JPH0694841B2 - 電子式エンジン制御装置 - Google Patents

電子式エンジン制御装置

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JPH0694841B2
JPH0694841B2 JP62176013A JP17601387A JPH0694841B2 JP H0694841 B2 JPH0694841 B2 JP H0694841B2 JP 62176013 A JP62176013 A JP 62176013A JP 17601387 A JP17601387 A JP 17601387A JP H0694841 B2 JPH0694841 B2 JP H0694841B2
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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数の気筒を備えた内燃機関の制御装置に係
り、特に自動車用ガソリンエンジンの点火制御や燃料噴
射制御に好適な電子式エンジン制御装置に関する。
〔従来の技術〕
近年、自動車用ガソリンエンジンなどの内燃機関におい
ては、その点火制御や燃料噴射制御など、エンジンの回
転に同期して周期的に行なう必要がある時間的な制御
を、マイクロコンピユータによつて電子的に遂行する方
式の電子式エンジン制御装置が広く使用されるようにな
り、その例を特開昭55−37502号公報にみることができ
る。
ところで、自動車用のエンジンでは、ほとんどの場合が
複数の気筒を備えた、いわゆるマルチシリンダ方式のも
のとなつている。
そこで、上記の従来技術では、点火のための通電制御や
燃料噴射のためのパルス幅制御に必要なカウンタとレジ
スタの組合わせや、それによる出力端子とを固定してお
き、これを各気筒に対応して、カウンタとゲート回路に
より分配するようになつている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術は、複数の気筒のそれぞれに対する制御の
独立性については特に配慮がされておらず、このため複
数の気筒を有するエンジンの場合での制御内容の豊富化
や、外部回路素子の増加の面で問題があつた。
本発明の目的は、マルチシリンダ方式のエンジンに適用
して、各気筒ごとに独立した制御性が充分に与えられ、
しかも回路素子数の低減が図れるようにした電子式エン
ジン制御装置を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、点火通電制御や燃料噴射制御を行なう電子
回路の中に、エンジンの気筒数に相当した複数のカウン
タ(レジスタ)を用意し、これらのカウンタに対応して
複数の出力端子を設けることにより達成される。
〔作 用〕
エンジンのクランク角パルス(POS)をカウントし、各
気筒のピストンの基準位置から所定のクランク角度に達
した時点で、対応する気筒のレジスタのカウントを開始
する。カウント動作が続いている間、対応する点火また
は燃料噴射の出力をオンにする。高回転数域において、
オンしている時間が気筒間で重復しても、レジスタおよ
び出力端子が分離されているため、高精度の点火通電制
御や燃料噴射量制御が容易に確保できる。
〔実施例〕
以下、本発明による電子式エンジン制御装置について、
図示の実施例により詳細に説明する。
第1図は本発明を燃料噴射制御に適用した場合の一実施
例で、制御ユニツトはマイクロコンピユータを備え、そ
のCPU1は入力ポート2及びA/D変換器3によりエアフロ
ーセンサ,水温センサなどエンジンに設けられている各
種のセンサからの信号を取り込み、これによりエンジン
の動作状態を監視し、その結果から必要とする制御デー
タ、例えば燃料噴射量を演算し、それを制御IC4の中の
比較レジスタ5に格納する。
第2図は制御IC4の詳細を示したもので、この制御IC4の
中には、エンジンの気筒数に対応したn個のカウンタCN
T1〜nが用意してあり、比較レジスタ5の値とを比較す
る、同じくn個の比較器CMP1〜nの比較結果をn本の各
々のポートに出力するようになつている。
比較判定は、上記カウンタCNT1〜nのカウント値が0で
なく、比較レジスタ5の値より低いときに1の値をとる
ものとする。また、これらカウンタCNT1〜nの計数はト
リガ信号Tにより始まり、比較レジスタ5の値に一致す
るまで続き、一致したことを比較器CMP1〜nが検知した
時点でカウンタCNT1〜nは0にリセツトされるようにな
つている。
制御IC4にはエンジンのクランク角を示す信号POSと気筒
を判別する信号REFとが、それぞれのセンサ6,7から入力
され、各気筒のピストンの基準位置から所定のクランク
角に達した時点でトリガ信号Tが出力されるようになつ
ている。
そして、このトリガ信号Tと気筒判別信号との論理積を
とり、これにより対応する気筒のカウンタCNT1〜nのい
ずれかによる計数を開始させ、計数している間、比較器
CMP1〜nのいずれかの出力が1になり、インジエクタ#
1〜#nに噴射パルスが出力される。計数はカウンタと
比較レジスタとが一致するまで行なわれ、一致後リセツ
トされ、出力がオフになる。
なお、点火系についても同様に気筒判別の信号とクラン
ク角センサの信号とにより、ドウエル角を時間または時
間をその回転数で角度に換算した値までカウントアツプ
して点火コイルに通電すればよい。そして、この実施例
によれば、点火用の出力端子が分離されているので、通
電時間が気筒同志で重なりあつても、充分な点火エネル
ギーを得ることができる。
つぎにこの実施例の動作を第3図のタイミングチヤート
により説明する。
まず、通常の噴射制御状態では、トリガ信号Tを作るた
め、クランク角センサ6からの信号POSを図示してない
カウンタによりカウントする。なお、このカウンタはク
ランク角カウンタと呼び、気筒判別信号が入る毎に、A
で示すようにクリアされる。このクランク角カウンタが
所定の角度に達した時点Bで上記のようにトリガ信号T
が出力され、カウンタCNT1〜nのうちの該当するカウン
タのカウントが始まる(時点C)。このカウント動作は
カウンタの値が比較レジスタ5の値に一致するまで続け
られ、この期間はインジエクタの信号がDで示すように
オンし、燃料が噴射される。
ところで、エンジンを円滑に制御するためには、スロツ
トルの動きに対して良好な応答性が必要になる。例え
ば、急加速をするためにアクセルペダルを急に踏みこん
だ場合、吸入空気が急に気筒内に入るため、通常の噴射
量では瞬時的に混合比が薄くなり、加速力が低下する。
そこで、このような場合には、周知の加速補正を行な
い、薄い混合比を補うため燃料の追加噴射が行なわれる
ようにすればよく、このためスロツトルポジシヨンセン
サ8の入力電圧の時間変化が所定の値以上の時には急加
速と判断し、加速用の噴射を追加するようになつてお
り、まず、所定の気筒判別信号に、Eで示すようなパル
スを付加してやる。そうすると、これによりFで示すよ
うな追加噴射が得られることになる。
一方、特定の気筒についての噴射時間だけを短かくした
い場合もある。
しかして、このような場合に、Gで示すように比較レジ
スタ5の値を書き代えてしまうと、以後はHで示すよう
に全ての気筒の噴射時間が短かくなつてしまう。
そこで、これを避けるため、特定の気筒のカウンタにつ
いてだけ、Iで示すように初期値にオフセツトを付して
やるようにしてやればよい。そうすればJで示すよう
に、この気筒についてだけ所定の値(比較レジスタ5の
値)よりも短い噴射時間とすることができる。
次に上記した追加噴射は全気筒にわたつて行なうのがよ
いので、通常の噴射と重なることがあり得る。このた
め、追加噴射の開始時点および終了時点で他の通常噴射
と区別する必要がある。
そこで、以下このようにした実施例について、第4図
(a),(b)のフローチヤートにより説明する。
まず、S1〜S4で追加噴射の条件が満されたら、全気筒に
わわたり追加噴射を行なうため、S5で比較レジスタ5の
値を通常の噴射時間に追加噴射分を加える(第5図〜第
7図の51)。これにより現在噴射中のインジエクタは追
加噴射分51だけ長く噴射することになる。
次に追加噴射を行なうための気筒を判別する。もし、ク
ランク角カウンタの値が所定角度に達する以前に追加噴
射が開始される場合には、第5図の動作となり、まず、
S6で現在噴射していない気筒に対して気筒判別信号を
“1"にする(第5図の52)。そして、S7で本来通常噴射
を行なうべき気筒以外の気筒で、現在噴射していない気
筒のカウンタの値に、それまでの通常噴射幅をセツトす
る(第5図の53)。これにより、追加噴射を行なう気筒
のカウンタは、第5図の54に示すように、通常噴射の値
から追加噴射分だけカウントすることになる。
もし、クランク角カウンタの値が所定角度を過ぎた時点
で追加噴射が行なわれる場合には、第6図又は第7図の
動作となり、S9では現在噴射していない気筒のカウンタ
に通常の噴射をセツトする(第6図,第7図の55)。そ
して、S8で現在噴射していない気筒に対して気筒判別信
号を“1"にする(同じく56)ことになる。
次に、追加噴射用のトリガ信号を発生させるのである
が、これにはクランク角カウンタ用の比較レジスタを書
き換えて行なう。すなわち、比較レジスタの値を一度ゼ
ロにし、クランク角カウンタと比較したときの比較値が
“1"になるようにする。さらに比較レジスタの値をレジ
スタの値をレジスタのとり得る最大の値にし、比較値が
“0"になるようにする。これにより、比較値は1から0
へのエツジが発生し、これをS10での追加噴射のトリガ
信号とする(第5図ないし第7図の57)。
追加噴射が終了した時点で比較レジスタ5の値をもとの
通常の噴射幅に戻す処理を行なう。
もし追加噴射を開始した時点で他に噴射している気筒が
あつた場合、第5図ないし第7図の58で示すようにその
気筒または追加噴射の噴射終了のどちらか遅い方の時点
で、比較レジスタ5の値をもとにもどす。すなわち、追
加噴射の開始時点で、S11の処理として既に噴射してい
る気筒の数プラス1の値を終了処理のためのカウンタに
入れ(59)、S12により噴射終了毎にカウンタをデクリ
メントし、“0"になつた時点で、S13の処理として比較
レジスタの値を通常の噴射幅の値に戻す(60)。
もし追加噴射を開始する時点でどの気筒にも噴射してい
なければ、終了処理のためのカウンタの値をあらかじめ
“1"にしておく。クランク角やカウンタが所定角度に達
する前に追加噴射が開始される場合は、本来通常噴射を
行うべき気筒のカウンタの噴射終了の時点で終了処理カ
ウンタをデクリメントする。またはクランク角カウンタ
が所定角度の後で追加噴射を開始する場合は、かかる追
加噴射の終了時点で終了処理カウンタをデクリメントす
る。両者とも、デクリメントによりゼロになつたら、こ
の時点で、S14の処理として比較レジスタの値をもとの
値にもどす(61)。
もしも第7図の場合のように、追加噴射中にクランク角
カウンタが所定角度に達し、通常のトリガ信号が発生さ
れてしまつたときには、このトリガ信号は無視され(6
2)、追加噴射の終了時点でトリガ信号を再発させ(6
3)、通常の噴射幅での噴射が行なわれるようになる。
以上の説明から明らかなように、これら第5図ないし第
7図の動作条件は以下の通りとなつている。
第5図 「クランク角カウンタが所定角度に達する前に追加噴射
が行なわれた場合」 第6図 「クランク角カウンタが所定角度より後のときに追加噴
射が開始された場合」 第7図 「追加噴射終了直前に通常のトリガ信号が現われ、それ
が無視された場合」 ところで、エンジン制御を行なううえで減速時に燃料カ
ツトを行なうことがある。この場合、上記実施例によれ
ば比較レジスタ5の値を小さくすることにより、一律に
噴射量の減少または、燃料カツトを行なうことができ
る。
〔発明の効果〕
本発明によれば、複数の気筒に対応して複数のクランク
角パルス計測用のカウンタを設け、これらのカウンタ
を、エンジンのクランク角度が所定角度に達する毎に発
生するトリガ信号と各気筒判別信号との論理積条件に基
づいて選別し、カウント開始を制御すると共に、これら
のカウンタの初期値にそれぞれ独立したオフセットを付
与する手段と、各気筒判別信号のそれぞれに独立に追加
パルスを付与する手段とを設けているので、各気筒毎に
独立して燃料噴射制御や点火制御などの時間的な制御を
任意に行なうことができ、制御内容が充分に豊富化さ
れ、気筒間での燃料分配の差を補償する制御や、気筒数
可変制御などにも容易に対応することができるという効
果がある。
また、本発明によれば、外部に付加すべき回路を少くす
ることができるから、素子数の減少に伴なうにローコス
ト化,小形化が充分に得られる効果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による電子式エンジン制御装置の一実施
例を示すブロツク図、第2図は制御ICの詳細ブロツク
図、第3図は本発明の一実施例の動作を示すタイムチヤ
ート、第4図(a),(b)は動作説明用のフローチヤ
ート、第5図,第6図,第7図はそれぞれ動作説明用の
タイムチヤートである。 1……マイクロコンピユータのCPU、2……入力ポー
ト、3……A/D変換器、4……制御IC、5……比較レジ
スタ、6……クランク角センサ、7……気筒判別セン
サ、8……スロツトルポジシヨンセンサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 明人 茨城県勝田市大字東石川西古内3085番地5 日立オートモテイブエンジニアリング株 式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−201046(JP,A) 特開 昭57−65864(JP,A) 特開 昭55−141649(JP,A) 特公 昭58−19851(JP,B2)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】マイクロコンピュータと、エンジンが有す
    る複数の気筒のそれぞれに対応した複数のクランク角パ
    ルス計測用のカウンタとを備え、エンジンのクランク角
    度が所定角度に達する毎に発生するトリガ信号と各気筒
    判別信号との論理積条件に基づいて上記複数のカウンタ
    の選別とクランク角パルスによるカウント開始を制御す
    ることにより、上記複数の気筒に対する燃料噴射制御と
    点火制御の少なくとも一方に必要な時間を演算するよう
    にした電子式エンジン制御装置において、上記複数のク
    ランク角パルス計測用のカウンタの初期値にそれぞれ独
    立したオフセットを付与する手段と、上記各気筒判別信
    号のそれぞれに独立に追加パルスを付与する手段とを設
    け、上記オフセットの付与により上記時間の短縮制御を
    行ない、上記追加パルスの付与により上記時間の延長制
    御を行なうように構成したことを特徴とする電子式エン
    ジン制御装置。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項において、上記時間
    的な制御が、燃料噴射制御および点火時期制御の少くと
    も一方であることを特徴とする電子式エンジン制御装
    置。
  3. 【請求項3】特許請求の範囲第1項において、上記複数
    の時間計測用カウンタが、それぞれ独立したカウント値
    更新機能を備え、カウント値の書き代えにより独立した
    制御が行なわれるように構成されていることを特徴とす
    る電子式エンジン制御装置。
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JPS6424146A JPS6424146A (en) 1989-01-26
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JPS5765864A (en) * 1980-10-08 1982-04-21 Nippon Denso Co Ltd Method and apparatus to control ignition timing
JPS60201046A (ja) * 1984-03-26 1985-10-11 Toyota Motor Corp 独立噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置

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