JPS59183051A - 内燃機関のアイドル回転数制御装置 - 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】 イ）技術分野 本発明は、内燃機関のアイドル回転数制御装置、更に詳
細には回転数の目標値と実際値が供給される調節器を備
え、目標値と実際値の制御偏差に基づき操作部を介して
回転数に影響を与える装置が操作される内燃機関のアイ
ドル回転数制御装置に関する。

口）従来技術 このようなアイドル回転数制御装置は例えばドイツ特許
公開公報第２８０３７５０号並びにドイツ特許公開公報
第３１２４４９６号に記載されている。この場合調節器
の制御特性は望まれる乗シ心地の良さ並びにアイドル回
転数制御において考慮される特殊な場合に応じてそれぞ
れ適合させなければならない。これは例えば種々の制御
特性、特にＰ（比例）特性、■（積分）特性並びにＤ（
微分）特性を調節したりあるいはそれを組み合わせたり
することによって行なわれている。このような種々の制
御特性を組み合わせることを並びにその動作成分をパラ
メータに従って組み合わせることは価格を問題としなけ
ればかなシ任意に行なうことができ、制御特性を与えら
れた条件に最適に適合させることかできる。しかしこの
ようにするとコストは美大なものとなる。又調節器は実
際値の変化に早く応答することが望まれると同時に、応
答の早い調節器は過振動、並びに不安定さを引き起こし
てしまうという問題がある。

ハ）目　的 従って本発明はこのような点に鑑み成されたもので、簡
単な構成でしかも安価に制御特性を種々の条件に最適に
適合させることができる内燃機関のアイドル回転数制御
装置を提供することを目的とする。

実施例 以下図面に示す実施例に基づき本発明の詳細な説明する
。

第１図において目標値関数発生器１１はエンジン温度や
種々の負荷条件のようなパラメータに従って目標値信号
Ｎｓを発生し、この目標値信号は比較段１２に入力され
る。この比較段１２は調節器１３を介して他の比較段１
４と接続される。この調節器１３は良く知られているよ
うにＰ（比例）動作、■（積分）動作、Ｄ（微分）動作
特性を有するものである。又この調節器は場合によって
は各動作特性の一つを省略して簡単に構成することもで
きる。この比較段１４の出力信号は操作部１５を介し内
燃機関１６の回転数を制御する。この場合の制御は通常
次のようにして行なわれる。即ち操作部１５によって内
燃機関１６の吸気管に配置された絞り弁を直接操作する
が、あるいは絞シ弁を介してバイパスを制御するか、あ
るいは燃料噴射装置の制御時間又は噴射量を制御するが
、あるいは点火時点を制御するかによって内燃機関の回
転数を制御する。この場合絞シ弁を直接制御するかある
いは燃料噴射量を変化させるだけで有効であるが、回転
数を変化させる他の機能ないし装置を補助として用いる
こともできる。上述した操作を行なうだめに操作部１５
自体はサーボモータ、調節電磁石、油圧あるいは空圧に
よって動作する導管に電磁弁を設けた部材、あるいは制
御信号発生器として構成することができる。このように
して形成された回転数の実際値Ｎｉは比較段１２に戻さ
れ、そこで目標値と実際値の比較が行なわれる。

内燃機関１６を搭載した自動車の運転手によって操作さ
れるアクセルペダル１０によって詳細には図示されてい
ないが良く知られているように内燃機関を操作し回転数
を制御することができる。

このように構成された装置では実際値と目標値の偏差に
よって生じる制御偏差値が調節器１３を介し操作部１５
に達し、この操作部により回転数の実際値が目標値にな
るように制御が行なわれる。

上述した制御回路の負担を軽くシ、又調節器１３の速度
が遅い場合でも回転数を早くしかも正確に調節でき、更
に回転数を調節する場合簡単な方法で特殊な場合も考慮
することができるようにするために、本発明によれば操
作部１５に入力される調節器１３の出力信号に予め形成
された制御値が重畳される。この予め形成される制御値
は３つの関数発生器１７．１８．１９によって作られ、
各関数発生器の出力信号は比較段２０に集められ、そこ
から比較段１４に入力される。第１の関数発生器１７は
エンジン温度に関係した信号Ｔによつて制御され常時有
効となっている。この温度に関係して作られた関数値、
ｆ　（Ｔ）は温度が低い場合（即ちエンジンが冷えてい
る場合）操作部１５を強く制御し、アイドル回転数を高
める方向にもっていく、というのは良く知られているよ
うに内燃機関が冷えている場合には回転数が同じで温度
が高い場合に必要とするよりもより多くの燃料が必要と
なるからである。エンジン温度に代わシ例えば他の温度
、即ち外気をそのような制御に用いることも可能である
。更に同様に空気圧のような常時存在している外部パラ
メータを用いることも可能である。

第２の関数発生器１８は始動関数Ｓｔを形成し、この関
数値は始動時にのみ有効ｌと・吟り、その後は遮断され
るかあるいは時間的に減少される。始動時は図示した例
ではＴとＮ１の組み合わせにより識別されるが、それに
代わシ勿論始動スイッチからの信号あるいは負荷信号を
用いるようにすることも可能である。始動時には信号Ｓ
ｔによシ回転数が高くなる方向に操作部１５が作動され
る。

始動時も特殊な状態であるが、他の内燃機関の特殊な状
態も同様にして予め制御値を形成する関数発生器を用い
て対処することができる。自動車には各種の部材が設け
られているが、これを接続した場合負荷が大きくなるこ
とにより回転数が減少するような場合には同様に制御値
を前もって形成しておき、それにより操作部１５を介し
回転数が増大するようにｒ「用させることができる。と
シわけクーラーのような電流を食う負荷を用いた場合に
は予め制御値を形成しておくと極めて好ましいものとな
る。

第３の関数発生器１９は回転数に関係した関数値を発生
する。これが第２図に線図として詳細に図示されている
。同図では回転数に関係した関数値ｆ　Ｑ’ｌ）が図示
されている。第１図ではアクセルペダル１０は所定′の
角度α迄踏み込まれた状態で図示されている。それによ
り少し時間が経過すると、回転数の実際値は、３０００
回転／回転速する。そこでアクセルペダルを離すとａは
０とな９、アイドル回転数の目標値Ｎｓとして７５０回
転／分が与えられる。その場合極めて大きな制御偏差が
突然化じるので、それによって学作部１５は極めて早い
反応を示し回転数を小さな方向に変化させる。その場合
過振動の危険が発生する。即ち回転数は操作部の操作が
非常に太きいために所定のアイドル回転数以下に減少し
てしまう。しかし本発明では、アクセルペダルを離した
時点で関数値ｆ　（Ｎ）が有効になることにより関数ｆ
（へ））に対応した操作量Ｓｔが得られる。その場合ｆ
（へ）は定常的な回転数に々らないように定められてい
る。制御出力は制御偏差が太きいために０に等しい。そ
れにより実際値はゆっくりと目標値Ｎｓ　（アイドル回
転数）に調節される。この目的のために、関数発生器１
９はアクセルペダルが閉じた場合にのみ（アイドリンク
時あるいはエンジンブレーキ時）有効に々るようにさせ
るのが好ましい。

図示した関数発生器は勿論側々に組み合わせて用いるこ
とも可能である。その場合図示してないが他の関数発生
器、例えば負荷を考慮した関数発生器あるいはその他の
特殊な状態を考慮した関数発生器を用いるようにするこ
とも可能である。

上に示した関数発生器並びに制御回路の各素子はマイク
ロコンピュータを用いれば好ましく実現することができ
る。その場合極々のパラメータは好ましくはｐｉｎ−プ
ログラムにょシ調節することができる。

ホ）効　果 以上説明したように、本発明によれば予め制御値を形成
しておくことにより、制御偏差が大きくなるのを防止す
ることができるので、調節器自体を比較的緩慢なものに
することができ、それにょシ安価で簡単な構成のものと
することが可能になる。各制御系の特殊性をそれに対応
して制御値を予め形成しておくことにより考慮すること
ができるので、調節器自体に対するコストを安価なもの
とすることが可能になる。

又、本発明によればアイドル回転数制御装置を更に好ま
しいとすることができる。特にエンジンの温度あるいは
外気温度に基づき回転数の実際値、内燃機関の始動時あ
るいは負荷に応じて制御値を形成する場合に特に好捷し
いものとなる。このような制御値を任意に組み合わせる
ことにより最適な制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の概略構成を示したブロック図、第
２図は回転数の実際値に関係した制御値の特性を説明し
た線図である。 羞 １１・・目標値関数発生体　１２・・・比較段１３・・
調節器　　　　１４・・・比較段１５・・・操作部　　
　　１６・・・内燃機関１７．１８．１９・関数発生器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）回転数の目標値と実際値が供給される調節器を備え
   、制御偏差に基づき操作部を介して回転数に影響を与え
   る装量が操作される内燃機関のアイドル回転数制御装置
   において、少なくとも回転数に影響を与えるパラメータ
   あるいは状態に基づき予め制御値を形成し、この制御値
   を調節器（１３）の出力信号に導くようにしたことを特
   徴とする内燃機関のアイドル回転数制御装置。 ２）前記予め形成される制御値をエンジンあるいは外気
   温度の関数とするようにした特許請求の範囲第１項に記
   載の内燃機関のアイドル回転数制御装置。 ３）前記予め形成される制御値を回転数の実際値の関数
   としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   内燃機関のアイドル回転数制御装置。 ４）前記予め形成される制御値はエンジンブレーキ時制
   御偏差を相対的に減少させるような値である特許請求の
   範囲第３項に記載の内燃機関のアイドル回転数制御装置
   。 ５）前記制御値を内燃機関の始動時に形成するようにし
   た特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関のアイドル回
   転数制御装置。 ６）前記予め形成される制御値を内燃機関の負荷に応じ
   て形成するようにした特許請求の範囲第１項に記載の内
   燃機関のアイドル回転数制御装置。 ７）前記予め形成される制御値を負荷を投入した時有効
   にするようにした特許請求の範囲第６項に記載の内燃機
   関のアイドル回転数制御装置。 ８）予め形成される制御値を複数形成しこれを組み合わ
   せるようにした特許請求の範囲第１項から第６項迄のい
   ずれか１項に記載の内燃機関のアイドル回転数制御装置
   。