JPS58217734A - 内燃機関のデジタル制御方法 - Google Patents

内燃機関のデジタル制御方法

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JPS58217734A
JPS58217734A JP9873682A JP9873682A JPS58217734A JP S58217734 A JPS58217734 A JP S58217734A JP 9873682 A JP9873682 A JP 9873682A JP 9873682 A JP9873682 A JP 9873682A JP S58217734 A JPS58217734 A JP S58217734A
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JP
Japan
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fuel injection
engine
crank angle
digital control
injection amount
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JP9873682A
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Koji Hattori
服部 好志
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Original Assignee
Toyota Motor Corp
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関のデジタル制御方法に係り、特に、
デジタル制御装置を備えた自動車用エンジンに用いるの
に好適な、機関運転状態に応じて繰り返し求められる燃
料噴射量により、機関の燃料噴射量を制御するようにし
た内燃機関のデジタル制御方法の改良に関する。
近年、電子制御技術、特に、デジタル制御技術の発達と
共に、自動車用エンジン等の内燃機関にユータで、蜘噌
ヤ燃料噴射量及び点火時期の計算を、機関運転状態に応
じて繰り返し行い、機関の燃料噴射量及び点火時期をデ
ジタル制御するようにされている。
コンピュータ内で燃料噴射量及び点火時期を繰り返し計
算する方法として、従来は、メインルーチンの中で、一
定時間、例えば2〜6ミリ秒毎に繰り返し計算するよう
にしており、この方法によれば、割込みルーチンを用い
ることなく、燃料噴射量及び点火時期が迅速に計算でき
るものであるが、一般に、燃料噴射時期及び点火時期の
計算は、非常に多くの計算項目があるため、時間がかか
る。
従って、両方共メインルーチンの中で無条件に繰返し計
算を行うと、プログラム上の負担が非常に大きく、又、
メインプログラムの周回時間が十数ミリ秒程度と節くな
り、更に、燃料噴射量或いは点火時期の計算中には、長
い間、他の仕事がイβJもできないという欠点を有して
いた。
前記のような欠点を解消するべく、例えば燃料噴射量を
、割込みルーチンの中で、機関ありランク角度に同期し
て計算する方法も考えられる。この方法によれば、計算
の無駄がなく、最新データが得られるものの、一方、割
込みルーチンの負担が犬となり、その開梱の仕事ができ
ない。又、多重割込みの場合には、優先順位をつけたり
、或いは、割込みルーチンを一時的に待機させる必要が
ある。更に、機関回転数に拘らず同一のクランク角度で
燃料噴射量の計算が行われるようにすると、機関回転数
が高い時は、燃料噴射量の計算が燃料噴射時期に間に合
わなくなる恐れがあり、一方、高回転時に合わせて燃料
噴射量の計算を早目に行うと、低回転時に計算データが
古くなってしまう等の問題点を有していた。
父、変化の激しい基本噴射量の計算を割込みルーチンで
行い、変化の少ない補正係数の計算をメインルーチンで
行うことも考えられるが、割込みルーチンの負担が大き
くなるという問題点を有していた。
本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなされたもの
で、燃料噴射量の計算を適切な時期に行うことができ、
従って、エンジン制御の応答性を低下させることなく、
デジタル制御回路の負担を軽減することができる内燃機
関のデジタル制御方法を提供することを目的とする。
本発明は、機関運転状態に応じて繰り返し求められる燃
料噴射量により、機関の燃料噴射量を制御するようにし
た内燃機関のデジタル制御方法において、前記燃料噴射
量を、機関のクランク角匿に同期して、機関回転数が低
い時は燃料噴射時期に近い比較的遅いクランク角度で、
一方、機関回転数が高い時は燃料噴射時期迄余裕がある
比較的早いクランク角度で、求めるようにして、前記目
的を達成したものである。
又、前記比較的遅いクランク角度を、燃料噴射時期より
30度前のクランク角度とし、前記比較的早いクランク
角度を、燃料噴射時期よシロ0度前ツクランク角度とし
たものである。
以下図面を参照して、本発明に係る内燃機関のデジタル
制御方法が採用された自動車用エンジンのデジタル制御
装置の実施例を詳細に説明する。
本実施例は、第1図に示す如く、外気を取り入れるため
のエアクリーナ12と、該エアクリーナ12より取り入
れられた吸入空気の温度を検出するだめの吸気温センサ
14と、スロットルボディ16に配設され、運転席に配
設されたアクセルペダル(図示省略)と連動して開閉す
るようにされた、吸入空気の流量を制御するだめのスロ
ットル弁18と、該スロットル弁18がアイドル開度(
二あるか否かを検出するためのアイドルスイッチ及びス
ロットル弁18の開度に比例した電圧出力を発生するポ
テンショメータを含むスロットルセンサ20と、吸気干
渉を防止するだめのサージタンク22と、該サージタン
ク22内の圧力から吸気管圧力を検出するための吸気管
圧力士ンサ23と、前記スロットル弁18をバイパスす
るバイパス通路24と、該バイパス通路24の途中に配
設された、該バイパス通路24の開口面積を制御するこ
とによってアイドル回転速度を制御するだめのアイドル
回転制御弁26と、吸気マニホルド28に配設された、
エンジン10の吸気ボートに向けて燃料を噴射するだめ
のインジェクタ30と、排気マニホルド32に配設され
た、排気ガス中の残存酸素濃度から空燃比を検知するた
めの酸素濃度センサ34と、前記排気マニホルド32下
流側の排気管36の途中1:配設された三元触媒コンバ
ータ38と、エンジン10のクランク軸の回転と連動し
て回転するディストリビュータ軸を有するディストリビ
ュータ40と、該ディストリビュータ40に内蔵された
、前記ディス) IJピユータ軸の回転に応じて上死点
信号及びクランク角信号をそれぞれ出力する上死点セン
サ42及びクランク角センサ44と、エンジンブロック
に配設された、エンジン冷却水温を検知するための冷却
水温センサ46と、前記吸気管圧力センサ23出力の吸
気管圧力と前記クランク角センサ44出力のクランク角
信号から求められるエンジン回転数に応じてエンジン1
工程当りの基本噴射量を求めると共に、これを前記スロ
ットルセンサ20の出力、前記酸素濃度センサ34出力
の空燃比、前記冷却水温上ンサ46出力のエンジン冷却
水温等に応じて補正することによって、燃料噴射量を決
定して前記インジェクタ30に開弁時間信号を出力し、
又、同じくエンジン運転状態に応じて点火時期を決定し
てイグナイタ付コイル52に点火信号を出力し、更に、
アイドル時に前記アイドル回転制御弁26を制御するデ
ジタル制御回路54とを備えた自動車用エンジン10の
デジタル制御装置において、前記デジタル制御回路54
内で、前記燃料噴射量を、前記クランク角センサ44出
力から求められる機関のクランク角度に同期して、機関
回転数が判定値より低い時は燃料噴射時期より30度前
のクランク角度で、一方、機関回転数が前記判定値より
高い時は燃料噴射時期より60度前のクランク角度で、
計算するようにしたものである。
前記デジタル制御回路54は、第2図に詳細に示す如く
、各種演算処理を行うマイクロプロセッサからなる中央
処理装置(以下CPUと称する)60と、前記吸気温セ
ンサ14、スロットルセンサ20のポテンショメータ、
吸気管圧力センサ23、酸素濃度センサ34、冷却水温
センサ46等から入力されるアナログ信号を、デジタル
信号に変換して順次CPU60に取込むだめのマルチプ
レクサ付アナログ入力ポートロ2と、前記スロットルセ
ンサ20のアイドルスイッチ、上死点センサ42、クラ
ンク角センサ44等から入力されるデジタル信号を、所
定のタイミングでCPU60に取込むだめのデジタル入
力ポートロ4と、プログラム或いは各種定数等を記憶す
るだめのリードオンリーメーリ(以下ROMと称する)
66と、CPU60   ’における演算データ等を一
時的に記憶するだめのランダムアクセスメモリ(以下R
,AMと称する)68と、機関停止時にも補助電源から
給電されて記憶を保持できるバックアップ用ランダムア
クセスメモリ70と、CPU60における演算結果を所
定のタイミングで前記アイドル回転制御弁26、インジ
ェクタ30、イグナイタ付コイル52等に出力するため
のデジタル出力ポードア2と、上記各構成機器間を接続
するコモンバス74とから構成されている。
以下作用を説明する。
前記デジタル制御回路54は、そのR,0M66内に記
憶されている、例えば第3図に示すようなメインルーチ
ンに従って、演算処理を行う。即ち、メインルーチンの
中の各所に配設されたステップ101により、TAU計
算フラグが立っているか否かを判定し、判定結果が正で
ある場合には、ステップ102でTAU計算フラグをリ
セットし、次いで、ステップ103で燃料噴射時間TA
Uの計算を行う。計算終了後、或いは前出ステップ10
1における判定結果が否である場合には、メインルーチ
ン中の次のステップに進む。メインルーチン内の’f’
AU計算フラグの発見は、短時間に行う必要があるため
、前記ステップ101p)至103は、メインルーチン
の各所に配置dされている。
前記メインルーチン中の’l” A U計算ステップ1
03を作動させるだめのTAU計算フラグのセットは、
第4図に示すような、エンジン回転割込みルーチンによ
り行われる。即ち、エンジン回転割込みルーチン中に設
けられたステップ201により、エンジン回転数NBが
、判定値以上であるか否かを判定する。判定結果が否で
ある場合には、ステップ202に進み、現在のクランク
角度が燃料噴射時期より30度前のクランク角度である
が否かを判定する。判定結果が正である場合には、ステ
ップ203に進み、TAU計算フラグをセットする。一
方前出ステップ201における判定結果が正である場合
には、ステップ204に進み、現在のクランク角度が燃
料噴射時期より60度前のクランク角度であるか否かを
判定する。判定結果が正である場合には、ステップ2’
05に進み、T A U if算フラグをセットする。
ステップ203゜205終了後、或いは、前出ステップ
202゜204の判定結果が否である場合には、エンジ
ン回転割込みルーチンの次のステップに進む。
このようにして、エンジン回転と同期してエンジン1回
転毎に決める必要がある燃料噴射時間TAUの計算を、
エンジン回転割込みルーチン内で、エンジン回転数に応
じて変化する所定のクランク角度で立てられたTAU計
算フラグに応じて、メインルーチン内で行うことによシ
、燃料噴射時間TAUの計算を、適切な時期に無駄なく
行うことができ、最新データに基づいて、燃料噴射時間
TAUの決定を行うことができる。又、エンジン回転が
低い場合には、燃料噴射時間TAUの計算周期も長くな
るので、デジタル制御回路の負担が小さい。更に、本実
施例においては、エンジン回転割込みルーチン内で燃料
噴射時間TAUの計算を直接行うことなく、エンジン回
転割込みルーチンでは、TAU計算フラグを立てるだけ
にしているため、エンジン回転割込みルーチンの負担も
小(11) さい。
なお前期実施例においては、燃料噴射時間TAUの計算
をメインルーチン内で行うようにしていたが、燃料噴射
時間TAUの計算を、エンジン回転割込みルーチン内で
直接行うことも勿論可能である。
又、前記実施例においては、本発明が、吸気管圧力式の
電子制御燃料噴射方法が採用されたデジタル制御装置に
適用されていたが、本発明の適用範囲はこれに限定され
ず、例えば、本発明を、吸入空気量式の電子制御燃料噴
射方法が採用されたデジタル制御装置に適用することも
勿論可能である。
以上説明したとおり、本発明によれば、燃料噴射量の計
算が、機関回転数に応じて、必要な時にのみ行われるの
で、エンジンを効率的に制御でき、特に、工/ジン高回
転時の燃料噴射量の計算によるデジタル制御回路の負担
を軽減し、しかも、エンジン低回転時でも十分な応答性
を確保することができる。父、メインルーチンの周回時
間が、3(12) ミリ秒程度迄短縮されるので、他の制御の応答性も良く
なる。更に、制御系に時間的な余裕を生み出すことがで
きる等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る内燃機関のデジタル制御方法が
採用された、自動車用エンジンのデジタル制御装置の実
施例の構成を示す、一部ブロック線図を含む断面図、第
2図は、前記実施例で用いられているデジタル制御回路
の構成を示すブロック線図、第3図は、前記デジタル制
御回路におけるメインルーチンのプログラムの一部を示
す流れ図、第4図は、同じく、エンジン回転割込みルー
チンのプログラムの一部を示す流れ図である。 10・・・エンジン、 18・・・スロットル弁、 20・・・スロットルセンサ、 23・・・吸気管圧力センサ、 30・・・インジェクタ、 34・・・酸素濃度上ンサ、 44・・・クランク角センサ、 52・・・イグナイタ付コイル、 54・・・デジタル制御回路、 60・・・中央処理装置、 62・・・マルチプレクサ付アナログ入力ポート、64
・・・デジタル入力ボート、 66・・・リードオンリメモリ、 68・・・ランダムアクセスメモリ、 72・・・デジタル出力ボート、 74・・・コモンバス。 第 3 回 第4 図  。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)機関運転状態に応じて繰り返し求められる燃料噴
    射量により、機関の燃料噴射量を制御するようにした内
    燃機関のデジタル制御方法において、前記燃料噴射量を
    、機関のクランク角度に同期して、機関回転数が低い時
    は燃料噴射時期に近い比較的遅いクランク角度で、一方
    、機関回転数が高い時は燃料噴射時期迄余裕がある比較
    的早いクランク角度で、求めるようにしたことを特徴と
    する内燃機関のデジタル制御方法。
  2. (2)前記比較的遅いクランク角度が、燃料噴射時期よ
    り30度前のクランク角度とされ、前記比較的早いクラ
    ンク角度が、燃料噴射時期より60度前のクランク角度
    とされている特許請求の範囲第1項に記載の内燃機関の
    デジタル制御方法。
JP9873682A 1982-06-09 1982-06-09 内燃機関のデジタル制御方法 Granted JPS58217734A (ja)

Priority Applications (1)

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JP9873682A JPS58217734A (ja) 1982-06-09 1982-06-09 内燃機関のデジタル制御方法

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JP9873682A JPS58217734A (ja) 1982-06-09 1982-06-09 内燃機関のデジタル制御方法

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JPS58217734A true JPS58217734A (ja) 1983-12-17
JPH0323738B2 JPH0323738B2 (ja) 1991-03-29

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JP9873682A Granted JPS58217734A (ja) 1982-06-09 1982-06-09 内燃機関のデジタル制御方法

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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6011650A (ja) * 1983-06-30 1985-01-21 Fujitsu Ten Ltd 燃料噴射装置
US7861690B2 (en) 2005-11-29 2011-01-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device and method for controlling internal combustion engine

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JPS55137320A (en) * 1979-04-13 1980-10-27 Hitachi Ltd Engine controller
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