JPH033945A - エンジン制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はエンジン制御装置に係り、特に自動車用ガソリ
ンエンジンの点火時期制御装着および燃料噴射制御装置
に好適なエンジン回転数検出装置を有するエンジン制御
装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のエンジン制御装置は、特開昭６３−１８８７７０
号公報に記載のようにエンジン回転数検出装置として、
点火コイルの１次側マイナス信号電圧波形の周期を計測
し、チャタリング時の影響を除くためのマスク期間を設
けて、ソフトウェアで対応させたものであった。

またエンジン回転数検出装置として、クランク軸回転信
号を採用し、１本の回転信号の１気筒あたり３個のパル
ス信号を判別することによりクランク軸の回転角度位置
を検出して、上記パルス信号を基準とする経過時間でエ
ンジンの点火時期および噴射タイミングを制御する装置
については、チャタリングの影響を除くためのソフトウ
ェアでの対策がされていなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、クランク軸回転信号を採用した場合に
クランク軸回転信号波形には運転状態によってチャタリ
ングというノイズの入った大きな波形の乱れが生じるた
め、この波形をそのまま整形して基準パルスとしたので
は誤った周期計測となってしまい、ノイズの種類や大き
さによってはハードウェアで処理しきれないことから、
エンジンの運転状態を考慮した場合には常に高精度を保
ってエンジン回転数の検出を行なうことが困難となると
いう問題があった。

本発明の目的はクランク軸回転信号に生じるチャタリン
グの影響を十分に抑え、エンジンの運転状態の変化にも
かかわらず常に精度よくエンジン回転数の検出が行なえ
る手段を備えたエンジン制御装置を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明によるエンジン制御
装置はクランク軸回転信号より検出する基準パルス信号
のハードウェアでは処理しきれないチャタリングによる
影響をソフトウェアのマスキング処理により除去するよ
うにしたものである。

〔作用〕

上記エンジン制御装置はエンジンの運転状態によって生
じるクランク軸回転信号のチャタリングノイズに対して
、複数のマスク期間を設定して基準パルス信号を取り込
むことにより、エンジンの始動時などのようにノイズの
大きい場合でも十分にチャタリングによる影響を除去す
ることが可能となる。またソフトウェア処理上から選択
式のマスク期間となっているため、ロジックの複雑さが
なくて応答の遅れも生じることがなく、さらにソフトウ
ェアによるマイキング処理では予め予想される信号の入
力タイミング以外に特異な信号が入力された場合には、
これを無視して入力とみなさないように動作して特異な
タイミングの信号を計測することがないので誤動作する
ことがない。これによりクランク軸回転信号の回転角信
号に各気筒ごとの３つの信号を入力するような場合など
にも、チャタリングの影響を除去した精度のよいエンジ
ン回転数の計測が可能となるとともに、点火および燃料
噴射のタイミングを適切に制御することができる。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例を第１図ないし第６図により説
明する。

第２図は本発明によるエンジン制御装置の一実施例を示
すブロック図である。第２図において、１はクランク軸
に同期して回転するクランク軸回転信号検出用のロータ
、２は回転部に位置するピックアップコイル、３はクラ
ンク軸回転信号の入力回路を含む波形整形回路、４はパ
ルス入力用Ｔ１０　　ＬＳＩ、５はマイコン（ＣＰＵ）
　、６は点火コイルドライブ回路、７は点火コイル、８
はディストリビュータ、９はインジェクタドライブ回路
、１ｏはスパークプラグ、１１はインジェクタ、１２は
コントロールユニットである。

上記のクランク軸回転信号検出用のロータ１の外周に９
０’毎に３個の突起を設け、各突起がピックアンプコイ
ル２の直下を通過するとき、ピンクアップコイル２内を
通る磁束が変化して、クランク軸回転信号Ｓｏの３つの
信号が発生する。この３つの信号はクランク軸の回転角
度位置信号としてエンジンの各気筒ごとに同じ形状の信
号を発生し、第１の信号をエンジンの始動時の点火時期
に一致させ、第２の信号をエンジンの始動時の点火コイ
ル７への通電開始時期に一致させ、第３の信号を各気筒
の第２の信号と当該気筒より時間的に１行程光行する気
筒の第１の信号の間に出力し、各信号間の時間を計測し
て、その時間の長短により各信号を識別する。またマイ
コン（ＣＰＵ）５にエンジン制御異常時のためのバック
アップＣＰＵが内蔵されており、異常発生時にはＣＰＵ
がバックアップモードに切り換わり、上記第１の信号に
同期してバックアップ点火（噴射）制御を行なう。

なお上記のクランク軸回転信号検出用のロータ１および
ピンクアップコイル２を点火配電用ディストリビュータ
８に内蔵し、ロータ〕をディストリビュータ軸に取り付
けて、クランク軸の回転角度位置信号をカム軸回転に同
期して発生させることもできる。

上記の構成で、クランク軸に同期して回転するロータ１
と、その回転部に位置するピンクアップコイル２により
、クランク軸回転信号Ｓｏ　を検出する。この回転信号
Ｓｏ　をコントロールユニット１２の入力回路を含む波
形整形回路３により基準パルス信号Ｓ１に変換する。パ
ルス入出力用Ｉ１０　　ＬＳＩ４およびマイコン５は上
記パルス信号Ｓ１を基準時間信号として、他の入力条件
と合わせて点火時期、通電時間、燃料噴射量を決定し、
点火信号Ｓ２および燃料噴射信号Ｓ３を出力する。

この点火信号Ｓ２により点火コイルドライブ回路６を通
して点火コイル７に電源１２Ｖより流れる電流を制御し
、この点火コイル７で発生する高電圧信号はディストリ
ビュータ８により各気筒（４気筒）の点火プラグ（スパ
ークプラグ）１０に分配される。また燃料噴射信号Ｓ３
によりインジェクタドライバ回路７を通してエンジンの
インジェクタ１１の燃料噴射時間を制御する。上記燃料
噴射量の決定などに必要なエンジン回転数の検出は基準
パルス信号Ｓ１を取り込み、マイコン５で演算処理を行
なうことにより実行して検出される。

このさい基準パルス信号ＳＬにおけるチャタリングのノ
イズを防止するためにマスク期間を設ける必要がある。

そのマスク期間の設定方法およびエンジン制御動作につ
いて次に説明する。

第１図は第２図のクランク軸基準パルス信号Ｓ１のマス
ク設定およびエンジン制御動作のフローチャートである
。第１図において、本処理はクランク軸回転信号Ｓｏを
波形整形して取り込んだ基準パルス信号Ｓ１の検出によ
る割込みにより実行される。まずステップａでパルス信
号Ｓｌの割込みが発生すると、ステップｂで前回のパル
ス信号Ｓ１の割込みから今回のパルス信号Ｓ！の割込み
までの時間をタイマによりカウントして割込み周期を測
定する９つぎにステップＣでエンジンの運転状態として
本例では一定のエンジン回転数によりエンジン始動中か
否かを判定する。この判定結果がエンジン始動中であれ
ばステップｄでカウントデータＩｘが所定のマスク設定
値１以上になったか否かを判定し、エンジン始動中でな
ければステップｅでカウントデータＩｘが所定のマスク
設定値２以上になったか否かを判定する。ただしエンジ
ン回転数に見合って（設定値１）〉（設定値２）である
、つぎに判定結果でカウントデータＩｘがマスク設定値
１，２以上であればステップｆでチャタリングノイズに
より誤割込みのカウントデータＴＮｏｒｓ＋：は零であ
るからＩ　ｘ＋　ＴＮＯＩＳＥ→割込み周期データとし
て保持し、ステップｇでＴＮＯＩＳＥをクリアする。そ
の後にステップｊで燃料噴射制御と点火時期制御を行な
う。末だ判定結果でカウントデータ１ｘがマスク設定値
１，２以下であればステップｈでチャタリングノイズに
より発生した誤割込みのカウントデータＴｖｏ＋ｓＥが
あるからＩ　ｘ＋　Ｔｗｏｒｓε→ＴＮｏｒｓεとして
処理を終え、次の割込み発生を待つ。

第３図は第２図のチャタリングノイズの発生した信号波
形のタイムチャートである。第３図において、クランク
軸回転信号Ｓｏで検出される割込みパルス信号Ｓｌはク
ランク軸回転信号Ｓｏの３つの信号のほかにチャタリン
グノイズで発生した割込みパルスも同様に検出されるた
め、その都度に第１図のステップｄ、ｅの処理が実行さ
れてＩｘ≧設定値１，２でなければステップｈでＩＸ＋
　ＴＮＯＩＳＥ：　ＴｓｏｒｓＥとして割込み周期デー
タＴに対応したマスク設定値１，２のパルス幅のマスク
信号Ｓ１　　によりマスクが働き、これにより有効な割
込み信号と誤割込信号を区別してチャタリングノイズに
よる製剤込み信号がマスクされ、エンジン回転数の誤計
測がなくなる。

第４図は第２図のエンジン始動中の信号波形のタイムチ
ャートである。第５図は第２図のエンジン高回転域の信
号波形のタイムチャートである。

第１図のステップｄ、ａでのマスク設定値１をエンジン
始動中のエンジン回転数の低回転域での値とし、マスク
設定値２をエンジン回転数の高回転域での値とすると、
チャタリングノイズとマスク設定値１，２との関係はそ
れぞれ第４図、第５図のようになる。第４図のエンジン
始動中の低回転域ではクランク軸回転信号Ｓｏによる有
効な割込みパルス信号Ｓ１の周期が長くなるため、マス
ク設定値１のマスク信号Ｓ１　のマスク期間も長くなっ
てチャタリングノイズをマスクする。第５図のエンジン
回転数の高回転域では有効な割込みパルス信号Ｓｌの周
期が短くなるため、マスク設定値２のマスク信号Ｓ′の
マスク期間も短くなってチャタリングノイズをマスクす
る。

第６図は第２図の信号波形の回転周期と割込み周期のタ
イムチャートである。第６図において、ノイズのない状
態のクランク軸回転信号Ｓｏの各気筒ごとの回転周期を
Ｔｏとして、各節気ごとの回転周期Ｔｏにクランク軸回
転信号Ｓｏの３つの信号により発生する有効な３つの割
込みパルス信号Ｓｌの割込み周期データをＴｉ　ｒ　Ｔ
ｚ　＋　Ｔｓとすると、タイマ設定値１，２は一定のエ
ンジン回転数の回転周期Ｔｏに対応した割込み周期デー
タのうちで最も短い割込み周期データＴ２より小さい値
になるようにエンジンの過渡的運転状態を考慮して決定
する。また実際にクランク軸回転信号Ｓｏのチャタリン
グノイズに対してマスクが有効となるのは第４図に示し
た始動中のエンジン回転数が低い状態でクランク軸回転
信号Ｓｏの出力が小さい時であって、この時にはクラン
ク軸回転信号Ｓｏの検出パルス信号Ｓ１にチャタリング
が現われる期間も長いので、この時のマスク設定値１は
上記の割込み周期データＴ２より小さい条件で十分に長
い値に設定し、第５図に示したエンジンの高回転域では
クランク軸回転信号Ｓｏの出力が大きくなるため問題が
少なく、この時には検出パルス信号Ｓ１にチャタリング
ノイズが現われる期間も比較的に短いので、この時のマ
スク設定値２は十分に高いエンジン回転数まで使用でき
るように上記の割込み周期データＴ２より小さい条件で
十分に短い値に設定することができる。

上記実施例ではクランク軸回転信号Ｓｏの基準パルス信
号Ｓ１のマスク期間を低回転（始動）時の設定値１と高
回転時の設定値２とをクランク軸回転信号Ｓｏの３つの
信号のうち最も短い第２゜第３信号の間の割込み周期デ
ータＴ２よりも小さい条件で、エンジンの運転状態を考
慮してチャタリングノイズ発生状態にも対応して適切な
値に設定することにより、２つのマスク設定値１，２を
切り換えて特に重要となるエンジン始動時の低回転域で
の有効なマスクを施すことができる。本発明は上記実施
例の一定のエンジン回転数によるエンジン始動中である
か否かの判定結果でマスク設定値を２種類に分ける方法
に限らず、他の条件でチャタリングの発生とエンジンの
運転状態の関係を判定して、マスク期間の設定値を複数
種類だけ設けることにより、マスク設定値を選択切替え
することができ、これにより精度のよい高いエンジン回
転数の検出を可能にして、適切なタイミングの燃料噴射
制御と点火時期制御を行なうことができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、クランク軸基準パルス信号のチャタリ
ングノイズに対するマスク期間の設定値の切替えをエン
ジン始動中であるか否かなどのエンジンの運転状態の判
定によって自動的に選択して行なうことができるので、
エンジン回転数をより精度よく検出できるとともにエン
ジンの運転状態に対する応答性が向上し、各種ノイズに
よる誤動作を防止することによってエンジン制御装置の
信頼性を高めうる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるエンジン制御装置の一実施例を示
すクランク軸パルス信号のマスク設定動作のフローチャ
ート、第２図は同じくエンジン制御装置のブロック図、
第３図は同じくチャタリングノイズ発生信号波形のタイ
ムチャート、第４図は同じくエンジン始動生信号波形の
タイムチャート、第５図は同じくエンジン高回転域信号
波形のタイムチャート、第６図は同じく信号波形の回転
周期と割込み周期のタイムチャートである。 １・・・回転信号検出ロータ、２・・・ピックアップコ
イル、３・・・波形整形回路、４・・・パルス入力用工
／○ＬＳＩ、５・・・マイコン（ＣＰＵ）、６・・・点
火コイルドライブ回路、７・・・点火コイル、８・・・
ディストリビュータ、９・・・インジェクタドライバ回
路。 １０・・・スパークプラグ、１１・・インジェクタ。 １２・・・コントロールユニット、ａ　＝　ｋ・・・処
Ｅｌステップ。 小川勝馬〈 （

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、クランク軸回転信号を入力して基準パルス信号を出
   力する波形整形回路と、基準パルス信号の計測周期より
   エンジン回転数を演算する手段とを有するエンジン制御
   装置において、所定のマスク期間を設定して取り込んだ
   基準パルス信号に基づいて点火および燃料噴射のタイミ
   ングを制御する手段を備えたことを特徴とするエンジン
   制御装置。 ２、エンジンの運転状態に応じてマスク期間を切り替え
   ることを特徴とする請求項１記載のエンジン制御装置。 ３、クランク軸回転信号の回転角度信号としてエンジン
   の各気筒ごとに３つの信号を入力することを特徴とする
   請求項１記載のエンジン制御装置。 ４、クランク軸回転信号の回転角度信号をカム軸回転に
   同期して発生させることを特徴とする請求項３記載のエ
   ンジン制御装置。 ５、クランク軸回転信号の回転角度信号の検出用センサ
   を点火配電用デイストリビユータに内蔵することを特徴
   とする請求項４記載のエンジン制御装置。 ６、各気筒ごとに入力する３つの信号のうちの第１の信
   号の基準パルス信号をエンジン始動時の点火時期に一致
   させ、該基準パルス信号に同期してエンジン制御異常時
   のバックアップ用点火制御を行なうことを特徴とする請
   求項３記載のエンジン制御装置。 ７、各気筒ごとに入力する３つの信号の時間差をそれぞ
   れ計測し、各時間差のうち少なくとも２つを比較して、
   その比率から各気筒に対する３つの信号を識別すること
   を特徴とする請求項３記載のエンジン制御装置。