JP3173610B2 - 内燃機関のアイドル回転速度制御装置 - Google Patents
内燃機関のアイドル回転速度制御装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 概 要 内燃機関のアイドル時に回転速度の変動が検出された
ときには、その変動の時間変化率に応じた変化率で、ア
イドル用のバイパス側路に設けられた流量制御弁の制御
量を変化する。これによって、前記回転速度の時間変化
率が零付近となると、その時点における内燃機関のトル
クに関連するパラメータを設定し、その設定値を維持、
あるいは緩やかに変化することができる値まで急激に流
量制御弁の制御量を変化する。
ときには、その変動の時間変化率に応じた変化率で、ア
イドル用のバイパス側路に設けられた流量制御弁の制御
量を変化する。これによって、前記回転速度の時間変化
率が零付近となると、その時点における内燃機関のトル
クに関連するパラメータを設定し、その設定値を維持、
あるいは緩やかに変化することができる値まで急激に流
量制御弁の制御量を変化する。
したがって、たとえば回転速度が落込んだときには、
吸入空気流量が増加されてエンストを防止することがで
きる。また回転速度の時間変化率が、最小値を経て、上
昇を開始すると、その時点におけるトルクを維持するこ
とができる値まで急激に吸入空気流量が減少され、過制
御によるいわゆる吹上りが防止される。このようにし
て、高い制御ゲインで、かつ良好な安定性を有するアイ
ドル回転速度制御を行う。
吸入空気流量が増加されてエンストを防止することがで
きる。また回転速度の時間変化率が、最小値を経て、上
昇を開始すると、その時点におけるトルクを維持するこ
とができる値まで急激に吸入空気流量が減少され、過制
御によるいわゆる吹上りが防止される。このようにし
て、高い制御ゲインで、かつ良好な安定性を有するアイ
ドル回転速度制御を行う。
産業上の利用分野 本発明は、内燃機関のアイドル回転速度を制御するた
めの装置に関する。
めの装置に関する。
従来の技術 内燃機関では、発生するトルクの小さいアイドル時に
は、僅かな負荷変動によって回転速度が変動する。たと
えば、内燃機関によって駆動される発電機の車両に搭載
された音響機器などのための電力負荷、および内燃機関
によって駆動される冷房機などの使用開始時、パワース
テアリングの据切り時、ならびに自動変速機のＤレンジ
投入時には回転速度が落込む。
は、僅かな負荷変動によって回転速度が変動する。たと
えば、内燃機関によって駆動される発電機の車両に搭載
された音響機器などのための電力負荷、および内燃機関
によって駆動される冷房機などの使用開始時、パワース
テアリングの据切り時、ならびに自動変速機のＤレンジ
投入時には回転速度が落込む。
一方、近年、燃費向上のためにアイドル回転速度は比
較的低く抑えられており、したがって上述のような負荷
変動を生じる要因が重複した場合には、エンストを生じ
るおそれがある。
較的低く抑えられており、したがって上述のような負荷
変動を生じる要因が重複した場合には、エンストを生じ
るおそれがある。
このため典型的な従来技術では、アイドル用のバイパ
ス側路に設けた流量制御弁を制御する制御装置には、負
荷変動の要因となる各種の機器の出力やセンサの検出結
果などを取込み、たとえば冷房機が使用されているとき
には、アイドル回転速度を250rpmだけを上昇するという
具合に、アイドル回転速度が制御される。またこのよう
に設定された回転速度となるように、各負荷毎に予め定
めた制御量を上乗せするとともに、過制御を抑えるため
の小さい制御ゲインで積分制御が行われる。
ス側路に設けた流量制御弁を制御する制御装置には、負
荷変動の要因となる各種の機器の出力やセンサの検出結
果などを取込み、たとえば冷房機が使用されているとき
には、アイドル回転速度を250rpmだけを上昇するという
具合に、アイドル回転速度が制御される。またこのよう
に設定された回転速度となるように、各負荷毎に予め定
めた制御量を上乗せするとともに、過制御を抑えるため
の小さい制御ゲインで積分制御が行われる。
発明が解決しようとする課題 上述のような従来技術では、制御装置は、各種の機器
からの出力やセンサの検出結果などを取込む必要があ
り、構成が複雑になってコストが上昇してしまう。ま
た、制御ゲインが低いために応答性に劣り、目標回転速
度に達するまでに長時間を要する。一方、この制御ゲイ
ンを大きくすると、応答性は向上するが安定性に劣る。
すなわち、制御の行過ぎが生じて過制御となり、いわゆ
る吹上りなどの不所望な事態を招く。
からの出力やセンサの検出結果などを取込む必要があ
り、構成が複雑になってコストが上昇してしまう。ま
た、制御ゲインが低いために応答性に劣り、目標回転速
度に達するまでに長時間を要する。一方、この制御ゲイ
ンを大きくすると、応答性は向上するが安定性に劣る。
すなわち、制御の行過ぎが生じて過制御となり、いわゆ
る吹上りなどの不所望な事態を招く。
本発明の目的は、構成を簡略化することができるとと
もに、応答性と安定性とを両立することができる内燃機
関のアイドル回転速度制御装置を提供することである。
もに、応答性と安定性とを両立することができる内燃機
関のアイドル回転速度制御装置を提供することである。
課題を解決するための手段 本発明は、スロットル弁の上流側と下流側とをアイド
ル用のバイパス側路で連通し、その側路に設けた流量制
御弁の弁開度の変化率、すなわち制御量を変化すること
によって、内燃機関の回転速度を予め定める目標回転速
度に維持する内燃機関のアイドル回転速度制御装置にお
いて、 前記回転速度の落込み／上昇を検出し、 その落込み／上昇の時間変化率に応じた変化率で前記
制御量を増加／減少し、 回転速度の時間変化率が零、あるいはほぼ零となった
時点で、その時点における内燃機関のトルクに関連する
パラメータの時間変化率が零、あるいはほぼ零となるま
で急激に前記制御量を減少／増加することを特徴とする
内燃機関のアイドル回転速度制御装置である。
ル用のバイパス側路で連通し、その側路に設けた流量制
御弁の弁開度の変化率、すなわち制御量を変化すること
によって、内燃機関の回転速度を予め定める目標回転速
度に維持する内燃機関のアイドル回転速度制御装置にお
いて、 前記回転速度の落込み／上昇を検出し、 その落込み／上昇の時間変化率に応じた変化率で前記
制御量を増加／減少し、 回転速度の時間変化率が零、あるいはほぼ零となった
時点で、その時点における内燃機関のトルクに関連する
パラメータの時間変化率が零、あるいはほぼ零となるま
で急激に前記制御量を減少／増加することを特徴とする
内燃機関のアイドル回転速度制御装置である。
また本発明は、回転速度の落込み／上昇検出による前
記制御量の増加／減少制御は、該回転速度が前記目標回
転速度近傍で、制御を実行することを特徴とする。
記制御量の増加／減少制御は、該回転速度が前記目標回
転速度近傍で、制御を実行することを特徴とする。
さらにまた本発明は、前記パラメータは、吸気管圧力
であることを特徴とする。
であることを特徴とする。
作 用 本発明に従えば、内燃機関のアイドル時に回転速度の
時間変化率に応じた変化率で、アイドル用のバイパス側
路に設けられた流量制御弁の弁開度の変化率、すなわち
制御量を変化する。これによって、前記回転速度の時間
変化率が零付近となると、その時点において、たとえば
吸気管圧力などの内燃機関のトルクに関連するパラメー
タの時間変化率が零、あるいはほぼ零となるまで急激に
流量制御弁の制御量を変化する。
時間変化率に応じた変化率で、アイドル用のバイパス側
路に設けられた流量制御弁の弁開度の変化率、すなわち
制御量を変化する。これによって、前記回転速度の時間
変化率が零付近となると、その時点において、たとえば
吸気管圧力などの内燃機関のトルクに関連するパラメー
タの時間変化率が零、あるいはほぼ零となるまで急激に
流量制御弁の制御量を変化する。
したがって、たとえば回転速度が落込んだときには、
吸入空気流量が増加されてエンストを防止することがで
きる。また回転速度の時間変化率が、最小値を経て、上
昇を開始すると、その時点におけるトルクを維持するこ
とができる値まで急激に吸入空気流量が減少され、いわ
ゆる吹上りが防止される。このようにして、高い制御ゲ
インで、かつ良好な安定性を有するアイドル回転速度制
御を行う。
吸入空気流量が増加されてエンストを防止することがで
きる。また回転速度の時間変化率が、最小値を経て、上
昇を開始すると、その時点におけるトルクを維持するこ
とができる値まで急激に吸入空気流量が減少され、いわ
ゆる吹上りが防止される。このようにして、高い制御ゲ
インで、かつ良好な安定性を有するアイドル回転速度制
御を行う。
実施例 第１図は、本発明の一実施例の内燃機関の制御装置１
とそれに関連する構成を示すブロック図である。吸気口
２から導入された燃焼用空気は、エアクリーナ３で浄化
され、吸気管４を介して、該吸気管４に介在されるスロ
ットル弁５でその流入量が調整された後、サージタンク
６に流入する。サージタンク６から流出した燃焼用空気
は、吸気管７に介在される燃料噴射弁８から噴射される
燃料と混合され、吸気弁９を介して、内燃機関10の燃焼
室11に供給される。燃焼室11には点火プラグ12が設けら
れており、この燃焼室11からの排ガスは、排気弁13を介
して排出され、排気管14から三元触媒15を経て大気中に
放出される。
とそれに関連する構成を示すブロック図である。吸気口
２から導入された燃焼用空気は、エアクリーナ３で浄化
され、吸気管４を介して、該吸気管４に介在されるスロ
ットル弁５でその流入量が調整された後、サージタンク
６に流入する。サージタンク６から流出した燃焼用空気
は、吸気管７に介在される燃料噴射弁８から噴射される
燃料と混合され、吸気弁９を介して、内燃機関10の燃焼
室11に供給される。燃焼室11には点火プラグ12が設けら
れており、この燃焼室11からの排ガスは、排気弁13を介
して排出され、排気管14から三元触媒15を経て大気中に
放出される。
前記吸気管４には吸入空気の温度を検出する吸気温度
検出器21が設けられ、前記スロットル弁５に関連してス
ロットル弁開度検出器22が設けられ、サージタンク６に
は吸気管７の圧力を検出する吸気圧検出器23が設けられ
る。また前記燃焼室11付近には冷却水温度検出器24が設
けられ、排気管14において、三元触媒15より上流側には
酸素濃度検出器25が設けられ、三元触媒15より下流側に
は排気温度検出器26が設けられる。内燃機関10の回転速
度、すなわち単位時間当りの回転数は、クランク角検出
器27によって検出される。
検出器21が設けられ、前記スロットル弁５に関連してス
ロットル弁開度検出器22が設けられ、サージタンク６に
は吸気管７の圧力を検出する吸気圧検出器23が設けられ
る。また前記燃焼室11付近には冷却水温度検出器24が設
けられ、排気管14において、三元触媒15より上流側には
酸素濃度検出器25が設けられ、三元触媒15より下流側に
は排気温度検出器26が設けられる。内燃機関10の回転速
度、すなわち単位時間当りの回転数は、クランク角検出
器27によって検出される。
制御装置１には、前記各検出器21〜27とともに、車速
検出器28と、内燃機関10を始動させるスタータモータ33
が起動されているかどうかを検出するスタート検出器29
と、冷房機の使用などを検出する空調検出器30と、該内
燃機関10が搭載される自動車が自動変速機付きであると
きには、その自動変速機の変速段がニュートラル位置で
あるか否かを検出するニュートラル検出器31とからの検
出結果が入力される。
検出器28と、内燃機関10を始動させるスタータモータ33
が起動されているかどうかを検出するスタート検出器29
と、冷房機の使用などを検出する空調検出器30と、該内
燃機関10が搭載される自動車が自動変速機付きであると
きには、その自動変速機の変速段がニュートラル位置で
あるか否かを検出するニュートラル検出器31とからの検
出結果が入力される。
さらにまたこの制御装置１は、バッテリ34によって電
力付勢されており、該制御装置１は前記各検出器21〜31
の検出結果、および電圧検出器20によって検出されるバ
ッテリ34の電源電圧などに基づいて、燃料噴射量や点火
時期などを演算し、前記燃料噴射弁８および点火プラグ
12などを制御する。
力付勢されており、該制御装置１は前記各検出器21〜31
の検出結果、および電圧検出器20によって検出されるバ
ッテリ34の電源電圧などに基づいて、燃料噴射量や点火
時期などを演算し、前記燃料噴射弁８および点火プラグ
12などを制御する。
前記吸気管４にはまた、スロットル弁５の上流側と下
流側とをバイパスする側路35が形成されており、この側
路35には流量制御弁36が設けられている。流量制御弁36
は、たとえばダイヤフラムを用いて構成されており、ダ
イヤフラム室に吸気負圧を導入するバキュームスイッチ
ングバルブを制御装置１がデューティ制御することによ
って、スロットル弁５がほぼ全閉であるアイドル時の燃
焼用空気の流量を調整制御する。制御装置１はまた、内
燃機関10が運転されているときには、燃料ポンプ32を駆
動する。
流側とをバイパスする側路35が形成されており、この側
路35には流量制御弁36が設けられている。流量制御弁36
は、たとえばダイヤフラムを用いて構成されており、ダ
イヤフラム室に吸気負圧を導入するバキュームスイッチ
ングバルブを制御装置１がデューティ制御することによ
って、スロットル弁５がほぼ全閉であるアイドル時の燃
焼用空気の流量を調整制御する。制御装置１はまた、内
燃機関10が運転されているときには、燃料ポンプ32を駆
動する。
第２図は、制御装置１の具体的構成を示すブロック図
である。前記検出器20〜25の検出結果は、入力インタフ
ェイス回路41からアナログ／デジタル変換器42を介し
て、処理回路43に与えられる。また前記検出器22,27〜3
1の検出結果は、入力インタフェイス回路44を介して前
記処理回路43に与えられる。処理回路43内には、各種の
制御用マップや学習値などを記憶するためのメモリ45が
設けられており、またこの処理回路43には、前記バッテ
リ34からの電力が、定電圧回路46を介して供給される。
である。前記検出器20〜25の検出結果は、入力インタフ
ェイス回路41からアナログ／デジタル変換器42を介し
て、処理回路43に与えられる。また前記検出器22,27〜3
1の検出結果は、入力インタフェイス回路44を介して前
記処理回路43に与えられる。処理回路43内には、各種の
制御用マップや学習値などを記憶するためのメモリ45が
設けられており、またこの処理回路43には、前記バッテ
リ34からの電力が、定電圧回路46を介して供給される。
処理回路43からの制御出力は、出力インタフェイス回
路47を介して導出され、前記燃料噴射弁８に与えられて
燃料噴射量が制御され、またイグナイタ48を介して点火
プラグ12に与えられて点火時期が制御され、さらにまた
前記流量制御弁36に与えられてアイドル時の側路35を介
する流入空気流量が制御され、また燃料ポンプ32が駆動
される。
路47を介して導出され、前記燃料噴射弁８に与えられて
燃料噴射量が制御され、またイグナイタ48を介して点火
プラグ12に与えられて点火時期が制御され、さらにまた
前記流量制御弁36に与えられてアイドル時の側路35を介
する流入空気流量が制御され、また燃料ポンプ32が駆動
される。
前記排気温度検出器26の検出結果は、制御装置１内の
排気温度検出回路49に与えられ、その検出結果が異常に
高温であるときには、駆動回路50に介して警告灯51が点
灯される。
排気温度検出回路49に与えられ、その検出結果が異常に
高温であるときには、駆動回路50に介して警告灯51が点
灯される。
第３図は、上述のように構成された制御装置１の動作
を説明するためのタイミングチャートである。第３図
（２）において時刻t1以前で示されるように、内燃機関
10の回転速度NEが比較的安定しているときには、流量制
御弁36の制御デューティは、実際の回転速度NEと目標回
転速度NTとの差から第３図（４）で示されるように、比
較的小さい増分ΔD1ずつ積分制御される。
を説明するためのタイミングチャートである。第３図
（２）において時刻t1以前で示されるように、内燃機関
10の回転速度NEが比較的安定しているときには、流量制
御弁36の制御デューティは、実際の回転速度NEと目標回
転速度NTとの差から第３図（４）で示されるように、比
較的小さい増分ΔD1ずつ積分制御される。
この積分制御の増分ΔD1は、第４図で示されるように
実際の回転速度NEと、目標回転速度NTとの差が、たとえ
ばNT±15rpmの不感帯W1内にあるときには零とされ、不
感帯外では前記差NE−NTに対応した値に設定される。こ
うして定常時には、回転速度NEが前記不感帯W1内に入る
ように制御されている。
実際の回転速度NEと、目標回転速度NTとの差が、たとえ
ばNT±15rpmの不感帯W1内にあるときには零とされ、不
感帯外では前記差NE−NTに対応した値に設定される。こ
うして定常時には、回転速度NEが前記不感帯W1内に入る
ように制御されている。
前記目標回転速度NTは、たとえば無負荷時には700rpm
に設定されており、冷房機が使用されたときには950rpm
に設定される。
に設定されており、冷房機が使用されたときには950rpm
に設定される。
時刻t1において第３図（１）で示されるように、ニュ
ートラル検出器31で自動変換器の変速段がニュートラル
位置からドライブ位置に切換えられると、内燃機関10へ
の負荷が増大し、回転速度NEは第３図（２）で示される
ように落込みを開始する。
ートラル検出器31で自動変換器の変速段がニュートラル
位置からドライブ位置に切換えられると、内燃機関10へ
の負荷が増大し、回転速度NEは第３図（２）で示される
ように落込みを開始する。
この落込みによって、回転速度NEの単位時間当りの変
化率ΔNEが、第３図（３）で示されるように予め定める
閾値L2以下となると、その時刻t2において第３図（４）
で示されるように、流量制御弁36の制御デューティに
は、前記変化率ΔNEに対応した比較的大きい増分ΔD2が
加算され、これによって第３図（５）で示されるよう
に、サージタンク６の吸気圧PMは急激に上昇する。
化率ΔNEが、第３図（３）で示されるように予め定める
閾値L2以下となると、その時刻t2において第３図（４）
で示されるように、流量制御弁36の制御デューティに
は、前記変化率ΔNEに対応した比較的大きい増分ΔD2が
加算され、これによって第３図（５）で示されるよう
に、サージタンク６の吸気圧PMは急激に上昇する。
なお、前記変化率ΔNEと増分ΔD2との関係は、第５図
で示されるように、零より小さい一方の閾値L2より大き
く、零より大きい他方の閾値L1未満であるときには、Δ
D2＝０の不感帯W2に設定されている。また変化率ΔNE
が、前記閾値L2以下であるとき、およびL1以上であると
きには、増分ΔD2は変化率ΔNEに対応して設定される。
この第５図で示されるグラフと、前記第４図で示される
グラフとは、メモリ45内に予めマップとしてストアされ
ている。
で示されるように、零より小さい一方の閾値L2より大き
く、零より大きい他方の閾値L1未満であるときには、Δ
D2＝０の不感帯W2に設定されている。また変化率ΔNE
が、前記閾値L2以下であるとき、およびL1以上であると
きには、増分ΔD2は変化率ΔNEに対応して設定される。
この第５図で示されるグラフと、前記第４図で示される
グラフとは、メモリ45内に予めマップとしてストアされ
ている。
前記吸気圧PMの上昇によって回転速度NEの落込みが抑
えられ、時刻t3で変化率ΔNEが最小値を経て、時刻t4に
おいて第３図（３）で示されるように、変化率ΔNEが前
記閾値L2を超えて再び不感帯W2内に入ると、第３図
（４）で示されるように、吸気圧PMの時間変化率ΔP
M（第３図（６））がほぼ零となる（時刻t4a）まで、前
記制御デューティは予め定める値ΔD3ずつ繰返し減算さ
れて、急激に減少される。これによって、制御デューテ
ィの変化に対する内燃機関10の発生トルクの応答遅れに
よる制御の行過ぎを抑える。
えられ、時刻t3で変化率ΔNEが最小値を経て、時刻t4に
おいて第３図（３）で示されるように、変化率ΔNEが前
記閾値L2を超えて再び不感帯W2内に入ると、第３図
（４）で示されるように、吸気圧PMの時間変化率ΔP
M（第３図（６））がほぼ零となる（時刻t4a）まで、前
記制御デューティは予め定める値ΔD3ずつ繰返し減算さ
れて、急激に減少される。これによって、制御デューテ
ィの変化に対する内燃機関10の発生トルクの応答遅れに
よる制御の行過ぎを抑える。
しかしながらこの制御によっても回転速度NEがうまく
安定せず、上昇を示すような場合には、時刻t5で示され
るように変化率ΔNEが閾値L1以上となると、制御デュー
ティは前記第５図で示されるように、変化率ΔNEに応じ
た増分ΔD2だけ減算される。こうして変化率ΔNEが不感
帯W2内に入って安定し、第３図（６）で示されるように
吸気圧PMの時間変化率ΔPMがほぼ零となると、その時刻
t6から、実際の回転速度NEと目標回転速度NTとの差に対
応した前記積分制御が行われる。
安定せず、上昇を示すような場合には、時刻t5で示され
るように変化率ΔNEが閾値L1以上となると、制御デュー
ティは前記第５図で示されるように、変化率ΔNEに応じ
た増分ΔD2だけ減算される。こうして変化率ΔNEが不感
帯W2内に入って安定し、第３図（６）で示されるように
吸気圧PMの時間変化率ΔPMがほぼ零となると、その時刻
t6から、実際の回転速度NEと目標回転速度NTとの差に対
応した前記積分制御が行われる。
また、時刻t7以降に示されるように、自動変速機の変
速段がニュートラル位置に切換えられたときには、回転
速度NEは上昇し、同様の動作によって速やかに安定され
る。
速段がニュートラル位置に切換えられたときには、回転
速度NEは上昇し、同様の動作によって速やかに安定され
る。
第６図〜第８図は、上述のアイドル回転速度制御動作
を説明するためのフローチャートである。第６図は内燃
機関10の回転速度NEを求めるための動作を表し、この動
作はたとえば180度クランク角（以下、゜CAという）毎
に行われる。ステップs1では、クランク角度検出器27に
よって回転速度NEが計測され、ステップs2では、前記ス
テップs1における計測結果と前回の計測結果とから時間
変化率ΔNEが計算される。ステップs3では、回転速度NE
の計測処理を行ったことを表すフラグFNEを１にセット
して他の動作に移る。
を説明するためのフローチャートである。第６図は内燃
機関10の回転速度NEを求めるための動作を表し、この動
作はたとえば180度クランク角（以下、゜CAという）毎
に行われる。ステップs1では、クランク角度検出器27に
よって回転速度NEが計測され、ステップs2では、前記ス
テップs1における計測結果と前回の計測結果とから時間
変化率ΔNEが計算される。ステップs3では、回転速度NE
の計測処理を行ったことを表すフラグFNEを１にセット
して他の動作に移る。
第７図は吸気圧PMを求めるための動作を表し、この動
作はたとえば2msec毎の、空気圧検出器23によって検出
される吸気圧PMが、アナログ／デジタル変換器42でデジ
タル変換されるたび毎に行われる。ステップs11では、
吸気圧検出器23の計測結果が、アナログ／デジタル変換
器42でデジタル変換されて処理回路43に読込まれる。ス
テップs12では、前記ステップs11における計測結果と前
回の計測結果とに基づいて吸気圧の変化率ΔPMが計算さ
れる。ステップs13では、吸気圧PMの計測結果を行った
ことを表すフラグFPMを１にセットして他の動作に移
る。
作はたとえば2msec毎の、空気圧検出器23によって検出
される吸気圧PMが、アナログ／デジタル変換器42でデジ
タル変換されるたび毎に行われる。ステップs11では、
吸気圧検出器23の計測結果が、アナログ／デジタル変換
器42でデジタル変換されて処理回路43に読込まれる。ス
テップs12では、前記ステップs11における計測結果と前
回の計測結果とに基づいて吸気圧の変化率ΔPMが計算さ
れる。ステップs13では、吸気圧PMの計測結果を行った
ことを表すフラグFPMを１にセットして他の動作に移
る。
第８図は、アイドル回転速度を制御するための流量制
御弁36のデューティ制御動作を説明するためのフローチ
ャートである。ステップs21では、前記フラグFNEが１で
あるか否かが判断され、そうであるとき、すなわち回転
速度NEの計測処理が終了して所定の演算タイミングとな
ったときにはステップs22に移る。ステップs22では、前
記ステップs2における計測結果から、変化率ΔNEが閾値
L1以上であるか否かが判断され、そうであるとき、すな
わち回転速度NEが上昇中であるときにはステップs23に
移る。
御弁36のデューティ制御動作を説明するためのフローチ
ャートである。ステップs21では、前記フラグFNEが１で
あるか否かが判断され、そうであるとき、すなわち回転
速度NEの計測処理が終了して所定の演算タイミングとな
ったときにはステップs22に移る。ステップs22では、前
記ステップs2における計測結果から、変化率ΔNEが閾値
L1以上であるか否かが判断され、そうであるとき、すな
わち回転速度NEが上昇中であるときにはステップs23に
移る。
ステップS23では、前記ステップs1で計測された回転
速度NEが、目標回転速度NTより50rpmだけ低い閾値L3以
下であるか否かが判断され、そうでないとき、すなわち
制御を実行すべき状態であるときにはステップs24で、
回転速度の変化を示すフラグＦΔN3を１にセットして回
転速度NEが上昇中であることを表した後、ステップs25
に移る。
速度NEが、目標回転速度NTより50rpmだけ低い閾値L3以
下であるか否かが判断され、そうでないとき、すなわち
制御を実行すべき状態であるときにはステップs24で、
回転速度の変化を示すフラグＦΔN3を１にセットして回
転速度NEが上昇中であることを表した後、ステップs25
に移る。
また前記ステップs22において、変化率ΔNEが閾値L1
未満であるときにはステップs26に移り、変化率ΔNEが
閾値L2以下であるか否かが判断され、そうであるとき、
すなわち回転速度NEが下降中であるときにはステップs2
7に移る。ステップs27では、回転速度NEが、目標回転速
度NTより100rpmだけ高い閾値L4以上であるか否かが判断
され、そうでないとき、すなわち前記制御を実行すべき
状態であるときにはステップs28で、前記フラグＦΔN3
を零にリセットして、回転速度NEが下降中であることを
表した後、前記ステップs25に移る。
未満であるときにはステップs26に移り、変化率ΔNEが
閾値L2以下であるか否かが判断され、そうであるとき、
すなわち回転速度NEが下降中であるときにはステップs2
7に移る。ステップs27では、回転速度NEが、目標回転速
度NTより100rpmだけ高い閾値L4以上であるか否かが判断
され、そうでないとき、すなわち前記制御を実行すべき
状態であるときにはステップs28で、前記フラグＦΔN3
を零にリセットして、回転速度NEが下降中であることを
表した後、前記ステップs25に移る。
ステップs25では、時間変化率ΔNEに基づいて前記第
５図で示されるグラフから対応する増分ΔD2が読出さ
れ、制御デューティDUTYにこの増分ΔD2が加算されて更
新される。こうして時刻t2で示されるような急激な制御
が行われ、ステップs29でそのことを表す急制御フラグ
ＦΔN1が１にセットされ、またステップs30で不感帯フ
ラグＦΔN2が零にリセットされて不感帯外であることを
表し、ステップs31に移る。
５図で示されるグラフから対応する増分ΔD2が読出さ
れ、制御デューティDUTYにこの増分ΔD2が加算されて更
新される。こうして時刻t2で示されるような急激な制御
が行われ、ステップs29でそのことを表す急制御フラグ
ＦΔN1が１にセットされ、またステップs30で不感帯フ
ラグＦΔN2が零にリセットされて不感帯外であることを
表し、ステップs31に移る。
また、前記ステップs23およびステップs27において、
急激な制御を実行すべきでない状態であると判断された
とき、およびステップs22,s26を経て変化率ΔNEが不感
帯W2内であると判断されたときには、ステップs50で前
記不感帯フラグΔN2が１にセットされた後、ステップs3
1に移る。
急激な制御を実行すべきでない状態であると判断された
とき、およびステップs22,s26を経て変化率ΔNEが不感
帯W2内であると判断されたときには、ステップs50で前
記不感帯フラグΔN2が１にセットされた後、ステップs3
1に移る。
ステップs31では、前記回転速度NEの計測処理を行っ
たことを表すフラグFNEを零にリセットする。ステップs
32では、前記急制御フラグＦΔN1が１であるか否かが判
断され、そうでないとき、すなわち急激な制御を行った
直後でないときにはステップs33で、実際の回転速度NE
と目標回転速度NTとの差に基づいて、前記第４図で示さ
れるグラフから増分ΔD1が読出され、この増分ΔD1によ
って制御デューティDUTYが更新されて、緩やかな積分制
御が行われ、ステップs34に移る。
たことを表すフラグFNEを零にリセットする。ステップs
32では、前記急制御フラグＦΔN1が１であるか否かが判
断され、そうでないとき、すなわち急激な制御を行った
直後でないときにはステップs33で、実際の回転速度NE
と目標回転速度NTとの差に基づいて、前記第４図で示さ
れるグラフから増分ΔD1が読出され、この増分ΔD1によ
って制御デューティDUTYが更新されて、緩やかな積分制
御が行われ、ステップs34に移る。
また、前記ステップs21においてフラグFNEが１でない
とき、すなわち回転速度NEの計測処理が行われた後、前
記ステップs22〜s33で示される動作が既に終了されてい
るとき、およびステップs32で急制御フラグＦΔN1が１
であるとき、すなわち前記ステップs25における急激な
制御が行われたときには、直接ステップs34に移る。
とき、すなわち回転速度NEの計測処理が行われた後、前
記ステップs22〜s33で示される動作が既に終了されてい
るとき、およびステップs32で急制御フラグＦΔN1が１
であるとき、すなわち前記ステップs25における急激な
制御が行われたときには、直接ステップs34に移る。
このステップs34では、急制御フラグＦΔN1が１であ
るか否かが判断され、そうであるときにはステップs35
で不感帯フラグＦΔN2が１であるか否かが判断され、そ
うであるときにはステップs36で吸気圧PMの計測処理が
行われたことを表すフラグFPMが１であるか否かが判断
され、そうであるときにはステップs37に移る。すなわ
ち、ステップs34〜S36を行うことによって、急制御が行
われた後、不感帯W2内に入って、吸気圧PMの計測タイミ
ングに一致した演算タイミングでステップs37に移る。
るか否かが判断され、そうであるときにはステップs35
で不感帯フラグＦΔN2が１であるか否かが判断され、そ
うであるときにはステップs36で吸気圧PMの計測処理が
行われたことを表すフラグFPMが１であるか否かが判断
され、そうであるときにはステップs37に移る。すなわ
ち、ステップs34〜S36を行うことによって、急制御が行
われた後、不感帯W2内に入って、吸気圧PMの計測タイミ
ングに一致した演算タイミングでステップs37に移る。
ステップs37では、吸気圧PMの時間変化率ΔPMがほぼ
零であるか否かが判断され、そうであるときにはステッ
プs38で急制御フラグＦΔN1が零にリセットされた後ス
テップs39に移り、そうでないときには直接ステップs39
に移る。
零であるか否かが判断され、そうであるときにはステッ
プs38で急制御フラグＦΔN1が零にリセットされた後ス
テップs39に移り、そうでないときには直接ステップs39
に移る。
ステップs39では、前記ステップs24またはs28で設定
されるフラグＦΔN3に対応して、制御デューティDUTYに
予め定める増分ΔD3が加算または減算される。すなわ
ち、フラグNF3が１のときは増分ΔD3が加算され、フラ
グＦΔN3が零のときには増分ΔD3が減算され、こうして
制御デューティDUTYが更新される。
されるフラグＦΔN3に対応して、制御デューティDUTYに
予め定める増分ΔD3が加算または減算される。すなわ
ち、フラグNF3が１のときは増分ΔD3が加算され、フラ
グＦΔN3が零のときには増分ΔD3が減算され、こうして
制御デューティDUTYが更新される。
ステップs40では、吸気圧PMの計測処理を行ったこと
を表すフラグFPMが零にリセットされた後、ステップs41
に移る。また前記ステップs34〜s36において、各フラグ
ＦΔN1,FΔN2,FPMのいずれか１つでも１でないときに
は、直接このステップs41に移る。ステップs41では、上
述のステップs25,s33またはs39で求められた制御デュー
ティDUTYによって、実際に流量制御弁36の開度制御が行
われる。
を表すフラグFPMが零にリセットされた後、ステップs41
に移る。また前記ステップs34〜s36において、各フラグ
ＦΔN1,FΔN2,FPMのいずれか１つでも１でないときに
は、直接このステップs41に移る。ステップs41では、上
述のステップs25,s33またはs39で求められた制御デュー
ティDUTYによって、実際に流量制御弁36の開度制御が行
われる。
以上の動作を要約すると、回転速度NEが急激に落込ん
だり上昇したりすると、ステップs22,s23,s24,s25また
はステップs22,s26,s27,s28,s25の動作によって、時間
変化率ΔNEに対応した増分ΔD2だけ、制御デューティDU
TYが急激に変化される。このような急激な制御を行った
後、不感帯W2内に入ったときには、その時点での吸気圧
PMを維持すべくステップs34〜s39で増分ΔD3ずつ急激な
戻し制御が行われ、制御の行過ぎが防止される。こうし
て回転速度NEが安定すると、ステップs33の通常の積分
制御が行われ、小さいゲインで安定した制御が行われ
る。
だり上昇したりすると、ステップs22,s23,s24,s25また
はステップs22,s26,s27,s28,s25の動作によって、時間
変化率ΔNEに対応した増分ΔD2だけ、制御デューティDU
TYが急激に変化される。このような急激な制御を行った
後、不感帯W2内に入ったときには、その時点での吸気圧
PMを維持すべくステップs34〜s39で増分ΔD3ずつ急激な
戻し制御が行われ、制御の行過ぎが防止される。こうし
て回転速度NEが安定すると、ステップs33の通常の積分
制御が行われ、小さいゲインで安定した制御が行われ
る。
このように本発明に従う制御装置１では、負荷変動に
よる急激な回転速度NEの落込みが検出されたときには、
流量制御弁36の制御デューティDUTYを、回転速度NEの変
化率ΔNEに応じた増分ΔD2だけ変化して速やかに落込み
を抑え、また回転速度NEの落込みが収まったときには、
制御デューティDUTYを予め定める増分ΔD3ずつ急激に減
少するようにしたので、大きい制御ゲインで、かつ吹上
りが生じるような過制御となることなく、良好な安定性
を確保することができる。
よる急激な回転速度NEの落込みが検出されたときには、
流量制御弁36の制御デューティDUTYを、回転速度NEの変
化率ΔNEに応じた増分ΔD2だけ変化して速やかに落込み
を抑え、また回転速度NEの落込みが収まったときには、
制御デューティDUTYを予め定める増分ΔD3ずつ急激に減
少するようにしたので、大きい制御ゲインで、かつ吹上
りが生じるような過制御となることなく、良好な安定性
を確保することができる。
また、負荷変動によって回転速度NEが上昇した場合も
同様に、吹上りなどを速やかに抑えるとともに、過制御
によるエンストを確実に防止することができ、こうして
応答性と安定性とを兼ね備えたアイドル回転速度制御を
行うことができる。
同様に、吹上りなどを速やかに抑えるとともに、過制御
によるエンストを確実に防止することができ、こうして
応答性と安定性とを兼ね備えたアイドル回転速度制御を
行うことができる。
さらにまた、目標回転速度NT近傍に、閾値L3,L4を設
け、増分ΔD2による急激な制御は、計測された回転速度
NEが、上昇中には閾値L3より高い場合、下降中には閾値
L4未満である場合に実行するようにしたので、不必要な
制御を防止し、これによってさらに安定性を向上するこ
とができる。
け、増分ΔD2による急激な制御は、計測された回転速度
NEが、上昇中には閾値L3より高い場合、下降中には閾値
L4未満である場合に実行するようにしたので、不必要な
制御を防止し、これによってさらに安定性を向上するこ
とができる。
また、このように負荷変動に対応する応答性が向上す
ることによって、制御装置１に取込むべき各種の機器出
力やセンサの測定結果などは必要最小限とすることがで
き、これによって構成を簡略化することができる。
ることによって、制御装置１に取込むべき各種の機器出
力やセンサの測定結果などは必要最小限とすることがで
き、これによって構成を簡略化することができる。
また、吸入空気流量を計測している場合には、トルク
に関するパラメータを、そのときの圧力と目標回転速度
から求まる吸入空気流量としてもよく、目標とする空気
量となるように急激に制御量を調整しても、同様の効果
が得られる。
に関するパラメータを、そのときの圧力と目標回転速度
から求まる吸入空気流量としてもよく、目標とする空気
量となるように急激に制御量を調整しても、同様の効果
が得られる。
発明の効果 以上のように本発明によれば、内燃機関のアイドル時
に回転速度の変動が検出されたときには、その変動の時
間変化率に応じた変化率でアイドル用の流量制御弁の制
御量を変化し、前記回転速度の時間変化率が零付近とな
ると、その時点における内燃機関のトルクに関連するパ
ラメータの時間変化率が零、あるいはほぼ零となるまで
急激に流量制御弁の制御量を変化するようにしたので、
たとえば回転速度が落込んだときには、吸入空気流量が
増加されてエンストを防止することができる。また回転
速度の時間変化率が、最小値を経て、上昇を開始する
と、その時点におけるトルクを維持することができる値
まで急激に吸入空気流量が減少され、過制御による吹上
りが防止される。
に回転速度の変動が検出されたときには、その変動の時
間変化率に応じた変化率でアイドル用の流量制御弁の制
御量を変化し、前記回転速度の時間変化率が零付近とな
ると、その時点における内燃機関のトルクに関連するパ
ラメータの時間変化率が零、あるいはほぼ零となるまで
急激に流量制御弁の制御量を変化するようにしたので、
たとえば回転速度が落込んだときには、吸入空気流量が
増加されてエンストを防止することができる。また回転
速度の時間変化率が、最小値を経て、上昇を開始する
と、その時点におけるトルクを維持することができる値
まで急激に吸入空気流量が減少され、過制御による吹上
りが防止される。
このようにして、高い制御ゲインで応答性を向上する
とともに、その応答性の向上と安定性の向上とを両立し
て実現することができる。また負荷となる各種の機器や
センサからの出力の取込数を削減することができ、構成
を簡略化することができる。
とともに、その応答性の向上と安定性の向上とを両立し
て実現することができる。また負荷となる各種の機器や
センサからの出力の取込数を削減することができ、構成
を簡略化することができる。
すなわち本発明では、回転速度の時間変化率に対応し
て制御量を増加／減少し、これによって回転速度の上
昇、減少を抑制することができる。さらに本発明によれ
ば、回転速度の時間変化率が零、あるいはほぼ零となっ
たとき、回転速度とパラメータがバランスするように急
激に制御量を減少／増加することによって、目標とする
回転速度に素早く落着かせることができるようになる。
こうして本発明によれば、回転速度の変化幅を小さく
し、目標回転速度に素早く落着かせて追従することが可
能になる。
て制御量を増加／減少し、これによって回転速度の上
昇、減少を抑制することができる。さらに本発明によれ
ば、回転速度の時間変化率が零、あるいはほぼ零となっ
たとき、回転速度とパラメータがバランスするように急
激に制御量を減少／増加することによって、目標とする
回転速度に素早く落着かせることができるようになる。
こうして本発明によれば、回転速度の変化幅を小さく
し、目標回転速度に素早く落着かせて追従することが可
能になる。
第１図は本発明の一実施例の内燃機関の制御装置１とそ
れに関連する構成を示すブロック図であり、第２図は制
御装置１の具体的な構成を示すブロック図であり、第３
図は負荷変動時のアイドル回転速度制御動作を説明する
ためのタイミングチャートであり、第４図は積分制御時
における増分ΔD1の変化を示すグラフであり、第５図は
急制御時における流量制御弁36の制御デューティDUTYに
対する増分ΔD2の変化を示すグラフであり、第６図はア
イドル回転速度制御動作を説明するためのフローチャー
トであり、第７図はアイドル回転速度制御動作を説明す
るためのフローチャートであり、第８図はアイドル回転
速度制御動作を説明するためのフローチャートである。 １……制御装置、4,7……吸気管、５……スロットル
弁、６……サージタンク、８……燃料噴射弁、10……内
燃機関、14……排気管、20〜31……検出器、35……側
路、36……流量制御弁、43……処理回路、45……メモリ
れに関連する構成を示すブロック図であり、第２図は制
御装置１の具体的な構成を示すブロック図であり、第３
図は負荷変動時のアイドル回転速度制御動作を説明する
ためのタイミングチャートであり、第４図は積分制御時
における増分ΔD1の変化を示すグラフであり、第５図は
急制御時における流量制御弁36の制御デューティDUTYに
対する増分ΔD2の変化を示すグラフであり、第６図はア
イドル回転速度制御動作を説明するためのフローチャー
トであり、第７図はアイドル回転速度制御動作を説明す
るためのフローチャートであり、第８図はアイドル回転
速度制御動作を説明するためのフローチャートである。 １……制御装置、4,7……吸気管、５……スロットル
弁、６……サージタンク、８……燃料噴射弁、10……内
燃機関、14……排気管、20〜31……検出器、35……側
路、36……流量制御弁、43……処理回路、45……メモリ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−49145（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−203953（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−145340（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 41/16
Claims (3)
- 【請求項１】スロットル弁の上流側と下流側とをアイド
ル用のバイパス側路で連通し、その側路に設けた流量制
御弁の弁開度の変化率、すなわち制御量を変化すること
によって、内燃機関の回転速度を予め定める目標回転速
度に維持する内燃機関のアイドル回転速度制御装置にお
いて、 前記回転速度の落込み／上昇を検出し、 その落込み／上昇の時間変化率に応じた変化率で前記制
御量を増加／減少し、回転速度の時間変化率が零、ある
いはほぼ零となった時点で、その時点における内燃機関
のトルクに関連するパラメータの時間変化率が零、ある
いはほぼ零となるまで急激に前記制御量を減少／増加す
ることを特徴とする内燃機関のアイドル回転速度制御装
置。 - 【請求項２】回転速度の落込み／上昇検出による前記制
御量の増加／減少制御は、該回転速度が前記目標回転速
度近傍で、制御を実行することを特徴とする請求項１記
載の内燃機関のアイドル回転速度制御装置。 - 【請求項３】前記パラメータは、吸気管圧力であること
を特徴とする請求項１または２記載の内燃機関のアイド
ル回転速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19974589A JP3173610B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 内燃機関のアイドル回転速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19974589A JP3173610B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 内燃機関のアイドル回転速度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0364639A JPH0364639A (ja) | 1991-03-20 |
| JP3173610B2 true JP3173610B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=16412926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19974589A Expired - Fee Related JP3173610B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 内燃機関のアイドル回転速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3173610B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3787458B2 (ja) | 1998-08-06 | 2006-06-21 | イチカワ株式会社 | 抄紙用ベルト |
| JP5212318B2 (ja) * | 2009-09-04 | 2013-06-19 | トヨタ自動車株式会社 | 車両のエンジン制御装置 |
-
1989
- 1989-07-31 JP JP19974589A patent/JP3173610B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0364639A (ja) | 1991-03-20 |
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Legal Events
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