JPS6019941A - 内燃機関の電子制御装置 - Google Patents

内燃機関の電子制御装置

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Publication number
JPS6019941A
JPS6019941A JP12754783A JP12754783A JPS6019941A JP S6019941 A JPS6019941 A JP S6019941A JP 12754783 A JP12754783 A JP 12754783A JP 12754783 A JP12754783 A JP 12754783A JP S6019941 A JPS6019941 A JP S6019941A
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JP
Japan
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signal
angle sensor
engine
crank angle
air flow
Prior art date
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Pending
Application number
JP12754783A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiro Ishigami
石上 和宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6019941A publication Critical patent/JPS6019941A/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/28—Interface circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/222—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

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】 く技術分野〉 本発明は内燃機関の燃料系及び点火系等を制御する電子
制御装置に関する。
〈従来技術〉 従来の内燃機関の電子制御装置は、機関の回転に同期し
て回転角度信号(パルス信号)を発生するクランク角セ
ンサを備え、その回転角度信号に基づいて機関の燃料系
及び点火系等の制御を行っている(特開昭57−102
538号公報参照)。
その例を第1図に示す。但し、4気筒エンジンの制御例
である。
1はクランク角センサであって、第2図に示すディスト
リビュータ2に内蔵されている。第2図のディストリビ
ュータ2のキャップを外して六方向から見ると、第3図
のようになっており、ディストリビュータ軸3 (クラ
ンク軸1回転につき2回転)に取付けられたプレート4
に1°信号用スリット5と180°信号用スリット6と
が形成されていて、L E Dとフォトトランジスタと
を組込んだ光電式検出器7により1°信号(単位角度信
号)と180°信号(基準角度信号)とを発生する。
8はコントロールユニットであって、CPU9、l1O
−LSIIOを備える。■1O−LS110には、パス
ライン11、クランク角センサ1からの1゜信号及び1
80°信号の入力用のデジタル入カポ−4ト12,13
、エアフローメータ14からの信号をA/D変換するA
/D変換部15等が設けられている。
コントロールユニット8は、1°信号より機関回転数を
計算によってめ、エアフローメータ14の信号から吸入
空気量をめ、これらより燃料噴射量を計算し、EG、I
レジスタ16にセットすることにより、インジェクタ1
7による燃料噴射量を制御する。
また、機関回転数と燃料噴射量(負荷)とから点火進角
をめてAレジスタ18にセットし、機関回転数から閉路
角をめてBレジスタ19にセットする。そして、180
°信号でカウンタ20をリセットし、1°信号でカウン
タ20をカウントアツプするようにして、カウンタ20
の値とAレジスタ18の値とが一致したときにパワート
ランジスタ21をOFFにして点火を行わせ、カウンタ
20の値とBレジスタ19の値とが一致したときにパワ
ートランジスタ21をONにする。22は点火コイルで
ある。
しかしながら、このような従来の内燃機関の電子制御装
置にあっては、クランク角センサの信号を用いて機関回
転数を計算し、またクランク角度を検出して、これらに
基づいて燃料噴射量及び点火進角等を決定しているため
、クランク角センサの故障あるいはハーネスの接触不良
等でクランク角センサの信号が入力されない場合、機関
には燃料噴射されず、点火も行われないため、機関を作
動させることができず、また、入力されても信号自体が
異常な場合には、それに基づいて誤った制御がなされて
しまうという問題点があった。
〈発明の目的〉 本発明は、このような従来の問題点に鑑み、クランク角
センサの異常時にも機関回転数及びクランク角度を検出
可能にして、機関をほぼ正しく制御できるようにするこ
とを目的とする。
〈発明の構成〉 このため、本発明は第4図に示すように、クランク角セ
ンサの信号の異常を検出するクランク角センサ信号異常
検出手段と、吸気脈動を検出する吸気脈動検出手段と、
クランク角センサ信号異常検出手段により異常と検出さ
れたときにクランク角センサの信号の代りに吸気脈動検
出手段の信号を用いて機関の各種制御機器の制御を行う
制御手段とを設けたものである。
〈実施例〉 以下に実施例を説明する。
ハードウェア構成は第5図に示す通りであり、第1図と
異なるところは、jlo −、L S I 10からの
通常の点火信号系の出力ラインをAND回路23の一方
の入力端子に接続し、l1O−LSIIOに設けたデジ
タル出力ボート24をAND回路23の他方の入力端子
に接続し、いずれか一方の出力が0になったときにAN
I)回路23のOの出力でパワートランジスタ21がO
FFになるようにしである。
ソフトウェア構成は第6図〜第8図にフローチャートと
して示しであるので、これらのフローチャートに基づい
て説明する。
クランク角センサ1の異常の検出は、第6図のフローチ
ャートに従って行う。これについて説明すると、Slで
1°信号を基礎に機関回転数を算出し、S2で180°
信号を基礎に機関回転数を算出し、S3で両者の差が2
0%以上であるか否かを判定する。20%未満の場合は
S4で正常と判断して従来と同様に制御を行い、20%
以上の場合はS5で異常と判断してエアフローメータ1
4の出力より機関回転数とクランク角度とをめてこれに
基づいて制御を行う。また、フローチャートには示さな
いが、1°信号及び180°信号が所定の時間内に全く
得られない場合も異常と判断して、異常時に対応した制
御を行う。
エアフローメータ14の出力から機関回転数をめる方法
を説明すると、エアフローメータ14の出力は吸気脈動
により例えば第9図に示すように変化している。4気筒
の場合、1回転で2回吸入行程があるので、吸気脈動2
周期にて1回転である。
したがって、その周期Tを検出することにより機関回転
数を算出する。尚、周期をT(see)、機関回転数を
N(rpm)とすれば、N=30/Tである。
これは、第7図のフローチャートに従って行う。
すなわち、Sllでエアフローメータ14の出力をA/
D変換し、312で前回の値と今回の値とを比較する。
前回の値の方が大きいとき(減少過程にあるとき)は、
S13でフラグF′17)判定を行う。このフラグFは
後述する増大過程においてOにセット(319)されて
おり、増大過程から減少過程に移った最初のときは、後
述する如<S14. 315. S16と進んで、S1
7でカウント値TMをOにする。
減少過程に移った2回目以降のときはフラグFが1にセ
ラ)(S14)されているので、31Bへ進んでカウン
ト値TMを1アンプする。こうして、減少過程から増大
過程においては2回目からカウントを続ける。減少過程
から増大過程に移ったときは、S12での判定で今回の
値の方が大きいので、S19へ進んでフラグFをOにセ
ントする。このときはカウントしない。そして、再び増
大過程から減少過程に移った最初のときに314でフラ
グFを1にセットし、315でカウント値TMを1アツ
プした後、S16でカウント値TMより機関回転数を計
算する。すなわち、カウント値TMはエアフローメータ
14の出力が減少過程にある間の時間(%周期)に対応
するものであり、カウント値TMを2倍すれば周期Tが
まるので、これにより機関回転数N=30/Tを得る。
このようにして機関回転数Nが算出されれば、燃料噴射
量の制御については従来と同様に行えばよい。
点火進角等の制御にはクランク角度を検出することが必
要であり、これについてもエアフローメータ14の出力
からめて、制御を行う。
この方法を説明すると、第9図を参照し、エアフローメ
ータ14の出力電圧が最大値(吸入空気量と出力電圧と
は一般に反比例するので、吸入空気量についてみると最
小値)となるのは、その直前の1周期において吸入の行
われた気筒の吸入行程の終了点(圧縮上死点前180°
)に相当する。したがって、エアフローメーク14の出
力電圧の最大値(圧縮上死点前180°)から何度後に
パワー1−ランジスタ21をOFFにし、次いでONに
したらよいかを計算すればよい。
ここで、ONするまでの角度をα(deg ) 、o+
iからOFFするまでの角度をβ(deg ’J とす
ると、現在の機関回転数N(rpm)を用いて、α(d
eg )に相当する時間Tα(sec ’l及びβ(d
eg )に相当する時間Tβ(see)は次の如く定ま
る。
Tα−α/6N、 Tβ−β/6N また、吸気脈動がエアフローメータ14に伝播する時間
TOは、第10図に示される如くエアフローメータと燃
焼室との間の距離をL(m〕とし、音速をC(m/s)
とすると、次式の如く定まる。
T o = L / C したがって、エアフローメータ14の出力電圧の最小値
を検出してから、Tα−To、すなわち、α/6N−L
/C後にパワートランジスタ21をOFFにし、それか
ら、Tβ、すなわち、β/6N後にパワートランジスタ
21をONにすればよい。
具体的には、第8図のフローチャートに従って点火進角
等の制御を行う。
すなわち、S21で機関回転数と燃料噴射量とから点火
進角ADVを計算し、S22で機関回転数より閉路角D
WLを計算する。S23テ180” −AD■(−α)
と機関回転数より時間Tβを計算する。
S25で燃焼室からエアフローメータまでの圧力波の伝
達時間T o = L / Cを計算し、326でTα
−Toをめて、これを新にTαとする。
次に327でエアフローメータ14の出カヲA/D変換
し、328で前回の値と今回の値とを比較する。
前回の値の方が大きいとき(減少過程にあるとき)は、
S29でフラグFの判定を行う。このフラグFは後述す
る増大過程において0にセラ)(333)されており、
増大過程から減少過程に移った最初のときは、330で
フラグFを1にセットした後、S31でカウント値TM
αを0にする。減少過程に移った2回目以降のときはフ
ラグFが1にセント(S30)されているので、S32
へ進んでカウント値TMα及びTMβを1アツプする。
減少過程から増大過程に移ったときは、328での判定
で今回の値の方が大きいので、S33へ進んでフラグF
を0にセットした後、S32へ進んでカウント値TMα
及びTMβを1アンプする。
次に334でカウント値TMαとTαとが等しし)か否
かを判定し、等しい場合のみ、S35でデジタル出力ボ
ート24(第5図)に0をセ・ソトすることにより、パ
ワートランジスタ21をOFF して、点火を開始させ
る。また、335ではカウント値TMβを0にする。
次に336でカウント値TMβとTβとが等しl、Nか
否かを判定し、等しい場合のみ、337でデジタル出力
ボート24に1をセットすることにより、ノ々ワートラ
ンジスタ21をONにして、点火を終了させる。
尚、異常時の点火制御に際しては、第5図のカウンタ2
0を非作動にして、AND回路23の一方の入力を1に
保持しておく。
第11図には他の実施例を示す。
この実施例は、エアフローメータの代りに吸気負圧を検
出するブースト圧センサ31を用いて吸気量を測定し、
通常のクランク角センサの代りにピンクアップコイル型
のクランク角センサ32を用b′1て機関回転数及びク
ランク角度を検出している場合を示している。この場合
、ピンクアンプコイルの信号系統に異常があった時は、
ブースト圧センサ31によって検出されるブースト圧の
脈動から機関回転数及びクランク角度をめる。すなわち
、機関回転数はブースト圧信号の周期からめ、クランク
角度はブースト圧信号の位相からそれを燃焼室からブー
スト圧センサまでの伝播時間で補正してめる。
〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、クランク角センサ
の信号に異常があった場合には吸気脈動を検出してその
周期や位相から機関回転数やクランク角度をめることが
できるので、クランク角センサの信号に異常が生じた場
合でも燃料噴射量や点火進角等を正しく制御することが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は内燃機関の電子制御装置の従来例を示すブロッ
ク図、第2図はディストリビュータの外観図、第3図は
ディストリビュータに内蔵されるクランク角センサの図
、第4図は本発明の構成を示すブロック図、第5図は本
発明の一実施例を示すブロック図、第6図は異常検出の
フローチャート、第7図は機関回転数計算のフローチャ
ー[、第8図は点火制御のフローチャート、第9図はエ
アフローメークの信号波形図、第10図は吸気脈動伝播
補正の説明図、第11図は他の実施例を示す図である。 ■・・・クランク角センサ 8・・・コントロールユニ
ット 14・・・エアフローメータ 17・・・インジ
ェクタ 21・・・パワートランジスタ 22・・・点
火コイル 31・・・ピンクアップコイル型のクランク
角センサ 32・・・ブースト圧センサ特許出願人 日
産自動車株式会社 代理人 弁理士 笹 島 富二雄 28

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 機関の回転に同期して回転角度信号を発生するクランク
    角センサを備え、該クランク角センサの信号を機関の制
    御に用いる内燃機関の電子制御装置において、前記クラ
    ンク角センサの信号の異常を検出するクランク角センサ
    信号異常検出手段と、吸気脈動を検出する吸気脈動検出
    手段と、前記クランク角センサ信号異常検出手段により
    異常と検出されたときに前記クランク角センサの信号の
    代りに前記吸気脈動検出手段の信号を用いて制御を行う
    制御手段とを設けたことを特徴とする内燃機関の電子制
    御装置。
JP12754783A 1983-07-15 1983-07-15 内燃機関の電子制御装置 Pending JPS6019941A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12754783A JPS6019941A (ja) 1983-07-15 1983-07-15 内燃機関の電子制御装置

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JP12754783A JPS6019941A (ja) 1983-07-15 1983-07-15 内燃機関の電子制御装置

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JPS6019941A true JPS6019941A (ja) 1985-02-01

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ID=14962702

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JP12754783A Pending JPS6019941A (ja) 1983-07-15 1983-07-15 内燃機関の電子制御装置

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JP (1) JPS6019941A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62225770A (ja) * 1986-03-28 1987-10-03 Hitachi Ltd エンジン制御装置
US4962738A (en) * 1988-09-27 1990-10-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Ignition control system for an internal combustion engine
CN112523864A (zh) * 2020-11-20 2021-03-19 浙江吉利控股集团有限公司 一种发动机曲轴位置传感器的诊断方法、装置及存储介质

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS62225770A (ja) * 1986-03-28 1987-10-03 Hitachi Ltd エンジン制御装置
US4962738A (en) * 1988-09-27 1990-10-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Ignition control system for an internal combustion engine
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