JP2719195B2 - エンジンのアイドル回転数制御装置 - Google Patents

エンジンのアイドル回転数制御装置

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JP2719195B2 JP1180958A JP18095889A JP2719195B2 JP 2719195 B2 JP2719195 B2 JP 2719195B2 JP 1180958 A JP1180958 A JP 1180958A JP 18095889 A JP18095889 A JP 18095889A JP 2719195 B2 JP2719195 B2 JP 2719195B2
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はエンジンのアイドル回転数制御装置に関
し、特にエンジンに供給される吸入空気量の電気負荷量
に応じた補正に関するものである。
〔従来の技術〕
従来のアイドル回転数制御装置においては、目標アイ
ドル回転数と実エンジン回転数との偏差に応じてエンジ
ンに供給される吸入空気量を制御し、エンジン回転数を
目標回転数に保つことが行われている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記した従来装置では、大量に電力を
消費する電力負荷(ヘッドライト、電動ラジエータファ
ン等)が使用されると、電気負荷に電力を供給する発電
機の作動がエンジンの負荷増大となり、エンジン回転数
が低下する。このエンジン回転数の低下は、上記制御動
作によってやかては目標回転数に復帰するが、制御応答
が遅いために電気負荷の大きさによってはエンジンスト
ールに至る場合があった。
そこで、例えば特開昭58−197449号公報等では、複数
の電気負荷スイッチを検出して吸入空気量を補正するこ
とが提案されているが、電気負荷の数に対応したスイッ
チや入力回路が必要となり、制御装置の規模を複雑化す
るものであった。
この発明は上記のような課題を解決するために成され
たものであり、構成が簡単でエンジンストールや制御応
答遅れを解消することができるエンジンのアイドル回転
数制御装置を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係るエンジンのアイドル回転数制御装置
は、クランク角信号に同期してエンジンの所定クランク
期間における励磁期間Grをそれぞれの期間毎に検出する
励磁期間検出手段と、所定クランク期間のn−1回及び
n回目の平均励磁期間検出量をGa(n-1),Ga(n)とし、フ
ィルタ定数をKとした場合に、 Ga(n)=KGa(n-1)+(1−K)Gr の式によりGa(n)を計算する平均励磁期間演算手段と、
エンジンの吸入空気量をGa(n)に応じて補正する補正手
段を設けたものである。
〔作 用〕
この発明においては、エンジンの所定クランク期間毎
の発電機の励磁期間が検出され、これに基づいてエンジ
ンの吸入空気量が補正され、電気負荷変動によるエンジ
ン負荷変動が正確に早期に検出され、これに対応した吸
入空気量の補正も迅速に行われる。又、上記励磁期間は
平均化処理され、励磁期間検出量の変動が抑制される。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例を図面とともに説明する。第
1図はこの実施例によるエンジンのアイドル回転数制御
装置の構成を示し、1は発電機、2はフィールドコイル
11の励磁電流を制御するスイッチング手段、3はエンジ
ンスイッチ、4は車載バッテリである。発電機1はY接
続された電機子巻線10、フィールドコイル11及び電機子
巻線10の三相交流出力を整流するダイオード12〜14より
構成されている。スイッチング手段2は、バッテリ4の
電圧値を検出する電圧検出回路21、フィールドコイル11
に直列に接続され、バッテリ4の電圧が所定値より低く
なったとき電圧検出回路21の出力により導通される半導
体スイッチング素子22及びこの半導体スイッチング素子
22が非導通になったときフィールドコイル11に流れる励
磁電流を転流させるダイオード23より構成される。5は
フィールドコイル11と半導体スイッチング素子22の接続
点のオンオフ信号(以下励磁信号と呼ぶ。)およびエン
ジンの所定クランク角に同期して発生するクランク角信
号を入力され、エンジンの所定クランク間のフィールド
コイル11の励磁期間(半導体スイッチング素子22のオン
期間)を検出し、その結果に応じて制御量を演算する制
御ユニットである。6は制御ユニット5の出力である制
御量により電磁弁7を開閉制御するソレノイドであり、
電磁弁7の開閉によりエンジンの吸気通路15に配設され
たスロットルバルブ9のバイパス通路8の開閉が行われ
る。
次に、上記構成の動作について説明する。発電機1は
エンジンにより駆動され、バッテリ4を充電する。スイ
ッチング手段2は発電機1の発電電圧又はバッテリ4の
電圧が所定値となるようフィールドコイル11の励磁期間
を制御してその励磁電流を制御する。次に、第2図及び
第3図を用いて所定クランク期間毎の励磁期間の検出動
作について説明する。第2図は制御ユニット5の詳細を
示し、第3図はその動作を示すタイムチャートである。
51は所定周波数のパルスA(第3図(c)に示す。)を
発生するパルス発生器で、パルスAは抵抗52を介してカ
ウンタ53に入力される。一方、この入力信号はトランジ
スタ54により第3図(b)に示す励磁信号の非導通期間
だけマスクされるため、カウンタ53には第3図(d)の
信号Bが入力される。カウンタ53は信号Bをカウント
し、第3図(e)に示すカウント値CをCPU55に送出す
る。CPU55は第3図(a)に示すクランク角信号の発生
毎(この実施例では立上りエッジ毎)にカウント値Cを
読み込むと共に、初期化信号R(第3図(f))を出力
してカウンタ53の初期化を行う。その結果、カウント値
Cは第3図(e)に示す通りCPrとなる。以上の動作に
より、CPU55に読み込まれたカウント値CPrが所定クラン
ク期間毎の励磁期間に対応した値となる。
第4図は励磁信号のオンオフ比の変動によりCPrが大
きく変動する状態を示し(第4図(c))、第4図
(d)のDrはCPrを励磁期間率に変換したものである。
この変換については後述する。
次に、CPU55はこの読み込んだカウント値CPrとクラン
ク角信号から吸入空気量を制御する制御量を演算する
が、その動作を第5図〜第9図を用いて説明する。第5
図及び第6図は上記制御量の演算手段を示すフローチャ
ートであり、制御プログラムに従って第6図のフローが
実行され、この実行中にクランク角信号が発生したと
き、第6図のフローが中止され、第5図のクランク角信
号割込ルーチンが実行される。ステップ51ではカウント
値CPrを読込み、ステップ52で外部に設けられたカウン
タ53の初期化を行う。即ち、CPU55に読み込まれたカウ
ント値CPrはクランク角信号毎に更新され、第9図
(c)に示すように変化する。次に、ステップ53ではC
Pa(n)=K・CPa(n-1)+(1−K)CPrの計算を行う。た
だし、CPa(n-1)及びCPa(n)は所定クランク期間のn−1
回及びn回目の平均励磁期間検出量を示し、Kは1以下
のフィルタ定数を示す。CPaを第9図(e)に示す。ス
テップ54ではクランク角信号周期Tを計測し、ステップ
55では次式によりクランク角信号周期Tに対する励磁期
間率Daを求める。
Da=K1×CPa/T ここに、K1は励磁期間率Daを所定分解能に変換するた
めの変換係数である。即ち、励磁期間率Daが意味する値
は、クランク角信号周期T間の励磁期間を第4図(b)
に示すt1,t2とすると、 となり、フィールドコイル11に流れる励磁電流に対応し
た値となり、第9図(f)に示す動きとなることが理解
できる。以上のようにして、第5図のクランク角信号割
込ルーチンは完了する。
次に、第6図のルーチンで励磁期間Daを基にしてこれ
に対応した補正量PEを求める。まず、ステップ61で第7
図に示す励磁期間率DaとIEの関係図からIEを検索する。
このIEは発電機1の出力電流に対応した値となる。Da
IEの関係がエンジン回転数Neをパラメータとして変化す
るのは、Daがフィールドコイル11の励磁電流に対応し、
IEが発電機1の出力電流に対応するためである。即ち、
発電機1の出力は励磁電流の大きさとエンジン回転数に
よって与えられるためである。次に、ステップ62では、
発電機出力電流IEと補正量PEとの関係を示す第8図よ
り、IEに応じた補正量PEを検索する。第8図に設定され
るデータは、電気負荷がないときの発電機出力IE0の点
を補正量零とし、電気負荷増加分に対応した補正量を設
定する。ステップ63では、第7図から求めた補正量PE
吸入空気量を制御する基本制御量PBに加算補正され、最
終制御量PTを求める。即ち、補正量PEに応じて吸入空気
量が増加される。
上記実施例では、第4図及び第9図に示すように、励
磁期間検出量CPr及びその励磁期間率Drを平均化処理し
てそれぞれCPa,Daとすることにより検出量の変動が抑制
され、安定した検出を行うことができる。
ところで、上記説明では所定期間毎の励磁期間の検出
動作について説明したが、励磁期間検出期間を高回転ま
で固定の所定クランク期間で検出した場合、高回転では
検出期間が短かくなるため励磁期間の検出量CPrが大き
く変動する。そこで、エンジン回転数により、所定クラ
ンク期間を切換えることにより、変動を少くすることが
できる。しかし、この所定クランク期間を不必要に長い
時間となるクランク期間に設定すると、検出応答性が悪
化し、特に低回転では電気負荷変化に対する吸入空気量
補正の応答遅れが生じる。このため、エンジン回転数に
より所定クランク期間を切換えることにより、全エンジ
ン回転数で応答性のよい高精度の検出量が得られる。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明によれば、発電機のフィールド
電流を制御するスイッチング手段の励磁期間を検出し、
その励磁期間に基づいてし決定される補正量によりエン
ジンに供給される吸入空気量を補正するようにしたの
で、電気負荷増大に対するエンジン負荷変動を正確にか
つ早期に検出することができ、制御応答遅れによるエン
ジン回転数の低下やエンジンストールを抑制することが
でき、構成も簡単である。又、発電機の出力位相はエン
ジン回転位相に同期するので、補正量を所定クランク期
間毎の励磁期間に基づいて決定しており、精度の高い検
出量が安定に得られる。さらに、検出した励磁期間の平
均化処理を行っており、励磁期間検出量の変動を抑制し
て吸入空気量の補正を安定して行うことができる。
特に、クランク角信号に同期してエンジンの所定クラ
ンク期間における励磁期間Grをそれぞれの期間毎に検出
する励磁期間検出手段を設けることにより、エンジンの
トルクは、クランク角に同期して発生するため、吸入空
気量の補正を適切なタイミングで行うことができる。し
かも、点火コイルあるいはインジェクタコイルのような
間欠的な電気負荷は、クランク角度に同期した負荷のた
め、このような負荷に対してもフィルド電流検出値が安
定し変動が少なくなり、安定した応答性の良い回転制御
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図はこの発明装置の全体構成図及び制御
ユニットの構成図、第3図及び第4図はこの発明装置の
動作を示すタイムチャート、第5図及び第6図はこの発
明装置の動作を示すフローチャート、第7図及び第8図
はこの発明による制御ユニットに記憶された制御特性
図、第9図はこの発明装置の動作を示すタイムチャート
である。 1……発電機、2……スイッチング手段、4……バッテ
リ、5……制御ユニット、6……ソレノイド、7……電
磁弁、8……バイパス通路、11……フィールドコイル。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−5855(JP,A) 特開 昭59−158357(JP,A) 特開 昭60−30442(JP,A) 特開 昭60−35925(JP,A) 特開 昭59−101577(JP,A) 特開 昭59−200027(JP,A) 特開 昭60−156946(JP,A) 特開 昭62−153536(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンにより駆動され、バッテリを充電
    する発電機と、該発電機の発電電圧又は上記バッテリ電
    圧が所定電圧となるよう該発電機のフィールドコイルの
    励磁期間を制御してその励磁電流を制御するスイッチン
    グ手段と、クランク角信号に同期してエンジンの所定ク
    ランク期間における励磁期間Grをそれぞれの期間毎に検
    出する励磁期間検出手段と、所定クランク期間のn−1
    回及びn回目の平均励磁期間検出量をGa(n-1),Ga(n)
    し、フィルタ定数をKとした場合に、 Ga(n)=KGa(n-1)+(1−K)Gr の式によりGa(n)を計算する平均励磁期間演算手段と、
    エンジンに吸入される吸入空気量を制御する制御量を平
    均励磁期間検出量Ga(n)に基づいて決定される補正量に
    より補正する補正手段を備えたことを特徴とするエンジ
    ンのアイドル回転数制御装置。
JP1180958A 1989-07-13 1989-07-13 エンジンのアイドル回転数制御装置 Expired - Lifetime JP2719195B2 (ja)

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