JPH06100145B2 - Engine state estimation device - Google Patents

Engine state estimation device

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JPH06100145B2
JPH06100145B2 JP20592983A JP20592983A JPH06100145B2 JP H06100145 B2 JPH06100145 B2 JP H06100145B2 JP 20592983 A JP20592983 A JP 20592983A JP 20592983 A JP20592983 A JP 20592983A JP H06100145 B2 JPH06100145 B2 JP H06100145B2
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engine
state
data
operation pattern
pattern data
Prior art date
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明夫 保坂
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Nissan Motor Co Ltd
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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
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、主として自動車用のエンジンたとえば内燃機
関の燃料供給量、噴射時期、吸入空気量点火時期等を制
御する電子制御装置に関し、特にエンジンの動作状態を
記憶することによって精密な制御を行なう技術に関する
ものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates mainly to an electronic control unit for controlling the fuel supply amount, injection timing, intake air amount ignition timing, etc. of an automobile engine such as an internal combustion engine, The present invention relates to a technique for performing precise control by storing an operating state.

〔従来技術〕[Prior art]

従来の総合的なエンジン電子制御装置としては、例えば
第1図及び第2図に示すごときものがある。
2. Description of the Related Art As a conventional total engine electronic control unit, there is one shown in FIGS. 1 and 2, for example.

上記の装置は、SAEペーパー800056及び同800825に記載
されたものであり、第1図はハードウェアの構成図、第
2図は制御系のセンサ、信号、アクチュエータの対応図
である。
The above-mentioned device is described in SAE Paper 800056 and 8008, and FIG. 1 is a hardware configuration diagram, and FIG. 2 is a correspondence diagram of control system sensors, signals, and actuators.

第1図において、1は吸入空気量を検出するエアフロー
センサ、2はスロットル弁全閉時を検出するスロットル
位置スイッチ、3はアイドル回転速度を制御するために
吸入空気量を調節するAACバルブ、4は排気還流量を制
御する。EGR制御バルブ、5はAACバルブ3とEGR制御バ
ルブ4との開度を制御する負圧変換器(定圧弁とオンオ
フ電磁弁との合成体)、6は燃料噴射弁、7は酸素セン
サ、8は点火イル、9はディストリビュータ、10は三元
触媒、11は排気温度センサ、12は変速機の中立位置を検
出するニュートラルスイッチ、13はクランク軸の回転角
度を検出するクランク軸センサ、14は冷却水温センサ、
15は燃料ポンプ、16は燃料ポンプリレー、17は車速セン
サ、18はエアコンディショナースイッチである。
In FIG. 1, 1 is an air flow sensor that detects the intake air amount, 2 is a throttle position switch that detects when the throttle valve is fully closed, 3 is an AAC valve that adjusts the intake air amount to control the idle rotation speed, 4 Controls the exhaust gas recirculation amount. EGR control valve, 5 is a negative pressure converter (composite of constant pressure valve and on / off solenoid valve) that controls the opening of AAC valve 3 and EGR control valve 4, 6 is a fuel injection valve, 7 is an oxygen sensor, 8 Is an ignition il, 9 is a distributor, 10 is a three-way catalyst, 11 is an exhaust temperature sensor, 12 is a neutral switch for detecting the neutral position of the transmission, 13 is a crankshaft sensor for detecting the rotation angle of the crankshaft, and 14 is cooling. Water temperature sensor,
Reference numeral 15 is a fuel pump, 16 is a fuel pump relay, 17 is a vehicle speed sensor, and 18 is an air conditioner switch.

上記の装置においては、第2図に示すごとき各種センサ
からの入力信号を、図示しないマイクロコンピュータに
入力し、図示のごとき各種のアクチュエータを総合的に
制御するように構成されている。
In the above-mentioned device, input signals from various sensors as shown in FIG. 2 are input to a microcomputer (not shown) to comprehensively control various actuators as shown.

上記の装置の制御内容としては下記のものがある。The control contents of the above-mentioned device are as follows.

(1) 吸入空気量に応じた燃料供給量制御(EGI)。(1) Fuel supply amount control (EGI) according to the intake air amount.

(2) アイドル時のエンジン回転速度を一定に保つ空
気供給量の制御(ISC)。
(2) Control of air supply (ISC) that keeps the engine speed constant during idling.

(3) エンジン回転速度とエンジン負荷とに応じた点
火時期制御(IGN)。
(3) Ignition timing control (IGN) according to engine speed and engine load.

(4) エンジン回転速度とエンジン負荷とに応じた排
気還流量制御(EGR)。
(4) Exhaust gas recirculation amount control (EGR) according to engine speed and engine load.

上記の制御内容は、各種の運転状態に応じて変えるよう
になっている。
The above control contents are changed according to various operating conditions.

しかしながら上記のごとき従来装置においては、エンジ
ンの動作状態を記憶、保持する機能を有していなかった
ため、次のごとき欠点があった。
However, the conventional device described above does not have a function of storing and holding the operating state of the engine, and therefore has the following drawbacks.

すなわち(1)エンジン・ストール等の不具合な現象が
起った時に、その再発を効果的に防止することが出来な
い、(2)エンジンの特性の変化度合(例えば経時変化
の程度)を知ることが出来ない、(3)エンジンに不具
合な現象が発生した時に、その原因の診断を効果的に行
なうことが出来ない。
That is, (1) when a defective phenomenon such as engine stall occurs, it cannot be effectively prevented from recurring. (2) To know the degree of change in engine characteristics (for example, the degree of change over time). (3) When an engine malfunction occurs, the cause cannot be diagnosed effectively.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

本発明は上記のごとき従来技術の問題を解決するために
なされたものであり、エンジンの動作状態を時系列的パ
ターン・データとして記憶、保持し、その結果をエンジ
ンの制御や診断に反映することの出来るエンジンの状態
推定装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and stores and holds the operating state of the engine as time series pattern data, and reflects the result in the control and diagnosis of the engine. It is an object of the present invention to provide an engine state estimation device capable of performing the above.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

第3図は本発明の全体の構成を示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram showing the overall configuration of the present invention.

第3図において、20はエンジンや補機類(変速機やエア
コン等)の動作状態(車両に用いるエンジンでは車両の
状態たとえば車速も含む、以下一括してエンジンの動作
状態と記す)を検出する各種センサ群(後記第4図の20
0、210、220、230、250、270、280等)、21は制御や診
断用の各種演算を行なう演算手段、22は演算手段21の演
算結果に応じて作動する各種アクチュエータや表示手段
(後記第4図の32、38、41、42、60、70、80等)であ
る。
In FIG. 3, reference numeral 20 denotes an operating state of the engine and auxiliary devices (transmission, air conditioner, etc.) (in the case of an engine used in a vehicle, the state of the vehicle, for example, the vehicle speed is also included, which will hereinafter be collectively referred to as the engine operating state) Various sensor groups (20 in Fig. 4 below)
0, 210, 220, 230, 250, 270, 280, etc.), 21 is arithmetic means for performing various arithmetic operations for control and diagnosis, 22 is various actuators and display means which operate according to the arithmetic result of the arithmetic means 21 (described later). 32, 38, 41, 42, 60, 70, 80, etc. in FIG. 4).

また23は実動作パターン計測手段であり、センサ群20か
ら与えられるエンジンの動作信号を所定周期でサンプリ
ングし、所定期間のサンプリング・データを時系列的パ
ターン・データとして記憶する。
Further, 23 is an actual operation pattern measuring means, which samples the operation signal of the engine given from the sensor group 20 at a predetermined cycle and stores sampling data for a predetermined period as time-series pattern data.

24は実状態判別手段であり、センサ群20の出力からエン
ジン状態が所定の状態(複数の状態可)になったことを
判別する。
Reference numeral 24 is an actual state determination means that determines from the output of the sensor group 20 that the engine state has reached a predetermined state (a plurality of states are possible).

25は状態別動作パターン記憶手段であり、実状態判別手
段24が所定のエンジン状態(例えばエンストする状態)
であると判別したときにおける実動作パターン計測手段
23が記憶している値をその所定のエンジン状態に対応す
る動作パターン・データとして記憶する。
Reference numeral 25 is an operation pattern storage means for each state, and the actual state determination means 24 has a predetermined engine state (for example, a stall state).
Actual operation pattern measuring means when it is determined that
The value stored by 23 is stored as operation pattern data corresponding to the predetermined engine state.

演算手段21は、センサ群20から与えられるエンジンの動
作信号と、状態別動作パターン記憶手段25が出力する動
作パターン・データとに基づいて演算を行ない、アクチ
ュエータや表示手段22を制御したり、表示動作を行なわ
せる。また故障検出や制御状態の自己診断を行なうこと
も出来る。
The calculation means 21 performs calculation based on the operation signal of the engine given from the sensor group 20 and the operation pattern data output by the operation pattern storage means 25 for each state, controls the actuator and the display means 22, and displays Make an action. It is also possible to perform fault detection and self-diagnosis of control status.

〔発明の実施例〕Example of Invention

以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples.

まず本発明の電子制御装置のシステムの概要を第4図に
基づいて説明する。
First, an outline of the system of the electronic control unit of the present invention will be explained based on FIG.

第4図は4サイクル6気筒エンジンに適用した場合につ
いて示してあるが、制御の対象は次のとおりである。
FIG. 4 shows a case where the present invention is applied to a 4-cycle 6-cylinder engine, and the control target is as follows.

(1) エンジンの各気筒に設けられたインジェクタ35
の開弁開始時期と開弁時間を制御して行なう燃料噴射
(EGI)制御(EGI OUT 110)。
(1) Injector 35 provided in each cylinder of the engine
Fuel injection (EGI) control (EGI OUT 110) is performed by controlling the valve opening start time and valve opening time.

(2) イグニッション・コイル38の1次コイルの通電
・遮断を制御して点火時期と通電時間の制御を行なう点
火(IGN)制御(IGN OUT 120)。
(2) Ignition (IGN) control (IGN OUT 120) that controls the ignition timing and energization time by controlling the energization / interruption of the primary coil of the ignition coil 38.

(3) EGRバルブ30のリフト量をVCMバルブ40を用いて
負圧制御することによって行なう排気還流(EGR)制御
(EGR OUT 130)。
(3) Exhaust gas recirculation (EGR) control (EGR OUT 130) performed by negatively controlling the lift amount of the EGR valve 30 using the VCM valve 40.

(4) AACバルブ50のリフト量をVCMバルブ40を用いて
負圧制御することにより、スロットル・バルブ510をバ
イパスする空気の量を制御して行なうアイドル回転(IS
C)制御(ISC OUT 150)。
(4) By controlling the negative pressure of the lift amount of the AAC valve 50 using the VCM valve 40, the idle rotation (IS which is performed by controlling the amount of air that bypasses the throttle valve 510)
C) Control (ISC OUT 150).

以上が主要な制御の対象であるが、この他に付随的な制
御あるいは情報出力として以下のものがある。(5)
燃料ポンプリレー60の制御による燃料ポンプ530のオン
・オフ制御(F/P OUT 160)、(6) 燃料消費量デー
タの燃料消費計70への出力(FCM OUT 170)、(7)
システムの自己診断とチェッカ2000あるいは車両情報提
供装置2500とのデータ交換(CHECK)、(8) 自己診
断結果による警報のアラーム・ランプ80への出力(ALAR
M OUT 180)、(9) 自己診断結果等の表示器1900へ
の表示(MONIT)。(10) エアコンディショナ(エア
コン)のオン・オフを行なうエアコンリレー90に対する
エアコン制御信号(A/COUT 190)による制御(AIR CO
N)。
While the above is the main control target, there are the following as other incidental control or information output. (5)
ON / OFF control of the fuel pump 530 by controlling the fuel pump relay 60 (F / P OUT 160), (6) Output of fuel consumption data to the fuel consumption meter 70 (FCM OUT 170), (7)
System self-diagnosis and data exchange (CHECK) with checker 2000 or vehicle information providing device 2500, (8) Output of alarm by alarm result to alarm lamp 80 (ALAR
M OUT 180), (9) Display (MONIT) of self-diagnosis results on the display 1900. (10) Control by the air conditioner control signal (A / COUT 190) to the air conditioner relay 90 that turns on / off the air conditioner (air conditioner) (AIR CO
N).

以上の制御、出力を行なうために、エンジンおよび車両
の各部から以下の制御情報を得る。
In order to perform the above control and output, the following control information is obtained from each part of the engine and the vehicle.

(1) ディストリビュータ520に内蔵されたクランク
角センサ200から、クランク軸の回転角(ディストリビ
ュータの回転角の2倍)で120゜毎に立上るREF信号201
と1゜毎に立上りと立下りが交互に発生するPOS信号202
を得る。
(1) From the crank angle sensor 200 built in the distributor 520, the REF signal 201 rising every 120 ° at the rotation angle of the crankshaft (twice the rotation angle of the distributor).
And POS signal 202 where rising and falling alternately occur every 1 °
To get

このPOS信号202を所定時間カウントすることによりエン
ジン回転速度信号203が得られる。
An engine speed signal 203 is obtained by counting the POS signal 202 for a predetermined time.

(2) エンジンの吸入空気量Qはエアフローメータ
210により検出する。なお吸入空気量Qはエアフロー
メータ出力電圧信号(AFM)211と反比例の関係になって
いる。
(2) The engine intake air amount Q a is an air flow meter
It detects by 210. Note intake air amount Q a is made inversely related to the air flow meter output voltage signal (AFM) 211.

(3) O2センサ220は排気ガス中の酸素濃度に応じて
出力電圧が変化し、空燃比に応じた信号(O2)221が得
られる。
(3) The output voltage of the O 2 sensor 220 changes according to the oxygen concentration in the exhaust gas, and a signal (O 2 ) 221 corresponding to the air-fuel ratio is obtained.

(4) 水温センサ230によりエンジンの温度を代表す
る電圧信号(T)231が得られる。
(4) The water temperature sensor 230 obtains a voltage signal (T W ) 231 representing the temperature of the engine.

(5) 車載のバッテリ240は制御系各部に電気を供給
する。コントロール・ユニット1000へはコントロール・
ユニット・リレー540を介した主電源241と、バッテリ24
0から直接入る補助電源242とが供給される。主電源の電
圧信号(V)241も制御のための情報として利用す
る。なお、イグニッション・スイッチ260のON端子262は
ON位置では勿論のこと、START位置でもバッテリ電圧が
掛るため、クランキング中もコントロール・ユニット10
00には主電源241が供給される。
(5) The on-vehicle battery 240 supplies electricity to each part of the control system. Control to the control unit 1000
Main power supply 241 via unit relay 540 and battery 24
The auxiliary power supply 242 which is directly input from 0 is supplied. The voltage signal (V B ) 241 of the main power source is also used as information for control. The ON terminal 262 of the ignition switch 260 is
Since the battery voltage is applied not only in the ON position but also in the START position, the control unit 10 can be used during cranking.
The main power supply 241 is supplied to 00.

(6) 車速センサ250により車速に比例したパルス密
度を有する信号(VSP)251が得られる。
(6) The vehicle speed sensor 250 obtains a signal (VSP) 251 having a pulse density proportional to the vehicle speed.

(7) イグニッション・スイッチ260はエンジンの始
動、運転などを運転者が操作するスイッチで、そのSTAR
T端子の電圧信号(START)261によって、クランキング
中であるかどうかを知ることができる。
(7) The ignition switch 260 is a switch operated by the driver to start and drive the engine.
The voltage signal (START) 261 at the T terminal makes it possible to know whether cranking is in progress.

(8) スロットルバルブ・センサ270は、スロットル
バルブの開度に比例したスロットル開度信号(TVO)271
と出力する。
(8) Throttle valve sensor 270 uses throttle opening signal (TVO) 271 proportional to the opening of the throttle valve.
Is output.

(9) エアコン・スイッチ280はエアコンディショナ
を作動させた時に閉じるスイッチで、その端子電圧信号
(A/C)281によってエアコン作動中かどうかを検知す
る。
(9) The air conditioner switch 280 is a switch that closes when the air conditioner is operated, and detects whether the air conditioner is operating by the terminal voltage signal (A / C) 281.

(10)ニュートラル・スイツチ290はトランスミッショ
ンのギヤ位置がニュートラルかあるいはパーキングの位
置にある時閉じるスイッチで、その開閉信号(NEUT)29
1によってトランスミッションのギヤ位置を検知する。
(10) Neutral switch 290 is a switch that closes when the gear position of the transmission is in neutral or in the parking position, and its opening / closing signal (NEUT) 29.
1 detects the gear position of the transmission.

以上説明した各信号はコントロール・ユニット1000に入
出力される。コントロール・ユニット1000への入出力と
しては他に、制御系の診断を行なったり、その結果を表
示するためのチェッカ2000がチェッカ用コネクタ2010を
介して接続される。また車両情報提供装置2500とはデー
タ転送用コネクタ2510を介して接続される。コントロー
ル・ユニット1000はマイクロコンピュータを有し、上記
各制御情報(入力信号)を基に各制御対象の制御状態を
決めて制御信号(出力信号)を出し、エンジンを最適に
制御すると共に、この制御に関連した情報を出力する。
The signals described above are input to and output from the control unit 1000. In addition to the input / output to / from the control unit 1000, a checker 2000 for diagnosing the control system and displaying the result is connected via a checker connector 2010. Further, the vehicle information providing device 2500 is connected via a data transfer connector 2510. The control unit 1000 has a microcomputer, determines the control state of each controlled object based on the above control information (input signal) and outputs a control signal (output signal) to optimally control the engine and Output information related to.

前記第3図の21、23、24、25等の機能は、上記のコント
ロール・ユニット1000に含まれている。
Functions such as 21, 23, 24 and 25 in FIG. 3 are included in the control unit 1000.

次に上述のような制御を総合的に行なうコントロール・
ユニット1000の回路構成を第5図に基づいて説明する。
Next, a control that comprehensively performs the control described above.
The circuit configuration of the unit 1000 will be described with reference to FIG.

第5図において、1100は信号整形回路であり、エンジン
や車両各部からの各種入力信号を入力し、この各種入力
信号のノイズ除去、サージの吸収を行なって、コントロ
ール・ユニット1000のノイズによる誤動作やサージによ
る破壊を防止すると共に、各種入力信号を増幅したり変
換したりして、次の入力インターフェース回路1200が正
しく動作できるような形に整える。1200は入力インター
フェース回路であり、信号整形回路1100で整形された各
種入力信号をアナログ−ディジタル(AD)変換したり、
所定時間の間のパルス数をカウントしたりして、次の中
央演算処理装置(CPU)1300が入力データとして読み込
めるようにディジタル・コード信号に変換し、入力デー
タとして内部に有するレジスタに格納する。1300は中央
演算処理装置(CPU)で水晶振動子1310の発振信号1311
をベースにしたクロック信号に同期して動作し、バス13
20を介して各部と接続され、メモリ1400のマスクROM141
0およびPROM1420に記憶されているプログラムを実行
し、入力インターフェース回路1200内の各レジスタから
各種入力データを読み込み、演算処理して各種出力デー
タを算出し、出力インターフェース回路1500内のレジス
タに所定のタイミングで出力データを送出する。メモリ
1400はデータの記憶装置で、マスクROM1410、PROM142
0、RAM1430および記憶保持用メモリ1440を有する。そし
てマスクROM1410はCPU1300が実行するプログラムとプロ
グラム実行時に使用するデータをIC製造時に永久的に記
憶させ、PROM1420は車種やエンジンの種類に応じて変更
する可能性の大きいマスクROM1410と同様のプログラム
やデータをコントロール・ユニット1000に組み込む前に
永久的に書き込んで記憶させる。またRAM1430は読出し
書込み可能メモリで、演算処理の途中データや結果デー
タで出力インターフェース回路1500に送出される前に一
時的に記憶保持しておくものなどが記憶され、この記憶
内容はイグニッション・スイッチ260がオフになり主電
源241が切れると保持されない。また記憶保持メモリ144
0は演算処理の結果データや途中データを、イグニッシ
ョン・スイッチ260がオフになった時、すなわち自動車
が運転されていない時も記憶保持しておく。
In FIG. 5, 1100 is a signal shaping circuit, which inputs various input signals from the engine and various parts of the vehicle, removes noise from these various input signals, absorbs surges, and causes malfunction of the control unit 1000 due to noise. In addition to preventing damage due to surges, various input signals are amplified or converted so that the next input interface circuit 1200 can be properly operated. 1200 is an input interface circuit, which performs analog-digital (AD) conversion of various input signals shaped by the signal shaping circuit 1100,
The number of pulses during a predetermined time is counted, converted into a digital code signal so that the next central processing unit (CPU) 1300 can read it as input data, and stored in an internal register as input data. 1300 is a central processing unit (CPU), which is an oscillation signal 1311 of a crystal oscillator 1310.
It operates in synchronization with a clock signal based on
It is connected to each part via 20 and mask ROM 141 of memory 1400
0 and the program stored in PROM1420 are executed, various input data are read from each register in the input interface circuit 1200, various output data are calculated and calculated, and predetermined timing is set in the register in the output interface circuit 1500. To send output data. memory
1400 is a data storage device, which includes a mask ROM 1410 and a PROM 142.
0, RAM 1430 and memory holding memory 1440. The mask ROM 1410 permanently stores the program executed by the CPU 1300 and the data used when executing the program when the IC is manufactured, and the PROM 1420 has the same program and data as the mask ROM 1410 that is highly likely to be changed according to the vehicle type and engine type. Is permanently written and stored before being incorporated into the control unit 1000. Further, the RAM 1430 is a readable / writable memory, which stores data that is temporarily stored in the output interface circuit 1500 before being sent to the output interface circuit 1500 as data during calculation processing or result data, and this memory content is stored in the ignition switch 260. When the power is turned off and the main power supply 241 is turned off, it is not held. In addition, the memory holding memory 144
0 indicates that the result data of the arithmetic processing and the intermediate data are stored and retained even when the ignition switch 260 is turned off, that is, when the automobile is not driven.

1350は演算タイマ回路であり、OPU 1300の機能を増強す
るものであり、演算処理の高速化を図るための乗算回
路、所定時間周期毎にCPU 1300に割込み信号を送出する
インターバル・タイマ、CPU 1300が所定の事象から次の
事象までの経過時間や事象発生時刻を知るためのフリー
ラン・カウンタなどを有している。1500は出力インター
フェース回路であり、CPU 1300からの出力データを内容
のレジスタに受け取り、所定のタイミングと時間幅、あ
るいは所定の周期とデューティ比を有するパルス信号に
変換したり、“1"、“0"のスイッチング信号に変換して
駆動回路1600に送出する。駆動回路1600は電力増幅回路
であり、出力インターフェース回路1500からの信号を受
けて、トランジスタ等で電圧・電流増幅を行なって各種
アクチュエータを駆動したり、表示を行なったり、ある
いはコントロール・ユニット1000にコネクタ2010を介し
て接続されて制御系の診断を行なったり、その結果を表
示したりするためのチェッカ2000に出力信号を送出した
りする。
1350 is an arithmetic timer circuit, which enhances the functions of the OPU 1300, a multiplication circuit for speeding up arithmetic processing, an interval timer that sends an interrupt signal to the CPU 1300 at predetermined time intervals, a CPU 1300 Has a free-run counter or the like for knowing the elapsed time from a predetermined event to the next event and the event occurrence time. An output interface circuit 1500 receives output data from the CPU 1300 in a register having contents, converts it into a pulse signal having a predetermined timing and time width, or a predetermined cycle and duty ratio, or outputs “1” or “0”. Is converted to a switching signal and sent to the drive circuit 1600. The drive circuit 1600 is a power amplification circuit, which receives signals from the output interface circuit 1500 and performs voltage / current amplification with a transistor or the like to drive various actuators, display, or a connector to the control unit 1000. It is connected through 2010 to perform diagnosis of the control system and send an output signal to the checker 2000 for displaying the result.

1700はバックアップ回路であり、駆動回路1600の信号を
モニタして故障を検出し、CPU 1300、メモリ1400などが
故障して正常に動作しなくなった時に、信号整形回路11
00からの信号の一部を受け、エンジンが回転して自動車
を運転できるための必要最少限の制御出力を発すると共
に、故障発生を知らせる切換信号1701を発する。1750は
切換回路であり、バックアップ回路1700からの切換信号
1701によって出力インターフェース回路1500からの信号
を遮断し、バックアップ回路1700からの信号を通過させ
る。
1700 is a backup circuit, which monitors the signal from the drive circuit 1600 to detect a failure, and when the CPU 1300, memory 1400, etc. fails and does not operate normally, the signal shaping circuit 11
Receiving a part of the signal from 00, the engine outputs the minimum necessary control output for driving the vehicle, and the switching signal 1701 for notifying the occurrence of a failure. 1750 is a switching circuit, and a switching signal from the backup circuit 1700
The signal from the output interface circuit 1500 is blocked by 1701 and the signal from the backup circuit 1700 is passed.

1800は電源回路であり、各部に安定化した電源電圧181
0、1820、1860、1880、1890を供給すると共に、CPU 130
0の動作を制御するRESET信号1840、HALT信号1850、バッ
テリ電圧信号1830などを出力する。
1800 is a power supply circuit, which has a stable power supply voltage of 181
Supply 0, 1820, 1860, 1880, 1890 and CPU 130
It outputs a RESET signal 1840, a HALT signal 1850, a battery voltage signal 1830, etc. that control the operation of 0.

次に、第6図は、本発明を適用した制御系の一実施例と
信号の流れを示すブロック図である。
Next, FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of a control system to which the present invention is applied and a signal flow.

実際のシステムでは、第6図に示す各ブロックは、第5
図のハードウェアとCPU 1300が実行するプログラムで実
現されるが、システムを判り易くするためにブロック図
の形で示してある。
In an actual system, each block shown in FIG.
It is realized by the hardware shown and a program executed by the CPU 1300, but is shown in the form of a block diagram to make the system easy to understand.

以下、全体の構成と概略動作を説明する。The overall configuration and schematic operation will be described below.

まず実動作パターン計測手段3100は、各種入力信号20
3、211、271等を入力し、所定のインターバル毎に所定
期間の間サンプリングし、順次記憶して、エンジン回転
速度、吸入空気量、スロットル開度などがどのような動
作パターンになっているかをパターン・データの形で実
動作パターン・データ310として記憶する。
First, the actual operation pattern measuring means 3100 uses various input signals 20
Input 3, 211, 271, etc., sample for each predetermined interval for a predetermined period, store them sequentially, and see what kind of operation pattern the engine speed, intake air amount, throttle opening, etc. are. The actual operation pattern data 310 is stored in the form of pattern data.

一方、動作変化分パターン作成手段3200にも各種入力信
号281、291等が入り、その信号の動きに応じて、エンジ
ン回転速度、吸入空気量などの変化分として予測される
動作パターン・データを選択し、動作変化分パターン・
データ3201として出力する。
On the other hand, various input signals 281 and 291 are also input to the operation change pattern creating means 3200, and operation pattern data predicted as changes in the engine speed, intake air amount, etc. are selected according to the movement of the signals. The motion change pattern
Output as data 3201.

予測動作パターン合成手段3300は、実動作パターン・デ
ータ3101と、動作変化分パターン・データ3201とを入力
し、両者を合成、処理して、今後の回転、吸入空気量、
スロットル等の動作パターンがどうなるかを予測した予
測動作パターン・データ3301を作成する。動作変化分パ
ターンがゼロの場合には予測動作パターン・データ3301
は実動作パターン・データ3101と同じものになる。
The predicted motion pattern synthesizing means 3300 inputs the actual motion pattern data 3101 and the motion variation pattern data 3201, synthesizes and processes both, and future rotation, intake air amount,
Predicted operation pattern data 3301 that predicts what the operation pattern of the throttle, etc. will be, is created. Predicted motion pattern data 3301 when the motion change pattern is zero
Is the same as the actual operation pattern data 3101.

実状態判別手段3400は、各種入力信号203、211、231、2
71、281、291等から、エンジンの状態、例えばエンジン
・ストール(エンスト)、加速、減速、ギヤ・チェンジ
などの非定常状態を判別し、実状態データ3401を出力す
る。
The actual state discriminating means 3400 has various input signals 203, 211, 231, 2
From 71, 281, 291, etc., an engine state, for example, an unsteady state such as engine stall (engine stall), acceleration, deceleration, gear change, etc. is determined, and actual state data 3401 is output.

状態別動作パターン記憶手段3500は、実状態データ3401
に応じて、各種エンジン状態毎に区別して、そのエンジ
ン状態が発生した時の回転、吸入空気量、スロットル開
度などの実動作パターン・データ3101を状態別動作パタ
ーン・データ3501として記憶する。
The operation pattern storage means 3500 for each state stores the actual state data 3401.
According to the above, the actual operation pattern data 3101 such as rotation, intake air amount, throttle opening, etc. when the engine state occurs are stored as state-specific operation pattern data 3501 by distinguishing each engine state.

なお状態別動作パターン・データ3501は、前記のごと
く、エンジン使用中に発生し、記憶した実動作パターン
・データ3101以外に、制御装置製造時に予め記憶させて
あるデータも含んでいる。
As described above, the state-specific operation pattern data 3501 includes not only the actual operation pattern data 3101 generated while the engine is in use and stored, but also data that is stored in advance when the control device is manufactured.

エンジン状態推定手段3600は、前記予測動作パターン・
データ3301と状態別動作パターン・データ3501を比較照
合し、一致あるいは近似的に一致した場合にエンジンの
状態が、一致した状態別動作パターン・データに対応す
るエンジン状態であることを推定してエンジン状態推定
データ3601を出力する。
The engine state estimating means 3600 uses the predicted operation pattern
The data 3301 and the operation pattern data 3501 by state are compared and collated, and when they match or approximately match, it is estimated that the engine state is the engine state corresponding to the matched operation pattern data by state The state estimation data 3601 is output.

制御出力演算手段3700は、各種入力信号を基に、EGI、I
GN、EGR、ISC等の制御出力(110、120、130、150、190
等)を算出して出力するが、その算出方式あるいは補正
データをエンジン状態推定データ3601に応じて変える。
The control output computing means 3700 uses the EGI, I
Control output of GN, EGR, ISC, etc. (110, 120, 130, 150, 190
Etc.) is calculated and output, but the calculation method or correction data is changed according to the engine state estimation data 3601.

なお第6図の実施例においては、予測動作パターン合成
手段3300やエンジン状態推定手段3600等も含めた構成と
なっているが、本発明は最小限、実動作パターン計測手
段3100、実状態判別手段3400及び状態別動作パターン記
憶手段3500から構成することが出来る。
In the embodiment of FIG. 6, the predicted operation pattern synthesizing means 3300, the engine state estimating means 3600, etc. are also included, but the present invention is at a minimum, the actual operation pattern measuring means 3100, the actual state discriminating means. 3400 and the operation pattern storage means 3500 for each state.

すなわち、記憶しておいた状態別動作パターン・データ
に基づいてエンジン状態を推定し、その結果に応じてエ
ンジンを制御することも出来るが、故障診断やエンジン
特性の経時変化検出にも応用出来る。
That is, the engine state can be estimated based on the stored operation pattern data for each state, and the engine can be controlled according to the result, but it can also be applied to failure diagnosis and detection of changes in engine characteristics over time.

すなわち、記憶、保持しておいた状態別動作パターン・
データを用いて、例えばエンストが発生した後で、その
データを表示したり、あるいは読出してチェックするこ
とにより、エンスト時のエンジンの動作が判り、エンス
ト原因の調査、推定などに有効なデータとなる。
That is, the operation pattern for each state that is stored and held.
By using the data, for example, after an engine stall occurs, the data can be displayed or read and checked to find out the engine operation at the time of engine stall, which is effective data for investigating and estimating the cause of engine stall. .

次に、前記第6図の動作を実例に基づいて詳細に説明す
る。
Next, the operation of FIG. 6 will be described in detail based on an example.

この実例は、エンジン回転速度の変化からエンストしそ
うな状態を予測し、それを回避するように制御する例で
ある。
This example is an example in which a state in which engine stalling is likely to occur is predicted from a change in engine speed, and control is performed so as to avoid it.

第7図は、エンスト前後のエンジン回転のパターンを示
す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a pattern of engine rotation before and after engine stall.

第7図において、Aの区間は減速の区間である。減速の
終りでクラッチを切ると、負荷が減るのでエンジン回転
速度は一度上昇し、再び減少し始める。この時、エンジ
ンの例えば燃料供給系の部品が経時変化していて、燃料
供給量(混合比)が適切でなかったり、クラッチを切る
タイミングが遅くて回転速度の落ち込みが大きすぎた
り、点火時期が適切でなかったり、スロットル・バルブ
付近が汚れていたりして混合気が安定的に供給されない
ような場合には、エンジンは安定的にアイドル状態に収
束しないでハンチング現象を起し、次第に回転速度が低
下して(Bの区間)、ついにはエンストに到る(C区
間)ことがある。
In FIG. 7, the section A is a deceleration section. When the clutch is disengaged at the end of deceleration, the load decreases and the engine speed increases once and then starts decreasing again. At this time, for example, parts of the fuel supply system of the engine are changing over time, the fuel supply amount (mixing ratio) is not appropriate, the timing to release the clutch is late and the drop in rotation speed is too large, the ignition timing is If the mixture is not appropriate or if the throttle valve is dirty and the mixture is not supplied stably, the engine will not stably converge to the idle state and a hunting phenomenon will occur and the rotation speed will gradually increase. It may decrease (section B) and finally reach engine stall (section C).

ここで、例えばDの区間の回転の動作パターンを測定
し、図のようなパターンになっているかどうかを判断
(パターン認識)して、エンストしそうなパターンにな
っていると判断した場合、即ちエンストが推定された場
合には、D区間の終りで例えば混合気の量を多くして、
エンジンの発生トルクを大きくしてやれば、エンストし
ないようにすることができる。
Here, for example, when the rotation operation pattern in the section D is measured and it is judged whether or not the pattern is as shown in the figure (pattern recognition), and it is judged that the pattern is likely to stall, that is, the stall Is estimated, increase the amount of air-fuel mixture at the end of section D,
By increasing the torque generated by the engine, it is possible to prevent engine stalling.

第8図は実動作パターン計測手段3100としてCPU 1300が
実行するプログラム3150のフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart of a program 3150 executed by the CPU 1300 as the actual operation pattern measuring means 3100.

このプログラムは、前述のインターバル・タイマから一
定時間毎に送出される割込み信号によって起動される定
時割込のプログラムである。
This program is a regular interrupt program activated by an interrupt signal sent from the interval timer at regular intervals.

まず3151で計測区間かどうかが判断される。計測区間と
は例えば第7図のDの区間である。この判定はスロット
ル開度と車速から減速を判断しエンジン回転速度が所定
値になったかどうかで区間の開始を判断し、所定時間経
過したかどうかで区間の終りを判断することによって行
なわれる。計測区間内である場合には、3152で、測定し
たデータを順次サンプリングしてRAM1430に記憶してい
く。これによって実際のエンジンの回転のパターンが実
動作パターン・データ3101として計測され、記憶され
る。
First, in 3151, it is judged whether or not it is a measurement section. The measurement section is, for example, the section D in FIG. This determination is performed by determining deceleration based on the throttle opening and the vehicle speed, determining the start of the section depending on whether the engine speed reaches a predetermined value, and determining the end of the section depending on whether a predetermined time has elapsed. If it is within the measurement section, the measured data is sequentially sampled at 3152 and stored in the RAM 1430. As a result, the actual engine rotation pattern is measured and stored as the actual operation pattern data 3101.

次に動作変化分パターン作成手段3200の動作を、エアコ
ンのオン・オフ時の動作を例として説明する。
Next, the operation of the operation change pattern creating means 3200 will be described by taking the operation when the air conditioner is on / off as an example.

第9図は、エアコンのオン・オフ時におけるエンジン回
転速度の変化を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing changes in the engine rotation speed when the air conditioner is turned on and off.

エアコンのオン・オフによってエンジン回転速度は図の
ように変化することが実験的に知られている。この回転
変化パターンをあらかじめデータとして記憶しておき、
例えば、エアコン・スイッチがオンになった場合には、
それを検出し、その時を起点として区間Aに図示するよ
うに回転速度が変化するものとして予測する。
It is experimentally known that the engine speed changes as shown in the figure depending on whether the air conditioner is on or off. This rotation change pattern is stored in advance as data,
For example, if the air conditioner switch is turned on,
This is detected, and it is predicted that the rotation speed changes as shown in the section A starting from that time.

第10図は動作変化分パターン・データ3201を算出するプ
ログラム3250のフローチャートである。マイクロコンピ
ュータにはあらかじめ、エアコン・オン時の回転速度の
変化分(第9図の区間Aの起点をゼロとした値)のパタ
ーン・データと、エアコン・オフ時の回転速度の変化分
(第9図の区間Bの起点をゼロとした値)のパターン・
データとが記憶されている。定時割込で起動されたプロ
グラムは、3251でエアコンがオンになった時かどうかを
エアコン・スイッチのデータから判断し、YESの場合
は、3252で、あらかじめ記憶されているエアコン・オン
時の変化分のパターン・データを選択して、動作変化分
パターン・データ3201として出力する。同時にオフ時に
は3253と3254でオフ時のデータを選択し出力する。
FIG. 10 is a flowchart of the program 3250 for calculating the movement change pattern data 3201. The microcomputer previously stores the pattern data of the change in the rotation speed when the air conditioner is on (a value in which the starting point of the section A in FIG. 9 is zero) and the change in the rotation speed when the air conditioner is off (the ninth value). (Value with the starting point of section B in the figure set to zero)
Data and are stored. The program started by the timed interrupt judges from the data of the air conditioner switch whether the air conditioner is turned on in 3251, and if YES, it is stored in 3252 when the air conditioner is stored in advance. Minute pattern data is selected and output as motion change pattern data 3201. At the same time, at the time of off, the data at the time of off is selected and output by 3253 and 3254.

次に予測動作パターン合成手段3300の動作を、減速中に
エアコンがオンになった場合を例として説明する。
Next, the operation of the predictive operation pattern synthesizing unit 3300 will be described by taking the case where the air conditioner is turned on during deceleration as an example.

第11図は減速中にエアコンがオンになった場合のエンジ
ン回転速度の変化を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing changes in the engine rotation speed when the air conditioner is turned on during deceleration.

第11図において、減速中で、回転速度がラインaのよう
に変化している場合に、時点でエアコンがオンになっ
たとすると、回転速度はbのように変化する。この場合
は回転速度が十分高くエンストの心配はない。一方、時
点でエアコンがオンになった場合には、cのように変
化し、回転速度は著るしく低下してエンストに到る可能
性が強い。
In FIG. 11, when the air conditioner is turned on at the time when the rotation speed is changing as shown by line a during deceleration, the rotation speed changes as shown by b. In this case, the rotation speed is sufficiently high and there is no fear of engine stall. On the other hand, when the air conditioner is turned on at that time, it changes like c, and the rotation speed is significantly reduced, and there is a strong possibility that the engine will stall.

第12図は上に説明したような回転の予測を行なう予測動
作パターン・データ3301を作成するプログラム3350のフ
ローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart of the program 3350 for creating the predicted motion pattern data 3301 for predicting the rotation as described above.

まず3351は例えば第11図の時点、で実行され、その
時点での実動作パターン・データ3101から外挿して、そ
の後の回転変化パターンを算出する。すなわちラインa
の延長を推定する。
First, 3351 is executed, for example, at the time point in FIG. 11, and extrapolation is performed from the actual operation pattern data 3101 at that time point, and the subsequent rotation change pattern is calculated. That is, line a
Estimate the extension of.

3352では動作変化分パターン・データ3201を、前記外挿
データに加算する。これによって、b、cなどの予測動
作パターン・データ3301が作成される。なお変化がゆる
やかな場合には外挿しないで、の時点の回転速度に
動作変化分パターン・データ3201を継げるだけでもよ
い。またエアコンオン・オフ等の動作がない場合には、
動作変化分パターン・データ3201はゼロなので、予測動
作パターン・データ3301は実動作パターン・データ3101
そのものになる。第7図の減速ハンチングなどの場合が
それに当る。
In 3352, the movement change pattern data 3201 is added to the extrapolation data. As a result, predicted motion pattern data 3301 such as b and c is created. If the change is gradual, extrapolation may not be performed, and the motion change pattern data 3201 may simply be connected to the rotation speed at the time. If there is no operation such as air conditioner on / off,
Since the motion change pattern data 3201 is zero, the predicted motion pattern data 3301 is the actual motion pattern data 3101.
Become itself. This corresponds to the case of deceleration hunting in FIG.

次に第13図は実状態データ3401を作成するプログラム34
50のフローチャートである。
Next, FIG. 13 shows a program 34 for creating the actual state data 3401.
It is a flowchart of 50.

まず3451でエンジン回転速度をチェックして、20rpm以
下の場合には3452でデータ3401をエンストを表わすデー
タにする。そうでない場合には3453で、データ3401をエ
ンジン回転中を表わすデータにする。尚、エンスト判定
には、エンジン回転以外にも吸入空気量、油圧なども使
える。また、スロットルや吸入空気量などの動きから加
減速などの実際のエンジンの状態を判別することもでき
る。
First, at 3451, the engine speed is checked, and if it is 20 rpm or less, at 3452, the data 3401 is changed to data indicating engine stall. Otherwise, at 3453, the data 3401 is changed to data indicating that the engine is rotating. In addition to the engine rotation, the intake air amount, hydraulic pressure, etc. can be used for the engine stall determination. It is also possible to determine the actual state of the engine such as acceleration / deceleration from the movements of the throttle and the intake air amount.

次に第14図は状態別動作パターン・データ3501を作成す
るプログラム3550のフローチャートである。
Next, FIG. 14 is a flowchart of the program 3550 for creating the operation pattern data 3501 for each state.

まず3551で実状態データ3401をチェックし、エンストの
場合には3552で、その直前の実動作パターン・データ31
01(第7図の区間Dのパターン・データ)をエンスト時
の動作パターン・データとして記憶する。このデータは
記憶保持用メモリ1440(第5図参照)に記憶させ、イグ
ニッション・スイッチ260がオフになって主電源が切れ
ても記憶が保持されているようにする。
First, the actual state data 3401 is checked at 3551, and if it is an engine stall, at 3552, the actual operation pattern data 31 immediately before that is checked.
01 (pattern data of section D in FIG. 7) is stored as operation pattern data at the time of engine stall. This data is stored in the memory holding memory 1440 (see FIG. 5) so that the memory is held even if the ignition switch 260 is turned off and the main power is turned off.

これによって、エンジン使用中に実際にエンストが起っ
た時のエンジン回転の動作パターンが記憶される。
As a result, the operation pattern of the engine rotation when the engine actually stalls during use of the engine is stored.

尚、前記データとは別に、開発実験などにおいて起った
エンスト時の動作パターンをあらかじめ別なエンスト時
の運転パターン・データ3501として記憶させておく。具
体的には制御装置製造時にマスクROM 1410、PROM 1420
などに記憶させておく。また加速が減速などのエンジン
の状態に応じた動作パターン・データを記憶させること
も同様なプログラムの追加によってできる。
In addition to the above data, the operation pattern at the time of engine stall that has occurred in a development experiment or the like is stored in advance as another operation pattern data 3501 at the time of engine stall. Specifically, mask ROM 1410, PROM 1420 when manufacturing the control device
Etc. Further, it is possible to store operation pattern data according to the state of the engine such as acceleration and deceleration by adding a similar program.

次にエンジン状態推定手段3600の動作を説明する。Next, the operation of the engine state estimating means 3600 will be described.

第15図は、エンスト時の予測動作パターン・データ3301
と状態別動作パターン・データ3501との関係を示す図で
ある。
Figure 15 shows predicted motion pattern data 3301 at the time of engine stall.
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between state-based operation pattern data 3501.

第15図において、ラインaは、状態別動作パターン記憶
手段3500に記憶されているデータであり、減速時にエア
コンがオンになり、エンストした時の動作パターン・デ
ータ3501である。実際には図の区間Bの部分が記憶され
ているが、わかり易くするため、その前後の区間A、C
のエンジン回転の様子も図示してある。
In FIG. 15, the line a is the data stored in the state-specific operation pattern storage means 3500, which is the operation pattern data 3501 when the air conditioner is turned on during deceleration and the engine stalls. Actually, the part of the section B in the figure is stored, but for the sake of clarity, the sections A and C before and after that are stored.
The state of engine rotation is also illustrated.

ラインbは、時点でエアコンがオンになった場合にお
ける前述の予測動作パターン合成手段3300で作成された
予測動作パターン・データ3301である。状態別動作パタ
ーン・データ3501と同様に、その前後の回転の様子も図
示してある。
The line b is the predicted motion pattern data 3301 created by the predicted motion pattern synthesizing means 3300 when the air conditioner is turned on at that time. Similar to the operation pattern data 3501 for each state, the state of rotation before and after that is also illustrated.

エンジン状態推定手段3600は図のハッチング部分(区間
Bのラインaとbで囲まれる部分)の面積を求め、その
大きさが所定値より大きいか小さいかで、このまま放置
しておくとエンストに到るか到らないかを判断し、所定
値より小さい場合には、エンジン状態をエンストに到る
ものと予測判定する。
The engine state estimating means 3600 obtains the area of the hatched portion (the portion surrounded by the lines a and b of the section B) in the figure, and depending on whether the size is larger or smaller than a predetermined value, if left as it is, the engine will stall. If it is smaller than a predetermined value, it is predicted that the engine state will reach engine stalling.

次に第16図は、エンジン状態推定手段3600がエンジン状
態推定データ3601を算出するプログラム3650のフローチ
ャートである。
Next, FIG. 16 is a flowchart of a program 3650 in which the engine state estimating means 3600 calculates the engine state estimation data 3601.

まず3651で、予測動作パターン・データ3301と複数記憶
されている状態別動作パターン・データ3501の内のパタ
ーン・データ3501−1(例えば、これを減速中にエアコ
ン・オンにしてエンストした時のパターン・データとす
る)の各時点における差(3301−3501−1)を逐次、区
間B全域にわたって算出し積算する。これによって、第
15図のラインbとaの差面積データが符号付きで算出さ
れる。この差面積データを3652で所定値と比較する。所
定値より大きければラインb(予測した回転の動作パタ
ーン)は相対的にラインa(実際にエンストを起した時
の回転の動作パターン)より上にあり、エンストする恐
れはない。所定値より小さい場合には、ラインbが相対
的にラインaに近いか、インaより下にあり、エンスト
する恐れが強いので、エンストが起ると判断され、3653
で、エンジン状態推定データ3601を、エンストを表わす
データにする。
First, in 3651, the pattern data 3501-1 of the predicted operation pattern data 3301 and the plurality of stored state-based operation pattern data 3501 (for example, the pattern when the engine is turned on and stalled during deceleration) -The difference (3301-3501-1) of (data) at each time point is sequentially calculated and integrated over the entire section B. By this,
The difference area data between the lines b and a in FIG. 15 is calculated with a sign. This difference area data is compared with a predetermined value at 3652. If it is larger than the predetermined value, the line b (predicted rotation operation pattern) is relatively above the line a (rotation operation pattern when the engine actually stalls), and there is no risk of stall. If it is smaller than the predetermined value, the line b is relatively close to the line a or is below the in a, and there is a strong possibility of stalling, so it is determined that stalling will occur.
Then, the engine state estimation data 3601 is changed to data indicating engine stall.

3654、3655以下では、第2、第3(例えば第7図の減速
ハンチングによるエンスト時のパターン・データ等)の
エンジン状態別運転パターン・データについて同様な処
理を行なう。
In 3654 and 3655 or less, the same processing is performed on the second and third (for example, the pattern data at the time of engine stall due to deceleration hunting in FIG. 7 etc.) engine state-specific operation pattern data.

これによって、今までにエンストに到った回転の動作パ
ターンと一致するか、あるいは相対的にそれより回転速
度が低くなり、エンストするということが推定される。
As a result, it is presumed that the engine stalls if it coincides with the rotational motion pattern that has reached the engine stall up to now, or if the rotational speed becomes relatively lower than that.

尚、本例ではエンストの判定だけなので、差を符号付で
求め、判定もエンストかそうでないかだけとしたが、エ
ンスト以外のエンジン状態、例えば加速、減速なども識
別する場合には、差の絶対値を積算して面積そのものを
算出して比較し、その結果に応じてエンジン状態推定デ
ータを別々な値にすれば、複数の動作パターンのどれに
一致あるいは近似的に一致したかを識別できる。エンス
トの場合でも複数のパターンがあるので、どの状態のエ
ンストかを識別できる。
In this example, since only the engine stall is determined, the difference is obtained with a sign, and the determination is made only as to whether the engine is stall or not.However, when identifying engine states other than engine stall, such as acceleration and deceleration, the difference of If the engine state estimation data is set to different values according to the result by calculating the area itself by integrating the absolute values and comparing the areas, it is possible to identify which of a plurality of operation patterns is matched or approximately matched. . Even in the case of stalling, there are multiple patterns, so it is possible to identify which state of stalling.

次に第17図は制御出力演算手段3700として実行されるプ
ログラム3750の一部を示すフローチャートである。
Next, FIG. 17 is a flowchart showing a part of the program 3750 executed as the control output calculation means 3700.

このプログラムは回転同期、即ちクランク角センサ200
からのクランク角120゜毎の信号(REF信号201)による
割込み信号によって起動されるプログラムである。
This program is rotation synchronous, that is, the crank angle sensor 200
Is a program started by an interrupt signal by a signal (REF signal 201) for every 120 ° crank angle.

まず3751で、エンジン状態推定データ3601をチェックし
てエンストと推定されるかどうかを区別する。エンスト
には到らないと判断された場合は3752で通常の制御を行
なう。通常の制御内容については前述のSAEペーパー800
056、800825等で周知であるので省略する。エンストと
推定された場合には、3753でISCによる空気量(即ち混
合気量)を増して、回転トルクを増大させる方向に制御
する。具体的には、ISCの制御目標回転数を上げ、フィ
ードバック制御の中で間接的に空気量を増す方法と、IS
Cの制御出力をフィードフォワード制御で直接的に空気
量を増す方法とが適用できるが、後者の方が応答性は良
い。ただし後者の方法では、回転速度がどの程度上昇す
るかは厳密には管理できないので、上昇幅を一定にした
い場合には短時間フィードフォワードで制御し、徐々に
フィードバックに移していくような方式をとればよい。
First, at 3751, the engine state estimation data 3601 is checked to determine whether it is presumed to be stalled. If it is determined that the engine has not reached the stalling, the normal control is performed at 3952. For the normal control contents, see SAE Paper 800 above.
Since it is well known in 056, 800825, etc., it will be omitted. If the engine is estimated to be stalled, the air amount (that is, the air-fuel mixture amount) by the ISC is increased at 3753, and the rotational torque is controlled to increase. Specifically, there is a method of increasing the control target speed of ISC and indirectly increasing the air amount in feedback control, and
A method of directly increasing the air amount by feedforward control for the control output of C can be applied, but the latter has better responsiveness. However, with the latter method, it is not possible to strictly control how much the rotation speed increases, so if you want to keep the increase width constant, control with feedforward for a short time and gradually shift to feedback. You should take.

3754では点火時期を、トルクが増大する方向、即ち進角
させる方向に補正する。
In 3754, the ignition timing is corrected in the direction in which the torque increases, that is, in the direction in which the torque advances.

尚、点火エネルギー不足でエンストし易い場合もあるの
で、点火エネルギーを増す、即ち、点火コイルへの通電
時間を増す制御も効果がある。
In some cases, the engine may be stalled easily due to lack of ignition energy. Therefore, it is also effective to increase the ignition energy, that is, control the time for energizing the ignition coil.

3755ではEGRを減らし、燃焼状態を良くする方向に制御
する。
With the 3755, the EGR is reduced and the combustion condition is improved.

この他に、エンスト防止のためには、混合気の混合比を
トルク増大の方向に制御(EGI制御)したり、エンジン
の負荷を減らす(例えばエアコンを切る)などの制御も
有効である。
In addition to this, in order to prevent engine stalling, control such as controlling the mixture ratio of the air-fuel mixture in the direction of increasing torque (EGI control) or reducing the load on the engine (for example, turning off the air conditioner) is also effective.

これまでの説明は、エンストの予測と回避の例で説明し
てきたが、その他に、加減速やギヤチェンジなどを検出
することにも適用できる。また回転速度以外の運転デー
タ、例えば吸入空気量信号(AFM信号211)、スロットル
開度信号(TVO信号271)などを用いることもできる。
Although the above description has been given of an example of predicting and avoiding engine stall, the present invention can also be applied to detection of acceleration / deceleration, gear change, and the like. It is also possible to use operation data other than the rotation speed, for example, an intake air amount signal (AFM signal 211), a throttle opening signal (TVO signal 271) and the like.

以下それらを説明する。These will be described below.

例えばギヤチェンジについてみると、クラッチなどの動
作を検出することによってギヤチェンジの有無は検出で
きるが、何速から何速へのギヤチェンジかは区別できな
い。区別するためには、ギヤ位置を全て識別する複雑な
センサが必要で高価、複雑になる。しかし本発明の方法
を適用し、吸入空気量やスロットル開度、エンジン回転
などの変化パターンを検出し、あらかじめ実験的に測定
され製造時に記憶されているパターン・データと照合す
ることにより、どのようなギヤチェンジかが正確に、早
く推定べきる。そしてその結果を制御に加味することに
より、各エンジン状態に適した制御が行なえる。一例と
しては、排気ガスの有害成分の排出量をできるだけ少な
くするように、ギヤチェンジのパターンに応じて燃料の
供給パターンを制御する方法が考えられる。
For example, regarding a gear change, the presence or absence of a gear change can be detected by detecting the operation of a clutch or the like, but it is not possible to distinguish which gear change from what speed. In order to make a distinction, a complicated sensor for identifying all gear positions is required, which is expensive and complicated. However, by applying the method of the present invention, detecting the change pattern of the intake air amount, throttle opening, engine rotation, etc., and comparing it with the pattern data that has been experimentally measured in advance and stored at the time of manufacture, Accurately and quickly estimate if a gear change has occurred. Then, by adding the result to the control, the control suitable for each engine state can be performed. As an example, a method of controlling the fuel supply pattern according to the gear change pattern so as to minimize the emission of harmful components of the exhaust gas can be considered.

また、加速や減速等についても、単に加速あるいは減速
という判別だけでなく、坂道(上り下り別々に)での加
減速の識別とか、加減速の程度なども区別して推定でき
る。
Also, regarding acceleration and deceleration, it is possible to estimate not only the determination of acceleration or deceleration but also the identification of acceleration / deceleration on a slope (individually up and down) and the degree of acceleration / deceleration.

これによって、排気ガスの有害成分の排出量を少なくす
るような燃料や点火、EGRのきめ細かな制御ができる。
This enables fine control of fuel, ignition, and EGR to reduce the emission of harmful components of exhaust gas.

次に、第18図は状態別動作パターン・データ3501を作成
する別なプログラム3560のフローチャートである。
Next, FIG. 18 is a flowchart of another program 3560 for creating the operation pattern data 3501 for each state.

この場合には、実状態判別手段3400では、エンストかど
うかの区別だけでなく、エアコン・オンによるエンスト
かどうかも区別してあるものとする。エアコン・オンに
よるものかどうかはエンスト直前にエアコンがオンにな
ったかどうかをチェックすることによって容易にでき
る。
In this case, the actual state determination means 3400 distinguishes not only whether the engine is stalled or not, but also whether the engine is stalled by turning on the air conditioner. Whether or not the air conditioner is turned on can be easily checked by checking whether or not the air conditioner is turned on immediately before the engine stall.

まず3561でエンストかどうかを、実状態データ3401によ
ってチェックする。次に3562で、同様にしてエアコン・
オンによるエンストかどうかをチェックする。NOの場合
は、以下同様に別なエンジン状態かどうかをチェックし
ながら進む。エアコン・オンによるエンストの場合には
3563に進む。3563では既に記憶されているところのエア
コン・オンによるエンスト時の状態別動作パターン・デ
ータ3501−1の各時点データと、今回計測された実動作
パターン・データ3101の各時点データをそれぞれ加算し
て半分にし、平均値を求め(各時点毎の平均値を求め)
その平均値のパターン・データを新たなエアコン・オン
によるエンスト時の状態別動作パターン・データとして
記憶する。
First, at 3561, it is checked by the actual state data 3401 whether the engine is stalled. Next, in 3562, air conditioner
Check whether the engine is stalled by turning on. If the answer is NO, proceed while checking whether the engine status is different in the same way. In the case of engine stall by turning on the air conditioner
Continue to 3563. In the 3563, the point data of the operation pattern data 3501-1 by state at the time of engine stall due to the air conditioner being turned on, which is already stored, and the point data of the actual operation pattern data 3101 measured this time are added together. Halve and find the average value (find the average value at each time point)
The pattern data of the average value is stored as operation pattern data for each state at the time of engine stall due to new air-conditioner on.

これによって、パターン・データが1/2づつ更新される
ので、ノイズなどによって、若干、異常な実動作パター
ン・データ3101が計測された場合でも、その影響をやわ
らげることができ、正確な動作状態の記憶ができる。
尚、重みをつけて平均することにより、1/4、1/8等任意
の割合で更新することができる。割合が小さければノイ
ズ等による影響は小さくできるが、データの更新速度は
遅くなる。
As a result, the pattern data is updated by half, so even if the abnormal actual operation pattern data 3101 is measured slightly due to noise, etc., the effect can be softened and the accurate operation state I can remember.
By weighting and averaging, it is possible to update at an arbitrary ratio such as 1/4 and 1/8. If the ratio is small, the influence of noise or the like can be reduced, but the data update speed becomes slow.

これまでの実施例においては、記憶しておいた状態別動
作パターン・データに基づいてエンジン状態を推定し、
その結果に応じてエンジンを制御する例を説明したが、
本発明は故障診断やエンジン特性の経時変化検出にも応
用出来る。
In the above embodiments, the engine state is estimated based on the stored operation pattern data for each state,
I explained an example of controlling the engine according to the result,
The present invention can also be applied to failure diagnosis and detection of changes in engine characteristics over time.

すなわち、記憶、保持しておいた状態別動作パターン・
データを用いて、例えばエンストが発生した後で、その
データを表示したり、あるいは読出してチェックするこ
とにより、エンスト時のエンジンの動作が判り、エンス
ト原因の調査、推定などに有効なデータとなる。
That is, the operation pattern for each state that is stored and held.
By using the data, for example, after an engine stall occurs, the data can be displayed or read and checked to find out the engine operation at the time of engine stall, which is effective data for investigating and estimating the cause of engine stall. .

また、同じエンジン状態において、発生時期の異なる複
数のデータを記憶保持し、その差異を分析することによ
り、エンジンの特性の変化を判断することも可能であ
る。
Further, in the same engine state, it is also possible to determine a change in engine characteristics by storing and holding a plurality of data having different generation times and analyzing the difference.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したごとく本発明によれば、エンストなどの不
具合が発生した時に、その時のエンジンの動作パターン
を記憶しておき、再度同じような動作パターンが発生し
た時、その一致をチェックすることにより、同じ不具合
が再発することを事前に推定でき、再発を効果的に防止
できる。
As described above, according to the present invention, when a problem such as engine stall occurs, the operation pattern of the engine at that time is stored, and when a similar operation pattern occurs again, by checking the coincidence, It can be estimated in advance that the same defect will reoccur, and recurrence can be effectively prevented.

またエンジンの不具合の発生原因を効果的に診断するこ
とが出来る。またエンジン特性の経時変化の度合を判断
することも出来る等の多くの優れた効果がある。
It is also possible to effectively diagnose the cause of engine failure. Also, there are many excellent effects such as the degree of change in engine characteristics over time can be judged.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は従来装置の一例図、第2図は第1図の装置の制
御系の対応図、第3図は本発明の全体の構成を示すブロ
ック図、第4図は本発明の電子制御装置の全体の構成
図、第5図はコントロール・ユニット1000の回路構成
図、第6図は本発明を適用した制御系の一実施例を示す
ブロック図、第7図はエンスト前後におけるエンジン回
転のパターンを示す図、第8図は実動作パターン計測手
段としてCPUが実行するプログラムのフローチャート、
第9図はエアコンのオン・オフ時におけるエンジン回転
速度の変化を示す図、第10図は動作変化分パターン・デ
ータ3201を算出するプログラムのフローチャート、第11
図は減速中にエアコンがオンになった場合のエンジン回
転速度の変化を示す図、第12図は予測動作パターン・デ
ータ3301を作成するプログラムのフローチャート、第13
図は実状態データ3401を作成するプログラムのフローチ
ャート、第14図は状態別動作パターン・データ3501を作
成するプログラムのフローチャート、第15図はエンスト
時の予測動作パターン・データ3301と状態別動作パター
ン・データ3501との関係を示す図、第16図はエンジン状
態推定データ3601を算出するプログラム3650のフローチ
ャート、第17図は制御出力演算手段3700として実行され
るプログラムのフローチャート、第18図は状態別動作パ
ターン・データを作成する別のプログラムのフローチャ
ートである。 符号の説明 20……センサ群、21……演算手段 22……アクチュエータ又は表示手段 23……実動作パターン計測手段 24……実状態判別手段 25……状態別動作パターン記憶手段
FIG. 1 is an example of a conventional device, FIG. 2 is a corresponding diagram of a control system of the device of FIG. 1, FIG. 3 is a block diagram showing the overall configuration of the present invention, and FIG. 4 is an electronic control of the present invention. 5 is an overall configuration diagram of the apparatus, FIG. 5 is a circuit configuration diagram of the control unit 1000, FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of a control system to which the present invention is applied, and FIG. 7 is a diagram showing engine rotation before and after engine stall. FIG. 8 shows a pattern, and FIG. 8 is a flowchart of a program executed by the CPU as an actual operation pattern measuring means.
FIG. 9 is a diagram showing changes in the engine rotation speed when the air conditioner is turned on and off, and FIG. 10 is a flowchart of a program for calculating operation change pattern data 3201.
The figure shows the change in engine speed when the air conditioner is turned on during deceleration. Figure 12 is the flowchart of the program that creates the predicted motion pattern data 3301.
Figure is a flow chart of the program that creates the actual state data 3401, Figure 14 is a flow chart of the program that creates the state-specific operation pattern data 3501, and Figure 15 is the predicted operation pattern data 3301 at the time of stall and the operation pattern by state. FIG. 16 is a flowchart showing a relationship with data 3501, FIG. 16 is a flowchart of a program 3650 for calculating engine state estimation data 3601, FIG. 17 is a flowchart of a program executed as the control output computing means 3700, and FIG. It is a flow chart of another program which creates pattern data. Explanation of symbols 20 …… Sensor group, 21 …… Computing means 22 …… Actuator or display means 23 …… Actual operation pattern measuring means 24 …… Actual state determination means 25 …… State-specific operation pattern storage means

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】エンジンの動作状態、もしくはエンジンと
補機類の動作状態を検出するセンサと、 上記センサ出力をサンプリングしてエンジンの実際の動
作に対応した所定期間のサンプリングデータを連続的な
時系列の実動作パターン・データとして記憶する第1の
手段と、 上記センサの出力から実際のエンジンの状態が予め設定
された所定のエンジン状態になったことを検出する第2
の手段と、 上記第2の手段が所定のエンジン状態であると判別した
ときにおける上記第1の手段が記憶している値をその所
定のエンジン状態に対応する動作パターンデータとして
記憶しておく第3の手段と、 実動作状態において上記第1の手段で計測・記憶した実
動作パターンデータと上記第3の手段に記憶しておいた
所定状態における動作パターンデータとを比較・照合す
ることにより、そのときのエンジン状態が上記所定のエ
ンジン状態であるか否かを推定する第4の手段と、 を備えたことを特徴とするエンジンの状態推定装置。
1. A sensor for detecting an operating state of an engine or an operating state of an engine and auxiliary equipment, and sampling data of the sensor output for sampling data for a predetermined period corresponding to an actual operation of the engine at a continuous time. First means for storing as actual operation pattern data of a series, and second means for detecting from the output of the sensor that the actual engine state has reached a preset predetermined engine state
And the value stored in the first means when the second means determines that the engine is in a predetermined engine state, as operation pattern data corresponding to the predetermined engine state. 3 means and the actual operation pattern data measured and stored by the first means in the actual operation state and the operation pattern data in the predetermined state stored in the third means are compared and collated, An engine state estimation device comprising: a fourth means for estimating whether or not the engine state at that time is the predetermined engine state.
【請求項2】上記第3の手段は、イグニッション・スイ
ッチがオフにされたエンジン停止時においても記憶内容
を保持するものであることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載のエンジンの状態推定装置。
2. The state of the engine according to claim 1, wherein the third means retains the stored contents even when the engine is stopped with the ignition switch turned off. Estimator.
JP20592983A 1983-11-04 1983-11-04 Engine state estimation device Expired - Lifetime JPH06100145B2 (en)

Priority Applications (4)

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JP20592983A JPH06100145B2 (en) 1983-11-04 1983-11-04 Engine state estimation device
US06/666,367 US4625697A (en) 1983-11-04 1984-10-30 Automotive engine control system capable of detecting specific engine operating conditions and projecting subsequent engine operating patterns
DE3486373T DE3486373T2 (en) 1983-11-04 1984-10-30 Vehicle engine control system with the ability to convey the operating state of the engine and to select the appropriate operating scheme.
EP84113075A EP0142101B1 (en) 1983-11-04 1984-10-30 Automotive engine control system capable of detecting specific engine operating conditions and projecting subsequent engine operating patterns

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