JPS61210248A - 学習制御機能を備えたアイドル回転数制御装置 - 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】 〔概　要〕 本発明は、エンジンが一旦アイドル安定状態となった後
は、−回の学習制御期間に於ける学習値の下限許可幅を
少ないものとし、これにより足乗せによるエンジンスト
ールを防止するものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は学習制御機能を備えたアイドル回転数制御装置
の改良に関し、更に詳細にはアイドル時の所謂足乗せに
よるエンジンストールを防止する技術に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

アイドル時のエンジン回転数を目標回転数と一致させる
アイドル回転数制御は、一般に、検出したエンジン回転
数が目標回転数より高い場合はスロットル弁の上流と下
流をバイパスするバイパス通路の空気流量を減少させて
エンジン回転数を下げ、反対に検出したエンジンが目標
速度より低い場合はバイパス通路の空気流量を増加させ
てエンジン回転数を高める、所謂フィードバック制御に
より実現されている。このフィードバック制御を具体的
に説明すると、検出したエンジン回転数ＮＥと目標回転
数ＮＥｏ　との差ΔＮＢとに基づいて補正量αを求め、
これと予め設定されている基本バイパス量α０とを加算
して制御量Ａ＝（α０＋α）を求め、この制御量Ａに対
応した量だけバイパス通路に空気を流すものである。

従来は上述したようにしてエンジン回転数を目標回転数
に一致させるようにしているが、次のような問題があっ
た。即ち、内燃機関がアイドル状態であるか否かの判定
は一般にアイドルスイッチのオン、オフにより行なって
いるが、アイドルスイッチはスロットル弁が完全に閉し
た全閉状態のみならず僅かに開いた略全閉状態でもオン
となるものであるから、アイドル時にアクセルペダルに
軽く足が乗せられた場合、スロットル弁が僅かに開いて
エンジン回転数が上昇する一方でアイドルスイッチがオ
ンのまま保持されることがある。このような場合、上述
した従来例ではアイドルスイッチがオンであることから
アイドル状態であると判定してバイパス空気量を減少さ
せる制御を行ない、エンジン回転数を目標回転数に低下
させるが、エンジン回転数が目標回転数まで下がった後
にアクセルペダルから足を離すとスロットル弁が全開状
態になること及びバイパス空気量が少ないことからエン
ジンストールが生じる場合がある問題があった。

第６図はこの様子を示し、スロットル開度が同図（Ｂ）
に示すように小さくなるに従ってエンジン回転数も同図
（Ｄ）に示すように低くなり、スロットル弁が略全閉に
なるとアイドルスイッチが同図（Ａ）に示すようにオフ
からオンに切替り、やがてスロットル開度は全閉となる
。バイパス空気量は同図（Ｃ）に示す制御量Ａに対応し
た量となるもので、非アイドル状態では基本バイパス量
α０に対応した量となり、アイドル状態では基本バイパ
ス量α０に補正量α、を加算した制御量Ａに対応した量
となる。そして、時刻ｔ１に於いてアイドルスイッチが
オフしない程度に軽く足がアクセルペダルに乗せられる
とスロットル開度が大きくなり、エンジン回転数が増加
する。従って、エンジン回転数と目標回転数との差が増
大し、補正量αは回転数を下げ、これを目標回転数に近
づけるようα１からα２と大きくなる。このとき、エン
ジンにはスロットル弁を介する空気とバイパス空気との
和が流入されるが、時刻ｔ２にアクセルペダルから足が
離されると、スロットル弁は短時間で全閉となるが、補
正量αは徐々にしか小さくならないので、エンジンに流
入する空気は極端に小さくなり、この結果エンジンスト
ールが生じる。

また、更に上述した従来例は基本バイパス量α０が予め
設定されているものであるから、次のような問題もあっ
た。即ち、個々のエンジンは一般に特性差を有するもの
であるから、基本バイパス量α０を予め設定しておいた
のでは、その基本バイパス量α０がそのエンジンに対し
て適当でない場合があり、このような場合はエンジン回
転数を目標回転数に短時間で一致させることができない
問題があった。

このような問題を解決するため、補正量αの変動許可幅
を制限すると共に、制御量Ａと基本バイパス量α０とが
一致するように、即ち補正量αが零となるように基本バ
イパス量を変更する学習制御機能をアイドル回転数制御
装置に付加することが提案されている。補正量αの変動
許可幅を制限することにより、上述した従来例に比較し
てエンジンストールを生じ難くすることができ、学習制
御機能を付加することにより、エンジン回転数を短時間
で目標回転数に一致させることができるが、アクセルペ
ダルに軽く足を乗せる所謂足乗せが渋滞時に繰返し行な
われた場合は、学習制御機能により基本バイパス量α０
が小さくなるため、やはリエンジンストールが生じる問
題があった。

第７図は学習制御機能により、基本バイパス量α０が減
少する様子を示した線図であり、スロットル開度が同図
（Ｂ）に示すように徐々に小さくなり、略全閉となると
アイドルスイッチが同図（Ａ）に示すようにオフからオ
ンに切替る。そして、時刻Ｌ１に於いてアイドルスイッ
チをオフとしない程度に軽く足がアクセルペダルに乗せ
られるとスロットル開度が大きくなり、エンジン回転数
が高くなる。この結果、補正量αが増加して制御量Ａが
同図（Ｃ）に実線で示すように減少し、エンジン回転数
が目標回転数まで減少する。尚、この場合、アクセルペ
ダルから足を離した際のエンジンストールを防止するた
め、補正量αの変動許可幅を制限しているものであるか
ら（この場合変動許可幅がΔＡであるとする）、制御量
Ａはへ１以下になることはない。また、制御量Ａが減少
することにより、基本バイパス量（学習値）も同図（Ｃ
）に点線で示すように７重からα２に減少する。尚、１
回の学習制御期間（アイドルスイッチがオンになった後
再びオフになるまでの期間）に於いて学習する量はエン
ジンストール防止のため制限されているので（この場合
ΔＧとする）、基本バイパス量がα２より小さくなるこ
とはない。

そして、時刻ｔ２に於いて発進のために足乗せ状態から
アクセルペダルを踏込むと、同図（Ｂ）に示すようにス
ロットル開度が次第に大きくなり、やがて同図（Ａ）に
示すようにアイドルスイッチがオンからオフに切替わる
。そして、アイドルスイッチがオンからオフに切替わる
ことにより、制御量は同図（Ｃ）に示すようにα２とな
る。

そして、スロットル開度が減少し、アイドルスイッチが
オフからオンに切替わった後の時刻ｔ３に於いて、アイ
ドルスイッチがオフとならない程度に軽（足がアクセル
ペダルに乗せられると、制御量Ａは同図（Ｃ）に実線で
示すように減少し、これに伴って基本バイパス量も点線
で示すように減少する。この場合も、補正量αの変動許
可幅がΔＡに制限されているものであるから、制御量Ａ
はＡ２より小さくなることはなく、また１回の学習制御
期間に学習する量もΔＧに制限されているものであるか
ら、基本バイパス量がα３以下になることはない。しか
し、７重とα３とを比較して判るように、α３はα１よ
りかなり小さなものとなる。

即ち、発進、停止を繰返す渋滞時に足乗せが繰返し行な
われると、上述したように基本バイパス〔発明が解決し
ようとする問題点〕 本発明は前述の如き問題点を解決したものであり、その
目的は学習制御機能を備えたアイドル回転数制御装置に
於いて渋滞時に足乗せが行なわれた場合でもエンジンス
トールが生じないようにすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、前述の如き問題点を解決するため、第１図の
構成図に示すように、エンジン回転数と目標回転との差
に対応した補正量を算出する補正量算出手段１と、学習
値が制御量と一致するように学習値を変更する学習制御
手段２と、該学習制御手段２で算出された学習値と前記
補正量算出手段１で算出された補正量とに基づいて制御
量を算出する制御量算出手段３と、アイドル時、エンジ
ンに供給する空気量を前記制御量算出手段３で算出した
制御量に対応する量とする制御手段４と、１回の学習制
御期間に於ける学習値の下限変動許可幅を設定する設定
手段５と、エンジンがアイドル安定状態となったことを
検出する検出手段６とを設け、該検出手段６で前記エン
ジンがアイドル安定状態となったことを検出する前は前
記設定手段５で設定する下限変動許可幅を第１の許可幅
とし、前記検出手段６で前記エンジンがアイドル安定状
態となったことを検出した後は前記設定手段５で設定す
る下限変動許可幅を前記第１の許可幅より小さい第２の
許可幅とするようにしたものである。

〔作　用〕

本発明はエンジンが一旦アイドル安定状態となった後は
、学習値の変動許可幅を小さなものとし、これにより、
足乗せによるエンジンストールを防止するものである。

即ち、エンジンが一旦アイドル安定状態になった後は、
学習値を大きく変更させる必要がないものであるから、
学習値の下限変動許可幅を小さくしても、学習制御機能
が損なわれることはなく、従って、上述したようにする
ことにより、学習制御機能を損なうことなしに、足乗せ
によるエンジンストールを防止することができる。

〔実施例〕

第２図は本発明の実施例のブロック線図で、２１はマイ
クロプロセッサ、２２はマイクロプロセッサ２１の所定
の動作を行なわせるための制御プログラム、目標回転数
ＮＢ、等が記憶されているＲＯＭ、詔はＲＡＭ、２４ば
入出力部、怒はエアクリーナ、２６は管路、２７はスロ
ットル弁、２８はサージタンク、２９はエンジン、３０
はマフラ、３１はバイパス通路、３２はコントロールバ
ルブ、３３はアイドルスイッチ、あはエンジン２７の回
転数を検出するクランク角センサ等の回転数センサ、３
５はスタンバイＲＡＭ、部はイグニッションスイッチ、
３７．３８は定電圧回路、３９はバッテリである。ここ
で、スタンバイＲＡＭ３５はイグニッションスイッチ３
６を介さずに定電圧回路３８より動作電圧が供給されて
いるものであるから、イグニッションスイッチ３６がオ
フにされた後も、その記憶内容を保持できるものである
。

吸入空気はエアクリーナ怒で清浄されて管路２６に導か
れ、その一部はバイパス通路３１を介してサージタンク
詔に導かれ、残りはスロットル弁ｒを介してサージタン
ク四に導かれる。そして、サージタンク四に於いて燃料
と混合された後エンジン四に導かれ、爆発燃焼し、排気
ガスはマフラ巽を介して外部に排出される。尚、バイパ
ス通路３１を流れる空気流量は、入出力部Ｕを介してマ
イクロプロセッサ２１から加えられる制御信号によりそ
の開度が制御されるコントロールバルブ３２により調整
されるものである。

また、第３図はマイクロプロセッサ２１の処理内容を示
すフローチャートであり、以下同図を参照して第２図の
動作を説明する。

マイクロプロセッサ２１は動作電圧の供給が開始される
と、先ずフラグＦを「０」としくステップＳ１）、次い
でスタンバイＲＡ　Ｍ　３５に記憶されている基本バイ
パス量Ｇを読込み（ステップＳ２）、スタンバイＲＡＭ
３５が正常であれば（ステップＳ２−１）　、この学習
値Ｇを最初の制御量Ａとする（ステップＳ３）。スタン
バイＲＡＭ３５が正常か否かの判断はスタンバイＲＡＭ
３５が一定のパターン（数値）を記憶しているか否かで
行なう。もし、パターンが異なればスタンバイＲＡＭ３
５が誤動作もしくは初期状態であると判断し、予め定め
られている基本バイパス量α０を学習値Ｇとする（ステ
ップ３２−２）。

次いで、マイクロプロセッサ２１はアイドルスイッチ３
３の状態に基づいてエンジン四がアイドル状態であるか
否かを判断しくステップＳ４）、判断結果がＹＥＳの場
合は１回の学習制御期間に於いて学習値Ｇが取ることが
できる下限値Ｇ１＝　Ｇ　−ｇｌ及び上限値Ｇ２＝　Ｇ
　＋　ｇ２を求める（ステップＳ５，６）。第４図は学
習値Ｇと下限値Ｇ１と上限値Ｇ２との関係を示した線図
であり、ｇｌ、　ｇ２は学習値Ｇの２゛％程度の値であ
る。次いで、ＲＯＭ２２に予め記憶されている目標回転
数ＮＥＯと回転数センサ３４の検出結果に基づいて求め
たエンジン２９のエンジン回転数ＮＢとを比較する（ス
テップ３７）。そして、比較結果がエンジン回転数ＮＢ
＞目標回転数ＮＥｏであれば、制御量Ａを次式（１）に
示すものとし、エンジン回転数ＮＢ＜目標回転数ＮＥ、
であれば、制御量Ａを次式（２）に示すものとする（ス
テップＳ８’、９）。

Ａ＝Ａ−Ｂ　（ΔＮＢ）　　−−−−−−・−（１）Ａ
＝Ａ＋Ｂ　（ΔＮＢ）　　−・−−−−−−−（２）こ
こで、Ｂ（ΔＮＢ）はエンジン回転数ＮＢと目標回転数
ＮＥｏとの差ΔＭＥにより決定される補正量である。

次いで、マイクロプロセッサ２１はステップＳ８゜９で
求めた制御量ＡがＡ＞Ｇ＋ｘの関係を満たしているか否
かを判断しくステップ５１０）、判断結果がＹＥＳの場
合はＧ＋ｘを制御量Ａとしくステップ５１２）、判断結
果がＮＯの場合は制御量ＡがＡ〈ｃ−ｙの関係を満たし
ているか否かを判断する（ステップ５ｌｌ）。そして、
ステップＳｌｌの判断結果がＹＥＳの場合は、Ｇ−ｙを
制御量Ａとしくステップ５１３）、判断結果がＮＯの場
合はステップＳ１４の処理に移る。即ち、ステップ５１
０〜ステツプＳ１３では制御のしすぎを防止するため、
制御量Ａを次式（３）に示す範囲内にする処理を行なう
ものである。

Ｑ　−ｙ　＜　Ａ　＜　Ｑ　＋　ｘ　　−・−−−−−
−−（３）次いで、マイクロプロセッサ２１は冷却水温
が所定温度ある等の学習条件が成立しているか否かを判
断しくステップ５１４）、判断結果がＮＯの場合はステ
ップＳ２２の処理に移り、判断結果がｙｐｓの場合はエ
ンジン回転数ＮＢと目標回転数ＨＢ、とを比較する（ス
テップ５１５）。そして、比較結果がエンジン回転数Ｈ
Ｅ＞目標回転数ＮＥＯであれば、学習値Ｇから所定量２
を引いた値を新たな学習値Ｇとしくステップ５１６）、
エンジン回転数ＮＥ＜目標回転数ＮＥｏであれば学習値
Ｇに所定量２を加算した値を新たな学習値Ｇとする（ス
テップ５１７）。

次いで、マイクロプロセッサ２１はステップＳ１６゜１
７で求めた新たな学習値ＧがＧ＜Ｇｌの関係を満たして
いるか否かを判断しくステップ３１８）、判断結果がＹ
ＥＳの場合はＧ１を新たな学習値Ｇとしくステップ５２
０）、判断結果がＮＯの場合は新たな学習値ＧがＧ＞Ｇ
２の関係を満たしているか否かを判断する（ステップ５
１９）。そして、ステップＳ１９の判断結果がＹＥＳの
場合はＧ２を新たな学習値Ｇとしくステップ５２１）、
判断結果がＮＯの場合はステップＳ’２２の処理に移る
。即ち、ステップ３１８〜２１では学習値Ｇを次式（４
）に示す範囲内にする処理を行なうものである。

Ｇｌ＜　Ｇ　＜　Ｇ２　　・−一−−−・−（４）次い
で、マイクロプロセッサ２１はステップ３８゜９或いは
ステップＳ１２，１３で求めた制御量Ａを入出力部Ｕを
介して出力しくステップ５２２）、これによりコントロ
ールバルブ３２が制御され、バイパス通路３１を流れる
空気量が制御量Ａに対応したものとなる。次いで、マイ
クロプロセッサ２１はエンジンがアイドル安定状態であ
るか否かを判断する（ステップ５２３）。尚、エンジン
がアイドル安定状態であるか否かの判断は、エンジン回
転数の変動が小さい、エンジン回転数と目標回転数との
差が小さい、一定時間エンジンの状態が安定している等
の条件が成立しているか否かに基づいて行なうものであ
る。

そして、ステップ３２３の判断結果がＹＥＳの場合は、
マイクロプロセッサ２１はフラグＦを「１」としくステ
ップ５２４）、判断結果がＮＯの場合はフラグＦの値を
そのまま保持しくステップ５２５）、この後ステップＳ
６の処理に戻る。そして、ステップＳ６でアイドル状態
であると判断した場合は、前述したと同様にステップＳ
７の処理を行ない、アイドル状態でないと判断した場合
、即ち１回の学習制御期間が終了したと判断した場合は
、ステップ３２６の処理を行なう。

ステップＳ２６では前回の学習制御期間の最後に求めた
学習値Ｇに所定量ｇ２を加算し、加算結果Ｇ２−　Ｇ　
＋　ｇ２を今回の学習制御期間に於ける学習値の゛上限
値とする処理を行なう。次いで、マイクロプロセッサ２
１はフラグＦが「１」であるか否かを判断しくステップ
５２７）、判断結果がＮＯの場合は前回の学習制御期間
の最後に求めた学習値Ｇから所定量ｇ１を減算し、この
減算結果Ｇｌ−Ｇ　−ｇｌを今回の学習制御期間の学習
値の下限値としくステップ５２８）、判断結果がＹＥＳ
の場合は前回の学習制御期間の最後に求めた学習値Ｇか
ら所定量ｇ３を減算し、この減算結果Ｇ１＝　Ｇ　−ｇ
３を今回の学習制御期間の学習値の下限値としくステッ
プ５２９）、この後ス°テップＳ６の処理に戻るもので
ある。尚、ｇｌ。

ｇ３は第５図に示すようにｇｌ＞ｇ３の関係を有するも
のであり、例えばｇ３を８１の１／４程度の値に設定し
ておくものである。また、学習は既に完了していると判
断できるため、ｇ３＝０とし、以後の学習を禁止するよ
うにしても良い。

即ち、本実施例はエンジンが一回でもアイドル安定状態
となる前は（フラグＦが「１」となる前は）、第５図に
示すように、−回の学習制御期間に於ける学習値Ｇの下
限変動許可幅をｇｌとしくステップ５２７）、エンジン
が一回でもアイドル安定状態となった後はくフラグＦが
「１」となった後は）、−回の学習制御期間に於ける学
習値Ｇの下限変動許可幅をｇ３　（ｇ３＜　ｇｌ）とし
、学習値が６３以下にならないようにするものであるか
ら、一旦エンジンがアイドル安定状態となった後は、学
習値の減少は従来より少なく、従って本実施例によれば
従来例に比較してエンジンストールを生じにくいものと
することができる。

尚、上述した実施例に於いてはバイパス通路３１を流れ
る空気量を制御することにより、アイドル時にエンジン
四に供給する空気量を制御するようにしたが、スロット
ル弁２７の開度をステップモータ等で制御することによ
り、アイドル時にエンジン２９に供給する空気量を制御
するようにしても良いことは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、エンジンがアイドル安
定状態になる前は、１回の学習制御期間に於ける学習値
Ｇの下限変動許可幅を第１の許可幅（実施例に於いては
ｇｌ）とし、一旦エンジンがアイドル安定状態となった
後は学習値の下限変動許可幅を第１の許可幅より小さい
第２の許可幅（実施例に於いてはｇ３）とするものであ
るから、学習制御機能を損なうことなく、足乗せによる
エンジンストールを防止することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、第２図は本発明の実施例のブ
ロック線図、第３図はマイクロプロセッサ２１の処理内
容を示すフローチャート、第４図。 第５図は学習値の上限、下限値を示す線図、第６図、第
７図は従来例の問題点を説明するための線図である。 ■は補正量算出手段、２は学習制御手段、３は制御量算
出手段、４は制御手段、５は設定手段、６は検出手段、
２１はマイクロプロセッサ、２２はＲＯＭ、２３はＲＡ
Ｍ５２４は入出力部、５はエアクリーナ、２６は管路、
２７はスロットル弁、２８はサージタンク、２９はエン
ジン、３０はマフラ、３１はバイパス通路、３２はコン
トロールバルブ、３３はアイドルスイッチ、３４は回転
数センサ、３５はスタンバイＲＡＭ、３６はイグニッシ
ョンスイッチ、訂、３８は定電圧回路、３９はバッテリ
である。 特許出願人　富士通テン株式会社 代理人弁理士玉蟲久五部（外１名） 本発明の構成図 第　　１　　図 本発明の実施例のプロ・ツク線図 一一一一一了−−〜−Ｇ２ σ９ 第　　４　　図 第　　５　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エンジン回転数と目標回転との差に対応した補正量を算
   出する補正量算出手段と、 学習値が制御量と一致するように学習値を変更する学習
   制御手段と、 該学習制御手段で算出された学習値と前記補正量算出手
   段で算出された補正量とに基づいて制御量を算出する制
   御量算出手段と、 アイドル時、エンジンに供給する空気量を前記制御量算
   出手段で算出した制御量に対応する量とする制御手段と
   、 １回の学習制御期間に於ける学習値の下限変動許可幅を
   設定する設定手段と、 エンジンがアイドル安定状態となつたことを検出する検
   出手段とを設け、 該検出手段で前記エンジンがアイドル安定状態となつた
   ことを検出する前は前記設定手段で設定する下限変動許
   可幅を第１の許可幅とし、前記検出手段で前記エンジン
   がアイドル安定状態となつたことを検出した後は前記設
   定手段で設定する下限変動許可幅を前記第１の許可幅よ
   り小さい第２の許可幅とすることを特徴とする学習制御
   機能を備えたアイドル回転数制御装置。