JP2633829B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
内燃機関の制御装置Info
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- internal combustion
- combustion engine
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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制御装置に関するものである。
内燃機関において、その制御システム自身が有する遅
れ、動作機械部品の慣性および構造体の弾性等の影響に
伴う回転変動を防止するために、点火時期を制御して行
う方法（特開昭59−113269号公報）が提案されている。
れ、動作機械部品の慣性および構造体の弾性等の影響に
伴う回転変動を防止するために、点火時期を制御して行
う方法（特開昭59−113269号公報）が提案されている。
この方法のパラメータは上記公報に示されたように回
転数の微分値を用いるものと、特開昭59−93945号公報
に示されたように回転数の変動量を用いるものとが知ら
れている。
転数の微分値を用いるものと、特開昭59−93945号公報
に示されたように回転数の変動量を用いるものとが知ら
れている。
しかしながら、上記の制御システムにおいてはねじり
振動及びトルク変化の遅れに充分対応できず、まだまだ
回転数の変動を解消し得ないという問題があつた。
振動及びトルク変化の遅れに充分対応できず、まだまだ
回転数の変動を解消し得ないという問題があつた。
本発明は、内燃機関の回転数を検出する回転数検出手
段と、前記回転数検出手段の他に前記内燃機関の運転状
態を検出する複数の運転状態検出手段と、前記回転数検
出手段および前記運転状態検出手段の出力に基づいて前
記内燃機関の出力状態を制御する点火時期及び燃料噴射
量を発生する制御手段と、前記回転数の時間微分を行う
手段と前記回転数の時間微分値を積分することにより、
弾性部のねじり量に対応関係を有する前記回転数の偏差
値を求める手段と、前記偏差値およびこの時間微分値に
基づいて、加速時のねじり振動を抑制するように、前記
点火時期又は燃料噴射量の少なくとも一方を補正する制
御補正手段とを有するようにしたものである。
段と、前記回転数検出手段の他に前記内燃機関の運転状
態を検出する複数の運転状態検出手段と、前記回転数検
出手段および前記運転状態検出手段の出力に基づいて前
記内燃機関の出力状態を制御する点火時期及び燃料噴射
量を発生する制御手段と、前記回転数の時間微分を行う
手段と前記回転数の時間微分値を積分することにより、
弾性部のねじり量に対応関係を有する前記回転数の偏差
値を求める手段と、前記偏差値およびこの時間微分値に
基づいて、加速時のねじり振動を抑制するように、前記
点火時期又は燃料噴射量の少なくとも一方を補正する制
御補正手段とを有するようにしたものである。
上記のような方式によれば、回転数の偏差値が軸のね
じり角速度と等しいのでねじり振動のみかけの減衰力を
増加して振動を抑制することができ、更に回転数の偏差
値の時間微分値がトルク変動を表わし減衰力を増大して
回転数の変動が抑制されるものである。
じり角速度と等しいのでねじり振動のみかけの減衰力を
増加して振動を抑制することができ、更に回転数の偏差
値の時間微分値がトルク変動を表わし減衰力を増大して
回転数の変動が抑制されるものである。
以下、本発明の実施例を図面によつて詳細に説明す
る。
る。
第１図において、１はガソリンエンジン、２は吸気
管、３は排気管である。吸気管２の一部にはエアフロメ
ータ４、絞り弁５が取り付けられ、絞り弁５にはスロツ
トルスイツチ６が接続されている。各吸気管２の一部に
燃料噴射弁８が設けられ、更にエンジン１の１部に回転
数センサ9,水温センサ10,点火プラグ11が取付けられて
いる。これらは、制御回路12,点火装置13に接続されて
いる。
管、３は排気管である。吸気管２の一部にはエアフロメ
ータ４、絞り弁５が取り付けられ、絞り弁５にはスロツ
トルスイツチ６が接続されている。各吸気管２の一部に
燃料噴射弁８が設けられ、更にエンジン１の１部に回転
数センサ9,水温センサ10,点火プラグ11が取付けられて
いる。これらは、制御回路12,点火装置13に接続されて
いる。
制御回路12は第２図のごとく構成されている。マイク
ロプロセツサの演算処理装置16,記憶装置ROM17,RAM18及
びRAM19がバス20を介して、おたがいに接続されてい
る。RAM19は、エンジンのキースイツチがしや断されて
も、内容を保持するバツクアツプRAMである。
ロプロセツサの演算処理装置16,記憶装置ROM17,RAM18及
びRAM19がバス20を介して、おたがいに接続されてい
る。RAM19は、エンジンのキースイツチがしや断されて
も、内容を保持するバツクアツプRAMである。
バス20にはA/D変換器14,I/O15が接続されている。エ
アフローメータ4,水温センサ10の信号はA/D変換器14を
介してCPU16に取り込まれ、回転数センサ9,スロツトル
スイツチ６の信号はI/O15を介してCPU16にとりこまれ
る。点火装置13,燃料噴射弁８にはI/O15を介して信号が
おくられる。
アフローメータ4,水温センサ10の信号はA/D変換器14を
介してCPU16に取り込まれ、回転数センサ9,スロツトル
スイツチ６の信号はI/O15を介してCPU16にとりこまれ
る。点火装置13,燃料噴射弁８にはI/O15を介して信号が
おくられる。
本発明の動作をフローチヤートを用いて説明する。第
３図のステツプ21で、エアフローメータ４（例えば熱線
式エアフローメータ）のアナログ信号をA/D変換器14で
デイジタル信号に変換し、これをCPU16に読込み空気量Q
aに対する値をRAM18に記憶する。ステツプ22では、回転
数Ｎを読込みRAM18に記憶する。ステツプ23では、基本
噴射パルスを求めるためTp＝kQa/N（ｋは定数）の演算
を行う。この結果は、I/O15のカウンタに移送され一回
転に１回だけカウントダウンされ、この間だけ噴射弁８
を開放状態にする。したがつて、１回転あたりの燃料供
給量は、Qa/Nに比例し、すなわち燃料量は空気量に比例
したものとなる。
３図のステツプ21で、エアフローメータ４（例えば熱線
式エアフローメータ）のアナログ信号をA/D変換器14で
デイジタル信号に変換し、これをCPU16に読込み空気量Q
aに対する値をRAM18に記憶する。ステツプ22では、回転
数Ｎを読込みRAM18に記憶する。ステツプ23では、基本
噴射パルスを求めるためTp＝kQa/N（ｋは定数）の演算
を行う。この結果は、I/O15のカウンタに移送され一回
転に１回だけカウントダウンされ、この間だけ噴射弁８
を開放状態にする。したがつて、１回転あたりの燃料供
給量は、Qa/Nに比例し、すなわち燃料量は空気量に比例
したものとなる。
次にステツプ24で、点火時期θを求める。このθはあ
らかじめROM17に基本噴射パルスTp、回転数Ｎの関数と
して記憶しておき、ステツプ24でROM17からθを読み出
してRAM18に一時記憶する。この値はI/O15に送られ、点
火装置13の制御に用いられる。
らかじめROM17に基本噴射パルスTp、回転数Ｎの関数と
して記憶しておき、ステツプ24でROM17からθを読み出
してRAM18に一時記憶する。この値はI/O15に送られ、点
火装置13の制御に用いられる。
ステップ25で、回転数Ｎの時間微分値を求める。こ
の回転数Ｎの時間微分値の実際上の処理としては＝
〔Ｎ（ｔ）−Ｎ（ｔ−１）〕／Δｔ（ここに、Δｔは時
間）で求められ、前回読み込みのＮ（ｔ−１）と今回読
み込みのＮ（ｔ）の差から求められる。例えば、第４図
のN,のようになる。次に、ステップ26で時間微分値
を更に微分した＝〔（ｔ）−（ｔ−１）〕／Δｔ
の演算を行う。は例えば第４図ののごとくなる。こ
のを次にステップ27で積分して＊とする。更にステ
ップ28での積分値＊を積分して回転数のＮ＊とす
る。このＮ＊は弾性部のねじり量に対応関係を有する回
転数でありエンジン１の軸等の弾性部分のねじり量の微
分値に比例する。次にステツプ29で点火時期補正量Δθ
＝β・Ｎ＊（βは定数）を求め、ステツプ30で点火時期
θを修正する。すなわち、ねじり量の微分値に比例して
エンジン１の出力を低下させることによつて、ねじり振
動のみかけ減衰力を増したことになり振動が抑止され
る。ステツプ31でステツプ23の定数ｋをｋ＝ｋ−α＋Ｎ
＊（ここでαは定数）の演算を行い、ｋを修正し、エン
ジン１への燃料供給量を加減する。このステツプ30,31
はねじり振動を小さくする働きを有している。次にステ
ツプ32において、Δθ１＝β１・（ここにβ１は定
数）を求め、ステツプ32で、θの硬正値θ＝θ−Δθ１
を求める。ステツプ33でｋを修正しｋ＝ｋ（１−α１
＊）（α１は定数）とする。このように、最終的に求め
たθで点火装置13を制御し、ｋで燃料噴射弁８を制御す
る。このステツプ33,34はトルク変動を小さくする働き
をする。
の回転数Ｎの時間微分値の実際上の処理としては＝
〔Ｎ（ｔ）−Ｎ（ｔ−１）〕／Δｔ（ここに、Δｔは時
間）で求められ、前回読み込みのＮ（ｔ−１）と今回読
み込みのＮ（ｔ）の差から求められる。例えば、第４図
のN,のようになる。次に、ステップ26で時間微分値
を更に微分した＝〔（ｔ）−（ｔ−１）〕／Δｔ
の演算を行う。は例えば第４図ののごとくなる。こ
のを次にステップ27で積分して＊とする。更にステ
ップ28での積分値＊を積分して回転数のＮ＊とす
る。このＮ＊は弾性部のねじり量に対応関係を有する回
転数でありエンジン１の軸等の弾性部分のねじり量の微
分値に比例する。次にステツプ29で点火時期補正量Δθ
＝β・Ｎ＊（βは定数）を求め、ステツプ30で点火時期
θを修正する。すなわち、ねじり量の微分値に比例して
エンジン１の出力を低下させることによつて、ねじり振
動のみかけ減衰力を増したことになり振動が抑止され
る。ステツプ31でステツプ23の定数ｋをｋ＝ｋ−α＋Ｎ
＊（ここでαは定数）の演算を行い、ｋを修正し、エン
ジン１への燃料供給量を加減する。このステツプ30,31
はねじり振動を小さくする働きを有している。次にステ
ツプ32において、Δθ１＝β１・（ここにβ１は定
数）を求め、ステツプ32で、θの硬正値θ＝θ−Δθ１
を求める。ステツプ33でｋを修正しｋ＝ｋ（１−α１
＊）（α１は定数）とする。このように、最終的に求め
たθで点火装置13を制御し、ｋで燃料噴射弁８を制御す
る。このステツプ33,34はトルク変動を小さくする働き
をする。
第３図のフローチヤートの物理的意味は下記の通りで
ある。エンジン１のトルクをＴとすると、エンジン１の
軸のねじり量ｘは、 ここに、I:慣性 μ：減衰係数 k:弾性係数 で表わされる。
ある。エンジン１のトルクをＴとすると、エンジン１の
軸のねじり量ｘは、 ここに、I:慣性 μ：減衰係数 k:弾性係数 で表わされる。
したがつて、いま とすると、 となり減衰係数を増すことができる。（２）式はエンジ
ン１のトルクＴをdx/dtに応じて制御することにある。d
x/dtは軸のねじり角速度でＮ＊に等しい。トルクＴは第
３図の場合は、点火時期θと燃料供給量Tpを変えて制御
している。このように、Ｎ＊に応じてエンジン１の出力
を制御することによつて、ねじり振動を抑止することが
できる。これはステツプ30,31の演算と対応している。
ン１のトルクＴをdx/dtに応じて制御することにある。d
x/dtは軸のねじり角速度でＮ＊に等しい。トルクＴは第
３図の場合は、点火時期θと燃料供給量Tpを変えて制御
している。このように、Ｎ＊に応じてエンジン１の出力
を制御することによつて、ねじり振動を抑止することが
できる。これはステツプ30,31の演算と対応している。
ここで、エンジン１がアイドリング時は、クラツチが
切り離されているので弾性が小さく、（２）式すなわち
Ｎ＊によるトルクの修正は小さくてすむ。逆にクラツチ
が接続されている時は弾性項が大きくなり、Ｎ＊による
トルクの修正が大きくなる。クラツチのすべりによつて
も、剛性修正値、＊による修正が異なる。
切り離されているので弾性が小さく、（２）式すなわち
Ｎ＊によるトルクの修正は小さくてすむ。逆にクラツチ
が接続されている時は弾性項が大きくなり、Ｎ＊による
トルクの修正が大きくなる。クラツチのすべりによつて
も、剛性修正値、＊による修正が異なる。
すなわち、第３図のステツプ29,31,32,34で用いられ
るβ，α，β1,α１等の係数は運転状態、例えばTp,N等
によつて修正される。また、水温，スロツトルスイツチ
の状態を水温センサ10,スロツトルスイツチ６で検出し
て修正することができる。スロツトルスイツチ６がONで
変速機位置が中立のときはエンジン１の状態はアイドル
である。このときは、β，α，β1,α１の値を、アイド
ル状態の適正値にセツトする。スロツトルスイツチ６が
OFF位置で変速機位置が中立でないときは、加速状態で
あるのでこのときの適正値にセツトしなおす。
るβ，α，β1,α１等の係数は運転状態、例えばTp,N等
によつて修正される。また、水温，スロツトルスイツチ
の状態を水温センサ10,スロツトルスイツチ６で検出し
て修正することができる。スロツトルスイツチ６がONで
変速機位置が中立のときはエンジン１の状態はアイドル
である。このときは、β，α，β1,α１の値を、アイド
ル状態の適正値にセツトする。スロツトルスイツチ６が
OFF位置で変速機位置が中立でないときは、加速状態で
あるのでこのときの適正値にセツトしなおす。
本実施例によれば、回転数の偏差値Ｎ＊及びその時間
微分値＊に応じて、エンジンの出力を制御するので、
広い運転範囲にわたつて、回転数変動を抑止することが
できる。
微分値＊に応じて、エンジンの出力を制御するので、
広い運転範囲にわたつて、回転数変動を抑止することが
できる。
第５図は、本発明の実施例の場合の回転数変動（｜Δ
N|）Ｃを他の従来例Ａ（回転数の偏差値のみで修正）、
Ｂ（回転数の時間微分値のみで修正）と比較したもので
ある。従来例に比べ、広い範囲にわたつて、回転数変動
を低減することが確認された。
N|）Ｃを他の従来例Ａ（回転数の偏差値のみで修正）、
Ｂ（回転数の時間微分値のみで修正）と比較したもので
ある。従来例に比べ、広い範囲にわたつて、回転数変動
を低減することが確認された。
この他に、さらに、エンジン１のマウントの影響によ
る振動を抑止するためには、＊の微分値である＊に
よる修正項を加えればよい。すなわち、点火時期θは全
体として、 θ＝θ−βＮ＊−β１・＊−β２・＊ ……（９） となる。
る振動を抑止するためには、＊の微分値である＊に
よる修正項を加えればよい。すなわち、点火時期θは全
体として、 θ＝θ−βＮ＊−β１・＊−β２・＊ ……（９） となる。
また、燃料噴射量の係数Ｋは Ｋ＝Ｋ（１−αＮ＊）（１−α１＊）（１ −α２＊） ……（10） で求められる。
尚、この他デイーゼルエンジンの場合、エンジン１の
出力制御は噴射量を加減することによつて行われる。第
６図に示したように、カム35で動かされるプランジヤ36
によつて燃料を圧し、噴射弁37からシリンダに供給する
際スピル弁38を電気的に制御することによつて噴射量を
加減することができる。スピル弁38のクランク角に対す
る開放時期を遅らせると噴射量が増す。したがつて、Ｎ
＊，＊，＊の値に応じ、噴射量を制御することによ
つて、回転数変動を抑止することができる。
出力制御は噴射量を加減することによつて行われる。第
６図に示したように、カム35で動かされるプランジヤ36
によつて燃料を圧し、噴射弁37からシリンダに供給する
際スピル弁38を電気的に制御することによつて噴射量を
加減することができる。スピル弁38のクランク角に対す
る開放時期を遅らせると噴射量が増す。したがつて、Ｎ
＊，＊，＊の値に応じ、噴射量を制御することによ
つて、回転数変動を抑止することができる。
第７図は本発明の他の実施例を示したものである。エ
ンジン１のクランク軸39の一部にトルクセンサ40,クラ
ツチ41,変速機42が取り付けられている。このような構
成においては、トルクセンサ40（例えばストレンゲージ
で軸のねじり量を測定する方式）の信号T3は、 ここに、Ie,Iv,k3:定数 の関係を満足する。したがつて、T3を検出し、T3に応
じ、エンジンのトルクTeを加減することによつて、neを
一定にすることができる。また、T3の時間微分３がdx
/dtに比例するので、３の値を用いて、点火時期、燃
料供給量を制御することができる。すなわち、T3,３
の値に応じて、エンジン１の出力を制御することによ
り、回転数変動を抑止することができる。このフローチ
ヤートは、第３図の＊,N＊の場合と同様であるので、
ここでは説明を省略する。
ンジン１のクランク軸39の一部にトルクセンサ40,クラ
ツチ41,変速機42が取り付けられている。このような構
成においては、トルクセンサ40（例えばストレンゲージ
で軸のねじり量を測定する方式）の信号T3は、 ここに、Ie,Iv,k3:定数 の関係を満足する。したがつて、T3を検出し、T3に応
じ、エンジンのトルクTeを加減することによつて、neを
一定にすることができる。また、T3の時間微分３がdx
/dtに比例するので、３の値を用いて、点火時期、燃
料供給量を制御することができる。すなわち、T3,３
の値に応じて、エンジン１の出力を制御することによ
り、回転数変動を抑止することができる。このフローチ
ヤートは、第３図の＊,N＊の場合と同様であるので、
ここでは説明を省略する。
本発明によれば、内燃機関の駆動系の振動が抑止され
るので、自動車の速応性と安定性の両立を図ることがで
きる。
るので、自動車の速応性と安定性の両立を図ることがで
きる。
第１図は本発明の構成図、第２図は制御回路のブロツク
線図、第３図は動作のフローチヤート、第４図，第５図
は特性図、第６図，第７図は他の実施例の構成図であ
る。 １……エンジン、９……回転数センサ、12……制御回
路。
線図、第３図は動作のフローチヤート、第４図，第５図
は特性図、第６図，第７図は他の実施例の構成図であ
る。 １……エンジン、９……回転数センサ、12……制御回
路。
Claims (1)
- 【請求項１】内燃機関の回転数を検出する回転数検出手
段と、 前記回転数検出手段の他に前記内燃機関の運転状態を検
出する複数の運転状態検出手段と、 前記回転数検出手段および前記運転状態検出手段の出力
に基づいて前記内燃機関の出力状態を制御する点火時期
及び燃料噴射量を発生する制御手段と、 前記回転数の時間微分を行う手段と、前記時間微分を更
に時間微分する第２の時間微分手段と、前記第２の時間
微分手段より得られた時間微分値を積分する積分手段
と、前記積分手段より得られた積分値を更に積分する第
２の積分手段により弾性部のねじり量に対応関係を有す
る回転数を求める手段と、 前記弾性部のねじり量に対応関係を有する回転数および
前記積分手段より得られた積分値に基づいて、加速時の
ねじり振動を抑制するように、前記点火時期又は燃料噴
射量の少なくとも一方を補正する制御補正手段とを有す
ることを特徴とする内燃機関の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60264854A JP2633829B2 (ja) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | 内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60264854A JP2633829B2 (ja) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | 内燃機関の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62126246A JPS62126246A (ja) | 1987-06-08 |
| JP2633829B2 true JP2633829B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=17409140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60264854A Expired - Lifetime JP2633829B2 (ja) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | 内燃機関の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2633829B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3405163B2 (ja) * | 1997-12-17 | 2003-05-12 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射量制御装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5491623A (en) * | 1977-12-28 | 1979-07-20 | Nissan Motor Co Ltd | Idling controller |
| JPS57188746A (en) * | 1981-05-15 | 1982-11-19 | Nippon Denso Co Ltd | Idling rotation control method for internal combustion engine |
| JPS59160057A (ja) * | 1983-03-02 | 1984-09-10 | Mazda Motor Corp | エンジンのアイドル回転数制御装置 |
-
1985
- 1985-11-27 JP JP60264854A patent/JP2633829B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62126246A (ja) | 1987-06-08 |
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