JPH0529779B2 - - Google Patents

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JPH0529779B2
JPH0529779B2 JP58108257A JP10825783A JPH0529779B2 JP H0529779 B2 JPH0529779 B2 JP H0529779B2 JP 58108257 A JP58108257 A JP 58108257A JP 10825783 A JP10825783 A JP 10825783A JP H0529779 B2 JPH0529779 B2 JP H0529779B2
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Japan
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signal
average value
conversion
internal combustion
engine
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JP58108257A
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Japanese (ja)
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JPS601357A (en
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Susumu Akyama
Katsuhiro Ina
Mitsunori Takao
Takahiko Kimura
Shukichi Hayashi
Juji Hirabayashi
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication of JPH0529779B2 publication Critical patent/JPH0529779B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/28Interface circuits

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関の燃料噴射量、点火時期、
2次空気量等を電気的に制御する場合に用いら
れ、例えば吸気管圧信号あるいは吸入空気量信
号、スロツトル弁開度信号を処理する内燃機関用
信号処理装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides fuel injection amount, ignition timing,
The present invention relates to a signal processing device for an internal combustion engine that is used to electrically control the amount of secondary air, etc., and processes, for example, an intake pipe pressure signal, an intake air amount signal, and a throttle valve opening signal.

内燃機関(つまりエンジン)の電子制御を行な
う場合には、例えば吸気管圧力、吸入空気量等を
電圧値として検出し、A/D変換器により、デイ
ジタルデータに変換し、そのエンジン状態におけ
る最適な燃料噴射量、点火時期、2次エアー量等
を演算し、その結果に基いてインジエクタ、、イ
グナイタ、バルブ等を制御する。デイジタルデー
タに要求されるビツト精度(分解能)は、燃料噴
射量、点火時期等に要求される分解能で決定さ
れ、例えば吸気管圧データであれば、通常9〜
12bitである。従つて、従来のエンジン制御用コ
ンピユータのA/D変換器は、CPUが8bit処理の
ものであつても、10〜12bitの高価なものを使用
していた。
When performing electronic control of an internal combustion engine (in other words, an engine), for example, intake pipe pressure, intake air amount, etc. are detected as voltage values, and converted to digital data using an A/D converter. It calculates the fuel injection amount, ignition timing, secondary air amount, etc., and controls the injector, igniter, valve, etc. based on the results. The bit precision (resolution) required for digital data is determined by the resolution required for fuel injection amount, ignition timing, etc. For example, for intake pipe pressure data, it is usually 9~
It is 12 bit. Therefore, the conventional engine control computer uses an expensive A/D converter of 10 to 12 bits even if the CPU is capable of 8-bit processing.

一方、吸気管圧データ、吸入空気量データ等
は、内燃機関の回転燃焼サイクルに伴つて脈動す
るデータとなるため、エンジン制御用コンピユー
タでは、例えば燃料噴射量制御等を実行するため
には、該データの脈動を除去し、1燃焼サイクル
当りの平均値を計算し、それに基いて燃料噴射量
等を演算する必要がある。
On the other hand, intake pipe pressure data, intake air amount data, etc. are data that pulsate with the rotational combustion cycle of the internal combustion engine. It is necessary to remove data pulsations, calculate the average value per combustion cycle, and calculate the fuel injection amount, etc. based on it.

本発明の目的は、少ないビツト数のA/D変換
手段を用いて、脈動を良好に除去でき、しかもこ
のA/D変換手段固有のビツト数以上の分解性能
を有するデータを得ることを可能とし、安価で高
性能な装置を提供することにある。
An object of the present invention is to use an A/D conversion means with a small number of bits to effectively remove pulsation, and to obtain data having resolution performance greater than the number of bits unique to this A/D conversion means. Our goal is to provide inexpensive, high-performance equipment.

そのため、本発明では、第9図に示すように内
燃機関の少なくとも1つの動作量を示す信号を発
生する検出手段と、この検出手段の信号を得て所
定周期毎にA/D変換処理を行うA/D変換手段
と、このA/D変換手段によりA/D変換したデ
イジタル値を記憶する記憶手段と、内燃機関の回
転に同期した同期信号を受け、これら同期信号が
発生する所定角度間隔の間に得られた前記デイジ
タル値の平均値を、A/D変換信号のビツト数よ
り下位のビツト数の値まで含めて算出する平均値
算出手段と、内燃機関の回転数が所定値以上のと
き前記平均値算出手段による平均値演算のための
所定角度間隔を長くする平均値演算角度変更手段
とを備え、前記平均値算出手段によりA/D変換
信号のビツト数より下位のビツト数の値まで含め
て算出された平均値を内燃機関の1つの動作量と
して出力するようにしたことを特徴とする。
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 9, there is provided a detection means for generating a signal indicating at least one operation amount of the internal combustion engine, and A/D conversion processing is performed at predetermined intervals based on the signal of the detection means. An A/D conversion means, a storage means for storing digital values A/D converted by the A/D conversion means, and a storage means that receives synchronization signals synchronized with the rotation of the internal combustion engine, and receives synchronization signals at predetermined angular intervals at which these synchronization signals are generated. an average value calculating means for calculating an average value of the digital values obtained during the period including values of a lower bit number than the bit number of the A/D conversion signal; and an average value calculation angle changing means for lengthening a predetermined angular interval for calculating the average value by the average value calculation means, the average value calculation means increasing the number of bits lower than the number of bits of the A/D converted signal. It is characterized in that the average value calculated including the above is outputted as one operation amount of the internal combustion engine.

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施例
について詳述していく。第1図は本発明に関する
エンジンの電子制御システムを、通常の自動車等
に搭載される4気筒4サイクル火花点火式エンジ
ンに適用した場合の一実施例を示す。燃焼用空気
はエアクリーナ7、スロツトル機構6、サージタ
ンク5、さらに吸気管4を通して吸入される。サ
ージタンク部には、吸気管圧センサ12を設け、
エンジン1の1回転当りの吸気量に応じた吸気管
圧(サージタンク内圧)を電気信号に変換して取
り出すようにする。吸気管圧センサとしては、例
えば半導体または金属等を材料としたダイヤフラ
ム式の一般的なものが使用される。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment in which the engine electronic control system according to the present invention is applied to a 4-cylinder, 4-stroke, spark ignition engine installed in a normal automobile or the like. Combustion air is taken in through an air cleaner 7, a throttle mechanism 6, a surge tank 5, and an intake pipe 4. An intake pipe pressure sensor 12 is provided in the surge tank section,
The intake pipe pressure (surge tank internal pressure) corresponding to the amount of intake air per revolution of the engine 1 is converted into an electric signal and taken out. As the intake pipe pressure sensor, a general diaphragm type sensor made of, for example, a semiconductor or metal is used.

また、エンジン1の燃料噴射弁2に対しては、
図では示されない燃料系から燃料が供給され、こ
の噴射弁から燃料噴射が行なわれる。イグナイ
タ、点火コイル、デイストリビユータ等からなる
点火系3は、エンジン回転に同期して、図示され
ない点火プラグに点火高圧信号を供給するととも
に、コンピユータ10にその際点火コイル一次側
に生じる高圧信号を供給する。
Moreover, for the fuel injection valve 2 of the engine 1,
Fuel is supplied from a fuel system not shown in the figure, and fuel is injected from this injection valve. The ignition system 3, which includes an igniter, an ignition coil, a distributor, etc., supplies an ignition high-voltage signal to a spark plug (not shown) in synchronization with engine rotation, and also transmits a high-voltage signal generated on the primary side of the ignition coil to the computer 10. supply

エンジン1の燃焼後の排気ガスは、排気マニホ
ールド8、排気管9、触媒コンバータ11等を介
して大気中に放出されるもので、この排気系には
排気ガス中の酸素濃度等を検出する空燃比センサ
16が設けられている。
Exhaust gas after combustion from the engine 1 is released into the atmosphere via an exhaust manifold 8, an exhaust pipe 9, a catalytic converter 11, etc., and this exhaust system includes a A fuel ratio sensor 16 is provided.

その他、スロツトル機構6には、スロツトル開
度センサ13が、さらに吸気管4には吸気温セン
サ14が設けられ、エンジン1の本体部には冷却
水温センサ15を設ける。そして吸気管圧センサ
12からの信号とともち、スロツトル開度センサ
13、吸気温センサ14、冷却水温センサ15等
からの検出信号が、さらに点火系3からは一次高
圧信号がコンピユータ10に供給される。コンピ
ユータ10にはこれら各検出信号に基いて、最適
燃料噴射量を演算し、燃料噴射弁2の開閉弁時期
を制御するものである。
In addition, the throttle mechanism 6 is provided with a throttle opening sensor 13, the intake pipe 4 is provided with an intake temperature sensor 14, and the main body of the engine 1 is provided with a cooling water temperature sensor 15. Along with the signal from the intake pipe pressure sensor 12, detection signals from the throttle opening sensor 13, intake temperature sensor 14, cooling water temperature sensor 15, etc. are also supplied to the computer 10, as well as a primary high pressure signal from the ignition system 3. Ru. The computer 10 calculates the optimum fuel injection amount based on these detection signals and controls the opening/closing timing of the fuel injection valve 2.

次に第2図によりコンピユータ10について詳
述する。システムバス106はデータバス、アド
レスバス、コントロール信号から構成される。演
算、制御を司るCPU100はシステムバス10
6を通して101〜105の各部とデータの送受
を実行する。A/D変換部105は変換速度
100μs程度のこの場合8bit高速A/D変換器(例
えば逐次比較型)を内蔵しており、各センサ12
〜16、及びバツテリー電圧+Bの各電圧信号を
CPU100からの要求により、デイジタルデー
タに変換し、CPU100に転送する。タイマー
部103は1定周期(例えば8μs)にカウントア
ツプされるフリーランタイマーを有しており、点
火系3からの一次高圧信号の発生時刻を記憶する
とともに、要求に応じてCPU100にその時刻
データを転送する。さらにCPU100から指示
されるインジエクタ(燃料噴射弁)ON、OFF時
刻に基いて、ON、OFF信号を、出力ドライバー
110に出力する。
Next, the computer 10 will be explained in detail with reference to FIG. The system bus 106 is composed of a data bus, an address bus, and control signals. The CPU 100 responsible for calculation and control is the system bus 10
Data is exchanged with each unit 101 to 105 through 6. The A/D converter 105 has a conversion speed
In this case, an 8-bit high-speed A/D converter (for example, successive approximation type) is built in, and each sensor 12
~16, and each voltage signal of battery voltage +B
Upon request from the CPU 100, it is converted into digital data and transferred to the CPU 100. The timer unit 103 has a free-run timer that counts up in one fixed period (for example, 8 μs), and stores the generation time of the primary high voltage signal from the ignition system 3, and also sends the time data to the CPU 100 upon request. transfer. Further, based on the injector (fuel injection valve) ON and OFF times instructed by the CPU 100, ON and OFF signals are output to the output driver 110.

割込み制御部104は、タイマー部103から
の信号に基いて一定周期(例えば1ms)毎に、
あるいはIG高圧信号発生時に、割込要求信号を
CPU100に転送する。ROM101はプログラ
ム及び各エンジン条件における最適の制御データ
等を格納、記憶している読み出し専用記憶ユニツ
トであり、RAM102はプログラムの動作中使
用される一時記憶ユニツトである。CPU100
はROM101に格納されたプログラムに従つ
て、各センサからの入力信号をタイマー部103
及び、A/D変換部105を通して入力し、その
際のエンジン状態に応じた最適噴射量を演算し、
タイマー部103にインジエクタON、OFF時刻
を指示することにより、噴射弁2の開弁時間を制
御する。
The interrupt control unit 104 performs an interrupt control at regular intervals (for example, 1 ms) based on the signal from the timer unit 103.
Or, when an IG high voltage signal is generated, send an interrupt request signal.
Transfer to CPU100. The ROM 101 is a read-only storage unit that stores programs and optimum control data for each engine condition, and the RAM 102 is a temporary storage unit used during program operation. CPU100
The input signal from each sensor is sent to the timer unit 103 according to the program stored in the ROM 101.
and calculates the optimum injection amount according to the engine condition at that time by inputting it through the A/D converter 105,
The opening time of the injection valve 2 is controlled by instructing the timer section 103 to indicate the injector ON/OFF time.

尚、本実施例では4気筒同時噴射方式を採用し
ており、各気筒の噴射弁は並列に接続されてい
る。また、CPU100、タイマー部103、割
込み制御部104、A/D変換部105、ROM
101、RAM102、入出力ポート部等を全て
内蔵した1チツプマイクロプロセツサを本実施例
では使用しいてる。
In this embodiment, a four-cylinder simultaneous injection system is adopted, and the injection valves of each cylinder are connected in parallel. Also, the CPU 100, timer section 103, interrupt control section 104, A/D conversion section 105, ROM
In this embodiment, a one-chip microprocessor having all built-in components such as 101, RAM 102, and an input/output port section is used.

次にROM101に格納されたプログラムにつ
いて詳述する。プログラムはメインルーチン、タ
イマー割込み処理プログラム、回転同期割込み処
理プログラムの3つのレベルに分割できる。まず
メインルーチンについては、最も実行優先順位の
低いプログラムで、このプログラムの実行中に他
の2つのいずれかの割込みが発生した場合には、
その実行を優先し、メインルーチンは一時中断
し、割込みプログラム終了後再開される。
Next, the programs stored in the ROM 101 will be described in detail. The program can be divided into three levels: main routine, timer interrupt processing program, and rotation synchronous interrupt processing program. First, regarding the main routine, it is the program with the lowest execution priority, and if an interrupt from one of the other two occurs while this program is running,
Giving priority to its execution, the main routine is temporarily suspended and resumed after the interrupt program ends.

まずメインルーチンでの処理を第3図に示す。
コンピユータ100の電源ONで、プログラムは
実行を開始し、ステツプ1001に進み、RAM10
2のクリヤ、入出力ポートのセツト等のイニシヤ
ライズ処理を実行する。次にステツプ1002に進
み、A/D変換部105よりエンジン冷却水温デ
ータを取り込み、エンジン冷却水温から一次元マ
ツプにより、水温補正係数fTHwを算出する。同
様にステツプ1003で吸気温補正係数fTHAを、ステ
ツプ1004でバツテリー電圧に応じて無効噴射時間
τBを、ステツプ1005で空燃比センサ16の出力電
圧に応じて空燃比補正係数fA/Fを算出する。ステ
ツプ1006の処理が終了するとステツプ1002にもど
り以後ステツプ1002〜1006を繰り返す。
First, the processing in the main routine is shown in FIG.
When the power of the computer 100 is turned on, the program starts execution, proceeds to step 1001, and uses the RAM 100.
Initialization processing such as clearing 2 and setting input/output ports is executed. Next, the process proceeds to step 1002, where engine cooling water temperature data is taken in from the A/D converter 105, and a water temperature correction coefficient f TH w is calculated from the engine cooling water temperature using a one-dimensional map. Similarly, in step 1003, the intake temperature correction coefficient f THA is determined, in step 1004, the invalid injection time τ B is determined according to the battery voltage, and in step 1005, the air-fuel ratio correction coefficient f A/F is determined according to the output voltage of the air-fuel ratio sensor 16. calculate. When the processing in step 1006 is completed, the process returns to step 1002 and thereafter steps 1002 to 1006 are repeated.

次に第4図にタイマー割込み処理プログラムの
フローチヤートを示す。割込み制御部104から
の要求に応じて一定周期(例えば1ms)毎に
CPU100はタイマー処理プログラムを実行す
る。ステツプ1100ではA/D変換部105を通し
て吸気管データPM(8bit)を取り込み、後述の加
算バツフアΣPMにステツプ1101で加算する。また
ステツプ1102では加算回数カウンタCPMを1増加
させる。次にステツプ1103に進み、一定時間(例
えば50ms)前のPMと、現時点のPMを比較し、
一定値以上変化があれば加減速(過渡)状態と判
定し、ステツプ1104に進み加減速補正係数fACC
算出し、次にステツプ1105に進む。変化量が一定
値以下であれば定常状態と判定し、ステツプ1106
でfACC=1としてステツプ1105に進む。尚、加減
速の判定には、PMの代わりに後述の平均PMデー
Mを用いてもよい。ステツプ1105ではその他
の処理、例えば非同期噴射の必要性判断、非同期
噴射量の算出等を実行し、タイマー割込み処理ル
ーチンを終了する。
Next, FIG. 4 shows a flowchart of the timer interrupt processing program. Every fixed period (for example, 1 ms) in response to a request from the interrupt control unit 104
CPU 100 executes a timer processing program. In step 1100, intake pipe data P M (8 bits) is taken in through the A/D converter 105, and added to an addition buffer ΣP M , which will be described later, in step 1101. Further, in step 1102, the addition number counter CPM is incremented by one. Next, proceed to step 1103, compare P M a certain period of time (for example, 50 ms) ago with P M at the present time,
If there is a change of more than a certain value, it is determined that there is an acceleration/deceleration (transient) state, and the process proceeds to step 1104 to calculate the acceleration/deceleration correction coefficient fACC , and then proceeds to step 1105. If the amount of change is less than a certain value, it is determined that the state is steady, and the process proceeds to step 1106.
Then, set f ACC =1 and proceed to step 1105. Note that average P M data M , which will be described later, may be used instead of P M in determining acceleration/deceleration. In step 1105, other processes such as determining the necessity of asynchronous injection and calculating the amount of asynchronous injection are executed, and the timer interrupt processing routine is ended.

第5図、第6図に回転同期(IG)割込みプロ
グラムのフローチヤートを示す。点火系3からの
点火信号に同期した一次高圧信号により、割込み
制御部104はCPU100に対して割込み要求
信号を出力する。この割込み要求信号により回転
同期割込み処理プログラムをステツプ1201より開
始する。前述のように、一次高圧信号の発生時刻
はタイマー部103に記憶されており、ステツプ
1201で、そのデータtIG(sec)を読み込み、回転数
NEを(1)式により算出する。
5 and 6 show flowcharts of the rotation synchronization (IG) interrupt program. In response to the primary high voltage signal synchronized with the ignition signal from the ignition system 3, the interrupt control unit 104 outputs an interrupt request signal to the CPU 100. The rotation synchronization interrupt processing program is started from step 1201 in response to this interrupt request signal. As mentioned above, the generation time of the primary high voltage signal is stored in the timer unit 103, and the
1201, read the data t IG (sec) and calculate the rotation speed.
Calculate N E using equation (1).

NE={1/(tIG−tIGA)} ×(180/360)×60 …(1) tIGAは前回の一次高圧信号発生時刻、すなわち
エンジンのクランク角で180゜CA前の時刻である。
N E = {1/(t IG − t IGA )} × (180/360) × 60 …(1) t IGA is the time when the previous primary high pressure signal occurred, that is, the time 180° CA ago at the engine crank angle. be.

今、タイマー割込みの実行周期、すなわち吸気
管圧PMのA/D変換周期を1msとすれば、
180゜CA間のPMのサンプリング回数(=CPMはNE
が600rpmで50回、6000rpmで5回となる。脈動
を除去した精度のよい平均吸気管圧PMを求める
ためには、ある一定数(例えば10回)以上のサン
プリング回数が必要である。このため本例ではス
テツプ1202でエンジン回転数がC1(例えば
3000rpm)以下であるかどうかを判断し、それ以
下であれば180゜CA、すなわち点火毎に、それ以
上であれば360゜CA、すなわちエンジン1回転毎
に平均吸気管圧Mをを算出する。定数C1は、サ
ンプリング周期、気筒数(脈動周期)、Mに必要
とされる分解能(ビツト数)等に依存する。サン
プリング周期が遅く、脈動周期の速い場合には、
Pmの算出は2回転毎、3回転毎にすればよい。
エンジン回転数がC1以上の場合、ステツプ1210
に進み、算出時期かどうかを判定する。
算出時期(本例では2点火、すなわちエンジン1
回転に1回)であれば、ステツプ1203に進み、そ
うでなければ割込み処理を終了する。
Now, if the execution period of the timer interrupt, that is, the A/D conversion period of the intake pipe pressure P M is 1 ms, then
The sampling number of P M between 180° CA (=C PM is N E
is 50 times at 600 rpm and 5 times at 6000 rpm. In order to obtain an accurate average intake pipe pressure P M with pulsation removed, a certain number of samplings (for example, 10 times) or more are required. Therefore, in this example, in step 1202 the engine speed is C 1 (for example
3000rpm), and if it is less than that, calculate the average intake pipe pressure M of 180° CA, that is, for each ignition, and if it is more than that, calculate the average intake pipe pressure M of 360° CA, that is, for each engine revolution. The constant C1 depends on the sampling period, the number of cylinders (pulsation period), the resolution (number of bits) required for M , etc. If the sampling period is slow and the pulsation period is fast,
Pm may be calculated every two or three revolutions.
If the engine speed is above C 1 , step 1210
Proceed to and determine whether it is time for calculation.
Calculation timing (in this example, 2 ignitions, i.e. engine 1)
(once per rotation), the process advances to step 1203; otherwise, the interrupt process ends.

ステツプ1203では、第4図に示すタイマー割込
み処理プログラムにより算出された、PMの加算
値ΣPM(2byteデータ)と加算回数CPMより平均吸
気管圧M(2byteデータ)を(2)式により算出す
る。
In step 1203, the average intake pipe pressure M (2 byte data) is calculated from the addition value ΣP M (2 byte data) of P M and the number of additions C PM calculated by the timer interrupt processing program shown in Fig. 4 using equation (2). calculate.

ΣPM×2n/CPMM …(2) ここで、nはA/D変換された吸気管圧データ
PM(8bit)に対し分解能を向上するために追加
(桁上げ)されたビツト数を示す。また、平均吸
気管圧Mは2進数の値で示してあるため、吸気
管圧データPM(8bit)に対し、n個のビツト数を
追加したことにより、2nを乗算(n個桁上げ)
した値となる。
ΣP M ×2 n /C PM = M …(2) Here, n is A/D converted intake pipe pressure data
Indicates the number of bits added (carry) to improve the resolution of P M (8 bits). In addition, since the average intake pipe pressure M is shown as a binary value, by adding n bits to the intake pipe pressure data P M (8 bits), it is multiplied by 2n (carry up by n).
will be the value.

今、サンプリング回数をm回とすればMの有
効ビツト数は、A/D変換器の分解能で決まる吸
気管圧データPM(Kbit)に対して(K+n)bit
まで可能となる。(n≦log2m;nは整数)本例
の場合、8bitのPMに対して、m≧10であるので、
PMは9〜11bitとなる。エンジンルームに取付け
られた各センサ12〜16の出力電圧信号には、
点火ノイズ、オルタネータのノイズ、フラツシヤ
ーのノイズ等が重畳するため、信号成分以外の高
周波ノイズ成分が含まれる。したがつて本例のよ
うな逐次比較型の高速A/D変換器を使用した場
合、平均化処理により、センサ信号に重畳された
高周波ノイズを除去すると同時にセンサ信号の分
解能を向上させることができる。これを第7図に
示す。
Now, if the number of sampling times is m, the effective number of bits of M is (K+n) bits for the intake pipe pressure data P M (Kbit) determined by the resolution of the A/D converter.
It is possible to (n≦log 2 m; n is an integer) In this example, m≧10 for 8-bit PM , so
P M is 9 to 11 bits. The output voltage signals of each sensor 12 to 16 installed in the engine room include
Since ignition noise, alternator noise, flasher noise, etc. are superimposed, high-frequency noise components other than signal components are included. Therefore, when using a successive approximation type high-speed A/D converter like the one in this example, the averaging process can remove high frequency noise superimposed on the sensor signal and improve the resolution of the sensor signal. . This is shown in FIG.

今、A/D変換器の入力信号ViNの中心値が
A/D変換後の2進デイジタルデータで「a」と
「a+1」の間にあり、かつ(a+1/2)<Vin<
(a+3/4)とする。入力信号Vinには第7図のよ
うな高周波ノイズが重畳されているとする。第7
図の下に示すような、高周波ノイズに非同期に、
一定周期のタイミングでA/D変換を行なつた場
合(10回)、変換データが「a+1」となる場合
が7回、「a」となる場合が3回となる。これを
相加平均すれば {7(a+1)+3a}/10=a+7/10 となり、(a+1/2)<Vin<(a+3/4)を満足す
る。これはkビツトのA/D変換器を用いて、
(k+2)ビツトのA/D変換器データを得たこ
とになる。このようにA/D変換データの1LSB
以上変動する入力信号について1回のA/D変換
でデータを求めることは無理である。吸気管圧信
号PMの場合、高周波ノイズ以外に、エンジンの
間欠燃焼に伴う、点火に同期した脈動が重畳され
る。
Now, the center value of the input signal Vi N of the A/D converter is between "a" and "a+1" in binary digital data after A/D conversion, and (a+1/2)<Vin<
Let it be (a+3/4). It is assumed that high frequency noise as shown in FIG. 7 is superimposed on the input signal Vin. 7th
Asynchronously to high frequency noise, as shown at the bottom of the figure,
When A/D conversion is performed at a fixed cycle timing (10 times), the converted data becomes "a+1" seven times and the converted data becomes "a" three times. If this is arithmetic averaged, {7(a+1)+3a}/10=a+7/10, which satisfies (a+1/2)<Vin<(a+3/4). This uses a k-bit A/D converter,
This means that (k+2) bits of A/D converter data have been obtained. In this way, 1LSB of A/D conversion data
It is impossible to obtain data with one A/D conversion for an input signal that fluctuates as described above. In the case of the intake pipe pressure signal PM , in addition to high-frequency noise, pulsations synchronized with ignition due to intermittent combustion in the engine are superimposed.

したがつて、A/D変換された吸気管圧データ
PMをそのまま、後述の基本噴射量τPの演算に使
用することは、本例のように脈動周期に比較して
A/D変換時期が非常に小さい場合、τPが大きく
ばらつきエンジンの安定性が悪化する。実際のエ
ンジンの場合には、脈動の大きさは最悪の場合、
(低回転、スロツトル全開時)振幅が100mmHg以
上と、PM信号の10%以上となる。
Therefore, A/D converted intake pipe pressure data
Using P M as it is to calculate the basic injection amount τ P described later is important because if the A/D conversion timing is very small compared to the pulsation period as in this example, τ P will vary widely and the engine will not stabilize. Sexuality worsens. In the case of an actual engine, the magnitude of the pulsation is, in the worst case,
(At low revolutions and full throttle) If the amplitude is 100mmHg or more, it will be 10% or more of the PM signal.

尚、上記現象の対策として、エンジン回転に同
期して、例えば本例の一次高圧信号に同期して、
A/D変換する方法も考えられるが、PMに重畳
される脈動波形すなわち位相はエンジン回転数、
負荷等のエンジン条件及び同じエンジン条件でも
経年変化により複雑に変化するため、採用するこ
とが困難である。また自動車用エンジンの場合、
回転数で600rpm〜6000prm、吸気管圧で150〜
750mmHg(過給機付のものであれば1200mmHgま
で)、噴射量で例えば1.5ms〜30msと大きなダ
イナミツクレンジを必要とし、正確な燃料調量に
より、ドライバビリテイ、排気ガス浄化性能を満
足させるためには、CPU内部で使用される吸気
管圧データは9bit以上が必要となる。本実施例に
よれば、安価な分解能の小さなA/D変換器を用
いて、脈動、高周波ノイズを除去した精度の高い
吸気管圧データPMを得ることができる。
In addition, as a countermeasure for the above phenomenon, in synchronization with the engine rotation, for example, in synchronization with the primary high pressure signal in this example,
A method of A/D conversion is also considered, but the pulsating waveform or phase superimposed on P M depends on the engine speed,
It is difficult to adopt this method because engine conditions such as load and even the same engine conditions change complicatedly due to aging. In the case of automobile engines,
Rotation speed: 600rpm~6000prm, intake pipe pressure: 150~
750mmHg (up to 1200mmHg if equipped with a supercharger), requires a large dynamic range of injection amount, for example 1.5ms to 30ms, and satisfies drivability and exhaust gas purification performance through accurate fuel metering. In order to do this, the intake pipe pressure data used inside the CPU must be 9 bits or more. According to this embodiment, it is possible to obtain highly accurate intake pipe pressure data P M from which pulsation and high frequency noise are removed using an inexpensive A/D converter with a small resolution.

ステツプ1204では次回の平均処理のために、
PMの加算バツフアΣPm、加算回数カウンタCPM
を「0」にクリヤしている。続いてステツプ1205
では噴射開始するかどうかを判定し、する場合に
はステツプ1206に進み、そうでない場合には、回
転同期割込みルーチンを終了し、メインルーチン
にもどる。これは本例では4気筒同時噴射方式で
かつ1回転1回噴射方式を採用しているためで、
発生した回転同期割込みの2回に1回噴射すれば
よいからである。
In step 1204, for the next averaging process,
P M addition buffer ΣPm, addition number counter CPM
is cleared to "0". Next step 1205
Then, it is determined whether or not to start injection, and if so, the process advances to step 1206; otherwise, the rotation synchronization interrupt routine is ended and the process returns to the main routine. This is because this example uses a four-cylinder simultaneous injection system and a one-time-per-rotation injection system.
This is because it is sufficient to inject once every two rotational synchronization interruptions that occur.

噴射する場合には、ステツプ1206に進み、第2
図タイマー部103に噴射開始時刻を設定し、次
にステツプ1207でステツプ1201で求めたエンジン
回転数NEと、ステツプ1203で求めた平均吸気管
Mよりなる2次元マツプを補間演算して、基
本噴射時間τPを求める。
In case of injection, proceed to step 1206 and perform the second injection.
The injection start time is set in the timer unit 103, and then, in step 1207, a two-dimensional map consisting of the engine speed N E obtained in step 1201 and the average intake pipe pressure M obtained in step 1203 is calculated by interpolation. Find the basic injection time τ P.

次にステツプ1208で第3図メインルーチンのス
テツプ1002〜1005及び第4図のステツプ1104、
1106で求めた補正係数から(3)式により、噴射時間
τを算出する。
Next, in step 1208, steps 1002 to 1005 of the main routine in FIG. 3 and step 1104 in FIG.
The injection time τ is calculated from the correction coefficient obtained in step 1106 using equation (3).

τ=τP×fTHw×fTHA×fA/F ×fACC+τB …(3) 最後にステツプ1209でステツプ1206で設定した
噴射開始時刻にτを加算した時刻を噴射終了時刻
としてタイマー部103に設定し、回転同期割込
み処理ルーチンを終了する。
τ=τ P ×f TH w×f THA ×f A/F ×f ACCB …(3) Finally, in step 1209, the timer sets the injection end time to the time obtained by adding τ to the injection start time set in step 1206. section 103, and the rotation synchronization interrupt processing routine is ended.

尚、本実施例ではタイマー割込み処理により吸
気管圧PMのサンプリングを実行したが、サンプ
リング周期が高速である場合(例えば1ms以
下)、噴射量の算出等に要する処理時間がサンプ
リング周期以上となる場合には、噴射量の算出ル
ーチン内にPMサンプリングルーチンを1つ以上、
挿入してもよい。
In this embodiment, the intake pipe pressure P M was sampled by timer interrupt processing, but if the sampling cycle is fast (for example, 1 ms or less), the processing time required for calculating the injection amount, etc. will be longer than the sampling cycle. In this case, one or more P M sampling routines are included in the injection amount calculation routine,
May be inserted.

またタイマー割込み処理が他の処理実行上負担
となる場合には、メインルーチンでタイマー部1
03のフリーランタイマーを監視し、ほぼサンプ
リング周期ごとにA/D変換を実施してもよい。
この例を第8図に示す。
In addition, if the timer interrupt processing is a burden on other processing, the main routine
03 may be monitored and A/D conversion may be performed approximately every sampling period.
An example of this is shown in FIG.

ステツプ1301ではタイマー部103のフリーラ
ンタイマーから現在時刻tNOwを読み込む。次に
ステツプ1302でサンプリング実施時刻tA/Dを過ぎ
ているかどうかを調べ、過ぎていれば、ステツプ
1303に進み、そうでなければこのサブルーチンを
終了する。ステツプ1303ではA/D変換部105
に吸気管圧PMのA/D変換開始の指示を出力し、
終了まで一定時間(〜100μs程度)待機の後、ス
テツプ1304、1305に進み、第4図のステツプ
1101、1102と同様な加算処理を行なう。最後にス
テツプ1306で次回のサンプリング時刻を(tA/D
サンプリング周期)により算出してtA/Dを更新し、
サブルーチンを終了する。噴射量計算等処理ルー
チンがサンプリング周期を越えるルーチンがある
場合には、その処理ルーチン内にこのサブルーチ
ンを挿入し、プログラム実行時に少なくとも(サ
ンプリング周期×2)以内の時間に1回はこのサ
ブルーチンを実行するよう、このサブルーチンを
配置すればよい。
In step 1301, the current time tNOw is read from the free run timer of the timer section 103. Next, in step 1302, it is checked whether the sampling execution time tA/D has passed, and if it has, the step
Proceed to 1303, otherwise end this subroutine. In step 1303, the A/D converter 105
Outputs an instruction to start A/D conversion of intake pipe pressure P M to
After waiting for a certain period of time (about 100 μs) until completion, proceed to steps 1304 and 1305, and then proceed to the steps shown in Figure 4.
Addition processing similar to 1101 and 1102 is performed. Finally, in step 1306, the next sampling time is set as (t A/D +
(sampling period) and update t A/D .
End the subroutine. If there is a routine whose processing routine, such as injection amount calculation, exceeds the sampling period, insert this subroutine into that processing routine, and execute this subroutine at least once within (sampling period x 2) when the program is executed. You can arrange this subroutine so that

本実施例では吸気管圧PMについて、平均化処
理を行なつているが、これは吸入空気量等、エン
ジンの間欠燃焼に起因する脈動を有するエンジン
パラメータすべてについて適用可能である。
In this embodiment, the averaging process is performed on the intake pipe pressure PM , but this is applicable to all engine parameters that have pulsations due to intermittent combustion in the engine, such as the amount of intake air.

また、本実施例では燃料噴射量の制御について
開示しているが、これも点火時期、EGR量、2
次空気量等、吸気管圧PMにより制御する必要の
あるものなら、すべて適用できることは勿論であ
る。
Furthermore, although this embodiment discloses control of the fuel injection amount, this also applies to the ignition timing, EGR amount, and fuel injection amount.
Of course, it can be applied to anything that needs to be controlled by the intake pipe pressure P M , such as the amount of secondary air.

尚、平均化処理が2回転以上に1回になる場合
については、第6図ステツプ1207の前に、(加減
速)を判定し、過渡時にはA/D変換データPM
そのものにより基本噴射時期τPの演算を行なう必
要がある。
In addition, when the averaging process is performed once every two or more revolutions, (acceleration/deceleration) is determined before step 1207 in FIG. 6, and the A/D conversion data P M is
It is necessary to calculate the basic injection timing τ P accordingly.

また本実施例ではエンジン回転同期信号として
点火コイルの一次側高圧信号を使用しているが、
これはデイストリビユータ内クランク角センサ等
のエンジン回転に同期した信号であれば何でもよ
い。クランク角センサを使用する場合、30゜CAの
クランク角センサーを利用し、角度に同期(この
場合30゜CA)して、吸気管圧力をA/D変換し
て、180゜CA又は、360゜CAごとに加算平均を取る
ことにより同様の効果を得ることもできる。
Furthermore, in this embodiment, the primary side high voltage signal of the ignition coil is used as the engine rotation synchronization signal.
This may be any signal that is synchronized with the engine rotation, such as a crank angle sensor in the distributor. When using a crank angle sensor, use a 30° CA crank angle sensor, synchronize with the angle (30° CA in this case), convert the intake pipe pressure from A/D to 180° CA or 360°. A similar effect can also be obtained by taking the average for each CA.

以上述べた如く本発明によれば、少ないビツト
数のA/D変換手段を用いて、エンジンの回転に
同期した信号を入力し、この信号に同期して、こ
の信号の周期より十分短い所定周期でA/D変換
されたデイジタルデータを平均化処理するように
すると共に、内燃機関の回転数が所定値以上のと
き平均値算出手段による平均値演算のための所定
角度間隔を長くする平均値演算角度変更手段を備
えるから、高回転時においても所定数以上のA/
D変換信号より平均値が演算されて、内燃機関の
低回転から高回転にわたつて脈動分を良好に除去
でき、しかもこのA/D変換手段固有のビツト数
以上の分解性能を有するデータを得ることができ
るようになり、安価で高性能な信号処理装置を提
供できる。
As described above, according to the present invention, a signal synchronized with the rotation of the engine is input using an A/D conversion means with a small number of bits, and in synchronization with this signal, a predetermined period sufficiently shorter than the period of this signal is input. average value calculation that averages the A/D converted digital data and lengthens a predetermined angular interval for average value calculation by the average value calculation means when the rotational speed of the internal combustion engine is equal to or higher than a predetermined value. Since it is equipped with an angle changing means, even at high rotation, the A/
An average value is calculated from the D-converted signal to obtain data that can satisfactorily remove pulsations from low to high rotations of the internal combustion engine and has resolution performance greater than the number of bits unique to this A/D conversion means. This makes it possible to provide an inexpensive and high-performance signal processing device.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図〜第7図は本発明の一実施例を示し、第
1図は本発明装置の概要を示す構成図、第2図は
コンピユータ部の詳細ブロツク図、第3図〜第6
図及び第7図は本発明の作動説明に供するフロー
チヤート及び信号波形図、第8図は本発明の他の
実施例の説明に供するフローチヤート、第9図は
本発明の全体構成を示すブロツク図である。 1……内燃機関(エンジン)、2……燃料噴射
弁、3……点火系、10……コンピユータ、12
……吸気管圧センサ、13……スロツトル開度セ
ンサ、100……CPU、101……ROM、10
2……RAM、103……タイマー部、104…
…割込み制御部、105……A/D変換部。
1 to 7 show one embodiment of the present invention, FIG. 1 is a block diagram showing an outline of the device of the present invention, FIG. 2 is a detailed block diagram of the computer section, and FIGS. 3 to 6
7 are a flowchart and a signal waveform diagram for explaining the operation of the present invention, FIG. 8 is a flowchart for explaining another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a block diagram showing the overall configuration of the present invention. It is a diagram. 1... Internal combustion engine (engine), 2... Fuel injection valve, 3... Ignition system, 10... Computer, 12
...Intake pipe pressure sensor, 13...Throttle opening sensor, 100...CPU, 101...ROM, 10
2...RAM, 103...Timer section, 104...
...Interrupt control section, 105...A/D conversion section.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 内燃機関の少なくとも1つの動作量を示す信
号を発生する検出手段と、この検出手段の信号を
得て所定周期毎にA/D変換処理を行うA/D変
換手段と、このA/D変換手段によりA/D変換
したデイジタル値を記憶する記憶手段と、内燃機
関の回転に同期した同期信号を受け、これら同期
信号が発生する所定角度間隔の間に得られた前記
デイジタル値の平均値を、A/D変換信号のビツ
ト数より下位のビツト数の値まで含めて算出する
平均値算出手段と、内燃機関の回転数が所定値以
上のとき前記平均値算出手段による平均値演算の
ための所定角度間隔を長くする平均値演算角度変
更手段とを備え、前記平均値算出手段によりA/
D変換信号のビツト数より下位のビツト数の値ま
で含めて算出された平均値を内燃機関の1つの動
作量として出力するようにしたことを特徴とする
内燃機関用信号処理装置。
1. A detection means that generates a signal indicating at least one operation amount of the internal combustion engine, A/D conversion means that obtains the signal of the detection means and performs A/D conversion processing at predetermined intervals, and this A/D conversion. storage means for storing digital values A/D converted by the means; receiving a synchronization signal synchronized with the rotation of the internal combustion engine; and storing an average value of the digital values obtained during a predetermined angular interval at which these synchronization signals are generated. , an average value calculation means for calculating including values of lower bit numbers than the bit number of the A/D conversion signal, and an average value calculation means for calculating the average value by the average value calculation means when the rotation speed of the internal combustion engine is equal to or higher than a predetermined value. average value calculation angle changing means for lengthening a predetermined angular interval;
A signal processing device for an internal combustion engine, characterized in that an average value calculated including values of bit numbers lower than the bit number of a D-converted signal is output as one operation amount of the internal combustion engine.
JP10825783A 1983-06-16 1983-06-16 Signal processor for internal-combustion engine Granted JPS601357A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPH01315643A (en) * 1988-06-15 1989-12-20 Mitsubishi Electric Corp Fuel controller of engine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5458119A (en) * 1977-10-19 1979-05-10 Hitachi Ltd Controlling of automobile
JPS55116101A (en) * 1979-03-01 1980-09-06 Nissan Motor Co Ltd Signal processor
JPS55160133A (en) * 1979-05-31 1980-12-12 Nissan Motor Co Ltd Fuel feeding device of internal combustion engine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5458119A (en) * 1977-10-19 1979-05-10 Hitachi Ltd Controlling of automobile
JPS55116101A (en) * 1979-03-01 1980-09-06 Nissan Motor Co Ltd Signal processor
JPS55160133A (en) * 1979-05-31 1980-12-12 Nissan Motor Co Ltd Fuel feeding device of internal combustion engine

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