JP2556964B2 - 内燃機関用アイドル運転制御装置 - Google Patents

内燃機関用アイドル運転制御装置

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JP2556964B2 JP60253726A JP25372685A JP2556964B2 JP 2556964 B2 JP2556964 B2 JP 2556964B2 JP 60253726 A JP60253726 A JP 60253726A JP 25372685 A JP25372685 A JP 25372685A JP 2556964 B2 JP2556964 B2 JP 2556964B2
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    • F02D41/1498—With detection of the mechanical response of the engine measuring engine roughness

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は内燃機関用アイドル運転制御装置に関し、更
に特定して述べると、多気筒内燃機関の各気筒毎の回転
速度のばらつきが小さくなるよう各気筒への供給燃料の
調節を行ない、安定なアイドル運転を行なうことができ
るようにした内燃機関用アイドル運転制御装置に関す
る。
（従来の技術） 従来の多気筒内燃機関の燃料噴射量の制御は、燃料噴
射量を全気筒共通に一律に制御するものであるため、内
燃機関及びまたは燃料噴射ポンプの製造公差などによ
り、各気筒の出力が均一にならず、特にアイドル回転時
に内燃機関の安定性が著しく損なわれ、排気ガス中に含
まれる有害成分の量が増大し、機関に振動が生じるほ
か、機関の振動により騒音が発生する等の不具合が生じ
易すかった。
上述の不具合を解消するため、内燃機関の各気筒毎に
噴射される燃料の制御を行なう所謂各筒制御方式の装置
が種々提案されてきている。この種の装置として、多気
筒内燃機関に噴射供給された燃料が燃焼したときの回転
数とこの燃焼によりクランク軸の瞬時回転数が極大値に
達したときの回転数との差の回転数を各気筒の燃焼毎に
各々検出し、この検出結果に基づいて各筒制御を行なう
方法を用いた装置が、特開昭59−82534号公報に開示さ
れている。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような方法によると、その実施例
に示されている４気筒の内燃機関に適用する場合には問
題がないが、例えば６気筒の内燃機関にこれを適用しよ
うとすると次のような不具合が生じる。すなわち、６気
筒内燃機関のように180℃Ａ（クランク軸角度）以内の
サイクルで爆発が生じるものでは、着目した気筒におけ
る燃料の燃焼タイミングにおいて、その前後に燃焼行程
に入る気筒の出力トルクの影響を受けるため、従来の方
法では所要の着目した気筒の出力を正確に検出すること
ができない。この結果、上述の従来方法により180℃Ａ
以内のサイクルで爆発が生じる多気筒内燃機関の各筒制
御を行なおうとすると、検出データが不正確になるた
め、かえって機関の振動が増大してしまう等の不具合が
生じることになる。
本発明の目的は、したがって、制御しようとする内燃
機関の気筒数に関係なく各気筒毎の燃料噴射量制御を良
好に行なえるようにした内燃機関用アイドル運転制御装
置を提供することにある。
（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するための本発明の内容は、多気筒内
燃機関の平均機関速度が所要の目標アイドル回転速度に
維持されるよう上記内燃機関に供給すべき燃料の調量制
御を行う閉ループ制御系を有する内燃機関用アイドル運
転制御装置において、内燃機関の作動タイミングを検出
する第１検出部と、第１検出部の検出結果に応答し内燃
機関の着目した気筒における燃料の燃焼によるトルク発
生期間内であって他の気筒による発生トルクの影響を受
けない期間全部を少なくとも含むように定められた所定
の検出期間を示すためのタイミング信号を各気筒毎に出
力する第２検出部と、タイミング信号に応答し内燃機関
の各気筒の出力に関連した第１データを演算出力する第
１演算部と、該第１データに応答し各気筒の出力と各気
筒に対して夫々予め定められている基準の気筒の出力と
の差分に応じた差データを全ての気筒に対して順次繰り
返し演算出力する第２演算部と、差データに応答して差
データにより示される差分を零とするために必要な供給
燃料に関連した各筒制御データを演算出力する第３演算
部と、第１検出部による検出結果に基づき各気筒に対す
る次回の燃料調節行程以前の所定のタイミングで各筒制
御データを出力する出力制御部と、各筒データを閉ルー
プ制御系に供給する加算部とを備えた点にある。
（作用） 上記の構成によれば、内燃機関の平均速度が所望の目
標アイドル回転速度に制御されるフィードバック制御ル
ープ中に、内燃機関の各気筒の瞬時速度が等くなるよう
に各気筒に対する調量制御を行なうフィードバック制御
ループが形成される。第２検出部は、各気筒に対して定
められる検出期間の検出を行ない、この検出期間内にお
いて、各気筒の出力に関連した第１データ例えば機関速
度データが第１演算部によって得られる。上記検出期間
は、他の気筒による発生トルクの影響を受けない全ての
期間を含むように設定されるので、第１データにより示
される各気筒の出力の値は実際値とほぼ一致している。
このようにして得られた第１データを基にして、内燃
機関の各気筒間の出力の差を零とするための各筒制御デ
ータが第３演算部から出力され、閉ループ制御系によっ
て実行される平均アイドル回転速度の制御がこの各筒制
御データにより、各筒毎に補正される。この結果、内燃
機関の各気筒の出力がほぼ等しくなるように各気筒への
燃料噴射量が定められる。
（実施例） 第１図には、本発明による内燃機関用アイドル運転制
御装置をディーゼル機関のアイドル運転制御に適用した
場合の一実施例がブロック図にて示されている。アイド
ル運転制御装置１は、燃料噴射ポンプ２から燃料の噴射
供給を受けるディーゼル機関３のアイドル回転速度の制
御を行なうための装置である。
ディーゼル機関３のクランク軸４には、パルサ５と電
磁ピックアップコイル６とから成る公知の回転センサ７
が設けられている。図示の実施例では、ディーゼル機関
３は、４サイクル６気筒であり、符号C1乃至C6で示され
る６つの気筒を有している。ディーゼル機関３の各気筒
C1乃至C6における燃料の燃焼開始タイミングとその燃焼
によって生じる各気筒の出力トルクの気筒間相互の時間
関係を示すタイミングチャートが第２図（ａ）乃至第２
図（ｆ）に示されている。ここで横軸はクランク軸角度
〔℃Ａ〕を示し、気筒C1における燃料の燃焼開始タイミ
ングが０〔℃Ａ〕にとられている。本実施例におけるデ
ィーゼル機関３は４サイクル６気筒であるから、気筒C1
の次の燃料燃焼開始タイミングは720〔℃Ａ〕であり、
いずれかの気筒が120〔℃Ａ〕間隔で燃料燃焼開始タイ
ミングとなる。この実施例では、気筒C1,C2,C3,C4,C5,C
6の順序で燃料の燃焼が行なわれる構成となっている。
いずれの気筒においても、燃料の燃焼が開始されると、
60〔℃Ａ〕を経過するまではその出力トルクは上昇し、
60〔℃Ａ〕を経過すると出力トルクは減少しはじめ、そ
の気筒の爆発行程が終了する180〔℃Ａ〕経過時におい
て出力トルクは零となる。第２図（ａ）乃至（ｆ）にお
いては、上述の気筒C1乃至C6における出力トルクTQ1乃
至TQ6の変化状態が模式的に示されている。なお、各気
筒における燃料の燃焼開始タイミングはその気筒のピス
トンの上死点タイミングと正確には一致しないこともあ
るが、以後の説明においては、説明の便宜上、燃焼開始
タイミングは上死点タイミングと一致するものとする。
従って、この場合、クランク軸４が120度回転する毎に
いずれかの気筒のピストンが上死点位置に到達している
ことになる。
各気筒の出力トルクが第２図（ａ）乃至（ｆ）に示さ
れるように発生する結果、クランク軸４から出力される
瞬時トルクの値TQiは第２図（ｇ）に示されるようにな
り、クランク軸４の瞬時回転速度Ｎは第２図（ｈ）に示
されるように120〔℃Ａ〕周期で変動することになる。
第１図に戻ると、ディーゼル機関３のクランク軸４が
所定の基準角度位置に到達したタイミングを回転センサ
７により検出するため、パルサ５の周縁には60゜間隔で
コグ5a乃至5fが設けられており、これらのコグ5a乃至5f
は、いずれも、クランク軸４が所定の基準角度位置に到
達したタイミングで電磁ピックアップコイル６に対向す
るように、パルサ５がクランク軸４に固定されている。
回転センサ７からの出力信号Acは波形整形回路８に入力
され、各気筒のピストンの上死点タイミングを示す上死
点パルスから成る上死点パルス信号TDCが出力される。
第４図（ａ）及び第４図（ｂ）には、ディーゼル機関
３のクランク軸４の出力トルクの瞬時値TQi及び瞬時回
転速度Ｎが夫々示されており、第４図（ｃ）には上死点
パルス信号TDCが示されている。上死点パルス信号TDCを
構成するパルスのうち瞬時回転速度Ｎの谷に相応してい
るパルスがいずれかの気筒における燃料の燃焼開始タイ
ミングを示している。
上死点パルス信号TDCの各パルスがどの気筒のいかな
るタイミングを示すのかを後述の如くして検出するた
め、気筒C1に装着されている燃料噴射弁（図示せず）の
針弁リフトタイミングを検出するための針弁リフトセン
サ９が設けられており、針弁リフトセンサ９からの出力
パルスが対応して設けられた波形整形回路10において波
形整形され、これによりリフトパルス信号NLPが出力さ
れる。リフトパルス信号NLPは、気筒C1における燃料の
燃焼開始タイミングの直前に出力され、第４図（ｄ）に
示されるように720〔℃Ａ〕間隔で出力される。このリ
フトパルス信号NLPと上死点パルス信号TDCとにより、後
述の如くしてディーゼル機関３の作動タイミングの検出
が行なわれる。
本装置１は、このほか、アクセルペダル11の操作量を
検出するため、アクセルペダル11に連結されている位置
検出器12を備えており、位置検出器12からアクセルペダ
ル11の操作量を示すアクセル信号Ａが出力される構成と
なっている。符号13で示されるのはディーゼル機関３の
冷却水温度を検出するための水温センサであり、水温セ
ンサ13から冷却水温度を示す水温信号Ｔが出力される。
上死点パルス信号TDC、リフトパルス信号NLP、アクセ
ル信号Ａ及び水温信号Ｔは信号処理装置14に入力され、
ここでアクセル信号Ａ及び水温信号Ｔが相応するディジ
タルデータDA,DTにそれぞれ変換され、図示しないマル
チプレクサを介してマイクロコンピュータ15に入力され
ている。マイクロコンピュータ15は、信号処理装置14か
らの出力に応答して所要のアイドル回転速度を得るため
に必要な各気筒に対する噴射量を演算するためのプログ
ラムを備えている。燃料噴射量の調節は、燃料噴射ポン
プ２に連結されている噴射量調節部材16によって行なわ
れる構成となっており、マイクロコンピュータ15で演算
された各気筒の所要の噴射量を示す演算結果は、この噴
射量調節部材16の位置を示す制御データＤとして出力さ
れる。制御データＤはディジタル−アナログ変換器（D/
A）17により制御データＤに相応する位置制御信号Stに
変換され、噴射量調節部材16の位置制御のためのサーボ
装置18に入力される。
サーボ装置18は噴射量調節部材16に連結されたアクチ
ェータ19を有し、位置制御信号Stに応答して噴射量調節
部材16の位置を該アクチェータ19によりフィードバック
制御する装置である。サーボ装置18は噴射量調節部材16
のその時々の実際の調節位置を示す実位置信号を出力す
るための位置検出器20を備えており、位置検出器20から
の実位置信号Saは加算器21において位置制御信号Stと図
示の極性で加算される。この結果、加算器21からは、マ
イクロコンピュータ15において演算された所要の噴射量
を得るために必要な噴射量調節部材16の目標位置とその
実際位置との差を示す誤差信号Seが出力される。誤差信
号SeはPID演算回路22に入力され、ここでPID制御のため
の信号処理が誤差信号Seに対して行なわれ、その出力信
号S0はパルス巾変調器23に入力されている。パルス巾変
調器23は出力信号S0のレベルに応じてデューティ比の変
化するパルス信号PSを出力するものであり、このパルス
信号PSは駆動回路24においてアクチェータ19を駆動する
のに充分なレベルにまで増幅され、その結果得られた駆
動パルスDPによりアクチェータ19がパルス駆動される。
駆動パルスDPによるアクチエータ19の駆動は、誤差信
号Seが零に減少する方向に噴射量調節部材16の位置を調
節するように行なわれ、これにより、噴射量調節部材16
の位置が位置制御信号Stにより示される最適位置に位置
決めされるようフィードバック制御が行なわれる。
次に、上述の各入力信号に応答して制御データＤを演
算出力するマイクロコンピュータ15の制御演算機能につ
いて、第３図を参照して説明する。
ディーゼル機関３の作動タイミングを検出するため、
上死点パルス信号TDC及びリフトパルス信号NLPに応答し
て作動するタイミング検出部31が設けられている。タイ
ミング検出部31はリフトパルス信号NLPによってリセッ
トされ、上死点パルス信号TDCの各パルスの入力毎にイ
ンクリメントされる計数機能を有しており、この計数結
果がTDCTRとして得られる構成となっている。したがっ
て、このTDCTRの値は第４図（ｅ）に示されるように変
化し、瞬時機関速度Ｎが谷から山に向けて変化する期間
と瞬時機関速度Ｎが山から谷に向けて変化する期間と
を、TDCTRの値が偶数又は奇数のいずれであるかによっ
て区別することができる（第４図（ｂ）参照）。
TDCTRは、上死点パルス信号TDCが入力されている速度
検出部32に供給されており、ここで、瞬時機関速度Ｎが
谷の状態になってから次の谷の状態に至るまでの時間T
11,T21,T31…が、上死点パルス信号TDCの各パルスの発
生タイミングに基づいて測定される（第４図（ｂ）参
照）。ここで、上死点パルス信号TDCのパルスのうち瞬
時機関速度Ｎの各谷に対応して発生するパルスは、いず
れも、TDCTRの値が偶数から奇数に変化したときのもの
であるから、これにより、時間T11,T21,T31…の測定に
必要なパルスを容易に識別することができる。このよう
に設定された機関速度の測定のための期間は、いずれ
も、１つの気筒における燃料の燃焼によるトルク発生期
間内であって、他の気筒による発生トルクの影響を受け
ない期間全部を少なくとも含むよう、TDCTRの状態によ
って定められることになる。
すなわち、測定時間T11の場合を例にとると、この測
定時間のために設定された期間θは気筒C1の出力につい
て測定するためのものであり、気筒C1における燃料の燃
焼によるトルク発生期間（０〔℃Ａ〕〜180〔℃Ａ〕）
の間内であって他の気筒C6,C2による発生トルクの影響
を受けない期間（60〔℃Ａ〕〜120〔℃Ａ〕）全部及び
気筒C6の出力の影響を若干受けている期間（０〔℃Ａ〕
〜60〔℃Ａ〕）を含んでいる。他の測定時間T21,T31,…
の場合の期間の設定も全く同様である。このように、他
の気筒の発生トルクの影響を受けない期間の全部を含む
ように測定期間の設定が行なわれると、その着目した気
筒の出力にほぼ見合った測定時間を得ることができ、各
気筒の出力に関する情報を精度よく得ることができる。
上述の如くして得られた時間データT11,T21,T31,…は
クランク軸４が120〔℃Ａ〕回転するに要する時間を示
し、この時間データから各気筒Ciに対する機関の瞬時回
転速度を示す瞬時速度データが速度検出部32において演
算される。ここで、気筒Ciに対する瞬時回転速度を示す
瞬時速度データを、速度検出部32において検出された順
序に従って、一般に、Nin（ｎ＝0,1,2,…）と表示する
こととする。
従って、速度検出部32から出力される瞬時速度データ
Ninの内容は、第４図（ｆ）に示す如くなる。
瞬時速度データNinは、平均値演算部33に入力され、
ここでディーゼル機関３の平均速度が演算される。符号
34で示されるのは、ディーゼル機関３のその時々の運転
状態に見合った目標アイドル速度を水温データDTに応答
にして演算し、その演算結果を示す目標速度データNtを
出力する目標速度演算部である。平均値演算部33から出
力される平均速度データと目標速度データNtとは、加
算部35において図示の極性で加算され、その加算結果は
誤差データDeとして第1PID演算部36に入力され、PID制
御のためのデータ処理が行なわれる。
第1PID演算部36における演算結果は噴射量の次元のデ
ータQciとして取出され、加算部37を介して平均速度デ
ータが入力されている変換部38に入力され、誤差デー
タDeの内容を零とするために必要な、噴射量調節部材17
の目標位置を示す制御データＤに変換され、出力され
る。
上記説明から判るように、マイクロコンピュータ15に
より、平均速度データと目標速度データNtとに応答
し、ディーゼル機関３の平均アイドル回転速度を所要の
目標値に一致させるための閉ループ制御系が形成されて
いる。
本装置１は、更に、ディーゼル機関３の各気筒の出力
を同一とするように制御する、所謂各筒制御を行なうた
めの、別の閉ループ制御系が構成されており、次に、こ
の各筒制御のための閉ループ制御系について説明する。
各筒制御のための閉ループ制御系は、各気筒の瞬時速
度の差が零となるよう各気筒に供給される燃料を調節す
るためのものであり、瞬時速度データNinに応答して各
気筒に対する瞬時速度と各気筒に対して予め定められて
いる基準の気筒に対する瞬時速度との差分を演算する速
度差演算部39を備えている。本実施例では、着目した気
筒に対する瞬時速度の直前に得られた瞬時速度が基準の
瞬時速度として考慮され、従って、N11−N21,N21−N31,
N31−N41,…が差データΔNinとして速度差演算部39から
順次出力される。これらの差データの出力タイミングが
第４図（ｇ）に示されている。差データΔNinは第2PID
演算部40においてPID制御のために必要な処理が施され
た後、各気筒の出力を等しくするために必要な各気筒毎
の噴射量調整量を示す各筒噴射量データQATCが出力さ
れ、出力制御部41に入力される。第４図（ｉ）には、各
筒噴射量データQATCの内容が120〔℃Ａ〕毎に更新され
ていく状態が示されている。
出力制御部41は、各筒噴射量データQATCの出力タイミ
ングを制御するためのものであり、タイミング検出部31
からのTDCTRに従ってその出力タイミングが以下のよう
に制御される。
すなわち、或るタイミングで得られた各筒噴射量デー
タQATCは、そのデータの基となっている差データΔNin
に関連する気筒CiとCi+1のうち、気筒Ci+1に対する次の
燃料調節動作のタイミングにおいて出力され、その時の
第1PID演算部36の出力であるデータQciと加算部37にお
いて加算される。なお、加算部37には、目標ドライブＱ
演算部44からのドライブＱデータQDRが更に入力されて
いる。目標ドライブＱ演算部44は、平均速度データと
アクセルデータDAとに応答し、アクセルペダル11の踏込
み具合に応じた所望の目標ドライブ噴射量を演算し、そ
の演算結果を示すデータをドライブＱデータQDRとして
出力する。加算部37は、データQATC,Qci,及びQDRを加算
し、データQTとして出力する。
上述の説明から判るように、例えば各筒噴射量データ
QATCの値Q11は、気筒C6とC1との間の瞬時速度差、換言
すれば気筒C6とC1との間の出力差を零とするのに必要な
燃料の調整量を示すものであり、気筒C1の次の圧縮行程
であって次の気筒（気筒C5）の燃料噴射に影響を与えな
いタイミング（600〔℃Ａ〕）において出力される（第
４図（ｉ），（ｊ）参照）。気筒間の出力差を零とする
ための上述の動作は、気筒C1とC2との間の出力差、気筒
C2とC3との間の出力差、気筒C3とC4との間の出力差、気
筒C4とC5との間の出力差、及び気筒C5とC6との間の出力
差を夫々零とするように同様にして順次実行され、これ
により各気筒の出力が等しくなるように制御される。
尚、出力制御部41の出力側には、ループ制御部43によ
りオン、オフ制御されるスイッチ42が設けられており、
各筒制御で安定に行ないうる所定の条件が満たされてい
ることがループ制御部43により検出された場合にのみ、
スイッチ42を閉じて各筒制御を行ない、所定の条件が満
たされない場合にはスイッチ42を開き、各筒制御を中止
し、各筒制御によりアイドル運転がかえって不安定にな
るのを防止するように構成されている。
即ち、上述の各筒制御による角速度制御は、アイドル
回転速度が、所望の目標値に対して所定の範囲内に入っ
ている安定した状態にて行なうのが望ましい。これは、
噴射系及び内燃機関のばらつきによる機関の瞬時速度の
変動が周期的に規則正しく現われる場合において、上述
の各筒制御がうまく作動するためである。従って、加減
速操作を行なっている場合、或るいは、制御系に異常が
生じている場合には各筒制御を行なうとかえってアイド
ル運転が不安定となる。
従って、本実施例では、冷却水温が所定値Tr以上と
なっていること、目標アイドル回転速度と実際のアイ
ドル回転速度との差の絶対値が所定時間以上連続して所
定値K1以下となっていること、アクセルペダルの踏込
量Apが所定値A1以下となっていることの諸条件が全て満
足された場合にのみ、スイッチ42が閉じられ、各筒制御
のための制御ループが構成される。
一方、上記条件の１つでも満足されないと、スイッチ
42を開いて、各筒制御が中止される構成となっている。
尚、各筒制御を行なうか否かによって制御の状態が変
わるので、第1PID演算部36及びPID演算回路22におけるP
ID定数を、スイッチ42の開閉状態に応じて変更するよう
に構成し、より一層の安定運転を図るようにしてもよ
い。
上述の構成によれば、ディーゼル機関の平均速度及び
噴射量調節部材の位置に基づく閉ループ制御により、機
関速度のアンダーシュート等の過渡的な変化に対する制
御及びアイドル回転速度を目標値に概略至らしめる等の
制御が実行され、これにより、アイドル回転速度がほぼ
安定した状態において、各筒制御により、各気筒の角速
度変動が同一となるように制御が行なわれる。そして、
各筒制御のために必要な、各気筒の出力を示すデータ
は、着目した気筒における燃料の燃焼によるトルク発生
期間内であって他の気筒による発生トルクの影響を受け
ない期間全部を少なくとも含むように定められた所定の
検出期間内におけるクランク軸４の動きに基づいて得ら
れる構成であるから、着目している気筒の出力に関する
データを他の気筒の出力の影響を最小限に抑えて取り出
すことができる。この結果、アイドル運転の各筒制御を
安定に行なうことができる。
第５図には、第３図に示したマイクロコンピュータ15
の制御機能を実現するため、マイクロコンピュータ15に
ストアすべき制御プログラムの内容を示すフローチャー
トが示されている。以下、このフローチャートに基づい
て制御プログラムの内容を説明する。この制御プログラ
ムは、主制御プログラム50と、２つの割込プログラムIN
T1,INT2とから成っている。主制御プログラム50はドラ
イブＱデータQDRを演算するためのものであり、初期化
（ステップ51）後、アクセルデータDA及び水温データDT
の読込を行ない（ステップ52）、データDA及び後述する
割込プログラムINT2において得られる平均速度データ
に基づいてドライブＱデータQDRの演算がステップ53に
おいて実行される。
割込プログラムINT1はリフトパルス信号NLPの発生毎
に実行される構成であり、割込プログラムINT1が実行さ
れると、ステップ61においてTDCTRがリセットされ、主
プログラム50に戻る。
割込プログラムINT2は、上死点パルス信号TDCの各パ
ルスの発生毎に実行される構成である。割込プログラム
INT2が起動されると、先ずステップ71においてTDCTRの
値がインクリメントされ、TDCTRの値が奇数か否かの判
別がステップ72において行なわれる。TDCTRの値が奇数
であると、ステップ72の判別結果はYESとなり、ステッ
プ73に進み、ここでデータNinの演算が行なわれる。第
４図から判るように、このとき演算されるデータN
inは、その120〔℃Ａ〕前に爆発行程に入った気筒につ
いてのデータである。次いで、ステップ74において、ス
テップ73において求められたデータNinとその前に求め
られたデータNi(n-1)とによりその時の機関の平均速度
を示す平均速度データの演算が行なわれる。
次に、ステップ75乃至77において、機関の冷却水温度
Twが所定値Tr以上となっているか否か、アクセルペダル
の踏込量Apが所定値A1以下となっているか否か、目標ア
イドル回転速度Ntと平均アイドル回転速度との差の絶
縁値｜−Nt|の値が所定時間以上連続してK1以下とな
っているか否かの判別を行ない、ステップ75乃至77の判
別結果が全てYESの場合にのみステップ78に進み、各筒
制御のための各筒噴射量データQATCが実行される。一
方、ステップ75乃至77の判別結果の少なくとも１つにお
いてNOとなると、ステップ79に進み、QATC＝０とされ、
各筒制御が行なわれるのを中止する構成となっている。
ステップ78又は79が実行された後は、ステップ80に進
み、ここで、アイドル速度の平均速度制御のためのデー
タQciの演算が水温データDTに基づいて行なわれ、しか
る後、ステップ81に進み、ここでその時々の所要の燃料
噴射量を示す噴射量データQtが演算される。この噴射量
データQtは、データQDR,Qci及びQATCの和となってい
る。この時のQATCの値は、現在のTDCTRの値よりも８だ
け少ない値の時に演算されたものである。この噴射量デ
ータQtは、ステップ82において、平均速度データを参
照してそのデータQtにより示される噴射量を得るのに必
要な燃料調節部材16の位置を示す制御データＤに変換さ
れ、この制御データＤがステップ83において出力され
る。なお、ステップ72の判別結果がNOの場合には、すな
わち、第４図から判るように、瞬時機関速度Ｎの山から
谷にかけての期間は、ステップ73乃至83は実行されず、
割込プログラムINT2はその実行を終了することになる。
上記実施例では、瞬時機関速度Ｎの谷から山にかけて
の期間においてステップ78乃至83が実行される構成とし
たが、瞬時機関速度Ｎの山から谷にかけての期間におい
てステップ78乃至83が実行される構成としてもよい。
第６図には、第５図に示されているQATCの演算ステッ
プ78の詳細フローチャートが示されている。この詳細フ
ローチャートについて説明すると、先ず、ステップ91に
おいて、今回ステップ73において得られたデータNinと
前回ステップ73において得られたデータNi(n-1)との差
分ΔNinの演算が実行される。次いで、ステップ92に進
み、ここで、ステップ91において得られた差分ΔN
inと、更に１サイクル前において同様にして得られた差
分ΔNi(n-1)との差分ΔΔNiが演算される。しかる後、
ステップ93においてPID制御のための各定数がセットさ
れ、積分項IATCiのロードが行なわれる（ステップ9
4）。これにより、PID制御演算が行なわれ（ステップ9
5）、その結果得られた各筒制御用の制御データQ
ATCは、今回のTDCTRの値と関連づけられたRAMにストア
される（ステップ96）。
上述の制御プログラムによれば、リフトパルス信号NL
Pの発生によってリセットされるTDCTRの内容を上死点パ
ルス信号のパルスの発生毎にインクリメントさせる構成
とし、TDCTRが奇数の場合にのみ各気筒の発生トルクに
よるクランク軸の瞬時回転速度を計算し、これにより各
筒制御が実行される。この結果、すでに述べたように、
着目した気筒における燃料の燃焼によるトルク発生期間
であって他の気筒により発生したトルクの影響を受けな
い期間全部を含んでいる所定の期間内におけるクランク
軸４の動きに基づいてデータNinが演算される。この結
果、各気筒の出力に関するデータを、他の気筒の出力の
影響を最小限に抑えて取り出すことができ、アイドル運
転の各筒制御を安定に行なうことができる。
本実施例では、本発明を４サイクル６気筒のディーゼ
ル機関のアイドル運転制御に適用した場合について説明
されているが、本発明は本実施例の構成にのみ限定され
るものではなく、実施例に示した内燃機関以外の種々の
多気筒内燃機関のアイドル運転制御に対しても本発明を
適用することができるものである。
（効果） 本発明によれば、各気筒の出力に関連したデータを得
るための検出期間を上述したように定める構成としたの
で、各気筒の出力を他の気筒の出力の影響を抑えて比較
的正確に検出することができるので、内燃機関のアイド
ル運転時における各気筒毎の噴射量制御を精度よく行な
うことができ、従来に比べて、アイドル運転を極めて安
定に行なうことができる優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によるアイドル運転制御装置の一実施例
を示すブロック図、第２図（ａ）乃至第２図（ｈ）は第
１図に示されるディーゼル機関３の運転状態を説明する
ための説明図、第３図は第１図に示されるマイクロコン
ピュータによる制御機能を説明するための機能ブロック
図、第４図（ａ）乃至第４図（ｊ）は第１図及び第３図
に示す装置の作動を説明するためのタイムチャート、第
５図は第３図に示す制御機能をプログラムにより実現す
るため第１図に示すマイクロコンピュータにストアされ
ている制御プログラムを示すフローチャート、第６図は
第５図に示されるフローチャートの一部分の詳細フロー
チャートである。 １……アイドル運転制御装置、３……ディーゼル機関、
４……クランク軸、７……回転センサ、９……針弁リフ
トセンサ、15……マイクロコンピュータ、16……噴射量
調節部材、31……タイミング検出部、32……速度検出
部、33……平均値演算部、34……目標アイドル速度演算
部、35,37……加算部、39……速度差演算部、41……出
力制御部、TDC……上死点パルス信号、NLP……リフトパ
ルス信号、Ｄ……制御データ、TDCTR……カウンタ、
……平均速度データ、Nin……瞬時速度データ、QATC…
…各筒噴射量データ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】多気筒内燃機関の平均機関速度が所要の目
    標アイドル回転速度に維持されるよう前記内燃機関に供
    給すべき燃料の調量制御を行う閉ループ制御系を有する
    内燃機関用アイドル運転制御装置において、前記内燃機
    関の作動タイミングを検出する第１検出部と、前記第１
    検出部の検出結果に応答し前記内燃機関の着目した気筒
    における燃料の燃焼によるトルク発生期間内であって他
    の気筒による発生トルクの影響を受けない期間全部を少
    なくとも含むように定められた所定の検出期間を示すた
    めのタイミング信号を各気筒毎に出力する第２検出部
    と、前記タイミング信号に応答し前記内燃機関の各気筒
    の出力に関連した第１データを演算出力する第１演算部
    と、該第１データに応答し各気筒の出力と各気筒に対し
    て夫々予め定められている基準の気筒の出力との差分に
    応じた差データを全ての気筒に対して順次繰り返し演算
    出力する第２演算部と、前記差データに応答し前記差デ
    ータにより示される差分を零とするために必要な供給燃
    料に関連した各筒制御データを演算出力する第３演算部
    と、前記第１検出部による検出結果に基づき前記各気筒
    に対する次回の燃料調節行程以前の所定のタイミングで
    前記各筒制御データを出力する出力制御部と、前記各筒
    データを前記閉ループ制御系に供給する加算部と、を備
    えたことを特徴とする内燃機関用アイドル運転制御装
    置。
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