JPH0444831Y2 - - Google Patents

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JPH0444831Y2
JPH0444831Y2 JP6864985U JP6864985U JPH0444831Y2 JP H0444831 Y2 JPH0444831 Y2 JP H0444831Y2 JP 6864985 U JP6864985 U JP 6864985U JP 6864985 U JP6864985 U JP 6864985U JP H0444831 Y2 JPH0444831 Y2 JP H0444831Y2
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rotational speed
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本考案は内燃機関の主としてアイドル回転領域
で回転数を目標値にフイードバツク制御する装置
に関する。
[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a device for feedback controlling the rotation speed of an internal combustion engine to a target value mainly in the idle rotation region.

(従来の技術) 機関のアイドル回転領域では機関出力が小さい
ため、冷却水温度、エアコンや各種補機類の作動
などに起因して、機関回転が変動し、アイドル運
転が不安定となることがある。
(Conventional technology) Since the engine output is small in the idle rotation range of the engine, the engine rotation may fluctuate due to factors such as the cooling water temperature, the operation of the air conditioner, and various auxiliary equipment, resulting in unstable idle operation. be.

そこで、特開昭55−160137号公報をはじめとし
て、機関の吸気通路の絞弁の上流から下流にバイ
パスする通路を形成し、このバイパス空気量を増
減制御することにより、機関の回転数を目標値に
正確に一致するようにフイードバツク制御するよ
うにした装置が提案されている。
Therefore, by forming a bypass passage from upstream to downstream of the throttle valve in the intake passage of the engine and controlling the amount of bypass air to increase or decrease, the target rotation speed of the engine is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-160137. A device has been proposed that performs feedback control to accurately match the value.

第3図にこの装置を示すが、機関本体2の吸気
通路1には、絞弁3をバイパスする通路4が形成
され、このバイパス通路4には電磁弁5が介装さ
れ、コントロールユニツト6からの信号で開度が
制御される。
This device is shown in FIG. 3. A passage 4 that bypasses the throttle valve 3 is formed in the intake passage 1 of the engine body 2, and a solenoid valve 5 is interposed in this bypass passage 4. The opening degree is controlled by the signal.

コントロールユニツト6には機関の回転数を検
出する回転数センサ7からの信号が入力し、これ
に基づいて目標回転数と一致するようにコントロ
ールユニツト6は電磁弁5の開度を増減し、吸入
空気量を補正する。
A signal from a rotation speed sensor 7 that detects the rotation speed of the engine is input to the control unit 6, and based on this signal, the control unit 6 increases or decreases the opening degree of the solenoid valve 5 so that the rotation speed matches the target rotation speed. Correct the amount of air.

なお、8は吸気弁、9は燃料噴射弁である。 Note that 8 is an intake valve and 9 is a fuel injection valve.

コントロールユニツト6の具体的な回路は第4
図のようになつており、機関回転数センサ7から
の実回転数信号Bと図示しない目標値設定回路か
らの目標回転数信号Cとを入力してその差を求め
る減算回路14と、この減算回路14からの減算
出力値15を入力してその積分値Eを出力する積
分回路16と、同じく減算出力値15の2乗出力
Fを出力する2乗回路11と、これら減算出力E
と2乗出力Fを加算する加算回路19と、この加
算出力Dを増幅して電磁弁5の駆動信号22とす
る駆動回路21とから構成される。
The specific circuit of control unit 6 is as follows.
As shown in the figure, there is a subtraction circuit 14 which inputs the actual rotation speed signal B from the engine rotation speed sensor 7 and the target rotation speed signal C from a target value setting circuit (not shown) and calculates the difference therebetween, and this subtraction circuit. An integrating circuit 16 that inputs the subtracted output value 15 from the circuit 14 and outputs its integral value E, a square circuit 11 that similarly outputs the square output F of the subtracted output value 15, and these subtracted outputs E
and a square output F, and a drive circuit 21 that amplifies this addition output D and uses it as a drive signal 22 for the electromagnetic valve 5.

第5図はコントロールユニツト6における動作
状態を示すタイムチヤートである。
FIG. 5 is a time chart showing the operating status of the control unit 6.

補機などが作動して機関負荷Aが増加して実回
転数Bが目標回転数Cよりも低下すると、この
間、積分出力Eは一定のゲイン(傾き)で増加
し、2乗出力Fは両信号B,Cの偏差の2乗に比
例して変化し、そして偏差が0となつたときに積
分出力Eは増加を停止する。
When an auxiliary machine etc. operates and the engine load A increases and the actual rotation speed B falls below the target rotation speed C, the integral output E increases at a constant gain (slope) during this period, and the square output F increases The integral output E changes in proportion to the square of the deviation between the signals B and C, and stops increasing when the deviation becomes 0.

一方機関負荷Aが減少したり、電磁弁5の開口
面積を開き過ぎたりして実回転数信号Bが目標回
転数信号Cよりも上昇したときは、積分出力Eは
偏差が0になるまで一定のゲインで減少し、この
とき2乗出力Fは0を保持する。
On the other hand, when the engine load A decreases or the opening area of the solenoid valve 5 is opened too much and the actual rotation speed signal B rises above the target rotation speed signal C, the integral output E remains constant until the deviation becomes 0. At this time, the squared output F remains at 0.

加算出力Dは積分出力Eと自乗出力Fを加算し
値になり、電磁弁5の開口面積Gはこの加算出力
Dに比例して変化し、開口面積Gが増加すると吸
入空気量が増え機関出力が大きくなり、回転数を
目標値まで上昇させるし、逆に開口面積Gが減少
すると回転数が低下する。
The added output D is a value obtained by adding the integral output E and the squared output F, and the opening area G of the solenoid valve 5 changes in proportion to this added output D. As the opening area G increases, the intake air amount increases and the engine output increases, raising the rotational speed to the target value, and conversely, as the opening area G decreases, the rotational speed decreases.

このようにして機関のアイドル回転数を、負荷
の変動にかかわらず目標値に一致するようにフイ
ードバツク制御するのである。
In this way, the idle speed of the engine is feedback-controlled to match the target value regardless of load fluctuations.

(考案が解決しようとする問題点) ところで、上記フイードバツク制御において、
加算出力Dは実回転数信号Bの低下時は、上下に
減衰振動しながら上昇し、このため実回転数がハ
ンチングしながらやがて目標値に一致する。
(Problem to be solved by the invention) By the way, in the above feedback control,
When the actual rotational speed signal B decreases, the addition output D rises while vibrating damped up and down, and as a result, the actual rotational speed eventually matches the target value while hunting.

これは実回転数信号Bが目標回転数信号Cに近
付くと2乗出力Fが急激に減少し、これにより加
算出力Dも減少して実回転数が目標回転数まで上
昇した直後に、一時的に電磁弁5の開口面積を減
じるという動作を繰り返すためで、この結果、負
荷が増大したときに目標回転数に一致するまでに
時間がかかり、フイードバツク制御の収束性に応
答遅れを生じるという傾向があつた。
This is because when the actual rotational speed signal B approaches the target rotational speed signal C, the squared output F sharply decreases, and as a result, the additional output D also decreases, and immediately after the actual rotational speed rises to the target rotational speed, there is a temporary This is because the operation of reducing the opening area of the solenoid valve 5 is repeated, and as a result, when the load increases, it takes time to match the target rotation speed, which tends to cause a response delay in the convergence of the feedback control. It was hot.

本考案はこのような問題を解決することを目的
とする。
The present invention aims to solve such problems.

(問題点を解決するための手段) そこで本考案は、機関の吸気絞弁をバイパスす
る通路と、このバイパス通路の開度を調整する弁
手段と、機関の回転数を検出する手段とを備え、
機関のアイドル時に回転数が目標回転数と一致す
るように上記弁手段の開度をフイードバツク制御
するようにした回転数制御装置において、実回転
数が目標アイドル回転数を越えたときに一定の比
率で減少し、逆に下つたときは一定の比率で増加
する積分信号を出力する第1の手段と、実回転数
が目標回転数よりも低下したときにその偏差の2
乗に比例する信号を出力する第2の手段と、前記
低下した実回転数がその後フイードバツク制御に
より目標回転数に収束する過程で目標回転数より
も高くなつたときに前記偏差の2乗信号に比例し
た値を前記第1の手段に出力してその積分出力を
増大させる第3の手段と、これら第1の手段と第
2の手段との出力信号の加算出力に基づいて前記
弁手段の開度を制御する駆動手段とを備えるよう
にした。
(Means for Solving the Problems) Therefore, the present invention includes a passage that bypasses the intake throttle valve of the engine, a valve means that adjusts the opening degree of the bypass passage, and a means that detects the rotational speed of the engine. ,
In a rotation speed control device that performs feedback control of the opening degree of the valve means so that the rotation speed matches the target rotation speed when the engine is idling, when the actual rotation speed exceeds the target idle rotation speed, a certain ratio is set. The first means outputs an integral signal that decreases at a constant rate and increases at a constant rate when the actual rotation speed decreases, and the second means outputs an integral signal that increases at a constant rate when the actual rotation speed falls below the target rotation speed.
a second means for outputting a signal proportional to the square of the deviation; and a second means for outputting a signal proportional to the square of the deviation when the decreased actual rotational speed becomes higher than the target rotational speed in the process of converging to the target rotational speed through feedback control. third means for outputting a proportional value to the first means to increase its integral output; and opening of the valve means based on the summed output of the output signals of the first means and the second means. and a driving means for controlling the temperature.

(作用) このようにしたので、機関の負荷の増大時な
ど、実回転数が目標回転数よりも低下すると、積
分信号と2乗信号を加算した信号により、弁手段
の開度が増加して吸入空気量を増加して回転数を
上昇させていき、この過程で実回転数が目標回転
数を越えると、こんどはその偏差に比例した信号
で積分信号を増大させるため、2乗信号が急激に
0になつても弁手段を駆動する加算信号は急激に
低下することがない。したがつてこの結果、実回
転数が目標回転数を越えた瞬間に弁手段の開口面
積が過剰に減少することがなくなり、実回転数の
ハンチングを抑制して目標回転数に早期に収束さ
せられる。
(Function) With this arrangement, when the actual rotation speed drops below the target rotation speed, such as when the load on the engine increases, the opening degree of the valve means is increased by the signal obtained by adding the integral signal and the squared signal. When the rotational speed is increased by increasing the amount of intake air, and during this process the actual rotational speed exceeds the target rotational speed, the integral signal is increased with a signal proportional to the deviation, so the square signal suddenly increases. Even when the signal becomes zero, the addition signal that drives the valve means does not drop suddenly. Therefore, as a result, the opening area of the valve means does not decrease excessively at the moment when the actual rotational speed exceeds the target rotational speed, and hunting of the actual rotational speed can be suppressed and the rotational speed can be quickly converged to the target rotational speed. .

(実施例) 以下本考案の実施例を第1図、第2図に基づい
て説明する。
(Example) An example of the present invention will be described below based on FIGS. 1 and 2.

第1図において、アイドル回転数が目標値から
外れたときにコントロールユニツト6の減算回路
14から出力される偏差出力15は、それぞれ上
記第1、第2の手段に相当する積分回路16と2
乗回路11とに入力する。
In FIG. 1, the deviation output 15 output from the subtraction circuit 14 of the control unit 6 when the idle rotation speed deviates from the target value is outputted from the integration circuits 16 and 2 corresponding to the first and second means, respectively.
The signal is input to the multiplication circuit 11.

20と23は上記第3の手段を構成する保持回
路と合成回路である。保持回路20は、アイドル
回転数が目標値よりも低下している間の2乗回路
11の最大値に比例する値Hを生成し、これを合
成回路23に出力する。合成回路23は、減算回
路14からの信号に基づき、いつたん低下した実
回転数がその後フイードバツク制御により目標回
転数に収束する過程で目標回転数よりも一時的に
高くなつた場合には、その高くなつた瞬間に前記
最大値比例値Hを積分回路16に出力し、その分
だけ積分回路16の出力を増大させる。
Reference numerals 20 and 23 are a holding circuit and a combining circuit constituting the third means. The holding circuit 20 generates a value H proportional to the maximum value of the squaring circuit 11 while the idle rotation speed is lower than the target value, and outputs this to the synthesis circuit 23. Based on the signal from the subtracting circuit 14, the synthesis circuit 23 detects when the actual rotation speed, which has decreased temporarily, becomes higher than the target rotation speed in the process of converging to the target rotation speed through feedback control. At the moment when the maximum proportional value H becomes higher, the maximum proportional value H is outputted to the integrating circuit 16, and the output of the integrating circuit 16 is increased by that amount.

19と21は上記駆動手段を構成する加算回路
と駆動回路である。加算回路19は2乗回路11
の出力Fと積分回路16の出力Eとを加算し、駆
動回路21はこの加算出力Dに基づいて電磁弁5
の駆動信号を出力するのである。
Reference numerals 19 and 21 are an adding circuit and a driving circuit that constitute the driving means. Addition circuit 19 is square circuit 11
The output F of the integrating circuit 16 is added to the output E of the integrating circuit 16, and the drive circuit 21 controls the solenoid valve 5 based on this added output D.
It outputs a drive signal.

次に、以上の構成に基づく作用を第2図を参照
しながら説明する。
Next, the operation of the above-mentioned configuration will be described with reference to FIG.

機関負荷Aが増加して実回転数Bが目標回転数
Cよりも低下すると、積分回路16の出力Eは一
定の比率で増加し、また2乗回路11の出力Fも
偏差の2乗に比例して増加する。これらの出力
E,Fの加算出力Dにより電磁弁5の開口面積G
が増加し、機関回転数が上昇する。
When the engine load A increases and the actual rotation speed B falls below the target rotation speed C, the output E of the integrating circuit 16 increases at a constant rate, and the output F of the square circuit 11 also increases in proportion to the square of the deviation. and increase. The opening area G of the solenoid valve 5 is determined by the addition output D of these outputs E and F.
increases, and the engine speed increases.

そして実回転数Bが目標回転数Cに近付くにし
たがつて2乗出力Fは急激に減少し、このため実
回転数Bが目標回転数Cを越える直前で、加算出
力Dは大幅に減少するが、これにもかかわらず実
回転数Bは目標回転数Cを越えてオーバシユート
する。このオーバシユートした時点では既に加算
出力Dはピーク値よりも大きく減少し、電磁弁5
の開口面積Gも絞り込まれるので、こんどは実回
転数Bが低下を始め目標回転数Cよりも大きく落
ち込もうとする。
As the actual rotation speed B approaches the target rotation speed C, the squared output F rapidly decreases, and therefore, just before the actual rotation speed B exceeds the target rotation speed C, the added output D decreases significantly. However, despite this, the actual rotation speed B exceeds the target rotation speed C and overshoots. At the time of this overshoot, the addition output D has already decreased significantly from the peak value, and the solenoid valve 5
Since the aperture area G is also narrowed down, the actual rotational speed B starts to decrease and is about to drop much more than the target rotational speed C.

しかし、実回転数Bが目標回転数Cを越えた瞬
間に、合成回路23により最大値保持回路20の
出力Hに相当する値で、積分回路16の出力Eを
増大させるため、加算出力Dは実回転数Bが目標
回転数Cを越えた瞬間に急激に増加し、この結
果、実回転数Bが目標回転数Cを上回つてからの
加算出力Dの落ち込みが、従来に比較して相対的
に少なくなる。
However, at the moment when the actual rotation speed B exceeds the target rotation speed C, the synthesis circuit 23 increases the output E of the integration circuit 16 by a value corresponding to the output H of the maximum value holding circuit 20, so the addition output D is The moment the actual rotation speed B exceeds the target rotation speed C, it increases rapidly, and as a result, the drop in the additional output D after the actual rotation speed B exceeds the target rotation speed C is relatively will be less.

従来は実回転数Bが目標回転数Cに接近した時
点で2乗出力Fが急激に減少し、加えて実回転数
Bが目標回転数Cを越えた瞬間から積分出力Eも
減少しだすため、実回転数Bが目標回転数Cをオ
ーバシユートしている間に、加算出力Dは必要以
上に大幅に減少してしまい、このためこんどは低
下しはじめた実回転数Bが目標回転数Cよりもは
るかに低くなつてしまうのである。
Conventionally, the squared output F sharply decreases when the actual rotation speed B approaches the target rotation speed C, and in addition, the integral output E also begins to decrease from the moment the actual rotation speed B exceeds the target rotation speed C. While the actual rotation speed B is overshooting the target rotation speed C, the addition output D decreases significantly more than necessary, and as a result, the actual rotation speed B, which has started to decrease, becomes lower than the target rotation speed C. It becomes much lower.

これに対して本考案ではオーバシユートを起こ
している間に、積分出力Eの初期値を増大させて
いつたん加算出力Dを引き上げるので、オーバシ
ユート時にバイパス通路4の開度が過剰に絞り込
まれるようなことがなくなる。
In contrast, in the present invention, while an overshoot is occurring, the initial value of the integral output E is increased and the addition output D is immediately raised, so that the opening degree of the bypass passage 4 is not excessively narrowed during an overshoot. disappears.

このため、オーバシユート後の実回転数の落ち
込み幅が小さく抑えられ、したがつてその後に再
び目標回転数に復帰するまでの時間も短くなる。
For this reason, the drop in the actual rotational speed after an overshoot is suppressed to a small extent, and therefore the time required for the actual rotational speed to return to the target rotational speed after that is also shortened.

このようにして機関の負荷の増加時に機関回転
数を目標アイドル回転数まで短時間のうちに回復
させることができる。
In this way, when the load on the engine increases, the engine speed can be recovered to the target idle speed in a short time.

(考案の効果) 以上のように本考案によれば、実回転数が目標
アイドル回転数を越えたときに一定の比率で減少
し、逆に下つたときに一定の比率で増加する積分
信号を出力する第1の手段と、実回転数が目標回
転数よりも低下したときにその偏差の2乗に比例
する信号を出力する第2の手段と、実回転数が目
標回転数よりも上昇したときに前記偏差の2乗信
号の最大値に比例した値で前記第1の手段の積分
出力を増大させる第3の手段を備えたので、機関
の負荷増加によりアイドル回転数が低下したとき
に、ハンチングを抑制しつつ速やかに目標回転数
まで回復させることができるという効果がある。
(Effect of the invention) As described above, according to the invention, an integral signal that decreases at a constant rate when the actual rotation speed exceeds the target idle rotation speed, and increases at a constant ratio when the actual rotation speed decreases, is generated. a first means for outputting a signal; a second means for outputting a signal proportional to the square of the deviation when the actual rotation speed has decreased below the target rotation speed; and a second means for outputting a signal proportional to the square of the deviation; Since the third means is provided for increasing the integral output of the first means by a value proportional to the maximum value of the squared signal of the deviation, when the idle speed decreases due to an increase in the load of the engine, This has the effect of being able to quickly recover the target rotational speed while suppressing hunting.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本考案のコントロールユニツトの実施
例を示すブロツク回路図、第2図は同じくその制
御動作を示すタイミングチヤート、第3図は従来
装置の構成図、第4図は同じくそのコントロール
ユニツトのブロツク回路図、第5図はその制御動
作を示すタイミングチヤートである。 1……吸気通路、2……機関本体、3……吸気
絞弁、4……バイパス通路、5……電磁弁、6…
…コントロールユニツト、7……回転数センサ、
11……2乗回路、14……減算回路、16……
積分回路、19……加算回路、20……最大値保
持回路、21……駆動回路、23……合成回路。
Fig. 1 is a block circuit diagram showing an embodiment of the control unit of the present invention, Fig. 2 is a timing chart showing its control operation, Fig. 3 is a block diagram of a conventional device, and Fig. 4 is a diagram of the same control unit. The block circuit diagram, FIG. 5, is a timing chart showing its control operation. 1... Intake passage, 2... Engine body, 3... Intake throttle valve, 4... Bypass passage, 5... Solenoid valve, 6...
...Control unit, 7...Rotation speed sensor,
11...square circuit, 14...subtraction circuit, 16...
Integrating circuit, 19... Adding circuit, 20... Maximum value holding circuit, 21... Drive circuit, 23... Synthesizing circuit.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 機関の吸気絞弁をバイパスする通路と、このバ
イパス通路の開度を調整する弁手段と、機関の回
転数を検出する手段とを備え、機関のアイドル時
に回転数が目標回転数と一致するように上記弁手
段の開度をフイードバツク制御するようにした回
転数制御装置において、実回転数が目標アイドル
回転数を越えたときに一定の比率で減少し、逆に
下つたときは一定の比率で増加する積分信号を出
力する第1の手段と、実回転数が目標回転数より
も低下したときにその偏差の2乗に比例する信号
を出力する第2の手段と、前記低下した実回転数
がその後フイードバツク制御により目標回転数に
収束する過程で目標回転数よりも高くなつたとき
に前記偏差の2乗信号に比例した値を前記第1の
手段に出力してその積分出力を増大させる第3の
手段と、これら第1の手段と第2の手段との出力
信号の加算出力に基づいて前記弁手段の開度を制
御する駆動手段とを備えたことを特徴とする内燃
機関の回転数制御装置。
The engine includes a passage that bypasses the intake throttle valve of the engine, a valve means that adjusts the opening degree of the bypass passage, and a means that detects the engine speed, so that the engine speed matches the target rotation speed when the engine is idling. In a rotation speed control device that feedback-controls the opening degree of the valve means, when the actual rotation speed exceeds the target idle rotation speed, it decreases at a constant rate, and conversely, when it falls, it decreases at a constant rate. a first means for outputting an increasing integral signal; a second means for outputting a signal proportional to the square of the deviation when the actual rotational speed is lower than the target rotational speed; and the decreased actual rotational speed. When the rotational speed becomes higher than the target rotational speed in the process of converging to the target rotational speed by feedback control, a value proportional to the square signal of the deviation is output to the first means to increase its integral output. 3 and a drive means for controlling the opening degree of the valve means based on the summed output of the output signals of the first means and the second means. Control device.
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