KR930011044B1 - 내연기관용 아이들 운전제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

내연기관용 아이들 운전제어장치

제1도는 본 발명의 한 실시예를 나타낸 블록도.

제2a도-2g도는 제1도에 나타낸 장치의 작동을 설명하기 위한 타임챠아트.

제3도는 제1도의 속도검출부의 상세한 블록도.

제4도는 제1도에 나타낸 예비타이밍 검출부의 상세한 블록도.

제5a도-5i도는 제4도에 나타낸 예비타이밍 검출부의 동작을 설명하기 위한 타임챠아트.

제6도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 블록도.

제7도는 제6도에 나타낸 장치의 마이크로 프로세서로 실행하는 제어프로그램의 순서도.

제8도는 제7도에 나타낸 순서도의 일부 상세한 순서도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 110 : 아이들 운전제어장치 2 : 연료분사펌프

3 : 디이젤 엔진 4 : 크랭크축

7 : 회전센서 8 : 속도검출부

10 : 타이밍검출부 11 : 평균치연산부

12 : 목표속도연산부 14 : 제1PID연산부

17 : 분사량조절부재 23 : 작동기

24 : 속도차연산부 26 : 제3PID연산부

27 : 출력제어부 30 : 예비타이밍검출부

31 : 고장검출부 32 : 제1정수설정회로

33 : 제2정수설정회로 SW : 스위치

AC : 교류신호 D₁: 식별데이터

D_g: 예비식별데이터 N_in: 순간속도데이터

D_o: 제어출력데이터 N_t: 목표속도데이터

: 평균속도데이터

본 발명은 내연기관용 아이들 운전제어장치에 관한 것으로, 더욱 특정하여 설명하면 다기통 내연기관의 각 기통의 출력의 불균형이 작아지도록 각기통 하나하나에 공급연료의 조절을 하여, 아이들 운전을 안전하게 할 수 있도록 한 내연기관용 아이들 운전제어장치에 관한 것이다.

종래의 다기통 내연기관의 연료분사량의 제어는 연료분사량을 전체기통이 공통하게 일률적으로 제어하는 것이므로, 내연기관 및 또는 연료분사펌프의 제조공차등에 따라 각기통의 출력이 균일하지 않으며, 특히 아이들 회전시에 내연기관의 안전성이 현저히 손감되어, 배기가스속에 함유되어 유해성분의 양이 증대하여 엔진에 진동이 생기는 외에 엔진의 진동에 의하여 소음이 발생하는 등의 불편이 생기는 일이 많았다.

상술한 불편을 해소하기 위하여 내연기관의 각기통 하나하나에 분사되는 연료의 제어를 하는 이른 바 각통 제어방식의 장치가 여러 가지가 제안되고 있다.

이러한 종류의 장치로서 예를 들면 기통수의 정수배의 샘플링에 의하여 내연기관의 평균회전속도를 구하여 목표치(目標値)로 하고, 각기통의 회전속도와 이 목표치의 차로부터, 이른바 학습방식에 의하여 각기통에 대한 연료분사량의 제어를 하도록한 장치가 게재되어 있다. (일본국 특개소 58-176424호 공보, 특개소 58-214627호 공보 및 특개소 58-214631호 공보참조) 그러나, 상술한 종래장치는 어느것이나 평균 엔진속도와 그때 그때의 각기통의 속도차로부터 다음회의 분사량을 예측하는 이른바 학습제어방식이므로 마이크로 컴퓨우터내에서 학습결과를 평가함에 시간을 요하여, 제어의 응답성이 나쁘고, 나아가서 학습결과를 평가하기 위하여 복잡한 산법을 필요하므로, 그 개발에 다대한 공수를 필요로 한다고 하는 문제점을 지니고 있었다.

한편, 이런 종류의 제어를 하는 경우, 각기통제어를 위한 제어루우프의 제어상태는 목표아이들 회전속도에 의하여 달라져오기 때문에, 예를 들면 공기조화장치를 사용하는 등의 이유에 의하여 목표아이들 회전속도가 변경되어 이른바 제1아이들 상태로 되면 불균률제어가 양호하게 실행되지 않아서 목표아이들 회전속도의 변경에 따라 제어상태가 악화하고 엔진의 회전상태가 악화하여 불안전하게 된다고 하는 불일치를 지니고 있었다.

본 발명의 목적은 따라서, 목표아이들 회전속도가 변경되어도 각기통제어에 따른 엔진의 운전이 안전하게 할 수 있도록한 내연기관용 아이들 운전제어장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 다기통내연기관의 각기통의 소정의 타이밍에 있어서의 순간 속도를 순차검출하는 속도검출부와 가속도검출부의 검출결과에 응답하여 내연기관의 평균속도를 나타낸 평균속도데이터를 연산 출력하는 평균치연산부와 소요의 목표아이들 회전속도를 나타낸 목표속도데이터를 출력하는 목표속도연산부와 목표아이들 회전속도를 얻기 위하여 내연기관에 공급하여야 할 연료의 양에 관련한 제1제어데이터를 출력하기 위하여 평균속도데이터와 목표속도데이터에 응답하여 필요로하는 연산을 하는 제1연산부와 속도검출부로부터 순차 출력되는 검출결과에 응답하여 각기통에 대한 순간속도와 각기통에 대하여 각기 미리 정하여져 있는 기준의 기통에 대한 순간속도의 차분에 따른 차(差)데이터를 모든 기통에 대하여 순차 반복하여 연산 출력하는 속도차연산부와 차데이터에 의하여 나타내는 차분을 0으로 하기 위하여 필요한 연료공급량에 관련한 제2제어데이터를 얻기 위하여 상기한 차데이터에 응답하여 필요로하는 제어연산을 하는 제2연산부와 각기통와 작업타이밍을 검출하는 타이밍검출부와 각기통에 대한 다음회의 연료 조절을 제2제어데이터에 따라하기 위하여 상기 타이밍검출부의 검출결과에 따라서 각기통에 대한 다음의 회의 연료조절행정이전에 제2제어데이터가 출력되도록 제어하는 출력제어부와 제1제어데이터 및 출력제어부로부터 제2제어데이터에 응답하여 내연기관으로의 공급연료를 조절하기 위한 조절부재의 제어를 하는 수단과 내연기관의 운전상태를 나타내는 상태데이터에 응답하여 제1 및 제2연산수단에 있어서 실행하게 되는 각 제어연산을 위한 제어정수를 하는 정수설정수단등을 구비한 점에 특징을 지니고 있다. 제1제어데이터에 의하여 내연기관의 평균속도가 필요로하는 목표아이들 회전속도로 제어되도록 조절부재의 제어가 피이드백(feed back) 제어에 따라 이루어진다. 이와 동시에 제2제어데이터에 의하여 내연기관의 각기통의 순간 속도가 같아지도록 각기통에 대한 분사량조정 제어를 피이드백 제어로 실행된다. 그 결과, 각기통제어는 내연기관의 평균속도가 필요로 하는 값으로 유지되는 상태하에서 실행되므로 각기통제어를 안전하게 할 수 있다.

나아가서, 엔진의 운전파라미터에 따라 각 피이드백 제어계의 제어정수가 엔진의 그때의 운전상태에 대응한 가장 적합한 값으로 설정되고, 이에 따라 목표아이들 회전속도가 변경되어도 각기통제어에 의한 엔진의 운전상태의 안전성이 확보된다. 제1도에는 본 발명에 의한 내연기관용 아이들 운전제어장치를 디이젤 엔진의 아이들 운전제어에 적용하였을 경우의 한 실시예가 블록도로 나타내어 있다.

아이들 운전제어장치(1)는 연료분사펌프(2)로부터 연료의 분사 공급을 받는 디이젤엔진(3)의 아이들 회전속도의 제어를 하기 위한 장치이다. 디이젤엔진(3)의 크랭크축(4)에는 크랭크축(4)이 소정의 기준각도 위치에 이른 것을 검출하기 위하여, 펄서(5)와 전자픽업코일(6) 등으로 구성하는 공지의 회전센서(7)가 마련되어 있다. 도해의 실시예에서는 디이젤엔진(3)은 4사이클 4기통이며, 펄서(5)의 주연에 90°간격으로 형성된 코그(cog)(5a)-(5d)중의 코그(5a) 및 (5c)가 디이젤엔진(3)의 4개의 기통중의 2개의 기통의 각 피스톤이 상사점에 도달하였을 때에 전자픽업코일(6)에 대향하도록 펄서(5)와 크랭크축(4) 사이의 상대위치관계가 정하여져 있다.

제2도(a)에는 디이젤엔진(3)의 순간회전속도(N)를 나타낸 것으로 제2도(b)에는 이때 회전센서(7)로부터 얻는 교류신호(AC)의 파형을 나타내고 있다. 교류신호(AC)는 각 코그가 전자픽업코일(6)에 대향할 때 마다 그 레벨이 정부(正負)로 변동하여 한쌍의 정부의 피이크(peak)를 발생하는 파형으로 되고, 각 정부의 피이크사이의 제로 교차점의 시각(t₁), (t₃), (t₅)...(t₁₇)이 각기 디이젤엔진(3)의 어느 것인가의 실린더피스톤의 상사점 타이밍에 대응하고 있다. 시각(t₁), (t₄)...은 크랭크축에서 상사점으로부터 90° 경과한 타이밍을 나타내고 있다.

한편, 순간회전속도(N)의 각 골로되어 있는 시각(t₁), (t₃), (t₅)...(t₁₇)이 각기통에 있어서의 폭발타이밍이며, 이 폭발에 의하여 순간엔진속도(N)는 상승하여, 시각(t₂), (t₄)...(t₁₆)에서, 엔진속도(N)는 저하하기 시작하며, 각기 다음에 폭발하는 기통의 폭발행정의 직전에서 순간엔진속도(N)는 극소치로 된다. 디이젤엔진(3)의 순간속도는 상술한 이유에 의하여, 주기적으로 변동하며, 그 변동주기는 크랭크축(4)의 1/2회전에 일치하고 있다.

더우기, 순간엔진속도(N)가 각 골은 엄밀히 말하면 각기통의 피스톤이 압축상사점일때와 일치하지 않을 경우도 있으나, 본 명세서에 있어서는, 편의상 일치하는 것으로 하여 설명하였다.

여기에서, 디이젤엔진(3)의 4개의 기통을 각기 기통(C₁), (C₂), (C₃), (C₄)이라 명칭하고, 이것들 기통(C₁)-(C₄)이 각기 시각(t₁), (t₃), (t₅), (t₇)에 있어서 폭발행정으로 들어간 다음, 이 순서에 따라 각기통이 순차 폭발행정으로 들어가는 것으로 하여 다음의 설명을 한다.

교류신호(AC)의 각 제로교차점으로 나타낸 타이밍등의 기통의 여하한 타이밍을 나타내는 가를 검출하기 위하여 교류신호(AC)는 기통(C₁)에 장착되어 있는 연료분사밸브(도해없음)의 니이들 밸브 리프트센서(9)로부터의 니이들 밸브 리프트펄스신호(NLP₁)가 기준타이밍신호로서 인가되어 있는 타이밍검출부(10)에 입력되어 있다. 니이들 밸브 리프트펄스신호(NLP₁)는 제2(c)도에 나타내고 있는 바와 같이 기통(C₁)의 폭발타이밍인 (t₁), (t₉), (t₁₇)...의 직전에 출력된다.

타이밍검출부(10)는 교류신호(AC)의 정방향펄스에 응답하여 그 입력펄스수를 계수함과 함께 니이들 리프트펄스신호(NLP₁)에 의하여 복귀되는 2진(進)카운트로서 구성되어 있으며, 그 계수결과를 나타낸 2진 데이터가 식별데이터(D₁)로서 출력된다. 따라서, 이 식별데이터(D₁)에 의하여 교류신호(AC)중의 임의의 제로교차점이 어느 기통의 여하한 작동타이밍에 대응하고 있는가를 용이하게 식별할 수 있다.(제2d도 참조). 식별데이터(d₁)는 나중에 설명하는 바와 같이하여 전환제어하는 스위치(SW)를 게재하여 얻어내어 속도검출부(8)에 입력된다. 속도검출부(8)는 각기통에 있어서의 폭발타이밍을 한 다음 크랭크축(4)이 90° 회전함에 필요한 시간(Q₁₁)(Q₂₁)...(Q₄₁), (Q₁₂), (Q₂₂)...을 교류신호(AC)에 따라서 계축하기 위한 것이며, 제3도에 그 구체적인 회로를 나타내고 있다. 제3도를 참조하면, 속도검출부(8)는 교류신호(AC)보다 충분히 주파수가 높은 일정주기의 카운트펄스(CP)를 출력하는 펄스발생기(81)와 카운트펄스(CP)의 펄스수를 계수하기 위한 카운트(82)등을 구비하고 있다.

카운터(82)는 카운트펄스(CP)가 입력되어 있는 입력단자(82a)외에도 카운터(82)의 계수내용을 복귀하여 계수동작을 개시하게 하기위한 개시펄스를 부여하기 위한 개시단자(82b)와 카운터(82)의 계수동작을 정지시켜 그 계수내용을 보관하여 두기위한 정지펄스를 부여하기 위한 정지단자(82C) 등을 구비하고 있다. 각 단자(82b), (82c)에는 데코우더(83), (84)의 각 출력선(83a), (84a)이 접속되어 있으며, 이러한 데코우더(83), (84)에는 식별데이터(D₁)가 입력되어 있다.

식별데이터(D₁)는 이미 설명한 바와 같이 니이들 밸브리프트펄스신소(NLP₁)에 의하여 복귀된 카운터에 의하여 교류신호(AC)중에 그후 발생된 정방향펄스의 수를 나타낸 것이며, 도해한 실시예에서는 니이들 밸브 리프트펄스신호(NLP₁)에 의하여 복귀되었을 때에 식별데이터(D₁)의 내용이 제로가 되도록 타이밍검출부(10)가 구성되어 있다.

따라서, 식별데이터(D₁)의 내용은 제2d도에 나타낸 바와 같이, t=t₁에서 1로 되고, t₂에서 2, t₃에서 3으로 되며, 이와 같이하여 교류신호(AC)의 정방향펄스가 발생할 때마다 1만큼 증가하여 t₈에서 8로 된 다음, t₉의 직전에 출력되는 니이들 밸브 리프트펄스신호(NLP₁)에 의하여 0가 된다음, 마찬가지로 하여 그 내용이 변화한다.

데코우더(83)는 색별데이터(D₁)의 내용이 1, 3, 5, 7종의 어느 것으로 되었음에 응답하여 그 출력선(83a)의 레벨을 단시간만 ＂H＂ 레벨로 하고, 이에 따라 카운터(82)의 개시단자(82b)에 개시펄스를 공급한다. 한편, 데코우더(84)는 식별데이터(D₁)의 내용이 2, 4, 6, 8의 어느 것으로 되었음에 응답하여 그 출력선(84a)의 레벨을 단시간만 ＂H＂ 레벨로 하여 이에 따라 카운터(82)의 정지단자(82C)에 정지펄스를 공급한다. 그 결과, 카운터(82)는 각기통의 폭발타이밍(t₁, t₃, t₅...)을 한다음 크랭크축(4)이 90°회전하기까지의 사이만 카운터펄스(CP)의 계수를 실행하게 된다. 따라서, 각 시간 Q₁₁, Q₂₁...Q₄₁, Q₁₂...에 따라서 계수데이터(CD)가 카운터(82)로부터 출력된다.

계수 데이터(CD)는 다시금 변환회로(85)에 입력되어 있고, 여기에서 계수데이터(CD)는 그때의 각 시간 Q₁₁, Q₂₁...을 나타낸 데이터로 변환되며, 이 데이터는 각기통의 폭발직후의 엔진의 순간엔진속도를 나타낸 순간속도데이터로서 순차 출력된다. 상술한 바와 같이하여 각기통의 폭발타이밍을 나타낸 교류신호(AC)의 제로 교차점타이밍으로부터 다음의 제로교차점타이밍까지의 시간 Q₁₁, Q₂₁...을 나타낸 데이터가 속도 검출부(8)로부터 얻을 수 있으나, 다음부터 본 명세서에 있어서는 기통(C₁)에 대한 순간회전속도를 나타내는 순간속도데이터를 속도검출부(8)에서 검출된 순서에 따라서, 보통 N_in(_n=1, 2,...)이라고 표시하게 된다. 따라서, 속도검출부(8)로부터 출력되는 순간속도데이터(N_in)는 평균치 연산부(11)에 입력되어, 여기에서 디이젤엔진(3)의 평균속도가 연산되고, 그 연산결과를 나타낸 평균속도데이터(

)가 출력된다. 디이젤엔진(3)의 그때그때의 운전상태에 대응한 목표 아이들 회전속도를 연산하여, 그 연산결과를 나타낸 목표속도 데이터(n_t)를 출력하기 위하여, 목표속도연산부(12)가 마련되어있다. 목표속도연산부(12)에는 디이젤엔진(3)의 냉각수의 온도를 검출하는 수온센서(SE)에서 출력되어 그때그때의 냉각온도를 나타내는 수온데이터(T_w)와 도해에 없는 공기 조화장치의 온, 오프를 나타내는 작동신호(COM)가 입력되어 있으며, 수온 데이터(T_w) 및 작동신호(COM)에 따라서 그때그때의 운전상태에 따른 가장 적합한 아이들 회전속도를 나타낸 목표속도데이터(N_t)를 출력한다. 평균치연산부(11)에서 출력되는 평균속도데이터(

)와 목표속도데이터(N_t)와는 가산부(13)에서 도해한 극성에서 가산되었는데 그 가산결과는 오차데이터(D_e)로서 제1PID연산부(14)에 입력되어 PID제어를 위한 데이터처리를 하게된다. 제1PID연산부(14)에 있어서의 연산결과는 분사량의 차원의 데이터(Q_ide)로서 채택되어 가산부(15)를 게재하여 평균속도데이터(

)가 입력되어 있는 변환부(16)에 입력되며, 오차데이터(D_e)의 내용을 영으로 하기 위하여 필요한 분사량조절부재(17)의 목표위치를 나타낸 목표위치신호(S₁)로 변환된다. 위치센서(18)는 연료분사펌프(2)의 분사량을 조절하기 위한 분사량조절부재(17)의 그때그때의 위치를 검출하여 그 위치를 나타낸 실제위치신호(S₂)를 출력하며, 실제위치신호(S₂)는 변환부(16)로부터의 목표위치신호(S₁)와 가산기(19)에서 도해한 곡성으로 가산된다. 가산부(19)로 부터의 가산출력신호는 제2PID연산부(20)에 입력되어, PID제어를 위한 신호처리를 한 다음, 펄스폭변조기(21)에 입력되어, 제2PID연산부(20)로부터의 출력에 따른 충격비(duty ratio)의 펄스신호(PS)가 출력된다. 펄스신호(PS)는 구동회로(22)를 게재하여 분사량조절부재(17)의 위치제어를 하기 위한 작동기(23)에 인가되며 이에 따라 분사량조절부재(17)는 디이젤엔진(3)이 목표아이들 회전속도로 아이들 운전되도록 제어된다.

평균엔진속도 및 분사량조절부재의 실제위치에 응답하는 상술한 폐루우프제어시스템에 따라 디이젤엔진(3)의 평균아이들 회전속도를 소망하는 목표아이들 회전속도에 일치시키기 위한 제어를 하게 된다. 이 제어가 디이젤엔진(3)의 운전조건의 여하에 상관없이 원활하게 할 수 있도록 이 폐루우프제어시스템의 제어정수를 설정할 수 있도록 하기위하여 제1PID연산부(14)에서 할 수 있는 PID연산의 각 정수를 디이젤엔진(3)의 운전조건에 따라서 정하기 위한 제1정수설정회로(32)가 마련되어 있다. 제1정수 설정회로(32)에는 평균속도데이터(

) 및 수은데이터(T_w)가 입력되어 있으며, 이러한 입력데이터의 내용에 따라서 그때의 PID연산에 가장 적합한 PID정수를 나타내는 제1정수데이터(D_ci)가 연산출력되어 제1PID 연산부(14)에 입력된다. 제1정수설정회로(32)는 판독전용메모리(ROM)를 사용한 캡 연산회로로하여 구성할 수 있다. 즉, 엔진의 평균속도와 수온과의 여러가지의 조합에 대응시켜서, 미리 PID정수를 메모리하여 두어, 평균속도데이터(

) 및 수온데이터(T_w)의 내용에 따라서 필요로하는 PID정수를 나타내는 데이터를 제1정수데이터(D_ci)로 하여 출력하는 구성으로 할 수 있다. 이 매프연산을 위한 매프데이터는 미리 실험을 하는 등하여 적당히 정할 수 있다.

이와 같이, 디이젤엔진(3)의 운전조건에 따라서 제1PID연산부(14)에서 실행하게 되는 PID연산을 하기위한 정수를 변경하는 구성으로하면, 평균엔진속도를 필요로하는 목표아이들 회전속도로 일치시키기 위한 제어를 엔진의 운전조건의 여하에 상관없이 안전하게 실행할 수 있다. 본 장치(1)는 더우기, 디이젤엔진(3)의 각기통의 출력을 동일하게하도록 제어한다.

이른바, 각기통 제어를 하기 위한 별도의 폐루우프제어시스템을 마련하고 있으며, 다음에 이 폐루우프제어시스템에 대하여 설명한다. 각기통제어를 위한 폐루우프제어시스템은 각기통의 순간속도의 차가 영이되도록 각기통에 공급되는 연료를 조절하기 위한 것이며, 순간속도데이터(N_in)에 응답하여 기통(C₁)-(C₄)의 각각에 대하는 순간속도와 각기통에 대하여 미리 정하여져 있는 기준의 기통에 대한 기준 순간속도의 차분을 연산하는 속도차연산부(24)를 구비하고 있다.

본 실시예에서는 착안한 기통에 대한 순간속도의 직전에 얻은 순간속도가 기준의 순간속도로서 고려되며, 따라서 N₁₁-N₂₁, N₂₁, -N₃₁, B₃₁-N₄₁,...차데이터(D_d)로서 속도차연산부(24)에서 순차출력된다. 이러한 차데이터의 출력타이밍이 제2도(f)에 나타내어 있다. 각기통의 순간속도는 상호동일치임이 바람직하며, 차데이터(D_d)의 값은 영이됨이 바람직하다. 따라서, 차데이터(D_d)는 영을 내용으로하는 기준데이터(Dr)와 가산부(25)에서 도해의 곡성에서 가산되었으며, 그 가산결과는 제3PID연산부(26)에서 PID제어를 위한 필요한 처리를 실시한 다음, 분사량의 차원을 지닌 제어데이터(D_o)로서 출력된다.

제3PID연산부(26)에 있어서의 PID연산은 나중에 설명하는 제2정수설정회로(33)로부터의 제2정수데이터(D_c2)에 따라서 실행된다. 디이젤엔진(3)의 평균속도데이터(

)는 속도검출부(8)로부터 새로운 순간속도 데이터(N_in)가 출력될때 마다 개선되며, 따라서 그 내용은 제2도(g)에서 보는 바와 같이, (

)...와 같이 변화하고 있다.

출력제어부(27)는 차데이터(D_d)에서 기초한 제어출력데이터(D_o)의 출력타이밍을 제어하기 위한 것이며, 식별데이터(D₁)에 따라서 그 출력타이밍이 다음과 같이 제어된다.

즉, 어떤 타이밍으로 얻은 제어출력데이터(D_o)는 그 제어데이터의 기초로되어 있는 차데이터에 관련하는 기통(C₁)과 (C₁₊₁)의 중에서, 기통(C₁₊₁)에 대한 다음의 연료조절동작의 제어 때문에 출력되어 그때의 제1PID연산부(14)의 출력인 아이들 제어량데이터(Q_ide)와 가산부(15)에서 가산된다. 따라서, 예를 들면 시각(t₄)에 있어서 얻은 차데이터(N_d)(=N₁₁-N₂₁)는 기통(C₁)과 (C₂) 사이의 순간속도차를 나타내는 것이기 때문에, 기통(C₂)이 다음에 폭발행정으로 들어가는 시각 t₁₁보다 적어도 먼저이고, 기통(C₁)이 폭발하는 시각(t₉)보다 나중의 타이밍에서 출력된다. 이 경우, N₁₁-N₂₁의 차데이터에 기초한 제어데이터(D_o)는 평균속도데이터(

)에 상응하는 아이들 제어량데이터(Q_ide)로 가산하게 된다. 그 결과, 전회의 속도차(N₁₁-N₂₁)를 영으로 하도록 분사량 조절부재(17)의 위치제어를 하게되어, 기통(C₁)과 기통(C₃)의 순간속도를 같게하기 위한 분사량조화제어를 하게 된다.

상술한 출력제어부는 기통 C₂와 C₃사이의 출력차, 기통(C₃)와 (C₄) 사이의 출력차, 및 기통(C₄) 과 (C₁)사이의 출력차를 각기 영으로 하도록 기통(C₁)과 (C₂) 사이의 출력차를 영으로 하는 경우의 동작과 마찬가지의 제어를 하여, 이에 따라 각기통에 공급하여야 할 연료분사량이 각기통마다 제어되어, 각기통의 출력이 같아지게 된다.

상술한 각기통제어를 위한 폐루우프제어시스템에 있어서도 그 제어정수를 디이젤엔진(3)의 운전조건에 따라서 변경하여 디이젤엔진(3)의 운전조건의 여하에 상관없이 각기통제어를 원활하게 할 수 있도록 하기 위하여, 제3PID연산부(26)에서 실행할 수 있는 PID연산의 각 정수는 제2정수설정회로(33)로부터의 제2정수데이터(D_c2)이 위하여 부여할 수 있는 구성으로 되어있다. 제2정수설정회로(33)는 제1정수설정회로(32)이 경우와 마찬가지로 평균속도데이터(

) 및 수온데이터(T_w)에 응답하여 작동하고, 그때그때에 있어서의 이러한 데이터의 값에 대응한 PID정수를 나타낸 제2정수데이터(D_c2)를 출력한다. 따라서, 각기통제어를 위한 폐루우프제어동작도, 디이젤엔진(3)의 운전조건의 여하에 상관없이 항상 안전한 상태에서 실행할 수 있다. 출력제어부(27)의 출력측에는 루우프제어부(28)에 의하여 온, 오프제어되는 스위치(29)가 설치되어 있으며, 각기통제어에서 안전하게 할 수 있는 소정의 조건이 충족되어 있음이 루우프제어부(28)에 의하여 검출되었을 경우에만 스위치(29)를 온하여 각기통제어를 하고, 소정의 조건의 충족되지 있지 않을 경우에는 스위치(29)를 오프하고, 각기통제어를 중지하여, 각기통제어에 의하여 아이들 운전이 도리어 불안전하게 되는 것을 방지하도록 구성되어 있다. 즉, 상술한 각기통제어에 의한 각 속도제어는 아이들 회전속도가 소망하는 목표치에 대하여 소정의 범위내에 들어가 있는 안전한 상태에서 실행하는 것이 바람직하다. 이것은 분사계 및 내연기관의 불균형이 주기적으로 규칙바르게 나타나는 경우에 있어서, 상술한 각기통 제어가 잘 작동하기 때문이다. 따라서, 가감속조작을 하고 있을 경우, 그렇지 않으면 제어계에 이상이 발생하고 있을 경우에는 각기통제어를 하면 도리어 아이들운전이 불안전하게 된다. 따라서, 본 실시예에서는 ① 목표아이들 회전속도와 실제의 아이들 회전속도의 차가 일정시간이상 연속하여 소정치(a₁)보다 크지 않다는 사실, ② 가속페달을 힘껏 밟는 량이 소정치(a₂) 이하로 되어 있다는 사실, 및 ③ 냉각수온이 소정온도 이상으로 되어 있다는 사실의 제조건이 모두 만족되었을 경우에만 스위치(29)가 온되어 각기통제어를 위한 제어루우프가 구성된다.

한편, ⓐ 목표아이들 회전속도와 실제의 아이들 회전속도의 차가 소정치(a₃)(≥a₁) 이상으로 된 사실, ⓑ 가속페달의 힘껏 밟는 량이 소정치(a₄)(≥a₂) 이상으로 된 사실, ⓒ 제어계에 어떤 이상이 생긴 사실중의 적어도 하나에 해당함에 이르렀을 경우에는 스위치(29)를 오프하여 각기통제어가 중지되는 구성으로 되어 있다. 또, 상술한 실시예에 있어서는 루우프제어부(28)에 의하여 스위치(29)가 온하게 됨과 동시에 펄스폭 변조기(21)로 부터의 펄스신호(PS)의 주파수가 디이젤엔진의 회전속도와 간섭관계에 있지 않은 소정의 주파수로 변경되어, 이에 따라 각기통제어시에는 작동기(23)의 응답성의 향상을 꾀하고 있다.

더우기, 각기통제어를 할건가 안할건가에 따라서 제어의 상태가 달라지므로 제1 및 제2PID 연산부에 있어서의 PID 정수를 스위치(29)의 개폐상태에 따라서 변경하도록 구성하여 보다 한층의 안전운전을 꾀하도록 할 수 있다. 상술한 바와같이, 각기통제어를 하기 위하여 필요한 각기통의 동작타이밍의 검출을 교류신호(AC)와 니이들밸브리프트펄스신호(NLP₁)에 기초하여 타이밍검출부(10)에 의하여 실행하는 구성이면 니이들밸브리프트센서(9)의 고장시에 타이밍검출부(10)에 있어서의 타이밍검출동작이 불가능하게 되고, 상술한 각기통제어동작을 할 수 없으며, 이것을 방지하면 아이들 제어상태는 도리어 나쁜상태로 되어 버린다고 하는 불일치가 발생한다.

이러한 불편이 생기는 것을 피하기 위하여, 본 장치(1)는 교류신호(AC)에만 기초하여 각기통의 작동타이밍을 검출하기 위한 예비타이밍검출부(30)를 설치하여 예비타이밍검출부(30)에서 검출된 검출결과를 나타낸 예비식별데이터(D₁)가 스위치(SW)에 입력되어 있다. 니이들밸브리프트센서(9)가 고장인지 아닌지를 검출하기 위하여 니이들밸브리프트펄스신호(NLP₁) 평균속도데이터(

) 및 실제위치신호(S₂)가 입력되어 있는 고장검출부(31)가 마련되어 있으며, 고장검출부(31)는 니이들밸브리프트센서(9)로 부터의 니이들밸브리프트펄스신호(NLP₁)의 출력이 정지하였을 경우에, 데이터(

) 및 신호(S₂)에 기초하여 엔진이 무분사운전영역으로 들어가 있는지 아닌지를 판별하며, 만약 무분사운전영역으로 들어가 있지 않을 경우에는 전환신호(HS)를 출력하여 스위치(SW)를 실선으로 나타내는 상태에서 점선으로 나타내는 상태로 전환하고, 식별데이터(D₁)로 바꾸어서 예비식별데이터(D₁)가 속도검출부(8) 및 출력제어부(27)에 공급된다.

제4도에는 예비타이밍검출부(30)의 구성을 나타낸 상세한 블록도를 나타내고 있다. 예비타이밍검출부(30)는 교류신호(AC)(제5a도참조)를 파형 정형하기 위한 파형정형회로(90)를 지니고 파형정형회로(90)로부터는 교류신호(AC)의 정방향펄스에 상응한 펄스로 된 기본펄스열신호(P_a)가 출력된다(제5도(b)). 기본펄스열신호(P_a)는 T형 프립프롭(91)에 입력되고, T형 프립프롭(91)는 기본펄스열신호(P_a)의 각 펄스의 상승타이밍에서 작동하여, Q출력 및

출력을 얻을 수 있다(제5도(c), (d)). 기본펄스열신호(Pa)는 앤드게이트(AND GATE)(92), (93)의 각 한편의 입력에 인가되어 있으며, Q출력이 앤드게이트(92)의 다른편의 입력에 인가되었고,

출력이 앤드게이트(93)의 다른편의 입력에 인가되어 있다. 따라서, 앤드게이트(92)는 Q출력이 ＂H＂레벨에 있을 때에만 오프되고, 앤드게이트(93)는

출력이 ＂H＂레벨에 있을 때에만 오프된다.

이 결과, 앤드게이트(92)로 부터는 기본펄스열신호(P_a)를 구성하는 펄스가 하나건너 채택되어 이러한 펄스로 된 펄스열신호가 제1펄스열신호(P_a1)로서 출력된다(제5e도).

한편, 앤드게이트(93)로 부터는 기본펄스열신호(P_a)를 구성하는 펄스중에서, 제1펄스열신호(P_a1)를 구성하는 펄스에 상응하지 않는 펄스가 채택되어 이러한 펄스로 된 펄스열신호가 제2펄스신호(P_a2)로서 출력된다(제5f도). 따라서, 이미 설명한 바와 같이 앤드게이트(92), (93)의 어느 한편으로부터 출력되는 펄스열신호의 펄스가 각기통에 있어서의 폭발행정으로 들어가기 직전의 실린더피스톤의 상사점타이밍을 나타내게 된다. 제5도(a) 또는 제5b도로부터 곧 알 수 있는 바와같이, 이 경우에는 제1펄스열신호(P_a1)를 구성하는 펄스가 어느 한 기통의 폭발행정 직전에 있어서의 실린더피스톤의 상사점타이밍을 각기 나타내게 된다.

이 사실을 나이들밸브리프트펄스신호(NLP₁)을 사용하지 않고도 기본펄스열신호(P_a)에 있어서의 서로 이웃하는 펄스의 시간간격의 상이한 점으로부터 판별하므로, 제1 및 제2펄스열신호(P_a), (P_a2)에 의하여 제어되는 카운터(94)(95)가 마련되어 있다. 이러한 카운터(94), (95)는 제3도에 나타낸 카운터(82)와 동일한 구조의 것이며, 각 입력단자(94a), (95a)에는 교류신호(AC)의 주기에 비하여 충분히 짧은 주기의 카운터펄스(P_b)가 펄스발생기(96)으로부터 입력되어 있다. 카운터(94)의 개시단자(94b) 및 카운터(95)의 정지단자(95c)에는 제1펄스열신호(P_a1)가 입력되어 있으며, 카운터(94)의 정지단자(94c) 및 카운터(95)의 개시단자(95b)에는 제2펄스열신호(P_a2)가 입력되어 있다.

따라서, 카운터(94)는 제1펄스열신호(P_a1)의 어느 하나의 펄스에 의하여 리세트되어 카운터펄스(P_b)의 발생개수를 계수하기 시작하며, 그런다음 처음 출력되는 제2펄스열신호(P_a2)의 펄스에 따라 그 계수동작이 정지하게 되어, 그 계수내용을 유지하게 된다. 카운터(94)의 출력데이터는 제2펄스열신호(P_a2)에 응답하여 입력데이터의 래치(latch)를 하는 래치회로(97)에 입력되어 있으며, 따라서 카운터(94)의 계수내용은 곧 래치회로(97)에 래치하게 된다. 카운터(95)는 제2펄스열신호(P_a2)의 펄스에 의하여 계수동작이 개시하게 되고, 제1펄스열신호(P_a1)의 펄스에 의하여 계수동작이 정지하게 되도록 배선되어 있다.

그리고, 카운터(95)의 계수내용은 제1펄스열신호(P_a1)의 펄스에 응답하여 래치회로(98)에서 동작된다. 따라서, 카운터(94)는 제1펄스열(列)신호(P_a1)를 구성하는 펄스가 출력하고 나서 제2펄스열신호(P_a2)를 구성하는 다음의 펄스가 출력되기까지의 시간(T₁₁), (T₁₂) (T₁₃)...에 상응하는 데이터 DT₁₁, DT₁₂, DT₁₃,...를 출력하여, 이러한 데이터가 래치회로(97)에 상술한 타이밍으로 동작(latch)하게 된다(제5e,f,g도참조). 마찬가지로 카운터(95)는 제2펄스열신호(P_a2)를 구성하는 펄스가 출력되고 나서, 제1펄스열신호(P_a1)를 구성하는 다음의 펄스가 출력되기 까지의 시간(T₂₁), (T₂₂), (T₂₃)...에 상응하는 데이터(DT₂₁), (DT₂₂), (DT₂₃)...를 출력하여, 이러한 데이터가 래치회로(98)에 상술한 타이밍으로 동작하게 된다(제5e,f,h도참조).

래치회로(97), (98)의 내용은 비교회로(99)에 입력되어, 어느 래치데이터가 작은가의 판별을 하고, 그 판별결과를 나타낸 데이터(G₁)는 제1 및 제2펄스열신호(P_a1), (P_a2)가 인가되어 있는 실렉터(Selector)(100)에 선택제어데이터로서 부여되어 있다. 실렉터(100)는 양신호(P_a1), (P_a2)중의 어느 한편을 선택적으로 채택하기 위한 것이며, 래치회로(97)(98)중 보다 큰 데이터를 래치하고 있는 래치회로에 래치신호로서 부여되어 있는 편의 펄스열신호를 선택한다.

따라서, 이 경우에는 래치회로(98)의 내용의 편이 래치회로(97)의 내용보다 크므로, 래치회로(98)에 인가되어 있는 제1펄스열신호(P_a1)가 실렉터(100)에 의하여 선택되어, 사진(4) 카운터(101)에 카운터펄스신호로서 입력된다. 즉, 각기통의 폭발행정 직전에 있어서의 실린더피스톤의 상사점타이밍을 나타낸 펄스로 된 펄스열신호가 카운터(94), (95)의 카운트결과에 따라서 선택되게 된다. 사진 카운터(101)의 내용은 따라서 제5도(i)도에 나타낸 바와 같이 제1펄스열신호(P_a1)를 구성하는 각 펄스가 입력될 때마다 하나씩 증가하여, 0에서 3까지의 계수를 반복하게 된다. 따라서, 사진카운터(101)로 부터의 출력데이터가 그때 폭발행정에 있는 실린더를 특정한 식별데이터로 되고, 예비식별데이터(D₁)로서 출력된다.

더우기, 예비식별데이터(D₁)의 내용에 따라서는 기통(C₁)-(C₄)의 어느 것이 폭발행정에 있는가를 대응시켜서 나타낼 수는 없으나, 상술한 설명으로부터 할 수 있는 바와 같이, 각기통제어를 함에는 전혀 지장이 없는 것이며, 예비식별데이터(D₁)에 의하여 각기통제어를 정상으로 실행할 수 있다. 이 때문에 니이들밸브리프트센서(9)의 고장이 생겨도 각기통제어를 정상으로 속행시킬 수 있다. 더우기, 상기한 실시예에서는 니이들밸브리프트센서(9)가 고장났을 경우에만 예비식별데이터(D₁)를 제어동에 부여하는 구성으로 하였으나, 타이밍검출부(10) 대신에 제4도에 나타낸 회로를 마련하고, 항상 니이들밸브리프트센서(9)로 부터의 니이들밸브리프트신호(NLP₁)에 의하지 않고, 식별데이터를 속도검출부(8) 및 출력제어부(27)에 공급하는 구성으로 하여도 좋다. 상술한 구성에 의하면 디이젤엔진의 평균속도 및 분사량조절부재의 위치에 기초한 폐루우프제어에 따라 엔진속도의 언더슈우트등의 과도적인 변화에 대한 제어 및 아이들 회전속도를 목표치에 개략 이르게 하는 등의 제어를 하게 되며, 이에 따라 아이들 회전속도가 대략 안전한 상태에서 각기통제어에 의하여 각기통의 각속도변동이 동일하게 되도록 제어를 하게 된다. 각기통제어가 실행되고 있을 경우에도, 평균속도의 제어는 실행되고 있으며, 출력량의 태반을 맡고 있어 각기통제어는 그것을 보정하는 기능을 다하고 있다.

그리고 어느 폐루우프제어계에 있어서도 그 제어정수가 디이젤엔진(3)의 운전조건에 따라서 설정되며, 항상 안전한 제어상태를 얻을 수 있다. 따라서 공기조화장치의 압축기를 작동시킴에 따라 이른바 제1아이들 상태로 되어도, 이에 대응한 제어정수의 변경이 각각의 폐루우프제어계에서 실행되므로, 각기통제어를 안전하게 속행할 수 있다.

또, 예비타이밍검출부(30)를 마련하였으므로, 리프트센서가 고장났다하여도 각기통제어를 불편없이 속행 할 수 있으므로 신뢰성의 면에 있어서도 충분히 만족할 수 있다.

더우기, 상술한 바와 같이 각기통제어는 아이들 회전속도가 목표치의 근방에 있을 경우에만 실행되는 구성으로 하였으나, 이와같은 영역에서는 평균 아이들 회전속도의 제어의 이득은 작게 설정되어 있으며, 각기 통제어의 동작에 커다란 영향을 주지 않도록 되어 있다. 또, 상술한 실시예에서는 각기통의 각속도를 검출하기 위하여 착안한 기통이 압축상사점에 이르러서부터 크랭크축 90° 회전하기 까지의 걸리는 시간을 기초로 하고 있으므로, 폭발토오크의 변동을 가장 잘 검출할 수 있으며, 제어성능의 향상에 도움이 되고 있다.

제6도에는 제1도에 나타낸 아이들제어장치(1)를 마이크로컴퓨우터를 사용하여 실현하도록 한 본 발명의 다른 실시예를 나타내고 있다. 제6도에 나타낸 아이들 운전제어장치(110)의 각 부중에서 제1도에 나타낸 부분과 동일한 부분에는 동일한 부호를 부쳐서 그 설명을 생략하였다. 부호(111)로 나타낸 것은 제4도에 나타낸 파형정형회로(90)와 동일한 기능을 지닌 파형정형회로이며, 이 파형정형회로(111)에 따라 교류신호(AC)가 파형정형되어서 되는 상사점펄스(TDC), 니이들밸브리프트센서(9)로 부터의 니이들밸브리프트펄스신호(NLP₁) 및 위치센서(18)로 부터의 실제위치신호(S₂)는 판독전용메모리(ROM)(112)를 장비하고 있는 마이크로컴퓨우터(113)에 입력되어 있다. ROM(112)내에는 제1도에 나타낸 장치에 의하여 실행되는 아이들 회전속도제어와 동등한 기능을 수행하기 위한 제어프로그램이 기억되어 있으며, 이 제어프로그램이 마이크로컴퓨우터(113)에 의하여 실행하게 됨에 따라 필요로 하는 아이들 회전속도제어가 실행된다. 제7도에는 ROM(112)내에 기억되는 제어프로그램의 순서도를 나타내고 있다.

제어프로그램은 프로그램의 개시후 초기화를 하는 스템(120)와 가속페달의 조작량에 따른 목표분사량의 연산 및 분사량조절부재(17)의 위치제어를 하는 스텝(121)으로 이루어지는 주제어프로그램(122)의 외에 니이들밸브리프트펄스신호(NLP₁)가 출력되었음에 응답하여 실행되는 개입중단프로그램 INT1과 상사점펄스(TDC)의 출력에 응답하여 실행하는 다른 개입중단프로그램(INT2)등을 구비하고 있다.

개입중단프로그램 INT1은 스텝(123)에서 먼저 소프트카운터(TDCTR)의 내용을 8에 세트하고, 이어서 플래그(flag)(TF)를 ＂0＂으로 하여 그 실행을 종료한다. 이 플래그(TF)는 나중에 설명하는 개입중단프로그램에 있어서, 분사량데이터(Q₁)의 연산을 하던가, 그렇지 않으면 연산되어 있는 분사량데이터(Q₁)를 출력하던가를 결정하기 위한 플래그이다. 개입중단프로그램 INT2는 상사점펄스(TDC)의 발생에 응답하여 실행되고, 소프트카운터(TDCTR)의 내용을 1만 감소하여(스텝 125) TDCTR=0인지, 아닌지의 판별을 스텝(126)에서 실행하게 된다.

TDCTR=0인 경우에는 스텝(127)에 진행하여, 소프트카운터(TDCTR)의 내용을 8에 세트한 다음, 스텝(128)에 진행하여, 플래그(TF)의 반전을 한다. 그런다음, 상사점(TDC)의 발생간격에 따라서, 서로 이웃하는 펄스 사이의 시간간격을 나타내는 데이터 M₁, M₂,...가 연산되고, 그에 따라서 회전속도가 연산된다(스텝 129). 데이터 M₁, M₂,...는 제5도에 나타낸 시간 T₁₁, T₂₁, T₁₂,...를 나타내는 것이며, 나중에 사용된다. 다음에, 스텝(130)에서 니이들밸브리프트센서(9)가 고장인지, 아닌지의 판별을 하게 된다. 이 판별은 카운터(TDCTR)의 내용이 8보다 크고, 또한 연료분사중이라는 것이 검출되었을 경우 고장(NG)이라고 판변된다. 니이들밸브리프트센서(9)이 고장이 아니면, 스텝(131)-(133)에서, 엔진의 냉각수온(T_w)이 소정치(T_r)이상으로 되어 있는지 아닌지, 가속페달을 힘껏 밟는 량(Q)이 소정치(a₂) 이하로 되어 있는지 아닌지, 목표아이들 회전속도(

)와 평균아이들 회전속도(N_t)와의 차(

-N_t)의 값이 소정시간이상 연속하여 a₁이상인지 아닌지의 판별을 하여, 스텝(131-133)의 판별결과가 모두(YES)인 경우에만 아이들운전을 위한 순간엔진속도에 기초하는 각기통제어연산을 실행하며(스텝 134), 스텝(135)에서 평균엔진속도에 기초한 아이들 회전속도가 각기통제어연산의 연산결과를 고려하여 실행하게 된다.

한편, 스텝(131-133)의 적어도 하나에 있어서의 판별결과가 노우(No)인 경우에는 스텝(132)에서의 각기통제어연산은 실행하지 않으나 평균엔진속도에 의한 아이들회전제어만을 실행하게 된다. 더우기, 냉각수온이 낮을 경우에는 연소가 불안전하기 때문에 그 폭발이 같은 경향을 나타내기 않아서, 출력토오크의 크기가 불안전하게 되며, 각기통제어의 전제인 각기통 마다에 발생하는 연소의 동일경향의 주기적변동을 보증할 수 없다. 이와같이, 냉각수온의 상태는 각기통제어를 하는 경우의 전제조건을 판별하기 위한 요소의 하나로서 생각할 수 있는 것이며, 따라서 T_w≥T_r의 경우에 각기통제어를 허용하는 구성으로 되어 있다.

니이들밸브리프트센서(9)가 고장일 경우에는 스텝(136)에 있어서 각기통제어를 할것인지, 아닌지를 나타내는 플래그(FACT)가 ＂1＂인지, 아닌지의 판별을 실행하게 되고, FATC=＂1＂이면 스텝(131)에 진행하며, FATC=＂0＂이면, 스텝(137)에 진행한다. 스텝(137)에서는 아이들 운전상태가 소정시간(T_o)이상 계속되어 있는지 아닌지의 판별을 하게 되고, 그 판별결과가 노우인 경우에는 스텝(135)에 진행하며, 그 판별결과가 예스펄스였기 때문이다.

한편, M_n＞M_n-1이면 어느 한 기통이 폭발행정에 들어가기 직전에 그 실린더피스톤이 상사점에 도달한 타이밍(제2도에서 t₁, t₂, t₃,...에 상당하는 타이밍)을 나타낸 펄스가 된다. 따라서, 스텝(138)의 판별결과가 노우인 경우에는 각기통제어연산은 하지 않고 스텝(135)에 전진하며, 그 판별결과가 예스인 경우에는 스텝(139)에 진행하여, 플래그(FN)가 ＂1＂인지 아닌지의 판별을 하게 된다. 플래그(FN)는 스텝(137)의 판별결과 예스로 된 사실이 한번이라도 있는지, 없는지를 판별하기 위하여 마련한 것이며, (FN)가 ＂0＂인 경우에는 스텝(139)의 판별결과는 노우로 되어, 스텝(140)에 있어서 F=＂1＂로 됨과 동시에 변수(N)의 내용이 카운터(TDCTR)의 내용으로 되어, 스텝(135)에 진행한다. 따라서, 다음회부터는 스텝(139)의 판별결과는 예스로 되어 스텝(141)으로 진행하게 된다.

스텝(141)에서는 K=K+1으로 되고, 그런다음 K=4인지 아닌지의 판별을 스텝(142)에서 하게 된다. K는 어느 한 기통이 폭발행정으로 될 때마다 1씩 커진다. 스텝(142)의 판별결과 노우이면, 스텝(135)에 진행한다. 스텝(142)의 판별결과가 예스이면, 스텝(144)에 진행하여 실수 N의 값이 카운터(TDCTR)의 값과 일치하고 있는지 않는지의 판단을 하게 되며, 1사이클 경화(크랭크축 720° 회전)하고 있다. N=TDCTR인 경우에는 스텝(145)에 진행하여, FATC=＂1＂, TDCTR=8, TF=＂0＂으로 한 다음, 스텝(135)에 진행한다. 스텝(144)의 판별결과가 노우인 경우에는 스텝(143)에 진행하며, K=＂0＂, FN=＂0＂로 되어, 스텝(135)에 진행한다.

이와같이, 니이들밸브리프트센서(9)가 고장이 아니라고 판별되었을 경우에는 곧 스텝(131)에 진행하지만, 니이들밸브리프트센서(9)가 고장났을 경우에는 데이터(M_n)와 W_n-1와의 대소비교를 함에 따라 그때그때에 있어서의 엔진의 각기통의 작동타이밍의 판별을 하게 되며, 이 판별결과에 따라서 각기통제어연산이 스텝(134)가 실행된다. 다음에, 스텝(134)에 나타낸 각기통제어연산에 대하여, 제8도의 상세한 순서도를 참조하여 설명한다. 먼저, 스텝(15)에서 플래그(TF)의 판별을 하게 되며, 플래그(TF)가 ＂0＂으로 되어 있을 경우에는 각기통제어를 위한 제어데이터의 연산을 위한 스텝이 나중에 실행되고, 한편, 플래그(TF)가 ＂1＂로 되어 있을 경우에는 각기통제어를 위한 제어데이터를 출력하기 위한 스텝이 나중에 실행된다. 플래그(TF)가 ＂0＂의 경우라 함은 니이들밸브리프트펄스신호 NLP₁가 출력되어서부터 짝수개의 상사점펄스(TDC)가 출력되어 있고, 그 다음의 상사점펄스(TDC)가 아직 출력되어 있지 않는 상태이다. 즉, 각기통이 모두 폭발행정에 있지 않는 기간이며, 제2도에서, t₂-t₃, t₄-t₅, t₆-t₇,...의 각기간에 상응하고 있다.

한편, 플래그(TF)가 ＂1＂인 경우라 함은 상술한 설명으로부터 알 수 있는 바와같이 어느 한 기통이 폭발행정에 있는 기간이며, 제2도에서, t₁-t₂, t₃-t₄, t₅-t₆,...의 각기간에 상응하고 있다. 플래그(TF)가 ＂0＂인 경우에는 스텝(151)에서 그때의 엔진의 운전조건이 작동제어를 할 수 있는 필요한 조건을 만족하고 있는지 아닌지의 판별을 하게 되어, 그 판별결과가 노우로 되었을 때에는 각기통제어를 위한 각기통예의 연료분사제어량을 나타내는 데이터의 내용을 영으로 한다(스텝 152). 본 명세서에서는 각기통제어를 위한 분사량제어데이터를 일반적으로 Q_Ain라고 표시하기로 한다. 여기에서, i는 기통의 번호를 뜻하며, n은 이 데이터의 연산된 타이밍을 뜻하는 것으로 하였다. 다음에, 스텝(153)에서 제1정수데이터(D_c1)의 연산을 하게 되고, 스텝(154)에서는 이 제1정수데이터 D_c1에 기초한 PID 제어연산이 그때의 목표아이들회전속도와 평균엔진속도와의 차분을 나타낸 데이터에 대하여 실행되어, 평균속도에 따른 아이들회전제어를 위한 분사량제어데이터(Q₁)의 연산을 스텝(155)에서 실행하게 된다.

이어서, 스텝(156)에 있어서, 이 제어데이터(Q₁)에 1사이클전에 연산한 다음의 기통을 위한 분사량제어 데이터(Q₄)(i+1)(n-1)을 가한 것을 제어데이터(Q₁)로 하였다. 이 제어데이터(Q₁)는 마이크로컴퓨우터(113)내의 RAM(114)에 기억된다. 스텝(151)의 판별결과가 예스인 경우에는 스텝(157)에서 공회 출력된 상사점펄스(TDC)에 기초한 속도(N_in)와 하나 앞에서 출력된 상사점펄스(TDC)에 기초한 속도 N(i-1)_n의 차분 N_in을 연산하고 이어서, 스텝(158)에 있어서 스텝(157)에서 얻은 차분(△N_in)과 다시금 1사이클전에 있어서 마찬가지로 하여 얻은 차분 △N₁(n-1)과의 차분(△△N₁)이 연산된다. 그런다음, 스텝(159)에서 PID 제어를 위한 제2정수데이터(D_c2)가 연산되고, 이 제2정수데이터(D_c2)에 의하여 나타내는 PID 제어정수에 따라서 각기통제어를 위한 PID 제어연산을 (△N₁) 및 (△△N₁)에 대하여 실행하게 된다(스텝 160). 이 PID제어연산의 결과 얻은 각기통제어용의 제어데이터(Q_Ain)과 RAM(114)에 기억된다(스텝 161).

이어서, 평균엔진속도에 따른 아이들 제어용 데이터(Q₁)가 스텝(153), (154)에서 이미 설명한 바와 같이 처리되며, 제어데이터(Q₁)가 RAM(114)에 기억된다(스텝 155). 그런다음, 스텝(156)에 진행하여 스텝(155)에서 기억된 데이터(Q₁)와 Q₄(i+1)(n-1)가 인가된다(스텝 156). 스텝(150)의 판별결과가 예스로 되었을 경우에는, 가속페달을 힘껏 밟는 량에 따른 제어데이터 Q_APP의 값에 그때의 데이터(Q₁)의 값을 가산하여, 데이터(Q_DRV)로 하고(스텝 162), 이것을 그때 압축행정에 있는 기통으로의 분사량제어데이터로서 출력한다(스텝 163). 더우기, 스텝(133)의 판별결과가 노우인 경우에는 스텝(153)에 진행하여, 제8도에 나타낸 스텝(153)-(155)와 마찬가지 연산이 실행되어, 그 결과 얻은 제어데이터(Q₁)가 그때의 아이들제어데이터로서 출력된다.

본 발명에 의하면 상술한 바와같이 디이젤엔진의 평균속도 및 분사량조절부재의 위치에 다른 폐루우프제어에 따라 엔진속도의 언더슈우트등의 과도적인 변화에 대한 제어 및 아이들 회전속도를 목표치에 개략 이르게 하는 등의 제어가 실행되어, 이에 따라, 아이들회전속도가 대략 안전한 상태에서 각기통제어에 따라 각기통의 각속도변동이 동일하게 되도록 제어를 하게 된다. 따라서, 각기통제어가 실행되고 있는 경우에도, 평균속도의 제어는 실행되고 있으며, 출력량은 태반을 맡아가지고 각기통제어를 안전하게 할 수 있다. 나아가서, 각 폐루우프제어계에 있어서, 각 제어정수가 내연기관의 운전조건에 따라서 설정되고, 운전조건이 변하여도 항상 안전한 상태에서 각기통제어를 할 수 있다.

Claims (1)

1. 다기통 내연기관의 각기통의 일정한 타이밍에 있어서의 순간속도를 순차 검출하는 속도검출부(8)와, 이 속도검출부의 검출결과에 응답하여 전술한 내연기관의 평균속도를 나타내는 평균속도데이터(N>)를 연산 출력하는 평균치연산부(11)와 필요로 하는 목표아이들 회전속도를 나타내는 목표속도데이터(N_t)를 출력하는 목표속도연산부(12)와 목표아이들회전속도를 얻기 위하여 내연기관에 공급하여야 할 연료의 량에 관련한 제1제어데이터를 출력하기 위한 평균속도데이터(

   

   )와 목표속도데이터(N_t)에 응답하여 필요한 연산을 하는 제1연산부(13), (14)와 속도검출부로부터 순차 출력되는 검출결과에 응답하여 각기통에 대한 순간속도와 각기통에 대하여 각기 정하여져 있는 기준의 기통에 대한 순간속도와의 차분에 따른 차데이터를 모든 기통에 대하여 순차 반복하여 연산출력하는 속도차연산부(24)와 차데이터에 의하여 나타내는 차분을 0으로 하기 위하여 필요한 연료공급량에 관련한 제2제어데이터를 얻기 위하여 차데이터에 응답하여 필요한 제어연산을 하는 제2연산부(25)(26)와 각기통의 작동타이밍을 검출하는 타이밍검출부(10)와, 전술한 각기통에 대한 다음회의 연료조절을 제2제어데이터에 따라서 하게 하기 위한 타이밍검출부의 검출결과에 따라서 각기통에 대한 다음회의 연료조절행정 이전에 제2제어데이터가 출력되도록 제어하는 출력제어부(27)와, 제1제어데이터 및 출력제어부로부터의 제2제어데이터에 응답하여, 전술한 내연기관으로의 공급연료를 조절하기 위한 조절부재의 제어를 하는 수단(15), (16), (19), (20), (21), (22), (23)과 내연기관의 운전상태를 나타낸 상태데이터에 응답하여 제1 및 제2연산부에서 실행하는 각 제어연산을 위한 제어정수를 정하는 정수설정회로(32), (33)을 구비하여서 이루어지는 것을 특징으로 하는 내연기관용 아이들 운전제어장치.

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