JPH0260857B2

JPH0260857B2 -

Info

Publication number: JPH0260857B2
Application number: JP23336485A
Authority: JP
Inventors: Takeo Kiuchi; Akimasa Yasuoka
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1985-10-21
Filing date: 1985-10-21
Publication date: 1990-12-18
Also published as: JPS6293467A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、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に関するものであ
る。特に、アイドル運転時のエンジン回転数を制
御する目的で、吸気通路に設けられたスロツトル
弁の上流と下流とを連通するバイパス通路に設け
られた電磁弁の開度を制御する為のソレノイド電
流を適正に制御することができる、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
方法に関するものである。

（従来の技術）従来から、内燃エンジンの吸気通路に設けられ
たスロツトル弁がほぼ閉じられた状態で運転を持
続させるいわゆるアイドル運転時には、スロツト
ル弁の上流と下流とを連通するバイパス通路に設
けた電磁弁により内燃エンジンの吸入空気量を制
御して、エンジン回転数（アイドル回転数）の制
御を行なつている。

このようなアイドル回転数制御方法に関して
は、例えば特願昭60―137445号などに詳しいが、
以下にその概略を述べる。

従来のアイドル回転数制御方法は、第２図に示
すように、中央演算装置（CPU）１、記憶装置
（メモリ）２および入出力信号処理回路（インタ
ーフエース）３からなるマイクロコンピユータ４
のCPU１において、まず、つぎの(1)式により、
ソレノイド電流指令値Icmdを演算する。

IcmdをCPU１で演算する為には、各種センサ
を適宜配設して、これらセンサ出力をインターフ
エース３へ供給しなければならないが、このこと
は周知であるので、前記各種センサの図示は省略
してある。

Icmd＝〔Ifb（ｎ）＋Ie＋Ips ＋Iat＋Iac〕×Kpad ……(1) (1)式におけるIfb（ｎ）は、後記する第３図のフ
ローチヤートに基づいて演算されるフイードバツ
ク制御項である。なお、（ｎ）は今回値を示す。

第３図のステツプＳ４１〜Ｓ４６の演算内容は
次の通りである。

ステツプＳ４１…エンジン回転数の逆数（周
期）、またはそれに相当する量Me（ｎ）を読み込
む。

ステツプＳ４２…前記読み込まれたMe（ｎ）
と、あらかじめ設定した目標アイドル回転数
Nrefoの逆数、またはそれに相当する量Mrefoと
の偏差ΔMefを算出する。

ステツプＳ４３…前記Me（ｎ）、および該Me
（ｎ）と同一のシリンダにおける前回計測値Me
〔当該エンジンが６気筒エンジンの場合は、Me
（ｎ−６）〕の差――すなわち、周期の変化率
ΔMeを算出する。

ステツプＳ４４…前記ΔMeおよびΔMef、なら
びに積分項制御ゲインKim、比例項制御ゲイン
Kpm、微分項制御ゲインKdmを用いて、積分項
Ii、比例項Ipおよび微分項Idを、それぞれ図中に
示す演算式にしたがつて算出する。なお、前記各
制御ゲインは、予めメモリ２内に記憶されている
ものを読み出して得られる。

ステツプＳ４５…Iai（ｎ）として、Iai（ｎ−
１）に前記ステツプＳ４４で得た積分項Iiを加算
する。なお、ここで得たIai（ｎ）は次回のIai（ｎ
−１）となる為に、一時メモリ２内に記憶され
る。

しかし、いまだメモリ２に記憶されていない場
合は、Iaiに類似するような数値を予めメモリ２
内に記憶させておいて、該数値をIai（ｎ−１）と
して読み出せばよい。

ステツプＳ４６…ステツプＳ４５で算出された
Iai（ｎ）に、ステツプＳ４４で算出されたIpおよ
びIdがそれぞれ加算され、フイードバツク制御項
Ifb（ｎ）として定義される。

(1)式におけるIfb（ｎ）以外の各項の内容は、次
の通りである。

Ie…交流発電機（ACG）の負荷、すなわちACG
のフイールド電流に応じて予定値を加算する加
算補正項。

Ips…パワーステアリングのスイツチが投入され
た時に予定値を加算する加算補正項。

Iat…自動変速機ATのセレクタ位置がドライブ(D)
レンジにある時に予定値を加算する加算補正
項。

Iac…エアコン作動時に予定値を加算する加算補
正項。

Kpad…大気圧に応じて決定される乗算補正項。

なお、(1)式のIcmdは、各シリンダのピストン
が上死点前90度に達した時に、既知の手段により
発生するTDCパルスに応じて演算される。

前記(1)式により演算されたIcmdは、さらに
CPU１において、例えば周期を一定とするパル
ス信号のデユーテイ比に換算される。CPU１に
は、周期タイマとパルス信号のハイレベル時間
（パルス時間）タイマが用意されていて、同期し
て作動することにより、予定周期ごとに所定のハ
イレベル時間パルス信号がマイクロコンピユータ
４から連続的に出力される。

前記パルス信号は、ソレノイド駆動用トランジ
スタ５のベースに印加される。この結果、該トラ
ンジスタ５はパルス信号に応じてオン／オフ駆動
される。

第２図では、ソレノイド駆動用トランジスタ５
のオン状態に応じて、バツテリ６からの電流が、
ソレノイド７およびトランジスタ５を通つてアー
スへと流れる。この為に、電磁弁（図示せず）の
開度は、前記電流（ソレノイド電流）に応じて制
御され、該電磁弁の開度に応じた吸入空気量が内
燃エンジンに供給され、アイドル回転数が制御さ
れる。

ところで、従来においては、エンジン回転数が
フイードバツク制御されている場合、すなわち、
前記電磁弁が目標アイドル回転数と実際のエンジ
ン回転数との偏差に応じてフイードバツク制御さ
れている場合において、つぎの(2)式により学習値
Ixref（ｎ）を算出し、これをメモリ２に記憶して
いる。

Ixref（ｎ）＝Iai（ｎ）×Ccrr／ｍ＋Ixref（ｎ−１）×（ｍ−Ccrr）／ｍ ……(2) なお、(2)式中のIai（ｎ）は、前記した第３図の
ステツプＳ４５で算出された数値であり、Ixref
（ｎ−１）は学習値Ixrefの前回値を示している。
また、ｍおよびCcrrは任意に設定される正の数
であり、ｍはCcrrよりも大きく選ばれている。

この学習値Ixref（ｎ）の算出は、前記した特願
昭60―137445号から明らかなように、例えばエア
コン等の外部負荷がない等、一定の条件が整つて
いる時に、TDCパルスに応じてなされる。

そして、内燃エンジンの電磁弁が、フイードバ
ツク制御モードからアイドル運転以外の運転状態
で行なわれるオープンループ制御モードへ移行す
る時に、マイクロコンピユータ４から、該学習値
Ixref（ｎ）と等しいIcmdに応じたパルス信号を
出力し、ソレノイド７に流れる電流、したがつて
電磁弁の開度を前記学習値Ixref（ｎ）に対応する
所定値に保持している。

これは、前記オープンループ制御モードから再
びフイードバツク制御モードに移行した時の電磁
弁の初期開度が、フイードバツク制御モードの、
Icmdに対応する開度になるべく近づいているよ
うにし、この結果、定常制御状態に落着くまでの
時間を短縮する為である。

また、前記オープンループ制御モードにおける
Icmdを、前記(1)式と同様のつぎの(3)式により算
出し、該Icmdに応じたパルス信号をマイクロコ
ンピユータ４から出力するようにしてもよい。

Icmd＝（Ixref＋Ie＋Ips＋Iat ＋Iac）×Kpad ……(3) このようにしてIcmdを算出し、これに応じた
パルス信号に基づいてソレノイド電流を決定する
ようにすれば、前記オープンループ制御モードか
ら再びフイードバツク制御モードに移行した時
に、例えばエアコン等の外部負荷を考慮した初期
開度となつていることから、フイードバツク制御
モードのIcmdに対応する開度となる時間がより
一層短縮されるので望ましい。

ところで、上記した従来の技術には、次のよう
な欠点があつた。

ソレノイド７の抵抗成分は、周知のように、そ
の周囲温度の変化に応じて変わる。ソレノイド７
を有する電磁弁は、一般にエンジン本体に近い所
にあるので、エンジン温度の影響を受けやすい。
したがつてソレノイド７の抵抗成分は変化しやす
い。

前記ソレノイド７の抵抗成分が変化すると、
Icmdに対応したソレノイド電流が流れず、この
結果、電磁弁の開度もIcmdで期待する開度とな
らない。もつともフイードバツク制御中であれ
ば、第３図および(1)式による前述したエンジン回
転数のフイードバツク制御によつてある時間が経
過すれば、目標アイドル回転数に一致するように
なる。

しかし、フイードバツク制御項Ifb（ｎ）のPID
係数（制御ゲイン）は、定常アイドル運転時の安
定性を考慮して通常小さく設定されている。この
為に、Ifb（ｎ）によるフイードバツク制御はゆつ
くり行なわれるのが一般的である。

この結果、従来においては、ソレノイド７の抵
抗成分が変化した時などには、フイードバツク制
御によりエンジン回転数が目標アイドル回転数と
なるまでに長時間がかかるという欠点があつた。

また、フイードバツク制御中に演算される学習
値Ixrefの算出した時点と、その学習値Ixrefをフ
イードバツク制御の初期値として使用する時点と
で、ソレノイド７の周囲温度に差がある場合、あ
るいは電磁弁開度がエンジン回転数に関してオー
プンループ制御を継続中にソレノイド７の周囲温
度が変化した場合には、該ソレノイド７の抵抗値
が変化し、電磁弁の開度が所望の開度、すなわち
Icmdで期待する開度にならないという欠点があ
つた。

前記の欠点を解決する手段としては、従来のエ
ンジン回転数のフイードバツク制御系に加えて、
ソレノイド７に流れる実電流をフイードバツクす
る電流フイードバツク制御系を設け、前記エンジ
ン回転数フイードバツク制御系で算出したソレノ
イド電流指令値を、つぎに述べるようにして電流
フイードバツク制御系で演算した補正値により補
正し、該補正されたソレノイド電流指令値に基づ
いて決定される信号をソレノイド電流制御手段に
印加することにより、ソレノイド電流を制御する
方法が本出願人によつて提案されている（特願
昭）。

なお、前記補正値は、ソレノイド電流を検出
し、前記ソレノイド電流指令値に対するソレノイ
ド電流の偏差を算出し、該偏差に比例項制御ゲイ
ンを乗算して比例項を算出すると共に、該偏差に
積分項制御ゲインを乗算し、かつ前回積分項と加
算して積分項を算出し、これら算出された比例項
と積分項とを加算することによつて算出される。

以上の方法を要約的に述べれば、例えばソレノ
イド７の抵抗成分が変化し、ソレノイド電流指令
値に対するソレノイド電流の偏差が発生した場合
には、電流フイードバツク制御系の制御によつて
ソレノイド電流指令値に対応するソレノイド電流
を流すようにしようとするものである。

（発明が解決しようとする問題点）上記したようなエンジン回転数フイードバツク
制御系に加えて電流フイードバツク制御系を設け
る方法には、次のような欠点が予想される。

前述したように、バイパス通路に設けられた電
磁弁は、主にアイドル運転時におけるエンジン回
転数制御に用いられるものである。換言すれば、
当該自動車のエンジン回転数が所定回転数以上
（例えば4000RPM以上）であり、当該自動車が所
定速度以上で走行中であると推定できる状態であ
つて、運転者のアクセル操作によりスロツトル弁
の開度を制御する運転状態においては、前記電磁
弁ソレノイドの制御は不要となるので、ソレノイ
ド電流が零となる。

ところが、前記運転状態において、ソレノイド
電流を零にしてしまうと、その間は電流フイード
バツク制御系の出力信号が発生しない。したがつ
て、その間に例えばソレノイドのコイル温度が変
化し、コイルの特性（抵抗値）が変わると、当該
自動車の運転状態が再びアイドリング状態（すな
わち、電磁弁の制御状態がフイードバツク制御モ
ード）となり、電磁弁の制御を再開する場合に、
実際に要求される電磁弁開度と異なる開度で電磁
弁の制御が開始されてしまう。

前記したように、エンジン回転数フイードバツ
ク制御系における制御ゲインは、通常小さく設定
されているので、このように実際に要求される電
磁弁開度と異なる開度で電磁弁の制御が開始され
ると、実際のエンジン回転数が目標アイドル回転
数に達するまでに比較的長時間を要する結果とな
る。

さらに、前記運転状態においてコイル温度が変
化し、その後エンジン回転数に関してオープンル
ープ制御されるモードへと、当該電磁弁の制御が
変化した場合には、電磁弁の開度が要求される開
度に一致しないで制御が開始される結果となる。

本発明は、前述の問題点を解決するためになさ
れたものである。

（問題点を解決するための手段および作用）前記の問題点を解決するために、本発明は、電
磁弁の開度が零であり、かつ該電磁弁の開度制御
を行なわない運転状態、すなわち電磁弁がアイド
ル回転数に関してフイードバツク制御あるいはオ
ープンループ制御されない運転状態においても、
該電磁弁の動作開始電流に満たない不感動電流が
ソレノイドに流れるように電流フイードバツク制
御系を付勢しておくという手段を講じ、これによ
り、前記ソレノイドの抵抗値に応じた電流フイー
ドバツク制御系の出力が常に出力されるように
し、前記運転状態においてソレノイドの抵抗値が
変わつていたとしても、当該電磁弁の制御がフイ
ードバツク制御あるいはオープンループ制御に移
つた時に、電磁弁の開度が要求される電磁弁開度
に、なるべく早く一致することができるという作
用効果を生じさせた点に特徴がある。

（実施例）以下に図面を参照して、本発明を詳細に説明す
る。

第４図は本発明の方法が適用されたソレノイド
電流制御装置の一具体例を示す回路構成図であ
る。図において、第２図と同一の符号は、同一ま
たは同等部分をあらわしている。

後述する本発明の方法により得られたパルス信
号が、マイクロコンピユータ４から出力される
と、該パルス信号はソレノイド駆動用トランジス
タ５のベースに印加される。この結果、トランジ
スタ５は供給パルス信号に応じてオン／オフ駆動
される。

第４図では、トランジスタ５のオン状態に応じ
て、バツテリ６からの電流が、ソレノイド７、ト
ランジスタ５および抵抗９を通つてアースへと流
れる。この為に、該電流（ソレノイド電流）に応
じて電磁弁（図示せず）の開度は比例的に制御さ
れる。

ところで、マイクロコンピユータ４からのパル
ス信号の立下りに応じてトランジスタ５が遮断傾
向になると、前記ソレノイド７には逆起電力が発
生する。

第４図では、この逆起電力に応じてトランジス
タ８を導通させ、該逆起電力発生期間トランジス
タ５を引き続いてオン状態にすることによつて、
ソレノイド電流の全電流変化を抵抗９による電圧
降下量として検出できるようにしている。

電流検出回路１０では、前記抵抗９による電圧
降下量として検出されたソレノイド７の実電流値
Iactを、インターフエース３へ供給している。イ
ンターフエース３では、電流検出回路１０の出
力、したがつてソレノイド７に流された実電流値
Iactをデジタル信号に変換する。

次に、図面を用いて前記したマイクロコンピユ
ータ４の出力であるパルス信号を作成する動作、
本発明の方法の動作について説明する。

第１図は本発明の一実施例の動作を説明するフ
ローチヤートである。

同図のフローチヤートの動作はTDCパルスに
よる割込みによりスタートする。

ステツプＳ５１…当該自動車のエンジン回転数
の逆数Meが、予め設定された値Mgよりも大き
いか否かを判定する。すなわち、当該自動車が所
定の速度以上で走行しており、かつそのエンジン
回転数が、アクセル操作によるスロツトル弁制御
のみにより、エンジンのシリンダ内への混合気量
が制御される運転状態であると判別することので
きるエンジン回転数（例えば4000RPM）よりも
小さいか否かを判定する。

MeがMgよりも大きければ（エンジン回転数
が4000RPMよりも小さければ）、当該処理はステ
ツプＳ１に進み、MeがMg以下であれば、ステ
ツプＳ５２に進む。

ステツプＳ５２…ステツプＳ９に関して後記す
る補正電流指令値Icmdoとして、Igが設定され
る。Igはソレノイドの動作開始電流に満たない不
感動電流に対応する値であり、また、当該処理が
このステツプＳ５２を経た場合に、ステツプＳ３
０で算出されるDout（ｎ）も前記ソレノイドの動
作開始電流に満たない不感動電流に対応する値と
なるように設定される。

ステツプＳ１…ソレノイド電流に応じて開度を
比例的に制御する電磁弁が、エンジン回転数に関
してフイードバツク制御モード（フイードバツク
モード）にあるか否かを判定する。

具体的には、スロツトル開度センサ２０からの
信号供給によつてスロツトル弁（図示せず）の開
度がほぼ全閉状態であると判定し、かつエンジン
回転数カウンタ２１からの信号供給によつてエン
ジン回転数が予定のアイドル回転数領域にあると
判定した場合には、フイードバツクモードとして
ステツプＳ３へ進む。それ以外の場合は、ステツ
プＳ２へ進む。

ステツプＳ２…後記するステツプＳ８の(1)式に
おけるフイードバツク制御項Ifb（ｎ）として、後
記するステツプＳ６においてメモリ２内に記憶し
た最新の学習値Ixrefを採用する。

なお、いまだメモリ２内に学習値Ixrefが記憶
されていない場合は、前記学習値に類似するよう
な数値を予めメモリ２内に記憶させておいて、該
数値を学習値Ixrefとして読み出せばよい。その
後、処理は後記するステツプＳ７へ進む。

ステツプＳ３…前記した第３図によつて説明し
たようにして、エンジン回転数のフイードバツク
制御モードにおける演算から、Ifb（ｎ）を算出す
る。

ステツプＳ４…後記するステツプＳ５における
学習値Ixref（ｎ）の演算が、適正に行なえる一定
の学習条件が整つているか否かを判定する。具体
的には、車速がある一定値V₁以下であり、エア
コン、パワーステアリング等の外部負荷がない等
の、一定の学習条件が整つているか否かを判定す
る。

該判定が不成立の時にはステツプＳ７へ進み、
成立する時にはステツプＳ５へ進む。なお、この
ような学習条件を判定する為には、適宜各種セン
サを設けて、センサ出力をインターフエース３へ
供給する必要があるが、このようなことは周知で
あるので、第４図では各種センサの図示を省略し
ている。

ステツプＳ５…前記した(2)式により学習値
Ixref（ｎ）を算出する。

ステツプＳ６…ステツプＳ５において算出され
た学習値Ixrefを、メモリ２に記憶する。

ステツプＳ７…前記した(1)式あるいは(3)式の各
補正項、すなわち加算補正項Ie，Ips，Iat，Iac、
または乗算補正項Kpadの各データ（数値）を読
み込む。

なお、このように各種データを読み込む為に
は、ステツプＳ４と同様に、各種センサを設け
て、センサ出力をインターフエース３へ供給する
必要がある。しかし、これらのことは周知である
ので、第４図では各種センサの図示を省略してい
る。

ステツプＳ８…ソレノイド電流指令値Icmdを、
前記(1)式により算出する。ステツプＳ２を通つて
きた時には(3)式により算出する。なお、本実施例
では、加算・乗算の各種補正項を(1)式または(3)式
のものに限定する必要はなく、適宜追加するよう
にしてもよい。ただし、追加される各補正項のデ
ータは、前記ステツプＳ７において予め読み込ん
でおく必要があることは勿論である。

ステツプＳ９…前記ソレノイド電流指令値
Icmdに基づいて、予めメモリ２内に記憶されて
いるIcmd〜Icmdoテーブルを読み出し、補正電
流指令値Icmdoを決定する。第５図はソレノイド
電流指令値Icmdと補正電流指令値Icmdoとの関
係例を示すグラフである。

このようにIcmd〜Icmdoテーブルを設けるの
は次の理由による。

Icmdは、フイードバツクモードにおいては、
(1)式から明らかなように、エンジン回転数のフイ
ードバツク制御項Ifb（ｎ）とその他の補正項とに
よつて決定される数値であり、エンジン回転数を
目標アイドル回転数に近づける為に電磁弁の開度
を０％〜100％の間で制御する為の理論的な数値
である。

しかし、電磁弁の特性は供給する電流に対して
の弁開度が直線比例関係ではない。そこで、実際
の電磁弁の開度が０％〜100％の間で直線的に制
御されるように、当該電磁弁の特性を考慮して
Icmdを修正する必要がある。この為にIcmd〜
Icmdoテーブルが設けられるのである。

なお、第５図の符号Ａで示される領域は、ソレ
ノイドの不感動電流に対応する指令値Icmdoであ
り、前記ステツプＳ５２に関して説明したIgは、
前記符号Ａで示される領域内の数値である。

ステツプＳ１０…前記ステツプＳ９あるいはＳ
５２で決定した補正電流指令値Icmdoをメモリ２
へ記憶する。

ステツプＳ１１…電流検出回路１０から供給さ
れる実電流値Iactを読み込む。

ステツプＳ１３…前記ステツプＳ１０で記憶し
た前回の補正電流指令値Icmdo（ｎ−１）と、前
記ステツプＳ１１で読み込んだ今回の実電流値
Iact（ｎ）と、予めメモリ２内に記憶されている
積分項制御ゲインKiiと、前回の積分項Di（ｎ−
１）とを用いて、積分項Di（ｎ）を、図中に示す
演算式にしたがつて算出する。

なお、いまだDi（ｎ−１）がメモリ２に記憶さ
れていない場合は、後記するステツプＳ２２にお
いてメモリ２（具体的にはメモリ２内のバツテリ
バツクアツプRAM）に格納した最新の学習値
DxrefをDi（ｎ−１）として用いる。

また、前記ステツプＳ１０においてIcmdo（ｎ
−１）が記憶されていない場合、すなわちイグニ
ツシヨンスイツチをオンにした直後においては、
第５図のIcmd＝０に対応するIcmdoの値を
Icmdo（ｎ−１）として用いる。

ステツプＳ１５…前記ステツプＳ１３において
算出したDi（ｎ）をメモリ２に記憶する。

ステツプＳ１７…ステツプＳ１０においてメモ
リ２内に記憶した前回の補正電流指令値Icmdo
（ｎ−１）に比較して、今回の実電流値Iact（ｎ）
が小さいか否かを判定する。そして、該判定が成
立する時、すなわち、実電流値Iact（ｎ）が小さ
い時にはステツプＳ１８へ進み、該判定が不成立
の時にはステツプＳ１９へ進む。

ステツプＳ１８…今回フラグFi（ｎ）として
“１”を上げる。なお、このフラグは次回フラグ
Fi（ｎ−１）となる為に、メモリ２内に一時記憶
される。その後、ステツプＳ２０へ進む。

ステツプＳ１９…今回フラグFi（ｎ）として
“０”を上げる。なお、このフラグは次回フラグ
Fi（ｎ−１）となる為に、メモリ２内に一時記憶
される。

ステツプＳ２０…今回フラグFi（ｎ）と前回フ
ラグFi（ｎ−１）とが等しければ、後記するステ
ツプＳ２１およびステツプＳ２２をジヤンプして
ステツプＳ２３へ進む。一方、等しくない時、換
言すれば今回の実電流値Iact（ｎ）が前回の補正
電流指令値Icmdo（ｎ−１）を横切つた時には、
後述する学習が可能、すなわち適正な学習値
Dxref（ｎ）が得られるとして、ステツプＳ２１
へ進む。

ステツプＳ２１…つぎの(4)式によつて定義され
る学習値Dxref（ｎ）が算出される。

Dxref（ｎ）＝Di（ｎ）×Ccrr／ｍ＋Dxref（ｎ−１）×（ｍ−Ccrr）／ｍ ……(4) なお、(4)式中のDi（ｎ）は、前記したステツプ
Ｓ１３で算出され、今回値メモリに記憶されてい
る数値であり、Dxref（ｎ−１）は学習値Dxrefの
前回値を示している。また、ｍおよびCcrrは任
意に設定される正の数であり、ｍはCcrrよりも
大きく選ばれている。

ステツプＳ２２…ステツプＳ２１において算出
された学習値Dxrefを、メモリ２に記憶する。

ステツプＳ２４…前記ステツプＳ１０で記憶し
た前回の補正電流指令値Icmdo（ｎ−１）と、前
記ステツプＳ１１で読み込んだ今回の実電流値
Iact（ｎ）と、予めメモリ２内に記憶されている
比例項制御ゲインKipと、今回値メモリに記憶さ
れている積分項Di（ｎ）とを用いて、フイードバ
ツク制御項Dfb（ｎ）を、つぎの（５―Ａ）式に
より算出する。

Dfb（ｎ）＝Dp（ｎ）＋Di（ｎ） ……（５―Ａ） Dp（ｎ）＝Kip〔Icmdo（ｎ―１）−Iact（ｎ）〕 Di（ｎ）＝Di（ｎ−１）＋Kii（Icmdo（ｎ−１）−Iact（ｎ）〕この（５―Ａ）式の積分項Di（ｎ）と比例項Dp
（ｎ）における電流偏差の演算は、前回の補正電
流指令値Icmdo（ｎ―１）と今回の実電流値Iact
（ｎ）とに基づいて行なわれている。

このようにしたのは、補正電流指令値Icmdoが
変化してもソレノイドのインダクタンスにより直
ちに実電流値Iactは変化せず、Icmdoの変化に応
答して実電流Iactが安定するまでには時間がかか
るので、補正電流指令値Icmdoと実電流値Iactと
の今回値同士の偏差に基づいて積分項Di（ｎ）お
よび比例項Dp（ｎ）を算出したのでは、それぞれ
の項に誤差が生じ、適正なフイードバツク制御項
Dfb（ｎ）が算出できないからである。

また、そればかりでなく、前記したステツプＳ
２２における学習値Dxrefも適正な値が得られな
い結果となるからである。

なお、このステツプＳ２４における積分項Di
（ｎ）および比例項Dp（ｎ）は、電流値ではなく、
例えば周期を一定とするパルス信号のハイレベル
時間（以下、パルス時間という）に換算された数
値となつている。

これは既知の電流値Ｉ〜パルス時間Ｄテーブル
を用いて、電流値として得られた前記各項をパル
ス時間に変換している為である。したがつて、フ
イードバツク制御項Dfb（ｎ）もパルス時間とし
て得られる。また、前記ステツプＳ２１において
得られる積分項Di（ｎ）の学習値Dxref（ｎ）もパ
ルス時間で設定されている。

なお、前記ステツプＳ５１およびＳ５２から明
らかなように、当該エンジン回転数が予定値
（4000RPM）を越え、エンジン回転数フイードバ
ツク制御系の出力値、すなわちソレノイド電流指
令値Icmdが零になつた場合においても、ソレノ
イドには、該ソレノイドの不感動電流が出力さ
れ、電流フイードバツク制御項Dfb（ｎ）が算出
される。

ステツプＳ２６…後で第８図を参照して説明す
るようにして、Dfb（ｎ）のリミツトチエツクを
行なう。

ステツプＳ２７…バツテリ６の電圧（バツテリ
電圧）VBを、第４図に図示しないセンサを介し
て読み込む。

ステツプＳ２８…前記バツテリ電圧VBから、
予めメモリ２内に記憶されているVB〜Kivbテー
ブルを読み出し、バツテリ電圧補正値Kivbを決
定する。第６図はバツテリ電圧VBとバツテリ電
圧補正値Kivbとの関係を示すグラフである。

このグラフから明らかなように、バツテリ電圧
補正値Kivbは、バツテリ電圧VBが規定電圧以上
（例えば12V以上）の時は“1.0”であるが、VB
が低下すると、これに応じてその数値が前記1.0
より大きくなる。

ステツプＳ２９…前記ステツプＳ１０において
記憶した補正電流指令値Icmdo（ｎ）から、予め
メモリ２内に記憶されているIcmdo〜Dcmdテー
ブルを読み出し、該Icmdo（ｎ）に対応するパル
ス時間Dcmd（ｎ）を決定する。第７図は補正電
流指令値Icmdoとパルス時間Dcmdとの関係を示
すグラフである。

なお、後述するようにして作成され、マイクロ
コンピユータ４から出力されるパルス信号のパル
ス時間Dout（ｎ）が変わると、補正電流指令値
Icmdoに対するソレノイド電流、すなわち実際の
吸入空気量の偏差も変化し、誤差が生じる。前記
テーブルはこのような誤差を解消できるように、
IcmdoとDcmdとの関係を設定している。

ステツプＳ３０…前記ステツプＳ２９で決定し
たDcmd（ｎ）、前記ステツプＳ２４で算出され、
ステツプＳ２６でリミツトチエツクされたDfb
（ｎ）、およびステツプＳ２８で決定したバツテリ
電圧補正値Kivbを用いて、マイクロコンピユー
タ４の最終出力であるパルス信号のパルス時間
Dout（ｎ）を、(6)式により算出する。

Dout（ｎ）＝Kivb×〔Dcmd（ｎ）＋Dfb（ｎ）〕
……(6) すなわち、本実施例では、MeがMgよりも大
きい場合には、エンジン回転数フイードバツク制
御系の補正電流指令値Icmdoに応じて決定される
Dcmd（ｎ）に、前回の補正電流指令値Icmdo（ｎ
−１）に対する今回の実電流値Iact（ｎ）の偏差
に基づいて決定される、電流フイードバツク制御
系のDfb（ｎ）を加算することによつてパルス時
間を決定し、これにバツテリ電圧補正値Kivbを
乗算してDout（ｎ）を算出するようにしている。

換言すれば、ソレノイド電流を補正電流指令値
Icmdoに近づけるために、ソレノイド電流のフイ
ードバツク制御を行なつているのである。

そしてまた、MeがMg以下である場合には、
エンジン回転数フイードバツク制御系の出力
Icmdは出力されない――すなわちバイパス通路
の電磁弁は動作しないが、ソレノイドの不感動電
流に対応する指令値IgがIcmdoに設定される。そ
してその後は、MeがMgよりも大きい場合と同
様に、Dout（ｎ）が算出されソレノイド電流のフ
イードバツク制御が行なわれる。

ステツプＳ３１…後で第９図を参照して説明す
るようにして、Dout（ｎ）のリミツトチエツクを
行なう。その後、処理はメインプログラムへ戻
る。これに応じて、マイクロコンピユータ４は、
パルス時間Dout（ｎ）を有するパルス信号を連続
的に出力する。

第８図は、第１図のステツプＳ２６での演算内
容を示すフローチヤートである。

ステツプＳ２３１…第１図のステツプＳ２４で
演算したDfb（ｎ）が、ある上限値Dfbh以上であ
るか否かを判定する。該判定が不成立の時にはス
テツプＳ２３４へ進み、成立する時にはステツプ
Ｓ２３２へ進む。

ステツプＳ２３２…第１図のステツプＳ１３で
演算し、ステツプＳ１５でメモリ２（具体的には
今回値メモリ）に記憶した今回の積分値Di（ｎ）
を消去して、該今回値メモリに前回値メモリの内
容である前回の積分値Di（ｎ−１）を記憶する。

ステツプＳ２３３…Dfb（ｎ）を、その上限値
であるDfbhに設定する。その後、処理は第１図
のステツプＳ２７へ進む。

ステツプＳ２３４…Dfb（ｎ）が、ある下限値
Dfbl以下であるか否かを判定する。該判定が不
成立の時には、Dfb（ｎ）がリミツトを超えない
適当な数値範囲内にあるとして、ステツプＳ２３
８へ進む。また、該判定が成立する時にはステツ
プＳ２３５へ進む。

ステツプＳ２３５…前記したステツプＳ２３２
と同様に、今回の積分値Di（ｎ）を消去して、今
回値メモリに前回の積分値Di（ｎ−１）を記憶す
る。

なお、前記ステツプＳ２３２およびこのステツ
プＳ２３５における処理により、Dfb（ｎ）が上
下限のリミツトを超えている状態においては、次
回のステツプＳ１３（第１図）の演算において
は、積分項が更新されないことになる。このよう
に積分項を更新しないこととしているのは、Dfb
（ｎ）がリミツトを超えている状態において、積
分項を更新すると該積分項の値が異常となり、前
記リミツトを超えない状態に復帰した場合におい
て、スムーズに適正なフイードバツク制御項Dfb
（ｎ）が得られないことになるが、このような状
態を回避する為である。

ステツプＳ２３６…Dfb（ｎ）を、その下限値
であるDfblに設定する。その後、処理は第１図
のステツプＳ２７へ進む。

ステツプＳ２３８…第１図のステツプＳ２４で
算出した数値をそのままDfb（ｎ）として設定す
る。その後、処理は第１図のステツプＳ２７へ進
む。

第９図は、第１図のステツプＳ３１での演算内
容を示すフローチヤートである。

ステツプＳ２８１…第１図のステツプＳ３０で
算出したDout（ｎ）が、マイクロコンピユータ４
の出力パルス信号のデユーテイ比100％よりも大
であるか否かを判定する。該判定が不成立の時に
はステツプＳ２８４へ進み、成立する時にはステ
ツプＳ２８２へ進む。

ステツプＳ２８２…第１図のステツプＳ１３で
演算し、ステツプＳ１５でメモリ２（具体的には
今回値メモリ）に記憶した今回の積分値Di（ｎ）
を消去して、該今回値メモリに前回値メモリの内
容である前回の積分値Di（ｎ−１）を記憶する。

ステツプＳ２８３…Dout（ｎ）を、前記出力パ
ルス信号のデユーテイ比100％に設定する。この
ように、Dout（ｎ）を、出力パルス信号のデユー
テイ比100％に制限しているのは、該100％よりも
大きいDout（ｎ）に基づいてソレノイド電流を制
御するようにしても、実際上、これに応ずるソレ
ノイド電流は得られないからである。

ステツプＳ２８４…Dout（ｎ）が、マイクロコ
ンピユータ４の出力パルス信号のデユーテイ比０
％よりも小であるか否かを判定する。該判定が不
成立の時には、Dout（ｎ）がリミツトを超えない
適正な数値範囲内にあるとして、ステツプＳ２８
８へ進む。また、該判定が成立する時にはステツ
プＳ２８５へ進む。

ステツプＳ２８５…前記したステツプＳ２８２
と同様に、今回の積分値Di（ｎ）を消去して、今
回値メモリに前回の積分値Di（ｎ−１）を記憶す
る。

なお、前記ステツプＳ２８２およびこのステツ
プＳ２８５における処理により、Dout（ｎ）が上
下限のリミツトを超えている状態においては、次
回のステツプＳ１３（第１図）の演算において
は、積分項が更新されないことになる。このよう
に積分項を更新しない理由は、前記ステツプＳ２
３５で述べたのと同様である。

ステツプＳ２８６…Dout（ｎ）を、前記出力パ
ルス信号のデユーテイ比０％に設定する。このよ
うに、Dout（ｎ）を、出力パルス信号のデユーテ
イ比０％に制限しているのは、該０％よりも小さ
いDout（ｎ）に基づいてソレノイド電流を制御す
るようにしても、実際上、これに応ずるソレノイ
ド電流は得られないからである。

ステツプＳ２８８…第１図のステツプＳ３０で
算出した数値をそのままDout（ｎ）として設定す
る。

ステツプＳ２８９…Dout（ｎ）を出力する。こ
れに応じてマイクロコンピユータ４は、前記
Dout（ｎ）に相当するデユーテイ比のパルス信号
をソレノイド駆動用トランジスタ５へ連続的に出
力する。

第１０図は、本発明の方法を実現する為のソレ
ノイド電流制御装置の概略機能ブロツク図であ
る。以下、これについて説明する。

同図において、エンジン回転数周期検出手段１
０１はエンジン回転数の逆数（周期）は、または
それに相当する量Me（ｎ）を比較器１１６の反転
入力端子およびゲート１１８の入力端子へ出力す
る。

目標アイドル回転数周期設定手段１０２はエン
ジンの運転状態に応じた目標アイドル回転数
Nrefoを設定し、その逆数、またはそれに相当す
る量MrefoをIfb（ｎ）演算手段１０３へ出力す
る。

Mg設定手段１１５には、第１図のステツプＳ
５１に関して説明したMgの値が記憶されてい
る。このMgの値は、比較器１１６の非反転入力
端子へ出力される。

比較器１１６は、Mgがエンジン回転数の周期
Meよりも大きいとき、換言すれば、エンジン回
転数が１／Mgよりも上回つているときに、出力
信号をインバータ１１７およびIg発生手段１１９
に出力する。

前記インバータ１１７の出力端子は、ゲート１
１８の制御端子に接続されている。

ゲート１１８は、インバータ１１７の出力信号
を受けると、前記エンジン回転数周期検出手段１
０１により算出されたエンジン回転数の逆数Me
を、Ifb（ｎ）演算手段１０３へ出力する。

Ig発生手段１１９には、第１図のステツプＳ５
２に関して説明したIgの数値が記憶されている。
前記Ig発生手段１１９は、比較器１１６の出力信
号の供給を受けるIgの値をオア回路１２０の一方
の入力端子へ出力する。

前記Ifb（ｎ）演算手段１０３は、前記Me（ｎ）
およびMrefoに基づいてフイードバツク制御項
Ifb（ｎ）を算出し、該Ifb（ｎ）を切換え手段１０
５とIfb（ｎ）学習記憶手段１０４へ出力する。
Ifb（ｎ）学習記憶手段１０４は、フイードバツク
制御項Ifb（ｎ）の積分項Iai（ｎ）を、前記した(2)
式に従つて学習し、最新の学習値Ixrefを出力す
る。

切換え手段１０５は、ソレノイド７に流れる電
流に応じて開度を比例的に制御する電磁弁（図示
せず）が、エンジン回転数に関してフイードバツ
ク制御モードにある時は、前記Ifb（ｎ）演算手段
１０３の出力であるIfb（ｎ）をIcmd発生手段１
０６へ供給し、一方、電磁弁がエンジン回転数に
関してオープンループ制御モードにある時は、前
記Ifb（ｎ）学習記憶手段１０４の出力である最新
の学習値IxrefをIcmd発生手段１０６へ供給す
る。

Icmd発生手段１０６は、前記Ifb（ｎ）が供給
された時は、例えば前記(1)式に従つてソレノイド
電流指令値Icmdを算出し、前記Ixrefが供給され
た時は、例えば前記(3)式に従つてソレノイド電流
指令値Icmdを算出する。そして、該Icmdは
Icmdo発生手段１０７へ供給される。なお、図示
しないが、Icmd発生手段１０６には、(1)式およ
び(3)式の各補正項が供給されている。

Icmdo発生手段１０７は、供給される前記
Icmdから、予め記憶されているIcmd〜Icmdoテ
ーブルを読み出し、補正電流指令値Icmdoを決定
し、これを出力する。該Icmdoは前記オア回路１
２０の他方の入力端子へ供給される。

前記オア回路１２０は、前記Icmdo発生手段１
０７により決定されたIcmdo、または前記Ig発生
手段１１９で設定されたIgを、Dcmd発生手段１
０８とDfb（ｎ）発生手段１０９へ供給する。

Dcmd発生手段１０８は、供給される前記
Icmdoから、予め記憶されているIcmdo〜Dcmd
テーブルを読み出し、該Icmdoに対応するパルス
時間Dcmdを決定し、これをパルス信号発生手段
１１０へ供給する。

Dfb（ｎ）発生手段１０９は、後述するソレノ
イド電流制御手段１１１のオン／オフ駆動に応じ
てソレノイド７に流れる電流を検知するソレノイ
ド電流検出手段１１２の出力である実電流値Iact
と、前記Icmdoとに基づいて、フイードバツク制
御項Dfb（ｎ）を算出し、該Dfb（ｎ）をパルス信
号発生手段１１０へ供給する。

Kivb発生手段１１４は、VB検知手段１１３で
検知したバツテリ電圧VBから、予め記憶されて
いるVB〜Kivbテーブルを読み出し、バツテリ電
圧補正値Kivbを決定し、これをパルス信号発生
手段１１０へ供給する。

パルス信号発生手段１１０は、前記供給された
パルス時間DcmdをDfb（ｎ）およびKivbに基づ
いて補正し、該補正されたパルス時間Doutを有
するパルス信号を出力する。ソレノイド電流制御
手段１１１は前記パルス信号に応じてオン／オフ
駆動される。

この結果、バツテリ６からの電流は、ソレノイ
ド７、ソレノイド電流制御手段１１１、ソレノイ
ド電流検出手段１１２を通つてアースへと流れ
る。

この第１０図に示された機能ブロツク図からも
明らかなように、比較器１１６でMeがMgより
も大きいと判断されなかつた場合、すなわち電磁
弁がエンジン回転数に関してアイドルフイードバ
ツク制御を行なわない場合あるいはオープンルー
プ制御を行なわない場合においては、Icmdoとし
てIgが設定され、ソレノイド７の不感動電流が、
該ソレノイド７に供給され、電流フイードバツク
制御が行なわれる。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、つぎのような効果が達成される。

すなわち、バイパス通路に配置された電磁弁の
開度制御を行なわず、その開度を零とする運転状
態においても、電磁弁の不感動電流を該電磁弁に
供給し、その電流に対応するDcmd（ｎ）と、電
流フイードバツク制御系によつて設定されるDfb
（ｎ）とに基づいて、不感動電流に対応するマイ
クロコンピユータの出力パルス信号のパルス時間
Dout（ｎ）を決定するようにしている。この為
に、 (1) 前記運転状態において、例えばソレノイドの
抵抗成分が変化し、その後、電磁弁の制御状態
が再びフイードバツク制御モードになつても、
実際に要求される電磁弁開度で該電磁弁の制御
を開始することができる。この結果、エンジン
回転数をいちはやく目標アイドル回転数に近づ
けることができる。

(2) 前記運転状態において、例えばソレノイドの
抵抗成分が変化し、その後、電磁弁の制御状態
がエンジン回転数に関してオープンループ制御
されるモードになつても、前記(1)と同様に実際
に要求される電磁弁開度で電磁弁の制御を開始
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の動作を説明するフ
ローチヤートである。第２図は従来のソレノイド
電流制御方法が適用されたソレノイド電流制御装
置の一例を示す回路構成図である。第３図はフイ
ードバツク制御項Ifb（ｎ）を算出するフローチヤ
ートである。第４図は本発明の方法が適用された
ソレノイド電流制御装置の一具体例を示す回路構
成図である。第５図はソレノイド電流指令値
Icmdと補正電流指令値Icmdoとの関係を示すグ
ラフである。第６図はバツテリ電圧VBとバツテ
リ電圧補正値Kivbとの関係を示すグラフである。
第７図は補正電流指令値Icmdoとパルス時間
Dcmdとの関係を示すグラフである。第８図は、
第１図のステツプＳ２６での演算内容を示すフロ
ーチヤートである。第９図は、第１図のステツプ
Ｓ３１での演算内容を示すフローチヤートであ
る。第１０図は、本発明の方法を実現する為のソ
レノイド電流制御装置の概略機能ブロツク図であ
る。１…CPU、２…メモリ、３…インターフエー
ス、４…マイクロコンピユータ、５…ソレノイド
駆動用トランジスタ、６…バツテリ、７…ソレノ
イド、１０…電流検出回路。

Claims

【特許請求の範囲】１内燃エンジンのスロツトル弁の上流と下流と
を連通するバイパス通路に設けられ、ソレノイド
に流れる電流（以下、ソレノイド電流という）に
応じてその開度が制御される電磁弁と、前記内燃
エンジンの運転状態に基づいて前記電磁弁のソレ
ノイド電流指令値を演算する手段と、前記電磁弁
のソレノイドと直列に接続された前記ソレノイド
電流を検出する電流検出手段と、前記電磁弁のソ
レノイド電流を前記指令値に従つて制御する電流
制御手段とを有する、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におい
て、前記電磁弁の開度が零であり、かつ該電磁弁の
開度制御を行なわない運転状態時に、前記電磁弁
の不感動電流に対応するソレノイド電流指令値を
出力し、該ソレノイド電流指令値に基づく実際の
ソレノイド電流を検出し、ソレノイド電流指令値
に対する前記ソレノイド電流の偏差を演算し、前
記偏差に基づいてソレノイド電流指令値の補正値
を演算し、前記ソレノイド電流指令値および前記
補正値に基づいて補正された、不感動電流に対応
するソレノイド電流指令値を決定することを特徴
とする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。２前記ソレノイド電流指令値および前記補正値
に基づいて補正されたソレノイド電流指令値に、
バツテリ電圧補正値を乗算し、さらに補正された
ソレノイド電流指令値を決定することを特徴とす
る前記特許請求の範囲第１項記載の内燃エンジン
の吸入空気量制御用電磁弁のソレノイド電流制御
方法。