CN1423042A - 内燃机的电子控制装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种在无传感器的大气压检测系统中区分来自运行区域的进气管压力信息、回转·充填效率·节流阀开度信息,能够提高在所有运行区域中的大气压相关值的计算频率及精度的内燃机的电子控制装置。具有检测内燃机的运行状态的各种传感器17、25、内燃机的回转速度传感器14、空气流量传感器10、节流阀传感器16a、进气压传感器13、将与基准大气压状态的回转速度及节流阀开度对应的充填效率作为2维图形预先记忆设定,对应回转速度和节流阀开度以输出记忆设定值的记忆装置8、将根据内燃机的吸入空气量、回转速度、充填效率及节流阀开度信息计算的包含大气压的大气压相关值以根据内燃机的回转速度与节流阀开度及进气管压力信息计算的、包含大气压的大气压相关值来修正的中央计算装置7。

Description

内燃机的电子控制装置
发明的技术领域
本发明涉及一种根据内燃机的其他控制参数(parameter)计算求出包含大气压的大气压相关值，将其作为控制的辅助参数的内燃机的电子控制装置。
以往技术
以往，已知例如在日本特开平5-312087号公报所示，根据内燃机的吸入空气量、回转速度、充填效率及节流阀开度的信息计算包含大气压的大气压相关值的内燃机的电子控制装置。
此外，例如日本特开2001-132522号公报所示，根据内燃机的回转速度和节流阀的开度及进气管压力信息计算包含大气压的大气压相关值的内燃机的电子控制装置也是已知的。但目前还没有提出使用充填效率信息等及进气管压力信息等两方计算包含大气压的大气压相关值的内燃机的电子控制装置的方案。
发明所要解决的技术问题
但是，由于使用这种充填效率信息等的包含大气压的大气压相关值的计算值为根据与预先设定的与基准大气压状态时的回转速度及节流阀开度对应的充填效率或充填效率的相关值的2维图像值，与实测的充填效率的比所确定的计算式求出，因各内燃机的个体差(活塞—气缸(piston-cylinder)磨擦系数的不同所造成的负荷等)会产生误差。
本发明的目的是解决上述问题，提供一种在无大气压传感器(noatomosphereic press)的大气压检测系统(system)中区分来自运行区域的进气管压力信息、回转·充填效率·节流阀开度信息，能够提高在所有运行区域中的大气压相关值的计算频度及精度的内燃机的电子控制装置。
解决技术问题的手段
本发明的内燃机的电子控制装置具有检测内燃机的运行状态的各种传感器、检测上述内燃机的回转速度的回转速度检测装置、检测上述内燃机吸入空气流量的吸入空气检测装置、检测上述内燃机的节流阀开度的节流阀开度检测装置、检测上述内燃机的进气管压力的进气管压力检测装置、将与基准大气压状态的回转速度及节流阀开度对应的充填效率作为2维图形预先记忆设定，对应上述回转速度和上述节流阀开度以输出上述记忆设定值的记忆装置、将根据内燃机的吸入空气量、回转速度、充填效率及节流阀开度信息计算的、包含大气压的大气压相关值以根据内燃机的回转速度与节流阀开度及进气管压力信息计算的、包含大气压的大气压相关值来修正的修正装置。
此外，本发明的内燃机的电子控制装置为，上述修正装置具有根据有选择地使用的上述内燃机的吸入空气量及回转速度而求出的充填效率与从上述记忆装置输出的记忆设定值的比而构成的计算公式来至少计算出包含大气压值的大气压相关值的第1计算装置、相应于上述内燃机的回转速度和节流阀开度及进气管压力，并根据在特定的运行状态情况下检测出的进气管压力来至少计算出包含大气压值的大气压相关值的第2计算装置、将来自上述第1计算装置的计算值与来自上述第2计算装置的计算值比较的比较装置，并将比较装置的比较结果反映在由上述第1及第2计算装置得到的计算值中。
附图简单说明
图1为本发明的实施例1的内燃机的电子控制装置的构成图。
图2为用于说明本发明的实施例1的程序图框图。
发明的实施例
以下，根据附图对发明的实施例进行说明。
实施例1
图1为本发明的实施例1的内燃机的电子控制装置的构成图。
在图中，作为一例的简略示出1气缸的发动机(engine)为汽车用的4缸发动机，在发动机的进气系统1中设置有作为测量通过空气清洁器(air cleaner)的空气量的吸入空气量检测装置的空气流量传感器(air flow sensor)10，在其下游侧设置有与图中未示出的加速器踏板(accelerator pedal)联动开闭的节流阀(throttle valve)2，在其下游侧设置有调压箱(serge tank)3。吸入空气从调压箱3通过进气阀37进入气缸内。
在该进气系统1中，设有作为迂回节流阀2的迂回路的迂回(bypass)通路1a，在该迂回通路1a中设有用于控制通过迂回通路1a的空气量的流量控制阀(以下简称为“ISC阀”)1b。该ISC阀1b至少在空转运行状态下进行修正吸入空气量的空转回转控制(以下简称为“ISC”)之际被控制，以使发动机的回转速度NE为空转目标回转速度。此外在空调器(air conditioner)或前照灯等动作而成为发动机负荷的场合控制开启(开成)。
在与调压箱3连通的进气系统1的进气集中管(manifold)4的气缸头(cylinderhead)侧的端部附近，还设有燃料喷射阀5，该燃料喷射阀5由电子控制装置6控制。此外，在排气系统20中，在设置于通向图中未示出的消音器的管路中的三元触媒22的上游位置安装有用于测定从燃烧室经排气阀36排出的排放气体中的氧浓度用的O2传感器21。
电子控制装置6以具有作为修正装置的中央计算装置7、记忆装置8、输入接口(interface)9、输出接口11的微机系统为主体地构成。在其输入接口9中，输入有从测量空气清洁器中流入的空气量的空气流量传感器输出的吸入空气量信号z、从用于检测调压箱3内压力(进气管压力)的作为进气管压力检测装置的进气压传感器13输出的进气压信号a、从作为用于检测发动机回转速度NE的回转速度检测装置的回转速度传感器14输出的回转速度信号b、从凸轮位置传感器(cam position sensor)25输出的曲轴(crank)角度信号m及气缸判别信号n、与节流阀2的开度相对应，从节流阀传感器16输出的节流阀开度信号、从用于检测节流阀2的开闭状态的空转开关(idle switch)16输出的IDL信号d、从用于检测发动机冷却水温的水温检测传感器17输出的水温信号e、从上述O2传感器21输出的电压信号h等。
另一方面，从输出接口11向燃料喷射阀5输出估作为燃料喷射信号f的驱动脉冲(pulse)，并向火花塞(sparkplug)18输出点火信号g。
在电子控制装置6中内藏有程序，用于以从空气流量传感器10输出的吸入空气量信号z和从回转速度传感器14输出的回转速度信号b为主要信息求出充填效率(计算方法未图示)，以根据发动机的运行状态而决定的各种修正系数来修正基本喷射时间即基本喷射量TAUB并决定作为燃料喷射阀开启(开成)时间的最终喷射时间即燃料喷射量TAU，根据该决定的时间控制燃料喷射阀5，将对应于发动机的运行状态的燃料喷射量TAU通过燃料喷射阀5向进气系统1中喷射。
此外，在该程序中，在记忆装置8内存储有将回转速度和节流阀开度作为参数，由在基准大气压下的充填效率做成的2维图形，此外，还预先存储有判定用或计算用的设定数据，如判定条件齐备，根据由目前检测的充填效率和以前预先收纳的充填效率的比所定的计算式，至少算出包含大气压值的大气压相关值，将算出的大气压值保存于记忆装置8中。
再者，在该程序中，在起动之前点火开关(ignition switch)(图中未示出)开(ON)时，在此时刻，进气压传感器13根据输出的进气压信号a检测出大气压，将检测出的大气压保存在记忆装置8中。此外，在走行中，节流阀2成为全开时，根据发动机的回转速度NE修正该时刻的进气管压力MPTP，并保存在记忆装置8中。该保存的大气压即确定的大气压读入值在走行中、节流阀2成为全开的场合，替代该时刻保存的大气压读入值而将全开时的值作为新的大气压值保存。
以下，参照图2说明将由充填效率得到的大气压计算值用由进气管压得到的大气压计算值进行修正的程序的大致顺序。
在步骤(step)S201中，起动开始前，点火开关(ignition switch)(图中未示出)开时，在该时刻，根据从进气压传感器13输出的进气压信号a计算大气压CAPST，在此后的步骤S202中，该值为正大气压(在实际的发动机控制中使用的大气压)。
在步骤S203中，判定使用充填效率的大气压计算条件(例如部分(partial)状态下发动机回转速度、节流阀开度以一定值稳定等)是否成立，如果为不成立，即NO时，继续判定，直到为YES，当为YES时，前进到步骤S204(第1计算手段)。
在步骤S204中，以前述方法使用发动机回转速度、节流阀开度、充填效率的数据计算大气压值CAPECO，并前进到步骤S205。在此后的步骤S205中，根据保存在记忆装置8内的修正值ZH，按下述公式(1)对由步骤S204得到的大气压值实施修正，该值即为正大气压CAP。
CAP＝CAPECO÷ZH                         (1)
在步骤206中，判定使用吸气管压的大气压计算条件(例如节流阀全开等)是否成立，如果为不成立，即NO时，继续判定，直到为YES，当为YES时，前进到步骤S207(第2计算手段)。
在步骤S207中，以前述方法使用发动机回转速度·节流阀开度·吸气管压的数据计算大气压值CAPZ，在此后的步骤S208中，该值成为正大气压CAP(实际的发动机控制中使用的大气压)。
在步骤209中，比较由步骤S201计算的大气压(起动时)CAPST和由步骤S207计算的大气压(全开时)CAPZN，如果其偏差大，本程序结束，如果偏差小，前进到步骤S210，此外，在步骤S210中，还比较在步骤201中的计算时刻(起动时)和步骤S207中的计算时刻(全开时)，如果其时间间隔大，本程序结束，如果时间间隔小，并判断为步骤S201中计算时的实际大气压(起动时)与步骤S207中计算时的实际大气压(充填效率)及步骤S204中计算时的实际大气压(全开时)相同，则前进到步骤S211(比较手段)。
在步骤S211中，用例如下述计算式(2)、(3)确定修正值ZH。平均值＝{大气压(起动时)CAPST+大气压(全开时)CAPZN}÷
                                                     (2)
修正值ZH＝大气压(充填效率)CAPEO÷平均值              (3)
此后，在步骤S212中，用下述的公式(4)进行修正值ZH的过滤(filter)处理，将过滤处理后的修正值ZH(i)保存在记忆装置8中。
修正值ZH(i)＝K×ZH(i-1)+(1-K)×ZH                    (4)
在此，K为0～1的值、ZH(i-1)为前次处理得到的修正值。
此外，该修正值ZH及过滤处理后的修正值ZH(i)在点火开关关闭后仍然被记忆，再次如步骤205那样，使用点火开关开启后的发动机回转数·节流阀开度·充填效率的数据(data)计算大气压值CAPEO时进行其修正。
这样，在本实施例中，由于将根据内燃机的吸入空气量、回转速度、充填效率及节流阀开度信息计算的包含大气压的大气压相关值以根据内燃机的回转速度与节流阀开度及进气管压力信息计算的包含大气压的大气压相关值来修正，能够减少由于各内燃机的个体差(活塞—气缸磨擦系数的不同所造成的负荷等)而产生的误差，进而，通过有效地灵活运用两种方式，能够提高包含大气压的大气压相关值的计算频率。
再者，在上述实施例中，是在步骤S212中进行过滤处理而求出修正值ZH(i)，但也可不进行过滤处理而将步骤S211中求出的修正值ZH直接作为ZH(i)。
发明的效果
如上所述，根据本发明，由于具有检测内燃机的运行状态的各种传感器、检测上述内燃机的回转速度的回转速度检测装置、检测上述内燃机吸入空气流量的吸入空气检测装置、检测上述内燃机的节流阀开度的节流阀开度检测装置、检测上述内燃机的进气管压力的进气管压力检测装置、将与基准大气压状态的回转速度及节流阀开度对应的充填效率作为2维图形预先记忆设定，并对应上述回转速度和上述节流阀开度输出上述记忆设定值的记忆装置、将根据内燃机的吸入空气量、回转速度、充填效率及节流阀开度信息计算的包含大气压的大气压相关值以根据内燃机的回转速度与节流阀开度及进气管压力信息计算的包含大气压的大气压相关值来修正的修正装置，能够减少由于各内燃机的个体差(活塞—气缸磨擦系数的不同所造成的负荷等)而产生的误差，进而，通过有效地灵活运用两种方式，能够得到提高包含大气压的大气压相关值的计算频率的效果。
此外，根据本发明，由于上述修正装置具有根据有选择地使用的上述内燃机的吸入空气量及回转速度而求出的充填效率与从上述记忆装置输出的记忆设定值的比而构成的计算公式来至少计算出包含大气压值的大气压相关值的第1计算装置、相应于上述内燃机的回转速度和节流阀开度及进气管压力，根据在特定的运行状态情况下检测出的进气管压力来至少计算出包含大气压值的大气压相关值的第2计算装置、将来自上述第1计算装置的计算值与来自上述第2计算装置的计算值比较的比较装置，并将比较装置的比较结果反映在由上述第1及第2计算装置得到的计算值中，能够得到在所有的运行区域中提高大气压相关值的计算频率及精度的效果。

Claims (2)

1、一种内燃机的电子控制装置，其特征为，具有检测内燃机的运行状态的各种传感器、检测所述内燃机的回转速度的回转速度检测装置、检测所述内燃机吸入空气流量的吸入空气检测装置、检测所述内燃机的节流阀(throttle)开度的节流阀开度检测装置、检测所述内燃机的进气管压力的进气管压力检测装置、将与基准大气压状态的回转速度及节流阀开度对应的充填效率作为2维图形(map)预先记忆设定，并对应所述回转速度和所述节流阀开度以输出所述记忆设定值的记忆装置、将根据内燃机的吸入空气量、回转速度、充填效率及节流阀开度信息计算的包含大气压的大气压相关值以根据所述内燃机的回转速度与节流阀开度及进气管压力信息计算的、包含大气压的大气压相关值来修正的修正装置。
2、根据权利要求1所述的内燃机的电子控制装置，其特征为，所述修正装置具有根据有选择地使用的所述内燃机的吸入空气量及回转速度而求出的充填效率与从所述记忆装置输出的记忆设定值的比而构成的计算公式来至少计算出包含大气压值的大气压相关值的第1计算装置、相应于所述内燃机的回转速度和节流阀开度及进气管压力，并根据在特定的运行状态情况下检测出的进气管压力来至少计算出包含大气压值的大气压相关值的第2计算装置、将来自所述第1计算装置的计算值与来自所述第2计算装置的计算值比较的比较装置，并将比较装置的比较结果反映在由所述第1及第2计算装置得到的计算值中。
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