JPH03229945A - 内燃機関の補助空気制御装置 - 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に用いられる
補助空気制御装置に関する。

〈従来の技術〉 内燃機関の補助空気制御装置として、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、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等を制御するようにしたもの
がある（実開昭６０１８８８４０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中
を制御して開度を制御するに際し、周期に対するパルス
中の時間割合％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ＩＳＯ。Ｎ（％
）は、下記の式により演算している。

Ｉ　Ｓ　Ｃ０Ｎ＝　Ｉ　Ｓ　Ｃｔｗ＋　Ｉ　Ｓ　Ｃｃｔ
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。ＴＳ
ＣＣＬ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比例（Ｐ）　・積分（Ｉ
）制御により増減して設定される。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、このような従来の補助空気制御装置にあ
っては、補助空気制御弁のつまり等による劣化により、
例えば比例骨（Ｐ分）の発生にもかかわらず応答が悪化
するなどして、アイドル回転の収束性が悪化したり、減
速負圧補正のためのＢＣＶ　（ブーストコントロールバ
ルブ）分やダッシュポット分の流量不足による回転の落
込み（又はエンスト）、エミッション悪化、オイル消費
悪化等の不具合を生じるという問題点があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、補助空気制
御弁のつまり等の劣化を速やかに知って対応を容易とす
る補助空気制御装置を提供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、第１図に示すように、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
弁を備えると共に、この補助空気制御弁へのデユーティ
を制御するデユーティ制御手段を備えて、補助空気量を
制御する内燃機関の補助空気制御装置において、下記（
ａ）〜（Ｃ）の手段を設ける構成とする。

（ａ）　　所定の診断条件にて補助空気制御弁へのデユ
ーティをステップ的に変化させるデユーティ変化手段 （ｂ）　　該変化手段の作動から所定時間後の空気量変
化を検出する応答変化検出手段 （Ｃ）　　検出された空気量変化を所定値と比較して補
助空気制御弁の異常の有無を判定する異常判定手段 また、上記（ａ）〜（Ｃ）の手段に加えて、下記（ｄ）
の手段を設ける構成とする。

（ｄ）　　前記異常判定手段により異常有りと判定され
たときに前記デユーティ制御手段による補助空気制御弁
へのデユーティを補正する補正手段〈作用〉 上記の構成においては、運転上問題のない所定の診断条
件にて、補助空気制御弁へのデユーティを診断のために
ステップ的に変化させ、これによる応答をチエツクする
。すなわち、ステップ変化指令から所定時間後の空気量
の応答変化を直接又は機関回転変化等により間接的に検
出し、この応答変化を所定値（期待値）と比較して補助
空気制御弁の異常の有無を判定する。具体的には所定値
に達しない場合に補助空気弁のつまりと判定する。

これにより異常を報知できる。

そして、更に、異常有りと判定されたときに補助空気制
御弁へのデユーティを補正して、制御の適正化を図る。

〈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。

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ｖｓｐ検出用の車速
センサ１４が設けられている。

さらに、機関吸入空気流量Ｑを検出するエアフローメー
タ１５からの信号が利用される。

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示すＩＳＣルーチンに従っ
て演算処理し、補助空気制御弁５の開度を制御する。

第３図のＩＳＣ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。

ステップ２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、アイドル運転条件とは、アイドルスイッチ１２
がＯＮでニュートラルスイッチ１３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８４ｃｍ／ｈ）以下であ
ることを条件とする。

アイドル運転条件の場合は、ステップ３へ進んで、所定
の診断条件か否かを判定し、ＮＯの場合は、アイドル回
転数のフィードバック制御のため、ステップ４へ進んで
、フィードバック補正値ｌ５ＣＣＬを設定する。

このステップ５の部分の詳細は第４図に示しである。

すなわち、ステップ１１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１２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となった初回のときはステップ１３を経てステッ
プ１４で比例制御によりフィードバック補正値ｌ５Ｃｃ
Ｌ（％）を前回値に対し所定の比例分Ｐ増大させ、Ｎ＜
Ｎｓのそれ以外のときはステップ１５で積分制御により
フィードバック補正値ｌ５ＣＣＬ（％）を前回値に対し
所定の積分分Ｉ増大させ、Ｎ＞Ｎｓとなった初回のとき
はステップ１６を経てステップ１７で比例制御によりフ
ィードバック補正値Ｉ　Ｓ　ＣＣＬ　（％）を前回値に
対し所定の比例分Ｐ減少させ、Ｎ＞Ｎｓのそれ以外のと
きはステップ１８で積分制御によりフィードバック補正
値ｌ５ＣＣＬ（％）を前回値に対し所定の積分分■減少
させる。

次にステップ５へ進んで基本制御値ＩＳＣｔｗ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。

Ｉ　Ｓ　０ＯＮ＝　Ｉ　Ｓ　ｅｔｔｍ＋　Ｉ　Ｓ　Ｃｃ
ｔ尚、ｌ５Ｃｃｔ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。

次にステップ８へ進んでこのデユーティｌ５Ｃｏ９を出
力する。すると、このデユーティｌ５ＣＯＮ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。

ここで、ステップ１，２．４，５．８の部分がデユーテ
ィ制御手段に相当する。

所定の診断条件の場合は、ステップ３での判定でステッ
プ６．７へ進む。

二二に所定の診断条件とは、アイドル運転状態であるこ
とを前提とし、その初回とする。

ステップ６では、診断ルーチン起動フラグＦをセットす
る。

ステップ７では、次式に従い、基本制御値ｌ５ＯＴＷ及
びフィードバック補正値ＩＳＣ，，の他、所定のステッ
プ変化分ΔＳを加算して、デユーティＩ　Ｓ　ＣＯＮ　
（％）を演算する。尚、Ｉ　Ｓ　ＣＣＬとしてはクラン
プされているものが使用される。

Ｉ　Ｓ　０ＯＮ＝　Ｉ　Ｓ　Ｃｔｗ＋　Ｉ　Ｓ　Ｃｃｔ
＋ΔＳ次にステップ８へ進んで、このデユーティｌ５Ｃ
ＯＮを出力する。すると、補助空気制御弁５に印加され
るデユーティｌ５ＣＯＮがステップ的に大きくなり、補
助空気制御弁５が正常である限り、開度が大となって、
所定の時間遅れをもって補助空気流量が増加する。

ここで、ステップ３，６．７．８の部分がデユーティ変
化手段に相当する。

一方、前記起動フラグＦのセットにより第５図のフロー
チャートに示す診断ルーチンが実行され０ る。

すなわち、ステップ２１で起動フラグＦの値を監視して
おり、Ｆ＝１となると、ステップ２２以降へ進む。

ステップ２２では、エアフローメータ１５からの信号に
基づいて吸入空気流量Ｑを検出し、これをＱ。

とする。このＱ、はステップ変化指令時の吸入空気流量
である。

ステップ２３では、所定時間経過したか否かを判定し、
所定時間経過した段階で、次のステップ２４へ進む。

ステップ２４では、エアフローメータ１５からの信号に
基づいて吸入空気流量Ｑを検出し、これをＱ２とする。

このＱ２はステップ変化指令後の吸入空気流量である。

ステップ２５では、Ｑ２からＱｌを減算して、空気量の
応答変化ΔＱを検出する。

ここで、ステップ２１〜２５の部分が応答変化検出手段
に相当する。

ステップ２６では、応答変化ΔＱを所定値（期待１ 値）と比較して、補助空気制御弁５の異常の有無を判定
する。

すなわち、ΔＱ≧所定値の場合は、正常とみなすが、Δ
Ｑ〈所定値の場合は、異常とみなして、ステップ２７へ
進み、異常判定フラグをセラ１−する。

これにより別途警告灯の点灯表示等を行う。

ここで、ステップ２６．２７の部分が異常判定手段に相
当する。

そして、異常有りと判定したときは、さらにステップ２
８へ進み、第４図のルーチンの比例・積分制御における
比例骨Ｐを、通常値をＰｏとしたとき、Ｐ、十ΔＰに設
定する。また、積分分■を、通常値を１０としたとき、
■。＋ΔＩに設定する。

尚、ΔＰ、ΔＩは応答変化ΔＱの期待値に対するズレ量
に比例したものとするとよい。

ここで、ステップ２８の部分が補正手段に相当する。

その後、ステップ２９で起動フラグＦをリセットしてこ
のルーチンを終了する。

尚、本実施例では、ステップ変化指令による空２ 気量の応答変化として、エアフローメータ１５により検
出される吸入空気量の変化（ΔＱ）を直接検出したが、
回転数センサ１０により検出される機関回転数の変化（
ΔＮ）を検出し、これを所定値と比較するようにしても
よい。

また、異常判定後の補正として、比例骨及び積分分を変
更する他、ＢＣＶ　（ブーストコントロールバルブ）分
又はダッシュポット分を補正するようにしてもよい。

ＢＣＶ分は、減速時において吸気マニホールド内の吸気
圧（負圧）を一定に保つための減速負圧補正機能を果た
すもので、減速負圧補正骨ＢＣＶを機関回転数に応じて
マツプに記憶させておき、マツプを参照して設定し、ア
イドル回転数の制御のために設定されるｌ５ＯＯＮと、
減速負圧補正骨ＢＣＶとを比較して、大きい方を選択し
、これに基づいてデユーティ制御するもので、異常判定
後にこのＢＣＶ分を大側に補正してもよい。

また、減速負圧補正機能を果たすため、デユーティの演
算式中に、加算項の１つとして、ダラシ３ ュポット分を設け、スロットル弁の開時（アイドルスイ
ッチＯＦＦ時）に機関回転数に応じてダッシュポット分
を設定し、スロットル弁の全閉時（アイドルスイッチＯ
Ｎ時）にダッシュポットデユーティ分を時間経過と共に
次第に減少させるものでは、異常判定後にこのダッシュ
ポット分を大側に補正してもよい。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、補助空気制御弁の
つまり等の劣化を確実に診断することができる。

また、異常有りと判定されたときには、補正により、制
御の適正化を図ることができる。

【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〜第５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４ −ルユニット １０・・・回転数センサ １５・・・エア フローメータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）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ると共に、この補助空気制御
   弁へのデューティを制御するデューティ制御手段を備え
   て、補助空気量を制御する内燃機関の補助空気制御装置
   において、 所定の診断条件にて補助空気制御弁へのデューティをス
   テップ的に変化させるデューティ変化手段と、 該変化手段の作動から所定時間後の空気量の応答変化を
   検出する応答変化検出手段と、 検出された応答変化を所定値と比較して補助空気制御弁
   の異常の有無を判定する異常判定手段と、を設けたこと
   を特徴とする内燃機関の補助空気制御装置。
2. （２）前記異常判定手段により異常有りと判定されたと
   きに前記デューティ制御手段による補助空気制御弁への
   デューティを補正する補正手段を設けたことを特徴とす
   る請求項１記載の内燃機関の補助空気制御装置。