JPH04219442A - Idling rotational speed controller of internal combustion engine - Google Patents
Idling rotational speed controller of internal combustion engineInfo
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Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
Description
【０００１】0001
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のアイドル回
転数制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an idle speed control device for an internal combustion engine.
【０００２】0002
【従来の技術】内燃機関のアイドル回転数制御装置とし
て、スロットル弁をバイパスする補助空気通路に補助空
気制御弁を備え、アイドル運転時にこの補助空気制御弁
の開度を制御することにより補助空気量を制御してアイ
ドル回転数を目標アイドル回転数に制御するようにした
ものがある（実開平１−１７９１４８号公報参照）。[Prior Art] As an idle speed control device for an internal combustion engine, an auxiliary air control valve is provided in an auxiliary air passage that bypasses a throttle valve, and the amount of auxiliary air is controlled by controlling the opening degree of this auxiliary air control valve during idling operation. There is a system in which the idle speed is controlled to the target idle speed by controlling the engine speed (see Japanese Utility Model Application Publication No. 1-179148).
【０００３】補助空気制御弁は電磁式で、これに与えら
れるデューティ（一定周期で与える開弁用駆動パルス信
号のパルス巾を制御して開度を制御するに際し、周期に
対するパルス巾の時間割合％で表されるもの）に応じて
開度が制御される。そして、補助空気制御弁へのデュー
ティＩＳＣＯＮ（％）は、下記の式により演算している
。The auxiliary air control valve is of an electromagnetic type, and the duty given to it (when controlling the opening degree by controlling the pulse width of the valve opening drive pulse signal given at a constant cycle, the time ratio of the pulse width to the cycle is %). The opening degree is controlled according to the following: The duty ISCON (%) to the auxiliary air control valve is calculated using the following formula.
【０００４】ＩＳＣＯＮ＝ＩＳＣＴＷ＋ＩＳＣＣＬここ
で、ＩＳＣＴＷは基本制御値で、機関冷却水温Ｔｗに基
づきマップを参照して設定される。ＩＳＣＣＬはフィー
ドバック補正値で、アイドル回転数フィードバック制御
条件にて実際のアイドル回転数を目標アイドル回転数と
比較して比較結果に基づき積分制御（又は比例積分制御
）により増減して設定される。ISCON=ISCTW+ISCCL Here, ISCTW is a basic control value, which is set based on the engine cooling water temperature Tw with reference to a map. ISCCL is a feedback correction value, which is set by comparing the actual idle rotation speed with the target idle rotation speed under idle rotation speed feedback control conditions and increasing or decreasing it by integral control (or proportional-integral control) based on the comparison result.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来は
、実際のアイドル回転数と目標アイドル回転数との回転
数偏差による積分制御（又は比例積分制御）を行ってお
り、例えば図５に示すように、回転落ちの速度が速くて
も、実際のアイドル回転数Ｎが目標アイドル回転数ＮＳ
ＥＴ を上回っている限り、フィードバック補正値ＩＳ
ＣＣＬが減少し、補助空気量を減少する方向（補助空気
制御弁を閉じる方向）へ制御するため、オーバーシュー
トの発生が大きく、エンストに至るおそれもあるという
問題点があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the past, integral control (or proportional-integral control) was performed based on the rotation speed deviation between the actual idle rotation speed and the target idle rotation speed, for example, as shown in FIG. , even if the speed of rotation drop is fast, the actual idle speed N is the target idle speed NS.
As long as it exceeds ET, the feedback correction value IS
Since the CCL decreases and the auxiliary air amount is controlled in the direction of decreasing (the direction of closing the auxiliary air control valve), there is a problem that overshoot is likely to occur and there is a risk of engine stalling.
【０００６】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
、収束性の良いアイドル回転数制御を実現することを目
的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of these conventional problems, it is an object of the present invention to realize idle rotation speed control with good convergence.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】このため、本発明は、ス
ロットル弁をバイパスする補助空気通路に電磁式の補助
空気制御弁を備え、アイドル運転時にこの補助空気制御
弁へのデューティＩＳＣＯＮを制御することにより補助
空気量を制御してアイドル回転数を目標アイドル回転数
に制御する内燃機関のアイドル回転数制御装置において
、図１に示すように、下記のＡ〜Ｇの手段を設ける。[Means for Solving the Problems] Therefore, the present invention includes an electromagnetic auxiliary air control valve in the auxiliary air passage that bypasses the throttle valve, and controls the duty ISCON to the auxiliary air control valve during idle operation. In an idle speed control device for an internal combustion engine that controls the idle speed to a target idle speed by controlling the amount of auxiliary air, as shown in FIG. 1, the following means A to G are provided.
【０００８】（Ａ） 機関冷却水温Ｔｗに基づいて前記
デューティの基本制御値ＩＳＣＴＷを設定する手段（Ｂ
） 目標アイドル回転数ＮＳＥＴ より目標角速度ωＳ
ＥＴ を算出する手段
（Ｃ） 実際のアイドル回転数Ｎより角速度ωを算出す
る手段
（Ｄ） 前記角速度ωの変化に基づいて角加速度αを算
出する手段
（Ｅ） Ｋ（ω−ωＳＥＴ ）＋α 〔但し、Ｋは定
数〕を算出し、その正負を判定する手段
（Ｆ） その判定結果に基づいて前記デューティのフィ
ードバック補正値ＩＳＣＣＬを減少又は増大して設定す
る手段（Ｇ） 前記基本制御値ＩＳＣＴＷと前記フィー
ドバック補正値ＩＳＣＣＬとを加算して前記デューティ
ＩＳＣＯＮを算出する手段(A) Means for setting the basic control value ISCTW of the duty based on the engine cooling water temperature Tw (B
) From the target idle rotation speed NSET, the target angular speed ωS
Means for calculating ET (C) Means for calculating angular velocity ω from the actual idle rotation speed N (D) Means for calculating angular acceleration α based on the change in angular velocity ω (E) K(ω−ωSET )+α [ (where K is a constant) and determines its sign (F); means (G) for decreasing or increasing the feedback correction value ISCCL of the duty based on the determination result; and (G) the basic control value ISCTW. means for calculating the duty ISCON by adding the feedback correction value ISCCL;
【０００９】[0009]
【作用】上記の構成においては、機関冷却水温Ｔｗに基
づいてデューティの基本制御値ＩＳＣＴＷを設定する。
一方、目標アイドル回転数ＮＳＥＴを目標角速度ωＳＥ
Ｔ に変換する。また、実際のアイドル回転数Ｎを角速
度ωに変換する。また、前記角速度ωの変化に基づいて
角加速度αを算出する。そして、Ｋ（ω−ωＳＥＴ ）
＋α 〔但し、Ｋは定数〕を算出し、その正負を判定
し、その判定結果に基づいてデューティのフィードバッ
ク補正値ＩＳＣＣＬを減少又は増大して設定する。すな
わち、Ｋ（ω−ωＳＥＴ ）＋α＞０のときは、フィー
ドバック補正値ＩＳＣＣＬを減少し、Ｋ（ω−ωＳＥＴ
）＋α＜０のときは、フィードバック補正値ＩＳＣＣ
Ｌを増大する。[Operation] In the above configuration, the basic duty control value ISCTW is set based on the engine cooling water temperature Tw. On the other hand, the target idle rotation speed NSET is set to the target angular velocity ωSE.
Convert to T. Further, the actual idle rotation speed N is converted into an angular velocity ω. Further, the angular acceleration α is calculated based on the change in the angular velocity ω. And K(ω−ωSET)
+α [where K is a constant] is calculated, its sign is determined, and the duty feedback correction value ISCCL is decreased or increased based on the determination result. That is, when K(ω-ωSET)+α>0, the feedback correction value ISCCL is decreased and K(ω-ωSET
)+α<0, the feedback correction value ISCC
Increase L.
【００１０】そして、基本制御値ＩＳＣＴＷとフィード
バック補正値ＩＳＣＣＬとの和として、デューティＩＳ
ＣＯＮ（＝ＩＳＣＴＷ＋ＩＳＣＣＬ）を算出し、これに
基づいて補助空気制御弁の開度を制御する。このように
、角速度・角加速度の２次元超平面上の直線により、フ
ィードバック補正の方向を切換えることにより、収束性
の良いアイドル回転数制御を実現する。[0010]Then, the duty IS is calculated as the sum of the basic control value ISCTW and the feedback correction value ISCCL.
CON (=ISCTW+ISCCL) is calculated, and the opening degree of the auxiliary air control valve is controlled based on this. In this way, by switching the direction of feedback correction using the straight line on the two-dimensional hyperplane of angular velocity and angular acceleration, it is possible to realize idle rotation speed control with good convergence.
【００１１】[0011]
【実施例】以下に本発明の一実施例を説明する。先ず図
２を参照し、エアクリーナ１からの空気は、スロットル
チャンバ２にて、図示しないアクセルペダルに連動する
スロットル弁３と、このスロットル弁３をバイパスする
補助空気通路４に介装した電磁式の補助空気制御弁５と
の制御を受けて吸入される。そして、吸気マニホールド
６のブランチ部にて燃料噴射弁７から噴射された燃料と
混合して、機関８のシリンダ内に吸入される。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below. First, referring to FIG. 2, air from the air cleaner 1 is passed through a throttle chamber 2 through a throttle valve 3 that is linked to an accelerator pedal (not shown) and an electromagnetic type air passage 4 that bypasses the throttle valve 3. The air is inhaled under the control of the auxiliary air control valve 5. The fuel is then mixed with the fuel injected from the fuel injection valve 7 at the branch portion of the intake manifold 6 and sucked into the cylinder of the engine 8 .
【００１２】補助空気制御弁５は、コントロールユニッ
ト９からの制御信号により開度を制御され、かかる制御
のため、コントロールユニット９には各種のセンサから
の信号が入力される。前記各種のセンサとしては、クラ
ンク角センサ１０が設けられ、所定クランク角毎に出力
される基準信号ＲＥＦの周期ＴＲＥＦ 等より機関回転
数Ｎを算出可能である。また、水温センサ１１が設けら
れ、機関冷却水温Ｔｗを検出する。この他、スロットル
弁３の全閉位置でＯＮとなるアイドルスイッチ１２、ト
ランスミッションのニュートラル位置でＯＮとなるニュ
ートラルスイッチ１３、車速ＶＳＰ検出用の車速センサ
１４が設けられている。The opening degree of the auxiliary air control valve 5 is controlled by a control signal from a control unit 9, and for such control, signals from various sensors are input to the control unit 9. A crank angle sensor 10 is provided as the various sensors, and the engine speed N can be calculated from the period TREF of the reference signal REF outputted at every predetermined crank angle. Further, a water temperature sensor 11 is provided to detect the engine cooling water temperature Tw. In addition, an idle switch 12 that is turned on when the throttle valve 3 is in the fully closed position, a neutral switch 13 that is turned on when the transmission is in the neutral position, and a vehicle speed sensor 14 for detecting the vehicle speed VSP are provided.
【００１３】ここにおいて、コントロールユニット９内
のマイクロコンピュータは、前記各種のセンサからの信
号に基づいて、図３のフローチャートに示すアイドル回
転数制御ルーチンに従って演算処理し、補助空気制御弁
５の開度を制御する。図３のアイドル回転数制御ルーチ
ンはクランク角センサ１０からの基準信号ＲＥＦに同期
して又は所定時間毎に実行される。Here, the microcomputer in the control unit 9 performs arithmetic processing according to the idle rotation speed control routine shown in the flowchart of FIG. control. The idle speed control routine in FIG. 3 is executed in synchronization with the reference signal REF from the crank angle sensor 10 or at predetermined intervals.
【００１４】ステップ１（図にはＳ１と記してある。以
下同様）では、水温センサ１１により検出される水温Ｔ
ｗを読込み、次のステップ２で、水温Ｔｗに基づきマッ
プを参照して基本制御値ＩＳＣＴＷ（％）を検索により
設定する。この部分が基本制御値設定手段に相当する。
ステップ３では、アイドル運転条件（アイドル回転数フ
ィードバック制御条件）か否かを判定する。ここで、ア
イドル回転数フィードバック制御条件とは、アイドルス
イッチ１２がＯＮでニュートラルスイッチ１３がＯＮ、
又はアイドルスイッチ１２がＯＮで車速センサ１４によ
り検出される車速ＶＳＰが所定値（例えば８ｋｍ／ｈ）
以下であることを条件とする。In step 1 (indicated as S1 in the figure; the same applies hereinafter), the water temperature T detected by the water temperature sensor 11 is
w is read, and in the next step 2, the basic control value ISCTW (%) is set by searching based on the water temperature Tw with reference to the map. This part corresponds to basic control value setting means. In step 3, it is determined whether the idle operating condition (idle rotational speed feedback control condition) is met. Here, the idle rotation speed feedback control condition is that the idle switch 12 is ON, the neutral switch 13 is ON,
Or, when the idle switch 12 is ON, the vehicle speed VSP detected by the vehicle speed sensor 14 is a predetermined value (for example, 8 km/h).
The conditions are as follows.
【００１５】アイドル回転数フィードバック制御条件の
場合は、ステップ４〜１１においてフィードバック制御
を行う。ステップ４では、水温Ｔｗに基づきマップを参
照して目標アイドル回転数ＮＳＥＴ を検索により設定
し、次のステップ５で、次式のごとく目標角速度ωＳＥ
Ｔ を算出する。この部分が目標角速度算出手段に相当
する。In the case of idle rotation speed feedback control conditions, feedback control is performed in steps 4 to 11. In step 4, the target idle rotation speed NSET is set by searching based on the water temperature Tw with reference to the map, and in the next step 5, the target angular speed ωSE is set as shown in the following equation.
Calculate T. This part corresponds to target angular velocity calculation means.
【００１６】
ωＳＥＴ ｄｅｇ／ｍｓ ＝ＮＳＥＴ ｒｐｍ
× ３６０／６００００ ステップ６では、クランク角
センサ１０からの信号に基づいて算出される実際のアイ
ドル回転数Ｎを読込み、次のステップ７で、次式のごと
く角速度ωを算出する。この部分が角速度算出手段に相
当する。
ω ｄｅｇ／ｍｓ ＝Ｎ ｒｐｍ × ３６０／６０
０００ ステップ８では、サンプル区間時間（例えば基
準信号ＲＥＦの周期ＴＲＥＦ）における角速度ωの変化
に基づいて次式のごとく角加速度αを算出する。尚、ω
−１は角速度ωの前回値を表している。この部分が角加
速度算出手段に相当する。ωSET deg/ms = NSET rpm
x 360/60000 In step 6, the actual idle rotation speed N calculated based on the signal from the crank angle sensor 10 is read, and in the next step 7, the angular velocity ω is calculated as shown in the following equation. This part corresponds to the angular velocity calculation means. ω deg/ms = N rpm × 360/60
000 In step 8, the angular acceleration α is calculated based on the change in the angular velocity ω in the sample interval time (for example, the period TREF of the reference signal REF) as shown in the following equation. Furthermore, ω
−1 represents the previous value of the angular velocity ω. This part corresponds to the angular acceleration calculation means.
【００１７】α ｄｅｇ／ｍｓ２ ＝（ω−ω−１）
／ＴＲＥＦ ステップ９では、Ｋ（ω−ωＳＥＴ ）＋
α 〔Ｋは定数〕を算出し、その値の正負を判定する
。この部分がＫ（ω−ωＳＥＴ ）＋α算出・正負判定
手段に相当する。この結果、Ｋ（ω−ωＳＥＴ ）＋α
＞０のときは、ステップ１０に進み、積分制御によりフ
ィードバック補正値ＩＳＣＣＬ（％）を前回値に対し所
定の積分分ΔＩ減少させる。[0017] α deg/ms2 = (ω-ω-1)
/TREF In step 9, K(ω−ωSET )+
α [K is a constant] is calculated, and whether the value is positive or negative is determined. This part corresponds to K(ω-ωSET)+α calculation and sign/negative determination means. As a result, K(ω−ωSET)+α
If >0, the process proceeds to step 10, where the feedback correction value ISCCL (%) is decreased by a predetermined integral amount ΔI from the previous value by integral control.
【００１８】また、Ｋ（ω−ωＳＥＴ ）＋α＜０のと
きは、ステップ１１に進み、積分制御によりフィードバ
ック補正値ＩＳＣＣＬ（％）を前回値に対し所定の積分
分ΔＩ増大させる。尚、Ｋ（ω−ωＳＥＴ ）＋α＝０
のときは、フィードバック補正値ＩＳＣＣＬ（％）を前
回値に維持する。When K(ω-ωSET)+α<0, the process proceeds to step 11, where the feedback correction value ISCCL (%) is increased by a predetermined integral amount ΔI with respect to the previous value by integral control. In addition, K(ω-ωSET)+α=0
In this case, the feedback correction value ISCCL (%) is maintained at the previous value.
【００１９】これは、図４に示すように、角速度ωを横
軸、角加速度αを縦軸とし、（ωＳＥＴ ，０）を原点
とする２次元超平面に対し引かれるＫ（ω−ωＳＥＴ
）＋α＝０の直線を境として、フィードバック補正の方
向を切換えることにより、安定して原点に収束させるた
めである。これらの部分がフィードバック補正値設定手
段に相当する。As shown in FIG. 4, this is represented by K(ω-ωSET
This is to stably converge to the origin by switching the direction of feedback correction with the straight line of )+α=0 as the boundary. These parts correspond to feedback correction value setting means.
【００２０】次にステップ１２へ進み、基本制御値ＩＳ
ＣＴＷとフィードバック補正値ＩＳＣＣＬとから、次式
に従ってデューティＩＳＣＯＮ（％）を算出する。この
部分がデューティ算出手段に相当する。
ＩＳＣＯＮ＝ＩＳＣＴＷ＋ＩＳＣＣＬ
尚、ＩＳＣＣＬとしてはアイドル回転数フィードバック
制御中以外はクランプされているものが使用される。Next, the process advances to step 12, where the basic control value IS
Duty ISCON (%) is calculated from CTW and feedback correction value ISCCL according to the following formula. This part corresponds to the duty calculation means. ISCON=ISCTW+ISCCL Note that ISCCL is clamped except during idle rotation speed feedback control.
【００２１】このようにしてデューティＩＳＣＯＮが決
定されると、このデューティＩＳＣＯＮのパルス信号で
補助空気制御弁５の開弁用コイルに通電され、これによ
り開度が制御されて、所望の補助空気量が得られる。尚
、本実施例では、説明の簡単化のため、積分制御のみと
して、比例制御については省略したが、比例積分制御と
してもよいことは言うまでもない。When the duty ISCON is determined in this way, the pulse signal of this duty ISCON energizes the valve opening coil of the auxiliary air control valve 5, thereby controlling the opening degree to obtain the desired amount of auxiliary air. is obtained. In this embodiment, in order to simplify the explanation, only integral control is used and proportional control is omitted, but it goes without saying that proportional-integral control may also be used.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、角
速度・角加速度の２次元超平面上の直線により、フィー
ドバック補正の方向を切換えることにより、収束性の良
いアイドル回転数制御を実現することができ、アイドル
安定性の向上と、アイドル低回転化による燃費の向上と
を達成できるという効果が得られる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, by switching the direction of feedback correction using a straight line on a two-dimensional hyperplane of angular velocity and angular acceleration, it is possible to realize idle rotation speed control with good convergence. Therefore, it is possible to achieve the effects of improving idle stability and improving fuel efficiency by lowering the idle speed.
【図１】 本発明の構成を示す機能ブロック図[Figure 1] Functional block diagram showing the configuration of the present invention
【図２
】 本発明の一実施例を示す内燃機関のシステム図[Figure 2
] System diagram of an internal combustion engine showing an embodiment of the present invention
【図３】 アイドル回転数制御ルーチンのフローチャ
ート[Figure 3] Flowchart of idle speed control routine
【図４】 フィードバック補正の方向の切換特性を示
す図[Figure 4] Diagram showing switching characteristics of feedback correction direction
【図５】 従来の問題点を示す図[Figure 5] Diagram showing conventional problems
Claims (1)
に電磁式の補助空気制御弁を備え、アイドル運転時にこ
の補助空気制御弁へのデューティを制御することにより
補助空気量を制御してアイドル回転数を目標アイドル回
転数に制御する内燃機関のアイドル回転数制御装置にお
いて、機関冷却水温に基づいて前記デューティの基本制
御値を設定する手段と、目標アイドル回転数より目標角
速度ωＳＥＴ を算出する手段と、実際のアイドル回転
数より角速度ωを算出する手段と、前記角速度ωの変化
に基づいて角加速度αを算出する手段と、Ｋ（ω−ωＳ
ＥＴ ）＋α 〔但し、Ｋは定数〕を算出し、その正
負を判定する手段と、その判定結果に基づいて前記デュ
ーティのフィードバック補正値を減少又は増大して設定
する手段と、前記基本制御値と前記フィードバック補正
値とを加算して前記デューティを算出する手段と、を備
えることを特徴とする内燃機関のアイドル回転数制御装
置。Claim 1: An electromagnetic auxiliary air control valve is provided in the auxiliary air passage that bypasses the throttle valve, and by controlling the duty to this auxiliary air control valve during idle operation, the amount of auxiliary air is controlled and the idle speed is increased. An idle speed control device for an internal combustion engine that controls the engine to a target idle speed, comprising means for setting a basic control value of the duty based on engine cooling water temperature, and means for calculating a target angular speed ωSET from the target idle speed. means for calculating the angular velocity ω from the actual idle rotation speed; means for calculating the angular acceleration α based on the change in the angular velocity ω;
ET )+α [where K is a constant], means for determining whether it is positive or negative, means for decreasing or increasing the feedback correction value of the duty based on the determination result, and the basic control value. An idle rotation speed control device for an internal combustion engine, comprising: means for calculating the duty by adding the feedback correction value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40321390A JPH04219442A (en) | 1990-12-18 | 1990-12-18 | Idling rotational speed controller of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40321390A JPH04219442A (en) | 1990-12-18 | 1990-12-18 | Idling rotational speed controller of internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04219442A true JPH04219442A (en) | 1992-08-10 |
Family
ID=18512969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40321390A Pending JPH04219442A (en) | 1990-12-18 | 1990-12-18 | Idling rotational speed controller of internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04219442A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180234037A1 (en) * | 2017-02-14 | 2018-08-16 | Konica Minolta, Inc. | Motor Controller, Image Forming Apparatus and Motor Controlling Method |
-
1990
- 1990-12-18 JP JP40321390A patent/JPH04219442A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180234037A1 (en) * | 2017-02-14 | 2018-08-16 | Konica Minolta, Inc. | Motor Controller, Image Forming Apparatus and Motor Controlling Method |
| CN108448985A (en) * | 2017-02-14 | 2018-08-24 | 柯尼卡美能达株式会社 | Controller for motor, image forming apparatus and motor control method |
| US10651765B2 (en) * | 2017-02-14 | 2020-05-12 | Konica Minolta, Inc. | Motor controller, image forming apparatus and motor controlling method |
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