JPH036339B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、内燃エンジンの吸入空気量制御用電
磁弁のソレノイド電流制御方法に関するものであ
り、時に、アイドル運転時のエンジン回転数を制
御する目的で、吸気通路に設けられたスロツトル
弁の上流と下流とを連通するバイパス通路に設け
られた電磁弁の開度を、比例的に制御する為のソ
レノイド電流を適正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用電磁弁のソレノイ
ド電流制御方法に関するものである。

（従来の技術） 従来から、内燃エンジンの吸気通路に設けられ
たスロツトル弁がほぼ閉じられた状態で運転を持
続させるいわゆるアイドル運転時には、スロツト
ル弁の上流と下流とを連通するバイパス通路に設
けた電磁弁により内燃エンジンの吸入空気量を制
御して、エンジン回転数（アイドル回転数）の制
御を行なつている。

このようなアイドル回転数制御方法に関して
は、例えば特願昭60−137445号などに詳しいが、
以下にその概略を述べる。

従来のアイドル回転数制御方法は、第２図に示
すように、中央演算装置（CPU）１、記憶装置
（メモリ）２および入出力信号処理回路（インタ
ーフエース）３からなるマイクロコンピユータ４
のCPU１において、まず、つぎの(1)式により、
ソレノイド電流指令値Icmdを演算する。

IcmdをCPU１で演算する為には、各種センサ
を適宜配設して、これらセンサ出力インターフエ
ース３へ供給しなければならないが、このことは
周知であるので、前記各種センサの図示は省略し
てある。

Icmd＝〔Ifb（ｎ）＋Ie＋Ips ＋Iat＋Iac〕×Kpad ……(1) (1)式におけるIfb（ｎ）は、後記する第３図のフ
ローチヤートに基づいて演算されるフイードバツ
ク制御項である。なお、（ｎ）は今回値を示す。

第３図のステツプS41〜S46の演算内容は次の
通りである。

ステツプS41…エンジン回転数の逆数（周期）、
またはそれに相当する量Me（ｎ）を読み込む。

ステツプS42…前記読み込まれたMe（ｎ）と、
あらかじめ設定した目標アイドル回転数Nrefoの
逆数、またはそれに相当する量Mrefoとの偏差
ΔMefを算出する。

ステツプS43…前記Me（ｎ）、および該Me（ｎ）
と同一のシリンダにおける前回計測値Me〔当該エ
ンジンが６気筒エンジンの場合は、Me（ｎ−６）〕
の差−すなわち、周期の変化率ΔMeを算出する。

ステツプS44…前記ΔMeおよびΔMef、ならび
に積分項制御ゲインKim、比例項制御ゲイン
Kpm、微分項制御ゲインKdmを用いて、積分項
Ii、比例項Ipおよび微分項Idを、それぞれ図中に
示す演算式にしたがつて算出する。なお、前記各
制御ゲインは、予めメモリ２内に記憶されている
ものを読み出して得られる。

ステツプS45…Iai（ｎ）として、Iai（ｎ−１）
に前記ステツプS44で得た積分項Iiを加算する。
なお、ここで得たIai（ｎ）は次回のIai（ｎ−１）
となる為に、一時メモリ２内に記憶される。しか
し、いまだメモリ２に記憶されていない場合は、
Iaiに類似するような数値を予めメモリ２内に記
憶させておいて、該数値をIai（ｎ−１）として読
み出せばよい。

ステツプS46…ステツプS45で算出されたIai
（ｎ）に、ステツプS44で算出されたIpおよびIdが
それぞれ加算され、フイードバツク制御項Ifb
（ｎ）として定義される。

(1)式におけるIfb（ｎ）以外の各項の内容は、次
の通りである。

Ie…交流発電機（ACG）の負荷、すなわちACG
のフイールド電流に応じて予定値を加算する加
算補正項。

Ips…パワーステアリングのスイツチが投入され
た時に予定値を加算する加算補正項。

Iat……自動変速機ATのセレクタ位置がドライブ
(D)レンジにある時に予定値を加算する加算補正
項。

Iac……エアコン作動時に予定値を加算する加算
補正項。

Kpad…大気圧に応じて決定される乗算補正項。

なお、(1)式のAcmdは、各シリンダのピストン
が上死点前90度に達した時に、既知の手段により
発生するTDCパルスに応じて演算される。

前記(1)式により演算されたIcmdは、さらに
CPU１において、例えば周期を一定とするパル
ス信号のデユーテイ比に換算される。CPU１に
は、周期タイマとパルス信号のハイレベル時間
（パルス時間）タイマが用意されていて、同期し
て作動することにより、予定周期ごとに所定のハ
イレベル時間を有する前記パルス信号がマイクロ
コンピユータ４から連続的に出力される。

前記パルス信号は、ソレノイド駆動用トランジ
スタ５のベースに印加される。この結果、該トラ
ンジスタ５はパルス信号に応じてオン／オフ駆動
される。

第２図では、ソレノイド駆動用トランジスタ５
のオン状態に応じて、バツテリ６からの電流が、
ソレノイド７およびトランジスタ５を通つてアー
スへと流れる。この為に、電磁弁（図示せず）の
開度は、前記電流（ソレノイド電流）に応じて比
例的に制御され、該電磁弁の開度に応じた吸入空
気量が内燃エンジンに供給され、アイドル回転数
が制御される。ところで、従来においては、エン
ジン回転数のフイードバツク制御モードにおい
て、つぎの(2)式により学習値Ixref（ｎ）を算出
し、これをメモリ２に記憶している。

Ixref（ｎ）＝Iai（ｎ）×Crr／ｍ ＋Ixref（ｎ−１）×（ｍ−Ccrr）／ｍ……(2) なお、(2)式中のIai（ｎ）は、前記した第３図の
ステツプS45で算出された数値であり、Ixref（ｎ
−１）は学習値Ixrefの前回値を示している。ま
た、ｍおよびCcrrは任意に設定される正の数で
あり、ｍはCcrrよりも大きく選ばれている。

この学習値Ixref（ｎ）の算出は、前記した特願
昭60−137445号から明らかなように、例えばエア
コン等の外部負荷がない等、一定の条件が整つて
いる時に、TDCパルスに応じてなされる。

そして、内燃エンジンが前記フイードバツク制
御モードからアイドル運転以外の運転状態で行な
われるオープンループ制御モードへ移行する時に
は、マイクロコンピユータ４から、該学習値
Ixref（ｎ）と等しいIcmdに応じたパルス信号を
出力し、ソレノイド７に流れる電流、したがつて
電磁弁の開度を前記学習値Ixref（ｎ）に対応する
所定値に保持している。

これは、前記オープンループ制御モードから再
びフイードバツク制御モードに移行した時の電磁
弁の初期開度が、フイードバツク制御モードの、
Icmdに対応する開度になるべく近づいており、
この結果、定常制御状態に落着くまでの時間を短
縮する為である。

また、前記オープンループ制御モードにおける
Icmdを、前記(1)式と同様のつぎの(3)式により算
出し、該Icmdに応じたパルス信号をマイクロコ
ンピユータ４から出力するようにしてもよい。

Icmd＝（Ixref＋Ie＋Ips＋Iat ＋Iac）×Kpad ……(3) このようにしてIcmdを算出し、これに応じた
パルス信号に基づいてソレノイド電流を決定する
ようにすれば、前記オープンループ制御モードか
ら再びフイードバツク制御モードに移行した時
に、例えばエアコン等の外部負荷を考慮した初期
開度となつていることから、フイードバツク制御
モードのIcmdに対応する開度となる時間がより
一層短縮されるので望ましい。

（発明が解決しようとする問題点） 上記した従来の技術は、次のような問題点を有
していた。

ソレノイド電流指令値Icmdは、フイードバツ
クモードにおいては、(1)式から明らかなように、
エンジン回転のフイードバツク制御項Ifb（ｎ）と
その他の補正項とによつて決定される数値であ
り、エンジン回転数を目標アイドル回転数に近づ
ける為に電磁弁の開度を０％〜100％の間で制御
する為の理論的な数値である。

ところで、前記Icmdと、電磁弁のソレノイド
電流に応ずる開度、したがつて吸入空気量との関
係が仮に比例関係であるとしても、前記したよう
に、Icmdを、例えば、周期を一定とするパルス
信号のデユーテイ比に換算し、該パルス信号をマ
イクロコンピユータ４から出力してソレノイド電
流を制御すると、後で詳細に説明するように、電
磁弁の開度、したがつて吸入空気量が、該Icmd
で期待する空気量にならないという欠点があつ
た。

なお、このような事情は、オープンループ制御
モードにおいても同様であることは容易に理解で
きるであろう。

本発明は、前述の問題点を解決するためになさ
れたものである。

（問題点を解決するための手段および作用） 前記の問題点を解決するために、本発明は、ソ
レノイド電流指令値Icmdに基づいて決定される
デユーテイ比のパルス信号により制御されるソレ
ノイド電流によつて当該Icmdが予定する電磁弁
の開度、したがつて吸入空気量が得られるよう
に、当該デユーテイ比を決定する際に、該デユー
テイ比に修正を施すようにした点に特徴がある。
換言すれば、弁開度を決定する電流の積分値と電
流指令値とが比例関係になるように、該指令値を
デユーテイ比に変換するようにした点に特徴があ
る。

（実施例） 以下に図面を参照して、本発明を詳細に説明す
る。

第４図は本発明の方法が適用されたソレノイド
電流制御装置の一具体例を示す回路構成図であ
る。図において、第２図と同一の符号は、同一ま
たは同等部分をあらわしている。

後述するようにして得られたパルス信号が、マ
イクロコンピユータ４から出力されると、該パル
ス信号はソレノイド駆動用トランジスタ５のベー
スに印加される。この結果、トランジスタ５は供
給パルス信号に応じてオン／オフ駆動される。

第４図では、トランジスタ５のオン状態に応じ
て、バツテリ６からの電流が、ソレノイド７、ト
ランジスタ５および抵抗９を通つてアースへと流
れる。この為に、該電流（ソレノイド電流）に応
じて電磁弁（図示せず）の開度は比例的に制御さ
れる。

ところで、マイクロコンピユータ４からのパル
ス信号の立下りに応じてトランジスタ５が遮断傾
向になると、前記ソレノイド７には逆起電力が発
生する。

第４図では、この逆起電力に応じてトラジスタ
８を導通させ、該逆起電力発生期間トランジスタ
５を引き続いてオン状態にすることによつて、ソ
レノイド電流の全電流変化を抵抗９による電圧降
下量として検出できるようにしている。

電流検出回路１０では、前記抵抗９による電圧
降下量として検出されたソレノイド７の実電流値
Iactを、インターフエース３へ供給している。イ
ンターフエース３では、電流検出回路１０の出
力、したがつてソレノイド７に流された実電流値
Iactをデジタル信号に変換する。

次に、本発明の方法を適用して、前記したマイ
クロコンピユータ４の出力であるパルス信号を作
成する動作を、図面を用いて説明する。

第１図は本発明の一実施例が適用されたマイク
ロコンピユータ４の動作を説明するフローチヤー
トである。

同図のフローチヤートの動作はTDCパルスに
よる割込みによりスタートする。

ステツプS1…ソレノイド電流に応じて開度を
比例的に制御する電磁弁が、エンジン回転数のフ
イードバツク制御モード（フイードバツクモー
ド）にあるか否かを判定する。

具体的には、スロツトル開度センサ２０からの
供給信号によつてスロツトル弁（図示せず）の開
度がほぼ全閉状態であると判定し、かつエンジン
回転数カウンタ２１からの供給信号によつてエン
ジン回転数が予定のアイドル回転数領域にあると
判定した場合には、フイードバツクモードとして
ステツプS3へ進む。それ以外の場合は、ステツ
プS2へ進む。

ステツプS2…後記するステツプS8の(1)式にお
けるフイードバツク制御項Ifb（ｎ）として、後記
するステツプS6においてメモリ２内に記憶した
最新の学習値Ixrefを採用する。

なお、いまだメモリ２内に学習値Ixrefが記憶
されていない場合は、前記学習値に類似するよう
な数値を予めメモリ２内に記憶させておいて、該
数値を学習値Ixrefとして読み出せばよい。その
後、処理は後記するステツプS7へ進む。

ステツプS3…前記した第３図によつて説明し
たようにして、エンジン回転数のフイードバツク
制御モードにおける演算から、Ifb（ｎ）を算出す
る。

ステツプS4…後記するステツプS5における学
習値Ixref（ｎ）の演算が、適正に行なえる一定の
学習条件が整つているか否かを判定する。具体的
には、車速がある一定値V₁以下であり、エアコ
ン、パワーステアリング等の外部負荷がない等
の、一定の学習条件が整つているか否かを判定す
る。

該判定が不成立の時にはステツプS7へ進み、
成立する時にはステツプS5へ進む。なお、この
ような学習条件を判定する為には、適宜各種セン
サを設けて、センサ出力をインターフエース３へ
供給する必要があるが、このようなことは周知で
あるので、第４図では各種センサの図示を省略し
ている。

ステツプS5…前記した(2)式により学習値Ixref
（ｎ）を算出する。

ステツプS6…ステツプS5において算出された
学習値Ixrefを、メモリ２に記憶する。

ステツプS7…前記した(1)式あるいは(3)式の各
補正項、すなわち加算補正項Ie、Ips、iac、また
は乗算補正項padの各データ（数値）を読み込
む。

なお、このように各種データを読み込む為に
は、ステツプS4と同様に、各種センサを設けて、
センサ出力をインターフエース３へ供給する必要
がある。しかし、これらのことは周知であるの
で、第４図では各種センサの図示を省略してい
る。

ステツプS8…ソレノイド電流指令値Icmdを、
前記(1)式により算出する。ステツプS2を通つて
きた時には(3)式により算出する。なお、加算・乗
算の各種補正項は(1)式または(3)式のものに限定す
る必要はなく、適宜追加するようにしてもよい。
ただし、追加される各補正項のデータは、前記ス
テツプS7において予め読み込んでおく必要があ
ることは勿論である。

ステツプS9…前記ソレノイド電流指令値Icmd
に基づいて、予めメモリ２内に記憶されている
Imd〜Icmdoテーブルを読み出し、補正電流指令
値Iomdoを決定する。第５図はソレノイド電流指
令値Icmdと補正電流指令値Icmdoとの関係例を
示すグラフである。

このようにIcmd〜Icmdoテーブルを設けるの
は次の理由による。

Icmdは、フイードバツクモードにおいては、
(1)式から明らかなように、エンジン回転数のフイ
ードバツク制御項Ifd（ｎ）とその他の補正項とに
よつて決定される数値であり、エンジン回転数を
目標アイドル回転数に近づける為に電磁弁の開度
を０％〜100％の間で制御する為の理論的な数値
である。

しかし、電磁弁のソレノイド電流に応ずる開度
変化、したがつて吸入空気量の変化は、第１１図
に示すように、比例関係にはなく、ソレノイド電
流ＩがΔI変化した場合の吸入空気量Ｑの変化の
変化ΔQは、ソレノイド電流域で異なり、一定で
はない。すなわち、電磁弁の特性は、供給する電
流に対しての弁開度が直線比例関係ではない。な
お、第１１図は、電磁弁のソレノイド電流Ｉと吸
入空気量Ｑとの関係を示すグラフである。

そこで、実際の電磁弁の開度が０％〜100％の
間で直線的に制御されるように、当該電磁弁の特
性を考慮してIcmdを修正する必要がある。この
為にIcmd〜Icmdoのテーブルが設けられるので
ある。

ステツプS10…前記ステツプS9で決定した補正
電流指令値Icmdoをメモリ２へ記憶する。

ステツプS11…電流検出回路１０から供給され
る実電流値Iactを読み込む。

ステツプS13…前記ステツプS10で記憶した前
回の補正電流指令値Icmdo（ｎ−１）と、前記ス
テツプS11で読み込んだ今回の実電流値Iact（ｎ）
と、予めメモリ２内に記憶されている積分項制御
ゲインKiiと、前回の積分項Di（ｎ−１）とを用
いて、積分項Di（ｎ）を、図中に示す演算式にし
たがつて算出する。

なお、いまだDi（ｎ−１）がメモリ２に記憶さ
れていない場合は、後記するステツプS22におい
てメモリ２（具体的にはメモリ２内のバツテリバ
ツクアツプRAM）に格納した最新の学習値
DxrefをDi（ｎ−１）として用いる。

また、前記ステツプS10においてIcmdo（ｎ−
１）が記憶されていない場合、すなわちイグニツ
シヨンスイツチをオンにした直後においては、第
５図のIcmd＝０に対応するIcmdoの値をIcmdo
（ｎ−１）として用いる。

ステツプS15…前記ステツプS13において算出
したDi（ｎ）をメモリ２に記憶する。

ステツプS17……ステツプS10においてメモリ
２内に記憶した前回の補正電流指令値Icmdo（ｎ
−１）に比較して、今回の実電流値Iact（ｎ）が
小さいか否かを判定する。そして、該判定が成立
する時、すなわち、実電流値Iact（ｎ）が小さい
時にはステツプS18へ進み、該判定が不成立の時
にはステツプS19へ進む。

ステツプS18…今回フラグFi（ｎ）として“１”
を上げる。なお、このフラグは次回フラグFi（ｎ
−１）となる為に、メモリ２内に一時記憶され
る。その後、ステツプS20へ進む。

ステツプS19…今回フラグFi（ｎ）として“０”
を上げる。なお、このフラグは次回フラグFi（ｎ
−１）となる為に、メモリ２内に一時記憶され
る。

ステツプS20…今回フラグFi（ｎ）と前回フラ
グFi（ｎ−１）とが等しければ、後記するステツ
プS21およびステツプS22をジヤンプしてステツ
プS24へ進む。一方、等しくない時、換言すれば
今回の実電流値Iact（ｎ）が前回の補正電流指令
値Icmdo（ｎ−１）を横切つた時には、後述する
学習が可能、すなわち適正な学習値Dxref（ｎ）
が得られるとして、ステツプS21へ進む。

ステツプS21…つぎの(4)式によつて定義される
学習値Dxref（ｎ）が算出される。

Dxref（ｎ）＝Di（ｎ）×Ccrr／ｍ ＋Dxref（ｎ−１）×（ｍ−Ccrr）／ｍ……(4) なお、(4)式中のDi（ｎ）は、前記したステツプ
S13で算出され、今回値メモリに記憶されている
数値であり、Dxref（ｎ−１）は学習値Dxrefの前
回値を示している。また、ｍおよびCcrrは任意
に設定される正の数であり、ｍはCcrrよりも大
きく選ばれている。

ステツプS22…ステツプS21において算出され
た学習値Dxrefを、メモリ２に記憶する。

ステツプS24…前記ステツプS10で記憶した前
回の補正電流指令値Icmdo（ｎ−１）と、前記ス
テツプS11で読み込んだ今回の実電流値Iact（ｎ）
と、予めメモリ２内に記憶されている比例項制御
ゲインKipと、今回値メモリに記憶されている積
分項Di（ｎ）とを用いて、フイードバツク制御項
Dfb（ｎ）を、つぎの（５−Ａ）式により算出す
る。

Dfb（ｎ）＝Dp（ｎ）＋Di（ｎ） ……（５−Ａ） Dp（ｎ）＝Kip〔Icmdo（ｎ−１）−Iact（ｎ） Di（ｎ）＝Di（ｎ−１）＋Kii 〔Icmdo（ｎ−１）−Iact（ｎ）〕 この（５−Ａ）式の積分項Di（ｎ）と比例項Dp
（ｎ）における電流偏差の演算は、前回の補正電
流指令値Icmdo（ｎ−１）と今回の実電流値Iact
（ｎ）とに基づいて行なわれている。

このようにしたのは、補正電流指令値Icmdoが
変化してもソレノイドのインダクタンスにより直
ちに実電流値Iactは変化せず、Icmdoの変化に応
答して実電流Iactが安定するまでには時間がかか
るので、補正電流指令値Icmdoと実電流値Iactと
の今回値同士の偏差に基づいて積分項Di（ｎ）お
よび比例項Dp（ｎ）を算出したのでは、それぞれ
の項に誤差が生じ、適正なフイードバツク制御項
Dfb（ｎ）が算出できないからである。

また、そればかりでなく、前記したステツプ
S21における学習値Dxrefも適正な値が得られな
い結果となるからである。

なお、このステツプS24における積分項Di（ｎ）
および比例項Dp（ｎ）は、電流値ではなく、例え
ば周期を一定とするパルス信号のハイレベル時間
（以下、パルス時間という）に換算された数値と
なつている。

これは既知の電流値Ｉ〜パルス時間Ｄテーブル
を用いて、電流値として得られた前記各項をパル
ス時間に変換している為である。したがつて、フ
イードバツク制御項Dfb（ｎ）もパルス時間とし
て得られる。また、前記ステツプS21において得
られる積分項Di（ｎ）の学習値Dxref（ｎ）もパル
ス時間で設定されている。

ステツプS26…後で第８図を参照して説明する
ようにして、Dfb（ｎ）のリミツトチエツクを行
なう。

ステツプS27…バツテリ６の電圧（バツテリ電
圧）VBを、第４図に図示しないセンサを介して
読み込む。

ステツプS28…前記バツテリ電圧VBから、予
めメモリ２内に記憶されているVB〜Kivbテーブ
ルを読み出し、バツテリ電圧補正値Kivbを決定
する。第６図はバツテリ電圧VBとバツテリ電圧
補正値Kivとの関係を示すグラフである。

このグラフから明らかなように、バツテリ電圧
補正値Kivbは、バツテリ電圧VBが規定電圧以上
（例えば12V以上）の時は“1.0”であるが、VB
が低下すると、これに応じてその数値が前記1.0
より大きくなる。

ステツプS29…前記ステツプS10において記憶
した補正電流指令値Icmdo（ｎ）から、予めメモ
リ２内に記憶されているIcmdo〜Dcmdテーブル
を読み出し、該Icmdo（ｎ）に対応するパルス時
間Dcmd（ｎ）を決定する。第７図の実線は補正
電流指令値Icmdoとパルス時間Dcmdとの関係を
示すグラフである。

第７図に実線で示すようなIcmdo〜Dcmdテー
ブルを設けるのは次の理由による。

前述したように、Icmdは、フイードバツクモ
ードにおいて、エンジン回転数を目標アイドル回
転数に近づける為に電磁弁の開度を０％〜100％
の間で制御する為の理論的な数値である。また、
Icmdoは、実際の電磁弁の開度が０％〜100％の
間で直線的に制御されるように、当該電磁弁の特
性を考慮してIcmdを補正した電流指令値である。

前記補正電流指令値Icmdoに基づいてパル時間
Dcmd（ｎ）を決定する場合は、一般的には、第
７図に破線で示すように、IcmdoとDcmdとの関
係を直線比例的に設定したテーブルを用いて決定
する。

しかし、このようにしてDcmd（ｎ）を決定し、
これに基づいて後述するようにして作成され、マ
イクロコンピユータ４から出力されるパルス信号
のパルス信号Dout（ｎ）が変ると、補正電流指令
値Icmdoに対するソレノイド電流、すなわち実際
の吸入空気量の偏差も変化し、誤差が生じる。前
記テーブルはこのような誤差を補正する為に、設
けられたのである。

すなわち、第１２図ａ，ｃ，ｅに示すようにパ
ルス時間Dcmdが変ると、該Dcmdと、第１２図
ｂ，ｄ，ｆに示す、これに対応する実際のソレノ
イド電流の１パルス周期の積分値とが比例関係に
ならない。

つまり、この第１２図に示した例では、（電流
の積分値）／（パルス時間Dcmd）の値は、パル
ス時間Dcmdが小さいときは小さく、パルス時間
Dcmdが大きいときは大きくなる。

したがつて、第７図に破線で示したような、
IcmdoとDcmdとを比例的に設定したテーブルを
用いると、該指令値Icmdoに応じて変換されたパ
ルス時間Dcmdに対応する電流の積分値は、予定
された電流の積分値と異なる値となつて、電磁弁
の開度が予定された開度とならず、実エンジン回
転数が目標アイドル回転数に一致するまでには、
時間がかかる。

しかし、この実施例のように第７図の実線で示
したようなテーブルを用い、指令値Icmd0と実際
のソレノイド電流の１パルス周期における積分値
とが実質上比例関係となるように、パルス時間
Dcmd（換言すれば、パルス信号のデユーテイ比）
を決定すれば、該パルス時間Dcmdに対応する電
流の積分値は予定された値となり、制御の応答性
が向上する。

ステツプ30…前記ステツプS29で決定した
Dcmd（ｎ）、前記ステツプS24で算出され、ステ
ツプS26でリミツトチエツクされたDfb（ｎ）、お
よびステツプS28で決定したバツテリ電圧補正値
Kivbを用いて、マイクロコンピユータ４の最終
出力であるパルス信号のパルス時間Dout（ｎ）
を、(6)式により算出する。

Dout（ｎ）＝Kivb×〔Dcmd（ｎ） ＋Dfb（ｎ）〕 ……(6) ステツプS31…後で第９図を参照して説明する
ようにして、Dout（ｎ）のリミツトチエツクを行
なう。その後、処理はメインプログラムへ戻る。
これに応じてマイクロコンピユータ４は、パルス
時間Dout（ｎ）を有するパルス信号を連続的に出
力する。

第８図は、第１図のステツプS26での演算内容
を示すフローチヤートである。

ステツプS231…第１図のステツプS24で演算し
たDfb（ｎ）が、ある上限値Dfbh以上であるか否
かを判定する。該判定が不成立の時にはステツプ
S234へ進み、成立する時にはステツプS232へ進
む。

ステツプS232…メモリ２（具体的には今回値
メモリ）に前回値メモリの内容である前回の積分
値Di（ｎ−１）を記憶する。

ステツプS233…Dfb（ｎ）を、その上限値であ
るDfbhに設定する。その後、処理は第１図のス
テツプS27へ進む。

ステツプS234…Dfb（ｎ）が、ある下限値Dfbl
以下であるか否かを判定する。該判定が不成立の
時には、Dfb（ｎ）がリミツトを超えない適当な
数値範囲内にあるとして、ステツプS238へ進む。
また、該判定が成立する時にはステツプS235へ
進む。

ステツプS235…前記したステツプS232と同様
に、今回値メモリに前回の積分値Di（ｎ−１）を
記憶する。

なお、前記ステツプS232およびこのステツプ
S235における処理により、Dfb（ｎ）が上下限の
リミツトを超えている状態においては、次回のス
テツプS13（第１図）の演算においては、積分項
が更新されないことになる。このように積分項を
更新しないこととしているのは、Dfb（ｎ）がリ
ミツトを超えている状態において、積分項を更新
する該積分項の値が異常となり、前記リミツトを
超えない状態に復帰した場合において、スムーズ
に適正なフイードバツク制御項Dfb（ｎ）が得ら
れないことになるが、このような状態を回避する
為である。

ステツプS236…Dfb（ｎ）を、その下限値であ
るDfblに設定する。その後、処理は第１図のス
テツプS27へ進む。

ステツプS238…第１図のステツプS24で算出し
た数値をそのままDfb（ｎ）として設定する。そ
の後、処理は第１図のステツプS27へ進む。

第９図は、第１図のステツプS31での演算内容
を示すフローチヤートである。

ステツプS281…第１図のステツプS30で算出し
たDout（ｎ）が、マイクロコンピユータ４の出力
パルス信号のデユーテイ比100％よりも大である
か否かを判定する。該判定が不成立の時にはステ
ツプS284へ進み、成立する時にはステツプS282
へ進む。

ステツプS282…メモリ２（具体的には今回値
メモリ）に前回値メモリの内容である前回の積分
値Di（ｎ−１）を記憶する。

ステツプSS283…Dout（ｎ）を、前記出力パル
ス信号のデユーテイ比100％に設定する。このよ
うに、Dout（ｎ）を、出力パルス信号のデユーテ
イ比100％に制限しているのは、該100％よりも大
きいDout（ｎ）に基づいてソレノイド電流を制御
するようにしても、実際上、これに応ずるソレノ
イド電流は得られないからである。

ステツプS284…Dout（ｎ）が、マイクロコンピ
ユータ４の出力パルス信号のデユーテイ比０％よ
りも小であるか否かを判定する。該判定が不成立
の時には、Dout（ｎ）がリミツトを超えない適正
な数値範囲内にあるとして、ステツプS288へ進
む。また、該判定が成立する時にはステツプ
S285へ進む。

ステツプS285…前記したステツプS282と同様
に、今回値メモリに前回の積分値Di（ｎ−１）を
記憶する。

なお、前記ステツプS282およびこのステツプ
S285における処理により、Dout（ｎ）が上下限の
リミツトを超えている状態においては、次回のス
テツプS13（第１図）の演算においては、積算項
が更新されないことになる。このように積分項を
更新しない理由は、前記ステツプS235で述べた
のと同様である。

ステツプS286…Dout（ｎ）を、前記出力パルス
信号のデユーテイ比０％に設定する。このよう
に、Dout（ｎ）を、出力パルス信号のデユーテイ
比０％に制限しているのは、該０％よりも小さい
Dout（ｎ）に基づいてソレノイド電流を制御する
ようにしても、実際上、これに応ずるソレノイド
電流は得られないからである。

ステツプS288…第１図のステツプS30で算出し
た数値をそのままDout（ｎ）として設定する。

ステツプS289…Dout（ｎ）を出力する。これに
応じてマイクロコンピユータ４は、前記Dout
（ｎ）に相当するデユーテイ比のパルス信号をソ
レノイド駆動用トランジスタ５へ連続的に出力す
る。

第１０図は、本発明の方法が適用されたソレノ
イド電流制御装置の概略機能ブロツク図である。
以下、これについて説明する。

同図において、エンジン回転数検出手段１０１
は実際のエンジン回転数を検出し、エンジン回転
数の逆数（周期）、またはそれに相当する量Me
（ｎ）を出力する。目標アイドル回転数設定手段
１０２はエンジンの運転状態に応じた目標アイド
ル回転数Nrefoを設定し、その逆数、またはそれ
に相当する量Mrefoを出力する。

Ifb（ｎ）演算手段１０３は、前記Me（ｎ）およ
びMrefoに基づいてフイードバツク制御項Ifb
（ｎ）を算出し、該Ifb（ｎ）を切換え手段１０５
とIfb（ｎ）学習記憶手段１０４へ出力する。Ifb
（ｎ）学習記憶手段１０４は、フイードバツク制
御項Ifb（ｎ）の積分項Iai（ｎ）を、前記した(2)式
に従つて学習し、最新の学習値Ixrefを出力する。

切換え手段１０５は、ソレノイド７に流れる電
流に応じて開度を比例的に制御する電磁弁（図示
せず）が、エンジン回転数のフイードバツク制御
モードにある時は、前記Ifb（ｎ）演算手段１０３
の出力であるIfb（ｎ）をIcmd発生手段１０６へ
供給し、一方、電磁弁がオープンループ制御モー
ドにある時は、前記Ifb（ｎ）学習記憶手段１０４
の出力である最新の学習値IxrefをIcmd発生手段
１０６へ供給する。

Icmd発生手段１０６は、前記Ifb（ｎ）が供給
された時は、例えば前記(1)式に従つてソレノイド
電流指令値Icmdを算出し、前記Ixrefが供給され
た時は、例えば前記(3)式に従つてソレノイド電流
指令値Icmdを算出する。そして、該Icmdは
Icmdo発生手段１０７へ供給される。なお、図示
しないが、Icmd発生手段１０６には、(1)式およ
び(3)式の各補正項が供給されている。

Icmdo発生手段１０７は、供給される前記
Icmdから、予め記憶されているIcmd〜Icmdoテ
ーブルを読み出し、補正電流指令値Icmdoを決定
し、これを出力する。該IcmdoはDcmd発生手段
１０８とDfb（ｎ）発生手段１０９へ供給される。

Dcmd発生手段１０８は、供給される前記
Icmdoから、予め記憶されているIcmdo〜Dcmd
テーブルを読み出し、該Icmdoに対するパルス時
間Dcmdを決定し、これをパルス信号発生手段１
１０へ供給する。

Dfb（ｎ）発生手段１０９は、後述するソレノ
イド電流制御手段１１１のオン／オフ駆動に応じ
てソレノイド７に流れる、電流を検知するソレノ
イド電流検出手段１１２の出力である実電流値
Iactと、前記Icmdoとに基づいて、フイードバツ
ク制御項Dfb（ｎ）を算出し、該Dfb（ｎ）をパル
ス信号発生手段１１０へ供給する。

パルス信号発生手段１１０は、前記供給された
パルス時間DcmdをDfb（ｎ）に基づいて補正し、
該補正されたパルス時間Doutを有するパルス信
号を出力する。ソレノイド電流制御手段１１１は
前記パルス信号に応じてオン／オフ駆動される。

この結果、バツテリ６からの電流はソレノイド
７、ソレノイド電流制御手段１１１、ソレノイド
電流検出手段１１２を通つてアースへと流れる。

なお、以上の説明では、エンジン回転数のフイ
ードバツク制御系によつて得られるパルス時間
Dcmdと、ソレノイド電流のフイードバツク制御
系で得られるパルス時間Dfb（ｎ）とに基づいて
パルス時間Doutを決定し、該Doutを有するパル
ス信号に応じてソレノイド電流を制御する場合で
あつた。しかし、本発明はソレノイド電流のフイ
ードバツク制御を行なわず、エンジン回転数のフ
イードバツク制御のみによつてソレノイド電流の
制御を行なう第２図に関して説明したようなソレ
ノイド電流制御方法についても適用できることは
容易に理解できるであろう。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、つぎのような効果が達成される。

ソレノイド電流指令値または補正電流指令値の
ように電磁弁の開度を０％〜100％の間で制御す
る為の電流指令値を、パルス信号のデユーテイ比
に換算する時に、前記電流指令値で期待する弁開
度が実際に得られるように前記換算を行なうよう
にしているので、該電流指令値で期待する吸入空
気量を即座に得ることが可能となり、制御の応答
性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例が適用されたマイク
ロコンピユータの動作を説明するフローチヤート
である。第２図は従来のソレノイド電流制御方法
が適用されたソレノイド電流制御装置の一例を示
す回路構成図である。第３図はフイードバツク制
御項Ifb（ｎ）を算出するフローチヤートである。
第４図は本発明の方法が適用されたソレノイド電
流制御装置の一具体例を示す回路構成図である。
第５図はソレノイド電流指令値Icmdと補正電流
指令値Icmdoとの関係を示すグラフである。第６
図はバツテリ電圧VBとバツテリ電圧補正値Kivb
との関係を示すグラフである。第７図は補正電流
指令値Icmdoとパルス時間Dcmdとの関係を示す
グラフである。第８図は、第１図のステツプS26
での演算内容を示すフローチヤートである。第９
図は、第１図のステツプS31での演算内容を示す
フローチヤートである。第１０図は、本発明の方
法が適用されたソレノイド電流制御装置の概略機
能ブロツク図である。第１１図は、電磁弁のソレ
ノイド電流Ｉと吸入空気量Ｑとの関係を示すグラ
フである。第１２図は、Icmdo〜Dcmdテーブル
を設けることとした理由を説明する為の波形図で
ある。 １……CPU、２……メモリ、３……インター
フエース、４……マイクロコンピユータ、５……
ソレノイド駆動用トランジスタ、６……バツテ
リ、７……ソレノイド、１０……電流検出回路、
１０１……エンジン回転数検出手段、１０２……
目標アイドル回転数設定手段、１３０……Ifb
（ｎ）演算手段、１０４……Ifb（ｎ）学習記憶手
段、１０５……切換え手段、１０６……Icmd発
生手段、１０７……Icmdo発生手段、１０８……
Dcmd発生手段、１０９……Dfb（ｎ）発生手段、
１１０……パルス信号発生手段、１１１……ソレ
ノイド電流制御手段、１１２……ソレノイド電流
検出手段代理人。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃エンジンのスロツトル弁の上流と下流と
   を連通するバイパス通路に設けられ、ソレノイド
   に流れる電流（以下、ソレノイド電流という）に
   応じてその開度が制御される電磁弁と、 前記内燃エンジンの運転状態に基づいて前記電
   磁弁のソレノイドの電流指令値を演算する手段
   と、 前記電流指令値に基づくデユーテイ比を有する
   パルス信号を発生出力する手段と、 前記電磁弁のソレノイド電流を前記パルス信号
   に基づいて制御する電流制御手段とを有する、内
   燃エンジンの吸入空気量制御用電磁弁のソレノイ
   ド電流制御方法において、 前記デユーテイ比を、前記電流指令値と実際の
   ソレノイド電流の１パルス周期の積分値とが実質
   上比例関係となるように決定することを特徴とす
   る内燃エンジンの吸入空気量制御用電磁弁のソレ
   ノイド電流制御方法。