JPH0211849A - 内燃機関の回転速度制御装置 - 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、機関がアイドル状態にある場合の負荷変動
による回転速度の変動防止を図った内燃機関の回転速度
制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より、機関がアイドル状態にある場合の制御方法に
ついては、機関の点火時期をＰＩ制御する方法が提案さ
れ実用化されている。

（発明が解決しようとする課題〕 この従来の制御方法では、マツチングに多大な時間が必
要なうえ、応答性と安定性を両立さ一ロることかむずか
しく、負荷が急変した際、機関の停止、あるいは回転速
度のふらつきが生しることがあるという問題点があった
。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、機関の負荷が象、変した際の回転速度の落
ち込みや上昇が小さく、かつ目標回転速度が変化した場
合も機関回転速度を速やかに目標回転速度と一致さゼる
ことができ、負荷急変時における機関停止の防止、フィ
ーリング、１ノ１気ガスと燃費の向上を図ることができ
る内燃機関の回転速度制御装置を得ることを目的とする
。

〔課題を解決するだめの手段］ この発明に係る内燃機関の回転速度制御装置は、機関の
目標回転速度と機関回転速度の偏差とごの機関回転数の
変化量に基づき、ファジィ制御規則にしたがい推論し、
設定されたマツプデータを読み出して、このマツプデー
タに応じて点火時期および空燃比を制御する手段を設け
たものである。

（作　用〕 この発明においては、機関の目標回転速度と機関回転速
度の偏差および機関回転速度の変化量に基づきファジィ
制御規則にしたがって推論設定されたマツプデータを読
み出し、このマツプデータに応じて点火時期および空燃
比を制御するように作用する。

（実施例〕 以下この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
１図はこの発明の一実施例のシステム図である。この第
１図において、１はエンジン、２はエンジン１の冷却水
温を検出する水温センサ、５は配電器３に取り付けられ
、エンジン回転数を検出するクランク角センサ、４はイ
ンジェクタ（燃料供給装置）、６は点火コイル、８は排
気管７に配置され、排気ガス中の酸素濃度から理論空燃
比を検出する空燃比センサ、１０ばスロットル弁９の開
度を検出するスロットル開度センサ、１１は吸入空気量
に比例した周波数の信号を出力するエアフローセンサ、
１２は吸入空気温度を測定する吸気温センサ、１３はエ
アクリーナ、１４はバイパスを通過する空気量を調整す
るバイパス流量制御弁、１５は点火プラグ、１６は水温
センサ２、クランク角センサ５、空燃比センサ８、スロ
ｙ　ｌ・ル開度センサ１０、エアフローセンサ１１、吸
気温センサ１２の出力が入力され、インジェクタ４と点
火プラグ１５とバイパス流量制御弁１４を制御する制御
回路であり、マイクロコンピュータにより構成されてい
る。

この第１図に示す構成はいわゆるＬ−Ｊ方式の装置であ
り、少なくともエアフローセンサ１１の出力値とクラン
ク角センサ５から得られる回転数情報に基づき、基本噴
射時間を演算し、水温センサ２と吸気温センサ１２の出
力による補正、スロットル開度センサ１０とエアフロー
センサ１１の出力の変化量による過渡補正ならびに空燃
比センサ８によるフィートバンク補正などを行い、燃料
噴射時間が決定される。

第２図は制御回路１６の詳細な構成を示すブロツク図で
あり、図において、２０は演算ならびに制御を行う中央
処理装置（以下、ＣＰＵという）、２１はプログラムが
内蔵されているＲＯＭ　（リード・オンリ・メモリ）、
２２はデータを一時的に記憶するＲＡＭ　（ランダム・
アクセス・メモリ）、２３は常時通電され、データを記
憶するＲＡＭ、２４はＡ／Ｄ　（アナログ／ディジタル
）変換器、２５はＩ１０器（入出力器）、２６は各構成
部を接続するハスライン、２７は点火時期制御回路であ
る。

水温センサ２、吸気温センサ１２、空燃比センサ８、ス
ロットル開度センサ１０の出力はＡ／Ｄ変換器２４に入
力され、クランク角センサ５、エアフローセンサ１】の
出力はＩ１０器２５へ送られる。インジェクタ４、バイ
パス流量制御弁１４はハスライン２６、Ｉ１０器２５を
介してＣＰＵ２０から入力を受ける。

点火時期制御回路２７では、設定した点火角度と実際の
機関のクランク角が常時比較され、両者が一致したとき
点火プラグへ通電する。

次に動作について説明する。機内がアイドル運転時に目
標回転速度と機関回転速度が一致するように点火時期、
空燃比、吸入空気量を制御するシステムにおいて、目標
回転速度と機関回転速度の偏差と、この機関回転数の変
化量に基づき、ファジィ制御規則にしたがい推論し、設
定されたマツプデータを読み出し、このマツプデータに
応じて点火時期および空燃比を制御する例を次に説明す
る。

第３図はＲＯＭ２１に格納されたプログラムにしたがっ
て実行される処理のフローチャートを示す。ステップ５
１０１では、クランク角センサ５の出力から機関回転数
を読み込み、ステップ５１０２では、エアフローセンサ
１１の出力から吸入空気量を読み込み、ステップ５１０
３では、スロットル弁開度センサ１０の出力からスロッ
トル弁開度を読み込み、ステップ５１０４では、水温セ
ンサ２の出力から冷却水温を読み込み、ステップ５１０
５では、吸気温センサ１２の出力から吸気温を読み込む
。

ステップ８１０６では、機関回転数と吸入空気量とから
基本燃料噴射量を算出し、ステップ５１０７では、機関
回転数と吸入空気量から基本点火角を算出する。

ステップ８１０８では、冷却水温と吸気温から基本燃料
噴射量を補正し、ステップ５１０９では、冷却水温と吸
気温から基本点火角を補正する。

ステップ５ＩＩＯでは、機関回転数と、冷却水温と、ス
ロットル弁開度とからバイパス流量制御弁１４の開度を
算出する。

ステップ５ｉｌｌでは、スロットル弁開度ＴＨが所定の
開度ＴＨＯよりも小かどうかを検出し、機関がアイドル
運転状態であるか判定する。

Ｔ　Ｈ＜　Ｔ　ＨＯならば、ステップ５１１２に進み、
ＴＨ≧ＴＨＯならば、ステップ３１１８へ進む。

ステップ５１１２では、アイドル目標回転数を算出し、
ステップ５１１３では機関回転数Ｎ。と目標回転数Ｎ０
との偏差Ｅ７を算出し、ステップ５１１４では、前回算
出した機関回転数Ｎ　ｎ　−１と今回の機関回転数Ｎ７
とから回転数変化量ΔＥ、。

を算出し、ステップ５１１５では偏差Ｅ。と変化量ΔＥ
、に基づき、マツプデータを読み込む。

このマツプデータは空燃比と点火時期の補正係数で、第
４図に示すような構成である。

空燃比と点火時期の補正係数は次の第１表に示すような
ファジィ制御規則と第５図、第６図に示すメンバーシッ
プ関数を用い、最小（ｍｉｎ）オペレーションにより推
論した結果が設定される。

この第１表中の記号ＰＢ、ＰＭ、ＰＳ、　　ＺＯ。

ＮＢ、ＮＭ、ＮＳはそれぞれ正で大（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ
　Ｂｉｇ）、正で中（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　Ｍｅｄｉｕｍ
）、正で小（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　Ｓｍａｌｌ）、はぼゼ
ロ（Ｚｅｒｏ）、負で大（Ｎｅｇａｔｉｖｅ　Ｂｉｇ）
、負で中（Ｎｅｇａｔｉｖｅ　Ｍｅｄｉｕｍ）　、負で
小（Ｎｅｇａｔｉｖｅ　Ｓｍａｌｌ）である。たとえば
、第１表中の規則「１」はｒ実回転速度が目標回転より
小さく　（Ｎｅｇａｔｉｖｅ）　、その差が太きく　（
Ｂｉｇ）　、回転速度変化量が下がる方向で（Ｎｅｇａ
ｔｉｖｅ）　、大きい（Ｂｉｇ）ならば補正値は回転速
度を上げる方向（Ｐｏｓ　ｉ　ｔ　ｉ　ｖｅ）で大きい
値（Ｂｉｇ）とする。ｊである。

ステップ３１１６では、ステップ５１１５で得られたマ
ツプデータより燃料噴射量を補正し、ステップ５１１７
では、マツプデータより点火角の補正をする。

ステップ３１１８では、インジェクタ４を駆動し、算出
した量の燃料を噴射する。ステップ５１１９では、点火
時期制御回路に算出した点火角を設定し、ステップ５１
２０では、ステップ５１１０で算出した開度となるよう
にバイパス流量制御弁１４を駆動する。

このようにすることにより、第７図より明らかなように
、ＰＩＤ制御による機関回転速度ａが負荷の急、変時に
破線で示す目標回転速度から大幅に変動するのに対し、
この発明による機関回転速度すは負荷変動が生じても破
線で示す目標回転速度に対して変動を小さくできる。

また、破線で示す目標回転速度が変化しても速やかに機
関回転速度を目標回転速度に一致させるように作用する
。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、目標回転速度と機関
回転速度の偏差と、機関回転速度の変化量に基づき、フ
ァジィ制御規則にしたがって推論設定されたマツプデー
タを読み出し、このマツプデータに応じて点火時期およ
び空燃比を制御するように構成したので、負荷が急変し
た場合の回転速度の変動が小さく、また目標回転速度が
変化した際も機関回転速度を速やかに目標回転速度と一
致させることができ、したがって、機関停止の防止、フ
ィーリングの向上を図るこ七ができる効果を示す。

がある。

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関アイドル運転時に機関回転速度を検出してこの機関
   回転速度と機関の運転条件に応じて予め設定した目標回
   転速度の偏差を算出する手段と、前回の機関回転数と今
   回の機関回転数とから回転数変化量を算出してこの回転
   数変化量と上記偏差に基づいてファジイ制御規制にした
   がって推論設定されたマップデータを読み出す手段と、
   この手段で読み出した上記マップデータに応じて点火時
   期と空燃比を補正する手段とを備えた内燃機関の回転速
   度制御装置。