JPH0363660B2 - - 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、特に、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Ｉ cmdを演算する。

Ｉ cmdをCPU１で演算する為には、各種セ
ンサを適宜配設して、これらセンサ出力をインタ
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Ｉ fb（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）
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
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Icmd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。CPU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）×Ccrr／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。

ところで、上記した従来の技術には、次のよう
な問題点があつた。

ソレノイド７の抵抗成分は、周知のように、そ
の周囲温度の変化に応じて変わる。ソレノイド７
を有する電磁弁は、一般にエンジン本体に近い所
にあるので、エンジン温度の影響を受けやすい。
したがつてソレノイド７の抵抗成分は変化しやす
い。

前記ソレノイド７の抵抗成分が変化すると、
Icmdに対応したソレノイド電流が流れず、この
結果、電磁弁の開度もIcmdで期待する開度とな
らない。もつともフイードバツク制御中であれ
ば、第３図および(1)式による前述したエンジン回
転数のフイードバツク制御によつて、ある時間経
過後には、目標アイドル回転数に一致するように
なる。

しかし、フイードバツク制御項Ifb（ｎ）のPlD
係数（制御ゲイン）は、定常アイドル運転時の安
定性を考慮して通常小さく設定されている。この
為に、Ifb（ｎ）によるフイードバツク制御はゆつ
くり行なわれるのが一般的である。

この結果、従来においては、ソレノイド７の抵
抗成分が変化した時などには、フイードバツク制
御によりエンジン回転数が目標アイドル回転数と
なるまでに長時間がかかるという欠点があつた。

また、フイードバツク制御中に演算される学習
値Ixrefの算出時点と、その学習値Ixrefをフイー
ドバツク制御の初期値として使用する時点とで、
ソレノイド７の周囲温度に差がある場合、あるい
はオープンループ制御の継続中にソレノイド７の
周囲温度が変化した場合には、電磁弁の開度が所
望の開度、すなわちIcmdで期待する開度になら
ないという欠点があつた。

前記の欠点を解決する手段としては、従来のエ
ンジン回転数フイードバツク制御系に加えて、ソ
レノイド７に流れる実電流をフイードバツクする
電流フイードバツク制御系を設け、前記エンジン
回転数フイードバツク制御系で算出したソレノイ
ド電流指令値を、つぎに述べるようにして電流フ
イードバツク制御系で演算した補正値により補正
し、該補正されたソレノイド電流指令値に基づい
て決定される信号をソレノイド電流制御手段に印
加することにより、ソレノイド電流を制御する方
法が考えられる。

なお、前記補正値は、例えば、ソレノイド電流
を検出し、前記ソレノイド電流指令値に対するソ
レノイド電流の偏差を算出し、該偏差に比例項制
御ゲインを乗算して比例項を算出すると共に、該
偏差に積分項制御ゲインを乗算し、かつ前回積分
項と加算して積分項を算出し、これら算出された
比例項と積分項とを加算することによつて算出さ
れる。

以上の方法を要約的に述べれば、例えばソレノ
イド７の抵抗成分が変化し、ソレノイド電流指令
値に対応するソレノイド電流が流れない状態が発
生しても、電流フイードバツク制御系の制御によ
つてソレノイド電流指令値に対応するソレノイド
電流を流すようにしようとするものである。

（発明が解決しようとする問題点） 上記したような、エンジン回転数フイードバツ
ク制御系に加えて、電流フイードバツク制御系を
設ける方法にも、なお、次のような欠点が予想さ
れる。

(1) エンジン回転数フイードバツク制御系に加え
て、電流フイードバツク制御系を設けた場合に
おいて、例えばソレノイド温度が変化したと
き、その時点では、ソレノイド電流値は予定さ
れた電流値とは異なるようになるが、この電流
変化は、最終的には前記電流フイードバツク制
御系により吸収されて、ソレノイド電流は予定
された電流値となることができる。

しかし、内燃エンジンの電流フイードバツク
制御系における比例項および積分項の各制御ゲ
インは、通常アイドル運転時の安定性を考慮し
て、通常小さく設定されている。この為に、ソ
レノイド７の抵抗成分が変化し、ソレノイド電
流指令値に対応するソレノイド電流が流れない
状態が発生した為に、電流フイードバツク制御
系の制御によりソレノイド電流指令値に対応す
るソレノイド電流を流すようにしても、即座に
は当該所定の電流値を得ることができない。こ
の結果、エンジン回転数が一時的に変動（例え
ば低下）するという状態が予想される。

(2) 前記補正項を演算する為の積分項の算出は、
前記したように、偏差に積分項制御ゲインを乗
算し、かつこれに前回の積分項を加算して、積
分項を算出するのであるが、電流フイードバツ
ク制御開始時、すなわちイグニツシヨンスイツ
チをオンにしてエンジンをスタートさせた時に
は、いまだ前回の積分項あるいは積分値は算出
されていない。そこで、前記した補正値を学習
し、該学習値を電流フイードバツク制御開始時
の積分値として使用することが考えられる。こ
のようにすると、例えば前回の積分値を０とし
た場合に比べて、ソレノイド電流がソレノイド
電流指令値に応じた値に達するまでの時間が短
縮され、したがつて、エンジン回転数がソレノ
イド電流指令値に対応する予定の回転数まで速
やかに上昇することができる。

また、各電磁弁には特性のばらつきがある為
に、ソレノイド電流が前記ソレノイド電流指令
値に応じた値に達するまでの時間にはばらつき
があり、この為に、エンジン回転数がソレノイ
ド電流指令値に対応する予定の回転数まで上昇
する時間にもばらつきが生ずることになるが、
前記したように、学習値を用いるとソレノイド
電流がソレノイド電流指令値に応じた値に達す
るまでの時間が短縮されるので、該ばらつきは
非常に小さくなる。

しかし、前記補正値がソレノイドの温度の変
化に応ずる抵抗成分の変化に基づいて大幅に変
化する値である時には、学習値もソレノイドの
温度の変化を含んだものとなり、適正な値では
なくなる。

これは、前回の積分値として学習値を用いる
のは、前記したように、エンジンのスタート時
であり、したがつて、ソレノイドがあまりエン
ジン温度の影響を受けない状態だからである。

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） 前記の問題点解決するために、本発明は、ソレ
ノイドの温度を検出し、該温度に応ずるソレノイ
ドの抵抗成分の変化に対応したソレノイド電流の
変動を補正する温度補正値を算出し、該温度補正
値および前記した電流フイードバツク制御系で演
算した補正値に基づいて補正されたソレノイド電
流指令値を得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ンジス
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
信号によつて、スロツトル弁（図示示せず）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、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，Iat，Iac、
または乗算補正項Kpad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、本実施例
では、加算・乗算の各種補正項を(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、追加される各種正項のデ
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
Icmd〜Icmdoテーブルを読み出し、補正電流指
令値Icmdo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。

しかし、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。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〜
Ccmdo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Icomdo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。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S23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）×（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
S22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…ソレノイド７の温度に対応する
温度を読み込む。なお、本実施例の電磁弁は、そ
の周囲にエンジンの冷却水を引き回して、氷結防
止を図るタイプであるので、ソレノイド７の温度
はエンジンの冷却水温度TWでほぼ代表できると
して、第４図に図示しないセンサを介してエンジ
ンの冷却水温度を前記ソレノイド７の温度に対応
する温度として読み込む。

ステツプS28…前記エンジンの冷却水温度TW
から、予めメモリ２内に記憶されているTW〜
Kitwテーブルを読み出し、温度補正値Kitwを決
定する。第１１図は、エンジンの冷却水温度TW
と温度補正値Kitwとの関係を示すグラフである。

ステツプS29…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S30…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Kivb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S31…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Icomdo〜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。

なお、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
ス時間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解消できるように、
IcmdoとDcmdとの関係を設定している。

ステツプS32…前記ステツプS31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）、ス
テツプS28で決定した温度補正値Kitwおよびステ
ツプS30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×Kitw ×〔Dcmd（ｎ）＋Dfb（ｎ）〕 ……(6) すなわち、Dout（ｎ）は、エンジン回転数フイ
ードバツク制御系の補正電流指令値Icmdoに応じ
て決定されるDcmd（ｎ）に、前回の補正電流指
令値Icmdo（ｎ−１）に対する今回の実電流値
Iact（ｎ）の偏差に基づいて決定される、電流フ
イードバツク制御系のDfb（ｎ）を加算すること
によつてパルス時間を決定し、これに温度補正値
Kitwおよびバツテリ電圧補正値Kivbを乗算して
算出される。

換言すれば、本実施例では、補正電流指令値
Icmdoにソレノイド電流を近づけるために、ソレ
ノイド電流のフイードバツク制御を行なつている
が、ソレノイド７の温度変化によるソレノイド電
流の変動分は温度補正値Kitwでほぼ補償するよ
うにしている。

したがつて、Dfb（ｎ）では、前記Kitwでは補
償しきれなかつたソレノイド電流の変動分の補償
等の微補償がされることになる。故に、前記ステ
ツプS21で算出される学習値Dxref（ｎ）には、ソ
レノイド７の温度変化に基づくソレノイド電流補
正分はほとんど含まれないことになる。

ステツプS33…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）が適正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
おいては、積分項を更新すると該積分項の値が異
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ので、
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S33での演算内を
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S32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S283…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）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
電流は得られいからである。

ステツプS288…第１図のステツプS32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、本実施例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。

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に対応するパルス
時間Dcmdを決定し、これをパルス信号発生手段
１１０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（５−Ａ）式の
演算を行い、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１１
０およびDfb（ｎ）学習記憶手段１１４へ供給す
る。

なお、イグニツシヨンスイツチをオンにしてエ
ンジンをスタートした時における（５−Ａ）式
の、前回の積分項Di（ｎ−１）としては、後記す
るDfb（ｎ）学習記憶手段１１４で得られる最新
の学習値Dxrefを用いる。

Dfb（ｎ）学習記憶手段１１４は、フイードバ
ツク制御項Dfb（ｎ）の積分項Di（ｎ）を、前記し
た(4)式に従つて学習し、最新の学習値Dxrefを出
力する。

Kitw発生手段１１３は、ソレノイドの温度を
代表するエンジンの冷却水温度TWを検出し、該
TWから予め記憶されているTW〜Kitwテーブル
を読み出し、温度補正値Kitwを決定し、これを
前記パルス信号発手段１１０へ出力する。

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）および温度補正値
Kitw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。

（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。

(1) エンジン回転数フイードバツク制御系によつ
て設定されるDcmd（ｎ）と、電流フイードバ
ツク制御系によつて設定されるDfb（ｎ）とに
基づいて、マイクロコンピユータの出力パルス
信号のパルス時間Dout（ｎ）を決定するように
し、例えばソレノイドの抵抗成分が変化して、
Dcmd（ｎ）に対応するソレノイド電流が流れ
ない状態が発生しても、電流フイードバツク制
御系の制御によりDcmd（ｎ）に対応するソレ
ノイド電流を流すようにしたソレノイド電流制
御方法において、ソレノイドの温度変化に起因
するソレノイド電流の変動を補正する温度補正
手段を設けるようにしたので、ソレノイドの温
度が変化して、その抵抗値が変わつた場合、そ
の変化に応じた補正量がフイードフオワード量
として予めソレノイド指令値に与えられる。し
たがつて、前記の抵抗値の変化に起因するソレ
ノイド電流値の変動は、電流フイードバツク制
御系で修正される前に、前記温度補正手段によ
り修正される。

この結果、例え前記フイードバツク制御系の
制御ゲインが小さく設定してあつても、エンジ
ン回転数があまり変動することがなく、該回転
数を所定の回転数に維持することができる。

(2) また、前記Dfb（ｎ）を学習し、該学習値に
基づいて、エンジンのスタート時のDfb（ｎ）
を算出する場合において、前記温度補正手段を
設けることによつて学習値にソレノイドの温度
変化分が含まれず、この結果、適正な学習値を
得ることができる為に、エンジンのスタート時
のDfb（ｎ）が適正な値となる。

【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S33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図はエンジンの冷却
水温度TWと温度補正値Kitwとの関係を示すグ
ラフである。 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、１０３……Ifb
（ｎ）演算手段、１０３……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、１１
３……Kitw発生手段、１１４……Dfb（ｎ）学習
記憶手段。

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
   磁弁のソレノイド電流指令値を演算する手段と、 前記ソレノイド電流を検出する電流検出手段
   と、 前記ソレノイドの温度に対応する温度を検出す
   る温度検出手段と、 前記電磁弁のソレノイド電流を前記指令値に従
   つ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、 前記ソレノイド電流を検出して、ソレノイド電
   流指令値に対する前記ソレノイド電流の偏差を演
   算し、 前記偏差に基づいてソレノイド電流指令値の補
   正値を演算し、 前記ソレノイドの温度に対応する温度を検出し
   て、前記ソレノイドの温度に対応する温度に応ず
   る温度補正値を演算し、 前記ソレノイド電流指令値、前記補正値および
   前記温度補正値に基づいて補正されたソレノイド
   電流指令値を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。 ２ 前記ソレノイドの温度に対応する温度は、エ
   ンジンの冷却水温度であることを特徴とする前記
   特許請求の範囲第１項記載の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。