JPH0551769B2 - - Google Patents
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- JPH0551769B2 JPH0551769B2 JP58205930A JP20593083A JPH0551769B2 JP H0551769 B2 JPH0551769 B2 JP H0551769B2 JP 58205930 A JP58205930 A JP 58205930A JP 20593083 A JP20593083 A JP 20593083A JP H0551769 B2 JPH0551769 B2 JP H0551769B2
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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
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/08—Introducing corrections for particular operating conditions for idling
- F02D41/083—Introducing corrections for particular operating conditions for idling taking into account engine load variation, e.g. air-conditionning
-
- 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
- F02D41/2496—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories the memory being part of a closed loop
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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・ストールの発生を予測してそれを
回避する技術に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to an electronic control device that controls the fuel supply amount, injection timing, intake air amount, ignition timing, etc. of an engine, such as an internal combustion engine, mainly for an automobile.
In particular, it relates to technology for predicting and avoiding engine stalls.
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。
2. Description of the Related Art Conventional comprehensive engine electronic control devices include those shown in FIGS. 1 and 2, for example.
上記の装置は、SAEペーパー800056及び同
800825に記載されたものであり、第1図はハード
ウエアの構成図、第2図は制御系のセンサ、信
号、アクチユエータの対応図である。 The above equipment is compatible with SAE paper 800056 and
800825, FIG. 1 is a hardware configuration diagram, and FIG. 2 is a correspondence diagram of control system sensors, signals, and actuators.
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はスロツトル弁全閉時を検出
するスロツトル位置スイツチ、3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EGR制
御バルブ、5はAACバルブ3とEGR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はデイストリビ
ユータ、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ユート
ラルスイツチ、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はエアコンデイシヨ
ナースイツチである。 In Fig. 1, 1 is an air flow sensor that detects the intake air amount, 2 is a throttle position switch that detects when the throttle valve is fully closed, and 3 is an air flow sensor that adjusts the intake air amount to control the idle rotation speed.
AAC valve, 4 is an EGR control valve that controls the amount of exhaust gas recirculation, 5 is a negative pressure converter (a combination of a constant pressure valve and an on/off solenoid valve) that controls the opening of the AAC valve 3 and the EGR control valve 4, 6 is a fuel injection valve, 7 is an oxygen sensor, 8 is an ignition coil, 9 is a distributor, 10 is a three-way catalyst, 11 is an exhaust temperature sensor, 12 is a neutral switch that detects the neutral position of the transmission, 13 is a crank A crankshaft sensor detects the rotation angle of the shaft, 14 is a cooling water temperature sensor, 15 is a fuel pump, 16 is a fuel pump relay, 17 is a vehicle speed sensor, and 18 is an air conditioner switch.
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
コンピユータに入力し、図示のごとき各種のアク
チユエータを総合的に制御するように構成されて
いる。 The above device is configured to input signals from various sensors as shown in FIG. 2 to a microcomputer (not shown) to comprehensively control various actuators as shown.
上記の装置の制御内容としては下記のものがあ
る。 The control contents of the above device are as follows.
(1) 吸入空気量に応じた燃料供給量制御(EGI)。(1) Fuel supply amount control (EGI) according to intake air amount.
(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(ISC)。(2) Air supply control (ISC) that maintains a constant engine speed at idle.
(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(IGN)。(3) Ignition timing control (IGN) according to engine speed and engine load.
(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)。(4) Exhaust gas recirculation amount control (EGR) according to engine speed and engine load.
上記の制御内容は、各種の運転状態に応じて変
えるようになつている。 The above control contents are changed according to various operating conditions.
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つているため、制御の応
答が遅く、エンジン・ストール(いわゆるエンス
ト)の発生を有効に防止することが困難であつ
た。 However, in the conventional devices described above, control is performed only based on the results of actual engine operation, so the control response is slow and it is difficult to effectively prevent engine stalls from occurring. It was difficult.
また従来のエンジン・ストール防止装置として
提案されているものは、エンストしそうなとき
に、吸入空気量や燃料を増加させてエンジンの発
生トルクを増加させるように制御するものがある
が、エンジンの応答はあまり速くないので、上記
のような制御では実際のエンスト時には間に合わ
ず、効果的なエンスト回避が出来ないという問題
があつた。 Furthermore, conventional engine stall prevention devices that have been proposed increase the amount of intake air or fuel to increase the torque generated by the engine when the engine is about to stall; Since the speed of the engine is not very fast, there is a problem that the above-mentioned control cannot be used in time to actually stall the engine, making it impossible to effectively avoid the engine stall.
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、エンジン等の動作
状態からエンストの発生を予測し、その場合にエ
ンジン負荷を軽減するように制御することによつ
てエンストを回避するエンジン電子制御装置を提
供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, and is capable of predicting the occurrence of an engine stall based on the operating state of the engine, etc., and controlling the engine to reduce the engine load in that case. An object of the present invention is to provide an electronic engine control device that avoids engine stalling.
上記のようにエンストが予測されたとき直ちに
エンジン負荷を軽減すれば、余剰トルクを素早く
生じさせることが出来るので、エンストを有効に
回避することが出来る。 As described above, if the engine load is immediately reduced when an engine stall is predicted, surplus torque can be generated quickly, so that an engine stall can be effectively avoided.
第3図は本発明の全体の構成を示すブロツク図
である。
FIG. 3 is a block diagram showing the overall configuration of the present invention.
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200,210,22
0,230,250,270,280等)であ
る。 In FIG. 3, 20 detects the operating state of the engine and auxiliary equipment (transmission, air conditioner, etc.) (for those used in vehicles, the vehicle state, such as the vehicle speed, is also included; hereinafter collectively referred to as the engine operating state). Various sensor groups (200, 210, 22 in Figure 4 below)
0,230,250,270,280, etc.).
21は予測手段であり、センサ群20の出力か
らエンジンの動作状態を判断し、エンストの発生
を予測する。 A prediction means 21 determines the operating state of the engine from the outputs of the sensor group 20 and predicts the occurrence of engine stalling.
22は制御手段であり、予測手段21がエンス
トの発生を予測すると、直ちにエンジン負荷を軽
減させる。 Reference numeral 22 denotes a control means, which immediately reduces the engine load when the prediction means 21 predicts the occurrence of an engine stall.
エンジン負荷を急速に軽減させるには、例えば
エアコンやオルタネータのようにエンジンで機械
的に駆動している補機類の負荷を停止させる方法
(電磁クラツチ等で機械的に遮断するか又は電力
負荷をオフにする)と、ライト類、ヒータのフア
ン、曇り止め用の熱線、ラジオ、ステレオ等の電
気負荷をオフにする方式とがある。なお後者の場
合は、熱線やラジオ等のように走行の安全に直接
関らないものは、全く遮断しても良いが、ヘツド
ライト等を完全にオフにすることは出来ない。し
たがつてそのようなものは、供給電力をデユーテ
イ制御し、安全な範囲で電力消費を軽減すると良
い。 To rapidly reduce the engine load, for example, stop the load on auxiliary equipment that is mechanically driven by the engine, such as the air conditioner or alternator (mechanically cut off the load using an electromagnetic clutch, etc., or reduce the electric power load). There is a method that turns off electrical loads such as lights, heater fans, anti-fog hot wires, radios, stereos, etc. In the latter case, it is possible to completely shut off things that are not directly related to driving safety, such as heat wires and radios, but it is not possible to completely turn off things like headlights. Therefore, in such a device, it is preferable to control the duty of the supplied power and reduce the power consumption within a safe range.
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on Examples.
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。 First, the outline of the system of the electronic control device of the present invention will be explained based on FIG.
第4図は4サイクル6気筒エンジンに適用した
場合について示してあるが、制御の対象は次のと
おりである。 FIG. 4 shows the case where the system is applied to a 4-cycle 6-cylinder engine, and the objects to be controlled are as follows.
(1) エンジンの各気筒に設けられたインジエクタ
35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 OUT110)。(1) Fuel injection (EGI) control (EGI OUT110) that is performed by controlling the valve opening start timing and valve opening time of the injector 35 provided in each cylinder of the engine.
(2) イグニツシヨン・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(IGN)制御(IGN OUT120)。(2) Ignition (IGN) control (IGN OUT120) that controls energization/cutoff of the primary coil of the ignition coil 38 to control ignition timing and energization time.
(3) EGRバルブ30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つて行なう排気
還流(EGR)制御(EGR OUT130)。(3) Adjust the lift amount of EGR valve 30 to VCM valve 4.
Exhaust gas recirculation (EGR) control (EGR OUT130) is performed by controlling negative pressure using 0.
(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、スロツト
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(ISC
OUT150)。(4) Change the lift amount of AAC valve 50 to VCM valve 4.
Idle rotation (ISC) control (ISC) is performed by controlling the amount of air bypassing the throttle valve 510 by controlling the negative pressure using 0.
OUT150).
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
OUT160)、(6) 燃料消費量データの燃料消費計
70への出力(FCM OUT170)、(7) システム
の自己診断とチエツカ2000あるいは車両情報提供
装置2500とのデータ交換(CHECK)、(8)
自己診断結果による警報のアラーム・ランプ80
への出力(ALARM OUT180)、(9) 自己診断結
果等の表示器1900への表示(MONIT)。(10)
エアコンデイシヨナ(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/C OUT190)による制御(AIR
CON)。 The above are the main objects of control, but there are also the following as incidental control or information output. (5) On/off control of fuel pump 530 by control of fuel pump relay 60 (F/P
(OUT160), (6) Output of fuel consumption data to the fuel consumption meter 70 (FCM OUT170), (7) System self-diagnosis and data exchange with Checkka 2000 or vehicle information providing device 2500 (CHECK), (8)
Alarm lamp 80 for warning based on self-diagnosis results
Output to (ALARM OUT180), (9) Display of self-diagnosis results, etc. to display 1900 (MONIT). (Ten)
Control (AIR
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。 In order to perform the above control and output, the following control information is obtained from the engine and each part of the vehicle.
(1) デイストリビユータ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
(デイストリビユータの回転角の2倍)で120゜毎
に立上るREF信号201と1゜毎に立上りと立下り
が交互に発生するPOS信号202を得る。(1) From the crank angle sensor 200 built into the distributor 520, the REF signal 201 rises every 120 degrees at the rotation angle of the crankshaft (twice the rotation angle of the distributor) and the REF signal 201 rises every 1 degree. A POS signal 202 in which falling edges occur alternately is obtained.
このPOS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。 By counting this POS signal 202 for a predetermined period of time, an engine rotation speed signal 203 is obtained.
(2) エンジンの吸入空気量Qaはエアフローメー
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(AFM)211
と反比例の関係になつている。(2) The intake air amount Q a of the engine is detected by the air flow meter 210. Note that the intake air amount Q a is the air flow meter output voltage signal (AFM) 211
is in an inversely proportional relationship.
(3) O2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
(O2)221が得られる。(3) The output voltage of the O 2 sensor 220 changes depending on the oxygen concentration in the exhaust gas, and a signal (O 2 ) 221 corresponding to the air-fuel ratio is obtained.
(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。(4) A voltage signal (T w ) 231 representing the engine temperature is obtained by the water temperature sensor 230.
(5) 車載のバツテリ240は制御系各部に電気を
供給する。コントロール・ユニツト1000へは
コントロール・ユニツト・リレー540を介した
主電源241と、バツテリ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
(VB)241も制御のための情報として利用す
る。なお、イグニツシヨン・スイツチ260の
ON端子262はON位置では勿論のこと、
START位置でもバツテリ電圧が掛るため、クラ
ンキング中もコントロール・ユニツト1000に
は主電源241が供給される。(5) The on-vehicle battery 240 supplies electricity to various parts of the control system. The control unit 1000 is supplied with a main power supply 241 via a control unit relay 540 and an auxiliary power supply 242 directly input from a battery 240. The voltage signal (V B ) 241 of the main power supply is also used as information for control. In addition, the ignition switch 260
Of course, the ON terminal 262 is in the ON position,
Since battery voltage is applied even at the START position, the main power 241 is supplied to the control unit 1000 even during cranking.
(6) 車速センサ250により車速に比例したパル
ス密度を有する信号(VSP)251が得られる。(6) A signal (VSP) 251 having a pulse density proportional to the vehicle speed is obtained by the vehicle speed sensor 250.
(7) イグニツシヨン・スイツチ260はエンジン
の始動、運転などを運転者が操作するスイツチ
で、そのSTART端子の電圧信号(START)2
61によつて、クランキング中であるかどうかを
知ることができる。(7) The ignition switch 260 is a switch that the driver operates to start and operate the engine, and the voltage signal (START) 2 at its START terminal
61, it can be known whether or not cranking is in progress.
(8) スロツトルバルブ・センサ270は、スロツ
トルバルブの開度に比例したスロツトル開度信号
(TVO)271を出力する。(8) The throttle valve sensor 270 outputs a throttle opening signal (TVO) 271 proportional to the opening of the throttle valve.
(9) エアコン・スイツチ280はエアコンデイシ
ヨナを作動させた時に閉じるスイツチで、その端
子電圧信号(A/C)281によつてエアコン作
動中かどうかを検知する。(9) The air conditioner switch 280 is a switch that closes when the air conditioner is activated, and detects whether the air conditioner is in operation based on its terminal voltage signal (A/C) 281.
(10) ニユートラル・スイツチ290はトランスミ
ツシヨンのギヤ位置がニユ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ツチで、その
開閉信号(NEUT)291によつてトランスミ
ツシヨンのギヤ位置を検知する。(10) The neutral switch 290 is a switch that closes when the gear position of the transmission is in the neutral or parking position, and the gear position of the transmission is detected by its opening/closing signal (NEUT) 291.
以上説明した各信号はコントロール・ユニツト
1000に入出力される。コントロール・ユニツ
ト1000への入出力としては他に、制御系の診
断を行なつたり、その結果を表示するためのチエ
ツカ2000がチエツク用コネクタ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・ユニツト1000はマイ
クロコンピユータを有し、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。 Each of the signals described above is input to and output from control unit 1000. In addition to input/output to the control unit 1000, a checker 2000 for diagnosing the control system and displaying the results is connected via a check connector 2010. Also, vehicle information providing device 2500
and is connected via a data transfer connector 2510. The control unit 1000 has a microcomputer, determines the control state of each controlled object based on the above-mentioned control information (input signals), issues a control signal (output signal), and optimally controls the engine. Outputs information related to.
次に上述のような制御を総合的に行なうコント
ロール・ユニツト1000の回路構成を第5図に
基づいて説明する。 Next, the circuit configuration of the control unit 1000 that comprehensively performs the above-mentioned control will be described with reference to FIG.
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、この各種入力信号のノイズ除去、サージの
吸収を行なつて、コントロール・ユニツト100
0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エース回路120
0が正しく動作できるような形に整える。120
0は入力インターフエース回路であり、信号整形
回路1100で整形された各種入力信号をアナロ
グ−デイジタル(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、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イジタル・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1310の発振信号1311をベー
スにしたクロツク信号に同期して動作し、バス1
320を介して各部と接続され、メモリ1400
のマスクROM1410およびPROM1420に
記憶されているプログラムを実行し、入力インタ
ーフエース回路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、出力インターフエース回路150
0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ROM1410、PROM1420、
RAM1430および記憶保持用メモリ1440
を有する。そしてマスクROM1410はCPU1
300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ROM14
10と同様のプログラムやデータをコントロー
ル・ユニツト1000に組み込む前に永久的に書
き込んで記憶させる。またRAM1430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エース回路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ツシヨ
ン・スイツチ260がオフになり主電源241が
切れると保持されない。また記憶保持メモリ14
40は演算処理の結果データや途中データを、イ
グニツシヨン・スイツチ260がオフになつた
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。 In FIG. 5, 1100 is a signal shaping circuit which inputs various input signals from the engine and various parts of the vehicle, removes noise from these various input signals, absorbs surges, and controls the control unit 100.
In addition to preventing malfunctions due to zero noise and damage due to surges, it also amplifies and converts various input signals to the next input interface circuit 120.
Arrange it so that 0 can operate correctly. 120
0 is an input interface circuit, which converts various input signals shaped by the signal shaping circuit 1100 into analog-to-digital (AD), counts the number of pulses during a predetermined time, and performs the following central processing. It is converted into a digital code signal so that the device (CPU) 1300 can read it as input data, and stored in an internal register as input data. 1300 is the central processing unit (CPU)
The bus 1 operates in synchronization with a clock signal based on the oscillation signal 1311 of the crystal resonator 1310.
320, and the memory 1400
The programs stored in the mask ROM 1410 and PROM 1420 are executed, various input data are read from each register in the input interface circuit 1200, and various output data are calculated by performing arithmetic processing.
Output data is sent to the register in 0 at a predetermined timing. The memory 1400 is a data storage device, and includes a mask ROM 1410, a PROM 1420,
RAM 1430 and storage memory 1440
has. And mask ROM1410 is CPU1
The program executed by 300 and the data used during program execution are permanently stored during IC manufacturing, and PROM 1420 is a mask ROM 14 that is likely to change depending on the car model and engine type.
10 are permanently written and stored in the control unit 1000 before being incorporated into the control unit 1000. In addition, the RAM 1430 is a readable and writable memory, and outputs intermediate data and result data of arithmetic processing to the interface circuit 1500.
The contents are stored temporarily before being sent out, and the stored contents are not retained when the ignition switch 260 is turned off and the main power supply 241 is turned off. Also, memory retention memory 14
40 stores and holds the result data and intermediate data of the arithmetic processing even when the ignition switch 260 is turned off, that is, when the vehicle is not being driven.
1350は演算タイマ回路であり、CPU13
00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、所定時間周期毎に
CPU1300に割込み信号を送出するインター
バル・タイマ、CPU1300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。1
500は出力インターフエース回路であり、
CPU1300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イ比を有するパルス信
号に変換したり、“1”、“0”のスイツチング信
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
ーフエース回路1500からの信号を受けて、ト
ランジスタ等で電圧・電流増幅を行なつて各種ア
クチユエータを駆動したり、表示を行なつたり、
あるいはコントロール・ユニツト1000にコネ
クタ2010を介して接続されて制御系の診断を
行なつたり、その結果を表示したりするためのチ
エツカ2000に出力信号を送出したりする。 1350 is an arithmetic timer circuit, and the CPU 13
This is a multiplication circuit that enhances the functions of 00, and is a multiplication circuit that increases the speed of arithmetic processing.
It has an interval timer that sends an interrupt signal to the CPU 1300, a free-run counter that allows the CPU 1300 to know the elapsed time from a predetermined event to the next event, and the time when an event occurs. 1
500 is an output interface circuit;
Receives output data from the CPU 1300 into an internal register, converts it into a pulse signal with a predetermined timing and time width, or a predetermined period and duty ratio, or converts it into a switching signal of "1" or "0" and drives it. to circuit 1600. The drive circuit 1600 is a power amplification circuit that receives a signal from the output interface circuit 1500 and amplifies the voltage and current using a transistor or the like to drive various actuators or perform display.
Alternatively, it is connected to the control unit 1000 via a connector 2010 to send an output signal to a checker 2000 for diagnosing the control system and displaying the results.
1700はバツクアツプ回路であり、駆動回路
1600の信号をモニタして故障を検出し、
CPU1300、メモリ1400などが故障して
正常に動作しなくなつた時に、信号整形回路11
00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、故障発生を知らせる切換信号
1701を発する。1750は切換回路であり、
バツクアツプ回路1700からの切換信号170
1によつて出力インターフエース回路1500か
らの信号を遮断し、バツクアツプ回路1700か
ら信号を通過させる。 1700 is a backup circuit that monitors the signal of the drive circuit 1600 to detect a failure;
When the CPU 1300, memory 1400, etc. fail and do not operate normally, the signal shaping circuit 11
In response to part of the signal from 00, the engine rotates and generates the minimum necessary control output to drive the vehicle, and also generates a switching signal 1701 to notify of the occurrence of a failure. 1750 is a switching circuit;
Switching signal 170 from backup circuit 1700
1 blocks the signal from the output interface circuit 1500 and allows the signal from the backup circuit 1700 to pass.
1800は電源回路であり、各部に安定化した
電源電圧1810,1820,1860,188
0,1890を供給すると共に、CPU1300
の動作を制御するRESET信号1840、HALT
信号1850、バツテリ電圧信号1830などを
出力する。 1800 is a power supply circuit, and each part has stabilized power supply voltages 1810, 1820, 1860, 188
0,1890 and CPU1300
RESET signal 1840, HALT which controls the operation of
A signal 1850, a battery voltage signal 1830, etc. are output.
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ツク図である。 Next, FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of a control system to which the present invention is applied and the flow of signals.
実際のシステムでは、第6図に示す各ブロツク
は、第5図のハードウエアとCPU1300が実
行するプログラムで実現されるが、システムのイ
メージを判り易くするためにブロツク図の形で示
してある。 In an actual system, each block shown in FIG. 6 is realized by the hardware shown in FIG. 5 and a program executed by the CPU 1300, but it is shown in the form of a block diagram to make the image of the system easier to understand.
以下、全体の構成と概略動作を説明する。 The overall configuration and general operation will be described below.
まず実動作パターン計測手段3100は、各種
入力信号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(記憶すなわち時系列データとして記
憶)して、エンジン回転速度、吸入空気量、スロ
ツトル開度などがどのような動作パターンになつ
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3101として記憶する。 First, the actual operation pattern measuring means 3100 inputs various input signals 203, 211, 271, etc., samples them for a predetermined period at predetermined intervals, sequentially stores them (that is, stores them as time series data), and calculates the engine rotational speed. , intake air amount, throttle opening, etc., are stored in the form of pattern data as actual operation pattern data 3101.
一方、動作変化分パターン作成手段3200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3
201として出力する。 On the other hand, various input signals 281, 291, etc. are also input to the operation change pattern creation means 3200, and according to the movement of the signals, operation patterns and patterns predicted as changes in engine speed, intake air amount, etc.
Select the data and select the operation change pattern data 3.
Output as 201.
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、動作変化力パター
ン・データ3201とを入力し、両者を合成、処
理して、今後の回転、吸入空気量、スロツトル等
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
化分パターンがゼ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3
101と同じものになる。 The predicted motion pattern synthesis means 3300 inputs actual motion pattern data 3101 and motion change force pattern data 3201, synthesizes and processes both, and calculates future motion patterns such as rotation, intake air amount, throttle, etc. Predicted motion pattern data 3301 that predicts what will happen is created. If the motion change pattern is zero, the predicted motion pattern data 3301 is the actual motion pattern data 3.
It will be the same as 101.
実状態判別手段3400は、各種入力信号20
3,211,231,271,281,291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・チエンジな
どの非定常状態を判別し、実状態データ3401
を出力する。 The actual state determining means 3400 receives various input signals 20
3,211, 231, 271, 281, 291, etc., the engine state, for example, an unsteady state such as engine stall, acceleration, deceleration, gear change, etc., is determined, and the actual state data 3401 is determined.
Output.
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、スロツ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。 The state-specific operation pattern storage means 3500 distinguishes each engine state according to the actual state data 3401, and stores actual operation pattern data 3101 such as rotation, intake air amount, throttle opening, etc. when the engine state occurs. Operation pattern by condition
It is stored as data 3501.
なお状態別動作パターン・データ3501は、
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3101以外に、制
御装置製造時に予め記憶させてあるデータも含ん
でいる。 The state-specific operation pattern data 3501 is as follows:
As mentioned above, in addition to the actual operation pattern data 3101 generated and stored during use of the engine, it also includes data stored in advance at the time of manufacturing the control device.
エンジン状態推定手段3600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3501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。 The engine state estimation means 3600 compares and matches the predicted operation pattern data 3301 and the state-specific operation pattern data 3501, and when they match or approximately match, the engine state is determined to match the state-specific operation pattern data. The corresponding engine state is estimated and engine state estimation data 3601 is output.
制御出力演算手段3700は、各種入力信号を
基に、EGI,IGN,EGR,ISC等の制御出力11
0,120,130,150,190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。 The control output calculation means 3700 calculates control outputs 11 such as EGI, IGN, EGR, and ISC based on various input signals.
0, 120, 130, 150, 190, etc. are calculated and output, but the calculation method or correction data is changed depending on the engine state estimation data 3601.
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。 Next, the operation shown in FIG. 6 will be explained in detail based on an actual example.
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。 This example is an example in which a state where the engine is likely to stall is predicted from a change in engine rotational speed, and control is performed to avoid it.
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。 FIG. 7 is a diagram showing the engine rotation pattern before and after the engine stalls.
第7図において、Aの区間は減速の区間であ
る。減速の終りでクラツチを切ると、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)
が適切でなかつたり、クラツ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つたり、スロツトル・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、
次第に回転速度が低下して(Bの区間)、ついに
はエンストに至る(C区間)ことがある。 In FIG. 7, section A is a deceleration section. When the clutch is disengaged at the end of deceleration, the load is reduced, so the engine speed increases once and then begins to decrease again. At this time, for example, parts of the engine's fuel supply system may have changed over time, and the fuel supply amount (mixture ratio)
If the clutch is not properly disengaged, the timing of the clutch disengagement is too late and the rotational speed drops too much, the ignition timing is not appropriate, or the area around the throttle valve is dirty and the air-fuel mixture is not stably supplied. In some cases, the engine does not stably converge to an idle state and a hunting phenomenon occurs,
The rotational speed gradually decreases (section B), and the engine may eventually stall (section C).
ここで、例えばDの区間の回転の動作パターン
を測定し、図のようなパターンになつているかど
うかを判断(パターン認識)して、エンストしそ
うパターンになつ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区間の終りでエ
ンジンの負荷を軽減(例えばエアコンを停止)し
て、エンジンの余剰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。 Here, for example, if we measure the rotation movement pattern in section D, judge whether it follows the pattern shown in the figure (pattern recognition), and determine that the pattern is likely to stall, that is, if the engine stalls. If it is estimated, if the engine load is reduced (for example, the air conditioner is stopped) at the end of section D and the surplus torque of the engine is increased,
It is possible to prevent the engine from stalling.
第8図は実動作パターン計測手段3100とし
てCPU1300が実行するプログラム3150
のフローチヤートである。 FIG. 8 shows a program 3150 executed by the CPU 1300 as the actual operation pattern measuring means 3100.
This is a flowchart.
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つ
て起動される定時割込のプログラムである。 This program is a regular interrupt program that is activated by an interrupt signal sent from the above-mentioned interval timer at regular intervals.
まず3151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。この判定はスロツ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つたかど
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つて行な
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
RAM1430に記憶していく。これによつて、
実際のエンジンの回転の時系列データが実動作パ
ターン・データ3101として計測され、記憶さ
れる。 First, in 3151, it is determined whether it is a measurement section. The measurement section is, for example, section D in FIG. 7. This determination is made by determining deceleration based on the throttle opening and vehicle speed, determining the start of a section based on whether the engine speed has reached a predetermined value, and determining the end of the section based on whether a predetermined time has elapsed. It can be done. If it is within the measurement area, 3152
, sequentially sample the measured data.
It will be stored in RAM1430. By this,
Time series data of actual engine rotation is measured and stored as actual operation pattern data 3101.
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。 Next, the operation of the operation change pattern creation means 3200 will be explained using an example of an operation when an air conditioner is turned on and off.
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。 FIG. 9 is a diagram showing changes in engine rotation speed when the air conditioner is turned on and off.
エアコンのオン・オフによつてエンジン回転速
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・スイツ
チがオンになつた場合には、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。 It has been experimentally known that the engine speed changes as shown in the figure, depending on whether the air conditioner is turned on or off. This rotational change pattern is stored in advance as data, and for example, when the air conditioner switch is turned on, it is detected and the rotational speed changes from that time as shown in section A. Predict as.
第10図は動作変化分パターン・データ320
1を算出するプログラム3250のフローチヤー
である。マイクロコンピユータには、あらかじめ
エアコン・オフ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。定時割込んで起
動されたプログラムは、3251でエアコンがオ
ンになつた時かどうかをエアコン・スイツチのデ
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・オン時の変
化分のパターン・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。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。 Figure 10 shows operation change pattern data 320.
1 is a flowchart of a program 3250 for calculating 1. The microcomputer is stored in advance with pattern data of the change in rotational speed when the air conditioner is turned off (a value with the starting point of section A in Figure 9 as zero) and the pattern data of the change in rotational speed when the air conditioner is turned off (the The pattern data of the section in the figure) (a value with the starting point of B as zero) is stored. The program started with a scheduled interrupt determines from the air conditioner switch data whether or not the air conditioner is turned on at 3251, and if YES, at 3252,
Pre-stored pattern data of changes when the air conditioner is turned on is selected and outputted as operation change pattern data 3201. Similarly, when off, 3253 and 3254 select and output data when off.
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つた場合を例と
して説明する。 Next, the operation of the predicted operation pattern synthesis means 3300 will be explained using an example in which the air conditioner is turned on during deceleration.
第11図は減速中にエアコンがオンになつた場
合のエンジン回転速度の変化を示す図である。 FIG. 11 is a diagram showing changes in engine rotational speed when the air conditioner is turned on during deceleration.
第11図において、減速中で、回転速度がライ
ンaのように変化している場合に、時点でエア
コンがオンになつたとすると、回転速度はbのよ
うに変化する。この場合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
ンになつた場合には、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
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3350のフローチヤートである。 In FIG. 11, when the rotational speed is changing as shown in line a during deceleration, if the air conditioner is turned on at a point in time, the rotational speed changes as shown in line b. In this case, the rotational speed is high enough so that there is no need to worry about engine stalling. On the other hand, if the air conditioner is turned on at point c, the rotation speed will drop significantly and there is a strong possibility that the engine will stall.Figure 12 shows the rotation speed as explained above. This is a flowchart of a program 3350 that creates predicted motion pattern data 3301 for making predictions.
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
し、この外挿データを仮予想値とする。 First, step 3351 is executed, for example, at the time point in FIG. 11, and is extrapolated from the actual operation pattern data 3101 at that time point to calculate the subsequent rotation change pattern. That is, the extension of line a is estimated, and this extrapolated data is used as a tentative predicted value.
3352では動作変化分パターン・データ32
01を前記外挿データに加算する。これによつ
て、b、cなどの予測動作パターン・データ33
01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3201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3201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図の減速ハンチングなどの場合がそれに
当る。 3352 is the operation change pattern data 32.
01 is added to the extrapolated data. As a result, the predicted motion pattern data 33 such as b, c, etc.
01 is created. Note that if the change is gradual, it is sufficient to simply connect the operation change pattern data 3201 to the rotational speed at the time point without extrapolation. Furthermore, if there is no operation such as turning on or off the air conditioner, the operation change pattern data 3201 is zero, so the predicted operation pattern data 3301
becomes the actual operation pattern data 3101 itself. This applies to cases such as deceleration hunting shown in FIG.
次に第13図は実状態データ3401を作成す
るプログラム3450のフローチヤートである。 Next, FIG. 13 is a flowchart of a program 3450 for creating actual state data 3401.
まず3451でエンジン回転速度をチエツクし
て、20rpm以下の場合には3452でデータ34
01をエンストを表わすデータにする。そうでな
い場合には3453で、データ3401とエンジ
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。また、スロツ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。 First, check the engine rotation speed with 3451, and if it is less than 20 rpm, check the data 34 with 3452.
Set 01 to data representing engine stall. If not, in step 3453, data 3401 and data indicating that the engine is rotating are changed. In addition to the engine rotation, intake air volume, oil pressure, etc. can also be used to determine whether the engine stalls. It is also possible to determine the actual state of the engine, such as acceleration and deceleration, from the movements of the throttle, intake air amount, etc.
次に第14図は状態別動作パターン・データ3
501を作成するプログラム3550のフローチ
ヤートである。 Next, Figure 14 shows operation pattern data 3 by state.
35 is a flowchart of a program 3550 for creating 501.
まず3551で実状態データ3401をチエツ
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D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
せ、イグニツシヨン・スイツチ260がオフにな
つて主電源が切れても記憶が保持されているよう
にする。これによつて、エンジン使用中に実際に
エンストが起つた時のエンジン回転の動作パター
ンが記憶される。 First, the actual state data 3401 is checked in 3551, and if the engine is stalled, the immediately preceding actual operation pattern data 3101 (pattern data in section D in Fig. 7) is stored as the operation pattern data at the time of engine stall in 3552. do. This data is stored in a storage memory 1440 (see FIG. 5) so that it is retained even when the ignition switch 260 is turned off and the main power is turned off. As a result, the operating pattern of the engine rotation when the engine actually stalls while the engine is in use is stored.
尚、前記データとは別に、開発実験などにおい
て起つ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ROM1410、PROM1420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つてでき
る。 In addition, in addition to the above-mentioned data, operation patterns when the engine stalls that occur in development experiments, etc. are prepared in advance by different driving pattern data 3501 when the engine stalls.
Let me remember it as. Specifically, it is stored in the mask ROM 1410, PROM 1420, etc. at the time of manufacturing the control device. Furthermore, by adding a similar program, it is also possible to store operation pattern data corresponding to engine conditions such as acceleration and deceleration.
次にエンジン状態推定手段3600の動作を説
明する。 Next, the operation of engine state estimating means 3600 will be explained.
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3
501との関係を示す図である。 Figure 15 shows the predicted movement pattern when the engine stalls.
Data 3301 and state-specific operation pattern data 3
501. FIG.
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、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てある。 In FIG. 15, line a is data stored in the state-specific operation pattern storage means 3500, and is operation pattern data 3501 when the air conditioner is turned on during deceleration and the engine stalls. Actually, section B in the diagram is stored, but for the sake of clarity, sections A and C before and after it are stored.
The figure also shows how the engine rotates.
ラインbは、時点でエアコンがオンになつた
場合をおける前述の予測動作パターン合成手段3
300で作成された予測動作パターン・データ3
301である。状態別動作パターン・データ35
01と同様に、その前後の回転の様子も図示して
ある。 Line b is the predicted operation pattern synthesis means 3 for the case where the air conditioner is turned on at the time.
Predicted movement pattern data 3 created in 300
It is 301. Operation pattern data by status 35
Similar to 01, the state of rotation before and after is also illustrated.
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)
の面積を求め、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。 The engine state estimating means 3600 is shown in the hatched part of the figure (the part surrounded by lines a and b in section B).
Find the area of Predict and judge what will happen.
次に第16図は、エンジン状態推定手段360
0がエンジン状態推定データ3601を算出する
プログラム3650のフローチヤートである。 Next, FIG. 16 shows the engine state estimation means 360
0 is a flowchart of a program 3650 for calculating engine state estimation data 3601.
まず3651で、予測動作パターン・データ3
301と、複数記憶されている状態別動作パター
ン・データ3501の内の第1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した時のパターン・デー
タとする)の各時点における差(3301−35
01−1)を逐次、区間B全域にわたつて算出し
積算する。これによつて、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
で、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。 First, in 3651, predicted motion pattern data 3
301, and the first pattern data 3501-1 among the plurality of stored state-specific operation pattern data 3501 (for example, this is the pattern data when the air conditioner is turned on during deceleration and the engine stalls). The difference at each time point (3301-35
01-1) is sequentially calculated and integrated over the entire section B. As a result, the difference area data between lines b and a in FIG. 15 is calculated with a sign. This difference area data is compared with a predetermined value at 3652. If it is larger than the predetermined value, line b (predicted rotational movement pattern) is relatively above line a (rotational movement pattern when engine stalling actually occurs), and there is no risk of engine stalling. If it is smaller than the predetermined value, line b is relatively close to line a or below line a, and there is a strong risk of engine stalling, so it is determined that engine stalling will occur, and 3653
Then, the engine state estimation data 3601 is changed to data representing engine stalling.
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。 Below 3654 and 3655, similar processing is performed on the second and third (for example, pattern data at the time of engine stall due to deceleration hunting in FIG. 7) engine state-specific driving pattern data.
これによつて、今までにエンストに到つた回転
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。 From this, it is estimated that the rotational speed matches the rotational movement pattern that caused the engine to stall, or that the rotational speed becomes relatively lower than that and the engine stalls.
尚、本例ではエンストの判定だけなので、差を
符号付で求め、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、例え
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。 In this example, since we are only determining whether the engine is stalled, the difference is determined with a sign, and only whether the engine is stalled or not is determined. By integrating the absolute values, calculating and comparing the area itself, and setting the engine condition estimation data to different values according to the results, it is possible to identify which of the multiple operating patterns it matches or approximately matches. can. Even in the case of engine stalling, there are multiple patterns, so it is possible to identify which state the engine is in.
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
ローチヤートである。 Next, FIG. 17 is a flowchart showing a part of a program 3750 executed as the control output calculation means 3700.
このプログラムは回転同期、即ちクランク角セ
ンサ200からのクランク角120゜毎の信号(REF
信号201)による割込み信号によつて起動され
るプログラムである。 This program is rotationally synchronous, that is, a signal (REF
This is a program that is activated by an interrupt signal (signal 201).
まず3751で、エンジン状態推定データ36
01をチエツクして、エンストと推定されるかど
うかを判定する。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。 First, in 3751, engine state estimation data 36
01 to determine whether the engine is estimated to be stalled. If it is determined that the engine will not stall, normal control is performed at 3752. For normal control content, please refer to the SAE paper mentioned above.
800056, 800825, etc. are well known, so their description will be omitted.
エンストと推定された場合は、3753でエア
コンを停止し、エンジンの負荷を軽減する。 If it is estimated that the engine has stalled, the air conditioner is stopped at 3753 to reduce the load on the engine.
エンスト回避制御において、上記のエアコンを
オフにしてエンジンの負荷を軽くして、余剰トル
クを発生させる方法は、エンジンの回転を上げる
などの方法と比較すると、応答が早く有利であ
る。 In engine stall avoidance control, the above-mentioned method of turning off the air conditioner to lighten the load on the engine to generate surplus torque has a faster response and is advantageous compared to methods such as increasing engine speed.
エンジンの負荷を軽減する方法としては、エア
コンを停止させる方法の他に、下記のごとき種々
の方法があるので、それらのうちのいずれか一つ
又は二以上を組合せて実行すれば良い。 In addition to stopping the air conditioner, there are various methods for reducing the load on the engine, such as those listed below. Any one or a combination of two or more of these methods may be used.
(1) エンジンに直結している発電機(オルタネー
タ)の発電量を減らす方法。具体的には、オルタ
ネータのフイールド電流をリレー等を用いて切
る。(1) A method of reducing the amount of power generated by the generator (alternator) that is directly connected to the engine. Specifically, the field current of the alternator is cut off using a relay or the like.
(2) 間接的に負荷トルクを減らす方法として、電
気的な負荷、例えばヒータ(フアン・モータ)、
リアウインドの熱線、ラジオ、ステレオなど、緊
急時には切つても支障が少ない装置の電源を切
る。具体的には電源回路にリレーを入れて、それ
を制御する。尚、これらの電源系統に共通的に1
個のリレーを入れておけばよい。(2) As a method of indirectly reducing load torque, electric loads such as heaters (fans and motors),
Turn off the power to devices that can be turned off without causing any problems in an emergency, such as the rear window heating wire, radio, and stereo. Specifically, a relay is installed in the power supply circuit to control it. In addition, these power supply systems have 1
It is sufficient to insert several relays.
(3) 電気負荷としては、完全にオフにしてしまう
と支障があるが、少し電源電流を減らしても支障
が少ないもの、例えばヘツドランプ類、ワイパー
などがある。(3) There are some electrical loads that pose a problem if turned off completely, but are not a problem if the power supply current is slightly reduced, such as headlamps and wipers.
これらは電源の供給を間欠的にしてデユーテイ
制御することによつて電源電流を減らせる。 These can reduce the power supply current by intermittent power supply and duty control.
尚、エンジン負荷を減らす方法は前述のような
エンストの推定方法以外にも、単純にエンジン回
転の瞬時値でエンストを予測するような従来のエ
ンスト予測方式でも有効である。 In addition to the method for estimating engine stalling as described above, a conventional method of predicting engine stalling that simply predicts engine stalling based on the instantaneous value of engine rotation is also effective as a method for reducing engine load.
また、上記のようにエンジンの負荷を軽減する
方法とエンジンの発生トルクを増大させる方法と
を併用しても良い。 Further, as described above, the method of reducing the load on the engine and the method of increasing the torque generated by the engine may be used together.
エンジンの発生トルクを増大させる方法として
は、吸入空気量を増加させる方法、点火時期を進
角させる方法、点火エネルギーを増加(点火コイ
ルへの通電時間を増加させる)させる方法、
EGRを減少させる方法、混合比をトルク増大方
向に制御する方法等がある。 Methods for increasing the torque generated by the engine include increasing the amount of intake air, advancing the ignition timing, increasing the ignition energy (increasing the energization time to the ignition coil),
There are methods such as reducing EGR and controlling the mixture ratio in the direction of increasing torque.
上記のごとき発生トルクを増加させる方法は、
前記の負荷を軽減する方法に比べて応答が遅いの
で、それのみではエンスト回避に間に合わないお
それがあるが、両者を併用すれば、より確実にエ
ンストを回避することが出来る。 The method of increasing the generated torque as described above is as follows:
Since the response is slower than the above-mentioned method of reducing the load, there is a risk that this method alone will not be enough to avoid engine stalling, but if both are used together, engine stalling can be more reliably avoided.
以上説明したごとく本発明によれば、エンスト
を予測し、その場合に直ちにエンジン負荷を軽減
して余剰トルクを発生させることにより、応答性
よく確実にエンストを回避することが出来るとい
う効果がある。
As explained above, according to the present invention, an engine stall can be reliably avoided with good responsiveness by predicting an engine stall and immediately reducing the engine load to generate surplus torque in that case.
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
構成を示すブロツク図、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・
ユニツト1000の回路構成図、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ツク図、
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計測手
段としてCPUが実行するプログラムのフローチ
ヤート、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ヤート、第11図は減速中
にエアコンがオンになつ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
ーチヤート、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ヤート、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ヤート、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360
1を算出するプログラム3650のフローチヤー
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ヤートである。
符号の説明 20…センサ群、21…予測手
段、22…制御手段。
Fig. 1 is an example of a conventional device, Fig. 2 is a corresponding diagram of the control system of the device in Fig. 1, Fig. 3 is a block diagram showing the overall configuration of the present invention, and Fig. 4 is an electronic control system of the present invention. The overall configuration of the device, Figure 5 shows the control and
A circuit configuration diagram of the unit 1000, FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of a control system to which the present invention is applied,
Figure 7 is a diagram showing the engine rotation pattern before and after the engine stalls, Figure 8 is a flowchart of the program executed by the CPU as a means of measuring the actual operation pattern, and Figure 9 is the change in engine rotation speed when the air conditioner is turned on and off. FIG. 10 is a flowchart of a program that calculates the operation change pattern data 3201. FIG. 11 is a diagram showing changes in engine speed when the air conditioner is turned on during deceleration. FIG. 12 13 is a flowchart of a program that creates predicted motion pattern data 3301, FIG. 13 is a flowchart of a program that creates actual state data 3401, and FIG. 14 is a flowchart of a program that creates state-specific motion pattern data 3501. FIG. 15 is a diagram showing the relationship between predicted operation pattern data 3301 and state-specific operation pattern data 3501 at the time of engine stall, and FIG. 16 is a diagram showing the relationship between engine state estimation data 360.
17 is a flowchart of a program 3650 for calculating 1. FIG. 17 is a flowchart of a program executed as the control output calculating means 3700. Explanation of symbols 20...sensor group, 21...prediction means, 22...control means.
Claims (1)
センサと、 上記センサの信号を入力し、所定期間内のデー
タをエンジン回転速度の時系列データとして記憶
する第1の手段と、 上記センサの信号から、エンジン動作に変化が
生じると予め知られている所定の状態を検出し、
その状態になつた時に生じるエンジン回転速度の
変化分のデータを出力する第2の手段と、 上記第1の手段の時系列データに基づいて将来
のエンジン回転速度の仮予想値を算出し、それと
上記第2の手段のデータとを合成して将来のエン
ジン回転速度のデータを予測する第3の手段と、 上記第3の手段で予測した将来のエンジン回転
速度のデータと、予め設定されたエンジンストー
ルを生じると予想されるパターンもしくは値との
比較によつてエンジンストールの発生を予測する
第4の手段と、 上記第4の手段がエンジンストールの発生を予
測したときエンジン負荷を軽減する第5の手段
と、を備えたことを特徴とするエンジン・ストー
ル回避機能を有するエンジン電子制御装置。 2 上記第5の手段は、エンジンで機械的に駆動
している補機類の負荷を停止または低下させるこ
とにより、エンジン負荷を軽減するものであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のエ
ンジン・ストール回避機能を有するエンジン電子
制御装置。 3 上記第5の手段は、電気負荷を停止または低
下させることにより、エンジン負荷を軽減するも
のであることを特徴とする特許請求の範囲第1項
に記載のエンジン・ストール回避機能を有するエ
ンジン電子制御装置。 4 上記第5の手段は、電気負荷に供給する電力
をデユーテイ・コントロールすることにより、電
気負荷を停止または低下させるものであることを
特徴とする特許請求の範囲第3項に記載のエンジ
ン・ストール回避機能を有するエンジン電子制御
装置。[Scope of Claims] 1. A sensor for detecting the operating state of the engine and auxiliary machinery; and a first means for inputting signals from the sensor and storing data within a predetermined period as time-series data of engine rotational speed. , detecting a predetermined condition that is known in advance to cause a change in engine operation from the signal of the sensor;
a second means for outputting data on changes in the engine rotational speed that occur when the state is reached; and a provisional predicted value of the future engine rotational speed is calculated based on the time series data of the first means; a third means for predicting future engine rotational speed data by combining the data of the second means; and a preset engine rotational speed data predicted by the third means. a fourth means for predicting the occurrence of an engine stall by comparison with a pattern or value that is expected to cause a stall; and a fifth means for reducing the engine load when the fourth means predicts the occurrence of an engine stall. An electronic engine control device having an engine stall avoidance function, characterized in that it is equipped with means for preventing an engine stall. 2. Claim 1, wherein the fifth means reduces the engine load by stopping or reducing the load on auxiliary machinery that is mechanically driven by the engine. An engine electronic control device having an engine stall avoidance function as described in . 3. The engine electronics having an engine stall avoidance function according to claim 1, wherein the fifth means reduces the engine load by stopping or reducing the electrical load. Control device. 4. The engine stall according to claim 3, wherein the fifth means stops or reduces the electrical load by duty-controlling the electric power supplied to the electrical load. Engine electronic control unit with avoidance function.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20593083A JPS6098135A (en) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | Electronic engine controller having engine stall avoiding function |
DE8989104204T DE3485781T2 (en) | 1983-11-04 | 1984-10-30 | ELECTRONIC CONTROL SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES WITH THE ABILITY TO PREVENT THE ENGINE TO BE DETERMINED AND METHOD THEREFOR. |
EP89104204A EP0326188B1 (en) | 1983-11-04 | 1984-10-30 | Electronic control system for internal combustion engine with stall preventive feature and method for performing stall preventive engine control |
EP84113074A EP0142100B1 (en) | 1983-11-04 | 1984-10-30 | Electronic control system for internal combustion engine with stall preventive feature and method for performing stall preventive engine control |
DE8484113074T DE3483905D1 (en) | 1983-11-04 | 1984-10-30 | ELECTRONIC CONTROL SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES WITH THE ABILITY TO PREVENT THE ENGINE TO BE DETERMINED AND METHOD THEREFOR. |
US06/666,360 US4721083A (en) | 1983-11-04 | 1984-10-31 | Electronic control system for internal combustion engine with stall preventive feature and method for performing stall preventive engine control |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20593083A JPS6098135A (en) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | Electronic engine controller having engine stall avoiding function |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6098135A JPS6098135A (en) | 1985-06-01 |
JPH0551769B2 true JPH0551769B2 (en) | 1993-08-03 |
Family
ID=16515089
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20593083A Granted JPS6098135A (en) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | Electronic engine controller having engine stall avoiding function |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6098135A (en) |
Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
JPS62187624A (en) * | 1986-02-12 | 1987-08-17 | Toyota Motor Corp | Control of electric load of internal combustion engine for vehicle |
JP6107778B2 (en) * | 2014-09-25 | 2017-04-05 | トヨタ自動車株式会社 | Rotational speed control device for internal combustion engine |
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JPS5822434B2 (en) * | 1977-06-20 | 1983-05-09 | ジヨセフ エル.アボツト | Crushable extruded container and method for manufacturing the same |
JPS6019926A (en) * | 1983-07-11 | 1985-02-01 | Mitsubishi Motors Corp | engine control device |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS6036768Y2 (en) * | 1981-08-04 | 1985-10-31 | 日産自動車株式会社 | Internal combustion engine power generation control circuit |
-
1983
- 1983-11-04 JP JP20593083A patent/JPS6098135A/en active Granted
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS6098135A (en) | 1985-06-01 |
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