WO1995010699A1 - Procede et dispositif de commande du regime au ralenti d'un moteur a combustion interne - Google Patents

Description

明 細 書 内 燃機 関 の ア イ ド ル 回 転数 制 御 方 法 お よ び装 置 技術 分野

こ の発 明 は、 内 燃機 関 の ア イ ド ノレ 回 転数制 御 方 法 お よ び装置 に 係 り、 詳 し く は エ ン ジ ン 負 荷変動 時 に お け る ァ ィ ド ル 回 転 の安定性 を 向 上 さ せ る 方 法 お よ び装置 に 関 す る。 背景技術

近年、 自 動 車 用 の 内 燃機 関 で は、 ア イ ド リ ン グ 時 の ェ ン ジ ン 回 転数 （ す な わ ち ア イ ド ソレ 回 転数 ） を エ ン ジ ン 負 荷 に 応 じ て 最適 な 目 標 回 転数 に 保持 す る た め に、 主 吸気 通路 に、 ス ロ ッ ト ノレバノレ ブ を 迂 回 す る バ イ パ ス 通 路 を 併 設 し、 こ の バ イ 、。 ス 通路面積 を ス テ ッ プ モ ー タ 式 の I S C ノく ノレ ブ （ Idle Speed Control Valve) に よ り 増減 さ せ る も の 力 知 ら れ て い る。 こ の よ う な エ ン ジ ン で は、 制御 装置 で あ る E C U ( 電子制 御 ュ ニ ッ 卜 ） に、 エ ン ジ ン 回 転数 や 冷却 水 温度等 の運 転情報 の他、 エ ア コ ン コ ン プ レ ッ サ， ォ ノレ タ ネ 一 夕，. 。 ワ ー ス テ ア リ ン グ ポ ン プ等 の 負 荷情報 を 入 力 し、 こ れ ら の 情報 に 基づ き 演 算処理 等 を 行 い、 適正 な ア イ ド ル 回 転数 を 実現 す る、 I S C バル ブ の 駆動 ス テ ッ プ量 を 決定 し て い る。 I S C ノ - ノレ ブ の 駆 動 制 御 の 形 態 と し て は、 一般 に、 回 転 数 フ ィ 一 ド ノく ッ ク 制 御 が 用 い ら れ て い る。 こ れ は、 ァ ィ ド ル 回 転 数 が 目 標 値 （ 基 準 ァ ィ ド ノレ 回 転 数 ） か ら ず れ た 場 ム そ の 偏 差 を 解 消 す る 吸 気 M 補正 値 を 演 算 あ る い は マ ッ プ検 索 等 に よ り 求 め、 更 に そ の 吸 気 量補 正 値 に 応 じ て I S C バ ノレ ブ を 開 放 あ る い は 閉 鎖 側 に 駆動 す る も の で、 負 荷 の 増 減 に 拘 わ ら ず安 定 し た ア イ ド ル 回 転 数 を 得 る こ と が で き る。 ま た、 近 年 の 回 転 数 フ ィ ー 卜 ノく ッ ク 制 御 で は、 負 荷 急 変 時 に お け る 制 御 遅 れ や 過 制 御 を 防 止 す る た め、 ェ ァ コ ン ゃ オ ノレ 夕 ネ ー 夕 等 の 起 動 ， 停 止 時 に は 回 転 数 フ ィ 一 ノ ッ ク 制 御 を一時 中 止 し、 所 定 時 間 の 間 は 負 荷 補 正 の み を 行 う オ ー プ ン ル一 プ 制 御 に 切 り 換 え る も の も 出 現 し て い る'

と こ ろ で、 上 述 し た 回 転 数 フ イ ー ド ノく ッ ク 制 御 か ら ォ 一 プ ン ル一 プ 制 御 へ の 切 換 え は- , 通 常、 負 荷 変 化 率 が 所 定 の 閾 値 を 越 る と に よ り 行 わ れ る。 こ の 際、 負 荷 変 化 率 は 所 定 の サ ン プ リ ン グ 周 期 ご と に 負 荷 を 検 出 し、 そ の 偏 差 を サ ン プ リ ン グ 周 期 で 除 す こ と に よ り 求 め て い る < し た が つ て、 制 御 応 答 性 を 高 め る に は、 サ ン プ リ ン グ 周 期 を 短 く し、 か つ 閾 値 を 小 さ く す れ ば よ い。 と こ ろ 力 、 、 こ の よ う に し 1 , 検 出 さ れ た 負 荷 が 微 小変動 ゃ ノ ィ ズ を 伴 つ て い る と、 負 荷 変 化 率 が 当 然 に 急 変 し や す く な り、 往 々 に し て 誤 動 作 を 引 き 起 こ す こ と 力 あ っ た。

方、 サ ン プ リ ン グ 周 期 を 長 く し、 か つ 閾 値 を 大 き く す れ ば、 誤動 作 の 虞 は 少 な く な り、 安定 し た 制御 が行え る。 と こ ろ 力 こ の よ う に し た 場合、 例 え ば大 き な 負 荷 変化 が生 じ て も、 こ れ が サ ン プ リ ン グ 周 期 内 で収束 す る と、 負 荷変 化率 の 値 は 小 さ く な り、 制御 の 切換え が行 わ れ な い と い う 問 題 が あ つ た。 す な わ ち、 制 御応答 性 と 制 御安定性 と は ト レ ー ド オ フ の 関 係 に あ り、 こ れ ら を 高 い レ ベ ルで 両 立 さ せ る こ と は で き な カヽ つ た。 そ の結果、 負 荷急変 時 に お け る エ ン ジ ン ス ト ー ル 等を 防 止 す る た め に は、 基準 ア イ ド ル 回 転数 を あ る 程度高 く 設定せ ざ る を 得 ず、 燃 費 の 悪化 が も た ら さ れ て い た。 ま た、 低 負 荷 時 に 一部 の 気 筒 の作動 を 停止 さ せ る 休 筒 エ ン ジ ン.で は、 負荷 変動 時 に お け る ア イ ド ル 回 転が特 に 不安定 と な り、 大 き な 振動 を 起 こ す要 因 と な っ て い た。

こ の 発 明 の 目 的 は、 エ ン ジ ン 負 荷 の変動 が あ っ て も、 安定 し た ア イ ド ル 回 転 を 実現 さ せ る 内 燃機 関 の ア イ ド ル 回 転数制 御 方法 お よ び装 置 を 提供す る こ と に あ る。 発 明 の 開 示

上記 目 的 を 達成す る た め に、 本発 明 に 依 れ ば、 内 燃機 関 の ア イ ド ル運 転 時 に 実 エ ン ジ ン 回 転数 と 目 標エ ン ジ ン 回 転数 と の 比較結果 .に 基 づ い て 内 燃機 関 に 供給 さ れ る 吸 入空気量 を 調整 し、 ア イ ド ル 回 転数 を 目 標 回 転数 に 維持 す る よ う に 吸入 空気量 を 回 転数 フ ィ ー ド ノヾ ッ ク 制 御 す る 内 燃機 関 の ア イ ド ル 回 転数 制 御 方法及 び装置が提供 さ れ る。

本発 明 方 法 及 び装 置 で は、 内 燃機 関 の 負 荷 が所 定 の 検 出 周 期 で検 出 さ れ、 回 転 数 フ ィ ー ド バ ッ ク 制 御 の 開 始 時 点 に お け る 負 荷検 出 値 が基 準値 と し て 記 憶 さ れ、 回 転数 フ ィ ー ド バ ッ ク 制 御 中 に お け る 検 出 周 期 毎 に 負 荷検 出 値 と 前 記基 準値 の 偏差 が求 め ら れ、 該偏 差 が所定 の 閾 値 を 超 え た と き、 回 転数 フ ィ ー ド く ッ ク 制 御 が一 時 的 に 中 止 さ れ 吸入 空 気量 がオ ー プ ン ル ー プ制 御 さ れ る。

ア イ ド ル 回 転数制 御 装 置 の 負 荷検 出 手段 は、 発 電機 の 作動状態 に 基づ き 内 燃機 関 の 負 荷 を 検 出 す る も の で あ つ て も よ い。 こ の 場合、 負 荷検 出 手段 は、 発 電機 の フ ィ 一 ル ド コ イ ル に 供給 さ れ る 界磁電 流 の 通 電割 合 に 基 づ き 内 燃機 関 の 負 荷 を 検 出 す る こ と が好 ま し い。

ア イ ド ル 回 転数制 御装 置 の 制 御 手段 は、 前記算 出 し た 偏差 が所 定 の 閾 値 を 超 え た と き、 設定期 間 に 直 っ て 回 転 数 フ ィ 一 ド バ ッ ク 制 御 を 中 止 し て オ ー プ ン ノレ 一 プ制 御 を 実行 し、 設定期 間 の 経過後 に 回 転数 フ ィ ー ド バ ッ ク 制 御 を 再 開 す る よ う に し て も よ い。

こ の場合、 制 御 装置 の 負 荷記憶手段 は、 回 転数 フ ィ ー ドバ ッ ク 制 御 が 中 止 さ れ て い る 間 に、 前記基準値 を、 検 出 さ れ る 負 荷値 に 逐次更新 し て 記憶 し て お く こ と が 好 ま し い。

ア イ ド ル 時 の 吸気量 を 吸気量調整弁 で 調 整す る 制 御装 置 で は、 制 御 手段 は、 決 め ら れ た 制 御 イ ン タ ー バル で設 定 し た 弁 開 度制 御 、。 ラ メ 一 夕 値 に 応 じ て 吸気量 調 整 弁 の 弁 開 度 を 制 御 し、 回 転数 フ ィ ー ドバ ッ ク 制 御 中 に は、 前 回 に 設定 し た 弁 開 度 制 御 パ ラ メ ー タ 値 を、 検 出 し た ェ ン ジ ン 回 転数 と 目 標 エ ン ジ ン 回 転数 と の 偏 差 に 基づ い て 補 正 し、 こ の 補正値 を 今 回 の 弁 開 度制 御 ° ラ メ ー タ 値 と し て 設定 し、 オ ー プ ン ル ー プ制 御 中 に は、 内 燃機関 の 温度 状態 に 応 じ て 基本パ ラ メ ー タ 値 を 設定 し、 該基本パ ラ メ 一 夕 値 を 検 出 さ れ た 負 荷 に 応 じ て補正 し、 こ の補正値 を 今 回 の 弁 開 度制 御パ ラ メ 一 夕 値 と し て 設定 す る こ と も で き る。

本発 明 に よ れ ば、 ア イ ド ノレ 回 転数 の フ ィ ー ドバ ッ ク 制 御 開 始 時 点 に お け る 負 荷検 出 値 と フ ィ 一 ドバ ッ ク 制 御 中 に お け る 負 荷検 出 値 と を 常 に 比較 し、 そ の 偏差 が所定 の 閾値 を 越 え た 場合 に フ ィ 一 ド バ ッ ク 制 御 を 中 止 し て ア イ ド ル 吸気量 調 整 手段 を 所定 時 間 に 亘 つ て オ ー プ ン ル ー プ 制 御 す る よ う に し た た め、 迅速 かつ 誤差動 の な い 安定 し た ア イ ド ノレ 回 転数制 御 が可 能 と な る。 そ の 結果、 ア イ ド ル 回 転数 の 低速化 や休 筒 が無理 な く 行え る よ う に な り、 燃 費 の 向 上 や振動 · 騒音 の 低減 が実 現 さ れ る。 図 面 の簡 単 な 説 明

第 1 図 は、 本発 明 に 係 る ア イ ド ル 回 転数制 御装置 を 適 用 し た 自 動 車用 エ ン ジ ン を 示 し た 概 略構成 図 で あ る。

第 2 図 は、 ォ ノレ タ ネ 一 夕 の F R 端 子 の ロ ー レ べ ノレ反転 回 数 を カ ウ ン ト す る 手順 を 示 す、 発 電頻度 カ ウ ン ト サ ブ ル 一 チ ン の フ ロ ー チ ヤ 一 ト で あ る。

第 3 図 は、 オ ル タ ネ ー 夕 が 出 力 す べ き 電気負 荷 電 流値 I e 1を 算 出 す る 手順 を 示 す、 電気 負 荷判 定 サ ブル ー チ ン の フ ロ ー チ ャ ー ト で あ る。

第 4 図 は、 I S C バノレ ブ の 駆動制 御手 順 を 示 す、 I S C ノく ノレ ブ駆動 制 御 サ ブノレ 一 チ ン の 前半部分 の フ ロ ー チ ヤ ― ト で あ る。

第 5 図 は、 第 4 図 に 続 く、 I S C ノくル ブ駆動制 御 サ ブ ル ー チ ン の 後半 部分 の フ ロ ー チ ヤ 一 ト で あ る。 発 明 を 実施 す る た め の最 良 の 形 態 以 下、 図 面 を 参照 し て、 本発 明 の一実施例 を 詳細 に 説 明 す る。

図 1 に は、 本発 明 の ア イ ド ノレ 回 転数制 御 装置 を 適 用 し た 自 動 車 用 エ ン ジ ン の 概 略構成 が示 さ れ て い る。 同 図 に お い て、 エ ン ジ ン 1 の 主 吸 気通路 を 形 成 す る 吸気 管 2 に は、 ス ロ ッ ト ノレ ノく ノレ ブ 3 が配設 さ れ る と 共 に、 ス ロ ッ 卜 ルバル ブ 3 を 迂 回 し て 吸入 空気 を通 過 さ せ る バ イ パ ス 通 路 4 が併設 さ れ て い る。 . こ の ノ イ ノ ス通路 4 に は、 ァ ィ ド ル 吸気量調整 手段で あ る I S C バ ル ブ 5 が取 り 付 け ら れ て お り、 そ の 作動 に よ り 流路 面積 が増 減 さ れ る よ う に な っ て い る。 I S C ノく ノレ ブ 5 は、 ス テ ッ プ モ ー タ 6 と 弁 体 7 と を 具 え て お り、 ス テ ッ プ モ ー タ 6 力 E C U 8 に 駆 動 さ れ て 弁 体 7 を 上 下 動 さ せ る 構 造 と な っ て い る。 ま た. エ ン ジ ン 1 に は、 補 機 （ す な わ ち、 外 部 負 荷 ） で あ る ォ ル タ ネ 一 夕 2 0 , ク 一 ラ コ ン ブ レ ッ サ 2 2 , ワ ー ス テ ァ リ ン グ 用 ポ ン プ 2 4 等 が 取 り 付 け ら れ、 タ イ ミ ン グ べ ル ト 等 を 介 し て ク ラ ン ク シ ャ フ ト に よ り 駆 動 さ れ る。

ォ ノレ タ ネ 一 夕 2 0 は、 ス テ 一 タ コ ィ ノレ 力 巻 か れ た ス テ — 夕 （ 図 示 せ ず ） と、 フ ィ 一 ノレ ド コ ィ ノレ 2 0 a 力 巻 カヽ れ た ロ ー タ （ 図 示 せ ず ） を 備 え て お り、 後 述 す る G 端 子 2 O b を 介 し て オ ル タ ネ ー タ 2 0 に 供 給 さ れ る 界 磁 電 流 に よ り フ ィ ー ノレ ド コ ィ ノレ 2 0 a の 出 力 電 流 が 制 御 さ れ る。

一 方、 E C U 8 は、 図 示 し な い 入 出 力 装 置、 記 憶 装 置 ( 不 揮 発 性 R A M, R O M 等 ） 、 中 央 演 算 処 理装 置 （ C P U ) 、 タ イ マ カ ウ ン タ 等 を 具 え て お り、 そ の 入 力 側 に は、 エ ン ジ ン 1 の 冷 却 水 温 W T を 検 出 す る 水 温 セ ン サ 9 , 所 定 の ク ラ ン ク 角 度 位 置 を 検 出 す る ク ラ ン ク 角 セ ン サ 1 0， 第 1 気 筒 が 所 定 の ク ラ ン ク 角 度 に あ る こ と を 検 出 す る 気 筒 判 別 セ ン サ 1 1 , ス ロ ッ ト ル バ ル ブ 3 の 弁 開 度 を 検 出 す る ス ロ ッ ト ノレ セ ン サ 1 2， ス ロ ッ ト ル ル ブ 3 の 全 閉 状 態 を 検 出 す る ア イ ド ノレ ス ィ ッ チ 1 3 , バ ッ テ リ 電 圧 V b を 検 出 す る バ ッ テ リ 電 圧 セ ン サ 1 4 等 が 接 続 し、 エ ン ジ ン 1 側 の 検 出 情報 を 入 力 す る。 ま た、 E C U 8 に は、 オ ル タ ネ ー タ 2 0 の 発 電 状 態 を 検 出 す る F R 端 子 2 0 c , ク ー ラ コ ン ブ レ ッ サ 2 2 の 作 動 を 検 出 す る ェ ア コ ン ス ィ ッ チ 2 3 ⁰ ワ ー ス テ ア ン グ 用 ポ ン プ 2 4 の 負 荷 を 検 出 す る P Z S ス ィ ッ チ 2 5 等 が 接 続 し、 補 機 側 の 検 出 情 報 を 入 力 す る。 尚、 オ ル タ ネ 一 夕 2 0 は、 F R 端 子 2 0 c の レ ベ ル が L o wの 時 に は、 図 示 し な い 電 圧 レ ギ ユ レ 一 夕 内 の パ ワ ー ト ラ ン ジ ス タ が O N で あ り、 発 電 し て い る 状 態 で あ る。 ま た、 こ れ ら の 検 出 情 報 に 基 づ き、 E C U 8 カヽ ら は、 点 火 プ ラ グ 3 0 , 燃 料 噴 射 弁 3 1 , I S C く ル ブ 5 の ス テ ッ プ モ ー タ 6， オ ル 夕 ネ ー 夕 2 0 の フ ィ ー ル ド コ イ ル 2 0 a の 励 磁 を 行 う G 端 子 2 0 b 等 に 駆 動 信 号 が 出 力 さ れ る。

本 実 施 例 で は、 オ ル タ ネ 一 夕 2 0 の 負 荷 変 動 を 例 に、 負 荷 変 動 に 対 す る ア イ ド ル 回 転 数 の 制 御 手 順 を、 図 2 か ら 図 5 の フ ロ ー チ ヤ 一 ト を 参 照 し て 説 明 す る。

エ ン ジ ン 1 力 始動 さ れ る と、 E C U 8 は、 所 定 の 制 御 イ ン タ 一 バ ノレ （ 本 実 施 例 で は、 0 . 2 5 m s ) で、 図 2 に 示 し た ォ ノレ タ ネ 一 夕 2 0 の 発 電頻 度 カ ウ ン ト サ ブ ル 一 チ ン を 実 行 す る。 こ の サ ブ ノレ一 チ ン に お い て、 E C U 8 は、 ス テ ッ プ S 1 で ォ ノレ タ ネ 一 タ 2 0 の F R 端 子 （ す な わ ち、 フ ィ ー ノレ ド 端 子 ） 2 0 c の レ べ ノレ 力、' L 0 wで あ る カヽ 否 か を 判 定 す る。 そ し て、 L o wの 場 合 に は ス テ ッ プ S 2 で 内 蔵 す る F R カ ウ ン タ 値 C f rに 1 を 積 算 し、 L o wで な い 場 合 に は 何 も せ ず に 当 該 ル ー チ ン を 終 了 す る。

C f r = C f r + 1 …… （ 1 ) 尚、 F R カ ウ ン タ 値 C f rの 初 期 値 は 0 に 設定 さ れ て い る。 ま た、 E C U 8 は、 ク ラ ン ク 角 セ ン サ 1 0 力ヽ ら の ク ラ ン ク 角 割 込 信 号 が 入 力 す る 毎 に、 図 3 の 電 気 負 荷 判 定 サ ブ ル ー チ ン を 実 行 す る。 こ の サ ブ ル ー チ ン に お い て、 E

C U 8 は 先 ず、 ス テ ッ プ S 1 1 で エ ン ジ ン 1 の 行 程 周 期 T s tを 読 み 込 む。 次 に、 ス テ ッ プ S 1 2 で 下 式 （ 2 ) に よ り 発 電 割 合 を 示 す F R デ ュ ー テ ィ 比 D fr、 す な わ ち 行 程 周 期 T s t内 で F R 端 子 2 1 の レ ベ ル 力 L 0 wに な っ た 比 率 を 算 出 す る。

D f r = ( C f r X 0 2 5 m s ) / T st (2)

F R デ ユ ー テ ィ 比 D f rの 算 出 を 終 え る と、 E C U 8 は. ス テ ッ プ S 1 2 で F R カ ウ ン 夕 を リ セ ッ ト す る。 次 に、 E C U 8 は、 ス テ ツ プ S 1 3 で、 図 示 し な い 2 次 元 マ ツ プ を 用 い て、 ェ ン ジ ン 回 転 数 N e と F R デ ュ ー テ ィ 比 D f rと カヽ ら オ ノレ タ ネ 一 夕 2 0 の 発 電 電 流 I alt を 算 出 す る < I alt = f [ N e , D fr] …… （3) 発 電 電 流 I alt の 算 出 を 終 え る と、 E C U 8 は、 ス テ ッ プ S 1 5 で、 図 示 し な い バ ッ テ リ の 基 準 電圧 X vbと 現 在 の パ、 ッ テ リ 電 圧 V b と を 用 い て 下 式 （ 4 ) に よ り 電気 負 荷 電 流 値 I elを 算 出 す る。 こ こ で、 K amp は テ リ の 電 圧 変 化 を 電 流 変 化 （ 負 荷変 化 ） に 変 換 す る 変 換 係 数 で あ る。

I el = I alt + K amp X ( X vb - V b ) (4) 尚、 こ こ でパ' ッ テ リ 電 圧 V b の 変 化 に 応 じ た 補 正 を 行 う 理 由 は. テ 電 圧 V b が 降 下 し た 場 合 に は、 短 時 例バ条動記定転所でをチいにグ VジI

の う ち に 負 荷 電 流 が増 大 す る こ と が 予 測 さ れ る た め で. し に c り 制 御 応 答 性 を 高 め る こ と が 可 能 と な る。 但 し. b > X vbの 場 合 は、 負 荷 低 減 と な る 電 圧 補 正 は 行 わ ず- el = I alt と す る。

一方、 E C U 8 は、 所 定 の 制 御 ィ ン 夕 一 バ ル （ 本 実 施 で は、 2 5 m s ) で、 図 4 お よ び 図 5 に 示 し た I S C ル ブ駆 動 制 御 サ ブ ノレ ー チ ン を 実 行 す る。 こ の サ ブ ル ー ン に お い て、 E C U 8 は 先 ず、 図 4 の ス テ ッ プ S 2 1 回 転 数 フ ィ ー ド パ、 ッ ク を 行 う 条件 （ 以 下、 N - F / B 件 と 記 す ） が 成 立 し て い る カヽ 否 か を 判 定 す る。 こ の 判 は、 ァ ィ ド ル ス ィ ッ チ 1 3 が 0 N 状 態 に あ る 'ム 後 に 所 疋 時 I日] ( 本 実 施 例 で は、 1. 0 秒 ） が経 過 し て る こ と、 冷 却 水 温 W T が 所 定 値 以 上 で あ る こ と、 ェ ン ン 回 転 数 N e が 低 下 し て 目 標 回 転 数 N 0 b ]' よ り 所 定 回 数 （ 本 実 施 例 で は、 3 0 0 r p m ) を 横 切 っ た 時 点 カヽ ら と 疋 時 間 ( 本 実 施 例 で は、 3. 0 秒 ） 以 上 経 過 し た こ と が 全 て 満 た e れ て い る 場 合 に 判 定 値 が 肯 定 （ Y es ) と な る o

ェ ン ジ ン 1 の 始動 直 後 等 で、 ス テ ッ プ S 2 1 で N — F

B 条件 が 成立 し な い 場 合、 E C U 8 は ス テ ッ プ S 2 2

3 み、 Sリ ； id し た 式 .（ 4 ) で 求 め た 電 気 負 荷 電 流 値 I e 1 フ ィ ー ド ノく ッ ク 開 始 負 荷 電 流 値 I f bonと し て メ モ リ に 憶 し、 更 に ス テ ツ プ S 2 3 で フ ィ 一 ド ノく ッ ク 制 御 フ ラ F L fbを 0 に 設 定 し て、 オ ー プ ン ル ー プ で 回 転 数 制 御 を 実行 す る こ と を 記 fe す る。

I f bon = I el … … （5)

次 に、 E C U 8 は 図 5 の ス テ ッ プ S 2 4 に 進 み、 冷却 水 温 W T に 基づ き I S C ル ブ 5 の 基本 開 度 P baseを マ ッ プ よ り 検 索 し、 更 に こ の I S C 基本 開 度 P baseに 学習 補正量 △ Ρ learn を 加算 し て、 I S C 目 標 開 度 P ob j を 算 出 す る （ ス テ ッ プ S 2 5 )

P obj = P b a s e + Δ P learn … … （6)

尚、 学 習 補正量 Δ P learn は、 例 え ば、 I S C 基 本 開 度 P baseの 変化 量 の 時 間 平 均 値 と し て 求 め ら れ る。

次 に、 E C U 8 は. , ス テ ッ プ S 2 6 に お い て、 フ ィ 一 ドバ ッ ク 制 御 フ ラ グ F L fb力 1 で あ る か 否 か を 判 定 す る < こ の 制 御 フ ラ グ F L fbは、 ス テ ッ プ S 2 3 で 0 に 設定 さ れ て い る た め、 E C U 8 は ス テ ッ プ S 2 7 に 進 み、 電気 負 荷 電流 値 I elを 用 い て、 下式 （ 7 ) に よ り I S C 目 標 開 度 P obj を 電気負 荷補正 す る。

P obj = P obj + K el - ( I el - X el) …… （7)

K e 1は 変換係 数 で あ り、 X elは 電気負 荷補正 基準 電流値 で あ る。 式 （ 7 ) の 右辺第 2 項 に よ り、 電気 負 荷 に 対 応 す る 補助 吸気量 がバ ィ パ ス 流路 4 力、 ら ェ ン ジ ン 1 に 供給 さ れ る こ .と に な る。

次 に、 Ε C U 8 は , ス テ ッ プ S 2 8 で I S C 目 標 開 度 P obj に 基 づ き I S C ノレ ブ 5 を 駆動 し、 最後 に ス テ ツ プ S 2 9 で I S C 目 標 開 度 P 0 b j を 前 回 開 度 P objoldと し て 記 憶 し、 当 該 ル 了 す る。

P obj old = P ob j …… （8) 尚 、 N - F / B 条 件 が 成 立 し な い 場 合、 こ の 制 御 手 順 は り 返 し 行 わ れ、 ス テ ツ プ S 2 2 お よ び ス テ ッ プ S 2 7 お い て、 フ ィ ー ド バ ッ ク 開 始 負 荷 電 流 値 I fbonと 前 回 度 P obj oldと 力 毎 回 そ れ ぞ れ 更 新 さ れ る

一 方、 エ ン ジ ン 1 の 暖 機 等 が 終 了 し、 図 4 の ス テ ッ プ チ

S 2 1 に お い て N — F Z Bン - 条 件 が成 立 し た 場 合、 E C U を 1

8 は、 ス テ ッ プ S 3 0 に 進 ん で I S C バ ル ブ 5 の 回 転 数 終 - フ イ ー ド く ッ ク 制 御 を 開 始 す る <つ E C U 8 は、 先 ず ス テ ッ プ S 3 0 で フ ィ ー ド バ ッ ク 開 始 負 荷 電 流 値 I fbonと 現 在 の 電 気 負 荷 電 流 値 I elと の 偏 差 △ I を 算 出 す る。

Δ I = I f bon - I e 1 … … （9) 次 に、 E C U 8 は . ス テ ッ プ S 3 1 で、 こ の 偏 差 Δ I の 絶 対 値 が 所 定 の 閾 値 X dielよ り 大 き い か 否 か、 す な わ ち オ ー プ ン ル ー プ制 御 に 切 り 換 え る べ き か 否 か を 判 定 す る

I Δ I I > X diel …… ( 10) ス テ ッ プ S 3 1 に お い て、 偏 差 Δ I の 絶 対 値 が 閾 値 X e 1よ り 小 さ い 場 合、 E C U 8 は フ ィ ー ド バ ッ ク 制 御 を 行 す る と 判 断 し、 ス テ ッ プ S 3 2 に 進 む。 そ し て、 ス τ ッ プ S 3 2 で カ ウ ン ト ダ ウ ン 夕 イ マ （ T ) の 値 力 0 か 否 か を 判 定 し、 0 の 場 合 に は ス テ ッ プ S 3 3 で フ ィ ー ド 、、

ッ ク 制 御 フ ラ グ F L f bを 1 に 設定 す る。 尚、 カ ウ ン ト ダ ウ ン タ イ マ （ T ) の 初 期 値 は 0 で あ り、 フ ィ 一 ド ノく ッ ク 開 始 直 後 で 前述 の ス テ ッ プ S 3 1 の 判 定 が否定 （ N o) の 場 合 に は、 力 ゥ ン ト ダ ウ ン タ イ マ （ T ) の 値 は 0 で あ る。

次 に、 E C U 8 は、 図 5 の ス ァ ッ プ S 2 4， 2 5 に 進 ん で I S C 目 標 開 度 P 0 b j を 算 出 し た 後、 ス テ ッ プ S 2 6 (こ 迪 む。 こ こ で、 フ イ ー ド /く ッ ク 制 御 フ ラ グ F L fb力 1 に 設定 さ れ て い る た め、 E C U 8 は、 ス テ ツ プ S 2 6 カヽ ら ス テ ッ プ S 3 4 に 進 む。 ス テ ツ プ S 3 4 で は、 現 時 点 が フ ィ ー ド バ ッ ク を 行 う タ ィ ミ ン グ （ 以 下、 F Z B 夕 ィ ミ ン グ と 記す ) に あ る か否 か を 判 定 す る。 F Z B タ イ ミ ン グ は、 前 回 I S C バノレ ブ 5 を 駆動 し た 後 に エ ン ジ ン 回 転数 N e が落 ち つ く た め に 要 す る 期 間 （ 本実施例 で は、 1. 0 秒 ） が経過 し た か 否 か を 判 別 す る も の で あ る。 こ の 間 は ハ ン チ ン グを 防 ぐ た め に フ ィ ― 卜 ノヽ 、、/ ゥ 制 御 は 行 わ ず、 ス テ ッ プ S 3 5 以 下 を 実行せ ず に 当 該ル 一 チ ン を 終 了 す る。 そ し て、 ス テ ッ プ S 2 1 の 判 定結果 が肯 定 ( Y es) で、 か っ ス テ ッ プ S 3 5 の 判 定 が否定 ( N o ) で あ る 限 り、 上記処理 を 繰 り 返 す。

ス テ ッ プ S 3 4 に お い.て、 現 時 点 が F Z B タ イ ミ ン グ に あ っ た 場合、 E C U 8 は ス 了 ッ プ S 3 5 に 進 み、 前 回 開 度 P objoldを 用 い て、 , 下 式 ( 1 1 ；) に よ り I S C 目 標 開 度 P 0 b j を 算 出 —9 る。 P obj = P objold + K fb - ( N e 一 N ob]' )

… … （ 11) こ こ で、 K fbは フ ィ ー ド バ ッ ク 比 例 ゲ イ ン で あ り、 N eお よ び N ob]' は、 前 述 し た よ う に、 そ れ ぞ れ エ ン ジ ン 回 転 数 と 目 標 回 転 数 と で あ る。

I S C 目 標 開 度 P 0 b j 力 得 ら れ た ら、 ス テ ッ プ S 2 8 に お い て I S C ノく ノレ ブ 5 を 駆 動 し、 ス テ ッ プ S 2 9 で I S C 目 標 開 度 P obj を 前 回 開 度 P objoldと し て 記 憶 し、 当 該 ル ー チ ン を 終 了 す る。

一 方、 ス テ ッ プ S 3 1 に お い て、 負 荷 が 変 化 し て 偏 差 △ I の 絶 対 値 が 閾 値 X d i e 1よ り 大 き く な つ た 場合、 E C U 8 は フ ィ 一 ド ノく ッ ク 制 御 を 中 断 し て オ ー プ ン ノレ ー プ 制 御 を 行 う と 判 断 し、 ス テ ッ プ S 3 6 に 進 む。 ス テ ッ プ S 3 6 に 進 ん だ E C U 8 は、 カ ウ ン ト ダ ウ ン タ イ マ （ T ) を 所 定 値 ひ に 設 定 し、 カ ウ ン ト ダ ウ ン を 開 始 す る。 所 定 値 ひ は、 負 荷 変 動 に よ る オ ー プ ン ノレ 一 プ 制 御 に よ っ て、 ア イ ド ル 回 転 を 迅 速 に 静 定 さ せ る こ と が で き る 適 宜 値 に 設 定 さ れ る。 次 に、 E C U 8 は、 N _ F Z B 条件 が 成 立 し な い 場 合 と 同 様 に、 ス テ ッ プ S 2 2 か ら S 2 9 ま で を 実 行 し て オ ー プ ン ノレ ー プ 制 御 に よ る I S C バ ノレ ブ 5 の 駆 動 を 行 い、 フ ィ ー ド バ ッ ク 開 始 負 荷 電 流 値 I f bonと 前 回 開 度 P objoldと を 更 新 す る。 尚、 電 気 負 荷 の 変 動 が 合 つ た 場 合、 電 気 負 荷 電 流 値 I elも 新 た に 設 定 さ れ る た め、 フ ィ 一 ド バ ッ ク 開 始 負 荷 電 流 値 I f b 0 πと 前 回 開 度 P 0 b ]' 0 1 dも 変 更 さ れ る。

オ ー プ ン ル ー プ 制 御 を 開 始 す る と、 I S C 目 標 開 度 P ob j 力く 急 変 し、 ス テ ッ プ S 2 2 で フ ィ ー ド バ ッ ク 開 始 負 荷 電 流 値 I f bonが 更 新 さ れ る た め、 偏 差 Δ I の 絶 対 値 は 0 に 近 づ く。 し た が っ て、 ス テ ッ プ S 3 1 に お け る 判 定 は 否 定 （ N o ) と な り、 E C U 8 は ス テ ッ プ S 3 2 に 進 む。 と こ ろ が、 カ ウ ン ト ダ ウ ン タ イ マ （ T ) の 値 力 0 に な る ま で は、 ス テ ッ プ S 3 2 に お け る 判 定 が 否 定 （ N o ) と な り、 E C U 8 は、 ス テ ッ プ S 2 2 に 進 ん で カ ウ ン ト ダ ウ ン タ イ マ （ T ) の 設 定 値 α に 対 応 す る 期 間 に 亘 り、 オ ー プ ン ル ー プ 制 御 を 繰 り 返 す。

そ し て、 カ ウ ン ト ダ ウ ン タ イ マ （ Τ ) の 値 力 0 に な る と、 E C U 8 は、 ス テ ッ プ S 3 2 カヽ ら ス テ ッ プ S 3 3 に 進 み、 再 び フ ィ ー ド く ッ ク 制 御 を 行 う。 こ の 際、 オ ー ブ ン ノレ ー プ 制 御 中 も、 フ ィ 一 ド パ' ッ ク 制 御 の 初 期 値 と な る 前 回 開 度 P ob]' old力 常 に 更 新 さ れ て い る た め、 ス テ ッ プ S 3 5 に お い て 算 出 さ れ る I S C 目 標 開 度 P ob j の 値 は 適 切 な も の と な り、 エ ン ジ ン 回 転 N e の 急 変 が 防 止 さ れ る。

本 発 明 の 態 様 は こ の 実 施 例 に 限 ら れ る も の で は な い。 例 え ば、 上 記 実 施 例 で は エ ン ジ ン 負 荷 と し て オ ル タ ネ 一 夕 の 電 気 負 荷 を 適 用 し た が、 ク ー ラ コ ン ブ レ ッ サ ゃ パ ヮ ー ス テ ア リ ン グ 用 ポ ン プ 等 の 負 荷 に 適 用 す る よ う に し て も よ い。 こ の 場 合、 ク 一 ラ コ ン ブ レ ッ サ 等 の 機 械 負 荷 を

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Claims

請 求 の 範 囲

1 . 内 燃機 関 の ア イ ド ル運 転 時 に 実 エ ン ジ ン 回 転数 と 目 標 エ ン ジ ン 回 転数 と の 比較結 果 に 基 づ い て 前記 内 燃機 関 に 供給 さ れ る 吸入空 気量 を 調 整 し、 ア イ ド ル 回 転数 を 目 標 回 転数 に 維持 す る よ う に 吸入 空気量 を 回 転数 フ ィ 一 ド バ ッ ク 制 御 す る、 下記 ス テ ッ プ力、 ら な る 内 燃機 関 の ア イ ド ル 回 転数制御 方法 ：

前記 内 燃機 関 の 負 荷 を 所 定 の 検 出 周 期 で検 出 し、 前記 回 転数 フ ィ ー ドバ ッ ク 制 御 の 開 始 時 点 に お け る 負 荷検 出 値 を 基準値 と し て 記 憶 し、

前記 回 転数 フ ィ 一 ドパ' ッ ク 制 御 中 に お け る 検 出 周 期毎 に 負 荷検 出 値 と 前記 基準値 の 偏 差 を 求 め、

前記偏差 が所 定 の 閾 値 を 超 え た と き、 前記 回 転 数 フ ィ 一 ド バ ッ ク 制 御 を 一 時 的 に 中 止 し て 吸入 空気量 を オ ー ブ ン ノレ ー プ制 御 す る。

2 . 内 燃機 関 の 吸気 系 に 設 け ら れ、 ア イ ド ル運 転 時 の 吸 入 空気量 を 調整 す る ア イ ド ル 吸気量 調整手段 と、 前 記 内 燃機 関 の ア イ ド ル 回 転数 を 目 標 回 転数 に 維持す る よ う に 実エ ン ジ ン 回 転数 と 目 標 エ ン ジ ン 回 転数 と の 比較結果 に 基づ き 前記 ア イ ド ル 吸気量 調整手段 を 回 転数 フ ィ 一 ドバ ッ ク 制 御 す る 制 御手段 と を 有す る 内 燃機 関 の ア イ ド ノレ 回 転数制 御 装 置、 該制 御 装置 は 下記 か ら な る ：

前記 内 燃機 関 の 負 荷 を 所 定 の 検 出 周 期 で検 出 す る 負 荷 検 出 手段、 前 記 回 転 数 フ ィ ー ド バ ッ ク 制 御 の 開 始 時 点 に お け る 負 荷検 出 値 を 基 準 値 と し て 記 憶 す る 負 荷記 憶 手段、 及 び

前記 回 転 数 フ ィ 一 ドバ ッ ク 制 御 中 に お け る 検 出 周 期毎 に 前 記 負 荷検 出 手段 が検 出 す る 負 荷検 出 値 と 前記 基 準値 と の 偏差 を 算 出 す る 演算 手段、

前記 制 御 手段 は、 前記 演 算手段が算 出 し た 偏差 が所定 の 閾 値 を 超 え た と き、 前記 回 転 数 フ ィ ー ド バ ッ ク 制 御 を 一時 的 に 中 止 し て 前記 ア イ ド ル 吸気量調 整 手段 を オ ー ブ ン ル ー プ制 御 す る。

3 . 前記 内 燃機 関 は、 バ ッ テ リ と、 こ の バ ッ テ リ を 充 電 す る た め の 発 電機 と を 備 え、 前記負 荷検 出 手段 は、 前記 発 電機 の 作動状 態 に 基づ き 前記 内 燃機 関 の 負 荷 を 検 出 す る、 請求 の 範 囲 第 2 項記載 の 制 御装置。

4 . 前記発 電機 は、 フ ィ ー ル ド コ イ ル を 有 し、 前 記 負 荷 検 出 手段 は、 前記 フ ィ ー ノレ ド コ イ ル に 供給 さ れ る 界 磁電 流 の 通 電 割 合 に 基づ き 前記 内 燃機 関 の 負 荷 を 検 出 す る、 請求 の 範 囲 第 3 項記載 の 制 御装置。

5 . 前記 制 御手段 は、 前記算 出 し た 偏差 が前記所定 の 閾 値 を 超 え た と き、 設定期 間 に 亘 つ て 前記 回 転数 フ ィ ー ド バ ッ ク 制 御 を 中 止 し て 前記 オ ー プ ン ル ー プ制御 を 実行 し、 前記 設定 期 間 の 経過後 に 前 記 回 転 フ ィ ー ド バ ッ ク 制 御 を 再 開 す る、 請求 の 範 囲 第 2 項記載 の 制 御 装置。

6 . 前記 負 ,荷記憶手段 は、 前記 回 転数 フ ィ ー ドバ ッ ク 制 御 が 中 止 さ れ て い る 間 に、 前記基準値を、 前記負 荷検 出 手段 が検 出 す る 負 荷検 出 値 に 逐 次更新 し て 記憶 す る、 請 求 の 範 囲 第 2 項 記載 の 制 御 装置。

7 . 内 燃 機 関 の 温度 状態 を 検 出 す る 温度検 出 手段 を 備 え. 前記 ア イ ド ル 吸 気量 諷整 手段 は、 吸気量 を 調整す る 弁体 を 有 し、 前 記制 御 手段 は、 決 め ら れ た 制 御 イ ン タ ー バル で設定 し た 弁 開 度制 御パ ラ メ ー タ 値 に 応 じ て 前記弁体 の 弁 開 度 を 制 御 し、 前記 回 転数 フ ィ ー ドパ' ッ ク 制御 中 に は. 前 回 に 設定 し た 弁 開 度制 御パ ラ メ ー タ 値 を、 検 出 し た ェ ン ジ ン 回 転数 と 目 標 エ ン ジ ン 回 転数 と の 偏 差 に 基づ い て 補正 し、 こ の補正値 を 今 回 の 弁 開 度制御パ ラ メ ー タ 値 と し て 設定 し、 前記 オ ー プ ン ル ー プ制 御 中 に は、 前記 温度 検 出 手段 が検 出 し た 内 燃機 関 の 温度状態 に 応 じ て 基 本パ ラ メ ー タ 値 を 設定 し、 該基 本パ ラ メ ー タ 値 を 前記 負 荷検 出 手段が検 出 す る 負 荷 に 応 じ て 補正 し、 こ の補正値 を 今 回 の 弁 開 度 制 御 パ ラ メ 一 タ 値 と し て 設定 す る、 請 求 の 範 囲 第 2 項 記載 の 制 御 装置。