JPH01100336A - 内燃機関の電子制御装置 - Google Patents
内燃機関の電子制御装置Info
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- JPH01100336A JPH01100336A JP62258763A JP25876387A JPH01100336A JP H01100336 A JPH01100336 A JP H01100336A JP 62258763 A JP62258763 A JP 62258763A JP 25876387 A JP25876387 A JP 25876387A JP H01100336 A JPH01100336 A JP H01100336A
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- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
- F02D41/187—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow using a hot wire flow sensor
-
- 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
- F02D41/0002—Controlling intake air
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/40—Engine management systems
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (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】
〔産業上の利用分計〕
この発明は、大気圧値等の大気圧関係値を内燃機関の他
の制御パラメータから演算により求めて、これを制御の
補助パラメータとして用いる内燃機関の電子制御装置に
関する。
の制御パラメータから演算により求めて、これを制御の
補助パラメータとして用いる内燃機関の電子制御装置に
関する。
従来の内燃機関の電子制御装置をこの発明の一実施例に
係る第１図を援用して説明する。第１図において、１は
例えば自動車に搭載され、複数気筒で構成され、その１
気筒分が図示された内燃機関、２は内燃機関１のシリン
ダ、３は図示しないカムにより駆動される内燃機関１の
吸気弁、４は内燃機関１のインテークマニホールドであ
暮。５はインテークマニホールド４の各気筒毎に設けら
れたインジェクタ、６はインテークマニホールド４の上
流側に連結されたサージタンク、７はサージクンクロか
ら上流の吸気通路に設けられ内燃機関１の吸入空気量を
制御するスロットル弁、８はスロットル弁７に結合され
、スロットル弁７の開度を検出するスロットル開度セン
サである。９はスロットル弁７の上・下流をバイパスす
るバイパス路、１０はバイパス路９に設けられたバイパ
ス空気量調整器、１１はスロットル弁７のさらに上流に
設けられ、例えば温度依存抵抗を用いて内燃機関１に吸
入される空気流量を検出する熱線式エアフローセンサ（
以下、ＡＦＳという）、１２はＡＦＳＩＩを通過する前
の吸入空気の温度を検出する空気温度センサ、１３はＡ
ＦＳＩＩや吸気温センサ１２のさらに上流の吸入口に設
けられたエアクリーナである。１４は内燃機関１の冷却
通路に取付けられ、水温を検出する水温センサ、１５は
内燃機関１の所定のクランク角を検出するクランク角セ
ンサ、１６は内燃機関１が無負荷であることを検出する
為のニュートラル検出スイッチである。１７は電子制御
ユニット（以下、ＥＣＵと称す）で、主としてＡＦＳ
１１、水温センサ１４及びクランク角センサ１５からの
出力信号に基づいて燃料噴射量を決定し、クランク角セ
ンサ１５の出力信号に同期してインジェクタ５を制御し
て燃料噴射を行なう。この際、スロットル開度センサ８
、空気温度センサ１２及びニュートラル検出スイッチ１
６の各出力信号は補助パラメータとしてＥＣＵ １７に
用いられる。又、ＥＣＵ１７はバイパス空気量調整器１
０の制御も行なうが、動作の詳細については割愛する。
係る第１図を援用して説明する。第１図において、１は
例えば自動車に搭載され、複数気筒で構成され、その１
気筒分が図示された内燃機関、２は内燃機関１のシリン
ダ、３は図示しないカムにより駆動される内燃機関１の
吸気弁、４は内燃機関１のインテークマニホールドであ
暮。５はインテークマニホールド４の各気筒毎に設けら
れたインジェクタ、６はインテークマニホールド４の上
流側に連結されたサージタンク、７はサージクンクロか
ら上流の吸気通路に設けられ内燃機関１の吸入空気量を
制御するスロットル弁、８はスロットル弁７に結合され
、スロットル弁７の開度を検出するスロットル開度セン
サである。９はスロットル弁７の上・下流をバイパスす
るバイパス路、１０はバイパス路９に設けられたバイパ
ス空気量調整器、１１はスロットル弁７のさらに上流に
設けられ、例えば温度依存抵抗を用いて内燃機関１に吸
入される空気流量を検出する熱線式エアフローセンサ（
以下、ＡＦＳという）、１２はＡＦＳＩＩを通過する前
の吸入空気の温度を検出する空気温度センサ、１３はＡ
ＦＳＩＩや吸気温センサ１２のさらに上流の吸入口に設
けられたエアクリーナである。１４は内燃機関１の冷却
通路に取付けられ、水温を検出する水温センサ、１５は
内燃機関１の所定のクランク角を検出するクランク角セ
ンサ、１６は内燃機関１が無負荷であることを検出する
為のニュートラル検出スイッチである。１７は電子制御
ユニット（以下、ＥＣＵと称す）で、主としてＡＦＳ
１１、水温センサ１４及びクランク角センサ１５からの
出力信号に基づいて燃料噴射量を決定し、クランク角セ
ンサ１５の出力信号に同期してインジェクタ５を制御し
て燃料噴射を行なう。この際、スロットル開度センサ８
、空気温度センサ１２及びニュートラル検出スイッチ１
６の各出力信号は補助パラメータとしてＥＣＵ １７に
用いられる。又、ＥＣＵ１７はバイパス空気量調整器１
０の制御も行なうが、動作の詳細については割愛する。
第３図は第１図の吸気部を拡大して示した図であり、第
３図において、Ｔａは大気温度、Ｐａは大気圧、Ｑａは
ＡＦＳＩＩにより計測される空気流量、θはスロットル
弁７の開度、Ｓ（θ）はスロットル開度６時のスロット
ル部通過面積、Ｐｓはサージタンク６の内圧を各々示す
。
３図において、Ｔａは大気温度、Ｐａは大気圧、Ｑａは
ＡＦＳＩＩにより計測される空気流量、θはスロットル
弁７の開度、Ｓ（θ）はスロットル開度６時のスロット
ル部通過面積、Ｐｓはサージタンク６の内圧を各々示す
。
第８図は゛従来装置のＥＣＵ １７の内部構成を示すブ
ロック図、第９図は圧力比Ｐ ａ／Ｐ ｓを横軸にとり
、後述のｆ値を縦軸にとった線図である。
ロック図、第９図は圧力比Ｐ ａ／Ｐ ｓを横軸にとり
、後述のｆ値を縦軸にとった線図である。
かかる構成の従来装置は例えば特開昭５９−１６２３４
１号公報に開示されている。
１号公報に開示されている。
次に動作について説明する。スロットル開度センサ８に
より検出され出力されたスロットル開度信号θを入力し
た関数発生器１７ａは基準大気状態の大気圧値Ｐ０に対
する空気流量値ｑの比の信号を入力信号に対応して出力
する。この信号は空気流量信号Ｑａと共に割算回路１７
ｂに入力され、出力はＰａ−ｆの値に対応する。ここで
、Ｋを空気の比熱比として、 ・ が成立する。Ｐａ−ｆは入力端子１７ａから得られる吸
気管圧力信号Ｐｓと共に割算回路１７ｄに導かれる。割
算回路１７ｄ、で得られた信号は次の比較ユニット１７
ｅに入力され、Ｐｓ／ （Ｐａ−ｆ）の圧力比と、例え
ば０．５２８２８の固定値ａとが比較される。
より検出され出力されたスロットル開度信号θを入力し
た関数発生器１７ａは基準大気状態の大気圧値Ｐ０に対
する空気流量値ｑの比の信号を入力信号に対応して出力
する。この信号は空気流量信号Ｑａと共に割算回路１７
ｂに入力され、出力はＰａ−ｆの値に対応する。ここで
、Ｋを空気の比熱比として、 ・ が成立する。Ｐａ−ｆは入力端子１７ａから得られる吸
気管圧力信号Ｐｓと共に割算回路１７ｄに導かれる。割
算回路１７ｄ、で得られた信号は次の比較ユニット１７
ｅに入力され、Ｐｓ／ （Ｐａ−ｆ）の圧力比と、例え
ば０．５２８２８の固定値ａとが比較される。
第９図を参照してもわかるように、Ｐｓ／Ｐａ＝ ａを
境にしてｎ未満のＭ（マツへ数）＝１の領域だと音速チ
ョークが起りｆが一定値になり、８以上のＭ＜１の領域
だとｆが変化する。このために比較ユニット１７ｅで比
較された結果に応じてスイッチ１７ｆが開閉される。Ｐ
ｓ／ （Ｐａ−ｆ） ＜ ａならば第９図により例えば
ｆ＝１の仮定が成立するのでスイッチ１７ｆが閉じられ
る。これにより大気圧値Ｐａがスイッチ１７ｆを介して
割算回路１７ｂから出力される。Ｐｓ／ （Ｐａ−ｆ）
≧ａの場合には例えばｆ＝１の仮定が成立をしないので
スイッチ１７ｆが開放される。
境にしてｎ未満のＭ（マツへ数）＝１の領域だと音速チ
ョークが起りｆが一定値になり、８以上のＭ＜１の領域
だとｆが変化する。このために比較ユニット１７ｅで比
較された結果に応じてスイッチ１７ｆが開閉される。Ｐ
ｓ／ （Ｐａ−ｆ） ＜ ａならば第９図により例えば
ｆ＝１の仮定が成立するのでスイッチ１７ｆが閉じられ
る。これにより大気圧値Ｐａがスイッチ１７ｆを介して
割算回路１７ｂから出力される。Ｐｓ／ （Ｐａ−ｆ）
≧ａの場合には例えばｆ＝１の仮定が成立をしないので
スイッチ１７ｆが開放される。
従来の内燃機関の電子制御装置は以上のように構成され
ているので、大気圧を求めるためにＭ＝１の領域でｆが
一定値となることを利用したものであり、従って、ｐｓ
／Ｐａ＜ ０．５２８２８となる領域に限定され、アイ
ドル時となっているが、しかし、アイドル時では温度の
影響、スロットル開度位置のばらつき、スロットル全閉
時のバイパス空気流量のばらつきが大きく、得られる大
気圧値の精度が良くないなどの問題点があった。例えば
、体積容量が２１の内燃機関ではアイドル時の空気流量
が３ｇ／ｓｅｅであり、これに対しスロットル部の漏れ
流量はθ〜０．５ｇ／ｓｅｅ程度ある。又、スロットル
開度と大気圧とサージタンク内圧とから空気流量を求め
る計算式中の定数（よ後述するように空気温度の関数で
略空気温度比の平方根の値に比例する。
ているので、大気圧を求めるためにＭ＝１の領域でｆが
一定値となることを利用したものであり、従って、ｐｓ
／Ｐａ＜ ０．５２８２８となる領域に限定され、アイ
ドル時となっているが、しかし、アイドル時では温度の
影響、スロットル開度位置のばらつき、スロットル全閉
時のバイパス空気流量のばらつきが大きく、得られる大
気圧値の精度が良くないなどの問題点があった。例えば
、体積容量が２１の内燃機関ではアイドル時の空気流量
が３ｇ／ｓｅｅであり、これに対しスロットル部の漏れ
流量はθ〜０．５ｇ／ｓｅｅ程度ある。又、スロットル
開度と大気圧とサージタンク内圧とから空気流量を求め
る計算式中の定数（よ後述するように空気温度の関数で
略空気温度比の平方根の値に比例する。
さらにスロットル開度位置の誤差もアイドル時の空気流
量が少ない為に誤差として無視できないものとなる。
量が少ない為に誤差として無視できないものとなる。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、高価な大気圧センサを用いずに安価な構成に
て精度の良い大気圧関係値が得られる内燃機関の電子制
御装置を得ることを目的とする。
たもので、高価な大気圧センサを用いずに安価な構成に
て精度の良い大気圧関係値が得られる内燃機関の電子制
御装置を得ることを目的とする。
この発明に係る内燃機関の電子制御装置は、基準大気状
態におけるスロットル開度及び回転数に対応した充填効
率等を２次元マツプにして記憶手段により予め記憶し、
内燃機関の吸入空気量及び回転数の信号を選択的に用い
て求めた充填効率等と記憶手段からの記憶値とから演算
手段により大気圧関係値を算出する。
態におけるスロットル開度及び回転数に対応した充填効
率等を２次元マツプにして記憶手段により予め記憶し、
内燃機関の吸入空気量及び回転数の信号を選択的に用い
て求めた充填効率等と記憶手段からの記憶値とから演算
手段により大気圧関係値を算出する。
この発明における演算手段は、同一スロットル開度と同
一回転数にて基準大気状態及び成る大気により、この比
がほぼ一定値になることを利用して大気圧関係値を求め
、第９図のＭ＜１の領域を積極的に利用する。
一回転数にて基準大気状態及び成る大気により、この比
がほぼ一定値になることを利用して大気圧関係値を求め
、第９図のＭ＜１の領域を積極的に利用する。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例に係る内燃機関の電子制御装置
、特に熱線式燃料噴射制御装置の全体の構成を示し、こ
の構成についてはＥＣＵ １７の部分を除き従来の技術
の欄で既に述べであるので、その説明を省略する。
図はこの発明の一実施例に係る内燃機関の電子制御装置
、特に熱線式燃料噴射制御装置の全体の構成を示し、こ
の構成についてはＥＣＵ １７の部分を除き従来の技術
の欄で既に述べであるので、その説明を省略する。
第２図は第１図に示したＥＣｔＪ １７の内部構成を示
し、同図において、１７１はクランク角センサ１５やニ
ュートラル検出スイッチ１６等のディジタル信号入力用
のディジタルインターフェースで、その出力がＣＰＵ
１７２のポート又は割込端子に入力される。ＣＰＵ １
７２は第４図〜第７図に示すフローの制御プログラム及
びデータが書込まれたＲＯＭ１７２１、ワークメモリ等
としてｔＲＡＭ１７２２、タイマ１７２３を含む周知の
マイクロプロセッサで、所定の制御プログラムにより演
算された例えば燃料噴射パルス幅をタイマ出力により発
生する。１７３はスロットル開度センサ８、ＡＦＳ １
１、空気温度センサ１２および水温センサ１４等のアナ
ログ信号を入力するためのアナログインタフェースで、
その出力がマルチプレクサ１７４により逐次選択され、
Ａ／Ｄ変換器１７５によりアナログ−ディジタル変換さ
れ、ＣＰＵ１７２ヘデイジタル値として取込まれる。
し、同図において、１７１はクランク角センサ１５やニ
ュートラル検出スイッチ１６等のディジタル信号入力用
のディジタルインターフェースで、その出力がＣＰＵ
１７２のポート又は割込端子に入力される。ＣＰＵ １
７２は第４図〜第７図に示すフローの制御プログラム及
びデータが書込まれたＲＯＭ１７２１、ワークメモリ等
としてｔＲＡＭ１７２２、タイマ１７２３を含む周知の
マイクロプロセッサで、所定の制御プログラムにより演
算された例えば燃料噴射パルス幅をタイマ出力により発
生する。１７３はスロットル開度センサ８、ＡＦＳ １
１、空気温度センサ１２および水温センサ１４等のアナ
ログ信号を入力するためのアナログインタフェースで、
その出力がマルチプレクサ１７４により逐次選択され、
Ａ／Ｄ変換器１７５によりアナログ−ディジタル変換さ
れ、ＣＰＵ１７２ヘデイジタル値として取込まれる。
１７６は第１駆動回路で、ｃｐυ１７２により演算され
た燃料噴射パルス幅でインジェクタ５を駆動するための
ドライブ回路である。又、１７７は第２駆動回路で、Ｃ
ＰＵ１７２により所定の制御プログラムで演算され、タ
イマ出力により発生されるＩＳＧ駆動パルス幅でバイパ
ス空気量調整器１０を駆動するドライブ回路である。
た燃料噴射パルス幅でインジェクタ５を駆動するための
ドライブ回路である。又、１７７は第２駆動回路で、Ｃ
ＰＵ１７２により所定の制御プログラムで演算され、タ
イマ出力により発生されるＩＳＧ駆動パルス幅でバイパ
ス空気量調整器１０を駆動するドライブ回路である。
なお、ＣＰＵ１７２は、ＲＯＭ１７２１内に回転数とス
ロットル開度とをパラメータとして大気圧Ｐｏ１空気温
度Ｔ０の基準大気状態での充填効率”Ｃ０Ｊ′！！２次
元マツプにして格納しており、又、判定用や演算用の設
定値を予め格納している。又、ＣＰＵ１７２は、ｒｔＯ
Ｍ１７２１内に例えば回転数をパラメータとして基準大
気状態での最大空気流量値Ｑｍａｗ。
ロットル開度とをパラメータとして大気圧Ｐｏ１空気温
度Ｔ０の基準大気状態での充填効率”Ｃ０Ｊ′！！２次
元マツプにして格納しており、又、判定用や演算用の設
定値を予め格納している。又、ＣＰＵ１７２は、ｒｔＯ
Ｍ１７２１内に例えば回転数をパラメータとして基準大
気状態での最大空気流量値Ｑｍａｗ。
をマツプにして格納している。
次にＣＰＵ ｌ ７２の動作説明を行なうが、その１）
〕にこの発明の大気圧検出方法についての理論的Ｕシｌ
、Ｊを明らかにする。
〕にこの発明の大気圧検出方法についての理論的Ｕシｌ
、Ｊを明らかにする。
以下、大気圧検出の原理について説明する。第：３図に
おいて大気圧をＰａ、空気（大気）温度をＩ″ａ１ΔＦ
’ ＳでａＩ洲した吸入空気流量Ｑａ、スロットル開度
をθ、スロットル部の空気通過面積をＳ（θ）、サージ
タンク内圧力をＰｓとする。
おいて大気圧をＰａ、空気（大気）温度をＩ″ａ１ΔＦ
’ ＳでａＩ洲した吸入空気流量Ｑａ、スロットル開度
をθ、スロットル部の空気通過面積をＳ（θ）、サージ
タンク内圧力をＰｓとする。
スロットル部を通過する空気流ｉＱｔは次式で示される
。
。
ただし、Ｋは空気の比熱比、Ｒは空気のガス定数を示す
。
。
又、内燃機関の吸入空気流量Ｑｅは次式で示される。
Ｑｅ−面・ｖ８・ρ。・り。 ・（２）ただし
、Ｎは回転数（ｒｐｍ）、ｖ＋は行程容積、ρ０は基準
大気状態の空気密度、η。は充填効率をそれぞれ示す。
、Ｎは回転数（ｒｐｍ）、ｖ＋は行程容積、ρ０は基準
大気状態の空気密度、η。は充填効率をそれぞれ示す。
ここで、内燃機関の定常状態では次式が成立する。
Ｑａ ＝ Ｑｔ ＝ Ｑｅ −（３
１（２１，（３１式から充填効率η−よ次式で求められ
る。
１（２１，（３１式から充填効率η−よ次式で求められ
る。
ｆｌ）、 ＋２１式でＱｔ＝Ｑｅから次式が得られる。
（５）式で基準大気状態のときはＰａ＝Ｐ０． Ｔａ
＝Ｔｏだからただし、Ｐｓｏは基準大気状態でのサージ
タンク内圧力、ηｃｏは同状態での充填効率である。こ
こで同一スロットル開度、同一回転数の場合を考えて（
５）式を（６）式でユ辺割って整理すると次式が得られ
る。
＝Ｔｏだからただし、Ｐｓｏは基準大気状態でのサージ
タンク内圧力、ηｃｏは同状態での充填効率である。こ
こで同一スロットル開度、同一回転数の場合を考えて（
５）式を（６）式でユ辺割って整理すると次式が得られ
る。
ここで、右辺第３項は後述するように大気温度Ｔａのみ
を変数とする関数で近似される。さらにはこの項は右辺
第１項に比べ影響度が小さく、従って、次の近似式が得
られる。
を変数とする関数で近似される。さらにはこの項は右辺
第１項に比べ影響度が小さく、従って、次の近似式が得
られる。
ここで、ｇ（Ｔａ）はＴａをパラメータとする関数であ
る。
る。
又、大気圧関係値の用途において外気温Ｔａを省略した
次式を用いても良い。
次式を用いても良い。
次に（７）式の右辺第３項の近似式について説明する。
前述の（２）式は体積効率ｒ）Ｖを用いると次式となる
。
。
Ｑｅ＝（３（？ ・ｖ、ｌ ・ρｓ ・？Ｖ ・
（２ａｌここで、ρ５はサージタンク内空気密度である
。
（２ａｌここで、ρ５はサージタンク内空気密度である
。
次にη９は次式で示される。
ここで、εは圧縮比、Ｐｒは排圧である。又、ρ６は次
式で表わされる。
式で表わされる。
ここで、ρ。は基準大気密度、Ｔｏは基準大気温度、Ｐ
ｏは基準大気圧である。さて、通常用いられるように排
圧Ｐｒ＝大気圧Ｐａという近似を（９）式に、又、サー
ジタンク内扁度Ｔｓ−大気圧Ｔａという近似を（１［０
式に適用する。（２ａ）式は次式のように表わせる。
ｏは基準大気圧である。さて、通常用いられるように排
圧Ｐｒ＝大気圧Ｐａという近似を（９）式に、又、サー
ジタンク内扁度Ｔｓ−大気圧Ｔａという近似を（１［０
式に適用する。（２ａ）式は次式のように表わせる。
ここで、＋１１式と（ｍ式が等しいとすると次式が得ら
れる。
れる。
（１２５式は丙＝ｆ （ｅ 、Ｎ 、Ｔ ａ）と表わさ
れて大気圧Ｐ（Ｌに依存しない。即ち、スロットル開度
θ、回転数Ｎを決めれば外気温Ｔａのみの関係となる。
れて大気圧Ｐ（Ｌに依存しない。即ち、スロットル開度
θ、回転数Ｎを決めれば外気温Ｔａのみの関係となる。
スロットル開度θ、回転数Ｎ１外気温Ｔａをパラメータ
として同一スロットル開度同一回転数におｓ ける苫を（ｌ乃式から求めると外気’ＩＮ ５０℃の変
化に対し約６％の変化となり、又、 化となる。
として同一スロットル開度同一回転数におｓ ける苫を（ｌ乃式から求めると外気’ＩＮ ５０℃の変
化に対し約６％の変化となり、又、 化となる。
大気圧検出における上記の誤差は通常無視可能な誤差で
あり従って（７）式第３項は無視して（８ｂ）。
あり従って（７）式第３項は無視して（８ｂ）。
（８ｃ）式が得られる。
次に（８ｂ）式に基づき大気圧補正値Ｐａ／Ｐを求める
フローチャートを第４図に示す。同図において、ステッ
プＳ１は大気圧検出をする運転ゾーンの識別を行なうル
ーチンであり、その詳細を第５図のフローチャートで説
明する。検出ゾーン内の時ステップＳ２へ進みそうでな
い時は第４図の処理を終了する。ステップＳ２は定常運
転かどうかの判定を行なうルーチンであり、定常運転の
とき前述の（３）式が成立しステップＳ３へ進む。そう
でない時は第４図の処理を終了する。ステップＳ３はス
゛ ロットル開度センサ８により検出したスロットル
開度θとクランク角センサ１５により検出した回転数Ｎ
との信号を用いてスロットル開度と回転数との２次元マ
ツプを索引して基準大気状態の充填効率ｒ）。。を求め
る。次にステップＳ４で現在の充填効率ワ。を上記回転
数信号ＮとＡＦＳＩＩからの空気流量値（又は、ＡＦＳ
ＩＩからの検出値に基づく第７図の空気流量値） Ｑａ
と予め記憶されたＶ。
フローチャートを第４図に示す。同図において、ステッ
プＳ１は大気圧検出をする運転ゾーンの識別を行なうル
ーチンであり、その詳細を第５図のフローチャートで説
明する。検出ゾーン内の時ステップＳ２へ進みそうでな
い時は第４図の処理を終了する。ステップＳ２は定常運
転かどうかの判定を行なうルーチンであり、定常運転の
とき前述の（３）式が成立しステップＳ３へ進む。そう
でない時は第４図の処理を終了する。ステップＳ３はス
゛ ロットル開度センサ８により検出したスロットル
開度θとクランク角センサ１５により検出した回転数Ｎ
との信号を用いてスロットル開度と回転数との２次元マ
ツプを索引して基準大気状態の充填効率ｒ）。。を求め
る。次にステップＳ４で現在の充填効率ワ。を上記回転
数信号ＮとＡＦＳＩＩからの空気流量値（又は、ＡＦＳ
ＩＩからの検出値に基づく第７図の空気流量値） Ｑａ
と予め記憶されたＶ。
とρ。の値とを用いて（４）式に基づいて求めて、次ス
テツプＳ５で、上記求めたη。。、り。、空気温度セン
サ１２により検出された空気温度値Ｔａ及び予め記憶設
定された基準大気状態の空気温度値Ｔ０とから（８ｂ）
式により大気圧補正値Ｐａ／Ｐｏを求める。
テツプＳ５で、上記求めたη。。、り。、空気温度セン
サ１２により検出された空気温度値Ｔａ及び予め記憶設
定された基準大気状態の空気温度値Ｔ０とから（８ｂ）
式により大気圧補正値Ｐａ／Ｐｏを求める。
第４図のフローチャートでは充填効率から大気圧補正値
Ｐａ／Ｐ０を求める例を示したが、ステップＳ３でζ＝
ｆ（θ、Ｎ）として基準大気状態の基準空気流量値（を
求め、ステップＳ４を省略しステラＰａ／Ｐｏを求めて
も良い。又、ステップＳ５の演算は（８ｂ）式を用いた
が（８ａ）式又は（８ｄ）式を用いても良い。特に（８
ｄ）式を用いろ場合は空気温度の計測が不要であり、第
１図の空気温度センサ１２が不要となり、システムが簡
略化される。
Ｐａ／Ｐ０を求める例を示したが、ステップＳ３でζ＝
ｆ（θ、Ｎ）として基準大気状態の基準空気流量値（を
求め、ステップＳ４を省略しステラＰａ／Ｐｏを求めて
も良い。又、ステップＳ５の演算は（８ｂ）式を用いた
が（８ａ）式又は（８ｄ）式を用いても良い。特に（８
ｄ）式を用いろ場合は空気温度の計測が不要であり、第
１図の空気温度センサ１２が不要となり、システムが簡
略化される。
次に第５図のフローチャートで検出ゾーンの判定処理を
説明する。ステップ３１１はスロットル開度センサ８に
より検出したスロットル開度θが所定範囲内であるか否
かを判定するルーチンで、下限値θ、はアイドル開度よ
り大きな値が選ばれる。
説明する。ステップ３１１はスロットル開度センサ８に
より検出したスロットル開度θが所定範囲内であるか否
かを判定するルーチンで、下限値θ、はアイドル開度よ
り大きな値が選ばれる。
又、上限値θ、は内燃機関の吹き返しの影響が出ない範
囲で設定される。アイドル開度を１０”とすればθ、＝
１５”、θ□＝３０６程度が望ましい。スロットル開度
θが６５以上でθ、以下の所定範囲内の時ステップ３１
２へ進み、それ以外の時ステップ３１６で検出ゾーン外
と判定する。ステップ３１２はクランク角センサ１５か
らの出力信号に基づいて出した回転数Ｎが所定範囲内で
あるか否かを判定するルーチンで、上・下限値ＮＨ，Ｎ
Ｌは特に制約はないがＮＬ＝ １００Ｏｒｐｍ、 Ｎ、
、−４０００ｒｐｍ程度の常用回転域に設定するのが望
ましい。回転数ＮがＮＬ以上で孔以下の所定範囲内の時
はステップ３１３へ進み、それ以外の時はステップ３１
６で検出ゾーン外と判定する。
囲で設定される。アイドル開度を１０”とすればθ、＝
１５”、θ□＝３０６程度が望ましい。スロットル開度
θが６５以上でθ、以下の所定範囲内の時ステップ３１
２へ進み、それ以外の時ステップ３１６で検出ゾーン外
と判定する。ステップ３１２はクランク角センサ１５か
らの出力信号に基づいて出した回転数Ｎが所定範囲内で
あるか否かを判定するルーチンで、上・下限値ＮＨ，Ｎ
Ｌは特に制約はないがＮＬ＝ １００Ｏｒｐｍ、 Ｎ、
、−４０００ｒｐｍ程度の常用回転域に設定するのが望
ましい。回転数ＮがＮＬ以上で孔以下の所定範囲内の時
はステップ３１３へ進み、それ以外の時はステップ３１
６で検出ゾーン外と判定する。
ステップＳ１３は水温センサ１４により検出された水温
−が所定値″ｒ１．ｌＴ以上であるか否かを判定するル
ーチンであり、通常−□は６０℃〜８０℃に設定される
。この水温条件は、低温時、バイパス空気量調整器１０
によりバイパス路９を通りスロットル弁７があるスロッ
トル部以外から内燃機関１に空気が供給される場合を考
慮するものである。
−が所定値″ｒ１．ｌＴ以上であるか否かを判定するル
ーチンであり、通常−□は６０℃〜８０℃に設定される
。この水温条件は、低温時、バイパス空気量調整器１０
によりバイパス路９を通りスロットル弁７があるスロッ
トル部以外から内燃機関１に空気が供給される場合を考
慮するものである。
水温−が所定値−エ以上の時ステップ３１４へ進み、そ
れ以外はステップ３１６で検出ゾーン外と判定する。ス
テップ３１４はニュートラル検出スイッチ１６からの出
力によりニュートラルか又はギヤが入っているかを判定
するルーチンであり、Ｍ／Ｔ車の場合ニュートラルスイ
ッチを設けて判定できる。又、ＡＺＴ車の場合はＤレン
ジかＮレンジかの判定で置き換えることができる。この
判定は、ニュートラル時は運転状態が変動しゃすい為、
これを除くよう判定を行なっている。従って、アイドル
時は検出ゾーン外となる。
れ以外はステップ３１６で検出ゾーン外と判定する。ス
テップ３１４はニュートラル検出スイッチ１６からの出
力によりニュートラルか又はギヤが入っているかを判定
するルーチンであり、Ｍ／Ｔ車の場合ニュートラルスイ
ッチを設けて判定できる。又、ＡＺＴ車の場合はＤレン
ジかＮレンジかの判定で置き換えることができる。この
判定は、ニュートラル時は運転状態が変動しゃすい為、
これを除くよう判定を行なっている。従って、アイドル
時は検出ゾーン外となる。
ニュートラル検出スイッチ１６がオフでニュートラル状
態でない時ステップ３１５へ進み検出ゾーン内と判定す
る。又、ニュートラル検出スイッチ１６がオンでニュー
トラル状態の時はステップ３１６で検出ゾーン外と判定
する。
態でない時ステップ３１５へ進み検出ゾーン内と判定す
る。又、ニュートラル検出スイッチ１６がオンでニュー
トラル状態の時はステップ３１６で検出ゾーン外と判定
する。
次に第６図のフローチャートで定常運転の判定処理を説
明する。ステップ３２１は図示しないルーチンで求めた
所定時間毎のスロットル開度の偏差値の絶対値１Δθ１
が所定値６１以上か否かを判定するステップで、所定値
θ□以上ならばステップ３２２で第１タイマに時間をセ
ットする。又、所定値θ□未満ならばステップ３２３で
第１タイマがＯか否かを判定し、第１タイマが０ならス
テップ３２５へ進む。逆に第１タイマがＯでない時はス
テップ３２４で第１タイマをデクリメントする０以上、
ステップ８２１〜ステツプ３２４の処理と同様の処理を
ステップ３２５〜ステツプ３２８で回転数についても行
なう。ただし、１ΔＮ１は回転数の偏差値の絶対値、Ｎ
Ｔは所定値である。
明する。ステップ３２１は図示しないルーチンで求めた
所定時間毎のスロットル開度の偏差値の絶対値１Δθ１
が所定値６１以上か否かを判定するステップで、所定値
θ□以上ならばステップ３２２で第１タイマに時間をセ
ットする。又、所定値θ□未満ならばステップ３２３で
第１タイマがＯか否かを判定し、第１タイマが０ならス
テップ３２５へ進む。逆に第１タイマがＯでない時はス
テップ３２４で第１タイマをデクリメントする０以上、
ステップ８２１〜ステツプ３２４の処理と同様の処理を
ステップ３２５〜ステツプ３２８で回転数についても行
なう。ただし、１ΔＮ１は回転数の偏差値の絶対値、Ｎ
Ｔは所定値である。
ステップ３２９は第１タイマ及び第２タイマが共にＯか
否かを判定するステップで、条件成立時に（まステップ
Ｓ２Ａで定常運転と判定し、条件不成立時にはステップ
３２Ｂで過渡運転と判定する。
否かを判定するステップで、条件成立時に（まステップ
Ｓ２Ａで定常運転と判定し、条件不成立時にはステップ
３２Ｂで過渡運転と判定する。
即ち、スロットル開度偏差又は回転数偏差を生じてから
所定時間は共に過渡状態と判定する。
所定時間は共に過渡状態と判定する。
第７図は大気圧補正値を用いて空気流量値Ｑａを求める
ルーチンのフローチャートである。ステップ３７１は基
準大気状態に於ける各回転数に対応する最大空気流量値
ＱｌｌｌａＸ。を求めるステップで、ｆ（Ｎｌは回転数
を引数とする最大空気流量値Ｑ□１．ｏのテーブルで、
クランク角センサ１５からの出力信号に基づいて出した
回転数Ｎから対応する最大空気流量値Ｑｍｍｗ。を出す
。
ルーチンのフローチャートである。ステップ３７１は基
準大気状態に於ける各回転数に対応する最大空気流量値
ＱｌｌｌａＸ。を求めるステップで、ｆ（Ｎｌは回転数
を引数とする最大空気流量値Ｑ□１．ｏのテーブルで、
クランク角センサ１５からの出力信号に基づいて出した
回転数Ｎから対応する最大空気流量値Ｑｍｍｗ。を出す
。
ステップ３７２は内燃機関１の吹き返し領域を回転数に
より判定するステップであり、回転数ＮがＮ１以上でＮ
２以下の範囲内の吹き返し領域の時はステップ３７３へ
、そうでない時はステップ３７４へ進む。ステップ３７
３では前述の基準大気状態 −の最大空気流量値Ｑ１
．８゜を大気圧補正及び温度補正して現在の大気状態に
おける最大空気流量値Ｑ７．。
より判定するステップであり、回転数ＮがＮ１以上でＮ
２以下の範囲内の吹き返し領域の時はステップ３７３へ
、そうでない時はステップ３７４へ進む。ステップ３７
３では前述の基準大気状態 −の最大空気流量値Ｑ１
．８゜を大気圧補正及び温度補正して現在の大気状態に
おける最大空気流量値Ｑ７．。
次式の演算で求める。
ここで、Ｔｏは基準大気状態の空気温度値、Ｔａは空気
温度センサ１２により検出した現在の空気温度値である
。又、右辺第、３項の温度補正の項はシステムの簡略化
の為に省略することあるいは水温センサ１４を利用した
水温による補正に置き換えることもできる。
温度センサ１２により検出した現在の空気温度値である
。又、右辺第、３項の温度補正の項はシステムの簡略化
の為に省略することあるいは水温センサ１４を利用した
水温による補正に置き換えることもできる。
ステップ３７４では基準大気状態の最大空気量値Ｑｆｆ
ｉｌｌ、。をＱ６１．に代入する。これは吹き返し領域
以外は質量流量が正確に計測できるＡＦＳを用いた時の
処理ステップであり、そうでない場合は、ステップＳ７
２．ステップ３７４の処理は行なわない。又、質量流量
が正確に計測できるＡＦＳを用いた時もステップＳ７２
．ステップ３７４の処理を省略することも可能である。
ｉｌｌ、。をＱ６１．に代入する。これは吹き返し領域
以外は質量流量が正確に計測できるＡＦＳを用いた時の
処理ステップであり、そうでない場合は、ステップＳ７
２．ステップ３７４の処理は行なわない。又、質量流量
が正確に計測できるＡＦＳを用いた時もステップＳ７２
．ステップ３７４の処理を省略することも可能である。
ステップＳ７３又はステップ３７４の次のステップ３７
５ば計測した空気流量値Ｑａと上記最大空気流量値Ｑ□
、９の比較ステップであり、Ｑ、≧Ｑ□、Ｘ時はステッ
プＳ７６においてＱａをＱ。、８で制限する。又、Ｑａ
＜ Ｑ、、、。
５ば計測した空気流量値Ｑａと上記最大空気流量値Ｑ□
、９の比較ステップであり、Ｑ、≧Ｑ□、Ｘ時はステッ
プＳ７６においてＱａをＱ。、８で制限する。又、Ｑａ
＜ Ｑ、、、。
の時は何も処理を行なわず第７図の処理を終了する。
なお、上記実施例ではＡＦＳとしてホットワイヤ式ＡＦ
ＳＩＩを示したが空気質量を計測する他のＡＦＳを用い
ても良い。又、空気体積を測定するＡＦＳにっていも本
発明が適用でき例えばベーンタイプのＡＦＳでは Ｑａ＝ｒ万・Ｑｕ・・（１４１ の関係となる。ここで、Ｑａは質旦流量値、ρは大器密
度値、（は体積流及値である。（４）式、 （ｓｂ）式
及び（１４）式を用いて となＩｌｌ ［１５１式から大気圧補正値が求められる
。ここでＱｕｏは基準大気状態におけろ空気体積流量値
でありスロットル開度θと回転数Ｎとの２次元マツプと
して予め記憶設定された値である。
ＳＩＩを示したが空気質量を計測する他のＡＦＳを用い
ても良い。又、空気体積を測定するＡＦＳにっていも本
発明が適用でき例えばベーンタイプのＡＦＳでは Ｑａ＝ｒ万・Ｑｕ・・（１４１ の関係となる。ここで、Ｑａは質旦流量値、ρは大器密
度値、（は体積流及値である。（４）式、 （ｓｂ）式
及び（１４）式を用いて となＩｌｌ ［１５１式から大気圧補正値が求められる
。ここでＱｕｏは基準大気状態におけろ空気体積流量値
でありスロットル開度θと回転数Ｎとの２次元マツプと
して予め記憶設定された値である。
また、上記実施例ではバイパス空気量調整器１０を通過
する空気の影響を補正していないが、該バイパス空気量
調整器１０の通過空気量又は見込値によって大気圧値を
補正しても良い。
する空気の影響を補正していないが、該バイパス空気量
調整器１０の通過空気量又は見込値によって大気圧値を
補正しても良い。
又、上記実施例において、大気圧補正値Ｐａ／Ｐ０を用
いたが、この他にもステップＳ５の値にＰを乗ずれば大
気圧値Ｐａが得られ、その他（８ａ）式にＰｏを乗じた
式、（８ｅ） 、 （８ｅ） 、 （１６）式のいずれ
かを用いてステップＳ５の代りに用いて大気圧値Ｐａが
得られ、この大気圧値Ｐａを例えばＰｏで割ったり等し
て上記実施例の様に応用することができ、この他にも内
燃機関の燃料供給量、点火時期、目標回転数、バイパス
空気量等の動作特性量の制御に用いることができる。
いたが、この他にもステップＳ５の値にＰを乗ずれば大
気圧値Ｐａが得られ、その他（８ａ）式にＰｏを乗じた
式、（８ｅ） 、 （８ｅ） 、 （１６）式のいずれ
かを用いてステップＳ５の代りに用いて大気圧値Ｐａが
得られ、この大気圧値Ｐａを例えばＰｏで割ったり等し
て上記実施例の様に応用することができ、この他にも内
燃機関の燃料供給量、点火時期、目標回転数、バイパス
空気量等の動作特性量の制御に用いることができる。
以上のように、この発明によれば基本大気状態における
充填効率又はこれに関連する値をスロットル開度と回転
数との２次元マツプデータとして予め記憶設定し、成る
大気状態において求めた充填効率又はこれの関連値と記
憶設定値とから大気圧関係値を求めるように構成したの
で、安価で且つ精度の高いものが得られる効果がある。
充填効率又はこれに関連する値をスロットル開度と回転
数との２次元マツプデータとして予め記憶設定し、成る
大気状態において求めた充填効率又はこれの関連値と記
憶設定値とから大気圧関係値を求めるように構成したの
で、安価で且つ精度の高いものが得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による装置全体の構成図、
第２図は第１図内のＥＣＵの内部構成を示すブロック図
、第３図は第１図の吸気部の模式図、第４図乃至第７図
は上記実施例の動作を各々示すフロー図、第８図は従来
装置の大気圧値を出すブロック図、第９図は圧力比とｆ
値との特性図である。
第２図は第１図内のＥＣＵの内部構成を示すブロック図
、第３図は第１図の吸気部の模式図、第４図乃至第７図
は上記実施例の動作を各々示すフロー図、第８図は従来
装置の大気圧値を出すブロック図、第９図は圧力比とｆ
値との特性図である。
Claims (5)
- （１）制御に必要なパラメータを補助量を介して求めて
内燃機関の動作特性量を制御する内燃機関の電子制御装
置において、基準大気状態におけるスロットル開度及び
回転数に対応した充填効率又は充填効率の関連値を２次
元マップにして予め記憶する記憶手段と、内燃機関の吸
入空気流量及び回転数の信号を選択的に用いて求められ
る充填効率又は充填効率との関連値と上記記憶手段から
出力される記憶値との比をとる所定の演算式に従って少
なくとも大気圧値を含み大気圧に依存する大気圧関係値
を算出する演算手段を備えたことを特徴とする内燃機関
の電子制御装置。 - （２）演算手段は大気圧関係値を空気温度センサからの
大気温度値と基準大気状態での予め定められた大気温度
値とで温度補正することを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の内燃機関の電子制御装置。 - （３）制御用パラメータとして内燃機関の吸入空気流量
値を求める際に、エアフローセンサからの空気流量値に
対し、基準大気状態において回転数に対応して予め設定
された最大充填効率又は最大充填効率の最大関係値を大
気圧関係値で補正した値を上限値とする限定手段を備え
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記
載の内燃機関の電子制御装置。 - （４）限定手段は大気圧関係値で補正する領域を内燃機
関の吹き返し領域を含む回転数の範囲内に限定したこと
を特徴とする特許請求の範囲第３項記載の内燃機関の電
子制御装置。 - （５）演算手段は内燃機関の運転域がパーシャル域のと
きに大気圧関係値を算出することを特徴とする特許請求
の範囲第１項又は第２項記載の内燃機関の電子制御装置
。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62258763A JP2602031B2 (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | 内燃機関の電子制御装置 |
| US07/255,281 US4907556A (en) | 1987-10-14 | 1988-10-11 | Electronic control system for internal combustion engine |
| KR1019880013331A KR910006558B1 (ko) | 1987-10-14 | 1988-10-13 | 내연기관의 전자 제어 장치 |
| DE3835113A DE3835113C2 (de) | 1987-10-14 | 1988-10-14 | Elektronisches Steuersystem für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62258763A JP2602031B2 (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | 内燃機関の電子制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01100336A true JPH01100336A (ja) | 1989-04-18 |
| JP2602031B2 JP2602031B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=17324748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62258763A Expired - Fee Related JP2602031B2 (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | 内燃機関の電子制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4907556A (ja) |
| JP (1) | JP2602031B2 (ja) |
| KR (1) | KR910006558B1 (ja) |
| DE (1) | DE3835113C2 (ja) |
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- 1988-10-13 KR KR1019880013331A patent/KR910006558B1/ko not_active Expired
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