JPH02286850A - エンジン制御装置 - Google Patents

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］ 本発明は、エンジン回転数に対する吸入空気愚の位相ず
れに起因する燃料噴射間の変動を補正し、燃料噴射ＩＩ
　ｍ　、点火時Ｉ］制罪などを行うエンジン制御装置に
関する。

ｆ従来の技術と発明が解決しようとする課題１一般に、
マイクロコンピュータなどからなる電子１１ｊｉｌｌｌ
装置によりエンジン制御を行なう場合、吸入空気山セン
サから得られる吸入空気量は吸入管内の脈動、ノイズな
どの影響による変動が大きいため、フィルタ処理を行っ
てその影響を除去し、エンジン１回転当たりの吸入空気
２から基本燃料噴射ｆｆ１ＴＤ　　（−ＫＸＱ／Ｎ：Ｋ
・・・定数）を算出する。

そして、上記基本燃料噛１１４１１Ｔｐを運転条件に応
じて各種補正係数により補正して実際の燃料噴射ｆｆ１
Ｔｉを設定し、所定のタイミングでインジェクタ駆動回
路を介してインジェクタに駆動パルス信号を出力し、さ
らに、上記基本燃料噴射ｆｆ１Ｔｐとエンジン回転数と
に基づいて点火時期を設定し、所定のタイミングで点火
駆動回路を介して点火コイルに点火信りを出力するなど
、上記基本燃料噴射ｆｆ１Ｔｐをエンジン負荷として、
燃料噴射制御、点火時期制御などが行われる。

通常、上記吸入空気Ｍは、例えばＪｍｓ毎の時間周期で
サンプリングされ、クランク角センサからのＭ学信号聞
で計測値がフィルタ処理される。この場合、上記クラン
ク角センサからの其準信号間でサンプリングされた計測
値を単純平均によりフィルタ処理しようとすると、エン
ジンの高回転域ではサンプリング数が減少づるため正確
な吸入空気口が算出できない。

従って、従来、低回転域で単純平均、高回転域で加重平
均を行なう処理、あるいは、全域で加重平均を行なう処
理により吸入空気Ｍのフィルタ処理を行なっていた。

しかしながら、加重平均による吸入空気量のフィルタ処
理においては、第５図に示すように、サジング発生など
によるエンジン回転数の変動が生じたとき、本来、エン
ジン回転数変動と空気量変動とは同位相で変動し上記基
本燃料噴射量Ｔｔ＋の変動が生じないはずであるにもか
かわらず、エンジン回転数に対して吸入空気量の位相ず
れを生じ、上記基本燃料噴射ｆｆ１Ｔｐ及び点火時期が
１点鎖線で示１如く変動してしまう。、 従って、加重平均により吸入空気量をフィルタ処理し、
基本燃料噴射ＩＴＩ）を算出して点火時期、燃料噴射量
などを設定すると、運転条件によってはサージングが発
生し、制御性が著しく悪化する恐れがある。

これに対処するに、例えば特開昭５９−６３３３０号公
報には、エンジン１回転当りの吸入空気′量から検知さ
れるエンジン負荷の変動を、エンジン１回転当りの吸入
空気間をなました（フィルタリングした）値に基づいて
補正し、エンジンのトルク変動に起因するサージングを
防止する技術が開示されている。

すなわち、上記先行技術においては、加減速状態に応じ
てなまし量を設定し、エンジン１回転当りの吸入空気量
をなまして燃料噴射時間、点火時期を決定し、吸入空気
口やエンジン回転数の変化に伴う変化を最少に抑えてい
る。

しかしながら、例えば全開加速などの過渡時においては
、上記なまし量を小さくするなどの処理をして応答性を
確保しているため、空気」とエンジン回転数との変動内
ｉｌｌに生じる位相ずれを補正するには限界があり、エ
ンジン１回転当りの吸入空気量から検知されるエンジン
負荷（基本燃料噴射量）が変動してしまう。

したがって、これに応じて車体のガクガク振動、いわゆ
るスナツチを誘発するといった問題があった。

［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、エンジン
回転数に対する吸入空気間の位相ずれに起因する基本燃
料噴射量の変動を補正し、制御性に優れ、しかも応答性
に優れたエンジン制御装置を提供することを目的として
いる。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明によるエ
ンジン制御装置は、エンジン１回転当たりの吸入空気量
に基づく基本燃料噴射量に応じてエンジン制御を行なう
制御装置に、単純平均化処理した吸入空気口とエンジン
回転数とから基本燃料噴射量を算出する基本燃料噴射量
算出手段と、上記基本燃料噴射ｆｆｉ梼出１手段で算出
された基本燃料噴ｃＮｉｆｔを上記エンジン回転数に対
して略増大関数で設定された重み係数を用いて加重平均
化処理し、上記基本燃料噴射量の変動を補正する基本燃
料噴射量補正手段とを備えたものである。

すなわち、吸入空気間の計測値が単純平均によりフィル
タ処理されると、上記基本燃料噴射ｍ篩用手段により上
記吸入空気量の計測値の単純平均値とエンジン回転数と
から基本燃料噴ａ４量が算出される。

そして、上記基本燃料噴射量補正手段により、上記μ本
燃料噴射ｆｔｒ［山手段で算出された基本燃料噴１１１
ｍが上記エンジン回転数に対して増大関数で設定された
重み係数を用いて加重平均され、上記基本燃料燃料噴射
量の変動が補正される。

その結果、上記制御装置で、この補正された基本燃料噴
射量に応じて燃料噴射制御、点火時期制御などのエンジ
ン制御が行われる。

【発明の実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明Ｊる。

第１図〜第４図は本発明の一実論例を示し、第１図は制
御装置の機能ブＥ１ツク図、第２図はエンジン制御系の
概略図、第３図はエンジン回転数と重み係数の関係を示
１説明図、第４図番よ基本燃料噴射量の口出手順を示す
フローチャートである。

（エンジン制御系の構成） 第２図において、符号１はエンジン本体で、図において
は水平対向望４気筒１ンジンを示す。このエンジン本体
１のシリンダヘッド２に形成された吸気ボート２ａ、Ｉ
ｊ気ボート２ｂには、インテークマニホルド３、エキゾ
ーストマニホルド４が各々連設されており、さらに、上
記シリンダヘッド２には、その発火部を燃焼室１ａに露
呈する点火プラグ５が装着されている。

また、上記インテークマニホルド３の上流側にエアヂ１
７ンバ６を介してスロットルチャンバ７が連通され、こ
のスロットルチャンバ７の上流側が吸入管８を介してエ
アクリーナ９に連通されている。

さらに、上記吸入管８の上記エアクリーナ９の０下流に
吸入空気槍センサ（図においては、ホットワイヤ式エア
フローメータ）１０が介装され、また、上記スロットル
チャンバ７に設けられたスロ゛ットルバルブ７ａにスロ
ットルポジションセンサ１１、アイドルスイッチ１１ａ
が連設されている。

また、上記インテークマニホルド３の各気筒の燃焼室１
ａに連通ずる各吸気ボート２ａの直上流側に、インジェ
クタ１２が配設されている。さらに、このインテークマ
ニホルド３に形成された冷却水通路（図示せず）に冷却
水温センサ１３が臨まされている。

また、上記エンジン本体１のクランクシャフト１ｂにク
ランクロータ１４が固設され゛（おり、このクランクロ
ータ１４の外周にクランク角センサ１５が対設されてい
る。

さらに、上記エキゾーストマニホルド４に連通ずる排気
管１６に０２センサ１７が臨まされており、この０２セ
ンザ１７の下流側に触媒コンバータ１８が配設されてい
る。

（エンジン制御装置の回路構成） 一方、符号１９はマイクロコンピュータからなるエンジ
ン制御装置で、ＣＰＵ２０．ＲＯＭ２１゜ＲＡＭ２２、
ＡＤＯ（アナログ／デジタルコンバータ）２３、ｄ３よ
び、Ｉ１０インターフェイス２４がパスライン２５を介
して互いに接続されて構成され、このＩ１０インターフ
ェイス２４の入力ボートに上記アイドルスイッチ１１ａ
及びクランク角センサ１５が接続され、また、上記吸入
空気量セン”ｊ　１０　、スロットルポジションセンサ
１１、冷ｉＪｌ水温センサ１３、及び、０２セン→ノ゛
１７が上記ＡＤＣ２３に接続されている。

さらに、上記Ｉ１０インターフェイス２４の出力ボート
には、駆動回路２６を介して上記インジェクタ１２が接
続されているとともに、上記点火プラグ５がディストリ
ピユータ２８２点火コイル２７を介して接続されている
。

上記構成により、上記エンジン制御装置１９には、上記
アイドルスイッチ１１ａ及びクランク角センサ１５から
のデジタル信号１．あるいは、上記各センサ１０．１１
，１３．１７からのアナログ信号が入力され、上記ＲＯ
Ｍ２１に格納された制御プログラムに従って所定の入力
タイミングの都度、入力データが取込まれる。

これらの入力データは、上記ＣＰｔＪ２０にて濃口処理
され、例えば、エンジン回転数、吸入空気量などのパラ
メータが上記ＲＡＭ２２に格納される。そして、上記Ｃ
ＰＵ２０では上記ＲＡＭ２２に記憶されている各種パラ
メータに基づき燃料噴射組および点火時期を演算づる。

（制御装置の機能構成） 上記制御ｌ装置１９は、第１図に示すように、ｉｉ１測
空気空気出手段３０、エンジン回転数締出手段３１、単
純平均処理手段３２、基本燃料噴射ωｎ出手段３３、基
本燃料噴射量補正手段３４、各種補正係数設定手段３５
、空燃比フィードバック補正係数設定手段３６、電圧補
正係数設定手段３７、燃料噴射鼓設定手段３８、インジ
ェクタ駆動手段３９、点火時期設定手段４ｏ、点火時期
マツプＭＰＩＧ、点火駆動手段４１から構成されている
。

ぞして、上記基本燃料噴射は補正手段３４は、さらに、
基本燃料噴射量平均化処理手段３４ａ１屯み係数設定手
段３４ｂ、重み係数マツプＭＰαから構成されている。

ａ１測空気ｆ１１　ｎ出手段３０、エンジン回転数算出
手段３１では吸入空気量センサ１０、クランク角セン１
す１５の出力信号からそれぞれ吸入空気ａｔ　Ｑ、エン
ジン回転数Ｎを算出する。

単純平均化処理手段３２では、を記計測空気ω粋出手段
３０で口出された吸入空気ｆｆ１Ｑを上記クランク角ヒ
ン＋ｊ１１からの基準信り間で単純平均し、上記吸入空
気ＷｉＱに対して位相ずれがを生じることなく吸入管８
内の脈動、ノイズの影響などを除去する。

基本燃料噴射量算出手段３３では、上記単純平均化処理
手段３２で処理した吸入空気ｆｉＱと上記エンジン回転
数算出手段３２で算出したエンジン回転数Ｎとに基づき
基本燃料噴射ｆｉＴｐ　　（−Ｋ・Ｑ／Ｎ：Ｋ・・・定
数）を篩用する。

基本燃料噴射量補正手段３４では、重み係数設定手段３
４ｂにて上記エンジン回転数算出手段３１で算出された
エンジン回転数Ｎをパラメータとして第３図に示すエン
ジン回転数に対応する重み係数αを記憶した重み係数マ
ツプＭＰαを検索して重み係数αを設定し、また、スロ
ットルポジションセンサ１１からのスロットル開度信号
に基づき、加速状態を検出すると、加速時の重み係数α
ＡＣＣを設定フる。

そして、基本燃料噴射量補正手段３４ａにて、上記基本
燃料噴射量算出手段３３ｔ”０出された前回の基本燃料
噴ｔＡ　Ｉ　Ｔ　ｐ（に−１）と今回の基本燃料噴射ｉ
ｔ　Ｔ　ｐＮＥ−とから下式に従って加重平均して補正
基本燃料噴ｔ１４ｆｆｉ　Ｔ　Ｅｌ（に）を算出し、吸
入空気ｆｆ１Ｑの変動による上記基本燃料噴０４１Ｔｐ
の変動を補正する。

α　　　　　　　　　　　α ここで、上記重み係数αは、例えばエンジン回転数Ｎが
１ｅｏｏｒｐ−以下の低回転域では、唄み係数α＝１に
設定されており、従って、低回転域では補正を行なわず
、高回転域で大きく設定されて補正を行なうようになっ
ている。

各神補正係数設定手段３５′ｃは、冷却水温センサ１３
からの冷却水温信号ＴＷ１アイドルスイッチｌｌａから
のアイドル信号１ｄ、スロットルポジションセンサ１１
からのスロットル開度信号０を読み込み、水温補正、ア
イドル後増配補正、加減速補正などの各種補正係数Ｃ０
Ｅｒを設定する。

空燃比フィードバック補正係数設定手段３６では、０２
セン＋７１７の出力信号がら空燃比フィードバック制御
信号を作成し、それに応じた空燃比フィードバック補正
係数ＫＦＢを設定する。

尚、上記０２センザ１７が不活性状態、あるいはスロッ
トル略全開領域では、上記空燃比フィードバック補正係
数ＫｒＢは、ＫｒＢ＝１に固定される。

電圧補正係数設定手段３７では、バッテリ４２の端子電
圧に応じて、インジェクタ１２の無効噴射時間（パルス
幅）を図示しないテーブルなどから読み取り、この無効
噴射時間を補間する電圧補正係数ＴＳを設定する。

燃料噴Ｉ１ｍ設定手段３８では、上記基本燃料噴Ｄ４ｆ
ｆｉ補正手段３４で補正された基本燃料噴ＩＪ［Ｔｐを
、上記各種補正係数設定手段３５、上記空燃比フィード
バック補正係数設定手段３６、上記電圧補正係数設定手
段３７でそれぞれ設定した各種補正係数Ｃ０ＦＦ、空燃
比フィードバック補正係数ＫＦＢ、電圧補正係数ＴＳで
補正して、燃料噴０４ｆｆｉＴｉを設定しくＴｉ　＝Ｔ
ｌ）　ＸＫＦＢＸＣＯＥＦトＴ、Ｓ　）、この燃料噴射
ｆｆ１Ｔｉに相応する駆動パルス信号をインジェクタ駆
動手段３９を介して所定タイミングでインジェクタ１２
へ出力する。

点火時期設定手段４０では、上記基本燃料噴０＝１量補
正手段３４で補正された基本燃料噴射量Ｔｐと上記エン
ジン回転数算出手段３１で口出されたエンジン回転数Ｎ
とをパラメータとして点火時期マツプＭ　Ｐ　ＩＱを検
索して点火時期を設定し、点火駆動手段４１に点火信号
を出力して点火コイル２７をＯＮ、０ＦＦ＝に出力する
。

（基本燃料噴射量の補正処理） 次に、基本燃料噴射量の補正処理について、第４図の７
【１−チャートに従って説明する。

ステップ５１０１では、吸入空気量センサ１０、クラン
ク角センサ１５からの信号を読込み、級新の吸入空気ｆ
ｆ１Ｑ、エンジン回転数Ｎを算出する。

次いで、スフツブ５１０２へ進み、上記クランク角セン
サ１５からの基準信号間でサンプリングした吸入空気量
Ｑ１　、　Ｑ２　、・・・０口の単純平均値Ｑをわ出し
、ステップ５１０３へ進む。

ステップ５１０３では、上記ステップ５１０１で読込ん
だエンジン回転数Ｎと上記ステップ５１０２で平均化処
理した吸入空気ｆｆ１ＱとからＵ本燃料噴射聞Ｔｐ（に
）を算出し、ステップ５１０４へ進む。

次いで、ステップ５１０４へ進むと、スロットルポジシ
ョンセンサ１１からのス■ットル開度信号を読込み、所
定時間におけるスロブトル開疾の変化ｈ１に基づいて加
速状態か否かを判定し、加速状態でない場合ステップ５
１０５へ進み、加速と判定されるとステップ５１０６へ
進む。

上記ステップ５１０４で加速状態でないと判定されたと
き、ステップ５１０５では、上記、ステップ５１０１で
算出したエンジン回転数計測値Ｎをパラメータとして重
み係数マツプＭＰαを検索し、重み係数αを設定してス
テップ５１０７へ進む。

一方、上記ステップ５１０４で加速と判定されると、ス
テップ８１０６では、重み係数αを加速峙の値α＾ＣＣ
に設定（α←α＾ＣＣ’）　Ｌ、、ステップ５１０７へ
進む。

そして、ステップ５１０７へ進むと、上記ステップ３１
０５あるいは上記ステップ８１０６で設定した重み係数
αにて、上記ステップ５１０３で算出した基本燃料噴射
量Ｔｐを補正して補正基本燃料噴射ａＴｐ（に）を算出
し、燃料噴射量設定手段３８、点火時期設定手段４０へ
出力し、ルーチンを抜ける。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、エンジン１回転当
たりの吸入空気量に基づく基本燃料噴射量に応じてエン
ジン制御を行なう制御装置に、単純平均化処理した吸入
空気岱とエンジン回転数とから基本燃料噴ｔＪ４品を算
出する基本燃料噴射量算出手段と、上記基本燃料噴射量
算出手段で算出された基本燃料噴射量を上記エンジン回
転数に対して略増大閏数で設定された重み係数を用いて
加重平均化処理し、上記基本燃料噴射量の変動を補正す
る基本燃料噴射量補正手段とを備えたので、エンジン回
転数に対する吸入空気量の位相ずれに起因する基本燃料
噴射量の変動が補正されて、定常時のサージング発生を
防止することができるととしに、過渡時の異常振動を防
止できる。さらに、応答性に優れ過渡時の空燃比制御性
を向上することができるなど優れた効果が秦される。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の一実施例を示し、第１図はυ
制御装置の機能ブロック図、第２図はエンジン制御系の
概略図、第３図はエンジン回転数と重み係数の関係を示
す説明図、第４図は基本燃料噴射量の算出手順を示すフ
ローチャート、第５図は従来例を示し、基本燃料噴０Ａ
ｆｆｉ及び点火時期のｍ１ｌｌを示す説明図である。 １９・・・υ制御装置、 ３３・・・基本燃料噴射に算出手段、 ３４・・・基本燃料噴射量補正手段、 Ｎ・・・エンジン回転数（計測値）、 Ｑ・・・吸入空気量（計測Ｉ）、 Ｑ・・・吸入空気Φ（単純平均値）、 Ｔｐ・・・基本燃料噴射量、 Ｔｏ・・・補正基本燃料噴射量。 ′ｌ；／Ｔ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エンジン１回転当たりの吸入空気量に基づく基本燃料噴
   射量に応じてエンジン制御を行なう制御装置に、 単純平均化処理した吸入空気量とエンジン回転数とから
   基本燃料噴射量を算出する基本燃料噴射量算出手段と、 上記基本燃料噴射量算出手段で算出された基本燃料噴射
   量を上記エンジン回転数に対して略増大関数で設定され
   た重み係数を用いて加重平均化処理し、上記基本燃料噴
   射量の変動を補正する基本燃料噴射量補正手段とを備え
   たことを特徴とするエンジン制御装置。