JPS6098151A - エンジンの動作パターン予測装置 - Google Patents
エンジンの動作パターン予測装置Info
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- JPS6098151A JPS6098151A JP20592783A JP20592783A JPS6098151A JP S6098151 A JPS6098151 A JP S6098151A JP 20592783 A JP20592783 A JP 20592783A JP 20592783 A JP20592783 A JP 20592783A JP S6098151 A JPS6098151 A JP S6098151A
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- pattern data
- sensor
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(発明の利用分野)
本発明は、主として自動車用のエンジンたとえば内燃機
関の燃料供給量、噴射時期、吸入空気量。
関の燃料供給量、噴射時期、吸入空気量。
点火時期等を制御する電子制御装置に関し、特にエンジ
ンの動作状態を予測することによって精密な制御を行な
う技術に関するものである。
ンの動作状態を予測することによって精密な制御を行な
う技術に関するものである。
(従来技術)
従来の総合的なエンジン電子制御装置としては、。
例えば第1図及び第2図に示すごときものがあるlb上
記の装置は、 SAEペーパー800056及び800
825に記載されたものであり、第1図はハードウェア
の構成図、第2図は制御系のセンサ、信号、アクチュエ
ータの対応図である。
記の装置は、 SAEペーパー800056及び800
825に記載されたものであり、第1図はハードウェア
の構成図、第2図は制御系のセンサ、信号、アクチュエ
ータの対応図である。
第1図において、■は吸入空気量を検出するエアフロー
センサ2はスロットル弁全閉時を検出するスロットル位
置スイッチ、3はアイト゛ル回転速度を制御するために
吸入空気量を調節するAACバルブ、4は排気還流量を
制御するEGR制御バルブ、5はAACバルブ3とEG
R制御バルブ4との開度を制御する負圧変換器(定圧弁
とオンオフ電磁弁との合成体)、6は燃料噴射弁、7は
酸素センサ、8は点火コイル、9はディストリビュータ
。
センサ2はスロットル弁全閉時を検出するスロットル位
置スイッチ、3はアイト゛ル回転速度を制御するために
吸入空気量を調節するAACバルブ、4は排気還流量を
制御するEGR制御バルブ、5はAACバルブ3とEG
R制御バルブ4との開度を制御する負圧変換器(定圧弁
とオンオフ電磁弁との合成体)、6は燃料噴射弁、7は
酸素センサ、8は点火コイル、9はディストリビュータ
。
10は三元触媒、11は排気温度センサ、12は変速機
の中立位置を検出するニュートラルスイッチ、13はク
ランク軸の回転角度を検出するクランク軸センサ、14
は冷却水温センサ、15は燃料ポンプ、16は燃料ポン
プリレー、17は車速センサ、18はニアコンディショ
ナースイッチである。
の中立位置を検出するニュートラルスイッチ、13はク
ランク軸の回転角度を検出するクランク軸センサ、14
は冷却水温センサ、15は燃料ポンプ、16は燃料ポン
プリレー、17は車速センサ、18はニアコンディショ
ナースイッチである。
上記の装置においては、第2図に示すごとき各種センサ
からの入力信号を9図示しないマイクロコンピュータに
入力し9図示のごとき各種のアクチュエータを総合的に
制御するように構成されている。
からの入力信号を9図示しないマイクロコンピュータに
入力し9図示のごとき各種のアクチュエータを総合的に
制御するように構成されている。
上記の装置の制御内容としては下記のものかある。
(1)吸入空気量に応じた燃料供給量制御(EGI)。
(2)アイドル時のエンジン回転速度を一定に保つ空気
供給量の制御(ISO)。
供給量の制御(ISO)。
(3) エンジン回転速度とエンジン負荷とに応じた点
火時期制御(■GN)。
火時期制御(■GN)。
(4)エンジン回転速度とエンジン負荷とに応じた排気
還流量制御(EGR)。
還流量制御(EGR)。
上記の制御内容は、各種の運転状態に応じて変えるよう
になっている。
になっている。
しかしながら上記のごとき従来装置においては、。
エンジンが実際に動作した結果のみに基づいて制御を行
なうようになっていたため、■制御系の応答力4 イ、
■エンジン・ストール(エンスlJ等の不具合を早目に
回避するような制御をすることが出来ない、■同一の不
具合が再発するのを防止することが出来ない9等の問題
があった。
なうようになっていたため、■制御系の応答力4 イ、
■エンジン・ストール(エンスlJ等の不具合を早目に
回避するような制御をすることが出来ない、■同一の不
具合が再発するのを防止することが出来ない9等の問題
があった。
(発明の目的)
本発明は上記のごとき従来技術の問題を解決するために
なされたものであり、エンジンや補機類が所定の状態に
なった後の動作パターンの変化分をパターン・データと
して記憶しておき、所定の状態が起ったときに、その変
化分のパターン・データを基に、その後の動作パターン
を予測し、その結果をエンジンの制御や診断に反映する
ことの出来るエンジンの電子制御装置を提供することを
目的とする。
なされたものであり、エンジンや補機類が所定の状態に
なった後の動作パターンの変化分をパターン・データと
して記憶しておき、所定の状態が起ったときに、その変
化分のパターン・データを基に、その後の動作パターン
を予測し、その結果をエンジンの制御や診断に反映する
ことの出来るエンジンの電子制御装置を提供することを
目的とする。
(発明の概要)
第3図は本発明の全体の構成を示すブロック図である。
まず第3図(A)において、20はエンジンや補機類(
変速機やエアコン等)の動作状態(車両に用いるもので
は車両の状態たとえば車速も含む、以下一括してエンジ
ンの動作状態と記す)を検出する各種センサ群(後記第
4図の200.210.220゜230 、250.2
70.280等)、21は制御や診断用の各種演算を行
なう演算手段、22は演算手段21の演算結果に応じて
作動する各種アクチュエータや表示手段(後記第4図の
35.38.41.42.60.70.80等)である
。
変速機やエアコン等)の動作状態(車両に用いるもので
は車両の状態たとえば車速も含む、以下一括してエンジ
ンの動作状態と記す)を検出する各種センサ群(後記第
4図の200.210.220゜230 、250.2
70.280等)、21は制御や診断用の各種演算を行
なう演算手段、22は演算手段21の演算結果に応じて
作動する各種アクチュエータや表示手段(後記第4図の
35.38.41.42.60.70.80等)である
。
23は動作変化分パターン作成手段であり、エンジンや
補機類の所定の状態に対応したエンジン動作の変化分(
ある状態になったときからそれ以後にエンジン状態が変
化する値)のパターン・データを記憶しており、」二記
センサ群20の出力が所定の状態を示したときにそれに
対応した変化分のパターン・データを出力する。
補機類の所定の状態に対応したエンジン動作の変化分(
ある状態になったときからそれ以後にエンジン状態が変
化する値)のパターン・データを記憶しており、」二記
センサ群20の出力が所定の状態を示したときにそれに
対応した変化分のパターン・データを出力する。
24は予測動作パターン合成手段であり、センサ群20
の出力と」1記変化分のパターン・データとを合成する
。
の出力と」1記変化分のパターン・データとを合成する
。
演算手段21は、センサ群20の出力と予測動作パター
ン合成手段24の出力とに基づいて演算を行ない、アク
チュエータや表示手段22を制御したり。
ン合成手段24の出力とに基づいて演算を行ない、アク
チュエータや表示手段22を制御したり。
表示動作を行なわせる。また故障検出や制御状態の自己
診断を行なうことも出来る。
診断を行なうことも出来る。
」1記のごとく、ある時点以後のエンジン状態を予め記
憶していたデータによって予測し、その予測した結果に
応じて制御を行なうことにより、制御の応答性が良くな
り、エンスト等の不具合を事前に回避することが可能に
なる。
憶していたデータによって予測し、その予測した結果に
応じて制御を行なうことにより、制御の応答性が良くな
り、エンスト等の不具合を事前に回避することが可能に
なる。
次に第3図(B)において、25は実動作パターン計測
手段であり、センサ群2oがら与えられるエンジンの動
作信号を所定周期でサンプリングし、所定期間のサンプ
リング・データを時系列的パターン・データの形で実動
作パターン・データとして記憶する。
手段であり、センサ群2oがら与えられるエンジンの動
作信号を所定周期でサンプリングし、所定期間のサンプ
リング・データを時系列的パターン・データの形で実動
作パターン・データとして記憶する。
予測動作パターン合成手段26は、動作変化分パターン
作成手段23から与えられる変化分のパターン・データ
と、」1記の実動作パターン・データとを合成する。
作成手段23から与えられる変化分のパターン・データ
と、」1記の実動作パターン・データとを合成する。
その他の部分は第3図(A)と同様である。
なお予測動作パターン合成手段26は2例えば実動作パ
ターン・データに外挿して、所定の状態が発生しなかっ
たと仮定した場合のデータをめ。
ターン・データに外挿して、所定の状態が発生しなかっ
たと仮定した場合のデータをめ。
そのデータに変化分のパターン・データを加算して合成
するものである。
するものである。
上記のように構成することにより、エンジン動作の正確
な予測を行なうことが出来る。
な予測を行なうことが出来る。
次に第3図(C)において、27は実状態判別手段であ
り、センサ群2oの出力がらエンジン状態が所定の状態
(複数の状態可)になったことを判別する。
り、センサ群2oの出力がらエンジン状態が所定の状態
(複数の状態可)になったことを判別する。
28は状態別動作パターン記憶手段であり、実状態判別
手段27が所定のエンジン状態(例えばエンストする状
態)であると判別したときにおける実動作パターン計測
手段25が記憶している値をその所定のエンジン状態に
対応する動作パターン・データとして記憶する。
手段27が所定のエンジン状態(例えばエンストする状
態)であると判別したときにおける実動作パターン計測
手段25が記憶している値をその所定のエンジン状態に
対応する動作パターン・データとして記憶する。
29は動作変化分パターン作成手段であり、実状態判別
手段27が所定のエンジン状態であると判別jしたとき
の状態別動作パターン記憶手段28が記憶した動作パタ
ーン・データの、所定値からの変化分を変化分パターン
・データとして記憶しておき。
手段27が所定のエンジン状態であると判別jしたとき
の状態別動作パターン記憶手段28が記憶した動作パタ
ーン・データの、所定値からの変化分を変化分パターン
・データとして記憶しておき。
センサ群20の出力又は実状態判別手段27が所定の状
態を示したときに、それに対応した変化分パターン・デ
ータを出力する。
態を示したときに、それに対応した変化分パターン・デ
ータを出力する。
31は予測動作パターン合成手段であり、実動作パター
ン計測手段25の実動作パターン・データと動作変化分
パターン作成手段29の変化分パターン・データとを合
成する。
ン計測手段25の実動作パターン・データと動作変化分
パターン作成手段29の変化分パターン・データとを合
成する。
その他の動作は第3図(A)と同様である。
上記のように構成することにより、エンジンの経時変化
や、制御によるエンジン動作パターンの変化に対しても
、実際に動作した結果のデータを記憶して用いることに
より、正確な予測を行なうことが出来るという長所があ
る。
や、制御によるエンジン動作パターンの変化に対しても
、実際に動作した結果のデータを記憶して用いることに
より、正確な予測を行なうことが出来るという長所があ
る。
(発明の実施例)
以下、実施例に基づいて本発明の詳細な説明する。
まず本発明の電子制御装置のシステムの概要を第4図に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
第4図は4サイクル6気筒エンジンに適用した場合につ
いて示しであるが、制御の対象は次のとおりである。
いて示しであるが、制御の対象は次のとおりである。
(1) エンジンの各気筒に設けられたインジェクタ3
5の開弁開始時期と開弁時間を制御して行なう燃料噴射
(EGI)制御(EGI 0UTIIO)。
5の開弁開始時期と開弁時間を制御して行なう燃料噴射
(EGI)制御(EGI 0UTIIO)。
+21 イグニッション・コイル38の1次コイルの通
電・遮断を制御して点火時期と通電時間の制御を行なう
点火(IGN)制御(ION OUT 120 )。
電・遮断を制御して点火時期と通電時間の制御を行なう
点火(IGN)制御(ION OUT 120 )。
(31EGRバルブ30のリフト量をVCMバルブ40
を用いて負圧制御することによって行なう排気還流(E
GR)制御(EGROUT 130 )。
を用いて負圧制御することによって行なう排気還流(E
GR)制御(EGROUT 130 )。
+41 AACバルブ50のリフト量をVCMバルブ4
0を用いて負圧制御することにより、スロットル・バル
ブ510をバイパスする空気の量を制御し、て行なうア
イドル回転(ISO)制御(ISCOUT 150 )
。
0を用いて負圧制御することにより、スロットル・バル
ブ510をバイパスする空気の量を制御し、て行なうア
イドル回転(ISO)制御(ISCOUT 150 )
。
以上が主要な制御の対象であるが、この他に付随的な制
御あるいは情報出力として以下のものがある。(5)燃
料ポンプリレー60の制御による燃料ポンプ530のオ
ン・オフ制御(F/P OUT 160 ) 。
御あるいは情報出力として以下のものがある。(5)燃
料ポンプリレー60の制御による燃料ポンプ530のオ
ン・オフ制御(F/P OUT 160 ) 。
(6) 燃料消費量データの燃料消費計70への出力(
FCM 0UT170)、+71 システムの自己診断
とチェッカ2000あるいは車両情報提供装置2500
とのデータ交換(CHECK)、 +81 自己診断結
果による警報のアラーム・ランプ80への出力(ALA
RM 0UT180)、 +91 自己診断結果等の表
示器1900への表示(MONIT)。(川) ニアコ
ンディショナ(エアコン)のオン・オフを行なうエアコ
ンリレー90に対するエアコン制御信号(A/COUT
190 )による制・御(AIRC0N)。
FCM 0UT170)、+71 システムの自己診断
とチェッカ2000あるいは車両情報提供装置2500
とのデータ交換(CHECK)、 +81 自己診断結
果による警報のアラーム・ランプ80への出力(ALA
RM 0UT180)、 +91 自己診断結果等の表
示器1900への表示(MONIT)。(川) ニアコ
ンディショナ(エアコン)のオン・オフを行なうエアコ
ンリレー90に対するエアコン制御信号(A/COUT
190 )による制・御(AIRC0N)。
以上の制御、出力を行なうために、エンジンおよび車両
の各部から以下の制御情報を得る。
の各部から以下の制御情報を得る。
+11 ディストリビュータ520に内蔵されたクラン
ク角センサ200から、クランク軸の回転角(ディスト
リビュータの回転角の2倍)で120°毎に立」二るR
EF信号201と1°毎に立上りと立下りが交互に発生
するPO8信号202を得る。
ク角センサ200から、クランク軸の回転角(ディスト
リビュータの回転角の2倍)で120°毎に立」二るR
EF信号201と1°毎に立上りと立下りが交互に発生
するPO8信号202を得る。
このPO8信号202を所定時間カウントすることによ
りエンジン回転速度信号203が得られる。
りエンジン回転速度信号203が得られる。
(2)エンジンの吸入空気量Q、はエアフローメータ2
10により検出する。なお吸入空気量Qaはエア70−
メータ出力電圧信号(AFM) 211と反比例の関係
になっている。
10により検出する。なお吸入空気量Qaはエア70−
メータ出力電圧信号(AFM) 211と反比例の関係
になっている。
+31 .02センサ220は排気ガス中の酸素濃度に
応lじて出力電圧が変化し、空燃比に応じた信号(02
)221が得られる。
応lじて出力電圧が変化し、空燃比に応じた信号(02
)221が得られる。
(4)水温センサ230によりエンジンの温度を代・表
する電圧信号(Tw)231が得られる。
する電圧信号(Tw)231が得られる。
(5)車載のバッテリ240は制御系各部に電気を供給
スル。コントロール・ユニット1000へはコントロー
ル・ユニット・リレー540を介した主電源241と、
バッテリ240から直接入る補助電源242とが供給さ
れる。主電源の電圧信号(Vn ) 241も制御のた
めの情報として利用する。なお、イグニッション・スイ
ッチ260のON端子262はON位置では勿論のこと
、5TART位置でもバッテリ電圧が掛ルタメ、クラン
キンク中モコントロール・ユニット1000には主電源
241が供給される。
スル。コントロール・ユニット1000へはコントロー
ル・ユニット・リレー540を介した主電源241と、
バッテリ240から直接入る補助電源242とが供給さ
れる。主電源の電圧信号(Vn ) 241も制御のた
めの情報として利用する。なお、イグニッション・スイ
ッチ260のON端子262はON位置では勿論のこと
、5TART位置でもバッテリ電圧が掛ルタメ、クラン
キンク中モコントロール・ユニット1000には主電源
241が供給される。
(6)車速上ンサ250により車速に比例したパル1ス
密度を有する信号(VSP)251が得られる。
密度を有する信号(VSP)251が得られる。
+71 イグニッション・スイッチ260はエンジンの
始動、運転などを運転者が操作するスイッチでその5T
ART端子の電圧信号(START) 26]によって
、クランキング中であるかどうかを知ることができる。
始動、運転などを運転者が操作するスイッチでその5T
ART端子の電圧信号(START) 26]によって
、クランキング中であるかどうかを知ることができる。
+81 スロットルバルブ・センサ270ハ、フロ・ノ
トルバルブの開度に比例したフロ、y I−/し開度信
号(TVO)271を出力する。
トルバルブの開度に比例したフロ、y I−/し開度信
号(TVO)271を出力する。
+91 エアコン・スイッチ280はエアコンディジ2
ョナを作動させた時に閉じるスイッチで、その端子電圧
信号(A/C)281によってエアコン作動中かどうか
を検知する。
ョナを作動させた時に閉じるスイッチで、その端子電圧
信号(A/C)281によってエアコン作動中かどうか
を検知する。
00) ニュートラルΦスイッチ290はトランスミッ
ションのギヤ位置がニュートラルかあるいはパーキング
の位置にある時閉じるスイッチで、その開閉信号(NE
UT) 291によってトランスミ・リションのギヤ位
置を検知する。
ションのギヤ位置がニュートラルかあるいはパーキング
の位置にある時閉じるスイッチで、その開閉信号(NE
UT) 291によってトランスミ・リションのギヤ位
置を検知する。
以」二説明した各信号はコントロール・ユニット100
0に人出力される。コントロール・ユニット1000へ
の入出力としては他に、制御系の診断を行なったり、そ
の結果を表示するためのチj−ツカ2000がチェック
用コネクタ2010を介して接続される。また車両情報
提供装置2500とはデータ転送用コネクタ2510を
介して接続される。コントロール・ユニッ) 1000
はマイクロコンピュータを有し2.L記各制御情報(入
力信号)を基に各制御対象の制御状態を決めて制御信号
(出力信号)を出し、エンジンを最適に制御すると共に
、この制御に関連した情報を出力する。
0に人出力される。コントロール・ユニット1000へ
の入出力としては他に、制御系の診断を行なったり、そ
の結果を表示するためのチj−ツカ2000がチェック
用コネクタ2010を介して接続される。また車両情報
提供装置2500とはデータ転送用コネクタ2510を
介して接続される。コントロール・ユニッ) 1000
はマイクロコンピュータを有し2.L記各制御情報(入
力信号)を基に各制御対象の制御状態を決めて制御信号
(出力信号)を出し、エンジンを最適に制御すると共に
、この制御に関連した情報を出力する。
前記第3図の21.23.24.25.26.27.2
8.29゜31等の機能は、上記のコントロール・ユニ
ット1oo。
8.29゜31等の機能は、上記のコントロール・ユニ
ット1oo。
に含まれている。
次に上述のような制御を総合的に行なうコントロール・
ユニッ) 1000の回路構成を第5図に基づいて説明
する。
ユニッ) 1000の回路構成を第5図に基づいて説明
する。
第5図において、1100は信号整形回路であり。
エンジンや車両各部からの各種入力信号を入力し。
この各種人力信号のノイズ除去、サージの吸収を行なっ
て、コントロール・ユニット1000のノイズによる誤
動作やサージによる破壊を防止すると共に、各種人力信
号を増幅したり変換したりして。
て、コントロール・ユニット1000のノイズによる誤
動作やサージによる破壊を防止すると共に、各種人力信
号を増幅したり変換したりして。
次の入力インターフェース回路1200が正しく動作で
きるような形に整える。1200は入力インターフェー
ス回路であり、信号整形回路11oOで整形された各種
人力信号をアナログ−ディジタル(AD’)変換したり
、所定時間の間のパルス数をカウントしたりして9次の
中央演算処理装置(CPU) 1300が入力データと
して読み込めるようにディジタル・コード信号に変換し
、入力データとして内部に有するレジスタに格納する。
きるような形に整える。1200は入力インターフェー
ス回路であり、信号整形回路11oOで整形された各種
人力信号をアナログ−ディジタル(AD’)変換したり
、所定時間の間のパルス数をカウントしたりして9次の
中央演算処理装置(CPU) 1300が入力データと
して読み込めるようにディジタル・コード信号に変換し
、入力データとして内部に有するレジスタに格納する。
1300は中央演算処理装置(CPU)で水晶振動子1
310の発振信号1311をベースにしたクロック信号
に同期して動作し、バス1320を介して各部と接続さ
れ、メモIJ 1400のマスクROM 1410およ
びPROM 1420に記憶されているプログラムを実
行し、入力インターフェース回路1200内の各レジス
タから各種入力データを読み込み、演算処理して各種出
力データを算出し、出力インターフェース回路1500
内のレジスタに所定のタイミングで出力データを送出す
る。メモリ1400はデータの記憶装置で、マスクRO
M1410. PROM1420 、 RAM 143
0および記憶保持用メモリ1440を有する。そしてマ
スクROM 1410はCPU 1300が実行するプ
ログラムとプログラム実行時に使用するデータをIC製
造時に永久的に記憶させ、 PROM1420は車種や
エンジンの種類に応じて変更する可能性の大きいマスク
ROM 1410と同様のプログラムやデータをコント
ロール・ユニッ+−1ooo ニ組す込む前に永久的に
書き込んで記憶させる。またRAM 1430は読出し
書込み可能メモリで、演算処理の途中データや結果デー
タで出力インターフェース回路1500に送出される前
に一時的に記憶保持しておくものなどが記憶され、この
記憶内容はイグニッション・スイッチ260がオフにな
り主電源241が切れると保持されない。また記憶保持
メモIJ 1440は演算処理の結果データや途中デー
タを。
310の発振信号1311をベースにしたクロック信号
に同期して動作し、バス1320を介して各部と接続さ
れ、メモIJ 1400のマスクROM 1410およ
びPROM 1420に記憶されているプログラムを実
行し、入力インターフェース回路1200内の各レジス
タから各種入力データを読み込み、演算処理して各種出
力データを算出し、出力インターフェース回路1500
内のレジスタに所定のタイミングで出力データを送出す
る。メモリ1400はデータの記憶装置で、マスクRO
M1410. PROM1420 、 RAM 143
0および記憶保持用メモリ1440を有する。そしてマ
スクROM 1410はCPU 1300が実行するプ
ログラムとプログラム実行時に使用するデータをIC製
造時に永久的に記憶させ、 PROM1420は車種や
エンジンの種類に応じて変更する可能性の大きいマスク
ROM 1410と同様のプログラムやデータをコント
ロール・ユニッ+−1ooo ニ組す込む前に永久的に
書き込んで記憶させる。またRAM 1430は読出し
書込み可能メモリで、演算処理の途中データや結果デー
タで出力インターフェース回路1500に送出される前
に一時的に記憶保持しておくものなどが記憶され、この
記憶内容はイグニッション・スイッチ260がオフにな
り主電源241が切れると保持されない。また記憶保持
メモIJ 1440は演算処理の結果データや途中デー
タを。
イグニッション・スイッチ260がオフになった時。
すなわち自動車が運転されていない時も記憶保持してお
く。
く。
1350は演算タイマ回路であり、 CPU 1300
の機能を増強するものであり、演算処理の高速化を図る
ための乗算回路、所定時間周期旬にCPU 1300に
割込み信号を送出するインターバル・タイマ。
の機能を増強するものであり、演算処理の高速化を図る
ための乗算回路、所定時間周期旬にCPU 1300に
割込み信号を送出するインターバル・タイマ。
CPU 1300が所定の事象から次の事象までの経過
時間や事象発生時刻を知るためのフリーラン・カウンタ
などを有している。1500は出力インターフェース回
路であり、 CPU 1300からの出力データを内部
のレジスタに受け取り、所定のタイミングと時間幅、あ
るいは所定の周期とデユーティ比を有するパルス信号に
変換したり、“1“ 110+“のスイッチング信シシ
゛に変換して駆動回路1600に送出する。駆動回路]
600は電力増幅回路であり、出力インターフェース回
路1500からの信号を受けて、トランジスタ等で電圧
・電流増幅を行なって各種アクチュエータを駆動したり
2表示を行なったり、あるいはコントロール・ユニット
1000にコネクタ2010を介して接続されて制御系
の診断を行なったり。
時間や事象発生時刻を知るためのフリーラン・カウンタ
などを有している。1500は出力インターフェース回
路であり、 CPU 1300からの出力データを内部
のレジスタに受け取り、所定のタイミングと時間幅、あ
るいは所定の周期とデユーティ比を有するパルス信号に
変換したり、“1“ 110+“のスイッチング信シシ
゛に変換して駆動回路1600に送出する。駆動回路]
600は電力増幅回路であり、出力インターフェース回
路1500からの信号を受けて、トランジスタ等で電圧
・電流増幅を行なって各種アクチュエータを駆動したり
2表示を行なったり、あるいはコントロール・ユニット
1000にコネクタ2010を介して接続されて制御系
の診断を行なったり。
その結果を表示したりするためのチェッカ2000に出
力信−号を送出したりする。
力信−号を送出したりする。
1700はバックアップ回路であり、駆動回路1600
の信弓をモニタして故障を検出し、 CPU 1300
.メモIJ 1400などが故障して正常に動作しな(
なった時に、信号整形回路1100からの信号の一部を
受け。
の信弓をモニタして故障を検出し、 CPU 1300
.メモIJ 1400などが故障して正常に動作しな(
なった時に、信号整形回路1100からの信号の一部を
受け。
エンジンが回転して自動車を運転できるための必要最少
限の制御出力を発すると共に、故障発生を知らぜる切換
信号1701を発する。1750は切換回路であり、バ
ックアップ回路1700からの切換信号1701によっ
て出力インターフェース回路1500からの信′;士を
遮断し、バックアップ回路1700からの信号を通過さ
せる。
限の制御出力を発すると共に、故障発生を知らぜる切換
信号1701を発する。1750は切換回路であり、バ
ックアップ回路1700からの切換信号1701によっ
て出力インターフェース回路1500からの信′;士を
遮断し、バックアップ回路1700からの信号を通過さ
せる。
1800は電源回路であり、各部に安定化した電源電圧
1810 、1820 、1860 、1880 、1
890を供給すると共に、 CPU ]300の動作を
制御するRESET信号1840゜HALT信号185
0 、バッテリ電圧信号1830などを出力する。
1810 、1820 、1860 、1880 、1
890を供給すると共に、 CPU ]300の動作を
制御するRESET信号1840゜HALT信号185
0 、バッテリ電圧信号1830などを出力する。
次に、第6図は2本発明を適用した制御系の一実施例と
信号の流れを示すブロック図である。
信号の流れを示すブロック図である。
実際のシステムては、第6図に示す各プロ・ツクは、第
5図のハードウェアとCPU 1300が実行するプロ
グラムで実現されるが、システムを判り易くするために
フロック図の形で示しである。
5図のハードウェアとCPU 1300が実行するプロ
グラムで実現されるが、システムを判り易くするために
フロック図の形で示しである。
以下、全体の構成と概略動作を説明する。
まず実動作パターン計測手段3100は、各種人力信号
203 、211 、271等を入力し、所定のインタ
ーバル毎に所定期間の間サンプリングし、順次記憶1し
て、エンジン回転速度、吸入空気量、スロ・ノトル開度
などがどのような動作パターンになっているかをパター
ン・データの形で実動作ツクターン・データ3101と
して記憶する。
203 、211 、271等を入力し、所定のインタ
ーバル毎に所定期間の間サンプリングし、順次記憶1し
て、エンジン回転速度、吸入空気量、スロ・ノトル開度
などがどのような動作パターンになっているかをパター
ン・データの形で実動作ツクターン・データ3101と
して記憶する。
一方、動作変化分パターン作成手段3200にも各種人
力信号281 、291等が入り、その信号の動きに応
じて、エンジン回転速度、吸入空気量などの変化分とし
て予測される動作パターン・データを選択し、動作変化
分パターン・データ3201として出力する。
力信号281 、291等が入り、その信号の動きに応
じて、エンジン回転速度、吸入空気量などの変化分とし
て予測される動作パターン・データを選択し、動作変化
分パターン・データ3201として出力する。
予測動作パターン合成手段3300は、実動作パターン
・データ3101と、動作変化分パターン・データ32
01とを人力し2両者を合成、処理して、今後の回転、
吸入空気量、スロットル等の動作パターンがどうなるか
を予測した予測動作パターン・データ3301を作成す
る。動作変化分パターンがセロの場合には予測動作パタ
ーン・データ3301は実動作パターン・データ310
1と同じものになる。
・データ3101と、動作変化分パターン・データ32
01とを人力し2両者を合成、処理して、今後の回転、
吸入空気量、スロットル等の動作パターンがどうなるか
を予測した予測動作パターン・データ3301を作成す
る。動作変化分パターンがセロの場合には予測動作パタ
ーン・データ3301は実動作パターン・データ310
1と同じものになる。
実状態判別手段3400は、各種入力信号203,21
1゜231 、271 、281 、291等から、エ
ンジンの状態。
1゜231 、271 、281 、291等から、エ
ンジンの状態。
例エバエンジン・ストール(エンスト)、加速。
減速、ギヤ・チェンジなどの非定常状態を判別し。
実状態データ3401を出力する。
状態別動作パターン記憶手段3500は、実状態データ
3401に応じて、各種エンジン状態毎に区別して、そ
のエンジン状態が発生した時の回転、吸入空気量、スロ
ットル開度などの実動作パターン・データ3101を状
態別動作パターン・データ3501として記憶する。
3401に応じて、各種エンジン状態毎に区別して、そ
のエンジン状態が発生した時の回転、吸入空気量、スロ
ットル開度などの実動作パターン・データ3101を状
態別動作パターン・データ3501として記憶する。
なお状態別動作パターン・データ3501は、前記のご
と(、エンジン使用中に発生し、記憶した実動作パター
ン・データ3101以外に、制御装置製造時に予め記憶
させであるデータも含んでいる。
と(、エンジン使用中に発生し、記憶した実動作パター
ン・データ3101以外に、制御装置製造時に予め記憶
させであるデータも含んでいる。
エンジン状態推定手段3600は、前記予測動作)々タ
ーン・データ3301と状態別動作パターン・データ3
501を比較照合し、一致あるいは近似的に一致した場
合にエンジンの状態が、一致した状態別動作パターン・
データに対応するエンジン状態であることを推定してエ
ンジン状態推定データ3601を出力する。
ーン・データ3301と状態別動作パターン・データ3
501を比較照合し、一致あるいは近似的に一致した場
合にエンジンの状態が、一致した状態別動作パターン・
データに対応するエンジン状態であることを推定してエ
ンジン状態推定データ3601を出力する。
制fMI出力演算手段3700は、各種入力信号を基に
。
。
EGI、 IGN、 EGR,ISC等の制御出力C1
10,120,。
10,120,。
130、150.190等)を算出して出力するが、そ
の算出方式あるいは補正データを、エンジン状態推定デ
ータ3601に応じて変える。
の算出方式あるいは補正データを、エンジン状態推定デ
ータ3601に応じて変える。
なお第6図の実施例においては、状態別動作パターン記
憶手段3500やエンジン状態推定手段3600等も含
めた構成となっているが2本発明は最小限動作変化分パ
ターン作成手段3200と予測動作パターン合成手段3
300とを主として構成することが出来る。
憶手段3500やエンジン状態推定手段3600等も含
めた構成となっているが2本発明は最小限動作変化分パ
ターン作成手段3200と予測動作パターン合成手段3
300とを主として構成することが出来る。
例えばセンサの信号(現時点のエンジン状態を示す信号
)と動作変化分パターン・データ3201とを合成して
予測動作パターン・データ3301としても良い。また
予測動作パターン合成手段3300の出1力ヲエンジン
状態推定手段3600に与えてエンジン状態を推定した
り、あるいは予測動作パターン合成手段3300の出力
に基づいてエンジンの制御を行なうように構成してもよ
い。
)と動作変化分パターン・データ3201とを合成して
予測動作パターン・データ3301としても良い。また
予測動作パターン合成手段3300の出1力ヲエンジン
状態推定手段3600に与えてエンジン状態を推定した
り、あるいは予測動作パターン合成手段3300の出力
に基づいてエンジンの制御を行なうように構成してもよ
い。
次に、前記第6図の動作を実例に基づいて詳細1に説明
する。
する。
この実例は、エフフッ回転速度の変化からエンストしそ
うな状態を予測し、それを回避するように制御する例で
ある。
うな状態を予測し、それを回避するように制御する例で
ある。
第7図は、エンスト前後のエンジン回転のボタ211−
ンを示す図である。
ンを示す図である。
第7図において、Aの区間は減速の区間である。
減速の終りでクラッチを切ると、負荷が減るのでエンジ
ン回転速度は一度上昇し、再び減少し始める。この時、
エンジンの例えば燃料供給系の部品が経時変化していて
、燃料供給量(混合比)が適切でなかったり、クラッチ
を切るタイミングが遅くて回転速度の落ち込みが太きす
ぎたり1点火時期が適切でなかったり、スロットル・バ
ルブ付近が汚れていたりして混合気が安定的に供給され
ないような場合には、エンジンは安定的にアイドル状態
に収束しないでハンチング現象を起し9次第に回転速度
が低下して(Bの区間)、ついにはエンストに到る(C
区間)ことがある。
ン回転速度は一度上昇し、再び減少し始める。この時、
エンジンの例えば燃料供給系の部品が経時変化していて
、燃料供給量(混合比)が適切でなかったり、クラッチ
を切るタイミングが遅くて回転速度の落ち込みが太きす
ぎたり1点火時期が適切でなかったり、スロットル・バ
ルブ付近が汚れていたりして混合気が安定的に供給され
ないような場合には、エンジンは安定的にアイドル状態
に収束しないでハンチング現象を起し9次第に回転速度
が低下して(Bの区間)、ついにはエンストに到る(C
区間)ことがある。
ここで9例えばDの区間の回転の動作パターンを測定し
2図のようなパターンになっているかどうかを判断(パ
ターン認識)して、エンストしそうなパターンになって
いると判断した場合、即ちエンストが推定された場合に
は、D区間の終りで例えば混合気の量を多くして、エン
ジンの発生トルクを太き(してやれば、エンスト前後な
いようにすることができる。
2図のようなパターンになっているかどうかを判断(パ
ターン認識)して、エンストしそうなパターンになって
いると判断した場合、即ちエンストが推定された場合に
は、D区間の終りで例えば混合気の量を多くして、エン
ジンの発生トルクを太き(してやれば、エンスト前後な
いようにすることができる。
第8図は実動作パターン計測手段3100としてCPU
1300が実行するプログラム3150のフローチャ
ートである。
1300が実行するプログラム3150のフローチャ
ートである。
このプログラムは、前述のインターバル・タイマから一
定時間毎に送出される割込み信号によって起動される定
時割込のプログラムである。まず3151で計測区間か
とうかが判断される。計測区間とは例えば第7図のDの
区間である。この判定はスロットル開度と車速から減速
を判断し、エンジン回転速度が所定値になったかどうか
で区間の開始を判断し、所定時間経過したかとうかで区
間の終りを判断することによって行なわれる。計測区間
内である場合には、3152で、測定したデータを順次
サンプリングしてRAM 1430に記憶していく。
定時間毎に送出される割込み信号によって起動される定
時割込のプログラムである。まず3151で計測区間か
とうかが判断される。計測区間とは例えば第7図のDの
区間である。この判定はスロットル開度と車速から減速
を判断し、エンジン回転速度が所定値になったかどうか
で区間の開始を判断し、所定時間経過したかとうかで区
間の終りを判断することによって行なわれる。計測区間
内である場合には、3152で、測定したデータを順次
サンプリングしてRAM 1430に記憶していく。
これによって、実際のエンジンの回転のパターンが実動
作パターン・データ3101として計測され。
作パターン・データ3101として計測され。
記憶される。
次に動作変化分パターン作成手段3200の動作なエア
コンのオン・オフ時の動作を例としで説明する。
コンのオン・オフ時の動作を例としで説明する。
第9図は、エアコンのオン・オフ時におけるエンジン回
転速度の変化を示す図である。
転速度の変化を示す図である。
エアコンのオン・オフによってエンジン回転速度は図の
ように変化することが実験的に知られている。この回転
変化パターンをあらかじめデータとして記憶しておき9
例えば、エアコン・スイッチがオンになった場合には、
それを検出し、その時を起点として2区間Aに図示する
ように回転速11]度が変化するものとして予測する。
ように変化することが実験的に知られている。この回転
変化パターンをあらかじめデータとして記憶しておき9
例えば、エアコン・スイッチがオンになった場合には、
それを検出し、その時を起点として2区間Aに図示する
ように回転速11]度が変化するものとして予測する。
第10図は動作変化分パターン・データ3201を算出
スるプログラム3250のフローチャートである。
スるプログラム3250のフローチャートである。
マイクロコンピュータにはあらかじめ、エアコン・オン
時の回転速度の変化分(第9図の区間Aの起点をゼロと
した値)のパターン・データと、エアコン・オフ時の回
転速度の変化分(第9図の区間Bの起点をゼロとした値
)のパターン・データとが記憶されている。定時割込で
起動されたプログラムは、 3251でエアコンがオン
になった時かどうかをエアコン・スイッチのデータから
判断し。
時の回転速度の変化分(第9図の区間Aの起点をゼロと
した値)のパターン・データと、エアコン・オフ時の回
転速度の変化分(第9図の区間Bの起点をゼロとした値
)のパターン・データとが記憶されている。定時割込で
起動されたプログラムは、 3251でエアコンがオン
になった時かどうかをエアコン・スイッチのデータから
判断し。
YESの場合は、 3252で、あらかじめ記憶されて
いるエアコンオフ時の変化分のパターン・データを選択
して、動作変化分パターン・データ3201として出力
する。同様にオフ時には3253と3254でオフ時の
データを選択し出力する。
いるエアコンオフ時の変化分のパターン・データを選択
して、動作変化分パターン・データ3201として出力
する。同様にオフ時には3253と3254でオフ時の
データを選択し出力する。
次に予測動作パターン合成手段3300の動作を。
減速中にエアコンがオンになった場合を例として説明す
る。
る。
第11図は減速中にエアコンがオンになった場合のエン
ジン回転速度の変化を示す図である。
ジン回転速度の変化を示す図である。
第11図において、減速中で9回転速度がラインaのよ
うに変化している場合に1時点■でエアコンがオンにな
ったとすると2回転速度はbのように変化する。この場
合は回転速度が十分高く、エンストの心配はない。一方
1時点■でエアコンがオンになった場合には、Cのよう
に変化し9回転速度は著しく低下してエンストに到る可
能性が強い。
うに変化している場合に1時点■でエアコンがオンにな
ったとすると2回転速度はbのように変化する。この場
合は回転速度が十分高く、エンストの心配はない。一方
1時点■でエアコンがオンになった場合には、Cのよう
に変化し9回転速度は著しく低下してエンストに到る可
能性が強い。
第12図は上に説明したような回転の予測を行なう予測
動作パターン・データ3301を作成するプログラム3
350のフローチャートである。まず3351は例えば
第11図の時点■、■で実行され、その時点での実動作
パターン・データ3101から外挿して。
動作パターン・データ3301を作成するプログラム3
350のフローチャートである。まず3351は例えば
第11図の時点■、■で実行され、その時点での実動作
パターン・データ3101から外挿して。
その後の回転変化パターンを算出する。すなわちライン
aの延長を推定する。
aの延長を推定する。
3352では動作変化分パターン・データ3201を。
前記外挿データに加算する。これによって、b。
Cなどの予測動作パターン・データ3301が作成され
る。なお変化がゆるやかな場合には外挿しないで■、■
の時点の回転速度に動作変化分パターン・データ320
1を継げるだけでもよい。またエアコンオン・オフ等の
動作がない場合には、動作変化分パターン・データ32
01はゼロなので、予測動作パターン・データ3301
は実動作パターン・データ3101そのものになる。第
7図の減速ノ・ンチングなどの場合がそれに当る。
る。なお変化がゆるやかな場合には外挿しないで■、■
の時点の回転速度に動作変化分パターン・データ320
1を継げるだけでもよい。またエアコンオン・オフ等の
動作がない場合には、動作変化分パターン・データ32
01はゼロなので、予測動作パターン・データ3301
は実動作パターン・データ3101そのものになる。第
7図の減速ノ・ンチングなどの場合がそれに当る。
次に第13図は実状態データ3401を作成するプログ
ラム3450のフローチャートである。
ラム3450のフローチャートである。
まず3451でエンジン回転速度をチェックして。
2Orpm以下の場合には3452でデータ34o1を
エンストを表わすデータにする。そうでない場合には3
453で、データ3401をエンジン回転中を表わすデ
ータにする。なお、エンスト判定には、エンジン回転以
外にも吸入空気量、油圧なども使える。
エンストを表わすデータにする。そうでない場合には3
453で、データ3401をエンジン回転中を表わすデ
ータにする。なお、エンスト判定には、エンジン回転以
外にも吸入空気量、油圧なども使える。
また、スロットルや吸入空気量などの動きから加減速な
どの実際のエンジンの状態を判別することもできる。
どの実際のエンジンの状態を判別することもできる。
次に第14図は状態別動作パターン・データ35o1を
作成するプログラム3550のフローチャートである。
作成するプログラム3550のフローチャートである。
まず3551で実状態データ3401をチェックし、エ
ンストの場合には3552で、その直前の実動作パター
ン・データ3101 (第7図の区間りのパターン・デ
ータ)をエンスト時の動作パターン・データとして記憶
する。このデータは記憶保持用メモ1月440(第5図
参照)に記憶させ、イグニッション・スイッチ260が
オフになって、主電源が切れても記憶が保持されている
ようにする。
ンストの場合には3552で、その直前の実動作パター
ン・データ3101 (第7図の区間りのパターン・デ
ータ)をエンスト時の動作パターン・データとして記憶
する。このデータは記憶保持用メモ1月440(第5図
参照)に記憶させ、イグニッション・スイッチ260が
オフになって、主電源が切れても記憶が保持されている
ようにする。
これによって、エンジン使用中に実際にエンストが起っ
た時のエンジン回転の動作パターンが記憶される。
た時のエンジン回転の動作パターンが記憶される。
なお、前記データとは別に、開発実験などにおいて起っ
たエンスト時の動作パターンをあらかじめ別なエンスト
時の運転パターン・データ3501として記憶させてお
く。具体的には制御装置製造時にマスクROM 141
Q 、 PROM 1420などに記憶させてお(。ま
た加速や減速などのエンジンの状態に応じた動作パター
ン・データを記憶させることも同様なプログラムの追加
によってできる。
たエンスト時の動作パターンをあらかじめ別なエンスト
時の運転パターン・データ3501として記憶させてお
く。具体的には制御装置製造時にマスクROM 141
Q 、 PROM 1420などに記憶させてお(。ま
た加速や減速などのエンジンの状態に応じた動作パター
ン・データを記憶させることも同様なプログラムの追加
によってできる。
次にエンジン状態推定手段3600の動作を説明する。
第15図は、エンスト時の予測動作パターン・データ3
301と状態別動作パターン・データ3501との関係
を示す図である。
301と状態別動作パターン・データ3501との関係
を示す図である。
第15図においてラインaは、状態別動作パターン記憶
手段3500に記憶されているデータであり。
手段3500に記憶されているデータであり。
減速時にエアコンがオンになり、エンストした時の動作
パターン・データ3501である。実際には図の区間B
の部分が記憶されているが、わかり易くするため、その
前後の区間A、Cのエンジン回転の様子も図示しである
。
パターン・データ3501である。実際には図の区間B
の部分が記憶されているが、わかり易くするため、その
前後の区間A、Cのエンジン回転の様子も図示しである
。
ライン1〕は2時点■でエアコンがオンになった場合に
おける前述の予測動作パターン合成手段3300で作成
された予測動作パターン・データ3301である。状態
別動作パターン・データ3501と同様に、その前後の
回転の様子も図示しである。
おける前述の予測動作パターン合成手段3300で作成
された予測動作パターン・データ3301である。状態
別動作パターン・データ3501と同様に、その前後の
回転の様子も図示しである。
エンジン状態推定手段3600は図のハツチング部分(
区間Bのラインaとbで囲まれる部分)の面積をめ、そ
の大きさが所定値より大きいか小さいかで、このまま放
置しておくとエンストに到るか到らないかを判断し、所
定値より小さい場合には、エンジン状態をエンストに到
るものと予測。
区間Bのラインaとbで囲まれる部分)の面積をめ、そ
の大きさが所定値より大きいか小さいかで、このまま放
置しておくとエンストに到るか到らないかを判断し、所
定値より小さい場合には、エンジン状態をエンストに到
るものと予測。
判定する。
次に第16図は、エンジン状態推定手段3600がエン
ジン状態推定データ3601を算出するプログラム36
50のフローチャートである。
ジン状態推定データ3601を算出するプログラム36
50のフローチャートである。
まず3651で、予測動作パターン・データ3301と
複数記憶されている状態別動作パターン・データ350
1の内の第1のパターン・データ35(11−1<例え
ば、これを減速中にエアコン・オンにして、エンストし
た時のパターン・データとする)の各時点における差(
3301−3501−1)を逐次5区間B全域にわたっ
て算出し積算する。これによって、第15図のラインb
とaの差面積データが符号付きで算出される。この差面
積データを3652で所定値と比較する。所定値より大
きければラインb(予測した回転の動作パターン)は相
対的にラインa(実際にエンストを起した時の回転の動
作パターン)より」―にあり、エンストする恐れはない
。所定イ1ωより小さい場合には、ラインbが相対的に
ラインaに近いか、ラインaより下にあり、エンストす
る恐れが強いので、エンストが起ると判断され。
複数記憶されている状態別動作パターン・データ350
1の内の第1のパターン・データ35(11−1<例え
ば、これを減速中にエアコン・オンにして、エンストし
た時のパターン・データとする)の各時点における差(
3301−3501−1)を逐次5区間B全域にわたっ
て算出し積算する。これによって、第15図のラインb
とaの差面積データが符号付きで算出される。この差面
積データを3652で所定値と比較する。所定値より大
きければラインb(予測した回転の動作パターン)は相
対的にラインa(実際にエンストを起した時の回転の動
作パターン)より」―にあり、エンストする恐れはない
。所定イ1ωより小さい場合には、ラインbが相対的に
ラインaに近いか、ラインaより下にあり、エンストす
る恐れが強いので、エンストが起ると判断され。
3653テ、エンジン状態推定データ3601を、エン
ストを表わすデータにする。
ストを表わすデータにする。
3654 、3655以下では、第2.第3(例えば第
7図の減速ハンチングによるエンスト時のパターン・デ
ータ等)のエンジン状態別運転パターン・データについ
て同様な処理を行なう。
7図の減速ハンチングによるエンスト時のパターン・デ
ータ等)のエンジン状態別運転パターン・データについ
て同様な処理を行なう。
これによって、今までにエンストに到った回転の動作パ
ターンと一致するか、あるいは相対的にそれより回転速
度が低くなり、エンストするということが推定される。
ターンと一致するか、あるいは相対的にそれより回転速
度が低くなり、エンストするということが推定される。
なお9本例ではエンストの判定だけなので、差を91号
イ;」でめ1判定もエンストかそうでないかだけとした
が、エンスト以外のエンジン状態9例えば加速、減速な
とも識別する場合には、差の絶対値を積算して面積その
ものを算出して比較し。
イ;」でめ1判定もエンストかそうでないかだけとした
が、エンスト以外のエンジン状態9例えば加速、減速な
とも識別する場合には、差の絶対値を積算して面積その
ものを算出して比較し。
その結果に応じてエンジン状態推定データを別々な値に
すれば、複数の動作パターンのどれに一致あるいは近似
的に一致したかを識別できる。エンストの場合でも複数
のパターンがあるので、どの状態のエンストかを識別で
きる。
すれば、複数の動作パターンのどれに一致あるいは近似
的に一致したかを識別できる。エンストの場合でも複数
のパターンがあるので、どの状態のエンストかを識別で
きる。
次に第17図は制御出力演算手段3700として実行さ
れるプログラム3750の一部を示すフローチャートで
ある。
れるプログラム3750の一部を示すフローチャートで
ある。
このプログラムは回転同期、即ちクランク角センサ20
0からのクランク角1206毎の信号(REF信号20
1)による割込み信号によって起動されるプログラムで
ある。
0からのクランク角1206毎の信号(REF信号20
1)による割込み信号によって起動されるプログラムで
ある。
まず3751で、エンジン状態推定データ3601をチ
ェックして、エンストと推定されるかどうかを区別する
。エンストには到らないと判断された場合は3752で
通常の制御を行なう。通常の制御内容については、前述
のSAEペーパー800056. 800825等で周
知であるので省略する。エンストと推定された場合には
、 3753でISOによる空気量(即ち混合気量)を
増して9回転トルクを増大させる方向に制御する。具体
的には、 ISOの制御1」標回転数を上げ、フィード
バック制御の中で間接的に空気・量を増す方法と、 I
SOの制御出力をフィードフォワード制御で直接的に空
気量を増す方法とが適用できるが、後者の方が応答性は
良い。ただし後者の方法では9回転速度がどの程度」1
昇するかは厳密には管理できないので、」二昇幅を一定
にしたい場合には、短時間フィードフォワードで制御し
。
ェックして、エンストと推定されるかどうかを区別する
。エンストには到らないと判断された場合は3752で
通常の制御を行なう。通常の制御内容については、前述
のSAEペーパー800056. 800825等で周
知であるので省略する。エンストと推定された場合には
、 3753でISOによる空気量(即ち混合気量)を
増して9回転トルクを増大させる方向に制御する。具体
的には、 ISOの制御1」標回転数を上げ、フィード
バック制御の中で間接的に空気・量を増す方法と、 I
SOの制御出力をフィードフォワード制御で直接的に空
気量を増す方法とが適用できるが、後者の方が応答性は
良い。ただし後者の方法では9回転速度がどの程度」1
昇するかは厳密には管理できないので、」二昇幅を一定
にしたい場合には、短時間フィードフォワードで制御し
。
徐々にフィードバックに移してい(ような方式をとれば
よい。
よい。
3754では点火時期を、トルクが増大する方向。
即ち進角させる方向に補正する。
なお9点火エネルギー不足でエンスト防止易い場合もあ
るので7点火エネルギーを増す、即ち9点火コイルへの
通電時間を増す制御も効果がある。
るので7点火エネルギーを増す、即ち9点火コイルへの
通電時間を増す制御も効果がある。
3755では、 EGRを減らし、燃焼状態を良くする
方向に制御する。この他に、エンスト防止のためには、
混合気の混合比をトルク増大の方向に制御(EGI制御
)したり、エンジンの負荷を減らず(例えばエアコンを
切る)などの制御も有効である。
方向に制御する。この他に、エンスト防止のためには、
混合気の混合比をトルク増大の方向に制御(EGI制御
)したり、エンジンの負荷を減らず(例えばエアコンを
切る)などの制御も有効である。
これまでの説明は、エンストの予測と回避の例1で説明
してきたが、その他に、加減速やギャチェン7などを検
出することにも適用できる。
してきたが、その他に、加減速やギャチェン7などを検
出することにも適用できる。
また回転速度以外の運転データ、例えば吸入空気量信号
(Ali’M信咄211 ) 、スロットル開度信号(
TVO信号271)などを用いることもできる。以1下
それらを説明する。
(Ali’M信咄211 ) 、スロットル開度信号(
TVO信号271)などを用いることもできる。以1下
それらを説明する。
例えばギヤチェンジについてみると、クラッチなどの動
作を検出することによってギヤチェンジの有無は検出で
きるが、何速から何速へのギヤチェンジかは区別できな
い。区別するためには、そヤ位置を全て識別する複雑な
センサが必要で高価複雑になる。しかし本発明の方法を
適用し、吸入空気量やスロットル開度、エンジン回転な
どの変化パターンを検出し、あらかしめ実験的に測定さ
れ製造時に記憶されているパターン・データと照合する
ことにより、どのようなギヤチェンジかが正確に、早く
推定できる。そしてその結果を制御に加味することによ
り、各エンジン状態に適した制御が行なえる。−例とし
ては、排気ガスの有害成分の排出量をできるたけ少なく
するように、ギヤチェンジのパターンに応じて、燃料の
供給パターンを制御する方法が考えられる。
作を検出することによってギヤチェンジの有無は検出で
きるが、何速から何速へのギヤチェンジかは区別できな
い。区別するためには、そヤ位置を全て識別する複雑な
センサが必要で高価複雑になる。しかし本発明の方法を
適用し、吸入空気量やスロットル開度、エンジン回転な
どの変化パターンを検出し、あらかしめ実験的に測定さ
れ製造時に記憶されているパターン・データと照合する
ことにより、どのようなギヤチェンジかが正確に、早く
推定できる。そしてその結果を制御に加味することによ
り、各エンジン状態に適した制御が行なえる。−例とし
ては、排気ガスの有害成分の排出量をできるたけ少なく
するように、ギヤチェンジのパターンに応じて、燃料の
供給パターンを制御する方法が考えられる。
また、加速や減速等についても、単に加速あるいは減速
という判別だけでなく、坂道(」−り下り別々に)での
加減速の識別とか、加減速の程度な1ども区別して推定
できる。
という判別だけでなく、坂道(」−り下り別々に)での
加減速の識別とか、加減速の程度な1ども区別して推定
できる。
これによって4J+気ガスの有害成分の排出量を少な(
するような燃料や点火、 EGRのきめ細かな制御がで
きる。
するような燃料や点火、 EGRのきめ細かな制御がで
きる。
次に、第18図は本発明の他の実施例図である。
この実施例において、動作変化分パターン作成手段38
00は、実状態データ3401と状態別動作パターン・
データ3501とを入力し、実状態データ3401が所
定のエンノン状態と判別したときの状態別動作パターン
・データ3501の、所定値からの変化分を動作変化分
パターン・データとして記憶しておく。そしてセンサか
らの人力信号又は実状態データ3401が所定の状態を
示したときに、それに対応した動作変化分パターン・デ
ータ3201を出力する。
00は、実状態データ3401と状態別動作パターン・
データ3501とを入力し、実状態データ3401が所
定のエンノン状態と判別したときの状態別動作パターン
・データ3501の、所定値からの変化分を動作変化分
パターン・データとして記憶しておく。そしてセンサか
らの人力信号又は実状態データ3401が所定の状態を
示したときに、それに対応した動作変化分パターン・デ
ータ3201を出力する。
その他の動作は第6図の実施例と同様である。
次に第19図は動作変化分パターン作成手段3800に
記憶される動作変化分パターン・データ3201を作成
するプログラム3260のフローチャー1・である、。
記憶される動作変化分パターン・データ3201を作成
するプログラム3260のフローチャー1・である、。
第19図において、 3261では実状態データ340
1からエアコンがオンになった状態かどうかをチェック
する。エアコンがオンになった状態であれば3262へ
行く。
1からエアコンがオンになった状態かどうかをチェック
する。エアコンがオンになった状態であれば3262へ
行く。
3262では状態別動作パターン・データ3501の内
から、エアコン・オン時の動作パターン・データ350
1−3を読み出し、エアコンがオンになった瞬間の値を
ゼロとした変化分のパターン・データを誘出する。すな
わち全体のパターン・データからエアコン・オンの瞬間
の値を引く。その変化分パターン・データをエアコン・
オン時の動作変化分パターン・データ3201−1とし
て記憶する。以下3263 。
から、エアコン・オン時の動作パターン・データ350
1−3を読み出し、エアコンがオンになった瞬間の値を
ゼロとした変化分のパターン・データを誘出する。すな
わち全体のパターン・データからエアコン・オンの瞬間
の値を引く。その変化分パターン・データをエアコン・
オン時の動作変化分パターン・データ3201−1とし
て記憶する。以下3263 。
3264でエアコン・オフ時の変化分のデータ、 32
65゜3266で自動変速機のギヤ位置がNにューi・
ラル)からD(ドライブ)に移った時の変化分のデータ
。
65゜3266で自動変速機のギヤ位置がNにューi・
ラル)からD(ドライブ)に移った時の変化分のデータ
。
3267、3268でDからNに移った時の変化分のデ
ータを算出してそれぞれ記1意する。
ータを算出してそれぞれ記1意する。
これによって、動作変化分パターンが実際にその状態に
なった時のパターンとして記憶されるので、エンジンの
経時変化や、制御による動作の変化などに対して実際の
エンジン動作に近い動作予測が可能になる。
なった時のパターンとして記憶されるので、エンジンの
経時変化や、制御による動作の変化などに対して実際の
エンジン動作に近い動作予測が可能になる。
以上のプログラムの説明は、全て定11♂割込で連続的
に実行されるように説明してきたが、実際にプログラム
を実行させる場合には、各プログラムの前に、実行スケ
ジュールをコントロールするプログラム(OS)を挿入
して、実行間隔、実行順序をコントロールして、データ
を効果的に使っていく。
に実行されるように説明してきたが、実際にプログラム
を実行させる場合には、各プログラムの前に、実行スケ
ジュールをコントロールするプログラム(OS)を挿入
して、実行間隔、実行順序をコントロールして、データ
を効果的に使っていく。
一例として、エアコン・オン時のパターン・データの動
きを説明する。
きを説明する。
第n ljl 口のエアコン・オン時に計測された実動
作パターン・データ3]01.、は予測動作パターン・
データ3301 、、作成に使われるが、その時同時に
使われる動作変化分パターン・データnは、1回前(n
−1回目)の実動作パターン・データ3101.n−1
が状態別動作パターン・データ3501n−1として記
憶1され、さらにその変化分が動作変化分パターン作成
手段3800に記憶されたものである。
作パターン・データ3]01.、は予測動作パターン・
データ3301 、、作成に使われるが、その時同時に
使われる動作変化分パターン・データnは、1回前(n
−1回目)の実動作パターン・データ3101.n−1
が状態別動作パターン・データ3501n−1として記
憶1され、さらにその変化分が動作変化分パターン作成
手段3800に記憶されたものである。
同様に、エンジン状態推定手段3600が比較するデー
タは、n回目の予測動作パターン・データ3301nと
1回前に記憶されている状態別動作パター7・データ3
501n−gである。比較照合が終った後にn回目の実
動作パターン・データ3101.、が350Inとして
あらためて記憶される。
タは、n回目の予測動作パターン・データ3301nと
1回前に記憶されている状態別動作パター7・データ3
501n−gである。比較照合が終った後にn回目の実
動作パターン・データ3101.、が350Inとして
あらためて記憶される。
なお、制御のやり方としては、前述のように状態推定を
行なう方法の他に、予測動作パターン・データ3301
から直接制御量を算出する方法でもよい。
行なう方法の他に、予測動作パターン・データ3301
から直接制御量を算出する方法でもよい。
例えば吸入空気量とエンジン回転の予測動作データから
燃料供給量を算出して早めに必要と予想される燃料を供
給して燃料供給系の動作遅れによる影響を少なくするよ
うに制御することもできる。
燃料供給量を算出して早めに必要と予想される燃料を供
給して燃料供給系の動作遅れによる影響を少なくするよ
うに制御することもできる。
(発明の効果)
以」二説明したごとく本発明においては、エンジンが所
定の状態になった時から後の動作パターンを予測するこ
とができるので、予測結果に基づいて早めに制御するこ
とにより、エンストなとの不具合を回避することができ
る。そして、これによりエンジンの使用範囲(例えばア
イ1−ルの回転数)を限界まで広げることができ性能を
フルに生かすこと(例えばアイドル回転を下げて燃料消
費を少なくする)ができる。
定の状態になった時から後の動作パターンを予測するこ
とができるので、予測結果に基づいて早めに制御するこ
とにより、エンストなとの不具合を回避することができ
る。そして、これによりエンジンの使用範囲(例えばア
イ1−ルの回転数)を限界まで広げることができ性能を
フルに生かすこと(例えばアイドル回転を下げて燃料消
費を少なくする)ができる。
また実動作パターンの外挿を行なうものにおいては、よ
り正確な動作予測を行なうことが出来る。
り正確な動作予測を行なうことが出来る。
また動作変化分パターン・データを順次記憶するものに
おいては、エンジンの経時変化や、制御2によるエンジ
ンの動作パターンの変化に対しても。
おいては、エンジンの経時変化や、制御2によるエンジ
ンの動作パターンの変化に対しても。
実際に動作した結果のデータを使うことによって。
正確に予測が行なえるという効果がある。
第1図は従来装置の一例図、第2図は第1図の装置の制
御系の対応図、第3図は本発明の全体の構成を示すブロ
ック図、第4図は本発明の電子制御装置の全体の構成図
、第5図はコントロール・ユニッ) 10009回路構
成図、第6図は本発明を適用した制御系の一実施例を示
すブロック図、第7図はエンスト油接におけるエンジン
回転のパターンを示す図、第8図は実動作パターン計測
手段としてCPUが実行するプログラムのフローチャー
!・第9図はエアコンのオン・オフ時におけるエンジン
回転速度の変化を示す図、第10図は動作変化分パター
ン・データ3201を算出するプログラムのフローチャ
ー1・、第11図は減速中にエアコンがオンになった場
合のエンジン回転速度の変化を示す図。 第12図は予測動作パターン・データ3301を作成す
るプログラムのフローチャート、第13図は実状態デー
タ3401を作成するプログラムのフローチャート、第
14図は状態別動作パターン・データ3501を作成す
るプログラムのフローチャート、第15図はエンスト時
の予測動作パターン・データ3301と状態別動作パタ
ーン・データ3501との関係を示す図。 第16図はエンジン状態推定データ3601を算出する
プログラム3650のフローチャート、第17図は制御
出力演算手段3700として実行されるプログラムのフ
ローチャー1・、第18図は本発明の他の実施例図。 第19図は動作変化分パターン・データ3201を作成
Iするプログラムのフローチャー1・である。 初号の説明 20・・センサ群 21・・・演算手段 力・・・アクチュエータ又は表示手段 23、29・・・動作変化分パターン作成手段24、2
6.31・・予測動作パターン合成手段25・・・実動
作バタ・・・ン計測手段27・・・実状態判別手段 28・・・状態別動作パターン記憶手段オP15ムl 軸通時間 牙16図 牙140よす 1P17図
御系の対応図、第3図は本発明の全体の構成を示すブロ
ック図、第4図は本発明の電子制御装置の全体の構成図
、第5図はコントロール・ユニッ) 10009回路構
成図、第6図は本発明を適用した制御系の一実施例を示
すブロック図、第7図はエンスト油接におけるエンジン
回転のパターンを示す図、第8図は実動作パターン計測
手段としてCPUが実行するプログラムのフローチャー
!・第9図はエアコンのオン・オフ時におけるエンジン
回転速度の変化を示す図、第10図は動作変化分パター
ン・データ3201を算出するプログラムのフローチャ
ー1・、第11図は減速中にエアコンがオンになった場
合のエンジン回転速度の変化を示す図。 第12図は予測動作パターン・データ3301を作成す
るプログラムのフローチャート、第13図は実状態デー
タ3401を作成するプログラムのフローチャート、第
14図は状態別動作パターン・データ3501を作成す
るプログラムのフローチャート、第15図はエンスト時
の予測動作パターン・データ3301と状態別動作パタ
ーン・データ3501との関係を示す図。 第16図はエンジン状態推定データ3601を算出する
プログラム3650のフローチャート、第17図は制御
出力演算手段3700として実行されるプログラムのフ
ローチャー1・、第18図は本発明の他の実施例図。 第19図は動作変化分パターン・データ3201を作成
Iするプログラムのフローチャー1・である。 初号の説明 20・・センサ群 21・・・演算手段 力・・・アクチュエータ又は表示手段 23、29・・・動作変化分パターン作成手段24、2
6.31・・予測動作パターン合成手段25・・・実動
作バタ・・・ン計測手段27・・・実状態判別手段 28・・・状態別動作パターン記憶手段オP15ムl 軸通時間 牙16図 牙140よす 1P17図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、エンジンや補機類の動作状態を検出するセンサと、
エンジンや補機類の所定の状態に対応したエンジン動作
の変化分のパターン・データを記憶しており、上記セン
サの出力が上記所定の状態を示したときにそれに対応し
た変化分のパターン・データを出力する第1の手段と、
上記センサから与えられるエンジンの現時点の動作デー
タと」−配液化分のパターン・データとを合成する第2
の手段と、上記センサの出力と上記第2の手段の合成結
果とに基づいてエンジンの制御や診断を行なう第3の手
段とを備え、エンジンや補機類が所定の状態になった時
点から後のエンジンの動作パターンを予測する機能を有
することを特徴とする題記装置。 2、 エンジンや補機類の動作状態を検出するセンサと
、該センサの出力を所定周期でサンプリングし、所定期
間のサンプリング・データを時系列的パターン・データ
の形で実動作パターン・データとして記憶する第4の手
段と、エンジンや補機類の所定の状態に対応したエンジ
ン動作の変化分のパターン・データを記憶しており、上
記センサの出力が上記所定の状態を示したときにそれに
対応した変化分のパターン・データを出力する第1の手
段と、上記実動作パターン・データと上記変化分のパタ
ーン・データとを合成する第5の手段と、上記センサの
出力と上記第5の手段の合成結果とに基づいてエンジン
の制御や診断を行なう第6の手段とを備え、エンジンや
補機類が所定の状態になった時点から後のエンジンの動
作パターンを予測する機能を有することを特徴とする題
記装置。 3 上記第5の手段は、上記実動作パターン・データに
外挿してめたデータに上記の変化分のパターン・データ
を加算して合成するものであることを特徴とする特許請
求の範囲第2項記載の題記装置。 4. エンジンや補機類の動作状態を検出するセンサと
、該センサの出力を所定周期でサンプリングし、所定期
間のサンプリング・データを時系列的パターン・データ
の形で実動作パターン・データとして記憶する第4の手
段と、上記センサの出力からエンジンの状態が所定の状
態になったことを判別する第7の手段と、該第7の手段
が所定のエンジン状態であると判別したときにおける上
記第4の手段が記憶している値をその所定のエンジン状
態に対応する動作パターン・データとして記憶する第8
の手段と、上記第7の手段が所定のエンジン状態である
と判別したときの上記第8の手段が記憶した動作パター
ン・データの所定値からの変化分を変化分パターン・デ
ータとして記憶しておき、上記センサ出力又は上記第7
の手段が所定の状態を示したときに、それに対応した変
化分パターン・データを出力する第9の手段と、上記実
動作パターン・データと上記変化分パターン・データと
を合成する第10の手段と、上記センサの出力と」ユ記
第9の手段の合成結果とに基づいてエンジンの制御や診
断を行なう第11の手段とを備え′。 エンジンや補機類が所定の状態になった時点から後のエ
ンジンの動作パターンを予測する機能を有することを特
徴とする題記装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20592783A JPH06100143B2 (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | エンジンの動作パターン予測装置 |
DE3486373T DE3486373T2 (de) | 1983-11-04 | 1984-10-30 | Fahrzeugmotorsteuersystem mit der Fähigkeit den Betriebszustand des Motors zu vermitteln und das passende Betriebsschema zu wählen. |
US06/666,367 US4625697A (en) | 1983-11-04 | 1984-10-30 | Automotive engine control system capable of detecting specific engine operating conditions and projecting subsequent engine operating patterns |
EP84113075A EP0142101B1 (en) | 1983-11-04 | 1984-10-30 | Automotive engine control system capable of detecting specific engine operating conditions and projecting subsequent engine operating patterns |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20592783A JPH06100143B2 (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | エンジンの動作パターン予測装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6098151A true JPS6098151A (ja) | 1985-06-01 |
JPH06100143B2 JPH06100143B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=16515039
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20592783A Expired - Lifetime JPH06100143B2 (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | エンジンの動作パターン予測装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06100143B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0249934A (ja) * | 1988-06-20 | 1990-02-20 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンエンジン用ディジタル電子制御装置 |
-
1983
- 1983-11-04 JP JP20592783A patent/JPH06100143B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0249934A (ja) * | 1988-06-20 | 1990-02-20 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンエンジン用ディジタル電子制御装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06100143B2 (ja) | 1994-12-12 |
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