JPS63208646A - エンジンの制御装置 - Google Patents

エンジンの制御装置

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JPS63208646A
JPS63208646A JP62040961A JP4096187A JPS63208646A JP S63208646 A JPS63208646 A JP S63208646A JP 62040961 A JP62040961 A JP 62040961A JP 4096187 A JP4096187 A JP 4096187A JP S63208646 A JPS63208646 A JP S63208646A
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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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、自動車用エンジンの燃料噴射、点火時期な
どをマイクロコンピュータを用いて制御し、特に演算速
度を短縮し、高速回転に対応できるようにし几エンジン
の制御装置に関するものである。
〔従来の技術〕
自動車用エンジンの分野においては、排出ガス浄化、燃
費向上、運転性能向上を目的として、エンジンの燃料噴
射量や点火時期を電子的にマイクロコンピュータを用い
て精密に制御する方法が広く採用されており、その構成
および動作の実用例を第４図に示す。
この第４図において、１〜６はここでは図示していない
エンジンの運転状態を検出する几めのセンサ群で、回転
センサ１はエンジンの所定クランク角にてパルス状の信
号を発生する。
気筒識別センサ２はエンジンの所定のカムシャフト回転
角度を検出するものであり、エアフローセンサ３はエン
ジンの吸入空気ｔを検出する友とえばカルマン渦式やホ
ットワイヤ式で代表されるエアフローセンサである。
また、水温センサ４はエンジンの温度を検出するもので
あり、アイドルスイッチ５は運転者がアクセルペダルか
ら足を離したときに動作するものであり、ニアコンディ
ショナ（以下、エアコンという）スイッチ６は車両に設
けられたエアコンの動作状態を示すものである。
これらの回転センサ１、気筒識別センサ２、エアフロー
センサ３、水温センサ４、アイドルスイッチ５、エアコ
ンスイッチ６の各出力信号は入力回路７ｔｌ−通してマ
イクロコンピュータ８に入力されるようになっている。
この入力回路７は各センサの出力信号をレベル変換やフ
ィルタリングするためのものである。
マイクロコンピュータ８はこれら入力信号に基づいて、
燃料噴射量、点火時期、アイドル回転数制御（ＩＳＯ）
アクチェータなどの制御量を演算するもので、その内部
構成を第５図に示す。
この第５図の８２は入力ポート８１からの各種入力信号
を読み込み、予めＲＯＭ８３に記憶された演算手順にし
たがって演算を実行するマイクロプロセッサ、８４は演
算時のデータを一時的に記憶するＲＡＭ、８５は回転セ
ンサ１のパルス周期を計測したり、第４図のインジェク
タ１０ａ〜１０ｄの駆動パルス幅を発生させる几めのタ
イマである。
マイクロプロセッサ８２の演算結果は出力ポート８６に
出力するようになっている。この出力ポート８６から出
力されるパルス信号は第４図の出力回路９で増幅され、
インジェクタ１０ａ〜１０ｄの駆動周期および駆動パル
ス幅が制御され、さらに点火コイルｌｌａ、ｆｌｂのオ
ン、オフタイミングが制御される。
この例では、４気筒のエンジンに対してその各吸気管に
各１個のインジェクタが配設され、それぞれのインジェ
クタが独立に駆動されるようになっており、点火コイル
は４気筒のうち圧縮工程と排気工程が同位相となる二つ
の気筒に対して各１側設けられ、２気筒同時に着火する
方法を用いている。
エンジン制御の基本となる上記燃料量と点火時期の他に
、各種負荷条件や水温に対応してエンジンの吸入空気量
を制御する几めのＩＳＯアクチェータ１２の駆動パルス
やＥＧＲｉを制御するソレノイドバルブ１３も同様にマ
イクロコンピュータ８によって制御される。
以上の構成により、第６図に示すフローチャートにした
がって動作が行われる。この第６図において、ステップ
８１０で回転センサ１および気筒識別センサ２が発生す
るパルスＮｅ　、　Ｎｃ　（第７図（ｂ）の気筒識別信
号）を読み込み、ステップ８１１でエアフローセンサ３
の信号Ｑａ、を読込んだ後、ステップ８１２にて回転セ
ンサ１のパルス周期を計測してエンジンの回転数Ｎ’ｔ
−求め、１ストローク当りの所要燃料量、すなわち基本
燃料噴射パルス幅τｏ　（”　Ｑａハ）を演算する。
次のステップ８１３で、エンジンの温度を表わす水温セ
ンサ４の信号や、ここでは図示していない排出ガス成分
を検出する酸素センナや、大気圧センサなどの比較的変
化の緩やかな信号を読み込む。
次のステップ８１４で、これらの入力信号に対応して予
めＲＯＭ８３に記憶された補正ｆ　（Ｃ１，Ｃ２。
・・・）を読み出して、補間演算を行って合計の補正係
数Ｃ；Ｃ１×０２×・・・を求める。
次のステップ８１５で既に演算し九基本燃料噴射パルス
幅τ。に補正係数Ｃを乗じて、実際にインジェクタ１０
８〜１０ｄ′（ｉ：駆動するパルス幅とする。
インジェクタ１０ａ〜１０ｄは第７図に示すように、エ
ンジンの回転、すなわち回転センサ１の信号（第７図（
ａ））をトリガ基準として、パルス幅τ（第７図（Ｃ）
）で駆動される。
次にステップＳ１６にて、エンジンの回転数Ｎとエンジ
ンの負荷状態（Ｑａハ〕の二つのパラメータに対して予
めＲＯＭ８３にマツプとして記憶された点火時期θを読
み出し、補間演算を行って基本点火時期θｏｆ：求める
。
次に、ステップＳ１７でエンジンの温度やアイドル状態
の有無に対応して点火時期補正量θＣを算出し、ステッ
プ８１８で実際の点火時期、すなわち点火コイルＩｌａ
ま几はｌｌｂの電流をしゃ断するタイミング２求める。
点火コイルｌｌａ、ｌｌｂの通電開始のタイミングθｄ
は常に（θ−θｄ）がほぼ一定時間となるように、つま
り、高回転になる程θｄ（位相角）が短□かく制御され
る。
以上のステップＳＩＯ〜８１８で燃料噴射と点火時期の
制御を実行した後、ステップ８１９でＩＳＯアクチェー
タの制御量をエアコン負荷のオン／オフ状態やエンジン
の温度に基づいて演算する。
さらに必要に応じてＥＧＲや吸気系の可変バルブも制御
される（ステップ５２０）。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のエンジンの制御装置は上記のように、燃料噴射パ
ルス幅や点火コイルのオン、オフ制御（第７図げ）、第
７図（ｇ））、さらにアイドル回転制御用アクチェータ
などすべての制御に必要な演算を一つのマイクロコンピ
ュータ８で実行していた。
一般に、マイクロコンピュータによる演算は第７図に示
すごとく、回転信号（第７図（ａｔ　）　ｔ：　ト’）
ガとして噴射パルス幅の演算（第７図（Ｃ））が１１時
間で行われ、その結果に基づいてインジェクタの駆動パ
ルス幅τ（第７図（ｄ））が決足される。
続いて、第７図ｆｅ）に示すように点火時期ｋｔｚ時間
で演算し、その結果は次の回転信号を基準として実際の
点火時期として用いられる。
さらに、アイドル回転数制御やＥＧＲ制御の友めの演算
が時間ｔｓ（第７図（ｈ）〕で行われる。これらの演算
に要する時間ｔ１＋　’！＋　ｔ３の合計値は数ｍ５ｅ
ｃに達するが、４気筒エンジンでは、６０００ｒｐｍで
回転信号周期（ｔｏ）が５　ｍ５ｅｃ間隔となる几め、
演算時間は限界に近い値となっており、７０００〜９０
００ｒｐｍの高回転数に対応するのは困難であった。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、演算時間を短縮し、高回転数エンジンにも対応で
きるエンジンの制御装ｇＬヲ得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係るエンジンの制御装置は、１気筒または２
気筒に対して各１個ずつ設けられ多気筒エンジンの燃料
および点火のリアルタイム制御を行うマイクロコンピュ
ータ全役けｔものである。
〔作　用〕
この発明においては、燃料、点火の制御のうち変化の緩
やかな補正信号や、アイドル回転数制御、ＥＧＲ制御な
どを１個のマイクロコンピュータで集中的に行う。
〔実施例〕
以下、この発明のエンジンの制御装置の実施例について
図面に基づき説明する。第１図はその一実施例の全体構
成図である。この実施例では、４気筒４サイクルエンジ
ンを対象としている。この第１図において、従来例とし
て第４図で示した入力信号を発生する回転センサ１、気
筒識別センサ２、エアフローセンサ３、水温センサ４、
アイドルスイッチ５、エアコンスイッチ６、燃料を噴射
するインジェクタ１０３〜１０ｄ１点火エネルギを発生
する点火コイルｌｌａ、ｌｌｂ、ＩＳＣアクチェータ１
２、ソレノイドバルブ１３は第４図と同様である。
′また、２０は第１および第４気筒の燃料噴射と点火制
御を行うマイクロコンピュータであり、２１は第２およ
び第３気筒の燃料噴射と点火制御を行うマイクロコンピ
ュータである。
また、入力回路７の出力はマイクロコンピュータ２０．
２１および２２に出力するようになってイル。マイクロ
コンピュータ２２はマイクロコンピュータ２０．２１に
燃料量および点火時期の補正量を伝達するとともに、出
力回路９ｃ全通してＩＳＯアクチェータ１２やソレノイ
ドバルブ１３の制御を司るもので、前述の各遣センサの
出力を入力回路７を通して入力とする。
さらに、上記マイクロコンピュータ２０．２１の出力は
それぞれ出力回路９ａ、９ｂに出力するようになってお
り、この出力回路９ａの出力により、インジェクタ１０
　ａ　＊　１０　ｂ　、および点火コイルｌｌａを駆動
するようになっている。
同様にして、出力回路９ｂの出力により、インジェクタ
１０ｃ、１０ｄおよび点火コイルｌｌｂを駆動するよう
になっている。各点火コイル１１ａ。
１１ｂの２次コイルはそれぞれ点火プラグに接続するよ
うになっている。
次に、この発明の動作について説明する。マイクロコン
ピュータ２０〜２２は第２図に示すフローチャートにし
念がって動作する。この第２図の第１制御手段はマイク
ロコンピュータ２０．２１を意味し、第２制御手段はマ
イクロコンピュータ２２を意味しており、マイクロコン
ピュータ２０゜２１は演算のタイミングが異なるのみで
、演算内容は同一なので、マイクロコンピュータを代表
例としてその動作を説明する。
なお、第２図中のステップが同一番号のものはその演算
処理内容は従来例の第６図に示すものと同じである。
マイクロコンピュータ２２は回転上ンサ１が発生するパ
ルス（第３図（ｂ））を読み込み、さらにこのマイクロ
コンピュータ２０はステップＳＩＯで回転信号Ｎｅ　を
読み込み（第３図（ａ）〕、ステップＳ１１で吸入空気
量Ｑａを読み込み、ステップＳ１２で基本燃料噴射パル
ス幅τｏｋ演算し、マイクロコンピュータ２２内でエン
ジン温度や酸素センナなどの変化の緩やかな入力情報に
したがってステップ８１３，８１４で求められた燃料補
正量ＣをステップＳ　１４ａで読み込み、ステップＳ１
５で第３図［ｃ）に示す燃料噴射パルス幅τを演算する
。
次に、エンジン回転数Ｎとエンジン負荷Ｑａ／Ｎをパラ
メータとして予めＲＯＭに設定されたマツプからデータ
を読み出し、ステップ８１６で補間演算を行って基本点
火時期θ０を求める。
一方、マイクロコンピュータ２２でエンジン温度などに
よる点火時期補正量全ステップＳ１７で演算シ、マイク
ロコンピュータ２０はこの補正量をステップＳ　１７ａ
で読み込み、ステップ８１８で第３図［ｅ）のように実
際の点火時期θを求めるとともに、第３図（ｄｌのイン
ジェクタの駆動パルスを出力回路９ａに出力する。
マイクロコンピュータ２２はさらにステップＳ１９でア
イドル回転数制御の演算を、ステップＳ２０でＥＧＲ制
御の演算を、ま友必要に応じて他のアクチェータ制御や
入力信号の故障診断などを行う。マイクロコンピュータ
２１の動作を、示すタイムチャートは第３図（ｇ）〜第
３図（ｊｌに示されており、これらは第３図ＴＣＩから
第３図（ｊ）に対応している。
以上のようにマイクロコンピュータ２（ＮＩＥＩおよび
第４気筒の燃料噴射および点火時期の制御を、マイクロ
コンピュータ２１は第２および第３気筒の燃料噴射およ
び点火時期の制御をそれぞれ分担しているので、第３図
のタイムチャートに示すごとく、それぞれの演算時間の
合計（Ｌｔ＋　ｔｚ　）は従来例の演算時間の合計（ｔ
１＋　ｔ２＋　ｔｓ）より小さく、さらにこの発明では
従来例とは異なり、演算時間は回転信号周期ｔｏの２倍
まで許容できる。
したがって、演算処′理は従来例に比して２倍以上の高
速回転に対応可能となる。
ま九、高速のリアルタイム処理を必要としない燃料量、
点火時期の緩やかに変化する補正量や、アイドル回転数
制御、ＥＧＲ制御、故障診断などは１個のマイクロコン
ピュータで集中的に演算処理するようにしているので、
燃料と点火の高速制御を損うことがない。
さらには、制御用マイコンが分散されているので、１個
が故障しても走行は可能であ、す、フェールセーフ上で
もＭ利である。
なお、より高速回転のエンジンに対応するためには各気
筒毎にマイクロコンピュータを設ければよい。
以上述べた実施例においては、４気筒エンジンを対象と
したが、６気筒エンジンや８気筒などの多気筒エンジン
に対しても２気筒分を一つの単位として１個のマイクロ
コンピュータで制御すれば、同様の効果が得られること
は言うまでもない。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明したとおり、各気筒エンジンの燃料
および点火のリアルタイム制御を１気筒または２気筒に
対し各１個マイクロコンピュータを設け、燃料、点火制
御のうちの緩やかな補正信号やアイドル回転数制御、Ｅ
ＧＲ制御を１個のマイクロコンピュータで集中的に行う
ようにしたので、演算時間を短縮でき、演算時間を回転
信号周期の２倍まで許容でき、演算処理を従来の２倍以
上の高速回転に対応できる。
さらに、燃料と点火の高速制御を損うことがないばかり
か、１個のマイクーロコンピュータが故障しても走行が
可能であり、フェールセーフ上も有利である。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明のエンジンの制御装置の一実施例の全
体の構成金示すブロック図、第２図は同上実施例の動作
の流れを示すフローチャート、第３図は同上実施例の動
作を示すタイムチャート、＠４図は従来のエンジンの制
御装置のブロック図、第５図は従来およびこの発明のエ
ンジンの制御装置におけるマイクロコンピュータの内部
構成図、第６図は従来のエンジンの制御装置の動作の流
れを示すフローチャート、第７図は従来のエンジンの制
御装置の動作を示すタイムチャートである。 １・・・回転センサ、２・・・気筒識別センサ、３・・
・エアフローセンサ、４・・・水温センサ、１０ａ〜１
０ｄ・・・インジェクタ、ｌｌａ、Ｉｌｂ・・・点火コ
イル、１２・・・ＩＳＯアクチェータ、１３・・・ソレ
ノイドバルブ、２０〜２２・・・マイクロコンぎユータ
。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）燃料および点火時期を電子的に制御する手段を備
    えた多気筒４サイクルエンジンにおいて、各気筒に対し
    て独立にまたは圧縮工程と排気工程が同位相となる二つ
    の気筒に対して配設された各１個の第１制御手段、この
    複数個の第１制御手段と制御情報を交信する第２制御手
    段とを備え上記第１制御手段はエンジンの回転信号とエ
    ンジン負荷信号とから燃料噴射の基本量を演算する第１
    の演算手段、この第１の演算手段から得られる出力を上
    記第２制御手段の補正制御情報にしたがつて補正演算す
    る第２の演算手段、この第２の演算手段の出力にしたが
    って燃料噴射弁を駆動制御する出力回路、エンジンの回
    転信号と負荷信号とから点火時期を演算する第３の演算
    手段、この第３の演算手段から得られる出力を上記第２
    制御手段の補正制御情報にしたがつて補正演算する第４
    の演算手段、この第４の演算手段で算出された点火時期
    に基づいて点火コイルをオン、オフ制御する第２の出力
    回路とを含みかつ上記第２制御手段はエンジンの回転数
    、負荷状態、エンジンの温度、大気圧、酸素センサなど
    のパラメータのうち少なくとも一つ以上のパラメータか
    ら燃料の補正量および点火時期の補正量を演算する手段
    とを含むようにしたことを特徴とするエンジンの制御装
    置。
  2. （２）第２の制御手段は燃料噴射量、点火時期制御以外
    のエンジン制御としてアイドル回転数、排ガス再循環量
    、吸気バルブなどの制御を行うことを特徴とする特許請
    求の範囲第１項記載のエンジンの制御装置。
JP62040961A 1987-02-23 1987-02-23 エンジンの制御装置 Expired - Fee Related JPH0833143B2 (ja)

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