JPS6293461A - 内燃エンジンの吸入空気量制御用電磁弁のソレノイド電流制御方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、内燃エンジンの吸入空気量制御用電磁弁のソ
レノイド電流制御方法に関するものであり、特に、アイ
ドル運転時のエンジン回転数を制御する目的で、吸気通
路に設けられたスロットル弁の上流と下流とを連通ずる
バイパス通路に設けられた電磁弁の開度を、比例的に制
御する為のソレノイド電流を適正に制御することができ
る、内燃エンジンの吸入空気量制御用電磁弁のソレノイ
ド電流制御方法に関するものである。

（従来の技術） 従来から、内燃エンジンの吸気通路に設けられたスロッ
トル弁がほぼ閉じられた状態で運転を持続させるいわゆ
るアイドル運転時には、スロワ１〜ル弁の上流と下流と
を連通ずるバイパス通路に設けた電磁弁により内燃エン
ジンの吸入空気量を制御して、エンジン回転数（アイド
ル回転数）の制御を行なっている。

このようなアイドル回転数制御方法に関しては、例えば
特願昭６０−１３７４４５号などに詳しいが、以下にそ
の概略を述べる。

従来のアイドル回転数制御方法は、第２図に示すように
、中央演算装置（ＣＰＵ）Ｌ記憶装置（メモリ）２およ
び入出力信号処理回路（インターフェース）３からなる
マイクロコンピュータ４のＣＰＵ１において、まず、つ
ぎの（１）式により、ソレノイド電流指令値）　ｃｍｄ
を演算する。

ＩｃｍｄをＣＰＵ１で演算する為には、各種センサを適
宜配設して、これらセンサ出力をインターフェース３へ
供給しなければならないが、このことは周知であるので
、前記各種センサの図示は省略しである。

Ｉ　ｃｍｄ　−（Ｉｆｂ（ｎ）　十Ｉｅ　＋Ｉｐｓ±Ｉ
　ａｔ十Ｉ　ａｃ　）　ｘ　Ｋ　ｐａｄ　−・・・−・
（１）（１）式におけるＩ　ｆｂ（ｎ）は、後記する第
３図のフローチャートに基づいて演算されるフィードバ
ック制御項である。なお、（ｎ）は今回値を示す。

第３図のステップ３４．１〜３４６の演算内容は次の通
りである。

ステップＳ４１・・・エンジン回転数の逆数（周期）、
またはそれに相当する量Ｍｅ（ｎ）を読み込む。

ステップ８４２・・・前記読み込まれたＭｅ（ｎ）と、
あらかじめ設定した目標アイドル回転数Ｎ　ｒｅｆｏの
逆数、またはそれに相当する量Ｍ　ｒｅｆｏとの偏差Δ
Ｍｅｆを算出する。

ステップＳ　４３−・・前記Ｍｅ（ｎ）、および該Ｍｅ
（ｎ）と同一のシリンダにおける前回計測値Ｍｅ　　（
当該エンジンが６気筒エンジンの場合は、Ｍｅ（ｎ−６
））の差−すなわち、周期の変化率へＭｅを算出する。

ステップ３４４・・・前記ΔＭｅおよびΔＭｅｆ、なら
びに積分項制御ゲインＫｉｍ、比例項制御ゲインＫ　ｌ
）ｍ、微分項制御ゲインＫｄｍを用いて、積分項Ｉｉ１
比例項Ｉｐおよび微分項Ｊｄを、それぞれ図中に示す演
算式にしたがって算出する。なお、前記各制御ゲインは
、予めメモリ２内に記憶されているものを読み出して得
られる。

ステップ８４５−Ｉａｉ（ｎ）として、Ｈａｔ（ｎ−ｉ
）に前記ステップＳ４４で得た積分項１ｉを加算する。

なお、ここで得たＩａｉ（ｎ）は次回のＩａｉ（ｎ−１
）となる為に、一時メモリ２内に記憶される。しかし、
いまだメモリ２に記憶されていない場合は、Ｉａｉに類
似するような数値を予めメモリ２内に記憶さ−Ａらノ せておいて、該数値をｉ　ａｉ　（ｎ−１）として読み
出せばよい。

ステップ３４６・・・ステップ８４５で算出されたＩａ
ｉ（ｎ）に、ステップ３４４で算出されたｒｐおよびＩ
ｄがそれぞれ加算され、フィードバック制御項Ｉ　ｆｂ
（ｎ）として定義される。

（１）式におけるＩｆｂ（ｎ）以外の各項の内容は、次
の通りである。

Ｉｅ　　・・・交流発電機（ＡＣＧ＞の負荷、すなわち
ＡＣＧのフィールド電流に応じて予定値を加算する加算
補正項。

Ｉｐｓ　　・・・パワーステアリングのスイッチが投入
された時に予定値を加算する加算補正項。

Ｉａｔ　　・・・自動変速機ＡＴのセレクタ位置がドラ
イブ（Ｄ＞レンジにある時に予定値を加算する加算補正
項。

ｌａｃ　　・・・エアコン作動時に予定値を加算する加
算−６＝ 補正項。

Ｋ　ｐａｄ・・・大気圧に応じて決定される乗算補正項
。

なお、（１）式のＩｃｍｄは、各シリンダのピストンが
上死点前９０度に達した時に、既知の手段により発生す
るＴＤＣパルスに応じて演算される。

前記（１）式により演算されたＩ　ｃｍｄは、ざらにＣ
ＰＬｌｌにおいて、例えば周期を一定とするパルス信号
のデユーティ比に換算される。ＣＰＵ１には周期タイマ
とパルス信号のハイレベル時間（パルス時間）タイマが
用意されていて、同期して作動することにより、予定周
期ごとに所定のハイレベル時間を有する前記パルス信号
がマイクロコンピュータ４から連続的に出力される。

前記パルス信号は、ソレノイド駆動用トランジスタ５の
ベースに印加される。この結果、該トランジスタ５はパ
ルス信号に応じてオン／オフ駆動される。

第２図では、ソレノイド駆動用トランジスタ５のオン状
態に応じて、バッテリ６からの電流が、ソレノイド７お
よびトランジスタ５を通ってアースへと流れる。この為
に、電磁弁（図示せず）の開度は、前記電流（ソレノイ
ド電流）に応じて比例的に制御され、該電磁弁の開度に
応じた吸入空気量が内燃エンジンに供給され、アイドル
回転数が制御される。

ところで、従来においては、エンジン回転数のフィード
バック制御モードにおいて、つぎの（２）式により学習
値Ｉ　ｘｒｅｆ　（ｎ）を算出し、これをメモリ２に記
憶している。

Ｉｘｒｅｆ（ｎ）　＝　Ｉａｉ（ｎ）　ＸＣｃｒｒ　／
ｍ十Ｉ　ｘｒｅｆ（ｎ−１）　ｘ　（ｍ　−Ｃｃｒｒ）
／ｍ　−・・−・＜２）なお、（２）式中の（ａｉ（ロ
）は、前記した第３図のステップＳ４５で算出された数
値であり、Ｉ　ｘｒｅｆ（ｎ−１）は学理値Ｉ　ｘｒｅ
ｆの前回値を示している。また、■およびＱｃｒｒは任
意に設定される正の数であり、ｍはＣｃｒｒよりも大き
く選ばれている。

この学習値Ｉｘｒｅｆ（ｎ）の算出は、前記した特願昭
６０−１３７４４５＠から明らかなように、例えばエア
コン等の外部負荷がない等、一定の条件が整っている時
に、ＴＤＣパルスに応じてなされる。

そして、内燃エンジンが前記フィードバック制御モード
からアイドル運転以外の運転状態で行なわれるオープン
ループ制御モードへ移行する時には、マイクロコンピュ
ータ４から、該学習値Ｉ　ｘｒｅｆ（ｎ）と等しいＩ　
ｃｍｄに応じたパルス信号を出力し、ソレノイド７に流
れる電流、したがって電磁弁の開度を前記学習値Ｉｘｒ
ｅｆ（ｎ）に対応する所定値に保持している。

これは、前記オープンループ制御モードから再びフィー
ドバック制御モードに移行した時の電磁弁の初期開度が
フィードバック制御モードの、（ｃｍｄに対応する開度
になるべく近づいており、この結果、定常制御状態に落
着くまでの時間を短縮する為である。

また、前記オープンループ制御モードにおけるＩｃｍｄ
を、前記（１）式と同様のつぎの（３）式により算出し
、該■ｃｍｄに応じたパルス信号をマイクロコンピュー
タ４から出力するようにしてもよい。

Ｉｃｍｄ　＝　（ＩＸｒｅｆ十Ｉｅ　十ＩＤＳ十Ｉａｔ
十１ａｃ）ｘＫｐａｄ　　　　−・・−（３）このよう
にしてＩ　ｃｍｄを算出し、これに応じたパルス信号に
基づいてソレノイド電流を決定するようにすれば、前記
オープンループ制御モードから再びフィードバック制御
モードに移行した時に、例えばエアコン等の外部負荷を
考慮した初期開度となっていることから、フィードバッ
ク制御モードのＩｃｍｄに対応する開度となる時間がよ
り一層短縮されるので望ましい。

（発明が解決しようとする問題点） 上記した従来の技術は、次のような問題点を有していた
。

ソレノイド電流指令値Ｉｃｍｄは、フィードバックモー
ドにおいては、（１）式から明らかなように、エンジン
回転数のフィードバック制御項Ｉ　ｆｂ（ｎ）とその他
の補正項とによって決定される数値であり、エンジン回
転数を目標アイドル回転数に近づける為に電磁弁の開度
を０％〜１００％の間で制御する為の理論的な数値であ
る。

しかし、電磁弁のソレノイド電流に応する開度変化、し
たがって吸入空気量の変化は、第１１図に示すように、
比例関係にはなく、ソレノイド電流■がΔＩ変化した場
合の吸入空気ＩＱの変化ΔＱは、ソレノイド電流域ごと
で異なり、一定ではない。なお、第１１図は、電磁弁の
ソレノイド電流Ｉと吸入空気ＩＱとの関係を示すグラフ
である。

この結果、前記したように、Ｉｃｍｄを、例えば周期を
一定とするパルス信号のハイレベル時間に換算し、該ハ
イレベル時間を有するパルス信号を、マイクロコンピュ
ータ４から出力してソレノイド電流を制御するようにし
ても、Ｉｃｍｄが予定する電磁弁の開度、すなわち所期
の吸入空気量は得られないという欠点があった。

なお、このような事情は、オープンループ制御モードに
おいても同様であることは容易に理解できるであろう。

本発明は、前述の問題点を解決するためになされたもの
である。

（問題点を解決するための手段および作用）前記の問題
点を解決するために、本発明は、ソレノイド電流指令値
■Ｃｍｄに基づくソレノイド電−１２＝ 流によって、該■ｃｍｄが予定する電磁弁の開度、した
がって吸入空気量が得られるようなソレノイド電流を得
る為に、当該Ｉ　ｃｍｄを修正する手段を設け、該修正
手段から補正電流指令値ｉ　ｅｎｄを得、該■ｃｍｄｏ
に基づいてソレノイド電流を制御するようにした点に特
徴がある。

（実施例） 以下に図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

第４図は本発明の方法が適用されたソレノイド電流制御
装置の一興体例を示す回路構成図である。

図において、第２図と同一の符号は、同一または同等部
分をあられしている。

後述するようにして得られたパルス信号が、マイクロコ
ンピュータ４から出力されると、該パルス信号はソレノ
イド駆動用トランジスタ５のベースに印加される。この
結果、トランジスタ５は供給パルス信号に応じてオン／
オフ駆動される。

第４図では、トランジスタ５のオン状態に応じて、バッ
テリ６からの電流が、ソレノイド７、トランジスタ５お
よび抵抗９を通ってアースへと流れる。この為に、該電
流（ソレノイド電流）に応じて電磁弁（図示せず）の開
度は比例的に制御される。

ところで、マイクロコンピュータ４からのパルス信号の
立下りに応じてトランジスタ５が遮断傾向になると、前
記ソレノイド７には逆起電力が発生する。

第４図では、この逆起電力に応じてトランジスタ８を導
通させ、該逆起電力発生期間トランジスタ５を引き続い
てオン状態にすることによって、ソレノイド電流の全電
流変化を抵抗９による電圧降下量として検出できるよう
にしている。

電流検出回路１０では、前記抵抗９による電圧降下量と
して検出されたソレノイド７の実電流値ＩａＣｔを、イ
ンターフェース３へ供給している。

インターフェース３では、電流検出回路１０の出力、し
たがってソレノイド７に流された実電流値ＩａＣｔをデ
ジタル信号に変換する。

次に、本発明の方法を適用して、前記したマイクロコン
ピュータ４の出力であるパルス信号を作成する動作を、
図面を用いて説明する。

第１図は本発明の一実施例が適用されたマイクロコンピ
ュータ４の動作を説明するフローチャートである。

同図のフローチャートの動作はＴＤＣパルスによる割込
みによりスタートする。

ステップＳ１・・・ソレノイド電流に応じて開度を比例
的に制御する電磁弁が、エンジン回転数のフィードバッ
ク制御モード（フィードバックモード）にあるか否かを
判定する。

具体的には、スロットル開度センサ２０からの信号供給
によってスロットル弁（図示せず）の開度がほぼ仝閉状
態であると判定し、かつエンジン回転数カウンタ２１か
らの信号供給によってエンジン回転数が予定のアイドル
回転数領域にあると判定した場合には、フィードバック
モードとしてステップＳ３へ進む。それ以外の場合は、
ステップＳ２へ進む。

ステップＳ２・・・後記するステップＳ８の（１）式に
おけるフィードバック制御項Ｉｆｂ（ｎ）として、後記
するステップＳ６においてメモリ２内に記憶した最新の
学習値Ｉｘｒｅｆを採用する。

なお、いまだメモリ２内に学習値■ｘｒｅｆが記憶され
ていない場合は、前記学毘値に類似するような数値を予
めメモリ２内に記憶させておいて、該数値を学習値ｉ　
ｘｒｅｆとして読み出せばよい。その後、処理は後記す
るステップＳ７へ進む。

ステップＳ３・・・前記した第３図によって説明したよ
うにして、エンジン回転数のフィードバック制御モード
における演算から、Ｉｆｂ（ｎ）を算出する。

ステップＳ４・・・後記するステップＳ５における学習
値Ｉ　ｘｒｅｆ（ｎ）の演算が、適正に行なえる一定の
学習条件が整っているか否かを判定する。具体的には、
車速がある一定値Ｖ１以下であり、エアコン、パワース
テアリング等の外部負荷がない等の、一定の学習条件が
整っているか否かを判定する。

該判定が不成立の時にはステップＳ７へ進み、成立する
時にはステップＳ５へ進む。なお、このような学習条件
を判定する為には、適宜各種センサを設けて、センサ出
力をインターフェース３へ供給する必要があるが、この
ようなことは周知であるので、第４図では各種センサの
図示を省略している。

ステップＳ５・・・前記した（２）式により学習値Ｉｘ
ｒｅｆ（ｎ）を算出する。

ステップＳ６・・・ステップＳ５において算出された学
習値Ｉ　ｘｒｅｆを、メモリ２に記憶する。

ステップＳ７・・・前記した（１）式あるいは（３）式
の各補正項、すなわち加算補正項Ｉｅ、　　■ｐｓ、Ｊ
ａｔ。

Ｉａｃ、または乗算補正項Ｋ　ｐａｄの各データ（数値
）を読み込む。

なお、このように各種データを読み込む為には、ステッ
プＳ４と同様に、各種センサを設けて、センサ出力をイ
ンターフェース３へ供給する必要がある。しかし、これ
らのことは周知であるので、第４図では各種センサの図
示を省略している。

ステップＳ８・・・ソレノイド電流指令値Ｉｃｍｄを、
前記（１）式により算出する。ステップＳ２を通ってき
た時には（３）式により算出する。なお、本実施例では
、加算・乗算の各種補正項を（１）式または（３）式の
ものに限定する必要はなく、適宜追加するようにしても
よい。ただし、追加される各補正項のデータは、前記ス
テップＳ７において予め読み込んでおく必要があること
は勿論である。

ステップＳ９・・・前記ソレノイド電流指令値ｉｃｍｄ
に基づいて、予めメモリ２内に記憶されているＩ　ｃｍ
ｄ〜■ｃｍｄｏテーブルを読み出し、補正電流指令値ｉ
　ｃｍｄｏを決定する。第５図はソレノイド電流指令値
Ｉｃｍｄと補正電流指令値■ｃｍｄｏとの関係例を示す
グラフである。

このようにｌ　ｃｍｄ〜■ｃｍｄｏテーブルを設けるの
は次の理由による。

前述したように、ＩＣｍｄは、フィードバックモードに
おいては、（１）式から明らかなように、エンジン回転
数のフィードバック制御項１　ｆｂ（ｎ）とその他の補
正項とによって決定される数値であり、エンジン回転数
を目標アイドル回転数に近づける為に電磁弁の開度を０
％〜１００％の間で制御する為の理論的な数値である。

しかし、前述したように、前記Ｉｃｍｄと実際の電磁弁
の開度とは対応しない。そこで、実際の電磁弁の開度が
Ｉ　ｃｍｄに対応して０％〜１００％の間で適正に制御
されるように、当該電磁弁のツレノイド電流（Ｉ）−吸
入空気！（Ｑ）特性（第１１図参照）を考慮してｉｃｍ
ｄを修正する必要がある。この為にＩ　ｃｍｄ　−１ｃ
ｍｄｏテーブルが設けられるのである。

付言すれば、本実施例によって、ｌ　ｃｍｄを）　ｃｍ
ｄｏに変換することによって、ｉ　ｃｍｄと吸入空気！
（Ｑ）との関係は、第１２図に示すように、ソレノイド
電流の全域に渡って一様の比例関係となる。また、以上
の説明から理解できるように、第５図のＩ　ｃｍｄ　−
Ｉ　ｃｍｄｏテーブルは、第１１図および第１２図のグ
ラフから作成できるものである。

ステップＳ１０・・・前記ステップＳ９で決定した補正
電流指令値ｉ　ｃｍｄｏをメモリ２へ記憶する。

ステップ８１１・・・電流検出回路１０から供給される
実電流値■ａｃｔを読み込む。

ステップ３１３・・・前記ステップ５１０で記憶した前
回の補正電流指令値Ｉｃｍｄｏ（ｎ−１）と、前記ステ
ップＳ１１で読み込んだ今回の実電流値１ａｃｔ（ｎ）
と、予めメモリ２内に記憶されている積分項制御ゲイン
Ｋｉｉと、前回の積分項Ｄｉ（ｎ−１）とを用いて、積
分項Ｄｉ（ｎ）を、図中に示す演算式にしたがって算出
する。

なお、いまだ［）ｉ（ｎ−１）がメモリ２に記憶されて
いない場合は、後記するステップ３２２においてメモリ
２（具体的にはメモリ２内のバッテリバックアップＲＡ
Ｍ）に格納した最新の学晋値［）　ｘｒｅｆを［）ｉ（
ｎ−１）として用いる。

また、前記ステップ３１０においてＩ　ｃｍｄｏ（ｎ−
１）が記憶されていない場合、すなわちイグニッション
スイッチをオンにした直後においては、第５図のＩ　ｃ
ｍｄ＝ｏに対応する１　ｃｍｄｏの値をＩ　ｃｍｄｏ（
ｎ−１）として用いる。

ステップ３１５・・・前記ステップＳ１３において算出
したＤｉ（ｎ）をメモリ２に記憶する。

ステップ３１７・・・ステップＳ１０においてメモリ２
内に記憶した前回の補正電流指令値１ｃｍｄｏ（ｎ−１
）に比較して、今回の実電流値１　ａｃｔ（ｎ）が小さ
いか否かを判定する。そして、該判定が成立する時、す
なわち、実電流値Ｉａｃｔ（ｎ）が小さい時にはステッ
プ８１８へ進み、談判定か不成立の時にはステップ３１
９へ進む。

ステップ８１８・・・今回フラグＦｉ（ｎ）としてｄ（
１Ｆ＃を上げる。なお、このフラグは次回フラグＦｉ（
ｎ−１）となる為に、メモリ２内に一時記憶される。そ
の後、ステップ３２０へ進む。

ステップ３１９・・・今回フラグＦｉ（ｎ）として′０
″を上げる。なお、このフラグは次回フラグＦｉ（ｎ−
１）となる為に、メモリ２内に一時記憶される。

ステップＳ２０・・・今回フラグＦｉ（ｎ）と前回フラ
グＦｉ（ｎ−１）とが等しければ、後記するステップＳ
２１およびステップＳ２２をジャンプしてステップ８２
４へ進む。一方、等しくない時、換言すれば今回の実電
流値Ｉａｃｔ（ｎ）が前回の補正電流指令値Ｉ　ｃｍｄ
ｏ（ｎ−１）を横切った時には、後述する学習が可能、
すなわち適正な学習値Ｄ　ｘｒｅｆ　（ｎ）が得られる
として、ステップ８２１へ進む。

ステップＳ２１・・・つきの（４）式によって定義され
る学習値［）　ｘｒｅｆ　（ｎ）が算出される。

［）ｘｒｅｆ（ｎ）　−Ｄ　１（ｎ）ｘ　Ｃｃｒｒ　／
ｍ±Ｄｘｒｅｆ（ｎ−１）　ｘ　（ｍ　−Ｃｃｒｒ）／
ｍ　・−・−１４−）なお、（４）式中のＤｉ（ｎ）は
、前記したステップ３１３で算出され、今回値メモリに
記憶されている数値であり、Ｄｘｒｅｆ（ｎ−１）は学
習値［）　ｘｒｅｆの前回値を示している。また、ｍお
よびＣｃｒｒは任意に設定される正の数であり、ｍはＣ
ｃｒｒよりも大きく選ばれている。

ステップ３２２・・・ステップ３２１において算出され
た学習値［）　ｘｒｅｆを、メモリ２に記憶する。

ステップ３２４・・・前記ステップ８１０で記憶した前
回の補正電流指令値（ｃｍｄｏ（ｎ−１）と、前記ステ
ップＳ１１で読み込んだ今回の実電流値１ａｃｔ（ｎ）
と、予めメモリ２内に記憶されている比例項制御ゲイン
ＫｉＤと、今回値メモリで記憶されている積分項Ｄｉ（
ｎ）とを用いて、フィードバック制御項［）ｆｂ（ｎ）
を、つぎの（５−Ａ）式により算出する。

Ｄｆｂ（ｎ）　＝Ｄｐ（ｎ）＋Ｄｉ（ｎ）・−・・・（
５−Ａ）Ｄ　ｐ（ｎ）＝　Ｋ　ｉｐ　［Ｉ　ｃｍｄｏ（
ｎ−１）　−、Ｉ　ａｃｔ（ｎ）　］Ｄ　ｉ　（ｎ）＝
　Ｄ　１（ｎ−１）十Ｋ　ｉ　ｉ　［Ｉ　ｃｍｄｏ（ｎ
−１）−Ｉ　ａｃｔ（ｎ）　］ この（５−＾）式の積分項Ｄｉ（ｎ）と比例項Ｄｐ（ｎ
）における電流偏差の演算は、前回の補正電流指令値■
ｃｍｄｏ（ｎ−１）と今回の実電流値１ａｃｔ（ｎ）と
に基づいて行なわれている。

このようにしたのは、補正電流指令値Ｉｃｍｄｏが変化
してもソレノイドのインダクタンスにより直ちに実電流
値１　ａｃｔは変化せず、■ｃｍｄｏの変化に応答して
実電流■ａｃｔが安定するまでには時間がかかるので、
補正電流指令値Ｉ　ｃｍｄｏと実電流値ＩａＣｔとの今
回値同士の偏差に基づいて積分項Ｄｉ（ｎ）および比例
項ＤＩ）（ｒｌ）を算出したのでは、それぞれの項に誤
差が生じ、適正なフィードバック制御項Ｄ　ｆｂ（ｎ）
が算出できないからである。

また、そればかりでなく、前記したステップＳ２’ｌに
おける学習値［）　ｘｒｅｆも適正な値が得られない結
果となるからである。

なお、このステップ３２４における積分項Ｄｉ（ｎ）お
よび比例項ＤＩ）（ｎ）は、電流値ではなく、例えば周
期を一定とするパルス信号のハイレベル時間（以下、パ
ルス時間という）に換算された数値となっている。

これは既知の電流値Ｉ〜パルス時間Ｄテーブルを用いて
、電流値として得られた前記各項をパルス時間に変換し
ている為である。したがって、フイードバック制御項［
）ｆｂ（ｎ）もパルス時間として得られる。また、前記
ステップＳ２１において得られる積分項Ｄｉ（ｎ）の学
習値［）　ｘｒｅｆ　（ｎ）もパルス時間で設定されて
いる。

ステップ３２６・・・後で第８図を参照して説明するよ
うにして、Ｄｆｂ（ｎ）のリミットチェックを行なう。

ステップ３２７・・・バッテリ６の電圧（バッテリ電圧
）ＶＢを、第４図に図示しないセンサを介して読み込む
。

ステップ３２８・・・前記バッテリ電圧ＶＢから、予め
メモリ２内に記憶されているＶＢ〜ＫｉＶｂテーブルを
読み出し、バッテリ電圧補正値ＫｉＶｂを決定する。第
６図はバッテリ電圧ＶＢとバッテリ電圧補正値１（ｉｖ
ｂとの関係を示すグラフである。

このグラフから明らかなように、バッテリ電圧補正値１
（ｉｖｂは、バッテリ電圧ＶＢが規定電圧以上（例えば
１２Ｖ以上）の時はｄｉ　１．　Ｑ　ＩＩであるが、Ｖ
Ｂが低下すると、これに応じてその数値が前記１．０よ
り大きくなる。

ステップＳ２９・・・前記ステップ３１０において記憶
した補正電流指令値Ｉ　ｃｍｄｏ（ｎ）から、予めメモ
リ２内に記憶されているＩ　ｃｍｄｏ−Ｄ　ｃｍｄテー
ブルを読み出し、該Ｉｃｍｄｏ（ｎ）に対応するパルス
時間［）　ｃｍｄ　（ｎ）を決定する。第７図は補正電
流指令値１　ｃｍｄｏとパルス時間Ｄｃｍｄとの関係を
示すグラフである。

なお、後述するようにして作成され、マイクロコンピュ
ータ４から出力されるパルス信号のパルス時間［）ｏｕ
ｔ（ｎ）が変わると、補正電流指令値Ｉ　ｃｍｄｏに対
するソレノイド電流、すなわち実際の吸入空気量の偏差
も変化し、誤差が生じる。前記テーブルはこのような誤
差を解消できるように、１　ｃｍｄｏとＤｃｍｃｌとの
関係を設定している。

ステップ３３０・・・前記ステップ８２９で決定した［
）ｃｍｄ（ｎ）、前記ステップＳ２４で算出され、ステ
ップ３２６でリミットチェックされた［）ｆｂ（ｎ）お
よびステップ３２８で決定したバッテリ電圧補正値１（
ｉｖｂを用いて、マイクロコンピュータ４の最終出力で
あるパルス信号のパルス時間Ｄｏｕｔ（ｎ）を、（６）
式により算出する。

Ｄｏｕｔ（ｎ）＝Ｋｉｖｂ　ｘ　［Ｄｃｍｄ（ｎ）　　
±Ｄｆｂ（ｎ）　］・・・（６） ステップ３３１・・・後で第９図を参照して説明するよ
うにして、［）　ｏｕｔ　（ｎ）のリミットチェックを
行なう。その後、処理はメインプログラムへ戻る。

これに応じてマイクロコンピュータ４は、パルス時間［
）ｏｕｔ（ｎ）を有するパルス信号を連続的に出力する
。

第８図は、第１図のステップ８２６での演算内容を示す
フローチャートである。

ステップ５２３１・・・第１図のステップＳ２４で演算
したＤｆｂ（ｎ）が、ある上限値Ｄ　ｆｂｈ以上である
か否かを判定する。該判定が不成立の時にはステップ５
２３４へ進み、成立する時にはステップ５２３２へ進む
。

ステップ５２３２・・・メモリ２（具体的には今回値メ
モリ）に前回値メモリの内容である前回の積分値［）ｉ
（ｎ−１）を記憶する。

ステップ５２３３・・・Ｄｆｂ（ｎ）を、その上限値で
あるＤ　ｆｂｈに設定する。その後、処理は第１図のス
テップ３２７へ進む。

ステップ５２３４・・・Ｄｆｂ（ｎ）が、ある下限値Ｄ
ｆｂ＋以下であるか否かを判定する。該判定が不成立の
時には、Ｄｆｂ（ｎ）がリミットを超えない適当な数値
範囲内にあるとして、ステップ８２３８へ進む。また、
該判定が成立する時にはステップ５２３５へ進む。

ステップ５２３５・・・前記したステップ５２３２と同
様に、今回値メモリに前回の積分値［）ｉ（ｎ−１）を
記憶する。

なお、前記ステップ５２３２およびこのステップ５２３
５における処理により、［）　ｆｂ（ｎ）が上下限のリ
ミットを超えている状態においては、次回のステップ５
１３（第１図）の演算においては、積分項が更新されな
いことになる。このように積分項を更新しないこととし
ているのは、Ｄ　ｆｂ（ｎ）がリミットを超えている状
態において、積分項を更新すると該積分項の値が異常と
なり、前記リミットを超えない状態に復帰した場合にお
いて、スムーズに適正なフィードバック制御項Ｄ　ｆｂ
（ｎ）が得られないことになるが、このような状態を回
避する為である。

ステップ８２３６・・・Ｄ　ｆｂ（ｎ）を、その下限値
であるＤｆｂ＋に設定する。その後、処理は第１図のス
テップＳ２７へ進む。

ステップ８２３８・・・第１図のステップ３２４で算出
した数値をそのままＤ　ｆｂ（ｎ）として設定する。

その後、処理は第１図のステップ８２７へ進む。

第９図は、第１図のステップ３３１での演算内容を示す
フローチャートである。

ステップ８２８１・・・第１図のステップＳ３０で算出
したＤｏｕｔ（ｎ）が、マイクロコンピュータ４の出力
パルス信号のデユーティ比１００％よりも大でおるか否
かを判定する。該判定が不成立の時にはステップ８２８
４へ進み、成立する時にはステップ８２８２へ進む。

ステップ５２８２・・・メモリ２（具体的には今回値メ
モリ）に前回値メモリの内容である前回の積分値［）ｉ
（ｎ−１）を記憶する。

ステップ５２８３・・・［）ｏｕｔ（ｎ）を、前記出力
パルス信号のデユーティ比１００％に設定する。このよ
うに、Ｄｏｕｔ（ｎ）を、出力パルス信号のデユーティ
比１００％に制限しているのは、該１００％よりも大き
いＤ　ｏｕｔ　（ｎ）に基づいてソレノイド電流をレノ
イド電流は得られないからである。

ステップ５２８４・・・［）ｏｕｔ（ｎ）が、マイクロ
コンピュータ４の出力パルス信号のデユーティ比Ｏ％よ
りも小であるか否かを判定する。該判定が不成立の時に
は、Ｄｏｕｔ（ｎ）がリミットを超えない適正な数値範
囲内にあるとして、ステップ８２８８へ進む。また、該
判定が成立する時にはステップ８２８５へ進む。

ステップ８２８５・・・前記したステップ８２８２と同
様に、今回値メモリに前回の積分値Ｄｉ（ｎ−１）を記
憶する。

なお、前記ステップ８２８２およびこのステップ８２８
５における処理により、１）Ｏｔ＋ｔ　（ｎ）が上下限
のリミットを超えている状態においては、次回のステッ
プ５１３（第１図）の演算においては、積分項が更新さ
れないことになる。このように積分項を更新しない理由
は、ステップ５２３５で述べたのと同様である。

ステップ８２８６・・・［）ｏｕｔ（ｎ）を、前記出力
パルス信号のデユーティ比Ｏ％に設定する。このように
、Ｑｏｕｔ（ｎ）を、出力パルス信号のデユーティ比Ｏ
％に制限しているのは、該Ｏ％よりも小さい［）　ｏｕ
ｔ　（ｎ）に基づいてソレノイド電流を制御するように
しても、実際上、これに応するソレノイド電流は得られ
ないからである。

ステップ８２８８・・・第１図のステップ８３０で算出
した数値をそのまま［）ｏｕｔ（ｎ）として設定する。

ステップ５２８９・・・［）ｏｕｔ（ｎ）を出力する。

これに応じてマイクロコンピュータ４は、前記［）　ｏ
ｕｔ　（ｎ）に相当するデユーティ比のパルス信号をソ
レノイド駆動用トランジスタ５へ連続的に出力する。

第１０図は、本発明の方法が適用されたソレノイド電流
制御装置の概略機能ブロック図である。

以下、これについて説明する。

同図において、エンジン回転数検出手段１０１は実際の
エンジン回転数を検出し、エンジン回転数の逆数（周期
）、またはそれに相当する量Ｍｅ（ｎ）を出力する。目
標アイドル回転数設定手段１０２はエンジンの運転状態
に応じた目標アイドル回転数１ｓ４　ｒｅｆｏを設定し
、その逆数、またはそれに相当する量Ｍ　ｒｅｆｏを出
力する。

ｒ　ｆｂ（ｎ）演算手段１０３は、前記Ｍｅ（ｎ）およ
びＭ　ｒｅｆｏに基づいてフィードバック制御項Ｉ　ｆ
ｂ（ｎ）を算出し、該Ｉ　ｆｂ（ｎ）を切換え手段１０
５とＩ　ｆｂ（ｎ）学習記憶手段１０４へ出力する。

Ｉｆｂ（ｎ）学習記憶手段１０４は、フィードバック制
御項Ｉｆｂ（ｎ）　（７）積分項Ｈａｉ（ｎ）を、前記
した（２）式に従って学習し、最新の学習値１　ｘｒｅ
ｆを出力する。

切換え手段１０５は、ソレノイド７に流れる電流に応じ
て開度を比例的に制御する電磁弁（図示せず）が、エン
ジン回転数のフィードバック制御モードにある時は、前
記Ｉ　ｆｂ（ｎ）演算手段１０３の出力である（　ｆｂ
（ｎ）を■ｃｍｄ発生手段１０６へ供給し、一方、電磁
弁がオープンループ制御モードにある時は、前記Ｉ　ｆ
ｂ（ｎ）学習記憶手段１０４の出力である最新の学晋値
Ｉ　ｘｒｅｆを■ｃｍｄ発生手段１０６へ供給する。

ＩＣｍｄ発生手段１０６は、前記Ｉｆ’ｂ（ｎ）が供給
された時は、例えば前記（１）式に従ってソレノイド電
流指令値１ｃｍｄを算出し、前記■ｘｒｅｆが供給され
た時は、例えば前記（３）式に従ってソレノイド電流指
令値ＩＣｍｄを算出する。そして、該１ｃｎ＋ｄは■ｃ
ｍｄｏ発生手段１０７へ供給される。なお、図示しない
が、Ｉｃｍｃ１発生手段１０６には、（１）式および（
３）式の各補正項が供給されている。

Ｉｃｍｄｏ発生手段１０７は、供給される前記■ｃｍｄ
から、予め記憶されている■Ｃｍｄ〜■ＣｍｄＯテーブ
ルを読み出し、補正電流指令値Ｉ　ｃｍｄｏを決定し、
これを出力する。該Ｔ　ｃｍｄｏはＤ　ｃｍｄ発生手　
３５一 段１０８と［）ｆｂ（ｎ）発生手段１０９へ供給される
。

Ｄｃｍｃ１発生手段１０８は、供給される前記Ｉｃｍｄ
ｏから、予め記憶されているＴ　ｃｍｄｏ−１）　ｃｍ
ｄテーブルを読み出し、該■ｃｍｄｏに対応するパルス
時間Ｄｃｍｄを決定し、これをパルス信号発生手段１１
０へ供給する。

Ｄｆｂ（ｎ）発生手段１０９は、後述するソレノイド電
流制御手段１１１のオン／オフ駆動に応じてソレノイド
７に流れる、電流を検知するソレノイド電流検出手段１
１２の出力である実電流値Ｉａｃｔと、前記Ｉ　ｃｍｄ
ｏとに基づいて、フィードバック制御項Ｄ　ｆｂ（ｎ）
を算出し、該［）ｆｂ（ｎ）をパルス信号発生手段１１
０へ供給する。

パルス信号発生手段１１０は、前記供給されたパルス時
間ＱＣｍｄをＤｆｂ（ｎ）によって補正し、該補正され
たパルス時間Ｄｏｕｔを有するパルス信号を出力する。

ソレノイド電流制御手段１１１は前記パルス信号に応じ
てオン／オフ駆動される。

この結果、バッテリ６からの電流はソレノイド７、ソレ
ノイド電流制御手段１１１、ソレノイド電流検出手段１
１２を通ってアースへと流れる。

なお、以上の説明では、エンジン回転数のフィードバッ
ク制御系によって得られるパルス時間Ｄｃｍｃｌと、ソ
レノイド電流のフィードバック制御系で得られるパルス
時間Ｄｆｂ（ｎ）とに基づいてパルス時間［）ｏｕｔを
決定し、該［）　ｏｕｔを有するパルス信号に応じてソ
レノイド電流を制御する場合であった。しかし、本発明
はソレノイド電流のフィードバック制御を行なわず、エ
ンジン回転数のフィードバック制御のみによってソレノ
イド電流の制御を行なう第２図に関して説明したにうな
ソレノイド電流制御方法についても適用できることは容
易に理解できるであろう。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、つぎ
のような効果が達成される。

ソレノイド電流指令値ＩＣｍｄを補正電流指令値■ｃｍ
ｄｏに変換することによって、Ｔ　ｃｍｄと電磁弁の吸
入空気量との関係がソレノイド電流の全域に渡って一様
の比例関係となる為に、ソレノイド電流の全域、したが
ってエンジン負荷の増減状態にかかわらず、ｉ　ｃｍｄ
が予定する吸入空気量を安定的に得られる。

この結果、エンジン回転数のフィードバックモードにお
ける初期の吸入空気量およびそれ以降の吸入空気量が適
性となる為に、エンジン回転数が安定的に目標アイドル
回転数に保持されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例が適用されたマイクロコンピ
ュータの動作を説明するフローチャートである。第２図
は従来のソレノイド電流制御方法が適用されたソレノイ
ド電流制御装置の一例を示す回路構成図である。第３図
はフィードバック制＝　３８　　＝ 御項Ｉ　ｆｂ（ｎ）を算出するフローチャートである。 第４図は本発明の方法が適用されたソレノイド電流制御
装置の一興体例を示す回路構成図である。 第５図はソレノイド電流指令値Ｉ　ｃｍｄと補正電流指
令値１　ｃｍｄｏとの関係を示すグラフである。第６図
はバッテリ電圧ＶＢとバッテリ電圧補正値Ｋｉｖｂとの
関係を示すグラフである。第７図は補正電流指令値ｉ　
ｃｍｄｏとパルス時間（）Ｃｍｄとの関係を示すグラフ
である。第８図は、第１図のステップＳ２６での演算内
容を示すフローチャートである。第９図は、第１図のス
テップ３３１での演算内容を示すフローチャートである
。第１０図は、本発明の方法が適用されたソレノイド電
流制御装置の概略機能ブロック図である。第１１図は、
電磁弁のソレノイド電流Ｉと吸入空気量Ｑとの関係を示
すグラフである。第１２図は修正後のソレノイド電流指
令値ｉ　ｃｍｄと吸入空気量Ｑとの関係を示すグラフで
ある。 １・・・ＣＰＵ、２・・・メモリ、３・・・インターフ
ニー　　５ス、４・・・マイクロコンピュータ、５・・
・ソレノイド駆動用トランジスタ、６・・・バッテリ、
７・・・ソレノイド、１０・・・電流検出回路、１０１
・・・エンジン回転数検出手段、１０２・・・目標アイ
ドル回転数設定手段、１０３・・・■ｆｂ（ｎ）演算手
段、１０４・・・Ｉ　ｆｂ（ｎ）常置記憶手段、１０５
・・・切換え手段、１０６・・・■ｃｍｄ発生手段、１
０７・・・Ｉｃｍｄｏ発生手段、１０８・Ｄｃｍｄ発生
手段、１０９・・・Ｄ　ｆｂ（ｎ）発生手段、１１０・
・・パルス信号発生手段、１１１・・・ソレノイド電流
制御手段、１１２・・・ソレノイド電流検出手段 代理人　弁理士　平木通人　外１名 西テ　　　　つ　　　　部月 ５ｇ５　　　ｔ　　　　ｚ ｓｃｒ。 第　　３　　　図 第５図 第　　７　　図 第６　図 Ｂ 第１１図　　第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃エンジンのスロットル弁の上流と下流とを連
   通するバイパス通路に設けられ、ソレノイドに流れる電
   流（以下、ソレノイド電流という）に応じてその開度が
   比例的に制御される電磁弁と、前記内燃エンジンの運転
   状態に基づいて前記電磁弁のソレノイド電流指令値を演
   算する手段と、前記電磁弁のソレノイドと直列に接続さ
   れ、前記電磁弁のソレノイド電流を前記指令値に応じて
   制御する電流制御手段とを有する、内燃エンジンの吸入
   空気量制御用電磁弁のソレノイド電流制御方法において
   、 前記ソレノイド電流指令値が予定する電磁弁の吸入空気
   量が得られるように、電磁弁のソレノイド電流−吸入空
   気量特性に応じて前記ソレノイド電流指令値を修正した
   補正電流指令値を演算し、前記電磁弁のソレノイド電流
   を該補正電流指令値に従つて制御するようにしたことを
   特徴とする内燃エンジンの吸入空気量制御用電磁弁のソ
   レノイド電流制御方法。