JPH0219295B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜技術分野＞ 本発明は内燃機関のアイドル回転数の学習制御
装置に関する。

＜背景技術＞ 内燃機関のアイドル回転数制御装置として、例
えば第１図に示すように、スロツトル弁１をバイ
パスする補助空気通路２の途中にアイドル制御弁
（ISCバルブ）３を設け、これにより補助空気量
を調整して、アイドル回転数を制御するようにし
たものがある。アイドル制御弁３はロータリー式
で、図示しない開弁用コイルと閉弁用コイルとに
パルス信号が互いに反転された状態で送られるよ
うになつており、パルス信号のデユーテイ比に応
じて開度が調整される。尚、４はSPI方式の燃料
噴射弁、５は熱線式エアフローメータ、６はブロ
ーバイガスの還流パイプである。

ところで、アイドル制御弁へのパルス信号のデ
ユーテイ比は次式によつて計算される制御値
ISCdyによつて決定される。尚、この制御値の単
位は（％）で表され、開弁用コイルがONになつ
ている時間割合として出力される。

ISCdy＝ISCtw＋ISCtr＋ISCet ＋ISCfb ここで、ISCtwは冷却水温度（以下水温とい
う）依存の基本制御値、ISCtrは過渡補正量（ダ
ツシユポツト等）、ISCetはエアコン、Ｄレンジ
等その他の補正量、ISCfbは後述するアイドル回
転数のフイードバツク制御（ISC）のためのフイ
ードバツク補正量である。

アイドル回転数のフイードバツク制御について
は、水温センサによつて検出される水温に依存す
る目標回転数と、クランク角センサからの回転角
信号又は点火コイルからの点火信号によつて検出
される実際の回転数（以下実回転数という）とを
比較し、差がある場合に、その時の制御値に補正
を加えて目標回転数になるように制御するわけで
あり、このため、フイードバツク補正量ISCfbと
いうものを定めている。

そして、フイードバツク補正量ISCfbの値は積
分制御又は比例積分制御により変化させ、安定し
た制御としている。即ち、目標回転数と実回転数
とを比較し、実回転数が目標回転数より低（高）
い場合には、フイードバツク補正量ISCfbを微小
量ずつ増加（減少）させてゆく。

ところで、基本制御値ISCtw（若しくはこれと
補正量ISCtr及びISCetとの加算値）相当のオー
プンループデユーテイ（フイードバツク補正量
ISCfbが基準値のときの制御値ISCdy）によつて
得られる回転数が目標回転数と完全に一致してい
れば、フイードバツク補正量ISCfbは基準値のま
まになるので、フイードバツク制御は不要なので
あるが、実際にはスロツトルチヤンバのつまり、
部品のバラツキ等で相関がずれるため、フイード
バツク制御を行つている。

しかし、オープンループデユーテイと目標回転
数との相関がずれていると、実回転数が目標回転
数からずれたときに、オープンループデユーテイ
と目標回転数との相関のずれをフイードバツク制
御により補正するまで、即ち、もとの目標回転数
に落ち着くまでに時間がかかる。このため、エン
スト等に至る場合がある。また、これを解決する
ためにフイードバツク補正量ISCfb設定の際の積
分制御の積分定数を大きくすると、ハンチングや
オーバー（アンダー）シユート等を生じ、アイド
ル回転が不安定となつたり、回転落ち込みによる
エンストを生じるといつた問題点がある。

＜発明の目的＞ 本発明な叙上の実状に鑑み、オープンループデ
ユーテイすなわち基本制御値を学習により補正し
て目標回転数との相関をとることにより、相関の
ずれをなくし、速やかなアイドル回転数の制御を
可能にすると共に、フイードバツク制御の際の積
分定数を小さくすることができるようにしてアイ
ドル回転の安定度を向上させることを目的とす
る。

＜発明の構成＞ このため、本発明では、第２図に示すように、
基本制御値設定手段Ａにより水温に基づいてパル
ス信号のデユーテイ比の基本制御値ISCtwを設定
し、フイードバツク補正量設定手段Ｂによに水温
依存の目標回転数と実回転数とを比較して積分制
御によりフイードバツク補正量ISCfbを設定する
他、オープンループデユーテイを補正するため、
RAM上に水温をパラメータとする学習補正量
ISCleのマツプＣを設けて、学習補正量検索手段
Ｄにより水温から学習補正量ISCleを検索し、制
御値演算手段Ｅにより基本制御値ISCtwにフイー
ドバツク補正量ISCfbの他、学習補正量ISCleを
加算してパルス信号のデユーテイ比の制御値
ISCdyを演算し、パルス信号出力手段Ｆを介して
アイドル制御弁に出力する。

ここで、学習補正量ISCleはフイードバツク補
正量ISCfbの基準値からの定常的な偏差とする。
このため、学習補正量修正手段Ｇにより、目標回
転数と実回転数との差の絶対値が所定値以内のと
きに学習補正量ISCleにフイードバツク補正量
ISCfbの基準値からの偏差量を所定割合加算する
ことによつて新たな学習補正量ISCleを設定し、
マツプＣ内の同一水温のデータを更新する。

＜実施例＞ 以下に実施例を説明する。

第３図にハードウエア構成を示す。

１１はCUP、１２はＰ−ROM、１３は学習制
御用のCMOS−RAM、１４はアドレスデコーダ
である。尚、RAM１３は対しては、キースイツ
チOFF後も記憶内容を保持させるため、バツク
アツプ電源回路を使用する。

アイドル制御弁３の制御のためのCPU１１へ
のアナログ入力信号としては、水温センサ１５か
らの水温信号、スロツトルセンサ１６からのスロ
ツトル開度信号、バツテリ１７からのバツテリ電
圧があり、これらはアナログ入力インタフエース
１８及びＡ／Ｄ変換器１９を介して入力されるよ
うになつている。２０はＡ／Ｄ変換タイミングコ
ントローラである。

デジタル入力信号としては、アイドルスイツチ
２１、ニートラルスイツチ２２及びエアコンスイ
ツチ２３からのON・OFF信号があり、これらは
デジタル入力インタフエース２４を介して入力さ
れるようになつている。

その他、クランク角センサ２５からの例えば
180゜毎のリフアレンス信号と1゜毎のポジシヨン信
号とがワンシヨツトマルチ回路２６を介して入力
されくようになつている。また、車速センサ２７
からの車速信号が波形整形回路２８を介して入力
されるようになつている。

CPU１１からの出力信号（アイドル制御弁３
へのパルス信号）は、位相反転ドライバー２９を
介して、互いに反転された状態で、アイドル制御
弁３の開弁用コイル３ａと閉弁用コイル３ｂとに
送られるようになつている。

ここにおいて、CPU１１は、第４図に示すフ
ローチヤート（アイドル制御弁３へのパルス信号
のデユーテイ比の制御値ISCdyの計算ルーチン）
に基づくプログラム（ROM１２に記憶されてい
る）に従つて、入出力操作並びに演算処理等を行
うようになつている。

次に第４図のフローチヤートについて説明す
る。

Ｓ１では水温センサ１５によつて検出される水
温Twから基本制御値ISCtwを設定する。尚、こ
の設定は、予めROM１２に水温Twをパラメー
タとする基本制御値ISCtwのマツプを記憶させて
おき、そのマツプから検索することによつて行つ
てもよいし、あるいは演算によつて行つてもよ
い。

また、必要に応じ、Ｓ２で過渡補正量ISCtrを、
Ｓ３でその他の補正量ISCetを設定する。

更に、Ｓ４で水温Twから学習補正量ISCleを
検索する。尚、水温Twをパラメータとする学習
補正量ISCleのマツプは書き換え可能なRAM１
３に記憶されており、学習が開始されていない時
点では、全て初期値が与えられている。

Ｓ５ではISC条件（ISCを行う領域）であるか
否かを判定する。具体的には、スロツトル弁の全
閉状態を検出するアイドルスイツチ２１がON
（スロツトル弁が全閉位置）でかつニユートラル
スイツチ２２がON（トランスミツシヨンのギア
位置がニユートラル）の時、又はアイドルスイツ
チ２１がONでかつ車速センサ２７によつて検出
される車速が所定値以下の時に、ISC条件が成立
するものとして、次のS6へ進む。

Ｓ６では水温Twから目標回転数Nsを検索ある
いは演算によつて設定する。

Ｓ７では目標回転数Nsとクランク角センサ２
５によつて検出される実回転数Ｎとを比較する。
そして、積分制御によりフイードバツク補正量
ISCfbを設定する。即ち、Ns＞Ｎの場合は、Ｓ８
で積分制御に基づいてフイードバツク補正量
ISCfbを前回の値に対し所定量増大させ、Ns＜Ｎ
の場合は、Ｓ９で積分制御に基づいてフイードバ
ツク補正量ISCfbを前回の値に対し所定量減少さ
せる。Ns＝Ｎ（不感帯を含む）の場合はフイード
バツク補正量ISCfbを前回の値のままとする。

Ｓ１０では目標回転数Nsと実回転数Ｎとの差
の絶対値｜Ns−Ｎ｜を所定値と比較し、所定値
以下の場合のみ次のＳ１１へ進む。Ｓ１１ではフ
イードバツク補正量ISCfbの基準値（積分制御の
中央値IC）からの偏差値ΔISCfb（＝ISCfb−IC）
に基づいて、学習補正量ISCleを次式の如く更新
する。

ISCle←ISCle＋ΔISCfb／Ｍ （但し、Ｍは定数で、Ｍ＞１） 勿論、新たな学習補正量ISCleはRAM１３の
対応する水温Twのところに書き込み、RAN１
３内のデータを更新する。

ここで、目標回転数Nsと実回転数Ｎとの差の
絶対値｜Ns−Ｎ｜が所定値以下のときのみ学習
を行うようにしたのは、フイードバツク補正量
ISCfbの定常的な偏差量を学習するためである。

Ｓ１２では制御値ISCdyを次式に従つて計算す
る。

ISCdy＝ISCtw＋ISCtr＋ISCet ＋ISCle＋ISCfb 尚、Ｓ５でISC条件が成立しない時はＳ５から
Ｓ１２へジヤンプし、またＳ１０で｜Ns−Ｎ｜
＞所定値の時はＳ１０からＳ１２へジヤンプし
て、制御値ISCdyの計算を行う。

以上で制御値ISCdyが計算され、この制御値
ISCdyに相応するデユーテイ比のパルス信号が位
相反転ドライバー２９を介してアイドル制御弁３
の開弁用コイル３ａ及び閉弁用コイル３ｂに与え
られる。

尚、本発明は第１図に示したタイプのアイドル
制御弁の他、パルス信号によつて開閉される各種
タイプのアイドル制御弁の制御に適用可能であ
る。

＜発明の効果＞ 以上説明したように本発明によれば、フイード
バツク補正量の定常的な偏差量を学習して学習補
正量を設定し、これを用いて基本制御値（オープ
ンループデユーテイ）を補正することにより目標
回転数との相関をとるようにしたため、速やかな
アイドル回転数の制御が可能となるばかりか、フ
イードバツク制御時の積分定数を小さくすること
ができるので、アイドル回転の安定度を向上させ
ることができ、又、スロツトルバルブのつまり等
に対しても自動補正可能となり、エンスト等の恐
れもなくなるという効果が得られる。

更に、本発明では、目標回転数と実回転数との
差の絶対値が所定値以下であることを学習条件と
することで、定常的な偏差量を学習でき、学習の
精度が高まると共に、学習値の更新は偏差量の所
定割合とするため、学習を速やかかつ適正に進行
させることができるという大きな利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はアイドル制御弁の一例を示すスロツト
ルチヤンバの断面図、第２図は本発明の構成を示
すブロツク図、第３図は本発明の一実施例を示す
ハードウエア構成図、第４図は同上のフローチヤ
ートである。 １……スロツトル弁、２……補助空気通路、３
……アイドル制御弁、１１……CPU、１２……
Ｐ−POM、１３……CMOS−RAM、１５……
水温センサ、２５……クランク角センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ スロツトル弁をバイパスする補助空気通路
   に、パルス信号によつて駆動されそのデユーテイ
   比に応じて開度が調整されるアイドル制御弁を備
   える内燃機関において、冷却水温度に基づいてパ
   ルス信号のデユーテイ比の基本制御値を設定する
   基本制御値設定手段と、冷却水温度に基づいて設
   定される目標回転数と実際の回転数とを比較して
   積分制御によりフイードバツク補正量を設定する
   フイードバツク補正量設定手段と、冷却水温度か
   らこれに対応させてRAMに記憶させた学習補正
   量を検索する学習補正量検索手段と、目標回転数
   と実際の回転数との差の絶対値が所定値以下のと
   きに学習補正量にフイードバツク補正量の基準値
   からの偏差量を所定割合加算することによつて新
   たな学習補正量を設定しRAM内の同一冷却水温
   度のデータを更新する学習補正量修正手段と、基
   本制御値にフイードバツク補正量と学習補正量と
   を加算してパルス信号のデユーテイ比の制御値を
   演算する制御値演算手段と、この演算された制御
   値に基づくデユーテイ比のパルス信号をアイドル
   制御弁に出力するパルス信号出力手段とを備える
   ことを特徴とする内燃機関のアイドル回転数の学
   習制御装置。