JPS61283747A - 内燃機関の回転数制御方法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、内燃機関の回転数制御方法に関するものであ
り、特に暖機中において、当該内燃機関がアイドリング
でない状態からアイドリング状態に移行する際の、内燃
機関回転数の変動を、冷却水温度、外気温度、内燃機関
にかかる負荷、あるいは内燃機関の特性変化等の影響．
を受けずに、極力抑えることのできる内燃機関の回転数
制御方法に関するものである。

（従来の技術） 自動車に用いられる内燃機関（以下、単にエンジンとい
う）には、スロットル弁をバイパスさせるためのバイパ
ス通路、および該バイパス通路の開口面積を変化させて
、バイパス通路を通過する空気量を制御する弁が設けら
れている。

そして、このバイパス通路の開口面積を変化させること
によって、特にアイドル運転時におけるエンジン回転数
の制御が行なわれている。

さて、アイドル運転時においては、エンジンの温度が低
いと、燃料噴射ノズルから噴射される燃料の霧化が良好
に行なわれなかったり、また、燃料の燃焼が安定しなか
プたすするので、この場合（すなわち、エンジン温度が
低い場合）には、エンジンの回転数を、通常のアイドル
回転数よりも高く設定する必要がある。

したがって、一般には、エンジン温度がある一定の温度
に達するまでは、当該エンジンのアイドル回転数が、エ
ンジン温度に応じて、通常のアイドル回転数よりも高く
なるように、前記バイパス通路の開口面積を調整する制
御弁が制御される。

また、エンジン温度が低いと、エンジンオイルの粘性が
高くなり、実質的にエンジン負荷が高くなる。このため
、バイパス通路を有するエンジンにおいては、エンジン
温度が高いときと同一の回転数を得るためには、前記バ
イパス通路の開口面積を大きくして、吸気通路内に流入
する吸入空気量を多くする必要がある。

ざらに、エンジンオイルを粘性の異なるものと交換した
り、当該エンジンあるいは前記制御弁等に経時変化が生
じて、その性能が劣化したりすると、前記信号値が同一
でも、エンジン回転数が変化してしまう。

このために、前記バイパス通路の開口面積（前記制御弁
の開度）は、エンジン温度に応じてあらかじめ設定され
たアイドル目標回転数と、実際のエンジン回転数との偏
差に応じて、フィードバック制御（クローズトループ制
御）されている。

なお、以下の説明では、エンジン温度がある一定の温度
に達するまでの、当該エンジンのアイドル回転数が、エ
ンジン温度に応じて、通常のアイドル回転数よりも高く
設定される状態を、暖機、おるいは暖機中という。

また、当該エンジンを搭載した自動車のアクセルが踏み
込まれて、スロットル弁が開くと、前記制御弁の開度は
、めらかしめ設定された値にオープンループ制御される
。

（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
。

一般に、自動車の運転者は、当該エンジンの暖機が完了
する前に、自動車を発進させることが多い。

この状態から、当該エンジンが暖機完了前に再びアイド
ル運転状態に戻ると、前記バイパス通路の制御弁も、再
びクローズトループ制御状態となる。

当該エンジンがアイドル運転状態になったことの判定−
すなわち、前記バイパス通路の制御弁がオープンループ
制御状態からクローズトループ制御状態になったという
判定は、スロットル弁がほぼ全開状態で、かつエンジン
回転数が、アイドル回転数よりも大きく設定されたアイ
ドル判定回転数よりも下回った時に行なわれる。

前述した説明から明らかなように、前記制御弁がオープ
ンループ制御状態からクローズトループ制御状態に移行
するときには、エンジン回転数は、制御の目標値である
アイドル回転数と一致しておらず、ざらに、前記移行時
における制御弁の制御値は、当該エンジンの特性変化等
にかかわらず、常に一定である。

したがって、前記移行時において、当該エンジンの回転
数の変動が大きくなると共に、エンジン回転数が前記ア
イドル回転数の近傍に安定するまでに時間がかかる。

また、前記エンジン回転数の変動が激しい場合には、ハ
ンチングを起こしてしまうという懸念もある。

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
点を解決するために、本発明は、アイドル運転時におけ
る制御弁信号、あるいはそれに相当する信号を、あらか
じめ設定されたエンジン温度範囲ごとに学習し、該結果
（学習値）を記憶すると共に、前記学習値が演算された
温度範囲から遠ざかるにつれて、その学習の重み付けが
小さくなるように、前記温度範囲の高温側および低温側
の少なくとも一方の温度範囲について新たな学門値を算
出し、当該エンジンが、オープンループ制御状態からク
ローズトループ制御状態に移行するときの制御弁信号の
初期値、および／あるいはオープンループ制御状態にお
ける制御弁信号を、そのときのエンジン温度範囲におけ
る学習値に基づいて決定するという手段を講じ、これに
より、当該エンジンが、特に暖機中、にオープンループ
制御状態からクローズトループ制御状態に移行するとき
の制御弁信号の初期値を、内燃機関の負荷、特性変化等
に応じて、はぼ最適な値に設定することができるので、
前記移行時における制御弁信号の変動、換言すればエン
ジン回転数の変動を極力抑えることができ、ざらにエン
ジン回転数をアイドル目標回転数にスムーズに接近させ
、一致させることができる、という作用・効果を生じざ
ぜた点に特徴がある。

（実施例） 以下に、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の基本的構成を示す概略図である。

図において、吸気通路３３には、スロットル弁３２、な
らびに前記スロットル弁３２をバイパスさせるだめのバ
イパス通路３１およびワックス弁通路６１が設けられて
いる。

前記バイパス通路３１は、供給する電流値に比例して開
口面積を制御できるリニアソレノイド１６に接続された
制御弁３０により、その開口面積が制御される。また、
ワックス弁通路６１は、冷却水温度に応じてその開度が
決定されるワックス弁６２により、その開口面積が制御
される。

噴射ノズル３４は、エンジンの運転状態、大気圧・温度
などの環境条件、吸入空気量などに応じて、既知の適宜
の手法であらかじめ演算された量の燃料を、クランク軸
３６の回転位相に応じたタイミングで、吸気通路３３内
に噴射する。

スロットル弁開度センサ１は、前記スロットル弁３２の
開度を検出する。

ＴＤＣセンサ５は、各シリンダのピストンが上死点前９
０度に達したときにパルスを発生する。

換言すれば、前記ＴＤＣセンサ５は、クランク軸３６が
２回転するごとに気筒数と同じ数のパルス（以下、ＴＯ
Ｏパルスという）を出力する。

エンジン回転数カウンタ２は、前記ＴＤＣパルスの間隔
を計時することにより、クランク軸３６の回転数を検出
する。

エンジン温度センサ４は、エンジン温度、例えばエンジ
ン冷却水の温度を測定する。

前記スロットル弁開度センサ１、エンジン回転数カウン
タ２、エンジン温度センサ４、およびＴＤＣセンサ５は
、電子制御装置４０の入力に接続される。

前記電子制御装置４０の出力は、前記噴射ノズル３４に
接続されると共に、ざらに前記リニアソレノイド１６に
接続され、前記各センサにより検出・測定される各種状
態量および後述する演算手法を用いて、該リニアソレノ
イド１６の励磁電流を制御する。その結果、前記バイパ
ス通路３１の開口面積が制御される。

なお、前記ワックス弁６２は、例えば、エンジン冷却水
温度が２０度以下となると、該温度に応じて開く。

第３図は、アイドル目標回転数Ｎ　ｒｅｆおよびアイド
ル判定回転数Ｎａと、エンジン冷却水温度ＴＶとの関係
を示すグラフである。第３図において、縦軸はエンジン
回転数、横軸はエンジン冷却水温度ＴＶを示している。

電子制御装置４０（第２図）は、当該エンジンがアイド
ル運転状態であるときには、エンジン回転数Ｎｅがアイ
ドル目標回転数Ｎ　ｒｅｆに一致するようにフィードバ
ックモード制御状態となる。

当該エンジンがアイドル運転でない状態からアイドル運
転状態になったという判定は、スロットル弁がほぼ全開
であり、かつエンジン回転数Ｎｅがアイドル判定回転数
Ｎａよりも下回ったときに行なわれる。

第４図は、当該エンジンが：第３図に示されたアイドル
目標回転数Ｎ　ｒｅｆを維持するに必要な、吸気通路３
３内を通過する空気量（要求空気量Ｑａ）を示すグラフ
である。なお、第４図において、縦軸は空気量、横軸は
エンジン冷却水温度Ｔｗを示している。

第３図との対比から明らかなように、アイドル目標回転
数Ｎｒｅｆが、エンジン冷却水温度にかかわらず一定と
なる温度Ｔｗａｉｃ（図示された例では、７０度）以上
では、要求空気ＩＱａは一定であるが、ＴＷａｉＣ以下
の場合は、エンジン冷却水温度が低いほど増大する。

さて、前記要求空気ＩＱａは、バイパス通路　　　　□
３１を通過する空気、全閉状態のスロットル弁３２から
漏れる空気、およびワックス弁通路６１を通過する空気
の総和である。

スロットル弁３２は、全閉状態であっても、吸気通路３
３を完全に閉塞することができないので、アイドル運転
時（すなわち、開度零状態）においては、第４図に破線
Ｂで示すように、はぼ一定量の漏れ空気が吸気通路３３
内に流入する。

バイパス通路３１は、おもに暖機中における、“吸気通
路３３内に流入する空気量を制御するものである。しか
し、エンジン温度が低くなるにつれて、該バイパス通路
３１が制御することのできる最大の空気量よりも多くの
空気量が必要とされるため、当該エンジンでは、エンジ
ン冷却水温度が一定値（図示された例では、約２０度）
以下になると、エンジン冷却水温度に応じて、ざらにワ
ックス弁６２が開くように構成されている。

前記ワックス弁通路６１により供給される空気量は、第
４図においては、一点鎖線Ｃおよび破線Ｂで囲まれた領
域で示される。

さて、以上の説明から明らかなように、バイパス通路３
１を通過すべき空気量は、要求空気量Ｑａから、開度零
状態のスロットル弁３２から漏れる空気、およびワック
ス弁通路６１を通過する空気を差引いた空気量となる。

すなわち、バイパス通路３１を通過すべき空気量は、第
４図において、斜線で示された領域で表現されることに
なる。

第５図は、当該エンジンに負荷がかかつていない場合に
おいて、第４図に斜線で示された、バイパス通路３１を
通過すべき空気量、−換言すれば、制御弁３０により制
御されるべき空気量を得るために必要な、リニアソレノ
イド１６の制御電流Ｉｃｍｄを算出する際の基準となる
制御信号と、エンジン冷却水温度ＴＷとの関係を示すグ
ラフである。なお、第５図において、縦軸は前記制御信
号を、横軸はエンジン冷却水温度ＴＷを示している。

つぎに、本発明の第１の実施例の動作を、第１図ないし
第５図を用いて詳細に説明する。

第１図は、本発明の第１の実施例における電子制御装置
４０の内部動作を示すフローチャートである。

第１図に示された制御動作は、ＴＤＣセンサ５（第２図
）から出力されるＴＤＣパルスに応じた割込みにより、
開始される。

まず、ステップＳ１では、当該エンジンが始動中である
か否かが判別される。始動中でないという判定、つまり
、アイドリング状態になったという判定は、例えば、ス
タータスイッチがオフで、エンジン回転数がアイドル目
標回転数の約１／２に達したという条件に基づいて行な
うことができる。

アイドリング状態になれば、ステップＳ２において、当
該自動車の自動変速装置がＤレンジ（ドライブレンジ）
に投入されているか否かが判別され、投入されていれば
当該プログラムはステップＳ８へ、投入されていなけれ
ばステップＳ３へ移行する。

なお、当該自動車が自動変速装置を備えていない場合は
、ステップＳ１から直接ステップＳ３へ移行する。

ステップＳ８においては、車速ｖ１スイッチが投入され
ているか否か一換言すれば、当該自動車の車速がある一
定速度（例えば、１５ｋｍ／ｈ　）を超えているか否か
が判別される。車速Ｖ１スイッチが投入されていれば、
当該プログラムはステップＳ９へ移行し、投入されてい
なければ、ステップＳ３へ移行する。

ステップＳ３においては、エンジン回転数カウンタ２（
第２図）で検出されるエンジン回転数Ｎｅの逆数（周期
Ｍｅ　＞と、電子制御装置４０内のメモリに記憶された
アイドル判別回転数Ｎａ（第３図）の逆数Ｍａとが比較
される。

前記ＭｅがＭａよりも大きければ−すなわち、エンジン
回転数Ｎｅがアイドル判別回転数Ｎａよりも低ければ、
プログラムは、ステップＳ４へ移行する。Ｍｅが、Ｍａ
と等しいか、あるいはＭａより小さければ、プログラム
は前記ステップＳ９へ移行する。

ステップＳ４においては、スロットル弁３２の開度θｔ
ｈが、スロットル弁がほぼ全開であると定義される角度
θ１ｄｌｈよりも小ざいか否かが判定される。θｔｈが
θ１ｄｌｈよりも小さければ、−すなわち、スロットル
弁３２がほぼ全開状態であれば、プログラムはステップ
Ｓ５へ移行し、全開でなければ、前記ステップＳ９へ移
行する。

前記ステップＳ２ないしＳ４およびＳ８は、当該エンジ
ンが始動完了後、アイドリング状態となってから、スロ
ットル弁が開き、発進、加速、クルージング等を行なっ
たか、あるいはアイドリング状態を継続しているかを判
別するためのステップである。

なお、第３図に示されるアイドル判別回転数Ｎａは、エ
ンジン冷却水温度Ｔｗが低いほど、アイドル目標回転数
Ｎ　ｒｅｆとの差が大きくなるように設定されている。

これは、エンジン冷却水温度Ｔｗが低いほど、アイドル
運転時のエンジン回転が不安定となるために、エンジン
回転数Ｎｅが減少してアイドル目標回転数Ｎ　ｒｅｆに
接近する場合は、なるべく早く当該エンジンの状態をア
イドル運転状態であると判定して、エンジン回転をフィ
ードバック制御により安定化させるようにするためであ
る。

前記ステップＳ２ないしＳ４およびＳ８により、当該エ
ンジンがアイドル運転状態であると判定されると、ステ
ップＳ５において、電子制御装置４０（第２図）はクロ
ーズトループモード制御となり、エンジン回転数Ｎｅは
、フィードバック制御される。このステップＳ５におけ
る動作は、第７図によって後述する。

つぎに、当該プログラムはステップＳ７に移行する。こ
のステップＳ７における動作は、第８図によって後述す
る。

前記ステップＳ２ないしＳ４およびＳ８により、当該エ
ンジンがアイドル運転状態でないと判定されると、ステ
ップＳ９において、電子制御装置４０（第２図）はオー
プンループモード制御となり、エンジン回転数Ｎｅは、
オープンループ制御される。このステップＳ９における
動作は、第６図によって後述する。

ステップＳ７もしくはステップＳ９を経た後、またはス
テップＳ１で当該エンジンが始動中であると判定される
と、第１図の割込み処理は終了する。

つぎに、前記ステップＳ９におけるオープンループモー
ド制御を第６図を用いて説明する。

第６図は、前記ステップＳ９におけるオープンループモ
ード制御の詳細を示すフローチャートである。

第６図において、まず、ステップ３５６では、そのとき
のエンジン冷却水温度範囲に応じて、学習値■ｘｒが読
み出される。学習値■Ｘｒは、当該エンジンがアイドリ
ング状態であり、かつ負荷がない場合に算出される値で
あり、リニアソレノイド１６の制御信号、あるいは該制
御信号に対応する値である。学習値）ｘｒについては、
第９図によって後述する。

本発明の第１の実施例において、リニアソレノイド１６
の制御信号Ｉｃｍｄは、電子制御装置４０がオープンル
ープモード制御状態であるか、クローズトループモード
制御状態であるかにかかわらず、次式により算出される
。

’Ｉｃｍｄ　＝　（Ｉｆｂ（ｎ　）　＋Ｉｅ　十Ｉｐｓ
＋　Ｉａｔ十Ｉａｃ）ｘＫｐａｃｌ　　　　　　　　・
・・（第１式）なお、前記第１式中の■ｅは、バッテリ
に接続される電気負荷の大小に応じて決定される電気負
荷補正値、Ｉｔ）Ｓはパワーステアリングのスイッチが
投入されているか否かに応じて決定されるパワーステア
リング補正値、Ｉａｔは自動変速装置がＤレンジに投入
されているか否かに応じて決定されるＤレンジ補正値、
Ｉａｃはエアコンのスイッチが投入されているか否かに
応じて決定されるエアコン補正値、そしてＫ　ｐａｄは
、大気圧に応じて決定される大気圧補正値である。

第１式のＩｆｂ（ｎ）は、電子制御装置４０が、オープ
ンループモード制御状態であるときは、ステップＳ５７
および３５８において、定義される。

すなわち、ステップ３５７では、学習値（Ｘｒ（ｉ）が
Ｊａｉ　（ｎ　）として定義され、さらにステップ３５
Ｂでは、前記■ａｉ（ｎ）がＢｂ（ｎ）として定義され
る。

そして、ステップＳ５９において、前記第１式から制御
電流ｉ　ｃｍｄが算出され、ステップ３６０において、
該制御電流Ｉｃｍｄにより、リニアソレノイド１６が制
御される。

つぎに、前記第１図のステップＳ５におけるクローズト
ループモード制御を、第７図のフローチャートを用いて
説明する。

クローズトループモード制御に入ると、まず、ステップ
３２３において、ＴＤＣセンサ５（第２図）から出力さ
れるＴＤＣパルスが、当該エンジンがアイドル運転状態
となってから、最初の、すなわち第１番目のパルスであ
るかどうかが判断される。

第１番目のＴＤＣパルスでめるときは、プログラムはス
テップ３２５へ移行する。ステップ３２５においては、
第６図のステップ８５６に関して前述したのと同様に、
そのときのエンジン冷却水温度範囲ｉに応じて、学習値
ＩＸｒ（ｉ）読出される。

そして、プログラムはステップＳ２７に移行し、前記学
習値Ｉｘｒ（ｉ）がｉａｉ　（ｎ　−１＞として定義さ
れる。その後プログラムはステップＳ１４に移行する。

前記ステップＳ２３において、ＴＤＣセンサ５から出力
されるＴＤＣパルスが、アイドリング後、第１番目のパ
ルスでないことが判別されると、プログラムは、ステッ
プ３２５および３２７を経ないで、直接ステップＳ１４
に移行する。

つぎに、ステップＳ１４においては、エンジン回転数カ
ウンタ２（第２図）で検知される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）が読込ま
れる。

ステップＳ１５においては、読込まれたＭｅ（ｎ）と目
標回転数Ｎｒｅｆ　　（Ｔｗ　）の逆数またはそれに相
当する量Ｍｒｅｆ　　（Ｔｗ　＞との偏差ΔＭｅｆが算
出される。

ステップＳ１６においては、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Ｍ
ｅ　　（当該エンジンが６気筒エンジンの場合ではＭｅ
　　（ｎ　−６＞　）の差−すなわち、周期の変化率Δ
Ｍｅが算出される。

ステップＳ１７においては、前記ΔＭｅおよびΔＭｅｆ
、ならびにあらかじめ設定された制御ゲイン（積分項制
御ゲインＫｉｍ、比例項制御ゲインＫｌ）ｍ、および微
分項制御ゲインＫｄｍ）を用いて、積分項■１、比例項
Ｉｐ、および微分項Ｉｄが、それぞれ図中に示す演算式
にしたがって算出される。

ステップ３１８においては、Ｉａｉ（ｎ）が、Ｉａｉ　
（ｎ　−１＞に前記積分項Ｊｉを加算した値として定義
される。なお、符号ｎは、ＴＤＣパルスが出力される毎
に、１ずつ加算されるものとする。

ステップ３１９においては、ステップ５１８で算出され
た１ａｉ（ｎ）に、ステップ３１７で算出されたＩｐお
よびＩｄがそれぞれ加算され、Ｉｆｂ（ｎ）として定義
される１゜ そして、プログラムはステップ３２０に移行し、前記Ｉ
ｆｂ（ｎ）および第１式を用いて、リニアソレノイド１
６の制御電流Ｉｃｍｄが算出され、ざらにステップＳ２
１において、前記制御電流Ｉａｍｄにより、リニアソレ
ノイド１６が制御される。

さて、第７図に示したフローチャートに基づいて、リニ
アソレノイド１６に供給される電流がフィードバック制
御されている間は、ＴＤＣセンサ５（第２図）からＴＤ
Ｃパルスが出力されるたびに、リニアソレノイド１６の
制御電流１−Ｃ１１ｄの学習が行なわれる。すなわち、
ＴＤＣパルスによる割込みがかけられるたびに、後述す
る学習のサブルーチンが実行される。

第８図は、第１図のステップＳ７に示された学習のサブ
ルーチンの詳細を示すフローチャートである。

第８図において、まずステップＳ３２ないしステップＳ
３４では、当該エンジンあるいはバッテリに、負荷がか
かっているか否かが判定される。

すなわち、ステップ３３２では、パワーステアリングの
スイッチがオンか否かが、ステップ５３３では、車速ｖ
１スイッチがオンか否かが−すなわち、車速がある一定
値を超えているか否かが、そして、ステップ３３４では
、ＡＣスイッチ（エアコンスイッチ）がオンか否かが、
それぞれ判定される。

そして、それぞれ、当該エンジンあるいはバッテリに負
荷がかかつている状態であれば、当該サブルーチンのプ
ログラムは終了し、負荷が全くかかつていない状態であ
れば、プログラムはステップ３３５へ移行する。

ステップ３３５では、エンジン回転数カウンタ２（第２
図）で検知される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）と、目標回転数Ｎｒｅｆ　
　（Ｔｗ　＞の逆数またはそれに相当する量Ｍｒｅｆ　
　（Ｔｗ　）との差が算出され、そして、核外が零にな
ったか、あるいは核外の符号が前回のＴＤＣパルスによ
る割込みが行なわれた時の差の符号に比べて反転したか
否かが判定される。

換言すれば、エンジン回転数Ｎｅが目標回転数Ｎ　ｒｅ
ｆと等しくなったか否か、あるいは前記ＴＤＣパルスに
よる割込みが、ＮｅとＮ　ｒｅｆとが等しくなった後に
行なわれたかどうかが判定される。

前記差が零になっているか、あるいは前記差の符号が反
転していれば、当該プログラムはステップ３３７へ移行
し、そうでなければ、プログラムは終了する。

学習値は、あらかじめ設定されたエンジン冷却水温度範
囲ごとに算出される。

ステップ８３７，３４１，３４３．および３４５は、前
記エンジン冷却水温度範囲を決定するためのプログラム
である。

学習値とエンジン冷却水温度範囲との関係については、
第９図に関して後述するが、該第９図に示された例では
、エンジン冷却水温度Ｔｗは、零度未満、零度以上５度
未満、５度以上１０度未満、・・・・・・、６５度以上
７０度未満、および７０度以上のｍ種類（この場合は１
６種類）の温度範囲に分類される。

なお、第８図においては、ステップ３４３からステップ
Ｓ４５へ移行するまでの間に、エンジン冷却水温度が１
０度以上６５度未満の間を、５度毎に分類するためのブ
ロックが省略されている。

つぎにステップ３３８．Ｓ４２．Ｓ４４．Ｓ４Ｂ。

または３４７において、前述のようにして分類された各
エンジン冷却水温度範囲を指定するｉの値が設定される
。なお、ステップＳ４３からステップ３４５間に省略さ
れたブロックに対応する、ｉを設定するためのブロック
も、第８図においては省略されている。

続いて、ステップＳ３９においては、次の第２式ないし
第６式により定義された学習値１ｘｒが、各エンジン冷
却水温度範囲ごとに算出される。

１ｘｒ（ｎ　、　ｉ　） ＝　Ｉａｉ　（ｎ　）　ｘＣｘｒ／２５６＋Ｉｘｒ（ｎ
−１，ｉ　＞ Ｘ　（２５６−Ｃｘｒ）　／２５６ ＝Ｉｘｒ（ｎ−１，ｉ　＞ ＋　（Ｉａｉ　（ｎ　）−Ｉｘｒ（ｎ−１，ｉ　）　）
ｘＣｘｒ／２５６ ・・・（第２式） ％式％ ・・・（第３式） ）Ｘｒ（ｎ　、　　ｉ　　＋１　＞ ＝Ｉｘｒ（ｎ−１，ｉ　＋１＞ ＋　（Ｉａｉ　（ｎ　）　−Ｉｘｒ（ｎ−１，ｉ　＋１
　＞　）ｘＣｘｒ／　（２５６Ｘ２） ・・・（第４式） ％式％） ・・・（第５式） Ｉｘｒ（ｎ　、　　ｉ　＋２） −Ｉｘｒ（ｎ−１，ｉ　＋２） 十（Ｉａｉ　（ｎ　）　−Ｉｘｒ（ｎ　−１，ｉ　＋２
＞　）ｘＣｘｒ／　（２５６ｘ４） ・・・（第６式） なお、前記第２式ないし第６式におけるＪａｉ　（ｎ　
）は、第７図のステップ３１８で算出される数値、そし
てＣｘ「は任意に設定される正の数（ただし、２５６以
下）である。

また、Ｉｘｒ（ｎ　、　ｉ　＞はｉａｉ　（ｒｌ　）が
算出されたときのエンジン冷却水温度を含むエンジン冷
却水温度範囲ｉの学習値、Ｉｘｒ（ｎ　、　ｉ　−’Ｉ
　）は前記エンジン冷却水温度範囲１の温度が低い側に
隣接するエンジン冷却水温度範囲（ｉ−１）の学習値、
１ｘｒ（ｎ　、　ｉ　＋１　＞は前記エンジン冷却水温
度範囲ｉの温度が高い側に隣接するエンジン冷却水温度
範囲（ｉ＋１＞の学習値である。

同様に、Ｊｘｒ（ｎ　、　ｉ−２＞は前記エンジン冷却
水温度範囲（ｉ−１）の温度が低い側に隣接するエンジ
ン冷却水温度範囲（ｉ　−２＞の学習値、Ｉｘｒ（ｎ　
、　ｉ　＋２＞は前記エンジン冷却水温度範囲（ｉ＋１
＞の温度が高い側に隣接するエンジン冷却水温度範囲（
ｉ　＋２＞の学習値を示している。

前記第２式ないし第６式から明らかなように、本発明の
第１の実施例においては、第７図のステップ３１８にお
いて、ｉａｉ（ｎ）が算出されると、そのときのエンジ
ン冷却水温度に対応するエンジン冷却水温度範囲ｉの学
習値が、前記第２式より算出される。

そして、前記温度範囲１の、温度が低い側および高い側
に隣接するエンジン冷却水温度範囲（ｉ−１）および（
ｉ＋１＞、ざらに、該温度範囲（ｉ−１）および（ｉ＋
’ｌ）に隣接するエンジン冷却水温度範囲（＋−２＞お
よび（ｉ　＋２＞の学習値も、各々、ｉａｉ　（ｎ　）
を用いて、前記第３式ないし第６式より算出される。

この場合、エンジン冷却水温度範囲１以外の温度範囲の
学習値の演算は、その温度範囲が前記エンジン冷却水温
度範囲ｉから遠ざかるほど、その学習の重み付けが、小
さくなるように行なわれている。

すなわち、エンジン冷却水温度範囲ｉの学習値は、ｉａ
ｉ　（ｎ　）のＣｘｒ／２５６の影響を受けるのに対し
、エンジン冷却水温度（ｉ−１＞および（ｉ＋１＞（７
）学習値はＣｘｒ／（２５６Ｘ２＞だけしか影響を受け
ず、またエンジン冷却水温度（ｉ　−２＞および（ｉ　
＋２＞の学習値はＣｘｒ／（２５６Ｘ４）だけしか影響
を受けない。

なお、学習値ＩＸｒが、まだ電子制御装置４０内のメモ
リに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、あらかじめ前記メモリ内に記憶させておい
て、該数値を学習値Ｉｘｒ（ｎ−１＞として読み出せば
良い。

このようにして算出されな各学習値■ｘｒは、ステップ
Ｓ４０において、電子制御装置４０内のメモリに記憶さ
れ、その俊、当該サブルーチンのプログラムは終了する
。

第９図は、本発明の第１の実施例による学習値算出を説
明するための、学習値と各エンジン冷却水温度範囲との
関係を示すグラフである。第９図において、縦軸は学習
値を、横軸はエンジン冷却水温度をＴＶを示している。

第９図において、まず、各エンジン冷却水温度範囲に対
応して、実線で示されるような学習値がすでに演算、記
憶されているものとする。

ここで、ＴＤＣパルスの割込みにより、第１図に示され
た処理が実行され、ステップＳ７の学習が開始されると
、まず、そのときのエンジン冷却水温度範囲１　（第９
図においては、エンジン冷却水温度が３０度以上３５度
未満）の学習値■ｘｒ（ｎ　、　ｒ　）が、Ｊａｉ　（
ｎ　）を用いて、第２式により算出される。前記学習値
１ｘｒ（ｎ　、　ｉ　＞は、第９図においては、破線で
示されている。

そして、前記エンジン冷却水温度範囲１に隣接する温度
範囲（ｉ−１＞、および（ｉ＋１＞、ならびに該温度範
囲に隣接する温度範囲（＋−２＞、および（ｉ　＋２＞
の各学習値が、前記Ｊａｉ　（ｎ　）を用いて、第３式
ないし第６式により算出される。

この各学園値は、二点鎖線で示されている。

第２式ないし第６式、および第９図から明らかなように
、エンジン冷却水温度範囲（ｉ−１＞および（ｉ＋１＞
における学習値は、温度範囲ｉにおける学習値よりも、
その字画の重み付けが小さい。

また、エンジン冷却水温度範囲（ｉ−２＞および（ｉ　
＋２＞における学習値は、温度範囲（ｒ−１＞および（
ｉ＋’ｌ）における学習値よりも、その学習の重み付け
がざらに小さい。

一般に、エンジンの特性、エンジンオイルの粘性特性、
リニアソレノイド１６の特性等の変化は、ある特定のエ
ンジン温度またはエンジン温度範囲についてのみ変化す
るのではなく、少なくともそのエンジン温度範囲近傍に
おける温度範囲についても同様な傾向で変化すると考え
られる。

したがって、本発明の第１の実施例のように、ある特定
のエンジン温度範囲ｉについて学習値を算出し、ざらに
その温度範囲ｉの近傍の温度範囲について、温度範囲ｉ
から遠ざかるほど、その学習の重み付けが軽くなるよう
に学園値を算出すれば、エンジン、リニアソレノイド等
の特性変化の影響を、より良く各学園値に影響させるこ
とができる。

さて、以上の説明から明らかなように、本発明の第１の
実施例においては、当該エンジンの回転数がクローズト
ループ制御されている間に、エンジン回転数Ｎｅが目標
回転数Ｎ　ｒｅｆに一致し、あるいはほぼ一致した状態
で、かつ、ＴＤＣパルスが出力されたときに、まずリニ
アソレノイド１６の制御電流Ｉｃｍｄに対応する値を、
そのときのエンジン冷却水温度範囲ｉの学園値Ｉｘｒ（
ｉ）として処理、記憶する。

また、さらに前記エンジン冷却水温度範囲ｉに隣接する
温度範囲についても、その学習の重み付　　　□けを小
ざくして、学習値を算出する。

そして、次回のエンジン起動の際に、当該エンジンが、
アイドル運転状態からアイドル運転でない状態に移行し
たとき、すなわち、エンジン回転数制御がクローズトル
ープモード制御状態からオープンループモード制御状態
に移行したとき、リニアソレノイド１６の制御電流Ｉｃ
ｍｄを、そのときのエンジン冷却水温度範囲ｉにおける
学園値ＩＸｒ（ｉ）から求めるようにしている。

そしてざらに、当該エンジンがアイドル運転状態に復帰
したとき、すなわち再びクロー女ドループモード制御状
態に移行したときの、リニアソレノイド１６の制御電流
ｉ　ｃｍｄの初期値を、同様に、そのときのエンジン冷
却水温度範囲に該当する暖機信号ＩＴＷから求めるよう
にしている。

一般に、自動車の運転者は、当該エンジンの暖機が完了
する前に、自動車を発進させることが多い。したがって
、暖機中におけるアイドル運転時の、リニアソレノイド
１，６の制御電流ＩＣＩＩＩｄ、あるいは該制御電流に
対応する値を、そのときのエンジン冷却水温度範囲に応
じて学習する場合、前記各温度範囲に対応する学習値の
演算の機会が少なくなり、該学習値の精度が悪くなる。

しかしながら、前記第１の実施例においては、あるエン
ジン冷却水温度範囲について学習を行なったならば、そ
の温度範囲に隣接する温度範囲における学習値に対して
も、その重み付けを小さくして学習を行なうので、実質
的に学習値の精度を上げることができる。

この結果、当該エンジンが、アイドル運転でない状態か
らアイドル運転状態に復帰する際の、リニアソレノイド
１６の制御電流の変動が少なくなり、前記エンジンのア
イドリング回転数を目標回転数にいち速く接近させるこ
とができる。

つぎに、本発明の第２の実施例について説明する。第２
の実施例は、前記第１の実施例の、第８図に示された学
習のサブルーチンにおけるステンプＳ３９の学習値の算
出を、第２式、第４式、および第６式、ならびに下記の
第７式および第８式により行なうこととしたものである
。

Ｉｘｒ（ｎ　、　ｉ　−１＞ ＝　Ｊｘｒ（ｎ　−１，ｉ　−１） ＋（Ｉａｉ（ｎ）−Ｉｘｒ（ｎ−１，ｉ−１＞）ｘ３Ｃ
ｘｒ／　（２５６ｘ４） ・・・（第７式） ％式％ ・・・（第８式） 前記第２．４，６，７、および８式より明らかなように
、本発明の第２の実施例も、前記第１の実施例と同様に
、Ｊａｉ（ｎ）が算出されたときのエンジン冷却水温度
範囲ｉについて学習値を算出し、ざらに前記温度範囲ｉ
の近傍における温度範囲についても、温度範囲ｉから遠
ざかるほどその学習の重み付けが軽くなるようにして、
その学習値を算出するものである。

しかしながら、この第２の実施例では、前記学習の重み
付けは、エンジン冷却水温度範囲が前記温度範囲ｉより
高い側における学習の場合よりも、低い側における学門
の場合の方が大きい。

すなわち、エンジン冷却水温度範囲（ｉ＋’ｌ）の学習
値が１ａｉ（ｎ）のＣｘｒ／（２５６Ｘ２＞の影響を受
けるのに対し、エンジン冷却水温度範囲（ｉ−１）の学
讃値は３Ｃｘｒ／（２５６ｘ４）の影響を受ける。

また、エンジン冷却水温度範囲（ｉ　＋２＞の学習値が
、Ｉａｉ　（ｎ　）のＣｘｒ／（２５６Ｘ４）の影響を
受けるのに対し、エンジン冷却水温度範囲（＋−２）（
７）学習値はＣｘｒ／（２５６ｘ２＞の影響を受ける。

第１０図は、本発明の第２の実施例による学習値算出を
説明するための、学習値と各エンジン冷却水温度範囲と
の関係を示すグラフである。第１０図において、縦軸は
学習値を、横軸はエンジン冷却水温度をＴＷを示してい
る。

第１０図において、まず、各エンジン冷却水温度範囲に
対応して、実線で示されるような学習値がすでに演算、
記憶されているものとする。

ここで、ＴＤＣパルスの割込みにより、学習が開始され
ると、まず、そのときのエンジン冷却水温度範囲（（第
１０図においては、エンジン冷却水温度が３０度以上３
５度未満）の学習値１ｘｒ（ｎ　、　ｉ　）が、ｉａｉ
　（ｎ　）を用いて、第２式により算出される。前記学
習値１ｘｒ（ｎ　、　ｉ　）は、第１０図においては、
破線で示されている。

そして、前記エンジン冷却水温度範囲ｉに隣接する温度
範囲（ｉ−１＞、および（ｉ＋１＞、ならびに該各温度
範囲に隣接する温度範囲（＋　−２）および（＋　＋２
＞の各学習値が、前記（ａｉ（ｎ）を用いて、第７式、
第４式、第８式、および第６式により算出される。この
各学習値は、二点鎖線で示されている。

さて、一般に、エンジンは、少なくとも暖機が完了する
までは、エンジン温度が高い程、その回転の安定性が高
まる。したがって、各エンジン冷却水温度範囲における
学習の頻度が各々同じでおる場合、その学習値の精度は
、エンジン冷却水温度範囲が高い程良い。

本発明の第２の実施例は、このような事実を踏まえて創
作されたものである。すなわち、ある特定のエンジン冷
却水温度範囲ｉについて、Ｉａｉ　（ｎ　）を用いて学
習値１ｘｒ（ｉ）を算出したら、該温度範囲ｉよりも低
温側の温度範囲の学習を、高温側の温度範囲の学門より
も高い重み付けで、かつ、いずれの学とも温度範囲：に
おける学習よりも軽い重み付けで行なうのである。

この結果、あるエンジン冷却水温度範囲で字画が行なわ
れると、該温度範囲よりも低い側の温度範囲の学習値に
対してより大ぎな影響を与えることができるので、各温
度範囲における学習値の精度を、ざらに効果的に上げる
ことができる。

（変形例） 前述した本発明の前記実施例は、つぎのように変形する
ことが可能である。

（１）本発明の前記実施例は、当該エンジンが、アイド
ル運転状態からアイドル運転でない状態に移行したとき
のりニアソレノイド１６の制御電流ＩＣｍｄ、およびそ
の状態から、アイドル運転状態に復帰したときのりニア
ソレノイド１６の制御電流Ｉｃｍｄの初期値を、そのと
きのエンジン冷却水温度範囲における学習値から算出す
るものとして説明したが、本発明は特にそれのみに限定
されることはなく、そのどちらか一方のみが前述した手
法により算出されるものであっても良い。

前記いずれの場合でも、アイドル運転でない状態からア
イドル運転状態に復帰する際、特に暖機が完了する前の
、リニアソレノイド１６の制御電流１　ｃｍｄの変動を
抑えることができる。

（２）前述の説明では、フィードバックモードにおいて
は、ＰＩＤ動作によりフィードバック制御がなされるも
のとしたが、特にこれのみに限定されず、Ｐ動作、■動
作、ＰＤ動作等によりフィードバック制御がなされるも
のであっても良い。

（３）前記第１および第２の実施例は、Ｉａｉ（ｎ）が
算出されたときのエンジン冷却水温度を含むエンジン冷
却水温度範囲ｉの高温側および低温側に隣接する各々２
か所ずつの温度範囲の学習値を算出するものとして説明
したが、その温度範囲は特に２か所ずつに限定されるこ
とはなく、何か所で　　　゛あっても良い。

また、前記各学習値は、エンジン冷却水温度範囲ｉの高
温側および低温側の各々同数の温度範囲領域について算
出されるものとして説明したが、特に同数である必要は
ないことも当然である。

ざらに、前記高温側および低温側のいずれか一方の温度
範囲についてのみ学習値を算出しても良いことは当然で
ある。

（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）アイドリング状態におけるリニアソレノイドの制
御電流からあらかじめ分類された各エンジン温度範囲に
おける学消値を算出し、かつ、算出された学習値に対応
するエンジン温度範囲に隣接する温度範囲における学習
値を、その学習の重み付けを小さり己で算出し、そして
、特に暖機中に、当該エンジンがアイドル運転状態から
アイドル運転でない状態に移行し群ときのりニアソレノ
イド１６の制御電流、および／あるいは、その状態から
、特に暖機完了前にアイドル運転状態に復帰したときに
おけるリニアソレノイド１６の制御電流の初期値を、そ
のときのエンジン温度範囲における学習値から決定する
ので、特に暖機中における学習値の精度を実質的に高め
ることができ、エンジン冷却水温度、内燃機関の特性変
化等に応じて、前記制御電流および初期値をほぼ最適な
値に設定することができる。

したがって、当該エンジンがアイドル運転でない状態か
らアイドル運転の状態に移行する際の、リニアソレノイ
ドの制御電流の変動０、すなわちエンジン回転数の変動
を極力抑えることができる。

（２）ざらに、当該エンジンをアイドル運転状態から、
アイドル運転でない状態に移行させるときには、バイパ
ス通路を通過する空気量が減少しないので、アクセルの
踏み具合に応じて良好にエンジン回転数を上昇させるこ
とができる。したがって、当該エンジンを搭載した自動
車の発進、加速等をスムーズに行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における電子制御装置の
内部動作を示すフローチャート、第２図は本発明の基本
的構成を示す概略図、第３図はアイドル目標回転数Ｎ　
ｒｅｆおよびアイドル判定回転数Ｎａとエンジン冷却水
温度ＴＷとの関係を示すグラフ、第４図はアイドル目標
回転数Ｎｒｅｆを維持するに必要な要求空気量Ｑａとエ
ンジン冷却水温度ＴＶとの関係を示すグラフ、第５図は
要求空気量Ｑａを得るために必要なりニアソレノイドの
制御信号とエンジン冷却水温度ＴＷとの関係を示すグラ
フ、第６図は第１図のステップＳ９で示されたオープン
ループモード制御のサブルーチンを示すフローチャート
、第７図は第１図のステップＳ５で示されたクローズト
ループモード制御のサブルーチンを示すフローチャート
、第８図は第１図のステップＳ７で示された学習のサブ
ルーチンを示すフローチャート、第９図は本発明の第１
の実施例による学習値算出を説明するための、学習値と
各エンジン冷却水温度範囲との関係を示すグラフ、第１
０図は本発明の第２の実施例による学晋値算出を説明す
るための、学習値と各エンジン冷却水温度範囲との関係
を示すグラフである。 １・・・スロットル弁開度センサ、２・・・エンジン回
転数カウンタ、４・・・エンジン温度センサ、５・・・
ＴＤＣセンサ、１６・・・リニアソレノイド、３０・・
・制御弁、３１・・・バイパス通路、３２・・・スロッ
トル弁、３３・・・吸気通路、３６・・・クランク軸、
４０・・・電子制御装置、６１・・・ワックス弁通路、
６２・・・ワックス弁 代理人弁理士　　平木通人　外１名 第１図 第　　３　　図 エンジン冷却水温度Ｔｗ　（℃） 第　　４　　図 エンジン冷却水温度Ｔｗ　（＠Ｃ！　）第５図 エンジン冷却水温度Ｔｗ（”Ｃ） 第　　９　　図 ニー１　　　　二／ンノＩ＋ｆ坤７Ｘ過夏ＩＷ（）ノ第
　　６　　　図 第７図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気通路のスロツトル弁をバイパスするバイパス
   通路、前記バイパス通路の開口面積を調整する制御弁、
   および前記制御弁を駆動させる制御弁駆動手段を有する
   内燃機関の回転数制御方法であつて、 内燃機関の温度および回転数を検知し、 内燃機関がアイドリング状態であるか否かを判別し、 内燃機関がアイドリング状態であると判別されたときは
   、 内燃機関の温度に応じて、アイドル目標回転数を設定し
   、 内燃機関の回転数の、前記アイドル目標回転数に対する
   偏差を検出し、 前記偏差に応じて、前記制御弁駆動手段に制御信号を供
   給し、 前記偏差の検出時における内燃機関の温度を含む所定の
   温度範囲について、前記偏差に基づいて学習値を演算し
   、 前記学習値が演算された温度範囲から遠ざかるにつれて
   、その学習の重み付けが小さくなるように、前記温度範
   囲の高温側および低温側の少なくとも一方の温度範囲に
   ついて新たな学習値を演算し、 また、内燃機関がアイドリング状態でないと判別された
   ときは、 そのときの内燃機関の温度範囲における学習値に応じて
   、前記制御弁駆動手段に制御信号を供給することを特徴
   とする内燃機関の回転数制御方法。
2. （２）前記高温側および低温側の温度範囲は、前記偏差
   の検出時における内燃機関の温度を含む温度範囲に隣接
   する少なくとも一つの温度範囲であることを特徴とする
   前記特許請求の範囲第１項記載の内燃機関の回転数制御
   方法。
3. （３）前記新たな学習値は、前記高温側および低温側の
   双方の温度範囲について算出され、前記低温側の温度範
   囲における新たな学習値は、前記高温側の温度範囲にお
   ける新たな学習値よりもその学習の重み付けが大きくな
   るように算出されることを特徴とする前記特許請求の範
   囲第１項あるいは第２項記載の内燃機関の回転数制御方
   法。
4. （４）前記学習値は、前記偏差がほぼ零となつたときに
   演算されることを特徴とする前記特許請求の範囲第１項
   ないし第３項のいずれかに記載の内燃機関の回転数制御
   方法。
5. （５）吸気通路のスロツトル弁をバイパスするバイパス
   通路、前記バイパス通路の開口面積を調整する制御弁、
   および前記制御弁を駆動させる制御弁駆動手段を有する
   内燃機関の回転数制御方法であつて、 内燃機関の温度および回転数を検知し、 内燃機関がアイドリング状態であるか否かを判別し、 内燃機関がアイドリング状態であると判別されたときは
   、 内燃機関の温度に応じて、アイドル目標回転数を設定し
   、 内燃機関の回転数の、前記アイドル目標回転数に対する
   偏差を検出し、 前記偏差に応じて、前記制御弁駆動手段に制御信号を供
   給し、 前記偏差の検出時における内燃機関の温度を含む所定の
   温度範囲について、前記偏差に基づいて学習値を演算し
   、 前記学習値が演算された温度範囲から遠ざかるにつれて
   、その学習の重み付けが小さくなるように、前記温度範
   囲の高温側および低温側の少なくとも一方の温度範囲に
   ついて新たな学習値を演算し、 内燃機関がアイドリングでない状態からアイドリング状
   態に移行したときは、 そのときの内燃機関の温度範囲における学習値に応じて
   、前記制御弁駆動手段に制御信号の初期値を供給するこ
   とを特徴とする内燃機関の回転数制御方法。
6. （６）前記高温側および低温側の温度範囲は、前記偏差
   の検出時における内燃機関の温度を含む温度範囲に隣接
   する少なくとも一つの温度範囲であることを特徴とする
   前記特許請求の範囲第５項記載の内燃機関の回転数制御
   方法。
7. （７）前記新たな学習値は、前記高温側および低温側の
   双方の温度範囲について算出され、前記低温側の温度範
   囲における新たな学習値は、前記高温側の温度範囲にお
   ける新たな学習値よりもその学習の重み付けが大きくな
   るように算出されることを特徴とする前記特許請求の範
   囲第５項あるいは第６項記載の内燃機関の回転数制御方
   法。
8. （８）前記学習値は、前記偏差がほぼ零となつたときに
   演算されることを特徴とする前記特許請求の範囲第５項
   ないし第７項のいずれかに記載の内燃機関の回転数制御
   方法。