JPS63277838A - 内燃エンジンの吸入空気量制御方法 - 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】 （技術分野） 本発明は内燃エンジンの吸入空気量制御方法に関し、特
にエンジンのアイドル運転状態及びその他の運転状態に
おいてエンジン回転数を目標回転数にフィードバック制
御するようにした吸入空気量制御力法に関する。

（従来技術及びその問題点） 内燃エンジンが所定のアイドル運転時であるか否かを１
例えばスロットル弁が全開であるか否かによって判別し
、エンジンが該所定のアイドル運転時にあるときには実
際のエンジン回転数が目標アイドル回転数となるように
両者間の偏差に応じて吸入空気量を調整してフィードバ
ック制御を行い、スロットル弁が開弁したとき即ちエン
ジンが前記所定のアイドル運転時以外になったときは前
記フィードバック制御を停止すると共にこれに代えて所
要の吸入空気量をオープンループ制御する吸入空気量制
御方法が例えば特開昭５４−６２４１９号により公知で
ある。

しかしながら、スロットル弁の開弁状態にある、エンジ
ンのアイドル運転時以外の運転状態には、エンジン負荷
状態、エンジン回転数等によって種々の異なる運転状態
があり、上記従来方法ではこれらの種々の運転状態の夫
々に適合した吸入空気量を設定し、夫々の運転状態毎に
吸入空気量を夫々の該設定吸入空気量にオープンループ
制御するため、制御手順が複雑であった。

（発明の目的） 本発明は斯かる問題点を解決するためになされたもので
、スロットル弁開弁時においてもエンジンの種々の運転
状態に適合したフィードバック制御を実行し、もって制
御手順が複雑化することなくエンジン回転数を目標アイ
ドル回転数に正確に制御することができる内燃エンジン
の吸入空気量制御方法を提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明に依れば、内燃エンジンのアイドル運転時に目標
アイドル回転数を設定し、実エンジン回転数を検出し、
前記目標アイドル回転数と前記実エンジン回転数との偏
差を算出すると共に、前記実エンジン回転数の変化量又
は変化率を算出し、斯く算出した偏差及び変化量又は変
化率に基づいて求めた制御量に応じて０１ｊ記エンジン
に供給される吸入空気量を制御する内燃エンジンの吸入
空気量制御方法において、内燃エンジンの運転状態を検
出し、エンジン運転状態に対応して設定されているフィ
ードバック利得をｍＪ記検出した運転状態に応じて選択
し、斯く選択したフィードバック利得と前記偏差及び前
記変化量又は変化率とに基づいて前記制御量を求めるこ
とを特徴とする内燃エンジンの吸入空気量制御方法が提
供される。

（発明の実施例） 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

ｇＳ１図は本発明の方法が適用される内燃エンジンの吸
入空気量制御装置の全体構成図であり、符号ｌは例えば
４気筒の内燃エンジンを示し、エンジンｌには開目端に
エアクリーナ２を取り付けた吸気管３と排気管４とが接
続されている。吸気管３の途中にはスロットル弁５が配
置され、このスロットル弁５の下流側の吸気管３には夫
々エアクリーナを介して大気に開口する第１及び第２の
補助空気通路８，８′が連通している。

第１の補助空気通路８の途中には第１の補助空気量制御
弁（以下単にｒＡ　Ｉ　Ｃ制御弁」という）６が配置さ
れている。このＡＩＣ制御弁６は、後述の電子コントロ
ールユニット（以下ｒＥＣＵＪという）９と協動してエ
ンジンのアイドル回転数の制御を行うもので、その弁開
度（通路８の開口面積）はＥＣＵ９からの駆動電流によ
って制御される。本実施例においては該ＡｌＧ制御弁と
して、ＥＣＵ９に接続されるソレノイド６ａと該ソレノ
イド６ａの通電時に駆動電流Ｉ　ＣＭＤに応じた開度（
弁リフトｍ）だけ該第１の補助空気通路８を開成する弁
６ｂとから成る、所謂リニアソレノイド型電磁弁が用い
られる。又、前記第２の補助空気通路８′の途中には空
調装置（ニアコンディショナ）の作動状態に応じて開、
閉成する第２の補助空気量制御弁（以下ｒ　ＨＡ　Ｃ弁
」という）７が配置されている。このＩＩ　Ａ　Ｃ弁７
は、常閉型の電磁弁であり前記ＥＣＵ９からのオン−オ
フ駆動信号によりその開弁デユーティが制御される。

第１図において、前記ＡＩＣ制御弁６の下流の第１の補
助空気通路８の途中からはエアクリーナを介して大気に
開口する第３の補助空気通路・８“が分岐し、該第３の
補助空気通路８′の途中には、エンジンに供給される補
助空気量を制御するファーストアイドル制御弁１０が配
設されている。このファーストアイドル制御弁１０は、
エンジンの冷間始動時等エンジン冷却水温が所定設定温
度値（例えば５５℃）以下のとき開弁するもので、基本
的にはエンジン冷却水温が高いとき弁体１０ａを開弁方
向（第１図中左方向）に変位させるワックスベレット等
から成る水温検知手段ｆｏｂと、該水温検知手段１０ｂ
に抗して弁体１０ａを常時閉弁方向（第１図中右方向）
に付勢する付勢手段１０ｃとから成る。

吸気管３のエンジンｌと前記第１及び第２の補助空気通
路の開口８ａ、８’　　ａとの間には燃料噴射弁１２が
設けられており、この燃料噴射弁１２は図示しない燃↑
ｚトボンブに接続されていると共にＥ　ＣＵ　９に電気
的に接続されている。

前記スロットル弁５にはスロットル弁開度（ＯＴｏ）セ
ンサ１３が、吸気管３の前記第１及び第２の補助空気通
路の開口８ａ、８’ａ下流側には管１４を介して吸気管
３に連通ずる吸気管内絶対圧（ＰＲ＾）センサ１５が、
又、エンジンｌの冷却水が充満した気筒周壁内にはエン
ジン冷却水温（’Ｉ”ｗ）センサＩ６が夫々取り付けら
れ、各センサは夫々Ｅ（ＪＪ９に電気的に接続されてそ
の検出信号を該ＥＣＵ９に供給する。

前記エンジンｌの図示しないカム軸又はクランク軸周囲
にはエンジン回転数（Ｎｅ）センサ１７が取り付けられ
ている。このＮｅセンサ１７は各気筒の吸気行程υｎ始
時の上死点（ＴＤＣ）に関して所定クランク角度前のク
ランク角度位置でクランク角度位置信号（以下これをｒ
ＴＤＣ信号」という）を順次発生させるもので、該ＴＤ
Ｃ信号はＥＣｔＪ９に供給される。

更にＥＣＵ９には、エンジン１を搭載する車両の速度を
検出する車速（Ｖ　ｏ）センサ１８が接続され、該車速
センサ１８からの検出信号がＥＣＵ９に供給される。

ＥＣＵ　９は上記各種センサがもの検出信号の波形を整
形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号
値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回
路９ａ、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵＪという）９
ｂ、ＣＰＵ９ｂで実行される各種演算プログラム及び演
算結果等を記憶する記憶手段９ｃ、及び前記燃料噴射弁
Ｉ２及びＡｌＣ１ｔＩＪ御弁６に駆動信号を供給する出
力回路９ｄ等から構成されている。そしてＥＣＵ９は前
記各種センサからのエンジン運転パラメータ信号値に基
づいてエンジンの運転状態を検知し、該運転状態に応じ
て燃料噴射弁１２の開弁時間を公知の手法により演算す
ると共に、補助空気量即ちリニアソレノイド型のＡ■Ｃ
制御弁６の弁開度指令値Ｉ　ＣＨＤを後述する所定のプ
ログラムに基づいて決定し、各演算値に応じた駆動信号
を出力回路９ｄを介して燃料噴射弁１２及び制御弁６に
夫々供給する。

より具体的にはＥＣＵ９は前記ＡＩＣ制御弁６のブｒ開
度指令値Ｉ　ＣＭ＋）を次式により演算する。

ＩＣＭＯ＝　（Ｉｐａｎ＋ｒｔｏ＾ｏ）　×Ｋｒ＾ｏ＋
Ｉｒ＾…（１）ここでＩｐ＋＋ｎは後述する補助空気量
決定サブルーチンに基づいて決定されるフィードバック
制御値であり、Ｉ　ＬＯＡＤはニアコンディショナ、自
動変速機のトルクコンバータ等エンジンに掛かる外部負
荷の大きさに応じて決定される外部負荷補正項である。

又、ＫＰＡＩ）は大気圧補正係数であり、ＡＩＣ制御弁
６から吸入される空気量が大気圧の低下に伴って変化す
る為、これを補償するべく大きな値となるように設定さ
れる。Ｉｒ＾は前記ＡＩＣ制御弁６以外の吸気系、例え
ばスロットル弁５、ファーストアイドル制御弁１０等か
ら吸入される空気量が大気圧の変化によって変わる吸入
空気量を補正するためのｉ￥１Ｍ補正係数である。

ＥＣＵ９はこのようにして算出した弁開度指令値Ｔ　ｃ
ｒ＋ｎに基づいた駆動信号を前記ＡｌＣｆｆ、ＩＩａ１
１弁６に送り、当該ΔＩＣ制御弁６はその値Ｉ　ＣＭＤ
に応じた開口にて第１の補助空気通路８を開Ｉコする。

次に、本発明に係る吸入空気危制御方法について第２図
乃至第７図を参照して詳細に説明する。

第２図はエンジン運転状態に応じたフィードバック制御
又はオープンループ制御により吸入空気量（弁開度指令
値Ｉ　ＣＭＯ）を決定するためのメインプログラムのフ
ローチャートであり、当該プログラムは前記ＴＤＣ信号
の発生毎に前記ＣＰＵＱｂ内で実行される。

先ずステップｌでは、スロットル弁開度ｅＴ１＋が実質
的に全閉開度値であると見做すことが出来る微小開度値
θＩＤＬＩ＋　（例えば０．５度）より大きいか否かに
よりエンジンが後述の所定のアイドル運転状態以外のフ
ィードバック運転状態であるか否かを判別する。この判
別結果が肯定（Ｙｅｓ）のときはステップ８に進んで後
述のｔｏｔｏタイマをリセットすると共にスタートさせ
、ステップ９にてフィードバック判別フラグＦＬＧｐＢ
を０に設定してステップＩ２に進み、後述の手法により
弁ＵｒＪ度指令値Ｉ　ｃＦＩｏをフィードバック制御に
より決定する。

ここで、フィードバック判別フラグＦＬＧｐａは、アイ
ドル運転時のエンジン回転数Ｎｅの目標アイドル回転数
Ｎ　ｏｂｊへの収束度合を決定する為のフラグであり、
当該ＦＬＧＦＢが１のときエンジン回転数ＮｅはＦＬＧ
ＦＢがＯのときに比べより応答性良く目標アイドル回転
数Ｎ　ｏｂｊに収束する。尚、アイドル運転時の吸入空
気量がオープンループ制御されるとき当該判別フラグＦ
ＬＧＦＢは２に設定される。

前記ステップ１の判別結果が否定（’Ｎｏ）のときは、
続くステップ２においてエンジン回転数Ｎｅが所定のア
イドル運転状態の境界値である所定判別回転数Ｎａより
小さいか否かを判別する。この判別結果が肯定（Ｙｅｓ
）のときはエンジンが所定のアイドル運転状態にあるの
でステップ６に進み１）り記ｔ＋＋Ｌｏタイマをリセッ
トすると共にスタートさせ、その後ステップ５に進む。

一方、このステップ２の判別結果が否定（ＮＯ）のとき
は、続くステップ３において、エンジン回転数Ｎｅが前
記所定判別回転数Ｎａに所定値ΔＮＩＩＬＤ加算した値
より小さいか否かを判別する。この判別結果が否定（Ｎ
ｏ）のとき即ち、スロットル弁５が実質的に全開であっ
てもエンジン回転数Ｎｅが、前記所定判別回転数Ｎａか
ら前記所定値ΔＮＩＩＬＤの幅だけ高く設定されたエン
ジン回転数の第１の所定領域（第７図領域Ａ）の上限値
（Ｎａ＋ΔＮｏｔｏ）より高い値のときは、エンジンが
所定のアイドル運転状態ではないとしてｎ；１述したス
テップ８に進んでｊ＋ｕ、ｏタイマをリセットすると共
にスタートさせ、ステップ９にて判別フラグＦＬＧＦＢ
を０に設定してステップ１２に進む。前記ステップ３の
判別結果が肯定（Ｙｅｓ）のとき、即ちエンジン回転数
Ｎｅが、前記第１の所定領域（第７図領域Ａ）内にある
と判断されたときは、次のステップ４に於て、前記ステ
ップ８又は０１１記ステツプ７でカウントを開始したｊ
ｏＬｏタイマのカウント値ｔｏｕ＋が所定カウント値Ｔ
ＩＩＬＤより大きくなったか否かを判別する。このステ
ップ４の判別結果が否定（ＮＯ）、即ちエンジン回転数
Ｎｅが前記第１の所定領域内となる運転状態になった後
所定時間ＴＩＩＬＤが未だ経過していないときは、エン
ジンが所定のアイドル運転状態にないと判断して前記判
別フラグＦＬＧＦＢをＯに設定した後（ステップ９）、
ステップ１２にてフィードバック制御により弁開度指令
値ＩＣＭＤを決定する。一方、前記ステップ４の判別結
果が肯定（Ｙｅｓ）のとき、即ち、エンジン回転数Ｎｅ
が１）；１記第１の所定領域内に所定時間′ｒｌＩＬＤ
以上留まっているときは、エンジンの吸気系（スロット
ル弁、ファーストアイドル制御弁等）に量産バラツキ（
メカバラツキ）がある等の原因により吸入空気量がＩ　
ｃｍｐに対応する目標となる値より大きくなっており、
この結果エンジン回転数Ｎｅが高い値（第１の所定領域
内の値）で落ち着いていると考えられるので、ステップ
５以降に進み、判別フラグＦＬ、ＧＦ３を１に設定して
エンジン回転数Ｎｅの目標アイドル回転数Ｎｏｂｊへの
収束度合を高める。

次のステップ５では、本実施例を適用する内燃エンジン
が自動変速機を備える車輌（ＡＴ車）に搭載され、更に
該自動変速機が停台状＠（インギア）にあるか否かが判
別される。この判別結果が肯定（Ｙｅｓ）のときは続く
ステップ６に進みエンジン冷却水温”Ｉ−ｗが所定値Ｔ
ｗ八τ（例えば６０℃）以下であるか否かを判別する。

ステップ５及びステップ６の判別結果が共にｂ定（Ｙｅ
ｓ）のときは、エンジンが十分暖機されておらず、更に
自動変速機によるエンジン負荷も大きく、エンジンスト
ールの虞れが生じるので、ステップ１１にて判別フラグ
ＦＬＧＦＢを２に設定し、次のステップ１３でＡＴＣ制
御弁６の弁開度指令値Ｉ　ＣＭＯを、エンジン冷却水温
に応じたオープンループ制御↓こより決定する。

前記ステップ５及び６の何れか一力の判別結果が否定（
Ｎｏ）のときは、エンジンが前記所定のアイドル運転状
態にあるので、エンジン回転数Ｎｅの目標アイドル回転
数Ｎｏｂｊへの収束度合を高めるように判別フラグＦＬ
Ｇｐａを１に設定しくステップｉｏ）、続くステップ１
２に於て後述の手法により弁開度指令値Ｉ　ＣＭＯをフ
ィードバック制御により決定する。次のステップ１４で
は上述のステップ１２又はステップ１３で決定された弁
開度指令値Ｉ　ＣＭＯに基づいた駆動信号をＥＣＵ９の
駆動回路９　ｄから前記ＡＩＣ制御弁６に送る。

次に０１１記ステツプ１２に於て実行される弁開度指令
値１ｃ間のフィードバック制御について第３図及び第４
図を用いて説明する。尚、本実施例のフィードバック制
御は、前記（１）式のフィードバック制御値１　ｐＢｎ
を以ドに詳述する補助空気量決定サブルーチンにより決
定することによって実行される。

先ず第３図のステップ２０乃至２６においては、後述の
ステップ３１で求められるフィードバック制御値ＩＦＢ
１１の積分項Ｉ　Ａｔｎ−５を今回ループに於て新たに
初期化すべきか否かを判別する。まず、ステップ２０で
はフィードバック制御時に０又はｌに設定される前記判
別フラグＦＬＣ；ＦＢが今回ループで１であるか否かを
判別し、判別結果が否定（Ｎｏ）のとき（ＦＬＧｐｅ＝
０）は続くステップ２１で前回ループで判別フラグＦＬ
Ｇｐｓが０であったか否かを判別する。

ステップ２１の判別結果が否定（Ｎｏ）のとき、即ち、
１）；１回ループから今回ループに移ったときにエンジ
ンが所定のアイドル運転状態（Ｆ　Ｌ　Ｇｐｈ＝Ｉ）又
はオープンループ制御状Ｌｍ　（Ｆ　ＬＧＦＢ＝　２）
から前記所定のアイドル運転状態以外のフィードバック
制御状＠　（Ｆ　Ｌ　ＧＰＢ＝　Ｏ）に移行したときは
、続くステップ２２に於てｆｊ１分項■＾Ｉｎ−１を後
述の手法により初期化してステップ２８以降に進む。

一方、ステップ２１の判別結果が肯定（Ｙｅｓ）のとき
即ちｆｆｌｆ回ループから今回ループの開でエンジンが
引き続きＯ；１記所定のアイドル運転状態以外のフィー
ドバック制御状＠　（ＦＬＧｐｓ＝０）にあるときは積
分項Ｉ＾！ｎ−１を初期化することなくステップ２８以
降に進む。

前記ステップ２０の判別結果が１定（Ｙｅｓ）、即ち今
回ループの判別フラグＦＬＧＦＢが１のときは続くステ
ップ２３に進み０１１回ループの判別フラグＦＬＧＦＢ
が１であったか否かを判別する。この判別結果が否定（
Ｎｏ）のとき、即ち、前回ループから今回ループに移っ
たときにエンジンが前記所定のアイドル運転状態以外の
フィードバック制御状ｆｌｉｔ　（ＦＬＧＦＢ＝Ｏ）又
はオープンループ制御状１ｍ　（ＦＬＧｐｓ＝２）から
前記所定のアイドル運転状１（ＦＬ、Ｇｐｅ＝　１　）
に移行したときは前記ステップ２２にて積分項Ｉ　Ａｆ
ｎ−ｔを初１す１化してステップ２８以降に進む。一方
、ステップ２３の判別結果が肯定（Ｙｅｓ）のとき、即
ちｔｔｉＪ回ループループループの間でエンジンが引き
続きエンジン回転数Ｎｅが比較的小さい前記所定のアイ
ドル運転状態（Ｆ　ＬＧＦＢ＝　１　）であると判断さ
れると、次くステップ２４乃至２６で当該所定のアイド
ル運転状態に於てエンジンに掛かる負荷が変動したか否
かを判別する。

より具体的には、先ずステップ２４ではエンジンがＡＴ
車に搭載されているか否かを判別し、この判別結果が１
定（Ｙｅｓ）のときにＡＴ車の自動変速機のシフトレバ
−が例えばニュートラルレンジ（Ｎ）とドライブレンジ
（Ｄ）間でシフトしたか否かを判別する（ステップ２５
）。この判別結果が肯定（Ｙｅｓ）のときは自動変速機
によるエンジン負荷が変動するので、前記ステップ２２
に進んで積分項Ｉ＾団−１を初期化し、否定（Ｎｏ）の
ときは更にステップ２６に於てニアコンディショナ（図
示せず）が前回ループと今回ループとの開で実際にオン
、オフしたか否かを判別する。この判別結果が肯定（Ｙ
ｅｓ）のときはエンジン負荷が変動するので前記ステッ
プ２２に進み、一方、否定（ＮＯ）のときは、所定のア
イドル運転状態に於て前回ループと今回ループとの間で
エンジン負荷の変動がなく、エンジンストール又はハン
チングの虞れがないので積分項■＾！ｎ−１を初期化す
ることなく、ステップ２８以降に進む。

ステップ２２の積分項■＾Ｉｎ−１の初期化は、エンジ
ンが所定の運転条件を満たした時点で得られる積分項■
＾Ｉｎの学習値（例えば平均値）ＩＸＩ！ＥＦに、エン
ジン冷却水温に応じて設定される水温補正値１丁Ｗを加
算することによって行なわれる。前記水温補正（１αＩ
丁Ｗは第６図に示すように、例えば７つの水温値Ｔ’　
ｗ　１〜１゛ｗ７に対して夫々７つの所定値ＩＴＷＩ〜
ＩＴＷ７が設けられており、実際のエンジン冷却水温Ｔ
ｗが上記７つの水温値以外の値を軌るときは補間ｄＩ算
によってＩＴＷ値が決定される。尚、第６図に示すよう
にエンジン冷却水温のＴＷ２〜１゛ｗ４間で水温の低下
と共に１７ｗ値を低下させるのは、この間の水温Ｔｗの
低下に伴って前記ファーストアイドル制御弁ｌＯの開口
が徐々に大きくなり、これによる補助空気量が増加する
からである。

第３図に戻り、次のステップ２８ではエンジン冷却水温
値Ｔｗ、車両がＡＴ車であるか否か等の条件に応じて目
標アイドル回転数Ｎ　ｏｂｊが設定され、次いでステッ
プ２９では実際のエンジン回転数Ｎｅと前記目標アイド
ル回転数Ｎ　ｏｂｊとの偏差ΔＮ　ｏｂｊ及びエンジン
回転数Ｎｅの変化量である今回ループで実際に検出した
エンジン回転数Ｎｅと４ＴＤＣ前に検出されたエンジン
回転数Ｎｅｎ−＋との差ΔＮｅが夫々算出される。

続くステップ３０では、前記ステップ２９で求めた偏差
ΔＮｏｂｊ及び変化量ΔＮｅに応じて、フィードバック
制御値Ｉ　ｐＢｎを算出するための比例項ＩＰ、微分項
１ｏ及びｎｉＪ　ｉｉ８積分項■＾［ｎを増減補正する
ための補正項Ｉ＋が求められる。より具体的には比例項
ＩＰはｎ；ｊ記偏差ΔＮ　ｏｂｊに係数Ｋｐｎを乗算す
ることにより、微分項Ｉｎは前記変化量ΔＮｅに係数Ｋ
ｏｎを乗算することにより、又補正項Ｉ！は前記偏差Δ
Ｎｏｂｊに係数ＫＩｎを乗算することにより夫々求めら
れる。尚、係数Ｋｐｎ、　Ｋｏｎ及びに＋ｎはフィード
バック利得を決定するためのもので、後述する第４図の
サブルーチンの実行によってエンジン運転状態に応じた
値に設定される６次のステップ３１では、今回ループの
積分項■＾Ｉｎを、前回ループで求められた値又は前記
ステップ２２で初期化された値１　＋ｕｎ−ｔに、前記
ステップ３０で求めた補正項ＩＩを加算することにより
算出し、更に斯く算出した積分項■＾Ｉｎにｎ；１配化
例項１ｒ及び微分項Ｉｎを加算して、その値を今回ルー
プでのフィードバック制御（ｊｌ　Ｉ　ｐａｎとする（
ステップ３２）。

このようにして決定されたフィードバック制御値１　ｐ
Ｂｎは、続くステップ３３乃至３７に於て、所定の許容
範囲（上限値ＩＬＭ眠下眼下限値ＬｌＩＬ）内にあるか
否かりミツトチェックされる。先ずステップ３３では、
前記上限値Ｉ　ＬＭｌｌ、下限値Ｉ　ＬＭＬを後述する
第５図に示すサブルーチンによって決定する。次いでス
テップ３４ではフィードバック制御値１　ｐａｎが前記
下限値Ｉ　ＬＭＬより大きいか否かが、ステップ３５で
は前記上限値Ｉ　ｔｒｏ＋より小さいか否かが夫々判別
される。ステップ３４．３５の判別結果が共に肯定（Ｙ
ｅｓ）のときは、フィードバック制御値Ｔ　ｐＢｎの値
を維持して本プログラムを終了する。一方、前記ステッ
プ３４の判別結果が否定（Ｎｏ）のときは、吸入空気量
が必要以上に少なくなってエンジンストールの虞れが生
じるのでフィードバック制御値Ｉ　ｐＢｎの値を下限値
Ｉ　ＬＭＬに修正すると共に積分項Ｌｔ口の値を前回ル
ープでの値又は今回ループのステップ２２で求めた値Ｔ
　Ａ＋ｎ−＋に設定して本プログラムを終了する。又、
ステップ３５の判別結果が否定（Ｎｏ）のときは、吸入
空気量が必要以上に多くなってエンジン回転数の上昇に
伴うハンチングの虞れが生じるのでフィードバック制御
値１ｐｅｎの値を上限値ＩＬＭＩ＋に修正すると共に積
分項■＾！口の値を前回ループでの値又は今回ループの
ステップ２２で求めた値ＩＡｔｎ−ｔに設定して本プロ
グラムを終了する。

このようにフィードバック制御値Ｉｐｓｎを上限値Ｉ　
ＬＭｌｌ、下限値Ｉ　ＬＭＬによりリミットチェックす
るのは以下の理由による。即ち、上述のフィードバック
＋ｌ１ｔｌ制御により制御値１　ｐｎｎが徐々に大きく
又は小さくなって制御弁６が全開、又は全開になったと
きにエンジン負荷が急減又は急増すると制御弁６の制御
遅れ、及び該制御弁６を介した吸入空気が実際にエンジ
ンｌに供給されるまでの吸気系の制御遅れにより、エン
ジン回転数がハンチングしたり、エンジンストールの虞
れが生じるからである。

次に、前記ステップ３０に於ける比例項ＩＰ、微分項Ｉ
ｎ及び補正項１ｒの算出に適用された係数Ｋｒｎ％Ｋｏ
ｎ及びＫＩｎのエンジン運転状態に応じた設定力法につ
いて第４図のプログラムフローチャートに従って説明す
る。

前述したようにエンジン回転数Ｎｅを目標アイドル回転
数Ｎｏｂｊに一致させる吸入空気量のフィードバック制
御を全ての領域で所定のアイドル運転状態（［７１、Ｇ
ＦＢ＝１）と同様に実行すると、例えばｆ：Ａ７図の０
点で示す運転状態から目標となるアイドル運転状ｉ（第
７図Ｘ）にフィードバック制御すると、前記ΔＮｏｂｊ
の値が大きな値となりエンジン回転数Ｎｅの低下度合が
著しく大きくなる。

又、第７図のＤ点で示すように運転者の操作によりスロ
ットルブｒが開成された状ｆｆｌ　（ＯＴ１１＞　０１
ＤＬＩ＋）で前記所定のアイドル運転状態（Ｆ　ＬＧＦ
Ｂ＝　１　）と同様のフィードバック制御を実行すると
ΔＮｏｂｊの値が大きいので、運転者の操作に反して吸
入空気量が急激に減少するという不具合が生じる。そこ
で本実施例においてはエンジンの運転状態に応じてフィ
ードバック制御値Ｉ　ｐＨｎの算出に適用される係数Ｋ
ｒｎ、　Ｋ＋ｎ、　ＫＤｎを以下の方法に従って設定す
る。

先ずステップ４０では、第２図のプログラムの実行によ
って設定される前記フィードバック判別フラグＦＬＧｐ
Ｂが１であるか否かを判別する。この判別結果が否定（
Ｎｏ）のとき、即ち、エンジンが所定のアイドル運転状
態以外のフィードバック運転状態にあるとき（例えば第
７図の０点やＤ点）は、エンジン回転数Ｎｅの目標アイ
ドル回転数Ｎ　ｏｂｊへの収束が緩やかになるように、
即ち第３図の前記ステップ３１．３２の実行により求め
られるフィードバック制御値１ｐｎｎの変化度合が緩や
かになるようにステップ４１に於て係数Ｋｒｎ。

Ｋ＋ｎ、Ｋｏｎの値を夫々Ｋｒ３．　ＫＩ３．　Ｋｎ３
に設定して本プログラムを終了する。

ｍｊ記スステップ４０判別結果が肯定（Ｙｅｓ）のとき
、即ち判別フラグＦＬＧＦＢが１のときはエンジン回転
数Ｎｅが略所定値Ｎａ以下と考えられ、ステップ４２に
進み、更に車速Ｖｕが所定値Ｖ＾ＩＣ（例えば４ｋｍ／
ｈ）より大きいか否かを判別する。

この判別結果が１ｑ定（Ｙｅｓ）のとき即ちＶ＋＋）Ｖ
Ａ■ｃが成立するときはエンジンに逆負荷が加わってい
ることを意味するので、ＴＤＣ信号のパルスカウント数
ｎ＾ＩＣをＯに設定した後（ステップ４３）、次のステ
ップ４４に於て係数Ｋｒｎ、　Ｋ＋ｎ。

Ｋｎｎの値を、前記エンジン回転数Ｎｅの変化度合を抑
えるように夫々ＫＰＭ、　Ｋｒ２．　Ｋｎ２に設定する
。

ここで微分項Ｉｏの算出に用いられる係数Ｋｏｎ（＝Ｋ
［＋２）は比較的大きな値に設定され、急激なエンジン
回転数Ｎｅの変化が防止される。一方、前記ステップ４
２の判別結果が否定（Ｎｏ）のときは、続くステップ４
５に於て、エンジン回転数Ｎｅが前述した所定判別回転
数Ｎａから所定値ΔＮｓを減算した値より小さいか否か
を判別する。この判別結果がぼ定（Ｙｅｓ）のときはエ
ンジンが比較的安定したアイドル運転状態にあるので吸
入空気量制御の正確な制御が可能となり、ステップ４６
にてカウント数ｎＡｒｃをＯに設定すると共にステップ
４７で、係数Ｋｒｎ、　Ｋｔｎ、　Ｋｏｎを夫々通常の
フィードバック＋１１１　ｍに用いられている値Ｋ　Ｐ
　１　、　Ｋ　ｔ　１　。

Ｋｎｔに設定して本プログラムを終了する。

前記ステップ４５の判別結果が否定（Ｎｏ）のときは、
次のステップ４８に於て、前記カウント値ｎ＾１ｃが所
定カウント値７ＺＡＩＣＯに達したか否かを判別する。

この判別結果が肯定（Ｙｅｓ）のとき、即ちエンジン回
転数Ｎｅが、下限値が所定判別回転数Ｎａから所定値Δ
Ｎｓの幅だけ低く設定されたエンジン回転数の第２の所
定領域（第７図のＢ）内となるエンジン運転状態が所定
期間（カウント値７ＺＡＩＣが所定カウント値７ｉ：Ａ
＋ｃｏに達する期間）に亘って継続したときは、エンジ
ンの吸気系の量産バラツキ（メカバラツキ）がある等の
原因により吸入空気量が目標となるＩ　ＣＭＤ値に対応
した値より大きくなって、この結果エンジン回転数Ｎｅ
が前記第２の所定領域に安定して留まっていると考えら
れるので、前記ステップ４７に進み、フィードバック制
御値Ｉ＾！ｎの制御を応答良く行なうように係数ＫＰｎ
、　Ｋｔｎ、　Ｋｏｎを夫々Ｋｒ＋。

Ｋｎ、Ｋｎｔに設定して本ブログムを終了する。

一方、前記ステップ４８の判別結果が否定（Ｎｏ）のと
きはカウント値ｎ＾ＩＣに１を加算しくステップ４９）
、その後前記ステップ４４にて、エンジン回転数Ｎｅの
変化度合を抑えるように係数Ｋｒｎ、Ｋｎｔ、Ｋｏｎを
夫々前記ＫＰ？、ＫＩ２、Ｋｎ２に設定して本プログム
を終了する。

以」−のように、係数Ｋｐｎ、Ｋ＋ｎ、Ｋｏｎをエンジ
ンの種々の運転状態に応じて最適値に設定することによ
り、フィードバック制御値ＩＦＢ１１の変化度合もエン
ジン運転状態に応じたものとなり、従ってエンジン回転
数Ｎｅの１１標アイドル回転数Ｎ　ｏｂｊへの収束度合
がエンジン運転状態に適したものとなる。

次に、第３図のステップ３３に於て実行されるフィード
バック制御値ＩＦ１１■の」二限値Ｉ　ＬＭＩ＋、下限
値Ｉ　Ｌｒｕ、の設定方法について第５図のプログラム
フローチャー１・に従って説明する。

先ず、ステップ５０では、フィードバック判別フラグＦ
ＬＧＦＩＩが１であるか否かを判別し、続くステップ５
１では第４図のステップ４２と同様に車速Ｖ＋＋が所定
値ＶＡＩＣより大きいか否かを判別し、更にステップ５
２ではエンジン冷却水温Ｔｗがファーストアイドル制御
が実行される上限値である所定値下ｗｎｒ＋　（＝　”
１’　Ｗ７）より大きいか否かを判別する。これらステ
ップ５０，５１．５２の全ての判別結果が肯定（Ｙｅｓ
）のときは、ステップ５３にて下限値Ｉ　ＬＭＬを０；
ｊ述した積分項■＾Ｉｎの学習値Ｉ　ＸＲＥＦに設定し
、更に続くステップ５４にて上限値Ｉ　ＬＭＩ＋を前述
した水温補正値ＩＴＷ（第６図）に所定幅ΔＩ　ＬＦＩ
Ｉ＋を加算したものに設定して本プログラムを終了する
。

一力、前記ステップ５０，５１．５２の何れか１つの判
別結果が否定（ＮＯ）のときはステップ５５にて、下限
値Ｔ　ＬＭＬを次式（２）に基づいて算出する。

Ｉ　ｕｕ＝　Ｉ　ｘｉ！ｔｐ＋　Ｉ　ｒｗＸ　ＫＩＴＷ
−ΔＩ　ＬＭＬ−（２）ここでＩＸＲＥＦ及びＩｒｗは
夫々前述した積分項Ｉ、ｕｎの学習値及び水温補正値で
ある。又、ＫＩＴＷは通常ｌより小さい値（例えば０．
８）に設定される係数値であり、ΔＩ　ＬｌＩＬは定数
である。この結果、ステップ５５で求められた下限値Ｉ
　ＬＩＩＬは、ステップ５３での下限値Ｉ　ＬｌＩＬ　
（＝　Ｉ　ＸＲＥＦ）に対して第６図の一点鎖線で示す
値だけ大きな値となる。

ステップ５５にて下限値Ｉ　ＬＩＩＬの算出が終了する
と次のステップ５６に進み、が工記ステップ５４と同一
の手法にて一ヒ限値ＩＬ１１１１の設定が行なわれる。

即ち、本実施例においては、第２図のフローで決定され
るフィードバック判別フラグＦＬＧＦＢが０のとき、逆
負荷運転状態、及びエンジン冷却水温Ｔｗが低いときに
下限値Ｉ　ＬＭＬの値が大きな値に補正される。このよ
うにエンジン冷却水温′ｒＷが低いときに下限値ＩＬＭ
Ｌを大きくするのは、エンジン冷却水温が低いときは、
フィードバック制御値ＩｐＢｎがＩＴＷ値により増大さ
れているからである。又、判別フラグＦｌ、Ｇ　Ｆ　１
１がＯのとき及びエンジンの逆負荷運転状態で下限値Ｉ
　ＬｌＩＬの値を大きくするのは、斯かるエンジン運転
状態ではエンジン回転数Ｎｅが目標アイドル回転数Ｎ　
ｏｂｊより高く、この場合フィードバック制御によりΔ
ＩＧ制御弁の開［１が全開方向に制御され、このときエ
ンジン運転状態及びエンジン負荷が急変してＡＩＧ制御
弁の全開方向への制御が開始されると、０１１述したＡ
ＩＧ制御弁自体の応答遅れ、更には増減制御された吸入
空気がエンジンへ到達するまでの時間遅れによる制御の
応答遅れがより顕著に生じるからである。

従って、本実施例の如く、フィードバック制御値ＴｐＢ
ｎの下限値Ｉ　ＬＭＬをエンジン運転状態に応じて設定
することにより、即ち、フィードバック利得の大きい運
転状態では下限値Ｉ　ＬＭＬを小さい値（本実施例では
Ｉ　ＸＩＩＥＦ）に設定することによりフィードバック
制御の応答性を高め、それ以外の運転状態においては下
限値Ｉ　ＬＭＬを大きな値に設定してエンジン運転状態
が変化する過渡期の吸入空気量制御の応答遅れを解消し
てエンジンストール、ハンチング等を防止することが出
来る。

尚、本実施例に於ては、エンジン回転数Ｎｅの変化度合
ΔＮｅとして今回ループ時の回転数ＮｅどｄＴＤＣ前の
ループ時の回転数Ｎｅｔ＋−４との差（変化ｍ）を算出
したが、これに限らず、エンジン回転数Ｎｅの単位時間
当りの変化度合（変化率）を算出するようにしても良い
。

（発明の効果） 以上詳述したように本発明に依れば、内燃エンジンのア
イドル運転時に算出した実エンジン回転数と目標アイド
ル回転数との偏差及び実エンジン回転数の変化量又は変
化率に基づいて求めた制御量に応じてＯＩｉ記エフェン
ジン給される吸入空気量を制御する吸入空気量制御方法
において、内燃エンジンの運転状態を検出し、エンジン
運転状態に対応して設定されているフィードバック利得
を前記検出した運転状態に応じて選択し、斯く選択した
フィードバック利得と前記偏差及び前記変化量又は変化
率とに基づいて前記制御爪を求めるようにしたので、ス
ロットル弁が開弁じた、前記アイドル運転以外のエンジ
ン運転状態においてもフィードバック制御が継続され制
御手順が複雑化することがなく、しかもＩ）；１記制御
量の変化度合即ち、エンジン回転数の１−１標アイドル
回転数への収束度合がエンジン運転状態に適したものと
なり、エンジン回転数を目標アイドル回転数に正確に制
御することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法が適用される内燃エンジンの吸入
空気量制御装置の全体構成図、第２図は吸入空気量を決
定するためのメインプログラムを示すフローチャート、
第３図はフィードバック制御値ＴＦ［ｌ１１を決定する
ための補助空気量決定サブルーチンを示すフローチャー
ト、第４図は係数ＫＰＩＩ、Ｋｎｎ、ＫＩｌｌの設定方
法を示すフローチャート、第５図はフィードバック制御
値ＩＦＢ１１の上限値Ｉ　ＬＨＩ＋及び下限値Ｉ　ＬＭ
Ｌの設定方法を示すフローチャート、第６図は水温補正
値ＩＴＷとエンジン冷却水温゛「ｗとの関係の一例を示
すグラフ、第７図は吸入空気量を制御する種々のエンジ
ン運転状態とエンジン回転数Ｎｅ及びスロットル弁開度
ＯＴＩ＋との関係の一例を示すグラフである。 ｌ・・・内燃エンジン、５・・・スロットル弁、６・・
・ＡＩＣ制御弁、９・・・電子コンｌ−ロールユニット
（ＥＣＵ）、１３・・・スロットル弁「開度（ｏｒ＋＋
）センサ、１６・・・エンジン冷却水温（”ｌ’　ｗ　
）センサ、１７・・・エンジン回転数（Ｎｅ）センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、内燃エンジンのアイドル運転時に目標アイドル回転
   数を設定し、実エンジン回転数を検出し、前記目標アイ
   ドル回転数と前記実エンジン回転数との偏差を算出する
   と共に、前記実エンジン回転数の変化量又は変化率を算
   出し、斯く算出した偏差及び変化量又は変化率に基づい
   て求めた制御量に応じて前記エンジンに供給される吸入
   空気量を制御する内燃エンジンの吸入空気量制御方法に
   おいて、内燃エンジンの運転状態を検出し、エンジン運
   転状態に対応して設定されているフィードバック利得を
   前記検出した運転状態に応じて選択し、斯く選択したフ
   ィードバック利得と前記偏差及び前記変化量又は変化率
   とに基づいて前記制御量を求めることを特徴とする内燃
   エンジンの吸入空気量制御方法。