JPS60178954A - エンジンの制御装置 - Google Patents

エンジンの制御装置

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JPS60178954A
JPS60178954A JP59036599A JP3659984A JPS60178954A JP S60178954 A JPS60178954 A JP S60178954A JP 59036599 A JP59036599 A JP 59036599A JP 3659984 A JP3659984 A JP 3659984A JP S60178954 A JPS60178954 A JP S60178954A
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fuel injection
control device
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signal
phase
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Hidehiro Oba
秀洋 大庭
Toshiaki Isobe
磯部 敏明
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/1502Digital data processing using one central computing unit
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、圧力センサによって検出される吸気管圧力
に応じて燃料噴射量および点火時期を制御するエンジン
の制御装置に関するものである。
〔従来技術〕
この種エンジンの、特に燃料噴射量の制御においては、 ■、圧力変化の速い領域では、圧力センザの応答性が充
分でない。
■、圧力センサの検出信号は、吸気脈動の影響に基づく
リップル分を除去するため、lコーバスフィルタを通し
て出力されており、遅れを有する。
■、燃料噴射量の制御は、多気筒エンジンでも、各気筒
の吸入行程毎に行われず、間欠的に複数気筒骨がまとめ
て制御されるため、加減速運転時には、tIi11ta
l+ ?こ遅れを生しる。
■、燃料噴射が各気筒毎に行われる独立噴射式エンジン
でも、必要な噴射量は、ビスI・ンが吸気下死点近傍に
来たときの圧力信号に基づいて決るが、現実の噴射量の
計算は、それよりかなり前である。
といった様々な原因に基づき制御が遅れ、その結果、加
速運転時には、必要な量の燃料噴射ができずに空燃比が
オーバリーンとなり、減速運転時には、燃料噴射量が過
大となって、空燃比がオーバリッチとなる問題があった
そこで、圧力センサによって検出される吸気管圧力信号
に、所定の位相進み処理を実施する位相制御手段を設け
、位相進み処理された信号によって燃料噴射量制御を行
うことが本出願人によって検討されている。この方式に
よれば、制御の遅れがなくなるため、加減速運転時にお
ける空燃比のオーバリッチやオーバリーンを防止するこ
とができる。
しかし、点火時期制御は、燃料噴射量制御の如く間欠的
でなく、各点火毎に行われるため、位相進み処理を実施
された信号によって点火時期制御を行うと、加速運転時
には、実際の吸気圧よりも位相進み処理後の圧力は高く
なるため、進角度が適正値より小さくなり、充分なエン
ジン出力が得られなくなる。また、減速運転時には、実
際の吸気圧よりも位相進み処理後の圧力は低くなるため
、進角度が適正値より大きくなり、ノッキングが発生す
る。
このような従来の問題に鑑み、本発明の目的とするとご
ろは、燃料噴射量制御には、位相進め処理1ノた信号を
用いるが、点火時期制御には、位相進み処理しない信号
を用いることによって、吸気管圧力に糸づいて燃料噴射
量および点火時期を共に最適に制御することにある。
〔発明の構成〕
この目的を達成するための本発明の構成を第1図によっ
て説明する。
圧力センザによって検出される吸気管圧力信号に、所定
の位相進み処理を実施する位相制御手段を設け、 位相制御手段の出力信号を、燃料噴射量を制御する燃料
噴射量制御手段に入力し、 位相制御手段への人力信号を、点火時期を制御する点火
時期制御手段に入力する。
〔発明の効果〕
本発明によれば、燃料噴射量制御手段には、位相進み処
理された圧力信号が供給され、点火時期制御手段には、
位相進め処理されない圧力信号が供給されるので、燃料
噴射量制御および点火時期制御を共に最適に制御するこ
とができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面によって説明する。
第2図には、一実施例としての電子制御燃料噴射式エン
ジンが示されている。同図において、IOはエンジン本
体、12は吸気通路、14は燃焼室、16は排気通路を
それぞれ表している。図示しないエアクリーナを介して
吸入される吸入空気の流量は、これも図示しないアクセ
ルペダルに連動するスロットル弁18によって制御され
る。スロットル弁18を通過した吸入空気はサージタン
ク20および吸気弁22を介して燃焼室14に導かれる
スロットル弁18の下流の吸気通路12、例えば、サー
ジタンク20の部分には、ボート25が開口しており、
このボート25には、吸気管内絶対圧力を検出して、そ
の検出値に対応する電圧を発生する圧力センサ24が連
通されている。この圧力センサ24の出力電圧は、線2
6を介して制御回路28に送り込まれる。
燃料噴射弁30は、実際には各気筒毎に設げられており
、線32を介して制御回路28から送り込まれる電気的
な駆動パルスに応して開閉制御せしめられ、図示しない
燃料供給系から送られる加圧燃料を吸気弁22近傍の吸
気通路12内に間欠的に噴射する。
点火コイルを含むイグナイタ58は、点火時期および閉
角度を規制されたパルス状の駆動信号を線59を介して
制御回路28から送り込まれて、高圧の点火信号を発生
し、点火信号はディストリビュータ38を介して各気筒
毎に設けられた点火プラグ39に分配される。
燃焼室14内で燃焼した後の排気ガスは、排気弁34お
よび排気通路16を介して、さらに触媒コンバータ36
を介して大気中に排出される。
ディストリビュータ38内に設けられたクランク角セン
サ40.42からは図示しないクランク軸が30゛、3
60°回転する毎にパルス信号がそれぞれ出力され、ク
ランク角30°毎のパルス信号はIa44を、クランク
角361) ”毎のパルス信号は線46をそれぞれ介し
て制御回路28に送り込まれる。
スロットル弁18の上流の吸気通路21には、吸入空気
の温度を検出する吸気温センサ48が設けられおり、検
出した吸気温を表すその出力電圧は線50を介して制能
1回路2日に送り込まれる。
エンジンのシリンダブロックには、冷却水温度を検出す
る水温センサ52が設けられており、検出した冷却水温
を表すその出力電圧は綿54を介して制御回路28に送
り込まれる。
第3図は第2図の制御回路28の構成例を表している。
同図においては、圧力センサ24、吸気温センサ48、
水温センサ52、クランク角センサ40および42、さ
らにイブナイフ58および各気筒毎に設けられる燃料噴
射弁30がそれぞれブロックで表されている。
圧力センザ24の出力電圧は一ローパスフィルタ56に
印加されて吸気脈動に基づ(リップル分が除去された後
アナログ−ディジタル(A/D)変換器60に送り込ま
れる。ローパスフィルタ56は第3図の例では抵抗とコ
ンデンサとを組み合わせた最も簡単なものであるが、こ
の他に公知の種々の構成のものが適用できる。吸気温セ
ンサ48および水温センサ52の出力電圧もA/D変換
器60に送り込まれる。A/D変換器60はアナログマ
ルチプレクサ機能を有しており、マイクロプロセツサ(
MPU)62からの指示信号に応して各センサからの信
号を選択しA/D変換して2進信号を得る。
クランク角センサ40からのクランク角30゛毎のパル
ス信号は、入出力回路(1/○回路)64を介してM 
l) tJ 62に送り込まれ、クランク角30°毎の
割り込め処理ルーチンの割り込み要求信号となるととも
に、I10回路64内に設4.1られたタイミングカウ
ンタの歩進用クロックとなる。
また、クランク角センサ42からのクランク角360°
毎のパルス信号は、」二連のタイミングカウンタのリセ
ット信号として働く。このタイミングカウンタから得ら
れるタイミング信号は、MPU62に送り込まれ点火処
理ルーチンの割り込み要求信号となる。
入出力回路(110回路)66内には、レジスタ等を含
む周知の燃料噴射制御回路が設けられており、MPU6
2から送り込まれる噴射パルス幅に関する2進のデータ
から、そのパルス幅を有する噴射パルス信号を形成する
。この噴射パルス信号は、図示しない駆動回路を介して
燃料噴射弁30に送り込まれ、これを付勢する。それに
より、噴射パルス信号のパルス幅に応じた量の燃料が噴
射される。また、I10回路66内には、燃料噴射制御
回路と同様の点火時期制御回路が設けられており、MP
U62から送り込まれる点火時期および閉角度に関する
2進のデータから、その進角度および閉角度を有する点
火パルス信号を形成する。この点火パルス信号は、図示
しない駆動回路を介してイブナイフ58に送り込まれ、
これを付勢する。これにより点火パルス信号に応じた点
火信号が発生され、角気筒の点火プラグ39において点
火が行われる。
A/D変換器60およびI10回路64および66は、
マイクロコンピュータの主構成要素であるMPU62、
ランダムアクセスメモリ (RAM)68およびリード
オンリメモリ (ROM)70にハス72を介して接続
されており、このハス72を介してデータの転送が行わ
れる。
ROM70内にはメイン処理ルーチンプログラム、クラ
ンク角30°毎の割り込め処理ルーチンプ°ログラムお
よびその他のプログラム、さらにそれらの演算処理に必
要な種々のデータ、テーブル等が予め格納されている。
次に第5図〜第8図のフローチャートを用いて上述のマ
イクロコンピュータの動作を説明する。
MPU62はA/D変換器60に対して所定時間毎にA
/D変換の開始を指示しており、吸気温度T HA、冷
却水温度T HWを表すデータは、A/D変換器60か
らのA/D変換完了割り込みに( よ;てコンピュータ内に取り込まれ、そのままRAM6
8に格納される。一方、吸気管圧力に関するチャンネル
のA/D変換が完了すると、そのデータをRAM68に
格納するとともに、マイクロコンピュータは第5図に示
す割り込み処理を実行する。
ます、ステップ80で、A/D変換後の2進信号値をP
M^/Dとしてコンピュータ内に取り込む。次いでステ
・ノブ81において、なまし処理として次式の演算を行
う。
PMD i =PMD i −1+K (PMA /D
PMD r + ) −m−〜fit ここで、PMDi rは前回の割り込み処理時のPMD
 iを表しており、Kば定数である。なお、このPMD
iは、エンジン始動直後に行われるイニシャル処理ルー
チン中でそのときのp M A / Dに一致せしめら
れる。次のステップ82においては、燃料噴射パルス幅
の算出に用いる吸気管圧力PMO3を次式から算出する
P M OS = 2 P M A / D −P M
 D i=PMA /D + (PM八へD −P M D t ) −−−121 次いでステップ83において、PMD iをI) M 
Di−、としてRAM68に格納する。また、PMO3
もRAM68に格納する。以」二の処理によって、本発
明における位相進み処理が行われる。
第4図は上述の第5図の処理ルーチンにおけるステップ
81および82の演算処理による作用を説明する波形図
である。同図Gこおいて、PMは圧力センサ24の出力
に相当し、P iVI iはローパスフィルタ56の出
力、従っ=C1これはA/D変換器60からの変換出力
PMA/I)に相当する。このP M A / 11か
ステップ81によってなまし処理されてP M p i
となる。このP M D iとPM八へDとの差(PM
八へ D−P M D i )がステップ82において
P M A / Dに加算されて最終的な吸気管圧力P
MO3となる。なお、第(2)式における(1−′M八
へD−PMIJi)は第4図の斜線部分に相当している
。上述の如く、位相進み処理を行うことによって吸気管
圧力信号の遅れや加減速運転時にお4Jる燃料噴射量制
御の遅れを補償できるため、加減速運転時にも最適の燃
料量を噴射でき一1空燃比ずれを防止できるのである。
以下、上述の如くして得た吸気管圧力信号およびその他
のパラメータからどのようにして燃料噴射制御を行うか
を説明する。
エンジンの回転速度NEを表すデータは、例えば、第6
図に示す処理ルーチンでめられる。クランク角センサ4
0から出力される30°クランク角毎のパルス信号に応
答して、第6図の割り込み処理が行われる。まず、ステ
ップ90において、MPU62内に設けられているフリ
ーランカウンタの値を読み取り、その値をC0゜とする
。次のステップ91では、前回の割り込み処理時に読み
取った値C3゜′と今回の値C1゜との差ΔCをΔC=
Ci。−〇IO′から算出し、ステップ92ではその差
ΔCの逆数を算出して回転速度NEを得る。すなわち、
NE=A/ΔCの演算をステップ92で行う。ただし、
Aは定数である。このようにして得られた速度NEはR
AM68に格納される。次のステップ93ではC1oを
c、、′としてRAM6Bに格納する。
一方、MPU62は、メイン処理ルーチンの途中で第7
図の処理を実行する。まず、ステップ100および10
1において、RAM68より吸気温度T TI A、冷
却水温度THWのデータを取込み、これらのデータに応
した補正係数FTHASFTHWをそれぞれ数式あるい
はテーブル等からめる。このめ方は公知であるので、詳
しい説明を省略する。次いでステップ102および10
3において、第5図の処理ルーチンで位相進み処理され
た吸気管圧力PMO3および回転速度NEのデータをR
AM68から取込み、これらのデータに応じた基本噴射
パルス幅T Pを、回転速度NEおよび吸気管圧力PM
O3に対する基本噴射パルス幅TPOテーブルから補間
計算を用いてめる。
この方法も公知である。次いで、ステップ104におい
て最終的な燃料噴射パルス幅TAUを、基本噴射パルス
幅TP、前述の補正係数F THΔ、F T HW、そ
の他の補正係数α、βおよび燃料噴射弁30の無効噴射
時間TVから次式に従って算出される。
TAじ−TP −FTHA −F’l’HW・α+β→
−TV このようにして得られたTAUはRAM68に格納され
る。
”1” A Uがめられることによって、TAUに相当
する持続時間を有する噴射パルス信号が公知の方法によ
って作成され、さらに前述したように噴射パルス信号が
I10回路6Gに送り込まれて燃料噴射弁30の開閉駆
動が行われる。
また、点火時期制御は、第8図に示す処理ルーチンで行
われる。I10回路64に設けられたタイミングカウン
タが120°クランク角でタイミング信号を発生ずると
、第8図の割り込み処理が行われる。まず、ステップ1
10および111において、R’AM68より冷却水温
度THWのデータを取込み、このデータに応じた補正進
角度θmを数式あるいはテーブルからめる。次いで、ス
テップ112および113において、第5図の位相進み
処理を行う前の吸気管圧力PMA/Dおよび回転速度N
Eのデータを、RAM68から取込み、これらのデータ
に応じた基本進角度θbを、回転速度NEおよび吸気管
圧力PM^/Dに対する基本進角度θbのテーブルから
補間計算を用いてめる。ステップ114においては、最
終的な進角度θを基本進角度θbおよび補正進角度θm
から次式によってめる。
θ=θb+θm このようにして得られた進角度θは、RAM68に格納
される。
進角度θがめられ、別のルーチンによって閉角度が算出
されることによって、点火パルス信号が公知の方法によ
って作成され、さらに、前述したように点火パルス信号
がI10回路66に送り込まれて、イブナイフ58が点
火信号を発生ずる。
以上のように燃料噴射量を決定する基本噴射パルス幅T
Pは、位相進み処理された吸気管圧力PMO3を用いて
められ、点火時期を決定する基本進角度θbは、位相進
み処理されない吸気管圧力PM’A/Dを用いてめられ
る。従って、加減速運転時における燃料噴射量制御およ
び点火時期制御を最適に行うことができる。
以上、本発明の特定の実施例について説明したが、本発
明は、この実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲に記載の範囲内で種々の実施態様が包含されるも
のであり、例えば、位相進み処理は、アナログ回路によ
って実現しても良い。
【図面の簡単な説明】
第1図は、クレーム対応図、第2図は、本発明の一実施
例の概略図、第3図は、第2図の制御回路のブロック図
、第4図は、本発明による吸気管圧力信号の特性図、第
5図〜第8図は、マイクロコンピュータの制御プログラ
ムの一部のフローチャートである。 10−−−−一エンジン本体 12・−−−−一吸気通路 24・・−・−圧力センサ 28−−−−−一制御回路 30・・−−−一燃料噴射弁 40、42−−−−クランク角センナ 56−−−−−−ローパスフイルタ 5B−−−−イブナイフ 60−一一一−−A/D変換器 6.2−−−−M P U 64.66−−−−−−1 /○回路 68−−−−RAM 70−−−−−ROM 第5図 第6図 第7図 第8図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、圧力センサによって検出される吸気管圧力に応じて
    燃料噴射量および点火時期を制御するエンジンの制御装
    置であって、 圧力センサによって検出される吸気管圧力信号に、所定
    の位相進み処理を実施する位相制御手段を設け、 位相制御手段の出力信号を、燃料噴射量を制御する燃料
    噴射量制御手段に人力し、 位相制御手段への入力信号を、点火時期を制御する点火
    時期制御手段に入力する ことを特徴とするエンジンの制御装置。
JP59036599A 1984-02-27 1984-02-27 エンジンの制御装置 Granted JPS60178954A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59036599A JPS60178954A (ja) 1984-02-27 1984-02-27 エンジンの制御装置

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JP59036599A JPS60178954A (ja) 1984-02-27 1984-02-27 エンジンの制御装置

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JPS60178954A true JPS60178954A (ja) 1985-09-12
JPH0357295B2 JPH0357295B2 (ja) 1991-08-30

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5815740A (ja) * 1981-07-20 1983-01-29 Nippon Denso Co Ltd 内燃機関の吸入空気量制御方式
JPS5925047A (ja) * 1982-08-03 1984-02-08 Nippon Denso Co Ltd デイ−ゼル機関用電気的制御装置

Patent Citations (2)

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JPS5925047A (ja) * 1982-08-03 1984-02-08 Nippon Denso Co Ltd デイ−ゼル機関用電気的制御装置

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