JPS59211738A - 内燃機関のアイドル回転数の学習制御装置 - Google Patents

内燃機関のアイドル回転数の学習制御装置

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JPS59211738A
JPS59211738A JP8585583A JP8585583A JPS59211738A JP S59211738 A JPS59211738 A JP S59211738A JP 8585583 A JP8585583 A JP 8585583A JP 8585583 A JP8585583 A JP 8585583A JP S59211738 A JPS59211738 A JP S59211738A
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rotation speed
control
learning correction
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Naomi Tomizawa
富澤 尚己
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Japan Electronic Control Systems Co Ltd
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    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D31/00Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
    • F02D31/001Electric control of rotation speed
    • F02D31/002Electric control of rotation speed controlling air supply
    • F02D31/003Electric control of rotation speed controlling air supply for idle speed control
    • F02D31/005Electric control of rotation speed controlling air supply for idle speed control by controlling a throttle by-pass
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
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    • F02D41/2451Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

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】 (技雨分野〉 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。
く背景技術〉 内燃機関のアイ1ル回転数制御装置として、例えば第1
図に示すように、スロットル弁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(I SO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め力ζある。アイドル制御
弁3はロータリ一式で、図示しない一弁用コイルと閉弁
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□なっており、パルス信号のデユーティ比に
応じて開度が調整される。尚、4はSP1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ィ
比は次式1によって1算される制;御値l5cctyに
よって決定される。尚、このfJilI値の単位は(%
)で表され、開弁用コイルがONになっている時間割合
として出力される。
I 5Cdy=I SCtw+ I 5CeL+ I 
5Cfbここで、I 5Ct−は冷却水温度(以下水温
という)依存の基本制御値、l5cetはエアコン補正
及び加減速補正等の各種補正量、l5Cfbは後述する
アイドル回転数のフィードバンク制御(IsC)のため
のフィードバック補正量である。
アイドル回転数のフィードバック制御については、水温
センサによって検出される水温に依存する目標回転数と
クランク角センサによっ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、フィードバック補正量l5
Cfbというものを定めている。
そして、フィードバック補正量l5CfbO値は比例積
分(PI)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、フィードバック
補正量l5Cfbを、初めにP分だけ上(下)げて、そ
れから1分ずつ徐々に上(下)げてゆ(。
ところで、基本制御値ISCtw(若しくはこれと各種
補正量l5Cetとの加算値)相当のオープンループデ
ユーティ (フィードバック補正量Isc rb= o
のときの制御値13cdy)によっ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、フィードバック補
正量1scfbは0にな−るので、フィードバック制御
は不要なのであるが、実際にはスロットルチャンバのつ
まり、部品のバラツキ等で相関がずれるため、フィード
バック制御を行っている。
しかし、オープンループデユーティ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ィと目標回転数との相関
のずれをフィードバック制御により補正するまで、即ち
、もとの目標回転数ニ落ちつくまでに時間がかがる。そ
して、このためにフィードバンク補正量l5Cfb設定
の際の比例積分制御のPI定数を大きくすると、ハンチ
ングやオーバー(アンダー)シュート等を生じ、アイド
ル回転が不安定となったり、回転落ち込みによるエンス
トを生じるといった問題点がある。
〈発明の目的〉 本発明は叙上の実状に鑑み、オープンループデユーティ
ず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
ケアイドル回転数の制御を可能にすると共に、フィード
バック制御の際のPI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杏させることを目的
とする。
〈発明の構成〉 このため、本発明は、第2図に示すように、冷却水温度
に基づいてパルス信号のデユーティ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回転数とを比較して比例積分制
御によりフィードバック補正量を設定するフィードバッ
ク補正量設定手段と、実回転数からこれに対応させてR
AM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、フィードバンク補正量と学習補正量との重みづ
け平均をとりその値を新な学習補正量としてRAM内の
同一回転数のデータを更新する学習補正量修正手段と、
基本制御値にフィードバッ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ィ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
ティ比のパルス信号をアイドル制御弁に出力するパルス
信号出力手段とを設けて構成したものである。
(実施例〉 以下に実施例を説明する。
第3図にハードウェア構成を示す。
11はcpu、12はP−RoM、13は学習制御用の
0MO3−RAM、14はアドレスデコーダである。尚
、RAM13に対しては、キースイッチOFF後も記憶
内容を保持させるため、バックアン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cpuit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、
スロットルセンサ16からのスロットル開度信号、バッ
テリ17からのバッテリ電圧があり、これらはアナログ
入力インタフェース18及びA/D変換器19を介して
入力されるようになっている。
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・ノチ21、
ニュートラルスイッチ22及びエアコンスイッチおから
の0N−OFF信号があり、これらはデジタル入力イン
タフェース別を介して入力されるようになっている。
その他、クランク角センサ25からの例えば180゜毎
のリファレンス信号と1°毎のポジション信号とがワン
ショットマルチ回路26を介して入力されるようになっ
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っている。
CPUII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3
aと閉弁用コイル3bとに送られるようになっている。
ここにおいて、CPUIIは、第4図に示すフローチャ
ート(アイドル制御弁3へのパルス信号のデユーティ比
の制御値l5Cdyの計算ルーチン)に基づくプログラ
ム(ROM2に記憶されている)に従って、入出力操作
並びに演算処理等を行うようになっている。
次に第4図のフローチャートについて説明する。
Slで水温センサ】5によって検出される水温Twから
基本制御値ISCtiw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I S Ctw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って行ってもよいし、あるいは
演算によって行ってもよい。
S2で必要に応じエアコン補正及び加減速補正等の各種
補正量l5Cetを設定する。
S3でIsc条件(I SOを行う領域)であるか否か
を判定する。具体的には、スロットル弁の全閉位置を検
出するアイドルスイッチ21がON(スロットル弁が全
閉位置)でかつニュートラルスイッチ22がON(トラ
ンスミッションのギア位置がニュートラル)の時、又は
アイドルスイッチ21がONでかつ車速センサ27によ
って検出される車速か所定値以下の時に、ISO条件が
成立するものとして、次の84へ進む。
S4で水温Twから目標回転数Nsを検索あるいは演算
によって設定する。
S5で目標回転数NSとクランク角センサ5によって検
出される実回転数Nとを比較する。そして、比例積分制
御によりフィードバック補正量l5crbを設定する。
即ち、Ns>Nの場合は、S6で比例積分制御に基づい
てフィードバンク補正量l5Cfbを前回の値に対し所
定量増大させ、N〈Nの場合は、S7で比例積分制御に
基づいてフィードバック補正量l5Cfbを前回の値に
対し所定量減少させる。N5=N(不感帯を含む)の場
合はフィードバック補正量l5C4bを前回の値のまま
とする。
S8で実回転数Nから学習補正量l5C1eを検索する
。この場合、補間材で設定するのが望ましい。尚、回転
数Nをパラメータとする学習補正量l5C1eのマツプ
は書き換え可能なRA M 13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l5C1e70とな
っている。
S9でISO条件が成立してからの経過時間を判定し、
所定時間以上経過している場合に次の810へ進む。
S10で今回のフィードバンク補正量l5Cfbと実回
転数Nから検索された学習補正量15cIeとの加重平
均(次式参照)をとって、その加重平均値を新な学習補
正量l5C1eとする。
l5Cje−(I 5Cfb+ (M−1)x I 5
C1e) /M    Mは定数311で新な学習補正
量l5CIeをRA M 13の対応する回転数Nのと
ころへ書き込む。即ち、RAM13内のデータを更新す
る。この場合は補間なしでよい。
S12で制御値l5Cdyを次式に従って演算する。
I 5Cdy= I SCtw+ I 5Cet+ l
 5Cfb+l5C1e ここで、ISO条件が成立してから所定時間経過してい
る場合はl5CIeとして更新されたものが用いられ、
ISO条件が成立してから所定時間経過していない場合
はS9から312ヘジヤンプするので検索されたものが
そのまま用いられる。尚、このようにしたのは、ISC
条件が成立してクロース状態に入ってから所定時間経過
しないと制御が安定せず、この状態で学習を行っても学
習の信頼度に欠けるからである。
以上でISC条件での制御値tscdyが計算され、こ
の制御値l5Cdyに相応するデユーティ比のパルス信
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
但し、S3でISC条件が成立しないときは、313で
次式に従って制御値l5Cdyを演算し、これに基づく
デユーティ比のパルス信号を出力する。
I 5Cdy= I SCtw+ I 5Cet尚、こ
のような学習制御を行う場合には、暴走を考慮して、学
習できる状態にあるかどうかを富にモニターしておくこ
とが必要である。例えば、フィードバック補正量l5C
fbが最大値又は最小値に所定時間クランプしていても
実回転数Nが目標回転数Nsに到達しない場合などは、
学習を中止し、学習補正量l5C1eを初期値(0)に
戻すようにする。
尚、本発明は第1図に示したタイプのアイl−用制御弁
の他、パルス信号によ・っ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〉 以上説明しように本発明によれば、フィードバック補正
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ィ)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、フィード
バンク制御時のPI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、エン
スト等の恐れもなくなるという効果が得られる。
【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ットルチャン
バの断面図、第2図は本発明の構成を示すブロック図、
第3図は本発明の一実施例を示すハードウェア構成図、
第4図は同上のフローチャートである。 1・・・スロットル弁  2・・・補助空気通路3・・
・アイドル制御弁  11・・・CPU   12・・
・P−POM   13・・・CMO3−RAM   
15・・・水温センサ  25・・・クランク角センサ 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 手続?ciit正書(自発) 昭和郭年8月1日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和58年特許願第085855号 2、発明の名称 内燃機関のアイドル回転数の学習制御装置3、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 住 所 群馬県伊勢崎市粕用町1671番地1名 称 
 日本電子機器株式会社 代表者   水 津   肇 4、代理人 住 所  東京都港区西新橋1丁目4番10号第三森ビ
ル 5、補正の対象 (11特許請求の範囲 (2)発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 (1)「特許請求の範囲」を別紙の如く補正J−る。 (2)明細書第6頁第7行目〜第8行目番こ「との重み
・・・量とし」とあるを「とから新な学W?ili正量
を設定し」と補正する。 (3)明細書第12頁第16行目に「説明しように」と
あるを「説明したように」と補正する。 以上 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、パルス信
号によって駆動されそのデユーティ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ィ比の基本制
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
て比例積分制御によりフィードバック補正量を設定する
フィードバック補正量設定手段と、実際の回転数からこ
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、フィードバック補正量と学習
補正量とから新な学習補正量を設定してRAM内の同一
回転数のデータを更新する学習補正量修正手段と、基本
制御量にフィードバッ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ィ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ィ
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。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. スロットル弁をバイパスする補助空気通路□に、パルス
    信号によって駆動されそのデユーティ比に応じて開度が
    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ィ比の基本
    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
    して比例積分制御によりフィードバッグ補正量を設定す
    るフィードバック補正量設定手段と、実際め回転数から
    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、フィードバック補正量と学
    習補正量との重みづけ□平均をとりその値を新な学習補
    正量としてRAM内の同一回転数のデータを更薪する学
    習補正量修正手段と、基本制御値にフィードバック補正
    量と学習補正量とを加算してパルス信号のデユーティ比
    の制御値を演算する制御値演算手段と、この演算された
    制御御値に基づくデユーティ比のパルス信号をアイドル
    拳1伽弁に出力するパルス信号出力手段とを備えるごと
    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
JP8585583A 1983-05-18 1983-05-18 内燃機関のアイドル回転数の学習制御装置 Granted JPS59211738A (ja)

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JPH0115690B2 JPH0115690B2 (ja) 1989-03-20

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