JPH0243024B2 - - Google Patents
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- JPH0243024B2 JPH0243024B2 JP58225406A JP22540683A JPH0243024B2 JP H0243024 B2 JPH0243024 B2 JP H0243024B2 JP 58225406 A JP58225406 A JP 58225406A JP 22540683 A JP22540683 A JP 22540683A JP H0243024 B2 JPH0243024 B2 JP H0243024B2
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- signal
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- internal combustion
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- F02D41/30—Controlling fuel injection
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- F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
- F02D41/401—Controlling injection timing
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- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
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- F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
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- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、内燃機関の点火制御・燃料制御の如
く、内燃機関が要求する所望の回転位置にて外部
に信号を出力する内燃機関の制御装置に関する。
く、内燃機関が要求する所望の回転位置にて外部
に信号を出力する内燃機関の制御装置に関する。
一般に電子制御式の内燃機関においては、内燃
機関の既知回転位置で基準位置信号を出力する基
準位置センサと、内燃機関の所定のクランク角回
転毎に角度信号を出力する回転角センサと、例え
ば時間計数装置を備えたマイクロコンピユータ等
の制御部材とを用いる電子制御装置において、内
燃機関１回転当り有限個の回転角センサの角度信
号の１パルスの中を正しく補間し、内燃機関特有
の行程に伴う回転変動の下でも常に所望の回転位
置で正確に出力を得ることが必要である。
機関の既知回転位置で基準位置信号を出力する基
準位置センサと、内燃機関の所定のクランク角回
転毎に角度信号を出力する回転角センサと、例え
ば時間計数装置を備えたマイクロコンピユータ等
の制御部材とを用いる電子制御装置において、内
燃機関１回転当り有限個の回転角センサの角度信
号の１パルスの中を正しく補間し、内燃機関特有
の行程に伴う回転変動の下でも常に所望の回転位
置で正確に出力を得ることが必要である。
従来この種の方法として、第１図に示す方法が
用いられる。基準信号からの遅れ角度θは角度信
号θOで計数して求めるメインルーチン処理の角度
θMと、さらに角度信号の１パルス以内をさらに一
定クロツク信号で計数して求めるサブルーチン処
理の角度θSとから求めている。ここで、次の関係
が成立する。
用いられる。基準信号からの遅れ角度θは角度信
号θOで計数して求めるメインルーチン処理の角度
θMと、さらに角度信号の１パルス以内をさらに一
定クロツク信号で計数して求めるサブルーチン処
理の角度θSとから求めている。ここで、次の関係
が成立する。
θ＝ｎ・θO＋θS（ｎは整数）
θM＝ｎ・θO
TS＝To・θS／θO
このサブルーチン処理は例えばθSの直前の角度
信号の１周期Toと角度信号の１パルスの角度θO
の関係から角度―時間変換の変換係数To／θOを
求めてθSを時間幅として算出する。ところがこの
方法は角度信号の１周期ToとTo+1が等しい時は
正確であるが、To＜To+1の時は作成信号の立上
りエツジEDGは進角側に、またTo＞To+1の時は
同様に遅角側に誤差を生じてしまう。
信号の１周期Toと角度信号の１パルスの角度θO
の関係から角度―時間変換の変換係数To／θOを
求めてθSを時間幅として算出する。ところがこの
方法は角度信号の１周期ToとTo+1が等しい時は
正確であるが、To＜To+1の時は作成信号の立上
りエツジEDGは進角側に、またTo＞To+1の時は
同様に遅角側に誤差を生じてしまう。
本発明の主な目的は、内燃機関の制御に際して
過去の角度信号のパルス周期のデータを記憶し、
該記憶されたデータの時間的変化から次回の角度
信号のパルス周期を予測して角度・時間変換の変
換係数に補正を加え、サブリーチン処理を正確に
実行させ、それにより、内燃機関特有の回転変動
下においても、また加減速のような過渡時におい
ても内燃機関制御を正確に行うことにある。
過去の角度信号のパルス周期のデータを記憶し、
該記憶されたデータの時間的変化から次回の角度
信号のパルス周期を予測して角度・時間変換の変
換係数に補正を加え、サブリーチン処理を正確に
実行させ、それにより、内燃機関特有の回転変動
下においても、また加減速のような過渡時におい
ても内燃機関制御を正確に行うことにある。
本発明においては、内燃機関の回転に従つて所
定の周期で基準信号を発生する基準信号発生手
段、および該基準信号の発生周期よりも短い周期
θOで内燃機関の回転に従つて角度信号を発生する
角度信号発生手段を有し、該基準信号と該角度信
号にもとづき制御信号を発生するタイミングとし
ての該基準信号からの遅れ角θを演算する内燃機
関の制御装置において、該基準信号の発生から遅
れ角θまでの間に発生する該角度信号のうち最後
の角度信号を除いた少くとも２つの角度信号の発
生時において瞬時機関回転数データを演算する瞬
時機関回転数演算手段、該演算された瞬時機関回
転数データのうち少くとも２つ以上のデータを記
憶する記憶手段、該記憶された少くとも２つ以上
のデータにもとづいて該制御信号発生タイミング
における瞬時機関回転数の予測値NFを求める予
測手段、該瞬時機関回転数予測値NFおよび該角
度信号の発生周期θOにもとづいて該最後の角度信
号の発生時点θMから該制御信号発生タイミングま
での角度偏差θSを角度・時間変換する変換手段、
該角度・時間変換により得られた時間TSを該最
後の角度信号の発生時点θMに加える時間加算手
段、および、該時間加算により決定された時期に
該制御信号を発生する制御信号発生手段、を具備
することを特徴とする内燃機関の制御装置、が提
供される。
定の周期で基準信号を発生する基準信号発生手
段、および該基準信号の発生周期よりも短い周期
θOで内燃機関の回転に従つて角度信号を発生する
角度信号発生手段を有し、該基準信号と該角度信
号にもとづき制御信号を発生するタイミングとし
ての該基準信号からの遅れ角θを演算する内燃機
関の制御装置において、該基準信号の発生から遅
れ角θまでの間に発生する該角度信号のうち最後
の角度信号を除いた少くとも２つの角度信号の発
生時において瞬時機関回転数データを演算する瞬
時機関回転数演算手段、該演算された瞬時機関回
転数データのうち少くとも２つ以上のデータを記
憶する記憶手段、該記憶された少くとも２つ以上
のデータにもとづいて該制御信号発生タイミング
における瞬時機関回転数の予測値NFを求める予
測手段、該瞬時機関回転数予測値NFおよび該角
度信号の発生周期θOにもとづいて該最後の角度信
号の発生時点θMから該制御信号発生タイミングま
での角度偏差θSを角度・時間変換する変換手段、
該角度・時間変換により得られた時間TSを該最
後の角度信号の発生時点θMに加える時間加算手
段、および、該時間加算により決定された時期に
該制御信号を発生する制御信号発生手段、を具備
することを特徴とする内燃機関の制御装置、が提
供される。
本発明の一実施例としての内燃機関の制御装置
が第２図に示される。第２図装置は電磁弁により
スピル調量を行うデイーゼルエンジンの噴射量制
御システムとして示されている。第３〜６図は第
２図装置を説明するための図であり、電磁弁スピ
ル調量式の噴射量制御システムの概要を説明する
ためのものである。
が第２図に示される。第２図装置は電磁弁により
スピル調量を行うデイーゼルエンジンの噴射量制
御システムとして示されている。第３〜６図は第
２図装置を説明するための図であり、電磁弁スピ
ル調量式の噴射量制御システムの概要を説明する
ためのものである。
第２図において、１は図示しない内燃機関によ
り駆動される駆動軸。２は駆動軸１によつて駆動
回転するベーン式フイードポンプで吸入口３１か
ら燃料を導入して加圧し、この燃料を燃料調圧弁
３２を通じて所定の圧力に調圧した後ポンプハウ
ジング４１内に形成した燃料室４２へ供給する。
り駆動される駆動軸。２は駆動軸１によつて駆動
回転するベーン式フイードポンプで吸入口３１か
ら燃料を導入して加圧し、この燃料を燃料調圧弁
３２を通じて所定の圧力に調圧した後ポンプハウ
ジング４１内に形成した燃料室４２へ供給する。
駆動軸１はカツプリング６５を介して圧送プラ
ンジヤ６を駆動する。カツプリング６５は圧送プ
ランジヤ６を回転方向には一体的に回転させる
が、軸方向には圧送プランジヤ６の往復運動を自
由に許す。圧送プランジヤ６にはフエイスカム６
１が一体に設けられている。フエイスカム６１は
スプリング１０に押されてカムローラ１１に押圧
されている。カムローラ１１とフエイスカム６１
は駆動軸１の回転を圧送プランジヤ６の往復運動
に変換する公知の構成でありこれらの摺接により
フエイスカム６１のカム山がカムローラ１１を乗
り上げることによつてプランジヤ６は１回転中に
気筒数に応じた回転だけ往復運動する。
ンジヤ６を駆動する。カツプリング６５は圧送プ
ランジヤ６を回転方向には一体的に回転させる
が、軸方向には圧送プランジヤ６の往復運動を自
由に許す。圧送プランジヤ６にはフエイスカム６
１が一体に設けられている。フエイスカム６１は
スプリング１０に押されてカムローラ１１に押圧
されている。カムローラ１１とフエイスカム６１
は駆動軸１の回転を圧送プランジヤ６の往復運動
に変換する公知の構成でありこれらの摺接により
フエイスカム６１のカム山がカムローラ１１を乗
り上げることによつてプランジヤ６は１回転中に
気筒数に応じた回転だけ往復運動する。
圧送プランジヤ６はハウジング４１に固定され
たヘツド１２にかん合されてポンプ室１３を構成
している。圧送プランジヤ６には吸入溝１４が形
成されており、圧送プランジヤ６の吸入行程中に
この吸入溝の１つが吸入ポート１５と連通する
と、燃料室４２からポンプ室１３に燃料を導入す
る。圧送プランジヤ６の圧縮行程中にポンプ室１
３の燃料が圧縮されると分配ポート１６から、圧
送弁１７を通じて燃料が各気筒の図示しない燃料
噴射弁へ送られ、内燃機関の燃焼室へ噴射され
る。
たヘツド１２にかん合されてポンプ室１３を構成
している。圧送プランジヤ６には吸入溝１４が形
成されており、圧送プランジヤ６の吸入行程中に
この吸入溝の１つが吸入ポート１５と連通する
と、燃料室４２からポンプ室１３に燃料を導入す
る。圧送プランジヤ６の圧縮行程中にポンプ室１
３の燃料が圧縮されると分配ポート１６から、圧
送弁１７を通じて燃料が各気筒の図示しない燃料
噴射弁へ送られ、内燃機関の燃焼室へ噴射され
る。
ポンプ室１３には燃料調量機構５が接続されて
いる。この燃料調量機構５は、電磁弁５１のコイ
ル５２に電流を通じるとニードル弁５３がリフト
され、高圧のポンプ室１３内の燃料が溢流路５
４，５５を通じて燃料室４２へ還流されるように
構成してある。したがつて、圧送プランジヤ６の
圧縮行程中に電磁弁５１を作動させると燃料の噴
射が終了する。
いる。この燃料調量機構５は、電磁弁５１のコイ
ル５２に電流を通じるとニードル弁５３がリフト
され、高圧のポンプ室１３内の燃料が溢流路５
４，５５を通じて燃料室４２へ還流されるように
構成してある。したがつて、圧送プランジヤ６の
圧縮行程中に電磁弁５１を作動させると燃料の噴
射が終了する。
ここで電磁弁５１への通電開始時期はマイクロ
コンピユータ等を用いた電子制御装置CONTに
よつて行うようになつている。上記電子制御装置
CONTは内燃機関の各種センサ、例えば機関回
転センサ８、アクセルペダルセンサ７１１や図示
せぬ機関温度センサなどによつて検出した内燃機
関の運転状態の信号および回転角センサ９の信号
Ｓ９が入力され、後述する論理機能により電磁弁
２１への通電を制御して機関に供給する燃料量を
制御する。
コンピユータ等を用いた電子制御装置CONTに
よつて行うようになつている。上記電子制御装置
CONTは内燃機関の各種センサ、例えば機関回
転センサ８、アクセルペダルセンサ７１１や図示
せぬ機関温度センサなどによつて検出した内燃機
関の運転状態の信号および回転角センサ９の信号
Ｓ９が入力され、後述する論理機能により電磁弁
２１への通電を制御して機関に供給する燃料量を
制御する。
第３図は電子制御装置CONTのブロツク線図
で、基準位置センサ８及び回転角センサ９の信号
をパルスに整形する波形整形回路７０１，７０２
と、アクセルセンサ７１１、吸気圧センサ７１
２、吸気温センサ７１３、冷却水温センサ７１
４、及びバツテリ電圧７１５等のアナログ信号を
デイジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器７０３
と、各種入力信号を基に電磁弁５１を駆動する信
号を作成するCPU７０４と、プログラムを記憶
してあるROM７０５と、一時的にデータを読み
書きするワーク用RAM７０６と、CPU７０４の
出力信号をパワーアツプして電磁弁５１を駆動す
る駆動回路７０７とから構成してある。なお、ス
タータースイツチ７１６およびアイドルスイツチ
７１７からの信号もCPU７０４に供給される。
で、基準位置センサ８及び回転角センサ９の信号
をパルスに整形する波形整形回路７０１，７０２
と、アクセルセンサ７１１、吸気圧センサ７１
２、吸気温センサ７１３、冷却水温センサ７１
４、及びバツテリ電圧７１５等のアナログ信号を
デイジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器７０３
と、各種入力信号を基に電磁弁５１を駆動する信
号を作成するCPU７０４と、プログラムを記憶
してあるROM７０５と、一時的にデータを読み
書きするワーク用RAM７０６と、CPU７０４の
出力信号をパワーアツプして電磁弁５１を駆動す
る駆動回路７０７とから構成してある。なお、ス
タータースイツチ７１６およびアイドルスイツチ
７１７からの信号もCPU７０４に供給される。
機関回転センサ８は、例えばポンプ駆動軸１と
一体的に同位相で回転するよう図示せぬ機関のカ
ムシヤフトに設けられ、第２図装置の４気筒内燃
機関の場合４個の突起を有する磁性材料を用いた
円板８１と、公知の電磁ピツクアツプ等の近接検
出器８２とから成る（第４図Ａ）。機関回転セン
サ８は、機関回転数用センサとしての機能と同時
に常に機関の既知回転位置で基準位置信号を出力
する基準位置センサとしての機能をも併せ備えて
いる。
一体的に同位相で回転するよう図示せぬ機関のカ
ムシヤフトに設けられ、第２図装置の４気筒内燃
機関の場合４個の突起を有する磁性材料を用いた
円板８１と、公知の電磁ピツクアツプ等の近接検
出器８２とから成る（第４図Ａ）。機関回転セン
サ８は、機関回転数用センサとしての機能と同時
に常に機関の既知回転位置で基準位置信号を出力
する基準位置センサとしての機能をも併せ備えて
いる。
同じく回転角センサ９は第４図Ｂに第２図の
Ｂ―Ｂ断面で示す如く、ポンプ駆動軸１に一体
的に取り付けられた複数の突起を有する磁性材料
を用いた円板９１と、前記近接検出器８２と同様
の近接検出器９２とから成り噴射ポンプの駆動軸
１の所定角回転毎に、すなわち内燃機関の所定の
クランク角回転毎に、１個の信号を出力する。
Ｂ―Ｂ断面で示す如く、ポンプ駆動軸１に一体
的に取り付けられた複数の突起を有する磁性材料
を用いた円板９１と、前記近接検出器８２と同様
の近接検出器９２とから成り噴射ポンプの駆動軸
１の所定角回転毎に、すなわち内燃機関の所定の
クランク角回転毎に、１個の信号を出力する。
第２図装置においては円板９１の突起は32個と
してあるので、ポンプ駆動軸１が１回転する毎
に、すなわち機関のクランク軸が２回転する毎に
32個の信号を出力するのでクランク軸で22.5゜回
転毎に信号を出力する。
してあるので、ポンプ駆動軸１が１回転する毎
に、すなわち機関のクランク軸が２回転する毎に
32個の信号を出力するのでクランク軸で22.5゜回
転毎に信号を出力する。
なおアクセルセンサSEN（ACC）は、例えば公
知のポテンシヨメータ等で構成され、運転者の要
求する機関の負荷情報を電子制御装置CONTへ
出力する。
知のポテンシヨメータ等で構成され、運転者の要
求する機関の負荷情報を電子制御装置CONTへ
出力する。
第２図装置の作動が第５、第６図に従つて説明
される。第５図は第２図装置による噴射量調量の
基本概念を示すタイムチヤートで１は噴射ポンプ
のプランジヤ６のリフトＬ、２は内燃機関の既知
回転位置で出力される基準位置センサ８の基準位
置信号Ｓ８，３はスピル調量電磁弁５１への通電
パルス信号Ｓ（CONT）を各々示す。電子制御装
置CONTは機関回転センサ８、アクセルペダル
センサ７１１および図示しない温度・圧力センサ
等からの付加情報に基いて、機関が要求する燃料
量ｑを決定し燃料量ｑに対応するスピル開始時期
を基準位置信号からの遅れ角θ℃Ａとして求め、
この時期に電磁弁５１に通電を開始して燃料噴射
を終了させる。
される。第５図は第２図装置による噴射量調量の
基本概念を示すタイムチヤートで１は噴射ポンプ
のプランジヤ６のリフトＬ、２は内燃機関の既知
回転位置で出力される基準位置センサ８の基準位
置信号Ｓ８，３はスピル調量電磁弁５１への通電
パルス信号Ｓ（CONT）を各々示す。電子制御装
置CONTは機関回転センサ８、アクセルペダル
センサ７１１および図示しない温度・圧力センサ
等からの付加情報に基いて、機関が要求する燃料
量ｑを決定し燃料量ｑに対応するスピル開始時期
を基準位置信号からの遅れ角θ℃Ａとして求め、
この時期に電磁弁５１に通電を開始して燃料噴射
を終了させる。
なお電磁弁５１はプランジヤ６が吸入行程中に
次回の噴射に備えて再び閉弁しておくことが当然
必要であるが、閉弁時期は吸入行程中に行われさ
えすれば良く、開弁時期に比較してそのタイミン
グ精度は高精度を必要としない。それに対して電
磁弁５１の開弁時期は直接に燃料噴射量と関係す
る重要なパラメータであり極めて精度良く確保さ
れる必要がある。第２図装置の原理は、開弁時期
の精度確保は、無限に細かい分解能を有する回転
角センサ信号Ｓ９を得る事ができれば容易になし
得るが、現状の当業技術レベルでは機関１回転当
り有限個の信号を出力する回転角センサの角度信
号および制御マイクロコンピユータに内蔵された
時間計数装置とを併用して行わざるを得ないとい
う観点にもとづいている。
次回の噴射に備えて再び閉弁しておくことが当然
必要であるが、閉弁時期は吸入行程中に行われさ
えすれば良く、開弁時期に比較してそのタイミン
グ精度は高精度を必要としない。それに対して電
磁弁５１の開弁時期は直接に燃料噴射量と関係す
る重要なパラメータであり極めて精度良く確保さ
れる必要がある。第２図装置の原理は、開弁時期
の精度確保は、無限に細かい分解能を有する回転
角センサ信号Ｓ９を得る事ができれば容易になし
得るが、現状の当業技術レベルでは機関１回転当
り有限個の信号を出力する回転角センサの角度信
号および制御マイクロコンピユータに内蔵された
時間計数装置とを併用して行わざるを得ないとい
う観点にもとづいている。
第２図装置における制御方法が第６、第７図に
従つて説明される。第６図１〜４は第５図で述べ
たように、１はプランジヤ６のリフト、２は基準
位置信号、３は回転角センサ信号、４は電磁弁５
１への通電パルス信号であり、４は回転角センサ
９の信号を整形した角度信号Ｓ９である。
従つて説明される。第６図１〜４は第５図で述べ
たように、１はプランジヤ６のリフト、２は基準
位置信号、３は回転角センサ信号、４は電磁弁５
１への通電パルス信号であり、４は回転角センサ
９の信号を整形した角度信号Ｓ９である。
第２図装置では、機関２回転当り32個の信号を
出力するよう構成してあるから角度信号の１サイ
クルθOは22.5℃Ａに相当する。電子制御装置
CONTでは以上の各信号を用いて、まず要求噴
射燃料量ｑに基づいて電磁弁２１の遅れ角θを求
めθをθOで除した商ｎ（整数）および余りθSを求
める。
出力するよう構成してあるから角度信号の１サイ
クルθOは22.5℃Ａに相当する。電子制御装置
CONTでは以上の各信号を用いて、まず要求噴
射燃料量ｑに基づいて電磁弁２１の遅れ角θを求
めθをθOで除した商ｎ（整数）および余りθSを求
める。
従つてθO×ｎ＝θMに相当する部分は正しく角度
信号Ｓ５０で決定できるが、角度信号の最小分解
能である角度信号１サイクルθOより小さい角度で
ある角度偏差θSについてはもはや角度として扱い
得ないため、その時々の機関回転数に基づいて角
度偏差θSに相当する角度偏差相当時間TSに変換す
る。以上により基準位置信号２が出力される基準
位置から回転角センサ９の角度信号Ｓ９がｎ個経
過した後さらに余り角度相当時間TSが経過した
時点で電磁弁５１の開弁を指令しスピルを開始す
る。
信号Ｓ５０で決定できるが、角度信号の最小分解
能である角度信号１サイクルθOより小さい角度で
ある角度偏差θSについてはもはや角度として扱い
得ないため、その時々の機関回転数に基づいて角
度偏差θSに相当する角度偏差相当時間TSに変換す
る。以上により基準位置信号２が出力される基準
位置から回転角センサ９の角度信号Ｓ９がｎ個経
過した後さらに余り角度相当時間TSが経過した
時点で電磁弁５１の開弁を指令しスピルを開始す
る。
第７図は以上の制御を実行するための電子制御
装置CONT内の処理を示すフローチヤートであ
る。該制御は基準位置センサ８の基準位置信号の
入力毎に、すなわち機関の回転が180℃Ａ毎に割
込み処理される。ステツプS101にて割込みを開
始すると同時にステツプS102で前回の180℃Ａ割
込みで行つていた機関回転数計測を完了し、更に
ステツプS103で今回の機関回転数計測を開始す
る。すなわち機関回転数は180℃Ａ間の平均回転
数として求められるが、本実施例の４気筒内燃機
関の場合、圧縮―爆発に伴うサイクル的な回転変
動の周期は180℃Ａであるから、正しく平均の回
転数を得ることができ好適である。
装置CONT内の処理を示すフローチヤートであ
る。該制御は基準位置センサ８の基準位置信号の
入力毎に、すなわち機関の回転が180℃Ａ毎に割
込み処理される。ステツプS101にて割込みを開
始すると同時にステツプS102で前回の180℃Ａ割
込みで行つていた機関回転数計測を完了し、更に
ステツプS103で今回の機関回転数計測を開始す
る。すなわち機関回転数は180℃Ａ間の平均回転
数として求められるが、本実施例の４気筒内燃機
関の場合、圧縮―爆発に伴うサイクル的な回転変
動の周期は180℃Ａであるから、正しく平均の回
転数を得ることができ好適である。
次にステツプS104〜S106ではそれぞれ平均回
転数AV（Ni-1）、アクセル開度OD（ACC）、および
機関の冷却水温等の付加情報を取り込む。ステツ
プS104〜S106で取り込んだ各種情報を基にステ
ツプS107で、機関が要求している噴射燃料量ｑ
を演算する。
転数AV（Ni-1）、アクセル開度OD（ACC）、および
機関の冷却水温等の付加情報を取り込む。ステツ
プS104〜S106で取り込んだ各種情報を基にステ
ツプS107で、機関が要求している噴射燃料量ｑ
を演算する。
さらにステツプS108にて燃料量ｑに対応する
スピル用電磁弁２１の遅れ角θを例えばメモリに
格納されたマツプから検索する。そして前述の如
くステツプS109で角度信号の１サイクルθOにてθ
を除し、商ｎおよび余りθSを求める。ステツプ
S110にて角度偏差θS℃Ａに相当する余り角相当時
間TSをステツプS104で取り込んだ平均回転数AV
（Ni-1）に基づいて演算する。
スピル用電磁弁２１の遅れ角θを例えばメモリに
格納されたマツプから検索する。そして前述の如
くステツプS109で角度信号の１サイクルθOにてθ
を除し、商ｎおよび余りθSを求める。ステツプ
S110にて角度偏差θS℃Ａに相当する余り角相当時
間TSをステツプS104で取り込んだ平均回転数AV
（Ni-1）に基づいて演算する。
以上で180℃Ａ毎の割込み処理は終了する。該
処理で求めたｎおよびTSは電子制御装置CONT
の出力制御部にセツトされ、基準位置センサ８で
得られる機関の既知基準位置から角度信号のｎ個
分の角度および時間TS経過の後にスピル用電磁
弁５１を開弁する。
処理で求めたｎおよびTSは電子制御装置CONT
の出力制御部にセツトされ、基準位置センサ８で
得られる機関の既知基準位置から角度信号のｎ個
分の角度および時間TS経過の後にスピル用電磁
弁５１を開弁する。
以上述べた電磁弁スピル調量システムの問題点
が第８図に従つて以下に説明される。今仮に機関
の回転が全く平滑で回転変動が全く無く、常に平
均回転数AV（Ｎ）を保つていれば何ら問題は生じ
ないのであるが、実際にはレシプロエンジン特有
の燃焼に伴う回転変動が生じてしまう。この変動
の様子を角度信号の１パルス毎に機関回転数をサ
ンプリングして求めたものを第８図２の実線で示
す。特に燃料噴射が行われるのは圧縮上死点直前
の機関行程に相当しており、前述の角度偏差θSに
相当する位相で最も機関回転が落ち込むのが一般
的である。
が第８図に従つて以下に説明される。今仮に機関
の回転が全く平滑で回転変動が全く無く、常に平
均回転数AV（Ｎ）を保つていれば何ら問題は生じ
ないのであるが、実際にはレシプロエンジン特有
の燃焼に伴う回転変動が生じてしまう。この変動
の様子を角度信号の１パルス毎に機関回転数をサ
ンプリングして求めたものを第８図２の実線で示
す。特に燃料噴射が行われるのは圧縮上死点直前
の機関行程に相当しており、前述の角度偏差θSに
相当する位相で最も機関回転が落ち込むのが一般
的である。
従つて角度偏差θSに相当する機関回転位置にお
ける瞬時回転数NXと平均回転数AV（Ｎ）との間
には大きな回転数偏差εが生じている。然るに第
６図で示した処理に従つて制御を実行すると、該
回転数偏差εを全く無視した形となるため、角度
偏差相当時間TSに相当する回転角は真の要求値θS
より小さくなつてしまい、従つてスピルが過早と
なり噴射量が要求値より減少するという問題が生
じてしまう。また機関の定常時における回転変動
がまつたくないとしても、機関は定常よりもむし
ろ過渡的に運転される事が多い。
ける瞬時回転数NXと平均回転数AV（Ｎ）との間
には大きな回転数偏差εが生じている。然るに第
６図で示した処理に従つて制御を実行すると、該
回転数偏差εを全く無視した形となるため、角度
偏差相当時間TSに相当する回転角は真の要求値θS
より小さくなつてしまい、従つてスピルが過早と
なり噴射量が要求値より減少するという問題が生
じてしまう。また機関の定常時における回転変動
がまつたくないとしても、機関は定常よりもむし
ろ過渡的に運転される事が多い。
第９図および第１０図はそれぞれ機関の加速時
および減速時の回転数の状況を示すもので、前述
の第８図と同一形式で示した。第９図において、
機関が加速状態のために瞬時回転数Ｎは時々刻々
と増加している。従つて、角度偏差θSに相当する
機関回転位置における瞬時回転数NXは平均回転
数AV（Ｎ）よりも高い回転数を示して、回転数偏
差εが生じている。
および減速時の回転数の状況を示すもので、前述
の第８図と同一形式で示した。第９図において、
機関が加速状態のために瞬時回転数Ｎは時々刻々
と増加している。従つて、角度偏差θSに相当する
機関回転位置における瞬時回転数NXは平均回転
数AV（Ｎ）よりも高い回転数を示して、回転数偏
差εが生じている。
一方第１０図において、機関が減速状態の場合
は同様に瞬時回転数NXは平均回転数より低い回
転数を示し回転数偏差εが生じている。然るに第
７図に示した処理に従つて制御を実行すると、こ
の回転数偏差εを全く無視するのは前述の通りと
なり、機関が加速中は角度偏差相当時間TSに相
当する回転角は真の要求値角度偏差θSより大きく
なり、従つてスピルが遅くなり噴射量が多くな
る。逆に機関が減速中は、噴射量が要求量より少
なくなるという問題が生じる。
は同様に瞬時回転数NXは平均回転数より低い回
転数を示し回転数偏差εが生じている。然るに第
７図に示した処理に従つて制御を実行すると、こ
の回転数偏差εを全く無視するのは前述の通りと
なり、機関が加速中は角度偏差相当時間TSに相
当する回転角は真の要求値角度偏差θSより大きく
なり、従つてスピルが遅くなり噴射量が多くな
る。逆に機関が減速中は、噴射量が要求量より少
なくなるという問題が生じる。
この問題は例えば機関への負荷が無いレーシン
グ時に顕著に現われ、第１１図に示す如く不具合
が生じてしまう。第１１図１はレーシング時のア
クセル開度OD（ACC）をあらわす。CLは全閉を
あらわす。第１０図２の実線および破線は機関回
転数NEを表わす。特に減速時の最後でアイドル
回転数Ｎ（ID）になる所で実線の如く一度回転数
がアイドル以下に低下ａしてしまい、時には破線
で示す様に機関が停止ｂしてしまうという運転上
非常にフイーリングが悪くなるという問題が生じ
てしまうが、第２図装置においてはこの問題を解
決することが意図される。
グ時に顕著に現われ、第１１図に示す如く不具合
が生じてしまう。第１１図１はレーシング時のア
クセル開度OD（ACC）をあらわす。CLは全閉を
あらわす。第１０図２の実線および破線は機関回
転数NEを表わす。特に減速時の最後でアイドル
回転数Ｎ（ID）になる所で実線の如く一度回転数
がアイドル以下に低下ａしてしまい、時には破線
で示す様に機関が停止ｂしてしまうという運転上
非常にフイーリングが悪くなるという問題が生じ
てしまうが、第２図装置においてはこの問題を解
決することが意図される。
電子制御装置CONT内で実行される処理内容
が第１２図〜第１５図に従つて説明される。第１
２図はマイクロコンピユータがリセツトされた後
に起動するメインルーチンの処理フローチヤート
でステツプS201で処理を開始する。ステツプ
S202で平均回転数AV（Ni-1）を取り込み、続くス
テツプS203およびステツプS204で各々アクセル
開度OD（ACC）および機関の冷却水温度等の付
加情報を取り込む。ステツプS202〜S204で取り
込んだ情報を基にステツプS205で機関が要求す
る燃料噴射量ｑを演算する。
が第１２図〜第１５図に従つて説明される。第１
２図はマイクロコンピユータがリセツトされた後
に起動するメインルーチンの処理フローチヤート
でステツプS201で処理を開始する。ステツプ
S202で平均回転数AV（Ni-1）を取り込み、続くス
テツプS203およびステツプS204で各々アクセル
開度OD（ACC）および機関の冷却水温度等の付
加情報を取り込む。ステツプS202〜S204で取り
込んだ情報を基にステツプS205で機関が要求す
る燃料噴射量ｑを演算する。
次にステツプS206で電磁弁の遅れ角θを例え
ばメモリに格納されたマツプから検索する。そし
てステツプS207で回転角センサ信号Ｓ５０の１
サイクルθOにてθを除して商ｎおよび余りθSを求
める。次にステツプS208で角度偏差θSの値を設定
値θKと大小比較を行いθS＞θKであればステツプ
S202に戻り同様の処理を行う。ステツプS208で
θS≦θKであれば商ｎを１マイナスし、角度偏差θS
はθOを加えておき、ステツプS202へ戻る。ステツ
プS208〜S210の処理の目的は後述する。
ばメモリに格納されたマツプから検索する。そし
てステツプS207で回転角センサ信号Ｓ５０の１
サイクルθOにてθを除して商ｎおよび余りθSを求
める。次にステツプS208で角度偏差θSの値を設定
値θKと大小比較を行いθS＞θKであればステツプ
S202に戻り同様の処理を行う。ステツプS208で
θS≦θKであれば商ｎを１マイナスし、角度偏差θS
はθOを加えておき、ステツプS202へ戻る。ステツ
プS208〜S210の処理の目的は後述する。
第１３図は基準位置信号が出力される毎に割込
み処理される180゜割込みルーチンのフローチヤー
トである。ステツプS301で処理が開始されステ
ツプS302で後述の角度信号で割込み処理される
22.5゜割込みルーチンを許可する。ステツプS303
で前回の割り込みから今回の割り込みまでの180
℃Ａ間の周期より平均機関回転数AV（Ni-1）を計
測完了する。次にステツプS304で次の平均機関
回転数AV（Ni）の計測を開始する。このルーチン
で求められた平均機関回転数AV（Ni-1）は前述の
第１２図に示したメインルーチンにて取り込まれ
る。
み処理される180゜割込みルーチンのフローチヤー
トである。ステツプS301で処理が開始されステ
ツプS302で後述の角度信号で割込み処理される
22.5゜割込みルーチンを許可する。ステツプS303
で前回の割り込みから今回の割り込みまでの180
℃Ａ間の周期より平均機関回転数AV（Ni-1）を計
測完了する。次にステツプS304で次の平均機関
回転数AV（Ni）の計測を開始する。このルーチン
で求められた平均機関回転数AV（Ni-1）は前述の
第１２図に示したメインルーチンにて取り込まれ
る。
第１４図は角度信号で割込み処理される22.5゜
割込みルーチンのフローチヤートである。前述の
180゜割込みルーチンで本ルーチンが許可されてい
ればステツプS401から本ルーチンを開始する。
ステツプS402で瞬時機関回転数NXを計測完了し、
ステツプS403でメモリへストアする。このメモ
リは少なくとも２個以上の過去の瞬時機関回転数
を記憶できる様２ワード以上のメモリエリアを確
保しておく。
割込みルーチンのフローチヤートである。前述の
180゜割込みルーチンで本ルーチンが許可されてい
ればステツプS401から本ルーチンを開始する。
ステツプS402で瞬時機関回転数NXを計測完了し、
ステツプS403でメモリへストアする。このメモ
リは少なくとも２個以上の過去の瞬時機関回転数
を記憶できる様２ワード以上のメモリエリアを確
保しておく。
次にステツプS404で次の瞬時機関回転数NX+1
の計測を開始する。ステツプS405ではメインル
ーチンで求められた商ｎを１減算し、この22.5゜
割込みルーチンが実行される毎に減算してゆく。
ステツプS406でｎが０になつたかどうかを判断
し０でなければこのルーチンを終了し、ｎが０に
なればこのルーチンが実行される時点は角度偏差
θSを角度偏差相当時間TSに置換えて開弁時期を求
める時点であるので、ステツプS403で記憶した
過去の瞬時機関回転数を基にθS時点の瞬時機関回
転数の予測値NFをステツプS407で演算し求める。
の計測を開始する。ステツプS405ではメインル
ーチンで求められた商ｎを１減算し、この22.5゜
割込みルーチンが実行される毎に減算してゆく。
ステツプS406でｎが０になつたかどうかを判断
し０でなければこのルーチンを終了し、ｎが０に
なればこのルーチンが実行される時点は角度偏差
θSを角度偏差相当時間TSに置換えて開弁時期を求
める時点であるので、ステツプS403で記憶した
過去の瞬時機関回転数を基にθS時点の瞬時機関回
転数の予測値NFをステツプS407で演算し求める。
次にステツプS407で求めた瞬時機関回転数の
予測値NFを用いて角度偏差θSに相当する角度偏
差相当時間TSを求める。ステツプS409で角度偏
差相当時間TSを出力制御部にセツトし、基準位
置信号から角度信号ｎ個、さらに角度偏差相当時
間TS経過後にスピル電磁弁を開弁する。
予測値NFを用いて角度偏差θSに相当する角度偏
差相当時間TSを求める。ステツプS409で角度偏
差相当時間TSを出力制御部にセツトし、基準位
置信号から角度信号ｎ個、さらに角度偏差相当時
間TS経過後にスピル電磁弁を開弁する。
次にステツプS410にて22.5゜割込みルーチンの
割り込み禁止を行い本ルーチンは次に180゜割込み
ルーチンで許可されるまで処理は行わない。
割り込み禁止を行い本ルーチンは次に180゜割込み
ルーチンで許可されるまで処理は行わない。
次に第１４図図示のステツプS407の予測演算
について第１５図で説明する。22.5゜割り込みで
コールされるルーチンで、ステツプS501で処理
を開始し、ステツプS502で、今回の22.5゜割り込
みで計測完了した瞬時機関回転数NXと前回求め
た瞬時機関回転数NX-1との差ΔNXを演算する。
について第１５図で説明する。22.5゜割り込みで
コールされるルーチンで、ステツプS501で処理
を開始し、ステツプS502で、今回の22.5゜割り込
みで計測完了した瞬時機関回転数NXと前回求め
た瞬時機関回転数NX-1との差ΔNXを演算する。
この差ΔNXは連続する角度信号から求めた瞬
時機関回転数の変化分で次の22.5゜割り込みで求
められる瞬時機関回転数の予測値NFと今回求め
た瞬時機関回転数NXとの差として見なす事がで
きるためステツプS503で次の22.5゜割り込みで求
める瞬時機関回転数の予測値NFを演算する。
時機関回転数の変化分で次の22.5゜割り込みで求
められる瞬時機関回転数の予測値NFと今回求め
た瞬時機関回転数NXとの差として見なす事がで
きるためステツプS503で次の22.5゜割り込みで求
める瞬時機関回転数の予測値NFを演算する。
本発明の一実施例としての内燃機関の制御装置
の機能は、第１７図に示される機能ブロツク図に
より表現されることができる。
の機能は、第１７図に示される機能ブロツク図に
より表現されることができる。
本発明の実施にあたつては、前述の実施例のほ
か、種々の変形形態が可能である。例えば、第１
４図ではステツプS503のΔNXには係数が付いて
いないがより予測を正確に行うために一定係数の
重みを付けてNF＝NX＋Ｋ・ΔNXとしてもよい。
か、種々の変形形態が可能である。例えば、第１
４図ではステツプS503のΔNXには係数が付いて
いないがより予測を正確に行うために一定係数の
重みを付けてNF＝NX＋Ｋ・ΔNXとしてもよい。
更に瞬時機関回転数の予測値NFを求める他の
方法が第１６図のフローチヤーートに説明され
る。ステツプS601で処理を開始し、ステツプ
S602で前回求めたなまし回転数（Nd）X-1と今回
求めた瞬時機関回転数とを３：１の重みをつけて
加算して今回の22.5゜割り込みでのなまし回転数
（Nd）Xを求める。次にステツプS603で今回求めた
瞬時機関回転数NXと今回求めたなまし回転数
（Nd）Xに係数αを乗じた値とを減算し瞬時機関回
転数の変化分ΔNXに係数βを乗じた値と今回求
めた瞬時機関回転数NXとを加算して瞬時機関回
転数の予測値NFを求める事で同様の効果を奏す
る。
方法が第１６図のフローチヤーートに説明され
る。ステツプS601で処理を開始し、ステツプ
S602で前回求めたなまし回転数（Nd）X-1と今回
求めた瞬時機関回転数とを３：１の重みをつけて
加算して今回の22.5゜割り込みでのなまし回転数
（Nd）Xを求める。次にステツプS603で今回求めた
瞬時機関回転数NXと今回求めたなまし回転数
（Nd）Xに係数αを乗じた値とを減算し瞬時機関回
転数の変化分ΔNXに係数βを乗じた値と今回求
めた瞬時機関回転数NXとを加算して瞬時機関回
転数の予測値NFを求める事で同様の効果を奏す
る。
前述の実施例においては、電磁弁によるスピル
調量のエンジン制御システムに好ましく適用でき
る場合について述べられたが、それに限らず、基
準位置信号および回転角信号を用いて、ガソリン
エンジンの点火時期を電子制御する場合において
も全く同様に適用することができる。
調量のエンジン制御システムに好ましく適用でき
る場合について述べられたが、それに限らず、基
準位置信号および回転角信号を用いて、ガソリン
エンジンの点火時期を電子制御する場合において
も全く同様に適用することができる。
本発明によれば、内燃機関の制御に際して過去
の角度信号のパルス周期のデータが記憶され、該
記憶されたデータの時間的変化から次回の角度信
号のパルス周期を予測して角度・時間変換の変換
係数に補正が加えられ、サブルーチン処理が正確
に実行され、内燃機関特有の回転変動下において
も、また加減速のような過渡時においても内燃機
関制御を正確に行うことができる。
の角度信号のパルス周期のデータが記憶され、該
記憶されたデータの時間的変化から次回の角度信
号のパルス周期を予測して角度・時間変換の変換
係数に補正が加えられ、サブルーチン処理が正確
に実行され、内燃機関特有の回転変動下において
も、また加減速のような過渡時においても内燃機
関制御を正確に行うことができる。
第１図は従来形を説明する信号波形図、第２図
は本発明の一実施例としての内燃機関の制御装置
を示す図、第３図は第２図装置における電子制御
装置の構成を示す図、第４図Ａ，Ｂは第２図の
Ａ―Ａ，Ｂ―Ｂ断面を示す断面図、第５
図、第６図は本発明の前提となる噴射量調量の基
本概念を示すタイミングを説明する信号波形図、
第７図は第６図に示す制御を行う場合の流れ図、
第８〜第１１図はいずれも第６図に示す制御方法
の問題点を説明するための信号波形図、第１２〜
第１５図はいずれも第２図装置の動作を示す流れ
図、第１６図は本発明の他の実施例における流れ
図、第１７図は本発明の一実施例としての内燃機
関の制御装置の機能ブロツク図である。 符号の説明、１…ポンプ駆動軸、２…フイード
ポンプ、３１…吸入口、３２…調圧弁、４１…ポ
ンプハウジング、４２…燃料室、５…燃料調量機
構、５１…電磁弁、６…圧送プランジヤ、６１…
フエイスカム、６５…カツプリング、８…機関回
転センサ、９…回転角センサ、CONT…電子制
御装置。
は本発明の一実施例としての内燃機関の制御装置
を示す図、第３図は第２図装置における電子制御
装置の構成を示す図、第４図Ａ，Ｂは第２図の
Ａ―Ａ，Ｂ―Ｂ断面を示す断面図、第５
図、第６図は本発明の前提となる噴射量調量の基
本概念を示すタイミングを説明する信号波形図、
第７図は第６図に示す制御を行う場合の流れ図、
第８〜第１１図はいずれも第６図に示す制御方法
の問題点を説明するための信号波形図、第１２〜
第１５図はいずれも第２図装置の動作を示す流れ
図、第１６図は本発明の他の実施例における流れ
図、第１７図は本発明の一実施例としての内燃機
関の制御装置の機能ブロツク図である。 符号の説明、１…ポンプ駆動軸、２…フイード
ポンプ、３１…吸入口、３２…調圧弁、４１…ポ
ンプハウジング、４２…燃料室、５…燃料調量機
構、５１…電磁弁、６…圧送プランジヤ、６１…
フエイスカム、６５…カツプリング、８…機関回
転センサ、９…回転角センサ、CONT…電子制
御装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関の回転に従つて所定の周期で基準信
号を発生する基準信号発生手段、および該基準信
号の発生周期よりも短い周期θOで内燃機関の回転
に従つて角度信号を発生する角度信号発生手段を
有し、該基準信号と該角度信号にもとづき制御信
号を発生するタイミングとしての該基準信号から
の遅れ角θを演算する内燃機関の制御装置におい
て、 該基準信号の発生から遅れ角θまでの間に発生
する該角度信号のうち最後の角度信号を除いた少
くとも２つの角度信号の発生時において瞬時機関
回転数データを演算する瞬時機関回転数演算手
段、 該演算された瞬時機関回転数データのうち少く
とも２つ以上のデータを記憶する記憶手段、 該記憶された少くとも２つ以上のデータにもと
づいて該制御信号発生タイミングにおける瞬時機
関回転数の予測値NFを求める予測手段、 該瞬時機関回転数予測値NFおよび該角度信号
の発生周期θOにもとづいて該最後の角度信号の発
生時点θMから該制御信号発生タイミングまでの角
度偏差θSを角度・時間変換する変換手段、 該角度・時間変換により得られた時間TSを該
最後の角度信号の発生時点θMに加える時間加算手
段、および、 該時間加算により決定された時期に該制御信号
を発生する制御信号発生手段、 を具備することを特徴とする内燃機関の制御装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58225406A JPS60119345A (ja) | 1983-12-01 | 1983-12-01 | 内燃機関の制御装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP58225406A JPS60119345A (ja) | 1983-12-01 | 1983-12-01 | 内燃機関の制御装置 |
Publications (2)
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| JPS60119345A JPS60119345A (ja) | 1985-06-26 |
| JPH0243024B2 true JPH0243024B2 (ja) | 1990-09-26 |
Family
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Family Applications (1)
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| JP58225406A Granted JPS60119345A (ja) | 1983-12-01 | 1983-12-01 | 内燃機関の制御装置 |
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-
1984
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| Publication number | Publication date |
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| US4570594A (en) | 1986-02-18 |
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