JPS60212648A - 内燃機関のアイドル回転数の学習制御装置 - 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】 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…装置とし°ζ、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）…路２の途中にアイドル制御弁（ｔＳＣバルブ）
３を設け、これにより補間空気量を調整して、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１
２１１ｊｔ３はｌ’ｌ−クリ一式で、図示しないｌｌｎ
弁川コ用ルと閉弁用：１イルとにパルス信号が互いに反
転さ４ま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
ＳＰＴ方式の燃オ゛ミ１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
比は次式によって計算される制御値Ｉｓｃｄｙｇこよっ
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　Ｓ　Ｃｄｙ＝　Ｉ　Ｓ　Ｃｔｗ→−Ｉ　Ｓ　Ｃｔｒ
＋　Ｔ　Ｓ　Ｃｅｔ＋ｌ５Ｃｆｂ ここで、ＴＳＣｔｗは冷却水温度（以下水温という）依
存の基本制御値、ｌ５Ｃｔｒは過渡補正量（ダッシュボ
ット等）、ＴＳＣｅｔはエアコン、Ｄレンジ等その他の
補正量、ＴＳＣｆｂは後述するアイドル回転数のフィー
ドバック制ｍ（ＩＳＯ）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
、クランク角センサからの回転角信号又は点火コ・イル
からの点火１３号りこ、Ｌっで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１！ル
合に、その時の制御値に補正を加えて目標回転数になる
。１、・うに制御するわし１であり、このため、フィー
１゛バツク補止！ｉｉ　ｌ　Ｓ　Ｃ１’Ｌ＋というもの
を定めている。

そして、フィー１゛バツク補止ｆｉｉ　Ｉ　Ｓ　Ｃｒ１
ｌの稙Ｌｌ積分制御又は比例積分制御により変化さ・１
！、安定した制御としている。即ち、１”１標回転数と
実回転数とを比較し、実回転数が「１標回転数上り低（
高）い場合には、フィードバック補正量Ｔ　Ｓ　Ｃ：　
ｆｔ＋を１片に小量ずつ増加（減少）させてゆく。

ところで、基本制御値ｌ５Ｃ１，ｗ（若しくはこれと補
正量１ｓｃｔｒ及びＴＳＣｅｔとの加算値）相当のオー
ツ”ンル−ブデエーティ　（ソイ−ドパツク）１田正量
ｌ５Ｃｆｂが基ｆ１軒使のときの制御値ＴＳＣｄｙ）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ＭＩ　Ｉ　Ｓ　Ｃｆｂは基準
値のままになるので、フィードバック制御は不要なので
あるが、実際にはスｔ＋　ソｌ−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着くまでに時間がかかる。こ
のため、エンスト等に至る場合がある。また、これを解
決するためにフィードバック補正量ｌ５Ｃｆｂ設定の際
の積分制御の積分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
すなわち基本制御値を学習により補正してｒ１１標転数
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
ドバンク制御の際の積分定数を小さくすることができる
ように１ノ（アイドル回転の安定度を向上さ一１！るご
とを目的とする。

〈発明の構成〉 このため、本発明では、第２図に示ずように、基本制御
値設定Ｔ段へにより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Ｉ　Ｓ　Ｃ１，ｗを設定し、フィー
ドバック補正量設定手段Ｂに、１−り水温依存の目標回
転数と実回転数とを比較して積分制御によりフィルドパ
ック補正１ｉＴｓｃｆｂを設定する他、オープンループ
デユーティを補正するため、ＲＡＭＪ：に水温をパラメ
ータとする学習補正量ｌ５Ｃ１ｅのマツプＣを設りて、
学習補正量検索手段りにより水温から学習補正１ｉ１３
ｃＩｅを検索し、基本制御値演算手段Ｅにより基本側？
ＩＩ稙１ｓＣｔ−にフィードバック補正量ｌ５Ｃｆｈの
他、学習補正量ｌ５ＯＩｅを加算してパルス信号のデユ
ーティ比の制御値ｌ５Ｃｄｙを演算し、パルス信号出力
手段Ｆを介してアイドル制御弁に出力する。

ここで、学習補正量ＴＳＣＩｃばフィー１゛バツク補止
量ｌ５ＣＪｌ＋の基準値からの定常的な偏差とずる。こ
のため、学習補正量修正手段Ｇにより、目標回転数と実
回転数との差の絶対値が所定値以内のときに学習補正ｆ
ｆｊｌｓｃｌｅにフィードバック補正量１ｓｃｆｈの）
＆Ｙｔ！！　（ｉｆｔからの偏差量を所定割合加（γす
ることによって新たな学習補正量ｌ５Ｃ１ｅを設定し、
マツプＣ内の同一水温のデータを更新する。

〈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
ＣＭ　ＯＳ　−ＲＡ　Ｍ、１４はアドレスデコーダであ
る。尚、Ｉ？ＡＭ１３ば対しては、キースイッチ０ＦＦ
１％も記１ａ内容を保持させるため、バ・２クアソブ電
源回路を使用する。

アイドル制御弁３の制御のためのＣＰＵＩＩへのアナロ
グ人力信号としては、水温センサ１５からの水温信月、
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′
（入力される。ｌ、・うになっている。

２０はＡ／Ｄ多＝Ｉ釣タイミングニ１ントｔ＋−−］で
ＩＩｊる。

デジタル人力１ｉｔ　ｊｊとし゛（は、アイ１゛ルスイ
ソチ２１、ニュートラットスイッチ２１び二に７−″ｒ
ンスイノチ２３からのＯＮ・ＯＦＦ悟号が、）、す３、
二、１′１らはデジタル入力インタフェース２４を介し
”Ｃ入力されるようになっている。

その他、クランク角士ンリ２５からの例えば１）（０゜
毎のリファレンス信号とド毎のポジション信号とがワン
ショットマルチ回路２［ｉを介して人力されくようにな
っている。また、中ｉ中セン・す２７カ・らの車速信号
が波形整形回路２８を介して人力されるようになってい
る。

ＣＰＩＪＩＩからの出力信号（？　（＋’ル制御゛ｆｉ
′３へのパルス信４３．）は、位相反転１フィバ−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３ａと閉ブ↑ｊ１し１イル３　ｂとにｉ
Ｘられるようになっている。

ここにおいて、ＣＩ）［１１１は、第４図に示すフロー
チ（−−１１フイｌ’　Ｊｌ／制御ＩブＴ’　３　ヘノ
ハ／ｌ／　ス（Ｓ号のデ１−ティ比の制御値＋５ｃｄｙ
の計算ルーチン）に基づくプログラム（ＲＯＭ１２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では水温セン１月５によって検出される水温ＴＷか
ら基本制御値ＩＳＣｔｗ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ＩＳＣｔｗ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でもよいし、あるいは演算
によって行ってもよい。

また、必要に応じ、Ｓ２で過渡補正量ｌ５Ｃｔｒを、Ｓ
３でその他の補正１１ｓＧｅｔを設定する。

更に、Ｓ４で水温Ｔｗから学習補正量ｌ５ＣＩｅを検索
する。尚、水温Ｔｗをパラメータとする学習補正量ｌ５
ＣＩｅ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、全て初期値
が与えられている。

Ｓ５ではＩＳＣ条件（ＩＳＣ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状態を検
出−４るアイ１゛ルソイソチ２１がＯＮ（スロットル弁
が全閉４１′ｉ置）　Ｃかつ＝　、ｔ、　−ｉ　−、’
ｔルスイソチ２２が０Ｎ（１ランスミノシ・Ｊンの１゛
−ｙ″（☆置がニュートラル）の時、又１１了イｌルス
（ノチ２１がＯＮでかつ車速セフ４）２７に、１、って
検出される車速か所定値以下の時に、１８０条１′１が
ＩＩい／−Ｊるものとして、次の８６へ進む。

Ｓ６では水温Ｔ’ｗから１１標回転数Ｎｓを検索あるい
は演算によって設定する。

Ｓ７では目標回転数Ｎｓとりこノンク角センリ２５によ
って検出される′Ｊ、′回転数Ｎとを比較する。そして
、積分制御ニ、ｔ　Ｊ’）　−／　イー　Ｆバック捕Ｉ
Ｆ　ｈｉ　Ｉ　５ｃｒｈを設定する。即ら、Ｎｓ＞Ｎの
場合は、Ｓ８で積分制御に２．（ついてフィードバック
補正！Ｔｌｌ５ｃｒｂを前回の値に外１し所定量増大さ
セ、ＮＳ＜Ｎの場合は、Ｓって積分制御にＪ、（づいて
フィードバック補正量１３ｃｒｌ＋を前回の（ＩＩｊに
月し所定ｊｌ　減］ｌ）さゼる。Ｎ５＝Ｎ（不感帯を含
む）の場合（、ｌフィー１′バツク補正ｈ１１　Ｓ　Ｃ
ｆｂを前回の値のτトまとする。

０ ＳＩＯでは目標回転数Ｎｓと実回転数Ｎとの差の絶対値
ｌＮ５−Ｎｌを所定値と比較し、所定値以下の場合のみ
次のＳｌｌへ進む。Ｓｌｌではフィードバンク補正量Ｔ
ＳＣｆｂの基準値（積分制御の中央値ＩＣ）からの偏差
値ΔＩ　Ｓ　Ｃｆｂ　（＝　Ｉ　Ｓ　Ｃｆｂ−ＩＣ）に
基づいて、学習補正量ｌ５Ｏ１ｅを次式の如く更新する
。

Ｉ　Ｓ　Ｃ１ｅ＝　Ｔ　Ｓ　Ｃ１ｅ＋Δｌ５Ｃｆｂ／Ｍ
（但し、Ｍは定数で、Ｍ〉１） 勿論、新たな学習補正量ｒｓｃＩｅはＲＡＭ１３の対応
する水温Ｔｗのところに書き込み、ＲＡＭ１３内のデー
タを更新する。

ここで、目標回転数Ｎｓと実回転数Ｎとの差の絶対値ｌ
Ｎ５−Ｎｌが所定値以下のときのみ学習を行うようにし
たのは、フィードバック補正量ｌ５Ｃｆｂの定常的な偏
差量を学習するためである。

Ｓ１２では制御値ｌ５Ｃｄｙを次式に従って計算する。

Ｔ　５Ｃｄｙ＝　Ｔ　ＳＣｔｗ＋　Ｉ　５Ｃｔｒ＋　Ｔ
　５Ｃｅｔ＋　Ｉ　５Ｃ１ｅ＋　Ｉ　５Ｃｆｂ １ 尚、Ｓ５でＩＳＣ条件が成立しない時はＳ５から８１２
ヘジヤンプし、またＳＩＯでｌＮ５−Ｎ１＞所定値の時
はＳＩＯから３１２ヘジヤンプして、制御値ｌ５Ｃｄｙ
の計算を行う。

以上で制御値ｌ５ＣｄＶが計算され、この制御値ＴＳＣ
ｄｙ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。

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。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、フィードバック補
正量の定常的な偏差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１ｔずｋ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、フィードバック制御時の積分定数を小さく
すること２ 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、又、スロットルバルブのつまり等に対しても自
動補正可能となり、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十−１−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−Ｐ
ＯＭ　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　冨二雄 ３ 第１図

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、冷却水温亥からこれに対
   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、目標回転数と実際の回転数との差の
   絶対値が所定値以下のときに学習補正量にフィードバッ
   ク補正量の基準値からの偏差量を所定割合加算すること
   によって新たな学習補正量を設定しＲＡＭ内の同一冷却
   水温度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１［ｖ、とを加
   算してパルス信号のデユーティ比の制御１埴を演算する
   制？１１値演算Ｔ段と、この演算された制御４ｉ’ｉに
   基づくデユーティＩＬのパルス（バ号をアイドル制御弁
   に出力するパルス（δ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１′ル回転数の学習制御装置。