JPS63277839A - 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方法に関する。

（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が否かを、
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低制
御方法が例えば特開昭５４−６２４１０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状態時に
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
の偏差を算出し、斯く算出した偏差に基づいて制御量を
求め、該制御量により前記エンジンに供給される吸入空
気量をフィードバック制御する内燃エンジンの吸入空気
量制御方法において、前記エンジンが前記アイドル運転
状態を含む複数の所定の運転状態のいずれにあるかを判
別し、該判別の結果に拘らず前記フィードバック制御に
より吸入空気量の制御量を求め、前記判別の結果に応じ
て該制御量の上限値及び下限値の少なくとも一方を設定
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。

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には開口端にエ
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Ｔ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ＡＩＧ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　ＣＭＯに応じた開度（
弁リフト量）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、所謂り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ｒｌｌＡｃ弁」
という）７が配置されている。この■ΔＣ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
号にょす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ＩＯ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１０’ａを開弁方向（第１図中左方向）に変位
させるワックスペレット等から成る水温検知手段１０ｂ
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は図示しない燃料ポ
ンプに接続されていると共にＥＣＵ９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（□ｒｏ）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８１１＋　　８　’　ａ下流側には管１４を介
して吸気管３に連通する吸気管内絶対圧（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（ＴＷ）センサ１６が夫々取り
付けられ、各センサは夫々ＥＣＵ９に電気的に接続され
てその検出信号を該ＥＣＩＪ９に供給する。

Ｏｆ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（くＩ
けられている。このＮｅセンサ１７は各気筒の吸気行程
開始時の上死点（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「゛Ｉ″ＤＣ信号」という）を順次発生させるもので
、該ＴＤＣ信号はＥＣＵ９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（Ｖｏ）センサ１８が接続され、該１１（
速センサ１８からの検出信号がＥＣＵ９に供給される。

ＥＣＵ９は上記各種センサから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ｒｃＰＵ４という）９１
）、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
１２及びＡＩＣ制御弁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ＡＩＧ制御弁
６の弁開度指令値Ｉ　ＣＭＤ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ΔＩＣ制御弁６の弁開度
指令値１ｃ問を次式により演算する。

ＩＣＭＤ＝　（Ｉ　ｐＢｎ＋　Ｉ　ＬＯＡＤ）　ＸＫＰ
ＡＤ＋　Ｉｒ＾−（１）ここでＩｐｎｎ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、ＩＬＯ＾０はニアコンディショナ
、自動変速機のトルクコンバニ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、ＫＰＡｌｌは大気圧補正係数であり、Ａ■Ｃ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ＡＩＧ制御弁６以外の吸気系、
例えばスロットル弁５、ファース］・アイドル制御弁ｌ
Ｏ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誤差補正係数である。

ｒ：　ｃ　Ｕ　９はこのようにして算出した弁開度指令
（１αＩｃｒ＋ｎに基づいた駆動信号を前記ＡＩＧ制御
弁６に送り、当該ΔＩＣ制御弁６はその値Ｉ　ＣＭＯに
応じた開【コにて第１の補助空気通路８を開口する。

次に、本発明に係る吸入空気量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。

ｇＳ２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１・であり、当該プログラムは前記’Ｉ’
　Ｄ　Ｃ信号の発生毎にｎｊｊ記ＣＰＵ０ｂ内で実行さ
れる。

先ずステップｌでは、スロットル弁開度ＯＴ＋＋が実質
的に全開開度値であると見做すことが出来る微小開度値
０ＩＤＬＩ＋（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ｔｎＬｏ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ＦＬＧＦＢを
Ｏに設定してステップ１２に進み、後述の手法により弁
開度指令値Ｉ　ＣＭＤ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ＦＬＧＦＢ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
Ｎｏｂｊ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Ｆｌ、Ｇ
ｐＢが０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
気量がオーブ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ｌ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０；１記ｔ１１ＬＤ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。−
力、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（Ｎｏ
）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
０１ｉ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」二
限値（Ｎａ＋ΔＮＩＩＬＤ）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前述した
ステップ８に進んでｔＩＩｔ、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ＦＬＧ
ＦＢをＯ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１′！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１１ｉｊ記ステツプ７でカウントを
開始したｔｕｔｏタイマのカウント値ｔ＋＋Ｌｏが所定
カウント値゛ｌ″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Ｉ　ＣＨＤ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が前記第１の所定領域内に所定時間
’ｒｌｌＬＤ以」１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ＩＣＭ＋）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ＦＬＧＦＢ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
Ｎ　ｏｂｊ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１１（輌（Ａ′ｒ車）に搭載され
、更に該自動変速機が係合状態（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′「Ｗが所定
値ＴＷＡＴ（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の判別結果が共に肯定（
Ｙｅｓ）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ＩＩにて判別フ
ラグＩＦ　Ｉ、ＧＦＢを２に設定し、次のステップ１３
でΔＩＣ制御弁６の弁開度指令値１ｃ問を、エンジン冷
却水温に応じたオーブンループ制御により決定する。

前記ステップ５及び６の何れか一方の判別結果が否定（
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Ｎ　ｏｂｊへの収束度合を高めるように判別フラグＦ
ＬＧＦＢを１に設定しくステップ１０）、続くステップ
１２に於て後述の手法により弁開度指令値Ｉ　ＣＭＤ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Ｉ３で決定された
弁開度指令値１　ｃｈｎに基づいた駆動信号をＥＣ：Ｕ
９の駆動回路９ｄから前記ΔＩＣ制御弁６に送る。

次に前記ステップ１２に於て実行される弁開度指令値Ｉ
　ＣＭＯ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ＩＦＩＩ１
１を以下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３Ｉで求められるフィードバック制御値
ＩＦＲ１１の積分項Ｉ＾Ｉｎ−１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２
０ではフィードバック制御時にＯ又はｌに設定される前
記判別フラグＦＬＧＦＢ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（ＦＬＧＦＢ
＝Ｏ）は続くステップ２１で前回ループで判別フラグＦ
ＬＧＦＢがＯ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、
０１１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ＩＩ（Ｆ　ＬＧＦＩｌ＝１）又
はオープンループ制御状ｆａｉｔ　（Ｆ　ＬＧＦＲ＝　
２）から前記所定のアイドル運転状態以外のフィードバ
ック制御状態（Ｆ　Ｌ、　ＧＦＢ＝　０　）に移行した
ときは、続くステップ２２に於て積分項■＾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［ｒ定（Ｙｅｓ）のと
き即ち０：１回ループから今回ループの間でエンジンが
引き続き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ｆｉｌ　（ＦＬＧＦＢ＝０）にあるときは積
分項Ｉ　Ａ＋ｎ−＋を初期化することなくステップ２８
以降に進む。

１１；ｊ記ステップ２０の判別結果が肯定（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に進み前回ループの判別フラグＦＬ’Ｇ
ｐｅ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、４ｉ７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態（ＦＬＧＦＢ＝０）又
はオープンループ制御状Ｉｌｌ　（Ｆ　ＬＧｐｎ＝　２
）から前記所定のアイドル運転状態（ＦＬＧＦＢ＝１）
に移行したときは前記ステップ２２にて積分項Ｉ＾ｌ１
ｌ−１を初期化してステップ２８以降に進む。一方、ス
テップ２３の判別結果が■定（Ｙｅｓ）のとき、即ち前
回ループと今回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
（ｒＭ　（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１ｍに於てエンジンに掛かる負荷が変動したが否かを
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Δ’
ｒ、！ｌ（に搭載されているが否かを判別し、この判別
結果が＋ｑ定（Ｙｅｓ）のときニＡ　’ｌ−Ｉ！　（７
）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（Ｙ
ｅｓ）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＾Ｉｎ−１
を初Ｊ’ＪＩ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間で実際にオン、オフしたか否かを
判別する。この判別結果がＶｔ定（Ｙｅｓ）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６ｉｊ回ループと今回ループとのｒ＋ｎ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Ｉ＾Ｉｎ−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Ｉ＾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Ｉ
＾Ｈ１の学習値（例えば平均値）ｉｘｇεＦに、エンジ
ン冷却水温に応じて設定される水温補正１４Ｉ丁Ｗを加
算することによって行なわれる。前記水温補正値ＩＴＷ
は第６図に示すように、例えば７つの水温値１’　ｗ　
１〜”ｒＷ７に対して夫々７つの所定値Ｉｒ＋＋ｎ〜Ｉ
ＴＷ７が設けられており、実際のエンジン冷却水温Ｔｗ
が上記７つの水温値以外の値を執るときは補間重環によ
ってＩＴＷＩＩＩＩ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’ｌ”　Ｗ　２〜゛ｌ″ｗ１間
で水温の低下と共にＩＴＷ値を低下させるのは、この間
の水温’ｌ’　ｗの低下に伴って前記ファーストアイド
ル制御弁１０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Ａ′Ｆ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１１標ア
イドル回転数Ｎ　ｏｂｊとの偏差△Ｎｏｂｊ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４ＴＤＣｎｉＪに検出されたエ
ンジン回転数Ｎｅｎ−４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及び前記積分項Ｉ＾！ｎを増減補正するための補正
項Ｉｒが求められる。より具体的には比例項ＩＰはｉｉ
ｉ記偏差ΔＮｏｂｊに係数Ｋｒｎを乗算することにより
、微分項ＩＯは前記変化量ΔＮｅに係数Ｋｎｎを乗算す
ることにより、又補正項１＋は前記偏差ΔＮｏｂｊに係
数Ｋｉｎを乗算することにより夫々求められる。尚、係
数Ｋｒｎ、　Ｋｎｎ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。

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■＾Ｉｎ−１に、前記ステップ３０で求め
た補正項Ｉ＋を加算することにより算出し、更に斯く算
出した積分項ＩＡｔｎに前記比例項ＩＦ及び微分項［ｏ
を加算して、その値を今回ループでのフィードバック制
御値Ｉ　ｐｓｎ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（」−限１ｉｊ［Ｔ　Ｌｌｌｌｌ、下限値Ｉ　ＬＭ
Ｌ）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−に限値１．ＬＭｌ＋、下限値Ｉ　
ＬｌＩＬ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１ｐｓτ１が前記下限値［ＬｌＩＬより大きいか否か
が、ステップ３５では前記り限値１１間より小さいか否
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（Ｙｅｓ）のときは、フィードバック制御値１
　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Ｔ　ｐａｎ
の値を下限値Ｉ　ＬＭＬに修正すると共に積分項■＾！
ｎの値を前回ループでの値又は今回ループのステップ２
２で求めた値■＾！ｎ−１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］二に多くなってエンジン
回転数の上１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ＩｒＲｎの値を上限値ＩＬｒ＋ｎに修
正すると共に積分項Ｉ＾菖１１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１＾１１１−
１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［ｐａｎを上限値Ｉ　
ＬＭＩ＋、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
制御により制御値Ｉ　ｐＢｎ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１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１ｏ及び補正項Ｉ【の算出に適用された係数ＫＰ
ＩＩ、Ｋｎｎ及びに＋ｎのエンジン運転状態に応じた設
定方法について第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−ドパツク制
御を全ての領域で所定のアイドル運転状態（ＦＬＧｐＢ
＝１）と同様に実行すると、例えば第７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態（第７図Ｘ）
にフィードバック制御すると、前記へＮｏｂｊ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
ットル弁が開成された状態（ＯＴｌ＋＞　０　＋ｎｕ＋
）で前記所定のアイドル運転状（ｉ（Ｆ　Ｌ　ＧＦＢ＝
　１　）と同様のフィードバック制御を実行するとΔＮ
ｏｂｊ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ＩＦＢＩ＋の算出に適用される係数Ｋｒｎ
、　Ｋｉｎ、　Ｋｎｎ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Ｔ”　［
、、Ｇ　ＦＢ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
く例えば第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Ｎｏｂｊへの収束が緩やかになる
ように、即ち第３図の０１ｊ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ＩＦＢｒｌ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
Ｋｐｎ。

Ｋ＋＋＋、Ｋｏｎの値を夫々ＫＰ３．　Ｋｒ３．　Ｋｎ
３に設定して本プログラムを終了する。

０１ｊ記ステツプ４０の判別結果が１ｖ定（Ｙｅｓ）の
とき、即ち判別フラグＦＬＧｐＢ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４
２に進み、更に車速Ｖｕが所定値ＶＡＩＣ（例えば４ｋ
ｏ＋／ｈ）より大きいか否かを判別する。

この判別結果が肯定（Ｙｅｓ）のとき即ちＶｏ）ＶＡＩ
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７１
　Ａ　Ｉ　Ｃ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Ｋｐｎ、　Ｋｉｎ。

Ｋｏｎ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Ｋｒ２．　Ｋｎ２．　Ｋｎ２に設定する
。

ここで微分項１ｏの算出に用いられる係数Ｋｏｎ（＝Ｋ
Ｄ２）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４２
の判別結果が否定（Ｎｏ）のときは、続くステップ４５
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１？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ｎ＾ＩＣをＯに設定すると共にステップ
４７で、係数Ｋｒｎ、　Ｋｏ＋、　Ｋｏｎを夫々通常の
フィードバック制御に用いられている値Ｋ　Ｐ　Ｉ　、
　Ｋ　Ｉ　Ｉ　。

Ｋ旧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７ＺＡＩＣが
所定カウント値７ＺＡＩＣＯに達したが否かを判別する
。この判別結果が１７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ΔＮｓ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ｎ＾
１００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　ｃｒ＋ｏ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Ｎ
ｅ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＾Ｉｎの制御を応答良く行なうように係数Ｋｒ
ｎ、　Ｋｉｎ、Ｋｏｎを夫々Ｋｒｔ、Ｋｎ、Ｋｎ）１に
設定して本プログムを終了する。

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７ＺＡＩＣに１を加算しくステップ４９
）、その後Ｏ１ｊ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、Ｋｒｎ、　
Ｋ１１１１を夫々前記ＫＰ２、Ｋｎ２、Ｋｎ２に設定し
て本プログムを終了する。

以」二のように、係数Ｋｒｎ、Ｋｉｎ、　Ｋｎｎ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６６１　Ｆｌｌｌｌ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ＩＦＢ口の上限値Ｉ　Ｌｌｌｌｌ、下限値
Ｉ　ＬＭＬの設定方法について第５図のプログラムフロ
ーチャートに従って説明する。

先ず、ステップ５０では、フィードバック判別フラグＦ
ＬＧＦ１１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Ｖｕが所定値
Ｖ＾ＩＣより大きいか否かを判別し、更にステップ５２
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Ｔｗ＋ｕ＋　（＝ＴＷ７
）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１苛定（Ｙｅｓ）のとき
は、ステップ５３にて下限値Ｉ　ＬＭＬを前述した積分
項Ｉ＾Ｉｎの学習値Ｉ　Ｘｉ！ＥＦに設定し、更に続く
ステップ５４にて」−限値Ｔ　Ｌｌｌｌｌを前述した水
温補正値ＩＴＷ（第６図）に所定幅Δｌ　Ｌｌｌｌｌを
加算したものに設定して本プログラムを終了する。

一ノｊ、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ＩＩＪＬを次式（２）に基づいて算出する。

Ｉ　Ｌｒ＋ｔ＝　Ｔ　ｘＲｐｐ＋　［ＴＷＸ　ＫＩＴＩ
ＩＩ−ΔＩ　ｕ＋ｔ・・−（２）ここでＩ　ＸＲＥＦ及
びＩ丁Ｗは夫々前述した積分項■＾Ｉ１１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　Ｌ
ＩＩＬ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　ＬＭＬは、ステップ５３での下限値Ｉ　
ＬＩＩＬ　（＝　Ｉ　ＸＩ！ＥＦ）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Ｔ　ＬＭＬの算出が終了すると
次のステップ５６に進み、前記ステップ５４と同一の手
法にて上限値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Ｏのとき、逆
負荷運転状態、及びエンジン冷却水温”Ｉ’　ｗ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Ｔｗが低いときに下限値１
　ｕｎ、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ＩＦＩＩＩＩがＩＴＷ値に
より増大されているからである。又、判別フラグＦＬＧ
ＦＢがＯのとき及びエンジンの逆負荷運転状態で下限値
Ｉ　ＬＩＩＬ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
ＡＩＣ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ＡＩＣ制
御弁の全開方向への制御が開始されると、前述したＡＮ
Ｃ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ＷＩ　Ｉ
　ｐｅｎの下限値Ｉ　ＬＩＩＬ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Ｔ　ＸＲＥＦ）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Ｔ　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と４ＴＤＣ前の
ループ時の回転数Ｎｅｎ−＋どの差（変化量）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
イドル運転状態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に基づいて求められる制御量
により１）；ｊ記エンジンに供給される吸入空気量をフ
ィードバック制御する吸入空気量制御装置において、ｎ
；１記エンジンが前記アイドル運転状態を含む複数の所
定の運転状態のいずれにあるかを判別し、該判別の結果
に拘らず１）；１記フイードバツク制御により吸入空気
量の制御はを求め、前記判別の結果に応じて該制御量の
−１−限値及び下限値の少なくとも一力を設定するよう
にしたので、スロットル弁が開弁した、０１ｊ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
かも前記制御量の変化する範囲がエンジン運転状態に応
じて設定されるので、エンジン運転状態の過渡期及びエ
ンジン負荷が変動した場合でもエンジンストール、エン
ジン回転数のハンチングを防１１ユすることが出来、エ
ンジン回転数を［」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１・
、第３図はフィードバック制御値ＩＦＩＩＩ＋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図は係数に団、ＫＯＩ＋、Ｋ１１１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
ＩｐＢｎの上限値ｆ　ＬＭＩ＋及び下限値Ｉ　ＬＭＬの
設定方法を示すフローチャート、第６図は水温補正値Ｉ
ＴＷとエンジン冷却水温Ｔｗ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（３Ｔ
１１との関係の一例を示すグラフである。 １・・・内燃エンジン、５・・・スロットル弁、６・・
・へＩＣ制御弁、９・・・電子コントロールユニット（
ｒ’、ＣＵ）、１３・・・スロットル弁開度（ＯＴＩ＋
）センサ、１６・・・エンジン冷却水温（”Ｉ’ｗ）セ
ンサ、１７・・・エンジン回転数（Ｎｅ）センサ。 拓６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、内燃エンジンのアイドル運転状態時に目標アイドル
   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
   し、斯く算出した偏差に基づいて制御量を求め、該制御
   量により前記エンジンに供給される吸入空気量をフィー
   ドバック制御する内燃エンジンの吸入空気量制御方法に
   おいて、前記エンジンが前記アイドル運転状態を含む複
   数の所定の運転状態のいずれにあるかを判別し、該判別
   の結果に拘らず前記フィードバック制御により吸入空気
   量の制御量を求め、前記判別の結果に応じて該制御量の
   上限値及び下限値の少なくとも一方を設定するようにし
   たことを特徴とする内燃エンジンの吸入空気量制御方法
   。