JPH08210166A - 内燃機関の制御方法および制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御方法および制御装置

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JPH08210166A JP7319171A JP31917195A JPH08210166A JP H08210166 A JPH08210166 A JP H08210166A JP 7319171 A JP7319171 A JP 7319171A JP 31917195 A JP31917195 A JP 31917195A JP H08210166 A JPH08210166 A JP H08210166A
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    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D31/001Electric control of rotation speed
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冒頭に述べた形式の内燃機関の制御方法およ
び制御装置において、内燃機関の特性を改善し、特にア
イドル運転が最適になるよう構成する。 【解決手段】 例えば内燃機関のアイドル運転を制御す
る方法であって、回転数に対する目標値と実際値との比
較に基づいて制御偏差を検出し、制御器が、当該制御偏
差に基づいて、出力設定調整操作素子に供給するための
調整量を設定し、予備制御および/または目標値の上昇
を行う形式の方法において、予備制御および/または目
標値の上昇を重み付け係数(F)を用いて重み付けす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項1の上位概
念による、例えば内燃機関のアイドル運転を制御する方
法であって、回転数に対する目標値と実際値との比較に
基づいて制御偏差を検出し、制御器が、当該制御偏差に
基づいて、出力設定調整操作素子に供給するための調整
量を設定し、予備制御および/または目標値の上昇を行
う形式の方法に内燃機関の制御、特にアイドル運転の制
御方法および制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関を制御するためのこのような方
法および装置はドイツ連邦共和国特許出願公開第313
0080号公報(米国特許第4425888号)から公
知である。そこでは、特に自己着火により駆動される内
燃機関の回転数を制御するための方法および装置が記載
されている。回転数に対する目標値と実際値との差に依
存して制御器は、電磁調整操作器に供給するための調整
量を検出する。この電磁調整操作器は噴射すべき燃料量
を設定する。回転数が回転数目標値よりも落ち込むこと
を回避するため、アイドル回転数に対する目標値を、所
定の回転数に達した際に、所定の値だけ高める。目標値
を高める大きさは引き続き時間と共に減少する。
【0003】さらに、ドイツ連邦共和国特許出願公開第
4112848号公報(米国特許第5251598号)
から、内燃機関のアイドル回転数を制御するための装置
が公知である。ここでは同じように、制御器が目標値と
実際値との差を基にして調整操作器に供給するための信
号を形成する。さらにいわゆる予備制御が行われる。こ
の予備制御では、回転数信号に依存して制御器の出力信
号が付加的に制御される。この予備制御は、所定の回転
数閾値に達したときに投入接続ないし遮断される。
【0004】この装置の欠点は、予備制御を開始すると
きの値、ないし目標値の上昇を行うときの値が固定的に
設定されていることである。内燃機関の負荷が異なれ
ば、噴射ガス特性も異なる。このことは、どの電気負荷
が投入接続されているか、例えばリヤウィンド・デフォ
ッガないしエアコンの投入接続に依存して、回転数がそ
れぞれ異なる速度で、その目標値からそれぞれ異なる程
度だけ低下することを意味する。相応して、予備制御な
いし目標値上昇を行うときの値に対しては妥協値を選択
しなければならない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に述べた形式の内燃機関の制御方法および制御装置にお
いて、内燃機関の特性を改善し、特にアイドル運転が最
適になるよう構成することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明によ
り、予備制御および/または目標値の上昇を重み付け係
数を用いて重み付けすることにより解決される。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明によって、内燃機関の条件
が種々異なる場合でも常に最適の特性をアイドル回転数
への移行の際に調整することができる。
【0008】本発明の有利な構成および実施形態は従属
請求項に記載されている。
【0009】本発明の方法および本発明の装置を、以下
自己着火型内燃機関の実施例について説明する。しかし
この実施例はそのままほかの形式の内燃機関に適用する
ことができる。この場合は相応する素子を交換しなけれ
ばならない。例えば、外部点火型内燃機関では、スロッ
トルバルブが噴射される燃料の制御のための調整操作素
子の代わりに使用される。このような内燃機関では、制
御器の出力信号は出力調整操作素子100を制御し、こ
の調整操作素子はスロットルバルブ調整操作素子とな
る。さらに所定の素子を省略することや、別の素子を追
加することができる。
【0010】
【実施例】図1には、本発明の装置のブロック回路図が
示されている。アイドル運転制御器14は出力信号UP
Iを加算点13と最小値選択部11を介して出力設定調
整操作し素子100に送出する。入力信号に依存してこ
の調整操作素子は、相応する燃料量を図示しない自己着
火型内燃機関の燃焼室に供給する。外部点火型内燃機関
の場合、調整操作素子100はスロットルバルブの位置
ないしアイドル回転数を制御するための調整素子の位置
を制御する。
【0011】回転数センサ100は内燃機関の実際の回
転数Nを検出する。この回転数信号Nは、制限特性マッ
プ12、走行特性マップ16、比較点17並びに予備制
御部70に供給される。比較点17の他方の入力側には
目標値設定部7の出力信号SNが供給される。この目標
値設定部は、アイドル回転数に対する目標値SNを設定
する。比較点17の出力信号DNは制御偏差に相応し、
アイドル運転制御器14に供給される。
【0012】予備制御部70は出力信号UDを形成す
る。この出力信号には負の符号が付されており、加算点
15に供給される。加算点15の第2の入力側には、走
行特性マップ16の出力信号が供給される。走行特性マ
ップ16の入力側には回転数信号17と走行ペダル位置
センサ5の出力信号が供給される。
【0013】加算点15の出力信号は加算点13に供給
される。加算点13の出力信号UPIDは最小値選択部
11で、制限特性マップ12の出力信号と比較される。
2つの信号のうちの小さい方が出力設定調整操作素子1
00の制御に用いられる。
【0014】図1に示された装置は次のように動作す
る。目標値設定部7の出力信号SNと実際の回転数Nと
の差DNに依存して、アイドル運転制御器が調整操作素
子100に対する調整信号UPIを計算する。この調整
信号から加算点で、予備制御部70の出力信号UDが減
算される。予備制御部の入力側には実際の回転数Nが供
給される。この予備制御部は有利には微分特性を有す
る。
【0015】走行ペダル5が操作されていなければ、も
っぱらこの信号が噴射すべき燃料量を定める。走行ペダ
ルが操作されるときは、走行特性マップ16が実際の回
転数Nと走行ペダル位置に依存して出力信号を形成す
る。この出力信号はアイドル運転制御器の出力信号に加
算される。最小値選択部11では、この調整信号が少な
くとも実際の回転数Nに依存する最高許容値に制限され
る。
【0016】通常は、回転数が閾値以下のときだけ微分
−部分70が作動される。この閾値は通常のアイドル回
転数よりも大きい。
【0017】微分素子の代わりに、同じような伝送特性
を有するブロックを選択することもできる。伝送特性は
実質的に、回転数が大きく降下する際に、回転数降下に
対抗する信号が発生するように構成されている。回転数
の変化程度が小さい場合には補正量も小さく、変化が大
きい場合は補正も大きくなるようにする。補正は回転数
が降下するときに投入接続される。これにより回転数が
目標値SN以下に降下することが回避される。
【0018】このような装置では、内燃機関の負荷に依
存して種々異なる過渡特性の生じることが示された。こ
のことは、実際の回転数Nがそれぞれ異なる速さで所望
の回転数値SNに近似することを意味する。過渡特性を
改善するために、図2に示された装置が変形される。
【0019】図2では、すでに図1で説明した要素には
相応する符号が付されてある。目標値SNと回転数に対
する実際値Nとの偏差に相応する信号DNはさらに特性
マップ200に供給される。この特性マップ200の出
力信号Fは結合点210に供給される。結合点210で
は、入力信号が有利には乗算結合される。この結合点の
第2の入力量として、予備制御部70の出力信号が用い
られる。結合点210の出力信号は加算点15に供給さ
れる。
【0020】特性マップの伝送特性が図3に示されてい
る。ブロック200は必ずしも特性マップとして実現す
る必要はなく、相応の伝送特性を有する相応の伝送器を
設けることもできる。制御偏差DNが比較的小さい場合
には、係数はほぼ1である。制御偏差が大きいとき、係
数は値0に近づく。有利には関数Fは次式に従って選択
される。
【0021】
【数3】
【0022】または選択的に、次式の伝送関数を選択す
ることもできる。
【0023】
【数4】
【0024】前者の関数はふつう指数関数と称され、後
者の関数は双曲線と称される。パラメータconstは定数
である。値DNは、回転数に対する目標値SNと回転数
に対する実際値Nとの差に相応する制御偏差である。
【0025】この伝送器200は、予備制御部70の出
力信号が、制御偏差DNの大きいときに値0により重み
づけされるよう作用する。このことによって、予備制御
部70は制御偏差が大きいときには作用しなくなる。こ
れに対し、制御偏差DNが小さいときには重み付け係数
はほぼ値1となる。これにより予備制御部は制御偏差が
小さいとき完全に作用する。予備制御部の非作用状態か
ら完全作用状態への移行は徐々に行われる。制御偏差D
Nが小さければ小さいほど予備制御部の出力量を大きく
重み付けする関数Fにより予備制御を重み付けすること
によって、予備制御の開始をソフトに行うことができ
る。この手段によって、内燃機関の負荷に依存しないで
常にほぼ同じ過渡特性が得られる。
【0026】予備制御部70の代わりに、ドイツ連邦共
和国特許出願公開第3130080号公報に記載されて
ように目標値SNを相応に高めることができる。予備制
御の重み付けに相応して、回転数目標値SNの上昇の重
み付けを行うこともできる。その際には伝送器200の
作用は反対になる。すなわち、制御偏差が大きいとき重
み付け係数も大きく、制御偏差が小さいとき重み付け係
数も小さくなる。
【0027】相応する実現実施例が図4に示されてい
る。相応する要素にはここでも相応する符号が付されて
いる。この実施例では、予備制御部70が省略されてい
る。目標値設定部7にはブロック220と200が補充
されている。ブロック7には、アイドル回転数に対する
目標値SNが、ドイツ連邦共和国特許出願公開第313
0080号公報に相応して、ファイルされている。
【0028】ブロック220は、目標回転数をどれだけ
上昇させるべきであるかという値ANを形成する。図5
に示した相応の伝送特性を有する伝送器200には、制
御偏差DNが供給される。伝送器200はその出力信号
を結合点215に供給する。結合点215は図2の結合
点210に相応する。結合点215の第2の入力側には
ブロック220の出力信号が供給される。結合点215
の出力信号は加算点225に供給される。この加算点の
第2の入力側には目標値設定部7の出力信号が供給され
る。結合点225の出力信号は結合点17に供給され
る。
【0029】目標値設定部7は、図1と同じように、目
標値SNを種々異なる動作パラメータ、例えば機関温度
に依存して設定する。この値に、重み付け係数Fにより
変形された、目標値上昇部220の出力信号が加算され
る、制御偏差が大きいとき、目標値SNを上昇すべき値
はほぼANである。制御偏差が小さいとき、上昇すべき
値は零に移行する。
【図面の簡単な説明】
【図1】内燃機関を制御するための本発明の装置のブロ
ック回路図である。
【図2】予備制御部を有する制御器の詳細図である。
【図3】制御偏差DNに依存する重み付け係数Fの線図
である。
【図4】目標値上昇を行う制御器の詳細図である。
【図5】制御偏差DNに依存する重み付け係数Fの線図
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イェンス ノイベルク ドイツ連邦共和国 カールスルーエ ルー ドルフシュトラーセ 4 (72)発明者 ペーター ルップ ドイツ連邦共和国 レムスエック ドゥル ラッハー ヴェーク 2 (72)発明者 クリストフ エイサト ドイツ連邦共和国 ルートヴィヒスブルク ロイテンバッハー シュトラーセ 16 (72)発明者 リューディガー フェールマン ドイツ連邦共和国 レオンベルク ホフマ ンシュトラーセ 189

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 例えば内燃機関のアイドル運転を制御す
    る方法であって、 回転数に対する目標値と実際値との比較に基づいて制御
    偏差を検出し、 制御器が、当該制御偏差に基づいて、出力設定調整操作
    素子に供給するための調整量を設定し、 予備制御および/または目標値の上昇を行う形式の方法
    において、 予備制御および/または目標値の上昇を重み付け係数
    (F)を用いて重み付けする、ことを特徴とする制御方
    法。
  2. 【請求項2】 重み付け係数は制御偏差に依存して設定
    される、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 予備制御および/または目標値の上昇は
    回転数に依存して行う、請求項1または2記載の方法。
  4. 【請求項4】 予備制御の際、重み付け係数(F)は、
    制御偏差が小さいとき大きな値を採り、制御偏差が大き
    いとき小さな値を採る、請求項1から3までのいずれか
    1項記載の方法。
  5. 【請求項5】 目標値の上昇の際、重み付け係数は、制
    御偏差が小さいとき小さな値を採り、制御偏差が大きい
    とき大きな値を採る、請求項1から3までのいずれか1
    項記載の方法。
  6. 【請求項6】 重み付け係数(F)に対して、 【数1】 を適用し、ここでconstは定数、dnは制御偏差であ
    る、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。
  7. 【請求項7】 重み付け係数(F)に対して、 【数2】 を適用し、ここでconstは定数、dnは制御偏差であ
    る、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。
  8. 【請求項8】 例えば内燃機関のアイドル運転を制御す
    るための装置であって、 回転数に対する目標値と実際値との比較から制御偏差を
    検出する手段と、 当該制御偏差から、出力設定調整操作素子に供給するた
    めの調整量を設定する制御器とが設けられており、 目標値の予備制御および/または目標値の上昇が行われ
    る形式の制御装置において、 予備制御および/または目標値の上昇を重み付け係数
    (F)により重み付けする手段が設けられている、こと
    を特徴とする回路装置。
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