JPS63189648A - 内燃機関の回転数制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、吸気量を目標値に調整するループと回転数
を目標値に調整するループとを併用して吸気調整と回転
数調整の動作を速めるようにした内燃機関の回転数制御
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、内燃機関の無負荷回転数を所定の回゛転数に
定値制御することが行われている。この回転数制御の目
的は、無負荷時の燃料消費を極力抑制するように無負荷
回転数を低く設定すること、および外乱による回転数変
動を抑制することであり、迅速かつ高精度の制御性が要
求される。回転数を変動させる要因は、大別して機関そ
のものの無負荷損失の変動や機関の熱効率の変動による
一次要因と、乙の一次要因による回転数変動を調整する
ために用いられる吸気ｆｌ調整手段に内在するＷｉ整ゲ
インの変動や吸気源である大気の密度の変動による二次
要因に分類される。

そこで、特開昭５９−１６２３４０号公報に示されるよ
うに、回転数の目標値と実際値の偏差に基づいたｒｉＪ
整信号、および目標の吸気量または吸気管圧力と実際値
との偏差に基づいた調整信号に応じて吸気量ｖＪ！！手
段を制御することにより、回転数を目標値に制御するも
のがある。これによれば、回転変動の一次要因に対して
は回転数の目標値と実際値との偏差に基づく調整信号（
回転数調整信号）が応動し、二次要因に対しては吸気量
または吸気管圧力の目標値と実際値の偏差に基づく調整
信号（吸気調整信号）が応動するので、回転数のみによ
ってフィードバック制御するよりは回転変動を′ｌＳ精
度にかつ迅速に調整可能であることは自明である。

、〔発明が解決しようとする問題点〕 上記した従来例では、回転数制御手段自体が有する誤差
を修正するために、吸気ｉ調整ループを設けていた。こ
の場合、例えば機関の温度に対応して目標回転数発生回
路で決定された回転数に収束する場合を考えると、目標
回転数と機関の回転数との差を回転数演算器で補正する
ことになり、従来の回転数調整ループのみの場合と同等
の応答性しか得られなかった。

この発明は上記のような問題点を解決するために成され
たものであり、機関の無負荷運転時における種々の動作
状態において応答性の優れた回転数制御装置を得ること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る内燃機関の回転数制御装置は、吸気量調
整手段の調整吸気量以外にスロットル全閉時に機関に吸
入される空気量を予め記憶する記憶手段を設け、機関の
目標吸気！ｉｋをこの記憶された吸気量分だけ小さくし
たものである。

〔作　用〕

この発明においては、目標吸気量が漏れ吸気量などの分
だけ小さくされるので、目標回転数を発生させると同時
にほぼそれを実現するために必要な吸気量に対応した入
力が吸気量調整手段に与えられ、応答性の良い回転数制
御が得られる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面とともに説明する。第１
図はこの実施例における内燃機関の回転数制御装置を示
し、１は内燃機関であり、この内燃機関１には吸気通路
２が連結されている。吸気通路２の所定個所には、エア
クリーナ３、吸気量センサ４およびスロットル弁５が設
けられ、このスロットル弁５の前後において吸気通路２
のバイパス通路２ａが設けられている。又、との′バイ
パス通路２ａには吸気量調整手段である吸気制御弁（Ｉ
　ＳＧバルブ）６１などから成るバイパス通路制御機構
６が設けられる。７はスロットル弁５の全閉位置を検知
するアイドルスイッチ、８は内燃機関１の温度を検知す
る温度センサ、９は内燃機関１の始動状態を検知する始
動スイッチ゛である。

１０はクランク角センサ１０１を内蔵した配電赫であり
、高電圧が点火プラグ１５に配電される。

又、クランク角センサ１０１により内燃機関１の回転数
を検知することができる。１１は制御装置であり、上記
各部材からの出力信号に基づいて吸気制御弁６１を制御
する。又、制御装置１１はインジェクタ１２を駆動して
燃料制御を行い、かつイグナイタ１３を制御してイグニ
ッションコイル１４の通電時間、点火時期を制御する。

第２図は制御装ｆｆ１１１の構成を示し、１１１はクラ
ンク角センサ１０１１．始動スイッチ９およびアイドル
スイッチ７のディジタル出力を入力され、ＣＰＵ１１４
に出力するディジタルインタフェース、１１２は吸気量
センサ４および温度センサ８から、のアナログ信号を入
力され、出力をＡ／Ｄ変換器１１３を介してＣＰＵ１１
４に入力するアナログインタフェースである。ＣＰＵ１
１４はＲＡＭ。

ＲＯＭ、タイマなどを内蔵し、上記各入力に基づき駆動
回路１１５〜１１７を介してインジェクタ１２、吸気制
御弁６１およびイグナイタ１３を制御する。

第３図はバイパス通路制御機構６の構成を示し、吸気制
御弁６１は具体的には、デユーティ制御により通、路２
＆の開口面積を変えて吸気量を制御するりニアソレノイ
ド弁である。６２はワックス式のエアバルブであり、機
関の温度によりワックスが固体と液体との間で変化する
ことを利用して通流面積を調整する。６３はバイパス通
路’２　ａの空気量の調整に用いる空気調節ねじであり
、初期のバラツキ吸収のために用いる。６４はスロット
ル調整ねじてあり、これによりスロットル弁５の全閉位
置が調整され、スロットル弁５の全閉時の漏れ流量が決
定される。

第４図は上記装置特にＣＰＵ１１４の動作的ブロック図
である。４０１は機関の温度や自動変速ギヤにおけるギ
ヤ位置などに関した機関の目標の空気量Ｑ０を発生する
口振空気量発生部、４０２は機関の目標吸気量に対し、
吸気制御弁６１の調整吸気量以外の吸気量即ちワックス
式エアバルブ６２、空気調節ねじ６３およびスロットル
調整ねじ６４による漏れ流量と吸気制御弁６１の漏れ流
量を合計した流量Ｑ０の発生部である。４０３はＱ。−
Ｑ。

により、吸気制御弁６１による調整量Ｑつをデユーティ
信号に変換する変換部、４０４はこのデユーティ信号を
電圧補正する補正部である。吸気制御弁６１は流量と電
流が略比例するので、デユーティを電流に変換するため
通常、駆動電圧（バラチリ電圧）を乗する。こうして予
め定められた内燃機関１の状態に応じて吸気制御弁６１
を駆動することにより、はぼ目標の吸気量に応答性良く
制御することができる。この基本制御（見込制御）をさ
らに精度良く行うために、目標回転数発生部４０５によ
る目標回転数Ｎ０と機関の実回転数Ｎ。

との偏差を回転数フィードバック制御部４０６に入力し
て修正出力を発生させ、目標吸気量Ｑ０を修正する。こ
こで、目標回転数発生部４０５は目標吸気量発生部４０
１の入力と連動して目標回転数を発生するものである。

又、回転数フィードバック制御部４０６は回転数偏差入
力を所定時間毎にサンプリングして誤差積分を行い、そ
の出力はリミッタにより、制限を行う。こうして、主と
して内燃機関１のバラツキによる上記見込み量からの誤
差は回転数フィードバック制御部４０６の動作により修
正される。

次に、こうして得られた修正後の目標吸入空気量Ｑ０′
と機関の吸入空気量Ｑ、どの偏差に応じて、流量フィー
ドバック側御部４０７は該偏差を０にするよう制御する
。この制御は回転数フィードバック制細部４０６の制御
と基本的に同じであり、吸入空気量偏差を所定時間毎に
サンプリングして誤差積分を行い、その出力はリミッタ
により制限を行う。ただし、回転数フィードバック制御
ループに対して流量フィードバックループは通常１０〜
１００倍のループゲインを有しており、制御応答性は良
い。こうして、主として吸気制御弁６１の流量特性のバ
ラツキおよび経時変化、ワックス式エアバルブ６２の流
量特性のバラツキおよび経時変化が速やかに修正される
。以上、主として３つの制御系の組合せにより応答性の
良い回転数制御装置が得られる。

尚、上記実施例において、吸気量センサ４としては応答
性の良い熱線式のものが望ましい。又、吸気制御弁６１
としては応答性の良い上記したりニアソレノイド弁の外
に、やはり応答性の良いロータリソレノイド弁が望まし
い。さらに、吸気量センサ４としてペーレ式あるいはカ
ルマン式のものを用いても良（、吸気制御弁６１として
ステップモータ式制御弁を用いても良い。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、機関の回転数を目標回
転数に調整するループと機関の吸入空気量を目標値に調
整するループを併用するとともに、調整吸気量以外にス
ロットル全閉時に機関に吸入される空気量を予め記憶し
、目標吸気量からこの記憶値を減算するようにしており
、この減算された目標吸気量は目標回転数によく対応し
たものとなり、応答性の良い回転数制御を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る回転数制御装置の構成図、第２
図はこの発明に係る制御装置の構成図、第３図はこの発
明に係るバイパス通路制御機構の構成図、第４図はこの
発明装置の動作的ブロック図である。 １・・・内燃機関、２・・・吸気通路、２ａ・・・バイ
パス通路、４・・・吸気量センサ、５・・・スロットル
弁、６・・・バイパス通路制御機構、１０・・・配電器
、１１・・・制御装置、６１・・・吸気制御弁（吸気量
調整手段）。 尚、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）機関の吸気量を検出する吸気量センサと、機関の
   回転数を検出する回転数検出手段と、機関の目標吸気量
   を設定する目標吸気量設定手段と、機関の目標回転数を
   設定する目標回転数設定手段と、機関の吸気量を調整す
   る吸気量調整手段と、目標回転数と検出回転数との偏差
   および目標吸気量と検出吸気量との偏差に応じて吸気量
   調整手段を制御する制御手段を備えた内燃機関の回転数
   制御装置において、吸気量調整手段の調整吸気量以外に
   スロットル全閉時に機関に吸入される空気量を予め記憶
   する記憶手段を設け、目標吸気量を記憶手段に記憶され
   た吸気量分だけ小さくしたことを特徴とする内燃機関の
   回転数制御装置。
2. （２）記憶手段に記憶された吸気量を機関温度に関連し
   て定めたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   内燃機関の回転数制御装置。