(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセル全閉後の機関過渡状態を検出する過渡状態検出手段と、
内燃機関の回転数を目標アイドル回転数に少なくとも積分項を含み吸気量を制御対象として機関回転数をフィードバック制御するアイドル回転数制御時に前記過渡状態検出手段によりアクセル全閉後の機関過渡状態が検出されたとき（以下「機関過渡時」という）に、実際の吸気量又は実際の吸気管圧力に基づいてアイドル回転数制御開始当初の開度補正量を一回だけ演算し、該補正量に基づいて内燃機関の吸気量を補正する補正手段とを備えた内燃機関のアイドル回転数制御装置。
【請求項２】
前記補正手段は、機関過渡時に吸気量又は吸気管圧力の検出値又はその変化量に応じて内燃機関の制御量を補正することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のアイドル回転数制御装置。
【請求項３】
内燃機関のアイドル回転数制御中に吸気量又は吸気管圧力の目標値を学習する学習手段を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の内燃機関のアイドル回転数制御装置。
【請求項４】
前記補正手段は、機関過渡時に前記学習手段による学習値と吸気量又は吸気管圧力の検出値との偏差に応じて内燃機関の制御量を補正することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関のアイドル回転数制御装置。
【請求項５】
アクセル操作量を検出するアクセルセンサと、スロットルバルブを駆動するスロットル駆動手段と、前記アクセル操作量に応じたスロットル開度となるように前記スロットル駆動手段を制御すると共にアクセル全閉後のアイドル回転数制御を前記スロットル開度の調整により行うスロットル制御手段とを備えた電子スロットルシステムに適用され、前記補正手段による補正の対象となる内燃機関の制御量を、スロットル開度としたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のアイドル回転数制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のアイドル回転数を制御する機能を備えた内燃機関のアイドル回転数制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、内燃機関のアイドル回転数制御（以下「ＩＳＣ」と略記する）は、スロットルバルブをバイパスするバイパス空気量をアイドルスピードコントロールバルブ（ＩＳＣバルブ）で制御するバイパスエア方式を採用したり、或は、スロットルバルブをモータで駆動する電子スロットルシステムでは、アイドル時にスロットルバルブの開度を調整して吸気量を調整するようにしている。これらいずれの方式のものでも、アイドル時に内燃機関に供給する吸気量を調整することで、機関回転数を目標アイドル回転数に一致させるように制御するようにしている。
【０００３】
従来のＩＳＣは、アイドル時に機関回転数と目標アイドル回転数とを比較してその差に応じて吸気量（ＩＳＣバルブ開度又はスロットル開度）を調整する機関回転数フィードバック制御を行うようにしている。しかし、吸気量を調整してから機関回転数が変化するまでには若干の時間遅れがあるため、上記従来の機関回転数フィードバック制御によるＩＳＣでは、例えば無負荷レーシング直後のように、機関回転数が高回転域から急激に低回転域に低下する場合に、吸気量の増加補正が手遅れになり、機関回転数が大きく落ち込んで、アイドル回転が不安定になって運転者に不快な振動を与えたり、最悪の場合にはエンジンストール（エンスト）を引き起こすおそれがある。
【０００４】
これを避けるために、特開平３−３７３５１号公報に示すように、機関回転数の変化量を検出し、その変化量が減少方向で且つ所定値以上の場合に該変化量に応じてバイパス空気量を増加する方向に補正することが提案されている。このようにすれば、機関回転数が目標アイドル回転数以上でも、機関回転数の低下量が所定値以上になった時点で、バイパス空気量が増加方向に補正されるので、バイパス空気量の増加補正が従来よりも早期に行われ、その分、機関回転数の落ち込みが抑えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報のＩＳＣでも、結局は機関回転数に応じた補正であるため、機関回転数の落ち込み方によっては、吸気量の増加補正が間に合わないことがあり、ＩＳＣの応答性が十分ではない。つまり、機関回転数が目標アイドル回転数付近で制御されている状態から瞬間的に低下する場合、例えばアイドル中に新たにエアコン負荷、トルコン負荷、電気負荷等が加えられた場合には、上記公報のように機関回転数の変化量を見てバイパス空気量を増加補正していたのでは、機関回転数が落ち込んでから吸気量の増加補正を行う結果となり、吸気量の増加補正が明らかに手遅れとなり、機関回転数が落ち込んでアイドル回転が不安定になって運転者に不快な振動を与えたり、最悪の場合にはエンストを引き起こすおそれがある。
【０００６】
特に、電子スロットルでＩＳＣを行うものにおいては、スロットル開度を検出するスロットルセンサの出力値でスロットル開度をフィードバック制御するが、実際には、スロットルセンサの出力値の誤差によりスロットルバルブの位置決め誤差が発生するため、無負荷レーシング直後の機関回転数の落ち込みがバイパスエア方式のＩＳＣよりも更に大きくなる傾向があり、上述したＩＳＣの応答性の遅れの問題が益々顕著になる。
【０００７】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、アイドル回転数制御（ＩＳＣ）の応答性を向上できて、機関過渡時の機関回転数の落ち込みを効果的に抑えることができる内燃機関のアイドル回転数制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１の内燃機関のアイドル回転数制御装置は、内燃機関の回転数を目標アイドル回転数に少なくとも積分項を含み吸気量を制御対象とし機関回転数をフィードバック制御するアイドル回転数制御時に過渡状態検出手段により機関過渡状態が検出されたとき（以下「機関過渡時」という）に、実際の吸気量又は実際の吸気管圧力に基づいてアイドル回転数制御開始当初の開度補正量を一回だけ演算し、該補正量に基づいて補正手段により内燃機関の吸気量を補正する。つまり、機関回転数の変化は、吸気量又は吸気管圧力が変化したことの結果として現れるため、吸気量又は吸気管圧力に基づいて内燃機関の制御量を補正することで、機関回転数に基づく補正よりも応答の速いアイドル回転数制御が可能となる。これにより、無負荷レーシング直後や、アイドル中に新たにエアコン負荷、トルコン負荷、電気負荷等が加えられた場合でも、直ちに機関回転数の落ち込みを抑えることができて、アイドル回転を安定させることができ、内燃機関の不快な振動やエンストを未然に防止することができる。
【０００９】
この場合、請求項２のように、機関過渡時に吸気量又は吸気管圧力の検出値又はその変化量に応じて内燃機関の制御量を補正するようにしても良い。つまり、吸気量又は吸気管圧力の検出値又はその変化量から機関回転数やその回転数変化量を予測できるため、吸気量又は吸気管圧力の検出値又はその変化量に応じて制御量を補正することで、機関過渡時の機関回転数の落ち込みを効果的に抑えることができる。
【００１１】
更に、請求項３のように、アイドル回転数制御中に吸気量又は吸気管圧力の目標値を学習手段により学習するようにしても良い。このようにすれば、学習効果により補正精度が向上する。
【００１２】
この場合、請求項４のように、機関過渡時に前記学習手段による学習値と吸気量又は吸気管圧力の検出値との偏差に応じて内燃機関の制御量を補正するようにしても良い。これにより、学習効果を更に的確に補正量に反映させることができる。
【００１３】
また、請求項５のように、前記補正手段による補正の対象となる内燃機関の制御量を、アイドル回転数制御時の吸気量としても良い。この場合、バイパスエア方式のアイドル回転数制御システムでは、バイパス路に設けられたＩＳＣバルブの開度を補正してバイパス空気量を補正することで、内燃機関に供給する吸気量を補正し、一方、電子スロットルシステムでは、請求項７のようにスロットルバルブの開度を補正して吸気量を補正すれば良い。このようにして吸気量を補正することで、効果的なアイドル回転数制御が可能となる。但し、補正の対象となる制御量は、吸気量に限定されず、点火時期や燃料噴射量等であっても良い。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１乃至図１６に基づいて説明する。まず、図１に基づいて内燃機関１１の制御システム全体の概略構成を説明する。内燃機関１１の吸気管１２の上流側にはエアクリーナ１３が装着され、その下流側に吸気量Ｇa を測定するエアフローメータ１４が設置され、更にその下流側にスロットルバルブ１５が設けられている。このスロットルバルブ１５の回転軸には電磁クラッチ１６を介してＤＣモータ１７（スロットル駆動手段）が連結され、ＤＣモータ１７の駆動力によってスロットルバルブ１５の開度（スロットル開度）が制御され、このスロットル開度がスロットルセンサ１８によって検出される。この場合、アイドル時も、ＤＣモータ１７の駆動力によってスロットル開度を制御し、それによって吸気量Ｇa を制御して機関回転数を目標アイドル回転数に一致させるようにフィードバック制御する。
【００１５】
スロットルバルブ１５を通過した吸入空気を内燃機関１１の各気筒に導入する吸気マニホールド１９には、インジェクタ２０が取り付けられ、また、内燃機関１１の各気筒のシリンダヘッドには点火プラグ２１が取り付けられている。内燃機関１１のクランク軸２２に嵌着されたシグナルロータ２３の外周に対向してクランク角センサ２４が取り付けられ、このクランク角センサ２４から出力されるパルス状の機関回転数信号Ｎｅが電子制御ユニット（ＥＣＵ）２５に取り込まれ、機関回転数信号Ｎｅのパルス間隔によって機関回転数が検出される。
【００１６】
一方、アクセルペダル２６の踏込み量（アクセル操作量）がアクセルセンサ２７によって検出され、アクセル操作量に応じた電圧信号Ａｐが電子制御ユニット２５にＡ／Ｄ変換器２８を介して取り込まれる。エアフローメータ１４で検出した吸気量Ｇa やスロットルセンサ１８で検出したスロットル開度ＴＡの各電圧信号も、電子制御ユニット２５にＡ／Ｄ変換器２８を介して取り込まれる。
【００１７】
この電子制御ユニット２５は、ＣＰＵ２９、ＲＯＭ３０、ＲＡＭ３１等を備えたマイクロコンピュータを主体として構成され、ＲＯＭ３０に格納されている内燃機関制御用の各種プログラムをＣＰＵ２９で実行することで、点火プラグ２１の点火時期を制御すると共に、インジェクタ駆動回路４５を介してインジェクタ２０に与える噴射パルスを制御し、燃料噴射量を制御する。更に、この電子制御ユニット２５は、アクセルペダル２６が全閉位置から踏み込まれた時に、電磁クラッチ駆動回路４６を介して電磁クラッチ１６を接続（ＯＮ）すると共に、アクセル操作量Ａｐに応じてドライバ３２を介してＤＣモータ１７を制御し、その駆動力によって後述するようにスロットル開度ＴＡを調整するスロットル制御手段として機能する。
【００１８】
次に、図２に基づいて電子スロットルシステムの構成を説明する。アクセルペダル２６は、ワイヤ３３を介してアクセルレバー３４に連結されている。このアクセルレバー３４は、アクセルリターンスプリング３５，３６によって図示下方（アクセル閉鎖方向）に付勢されている。そして、アクセルペダル２６を操作しない状態（アクセルＯＦＦ）では、アクセルレバー３４はアクセルリターンスプリング３５，３６によってアクセル全閉ストッパ３７に当接した状態に保持される。機関運転中は、アクセルレバー３４の位置がアクセルセンサ２７によってアクセル操作量Ａｐとして検出される。
【００１９】
一方、スロットルバルブ１５の回動軸にはバルブレバー３８が連結され、このバルブレバー３８が退避走行用スプリング３９によって図示上方（スロットルバルブ１５の開放方向）に付勢されている。ＤＣモータ１７とスロットルバルブ１５との間に介在された電磁クラッチ１６が切られているとき（クラッチＯＦＦ時）には、図２（ｂ）に示すように、退避走行用スプリング３９によってバルブレバー３８が中間レバー４０に当接した状態に保持される。この中間レバー４０は、バルブリターンスプリング４１によって図示下方（スロットルバルブ１５の閉鎖方向）に付勢されている。
【００２０】
このバルブリターンスプリング４１の引張力は退避走行用スプリング３９の引張力よりも大きく設定されている。従って、電磁クラッチ１６が切られているとき（クラッチＯＦＦ時）には、図２（ｂ）に示すように、バルブリターンスプリング４１の引張力が退避走行用スプリング３９の引張力に打ち勝って、中間レバー４０が中間ストッパ４２に当接した状態に保持され、それによって、スロットルバルブ１５の開度が中間ストッパ４２で規制される開度（約３ｄｅｇ）に保持される。
【００２１】
一方、電磁クラッチ１６が接続されているとき（クラッチＯＮ時）には、アクセルペダル２６の操作に応じてＤＣモータ１７を正転又は逆転させてスロットルバルブ１５の開度を調整し、そのときのスロットルバルブ１５の開度（スロットル開度）ＴＡがスロットルセンサ１８によって検出される。この際、スロットル開度ＴＡを開く場合には、ＤＣモータ１７を正回転させて、図２（ａ）に示すようにバルブレバー３８がバルブリターンスプリング４１の引張力に抗して中間レバー４０を押し上げながら、スロットルバルブ１５の開度を開く方向に駆動する。これとは逆に、スロットル開度ＴＡを閉じる場合には、ＤＣモータ１７を逆回転させてバルブレバー３８を下降させながらスロットルバルブ１５を閉じる方向に駆動し、スロットルバルブ１５を全閉ストッパ位置（スロットル開度＝０ｄｅｇ）まで閉じたときに、バルブレバー３８がスロットル全閉ストッパ４３に突き当たって、それ以上の回動が阻止される。
【００２２】
内燃機関１１の運転中に、アクセルペダル２６を操作すると、電子制御ユニット２５は、アクセルセンサ２７で検出されるアクセル操作量Ａｐに応じて目標開度ＴＡＣＣを演算し、スロットル開度ＴＡを目標開度ＴＡＣＣに一致させるようにスロットルセンサ１８の出力信号に基づいてフィードバック制御すると共に、アクセル全閉後又は機関負荷変動後の機関過渡時に吸気量Ｇa に基づいてスロットル開度を補正する補正手段として機能する。以下、この電子制御ユニット２５によるスロットル開度の制御・補正のための各処理について説明する。
【００２３】
図３に示すメインルーチンは、イグニッションスイッチ（図示せず）のＯＮ後に、電子制御ユニット２５によって例えば４ｍｓの周期にて繰り返し実行される。このメインルーチンの処理が開始されると、まずステップ１０１で、イニシャルチェック（初期化処理）を実行する。このイニシャルチェックでは、電気系統各部の通信異常の有無についてのチェックやＲＡＭ３１の初期値のミラーチェック等が行われる。この後、ステップ１０２で、上述した各種センサやスイッチからの信号を読み込み、次のステップ１０３で、上記各種の信号に基づいて非線形制御ルーチンを実行し、図４に示すマップを用いて、アクセル操作量Ａｐに対して非線形に制御するスロットルバルブ１５の目標開度ＴＡＣＣを演算する。
【００２４】
この後、ステップ１０４で、トラクション制御ルーチンを実行し、車両のトラクション制御量に応じたスロットルバルブ１５の目標開度ＴＴＲＣを演算する。そして、次のステップ１０５で、定速走行制御ルーチンを実行し、定速走行制御モード移行時のスロットルバルブ１５の初期開度を演算すると共に、車速センサ（図示せず）を通じて検出される車両の実車連を目標車速に一致させるためのスロットルバルブ１５の目標開度ＴＣＲＣを演算する。
【００２５】
次のステップ１０６では、後述する図１１のアイドル回転数制御（ＩＳＣ）ルーチンを実行し、アイドル時におけるスロットルバルブ１５の目標開度ＴＩＤＬを演算する。この後、ステップ１０７で、フェイル制御ルーチンを実行し、例えば電磁クラッチ１６の固着フェイル又はリターンスプリング４１切損時等、モータ１７の制御により退避走行する場合のスロットルバルブ１５の開度、すなわちフェイル時のスロットルバルブ１５の目標開度ＴＦＡＩＬを演算する。
【００２６】
この後、ステップ１０８にて、上述したステップ１０３〜１０７で演算した非線形制御、トラクション制御、定速走行制御、１ＳＣ、及びフェイル制御に関する各目標開度に基づいて最終目標開度ＴＴＡを演算する。この演算方法は、図５に示すように、非線形目標開度ＴＡＣＣと定速走行目標開度ＴＣＲＣとを比較して大きい方を選択した後、この選択値とトラクション目標開度ＴＴＲＣとを比較して小さい方を選択し、更に、この選択値とフェイル目標開度ＴＦＡＩＬとを比較して小さい方を選択し、最後に、この選択値にＩＳＣ目標開度ＴＩＤＬを加算して最終目標開度ＴＴＡを算出する。
【００２７】
一般に、ポテンショメータで構成されるスロットルセンサ１８は、取付誤差や温度特性、軸のがたつき等によって図６に示すようにセンサ出力に誤差が生じる。このため、スロットルセンサ１８の出力電圧が同じでも、制御されるスロットル開度が誤差δθの範囲でばらつく。このような状況で、スロットルセンサ１８の出力信号に基づいて従来同様のフィードバック制御を行うと、例えば無負荷レーシング直後に図７に示すようにスロットル開度が誤差δθ分だけ絞られ過ぎるおそれがあり、それによって機関回転数Ｎｅが極端に落ち込んでアイドル回転が不安定になって運転者に不快な振動を与えたり、最悪の場合にはエンストを引き起こすおそれがある。
【００２８】
これを回避するために、図３のステップ１０８で、最終目標開度ＴＴＡを演算した後、ステップ１０９で、基準位置学習ルーチンを実行し、基準位置（全閉ストッパ位置）でのスロットルセンサ１８の出力ＯＴＰo により基準位置（図１０に示す基準電圧ＯＴＰ）を補正する。これにより、スロットルセンサ１８の取付誤差や温度特性、軸のがたつき等によるスロットルセンサ出力の誤差が吸収される。
【００２９】
ここで、基準位置の学習方法としては図８と図９に示す２通りの方法がある。
図８に示す基準位置学習ルーチンは、例えば８ｍｓ毎に繰り返し処理され、イグニッションスイッチ（ＩＧ）がＯＦＦからＯＮに切り替えられた直後に、ステップ１２１からステップ１２２に進み、スロットルバルブ１５を全閉ストッパ４３に当接させるまで駆動し、その全閉ストッパ位置でのスロットルセンサ１８の出力を読み込んでＯＴＰo とする。そして、次のステップ１２３で、この全閉ストッパ位置でのスロットルセンサ出力ＯＴＰo に後述する図１４の開度補正ルーチンによって演算された補正量Δθを加算して基準位置（基準電圧ＯＴＰ）を補正する。これにより、図１０に示す開度−電圧変換マップが補正される。
【００３０】
また、図８の基準位置学習ルーチンに代えて、図９の基準位置学習ルーチンを実行しても良い。図９の基準位置学習ルーチンでは、図８のステップ１２２に代えて、ステップ１２２ａの処理を実行する。すなわち、イグニッションスイッチ（ＩＧ）がＯＦＦからＯＮに切り替えられた直後に、ステップ１２１からステップ１２２ａに進み、電磁クラッチ１６がＯＮする前にスロットルセンサ１８の出力を読み込み、この出力値から全閉ストッパ位置でのスロットルセンサ出力ＯＴＰo を推定する。つまり、電磁クラッチ１６がＯＮする前（ＯＦＦ状態のとき）は、図２（ｂ）に示すように、バルブレバー３８が中間レバー４０に当接し、且つ中間レバー４０が中間ストッパ４２に当接した位置（以下この位置を「中間ストッパ位置」という）に保持される。このようにして、電磁クラッチ１６がＯＮする前は、スロットルバルブ１５の開度が中間ストッパ位置（約３ｄｅｇ）に保持されるため、この中間ストッパ位置でのスロットルセンサ出力から全閉ストッパ位置でのスロットルセンサ出力ＯＴＰo を推定することができる。これの処理は、図８の基準位置学習ルーチンと同じである。
【００３１】
以上のようにして図８又は図９に示す基準位置学習ルーチンを実行した後、図３のステップ１１０に戻り、図１０に示す開度−電圧変換マップを用い、ステップ１０８で求めた最終的な目標開度ＴＴＡを目標電圧ＴＴＰに変換する。この後、ステップ１１１で、目標電圧ＴＴＰとスロットルセンサ１８の出力電圧ＴＡとを比較し、その偏差を小さくすべく、比例（Ｐ）・積分（Ｉ）・微分（Ｄ）処理をしてＤＣモータ１７の駆動量（制御量）を演算する。
【００３２】
そして、次のステップ１１２で、上記駆動量をデューティ比信号に変換し、このデューティ比信号をドライバ３２を介してＤＣモータ１７に印加するＰＷＭ出力処理を行う。これにより、スロットルバルブ１５は、ＤＣモータ１７の駆動によって、上記目標電圧ＴＴＰにより指令される開度にフィードバック制御されることとなる。このフィードバック制御中は、電磁クラッチ１６がＯＮ状態に保持される。
【００３３】
一方、図１１に示すアイドル回転数制御（ＩＳＣ）ルーチンでは、まずステップ２０１で、アクセルセンサ２７の出力に基づいてアクセルＯＦＦであるか否かを判定し、アクセルＯＮの場合には、ＩＳＣの処理を行わずに、ステップ２１１に進み、機関負荷に応じた見込み補正を行う。これに対し、アクセルＯＦＦの場合には、ステップ２０１からステップ２０２に進み、冷却水温センサ（図示せず）により検出された冷却水温ＴＨＷが７０℃以上（つまり暖機完了温度以上）であるか否かを判定し、７０℃未満（暖機完了前）の場合には、ステップ２０５に進み、予め設定された所定のマップに従って冷却水温ＴＨＷに応じて目標開度ＴＩＤＬを設定して、ステップ２１１に進む。
【００３４】
また、アクセルＯＦＦで、冷却水温ＴＨＷが７０℃以上の場合には、ステップ２０３〜２０５で、▲１▼アクセルＯＦＦ後３秒以上経過したか、▲２▼機関負荷変動後３秒以上経過したか、▲３▼車両停止か否かを判定する。ここで、▲１▼と▲２▼は内燃機関１１が過渡状態でないための条件であり、従って、▲１▼と▲２▼の判定を行うステップ２０３，２０４の処理は、特許請求の範囲でいう過渡状態検出手段として機能する。そして、アクセルＯＦＦ後３秒以上経過し、且つ機関負荷変動後３秒以上経過している場合（つまり機関過渡時ではない場合）でも、車両が動いている場合には、ＩＳＣフィードバック処理を行わない。上記▲１▼〜▲３▼の条件を全て満した時に、ステップ２０７に進み、機関回転数Ｎｅが目標アイドル回転数Ｎｅｔに一致するように目標開度ＴＩＤＬを下記式により設定し、機関回転数Ｎｅをフィードバック制御する。
【００３５】
ＴＩＤＬ(i) ＝ＴＩＤＬ(i-1) ＋ｆ（Ｎｅｔ−Ｎｅ）
ここで、ＴＩＤＬの添字の(i) は今回の値を示し、(i-1) は前回の値を示す。ｆ（Ｎｅｔ−Ｎｅ）は開度補正量であり、予め設定されたマップによりＮｅｔ−Ｎｅに応じて設定される。
【００３６】
そして、次のステップ２０８で、後述する図１２の目標吸気量学習ルーチンを実行し、その後、ステップ２１１に進み、機関負荷に応じた見込み補正を行い、本ルーチンを終了する。
【００３７】
ところで、機関回転数Ｎｅを目標アイドル回転数Ｎｅｔに制御するために必要な吸気量は、内燃機関１１に加わる負荷の大小で異なるため、図１２の目標吸気量学習ルーチンでは、機関負荷に応じて４つの学習値Ｇaisc1 〜Ｇaisc4 を次のようにして求める。まず、ステップ１３１で、機関回転数Ｎｅが目標アイドル回転数Ｎｅｔ付近であるか否かを判定し、機関回転数Ｎｅが目標アイドル回転数Ｎｅｔ付近である場合に、ステップ１３２以降の学習処理を行う。この学習処理では、まずステップ１３２〜１３４で、エアコンのＯＮ／ＯＦＦと自動変速機のシフト位置とに基づいて機関負荷を判定し、その判定結果に応じて次の▲１▼〜▲４▼のいずれかの学習処理が行われる。
【００３８】
▲１▼エアコンがＯＮで自動変速機のシフトがＤレンジの場合には、ステップ１３５に進み、その時の吸気量Ｇa を用いて目標空気量の学習値Ｇaisc1 を次式により１／８なまし処理して求める。
Ｇaisc1(i)＝｛Ｇa ＋７・Ｇaisc1(i-1)｝／８
ここで、Ｇaisc1 の添字の(i) は今回の学習値を示し、(i-1) は前回の学習値を示す（以下、同様）。
【００３９】
▲２▼エアコンがＯＮで自動変速機のシフトがＮレンジの場合には、ステップ１３６に進み、その時の吸気量Ｇa を用いて目標空気量の学習値Ｇaisc2 を次式により１／８なまし処理して求める。
Ｇaisc2(i)＝｛Ｇa ＋７・Ｇaisc2(i-1)｝／８
【００４０】
▲３▼エアコンがＯＦＦで自動変速機のシフトがＤレンジの場合には、ステップ１３７に進み、その時の吸気量Ｇa を用いて目標空気量の学習値Ｇaisc3 を次式により１／８なまし処理して求める。
Ｇaisc3(i)＝｛Ｇa ＋７・Ｇaisc3(i-1)｝／８
【００４１】
▲４▼エアコンがＯＦＦで自動変速機のシフトがＮレンジの場合には、ステップ１３８に進み、その時の吸気量Ｇa を用いて目標空気量の学習値Ｇaisc4 を次式により１／８なまし処理して求める。
Ｇaisc4(i)＝｛Ｇa ＋７・Ｇaisc4(i-1)｝／８
【００４２】
一方、図１１のステップ２０３，２０４のいずれかで「Ｎｏ」と判定された場合、つまりアクセルＯＦＦ後３秒未満の場合、又は機関負荷変動後３秒未満の場合（つまり機関過渡時の場合）には、通常のＩＳＣフィードバック制御（ステップ２０７の処理）では、機関回転数Ｎｅが極端に落ち込んでアイドル回転が不安定になったり、最悪の場合にはエンストを引き起こすおそれがあるので、これをステップ２０９，２１０の処理によって未然に防ぐ。
【００４３】
この場合、ステップ２０９では、図１３に示す目標空気量設定ルーチンを実行し、機関負荷に応じて目標空気量Ｇaiscを次のように設定する。まずステップ１４１〜１４３で、エアコンのＯＮ／ＯＦＦと自動変速機のシフト位置とに基づいて機関負荷を判定し、▲１▼エアコンがＯＮで自動変速機のシフトがＤレンジの場合には、ステップ１４４に進み、目標空気量Ｇaiscとして図１１のステップ１３５で求めた学習値Ｇaisc1 を選択する。▲２▼エアコンがＯＮで自動変速機のシフトがＮレンジの場合には、ステップ１４５に進んで、目標空気量Ｇaiscとして図１１のステップ１３６で求めた学習値Ｇaisc2 を選択する。▲３▼エアコンがＯＦＦで自動変速機のシフトがＤレンジの場合には、ステップ１４６に進んで、目標空気量Ｇaiscとして図１１のステップ１３７で求めた学習値Ｇaisc3 を選択する。▲４▼エアコンがＯＦＦで自動変速機のシフトがＮレンジの場合には、ステップ１４７に進み、目標空気量Ｇaiscとして図１１のステップ１３８で求めた学習値Ｇaisc4 を選択する。
【００４４】
以上のようにして機関負荷に応じて目標空気量Ｇaiscを設定した後、図１１のステップ２１０に進み、図１４に示す開度補正量算出ルーチンを実行し、吸気量Ｇa と目標空気量Ｇaiscとに基づいて目標開度を補正し、その後、ステップ２１１に進み、機関負荷に応じた見込み補正を行い、本ルーチンを終了する。
【００４５】
図１４に示す開度補正量算出ルーチンは、ＩＳＣが行われる毎に、そのＩＳＣ開始当初に開度補正量Δθを１回だけ演算する。具体的には、まずステップ１５１で、アクセルＯＮになったか（つまりアクセルペダル２６が踏まれたか）否かを判定し、アクセルＯＮになった場合には、ステップ１５２に進み、ＩＳＣ補正フラグＸＩＳＣを０にセットして本ルーチンを終了する。一方、アクセルＯＦＦの場合には、ステップ１５３に進み、ＩＳＣ補正フラグＸＩＳＣが０か否かを判定し、ＸＩＳＣ＝１の場合には、既に開度補正量Δθを算出済みであるので、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
【００４６】
これに対し、ＸＩＳＣ＝０の場合、つまりＩＳＣ開始当初で、開度補正量Δθが算出されていない場合には、ステップ１５４に進み、吸気量Ｇa を目標空気量Ｇaiscと比較し、Ｇa ＜Ｇaisc−α（但しαはしきい値）であるか否かを判定する。もし、Ｇa ＜Ｇaisc−αであれば、ステップ１５５に進み、開度補正量Δθを０．５ｄｅｇに設定する。これにより、スロットル開度を０．５ｄｅｇ開く方向に補正して、機関回転数Ｎｅの落ち込みを防ぐ。そして、次のステップ１５６で、ＩＳＣ補正フラグＸＩＳＣを１にセットして本ルーチンを終了する。
【００４７】
一方、Ｇa ≧Ｇaisc−αの場合には、ステップ１５４からステップ１５７に進み、吸気量Ｇa の変化量の絶対値｜Ｇa(i)−Ｇa(i-1)｜が所定値Ｋ以下であるか否かを判定し、｜Ｇa(i)−Ｇa(i-1)｜≦Ｋの場合には、ステップ１５８に進み、予め設定された補正マップを用いて、開度補正量Δθを目標空気量Ｇaiscと吸気量Ｇa との偏差に応じて設定する。この後、ステップ１５６で、ＩＳＣ補正フラグＸＩＳＣを１にセットして本ルーチンを終了する。
【００４８】
このようにして、ステップ１５５又は１５８で算出された開度補正量Δθは、前述した図８又は図９の基準位置学習ルーチンのステップ１２３において基準位置（スロットル全閉位置）の基準電圧ＯＴＰを補正するのに用いられ、これによりアクセルＯＦＦ後又は機関負荷変動後の機関過渡時にスロットル開度が補正され、機関回転数Ｎｅが落ち込むことが未然に防止される。
【００４９】
以上の処理を行った場合の挙動を図１５のタイムチャートに従って説明する。アクセルが全閉（ＯＦＦ）されると、直ちにスロットル開度が絞られて、吸気量Ｇa が急激に減少する。そして、ＩＳＣフィードバック制御時の目標吸気量学習値Ｇaiscと吸気量Ｇa との偏差ΔＧa ＝Ｇaisc−Ｇa がしきい値αを越えると、基準位置（スロットル全閉位置）の基準電圧ＯＴＰをΔθ補正する。これにより、スロットル開度が増加し、吸気量Ｇa が増加して、機関回転数Ｎｅの落ち込みを防止する。
【００５０】
図１６のタイムチャートは、目標アイドル回転数＝６５０ｒｐｍ、スロットルセンサ誤差＝−０．４ｄｅｇの条件で試験した無負荷レーシング直後の機関回転数Ｎｅ、吸気量Ｇa 、スロットルセンサ出力（バルブ開度）の変化を示したものであり、（ａ）は基準位置の補正なしの場合（従来例に相当）、（ｂ）は基準位置の補正ありの場合（本実施形態）である。
【００５１】
（ａ）基準位置の補正なしの場合には、機関回転数Ｎｅが落ち込んでからでないと、Ｎｅフィードバック制御によるスロットル開度の増加補正が行われないため、機関回転数Ｎｅが大きく落ち込んでしまい、最悪の場合にエンストしてしまう。
【００５２】
これに対し、（ｂ）基準位置の補正ありの場合には、吸気量Ｇa がＧaisc−αより低下した時点で、スロットル開度が例えば０．４８ｄｅｇ増加補正され、それによって吸気量Ｇa が早めに増加されて、機関回転数Ｎｅの落ち込みが防止される。
【００５３】
この図１６（ａ），（ｂ）のタイムチャートに示すように、吸気量Ｇa が減少してから少し遅れて機関回転数Ｎｅが低下するため、無負荷レーシング直後に吸気量Ｇa がＧaisc−αより低下した時点でも、まだ機関回転数Ｎｅが１０００ｒｐｍ以上である。従って、（ｂ）のように、Ｇa ＜Ｇaisc−αになった時点で、直ちにスロットル開度を増加補正すれば、機関回転数Ｎｅが目標アイドル回転数に低下する前に速やかに吸気量Ｇa を増加させることができ、それによって、機関回転数Ｎｅの落ち込みを防止しながら、速やかに機関回転数Ｎｅを目標アイドル回転数付近で安定させることができる。
【００５４】
以上説明した一実施形態では、図１４の処理によりスロットル開度が開側／閉側のいずれの方向にも補正されるが、図１７に示す参考例では、スロットル開度の補正を閉側のみ行って、機関回転数Ｎｅの落ち込みを防止する。図１７の開度補正ルーチンは、アクセル全閉後又は機関負荷変動後の機関過渡時に実行される。本ルーチンでは、まずステップ３０１で、吸気量ＧａをＩＳＣフィードバック制御時の目標吸気量学習値Ｇａｉｓｃと比較し、Ｇａ＞Ｇａｉｓｃの場合には、スロットル開度を補正することなく、本ルーチンを終了する。一方、Ｇａ＞Ｇａｉｓｃの場合には、ステップ３０２に進み、吸気量Ｇａを目標吸気量学習値Ｇａｉｓｃに一致させるように、目標開度ＴＩＤＬを次式により算出して、スロットル開度をＰＩＤフィードバック制御する。
【００５５】
【数１】
0003772921.tif 000002
ここで、Ｋｐ，Ｋｉ，Ｋｄは比例、積分、微分動作のパラメータである。
【００５６】
以上説明した各実施形態は、いずれも、アクセル全閉後又は機関負荷変動後の機関過渡時に吸気量Ｇa に基づいてスロットル開度を補正するようにしたが、機関過渡時には吸気管圧力の変化から少し遅れて機関回転数Ｎｅが変化するため、吸気量Ｇa に代えて吸気管圧力を用いることが可能である。従って、吸気管圧力を検出する機関制御システムに本発明を適用する場合には、機関過渡時に吸気管圧力に基づいてスロットル開度を補正するようにすれば良く、この場合でも、機関回転数Ｎｅの落ち込みを防止できる。
【００５７】
また、上記各実施形態は、いずれも、本発明を電子スロットルシステムに適用したものであるが、バイパスエア式のＩＳＣシステムにも適用可能である。バイパスエア式のＩＳＣシステムの場合には、図１１と同様の処理によってＩＳＣバルブの開度を補正すれば良い。
【００５８】
また、機関過渡時に補正の対象とする内燃機関１１の制御量は、スロットル開度やＩＳＣバルブの開度（つまり吸気量）に限定されず、点火時期や燃料噴射量等であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す内燃機関制御システム全体の概略構成図
【図２】電子スロットルシステムの概略構成図で、（ａ）は通常制御時（クラッチＯＮ時）の状態を示す図、（ｂ）はクラッチＯＦＦ時の状態を示す図
【図３】メインルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図４】アクセル操作量Ａｐから非線形目標開度ＴＡＣＣを設定するためのマップを示す図
【図５】非線形目標開度ＴＡＣＣ、定速走行目標開度ＴＣＲＣ、トラクション目標開度ＴＴＲＣ、フェイル目標開度ＴＦＡＩＬ、ＩＳＣ目標開度ＴＣＲＣから最終目標開度ＴＴＡを設定する手順を説明する図
【図６】スロットル開度ＴＡとスロットルセンサ出力の誤差との関係を説明する図
【図７】無負荷レーシング直後のスロットル開度と機関回転数Ｎｅに対してスロットルセンサ出力の誤差が及ぼす影響を説明する図
【図８】基準位置学習ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図９】他の基準位置学習ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図１０】目標開度ＴＴＡを目標電圧ＴＴＰに変換するマップを示す図
【図１１】アイドル回転数制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図１２】目標吸気量学習ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図１３】目標吸気量設定ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図１４】開度補正量算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図１５】無負荷レーシング直後のスロットル開度、吸気量Ｇa 、基準位置（基準電圧ＯＴＰ）の変化の一例を説明するタイムチャート
【図１６】無負荷レーシング直後の機関回転数Ｎｅ、吸気量Ｇa 、スロットルセンサ出力の実測値を示すタイムチャートで、（ａ）は基準位置の補正なしの場合のタイムチャート、（ｂ）は基準位置の補正ありの場合のタイムチャート
【図１７】本発明の他の実施形態における開度補正ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
１１…内燃機関、１２…吸気管、１４…エアフローメータ、１５…スロットルバルブ、１６…電磁クラッチ、１７…ＤＣモータ（スロットル駆動手段）、１８…スロットルセンサ、２５…電子制御ユニット（過渡状態検出手段，補正手段，スロットル制御手段）、２６…アクセルペダル、２７…アクセルセンサ、３４…アクセルレバー、３５，３６…アクセルリターンスプリング、３７…アクセル全閉レバー、３８…バルブレバー、３９…退避走行用スプリング、４０…中間レバー、４１…バルブリターンスプリング、４２…中間ストッパ、４３…スロットル全閉ストッパ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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