JPH01178751A - アイドル制御弁の弁開度学習制御装置 - 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、通常ＩＳＣハルツ（［ｄ％ｅ　５ｐｅｅｄＣ
ｏｎｔｒｏｌ　Ｖａｌｖｅ）、またはＡＡＣバルブ（Ａ
ｕｘｉｌｉａｒｙＡｉｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｖａｌｖｅ
）と呼ばれているアイドル制御弁の弁開度学習制御装置
に関し、特にダッシュポット機能を付加したアイドル制
御弁の弁開度学習制御装置に関する。

（従来の技術） 一般に、アイドル制御弁は、エンジンの吸気管の途中に
スロットルハルツを分岐するように形成されだ補助空気
通路途中に設けられ、アイドル運転時には水温、エンジ
ン回転数等をファクタとして弁開度を制御し、補助空気
通路を流れるアイドル空気量を調節し、エンジンの回転
数を最適なアイドル回転数に保持するようになっている
。

ところて、アイドル制御弁は、アイドルスイッチによっ
てスロットルバルブが閉弁したことを検出し、アイドル
運転開始時点て開弁するものであるか、アクセルペダル
を戻すことによってスロットルバルブが急に閉しると、
吸気管を流れていた空気量か急激に減少し、エンジンの
回転数か急激に低下し、減速時のショック感か大きく、
またエンストの恐れかある。一方、スロットルバルブか
急に閉しると、該スロットルハルツとエンジンとの間の
吸気管内か負圧となり、燃料の気化か促進されて未燃焼
ガス発生の恐れかある。

そこて、従来技術によるアイ１ヘル制御弁においては、
アイドル運転を開始してから所定の短時間（例えば、５
秒間）たけ弁開度を大きく設定して補助空気通路を流れ
る空気量を増加させ、エンジン減速時のショック感とエ
ンスト発生を防止するようにした、いわゆるダッシュポ
ット機能を付加したものか知られている。

このダッシュポット機能について、第９図ないし第１３
図により述べる。

まず、第９図に示すようにアイドルスイッチかスロット
ルバルブの閉弁を検出した時点でＯＦＦからＯＮとなる
と、アイドル制御弁は当該アイドルスイッチかＯＮとな
った時点から所定時間ｔ。秒たけ第１０図に示すような
特性をもった弁開度となり、この上。秒間たけは補助空
気通路を流れる空気量を増加させ、ダッシュポット機能
を発揮する。この結果、エンジン回転数は第１１図中の
実線に示す特性（イ）のようになり、当該エンジン回転
数か所定のエンスト危険回転数Ｎ３Ｌ以下になるのを防
止し、もって減速時のショック感、エンスト発生を防止
している。

このように、アイドル制御弁を第１Ｏ図に示すような弁
開度をもったダッシュポット機能を発揮させるために、
従来技術においては、コントロールユニットの記憶回路
内に第１２図に示す初期設定値り、と、第１３図に示す
減少率Ｄｔとを格納し、弁開度特性であるダッシュポッ
ト特性りを、 Ｄ＝Ｄ□ＸＤ、・・・（１） として演算し、当該演算結果によって弁開度を第１０図
のように制御するようになっている。なお、第１２図の
初期設定値Ｄ１はアイドルスイッチＯＮ時のエンジン回
転数によって定まる初期値、＄１２図の減少率り、は経
過時間、例えば間 ５秒感の中ての弁開度補正値である。

〔発明か解決しようとする課題〕

然るに、エンジンは個々の機械的バラツキかあるばかり
てなく、長期間の使用によって燃焼室内に堆積物か付着
し、経時変化によりエンジン性能か変ってくる。

しかし、上記従来技術によるものは経時変化によってエ
ンジン性能か変っても、（１）式によってダッシュポッ
ト性能りを演算する初期設定値り、、減少率り、は−・
定に保持されていた。この結果、アイドル運転開始時の
エンジン回転数は、木来第１１図中の特性（イ）のよう
にあるべきところが、同図中の特性（ロ）のようにエン
スト危険回転数Ｎ９Ｌ以下に低下してエンストか起きや
すくなったり、逆に同図中の特性（ハ）て示すようにエ
ンジンが回転しすぎてエンシンツレーキの効きが悪くな
ったりするという課題かあった。

本発明はこのような従来技術の課題に鑑みなされたもの
て、経時変化によってダッシュポット作動時のエンジン
回転数が変化した場合には、その変化幅に応じてダッシ
ュポット特性値の適正化を図るようにしたアイドル制御
弁の弁開度制御装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本発明は第１図の機能フロ
ック図に示すように、吸気管の途中に設けられたスロッ
トルバルブか閉弁したアイドル運転開始時を検出するア
イドル検出手段と、エンジンの回転数を検出する回転数
検出手段と、前記スロットルハルツを分岐する補助通路
途中に設けられ、アイドル空気量を制御するアイドル制
御弁と、アイドル運転開始時のエンジン回転数に対応し
た所定の初期設定値を予め記憶した初期設定値記憶手段
と、アイドル運転開始時のエンジン回転数に対応した補
正係数を学習値として記憶する学習値記憶手段と、アイ
ドル運転開始後の経過時間に対応した所定の減少率を記
憶する減少率記憶手段と、前記アイドル検出手段、回転
数検出手段からの検出信号を読込むことにより、前記各
記憶手段による初期設定（ｆｉ、学習値および減少率に
基づいて、前記アイドル制御弁の弁開度をダッシュポッ
ト特性として演算するダッシュポット特性演算手段と、
該ダッシュポット特性演算手段によるダッシュポット特
性に基づいて前記アイドル制御弁の弁開度か制御されて
いる間、前記回転数検出手段によるエンジン回転数か所
定のエンスト危険回転数以下となったと判定したときに
は、低下回転数に応じて前記学習値記憶手段の学習値を
更新せしめる学習値更新手段とから構成したことにある
。

〔作用〕

このように構成することにより、ダッシュポット特性演
算手段かダッシュポット特性を演算し、その特性値に基
づいてアイドル制御弁の弁開度を制御した結果、学習値
更新手段かエンジン回転数か所定のエンスト危険回転数
以下となったと判定したときには、その時のエンジン回
転数とエンスト危険回転数とに基づいて、学習値記憶手
段に記憶されている学習値を更新し、ダッシュポット特
性値の適正化を図る。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第２図ないし第８図を参照しつ
つ、詳細に説明する。

ます、第２図中て、１は例えばスロットルバルブスイッ
チ（図示せず）に付設されたアイドルスイッチで、該ア
イドルスイッチｌは吸気管途中に設けられたスロワ１−
ルバルフが閉弁し、アイドル運転開始時にＯＦＦからＯ
Ｎとなるスイッチとして構成されている。２はエンジン
にイ１設されたクランク角センサて、該クランク角セン
サ２はエンジン回転数Ｎを検出する。３はアイドル制御
弁て、該アイドル制御弁３はスロットルバルブを分岐す
る補助空気通路（図示せず）の途中に設けられ、開側コ
イルと閉側コイルとにパルスを印加することにより、パ
ルスデューティに応じた弁開度を保持するようになって
おり、本実施例のアイドル制御弁３は後述のダッシュポ
ット機能か（す加されている。

次に、４はマイクロコンピュータによって構成されるコ
ントロールユニットて、該コントロールユニット４は入
出力制御回路５、ＣＰＵ等からなる処理回路６、アイド
ルスイッチ１かＯＮとなった後の経過時間として５秒品
定されたタイマ７、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなる記憶回路
８等により構成され、入力出力制御回路５の入力側はア
イドルスイッチ１、クランク角センサ２、水温センサ、
エンジンスイッチ（いずれも図示せず）等と接続され、
出力側はアイドル制御弁３と接続されている。そして、
前記記憶回路８ば第８図に示すプロクラムの他、第３図
に示す回転数記憶エリア９と、第４図に示す演算値記憶
エリア１０とを含んで構成されている。

ここて、回転数記憶エリア９はアイドルスイッチｌかＯ
Ｆ’ＦからＯＮとなった時点、即ちアイ１−ル運転開始
時のエンジン回転数Ｎ□を記憶するアイドル運転開始時
回転数記憶エリア９Ａと、現在のエンジン回転数Ｎを記
憶する現在回転数記憶工転数記憶エリア９Ｃと、アイド
ル運転開始後てタイマ７に記憶された経過時間５秒の間
で、最低のエンジン回転数Ｎ□、ｎを記憶する最低回転
数記憶エリア９Ｄとから構成されている。

さらに、演算値記憶エリアｌＯは、初期設定値Ｄ１を記
憶する初期設定値記憶エリアＩＯＡと、学習値Ｄ１４を
記憶する学習値記憶エリアＩＯＢと、減少率Ｄｔを記憶
する減少率記憶エリア］ＱＣと、エンスト危険回転数Ｎ
ｓｉ、（第１１図参照）を記憶するエンスト危険回転数
記憶エリアＩＯＤと、所定の定数Ｋを格納する定数記憶
エリア１０．Ｅとから構成されている。

ことて、初期設定値記憶エリアＩＯＡは、アイドル運転
開始時のエンジン回転数Ｎ１に対応する初期設定値り。

か、第５図に示すような特性をもった弁開度割合（％）
のデータマツプとして格納されている。また、学習値記
憶エリアＩＯＢは、第６図に示す如（１１０００ｒｐ毎
のアイドル運転開始昨エンジン回転数Ｎ□に対応じて６
個のエリア１０Ｂ□、ｌ０Ｂ２．・・・１０Ｂ６をもっ
て構成され、各エリア１０Ｂ１〜１０Ｂ６には後述の学
習処理により、補正係数か学習値として記憶されるよう
になっている。なお、前記学習値は初期時の補正係数を
ｒｌＪとし、最低エンジン回転数Ｎイ、ｎかエンスト危
険回転数Ｎ　ｓｔ、以下になったときには、その差Ｎ５
Ｌ−Ｎ、、。に対応じてｒｌ、ＩＪ。

ｒｌ、２Ｊ、・・・と増すようになっている。さらに、
減少率記憶エリア１０Ｃは、アイドル運転開始後の経過
時間ｔに対応する減少率Ｄｔが、第７図に示すような特
性をもったデータマツプとして格納されている。

本実施例はこのように構成されるか、次にその作動につ
いて第８図を参照しつつ説明する。

ます、エンジンが起動され、処理かスタートすると、コ
ントロールユニット４は処理回路６の制御の下にアイド
ルスイッチｌかＯＦＦ→ＯＮに変化したか否か監視する
（ステップ１）。そして、前記アイドルスイッチｌがＯ
Ｎのままであればアクセルベタルによってスロットルバ
ルブは開弁状態にあるから、ステップ１６からリターン
し、監視ループを形成する。

一方、ステップｌてアイドルスイッチ１がＯＮに変化し
たことを検知すると、スロットルバルブか閉弁しアイド
ル運転か開始されたものと判定し、次のステップ２に移
ってタイマ７をスタートさせ、ステップ３てはクランク
角センサ２から現在のエンジン回転数Ｎを読込み、この
回転数Ｎをアイドル運転開始時回転数Ｎ□として、回転
数記憶エリア９のアイドル運転開始時回転数記憶エリア
９Ａに格納する。

次に、前記アイドル運転開始時回転数Ｎ１をファクタと
して、演算値記憶エリア１０をアクセスし、ステップ４
ては初期設定値記憶エリア１０Ａから初期設定値り、（
Ｎ□）を読出し、ステップ５ては学習値記憶エリアＩＯ
Ｂから学習値り、、、Ｎ□、を続出す。また、ステップ
６に移ってタイマ７を参照してその経過時間ｔに対応し
た減少率Ｄｔ＋ｔ＋を読出す。なお、第１回目のプログ
ラムサイクルではり、。）＝１であることは勿論である
。

このように、ステップ３〜７の処理が終ったら、次のス
テップ８てはダッシュポット特性りを、 Ｄ　＝　Ｄ　Ｉｕｒｎ　Ｘ　Ｄ　１，０ｉｌ）　Ｘ　Ｄ
　ｔ（＋、）・・・（２）として演算し、この演算結果
に基づく弁開度信号をアイドル制御弁３に出力する。こ
れにより、アイドル制御弁３はダッシュポット特性りに
対応した弁開度で開弁じ、アイドル空気量をアイドル運
転開始時のエンジン回転数Ｎ□に応じて増加させ、エン
ジンの急激な回転数低下を防止する。

次に、アイドル制御弁３を開弁し、ダッシュポット機能
か開始されたら、ステップ９に移って、Ｄ≦０となった
か否かを監視する。なお、このステップ９は経過時間ｔ
が５秒となり、減少率り、がＤｔ＋ｔ＋＝０となって、
ダッシュポット機能が終了したか否かを判定するもので
ある。なお、実際のアイドル制御弁の制御装置にあって
は、別のルーチンによって水温とエンジン回転数とから
アイドル運転時のアイドル空気量を演算し、アイドル制
御弁３を制御しているから、この別のルーチンとの関係
て継続して開弁状態を保持することは勿論である。

さて、経過時間ｔか５秒以前にあってはステップ９の判
定はｒＮＯＪであるから、ステップ１０に移って読込ん
だ現在のエンジン回転数Ｎを、現在回転数記憶エリア９
Ｂに格納する。そして、ステップ１１てはエンスト危険
回転数記憶エリア１０Ｄからエンスト危険回転数Ｎｓ０
、を読出して、現在エンジン回転数Ｎと比較し、Ｎ≦Ｎ
ＳＩ、か否かを判定する。そして、ステップ１１てｒＹ
ＥｓＪの判定ならばエンストの危険性かあるものてあリ
、該ステップ１１はエンスト危険回転数判定手段を構成
している。従って、ステップ１１てｒＮＯＪの判定なら
ば、エンストの危険性かないものであるから、ステップ
１２に移って現在エンジン回転数Ｎを前回エンジン回転
数記憶エリアＮ　（ｎ−１１に前回エンジン回転数Ｎ　
（ｎ−１＋として格納した後、再びステップ６に移る。

そして、次のプロクラムサイクルてタイマ７を参照した
後、ステップ７て新たな減少率Ｄｔ（ｔ、を求め、ステ
ップ８て前述と同様にタラシュボット特性りを演算し、
アイドル制御弁３を継続して駆動する。

一方、前記ステップ１１てｒＹＥＳＪと判定したときに
は、次のステップ１３に移り、前回回転数記憶エリア９
Ｃから前回回転数Ｎい−２．を読出して現在回転数Ｎと
比較し、Ｎ≧Ｎ（ｎ−１１か否かを判定する。ステップ
１３において、「ＮＯ」の判定ならばエンジン回転数は
減速を続けているものであり、ｒＹＥｓＪの判定ならば
逆に増速しでいることを表わしており、減速から増速に
切換わる時点か最低回転数となるものて、ステップ１３
は最低回転数判定手段を構成している。従って、ステッ
プ１３でｒＮＯＪと判定したときには、エンジンは減速
中てあって最低回転数を知ることはできないから、再び
ステップ１２→６〜１１に移って前述と同様にタラシュ
ボット特性りを演算し、アイドル制御弁３の駆動を継続
する。

さらに、ステップ１３てｒＹＥＳＪと判定したときには
エンジンは減速から増速に切換ったものであるから、ス
テップ１４に移って現在のエンジン回転数Ｎを最低回転
数Ｎ　ｍ　ｉ　ｎとして最低回転数記憶エリア９Ｄに格
納する。そして、ステップ４て読出した初期設定値Ｄｌ
ｌｌ＞、エンスト危険回転数ＰＪｓｔ、、ステップ１３
．１４で設定した最低回転数Ｎ　ｍ　ｉ　ｎ　、定数記
憶エリアＩＯＥの定数Ｋから、ステップ１５ては更新す
べき学習値ＤＬ（Ｎ１．）を、 ＤＬ（ＮＬ）　＝ＤＬ＜Ｎｎ　十Ｋ　（ＮＳＬ　　Ｎｍ
ｉ。）・・・（３）として演算する。そして、このよう
に演算した今回のアイドル運転開始時回転数Ｎ０に対応
した学習値ＤＬ（Ｎｌ＋を、学習補正係数として学習値
記憶エリアＩＯＢに更新するもので、ステップ１４゜１
５か学習値演算手段を構成している。

かくして、本実施例によれば、ダッシュポット機能時の
最低エンジン回転数Ｎ　ｍ　＋　ｎか、第１１図中の特
性（ロ）のように、エンスト危険回転数ＮＳＬ以下に低
下した場合には、新たな学習値を（３）式によって演算
し、学習補正係数として学習値記憶エリアＩＯＢに更新
させる構成としたから、アイドル運転開始の回転数特性
を常に第１１図中の特性（イ）のように保つことかてき
る。この結果、減速時のショック感をなくすことかでき
るばかりでなく、耐エンスト性能とエンジンフレーキ性
能の両立を図り、かつエンジンの使用過程での経時変化
を自動的に吸収し、最適なダッシュポット機能を発揮す
る。

なお、実施例てはステップ１〜９か本発明によるダッシ
ュポット特性演算手段の具体例であり、ステップｌＯ〜
１５か本発明による学習値更新手段の具体例であるか、
本発明はかかる構成に限るものでなく、ハート回路また
は他のプログラムによって実現してもよい。

〔発明の効果〕

転の開始時にアイドル制御弁にタラシュボット機能を与
えるに際して、アイドル運転開始後のエンジン回転数が
エンスト危険回転数以下に低下した場合には、その低下
幅に応じて補正係数となる学習値を変更し、弁開度を設
定すべきダッシュポット特性値の適正化を図る構成とし
たから、エンジンの使用過程で当該エンジンに経年変化
か生じた場合でも、耐エンスト性能とエンシンツレーキ
性能とを両立させることかてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能フロック図、第２図な
いし第８図は本発明の実施例に係り、第２図は本実施例
の全体構成を示すブロック図、第３図は記憶回路内の回
転数記憶エリアの構成を示す説明図、第４図は記憶回路
内の演算値記憶エリアの構成を示す説明図、第５図は初
期値記憶エリアの設定値を示す説明図、第６図は学習値
記憶エリアの学習値を示す説明図、第７図は減少率記憶
エリアの減少率を示す説明図、第８図は本実施例による
ダッシュポット特性演算処理と学習値の更新処理とを示
す流れ図、第９図ないし第１３図は従来技術に係り、第
９図は経過時間とアイドルスイッチ信号との関係を示す
線図、第１０図はダッシュポット機能時の経過時間とア
イドル制御弁の弁開度との関係を示す線図、第１１図は
タラシュボット機能時の経過時間とアイドル運転開始時
のエンジン回転数との関係を示す線図、第１２図はダッ
シュポット特性を演算するためのエンジン回転数と初期
設定値との関係を示す線図、第１３図はダッシュポット
特性を演算するための経過時間と減少率との関係を示す
線図である。 ■・・・アイドルスイッチ、２・・・クランク角センサ
、３・・・アイドル制御弁、４・・・コントロールユニ
ット、５・・・入出力制御回路、６・・・処理回路、７
・・・タイマ、８・−・記憶回路、９・・・回転数記憶
エリア、９Ａ・・・アイドル運転開始時回転数記憶エリ
ア、９Ｂ・・・現在回転数記憶エリア、９Ｃ・・・前回
回転数記憶エリア、９Ｄ・・・最低回転数記憶エリア、
ｌＯ・・・演算値記憶エリア、ＩＯＡ・・・初期設定値
記憶エリア、ＩＯＢ・・・学習値記憶エリア、１０Ｃ・
・・減少率記憶エリア、ＩＯＤ・・・エンスト危険回転
数記憶エリア、ＩＯＥ・・・定数記憶エリア。 特許出願人　　Ｕ本電子機器株式会社 代理人　弁理士　　広　　瀬　　和　　産量　　　　　
　　中　　　村　　　直　　　樹第２図 第５図 第６図 第３図　　　第４図 第７図 終遣詩間ｔ（ｓｅｃ） （’１０）’０９に２６！　Ｉ！′１ｔｕ４１ＩＩＩＡ
■＼　ｋｌ　　ｙｚ＋４＋門ｎ　ｌ　ｌ　／〒＠３Ａｓ
′＋ｒ、ｒｙ、＝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸気管の途中に設けられたスロットルバルブが閉弁した
   アイドル運転開始時を検出するアイドル検出手段と、エ
   ンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、前記スロ
   ットルバルブを分岐する補助通路途中に設けられ、アイ
   ドル空気量を制御するアイドル制御弁と、アイドル運転
   開始時のエンジン回転数に対応した所定の初期設定値を
   予め記憶した初期設定値記憶手段と、アイドル運転開始
   時のエンジン回転数に対応した補正係数を学習値として
   記憶する学習値記憶手段と、アイドル運転開始後の経過
   時間に対応した所定の減少率を記憶する減少率記憶手段
   と、前記アイドル検出手段、回転数検出手段からの検出
   信号を読込むことにより、前記各記憶手段による初期設
   定値、学習値および減少率に基づいて、前記アイドル制
   御弁の弁開度をダッシュポット特性として演算するダッ
   シュポット特性演算手段と、該ダッシュポット特性演算
   手段によるダッシュポット特性に基づいて前記アイドル
   制御弁の弁開度が制御されている間、前記回転数検出手
   段によるエンジン回転数が所定のエンスト危険回転数以
   下となったと判定したときには、低下回転数に応じて前
   記学習値記憶手段の学習値を更新せしめる学習値更新手
   段とから構成してなるアイドル制御弁の弁開度学習制御
   装置。