JPH02233846A - エンジンのアイドル回転数制御装置 - 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、エンジンのアイドル回転数制御装置に関する
ものである。

（従来の技術） 従来より、エンジンのアイドル回転数を、例えばスロッ
トル弁をバイパスして設けたバイパス通路に制御弁を介
装し、この制御弁の作動によるバイハスエア量の調整で
制御するについて、負荷カ加わった時にはアイドル回転
数が低下することから上記バイパスエア量を増加するよ
うに負荷補正を行う技術が知られている。

また、上記のようなアイドル回転数制御において、回転
数調整機構の個々の製造誤差および経時変化等に起因す
る制御特性の誤差を修正するために、例えば、特開昭０
２−１０１８８３号公報に見られるように、回転数制御
の制御特性を学習し、アイドル回転数が所定状態となる
ようにそれ以降の制御に反映させる学習制御の技術が公
知である。

（発明が解決しようとする課題） しかして、上記のようなアイドル回転数の負荷補正を行
うと共に学習制御を行うようにしたアイドル回転数制御
において、上記学習制御をどのような場合にも実施して
いると、かえって誤学習によるエンジン回転変動が発生
する問題が生じる。

すなわち、エンジンの外部負荷を負荷センサによって検
出し、この負荷の大きさに応じて回転数調整手段の制御
量を負荷補正するについて、負荷センサの短絡もしくは
断線等の故障発生時には、実際の外部負荷状態と異なる
状態で負荷補正が実行され、アイドル回転数が所定状態
よりずれることになり、これに伴って学習補正値も大き
く変動し、この学習値を反映させた制御においてはかえ
ってエンジン回転数の異常上昇もしくは異常低下を生起
する恐れがある。

そこで本発明は上記事情に鑑み、負荷センサの短絡、断
線等の故障発生時に学習制御の採用による制御不安定を
改善するようにしたエンジンのアイドル回転数制御装置
を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明のアイドル回転数制御装
置は、アイドル回転数を変化させる回転数調整手段と、
外部負荷を検出する負荷センサと、上記負荷センサの検
出信号を受け、その検出値に応じて前記回転数調整手段
の制御量を補正する負荷補正手段と、アイドル回転数を
検出するアイドル回転数検出手段と、該アイドル回転数
検出手段によるアイドル回転数に対する上記回転数調整
手段の制御特性を学習し、アイドル回転数が所定状態と
なるように補正する学習補正手段とを備えると共に、前
記負荷センサの故障等に伴う入力信号の異常状態を検出
する故障検出手段と、該故障検出手段の信号を受け、異
常発生時に前記学習補正手段の作動を停止する学習補正
禁止手段とを備えるように構成したものである。

第１図は本発明の構成を明示するための全体構成図であ
る。

エンジンＥのアイドル回転数を、例えば、吸気通路Ａの
スロットル弁Ｂをバイパスするバイパス通路Ｃによるバ
イパスエア量の調整によって変化させる回転数調整手段
Ｄを設け、この回転数調整手段Ｄには負荷補正手段Ｆか
ら制御信号が出力される。

上記負荷補正手段Ｆは、外部負荷の大きさを検出する負
荷センサＧの検出信号を受け、その検出値に応じて前記
回転数調整手段Ｄの制御量を補正するものである。

一方、上記回転数調整手段Ｄには学習補正手段Ｈからの
補正信号も出力される。該学習補正手段Ｈは、アイドル
回転数検出手段Ｋによって検出されたエンジンＥのアイ
ドル回転数の信号を受け、このアイドル回転数に対し例
えば負荷補正手段Ｆ等の状態から回転数調整手段Ｄの制
御特性を学習し、アイドル回転数が所定状態となるよう
に以降の制御に反映させる補正を行う。

また、前記負荷センサＧの信号は故障検出手段Ｊにも出
力され、この故障検出手段Ｊでは負荷センサＧの故障等
に伴う入力信号の異常状態を検出する。そして、該故障
検出手段Ｊの信号を受けた学習補正禁止手段Ｌは、負荷
センサＧの故障等に伴う入力信号の異常発生時に、前記
学習補正手段Ｈにその作動を停止する信号を出力するよ
うに制御を行うものである。

（作用） 上記のようなエンジンのアイドル回転数制御装置では、
基本的には外部負荷に応じて一定の回転数を維持するよ
うに負荷補正を行うと共に、アイドル回転数制御におけ
る制御状態を学習補正して個体差、経時変化等を修正し
て制御精度の向上を図る一方、負荷センサの短絡もしく
は断線の故障等に伴う入力信号の異常状態を検出すると
、学習補正禁止手段によって学習補正を停止するように
制御を行い、誤学習による制御不安定に伴う回転変動の
増大を防止するようにしている。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の実施例を説明する。

第２図は具体例の全体構成図である。

エンジン１の燃焼室２には吸気ボート３と排気ボート４
が開口され、両ボート３．４の開口部が吸気弁５および
排気弁６によってそれぞれ所定のタイミングで開閉作動
される。上記吸気ボート３に連通して燃焼室２に吸気を
倶給する吸気通路７には、上流側からエアクリーナ８、
吸気量を計ｎ１する吸気量センサ９、吸気量を制御する
スロットル弁１０が介装され、サージタンク１１より下
流側部分には燃料を噴射供給するインジエクタ１２が配
設されている。

また、前記スロットル弁１０をバイパスするバイパス通
路１４が設けられ、このバイパス通路１４にはバイパス
エア量を調整する制御弁１５（デューティソレノイドバ
ルブ）が介装されている。

上記バイパス通路１４に介装した制御弁１５には、内部
にＣＰＵなどを有するコントローラ１６から制御信号（
デューティ信号）が出力され、そのバイパスエア量制御
でアイドル回転数が制御される。

上記コントローラ１６にはエンジンの運転状態を検出す
るために、吸入空気量を検出する吸気量センサ９からの
吸気量信号のほか、エンジン回転数を検出するために回
転センサ１７からの回転信号、外部負荷としてパワース
テアリング装置の作動に伴うオイルボンブの油圧を検出
する油圧センサ１８からの油圧信号、スロットル弁１０
の全開状態でＯＮ作動するアイドルスイッチ１９からの
アイドル信号等がそれぞれ入力される。なお、パワース
テアリング装置においては、操舵に応じてボンブ油圧が
変化し、それに応じた油圧ポンプの駆動負荷が連続的に
増減し、エンジンの外部負荷として作用する。

そして、上記コントローラ１６は、アイドル時にエンジ
ン回転数が目標値となるようにエンジン１へ供給する吸
入空気回を求め、この空気量に対応して求めたデューテ
ィ値を有する制御信号を制御弁１５に出力するものであ
る。その際、エンジンに作用する外部負荷としてのバワ
ステポンプの駆動負荷を油圧センサ１８の検出値によっ
て検出し、このセンサ出力量の大きさに応じて負荷補正
空気量を求める。さらに、検出したエンジン回転数と目
標回転数との偏差に応じたフィードバック補正空気量を
求めると共に、このフィードバック補正量の平均値等か
ら学習補正値を求めて更新し、各補正値で補正して制御
信号を設定するように制御するものである。

次に、上記コントローラ１６による処理を第３図および
第４図のフローチャートに基づいて説明する。

第３図はメインルーチンであり、ステップＳ１で後述の
第４図に示すサブルーチンによって、負荷補正、フィー
ドバック補正、学習補正の各種補正を行ってバイパスエ
アｆｆｉＱ１ｓｃを演算する。そして、ステップＳ２で
このバイパスエアｉＱ１ｓｃから第７図に示すテーブル
３に基づいてデューティ値Ｄｕを演算する。なお、ＣＩ
およびＣ２は一般的な補正係数である。続いて、ステッ
プＳ３でバイパス通路１４の制御弁１５に上記デューテ
ィ値Ｄｕを有する制御信号を出力して、この制御弁１５
を所定開度に作動してアイドル回転数の制御を実行する
。

次に、第４図のサブルーチンによるバイパスエアｍＱ１
ｓｃの演算は、まず、ステップＳＩＯで油圧センサ１８
の電圧値Ｖｐｓを読み込むものであり、この検出電圧値
Ｖｐｓは第８図に示すようなバワステボンプ油圧Ｐｐｓ
に対する出力特性を有し、油圧Ｐｐｓが０の状態でも所
定電圧Ｖｏを出力するものである。また、バワステポン
プ油圧Ｐｐｓの上限は、所定リリーフ圧ｐｉに規定され
、これに対応して油圧センサの正常作動時には、その検
出電圧Ｖｐｓはボンブ浦圧がｏ−Ｐｌの範囲に対応する
Ｖｏ〜Ｖ１の範囲で発生するものであり、この範囲の上
下に所定の誤差範囲を持たせたＶｍｉｎ−Ｖｗａｘの出
力範囲に検出電圧Ｖｐｓがある場合を油圧センサ１８（
負荷センサ）の正常検出作動時と判定する一方、上記範
囲外すなわちＶａ＋ｉｎより小さいか■■ａＸより大き
い時に油圧センサ１８の断線もしくは短絡等の異常発生
時であると判定検出するものである。

次に、ステップＳｌｌは基本エアｆｆｉ　Ｑ　ｂａｓｅ
の演算を行うものであり、この基本エアＪｌｉＱｂａｓ
ｅは水温等のエンジン温度に応じて設定されているテー
プ？から読み込む。続いて、ステップＳＬ２でフィード
バック補正量Ｑｆｂの演算を行う。このフィードバック
補正量Ｑｌ’ｂは、目標回転数Ｎ０と検出回転数Ｎｅと
の偏差Ｎｏ−Ｎｅの大きさから、第６図のテーブル２に
基づいてＩ値を求め、この値を前回のフィードバック補
正ＥｌｔＱｆｂに加算するもので、上記偏差Ｎ■　−Ｎ
ｅが小さくなる方向に設定する。

一方、前記油圧センサ１８の検出特性に基づき、ステッ
プＳｌ３で検出電圧Ｖｐｓが下限電圧Ｖａ＋ｉｎより小
さいか上限電圧ｖ　ｗａｘより大きいか否かを判定する
。この判定がＮＯで正常検出時には、ステップＳ１４で
パワステ油圧ポンプの作動に対応する負荷補正ｆｆｉＱ
ｐｓの演算を行う。このバワステ負荷補正ｆｆｉＱｐｓ
の演算は、検出電圧値Ｖｐｓの大きさから、第５図のテ
ーブル１に基づいて負荷補正ｍＱｐｓを求めるもので、
検出電圧値Ｖｐｓすなわち外部負荷が大きくなると、負
荷補正ｍＱｐｓも大きくなるように設定されている。

さらに、ステップＳ１５で学習補正量Ｑｌｒｎの演算を
行う。この学習補正ｉＱｌｒｎは、前記フィードパック
補正ｆｆｉＱｆ’ｂの値を所定回数積算して求めた平均
値を前回の学習補正量Ｑｌｒｎに加算して２で割って求
め、この値で前回値を更新する。そして、ステップ８１
８でバイパスエアｆｆｉＱｉｓｃを、前記基本エア量Ｑ
　ｂａｓｅと負荷補正ｆｆｉＱｐｓとフィードバック補
正量Ｑｆｂと学習補正量Ｑｌｒｎとの加算によって求め
るものである。

一方、前記ステップＳ１３の判定がＹＥＳで負荷センサ
ーの異常検出時には、ステップ８１Ｂに進んで負荷補正
量Ｑｐｓを固定値Ｋに設定する。この固定値Ｋは、第８
図において略中火の油圧Ｐｚに相当する出力電圧Ｖ２が
入力された場合に、第５図のテーブル１によって求まる
値に設定し、負荷が作用していない時に回転数が過剰に
高くならないようにすると共に負荷が作用した時にエン
ジン停止とならないようにする。

また、上記異常検出時には、ステップＳ１７で学習補正
量Ｑｌｒｎ（１）に前回値Ｑ　Ｉｒｎ（１−１）を代入
して、学習値の更新は停止する。そして、ステップ３１
８で同様に、バイパスエアｆｆｉＱ１ｓｃを基本エアｆ
ｆｉＱｂａｓｅと負荷補正ｊｌＱｐｓとフィードバック
補正量Ｑｒｂと学習補正ｆｆｉＱＩｒｎとの加算によっ
て求める。

上記実施例によるアイドル回転数制御では、油圧センサ
１８の検出電圧値Ｖｐｓが正常範囲を越えて短絡もしく
は断線状態に移行すると、従来ではこの検出信号に応じ
て負荷補正ｆｆｉＱｐｓが演算され、実際の負荷状態と
異なる補正量の設定に伴う回転変動に対し、フィードバ
ック補正量Ｑｆ’ｂの変動に伴って学習補正量Ｑｌｒｎ
が大きく変化することになる。すなわち、例えば、短絡
時には外部負荷が作用していないのに作用していると判
定し、負荷補正によってエア量を増大し、エンジン回転
数が上昇し、これを所定回転数とするためにフィードバ
ック補正量を減少し、学習値も低減し、これによりフィ
ードバック補正の停止時または過渡時にバイパスエア量
が不足してアイドル回転数が異常低下し、エンジン停止
を招く恐れがある。また、逆に断線時には外部負荷が作
用しているのに作用していないと判定し、負荷補正によ
ってエア量を低下し、エンジン回転数が低下し、これを
所定回転数とするためにフィードバック補正量を増加シ
、学習値が増加し、これによりフィードバック補正の停
止時または過渡時にバイパスエア量が過剰となってアイ
ドル回転数が異常上昇する恐れがある。

しかして、本発明実施例では油圧センサ１８に短絡また
は断線の故障が発生した場合には、該油圧センサ１８か
らの出力電圧が通常の油圧検出では生じない値を示すこ
とから、この電圧状態の判別によって故障の発生を検出
し、この故障発生時には負荷補正量を固定設定すると同
時に学習値をそれ以前の値に保持して学習値の大幅な増
減を停止して、バイパスエア量の過不足状態の発生を回
避し、エンジンの回転変動を防止することができる。

なお、上記実施例では油圧センサ１８の出力電圧値によ
って故障の判定を行うようにしているが、その他の故障
判定技術が採用可能である。また、外部負荷としては、
電気負荷の増大によりオルタネータの駆動負荷が増大す
ることから、この電気負荷に対応した補正を行ってもよ
く、さらに、外部負荷として負荷の大きさが変化するも
ののほか、単にオン・オフ的に変化するものなどに対す
る補正についても適用可能である。

（発明の効果） 上記のような本発明によれば、外部負荷の変動に応じて
一定の回転数を維持するように負荷補正を行うと共に、
アイドル回転数制御における制御状態を学習補正して個
体差、経時変化等を修正して制御精度の向上を図る一方
、負荷センサの短絡もしくは断線の故障等に伴う入力信
号の異常状態を検出すると、学習補正禁止手段によって
学習補正を停止するようにしたことにより、負荷センサ
の検出信号の異常時に誤学習による制御不安定に伴うア
イドル回転変動の増大を防止することができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を明示するための全体構成図、 第２図は本発明の具体例を示すエンジンのアイドル回転
数制御装置の全体構成図、 第３図および第４図はコントローラの処理を説明するた
めのフローチャート図、 第５図〜第７図は制御におけるテーブルの設定例を示す
特性図、 第８図は油圧センサの検出特性を示す特性図である。 Ｅ，　　１・・・・・・エンジン、Ｃ，１４・・・・・
・バイパス通路、Ｄ・・・・・・回転数調整手段、Ｆ・
・・・・・負荷補正手段、Ｇ・・・・・・負荷センサ、
Ｈ・・・・・・学習補正手段、Ｊ・・・・・・故障検出
手段、Ｋ・・・・・・アイドル回転数検出手段、Ｌ・・
・・・・学習補正禁止手段、７・・・・・・吸気通路、
１０・・・・・・スロットル弁、１５・・・・・・制御
弁、１６・・・・・・コントローラ、１８・・・・・・
浦圧センサ。 第１図 第２図 旧

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アイドル回転数を変化させる回転数調整手段と、
   外部負荷を検出する負荷センサと、上記負荷センサの検
   出信号を受け、その検出値に応じて前記回転数調整手段
   の制御量を補正する負荷補正手段と、アイドル回転数を
   検出するアイドル回転数検出手段と、該アイドル回転数
   検出手段によるアイドル回転数に対する上記回転数調整
   手段の制御特性を学習し、アイドル回転数が所定状態と
   なるように補正する学習補正手段とを備えたエンジンの
   アイドル回転数制御装置において、前記負荷センサの故
   障等に伴う入力信号の異常状態を検出する故障検出手段
   と、該故障検出手段の信号を受け、異常発生時に前記学
   習補正手段の作動を停止する学習補正禁止手段とを備え
   たことを特徴とするエンジンのアイドル回転数制御装置
   。