JPS6149146A - 内燃機関のアイドル回転数の学習制御装置 - Google Patents

内燃機関のアイドル回転数の学習制御装置

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JPS6149146A
JPS6149146A JP16924984A JP16924984A JPS6149146A JP S6149146 A JPS6149146 A JP S6149146A JP 16924984 A JP16924984 A JP 16924984A JP 16924984 A JP16924984 A JP 16924984A JP S6149146 A JPS6149146 A JP S6149146A
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Naomi Tomizawa
富澤 尚己
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Japan Electronic Control Systems Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/08Introducing corrections for particular operating conditions for idling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2409Addressing techniques specially adapted therefor
    • F02D41/2422Selective use of one or more tables

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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】 〈産業上の利用分野〉 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。
〈従来の技術〉 内燃機関のアイドル回転数制御装置として、例えば第4
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井(ISOバルブ)3を
設け、これにより補助空気量を調整してアイドル回転数
を制御卸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SPI方式の燃料噴射弁
、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パルス信号のデユーティ
比は次式によって計算される制御値l5cayによって
決定される。尚、この制御値の単位は%によって表され
、開弁用のコイルがONとなっている時間割合として出
力される。
I 5Cdy= I SCtw+ I 5Cet+ I
 5Cfbここで、l5Ct−は冷却水温度(以下水温
という)依存の基本制御値、I S Cetはエアコン
、Dレンジ、加減速補正等の各種補正量、l5Cfbは
後述するアイドル回転数のフィードバック制御のための
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る水温に依存する目標回転数と
、クランク角センサからの回転角信号又は点火コイルか
らの信号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fiIscfb
というものを定めている。
そして、フィードバック補正1Iscfbの値は積分制
御又は比例積分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1Iscfbを微少量ずつ増加(減少)させて
いく。
ところで、基本制御値ISCtw(若しくはこれと補正
filscetとの加算値)相当のオープンループデユ
ーティ (フィードバック補正1Iscfbが基準値の
ときの制御値I S Cdy)によって得られる回転数
が目標回転数と完全に一致していれば、フィードバック
補正ff1lscfbは基準値のままになるので、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
ためフィードパ・ツク制御を行っている。
しかし、オープンループデユーティと目標回転数との相
関がずれていると、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着くまでに時間がかかる。こ
のため、エンスト等に至る場合がある。また、これを解
決するためにフィードバック補正fiIscfb設定の
際の積分制御の積分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、回転落ち込みによるエンストを生
じることがある。
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
可能にすると共に、フィードバック制御の際の積分定数
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
定度を向上させるようにした学習制御装置を提案した。
即ち、RAMに水温等の機関運転状態に対応した学習補
正11sc1eのマツプを設け、アイドル制御弁駆動用
パルス信号のデユーティ比の制御値l5Cd31を次式
の如く学習補正113cleによって補正して演算する
ISCdy=lSCtw+l5Cet+l5C1e+ 
r 5−Cfb そして、l5C1eの学習は次の手順で進める。
1)41関運転状態とフィードバック補正量l5Cfb
とを検出する。
ii )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1Isc1eを検索する。
iii )前記学習補正+1ISC1eと前記フィード
バック補正1Iscfbとから新たなl5C1eを設定
して更新する。
〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、機関の始動(特に低温始動)時及び始動
直後はオイルの粘性や潤滑の遅れ等によってフリクショ
ンが大きく、回転数が上昇しにくイタメ、第5図に示す
ようにフィードバック補正の積分分(1分)の補正量が
大きく、この値を学習すると、折角前回まで学習されて
いた安定状態における学習補正量に悪影響を与えてしま
い、結果的に学習制御の効果を低下させてしまうことに
なるという問題点があった。
本発明は、上記の問題点に鑑み、始動時及び始動直後と
それ以外の通常運転時との夫々において互いに悪影響を
与えることなく、良好な学習制御を行うことのできるア
イドル回転数の学習制御装置を提供することを目的とす
る。
〈問題点を解決するための手段〉 本発明は、上記の目的を達成するため、第1図に示すよ
うに、機関運転状態に基づいてアイドル制御弁へのパル
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Aと、目標回転数と実際の回転数とを比較し
て積分tlal 1卸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Bと、通常運転時
の機関運転状態に応じた学習補正量を記憶する書換え可
能な第1の学習補正量記憶手段Cと、始動時及び始動直
後の機関運転状態に応じた学習補正量を記憶する書換え
可能な第2の学習補正量記憶手段りと、通常運転時と始
動時及び始動直後とを弁別して上記第1及び第2の学習
補正量記憶手段C,Dのいずれか一方を選択する選択手
段Eと、選択された学習補正量記憶手段C又はDから機
関運転状態に応じて学習補正量を検索する学習補正量検
索手段Fと、学習補正量にフィードバック補正量の基準
値からの偏差を所定割合加算することによって新たな学
習補正量を設定しかつ選択された学習補正量記憶手段C
又はD内の同一機関運転状態のデータを書換える学習補
正量更新手段G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Hと、この演算された
制御値に基づ(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Iと、を備えた構成
とする。
く作用〉 かかる構成においては、上記2つの学習補正量記憶手段
C,Dにより、通常運転時と始動時及び始動直後の夫々
の場合について独立して学習を行うことができ、互いに
悪影響を及ぼすことなく安定した学習制御がなされる。
〈実施例〉 以下に実施例を説明する。
第′2図にハードウェア構成を示す。
11はCPU、12はP−ROM、13は学習制御用の
CMO3−RAM、14はアドレスデコーダであっる。
尚、RAM13に対してはキースイッチOFF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CPULI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、
スロットルセンサ16からのスロットル開度信号、バッ
テリ17からのバッテリ電圧があり、これらはアナログ
入力インターフェース18及びA/D変換器19を介し
て入力されるようになっている。20はA/D変換タイ
ミングコントローラである。
デジタル入力信号としては、スタートスイッチ21、ア
イドルスイッチ22、ニュートラルスイッチ23及びエ
アコンスイッチ24からの0N−OFF(8号があり、
これらはデジタル入力インターフェース25を介して入
力されるようになっている。
その他、クランク角センサ26からの例えば180゜毎
のリファレンス信号と1°毎のポジション信号とがワン
ショットマルチ回路27を介して入力されるようになっ
ている。また、車速センサ28からの車速信号が波形整
形回路29を介して入力されるようになっている。
CPUIIからの入力信号(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30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、CPUIIは、第3図に示すフローチャ
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(ROM12に記憶されている)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3図のフローチャートについて説明する。
Slでは水温センサ15によって検出される水温7wか
ら基本制御値ISCtw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rsct−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。
また、必要に応じ、S2で各種補正11scetを設定
する。
S3ではISC条件(フィードバック制御を行う領域)
であるか否かを判定する。具体的には、スロットル弁の
全閉状態を検出するアイドルスイッチ22がON(スロ
ットル弁が全開位置)でかつニュートラルスイッチ23
が0N(1−ランスミッションのギア位置がニュートラ
ル)の時、又はアイドルスイッチ22がONでかつ車速
センサ28によって検出される車速か所定値以下の時に
、ISO条件が成立するものとして、次の34へ進む。
S4では水温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。
S5では目標回転数1’Jsとクランク角セン−’J−
26によって検出される実回転数Nとを比較する。そし
て、積分制御によりフィードバック補正filSCfb
を設定する。即ち、Ns>Hの場合は、S6で積分制御
に基づいてフィードハック補正量l5Cfbを前回の値
に対し所定量増大させ、Ns<Nの場合は、S7で積分
制御に基づいてフィードパ・ツク補正fiIscfbを
前回の値に対し所定量減少させる。N5=N(不感帯を
含む)の場合はフィードバック補正11scfbを前回
の値のままとする。
S8ではスタートスイッチ21がONであるか否かによ
って始動(クランキング)状態であるか否かの判定を行
い、YESの場合(始動時)はS14へ進み、Noの場
合はS9へ進む。
S9ではスタートスイッチ21がOFFとなってから1
回目であるか否かを判定し、1回目の場合のみ、SIO
で水温Twから時間を検索あるいは演算によって設定し
、次のSllへ進む。
SllではS10で定められた設定時間が経過したか否
かを判定し、Noの場合(始動直後)はS14へ進み、
YESの場合(通常運転時)はS12へ進む。
従って、通常運転時は、S12で第1マツプより水温T
Wから学習補正1IsO1eを検索する。この第1マツ
プは水温Twをパラメータとする通常運転時の学習補正
量l5C1eのマツプであって、書換え可能なRAM1
3に記憶されており、学習が開始されていない時点では
全て初期値が与えられている。そして、次の313でフ
ィードバック補正量l5Cfbの基準値(積分制御の中
央値IC)からの偏差ΔI 5Cfb (= I 5C
fb−I C)に基づいて、学習補正1IsO1eを次
式の如く更新する。
I S C1e= f S C1e+ΔI S Cfb
/M(但し、Mは定数で、M〉1) 新たな学習補正1Isc1eは第1マツプの対応する水
温のところに書込み、データを更新する。
次いでSL?へ進む。
また、始動時及び始動直後は、前述したように314へ
進み、第2マツプより水温TWから学習補正11scl
eを検索する。この第2マツプは水温Twをパラメータ
とする始動時及び始動直後の学習補正fiIsc1eの
マツプであって、第1マツプと同様に占換え可能なRA
M13に記憶されており、学習が開始されていない時点
では全て初期値が与えられている。そして、次の315
で同様に学習補正fiIsc1eを更新し、第2マツプ
のデータを四換えて、S17へ進む。
S17では制御値l5Cdyを次式によって計算する。
l5Cdy=I SCtw+l5Cet+l5C1e+
ISCfb また、S3でISC条件が成立しない時はS16で第1
マツプより水温Twから学習補正量l5O1eの検索の
みを行い、フィードバック制御及び学習を行うことなく
、S17へ進んでl5cdyの計算を行う。尚、この場
合も始動時及び始動直後には第2マツプより検索を行う
ようにしてもよい。
以上で制御値tscdyが計算され、この制御値l5C
dyに相当するデユーティ比のパルス信号が位相反転ド
ライバー30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に与えられる。
上記の実施例では、始動時及び始動直後所定時間、通常
とは異なる別のマツプを使用し、かっこの所定時間を水
温で変化させるようにしているが、これは水温が低いほ
ど安定性がないがらである。
但し、この時間を一定としても基本的な効果は得られる
尚、本発明は第4図に示したタイプのアイドル制御弁の
他、パルス信号によって開閉される各種タイプのアイド
ル制御弁の制御に適用可能である。
〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、アイドル回転数
のフィードバック制御において、機関のフリクションが
太き(、積分制御によって求められるフィードハック補
正量の積分分の補正量が大きな始動時及び始動直後は、
通常運転時とは別の記憶手段を用いてフィードバック補
正量の学習を行う構成としたため、始動時及び始動直後
の学習により通常運転時の制御に悪影響を及ぼすことが
なく、学習制御の効果を高めて、アイドル安定性の向上
、過渡運転時のエンスト防止、燃費改善等を更に促進で
きるばかりか、始動時及び始動直後にも良好な制御が行
われ、粘度の高いオイル等を用いても始動時に目標回転
数に到達するまでの時間を短くできると共に、始動性を
向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を示すブロック図、第2図は本発
明の一実施例を示すハードウェア構成図、第3図は同上
のフローチャート、第4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5図は従来の学習制
御装置による始動時のフィードバック補正量及び機関回
転数の特性を示す図である。

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ュ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、機
    関運転状態に基づいてパルス信号のデューティ比の基本
    制御値を設定する基本制御値設定手段と、目標回転数と
    実際の回転数とを比較して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、
    通常運転時の機関運転状態に応じた学習補正量を記憶す
    る書換え可能な第1の学習補正量記憶手段と、始動時及
    び始動直後の機関運転状態に応じた学習補正量を記憶す
    る書換え可能な第2の学習補正量記憶手段と、通常運転
    時と始動時及び始動直後とを弁別して上記第1及び第2
    の学習補正量記憶手段のいずれか一方を選択する選択手
    段と、選択された学習補正量記憶手段から機関運転状態
    に応じて学習補正量を検索する学習補正量検索手段と、
    学習補正量にフィードバック補正量の基準値からの偏差
    を所定割合加算することによって新たな学習補正量を設
    定しかつ選択された学習補正量記憶手段内の同一機関運
    転状態のデータを書換える学習補正量更新手段と、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
    てパルス信号のデュ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
    出力手段とを備えることを特徴とする内燃機関のアイド
    ル回転数の学習制御装置。
JP16924984A 1984-08-15 1984-08-15 内燃機関のアイドル回転数の学習制御装置 Granted JPS6149146A (ja)

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JPH0436257B2 JPH0436257B2 (ja) 1992-06-15

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Cited By (1)

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