JPH0368224B2 - - Google Patents
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- JPH0368224B2 JPH0368224B2 JP57056658A JP5665882A JPH0368224B2 JP H0368224 B2 JPH0368224 B2 JP H0368224B2 JP 57056658 A JP57056658 A JP 57056658A JP 5665882 A JP5665882 A JP 5665882A JP H0368224 B2 JPH0368224 B2 JP H0368224B2
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- control
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- engine speed
- engine
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Links
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Classifications
-
- 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
- F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、内燃機関のフイードバツク式制御
方法に関する。
方法に関する。
従来の内燃機関のフイードバツク制御方法とし
ては、例えば、 MRC（Mixture Ratio Control：混合比制御
すなわち空燃比Ａ／Ｆ制御） ISC（Idle Speed Control：アイドル回転速
度制御） STC（Spark Timing Control：点火時期制
御） などがある。
ては、例えば、 MRC（Mixture Ratio Control：混合比制御
すなわち空燃比Ａ／Ｆ制御） ISC（Idle Speed Control：アイドル回転速
度制御） STC（Spark Timing Control：点火時期制
御） などがある。
のMRCは、排気中の酸素濃度をO2センサに
より検出して、空燃比Ａ／Ｆをフイードバツク制
御するもので、吸入空気量Ｑと機関回転数Ｎおよ
び定数Ｋから、燃料の基本噴射時間Tpを Tp＝Ｋ・Ｑ／Ｎ ……(1) で求め、このTpと、冷却水温度、機関がクラン
キング中か否かおよびスロツトルバルブの開閉等
に応じた補正率COEFと、排気中の酸素濃度に応
じた補正率α、およびバツテリ電圧に応じた補正
時間TSから、インジエクの駆動開弁時間Tiを、 Ti＝Tp×COEF×α＋TS ……(2) で求める。この場合のフイードバツク制御の入力
はO2センサによる排気中の酸素濃度であり、出
力は補正率αすなわち駆動開弁時間Tiのみであ
る。
より検出して、空燃比Ａ／Ｆをフイードバツク制
御するもので、吸入空気量Ｑと機関回転数Ｎおよ
び定数Ｋから、燃料の基本噴射時間Tpを Tp＝Ｋ・Ｑ／Ｎ ……(1) で求め、このTpと、冷却水温度、機関がクラン
キング中か否かおよびスロツトルバルブの開閉等
に応じた補正率COEFと、排気中の酸素濃度に応
じた補正率α、およびバツテリ電圧に応じた補正
時間TSから、インジエクの駆動開弁時間Tiを、 Ti＝Tp×COEF×α＋TS ……(2) で求める。この場合のフイードバツク制御の入力
はO2センサによる排気中の酸素濃度であり、出
力は補正率αすなわち駆動開弁時間Tiのみであ
る。
のISCは、アイドル回転中に、スロツトルバ
ルブをバイパスする空気量Q〓を変えて機関回転
数を一定にフイードバツク制御するもので、エア
コンデイシヨナが作動中か否か、トランスミツシ
ヨンのギア位置がニユートラルか否か、およびバ
ツテリ電圧などに応じて補正して算出したアイド
ル回転数の目標値と、実際の機関回転数Ｎを比較
し、その差が小さくなるようにISC制御ソレノイ
ドをデユーテイ制御して、目標回転数にフイード
バツク制御する。この場合に、入力は機関回転数
Ｎで、出力はコントロール・デユーテイ１つであ
る。
ルブをバイパスする空気量Q〓を変えて機関回転
数を一定にフイードバツク制御するもので、エア
コンデイシヨナが作動中か否か、トランスミツシ
ヨンのギア位置がニユートラルか否か、およびバ
ツテリ電圧などに応じて補正して算出したアイド
ル回転数の目標値と、実際の機関回転数Ｎを比較
し、その差が小さくなるようにISC制御ソレノイ
ドをデユーテイ制御して、目標回転数にフイード
バツク制御する。この場合に、入力は機関回転数
Ｎで、出力はコントロール・デユーテイ１つであ
る。
また、のSTCは、点火時期を変えて、出力
がノツキングをフイードバツク制御するもので、
一般的には点火時期を進めると出力がでるが、ノ
ツキングを生じるため、点火時期を遅らせていつ
てノツキングを防ぐ。この場合は、ノツキング信
号が入力で、点火時期の補正信号が出力となる。
がノツキングをフイードバツク制御するもので、
一般的には点火時期を進めると出力がでるが、ノ
ツキングを生じるため、点火時期を遅らせていつ
てノツキングを防ぐ。この場合は、ノツキング信
号が入力で、点火時期の補正信号が出力となる。
しかしながら、このような従来の内燃機関のフ
イードバツク制御方法においては、一つの制御を
行なう場合に一つ以上の入力（運転変数）を必要
とするので、制御の数が増えると入力のためのセ
ンサ数が増大してコストが上昇するという問題が
ある。また、単純に一つの入力で複数の制御要素
を制御すると、制御の干渉が生じて良好な制御を
行なえない畏れがある。さらに、１つの制御要素
を制御する場合に、その制御要素のみを制御する
ようになつていたので、入力の変動によつて制御
が不安定になる畏れがある。例えば、ISC制御に
おいて、吸入空気量のみによつて機関回転数を制
御すると、空燃比の変動によつて回転変動が大き
くなり、制御が不安定になる畏れがある。
イードバツク制御方法においては、一つの制御を
行なう場合に一つ以上の入力（運転変数）を必要
とするので、制御の数が増えると入力のためのセ
ンサ数が増大してコストが上昇するという問題が
ある。また、単純に一つの入力で複数の制御要素
を制御すると、制御の干渉が生じて良好な制御を
行なえない畏れがある。さらに、１つの制御要素
を制御する場合に、その制御要素のみを制御する
ようになつていたので、入力の変動によつて制御
が不安定になる畏れがある。例えば、ISC制御に
おいて、吸入空気量のみによつて機関回転数を制
御すると、空燃比の変動によつて回転変動が大き
くなり、制御が不安定になる畏れがある。
本発明は、上記のごとき従来技術の問題を解決
するためになされたものであり、センサ数を少な
くしてコストを下げ、かつ制御の干渉等を生じる
ことなく良好な制御を行なうことの出来る内燃機
関の制御方法を提供することを目的とする。
するためになされたものであり、センサ数を少な
くしてコストを下げ、かつ制御の干渉等を生じる
ことなく良好な制御を行なうことの出来る内燃機
関の制御方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明において
は、特許請求の範囲に記載するように構成してい
る。
は、特許請求の範囲に記載するように構成してい
る。
すなわち、本発明においては、機関回転数の瞬
時値Ｎを検出し、該瞬時値Ｎのｎ個（ｎ＞２）の
平均値求め、該平均値と上記瞬時値Ｎと差を
求め、該差の２乗または絶対値の複数個の平均に
対応した変動値を演算し、吸入空気量を機関回転
数の平均値に基づいて制御し、他の制御変数を
機関回転数の変動値に基づいて制御するように構
成したものである。
時値Ｎを検出し、該瞬時値Ｎのｎ個（ｎ＞２）の
平均値求め、該平均値と上記瞬時値Ｎと差を
求め、該差の２乗または絶対値の複数個の平均に
対応した変動値を演算し、吸入空気量を機関回転
数の平均値に基づいて制御し、他の制御変数を
機関回転数の変動値に基づいて制御するように構
成したものである。
なお、本発明における平均値とは、所定時間ま
たは機関の所定回転当たりの平均値を意味し、入
力の短い周期の変化には追従せず、大きなレベル
の変動にはその変動より緩やかに追従する値であ
る。
たは機関の所定回転当たりの平均値を意味し、入
力の短い周期の変化には追従せず、大きなレベル
の変動にはその変動より緩やかに追従する値であ
る。
また、上記変動値に基づいて制御する制御変数
としては、例えば空燃比、点火時期、EGR量な
どがある。
としては、例えば空燃比、点火時期、EGR量な
どがある。
上記のように構成したことにより、本発明にお
いては、１つの運転変数（機関回転数）に基づい
て２つの制御変数（吸入空気量と他の制御変数）
を制御することが出来るので、運転変数を検出す
るためのセンサ数を減少させることが出来る。ま
た、１つの運転変数から分割する成分として平均
値と変動値を用いることにより、制御の干渉を生
じることがなくなる。例えば、機関回転数そのも
の（機関回転数の瞬時値）に基づいて吸入空気量
を調整して機関回転数を制御し、かつ、機関回転
数の変動率に基づいて空燃比を調整して回転変動
をなくすように制御する場合には、空燃比の変化
によつて機関回転数が変化すると、その変化に応
じて直ちに吸入空気量が変化し、その結果によつ
て空燃比が変化するという干渉が生じ、かえつて
変動が大きくなる畏れがある。しかし、本発明の
場合には、機関回転数が短い周期のあいだ変化し
ても平均値はそれに追従しないので、上記のよう
な干渉を生じる畏れがない。したがつて良好な制
御を行なうことが出来る。また、１つの運転変数
から分割した平均値と変動値とを用いて、相互に
関連のある２つの制御変数を制御することによ
り、良好な制御を行なうことが出来る。例えば、
機関回転数の平均値に基づいて吸入空気量を、変
動値に基づいて空燃比をそれぞれ制御することに
より、機関回転数を所定値に一致させるように制
御し、かつ回転変動を小さくするように制御する
ことが出来る。
いては、１つの運転変数（機関回転数）に基づい
て２つの制御変数（吸入空気量と他の制御変数）
を制御することが出来るので、運転変数を検出す
るためのセンサ数を減少させることが出来る。ま
た、１つの運転変数から分割する成分として平均
値と変動値を用いることにより、制御の干渉を生
じることがなくなる。例えば、機関回転数そのも
の（機関回転数の瞬時値）に基づいて吸入空気量
を調整して機関回転数を制御し、かつ、機関回転
数の変動率に基づいて空燃比を調整して回転変動
をなくすように制御する場合には、空燃比の変化
によつて機関回転数が変化すると、その変化に応
じて直ちに吸入空気量が変化し、その結果によつ
て空燃比が変化するという干渉が生じ、かえつて
変動が大きくなる畏れがある。しかし、本発明の
場合には、機関回転数が短い周期のあいだ変化し
ても平均値はそれに追従しないので、上記のよう
な干渉を生じる畏れがない。したがつて良好な制
御を行なうことが出来る。また、１つの運転変数
から分割した平均値と変動値とを用いて、相互に
関連のある２つの制御変数を制御することによ
り、良好な制御を行なうことが出来る。例えば、
機関回転数の平均値に基づいて吸入空気量を、変
動値に基づいて空燃比をそれぞれ制御することに
より、機関回転数を所定値に一致させるように制
御し、かつ回転変動を小さくするように制御する
ことが出来る。
まず、この発明の基本的な技術思想を、図面を
参照して説明する。
参照して説明する。
第１図において、機関の１つの運転変数Ｖが検
出され、この検出された運転変数Ｖは、伝達要素
１において２つの伝達関数G1およびG2を乗算し、
１方の乗算値G1・Ｖによつて機関の１つの制御
変数C1を、他方の乗算値G2・Ｖによつて別の制
御変数C2を、それぞれフイードバツク制御する。
出され、この検出された運転変数Ｖは、伝達要素
１において２つの伝達関数G1およびG2を乗算し、
１方の乗算値G1・Ｖによつて機関の１つの制御
変数C1を、他方の乗算値G2・Ｖによつて別の制
御変数C2を、それぞれフイードバツク制御する。
第２図は、第１図の技術思想をさらに具体化し
たもので、機関の１つの運転変数Ｖを信号分離器
２により２つの成分V1とV2に分け、１方の成分
V1に基づいて１つの伝達要素３を介して機関の
１つの制御変数C1をフイードバツク制御し、他
方の成分V2に基づいて別の伝達要素４を介して
機関の別の制御要素C2をフイードバツク制御す
る。
たもので、機関の１つの運転変数Ｖを信号分離器
２により２つの成分V1とV2に分け、１方の成分
V1に基づいて１つの伝達要素３を介して機関の
１つの制御変数C1をフイードバツク制御し、他
方の成分V2に基づいて別の伝達要素４を介して
機関の別の制御要素C2をフイードバツク制御す
る。
本発明においては、上記の一方の成分V1とし
て運転変数Ｖの平均値を代表する値を用い、他方
の成分V2として運転変数Ｖの変動を代表する値
を用いている。上記の平均値を代表する値として
は、平均値、低周波成分、直流分があり、変動を
代表とする値としては、変動率、高周波成分、交
流分、分数、絶対値誤差がある。
て運転変数Ｖの平均値を代表する値を用い、他方
の成分V2として運転変数Ｖの変動を代表する値
を用いている。上記の平均値を代表する値として
は、平均値、低周波成分、直流分があり、変動を
代表とする値としては、変動率、高周波成分、交
流分、分数、絶対値誤差がある。
第３図は、平均値を代表する値として低周波成
分を、変動を代表する値として高周波成分を用い
た場合のブロツク図である。すなわち、運転変数
Ｖをローパスフイルタ５を通し低周波成分を抽出
してこれを１つの成分V1とし、かつバイパスフ
イルタ６を通し高周波成分を抽出してこれを他の
成分V2とし、２つの成分V1とV2によつて、それ
ぞれ伝達要素３，４を介して２つの制御変数C1
とC2をそれぞれフイードバツク制御する。
分を、変動を代表する値として高周波成分を用い
た場合のブロツク図である。すなわち、運転変数
Ｖをローパスフイルタ５を通し低周波成分を抽出
してこれを１つの成分V1とし、かつバイパスフ
イルタ６を通し高周波成分を抽出してこれを他の
成分V2とし、２つの成分V1とV2によつて、それ
ぞれ伝達要素３，４を介して２つの制御変数C1
とC2をそれぞれフイードバツク制御する。
第４図は第２図の別の具体例で、運転変数Ｖを
平滑器７により直流分（１つの成分V1）とハイ
パスフイルタ６により交流分（他の成分V2）と
に分ける。
平滑器７により直流分（１つの成分V1）とハイ
パスフイルタ６により交流分（他の成分V2）と
に分ける。
また、平均値を代表する値としては、運転変数
Ｖの平均値を用いてもよい。この場合に、運転
変数Ｖのｎ個のサンプル値をVk（ｋ＝１，２，…
…，ｎ）とすると、平均値は、 ＝（１／ｎ）o 〓k=1 Vk ……(3) で求められる。また、変動を代表する値は種々定
義されるが、例えば、絶対値誤差ΔVは、 ΔV＝（１／ｎ）o 〓k=1 ｜Vk−｜ ……(5) 分散σVは、 σV＝（１／ｎ）o 〓k=1 （Vk−）2 ……(6) 変動率CVは、 CV＝100×√／（％） ……(7) でそれぞれ求められる。
Ｖの平均値を用いてもよい。この場合に、運転
変数Ｖのｎ個のサンプル値をVk（ｋ＝１，２，…
…，ｎ）とすると、平均値は、 ＝（１／ｎ）o 〓k=1 Vk ……(3) で求められる。また、変動を代表する値は種々定
義されるが、例えば、絶対値誤差ΔVは、 ΔV＝（１／ｎ）o 〓k=1 ｜Vk−｜ ……(5) 分散σVは、 σV＝（１／ｎ）o 〓k=1 （Vk−）2 ……(6) 変動率CVは、 CV＝100×√／（％） ……(7) でそれぞれ求められる。
次に、上記技術思想を具体化した実施例を、図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
第５図は、この発明の内燃機関の制御方法の第
一実施例を実現する装置の概要を示す。図におい
て、内燃機関８のクランクプーリ９に対向して取
り付けられたクランク角センサ１０によりクラン
ク角位置θ信号が読み取られ、その信号は入力イ
ンターフエース１１を介してCPU、ROM、
RAM等からなる制御回路１２に入力され、演算
処理される。その結果により出力インタフエース
１３，１４を介してアクチユエータ１５，１６が
作動され、機関の各種制御対象がフイードバツク
制御される。
一実施例を実現する装置の概要を示す。図におい
て、内燃機関８のクランクプーリ９に対向して取
り付けられたクランク角センサ１０によりクラン
ク角位置θ信号が読み取られ、その信号は入力イ
ンターフエース１１を介してCPU、ROM、
RAM等からなる制御回路１２に入力され、演算
処理される。その結果により出力インタフエース
１３，１４を介してアクチユエータ１５，１６が
作動され、機関の各種制御対象がフイードバツク
制御される。
第６図は、第５図の制御装置をさらに詳細に示
す。図において、第５図と同一の部品は同一の番
号で示す。図中、１７は水温センサで冷却水の温
度を検出し、１８はO2センサで、排気中の酸素
濃度を検出する。１９はニユートラルスイツチで
トランスミツシヨンのギア位置がニユートラルか
又はパーキング位置かを検出し、２０は車速セン
サで例えばスピードメータ・ケーブルの回転軸か
ら車速を検出し、２１はエアフローメータで吸入
空気量Ｑを検出する。Ｉ／Ｏ LSIおよび周辺回
路２２は第５図の入力インターフエース１１と出
力インターフエース１３，１４を１つにしたもの
である。２３はイグニツシヨンコイル、２４はデ
イストリビユータ、２５はスロツトルバルブ、２
６は三元触媒である。２７はインジエクタ、２８
はアイドルコントロールバルブ、２９はEGRコ
ントロールバルブで、これらは第５図のアクチユ
エータ８，９に相当する。３０はアイドルエアア
ジヤストバルブで、アイドルコントロールバルブ
２８でデユーテイ制御されてリフト量が変わり、
スロツトルバルブ２５をバイパスする空気量Q〓
を変えて、アイドル回転が制御される。３１は
EGRバルブで、EGRコントロールバルブ２９に
よりリフト量が変えられ、EGR（排気環流）量が
制御される。
す。図において、第５図と同一の部品は同一の番
号で示す。図中、１７は水温センサで冷却水の温
度を検出し、１８はO2センサで、排気中の酸素
濃度を検出する。１９はニユートラルスイツチで
トランスミツシヨンのギア位置がニユートラルか
又はパーキング位置かを検出し、２０は車速セン
サで例えばスピードメータ・ケーブルの回転軸か
ら車速を検出し、２１はエアフローメータで吸入
空気量Ｑを検出する。Ｉ／Ｏ LSIおよび周辺回
路２２は第５図の入力インターフエース１１と出
力インターフエース１３，１４を１つにしたもの
である。２３はイグニツシヨンコイル、２４はデ
イストリビユータ、２５はスロツトルバルブ、２
６は三元触媒である。２７はインジエクタ、２８
はアイドルコントロールバルブ、２９はEGRコ
ントロールバルブで、これらは第５図のアクチユ
エータ８，９に相当する。３０はアイドルエアア
ジヤストバルブで、アイドルコントロールバルブ
２８でデユーテイ制御されてリフト量が変わり、
スロツトルバルブ２５をバイパスする空気量Q〓
を変えて、アイドル回転が制御される。３１は
EGRバルブで、EGRコントロールバルブ２９に
よりリフト量が変えられ、EGR（排気環流）量が
制御される。
クランク角度情報を読み取るクランク角センサ
１０の出力は、例えばクランク角1゜毎に１パルス
を出力するパルス列であるとすると、1゜回転する
のに要した時間よりクランク回転角速度ωが判
る。または、一定ゲート時間内に入力された1゜パ
ルス数より、ゲート時間内の平均角速度ωが判
る。
１０の出力は、例えばクランク角1゜毎に１パルス
を出力するパルス列であるとすると、1゜回転する
のに要した時間よりクランク回転角速度ωが判
る。または、一定ゲート時間内に入力された1゜パ
ルス数より、ゲート時間内の平均角速度ωが判
る。
このクランク回転角速度ω（deg／sec）から、
機関回転数Ｎ（rpm）が、 Ｎ（rpm）＝（60／360）ω（dey／sec） ……(8) で求まる。第一実施例では、この機関回転数Ｎ
（またはクランク回転角速度ω）を運転変数Ｖと
する。
機関回転数Ｎ（rpm）が、 Ｎ（rpm）＝（60／360）ω（dey／sec） ……(8) で求まる。第一実施例では、この機関回転数Ｎ
（またはクランク回転角速度ω）を運転変数Ｖと
する。
刻々変化する機関回転数Ｎをｎ個サンプリング
すると、Kk（ｋ＝１，２，……，ｎ）が得られ
る。このNkから、前述の(3)式においてＶをＮに
置き換えれば、機関回転数の平均値が、 ＝（１／ｎ）o 〓k=1 Nk ……(9) で求まる。この平均値は、運転変数Ｖの１つの
成分V1となる。
すると、Kk（ｋ＝１，２，……，ｎ）が得られ
る。このNkから、前述の(3)式においてＶをＮに
置き換えれば、機関回転数の平均値が、 ＝（１／ｎ）o 〓k=1 Nk ……(9) で求まる。この平均値は、運転変数Ｖの１つの
成分V1となる。
また、機関回転数の変動を代表する値として
は、本実施例では、(5)式による絶対値偏差を用
い、すなわち機関回転数の変動率ΔNは、 ΔN＝（１／ｎ）o 〓k=1 ｜Nk−｜ ……(10) で求められる。
は、本実施例では、(5)式による絶対値偏差を用
い、すなわち機関回転数の変動率ΔNは、 ΔN＝（１／ｎ）o 〓k=1 ｜Nk−｜ ……(10) で求められる。
また、機関回転数の平均値と変動率ΔNが求
まると、その時の機関の暖機状態その他の運転状
態や補機類の作動状態から、目標とする機関回転
数N〓と機関回転数変動率ΔN〓が定められる。そ
して上述のとN〓とを比較し、機関回転数の平
均値を目標値N〓に一致させるように、とN〓
との差に応じて、アイドルコントロールバルブ２
８とアイドルエアアジヤストバルブ３０を介し
て、スロツトルバルブ２５をバイパスする空気量
Q〓を変え、アイドル回転速度が適当になるよう
に、フイードバツク制御する。従つて、スロツト
ルバルブ２５をバイパスする空気量Q〓が１つの
制御変数C1となる。また、機関回転数の実際の
変動率ΔNと目標変動率ΔN〓とを比較し、実際の
変動率ΔNが目標値ΔN〓に一致するように、ΔN
とΔN〓との差に応じて、インジエクタ２７から噴
射される燃料供給量を調整して空燃比Ａ／Ｆを変
え、機関の燃焼を安定な範囲で空燃比Ａ／Ｆが出
来るだけリーンに（薄く）なるように、フイード
バツク制御する。従つて、空燃比Ａ／Ｆがもう１
つの制御変数C2となる。
まると、その時の機関の暖機状態その他の運転状
態や補機類の作動状態から、目標とする機関回転
数N〓と機関回転数変動率ΔN〓が定められる。そ
して上述のとN〓とを比較し、機関回転数の平
均値を目標値N〓に一致させるように、とN〓
との差に応じて、アイドルコントロールバルブ２
８とアイドルエアアジヤストバルブ３０を介し
て、スロツトルバルブ２５をバイパスする空気量
Q〓を変え、アイドル回転速度が適当になるよう
に、フイードバツク制御する。従つて、スロツト
ルバルブ２５をバイパスする空気量Q〓が１つの
制御変数C1となる。また、機関回転数の実際の
変動率ΔNと目標変動率ΔN〓とを比較し、実際の
変動率ΔNが目標値ΔN〓に一致するように、ΔN
とΔN〓との差に応じて、インジエクタ２７から噴
射される燃料供給量を調整して空燃比Ａ／Ｆを変
え、機関の燃焼を安定な範囲で空燃比Ａ／Ｆが出
来るだけリーンに（薄く）なるように、フイード
バツク制御する。従つて、空燃比Ａ／Ｆがもう１
つの制御変数C2となる。
上述した機関回転数の平均値と変動率ΔNの
演算、目標機関回転数N〓と目標変動率ΔN〓の設
定、両者の比較とその差に応じた制御信号の出力
等は、制御回路１２において実行される。
演算、目標機関回転数N〓と目標変動率ΔN〓の設
定、両者の比較とその差に応じた制御信号の出力
等は、制御回路１２において実行される。
次に、上記第一実施例の作用を、第５図、第６
図および第７図ないし第９図のフローチヤートに
より説明する。
図および第７図ないし第９図のフローチヤートに
より説明する。
クランク角センサ１０からのクランク角1゜毎の
信号から、制御回路１２においてクランク回転角
速度ωを求め、次いでこのωを機関回転数Ｎに換
算する。刻々換算される機関回転数Ｎを過去ｎ
（例えば16）個を記憶してサンプル値Nkとする。
このNkは、最新のサンプル値が記憶される毎に
一番古いサンプル値を捨てていき、次々にサンプ
ル値を更新していく（第７図ステツプ40）。次い
で、(9)式に従つて機関回転数の平均値を、(10)式
に従つて機関回転数の変動率ΔNを、それぞれ演
算する（ステツプ41）。次に、その時の機関の運
転状態や補機類の作動状態から目標機関回転数
N〓を設定し（ステツプ42）、（−N〓）の値に応
じてスロツトルバルブ２５をバイパスする空気量
Q〓を調整し（ステツプ43）、機関のアイドル回転
速度を適当な値にフイードバツク制御する。
信号から、制御回路１２においてクランク回転角
速度ωを求め、次いでこのωを機関回転数Ｎに換
算する。刻々換算される機関回転数Ｎを過去ｎ
（例えば16）個を記憶してサンプル値Nkとする。
このNkは、最新のサンプル値が記憶される毎に
一番古いサンプル値を捨てていき、次々にサンプ
ル値を更新していく（第７図ステツプ40）。次い
で、(9)式に従つて機関回転数の平均値を、(10)式
に従つて機関回転数の変動率ΔNを、それぞれ演
算する（ステツプ41）。次に、その時の機関の運
転状態や補機類の作動状態から目標機関回転数
N〓を設定し（ステツプ42）、（−N〓）の値に応
じてスロツトルバルブ２５をバイパスする空気量
Q〓を調整し（ステツプ43）、機関のアイドル回転
速度を適当な値にフイードバツク制御する。
第８図は第７図のステツプ43の詳細を示すが、
第８図において、｜−N〓｜がd1（正の定数、す
なわち不感帯）より小さいか否かを判別し（ステ
ツプ43−１）、｜−N〓｜≦d1（すなわち−d1≦
−N〓≦d1）であれば、その時の空気量Q〓、従つ
てアイドル回転速度は適切であるとして、何の制
御も行わず、その状態を保持する（ステツプ43−
２）。ステツプ43−１で｜−N〓｜＞d1の場合
は、−N〓＞d1か−N〓＜d1かを判別し（ステ
ツプ43−３）、−N〓＞d1であれば、（−N〓）
の値に応じて、アイドルコントロールバルブ２８
を介してアイドルエアアジヤストバルブ３０の負
圧室すなわちダイヤフラムに掛ける負圧を大きく
し、スロツトルバルブ２５のバイアス空気量Q〓
を減少させ（ステツプ43−４）て、機関のアイド
ル回転速度を下げる。また、ステツプ43−３で
−N〓＜−d1であれば、逆にバイパス空気量Q〓を
増加させ（ステツプ43−５）て、アイドル回転速
度を上げる。このようにしてアイドル回転速度は
目標機関回転数N〓に合致するようにフイードバ
ツク制御される。
第８図において、｜−N〓｜がd1（正の定数、す
なわち不感帯）より小さいか否かを判別し（ステ
ツプ43−１）、｜−N〓｜≦d1（すなわち−d1≦
−N〓≦d1）であれば、その時の空気量Q〓、従つ
てアイドル回転速度は適切であるとして、何の制
御も行わず、その状態を保持する（ステツプ43−
２）。ステツプ43−１で｜−N〓｜＞d1の場合
は、−N〓＞d1か−N〓＜d1かを判別し（ステ
ツプ43−３）、−N〓＞d1であれば、（−N〓）
の値に応じて、アイドルコントロールバルブ２８
を介してアイドルエアアジヤストバルブ３０の負
圧室すなわちダイヤフラムに掛ける負圧を大きく
し、スロツトルバルブ２５のバイアス空気量Q〓
を減少させ（ステツプ43−４）て、機関のアイド
ル回転速度を下げる。また、ステツプ43−３で
−N〓＜−d1であれば、逆にバイパス空気量Q〓を
増加させ（ステツプ43−５）て、アイドル回転速
度を上げる。このようにしてアイドル回転速度は
目標機関回転数N〓に合致するようにフイードバ
ツク制御される。
さらに第７図において、機関回転数の目標変動
率ΔN〓を設定し（ステツプ44）、実際の変動率
ΔNと目標変動率ΔN〓の差に応じてインジエクタ
２７からの燃料供給量を調整し、空燃比Ａ／Ｆを
フイードバツク制御する（ステツプ45）。
率ΔN〓を設定し（ステツプ44）、実際の変動率
ΔNと目標変動率ΔN〓の差に応じてインジエクタ
２７からの燃料供給量を調整し、空燃比Ａ／Ｆを
フイードバツク制御する（ステツプ45）。
すなわち、第９図は第７図のステツプ45の詳細
を示すが、第９図において、｜ΔN−ΔN〓｜がd2
（正の定数、すなわち不感帯）より小さいか否か
を判定し（ステツプ45−１）、｜ΔN−ΔN〓｜≦d2
（すなわち−d2≦ΔN−ΔN〓≦d2）であれば、その
時の燃料供給量、従つて空燃比Ａ／Ｆは適切であ
るとして、何の制御も行わず、その状態を保持す
る（ステツプ45−２）。ステツプ45−１で｜ΔN
−ΔN〓｜＞d2の場合は、ΔN−ΔN〓＞d2かΔN−
ΔN〓＜−d2かを判別し（ステツプ45−３）、ΔN
−ΔN〓＞d2であれば、（ΔN−ΔN〓）の値に応じ
て、インジエクタ２７からの燃料供給量を増加さ
せ、空燃比Ａ／Ｆをリツチ化（濃化）させるよう
にフイードバツク制御する（ステツプ45−４）。
また、ステツプ45−３でΔN−ΔN〓＜−d2であれ
ば、（ΔN−ΔN〓）の値に応じて燃料供給量を減
少させ、空燃比Ａ／Ｆをリーン化（薄化）させる
ようにフイードバツク制御する（ステツプ45−
５）。
を示すが、第９図において、｜ΔN−ΔN〓｜がd2
（正の定数、すなわち不感帯）より小さいか否か
を判定し（ステツプ45−１）、｜ΔN−ΔN〓｜≦d2
（すなわち−d2≦ΔN−ΔN〓≦d2）であれば、その
時の燃料供給量、従つて空燃比Ａ／Ｆは適切であ
るとして、何の制御も行わず、その状態を保持す
る（ステツプ45−２）。ステツプ45−１で｜ΔN
−ΔN〓｜＞d2の場合は、ΔN−ΔN〓＞d2かΔN−
ΔN〓＜−d2かを判別し（ステツプ45−３）、ΔN
−ΔN〓＞d2であれば、（ΔN−ΔN〓）の値に応じ
て、インジエクタ２７からの燃料供給量を増加さ
せ、空燃比Ａ／Ｆをリツチ化（濃化）させるよう
にフイードバツク制御する（ステツプ45−４）。
また、ステツプ45−３でΔN−ΔN〓＜−d2であれ
ば、（ΔN−ΔN〓）の値に応じて燃料供給量を減
少させ、空燃比Ａ／Ｆをリーン化（薄化）させる
ようにフイードバツク制御する（ステツプ45−
５）。
このように、アイドル回転速度と空燃比Ａ／Ｆ
を制御することにより、燃焼の安定度を損わない
範囲でリーンな空燃比で、適当なアイドル回転速
度を保つことができ、良好な燃費と排気性能が得
られる。
を制御することにより、燃焼の安定度を損わない
範囲でリーンな空燃比で、適当なアイドル回転速
度を保つことができ、良好な燃費と排気性能が得
られる。
上記第一実施例では、機関回転数Ｎ（運転変数
Ｖ）の平均値（１つの成分V1）によりバイパ
ス空気量Q〓（１つの制御変数C1）を、かつ変動率
ΔN（他の成分V2）により空燃比Ａ／Ｆ（別の制御
変数C2）を、それぞれフイードバツク制御する
方法を説明したが、この方法は機関の無負荷時に
行うことが好ましい。
Ｖ）の平均値（１つの成分V1）によりバイパ
ス空気量Q〓（１つの制御変数C1）を、かつ変動率
ΔN（他の成分V2）により空燃比Ａ／Ｆ（別の制御
変数C2）を、それぞれフイードバツク制御する
方法を説明したが、この方法は機関の無負荷時に
行うことが好ましい。
また、平均値によりバイパス空気量Q〓を、
かつ変動率ΔNにより点火時期をΔNがΔN〓より
大の時遅らせ小の時進めるように、それぞれフイ
ードバツク制御してもよい。
かつ変動率ΔNにより点火時期をΔNがΔN〓より
大の時遅らせ小の時進めるように、それぞれフイ
ードバツク制御してもよい。
さらに、平均値によりバイパス空気量Q〓を、
かつ変動率ΔNによりEGR量QEを、それぞれフイ
ードバツク制御することもできる。この場合に
EGR量QEの制御は、機関回転数の実際の変動率
ΔNと機関の運転状態に応じて設定された目標変
動率ΔN〓との差に応じて、EGRコントロールバ
ルブ２９を介してEGRバルブ３１のリフト量を
変えることにより行なう。（すなわちΔNがΔN〓
より大の時、EGRを減少させ、小の時増大させ
る。） なお、運転変数Ｖとしてクランク回転角速度ω
を、１つの成分V1としてクランク回転角速度の
平均値を、他の成分V2としてクランク回転角
速度の変動率Δωを用いても、同等の結果が得ら
れる。
かつ変動率ΔNによりEGR量QEを、それぞれフイ
ードバツク制御することもできる。この場合に
EGR量QEの制御は、機関回転数の実際の変動率
ΔNと機関の運転状態に応じて設定された目標変
動率ΔN〓との差に応じて、EGRコントロールバ
ルブ２９を介してEGRバルブ３１のリフト量を
変えることにより行なう。（すなわちΔNがΔN〓
より大の時、EGRを減少させ、小の時増大させ
る。） なお、運転変数Ｖとしてクランク回転角速度ω
を、１つの成分V1としてクランク回転角速度の
平均値を、他の成分V2としてクランク回転角
速度の変動率Δωを用いても、同等の結果が得ら
れる。
以上説明したように、この発明によれば、検出
した機関回転数の平均値と変動値とを求め、前者
に基づいて吸入空気量を制御し、後者に基づいて
空燃比等の他の制御変数を制御するように構成し
たことにより、下記のごとき効果が得られる。
した機関回転数の平均値と変動値とを求め、前者
に基づいて吸入空気量を制御し、後者に基づいて
空燃比等の他の制御変数を制御するように構成し
たことにより、下記のごとき効果が得られる。
運転変数を検出するためのセンサ数を減少さ
せることが出来る。
せることが出来る。
１つの運転変数（機関回転数）から分割する
成分として平均値と変動値とを用いることによ
り、制御の干渉を生じることがなくなる。
成分として平均値と変動値とを用いることによ
り、制御の干渉を生じることがなくなる。
１つの運転変数から分割した平均値と変動値
とを用いて、相互に関連のある２つの制御変数
を制御することにより、良好な制御を行なうこ
とが出来る。例えば、機関回転数の平均値に基
づいて吸入空気量を、変動値に基づいて空燃比
をそれぞれ制御することにより、機関回転数を
所定値に一致させるように制御し、かつ回転変
動を小さくするように制御することが出来る。
そのため運転状態の安定範囲内で出来るかぎり
希薄混合気で運転することが可能となるので、
燃費を向上させることが出来る。
とを用いて、相互に関連のある２つの制御変数
を制御することにより、良好な制御を行なうこ
とが出来る。例えば、機関回転数の平均値に基
づいて吸入空気量を、変動値に基づいて空燃比
をそれぞれ制御することにより、機関回転数を
所定値に一致させるように制御し、かつ回転変
動を小さくするように制御することが出来る。
そのため運転状態の安定範囲内で出来るかぎり
希薄混合気で運転することが可能となるので、
燃費を向上させることが出来る。
第１図はこの発明の基本的技術思想を説明する
ブロツク図、第２図は第１図を具体化した技術思
想を説明するブロツク図、第３図は第２図をさら
に具体化した技術思想を説明するブロツク図、第
４図は第２図をさらに具体化した別の技術思想を
説明するブロツク図、第５図はこの発明の内燃機
関の制御方法の第一実施例を実現する装置の概要
を示す構成図、第６図は第５図の制御装置を詳細
に示す構成図、第７図は第一実施例の作用を説明
するフローチヤート、第８図は第７図のステツプ
４３の詳細を示すフローチヤート、第９図は第７
図のステツプ45の詳細を示すフローチヤートであ
る。 ５……ローパスフイルタ、６……ハイパスフイ
ルタ、７……平滑器、８……内燃機関、１０……
クランク角センサ、１２……制御回路、２２……
Ｉ／Ｏ LSIおよび周辺回路、２５……スロツト
ルバルブ、２７……インジエクタ、２８……アイ
ドルコントロールバルブ、２９……EGRコント
ロールバルブ、３０……アイドルエアアジヤスト
バルブ、３１……EGRバルブ、３２……燃焼室
内圧力センサ、C1，C2……制御変数、Ａ／Ｆ…
…空燃比、Ｎ……機関回転数、……平均値、
ΔN……変動率、Ｐ……燃焼室内圧力、Q〓……バ
イパス空気量、Ｖ……運転変数、V1，V2……成
分、θ……クランク角位置。
ブロツク図、第２図は第１図を具体化した技術思
想を説明するブロツク図、第３図は第２図をさら
に具体化した技術思想を説明するブロツク図、第
４図は第２図をさらに具体化した別の技術思想を
説明するブロツク図、第５図はこの発明の内燃機
関の制御方法の第一実施例を実現する装置の概要
を示す構成図、第６図は第５図の制御装置を詳細
に示す構成図、第７図は第一実施例の作用を説明
するフローチヤート、第８図は第７図のステツプ
４３の詳細を示すフローチヤート、第９図は第７
図のステツプ45の詳細を示すフローチヤートであ
る。 ５……ローパスフイルタ、６……ハイパスフイ
ルタ、７……平滑器、８……内燃機関、１０……
クランク角センサ、１２……制御回路、２２……
Ｉ／Ｏ LSIおよび周辺回路、２５……スロツト
ルバルブ、２７……インジエクタ、２８……アイ
ドルコントロールバルブ、２９……EGRコント
ロールバルブ、３０……アイドルエアアジヤスト
バルブ、３１……EGRバルブ、３２……燃焼室
内圧力センサ、C1，C2……制御変数、Ａ／Ｆ…
…空燃比、Ｎ……機関回転数、……平均値、
ΔN……変動率、Ｐ……燃焼室内圧力、Q〓……バ
イパス空気量、Ｖ……運転変数、V1，V2……成
分、θ……クランク角位置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 吸入空気量と他の少なくとも一つ以上の制御
変数とを制御することによつて無負荷時の機関回
転数を制御する内燃機関の制御方法において、 機関回転数の瞬時値Ｎを検出し、該瞬時値Ｎの
ｎ個（ｎ＞２）の平均値求め、該平均値と上
記瞬時値Ｎと差を求め、該差の２乗または絶対値
の複数個の平均に対応した変動値を演算し、上記
吸入空気量を上記機関回転数の平均値に基づい
て制御し、上記他の制御変数を上記機関回転数の
変動値に基づいて制御することを特徴とする内燃
機関の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5665882A JPS58174143A (ja) | 1982-04-07 | 1982-04-07 | 内燃機関の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5665882A JPS58174143A (ja) | 1982-04-07 | 1982-04-07 | 内燃機関の制御方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14321791A Division JPH05280409A (ja) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | 内燃機関の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58174143A JPS58174143A (ja) | 1983-10-13 |
| JPH0368224B2 true JPH0368224B2 (ja) | 1991-10-25 |
Family
ID=13033478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5665882A Granted JPS58174143A (ja) | 1982-04-07 | 1982-04-07 | 内燃機関の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58174143A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61106948A (ja) * | 1984-10-29 | 1986-05-24 | Mikuni Kogyo Co Ltd | 内燃機関の制御システム |
| JPS61272451A (ja) * | 1985-05-29 | 1986-12-02 | Hitachi Ltd | 内燃機関の制御装置 |
| JPH077580Y2 (ja) * | 1986-11-10 | 1995-02-22 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
| JPH0772510B2 (ja) * | 1987-06-13 | 1995-08-02 | 株式会社日立製作所 | アイドル回転数制御装置 |
| JPH033943A (ja) * | 1989-05-31 | 1991-01-10 | Honda Motor Co Ltd | 車両運動制御装置 |
| EP1167730B1 (en) * | 1999-04-06 | 2005-12-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for controlling rotational speed of internal combustion engine |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5420203A (en) * | 1977-07-15 | 1979-02-15 | Hitachi Ltd | Combustion control equipment of engine |
| JPS54147327A (en) * | 1978-05-08 | 1979-11-17 | Bendix Corp | Internal combustion engine controller |
| JPS5578138A (en) * | 1978-12-06 | 1980-06-12 | Nissan Motor Co Ltd | Idling speed control for internal combustion engine |
| JPS56146025A (en) * | 1980-04-14 | 1981-11-13 | Toyota Motor Corp | Electronic control device for engine |
| JPS56165972A (en) * | 1980-05-27 | 1981-12-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Magnetic sheet recorder and reproducer |
| JPS56168135A (en) * | 1979-12-20 | 1981-12-24 | United Technologies Corp | Method of and apparatus for measuring relative contribution of power between cylinders of internal combustion engine |
| JPS5728842A (en) * | 1980-06-20 | 1982-02-16 | Bosch Gmbh Robert | Method of controlling combustion in combustion chamber for internal combustion engine |
| JPS5744743A (en) * | 1980-09-01 | 1982-03-13 | Honda Motor Co Ltd | Deciding device of engine pulse |
-
1982
- 1982-04-07 JP JP5665882A patent/JPS58174143A/ja active Granted
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5420203A (en) * | 1977-07-15 | 1979-02-15 | Hitachi Ltd | Combustion control equipment of engine |
| JPS54147327A (en) * | 1978-05-08 | 1979-11-17 | Bendix Corp | Internal combustion engine controller |
| JPS5578138A (en) * | 1978-12-06 | 1980-06-12 | Nissan Motor Co Ltd | Idling speed control for internal combustion engine |
| JPS56168135A (en) * | 1979-12-20 | 1981-12-24 | United Technologies Corp | Method of and apparatus for measuring relative contribution of power between cylinders of internal combustion engine |
| JPS56146025A (en) * | 1980-04-14 | 1981-11-13 | Toyota Motor Corp | Electronic control device for engine |
| JPS56165972A (en) * | 1980-05-27 | 1981-12-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Magnetic sheet recorder and reproducer |
| JPS5728842A (en) * | 1980-06-20 | 1982-02-16 | Bosch Gmbh Robert | Method of controlling combustion in combustion chamber for internal combustion engine |
| JPS5744743A (en) * | 1980-09-01 | 1982-03-13 | Honda Motor Co Ltd | Deciding device of engine pulse |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58174143A (ja) | 1983-10-13 |
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