JP4270127B2 - 内燃機関のアイドル回転速度制御装置 - Google Patents
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Description
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明では、ISC補正量が多くなるほど吸入空気量を増量するという同ISC補正量に基づく吸入空気量の調整を通じてアイドル運転時の機関回転速度を制御する内燃機関のアイドル回転速度制御装置において、前記ISC補正量は、機関回転速度を目標値に近づけるべく増減するフィードバック項と、内燃機関の温間時に前記フィードバック項を所定範囲内に収束させるべく増減するISC学習値と、同機関の冷間時に増減する冷間補正項と、同機関の冷間から温間に渡って増減する冷間・温間補正項とを備えてなり、内燃機関の温間時に前記フィードバック項が前記所定範囲内に収束するよう前記ISC学習値を増減させる同ISC学習値の学習を行い、内燃機関の冷間時のみ、且つ、前記冷間補正項に対してのみ、吸入空気の密度が小になるほど前記冷間補正項を大として前記ISC補正量を大とする吸気密度補正を行うことを要旨とした。
内燃機関の冷間始動時のクランキング中には、吸入空気量を減量すべく冷間補正項が吸入空気量を減量する側の値になることがある。このようなときには、吸気密度補正を通じて冷間補正項が更に吸入空気量を減量する側に調整され、吸入空気量の減量しすぎにより内燃機関の始動性悪化を招くおそれがある。しかし、上記構成によれば、冷間補正項が吸気密度補正によって吸入空気量を減量する側の値になるときには、その吸気密度補正が行われないようにされるため、上記のような吸入空気量の減量しすぎによる内燃機関の始動性悪化を抑制することができる。
吸気密度補正係数のガード処理を通じて機関回転速度が低下したとき、仮に機関回転速度の低下に併せてガード値が吸入空気量増量側に更新されたとすると、吸気密度補正係数がガード値よりも吸入空気量減量側の値となり、吸気密度補正係数のガードが解除されて機関回転速度が再び上昇する。そして、この機関回転速度の上昇に伴いガード値が吸気密度補正係数よりも吸入空気量減量側の値に更新されると、再び吸気密度補正係数がカード値を用いて吸入空気量を増大させる側についてガードされる。以上のように、ガード値の吸入空気量増量側への更新が許可されると、吸気密度補正係数のガード実行・ガード解除が繰り返されるというハンチングが生じる。しかし、上記構成によれば、ガード値の吸入空気量減量側への更新のみが許可され、同ガード値の吸入空気量増量側への更新は禁止されるため、上記のようなハンチングが生じるのを回避することができる。
図1に示されるエンジン1においては、吸気通路4から燃焼室3に空気が吸入されるとともに、この空気の量(吸入空気量)に対応した量の燃料が燃料噴射弁2から燃焼室3内に噴射される。このため、吸気通路4に設けられたスロットルバルブ12の開度調節を通じて吸入空気量を多くするほど、燃焼室にて燃焼する混合気の量が多くなり、エンジン出力が高くなる。そして、エンジン1のアイドル運転時には、スロットルバルブ12の開度調節に基づき吸入空気量を調整してエンジン回転速度を制御するアイドル回転速度制御が行われる。
・スロットルバルブ12の開度(スロットル開度)を検出するスロットルポジションセンサ16。
・エンジン1の出力軸であるクランクシャフト9の回転に対応する信号を出力するクランクポジションセンサ10。
ここで、電子制御装置20によるスロットルバルブ12の駆動を通じて行われるスロットル開度制御について説明する。
TAbase:基本スロットル開度
Qcal :ISC補正量
kt :変換係数
上記式(1)において、基本スロットル開度TAbaseは、アクセルポジションセンサ15からの検出信号に基づき求められるアクセル踏込量、及び、クランクポジションセンサ10からの検出信号に基づき求められるエンジン回転速度等に基づき算出される値である。
ISC補正量Qcal は、暖機完了状態でのエンジン1のアイドル運転中であることを条件に、フィードバック項qi、ISC学習値qg、冷間補正項A、冷間・温間補正項B、及び、吸気密度補正量Hに基づき、以下の式(2)を用いて算出される。
Qcal :ISC補正量
qi :フィードバック項
qg :ISC学習値
A :冷間補正項
B :冷間・温間補正項
H :吸気密度補正量
以下、上記フィードバック項qi、ISC学習値qg、冷間補正項A、冷間・温間補正項B、及び、吸気密度補正量Hについて個別に説明する。
フィードバック項qiは、エンジン回転速度をエンジン1のアイドル時の負荷状態等に応じて予め設定される目標値に近づけるべく増減される値である。すなわち、エンジン回転速度が目標値よりも小さい場合には、フィードバック項qiが大きくされてISC補正量Qcal が大きくされる。これにより、スロットル開度指令値TAtが大となってスロットルバルブ12が開き側に制御され、エンジン回転速度が上昇して目標値に近づくようになる。また、エンジン回転速度が目標値よりも大きい場合には、フィードバック項qiが小さくされてISC補正量Qcal が小さくされる。これにより、スロットル開度指令値TAtが小となってスロットルバルブ12が閉じ側に制御され、エンジン回転速度が低下して目標値に近づくようになる。
ISC学習値qgは、エンジン1の吸気系におけるデポジットの付着など当該吸気系の経時変化による吸入空気量の適正値からの定常的なずれを補償するための値である。このISC学習値qgは、エンジン運転状態の安定し易いエンジン1の温間時、例えば水温センサ11によって検出される冷却水温が70℃以上のとき、フィードバック項qiを所定範囲内に収束させるよう増減される。
冷間補正項Aは、エンジン1の冷間時、すなわちISC学習値qgの増減が行われない冷却水温70℃未満のときに増減する補正項である。こうした冷間補正項Aとしては、始動時嵩上げ項qsta、水温補正項qthw、目標回転速度補正項qdlnt、及び、クランキング時補正項qcrnk等が含まれる。
冷間・温間補正項Bは、エンジン1の冷間時から温間時に亘って増減する補正項であって、オルタネータ補正項qo、電気負荷補正項qe、及び、エアコン補正項qac等が含まれる。
吸気密度補正量Hは、エンジン1の吸入空気の密度(吸気密度)の違いに基づく吸入空気量の適正値からのずれを補償するためのものである。
H=(A/K2)−A …(3)
H :吸気密度補正量
A :冷間補正項
K2:吸気密度補正係数
ここで、吸気密度補正係数K2は、大気圧に基づき基準値「1.0」を中心に増減される値である。すなわち、大気圧が標準大気圧よりも低くなって吸気密度が小になるほど、吸気密度補正係数K2は基準値「1.0」から低下側に離れてゆく。逆に、大気圧が標準大気圧よりも高くなって吸気密度が大になるほど、吸気密度補正係数は基準値「1.0」から増加側に離れてゆく。このため、冷間時に式(3)によって算出される吸気密度補正量Hについては、吸気密度が小になるほど大きい値になり、吸気密度が大になるほど小さい値になるという特性を有する。こうして算出される吸気密度補正量Hは、冷間時における吸気密度の違いに基づく吸入空気量の適正値からのずれを補償する値になる。そして、冷間時に吸気密度補正量Hを式(2)において冷間補正項Aに加算することで、当該冷間補正項Aが吸気密度補正されて吸気密度に対応した値に調整される。
[1]大気圧を推定するための大気圧推定処理(S101、S102)。
[3]吸気密度補正係数K2のガード値Gを算出し、吸気密度補正係数K2を上記ガード値Gに基づき吸入空気量増量側についてガードする吸気密度補正係数ガード処理(S107〜S113)。
[5]算出された吸気密度補正量Hが吸入空気量を減量する値(「0」未満)であるとき、吸気密度補正を行わないようにする吸気密度補正禁止処理(S115、S116)。
[1]大気圧推定処理(S101、S102)
この処理では、まずスロットルバルブ12の開度が大であるか否か、例えば全開付近の開度であるか否かが判断され(図2のS101)。ここで肯定判定であれば大気圧の算出・記憶が行われる(S102)。
この処理では、電子制御装置20の不揮発性メモリに記憶された大気圧を用いて、アイドル回転速度制御以外の各種制御に用いられる大気圧補正係数K1が算出される(S103)。こうして算出される大気圧補正係数K1は、上記大気圧が標準大気圧のときに「1.0」とされるとともに標準大気圧よりも低くなるほど「1.0」から小さい値へと変化してゆく。
この処理は、アイドル運転時、上述したように低地であるにもかかわらず冷間補正項Aに対し誤って吸気密度補正量Hによる高地での吸気密度補正が行われたとき、エンジン回転速度が過上昇しないよう、吸気密度補正量Hを算出するための吸気密度補正係数K2をガード値Gに基づき吸入空気量増量側についてガードするためのものである。
この処理では、アイドル運転時、上述したとおり、冷間補正項A及び吸気密度補正係数K2に基づき、式(3)を用いて吸気密度補正量Hの算出が行われる(S114)。
この処理では、アイドル状態(アクセルオフ)のもとで、冷間補正項Aが吸入空気量を減量する側の値(負の値)になるか否か、すなわち吸気密度補正量Hが「0」未満であるか否かが判断される(図3のS115)。そして、ステップS115で肯定判定であれば、吸気密度補正量Hが基準値「0」に設定され(S116)、これにより冷間補正項Aに対する吸気密度補正量Hによる吸気密度補正が行われないようにされる。ここで、上記吸気密度補正禁止処理の実行例について、図7のタイムチャートを併せ参照して説明する。なお、同図において、(a)は冷間補正項Aの推移を示し、(b)は吸気密度補正量Hの推移を示し、(c)はエンジン回転速度の推移を示している。
(1)エンジン1の温間時には、学習完了したISC学習値qgが、エンジン1の吸入空気の密度(吸気密度)の違いに基づく吸入空気量の適正値からのずれに対応する値になる。そして、このISC学習値qgに基づきISC補正量Qcal (冷間・温間補正項B)を調整することで、上記ずれが補償されるようになる。一方、エンジン1の冷間時には、冷間補正項Aに対してのみ吸気密度補正量Hに基づく吸気密度補正が行われ、これにより上記ずれが補償されるようになる。上記吸気密度補正量Hは、冷間時には吸気密度の違いに基づく吸入空気量の適正値からのずれを補償すべく吸気密度が小になるほど冷間補正項Aを大とする値にされ、温間時には「0」に設定される。このように吸気密度補正量Hを操作することで、冷間時には吸気密度補正量Hを用いた吸気密度補正により上記ずれを的確に補償し、温度時には吸気密度補正量Hによる不必要な吸気密度補正の実行、及び、その補正と同時にISC学習値qgの学習が行われることに伴うISC学習値qgの誤学習を回避することができる。
・ガード値Gの算出をエンジン回転速度とそのアイドル運転時の目標値との差に基づき行ってもよい。この場合、エンジン回転速度が目標値よりも高くなるほど、ガード値Gが増大側(吸入空気量減量側)の値とされる。
・吸気密度補正係数K2を大気圧補正係数K1に基づき算出する代わりに、大気圧から直接的に算出してもよい。
Claims (6)
- ISC補正量が多くなるほど吸入空気量を増量するという同ISC補正量に基づく吸入空気量の調整を通じてアイドル運転時の機関回転速度を制御する内燃機関のアイドル回転速度制御装置において、
前記ISC補正量は、機関回転速度を目標値に近づけるべく増減するフィードバック項と、内燃機関の温間時に前記フィードバック項を所定範囲内に収束させるべく増減するISC学習値と、同機関の冷間時に増減する冷間補正項と、同機関の冷間から温間に渡って増減する冷間・温間補正項とを備えてなり、
内燃機関の温間時に前記フィードバック項が前記所定範囲内に収束するよう前記ISC学習値を増減させる同ISC学習値の学習を行い、
内燃機関の冷間時のみ、且つ、前記冷間補正項に対してのみ、吸入空気の密度が小になるほど前記冷間補正項を大として前記ISC補正量を大とする吸気密度補正を行う
ことを特徴とする内燃機関のアイドル回転速度制御装置。 - ISC補正量が多くなるほど吸入空気量を増量するという同ISC補正量に基づく吸入空気量の調整を通じてアイドル回転速度を制御する内燃機関のアイドル回転速度制御装置において、
前記ISC補正量は、機関回転速度を目標値に近づけるべく増減するフィードバック項と、内燃機関の温間時に前記フィードバック項を所定範囲内に収束させるべく増減するISC学習値と、内燃機関の冷間時に増減する冷間補正項と、同機関の冷間から温間に渡って増減する冷間・温間補正項とを備えてなり、
内燃機関の温間時に前記フィードバック項が前記所定範囲内に収束するよう前記ISC学習値を増減させる同ISC学習値の学習を行い、
内燃機関の冷間時のみ、前記冷間補正項及び前記冷間・温間補正項に対し、吸入空気の密度が小になるほど当該両補正項を大として前記ISC補正量を大とする吸気密度補正を行い、前記冷間・温間補正項に対する吸気密度補正を前記冷間補正項に対する吸気密度補正よりも小さく行う
ことを特徴とする内燃機関のアイドル回転速度制御装置。 - 前記冷間補正項が吸入空気量を減量する側の値になるときには、前記吸気密度補正が行われないようにする
請求項1又は2記載の内燃機関のアイドル回転速度制御装置。 - 前記冷間補正項の吸気密度補正については、高地の吸気密度に対応した補正が誤って低地にて行われたときに機関回転の過上昇を生じさせない態様で行われる
請求項1〜3のいずれか一項に記載の内燃機関のアイドル回転速度制御装置。 - 前記冷間補正項の吸気密度補正は、吸気密度に基づき算出される吸気密度補正係数を用いて行われるものであって、
前記吸気密度補正係数は、アイドル状態での機関回転速度に応じて設定されるガード値に基づき、吸入空気量を増大させる側についてガードされるものである
請求項1〜4のいずれか一項に記載の内燃機関のアイドル回転速度制御装置。 - 前記ガード値の機関回転速度に基づく更新は、同ガード値の吸入空気量減量側への更新のみ許可される
請求項5記載の内燃機関のアイドル回転速度制御装置。
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