(57)【特許請求の範囲】
【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、
前記外部負荷の経時変化に伴って変化する前記所定の補正係数、又はこの所定の補正係数を用いて補正された前記見込制御量を学習値として前記外部負荷毎に記憶する記憶手段と、を備え、
前記制御値変更手段は、前記記憶手段に記憶された前記外部負荷毎の学習値に基づいて、前記所定の制御値を変更することを特徴とする内燃機関の回転数制御装置。
【請求項２】
前記所定の補正係数は、前記内燃機関の前記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。
【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。
【請求項４】
内燃機関のアイドル時に所定の制御時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、
前記外部負荷の経時変化に伴って変化する前記所定の補正係数、又はこの所定の補正係数を用いて補正された前記見込制御量を学習値として前記外部負荷毎に記憶する記憶手段と、を備え、
前記制御値変更手段は、前記記憶手段に記憶された前記外部負荷毎の学習値に基づいて、前記所定の制御値を変更することを特徴とする内燃機関の回転数制御装置。
【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。
【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、
前記外部負荷の経時変化に伴って変化する所定の補正係数、又はこの所定の補正係数を用いて補正された前記点火時期補正量を学習値として前記外部負荷毎に記憶する記憶手段と、を備え、
前記点火時期変更手段は、前記記憶手段に記憶された前記外部負荷毎の学習値に基づいて、前記点火時期を変更することを特徴とする内燃機関の回転数制御装置。
【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。
【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。
【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。
【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（ＩＳＣＶ）を設けたものが知られている（特開平７−３３２１３７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に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、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る制御値変更手段と、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、外部負荷の経時変化に伴って変化する所定の補正係数、又はこの所定の補正係数を用いて補正された見込制御量を学習値として外部負荷毎に記憶する記憶手段と、を備え、制御値変更手段は、記憶手段に記憶された外部負荷毎の学習値に基づいて、所定の制御値を変更す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時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、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る制御値変更手段と、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、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所定の補正係数の修正を行う補正係数修正手段と、外部負荷の経時変化に伴って変化する所定の補正係数、又はこの所定の補正係数を用いて補正された見込制御量を学習値として外部負荷毎に記憶する記憶手段と、を備え、制御値変更手段は、記憶手段に記憶された外部負荷毎の学習値に基づいて、所定の制御値を変更す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、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る制御値変更手段と、制御値変更手段により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、外部負荷の経時変化に伴って変化する所定の補正係数、又はこの所定の補正係数を用いて補正された点火時期補正量を学習値として記憶する記憶手段と、を備え、点火時期変更手段は、記憶手段に記憶された学習値に基づいて、点火時期を変更す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３２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２８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２６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４０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（ＩＳＣＶ）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、ＩＳＣＶ５６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３６、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５８ｆ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Ｓ１５）、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ＩＳＣ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ＩＳＣ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ある。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ＲＯＭ５８ｂ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Ｓ２７）。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***)の補正をする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Ｓ３１）。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見込制御量(qel)(***=el)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qisc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(kqisc)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(qktime) 以上であるか否かの判断を行う（ステップＳ４１）。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Ｓ４２）。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、kqisc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kqisc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Ｓ４７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Ｓ４５）。
【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(kqisc)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（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，ＩＳＣ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Ｓ６０）、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Ｓ５５）。
【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、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(aktime)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ＮＥ）＋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。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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