JPS59211739A - 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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JPS59211739A
JPS59211739A JP8585683A JP8585683A JPS59211739A JP S59211739 A JPS59211739 A JP S59211739A JP 8585683 A JP8585683 A JP 8585683A JP 8585683 A JP8585683 A JP 8585683A JP S59211739 A JPS59211739 A JP S59211739A
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learning
control
rotation speed
control value
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JP8585683A
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Naomi Tomizawa
富澤 尚己
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
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Japan Electronic Control Systems Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • 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】 く技術分野〉 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(ISO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
ばロータリー式で、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ば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
比は次式によって計算される制御値l5Cdyによって
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になっている時間割合として出力さ
れる。
I 5Cdy= I SCtw+ I Sr et+ 
I 5Cfbここで、l5Ct−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ック制御(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、フィードバンク補正量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13cfbの値は比例積
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)ばてゆく。
ところで、基本制御値I S Ctw (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l5Cdy)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l5Cfbは0になるので、フィードハック
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、もとの目標回転数に落ちつくまでに時間がかかる。
そして、このためにフィ゛−ドパツク補正量l5Cfb
設定の際の比例積分制御の比例及び積分定数(P/1分
)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。
そこで、オープンループデユーティ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、フィードバック制御の際のP
/I分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アイドル回転数の学習制御装置
が考えられた。
即ち、RAM上に回転数に対応した学習補正量l5C1
eのマツプを設け、制御値l5Cdyを計算する際に次
式(ISGetは省略しである)の如くオープンループ
デユーティを学習補正量I S Cleで補正する。
I 5Cdy= I SCtw+ l 5C1e+ I
 5Cfbそして、l5qleの学習を次の手順で進め
る。
:)回転数Nとl5Cfbとを検出する。
ii )回転数Nに対応して現在まで学習され記憶され
ているl5O1eを検索する。
1ii)lscfbとl5C1eとの加重平均をとって
、その結果を新にl5C1eとして記憶させる。
ところが、このような学習制御装置の採用にあたって、
P/1分を初めから小さくすると、学習が進んでいない
うち、即ち、オープンループデユーティと目標回転数と
の相関がとれていないうちは、過渡応答の悪化を招くこ
とになる。逆に学習が進んで相関がとれたときに、大き
なP/1分で制御を行うと、アイドル回転数が目標回転
数付近でふられ、細かな振動を生じることになる。
〈発明の目的〉 本発明は、このような実状に鑑み、上記の学習制御装置
において、学習の進行度合をモニターし、これに応じて
フィードバンク制御のP/I分を補正してゆくことによ
り、学習制御の効果をより一層発揮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、水温に基づ
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、水温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RAMに記憶さ
せた学習補正量を検索する学習補正M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、学習補正量の更新回数をカウントする更新回数カウ
ント手段と、そのカウント値の増大に伴って前記フィー
ドバンク補正量設定手段の比例積分制御における比例及
び積分定数(P/1分)を変化させる比例及び積分定数
補正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、ハックアッ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CPIJII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、アイドルスイッチ21、ニ
ュートラルスイッチ22及びエアコンスイッチ23から
のON・OFF信号があり、これらはデジタル入力イン
タフェース24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δ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
ョットマルチ回路茂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、cpunは、第4図に示すフローチャー
ト(アイ下ル制御弁3へのパルス信号のデユーティ比の
制御値l5Cdyの11にルーチン)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15によって検出される水温TWから
基本制御値I S Ctwを設定する。尚、この設定は
、予めROM 12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 SCを行う領域)であるか否か
を判定する。具体的には、スロ71−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0N(1
−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が所定値以下の時に、ISC条
件が成立するものとして、次の84へ進む。
S4で水mTWから目標回転数Nsを設定する。
尚、この設定も、予めROM12に水温Twをパラメー
タとする目標回転数Ns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
るいは演算によイて行ってもよい。
S5で学習補正量l5O1eの更新回数をカウントする
更新回数カウンター(後述する315でカウントアンプ
されS6でクリアされる)のカウント値Cを所定値と比
較し、所定値以上の場合は、S6でカウント値Cをクリ
アし、S7でフィードバック補正量l5Cfbの設定の
ための比例積分制御のP/I分を所定量減少させた後、
S8へ進む。
所定値未満の場合は、P/1分を変更することなく、そ
のままS8へ進む。
S8で目標回転数Nsとクランク角センザ25によって
検出される実回転数Nとを比較する。そして、比較結果
に基づいてフィードバック補正量■5crbを設定する
。即ち、Ns>Hの場合は、S9で前記P/I分に基づ
く比例積分制御によりフィードバック補正量l5Cfb
を前回の値に対し所定量増大させ、NS<Nの場合は、
SIOで前記P/I分に基づく比例積分制御によりフィ
ードハック補正量l5Cfbを前回の値に対し所定量減
少させる。Ns−N(不感帯を含む)の場合はフィード
バンク補正量l5Cfbを前回の値のままとする。
尚、S8〜310のフローは詳しくは第5図に示される
如くとなる。
311で実回転数Nから学習補正量l5O1eを検索す
る。この場合、補間付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RAM13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I S C1e= O
となっている。
S12でISC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813へ進む。
S13で今回のフィードバック補正量I ’S Cfb
と実回転数Nから検索された学習補正量l5O1e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1、る。
I 5CIe4−(I 5Cfb+  (M −1)x
lscle)/M    Mは定数 314で新な学習補正量l5CIeをRAM13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。
315で学習補正量l5O1eの更新回数をカウントす
る更新回数カウンターのカウント値Cをカウントアツプ
する。
S]6で制御値rscdyを次式に従って演算する。
I 5Cdy= I SCtw+ I 5Cet+ I
 5Cfb+l5CIe 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l5C1eとして更新されたものが用いられ、
ISC条件が成立してから所定時間経過していない場合
はS12から316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、IS
C条件が成立し一ζクローズ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ISO条件での制御値l5Cdy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ISO条件が成立しないときは、317で
次式に従って制御値tsctiy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、学
習補正量ISC]eの更新回数の1−一タル値をカウン
トするのでなく、マツプの各データ毎の更新回数をカウ
ントし、各カウント値の全てが所定値以上となったとこ
ろでP/I分を減少させるようにすれば、より正確に学
習の進行度合をモニターできるので、好適である。
また、P/1分をやたらに小さくすると制御性が悪化す
るため、必要に応じ、フィードバック補正量l5Cfb
のズレの最大値を検出し、ズレが生じたら、P/1分を
逆に増加するようにしてもよい。あるいはP/I分の最
小値を予め設定しておくようにしてもよい。
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。
ツ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P/1分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
。そして特に、学習補正量の更新回数をカウントするこ
とにより、学習の進行度合をモニターし、学習の進行と
共にP/1分を小さくするようにしたから、制御性が極
めて向上する。
【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、第5図は第4図の88
〜SIO部分の詳細図である。 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  5・・・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 手続ネ市正摺:(自発) 昭和58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08585.6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
る考 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 ffi  508−9577 氏 名  弁理士 (7833)笹 島 富二雄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、?ii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13行目〜第14行目番こrls
cleとの・・・とじて」とあるをrlscleと力・
ら加重平均環により新にl5C1eを設定し−ζ−1と
?ili正する。 (3)明細書第7頁第18行目〜第19行目に[との重
み・・・量とし」とあるを「とから新な学gaili正
量を設定し」と補正する。 以上 特許請求の範囲 スロソ1−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”ζ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、
基本制御値にフィードバン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、学習補正量の更新回数をカウントする
更新回数カウ゛ント手段と、そo> 力・yント値の増
大に伴って前記フィート!hツク?ili jli ’
Q設定手段の比例積分制御におLするI−ヒ(911及
び1?(う1定数を変化させる比例及び積分定数hli
 il:、−F l’、tとを(苛えることを特徴とす
る内燃機関のアイ1.ル1ijl +云への学習制御装
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、学習補正量の更新回
    数をカウントする更新回数カウント手段と、そのカウン
    ト値の増大に伴って前記フィードバック補正量設定手段
    の比例積分制御における比例及び積分定数を変化させる
    比例及び積分定数補正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。
JP8585683A 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 JPS59211739A (ja)

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JPS6326269B2 JPS6326269B2 (ja) 1988-05-28

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61258947A (ja) * 1985-05-13 1986-11-17 Honda Motor Co Ltd 内燃エンジンのアイドル回転数制御装置
JPH01294933A (ja) * 1988-05-23 1989-11-28 Japan Electron Control Syst Co Ltd 内燃機関の補助空気制御装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61258947A (ja) * 1985-05-13 1986-11-17 Honda Motor Co Ltd 内燃エンジンのアイドル回転数制御装置
JPH01294933A (ja) * 1988-05-23 1989-11-28 Japan Electron Control Syst Co Ltd 内燃機関の補助空気制御装置

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