JPS6098153A

JPS6098153A - エンジンの状態推定装置

Info

Publication number: JPS6098153A
Application number: JP20592983A
Authority: JP
Inventors: Akio Hosaka; 保坂　明夫
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1983-11-04
Filing date: 1983-11-04
Publication date: 1985-06-01
Anticipated expiration: 2009-12-12
Also published as: JPH06100145B2

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】〔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
記憶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。

上記の装置は、ＳＡＥペーパー８０００５６及び同８０
０８２５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、１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、５はアイド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Ｅ　Ｇ　Ｒ制御バルブ、５はＡＡＣバルブ６と
ＥＣ几制御バルブ４との開度な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はデイストリビー
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二一一トラルスイノチ、１
６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、図示しないマイクロコンビーータに
入力し、図示のごとき各種のアクチーエータを総合的に
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がある。

（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（１，ＳＣ）。

（ろ）　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（ＩＧＮ）。

（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）。

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。

しかしながら上記のごとき従来装置においては１、エン
ジンの動作状態を記憶、保持する機能を有していなかっ
たため、次のごとき欠点があった。

すなわち（１）エンジン・ストール等の不具合な現象が
起った時に、その再発を効果的に防止することが出来な
い、（２）エンジンの特性の変化度合（例えば経時変化
の程度）を知ることが出来ない、（６）エンジンに不具
合な現象が発生した時に、その原因の診断を効果的に行
なうことが出来ない。

〔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だめに
なされたものであり、エンジンの動作状態を時系列的パ
ターン・データとして記憶、保持し、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５図は本発明の全体の構成を示すブロック図である。

第３図において、２０はエンジンや補機類（変速機やエ
アコン等）の動作状態（車両に用いるエン。

ジン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２００．２１０．２２０．２５０゜２５０
．２７０．２８０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ーエータや表示手段（後記第４
図の３５．６８．４１．４２．６０．７０．８０等）で
ある。

また２６は実動作パターン計測手段であり、センサ群２
０かも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・データとして記憶す、る。

２４は実状態判別手段であり、センサ群２０の出力から
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。

２５は状態別動作パターン記憶手段であり、実状態判別
手段２４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２３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。

演算手段２１は、センサ群２０から与えられるエンジン
の動作信号と、状態別動作パターン記憶手段２５が出力
する動作パターン・データとに基づいて演算を行ない、
アクチーエータや表示手段２２を制御したり、表示動作
を行なわぜる。寸だ故障検出や制御状態の自己診断を行
なうことも出来る。

〔発明の実施例〕

る以下、実施例に基づいて本発明の詳細な説明鳴捷ず本発
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。

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
いて示しであるか、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　ＯＵＴ　１１０　）。

（２）（／’二ノンヨン・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（１，ＯＮ）制御（ＩＧＮ　ＯＵＴ　１２０　）。

（３）１シＧ１（、バルブ６０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（１シａＩｔ）制御（ＥＧＩ（、ＯＵＴ　１３０　）
。

（４）　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（ＩＳＣ）制御（ＩＳＣ０ＵＴ１５０）。

以上が主要々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じて以下のものがある。（５）燃
料ポンプリレー６ｏの制御による燃料ポンプ５３０ノオ
ン・オフ制御（Ｉｉ’／Ｐ　ＯＵＴ　１．６０　）、（
６）燃料消費量データの燃旧消費計７０への出力（ＦＣ
Ｍ　ＯＵＴ　１７０　）、（７）　システムの自己診断
とチェッカ２００Ｄあるいは車両情報提供装置２５００
とのデータ交換（ＣＩ−ＩＥＣＫ　）、（８）　自己診
断結果による警報のアラーム・ランプ８ｏへの出力（Ａ
ＬＡＲＭ　ＯＵｉ”　１８０　）、　（９）　自己診断
結果等の表示器１９００への表示（ＭＯＮＩＴ）。（１
０）　ｘ　７−ｚ　ンデインヨナ（エアコン）のオフ・
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　）　Ｋ　ヨル制御（ＡＩ
Ｉ（、ＣＯＮ　）。

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。

（１）　ディストリビーータ５２０に内蔵されたクラン
ク角センサ２［）［１がら、クランク軸の回転角（デイ
ストリビーータの回転角の２倍）で１２００毎に立上る
ＲＥＦ信号２ｏ１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。

（２）　エンジンの吸入空気ｆｉ：　Ｑ；ｌはエアフロ
ニメータ２１０により検出する。なお吸入空気量Ｑａは
エアフローメータ出力電圧信号（Ａｌｉ”Ｍ　）　２１
１と反比例の関係になっている。

（ろ）０２センサ２２０は排気ガス中の酸素濃度に応じ
て出力電圧が変化し、空燃比に応じた信号（０２）　２
２１が得られる。

（４）水温センサ２６０によりエンジンの温度を代表す
る電圧信号（”ｗ　）　２３１が得られる。

（５）　−１Ｊｊ載のバッテリ２４０は制御系各部に電
気を供給−ｉ　ル。コア　１−ロール・ユニノｌ−１０
００ヘｕ　：１ノ！・ロール・ユニット・リレー５４０
を介した主電源２４１と、バッチ１Ｊ２４０がら直接入
る補助電源２４２とが供給される。主電源の電圧信号（
ＶＢ）２４１も制御のだめの情報として利用する。なお
、イグニノンヨノ・スイッチ２６０のＯＮ端子２６２は
ＯＮ位置では勿論のこと、ＳＴ１％’ｌ”位置でもバッ
テリ電圧が掛るため、クランキング中もコントロール・
ユニノ）　１０００には主電源２４１が供給される。

（６）車速センサ２５０により１７速に比例したパルス
密度を有する信号（ＶＳＰ）２５１が得られる。

（７）　イグニッション・スイッチ２６０　Ｕ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、’ｃ
　（Ｄ　Ｓ　ＴＡＲＴ　端子（Ｄ　ｔ　圧信号（Ｓ　Ｔ
ＡＲ”　）　２６１　Ｋ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。

（８）　スロットルバルブセンサ２７０ｉ、１、スロッ
トルバルブの開度に比例しだスロットル開度信号（ＴＶ
Ｏ）　２７１を出力する。

（９）　エアコン・スイッチ２８０ハエアコンデイシヨ
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によってエアコツ作動中かどうかを
検知する。

（１０）二一一トラル・スイッチ２９０　ハトランスミ
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（Ｎ
ＪＤＵＴ　）　２９１によってトランスミノ７ヨンのギ
ヤ位置を検知する。

以」二説明した各信号はコントロール・ユニノ）・１０
００に入出力される。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だめのチェッカ２０００がチェック
用コネクタ２０１０を介して接続される。咬だ車両情報
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・ユニット１０００は
マイクロコンピュータを有し、上記各制御情報（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６図の２１．２３．２４．２５等の機能は、上記
のコントロール・ユニット１０００に含まれている。

次に」二連のような制御を総合的に行なうコントロール
・ユニソ）　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人力信号を入力し、この各種
入力信号のノイズ除去、サージの吸収を行すって、コン
トロール・ユニット１０［］ｏ　ｏ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、各種入力信号を
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。１
２００は入力インターフェース回路であり、信号整形回
路１１００で整形された各種入力信号をアナログ−ディ
ジタル（Ａ、Ｄ）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、次の中央演算処理装置（ＣＩ）
Ｕ）　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。１５００は中央演算処理
装置（Ｃ１）Ｕ）で水晶振動子１６１ｏの発振信号１６
１１をベースにしたクロック信号に同期して動作し、バ
ス１６２０を介して各部と接続され、メモリ１４００の
マスク几０Ｍ１４１０およびＩ）ＩＬＯＭ１４２０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ＩＪ　１４００は
データの記憶装置で、マスクｌもＯＭ　１４１０、ＰＲ
ＯＭ　１４２０、ＲＡＭ１４６０および記憶保持用メモ
１Ｊ１４４０を有する。そしてマスクＩ（０Ｍ１４１０
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、ｌ）ＲＯＭ　１４２０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Ｉ（０Ｍ１４１０と
同様のプログラムやデータをコントロール・ユニット１
０００に組み込む前に永久的に書き込んで記憶させる。

寸だＲＡＭ１４６０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がオフに々り主電源２４１が切れると
保持されない。また記憶保持メモＱ　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。

１６５０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だ
めの乗算回路、所定時間周期毎にＣＰＵ１６００に割込
み信号を送出するインターバル・タイマ、ＣＰＵ　１３
００が所定の事象から次の事象までの経過時間や事象発
生時刻を知るだめのフリーラン・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、Ｃ
ＰＵ　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−ティ比を有するパルス信号に変換したり、”°
１″′、”　ｏ　”のスイッチング信号に変換して駆動
回路１６００に送出する。駆動回路１６００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
って各種アクチーエータを駆動したり、表示を行なった
り、あるいはコントロール・ユニット１０００にラネフ
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だめのチェッカ２０００
に出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
の信号をモニタして故障を検出し、ＣＰ　Ｕ１６００、
メモ！Ｊ１４００などが故障して正常に動作しなくなっ
た時に、信号整形回路１１ＤＯ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／ζめの必要
最少限の制御出力を発すると共に、故障発生を知らせる
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からの信号を遮断し、バックアップ回路１
７００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
１８１０．１８２０．１８６０．１８８０．１８９０を
供給すると共に、Ｃ１）Ｕｉろ００の動作を制御するＲ
ＥＳＥＴ信号１８４０．１−ＩＡＬＴ　信号１ｓｓｏ、
ハｙ　ｆ　！Ｊ　を圧信号１８３０などを出力する。

次に、第６図は、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。

実際のシステムでは、第６図に示す各ブロックは、第５
図のハードウェアとＣＰＵ１３００が実行するプログラ
ムで実現されるが、システムを判り易ぐするだめにブロ
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言４測手段６１００は、各種入力信
号２０６．２１１．２７１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、順次記憶して、
エンジン回転速度、吸入空気量、スロットル開度なとが
どのような動作パターンになっているかをパターン・デ
ータの形で実動作パターン・データ６１０１として記憶
する。

一方、動作変化分パターン作成手段６２００にも各種入
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　ｕ、実動作パター
ン・データ６１０１と、動作変化分パターン・データ６
２０１　とを入力し、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６６０１を作
成する。動作変化分パターンがゼロの場合には予測動作
パターン・データ６６０１は実動作パターン・データ６
１０１　と同じものになる。

実状態判別手段ろ４００は、各種入力信号２０６．２１
１．２６１．２７１．２８１．２９１等から、エンジン
の状態、例えばエンジン・ストール（エンスト）、加速
、減速、ギヤ・チェンジガ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６５００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・データろ１０１を状
態別動作パターン・データ６５０１として記憶する。

なお状態別動作パターン・データ３５０１　ｉｄ、前記
のごとく、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６１０１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６６００は、前記予測動作パター
ン・データ３３０１　と状態別動作パターン・データ５
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６６０１を出力する。

制御出力演算手段６７００は、各種人力信号を基に、Ｅ
ＧＩ、ＩＯＮ、　ＥＧＩ（、、■ＳＣ等の制御出力（１
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６６０１に応じて変える。

なお第６図の実施例においては、予測動作パターン合成
手段６６００やエンジン状態推定手段６６００等も含め
た構成となっているが、本発明は最小限、実動作パター
ン計測手段３１００、実状態判別手段ろ４００及び状態
別動作パターン記憶手段６５００かも構成することが出
来る。

すなわち、記憶しておいた状態別動作ノくターン・デー
タに基づいてエンジン状態を推定し、その結果に応じて
エンジンを制御することも出来るが、故障診断やエンジ
ン特性の経時変化検出にも応用出来る。

すなわち、記憶、保持しておいた状態別動作・ζターン
・データを用いて、例えばエンストが発生した後で、そ
のデータを表示したり、あるいは読出してチェックする
ことにより、エンスト時のエンジ／の動作が判り、工／
スト原囚の調査、４Ｗ定などに有効なデータとなる。

次に、前記第６図の動作を実例に基づいて詳細に説明す
る。

この実例は、エンジン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。

第７図は、エンスト前後のエンジン回転のパターンを示
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
の例えば態別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大きすぎたり、
点火時期が適切でなかったり、スロットル・パルプ（＝
１　近が汚れていたシして混合気が安定的にイＪ（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・・ンチング現象を起し、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、例えばＤの区間の回転の動作パターンを測足し
、図のようなパターンになっているかとうかを判断（パ
ターン認識）して、エンスト前後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で、エ
ンジンの発生トルクを大きくしてやれば、エンストしな
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６１００としてＣＰＵ
　１３［］０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。

捷ず６１５１で計測区間かどうかが判断される。

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どうかで区間の終りを判断すること
によって行なわれる。

開側区間内である場合には、６１５２で、測定したデー
タを順次サンプリングしてＩｔＡＭ１４３０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６１０１　として網側され、記
憶される。

次に動作変化分パターン作成手段３２００の動作を、エ
アコンのオン・オフ時の動作を例として説明する。

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。

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、
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区間Ａに図示するよ
うに回転速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６２旧を算出す
るプログラム６２５０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の起点をゼロとしだ値
）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、６２５１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、
Ｙ　Ｅ　Ｓの場合は、６２５２で、あらかじめ記憶され
ているエアコン・オン時の変化分のパターン・データを
選択して、動作変化カバターン・データ６２０１　とし
て出力する。同時にオフ時には３２５６と６２５４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６３００の動作を・、減
速中にエアコノがオンになった場合を例として説明する
。

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。

第１１図において、減速中で、回転速度がラインンｌの
ように変化している場合に、時点■でエアコンがオンに
なったとすると、回転速度ｌｌ−１Ｉ）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、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、回転速度は著るしく低下してエンス
トに到る可能性が強い０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６３０１を作成するプログラムろ
３５０のフローチャートである。

まず６６５１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５１０１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。

３６５２では動作変化分パターン・データろ２旧を、前
記外挿データに加算する。これによって、ｌ）、Ｃなど
の予測動作パターン・データ５６０１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６２０１を継
げるだけでもよい。寸だエアコンオフ・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６２０１は
ゼロなので、予測動作パターン・データろ３０１は実動
作パターン・データ６１０１そのものになる。第７図の
減速ハンチングなどの場合がそれに当る。

次に第１６図は実状態データ６４０１を作成するプログ
ラム６４５０のフローチャートである。

寸ず６４５１でエンジン回転速度をチェックして、２０
　ｒｐｍ以下の場合には６４５２でデータ６４０１をエ
ンストを表わすデータにする。そうでない場合には３４
５６で、データ３４０１をエンジン回転中を表わすデー
タにする。尚、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。

捷た、スロノｌ−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。

次に第１４図は状態別動作パターン・チータロ５０１を
作成するプログラム６５５０のフローチャートである。

まず３５５１で実状態チータロ４０１をチェックし、エ
ンストの場合にば６５５２で、その直前の実動作バター
／・データろ１０１（第７図の区間１）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リ１４４０　（第５
図参照）に記憶さぜ、イグニノ／ヨン・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。

尚、前記データとは別に、開発実験などにおいて起った
エンスト時の動作バター／をあらかじめ別なエンスト時
の運転パターン・データ６５０１　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ＲＯＭ１４１［
］、ＦＲＯＭ　１４２０などに記憶させておく。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６６００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・チータロ
６０１と状態別動作パターン・チータロ５０１との関係
を示す図である。

第１５図において、ライン、１は、４ノに態別動作パタ
ーン記憶手段６５０口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
バター７・データろ５０１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、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３５００で作成
された予測動作パターン・データ６６０１である。状態
別動作パターン・データ６５０１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６６００は図のハツチング部分（
区間Ｉ３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が小すイカで、この１′
！！放置しておくとエンストに到Ｉ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３６’００がエ
ンジン状態推定データ３６０１を算出するプログラム３
６５０のフローチャートである。

ｔ　ｆ　３６５１で、予測動作パターン・データ３６ｏ
１と複数記憶されている状態別動作パターン・データ３
５０１　ノ内のパターン・データ３５０１−１（例えば
、これを減速中にエアコン・オンにしてエンストシタ時
のパターン・データとする）の各時点における差（３３
０１３５０１−ｉ　）を逐次、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刊きで算出される。この差面積デ
ータを６６５２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ｉＪ（実際にエンストを起した時の回転の動作
パターン）よシ上にあり、エンストする恐れはない。所
定値より小さい場合には、ライン１ノが相対的にライン
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、６６５６で、
エンジン状態推定データ６６０１をエンストを表わすデ
ータにする。

３６５４．３６５５以下では、第２、第６（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。

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。

尚、本例ではエンストの判定だけなので、差を符号性で
め、判定もエンストかそうでないかだけとしだが、エノ
スト以外のエンジン状態、例、ｔば加速、減速なども識
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ろ。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
フストかを識別できる。

次に第１７図は制御出力演算手段６７００として実行さ
れるプログラム６７５０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１２０°毎の信号（ＲＥＩ”信号２
０１）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。

１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Ｓ
ＡＥベーパー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、６７
５６で１’８Ｃによる空気量（即ち混合気量）を増して
、回転トルクを増大させる方向に制御する。具体的には
、ＬＳＣの制御目標回転数を上げ、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、ＩＳＣ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、回転速度がどの程度上昇するかは厳密には
管理できないので、上昇幅を一定にしだい場合には短時
間フィードツメワードで制御し、徐々にフィードバック
に移していくような方式をとればよい。

６７５４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。

尚、点火エネルギー不足でエンストシタ時近似もあるの
Ｔ、点火エネルギーを増す、即ち、点火コイルへの通電
時間を増す制御も効果がある。

６７５５ではＩｆｌ　（ｉ　Ｒを減らし、燃焼状態を良
くする方向に制御する。

この他に、工／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）し斥り、エンジ
ンの負荷を減らす（例えばエアコンを切る）などの制御
も有効である。

これ壕での説明は、エンストの予測と回避の例で説明し
てきたが、その他に、加減速やギヤチェンジなどを検出
することにも適用できろ。１だ回転速度以外の運転デー
タ、例えば吸入空気量信号（ＡＦＭ信号２１１）、スロ
ットル開度信号（’１”ｖ。

信号２７１）などを用いることもできる。

以下それらを説明する。

例ｔ　ハギャ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、何速から伺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、ギ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１ル開度、エンジン回
転などの変化パターンを検出し、あらかじめ実験的に測
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がか正確に、
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だけ少
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。

寸だ、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（上り下り別々に）での加
減速の識別とか、加減速の程度なども区別して推定でき
る。

これによって、排気ガスの有害成分の排出量を少なくす
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図は状態別動作パターン・データ６５０１
を作成する別なプログラム３５６０のフローチャートで
ある。

この場合には、実状態判別手段６４００では、エンスト
かどうかの区別だけでなく、エアコン・オンによるエン
ストかどうかも区別しであるものとする。エアコン・オ
ンによるものかどうかはエンスト直前にエアコンがオン
になったかどうかをチェックすることによって容易にで
きる。

捷ずろ５６１でエンストかどうかを、実状態データ６４
０１によってチェックする。次に６５６２で、同６１Ｋ
してエアコン・オンによるエンストかどうかをチェック
する。ＮＯの場合は、以下同様に別なエンジン状態かど
うかをチェックしながら進む。

エアコン・オンによるエンストの場合にはろ５６６に進
む。６５６３では既に記憶され、ているところのエアコ
ン・オンによるエンスト時の状態別動作パターン・デー
タ３５０１−１の各時点データと、今回４測され７だ実
動作パターン・データ３１０１の各時点データをそれぞ
れ加算して半分にし、平均値をめ（各時点毎の平均値を
め）その平均値のパターン・データを新たなエアコン・
オンによるエンスト時の状態別動作パターン・データと
して記憶する。

これによって、パターン・データが１／２づつ更新され
るので、ノイズなどによって、若干、異常な実動作パタ
ーン・データ６１０１が計測された場合でも、その影響
をやわらげることができ、正確な動作状態の記憶ができ
る。尚、重みをつけて平均することにより、１／４．１
／８等任意の割合で更新することができる。割合が小さ
ければノイズ等による影響は小さくできるが、データの
更新速度は遅くなる。

これ寸での実施例においては、記憶しておいだ状態別動
作パターン・データに基づいてエンジン状態を推定し、
その結果に応じてエンジンを制御する例を説明したが、
本発明は故障診断やエンジン特性の経時変化検出にも応
用出来る。

すなわち、記憶、保持しておいた状態別動作パターン・
データを用いて、例えばエンストが発生した後で、その
データを表示したり、あるいは読出してチェックするこ
とにより、エンスト時の工ンジノの動作が判り、エンス
ト前後の調査、推定などに有効なデータとなる。

捷だ、同じエンジン状態において、発生時期の異なる複
数のデータを記憶保持し、その差異を分析することによ
り、エンジンの特性の変化を判断することも可能である
。

〔発明の効果〕

以上説明したごとく本発明によれば、エフストなどの不
具合が発生した時に、その時のエンジンの動作パターン
を記憶しておき、再度同じような動作パターンが発生し
た時、その一致をチェックすることにより、同じ不具合
が再発することを事前に推定でき、再発を効果的に防止
できる。

寸だエンジンの不具合の発生原因を効果的に診断するこ
とが出来る。またエンジン特性の経時変化の度合を判断
することも出来る等の多くの優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

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６図は本発明の全体の構成を示すグロ
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・ユニット１００００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図はエンスト前後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網側手
段としてＣＰＵが実行するプログラムのフローチャート
、第９図はエアコンのオ／・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６２０１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６３０１を作成するプログラムのフ
ローチャー１・、第１６図は実状態データ６４０１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／・データ６５０１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６６０１　と状態別動作パターン・データ
６５０１との関係を示す図、第１６図はエンジン状態推
定データ、５６０１を算出するプログラム６６５０のフ
ローチャート、第１７図は制御出力演算手段６７００沌
して実行されるプログラムのフローチャート、第１８図
は状態別動作パターン・データを作成する別のプログラ
ムのフローチャートである。符号の説明２０・・・センサ群　２１・・・演算手段２２・・アク
チーエータ又は表示手段２６・・・実動作パターン計測手段２４・・・ダ状態判別手段２５・・・状態別動作パターン記憶手段代理人弁理士　
中利純之助卆７図矛８図中＋０１ｉ２１へ才９図＠＠鋳間、オ’　１０図オ８図より才１２図へ叶１３図より　矛　１４　図？　１５図経過時間牙″１６図＋１４図よす？１７図

Claims

【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、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
タとして記憶する第１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
２の手段と、該第２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１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６の手段と、上記センサの出力
と上記第６の手段の記憶したデータとに基づいてエンジ
ンの制御や診断を行なう第４の手段とを備え、所定のエ
ンジン状態が発生したときの動作パターン・データを記
憶する機能を有することを特徴とする照射装置。
（２）上記第５の手段は、イグニッション・スイッチが
オフにされたエンジン停止時においても記憶内容を保持
するものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の照射装置。