KR910004388B1 - 내연기관의 회전수 제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

내연기관의 회전수 제어장치

[도면의 간단한 설명]

도면은 본 발명의 내연기관 회전수 제어장치의 한 실시예의 구성을 도시하는 블록도 이다.

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은 내연기관의 무부하 회전수를 소정 회전수로 피드백 제어하기 위한 내연기관의 회전수 제어장치에 관한 것이다.

[배경기술]

종래부터, 내연기관의 무부하 회전수를 소정의 회전수로 정치 제어하는 것이 행해지고 있다. 이 회전수 제어의 목적은 무부하시의 연료 소비를 극력 억제하도록 무부하 외전수를 낮게 설정하는 것과 외란에 의한 회전수 변동을 억제하는 것이며 신속하고 또한 고정도의 제어성이 요구된다.

회전수를 변동시키는 요인은 대별해서 기관 그 자체의 무부하 손실의 변동이나 기관의 열효율의 변동에 의한 1차 요인과 이 1차 요인에 의한 회전수 변동을 조사하기 위해 쓰이는 흡기 조정수단에 내재하는 조정 이득의 변동이나 흡기원인 대기 밀도의 변동에 의한 2차 요인으로 분류한다.

이 때문에 일본 특허 공개 소화 59-162340호 공보에 나타난 바와 같이 회전수의 목표치와 실체치의 편차에 의거한 조정신호에 따라서 목표의 흡기량 내지 흡기압력을 발생하며 이것과 실제의 흡기량 내지는 흡기관 압력과의 편차에 의거한 조정신호에 따라서 흡기 조정수단을 제어함으로써 회전수를 목표치에에 제어하는 방법이 있다.

이 방법에 의하면 상기 회전변동의 1차 요인에 대응해서는 흡기량 내지는 흡기관 압력의 목표치와 실제치에 의거하는 조정신호(흡기조정신호)가 응동하므로 회전수만으로 피이백제어하기 보다는 회전변동을 고정도이며 또한 신속하게 조정가능함은 자명하다.

1차 요인 및 2차 요인은 경시변화를 포함하면 상당히 큰 영향력을 가지므로 각각의 조정신호에 의한 조정폭은 크다. 그 때문에 조정신호가 초기로부터 최종치로 정정하기 까지에는 장시간을 요하며 회전수 제어의 초기 목적이 저해된다.

더욱 심한 경우에는, 흡기량이 부족해서 기관을 시동할 수 없는 일도 있으며 이 경우는 회전수 제어가 작동해서 상태를 개선하는 것을 기대할 수 없다.

본 발명은 이 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며 늘 양호한 회전수를 얻을 수 있는 내연기관의 회전수 제어장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

[발명의 개시]

본 발명과 관련된 내연기관의 회전수 제어장치는 회전수 제어를 장치할 때 회전수 조정신호 및 흡기 조정신호를 보유하며, 차회 회전수 제어를 실행할 때의 초기치에 반영하는 수단을 설치한 것이다.

본 발명에 있어서 회전수 제어를 정지할 때 회전수 조정신호와 흡기 조정신호가 보유되며, 차회의 회전수 제어 개시시의 초기치로서 채용되며 회전수는 시동 직후부터 또는 회전수 제어 재개직후부터 목표치에 수속하도록 제어한다.

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

이하, 본 발명의 내연기관의 회전수 제어장치의 실시예를 도면으로 설명한다. 도면은 그 한 실시예의 구성을 도시하는 블록도이다. 도면중의 (1)은 내연기관, (2)는 흡기관이며 흡기관(2)내에는 회전수를 부하에 대응해서 제어하기 위한 드로틀 밸브(3)가 설치되어 있다.

이 드로틀 밸브(3)의 전후의 부분에는 흡기관(2)에 바이패스통로(91),(92)가 설치되어 있으며, 바이패스 통로(91),(92)간에 흡기 제어밸브(8)가 설치되어 있다. 흡기 제어밸브(3)는 리니어 솔레이노드 밸브 또는 DC모터 제어밸브 등이 사용되며, 구동장치(7)의 출력으로 구동제어 되도록 되어 있다.

한편, 내연기관(1)에는 내연기관(1)의 회전에 연동하는 기어(41)가 장치되어 있다. 기어(41)의 회전을 회전수 감지기(42)로 검출해서 기관 회전수 신호 ne를 오차 증폭기(61)로 송출하도록 되어 있다.

이 오차 증폭기(61)에는 목표 회전수 발생기(5)로부터의 목표 회전수 신호 nr도 입력하도록 되어 있다.

목표 회전수 발생기(5)는 기관, 온도등의 제조건에 대응해서 목표의 무부하 회전수의 목표 회전수 신호 nr을 발생하는 것이다.

오차 증폭기(61)는 이 목표 회전수 신호 nr과 회전수 감지기(42)의 기관 회전수 신호 ne와의 오차 △n을 연산하여, 이 오차 △n은 회전수 조정기(62)로 송출하도록 되어 있다.

이 회전수 조정기(62)는 오차 △n을 받아서 비례,적분 또는 미분 동작으로 이 오차 △n을 없애는 방향으로 회전수 조정신호를 발생해서 메모리(12)에 출력하도록 되어있다.

메모리(12)로부터 기관 흡기량의 목표 흡기량 QT가 오차 증폭기(111)에 출력하도록 되어 있다.

오차 증폭기(111)에는 흡기량 감지기(10)의 출력 Qe도 입력되도록 되어 있다. 이 흡기량 감지기(10)는 흡기관(2)에 설치되며 흡기관(2)을 통해서 내연기관(1)에 흡입되는 흡기 공기량을 검출하는 것이다.

또, 상기 오차 증폭기(111)는 흡기량 감지기(10)의 출력 Qe와 메모리(12)의 출력 즉, 목표 흡기량 QT와의 오차 △Q를 흡기 조정기(112)에 송출하도록 되어 있다. 이 흡기조정기(112)는 오차 △Q를 받아서 비례, 적분 또는 미분 동작으로 오차 △Q를 없애는 방향으로 흡기 조정신호를 발생해서 메모리(13)로 송출하도록 되어 있다. 이 메모리(13)의 출력은 구동장치(7)에 출력하도록 되어 있다.

아이들 스위치(141)는 드로틀 밸브(3)가 페쇄상태에 있을 때 즉, 아이들 운전상태에 있을 때 작동한다. 메모리 보유제어기(142)는 이 아이들 스위치(141)가 작동상태에 있을 때, 메모리(12) 및 (13)의 개서를 허가하며, 회전수 조정기(62) 및 흡기 조정기(112)가 출력하는 조정신호를 늘 갱신시킨다.

아이들 스위치(141)가 부작동상태에 있을 때, 메모리 보유 제어기(142)는 메모리(12),(13)의 개시를 금지하여 직각의 조정신호를 보유한다.

이 메모리(13)의 출력은 구동장치(7)에 의해서 전기 신호로 변환한다. 이 전기 신호로 흡기 제어밸브(8)를 구동한다.

흡기 제어밸브(8)는 이 전기신호에 따른 개구면적으로 되도록 동작하는 것이며, 입력 전압에 비례해서 위치가 변화하는 솔레노아드 밸브 또는 통전시간에 비례해서 위치가 변화하는 DC 모터 제어 밸브등이 적용 가능하다.

이같이해서 내연기관(1)의 회전수는 목표치에 정정하며 이때, 흡기량도 목표치에 정정 되어 있다. 이 정정 상태에 있어서의 흡기 조정신호는 오차 △Q를 극소로 조정하고 있다.

이것은 드로를 밸브(3)의 무부하 위치에서의 누설 공기량의 왜곡이나 경시변화, 흡기 제어밸브(8)의 초기특성 오차나 경시변화에 의한 오차 또는 온도등에 의한 특성 변동, 구동장치(7)의 전원전압 의존성 또는 대기 밀도에 의한 이득 의존성등의 흡기량을 조정하기 위한 각 수성요소에 내재하는 오차를 흡기 조정신호가 조정하고 있기 때문이다.

다음으로 회전수 조정신호는 오차 △n을 극소로 조정해서 기관 회전수 ne를 목표 회전수 nr에 대체로 일치시키도록 목표의 흡기량 QT를 조정하고 있다.

이것은 기관 각부에서 손실의 왜곡이나 온도에 의한 열효율의 변동 또는 자동차용 내연기관등에서 볼 수 있듯이 램프류 또는 모터류등의 각종 장비품에 의한 부하 변동을 회전수 조정신호가 조정되어 있기 때문이다.

다음으로 도시된 실시예의 동작에 대해서 설명한다. 아이들 스위치(141)가 부작동 상태에 있을때(기관이 비아이들 상태에 있을 때), 메모리(12),(13)가 보유 상태에 있으며, 회전수의 조정 동작에 행해지지 않으며 기관은 드로틀 밸브(3)의 제어에 따른다. 아이들 스위치(141)가 재차 작동했을때(기관이 아이들 상태가 되었을 때), 메모리 (12),(13)의 보유내용이 회전수 조정기(62) 및 흡기 조정기(112)의 초기치로서 부여되므로 조정신호는 전회의 아이들 상태에 있어서의 조정신호가 인계된다. 따라서, 아이들 스위치(141)가 작동한 직후부터 양호한 조정상태에 들어갈 수 있다.

메모(12),(13)로 제어 전원을 끊고 기관을 정지하고 있는 상태에서도 기억을 보유하는 방식의 것을 사용했을 경우, 정지선의 조정량이 다음 시동에서 회전수 제어 재개시의 온도가 반드시 반영되므로 흡기 제어밸브등의 막힘등을 포함하는 각종의 경시변화분이 미리 조정되어 있으므로 양호한 시동성이 얻어진다.

회전수 조정량, 흡기 조정량 기관 온도나 흡기 온도등에 대응하는 오차에 대응하는 것일 경우, 회전수 제어 재개시의 온도가 반드시 전회와 같지 않음을 고려해서 이것들의 조정량의 보유내용을 흡기 조정기(112), 회전수 조정기(62)의 초기치에 부여했을 때, 보유내용의 일부분(예컨데 50%)만 초기치에 반영하는 것이 가능하다.

도시된 실시예에서는 회전수 조정량 및 흡기량 조정량 모두 메모리(12),(13)에 보유하고 있는데, 흡기량 조정의 동작 속도가 충분히 빠르고, 미리 조정량이 보유될 필요가 없을 경우에는 메모리(12)를 생략하는 것이 가능하다. 또 회전수 조정의 조정폭이 그다지 크지않을 경우에는 마찬가지 이유로 메모리(13)를 생략 가능하다.

[산업상의 이용 가능성]

본 발명은 이상 설명한대로 회전변동의 요인을 기관의 손실에 의거하는 것과 흡기량 조정수단에 의거하는 것으로 분리하고 회전수 조정기 및 흡기 조정기를 설치하고 기관의 아이들 상태로 이것들의 조정기를 작동하고 비아이들 상태에서는 정지하도록 하고 또한 정치중에서 흡기 조정량 및 회전수 조정량을 보유하도록 했으므로, 회전수 제어의 재개에 있어서 즉시 양호한 조정상태를 얻을 수 있다. 또 재시동성도 양호해진다.

따라서, 초기 공차가 큰 계나 경시가 변화가 큰 계에 회전수 제어를 적용할 때 우수한 효과를 나타낸다.

Claims (2)

1. 기관(1)의 회전수와 목표의 회전수에 관련하여 기관의 목표 흡기량 또는 목표 흡기관 압력을 발생하는 회전수 조정기(62)와, 상기 회전수 조정기(62)의 출력과 기관(1)의 흡기량 또는 흡기관 압력에 관련하여 조정신호를 발생하는 흡기 조정기(112)와, 상기 흡기 조정기(112)의 출력을 받아서 기관(1)의 흡기량 또는 흡기관 압력을 증감하는 흡기 제어밸브(8)와, 기관(1)이 비아이들 상태시에 상기 회전수 조정기(62) 또는 흡기 조정기(112)중의 적어도 어느 한쪽의 작용을 정지해서 흡기량과 회전수를 보유하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 회전수 제어 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 회전수 조정기(62) 또는 흡기 조정기(112)는 작동 정지중에 조정량을 보유 가능하게 구성한 것을 특징으로 하는 내연기관의 회전수 제어 장치.

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