JPS6149148A - 内燃機関における学習機能付アイドル回転数制御装置の自己診断装置 - Google Patents

内燃機関における学習機能付アイドル回転数制御装置の自己診断装置

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JPS6149148A
JPS6149148A JP17036684A JP17036684A JPS6149148A JP S6149148 A JPS6149148 A JP S6149148A JP 17036684 A JP17036684 A JP 17036684A JP 17036684 A JP17036684 A JP 17036684A JP S6149148 A JPS6149148 A JP S6149148A
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富澤 尚己
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    • 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
    • F02D41/26Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
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    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、内燃機関の学習機能を備えたアイドル回転数
制御装置において、異常を自己診断する装置に関する。
〈従来の技術〉 内j!/!!機関のアイドル回転数詞?ff1l装置と
して、例えば第5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のがある。ア
イドル制御弁3は、ロータリ一式で、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l5Cdyによって
決定される。尚、この制御値の単位は(%)によって表
され、開弁用のコイルがONとなっている時間割合とし
て出力される。
ISCdy=ISCtw+l5Cet+l5Cfbここ
で、ISCtw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、Dレンジ、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
、クランク角センサからの回転角信号又は点火コイルか
らの信号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Hrscrbと
いうものを定めている。
そして、フィードバック補正fixscrbの値は積分
制御又は比例積分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fiIscfbを微少量ずつ増加(減少)さ
せてい(。
ところで、基本制御値ISCLw(若しくはこれと補正
11sctr及びI S Cet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11s
cfbが基準値のときの制御値r S Cdy)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1Iscfb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filscfb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。
このため、オープンループデユーティ、即ち、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
の制御を可能とすると共に、フィードバック制御の際の
積分定数を小さくすることができるようにしてアイドル
回転の安定度を向上させるようにしたものが本願出願人
により既に出願されている(例えば、特願昭59−10
0384号参照)。
ところで、この種のアイドル回転数制御装置において、
異常発生時にこれを検出して警報するといういわゆる自
己診断装置を備えたものがある。
従来のアイドル回転数制御装置の自己診断装置としては
、例えば、アイドル制御弁のデユーティ比のフィードバ
ック補正量が上限値又は下限値に保持されているにも拘
わらず、機関回転数が目標回転数と一致しない場合に制
御系統に異常があると判定して警報を発するようにした
ものがある。
〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、このような従来の自己診l!I′i装置
では、前記したように目標回転数に制御することが不可
能であるような決定的な故障は判断できても、アイドル
制御弁の詰まり等耐久劣化的な特性変化による応答性低
下環は判断することが困難であり、機関性能上問題とな
る経時変化に対処できないという問題があった。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたもの
で、学習機能を備えたアイドル回転数制御装置において
、学習結果に基づいて異常判定を行うことにより制御系
の経時変化等も含めた異常判定が行えるようにして上記
問題点を解決するようにした自己診断装置を提供するこ
とを目的とする。
く問題点を解決するための手段〉 このため本発明は、第1図に示すように、内燃機関の吸
気通路に介装された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と
共に、機関運転状態に基づいて前記アイドル制御弁に出
力される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式と、機関運転状JJu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Bと、機関運転状態に応じてR
AMCに記憶させた学習補正量を検索する学習補正量検
索手段りと、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、RAMC内の同一の機関運転状態
のデータを更新する学習補正量修正手段Eと、を備えて
なる学習機能付アイドル回転数制御装置において、前記
学習補正量検索手段りによって検索された学習補正量の
値を設定値と比較して大小を判定する学習状態判定手段
Fと、該判定手段Fにより学習補正量の値が設定値以上
あると判定されたときに制御装置に異常があるとV報す
る異常警和手段Gと、を設けた構成とする。
く作用〉 このように、学習状態の判定を行うことにより、アイド
ル回転数の異常上昇等危険状態を招く決定的な故障は勿
論のこと、アイドル制御弁の詰まり等機関性能を低下さ
せる経時変化を含めた異常も判定できる。
〈実施例〉 以下に実施例を説明する。
第2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
CMO3−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CPUII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
入力インターフェース18及びA/D変換器19を介し
て人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0N−OFF信号があり、これらはデジタル入力イン
ターフェース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を介して人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。
CP Ullからの入力信号(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
3a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3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I S cdy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。
また、制御装置の異常発生時にCPUIIからの出力に
より作動するランプやブザー等の警報器30が設けられ
ている。
この場合、CPUIIは第4図に示すフローチャート(
自己診IJJrルーチン)に基づくプログラムにしたが
って制御装置の異常を診断し、異常発生時は警報器31
に作動信号を出力する。
次に、かかる装置による学習機能を備えたアイドル回転
数制御ルーチンを、第3図に示すフローチャートに従っ
て説明する。
Slでは、水温センサ15によって検出される水温Tw
からアイドル制御弁3に出力されるパルス信号のデユー
ティ比の基本制御値l5Cth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てもよいし、あるい
は演算によって行ってもよい。
また、必要に応じ、S2で各種補正11scetを、S
3でその他の補正11sctrを設定する。
更に、S4モは、水温Twから学習補正量l5O1eを
検索する。尚、水温Twをパラメータとする学習補正量
l5C1eのマツプは四換え可能な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、ISO条件(ISOを行う領域)であるか否
か判定する。具体的には、スロ・ノトル弁の全閉状態を
検出するアイドルスイッチ21がON(スロットル弁が
全開位置)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、ISC条件
が成立するものとしてS6へ進む。
S6では、水温Twから目標回転数NSを検索あるいは
演算することによって設定する。
S7では目標回転数Nsとクランク角センサ25によっ
て検出される実回転数Nとを比較する。そして、積分制
御によりフィードバック補正ll5Cfbを設定する。
即ち、Ns>Hの場合は、S6で積分制御に基づいてフ
ィードバック補正ll5Cfbを前回の値に対し所定量
増大させ、Ns<Nノ場合は、S7で積分制御に基づい
てフィードバック補正11scfbを前回の値に対し所
定ffi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filsc:fbを前回の値のま
まとする。
SIOでは、フィードバック補正11scfbの基準値
(積分制御の中央値IC)からの偏差量ΔIS Cfb
 (I S Cfb−I C)に基づいて、学習補正量
l5C1eを次式の如く更新する。
I S C1e” I S C1e+Δl5Cfb/M
(但し、Mは定数で、M〉1) 新たな学習補正fiIsc1eはRAM13の対応する
水温のところに書込み、RAM13内のデータを更新す
る。次いで311へ進む。
Sllでは、制御値l5Cdyを次式によって計算する
I 5Cdy= I SCtw+ I 5Ctr+ I
 5Cet+ (5C1e+I 5Cfb 尚、S5でISC条件が成立しない時は、フィードバッ
ク制御及び学習を行うことなくS11ヘジヤンプして制
御値l5Cdyの計算を行う。
以上で制御値l5Cdyが計算され、S12でこの制御
値l5cayに相当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。
次に、かかる学習機能を備えたアイドル回転故制御装置
の自己診断ルーチンを、第4図に示すフローチャートに
したがって説明する。
321では、RAM13のマツプから水温に応じた学習
補正量13 C1eを検索する。
S22では、S21で検索されたl5C1eの値(絶対
値)が異常判定用に定められた設定値以上であるか否か
を判定する。
S22の判定がYESの場合、制御装置に経時劣化を含
む異常が発生したとの判断がなされ、S23で9J報器
30の異常(N G)の信号が出力される。
これにより、警報器30が作動して制御装置の異常が警
報される。
322の判定がNoの場合は、制御装置は正常であると
判断して警報器30を作動させることなく、このルーチ
ンを終了する。
〈発明の効果〉               0以上
説明したように、本発明によれば、アイドル回転数制御
装置において、アイドル制御弁に出力されるパルス信号
のデユーティ比のフィードバック補正量の基準値からの
偏差量を縮小すべく行われる学習の学習結果に基づいて
制御装置の異常を判断する構成としたため、アイドル回
転数の過昇等危険状態を招く重大な故障は勿論のこと、
アイドル制御弁の詰まりによる応答性低下等機関性能に
悪影響を及ぼす経時劣化等の異常も診断することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を示すブロック図、第2図は本発
明の一実施例を示すハードウェア構成図、第3図は同上
実施例のアイドル回転数制御ルーチンのフローチャート
、第4図は同上実施例の自己診断ルーチンのフローチャ
ート、第5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−ROM   13・・・0MO3−RAM   
15・・・水温センサ  21・・・アイドルスイッチ
  22・・・ニュートラルスイッチ  25・・・ク
ランク角センサ  27・・・車速センサ  30・・
・警報器 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 第4図 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 内燃機関の吸気通路に介装された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
    のデューティ比に応じて開度が調整されるアイドル制御
    弁を備えると共に、機関運転状態に基づいて前記アイド
    ル制御弁に出力されるパルス信号のデューティ比の基本
    制御値を設定する基本制御値設定手段と、機関運転状態
    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、機関運転状態に応じ
    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、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内の同一の機関運転状態の
    データを更新する学習補正量修正手段とを備えてなる学
    習機能付アイドル回転数制御装置において、前記学習補
    正量検索手段によって検索された学習補正量の値を設定
    値と比較して大小を判定する学習状態判定手段と、該判
    定手段により学習補正量の値が設定値以上あると判定さ
    れたときに制御装置に異常があると警報する異常警報手
    段とを設けて構成したことを特徴とする内燃機関におけ
    る学習機能付アイドル回転数制御装置の自己診断装置。
JP17036684A 1984-08-17 1984-08-17 内燃機関における学習機能付アイドル回転数制御装置の自己診断装置 Granted JPS6149148A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH048846A (ja) * 1990-04-25 1992-01-13 Japan Electron Control Syst Co Ltd 内燃機関の電子制御燃料噴射装置
KR100867092B1 (ko) 2007-04-06 2008-11-04 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 Isa의 유량 제어 밸브 고장 감지 방법

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