JPH09264179A - 内燃機関の吸入空気流量調整装置 - Google Patents

内燃機関の吸入空気流量調整装置

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JPH09264179A JP8074362A JP7436296A JPH09264179A JP H09264179 A JPH09264179 A JP H09264179A JP 8074362 A JP8074362 A JP 8074362A JP 7436296 A JP7436296 A JP 7436296A JP H09264179 A JPH09264179 A JP H09264179A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】内燃機関の製造直後の初期アイドル時吸入空気
流量の調整を、簡単で精度良く行う。 【解決手段】機関の製造直後にフラグＦが１にセットさ
れているので (Ｓ１) 初期アイドル吸入空気流量調整条
件が成立しているときに、アイドル回転速度制御を行い
(Ｓ２、Ｓ３) 、機関回転速度Ｎが目標回転速度ＮSET
より大きいときは、フィードバック補正量ＩＳＣｆを所
定量減少させ、ＮがＮSET 以下のときは、フィードバッ
ク補正量ＩＳＣｆを所定量増大させ (Ｓ４〜Ｓ６) 、フ
ィードバック補正量ＩＳＣｆの平均値ＩＳＣMSを、初期
アイドル時吸入空気流量の調整値としてメモリに記憶し
(Ｓ７、Ｓ８) 、以後この調整値ＩＳＣMSを初期値とし
てアイドル時の吸入空気流量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の初期の
アイドル時吸入空気流量のバラツキを調整する装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】電子制御燃料噴射装置を備えた内燃機関
にあっては、周知のように、吸気系のスロットル弁をバ
イパスする通路に介装された電磁式のアイドル制御弁の
開度を制御して吸入空気流量を制御し、以てアイドル回
転速度を目標回転速度となるようにフィードバック制御
するようにしている。
【０００３】例えば機関運転状態に応じて各運転状態の
パラメータ毎に要求吸入空気流量を設定し、これら要求
吸入空気流量の総和として求められる目標吸入空気流量
に対応するアイドル制御弁開度の制御値をマップから検
索して開度制御するようにしたものがある (特開昭６４
−３５０３６号公報等参照) 。ところで、このようにア
イドル制御弁によりアイドル回転数を制御するもので
は、アイドル制御弁開度の制御値と目標吸入空気流量と
の相関が、機関のフリクションのばらつきや経時変化、
全閉時のスロットル弁と吸気通路壁との隙間やアイドル
制御弁を含む補助空気通路系の初期ばらつきや詰まり等
の原因によりずれるため、フィードバック制御を行う必
要がある。
【０００４】しかし、制御値がずれていると、実吸入空
気流量が目標吸入空気流量からずれたときに、制御値と
目標吸入空気流量との相関のずれをフィードバック制御
により補正するまで時間がかかり、機関回転の安定性に
影響を与える。このため、前記アイドル制御弁を介装し
たバイパス通路に調整用ネジを設け、機関の製造後に工
場やディーラーが前記調整用ネジを調整することによっ
てアイドル時の初期吸入空気流量を機械的に調整するこ
とが行われているが、この調整は、工数が掛かる上に精
度が十分に得られない。
【０００５】本発明は、このような従来の課題に鑑みな
されたもので、アイドル回転速度制御を利用して、初期
の吸入空気流量のバラツキを補正することにより、前記
調整用ネジ及び該ネジの調整作業を不要とし、しかも高
い補正精度が得られるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明は図１に示すように、吸気系にスロットル弁が介
装され、アイドル運転時に機関回転速度を目標回転速度
とするように吸入空気流量をフィードバック制御するア
イドル回転速度制御手段を備えた内燃機関において、機
関製造直後に、前記アイドル回転速度制御手段による制
御を実行しつつ、目標回転速度が得られるときの制御値
を学習し、該学習結果を初期アイドル吸入空気流量調整
値として記憶する初期アイドル吸入空気流量調整手段を
設けたことを特徴とする。
【０００７】また、請求項２に係る発明は、前記アイド
ル回転速度制御手段は、積分制御により行われ、前記初
期アイドル吸入空気流量調整手段は、前記積分制御にお
ける積分値を平均化して得た学習結果を初期アイドル吸
入空気流量調整値とすることを特徴とする。
【０００８】また、請求項３に係る発明は、通常のアイ
ドル運転時に前記アイドル回転速度制御手段で制御した
ときの制御値を学習し、該学習結果を記憶する通常アイ
ドル学習手段を備え、前記通常アイドル学習手段で学習
された学習結果と、前記初期アイドル吸入空気流量調整
手段で学習された学習結果である初期アイドル吸入空気
流量調整値と、を、別々の記憶手段に記憶するようにし
たことを特徴とする。
【０００９】また、請求項４に係る発明は、前記アイド
ル回転速度制御手段は、前記スロットル弁をバイパスし
て吸入空気通路に接続されたバイパス通路に介装された
アイドル制御弁の開度を制御してアイドル回転速度を制
御するものであることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る内燃機関
のアイドル回転速度学習制御装置のシステム構成を示
し、これに基づいて動作を説明する。内燃機関１には、
エアクリーナ２，吸気ダクト３，スロットルチャンバ４
及び吸気マニホールド５を介して空気が吸入される。
【００１１】吸気ダクト３には、エアフローメータ６が
設けられていて、吸入空気流量Ｑを検出する。スロット
ルチャンバ４には図示しないアクセルペダルと連動する
スロットル弁７が設けられていて、吸入空気流量Ｑを制
御する。前記スロットル弁７には、その開度ＴＶＯをポ
テンショメータにより検出するスロットルセンサ８とス
ロットル弁７の所定開度以下のアイドル時にＯＮとなる
アイドルスイッチ９が付設されている。
【００１２】吸気マニホールド５には、各気筒毎に電磁
式の燃料噴射弁10が設けられていて、図示しない燃料ポ
ンプから圧送されプレッシャレギュレータにより所定の
圧力に制御される燃料を吸気マニホールド５に噴射供給
する。燃料噴射量の制御は、マイクロコンピュータ内蔵
のコントロールユニット11において、エアフローメータ
６により検出される吸入空気流量Ｑと、ディストリビュ
ータに内蔵されたクランク角センサ12からの信号に基づ
き算出される機関回転速度Ｎとから基本燃料噴射量ＴP
を演算し、この基本燃料噴射量ＴP を冷却水温度等によ
る補正を行うことにより最終的な燃料噴射量ＴI を演算
し、この燃料噴射量ＴI に相当するパルス幅の駆動パル
ス信号を機関回転に同期して燃料噴射弁10に出力するこ
とにより、機関１に対して要求量の燃料が噴射供給され
るようになっている。
【００１３】また、スロットル弁７をバイパスして設け
られた補助空気通路13にアイドル制御弁14が介装され、
前記アイドルスイッチ９がＯＮとなるアイドル時に機関
回転速度を目標回転速度となるようにアイドル制御弁14
の開度を増減して吸入空気流量を増減するようにフィー
ドバック制御 (以下ＩＳＣという) している。具体的に
は、機関冷却水温度等に基づいて設定された目標吸入空
気流量に対応するアイドル制御弁14の基本制御値ＩＳＣ
B にパワーステアリングやエアコン等の負荷が駆動して
いる場合は、各負荷駆動相当の制御値ＩＳＣPS, ＩＳＣ
ACを加算してフィードフォワード分を演算する。そし
て、実際の機関回転速度が目標回転速度に対して大きい
場合は所定量ずつ減少し、小さい場合は所定量ずつ増大
するように積分制御により増減設定されるフィードバッ
ク補正量ＩＳＣｆを前記フィードフォワード分に加算し
てアイドル制御弁14開度の制御値ＩＳＣを得る。
【００１４】更に、機関１の冷却ジャケット内の冷却水
温度Ｔｗを検出する水温センサ15が設けられると共に、
排気通路16の排気中酸素濃度を検出することによって吸
入混合気の空燃比を検出する空燃比センサ17が設けられ
る。また、パワーステアリングをＯＮ，ＯＦＦするパワ
ステスイッチ18、エアコンスイッチ（車室温度を設定温
度に保つようにエアコンプレッサの駆動をＯＮ，ＯＦＦ
する）19、照明等のランプスイッチ20、電動式ラジエー
タのファンスイッチ21、自動変速機のトランスミッショ
ンに装着されギヤ位置のニュートラル時にＯＮそれ以外
でＯＦＦとなるニュートラルスイッチ22、イグニッショ
ンスイッチ23からの各信号、バッテリ24の電圧信号、車
速センサ25からの車速信号がコントロールユニット11に
出力される。
【００１５】以下に、コントロールユニット11による本
発明に係る機関製造直後に行われる初期アイドル時吸入
空気流量調整用を含むアイドル制御弁の開度制御値の学
習制御を図３のフローチャートに従って説明する。ステ
ップ１では、製造直後の状態で１にセットされているフ
ラグＦの値を判別する。
【００１６】ステップ１で、フラグＦの値が１であると
判定されたとき、つまり機関の製造直後の状態であると
判定されたときは、ステップ２へ進み、初期アイドル時
吸入空気流量調整条件 (例えば始動後所定時間が経過後
でＩＳＣ実行条件が成立しており、電気負荷等が印加さ
れておらず、水温やバッテリ電圧が所定範囲にあること
等) が満たされているか否かを判定する。
【００１７】前記ステップ２で、初期アイドル時吸入空
気流量調整条件が満たされていると判定されたときは、
ステップ３以降へ進み、該初期アイドル時吸入空気流量
調整を実行する。ステップ３では、スロットル弁全閉状
態で、アイドル制御弁の開度制御値を現在の水温に応じ
た目標吸入空気流量に対応する基本制御値ＩＳＣB とし
て、アイドル運転を開始する。
【００１８】ステップ４では、クランク角センサ12から
の信号に基づき算出される機関回転速度Ｎと、目標回転
速度ＮSET との大小を比較し、機関回転速度Ｎが目標回
転速度ＮSET より大きいときは、ステップ５へ進んでア
イドル制御弁の開度制御値ＩＳＣのフィードバック補正
量ＩＳＣｆから所定量ΔＩＳＣだけ減少させ、機関回転
速度Ｎが目標回転速度ＮSET 以下のときは、ステップ６
へ進んでＩＳＣｆに所定量ΔＩＳＣを加算する。
【００１９】ステップ７では、このようにして積分制御
により設定されるフィードバック補正量 (積分値) ＩＳ
Ｃｆの平均値ＩＳＣMS (＝ＩＳＣｆ／ｎ；ｎ＝積分回
数、若しくは機関回転速度Ｎと目標回転速度ＮSET との
大小関係が反転したときのＩＳＣｆ値を偶数回分記憶し
ておいてそれらの平均値を求めてもよい) を算出する学
習を行う。
【００２０】ステップ８では、該平均値ＩＳＣMSを初期
アイドル時吸入空気流量の調整値としてメモリに記憶す
る。この場合、現在の水温に基づいて、水温で区分され
た領域の中の対応する領域に記憶する。また、該初期学
習が終了したので前記フラグＦの値を０にリセットす
る。このようにして、機関製造直後にアイドル回転速度
のフィードバック制御を行って制御値を学習し、該学習
結果を初期アイドル時吸入空気流量の調整値として記憶
し、それ以後は後述するように該調整値を用いてアイド
ル制御弁を制御することにより、アイドル運転の開始当
初から初期のばらつきに影響されることなく適正な吸入
空気流量に制御することができ、以て、アイドル回転速
度を速やかに目標回転速度に収束させることができる。
【００２１】前記初期学習終了後は、ステップ１でフラ
グＦが０にリセットされているので、ステップ９へ進
み、通常運転時のＩＳＣ条件が成立したか否かを判別
し、成立時はステップ９へ進んで通常運転時のアイドル
回転速度制御と制御値の学習が行われる。これは、前記
基本制御値ＩＳＣB に前記メモリから検索した水温毎の
初期アイドル時吸入空気流量調整量ＩＳＣMSその他使用
しているエアコンやパワステ等の電気負荷分を加えた値
を初期値として、フィードバック補正量を増減設定し、
同様にして積分値ＩＳＣｆの平均値ＩＳＣMDを学習値と
してメモリに記憶する。ここで、初期アイドル時吸入空
気流量調整量ＩＳＣMSを記憶したメモリと、前記通常運
転時の学習値ＩＳＣMDを記憶するメモリとを異なるもの
にするか、あるいは同一のメモリでも別々の記憶領域に
記憶させる。
【００２２】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、このよう
にすれば、製造上発生する部品や機関の初期ばらつきに
よるアイドル時吸入空気流量の初期ばらつきが、初期ア
イドル吸入空気流量調整手段による学習を行って該学習
結果を記憶することにより、初期からアイドル時の吸入
空気流量を、アイドル回転速度が速やかに目標値に収束
するように、良好に調整することができる。
【００２３】また、請求項２に係る発明によれば、アイ
ドル回転速度の積分制御における積分値を平均化するこ
とにより、高い学習精度が得られ、ひいては、初期アイ
ドル吸入空気流量を高精度に調整することができる。ま
た、請求項３に係る発明によれば、通常アイドル学習手
段により、通常のアイドル運転中にアイドル回転速度制
御値を学習して部品特性の経時変化等による吸入空気流
量の変化等を補正することができるが、前記初期のアイ
ドル時吸入空気流量のばらつきは、前記通常アイドル運
転時の吸入空気流量の変化に比較して、極めて大きい場
合が多いので、これらを独立して記憶して、それぞれ用
いることにより、アイドル時吸入空気流量を初期の大き
なばらつきを補正しつつ、その後の経時変化による変化
もきめ細かく補正していくことができる。
【００２４】また、請求項４に係る発明によれば、アイ
ドル回転速度制御手段として、バイパス通路に介装され
たアイドル制御弁の開度を制御することにより、高いア
イドル回転速度制御を行うことができ、その結果、初期
のアイドル時吸入空気流量をより高精度に調整すること
ができる。但し、本発明は、前記アイドル制御弁を用い
たアイドル回転速度制御の他、スロットル弁の全閉開度
を制御することによってアイドル回転速度制御を行うも
のを用いて行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成・機能を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施形態のシステム構成を示す図
【図３】同上実施形態の初期アイドル学習及び通常アイ
ドル学習ルーチンを示すフローチャート
【符号の説明】
１ 内燃機関 ９ アイドルスイッチ 11 コントロールユニット 12 クランク角センサ 13 補助空気通路 14 アイドル制御弁 15 水温センサ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】吸気系にスロットル弁が介装され、アイド
    ル運転時に機関回転速度を目標回転速度とするように吸
    入空気流量をフィードバック制御するアイドル回転速度
    制御手段を備えた内燃機関において、 機関製造直後に、前記アイドル回転速度制御手段による
    制御を実行しつつ、目標回転速度が得られるときの制御
    値を学習し、該学習結果を初期アイドル吸入空気流量調
    整値として記憶する初期アイドル吸入空気流量調整手段
    を設けたことを特徴とする内燃機関の吸入空気流量調整
    装置。
  2. 【請求項２】前記アイドル回転速度制御手段は、積分制
    御により行われ、 前記初期アイドル吸入空気流量調整手段は、前記積分制
    御における積分値を平均化して得た学習結果を初期アイ
    ドル吸入空気流量調整値とすることを特徴とする請求項
    １に記載の内燃機関の吸入空気流量調整装置。
  3. 【請求項３】通常のアイドル運転時に前記アイドル回転
    速度制御手段で制御したときの制御値を学習し、該学習
    結果を記憶する通常アイドル学習手段を備え、 前記通常アイドル学習手段で学習された学習結果と、前
    記初期アイドル吸入空気流量調整手段で学習された学習
    結果である初期アイドル吸入空気流量調整値と、を、別
    々の記憶手段に記憶するようにしたことを特徴とする請
    求項１又は請求項２に記載の内燃機関の吸入空気流量調
    整装置。
  4. 【請求項４】前記アイドル回転速度制御手段は、前記ス
    ロットル弁をバイパスして吸入空気通路に接続されたバ
    イパス通路に介装されたアイドル制御弁の開度を制御し
    てアイドル回転速度を制御するものであることを特徴と
    する請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の内燃機
    関の吸入空気流量調整装置。
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