JPH11353003A - Method and device for switching pid constant and fuel jet controller provided with the same device - Google Patents

Method and device for switching pid constant and fuel jet controller provided with the same device

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JPH11353003A
JPH11353003A JP10172092A JP17209298A JPH11353003A JP H11353003 A JPH11353003 A JP H11353003A JP 10172092 A JP10172092 A JP 10172092A JP 17209298 A JP17209298 A JP 17209298A JP H11353003 A JPH11353003 A JP H11353003A
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JP
Japan
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pid
constant
switching
resistor
pid constant
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JP10172092A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Osawa
寛 大沢
Kazuhiko Hoshino
和彦 星野
Masahiro Sudo
真浩 須藤
Takuo Fujimori
拓郎 藤森
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Bosch Corp
Original Assignee
Zexel Corp
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Publication date
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/32Controlling fuel injection of the low pressure type
    • F02D41/34Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable the change of a proportional integral and derivative(PID) constant in simple configuration without making the operation of a control system unstable. SOLUTION: First and second MOS FETs 26 and 27 are connected in parallel to a first resistor 21 for a PID constant of a PID control circuit 8 and in a prescribed case, a pulse signal to gradually shorten its repetition cycle is outputted from a CPU 5. Then the first and second MOS FETs 26 and 27 are turned on/off through a first transistor 25 and finally turned into the ON state. Therefore, the first resistor 21 for the PID constant is equivalently and gradually made from a non-short-circuitting state to a short circuit state and the so-called PID constant is equivalently and continuously changed so that the unstable state of control operation is not brought.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆるPID制
御回路に係り、特に、そのいわゆるPID定数の切り換
えに改善を図ったものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a so-called PID control circuit, and more particularly, to a so-called PID control circuit in which switching of a so-called PID constant is improved.

【0002】[0002]

【従来の技術】いわゆるPID(Proportional Integral
and Derivative)制御として公知・周知の制御動作に基
づくPID制御回路は、種々の装置において用いられて
いる。例えば、ディーゼルエンジンを用いた車両の燃料
噴射制御装置において、燃料噴射ポンプのアクチュエー
タには、電子ガバナと称されるいわゆる電磁式のアクチ
ュエータが噴射ポンプ内のコントロールシャフトの回動
のために用いられている。そして、この電子ガバナは、
アナログフィードバック回路で制御されるようになって
おり、そのフィードバック制御の中でPID制御が用い
られている。このような燃料噴射制御装置におけるPI
D制御において、いわゆるPID定数は、従来、固定さ
れて用いられるのが通常であった。
2. Description of the Related Art PID (Proportional Integral)
A PID control circuit based on a control operation known / known as “derivative” control is used in various devices. For example, in a fuel injection control device for a vehicle using a diesel engine, a so-called electromagnetic actuator called an electronic governor is used as an actuator of a fuel injection pump to rotate a control shaft in the injection pump. I have. And this electronic governor
It is controlled by an analog feedback circuit, and PID control is used in the feedback control. PI in such a fuel injection control device
In the D control, a so-called PID constant has conventionally been usually used while being fixed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、車両
性能のさらなる向上が望まれるなかで、上述のような燃
料噴射制御装置についても、種々の検討がなされてお
り、例えば、動作状態に応じたよりきめ細かな制御の実
現にあたって、いわゆるPID定数を切り換えるのもそ
の方策の一つである。しかしながら、PID定数を制御
動作中に段階的に切り換えることは、その制御系の動作
を、一時的に不安定なものとする。特に、上述のような
燃料噴射制御においては、エンジンの円滑な回転を確保
する観点からPID定数を段階的に切り換えることは回
避されるべきであり、PID定数を円滑に切り換える方
策が所望される。本発明は、上記実状に鑑みてなされた
もので、制御系の動作を不安定にすることなく、簡易な
構成でPID定数の変更を可能とするPID定数切換方
法及びPID定数切換装置並びにPID定数切換装置を
有してなる燃料噴射装置を提供するものである。本発明
の他の目的は、エンジン回転の円滑性を損なうことな
く、簡易な構成でPID定数の変更を可能とするPID
定数切換方法及びPID定数切換装置並びにPID定数
切換装置を有してなる燃料噴射装置を提供することにあ
る。
In recent years, as further improvement of vehicle performance has been desired, various studies have been made on the above-described fuel injection control device. To realize fine control, switching a so-called PID constant is one of the measures. However, switching the PID constant stepwise during the control operation makes the operation of the control system temporarily unstable. In particular, in the fuel injection control as described above, it is necessary to avoid stepwise switching of the PID constant from the viewpoint of ensuring smooth rotation of the engine, and a measure for smoothly switching the PID constant is desired. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and a PID constant switching method, a PID constant switching apparatus, and a PID constant that enable a PID constant to be changed with a simple configuration without making the operation of a control system unstable. A fuel injection device having a switching device is provided. Another object of the present invention is to provide a PID capable of changing a PID constant with a simple configuration without impairing the smoothness of engine rotation.
It is an object of the present invention to provide a constant switching method, a PID constant switching device, and a fuel injection device having the PID constant switching device.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
るPID定数切換方法は、PID制御回路のPID定数
として直列接続された複数の抵抗器の内、所望の抵抗器
にスイッチング素子を並列接続し、当該スイッチング素
子をオン・オフ制御することにより、前記直列接続され
た複数の抵抗器の合成抵抗値を等価的に連続的に変化さ
せることで、PID定数の所定値から所定値への切り換
えを等価的に徐々に行わしめるよう構成されてなるもの
である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of switching a PID constant, wherein a switching element is connected in parallel to a desired one of a plurality of resistors connected in series as a PID constant of a PID control circuit. The PID constant is changed from a predetermined value to a predetermined value by changing the combined resistance value of the plurality of series-connected resistors equivalently and continuously by controlling connection and on / off control of the switching element. The switching is configured to be performed gradually equivalently.

【0005】かかる方法は、抵抗値を等価的に徐々に所
定値へ変化させるようにすることで、従来、抵抗値を瞬
時に変えることにより、PID制御回路に生じていた不
安定な動作状態を回避できるようにしたもので、特に、
抵抗値を等価的に徐々に変えてゆくために、抵抗器に並
列接続されたスイッチング素子のオン・オフ時間を徐々
に短くしてゆき、最終的にオン状態とするような、いわ
ばPWM制御をスイッチング素子に対して施すようにし
て、PID定数の所定値から所定値への切り換えを等価
的に徐々に行わしめるようにしたものである。
According to such a method, the resistance value is gradually changed to a predetermined value equivalently, and the unstable operation state, which has conventionally occurred in the PID control circuit, is changed by instantaneously changing the resistance value. That we can avoid, especially
In order to gradually change the resistance value equivalently, so-called PWM control, in which the on / off time of the switching element connected in parallel to the resistor is gradually shortened and finally turned on, is performed. The switching of the PID constant from a predetermined value to a predetermined value is equivalently and gradually performed by applying to the switching element.

【0006】請求項3記載の発明に係るPID定数切換
装置は、PID定数の一つとして、直列接続された複数
の抵抗器を有してなるPID制御回路の前記PID定数
を切り換えるPID定数切換装置であって、前記複数の
抵抗器の内、所定の抵抗器に接続され、当該抵抗器を等
価的に徐々に非短絡状態から短絡状態とする定数切換手
段を具備してなるものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a PID constant switching device for switching the PID constant of a PID control circuit having a plurality of resistors connected in series as one of the PID constants. And a constant switching means connected to a predetermined resistor among the plurality of resistors and gradually changing the resistor equivalently from a non-short-circuited state to a short-circuited state.

【0007】かかる構成は、特に、上述した請求項1記
載の発明に係るPID定数切換方法を実行するに適した
ものである。そして、定数切換手段は、所定の抵抗器に
並列接続されたスイッチング素子を有してなり、当該ス
イッチング素子は、外部から入力される信号によってそ
のオン・オフ状態が制御されるもので、前記外部から入
力される信号は、前記スイッチング素子のオン・オフ間
隔が時間の経過と共に短くなり、最終的にオン状態とな
るものとするのが好適である。すなわち、定数切換手段
は、スイッチング素子を有し、当該スイッチング素子が
いわゆるPWM制御によりオン・オフされるよう構成さ
れてなるものが好適である。
Such a configuration is particularly suitable for executing the above-described PID constant switching method according to the first aspect of the present invention. The constant switching means has a switching element connected in parallel to a predetermined resistor. The on / off state of the switching element is controlled by a signal input from the outside. It is preferable that the signal input from the switching element be such that the on / off interval of the switching element becomes shorter as time elapses, and finally turns on. That is, it is preferable that the constant switching means has a switching element, and the switching element is configured to be turned on / off by so-called PWM control.

【0008】請求項5記載の発明に係るPID定数切換
装置を有してなる燃料噴射制御装置は、電気式アクチュ
エータを用いてなる電子ガバナを有してなる燃料噴射ポ
ンプの動作制御を行う燃料噴射制御装置であって、当該
燃料噴射制御装置は、前記電気式アクチュエータの動作
量を検出するセンサと、前記電気式アクチュエータの目
標とする動作量を得るために前記電気式アクチュエータ
に通電されるべき通電電流の大きさに対応する目標値
と、前記センサの出力信号との比較を行う比較器と、前
記比較器の出力に応じた繰り返し周期で前記電気式アク
チュエータの通電を制御する通電制御回路とを具備し、
前記比較器は、その入力端と出力端との間に、PID制
御回路が設けられてフィードバックループが形成されて
なり、前記PID制御回路は、PID定数の一つとし
て、直列接続された複数の抵抗器を有してなるものにお
いて、前記複数の抵抗器の内、所定の抵抗器に接続さ
れ、当該抵抗器を等価的に徐々に非短絡状態から短絡状
態とする定数切換手段を有してなるPID定数切換装置
を設けてなるものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a fuel injection control device having a PID constant switching device, which controls the operation of a fuel injection pump having an electronic governor using an electric actuator. A control device, wherein the fuel injection control device includes a sensor for detecting an operation amount of the electric actuator, and an energization to be applied to the electric actuator to obtain a target operation amount of the electric actuator. A target value corresponding to the magnitude of the current, a comparator that compares the output signal of the sensor, and an energization control circuit that controls energization of the electric actuator at a repetition cycle corresponding to the output of the comparator. Have,
In the comparator, a PID control circuit is provided between an input terminal and an output terminal thereof to form a feedback loop. The PID control circuit includes a plurality of PID constants connected in series as one of PID constants. And a constant switching means connected to a predetermined resistor among the plurality of resistors, and equivalently gradually changing the resistor from a non-short-circuited state to a short-circuited state. A PID constant switching device is provided.

【0009】かかる構成は、特に、PID制御回路を有
してなる燃料噴射制御装置において、上述したような請
求項3記載の発明に係るPID定数切換装置を設け、P
ID定数を所定値から所定値へ徐々に変えることができ
るようにしたもので、これにより、エンジン回転の円滑
性を損なうことなく、簡易な構成でPID定数の変更を
可能とすることができることとなるものである。
In this configuration, the PID constant switching device according to the third aspect of the present invention is provided in a fuel injection control device having a PID control circuit.
The ID constant can be gradually changed from a predetermined value to a predetermined value, whereby the PID constant can be changed with a simple configuration without impairing the smoothness of engine rotation. It becomes.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図1乃至図4を参照しつつ説明する。なお、以下に
説明する部材、配置等は本発明を限定するものではな
く、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができる
ものである。最初に、図1を参照しつつ、本発明が適用
される燃料噴射制御装置の構成について説明する。この
燃料噴射制御装置は、例えば、ディーゼルエンジン1の
燃料噴射を、いわゆるアナログフィードバックにより行
うように構成されてなるものである。ディーゼルエンジ
ン1は、燃料噴射ポンプ2から燃料噴射を受けるように
なっており、その燃料噴射ポンプ2は、いわゆる電子ガ
バナと称される燃料噴射制御のための電気式アクチュエ
ータ3を有してなり、この電気式アクチュエータ3の電
磁コイル3aへの通電電流が制御されることで、電気式
アクチュエータ3の動作量が制御され、結果的に、燃料
噴射ポンプ2からディーゼルエンジン1への燃料噴射量
が調整されるようになっているものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. The members, arrangements, and the like described below do not limit the present invention, and can be variously modified within the scope of the present invention. First, the configuration of a fuel injection control device to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. This fuel injection control device is configured, for example, to perform fuel injection of the diesel engine 1 by so-called analog feedback. The diesel engine 1 receives fuel injection from a fuel injection pump 2, and the fuel injection pump 2 has an electric actuator 3 for fuel injection control called a so-called electronic governor. By controlling the current supplied to the electromagnetic coil 3a of the electric actuator 3, the operation amount of the electric actuator 3 is controlled, and as a result, the fuel injection amount from the fuel injection pump 2 to the diesel engine 1 is adjusted. It is something that is to be done.

【0011】電気式アクチュエータ3の動作は、CPU
5からの目標値と、センサ4からの検出信号とに基づく
いわゆるフィードバック制御により、通電電流の大きさ
が調整されることで制御されるようになっており、その
フィードバック制御の中でいわゆるPID(Proportiona
l Integral and Derivative)制御が行われるようになっ
ている。すなわち、燃料噴射ポンプ2内に設けられたセ
ンサ4は、例えば、電気式アクチュエータ3の図示され
ない回転軸の回動量を検出するようになっているもので
あり、このセンサ4からの検出信号は、センサ回路6に
よりノイズ除去や適宜な信号レベルへの変換が施され
て、演算増幅器7aからなる比較器7の反転入力端子へ
入力されるようになっている。
The operation of the electric actuator 3 is performed by a CPU.
The control is performed by adjusting the magnitude of the energizing current by so-called feedback control based on the target value from the sensor 5 and the detection signal from the sensor 4. In the feedback control, the so-called PID ( Proportiona
l Integral and Derivative) control is performed. That is, the sensor 4 provided in the fuel injection pump 2 detects, for example, the amount of rotation of a rotary shaft (not shown) of the electric actuator 3, and a detection signal from the sensor 4 is: The sensor circuit 6 performs noise removal and conversion to an appropriate signal level, and inputs the signal to an inverting input terminal of a comparator 7 including an operational amplifier 7a.

【0012】一方、CPU5は、ROM、RAM等を内
蔵してなる公知・周知のいわゆるワンチップ・マイコン
であり、燃料噴射制御のプログラムを実行し、先の電磁
コイル3aへの通電電流を定める目標値を、例えば、ア
ナログ出力端子P1から出力するようになっている。C
PU5から出力された電磁コイル3aの通電電流を定め
る目標値は、演算増幅器7aの非反転入力端子に印加さ
れるようになっている。また、演算増幅器7aは、その
出力端子と反転入力端子との間に、PID制御回路(図
1においては「PID」と表記)8が設けられており、
PID定数がいわゆるフィードバック制御に加味される
ような構成となっている。
On the other hand, the CPU 5 is a so-called one-chip microcomputer having a built-in ROM, RAM, etc., which executes a fuel injection control program and sets a target current to be supplied to the electromagnetic coil 3a. the value, for example, and outputs from the analog output terminal P 1. C
The target value that determines the current flowing through the electromagnetic coil 3a output from the PU 5 is applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 7a. The operational amplifier 7a is provided with a PID control circuit (denoted as "PID" in FIG. 1) 8 between the output terminal and the inverting input terminal.
The PID constant is configured to be added to so-called feedback control.

【0013】比較器7による比較結果は、通電制御回路
9へ入力され、この通電制御回路9では、その比較結果
に応じて電磁コイル3aへ対する通電を制御するように
なっている。すなわち、通電制御回路9は、比較器7か
らの比較結果が入力され、その比較結果に応じたいわゆ
るデューティ比を有する繰り返しパルス信号を出力する
よう構成されてなるPWM回路(図1においては「PW
M」と表記)10Aと、このPWM回路10Aの出力パ
ルス信号に応じてオン・オフする駆動トランジスタ10
Bとを具備して構成されたものとなっている。
The result of comparison by the comparator 7 is input to an energization control circuit 9, which controls energization of the electromagnetic coil 3a in accordance with the comparison result. That is, the energization control circuit 9 is configured to receive a comparison result from the comparator 7 and output a repetitive pulse signal having a so-called duty ratio according to the comparison result (in FIG. 1, “PW
M ") and a drive transistor 10 which is turned on / off in response to an output pulse signal of the PWM circuit 10A.
B.

【0014】そして、電磁コイル3aは、その一端に図
示されない電源電圧が印加される一方、他端は、駆動ト
ランジスタ10Bに接続されており、この駆動トランジ
スタ10Bは、PWM回路10Aから出力される繰り返
しパルス信号に応じていわゆるオン・オフ動作するよう
になっている。PWM回路10Aから出力される繰り返
しパルス信号のいわゆるデューティ比は、先の比較器7
による比較結果に応じた出力レベルに対応して変化する
ようになっており、このデューティ比が変えられること
で、結果的に電磁コイル3aへの通電量が制御されるこ
ととなるものとなっている。さらに、先のPID制御回
路8のいわゆるPID定数は、CPU5により定数切換
手段としての定数切換回路11を介して、後述するよう
に所定の場合に、連続的に所望の定数へ切り換えられる
ようになっているものである。
A power supply voltage (not shown) is applied to one end of the electromagnetic coil 3a, and the other end is connected to a drive transistor 10B. The drive transistor 10B repeats the output from the PWM circuit 10A. A so-called on / off operation is performed according to the pulse signal. The so-called duty ratio of the repetitive pulse signal output from the PWM circuit 10A is determined by the comparator 7
The duty ratio is changed to control the amount of current to the electromagnetic coil 3a as a result. I have. Further, the so-called PID constant of the PID control circuit 8 can be continuously switched to a desired constant by the CPU 5 through a constant switching circuit 11 as constant switching means in a predetermined case as described later. Is what it is.

【0015】次に、図2乃至図4を参照しつつ、CPU
5及び定数切換回路11によるPID定数の切り換えに
ついて説明する。最初に、図2を参照しつつ具体的な回
路構成例について説明する。まず、PID制御回路8
は、PID定数用第1の抵抗器21とPID定数用第2
の抵抗器22及びPID定数用第1のコンデンサ23が
直列接続されてなり、PID定数用第1の抵抗器21が
反転入力端子側、PID定数用第1のコンデンサ23が
出力端子側となるように、演算増幅器7aの反転入力端
子と出力端子との間に直列に設けられたものとなってい
る。
Next, the CPU will be described with reference to FIGS.
5 and the switching of the PID constant by the constant switching circuit 11 will be described. First, a specific circuit configuration example will be described with reference to FIG. First, the PID control circuit 8
Are the first resistor 21 for the PID constant and the second resistor 21 for the PID constant.
Is connected in series, the first resistor 21 for the PID constant is on the inverting input terminal side, and the first capacitor 23 for the PID constant is on the output terminal side. Are provided in series between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 7a.

【0016】定数切換回路11は、CPU5のいわゆる
ポート出力端子P0から出力される繰り返しパルス信号
に応じて駆動されるスイッチング素子としての第1及び
第2のMOS FET26,27を主としてなるいわゆ
るスイッチング回路が構成されたものとなっている。す
なわち、定数切換回路11は、まず、入力段に、npn
形の第1のトランジスタ25が設けられており、そのベ
ースは、第1の抵抗器31を介してCPU5のポート出
力端子P0に接続されると共に、第2の抵抗器32を介
してアースに接続されている。また、第1の抵抗器31
のポート出力端子P0に接続される側の端には、第3の
抵抗器33の一端が接続されている。そして、この第3
の抵抗器33の他端には、電源電圧Vccが印加されるよ
うになっており、CPU5のポート出力端子P0が電圧
Vccに、いわゆるプルアップされるようにしてある。
The constant switching circuit 11 is mainly composed of a so-called switching circuit of the first and second MOS FET26,27 as a switching element driven in response to repetitive pulse signals output from a so-called port output P 0 of the CPU5 Is constituted. That is, the constant switching circuit 11 first sets npn to the input stage.
A first transistor 25 is provided, the base of which is connected to the port output terminal P 0 of the CPU 5 via a first resistor 31 and to ground via a second resistor 32. It is connected. Also, the first resistor 31
At the end of the side connected to the port output terminal P 0, one end of the third resistor 33 is connected. And this third
The other end of the resistor 33, being adapted to supply voltage Vcc is applied, the port output P 0 of the CPU5 the voltage Vcc, are to be called pulled up.

【0017】第1のトランジスタ25のエミッタは、ア
ースに接続される一方、コレクタは、第4の抵抗器34
を介して所定電圧VB(VB<Vcc)が印加されるように
なっていると共に、第5の抵抗器35を介して第1及び
第2のMOS FET26,27のゲートに接続されて
いる。この回路構成例においては、Nチャンネルの第1
及び第2のMOS FET26,27が用いられてお
り、ソース同士が接続される一方、第1のMOS FE
T26のドレインは、PID定数用第1及び第2の抵抗
器21,22の接続点に、第2のMOS FET27の
ドレインは、PID定数用第1の抵抗器21と演算増幅
器7aの反転入力端子との接続点に、それぞれ接続され
たものとなっている。換言すれば、直列接続された第1
及び第2のMOS FET26,27が、PID定数用
第1の抵抗器21に対して並列接続された構成となって
いる。そして、この第1及び第2のMOS FET2
6,27は、先の第1のトランジスタ25が非導通状態
となると、導通状態(オン状態)となり、それによりP
ID定数用第1の抵抗器21が短絡状態とされるように
なっているものである。
The emitter of the first transistor 25 is connected to ground, while the collector is connected to a fourth resistor 34.
With the predetermined voltage V B (V B <Vcc) is adapted to be applied through, and is connected to the gates of the first and second MOS FET26,27 via the fifth resistor 35 . In this circuit configuration example, the first of the N channels
And the second MOS FETs 26 and 27 are used. The sources are connected to each other, while the first MOS FE
The drain of T26 is connected to the connection point of the first and second PID constant resistors 21 and 22, and the drain of the second MOS FET 27 is connected to the first resistor 21 for PID constant and the inverting input terminal of the operational amplifier 7a. Are connected respectively to the connection points with. In other words, the first connected in series
And the second MOS FETs 26 and 27 are connected in parallel to the first resistor 21 for the PID constant. Then, the first and second MOS FETs 2
When the first transistor 25 is turned off, the transistors 6 and 27 are turned on (on).
The first resistor 21 for ID constant is in a short-circuit state.

【0018】しかして、かかる構成における動作につい
て説明する。まず、CPU5は、例えば、燃料噴射制御
装置の動作制御のためのプログラムを実行するなかで、
いわゆるサブルーチン処理としてPID定数切り換えを
実行するようになっている。すなわち、図3に、そのサ
ブルーチン処理としてのPID定数切換制御の手順を示
すフローチャートが示されているが、同図を参照しつつ
説明すれば、このサブルーチン処理が開始されると、最
初に、PID定数の切り換えの必要があるか否かの判断
が、予め定められた基準に基づいてCPU5により行わ
れる(図3のステップ100参照)。そして、PID定
数の切り換えの必要がないと判定された場合(NOの場
合)には、このサブルーチン処理を終了して、図示され
ないメインルーチンへ戻ることとなる。なお、PID定
数の切り換えを行わない状態においては、CPU5のポ
ート出力端子P0は、いわゆる論理値Highに対応す
る電圧レベル(略アース電位)に保持された状態となっ
ている。そのため、第1のトランジスタ25は、導通状
態とされると共に、第1及び第2のMOS FET2
6,27は非導通状態とされる。したがって、PID定
数用第1の抵抗器21は、非短絡状態とされ、PID制
御回路8は、PID定数用第1及び第2の抵抗器21,
22並びにPID定数用第1のコンデンサ23から構成
される状態となる。
The operation of the above configuration will be described. First, the CPU 5 executes, for example, a program for controlling the operation of the fuel injection control device.
PID constant switching is executed as a so-called subroutine process. That is, FIG. 3 is a flowchart showing the procedure of the PID constant switching control as the subroutine processing. Referring to FIG. 3, when this subroutine processing is started, first, the PID The CPU 5 determines whether it is necessary to switch the constant based on a predetermined reference (see step 100 in FIG. 3). If it is determined that there is no need to switch the PID constant (NO), this subroutine processing ends, and the process returns to the main routine (not shown). When the PID constant is not switched, the port output terminal P 0 of the CPU 5 is kept at a voltage level (substantially ground potential) corresponding to a so-called logical value High. Therefore, the first transistor 25 is turned on and the first and second MOS FETs 2
6, 27 are rendered non-conductive. Therefore, the first resistor 21 for the PID constant is in a non-short-circuit state, and the PID control circuit 8 sets the first and second resistors 21
22 and the first capacitor 23 for the PID constant.

【0019】一方、PID定数の切り換えの必要有りと
判定された場合(YESの場合)には、CPU5のポー
ト出力端子P0から次述するようなパルス信号が出力さ
れることとなる(図3のステップ102参照)。すなわ
ち、CPU5のポート出力端子P0からは、時間の経過
と共に、そのパルス間隔が徐々に短くなるような繰り返
しパルス信号、換言すれば、いわばPWM(Pulse Width
Modulation)パルス信号が出力され、最終的に、CPU
5のポート出力端子P0は、いわゆる論理値Lowに対
応する所定の電圧レベルに保持されることとなる(図4
(A)参照)。ここで、最初のパルス信号の間隔1/f
s(図4(A)参照)は、電気式アクチュエータ3の周
波数応答速度に対して充分小さい値とすることが望まし
い。これは、仮に、最初のパルス信号の間隔1/fs
が、電気式アクチュエータ3の周波数応答速度に対して
充分小さくないとすると、電気式アクチュエータ3の動
作変動を招くこととなり、ひいては燃料噴射制御装置の
動作変動を生じ、そもそもここで説明するようなPID
定数切換制御を行う意味が没却されることとなるためで
ある。
Meanwhile, if it is determined that there is the need for switching of the PID constants (in the case of YES), the pulse signal as described next from a port output terminal P 0 of the CPU5 is output (Fig. 3 Step 102). That is, from the port output terminal P 0 of the CPU 5, a repetitive pulse signal whose pulse interval gradually decreases with time, in other words, PWM (Pulse Width)
Modulation) pulse signal is output.
Port output P 0 of 5, and thus is held at a predetermined voltage level corresponding to a so-called logic value Low (FIG. 4
(A)). Here, the interval 1 / f of the first pulse signal
It is desirable that s (see FIG. 4A) be a value sufficiently smaller than the frequency response speed of the electric actuator 3. This means that the interval of the first pulse signal is 1 / fs.
However, if the frequency response speed of the electric actuator 3 is not sufficiently small, the operation of the electric actuator 3 will fluctuate, and the operation of the fuel injection control device will fluctuate.
This is because the meaning of performing the constant switching control is lost.

【0020】そして、ポート出力端子P0が論理値Lo
wに対応する所定の電圧レベルの間は、第1及び第2の
MOS FET26,27は導通状態とされるため、P
ID制御回路8においては、PID定数用第1の抵抗器
21が短絡状態とされ、演算増幅器7aの反転入力端子
と出力端子との間には、PID定数用第2の抵抗器22
とPID定数用第1のコンデンサ23とが直列接続され
た状態となる。一方、ポート出力端子P0が論理値Hi
ghに対応する所定の電圧レベルへ戻ると、第1及び第
2のMOS FET26,27は非導通状態に復帰し
て、PID定数用第1の抵抗器21は非短絡状態へ戻る
こととなる。したがって、ステップ102の処理が開始
されて、ポート出力端子P0から繰り返しパルス信号が
出力され、最終的に、ポート出力端子P0が論理値Lo
wに対応する所定の電圧レベルに保持された状態となる
までの間のPID制御回路8の抵抗分の変化、すなわ
ち、演算増幅器7aの反転入力端子と、PID定数用第
2の抵抗器22とPID定数用第1のコンデンサ23と
の接続点との間における合成抵抗値の実質的な変化は、
図4(B)に示されたように、最初、抵抗値(R1+R2)
であったものが、繰り返しパルス信号が出力されて時間
が経過してゆくと共に、徐々に抵抗値R2へ向かって低
下してゆき、最終的には、抵抗値R2となるものとな
る。なお、ここで、R1は、PID定数用第1の抵抗器
21の抵抗値を、R2は、PID定数用第2の抵抗器2
2の抵抗値を、それぞれ表すものとする。
Then, the port output terminal P 0 has a logical value Lo.
During a predetermined voltage level corresponding to w, the first and second MOS FETs 26 and 27 are in a conductive state.
In the ID control circuit 8, the first resistor 21 for the PID constant is short-circuited, and the second resistor 22 for the PID constant is connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 7a.
And the PID constant first capacitor 23 are connected in series. On the other hand, the port output terminal P 0 has the logical value Hi.
When the voltage returns to the predetermined voltage level corresponding to gh, the first and second MOS FETs 26 and 27 return to the non-conductive state, and the first resistor 21 for the PID constant returns to the non-short-circuit state. Therefore, the process of step 102 is started, and a pulse signal is repeatedly output from the port output terminal P 0 , and finally, the port output terminal P 0 has the logical value Lo.
The change in the resistance of the PID control circuit 8 until the state is maintained at the predetermined voltage level corresponding to w, that is, the inverting input terminal of the operational amplifier 7a and the second resistor 22 for the PID constant The substantial change in the combined resistance value between the PID constant and the connection point with the first capacitor 23 is as follows.
As shown in FIG. 4B, first, the resistance value (R 1 + R 2 )
Those were found over time is output repeatedly pulse signal Yuku elapsed, Yuki decreases towards gradually to the resistance value R 2, in the end, becomes to be a resistance value R 2. Here, R 1 is the resistance value of the first resistor 21 for the PID constant, and R 2 is the second resistor 2 for the PID constant.
2 represent the respective resistance values.

【0021】このように、ステップ102の処理によっ
て、PID制御回路8のいわゆるPID定数、特に、比
例定数としての抵抗値が、(R1+R2)からR2へ徐々に
連続的に変えられることとなるため、電気式アクチュエ
ータ3の動作には、何等変動を来すことがない。その結
果、燃料噴射ポンプ2の動作、換言すれば、燃料噴射の
動作に何等変動を来すことなく、PID制御回路8にお
ける比例定数の切り換えが等価的に徐々に行われること
となる。
As described above, the so-called PID constant of the PID control circuit 8, particularly the resistance value as the proportional constant, is gradually and continuously changed from (R 1 + R 2 ) to R 2 by the processing of step 102. Therefore, the operation of the electric actuator 3 does not fluctuate at all. As a result, the switching of the proportional constant in the PID control circuit 8 is equivalently and gradually performed without any change in the operation of the fuel injection pump 2, in other words, the operation of the fuel injection.

【0022】なお、図2に示された定数切換回路11に
おけるnpn形の第1のトランジスタ25、Nチャンネ
ルの第1及び第2のMOS FET26,27は、あく
までも一例であり、これ以外の形式の半導体素子によっ
て回路を構成してもよいことは勿論である。
The npn-type first transistor 25 and N-channel first and second MOS FETs 26 and 27 in the constant switching circuit 11 shown in FIG. 2 are merely examples, and other types It goes without saying that the circuit may be constituted by semiconductor elements.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上、述べたように、本発明によれば、
PID制御回路のいわゆるPID定数を徐々に変化させ
るような構成とすることにより、いわゆるPID定数の
円滑な切り換えが可能となり、従来と異なり、PID定
数の切り換えに起因する動作状態の不安定を招くことな
く、PID制御を用いたより適切な動作制御が可能とな
るものである。また、スイッチング素子をいわゆるPW
Mパルス信号によりオン・オフ制御することで抵抗器を
等価的に徐々に非短絡状態から短絡状態とする構成であ
るため、比較的簡易な構成で済む。特に、請求項5記載
の発明においては、PID定数の切り換えに伴う燃料噴
射ポンプの動作の不安定を招くことがないので、ひいて
はエンジンの回転動作の円滑性を損なうことがなく、従
来に比してより適切、かつ、広範な燃料噴射制御による
エンジン回転の適切な制御が実現されることとなるもの
である。
As described above, according to the present invention,
By making the so-called PID constant of the PID control circuit gradually change, so-called smooth switching of the PID constant becomes possible, and, unlike the conventional case, the operation state becomes unstable due to the switching of the PID constant. Instead, more appropriate operation control using PID control can be performed. Also, the switching element is called a PW
Since the resistor is equivalently gradually changed from the non-short-circuited state to the short-circuited state by performing on / off control using the M pulse signal, a relatively simple configuration is sufficient. In particular, in the invention according to claim 5, since the operation of the fuel injection pump does not become unstable due to the switching of the PID constant, the smoothness of the rotation operation of the engine is not impaired, and therefore, compared to the prior art. Thus, appropriate control of the engine rotation by more appropriate and widespread fuel injection control is realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態におけるPID定数切換装
置が用いられる燃料噴射制御装置の構成例を示す構成図
である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration example of a fuel injection control device using a PID constant switching device according to an embodiment of the present invention.

【図2】PID定数切換装置の具体的な回路構成例を示
す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific circuit configuration example of a PID constant switching device.

【図3】CPUにより実行されるPID定数切換制御の
手順を示すサブルーチンフローチャートである。
FIG. 3 is a subroutine flowchart showing a procedure of PID constant switching control executed by a CPU.

【図4】図2に示されたPID制御回路の抵抗器の抵抗
値変化を、CPUのポート出力端子から出力されるパル
ス信号の変化と共に説明するための説明図であり、図4
(A)は、CPUのポート出力端子から出力されるパル
ス信号の変化を模式的に示した説明図、図4(B)は、
PID制御回路の抵抗器の抵抗値の実質的な変化を説明
するための説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a change in resistance value of a resistor of the PID control circuit shown in FIG. 2 together with a change in a pulse signal output from a port output terminal of a CPU;
4A is an explanatory diagram schematically showing a change in a pulse signal output from a port output terminal of a CPU, and FIG.
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a substantial change in the resistance value of the resistor of the PID control circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3…電気式アクチュエータ 3a…電磁コイル 5…CPU 7…比較器 8…PID制御回路 9…通電制御回路 10A…PWM回路 10B…駆動トランジスタ 11…定数切換回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Electric actuator 3a ... Electromagnetic coil 5 ... CPU 7 ... Comparator 8 ... PID control circuit 9 ... Electrification control circuit 10A ... PWM circuit 10B ... Drive transistor 11 ... Constant switching circuit

フロントページの続き (72)発明者 藤森 拓郎 埼玉県東松山市箭弓町3−13−26 株式会 社ゼクセル東松山工場内Continuing from the front page (72) Inventor Takuro Fujimori 3-13-26 Yaumicho, Higashimatsuyama-shi, Saitama Prefecture Inside of Xexel Higashimatsuyama Plant

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 PID制御回路のPID定数として直列
接続された複数の抵抗器の内、所望の抵抗器にスイッチ
ング素子を並列接続し、当該スイッチング素子をオン・
オフ制御することにより、前記直列接続された複数の抵
抗器の合成抵抗値を等価的に連続的に変化させること
で、PID定数の所定値から所定値への切り換えを等価
的に徐々に行わしめることを特徴とするPID定数切換
方法。
1. A switching element is connected in parallel to a desired resistor among a plurality of resistors connected in series as a PID constant of a PID control circuit, and the switching element is turned on.
By performing the off control, the composite resistance value of the plurality of resistors connected in series is equivalently and continuously changed, so that the switching of the PID constant from the predetermined value to the predetermined value is equivalently and gradually performed. A method for switching a PID constant, comprising:
【請求項2】 スイッチング素子のオフ・オフ制御は、
そのオン・オフ間隔が時間の経過と共に短くなり、最終
的にオン状態となるものであることを特徴とする請求項
1記載のPID定数切換方法。
2. The off / off control of a switching element is performed as follows.
2. The PID constant switching method according to claim 1, wherein the on / off interval becomes shorter as time elapses, and finally turns on.
【請求項3】 PID定数の一つとして、直列接続され
た複数の抵抗器を有してなるPID制御回路の前記PI
D定数を切り換えるPID定数切換装置であって、 前記複数の抵抗器の内、所定の抵抗器に接続され、当該
抵抗器を等価的に徐々に非短絡状態から短絡状態とする
定数切換手段を具備してなることを特徴とするPID定
数切換装置。
3. A PID control circuit comprising a plurality of resistors connected in series as one of PID constants.
A PID constant switching device for switching a D constant, comprising: constant switching means connected to a predetermined resistor among the plurality of resistors, and for equivalently gradually changing the resistor from a non-short circuit state to a short circuit state. A PID constant switching device, comprising:
【請求項4】 定数切換手段は、所定の抵抗器に並列接
続されたスイッチング素子を有してなり、当該スイッチ
ング素子は、外部から入力される信号によってそのオン
・オフ状態が制御されるもので、前記外部から入力され
る信号は、前記スイッチング素子のオン・オフ間隔が時
間の経過と共に短くなり、最終的にオン状態となるもの
であることを特徴とする請求項3記載のPID定数切換
装置。
4. The constant switching means has a switching element connected in parallel to a predetermined resistor, and the on / off state of the switching element is controlled by a signal input from the outside. 4. The PID constant switching device according to claim 3, wherein the signal input from the outside is such that the on / off interval of the switching element becomes shorter as time elapses and finally turns on. .
【請求項5】 電気式アクチュエータを用いてなる電子
ガバナを有してなる燃料噴射ポンプの動作制御を行う燃
料噴射制御装置であって、 当該燃料噴射制御装置は、前記電気式アクチュエータの
動作量を検出するセンサと、 前記電気式アクチュエータの目標とする動作量を得るた
めに前記電気式アクチュエータに通電されるべき通電電
流の大きさに対応する目標値と、前記センサの出力信号
との比較を行う比較器と、 前記比較器の出力に応じた繰り返し周期で前記電気式ア
クチュエータの通電を制御する通電制御回路とを具備
し、 前記比較器は、その入力端と出力端との間に、PID制
御回路が設けられてフィードバックループが形成されて
なり、 前記PID制御回路は、PID定数の一つとして、直列
接続された複数の抵抗器を有してなるものにおいて、 前記複数の抵抗器の内、所定の抵抗器に接続され、当該
抵抗器を等価的に徐々に非短絡状態から短絡状態とする
定数切換手段を有してなるPID定数切換装置を設けた
ことを特徴とするPID定数切換装置を有してなる燃料
噴射制御装置。
5. A fuel injection control device for controlling operation of a fuel injection pump having an electronic governor using an electric actuator, wherein the fuel injection control device controls an operation amount of the electric actuator. A sensor to be detected is compared with a target value corresponding to a magnitude of a current to be supplied to the electric actuator in order to obtain a target operation amount of the electric actuator, and an output signal of the sensor. A comparator, and an energization control circuit that controls energization of the electric actuator at a repetition cycle corresponding to an output of the comparator, wherein the comparator has a PID control between an input terminal and an output terminal thereof. A circuit is provided to form a feedback loop, and the PID control circuit does not include a plurality of resistors connected in series as one of PID constants. A PID constant switching device connected to a predetermined one of the plurality of resistors and having constant switching means for equivalently gradually changing the resistor from a non-short-circuited state to a short-circuited state. A fuel injection control device comprising a PID constant switching device.
【請求項6】 定数切換手段は、所定の抵抗器に並列接
続されたスイッチング素子を有してなり、当該スイッチ
ング素子は、外部から入力される信号によってそのオン
・オフ状態が制御されるもので、前記外部から入力され
る信号は、前記スイッチング素子のオン・オフ間隔が時
間の経過と共に短くなり、最終的にオン状態となるもの
であることを特徴とする請求項5記載のPID定数切換
装置を有してなる燃料噴射制御装置。
6. The constant switching means has a switching element connected in parallel to a predetermined resistor, and the on / off state of the switching element is controlled by a signal input from the outside. 6. The PID constant switching device according to claim 5, wherein the signal inputted from the outside is such that an on / off interval of the switching element becomes shorter as time passes and finally becomes an on state. A fuel injection control device comprising:
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