JP2681560B2 - 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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- JP2681560B2 JP2681560B2 JP3289970A JP28997091A JP2681560B2 JP 2681560 B2 JP2681560 B2 JP 2681560B2 JP 3289970 A JP3289970 A JP 3289970A JP 28997091 A JP28997091 A JP 28997091A JP 2681560 B2 JP2681560 B2 JP 2681560B2
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- 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
- F02D41/16—Introducing closed-loop corrections for idling
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- 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】
【０００１】
【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。
転数制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の内燃機関のアイドル回転数制御装
置として、スロットル弁をバイパスする補助空気通路に
アイドル制御弁を設け、これにより補助空気量を調整し
てアイドル回転数を目標回転数に制御するようにしたも
のがある（実開昭６０−１８８８４０号公報参照）。
置として、スロットル弁をバイパスする補助空気通路に
アイドル制御弁を設け、これにより補助空気量を調整し
てアイドル回転数を目標回転数に制御するようにしたも
のがある（実開昭６０−１８８８４０号公報参照）。
【０００３】前記アイドル制御弁を駆動する手段として
ステップモータを使用したものがあり、この場合は、機
関の回転速度等に基づいてパルス数及び位相を決定した
パルス信号をステップモータに供給してアイドル制御弁
の開度を調整している。このアイドル制御弁へのパルス
数は次式によって計算される制御値ＩＳＣonによって決
定される。
ステップモータを使用したものがあり、この場合は、機
関の回転速度等に基づいてパルス数及び位相を決定した
パルス信号をステップモータに供給してアイドル制御弁
の開度を調整している。このアイドル制御弁へのパルス
数は次式によって計算される制御値ＩＳＣonによって決
定される。
【０００４】 ＩＳＣon＝ＩＳＣtw＋ＩＳＣfb ．．．(1) ここで、ＩＳＣtwは冷却水温度（以下水温という）依存
の基本制御値、ＩＳＣ fbはフィードバック補正値であ
る。アイドル回転数のフィードバック制御については、
例えばクランク角センサ等によって検出される実際の回
転数（以下実回転数という）と、水温センサによって検
出される水温に依存する目標回転数と、を比較し、差が
ある場合に、その時の制御値ＩＳＣonにフィードバック
補正値ＩＳＣfbを加えて目標回転数になるように制御し
ている。またフィードバック補正値ＩＳＣfbは、比例・
積分（ＰＩ）分制御により設定される場合もあるが、速
応性を高める為にはさらに実回転数の変化速度に基づく
微分分（Ｄ）を付加し、比例・積分・微分（ＰＩＤ）制
御により設定される場合もある。
の基本制御値、ＩＳＣ fbはフィードバック補正値であ
る。アイドル回転数のフィードバック制御については、
例えばクランク角センサ等によって検出される実際の回
転数（以下実回転数という）と、水温センサによって検
出される水温に依存する目標回転数と、を比較し、差が
ある場合に、その時の制御値ＩＳＣonにフィードバック
補正値ＩＳＣfbを加えて目標回転数になるように制御し
ている。またフィードバック補正値ＩＳＣfbは、比例・
積分（ＰＩ）分制御により設定される場合もあるが、速
応性を高める為にはさらに実回転数の変化速度に基づく
微分分（Ｄ）を付加し、比例・積分・微分（ＰＩＤ）制
御により設定される場合もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来装
置でアイドル制御弁に応答性が悪いステッピングモータ
等を使用した場合、比例・積分・微分（ＰＩＤ）制御に
よりフィードバック補正値ＩＳＣfbを設定してフィード
バック制御を行っても、微分分を付加している期間中に
実回転数があまり変化せず、微分分を付加した効果が十
分に得られないおそれがあった。
置でアイドル制御弁に応答性が悪いステッピングモータ
等を使用した場合、比例・積分・微分（ＰＩＤ）制御に
よりフィードバック補正値ＩＳＣfbを設定してフィード
バック制御を行っても、微分分を付加している期間中に
実回転数があまり変化せず、微分分を付加した効果が十
分に得られないおそれがあった。
【０００６】本発明ではこのような従来の課題に鑑みて
なされたもので、アイドル制御弁の制御速応性を向上さ
せることが可能な内燃機関のアイドル回転数制御装置を
提供することを目的とする。
なされたもので、アイドル制御弁の制御速応性を向上さ
せることが可能な内燃機関のアイドル回転数制御装置を
提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、図１
に示すように、スロットル弁をバイパスする補助空気通
路に、制御信号によりその開度が調整されるアイドル制
御弁を備え、かつ、機関の冷却水温に基づいてアイドル
制御弁の開度の基本制御値を設定する基本制御値設定手
段と、実際の回転数と目標回転数との偏差に比例して実
際の回転数が目標回転数に近づくように前記基本制御値
を補正するための比例分を設定する比例分設定手段と、
実際の回転数と目標回転数との偏差に基づき、実際の回
転数が目標回転数に近づくように前記基本制御値を補正
するための積分分を設定する積分分設定手段と、実際の
回転数の変化速度に基づいて前記基本制御値を補正する
ための微分分を設定する微分分設定手段と、基本制御値
に積分分と比例分と微分分とを加算してアイドル制御弁
の開度の制御値を演算しこれに相応する制御信号をアイ
ドル制御弁に出力する制御値演算出力手段と、を備える
内燃機関のアイドル回転数制御装置において、前記微分
分の発生期間中、該微分分を積算する微分分積算手段
と、微分分の発生期間終了時の最終積算値を、前記微分
分の発生期間終了後から予め設定された所定期間保持す
る積算値保持手段と、微分分の発生期間終了時の最終積
算値が保持されている前記所定期間、前記微分分の最終
積算値に応じた値を前記積算分設定手段の積分分に加算
する積分分更新手段と、を備えるようにした。
に示すように、スロットル弁をバイパスする補助空気通
路に、制御信号によりその開度が調整されるアイドル制
御弁を備え、かつ、機関の冷却水温に基づいてアイドル
制御弁の開度の基本制御値を設定する基本制御値設定手
段と、実際の回転数と目標回転数との偏差に比例して実
際の回転数が目標回転数に近づくように前記基本制御値
を補正するための比例分を設定する比例分設定手段と、
実際の回転数と目標回転数との偏差に基づき、実際の回
転数が目標回転数に近づくように前記基本制御値を補正
するための積分分を設定する積分分設定手段と、実際の
回転数の変化速度に基づいて前記基本制御値を補正する
ための微分分を設定する微分分設定手段と、基本制御値
に積分分と比例分と微分分とを加算してアイドル制御弁
の開度の制御値を演算しこれに相応する制御信号をアイ
ドル制御弁に出力する制御値演算出力手段と、を備える
内燃機関のアイドル回転数制御装置において、前記微分
分の発生期間中、該微分分を積算する微分分積算手段
と、微分分の発生期間終了時の最終積算値を、前記微分
分の発生期間終了後から予め設定された所定期間保持す
る積算値保持手段と、微分分の発生期間終了時の最終積
算値が保持されている前記所定期間、前記微分分の最終
積算値に応じた値を前記積算分設定手段の積分分に加算
する積分分更新手段と、を備えるようにした。
【０００８】
【作用】上記の構成によれば、微分分の発生期間中、微
分分積算手段により微分分設定手段の微分分が積算され
る。この微分分の発生期間終了時の最終積算値は、微分
分の発生期間終了後から予め設定された所定期間、積算
値保持手段により保持される。この所定期間中、微分分
の発生期間終了時の最終積算値に応じた値が積分分設定
手段の積分分に加算されて積分分が更新される。この積
分分と比例分と微分分とが制御値演算手段により加算さ
れてアイドル制御弁に出力される。これにより積分分へ
の微分分付加効果は持続し、アイドル制御弁の制御速応
性を向上させることが可能となる。
分分積算手段により微分分設定手段の微分分が積算され
る。この微分分の発生期間終了時の最終積算値は、微分
分の発生期間終了後から予め設定された所定期間、積算
値保持手段により保持される。この所定期間中、微分分
の発生期間終了時の最終積算値に応じた値が積分分設定
手段の積分分に加算されて積分分が更新される。この積
分分と比例分と微分分とが制御値演算手段により加算さ
れてアイドル制御弁に出力される。これにより積分分へ
の微分分付加効果は持続し、アイドル制御弁の制御速応
性を向上させることが可能となる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図２〜４に基づい
て説明する。本実施例を示す図２において、ＣＰＵ11に
は、水温センサ12からの機関冷却水温信号、クランク角
センサ13からのポジション信号や、エア・コンディショ
ナ（以下エアコンという）スイッチ14等からのオン・オ
フ信号が入力される。
て説明する。本実施例を示す図２において、ＣＰＵ11に
は、水温センサ12からの機関冷却水温信号、クランク角
センサ13からのポジション信号や、エア・コンディショ
ナ（以下エアコンという）スイッチ14等からのオン・オ
フ信号が入力される。
【００１０】アイドル制御弁３には例えばステップモー
タを使用する。ステップモータはパルス駆動の為、応答
性が悪い。そしてアイドル条件であると判定された時、
ＣＰＵ11がアイドル回転数制御を行うアイドル回転数制
御ルーチンを実行して、アイドル制御弁３のステップモ
ータに機関の回転速度等に基づくパルス数及び位相を決
定したパルス信号を出力することにより、パルス数及び
位相に応じてアイドル制御弁３の開度が調整される。
タを使用する。ステップモータはパルス駆動の為、応答
性が悪い。そしてアイドル条件であると判定された時、
ＣＰＵ11がアイドル回転数制御を行うアイドル回転数制
御ルーチンを実行して、アイドル制御弁３のステップモ
ータに機関の回転速度等に基づくパルス数及び位相を決
定したパルス信号を出力することにより、パルス数及び
位相に応じてアイドル制御弁３の開度が調整される。
【００１１】次にアイドル回転数制御ルーチンについて
図３のフローチャートに基づいて説明する。ステップ
（図中では「Ｓ」と記してあり、以下同様とする）１で
は、水温センサ12によって検出される水温に基づいてア
イドル制御弁３の基本制御値ＩＳＣtwを設定する。
図３のフローチャートに基づいて説明する。ステップ
（図中では「Ｓ」と記してあり、以下同様とする）１で
は、水温センサ12によって検出される水温に基づいてア
イドル制御弁３の基本制御値ＩＳＣtwを設定する。
【００１２】ステップ２では、水温及びエアコンスイッ
チ14からのオン・オフ信号から目標回転数Ｎｓを設定す
る。即ち、例えばエアコンのように電気負荷の大きい装
置を作動させた場合には、機関の回転数が落ちるので、
図４のようにエアコンがオンした時（t0）には水温から
設定した目標回転数Ｎｓをさらに高くなるように設定す
る。
チ14からのオン・オフ信号から目標回転数Ｎｓを設定す
る。即ち、例えばエアコンのように電気負荷の大きい装
置を作動させた場合には、機関の回転数が落ちるので、
図４のようにエアコンがオンした時（t0）には水温から
設定した目標回転数Ｎｓをさらに高くなるように設定す
る。
【００１３】ステップ３では、クランク角センサ13から
入力したポジション信号に基づいて実回転数Ｎｅを検出
する。ステップ４では、実回転数Ｎｅと目標回転数Ｎｓ
との差に基づいて比例分ＩＳＣp を設定する。このステ
ップが比例分設定手段に相当する。ステップ５では、実
回転数Ｎｅと目標回転数Ｎｓとを比較して積分分ＩＳＣ
i を設定する。このステップが積分分設定手段に相当す
る。
入力したポジション信号に基づいて実回転数Ｎｅを検出
する。ステップ４では、実回転数Ｎｅと目標回転数Ｎｓ
との差に基づいて比例分ＩＳＣp を設定する。このステ
ップが比例分設定手段に相当する。ステップ５では、実
回転数Ｎｅと目標回転数Ｎｓとを比較して積分分ＩＳＣ
i を設定する。このステップが積分分設定手段に相当す
る。
【００１４】ステップ６では、実回転数Ｎｅの変化速度
を検出し、この変化速度に応じた微分分ＩＳＣd を設定
する。このステップが微分分設定手段に相当する。ステ
ップ７では、微分分ＩＳＣd の積算が行われているか否
かを判定する。微分分ＩＳＣd の積算が行われていない
時はステップ８に進んでアイドル制御弁３ａへの制御値
ＩＳＣonを次式に従って算出し、アイドル制御弁３へ、
この制御値ＩＳＣonに基づいたパルス信号を出力する。
を検出し、この変化速度に応じた微分分ＩＳＣd を設定
する。このステップが微分分設定手段に相当する。ステ
ップ７では、微分分ＩＳＣd の積算が行われているか否
かを判定する。微分分ＩＳＣd の積算が行われていない
時はステップ８に進んでアイドル制御弁３ａへの制御値
ＩＳＣonを次式に従って算出し、アイドル制御弁３へ、
この制御値ＩＳＣonに基づいたパルス信号を出力する。
【００１５】 ＩＳＣon＝ＩＳＣtw＋ＩＳＣi ＋ＩＳＣp ＋ＩＳＣd ．．．(2) ステップ９では、ＩＳＣd ＝０になったか否かを判定す
る。ＩＳＣd ＝０ではない時にはステップ10に進んで微
分分ＩＳＣd を積算し、積算値ＤS を算出する。この微
分分ＩＳＣd の積算はＩＳＣd ＝０になるまで行われ
る。このステップが微分分積算手段に相当する。
る。ＩＳＣd ＝０ではない時にはステップ10に進んで微
分分ＩＳＣd を積算し、積算値ＤS を算出する。この微
分分ＩＳＣd の積算はＩＳＣd ＝０になるまで行われ
る。このステップが微分分積算手段に相当する。
【００１６】ステップ９でＩＳＣd ＝０になった時、ス
テップ11に進んで積分分ＩＳＣi にＩＳＣd ＝０になっ
た時の最終積算値ＤS を加算して積分分ＩＳＣi を更新
する。即ち、 ＩＳＣi ＝ＩＳＣi ＋Ｄｓ×ＫD ．．．(3) ここでＫD は定数である。これにより図４のように積分
分ＩＳＣi に最終積算値ＤS に応じた値が付加された分
だけ積分分ＩＳＣi は増大する。このステップが積分分
更新手段に相当する。
テップ11に進んで積分分ＩＳＣi にＩＳＣd ＝０になっ
た時の最終積算値ＤS を加算して積分分ＩＳＣi を更新
する。即ち、 ＩＳＣi ＝ＩＳＣi ＋Ｄｓ×ＫD ．．．(3) ここでＫD は定数である。これにより図４のように積分
分ＩＳＣi に最終積算値ＤS に応じた値が付加された分
だけ積分分ＩＳＣi は増大する。このステップが積分分
更新手段に相当する。
【００１７】ステップ12では、(3) 式にしたがって制御
値ＩＳＣonを算出し、出力する。尚、ステップ8 、12が
制御値演算出力手段に相当する。ステップ13では、予め
設定された所定期間Ｔが経過するまで前記最終積算値Ｄ
S を保持し、この所定期間Ｔの間、比例分ＩＳＣp 、積
分分ＩＳＣi が更新された時は更新された値により制御
値ＩＳＣonを (2)式で算出し、アイドル制御弁３へ制御
値ＩＳＣonに基づいたパルス信号を出力する。尚、所定
期間Ｔはアイドル制御弁３に使用されているステップモ
ータの応答性に応じて予め設定された値であり、ステッ
ピングモータの個体間のバラツキ等によって異なった値
となる。このステップが積算値保持手段に相当する。
値ＩＳＣonを算出し、出力する。尚、ステップ8 、12が
制御値演算出力手段に相当する。ステップ13では、予め
設定された所定期間Ｔが経過するまで前記最終積算値Ｄ
S を保持し、この所定期間Ｔの間、比例分ＩＳＣp 、積
分分ＩＳＣi が更新された時は更新された値により制御
値ＩＳＣonを (2)式で算出し、アイドル制御弁３へ制御
値ＩＳＣonに基づいたパルス信号を出力する。尚、所定
期間Ｔはアイドル制御弁３に使用されているステップモ
ータの応答性に応じて予め設定された値であり、ステッ
ピングモータの個体間のバラツキ等によって異なった値
となる。このステップが積算値保持手段に相当する。
【００１８】ステップ14では、所定期間Ｔが経過したら
積算値Ｄｓを０にクリアしてスタートにリターンする。
かかる構成によれば、実回転数Ｎｅの変化速度に基づく
微分分ＩＳＣd の発生期間中、積算し、ＩＳＣd ＝０と
なった時からアイドル制御弁３の応答性に応じて予め設
定された所定期間Ｔが経過するまで、微分分ＩＳＣd の
最終積算値ＤS を保持し、所定期間Ｔの間、最終積算値
ＤS に応じた値を積分分ＩＳＣi に加算して積分分ＩＳ
Ｃi を更新し、ＰＩＤ制御によるフィードバック制御を
行うことにより、応答性の悪い例えばステップモータ等
をアイドル制御弁３に使用した場合でも微分分付加効果
が持続し、アイドル制御弁３の制御速応性が向上する。
積算値Ｄｓを０にクリアしてスタートにリターンする。
かかる構成によれば、実回転数Ｎｅの変化速度に基づく
微分分ＩＳＣd の発生期間中、積算し、ＩＳＣd ＝０と
なった時からアイドル制御弁３の応答性に応じて予め設
定された所定期間Ｔが経過するまで、微分分ＩＳＣd の
最終積算値ＤS を保持し、所定期間Ｔの間、最終積算値
ＤS に応じた値を積分分ＩＳＣi に加算して積分分ＩＳ
Ｃi を更新し、ＰＩＤ制御によるフィードバック制御を
行うことにより、応答性の悪い例えばステップモータ等
をアイドル制御弁３に使用した場合でも微分分付加効果
が持続し、アイドル制御弁３の制御速応性が向上する。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、実
際の回転数と目標回転数との偏差の変化速度に基づく微
分分を積算してその最終積算値を予め設定された所定期
間保持し、微分分発生期間が終了した時から前記所定期
間、前記最終積算値に応じた値を積分分に加算し、積算
分を更新して比例・積分・微分制御を行うことにより、
微分分付加効果が持続し、アイドル制御弁の制御速応性
が向上する。
際の回転数と目標回転数との偏差の変化速度に基づく微
分分を積算してその最終積算値を予め設定された所定期
間保持し、微分分発生期間が終了した時から前記所定期
間、前記最終積算値に応じた値を積分分に加算し、積算
分を更新して比例・積分・微分制御を行うことにより、
微分分付加効果が持続し、アイドル制御弁の制御速応性
が向上する。
【図１】本発明の構成を示す概略図
【図２】本発明の一実施例を示すブロック回路図
【図３】図２の動作を示すフローチャート
【図４】本発明の制御特性を示す線図
１ スロットル弁 ２ 補助空気通路 ３ アイドル制御弁 11 ＣＰＵ
Claims (1)
- 【請求項１】スロットル弁をバイパスする補助空気通路
に、制御信号によりその開度が調整されるアイドル制御
弁を備え、 かつ、機関の冷却水温に基づいてアイドル制御弁の開度
の基本制御値を設定する基本制御値設定手段と、 実際の回転数と目標回転数との偏差に比例して実際の回
転数が目標回転数に近づくように前記基本制御値を補正
するための比例分を設定する比例分設定手段と、 実際の回転数と目標回転数との偏差に基づき、実際の回
転数が目標回転数に近づくように前記基本制御値を補正
するための積分分を設定する積分分設定手段と、 実際の回転数の変化速度に基づいて前記基本制御値を補
正するための微分分を設定する微分分設定手段と、 基本制御値に積分分と比例分と微分分とを加算してアイ
ドル制御弁の開度の制御値を演算しこれに相応する制御
信号をアイドル制御弁に出力する制御値演算出力手段
と、を備える内燃機関のアイドル回転数制御装置におい
て、 前記微分分の発生期間中、該微分分を積算する微分分積
算手段と、 微分分の発生期間終了時の最終積算値を、前記微分分の
発生期間終了後から予め設定された所定期間保持する積
算値保持手段と、 微分分の発生期間終了時の最終積算値が保持されている
前記所定期間、前記微分分の最終積算値に応じた値を前
記積算分設定手段の積分分に加算する積分分更新手段
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 (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3289970A JP2681560B2 (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 内燃機関のアイドル回転数制御装置 |
| US07/971,177 US5235947A (en) | 1991-11-06 | 1992-11-04 | System and method for controlling idling speed for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3289970A JP2681560B2 (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 内燃機関のアイドル回転数制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05125979A JPH05125979A (ja) | 1993-05-21 |
| JP2681560B2 true JP2681560B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=17750087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3289970A Expired - Fee Related JP2681560B2 (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 内燃機関のアイドル回転数制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5235947A (ja) |
| JP (1) | JP2681560B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2112615C (en) * | 1992-07-20 | 1996-11-12 | Taewoo Choi | Automatic idling-up controlling device of an engine and a method for making the same |
| JPH08114142A (ja) * | 1994-10-17 | 1996-05-07 | Fuji Heavy Ind Ltd | エンジンのアイドル制御方法 |
| JP3319304B2 (ja) * | 1996-10-01 | 2002-08-26 | 株式会社デンソー | 車両用暖房装置 |
| US5806485A (en) * | 1997-01-23 | 1998-09-15 | Chrysler Corporation | Method of adaptive air conditioning compensation |
| DE19939822B4 (de) * | 1999-08-21 | 2014-08-14 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Drehzahlsteuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60188840A (ja) * | 1984-03-08 | 1985-09-26 | Hitachi Ltd | 酸素濃度検出装置 |
| DE3437324A1 (de) * | 1984-10-11 | 1986-04-24 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren und vorrichtung zur regelung der leerlaufdrehzahl bei brennkraftmaschinen |
| DE69007902T2 (de) * | 1989-01-31 | 1994-11-10 | Mitsubishi Motors Corp | Ausgangsleistungssteuerung für verbrennungsmotor. |
| JPH0434443U (ja) * | 1990-07-18 | 1992-03-23 |
-
1991
- 1991-11-06 JP JP3289970A patent/JP2681560B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-11-04 US US07/971,177 patent/US5235947A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05125979A (ja) | 1993-05-21 |
| US5235947A (en) | 1993-08-17 |
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