JPS60122251A - 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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JPS60122251A
JPS60122251A JP22908183A JP22908183A JPS60122251A JP S60122251 A JPS60122251 A JP S60122251A JP 22908183 A JP22908183 A JP 22908183A JP 22908183 A JP22908183 A JP 22908183A JP S60122251 A JPS60122251 A JP S60122251A
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idle
idle speed
rate
ignition
change
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JP22908183A
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Naomi Tomizawa
富澤 尚己
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
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Japan Electronic Control Systems Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は内燃機関のアイドル回転数制御装置に関する。
〈従来技術〉 従来の内燃機関におけるアイドル回転数の制御は、例え
ば第1図に示すように、スロットル弁1をハ・イパスす
るバイパス通l?82にアイドル制御弁3を設け、この
アイドル制御弁3の開度を制御することによって、アイ
ドル回転数をフィードバンク制御していた。尚、第1図
において、4はエアクリーナ、5はエアフロメータ、6
はエンジン本体、7はコンI−ロールユニットである。
このフィーi・ハックループは、 ■アイドル回転数検出 ■目標アイlSル回転数と比較(偏差算出)(■偏差に
応じてアイドル制御弁への出力を制御■アイドル制御弁
動作 ■吸入空気量変化 ■爆発力変化(トルク変化)−・アイドル回転数変化 である。
ここで、■〜■は瞬時にして検出演算でき、また■につ
いても動作遅れは無視できる程度のものであるが、■、
■の過程にはかなりの時間がかかる。
このため、フィードバックの積分時間を遅くせざるを得
す、アイドル安定状!注での微小変動まで吸収(フィー
]バック)できないという問題点があった。
〈発明の目的〉 本発明はこのような従来の問題点に鑑み、従来の空気量
制御又は別の制御によるアイドル回転数のフィードバッ
ク制御によってアイドル回転数をある範囲内に制御した
場合に、そのようなアイドル安定状態での微小変動を吸
収し”ζ、アイドル回転をより安定させることができる
ようにすることを目的とする。
〈発明の構成〉 このため、本発明は、第2図に示すように、機関の回転
に関連して発生ずる回転信号の周期から算出される回転
数N又は吸入空気流量と回転信可の周期とから算出され
る長本噴射ITpのいずれか一方が所定範囲内にあるこ
とを検出するアイ1ル安定状恕検出手段と、前記回転数
N又は基本噴射量Tpのいずれか一方の変化率を演算す
る変化率演算手段と、前記所定範囲内のときに前記変化
率に応して点火装置による点火時期を補正する点火時期
補正手段とを設けて、アイドル安定状態ではN又はTp
の変化率に応して点火時期を補正することにより微変動
を吸収するようにしたものである。更にはアイドル安定
状態で実際のアイドル回転数と目標アイドル回転数とを
比較してのアイドル回転数のフィートバンク制御を停止
させるフィードハック制御停止手段を設けるようにした
ものでもある。
〈実施例〉 以下に実施例を説明する。尚、この例は、同一ユニット
で、燃料噴射量の制御2点火時期の制御およびアイドル
回転数の制御(空気量制御)を行っ一ζいるものにおい
一ζ、空気量制御と併用して点火時期補正によるアイド
ル回転数の制御を行うようにしたものである。
先ず第3図によってハードウェア構成を説明する。
8はCI) U、9はP−ROM、10はA/D変換器
、11はアトレスデml−ダである。
アナログ信号としてはエアフロメーク5がらの吸入空気
流量信号、水温センサ12がらの水温信冒、02センザ
13からの排気中酸素濃度信号、バッテリ14からのバ
ッテリ電圧等があり、これらはアナログ入力インタフェ
ース15を介してA/D変換器10に入力された後、C
PU8に入力される。
デジタル入力信号としばて、アイドル安定状態16、ニ
ュートラルスイッチ17、エアご1ンスイノチ18等か
らのオン・オフ信号があり、これらはデジタル入力イン
ターフェース■9を介してCPU8に入力される。
その他、クランク角センサ2oがらの180″毎のリフ
ァレンス信号と1°毎のポジション信号とが波形整形回
路21を介してCP [J 8に入力され、また、車速
センサ22からの車速信号が波形整形回路23を介して
CP[J8に入力される。
c p Ovからは、電流制御回路24を介しC燃料噴
射弁25に、点火コイルトライバ26を介して点火コイ
ル(詳しくはその作動用のパワー1−ランジスタ)27
に、また、位相反転ドライバ28を介してアイドル制御
弁3の開弁用コイル3a及び閉弁用コイル3bに、それ
ぞれ出力信号を送るようになっている。尚、アイドル制
御弁3はロータリ一式で、開弁用コイル3aと閉弁用コ
イル3bとにパルス信号が互いに反転された状態で送ら
れ、このパルス信号のデユーティ比に応じて開度が調整
される。
燃料噴射量の制御は、エアフロメータ5によって検出さ
れる吸入空気流量Qとクランク角センサ20からのリフ
ァレンス信号の周期T(その逆数が機関回転数N)とか
ら基本噴射量Tp (=に−Q・T、には定数)を演算
し、更にo2センサ13がらの信号に基づく空燃比フィ
ードバンク補正係数α、バッテリ14からのハソテリ電
圧に基づく電圧軸正分1゛s等で補正して、噴射量Ti
(−1”p・α+Ts)をめ、この噴射量Tiに相応す
るパルス中の駆動パルスを電流制御回路24を介して燃
料噴射弁25に所定のタイミングで出力することによっ
て行う。
点火時期の制御は、機関回転数Nと基本噴射量Tpとか
らこれらに応じて予め定められている点火進角ADVを
検索し、この検索値に基づいて行う。点火進角ADVが
決定されると、クランク角センサ20からのリファレン
ス信号が圧縮上死点前80°で出力される場合、カウン
タに(80’−AD■)をセットし、リファレンス信号
が入力された後、クランク角センサ20からのポジショ
ン信号が入力される毎にカウント値を1つずつ減算し一
ζ、カウント値がOになったところで、点火コイル(・
ライム26を介して点火コイルのパワートランジスタ2
7に点火信号を出力する。
アイドル回転数の制御は、第4図のフローチャート(I
SOルーチン)に従って、アイドル制御弁3へのパルス
信号のデユーティ比の制御値l5Cdyを計算し、この
制御値l5Cdyに基づいてアイドル制御弁3の開度を
調整することによって行う。ここで、この制御値の単位
は(%)で表わされ、開弁用コイル3aがオンになって
いる時間割合として出力される。
尚、アイドル判定は、スロソ1−ル弁の全閉位置でオン
となるアイドルスイッチ16、トランスミ・7シヨンの
ギヤ位置がニュートラルのときにオンとなるニュートラ
ルスイッチ17、車速を検出する車速センサ22からの
信号に基づいて行い、アイドルスイッチ16がオンでニ
ューI・ラルスイソチ17がオンの時、および、アイド
ルスイッチ16がオンで車速センサ22によって検出さ
れる車速か所定値以下の時に、アイドルと判定して、第
4図に示すIsCルーチンを実行する。
ISOルーチンについて説明すると、Slで水温センサ
12によって検出される水温Twからこれに応じて予め
定められているアイドル制御弁3へのパルス信号のデユ
ーティ比の基本制御値l5Ctivを検索する。また、
S2でエアコンスイッチ18のオン・オフ等に応じた各
種補正量l5Cetを設定する。
そして、S3で水温Twからこれに応じて予め定められ
ている目標アイドル回転数を検索し、必要に応じ補正を
施して、目標アイドル回転数Nsを設定する。また、S
4でクランク角センサ20からのリファレンス信号の周
期Tを測定しその逆数である実アイドル回転数Nを検出
する。
そして、S5で実アイドル回転数Nと目標アイドル回転
数Nsとを比較し、比例積分制御によりフィードバンク
補正量l5Cfbを設定する。即ら、N>Nsの場合は
、S6で比例積分制御11に基づいてl5Cfbを前回
の値に対し所定量減少させ、N<Nsの場合は、S7で
比例積分制御に基づいてl5Cfbを前回の値に対し所
定量増大させる。N=Ns(不感帯を含む)の場合は、
1scrbを前回の値のままとする。
そして、S8でアイドル制御弁3のパルス信号のデユー
ティ比の制御値l5Cdyを次式に従って演算し、出力
する。
l5Cdy=ISClv+l5Cet+l5Cfb制御
値l5Cdyが計算されれば、この制御値l5Cdyに
相応丈るデユーティ比のパルス信号が位相反転ドライバ
28を介してアイドル制御弁3の開弁用コイル3a及び
閉弁用コイル3bに与えられる。これにより、アイドル
制御弁3の開度が調整されて空気量が制御され、もって
アイドル回転数がフィートハック制御される。
このようなISCルーチンによるアイドル回転数のフィ
ードバック制御によ9.てアイドル回転数がある範囲内
(:”:25rpm程度)に制御された場合、ずなわら
アイドル安定状態となった場合、アイドル安定状態での
微小変動を吸収するための制御がなされる。これは第5
図のフローチャート(点火時期補正ルーチン)に従っζ
、点火時期を補正ずす、二とにより行われる。
点火時期補正ルーチンに〜ついて説明すると、S11ご
燃料噴射量の制御の過程で演算された今回の基本噴射9
′l″pと前回の基本噴射量L l” pとの差ΔTp
 (=Tp−1,1″p)をめる。このΔTpはI゛1
)の変化ニドに相当する。また、S12で次回のΔ′l
″pのoH9のため、今回の基本噴射ITpを17′1
゛pとする。
そシフ゛(、Sl;3で実アイドル回転数Nが所定範囲
内(1”l l’!i’i−j’イ(・ル回転数NSに
対し7例えば±2.5rpm)6.二あるか1′!rか
の判定を行う。実アイドル回転数Nが所定範囲内にある
場合は、アイドル安定状態とみなして、アイ1ル安定状
態での微小変動を吸収するため、S 1.4〜516−
S進む。尚、この判定をゴpによって行うようにしても
よい。
S14では前述のフィードバック補正量l5Cfbをそ
れまでの値にクランプし、実アイドル回転数Nと目標ア
イドル回転数Nsとを比較してのフィートバック制御を
停止さセる。ずなわら、第4図のフローチャーI−でS
5.S6.S7を実行しないようにする。
S15では変化率Δ′I″pからこれに応じてrめ定め
られている点火進角の補正値Cを検索する。Sl6でば
点火進角A I) Vに補正値Cを加えC1新たに点火
進角ADVを設定し、これを前述のカウンタにセットす
るようにする。
ここにおいて、一般にアイドル時6、二おh)る点火時
期は最適点火時期MBT(例えば上死点前40〜5f)
’)にはなく、M B Tより遅角側(例えは」−死4
−jλ前30°)にあるため、点火時期を進角側に補正
すれば1−ルクが増大し、逆に遅角側に補正ずればトル
クが減少する。
一ツノ、1゛p・・K・Q/Nであるから、Qを一定と
めなせば、′I″pは実質的にNの逆数であり、TI)
が増加変動するとい・)ことはNか減少変動するという
ことであり、′1゛pが減少変動するとむ1うことはN
が増加変動するということである。
したがって、変化率Δ’i” pか+側に人きG1はど
(′I″l)が増加変動、Nが減少変動)、補正値Cを
4−01+16;二人きくして、点火進角A I) V
を犬、すなわち点火肋期を進ませて、1−ルクを増大さ
−l、これによりアイ(・ル回転数の低下を抑制する。
また、変化率Δ1゛pか一側に大きい&Jど(Tpが減
少変動、Nが増加変動)、補正値Cを一例に人きくし7
て点火進角ΔI) Vを小、すなわら点火時期をスハ”
、;、+(!て、1−ルクを減少さ一已、これによりア
イ]ル回転数の十昇を抑制する。
、二の、1、うにアイ1ル安定状態で′l″pの変化率
にLiロアでその変化を抑える方向に点火時期を補正す
るよ・)にすれば、点火制御はその点火による爆発から
(r 9Jiに作用するため、応答性に優れるので、ア
イI・ル安定状態での微小変動をも吸収iiJ能となり
、アイドル回転を所定範囲内で安定できる。
尚、この実施例では、前述したよ〜)にT pか実質的
にNの逆数であることから、Nの代りにl’ l)の変
動をみているが、このようにし7たのは、′I″pの計
算式はT p = K −Q・i’であり、Nの、′1
139式ばN−1/Tであることから、割算を必要とす
るNの計算の方が時間がかかるので、通常のコン1−ロ
ールユニ7+・では先に−I” pの計算を行−9てお
り、このため先に計qされるT I)によって制御を行
′)ようにして、制御時間を短縮するためでtj)る。
したがって、先にNの計算を行うよ・うにし2ているも
のにあっては、Nの変化率ΔNをみ゛C1゛111定、
検索を行うようにしてもよい。
また、この実施例では、空気慴制御によるアイドル回転
数のフィートハック制御を1jっζいるか、これに代え
て、又はこれと併用し7て、第6図のソロ−チャー1〜
に従って点火時期補正によるアイドル回転数のフィー(
〜バンク制御を行うようにU7てもよい。
第6図に示すISCルーチンについ゛(説明すると、S
21で目標アイドル回転数Nsを設定し、S22で実ア
イドル回転数Nを検出し、S23で実アイドル回転数N
の目標アイドル回転数Nsに対する偏差ΔN (−N−
NS)をめる。そして、324で偏差ΔNからこれに応
じて予め定められている点火進角の補正値advを検索
する。そして、S25で点火進角ADVに補正値adv
を加えて、新たに点火進角ADVを設定する。
この場合、偏差ΔNが+側に大きいほど(実アイドル回
転数Nが目標アイドル回転数Nsより大きいGよど)、
補正値advを一側に大きくして、点火進角ADVを小
、すなわち点火時期を遅らせ°乙1−ルクを減少させ、
これによりアイドル回転数を低下させて、目標アイドル
回転数N−sに近づける。また、偏差ΔNが一側に大き
いほどく実アイドル回転数Nが目標アイドル回転数Ns
より小さいほど)、補正値advを+側に大きくして、
点火進角ADVを大、すなわち点火時期を進ませて、ト
ルクを増大させ、これによりアイドル回転数を上昇させ
て、目標アイドル回転数Nsに近づける。
〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、フィードバック制
御によってアイドル回転数をある範囲内に制御した場合
、その範囲内ではTp又はNの変化率を演算し、これに
基づいて点火時期を補正制御するようにしたから、その
点火による爆発から有効に制御がきいて、アイドル安定
状態での微小変動を吸収でき、アイドル回転を所定範囲
内で安定できるという効果か得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のアイドル回転数制御装置の概略図、第2
図は本発明の構成を示すブロック図、第3図は本発明の
一実施例を示すハードウェア構成図、第4図は空気量制
御によるISCルーチンを示すフローチャート、第5図
は微小変動吸収のための点火時期補正ルーチンを示すフ
ローチャート、第6図は点火時期補正による■SCルー
チンを示すフローチャートである。 3・・・アイドル制御弁 5・・・エアフロメータ8・
・・CPU 12・・・水温センサ 20・・・クラン
ク角センサ 25・・・燃料噴射弁 26・・・点火コ
イルドライバ 27・・・点火コイル 特許出願人 日本電子機器株式会社 代理人 弁理士 笹 島 冨二雄 第4図 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 +11実際のアイドル回転数と目標アイドル回転数とを
    比較し、比較結果に応じてアイドル回転数をフィードバ
    ンク制御する内燃機関のアイドル回転数制御装置におい
    て、機関の回転に関連して発生ずる回転信号の周期から
    算出される回転数又は吸入空気流量と回転信号の周期と
    から算出される基本噴射量のいずれか一方が所定範囲内
    にあることを検出するアイドル安定状態検出手段と、前
    記回転数又は基本噴射量のいずれか一方の変化率を演算
    する変化率演算手段と、前記所定範囲内のときに前記変
    化率に応じて点火装置による点火時期を補正する点火時
    期補正手段とを設けてなる内燃機関のアイドル回転数制
    御装置。 (2)実際のアイドル回転数と目標アイドル回転数とを
    比較し、比較結果に応じてアイドル回転数をフィードバ
    ンク制御する内燃機関のアイドル回転数制御装置におい
    て、機関の回転に関連して発生する回転信号の周期から
    算出される回転数又は吸入空気流量と回転信号の周期と
    から算出される基本噴射量のいずれか一方が所定範囲内
    にあることを検出するアイドル安定状態検出手段と、前
    記回転数又は基本噴射量のいずれか一方の変化率を演算
    する変化率演算手段と、前記所定範囲内のときに前記変
    化率に応じて点火装置による点火時期を補正する点火時
    期補正手段と、前記所定範囲内のときに実際のアイドル
    回転数と目標アイドル回転数とを比較してのフィートバ
    ンク制御を停止させるフィードバック制御停止手段とを
    設けてなる内燃機関のアイドル回転数制御装置。
JP22908183A 1983-12-06 1983-12-06 内燃機関のアイドル回転数制御装置 Granted JPS60122251A (ja)

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