JPS6143251A - 機関の制御装置 - Google Patents
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- JPS6143251A JPS6143251A JP59163636A JP16363684A JPS6143251A JP S6143251 A JPS6143251 A JP S6143251A JP 59163636 A JP59163636 A JP 59163636A JP 16363684 A JP16363684 A JP 16363684A JP S6143251 A JPS6143251 A JP S6143251A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02D37/00—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for
- F02D37/02—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for one of the functions being ignition
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/045—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions combined with electronic control of other engine functions, e.g. fuel injection
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- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
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- F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
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- F02P5/15—Digital data processing
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (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。
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)
本発明は機関の発生出力に相関する値を検出し、この検
出値が目標値となるように絞弁を駆動するとともに、点
火時期を最大出力を発生する点火時期に制御するように
した機関の制御装置に関する。
出値が目標値となるように絞弁を駆動するとともに、点
火時期を最大出力を発生する点火時期に制御するように
した機関の制御装置に関する。
(従来の技術)
従来のガソリン機関においては、機関出力を制御する吸
気絞弁にアクセルペダルが機械的に連結されており、ア
クセルペダル位置(以下アクセル開度と称す)により吸
気絞弁の開度、すなわち機関に供給される吸入空気量が
決定され、これに上り機関出力を直接に制御できるよう
になっている。
気絞弁にアクセルペダルが機械的に連結されており、ア
クセルペダル位置(以下アクセル開度と称す)により吸
気絞弁の開度、すなわち機関に供給される吸入空気量が
決定され、これに上り機関出力を直接に制御できるよう
になっている。
すなわち、たとえば電子制御方式の制御装置を例にとる
と、このようにして決定された吸入空気量のほか、機関
回転数、温度等の各種運転変数に対応して予め最適な燃
料噴射量が設定されており、絞弁下流の吸気ボートに取
り付けられる燃料噴射弁により、この燃料が噴射される
ことにより、吸入空気とともに混合気を形成し、これが
機関に供給され、機関の出力も制御される(例えば、日
産自動車株式会社昭和54年6月発行 ECC3L系エ
ンジン技術解説書参照)。
と、このようにして決定された吸入空気量のほか、機関
回転数、温度等の各種運転変数に対応して予め最適な燃
料噴射量が設定されており、絞弁下流の吸気ボートに取
り付けられる燃料噴射弁により、この燃料が噴射される
ことにより、吸入空気とともに混合気を形成し、これが
機関に供給され、機関の出力も制御される(例えば、日
産自動車株式会社昭和54年6月発行 ECC3L系エ
ンジン技術解説書参照)。
(発明が解決しようとする問題点)
このような装置では、アクセル開度(すなわち絞弁開度
)に応じて決まる実際の吸入空気量を基準として燃料供
給量を制御しているため、機関の置かれる使用環境(例
えば気温や大気圧)の違いや経時変化により等アクセル
開度であっても、運転者の意思にかかわらず機関出力は
変化する。
)に応じて決まる実際の吸入空気量を基準として燃料供
給量を制御しているため、機関の置かれる使用環境(例
えば気温や大気圧)の違いや経時変化により等アクセル
開度であっても、運転者の意思にかかわらず機関出力は
変化する。
大気圧を例にとると、高地において、低地と同じアクセ
ル開度であると、実質の吸入空気量が減少している分だ
け燃料噴射量が少なくなり、機関出力が低下する。
ル開度であると、実質の吸入空気量が減少している分だ
け燃料噴射量が少なくなり、機関出力が低下する。
このため、低地と同じ機関出力を得るには多口にアクセ
ルペダルを踏み込む必要が生じ、運転性が悪化すること
も考えられる。
ルペダルを踏み込む必要が生じ、運転性が悪化すること
も考えられる。
同様に、経時変化でも、等アクセル開度で機関出力の変
動を生じ、運転性を悪化させることが考えられる。
動を生じ、運転性を悪化させることが考えられる。
また、機関出力の目標値からのずれは同時に点火時期が
目標値からずれることを意味し、この点火時期のずれが
出力に影響し、出力を十分に発揮できなかったり燃費の
悪化を招くことが考えられる。
目標値からずれることを意味し、この点火時期のずれが
出力に影響し、出力を十分に発揮できなかったり燃費の
悪化を招くことが考えられる。
本発明は、機関出力に相関した値を検出し、この検出値
がアクセル開度に基づいて決まる目標値と一致するよう
に絞弁開度を制御すると゛ともに、点火時期を最大出力
を発生する点火時期に制御することにより、使用環境の
相違や経時変化に左右されない安定した運転性を確保す
るとともに燃費を改善する制御装置を提供することを目
的とする。
がアクセル開度に基づいて決まる目標値と一致するよう
に絞弁開度を制御すると゛ともに、点火時期を最大出力
を発生する点火時期に制御することにより、使用環境の
相違や経時変化に左右されない安定した運転性を確保す
るとともに燃費を改善する制御装置を提供することを目
的とする。
(問題点を解決するための手段)
第1図は、本発明の構成を明示するための全体構成図で
ある。
ある。
1は出力検出手段で、機関出力を検出する。
4は目標値演算手段で、アクセル開度検出手段2にて検
出されるアクセル開度θaと、回転数検出手段3にて検
出される機関回転数Nとから機関出力の目標値Tmを演
算する。
出されるアクセル開度θaと、回転数検出手段3にて検
出される機関回転数Nとから機関出力の目標値Tmを演
算する。
比較手段5は、このTsiと機関出力の検出値Tとを比
較する。
較する。
絞弁駆動開度演算手段6は、TmとTを比較して得られ
る比較結果に基づいて絞弁駆動開度を演算する。
る比較結果に基づいて絞弁駆動開度を演算する。
絞弁駆動手段7は、この絞弁駆動開度に応じて絞弁を駆
動する。
動する。
一方、点火時期制御演算手段9は、Nと負荷検出手段8
にて検出される機関負荷とから点火時期の目標値を演算
するとともに、機関出力の検出値に基づいて最大出力を
発生する点火時期に補正制御する。
にて検出される機関負荷とから点火時期の目標値を演算
するとともに、機関出力の検出値に基づいて最大出力を
発生する点火時期に補正制御する。
(作用)
例えば、TがTl11よりも低い場合は、機関出力を高
めるべく絞弁開度を増大して吸入空気量を増加し、また
、TがTmよりも高い場合は、機関出力を下げ墨べく絞
弁開度を減少して吸入空気量を少なくする。また、点火
時期が最大出力を発生する烈火時期の目標値から外れる
と、これを目標値に戻すべく点火時期を制御する。これ
によりTがTmに一致するように制御されると同時に最
大出力を発生する点火時期に制御されることになり、こ
うして、実際の検出値に基づいて目標値をフィードバッ
ク補正制御すると、目標値に応じて常に一定した最大機
関出力が得られることになる。
めるべく絞弁開度を増大して吸入空気量を増加し、また
、TがTmよりも高い場合は、機関出力を下げ墨べく絞
弁開度を減少して吸入空気量を少なくする。また、点火
時期が最大出力を発生する烈火時期の目標値から外れる
と、これを目標値に戻すべく点火時期を制御する。これ
によりTがTmに一致するように制御されると同時に最
大出力を発生する点火時期に制御されることになり、こ
うして、実際の検出値に基づいて目標値をフィードバッ
ク補正制御すると、目標値に応じて常に一定した最大機
関出力が得られることになる。
(実施例)
第2図は本発明の第1実施例の概略構成図で、電子制御
燃料噴射機関に適用したものである。
燃料噴射機関に適用したものである。
空気はエアクリーナ11から吸い込まれて除塵され、エ
ア70−メータ12により吸入空気量Qaが計量される
とともに、スロットルチャンバ13において絞弁14に
よりQaが加減される。
ア70−メータ12により吸入空気量Qaが計量される
とともに、スロットルチャンバ13において絞弁14に
よりQaが加減される。
インテークマニホールド15に入った空気は、絞弁下流
の吸気ポート16に取り付けられた噴射弁17から噴射
される燃料と混合されて混合気を形成し、この混合気は
各シリング18に供給される。
の吸気ポート16に取り付けられた噴射弁17から噴射
される燃料と混合されて混合気を形成し、この混合気は
各シリング18に供給される。
21は回転数センサで機関回転数Nを検出し、24はク
ランク角センサで所定位置(1番気筒の圧縮上死点)か
らのクランク角を検出する。なお、Nはクランク角セン
サ24にて同時に検出するようにしてもよい。
ランク角センサで所定位置(1番気筒の圧縮上死点)か
らのクランク角を検出する。なお、Nはクランク角セン
サ24にて同時に検出するようにしてもよい。
22はアクセルセンサで、アクセル開度eaに比例した
信号を出力する。
信号を出力する。
23はピエゾ索子(ピエゾ効果を利用する素子)を用い
た点火プラグ座金型センサ等の筒内圧センサで、各気筒
(または代表とする気筒)の筒内圧Pを検出する。なお
、出力検出手段としては他にトルクセンサを利用できる
。
た点火プラグ座金型センサ等の筒内圧センサで、各気筒
(または代表とする気筒)の筒内圧Pを検出する。なお
、出力検出手段としては他にトルクセンサを利用できる
。
35は絞弁駆動装置で、ステップモータ、角度センサ等
から構成され、コントロールユニット25から与えられ
る駆動信号に基づいて絞弁14を開閉駆動する。
から構成され、コントロールユニット25から与えられ
る駆動信号に基づいて絞弁14を開閉駆動する。
39は点火装置で、コントロールユニット25から与え
られる信号に応じて点火信号を点火プラグ40に出力す
る。
られる信号に応じて点火信号を点火プラグ40に出力す
る。
フントロールユニット25は、センサ21〜24からの
信号に基づいて、噴射弁17に駆動信号を出力するとと
もに絞弁駆動装置35、点火装置39を制御する。
信号に基づいて、噴射弁17に駆動信号を出力するとと
もに絞弁駆動装置35、点火装置39を制御する。
第3図はコントロールユニット25の回路構成図である
。
。
図中、26は目標値演算器で、回転数センサ21にて検
出されるamm回転数上、アクセルセンサ22にて検出
されるアクセル開度emとから、そのときの運転状態に
応じた基本目標値を演算またはテーブルルックアップに
より求める。
出されるamm回転数上、アクセルセンサ22にて検出
されるアクセル開度emとから、そのときの運転状態に
応じた基本目標値を演算またはテーブルルックアップに
より求める。
この基本目標値には、機関出力相当量として筒内圧を利
用するものにあっては、筒内圧最大値、図示平均有効圧
力が考えられるが、ここでは筒内圧最大値を採用するこ
とにし、予め求めである筒内圧最大値の基本目標値Pm
oを、第5図のテーブルから読み出すようにしている。
用するものにあっては、筒内圧最大値、図示平均有効圧
力が考えられるが、ここでは筒内圧最大値を採用するこ
とにし、予め求めである筒内圧最大値の基本目標値Pm
oを、第5図のテーブルから読み出すようにしている。
28は目標値補正演算器で、PIIioを機関水温等に
より補正し最終的な目標値PI11を次式によって求め
る。
より補正し最終的な目標値PI11を次式によって求め
る。
Pm=αm1IIIJPIIlO…(1)ここに、αI
は暖機過程中に燃料を増量補正する増量補正係数で、次
式によって与えられる。
は暖機過程中に燃料を増量補正する増量補正係数で、次
式によって与えられる。
(Zmw=Kmw−Ft−Kadv =(2
)(Kw+wは定数) ここに、Ftは機関水温が低くなるほど燃料を多くする
水温増量補正係数であり、また、K advは機関水温
が低い場合に点火時期を遅角させる遅角補正係数である
。このため、aIfiIllにより暖機促進が図れるこ
とになる。
)(Kw+wは定数) ここに、Ftは機関水温が低くなるほど燃料を多くする
水温増量補正係数であり、また、K advは機関水温
が低い場合に点火時期を遅角させる遅角補正係数である
。このため、aIfiIllにより暖機促進が図れるこ
とになる。
27は基本絞弁開度演算器で、Pmoから基本絞弁開度
θt+Iioを演算またはテーブルルックアップにより
求める。例えば、演算にて求める場合は次式による。
θt+Iioを演算またはテーブルルックアップにより
求める。例えば、演算にて求める場合は次式による。
θtmo=Km−Pmo(Kmは定数) ・(3)比
較器29は、Pmと信号処理回路31から出力される筒
内圧の最大値P max(後述する)とを比較し、次式
により比ffpを演算する。
較器29は、Pmと信号処理回路31から出力される筒
内圧の最大値P max(後述する)とを比較し、次式
により比ffpを演算する。
ag=Ptn/ PIIIJIX
−(4)絞弁駆動開度演算器30は、所定時間毎(例え
ば所定クランク角360°毎)に、epとθtmoとか
ら次式により絞弁開度9tmを求める。
−(4)絞弁駆動開度演算器30は、所定時間毎(例え
ば所定クランク角360°毎)に、epとθtmoとか
ら次式により絞弁開度9tmを求める。
etm=Kt−ep−θtIo・・・(5)(Ktは定
数) このetIIIは今回の絞弁開度であるが、□tmとな
るように駆動する絞弁駆動開度Δθta+は、例えば前
回の絞弁開度との差をとり、Δ(9tm= 9 tma
−θtnbを用いて求めればよい。ここに、19 t
a+b、θtmaは、前回演算時のetI111今回演
算時のetIIIを表す。また、多気*a関の場合は1
サイクル毎に金気筒の9tmを平均し、この平均値をe
tmとして採用してもよい。
数) このetIIIは今回の絞弁開度であるが、□tmとな
るように駆動する絞弁駆動開度Δθta+は、例えば前
回の絞弁開度との差をとり、Δ(9tm= 9 tma
−θtnbを用いて求めればよい。ここに、19 t
a+b、θtmaは、前回演算時のetI111今回演
算時のetIIIを表す。また、多気*a関の場合は1
サイクル毎に金気筒の9tmを平均し、この平均値をe
tmとして採用してもよい。
なお、基本絞弁開度演算器27の機能を絞弁駆動開度演
算器30に同時に持たせることも可能で、この場合には
、次式により9t、mを求めればよい。
算器30に同時に持たせることも可能で、この場合には
、次式により9t、mを求めればよい。
19tm=Kt゛・ffp・PIIlo
−(6)(Kt’=KtφKm) 絞弁駆動装置35は、こうして求められたΔeLmに応
じて絞弁14を駆動する。
−(6)(Kt’=KtφKm) 絞弁駆動装置35は、こうして求められたΔeLmに応
じて絞弁14を駆動する。
36は点火時期演算器で、機関の運転状態、例えばエア
70−メータ12にて検出される吸入空気量Qaと機関
回転数Nとから点火時期の基本目標値SAoを演算また
はテーブルルックアップによって求める。
70−メータ12にて検出される吸入空気量Qaと機関
回転数Nとから点火時期の基本目標値SAoを演算また
はテーブルルックアップによって求める。
37は点火時期補正演算器で、P waxとなるクラン
ク角位置θpmax(後述する)に基づいて最適点火時
期(例えば最良燃費となる点火時期MBT)が得られる
ようにSAoを補正制御する。
ク角位置θpmax(後述する)に基づいて最適点火時
期(例えば最良燃費となる点火時期MBT)が得られる
ようにSAoを補正制御する。
この点火時期制御についで共体的に述べると、この制御
では、点火時期がMBTとなるときのθpmaにが、運
転条件にかかわらずその機関に対し固有値(上死点後1
5〜18°)をとることを利用する。すなわち、この固
有値に対する目標値をeplIlaxoとし、燃焼毎の
θpmaxがepmaxoと一致するようにSAoを補
正する。
では、点火時期がMBTとなるときのθpmaにが、運
転条件にかかわらずその機関に対し固有値(上死点後1
5〜18°)をとることを利用する。すなわち、この固
有値に対する目標値をeplIlaxoとし、燃焼毎の
θpmaxがepmaxoと一致するようにSAoを補
正する。
実際には燃焼毎のθpLIlaxが多少変動するため、
過去数回(例えば4回)の移動平均値e pmaxを求
め、この@ pmaxとepmaxoの差を補正項とし
てSAoを補正し点火時期SAを求めればよい。
過去数回(例えば4回)の移動平均値e pmaxを求
め、この@ pmaxとepmaxoの差を補正項とし
てSAoを補正し点火時期SAを求めればよい。
5A=SAo十α5a(θpmax−θpmaxo)(
ffsaは定数) ・・・(7)なお、暖機中は
暖機を促進するため、機関水温に応じた補正係数atを
乗じて次式によりSAを求め、暖機後に前述したepa
la×に基づく最適点火時期制御を行う。
ffsaは定数) ・・・(7)なお、暖機中は
暖機を促進するため、機関水温に応じた補正係数atを
乗じて次式によりSAを求め、暖機後に前述したepa
la×に基づく最適点火時期制御を行う。
SA=αt−8Ao(αtは定数) −(8)38
は点火信号発生器で、このようにして求められたSAと
バッテリ電圧により制御される通電時間をもとにして点
火コイル−大電流を遮断する烈火信号を発生する。
は点火信号発生器で、このようにして求められたSAと
バッテリ電圧により制御される通電時間をもとにして点
火コイル−大電流を遮断する烈火信号を発生する。
次に、基本噴射量演算器32は、Q&とNから基本パル
ス幅Tp(=に−Qa/N、ただしKは定数)を演算す
る。
ス幅Tp(=に−Qa/N、ただしKは定数)を演算す
る。
噴射量補正演算器33は機関や車両各部値の状態を検出
した各種情報を入力し、Tpを補正して実際の噴射パル
ス幅Tiを求める。
した各種情報を入力し、Tpを補正して実際の噴射パル
ス幅Tiを求める。
このTiは噴射弁の開弁時間に相当し、噴射弁駆動装置
34は、このTiにより噴射弁17を全気筒同時に機関
一回転につき、−面駆動する。
34は、このTiにより噴射弁17を全気筒同時に機関
一回転につき、−面駆動する。
次に、P ll1aXx e pmaxの検出を行う信
号処理演算器31について述べると、第6図は信号処理
演算器31の回路構成図であり、4気筒撤関に適用され
たものである。
号処理演算器31について述べると、第6図は信号処理
演算器31の回路構成図であり、4気筒撤関に適用され
たものである。
機関のクランク角センサ24は機関回転に同期してクラ
ンク角720°(4気*a関の4行程に要するクランク
角)毎の720°信号とクランク角1°毎の1°信号の
パルス信号を出力する。
ンク角720°(4気*a関の4行程に要するクランク
角)毎の720°信号とクランク角1°毎の1°信号の
パルス信号を出力する。
50はクランク角位置を示すクランク角位置カウンタ(
POSカウンタ)で、720°信号の立ち上がりによっ
てリセットされ、1°信号の立ち上がり、立ち下がり毎
にカウンタ値を1づつ増加する。なお、点火順序を1−
3−4−2とすると、720°信号は1番気筒の圧縮上
死点で立ち上がるように設定している(第8図参照)。
POSカウンタ)で、720°信号の立ち上がりによっ
てリセットされ、1°信号の立ち上がり、立ち下がり毎
にカウンタ値を1づつ増加する。なお、点火順序を1−
3−4−2とすると、720°信号は1番気筒の圧縮上
死点で立ち上がるように設定している(第8図参照)。
51は分周器で、720°信号の立ち上がりによって1
にリセットされ、POSカウンタのカウンタ値が180
の倍数となったと鰺に1づつカウンタ値を増加する。
にリセットされ、POSカウンタのカウンタ値が180
の倍数となったと鰺に1づつカウンタ値を増加する。
52はマルチプレクサ(M P X )で、各気筒の筒
内圧センサ23A、23B、23C,23Dからの圧力
信号を入力しており、分局器51の出力値に合わせて出
力する信号を切り替える。すなわち、分周器51の出力
値が1のとき1番気筒の圧力信号を出力し、以下2のと
き3番気筒、3のとき4番気筒、4のとき2番気筒の圧
力信号を出力する。
内圧センサ23A、23B、23C,23Dからの圧力
信号を入力しており、分局器51の出力値に合わせて出
力する信号を切り替える。すなわち、分周器51の出力
値が1のとき1番気筒の圧力信号を出力し、以下2のと
き3番気筒、3のとき4番気筒、4のとき2番気筒の圧
力信号を出力する。
53は各気筒の圧縮上死点からのり2ンク角位置を示す
Cカウンタで、分周器51の出力値が変化する毎にリセ
ットされ、1°信号の立ち上がり、立ち下がりの度に1
づつカウンタ値を増加する。
Cカウンタで、分周器51の出力値が変化する毎にリセ
ットされ、1°信号の立ち上がり、立ち下がりの度に1
づつカウンタ値を増加する。
54はアナログ/デジタル変換器(A/D変換器)で、
マルチプレクサ52の出力信号をCカウンタ53のカウ
ンタ値が変化する毎にA/D変換する。
マルチプレクサ52の出力信号をCカウンタ53のカウ
ンタ値が変化する毎にA/D変換する。
55は比較器で、A/D変換された圧力値PとP wa
xメモリ56に記憶されているP ll1axメモリ値
とを比較する。
xメモリ56に記憶されているP ll1axメモリ値
とを比較する。
この場合、PがP waxメモリ56に記憶されている
P waxメモリ値よりも大きいときだけPを新たなP
maxメモリ値としで書き換えるとともに、そのとき
のCカウンタ53のカウンタ値をθpmaxメモリ57
に記憶されるθpad、axメモリ値として書き換える
。すなわち% Pa+axメモリ56にはPの大きいも
のが順次置き換わり、これにより膨張行程中の筒内圧の
最大値P maxが記憶されるとともに、19pmax
メモリ57にはP waxとなるときの圧縮上死魚から
のクランク角epIIIaxが記憶される。
P waxメモリ値よりも大きいときだけPを新たなP
maxメモリ値としで書き換えるとともに、そのとき
のCカウンタ53のカウンタ値をθpmaxメモリ57
に記憶されるθpad、axメモリ値として書き換える
。すなわち% Pa+axメモリ56にはPの大きいも
のが順次置き換わり、これにより膨張行程中の筒内圧の
最大値P maxが記憶されるとともに、19pmax
メモリ57にはP waxとなるときの圧縮上死魚から
のクランク角epIIIaxが記憶される。
なお、P waxメモリ56、ep論axメモリ57で
は、分周器51の出力値が変化する毎にPIIIILχ
メモリ4m1epmaxメモリ値はクリ、ヤされる。
は、分周器51の出力値が変化する毎にPIIIILχ
メモリ4m1epmaxメモリ値はクリ、ヤされる。
P鋤axiメモリ58は各気筒のP a+axメモリ値
を記憶するメモリ、θpmaxiメモリ59は各気筒の
epIIlaXメモリ値を記憶するメモリで、メモリ値
の書き換えは分局器51の出力値が変化したときに行な
われ、クリヤ前にP waxメモリ56、epmaxメ
モリ57にそれぞれ記憶されているP waxメモリ値
、19 pmaxメモリ値を順次記憶する。すなわち、
i香気筒のP ff1alθpmaxをP maxiS
9 pmaxi(ただし、i=1〜4)で表すと、分局
器51の出力値1.2.3.4の順番に対してP ma
x 1、Pmax3、P m1x4、PIIla×2の
順にPe+ax−iメモリ58に記憶され、また、(9
pmax 1、epmax 3、θpHlaX 4、e
pmax 2の順にθpa+axiメモリ59に記憶さ
れる。
を記憶するメモリ、θpmaxiメモリ59は各気筒の
epIIlaXメモリ値を記憶するメモリで、メモリ値
の書き換えは分局器51の出力値が変化したときに行な
われ、クリヤ前にP waxメモリ56、epmaxメ
モリ57にそれぞれ記憶されているP waxメモリ値
、19 pmaxメモリ値を順次記憶する。すなわち、
i香気筒のP ff1alθpmaxをP maxiS
9 pmaxi(ただし、i=1〜4)で表すと、分局
器51の出力値1.2.3.4の順番に対してP ma
x 1、Pmax3、P m1x4、PIIla×2の
順にPe+ax−iメモリ58に記憶され、また、(9
pmax 1、epmax 3、θpHlaX 4、e
pmax 2の順にθpa+axiメモリ59に記憶さ
れる。
こうして検出される各気筒のP maxSe pmax
はマイクロコンピュータを用いても同様に検出でき、第
7図にマイクロコンビエータにて実行する場合の70−
チャートを示す。
はマイクロコンピュータを用いても同様に検出でき、第
7図にマイクロコンビエータにて実行する場合の70−
チャートを示す。
ここでは、クランク角720°毎に実行される720°
信号同期プログラムとクランク角1°毎に実行される1
°信号同期プログラムの2種類のプログラムより構成さ
れる。なお、実行するタイミングはクランク角センサ2
4の信号に同期している。
信号同期プログラムとクランク角1°毎に実行される1
°信号同期プログラムの2種類のプログラムより構成さ
れる。なお、実行するタイミングはクランク角センサ2
4の信号に同期している。
720°信号は1番気筒の圧縮上死点で立ち上がり、こ
れにより720°信号同期プログラムが実行される。す
なわち、POSカウンタは720°信号の立ち上がりに
よりPOSカウンタ値がクリヤされる(ステップ20)
。なお、720°信号同期プログラムは1°信号同期プ
ログラムに優先して行なわれる。
れにより720°信号同期プログラムが実行される。す
なわち、POSカウンタは720°信号の立ち上がりに
よりPOSカウンタ値がクリヤされる(ステップ20)
。なお、720°信号同期プログラムは1°信号同期プ
ログラムに優先して行なわれる。
1°信号同期プログラムは、4気筒機関の各気筒の圧縮
上死点がクランク角180°毎に訪れることから180
°を1単位として実行される。さらに、P ll1ax
の生じるクランク角位置が圧縮上死点から40°以内に
収まることから圧縮上死点後39“までは1°信号が入
力する度に筒内圧Pとそのときの圧縮上死点後クランク
角位置epを検出してこれをデータ値としてストアして
おき、その後にストアしたデータ値の中から最大値P
waxとそのときの圧縮上死点後クランク角位置θpm
axを選択する。すなわち、ステップ21から30まで
においてPとepの検出を行い、ステップ31から38
*でにおいてP waxとepmaxを求める。
上死点がクランク角180°毎に訪れることから180
°を1単位として実行される。さらに、P ll1ax
の生じるクランク角位置が圧縮上死点から40°以内に
収まることから圧縮上死点後39“までは1°信号が入
力する度に筒内圧Pとそのときの圧縮上死点後クランク
角位置epを検出してこれをデータ値としてストアして
おき、その後にストアしたデータ値の中から最大値P
waxとそのときの圧縮上死点後クランク角位置θpm
axを選択する。すなわち、ステップ21から30まで
においてPとepの検出を行い、ステップ31から38
*でにおいてP waxとepmaxを求める。
具体的に述べると、各気筒の圧縮上死点はPOSカウン
タのPOSカウンタ値が1.181.361.541の
ときであり、このときからPの検出を開始するためフラ
グ(FLAG)を0にするとともにCカウンタをクリヤ
する(ステップ22.24)。なお、POSカウンタは
リセット信号(720°信号)の入力する直後の1°信
号の立ち上がりにより計数を開始するため、圧縮上死点
では1だけずれたカウンタ値となっている(第8図参照
)。
タのPOSカウンタ値が1.181.361.541の
ときであり、このときからPの検出を開始するためフラ
グ(FLAG)を0にするとともにCカウンタをクリヤ
する(ステップ22.24)。なお、POSカウンタは
リセット信号(720°信号)の入力する直後の1°信
号の立ち上がりにより計数を開始するため、圧縮上死点
では1だけずれたカウンタ値となっている(第8図参照
)。
ここに、FLAGは筒内圧センサからのアナログ値をA
/D変換するか否かを判定するフラグで、0のとさA/
D変換を行い、1のと!A/D変換を行わない。
/D変換するか否かを判定するフラグで、0のとさA/
D変換を行い、1のと!A/D変換を行わない。
なお、点火順序を1−3−4−2とすると、圧縮上死点
の検出と同時に気筒判別が可能であり、POSカウンタ
のPOSカウンタ値が1.181t36L 541のと
き、これらに応じて気筒番号1.3.4.2が、気筒番
号レジスタ(N CY Lレジスタ)にストアされる(
ステップ23)。
の検出と同時に気筒判別が可能であり、POSカウンタ
のPOSカウンタ値が1.181t36L 541のと
き、これらに応じて気筒番号1.3.4.2が、気筒番
号レジスタ(N CY Lレジスタ)にストアされる(
ステップ23)。
こうして、特定気筒の圧縮上死点が判別されると、その
ときの気筒番号により、各気筒の筒内圧センサの圧力信
号が入力するA/D変換器のチャネルを選択してA/D
変換を行い、PとepをCカウンタアドレス(Cカウン
タのカウンタ値に相当する)のレジスタにデータ値とし
てストアする(ステップ26〜28)。
ときの気筒番号により、各気筒の筒内圧センサの圧力信
号が入力するA/D変換器のチャネルを選択してA/D
変換を行い、PとepをCカウンタアドレス(Cカウン
タのカウンタ値に相当する)のレジスタにデータ値とし
てストアする(ステップ26〜28)。
このPとepのストアは圧縮上死点後39°まで継続さ
れ、圧縮上死点後40°になると、PmaXとepma
xの判別に入る(ステップ29.30)。
れ、圧縮上死点後40°になると、PmaXとepma
xの判別に入る(ステップ29.30)。
次に、 P waxs (3pmaxの判別を行うため
、P maxメモリのP maxメモリ値、epmax
メモリの9 pmaxメモリ値を−HOにした後、PI
Ilaxメモリ値とCカウンタアドレスのデータ値を比
較し、データ値のほうが大きい場合は P +aaxメ
モリ値とe piaxメモリ値をデータ値に書き換えて
いく(ステップ31〜36)。
、P maxメモリのP maxメモリ値、epmax
メモリの9 pmaxメモリ値を−HOにした後、PI
Ilaxメモリ値とCカウンタアドレスのデータ値を比
較し、データ値のほうが大きい場合は P +aaxメ
モリ値とe piaxメモリ値をデータ値に書き換えて
いく(ステップ31〜36)。
このため、P ll1axメモリにはデータ値のうちの
最大値であるP maxがストアされるとともに、ep
WaXメモリにはそのときの圧縮上死点後クランク角で
あるepmaxがストアされることになり、P+++a
x1θpmaxはP max、 e pmaxの検出後
にP maxiメモリ、epmaxiメモリに移される
(ステップ35.37〜38)。なお、iはNCYLレ
ジスタにストアされる気筒番号で、P maxi19
pmaxiは1番気筒のP max、epmaxを表す
。
最大値であるP maxがストアされるとともに、ep
WaXメモリにはそのときの圧縮上死点後クランク角で
あるepmaxがストアされることになり、P+++a
x1θpmaxはP max、 e pmaxの検出後
にP maxiメモリ、epmaxiメモリに移される
(ステップ35.37〜38)。なお、iはNCYLレ
ジスタにストアされる気筒番号で、P maxi19
pmaxiは1番気筒のP max、epmaxを表す
。
こうして求められるP maX、epmaxは第3図の
比較器29、点火時期補正演算器37に出力されるが、
これらは信号処理演算器31にて同時に求められるため
、P maX、e pmaxを別々に検出する場合に比
べてコスト低減が可能となっている。
比較器29、点火時期補正演算器37に出力されるが、
これらは信号処理演算器31にて同時に求められるため
、P maX、e pmaxを別々に検出する場合に比
べてコスト低減が可能となっている。
以上の構成による作用を第4図の70−チャートに基づ
き説明する。
き説明する。
この制御演算は、例えば、一定時間毎あるいは機関回転
に同期して行なわれるが、ここでは機関一回転に一度実
行されるものとして説明する。
に同期して行なわれるが、ここでは機関一回転に一度実
行されるものとして説明する。
先に噴射量制御について述べると、噴射量制御はステッ
プ9〜12にて行なわれる。
プ9〜12にて行なわれる。
すなわち、基本噴射量演算器32では、QaとNからT
p(=に−Qa/N、には定数)を演算またはテーブル
ルックアップにより求める(ステップ9)。
p(=に−Qa/N、には定数)を演算またはテーブル
ルックアップにより求める(ステップ9)。
噴射量補正演算器32では、Tpを補正する補正係数(
例えば、十分暖機されていないときに増量を行う水温増
量補正係数等)を求めるとともに、この補正係数をTp
l、:乗算してTiを求める(ステップ10.11)。
例えば、十分暖機されていないときに増量を行う水温増
量補正係数等)を求めるとともに、この補正係数をTp
l、:乗算してTiを求める(ステップ10.11)。
噴射弁駆動装置34では、このTiにより噴射弁を開弁
駆動する(ステップ12)。
駆動する(ステップ12)。
このため、Qaが増大すると、これに応じて噴射量は増
大し、筒内圧が高められる。
大し、筒内圧が高められる。
次に、筒内圧の検出値による目標値のフィードバック補
正制御を述べると、この制御はステップ1〜8にて行な
われる。
正制御を述べると、この制御はステップ1〜8にて行な
われる。
まず、信号処理演算器31では、筒内圧センサ23から
の信号より一回の燃焼毎にP maxとepI61L×
を求める(ステップ1)、燃焼は1気筒当たり2回転に
一回なので、このステップは燃焼行程終了後に実行すれ
ばよい。なお、多気筒機関の場合は機関2回転に対し一
回の割合で全気筒のP wax、ep+oaxを平均し
、この平均した値を用いてもよい。
の信号より一回の燃焼毎にP maxとepI61L×
を求める(ステップ1)、燃焼は1気筒当たり2回転に
一回なので、このステップは燃焼行程終了後に実行すれ
ばよい。なお、多気筒機関の場合は機関2回転に対し一
回の割合で全気筒のP wax、ep+oaxを平均し
、この平均した値を用いてもよい。
目標値演算器26では、NとQaからそのときの機関状
態に応じたPaoを演算またはテーブルルックアップに
より求める(ステップ2)。
態に応じたPaoを演算またはテーブルルックアップに
より求める(ステップ2)。
目標値補正演算器28では、Pmoを補正する補正係数
(f++w(=Kmw−Ft−Kadv、 Kmwは定
数)を求めるとともに、このamwをPmoに乗算して
Pa+(=αmw・Pmo)を求める(ステップ4.5
)。
(f++w(=Kmw−Ft−Kadv、 Kmwは定
数)を求めるとともに、このamwをPmoに乗算して
Pa+(=αmw・Pmo)を求める(ステップ4.5
)。
比較器29では、P maxとPmとの比αp(=Pm
/Pmax)を求める(ステップ6)。
/Pmax)を求める(ステップ6)。
絞弁駆動開度演算器30では、このαpをOtw。
im乗jELテetI11(=Kt・ffp* (3t
mo、Ktli定数))を求め、Δetm(=θtma
−etmb)を演算する(ステップ7)。なお、θt
IIO(=KIe−PmO1Kmは定数)は基本絞弁開
度演算器27にて演算される(ステップ3)。
mo、Ktli定数))を求め、Δetm(=θtma
−etmb)を演算する(ステップ7)。なお、θt
IIO(=KIe−PmO1Kmは定数)は基本絞弁開
度演算器27にて演算される(ステップ3)。
こうして求められたΔ6を曽は絞弁駆動装置35に駆動
信号として転送され、絞弁駆動装置35では、ΔetI
11に応じて絞弁14を駆動する。
信号として転送され、絞弁駆動装置35では、ΔetI
11に応じて絞弁14を駆動する。
例えば、目標値に対し実際の検出値が高い場合は、ff
p<1であるため、9 tma < (3tmbよりΔ
θを鎮〈0となる。この場合絞弁駆動装置35は、Δθ
ta+の絶対値を絞弁14を駆動する開度として絞弁開
度を減少させる。このため、Qaが減少することになり
、このQaの減少によっては噴射量を減少させる制御が
なされ、これによりPIIlaxが低くなりP「に近づ
いていく。一方、目標値に対し実際の検出値が低い場合
は、絞弁駆動装置35が絞弁開度を増大し、これによQ
Pmaxが高められP輸に近づいていく。
p<1であるため、9 tma < (3tmbよりΔ
θを鎮〈0となる。この場合絞弁駆動装置35は、Δθ
ta+の絶対値を絞弁14を駆動する開度として絞弁開
度を減少させる。このため、Qaが減少することになり
、このQaの減少によっては噴射量を減少させる制御が
なされ、これによりPIIlaxが低くなりP「に近づ
いていく。一方、目標値に対し実際の検出値が低い場合
は、絞弁駆動装置35が絞弁開度を増大し、これによQ
Pmaxが高められP輸に近づいていく。
次に、点火時期制御はステップ13〜15にて行なわれ
る。
る。
すなわち、点火時期演算器36では、NとQaからSA
oを求める(ステップ13)。
oを求める(ステップ13)。
、点火時期補正演算器37では、暖機中(例えば冷却水
温が75°以下のとき)に水温に応じてSAoを補正す
るとともに、暖機後には9 pmaxがθpwaxoに
一致するようにSAoを補正してSAを求める(ステッ
プ14)。点火信号発生器38では、SAに基づ軽点火
信号を発生しくステップ15)、この信号により点火装
置39が一次電流を遮断する。
温が75°以下のとき)に水温に応じてSAoを補正す
るとともに、暖機後には9 pmaxがθpwaxoに
一致するようにSAoを補正してSAを求める(ステッ
プ14)。点火信号発生器38では、SAに基づ軽点火
信号を発生しくステップ15)、この信号により点火装
置39が一次電流を遮断する。
こうしてP maxはPIllに一致するとともに、点
火時期が最大出力を与える点火時期に制御されることと
なり、同じアクセル開度に対し常に同じ筒内圧が得られ
るのである。言い替えると予め設定した目標値が使用環
境の相違や経時変化による影響を受けることがなく、こ
うした筒内圧制御を介して安定した機関出力の制御をす
ることができるのである。
火時期が最大出力を与える点火時期に制御されることと
なり、同じアクセル開度に対し常に同じ筒内圧が得られ
るのである。言い替えると予め設定した目標値が使用環
境の相違や経時変化による影響を受けることがなく、こ
うした筒内圧制御を介して安定した機関出力の制御をす
ることができるのである。
(発明の効果)
本発明は、機関出力に相関する値を検出し、この検出値
がアクセル開度に基づいて決まる目標値と一致するよう
に、この検出値をフィードバック信号として絞弁開度を
補正制御するとともに、点火時期を同じく検出値をフィ
ードバック信号として最大出力の得られる点火時期に補
正制御するようにしたので、機関出力に対する使用環境
の相違や経時変化による影響を無くすることができ、等
アクセル開度で常に同じ機関出力を得ることができる。
がアクセル開度に基づいて決まる目標値と一致するよう
に、この検出値をフィードバック信号として絞弁開度を
補正制御するとともに、点火時期を同じく検出値をフィ
ードバック信号として最大出力の得られる点火時期に補
正制御するようにしたので、機関出力に対する使用環境
の相違や経時変化による影響を無くすることができ、等
アクセル開度で常に同じ機関出力を得ることができる。
第1図は本発明を明示するための全体構成図である。
#&2図は本発明の一実施例の概略構成図、第3図は$
2図中のコントロールユニットの回路構成図、第4図は
コントロールユニットによる制御内容を示すフローチャ
ート、第5図は筒内圧最大値の基本目標値Pmoの読み
出しに使われるテーブルを説明する図である。 第6図は信号処理演算器の回路構成図、第7図はマイク
ロコンピュータにてP maxSepmaxを検出する
場合の制御内容を示すフローチャート、第8図はタイミ
ングチャートである。 1・・・出力検出手段、2・・・アクセル開度検出手段
、3・・・回転数検出手段、4・・・目標値演算手段、
5・・・比較手段、6・・・絞弁駆動開度演算手段、7
・・・絞弁駆動手段、8・・・負荷検出手段、9・・・
烈火時期制御演算手段、10・・・点火手段、12・・
・エア70−メータ、14・・・絞弁、17・・・燃料
噴射弁、21・・・回転数センサ、22・・・アクセル
センサ、23・・・筒内圧センサ、24・・・クランク
角センサ、25・・・コントロールユニット、26・・
・目標値演算器、27・・・基本絞弁開度演算器、28
・・・目標値補正演算器、29・・・比較器、30・・
・絞弁駆動開度演算器、31・・・信号処理演算器、3
2・・・基本噴射量演算器、33・・・噴射量補正演算
器、34・・・噴射弁駆動装置、35・・・絞弁駆動装
置、36・・・点火時期演算器、37・・・点火時期補
正演算器、38・・・点火信号発生器、39・・・点火
装置。
2図中のコントロールユニットの回路構成図、第4図は
コントロールユニットによる制御内容を示すフローチャ
ート、第5図は筒内圧最大値の基本目標値Pmoの読み
出しに使われるテーブルを説明する図である。 第6図は信号処理演算器の回路構成図、第7図はマイク
ロコンピュータにてP maxSepmaxを検出する
場合の制御内容を示すフローチャート、第8図はタイミ
ングチャートである。 1・・・出力検出手段、2・・・アクセル開度検出手段
、3・・・回転数検出手段、4・・・目標値演算手段、
5・・・比較手段、6・・・絞弁駆動開度演算手段、7
・・・絞弁駆動手段、8・・・負荷検出手段、9・・・
烈火時期制御演算手段、10・・・点火手段、12・・
・エア70−メータ、14・・・絞弁、17・・・燃料
噴射弁、21・・・回転数センサ、22・・・アクセル
センサ、23・・・筒内圧センサ、24・・・クランク
角センサ、25・・・コントロールユニット、26・・
・目標値演算器、27・・・基本絞弁開度演算器、28
・・・目標値補正演算器、29・・・比較器、30・・
・絞弁駆動開度演算器、31・・・信号処理演算器、3
2・・・基本噴射量演算器、33・・・噴射量補正演算
器、34・・・噴射弁駆動装置、35・・・絞弁駆動装
置、36・・・点火時期演算器、37・・・点火時期補
正演算器、38・・・点火信号発生器、39・・・点火
装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、アクセル開度に基づいて絞弁を駆動して機関出力を
制御する機関の制御装置において、機関出力を検出する
出力検出手段と、アクセル開度と機関回転数から目標と
する機関出力を演算する目標値演算手段と、この目標値
と前記機関出力の検出値とを比較する比較手段と、この
比較結果に基づいて絞弁駆動開度を演算する絞弁駆動開
度演算手段と、この絞弁駆動開度に応じて絞弁を駆動す
る絞弁駆動手段と、前記出力検出手段での検出結果に基
づき量大出力を発生する点火時期に制御する点火時期制
御手段とを設けたことを特徴とする機関の制御装置。 2、前記出力検出手段が機関の筒内圧を検出する筒内圧
検出手段であることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の機関の制御装置。 3、前記点火時期制御手段が筒内圧が最大となるときの
クランク角位置が所定値となるように点火時期を制御す
ることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の機関の
制御装置。 4、前記出力検出手段が機関のトルクを検出するトルク
検出手段であることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の機関の制御装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59163636A JPS6143251A (ja) | 1984-08-03 | 1984-08-03 | 機関の制御装置 |
DE19853527856 DE3527856A1 (de) | 1984-08-03 | 1985-08-02 | Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer brennkraftmaschine |
US06/761,842 US4625690A (en) | 1984-08-03 | 1985-08-02 | System for controlling an engine and method therefor |
US06/914,734 US4760825A (en) | 1984-08-03 | 1986-10-02 | System for controlling an engine and method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59163636A JPS6143251A (ja) | 1984-08-03 | 1984-08-03 | 機関の制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6143251A true JPS6143251A (ja) | 1986-03-01 |
JPH0330706B2 JPH0330706B2 (ja) | 1991-05-01 |
Family
ID=15777697
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59163636A Granted JPS6143251A (ja) | 1984-08-03 | 1984-08-03 | 機関の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6143251A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61187561A (ja) * | 1985-02-14 | 1986-08-21 | Mazda Motor Corp | エンジンの制御装置 |
JPS63143384A (ja) * | 1986-12-08 | 1988-06-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | エンジン制御装置 |
JPH01305140A (ja) * | 1988-06-03 | 1989-12-08 | Hitachi Ltd | 内燃機関のスロットル制御装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5746034A (en) * | 1980-09-05 | 1982-03-16 | Hitachi Ltd | Combustion controller |
-
1984
- 1984-08-03 JP JP59163636A patent/JPS6143251A/ja active Granted
Patent Citations (1)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0330706B2 (ja) | 1991-05-01 |
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