JPS61500925A - 内燃機関の回転数制御方法及びその装置 - Google Patents

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】 間の回転　制御　法　び　、押 良天且遺 本発明は請求の範囲第１項又は装置の請求の範囲の前文に記載された内燃機関の 回転数制御方法及びその装δに関する。

従来から内燃機関の回転数目標値とが種々知られており、同装置には、通常２巻 線の操作機器を駆動することにより内燃機関の絞り弁に平行に設けられた空気バ イパス路を作動させるアイドリング充填効率制御装置（ＬＦＲ）が設けられてい る。内燃機関の実際回転数、所望の目標回転数、その他種々のデータを考慮して アナログ、デジタルあるいは混合した形で実現されるフィトリング充填効率制御 装置により内燃ａｔ関のアイドル回転数が所定の債に維持されている。その場合 ＰＩＤ制御器で構成されるＭ＠装置の種々の制御特性により一般的に外乱の影響 に対しても十分な早さの応答速度で制御が行なわれている。そのようなアイドル 回転数を維持することは、特に減速運転領域（エンジンブレーキ）並びにこの領 域からアイドリング領域に切替わる場合等に重要になる。

しかし、特別な状愚１例えば大きな負荷（特に温度調節用コンプレッサ等が搭載 されている場合）が投入あるいは遮断された場合にアイドル充填効率制御におい てＰＩＤ制御器の増大する等の変動が発生する。

これに関連して回転数制御がきわどい状態となる走行状態も考えられ２例えばエ ンジンブレーキで緩慢な坂道を下降し、燃料カットを行なっていて突然クラ−２ 千を入れ同時に同乗者が例えば温度ＦＡ節用コンプレッサのよ−０）な大きな負 荷を入れた時には内燃機関が実質的に止まってしまう危険がゐる。

しかし、請求の範囲第１項または装置の請求範囲の特徴部分に記載した本発明装 置では、特に問題となる走行状態においても所定の目標値から回転数がずれるこ とも無くなり。

従って顕著な回転数の増減を排除することができる。というのは夫々負荷が投入 されるとフィトリング充填効率制御における積分器の出力が飛躍的に変動し、例 えば負荷が投入された場合には積分器出力が所定量増大され、また遮断された場 合には同様に減少されるからである。アイドリング充填効率制御のＰＩＤ制御器 における積分器出力を直接補正することにより、例えば空気バイパス路を制御す る操作機器の駆動信号を変化させ補償するようにしているので、顕著な作用時に も回転数特性は平滑なものに保たれる。

また、ａ分器を介して補正を行なうことにより負荷の変動できるという利点が得 られる。

請求範囲の従属項に記載された手段により本発明を更に改変並びに改良が可能で ある。特に負荷の投入あるいは遮断によって発生する負荷の大きさに従って積分 器出力の変化量を変化させるようにすることが可能である。即ち、補正側を所定 の負荷に関連させ、続いて所定の遅延時定数で積分器出力の変動を再び除去させ ることが可能である。この制御は単に角々切替え時のみに行なわれ、他の場合に は通常通りフィトリング充填効率制御により回転数を制御することができ本発明 の実施例が図面に図示されており、以下に詳細な説明が行なわれる。第１図は本 発明を実現する回路ブロックを含めたアイドリング充填効率制御の基本構成の概 略を示すブロック図であり、第２図はＰＩＤ制御器の積分領域における出力信号 特性を時間に対して示した図である。

支立土！１」 本発明を説明する前に、図面に図示された個々の回路を示すブロック図は本発明 を限定するものではなく、単に本発明の詳細な説明し５実現可能な形で具体的な 機能を示したものだけであることに注意しておく０個々の回路素子やブロックは アナログ的、デジタル的あるいはハイブリッド的に構成することができ、また全 体あるいは１部を統合し対応した部分を例えばマイクロプロセッサ、マイクロコ ンピュータ、デジタルアナログ論理回路等プログラム制御される装置により実現 することが可能なものである０本発明の以下に行なわれる実施例の説明は機能的 な流れに関して行なわれ、夫々対応したブロックにより得られる効果並びに各素 子によって得られる機能の作用が説明される。その場合より理解を深めるために 匍々の回路ブロックについての説明が行なわれる。

第１図においてアイドリング充填効率制御を行なう＊埴は、論理制御回路、マイ クロフンピユータ、マイク１＝７７’ロセツサ等と一纏になっており、Ｆ！号１ ｏで図示されており、その出力端子１０ａにはアイドル回転数制御をするための 駆動信号を発生する。

アイドル充填効率制御器の中央処理部ｌＯは好ましくはマイクロコンピュータあ るいは中央論理回路として構成され、入力ブロック１１を介して例えば回転数を 実際値ｍ１ｓｔ、回転数目標値ｎｇｏｌｌ並びに外部温度、エンジン温度の湿度 信号　・−また電源電圧信号等の処理すべき信号が入力される。中央処理部１０ には１図示されていないが、外部あるいは内部メモリを有し１番地を指定するこ とにより操作機器の駆動信号を形成するのに必要なデータが得られる。中央処理 部はその構成上ＰＩＤ制御器となっており、入力信号に基づいて対応した補正量 を含めて操作機器の駆動信号に必要な基本デユーティ比を持った信号を形成する 。この信号は出力段１５を介して操作機器１９に入力される。好ましい実施例で は操作機器１９は２巻線電磁操作機器２０であり、アイドリング充填効率制御の ために空気バイパス路として絞り弁に平行に紀行されたスライダ２１を駆動する 。空気バイパス路の断面積は２巻線操作ａ器２０に入力される駆動信号のパルス デューティ比に基づき設定される。

本発明の基本的な考え方は、内燃機間を駆動した時に生じる負荷、特に温度調節 用コンプレッサが投入された場合あるいは点灯用発を機を作動させた場合に間接 的に発生する負荷等を投入した場合、並びにこれらの負荷を遮断した場合に発生 する回転数変動（回転数の増減）を次のようにして、即ち、負荷を投入時にはア イドリング充填効率制ｉのＰＩＤ制御器の積分器出力を所定量飛躍的に増大させ 、また負荷が減少した場合には積分器出力を飛躍的に減少させるようにしたこと である。その場合積分値の調整は負荷切替え時のみに行なわれ、その後は通常通 り回転数制御が行なわれる。それにより積分器を直接補正することにより従って 操作機器の駆動信号を間接的に補正することにより負荷による変動を補償するこ とが可能になる。

具体的な構成としては積分器出力の変動値Δは負荷の既知の量に従って増減させ るようにしている。

第１図に示した例ではＡ、Ｂ、Ｃ・・・により内燃機関の負荷が示されている。

これらの負荷は通常自動的に接続されたり、あるいは所定の時点で必要となるサ ーボ出力であり、その場合対応して駆動信号が形成されるかあるいは本発明によ りサーボ機器にそれぞれスイッチング手段が設けられ、サーボ機器が接続あるい は遮断された時スイッチング手段を応答させている。８１図には負荷の投入ある いは遮断を判別するための手段が判別回路１２として図示されている０判別回路 は各負荷を電源電圧に接続させる複数のスイッチ１２ａ。

１２ｂ、１２ｃ・・・から構成されている。なお、この場合スイッチの切替えに より発生する実際の負荷は他の伝達手段（７字ベルト、変速機？）を介して直接 内燃機関に荷重させる出力を調べることによっても検出することができる。

いずれにしても例えば判別回路１２において直列抵抗１３として構成されるセン サが設けられるので、投入あるいは遮断に関連したトリガー信号が発生し、これ が積分切替え回路１４に入力される。

この切替え回路１４は中央処理部１０の積分器Ｉに入力される信号を所定時間そ の出力端子に発生し、負荷の投入時には積分器出力を飛躍的に増大させ、また負 荷の遮断時に減少させるように切替えを行なう、このような積分器出力への作用 は負荷切替え時にのみ行なわれ、アイドリング充填効率制御が新しい負荷に適合 し、これを補償するまで続けられる。

その後この積分器出力を変化させる信号は除去されるか好ましくは減少して滑ら かな移行が行なわれる。

積分切替え回路１４は例えば単安定マルチバイブレータや反転回路で構成され、 所定の時間で駆動信号を発生する。この駆動信号は負荷の接断に従って正あるい は負の方向となり積分器の出力信号がそれに対応して変化するように積分器に入 力される。積分器出力信号の時間に関する特性が第２図に図示されており、ｔｌ の時点で大きな負荷が接続され、その結集積分器の出力信号が点線で図示したよ うに飛躍的に上昇する。（通常の積分器出力信号は実線で図示されている。）こ のようにして、積分器出力信号は好適な制？４値となり、その値から通常のアイ ドル充填効率制御が開始される。

好ましい実施例では第２図でΔで図示した積分器の出力信号の変量は負荷に固有 なものとして設定される。そのために負荷検出回路１６が設けられ、それぞれ接 断される負荷に関する情報が積分切替え回路１４に入力される。負荷検出回路は メモリとしても構成することができ、このメモリは切替え判別回路１２により関 連する負荷に従って直接アクセスされ１例えば中央処理部１０の積分器に入力さ れる補償信号の振幅ｒＩＲ節を行なう抵抗群を設定することによって積分切替え 回路に作用する。

なお、中央処理部ｌＯの積分器■をミラー積分器として構成した場合、積分切替 え回路からの補償パルスは直接フィードバックコンデンサに作用させるか、ある いは短時間電流わるいは電圧を印加するか、あるいは抵抗回路を付加することに より積分値を飛躍的に変化させるようにする。

特に大きな負荷が接続りるいは遮断されると、積分器を介して直接補正が行なわ れ負荷の変動が補償されるが、これはアイドリング領域だけでな（内燃機関の部 分の負荷領域においても行なわれるものである。

明細書、請求の範囲並びに図面に図示された全ての特徴は夫々においても又いず れを組合せても発明の木質を成すものである。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）少なくともＩ成分を有するアイドル回転数制御（アイドリング充填効率制御 ＬＦＲ）により最少回転数としてのアイドル回転数が維持される内燃機間の回転 数制御方法において、アイドリング充填効率制御により回転数が制御される内燃 機関に対して大きな負荷が接続あるいは遮断された場合実際の積分器出力を所定 値飛躍的に増減させることを特徴とする内燃機関の回転数制御方法。 ２）前記積分器出力の変化は切替え時のみ行なわれ回転数の減少ないし増大が補 償される特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３）アイドリング充填効率制御のＰＩＤ制御器における積分器出力の飛躍的な増 減は負荷に固有に行なわれる特許請求の範囲第１項または第２項に記載の方法。 ４）少なくともＩ成分を有するアイドル回転数制御（アイドリング充填効率制御 ＬＦＲ）により最少回転数としてのアイドル回転数が維持される内燃機関の回転 数制御装置において、積分切替え回路を設け、それにより内燃機関に負荷が接続 あるいは遮断されるかに従ってアイドリング充填効率制御のＰ１Ｄ制御器におけ るＩ成分の実際の積分器出力を所定量だけ増減させるようにしたことを特徴とす る内燃機関の回転数制御装置。 ５）負荷検出回路を設け、それにより負荷に固有な信号を積分切替え回路に供給 し、積分器出力を負荷に関係して異なる量だけ増減させるようにした特許請求の 範囲第４項に記載の装置。 ６）積分切替え回路を単安定マルチバイブレータとして構成しＩ成分の積分器出 力を短時間だけで増減するようにした特許請求の範囲第４項または第５項に記載 の装置。