JPS59146302A - デジタル制御装置 - Google Patents

デジタル制御装置

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JPS59146302A
JPS59146302A JP58021059A JP2105983A JPS59146302A JP S59146302 A JPS59146302 A JP S59146302A JP 58021059 A JP58021059 A JP 58021059A JP 2105983 A JP2105983 A JP 2105983A JP S59146302 A JPS59146302 A JP S59146302A
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JP
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egr
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bit binary
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JP58021059A
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English (en)
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Shigefumi Yasuhara
安原 成史
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/02Digital function generators
    • G06F1/03Digital function generators working, at least partly, by table look-up
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
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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、制御対象に付与する指令を決定するにあたっ
て半導体記憶素子などからなるメモリテーブルから指令
値を読みとるようにしたデジタル制御装置に関する。
近年各種の機器がマイクロプロセッサを介してのデジタ
ル制御の対象になってきておシ、その適用範囲は民生関
連品にまで及んで広く実用に供されている。
このデジタル制御装置の一種として、制御対象への指令
値を一般にROMと呼ばれる読み出し専用のメモリに記
憶させておいて、これを検出値(制御対象に関連した所
定の物理量)に応じて読みとることにより制御を行なう
ようにしたテーブル・ルックアップ型のものが良く知ら
れている。
この形式のデジタル制御装置は高速処理かり能であると
ころから、例えば特開昭51−67831号に見られる
ように、エンジンの燃料噴射量制御や点火時期制御など
応答性の要求が酷しい制御対象に好都合でおり、利用価
値が高い。
第1図はエンジン制御のためのメモリテーブルの例を示
したもので、X軸方向とY軸方向とにそれぞれエンジン
回転数N、〜Ni、トルク(負荷) Tl〜Tiに対応
して格子を設け、各格子が交わる点のアドレスAd(N
x、T3’)  毎に例えば燃料噴射量の指令値として
の2進値が記憶されている。因みに2進値の桁数として
は、CPU(中央処理装置)の処理単位に従い、例えば
8ビツトである。
CPUは、センサ類を介してエンジン回転とトルクを検
出し、その検出値Na 、 Taに応じたアドレスを指
定して所定の指令値を読みとるのである。なお、メモリ
テーブルの格子N、〜N)、  T、〜Tt に対して
Na + Taが中間的な値となるのが普通であるが、
この場合の処理としては、Na 、 Taの近傍の所定
のアドレス(右軸−下軸基準など)の指令値を採用した
り、あるいは周囲の4つのアドレスの指令値をNa 、
 Taとの位置関係に応じて加重平均した値を採るなど
各種の手法がある。
いずれにしても、このようにテーブル・ルックアップに
よる制御では、はぼアドレスを指定するだけで所定の指
令が得られるので、既に述べたように高速処理が可能で
あるとともに、検出値と指令値とを関数関係で表すのが
困難な場合でも容易に所望の制御が行なえる。
しかしながらその反面、指令値の総数だけアドレスが必
要になるため制御精度を高めようとするほどメモリの容
量を大きくしなければならず、殊にエンジン制御ではエ
ンジン個々とのマツチングを図る関係から、安価なマス
クROMではなく後から記憶内容を設定できるFROM
 (プログラマブルROM)をメモリとして使用するこ
とになるため、制御装置として高価なものになりやすい
という問題がある。
また、制御内容によってはメモリ容量を狼費する場合が
あり、例えば指令値が16種類であれば16=2’ で
あるから4ビツトの2進値で全ての指令を表現できるわ
けであるが、この場合でも基本処理単位が8ビツトであ
れば8桁の2進値で記憶されることになるため大きなメ
モリ容量が必要であった。
本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたも
ので、1つのアドレスに複数の指令値を格納し、検出値
に応じて所定の指令値のみを取り出すことによりメモリ
の有効利用ないしメモリ容量の節約を図ることを目的と
する。
このために本発明では、制御対象に関する所定の検出値
に対応してN≧2であるNビットの2進値を記憶するメ
モリテーブルを設け、このメモリテーブルの所定のアド
レスに゛は制御指令の何れかを代表しつるnビット(た
だし、nくV)の2進値を複数個格納する。なお、前記
所定のアドレスに記憶されるNビットの2進匝は複数の
nビット2進値を連記したものに相当する。
′また、このメモリテーブルから検出値に対応したNビ
ット2進値を読みとって制御指令を決定する制御部を設
けるのであるが、この制御部には、上記所定のアドレス
についてのNビットのなかから検出値に応じた所定のn
ビット2進値のみを、例えばビットシフトにより取9出
す手段を設ける。
なお、上記構成から明らかなように、本発明では決定す
べき制御指令の種類が次の関係式:%式% を満足するに種類である。言い換えるなら、制御指令の
種類にと、その各々を区別するのに必要なビット数nと
、メモリの1つのアドレスに格納される2進値のビット
数Nとの関係が上記の各条件を満たすような制御装置を
構成するものである。
以下、本発明をディーゼルエンジンのEGR(排気還流
)制御装置として適用した実施例を図面に基づいて説明
する。
EGRとはエンジンの最高燃焼温度ないし圧力を抑える
ためにエンジン排気の一部を新気に還流することであり
、燃焼行程での窒素酸化物(NOx)の発生量を低減す
ることが目的である。
このため、第2図に示したようにディーゼルエンジン1
の排気通路2と吸気通路3とを連通ずるようにEGR通
路4を設けるとともに、このEGR通路4の途中にEG
R制御弁5を、また吸気通路3にはEGR通路4の出口
部よりも上流側に位置して吸気絞り弁6を介装し、それ
ぞれをダイアフラムアクチュエータ7.8を介して開ま
たは閉(半開)の2位置的に作動させることによりEG
R量を加減できるようにしている。
上記2つのアクチュエータ7.8は、それぞれ制御装置
10からの信号に基づいて作動する三方電磁弁11.1
2’e介して図示しない負圧源75)らの負圧または大
気圧が選択的に供給され、EGR制御弁5または吸気絞
り弁6を、それぞれ電磁弁11゜12がOFFで大気圧
のときは図示しないリターンスプリングの弾力に基づい
て開位置に保持する一方、同じ(ONで負圧を供給され
たときは前記スフ。
リングに抗して閉位置に駆動する0 EGR量またはEGR率としては、吸気絞り弁6が閉の
ときはその下流側に強い負圧が発生するので比較的大と
なり、EGR制御弁5が開であれば最大流量、閉であれ
ば中流量となる。一方、絞り弁6が開のときは吸気通路
3がほぼ大気圧となるのでEGR量としては比較的小と
なり、EGR制御弁5が開で小流量、閉ではほぼゼロ(
排気還流停止)となる。
従って、エンジン運転状態に応じて上記例れかの状態を
選択することによりエンジンの運転性を損わずにNOx
の発生を抑えるようなエンジン制御制御装置10はこの
ようなエンジン運転状態に応じた制御を実現するために
、基本的にはエンジン回転Nと同負荷Tとを検出し、そ
れぞれの検出値に従って、予め定められた手順で電磁弁
11゜120作動を制御する。なお、実際には混合気温
度、EGRガス温度、新気温度から求めた実EGR率や
水温、油温等に基づいて制御内容の補正または変更を行
なうのであるが、この点は本発明に直接には関係しない
ので詳しい説明は省略することにする。
この制御装置10はマイクロコンピュータユニットとし
て構成されるものであり、個々には図示しないがセンサ
類からの検出信号や電磁弁11゜12などへの信号をイ
ンターフェースするI10部(入出力制御部)と、制御
手順や指令値をプログラムしたメモリ(ROM)と、I
lo及びメモリとの間で信号をやりとりしながら制御動
作を実行するCPUなと、形式的には従来から周知の要
素からなる。
これに対して本発明では、既述したようにメモリの所定
のアドレスに複数の指令を格納し、この場合、前記複数
の指令の何れかを検出値に応じてとり出す制御をCPU
に行なわせるのである。
いま、上記EGR制御の制御状態に着目すると、既に述
べたようにしてEGR制御弁5と吸気絞p弁6の開閉状
態に応じた4種類になシ、従って例えば次の表1に示し
たように各々の状態を2ビツト2進値の指令値で代表さ
せることができる。なお、表中でA−Dはそれぞれの指
令内容を簡単に表現するために便宜的に与えた名称であ
る。
く表1〉 このように全ての状態を2ピツ)(n=2)の2進値で
表わせるのに対して、仮りにCP Uの処理単位ないし
メモリテーブルの記憶単位が8ピツト(N=8)である
とすると、4種問(k=4)の指令値のうちの任意の4
個を組み合わせて、例えば;M=A−D−B−、C =11   00   10   01という8ビツト
の2進値とし、これを1つのアドレスに格納する。(な
お、言うまでもなく上記Mの値は2ビツト2進値4個の
単なる結合ではなく、機械語データとして(C9)+e
で与えられる1つの数値である。) これに対し、制御部としてのCPUはエンジン回転と負
荷の検出値Na 、 Taに応じて上記8ビツト2進値
の中から所定の2ビツト2進値をとり出して指令値とす
るのである。
次に、この制御部の動作について第3図並びに第4図に
基づいて説明する。なお、以下の説明において〔〕内の
数字は第4図の処理番号に対応している。
まず、制御部はエンジン回転センサ並びにアクセル開度
センザなどを介してエンジン回転Na並びに負荷Taを
検出し[1oO’:l、これに基づき上述のメモリテー
ブルから対応する8ビツト2進値Mをルックアップする
[110]。なおこの場合、 NaについてNm <、
 Na < Nm++、TaについてTm < Ta 
< Tm+1のときHMとしてアドレスAd (Nm 
、 Tm )の値がと9出される(第3図参照)。
次に、制御部はAd (Nm 、 Tm )に対応する
格子領域内でのNa 、 Taの位置関係を求める処理
を行なう。
このために、まずNmとNm+l、 TmとTm+z 
 のそれぞれの所定の中間値、こ・の場合Nc=(Nm
 + Nm++ )/2、Tc = (Trn −1−
Tm++ )/ 2を採D [120)、これとTa 
、 Naとの差を求める〔130〜141または142
〕。
上記格子領域は、Nc 、 Tcにより4つの小領域(
■〜■)に区分されるわけであるが、この小領域とAd
 (Nm 、 Tm )  に格納された8ビツト2進
値の桁位置とは例えば次の表2に示したように対応して
いる。
〈表2〉 そして、上記小領域■〜■の何れに属するかに応じて所
定の2ビツト2進値のみをビットシフトによりとり出す
処理〔151〜154〕に入る。
いま、第3図に示したようにNa 、 Taが■の領域
にあるとすると、8ビツトのうちのMSB(最上位ピッ
ト)から数えて5・6桁目に当たる2ビツトをとり出す
処理[153)を行なう。
M=A−D−B−C=11001001であれば、(a
) −(M/2’ ) x 2” = 0OOOI100X100 =OO110000 (b) −(M//22) −(a) =0011.0010−00110000=00000
010 であり、目的とする2ビツト2進値Bがとり出される。
その他の領域■、■、■についても、それぞれ図示した
ようなビットシフトの演算により所定の桁位置の2ビツ
トがとり出される。
制御部はこのようにして得た指令値(b)を発信して〔
160]1回の動作を完了し、以後この処理を周期的に
繰り返してEGRを制御するのである。
この実施例によれば、上述のように1つのアドレスに4
個の指令値を格納するようにしたので、実質的にメモリ
の記憶容量が4倍になり、また記憶容量が無駄なく生か
される。
なお、指令値の格納構造としては上記に限らず、例えば
最大2’=16種類の指令値のうちの2個を組み合わせ
たり、あるいは上位2ビツトをEGR指令値に、下位6
ビツトを燃料噴射時期指令値にそれぞれ割り当てたりす
ることも可能である(何れも8ビツト処理の場合)。
また、例えば指令値がエンジン回転に対して鈍感、負荷
に対して敏感な場合には、8×8格子のテーブルを前記
要求精度の相違に応じて4×16格子相当に形成するこ
ともできる。
つまり、第5図に示したように、テーブルを回転Nにつ
いて2分し、左半分にはN = N、〜N4、負荷’r
 = T、〜T8について4×8個、右半分にはN−N
1〜N4、T = T、〜T1゜について4×32個の
指令値を格納し、負荷Tに応じて何れかの領域から指令
値をとり出すようにするのである。この場合、Ad(N
2 、TI2 )の指令値Aはテーブル上はAd (N
a 、 T4 )の指令値として記憶され、第6図に示
したように負荷の検出値Taと境界値(T8)との比較
に基づいてテーブルルックアップされる。なお、エンジ
ン回転については図示したようにNa/2→Naとして
Nの範囲N1〜N、に対応させている。
以上のように本発明によれば、メモリテーブルの1つの
アドレスに複数の指令値を格納し、検出値に応じて所定
の指令値のみを抽出するようにしたので、高価なメモリ
の記憶容量を実質的に拡大するとともにその有効利用を
可能とし、これにより制御装置としてのコストダウンあ
るいは精度−分解能の向上を図れるという効果を生ずる
【図面の簡単な説明】
第1図は一般的なメモリテーブルの概念図である。第2
図は本発明の実施例に関するEGR装置の概略構成図で
ある。第3図は前記実施例のメモリテーブル(一部)の
概念図、第4図は同じく制御部の処理手順を示す流れ図
である。第5図は本発明の他の実施例のメモリテーブル
の概念図、第6図は同じく制御部の処理手順の要部の流
れ図である。 1・・・ディーゼルエンジン、2・・・排気通路、3・
・・吸気通路、4・・・EGR(排気還流)通路、5・
・・EGR制御弁、6・・・吸気絞り弁、7,8・・・
ダイアフラムアクチュエータ、10・・・制御装置、1
1.12・・・電磁弁、Na・・・検出値としてのエン
ジン回転数、Ta・・・検出値としてのエンジントルク
または負荷。 第1図 第3図 T、7 第2図 第4図 NI  N2  N3  N4 エンシン回転N

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 制御対象に関する所定の検出値に対応したアドレス毎に
    N≧2であるNビットの2進値を記憶したメモリテーブ
    ルと、このメモリテーブルから前記検出値に対応したN
    ビット2進値を読みとって制御指令を決定する制御部と
    を備え、かつ決定すべき制御指令の種類が次の関係式: に≦2n(ただし、n≦N) を満たすに種類であるデジタル制御装置であって、前記
    メモリテーブルの所定のアドレスには制御指令の何れか
    を代表しうるnビットの2進値を複数個格納する一方、
    前記制御部には前記所定のアドレスについて検出値に応
    じた所定のnビット2進値のみなとり出す手段を備えた
    デジタル制御装置。
JP58021059A 1983-02-10 1983-02-10 デジタル制御装置 Pending JPS59146302A (ja)

Priority Applications (2)

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JP58021059A JPS59146302A (ja) 1983-02-10 1983-02-10 デジタル制御装置
US06/574,748 US4594667A (en) 1983-02-10 1984-01-30 Digital control system

Applications Claiming Priority (1)

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JP58021059A JPS59146302A (ja) 1983-02-10 1983-02-10 デジタル制御装置

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US4594667A (en) 1986-06-10

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