JP2832296B2 - デューティソレノイド制御装置 - Google Patents

デューティソレノイド制御装置

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JP2832296B2
JP2832296B2 JP63182382A JP18238288A JP2832296B2 JP 2832296 B2 JP2832296 B2 JP 2832296B2 JP 63182382 A JP63182382 A JP 63182382A JP 18238288 A JP18238288 A JP 18238288A JP 2832296 B2 JP2832296 B2 JP 2832296B2
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duty
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邦宏 阿部
晃久 中村
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Subaru Corp
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Fuji Jukogyo KK
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、自動車用エンジンの各種制御用バルブ,例
えばアイドル回転数制御用のアイドルスピードコントロ
ールバルブ(ISCバルブ)等に用いられるデューティソ
レノイドの制御装置に関するものである。
【従来の技術】
従来、自動車用エンジンの各種制御バルブには、例え
ば特開昭59−128943号公報などで示されるISCバルブの
ように、アクチュエータとして比例形のソレノイドが使
用されており、これはコイルに流れる電流値とバルブの
リフト量(開度)が略比例するもので、通常、電流値は
パルス電圧のデューティ比と形で与えられ、そのデュー
ティ比によってリフト量を制御している。 上記デューティソレノイドの駆動回路を模擬的に表わ
すと第2図に示すようになり、制御ユニットからの出力
デューティ信号によりパワートランジスタからなる駆動
回路15をデューティ比に応じてオン・オフすることによ
り、所定のバッテリ電圧VBが印加されているデューティ
ソレノイド7aに駆動電流Iが流れ、例えばISCバルブ7
はデューティ信号に応じたリフト量lの開度となる。
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような構成において、デューティソ
レノイド7aにはコイル抵抗Rがあり、ISCバルブ7の温
度が変化するとその抵抗値Rも変化し、一定のバッテリ
電圧VBを印加していても、デューティソレノイド7aに流
れる駆動電流Iは変動する。つまり制御ユニットから同
一のデューティ信号を出力していても、ISCバルブ7の
温度変化によってリフト量lすなわちバルブ開度が変化
してしまい、制御系の外乱となって制御性を悪化させ、
アイドル回転数が不安定となることがあった。このた
め、例えば特開昭59−176447号公報に示されるように、
電流値のフィードバック制御を行なうようにしたものも
あるが、システムが複雑になるという問題がある。 本発明は、上記のような課題を解決するためになされ
たもので、簡素なシステム構成で、バルブ温度の変動に
影響されることなく、制御系の制御性を向上できるよう
にしたデューティソレノイド制御装置を提供することを
目的とする。
【問題点を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、制御対象を動作
させるデューティソレノイドをデューティ信号によって
駆動し、このデューティ信号のデューティ比に応じて上
記制御対象を制御するデューティソレノイド制御装置に
おいて、エンジンの運転状態に基づいて基準条件の下で
の基準デューティ比を算出するデューティ比算出手段
と、上記デューティソレノイドに流れる駆動電流を検出
する駆動電流検出手段と、前回に上記デューティソレノ
イドへ出力された出力デューティ比と今回上記駆動電流
検出手段によって検出された駆動電流とにより、予め設
定されている補正値マップから、温度変化による上記デ
ューティソレノイドの抵抗値変化を補償する補正値を求
める補正値算出手段と、エンジン冷却水温に応じて、温
度変化による上記デューティソレノイドの抵抗値変化補
償する補正値を設定する初期補正値設定手段と、エンジ
ン運転状態に基づいて上記デューティソレノイドの制御
開始初期時を判定する制御開始判定手段と、上記制御開
始判定手段にて、制御開始初期時と判定されたときには
上記初期補正値設定手段にて設定された補正値を選択
し、制御開始初期時以降と判定されたときには上記補正
値算出手段にて算出された補正値とを選択する切換手段
と、上記基準デューティ比を上記切換手段にて選択され
た補正値により補正して今回の出力デューティ比を決定
し、該出力デューティ比をもつデューティ信号を上記デ
ューティソレノイドに対して出力するデューティ比補正
手段とを設けたことを特徴としている。
【作 用】
上記構成により、エンジンの運転状態に基づいて、デ
ューティ比算出手段で基準条件(バルブの基準温度)の
もとで算出された基準デューティ比を、バルブ温度すな
わちデューティソレノイドの抵抗値の変化に応じて補正
するために予め設定されている補正値マップを前回の出
力デューティ比と駆動電流とにより検索して補正値を求
め、この補正値で基準デューティ比を補正して出力デュ
ーティ比を求め、出力するので、補正の遅れなしに常に
所望のバルブ開度を得ることができる。また制御開始時
には、出力デューティ比は未だ決定されおらず、また初
期時はデューティ比や駆動電流も不安定であるので、温
度と相関があるエンジン冷却水温度によって基準デュー
ティ比の補正値を設定する。
【実 施 例】
以下、本発明をアイドル回転数制御用のISCバルブを
例にして、第1図ないし第7図によって説明する。 第1図において、符号1はエンジンで、そのシリンダ
ジャケットにはエンジン冷却水温度Twを検出する水温セ
ンサ2が、吸気ポートの前段にはインジェクタ3が設け
られ、また、スロットルバルブ4にはアイドリング状態
を検出するアイドルスイッチ5が設置されている。そし
てスロットルバルブ4をバイパスして、吸気管にはバイ
パス通路6が配設されており、ここにアイドリング時の
エンジンの吸入空気流量を規定するバルブ手段としての
ISCバルブ7が設けられ、ISCバルブ7の開度は制御ユニ
ット8によりデューティソレノイド7aに与えられる制御
信号(デューティ信号)のデューティ比によって設定さ
れる。 制御ユニット8は、マイクロコンピュータ等から構成
され、水温センサ2,アイドルスイッチ5からの信号とと
もに、クランク角センサ(エンジン回転数センサ)9,吸
気温センサ10,エアフローメータ11,ブースト圧力センサ
12,O2センサ13などからの信号を取込み、空燃比制御,
点火時期制御などの他にアイドル回転数制御を行なう。 このアイドル回転数制御は、スロットルバルブ4の全
閉をアイドルスイッチ5で検出すると、制御ユニット8
はエンジン1がアイドリング状態に入ったと判定し、水
温センサ2によって検出されるエンジン冷却水温度Twに
基づいて目標アイドル回転数Niを設定し、さらにエアコ
ン補正などを加え、クランク角センサ9の信号により検
出される実際のエンジン回転数Neとの偏差に応じてデュ
ーティ信号を、第2図に示すようにパワートランジスタ
等からなる駆動回路15へ出力し、そのオン・デューティ
に応じISCバルブ7のデューティソレノイド7aにバッテ
リ電圧VBを印加して駆動電流を流し、デューティ信号の
デューティ比に応じたリフト量lすなわち弁開度が得ら
れ、エンジン回転数Neを目標アイドル回転数Niにフィー
ドバック制御する。 ところでこのISCバルブ7は、エンジンルーム内でし
かもエンジン1に近接して配置されているので、高温と
なることもあり、また温度変化も大きいので、デューテ
ィソレノイド7aのコイル抵抗Rも変化する。この抵抗R
が変化するとデューティソレノイド7aに流れる駆動電流
も変化するので、バルブ開度も所望の開度から外れたも
のとなる。このため、上述のように制御ユニット8で算
出されたデューティ比ISCdutyのデューティ信号を一度
駆動回路15へ出力し、そして第3図に示すようにデュー
ティ比ISCdutyとそのデューティ信号が出力された時の
デューティソレノイド7aの駆動電流Iをパラメータとし
た補正値k(R)のマップを予め実験的に設定してお
き、これにより求められる補正値k(R)でその時のデ
ューティ比ISCdutyを補正してやれば、バルブ温度に影
響されることなく、所望の駆動電流Iすなわちバルブ開
度を得ることができる。 しかし、駆動電流検出手段17は、第2図に示すように
r,C回路により駆動電流Iを検出しているので、第4図
に示すようにデューティ比ISCdutyの変化に対して、r,C
回路の時定数Tだけ遅れて追従するので、一度デューテ
ィ信号を出力した後、その遅れ分だけ待って補正値k
(R)の検索を行なわないと誤まった補正が行なわれる
ことになる。このため、バルブ駆動電流検出手段17の検
出遅れだけ待って補正を行なうと、第5図に示すように
その分、補正の遅れが生じるので、マップ検索にあたっ
ては前回の補正された後に出力された出力デューティ比
ISCDUTY・n−1を用いて、上記のような補正の遅れを
回避する。 次に制御ユニット8の詳細な動作を、第6図に示す機
能ブロック図および第7図に示すフローチャート図によ
って説明する。 制御ユニット8は、まず、エンジン運転状態検出手段
16からのエンジン回転数Ne,エンジン冷却水温度Tw,エア
コンスイッチ信号ACなどの各状態信号を取込み(ステッ
プS100)、デューティ比算出手段20においてエンジン冷
却水温度Twに応じて目標アイドル回転数をマップ検索
し、さらに、エアコンのオン・オフ状態に応じて補正を
加え目標アイドル回転数Niを設定するとともに、検出さ
れたエンジン回転数Neとの偏差に応じて基準条件(ISC
バルブ7の基準温度すなわち基準抵抗R)における基準
デューティ比ISCdutyを算出する(ステップS101)。 次に制御開始判定手段21は、エンジン運転状態検出手
段16のアイドルスイッチ5の信号によりアイドリング運
転が開始されたか否かを判定し(ステップS102)、アイ
ドリング運転が開始されてからの所定時間内のアイドリ
ングの初期、つまり、デューティソレノイド7aの制御初
期を判定すると、切換手段22は、初期補正値算出手段23
側を選択し、ISCバルブ7の温度に近似しているエンジ
ン冷却水温度Twにより、予めROM内に設定されている初
期補正値テーブルから検索してアイドリング運転初期の
補正値k(R)′を設定し(ステップS103)デューティ
比補正手段24へ出力する。 これは、後述するように本発明では、基準デューティ
比ISCdutyを補正して出力デューティ比ISCDUTYを算出す
るときに前回に算出された出力デューティ比ISC
DUTY・n−1を利用するため、アイドリング開始時の最
初の補正ができないためであり、また、アイドリングの
初期は基準デューティISCdutyやデューティソレノイド7
aの駆動電流Iが不安定な状態にあるので誤補正を防止
するためである。 一方、アイドリング運転初期を終えて通常のアイドリ
ング運転状態に入ると、切換手段22は補正値算出手段25
側となり、まず、デューティ比補正手段24から出力され
た出力デューティ比ISCDUTYの前回の値ISCDUTY・n−1
をメモリから補正値算出手段25にロードしておく(ステ
ップS104)。次に補正値算出手段25は、駆動電流検出手
段17によって検出されるデューティソレノイド7aの駆動
電流I(ステップS105)と、この駆動電流Iに対応する
デューティ信号のデューティ比、つまり、ロードされて
いる前回の出力デューティ比ISCDUTY・n−1とによ
り、予めROM内に駆動電流Iと出力デューティ比ISCDUTY
をパラメータとして設定されている補正値マップ26(第
3図)を検索して、バルブ温度すなわちデューティソレ
ノイド7aの抵抗値Rの変化に対する補正値k(R)を求
める(ステップS106)。さらに得られた補正値k(R)
が、妥当であるか否かを,すなわち過補正にならないか
否かを上限値Maxおよび下限値Minによりチェックし(ス
テップS107)、Min≦K(R)≦Maxであると、補正値k
(R)をそのままデューティ比補正手段24へ出力し、デ
ューティ比算出手段20で算出された基準デューティ比IS
Cdutyを補正して ISCDUTY=ISCduty×k(R) 出力デューティ比ISCDUTYを決定する(ステップS10
8)。一方、補正値k(R)が上限値Maxおよび下限値M
inを越えていると、過補正による制御系の混乱を避ける
ため、補正値k(R)を前回の値に固定し(ステップS1
09)、上式より出力デューティ比ISCDUTYを算出し(ス
テップS108)、それぞれ駆動回路15へ出力した後(ステ
ップS110)、次回の制御のためにISCDUTY・n−1とし
てメモリする(ステップS111)。 このように前回の出力デューティ比ISCDUTY・n−1
と、それに対応する駆動電流Iとによりマップ検索で補
正値k(R)を求め、これによってバルブ温度変化によ
る駆動電流Iへの影響を補正し、出力デューティ比ISC
DUTYを決定するようにしたので、常に所望の開度を保持
することができる。またアイドリング運転等のデューテ
ィソレノイド制御開始時にも、制御系を無用に混乱させ
ることはなく、滑らかにデューティソレノイド制御を開
始することができる。
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、バルブ温度の変
化によるデューティソレノイドの抵抗値の変化を、デュ
ーティソレノイドの駆動電流と前回の出力デューティ比
とによりマップ検索で求めた補正値により補正するよう
にしたので、補正遅れなしに常に所望のバルブ開度が得
られ、バルブ温度の変化が制御系の外乱として作用する
ことはなく、良好な制御性を得ることができる。またデ
ューティソレノイドの制御初期の補正値を、バルブ温度
に近似するエンジン冷却水温度に応じて設定するように
したので、アイドリング時には前回の出力デューティ比
と駆動電流とにより補正値を求めて基準デューティ比を
補正して出力デューティ比を算出するものの、アイドリ
ング開始時には、前回の出力デューティ比が無く、さら
にはデューティ比も駆動電流も不安定であるため、制御
対象の温度と相関の有る冷却水温度により基準デューテ
ィ比の補正量を求めるようにしてアイドリング開始時の
ような出力デューティ比が得にくい特別な状況下におい
ても適正な出力デューティ比を得ることが可能になるの
で、デューティソレノイド制御を滑らかに開始すること
ができる。しかも、アイドリング開始時には、制御対象
の温度と相関の有る冷却水温度により基準デューティ比
の補正量を求めるようにしているので、アイドリング時
のように、出力デューティ比と駆動電流とにより補正値
を求め、基準デューティ比を補正して出力デューティ比
を算出する場合に比べて処理時間を早めることができ、
これによってもアイドリング開始時でのデューティソレ
ノイド制御我を滑らかに開始することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用されるアイドル回転数制御系の一
例を示す構成図、第2図はデューティソレノイドの駆動
回路図、第3図は補正値マップを示す図、第4図はバル
ブ駆動電流検出手段の検出遅れを示す線図、第5図は補
正動作遅れを示す線図、第6図は本発明による制御ユニ
ットの構成を示すブロック図、第7図はその動作を示す
フローチャート図である。 7……ISCバルブ、7a……デューティソレノイド、8…
…制御ユニット、16……エンジン運転状態検出手段、17
……駆動電流検出手段、20……デューティ比算出手段、
21……制御開始判定手段、23……初期補正値算出手段、
24……デューティ比補正手段、25……補正値算出手段、
26……補正値マップ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 41/08 F02D 41/20

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】制御対象を動作させるデューティソレノイ
    ドをデューティ信号によって駆動し、このデューティ信
    号のデューティ比に応じて上記制御対象を制御するデュ
    ーティソレノイド制御装置において、 エンジンの運転状態に基づいて基準条件の下での基準デ
    ューティ比を算出するデューティ比算出手段と、 上記デューティソレノイドに流れる駆動電流を検出する
    駆動電流検出手段と、 前回に上記デューティソレノイドへ出力された出力デュ
    ーティ比と今回上記駆動電流検出手段によって検出され
    た駆動電流とにより、予め設定されている補正値マップ
    から、温度変化による上記デューティソレノイドの抵抗
    値変化を補償する補正値を求める補正値算出手段と、 エンジン冷却水温に応じて、温度変化による上記デュー
    ティソレノイドの抵抗値変化を補償する補正値を設定す
    る初期補正値設定手段と、 エンジン運転状態に基づいて上記デューティソレノイド
    の制御開始初期時を判定する制御開始判定手段と、 上記制御開始判定手段にて、制御開始初期時と判定され
    たときには上記初期補正値設定手段にて設定された補正
    値を選択し、制御開始初期時以降と判定されたときには
    上記補正値算出手段にて算出された補正値とを選択する
    切換手段と、 上記基準デューティ比を上記切換手段にて選択された補
    正値により補正して今回の出力デューティ比を決定し、
    該出力デューティ比をもつデューティ信号を上記デュー
    ティソレノイドに対して出力するデューティ比補正手段
    とを設けたことを特徴とするデューティソレノイド制御
    装置。
JP63182382A 1988-07-20 1988-07-20 デューティソレノイド制御装置 Expired - Lifetime JP2832296B2 (ja)

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JPH0230948A JPH0230948A (ja) 1990-02-01
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JPS58171367A (ja) * 1982-12-27 1983-10-08 中村 憲司 化粧料封入袋

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6293459A (ja) * 1985-10-21 1987-04-28 Honda Motor Co Ltd 内燃エンジンの吸入空気量制御用電磁弁のソレノイド電流制御方法
JPS62174549A (ja) * 1986-01-29 1987-07-31 Japan Electronic Control Syst Co Ltd 内燃機関のアイドルスピ−ド制御弁の駆動回路

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