JPH01301941A - 内燃機関のアイドル回転数制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、内燃機関のアイドル回転数制御装置に関する
。

〈従来の技術〉 内燃機関のアイドル回転数制御装置として、スロットル
弁をバイパスする補助空気通路に補助空気制御弁を備え
、アイドル運転時にこの補助空気制御弁の開度を制御す
ることにより補助空気量を制御してアイドル回転数を制
御するようにしたものがある（特開昭６０−９３１４３
号公報参照）。

補助空気制御弁は電磁式で、これに与えられるデユーテ
ィ（一定周期で与える開弁用駆動パルス信号のパルス巾
を制御して開度を制御するに際し、周期に対するパルス
巾の時間割合％で表されるもの）に応じて開度が制御さ
れる。

そして、補助空気制御弁へのデユーティｌ５Ｏ０Ｎ（％
）は、下記の式により演算している。

ｌ５ＣＯＮ−Ｉ　ＳＣｙｗ＋ｌ５Ｃｔｉ＋＋ｌ５Ｃｃｔ
ここで、ＩＳＣｔｗは基本制御値で、機関冷却水温Ｔｗ
に基づきＲＯＭ上のマツプを参照して設定される。ｌ５
ＣＬＲは学習補正値で、機関冷却水温Ｔｗに基づきＲＡ
Ｍ上のマツプを参照して設定される。ＩＳＣＣＬはフィ
ードバック補正値で、アイドル回転数フィードバック制
御条件にて機関回転数を目標アイドル回転数と比較して
比較結果に基づき積分制御により増減して設定される。

尚、学習補正値ｌ５ＣＬＩｌのマツプは書換え可能で、
所定の学習条件にてフィードバック補正値ｌ５ＣｃＬを
学習し、学習時の水温Ｔｗに対応するｌ５ＣＬＲのマツ
プデータを下記の式により更新している。

Ｉ　Ｓ　ＣＬＲ４−Ｉ　Ｓ　ｃＬ、ｌ＋Ｉ　Ｓ　ＣＣＬ
／Ｍ（Ｍは定数で、Ｍ〉１） 〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、補助空気制御弁はデユーティ制御するが、コ
ントロールユニットにおいて演算されたデユーティより
パルス信号を生成する機器の限界により、デユーティｌ
５ＣＯＨの出力範囲には下限値（ＭＩＮ）と上限値（Ｍ
ＡＸ）とがある。例えば、２７．３％〜７２．３％が限
界である。

このため、従来は、フィードバック補正値ＩＳＣＣＬを
下記の範囲内に制限している。

ＭＩＮ−ＩＳＣＴ、≦ＩＳＣＣＬ≦ＭＡＸ　　ＩＳＣｙ
ｗしかし、このような制限方式による場合、学習により
学習補正値ｌ５ＣＬＲを設定しているために、次のよう
な不具合がある。

不具合１ 学習補正値ｌ５ＣＬ＊が要求より大きい時、目標アイド
ル回転数より高いにもかかわらず、フィードバック不能
となることがある。

例えば、基本制御値Ｉ　Ｓ　ＣＴ、＝３５％、学習補正
値■ＳＣ□＝＋１５％のときについて考えると、フィー
ドバック補正値ｌ５Ｃｃｔのマイナス側制限値はＭ　Ｉ
　Ｎ　−Ｉ　Ｓ　ＣＴｗ＝２７．３−３５＝−７，７％
となる。

従って、フィードバック補正値ｌ５ＣｃＬがマイナス側
制限値のとき、デユーティＩ　Ｓ　Ｃ０Ｎ＝　ＩｓＣｔ
ｗ＋　Ｉ　Ｓ　ＣＬｌ＋　Ｉ　Ｓ　ＣＣＬ＝３５十１５
　７．７　＝４２．３％となる。

このため、デユーティｌ５Ｏ０，４は、１ｓｃｃｔが−
７，７％しか動けないため、４２．３％よりマイナス側
に動けず、誤学習により要求デユーティが３０％であっ
たとすると、制御不能となり、ハイアイドル状態が発生
する。

不具合２ 学習補正値ｌ５ＯＬＲが要求より小さい時、上限値以上
に制御範囲が広くなってしまうため、目標アイドル回転
への制御が遅れ、ハイアイドル状態が発生する。

例えば、基本料？Ｉｌ値Ｉ　Ｓ　Ｃｙｗ＝５０％、学習
補正値Ｉ　Ｓ　ＣＬＩｌ＝　＋１５％のときについて考
えると、フィードバック補正値ｌ５Ｃｃｔのプラス側制
限値はＭＡＸ　　ｌ５ＣＴ−＝７２．３　５０＝２２．
３％となる。

従って、フィードバック補正値ｌ５ＣｃＬがプラス側制
限値のとき、デユーティＩ　Ｓ　Ｃ０Ｎ＝　Ｉ　Ｓ　Ｃ
ｙｗ＋　Ｉ　Ｓ　Ｃｔ＋＋＋　Ｉ　Ｓ　ＣＣＬ＝５０＋
１５＋２２．３＝８７．３％となる。

このため、上限値のＭＡＸ＝７２．３％より大きく演算
する結果、戻りが遅くなり、８７．３％から７２．３−
％に至る藺、回転制御不能となる。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、フィードバ
ック補正値の制御範囲を常に適正にしうるようにするこ
とを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 このため、本発明は、スロットル弁をバイパスする補助
空気通路に電磁式の補助空気制御弁を備え、アイドル運
転時にこの補助空気制御弁へのデユーティを制御するこ
とにより補助空気量を制御してアイドル回転数を制御す
る内燃機関のアイドル回転数制御装置において、第１図
に示すように、下記のＡ−Ｈの手段を設ける他、下記の
Ｆの手段を設ける。

（Ａ）機関冷却水温に基づいて前記デユーティの基本制
御値を設定する基本制御値設定手段（Ｂ）機関冷却水温
をパラメータとして学習補正値を記憶したＲＡＭから機
関冷却水温に基づいて学習補正値を検索する学習補正値
検索手段（Ｃ）機関回転数を目標アイドル回転数と比較
して比較結果に基づきフィードバック補正値を増減して
設定するフィードバック補正値設定手段（Ｄ）所定の学
習条件にてフィードバック補正値を学習して学習補正値
を設定し前記ＲＡＭの学習補正値を更新する学習手段 （Ｅ）基本制御値とフィードバック補正値と学習補正値
とを加算して補助空気制御弁へのデユーティを演算する
デユーティ演算手段 （Ｆ）基本制御値をＩＳＣ，，１、学習補正値をｌ５Ｃ
ＬＩＩ、フィードバック補正値をＩＳＣＣＬとし、また
、デユーティの下限値をＭＩＮ、上限値をＭＡＸとした
とき、 フィードバック補正値ｌ５Ｃｃｔを、 ＭＩＮ　　　（ＩＳＣｙｗ＋ｌ５Ｃｔ＊）≦ｌ５ＣＩ：
Ｌ≦ＭＡＸ　　　（ＩＳＣｔｗ＋ｌ５Ｃｔ＊）の範囲に
制限する制限手段 〈作用〉 上記の構成においては、機関冷却水温に基づいて基本制
御値ＩＳＣ，，を設定し、また機関冷却水温に基づいて
学習補正値ｌ５ＣＬＩを検索し、また機関回転数を目標
アイドル回転数と比較し比較結果に基づきフィードバッ
ク補正値ＩＳＣＣＬを増減して設定し、さらに所定の学
習条件においてはフィードバック補正値ｌ５Ｃｃｔを学
習しこれに基づき学習補正値ｌ５ＣＬＩを設定して更新
する。そして、基本制御値ｌ５ＣｔＷと学習補正値■５
ＣＬＩＩとフィードバック補正値ＩＳＣＣＬとの和とし
て、デューテ４１３ＣＯＮ　（＝　Ｉ　ＳＣｙｗ＋　Ｉ
　５Ｃｔｉ＋Ｉ　５ＣＣＬ）を演算する。そして、これ
に基づいて補助空気制御弁の開度を制御する。

一方、デユーティｌ５ＣＯＮを下限値ＭＩＮと上限値Ｍ
ＡＸとの間に制限するため、フィードバック補正値ＩＳ
ＣＣＬの設定に際しては、制限手段により、フィードバ
ック補正値■５ＣｃＬを、下記の範囲に制限する。

Ｍ　Ｉ　Ｎ　　（Ｉ　Ｓ　Ｃｖｗ　＋　Ｉ　Ｓ　ＣＬＲ
）≦ｌ５Ｃｃｔ≦ＭＡ　Ｘ　　　（Ｉ　Ｓ　Ｃｔｗ＋Ｉ
　Ｓ　ＣＬＩ）このように学習補正値ｌ５ＣＬＲを考慮
してフィードバック補正値ＩＳＣＣＬのマイナス側制限
値とプラス側制限値を決定することで、不具合を防止す
るのである。

〈実施例〉 以下に本発明の一実施例を説明する。

第２図において、エアクリーナ１からの空気は、吸気ダ
クト２を通り、図示しないアクセルペダルに連動するス
ロットル弁３と、このスロットル弁３をバイパスする補
助空気通路４に介装した電磁式の補助空気制御弁５との
制御を受けて吸入される。そして、吸気マニホールド６
にて燃料噴射弁７から噴射された燃料と混合して、機関
８に吸入される。

また、スロットル弁３には、感温部が機関冷却水通路（
図示せず）に臨ませられ、機関冷却水温Ｔｗに応動して
低温時にスロットル弁３を全閉位置から強制的に開くワ
ックス式のスロットルオープナ−２０が付設されている
。

補助空気制御弁５は、コントロールユニット９からの制
御信号により開度を制御され、かかる制御のため、コン
トロールユニット９には各種のセンサからの信号が入力
される。

前記各種のセンサとしては、回転数センサ１０が設けら
れ、機関回転数Ｎを検出する。また、水温センサ１１が
設けられ、機関冷却水温Ｔｗを検出する。この他、スロ
ットル弁３の全閉位置でＯＮとなるアイドルスイッチ１
２．トランスミッションのニュートラル位置でＯＮとな
るニュートラルスイッチ１３．車速■ＳＰ検出用の車速
センサ１４が設けられている。

ここにおいて、コントロールユニット９内のマイクロコ
ンピュータは、前記各種のセンサからの信号に基づいて
、第３図のフローチャートに従って演算処理し、補助空
気制御弁５の開度を制御する。

第３図に示すルーチンは所定時間毎に実行される。

ステップ１（図にはＳｌと記しである。以下同様）では
水温センサ１１により検出される水温Ｔｗに基づきＲＯ
Ｍ上のマツプを参照して基本制御値ＩＳＣｔｗ（％）を
検索により設定する。この部分が基本制御値設定手段に
相当する。

ステップ２では水温Ｔｗに基づきＲＡＭ上のマツプを参
照して学習補正値ｌ５ＣＬＩ（％）を検索する。この部
分が学習補正値検索手段に相当する。

尚、水温Ｔｗをパラメータとする学習補正値ｌ５ＣＬＩ
Ｉのマツプは書換え可能であり、学習が開始されていな
い時点では全てｌ５ＣＬｌ＝Ｑとなっている。

ステップ３ではアイドル運転条件（アイドル回転数フィ
ードバック制御条件）か否かを判定する。

ここで、アイドル回転数フィードバック制御条件とは、
アイドルスイッチ１２がＯＮでニュートラルスイッチ１
３がＯＮ、又はアイドルスイッチ１２がＯＮで車速セン
サ１４により検出される車速ＶＳＰが所定値（例えば８
ｋｍ／ｈ）以下であることを条件とする。

アイドル回転数フィードバック制御条件の場合は、ステ
ップ４〜７においてフィードバック制御を行う。すなわ
ち、ステップ４で水温Ｔｗに基づきＲＯＭ上のマツプを
参照して目標アイドル回転数Ｎｓを検索し、ステップ５
で回転数センサ１０により検出される機関回転数Ｎと目
標アイドル回転数Ｎｓとの大小を比較し、Ｎ＜Ｎｓのと
きはステップ６で積分制御によりフィードバック補正値
■５ＣＣＬ（％）を前回値に対し所定の積分分Ｉ増大さ
せ、Ｎ＞Ｎｓのときはステップ７で積分制御によりフィ
ードバック補正値ＩＳＣＣＬ（％）を前回値に対し所定
の積分分ＩＪ少させる。この部分がフィードバック補正
値設定手段に相当する。

かかる制御によりフィードバック補正値ＩＳＣＣＬが設
定されると、ステップ８でＩＳＣ，Ｌのマイナス側制限
値Ｌ１及びＩＳＣＣＬのプラス側制限値Ｌ２を次式に従
って演算する。

Ｌ　１−Ｍ　Ｉ　Ｎ−（Ｉ　ＳＯ，、＋　Ｉ　ＳＣＬ＋
ｔ）Ｌ２−ＭＡＸ　　（ＩＳＣｔｗ＋ｌ５Ｃｔ＊）但し
、ＭＩＮはデユーティｌ５ＣＯＮの下限値（例えば２７
．３％）、ＭＡＸはデユーティｌ５Ｃｏｓの上限値（例
えば７２．３％）である。

そして、ステップ９でフィードバック補正値ｌ５ＣｃＬ
をマイナス側制限値ＬＬと比較し、ＩＳＣＣＬ＜Ｌｌの
場合はステップ１０でＩ　Ｓ　Ｃｃｔ＝　Ｌ　１として
制限する。また、ステップ１１でフィードバック補正値
ｌ５ＣｃＬをプラス側制限値Ｌ２と比較し、Ｉ　Ｓ　Ｃ
ｃＬ＞　Ｌ　２の場合はステップ１２でＩ　Ｓ　ＣｃＬ
＝Ｌ２として制限する。従って、ステップ８〜１２の部
分が制限手段に相当する。

次にステップ１３へ進んで基本制御値ＩＳＣ，，と学習
補正値ｌ５ＣＬＩとフィードバック補正値ｌ５ＣｃＬと
から次式に従ってデユーティｌ５ＣＯＮ（％）を演算す
る。この部分がデユーティ演算手段に相当する。

Ｉ　５ＣＯＮ＝　Ｉ　ＳＣｙｗ＋　Ｉ　ＳＣｔ＊＋　Ｉ
　５ＣＣＬ尚、ｌ５ＣｃＬとしてはアイドル回転数フィ
ードバック制御中以外はクランプされているものが使用
される。

次のステップ１４ではこのデユーティｌ５ＣＯＮを出力
する。すると、このデユーティＩＳＣ，，のパルス信号
で補助空気制御弁５の開弁用コイルに通電され、これに
より開度が制御されて、所望の補助空気流量が得られる
。

次にステップ１５へ進んで学習条件か否かを判定する。

ここで、学習条件とは、前述のアイドル回転数フィード
バンク制御条件であり、かつ当該制御条件となってから
少なくとも所定時間経過して安定状態となっていること
を条件とする。

学習条件の場合は、ステップ１６．１７において学習制
御を行う。すなわち、ステップ１６でそのときのフィー
ドバック補正値ＩＳＣＣＬ（フィードバック補正値の増
減方向が反転する間の平均的な値）を学習し、学習補正
値ｌ５ＣＬ、のマツプから現在の水温Ｔｗに対応する学
習補正値ｌ５ＣＬ１１を続出して、この学習補正値■５
ＣＬＲを次式に基づいて更新する。

ｌ５ＣＬｌｌ←Ｉ　Ｓ　ＣＬＲ＋　Ｉ　Ｓ　Ｃｌ：Ｌ／
　Ｍ（Ｍは定数で、Ｍ＞１） そして、ステップ１７で更新された学習補正値ｌ５ＣＬ
ＩＩにより対応する水温Ｔｗのマツプデータを書換える
。このステップ１６．１７の部分が学習手段に相当する
。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、基本制御イ直ＩＳ
Ｃよと学習補正４ｆｉＩ　Ｓ　ＣＬＲとフィードバック
補正値ｌ５Ｃｃｔとの和として、デユーティｌ５Ｃｏ、
４（＝　■Ｓ　Ｃｔｗ＋ｌ　Ｓ　ＣＬＲ＋　Ｉ　Ｓ　Ｃ
ＣＬ）を演算して、補助空気制御弁の開度を制御するに
際し、デユーティＩＳＣ，，の下限値をＭＩＮ、上限値
をＭＡＸとしたとき、フィードバック補正値ＩＳＣはを
、 ＭＩＮ−（ＩＳＣｔｗ＋ｌ５ＣＬｔ）≦ｌ５ｃｃＬ≦Ｍ
Ａ　Ｘ　　（Ｉ　Ｓ　Ｃｔｗ＋　Ｉ　Ｓ　ＣＬ、）の範
囲に制限するようにしたので、学習補正値ｌ５Ｃｔｉを
考慮してフィードバック補正値ＩＳＣ几のマイナス側制
限とプラス側制限とを行うことができ、誤学習があって
も不具合を防止でき、フィードバック補正値ＩＳＣＣＬ
の制御範囲を常に適正にすることができるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図は
本発明の一実施例を示すシステム図、第３図は制御内容
を示すフローチャートである。 ３・・・スロットル弁　　４・・・補助空気通路　　５
・・・補助空気制御弁　　８・・・機関　　９・・・コ
ントロールユニット１０・・・回転数センサ　　１１・
・・水温センサ　　１２・・・アイドルスイッチ特許出
願人　日本電子機器株式会社 代理人　　弁理士　笹　島　富二雄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 スロットル弁をバイパスする補助空気通路に電磁式の補
   助空気制御弁を備え、アイドル運転時にこの補助空気制
   御弁へのデューティを制御することにより補助空気量を
   制御してアイドル回転数を制御する内燃機関のアイドル
   回転数制御装置であって、機関冷却水温に基づいて前記
   デューティの基本制御値を設定する基本制御値設定手段
   と、機関冷却水温をパラメータとして学習補正値を記憶
   したＲＡＭから機関冷却水温に基づいて学習補正値を検
   索する学習補正値検索手段と、機関回転数を目標アイド
   ル回転数と比較して比較結果に基づきフィードバック補
   正値を増減して設定するフィードバック補正値設定手段
   と、所定の学習条件にてフィードバック補正値を学習し
   て学習補正値を設定し前記ＲＡＭの学習補正値を更新す
   る学習手段と、基本制御値とフィードバック補正値と学
   習補正値とを加算して補助空気制御弁へのデューティを
   演算するデューティ演算手段とを備えるものにおいて、
   基本制御値をＩＳＣ＿Ｔ＿Ｗ、学習補正値をＩＳＣ＿Ｌ
   ＿Ｒ、フィードバック補正値をＩＳＣ＿Ｃ＿Ｌとし、ま
   た、デューティの下限値をＭＩＮ、上限値をＭＡＸとし
   たとき、 フィードバック補正値ＩＳＣ＿Ｃ＿Ｌを、 ＭＩＮ−（ＩＳＣ＿Ｔ＿Ｗ＋ＩＳＣ＿Ｌ＿Ｒ）≦ＩＳＣ
   ＿Ｃ＿Ｌ≦ＭＡＸ−（ＩＳＣ＿Ｔ＿Ｗ＋ＩＳＣ＿Ｌ＿Ｒ
   ）の範囲に制限する制限手段を設けたことを特徴とする
   内燃機関のアイドル回転数制御装置。