JPS6187937A - 内燃機関の回転数制御装置 - Google Patents
内燃機関の回転数制御装置Info
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- JPS6187937A JPS6187937A JP20957484A JP20957484A JPS6187937A JP S6187937 A JPS6187937 A JP S6187937A JP 20957484 A JP20957484 A JP 20957484A JP 20957484 A JP20957484 A JP 20957484A JP S6187937 A JPS6187937 A JP S6187937A
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- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
- F02D41/1406—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method with use of a optimisation method, e.g. iteration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は内燃機関の回転数制御装置に関し、特に電子的
制御方式を用いた内燃機関の回転数制御装置に関する。
制御方式を用いた内燃機関の回転数制御装置に関する。
従来、内燃機関の回転数制御装置は機関の回転数検出手
段によって検出された現回転数Ｎと目標回転数比より操
作量Ｘ ＝ ｆ （Ｎ、Ｎｏ）を算出し、この操作量Ｘ
によって機関への燃料供給量を増減させるアクチュエー
タを駆動することにより内燃］飛開の回転数制御を行な
っていた。
段によって検出された現回転数Ｎと目標回転数比より操
作量Ｘ ＝ ｆ （Ｎ、Ｎｏ）を算出し、この操作量Ｘ
によって機関への燃料供給量を増減させるアクチュエー
タを駆動することにより内燃］飛開の回転数制御を行な
っていた。
しかしながら、このような内燃機関の回転数制御装置で
は、操作量Ｘを算出するだめの制御ゲインの微妙なずれ
、あるいは複数気筒を持つ内燃ト瑛関の気筒間のばらつ
きなどの原因によりある特定の運転条件下で周期性を持
った回転数変動が現われることがある。この周期性のあ
る回転数変動はたとえ変動中がｌＱｒｐｍと微少であっ
ても人に体感され、不快感を与えることが多い。
は、操作量Ｘを算出するだめの制御ゲインの微妙なずれ
、あるいは複数気筒を持つ内燃ト瑛関の気筒間のばらつ
きなどの原因によりある特定の運転条件下で周期性を持
った回転数変動が現われることがある。この周期性のあ
る回転数変動はたとえ変動中がｌＱｒｐｍと微少であっ
ても人に体感され、不快感を与えることが多い。
この回転数変動を抑えるには、従来は制御ゲインを微妙
に調整して周期性のある回転数変動の発生を避けるとい
う消極的方法がとられてきた。しかし、この方法では内
燃機関あるいはアクチュエータの製品間の個体差や経年
変化によって制御ゲインを調疑しなければならないとい
う実用上の欠点があった。また内燃機関の気筒間のばら
つきが原因である場合には、制御ゲインの調整のみては
解決されず、フライホイールの大型化などにたよらざる
を得ないという問題もあった。
に調整して周期性のある回転数変動の発生を避けるとい
う消極的方法がとられてきた。しかし、この方法では内
燃機関あるいはアクチュエータの製品間の個体差や経年
変化によって制御ゲインを調疑しなければならないとい
う実用上の欠点があった。また内燃機関の気筒間のばら
つきが原因である場合には、制御ゲインの調整のみては
解決されず、フライホイールの大型化などにたよらざる
を得ないという問題もあった。
本発明の目的は上記欠点を除去し、周期性のある回転数
変動が十分少い内燃機関の回転数制御装置を提供するこ
とにある。
変動が十分少い内燃機関の回転数制御装置を提供するこ
とにある。
本発明は回転数検出手段により検出された現機関回転数
と目標回転数設定手段からの信号である目標回転数から
基本操作量なる量を算出する基本操作量演算手段と、一
定周期またはランダムな周期で微少操作量を発生する微
少外乱発生手段と、この微少操作量によって上記の基本
操作量を修正する操作信号出力手段と、この操作信号出
力手段の出力信号によってアクチュエータ駆動信号を出
力する駆動信号出力手段と、この駆動信号出力手段の出
力信号によって駆動され回転数を調節する回転数制御用
アクチュエータとを有することを特徴とする内燃機関の
回転数制御装置である。
と目標回転数設定手段からの信号である目標回転数から
基本操作量なる量を算出する基本操作量演算手段と、一
定周期またはランダムな周期で微少操作量を発生する微
少外乱発生手段と、この微少操作量によって上記の基本
操作量を修正する操作信号出力手段と、この操作信号出
力手段の出力信号によってアクチュエータ駆動信号を出
力する駆動信号出力手段と、この駆動信号出力手段の出
力信号によって駆動され回転数を調節する回転数制御用
アクチュエータとを有することを特徴とする内燃機関の
回転数制御装置である。
以下に、本発明の一実施例を図によって説明する。
第１図において、本発明装置の基本的構成は内燃機関の
回転数に応じた信号を出力する回転数検出手段１と、予
め定められた目標回転数に応じた信号を出力する目標回
転数設定手段２と、少なくとも前記回転数検出手段１の
出力信号と前記目標回転数設定手段２の出力信号とに基
づいて演算を行ない基本操作量に応じた信号を出力する
基本操作量演算手段３と、微少操作量に応じた信号を一
定周期またはランダムな周期で発生する微少外乱発生手
段４と、該微少外乱発生手段５の出力信号により前記基
本操作量演算手段３の出力信号を修正し最終的な操作信
号を出力する操作信号出力手段５と、該操作信号出力手
段５の出力信号によりアクチュエータ駆動信号を出力す
る駆動信号出力手段６と、該駆動信号出力手段６からの
出力信号により、駆動され回転数を調節する回転数制御
用アクチュエータ７とからなる・ 次に、本発明の基本的構成をディゼルエンジンに適用し
た実施例を第２図に示す。第２図において、８はディー
ゼルエンジン、９は燃料噴射ノズル、１０は分配型燃料
噴射ポンプ、１１は制御ユニット１２からの操作量によ
り燃料供給′量を増減させる回転数制御用アクチュエー
タ７としてのリニア・アクチュエータ、１２は基本操作
量演算手段３、目標回転数設定手段２、微少外乱発生手
段４及び操作量出力手段５を兼ね備えた制御ユニット、
１３は駆動信号出力手段６としてのトランジスタ回路、
１４はクランクシャフトの回転数を電磁式ピックアップ
により検出する回転数検出手段１としての回転数検出子
ンサ、１５はアクセルペダルに取り付けられた目標回転
数設定手段用のボリューム、１６はスタータスイッチが
オンになったとき１Ｌ“論理となるスタータスイッチ信
号である。
回転数に応じた信号を出力する回転数検出手段１と、予
め定められた目標回転数に応じた信号を出力する目標回
転数設定手段２と、少なくとも前記回転数検出手段１の
出力信号と前記目標回転数設定手段２の出力信号とに基
づいて演算を行ない基本操作量に応じた信号を出力する
基本操作量演算手段３と、微少操作量に応じた信号を一
定周期またはランダムな周期で発生する微少外乱発生手
段４と、該微少外乱発生手段５の出力信号により前記基
本操作量演算手段３の出力信号を修正し最終的な操作信
号を出力する操作信号出力手段５と、該操作信号出力手
段５の出力信号によりアクチュエータ駆動信号を出力す
る駆動信号出力手段６と、該駆動信号出力手段６からの
出力信号により、駆動され回転数を調節する回転数制御
用アクチュエータ７とからなる・ 次に、本発明の基本的構成をディゼルエンジンに適用し
た実施例を第２図に示す。第２図において、８はディー
ゼルエンジン、９は燃料噴射ノズル、１０は分配型燃料
噴射ポンプ、１１は制御ユニット１２からの操作量によ
り燃料供給′量を増減させる回転数制御用アクチュエー
タ７としてのリニア・アクチュエータ、１２は基本操作
量演算手段３、目標回転数設定手段２、微少外乱発生手
段４及び操作量出力手段５を兼ね備えた制御ユニット、
１３は駆動信号出力手段６としてのトランジスタ回路、
１４はクランクシャフトの回転数を電磁式ピックアップ
により検出する回転数検出手段１としての回転数検出子
ンサ、１５はアクセルペダルに取り付けられた目標回転
数設定手段用のボリューム、１６はスタータスイッチが
オンになったとき１Ｌ“論理となるスタータスイッチ信
号である。
実施例において、リニア・アクチュエータ１１に第４図
（ａ）に示すようなデユーティ比の変化するパルス信号
を与えると、リニア・アクチュエータ１１内のコイルと
永久磁石の間の反発力が変化し、この反発力と分配型燃
料噴射ポンプ内のバネ力とのつり合い点までスピルリン
グが移動して噴射ノズル９へ送られる燃料供給量が増減
される。
（ａ）に示すようなデユーティ比の変化するパルス信号
を与えると、リニア・アクチュエータ１１内のコイルと
永久磁石の間の反発力が変化し、この反発力と分配型燃
料噴射ポンプ内のバネ力とのつり合い点までスピルリン
グが移動して噴射ノズル９へ送られる燃料供給量が増減
される。
また制御ユニット１２は入出力インターフェイス５１、
ＣＰＵ ５２及びメモリ５３によって構成されており、
上記メモリ５３にはプログラム、基本操作量演算時に必
要な制御ゲイン定数及び微少外乱発生時に必要な定数等
が格納されている。また上記ＣＰＵ ５２はディーゼル
エンジン８の運転状態によって停止モード、始動モード
、運転モードの判定を行ない、運転モードであれば、回
転数検出手段及び目標回転数設定手段からの信号とメモ
リ５３から読み出された制御ゲイン定数を基にして基本
操作量を算出し、さらに微少外乱発生タイミングである
かどうかを判定１７発生タイミングであれば、メモリ５
３から微少外乱発生に必要な定数を読み出した後演算を
行ない微少外乱量を求める。そして、この微少操作量と
上記基本操作量を加算して最終的な操作量を求め、この
操作量をインターフェイス５１、トランジスタ回路６を
介してリニア・アクチュエータ１１に与えることにより
、ディーゼルエンジン８の回転数制御を行なう。
ＣＰＵ ５２及びメモリ５３によって構成されており、
上記メモリ５３にはプログラム、基本操作量演算時に必
要な制御ゲイン定数及び微少外乱発生時に必要な定数等
が格納されている。また上記ＣＰＵ ５２はディーゼル
エンジン８の運転状態によって停止モード、始動モード
、運転モードの判定を行ない、運転モードであれば、回
転数検出手段及び目標回転数設定手段からの信号とメモ
リ５３から読み出された制御ゲイン定数を基にして基本
操作量を算出し、さらに微少外乱発生タイミングである
かどうかを判定１７発生タイミングであれば、メモリ５
３から微少外乱発生に必要な定数を読み出した後演算を
行ない微少外乱量を求める。そして、この微少操作量と
上記基本操作量を加算して最終的な操作量を求め、この
操作量をインターフェイス５１、トランジスタ回路６を
介してリニア・アクチュエータ１１に与えることにより
、ディーゼルエンジン８の回転数制御を行なう。
さらに第３図を用いて動作を詳細に説明する。
ここで第３図は上記ＣＰＵ ５２の回転数制御のフロー
チャートを示すものである。
チャートを示すものである。
制御ユニット１２が電源オンされると、ＣＰＵ ５２は
まず該ＣＰＵ内のレジスタ及びメモリ５３等の初期化（
ステップ１０１）を行なったのち、各センサ１４〜１６
の出力信号をインターフェイス５１を介して読み込み（
ステップ１０２）、この読み込んだ大刀情報に基づいて
制御モードとして停止モード、始動モード、運転モード
、異常モードのいずれであるがを判定（ステップ１０４
，１０６，１０７ ）する。ここで、停止上−ドであれ
ば、特に何の処理も行なわずステップ１０２へ戻る。始
動モードであれば、メモリ５３に格納されている一定操
作量を読み出して最終操作量とした後、ステップ１１２
へ進む。運転モードであれば、回転数検出手段及び目標
回転数設定手段からの信号とメモリ５３から読み出され
た制御ゲイン定数を基にして基本操作量を算出（ステッ
プ１０７ ） Ｌ、さらに微少外乱発生のタイミングで
あるかどうかを判定するために、現回転ｔｉ＆ Ｎ（Ｋ
）と前回測定回転数Ｎ（Ｋ−１）との差分△Ｎ（Ｋ）−
Ｎ（Ｋ）−Ｎ（Ｋ−１）と、前回測定回転数Ｎ（Ｋ−１
）と前々回測定回転数Ｎ（Ｋ−２）との差分△Ｎ（Ｋ−
１）＝Ｎ（Ｋ−１）−Ｎ（Ｋ−２）とを求め、溺（Ｋ）
が正の数でかつΔＮ（Ｋ−１）が負の数であれば（ステ
ップ１０８）、上記基本操作量から微少操作量を減算し
た値を最終操作量（ステップ１１０）とし、溺（Ｋ）が
負の数でかつ、Ｗ（Ｋ−１）が正の数であれば（ステッ
プ１０９）、上記基本操作量と微少操作量を加算した値
を最終操作量（ステップ１１１）とし、それ以外の条件
の場合には基本操作量を最終操作量としてステップ１１
２へ進む。また上記の停止、始動、運転モードのいずれ
にもあてはまらない場合には、異常モードと判定しすべ
ての処理（ステップ１１３）を停止する。
まず該ＣＰＵ内のレジスタ及びメモリ５３等の初期化（
ステップ１０１）を行なったのち、各センサ１４〜１６
の出力信号をインターフェイス５１を介して読み込み（
ステップ１０２）、この読み込んだ大刀情報に基づいて
制御モードとして停止モード、始動モード、運転モード
、異常モードのいずれであるがを判定（ステップ１０４
，１０６，１０７ ）する。ここで、停止上−ドであれ
ば、特に何の処理も行なわずステップ１０２へ戻る。始
動モードであれば、メモリ５３に格納されている一定操
作量を読み出して最終操作量とした後、ステップ１１２
へ進む。運転モードであれば、回転数検出手段及び目標
回転数設定手段からの信号とメモリ５３から読み出され
た制御ゲイン定数を基にして基本操作量を算出（ステッ
プ１０７ ） Ｌ、さらに微少外乱発生のタイミングで
あるかどうかを判定するために、現回転ｔｉ＆ Ｎ（Ｋ
）と前回測定回転数Ｎ（Ｋ−１）との差分△Ｎ（Ｋ）−
Ｎ（Ｋ）−Ｎ（Ｋ−１）と、前回測定回転数Ｎ（Ｋ−１
）と前々回測定回転数Ｎ（Ｋ−２）との差分△Ｎ（Ｋ−
１）＝Ｎ（Ｋ−１）−Ｎ（Ｋ−２）とを求め、溺（Ｋ）
が正の数でかつΔＮ（Ｋ−１）が負の数であれば（ステ
ップ１０８）、上記基本操作量から微少操作量を減算し
た値を最終操作量（ステップ１１０）とし、溺（Ｋ）が
負の数でかつ、Ｗ（Ｋ−１）が正の数であれば（ステッ
プ１０９）、上記基本操作量と微少操作量を加算した値
を最終操作量（ステップ１１１）とし、それ以外の条件
の場合には基本操作量を最終操作量としてステップ１１
２へ進む。また上記の停止、始動、運転モードのいずれ
にもあてはまらない場合には、異常モードと判定しすべ
ての処理（ステップ１１３）を停止する。
ステップ１１２では上記で求められた最終操作量に応じ
たデユーティ比のパルス信号をインターフェイス５１を
介してリニア・アクチュエータ側へ出力した後、ステッ
プ１０２へ戻る。
たデユーティ比のパルス信号をインターフェイス５１を
介してリニア・アクチュエータ側へ出力した後、ステッ
プ１０２へ戻る。
以上のようにして算出されリニア・アクチュエータ１１
に出力された運転モード中のパルス信号の一例を第４図
（ｂ）に示す。第４図（ａ）に示すように基本操作量の
みで回転数制御を行なっていた場合に周期性のある回転
数変動が発生する運転条件下で同図（ｂ）に示すような
微少操作量△Ｘが加わると、本来制御演算側の意図して
いる回転数の変化量及び変化速度と異なってしまい、該
変化を安定させるため、制御側が今までと違った運転条
件下におかれることとなる。この微少外乱が度々加えら
れるため、回転数変動が周期性を失ない、ランダムな回
転数変動となる。周期性のある回転数変動はうな９音や
ハンチングとして不快感をともなうのに対してランダム
な回転数変動は人にとって体感されにくいため、本装置
を用いることによって人はあたかも回転数変動中が減少
し回転が安定したかのように感じてしまう。
に出力された運転モード中のパルス信号の一例を第４図
（ｂ）に示す。第４図（ａ）に示すように基本操作量の
みで回転数制御を行なっていた場合に周期性のある回転
数変動が発生する運転条件下で同図（ｂ）に示すような
微少操作量△Ｘが加わると、本来制御演算側の意図して
いる回転数の変化量及び変化速度と異なってしまい、該
変化を安定させるため、制御側が今までと違った運転条
件下におかれることとなる。この微少外乱が度々加えら
れるため、回転数変動が周期性を失ない、ランダムな回
転数変動となる。周期性のある回転数変動はうな９音や
ハンチングとして不快感をともなうのに対してランダム
な回転数変動は人にとって体感されにくいため、本装置
を用いることによって人はあたかも回転数変動中が減少
し回転が安定したかのように感じてしまう。
このような理由のため、微少操作量は一定周期、ランダ
ムな周期あるいは回転数に対して同期、非同期いずれの
形で与えられてもかまわない。
ムな周期あるいは回転数に対して同期、非同期いずれの
形で与えられてもかまわない。
また本実施例ではディーゼルエンジンについて述べたが
、本発明による装置は他の種類の内燃機関の回転数制御
装置として用いられても同様の効果を得ることができる
。
、本発明による装置は他の種類の内燃機関の回転数制御
装置として用いられても同様の効果を得ることができる
。
以上説明したように本発明の内燃機関の回転数制御装置
は従来の同種装置に簡単な変更を加えるのみで、人体に
対して不快な周期性のある回転数変動の発生を防止でき
、また内燃機関の個体差や経年変化あるいは気筒間のば
らつきを考慮することなく、安価に内燃機関の回転数安
定性を改善できる効果を有するものである。
は従来の同種装置に簡単な変更を加えるのみで、人体に
対して不快な周期性のある回転数変動の発生を防止でき
、また内燃機関の個体差や経年変化あるいは気筒間のば
らつきを考慮することなく、安価に内燃機関の回転数安
定性を改善できる効果を有するものである。
第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図は
本発明の一実施例であるディーゼルエンジンの回転数制
御装置の構成図、第３図は上記装置におけるＣＰＵの演
算処理のフローチャートを示す図、第４図（ａ）は上記
装置における基本操作量の一測定例を、（ｂ）は最終操
作量の一測定例をそれぞれ示す図である。 ８・・ディーゼルエンジン、９・・・燃料噴射ノズル、
１０・・分配型燃料噴射ポンプ、１１・・・リニア・ア
クチュエータ（回転数制御用アクチュエータ）、１２・
・・制御ユニット（基本操作量演算手段、目標回転数設
定手段、微少外乱発生手段、操作量出力手段）、５１・
・・インターフェイス、５２・・・ＣＰＵ、５３・・・
メモリ、１３・・・トランジスタ回路（駆動信号出力手
段）、１４・回転数検出上ンサ（回転数検出手段）、１
５・・目標回転数設定手段用のポリウム、１６・・・ス
タータ・スイッチ
本発明の一実施例であるディーゼルエンジンの回転数制
御装置の構成図、第３図は上記装置におけるＣＰＵの演
算処理のフローチャートを示す図、第４図（ａ）は上記
装置における基本操作量の一測定例を、（ｂ）は最終操
作量の一測定例をそれぞれ示す図である。 ８・・ディーゼルエンジン、９・・・燃料噴射ノズル、
１０・・分配型燃料噴射ポンプ、１１・・・リニア・ア
クチュエータ（回転数制御用アクチュエータ）、１２・
・・制御ユニット（基本操作量演算手段、目標回転数設
定手段、微少外乱発生手段、操作量出力手段）、５１・
・・インターフェイス、５２・・・ＣＰＵ、５３・・・
メモリ、１３・・・トランジスタ回路（駆動信号出力手
段）、１４・回転数検出上ンサ（回転数検出手段）、１
５・・目標回転数設定手段用のポリウム、１６・・・ス
タータ・スイッチ
Claims (1)
- （１）内燃機関の回転数に応じた信号を出力する回転数
検出手段と、予め定められた目標回転数に応じた信号を
出力する目標回転数設定手段と、少なくとも前記回転数
検出手段の出力信号と前記目標回転数設定手段の出力信
号とに基づいて演算を行ない基本操作量に応じた信号を
出力する基本操作量演算手段と、微少操作量に応じた信
号を一定周期またはランダムな周期で発生する微少外乱
発生手段と、該微少外乱発生手段の出力信号により前記
基本操作量演算手段の出力信号を修正し最終的な操作信
号を出力する操作信号出力手段と、該操作信号出力手段
の出力信号によりアクチュエータ駆動信号を出力する駆
動信号出力手段と、該駆動信号出力手段からの出力信号
により駆動され回転数を調節する回転数制御用アクチュ
エータ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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20957484A JPS6187937A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 内燃機関の回転数制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20957484A JPS6187937A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 内燃機関の回転数制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6187937A true JPS6187937A (ja) | 1986-05-06 |
Family
ID=16575085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20957484A Pending JPS6187937A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 内燃機関の回転数制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6187937A (ja) |
-
1984
- 1984-10-05 JP JP20957484A patent/JPS6187937A/ja active Pending
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