JPS6319008A - 非時間同期ａｄ変換処理の差分処理装置 - 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】 ｉ訓の且旬 〔産業上の利用分野］ 本発明はサンプリング時間にかかわらずデータをＡＤ変
換した該データの差分の正確な算出処理装置に関し、例
えば、内燃機関のクランク軸回転をトリガとして吸気圧
等のデータの差分を求める処理装置に関する９ ［従来の技術］ 従来、車両の内燃機関のコントロールシステムにおいて
は、内燃機関を効率的に作動させるために、各種のセン
サを内燃機関あるいは車両の各所に配置して、データを
サンプリングし、該データに基づいて機関をコントロー
ルしていた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、上記データのうちアナログデータでサンプリン
グしている場合、その処理がマイクロコンピュータ等の
デジタル回路であると、一定時間毎にＡＤ変換をして取
り込んでいる。即ち、第８図のタイミングヂャートに示
すごとく一定時間間隔△を毎にＡＤ変換された値ａを取
り込んでいた。

しかし、実際に内燃機関の制御は機関回転数等、一定時
間毎のＡＤ変換とは異なるタイミングにて実施されてい
る。又そのタイミングによるのが内燃機関の実情に沿う
こととなる。

そのため、取り込んだデータが真に内燃機関が要求する
データとずれを生ずることとなる。そのため、データの
取り込みも、内燃機関の回転数等、内燃機関の運転状態
に適合させたタイミングで、取り込むことが精密な制御
を実行する上で望ましい、。

ところが、例えば、内燃機関の所定回転角毎にデータを
サンプリングし、その変化率を求めようとすると、その
時間間隔が、内燃機関の回転速度により、変動するため
に、そのままでは、内燃機関の制御データとしては、使
えなかった。即ち、第８図で、Δｔが変動するため、ａ
の差分Δａをそのままａの変化率とすることはできない
。

光肌ム贋滅 そこで、本発明は、上記問題点を解決することを目的と
し、次のような構成を採用した。

［問題点を解決するための手段］ 即ち、本発明の要旨とするところは、第一図に例示する
毎く、 所定の物理量を所定のアナログデータに変換して出力す
る物理量測定手段Ｍ１と、 該アナログデータを、所定のトリガ信号の検出タイミン
グ毎に転送する転送手段Ｍ２と、該転送手段Ｍ２より転
送されてきたアナログデータを、デジタルデータに変換
するＡＤ変換手段Ｍ３と、 該ＡＤ変換手段Ｍ３からのデジタルデータ毎の変化量を
算出する変化量算出手段Ｍ４と、上記所定のトリガ信号
の検出時間間隔を算出する時間間隔算出手段Ｍ５と、 上記変化量算出手段Ｍ４により算出された変化量を上記
時間間隔算出手段Ｍ５により算出された検出時間間隔に
基づいて補正し、所定時間間隔における上記物理量の変
化量を求める補正手段Ｍ６と、 を備えたことを特徴とする非時間同期ＡＤ変換処理の差
分処理装置にある。

ここで物理量測定手段Ｍ１とは、各種センサ類等をいい
、内燃機関で言えば、吸気管圧力（吸気圧）や機関の冷
却水温センサ等である。転送手段Ｍ２とは、マルチプレ
クサや各種ゲート回路等を言い、トリガ信号とは、内燃
機関で言えば、回転角信号等の信号をいい、ＡＤ変換手
段Ｍ３とは、通常ＡＤ変換器といわれるものであり、ア
ナログデータをデジタルデータに変換するものである。

変化量算出手段Ｍ４、時間間隔算出手段Ｍ５及び補正手
段Ｍ６は、マイクロコンピュータ等のデジタル回路で構
成され、上記各演算算出処理を行うものである。

［作用コ 物理量測定手段Ｍ１が、物理量を検出し、そのアナログ
データを転送手段Ｍ２に送出する。すると転送手段Ｍ２
が該データを所定トリガ信号の入力に従って次のＡＤ変
換手段Ｍ３に転送する。ＡＤ変換手段Ｍ３は、このアナ
ログデータをデジタルデータに変換し、この値を変化量
算出手段Ｍ４に送出する。変化量算出手段Ｍ４は前回の
ＡＤ変換値と、今回のＡＤ変換値とから、その変化量を
算出する。補正手段Ｍ６は、これを受けて、上記トリガ
信号の時間間隔を算出する時間間隔算出手段Ｍ５からの
間隔データを用いて、所定時間の変化量（差分）を求め
る。

次に、本発明の詳細な説明する。本発明はこれらに限ら
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲の種々の
態様のものが含まれる。

［実施例コ 第２図に本発明を内燃機関の制御回路に適用した場合の
ブロック図を示す。

制御回路１は、吸気圧センサ３、水温センサ５、回転角
センサ７及び車速センサ９その他のセンサからのデータ
を入力して内燃機関の燃料噴射弁１１、イグナイタ１３
及びアイドル時の吸入空気量を制御するアイドルスピー
ドコントロールバルブ（以下Ｉ　ＳＣＶという）１５等
を駆動し、内燃機関の運転を制御している。

ここで、吸気圧センサ３と水温センサ５とは、アナログ
量にて、吸気圧または内燃機関の水温を検出しており、
回転角センサ７と車速センサ９とは、デジタル量にて内
燃機関のクランク軸の回転角度または車軸の回転回数を
検出している。

制御回路１の主要部は、 ■吸気圧センサ３や水温センサ５より出力されるデータ
信号を制御プログラムに従って入力及び演算するととも
に、燃料噴射弁１１、イグナイタ１３及びｌ５ＣＶ１５
等を作動制御等するための制御信号やデータ信号の出力
処理を行うセントラルプロセッシングユニット（以下単
にＣＰＵという）１ａ、 ■前記制御プログラム及び初期データが格納されるリー
ドオンリメモリ（以下単にＲＯＭという）１ｂ、 ■演算制御に必要なデータが読み書きされるランダムア
クセスメモリ（以下単にＲＡＭという）■■ＣＰＵ１ａ
の演算処理等の必要に応じて計時を行うタイマ１ｄ、 ■所定のアナログデータを所定ビット数のデジタルデー
タに変換するＡＤ変換器１７、 ■上述した各センサの内、吸気圧センサ３及び水温セン
サ５等からのアナログデータを必要に応じて一つづつＡ
Ｄ変換器１７に転送するマルチプレクサ１９、 ■該上記マルチプレクサ１９に所定データを転送させる
と共に、ＡＤ変換器１７に転送させたデータのＡＤ変換
を実行させる信号を出力し、入力したデジタルデータを
ＣＰＩＪ　１　ａに送出する入出力ボート１ｅ、 ０回転角センサ７や車速センサ９等からのパルス信号を
入力し、ＣＰＵ１ａに送出する入力ボート１ｆ、 ■ＣＰｔＪ　１　ａからの制御信号を、燃料噴射弁１１
、イグナイタ１３及びｌ５ＣＶ１５に出力する出力ボー
ト１ｇ、 ［相］制御回路１内の各種信号の伝達を介在しているパ
スライン１ｈ、 とから構成されている。

次に上記制御回路１にて行われる制御処理について第３
図及び第４図のフローチャートに基づいて説明する。本
制御ルーチンは燃料噴射量制御であり、円滑な制御を行
うのに十分に短い時間、例えば、５０　ｍ５ｅｃで繰り
返し実行されている。

まず、第３図は、吸気圧ＰＭの測定のための割り込みル
ーチンを示しており、回転角センサ７のパルス信号に基
づき、内燃機関クランク軸の所定回転角毎に、割り込み
実行される処理である。

先ず処理が開始されるとステップ１００にて前回の処理
で測定され、ＲＡＭＩＣ内に設定された各変数の内、変
数ＰＭ中に格納されている値を、変数ＰＭＯ中に格納す
る。

次に、ステップ１１０にて、マルチプレクサ１９及びＡ
Ｄ変換器１７へ制御信号を送出して吸気圧センサ３の出
力をデジタルデータとして読み取る。更にステップ１２
０にて変数ＰＭに上記変換値を格納する。ついで、ステ
ップ１３０にて、時刻変数ｔ　ｒｒの値を時刻変数ｔｏ
へ格納する。次に、タイマ１ｄの値を時刻変数ｔｎに格
納する。即ち、時刻変数ｔｎは割り込みのあった現在の
時刻を現し、時刻変数ｔｏは前回割り込みのあった時刻
を現す。

こうして現在の時刻ｔ　ｎと現在の吸気圧ＰＭとが記憶
され、前回の割り込み時刻ｔｏとそのときの吸気圧ＰＭ
Ｏとが記憶される。

次に第４図の燃料増量ルーチンに写り、先ずステップ２
１０にて、基本燃料噴射量τが回転角センサ７のパルス
信号から求められている機関回転数ＮＥ及び吸気管圧力
ＰＭからマツプ等によって求められる。ついで、ステッ
プ２２０にて、前回測定された吸気圧ＰＭＯから現在の
吸気圧ＰＭへの増加分く差分）が計算され、△ＰＭに格
納される。

次に、ステップ２３０にて時刻変数ｔｎとｔ。

との差が計算され、時間間隔を現す変数△ｔに格納され
る。

次に、ステップ２４０にて上記変数Δｔと、予め、設定
されている時間Ｔとから、下記式により、計数Ｋが計算
される。

Ｋ＝Ｔ／△を 次に、ステップ２５０にて、下記式により、吸気圧のサ
ンプリング間隔を補正した吸気圧変化△Ｐが算出される
。即ち、同一の時間Ｔの間隔で測定した場合の吸気圧変
化ΔＰがもと丈ることとなる。

ΔＰ＝Ｋ・△ＰＭ 次に、このΔＰが、所定判定値Ｐｓを越えているか否か
が判定される。越えていれば、次にステップ２７０にて
、下記式にて、実燃料噴射量ＴＡＵが求められる。

ＴＡＵ＝ｋｉ・τ ここでｋｉは負荷が増大した場合の燃料噴射量増量のた
めの所定係数であり、１以上の値が予め設定されている
。

また、ステップ２６０にて△ＰがＰｓ以下である場合は
、ＴＡＵにそのままτを設定する。ステップ２７０また
はステップ２８０が終了すれば、ついで、ステップ２９
０にて他の補正が成される。

他の補正とは、燃料無効噴射時間等を考慮して、実際に
噴射する場合正確に噴射するために、補正するものであ
る。この後、ステップ３００にて、燃料噴射弁１１が制
御されて、上記にて求められた噴射量にて燃料が吸入空
気中に噴射される。

本実施例は上述のごとく構成されているため、内燃機関
の回転速度が変化して第３図に示す割り込みルーチンの
割り込み間隔が変動しても燃料増量ルーチンのステップ
２５０の処理により、吸気圧の変動値が補正されて、常
に一定時間間隔にて検出した場合と同一の変動値を得る
ことができる。

そのため、負荷の変動を正確に判断でき円滑な増量制御
ができる。

ここで、吸気圧センサ３が物理量測定手段Ｍ１に該当し
、マルチプレクサ１９が転送手段Ｍ２に該当し、ＡＤ変
換器１７がＡＤ変換手段Ｍ３に該当し、回転角センサ７
から出力される回転角信号が、トリガ信号に該当し、ス
テップ２２０の処理が変化量算出手段Ｍ４の処理に該当
し、ステップ２３０の処理が時間間隔算出手段Ｍ５の処
理に該当し、ステップ２４０．２５０の処理が補正手段
Ｍ６の処理に該当する。

次に第５図乃至第７図に第２実施例を示す。第１実施例
と異なるところは、吸気圧センサ３とマルチプレクサ１
９との間にホールド回路２０が設けられている点と、そ
れにともない制御回路１の処理が異なる点である。

ホールド回路２０は、所望のタイミングで吸気圧センサ
３からの出力を一定に保持し、ＡＤ変換されるまで、保
持しようとする回路である。

これは、他の処理による他のセンサのＡＤ変換と吸気圧
センサ３のＡＤ変換とが重なり他の処理を優先しなけれ
ばならない場合、あとでＡＤ変換するために、・所定ク
ランク角における吸気圧センサ３の出力を保持しておく
ためである。

そのなめ、制御回路１の処理は、第３図に示した第１実
施例の割り込みルーチンの替わりに第６及び第７図の割
り込みルーチンが実施される。燃料増量ルーチンは第４
図と同じであるので省略する。

第６図の割り込みルーチンは所定クランク角毎に実施さ
れる割り込みルーチンである。先ず処理が開始されると
ステップ３５０にて上記ホールド回路２０に出力がなさ
れ、吸気圧センサ３のその時点における出力が保持され
マルチプレクサ１９に出力される０次に、ステップ３６
０にて時刻変数ｔｎにタイマ１ｄの値が格納される。本
処理はこうして終了する。

第７図の割り込みルーチンは、第６図の割り込みルーチ
ンと同じクランク角毎に割り込み実施される。この処理
中で、ステップ４００，４１０゜４２０．４３０の処理
は、第３図に示した第１実施例のステップ１００乃至１
３０の各処理と同一である。ただ、ステップ４２０とス
テップ４３０との間に、ステップ４１５が実行され、第
６図の処理でなされたホールド回路２０による吸気圧セ
ンサ３の出力のホールドが解除される点が異なる。

このルーチンが終了したのち、第４図に示した処理が実
行される。

本実施例は上述のごとく構成されているため、第７図に
示すＡＤ変換処理が、他の割り込みルーチンの処理を優
先するために所定クランク角の時にできなくても、とり
あえず吸気圧センサ３の出力をホールドしておくことに
より、所望のクランク角での吸気圧を検出することがで
きる。そのため、内燃機関の特定のタイミングに適合さ
せた、より正確な制御が可能となる。この場合、ホール
ド回路２０が転送手段Ｍ２に該当する。

上述した各実施例は、物理量測定手段Ｍ１を吸気圧セン
サ３とし、制御対象は燃料噴射量であったが、物理量測
定手段Ｍ１として他のアナログデータを与えるセンサを
用いてもよく、また制御対象は点火時期、ｌ５ＣＶ１５
の開度等の種々のものが対象となり得る。

［発明の効果］ 本発明は上述のごとく構成されているため、トリガ信号
の出力タイミングの変化にもかかわらず、正確に物理量
の変化を検出でき、種々の制御判断に利用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成例示図、第２図は第１実施
例の構成図、第３図及び第４図はその制御を示すフロー
チャート、第５図は第２実施例の要部構成図、第６図及
び第７図はその制御の要部を示すフローチャート、第８
図は従来のＡＤ変換のタイミングを示すタイミングチャ
ートである。 Ｍｌ・・・物理量測定手段　　　　Ｍ２・・・転送手段
Ｍ３・・・ＡＤ変換手段　　　Ｍ４・・・変化量算出手
段Ｍ５・・・時間間隔算出手段　　　Ｍ６・・・補正手
段１・・・制御回路　　　　　　　３・・・吸気圧セン
サ５・・・水温センサ　　　　　　７・・・回転角セン
サ９・・・車速センサ　　　　　１１・・・燃料噴射弁
１３・・・イグナイタ　　　　１５・・・Ｉ　５ＣＶ１
７・・・ＡＤ変換器　　　　１９・・・マルチプレクサ
１ａ・・・ＣＰＵ　　　　　　　　ｌｄ・・・タイマ１
ｅ・・・入出力ボート　　　　１ｆ・・・入力ポート１
ｇ・・・出力ボート

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　所定の物理量を所定のアナログデータに変換して出力
   する物理量測定手段と、 該アナログデータを、所定のトリガ信号の検出タイミン
   グ毎に転送する転送手段と、 該転送手段より転送されてきたアナログデータを、デジ
   タルデータに変換するＡＤ変換手段と、該ＡＤ変換手段
   からのデジタルデータ毎の変化量を算出する変化量算出
   手段と、 上記所定のトリガ信号の検出時間間隔を算出する時間間
   隔算出手段と、 上記変化量算出手段により算出された変化量を上記時間
   間隔算出手段により算出された検出時間間隔に基づいて
   補正し、所定時間間隔における上記物理量の変化量を求
   める補正手段と、 を備えたことを特徴とする非時間同期ＡＤ変換処理の差
   分処理装置。