JP2006009784A - Number of idle revolution controller for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関のアイドル回転数制御装置に関する。 The present invention relates to an idle speed control device for an internal combustion engine.
従来のアイドル回転数制御では、電気系統やエアコンなど予め予測できる負荷に対しては相応の空気量補正で対応し、それ以外の外乱的要因等による予測できない負荷変動に対しては回転数を監視したフィードバック制御によって目標とするアイドル回転数を維持するようにしている。
フィードバック制御においては、その一般的な特性として、ゲインが過大であるとハンチングやオーバシュートを起こし、ゲインが過小であると目標値への収束が遅くなることが知られている。車両に搭載する内燃機関では通常はアイドル回転数が急変することはないため安定性を重視したゲイン設定がなされている。このため、予測できない大きな負荷が作用してアイドル回転数が大きく低下したときには収束が遅れたり回転数が不安定になったりする問題が生じる。このような予測し難い負荷が生じる条件としては、例えば急制動により自動変速機のロックアップクラッチの解放が遅れたとき、パワーステアリングスイッチや油圧スイッチ類の故障により負荷変動を検知できない状態で大きな負荷が作用したときなどがある。 In feedback control, as a general characteristic, it is known that hunting or overshooting occurs when the gain is excessive, and convergence to the target value is delayed when the gain is excessive. In an internal combustion engine mounted on a vehicle, normally, the idling speed does not change suddenly, and therefore, gain setting is made with emphasis on stability. For this reason, there arises a problem that convergence is delayed or the rotational speed becomes unstable when a large load that cannot be predicted is applied and the idle rotational speed is greatly reduced. As a condition for generating such an unpredictable load, for example, when the release of the lockup clutch of the automatic transmission is delayed due to sudden braking, a large load cannot be detected due to a failure of the power steering switch or hydraulic switch. There are times when acted on.
本発明はこのような大きな負荷変動によりアイドル回転数が急変したときに目標アイドル回転数へと速やかに復帰させることができるアイドル回転数制御装置を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide an idle speed control device that can quickly return to a target idle speed when the idling speed suddenly changes due to such a large load fluctuation.
本発明では、アイドル回転数制御装置の基本的な構成として、内燃機関の吸入空気量を調節する空気量制御手段と、アイドル運転状態を検出するアイドル運転検出手段と、アイドル運転時の機関回転数を検出する回転数検出手段と、アイドル回転数の目標値と前記検出値との偏差に基づいて内燃機関の実アイドル回転数が目標値に一致するように前記空気量制御装置をフィードバック制御する制御手段とを備える。 In the present invention, as a basic configuration of the idle speed control device, an air amount control means for adjusting the intake air amount of the internal combustion engine, an idle operation detection means for detecting an idling operation state, and an engine speed during idling operation. And a control for feedback-controlling the air amount control device based on a deviation between the target value of the idle speed and the detected value so that the actual idle speed of the internal combustion engine matches the target value. Means.
さらに本発明では、前記目的を達成するために、アイドル回転数の変化量を検出する回転数変化検出手段を設け、この制御手段を、アイドル回転数の変化量が予め定めた基準値よりも大のときに、実アイドル回転数が前記目標値に復帰するまでのあいだアイドル回転数偏差に比例した量の空気量補正を行うように構成する。 Further, in the present invention, in order to achieve the above object, there is provided a rotation speed change detecting means for detecting a change amount of the idle rotation speed, and the control means is provided with a change amount of the idle rotation speed larger than a predetermined reference value. In this case, the air amount is corrected in an amount proportional to the idle speed deviation until the actual idle speed returns to the target value.
本発明によれば、アイドル回転数がある基準値以上に大きく変化したときにはそのときの目標値との回転数偏差に比例した空気量により回転数補正を行うので、それまでのフィードバック制御に関わらず速やかに目標値付近へとアイドル回転数を復帰させることができる。 According to the present invention, when the idling engine speed greatly changes to a certain reference value or more, the engine speed is corrected by the air amount proportional to the engine speed deviation from the target value at that time. The idling speed can be quickly returned to the vicinity of the target value.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明が適用可能な内燃機関のアイドル回転数制御装置の概略構成を示している。図中11は内燃機関、12はその吸気通路、13は吸気通路12の途中に介装された電子制御スロットル装置、14と15はそのスロットル弁とスロットル開度センサ、16は吸入空気量センサ、17は機関回転数センサ、18はアクセルペダルスイッチ、21はコントロールユニットである。本発明との関係では、電子制御スロットル装置13が内燃機関の吸入空気量を調節する空気量制御手段、回転数センサ17が回転数検出手段、アクセルペダルスイッチ18がアイドル運転検出手段、コントロールユニット21が制御手段および回転数変化検出手段にそれぞれ相当する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of an idle speed control device for an internal combustion engine to which the present invention is applicable. In the figure, 11 is an internal combustion engine, 12 is its intake passage, 13 is an electronically controlled throttle device interposed in the middle of the
コントロールユニット21は、CPUおよびその周辺装置からなるマイクロコンピュータにより構成されており、前記各種センサからの入力に基づいて内燃機関の運転状態を判断し、アイドル回転数が所定の目標値に一致するように電子制御スロットル装置13によりアイドル空気量を調節する。
The
この実施形態ではアクセルペダルスイッチ18によりアイドル運転状態を判定し、アイドル運転状態のときには回転数センサ17からの信号により空気量を調節してアイドル回転数をフィードバック制御する。この場合、前記空気量についても吸入空気量センサ16からの信号に基づいてフィードバック制御を行っている。
In this embodiment, the idle operation state is determined by the
アイドル回転数の基本的なフィードバック制御は積分制御による。本発明では、さらに回転数偏差が大きい場合にフィードバック制御量にかかわらず、吸入空気量を補正することで機関回転数を目標アイドル回転数へと速やかに復帰させる。 Basic feedback control of the idle speed is based on integral control. In the present invention, when the rotational speed deviation is further large, the engine speed is quickly returned to the target idle speed by correcting the intake air amount regardless of the feedback control amount.
次に、図2を参照して、この制御のために、コントロールユニット21が実行する吸入空気量補正ルーチンを説明する。コントロールユニット21はこのルーチンを内燃機関11の運転中に周期的に実行する。なお、以下の説明または図面中で符号Sを付した数字は処理ルーチンのステップ番号を表す。
Next, an intake air amount correction routine executed by the
内燃機関11がアイドル運転状態の場合には、前述のように機関回転数の目標アイドル回転数へのフィードバック制御が別のアイドル回転数フィードバック制御ルーチンにより行われる。この図に示すルーチンは、所定の条件下で目標吸入空気量を補正し、アイドル回転数フィードバック制御ルーチンの中で行われる電子制御スロットル装置13の開度の制御に優先して、補正した目標吸入空気量に基づき電子制御スロットル装置13の開度を制御する。
When the
コントロールユニット21は、まずS201で、内燃機関11がアイドル運転状態であるかどうかを判定する。具体的には、アクセルペダルスイッチ18からの信号に基づき、アクセルペダルが解放されている場合に、内燃機関11はアイドル運転状態にあると判定する。
First, in S201, the
S201の判定が否定的な場合には、コントロールユニット21は、以後のプロセスを実行することなく、直ちにルーチンを終了する。S201の判定が肯定的な場合には、コントロールユニット21は、S202以降の処理を実行する。
If the determination in S201 is negative, the
S202では、コントロールユニット21は、内燃機関11の回転数偏差ΔNEを次式(1)で計算する。
In S202, the
ΔNE = tNE - NE … (1)
ただし、tNE = 目標アイドル回転数
NE = 内燃機関11の実回転数、である。
ΔNE = tNE-NE… (1)
Where tNE = target idle speed
NE = actual rotational speed of the
実回転数NEは回転速センサ17の検出速度である。式に示されるように、回転数偏差ΔNEは内燃機関11の実回転数が目標アイドル回転数を下回る場合に正の値となる。
The actual rotational speed NE is a detection speed of the
コントロールユニット21は、さらに基本的なフィードバック制御による吸入空気量のフィードバック補正量QFBを次式(2)により計算する。
The
ΔNE ≧ Y の場合:QFB = QFBZ + ΔI、及び
ΔNE ≦ -Y の場合:QFB = QFBZ - ΔI … (2)
ただし、Y = 不感帯を規定する境界値
QFBZ = 前回のルーチン実行時に計算されたQFB
ΔI = 変化量、である。
When ΔNE ≥ Y: QFB = QFBZ + ΔI, and when ΔNE ≤ -Y: QFB = QFBZ-ΔI… (2)
Y = boundary value that defines the dead zone
QFBZ = QFB calculated during the previous routine execution
ΔI = change amount.
式(2)を用いて計算されるフィードバック補正量QFBは漸進的に変化する、アイドル回転数にハンチングが発生しにくい環境が実現する。通常の制御条件においては、内燃機関11の回転数偏差ΔNEに基づく電子制御スロットル装置13の開度のフィードバック制御により、内燃機関11はある程度の負荷変動を吸収して、実回転数を目標アイドル回転数付近に保持する。
The feedback correction amount QFB calculated using the equation (2) gradually changes, and an environment in which hunting is unlikely to occur in the idle rotation speed is realized. Under normal control conditions, the feedback control of the opening degree of the electronically controlled
S202におけるフィードバック補正量QFBの計算方法は式(2)に限定されない。ルーチンの実行ごとに偏差ΔNEに応じてフィードバック補正量QFBが徐々に変化するような計算方法であればよい。例えば、プロポーショナルゲインを小さく設定した比例/積分制御の計算方法も、S202におけるフィードバック補正量QFBの計算に適用可能である。 The method of calculating the feedback correction amount QFB in S202 is not limited to Equation (2). Any calculation method may be used as long as the feedback correction amount QFB gradually changes in accordance with the deviation ΔNE every time the routine is executed. For example, a proportional / integral control calculation method in which the proportional gain is set to a small value can also be applied to the calculation of the feedback correction amount QFB in S202.
次のS204で、コントロールユニット21は回転数偏差ΔNEに基づき、あらかじめ内部のメモリに格納された図に示す特性のマップを参照して、吸入空気量増量分ΔQNを求める。吸入空気量増量分ΔQNは次の特性を備える。
In next step S204, the
すなわち、回転数偏差ΔNEが増大するにつれて吸入空気量増量分ΔQNは増大する。回転数偏差ΔNEが所定偏差Wより小さい場合及び回転数偏差ΔNEが負の値である場合には、吸入空気量増量分ΔQNはゼロである。ΔQNがゼロの場合には、吸入空気量の制御はS202における回転数偏差ΔNEに基づくフィードバック制御に依存して行われる。 That is, as the rotational speed deviation ΔNE increases, the intake air amount increase ΔQN increases. When the rotational speed deviation ΔNE is smaller than the predetermined deviation W and when the rotational speed deviation ΔNE is a negative value, the intake air amount increase ΔQN is zero. When ΔQN is zero, the intake air amount is controlled depending on the feedback control based on the rotational speed deviation ΔNE in S202.
次のS205で、コントロールユニット21は、回転数偏差ΔNEが所定値XNE以上であるかどうかを判定する。ここでは、所定値XNEをゼロに設定する。所定値XNEは、内燃機関11の回転数NEが実質的に目標アイドル回転数tNEに復帰したことを判定するための値であり、必ずしもゼロに限らず、ゼロに近い値であればよい。
In next S205, the
S205の判定が肯定的な場合には、コントロールユニット21は、S206で吸入空気量の最終増量分ΔQNMAXを設定する。具体的には、S204でマップを参照して求めた吸入空気量増量分ΔQNと、前回のルーチン実行時に求めた吸入空気量の最終増量分ΔQNMAXの前回値ΔQNMAXZのうち大きい方を最終増量分ΔQNMAXとする。
If the determination in S205 is affirmative, the
S205で回転数偏差ΔNEが所定値XNE以上であり、かつルーチン実行ごとに回転数偏差ΔNEが増大している場合には、したがって、吸入空気量の最終増量分ΔQNMAXにS204でマップから求めた吸入空気量増量分ΔQNが適用される。結果として、最終増量分ΔQNMAXは増大する。 If the rotational speed deviation ΔNE is greater than or equal to the predetermined value XNE in S205 and the rotational speed deviation ΔNE increases with each execution of the routine, therefore, the intake air amount obtained from the map in S204 is added to the final increase amount ΔQNMAX of the intake air amount. The air amount increase ΔQN is applied. As a result, the final increase ΔQNMAX increases.
一方、S205で回転数偏差ΔNEが所定値XNE以上ではあるが、回転数偏差ΔNEがルーチン実行ごとに減少している状態では、吸入空気量の最終増量分ΔQNMAXには常に前回値ΔQNMAXZが適用される。つまり最終増量分ΔQNMAXは一定の値を保つ。 On the other hand, when the rotational speed deviation ΔNE is greater than or equal to the predetermined value XNE in S205, but the rotational speed deviation ΔNE is decreasing every time the routine is executed, the previous value ΔQNMAXZ is always applied to the final increase ΔQNMAX of the intake air amount. The That is, the final increment ΔQNMAX maintains a constant value.
次のS207で、コントロールユニット21は、内燃機関11に供給する総吸入空気量QTOTALを次式(3)により計算する。
In next S207, the
QTOTAL = QCAL + QFB + ΔQNMAX … (3)
ただし、QCAL = 内燃機関11のアイドル運転時の基本吸入空気量
QFB = S201で計算した吸入空気量のフィードバック補正量、である。
QTOTAL = QCAL + QFB + ΔQNMAX… (3)
Where QCAL = basic intake air amount when the
QFB = feedback correction amount of intake air amount calculated in S201.
基本吸入空気量QCALは内燃機関11の冷却水温や、エアコンなどの補機類の運転状態に応じてあらかじめ設定される。
The basic intake air amount QCAL is set in advance according to the cooling water temperature of the
一方、S205の判定が否定的な場合、すなわち内燃機関11の回転数NEが目標アイドル回転数tNEを超過した後は、コントロールユニット21は、S208で、吸入空気量のフィードバック補正量の前回値QFBZと、最終増量分の前回値ΔQNMAXZとの和を吸入空気量のフィードバック補正量QFBに設定する。ここで前回値は、前回のルーチン実行時にS201で計算したQFBと、S206で計算した最終増量分ΔQNMAXを意味する。最終増量分の前回値ΔQNMAXZは、所定の終了条件成立時の増量補正量相当値に相当する。
On the other hand, if the determination in S205 is negative, that is, after the rotational speed NE of the
さらに、コントロールユニット21は、最終増量分ΔQNMAXをゼロに設定する。最終増量分ΔQNMAXをゼロに設定することで、次のS207で行われる計算に用いるΔQNMAXの値はゼロとなる。
Further, the
S208で、ΔQNMAXをゼロにリセットするのは次の理由による。S208では、フィードバック補正量の前回値QFBZに最終増量分の前回値ΔQNMAXZを加えることでフィードバック補正量QFBが計算される。最終増量分ΔQNMAXZによって増量されたこのフィードバック補正量QFBは、次回のS208の実行時に前回値QFBZとして用いられる。つまり、次回のS208の実行で用いる前回値QFBZは、すでに増量補正が加えられた値である。したがって、次回以降のS208で、増量補正を重複して行わないように、ΔQNMAXをゼロにリセットするのである。 In S208, ΔQNMAX is reset to zero for the following reason. In S208, the feedback correction amount QFB is calculated by adding the previous value ΔQNMAXZ corresponding to the final increase to the previous value QFBZ of the feedback correction amount. The feedback correction amount QFB increased by the final increase amount ΔQNMAXZ is used as the previous value QFBZ at the next execution of S208. That is, the previous value QFBZ used in the next execution of S208 is a value for which the increase correction has already been added. Therefore, ΔQNMAX is reset to zero so that the increase correction is not performed repeatedly in the subsequent S208.
S206の処理の後、コントロールユニット21は前述のS207の処理を行って、総吸入空気量QTOTALを決定する。S207の処理がS205に引き続いて行われる場合には、式(3)のΔQNMAXはゼロである。
After the process of S206, the
S207の処理の後、コントロールユニット21はルーチンを終了する。
After the process of S207, the
コントロールユニット21は、このようにして決定した総吸入空気量QTOTALに基づき、電子制御スロットル装置13の開度を調整する。
The
次に、図3に基づき、内燃機関の負荷変動に対して以上のルーチン実行が果たす機能を説明する。図の(a)に示したように、内燃機関11のアイドル運転中に、時刻Pに不測の負荷変動が発生すると、対応して内燃機関11の回転数NEが急低下する。
Next, the function performed by the above routine execution with respect to the load fluctuation of the internal combustion engine will be described with reference to FIG. As shown in (a) of the figure, when an unexpected load fluctuation occurs at time P during the idling operation of the
回転数NEの急低下に対して、式(1)に代表される一般的なフィードバック制御を行うのみでは、図に示すように回転数NEが目標アイドル回転数tNEに復帰するまでに長い時間を要する。これは、図の(c)と(d)に示すように、フィードバック制御では一度の制御で吸入空気量が所定の積分分(ΔI)しか増加しないからである。 If a general feedback control represented by equation (1) is only performed for a sudden decrease in the rotational speed NE, it takes a long time for the rotational speed NE to return to the target idle rotational speed tNE as shown in the figure. Cost. This is because, as shown in (c) and (d) of the figure, in the feedback control, the intake air amount increases only by a predetermined integral amount (ΔI) by one control.
これに対して、図2の吸入空気量補正ルーチンを実行すると、時刻P以降は内燃機関11の回転数NEがアイドル目標回転数tNEに完全復帰するまで、S206で計算した吸入空気量の最終増量分ΔQNMAXを用いて、S207で吸入空気量のフィードバック補正量QFBの割り増しが行われる。したがって、内燃機関11の回転数低下が検出される時刻Pの直後に、総吸入空気量QTOTALが 図の(c)に示すように大幅に増大し、図の(a)と(b)に示すように、回転数NEは目標値tNEへと速やかに接近する。
On the other hand, when the intake air amount correction routine of FIG. 2 is executed, the final increase of the intake air amount calculated in S206 is performed until the rotational speed NE of the
この制御の結果、図の(b)に示す時刻Rにおいて、回転数偏差ΔNEがすでにほぼゼロになっている。しかしながら、回転数偏差ΔNEは負の値とはならないため、この段階では図2のルーチンのS205の判定結果は、依然として肯定的である。そのため、図の(c)と(d)に示すように、吸入空気量の最終増量分ΔQNMAXと総吸入空気量QTOTALはともに高いレベルを持続する。 As a result of this control, the rotational speed deviation ΔNE is already substantially zero at time R shown in FIG. However, since the rotational speed deviation ΔNE is not a negative value, the determination result of S205 in the routine of FIG. 2 is still positive at this stage. Therefore, as shown in (c) and (d) of the figure, the final increase ΔQNMAX of the intake air amount and the total intake air amount QTOTAL both maintain high levels.
時刻Qに至ると、図の(b)に示すように、回転数偏差ΔNEが負の値となり、S205の判定が否定的に転じる。その結果、S208で最終増量分ΔQNMAXがゼロにリセットされ、次回以降のルーチン実行において総吸入空気量QTOTALにはフィードバック補正量QFBのみが適用される。つまり、吸入空気量の積分制御による通常のフィードバック制御に復帰する。ただし、次回のルーチン実行においてS208で適用されるフィードバック補正量の前回値QFBZは、前述のように増量補正が加えられた値である。 When time Q is reached, as shown in (b) of the figure, the rotational speed deviation ΔNE becomes a negative value, and the determination in S205 is negatively changed. As a result, the final increase ΔQNMAX is reset to zero in S208, and only the feedback correction amount QFB is applied to the total intake air amount QTOTAL in the subsequent routine execution. That is, the normal feedback control by the integral control of the intake air amount is restored. However, the previous value QFBZ of the feedback correction amount applied in S208 in the next routine execution is a value to which the increase correction has been added as described above.
要約すれば、図の(e)に示すように、吸入空気量のフィードバック補正量QFBは、時刻Qにおいて最終増量分ΔQNMAXZ相当の値で増加させた後は式(2)のΔIずつ漸進的に変化する。 In summary, as shown in (e) of the figure, the feedback correction amount QFB of the intake air amount is gradually increased by ΔI of the equation (2) after being increased by a value corresponding to the final increase ΔQNMAXZ at time Q. Change.
以上のように、図2のルーチンの実行により、大きな負荷変動によりアイドル運転中の内燃機関11の回転数NEが急低下した場合でも、回転数NEを目標値tNEへと速やに復帰させることができる。
As described above, even when the rotational speed NE of the
また、図の(b)に示すように、増量補正の結果、内燃機関11の回転数NEは時刻Qよりずっと前の時刻Rにおいて、すでにアイドル目標回転数tNE付近まで復帰している。しかしながら、図2のルーチンにおいては、時刻Qにおいて直ちに最終増量分ΔQNMAXによる増量補正を停止せず、時刻Qで偏差ΔNEが負の値(回転上昇方向)に転じるまで、図の(c)と(d)に示すように増量補正を維持する。したがって、アイドル目標回転数tNE付近まで復帰した回転数NEが、増量補正の停止によって再び低下する不具合を確実に防止して、安定した吸入空気量の制御を実現することができる。
Further, as shown in (b) of the figure, as a result of the increase correction, the rotational speed NE of the
アイドル運転中に低下した内燃機関11の回転数NEのアイドル目標回転数tNEへの復帰のレスポンスを速めるだけならば、吸入空気量のフィードバック制御に比例/積分制御を適用し、比例ゲインを大きく設定することでも実現可能である。しかしながら、このような制御を適用した場合には、図の(c)の時刻Rに回転数NEがアイドル目標回転数tNE付近まで復帰した後に、比例分がゼロあるいはゼロに近い値となるため、回転数NEの再度の低下を抑制する作用は得られず、アイドル回転数の制御が安定しない。
If you only want to speed up the response to return to the target idle speed tNE of the
本発明のように、安定性の高い積分制御または類似の制御と、内燃機関11の回転数NEの急低下に対応する吸入空気量の増量補正とを組み合わせることで、急低下した内燃機関11の回転数NEをアイドル目標回転数tNEへと早期に復帰させるとともに、復帰後のエンジン回転数NEの安定を図ることができる。
As in the present invention, by combining the highly stable integral control or similar control with the increase correction of the intake air amount corresponding to the sudden decrease in the rotational speed NE of the
以上の実施形態では、S204の計算において、回転数偏差ΔNEが所定偏差Wに達するまで、吸入空気量増量分ΔQNがゼロであるように設定している。また、S205で用いる所定値XNEをゼロに設定している。 In the above embodiment, in the calculation of S204, the intake air amount increase ΔQN is set to zero until the rotational speed deviation ΔNE reaches the predetermined deviation W. Further, the predetermined value XNE used in S205 is set to zero.
所定偏差Wと所定値XNEの値の設定については、しかしながら、様々なバリエーションが可能である。 However, various variations are possible for setting the predetermined deviation W and the predetermined value XNE.
図4に基づき、所定偏差Wをゼロに設定し、所定値XNEを正の値に設定した、本発明の第2の実施形態を説明する。コントロールユニット21が実行する吸入空気量補正ルーチンの各ステップの処理内容は第1の実施形態(図2)と同一である。
Based on FIG. 4, a second embodiment of the present invention will be described in which the predetermined deviation W is set to zero and the predetermined value XNE is set to a positive value. The processing content of each step of the intake air amount correction routine executed by the
この実施形態によれば、S205で回転数偏差ΔNEが所定値XNE以上になると、S206で吸入空気量の最終増量分ΔQNMAXによる吸入空気量の増量補正が適用される。また、図の(b)に示すように時刻Rに回転数偏差ΔNEが所定値XNEを下回ると、ただちに最終増量分ΔQNMAXによる吸入空気量の増量補正を終了し、以後の吸入空気量の制御は通常のフィードバック制御によって行われる。ただし、S208で最終増量分ΔQNMAXZをフィードバック補正量QFBに組み込むことで、図の(e)に示すように、フィードバック補正量QFBを大幅に増加させている。その結果、フィードバック補正量QFBは時刻Qで回転数偏差ΔNEが負方向に大きく変動するまで、すなわち内燃機関11の回転数NEがアイドル目標回転数tNEを大きく上回るまで、高いレベルに維持される。
According to this embodiment, when the rotational speed deviation ΔNE becomes equal to or greater than the predetermined value XNE in S205, the intake air amount increase correction by the final increase amount ΔQNMAX of the intake air amount is applied in S206. Also, as shown in (b) of the figure, when the rotational speed deviation ΔNE falls below the predetermined value XNE at time R, the increase correction of the intake air amount by the final increase ΔQNMAX is immediately ended, and the subsequent control of the intake air amount is performed. This is done by normal feedback control. However, by incorporating the final increase ΔQNMAXZ into the feedback correction amount QFB in S208, the feedback correction amount QFB is greatly increased as shown in FIG. As a result, the feedback correction amount QFB is maintained at a high level until the rotational speed deviation ΔNE greatly fluctuates in the negative direction at time Q, that is, until the rotational speed NE of the
この実施形態によれば、時刻Rで最終増量分ΔQNMAXによる吸入空気量の増量補正を終了する一方で、終了時の最終増量分ΔQNMAXをフィードバック補正量QFBに編入するので、吸入空気量の増量補正は実質的に時刻Tまで継続される。したがって、第1の実施形態と同様に、大きな負荷変動によりアイドル運転中の内燃機関11の回転数NEが急低下した場合でも、回転数NEを目標値tNEへと速やかかつ確実に復帰させるとともに、復帰後の回転数NEの低下も防止できる。
According to this embodiment, the correction of the intake air amount by the final increase ΔQNMAX is completed at time R, while the final increase ΔQNMAX at the end is incorporated into the feedback correction amount QFB. Is substantially continued until time T. Therefore, as in the first embodiment, even when the rotational speed NE of the
この実施形態では、所定偏差Wをゼロに設定したので、吸入空気量増量分ΔQNの計算に関する不感帯は存在しない。しかしながら、所定値XNEを正の値に設定したことで、結果的に吸入空気量の制御特性に関して第1の実施形態と同等の結果が得られる。 In this embodiment, since the predetermined deviation W is set to zero, there is no dead zone relating to the calculation of the intake air amount increase ΔQN. However, by setting the predetermined value XNE to a positive value, as a result, a result equivalent to that of the first embodiment can be obtained regarding the control characteristic of the intake air amount.
次に、図5と図6に基づき、本発明の第3の実施形態を説明する。この実施形態において、コントロールユニット21は、第1の実施形態の図2のルーチンに代えて、図5に示す吸入空気量補正ルーチンを実行する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described based on FIG. 5 and FIG. In this embodiment, the
このルーチンでは、図2のルーチンのS204に代えて、S303とS304を設けている。その他のステップの処理内容は図2と同一である。コントロールユニット21はこのルーチンを内燃機関11の運転中に周期的に実行する。
In this routine, S303 and S304 are provided instead of S204 in the routine of FIG. The processing contents of the other steps are the same as those in FIG. The
S303では、コントロールユニット21は、内燃機関11の回転数NEの低下率ΔNRを次式(4)により計算する。
In S303, the
ΔNR = NEZ - NE …(4)
ただし、NEZ = 内燃機関11の回転数NEの前回値、である。
ΔNR = NEZ-NE… (4)
However, NEZ = the previous value of the rotational speed NE of the
ルーチンが例えば十ミリ秒間隔で実行されるものとすれば、式(4)で得られた低下率ΔNRは回転数NEの十ミリ秒当たりの変化に相当する。 If the routine is executed, for example, at intervals of 10 milliseconds, the reduction rate ΔNR obtained by the equation (4) corresponds to a change per 10 milliseconds of the rotational speed NE.
コントロールユニット21は、次のS304で、回転数偏差ΔNEと回転数低下率ΔNRとから、あらかじめメモリに格納されたマップを参照して、吸入空気量補正量ΔQRを求める。
In next step S304, the
ここでマップの特性を説明する。S304の右のダイアグラムに示すように、回転数偏差ΔNEが大きいほど、また回転数低下率ΔNRが大きいほど吸入空気量補正量ΔQRは増大する。 Here, the characteristics of the map will be described. As shown in the diagram on the right side of S304, the intake air amount correction amount ΔQR increases as the rotational speed deviation ΔNE increases and as the rotational speed decrease rate ΔNR increases.
このマップは、ある回転数の変化に伴うトルクの低下を補償するのに必要な吸入空気量の増量分をあらかじめ実験的に決定し、増量分を吸入空気量補正量ΔQRと見なすことで設定される。 This map is set by experimentally determining in advance the amount of increase in the intake air amount necessary to compensate for a decrease in torque due to a change in the rotational speed, and regarding the increase as the intake air amount correction amount ΔQR. The
ルーチンの他のステップの処理は、所定値XNEの値を除いて図2のルーチンと同一である。第1の実施形態ではエンジン回転数NEがアイドル目標回転数tNEに復帰したかどうか判定するための所定値XNEをゼロに設定していたが、この実施形態では、第2の実施形態(図4)と同様に所定値XNEを正の値に設定する。 The processing of the other steps of the routine is the same as the routine of FIG. 2 except for the value of the predetermined value XNE. In the first embodiment, the predetermined value XNE for determining whether or not the engine speed NE has returned to the idle target speed tNE is set to zero, but in this embodiment, the second embodiment (FIG. 4) is used. ), The predetermined value XNE is set to a positive value.
この実施形態と第2の実施形態との相違は、したがって、吸入空気量補正量ΔQRの計算を、回転数偏差ΔNEに加えて、回転数低下率ΔNRに依存して行う点である。つまり、回転数偏差ΔNEが第2の実施形態と同じ場合でも、回転数低下率ΔNR が大きければ、S304で計算される吸入空気量補正量ΔQRは第2の実施形態より大きな値となる。 Therefore, the difference between this embodiment and the second embodiment is that the calculation of the intake air amount correction amount ΔQR is performed depending on the rotation speed decrease rate ΔNR in addition to the rotation speed deviation ΔNE. That is, even when the rotational speed deviation ΔNE is the same as in the second embodiment, if the rotational speed reduction rate ΔNR is large, the intake air amount correction amount ΔQR calculated in S304 becomes a larger value than in the second embodiment.
結果として、図6に示すように、第2の実施形態と比較して、急低下した内燃機関11の回転数NEをアイドル目標回転数tNEに復帰させるのに要する時間を短縮させることができる。一方、アイドル目標回転数tNEに復帰した後の回転数NEについては第2の実施形態と同様に好ましい安定性を維持する。
As a result, as shown in FIG. 6, as compared with the second embodiment, it is possible to reduce the time required for returning the rapidly decreasing engine speed NE of the
第1及び第2の実施形態では、エンジン回転数NEの偏差ΔNEから吸入空気量増量分ΔQNを計算している。第3の実施形態では、偏差ΔNEと低下率ΔNRの双方を用いて、吸入空気量増量分ΔQNを計算している。しかしながら、吸入空気量増量分ΔQNをエンジン回転数NEの低下率ΔNRのみに基づき計算することも可能である。 In the first and second embodiments, the intake air amount increase ΔQN is calculated from the deviation ΔNE of the engine speed NE. In the third embodiment, the intake air amount increase ΔQN is calculated using both the deviation ΔNE and the decrease rate ΔNR. However, the intake air amount increase ΔQN can be calculated based only on the decrease rate ΔNR of the engine speed NE.
11 内燃機関
12 吸気通路
13 電子制御スロットル装置
14 スロットル弁
15 スロットル開度センサ
16 吸入空気量センサ
17 回転数センサ
18 アクセルペダルスイッチ
21 コントロールユニット
DESCRIPTION OF
Claims (14)
アイドル運転状態を検出するアイドル運転検出手段と、
アイドル運転時の機関回転数を検出する回転数検出手段と、
アイドル回転数の目標値と前記検出値との偏差に基づいて内燃機関の実アイドル回転数が目標値に一致するように前記空気量制御装置をフィードバック制御する制御手段と
を備えた内燃機関のアイドル回転数制御装置において、
アイドル回転数の変化量を検出する回転数変化検出手段を設けると共に、
前記制御手段を、
アイドル回転数の変化量が予め定めた基準値よりも大のときに、実アイドル回転数が前記目標値に復帰するまで当該変化量に比例した空気量補正を行うように構成し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。 An air amount control means for adjusting the intake air amount of the internal combustion engine;
Idle operation detecting means for detecting an idle operation state;
Engine speed detecting means for detecting the engine speed during idling operation;
Idle of an internal combustion engine comprising control means for feedback-controlling the air amount control device so that the actual idle speed of the internal combustion engine matches the target value based on a deviation between the target value of the idle speed and the detected value In the rotation speed control device,
While providing a rotation speed change detecting means for detecting the amount of change in the idle rotation speed,
The control means;
When the amount of change in the idle speed is larger than a predetermined reference value, the air amount correction proportional to the amount of change is performed until the actual idle speed returns to the target value. An idle speed control device for an internal combustion engine.
内燃機関の機関回転数を検出する回転数検出手段と、
機関回転数がアイドル目標回転数と相違する場合に、機関回転数をアイドル目標回転数に近づける方向へと吸入空気量を漸進的に変化させるべくフィードバック補正量を計算し、
機関回転数に基づき吸入空気量の増量補正量を計算し、
機関回転数がアイドル目標回転数を下回った場合に、フィードバック補正量と増量補正量の和に基づき前記空気量制御手段を制御し、
機関回転数が予め設定された増量補正の終了条件を成立させるかどうかを判定し、
機関回転数が前記増量補正の終了条件を成立させた場合に、フィードバック補正量と終了条件成立時の増量補正量相当値との和を新たなフィードバック補正量に設定するとともに、以後の増量補正量をゼロに設定する制御手段と
を備えることを特徴とする内燃機関のアイドル回転数制御装置。 An air amount control means for adjusting the intake air amount of the internal combustion engine;
A rotational speed detecting means for detecting the engine rotational speed of the internal combustion engine;
When the engine speed is different from the idle target speed, the feedback correction amount is calculated so as to gradually change the intake air amount in the direction in which the engine speed approaches the idle target speed,
Calculate the amount of increase correction for intake air based on the engine speed,
When the engine speed falls below the idle target speed, the air amount control means is controlled based on the sum of the feedback correction amount and the increase correction amount,
It is determined whether or not the engine speed is satisfied with a preset increase correction end condition,
When the engine speed satisfies the increase correction end condition, the sum of the feedback correction amount and the increase correction amount equivalent value when the end condition is satisfied is set as a new feedback correction amount, and the subsequent increase correction amount And an idling engine speed control device for an internal combustion engine.
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