(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のアイドル運転時に内燃機関の機関回転数がアイドル目標回転数になるように、アイドル時吸入空気量をフィードバック補正量によりフィードバック制御し、所定条件が成立した場合にフィードバック補正量の学習値を学習する内燃機関のアイドル回転数制御方法であって、
内燃機関に対する電気負荷の有無を判定し、
電気負荷があると判定した場合は学習値に所定値を加算したフィードバック補正量からフィードバック制御を実行し、
電気負荷があると判定した場合のフィードバック制御中にフィードバック補正量の変化量が学習の判定のための判定値を超えて変化する場合に学習値の学習を実施するものであり、
学習する学習値は、変化量のうちの判定値を超えた量と前回の学習値との合計値である内燃機関のアイドル回転数制御方法。
【請求項２】
内燃機関のアイドル運転時に内燃機関の機関回転数がアイドル目標回転数になるように、アイドル時吸入空気量をフィードバック補正量によりフィードバック制御し、所定条件が成立した場合にフィードバック補正量の学習値を学習する内燃機関のアイドル回転数制御方法であって、
内燃機関に対する電気負荷の有無を判定し、
電気負荷があると判定した場合は学習値に所定値を加算したフィードバック補正量からフィードバック制御を実行し、
電気負荷があると判定した場合のフィードバック制御中にフィードバック補正量の変化量が学習の判定のための判定値を超えて変化する場合に学習値の学習を実施するものであり、
判定値は、電気負荷がない場合のフィードバック補正量と電気負荷が最大である場合のフィードバック補正量との差により設定する第一判定値と、
電気負荷がない場合のフィードバック補正量と電気負荷が最小である場合のフィードバック補正量との差により設定する第二判定値とで構成し、
変化量が第一判定値を超えて増加する場合と、変化量が第二判定値を超えて減少する場合とに学習値を更新する内燃機関のアイドル回転数制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくともアイドル運転時において吸入空気量をフィードバック制御している場合の内燃機関のアイドル回転数制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば自動車などに搭載される内燃機関では、アイドル運転時には吸入空気量をフィードバック制御して、機関回転数をアイドル目標回転数になるように制御するアイドル回転数制御が一般化している。この種のアイドル回転数制御では、アイドル目標回転数への収束性を向上させるために、吸入空気量を補正するためのフィードバック補正量を、所定条件が成立した、例えば外乱の少ない内燃機関に対する電気負荷がない場合に学習するように構成している。
【０００３】
電気負荷がない場合にのみフィードバック補正量の学習値の学習を実行するように構成したものでは、自動車が使用される地域によっては、学習がなされにくいことが生じる。すなわち、例えば自動車を使用中はほぼ常にエアコンディショナ（以下、エアコンと称する）を使用していると、エンジンには常に電気負荷がかかった状態であるので、学習を実行する機会がなくなってくる。したがって、適正な学習値が得られないためアイドル回転制御において、アイドル回転が不安定になることがある。又、このようにフィードバック補正量の学習値を学習する機会が少なくなると、経年変化により、アイドル運転時の吸入空気量を制御する流量制御弁を含むアイドル回転数制御装置に堆積物が付着している場合、要求されるフィードバック補正量と学習値との差が広がることがある。
【０００４】
特許文献１のものは、このような経年変化による流量変化や電気負荷などの外乱によるフィードバック補正量の増加を補正し、アイドル回転が安定するように、フィードバック制御中のフィードバック補正量がすでに記憶されている学習値と異なる値となった時、アイドル回転数とアイドル目標回転数との差に対応する補正値によって学習値を補正し、補正した結果を新たな学習値として記憶するように構成している。しかしながら、この特許文献１のものにあっては、例えば電気負荷があっても、フィードバック補正量と学習値との間に差異がなければ、学習を実行しないことになる。
【０００５】
ところで、一般的には、電気負荷がある時にアイドル回転制御におけるフィードバック補正量の学習を行うと、電気負荷分を含めた値を学習してしまうことになる。このため、電気負荷の変化によっては、その後に学習した学習値を用いてアイドル回転数制御を実行すると、アイドル回転が不安定となる。このような不具合を考慮して、電気負荷量を検出し、検出した電気負荷量分に対応する吸入空気量をフィードバック補正量から差し引いて、学習値の学習を実行する構成を採用する場合、電気負荷量を検出する手段を必要とする。このため、システムの構成が複雑になり、製造コストを上げる要因となった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５８‐１５８３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は以上の点に着目し、電気負荷量を検出することなく電気負荷がある場合でも学習値の学習を実行して、アイドル回転の安定化を図ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明の内燃機関のアイドル回転数制御方法は、内燃機関のアイドル運転時に内燃機関の機関回転数がアイドル目標回転数になるように、アイドル時吸入空気量をフィードバック補正量によりフィードバック制御し、所定条件が成立した場合にフィードバック補正量の学習値を学習する内燃機関のアイドル回転数制御方法であって、内燃機関に対する電気負荷の有無を判定し、電気負荷があると判定した場合は学習値に所定値を加算したフィードバック補正量からフィードバック制御を実行し、電気負荷があると判定した場合のフィードバック制御中にフィードバック補正量の変化量が学習の判定のための判定値を超えて変化する場合に学習値の学習を実施するものであり、学習する学習値は、変化量のうちの判定値を超えた量と前回の学習値との合計値であることを特徴とする。並びに、本発明の内燃機関のアイドル回転数制御方法は、内燃機関のアイドル運転時に内燃機関の機関回転数がアイドル目標回転数になるように、アイドル時吸入空気量をフィードバック補正量によりフィードバック制御し、所定条件が成立した場合にフィードバック補正量の学習値を学習する内燃機関のアイドル回転数制御方法であって、内燃機関に対する電気負荷の有無を判定し、電気負荷があると判定した場合は学習値に所定値を加算したフィードバック補正量からフィードバック制御を実行し、電気負荷があると判定した場合のフィードバック制御中にフィードバック補正量の変化量が学習の判定のための判定値を超えて変化する場合に学習値の学習を実施するものであり、判定値は、電気負荷がない場合のフィードバック補正量と電気負荷が最大である場合のフィードバック補正量との差により設定する第一判定値と、電気負荷がない場合のフィードバック補正量と電気負荷が最小である場合のフィードバック補正量との差により設定する第二判定値とで構成し、変化量が第一判定値を超えて増加する場合と、変化量が第二判定値を超えて減少する場合とに学習値を更新することを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、電気負荷の大きさを検出することなく電気負荷に見合ったフィードバック補正量によりフィードバック制御を実行し、その間にフィードバック補正量の変化量が判定値を超える場合に学習を実施するので、電気負荷が常時内燃機関にかかっているような場合であっても、学習値の学習を実施することが可能になる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、以上説明したような構成であり、電気負荷が常時内燃機関にかかるような使用地域において、電気負荷量を検出するための手段を用いることなく、適時に学習値の学習を実地することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態におけるエンジン及び制御装置の構成を示す図。
【図２】同実施形態の制御装置が実施する処理の手順例を示すフローチャート。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１に概略的に示したエンジン１００は自動車用のものであり、エンジン１００が搭載された自動車には、エンジン１００の出力を駆動力として作動するエアコンが搭載してある。このエアコン自体は当該分野でよく知られたものであってよく、冷却媒体を圧縮するコンプレッサを備えており、そのコンプレッサは例えば電磁クラッチが接続された場合にエンジンからの駆動力を受けて作動するように構成される。
【００１６】
エンジン１００は、その吸気系１に図示しないアクセルペダルに応動して開閉するスロットルバルブ２が設けてあるとともに、そのスロットルバルブ２を迂回するバイパス通路３を設けてある。そしてそのバイパス通路３には、アイドル回転数制御用の流量制御弁４が設けてある。この流量制御弁４は、始動時補正や水温補正などの各種の補正項目を一括して実現し得る大流量ＶＳＶと略称される電磁開閉式のもので、後述する電子制御装置６とともに、アイドル回転制御装置を構成するものである。これに加えて、吸気系１を構成する吸気ポート１０の近傍にはさらに燃料噴射弁５が設けてある。この燃料噴射弁５や流量制御弁４は、電子制御装置６により制御される。
【００１７】
流量制御弁４は、印加される駆動電圧の演算デューティ比ＤＩＳＣを制御することによって単位時間当たりの開度を変化させることができ、それによってバイパス通路３を流れる空気流量を調整し得るようになっている。つまり、バイパス通路３とこの流量制御弁４との一組により、通常ならばアイドリング時のフィードバック制御における各補正項目に対して設けられるバイパス系路を一本化している。そして、演算デューティ比ＤＩＳＣは、それらのことを含んで各補正量に対応する、例えば、始動時補正係数ＤＳＴＡ、水温補正係数ＤＡＡＶ、エアコン補正係数ＡＣＣ、フィードバック補正係数ＤＦＢなどの各補正項目が合算されて極端に大きくあるいは小さくならないように、その可変範囲は制限されている。また、フィードバック補正量に対応するフィードバック補正係数ＤＦＢは、後述するように、所定の条件が成立した際の値が学習値ＤＦＢＬＡＣとして記憶される。
【００１８】
電子制御装置６は、中央演算処理装置７と、記憶装置８と、入力インターフェース９と、出力インターフェース１１とを具備してなるマイクロコンピュータシステムを主体に構成されている。そしてその入力インターフェース９には、吸気系１を構成するサージタンク１２内の圧力を検出する吸気圧センサ１３から出力される吸気圧信号ａ、アイドル回転数を含むエンジン回転数ＮＥを検出するための回転数センサ１４から出力される回転数信号ｂ、車速を検出するための車速センサ１５から出力される車速信号ｃ、スロットルバルブ２の開閉状態を検出するためのスロットルセンサ１６から出力される開度信号ｄ、エンジンの温度としてのエンジンの冷却水温を検知するための水温センサ１７から出力される水温信号ｅ、エアコンを含む各種電気負荷の作動スイッチから出力されるオン／オフ信号等が入力される。また、出力インターフェース１１からは、燃料噴射弁５に対して、演算された燃料噴射時間に対応する駆動信号ｆが、また流量制御弁４に対しては、後述する演算デューティ比ＤＩＳＣを有する制御信号ｇが、スパークプラグ１８に対して点火信号が、さらにはエアコンの電磁クラッチに対して制御信号がそれぞれ出力される。なお、図示しないが、電子制御装置６には、入力されるアナログ信号をディジタルデータに変換するためのＡ／Ｄコンバータが内蔵されており、アナログ信号である例えば水温信号ｅを一定の間隔でディジタルデータに変換して、中央演算処理装置７に出力するものである。
【００１９】
電子制御装置６には、吸気圧センサ１３と回転数センサ１４からの吸気圧信号ａ及び回転数信号ｂを主な情報として燃料噴射弁開成時間（燃料噴射量）を決定し、その決定により燃料噴射弁５を制御して負荷に応じた燃料を該燃料噴射弁５から吸気系１に噴射させるためのプログラムが内蔵されている。また、スロットルバルブ２を迂回するバイパス通路３に設けられた流量制御弁４の開度を、運転状態に応じて適宜設定される各種補正係数に基づいて演算した演算デューティ比ＤＩＳＣに対応するように制御信号ｇにより制御し、吸気系１への空気流量を調整してアイドリング時のエンジン回転数すなわちアイドル回転数ＮＥが目標回転数になるように制御する。
【００２０】
このアイドル回転数の制御つまりアイドル回転数制御において、エンジン１００に対する電気負荷の有無を判定し、電気負荷があると判定した場合は学習値ＤＦＢＬＡＣに所定量を加算したフィードバック補正係数ＤＦＢからフィードバック制御を実行し、電気負荷があると判定した場合のフィードバック制御中にフィードバック補正係数ＤＦＢの変化量が学習の判定のための判定値を超えて変化する場合に学習値ＤＦＢＬＡＣの学習を実施するフィードバック補正係数ＤＦＢの学習制御プログラムが提供される。
【００２１】
なお、始動時補正係数ＤＳＴＡ、水温補正係数ＤＡＡＶなどのフィードバック補正係数ＤＦＢ以外の補正係数については、この分野で知られているものを適用することができるので、説明を割愛する。
【００２２】
この実施形態のフィードバック補正係数ＤＦＢの制御プログラムの概略構成を、図２に示す。フィードバック補正係数ＤＦＢは、例えばその初期値を設定しておき、エンジン１００を始動した後、所定の運転状態、例えばエンジン温度（冷却水温）が所定温度以上である、エンジン回転数が所定回転数以上であるなどのフィードバック制御条件が成立する運転状態となることで、設定された初期値から開始してアイドル回転数が目標アイドル回転数になるように制御される。又、フィードバック補正係数ＤＦＢを学習した後、アイドル運転状態が解除され、その後に再度アイドル運転状態になった場合は、フィードバック補正係数ＤＦＢは、その時点で記憶されている学習値ＤＦＢＬＡＣを初期値として、アイドル回転数制御が実行される。
【００２３】
この実施形態にあっては、アイドル回転数制御におけるフィードバック補正係数ＤＦＢの学習に際して、上述の判定値を、次のように設定している。すなわち、判定値は、電気負荷がない場合のフィードバック補正係数ＤＦＢと電気負荷が最大である場合のフィードバック補正係数ＤＦＢとの差により設定する第一判定量と、電気負荷がない場合のフィードバック補正係数ＤＦＢと電気負荷が最少である場合のフィードバック補正係数ＤＦＢとの差により設定する第二判定量とで構成するものである。
【００２４】
図２により、この実施形態におけるフィードバック補正係数ＤＦＢの学習手順について説明する。図２に示すフローチャートは、アイドル運転状態である場合に実行され、アイドル運転中にアクセルペダルが操作された場合は、この学習値の学習制御は中止するものである。又、電気負荷がない場合のフィードバック補正係数ＤＦＢの学習は、従来と同じ構成のものを用いることができるので、説明を割愛する。
【００２５】
図２において、ステップＳ１では、電気負荷があるか否かを判定する。具体的には、エアコン、ヘッドライト、電動モータなどに通電されたか否かを、それら電気負荷の作動スイッチの状態から判定するもので、作動スイッチがオンであることを検知した場合は、電気負荷があると判定する。
【００２６】
電気負荷があると判定した場合、ステップＳ２では、この時点で記憶されているフィードバック補正係数ＤＦＢの学習値ＤＦＢＬＡＣに所定値を加算して、この時のアイドル回転制御におけるフィードバック補正係数ＤＦＢを設定する。所定値は、あらかじめ設定しておき、アイドル回転制御中に変更しない。この所定値は例えば、流量制御弁４の開度が全開の場合を１００％とした場合、数％に設定する。
【００２７】
ステップＳ３では、設定したフィードバック補正係数ＤＦＢを初期値として、アイドル回転数が目標回転数に収束するように、フィードバック制御を行う。
【００２８】
ステップＳ４では、フィードバック制御によりフィードバック補正係数ＤＦＢが変化した場合の変化量、すなわち学習値ＤＦＢＬＡＣとこの時点のフィードバック補正係数ＤＦＢとの差が、第一判定値を超えたか否かを判定する。第一判定値は、電気負荷がない場合のフィードバック補正係数ＤＦＢと電気負荷が最大である場合のフィードバック補正係数ＤＦＢとの差により設定する。この第一判定値は、フィードバック補正係数ＤＦＢが増加する場合に、学習を実施するか否かを判定するためのものである。変化量が、第一判定値以上に増加した場合に、第一判定値を超えたことを判定する。
【００２９】
ステップＳ５では、この時点のフィードバック補正係数ＤＦＢから所定値と第一判定値との合計値を減算して、その結果の値を学習値として記憶（更新）する。言い換えれば、フィードバック補正係数ＤＦＢのフィードバック制御を開始した際の学習値ＤＦＢＬＡＣ、つまり今回の学習の前の回の学習値ＤＦＢＬＡＣと、フィードバック制御開始後のフィードバック補正係数ＤＦＢの変化量から第一判定値を減じた値とを合計した結果の値を、今回の学習値ＤＦＢＬＡＣとして更新するものである。
【００３０】
ステップＳ６では、フィードバック補正係数ＤＦＢの変化量が、第二判定値を超えたか否かを判定する。第二判定値は、電気負荷がない場合のフィードバック補正係数ＤＦＢと電気負荷が最小である場合のフィードバック補正係数ＤＦＢとの差により設定する。この第二判定値は、電気負荷があり、かつフィードバック補正係数ＤＦＢが減少する場合に、学習を実施するか否かを判定するためのものである。フィードバック補正係数ＤＦＢが減少してその変化量が、第二判定値以上に減少した場合に、第二判定値を超えたことを判定する。
【００３１】
ステップＳ７では、この時点のフィードバック補正係数ＤＦＢから所定値と第二判定値との合計値を減算して、その結果の値を学習値ＤＦＢＬＡＣとして記憶（更新）する。
【００３２】
このような構成において、例えばエアコンを使用している際にアイドル運転になると、アイドル運転中に電気負荷があるので、ステップＳ１〜３を実行し、この時に記憶されていた学習値に所定値を加算して、電気負荷がある場合のフィードバック補正係数ＤＦＢの初期値として、アイドル回転数制御を実施する。そして、アイドル回転数制御を実施している過程において、所定値で見込んだよりも実際の電気負荷が大きく、フィードバック補正係数ＤＦＢが増加する側に変化し、その変化量が第一判定値を超えるまでは、フィードバック補正係数ＤＦＢの学習値ＤＦＢＬＡＣの学習は実施しない（ステップＳ４において「Ｎｏ」）。一方、実際の電気負荷が所定値で見込んだよりも小さく、フィードバック補正係数ＤＦＢが減少側に変化し、その変化量が第二判定値を超えるまでは、学習値ＤＦＢＬＡＣの学習は実施しない（ステップＳ６において「Ｎｏ」）。
【００３３】
このように、第一判定値及び第二判定値は、フィードバック補正係数ＤＦＢが増加側及び減少側に確実に変化したことを判定できるように設定するもので、エンジン１００に一時的に負荷がかかってフィードバック補正係数ＤＦＢが変化するような場合にその値を学習することを禁止するものである。つまり、フィードバック補正係数ＤＦＢの変化量が、第一判定値及び第二判定値未満である間は、フィードバック補正係数ＤＦＢがどの様に変化しようともフィードバック補正係数ＤＦＢの学習を実施しない。これにより、フィードバック補正係数ＤＦＢの過渡的な変化を学習することを排除することができ、学習値が不安定に変化することを抑制することができる。
【００３４】
そして、フィードバック補正係数ＤＦＢの変化量が第一判定値を超えて増加する場合、及びフィードバック補正係数ＤＦＢの変化量が第二判定値を超えて減少する場合には、その時のフィードバック補正係数ＤＦＢを基に、学習値ＤＦＢＬＡＣを更新する（ステップＳ５、ステップＳ７）。
【００３５】
したがって、常に電気負荷がエンジンにかかるような地域において自動車が使用される場合であって、電気負荷の電力量を検出することなく、電気負荷がある状態でフィードバック補正係数ＤＦＢの学習を実施することができる。それゆえ、電気負荷の電力量を検出する手段が必要でないので、アイドル回転制御における学習機能を改善したにもかかわらず製造コストを抑えることができる。
【００３６】
また、第一判定値及び第二判定値により学習値を更新するフィードバック補正係数ＤＦＢの変化を判定しているので、バイパス通路３や流量制御弁４に付着した堆積物の状態が変化した場合にも、その変化を学習値に反映することができる。
【００３７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００３８】
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の活用例として、エアコンなどの電気負荷が内燃機関に常時かかるような使用状態となることが考えられる内燃機関が挙げられる。
【符号の説明】
【００４０】
３…バイパス通路
４…流量制御弁
６…電子制御装置
【図１】
0005812620.tif 000002
【図２】
0005812620.tif 000003