JPH04191452A - 過給機付内燃機関の吸入空気量検出装置 - Google Patents
過給機付内燃機関の吸入空気量検出装置Info
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- JPH04191452A JPH04191452A JP32104490A JP32104490A JPH04191452A JP H04191452 A JPH04191452 A JP H04191452A JP 32104490 A JP32104490 A JP 32104490A JP 32104490 A JP32104490 A JP 32104490A JP H04191452 A JPH04191452 A JP H04191452A
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (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】
〈産業上の利用分野〉
本発明は過給機付内燃機関の吸入空気量検出装置に関し
、詳しくは、過給機付内燃機関における過渡時の吸入空
気量エラーの発生を抑止する技術に関する。
、詳しくは、過給機付内燃機関における過渡時の吸入空
気量エラーの発生を抑止する技術に関する。
〈従来の技術〉
従来から、内燃機関への燃料供給量を電子制御する制御
装置において、機関の吸入空気量を直接に検出するエア
フローメータを設け、このエアフローメータて検出され
た吸入空気量に基づいて燃料供給量を可変設定するよう
構成されたものか、一般にLジェトロ方式と呼ばれて知
られている(特開昭58−150040号公報、特開昭
59−49334号公報等参照)。
装置において、機関の吸入空気量を直接に検出するエア
フローメータを設け、このエアフローメータて検出され
た吸入空気量に基づいて燃料供給量を可変設定するよう
構成されたものか、一般にLジェトロ方式と呼ばれて知
られている(特開昭58−150040号公報、特開昭
59−49334号公報等参照)。
〈発明か解決しようとする課題〉
ところで、自然吸気の内燃機関においては、エアフロー
メータとスロットル弁との間の容積か比較的小さい場合
には、エアフローメータによる検出空気量は、スロット
ル弁の通過空気量と略一致する。
メータとスロットル弁との間の容積か比較的小さい場合
には、エアフローメータによる検出空気量は、スロット
ル弁の通過空気量と略一致する。
これに対し、過給機を備えた内燃機関にあっては、コン
プレッサー部とスロットル弁との間の過給室に充填され
る空気量が、過渡運転による過給圧変化で変化する。こ
のため、過給機付機関では、過渡運転時にはエアフロー
メータは過給室充填空気量の変化分も同時に検出するこ
とになり、エアフローメータによる検出空気量と実際に
スロットル弁を通過する空気量とか、過給室内における
充填空気量変化分だけ一致しなくなる。従って、過給機
付機関の過渡運転時には、吸入空気量の検出精度か悪化
し、以て、燃料制御精度(空燃比制御精度)か悪化して
機関吸入混合気の空燃比か目標からずれ、運転性や排気
性状に悪影響を及はすことかあった。
プレッサー部とスロットル弁との間の過給室に充填され
る空気量が、過渡運転による過給圧変化で変化する。こ
のため、過給機付機関では、過渡運転時にはエアフロー
メータは過給室充填空気量の変化分も同時に検出するこ
とになり、エアフローメータによる検出空気量と実際に
スロットル弁を通過する空気量とか、過給室内における
充填空気量変化分だけ一致しなくなる。従って、過給機
付機関の過渡運転時には、吸入空気量の検出精度か悪化
し、以て、燃料制御精度(空燃比制御精度)か悪化して
機関吸入混合気の空燃比か目標からずれ、運転性や排気
性状に悪影響を及はすことかあった。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、過給機
付内燃機関における吸入空気量の検出精度を向上させ、
以て、吸入空気量の検出値に基づく燃料供給の制御精度
を改善することを目的とする。
付内燃機関における吸入空気量の検出精度を向上させ、
以て、吸入空気量の検出値に基づく燃料供給の制御精度
を改善することを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉
そのため本発明にかかる過給機付内燃機関の吸入空気量
検出装置は、第1図に示すように構成される。
検出装置は、第1図に示すように構成される。
第1図において、吸入空気量検出手段は、過給機のコン
プレッサー部上流側て機関の吸入空気量を直接検出する
。また、過給圧検出手段は、前記過給機による過給圧を
直接検出する。
プレッサー部上流側て機関の吸入空気量を直接検出する
。また、過給圧検出手段は、前記過給機による過給圧を
直接検出する。
一方、充填空気量変化推定手段は、前記コンプレッサー
部とスロットル弁との間に設けられた過給室の容積と前
記過給圧検出手段で検出される過給圧の変化分とによっ
て前記過給室内における充填空気量の変化分を推定する
。
部とスロットル弁との間に設けられた過給室の容積と前
記過給圧検出手段で検出される過給圧の変化分とによっ
て前記過給室内における充填空気量の変化分を推定する
。
そして、吸入空気量補正手段は、前記充填空気量変化推
定手段て推定された充填空気量の変化分に基づいて前記
吸入空気量検出手段で検出された吸入空気量を補正設定
する。
定手段て推定された充填空気量の変化分に基づいて前記
吸入空気量検出手段で検出された吸入空気量を補正設定
する。
ここで、第1図点線示のように、充填空気量変化推定手
段で推定された充填空気量の変化分を、過給圧検出手段
で検出される過給圧の絶対値に基づいて補正設定し、こ
の補正結果に基づいて前記吸入空気量補正手段による補
正を行わせる充填空気量補正手段を設けることか好まし
い。
段で推定された充填空気量の変化分を、過給圧検出手段
で検出される過給圧の絶対値に基づいて補正設定し、こ
の補正結果に基づいて前記吸入空気量補正手段による補
正を行わせる充填空気量補正手段を設けることか好まし
い。
また、第1図点線示のように、充填空気量変化推定手段
で用いられる過給圧の変化分を求める時間枠を機関の過
渡・定常運転で切り換える時間枠切り換え手段を設ける
と良い。
で用いられる過給圧の変化分を求める時間枠を機関の過
渡・定常運転で切り換える時間枠切り換え手段を設ける
と良い。
〈作用〉
かかる構成によると、過給圧の変化分と過給室容積とに
よって、過給室に充填される空気量の変化分か推定され
、この推定結果に基づいて吸入空気量検出手段で検出さ
れた吸入空気量か補正設定されるから、過渡運転によっ
て過給圧か変化し、これによって過給室内の充填空気量
か変化しても、その分吸入空気量の検出値か補正される
ので、過給室の充填空気量変化分か誤検出されることか
なく、過渡時の吸入空気量の検出精度か改善される。
よって、過給室に充填される空気量の変化分か推定され
、この推定結果に基づいて吸入空気量検出手段で検出さ
れた吸入空気量か補正設定されるから、過渡運転によっ
て過給圧か変化し、これによって過給室内の充填空気量
か変化しても、その分吸入空気量の検出値か補正される
ので、過給室の充填空気量変化分か誤検出されることか
なく、過渡時の吸入空気量の検出精度か改善される。
また、過給圧の変化分と過給室の容積に基づき推定され
る過給室充填空気量の変化分を、過給圧の絶対値で補正
すれば、充填空気量の変化分の推定かより高精度に行え
る。
る過給室充填空気量の変化分を、過給圧の絶対値で補正
すれば、充填空気量の変化分の推定かより高精度に行え
る。
更に、過給圧の変化分を求める時間枠を機関の過渡・定
常運転で切り換えれは、過渡時には短い時間枠で過給圧
変化を細か(捉える一方、定常時で過給圧変化か小さく
短い時間枠ては分解できないときには長い時間枠て変化
を捉えることかできる。
常運転で切り換えれは、過渡時には短い時間枠で過給圧
変化を細か(捉える一方、定常時で過給圧変化か小さく
短い時間枠ては分解できないときには長い時間枠て変化
を捉えることかできる。
〈実施例〉
以下に本発明の詳細な説明する。
一実施例を示す第2図において、過給機として排気ター
ボチャージャlを備えた内燃機関2は、排気通路3を介
して排出された排気のエネルギによって排気ターボチャ
ージャ1の排気タービン4を回転駆動させることにより
、吸気通路5に設けられ前記排気タービン4と軸結され
たコンプレッサ6を回転駆動して、吸入空気を過給する
ようになっている。
ボチャージャlを備えた内燃機関2は、排気通路3を介
して排出された排気のエネルギによって排気ターボチャ
ージャ1の排気タービン4を回転駆動させることにより
、吸気通路5に設けられ前記排気タービン4と軸結され
たコンプレッサ6を回転駆動して、吸入空気を過給する
ようになっている。
ここで、コンプレッサ6下流の吸気通路5の吸気圧力か
、圧力通路7を介してダイアフラム式アクチュエータ8
の圧力室に導入されている。ダイアフラム式アクチュエ
ータ7は、排気タービン3をバイパスして設けられる排
気バイパス通路9を開閉する排気バイパス弁(ウェスト
ゲートバルブ)lOを、その圧力室に導入された圧力(
過給圧)に応じて開閉駆動するものである。
、圧力通路7を介してダイアフラム式アクチュエータ8
の圧力室に導入されている。ダイアフラム式アクチュエ
ータ7は、排気タービン3をバイパスして設けられる排
気バイパス通路9を開閉する排気バイパス弁(ウェスト
ゲートバルブ)lOを、その圧力室に導入された圧力(
過給圧)に応じて開閉駆動するものである。
コントロールユニット15には、コンプレッサ6上流側
の吸気通路5に介装された熱線式などのエアフローメー
タ11によって直接に検出された吸入空気流量信号Q、
コンプレッサ6下流側の吸気通路5に介装されたスロッ
トル弁12に付設されたスロットルセンサ13によって
検出されたスロットル弁開度信号α、クランク角センサ
等の回転速度センサ14によって検出された機関回転速
度信号N、機関2のウォータジャケット16に配設され
た水温センサ17によって検出された冷却水温度信号T
w等か入力されるようになっている。
の吸気通路5に介装された熱線式などのエアフローメー
タ11によって直接に検出された吸入空気流量信号Q、
コンプレッサ6下流側の吸気通路5に介装されたスロッ
トル弁12に付設されたスロットルセンサ13によって
検出されたスロットル弁開度信号α、クランク角センサ
等の回転速度センサ14によって検出された機関回転速
度信号N、機関2のウォータジャケット16に配設され
た水温センサ17によって検出された冷却水温度信号T
w等か入力されるようになっている。
そして、コントロールユニット15は、前記エアフロー
メータ11によって検出される吸入空気流量Q及び回転
速度センサ14て検出される機関回転速度Nに基づいて
基本燃料噴射量Tpを演算設定す □ると共に、こ
の基本燃料噴射量Tpを水温センサ17によって検出さ
れる冷却水温度Tw等に基づいて補正することて最終的
な燃料噴射量Tiを設定する。そして、前記燃料噴射量
Tiに相当するパルス巾の駆動パルス信号を電磁式の燃
料噴射弁18に機関回転に同期した所定タイミングで出
力して、前記パルス巾に相当する時間たけ燃料噴射弁1
8を間欠的に開駆動して、機関2に燃料を噴射供給させ
る。
メータ11によって検出される吸入空気流量Q及び回転
速度センサ14て検出される機関回転速度Nに基づいて
基本燃料噴射量Tpを演算設定す □ると共に、こ
の基本燃料噴射量Tpを水温センサ17によって検出さ
れる冷却水温度Tw等に基づいて補正することて最終的
な燃料噴射量Tiを設定する。そして、前記燃料噴射量
Tiに相当するパルス巾の駆動パルス信号を電磁式の燃
料噴射弁18に機関回転に同期した所定タイミングで出
力して、前記パルス巾に相当する時間たけ燃料噴射弁1
8を間欠的に開駆動して、機関2に燃料を噴射供給させ
る。
尚、第2図において、20は各燃焼室に設けられた点火
栓である。
栓である。
ここて、前記コンプレッサ6の下流側でスロットル弁1
2の上流側に過給圧Pを直接検出する過給圧センサ21
か設けられ、コントロールユニット15は前記過給圧セ
ンサ21て検出される過給圧Pに基づいてエアフローメ
ータ11によって検出された吸入空気流量Qaを補正す
るように構成されており、該過給圧Pに基づいて補正さ
れた吸入空気流量QSのデータに基づいて基本燃料噴射
量Tpか設定されるようにしである。
2の上流側に過給圧Pを直接検出する過給圧センサ21
か設けられ、コントロールユニット15は前記過給圧セ
ンサ21て検出される過給圧Pに基づいてエアフローメ
ータ11によって検出された吸入空気流量Qaを補正す
るように構成されており、該過給圧Pに基づいて補正さ
れた吸入空気流量QSのデータに基づいて基本燃料噴射
量Tpか設定されるようにしである。
かかる過給圧Pに基づく吸入空気流量Qの補正制御を、
第3図〜第6図のフローチャートに従って以下に説明す
る。
第3図〜第6図のフローチャートに従って以下に説明す
る。
尚、本実施例において、充填空気量変化推定手段、吸入
空気量補正手段、充填空気量補正手段。
空気量補正手段、充填空気量補正手段。
時間枠切り換え手段としての機能は、前記第3図〜第6
図のフローチャートに示すように、コントロールユニッ
ト15がソフトウェア的に備えている。
図のフローチャートに示すように、コントロールユニッ
ト15がソフトウェア的に備えている。
また、本実施例において、吸入空気量検出手段は前記エ
アフローメータ11か相当し、過給圧検出手段は前記過
給圧センサ21か相当する。
アフローメータ11か相当し、過給圧検出手段は前記過
給圧センサ21か相当する。
第3図のフローチャートは、エアフローメータ11によ
り検出された吸入空気流量Qの過給圧P変化に基づく補
正制御の全体概要を示すものであり、まず、ステップl
(図中ではSlとしである。以下同様)では、過給圧セ
ンサ21で検出される過給圧Pの変化量ΔPを演算し、
次のステップ2ては、エアフローメータ11により検出
された吸入空気流量Qaを前記過給圧Pの変化量ΔPに
基づき補正するための補正値Qtcを演算する。そして
、ステップ3ては、前記補正値Qtcによってエアフロ
ーメータ11により検出された吸入空気流量Qaを補正
し、ここで補正設定された吸入空気流量Qsを基本燃料
噴射量Tpを演算するための最終検出値として設定する
ようにしである。
り検出された吸入空気流量Qの過給圧P変化に基づく補
正制御の全体概要を示すものであり、まず、ステップl
(図中ではSlとしである。以下同様)では、過給圧セ
ンサ21で検出される過給圧Pの変化量ΔPを演算し、
次のステップ2ては、エアフローメータ11により検出
された吸入空気流量Qaを前記過給圧Pの変化量ΔPに
基づき補正するための補正値Qtcを演算する。そして
、ステップ3ては、前記補正値Qtcによってエアフロ
ーメータ11により検出された吸入空気流量Qaを補正
し、ここで補正設定された吸入空気流量Qsを基本燃料
噴射量Tpを演算するための最終検出値として設定する
ようにしである。
次に上記に概略説明した各ステップ1〜3における詳細
な処理内容を第4図〜第6図のフローチヤードに従って
以下に説明する。
な処理内容を第4図〜第6図のフローチヤードに従って
以下に説明する。
前記ステップ1における変化量ΔP演算の詳細は、第4
図のフローチャートに示しである。ここで、ます、ステ
ップ11では、機関2か過渡運転状態であるか否かを、
例えはスロットルセンサ13て検出されるスロットル弁
12の開度変化に基つき判別する。
図のフローチャートに示しである。ここで、ます、ステ
ップ11では、機関2か過渡運転状態であるか否かを、
例えはスロットルセンサ13て検出されるスロットル弁
12の開度変化に基つき判別する。
例えはスロットル弁12の開度か略一定していてステッ
プ11て機関2か定常運転されていると判別されたとき
には、ステップ12て過給圧センサ21による検出値の
平均化処理を行った後、ステップ13て過渡・定常を判
別するためのフラグFtrに定常運転を示すセロをセッ
トする。そして、次のステップ14ては、ステップ12
て平均化処理した過給圧検出値の最新値から32m s
前のデータを減算することて、32m s間における過
給圧Pの変化量ΔPを求める。
プ11て機関2か定常運転されていると判別されたとき
には、ステップ12て過給圧センサ21による検出値の
平均化処理を行った後、ステップ13て過渡・定常を判
別するためのフラグFtrに定常運転を示すセロをセッ
トする。そして、次のステップ14ては、ステップ12
て平均化処理した過給圧検出値の最新値から32m s
前のデータを減算することて、32m s間における過
給圧Pの変化量ΔPを求める。
一方、スロットル弁I2の開度変化かあってステップ1
1て機関2か過渡運転状態であると判別されたときには
、ステップ15て過給圧検出値の平均化処理を行ってか
ら、ステップ16て前記フラグFtrに過渡運転を示す
lをセットする。そして、ステップ17ては、ステップ
15て平均化処理した過給圧検出値の最新値から4ms
前のデータを減算することで、Jms間における過給圧
Pの変化量ΔPを求める。
1て機関2か過渡運転状態であると判別されたときには
、ステップ15て過給圧検出値の平均化処理を行ってか
ら、ステップ16て前記フラグFtrに過渡運転を示す
lをセットする。そして、ステップ17ては、ステップ
15て平均化処理した過給圧検出値の最新値から4ms
前のデータを減算することで、Jms間における過給圧
Pの変化量ΔPを求める。
尚、上記のように過渡・定常に関わらず過給圧の脈動を
吸収するための過給圧の平均化処理を行うか、過渡運転
時には最新検出値に対して平均化処理された値の遅れか
発生しないように、平均化処理において定常運転時より
もより最新値に重み付けされるようにすることか好まし
く、更に、定常運転時にのみ平均化処理を行わせ、過渡
運転時には平均化処理を行わないようにしても良い。
吸収するための過給圧の平均化処理を行うか、過渡運転
時には最新検出値に対して平均化処理された値の遅れか
発生しないように、平均化処理において定常運転時より
もより最新値に重み付けされるようにすることか好まし
く、更に、定常運転時にのみ平均化処理を行わせ、過渡
運転時には平均化処理を行わないようにしても良い。
また、上記のように過渡・定常で、過給圧Pの変化量△
Pを演算する時間枠を切り換え、定常運転時にはより長
い時間枠て変化量ΔPを捉えるようにしたのは、以下の
ような理由による。
Pを演算する時間枠を切り換え、定常運転時にはより長
い時間枠て変化量ΔPを捉えるようにしたのは、以下の
ような理由による。
即ち、なるへく短い時間枠て変化量ΔPを捉えることか
変化量ΔPの変化を精度良く捉える上て好ましいか、定
常運転時で過給圧かゆっくり変化して前記短い時間枠て
の変化量ΔPか分解能以下であると、前記ゆっくりした
過給圧P変化を捉えることかできなくなるためてあり、
過渡運転時には4ms毎に最新値と4ms前の値との差
として変化量ΔPを得るか、定常運転時には4ms毎に
32m s前の値と最新値との差として変化量へPを得
るようにする。但し、前記変化量Δpを演算させる時間
枠の時間(4ms、32m s )を限定するものでは
ない。
変化量ΔPの変化を精度良く捉える上て好ましいか、定
常運転時で過給圧かゆっくり変化して前記短い時間枠て
の変化量ΔPか分解能以下であると、前記ゆっくりした
過給圧P変化を捉えることかできなくなるためてあり、
過渡運転時には4ms毎に最新値と4ms前の値との差
として変化量ΔPを得るか、定常運転時には4ms毎に
32m s前の値と最新値との差として変化量へPを得
るようにする。但し、前記変化量Δpを演算させる時間
枠の時間(4ms、32m s )を限定するものでは
ない。
上記のようにして変化量ΔPを求めると、次のステップ
18ては、変化量ΔPの正負によって過給圧の変化方向
を判別する。
18ては、変化量ΔPの正負によって過給圧の変化方向
を判別する。
変化量ΔPが正の値であって、過給圧Pか上昇傾向にあ
るとき(加速時)には、ステップ19へ進み、過給圧P
の変化方向を判別するためのフラグFdpに対して、過
給圧Pの上昇傾向を示すセロをセットし、逆に、過給圧
Pか負の値であって、過給圧Pか減少傾向にあるとき(
減速時)には、ステップ20へ進んて前記フラグFdp
に1をセットする。
るとき(加速時)には、ステップ19へ進み、過給圧P
の変化方向を判別するためのフラグFdpに対して、過
給圧Pの上昇傾向を示すセロをセットし、逆に、過給圧
Pか負の値であって、過給圧Pか減少傾向にあるとき(
減速時)には、ステップ20へ進んて前記フラグFdp
に1をセットする。
一方、変化量ΔPか略セロであって過給圧Pの変化かな
いとき(定常時)には、ステップ21てフラグ゛Fdp
に1をセットした後、ステップ22て吸入空気流量Qの
補正値Qtcにセロをセットして、吸入空気流量Qの過
給圧P変化に基つく補正をキャンセルする。
いとき(定常時)には、ステップ21てフラグ゛Fdp
に1をセットした後、ステップ22て吸入空気流量Qの
補正値Qtcにセロをセットして、吸入空気流量Qの過
給圧P変化に基つく補正をキャンセルする。
そして、過給圧Pの変化かなくステップ22へ進んだ場
合には、補正値Qtcの演算に移行しないで、そのまま
吸入空気流量Qの補正演算に進むか、過給圧Pの変化か
あってステップ19又はステップ20へ進んだときには
、前記過給圧P変化に応じた吸入空気流量Qの補正を行
うべく前記補正値Qtcの演算へ移行する。
合には、補正値Qtcの演算に移行しないで、そのまま
吸入空気流量Qの補正演算に進むか、過給圧Pの変化か
あってステップ19又はステップ20へ進んだときには
、前記過給圧P変化に応じた吸入空気流量Qの補正を行
うべく前記補正値Qtcの演算へ移行する。
第3図のフローチャートにおけるステップ2に相当する
補正値Qtcの演算は、第5図のフローチャートに示さ
れる。
補正値Qtcの演算は、第5図のフローチャートに示さ
れる。
第5図のフローチャートにおいて、ます、ステップ31
ては、過給圧Pの絶対値に基つく補正係数KPcalを
、マツプから検索して求める。前記補正係数KPcal
は、過給圧Pが増大するほど小さな値となるように設定
されている。尚、前記補正係数KPcalの特性につい
ては、後に詳細に説明する。
ては、過給圧Pの絶対値に基つく補正係数KPcalを
、マツプから検索して求める。前記補正係数KPcal
は、過給圧Pが増大するほど小さな値となるように設定
されている。尚、前記補正係数KPcalの特性につい
ては、後に詳細に説明する。
次のステップ32ては、前記第4図のフローチャートで
設定されるフラグFtrの判別を行い、フラグFtrに
1がセットされている過渡運転状態のときには、ステッ
プ33へ進み、以下の式に従ってコンプレッサ6とスロ
ットル弁12との間の過給室22における充填空気量の
変化分に相当する補正値Qtcを算出する。
設定されるフラグFtrの判別を行い、フラグFtrに
1がセットされている過渡運転状態のときには、ステッ
プ33へ進み、以下の式に従ってコンプレッサ6とスロ
ットル弁12との間の過給室22における充填空気量の
変化分に相当する補正値Qtcを算出する。
Qtc+lΔP l xVOLTCxKPcolここで
、1ΔP1は前記ステップ17て求められたdms間の
過給圧変化量の絶対値てあり、VOLTCはコンプレッ
サ6とスロットル弁12との間の過給室22の容積に依
存する定数である。
、1ΔP1は前記ステップ17て求められたdms間の
過給圧変化量の絶対値てあり、VOLTCはコンプレッ
サ6とスロットル弁12との間の過給室22の容積に依
存する定数である。
一方、ステップ32てフラグFtrにセロかセットされ
ていると判別され、機関2が定常運転状態であるときに
は、ステップ34へ進み、以下の式に従って補正値Qt
cを算出する。
ていると判別され、機関2が定常運転状態であるときに
は、ステップ34へ進み、以下の式に従って補正値Qt
cを算出する。
Qtc←lΔP l xVOLTCXKPcol +
8上記演算式の場合、1ΔP1は前記ステップ14て演
算された32m5間における過給圧Pの変化量の絶対値
であるから、過渡時の演算基準(4ms)に合わせ、J
ms間における変化量に換算するために8 (=32m
s/4m5)で除算するようにしである。
8上記演算式の場合、1ΔP1は前記ステップ14て演
算された32m5間における過給圧Pの変化量の絶対値
であるから、過渡時の演算基準(4ms)に合わせ、J
ms間における変化量に換算するために8 (=32m
s/4m5)で除算するようにしである。
次に前記補正値Qtcに基つく、エアフローメータ11
による検出値Qaの補正を、第6図のフローチャートに
従って説明する。
による検出値Qaの補正を、第6図のフローチャートに
従って説明する。
まず、ステップ41ては、前記第4図のフローチャート
において設定され過給圧Pの変化方向を示すフラグFd
pの判別を行う。
において設定され過給圧Pの変化方向を示すフラグFd
pの判別を行う。
ここて、フラグFdpにセロかセットされていて、過給
圧Pか上昇傾向にあるときには、ステップ42へ進み、
エアフローメータ11によって検出された吸入空気流量
Qaから前記補正値Qtcを減算し、その結果を最終的
な検出値Qsにセットする。
圧Pか上昇傾向にあるときには、ステップ42へ進み、
エアフローメータ11によって検出された吸入空気流量
Qaから前記補正値Qtcを減算し、その結果を最終的
な検出値Qsにセットする。
一方、前記フラグFdpilかセットされていて、過給
圧Pか減少傾向(又は補正値QtCにセロかセットされ
る過給圧一定時)にあるときには、ステップ43へ進み
、エアフローメータ11によって検出された吸入空気流
量Qaに前記補正値Qtcを加算し、その結果を最終的
な検出値Qsにセットする。
圧Pか減少傾向(又は補正値QtCにセロかセットされ
る過給圧一定時)にあるときには、ステップ43へ進み
、エアフローメータ11によって検出された吸入空気流
量Qaに前記補正値Qtcを加算し、その結果を最終的
な検出値Qsにセットする。
上記ステップ42又はステップ43て補正設定された吸
入空気流量Qsに基つき基本燃料噴射量Tpか算出され
、この基本燃料噴射量Tpに基づいて燃料噴射弁18か
駆動側面されて、燃料供給量か電子制御されることにな
る。
入空気流量Qsに基つき基本燃料噴射量Tpか算出され
、この基本燃料噴射量Tpに基づいて燃料噴射弁18か
駆動側面されて、燃料供給量か電子制御されることにな
る。
ここで、上記のような過給圧Pの変化量ΔPE基つく補
正値Qtcの演算式について詳細に説明する。
正値Qtcの演算式について詳細に説明する。
本実施例のように過給機を備えた内燃機関にあっては、
過給機のコンプレッサからスロットル弁までの吸気通路
を過給室22とすると、この過給室22の充填空気量か
過給圧の変化によって変化し、エアフローメータ11は
前記充填空気量の変化分も、スロットル弁通過空気量に
含めて検出することになってしまうため、真のスロット
ル弁通過空気量を求めるためには前記充填空気量の変化
分を補正する必要か生しるものである。
過給機のコンプレッサからスロットル弁までの吸気通路
を過給室22とすると、この過給室22の充填空気量か
過給圧の変化によって変化し、エアフローメータ11は
前記充填空気量の変化分も、スロットル弁通過空気量に
含めて検出することになってしまうため、真のスロット
ル弁通過空気量を求めるためには前記充填空気量の変化
分を補正する必要か生しるものである。
ここで、前記過給室22の充填空気量Qcolは、下式
によって算出することかできる。
によって算出することかできる。
Qcol = ρI X V−Cot
上記式で、ρlは過給室22内の実際の空気密度、V
colは過給室22容積、POは基準空気密度、TOは
過給室22内空気の基準温度、T1は過給室22内空気
の実際温度、Plは実際の過給圧、POは基準圧力であ
る。
colは過給室22容積、POは基準空気密度、TOは
過給室22内空気の基準温度、T1は過給室22内空気
の実際温度、Plは実際の過給圧、POは基準圧力であ
る。
上式において、所定時間Δを後における過給圧をP2.
温度をT2とすると、単位時間Δを当たりの充填空気量
Qcolの変化量ΔQcolは、以下の式で算出される
ことになる。
温度をT2とすると、単位時間Δを当たりの充填空気量
Qcolの変化量ΔQcolは、以下の式で算出される
ことになる。
ΔQcol = (Qcol 2−Qcol 1 )
/Δtここで、過給室22内の空気を断熱変化と仮定
した場合には、ポリトロープ変化に対する式により、で
あるから、前記充填空気量変化量ΔQcolの演算式は
以下のようになる。
/Δtここで、過給室22内の空気を断熱変化と仮定
した場合には、ポリトロープ変化に対する式により、で
あるから、前記充填空気量変化量ΔQcolの演算式は
以下のようになる。
ΔQcol =
上記充填空気量変化量ΔQcolの演算式において、ポ
リトロープ指数nを1.4とし、過給圧変化(P2−P
I)か小さいものとすると、下式か成立する。
リトロープ指数nを1.4とし、過給圧変化(P2−P
I)か小さいものとすると、下式か成立する。
従って、前記ΔQcolの式は、以下のようになる。
L
前記(1)式において、POxVco、1 ×0.71
43/Δtか定数て、(P l/P O’) ”’ /
P 1かP 1 i:よって決定される係数となるから
、ρQxVcolx0.7143/△t=VOLTCと
し、更に、(Pi/PO)’′’”/PIの値か過給圧
Pに応じてマツプから検索されてKPcol として与
えられるようにしてあれは、前記(1)式は、前述の実
施例で用いた以下のような式に簡略化され、過給室容積
〜7cal。
43/Δtか定数て、(P l/P O’) ”’ /
P 1かP 1 i:よって決定される係数となるから
、ρQxVcolx0.7143/△t=VOLTCと
し、更に、(Pi/PO)’′’”/PIの値か過給圧
Pに応じてマツプから検索されてKPcol として与
えられるようにしてあれは、前記(1)式は、前述の実
施例で用いた以下のような式に簡略化され、過給室容積
〜7cal。
過給圧変化ΔP、過給圧絶対値Pに基づいて充填空気量
の変化分を推定できる以下のような式となる。
の変化分を推定できる以下のような式となる。
Qtc=ΔQcol
=VOLTCX(P 2−P 1)xKPcol−(2
+=VOLTCX I ΔP l xKPcol即ち、
所定時間Δを間における過給圧Pの変化量ΔP= (P
2−PI)を求め、KPcolを過給圧Pの絶対値に基
づいてマツプを参照して求めれは、過給室22の充填空
気量の変化分ΔQcolか求められるものであり、過給
圧Pか上昇傾向にあるとき(P2>PI)には、過給室
の充填空気量かΔQcolたけ増大し、かかる充填空気
量の増大分も含めてエアフローメータ11か検出するか
ら、検出値Qaから前記ΔQ col (Q tc)
を減算すれは、過給圧変化による充填空気量の変化分を
除いた真のスロットル弁通過空気量を求めることかでき
るものである。
+=VOLTCX I ΔP l xKPcol即ち、
所定時間Δを間における過給圧Pの変化量ΔP= (P
2−PI)を求め、KPcolを過給圧Pの絶対値に基
づいてマツプを参照して求めれは、過給室22の充填空
気量の変化分ΔQcolか求められるものであり、過給
圧Pか上昇傾向にあるとき(P2>PI)には、過給室
の充填空気量かΔQcolたけ増大し、かかる充填空気
量の増大分も含めてエアフローメータ11か検出するか
ら、検出値Qaから前記ΔQ col (Q tc)
を減算すれは、過給圧変化による充填空気量の変化分を
除いた真のスロットル弁通過空気量を求めることかでき
るものである。
同様に、過給圧Pか減少傾向にあるとき(P2<PI)
には、過給室22の充填空気量か△Qcolだけ減少し
、かかる減少分だけエアフローメータ11か真のスロッ
トル弁通過空気量よりも少なく検出するから、検出値Q
aに前記ΔQcol (Qtc)を加算すれば、過給
圧変化による充填空気量の変化分を除いた真のスロット
ル弁通過空気量を求めることかできるものである。
には、過給室22の充填空気量か△Qcolだけ減少し
、かかる減少分だけエアフローメータ11か真のスロッ
トル弁通過空気量よりも少なく検出するから、検出値Q
aに前記ΔQcol (Qtc)を加算すれば、過給
圧変化による充填空気量の変化分を除いた真のスロット
ル弁通過空気量を求めることかできるものである。
尚、前記補正係数KPcalは、前述のように前記(P
1/PO)”・/PIに相当するから、第5図のフロ
ーチャート中に示すように略過給圧の増大に応じて減少
する特性となる。ここで、マツプを用いるのではなく、
前記(PI/PO)””/PIを演算させても良いか、
演算を簡便化させるためにマツプを用いる方か好ましい
。
1/PO)”・/PIに相当するから、第5図のフロ
ーチャート中に示すように略過給圧の増大に応じて減少
する特性となる。ここで、マツプを用いるのではなく、
前記(PI/PO)””/PIを演算させても良いか、
演算を簡便化させるためにマツプを用いる方か好ましい
。
また1、過給圧変化か最大となる条件は、低負荷(無過
給領域)からの加速であることから、前記(1)式にお
いて、PI特POと仮定すると、(Pi/PO)””か
1に近似されて、△Qcolの式は以下のように簡略化
されることになる。
給領域)からの加速であることから、前記(1)式にお
いて、PI特POと仮定すると、(Pi/PO)””か
1に近似されて、△Qcolの式は以下のように簡略化
されることになる。
ΔQcol =
ここで、(P2−P 1)/P 1における分母のPl
もPOに略等しいと見做せは、(P2−PI)以外は定
数となるから、VOLTC=ρ0xVcolX 0.7
143/ P O/Δtとすれば、ΔQcol =vo
L’rcx (P 2−P l) ・−(3)となり、
コンプレッサ6からスロットル弁12まての間の過給室
22の容積Vcolと、過給圧Pの変化量ΔPとによっ
てエアフローメータ11による検出誤差分に相当する過
給室22の充填空気量の変化ΔQcalを推定すること
かできる。
もPOに略等しいと見做せは、(P2−PI)以外は定
数となるから、VOLTC=ρ0xVcolX 0.7
143/ P O/Δtとすれば、ΔQcol =vo
L’rcx (P 2−P l) ・−(3)となり、
コンプレッサ6からスロットル弁12まての間の過給室
22の容積Vcolと、過給圧Pの変化量ΔPとによっ
てエアフローメータ11による検出誤差分に相当する過
給室22の充填空気量の変化ΔQcalを推定すること
かできる。
但し、前記(3)式のように過給圧Pの絶対レベルに基
づく補正項を省略して充填空気量変化を推定させるよう
にすると、過給圧Pの絶対レベルの変化によって大きな
エラーを生じるので、前述の(2)式のように、過給圧
Pの絶対値によって決定される補正係数KPcolを含
めて充填空気量の変化量ΔQcolを演算させることが
好ましい。
づく補正項を省略して充填空気量変化を推定させるよう
にすると、過給圧Pの絶対レベルの変化によって大きな
エラーを生じるので、前述の(2)式のように、過給圧
Pの絶対値によって決定される補正係数KPcolを含
めて充填空気量の変化量ΔQcolを演算させることが
好ましい。
尚、本実施例では、過給機として排気ターボチャージャ
1を備える機関について述へたか、過給機としては直接
機関駆動される過給機であっても良い。
1を備える機関について述へたか、過給機としては直接
機関駆動される過給機であっても良い。
〈発明の効果〉
以上説明したように本発明によると、過給機付内燃機関
において、コンプレッサー部とスロットル弁との間の過
給室内の充填空気量が過給圧変化に応じて変化しても、
かかる変化分に基づいて吸入空気量の検出値を補正でき
るから、過給圧変化時における吸入空気量の検出精度か
向上し、例えば吸入空気量に基づいて燃料制御するシス
テムにあっては過渡時の燃料制御精度が向上するという
効果かある。
において、コンプレッサー部とスロットル弁との間の過
給室内の充填空気量が過給圧変化に応じて変化しても、
かかる変化分に基づいて吸入空気量の検出値を補正でき
るから、過給圧変化時における吸入空気量の検出精度か
向上し、例えば吸入空気量に基づいて燃料制御するシス
テムにあっては過渡時の燃料制御精度が向上するという
効果かある。
第1図は本発明の構成を示すブロック図、第2図は本発
明の一実施例を示すシステム概略図、第3図〜第6図は
それぞれ同上実施例における過給圧変化に基づく吸入空
気量の補正制御の様子を示すフローチャートである。 l・・・排気ターボチャージャ 2・・・内燃機関4
・・・排気タービン 6・・・コンプレッサ11・・
・エアフローメータ 12・・・スロットル弁15・
・・コントロールユニット 21・・・過給圧□セン
サ22・・・過給室 特許出願人 日本電子機器株式会社 代理人 弁理士 笹 島 富二雄 第1図
明の一実施例を示すシステム概略図、第3図〜第6図は
それぞれ同上実施例における過給圧変化に基づく吸入空
気量の補正制御の様子を示すフローチャートである。 l・・・排気ターボチャージャ 2・・・内燃機関4
・・・排気タービン 6・・・コンプレッサ11・・
・エアフローメータ 12・・・スロットル弁15・
・・コントロールユニット 21・・・過給圧□セン
サ22・・・過給室 特許出願人 日本電子機器株式会社 代理人 弁理士 笹 島 富二雄 第1図
Claims (3)
- (1)過給機のコンプレッサー部下流側にスロットル弁
を備えて構成された過給機付内燃機関の吸入空気量検出
装置であって、 前記コンプレッサー部の上流側で機関の吸入空気量を直
接検出する吸入空気量検出手段と、前記過給機による過
給圧を直接検出する過給圧検出手段と、 前記コンプレッサー部とスロットル弁との間に設けられ
た過給室の容積と前記過給圧検出手段で検出される過給
圧の変化分とによって前記過給室内における充填空気量
の変化分を推定する充填空気量変化推定手段と、 該充填空気量変化推定手段で推定された充填空気量の変
化分に基づいて前記吸入空気量検出手段で検出された吸
入空気量を補正設定する吸入空気量補正手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする過給機付内燃機関
の吸入空気量検出装置。 - (2)前記充填空気量変化推定手段で推定された充填空
気量の変化分を、前記過給圧検出手段で検出される過給
圧の絶対値に基づいて補正設定し、該補正結果に基づい
て前記吸入空気量補正手段による補正を行わせる充填空
気量補正手段を設けたことを特徴とする請求項1記載の
過給機付内燃機関の吸入空気量検出装置。 - (3)前記充填空気量変化推定手段で用いられる過給圧
の変化分を求める時間枠を機関の過渡・定常運転で切り
換える時間枠切り換え手段を設けたことを特徴とする請
求項1又は2のいずれかに記載の過給機付内燃機関の吸
入空気量検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2321044A JP2528384B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 過給機付内燃機関の吸入空気量検出装置 |
| US07/797,971 US5191789A (en) | 1990-11-27 | 1991-11-26 | Method and system for detecting intake air flow rate in internal combustion engine coupled with supercharger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2321044A JP2528384B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 過給機付内燃機関の吸入空気量検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04191452A true JPH04191452A (ja) | 1992-07-09 |
| JP2528384B2 JP2528384B2 (ja) | 1996-08-28 |
Family
ID=18128178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2321044A Expired - Fee Related JP2528384B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 過給機付内燃機関の吸入空気量検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2528384B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5546795A (en) * | 1994-05-26 | 1996-08-20 | Unisia Jecs Corporation | Method and apparatus for diagnosis of trouble in supercharging pressure sensor |
| JP2008069707A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| JP2010121622A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Robert Bosch Gmbh | 過給式内燃機関の空気系の状態に対する特性変数の提供方法および装置 |
| US8209108B2 (en) | 2006-11-24 | 2012-06-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection device and control method therefor |
-
1990
- 1990-11-27 JP JP2321044A patent/JP2528384B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5546795A (en) * | 1994-05-26 | 1996-08-20 | Unisia Jecs Corporation | Method and apparatus for diagnosis of trouble in supercharging pressure sensor |
| JP2008069707A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| US8209108B2 (en) | 2006-11-24 | 2012-06-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection device and control method therefor |
| JP2010121622A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Robert Bosch Gmbh | 過給式内燃機関の空気系の状態に対する特性変数の提供方法および装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2528384B2 (ja) | 1996-08-28 |
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Legal Events
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