JP3422866B2 - 車両後付のエンジン制御装置 - Google Patents

車両後付のエンジン制御装置

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JP3422866B2
JP3422866B2 JP01548095A JP1548095A JP3422866B2 JP 3422866 B2 JP3422866 B2 JP 3422866B2 JP 01548095 A JP01548095 A JP 01548095A JP 1548095 A JP1548095 A JP 1548095A JP 3422866 B2 JP3422866 B2 JP 3422866B2
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定男 渡辺
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株式会社エッチ・ケー・エス
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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は車両後付のエンジン制御
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、車両にはエンジンの電子制御シス
テムが先付にて搭載され、エンジンの温度、吸気圧力、
スロットル弁開度等の稼動状態に応じ、エンジンの点火
信号(点火タイミング、閉角度)、燃料噴射信号(噴射
タイミング、噴射量)を制御可能としている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】然るに、従来技術で
は、エンジンの出力特性、効率に重大な影響を与える点
火タイミング、閉角度の制御、もしくは点火タイミン
グ、閉角度、噴射タイミング、噴射量の制御に関し、量
産対応可能な画一的な点火信号、燃料噴射信号により制
御動作することとしている。
【0004】このため、点火や燃料噴射の制御動作が、
本来、エンジン自体の個体差、制御システム自体の誤差
や個体差、エンジンが使用される環境、使用者の用途、
使用するガソリンやオイルの違い等によって、エンジン
の1台1台でそれらの特性に合わせ、最適に適合させる
必要があるにも関わらず、実際には困難である。
【0005】本発明は、車両先付のエンジン制御システ
ムの装置内部に一切の手を加えることなく、配線の接続
のみで点火、もしくは点火と燃料噴射の制御動作を補正
可能とし、それらの制御動作をエンジンの1台1台の特
性に最適に適合せしめることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、車両先付のエンジン制御システムによる制御動作を
補正する、車両後付のエンジン制御装置において、エン
ジン制御システムより出力される点火信号を計測する入
力計測部と、エンジンの稼動状態を収集する入力部と、
エンジンの稼動状態等の各種制御情報を任意に入力可能
とする外部情報入力部と、エンジンの稼動状態等の各種
制御情報に対する最適点火制御データを予め記憶し、入
力計測部の計測データ、及び入力部と外部情報入力部の
入力データを得て、それらの入力データを上記最適点火
制御データに参照することにより上記計測データを補正
した最適点火信号の補正制御データを演算する演算制御
部と、演算制御部の補正制御データを得て、最適点火信
号を点火装置に出力する出力部とを有してなるものであ
る。
【0007】請求項2に記載の発明は、車両先付のエン
ジン制御システムによる制御動作を補正する、車両後付
のエンジン制御装置において、エンジン制御システムよ
り出力される点火信号と燃料噴射信号とを計測する入力
計測部と、エンジンの稼動状態を収集する入力部と、エ
ンジンの稼動状態等の各種制御情報を任意に入力可能と
する外部情報入力部と、エンジンの稼動状態等の各種制
御情報に対する最適点火制御データと最適燃料噴射制御
データを予め記憶し、入力計測部の計測データ、及び入
力部と外部情報入力部の入力データを得て、それらの入
力データを上記最適点火制御データと最適燃料噴射制御
データに参照することにより上記計測データを補正した
最適点火信号と最適燃料噴射信号の補正制御データを演
算する演算制御部と、演算制御部の補正制御データを得
て、最適点火信号を点火装置に出力するとともに、最適
燃料噴射信号を燃料噴射弁駆動装置に出力する出力部と
を有してなるものである。
【0008】
【作用】 車両先付のエンジン制御システムに、車両後付のエン
ジン制御装置を接続することにより、エンジンや制御シ
ステムの個体差によるバラツキに対し、点火信号、もし
くは点火信号と燃料噴射信号を最適値に適合させること
ができる。また、複数のエンジン稼動情報を入力部から
入力することにより、より複数の制御パラメータでそれ
らの信号を演算することができ、エンジンの制御動作を
より高精度にできる。
【0009】使用者の限定した使い方、例えば経済性
を重視する場合や出力特性を重視する場合等について
も、エンジンの制御動作をその用途に則して最適化でき
る。また、エンジンの制御動作を外部情報入力部を用い
て任意に選択調整することもできる(例えば補正量の調
整等)。よって、エンジンの使われ方に対しても、エン
ジンの制御動作を最適化できる。
【0010】
【実施例】図1は本発明のエンジン制御装置の一例を示
すブロック図、図2は入力計測部の計測データの一例を
示す模式図、図3は出力部の出力データの一例を示す模
式図である。
【0011】車両後付のエンジン制御装置10は、マイ
クロコンピュータを用いて構成されており、図1に示す
如く、入力計測部11、入力部12、外部情報入力部1
3、演算制御部14、出力部15を有する。そして、エ
ンジン制御装置10は、車両先付のエンジン制御システ
ムに接続して用いられ、当該エンジン制御システムによ
る制御動作を補正する。
【0012】以下、各部の構成について説明する。 (1) 入力計測部(図2) 入力計測部11は、エンジン制御システムより出力され
る点火信号、もしくは点火信号と噴射信号を計測し、こ
の計測データを演算制御部14に入力する。このとき、
入力計測部11は、エンジンの回転信号例えば上死点信
号、クランク角度信号或いはそれらの双方とも利用して
基準信号とし、その基準信号から点火信号もしくは点火
信号と噴射信号の正確な時間を計測し、その時間をデジ
タルデータに変換して計測データとする。
【0013】具体的には、入力計測部11は、16ビッ
トカウンターとレジスタにより構成され、図2に示す如
く、エンジンの回転信号を基準信号として点火信号、も
しくは点火信号と噴射信号に対して、その信号の立上り
又は立下がりまでの正確な時間T1 、T2 をカウント
し、レジスタに記憶させる。また、各信号入力の立上
り、立下がり時には、それぞれに同期して割込み信号を
発生させる。
【0014】T1 は点火信号(もしくは燃料噴射信号)
の立上りタイミング、T2 は点火信号(もしくは燃料噴
射信号)の立下がりタイミングであり、T2 が点火タイ
ミング(もしくは噴射タイミング)、T2 −T1 が閉角
度(点火コイルへの通電時間)(もしくは噴射量)を表
わす。
【0015】そして、入力計測部11は、各種のエンジ
ン制御システムに対応させるため、複数の組合わせをも
って構成される。本実施例の場合には、多気筒エンジン
の直接点火装置、シーケンシャル噴射方式に対応させる
ため、それぞれ8組ずつの16ビットカウンター、レジ
スタ、割込み発生回路を設けている。
【0016】(2) 入力部 入力部12は、エンジンの稼動状態を収集し、この入力
データを演算制御部14に入力する。このとき、入力部
12は、エンジン各部に取り付けているセンサによっ
て、エンジン稼動時の温度、吸気圧力、スロットル弁開
度等の情報を電気信号に変え、この信号をデジタルデー
タに変換して入力データとする。
【0017】具体的には、入力部12は、センサからの
電気信号を正確に検出するためのバッファアンプとデジ
タル値に変換するためのA/Dコンバータにより構成さ
れ、エンジンの吸気温度、水温、スロットル弁開度、吸
気圧力、吸入空気量等、複数の情報を検出する。本実施
例では、この入力として、8入力、及び情報値が周波数
値の場合もあるため、16ビットカウンター、レジスタ
ーの2入力設けている。
【0018】(3) 外部情報入力部 外部情報入力部13は、エンジンの稼動状態、演算制御
部14による補正量の調整等の各種制御情報の入力デー
タを演算制御部14に任意に入力可能とする。このと
き、外部情報入力部13では、演算制御部14による補
正量の調整操作のための可変抵抗器等の手動ボリューム
を外部に接続し、その操作量を電気信号に変えてデジタ
ルデータに変換する他、RS−232C等の通信手段に
よって外部機器(排気温度センサ、空燃費センサ等)か
らのエンジン稼動状態の送受信を行ない、入力データと
する。
【0019】具体的には、外部情報入力部13は、セン
サからの電気信号を正確に検出するためのバッファアン
プとデジタル値に変換するためのA/Dコンバータの構
成の他、通信手段としてRS−232C、SBI等の通
信ポートを用意し、外部からの情報をデジタル値として
入力する。
【0020】(4) 演算制御部 演算制御部14は、エンジンの稼動状態等の各種制御情
報に対する最適点火制御データと最適燃料噴射制御デー
タを予め記憶し、入力計測部11の計測データ、及び入
力部12と外部情報入力部13の入力データを得て、そ
れらの入力データを上記最適点火制御データと最適燃料
噴射制御データに参照することにより上記計測データを
補正した最適点火信号と最適燃料噴射信号の補正制御デ
ータを演算する。
【0021】具体的には、演算制御部14は、中央処理
装置(CPU)、及びプログラム、データを記憶させる
記憶素子等によって構成され、入力計測部11より送ら
れてくる割込み信号又はエンジンの回転信号による割込
みにより指定されたプログラミングに従って入力部1
2、外部情報入力部13の入力データを得て、入力計測
部11の計測データを補正した補正制御データを演算
し、この補正制御データを出力部15に入力する。
【0022】即ち、演算制御部14は、入力部12、外
部情報入力部13の入力データを、2次元もしくは3次
元マップのテーブルルックアップ方式により予め記憶し
ている最適点火制御データもしくは最適燃料噴射制御デ
ータに参照し、補間法を用いて補正量(A+B+C+D
+…)、(A´+B´+C´+D´+…)を演算する。
このとき、2次元もしくは3次元等のn次元マップは、
最適点火制御データもしくは最適燃料噴射制御データに
ついて、入力部12、外部情報入力部13の入力データ
に対応するエンジンの吸気温度に対する最適補正量A、
A´、水温に対する最適補正量B、B´、スロットル弁
開度に対する最適補正量C、C´、吸気圧力に対する最
適補正量D、D´、吸入空気量に対する最適補正量E、
E´、排気温度に対する最適補正量F、F´、空燃費に
対する最適補正量G、G´等を定めたものである。これ
により、演算制御部14は、入力計測部11の計測デー
タT1 、T2 を、下記(1) 、(2) 式にて補正し、最適点
火信号もしくは最適燃料噴射信号の補正制御データ
01、T02を演算する。
【0023】 T01=T1 +(A+B+C+D+…) … (1) T02=T2 +(A´+B´+C´+D´+…) …(2)
【0024】T01は最適点火信号(もしくは最適燃料噴
射信号)の立上りタイミング、T02は最適点火信号(も
しくは最適燃料噴射信号)の立下りタイミングであり、
02が最適点火タイミング(もしくは最適噴射タイミン
グ)、T02−T01が最適閉角度(もしくは最適噴射量)
を表わす。
【0025】(5) 出力部 出力部15は、演算制御部14の補正制御データT01
02を得て、最適点火信号を点火装置に出力するととも
に、最適燃料噴射信号を燃料噴射弁駆動装置に出力す
る。
【0026】具体的には、出力部15は、図3に示す如
く、16ビットカウンタ、出力ロジック回路より構成さ
れ、回転信号を基準信号として演算制御部14により変
更、可変した最適制御データT01、T02によりカウンタ
を動作させ、出力ロジック回路により最適点火信号を点
火装置に出力し、最適燃料噴射信号を燃料噴射弁駆動装
置に出力する。
【0027】エンジン制御装置10では、入力計測部1
1、入力部12、外部情報入力部13、演算制御部1
4、出力部15による以上の一連の動作により、エンジ
ン制御システムより出力される点火信号と燃料噴射信号
を最適化し、点火装置と燃料噴射弁駆動装置を駆動可能
とするものである。
【0028】以下、本実施例の作用について説明する。 車両先付のエンジン制御システムに、車両後付のエン
ジン制御装置10を接続することにより、エンジンや制
御システムの個体差によるバラツキに対し、点火信号、
もしくは点火信号と燃料噴射信号を最適値に適合させる
ことができる。また、複数のエンジン稼動情報を入力部
12から入力することにより、より複数の制御パラメー
タでそれらの信号を演算することができ、エンジンの制
御動作をより高精度にできる。
【0029】使用者の限定した使い方、例えば経済性
を重視する場合や出力特性を重視する場合等について
も、エンジンの制御動作をその用途に則して最適化でき
る。また、エンジンの制御動作を外部情報入力部13を
用いて任意に選択調整することもできる(例えば補正量
の調整等)。よって、エンジンの使われ方に対しても、
エンジンの制御動作を最適化できる。
【0030】以上、本発明の実施例を図面により詳述し
たが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があっても本発明に含まれる。
【0031】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、車両先付
のエンジン制御システムの装置内部に一切の手を加える
ことなく、配線の接続のみで点火、もしくは点火と燃料
噴射の制御動作を補正可能とし、それらの制御動作をエ
ンジンの1台1台の特性に最適に適合せしめることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明のエンジン制御装置の一例を示す
ブロック図である。
【図2】図2は入力計測部の計測データの一例を示す模
式図である。
【図3】図3は出力部の出力データの一例を示す模式図
である。
【符号の説明】
10 エンジン制御装置 11 入力計測部 12 入力部 13 外部情報入力部 14 演算制御部 15 出力部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02P 5/15 F02D 41/00 F02D 43/00 301 F02D 45/00 312 F02D 45/00 376

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両先付のエンジン制御システムによる
    制御動作を補正する、車両後付のエンジン制御装置にお
    いて、 エンジン制御システムより出力される点火信号を計測す
    る入力計測部と、 エンジンの稼動状態を収集する入力部と、 エンジンの稼動状態等の各種制御情報を任意に入力可能
    とする外部情報入力部と、 エンジンの稼動状態等の各種制御情報に対する最適点火
    制御データを予め記憶し、入力計測部の計測データ、及
    び入力部と外部情報入力部の入力データを得て、それら
    の入力データを上記最適点火制御データに参照すること
    により上記計測データを補正した最適点火信号の補正制
    御データを演算する演算制御部と、 演算制御部の補正制御データを得て、最適点火信号を点
    火装置に出力する出力部とを有してなることを特徴とす
    る車両後付のエンジン制御装置。
  2. 【請求項2】 車両先付のエンジン制御システムによる
    制御動作を補正する、車両後付のエンジン制御装置にお
    いて、 エンジン制御システムより出力される点火信号と燃料噴
    射信号とを計測する入力計測部と、 エンジンの稼動状態を収集する入力部と、 エンジンの稼動状態等の各種制御情報を任意に入力可能
    とする外部情報入力部と、 エンジンの稼動状態等の各種制御情報に対する最適点火
    制御データと最適燃料噴射制御データを予め記憶し、入
    力計測部の計測データ、及び入力部と外部情報入力部の
    入力データを得て、それらの入力データを上記最適点火
    制御データと最適燃料噴射制御データに参照することに
    より上記計測データを補正した最適点火信号と最適燃料
    噴射信号の補正制御データを演算する演算制御部と、 演算制御部の補正制御データを得て、最適点火信号を点
    火装置に出力するとともに、最適燃料噴射信号を燃料噴
    射弁駆動装置に出力する出力部とを有してなることを特
    徴とする車両後付のエンジン制御装置。
JP01548095A 1995-01-05 1995-01-05 車両後付のエンジン制御装置 Ceased JP3422866B2 (ja)

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