JPH045815B2 - - Google Patents
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- JPH045815B2 JPH045815B2 JP5104883A JP5104883A JPH045815B2 JP H045815 B2 JPH045815 B2 JP H045815B2 JP 5104883 A JP5104883 A JP 5104883A JP 5104883 A JP5104883 A JP 5104883A JP H045815 B2 JPH045815 B2 JP H045815B2
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- drive current
- rotation speed
- duty ratio
- idle rotation
- iscv
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D31/00—Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
- F02D31/001—Electric control of rotation speed
- F02D31/002—Electric control of rotation speed controlling air supply
- F02D31/003—Electric control of rotation speed controlling air supply for idle speed control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
本発明は、内燃機関のアイドル回転速度制御方
法に係り、特に、電子制御燃料噴射装置を備えた
自動車用エンジンに用いるのに好適な、エンジン
運転状態に応じてアイドル回転速度を制御するた
めの内燃機間のアイドル回転速度制御方法の改良
に関する。
法に係り、特に、電子制御燃料噴射装置を備えた
自動車用エンジンに用いるのに好適な、エンジン
運転状態に応じてアイドル回転速度を制御するた
めの内燃機間のアイドル回転速度制御方法の改良
に関する。
近年、電子制御技術、特に、デジタル制御技術
の発達とともに、エンジンの空燃比等を、電子制
御燃料噴射装置等を用いて制御するようにした、
所謂、電子制御エンジンが実用化されている。こ
の電子制御エンジンにおいては、例えば、機関の
吸入空気量又は吸気管圧力から検知されるエンジ
ン負荷とエンジン回転速度等に応じて、燃料噴射
時間を決定し、該燃料噴射時間だけ、例えば、吸
気マニホルドに配設された、エンジンの吸気ポー
トに向けて燃料を噴射するインジエクタを開弁す
ることによつて、エンジンの空燃比を制御するよ
うにされており、空燃比を精密に制御することが
必要な、排気ガス浄化対策が施された自動車用エ
ンジンに広く用いられるようになつてきている。 この電子制御エンジンにおいては、一般に、例
えばリニアソレノイド式のアイドル回転速度制御
弁（以下ISCVと称する）を用いて、アイドル運
転時に、エンジン回転速度とアイドル目標回転速
度の差に応じて、スロツトル弁をバイパスして導
入される吸入空気の流量を制御することにより、
エンジンのアイドル回転速度をフイードバツク制
御するようにされている。
の発達とともに、エンジンの空燃比等を、電子制
御燃料噴射装置等を用いて制御するようにした、
所謂、電子制御エンジンが実用化されている。こ
の電子制御エンジンにおいては、例えば、機関の
吸入空気量又は吸気管圧力から検知されるエンジ
ン負荷とエンジン回転速度等に応じて、燃料噴射
時間を決定し、該燃料噴射時間だけ、例えば、吸
気マニホルドに配設された、エンジンの吸気ポー
トに向けて燃料を噴射するインジエクタを開弁す
ることによつて、エンジンの空燃比を制御するよ
うにされており、空燃比を精密に制御することが
必要な、排気ガス浄化対策が施された自動車用エ
ンジンに広く用いられるようになつてきている。 この電子制御エンジンにおいては、一般に、例
えばリニアソレノイド式のアイドル回転速度制御
弁（以下ISCVと称する）を用いて、アイドル運
転時に、エンジン回転速度とアイドル目標回転速
度の差に応じて、スロツトル弁をバイパスして導
入される吸入空気の流量を制御することにより、
エンジンのアイドル回転速度をフイードバツク制
御するようにされている。
このようなアイドル回転速度制御によれば、エ
ンジンのアイドル回転速度を的確に制御すること
が可能となるものであるが、従来は、前記ISCV
に流される実駆動電流を検出していなかつたた
め、例えば、電源電圧やコイル温度が変化して、
実駆動電流が、アイドル目標回転速度を得るため
の計算デユーテイ比に対応する目標駆動電流と異
なるものとなつた場合には、良好な制御性を得る
ことができないという問題点を有していた。 このような問題点を解消するべく、例えば電子
制御ユニツト（以下ECUと称する）内の中央処
理ユニツト（以下CPUと称する）から出力した
アイドル回転速度制御弁制御信号（以下ISCV制
御信号と称する）を、例えば、平滑回路を用いて
一旦平滑化し、これを、ISCVに流される実駆動
電流の検出値で補正後、再度ISCVを制御するた
めのオンオフ信号に変換して、ISCVを駆動する
ことが考えられるが、このような構成を、全部ハ
ードウエアで構成した場合には、コスト高となる
だけでなく、ECUの容積も大きくなつてしまう
という問題点を有していた。 一方、前記構成の一部をECU内のソフトウエ
アで処理することも考えられるが、ISCVに流さ
れる駆動電流の検出値をデジタル信号に変換して
出力デユーテイ比を補正する場合、アナログ−デ
ジタル変換（以下Ａ／Ｄ変換と称する）のタイミ
ングによつては、駆動電流のＡ／Ｄ変換値が変換
毎にばらついてしまい、安定した制御性が得られ
ない恐れがある。これは、特に、ヒステリシスを
低減したり、ISCVの弁体が途中まで固着してい
て、急に動いてしまう、所謂ステイツクスリツプ
を防止するべく、前記出力デユーテイ比にデイザ
がかけられている場合に問題となる。 一方、本発明にハードウエアが類似するものと
して、特開昭56−23536号で示される如く、デユ
ーテイ比を酸素濃度センサの出力により変化させ
て空燃比を制御するようにした空燃比制御装置が
提案されているが、本発明のように、アイドル回
転速度を制御するものではなかつた。 本発明は、前記従来の問題点を解消するべくな
されたもので、電源電圧やコイル温度の変化に拘
らず、高精度のアイドル回転速度制御を実現する
とともに、コスト低下及びECUの小型化を図る
ことができる内燃機関のアイドル回転速度制御方
法を提供することを目的とする。
ンジンのアイドル回転速度を的確に制御すること
が可能となるものであるが、従来は、前記ISCV
に流される実駆動電流を検出していなかつたた
め、例えば、電源電圧やコイル温度が変化して、
実駆動電流が、アイドル目標回転速度を得るため
の計算デユーテイ比に対応する目標駆動電流と異
なるものとなつた場合には、良好な制御性を得る
ことができないという問題点を有していた。 このような問題点を解消するべく、例えば電子
制御ユニツト（以下ECUと称する）内の中央処
理ユニツト（以下CPUと称する）から出力した
アイドル回転速度制御弁制御信号（以下ISCV制
御信号と称する）を、例えば、平滑回路を用いて
一旦平滑化し、これを、ISCVに流される実駆動
電流の検出値で補正後、再度ISCVを制御するた
めのオンオフ信号に変換して、ISCVを駆動する
ことが考えられるが、このような構成を、全部ハ
ードウエアで構成した場合には、コスト高となる
だけでなく、ECUの容積も大きくなつてしまう
という問題点を有していた。 一方、前記構成の一部をECU内のソフトウエ
アで処理することも考えられるが、ISCVに流さ
れる駆動電流の検出値をデジタル信号に変換して
出力デユーテイ比を補正する場合、アナログ−デ
ジタル変換（以下Ａ／Ｄ変換と称する）のタイミ
ングによつては、駆動電流のＡ／Ｄ変換値が変換
毎にばらついてしまい、安定した制御性が得られ
ない恐れがある。これは、特に、ヒステリシスを
低減したり、ISCVの弁体が途中まで固着してい
て、急に動いてしまう、所謂ステイツクスリツプ
を防止するべく、前記出力デユーテイ比にデイザ
がかけられている場合に問題となる。 一方、本発明にハードウエアが類似するものと
して、特開昭56−23536号で示される如く、デユ
ーテイ比を酸素濃度センサの出力により変化させ
て空燃比を制御するようにした空燃比制御装置が
提案されているが、本発明のように、アイドル回
転速度を制御するものではなかつた。 本発明は、前記従来の問題点を解消するべくな
されたもので、電源電圧やコイル温度の変化に拘
らず、高精度のアイドル回転速度制御を実現する
とともに、コスト低下及びECUの小型化を図る
ことができる内燃機関のアイドル回転速度制御方
法を提供することを目的とする。
本発明は、エンジン運転状態に応じてアイドル
回転速度を制御するための内燃機関のアイドル回
転速度制御方法において、第１図にその要旨を示
す如く、 アイドル目標回転速度を得るための中心デユー
テイ比を求める手順と、 該中心デユーテイ比に対応するアイドル回転速
度制御弁の目標駆動電流を求める手順と、 前記中心デユーテイ比にデイザをかけることに
よつて出力デユーテイ比を求める手順と、 該出力デユーテイ比により、アイドル回転速度
制御弁に流される実駆動電流をオンオフ制御する
手順と、 前記実駆動電流を、前記アイドル回転速度制御
弁のオンオフと同期させ、且つ、デイザ周期の整
数倍の周期でデジタル信号に変換する手順と、 該実駆動電流が前記目標駆動電流に一致するよ
うに、前記中心デユーテイ比を補正する手順と、
を含むことにより、前記目的を達成したものであ
る。
回転速度を制御するための内燃機関のアイドル回
転速度制御方法において、第１図にその要旨を示
す如く、 アイドル目標回転速度を得るための中心デユー
テイ比を求める手順と、 該中心デユーテイ比に対応するアイドル回転速
度制御弁の目標駆動電流を求める手順と、 前記中心デユーテイ比にデイザをかけることに
よつて出力デユーテイ比を求める手順と、 該出力デユーテイ比により、アイドル回転速度
制御弁に流される実駆動電流をオンオフ制御する
手順と、 前記実駆動電流を、前記アイドル回転速度制御
弁のオンオフと同期させ、且つ、デイザ周期の整
数倍の周期でデジタル信号に変換する手順と、 該実駆動電流が前記目標駆動電流に一致するよ
うに、前記中心デユーテイ比を補正する手順と、
を含むことにより、前記目的を達成したものであ
る。
本発明によれば、駆動電流のＡ／Ｄ変換が、該
駆動電流の脈動の所定値位相で行われるので、
Ａ／Ｄ変換値が変換毎にばらつくことがなくな
り、安定した制御性を得ることができる。 更に、前記駆動電流のデジタル信号への変換
を、デイザの中心値の時に行うようにした場合に
は、更に正確なＡ／Ｄ変換値が得られる。
駆動電流の脈動の所定値位相で行われるので、
Ａ／Ｄ変換値が変換毎にばらつくことがなくな
り、安定した制御性を得ることができる。 更に、前記駆動電流のデジタル信号への変換
を、デイザの中心値の時に行うようにした場合に
は、更に正確なＡ／Ｄ変換値が得られる。
以下、図面を参照して、本発明に係る内燃機関
のアイドル回転速度制御方法が採用された、自動
車用電子制御エンジンの実施例を詳細に説明す
る。 本実施例は、第２図に示す如く、 外気を取り入れる為のエアクリーナ１２と、 該エアクリーナ１２により取り入れられた吸入
空気の流量を検出するためのエアフローメータ１
４と、 該エアフローメータ１４に内蔵された、吸入空
気の温度を検出するための吸気温センサ１６と、
スロツトルボデイ１８に配設され、運転席に配設
されたアクセルペダル（図示省略）と連動して開
閉するようにされた、吸入空気の流量を制御する
ためのスロツトル弁２０と、 該スロツトル弁２０がアイドル開度にあるか否
かを検出するためのアイドルスイツチを含むスロ
ツトルセンサ２２と、 吸気干渉を防止するためのサージタンク２４
と、 前記スロツトル弁２０をバイパスるバイパス通
路２６と、 該バイパス通路２６の開口面積を制御すること
によつてアイドル回転速度を制御するための、リ
ニアソレノイド式のISCV２８と、 吸気マニホルド３０に配設された、エンジン１
０の各気筒の吸気ポートに向けて加圧燃料を噴射
するためのインジエクタ３２と、 エンジン燃料室１０Ａ内に導入された混合気に
着火するための点火プラグ３４と、 エンジン燃料室１０Ａ内で燃焼されて形成され
た排気ガスを集合するための排気マニホルド３６
と、 点火コイル３８で発生された高圧の点火２次信
号を各気筒の点火プラグ３４に配電するための、
エンジン１０のクランク軸の回転と連動して回転
するデストリビユータ軸を有するデストリビユー
タ４０と、 該デストリビユータ４０に内蔵された、前記デ
ストリビユータ軸の回転に応じてクランク角信号
を出力するクランク角センサ４２と、 エンジン１０のシリンダブロツク１０Ｂに配設
された、エンジン冷却水温を検知するための水温
センサ４４と、 バツテリ５０と、 前記エアフローメータ１４出力の吸入空気量と
前記クランク角センサ４２出力のクランク角信号
から求められるエンジン回転速度等に応じて燃料
噴射量を決定し、前記インジエクタ３２に開弁時
間信号を出力するとともに、アイドル運転時に、
フイードバツク条件が成立している時には、エン
ジン回転速度とアイドル目標回転速度の差に応じ
て、前記ISCV２８をフイードバツク制御する
ECU５２と、から構成されている。 前記ISCV２８は、前出第２図に詳細に示した
如く、前記バイパス通路２６の開口面積を変える
ための弁体２８Ａと、該弁体２８Ａが先端に固着
されたシヤフト２８Ｂと、該シヤフト２８Ｂの後
端に固着されたコア２８Ｃと、該コア２８Ｃの周
囲に配設されたコイル２８Ｄと、から構成されて
いる。 前記ECU５２は、第３図に詳細に示す如く、 各種演算処理を行うための、例えばマイクロプ
ロセツサからなるCPU５２Ａと、 各種クロツク信号を発生するクロツク回路５２
Ｂと、 制御プログラムや各種データ等を予め記憶させ
ておくためのリードオンメモリ（以下ROMと称
する）５２Ｃと、 CPU５２Ａにおける演算データ等を一時的に
記憶するためのランダムアクセスメモリ（以下
RAMと称する）５２Ｄと、 前記ISCV２８のコイル２８Ｄに流される実駆
動電流を検出するための電流検出回路５２Ｅと、 前記エアフローメータ１４出力、吸気温センサ
１６出力、水温センサ４４出力、バツテリ５０出
力、アンプ５２Ｆを介して入力される前記電流検
出回路５２Ｅ出力等のアナログ信号を順次取込む
ためのマルチプレクサ５２Ｇと、 該マルチプレクサ５２Ｇ出力をデジタル信号に
変換するためのアナログ−デジタル変換器（以下
Ａ／Ｄ変換器と称する）５２Ｈと、 該Ａ／Ｄ変換器５２Ｈ出力を取込むための入出
力ポート５２Ｉと、 前記スロツトルセンサ２２のアイドルスイツチ
出力、整形回路５２Ｊを介して入力されるクラン
ク角センサ４２出力等のデジタル信号を取込むた
めの入出力ポート５２Ｋと、 前記CPU５２Ａの演算結果に応じて、駆動回
路５２Ｌを介して前記ISCV２８にISCV制御信号
を出力するための出力ポート５２Ｍと、 同じくCPU５２Ａの演算結果に応じて、駆動
回路５２Ｎを介して前記インジエクタ３２に開弁
時間信号を出力するための出力ポート５２０と、 前記各構成機器間を接続するコモンバス５２Ｐ
と、 から構成されている。 以下、実施例の作用を説明する。 本実施例におけるアイドル回転制御は、第４
図、第５図及び第７図に示すような流れ図に従つ
て実行される。即ち、まず第４図に示したよう
な、メインルーチン中のステツプ102において、
エンジン運転状態、例えば、エンジン回転速度と
アイドル目標回転速度の差に応じて、アイドル目
標回転速度を得るための中心デユーテイ比
DUTYcenterを求める。次いでステツプ104に進
み、次式に示す如く、前出ステツプ102で求めら
れた中心デユーテイ比DUTYcenterからデイザ
による全振幅の１／２に相当する所定値、例え
ば、デイザによる段階数が４段であり、１つの階
段の振れ幅がαである場合には2αを引いた値を
計算デユーテイ比DUTYとする。 DUTY←DUTYcenter−2α ……(1) ここで、中心デユーテイ比DUTYcenterから
所定値2αを引いた値を計算デユーテイ比DUTY
としているのは、デイザによるデユーテイ制御
を、デユーテイ比の最小値、即ち、段階の一番下
から始めるためである。 前出第４図に示したメインルーチンの一部で求
められた計算デユーテイ比DUTYに対するデイ
ザ処理は、第５図に示したような時間割込みルー
チンによつて実行される。即ち、所定時間、例え
ば５ミリ秒経過毎に、時間割込みルーチンのステ
ツプ202に進み、段階位置に対応するカウンタＣ
の計数値が０であるか否かを判定する。判定結果
が正である場合、即ち、現在のデユーテイ比が最
小値であると判断された時には、ステツプ204に
進み、カウンタＣの計数値を増加すべき状態にあ
ることを示すＣ増加フラグをセツトする。次いで
ステツプ206に進み、計算デユーテイ比DUTYを
そのまま出力デユーテイ比DUTYoutとする。 一方、前出ステツプ202の判定結果が否である
場合、即ち、デユーテイ比が最小値でないと判断
された時には、ステツプ208に進み、カウンタＣ
の計数値が４であるか否かを判定する。判定結果
が否である場合、即ち、デユーテイ比が最大値で
ないと判断された時には、ステツプ210に進み、
Ｃ増加フラグがセツトされているか否かを判定す
る。判定結果が正である場合には、ステツプ212
に進み、現在の出力デユーテイ比DUTYoutに、
次式で示す如く、デイザの階段高さに相当する所
定値αを加えたものを新たな出力デユーテイ比
DUTYoutとする。 DUTYout←DUTYout＋α ……(2) 前出ステツプ206又は212終了後、ステツプ214
に進み、カウンタＣの計数値を１だけカウントア
ツプする。 一方、前出ステツプ208の判定結果が正である
場合、即ち、出力デユーテイ比が最大値にあると
判断された時には、ステツプ216に進み、Ｃ増加
フラグをリセツトする。ステツプ216終了後、又
は、前出ステツプ210の判定結果が否である時は、
ステツプ218に進み、現在の出力デユーテイ比
DUTYoutから、次式に示す如く、所定値αを引
いたものを新たな出力デユーテイ比DUTYoutと
する。 DUTYout←DUTYout−α ……(3) ステツプ218の終了後、ステツプ220に進み、カ
ウンタＣの計数値を１だけカウントダウンする。 前出ステツプ214又は220終了後、ステツプ222
に進み、ISCV２８のオン処理を実行する。尚、
ISCV２８のオフ処理は、計算結果に応じて、別
途割込みルーチンで行われている。 前出ステツプ222終了後、即ち、ISCV28のオン
処理を実行した後、ステツプ224に進み、オン処
理の回数を計数しているカウンタＥの計数値が、
デイザ周期の整数倍に相当する所定値Ｎとなつた
か否かを判定する。判定結果が否である場合、即
ち、駆動電流をＡ／Ｄ変換すべき時刻でないと判
断された時には、ステツプ226に進み、カウンタ
Ｅの計数値を１だけカウントアツプする。一方、
前出ステツプ224の判定結果が正である場合、即
ち、前記ISCV２８がオンとされ、且つ、デイザ
周期の整数倍の周期であると判断された時には、
ステツプ228に進み、駆動電流のＡ／Ｄ変換を実
行する。次いでステツプ230に進み、カウンタＥ
の計数値をクリアして、次のＡ／Ｄ変換に備え
る。 本実施例における、出力デユーテイ比、弱い平
滑後のISCV平均駆動電流及びＡ／Ｄ変換値の関
係の例を第６図Ａ、Ｂ、Ｃに示す。又、比較のた
め、従来例によるＡ／Ｄ変換値の例を、同じく第
６図Ｄに示す。図から明らかな如く、従来例にお
いては、駆動電流のＡ／Ｄ変換のタイミングが一
定していなかつたため、駆動電流の脈動により、
そのＡ／Ｄ変換値も大きくばらついていたのに対
し、本発明による場合には、略一定となつてい
る。 このようなＡ／Ｄ変換結果に基く出力デユーテ
イ比の補正は、例えば、第７図に示すようなＡ／
Ｄ変換終了チエツクルーチンによつて実行され
る。即ち、前記Ａ／Ｄ変換器５２ＨにおけるＡ／
Ｄ変換処理が終了するとともに、第７図に示した
ようなＡ／Ｄ変換終了チエツクルーチンに入り、
そのステツプ302で、今回のＡ／Ｄ変換が、前記
電流検出回路５２Ｅ出力のISCV実駆動電流Iisc
のＡ／Ｄ変換終了によるものであるか否かを判定
する。判定結果が正である場合には、ステツプ
304に進み、今回のＡ／Ｄ変換された値を、ISCV
駆動電流値Isicとして、前記RAM５２Ｄに記憶
する。次いでステツプ306に進み、その時の中心
デユーテイ比DUTYcenterから、例えば、第８
図に示すような関係を用いて、該中心デユーテイ
比DUTYcenterに対応するISCV目標駆動電流If
を求める。次いでステツプ308に進み、ISCV駆動
電流Iiscが、ステツプ306で求められたISCV目標
駆動電流Ifに不感帯に対応する所定値βを加えた
値If.＋βよりも大きいか否かを判定する。判定
結果が正である場合には、ステツプ310に進み、
次式に示す如く、ISCV目標駆動電流IfとISCV駆
動電流Iiscの相異に基いて中心デユーテイ比
DUTYcenterを補正するための補正係数Ｋから、
所定値αを引いた値を、新たな補正係数Ｋとす
る。 Ｋ←Ｋ−α ……(4) 次いでステツプ312に進み、計算された補正係
数Ｋが、その下限値Kminよりも小であるか否か
を判定する。判定結果が正である場合には、ステ
ツプ314に進み、下限値Kminを補正係数Ｋとす
る。 一方、前出ステツプ308における判定結果が否
である場合には、ステツプ316に進み、ISCV駆動
電流Iiscが、ISCV目標駆動電流Ifから不感帯に対
応する所定値βを引いた値If−βよりも小さいか
否かを判定する。判定結果が正である場合には、
ステツプ318に進み、次式に示す如く、補正係数
Ｋに所定値αを加えた値を、新たな補正係数Ｋと
する。 Ｋ←Ｋ＋α ……(5) 次いでステツプ320に進み、計算された補正係
数Ｋが、その上限値Kmaxよりも大であるか否か
を判定する。判定結果が正である場合には、ステ
ツプ322に進み、上限値Kmaxを補正係数Ｋとす
る。 ステツプ314、322終了後、又は、前出ステツプ
302、312、316、320の判定結果が否である場合に
は、このルーチンを抜ける。 このＡ／Ｄ変換終了チエツクルーチンにより求
められた補正係数Ｋを用いて、例えば、前記第４
図に示したメインルーチン中のステツプ102にお
いて、中心デユーテイDUTYcenterを算出する
際に、次式に示す如く、計算によつて求められた
デ中心デユーテイ比DUTYcenterに対して、前
記補正係数Ｋを乗ずることによつて、最終的な中
心デユーテイ比DUTYcenterが算出される。 DUTYcenter←Ｋ×DUTYcenter ……(6) このようにして計算された中心デユーテイ比に
応じて、ISCV駆動電流が前記ISCV２８に流され
る。従つて、ISCV駆動電流IiscがISC目標駆動電
流Ifよりも大である時は、補正係数Ｋが徐々に減
らされ、一方、ISCV駆動電流IiscがISCV目標駆
動電流Ifよりも小である時は、補正係数Ｋが徐々
に増やされて、ISCV駆動電流IiscがISCV目標駆
動電流Ifに近づくようにされる。 本実施例においては、ISCV駆動電流Iiscと
ISCV目標駆動電流Ifの相異に応じて補正係数Ｋ
を増減する際に、不感帯βを設けているので、補
正係数Ｋが過度に増減されることがなく、制御の
安定性が特に高い。なお、この不感帯βを零とし
て、省略することも可能である。 又、本実施例においては、補正係数Ｋに上限値
Kmax及び下限値Kminを設けているので、補正
係数Ｋが異常値をとる恐れがなく、制御の安定性
が高い。なお、このガードを省略することも可能
である。 前記実施例においてはＡ／Ｄ変換を、平均駆動
電流の中心値よりもややプラス側の点で行うよう
にしていたが、Ａ／Ｄ変換を行うべきタイミング
はこれに限定されない。例えば、前記Ａ／Ｄ変換
を、デイザの中心値の時、即ち、前出第５図で用
いられているカウンタＣの計数値が２である時に
実行するようにすれば、更に正確なＡ／Ｄ変換値
を得ることができる。又、この場合には、Ａ／Ｄ
変換を、デイザ周期の整数倍の１／２の周期で行
うことも可能である。 前記実施例においては、本発明が、吸入空気量
感知式電子制御装置を備えた自動車用電子制御エ
ンジンに適用されていたが、本発明の適用範囲は
これに限定されず、吸気管圧力感知式の電子制御
装置を備えた自動車用電子制御エンジンや、気化
器等の他の空燃比制御装置を備えた一般の内燃機
関にも同様に適用できることは明らかである。
のアイドル回転速度制御方法が採用された、自動
車用電子制御エンジンの実施例を詳細に説明す
る。 本実施例は、第２図に示す如く、 外気を取り入れる為のエアクリーナ１２と、 該エアクリーナ１２により取り入れられた吸入
空気の流量を検出するためのエアフローメータ１
４と、 該エアフローメータ１４に内蔵された、吸入空
気の温度を検出するための吸気温センサ１６と、
スロツトルボデイ１８に配設され、運転席に配設
されたアクセルペダル（図示省略）と連動して開
閉するようにされた、吸入空気の流量を制御する
ためのスロツトル弁２０と、 該スロツトル弁２０がアイドル開度にあるか否
かを検出するためのアイドルスイツチを含むスロ
ツトルセンサ２２と、 吸気干渉を防止するためのサージタンク２４
と、 前記スロツトル弁２０をバイパスるバイパス通
路２６と、 該バイパス通路２６の開口面積を制御すること
によつてアイドル回転速度を制御するための、リ
ニアソレノイド式のISCV２８と、 吸気マニホルド３０に配設された、エンジン１
０の各気筒の吸気ポートに向けて加圧燃料を噴射
するためのインジエクタ３２と、 エンジン燃料室１０Ａ内に導入された混合気に
着火するための点火プラグ３４と、 エンジン燃料室１０Ａ内で燃焼されて形成され
た排気ガスを集合するための排気マニホルド３６
と、 点火コイル３８で発生された高圧の点火２次信
号を各気筒の点火プラグ３４に配電するための、
エンジン１０のクランク軸の回転と連動して回転
するデストリビユータ軸を有するデストリビユー
タ４０と、 該デストリビユータ４０に内蔵された、前記デ
ストリビユータ軸の回転に応じてクランク角信号
を出力するクランク角センサ４２と、 エンジン１０のシリンダブロツク１０Ｂに配設
された、エンジン冷却水温を検知するための水温
センサ４４と、 バツテリ５０と、 前記エアフローメータ１４出力の吸入空気量と
前記クランク角センサ４２出力のクランク角信号
から求められるエンジン回転速度等に応じて燃料
噴射量を決定し、前記インジエクタ３２に開弁時
間信号を出力するとともに、アイドル運転時に、
フイードバツク条件が成立している時には、エン
ジン回転速度とアイドル目標回転速度の差に応じ
て、前記ISCV２８をフイードバツク制御する
ECU５２と、から構成されている。 前記ISCV２８は、前出第２図に詳細に示した
如く、前記バイパス通路２６の開口面積を変える
ための弁体２８Ａと、該弁体２８Ａが先端に固着
されたシヤフト２８Ｂと、該シヤフト２８Ｂの後
端に固着されたコア２８Ｃと、該コア２８Ｃの周
囲に配設されたコイル２８Ｄと、から構成されて
いる。 前記ECU５２は、第３図に詳細に示す如く、 各種演算処理を行うための、例えばマイクロプ
ロセツサからなるCPU５２Ａと、 各種クロツク信号を発生するクロツク回路５２
Ｂと、 制御プログラムや各種データ等を予め記憶させ
ておくためのリードオンメモリ（以下ROMと称
する）５２Ｃと、 CPU５２Ａにおける演算データ等を一時的に
記憶するためのランダムアクセスメモリ（以下
RAMと称する）５２Ｄと、 前記ISCV２８のコイル２８Ｄに流される実駆
動電流を検出するための電流検出回路５２Ｅと、 前記エアフローメータ１４出力、吸気温センサ
１６出力、水温センサ４４出力、バツテリ５０出
力、アンプ５２Ｆを介して入力される前記電流検
出回路５２Ｅ出力等のアナログ信号を順次取込む
ためのマルチプレクサ５２Ｇと、 該マルチプレクサ５２Ｇ出力をデジタル信号に
変換するためのアナログ−デジタル変換器（以下
Ａ／Ｄ変換器と称する）５２Ｈと、 該Ａ／Ｄ変換器５２Ｈ出力を取込むための入出
力ポート５２Ｉと、 前記スロツトルセンサ２２のアイドルスイツチ
出力、整形回路５２Ｊを介して入力されるクラン
ク角センサ４２出力等のデジタル信号を取込むた
めの入出力ポート５２Ｋと、 前記CPU５２Ａの演算結果に応じて、駆動回
路５２Ｌを介して前記ISCV２８にISCV制御信号
を出力するための出力ポート５２Ｍと、 同じくCPU５２Ａの演算結果に応じて、駆動
回路５２Ｎを介して前記インジエクタ３２に開弁
時間信号を出力するための出力ポート５２０と、 前記各構成機器間を接続するコモンバス５２Ｐ
と、 から構成されている。 以下、実施例の作用を説明する。 本実施例におけるアイドル回転制御は、第４
図、第５図及び第７図に示すような流れ図に従つ
て実行される。即ち、まず第４図に示したよう
な、メインルーチン中のステツプ102において、
エンジン運転状態、例えば、エンジン回転速度と
アイドル目標回転速度の差に応じて、アイドル目
標回転速度を得るための中心デユーテイ比
DUTYcenterを求める。次いでステツプ104に進
み、次式に示す如く、前出ステツプ102で求めら
れた中心デユーテイ比DUTYcenterからデイザ
による全振幅の１／２に相当する所定値、例え
ば、デイザによる段階数が４段であり、１つの階
段の振れ幅がαである場合には2αを引いた値を
計算デユーテイ比DUTYとする。 DUTY←DUTYcenter−2α ……(1) ここで、中心デユーテイ比DUTYcenterから
所定値2αを引いた値を計算デユーテイ比DUTY
としているのは、デイザによるデユーテイ制御
を、デユーテイ比の最小値、即ち、段階の一番下
から始めるためである。 前出第４図に示したメインルーチンの一部で求
められた計算デユーテイ比DUTYに対するデイ
ザ処理は、第５図に示したような時間割込みルー
チンによつて実行される。即ち、所定時間、例え
ば５ミリ秒経過毎に、時間割込みルーチンのステ
ツプ202に進み、段階位置に対応するカウンタＣ
の計数値が０であるか否かを判定する。判定結果
が正である場合、即ち、現在のデユーテイ比が最
小値であると判断された時には、ステツプ204に
進み、カウンタＣの計数値を増加すべき状態にあ
ることを示すＣ増加フラグをセツトする。次いで
ステツプ206に進み、計算デユーテイ比DUTYを
そのまま出力デユーテイ比DUTYoutとする。 一方、前出ステツプ202の判定結果が否である
場合、即ち、デユーテイ比が最小値でないと判断
された時には、ステツプ208に進み、カウンタＣ
の計数値が４であるか否かを判定する。判定結果
が否である場合、即ち、デユーテイ比が最大値で
ないと判断された時には、ステツプ210に進み、
Ｃ増加フラグがセツトされているか否かを判定す
る。判定結果が正である場合には、ステツプ212
に進み、現在の出力デユーテイ比DUTYoutに、
次式で示す如く、デイザの階段高さに相当する所
定値αを加えたものを新たな出力デユーテイ比
DUTYoutとする。 DUTYout←DUTYout＋α ……(2) 前出ステツプ206又は212終了後、ステツプ214
に進み、カウンタＣの計数値を１だけカウントア
ツプする。 一方、前出ステツプ208の判定結果が正である
場合、即ち、出力デユーテイ比が最大値にあると
判断された時には、ステツプ216に進み、Ｃ増加
フラグをリセツトする。ステツプ216終了後、又
は、前出ステツプ210の判定結果が否である時は、
ステツプ218に進み、現在の出力デユーテイ比
DUTYoutから、次式に示す如く、所定値αを引
いたものを新たな出力デユーテイ比DUTYoutと
する。 DUTYout←DUTYout−α ……(3) ステツプ218の終了後、ステツプ220に進み、カ
ウンタＣの計数値を１だけカウントダウンする。 前出ステツプ214又は220終了後、ステツプ222
に進み、ISCV２８のオン処理を実行する。尚、
ISCV２８のオフ処理は、計算結果に応じて、別
途割込みルーチンで行われている。 前出ステツプ222終了後、即ち、ISCV28のオン
処理を実行した後、ステツプ224に進み、オン処
理の回数を計数しているカウンタＥの計数値が、
デイザ周期の整数倍に相当する所定値Ｎとなつた
か否かを判定する。判定結果が否である場合、即
ち、駆動電流をＡ／Ｄ変換すべき時刻でないと判
断された時には、ステツプ226に進み、カウンタ
Ｅの計数値を１だけカウントアツプする。一方、
前出ステツプ224の判定結果が正である場合、即
ち、前記ISCV２８がオンとされ、且つ、デイザ
周期の整数倍の周期であると判断された時には、
ステツプ228に進み、駆動電流のＡ／Ｄ変換を実
行する。次いでステツプ230に進み、カウンタＥ
の計数値をクリアして、次のＡ／Ｄ変換に備え
る。 本実施例における、出力デユーテイ比、弱い平
滑後のISCV平均駆動電流及びＡ／Ｄ変換値の関
係の例を第６図Ａ、Ｂ、Ｃに示す。又、比較のた
め、従来例によるＡ／Ｄ変換値の例を、同じく第
６図Ｄに示す。図から明らかな如く、従来例にお
いては、駆動電流のＡ／Ｄ変換のタイミングが一
定していなかつたため、駆動電流の脈動により、
そのＡ／Ｄ変換値も大きくばらついていたのに対
し、本発明による場合には、略一定となつてい
る。 このようなＡ／Ｄ変換結果に基く出力デユーテ
イ比の補正は、例えば、第７図に示すようなＡ／
Ｄ変換終了チエツクルーチンによつて実行され
る。即ち、前記Ａ／Ｄ変換器５２ＨにおけるＡ／
Ｄ変換処理が終了するとともに、第７図に示した
ようなＡ／Ｄ変換終了チエツクルーチンに入り、
そのステツプ302で、今回のＡ／Ｄ変換が、前記
電流検出回路５２Ｅ出力のISCV実駆動電流Iisc
のＡ／Ｄ変換終了によるものであるか否かを判定
する。判定結果が正である場合には、ステツプ
304に進み、今回のＡ／Ｄ変換された値を、ISCV
駆動電流値Isicとして、前記RAM５２Ｄに記憶
する。次いでステツプ306に進み、その時の中心
デユーテイ比DUTYcenterから、例えば、第８
図に示すような関係を用いて、該中心デユーテイ
比DUTYcenterに対応するISCV目標駆動電流If
を求める。次いでステツプ308に進み、ISCV駆動
電流Iiscが、ステツプ306で求められたISCV目標
駆動電流Ifに不感帯に対応する所定値βを加えた
値If.＋βよりも大きいか否かを判定する。判定
結果が正である場合には、ステツプ310に進み、
次式に示す如く、ISCV目標駆動電流IfとISCV駆
動電流Iiscの相異に基いて中心デユーテイ比
DUTYcenterを補正するための補正係数Ｋから、
所定値αを引いた値を、新たな補正係数Ｋとす
る。 Ｋ←Ｋ−α ……(4) 次いでステツプ312に進み、計算された補正係
数Ｋが、その下限値Kminよりも小であるか否か
を判定する。判定結果が正である場合には、ステ
ツプ314に進み、下限値Kminを補正係数Ｋとす
る。 一方、前出ステツプ308における判定結果が否
である場合には、ステツプ316に進み、ISCV駆動
電流Iiscが、ISCV目標駆動電流Ifから不感帯に対
応する所定値βを引いた値If−βよりも小さいか
否かを判定する。判定結果が正である場合には、
ステツプ318に進み、次式に示す如く、補正係数
Ｋに所定値αを加えた値を、新たな補正係数Ｋと
する。 Ｋ←Ｋ＋α ……(5) 次いでステツプ320に進み、計算された補正係
数Ｋが、その上限値Kmaxよりも大であるか否か
を判定する。判定結果が正である場合には、ステ
ツプ322に進み、上限値Kmaxを補正係数Ｋとす
る。 ステツプ314、322終了後、又は、前出ステツプ
302、312、316、320の判定結果が否である場合に
は、このルーチンを抜ける。 このＡ／Ｄ変換終了チエツクルーチンにより求
められた補正係数Ｋを用いて、例えば、前記第４
図に示したメインルーチン中のステツプ102にお
いて、中心デユーテイDUTYcenterを算出する
際に、次式に示す如く、計算によつて求められた
デ中心デユーテイ比DUTYcenterに対して、前
記補正係数Ｋを乗ずることによつて、最終的な中
心デユーテイ比DUTYcenterが算出される。 DUTYcenter←Ｋ×DUTYcenter ……(6) このようにして計算された中心デユーテイ比に
応じて、ISCV駆動電流が前記ISCV２８に流され
る。従つて、ISCV駆動電流IiscがISC目標駆動電
流Ifよりも大である時は、補正係数Ｋが徐々に減
らされ、一方、ISCV駆動電流IiscがISCV目標駆
動電流Ifよりも小である時は、補正係数Ｋが徐々
に増やされて、ISCV駆動電流IiscがISCV目標駆
動電流Ifに近づくようにされる。 本実施例においては、ISCV駆動電流Iiscと
ISCV目標駆動電流Ifの相異に応じて補正係数Ｋ
を増減する際に、不感帯βを設けているので、補
正係数Ｋが過度に増減されることがなく、制御の
安定性が特に高い。なお、この不感帯βを零とし
て、省略することも可能である。 又、本実施例においては、補正係数Ｋに上限値
Kmax及び下限値Kminを設けているので、補正
係数Ｋが異常値をとる恐れがなく、制御の安定性
が高い。なお、このガードを省略することも可能
である。 前記実施例においてはＡ／Ｄ変換を、平均駆動
電流の中心値よりもややプラス側の点で行うよう
にしていたが、Ａ／Ｄ変換を行うべきタイミング
はこれに限定されない。例えば、前記Ａ／Ｄ変換
を、デイザの中心値の時、即ち、前出第５図で用
いられているカウンタＣの計数値が２である時に
実行するようにすれば、更に正確なＡ／Ｄ変換値
を得ることができる。又、この場合には、Ａ／Ｄ
変換を、デイザ周期の整数倍の１／２の周期で行
うことも可能である。 前記実施例においては、本発明が、吸入空気量
感知式電子制御装置を備えた自動車用電子制御エ
ンジンに適用されていたが、本発明の適用範囲は
これに限定されず、吸気管圧力感知式の電子制御
装置を備えた自動車用電子制御エンジンや、気化
器等の他の空燃比制御装置を備えた一般の内燃機
関にも同様に適用できることは明らかである。
以上説明した通り、本発明によれば、ISCV駆
動電流のＡ／Ｄ変換が、該駆動電流の脈動の所定
位相で行われるので、Ａ／Ｄ変換値が変換毎にば
らつくことがなくなり、安定した制御性を得るこ
とができる。従つて、高精度のアイドル回転速度
制御を実現することができる。又、出力デユーテ
イ比にデイザがかけられているので、ヒステリシ
スが低減されるとともに、ステイツクスリツプも
防止される。更に、大半をソフトウエアで行うこ
とができるので、コスト低下及びECUの小型化
を図ることができる等の優れた効果を有する。
動電流のＡ／Ｄ変換が、該駆動電流の脈動の所定
位相で行われるので、Ａ／Ｄ変換値が変換毎にば
らつくことがなくなり、安定した制御性を得るこ
とができる。従つて、高精度のアイドル回転速度
制御を実現することができる。又、出力デユーテ
イ比にデイザがかけられているので、ヒステリシ
スが低減されるとともに、ステイツクスリツプも
防止される。更に、大半をソフトウエアで行うこ
とができるので、コスト低下及びECUの小型化
を図ることができる等の優れた効果を有する。
第１図は、本発明に係る内燃機関のアイドル回
転速度制御方法の要旨を示す流れ図、第２図は、
本発明が採用された、自動車用電子制御エンジン
の実施例の構成を示す、一部ブロツク線図を含む
断面図、第３図は、前記実施例で用いられている
電子制御ユニツトの構成を示すブロツク線図、第
４図は、同じく計算デユーテイ比を求めるため
の、メインルーチンの要部を示す流れ図、第５図
は、同じく、出力デユーテイ比にデイザをかける
とともに、所定のタイミングでアイドル回転速度
制御弁に流される駆動電流のアナログ−デジタル
変換を行うための時間割込みルーチンを示す流れ
図、第６図Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、前記実施例及び従
来例における、中心デユーテイ比、アイドル回転
速度制御弁の平均駆動電流、該平均駆動電流のア
ナログ−デジタル変換値の関係の例を示す図、第
７図は、同じく、目標駆動電流と駆動電流の相違
に基づいて中心デユーテイ比を補正するための補
正係数を算出するアナログ−デジタル変換終了チ
エツクルーチンを示す流れ図、第８図は、前記ル
ーチンで用いられている、中心デユーテイ比と目
標駆動電流の関係を示す線図である。 １０……エンジン、１４……エアフローメー
タ、２０……スロツトル弁、２２……スロツトル
センサ、２６……バイパス回路、２８……アイド
ル回転速度制御弁（ISCV）、３２……インジエク
タ、４２……クランク角センサ、５２……電子制
御ユニツト（ECU）、５２Ａ……CPU、５２Ｅ…
…電流検出回路、５２Ｆ……アンプ、５２Ｇ……
マルチプレクサ、５２Ｈ……アナログ−デジタル
変換器（Ａ／Ｄ変換器）、５２Ｉ……入出力ポー
ト、５２Ｍ……出力ポート、５２Ｌ……駆動回
路。
転速度制御方法の要旨を示す流れ図、第２図は、
本発明が採用された、自動車用電子制御エンジン
の実施例の構成を示す、一部ブロツク線図を含む
断面図、第３図は、前記実施例で用いられている
電子制御ユニツトの構成を示すブロツク線図、第
４図は、同じく計算デユーテイ比を求めるため
の、メインルーチンの要部を示す流れ図、第５図
は、同じく、出力デユーテイ比にデイザをかける
とともに、所定のタイミングでアイドル回転速度
制御弁に流される駆動電流のアナログ−デジタル
変換を行うための時間割込みルーチンを示す流れ
図、第６図Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、前記実施例及び従
来例における、中心デユーテイ比、アイドル回転
速度制御弁の平均駆動電流、該平均駆動電流のア
ナログ−デジタル変換値の関係の例を示す図、第
７図は、同じく、目標駆動電流と駆動電流の相違
に基づいて中心デユーテイ比を補正するための補
正係数を算出するアナログ−デジタル変換終了チ
エツクルーチンを示す流れ図、第８図は、前記ル
ーチンで用いられている、中心デユーテイ比と目
標駆動電流の関係を示す線図である。 １０……エンジン、１４……エアフローメー
タ、２０……スロツトル弁、２２……スロツトル
センサ、２６……バイパス回路、２８……アイド
ル回転速度制御弁（ISCV）、３２……インジエク
タ、４２……クランク角センサ、５２……電子制
御ユニツト（ECU）、５２Ａ……CPU、５２Ｅ…
…電流検出回路、５２Ｆ……アンプ、５２Ｇ……
マルチプレクサ、５２Ｈ……アナログ−デジタル
変換器（Ａ／Ｄ変換器）、５２Ｉ……入出力ポー
ト、５２Ｍ……出力ポート、５２Ｌ……駆動回
路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ エンジン運転状態に応じてアイドル回転速度
を制御するための内燃機関のアイドル回転速度制
御方法において、 アイドル目標回転速度を得るための中心デユー
テイ比を求める手順と、 該中心デユーテイ比に対応するアイドル回転速
度制御弁の目標駆動電流を求める手順と、 前記中心デユーテイ比にデイザをかけることに
よつて出力デユーテイ比を求める手順と、 該出力デユーテイ比により、アイドル回転速度
制御弁に流される実駆動電流をオンオフ制御する
手順と、 前記実駆動電流を、前記アイドル回転速度制御
弁のオンオフと同期させ、且つ、デイザ周期の整
数倍の周期でデジタル信号に変換する手順と、 該実駆動電流が前記目標駆動電流に一致するよ
うに、前記中心デユーテイ比を補正する手順と、 を含むことを特徴とする内燃機関のアイドル回転
速度制御方法。 ２ 前記実駆動電流のデジタル信号への変換を、
デイザの中心値の時に行うようにしたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の内燃機間の
アイドル回転速度制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5104883A JPS59176449A (ja) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | 内燃機関のアイドル回転速度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5104883A JPS59176449A (ja) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | 内燃機関のアイドル回転速度制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59176449A JPS59176449A (ja) | 1984-10-05 |
| JPH045815B2 true JPH045815B2 (ja) | 1992-02-03 |
Family
ID=12875913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5104883A Granted JPS59176449A (ja) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | 内燃機関のアイドル回転速度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59176449A (ja) |
-
1983
- 1983-03-25 JP JP5104883A patent/JPS59176449A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59176449A (ja) | 1984-10-05 |
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