JPH0357295B2 - - Google Patents

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JPH0357295B2
JPH0357295B2 JP59036599A JP3659984A JPH0357295B2 JP H0357295 B2 JPH0357295 B2 JP H0357295B2 JP 59036599 A JP59036599 A JP 59036599A JP 3659984 A JP3659984 A JP 3659984A JP H0357295 B2 JPH0357295 B2 JP H0357295B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing 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
    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/1502Digital data processing using one central computing unit
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、圧力センサによつて検出される吸
気管圧力に応じて燃料噴射量および点火時期を制
御するエンジンの制御装置に関するものである。
〔従来の技術〕
この種エンジンの、特に燃料噴射量の制御にお
いては、 圧力変化の速い領域では、圧力センサの応答
性が充分でない。
圧力センサの検出信号は、吸気脈動の影響に
基づくリツプル分を除去するため、ローパスフ
イルタを通して出力されており、遅れを有す
る。
燃料噴射量の制御は、多気筒エンジンでも、
各気筒の吸入行程毎に行われず、間欠的に複数
気筒分がまとめて制御されるため、加減速運転
時には、制御に遅れを生じる。
燃料噴射が各気筒毎に行われる独立噴射式エ
ンジンでも、必要な噴射量は、ピストンが吸気
下死点近傍に来たときの圧力信号に基づいて決
るが、現実の噴射量の計算は、それよりかなり
前である。
といつた様々な原因に基づき制御が遅れ、その結
果、加速運転時には、必要な量の燃料噴射ができ
ずに空燃比がオーバリーンとなり、減速運転時に
は、燃料噴射量が過大となつて、空燃比がオーバ
リツチとなる問題があつた。
そこで、圧力センサによつて検出される吸気管
圧力信号に、所定の位相進み処理を実施する位相
制御手段を設け、位相進み処理された信号によつ
て燃料噴射量を算出し、算出された燃料噴射量に
基づいて燃料噴射を行うことが本出願人によつて
検討されている。この方式によれば、制御の遅れ
がなくなるため、加減速運転時における空燃比の
オーバリツチやオーバリーンを防止することがで
きる。
しかし、点火時期制御は、燃料噴射量制御の如
く間欠的でなく、各点火毎に行われるため、位相
進み処理を実施された信号によつて点火時期を算
出し、算出された点火時期に基づいて点火を行う
と、加速運転時には、実際の吸気圧よりも位相進
み処理後の圧力は高くなるため、進角度が適正値
より小さくなり、充分なエンジン出力が得られな
くなる。また、減速運転時には、実際の吸気圧よ
りも位相進み処理後の圧力は低くなるため、進角
度が適正値より大きくなり、ノツキングが発生す
る。
〔発明の目的〕
このような従来の問題に鑑み、本発明の目的と
するところは、燃料噴射量の算出には、位相進み
処理した信号を用いるが、点火時期の算出には、
位相進み処理ないし信号を用いることによつて、
吸気管圧力に基づいて燃料噴射量および点火時期
を共に最適に制御することにある。
〔発明の構成〕
本発明によるエンジンの制御装置は、その構成
を第1図に示すように、エンジンのスロツトル弁
下流の吸気管圧力を検出する圧力検出手段aと、
圧力検出手段によつて検出される吸気管圧力信号
に基づいて点火時期を算出する点火時期算出手段
bと、圧力検出手段によつて検出される吸気管圧
力信号に所定の位相進み処理を実施する位相制御
手段cと、位相制御手段の出力信号に基づいて燃
料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段dと、点
火時期算出手段の出力に基づいて混合気に点火す
る点火手段eと、燃料噴射量算出手段の出力に基
づいて燃料を噴射する噴射手段fと、を備えてい
る。
〔発明の効果〕
本発明によれば、位相進み処理された吸気管圧
力信号に基づいて燃料噴射量が算出されると共
に、位相進み処理されない吸気管圧力信号に基づ
いて点火時期が算出されるので、加減速運転時に
おける燃料噴射量および点火時期を共に最適に制
御することができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面によつて説明す
る。
第2図には、一実施例としての電子制御燃料噴
射式エンジンが示されている。同図において、1
0はエンジン本体、12は吸気通路、14は燃焼
室、16は排気通路をそれぞれ表している。図示
しないエアクリーナを介して吸入される吸入空気
の流量は、これも図示しないアクセルペダルに連
動するスロツトル弁18によつて制御される。ス
ロツトル弁18を通過した吸入空気はサージタン
ク20および吸気弁22を介して燃焼室14に導
かれる。
スロツトル弁18の下流の吸気通路12、例え
ば、サージタンク20の部分には、ポート25が
開口しており、このポート25には、吸気管内絶
対圧力を検出して、その検出値に対応する電圧を
発生する圧力センサ24が連通されている。この
圧力センサ24の出力電圧は、線26を介して制
御回路28に送り込まれる。
燃料噴射弁30は、実際には各気筒毎に設けら
れており、線32を介して制御回路28から送り
込まれる電気的な駆動パルスに応じて開閉制御せ
しめられ、図示しない燃料供給系から送られる加
圧燃料を吸気弁22近傍の吸気通路12内に間欠
的に噴射する。
点火コイルを含むイグナイタ58は、点火時期
および閉角度を規制されたパルス状の駆動信号を
線59を介して制御回路28から送り込まれて、
高圧の点火信号を発生し、点火信号はデイストリ
ビユータ38を介して各気筒毎に設けられた点火
プラグ39に分配される。
燃焼室14内で燃焼した後の排気ガスは、排気
弁34および排気通路16を介して、さらに触媒
コンバータ36を介して大気中に排出される。
デイストリビユータ38内に設けられたクラン
ク角センサ40,42からは図示しないクランク
軸が30°、360°回転する毎にパルス信号がそれぞ
れ出力され、クランク角30°毎のパルス信号は線
44を、クランク角360°毎のパルス信号は線46
をそれぞれ介して制御回路28に送り込まれる。
スロツトル弁18の上流の吸気通路21には、
吸入空気の温度を検出する吸気温センサ48が設
けられおり、検出した吸気温を表すその出力電圧
は線50を介して制御回路28に送り込まれる。
エンジンのシリンダブロツクには、冷却水温度
を検出する水温センサ52が設けられており、検
出した冷却水温を表すその出力電圧は線54を介
して制御回路28に送り込まれる。
第3図は第2図の制御回路28の構成例を表し
ている。同図においては、圧力センサ24、吸気
温センサ48、水温センサ52、クランク角セン
サ40および42、さらにイグナイタ58および
各気筒毎に設けられる燃料噴射弁30がそれぞれ
ブロツクで表されている。
圧力センサ24の出力電圧は、ローパスフイル
タ56に印加されて吸気脈動に基づくリツプル分
が除去された後アナログ−デイジタル(A/D)
変換器60に送り込まれる。ローパスフイルタ5
6は第3図の例では抵抗とコンデンサとを組み合
わせた最も簡単なものであるが、この他に公知の
種々の構成のものが適用できる。吸気温センサ4
8および水温センサ52の出力電圧もA/D変換
器60に送り込まれる。A/D変換器60はアナ
ログマルチプレクサ機能を有しており、マイクロ
プロセツサ(MPU)62からの指示信号に応じ
て各センサからの信号を選択しA/D変換して2
進信号を得る。
クランク角センサ40からのクランク角30°毎
のパルス信号は、入出力回路(I/O回路)64
を介してMPU62に送り込まれ、クランク角30°
毎の割り込み処理ルーチンの割り込み要求信号と
なるとともに、I/O回路64内に設けられたタ
イミングカウンタの歩進用クロツクとなる。ま
た、クランク角センサ42からのクランク角360°
毎のパルス信号は、上述のタイミングカウンタの
リセツト信号として働く。このタイミングカウン
タから得られるタイミング信号は、MPU62に
送り込まれ点火処理ルーチンの割り込み要求信号
となる。
入出力回路(I/O回路)66内には、レジス
ト等を含む周知の燃料噴射制御回路が設けられて
おり、MPU62から送り込まれる噴射パルス幅
に関する2進のデータから、そのパルス幅を有す
る噴射パルス信号を形成する。この噴射パルス信
号は、図示しない駆動回路を介して燃料噴射弁3
0に送り込まれ、これを付勢する。それにより、
噴射パルス信号のパルス幅に応じた量の燃料が噴
射される。また、I/O回路66内には、燃料噴
射制御回路と同様の点火時期制御回路が設けられ
ており、MPU62から送り込まれる点火時期お
よび閉角度に関する2進のデータから、その進角
度および閉角度を有する点火パルス信号を形成す
る。この点火パルス信号は、図示しない駆動回路
を介してイグナイタ58に送り込まれ、これを付
勢する。これにより点火パルス信号に応じた点火
信号が発生され、各気筒の点火プラグ39におい
て点火が行われる。
A/D変換器60およびI/O回路64および
66は、マイクロコンピユータの主構成要素であ
るMPU62、ランダムアクセスメモリ(RAM)
68およびリードオンリメモリ(ROM)70に
バス72を介して接続されており、このバス72
を介してデータの転送が行われる。
ROM70内にはメイン処理ルーチンプログラ
ム、クランク角30°毎の割り込み処理ルーチンプ
ログラムおよびその他のプログラム、さらにそれ
らの演算処理に必要な種々のデータ、テーブル等
が予め格納されている。
次に第5図〜第8図のフローチヤートを用いて
上述のマイクロコンピユータの動作を説明する。
MPU62はA/D変換器60に対して所定時
間毎にA/D変換器の開始を指示しており、吸気
温度THA、冷却水温度THWを表すデータは、
A/D変換器60からのA/D変換完了割り込み
によつてコンピユータ内に取り込まれ、そのまま
RAM68に格納される。一方、吸気管圧力に関
するチヤンネルのA/D変換が完了すると、その
データをRAM68に格納するとともに、マイク
ロコンピユータは第5図に示す割り込み処理を実
行する。
まず、ステツプ80で、A/D変換後の2進信号
値をPMA/Dとしてコンピユータ内に取り込む。
次いでステツプ81において、なまし処理として次
式の演算を行う。
PMDi=PMDi−1+K(PMA/D −PMDi−1) ……(1) ここで、PMDi−1は前回の割り込み処理時の
PMDiを表しており、Kは定数である。なお、こ
のPMDiは、エンジン始動直後に行われるイニシ
ヤル処理ルーチン中でそのときのPMA/Dに一
致せしめられる。次のステツプ82においては、燃
料噴射パルス幅の算出に用いる吸気管圧力
PMOSを次式から算出する。
PMOS=2PMA/D−PMDi =PMA/D+(PMA/D−PMDi) ……(2) 次いでステツプ83において、PMDiをPMDi−1
としてRAM68に格納する。また、PMOSも
RAM68に格納する。以上の処理によつて、本
発明における位相進み処理が行われる。
第4図は上述の第5図の処理ルーチンにおける
ステツプ81および82の演算処理により作用を説明
する波形図である。同図において、PMは圧力セ
ンサ24の出力に相当し、PMiはローパスフイル
タ56の出力、従つて、これはA/D変換器60
からの変換出力PMA/Dに相当する。この
PMA/Dがステツプ81によつてなまし処理され
てPMDiとなる。このPMDiとPMA/Dとの差
(PMA/D−PMDi)がステツプ82において
PMA/Dに加算されて最終的な吸気管圧力
PMOSとなる。なお、第(2)式における(PMA/
D−PMDi)は第4図の斜線部分に相当してい
る。上述の如く、位相進み処理を行うことによつ
て吸気管圧力信号の遅れや加減速運転時における
燃料噴射量制御の遅れを補償できるため、加減速
運転時にも最適の燃料量を噴射でき、空燃比ずれ
を防止できるのである。
以下、上述の如くして得られた吸気管圧力信号
およびその他のパラメータからどのようにして燃
料噴射制御を行うかを説明する。
エンジンの回転速度NEを表すデータは、例え
ば、第6図に示す処理ルーチンで求められる。ク
ランク角センサ40から出力される30°クランク
角毎のパルス信号に応答して、第6図の割り込み
処理が行われる。まず、ステツプ90において、
MPU62内に設けられているフリーランカウン
タの値を読み取り、その値をC30とする。次のス
テツプ91では、前回の割り込み処理時に読み取つ
た値C30′と今回の値C30との差ΔCをΔC=C30
C30′から算出し、ステツプ92ではその差ΔCの逆
数を算出して回転速度NEを得る。すなわち、
NE=A/ΔCの演算をステツプ92で行う。ただ
し、Aは定数である。このようにして得られた速
度NEはRAM68に格納される。次のステツプ
93ではC30をC30′としてRAM68に格納する。
一方、MPU62は、メイン処理ルーチンの途
中で第7図の処理を実行する。まず、ステツプ
100および101において、RAM68より吸気温度
THA、冷却水温度THWのデータを取込み、こ
れらのデータに応じた補正係数FTHA、FTHW
をそれぞれ数式あるいはテーブル等から求める。
この求め方は公知であるので、詳しい説明を省略
する。次いでステツプ102および103において、第
5図の処理ルーチンで位相進み処理された吸気管
圧力PMOSおよび回転速度NEのデータをRAM
68から取込み、これらのデータに応じた基本噴
射パルス幅TPを、回転速度NEおよび吸気管圧
力PMOSに対する基本噴射パルス幅TPのテーブ
ルから補間計算を用いて求める。この方法も公知
である。次いで、ステツプ104において最終的な
燃料噴射パルス幅TAUを、基本噴射パルス幅
TP、前述の補正係数FTHA、FTHW、その他
の補正係数α、βおよび燃料噴射弁30の無効噴
射時間TVから次式に従つて算出される。
TAU=TP・FTHA・FTHW・α+β+TV このようにして得られたTAUはRAM68に
格納される。
TAUか求められることによつて、TAUに相当
する持続時間を有する噴射パルス信号が公知の方
法によつて作成され、さらに前述したように噴射
パルス信号がI/O回路66に送り込まれて燃料
噴射弁30の開閉駆動が行われる。
また、点火時期制御は、第8図に示す処理ルー
チンで行われる。I/O回路64に設けられたタ
イミングカウンタが120°クランク角でタイミング
信号を発生すると、第8図の割り込み処理が行わ
れる。まず、ステツプ110および111において、
RAM68より冷却水温度THWのデータを取込
み、このデータに応じた補正進角度θmを数式あ
るいはテーブルから求める。次いで、ステツプ
112および113において、第5図に位相進み処理を
行う前の吸気管圧力PMA/Dおよび回転速度
NEのデータを、RAM68から取込み、これら
のデータに応じた基本進角度をθbを、回転速度
NEおよび吸気管圧力PMA/Dに対する基本進
角度をθbのテーブルから補間計算を用いて求め
る。ステツプ114においては、最終的な進角度θ
を基本進角度θbおよび補正進角度θmから次式に
よつて求める。
θ=θb+θm このようにして得られた進角度θは、RAM6
8に格納される。
進角度θが求められ、別のルーチンによつて閉
角度が算出されることによつて、点火パルス信号
が公知の方法によつて作成され、さらに、前述し
たように点火パルス信号がI/O回路66に送り
込まれて、イグナイタ58が点火信号を発生す
る。
以上のように燃料噴射量を決定する基本噴射パ
ルス幅TPは、位相進み処理された吸気管圧力
PMOSを用いて求められ、点火時期を決定する
基本進角度θbは、位相進み処理されない吸気管
圧力PMA/Dを用いて求められる。従つて、加
減速運転時における燃料噴射量制御および点火時
期制御を最適に行うことができる。
以上、本発明の特定の実施例について説明した
が、本発明は、この実施例に限定されるものでは
なく、特許請求の範囲に記載の範囲内で種々の実
施態様が包含されるものであり、例えば、位相進
み処理は、アナログ回路によつて実現しても良
い。
【図面の簡単な説明】
第1図は、クレーム対応図、第2図は、本発明
の一実施例の概略図、第3図は、第2図の制御回
路のブロツク図、第4図は、本発明による吸気管
圧力信号の特性図、第5図〜第8図は、マイクロ
コンピユータの制御プログラムの一部のフローチ
ヤートである。 10……エンジン本体、12……吸気通路、2
4……圧力センサ、28……制御回路、30……
燃料噴射弁、40,42……クランク角センサ、
56……ローパスフイルタ、58……イグナイ
タ、60……A/D変換器,62……MPU、6
4,66……I/O回路、68……ROM、70
……ROM。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 エンジンのスロツトル弁下流の吸気管圧力を
    検出する圧力検出手段と、 圧力検出手段によつて検出される吸気管圧力信
    号に基づいて点火時期を算出する点火時期算出手
    段と、 圧力検出手段によつて検出される吸気管圧力信
    号に所定の位相進み処理を実施する位相制御手段
    と、 位相制御手段の出力信号に基づいて燃料噴射量
    を算出する燃料噴射量算出手段と、 点火時期算出手段の出力に基づいて混合気に点
    火する点火手段と、 燃料噴射量算出手段の出力に基づいて燃料を噴
    射する噴射手段と、 を備えたことを特徴とするエンジンの制御装置。
JP59036599A 1984-02-27 1984-02-27 エンジンの制御装置 Granted JPS60178954A (ja)

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JP59036599A JPS60178954A (ja) 1984-02-27 1984-02-27 エンジンの制御装置

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JP59036599A JPS60178954A (ja) 1984-02-27 1984-02-27 エンジンの制御装置

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JPS60178954A JPS60178954A (ja) 1985-09-12
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5815740A (ja) * 1981-07-20 1983-01-29 Nippon Denso Co Ltd 内燃機関の吸入空気量制御方式
JPS5925047A (ja) * 1982-08-03 1984-02-08 Nippon Denso Co Ltd デイ−ゼル機関用電気的制御装置

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