JP2001059441A - エンジンの電子制御燃料噴射装置 - Google Patents
エンジンの電子制御燃料噴射装置Info
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Abstract
検出応答性を運転条件毎に適性化し、以って、空燃比制
御精度を向上させる。 【解決手段】クランク角10°周期に基づきエンジン回
転速度Ne10を演算すると共に、クランク角180°周
期に基づきエンジン回転速度Ne180を演算する。そし
て、エンジン回転速度が所定速度よりも低く回転が急変
することがある場合には、検出応答性の高いエンジン回
転速度Ne10に基づき燃料噴射量を演算させ(S3
4)、エンジン回転速度が前記所定速度よりも高く回転
安定性が高い場合には、検出応答性が比較的低いエンジ
ン回転速度Ne180(S35)に基づき燃料噴射量を演
算させる。
Description
燃料噴射装置に関し、詳しくは、エンジン回転速度に基
づいて燃料噴射量を演算する構成の電子制御燃料噴射装
置に関する。
空気流量に基づいて燃料噴射量を演算し、該燃料噴射量
に対応するパルス幅の駆動信号を電磁式の燃料噴射弁に
出力して、エンジンへの燃料噴射量を制御する構成の電
子制御燃料噴射装置が知られている(特開平10−00
9023号公報等参照)。
ローメータによって検出され、エンジンの回転速度は、
クランク角センサから出力される角度検出信号の周期を
計測することで検出していた。前記角度検出信号として
は、一般的に、各気筒の行程位相差毎(4気筒であれば
180°CA毎)に出力されて、各気筒毎の燃料噴射・
点火時期制御の基準タイミングとなる基準角度信号を用
いていた。
角度信号に基づきエンジン回転速度を検出する構成で
は、4気筒であれば180°CA毎にエンジン回転速度
が更新されることになるため、回転速度が急変する場合
に応答遅れによって実際の回転速度と検出値との間にず
れが生じ、以って、燃料噴射量に誤差が生じて燃焼混合
気の空燃比が目標からずれてしまうという問題があっ
た。
単位角度信号の周期を計測してエンジン回転速度を検出
させる構成とすれば、前記応答遅れを小さくして実際の
回転速度と検出値との間のずれを縮小させることができ
るが、単位角度信号の周期を計測する場合、回転変動が
小さい高回転域では、シリンダ吸気量に影響しない回転
変動を拾ってしまい、基準角度信号の周期を計測させる
場合よりも空燃比制御精度が悪化してしまうという問題
があった。
あり、エンジン回転速度の急変に対する検出応答性を確
保しつつ、過剰応答で検出することを回避できるエンジ
ンの電子制御燃料噴射装置を提供することを目的とす
る。
発明では、エンジン回転速度に基づいて燃料噴射量を演
算する構成のエンジンの電子制御燃料噴射装置におい
て、前記燃料噴射量の演算に用いるエンジン回転速度の
検出応答性をエンジンの運転条件に応じて変化させる構
成とした。
毎にそのときに最適な検出応答性を選択し、該選択した
検出応答性で検出されたエンジン回転速度に基づいて燃
料噴射量を演算させる。
転速度の検出周期を変化させることで、前記燃料噴射量
の演算に用いるエンジン回転速度の検出応答性を変化さ
せる構成とした。
ことでエンジン回転速度の検出応答性が低下し、検出周
期を短くすることでエンジン回転速度の検出応答性が高
くなるので、運転条件に応じて要求される検出応答性が
得られる検出周期を選択する。
度毎に出力される角度検出信号の周期を計測することで
エンジン回転速度を検出する構成であって、周期を計測
するクランク角度を変化させることでエンジン回転速度
の検出周期を変化させる構成とした。
位相差毎の基準角度信号の周期を計測する場合と、単位
角度信号の周期を計測する場合とでは、基準角度信号の
周期を計測する場合の方が、検出周期が長くなって検出
応答性としては低下することになる。
転速度の検出結果を平滑化処理して前記燃料噴射量の演
算に用いる構成であって、前記平滑化処理における平滑
化度合いを変化させることで、前記燃料噴射量の演算に
用いるエンジン回転速度の検出応答性を変化させる構成
とした。
検出値を平滑化処理(例えば加重平均演算)してから燃
料噴射量の演算に用いるときに、前記平滑化処理におけ
る平滑化度合い(加重重み)が運転条件に応じて変更さ
れ、平滑化度合いを変化させることでエンジン回転速度
の検出応答性を変化させる。
の演算に用いるエンジン回転速度の検出応答性を、エン
ジン回転速度に応じて変化させる構成とした。かかる構
成によると、エンジン回転速度の領域に応じて、エンジ
ン回転速度の検出応答性が変更される。例えば、回転速
度の急変が生じ易い低回転域(例えば1200rpm以下)で
は検出応答性を高くし、回転速度が比較的安定する高回
転域では検出応答性を低くする。
の演算に用いるエンジン回転速度の検出応答性を、異な
る検出応答性で検出されたエンジン回転速度相互の偏差
に応じて変化させる構成とした。
検出応答性で検出されたエンジン回転速度と、比較的低
い検出応答性で検出されたエンジン回転速度とを比較
し、両者にずれが生じた場合には、比較的低い検出応答
性で検出されたエンジン回転速度が、検出応答遅れによ
って実回転に対してずれたものと判断し、高い検出応答
性での検出に切り換えるようにする。
の演算に用いるエンジン回転速度の検出応答性をエンジ
ンの運転条件に応じて段階的に切り換える構成であっ
て、切り換え時に検出応答性を徐々に変化させる構成と
した。
えるときに、ステップ的に変化させるのではなく、検出
応答性を切り換え後の検出応答性に向けて徐々に変化さ
せる。例えば、検出周期を短くして検出応答性を高くす
るときには、検出周期を切り換え前の周期から徐々に短
くする。
回転速度の検出応答性を運転条件毎に適性化して、エン
ジン回転速度に基づく燃料噴射量の制御精度を高めるこ
とができるという効果がある。
転速度の検出周期を変化させることで、エンジン回転速
度の検出応答性を運転条件毎に適性化できるという効果
がある。
するクランク角度を変化させることで、エンジン回転速
度の検出応答性を運転条件毎に適性化できるという効果
がある。
転速度の平滑化度合いを変化させることで、エンジン回
転速度の検出応答性を運転条件毎に適性化できるという
効果がある。
転速度が急変する低回転域では高い検出応答性で遅れな
くエンジン回転速度を検出させると共に、高回転域で
は、無用に回転変動を拾うことを回避して制御安定性を
確保できるという効果がある。
が比較的低いために実回転速度の変化に追従できていな
い状態を判断して、高応答への切り換えを的確に行わせ
ることができるという効果がある。
転速度の検出応答性の切り換えに伴ってエンジン回転速
度の検出結果が急変し、以って、空燃比が急変すること
を回避できるという効果がある。
する。図1は、実施の形態におけるエンジンを示す図で
あり、この図に示すエンジン1は、後述するように、筒
内噴射式の火花点火ガソリンエンジンである。但し、エ
ンジンを、筒内噴射式のガソリンエンジンに限定するも
のではなく、ポート噴射を行わせるエンジンであっても
良い。
た空気が、スロットル弁3で計量され、吸気弁4を介し
てシリンダ内に吸引される。電磁式の燃料噴射弁5は燃
焼室内に直接燃料(ガソリン)を噴射する構成であり、
該燃料噴射弁5から噴射された燃料によってシリンダ内
に混合気が形成される。
よって着火燃焼し、燃焼排気は、排気弁7を介してシリ
ンダ内から排出され、触媒8で浄化された後に大気中に
放出される。
ールユニット10は、前記燃料噴射弁5による燃料噴射
及び点火栓6による点火(図示しない点火コイルの一次
側への通電)を制御するものであり、前記コントロール
ユニット10には各種のセンサからの信号が入力され
る。
空気流量Qを検出するエアフローメータ11、クランク
角10°毎の単位角度信号POS及びクランク角180
°毎の基準角度信号REFを出力するクランク角センサ
12、排気中の酸素濃度に感応して燃焼混合気の空燃比
を検出する酸素センサ15、前記スロットル弁3の開度
TVOを検出するスロットルセンサ16、冷却水温度T
wを検出する水温センサ17等が設けられている。
あるクランク角180°は、4気筒であるエンジン1に
おける気筒間の行程位相差に相当する角度である。上記
のコントロールユニット10、燃料噴射弁5及び各種セ
ンサによって電子制御燃料噴射装置が構成されるもので
あり、本実施形態における燃料噴射制御の様子を、図2
〜図4のフローチャートに従って説明する。
サ12から単位角度信号POSが出力される毎に実行さ
れるようになっており、ステップS11では、本ルーチ
ンの前回実行時から今回までの経過時間として、単位角
度信号POSの発生周期を求め、次のステップS12で
は、前記単位角度信号POSの発生周期から、エンジン
回転速度Ne10を算出する。
ランク角10°毎に(検出周期をクランク角10°とし
て)エンジン回転速度Ne10が検出される。一方、図3
のフローチャートは、クランク角センサ12から基準角
度信号REFが出力される毎に実行されるようになって
おり、ステップS21では、本ルーチンの前回実行時か
ら今回までの経過時間として、基準角度信号REFの発
生周期を求め、次のステップS22では、前記基準角度
信号REFの発生周期から、エンジン回転速度Ne180
を算出する。
ランク角180°毎に(検出周期をクランク角180°
として)エンジン回転速度Ne180が検出される。図4
のフローチャートは、所定時間(例えば4msec)毎に実
行されるようになっており、まず、ステップS31で
は、エアフローメータ11で検出されたエンジン1の吸
入空気流量Qを読み込む。
などにより平滑化する場合には、平滑化処理後の吸入空
気流量Qを読み込むようにする。ステップS32では、
前記図2,3のフローチャートでそれぞれに検出された
エンジン回転速度Ne10及びエンジン回転速度Ne180
の最新値を読み込む。
e10(又はNe180)が、所定回転速度(例えば1200rp
m)以上であるか否かを判別する。エンジン回転速度N
e10(又はNe180)が所定回転速度以下であるときに
は、ステップS34へ進み、燃料噴射量の演算に用いる
エンジン回転速度Neとして、検出周期が短く検出応答
性が高いエンジン回転速度Ne10を選択する。
180)が所定回転速度よりも高い時には、ステップS3
5へ進み、燃料噴射量の演算に用いるエンジン回転速度
Neとして、検出周期が長く検出応答性が比較的低いエ
ンジン回転速度Ne180を選択する。
が所定回転速度以下のときには、エンジン始動,加減
速,負荷(エアコン,電気負荷等)の変化時などに回転
速度が急変することがあり、エンジン回転速度Ne180
では係る急変に対して検出が遅れて実際の回転速度との
間にずれを生じてしまう。そこで、エンジン回転速度N
e10(又はNe180)が所定回転速度よりも低いときに
は、検出周期が短く検出応答性が高いエンジン回転速度
Ne10に基づいて燃料噴射量を演算させるものである。
180)が所定回転速度よりも高いときには、回転安定性
が高く回転の急変が少ないので、検出周期が長く比較的
検出応答性が低いエンジン回転速度Ne180に基づいて
燃料噴射量を演算させることで、無用な回転変動を拾う
ことがないようにする。
度Neと吸入空気流量Qとに基づいて、基本燃料噴射量
Tpを演算する。 Tp=Q/Ne×K(Kは定数) ステップS37では、前記基本燃料噴射量Tpを、酸素
センサ15で検出される排気空燃比や水温センサ17で
検出される冷却水温度Twなどに基づいて補正し、最終
的な燃料噴射量Tiを演算する。
をレジスタに更新記憶させる。そして、所定の噴射タイ
ミングになったときに、前記レジスタから前記燃料噴射
量Tiを読出して、前記燃料噴射量Tiに対応するパル
ス幅の駆動信号を燃料噴射弁5に出力する。
ンジン回転速度Ne10(又はNe18 0)と所定回転速度
との比較結果に基づいて、エンジン回転速度Ne10とエ
ンジン回転速度Ne180との一方を選択させる構成とし
たが、図5のフローチャートに示すように、エンジン回
転速度Ne10とエンジン回転速度Ne180との比較結果
に基づいてエンジン回転速度Ne10とエンジン回転速度
Ne180との一方を選択させる構成としても良い。
ーチャートに対してステップS33Aの部分のみが異な
るので、以下にステップS33Aについてのみ説明す
る。ステップS33Aでは、エンジン回転速度Ne10と
エンジン回転速度Ne180との偏差の絶対値が、所定値
以上であるか否かを判別する。
度Ne180との偏差の絶対値が、所定値以上である場合
には、実際のエンジン回転速度の急変に対してエンジン
回転速度Ne180に検出遅れが生じて、応答遅れが小さ
く実際の回転速度に近いエンジン回転速度Ne10との間
に偏差が生じたものと推定する。そして、ステップS3
4へ進み、燃料噴射量の演算に用いるエンジン回転速度
Neとして、検出周期が短く検出応答性が高いエンジン
回転速度Ne10を選択する。
回転速度Ne180との偏差の絶対値が、所定値よりも小
さい場合には、エンジン回転速度Ne180に大きな検出
遅れが生じていないと判断する。そして、ステップS3
5へ進み、燃料噴射量の演算に用いるエンジン回転速度
Neとして、検出周期が長く検出応答性が比較的低いエ
ンジン回転速度Ne180を選択する。
エンジン回転速度Ne180との間で切り換えを行う場合
に、検出周期をクランク角10°とクランク角180°
との間でステップ的に変化させるのではなく、検出周期
を徐々に変化させることで、燃料噴射量の演算に用いる
回転速度が急変することを回避すると良い。
ジン回転速度Ne180に切り換える場合、周期の計測角
度を10°→70°→120°→180°と所定時間毎
に段階的に増やすようにする。
OSの発生数を計数することで、エンジン回転速度を検
出する構成とし、前記所定時間を変化させることで、検
出応答性を変化させる構成としても良い。この場合、エ
ンジン回転速度が低い領域では、比較的短い時間枠で計
数された単位角度信号POSの発生数に基づいて検出さ
れるエンジン回転速度に基づき燃料噴射量を演算させ、
エンジン回転速度が高い領域では、比較的長い時間枠で
計数された単位角度信号POSの発生数に基づいて検出
されるエンジン回転速度に基づき燃料噴射量を演算させ
れば良い。
を切り換えることで、検出応答性を変化させる構成とし
たが、比較的高い検出応答性で検出させたエンジン回転
速度を加重平均処理(平滑化処理)して燃料噴射量の演
算に用いる構成とし、前記加重平均処理における加重重
み(平滑化度合い)を変化させることで、燃料噴射量の
演算に用いる回転速度の検出応答性を変化させる構成と
することもできる。
理を行う実施形態を示すものであり、図4のフローチャ
ートに対してステップS35Aの部分のみが異なる。図
6のフローチャートでは、ステップS33でエンジン回
転速度Ne10が所定回転速度以下であると判断される
と、ステップS34へ進んで、燃料噴射量の演算に用い
るエンジン回転速度Neとして、検出周期が短く検出応
答性が高いエンジン回転速度Ne10を選択する。
ン回転速度Ne10に代えて、短い時間枠で単位角度信号
POSの発生数を計数した結果から演算されるエンジン
回転速度を用いる構成としても良い。
Ne10が所定回転速度よりも高いと判断されると、ステ
ップS35Aへ進んで、燃料噴射量の演算に用いるエン
ジン回転速度Neとして、エンジン回転速度Ne10の加
重平均値を選択する。エンジン回転速度Ne10の加重平
均値は、エンジン回転速度Ne10よりもなまし処理され
る分だけ検出応答性が低い検出値となる。
速度Ne10の選択は、加重平均処理の加重重み(過去の
検出値に対する重み付け)を最も軽くしたことと同等で
あるから、上記実施形態は、エンジン回転速度Ne10が
所定回転速度よりも高いか低いかによって加重平均処理
の加重重みを変化させる構成となり、加重重み(平滑化
度合い)を変化させることで、エンジン回転速度の検出
応答性を変化させることになる。
か、エンジン回転速度Ne10の加重平均値を用いるかの
選択を、エンジン回転速度Ne10と加重平均値との偏差
の絶対値が所定値以上であるか否かに基づいて行わせる
ようにしても良く、係る実施形態を図7のフローチャー
トに示してある。
ーチャートに対し、ステップS33Bの部分のみが異な
る。ステップS33Bでは、エンジン回転速度Ne10と
エンジン回転速度Ne10の加重平均値との偏差の絶対値
が所定値以上であるか否かを判別する。
ある場合には、加重平均値の検出応答性が低いために実
際の回転速度との間にずれが生じているものと推定され
るので、ステップS34へ進んで、エンジン回転速度N
e10を燃料噴射量の演算に用いる選択を行う。
い場合には、加重平均値で必要充分な検出応答性が得ら
れると判断し、ステップS35Aへ進んで、エンジン回
転速度Ne10の加重平均値を燃料噴射量の演算に用いる
選択を行う。
(平滑化度合い)を変化させる構成においても、切り換
え濃い時に加重重み(平滑化度合い)を徐々に変化させ
るようにすることが好ましい。
す図。
エンジン回転速度の検出を示すフローチャート。
エンジン回転速度の検出を示すフローチャート。
ャート。
ャート。
ャート。
ャート。
Claims (7)
- 【請求項1】エンジン回転速度に基づいて燃料噴射量を
演算する構成のエンジンの電子制御燃料噴射装置におい
て、前記燃料噴射量の演算に用いるエンジン回転速度の
検出応答性をエンジンの運転条件に応じて変化させるこ
とを特徴とするエンジンの電子制御燃料噴射装置。 - 【請求項2】前記エンジン回転速度の検出周期を変化さ
せることで、前記燃料噴射量の演算に用いるエンジン回
転速度の検出応答性を変化させることを特徴とする請求
項1記載のエンジンの電子制御燃料噴射装置。 - 【請求項3】所定クランク角度毎に出力される角度検出
信号の周期を計測することでエンジン回転速度を検出す
る構成であって、周期を計測するクランク角度を変化さ
せることでエンジン回転速度の検出周期を変化させるこ
とを特徴とする請求項2記載のエンジンの電子制御燃料
噴射装置。 - 【請求項4】前記エンジン回転速度の検出結果を平滑化
処理して前記燃料噴射量の演算に用いる構成であって、
前記平滑化処理における平滑化度合いを変化させること
で、前記燃料噴射量の演算に用いるエンジン回転速度の
検出応答性を変化させることを特徴とする請求項1記載
のエンジンの電子制御燃料噴射装置。 - 【請求項5】前記燃料噴射量の演算に用いるエンジン回
転速度の検出応答性を、エンジン回転速度に応じて変化
させることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに
記載のエンジンの電子制御燃料噴射装置。 - 【請求項6】前記燃料噴射量の演算に用いるエンジン回
転速度の検出応答性を、異なる検出応答性で検出された
エンジン回転速度相互の偏差に応じて変化させることを
特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載のエンジ
ンの電子制御燃料噴射装置。 - 【請求項7】前記燃料噴射量の演算に用いるエンジン回
転速度の検出応答性をエンジンの運転条件に応じて段階
的に切り換える構成であって、切り換え時に検出応答性
を徐々に変化させることを特徴とする請求項1〜6のい
ずれか1つに記載のエンジンの電子制御燃料噴射装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23359399A JP3954761B2 (ja) | 1999-08-20 | 1999-08-20 | エンジンの電子制御燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23359399A JP3954761B2 (ja) | 1999-08-20 | 1999-08-20 | エンジンの電子制御燃料噴射装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001059441A true JP2001059441A (ja) | 2001-03-06 |
JP3954761B2 JP3954761B2 (ja) | 2007-08-08 |
Family
ID=16957500
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23359399A Expired - Fee Related JP3954761B2 (ja) | 1999-08-20 | 1999-08-20 | エンジンの電子制御燃料噴射装置 |
Country Status (1)
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- 1999-08-20 JP JP23359399A patent/JP3954761B2/ja not_active Expired - Fee Related
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