一定時間経過したことを意味する）が動的参照回転数適用条件が満たされた場合であることは、当業者にとっては自明である。
【００５２】
動的参照回転数適用条件が満たされた場合には、動的参照回転数（Ｗｄ）及びエンジン回転数（Ｗ）に基づいて目標ＩＳＡ開度量（ＯＰ）を算出する（Ｓ３４０）。
目標ＩＳＡ開度量（ＯＰ）を算出するために、まず、静的偏差（ΔＷｓ＝Ｗ−Ｗｓ；現在のエンジン回転数と静的目標回転数との差）、動的偏差（ΔＷｄ＝Ｗ−Ｗｄ；現在のエンジン回転数と動的参照回転数との差）、そして回転数変化量（ΔＷ＝Ｗ−Ｗｐｒｅｖ；以前検出されたエンジン回転数と現在のエンジン回転数との差）を各々計算する（Ｓ３５０）。
【００５３】
そして、動的偏差（ΔＷｄ）を設定偏差（ΔＷ０）と比較する（Ｓ３５５）。
比較の結果（Ｓ３５５）、動的偏差（ΔＷｄ）が設定偏差（ΔＷ０）より小さい場合には、動的偏差（ΔＷｄ）による第１ＩＳＡ開度量（Ｐ）、及び静的偏差（ΔＷｓ）と回転数変化量（ΔＷ）とによる第２ＩＳＡ開度量（Ｄ）を演算する。
第１ＩＳＡ開度量（Ｐ）及び第２ＩＳＡ開度量（Ｄ）は、変速段の状態がドライブ状態であるか否かにより異なる関数によって決定される。
【００５４】
即ち、変速段がドライブ状態であるかを判断して（Ｓ３６０）、ドライブ状態である場合には“Ｐ＝Ｆ１（ΔＷｄ）”及び“Ｄ＝Ｆ２（ΔＷｓ）×Ｆ３（ΔＷ）”の式によって（Ｓ３６５）、ドライブ状態でない場合には“Ｐ＝Ｆ１´（ΔＷｄ）”及び“Ｄ＝Ｆ２´（ΔＷｓ）×Ｆ３´（ΔＷ）”の式によって（Ｓ３７０）、第１、第２ＩＳＡ開度量（Ｐ、Ｄ）を各々計算する。
【００５５】
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ１´、Ｆ２´及びＦ３´関数は、各々独立変数に対する単調関数（ｍｏｎｏｔｏｎｉｃ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）に設定するのが好ましく、具体的な関数値は、エンジンの諸要因及びエンジン回転数の空回転目標回転数への収斂推移に関する設計方案に基づいて、当業者が容易に設定することができる。
【００５６】
Ｆ１関数は、現在のエンジン回転数と動的参照回転数との動的偏差（ΔＷｄ）が大きい場合には第１ＩＳＡ開度量（Ｐ）の値を大きくして、十分なスロットルバルブバイパス空気量を確保することができるようになる。
【００５７】
Ｆ２関数は、現在のエンジン回転数と静的目標回転数との静的偏差（ΔＷｓ）が大きい場合には大きく設定し、静的偏差（ΔＷｓ）が小さい場合には小さく設定することにより、静的偏差（ΔＷｓ）が大きい場合にはダッシュポットの機能が保障され、静的偏差（ΔＷｓ）が０に収斂することによって第２ＩＳＡ開度量（Ｐ）も設定された値（例えば、０）に収斂するようになる。
【００５８】
Ｆ３関数は、エンジン回転数の変化速度に応じて、静的偏差（ΔＷｓ）による第２ＩＳＡ開度量（Ｐ）を調節するためのものであって、エンジン回転数の変化速度が大きい場合には大きく、変化速度が小さい場合には小さく設定される。エンジン回転数が増加する場合には正（ｐｏｓｉｔｉｖｅ）の値に、エンジン回転数が減少する場合には負の値に設定して、エンジン回転数が減少している場合には第２ＩＳＡ開度量（Ｄ）も負の数になり、目標ＩＳＡ開度量を減少させるようになる。
【００５９】
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ１´、Ｆ２´及びＦ３´関数値は、予め計算されたマップテーブルから抽出されるのが好ましい。
動的偏差（ΔＷｄ）を設定偏差（ΔＷ０）と比較（Ｓ３５５）した結果、動的偏差（ΔＷｄ）が設定偏差（ΔＷ０）より小さくない場合、または動的参照回転数適用条件が満たされたか否かの判断段階（Ｓ３２０）で条件が満たされなかった場合には、第１、第２ＩＳＡ開度量（Ｐ、Ｄ）を全て“０”に設定する（Ｓ３７５）。第１、第２ＩＳＡ開度量（Ｐ、Ｄ）を全て“０”に設定することにより、エンジン回転数（Ｗ）と動的参照回転数（Ｗｄ）との偏差（ΔＷｄ）が大きい場合に、より速く空回転目標回転数に収斂することができる。
【００６０】
第１、第２ＩＳＡ開度量（Ｐ、Ｄ）を設定した後には、基本開度量に第１、第２ＩＳＡ開度量を足すことによって、目標ＩＳＡ開度量（ＯＰ）を算出する（Ｓ３８０）。
基本開度量は、エンジン回転数を空回転目標回転数に維持するのに適したＩＳＡ開度量を示すが、このような基本開度量の設定は既に様々な方法によって具現されているので、より詳細な説明は省略する。
【００６１】
目標ＩＳＡ開度量（ＯＰ）を算出（Ｓ３８０）した後には、現在のエンジン回転数（Ｗ）を以前のエンジン回転数変数値（Ｗｐｒｅｖ）として保存し（Ｓ３８５）、算出された目標ＩＳＡ開度量（ＯＰ）に基づいてＩＳＡを駆動する（Ｓ３９０）。
そして、ＥＣＵ２５０は、エンジン回転数（Ｗ）を再び検出し（Ｓ３９３）、再び検出されたエンジン回転数（Ｗ）を空回転目標回転数（Ｗｓ）と比較する（Ｓ３９５）。
【００６２】
比較の結果、エンジン回転数（Ｗ）が空回転目標回転数（Ｗｓ）の設定範囲（ΔＷ２）内である場合には、エンジン回転数（Ｗ）が空回転目標回転数（Ｗｓ）に収斂したと判断することができ、したがって、ＥＣＵ２５０は本発明の実施例によるエンジンのアイドル回転数制御方法を終了する。
【００６３】
比較の結果、エンジン回転数（Ｗ）が空回転目標回転数（Ｗｓ）の設定範囲（ΔＷ２）を超えた場合には、ＥＣＵ２５０は動的参照回転数（Ｗｄ）算出段階（Ｓ３１０）に戻って、エンジン回転数（Ｗ）が空回転目標回転数（Ｗｓ）に十分近づくまでエンジン回転数（Ｗ）の制御が反復される。
【００６４】
以下、本発明の実施例のエンジンのアイドル回転数制御方法及び装置によってエンジン回転数が空回転目標回転数に収斂する過程を、図５を参照して説明する。
図５の横軸は時間を、縦軸はエンジン回転数、スロットルバルブ開度量、動的偏差（ΔＷｄ）が第１設定偏差（ΔＷ０）内であるか否かを表示するレジスター（ｒｅｇｉｓｔｅｒ）値、そして静的偏差（ΔＷｓ）が第２設定偏差（ΔＷ２）内であるかを表示するレジスター値を各々示す。
【００６５】
図５に示すように、時刻（ｔ０）にスロットルバルブが急に開放された場合、エンジン回転数は急増し、これにより動的参照回転数（Ｗｄ）は本発明の実施例の演算方法（Ｓ４１０）に従って図５に示されているように増加し、その限界値（ＷＬ）で増加が止まる。
【００６６】
その後、時刻（ｔ１）にスロットルバルブが閉鎖された場合、エンジン回転数（Ｗ）は急減し、エンジン回転数（Ｗ）と動的参照回転数（Ｗｄ）との偏差が第１設定偏差（ΔＷ０）内になる時点（ｔ２）から動的制御が行われる。
【００６７】
この時、動的参照回転数（Ｗｄ）は、時定数（ＴＣ）に基づいて、エンジン回転数（Ｗ）より低く空回転目標回転数（Ｗｓ）より高い値に持続的に修正され（Ｓ４７０）、この動的参照回転数（Ｗｄ）に該当する目標ＩＳＡ開度量にＩＳＡを駆動する（Ｓ３９０）。
したがって、エンジン回転数（Ｗ）は単調減少（ｍｏｎｏｔｏｎｉｃａｌｌｙｄｅｃｒｅａｓｅ）して空回転目標回転数（Ｗｓ）に収斂する。
【００６８】
この時、エンジン回転数（Ｗ）と空回転目標回転数（Ｗｓ）との偏差が第２設定偏差（ΔＷ２）内になる時点（ｔ３）で動的制御を終了し、空回転目標回転数が維持できる基本空気量にＩＳＡ空気量を固定するようになる。
【００６９】
以上、本発明のエンジンのアイドル回転数制御方法及び装置に対する好ましい実施例を説明したが、本発明は実施例に限られるわけではなく、本発明の実施例から当該発明が属する技術分野にて通常の知識を有する者によって容易に変更される範囲の全ての変更を含む。
【００７０】
【発明の効果】
本発明の実施例によれば、エンジン回転数の空回転目標回転数への収斂推移を理想的に設定し、エンジン回転数がこれによって空回転目標回転数に収斂するようにすることにより、エンジンの諸要因によって複雑なマップテーブルを設定しなければならなかった負担を減らすことができ、また、エンジンの老化などによって状態が変化する場合でも能動的に対処することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の技術によるダッシュポット機能を説明するための図である。
【図２】本発明の実施例によるエンジンのアイドル回転数制御装置のブロック構成図である。
【図３】本発明の実施例のエンジンのアイドル回転数制御方法を示したフローチャートである。
【図４】本発明の実施例の動的参照回転数の設定過程を具体的に示したフローチャートである。
【図５】本発明の実施例のエンジンのアイドル回転数制御方法及び装置により、エンジン回転数が空回転目標回転数に収斂する過程を説明するための図である。
【符号の説明】
２１０    スロットル開度検出器
２２０    エンジン回転数検出器
２３０    冷却水温度検出器
２４０    変速段検出器
２５０    エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）
２５５    メモリ
２６０    空回転速度アクチュエータ（ＩＳＡ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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