KR890004302B1 - 내연기관용 아이들 운전제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

내연기관용 아이들 운전제어장치

제1도는 본 발명의 한실시예를 나타낸 블록도.

제2(a)도-제2(g)도는 제1도에 나타낸 장치의 작동을 설명하기 위한 타임차아트.

제3도는 제1도의 속도검출부의 상세한 블록도.

제4도는 제1도에 나타낸 에비타이밍검출부의 상세한 블록도.

제5(a)도-제5(i)도는 제4도에 나타낸 예비타이밍 검출부의 동작을 설명하기 위한 타임차아트.

제6도는 본 발명의 다른 실시예를 타나낸 블록도.

제7도는 제6도에 나타낸 장치의 마이크로프로세서에서 실행하는 제어프로그램의 순서도.

제8도는 제7도에 나타낸 순서도의 일부상세한 순서도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 110 : 아이들운전제어장치 2 : 연료분사펌프

3 : 디이젤기관 4 : 크랭크축

7 : 회전센서 8 : 속도검출부

10 : 타이밍검출부 11 : 평균치연산부

12 : 목표속도 연산부 17 : 분사량조절부재

23 : 작동기 24 : 속도차연산부

27 : 출력제어부 AC : 교류신호

D_i: 식별데이터 D_j: 예비식별데이터

N_in: 순간속도데이터 D₀: 제어출력데이터

N_t: 목표속도데이터

: 평균속도 데이터

본 발명의 내연기관용 아이들 운전 제어장치에 관한 걱으로 더욱 특정하여 설명하면, 다기통 내연기관의 각기통 출력의 불균형이 작아지도록 각기통마다에 공급연료의 조절을 하여 아이들운전을 안정하게 할수있도록 한 내연기관용 아이들운전제어 장치에 관한 것이다.

종래의 다기통 내연기관의 연료분사량의 제어는 연료분사량을 전체기통공통하게 일률적으로 제어하는 것이였으므로, 내연기관 및 또는 연료분사펌프의 제조공사등으로 각기통의 출력이 균일하지 않았으며, 특히 아이들회전시에 내연기관의 안정성이 현저하게 하락되어 배기가스속에 함유된 유해성분의 량이 증대하여, 기관에 진동이 발생하는 외에, 엔진의 진동에 의하여 소음이 발생하는 등의 불이익이 발생하기 쉬웠다. 내연기관의 각기통마다에 분사된는 연료의 제어를 하는 이른바, 각통제어방식의 장치가 여러가지로 제안되었다.

이런 종류의 장치로서, 예를들면 기통수의 정수배인 샘플링에 의하여 내연기관의 평균회전속도를 구하여 목표치로 하고, 각기통의 회전속도와 이 목표치와의 차로 부터 이른바 학습방식에 의하여 각기통에 대한 연료분사량의 제어를 하도록 한 장치가 게재되어 있다(일본국 특개소 58-176424호 공보, 특개소 58-214627호 공보 및 특개소 58-214631호 공보참조).

그러나, 상술한 종래장치는 어느것이날 평균기관속도와 그때그때의 각통의 속도와의 차로 부터 다음회의 분사량을 예측하는 이른바 학습제어방식으로, 마이크로컴퓨우터 내에서 학습결과를 평가함에 시간을 필요로하고 제어의 응답성이 불량하며, 나아가서, 학습결과를 평가하기 위하여 복잡한 산법(algorithm)을 필요로 하므로 그 개발에 다대한 공수를 필요로 한다고 하는 문제점을 지니고 있다.

본 발명의 목적은 다기통내연기관의 각기통간의 속도차에 따르는 폐루우프제어에 의하여 제어결과를 평가하기 위한 복잡한 산법을 필요로 하지 않고도 응답성이 좋고 각 기통마다의 분사량 조절제어를 안정하게 실행할 수 있는 내연기관용 아이들운전제어장치를 제공함에 있다.

본 발명의 구성은 다기통내연기관의 평균속도를 연산하는 제1연산수단과, 필요로하는 목표아이들 회전속도를 나타낸 목표속도데이터를 출력하는 수단과 제1연산수단의 연산결과와 목표속도데치터와에 응답하여 목표아이들회전속도를 얻기 위하여 내연기관에 공급하여야할 연료의 량에 관련한 제1의 제어데이터를 출력하는 수단과 이 제1제어데이터에 응답하여 아이들회전속도의 페루우프제어를 할수있도록 필요로 하는 조속(調速)수단을 제어하는 제어수단과를 구비하여서 된 페루우프제어시스템을 지닌 내연기관용 아이들운전제어장치에서 내연괴관의 각기통의 일정한 타이밍에 있어서의 순간속도를 순차검출하는 검출수단과, 이 검출수단으로부터 순차로 출력되는 검출결과에 응답하여 각기통에 대한 순간속도와 각기통에 대하여 각기 미리 정하여져 있는 기준의 기통에 대한 순간속도와의 차분에 대응한 차데이터를 모든 기통에 대하여 순차로 반복연산 출력하는 수단과, 내연기관의 각기통의 작동타이밍을 검출하는 타이밍검출수단과 전술한 차데이터에 응답하여 차데이터로 나타내는 차분을 0으로 하기 위하여 필요한 공급연료에 관련한 제2제어데이터를 연산 출력하는 수단과, 페루우프제어시스템의 제어데이터에 대하여 적어도 비례, 적분제어를 위한 데이터처리를 하는 처리수단과, 타이밍검출수단에 의한 검출결과에 따라 각기통에 대한 다음회의 연료조절행정이전의 일정한 타이밍으로 데이터를 출력하는 출력제어수단과, 데이터를 페루우프제어시스템에 인가함을 제어하열 각통제어의 온, 오프에 응답하여 처리수단에 있어서의 제어정수를 변경하는 수단과를 구비한 점에 특징을 지니고 있다.

상술한 구성에 의하면, 내연기관의 평균속도가 희망하는 목표아이들회전속도에 제어되는 피이드백 제어루우프속에 내연기관의 각기통의 순간속도가 같아지도록 각기통에 대한 분사량제어를 하는 피이드백제어루우프를 마련하였으므로 각통제어각 온상태로 되면 각통의 순간속도의 일정한 기준의 기통에대한 차분이 0이 되도록 각기통에의 연료공급량이 제어된다. 이때문에 내연기관의 각속도변동폭을 일정하게 할수있으며 내연기관의 진동을 감속시킬 수 있는 것외에 잡읍수준(noise level)이 떨어지고, 아이들링회전속도를 저하시킬수 있다.

나아가서 각통제어가 온상태로 되면, 폐루우프제어시스템내의 PI제어 연산부의 PI제어정수가 변경되어 이에 따라 각통제어를 함에 적합한 비례, 적분상태를 유리할수 있으므로 보다 한층 안정한 상태에서 각통제어를 실행할수 있다. 이 결과 아이들링운전을 낮은 연소비률로 또한 안정하게 실행할 수 있다.

다음에 도시한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다. 제1도에는 본 발명에 의한 내연기관용 아이들운전제어장치를 디이젤기관의 아이들운전제이에 적용하였을 경우의 한 실시예를 블록도로 나타내고 있다. 아이들운전제어장치(1)은 연료분사펌프(2)로 부터 연료의 분사공급을 받는 디이젤기관(3)의 아이들회전속도의 제어를 하기 위한 장치이다.

디이젤기관(3)의 크랭크축(4)에는 크랭크축(4)이 소정의 기준각도위치에 도달하였음을 검출하기 위하여 펄서(5)와 전자픽업(pickup)코일(6)등으로 된 잘알려진 회전센서(7)가 마련되어 있다.

도해한 실시예에서는 디이젤기관(3)은 4사이클 4기통이며, 펄서(5)의 둘레가장자리에 90°간격으로 형성된 코그(cog)(5a)-(5d)중의 코크(5a)및 (5c)가 디이젤기관(3)의 4개의 기통중의 2개의 기통의 각피스톤이 상사점에 도달하였을때에 전자픽업코일(6)에 대립하도록 펄스(5)와 크랭크축(4)과의 사이의 상대위치관계가 정하여져 있다.

제2(a)도에는 디이젤기관(3)의 순간회전속도(N)를 나타내고 있으며, 제2(b)도에는 이때 회전센서(7)로 부터 얻을수 있는 교류신호(AC)의 파형(波形)을 나타내고 있다.

교류신호(AC)는 각코그가 전자픽업코일(6)에 대립할때마다 그 레벨이 정부(正負)로 변동하여 한쌍의 정부의 피이크를 발생하는 파형으로 되어 있으며, 각정부의 피이크 사이의 영크로스점의 시각(t₁, t₃, t₅…t₁₇)이 각기 디이젤기관(3)의 어느한 실린더피스톤의 상사점타이밍에 대응하고 있다.

시각(t₂, t₄,… )은 크랭크축에서 상사점으로 부터 90°지난 타이밍을 나타내고 있다. 한편, 순간회전속도(N)의 각골로 되어 있는 시각(t₁, t₃, t₅…t₁₇)이 각 기통에 있어서의 폭발타이잉이며, 이 폭발에 의하여 기관속도(N)은 상승하며, 시각(t₂, t₄,…t₁₆)에 있어서, 기관속도(N)는 저하하기시작하여 각기 다음에 폭발하는 기통의 폭발행정의 직전에서 기관속도(N)는 극소치로 된다. 디이젤기관(3)의 순간속도는 상술한 이유에 따라서, 주기적으로 변동하며, 그 변동주기는 크랭크축(4)의 1/2회전에 일치하고 있다.

더우기, 순간회전속도(N)의 각골은 엄밀히 말하면, 각 1통의 피스톤이 압축상사점의 경우와 일치하지 않는 경우도 있으나, 본 명세서에 있어서는 편의상 일치하는 것으로하여 설명한다.

여기에서 디이젤기관(3)의 4개의 기통을 각각의 기통을 (C₁), (C₂), (C₃), (C₄)라 하고, 이들 기통 (C₁)-(C₄)이 각기 시각(t₁), (t₂), (t₅), (t₇)에서 폭발행정으로 들어간 다음 이 순서대로 각기통이 순차 폭발 행정으로 들어가는 것으로 하여 다음의 설명을 한다.

교류신호(AC)의 각 영크로스점으로 나타낸 타이밍이 여느기통의 여하한 타이밍을 나타내는가를 검출하기 위하여 교류신호(AC)는 기통(C₁)에 장착되어 있는 연료분사 밸브의 니이들밸브리프트센서(9)로 부터의 니이들밸브리프트펄스신호(NLP₁)가 기준타이밍신호로서 인가되어 있는 타이밍 검출부(10)에 입력되어 있다.

니이들밸브리프트펄스신호(NLP₁)는 제2(c)도에 나타내고 있는 바와같이 기통(C₁)의 폭발타이밍인(t₁), (t₉), (t₁₇),…의 직전에 출력된다.

타이밍검출부(10)는 교류신호(AC)의 정방향펄스에 응답하여 그 입력펄스수를 계수함과 동시에 니이들밸브리프트펄스신호(NLP₁)에 의하여 복귀되는 2진카운터로서 구성되어 있으며, 그 계구결과를 나타낸 2진 데이터가 식별데이터(D_i)로서 출력된다. 따라서, 이 식별데이터(D_i)에 의하여 교류신호(AC)속의 임의의 영크로스점이 어느기통의 여하한 작동타이밍에 대응하여 있는지를 용이하게 식별할 수 있다.

식별데이터(D_i)는 나중에 설명하는 바와같이 하여 전환 제어되는 스위치(SW)를 개재하여 얻어내어져 속도검출부(8)에 입력된다. 속도검출부(8)는 각기통에 있어서의 폭발타이밍다음에, 크랭크축(4)이 90°회전함에 필요한 시간구간(θ₁₁), (θ₂₁), …(θ₄₁), (θ₁₂), (θ₂₂)…을 교류신호(AC)에 따라서 계측하기 위한 것이며, 제3도에 그 구체적인 회로가 나타내어져 있다.

제3도를 참조하면 속도검출부(8)는 교류신호(AC)와 위상동기하고 있으며, 교류신호(AC)보다 충분히 주파수가 높은 카운터펄스(CP)를 교류신호(AC)에 따라서 출력하는 펄스발생기(81)와, 카운터퍼스(CP)의 펄스수를계수하기 위한 카운터(82)와를 구비하고 있다.

카운터(82)는 카운터펄스(CP)가 입력되어 있는 입력단자(82a)외에 카운터(82)의 계수내용을 리세트하여 계수동작을 개시시키기 위한 스타아트펄스를 부여하기 위한 개시단자(82b)와, 카운터(82)의 계수동작을 정지시켜 그 계수내용을 유지하여 두기위한 스톱펄스를 부여하기 위한 스톱단자(82c)와를 구비하고 있다.

각단자(82b), (82c)에는 부호해석기(decoder)(83), (84)의 각 출력선(83a), (84a)이 접속되어 있으며, 이들 부호해석기(83), (84)에는 식별데이터(D_i)가 입력되어 있다. 식별데이터(D_i)는 이미설명한 바와같이, 니이들밸브리프트펄스신호(NLP₁)에 의하여 리세트된 카운터에 의하여, 교류신호(AC)속에 그후 생긴 정방향펄스의 수를 나타낸 것이며, 도해한 실시예에서는 니이들밸브리프트펄스신호(NLP₁)에 의하여 리세트되었을때에 식별데이터(D_i)의 내용이 0이 되도록 타이밍검출부(10)가 구성되어 있다.

따라서 식별데이터(D_i)의 내용은 제2(d)도에 나타낸 바와같이 t=t₁에서 1로 되고, t₂에서 2, t₃에서 3으로 되며, 이와같이 하여 교류신호(AC)의 정방향펄스가 발생할때마다 1만큼 증가하여, t₈에서 8로된 다음, t₉의 직전에 출력되는 니이들밸브리프트펄스신호(NLP₁)에 따라 0으로 되며, 그다음은 마찬가지로 하여 그 내용이 변화한다.

부호해석기(83)은 식별데이터(D_i)의 내용이 1, 3, 5, 7의 어느한가지로 되었음에 응답하여 그 출력선(83a)의 레벨을 단시간만 「H」레벨로 하고 이에 따라 카운터(82)의 개시단자(82b)에 스타아트펄스를 공급한다.

한편 부호해석기(84)는 식별데이터(D_i)의 내용이 2, 4, 6, 8의 어느것으로 되었음에 응답하여 그 출력선(84a)의 레벨을 단시간만 「H」레벨로 한다음 이에 따라 카운터(82)의 스톱단자(82c)에 스톱펄스를 공급한다.

그결과, 카운터(82)는 각기통의 폭발타이밍(t₁, t₃, t₅…)후 크랭크축(4)이 90°회전하기까지 동안만 카운트펄스(CP)의 계수를 하게된다. 따라서 각시간 θ₁₁, θ₂₁…, θ₄₁, θ₁₂…중의 하나에 대응한 계수데이터(CD)가 카운터(82)로 부터 출력된다.

계수데이터(CD)는 나아가서 교류신호(AC)에 따라서 계측된 그때 의기관속도에 관련하는 데이터(ES)가 속도검출기(86)로 부터 입력되어 있는 변환회로(85)에 입력되어 있으며, 여기에서 계수데이터(CD)는 데이터(ES)에 의하여 그때의 각시간θ₁₁, θ₂₁…를 나타내는 데이터로 변환되며, 이 데이터는 각기통의 폭발직후의 기관의 순간속도를 나타내는 순간속도데이터로서 순차 출력된다.

상술한 바와같이하여 각기통의 폭발타이밍을 나타내는 교류신호(AC)의 영크로스점 타이밍에서 다음의 영크로스 타이밍까지의 시간θ₁₁, θ₂₂,…을 나타내는 데이터가 속도 검출부(8)로서 부터 얻을수있으나, 다음에서 설명하는 본 명세서에 있어서는 기통(C₁)에 대한 순간회전속도를 나타내는 순간속도 데이터를 속도검출부(8)에 검출된 순서에 따라서, 일반적으로 N_in(n-1, 2,…)라고 나타내게 된다.

따라서 속도검출부(8)로 부터 출력되는 순간속도데이터(N_in)의 내용은 제2(e)도에 나타낸 바와같이 된다. 순간속도데이터(N_in)는 평균치연산부(11)에 입력되어 여기에서 디이젤기관(3)의 평균속도가 연산된다.

(12)는 디이젤기관(3)의 그때그때의 운전상태에 대응한 목표아이들 회전속도를 연산하여 그 연산결과를 나타낸 목표속도데이터(N_t)를 출력하는 목표속도연산부이다.

목표속도연산부(12)는 디이젤기관(3)의 필요로 하는 운전 파리미터에 따라서 그때그때의 운저상태에 따른 가장 적합한 아이들회전속도를 나타낸 목표속도데이터(N_t)를 출력하는 잘알려진 구성이기 때문에 그 상세한 구성을 도해하는 것은 생략한다.

평균치연산부(11)로 부터 출력되는 평균속도데이터(

)와 목표속도데이터(N_t)와는 가산부(13)에서 도해한 바와같은 극성으로 가산되었으며, 그 가산결과는 오차데이터(D_e)로서 제1PID연산부(14)에 입력되어, PID제어를 위한 데이터 처리를 하게 된다.

제1PID연산부(14)에서의 연산결과는 분사량의 차원의 데이터(Q_ide)로서 얻어내게되며, 가산부(15)를 개재하여 평균속도데이터(

)가 입력되어 있는 변환부(16)에 입력되고 오차데이터(D_e)의 내용은 0으로 하기 위하여 필요한 분사량조절부재(17)의 목표위치를 나타내는 목표위치신호(S_!)로 변환된다.

위치센서(18)는 연료분사펌프(2)의 분사량을 조절하기위한 분사량조절부재(17)의 그때그때의 위치를 검출하여 그위치를 나타낸 실지위치신호(S₂)를 출력하였으며, 실지위치신호(S₂)는 변환부(16)로 부터의 목표위ㅊ신호(S₁)와 가산기(19)에 도해한바 극성으로 가산된다.

가산기(19)로 부터의 가산출력신호는 제2PID연산부(20)에 입력되어, PID제어를 위한 신호처리를 한다음, 펄스폭 변조기(21)입력하여, 제2 PID연산부(20)로 부터의 출력에 따른 충격비의 펄스신호(PS)가 출력된다.

펄스신호(PS)는 구동회로(20)를 개재하여 분사량조절부재(17)의 위치제어를 하기위한 작동기(23)에 인가되고 이에 따라 분사량조절부재(17)는 디이젤기관(3)이 목표아이들회전속도로 아이들운전하도록 위치제어된다.

평균기관속도 및 분사량조절부재의 실제의 위치에 응답하는 상술한 폐루우프제어시스템에 의하여 디이젤기관(3)의 평균아이들회전속도가 예정하는 목표아이들 회전속도와 일치시키기 위한 제어를 하게된다.

본 장치(1)는 나아가서 디이젤기관(3)의 각기통의 출력을 동일하게 하도록 제어하는 이른바 각통제어를 하기위한 별도의 폐루으프제어시스템을 구비하고 있으며, 다음에 이 폐루우프제어시스템에 대하여 설명한다.

각통제어를 위한 폐루우프제어시스템은 각기통의 순간속도의 차가 0이 되도록 각기통에 공급되는 연료를 조절하기 위한 것이며, 순간속도데이터(N_in)에 응답하여, 기통(C₁)-(C₄)의 각각에 대한 순간속도와 각기통에 대하여 미리정하여져 있는 기준의 기통에 대한 기준순간속도와의 차분을 연산하는 속도연산부(24)을 구비하고 있다.

본 실시예에서는 착안한 기통에 대한 순간속도의 직전에 얻은순간 속도가 기준의 순간속도로서 고려되었으며 그리하여 N₁₁-N₂₁, N₂₁-N₃₁, N₃₁-N₄₁,…를 차데이터(D_d)로서 속도차연산부(24)로 부터 순차 출력된다. 이와같은 차데이터의 출력타이밍을 제2(f)도에 나타내고 있다.

각기통의 순간속도는 서로 동일치임이 바람직하며, 차데이터(D_d)의 값은 0으로 되는것이 바람직하다.

따라서 차데이터(D_d)는 0을 내용으로 하는 기준데이터(D_d)와 가산부(25)에서 도해한 극성으로 가산하며, 그 간산결과는 제3 PID 연산부(26)에서 PID제어를 위하여 필요한 처리를 한다음 분사량의 차원을 지닌 제어데이터(D₀)로서 출력된다.

더우기, 디이젤기관(3)의 평균속도데이터(

)는 속도검출부(8)로 부터 새로운 순간속도데이터(N_in)가 출력될때마다 갱신되었으며, 따라서 그 내용은 제2(g)도에서 나타낸 바와같이,

,

와 같이 변화하고 있다.

출력제어부(27)는 차데이터(D_d)에 기초한 제어출력데이터(D₀)의 출력타이밍을 제어하기 위한 것이며 식별데이터(D_i)에 따라서 그 출력타이밍이 다음과 같이 제어된다.

즉, 어떤 타이밍으로 얻은 제어출력데이터(D₀)는 그 제어데이터의 기초로 되어있는 차데이터에 관련하는 기통(C₀)과 (C_i+1)중에서 기통(C_i+1)에 대한 다음의 연료조절동작이 제어를 위하여 출력되었으며, 그때의 제1PID연산부(14)의 출력인 아이들제어량 데이터(Q_ide)와 가산부(15)에서 가산된다.

따라서 예컨대, 시각(t₄)에서 얻은 차데이터 N_e(=N₁₁-N₂₁)는 기통(C₁)과(C₂)와의 사이의 순간 속도차를 나타내는 것이며, 따라서 기통(C₂)이 다음에 폭발행정으로 들어가는 시각(t₁₁)보다 적어도 이전이며, 기통(C₁)이 폭발하는 시각(t₉)보다 후인 타이밍으로 출력된다.

따라서 이 경우 N₁₁-N₂₁의 차데이터에 기초한 제어데이터(D₀)는 평균속도데이터(

)에 상응하는 아이들제어량데이터(Q_ide)와 가산하게 된다.

이결과, 전회의 속도차(N₁₁-N₂₁)를 0으로 하도록 분사량 조절부재의 위치제어를 하게되어, 기통(C₁)과 기통(C₂)과의 순간속도를 같게 하기 위한 분사량조절제어를 하게된다.

상술한 출력제어부는 기통(C₂)과 (C₃)과의 사이의 출력차, 기통(C₃)과 (C₄)과 사이의 출력차 및 기통(C₄)와 (C₁)와 사이의 출력차를 각기 0으로 하도록 기통(C₁)과 (C₃)과의 사이의 출력차를 0으로 하는 경우의 동작과 마찬가지 제어를 하고 이에 따라 각기통에 공급하여야할 연료분사량이 각기통마다 제어되어, 각기통의 출력이 같아지게 된다.

더우기 출력제어부(27)의 출력측에는 루우프제어부(28)에 의하여 온, 오프제어되는 스위치(29)가 마련되어 있으며, 각통제어로 안정하게 할수있는 일정한 조건이 충족되어 있음이 루우프제어부(28)에 의하여 검출되었을 경우에만, 스위치(29)를 온하여 각통제어를 하며, 일정한 조건이 충족되지 않았을 경우에는 스위치(29)를 오프하고 각통제어를 중지하여 각통제어에 따라 아이들운전이 도리어 불안정하게 됨을 방지하도록 구성되어 있다.

즉, 상술한 각통제어에 의한 각속도 제어는 아이들회전속도가 예정된 목표치에 대하여 일정한 범위내에 들어있는 안정한 상태에서하는 것이 바람직하다. 이것은 분사시스템 및 내연기관의 불균형이 주기적으로 규칙 바르게 나타나는 경우에 있어서 상술한 각통제어가 훌륭히 작동하기 때문이다.

따라서, 가감속조작을 하고 있을경우, 그렇지 않으면, 제어시스템에 이상이 발생하고 있을경우에는 각통제어를 하면 도리어 아이들운전이 불안정하게 된다.

따라서, 본 실시예에서는 ①목표아이들회전속도와 실제의 아이들회전속도와의 차기 소정시간이상 연속하여 소정치(a₁)보다 크지 않을것 ②가속폐달을 힘껏 밟는량이 소정치 (a₂)이상으로 되어 있을것, 의제조건이 모두 만족되었을 경우에만 루우프제어부(28)로 부터의 제어신호(CS)에 의하여 스위치(29)가 온되어, 각통제어를 위한 제어루우프가 구성된다.

한편, ⓐ목표아이들회전속도와 실제의 아이들회전속도와의 차가 소정치(a₃)(

a₁)이상으로 된 사실, ⓑ가속폐달을 힘껏 밟는량이 소정치(a₄)(

a₂)이상으로 된사실, ⓒ제어시스템에 어떤이상이 발생한 사실중의 적어도 하나에 해당함에 이르럿을 경우에는 제어신호(CS)에 의하여 스위치(29)가 오프되어 각제어가 중지되는 구성으로 되어있다.

스위치(29)가 온에 따라서 상술한 바와같이 각통제어의 루우프가 형성되어 이에따라 제어시스템의 제어상태가 변화하였을 때에 제1 PID연산부(14)의 제어정수를 변경하고 각통제어를 보다 한층 안정하게 할수있도록 하기 위하여 제어신호(CS)는 제1 PID연산부(14)에 입력되어 있다.

제어신호(CS)는 주로 1 제1 PID연산부(14)의 비례제어정수와 적분제어정수와를 변경하기 위한 제어신호로서 사용되고 있으며, 제1 PID연산부(14)의 비례제어정수 및 적분제어정수는 다같이 각통제어가 온으로 됨과 동시에 0 또는 대략 0에 가까운 값으로 된다.

이와같이 각통제어가 실행되는 경우에 제1 PID연산부(14)에 있어서의 비례제어정수 및 적분제어정수가 매우 작은값으로 변경되면 평균기관속도에 따라 제어성분의 PI제어는 거의 없어지고 각통제어를 위한 제어성분에 대하여서만 PID 제어를위한 연산이 제3 PID연산부(26)에 의하여 실시하게 된다.

그결과 각통제어를 위한 제어폐루우프에 의한 연료조절이 평균기관속도데이터에 의한 제어에 비하여 보다 지배적이 되며, 각통제어의 안정 또한 양호한 아이들기관속도의 제어를 하게된다.

한편, 각통제어가 실행되지 않을경우에는 제1 PID연산부(14)의 비례 및 적분제어정수는 소정의 값으로 되돌아가고, 평균가속도를 필요로 하는 목표치 가져오기 위한 제어를 실행한다.

또, 본 실시예에서는 제어신호(CS)는 펄스폭 변조기(21)로 부터의 펄스신호(PS)의 주파수가 디이젤기관의 회전속도와 간섭관계가 없는 일정한 주파수로 변경되어 이에따라 각통제어시에는 작동기(23)의 응답성을 향상시키는 구성으로 되어 있다.

각통제어를 하기 위하여 필요한 각통의 작동타이밍의 검출을 교류신호(AC) 및 니이들밸브리프트펄스신호(NLP₁)에 따라서 타이밍 검출부(10)에 의하여 실행하는 구성이면 니이들밸브리프트센서(9)의 고장시에 타이밍검출부(10)에 있어서의 타이밍검출동작이 불가능하게되어 상술한 각통제어 동작을 할수없고 이것을 방치하면 아이들제어상태는 도리어 나쁜 상태로 되어 버린다고히는 불합리가 발생한다.

이와같은 불합리가 발생하는 것을 피하기 위하여 본장치(1)는 교류신호(AC)에만 기초하여 각통의 작동타이밍을 검출하기위한 예비타이밍검출부(30)를 마련하고 있으며, 예비타이밍검출부(30)에 있어서 검출된 검출결과를 나타내는 예비식별데이터가 스위치(SW)에 입력되어 있다.

니이들리프트센서(9)가 고장인지 아닌지를 검출하기 위하여 니이들밸브리프트 펄스신호(NLP₁), 평균속도 데이터(

및 실제 위치신호(S₂)가 입력되어 있는 고장검출부(31)가 마련되어 있으며, 고장검출부(31)는 니이들블브리프트센서(9)로 부터의 니이들밸브리프트펄스신호(NLP₁)의 출력이 정지하였을경우에 데이터(

및 신호(S₂)에 따라 기관이 무분사운전영역에 들어가 있는지 아닌지를 판별하여 만양 무분사영역에 들어가 있지 않을경우에는 전환신호(HS)를 출력하고 스위치(SW)를 실선으로 나타내는 상태로 전환하여 식별데이터(D_i)로 바꾸어서 예비식별데이터(D_j)가 속도검출부(8) 및 출력제어부(27)에 공급된다. 제4도에는 예비타이밍검출부(30)의 구성을 나타낸 상세한 블록도를 나타내고 있다.

예비타이밍검출부(30)는 교류신호(AC)(제5(a)도참조)를 파형정형하기 위한파형정형회로(90)을 지녔으며, 파형 정형회로(90)로 부터는 교류신호(AC)의 정방향펄스에 상응한 펄스로 된 기본펄스렬(列) 신호(P_a)가 출력된다(제5(b)도.)

기본펄스렬신호(P_a)는 T형 플립플롭(91)에 입력되었으며, T형 플립플롭(91)은 기본펄스렬신호(P_a)의 각펄스의 상승타이밍에 작동하여 Q출력 및

출력을 얻을수 있다(제5(c)도, 제5(d)도.)

기본펄스렬신호(P_a)는 앤드게이트(AND gate)(92), (93)의 각 한쪽의 입력에 인가되어 있으며, Q출력이 앤드게이트(92)의 다른쪽의 입력에 인가되어 있다.

따라서 앤드게이트(92)는 Q출력이「H」레벨에 있을때에만 열리어 앤드게이트(93)는

출력이「H」레벨에 있을때에만 열린 결과적으로 앤드게이트(92)로 부터는 기본펄스렬신호(P_a)를 구성하는 펄스를 하나걸러 끝어내어서 이것들의 펄스로된 펄스렬신호가 제1펄스렬신호(P_a1)로서 출력된다 (제5(e)도.) 한편 앤드게이트(93)로 부터는 기본펄스렬신호(P_a)를 구성하는 펄스중에서 제1펄스렬신호(P_a1)를 구성하는 펄스에 상응하지 않는 펄스를 끌어내어서 이것들의 펄스로 되는 펄스렬신호가 제2펄스렬신호(P_a2)로서 출력된다 (제5(f)도.)

따라서, 이미 설명한 바와같이, 앤드게이트(92). (93)의 어느한쪽으로 부터 출력되는 펄스렬신호의 펄스가 각기통에 있어서의 폭발행정으로 들어가기 직전의 실린더피스톤의 상사점타밍을 각기 나타내게 된다.

제5(a)도 또는 제5(b)도로 부터 곧알수있는 바와같이 이 경우에는 제1펄스력신호(P_a1)를 구성하는 펄스가 어느하나의 기통의 폭발행정직전에 있어서의 실린더피스톤이 상사점타밍을 각기 나타내게 된다.

이사실을 니이들밸브리프트펄스신호(NLP₁)를 사용하는 일이 없이 기본펄스렬신호(P_a)에 있어서 서로 이웃하는 펄스의 시간간격의 차리를 기초로 판별하기 위하여, 제1 및 제 2 펄스렬신호(P_a1), (P_a2)에 의하여 제어되는 카운터(94), (95)가 마련되어 있다.

이러한 카운터(94), (95)는 제3도에 나타낸 카운터(82)와 동일한 구조의 것이며, 각입력단자(94a)(95a)에는 교류신호(AC)의 주기에 비하여 충분히 짧은 주기의 카운터펄스(P_a)가 펄스발생기(96)로 부터 입력되어 있다.

카운터(94)의 개시단자(94b) 및 카운터(95)스톱단자 (95c)에는 제 1 펄렬신호(P_a1)가 입력되어 있으며 카운터(94)의 스톱단자(94c) 및 카운터(95)의 개시단자(95b)에는 제 2 펄스렬신호(P_a2)가 입력되어 있다.

따라서 카운터(94)에는 제 1 펄스렬신호(P_a1)의 어느하나의 펄스에 의하여 복귀되어서 카운터펄스(P_b)의 발생계수를 계수하기 시작한 다음 비로소 출력되는 제 2 펄스렬신호(P_a2)의 펄스에 의하여 그 계수동작이 정지하게 되어 그 계수내용을 보유하게 된다.

카운터(94)의 출력데이터는 제 2 펄스렬신호(P_a2)에 응답하여 입력데이터의 래치(latch)를 하는 래치회로(97)에 입력되어 있으며, 따라서 카운터(94)의 계수내용은 즉시 래치회로(97)에 래치하게 된다.

카운터(95)는 제 2 펄스렬신호(P_a2)의 펄스에 의하여 계수동작을 개시하게 되며, 제 1 펄스렬신호(P_a1)의 펄스에 의하여 계수동작이 정지되도록 배선되어 있다.

그리고 카운터(95)의 계수내용은 제 1 펄스렬신호(P_a1)의 펄스에 응답하여 래치회로(98)에 래치된다.

따라서 카운터(94)는 제 1 펄스렬신호(P_a1)를 구성하는 펄스가 출력하고 나서 제 2 펄스렬신호(P_a2)를 구성하는 다음의 펄스가 출력하기 까지의 시간(T₁₁), (T₁₂), (T₁₃), …에 상응하는 데이터(DT₁₁), (DT₁₂), (DT₁₃), …를 출력하여 이것들의 데이터가 래치회로(98)에 상술한 타이밍에서 래치하게 된다(제5(e)도, 제5(f)도, 제5(g)도참조). 마찬가지로 카운터(95)는 제 2 펄스렬신호(P_a2)를 구성하는펄스가 출력되고 나서, 제 1 펄스렬신호(P_a1)를 구성하는 다음이 펄스가 출력되기 까지의 시간(T₂₁), (T₂₂), (T₂₃), …에 상응하는 데이터(DT₂₁), (DT₂₂), (DT₂₃), …를 출력하고 이러한 데이터가 래치회로(99)에 상술한 타이밍에서 래치하게 된다(제5(e)도, 제5(f)도, 제5(h)도참조).

래치회로(97), (98)의 내용은 비교회로(99)에 입력되어 어느한 래치데이터가 작은지의 판별을 하고, 그 판별결과를 나타낸 데이터(G₁)는 제1 및 제2펄스렬신호(P_a1), (P_a2)가 인가되어 있는 실렉터(100)에 선택제어데이터로서 부여되어 있다.

실텍터(100)는 양신호(P_a1), (P_a2)중의 어느한쪽을 선택적으로 끌어내기 위한 것이며, 래치회로(97), (98)중에서 보다큰 데이터를 래치하고 있는 래치회로에 래치신호로서 주어져 있는 쪽의 펄스렬신호를 선택한다. 따라서, 이 경우에는 래치회로(98)의 내용의 편이 래치회로(97)의 내용보다 크므로, 래치회로(98)에 인가되어 있는 제1펄스렬신호(P_a1)가 실렉터(100)에 의하여 선택되어 4진(進)카운터(101)에 카운트펄스신호로서 입력된다. 즉 각기통의 폭발행정직전에 있어서의 실린더 피스톤의 상사점타이밍을 나타내는 펄스로 된 펄스렬신호가 카운터(94), (95)의 카운트결과에 기초하여 선택하게 된다. 4진카운터(101)의 내용은 따라서 제5(i)도에 나타낸 바와같이, 제1펄스신호(P_a1)를 구성하는 각펄스가 입력 될때마다 하나씩 증가하여 0에서 3까지의 계수를 반복하게 된다. 따라서 4진카운터(101)로 부터의 출력데이터가 그때 폭발행정에 있는 실린더를 특정하는 식별데이터로 되어 예비식별데이터(D_i)로서 출력된다.

더우기, 예비식별데이터(D_j)의 내용에 따라서 기통(C₁)-(C₂)중의 어느것이 폭발행정에 있는지를 대응시켜서 나타내는 것은 불가능하지만 상술한 증명으로 부터 아는바와 같이 각통제어를 하려면 전혀지장이 없는것이며, 예비식별데이터(D_j)에 의하여 각통제어를 정상으로 실행할수 있다.

이때문에 니이들밸브리프트센서(9)의 고장이 발생하여도 각통제어를 정상으로 속행할 수 있다.

더우기, 상기한 실시예에서는 니이들밸브리프트센서(9)가 고장났을경우에만 예비식별데이터(D_j)를 제어시스템에 부여하는 구성으로 하였으나, 타이밍검출부(10)대신에 제4도에 나타낸 회로를 마련하여 항시 니이들밸브리프트센서(9)로 부터의 니이들밸브리프트신호(NLP₁)에 의하지 않고 식별데이터를 속도검출부(8) 및 출력제어부(27)에 공급하는 구성으로 하여도 좋다.

상술한 구성에 의하면 디이젤기관의 평균속도 및 분사량 조절부재의 위치에 따른 폐루우프제어에 의하여 기관속도이 언더슈우트등의 경과 적(transient)인 변화에 대한 제어 및 아이들회전속도를 목표치에 개략 이르게 하는 등의 제어가 실행되어 이에따라 아이들회전속도가 대략 안정한 상태에서 각통제어에 의하여 각기통의 각속도변동이 동일하게 되도록 제어를 하게된다.

각통제어가 실행되고 있을경우에도, 평균속도의 제어는 실행되고 있으며, 출력량의 대반을 맡아서, 각통제어는 그것을 보정하는 기능을 다하고 있다.

그리고 각통제어를 실행할때에는 평균속도제어를 위한 제어 데이터에 대한 PI제어정수를 작게하므로 각통제어의 제어효과를 유효하게 얻을수 있다.

나아가서 예비타이밍검출부(30)와 고정검출부(31)와를 마련하고 니이들밸브리프트센서(9)가 고장나서도 각통제어를 불편없이 속행할 수 있으므로 신뢰성을 현저하게 향상시킬 수 있다.

더우기, 상술한 바와같이, 각통제어는 아이들 회전속도가 목표치의 근방에 있을경우에만 실행할 수 있는 구성으로 하였으나 이와같은 영역에서는 평균아이들회전속도의 제어의 이득은 작게 설정되어 있으며, 각통제어의 동작에 커다란 영향을 주지않도록 되어있다.

또, 상기한 실시예에서는 각기통의 각속도를 검출하기 위하여 착안한 기통이 압축상사점에 이르러서 부터 크랭크축이 90°회전하기 까지의 동안의 시간을 기초로하고 있으므로, 폭발행정의 변동을 가장 잘 검출할 수 있으며, 제어성능의 향상에 도움이 된다.

제6도에는, 제1도에 나타낸 아이들운전제어장치(1)를 마이크로컴퓨우터를 사용하여 실현하도록한 본 발명의 다른 실시예를 나타내고 있다.

제6도에 나타낸 아이들운전제어장치(110)의 각부중에서, 제11도에 나타낸 부분과 동일한 부분에는 동일한 부호를 부쳐서 그 설명을 생략한다.

부호(111)로 나타낸것은 제4도에 나타낸 파형정형회로(90)와 동일한 기능을 지닌 파형정형회로이며, 이 파형정형회로(111)에 의하여 교류신호(AC)가 파형정형되어서 되는 상서점펄스 TDC, 니이들밸브리프트센서(9)로 부터의 니이들밸브리프트펄스신호(NLP₁) 및 위치센서(18)로 부터의 실제위치신호(S₂)는 판독전용메모리(ROM)(112)를 구비하고 있는 마이크로컴퓨우터(113)에 입력되어 있다.

(ROM)(112)에내에는 제1도에 나타낸 장치에 의하여 실행되는 아이들회전속도제어와 동등한 기능을 다하기 위한 제어프로그램이 기억되어 있으며, 이 제어프로그램이 마이크로컴퓨우터(113)에 의하여 실행하게 됨에 따라 필요로 하는 아이들회전속도 제어를 하게된다.

제7도에는, (ROM)(112)내에 기억된 제어프로그램의 플로우차아트를 나타내고 있다.

제어프로그램은 프로그램을 개시한 다음, 초기화를 하는 스텝(120)와 가속페달의 조작량에 따른 목표분사량의 연산 및 분사량조절부재(17)의 위치제어를 하는 스텝(121)등으로 된 주제어프로그램(122)의 이외에 니이들밸브리프트펄스신호(NLP₁)가 출력되었음에 응답하여 실행되는 개입프로그램(IN+D)와 상사점펄스(TDC)의 출력에 응답하여 실행되는 별도의 개입프로그램(INT2)와를 구비하고 있다.

개입프로그램(IN+1)은 스텝(123)에서 먼저 스포트카운터(TDCTR)의 내용을(8)에 세트하고, 이어서, 플래그(TF)를 「0」로 하여 그 실행을 종료한다.

이 플래그(TF)는 나중에 설명하는 개입프로그램(2)에서 분사량데이터(Q_i)의 연산을 할것인지 또는 연산되어 있는분사량데이터(Q_i)을 출력할것인지를 결정하기 위한 플래그이다.

개입프로그램(INT₂)은, 상사점펄스(TDC)의 발생에 응답하여 실행되며, 소프트카운터(TDCTR)이 내용을 1만큼 감소하여(스텝125), TDCTR=0인지 아닌지의 판별을 스텝(126)에서 실행하게 된다.

TDCTR=0인 경우에는, 스텝(127)에 전진하고 스프카운터(TDCTR)의 내용을 (8)에 세트한다음 스텝(128)에 전진하며, 플래그(TF)의 반전(reversal)을 한다. 스텝(126)의 판별결과가 NO인 경우에는 스텝(128)에 전진하여 플래그(TF)의 반전을 하게된다.

그런다음, 상서점펄스(TDC)의 발생간격에 따라서 서로 이웃하는 펄스사이의 시간간격을 나타낸는 데이터(M₂), (M₂),…가 연산되어 이것들의 데이터에 기초하여 기관속도의 연산을 하게된다(스텝129).

이 시간간격을 나타낸 데이터는 재5도에서 나타낸시간(T₁₁), (T₂₁), (T₁₂),……을 나타내는 것이며, 나중에 사용된다.

다음에 스텝(130)에서 니이들밸브리프트센서(9)가 고장인지 아닌지 판별을 하게된다.

이판별은 카운터(TDCTR)의 내용이(8)보다도 크고 또한 연료분사중임이 검출되었을경우에 고장(NG)이라고 판별된다. 니이들밸브리프트센서(9)가 고장이 아니면 스텝(131)-(133)에서, 기관의 냉각수온(T_w)이 소정치(T_r)이상으로 되어있는지 아닌지 가속페달의 힘껏 밟는량(\)이 소정치(a₂)이하로 되어있는지 아닌지 목표아이들 회전속도(N_t)와 평균아이들회전속도(

)와의 차(

-N_t)의 값이 일정한시간이상 연속하여 a₁이상이 아닌지 어떤지의 판별을 하여 스텝(131-(133)의 판별결과가 모두 YES인 경우에만 아이들운전을 위한 순간기관속도에 기초한 각통제어연산을 실행하게 된다(스텝 134).

이와같이하여 각통제어연산을 실행하였을 경우에는, 스텝(146)에 전진하여 여기서 나중에 설명하는 스텝(135)에서 실행하는 평균기관속도에 기초한 아이들회전속도제연산의 PI제어정수의 설정을 하게된다.

각통제어연상을 실행하는 경우에는 비례제어정수(PRO) 및 적분제어정수(INTE)는 대략 0에 가까운 작은값(I₁)(J₁)으로 각기 설정하게되며, 그런다음, 스텝(135)에 전진하여 평균기관속도에 기초한 아이들회전속도가 스텝(134)에 있어서의 각통제어연산의 연산결과를 고려하고 또한 스텝(146)에서 설정된 각 제어정수(I₁)(J₁)에 의하여 PI제연산을 실행하게 된다.

한편, 스텝(131)-(133)의 적어도 하나에 있어서의 판별 결과가 NO인경우에는 스텝(147)에 전진하여 여기서 상술한 비례제어정수(PRO) 밑 적분제어정수(INTE)의 값이 각기(I₂), (J₂)로 설정된다.

이러한 값(I₂), (J₂)은 상술한 값(I₁), (J₁)보다도 큰 필요로 하는 값으로 되어 있다.

그런다음, 스텝(135)에 전진하여 이것들 정수(I₂), (J₂)에 기초하여 평균기관속도에 의한 아이들회전제어만을 실행한다.

더우기 냉각수온이 낮은 경우에는 연소가 불안정하기 때문에 그 폭발이 같은 경향을 나타내지 않고 출력행정의 크기가 불안정하게 되어 각통제어의 전체가 되는 각통마다에 발생하는 연소의 동일경향의 주기적변동을 보증할 수 없다.

이와같이 냉각수온의 상태는 각통제어를 할경우의 전체조건을 판별하기 위한 요소의 하나로서 생각할수 있는 것이며 따라서, T_w

T_r인 경우에 각통제으를 허용하는 구성으로 되어있다.

니이들밸브리프트센서(9)가 고장일경우에는 스텝(136)에서 각통제을 할것인지 안할것인지를 나타낸 그래프(FATC)가 「1」인지 아닌지의 판별을 하게되며, FATC=「1」이면 스텝(131)에 전진하고, FATC=「0」이면, 스텝(137)에 전진한다.

스텝(137)에서는 아이들운전상태가 일정시간(T₀)이상 계속되어 있는지 아닌지의 판별을 하게되고, 그 판별결과가 NO인 경우에는 스텝(147)에 전진하며, 그 판별결과가 YES인 경우에는 스텝(138)에 전진한다.

스텝(138)에서는 서로 이웃하는 상사점펄스(TDC)의 시간간격을 나타낸 데이터중에서, 현재의 개입프로그램(INT2)의 실행에서 얻은 데이터(M_n)와, 1회전의 개입프로그램(INT2)의 실행에 얻은 데이터 M_n-1과의 대소비교를 하게된다. 이미 설명한 바와같이 상사점펄스(TDC)의 펄스의 간격은 긴상태와 짧은상태가 번갈아 반복하여 발생하므로 데이터(M_n)와 (M_n-1)와의 비교에 따라 각기통의 작동타이밍이 그 어느상태에 있는지를 판별할수 있다.

만약, M_n<M_n-1이면 이번회의 개입프로그램(INT2)의 실행을 하게한 상사점펄스(TDC)에 대응하는 기통이 폭발행정이 중간에 도달한 타이밍(제2도에서 t₂, t₄, t₆,…에 상응하는 타이밍)을 나타낸 펄스가 된다.

한편, M_i>M_i-1이면 어느 한 기통이 폭발행정에 들어가기직전에 그 실린더피스톤이 상사점에 도달한 타이밍(제2도에서 t₁, t₃, t₅,…에 상당하는 타이밍)을 나타나는 펄스가 된다.

따라서, 스텝(138)의 판별결과가 NO인 경우에는 각통제어연산을 실행하지 않은채 스텝(147)에 전진하며 그 판별결과가 YES인 경우에는 스텝(139)에 전진하여 플래그(FN)가 「1」인지 아닌지의 판별을 하게된다.

플래그(FN)는 스텝(137)의 판별결과가 YES로 된적이 한번이라도 있었는지 없었는지를 판별하기 위하여 마련된 것이며, FN가 「0」인 경우에는 스텝(139)의 판별결과는 NO로 되고 스텝(140)에서 FN=「1」로 됨과 함께 변수(N)의 내용이 카운터(TDCTR)의 내용으로 되어 스텝(147)에 전진한다.

따라서 다음회부터는 스텝(139)의 판별결과는 YES로 되어 스텝(141)에 전진하게 된다. 스텝(141)에서는, K=K+1으로 하고 그런다음, K=4인지 아닌지의 판별을 스텝(142)에서 하게된다.

K는 어느한 기통이 폭발행정으로 될대마다 1씩 커진다. 스텝(142)의 판별결과가 NO이면, 스텝(147)에 전진하다. 스텝(142)의 판별결과가 YES이면 스텝(144)에 전진하여 변수(N)의 값이 카운터(TDCTR)의 값과 일치하고 있는지 않는지의 판별을 하게되며, 1사이클경과(크랭크축 720°회전)하였기 때문에 N=TDCTR인 경우에는 스텝(145)에 전진하고, FATC=「1」, TDCTR=8, TF=「0」오로 설정한다음, 스텝(135)에 전진한다.

스텝(144)의 판별결과가 NO인 경우에는 스텝(135)에 전하고, K=「0」, FN=「0」으로 확정되어, 스텝(135)에 전진한다.

이와같이, 니이들밸브리프트센서(9)가 고장이 아니라고 판별되었을경우에는 곧 스텝(131)으로 전진하지만, 니이들밸브리프트센서(9)가 고장났을경우에는 데이터(M_n)와 (M_n-1)와의 대소비교를 함에따라 그때그때에 있어서의 기관의 각기통의 작동타이밍의 판별을 하게되고, 이 판별결과에 따라서 각통 제어연산의 스텝(134)을 실행하게된다. 다음에 스텝(134)에 나타낸 각통제어연산에 대하여 제8도의 상세한 플로우차아트를 참조하여 설명한다.

먼저, 스텝(150)에서 플래그(TF)의 판별을 하여 플래그(TF)가 「0」으로 결정되었을 경우에는 각통제어를 위한 제어데이터의 연산을 위한 스텝이 나중에 실행되며, 한편 플래그(TF)가 「1」로 결정되었을경우에는 각통제어를 위한 제어데이터를 출력하기 위한 스텝이 나중에 실행된다. 플래그(TF)가 「0」인 경우라함은 니이들밸브리프트신호(NDP₁)가 출력되고 나서 짝수개의 상사점펄스(TDC)가 출력되어 있고 그 다음의 상사점펄스(TDC)가 아직 출력되어 있지 않는 상태이다.

즉, 각통기이 어느것이나 폭발행정에 있지않는 기간이며 제2도에서 t₂-t₃, t₄-t₅, t₆-t₇, …의 각기간에 상응하고 있다.

한편 플래그(TF)가 「1」인 경우은는 상기한 설명으로 부터 아는 바와같이 어느한기통이 폭발행정에 있는 기간이며, 제2도에서 t₁-t₂, t₃-t₄, t₅-t₆, …의 각기간에 상응하고 있음을 뜻한다.

플래그(TF)가 「0」인 경우에는 스텝(151)에서 그때의 기관의 운전조건이 각통제어를 하는 필요조건을 충족하고 있는지 있지 않는지의 판별을 하게되며, 그 판별결과가 NO로 되었을때에는 각통제어를 위한 각기통으로의 연료분사제어량을 나타낸 데이터의 냉용을 0으로 한다(스텝152).

본 명세서에서는 각통제어를 위한 분사량제어데이터를 일반적으로 Q_Ain라고 표시한다. 여기에서 i는 기통의 번호를 뜻하며, n은 이 데이터의 연산된 타이밍을 나타낸다 이런다음 스텝(153)에서 평균속도에 기초하여 아이들회전제어를 위한 분사량 제어데이터(Q₁)의 연산을 하여 스텝(154)에서 이 제어데이터(Q₁)에 1사이클전에 연산한 다음의 기통을 위한 분사량제어데이터 Q_A(i+1)(n-1)을 가한것을 제어데이터(Q₁)로 한다.

이 제어데이터(Q₁)는 마이크로컴퓨우터(113)내에 RAM(114)에 기억된다.

스텝(151)의 판별결과가 YES인 경우에는 스텝(155)에서 금회에 출력된 상사점펄스(TDC)에 기초한 속도(N_in)와 하나앞에서 출력된 상사점펄스(TDC)에 기초한 속도N(i-1)n와의 차분(△N_in)을 연산하고 이어서 스텝(156)에서 스텝(155)에서 얻은 차분(△N_in)과 다시금 1사이클전에 마찬가지로 하여 얻은 차분△N_i(n-1)와의 차분(△△N_in)을 연산한다.

그런다음, 스텝(157)에 있어서의 PID제어를 위한 각정수를 설정하고 적분치( I_{ATC i})의 부하를 하게된다. (스텝 158). 이에 따라, PID제어연산을 하게되며(스텝 159), 그결과 얻은 각통제어용의 제어 데이터(Q^* _in)를 기억한다(스텝160).

따라서, 이 경우에는 스텝(160)에서 기억된 데이터의 값과 데이터(Q_i)의 전회의 값을 가산하여 최종데이터(Q_i)로 한다. 스텝(150)의 판별결과가 YES로 되었을 경우에는 가속폐달을 힘껏 밟는량에 대응한 제어데이터(Q_APP)의 값에 그때의 데이터(Q_i)값을 가산하여 데이터(Q_DRV)로 하고(스텝161), 이것을 그때 압축행정에 있는 기통으로 분사량 제어데이터로서 출력한다(스텝 162).

상기한 설명으로 부터 아는 바와같이 니이들밸브리프트센서(9)가 정상인 경우에는 플래그(TF)에 의하여 각통제어를 위한 제어데이터의 연산과 출력과를 제어하고 니이들밸브리프트센서(9)가 고장났을 경우에는 데이터(M_n)와 (M_n-1)와의 비교에 따라 각통제어의 연산의 타이밍을 판별하여 이에 의하여 니이들밸브리프트센서(9)의 고장의 유무에 상관없이 각통제어를 할수 있다.

본 발명에 의하면 각기통의 각속도변동폭을 일정하게 하도록 각통제어를 하므로 기관의 진동을 감소하며 잡음수준을 떨어트리고 나아가서는 아이들링회전속도를 낮출수 있으므로 연료소비률의 개선에 도움이 되는 외에 합습방식과 달라서 연산 처리가 용이하며 구성이 간단하게 된다.

나아가서 각통제어는 일정한 조건이 충족되었을 경우에만 하도록하며 또한 각통제어를 실행하는 경우에는 평균기관속도에 기초한 아이들회전속도제어성분에 대한 PI제어연산의 PI제어정수를 변경하고, 이에따라 각통제어 제어효과의 개선을 꾀하도록 하였으므로 가일층 안정하게 기관의 아이들회전속도 제어를 할수있다.

Claims (1)

1. 다기통내연기관의 평균속도를 연산하는 제1연산수단과 필요한 목표아이들회전속도를 나타낸 목표속도데이터(N_t)를 출력하는 수단과 제1연산수단의 연산결과와 목표속도데이터(N_t)에 응답하여 목표아이들회전속도를 얻기위하여 내연기관에 공급하아여할 연료의 량에 관련한 제1제어테이터를 출력하는 수단과 이 제1제어데이터에 응답하여 아이들 회전속도의 페루우프제어를 하도록 필요한 조정수단을 제어하는 제어수단과를 구비 하여서된 폐루우프제어시스템을 지닌 내연기관용 아이들 운전제어장치에서, 내연기관의 각기통의 일정한 타이밍에 있어서의 순간속도를 순차검출하는 검출수단과 이 검출수단에서 순차검출되는 검출결과에 응답하여 각기통에 대한 순각속도와 각기통에 대하여 각기 미리정리하여져 있는 기준의 기통에 대한 순간속도와의 차분에 따른 차데이터를 모든 기통에 대하여 순차반복하여 연산출력하는 수단과 내연기관의 각기통의 작동타이밍을 검출하는 타이밍검출수단과 차데이터에 응답하여 차데이터로 나타낸 차분을 0으로 하기 위하여 필요한 공급연료에 관련한 제2제어데이터를 연산출력하는 수단과 폐루우프제어시스템의 제어데이터에 대하여 적어도 비례, 적분제어를 위한 데이터처리를 하는 처리수단과 타이밍검출수단에 의한 검출 결과에 기초하여 각기통에 대한 다음회의 연료조절행정이전의 일정한 타이밍으로 제2제어데이터를 출력하는 출력제어수단과 제2제어데이터를 전술한 데이터를 폐루우프제어시스템에 인가하는 것을 제어하여 각통제어의 온, 오프를 하는 수단과 각통제어의 온, 오프에 응답하여 처리수단에 있어서의 제어정수를 변경하는 수단과를 구비한 것을 특징으로 하는 내연기관용 아이들 운전제어장치.

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