JPS6318012B2 - - Google Patents
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- JPS6318012B2 JPS6318012B2 JP54030208A JP3020879A JPS6318012B2 JP S6318012 B2 JPS6318012 B2 JP S6318012B2 JP 54030208 A JP54030208 A JP 54030208A JP 3020879 A JP3020879 A JP 3020879A JP S6318012 B2 JPS6318012 B2 JP S6318012B2
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、自動車などを駆動するエンジンの
アイドル回転速度を制御する方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for controlling the idle rotation speed of an engine that drives an automobile or the like.
従来、自動車用エンジンのアイドル回転速度に
ついて、メインテナンスフリーとしアイドル回転
速度を設計したとおりの目標値に制御するため
に、アナログコンピユータにより実際のエンジン
アイドル回転速度と目標値との偏差を求め、この
偏差に応じてエンジンの吸入空気量又は混合気供
給量を制御する閉ループ制御方法が提案されてい
る。 Conventionally, in order to control the idle rotation speed of an automobile engine to a designed target value in a maintenance-free manner, an analog computer was used to find the deviation between the actual engine idle rotation speed and the target value, and this deviation was calculated using an analog computer. A closed-loop control method has been proposed that controls the intake air amount or air-fuel mixture supply amount of the engine according to the following.
ところが、上記制御方法においては、コンピユ
ータで目標値を演算するのにエンジンの冷却水温
のみをパラメータとして行つており、同じエンジ
ン温度条件に対して一つの目標値を決めて制御を
行つているので、同じエンジン温度であるとエン
ジン始動直後の場合であつても、より低い温度で
始動しある時間経過した後にその温度に達した場
合も同じ回転速度に制御されることになり、この
ためにエンジンの暖機時間短縮、燃費低減及び運
転性向上という三つの要素を満たすのが困難であ
つた。 However, in the above control method, the computer calculates the target value using only the engine cooling water temperature as a parameter, and one target value is determined for the same engine temperature condition and control is performed. If the engine temperature is the same, even if the engine is started immediately, even if it is started at a lower temperature and reaches that temperature after a certain period of time, the engine speed will be controlled to the same speed. It was difficult to satisfy the three elements of shortening warm-up time, reducing fuel consumption, and improving drivability.
この発明は、上記の点に鑑みなされたもので、
上記三要素を満足し得るエンジンの回転速度制御
方法を提供することを目的とする。 This invention was made in view of the above points,
It is an object of the present invention to provide an engine rotation speed control method that can satisfy the above three elements.
特にこの発明においては、目標値がエンジンの
暖機状態に応じて設定されていると共に、エンジ
ン始動から所定時間経過するまでは目標値をエン
ジンの暖機状態に応じて設定される値よりも高め
た値に変化させるようにした制御方法を特徴とし
ており、これにより上記問題に対処するものであ
る。 In particular, in this invention, the target value is set according to the warm-up state of the engine, and the target value is set higher than the value set according to the warm-up state of the engine until a predetermined period of time has elapsed from the start of the engine. The present invention is characterized by a control method that changes the value to a certain value, thereby solving the above problem.
以下この発明になる制御方法を行う装置につい
て図に示す実施例により説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An apparatus for carrying out the control method according to the present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings.
第1図においてエンジン10は、自動車を駆動
する公知の4サイクル火花点火エンジンで、エア
クリーナ11、エアフローメータ12、吸気管1
3、サージタンク、各吸気分岐管14を経て主の
空気を吸入し、燃料例えばガソリンは吸気分岐管
14に設けられた電磁式燃料噴射弁15から噴射
供給される。 In FIG. 1, an engine 10 is a known four-cycle spark ignition engine that drives an automobile, including an air cleaner 11, an air flow meter 12, and an intake pipe 1.
3. Main air is taken in through the surge tank and each intake branch pipe 14, and fuel, such as gasoline, is injected and supplied from an electromagnetic fuel injection valve 15 provided in the intake branch pipe 14.
エンジン10の主吸入空気量は、任意に操作さ
れるスロツトル弁16によつて調整され、一方燃
料噴射量は、コンピユータを構成する燃料制御ユ
ニツト20によつて調整される。燃料制御ユニツ
ト20は、回転速度センサをなす電磁ピツクアツ
プ21により測定されるエンジン回転速度と、エ
アフロメータ12によつて測定される吸入空気量
とを基本パラメータとして燃料噴射量を決定する
公知のもので、他に暖機センサ22等から信号を
入力しており、これによつて燃料噴射量の増減を
行う。 The main intake air amount of the engine 10 is adjusted by a throttle valve 16 that is arbitrarily operated, while the fuel injection amount is adjusted by a fuel control unit 20 that constitutes a computer. The fuel control unit 20 is a known unit that determines the fuel injection amount using the engine rotational speed measured by an electromagnetic pickup 21 serving as a rotational speed sensor and the intake air amount measured by the airflow meter 12 as basic parameters. In addition, signals are input from the warm-up sensor 22, etc., and the fuel injection amount is increased or decreased based on these signals.
空気導管18,19はスロツトル弁16をバイ
パスするように設けられ、両導管18,19の間
には空気制御弁30が設けられている。また、導
管18の一端は、スロツトル弁16とエアフロー
メータ12の間に設けられた空気導入口に接続さ
れ、導管19の一端は、スロツトル弁16の下流
部に設けられた空気導出口に接続されている。 The air conduits 18, 19 are provided so as to bypass the throttle valve 16, and an air control valve 30 is provided between the two conduits 18, 19. Further, one end of the conduit 18 is connected to an air inlet provided between the throttle valve 16 and the air flow meter 12, and one end of the conduit 19 is connected to an air outlet provided downstream of the throttle valve 16. ing.
空気制御弁30は、基本的にはダイヤフラム式
制御弁であつて、ハウジング31,32間に外周
が巻締めされたダイヤフラム33の変位を、シヤ
フト34を介して弁体35に伝達し、弁座36を
開閉する形式のものである。ダイヤフラム33
は、室37,38間の圧力差によつて変位し、ま
たばね受皿を介して圧縮コイルばね40により付
勢され、弁体35の閉弁力を付与されている。 The air control valve 30 is basically a diaphragm type control valve, and transmits the displacement of a diaphragm 33 whose outer periphery is wound between housings 31 and 32 to a valve body 35 via a shaft 34, 36 is of the type that opens and closes. diaphragm 33
is displaced by the pressure difference between the chambers 37 and 38, and is biased by a compression coil spring 40 via a spring receiver, thereby applying a valve closing force to the valve body 35.
ハウジング31,32間にはダイヤフラム33
と共に保持プレート41が巻締め固定されており
この保持プレート41に設けられたスリーブによ
りシヤフト34が気密的に案内されている。 A diaphragm 33 is provided between the housings 31 and 32.
A holding plate 41 is secured together with the holding plate 41 by tightening, and the shaft 34 is guided in an airtight manner by a sleeve provided on the holding plate 41.
また、保持プレート41には小孔が形成されて
おり、この小孔を介して室37内に大気を導入さ
せている。 Further, a small hole is formed in the holding plate 41, and the atmosphere is introduced into the chamber 37 through this small hole.
なお、弁体35はニードル弁であつて、弁座3
6との間で形成する流速面積をシヤフト34の変
位量に対して連続的に変化させる。 Note that the valve body 35 is a needle valve, and the valve seat 3
6 is continuously changed with respect to the amount of displacement of the shaft 34.
さらに、空気制御弁30は、弁体35の開度を
間接的に変化させる電磁機構50を備えている。
この電磁機構50は、合成樹脂製のボビンに巻装
され、ハウジング31に固定された電磁コイル5
1と、電磁コイル51の中心に配設された固定鉄
心52と、磁性体で形成され、ピンでハウジング
31に固定された板ばね53と、板ばね53の先
端の弁体54に対向するよう設けられた管55,
56とから構成されている。そして、板ばね53
は、電磁コイル51が通電されないときは、自身
のばね力で管56を閉じ、電磁コイル51が通電
されると電磁力により管55を閉じる。ここで、
管55は、室38へ大気圧を導くためエアフイル
タを介して大気に開放されており、一方管56
は、室38へ吸気負圧を導くため管57を介して
サージタンクに接続されている。 Furthermore, the air control valve 30 includes an electromagnetic mechanism 50 that indirectly changes the opening degree of the valve body 35.
This electromagnetic mechanism 50 includes an electromagnetic coil 5 wound around a synthetic resin bobbin and fixed to a housing 31.
1, a fixed iron core 52 disposed at the center of the electromagnetic coil 51, a plate spring 53 made of a magnetic material and fixed to the housing 31 with a pin, and a plate spring 53 facing the valve body 54 at the tip of the plate spring 53. provided tube 55,
It is composed of 56. And leaf spring 53
When the electromagnetic coil 51 is not energized, the tube 56 is closed by its own spring force, and when the electromagnetic coil 51 is energized, the tube 55 is closed by electromagnetic force. here,
Pipe 55 is open to the atmosphere via an air filter to introduce atmospheric pressure into chamber 38, while pipe 56
is connected to a surge tank via a pipe 57 for conducting negative intake pressure to the chamber 38.
しかして、この電磁機構50の電磁コイル51
に加えられるパルス信号のデユーテイ比に応じて
室38内の圧力が変化し、弁体35の開度が変化
する。 Therefore, the electromagnetic coil 51 of this electromagnetic mechanism 50
The pressure inside the chamber 38 changes depending on the duty ratio of the pulse signal applied to the valve body 35, and the opening degree of the valve body 35 changes.
電磁機構50は、コンピユータを構成する空気
制御ユニツト60によつて励磁が制御される。こ
の空気制御ユニツト60は、電磁ピツクアツプ2
1、暖機センサ22、空調スイツチ23及びスタ
ータスイツチ24に接続されており、これらから
各種信号が入力される。 Excitation of the electromagnetic mechanism 50 is controlled by an air control unit 60 that constitutes a computer. This air control unit 60 includes an electromagnetic pickup 2
1. It is connected to a warm-up sensor 22, an air conditioning switch 23, and a starter switch 24, from which various signals are input.
ここで、電磁ピツクアツプ21はエンジン10
のクランク軸と同期して回転するリングギヤ25
と対向して設けられており、エンジン回転速度に
比例した周波数のパルス信号を出力する。また暖
機センサ22はサーミスタ等の感温素子からなり
エンジン温を代表する例えば冷却水温を検出す
る。 Here, the electromagnetic pickup 21 is connected to the engine 10.
Ring gear 25 rotates in synchronization with the crankshaft of
It outputs a pulse signal with a frequency proportional to the engine rotation speed. Further, the warm-up sensor 22 is composed of a temperature sensing element such as a thermistor and detects, for example, the cooling water temperature, which is representative of the engine temperature.
また、空調スイツチ23をオンすると電磁クラ
ツチ27が接続状態となり、エンジン10の負荷
として空調機用コンプレツサ28が連結される。 Further, when the air conditioning switch 23 is turned on, the electromagnetic clutch 27 becomes connected, and the air conditioner compressor 28 is connected as a load of the engine 10.
スタータスイツチ24は、エンジン10の始動
電動モータ26に接続されており、自動車のキー
スイツチをスタート位置にするとオンする。 The starter switch 24 is connected to the starting electric motor 26 of the engine 10, and is turned on when the key switch of the automobile is placed in the start position.
次に第2図によりコンピユータの空気制御ユニ
ツト60について詳細に説明する。デイジタル/
アナログ(D/A)変換回路100は、電磁ピツ
クアツプ21からのエンジン回転速度に対応した
周波数のパルス信号が入力され、この信号は抵抗
101〜104、コンデンサ106、トランジス
タ108よりなる波形整形部で第3図1に示すよ
うな波形に波形整形された後、端子Aから出力さ
れる。そして、この信号をコンデンサ107,1
11、ダイオード109,110、抵抗105に
よつて実際のエンジン回転速度に比例した電圧と
エンジン回転に同期した鋸歯状歯電圧とを重畳し
た第3図2に示す電圧に変換し、この電圧Bを端
子Bより出力する。 Next, the air control unit 60 of the computer will be explained in detail with reference to FIG. Digital/
The analog (D/A) conversion circuit 100 receives a pulse signal of a frequency corresponding to the engine speed from the electromagnetic pickup 21. 3. After being waveform-shaped into the waveform shown in FIG. 1, it is output from terminal A. Then, this signal is transferred to capacitors 107, 1
11, diodes 109, 110, and resistor 105 convert the voltage proportional to the actual engine rotation speed and the sawtooth voltage synchronized with the engine rotation into the voltage shown in FIG. Output from terminal B.
関数電圧発生回路200は、暖機センサ22の
出力信号、空調スイツチ23のオン・オフ信号及
びスタータスイツチ24のオン・オフ信号が入力
されている。このうち、暖機センサ22の出力は
公知の増幅回路201で増幅されエンジン水温に
応じた電圧信号となる。この電圧信号は抵抗20
2、ダイオード203を介して、また空調スイツ
チ23からのオン・オフ信号は抵抗204、ダイ
オード205を介して比較回路300に出力さ
れ、比較回路300の比較レベルVDを与える。 The function voltage generation circuit 200 receives the output signal of the warm-up sensor 22, the on/off signal of the air conditioning switch 23, and the on/off signal of the starter switch 24. Among these, the output of the warm-up sensor 22 is amplified by a known amplification circuit 201 and becomes a voltage signal corresponding to the engine water temperature. This voltage signal is resistor 20
2. Through the diode 203, the on/off signal from the air conditioning switch 23 is outputted to the comparison circuit 300 through the resistor 204 and the diode 205, and provides a comparison level VD of the comparison circuit 300.
ダイオード207、コンデンサ209、抵抗2
08,210,211及び演算増幅器206によ
りタイマー回路が構成されており、このタイマー
回路にはスタータスイツチ24の信号が入力さ
れ、タイマー回路の出力は抵抗212、ダイオー
ド213を介して比較回路300に加えられて比
較レベルVDを変化させる。 Diode 207, capacitor 209, resistor 2
08, 210, 211 and an operational amplifier 206 constitute a timer circuit, the signal from the starter switch 24 is input to this timer circuit, and the output of the timer circuit is added to the comparator circuit 300 via a resistor 212 and a diode 213. is used to change the comparison level VD.
つまり、この関数電圧発生回路200は、アイ
ドル回転速度の目標値を表す比較レベルVDを変
化させるためのもので、その出力特性は、第5図
に示すようであり、エンジン温度(冷却水温度)
Tが高くなると比較レベルVDを低下させ、また
空調スイツチ23がオフのときは実線で示すよう
に低いレベルで比較レベルVDを変化させ、空調
スイツチ23がオンのときは破線で示すように高
いレベルで比較レベルVDを変化させる。 In other words, this function voltage generation circuit 200 is for changing the comparison level VD representing the target value of the idle rotation speed, and its output characteristics are as shown in FIG.
When T increases, the comparison level VD is lowered, and when the air conditioning switch 23 is off, the comparison level VD is changed to a low level as shown by the solid line, and when the air conditioning switch 23 is on, it is changed to a high level as shown by the broken line. to change the comparison level VD.
さらにスタータスイツチ24がある期間オンす
ると、端子Kはその間1レベルとなり、スイツチ
24のオフとともに0レベルとなつて第4図1で
示すような波形となる。これにより端子Lの電圧
波形は、第4図2で示す放電波形となり、端子I
の電圧は第4図3で示すように抵抗210と21
1で決まる電圧Voまで端子Lの電圧が低下する
と徐々に電圧が低下して行く。したがつて、比較
レベルVDは経過時間に対して第4図4に示すよ
うに変化し、エンジン始動時刻t1から時間t0の間
高いレベルに保たれ、その後暖機センサ22など
の出力で決まるレベルになる。 Further, when the starter switch 24 is turned on for a certain period of time, the terminal K is at the 1 level during that period, and when the switch 24 is turned off, it goes to the 0 level, resulting in a waveform as shown in FIG. 4. As a result, the voltage waveform at terminal L becomes the discharge waveform shown in FIG.
voltage is applied to resistors 210 and 21 as shown in FIG.
When the voltage at terminal L decreases to the voltage Vo determined by 1, the voltage gradually decreases. Therefore , the comparison level VD changes with respect to the elapsed time as shown in FIG . It will reach a certain level.
比較回路300は、抵抗301〜303及び比
較器304からなり、実際のアイドル回転速度を
表すD/A変換回路100の出力電圧と、目標値
を表す関数電圧発生回路200の出力電圧で決定
される比較レベルVDとを比較し、実際のアイド
ル回転速度Nと目標値Nrefとの偏差
△N(=N―Nref)を演算し偏差△Nに応じた
信号を出力する。 Comparison circuit 300 consists of resistors 301 to 303 and comparator 304, and is determined by the output voltage of D/A conversion circuit 100 representing the actual idle rotation speed and the output voltage of function voltage generation circuit 200 representing the target value. It compares the comparison level VD, calculates the deviation △N (=N-Nref) between the actual idle rotation speed N and the target value Nref, and outputs a signal according to the deviation △N.
そして、比較回路300は、D/A変換回路1
00の出力電圧が比較レベルVDより低い期間だ
け第3図3で示すようにOレベルとなる信号Cを
出力する。 The comparison circuit 300 includes the D/A conversion circuit 1
Only during the period in which the output voltage of 00 is lower than the comparison level VD, the signal C which becomes O level as shown in FIG. 3 is output.
積分回路400は、比較回路300の出力信号
Cに応じてコンデンサ401を定電流充電もしく
は定電流放電するもので、上記偏差△Nから制御
量としての積分電圧Eを出力する。そして、この
積分回路400は、信号が0レベルで働く定電流
充電回路としての抵抗402〜404、トランジ
スタ409と、信号Cが1レベルで働く定電流放
電回路としての抵抗405〜407、ダイオード
408、トランジスタ410とを備えている。こ
の積分回路400は第3図4の破線で示すよう
に、比較回路300の出力信号Cが0レベルの間
はコンデンサ401が定電流充電されるため出力
電圧Eが上昇し、出力信号が1レベルのときはコ
ンデンサ401が定電流放電されて出力電圧Eが
低下するようになつている。 The integrating circuit 400 charges or discharges a capacitor 401 at a constant current according to the output signal C of the comparing circuit 300, and outputs an integrated voltage E as a control amount from the deviation ΔN. This integrating circuit 400 includes resistors 402 to 404 and a transistor 409 as a constant current charging circuit that operates when the signal C is at the 0 level, resistors 405 to 407 as a constant current discharging circuit that operates when the signal C operates at the 1 level, a diode 408, A transistor 410 is provided. As shown by the broken line in FIG. 3, this integrating circuit 400 is configured such that while the output signal C of the comparator circuit 300 is at 0 level, the capacitor 401 is charged with a constant current, so the output voltage E increases, and the output signal is at the 1 level. At this time, the capacitor 401 is discharged at a constant current, and the output voltage E is reduced.
パルス変調回路600は、抵抗601、比較器
602及び発振器603からなり、制御量を表す
電圧Eに応じたデユーテイ比のパルス信号を出力
する。このうち、発振器603は第3図4の実線
で示すように一定周期の三角波電圧Fを出力する
公知のものである。 The pulse modulation circuit 600 includes a resistor 601, a comparator 602, and an oscillator 603, and outputs a pulse signal with a duty ratio corresponding to a voltage E representing a control amount. Of these, the oscillator 603 is a known one that outputs a triangular wave voltage F with a constant period, as shown by the solid line in FIG. 3.
比較器602は、積分回路400の出力電圧E
と発振器601の三角波電圧Fとが入力され両電
圧を比較して第3図5に示すように積分回路40
0の出力電圧Eの方が大きい期間だけ1レベルと
なるパルス信号Gを出力する。 The comparator 602 outputs the output voltage E of the integrating circuit 400.
and the triangular wave voltage F of the oscillator 601 are input, and by comparing both voltages, the integrating circuit 40
It outputs a pulse signal G that is at 1 level only during a period in which the output voltage E at 0 is greater.
増幅回路700は、このパルス変調回路600
の信号Gを反転増幅するパワートランジスタ70
1を用いた増幅回路で、増幅後の出力は電磁機構
50の電磁コイル51に供給される。 The amplifier circuit 700 is based on this pulse modulation circuit 600.
A power transistor 70 that inverts and amplifies the signal G of
The output after amplification is supplied to the electromagnetic coil 51 of the electromagnetic mechanism 50.
電圧制限回路800は、抵抗801〜805、
ダイオード806,807で構成されており、積
分回路400の端子Eの出力電圧を、端子Hの上
限電圧Vmaxと端子Jの下限電圧Vminの間の制
御範囲内に制限する。 The voltage limiting circuit 800 includes resistors 801 to 805,
It is composed of diodes 806 and 807, and limits the output voltage of the terminal E of the integrating circuit 400 within a control range between the upper limit voltage Vmax of the terminal H and the lower limit voltage Vmin of the terminal J.
制限回路800の抵抗804は、関数電圧発生
回路200のエンジン温度に応じた電圧信号を出
力する増幅回路201の出力に接続されているた
め、上限電圧Vmaxと下限電圧minは各抵抗80
1,802,803の値を適当に選べば第6図に
示すようにエンジン温度Tに依存した特性が得ら
れる。 Since the resistor 804 of the limiting circuit 800 is connected to the output of the amplifier circuit 201 that outputs a voltage signal according to the engine temperature of the functional voltage generating circuit 200, the upper limit voltage Vmax and the lower limit voltage min are determined by each resistor 80.
If the values of 1,802,803 are appropriately selected, characteristics dependent on the engine temperature T can be obtained as shown in FIG.
また、抵抗805は、関数電圧発生回路200
のタイマー回路のI端子に接続されており、エン
ジン始動後時間t0が経過するまでは第5図3に示
す端子Iの電圧により上限電圧Vmax及び下限電
圧Vminは、あるレベルだけ持ち上げられて高い
レベルで変化し、その後、上、下限電圧
VmaxVminは、通常のレベルで変化する。 Further, the resistor 805 is connected to the function voltage generation circuit 200.
is connected to the I terminal of the timer circuit, and until time t0 has elapsed after the engine has started, the upper limit voltage Vmax and lower limit voltage Vmin are raised by a certain level and are higher due to the voltage at terminal I shown in FIG. Changes in level, then upper, lower limit voltage
VmaxVmin varies at normal levels.
このように構成することにより積分回路400
のコンデンサ401の電位が上昇していき上限電
圧Vmaxを超えるとダイオード806が導通し、
結局コンデンサ401の電位は上限電圧Vmaxよ
り上昇することができず、逆に電位が下降してい
つても下限伝圧Vminより下げることができず、
よつてコンデンサ401の電圧振幅を制限するこ
とができる。 With this configuration, the integrating circuit 400
When the potential of the capacitor 401 increases and exceeds the upper limit voltage Vmax, the diode 806 becomes conductive.
In the end, the potential of the capacitor 401 cannot rise above the upper limit voltage Vmax, and conversely, even if the potential falls, it cannot be lowered below the lower limit transmission voltage Vmin.
Therefore, the voltage amplitude of capacitor 401 can be limited.
次に上記構成において、作動を説明する。スロ
ツトル弁16が閉じられエンジン10がアイドル
運転されている場合において、アイドル回転速度
が空気制御ユニツト60の関数電圧発生回路20
0により決定される比較レベルVDに対応した目
標値(設定回転速度)より低いときはD/A変換
回路100の出力もこの比較レベルVDに対し低
下する。 Next, the operation of the above configuration will be explained. When the throttle valve 16 is closed and the engine 10 is in idle operation, the idle rotational speed is a function of the voltage generation circuit 20 of the air control unit 60.
0, the output of the D/A conversion circuit 100 also decreases with respect to the comparison level VD.
このため、D/A変換回路100の出力は、比
較レベルVDより常に低いか、高くなるとしても
わずかの間であり、従つて回転速度の偏差△Nを
示す比較回路300の出力信号は偏差△Nに応じ
て常に0レベルかあるいはデユーテイ比の小さい
パルス信号となる。この結果制御量を示す積分回
路400の出力電圧Eは上昇していく。 Therefore, the output of the D/A conversion circuit 100 is always lower than the comparison level VD, or even if it becomes higher, it is only for a short time. Therefore, the output signal of the comparison circuit 300 indicating the rotational speed deviation △N is the deviation △ Depending on N, the pulse signal is always at 0 level or has a small duty ratio. As a result, the output voltage E of the integrating circuit 400, which indicates the control amount, increases.
このためパルス変調回路600では、発振器6
03の三角波電圧Fより積分電圧Eが大きくなる
期間t(比較器602が1レベルとなる期間)が
増加し、デユーテイ比が大きくなつて電磁機構5
0の電磁コイル51に通電される時間割合は増加
し、空気制御弁30の開度が大きくなり、スロツ
トル弁16をバイパスする補助空気の量が増加
し、エンジン10のアイドル回転速度を上昇させ
る。 Therefore, in the pulse modulation circuit 600, the oscillator 6
The period t during which the integrated voltage E becomes larger than the triangular wave voltage F in 03 (the period during which the comparator 602 is at the 1 level) increases, the duty ratio increases, and the electromagnetic mechanism 5
The proportion of time that the zero electromagnetic coil 51 is energized increases, the opening degree of the air control valve 30 increases, the amount of auxiliary air that bypasses the throttle valve 16 increases, and the idle speed of the engine 10 increases.
反対にアイドル回転速度が目標値(設定回転速
度)以上のときはD/A変換回路100の出力は
目標値を与える比較レベルVDより常に高くなる
か、低くなるとしてもわずかの間であり、比較回
路300の出力信号は常に1レベルかデユーテイ
比の大きいパルス信号となる。この結果積分回路
400の出力電圧Eは下降していく。 On the other hand, when the idle rotation speed is equal to or higher than the target value (set rotation speed), the output of the D/A conversion circuit 100 is always higher than the comparison level VD that gives the target value, or even if it is lower, it is only for a short time. The output signal of the circuit 300 is always 1 level or a pulse signal with a large duty ratio. As a result, the output voltage E of the integrating circuit 400 decreases.
このためパルス変調回路600では発振器60
3の三角波電圧Fより積分電圧Eが大きくなる期
間t(つまり比較器602が1レベルとなる期間)
が減少し、空気制御弁30の電磁機構50の電磁
コイル51に通電される時間割合は減少し、つま
りは空気制御弁30の開度が小さくなり、スロツ
トル弁16をバイパスする補助空気の量が減少
し、エンジン10のアイドル回転速度を減少させ
る。 Therefore, in the pulse modulation circuit 600, the oscillator 60
A period t during which the integrated voltage E is larger than the triangular wave voltage F of No. 3 (that is, a period during which the comparator 602 is at the 1 level)
decreases, and the proportion of time during which the electromagnetic coil 51 of the electromagnetic mechanism 50 of the air control valve 30 is energized decreases, which means that the opening degree of the air control valve 30 decreases, and the amount of auxiliary air that bypasses the throttle valve 16 decreases. and decrease the idle rotational speed of the engine 10.
このようにしてエンジン回転速度はスロツトル
弁16が閉じられたアイドル時には空気制御ユニ
ツト60によつて関数電圧発生回路200の出力
が決まる比較レベルVDに対応した目標値(設定
回転速度)に制御される。 In this way, the engine rotational speed is controlled by the air control unit 60 to a target value (set rotational speed) corresponding to the comparison level VD, which determines the output of the function voltage generation circuit 200, when the throttle valve 16 is closed and the engine is idling. .
しかしてこの目標値を決定する比較レベルVD
は暖機センサ22の出力に応じて第5図の実線で
示す如くエンジン温度が低い程高くなるもので、
暖機運転時にはエンジン温度に応じて回転速度を
高め得るため安定にアイドル運転を維持できる。 However, the comparison level VD that determines the target value of the lever
depends on the output of the warm-up sensor 22, and increases as the engine temperature decreases, as shown by the solid line in FIG.
During warm-up operation, the rotational speed can be increased according to the engine temperature, so stable idling operation can be maintained.
また、エンジン始動後、数秒〜数分程度の時間
toが経過するまではタイマー回路により目標値を
表す比較レベルVDが持上げられるので始動直後
はエンジン温度に関係なくアイドル回転速度が高
く維持され、エンジンの暖機時間が短縮される。 Also, after starting the engine, the time from several seconds to several minutes
Since the comparison level VD representing the target value is raised by the timer circuit until to has elapsed, the idle speed is maintained at a high level immediately after starting, regardless of the engine temperature, and the engine warm-up time is shortened.
つまり、同じエンジン温度であつてもエンジン
始動直後の場合は、より低い温度で始動しある時
間経過後にその温度に達した場合よりもアイドル
回転速度は高く維持され、暖機時間短縮効果の他
に燃費低減、運転性向上の上でも大なる効果が得
られる。 In other words, even if the engine temperature is the same, if the engine is just started, the idle speed will be maintained higher than if it was started at a lower temperature and reached that temperature after a certain period of time, which has the effect of shortening warm-up time. Great effects can also be obtained in terms of reducing fuel consumption and improving drivability.
さらに、自動車のクーラーあるいはエアコン用
のコンプレツサ28がエンジン10に接続され駆
動されるときは、空調スイツチ23のオン信号が
関数電圧発生回路200に入力されこの回路20
0によつて第5図の破線に示すごとく比較レベル
VDが持上げられるための目標値を高く切換えで
き、従つて自動車の冷房能力を損うといつた問題
あるいはエンジンストールを引き起すといつた問
題もなくなる。 Furthermore, when the compressor 28 for the automobile cooler or air conditioner is connected to the engine 10 and driven, the ON signal of the air conditioning switch 23 is input to the function voltage generating circuit 200.
0 indicates the comparison level as shown by the dashed line in Figure 5.
The target value for raising the VD can be switched to a higher value, thus eliminating problems such as impairing the cooling capacity of the vehicle or causing engine stalls.
また例えばエンジン温度が上昇し暖機が完了し
たような場合においては、エンジンオイルの粘性
抵抗等の負荷が小さくなるため、補助空気の量は
少なくてよい状態となつている。このような暖機
が完了したような場合において、自動車の走行中
にアクセルペダルを離し、ブレーキペダルを踏み
込んで減速し、自動車を停止させて際もスロツト
ル弁16は閉じられて空気制御ユニツト60は回
転速度の閉ループ制御を行う。このため回転速度
が電圧発生回路200で決められる目標値より低
くなるまでブレーキ操作を行うと積分回路400
の出力が上昇し続け、つまり空気制御弁30の開
度が大きくなり、補助空気量が一気に増大するた
め一時的ではあるがエンジン回転速度が異常に高
くなる可能性がある。 Further, for example, when the engine temperature rises and warm-up is completed, the load such as the viscous resistance of the engine oil becomes small, so the amount of auxiliary air may be small. When such warm-up is completed, the throttle valve 16 is closed and the air control unit 60 is closed even when the vehicle is stopped by releasing the accelerator pedal and depressing the brake pedal to decelerate and stop the vehicle. Performs closed-loop control of rotation speed. Therefore, if the brake operation is performed until the rotational speed becomes lower than the target value determined by the voltage generating circuit 200, the integrating circuit 400
Since the output of the engine continues to rise, that is, the opening degree of the air control valve 30 increases, and the amount of auxiliary air increases all at once, there is a possibility that the engine rotation speed becomes abnormally high, albeit temporarily.
しかし、積分回路400の出力は、電圧制限回
路800により上限電圧Vmaxに制限され、補助
空気量もこの上限電圧Vmaxで決まる量以上には
増加せず、エンジン回転速度の異常上昇が防止さ
れる。 However, the output of the integrating circuit 400 is limited to the upper limit voltage Vmax by the voltage limiting circuit 800, and the amount of auxiliary air does not increase beyond the amount determined by the upper limit voltage Vmax, thereby preventing an abnormal increase in engine speed.
また、電圧制限回路800により積分回路40
0の出力を上限、下限内になるように制限してい
るため、回転速度センサからの回転速度信号等の
不具合が生じた場合でも、少なくともアイドル時
の回転速度はエンジン温度に応じた上限〜下限内
の電圧に対応する制御範囲内に制御できる。 Also, the voltage limiting circuit 800 causes the integrating circuit 40 to
0 output is limited to within the upper and lower limits, so even if a problem occurs with the rotation speed signal from the rotation speed sensor, at least the rotation speed at idle will remain within the upper and lower limits depending on the engine temperature. It can be controlled within the control range corresponding to the voltage within.
なお、上記実施例においては、コンピユータと
してワイアードロジツク方式のアナログコンピー
タを適用したが、ストアードプログラム方式のマ
イクロコンピユータを適用して制御を行うように
してもよい。 In the above embodiment, a wired logic type analog computer is used as the computer, but a stored program type microcomputer may be used for control.
この場合コンピユータ60を第7図に示すよう
に入力インターフエース61、マイクロコンピユ
ータ62、出力インターフエース63及びドライ
ブ回路64,65から構成し、マイクロコンピユ
ータ62の中央処理ユニツトCPUに例えば
20msec毎に時間割込みさせ、第9図に示すよう
な割込みルーチンを実行させるようにすればよ
い。 In this case, the computer 60 is composed of an input interface 61, a microcomputer 62, an output interface 63, and drive circuits 64, 65 as shown in FIG.
It is sufficient to cause a time interrupt every 20 msec and execute an interrupt routine as shown in FIG.
第9図において、この割込みルーチンは、ステ
ツプ70でスタートすると、ステツプ71で各セ
ンサ、スイツチ21〜24の出力信号を入力し、
ステツプ72でスタータスイツチ24がオンかど
うかを判断し、オンであればステツプ73で目標
値Nref(rpm)を演算する。この目標値Nrefは、
第8図に示すように冷却水温Tの関数f(T)で
決定され、このf(T)はステツプ74でメモリ
にf(T)stとして格納される。 In FIG. 9, this interrupt routine starts at step 70, and at step 71 output signals from each sensor and switches 21 to 24 are input.
In step 72, it is determined whether the starter switch 24 is on, and if it is on, a target value Nref (rpm) is calculated in step 73. This target value Nref is
As shown in FIG. 8, it is determined by a function f(T) of the cooling water temperature T, and this f(T) is stored in the memory as f(T)st in step 74.
ステツプ72でスタータスイツチ24がオフの
場合は、ステツプ75で冷却水温Tが60℃以上か
否かを判断し、否の場合はステツプ76でマイク
ロコンピユータ62に内蔵されているタイマーに
よりスタータスイツチ24がオフしてから5分以
内かどうかを判断する。そして、5分以内の場合
は、ステツプ77で目標値Nrefをメモリに格納
したf(T)stに設定する。 If the starter switch 24 is off in step 72, it is determined in step 75 whether the cooling water temperature T is 60°C or higher, and if not, in step 76 the starter switch 24 is turned off by the timer built in the microcomputer 62. Determine whether it has been within 5 minutes since it was turned off. If the time is within 5 minutes, in step 77 the target value Nref is set to f(T)st stored in the memory.
ステツプ75で水温Tが60℃以上の場合あるい
はステツプ76でスタータスイツチ24がオフし
てから5分経過している場合は、ステツプ78で
前回演算した目標値N′refが関数値f(T)より大
きいかどうかを判断し、大きければステツプ79
で目標値Nrefを(N′ref―2(rpm))に設定す
る。 If the water temperature T is 60°C or higher in step 75, or if 5 minutes have passed since the starter switch 24 was turned off in step 76, the previously calculated target value N'ref is changed to the function value f(T) in step 78. Determine whether it is larger than the
Set the target value Nref to (N'ref - 2 (rpm)).
ステツプ78でN′refが関数値f(T)より小さ
ければ、ステツプ80で目標値Nrefを関数値f
(T)に設定する。 If N'ref is smaller than the function value f(T) in step 78, the target value Nref is changed to the function value f(T) in step 80.
(T).
上記のようにして目標値Nrefが設定されると、
ステツプ81で実際のアイドル回転速度と目標値
△Nとから偏差△Nを次式に基いて演算する。 When the target value Nref is set as above,
In step 81, a deviation ΔN is calculated from the actual idle rotation speed and the target value ΔN based on the following equation.
△N=N―Nref
次にステツプ82で偏差△Nに基いたデユーテ
イ比を表す値を、予めROM(リードオンリイメ
モリ)内に記憶させたマツプから読み込み制御量
とする。そして、制御量が上限値と下限値の間の
制御範囲内になるようにし、その制御量をステツ
プ83で出力インターフエース63に出力する。 ΔN=N−Nref Next, in step 82, a value representing the duty ratio based on the deviation ΔN is read from a map stored in advance in a ROM (read-only memory) and used as the control amount. Then, the control amount is set within a control range between the upper limit value and the lower limit value, and the control amount is output to the output interface 63 in step 83.
そして、ステツプ84でメインルーチンにリタ
ーンする。このようにしてマイクロコンピユータ
62で演算されたデユーテイ比を示す制御量は、
出力インターフエース63に出力され、これによ
りそのデユーテイ比を持つパルス信号に変換さ
れ、ドライブ回路65を介して電磁弁51に出力
される。 Then, in step 84, the process returns to the main routine. The control amount indicating the duty ratio calculated by the microcomputer 62 in this way is
The pulse signal is output to the output interface 63, thereby converted into a pulse signal having the duty ratio, and output to the electromagnetic valve 51 via the drive circuit 65.
しかして、上述したワイアードロジツク方式の
コンピユータと同様の制御を行う。 Thus, it performs control similar to that of the wired logic computer described above.
なお、上述の実施例においては空気制御弁30
によつてスロツトル弁16をバイパスする補助空
気の量を制御するものであつたが、例えば空気制
御弁30のシヤフト34の変位で弁体35の代わ
りにスロツトル弁16の開度を制御することによ
つてアイドル運転時の空気又は混合気の量を制御
することも可能である。 In addition, in the above-mentioned embodiment, the air control valve 30
The amount of auxiliary air that bypasses the throttle valve 16 is controlled by, for example, the opening degree of the throttle valve 16 instead of the valve body 35 by the displacement of the shaft 34 of the air control valve 30. It is thus also possible to control the amount of air or mixture during idle operation.
また、上記実施例では電磁機構50によりダイ
ヤフラム弁を作動させる形式の空気制御弁を用い
たが、電磁機構50の電磁力により直接弁体を作
動させる電磁式の空気制御弁を用いてもよい。 Further, in the above embodiment, an air control valve of a type in which a diaphragm valve is actuated by the electromagnetic mechanism 50 is used, but an electromagnetic air control valve in which a valve body is actuated directly by the electromagnetic force of the electromagnetic mechanism 50 may be used.
また、暖機センサとして冷却水温センサを用い
たが、エンジンの油温センサ、ブロツク温度セン
サ等を用いてもよい。 Further, although a cooling water temperature sensor is used as the warm-up sensor, an engine oil temperature sensor, block temperature sensor, etc. may also be used.
また、関数電圧の要素として、エンジンの暖機
状態、コンプレツサの接続状態を適用したが、他
のエンジン運転状態によつて関数電圧を発生させ
るようにしてもよい。 Furthermore, although the warm-up state of the engine and the connection state of the compressor are used as elements of the functional voltage, the functional voltage may be generated based on other engine operating states.
また、上記実施例においてスロツトル弁16が
開かれるアイドル運転以外の通常運転時には、積
分回路400の出力電圧をエンジン温度に応じた
所定の値に保持する回路を付加して設けることが
可能であり、これにより通常運転時にはエンジン
温度に応じた所定量の補助空気を供給できる。 Further, in the above embodiment, during normal operation other than idling operation in which the throttle valve 16 is opened, it is possible to additionally provide a circuit for maintaining the output voltage of the integrating circuit 400 at a predetermined value depending on the engine temperature. This makes it possible to supply a predetermined amount of auxiliary air depending on the engine temperature during normal operation.
以上述べたようにこの発明によれば、
エンジンのアイドル回転速度の目標値を演算
し、エンジンの実際のアイドル回転速度を求め、
この実際のアイドル回転速度と目標値との偏差を
演算し、この偏差に応じた制御量を演算し、この
制御量に基いて、エンジンの吸入空気又は混合気
供給量を制御するエンジンの回転速度制御方法に
おいて、
前記目標値がエンジンの暖機状態に応じて設定
されていると共に、
エンジンの始動から所定時間経過するまでは前
記目標値をエンジンの暖機状態に応じて設定され
る値よりも高めた値に変化させるようにしたこと
を特徴とするエンジンの回転速度制御方法とした
ことから、
エンジン温度が同じ状態であつても、エンジン
始動直後の場合は上記の高められた目標値によ
り、その時のエンジン温度よりも低い温度から始
動し、ある時間経過した時点でこのエンジン温度
状態に達した場合よりも、アイドル回転速度は高
い状態とされているために、エンジンの暖機時間
を短縮でき、さらには短時間で暖機完了し得るこ
とから燃費低減が可能となると共に、運転性も向
上するようになるという優れた効果を奏する。 As described above, according to the present invention, the target value of the idle rotation speed of the engine is calculated, the actual idle rotation speed of the engine is determined,
The deviation between this actual idle rotation speed and the target value is calculated, a control amount is calculated according to this deviation, and the engine rotation speed is controlled based on this control amount to control the intake air or mixture supply amount to the engine. In the control method, the target value is set according to the warm-up state of the engine, and the target value is set to be lower than the value set according to the warm-up state of the engine until a predetermined period of time has elapsed from the start of the engine. Since the engine speed control method is characterized by changing the rotational speed to a higher value, even if the engine temperature is the same, immediately after starting the engine, the increased target value will cause The engine warm-up time can be shortened because the idle speed is higher than if the engine was started at a temperature lower than the engine temperature at that time and reached this temperature after a certain period of time. Furthermore, since warming up can be completed in a short time, it is possible to reduce fuel consumption and to improve drivability, which is an excellent effect.
第1図はこの発明方法を適用するシステムの一
実施例を示す構成図、第2図は第1図図示の空気
制御ユニツトを示す電気回路図、第3図及び第4
図は第2図各部の信号波形図、第5図及び第6図
は作動説明に供するグラフ、第7図はコンピユー
タの他の実施例を示すブロツク図、第8図は作動
説明に供するグラフ、第9図は作動説明に供する
フローチヤートである。
10……エンジン、16……スロツトル弁、2
1……電磁ピツクアツプ、22……暖機センサ、
24……スタータスイツチ、30……空気制御
弁、50……電磁機構、62……マイクロコンピ
ユータ、100……A―D変換回路、200……
関数電圧発生回路、300……比較回路、400
……積分回路、600……パルス変調回路。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a system to which the method of the present invention is applied, FIG. 2 is an electric circuit diagram showing the air control unit shown in FIG. 1, and FIGS.
2 is a signal waveform diagram of each part, FIGS. 5 and 6 are graphs for explaining the operation, FIG. 7 is a block diagram showing another embodiment of the computer, and FIG. 8 is a graph for explaining the operation. FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation. 10...Engine, 16...Throttle valve, 2
1...Electromagnetic pickup, 22...Warm-up sensor,
24... Starter switch, 30... Air control valve, 50... Electromagnetic mechanism, 62... Microcomputer, 100... A-D conversion circuit, 200...
Functional voltage generation circuit, 300... Comparison circuit, 400
...Integrator circuit, 600...Pulse modulation circuit.
Claims (1)
し、エンジンの実際のアイドル回転速度を求め、
この実際のアイドル回転速度と目標値との偏差を
演算し、この偏差に応じた制御量を演算し、この
制御量に基いて、エンジンの吸入空気又は混合気
供給量を制御するエンジンの回転速度制御方法に
おいて、 前記目標値がエンジンの暖機状態に応じて設定
されていると共に、 エンジンの始動から所定時間経過するまでは前
記目標値をエンジンの暖機状態に応じて設定され
る値よりも高めた値に変化させるようにしたこと
を特徴とするエンジンの回転速度制御方法。[Claims] 1. Calculate the target value of the idle rotation speed of the engine, obtain the actual idle rotation speed of the engine,
The deviation between this actual idle rotation speed and the target value is calculated, a control amount is calculated according to this deviation, and the engine rotation speed is controlled based on this control amount to control the intake air or mixture supply amount to the engine. In the control method, the target value is set according to the warm-up state of the engine, and the target value is set to be lower than the value set according to the warm-up state of the engine until a predetermined period of time has elapsed from the start of the engine. A method for controlling an engine rotation speed, characterized by changing the rotation speed to a higher value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3020879A JPS55123336A (en) | 1979-03-14 | 1979-03-14 | Engine speed controlling method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3020879A JPS55123336A (en) | 1979-03-14 | 1979-03-14 | Engine speed controlling method |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5737487A Division JPS6325351A (en) | 1987-03-12 | 1987-03-12 | Rotation speed control method for engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55123336A JPS55123336A (en) | 1980-09-22 |
| JPS6318012B2 true JPS6318012B2 (en) | 1988-04-15 |
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ID=12297308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3020879A Granted JPS55123336A (en) | 1979-03-14 | 1979-03-14 | Engine speed controlling method |
Country Status (1)
| Country | Link |
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-
1979
- 1979-03-14 JP JP3020879A patent/JPS55123336A/en active Granted
Also Published As
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