JPH063160B2 - 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

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JPH063160B2
JPH063160B2 JP59047318A JP4731884A JPH063160B2 JP H063160 B2 JPH063160 B2 JP H063160B2 JP 59047318 A JP59047318 A JP 59047318A JP 4731884 A JP4731884 A JP 4731884A JP H063160 B2 JPH063160 B2 JP H063160B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D31/00Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
    • F02D31/001Electric control of rotation speed
    • F02D31/002Electric control of rotation speed controlling air supply
    • F02D31/003Electric control of rotation speed controlling air supply for idle speed control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/08Introducing corrections for particular operating conditions for idling

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 イ)技術分野 本発明は、内燃機関のアイドル回転数制御装置、更に詳
細には回転数の目標値と実際値が供給される調節器を備
え、目標値と実際値の制御偏差に基づき操作部を介して
回転数に影響を与える装置が操作される内燃機関のアイ
ドル回転数制御装置に関する。
ロ)従来技術 このようなアイドル回転数制御装置は例えばドイツ特許
公開公報第2803750号並びにドイツ特許公開公報
第3124496号に記載されている。この場合調節器
の制御特性は望まれる乗り心地の良さ並びにアイドル回
転数制御において考慮される特殊な場合に応じてそれぞ
れ適合させなければならない。これは例えば種々の制御
特性、特にP(比例)特性、I(積分)特性並びにD
(微分)特性を調節したりあるいはそれを組み合わせた
りすることによって行なわれている。このような種々の
制御特性を組み合わせること並びにその動作成分をパラ
メータに従って組み合わせることは価格を問題としなけ
ればかなり任意に行なうことができ、制御特性を与えら
れた条件に最適に適合させることができる。しかしこの
ようにするとコストは莫大なものとなる。又調節器は実
際値の変化に早く応答することが望まれると同時に、応
答の早い調節器は過振動、並びに不安定さを引き起こし
てしまうという問題がある。
ハ)目的 従って本発明はこのような点に鑑み成されたもので、簡
単な構成でしかも安価に制御特性を種々の条件に最適に
適合させることができる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。
本発明は、この目的を達成するために、回転数の目標値
と回転数の実際値が供給され、かつ内燃機関の回転数に
影響を与える操作部を制御するための調節信号を発生し
て回転数の実際値をアイドル回転数目標値にフィードバ
ック制御する調節器と、 実際の内燃機関の回転数を検出しエンジンブレーキ時検
出された実際の内燃機関の回転数に従って第1の制御値
を形成する手段と、 次の手段、即ち、内燃機関の始動状態を識別し始動時第
2の制御値を形成する手段、空気圧を検出し検出された
空気圧に従って第3の制御値を形成する手段、外気温度
を検出し検出された外気温度に従って第4の制御値を形
成する手段の少なくとも一つの手段とを設け、 前記調節信号に第1の制御値と、第2から第4の制御値
の内少なくとも一つの制御値とを印加し回転数の実際値
をアイドル回転数目標値にフィードバック制御する構成
を採用した。
ニ)実施例 以下図面に示す実施例に基づき本発明を詳細に説明す
る。
第1図において目標値関数発生器11はエンジン温度や
種々の負荷条件のようなパラメータに従って目標値信号
を発生し、この目標値信号は比較段12に入力され
る。この比較段12は調節器13を介して他の比較段1
4と接続される。この調節器13は良く知られているよ
うにP(比例)動作、I(積分)動作、D(微分)動作
特性を有するものである。又この調節器は場合によって
は各動作特性の一つを省略して簡単に構成することもで
きる。この比較段14の出力信号は操作部15を介し内
燃機関16の回転数を制御する。この場合の制御は通常
次のようにして行なわれる。即ち操作部15によって内
燃機関16の吸気管に配置された絞り弁を直接操作する
か、あるいは絞り弁を介してバイパスを制御するか、あ
るいは燃料噴射装置の制御時間又は噴射量を制御する
か、あるいは点火時点を制御するかによって内燃機関の
回転数を制御する。この場合絞り弁を直接制御するかあ
るいは燃料噴射量を変化させるだけで有効であるが、回
転数を変化させる他の機能ないし装置を補助として用い
ることもできる。上述した操作を行なうために操作部1
5自体はサーボモータ、調節電磁石、油圧あるいは空圧
によって動作する導管に電磁弁を設けた部材、あるいは
制御信号発生器として構成することができる。このよう
にして形成された回転数の実際値Niは比較段12に戻
され、そこで目標値と実際値の比較が行なわれる。内燃
機関16を搭載した自動車の運転手によって操作される
アクセルペダル10によって詳細には図示されていない
が良く知られているように内燃機関を操作し回転数を制
御することができる。
このように構成された装置では実際値と目標値の偏差に
よって生じる制御偏差値が調節器13を介し操作部15
に達し、この操作部により回転数の実際値が目標値にな
るように制御が行なわれる。
上述した制御回路の負担を軽くし、又調節器13の速度が
遅い場合でも回転数を早くしかも正確に調節でき、更に
回転数を調節する場合簡単な方法で特殊な場合も考慮す
ることができるようにするために、本発明によれば操作
部15に入力される調節器13の出力信号に予め形成さ
れた制御値が重畳される。この予め形成される制御値は
3つの関数発生器17,18,19によって作られ、各
関数発生器の出力信号は比較段20に集められ、そこか
ら比較段14に入力される。第1の関数発生器17はエ
ンジン温度に関係した信号Tによって制御され常時有効
となっている。この温度に関係して作られた関数値f
(T)は温度が低い場合(即ちエンジンが冷えている場
合)操作部15を強く制御し、アイドル回転数を高める
方向にもっていく、というのは良く知られているように
内燃機関が冷えている場合には回転数が同じで温度が高
い場合に必要とするよりもより多くの燃料が必要となる
からである。エンジン温度に代わり例えば他の温度、即
ち外気温度をそのような制御に用いることも可能であ
る。更に同様に空気圧のような常時存在している外部パ
ラメータを用いることも可能である。
第2の関数発生器18は始動関数Sを形成し、この関
数値は始動時にのみ有効となり、その後は遮断されるか
あるいは時間的に減少される。始動時は図示した例では
TとNの組み合わせにより識別されるが、それに代わ
り勿論始動スイッチからの信号あるいは負荷信号を用い
るようにすることも可能である。始動時には信号S
より回転数が高くなる方向に操作部15が作動される。
始動時も特殊な状態であるが、他の内燃機関の特殊な状
態も同様にして予め制御値を形成する関数発生器を用い
て対処することができる。自動車には各種の部材が設け
られているが、これを接続した場合負荷が大きくなるこ
とにより回転数が減少するような場合には同様に制御値
を前もって形成しておき、それにより操作部15を介し
回転数が増大するように作用させることができる。とり
わけクーラーのような電流を食う負荷を用いた場合には
予め制御値を形成しておくと極めて好ましいものとな
る。
第3の関数発生器19は回転数に関係した関数値を発生
する。これが第2図に線図として詳細に図示されてい
る。同図では回転数に関係した関数値f(N)が図示され
ている。第1図ではアクセルペダル10は所定の角度α
迄踏み込まれた状態で図示されている。それにより少し
時間が経過すると、回転数の実際値は、3000回転/分に
達する。そこでアクセルペダルを離すとαは0となり、
アイドル回転数の目標値Nとして750回転/分が与え
られる。その場合極めて大きな制御偏差が突然生じるの
で、それによって操作部15は極めて早い反応を示し回
転数を小さな方向に変化させる。その場合過振動の危険
が発生する。即ち回転数は操作部の操作が非常に大きい
ために所定のアイドル回転数以下に減少してしまう。し
かし本発明では、アクセルペダルを離した時点で関数値
f(N)が有効になることにより関数f(N)に対応した操作
量Sが得られる。その場合f(N)は定常的な回転数に
ならないように定められている。制御出力は制御偏差が
大きいために0に等しい。それにより実際値はゆっくり
と目標値N(アイドル回転数)に調節される。この目
的のために、関数発生器19は絞り弁が閉じた場合にの
み(アイドリング時あるいはエンジンブレーキ時)有効
になるようにさせるのが好ましい。
図示した関数発生器は勿論個々に組み合わせて用いるこ
とも可能である。その場合図示してないが他の関数発生
器、例えば負荷を考慮した関数発生器あるいはその他の
特殊な状態を考慮した関数発生器を用いるようにするこ
とも可能である。
上に示した関数発生器並びに制御回路の各素子はマイク
ロコンピュータを用いれば好ましく実現することができ
る。その場合種々のパラメータは好ましくはPin−プロ
グラムにより調節することができる。
以上説明したように、本発明によれば予め制御値を形成
しておくことにより、制御偏差が大きくなるのを防止す
ることができるので、調節器自体を比較的緩慢なものに
することができ、それにより安価で簡単な構成のものと
することが可能になる。各制御系の特殊性をそれに対応
して制御値を予め形成しておくことにより考慮すること
ができるので、調節器自体に対するコストを安価なもの
とすることが可能になる。
又、本発明実施例によればアイドル回転数制御装置を更
に好ましいとすることができる。特にエンジンの温度あ
るいは外気温度に基づき回転数の実際値、内燃機関の始
動時あるいは負荷に応じて制御値を形成する場合に特に
好ましいものとなる。このような制御値を任意に組み合
わせることにより最適な制御が可能になる。
ホ)効果 以上説明したように、本発明によれば、エンジンブレー
キ時エンジンの実際回転数に従って制御値が形成され、
この制御値が調節信号に印加されるので、例えば高速回
転数からアクセルを離してエンジンブレーキに入った場
合アイドル回転数目標値との偏差が急激に変化した場合
でも、エンジンの実際回転数に関係した制御値が調節信
号に印加されてその制御偏差が緩慢に減少するので、調
節器の負担を増加させることなく、しかも過振動を発生
することなく円滑にエンジン回転数をアイドル回転数に
フィードバック制御することが可能になる。
また、本発明では、エンジンの始動時に形成される制御
値、空気圧あるいは外気温度に従って形成される制御値
の少なくとも一つの制御値が同様に調節信号に印加され
るので、始動時、あるいは空気圧に関係する高度、外気
温度等の相違によって生じる空気供給量の相違を調節器
の作用を介することなく補償することができ、調節器の
負担を軽減して種々の運転条件に適合したアイドル回転
数制御が可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の概略構成を示したブロック図、第
2図は回転数の実際値に関係した制御値の特性を説明し
た線図である。 11…目標値関数発生器、12…比較段 13…調節器、14…比較段 15…操作部、16…内燃機関 17,18,19…関数発生器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転数の目標値と回転数の実際値が供給さ
    れ、かつ内燃機関の回転数に影響を与える操作部を制御
    するための調節信号を発生して回転数の実際値をアイド
    ル回転数目標値にフィードバック制御する調節器と、 実際の内燃機関の回転数を検出しエンジンブレーキ時検
    出された実際の内燃機関の回転数に従って第1の制御値
    を形成する手段と、 次の手段、即ち、内燃機関の始動状態を識別し始動時第
    2の制御値を形成する手段、空気圧を検出し検出された
    空気圧に従って第3の制御値を形成する手段、外気温度
    を検出し検出された外気温度に従って第4の制御値を形
    成する手段の少なくとも一つの手段とを設け、 前記調節信号に第1の制御値と、第2から第4の制御値
    の内少なくとも一つの制御値とを印加し回転数の実際値
    をアイドル回転数目標値にフィードバック制御すること
    を特徴とする内燃機関のアイドル回転数制御装置。
  2. 【請求項2】更にエンジン温度に従って所定の制御値を
    形成し、この制御値を前記調節信号に印加することを特
    徴とする特許請求の範囲第1項に記載の内燃機関のアイ
    ドル回転数制御装置。
JP59047318A 1983-03-30 1984-03-14 内燃機関のアイドル回転数制御装置 Expired - Lifetime JPH063160B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3311550.8 1983-03-30
DE19833311550 DE3311550A1 (de) 1983-03-30 1983-03-30 Vorrichtung zur leerlaufdrehzahlregelung fuer brennkraftmaschinen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59183051A JPS59183051A (ja) 1984-10-18
JPH063160B2 true JPH063160B2 (ja) 1994-01-12

Family

ID=6195064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59047318A Expired - Lifetime JPH063160B2 (ja) 1983-03-30 1984-03-14 内燃機関のアイドル回転数制御装置

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US (1) US4592321A (ja)
EP (1) EP0121066B1 (ja)
JP (1) JPH063160B2 (ja)
DE (2) DE3311550A1 (ja)

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