JPH03217645A - 制御値算出方法 - 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） 本発明は制御機器に装着される制御手段がデータマップ
を用いて行う制御値の算出方法に関する。

（従来の技術） 制御機器に装着される制御手段、例えば、エンジンに併
設されるエンジンコントローラは各入方情報に基づき制
御値を算出し、その１直に応じた出力により制御用アク
チニニー夕を駆動し、所要の制御処理を行っている。

処で，このような：ントローラは入力情報より制御値を
算出する場合、予め設定さｔ，た計算式を用いるか、あ
るいはマップを用い各特性に合った値を算出することが
多い２ 例えば、通常の車両はそのコントローラ内に点火時期の
制御値を算出する各データマップを儲える，この点火時
期マップは第５図に示すように，吸入空気量Ａ／Ｎとエ
ンジン回転数Ｎ，，の二つの変数より点火時期Ｄを求め
るもので、このマップはレギュラアーガソリン用、ある
いはハイオクガソリン用の各点火時期マップとしてそれ
ぞれコントローラの記憶回路に取り込まれている。

（憂明が解決しようとする課題） 処で、最近、メタノールとガソリンの混合率であるブレ
ンド率を自動的に検出して，その混合燃料により走行で
きろ，即ち使用燃料に自由度がある車両（以下単にＦＦ
Ｖと記す）の導入が提案されている。

このようなＦ　Ｆ　ｖてはメタノールとガソリンの理論
空燃比〜オクタン化、発熱量等が異なることに伴い、ブ
レンド率の異なる毎に各種制御用データマップを設定し
なげ九ば、最適制御を行えない。

したがって、点火時期マップも、ブレンド率がＯ％より
ｌｏｏｑｒ，まで１０％増毎に用意する必要がある。

即ち、第６図に示すような１０％増毎の各ブレンド率に
対する点火時期マップを揃える必要がある７この場合、
１つのマップか１０ｘｌＯｘｌｂｙｔを要し、ｌ１のマ
ップではＩ　Ｋｂｙｔ以上を必要とする。しかも、コン
トローラは点火時期マップの他にも燃料噴射量算出のた
めに用いる各補正係数算出マップ等をも備え、これらマ
ップも各ブレンド率の変化する毎に点火時期マップを備
えたとすると、コントローラのメモリーは極めて大容量
のものが必要となり、間朋となっている。

本発明の目的は比較的広範囲の目標制御値を算出するの
に比較的少ない記憶容量のメモリーを用いて算出するこ
とができる制御値算出方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するために、本発明は２つの異なる変
数に応じた制御値を算出できると共に第３の変数の最大
最小値に基づき各制御値が設定されている一対の最大最
小用３次元マップと、上記第３の変数の最大最小値間を
設定量づつ区分して得られた各設定区間値に応じてそれ
ぞれ設定された各補間係数を算出できる補間マップと，
上記第３の変数の元より上記制御値を算出する制御手段
とを用い、上記制御手段は少なくとも上記第３の変数の
特定の元に基づく補間係数Ｋを上記補間マップより算出
すると共に、上記２つの異なる変数の特定の各元に基づ
く一対の最大最小制御値Ｄ４。

。、Ｄｏを上記一対の最大最小用３次元マップよりそれ
ぞれ算出し、その上で上記第３の変数の特定の元に対す
る目標制御値Ｄを下式 Ｄ＝Ｄ０＋（Ｋ／１００）（Ｄよ。。−Ｄｏ）に基づき
算出することを特徴とする。

（作　　用） 制御手段が補間マップより第３の変数の特定の元に基づ
く補間係数Ｋを算出し、一対の最大最小用３次元マノブ
により２つの異なる変数の特定の各元に基づく一対の最
大最小制御値Ｄエ。。，Ｄｏを算出し、その上で下式 Ｄ＝Ｄｏ＋（Ｋ／ｔｏｏ）（Ｄ，。。一Ｄ。）により目
標制御イ直Ｄを算出するようになる，（実　施　例） 以下、六発明としての制御１直算出方法を説明する。

この制御値算出方法では、第１図に示すように、一対の
最大最小用３次元マップ呵ｚｚｉｎ，ＭｚＩＩａｘ　１
　，２と，補間マップ３と５第３の変数２の元より制御
値Ｄを算出する制御手段４を用いる。

ここで、一対の最大最小用３次元マップＭｚｍｉｎ　，
Ｍｚｍａｘ　１　，　２は２つの異なる変数ｘｙに応じ
た制御値Ｄを算出できると共に第３の変数２の最大最小
値ｚ　ｍｉｎ，ｚｍａｘに基づき各制御値Ｄが設定され
ている。

補間マップ３は２次元マップであり、第３の変数２の最
大最小値ｚ　ｍｉｎ　，　ｚｍａｘ間を設定量づつ区分
して得られた各設定区間値ｚ　ｎ．　ｚ　（ｎ＋１）、
ｚ　（ｎ＋２）・・・に応じてそれぞれ各補間係数−０
・・・が設定されている。

制御手段４内の補間係数算出手設５はまず、補間マップ
３に基づき、第３の変数Ｚの特定の元ｚｎに基づく補間
係数Ｋｎを算出する。同じく制御｛直算出手段４内の最
大最小制御値算出手段６は一対の最大最小用３次元マッ
プ１，２より２つの異なる変数ｘｙの特定の各元に基づ
く一対の最大最小制御値Ｄエ。。、Ｄｏをそれぞれ算出
する。

この後、制御値算出手段７はＫ．　Ｄ，Ｏｏ、Ｄｏの？
つの値を（１）式に代入し、第３の変数の特定の元ｚｎ
に対する目標制御値Ｄを算出する。

Ｄ＝Ｄ。＋（Ｋ／１００）（Ｄ■。。−Ｄ．）−・・（
１）に基づき算出し出力する。

次に、本発明である制御値算出方法を採用したＦＦＶ車
両の点火時期制御装置を以下に説明する。

ここではまず、ＦＦＶ車両のエンジン制御装置を第２図
に沿って概略説明する。

ここで、エンジン１０の燃焼室１１は吸気ＦｆｐＩ１２
と排気路１３とレこ適時に連通される。吸気路１２はエ
アクリーナ１４．第１吸気管１５、拡張管１６、第２吸
気管１７により形成さ九、排気路１３は第１排気管１８
、触Ｋ１９，第２排気管２１）、マフラー２１とにより
形成さている。

エアクリーナ１４内には通過空気量清報を出力するエア
フローセンサ２２、大気圧情報を出力する大気圧センサ
２３，エア温度情報を出力する大気温度センサ２４が配
設され、これらはエンジンコントロールユニット（以後
単にコントローラと記す）２５に接続されている。

拡張管１６内にはスロットル弁２６が取り付けられ、同
弁にはスロットルポジションセンサ２７が対設され、し
かも、このスロットル弁２６はそのアイドル位置をアイ
ドルスピードコントロールモータ（ＩＳＣモータ）２８
を介してコントローラ２５により制獅されるように構成
されている。

第２吸気管ｌ７の一部にはウオータジャケットが対設し
ており、そこには水温センザ２９が取り付けられている
。

第１排気管１８の途中には排気中の酸素濃変情報を出力
するＯ．，センサ３０が取り付けら九でいる、更に、吸
気１１２の端部には燃料噴射弁３１が取付けら戦でいろ
。二の燃着ト噴射弁３１は枝管３２を介して燃料管３３
に接続さ；ｔｔでいる。この燃料管３３は燃料ボンプ３
４と燃料タンク３５とを÷吉び，その途中：二はブレン
ド率センサ４３と燃料圧調整用の燃圧レギュレータ３６
が取付けら九でいる。なお、ブレンド率センサ４３は、
屈折率に応じて変化する燃料のブレンド率情報を光学系
により検出し、その光量変化を光電変換してコントロー
ラ２５に出力するという周知の構成を成すものが使用さ
れる。更にここでのレギュレータ３６はブースト圧に応
じて燃料圧を増減調整できるように構成されている。

エンジン１０の燃焼室１１には点火プラグ４６が取付け
られ、同プラグ４６は図示しないパワートランジスタ及
びそれににより開閉駆動されるイグニッションコイル等
からなる点火回路４５に接続されている，二の点火回路
４５は後述の点火用の駆動回路４４に接続されている。

なお，第４図中符号３７はクランク各情報を出力するク
ランク角センサ、符号３８は第１気筒の上死点情報を出
力する上死点センサをそれぞ九示していろ。

＝ントローラ２５は制御回路３９と記憶回路４０と入畠
力回路４１及び駆動回路４２．４４とを備える。

ここで制御回路３Ｉ１は各セン廿類より各入力信号を受
け、二九らを所定の制御プログラ！、に沿って処理して
制御信号を出力する。

記憶回路４０はエンジン制御の周知のメインルーチン、
第４図に示した点火時期演算ルーチン，図示しない燃料
噴射ルーチン等の各制御プログラムや、第３図（ａ），
　（ｂ）、（Ｃ）に示し，た２つの３次元マップ４７、
４８及び１つの２次元マップ４９及びその他の各制御値
算出マツ等が記憶処理されている。

しかも、制御中で用いる補正係数や算出データその他の
値を取り込むエリアを僅える。

ここで、最大最小用３次元マップＭ　Ｚ　Ｉｎｌ　ｎ　
Ｈ　Ｍ　Ｚ　ｍａ　：（　’．７，４８は各二つの変数
である空燃比Ａ／Ｎ．エンジン回転数Ｎｅに応じた最適
な点火時期データが記憶されている。特に、最小用３次
元マップＭｚｍｉｎにはブレンド率０でのデータが，最
大用３次元マップＭｚｍａｘ２にはブレンド率１００て
のデータがそ九ぞれ記憶処理されている。補間マップ４
つは第３の変数であるブレンド率Ｂを設定値で、ここで
は１０づっで区分し、各区間値に応゛二た補間係数が設
定さている。この係攻は、ブレンド率増加に応じて点火
時期を遅らすことができるメタノールが増えるという特
性を考慮して的確な値が設定さている。

入出力回路４１は上述した各センサの出力信号を適宜取
り込むように作動すると共に、燃料噴射弁３１を所定時
に開弁させる弁駆動信号を弁駆動回路４２を介して出力
し，あるいは点火回路４５に点火信号を駆動回路４４を
介して畠力し、その他の各制御信号を図示しない恥動回
路を介して出力する。

ここで，コントローラ２５内の制御回路３９を制御手段
と見做しての点火時期制御を説明する。

図示しないエンジンのキースイッチがオンさ九ることに
よりコントローラ及び、各センサ、が駆動し、メインル
ーチンが実行される。そして、点火時期演算ルーチンに
達する。

ここではまず、コントローラ２５は空燃比Ａ／Ｎ，エン
ジン回転数Ｎ５の最新のデータを取り込み，更に、ブレ
ンド率Ｂ（ここでは３７とする）をも取り込む７そして
、最大最小用３次元マップＭｚｍｉｎ．Ｍｚｍａｘ４７
，４８に基づき現データに応じたブレンド率の最大最小
値Ｄ。（ここでは２７とする＞，０エ。。（ここでは４
５とする）を読み取る。

ステップａ４に達すると、現ブレンド率３７の前後の設
定区間値Ｂ＝３０での補間係数は２０、設定区間値Ｂ＝
４０での補間係数は４７を雨マップ４７．４８より算出
する。したがってＢ＝３７での補間係数ＫはＫ＝２０＋
７７１０（４７−２０）＝３８．９となる。

更に、ステップａ４に達すると、下式にＤ。，Ｄよ。。

，Ｋを代入する。

Ｄ＝Ｄ０＋（Ｋ／１００）（Ｄ，，，−Ｄ．）＝２７＋
（３８．９／ｔｏｏ）（４５−２７）＝３４．０ このようにして最適な点火時期の算出が終わると、メイ
ンルーチンに戻り，その他の、例えば、燃料噴射弁３ｌ
を所定時に開弁させる弁湘動信号を弁駆動回路４２を介
して呂力し、あるいは設定時限に達する毎に点火回路４
５に点火信号を駆動回路４４を介して出力し、その他の
各制御処理を行う。

上述の制御値算出方法では点火時期を制御値として、こ
れを各ブレンド率毎に最適な値として求めるものとして
説明したが、その他の、例えば、燃料噴射量等、あるい
は各種補正係数等の制御値を演算する場合にも本発明を
採用できる。

（発明の効果） 以上のように、本発明方法では、最大最小用３次元マツ
プＭｚｍｉｎ　，　Ｍｚｍａｘと補間係数マップの３つ
のマップを備えるのみで、第３の変数を設定量づつ区分
して得られた各設定区間値毎のデータを算出でき、メモ
リーの容量を過度に大きくすることなく，最適な制御値
の算出を決め細かく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を説明するブロック図、第２図は本
発明方法を採用したエンジン制御装置の概略構成図、第
３図（ａ），（ｂ），（ｃ）は第２図中のコントローラ
が備える３次元及び２次元マップの説明図、第４図は第
２図中のコントローラが備える点火時期演算ルーチンの
フローチャー卜、第５図は点火時期マップの特性説明図
、第６図は従来の３次元マップの説明図を示している。 １，４７，　２　，４８・・・３次元マップ、３，４９
・・・補間係数マップ、４・・・制御手段、３９・・・
制御回路、２５・・・コントローラ、Ｋ・・・補間係数
、Ｄ・・・制御値。 ち７ 口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２つの異なる変数に応じた制御値を算出できると共に第
   ３の変数の最大最小値に基づき各制御値が設定されてい
   る一対の最大最小用３次元マップと、上記第３の変数の
   最大最小値間を設定量づつ区分して得られた各設定区間
   値に応じてそれぞれ設定された各補間係数を算出できる
   補間マップと、上記第３の変数の元より上記制御値を算
   出する制御手段とを用い、上記制御手段は少なくとも上
   記第３の変数の特定の元に基づく補間係数Ｋを上記補間
   マップより算出すると共に、上記２つの異なる変数の特
   定の各元に基づく一対の最大最小制御値Ｄ＿１＿０＿０
   、Ｄ＿０を上記一対の最大最小用３次元マップよりそれ
   ぞれ算出し、その上で上記第３の変数の特定の元に対す
   る目標制御値Ｄを下式 Ｄ＝Ｄ＿０＋（Ｋ／１００）（Ｄ＿１＿０＿０−Ｄ＿０
   ）に基づき算出することを特徴とする制御値算出方法。