JPS6093143A - 内燃機関のアイドル回転数制御装置 - Google Patents

内燃機関のアイドル回転数制御装置

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JPS6093143A
JPS6093143A JP20112583A JP20112583A JPS6093143A JP S6093143 A JPS6093143 A JP S6093143A JP 20112583 A JP20112583 A JP 20112583A JP 20112583 A JP20112583 A JP 20112583A JP S6093143 A JPS6093143 A JP S6093143A
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JP
Japan
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control
idle
control value
pulse signal
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JP20112583A
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Naomi Tomizawa
富澤 尚己
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Japan Electronic Control Systems Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D31/00Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
    • F02D31/001Electric control of rotation speed
    • F02D31/002Electric control of rotation speed controlling air supply
    • F02D31/003Electric control of rotation speed controlling air supply for idle speed control

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

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】 く技術分野〉 本発明は内燃機関のアイドル回転数の学習制御装置に関
する。
く背景技術〉 内燃機関のアイドル回転数制御装置として、例えば第1
図に示すように、スロットル弁1をバイパスする補助空
気通路2の途中にアイドル制御弁(ISOバルブ)3を
設け、こねにより補助空気量を調整して、アイドル回転
数を制御するようにしたものがある。アイドル制御弁3
はロータリ一式で、図示しない開弁用コイルと閉弁用コ
イルとにパルス信号が互いに反転された状態で送られる
ようになっており、パルス信号のデユーティ比に応じて
開度が調整される。尚、4はシングルボイントインジク
ション(SPI)方式の燃ネ1噴射弁、5は熱線式エア
フローメータ、6はブローバイガスの還流パイプである
ところで、アイドル制御弁へのメルフ46月のチューテ
ィ比は次式によって割箸される制御値■5Cdyによっ
て決定される。尚、この制御値のtF位は(%)で表さ
れ、開弁用コイルが(−)Nに1よっている時間割合と
して出力される。
l5Cdy =ISCtw+l5ce t+l’5cf
bここで、ISCtwは冷却水温度(以下水温という)
依存の基本制御値、l5Cetはエアコン補正及び加減
速補正等の各種補正量、l8Cfhは後述するアイドル
回転数のフィードバック制御(ISC)のだめのフィー
ドバック補正量である。
アイドル回転数のフィードバック制御については、水温
センサによって検出されろ水高に依存する目標回転数と
クランク角センサによって検出される実際の回転数(以
下実回転数という)とを比較し、差がある場合に、その
時の制御値に補正を加えて目標回転数になるように制御
するわけであり、このため、フィードバック補正量l5
cfbというものを定めている。
そして、フィードバック補正量l5Cfbの値は比例積
分(PI)制御により変化させ、安定した制御としてい
る。即ち、目標回転数と実回転数とを比較し、実回転数
が目標回転数より低(高)い場合には、フィードバック
補正量I 8 Cf l)を、初めにP分だけ上(下)
げて、それから1分ずつ徐々に上(下)げてゆ(。
ところで、基本制御値I S Ct w (若しくはと
れと各種補正量l5Cetとの加算値)相当のオープン
ループデユーティによって得られる回転数を目標回転数
と完全に一致させろことができ、フィードバック補正量
l5Cft)はOになるのでフィードバック制御は不要
なのであるが、実際にはスロットルチャンバのつまり、
部品のバラツキ等で相関がずれるため、フィードバック
制御を行っている。
しかし、オープンチューティと目標回転数との相関がず
わていると、実回転数が目標回転数からずれたときに、
オープンループデユーティィと目標回転数との相関のず
れをフィードバック制御により補正するまで、即ち、も
との目標回転数に落ちつくまでに時間がかかる。そして
、このためにフィードバック補正量l8Cfb設定の際
の比例積分制御のPI定数を大きくすると、ハンチング
やオーバー(アンダー)シュート等を生じ、アイドル回
転が不安定となったり5回転落ち込みによるエンストを
生じるといった問題点がある。
そこで、本出願人は特願昭58−85855号において
、オープンループデユーティすなわち基本制御値を学習
により補正して目標回転数との相関をとることにより、
相関のずれをなくし、速やかなアイドル回転数の制御を
可能にすると共K、フィードバック制御の際のPI定数
を小さくすることができるようにしてアイドル回転の安
定度を向」ニさせるようにした学習制御装置を提案した
即ち、RAMに実回転数や水温等の機関運転状態に対応
した学習補正量l5C1eのマツプを設け、■5Cdy
アイドル制御弁駆動用パルス信−りのデユーティ比の制
御値を次式の如く学習補正量゛■SCLt2によって補
正して演算する。
l5Cdy←ISCtw−14scet+l5cfb+
Isc/、eそして、■8C1eの学習は次の手順で進
めろ。
1)フィードバック制御が行われてから所定時間経過後
のエンジン運転条件とフィードバック補正量l5Cfb
とを検出する。
11)前記機関運転状態に対応して現在まで学習され記
憶されている学習補正量■5C4eを検索する。
111)前記フィードバック補正量l8Cfbと前記学
習補正量l8CLeとから加重平均等により新たな■5
C4eを設定して更新する。
しかしながら5前記のようにフィードバック補正量l5
Cfbと学習補正量TSC1eとがら加重平均により新
たな学習補正量l5Ct、eを設定して更新する方式で
は、フィードバック補正量l5Cfb(絶対値)が減少
するに従って学習補正量I S Cte(絶対値ンも減
少するため、ある程度以上学習が進行するとそれ以上学
習が進行しなくなることがあり、学習制御としてはなお
改善の余地があった。
〈発明の目的〉 本発明の斜上の実状に鑑み、オーブンループデユーティ
すなわち基本制御値と目標回転数とのずれをOに収束す
るように制御することにより、アイドル回転数の制御を
可及的に速やかに行えるようにすると共に、フィードバ
ック制御のPI定数を小さくすることができるようにし
てアイドル回転数の安定変向上等を一層促進させるよ5
にすることを目的とする。
〈発明の構成〉 このため本発明は、第2図に示すように冷却水温度に基
づいてパルス信号のデユーティ比の基本制御値を設定す
る基本制御値設定手段と、?@却氷水温度基づいて設定
される目標回転数と実回転数とを比較して比例積分制御
によりフィードバック補正量を設定するフィードバック
補正量設定手段と5機関運転状態に対応させてRAMに
記憶させた学習補正量検索手段と、フィードバック補正
m″と基準値との偏差量を所定割合学習補正係数に加算
することによって新たな学習補正ii1′を設定してR
AM内の同一回転数のデータを更新する学習補正量修正
手段と、基本制御値にフィードバック補正量と学習補正
量とを加算してパルス信号のデユーティ比の制御値を演
算する制御値演算手段と、この演算された制御値に基づ
くチューティ比のパルス信号をアイドル制御弁に出力す
るパルス信号出力手段とを設けて構成したものである。
〈実 施 例ン 以下に実施例を説明する。
第3図にノ・−ドウエア構成を示す。
11はCP U、12はP −ROM、13は学習制御
用のCMO8−RA、M、14はアドレスデコーダであ
る。尚、I’tAM13に対しては、キースイッチOF
F後も記憶内容を保持させるため、バックアップ電源回
路を使用する。
アイドル制御弁3の制御のためのCPU11へのアナロ
グ入力信号としては、水温センサ15からの水温信号、
スロツ)・ルセンサ16からのスロットル開度信号、バ
ッテリ17からのバッチIJ 電圧があり、これらはア
ナログ入力インタフニス18及びA/D変換器19を介
して入力さjるようになっている。20はA/D変換変
換タイミングコント−ローラる。
デジタル入力信号としては、アイドルスイッチ21、ニ
ュートラルスイッチ22及びエアコンスイッチ23から
のON、0FF(i号があり、これらはデジタル入力イ
ンタ7エース24を介して人力されるようになっている
その他、クランク角センサ25からの例えば180’毎
のリファレンス信号とf毎のポジション信号とがワンシ
ョットマルチ回路26を介して入力されるようになって
いる。また、車速センサ27からの車速信号が波形整形
回路28を介して入力されるようになっている。
CPU11からの出力信号(アイドル制御弁3へのパル
ス信号)は、位相反転ドライバー29を介して、互いに
反転された状態で、アイドル制御弁3の開弁用コイル3
aと閉弁用コイル3bとに送られるようになっている。
ここにおいて、CPU11は、第4図に示すフ(9) ローチャート(アイドル制御弁3へのパルス信号のデユ
ーティ比の制御値l5Cdyの計算ルーチン)に基づく
プログラム(R,0M12に記憶さねている)に従って
、入出力操作並びに演算処理等を行うようになっている
次に第4図のフローチャートについて説明する。
Slで水温センサ15によって検出される水温Twから
基本制御値I S Ct wを設定する。尚、この設定
は予めROM12に水温Twをパラメータとする基本制
御値ISCtwのマツプを記憶させておき、そのマツプ
から検索することによって行ってもよいし、あるいは演
算によって行ってもよい。
Slで必要に応じエアコン補正及び加減速補正等の各種
補正量l5Cetを設定する。
S3では水温Twから学習補正量ll5cteを後述す
るようにしてRAM13内に記憶されたマツプより検索
する。この場合補間材で設定するのが望ましい。尚、回
転数Nをパラメータとする学習補正量l5C4eのマツ
プは書き換え可能なRAM13に記憶されており、学習
が開始されていない(+O) 時点では全てl5Cte=Oとなっている。
S4で次式に従ってオープンループ制御時の制御値l5
Cdyを演算する。
I8Cdy=ISCtw+TSCet+Tsc/、eS
5でISC条件(ISCを行う領域)であるか否かを判
定する。具体的には、スロットノvjfO全閉位置を検
出するアイドルスイッチ21がON(スロットル弁カ全
閉位f)でかつニュートラルスイッチ22が0N()ラ
ンスミッションのギヤ位置がニュートラル)の時、又は
アイドルスイッチ21がONでかつ車速センサ27によ
って検出される車速が所定値以下の時に、ISC条件が
成立するものとして、次の86へ進む。
S6で水温Twから目標回転数Nsを検索あるいは演算
によって設定する。
S7で目標回転数Ngとクランク角センサ25によって
検出される実回転数Nとを比較する。そして、比例積分
制御によりフィードバック袖正廟l8Cfbを設定する
。即ち、N s > Nの場合は、S8で比例積分制御
に基づいてフィードバック補(11) 正量l5Cfhを前回の値に対し所定量増大させ。
Ns<Nl17)場合は−89で比例積分制御に基づい
てフィードバック補正量TSCfbを前回の値に対し所
定量減少させろ。N5=N(不感、帯を含む)の場合は
フィードバック補正量TSCfbを前回の値のままとす
る。
810では、フィードバック制御時におけろ制御値l5
Cdyを、S4において演質さねたオープンループ制御
時の値に前記フィードバック補正量l5Cfbを加算し
て演舞する。
811では制御値■5Cdyに相応するデユーティ比の
パルス信号が位相反転ドライバー29を介してアイドル
制御弁3の開弁用コイル3a及び閉弁用コイル3bに出
力する。ここで、制御値l5Cdyはフィードバック制
御時には、前記810で設定さハたフィードバック補正
量l5Cfbを加算した値であるが、S5でISC条件
が成立しない時即ちオープンデユーティ制御を行う場合
の制御値工5CdyはS4において演算された値をその
まま用いる。
(12) 812〜815は学習補正量I S CL eの値を学
習により更新するため設けられる。
即ち、812でフィードバック制御を行っているか否か
を判定し、YESの場合は、S13でフィードバック制
御開始後所定時間が経過しているか否かを判定し、YE
Sの場合は814に進んで学習を行う。尚、S13を設
けたのは、フィードバック制御状態に入ってから所定時
間経過しないと学習が安定せず、この状態で学習を行っ
ても学習の信頼度に欠けるからである。
814では、今回のフィードバック補正量l8cfbと
、水温から検索された学習補正量TSCteとにより、
次式に従って演算を行い、その値を新たな学習補正量l
5Cteとして設定し、I(、AM13ここで、Δl5
Cfbはフィードバック補正[18Cfb と基準値l
5Coとの偏差1i(△l5cfb=ISCfb−IS
Co)を示す。また、Mは定数である。但し、基準値l
5Co=0とした場合にはΔl5(13) Cfb=ISCfb となる。
S15で新たな学習補正量l5C4eをRAM13のマ
ツプの対応する水温TwのとどろへNき込む。
即ちR,AM13内のデータを更新する。尚、この場合
は補間なしでよい。
812 、813における判定がNOの場合は前述した
学習は行わずルーチンを終了する。
このように、フィードバック補正量l5Cfbと基準値
■SCoとの偏差量△l5Cfbに基づいてこの偏差量
Δl5Cfbを減少すべく学習補正1HIscteを更
新して基本制御値を補正するようにしたため学習は充分
に進行して目標回転数との相関のずれが可及的に減少す
る。この結果、速やかなアイドル回転数の制御を可能と
し、かつ、これに伴いフィードバックの制御時のPI定
数を小さくすることができるのでアイドル回転の長期的
変動に対する安定度が増し1回転の落ち込みひいてはエ
ンストを良好に防止できる。またこれに伴って目標回転
数を下げられろため燃費が向上する。
尚、本実施例では、第4図の84に示したよう(14) に学習制御量l8CLeをオーブンループ制御時の制御
値に加算する構成としたためオーブンループ制御の制御
値も良好に補正され制御特性が向上する。
又、学習補正量T、5C1eは、本実施例では水温に対
応するマツプに記憶させたが、この他、機関回転数、ス
ロットル弁開度に対応するマツプに記憶させるようにし
てもよい。
〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によねば、フィードバック
補正量と基準値との偏差量を所定割合学習補正量にカロ
算することによって新たに学習補正量を設定して更新し
、これを用いて基本1!制御値(オーブンループデユー
ティ)を補正することにより目標回転数との相関をとる
ようにしたため、可及的に速やかなアイドル回転数の制
御が可能となり、これに伴ってフィードバックf11.
制御時のPI定数を小さくすることができるので、アイ
ドル回転の安定度を充分に向上させることができ、エン
スト等のおそれも1.C(なる。さらにり、上のことか
ら(15) アイドル回転数の目標回転数を下げられる結果、燃費も
向上できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はアイドル制御弁の一例を示すスロットルチャン
バの断面図、第2図は本発明の構成を示すブロック図、
第3図は本発明の一実施例を示すハードウェア構成図、
第4図は同上のフローチャートである。 1・・・スロットル弁 2・・・補助空気通路3・・・
アイドル制御弁 11・・・CPU 12・・・P−R
OM13・・・CMO8−f(AM15・・・水温セン
サ 25・・・クランク角センサ特許出願人 日本電子
機器株式会社 代理人 弁理士 笹 &!、払二雄 (1す 第4図 −269−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. スロットル弁をバイパスする補助空気通路に、パルス信
    号によって駆動されそのデユーティ比に応じて開度が調
    整されるアイドル制御弁を備える内燃機関において、冷
    却水温度に基づいてパルス信号のデユーティ比の基本制
    御値を設定する基本制御値設定手段と、冷却水温度に基
    づいて設定されろ目標回転数と実回転数とを比較して比
    例積分制御によりフィードバック補正量を設定するフィ
    ードバック補正量設定手段と、機関の運転状態に対応さ
    せてRAMに記憶させた学習補正量を検索する学習補正
    量検索手段と、フィードバック補正量と基準値との偏差
    量を所定割合学習補正量に加算することによって新たな
    学習補正量を設定してRAM内の同一機関運転状態のデ
    ータを更新する学習補正量修正手段と、基本制御値にフ
    ィードバック補正量と学習補正量とを加算してパルス信
    号のデユーティ比の制御値を演算する制御値演算手段と
    、この演算された制御値に基づくデユーティ比のパルス
    信号をアイドル制御弁に出力するパルス信号出力手段と
    を備えることを特徴とする内燃機関のアイドル回転数番
    学習制御装置。
JP20112583A 1983-10-28 1983-10-28 内燃機関のアイドル回転数制御装置 Granted JPS6093143A (ja)

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JPH0310020B2 JPH0310020B2 (ja) 1991-02-12

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