JPH1162670A - エンジンの回転数制御装置 - Google Patents
エンジンの回転数制御装置Info
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- JPH1162670A JPH1162670A JP21723197A JP21723197A JPH1162670A JP H1162670 A JPH1162670 A JP H1162670A JP 21723197 A JP21723197 A JP 21723197A JP 21723197 A JP21723197 A JP 21723197A JP H1162670 A JPH1162670 A JP H1162670A
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- engine
- time function
- engine speed
- throttle opening
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- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
Abstract
答性を高める。 【解決手段】 エンジン回転数の検出値が設定値以下か
否かにより第1の時間関数発生部20の入力信号をオン
オフし、これに応じて第1の時間関数発生部20は所定
の傾斜で上昇、下降する出力を発生するとともに、第2
の時間関数発生部23によりこの傾斜を次第に緩やかに
する。この第1の時間関数発生部20の出力と初期目標
開度とを加算部19により加算し、この加算したものに
よりエンジンのスロットル開度を制御する。
Description
バイ等のガソリンエンジンやディーゼルエンジンの回転
数制御装置に関するものである。
常、モータやダイナモメータ等の回転数制御と同様に構
成されており、図4はその一例である。図において、1
はエンジン回転数指令と一次遅れ要素のエンジン回転数
検出部2からの検出回転数との偏差を検出する偏差検出
部であり、この偏差信号は速度制御増幅部3によりPI
またはPID演算され、エンジンのスロットル開度指令
信号θSが得られる。指令信号θSはスロットル開度スト
ローク制御部4に入力され、これに応じてスロットル開
度ストローク制御部4はスロットル開度制御信号θをエ
ンジン5に入力し、エンジン5のスロットル開度を制御
してエンジン5の回転数Neが指令値になるように制御
する。エンジン5は、スロットル開度に応じて出力トル
クτeを発生するエンジン特性要素6と、出力トルクτe
と負荷トルクτLとの偏差を検出する偏差検出部7と、
この偏差を入力されるエンジン5の慣性モーメントJe
による積分要素8として示される。なお、各ブロック内
の記号はそれぞれの構成要素の伝達関数である。
た従来のエンジンの回転数制御装置においては、車両
(特に二輪車)のトランスミッションがニュートラルの
時やクラッチを切った時のエンジンの回転数制御を円滑
に行うことができなかった。即ち、このような場合、エ
ンジン特性要素6の出力トルクτeに比べて負荷トルク
τLやエンジン慣性モーメントJeが小さくなるため、伝
達ゲインが大きくなり、スロットル開度θが少し変化す
ると出力トルクτeが大きく変化することになり、エン
ジン回転数Neも大きく変化し、制御系が不安定になっ
た。又、スロットル開度θとエンジン回転数Neとの間
の伝達ゲインが大きいために、制御系を安定させるため
には、エンジン回転数の制御ゲインを大きくすることが
できず、スロットル操作のためのアクセルワイヤ等の機
構上のガタや制御上のヒステリシス領域を通過するのに
時間がかかり、ワンテンポ遅れた応答した得られなかっ
た。又、ヒステリシス等の影響によりオーバシュートが
生じ易く、安定した回転が得られなかった。又、制御系
の安定のためにさらに制御ゲインを下げると、応答が遅
くなって制御系として使用不能となった。
回転数Ne及びスロットル開度θの変化を図し、速度制
御増幅部3の比例分Pが小さく、積分分Iが大きいため
にスロットル開度θの立ち上がりに応答遅れが生じ、こ
れに伴って回転数Neについても立ち上がりに遅れが生
じた。又、回転数Neについては、前記のような理由に
よりオーバシュートが生じて変動幅が大きくなり、応答
性,収束性も悪いものとなった。
めに成されたものであり、変動幅を小さくし、応答性、
安定性、収束性を高めることができるエンジンの回転数
制御装置を得ることを目的とする。
の回転数制御装置は、エンジン回転数を設定する回転数
設定部と、エンジン回転数を検出する回転数検出部と、
エンジンのスロットル開度の初期目標値を設定する初期
目標開度設定部と、入力信号が入力される間は入力信号
レベルまで所定の傾斜で上昇するとともに、入力信号が
なくなると所定の傾斜で下降する時間関数を発生する第
1の時間関数発生部と、第1の時間関数発生部の上昇、
下降の傾斜を最大値か最小値まで次第に変化させる時間
関数を発生する第2の時間関数発生部と、エンジン回転
数の検出値が設定値以下の場合に第1の時間関数発生部
に入力信号を入力させるとともに、エンジン回転数の検
出値が設定値以上になるとこの入力を阻止する手段と、
初期目標開度設定部の出力と第1の時間関数発生部の出
力を加算する加算部と、加算部の出力に応じてエンジン
のスロットル開度を制御するスロットル開度制御部を設
けたものである。
面とともに説明する。図1はこの実施形態によるエンジ
ンの回転数制御装置の構成を示し、9はエンジン回転数
を設定するエンジン回転数設定部、10はエンジン回転
数設定部9の出力とエンジン回転数検出部24の検出値
とを比較する比較部、11は比較部10の出力に応じて
動作するリレー付コンパレータ、12〜15はエンジン
回転数制御の際に切り換わる切換スイッチ、16はスロ
ットル開度設定部、17はエンジン5のスロットル開度
の初期目標値を設定する初期目標開度設定部、18は開
度上限設定部、19は加算部、11aはリレー付コンパ
レータ11の動作に応じて動作する切換スイッチ、20
は第1の時間関数発生部、21は最大時間設定部、22
は最小時間設定部、23は第2の時間関数発生部であ
る。
最初は、切換スイッチ12,14をオフとし、切換スイ
ッチ13,15を図示の位置とする。スロットル開度設
定部16はエンジン5のスロットル開度θを設定し、切
換スイッチ13を介して指令信号θSをスロットル開度
ストローク制御部4に入力する。これを受けてスロット
ル開度ストローク制御部4はエンジン5に制御信号θを
送り、エンジン5のスロットル開度θを制御する。次
に、このようなスロットル開度制御からエンジン回転数
制御に切り換えると、各切換スイッチ12〜15は切り
換わる。回転数設定部9はエンジン5の回転数を設定
し、回転数検出部24はエンジン5の回転数を検出す
る。又、初期目標開度設定部17はスロットル開度の発
進時の開度等の初期目標開度を設定する(図2(b)参
照)。
限値(例えば、50%)を設定する。比較部10はエン
ジン回転数の設定値と検出値を比較し、検出値が設定値
以下の場合にはリレー付コンパレータ11がオンし、切
換スイッチ11aもオンし、スロットル開度の上限値が
第1の時間関数発生部20に入力される。第1の時間関
数発生部20は図3に示すように、このように入力信号
がある場合には入力信号を限度として時間t0でフルス
ケールまで上昇する傾斜で上昇し、入力信号がなくなる
と同様の傾斜で下降する時間関数を発生する。この上
昇、下降の傾斜は第2の時間関数発生部23からの時間
設定信号t0により定まる。
ケールまで3秒の最小時間t1を設定し、これを回転数
制御開始前に第2の時間関数発生部23に回転数制御の
初期値として設定しており、第2の時間関数発生部23
は第1の時間関数発生部20に対して時間設定信号t0
=t1として入力する。最大時間設定部21は例えばフ
ルスケールまで60秒の最大時間t2を設定し、この最
大時間t2は回転数制御の開始後に第2の時間関数発生
部23へ入力され、第2の時間関数発生部23は時間設
定信号t0を最小時間t1から最大時間t2まで次第に例
えば30秒間で変化させて行く。従って、第1の時間関
数発生部20の上昇、下降の傾斜は次第に小さくなって
い行く。
1の時間関数発生部20からの上昇する時間関数は加算
部19で加算され、切換スイッチ13を介してスロット
ル開度指令信号としてストローク制御部4へ入力され、
制御信号θとしてエンジン5へ加えられ、エンジン5の
スロットル開度が制御されてエンジン回転数が設定値に
なるように制御される。やがて、エンジン回転数の検出
値が設定値を上回ると、リレー付コンパレータ11がオ
フし、切換スイッチ11aがオフとなり、第1の時間関
数発生部20は入力信号がなくなるので、その出力はそ
のときの時間設定信号t0に従った傾斜で下降する。
Sは小さくなり、再びエンジン回転数の検出値が設定値
より小さくなるとリレー付コンパレータ11がオンして
切換スイッチ11aもオンし、第1の時間関数発生部2
0へは開度上限設定部18からの上限値が入力され、第
1の時間関数発生部20の出力はそのときの時間設定信
号t0に従って上昇する。以上の動作を繰り返して、図
2(b)に示すようにスロットル開度θは初期目標開度
を中心に上昇、下降を繰り返しながらその傾斜は次第に
緩やかになり、ある幅に収束して行く。従って、エンジ
ン回転数Neも図2(a)に示すように設定値を中心に
上下に変化し、次第にある幅に収束して行く。
モータの回転数制御のようにプラス、マイナス1rpm
の精度は要求されず、例えば発進時のエンスト防止のた
めエンジン回転を約2000rpmにしておくことなど
が主な目的であり、変動幅が許容されている。特に、オ
ートバイのエンジンのように小排気量のエンジンでは、
人が操作してもエンジン回転を一定にすることは難し
く、実際にはスロットル開度を小刻みにあおりながら必
要な回転数を維持するようにしている。上記実施形態に
おいても、人による操作方法と同様に、オンオフ制御を
するとともに、スロットル開度の操作量の変化に時間関
数を用いて徐々に時間を長くして安定化への収束を図っ
ており、オーバシュートも比較的小さくなり、安定性、
収束性を向上することができる。又、PI制御を用いな
いので、立ち上がりの応答性も改善された。このこと
は、スロットル開度の制御ばかりでなく、エンジン回転
数制御についても同様である。
ン回転数の検出値が設定値以下か否かにより第1の時間
関数発生部の入力信号をオンオフし、これに応じて第1
の時間関数発生部は所定の傾斜で上昇、下降する時間関
数を発生し、しかもこの傾斜は時間の経過と共に次第に
緩やかなものとなる。従って、この第1の時間関数発生
部の出力と初期目標開度とを加算したものによりエンジ
ンのスロットル開度を制御することにより、安定性、収
束性を高めることができる。又、PI制御を用いないの
で、応答性も高めることができる。
成図である。
転数の変化図である。
化図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 エンジン回転数を設定する回転数設定部
と、エンジン回転数を検出する回転数検出部と、エンジ
ンのスロットル開度の初期目標値を設定する初期目標開
度設定部と、入力信号がある間入力信号レベルまで所定
の傾斜で上昇するとともに、入力信号がなくなると所定
の傾斜で下降する時間関数を発生する第1の時間関数発
生部と、第1の時間関数発生部の上昇、下降の傾斜を最
大値から最小値まで次第に変化させる時間関数を発生す
る第2の時間関数発生部と、エンジン回転数の検出値が
設定値以下の場合に第1の時間関数発生部に入力信号を
入力させるとともに、エンジン回転数の検出値が設定値
以上になるとこの入力を阻止する手段と、初期目標開度
設定部の出力と第1の時間関数発生部の出力を加算する
加算部と、加算部の出力に応じてエンジンのスロットル
開度を制御するスロットル開度制御部を備えたことを特
徴とするエンジンの回転数制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21723197A JP3937519B2 (ja) | 1997-08-12 | 1997-08-12 | エンジンの回転数制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21723197A JP3937519B2 (ja) | 1997-08-12 | 1997-08-12 | エンジンの回転数制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1162670A true JPH1162670A (ja) | 1999-03-05 |
JP3937519B2 JP3937519B2 (ja) | 2007-06-27 |
Family
ID=16700912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21723197A Expired - Fee Related JP3937519B2 (ja) | 1997-08-12 | 1997-08-12 | エンジンの回転数制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3937519B2 (ja) |
-
1997
- 1997-08-12 JP JP21723197A patent/JP3937519B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3937519B2 (ja) | 2007-06-27 |
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