JPH0746751Y2 - エンジンの制御装置 - Google Patents

エンジンの制御装置

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JPH0746751Y2
JPH0746751Y2 JP12724689U JP12724689U JPH0746751Y2 JP H0746751 Y2 JPH0746751 Y2 JP H0746751Y2 JP 12724689 U JP12724689 U JP 12724689U JP 12724689 U JP12724689 U JP 12724689U JP H0746751 Y2 JPH0746751 Y2 JP H0746751Y2
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JP
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control
signal
engine
smoothing
boost pressure
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JP12724689U
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一智 佐々木
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Mazda Motor Corp
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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はエンジンの制御装置に関し、特に検出手段から
の吸入空気量に関連する信号を燃料制御と点火時期制御
に夫々適したようにソフト的に平滑化するものに関す
る。
〔従来技術〕
一般に、エンジンの制御装置には、運転状態に応じた最
適な状態にエンジンを制御するため、主にエンジン回転
数と吸入空気量と排気ガス中の酸素濃度と冷却水水温な
どの種々の検出情報に基いて、点火時期や燃料噴射量な
どを制御する複数の制御手段が設けられている。
ところで、上記吸入空気量は、エアフローメータからの
出力信号やスロットル開度センサからの出力信号や吸気
負圧センサからの出力信号や吸気温度センサからの出力
信号などに基いて決定されるが、これら吸入空気量に関
連する出力信号(以下、吸入空気量関連信号という)
は、吸気の脈動やノイズなどにより大きく変動するた
め、通常これをコンデンサと抵抗とからなるハードフィ
ルタで平滑化した後、A/D変換器でA/D変換して制御手段
へ出力している(特開昭63−45448号公報参照)。
一方、吸入空気量関連信号に基いて燃料噴射制御や点火
制御などの複数の制御を行う場合、吸入空気量関連信号
を制御対象に適した平滑度(なまし度合)で平滑化して
各制御手段へ出力することが必要である そこで、従来では、(A)吸入空気量関連信号を平滑化
する共通のハードフィルタを設け、複数の制御手段で要
求される中間的な平滑度となるようにフィルタ特性を設
定する方式、(B)上記同様共通のフィルタを設け、特
定の制御手段の要求に適合するようにフィルタ特性を設
定する方式、(C)吸入空気量関連信号を複数の制御手
段に夫々適した平滑度で平滑化する複数のハードフィル
タとこれらに対応する複数のA/D変換器を設ける方式、
など種々の方式の何れかが採用されていた。
〔考案が解決しようとする課題〕
上記(A)の方式では中間的な平滑度の信号を複数の制
御で用いるので制御性や応答性が悪化すること、(B)
の方式では特定の制御以外の制御の制御性や応答性が悪
化すること、(C)の方式では複数のハードフィルタ及
びA/D変換器を設けるのでコントロールユニットの製作
コストが高価になること及びルコントロールユニット内
のマイクロコンピュータ内蔵のA/D変換器を有効活用で
きないこと、などの問題がある。
本考案の目的は、ハードフィルタやA/D変換器の個数を
節約でき且つ検出された吸入空気量に関連する信号を燃
料制御と点火時期制御にそれぞれ適した平滑度合で平滑
化し得るエンジンの制御装置を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
本考案に係るエンジンの制御装置は、第1図の機能ブロ
ック図に示すように、エンジンの吸入空気量に関連する
信号を出力する検出手段と、この検出手段の出力に基づ
いてエンジンの燃料供給量を制御する燃料制御手段及び
エンジンの点火時期を制御する点火時期手段とを備えた
エンジンの制御装置において、上記検出手段と各制御手
段間に検出手段からの出力信号をソフト的に平滑化する
信号処理手段をそれぞれ設け、上記信号処理手段により
出力信号を平滑化する平滑度を、燃料制御手段の方を点
火時期制御手段よりも大きく設定したものである。
尚、図中のノイズフィルタはコンデンサと抵抗とからな
る比較的小さな時定数のハードフィルタで、検出手段か
らの出力信号のノイズを除去するためのものであり、A/
D変換器はノイズフィルタの出力信号をA/D変換して各信
号処理手段へ出力するためのものである。
〔作用〕
本考案に係るエンジンの制御装置においては、検出手段
によりエンジンの吸入空気量に関連する信号が出力さ
れ、この検出手段の出力に基づいて、燃料制御手段によ
りエンジンへ供給する燃料供給量が制御されるとともに
点火時期制御手段によりエンジンの点火時期が制御され
る。
上記検出手段と各制御手段間に検出手段からの出力信号
をソフト的に平滑化する信号処理手段をそれぞれ設け、
上記信号処理手段により出力信号を平滑化する平滑度
を、燃料制御手段の方を点火時期制御手段よりも大きく
設定したので、高い応答性の要求される点火時期制御に
は、小さな平滑度で平滑化した吸入空気量を適用し、ま
た、点火時期制御に比較してそれ程高い応答性の要求さ
れない燃料制御には、大きな平滑度で平滑化した吸入空
気量を適用することができる。
上記のように、検出手段からの出力信号を燃料制御手段
と点火時期制御手段とにそれぞれ対応する信号処理手段
によりソフト的に平滑化するので、ハードフィルタとし
ては検出手段からの出力信号のノイズを除去するための
比較的小さな時定数の1組のノイズフィルタを設けるだ
けでよく、ノイズフィルタの出力信号をA/D変換するA/D
変換器も、ノイズフィルタと信号処理手段間に1つ設け
るだけでよい。
〔考案の効果〕
本考案に係るエンジンの制御装置によれば、上記作用の
項で詳述したように、吸入空気量に関連する信号を出力
する検出手段と各制御手段(燃料制御手段と点火時期制
御手段)間に、検出手段からの出力信号をソフト的に平
滑化する信号処理手段を設け、上記信号処理手段により
出力信号を平滑化する平滑度を、燃料制御手段の方を点
火時期制御手段よりも大きく設定したので、吸入空気量
に関連する出力信号を、燃料制御と点火時期制御とにそ
れぞれ適した平滑度で平滑化してそれらの制御を行うこ
とができること、ハードフィルタ及びA/D変換器の個数
を極力少なくして制御装置の製作費を低減できること、
等の効果が得られる。
〔実施例〕
以下、本考案の実施例を図面に基いて説明する。
第2図は自動車用4気筒エンジンEの全体構成を示すも
ので、シリンダブロック1、シリンダヘッド2、ピスト
ン3、コンロッド4、クランク軸5、吸気ポート6及び
吸気弁7、排気ポート8及び排気弁9、動弁機構10、吸
気通路11、排気通路12、点火プラグ13などに関しては通
常のものと同様なので詳しい説明は省略する。
上記吸気通路11には、上流側から順にエアクリーナ20、
エアフローメータ21、スロットル弁22、インジェクタ23
が介設され、スロットル弁22にはこれの開度を検出する
スロットル開度センサ24が付設され、スロットル弁22を
バイパスするバイパス通路25にはISC弁(アイドルスピ
ードルコントロール弁)26が介装され、サージタンク27
の下側壁部には吸気通路11内の吸気負圧(以下、ブース
ト圧)を検出するブースト圧センサ28が設けられ、クラ
ンク軸5のクランク角を検出するクランク角センサ29が
クランク軸5に連係されて設けられている。
上記エンジンEを制御するコントロールユニット30に
は、エアフローメータ21とスロットル開度センサ24とブ
ースト圧センサ30とクランク角センサ29などのセンサ類
やスイッチ類からの検出信号が入力され、コントロール
ユニット30からはインジェクタ23とイグニッションユニ
ット31などへ夫々制御信号が出力される。
上記コントロールユニット30は、第3図のブロック図に
示すように、CPU(中央演算装置)32とCPU32にデータバ
スなどを介して接続されたROM(リード・オンリ・メモ
リ)33及びRAM(ランダム・アクセス・メモリ)34と入
出力インターフェース35とを含むマイクロコンピュータ
を主体として構成されている。更に、コントロールユニ
ット30には、ブースト圧センサ28のブースト圧信号のノ
イズを除去するノイズフィルタ36と、ノイズフィルタ36
からの出力をA/D変換するA/D変換器37(但し、これはマ
イクロコンピュータの入出力インターフェイス35に内蔵
のものである。)と、クランク角センサ29からの検出信
号を波形整形する波形整形回路38と、その他のセンサ類
からの検出信号をA/D変換するA/D変換器などが設けられ
るとともに、4つのインジェクタ23を駆動する為の駆動
回路39と、イグニッションユニット31を駆動する為の駆
動回路40やISC弁26を駆動する為の駆動回路(図示略)
なども設けられている。尚、上記ノイズフィルタ36は、
抵抗41とコンデンサ42とからなる比較的時定数の小さな
ハードフィルタである。
上記ROM33には、後述の平滑化処理制御の制御プログラ
ム及びこの制御に必要な各種マップと、点火制御の制御
プログラムや燃料噴射制御の制御プログラムなどエンジ
ン及びマップなどが予め入力格納されている。
ところで、上記点火制御や燃焼噴射制御の制御プログラ
ムにより設定される基本点火進角や燃料噴射量などは、
ブースト圧とエンジン回転数とを用いて演算されている
が、ブースト圧信号は吸気の脈動などにより比較的大き
く変動するので、制御の安定化を図るためブースト圧信
号を平滑化する必要がある。しかも、運転状態に対応さ
せてエンジンを制御するためには、ブースト圧信号を点
火制御や燃焼噴射制御に適した平滑度で平滑化する必要
がある。
本実施例の以下に説明する平滑化処理制御は、点火制御
と燃焼噴射制御に夫々適した平滑度(なまし度合)とな
るように、ブースト圧サンサ28からのブースト圧信号を
ソフト的に平滑化するものである。
次に、上記コントロールユニットで行われる平滑化処理
制御のルーチンについて、第4図のフローチャートを参
照しつつ説明する。尚、図中Si(i=1、2、3、…
…)は、各ステップを示すものである。
エンジンEの始動とともにこの制御が開始され、必要な
初期設定が実行された後、ブースト圧センサ28からのブ
ースト圧信号がノイズフィルタ36とA/D変換器37と入出
力インターフェイス35とを介してCPU32に読込まれる(S
I)。このとき、ブースト圧信号は、ノイズフィルタ36
でノイズが除去された後A/D変換器37でA/D変換され、ブ
ースト圧データBSとして読込まれRAM34のメモリに格納
される。
次に、上記RAM34のメモリに格納されたブースト圧デー
タBSを、燃料噴射制御で行う制御に応じた所定の平滑度
で平滑化するため、RAM34のメモリに格納されていた前
回の第1平滑ブースト圧データBFと今回読込まれたブー
スト圧データBSとを用いて今回の第1平滑ブースト圧デ
ータBFがBF=α・BF+(1−α)BSの式で第1平滑化処
理され(S2)、RAM34のメモリに格納される。尚、αは
1>α>0の定数である。
次に、上記RAM34のメモリに格納されたブースト圧デー
タBSを、点火制御で行う制御に応じた所定の平滑度で平
滑化するため、RAM34のメモリに格納されていた前回の
第2平滑ブースト圧データBIと今回読込まれたブースト
圧データBSとを用いて今回の第2平滑ブースト圧データ
BIがBI=β・BI+(1−β)BSの式で第2平滑化処理さ
れ(S3)、RAM34のメモリに格納される。尚、βは1>
β>0の定数であり、また定数αと定数βとは点火制御
が燃料噴射制御よりも高い応性性が要求されることか
ら、α>βになるように設定されている。
次に、第1平滑ブースト圧データBFが燃料噴射制御へ出
力され(S4)、燃料噴射制御において、クランク角信号
から求められたエンジン回転数と第1平滑ブースト圧デ
ータBFとを用いて、予めROM33に格納されたマップから
運転状態に応じた基本燃料噴射量が演算され、更にその
基本燃料噴射量に種々の補正項が加減算されて燃料噴射
量が決定され、エンジン回転数とクランク角信号とに基
いて燃料燃料噴射時期などが演算され、4つのインジェ
クタ23から所定のタイミングで順々に燃料が噴射され
る。但し、この燃料噴射制御自体は周知既存の燃料噴射
制御と同様のものなので詳細に説明を省略する。
次に、第2平滑ブースト圧データBIが点火制御へ出力さ
れ(S5)、点火制御において、クランク角信号から求め
られたエンジン回転数と第2平滑ブースト圧データBI
を用いて、予めROM33に格納されたマップから基本点火
進角が演算され、この基本点火進角に種々の補正項が加
減算されて点火時期が決定され、エンジン回転数とクラ
ンク角信号とに基いて所定のタイミングでイグニッショ
ンユニット31へ点火信号が出力され、4つの点火プラグ
13が順々に点火される。但し、この点火制御自体は周知
存在の点火制御と同様のものなので詳細な説明を省略す
る。
以上のように、燃料噴射制御と点火制御に適した夫々の
平滑度で平滑化された平滑ブースト圧データBF,BIを、
第1平滑化処理及び第2平滑化処理でソフト的に得るこ
とが出来るので、ハードフィルタとしてはブースト信号
のノイズを除去する為のノイズフィルタ36を設けるだけ
で良く、A/D変換器37もマイクロコンピュータに内蔵の
ものを用いることが出来るので、コントロールユニット
30を構成する電気部品点数を極力少なくしてその製作コ
ストを低減出来る。
また、ソフト的に平滑化処理するので、定数α・βの値
を変更するだけで平滑度を適宜に調節することが出来
る。
尚、上記第1平滑化処理及び第2平滑化処理で行う平滑
化処理の方法として、複数のブースト圧データをRAMの
レジスタに格納して更新し乍らその移動平均を求めるこ
とにより平滑化してもよいし、移動平均以外の方法でも
って平滑化するようにしてもよい。移動平均で平滑化処
理する場合には、第1平滑化処理におけるブースト圧デ
ータのサンプリング時間間隔を第2平滑化処理における
サンプリング時間間隔よりも長くして、点火制御の応答
性を燃料噴射制御よりも高めるとよい。
尚、上記実施例では、吸気空気量を表す信号としてのブ
ースト圧信号を平滑化処理する一例について説明した
が、吸入空気量を表す信号としてエアフローメータ21か
らの吸入空気量信号やスロットル開度センサ24からのス
ロットル開度信号を用いる場合にも上記実施例の平滑化
処理制御を同様に適用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の構成を示す機能ブロック図、第2図〜
第4図は本考案の実施例を示すもので、第2図はエンジ
ン及びその制御系の全体構成図、第3図はエンジンの制
御系のブロック図、第4図は平滑化処理制御のルーチン
のフローチャートである。 E…エンジン、13…点火プラグ、23…インジェクタ、28
…ブースト圧センサ、30…コントロールユニット、31…
イグニッションユニット、39…駆動回路、40…駆動回
路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 45/00 366 F F02P 5/15

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンの吸入空気量に関連する信号を出
    力する検出手段と、この検出手段の出力に基づいてエン
    ジンの燃料供給量を制御する燃料制御手段及びエンジン
    の点火時期を制御する点火時期制御手段とを備えたエン
    ジンの制御装置において、 上記検出手段と各制御手段間に検出手段からの出力信号
    をソフト的に平滑化する信号処理手段をそれぞれ設け、 上記信号処理手段により出力信号を平滑化する平滑度
    を、燃料制御手段の方を点火時期制御手段よりも大きく
    設定したことを特徴とするエンジンの制御装置。
JP12724689U 1989-10-30 1989-10-30 エンジンの制御装置 Expired - Lifetime JPH0746751Y2 (ja)

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JP12724689U JPH0746751Y2 (ja) 1989-10-30 1989-10-30 エンジンの制御装置

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JP12724689U JPH0746751Y2 (ja) 1989-10-30 1989-10-30 エンジンの制御装置

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Publication Number Publication Date
JPH0365836U JPH0365836U (ja) 1991-06-26
JPH0746751Y2 true JPH0746751Y2 (ja) 1995-10-25

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