JPH0230961A - エンジン制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、マイクロコンピュータを用いたエンジン制御
装置に係り、特に１点火時期制御に高精度が要求される
、自動車用ガソリンエンジンなどに好適なエンジン制御
装置に関する。

［従来の技術］ 各種の内燃機関のうち、特に自動車用のガソリンエンジ
ンにおいては、その回転速度及び出力の制御範囲が極め
て広く、その上、厳しい排ガス規制のもとにあり、従っ
て、どのような運転状態にあっても常に必要とする空燃
比が正確に保たれ、適切な点火時期制御が行われなけれ
ばならない。

そこで、このため、近年、マイコン（マイクロコンピュ
ータ）を用い、エンジンの運転状態を総合的に判断して
空燃比や点火時期の制御を行うようにしたマイコン制御
方式のエンジン制御装置が広く採用されるようになって
きている。

ところで、このようなマイコンを用いた制御装置では、
エンジンの運転制御に必要な複数の制御項目ごとに、そ
れぞれに必要な所定の制御処理を、時分割処理により、
順次、独立に実行してゆく方式となっているが、このと
き、従来の装置では、例えば特開昭６１−２７５７１号
公報に記載のように、点火や燃料の制御に必要な各種の
データの演算処理、設定処理をハード割込で強制的に優
先処理するようになっていた。

他方、これと並行して、例えば特開昭６３−３１４７号
公報によれば、点火時期の制御に角度センサを用いる方
式について提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術は、点火時期制御や燃料供給制御の立上げ
、立下げの処理の実行要求が同時に現九た場合での制御
について配慮がされておらず、このような場合には制御
実行のタイミングにふらつきを生じてしまい、このため
、特に点火時期の変化によりエンジンの運転状態が悪化
してしまうという問題があった。

本発明の目的は、上記のようなマイコンによる制御であ
るにもかかわらず、常に正確な点火時期制御が得られ、
良好な運転制御を容易に保つことができるようにしたエ
ンジン制御装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的は、マイコンによる割込制御に複数の優先レベ
ルを設定し、点火時期制御に関する割込処理の優先レベ
ルを燃料制御に関する優先レベルよりも上位に設定する
ことにより達成される。

［作用］ 点火時期の割込処理は、燃料制御の割込処理よりも優先
して動作されるので、点火制御と燃料制御の割込が同時
に発生し、或いは燃料制御の割込処理が実行されている
最中に点火制御割込が発生したときには、燃料制御割込
処理は一時的に中断され、点火制御が優先的に実行され
るため、点火制御での通流開始タイミングや点火時期タ
イミングに揺らぎが現れる虞れがなくなり、常に正確な
点火制御を保つことができる。

［実施例］ 以下、本発明によるエンジン制御装置について、図示の
実施例により詳細に説明する。

ここで、まず、このようなマイコンを用いたエンジン制
御装置におけるタイミングの制御について説明する。

タイミングの基本はエンジンのクランク軸に設置され、
その回転角度を検出するセンサ、いわゆる゛クランク角
センサを用い、このセンサから得られる基準回転角位置
倍量（以下、ＲＥＦ信号）と、角度信号（同、ＰＯ８信
号）によって得るようになっているが、まず、第３図は
６気筒エンジンにおけるＲＥＦ信号の発生タイミングと
点火時期との関係を表わした図であり、ＴＤＣは上死点
を表わしている。次に、第４図は第３図に示した関係を
基準点からの回転角を用いて表わした図であり、さらに
、第５図は基準点からの噴射タイミングと噴射時間を表
わした図である。

これら第３図ないし第５図は、上記したように、エンジ
ンのクランク軸が１２０’　　（６気筒）回転する毎に
ＲＥＦ信号と１″〜２″の分解能を持つＰＯ８信号（図
示せず）を出力する角度センサを使用し、エンジンの回
転角位置がＲＥＦ信号より、点火制御角度θ１で点火さ
せ、又、回転角位置がＲＥＦ信号から噴射開始時期θ１
で噴射開始し、開弁時間Ｔ、の噴射幅を持つ場合を示し
たものである。なお、ここでは、ＲＥＦ信号は上死点Ｔ
ＤＣ前１１０°で常に発生するようにしている。

そして、第４図では、エンジン始動後の第１回目の点火
タイミングの設定では、通流ＯＮの立上げ処理はＲＥＦ
信号からの角度０４′の設定となるが、第２回以降は、
常に、点火時期からの角度θｄで通流ＯＮの立上げ、点
火時期の１２０°（６気筒の場合）の設定となり、ＲＥ
Ｆ信号からの角度θ、で点火時期の精度を良くするため
に再設定を行うようにしている。

次に、以上に説明した点火制御と燃料制御とを実行する
ようにした本発明の一実施例について説明する。

第２図は本発明の一実施例が適用されたエンジン制御装
置を示すブロック図で、制御装置全体は、マイクロプロ
セッサ等から構成される装置プログラムやデータ等を記
憶しているＲＯＭ２、エンジンデータやアナログ量等を
記憶するＲＡＭ３、エンジン（図示せず）が１２０”回
転（６気筒の場合）する毎に発生するＲＥＦ信号と１゜
〜２゜のＰｏＳ信号（図示せず）を出力する角度センサ
４、データ入力装置５、点火データ出力装置６、点火制
御部７、燃料データ出力装置８、燃料制御部９及び割込
コントローラ１０から構成されている。

角度センサ４はエンジンのクランク軸が１２０。

回転する毎に発生するＲＥＦ信号と、１゜回転する毎に
発生するＰｏＳ信号を出力し、データ入力装置５を介し
て処理装置１に供給する。処理装置１は、例えば、ＰＯ
Ｓ信号を外部クロックとして、又，内部クロックをカウ
ントすることにより、点火制御（第４図参照）、燃料制
御（第５図参照）を行う。

点火制御は、ＲＡＭ３に記憶されている制御角度θｄを
点火タイミング割込時に，次の通流開始点の設定と次の
点火タイミングの設定値計算を行い、その値をＲＡＭ３
に一時記憶する。そして。

通流開始の割込で、先に計算した点火タイミングの設定
値を設定することになる。これにより、点火データ出力
装置６は点火制御部７に点火指令信号を加え、エンジン
の点火プラグを点火させる。

燃料制御は．ＲＡＭ３に記憶されている噴射タイミング
角度θ１をＲＥＦ信号の割込時に設定し、角度θ．の経
過後の割込時に燃料噴射時間Ｔ８を設定する．これによ
り、燃料データ出力装置８は燃料制御部９に噴射弁への
開弁指令信号を加え、噴射弁を開弁ずる。

以上説明した、通流開始点θ，、点火タイミングの値及
び噴射タイミングθ，や燃料噴射時間Ｔ□等の設定は、
点火データ出力装置６や燃料データ出力装置８の内部（
図示せず）のレジスタに設定し、フリーランニングカウ
ンタの値と常に比較器で比較し、一致した割込が発生す
る構成となっている。これらの割込は，割込コントロー
ラ１０で制御され、ここで割付けられた割込レベルに従
つて処理装置１に割込信号として伝達される。

本発明は、この実施例における割込コントローラ１０に
よる割込レベルの設定に関するもので。

点火や燃料の制御など、エンジン制御の過程で発生する
種々の割込の中で、少なくとも点火制御の通流○Ｎ、点
火タイミングの立上げ，立下げ処理が、燃料制御の立上
げ，立下げ処理のための割込の影響を受けることのない
ように、点火制御に関する割込レベルを燃料制御に関す
る割込レベルより高くして、優先的に処理するものであ
る。

第６図は、割込コントローラ１０の一実施例で、割込優
先指定レジスタ１１、レジスタ１２、比較器１３，フリ
ーランニングカウンタ１４，それにクロック選択器１５
とで構成され、レジスタ１２から与えられているデータ
値と，フリーランニングカウンタ１４のデータ値とが一
致したとき、比較器１３から発生される出力により割込
が行われるが、このときの割込レベルは割込優先指定レ
ジスタ１２から与えられるデータにより決定されるから
、この割込優先指定レジスタ１１に所定のデータを書き
込んでおくことにより、点火制御に関する割込レベルを
、燃料制御に関する割込レベルよりも上位に設定するこ
とができる。

第１図は、点火制御と燃料制御とで、それらの割込レベ
ルに差を設けなかったときでの、制御タイミングを示し
たもので、ここでは、点火コイル電流の立下がり、すな
わち点火タイミングと、燃料噴射の立下がり、すなわち
燃料噴射終了タイミングとが重複して発生した場合を表
わしている。

つまり、点火制御と燃料制御とで、それらの割込レベル
に差を設けなかったときには、これらの制御が重複した
場合、後から発生した制御処理は引き延ばされてしまう
ことになり、例えば、点火制御ではリタード側にタイミ
ングがずれ、燃料制御では、この引き延ばされた時間だ
け燃料噴射弁の開弁時間が長くなり，余分に燃料が噴射
されてしまうことになるのである。

しかして、これが、上記実施例によれば、点火制御に関
する割込レベルの方が，燃料制御に関する割込レベルよ
りも上位に設定されているため、これらに重複を生じて
も、常に点火制御が優先して処理されるため、そのタイ
ミングが特にエンジンの運転に大きな影響をもつ点火時
期については、いつも正確な処理が与えられることにな
る。

従って、この実施例によれば１点火制御と燃料制御とに
重複を生じたときには、常に点火制御が優先されるため
、点火タイミングの揺らぎは充分に抑えられ、エンジン
運転領域の全域にわたって常に高い精度を保って点火制
御が可能になり、マイコン制御によるエンジン制御の特
長を充分に活用することができる。

［発明の効果コ 本発明によれば、マイコン制御によっても、点火制御に
おける、点火電流の通流立上げタイミングや立下げタイ
ミングのずれを無くすことができ、この結果、点火コイ
ルの通流時間も正確に制御でき、かつ、点火タイミング
の揺らぎも無くすことができるため、高精度でエンジン
を運転制御することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は点火制御と燃料制御との重複を説明するタイミ
ングチャート、第２図は本発明の一実施例が適用された
エンジン制御システムの一例を示すブロック図、第３図
は基準回転角位置信号の発生タイミングと点火時期との
関係を示す説明図、第４図はエンジン始動時でのタイミ
ング関係を示す説明図、第５図は基準回転角位置信号と
燃料噴射時期との関係を示す説明図、第６図は割込コン
トローラの一実施例を示すブロック図である。 １・・・・・処理装置（ＣＰＵ）　、２・・・・・・Ｒ
ＯＭ、３・・・・・・ＲＡＭ、４・・・・・・角度セン
サ、５・・・・・・データ入力装置、６・・・・・・点
火データ出力装置、７・・・・・・点火制御部、８・・
・・・・燃料データ出力装置、９・・・・・・燃料制御
部、１０・・・・・・割込コントローラ。 第１図 第２図 ｕ 第３図 第 図 エンジン＠ｔカ 第 図 ０１′ １２０＠ ２４０” ３６０” 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、データ演算処理手段を備え、エンジンの運転制御に
   必要な複数の制御項目ごとに、それぞれに必要な所定の
   制御処理を、時分割処理により、順次、独立に実行して
   ゆく方式のエンジン制御装置において、上記データ演算
   処理手段による処理の実行態様に優先レベルを異にする
   割込処理機能を設け、上記複数の制御項目のうちの少な
   くとも点火時期制御と燃料供給制御については、点火時
   期制御処理に関する割込レベルの優先順位の方を燃料供
   給制御処理に関する割込レベルの優先順位よりも上位に
   設定したことを特徴とするエンジン制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、上記割込レベルの
   優先順位の設定が、フリーランニングカウンタの出力と
   割込優先指定レジスタのデータとの比較によつて与えら
   れるように構成されていることを特徴とするエンジン制
   御装置。