JPH01271637A

JPH01271637A - エンジンの吸入空気量制御装置

Info

Publication number: JPH01271637A
Application number: JP63096939A
Authority: JP
Inventors: Takashi Suzuki; 敬鈴木; Katsuhiro Momii; 籾井　勝弘
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-04-21
Filing date: 1988-04-21
Publication date: 1989-10-30

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、記憶保持された学習値を少なくとも１つのフ
ァクタにして、アイドル時における吸入空気量を決定す
るエンジンの吸入空気量制御装置に関し、詳しくは、上
記学習値が、例えば電源オフ等により消去されたときの
、エンジン始動後のエンジン回転の安定性の確保の改良
に関する。

（従来の技術）従来から、始動時は、始動性を高めるために、吸入空気
量を増量し、始動後は、エンジン回転の安定性を確保す
るために、徐々に吸入空気量を減量していくのは公知で
ある（特開昭６２−４５９４８号）。

一方、アイドル時の吸入空気量には固有の偏差が存在し
、しかもこの偏差は経時的に変化する。

例えば、アイドル時にスロットル弁は全閉している筈の
ものであるが、実際はわずかの隙間からのスロットル弁
を通過する吸気が存在する。しかし、この隙間は、時間
の経過と共にスロットル弁と吸気通路との嵌合性が増す
につれて、減少していくので、同じアイドル回転数を得
るために必要なバイパスエア量は、時間の経過と共に増
加していくのが普通である。このバイパスエア量の経時
的増分は、一般に学習を行なうことによって補償してい
る。即ち、アイドル時の必要吸気量を、大きく分けて、
ベース吸気量とフィードバック制御量とすれば、学習に
より、ベース吸気量を増加させているわけである。

（発明が解決しようとする課題）この学習値は、その時々のエンジンの状態に最も適した
ものであるから、一般に、イグニッションキーがオフに
されても消滅しないように、バッテリーバックアップさ
れている。ところが、サービス等でバッテリーを外した
場合は、この学習値は消滅してしまう。

学習値が“０”になると、上記特開昭６２−４５９４８
号等のような、始動時に吸気量を増加させ、始動後、徐
々に減量するような技術をもってしても、ベース吸気量
が少な過ぎて、始動後のフィードバック制御による空気
量補正が間に合わなくなり、エンジン回転数の落ち込み
を生じたり、最悪の場合には、エンジンストップする可
能性がある。

そこで、本発明は上述従来例の欠点を除去するために提
案されたものでその目的は、例えば、バッテリー交換等
によって学習値が消滅した場合でも、そのことを検知し
、学習値消滅によるエンジン始動後のエンジン回転数の
安定性の悪化を補償するエン゛ジンの吸入空気量制御装
置を提供するところにある。

（問題点を解決するための手段及び作用）上記課題を達
成するための本発明の構成は、第１図に示すように、エ
ンジン始動後のアイドル中のエンジンに供給される空気
量を、所定の減衰率に従って漸減する逓減係数と、実エ
ンジン回転数が目標エンジン回転数に収束するように決
定されるフィードバック係数と、アイドル中の供給空気
量を補償するための学習係数とに基づいて決定するエン
ジンの吸入空気量制御装置において、前記３つの係数に
基づいた吸入空気量をエンジンに供給する手段と、前記
学習係数を電気的に記憶する記憶手段と、この学習係数
が消滅したことを検出する検出手段と、この検出手段の
出力に基づいて学習係数が消滅したことを検出すると、
再始動後のアイドル時に、前記所定の減衰率を低目に補
正する補正手段とを備えたことを特徴とする。

減衰率が低目に設定されることにより、エンジン回転数
は徐々に減少する。従って、学習値が消滅して、エンジ
ン回転数が大きく低下しても、フィードバック制御によ
るエンジン回転数修正が回転数変動に追いつくことがで
きる。

（実施例）以下添付図面を参照して、本発明を燃料噴射式エンジン
に適用した場合の実施例を説明する。

第２図はこのエンジンの全体図である。図中、ｌはエア
クリーナ、２は熱線式エアフローメータである。また、
１１はエンジン本体で、２ｏはエンジンの制御をつかさ
どるエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）である。

エアフローメータ２により、吸気量Ｑ、が計測される。

３はスロットル弁であり、その開度はＥＣＵ２０からの
信号ＴＶにより、アクチュエータ４を介して調整される
。また、スロットル弁３の開度ＴＶＯは開度センサ７に
よってモニタされる。また、アイドル時は、スロットル
弁３は全閉状態であり、その全閉状態により、センサ７
内の不図示のスイッチにより信号Ｉ　ＤＬＥが生成され
る。

スロットル弁３の上流と下流とは、バイパス通路５によ
りバイパスされている。そして、通路５を通る空気量は
、ＥＣＵ２０からの信号ＩＳＯにより、デユーティ−ソ
レノイド弁６の開口率によって制御される。アイドル時
等は、このバイパス通路を通るソレノイド弁６により制
御された量の空気により、アイドルのエンジン回転数が
制御される。

８はサージタンクであり、９は燃料を噴射するインジェ
クタであり、燃料噴射量はＥＣＵ２０からのパルス信号
τによって制御される。１１はエンジン本体であり、１
５はピストン、１６はシリンダである。１０は、シリン
ダ１６内を流れる冷却水温度Ｔ、を計測する温度センサ
である。

１３は空燃比センサであり、その出力Ｅは排気ガス浄化
の′ためのフィードバック制御に使われる。２１は点火
コイル、２２はディストリビュータ、２４はエンジン回
転数センサ、２３は点火プラグである。

第３図は、バッテリーが外されて、ＥＣＵへの電圧が断
になったことを検出するための回路である。３０は、Ｅ
ＣＵ２０（７）中枢装置であ４ＣＰＵであり、ＲＯＭ３
５内の所定のプログラムに従って論理演算、制御を行な
う、３１は学習値を記憶するため（７）ＲＡＭである。

ＣＰＵ３０．ＲＡＭ３１、ＲＯＭ３５はバッテリー３４
を電力源としてイルが、ＣＰＵ３０．ＲＯＭ３５ｇ：ｌ
：イグニッションスイッチ（不図示）に連動したスイッ
チ回路３９を通して電圧子Ｂをバッテリー３４からもら
っている。一方、ＲＡＭ３１は直接バッテリー３４から
電圧子Ｂをもらっている。従って、バッテリーを外さな
い限りは、ＲＡＭ３１内の学習値は消滅しない。バッテ
リーが接続されているときは、コンデンサ３２に電荷が
チャージされている。−度バッテリー３４が外され、そ
の後、バッテリーが接続されると、時定数回路３２．３
３のために、一定時間経過後のフリップフロップ３７の
クロック入力は“Ｏ“から“１”に変化する。この変化
はＤ型フリップフロップ３７に記憶され、そのＱ出力は
信号パワー断である。このフリップフロップ３７の電源
はバッテリー３４からの十Ｂ電圧を降圧したものを直接
使っている。従って、フリップフロップ３７のセット状
態は、イグニッションスイッチのオン／オフによっては
消されず、ＣＰＵ３０からのクリア信号によってリセッ
トされる。

第４図は、イグニッションオン後に毎回起動されるＣＰ
Ｕ３０の初期化プログラムの一部である。ステップＳ２
では、フリップフロップ３７の出力をＣＰＵ３０内の入
力ボート（不図示）を介して読取る。もし、このフリッ
プフロップがセットされていなかったならば、バッテリ
ー３４は外されたことがなかったのであり、従って、Ｃ
ＰＵの制御はメインルーチンにリターンする０反対に、
フリップフロップ３７がセットされていたのならば、Ｒ
ＡＭ３１内のフラグ（消滅フラグ）をセットして、バッ
テリーが外されたことを記憶する。ステップＳ８では、
フリップフロップ３７を出力ボート（不図示）を通して
クリアする。

第５図は、アイドル時のエンジン回転数制御のためのプ
ログラムである。アイドル回転数は、前述したように、
デユーティ−ソレノイド弁６の開口率によって調整され
るバイパス空気量によって左右されるが、この開口率は
ＥＣＵ２０からの信号ＩＳＯによって制御される。一般
に、信号ＩＳＯは、Ｉ　５Ｏ＝Ａ・　（Ｇ　＠＋　Ｇ　ｗ　＋　Ｇ　Ａ＋　
Ｇ　Ｌ＋　Ｇ　ｏ　＋　Ｇ　ＦＢ　＋　Ｇ　ＬＭ）によ
て演算される。ここで、Ａは所定の定数であり、Ｇ６は
ベース空気量補正係数、ＧＷは始動時水温補正係数、Ｇ
Ａは吸気温度補正係数、ＧＬはパワステ、エアコンなど
の負荷に伴なう補正係数、Ｇｏは所謂ダッシュポット補
正係数、ＧＦＢはエンジンの目標回転数Ｎ０に実エンジ
ン回転数Ｎｔを収束させるための補正係数、ＧＬＮは学
習による補正係数である。このうち、アイドル時のエン
ジン回転数に一番支配的なファクタはＧｗである。また
、Ｇｅは固定の定数であり、ＲＯＭ３５に記憶されてい
るために消滅しない。また、Ｇｙ　、ＧＡ、ＧＬ　、Ｇ
ｏ　、ＧＦＢはその時々で変わる量であり、電源断によ
り消滅しても構わない。

ＧＬＮは、現在のエンジンの状態に最適になるように学
習された量であり、電源断によって消滅するのは好まし
くないものである。前述したように、電源断は避けられ
ない場合があるから、そのような時は、本実施例におい
ては、消えたＧＬＨに頼っていた空気量を他の補正係数
（この実施例では、Ｇ−、Ｇｒｅ）によって補償しよう
というものである。

第５図のステップＳ２０では、現在の実エンジン回転数
Ｎ、を読取る。そして、ステップＳ２２で、このエンジ
ン回転数ＮＥが始動ゾーンの回転数にあるかを調べる。

この始動ゾーンのエンジン回転数とは、例えば、スター
タモータ（不図示）によって回転させられたときの回転
数である。この始動シー°ンにあるときは、ステップＳ
２６でエンジン水温Ｔ、を読取り、この水温に適した初
期値Ｇｗｏに水温補正係数Ｇｗを設定する。この時点の
空気量は、Ｉ　Ｓ　Ｏ＝Ａ　・（Ｇａ　＋Ｇｗ　＋ＧＡ　＋ＧＬＮ
）であり、電源断があったときは、ＧＬＮは“Ｏ”であ
る。スタータモータオンのときは、上記のアイドル空気
量により規定される燃料噴射量がインジェクタ９から噴
射される。

始動ゾーンから外れると、ステップＳ３０に進む、ここ
で、フィードバック制御ゾーンにあるかを判断する。エ
ンジン水温Ｔ、等から判断する。

フィードバック制御ゾーンにあるときを説明する。

このときは、ステップＳ３２に進み、前述の消滅フラグ
のセット状態を調べる。ステップＳ３４〜ステツプＳ３
８は、学習値が消滅していた場合の制御であり、ステッ
プＳ４０〜ステツプＳ４４は、学習値が消滅していなか
った場合の制御である。消滅時と消滅していないときと
では、制御において、水温補正係数Ｇｗの減衰率（ΔＧ
＋、ΔＧりと、フィードバック制御補正係数ＧＦＢを演
算するためのマツプが異なる。

水温補正係数Ｇｗの減衰率（△Ｇｌ、ΔＧ、）の制御に
ついて説明すると、学習値の消滅時は、ステップＳ３８
で、Ｇ、＝Ｇ、−ΔＧ。

非消滅時は、ステップＳ４０で、Ｇ＝＝Ｇ、−△Ｇ２であり、ここで、 ΔＧ＋＞ΔＧ２となるように設定されている。即ち、第６図に示すよう
に、学習値が消滅していたとき（第６図で実線）は、消
滅していないとき（第６図で破線）に比べて、なだらか
に補正係数Ｇ、、が減衰するようにしている。即ち、学
習値が消滅しており、学習前であれば、吸入空気量は、ｌ５Ｃ＝Ａ・　（Ｇｓ　＋Ｇｗ　＋ＧＡ＋Ｇｒａ）であ
り、学習値が消滅していないときは、Ｉ　５Ｏ＝Ａ・　
（Ｇｓ　＋　Ｇｗ　＋　ＧＡ　＋　ＧＦＢ＋ＧＬＮ）によって決定される。そして、第６図からも分るように
、学習値が消滅したときと消滅していないときとでは、
エンジンが始動してから同じ時間経過した後では、前者
の場合のＧｗが、後者のＧｗよりも大きな値であり、学
習値の消滅分を補”償している。即ち、学習値が消滅し
たために、アイドル時の供給空気量が相対的に少なくな
り、エンジン回転数Ｎ１が大幅に低下しても、フィード
バック制御による補正（回転数上昇の制御）が間に合い
、エンジンストップの状態に陥ることが防止される。

また、学習値の消滅時は、ゆっくりとエンジン回転数が
降下するので、ＧＷがＯになるころには、エンジンの回
転は落ち着いているので、エンジンストップの可能性も
相対的に減少する。

尚、係数Ｇｗのテーリングは、ＧｗがＯになった時点で
停止される。

フィードバック制御補正係数ＧＦ！１の計算について説
明する。学習値が消滅していないときは、ステップＳ３
６で回転数偏差Ｎｔ−Ｎ。

を演算し、ステップ３３８で、第７図に示したようなマ
ツプ（第７図の破線）からＧｒａを求める。

即ち、所謂回転数偏差に従った比例制御を行なうわけで
ある。一方、学習値が消滅しているときは、第７図の実
線で示した特性に従って比例制御を行なう、これらのマ
ツプは、消滅フラグが“１“のときの偏差に対する傾き
が、“０”のときに比べてより急になっているものであ
る。これは次の理由によりなされた。学習値が消滅して
いるときのフィードバック制御領域で、レーシングが行
なわれると、フィードバック制御が停止される。即ち、
ＧいとＧＦＢの寄与が空気量から消えることになるわけ
であり、そのために、エンジンストップが発生し易い、
そこで、学習値の消滅時は、ＧＦＩＩを多き目に設定し
て、エンジンストップを防止するわけである。

第５図に戻って説明する。ステップＳ４６で、エンジン
水温Ｔ、が７０’Ｃ以上になったかを調べる。水温’、
６（７０”Ｃ以上になれば、゛エンジンの回転が安定し
ている筈であるから、それ以降のＧＦＩＩは、学習値が
失われたための空気量の減少分を補正するものである。

したがって、ステップ８４８、ステップＳ５０で、この
Ｇｏを３２回積分する。３２回分の積分が終了したら、
ステ°ツブＳ５２で、平均の（ＧＦＩＩ）　　（ここで
、（）は平均値を表わす記号である）。

即ち、（Ｇ・ｓ）　＝＝　Ｘ：　Ｇ　ｒｅである、ステップＳ５４で、学習値ＧＬＮを計算して記
憶する。

。ＬＮ”（Ｇ・・）そして、ステップＳ５６で、消滅フラグをリセットする
。こうして、学習値が復元された。従って、以後のエン
ジンスタート時は、この学習値をも加味した吸入空気量
が加わるので、始動性は問題ない。

（発明の効果）以上説明したように本発明のエンジンの吸入空気量制御
装置は、エンジン始動後のアイドル中のエン゛ジンに供
給される空気量を、所定の減衰率に従って漸減する逓減
係数と、実エンジン回転数が目標エンジン回転数に収束
するように決定されるフィードバック係数と、アイドル
中の供給空気量を補償するための学習係数とに基づいて
決定するエンジンの吸入空気量制御装置において、前記
３つの係数に基づいた吸入空気量をエンジンに供給する
手段と、前記学習係数を電気的に記憶する記憶手段と、
この学習係数が消滅したことを検出する検出手段と、こ
の検出手段の出力に基づいて学習係数が消滅したことを
検出すると、再始動後のアイドル時に、前記所定の減衰
率を低目に補正する補正手段とを備えたことを特徴とす
る。

減衰率が低目に設定されることに・より、エンジン回転
数は徐々に減少する。従って、学習値が消滅したために
、エンジン回転数が大きく低下しても、フィードバック
制御によるエンジン回転数修、正が回転数変動に追いつ
くことができ、エンジン始動後のエンジン回点数の安定
性の確保が図れ、例えば、回転数落ち込み、または、エ
ンジンストップ等を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す図、第２図は本発明を適用した実施例に係るエンジンシステ
ムの図、第３図は電源断を記憶するための回路とＥＣＵとの接続
を示す図、第４図はＣＰＵによる電源断検知のための制御プログラ
ムを示すフローチャート、第５図は実施例に係る制御プログラムのフローチャート
、第６図は水温補正係数Ｇ、の変化を示す動作図、第７図はフィードバック補正係数ＧＦＢの特性を示す図
である。図中、ｌ・・・エアクリーナ、２・・・熱線式エアフローメー
タ、３・・・スロットル弁、４・・・スロットル弁アク
チユエータ、５・・・バイパス通路、６・・・ＩＳＣソ
レノイド弁、７・・・スロットル開度センサ、８・・・
サージタンク、９・・・インジェクタ、１０・・・水温
センサ、１１・・・エンジン本体、１３・・・空燃比セ
ンサ、１４・・・触媒コンバータ、１５・・・ピストン
、１６・・・シリンダ、２０・・・エンジンコントロー
ルユニット（ＥＣＵ）　、２１・・・点火コイル、２２
・・・ディストリビュータ、２３・・・点火プラグ、２
４・・・回転数センサ、３０・・・ＣＰＵ、３１・・・
ＲＡＭ、３２・・・コンデンサ、３３．３６・・・抵抗
、３４・・・バッテリー、３５・・・ＲＯＭ、３７・・
・フリップフロップである。３４　　　　　第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）アイドル中のエンジンに供給される空気量を、エ
ンジン始動後から、所定の減衰率に従って漸減する逓減
係数と、実エンジン回転数が目標エンジン回転数に収束
するように決定されるフィードバック係数と、アイドル
中の供給空気量を補償するための学習係数とに基づいて
決定するエンジンの吸入空気量制御装置において、前記３つの係数に基づいた吸入空気量をエンジンに供給
する手段と、前記学習係数を電気的に記憶する記憶手段と、この学習
係数が消滅したことを検出する検出手段と、この検出手段の出力に基づいて学習係数が消滅したこと
を検出すると、再始動後のアイドル時に、前記所定の減
衰率を低目に補正する補正手段とを備えたことを特徴と
するエンジンの吸入空気量制御装置。