JPH0684738B2 - 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Info
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- JPH0684738B2 JPH0684738B2 JP58203217A JP20321783A JPH0684738B2 JP H0684738 B2 JPH0684738 B2 JP H0684738B2 JP 58203217 A JP58203217 A JP 58203217A JP 20321783 A JP20321783 A JP 20321783A JP H0684738 B2 JPH0684738 B2 JP H0684738B2
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- JP
- Japan
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- predetermined
- valve
- internal combustion
- combustion engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
Landscapes
- 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)
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制御装置に関する。
［従来技術］ 内燃機関のアイドリング時に、低燃費化，排ガス浄化と
いった目的で、スロットルバルブを迂回するバイパス路
に流れる空気量をバルブ手段により調整し、アイドル回
転数を内燃機関のおかれた各種の条件、例えば内燃機関
冷却水の水温，空調装置負荷の有無等によって、緻密に
アイドル回転数の目標値、即ち目標回転数に制御するア
イドル回転数制御装置が提供されている。
いった目的で、スロットルバルブを迂回するバイパス路
に流れる空気量をバルブ手段により調整し、アイドル回
転数を内燃機関のおかれた各種の条件、例えば内燃機関
冷却水の水温，空調装置負荷の有無等によって、緻密に
アイドル回転数の目標値、即ち目標回転数に制御するア
イドル回転数制御装置が提供されている。
この方法は通常アイドルスピードコントロールシステム
（以下、単にISCとも呼ぶ）と称されるが、一般に内燃
機関の回転数等、内燃機関の運転状態を検出する内燃機
関運転状態検出器、バイパス路を流れる吸入空気量を調
整するアイドル空気量調整手段としてのアイドルスピー
ドコントロールバルブ（以下、ISCバルブと呼ぶ）、内
燃機関のおかれた条件に従って前記ISCバルブを開閉し
て内燃機関回転数を制御するアイドル回転数演算制御手
段からなっている。
（以下、単にISCとも呼ぶ）と称されるが、一般に内燃
機関の回転数等、内燃機関の運転状態を検出する内燃機
関運転状態検出器、バイパス路を流れる吸入空気量を調
整するアイドル空気量調整手段としてのアイドルスピー
ドコントロールバルブ（以下、ISCバルブと呼ぶ）、内
燃機関のおかれた条件に従って前記ISCバルブを開閉し
て内燃機関回転数を制御するアイドル回転数演算制御手
段からなっている。
しかしながら、ISCにおいてISCバルブが故障したりする
と、アイドル回転数の制御は満足に行ない得なくなるば
かりでなく、ISCが故障したまま機関運転を続ければ、
内燃機関負荷に対して内燃機関が異常な回転数で運転さ
れるなどの問題が生じ、場合によっては燃費の悪化、排
ガス浄化性の劣化、あるいは内燃機関回転数のフラつき
といった問題をひきおこすことがあった。
と、アイドル回転数の制御は満足に行ない得なくなるば
かりでなく、ISCが故障したまま機関運転を続ければ、
内燃機関負荷に対して内燃機関が異常な回転数で運転さ
れるなどの問題が生じ、場合によっては燃費の悪化、排
ガス浄化性の劣化、あるいは内燃機関回転数のフラつき
といった問題をひきおこすことがあった。
また、ISCバルブは故障に至らなくても、応答性が経時
変化する場合がある。これが検出できないと、内燃機関
の制御におけるオーバーシュート、ダウンシュート、ひ
いてはハンチング現象を起こす恐れもある。
変化する場合がある。これが検出できないと、内燃機関
の制御におけるオーバーシュート、ダウンシュート、ひ
いてはハンチング現象を起こす恐れもある。
［発明の目的］ 本発明の目的は、内燃機関アイドル回転数制御用のバル
ブ手段の異常を検出してフェールセーフ処理を行ない、
内燃機関制御を信頼性の高いものとし、制御上の安全性
をも改善することにある。
ブ手段の異常を検出してフェールセーフ処理を行ない、
内燃機関制御を信頼性の高いものとし、制御上の安全性
をも改善することにある。
［発明の構成］ かかる目的を達成するためになされた本発明の構成は、
第１図に例示するごとく、 内燃機関Ａのアイドル時の運転状態検出手段Ｂと、 アイドル時に該機関Ａが吸入する吸入空気量を、開口面
積の調整によって制御するバルブ手段Ｃと、 該バルブ手段Ｃの開口面積調整量を検出する調整量検出
手段Ｄと、 前記運転状態検出手段Ｂにより検出されたアイドル時の
内燃機関運転状態に応じて、前記内燃機関Ａの回転数を
目標アイドル回転数にするために、前記バルブ手段Ｃの
開口面積の目標調整量を演算し、当該目標調整量に基づ
いて前記バルブ手段Ｃを制御する演算制御手段Ｅと、 前記調整量検出手段Ｄにより検出された調整量と前記演
算制御手段Ｅにより演算された前記目標調整量との偏差
量が所定量以上であるか否かを判別する判別手段Ｆと、 前記判別手段Ｆにより前記偏差量が前記所定量以上であ
ると連続的に判断されている時間が所定時間を越えると
前記バルブ手段Ｃが異常であると判断して異常検出処理
を行う異常検出処理手段Ｇと、 前記判別手段Ｆにより前記偏差量が前記所定量以上であ
ると連続的に判断されている時間が前記所定時間を越え
る以前に、前記偏差量が前記所定量以下となった際に、
前記所定量を所定減少量分減少させて、前記判別手段Ｆ
および前記異常検出処理手段Ｇの処理を再開させるとと
もに、前記偏差量が前記所定減少量分減少するにかかる
時間を所定測定回数繰り返して記憶する減少時間記憶手
段Ｈと、 を備えたことを特徴とする内燃機関のアイドル回転数制
御装置を要旨としている。
第１図に例示するごとく、 内燃機関Ａのアイドル時の運転状態検出手段Ｂと、 アイドル時に該機関Ａが吸入する吸入空気量を、開口面
積の調整によって制御するバルブ手段Ｃと、 該バルブ手段Ｃの開口面積調整量を検出する調整量検出
手段Ｄと、 前記運転状態検出手段Ｂにより検出されたアイドル時の
内燃機関運転状態に応じて、前記内燃機関Ａの回転数を
目標アイドル回転数にするために、前記バルブ手段Ｃの
開口面積の目標調整量を演算し、当該目標調整量に基づ
いて前記バルブ手段Ｃを制御する演算制御手段Ｅと、 前記調整量検出手段Ｄにより検出された調整量と前記演
算制御手段Ｅにより演算された前記目標調整量との偏差
量が所定量以上であるか否かを判別する判別手段Ｆと、 前記判別手段Ｆにより前記偏差量が前記所定量以上であ
ると連続的に判断されている時間が所定時間を越えると
前記バルブ手段Ｃが異常であると判断して異常検出処理
を行う異常検出処理手段Ｇと、 前記判別手段Ｆにより前記偏差量が前記所定量以上であ
ると連続的に判断されている時間が前記所定時間を越え
る以前に、前記偏差量が前記所定量以下となった際に、
前記所定量を所定減少量分減少させて、前記判別手段Ｆ
および前記異常検出処理手段Ｇの処理を再開させるとと
もに、前記偏差量が前記所定減少量分減少するにかかる
時間を所定測定回数繰り返して記憶する減少時間記憶手
段Ｈと、 を備えたことを特徴とする内燃機関のアイドル回転数制
御装置を要旨としている。
［作用］ バルブ手段Ｃが正常に調整されていれば、演算制御手段
Ｅにおいて新たに目標調整量が演算されることにより、
バルブ手段Ｃは所定時間内に目標調整量近くの状態にな
っているはずである。逆に目標調整量近くになっていな
ければ、バルブ手段Ｃ自身あるいはその制御は異常であ
ると判定できる。従って、異常検出処理手段Ｇは、判別
手段Ｆにより偏差量が所定量以上であると連続的に判断
されている時間が所定時間を越えると、バルブ手段Ｃが
異常であると判断して、異常検出処理を行っている。
Ｅにおいて新たに目標調整量が演算されることにより、
バルブ手段Ｃは所定時間内に目標調整量近くの状態にな
っているはずである。逆に目標調整量近くになっていな
ければ、バルブ手段Ｃ自身あるいはその制御は異常であ
ると判定できる。従って、異常検出処理手段Ｇは、判別
手段Ｆにより偏差量が所定量以上であると連続的に判断
されている時間が所定時間を越えると、バルブ手段Ｃが
異常であると判断して、異常検出処理を行っている。
また、バルブ手段Ｃの応答性は、その動作全体としても
経時変化し、部分的にも経時変化する。これに対処する
データを得るため、減少時間記憶手段Ｈは、所定時間を
越える以前に、偏差量が所定量以下となった際に、前記
偏差量が所定減少量分減少するにかかる時間を所定測定
回数繰り返して記憶している。この所定減少量分減少す
るにかかる時間データがバルブ手段Ｃの応答性を表して
いるので、演算制御手段Ｅにおいて新たに目標調整量が
演算される毎に、バルブ手段Ｃの応答性のデータを得る
ことができ、バルブ手段Ｃの応答性の経時変化にも迅速
に対処可能となる。しかも全体として異常ではなくても
部分的に異常となった場合が検出でき、その対処が可能
となる。
経時変化し、部分的にも経時変化する。これに対処する
データを得るため、減少時間記憶手段Ｈは、所定時間を
越える以前に、偏差量が所定量以下となった際に、前記
偏差量が所定減少量分減少するにかかる時間を所定測定
回数繰り返して記憶している。この所定減少量分減少す
るにかかる時間データがバルブ手段Ｃの応答性を表して
いるので、演算制御手段Ｅにおいて新たに目標調整量が
演算される毎に、バルブ手段Ｃの応答性のデータを得る
ことができ、バルブ手段Ｃの応答性の経時変化にも迅速
に対処可能となる。しかも全体として異常ではなくても
部分的に異常となった場合が検出でき、その対処が可能
となる。
また減少時間記憶手段Ｈは、所定量を所定減少量分減少
させて、判別手段Ｆおよび異常検出処理手段Ｇの処理を
再開させている。このことから、一旦、所定時間を越え
る以前に偏差量が所定量以下となった場合でも、その所
定量を狭い範囲に修正して判定を再び繰り返すことによ
り、前記バルブ手段Ｃの動作が全体として異常にならな
いまでも、動作の一部が異常であるといった応答性の悪
化状態をも一種の異常として検出することができる。
させて、判別手段Ｆおよび異常検出処理手段Ｇの処理を
再開させている。このことから、一旦、所定時間を越え
る以前に偏差量が所定量以下となった場合でも、その所
定量を狭い範囲に修正して判定を再び繰り返すことによ
り、前記バルブ手段Ｃの動作が全体として異常にならな
いまでも、動作の一部が異常であるといった応答性の悪
化状態をも一種の異常として検出することができる。
上記構成において、異常検出処理とはバルブ手段の異常
を検出し、該異常の運転者への報知、燃料カット等によ
る機関運転の停止、あるいは特定の運転状態への移行等
を行なう処理を意味している。
を検出し、該異常の運転者への報知、燃料カット等によ
る機関運転の停止、あるいは特定の運転状態への移行等
を行なう処理を意味している。
［実施例］ 以下に本発明を、実施例をあげて図面と共に説明する。
第２図は本発明による第１実施例のアイドル回転数制御
装置を含む内燃機関制御システム即ち機関制御システム
の一実施例構成を示す。
装置を含む内燃機関制御システム即ち機関制御システム
の一実施例構成を示す。
図中、１は内燃機関本体すなわち機関本体、２はピスト
ン、３は点火プラグ、４は排気マニホールド、５は排気
マニホールド４に備えられ、排ガス中の残存酸素濃度を
検出する酸素センサ、６は内燃機関本体１の吸入空気中
に燃料を噴射する燃料噴射弁、７は吸気マニホールド、
８は吸気マニホールド７に備えられ、内燃機関本体１に
送られる吸入空気の温度を検出する吸気温センサ、９は
内燃機関冷却水の水温を検出する水温センサ、10はスロ
ットルバルブ、11はスロットルバルブ10に連動し、スロ
ットルバルブ10の開度に応じた信号を出力するスロット
ル開度センサ、12はスロットルバルブ10を迂回する空気
通路であるバイパス路、13はバイパス路12の開口面積を
調整してアイドル空気量を調整するバルブ手段としての
ISCバルブ、14はISCバルブ13内の弁体の位置によってバ
イパス通路12の開口面積の調整量を検出する調整量検出
手段としてのポジションセンサ、15は吸入空気量を測定
するエアフローメータをそれぞれ表わしている。
ン、３は点火プラグ、４は排気マニホールド、５は排気
マニホールド４に備えられ、排ガス中の残存酸素濃度を
検出する酸素センサ、６は内燃機関本体１の吸入空気中
に燃料を噴射する燃料噴射弁、７は吸気マニホールド、
８は吸気マニホールド７に備えられ、内燃機関本体１に
送られる吸入空気の温度を検出する吸気温センサ、９は
内燃機関冷却水の水温を検出する水温センサ、10はスロ
ットルバルブ、11はスロットルバルブ10に連動し、スロ
ットルバルブ10の開度に応じた信号を出力するスロット
ル開度センサ、12はスロットルバルブ10を迂回する空気
通路であるバイパス路、13はバイパス路12の開口面積を
調整してアイドル空気量を調整するバルブ手段としての
ISCバルブ、14はISCバルブ13内の弁体の位置によってバ
イパス通路12の開口面積の調整量を検出する調整量検出
手段としてのポジションセンサ、15は吸入空気量を測定
するエアフローメータをそれぞれ表わしている。
又16は点火に必要な高電圧を出力するイグナイタ、17は
図示していないクランク軸に連動し上記イグナイタ16で
発生した高電圧を各気筒の点火プラグ３に分配供給する
ディストリビュータ、18はディストリビュータ17内に取
り付けられ、ディストリビュータ17の１回転、即ちクラ
ンク軸２回転に24発のパルス信号を出力する回転角セン
サ、19はディストリビュータ17の１回転に１発のパルス
信号を出力する内燃機関回転数センサ、20は演算制御手
段、判別手段、異常検出処理手段および減少時間記憶手
段としての電子制御回路、21はキースイッチ、22はスタ
ータモータ、23は車用の空調装置をそれぞれ表わしてい
る。
図示していないクランク軸に連動し上記イグナイタ16で
発生した高電圧を各気筒の点火プラグ３に分配供給する
ディストリビュータ、18はディストリビュータ17内に取
り付けられ、ディストリビュータ17の１回転、即ちクラ
ンク軸２回転に24発のパルス信号を出力する回転角セン
サ、19はディストリビュータ17の１回転に１発のパルス
信号を出力する内燃機関回転数センサ、20は演算制御手
段、判別手段、異常検出処理手段および減少時間記憶手
段としての電子制御回路、21はキースイッチ、22はスタ
ータモータ、23は車用の空調装置をそれぞれ表わしてい
る。
第３図は、ISCバルブ13の構成を示す詳細図である。図
中、31はバイパス路12の開口面積を調整し、バイパス路
を通る空気量を実際に調整する弁体、32はバルブシート
部、33はダイヤフラム、34はダイヤフラム33によってバ
イパス路12から仕切られたダイヤフラム室を各々表わし
ている。ダイヤフラム33は両サイドの圧力差により力を
受け弁体31を動作させる。35はダイヤフラム室に設けら
れ前記圧力差によってダイヤフラムに生じる力とバラン
スしてダイヤフラム33を移動させるバランス発条、36,3
7は電子制御回路20からの信号により排他的に開閉し
て、ダイヤフラム室34に所定の負圧を導き、バランス発
条35とのバランスにおいてダイヤフラム33を移動させ、
ひいてはバイパス路の空気量を調整するための弁体を作
動させる電磁弁、38は電磁弁36が開いた時、ダイヤフラ
ム室34に大気圧を導く大気圧導圧管、39は電磁弁37が開
いた時ダイヤフラム室34に負圧を導く負圧導圧管をそれ
ぞれ表わしている。
中、31はバイパス路12の開口面積を調整し、バイパス路
を通る空気量を実際に調整する弁体、32はバルブシート
部、33はダイヤフラム、34はダイヤフラム33によってバ
イパス路12から仕切られたダイヤフラム室を各々表わし
ている。ダイヤフラム33は両サイドの圧力差により力を
受け弁体31を動作させる。35はダイヤフラム室に設けら
れ前記圧力差によってダイヤフラムに生じる力とバラン
スしてダイヤフラム33を移動させるバランス発条、36,3
7は電子制御回路20からの信号により排他的に開閉し
て、ダイヤフラム室34に所定の負圧を導き、バランス発
条35とのバランスにおいてダイヤフラム33を移動させ、
ひいてはバイパス路の空気量を調整するための弁体を作
動させる電磁弁、38は電磁弁36が開いた時、ダイヤフラ
ム室34に大気圧を導く大気圧導圧管、39は電磁弁37が開
いた時ダイヤフラム室34に負圧を導く負圧導圧管をそれ
ぞれ表わしている。
第４図は電子制御回路20のブロック図を表わしている。
50は各センサより出力されるデータを制御プログラムに
従って入力及び演算すると共に、ISCバルブ13等の各種
装置を作動制御等するための処理を行なうセントラルプ
ロセシングユニット（CPU）、51は前記制御プログラム
及び初期データが格納されるリードオンリーメモリ（RO
M）、52は電子制御回路20に入力されるデータや演算制
御に必要なデータが読み書きされるランダムアクセスメ
モリ（RAM）、53はキースイッチ21がオフされても内燃
機関作動に必要なデータを保持するよう、バッテリによ
ってバックアップされたバックアップランダムアクセス
メモリ（バックアップRAM）、54は入力部であって、図
示しない入力ポート，波形整形回路，各センサの出力信
号をCPU50に選択的に出力するマルチプレクサ，アナロ
グ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器等が備えら
れている。55は入・出力部であって図示しない入力ポー
ト等の他に出力ポートが設けられISCバルブ13等をCPU50
の制御信号に従って駆動する駆動回路等が備えられてい
る。56はCPU50より任意の時間をセットでき、その時点
からタイムカウントを始め、タイム値をCPU50によって
自由に読みとることができるタイマ部、57はCPU50,ROM5
1等の各素子及び入力部54,入・出力部55,タイマ56を結
び各データが送られるバスラインをそれぞれ表わしてい
る。
従って入力及び演算すると共に、ISCバルブ13等の各種
装置を作動制御等するための処理を行なうセントラルプ
ロセシングユニット（CPU）、51は前記制御プログラム
及び初期データが格納されるリードオンリーメモリ（RO
M）、52は電子制御回路20に入力されるデータや演算制
御に必要なデータが読み書きされるランダムアクセスメ
モリ（RAM）、53はキースイッチ21がオフされても内燃
機関作動に必要なデータを保持するよう、バッテリによ
ってバックアップされたバックアップランダムアクセス
メモリ（バックアップRAM）、54は入力部であって、図
示しない入力ポート，波形整形回路，各センサの出力信
号をCPU50に選択的に出力するマルチプレクサ，アナロ
グ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器等が備えら
れている。55は入・出力部であって図示しない入力ポー
ト等の他に出力ポートが設けられISCバルブ13等をCPU50
の制御信号に従って駆動する駆動回路等が備えられてい
る。56はCPU50より任意の時間をセットでき、その時点
からタイムカウントを始め、タイム値をCPU50によって
自由に読みとることができるタイマ部、57はCPU50,ROM5
1等の各素子及び入力部54,入・出力部55,タイマ56を結
び各データが送られるバスラインをそれぞれ表わしてい
る。
アイドル時において、電子制御回路20では内燃機関のお
かれた条件、例えば内燃機関冷却水の水温を検出する水
温センサ９や空調装置23のスイッチ等を運転状態検出手
段として、それらの出力やオン／オフ等によって、各条
件に対応するアイドル回転数の目標値を算出し、ISCバ
ルブ13を制御する。本実施例ではアイドル回転数の目標
値に応じた制御出力は、２つの電磁弁36,37に印加さ
れ、当該電磁弁36,37を同時に開状態としないよう制御
する印加パルスの各デューティをかえることにより、前
出第３図に示したダイヤフラム室34の負圧の大きさを変
えて弁体31の位置を目標位置、例えばP0まで変更する。
弁体31の移動はバルブシート部32の開口面積を変えるの
で、バイパス路12を経由して内燃機関に吸入される空気
量を所定の量だけ増減し、内燃機関のアイドル回転数を
目標値に制御する。
かれた条件、例えば内燃機関冷却水の水温を検出する水
温センサ９や空調装置23のスイッチ等を運転状態検出手
段として、それらの出力やオン／オフ等によって、各条
件に対応するアイドル回転数の目標値を算出し、ISCバ
ルブ13を制御する。本実施例ではアイドル回転数の目標
値に応じた制御出力は、２つの電磁弁36,37に印加さ
れ、当該電磁弁36,37を同時に開状態としないよう制御
する印加パルスの各デューティをかえることにより、前
出第３図に示したダイヤフラム室34の負圧の大きさを変
えて弁体31の位置を目標位置、例えばP0まで変更する。
弁体31の移動はバルブシート部32の開口面積を変えるの
で、バイパス路12を経由して内燃機関に吸入される空気
量を所定の量だけ増減し、内燃機関のアイドル回転数を
目標値に制御する。
次に、上記公知のISCに加えて本実施例にて実行される
本発明の特徴であるISCバルブ13の異常に対する制御に
ついて説明する。
本発明の特徴であるISCバルブ13の異常に対する制御に
ついて説明する。
ISCにおいて、弁体31の位置が目標位置から大きくはず
れたとする。かかる偏差を生じさせるようなISCバルブ1
3の異常が、例えばISCバルブ13のダイヤフラム33の破損
であったとすると、ダイヤフラム室34の負圧はもはや維
持できず、バランス発条35の作用によって、弁体31は移
動し、開口面積は大きくなって内燃機関は異常高回転と
なる。こうした異常は応答遅れのある内燃機関回転数の
上昇を待つまでもなく、本実施例では弁体31の位置を検
出しているので目標位置P0と弁体実位置P1との偏差の発
生としてとらえることができ、ISC制御はこれを処理す
べく第５図に示す処理ルーチンへ移行する。
れたとする。かかる偏差を生じさせるようなISCバルブ1
3の異常が、例えばISCバルブ13のダイヤフラム33の破損
であったとすると、ダイヤフラム室34の負圧はもはや維
持できず、バランス発条35の作用によって、弁体31は移
動し、開口面積は大きくなって内燃機関は異常高回転と
なる。こうした異常は応答遅れのある内燃機関回転数の
上昇を待つまでもなく、本実施例では弁体31の位置を検
出しているので目標位置P0と弁体実位置P1との偏差の発
生としてとらえることができ、ISC制御はこれを処理す
べく第５図に示す処理ルーチンへ移行する。
図において制御はＣより開始され、以下処理が行なわれ
る。ステップ200では、ISCバルブ13の弁体31の位置を目
標位置P0へ移動させる制御出力が電子制御回路20よりIS
Cバルブ13へ出力される。ステップ201は制御ルーチンの
初期化にあたり、弁体移動時間の所定測定回数Ｎを設定
し（ここではＮ＝２）、タイマを零よりスタートさせ
る。又許容偏差値ΔP0を該所定測定回数Ｎで除じた値を
所定減少量Ｓとして設定する。続くステップ202では弁
体の実位置P1をポジションセンサ14より読みとり、次の
ステップ203では該実位置P1と目標位置P0との偏差量｜P
1-P0｜が許容偏差値ΔP0を下回っているかどうかを判別
する。ステップ203において弁体31の１回目の検出実位
置P1と目標位置P0との偏差量｜P1-P0｜が許容偏差値ΔP
0の範囲にはいっていなければ、処理はステップ204に移
り、制御開始からの経過時間ｔが設定値t1を越えていな
いかどうか判断する。経過時間ｔが設定値t1未満であれ
ば、処理は再びステップ202へ戻り、弁体31の実位置P1
を読みとり、ステップ203へ進む。ISCバルブ13に異常が
発生し、弁体31が動作できなくなっているようなケース
では、ステップ203の判断はNOでありつづけるから、や
がてステップ204における判断はｔ≧t1成立となって、
ステップ205へ進む。ステップ205では、ISCバルブ13の
故障であると判定して異常検出処理、例えば燃料カット
やインジケータへの表示を行い制御を終了する。
る。ステップ200では、ISCバルブ13の弁体31の位置を目
標位置P0へ移動させる制御出力が電子制御回路20よりIS
Cバルブ13へ出力される。ステップ201は制御ルーチンの
初期化にあたり、弁体移動時間の所定測定回数Ｎを設定
し（ここではＮ＝２）、タイマを零よりスタートさせ
る。又許容偏差値ΔP0を該所定測定回数Ｎで除じた値を
所定減少量Ｓとして設定する。続くステップ202では弁
体の実位置P1をポジションセンサ14より読みとり、次の
ステップ203では該実位置P1と目標位置P0との偏差量｜P
1-P0｜が許容偏差値ΔP0を下回っているかどうかを判別
する。ステップ203において弁体31の１回目の検出実位
置P1と目標位置P0との偏差量｜P1-P0｜が許容偏差値ΔP
0の範囲にはいっていなければ、処理はステップ204に移
り、制御開始からの経過時間ｔが設定値t1を越えていな
いかどうか判断する。経過時間ｔが設定値t1未満であれ
ば、処理は再びステップ202へ戻り、弁体31の実位置P1
を読みとり、ステップ203へ進む。ISCバルブ13に異常が
発生し、弁体31が動作できなくなっているようなケース
では、ステップ203の判断はNOでありつづけるから、や
がてステップ204における判断はｔ≧t1成立となって、
ステップ205へ進む。ステップ205では、ISCバルブ13の
故障であると判定して異常検出処理、例えば燃料カット
やインジケータへの表示を行い制御を終了する。
ISCバルブ13に故障がなく、ステップ203において、弁体
31がすみやかに動作し、その実位置P1と目標位置P0との
偏差量｜P1-P0｜が許容偏差値ΔP0の範囲にはいった場
合、ステップ203の判断はYESとなってステップ206へ進
む。ステップ206では、制御が始まってから、弁体の実
位置P1と目標位置p0の偏差量｜P1-P0｜が許容範囲偏差
値ΔP0の範囲に初めてはいったと判断されるまでの時間
ｔをTNとして記憶させる。初期化のステップ201でＮ＝
２としているのでここでTNはT2である。又、ステップ20
6では弁体移動時間の測定が１回終了したとして、Ｎよ
り１を減じている。続くステップ207では所定測定回数
が終了したか、すなわちＮ＝０かどうかをチェックす
る。Ｎ＝０でなければ処理はステップ208に移り、ここ
で弁体の実位置P1と目標位置P0との偏差量｜P1-P0｜に
対する許容範囲である許容偏差値ΔP0の変更を行なう。
所定減少量Ｓには初期に設定した許容偏差値ΔP0を所定
測定回数Ｎで除じた値がはいっているから、ステップ20
8では所定減少量Ｓだけ許容偏差値は小さくされて、ス
テップ202へ戻る。一連のステップ202→203→206→207
→208→202…を繰返すことにより、設定された所定測定
回数Ｎ回（ここでは２回）の測定が終了すると、ステッ
プ207での判断によって測定終了とされ、ステップ209に
処理は移行する。ステップ209ではISCバルブが正常であ
ったとして、制御情報として上記処理のうちステップ20
6で記憶されたＮ個のTNの値（ここではT2,T1の２個）を
保存して本処理ルーチンを終了する。本ルーチンで保存
したＮ個のTNの値は、後述する如く、ISCでの制御情報
として使用することができる。
31がすみやかに動作し、その実位置P1と目標位置P0との
偏差量｜P1-P0｜が許容偏差値ΔP0の範囲にはいった場
合、ステップ203の判断はYESとなってステップ206へ進
む。ステップ206では、制御が始まってから、弁体の実
位置P1と目標位置p0の偏差量｜P1-P0｜が許容範囲偏差
値ΔP0の範囲に初めてはいったと判断されるまでの時間
ｔをTNとして記憶させる。初期化のステップ201でＮ＝
２としているのでここでTNはT2である。又、ステップ20
6では弁体移動時間の測定が１回終了したとして、Ｎよ
り１を減じている。続くステップ207では所定測定回数
が終了したか、すなわちＮ＝０かどうかをチェックす
る。Ｎ＝０でなければ処理はステップ208に移り、ここ
で弁体の実位置P1と目標位置P0との偏差量｜P1-P0｜に
対する許容範囲である許容偏差値ΔP0の変更を行なう。
所定減少量Ｓには初期に設定した許容偏差値ΔP0を所定
測定回数Ｎで除じた値がはいっているから、ステップ20
8では所定減少量Ｓだけ許容偏差値は小さくされて、ス
テップ202へ戻る。一連のステップ202→203→206→207
→208→202…を繰返すことにより、設定された所定測定
回数Ｎ回（ここでは２回）の測定が終了すると、ステッ
プ207での判断によって測定終了とされ、ステップ209に
処理は移行する。ステップ209ではISCバルブが正常であ
ったとして、制御情報として上記処理のうちステップ20
6で記憶されたＮ個のTNの値（ここではT2,T1の２個）を
保存して本処理ルーチンを終了する。本ルーチンで保存
したＮ個のTNの値は、後述する如く、ISCでの制御情報
として使用することができる。
ISCバルブ13のダイヤフラム33が破損したり弁体31が凍
結等で固着している場合、弁体31は電子制御回路20から
の制御出力にもかかわらず目標位置P0に移動しない。こ
の為前記処理ルーチンのステップ204でタイムアウトと
なり、続くステップ205でISCバルブの異常と判断して、
異常表示を行なったり、燃料カットなどの方法で機関を
停止させ、機関が内燃機関負荷から見て異常燃焼となる
ことを防止することができる。
結等で固着している場合、弁体31は電子制御回路20から
の制御出力にもかかわらず目標位置P0に移動しない。こ
の為前記処理ルーチンのステップ204でタイムアウトと
なり、続くステップ205でISCバルブの異常と判断して、
異常表示を行なったり、燃料カットなどの方法で機関を
停止させ、機関が内燃機関負荷から見て異常燃焼となる
ことを防止することができる。
第６図は本実施例の制御における弁体の移動を示す説明
図である。図において実線はISCバルブに特に問題のな
い場合の弁体31の動きを示している。弁体31は目標位置
P0へ移動する制御出力を与えられると、移動を開始し
（ｔ＝０より）、偏差量｜P1-P0｜が許容偏差値ΔP0，
ΔP0−Ｓである２つの設定範囲にはいるのに、それぞれ
T2,T1の時間だけかかっている。
図である。図において実線はISCバルブに特に問題のな
い場合の弁体31の動きを示している。弁体31は目標位置
P0へ移動する制御出力を与えられると、移動を開始し
（ｔ＝０より）、偏差量｜P1-P0｜が許容偏差値ΔP0，
ΔP0−Ｓである２つの設定範囲にはいるのに、それぞれ
T2,T1の時間だけかかっている。
一方、図中において破線は、ISCバルブに何らかの異常
が生じた時、例えば電磁弁36,37のいずれか、あるいは
両方のバルブが目詰りをおこし、ダイヤフラム室34の圧
力を変えるのに時間がかかるようになった場合などのよ
うに、電磁弁36,37の開閉のデューティは変更されたと
しても弁体31の応答が遅延するような場合の弁体31の動
きの一例を示している。弁体31は目標位置P0へ移動する
よう制御されるが、バルブ目詰りなどによってダイヤフ
ラム室34の圧力は緩慢にしか変化せず、偏差量｜P1-P0
｜が許容偏差値ΔP0，ΔP0−Ｓである２つの設定範囲に
はいるのに、それぞれT2′，T1′の時間を必要とする。
が生じた時、例えば電磁弁36,37のいずれか、あるいは
両方のバルブが目詰りをおこし、ダイヤフラム室34の圧
力を変えるのに時間がかかるようになった場合などのよ
うに、電磁弁36,37の開閉のデューティは変更されたと
しても弁体31の応答が遅延するような場合の弁体31の動
きの一例を示している。弁体31は目標位置P0へ移動する
よう制御されるが、バルブ目詰りなどによってダイヤフ
ラム室34の圧力は緩慢にしか変化せず、偏差量｜P1-P0
｜が許容偏差値ΔP0，ΔP0−Ｓである２つの設定範囲に
はいるのに、それぞれT2′，T1′の時間を必要とする。
上記実施例において、内燃機関の回転数によりアイドル
回転数のフィードバック制御が行なわれており、制御系
の応答遅れ、すなわちISCバルブの開度の変更に追従し
た内燃機関回転数の変化の発現までの時間（応答遅れ時
間）を見込んで、フィードバック制御出力を該応答遅れ
時間による補正値で補正しフィードバック制御の行き過
ぎが生じないように処理している時、弁体31がすみやか
に動作するような機関の初期状態（第６図，実線のよう
な状態）で調整された補正値による制御は、経年変化等
によって該弁体31の動作が緩慢になった時（第６図，破
線のような場合）には、かえってフィードバック制御に
おけるオーバーシュート，ダウンシュートひいてはハン
チング現象をひきおこしかねない。
回転数のフィードバック制御が行なわれており、制御系
の応答遅れ、すなわちISCバルブの開度の変更に追従し
た内燃機関回転数の変化の発現までの時間（応答遅れ時
間）を見込んで、フィードバック制御出力を該応答遅れ
時間による補正値で補正しフィードバック制御の行き過
ぎが生じないように処理している時、弁体31がすみやか
に動作するような機関の初期状態（第６図，実線のよう
な状態）で調整された補正値による制御は、経年変化等
によって該弁体31の動作が緩慢になった時（第６図，破
線のような場合）には、かえってフィードバック制御に
おけるオーバーシュート，ダウンシュートひいてはハン
チング現象をひきおこしかねない。
しかるに、本実施例の制御では、弁体31の移動に必要な
時間TNを測定し、すなわち弁体31の動作遅れ時間を検
出，記憶しているので、図示しない公知のISC制御の中
で、当該遅れ時間TNに応じてフィードバック制御におけ
る前記補正値を増減して制御を行なえば、経年変化，バ
ルブ目詰り等で弁体31の動作が初期状態より緩慢になっ
たとしても、これに応じて応答遅れ時間に対応して補正
値を修正するので、ハンチング等をひき起こすことなく
アイドル回転数を制御することができる。また、弁体31
の動作の部分的な異常も検出しているので、全体として
異常と検出されなくても、異常直前の対処が可能とな
る。
時間TNを測定し、すなわち弁体31の動作遅れ時間を検
出，記憶しているので、図示しない公知のISC制御の中
で、当該遅れ時間TNに応じてフィードバック制御におけ
る前記補正値を増減して制御を行なえば、経年変化，バ
ルブ目詰り等で弁体31の動作が初期状態より緩慢になっ
たとしても、これに応じて応答遅れ時間に対応して補正
値を修正するので、ハンチング等をひき起こすことなく
アイドル回転数を制御することができる。また、弁体31
の動作の部分的な異常も検出しているので、全体として
異常と検出されなくても、異常直前の対処が可能とな
る。
尚、本実施例では弁体31の動作における動作時間の所定
測定回数は２回として処理を行なっているが、所定測定
回数は３回以上でも、本発明を適用できることは明らか
である。リニアソレノイドのようにスティックスリップ
が経年変化によって生じやすいISCバルブでは、Ｎを増
加させた方がISCバルブの応答遅れの状態を詳しく知っ
て、より緻密な制御を行なうことができる。
測定回数は２回として処理を行なっているが、所定測定
回数は３回以上でも、本発明を適用できることは明らか
である。リニアソレノイドのようにスティックスリップ
が経年変化によって生じやすいISCバルブでは、Ｎを増
加させた方がISCバルブの応答遅れの状態を詳しく知っ
て、より緻密な制御を行なうことができる。
上記実施例では、電磁弁を用いたISCバルブで説明した
が、ステップモータ式ISCバルブ，リニアソレノイド式I
SCバルブであってもよく、該開口面積の調整量を検出す
るポジションセンサ等の調整量検出手段を設けたもので
あれば、本発明を適用できることは言うまでもない。
が、ステップモータ式ISCバルブ，リニアソレノイド式I
SCバルブであってもよく、該開口面積の調整量を検出す
るポジションセンサ等の調整量検出手段を設けたもので
あれば、本発明を適用できることは言うまでもない。
尚、上記の処理ルーチンにおいて、タイマの設定値t
1は、一定の値としてもよいし、制御開始時点における
弁体の実位置P1と目標位置P0との偏差量｜P1-P0｜の関
数としてもよい。
1は、一定の値としてもよいし、制御開始時点における
弁体の実位置P1と目標位置P0との偏差量｜P1-P0｜の関
数としてもよい。
上記実施例において、ステップ200が演算制御手段とし
ての処理に該当し、ステップ203の処理が判別手段とし
ての処理に該当し、ステップ204,205の処理が異常検出
処理手段としての処理に該当し、ステップ206,207,208
の処理が減少時間記憶手段としての処理に該当する。
ての処理に該当し、ステップ203の処理が判別手段とし
ての処理に該当し、ステップ204,205の処理が異常検出
処理手段としての処理に該当し、ステップ206,207,208
の処理が減少時間記憶手段としての処理に該当する。
［発明の効果］ 本発明は、上述のごとく構成されているため、ダイヤフ
ラムの破損や弁体の固着等といったバルブ手段の異常な
状態を、素早く検出できるので、燃料カットや表示等の
異常検出処理を行ない機関を停止させるなど機関運転状
態を安全側に制御できるという効果がある。
ラムの破損や弁体の固着等といったバルブ手段の異常な
状態を、素早く検出できるので、燃料カットや表示等の
異常検出処理を行ない機関を停止させるなど機関運転状
態を安全側に制御できるという効果がある。
更に、減少時間記憶手段が、所定時間を越える以前に、
前記偏差量が前記所定量以下となった際に、前記偏差量
が所定減少量分減少するにかかる時間を所定測定回数繰
り返して記憶している。この減少にかかる時間がバルブ
手段の応答性を表しているので、演算制御手段において
新たに目標調整量が演算される毎に、バルブ手段の応答
性のデータを得ることができ、バルブ手段の応答性の経
時変化にも迅速に対処可能となる。しかも全体として異
常ではなくても部分的に異常となった場合が検出でき、
その対処が可能となる。
前記偏差量が前記所定量以下となった際に、前記偏差量
が所定減少量分減少するにかかる時間を所定測定回数繰
り返して記憶している。この減少にかかる時間がバルブ
手段の応答性を表しているので、演算制御手段において
新たに目標調整量が演算される毎に、バルブ手段の応答
性のデータを得ることができ、バルブ手段の応答性の経
時変化にも迅速に対処可能となる。しかも全体として異
常ではなくても部分的に異常となった場合が検出でき、
その対処が可能となる。
また減少時間記憶手段Ｈは、所定量を所定減少量分減少
させて、判別手段Ｆおよび異常検出処理手段Ｇの処理を
再開させている。このことから、一旦、所定時間を越え
る以前に偏差量が所定量以下となった場合でも、その所
定量を狭い範囲に修正して判定を再び繰り返すことによ
り、前記バルブ手段Ｃの動作が全体として異常にならな
いまでも、動作の一部が異常であるといった応答性の悪
化状態をも一種の異常として検出することができる。
させて、判別手段Ｆおよび異常検出処理手段Ｇの処理を
再開させている。このことから、一旦、所定時間を越え
る以前に偏差量が所定量以下となった場合でも、その所
定量を狭い範囲に修正して判定を再び繰り返すことによ
り、前記バルブ手段Ｃの動作が全体として異常にならな
いまでも、動作の一部が異常であるといった応答性の悪
化状態をも一種の異常として検出することができる。
第１図は本発明の基本的な構成を示す説明図、第２図は
本発明による第1,第２実施例のアイドル回転数制御装置
を含む内燃機関制御システムの概略構成図、第３図は同
じく実施例のISCバルブの詳細図、第４図は同じく実施
例中の電子制御回路のブロック図、第５図は第１実施例
の制御を示すフローチャート、第６図は同じく弁体の動
作を示す説明図、第７図は第２実施例の制御を示すフロ
ーチャート、第８図は同じく弁体の動作を示す説明図を
各々表わす。 １……内燃機関 12……バイパス路 13……ISCバルブ 14……ポジションセンサ 20……電子制御回路 31……弁体 36,37……電磁弁
本発明による第1,第２実施例のアイドル回転数制御装置
を含む内燃機関制御システムの概略構成図、第３図は同
じく実施例のISCバルブの詳細図、第４図は同じく実施
例中の電子制御回路のブロック図、第５図は第１実施例
の制御を示すフローチャート、第６図は同じく弁体の動
作を示す説明図、第７図は第２実施例の制御を示すフロ
ーチャート、第８図は同じく弁体の動作を示す説明図を
各々表わす。 １……内燃機関 12……バイパス路 13……ISCバルブ 14……ポジションセンサ 20……電子制御回路 31……弁体 36,37……電磁弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉本 直人 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−16231（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−40131（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】内燃機関のアイドル時の運転状態検出手段
と、 アイドル時に該機関が吸入する吸入空気量を、開口面積
の調整によって制御するバルブ手段と、 該バルブ手段の開口面積調整量を検出する調整量検出手
段と、 前記運転状態検出手段により検出されたアイドル時の内
燃機関運転状態に応じて、前記内燃機関の回転数を目標
アイドル回転数にするために、前記バルブ手段の開口面
積の目標調整量を演算し、当該目標調整量に基づいて前
記バルブ手段を制御する演算制御手段と、 前記調整量検出手段により検出された調整量と前記演算
制御手段により演算された前記目標調整量との偏差量が
所定量以上であるか否かを判別する判別手段と、 前記判別手段により前記偏差量が前記所定量以上である
と連続的に判断されている時間が所定時間を越えると前
記バルブ手段が異常であると判断して異常検出処理を行
う異常検出処理手段と、 前記判別手段により前記偏差量が前記所定量以上である
と連続的に判断されている時間が前記所定時間を越える
以前に、前記偏差量が前記所定量以下となった際に、前
記所定量を所定減少量分減少させて、前記判別手段およ
び前記異常検出処理手段の処理を再開させるとともに、
前記偏差量が前記所定減少量分減少するにかかる時間を
所定測定回数繰り返して記憶する減少時間記憶手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関のアイドル回転数制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58203217A JPH0684738B2 (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | 内燃機関のアイドル回転数制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58203217A JPH0684738B2 (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | 内燃機関のアイドル回転数制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6095152A JPS6095152A (ja) | 1985-05-28 |
| JPH0684738B2 true JPH0684738B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=16470399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58203217A Expired - Fee Related JPH0684738B2 (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | 内燃機関のアイドル回転数制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0684738B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2503397B2 (ja) * | 1985-10-03 | 1996-06-05 | 三菱自動車工業株式会社 | アイドル回転数制御装置用安全装置 |
| JPS62171639U (ja) * | 1986-04-22 | 1987-10-30 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5340131A (en) * | 1976-09-24 | 1978-04-12 | Nippon Denso Co Ltd | Fuel-air mixture supply system for internal-combustion engine |
| JPS5716231A (en) * | 1980-07-04 | 1982-01-27 | Nissan Motor Co Ltd | Safety device for engine controller |
-
1983
- 1983-10-28 JP JP58203217A patent/JPH0684738B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6095152A (ja) | 1985-05-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |