发动机的控制装置 技术领域 本发明涉及一种进行发动机的自动停止控制和自动启动控制的发动机的控制装 置， 特别涉及能够降低燃料效率 / 运行性能恶化的发动机的控制装置。
背景技术 到目前为止， 以提高发动机的燃料效率性能和提高排气性能作为目的， 应用了具 备附带空转停止 (idle stop) 功能的控制装置 ( 具备进行空转停止控制的控制装置 ) 的车 辆， 该空转停止功能是一种在等待信号等车辆已停车时， 基于车辆的运行状态， 暂时使发动 机自动停止之后， 通过驾驶员对油门的操作等， 使车辆自动重新启动的功能。
此外， 在通过电动机和发动机来驱动车辆的混合车辆中， 也进行发动机的自动停 止控制。具体而言， 在车辆的行驶过程中， 驾驶者对车辆请求的请求驱动力 ( 请求驱动转 矩 ) 为规定值以下， 且不需要用于电池充电的发电运行等情况下， 使至此为止作为驱动力 源而动作的发动机自动停止。之后， 一般在判断为驾驶者的请求驱动力为规定值以上 ( 例 如， 成为电动机所产生的转矩以上时 )， 或者需要进行电池充电时， 对发动机的旋转轴提供 旋转力， 使发动机自动地重新启动。
即， 到目前为止的车辆在驾驶者不进行加速操作的情况下， 也继续进行发动机的 空转。但是， 通过燃料效率性能的提高 / 排气性能的提高， 这样的混合车辆和附带空转停止 功能的车辆不执行不必要的空转。
这里， 由发动机产生的驱动力 ( 发动机转矩 ) 主要是通过吸入到发动机内的吸入 空气量来决定的。具体而言， 发动机的控制装置根据作为目标的发动机转矩， 通过调整 ( 控 制 ) 配置在发动机的吸气管中的电控节流阀 ( 以下， 称作 ETC) 的开阀度， 从而控制吸入空 气量 ( 空气流量 ) 即发动机产生转矩。
如下所示那样进行这样的控制。具体而言， 发动机的控制装置为了实现对应于请 求驱动力的目标发动机转矩， 运算吸入空气量。另一方面， 发动机的控制装置将 ETC 开度与 吸入空气量的关系作为 ETC 特性 ( 相对于电控节流阀的开阀度的所述空气流量的特性 ) 而 预先存储在装置内。之后， 基于运算出的吸入空气量， 以存储的 ETC 特性为基准， 决定 ( 运 算 )ETC 开度 ( 开阀度 )。控制装置将电信号输入到 ETC 进行 ETC 开度的控制 ( 调节 )， 以 便成为该开阀度。
这里， ETC 特性随着设备误差和老化而变化。因此， 发动机的控制装置根据由发动 机所具备的气流传感器 (air flow sensor) 检测出的吸入空气量与从 ETC 特性中得到的相 对于 ETC 开度的吸入空气量之间的相关关系， 进行所存储的 ETC 特性的偏差 (ETC 开度与吸 入空气量之间的关系的偏差 ) 的学习 ( 以下， 称为空气量学习 )。
在发动机转速和负载变化的过渡状态下， 通过气流传感器检测出的吸入空气量中 存在因吸气管容量引起的相位延迟。因此， 从高精度地确保 ETC 开度与吸入空气量之间的 相关关系的观点出发， 一般在稳定的运行状态即空转状态下执行空气量学习。
但是， 在如上所述那样具有空转停止功能的车辆中， 基本上不存在空转点， 所以不
能确保空气量学习的机会。相对于此， 若在每次接通点火开关时 ( 每个 TRIP)， 一直到空气 量学习结束为止禁止空转停止功能， 则存在会导致燃料效率性能 / 排气性能恶化的隐患。 因此， 在专利文献 1 中， 提出了不是在每个 TRIP 执行空气量学习， 而是根据空转停止功能的 执行次数 / 时间、 预热运行 / 启动次数等， 提供空气量学习的机会， 从而降低燃料效率 / 排 气性能的恶化。
【专利文献 1】 日本特开 2005-325794 号公报
但是， 控制装置在空气量学习中， 首先在初期对 ETC 特性校正设备误差偏差量。之 后， 将活塞环漏泄气体 (blow by gas) 混入等引起的异物 ( 橡胶材质的沉淀物 ) 附着 ( 以 下， 称为沉淀物附着 ) 在 ETC 空气通路部上而产生的特性变化量 ( 一般， 相对于 ETC 开度， 通过空气减少的方向 ) 作为主要的老化量， 来校正该 ETC 特性。
其中， 已知堆积 / 附着在 ETC 的空气通路部上的异物随着发动机的运行状态的变 化、 或者振动 / 环境温度的变化等而不定期地被剥落 ( 被消除 )， 即是一种沉淀物脱落。在 根据学习值向增加侧 ( 即， 从初始状态打开开阀度的一侧 ) 校正沉淀物附着所产生的空气 量减少量的状态下， 产生了沉淀物脱落的情况下， 与相当于沉淀物附着的学习值相对应的 空气量过多， 其结果， 会引起发动机的旋转上升和转矩实现精度的降低。 这样， 如沉淀物附着那样， 在 ETC 特性老化的情况下， 即使定期地执行空气量学 习， ETC 特性的变化也是缓慢的， 所以控制装置不能充分应对该变化。但是， 如沉淀物脱落 那样， 与沉淀物附着相比， ETC 特性一次性且不定期地产生较大变化的情况下， 即使定期地 执行空气量学习， 也难以与 ETC 特性的变化一致地进行应对。其结果， 在下一次定期地执行 空气量学习的机会之前， 已学习的 ETC 特性成为不匹配状态， 发动机保持旋转上升 / 转矩实 现精度降低的状态， 存在有损于燃料效率性能、 排气性能、 以及运行性能的隐患。
发明内容 本发明是鉴于不定期地发生的 ETC 特性变化所引起的发动机性能恶化而完成的， 其目的在于提供一种发动机的控制装置， 该发动机的控制装置能够在不存在空转状态或空 转状态的机会少的附带空转停止功能的车辆或混合车辆中， 除了定期性的空气量学习的机 会之外， 判定有无 ETC 特性变化的骤变的发生， 从而能够及时学习 ETC 特性来实现发动机的 旋转上升的抑制 / 转矩实现精度的提高。
为达到上述目的， 本发明的发动机的控制装置包括 ： 控制吸入至发动机内的空气 流量的电控节流阀 ； 检测所述被吸入的空气流量的空气流量检测单元 ； 以及检测所述发动 机的转速的转速检测单元， 并且该控制装置进行发动机的自动停止控制和自动启动控制， 该发动机的控制装置的特征在于， 包括 ： 特性存储单元， 其存储相对于所述电控节流阀的开 阀度的所述空气流量的特性 ； 特性变化判定单元， 其在进行所述自动停止控制时， 判定所述 空气流量的特性相对于所述开阀度在空气流量增加的方向上有了变化 ； 特性学习单元， 其 基于该判定结果校正所述空气流量的特性， 从而学习该空气流量的特性 ； 和电控节流阀控 制单元， 其基于该学习到的空气流量的特性， 按照所述检测出的空气流量成为目标空气流 量的方式， 控制所述电控节流阀的开阀度。
由所述空气量学习单元运算出的学习值反映在目标 ETC 开度运算单元中， 并进行 期望的 ETC 开度即吸入空气量的控制， 其中， 所述目标 ETC 开度运算单元根据发动机所请求
的目标转矩来运算 ETC 开度。
( 发明效果 )
根据本发明， 能够在不存在空转状态或空转状态的机会少的车辆中， 除了定期性 的空气量学习的机会之外， 及时学习 ETC 特性， 从而可实现发动机的旋转上升的抑制 / 转矩 实现精度的提高。 附图说明 图 1 是本实施方式的包括缸内喷射发动机的控制装置 ( 发动机控制单元 ) 的发动 机控制系统的整体结构图。
图 2 是表示了发动机控制单元的主要部分的图。
图 3 是用于运算本实施方式的发动机控制单元中的目标 ETC 开度的控制模块图。
图 4 是目标转矩 - 开口面积 -ETC 开度的特性相关图。
图 5 是用于说明老化引起的 ETC 特性的变化的图。
图 6 是用于说明图 5 所示的老化引起的沉淀物附着的状态的图， (A) 是表示了初 始状态的图， (B) 是表示了沉淀物附着 (ETC 堵塞的状态 ) 的图， (C) 是表示了沉淀物脱落 ( 解除堵塞的状态 ) 的图。
图 7 是表示了本实施方式的空气量学习单元的一实施方式的图。
图 8 是本实施方式的空气量学习单元的流程图。
图 9 是表示了在沉淀物附着时空转停止转移前的空转状态下的发动机转速举动 和 ISCF/B 空气量的变化的时间图。
图 10 是在发动机运行中的某一时刻发生了沉淀物脱落的情况下， 空转停止转移 前的空转状态下的发动机转速举动和 ISCF/B 空气量的变化的时间图。
图 11 是表示了接通点火开关的期间 (TRIP 期间 ) 的空转停止动作的一例的时间 图。
图 12 是表示了各个区间中的规定时刻的 ISCF/B 空气量的存储和特性变化判定域 的计算的一例的图。
图 13 是第二实施方式的空气量学习单元的流程图。
图 14 是使用了第二实施方式的空气量学习单元时的空转停止转移前的发动机转 速举动引起的 ETC 特性变化判定的时间图。
图中 ： 100- 发动机控制系统 ； 201- 高压燃料泵 ； 203- 调节器 ； 204- 低压燃料泵 ； 205- 燃料箱 ； 206- 燃压传感器 ； 207- 凸轮转角传感器 ； 208- 空气燃料比传感器 ； 209- 排气 管； 210- 催化剂 ； 211- 点火线圈 ； 213- 发动机 ； 214- 喷射器 ； 215- 点火塞 ； 216- 发动机控制 单元 ； 217- 节流阀传感器 ； 218- 气流传感器 ； 219- 空气净化器的入口部 ； 220- 空气净化器 ； 221- 节流阀主体 ； 222- 电动机 ； 223- 集电器 ； 224-ETC( 电控节流阀 ) ； 225- 吸气管 ； 226- 负 压传感器 ； 228- 燃烧室 ； 229- 汽缸 ； 230- 曲轴转角传感器 ； 231- 油门传感器 ； 401- 目标转 矩运算单元 ； 402-ETC 开口面积运算单元 ； 403-ISC 控制空气量运算单元 ； 404-ISC 相当开 口面积运算单元 ； 405- 空气量学习单元 ； 405a- 转速控制参数存储单元 ； 405b-ETC 特性变 化判定单元 ； 405c-ETC 特性学习单元 ； 406- 目标 ETC 开度运算单元 ； 407-ETC 开度 F/B 控制 单元。
具体实施方式
【第一实施方式】
以下， 参照图 1 ～ 14， 基于附图详细说明本发明的实施方式。
图 1 表示本实施方式的包括缸内喷射发动机的控制装置 ( 发动机控制单元 ) 的发 动机控制系统 100 的整体结构图。
在该系统 100 中， 从空气净化器 220 的入口部 219 获取导入到汽缸 229 中的吸入 空气。获取的吸入空气通过作为发动机的运行状态测量单元之一的气流传感器 ( 空气流量 检测单元 )218， 在气流传感器 218 中被测量吸入空气量 ( 吸气流量 )。并且， 在下游， 吸入 空气通过节流阀主体 221 而进入集电器 223， 其中， 在该节流阀主体 221 中容纳了用于控制 吸气流量的电控节流阀 (ETC)224。 吸入到集电器 223 的空气被分配到与发动机 213 的各个 汽缸 229 连接的各个吸气管 225 之后， 被导入到汽缸 229 的燃烧室 228 中。
如上所述那样， 从气流传感器 218 向作为发动机控制装置的发动机控制单元 216 输出表示吸气流量的信号。在节流阀主体 221 中安装有作为检测 ETC224 的开阀度的发动 机的运行状态测量单元之一的节流阀传感器 217， 该信号也输出到发动机控制单元 216。发 动机控制单元 216 运算发动机所请求的目标转矩， 并基于该目标转矩， 对安装在节流阀主 体 221 中的电动机 222 输出驱动信号， 控制 ETC224 的开阀度， 并作为其结果， 控制吸入空气 量。 另一方面， 汽油等燃料从燃料箱 205 通过燃料泵 204 被一次加压之后通过燃料压 力调节器 203 将其调节为一定的压力 ( 例如， 0.3MPa)， 并在高压燃料泵 201 中被二次加压 为更高的压力 ( 例如， 5MPa) 之后加压输送到公共导轨。
基于发动机控制单元 216 的驱动信号， 从设置在各个汽缸 229 中的喷射器 214 以 规定量 / 规定时刻向燃料室 228 喷射高压燃料。在同样由发动机控制单元 216 控制的时刻 下， 根据通过点火线圈 211 成为高电压的点火信号， 利用点火塞 15 点燃喷射到燃料室 228 的燃料。
此外， 安装在排气阀的凸轮轴的凸轮转角传感器 207 将用于检测凸轮轴的相位的 信号输出到发动机控制单元 216。这里， 凸轮转角传感器也可以安装在吸气阀侧的凸轮轴 上。此外， 为检测发动机的曲轴的转速 ( 发动机转速 ) 和相位， 将曲轴转角传感器 ( 转速检 测单元 )230 设置在曲轴的轴上， 并将其输出输入到发动机控制单元 216 中。
此外， 设置在排气管 209 中的催化剂 210 的上游的 A/F 传感器 208 检测排气， 且将 其检测信号输入到发动机控制单元 216 中。
图 2 表示发动机控制单元 216 的主要部分。如图 2 所示那样， 发动机控制单元 216 由 MPU302、 ROM301、 RAM303 以及包括 A/D 转换器的 I/OLSI304 等构成。发动机控制单元 216 作为输入而获取来自作为测量 ( 检测 ) 发动机的运行状态的单元之一的曲轴转角传感器 230、 凸轮转角传感器 207、 燃压传感器 206、 节流阀传感器 217、 油门传感器 231、 空气燃料比 传感器 208、 负压传感器 226、 气流传感器 218 等各种传感器等的信号， 并执行规定的运算处 理， 输出作为该运算结果而推算出的各种控制信号， 并向高压燃料泵 201 的螺旋管、 低压燃 料泵 204、 喷射器 214、 点火线圈 211、 以及电控节流阀电动机 (ETC 电动机 )222 提供规定的 控制信号， 从而执行燃料喷射量控制、 点火时期控制、 吸入空气量控制、 以及基于高压泵的
燃料压力控制。
这样， 在发动机中设置有各种模拟传感器， 在发动机控制中， 各传感器与控制对象 对应， 并通过滤波 (filter)/ 屏蔽 (mask) 等的处理处理被加工之后使用。
此外， 通过 CAN 通信等单元间通信， 进行由发动机控制单元 216 以外的控制单元检 测出的驾驶者操作所产生的移动范围信息 500、 来自在混合车辆等中统一控制发动机 / 电 动机 / 混合控制的控制单元的空转停止执行 ( 预告 ) 请求 501、 表示作为发动机控制而禁止 了空转停止控制的状态的空转停止禁止请求 502 等的数据发送和接收。
图 3 是用于运算本实施方式的发动机控制单元 216 中的目标 ETC 开度的控制模块 图， 发动机控制单元 216 包括 ： 目标转矩运算单元 401、 ETC 开口面积运算单元 402、 ISC 控 制空气量运算单元 403、 ISC 相当开口面积运算单元 404、 空气量学习单元 405、 目标 ETC 开 度运算单元 406、 以及 ETC 开度 F/B 控制单元 407。
目标转矩运算单元 401 根据相对于驾驶者踩下的油门的油门开度以及吸入空气 量等的外部请求 ( 来自其他 C/U 的请求 ) 来运算目标转矩。ETC 开口面积运算单元 402 从 运算出的目标转矩和发动机转速中， 根据发动机特性， 算出作为唯一地求出的驱动力请求 量的 ETC 开口面积 ( 吸入空气量的通路面积 )。
另一方面， 在空转速度控制 ( 以下， 称为 ISC) 中， ISC 控制空气量运算单元 403， 根 据目标转速和实际发动机转速， 运算与断开油门时的所谓的空转状态下的发动机转速保持 量相对应的 ISC 空气量 ( 目标空气流量 )， ISC 相当开口面积运算单元 404 与 ETC 开口面积 运算单元 402 中的转矩请求量的运算同样地运算相当于 ISC 的开口面积。
将在 ETC 开口面积运算单元 402 中运算出的驱动力请求量开口面积 A1 和在 ISC 相当开口面积运算单元 404 中运算出的 ISC 相当开口面积 A2 相加而作为在当前运行状态 中所需的 ETC 开口面积。
另一方面， 空气量学习单元 405 预先存储作为对电控节流阀的开阀度的、 所述空 气流量 ( 开口面积 ) 的相关特性的 ETC 特性 ( 特性存储单元 )， 从运行状态学习老化的 ETC 特性 ( 开口面积和开阀度相关特性 ) 的变化。
目标 ETC 开度运算单元 406 使用在空气量学习单元 405 中学习的 ETC 特性 ( 开口 面积和开阀度相关特性 )， 根据当前运行状态中所需的 ETC 开口面积， 运算应最终控制的目 标 ETC 开度。
ETC 开度 F/B 控制单元 407 将反馈控制实际的 ETC 的开度即实际 ETC 开度的控制 信号输出给 ETC， 使得成为在目标 ETC 开度运算单元 406 中运算出的目标 ETC 开度。
这样， 通过目标 ETC 开度运算单元 406 和 ETC 开度 F/B 控制单元 407， 基于学习到 的空气流量的特性， 按照检测出的空气流量成为目标空气流量的方式控制电控节流阀的开 阀度。
这里， 例如在空转停止控制等的自动停止控制中的空转时， ISC 控制空气量运算单 元 403 运算所述检测出的发动机转速成为空转时的目标发动机转速的所述目标空气流量， 并将该目标空气流量与所述检测出的空气流量的差分作为反馈校正空气流量 ( 空转转速 F/B 校正量 ( 以下， 称为 ISCF/B 校正量 )) 来进行运算 ( 反馈校正空气流量运算单元 )。另 外， 目标 ETC 开度运算单元 406 运算对应于反馈校正空气流量的开阀度量， ETC 开度 F/B 控 制单元 407 也可以控制该开阀度量。图 4 表示目标转矩 - 开口面积 -ETC 开度的特性相关图， 图 5 是用于说明老化引起 的 ETC 特性的变化的图。此外， 图 6 是用于说明图 5 所示的老化引起的沉淀物附着的状态 的图， (A) 表示了初始状态， (B) 表示了沉淀物附着 (ETC 堵塞的状态 )， (C) 表示了沉淀物 脱落 ( 解除堵塞的状态 )。
如图 4 所示那样， 将相对于电控节流阀的开阀度的所述空气流量 ( 开口面积 ) 的 相关特性即 ETC 特性作为初始特性值而预先存储 ( 特性存储单元 )， 目标转矩和开口面积的 关系如图所示。这里， ETC 开口面积运算单元 402 从由目标转矩运算单元 401 运算出的目 标转矩 T 中根据如图 4 所示的曲线， 运算 ETC 开口面积 A1。然后， 在 ETC 开口面积 ( 驱动力 请求量 )A1 上相加由 ISC 相当开口面积运算单元 404 运算出的 ISC 相当开口面积 (ISC 请 求量 )A2 来运算目标开口面积 A3。目标 ETC 开度运算单元 406 根据图 4 所示的 ETC 特性的 曲线运算 ETC 目标开度 D。
这里， 如图 5 所示那样， 随着运行发动机， 根据沉淀物附着等的老化而发生特性漂 移 (drift)。 图 5 所示的 ETC 特性是从图 6 所示的初始状态 (A) 因沉淀物附着等而成为 ETC 堵塞状态 (B) 的状态下的 ETC 特性。
此时 ( 状态 (B) 的情况下 )， 若根据预先存储的 ETC 特性， 对同一个 ETC 开口面积 A 运算 ETC 目标开度， 则成为 D1， 在以 D1 的目标开度控制了 ETC 的情况下， 结果导致吸入空 气量不足。实际的 ETC 特性由于沉淀物附着等而在堵塞状态下产生变化， 所以为了得到同 样的吸入空气量， 需要设为开度比 D1 还大的 ETC 开度 D2。 因此， 空气量学习单元 405 通过校正该 ETC 特性的漂移量 ( 将图 5 的实线和虚线 的 ETC 特性差分作为学习值来校正 )， 从而进行空气量学习。具体而言， 根据由节流阀传感 器 217 检测出的开阀度， 使用图 5 来计算空气流量， 且在该算出的空气流量与由气流传感器 218 检测出的空气流量之差成为规定量以上的情况下， 会发生特性偏差， 所以如图 5 的虚线 所示那样， 将 ETC 特性校正为对应于空气流量的开阀度。
这里， 作为图 6 的 ETC 堵塞状态 (B) 的主要原因的沉淀物附着量有时会因发动机 运行状态或环境条件而不定期地剥落 ( 消除 )， 结果成为堵塞解除状态 (C)， 对于校正沉淀 物附着所产生的特性漂移量的空气量学习值而言， 需要通过再次学习， 并按照接近初始状 态 (A) 的方式抵消至此为止通过老化而构筑的学习值量。
如至此为止那样， 在定期地设置空转状态来执行空气量学习的控制装置中， 由于 基于不定期地发生的沉淀物脱落状态的学习值作废时刻 (canceltiming) 成为下一次定期 的学习时刻， 所以在此期间， 空气量过多而导致转速上升和转矩实现精度下降。
因此， 在本实施方式的发动机控制装置 ( 发动机控制系统 ) 中， 如以下所示那样， 通过监视转速举动和转速控制参数， 从而及时检测 ( 判定 ) 不定期地发生的沉淀物脱落等 所引起的 ETC 特性变化 (ETC 特性的骤变 )， 并将该骤变的时刻作为触发而再次执行学习， 能 够抵消至此为止构筑的空气量学习值。
图 7 表示本实施方式的空气量学习单元 405 的一实施方式。空气量学习单元 405 包括 ： 转速控制参数存储单元 405a、 ETC 特性变化判定单元 405b、 ETC 特性学习单元 405c。
转速控制参数存储单元 ( 历史存储单元 )405a 存储 / 保存转移到空转停止状态之 前的发动机转速和转速举动 ( 随着时间变化而降低的发动机转速轨迹或者发动机转速的 降低速度 )、 发动机转移到该空转停止状态之前的空转状态下的空转转速 F/B 校正量 ( 以
下， 称为 ISCF/B 校正量 ( 反馈校正空气流量 ))、 水温条件等的发动机控制参数的历史。
ETC 特性变化判定单元 405b 在自动停止控制时， 判定空气流量的特性 (ETC 特性 ) 相对于开阀度而沿着空气流量增加的方向产生了变化， 根据所存储的转速控制参数、 本次 的空转停止转移前的发动机转速和举动、 ISCF/B 校正量的变化量 ( 与规定阈值的比较 )， 判定因沉淀物脱落等而导致 ETC 特性产生了变化 ( 骤变 ) 的情况 ( 相对于开阀度而沿着空 气流量增加的方向产生了变化的情况 )， 并将其作为触发， 请求空气量学习的学习 ( 再次学 习 )。
ETC 特性学习单元 ( 特性学习单元 )405c 在其内部预先存储 ETC 特性 ( 特性存储 单元 )， 并基于 ETC 特性变化判定单元 405b 的判定结果 ( 在请求了空气量学习的学习时 )， 进行空气量学习的再次学习 ( 具体而言， 如上所述那样， 进行已存储的 ETC 特性的校正 )。
目标 ETC 开度运算单元 406 利用作为由 ETC 特性学习单元 405c 运算出的学习值 的 ETC 特性， 并根据发动机所请求的目标转矩 ( 目标开度面积 )， 来运算 ETC 的开阀度， 由 此， 能够进行期望的 ETC 的开阀度即吸入空气量的控制。
利用空转停止状态转移前的发动机转速 / 空转时的 ISCF/B 校正量， 并根据这些的 量的急剧的变化， 能够及时判定不定期地发生的沉淀物脱落等， 且能够执行空气量学习的 再次学习， 并且能够解除直到下一次定期地执行的空气量学习机会之前的旋转上升 / 转矩 实现精度降低的状态。 图 8 是本实施方式的空气量学习单元 405 的流程图。首先， 在步骤 901 中， 进行在 空转速度控制 (ISC) 中是否已开始反馈 (F/B) 控制的判定。这里， 在已开始 ISCF/B 控制的 情况下， 进入步骤 902， 进行此时的目标空气流量与检测出的空气流量之间的差分即反馈校 正空气流量 (ISCF/B 空气量 ) 是否为规定的阈值 ( 判定值 X) 以下的判定。对于该判定值 X 而言， 可以将在正常时不能取的值作为固定值来设定， 也可以通过后述的如图 11、 图 12 所 示的方法进行运算。
然后， 在反馈控制量 ( 反馈校正空气流量 (F/B 空气量 )) 为规定的阈值 ( 判定值 X) 以下 ( 例如， 比较历史等后发现与至此为止的量相比产生了骤变 ) 的情况下， 进入步骤 903， 当作因沉淀物脱落等而发生了 ETC 特性的变化 (ETC 特性骤变 )， 从而设置 ETC 特性变 化的标记， 进行空气量的再次学习。另外， 在沉淀物脱落的情况下， 空气流量的特性相对于 开阀度， 沿着空气流量增加的方向变化。
另一方面， 在没有开始 ISCF/B 控制、 或者反馈控制量 (F/B 空气量 ) 比规定的阈值 ( 判定值 X) 大的情况下， 进入步骤 904， 清除 ETC 特性变化的标记， 不进行空气量的再次学 习。
图 9 是表示了沉淀物附着时的空转停止转移前的空转状态下的发动机转速举动 和 ISCF/B 空气量的变化的图。若在时刻 T0， 对发动机的转矩请求消失， 则响应于此， 将 ETC 的开阀度控制为相当于 ISC 控制空气量的开度。伴随着该 ETC 开度关闭的控制， 发动机转 速以与发动机摩擦力相对应的降低率开始降低。
之后， 在这里， 为了在时刻 T1 下将空转时的发动机转速控制为期望的目标转速， 开始 ISCF/B 控制。在开始 ISCF/B 控制之后， 根据目标转速与实际转速的偏差， 在实际转速 比目标转速高时， 减少 F/B 空气量， 相反， 在实际转速比目标转速低时， 向增加空气量的方 向进行 F/B 控制。
之后， 通过 F/B 控制， 在时刻 T2， 目标转速与实际转速收敛在期望的偏差内。由于 ETC 附近的沉淀物附着等， ETC 特性从初始特性漂移 (ETC 特性偏移 ) 而导致 ETC 成为堵塞 状态时， 对于作为目标的 ETC 的开阀度而言， 实际空气量成为不足方向。 因此， 通过将 ISCF/ B 空气量向增加方向操作， 从而实现空转时的目标旋转。
在通过空气量学习校正了 ETC 特性偏移之后， 可在规定的操作量范围内增减 F/B 空气量。即， 若空气量学习值符合实际的 ETC 特性， 则 ISCF/B 空气量会逗留在规定范围内。
图 10 是在发动机运行中的某一时刻发生了沉淀物脱落的情况下， 表示空转停止 转移前的空转状态下的发动机转速举动和 ISCF/B 空气量的变化的图。如图 10 所示那样， 若开始 ISCF/B 控制， 则与上述相同地， 为了使实际转速收敛于目标转速， 向减少 ISCF/B 空 气量的方向控制 ETC。但是， 由于因沉淀物脱落而导致 ETC 特性本身已变化 ( 骤变 )， 所以 仅根据 ISCF/B 空气量的校正量并不能吸收 ETC 特性变化量， 成为实际转速没有收敛于目标 转速的状态。
因此， 并不拘泥于 ISCF/B 空气量减少规定量以上的状态 (F/B 空气量被操作在比 判定值 X 减少得还多的方向上 )， 将实际转速比目标转速高的状态判定为发生了沉淀物脱 落即空气量学习值不匹配的状态， 即在反馈校正空气流量为判定值 X 以下时， ETC 特性产生 了骤变 ( 即， 对于电控节流阀的开阀度的所述空气流量的特性与以往的变化相比， 产生了 不可思议的大幅变化 )。根据该判定结果， 通过请求执行空气量学习的再次学习， 从而及时 检测因沉淀物脱落等引起的 ETC 特性变化， 进行空气量学习。 此外， 除了本次的空转状态外， 也可以根据空转停止转移前的多次空转状态中的 ISCF/B 空气量的操作量来进行判定。 即， 也可以在反馈校正空气流量为判定值 X 以下时， 判 定电控节流阀附近的异物的脱落 ( 沉淀物脱落 ) 状态， 且在空转停止转移前的多次空转状 态中， 该脱落状态的判定结果持续了规定次数以上时， 判定为所述空气流量的特性产生了 变化。
这里， 用于判定的 ISCF/B 空气量的阈值并不限定于通常假设的根据 F/B 空气量变 化叠加值而设为固定值， 也可以如图 11 和图 12 所示那样， 根据过去多次的 F/B 空气量来 计算 ETC 特性变化判定域。即， 也可以存储在每次自动停止控制时运算的反馈校正空气量 的历史， 对所存储的过去的反馈校正空气量的历史和当前时刻的反馈校正空气流量进行比 较， 从而判定 ETC 特性产生了变化 ( 骤变 )。 此外， 也可以根据比较结果， 判定电控节流阀附 近的异物的脱落状态， 且在空转停止转移前的多次空转状态中， 作为该脱落状态的判定结 果持续了规定次数以上时， 判定为空气流量的特性产生了变化。
图 11 表示接通点火开关的期间 (TRIP 期间 ) 的空转停止动作的一例。 若根据有无 向发动机的转矩的请求， 来预告向空转停止状态的转移， 则在短暂且经历了空转状态之后， 转移到空转停止状态。 若再次发生转矩请求， 则进行发动机启动， 同样根据有无转矩的请求 等， 来反复进行空转停止转移。
这里， 由于在图 11 的区间 A、 B、 C 中， 基于上述的 ISCF/B 而执行空转转速控制， 所 以在各个区间， 为了使实际转速收敛于目标转速， 操作 ISCF/B 空气量。
图 12 表示在各个区间的规定时刻的 ISCF/B 空气量的存储和特性变化判定域的计 算的一例。也可以存储执行了 ISCF/B 的本次 N、 前一次 N-1、 大前次 N-2……中的规定时刻 下的各个 ISCF/B 空气量的历史， 并根据在过去经历的 F/B 空气量的操作范围的历史， 计算
正常时 (ETC 特性没有变化的状态 ) 的 F/B 空气量， 并在空转时的 ISCF/B 空气量超出算出 的正常时 F/B 空气量时， 判定为发生了 ETC 特性变化 ( 特性的骤变 )。
在图 12 中， 根据过去经历的 ISCF/B 空气量的上下限值， 计算出正常时 F/B 空气量 的范围， 但也可以根据平均值 + 规定偏差或前一次 F/B 空气量 + 规定偏差等来进行计算。 此 外， 为提高正常时 F/B 空气量的计算精度， 需降低发动机摩擦力变化量的影响， 所以也可以 限定于规定水温域的 ISCF/B 空气量来决定判定阈值。
【第二实施方式】
图 13 表示第二实施方式的空气量学习单元的流程图。 如图 13 所示那样， 在第二实 施方式中， 使用有关发动机的转速的旋转参数 ( 随着时间变化而降低的发动机转速轨迹 )， 进行是否进行空气量学习的判定。
具体而言， 首先， 在步骤 1401 中， 进行是否开始空转停止控制 ( 自动停止控制 ) ( 有 I/S 预告 ) 的判定。这里， 在开始了空转停止控制 ( 自动停止控制 ) 的情况下， 进入步 骤 1402， 进行在 I/S 预告之后是否经过了时刻 T4 以上的判定。 这里， 在没有经过的情况下， 依次进入步骤 1403， 在时刻 T1 下， 进行发动机转速是否为 A 以上的判定。在该判定条件成 立的情况下， 进入步骤 1404， 在时刻 T2 下， 进行发动机转速是否为 B 以上的判定。 一直到步 骤 1406 进行同样的判定， 在全部时刻 T1 ～ T4 中， 各自的发动机转速为 A ～ D 以上的情况 下， 进入步骤 1407， 作为因沉淀物脱落等而发生了 ETC 特性的变化， 从而设置 ETC 特性变化 的标记， 进行空气量的再次学习。这样， 根据随着时间变化而降低的发动机转速轨迹 ( 各个 时间点的发动机转速与其阈值之间的比较 )， 判定发动机转速的骤变 ( 与以往的变化相比 不可思议的变化 )。由此， 判定 ETC 特性 ( 空气流量特性 ) 的骤变， 并且能够将该骤变作为 触发而再次学习 ETC 特性。另外， 在沉淀物脱落的情况下， 能够判定相对于开阀度， 空气流 量的特性向空气流量增加的方向产生了变化。
另一方面， 在未开始 I/S 控制、 或者在 I/S 预告之后没有经过时刻 T4 以上、 或者在 各个时刻下的发动机转速成为规定值 A ～ D 以下的情况下， 进入步骤 908， 消除 ETC 特性变 化的标记， 不进行空气量的再次学习。
这里， 优选根据到此为止的过去的发动机转速的历史， 从该发动机转速的平均值 或者最大值中设定成为发动机转速的阈值的 A ～ D。此外， 这里， 在时刻 T1 ～ T4 的四个时 间点的全部的发动机转速成为规定值以上时， 判定为沉淀物脱落， 但也可以只在这些中的 任意几个时间点中进行该判定， 也可以并不限定于四个时间点， 而是设置这些四个点以上 的时间点来进行这样的判定。 作为其他方式， 作为旋转参数的历史， 使用了随着时间变化而 降低的发动机转速轨迹， 但也可以代替发动机转速轨迹而使用发动机转速、 发动机转速的 降低速度， 这样同样也能够判定 ETC 特性的变化 ( 骤变 )。
这样， 通过对存储的旋转参数历史与当前时刻的旋转参数进行比较， 从而判定了 ETC 特性的变化 ( 骤变 )， 但进一部判定 ETC 特性的变化 ( 骤变 ) 的情况下， 也可以根据该 比较结果， 来判定电控节流阀附近的异物的脱落状态， 并在该脱落状态的判定结果继续了 规定次数以上时， 判定为 ETC 特性产生了变化。由此， 判定精度提高， 且能够精度更好地学 习 ETC 特性。
图 14 是使用了图 3 所示的第二实施方式的空气量学习单元时的空转停止转移前 的发动机转速举动引起的 ETC 特性变化判定的时间图。这里， 在预告空转停止之后， 发动机转速因发动机摩擦力而开始降低， 以降低至规 定旋转为止的点作为基点 (T0)， 存储经过规定时间的时间点 (TI、 2、 3、 4) 的实际转速的轨 迹的历史。 根据前一次 N-1、 大前次 N-2 中的实际转速值， 求出正常时 (ETC 特性没有变化的 状态 ) 的旋转降低轨迹。
相对于此， 若在本次 N 中发生沉淀物脱落， 则由于转速呈上升方向， 所以以高于所 存储的旋转降低轨迹的转速进行推移。
这样与过去的旋转降低轨迹比较 (A、 B、 C、 D 点全部或者任意个点 ) 之后本次轨迹 成为相当于 ETC 特性变化的举动时， 判定为发生了特性的变化 (ETC 特性的骤变 )， 通过与基 于上述 ISCF/B 空气量的判定时相同地请求空气量学习的再次学习， 从而能够实现及时的 学习执行。
在本例中， 将本次轨迹与过去经验值进行了比较， 但除了本次轨迹外， 也可以包括 之后的旋转轨迹而进行判定。 此外， 由于在沉淀物脱落时旋转呈上升方向， 所以也可以在预 告空转停止转移之后计算转速降低速度， 并与过去经历的旋转降低速度进行比较来进行判 定。 此外， 也可以利用在空转停止转移前的发动机转速比规定旋转高的状态持续的情况， 来 简单地判定 ETC 特性发生了变化。
这样， 在所述两个实施方式中， 利用了以下情况 ： 在转移到空转停止状态即发动机 停止状态之前， 由于各种发动机设备返回初始状态或排气请求等， 虽然时间短但是存在发 动机运行状态。 并且， 通过这两个实施方式， 根据空转停止状态转移前的实际转速的举动或 转速控制参数 ( 反馈校正空气量 )， 来判定有无 ETC 特性变化的发生， 并及时请求执行空气 量学习， 从而对实际 ETC 特性， 降低 / 缩短空气量学习值偏移的状态下的运行机会， 能够避 免空气量过多校正引起的旋转上升 / 转矩实现精度恶化， 能够实现燃料效率、 排气、 运行性 能的提高。 此外， 这些实施方式的应用对于具有空转停止功能的车辆， 尤其混合车辆是有效 的。