JPH06100130B2 - 内燃機関の吸入空気量制御装置 - Google Patents
内燃機関の吸入空気量制御装置Info
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- JPH06100130B2 JPH06100130B2 JP59087452A JP8745284A JPH06100130B2 JP H06100130 B2 JPH06100130 B2 JP H06100130B2 JP 59087452 A JP59087452 A JP 59087452A JP 8745284 A JP8745284 A JP 8745284A JP H06100130 B2 JPH06100130 B2 JP H06100130B2
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- control
- internal combustion
- combustion engine
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
- F02D41/266—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor the computer being backed-up or assisted by another circuit, e.g. analogue
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/0015—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for using exhaust gas sensors
- F02D35/0023—Controlling air supply
- F02D35/003—Controlling air supply by means of by-pass passages
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、内燃機関のスロットル弁をバイパスして流れ
る吸入空気量を空気制御弁によって制御することにより
エンジン回転数を目標回転数に一致させるべく制御する
と共に、その制御量について学習制御を行なう内燃機関
の吸入空気量制御装置に関するものである。
る吸入空気量を空気制御弁によって制御することにより
エンジン回転数を目標回転数に一致させるべく制御する
と共に、その制御量について学習制御を行なう内燃機関
の吸入空気量制御装置に関するものである。
［従来技術］ 従来、内燃機関の主としてアイドル時の吸入空気量をス
ロットル弁のバイパス通路に設けた空気制御弁によって
制御することにより、エンジン回転数を目標回転数に一
致させるべく制御する吸入空気量制御装置が、特開昭55
−153834号公報などで提案され、スロットル弁の全閉時
に車速が所定値以下、あるいはトランスミッションがニ
ュートラル位置、クラッチが切れた状態などを安定なア
イドリング状態とみなしてフィードバック制御を行な
い、それ以外のときにはオープンループ制御に切り換え
て制御を行なうようにされている。
ロットル弁のバイパス通路に設けた空気制御弁によって
制御することにより、エンジン回転数を目標回転数に一
致させるべく制御する吸入空気量制御装置が、特開昭55
−153834号公報などで提案され、スロットル弁の全閉時
に車速が所定値以下、あるいはトランスミッションがニ
ュートラル位置、クラッチが切れた状態などを安定なア
イドリング状態とみなしてフィードバック制御を行な
い、それ以外のときにはオープンループ制御に切り換え
て制御を行なうようにされている。
一方、このような吸入空気量制御においては、オープン
ループ制御時に制御部品の固体差や経時変化による制御
量のずれを補正するために、フィードバック制御時に制
御量のずれを学習し、この学習値を使って制御量を修正
するといった学習制御を行なう場合がある。このような
学習は、所定のフィードバック制御条件、例えばスロッ
トル弁が全閉で車速が零というような条件が成立した正
常なアイドル運転時に行なわれ、その学習値がメモリに
格納され、オープンループ制御時においてその学習補正
量を制御量に加算することによって学習制御を行なうよ
うにしている。
ループ制御時に制御部品の固体差や経時変化による制御
量のずれを補正するために、フィードバック制御時に制
御量のずれを学習し、この学習値を使って制御量を修正
するといった学習制御を行なう場合がある。このような
学習は、所定のフィードバック制御条件、例えばスロッ
トル弁が全閉で車速が零というような条件が成立した正
常なアイドル運転時に行なわれ、その学習値がメモリに
格納され、オープンループ制御時においてその学習補正
量を制御量に加算することによって学習制御を行なうよ
うにしている。
ところでこういった学習制御を実行する際、車速センサ
等アイドリング状態を検出するセンサが正常な場合に
は、第１図（イ）に示す如く、正しい学習値Ａを得るこ
とができ、制御量が正しく補正されＢ、オープンループ
制御からフィードバック制御へスムーズに移行すること
ができ、アイドリング状態でのエンジン回転数を目標回
転数に制御することができるＣ、ようになるのである
が、例えば車速センサが故障し正常なアイドル運転では
ない状態、即ち本来学習してはいけない条件で学習を行
なうと、第１図（ロ）に示す如く、誤った学習値Ａ′が
オープンループ制御時に使用されるために制御量が誤っ
て補正されＢ′、オープンループ制御からフィードバッ
ク制御に移行した際一時的にエンジン回転数が急激に変
化するＣ′という不具合が生じる。また、学習値によっ
てアイドル回転数の上下限値を決定する場合には、学習
値の誤りによってアイドル回転数を目標回転数に一致さ
せることができなくなるといった問題もある。尚、図に
おいてＯはオープン制御状態を、Ｆはフィードバック制
御状態を示している。
等アイドリング状態を検出するセンサが正常な場合に
は、第１図（イ）に示す如く、正しい学習値Ａを得るこ
とができ、制御量が正しく補正されＢ、オープンループ
制御からフィードバック制御へスムーズに移行すること
ができ、アイドリング状態でのエンジン回転数を目標回
転数に制御することができるＣ、ようになるのである
が、例えば車速センサが故障し正常なアイドル運転では
ない状態、即ち本来学習してはいけない条件で学習を行
なうと、第１図（ロ）に示す如く、誤った学習値Ａ′が
オープンループ制御時に使用されるために制御量が誤っ
て補正されＢ′、オープンループ制御からフィードバッ
ク制御に移行した際一時的にエンジン回転数が急激に変
化するＣ′という不具合が生じる。また、学習値によっ
てアイドル回転数の上下限値を決定する場合には、学習
値の誤りによってアイドル回転数を目標回転数に一致さ
せることができなくなるといった問題もある。尚、図に
おいてＯはオープン制御状態を、Ｆはフィードバック制
御状態を示している。
［発明の目的］ 本発明は、上記の点に着目し、学習を実行しても良い実
行条件としてのアイドリング状態を検知するために用い
られる所定の運転状態検出手段が故障と診断された場
合、学習を禁止することにより誤学習の発生を防止し、
エンジン回転数を正しく目標回転数に制御し得ると共
に、不適正な学習制御を行なうことによって生ずるエン
ジン回転数の急激な変化を防止し得る内燃機関の吸入空
気量制御装置の提供を目的とする。
行条件としてのアイドリング状態を検知するために用い
られる所定の運転状態検出手段が故障と診断された場
合、学習を禁止することにより誤学習の発生を防止し、
エンジン回転数を正しく目標回転数に制御し得ると共
に、不適正な学習制御を行なうことによって生ずるエン
ジン回転数の急激な変化を防止し得る内燃機関の吸入空
気量制御装置の提供を目的とする。
［発明の構成］ かかる目的を達するために成された本発明の内燃機関の
吸入空気量制御装置は、第２図の構成図に例示するよう
に、 アイドリング状態を含む内燃機関の運転状態を検出する
複数の運転状態検出器群M1と、 該内燃機関のスロットル弁M2をバイパスするバイパス通
路に設けられ、制御信号により弁の開度を調整してスロ
ットル弁M2をバイパスして流れる吸入空気量を制御する
空気制御弁M3と、 上記運転状態検出器群M1にて検出された当該内燃機関の
運転状態が所定のフィードバック条件を満足した場合
に、運転状態に応じた目標回転数に、当該内燃機関の実
回転数を一致させるべく、上記空気制御弁M3の制御量を
算出し、該制御量に基づき上記空気制御弁M3へ制御信号
を送出するフィードバック制御手段M4と、 当該内燃機関がアイドリング状態である場合に、上記フ
ィードバック制御手段M4にて算出される制御量を学習
し、当該内燃機関がアイドリング状態でない場合に、該
学習した制御量に基づき、上記フィードバック制御手段
M4にて算出される制御量を補正する学習制御手段M5と、 を備えた内燃機関の吸入空気量制御装置において、 上記運転状態検出器群M1のうち、当該内燃機関のアイド
リング状態を検知するために用いられる所定の運転状態
検出器の故障を診断する故障診断手段M6と、 該故障診断手段M6にて上記アイドリング状態を検知する
ために用いれる所定の運転状態検出器の故障が診断され
た場合には、上記学習制御手段M5における学習制御を禁
止させると共に、上記フィードバック制御手段M4におい
ては、上記内燃機関の運転状態が所定のフィードバック
条件を満足した場合に、上記運転状態に応じた目標回転
数へのフィードバック制御を実行するように構成された
ことを特徴とする。
吸入空気量制御装置は、第２図の構成図に例示するよう
に、 アイドリング状態を含む内燃機関の運転状態を検出する
複数の運転状態検出器群M1と、 該内燃機関のスロットル弁M2をバイパスするバイパス通
路に設けられ、制御信号により弁の開度を調整してスロ
ットル弁M2をバイパスして流れる吸入空気量を制御する
空気制御弁M3と、 上記運転状態検出器群M1にて検出された当該内燃機関の
運転状態が所定のフィードバック条件を満足した場合
に、運転状態に応じた目標回転数に、当該内燃機関の実
回転数を一致させるべく、上記空気制御弁M3の制御量を
算出し、該制御量に基づき上記空気制御弁M3へ制御信号
を送出するフィードバック制御手段M4と、 当該内燃機関がアイドリング状態である場合に、上記フ
ィードバック制御手段M4にて算出される制御量を学習
し、当該内燃機関がアイドリング状態でない場合に、該
学習した制御量に基づき、上記フィードバック制御手段
M4にて算出される制御量を補正する学習制御手段M5と、 を備えた内燃機関の吸入空気量制御装置において、 上記運転状態検出器群M1のうち、当該内燃機関のアイド
リング状態を検知するために用いられる所定の運転状態
検出器の故障を診断する故障診断手段M6と、 該故障診断手段M6にて上記アイドリング状態を検知する
ために用いれる所定の運転状態検出器の故障が診断され
た場合には、上記学習制御手段M5における学習制御を禁
止させると共に、上記フィードバック制御手段M4におい
ては、上記内燃機関の運転状態が所定のフィードバック
条件を満足した場合に、上記運転状態に応じた目標回転
数へのフィードバック制御を実行するように構成された
ことを特徴とする。
［作用］ 上記構成を有する本発明の内燃機関の吸入空気量制御装
置によれば、フィードバック制御手段M4が、内燃機関の
運転状態が所定のフィードバック条件を満足した場合
に、運転状態に応じた目標回転数に、内燃機関の実回転
数を一致させるべく、空気制御弁M3の制御量を算出し、
該制御量に基づき空気制御弁M3へ制御信号を送出する。
また、学習制御手段M5が、内燃機関がアイドリング状態
である場合に、フィードバック制御手段M4にて算出され
る制御量を学習し、内燃機関がアイドリング状態でない
場合に、学習した制御量に基づき、上記フィードバック
制御手段M4にて算出される制御量を補正する。
置によれば、フィードバック制御手段M4が、内燃機関の
運転状態が所定のフィードバック条件を満足した場合
に、運転状態に応じた目標回転数に、内燃機関の実回転
数を一致させるべく、空気制御弁M3の制御量を算出し、
該制御量に基づき空気制御弁M3へ制御信号を送出する。
また、学習制御手段M5が、内燃機関がアイドリング状態
である場合に、フィードバック制御手段M4にて算出され
る制御量を学習し、内燃機関がアイドリング状態でない
場合に、学習した制御量に基づき、上記フィードバック
制御手段M4にて算出される制御量を補正する。
そして、故障診断手段M6が、運転状態検出器群M1のう
ち、内燃機関のアイドリング状態を検出するために用い
られる所定の運転状態検出器の故障を診断し、故障診断
手段M6にてその運転状態検出器の故障が診断された場合
には、学習制御手段M5における学習制御を禁止させると
共に、フィードバック制御手段M4においては、内燃機関
の運転状態が所定のフィードバック条件を満足した場合
に、運転状態に応じた目標回転数へのフィードバック制
御を実行させる。
ち、内燃機関のアイドリング状態を検出するために用い
られる所定の運転状態検出器の故障を診断し、故障診断
手段M6にてその運転状態検出器の故障が診断された場合
には、学習制御手段M5における学習制御を禁止させると
共に、フィードバック制御手段M4においては、内燃機関
の運転状態が所定のフィードバック条件を満足した場合
に、運転状態に応じた目標回転数へのフィードバック制
御を実行させる。
いわゆるアイドルスピードコントロール（ISC）におけ
る学習は、回転速度が目標値に一致するようにするた
め、回転速度検出センサの故障時には学習そのものが不
可能であるが、回転速度検出センサが正常であれば学習
は可能である。しかしながら、学習の実行条件であるア
イドリング状態を検知するために用いられる運転状態検
出器、例えば車速センサ等が故障している場合には、学
習そのものは実行できても、本来学習してはいけない条
件で学習してしまうことになり、誤学習が発生してしま
う。
る学習は、回転速度が目標値に一致するようにするた
め、回転速度検出センサの故障時には学習そのものが不
可能であるが、回転速度検出センサが正常であれば学習
は可能である。しかしながら、学習の実行条件であるア
イドリング状態を検知するために用いられる運転状態検
出器、例えば車速センサ等が故障している場合には、学
習そのものは実行できても、本来学習してはいけない条
件で学習してしまうことになり、誤学習が発生してしま
う。
そこで本願発明は、学習制御を実行して良い場合を判定
するための実行条件、即ちアイドリング状態を検知する
ために使用される所定の運転状態検出器の故障を診断
し、その故障時には制御量の学習を禁止するように構成
したものである。そのため本願発明によれば、学習に直
接関係する制御量を検知するセンサは正常でも本来学習
してはいけない条件での学習が禁止されることによっ
て、誤った学習値が使用されしまうことが防止される。
従って、オープンループ制御からフィードバック制御に
入った際、エンジン回転数が急激に変化する不具合を解
消することができ、また、エンジン回転数を正しく目標
回転数に合わせることができる。
するための実行条件、即ちアイドリング状態を検知する
ために使用される所定の運転状態検出器の故障を診断
し、その故障時には制御量の学習を禁止するように構成
したものである。そのため本願発明によれば、学習に直
接関係する制御量を検知するセンサは正常でも本来学習
してはいけない条件での学習が禁止されることによっ
て、誤った学習値が使用されしまうことが防止される。
従って、オープンループ制御からフィードバック制御に
入った際、エンジン回転数が急激に変化する不具合を解
消することができ、また、エンジン回転数を正しく目標
回転数に合わせることができる。
また、学習制御は禁止するが、回転速度F/B制御自体は
停止せず、実行するため、例えばスロットル弁づまり等
で回転速度が低下しても、回転速度F/B制御の実行によ
って回転落ち等を防止することができるのである。
停止せず、実行するため、例えばスロットル弁づまり等
で回転速度が低下しても、回転速度F/B制御の実行によ
って回転落ち等を防止することができるのである。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第３図は本発明が適用される自動車用の４サイクル火花
点火式エンジンの制御系を含む概略構成図を示し、エン
ジン10には負荷として空調機が装備される。さらに、エ
ンジン10は、エアクリーナ11、エアフロメータ12、吸気
管13、サージタンク14、各吸気分岐管15をへて空気を吸
入し、燃料は各吸気分岐管15に設けられた燃料噴射弁16
から噴射供給される。エンジン10の主吸入空気量は、図
示しないアクセルペダルにより任意に操作されるスロッ
トル弁17によって調整され、燃料噴射量はマイクロコン
ピュータ20により調整される。マイクロコンピュータ20
は、ディストリビュータ22内に配設された回転センサを
なす電磁ピックアップ23で検出されるエンジン回転数
と、エアフロメータ12によっ測定される吸入空気量とを
基本パラメータとして燃料噴射量を決定する公知のもの
でエンジン10の冷却水温を検出する水温センサ24からの
検出信号を入力し、これにより燃料噴射量の増減を行な
う。26はスロットル弁17の全閉又はほぼ全閉を検出しこ
のときアイドル信号を出力するスロットルスイッチ、27
はクラッチを切ったときにその信号を出力するクラッチ
スイッチ、28はシフトレバーがニュートラルに操作され
たときその信号を出力するニュートラルスイッチであ
る。
点火式エンジンの制御系を含む概略構成図を示し、エン
ジン10には負荷として空調機が装備される。さらに、エ
ンジン10は、エアクリーナ11、エアフロメータ12、吸気
管13、サージタンク14、各吸気分岐管15をへて空気を吸
入し、燃料は各吸気分岐管15に設けられた燃料噴射弁16
から噴射供給される。エンジン10の主吸入空気量は、図
示しないアクセルペダルにより任意に操作されるスロッ
トル弁17によって調整され、燃料噴射量はマイクロコン
ピュータ20により調整される。マイクロコンピュータ20
は、ディストリビュータ22内に配設された回転センサを
なす電磁ピックアップ23で検出されるエンジン回転数
と、エアフロメータ12によっ測定される吸入空気量とを
基本パラメータとして燃料噴射量を決定する公知のもの
でエンジン10の冷却水温を検出する水温センサ24からの
検出信号を入力し、これにより燃料噴射量の増減を行な
う。26はスロットル弁17の全閉又はほぼ全閉を検出しこ
のときアイドル信号を出力するスロットルスイッチ、27
はクラッチを切ったときにその信号を出力するクラッチ
スイッチ、28はシフトレバーがニュートラルに操作され
たときその信号を出力するニュートラルスイッチであ
る。
30は主にアイドル時の吸入空気量を制御する空気制御弁
で、スロットル弁17をバイパスするように設けられた空
気導管31、32の間に設けられ、導管31の一端はスロット
ル弁17とエアフロメータ12の間に空気導入口33に接続さ
れ、導管32の一端は、スロットル弁17の下流側に設けた
空気導出口34に接続される。空気制御弁30はリニアソレ
ノイド式の制御弁で、ハウジング36内で摺動可能なプラ
ンジャ37の変位により、空気導管31、32の間の空気通路
面積を変え、プランジャ37は圧縮コイルばね38により空
気通路面積が零となるようにセットされる。40はコア41
とプランジャ37の外周に巻装されたコイルで、このコイ
ル40には第４図で示すようなパルス信号（パルスのデュ
ーティ比を制御された信号）が印加され、この信号によ
ってコイル40に流れる電流の平均値に応じてプランジャ
37が移動し空気流量が制御される。すなわち、パルス信
号の電圧波形が第４図の実線（又は破線）に示すような
デューティ比を持つ場合、その電流波形は第５図の実線
（又は破線）で示すようになり、パルスデューティ比を
変えることによって平均電流値I1、I2を変化させ、これ
によって第６図に示すように空気流量を制御することが
できる。
で、スロットル弁17をバイパスするように設けられた空
気導管31、32の間に設けられ、導管31の一端はスロット
ル弁17とエアフロメータ12の間に空気導入口33に接続さ
れ、導管32の一端は、スロットル弁17の下流側に設けた
空気導出口34に接続される。空気制御弁30はリニアソレ
ノイド式の制御弁で、ハウジング36内で摺動可能なプラ
ンジャ37の変位により、空気導管31、32の間の空気通路
面積を変え、プランジャ37は圧縮コイルばね38により空
気通路面積が零となるようにセットされる。40はコア41
とプランジャ37の外周に巻装されたコイルで、このコイ
ル40には第４図で示すようなパルス信号（パルスのデュ
ーティ比を制御された信号）が印加され、この信号によ
ってコイル40に流れる電流の平均値に応じてプランジャ
37が移動し空気流量が制御される。すなわち、パルス信
号の電圧波形が第４図の実線（又は破線）に示すような
デューティ比を持つ場合、その電流波形は第５図の実線
（又は破線）で示すようになり、パルスデューティ比を
変えることによって平均電流値I1、I2を変化させ、これ
によって第６図に示すように空気流量を制御することが
できる。
このように空気制御弁30のコイル40に印加される制御信
号も燃料噴射弁と同様にマイクロコンピュータ20から送
られる。なお、空気制御弁30はリニアソレノイド式の他
にステップモータ式ダイヤフラム式の制御弁を使用する
こともできる。
号も燃料噴射弁と同様にマイクロコンピュータ20から送
られる。なお、空気制御弁30はリニアソレノイド式の他
にステップモータ式ダイヤフラム式の制御弁を使用する
こともできる。
マイクロコンピュータ20には、エアフロメータ12、電磁
ピックアップ23、スロットルスイッチ26、水温センサ2
4、空調機をオンオフする空調スイッチ43、エアフロメ
ータ12内の吸気温センサ44、及び車速を検出する車速セ
ンサ45等が運転状態検出器群として各検出信号を入力す
るように接続される。
ピックアップ23、スロットルスイッチ26、水温センサ2
4、空調機をオンオフする空調スイッチ43、エアフロメ
ータ12内の吸気温センサ44、及び車速を検出する車速セ
ンサ45等が運転状態検出器群として各検出信号を入力す
るように接続される。
電磁ピックアップ23は、エンジン10のクランク軸と同期
して回転するリングギヤ47と対向して設置され、エンジ
ン回転数に比例した周波数のパルス信号（例えばクラン
ク角度30度毎に発生する）を出力する。水温センサ24、
吸気温センサ44にはサーミスタ等の感温素子が使用さ
れ、温度に応じたアナログ電圧信号を出力する。49はイ
グナイタであって、ディストリビュータ22を介して各点
火プラグ50に高電圧を制御されたタイミングで印加す
る。51は空調機用のコンプレッサ、空調スイッチ43をオ
ンすると電磁クラッチ52が接続状態となりコンプレッサ
51がエンジン10に連結駆動される。また60はバッテリ、
61はエンジンキースイッチである。
して回転するリングギヤ47と対向して設置され、エンジ
ン回転数に比例した周波数のパルス信号（例えばクラン
ク角度30度毎に発生する）を出力する。水温センサ24、
吸気温センサ44にはサーミスタ等の感温素子が使用さ
れ、温度に応じたアナログ電圧信号を出力する。49はイ
グナイタであって、ディストリビュータ22を介して各点
火プラグ50に高電圧を制御されたタイミングで印加す
る。51は空調機用のコンプレッサ、空調スイッチ43をオ
ンすると電磁クラッチ52が接続状態となりコンプレッサ
51がエンジン10に連結駆動される。また60はバッテリ、
61はエンジンキースイッチである。
第７図はマイクロコンピュータ20とその入出力機器のブ
ロック図を示し、100はCPUで、所定のプログラムにした
がって点火時期、燃料噴射量、及びアイドル回転の制御
量を演算すると共に各種信号の入出力処理を行なう。10
1は入力カウンタで、電磁ピックアップ23からエンジン
回転数に応じたパルス信号を入力してカウントし、回転
数データをCPU100に送る。102は割り込み制御部で、入
力カウンタ101からパルス信号を入力し、エンジン回転
数に同期した割り込み指令信号をCPU100にバス150を通
して印加する。103はA/Dコンバータ、マルチプレクサな
どからなる入力ポートで、エアフロメータ12、水温セン
サ24、吸気温センサ44、空調スイッチ43、スロットルス
イッチ26、車速センサ45、などからの信号が入力され、
アナログ信号はデジタル信号に変換されてCPU100に送ら
れる。
ロック図を示し、100はCPUで、所定のプログラムにした
がって点火時期、燃料噴射量、及びアイドル回転の制御
量を演算すると共に各種信号の入出力処理を行なう。10
1は入力カウンタで、電磁ピックアップ23からエンジン
回転数に応じたパルス信号を入力してカウントし、回転
数データをCPU100に送る。102は割り込み制御部で、入
力カウンタ101からパルス信号を入力し、エンジン回転
数に同期した割り込み指令信号をCPU100にバス150を通
して印加する。103はA/Dコンバータ、マルチプレクサな
どからなる入力ポートで、エアフロメータ12、水温セン
サ24、吸気温センサ44、空調スイッチ43、スロットルス
イッチ26、車速センサ45、などからの信号が入力され、
アナログ信号はデジタル信号に変換されてCPU100に送ら
れる。
104はRAM106を除く各ユニットへ電力を供給する電源回
路で、エンジンキースイッチ61を介してバッテリ60に接
続され、一方、RAM106に電力供給を行なう電源回路105
はエンジンキースイッチ61を介さず直接バッテリ60に接
続され、エンジンキースイッチ61のオフ後も常時RAM106
に電圧を印加し、バックアップすることによりRAM106を
不揮発性メモリとしている。RAM106及び107は、随時読
み書き可能なメモリで、各種検出データ、学習値等のデ
ータが必要に応じて別々に格納され、読み出し専用の固
定メモリであるROM108には制御プログラムや演算に必要
な各種定数等が記憶される。109はクロックパルス信号
を発生するタイマーでCPU100にクロック信号を送った
り、割り込み制御部102に時間割り込み用の信号を出力
する。
路で、エンジンキースイッチ61を介してバッテリ60に接
続され、一方、RAM106に電力供給を行なう電源回路105
はエンジンキースイッチ61を介さず直接バッテリ60に接
続され、エンジンキースイッチ61のオフ後も常時RAM106
に電圧を印加し、バックアップすることによりRAM106を
不揮発性メモリとしている。RAM106及び107は、随時読
み書き可能なメモリで、各種検出データ、学習値等のデ
ータが必要に応じて別々に格納され、読み出し専用の固
定メモリであるROM108には制御プログラムや演算に必要
な各種定数等が記憶される。109はクロックパルス信号
を発生するタイマーでCPU100にクロック信号を送った
り、割り込み制御部102に時間割り込み用の信号を出力
する。
110は、ラッチ、ダウンカウンタ、パワートランジスタ
などからなる出力回路で、CPU100で演算された燃料噴射
量に応じたデューティ比のパルス制御信号を発生し、燃
料噴射弁16に出力する。また同様な構成の出力回路112
は、CPU100で演算されたアイドル回転数を制御するため
の制御量に応じたデューティ比のパルス制御信号を発生
し、空気制御弁30へ出力する。さらに、同様な構成の出
力回路113は、CPU100で演算された点火時期データに基
づき点火タイミング信号を発生し、イグナイタ49に出力
する。マイクロコンピュータ20の上記各ユニットはバス
150により相互に接続され、データや制御信号がバス150
を通して伝達される。
などからなる出力回路で、CPU100で演算された燃料噴射
量に応じたデューティ比のパルス制御信号を発生し、燃
料噴射弁16に出力する。また同様な構成の出力回路112
は、CPU100で演算されたアイドル回転数を制御するため
の制御量に応じたデューティ比のパルス制御信号を発生
し、空気制御弁30へ出力する。さらに、同様な構成の出
力回路113は、CPU100で演算された点火時期データに基
づき点火タイミング信号を発生し、イグナイタ49に出力
する。マイクロコンピュータ20の上記各ユニットはバス
150により相互に接続され、データや制御信号がバス150
を通して伝達される。
次に、第８図の基本的フローチャートによりCPU100が実
行する制御処理の概略を説明すると、ステップ200でエ
ンジンキースイッチ61がオンされると、ステップ210に
てCPU内の各レジスタ等をリセットするなど初期設定を
行なった後、メインルーチンでステップ220〜260の各処
理を繰り返し実行する。先ず、ステップ220では、水温
センサ24、エアフロメータ12、吸気温センサ44などから
各種機関データを読み込み、RAM107に格納される。そし
てステップ230では、検出した各種機関データから最適
点火期を演算し、ステップ24に移行する。ステップ240
では、吸入空気量とエンジン回転数の各検出データから
基本燃料噴射量を算出し、この基本燃料噴射量を水温デ
ータ等運転条件によって補正し最終的な燃料噴射量を演
算する。ここで上記ステップ230及びステップ240の各種
演算処理は必要に応じて別の割り込みルーチンやサブル
ーチンで実行される。次にステップ250では、機関の運
転状態に応じてアイドル時のエンジンの回転数をフィー
ドバック制御又はオープンループ制御するために、後に
詳述する如く、空気制御弁30を制御するための制御量を
演算する処理を実行する。また、次のステップ260で
は、エンジン10に使用される制御系部品等の故障診断処
理を行なう。例えば、車速センサ40の故障診断処理にお
いては、出力回路110から燃料噴射弁16へ出力されるパ
ルス信号の時間幅が5ms以上で、かつエンジン回転数が2
000rpm以上のとき、車速センサ40の検出データが2km/h
未満の状態が５秒以上継続した場合、エンジンが高負荷
の走行状態にも係わらず車速が低すぎるため、故障と診
断し、この診断結果を記憶するといった処理が実行され
る。
行する制御処理の概略を説明すると、ステップ200でエ
ンジンキースイッチ61がオンされると、ステップ210に
てCPU内の各レジスタ等をリセットするなど初期設定を
行なった後、メインルーチンでステップ220〜260の各処
理を繰り返し実行する。先ず、ステップ220では、水温
センサ24、エアフロメータ12、吸気温センサ44などから
各種機関データを読み込み、RAM107に格納される。そし
てステップ230では、検出した各種機関データから最適
点火期を演算し、ステップ24に移行する。ステップ240
では、吸入空気量とエンジン回転数の各検出データから
基本燃料噴射量を算出し、この基本燃料噴射量を水温デ
ータ等運転条件によって補正し最終的な燃料噴射量を演
算する。ここで上記ステップ230及びステップ240の各種
演算処理は必要に応じて別の割り込みルーチンやサブル
ーチンで実行される。次にステップ250では、機関の運
転状態に応じてアイドル時のエンジンの回転数をフィー
ドバック制御又はオープンループ制御するために、後に
詳述する如く、空気制御弁30を制御するための制御量を
演算する処理を実行する。また、次のステップ260で
は、エンジン10に使用される制御系部品等の故障診断処
理を行なう。例えば、車速センサ40の故障診断処理にお
いては、出力回路110から燃料噴射弁16へ出力されるパ
ルス信号の時間幅が5ms以上で、かつエンジン回転数が2
000rpm以上のとき、車速センサ40の検出データが2km/h
未満の状態が５秒以上継続した場合、エンジンが高負荷
の走行状態にも係わらず車速が低すぎるため、故障と診
断し、この診断結果を記憶するといった処理が実行され
る。
次に、第９図のフローチャートによりアイドル回転数の
制御量演算ルーチンを説明する。
制御量演算ルーチンを説明する。
アイドル回転数の制御量演算ルーチンに入ると、先ず、
ステップ300を実行し、エンジンの運転状態が予め定め
たアイドル時のフィードバック制御条件に入っているか
否かを判定し、例えば、スロットルスイッチ26からアイ
ドル信号が送られ、かつ、エンジン回転数と車速がそれ
ぞれ一定値以下であるとき、アイドル時のフィードバッ
ク制御条件が成立していると判定する。そして、この条
件成立時には次にステップ31に進み、ここでフィードバ
ック制御時の制御量Ｄ（空気制御弁30へ印加するパルス
制御信号のデューテイ比）を演算する。この制御量Ｄ
は、例えば実際のエンジン回転数と目標回転数との差に
応じて補正量を求め、この補正量を前回積分補正量に加
えることによって積分補正量を算出し、この積分補正量
に応じ制御量が算出される。続いて、ステップ320を実
行し、車速センサ45に故障があるか否かを判定し、前記
第８図に示したステップ260の故障診断ルーチンにおい
て車速センサ45の故障が診断されていなければ、次にス
テップ330、340、350を順次実行し、暖機を完了し安定
したアイドル運転に入って学習を行ない得る状態である
か否かを判定する。すなわち、ステップ330で冷却水温
が設定温度（例えば70℃）以上か否かを判定し、設定温
度以上のとき次にステップ340に進み、スロットルスイ
ッチ26からスロットルの全閉を示すアイドル信号が入力
された後、一定時間経過したか否かを判定する。そし
て、アイドル信号入力後一定時間経過していれば、次に
ステップ350に進み、エンジン負荷となる空調機の空調
スイッチ43がオン又はオフされた後一定時間が経過した
か否かを判定し、一定時間が経過していれば、学習条件
を満足しているとして、次にステップ360〜390を実行
し、制御量Ｄを補正するための学習補正量ＫGiを求め
る。
ステップ300を実行し、エンジンの運転状態が予め定め
たアイドル時のフィードバック制御条件に入っているか
否かを判定し、例えば、スロットルスイッチ26からアイ
ドル信号が送られ、かつ、エンジン回転数と車速がそれ
ぞれ一定値以下であるとき、アイドル時のフィードバッ
ク制御条件が成立していると判定する。そして、この条
件成立時には次にステップ31に進み、ここでフィードバ
ック制御時の制御量Ｄ（空気制御弁30へ印加するパルス
制御信号のデューテイ比）を演算する。この制御量Ｄ
は、例えば実際のエンジン回転数と目標回転数との差に
応じて補正量を求め、この補正量を前回積分補正量に加
えることによって積分補正量を算出し、この積分補正量
に応じ制御量が算出される。続いて、ステップ320を実
行し、車速センサ45に故障があるか否かを判定し、前記
第８図に示したステップ260の故障診断ルーチンにおい
て車速センサ45の故障が診断されていなければ、次にス
テップ330、340、350を順次実行し、暖機を完了し安定
したアイドル運転に入って学習を行ない得る状態である
か否かを判定する。すなわち、ステップ330で冷却水温
が設定温度（例えば70℃）以上か否かを判定し、設定温
度以上のとき次にステップ340に進み、スロットルスイ
ッチ26からスロットルの全閉を示すアイドル信号が入力
された後、一定時間経過したか否かを判定する。そし
て、アイドル信号入力後一定時間経過していれば、次に
ステップ350に進み、エンジン負荷となる空調機の空調
スイッチ43がオン又はオフされた後一定時間が経過した
か否かを判定し、一定時間が経過していれば、学習条件
を満足しているとして、次にステップ360〜390を実行
し、制御量Ｄを補正するための学習補正量ＫGiを求め
る。
ステップ360では、平均積分制御量ＤIAVが演算され、次
にステップ370にて、平均積分制御量ＤIAV−（目標制御
量ＤＴ＋前回学習補正量ＫGi−１）の演算を行ない、第
10図のグラフに示すように、この演算結果に応じて正又
は、負の値をとるような補正値ΔＫＧを求める。さら
に、ステップ380にて、前回学習補正量ＫGi−１に補正
値ΔＫＧを加算して今回の学習補正量ＫGiとし、ステッ
プ390にこの学習補正量ＫGiをRAM106に格納する。そし
て、学習を終り、ステップ400においてステップ310で算
出した制御量Ｄを出力回路112にセットし、出力回路112
から制御量Ｄのデューテイ比をもつパルス制御信号を空
気制御弁30に印加して、アイドル回転数を目標値に合わ
せるように吸入空気量の制御が行なわれる。
にステップ370にて、平均積分制御量ＤIAV−（目標制御
量ＤＴ＋前回学習補正量ＫGi−１）の演算を行ない、第
10図のグラフに示すように、この演算結果に応じて正又
は、負の値をとるような補正値ΔＫＧを求める。さら
に、ステップ380にて、前回学習補正量ＫGi−１に補正
値ΔＫＧを加算して今回の学習補正量ＫGiとし、ステッ
プ390にこの学習補正量ＫGiをRAM106に格納する。そし
て、学習を終り、ステップ400においてステップ310で算
出した制御量Ｄを出力回路112にセットし、出力回路112
から制御量Ｄのデューテイ比をもつパルス制御信号を空
気制御弁30に印加して、アイドル回転数を目標値に合わ
せるように吸入空気量の制御が行なわれる。
このように、暖機後の安定したアイドル運転時において
フィードバック制御条件が成立している場合には、空気
制御弁30を制御してアイドル回転数を目標回転数とする
ための制御量Ｄを演算し、これに応じた制御信号を空気
制御弁30へ出力すると共に、オープンループ制御時の制
御量を学習補正する学習補正量を求めるが、アイドリン
グ状態を検知するために用いられる車速センサ45の故障
時など不適正な学習が行なわれる場合には学習を中止す
る。
フィードバック制御条件が成立している場合には、空気
制御弁30を制御してアイドル回転数を目標回転数とする
ための制御量Ｄを演算し、これに応じた制御信号を空気
制御弁30へ出力すると共に、オープンループ制御時の制
御量を学習補正する学習補正量を求めるが、アイドリン
グ状態を検知するために用いられる車速センサ45の故障
時など不適正な学習が行なわれる場合には学習を中止す
る。
一方、ステップ300にて、上記フィードバック制御条件
がエンジン回転数や車速の増加等により成立しないと判
定された場合には、ステップ410に移行して、水温に応
じて予め設定された目標制御量ＤＴを求め、ステップ42
0で、目標制御量ＤＴに、学習によって格納されている
前回学習補正量ＫGi−１と予め設定されたオープンルー
プ制御時の補正量Koを加えることによってオープンルー
プ制御時の制御量Ｄを算出する。そして、ステップ400
に進み、この制御量Ｄが出力回路112にセットされ、制
御量Ｄに応じた制御信号が空気制御弁30へ出力されてア
イドル時の吸入空気量が制御される。また、車速センサ
45がステップ320で故障と判定されたとき、ステップ330
で水温が設定値に満たないと判定されたとき、及びステ
ップ340、350でアイドル信号入力後又は空調スイッチの
オンオフ後一定時間が経過してないと判定されたときに
は、学習に不適当な状態とみなして学習を行なわずその
ままステップ400に移行して制御量Ｄを出力する。
がエンジン回転数や車速の増加等により成立しないと判
定された場合には、ステップ410に移行して、水温に応
じて予め設定された目標制御量ＤＴを求め、ステップ42
0で、目標制御量ＤＴに、学習によって格納されている
前回学習補正量ＫGi−１と予め設定されたオープンルー
プ制御時の補正量Koを加えることによってオープンルー
プ制御時の制御量Ｄを算出する。そして、ステップ400
に進み、この制御量Ｄが出力回路112にセットされ、制
御量Ｄに応じた制御信号が空気制御弁30へ出力されてア
イドル時の吸入空気量が制御される。また、車速センサ
45がステップ320で故障と判定されたとき、ステップ330
で水温が設定値に満たないと判定されたとき、及びステ
ップ340、350でアイドル信号入力後又は空調スイッチの
オンオフ後一定時間が経過してないと判定されたときに
は、学習に不適当な状態とみなして学習を行なわずその
ままステップ400に移行して制御量Ｄを出力する。
このように本実施例においては、車速センサの故障を診
断し、その故障時には制御量の学習を禁止すると共に、
冷却水温が設定値以下の場合やアイドル信号入力後一定
時間経過するまでの間、あるいは空調スイッチがオン又
はオフされた後一定時間経過するまでの間、といったエ
ンジンの過渡状態での制御量の学習を禁止するよう構成
されている。従ってオープンループ制御時に、車速セン
サの故障時の誤った学習値やエンジンの過渡状態での不
安定な学習値が使用され、オープンループ制御からフィ
ードバック制御に入った際にエンジン回転数が急激に変
化するといった不具合を解消できると共に、例えばこの
学習値によってアイドル回転数の上・下限値を決定する
場合にも誤った学習値が使用されることがないので、ア
イドル回転数を目標回転数に正しく制御することができ
るようになる。
断し、その故障時には制御量の学習を禁止すると共に、
冷却水温が設定値以下の場合やアイドル信号入力後一定
時間経過するまでの間、あるいは空調スイッチがオン又
はオフされた後一定時間経過するまでの間、といったエ
ンジンの過渡状態での制御量の学習を禁止するよう構成
されている。従ってオープンループ制御時に、車速セン
サの故障時の誤った学習値やエンジンの過渡状態での不
安定な学習値が使用され、オープンループ制御からフィ
ードバック制御に入った際にエンジン回転数が急激に変
化するといった不具合を解消できると共に、例えばこの
学習値によってアイドル回転数の上・下限値を決定する
場合にも誤った学習値が使用されることがないので、ア
イドル回転数を目標回転数に正しく制御することができ
るようになる。
なお、上記実施例では、学習を実行しても良い場合を判
定するための実行条件としてのアイドリング状態を検知
する手段の１つである車速センサの故障を診断し、その
故障時に学習を禁止する処理を行なったが、クラッチが
切れたときの信号を出力するクラッチスイッチ27、又は
トランスミッションがニュートラルのときに信号を出力
するニュートラルスイッチ28をアイドル時の運転状態検
出手段として使用し、これらのスイッチの故障を診断
し、故障時には学習を禁止するようにすることもでき
る。
定するための実行条件としてのアイドリング状態を検知
する手段の１つである車速センサの故障を診断し、その
故障時に学習を禁止する処理を行なったが、クラッチが
切れたときの信号を出力するクラッチスイッチ27、又は
トランスミッションがニュートラルのときに信号を出力
するニュートラルスイッチ28をアイドル時の運転状態検
出手段として使用し、これらのスイッチの故障を診断
し、故障時には学習を禁止するようにすることもでき
る。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の内燃機関の吸入空気量制
御装置によれば、学習実行条件としてのアイドリング状
態を検知するために使用される運転状態検出器の故障を
診断し、その故障時には制御量の学習を禁止するように
構成したことから、誤った学習値がオープンループ制御
時に使用されることによって、制御量が正常値からず
れ、オープンループ制御からフィードバック制御に入っ
た際、エンジン回転数が急激に変化するといった不具合
を解消できる。また、学習値によってアイドル回転数の
上下限値を決定する場合にも、誤った学習値が使用され
ることはないから、アイドル回転数を目標回転数に正し
く合わせることができる。
御装置によれば、学習実行条件としてのアイドリング状
態を検知するために使用される運転状態検出器の故障を
診断し、その故障時には制御量の学習を禁止するように
構成したことから、誤った学習値がオープンループ制御
時に使用されることによって、制御量が正常値からず
れ、オープンループ制御からフィードバック制御に入っ
た際、エンジン回転数が急激に変化するといった不具合
を解消できる。また、学習値によってアイドル回転数の
上下限値を決定する場合にも、誤った学習値が使用され
ることはないから、アイドル回転数を目標回転数に正し
く合わせることができる。
第１図は従来の学習制御による問題を表すグラフであっ
て、（イ）はセンサ正常時の、（ロ）はセンサ故障時
の、学習値、制御量、エンジン回転数の変化を表すグラ
フ、第２図は本発明の構成を表すブロック図、第３図な
いし第10図は本発明の実施例を示し、第３図は制御系を
含むエンジンの概略構成図、第４図は制御信号の電圧波
形図、第５図は同電流波形図、第６図は制御電流と空気
流量の関係を示すグラフ、第７図は入出力系を含むマイ
クロコンピュータのブロック図、第８図はマイクロコン
ピュータの実行するメインルーチンの概略フローチャー
ト、第９図は同アイドル回転数演算ルーチンのフローチ
ャート、第10図は補正値と平均積分制御量−（目標制御
量＋前回学習補正量）との関係を示すグラフである。 10……エンジン 17……スロットル弁 20……マイクロコンピュータ 26……スロットルスイッチ 27……クラッチスイッチ 28……ニュートラルスイッチ 30……空気制御弁 45……車速センサ 100……CPU 106、107……RAM 108……ROM
て、（イ）はセンサ正常時の、（ロ）はセンサ故障時
の、学習値、制御量、エンジン回転数の変化を表すグラ
フ、第２図は本発明の構成を表すブロック図、第３図な
いし第10図は本発明の実施例を示し、第３図は制御系を
含むエンジンの概略構成図、第４図は制御信号の電圧波
形図、第５図は同電流波形図、第６図は制御電流と空気
流量の関係を示すグラフ、第７図は入出力系を含むマイ
クロコンピュータのブロック図、第８図はマイクロコン
ピュータの実行するメインルーチンの概略フローチャー
ト、第９図は同アイドル回転数演算ルーチンのフローチ
ャート、第10図は補正値と平均積分制御量−（目標制御
量＋前回学習補正量）との関係を示すグラフである。 10……エンジン 17……スロットル弁 20……マイクロコンピュータ 26……スロットルスイッチ 27……クラッチスイッチ 28……ニュートラルスイッチ 30……空気制御弁 45……車速センサ 100……CPU 106、107……RAM 108……ROM
Claims (1)
- 【請求項１】アイドリング状態を含む内燃機関の運転状
態を検出する複数の運転状態検出器群と、 該内燃機関のスロットル弁をバイパスするバイパス通路
に設けられ、制御信号により弁の開度を調整してスロッ
トル弁をバイパスして流れる吸入空気量を制御する空気
制御弁と、 上記運転状態検出器群にて検出された当該内燃機関の運
転状態が所定のフィードバック条件を満足した場合に、
運転状態に応じた目標回転数に、当該内燃機関の実回転
数を一致させるべく、上記空気制御弁の制御量を算出
し、該制御量に基づき上記空気制御弁へ制御信号を送出
するフィードバック制御手段と、 当該内燃機関がアイドリング状態である場合に、上記フ
ィードバック制御手段にて算出される制御量を学習し、
当該内燃機関がアイドリング状態でない場合に、該学習
した制御量に基づき、上記フィードバック制御手段にて
算出される制御量を補正する学習制御手段と、 を備えた内燃機関の吸入空気量制御装置において、 上記運転状態検出器群のうち、当該内燃機関のアイドリ
ング状態を検知するために用いられる所定の運転状態検
出器の故障を診断する故障診断手段と、 該故障診断手段にて上記アイドリング状態を検知するた
めに用いられる所定の運転状態検出器の故障が診断され
た場合には、上記学習制御手段における学習制御を禁止
させると共に、上記フィードバック制御手段において
は、上記内燃機関の運転状態が所定のフィードバック条
件を満足した場合に、上記運転状態に応じた目標回転数
へのフィードバック制御を実行するように構成されたこ
とを特徴とする内燃機関の吸入空気量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59087452A JPH06100130B2 (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 内燃機関の吸入空気量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59087452A JPH06100130B2 (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 内燃機関の吸入空気量制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60230539A JPS60230539A (ja) | 1985-11-16 |
| JPH06100130B2 true JPH06100130B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=13915245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59087452A Expired - Fee Related JPH06100130B2 (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 内燃機関の吸入空気量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06100130B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0720361Y2 (ja) * | 1986-06-19 | 1995-05-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のアイドル調整装置 |
| JPH0730728B2 (ja) * | 1987-05-30 | 1995-04-10 | マツダ株式会社 | エンジンのアイドル回転数制御装置 |
| JPH02233846A (ja) * | 1989-03-08 | 1990-09-17 | Mazda Motor Corp | エンジンのアイドル回転数制御装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55107034A (en) * | 1979-02-09 | 1980-08-16 | Nippon Denso Co Ltd | Idling speed controller of engine |
| JPS58158343A (ja) * | 1982-03-16 | 1983-09-20 | Toyota Motor Corp | アイドル回転数制御方法 |
| JPS593136A (ja) * | 1982-06-29 | 1984-01-09 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比学習制御方法 |
| JPH0610446B2 (ja) * | 1984-03-22 | 1994-02-09 | 三菱自動車工業株式会社 | エンジンアイドル制御装置 |
| JPS60222535A (ja) * | 1984-04-18 | 1985-11-07 | Mitsubishi Motors Corp | エンジンアイドル制御装置 |
-
1984
- 1984-04-27 JP JP59087452A patent/JPH06100130B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60230539A (ja) | 1985-11-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |