JP2896409B2 - エンジンの制御装置 - Google Patents

エンジンの制御装置

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JP2896409B2 JP17317390A JP17317390A JP2896409B2 JP 2896409 B2 JP2896409 B2 JP 2896409B2 JP 17317390 A JP17317390 A JP 17317390A JP 17317390 A JP17317390 A JP 17317390A JP 2896409 B2 JP2896409 B2 JP 2896409B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は点火時期や燃料噴射量等を制御するエンジン
の制御装置に関する。
(従来の技術) 近年、自動車には各種の電子制御機器を搭載すること
が多くなっており、それに応じて各制御機器を制御する
マイクロコンピュータシステムに複雑で高度な制御機能
が要求されるようになってきている。このようなことか
ら、マイクロコンピュータに内蔵されるプログラムが肥
大化し、そのため、制御周期が長大化しているというの
が実状である。そのため、このような各種制御を例えば
1つのマイクロコンピュータで行おうとすると、大容量
のROMを有する高速のCPUを使用することが必要となり、
これがコストアップの一因となっている。
そこで、これに対処するため、エンジンの燃料噴射量
を制御する制御量の演算を、基本燃料噴射量を決定する
吸入空気量,エンジン回転数等の瞬時に変化するパラメ
ータに関しては速い処理で行い、一方、吸気温度,電源
電圧等や緩やかに変化するパラメータに関しては緩やか
な処理で行うようにして、瞬時に変化するパラメータに
関する演算処理の遅れを回避するようにした内燃機関用
燃料噴射量演算方法が、例えば特公昭58−45582号公報
において提案されている。
(発明が解決しようとする課題) ところが、上記のようなエンジンの制御においては、
吸入空気量,エンジン回転数等のように瞬時に変化する
パラメータに係る制御量であっても、該制御量の演算に
おいて要求される精度は常に一定ではなく、加速時や高
回転時等のエンジン状態急変時ほど速い演算処理が要求
されるのが普通である。しかしながら、このようなエン
ジン状態急変時において精度の高い、すなわちデータ桁
数の多い演算を行ったのでは、演算に時間がかかってし
まって、その演算結果が実際の燃焼特性に反映されると
きには無意味な値になってしまうという不都合を生じる
こととなる。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、
加速時等のエンジン状態急変時にデータ桁数が多いこと
による制御量の演算遅れを防止することのできるエンジ
ンの制御装置を得ることを目的とする。
(課題を解決するための手段) 本発明は、加速時や高回転時等の制御量の速い演算が
要求される条件が成立したときに演算の精度を下げるこ
とで、データテーブル等のメモリ容量を縮小するととも
に演算速度を速めることを可能にしたもので、その構成
は第1図に示すとおりである。すなわち、本発明に係る
エンジンの制御装置は、エンジンの運転状態を検出する
運転状態検出手段と、当該エンジンの出力を制御するた
めの制御量の演算に用いるデータを格納する記憶手段
と、前記運転状態検出手段の出力を受け運転状態に対応
した前記データを前記記憶手段から呼び出して前記制御
量を演算する制御量演算手段とを備えるエンジンの制御
装置であって、前記記憶手段に前記制御量の演算速度を
速くする時に用いるデータ長が短い第1のデータと、前
記制御量の演算速度を遅くする時に用いるデータ長が長
い第2のデータを格納するとともに、前記運転状態検出
手段の出力により前記制御量の演算速度の要求条件を判
定する演算速度要求条件判定手段と、前記演算速度要求
条件判定手段により前記制御量の速い演算が要求される
条件が成立したことが判定された時は前記制御量演算手
段による演算に用いられるデータとして前記第1のデー
タを選択し、前記条件が成立していないことが判定され
た時は前記第2のデータを選択することにより、前記制
御量の演算に用いるデータ長を変更するデータ長変更手
段とを設けたことを特徴とする。
データ長の短くされるデータは例えば点火時期等制御
量設定用マップのデータである。
また、上記制御量は燃料噴射量の制御のための制御量
であってもよく、また、点火時期制御のための制御量で
あってもよい。
また、上記制御量の速い演算が要求される条件は例え
ば加速条件あるいは高回転条件である。
(作用) 本発明に係るエンジンの制御装置によれば、燃料噴射
量や点火時期等の制御において、高回転時,加速時等の
制御量の速い演算が要求される条件が成立したときに
は、制御量演算手段による演算に用いられるデータのデ
ータ長(データの桁数)が短くされる。それにより、演
算速度を速めてエンジン状態の急変に対応することが可
能となり、同時に、データテーブル等のメモリ容量を低
減させることができる。
(実施例) 以下、実施例を図面に基づいて説明する。
第2図は本発明の一実施例の全体システム図である。
同図に示すように、この実施例において、エンジン1
は、シリンダ2と、シリンダ2内を往復動するピストン
3と、シリンダ2の上部を覆うシリンダヘッド4とによ
って画成された燃焼室5を備え、シリンダヘッド4に
は、上記燃焼室5に開口する吸気ポート6および排気ポ
ート7が形成されている。そして、これら吸気ポート6
および排気ポート7を開閉する吸気弁8および排気弁9
が設けられ、また、燃焼室5頂部には点火プラグ10が配
設されている。そして、吸気ポート6に連通する吸気通
路11には、スロットル弁12が設けられ、該スロットル弁
12の上流には熱線式エアフローセンサ13が設けられてい
る。また、スロットル弁12の下流に形成されたサージタ
ンク14のさらに下流側に位置して、吸気ポート6近傍に
燃料噴射弁15が配設されている。また、排気通路16には
触媒装置17が接続されている。
点火プラグ10は、配電器19を介してイグニションコイ
ル20に接続されている。イグニッションコイル20はコン
トロールユニット21からの点火信号によって作動し、配
電器19を介して点火プラグ10を駆動する。また、コント
ロールユニット21は燃料噴射弁15に制御信号を出力す
る。コントロールユニット21には、上記各制御信号の演
算のための情報として、配電器19に付設された回転セン
サからの回転信号,エアフローセンサ13からの吸入空気
量信号等が入力される。
この実施例は、本発明をエンジン制御系の中の点火系
の制御に適用したものについて示している。
一般に、点火時期の特性は燃焼特性に対して常に一様
ではなく、高回転域では低回転域ほど点火時期の制御精
度が要求されないという特徴がある。本実施例ではこの
特徴を利用して、高回転域では上記制御精度を下げるこ
とにより処理速度を速めるようにしており、こうして余
った時間を他の処理に回して、全体としてCPUの負担を
軽減するようにしている。
具体的には、メモリに記憶されたエンジン回転数と吸
入空気量よりなる二次元のデータテーブルから点火時期
のデータを読み出し、こうして読み出されたデータの補
間を行うことにより点火時期が決定されるが、その場合
に、エンジン回転数の低い領域においては、第3図
(a)に示すような桁数の多い値(16ビット)をもった
テーブルからデータを読み込んで16ビットの演算を行
い、一方、エンジン回転数の高い領域においては、同図
(b)に示すような桁数の少ない値(8ビット)をもっ
たテーブルからデータを読み込んで8ビットの演算を行
う。なお、第3図(a)(b)に示すテーブル中、上段
の値は物理量,下段は実際のデータ値を示している。
次に、この実施例における点火時期の制御を実行する
フローを第4図のフローチャートによって説明する。
スタートして、まず、エンジン回転数(ESP)および
吸入空気量(Q)のデータを読み込み、次に、ESPが所
定値ESP1(例えば4000rpm)より大きいかどうかを判定
する。
そして、NOの場合、すなわちエンジン回転数が所定値
以下の場合には、読み込んだエンジン回転数(ESP)か
ら、第3図(a)に示す16ビットのデータテーブルのど
の部分を読み出すかという計算を行う。すなわち、エン
ジン回転数(ESP)の値をデータテーブル中のエンジン
回転数のきざみ値(ΔESP)で除し、こうして得られた
値を整数化する(少数点以下を切り捨てる)ことにより
i値を得る。例えば、読み込んだ値が800rpmの場合に
は、i=1(500rpm)となる。
次いで、同様に吸入空気量(Q)に対するj値も求め
て、上記i値およびj値に対応するテーブル中の4点の
値(Ti,j,Ti+1,j,Ti,j+1、Ti+1,j+1)を読み込み、こ
れらの値から4点補間による演算(P)を行って、得ら
れた値をTIG値としてタイマーに出力し、点火時期を制
御する。なお、上記演算はすべて16ビットのレジスタを
使用して行われる。また、上記4点補間の演算は次の演
算式によってなされる。
一方、上記エンジン回転数が所定値より大きい場合に
は、上に示す各ステップの演算は行わずに次のステップ
に進む。そして、次のステップでは、上記エンジン回転
数が所定値以下の場合と同様の演算処理が行われるが、
その演算に使用されるデータテーブルは第3図(b)に
示すような8ビットのテーブルであり、また、その演算
も全て8ビットのレジスタを用いて行われる。
このように、エンジン回転数が高い領域では、8ビッ
トのテーブルを用いて8ビットの演算処理を行うように
することにより、該領域での処理速度を速めることがで
き、しかも、上記領域で用いるテーブルのメモリ容量も
少なくすることができる。
また、上記実施例においては、エンジン回転数の大小
によって、演算処理フローを16ビットと8ビットの2つ
の演算処理フローに分けるようにしたが、演算は常時16
ビットで行い、高回転時等では、テーブルだけは8ビッ
トのものを使用するようにしてメモリ容量のみを減らす
ようにすることもできる。この場合、具体的には、8ビ
ットのテーブルから読み込んだ値を16ビットのレジスタ
の上位8ビットに格納し、下位の8ビットには自動的に
0を格納して16ビットのデータと等価にすることにより
演算を行う。
以下にこの処理フローを第5図のフローチャートによ
って説明する。
まず、スタートして、エンジン回転数(ESP)および
吸入空気量(Q)のデータを読み込み、次に、上記第4
図のフローと同様にi値およびj値を求める。
次に、ESPが所定値ESP1(例えば4000rpm)より大きい
かどうかを判定する。そして、NOの場合、すなわちエン
ジン回転数が所定値以下の場合には、第3図(a)の16
ビットのデータテーブルから上記i値およびj値に対応
するテーブル中の4点の値(Ti,j,Ti+1,j,Ti,j+1、T
i+1,j+1)を読み込み、これらの値から4点補間による
演算(P)を行って、TIG値を得る。
一方、エンジン回転数(ESP)が所定値より大きい場
合には、第3図(b)に示すような8ビットのテーブル
からテーブル値を読み込んで、その値をTの上位ビット
に格納し、Tの下位ビットに全て0を格納する。
そして、こうして得られたTの値から、上記と同様に
4点補間による演算(P)を行ってTIG値を得る。
このようにテーブルだけ8ビットのものを使用するこ
とでメモリ容量を減らすことができ、また、制御フロー
も簡易なものにすることができる。
なお、上記各実施例においては、データ長を16ビット
と8ビットに切り替えるものについて説明したが、その
他、8ビットと4ビットに切り替えるようにしてもよ
い。
また、上記各実施例では、本発明を点火時期の制御に
適用したものを説明したが、燃料噴射量の制御に適用す
ることもできる。
また、データ長を切り替えるための条件としては、上
記のような高回転領域とする代わりに加速時等のエンジ
ン状態急変時としてもよい。
(発明の効果) 本発明は以上のように構成されているので、高回転時
や加速時等のエンジン状態急変時にデータ桁数が多いこ
とによる制御量の演算遅れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の全体構成図、第2図は本発明の一実施
例の全体システム図、第3図(a)(b)は同実施例の
制御において用いるテーブルの一例を示す図、第4図は
同実施例の制御を実行するフローチャート、第5図は本
発明の他の実施例の制御を実行するフローチャートであ
る。 1:エンジン、10:点火プラグ、15:燃料噴射弁、19:配電
器(回転サンサ)、20:イグニッションコイル、21:コン
トロールユニット。

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンの運転状態を検出する運転状態検
    出手段と、 当該エンジンの出力を制御するための制御量の演算に用
    いるデータを格納する記憶手段と、 前記運転状態検出手段の出力を受け運転状態に対応した
    前記データを前記記憶手段から呼び出して前記制御量を
    演算する制御量演算手段とを備えるエンジンの制御装置
    であって、 前記記憶手段に前記制御量の演算速度を速くする時に用
    いるデータ長が短い第1のデータと、前記制御量の演算
    速度を遅くする時に用いるデータ長が長い第2のデータ
    を格納するとともに、 前記運転状態検出手段の出力により前記制御量の演算速
    度の要求条件を判定する演算速度要求条件判定手段と、 前記演算速度要求条件判定手段により前記制御量の速い
    演算が要求される条件が成立したことが判定された時は
    前記制御量演算手段による演算に用いられるデータとし
    て前記第1のデータを選択し、前記条件が成立していな
    いことが判定された時は前記第2のデータを選択するこ
    とにより、前記制御量の演算に用いるデータ長を変更す
    るデータ長変更手段とを設けたことを特徴とするエンジ
    ンの制御装置。
  2. 【請求項2】エンジンの運転状態を検出する運転状態検
    出手段と、 当該エンジンの燃料噴射量を制御するための制御量の演
    算に用いるデータを格納する記憶手段と、 前記運転状態検出手段の出力を受け運転状態に対応した
    前記データを前記記憶手段から呼び出して前記制御量を
    演算する制御量演算手段とを備えるエンジンの制御装置
    であって、 前記記憶手段に前記制御量の演算速度を速くする時に用
    いるデータ長が短い第1のデータと、前記制御量の演算
    速度を遅くする時に用いるデータ長が長い第2のデータ
    を格納するとともに、 前記運転状態検出手段の出力により前記制御量の演算速
    度の要求条件を判定する演算速度要求条件判定手段と、 前記演算速度要求条件判定手段により前記制御量の速い
    演算が要求される条件が成立したことが判定された時は
    前記制御量演算手段による演算に用いられるデータとし
    て前記第1のデータを選択し、前記条件が成立していな
    いことが判定された時は前記第2のデータを選択するこ
    とにより、前記制御量の演算に用いるデータ長を変更す
    るデータ長変更手段とを設けたことを特徴とするエンジ
    ンの制御装置。
  3. 【請求項3】エンジンの運転状態を検出する運転状態検
    出手段と、 当該エンジンの点火時期を制御するための制御量の演算
    に用いるデータを格納する記憶手段と、 前記運転状態検出手段の出力を受け運転状態に対応した
    前記データを前記記憶手段から呼び出して前記制御量を
    演算する制御量演算手段とを備えるエンジンの制御装置
    であって、 前記記憶手段に前記制御量の演算速度を速くする時に用
    いるデータ長が短い第1のデータと、前記制御量の演算
    速度を遅くする時に用いるデータ長が長い第2のデータ
    を格納するとともに、 前記運転状態検出手段の出力により前記制御量の演算速
    度の要求条件を判定する演算速度要求条件判定手段と、 前記演算速度要求条件判定手段により前記制御量の速い
    演算が要求される条件が成立したことが判定された時は
    前記制御量演算手段による演算に用いられるデータとし
    て前記第1のデータを選択し、前記条件が成立していな
    いことが判定された時は前記第2のデータを選択するこ
    とにより、前記制御量の演算に用いるデータ長を変更す
    るデータ長変更手段とを設けたことを特徴とするエンジ
    ンの制御装置。
  4. 【請求項4】前記制御量の速い演算が要求される条件が
    加速条件である請求項1記載のエンジンの制御装置。
  5. 【請求項5】前記制御量の速い演算が要求される条件が
    高回転条件である請求項1記載のエンジンの制御装置。
  6. 【請求項6】前記データ長変更手段によりデータ長の短
    くされるデータが点火時期設定用のマップのデータであ
    る請求項3記載のエンジンの制御装置。
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JPH0463951A JPH0463951A (ja) 1992-02-28
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