JP2006250109A - Control device for internal combustion engine - Google Patents

Control device for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2006250109A
JP2006250109A JP2005070755A JP2005070755A JP2006250109A JP 2006250109 A JP2006250109 A JP 2006250109A JP 2005070755 A JP2005070755 A JP 2005070755A JP 2005070755 A JP2005070755 A JP 2005070755A JP 2006250109 A JP2006250109 A JP 2006250109A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
value
air flow
frequency data
internal combustion
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2005070755A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4209853B2 (en
Inventor
Takuto Okamoto
拓人 岡本
Yoshihiko Akagi
好彦 赤城
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2005070755A priority Critical patent/JP4209853B2/en
Publication of JP2006250109A publication Critical patent/JP2006250109A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4209853B2 publication Critical patent/JP4209853B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device for an internal combustion engine, capable of quickly catching pulsation that is varied depending on the state of the internal combustion engine, and correctly obtaining accumulation distribution of output values of an air flow sensor in pulsation to provide precise intake air flow. <P>SOLUTION: This control device for an internal combustion engine is provided with an intake air flow operation means 70 for operating intake air flow based on the output value of an intake air flow detection device 20. The intake air flow operation means 70 is provided with a sampling means 61 to sample the output value at prescribed timing, an accumulation distribution operation means 72 to operate frequency for each value of sampled output values by the sampling means 61, and operate an accumulation distribution state of frequency for each value, and an intake air flow correction means 63 to correct the sampled output values based on an operated accumulation distribution state. The accumulation distribution operation means 72 renews the accumulation distribution state by inputting sampled output value every time the output value is sampled by the sampling means 61. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、空気流量検出装置を備えた内燃機関の制御装置に係り、特に、測定する空気に脈動が生じた場合においても正確な空気流量を得ることができる内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine provided with an air flow rate detection device, and more particularly to a control device for an internal combustion engine that can obtain an accurate air flow rate even when pulsation occurs in measured air.

従来から、内燃機関の制御装置では、内燃機関の吸入空気流量を検出するために、内燃機関の吸気管に空気流量検出装置(エアフローセンサ)を配置し、この空気流量検出装置によって検出された空気流量に基づいて内燃機関に噴射する燃料の噴射量を制御している。   2. Description of the Related Art Conventionally, in an internal combustion engine control device, in order to detect the intake air flow rate of the internal combustion engine, an air flow rate detection device (air flow sensor) is arranged in the intake pipe of the internal combustion engine, and the air detected by this air flow rate detection device. The amount of fuel injected into the internal combustion engine is controlled based on the flow rate.

そして、近年では、最適な燃焼を行わせることにより内燃機関の排気性能を向上させることが重要な課題となっており、このような課題を解決するために、各センサの出力をディジタル値に変換し、ディジタル演算装置によって、この燃料噴射量の制御を行うことが一般的になっている。   In recent years, it has become an important issue to improve the exhaust performance of an internal combustion engine by performing optimal combustion. In order to solve such a problem, the output of each sensor is converted into a digital value. However, this fuel injection amount is generally controlled by a digital arithmetic unit.

ところで、内燃機関においては、内燃機関を構成するピストンの上下運動により発生する空気圧力振動と、吸気管の固有振動数による振動と、が共鳴することにより、脈動と呼ばれる共振現象が発生し、吸気管内に設置された絞り弁の開度を大きくすると、この脈動の振幅は大きくなり、通常、吸気管からシリンダ内へ流れ込む空気が、逆方向へ流れることがあり、この現象を逆流と呼んでいる。そして、この吸入空気流量を検出する装置として一方向流れのみを検出する装置を使用した場合には、逆流が発生しても、吸気管からシリンダ内へ向かう方向への空気流れであると検出することになり、正確な空気流量を検出できないという問題がある。   By the way, in an internal combustion engine, a resonance phenomenon called pulsation occurs due to resonance between the air pressure vibration generated by the vertical movement of the piston constituting the internal combustion engine and the vibration due to the natural frequency of the intake pipe. When the opening of the throttle valve installed in the pipe is increased, the amplitude of this pulsation increases. Usually, air flowing from the intake pipe into the cylinder may flow in the reverse direction, and this phenomenon is called backflow. . When a device that detects only one-way flow is used as the device that detects the intake air flow rate, even if a reverse flow occurs, it is detected that the air flow is in the direction from the intake pipe into the cylinder. As a result, there is a problem that an accurate air flow rate cannot be detected.

そこで、このような吸入空気の逆流による影響を考慮した流量検出装置が提案されている。この装置は、熱式空気流量計(空気流量検出装置)の出力を入力し応答遅れを補正する手段と、この補正手段の出力を空気流量に対応する値にリニアライズ変換する手段と、この変換した空気流量に基づいて逆流を判別する逆流判別手段と、を備えている(特許文献1参照)。しかし、このような空気流量検出装置では、当該装置の熱容量に起因する応答遅れや、空気流量と空気流量検出装置の出力値とが非線形の対応関係となるので、脈動時には、特に、実際にシリンダに吸入される空気の平均流量とディジタル演算装置で演算される空気流量の平均値との間に大きな誤差が生じることが知られている。   In view of this, a flow rate detection device that takes into account the influence of such a reverse flow of intake air has been proposed. This device includes a means for inputting the output of a thermal air flow meter (air flow detection device) to correct response delay, a means for linearizing conversion of the output of the correction means to a value corresponding to the air flow, and this conversion Backflow discriminating means for discriminating the backflow based on the air flow rate (see Patent Document 1). However, in such an air flow rate detection device, the response delay due to the heat capacity of the device and the non-linear correspondence between the air flow rate and the output value of the air flow rate detection device have a nonlinear relationship. It is known that a large error occurs between the average flow rate of the air sucked into the air and the average value of the air flow rate calculated by the digital calculation device.

そして、このような問題を解決するために、たとえば、流量検出手段(空気流量検出装置)の電気信号に基づき逆流の有無を判別し、逆流が有ると判定した場合には前記流量検出手段の電気信号の波形から電気信号に基づいた(累積)分布及びこの累積分布における尖度を求め、この尖度に基づき逆流時の流量を求める吸気量計測装置が提案されている(特許文献2参照)。   In order to solve such a problem, for example, the presence or absence of backflow is determined based on the electrical signal of the flow rate detection means (air flow rate detection device). There has been proposed an intake air amount measurement device that obtains (cumulative) distribution based on an electric signal from a signal waveform and kurtosis in the cumulative distribution and obtains a flow rate during reverse flow based on the kurtosis (see Patent Document 2).

またこの他にも、熱線式空気流量計(空気流量検出装置)の応答遅れと非線型性の出力を考慮して、出力波形に基づいて特徴量を抽出し、この抽出した波形の特徴量を用いて逆流比を求め、この逆流比から空気流量の平均値を求める吸入空気流量計測装置が提案されている(特許文献3参照)。   In addition to this, considering the response delay of the hot-wire air flow meter (air flow detection device) and non-linear output, the feature value is extracted based on the output waveform, and the feature value of this extracted waveform is There has been proposed an intake air flow rate measuring device that uses a reverse flow ratio to obtain an average value of the air flow rate from the reverse flow ratio (see Patent Document 3).

特開平9−166464号公報JP-A-9-166464 特開平2002−221072号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-221072 特開平2000-265898号公報JP 2000-265898 A

ところで、吸入空気流量を計測するような装置において、一般的に、空気流量計(空気流量検出装置)の出力に対して前記の如き統計情報を用いて補正を行う場合には、過去にサンプリングした空気流量検出装置の出力値(サンプリングデータ)を保存して置き、この保存したサンプリングデータを用いて累積分布を演算するような装置が多く、このような装置において、この演算精度を上げるためには、より多くのサンプリングデータを保存する必要があった。そして、精度良く累積分布を取得し、脈動時の空気流量の補正を正確に行うためには、保存した多くのサンプリングデータに基づいて迅速に演算処理を行わなければならなかった。   By the way, in a device that measures the intake air flow rate, generally, when correcting the output of the air flow meter (air flow rate detection device) using the statistical information as described above, sampling was performed in the past. There are many devices that store the output value (sampling data) of the air flow rate detection device and calculate the cumulative distribution using the stored sampling data. In such a device, in order to increase the calculation accuracy There was a need to save more sampling data. In order to acquire the cumulative distribution with high accuracy and accurately correct the air flow rate during pulsation, it has been necessary to quickly perform arithmetic processing based on a large amount of stored sampling data.

また、内燃機関に吸入される空気の脈動の周期はクランク角度の変化(エンジンの回転数)に応じて変化するので、この空気の脈動を正確に捉えるためのサンプリングデータは、クランク角度センサにより検出したクランク角度が、所定のクランク角度になったときに行うこと望ましい。しかし、このようなサンプリングにおいて、エンジン回転数が大きいときには、サンプリングする間隔と、累積分布を演算する間隔が短くなり、その結果、サンプリングデータが増加し、この増加したデータに基づいて演算処理を行うと、装置負荷が増加し、処理遅れが発生する虞があった。   In addition, since the pulsation cycle of the air sucked into the internal combustion engine changes according to the change in the crank angle (engine speed), the sampling data for accurately capturing the air pulsation is detected by the crank angle sensor. It is desirable to perform this when the crank angle has reached a predetermined crank angle. However, in such sampling, when the engine speed is large, the sampling interval and the interval for calculating the cumulative distribution are shortened. As a result, the sampling data increases, and the calculation processing is performed based on the increased data. As a result, the apparatus load increases, and processing delay may occur.

さらに、内燃機関の状態によって変化する脈動を迅速に捉えた累積分布を得るためには、累積分布の中から、古いサンプリングデータによる情報をクリアしていかなくてはならない。このためには、サンプリングしたデータの値ばかりではなく、サンプリングした順序の情報も記憶しておかなければならなかった。   Furthermore, in order to obtain a cumulative distribution that quickly captures pulsations that change according to the state of the internal combustion engine, information based on old sampling data must be cleared from the cumulative distribution. For this purpose, not only the value of the sampled data but also the information of the order of sampling must be stored.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、たとえサンプリングデータを保存するための容量が少ない場合であっても、内燃機関の状態によって変化する脈動を迅速に捉え、かつ、脈動時におけるエアフローセンサの出力値の正確な累積分布を得ることにより、精度のよい吸入空流量を得ることができる内燃機関の制御装置を提案することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is to provide pulsation that varies depending on the state of the internal combustion engine even when the capacity for storing sampling data is small. It is intended to propose a control device for an internal combustion engine that can obtain an accurate intake air flow rate by quickly capturing the air flow and obtaining an accurate cumulative distribution of the output value of the air flow sensor during pulsation.

前記目的を達成すべく、本発明に係る内燃機関の制御装置は、吸入空気流量検出装置の出力値に基づいて吸入空気流量を演算する吸入空気流量演算手段を備えた内燃機関の制御装置であって、前記吸入空気流量演算手段は、所定のタイミングで前記出力値のサンプリングを行うサンプリング手段と、前記サンプリングされた出力値の各値毎の頻度を演算し、該各値毎の頻度の累積分布状態を演算する累積分布演算手段と、該累積分布状態に基づいて前記サンプリングした出力値に対応する吸入空気流量を補正する吸入空気流量補正手段とを備え、前記累積分布演算手段は、該サンプリング手段が前記出力値をサンプリングする度に、該サンプリングした出力値を入力することで、前記累積分布状態を更新することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a control device for an internal combustion engine according to the present invention is a control device for an internal combustion engine provided with intake air flow rate calculation means for calculating an intake air flow rate based on an output value of the intake air flow rate detection device. The intake air flow rate calculating means calculates the frequency for each value of the sampled output value, sampling means for sampling the output value at a predetermined timing, and cumulative distribution of the frequency for each value A cumulative distribution calculating means for calculating a state; and an intake air flow rate correcting means for correcting an intake air flow rate corresponding to the sampled output value based on the cumulative distribution state, wherein the cumulative distribution calculating means includes the sampling means. Each time the output value is sampled, the cumulative distribution state is updated by inputting the sampled output value.

前記のごとく構成された本発明の内燃機関の制御装置は、該サンプリング手段が前記出力値をサンプリングする度に、累積分布演算手段が該サンプリングした出力値を入力することで、この出力値の頻度を演算し、前記累積分布状態を更新するので、サンプリングした出力値及びその出力値が出力された順序などを保存する必要がない。そして、データを保存する容量が少なくなることにより、CPUの演算処理の速度を向上させることができる。   The control apparatus for an internal combustion engine of the present invention configured as described above is such that the cumulative distribution calculation means inputs the sampled output value every time the sampling means samples the output value, and the frequency of the output value is calculated. Since the cumulative distribution state is updated, it is not necessary to store the sampled output values and the order in which the output values are output. And since the capacity | capacitance which preserve | saves data decreases, the speed of the arithmetic processing of CPU can be improved.

また、本発明に係る内燃機関の制御装置の好ましい具体的な態様としては、前記累積分布演算手段は、前記出力値をサンプリングする度に、前記サンプリングした出力値を前記頻度のデータの値に加算する処理を行う頻度データ値加算処理手段と、所定のタイミングごとに、前記頻度データの値を減少させる処理を行う頻度データ値減少処理手段と、を備え、前記頻度データ値加算処理手段と前記頻度データ減少処理手段とにより得られた前記頻度データの値に基づいて、前記累積分布状態を更新することを特徴とする。   As a preferred specific aspect of the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the cumulative distribution calculation means adds the sampled output value to the frequency data value every time the output value is sampled. Frequency data value addition processing means for performing processing, and frequency data value reduction processing means for performing processing for reducing the value of the frequency data at every predetermined timing, the frequency data value addition processing means and the frequency The cumulative distribution state is updated based on the value of the frequency data obtained by the data reduction processing means.

前記のごとく構成された本発明の内燃機関の制御装置は、前記出力値をサンプリングする度に頻度データの値に加算処理を行い、その一方で頻度データの値を減少させる処理を行うので、吸入空気流量検出装置が検出したばかりの出力値のデータをリアルタイムに累積分布の状態に反映させることができるので、正確かつ迅速に吸入空気の脈動の変化をとらえ、この脈動の影響を受けた空気流量を的確に補正することができる。   The control device for an internal combustion engine of the present invention configured as described above performs an addition process to the frequency data value every time the output value is sampled, while performing a process to decrease the frequency data value. Since the data of the output value just detected by the air flow rate detection device can be reflected in the cumulative distribution state in real time, the change in intake air pulsation can be captured accurately and quickly, and the air flow affected by this pulsation Can be corrected accurately.

本発明に係る内燃機関の制御装置の好ましい具体的な態様としては、前記頻度データ値減少処理手段が前記頻度データの値を減少させるタイミングは、前記内燃機関のクランク角度が、所定のクランク角度となるタイミングであることを特徴とする。   As a preferred specific aspect of the control device for an internal combustion engine according to the present invention, the timing at which the frequency data value reduction processing means decreases the value of the frequency data is such that the crank angle of the internal combustion engine is a predetermined crank angle. It is the timing which becomes.

前記のごとく構成された本発明の内燃機関の制御装置は、クランク角度が脈動の周期と同調することを利用して、的確にこの脈動の影響を受けた吸入空気流量(サンプリングされた出力値)を補正することができる。   The control apparatus for an internal combustion engine of the present invention configured as described above utilizes the fact that the crank angle is synchronized with the period of pulsation, and the intake air flow rate (sampled output value) accurately affected by this pulsation. Can be corrected.

本発明に係る内燃機関の制御装置の好ましい具体的な態様としては、前記頻度データ値減少処理手段が前記頻度データの値を減少させるタイミングは、前記吸入空気流量補正手段が、前記吸入空気流量を補正するタイミングであることを特徴とする。   As a preferred specific aspect of the control device for an internal combustion engine according to the present invention, the timing at which the frequency data value reduction processing means decreases the value of the frequency data is determined by the intake air flow rate correction means by the intake air flow rate correction means. It is the timing to correct.

前記のごとく構成された本発明の内燃機関の制御装置は、吸入空気流量の補正を行ってから頻度データの値を減少させるので、サンプリングした多くの出力値に基づいて得られた各値毎の累積分布により、吸入空気流量(サンプリングされた出力値)を精度よく補正することができる。   Since the control device for an internal combustion engine of the present invention configured as described above reduces the value of the frequency data after correcting the intake air flow rate, each control value obtained based on many sampled output values is reduced. The intake air flow rate (sampled output value) can be accurately corrected by the cumulative distribution.

本発明に係る内燃機関の制御装置の好ましい具体的な態様としては、前記頻度データ値減少処理手段が前記頻度データの値を減少させるタイミングは、累積分布の頻度データの値が、所定のデータの値を上回ったタイミングであることを特徴とする。   As a preferred specific aspect of the control device for an internal combustion engine according to the present invention, the timing at which the frequency data value reduction processing means decreases the value of the frequency data is such that the value of the frequency data of the cumulative distribution is the predetermined data. It is characterized by the timing exceeding the value.

前記のごとく構成された本発明の内燃機関の制御装置は、頻度データの上限を設け頻度データの値を減らすことにより、サンプリングしたばかりの新しい出力値を累積分布に反映することができ、迅速に脈動の変化を捉えることができる。   The control device for an internal combustion engine of the present invention configured as described above can reflect the new output value just sampled in the cumulative distribution by setting the upper limit of the frequency data and reducing the value of the frequency data. Can capture changes in pulsation.

また、本発明に係る内燃機関の制御装置の好ましい具体的な態様としては、前記頻度データ値減少処理手段が、前記頻度データの値を所定の値で除算することにより前記頻度データの値を減少させる処理を行うことを特徴とする。   As a preferred specific aspect of the control device for an internal combustion engine according to the present invention, the frequency data value reduction processing means reduces the value of the frequency data by dividing the value of the frequency data by a predetermined value. It is characterized by performing the process to be performed.

前記のごとく構成された本発明の内燃機関の制御装置は、所定の除算値により除算することで、これまでの累積分布を反映しつつ、新しくサンプリングした出力値をこの累積分布に反映することができるので、脈動が発生しても迅速に吸入空気流れの変動を捉えて、その量を補正することが可能となり、精度のよい吸入空気流量を得ることができる。   The control device for an internal combustion engine of the present invention configured as described above can reflect a newly sampled output value in this cumulative distribution while reflecting the cumulative distribution so far by dividing by a predetermined division value. Therefore, even if pulsation occurs, it is possible to quickly grasp the fluctuation of the intake air flow, correct the amount, and obtain a highly accurate intake air flow rate.

また、本発明に係る内燃機関の制御装置の好ましい具体的な態様としては、前記頻度データ値減少処理手段が、前記内燃機関の回転数に基づいて、前記頻度データの値を減少させる除算値を設定する処理を行うと特徴とする。   Further, as a preferred specific aspect of the control device for an internal combustion engine according to the present invention, the frequency data value reduction processing means calculates a division value for reducing the value of the frequency data based on the rotational speed of the internal combustion engine. It is characterized by performing the setting process.

また、本発明に係る内燃機関の制御装置の好ましい具体的な態様としては、前記頻度データ値減少処理手段が、吸入空気流量の絞り弁の開度に基づいて、前記頻度データを減少させる除算値を設定する処理を行うことを特徴とする。   Further, as a preferred specific aspect of the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the frequency data value reduction processing means reduces the frequency data based on the opening degree of the throttle valve of the intake air flow rate. It is characterized in that processing for setting is performed.

前記のごとく構成された本発明の内燃機関の制御装置は、脈動の変化に依存する内燃機関の回転数又は絞り弁の開度に基づいて設定した除算値により、頻度データの値を除算するので、脈動を捉えた累積分布を迅速に得ることができる。   The control device for an internal combustion engine of the present invention configured as described above divides the value of the frequency data by the division value set based on the rotational speed of the internal combustion engine or the opening of the throttle valve depending on the change in pulsation. The cumulative distribution that captures the pulsation can be obtained quickly.

また、本発明に係る内燃機関の制御装置の好ましい具体的な態様としては、前記サンプリング手段が、前記内燃機関の回転数が所定の回転数より大きい場合には、所定の時間間隔で前記出力値のサンプリングを行い、前記回転数が前記所定回転数より小さい場合には、前記内燃機関のクランク角度が所定の角度になる度に、前記出力値のサンプリングを行うことを特徴とする。   Further, as a preferable specific aspect of the control device for an internal combustion engine according to the present invention, the sampling means may output the output value at a predetermined time interval when the rotational speed of the internal combustion engine is larger than a predetermined rotational speed. When the rotational speed is smaller than the predetermined rotational speed, the output value is sampled every time the crank angle of the internal combustion engine becomes a predetermined angle.

前記のごとく構成された本発明の内燃機関の制御装置は、内燃機関の回転数が低回転のときには、脈動が大きくなるので、クランク角度に合わせてサンプリングを行うことにより、精度のよい累積分布が得られ、内燃機関の回転数が高回転のときは、吸入される空気は安定しているので、例えば、クランク軸が一回転をする時間よりも大きな時間間隔でサンプリングを行うことにより、演算の負荷を低減させることができる。   In the control apparatus for an internal combustion engine of the present invention configured as described above, the pulsation increases when the rotation speed of the internal combustion engine is low. Therefore, by sampling according to the crank angle, an accurate cumulative distribution can be obtained. As a result, when the rotational speed of the internal combustion engine is high, the intake air is stable. For example, by performing sampling at a time interval larger than the time for one revolution of the crankshaft, The load can be reduced.

また、本発明に係る内燃機関の制御装置の好ましい具体的な態様としては、前記累積分布演算手段が前記累積分布状態の演算に用いる前記サンプリングされた出力値は、吸入空気流量に換算された出力値であってもよい。   In a preferred specific aspect of the control device for an internal combustion engine according to the present invention, the sampled output value used by the cumulative distribution calculating means for calculating the cumulative distribution state is an output converted into an intake air flow rate. It may be a value.

本発明の内燃機関の制御装置は、サンプリングした吸入空気流量検出装置の出力値のサンプリングデータは保存せず、前記サンプリングデータから演算される累積分布の情報を保存すると共にこの出力値をサンプリングする度に累積分布の状態を演算して累積分布の状態を更新するので、データを保存する容量が少ない場合にも、精度良く空気流量検出手段の出力値の累積分布状態を取得することができる。その結果、吸入空気の脈動を迅速に捉え、空気流量を精度よく演算し、この空気流量に基づいて最適な燃料噴射制御をすることができる。   The control apparatus for an internal combustion engine of the present invention does not store the sampling data of the output value of the sampled intake air flow rate detection device, but stores the information of the cumulative distribution calculated from the sampling data and samples the output value each time. Since the cumulative distribution state is calculated and the cumulative distribution state is updated, the cumulative distribution state of the output value of the air flow rate detecting means can be obtained with high accuracy even when the data storage capacity is small. As a result, the pulsation of the intake air can be quickly captured, the air flow rate can be calculated accurately, and optimal fuel injection control can be performed based on the air flow rate.

以下、本発明に係る内燃機関の制御装置の一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態を有するMPI(多気筒燃料噴射)方式の4気筒内燃機関の全体構成図である。本実施形態においては、MPI方式の4気筒内燃機関1について説明するが、内燃機関1は必ずしもMPI方式の4気筒内燃機関に限定されるものではなく、エアフローセンサ(吸入空気流量検出装置)を備えていれば全ての内燃機関に適用されるべきものである。   Hereinafter, an embodiment of a control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of an MPI (multi-cylinder fuel injection) type four-cylinder internal combustion engine having an embodiment of the present invention. In the present embodiment, the MPI type four-cylinder internal combustion engine 1 will be described. However, the internal combustion engine 1 is not necessarily limited to the MPI type four-cylinder internal combustion engine, and includes an air flow sensor (intake air flow rate detection device). If so, it should be applied to all internal combustion engines.

図1において、内燃機関(エンジン)1は、主に、内燃機関1の各気筒15の吸気側には、吸気管3が接続され、その上流から順に、エアクリーナ2、スロットルボディ5、コレクタ7が配置されている。さらにコレクタ7と気筒15とは、吸気分岐管16で接続されている。各吸気分岐管16には、気筒15に燃料を供給すべくインジェクタ(燃料噴射弁)13が配置されており、さらに、気筒15には、供給された燃料を点火するための点火プラグ25が配置されている。そして、気筒15の排気側には、排気管23が接続されており、該排気管23には、触媒33が配置されている。   In FIG. 1, an internal combustion engine (engine) 1 is mainly connected to an intake pipe 3 on the intake side of each cylinder 15 of the internal combustion engine 1, and an air cleaner 2, a throttle body 5, and a collector 7 are arranged in that order from the upstream side. Has been placed. Further, the collector 7 and the cylinder 15 are connected by an intake branch pipe 16. Each intake branch pipe 16 is provided with an injector (fuel injection valve) 13 for supplying fuel to the cylinder 15, and further, an ignition plug 25 for igniting the supplied fuel is provided for the cylinder 15. Has been. An exhaust pipe 23 is connected to the exhaust side of the cylinder 15, and a catalyst 33 is disposed in the exhaust pipe 23.

また、コントロールユニット(内燃機関の制御装置)10には、エアフローセンサ20、クランク角度センサ14、スロットルセンサ8、水温センサ19、及び空燃比センサ24からの信号が入力され、スタータスイッチ27及びイグニッションスイッチ28を介してバッテリ30からの電力も入力される。一方、コントロールユニット10からは、インジェクタ13、燃料ポンプ11、パワートランジスタ26、及びISCバルブ6に制御信号が出力される。パワートランジスタ26は、点火プラグ25の点火スイッチとして用いられるものである。   Further, signals from the air flow sensor 20, the crank angle sensor 14, the throttle sensor 8, the water temperature sensor 19, and the air-fuel ratio sensor 24 are input to the control unit (control device for the internal combustion engine) 10, and a starter switch 27 and an ignition switch are input. The electric power from the battery 30 is also input via 28. On the other hand, control signals are output from the control unit 10 to the injector 13, the fuel pump 11, the power transistor 26, and the ISC valve 6. The power transistor 26 is used as an ignition switch for the spark plug 25.

次に、前記した各センサとアクチュエータの働きについて説明する。点火時期を決定するディストリビュータ17に内蔵されたクランク角度センサ14は、所定のクランク角度毎にパルスが出力され、前記パルスは、コントロールユニット10に入力され、コントロールユニット10の内部のCPU43で、クランク角度及びエンジン回転数NRPMが演算される。   Next, the function of each sensor and actuator will be described. The crank angle sensor 14 built in the distributor 17 that determines the ignition timing outputs a pulse at every predetermined crank angle, and the pulse is input to the control unit 10, and the CPU 43 inside the control unit 10 determines the crank angle. And the engine speed NRPM is calculated.

スロットルセンサ8は、絞り弁4の弁開度を検出するためのセンサであり、該センサ8の出力信号がコントロールユニット10に入力可能なように、絞り弁4に取り付けられている。そして、コントロールユニット10のCPU43は、スロットルセンサ8からのセンサ信号に基づいて、絞り弁4の弁開度の変化量を演算している。   The throttle sensor 8 is a sensor for detecting the valve opening degree of the throttle valve 4, and is attached to the throttle valve 4 so that an output signal of the sensor 8 can be input to the control unit 10. Then, the CPU 43 of the control unit 10 calculates the amount of change in the valve opening of the throttle valve 4 based on the sensor signal from the throttle sensor 8.

空燃比センサ24は、排気管23に取り付けられており、排ガス中の酸素濃度を検出し、該酸素濃度に応じた信号をコントロールユニット10に出力している。このセンサの出力信号は、CPU43において空燃比を演算する信号として用いられる。CPU43は、演算された空燃比をフィードバック量として扱い、内燃機関1が目標空燃比となるように、最終燃料噴射パルス幅を演算している。   The air-fuel ratio sensor 24 is attached to the exhaust pipe 23, detects the oxygen concentration in the exhaust gas, and outputs a signal corresponding to the oxygen concentration to the control unit 10. The output signal of this sensor is used as a signal for calculating the air-fuel ratio in the CPU 43. The CPU 43 treats the calculated air-fuel ratio as a feedback amount, and calculates the final fuel injection pulse width so that the internal combustion engine 1 becomes the target air-fuel ratio.

次に、内燃機関1の動作について説明する。内燃機関1に吸入される吸入空気は、エアクリーナ2の出口部に設けられた吸入空気流量(空気流量)を検出する熱式のエアフローセンサ20によって、その流量が計測される。エアフローセンサ20を通過した吸入空気は、絞り弁4が配置されたスロットルボディ5、及び該スロットルボディ5をバイパスするように設けられたISCバルブ6を通り、コレクタ7に導入される。その後、吸入空気は、吸気分岐管16を介して各気筒15に分配され、各気筒15のシリンダ内に吸入される。   Next, the operation of the internal combustion engine 1 will be described. The flow rate of the intake air sucked into the internal combustion engine 1 is measured by a thermal air flow sensor 20 that detects the intake air flow rate (air flow rate) provided at the outlet of the air cleaner 2. The intake air that has passed through the air flow sensor 20 is introduced into the collector 7 through the throttle body 5 in which the throttle valve 4 is disposed and the ISC valve 6 that is provided so as to bypass the throttle body 5. Thereafter, the intake air is distributed to each cylinder 15 via the intake branch pipe 16 and is sucked into the cylinder of each cylinder 15.

一方、燃料は、燃料タンク12から燃料ポンプ11で吸引、加圧され、プレッシャレギュレータ9により一定圧力に調圧された後、インジェクタ13から、各吸気分岐管16内に噴射される。そして、該吸気分岐管16において、燃料と空気が混合されて混合気となり、該混合気は、シリンダ内に導入される。   On the other hand, the fuel is sucked and pressurized from the fuel tank 12 by the fuel pump 11, adjusted to a constant pressure by the pressure regulator 9, and then injected from the injector 13 into each intake branch pipe 16. In the intake branch pipe 16, fuel and air are mixed to form an air-fuel mixture, and the air-fuel mixture is introduced into the cylinder.

そして、シリンダ内では、点火プラグ25で、前記混合気を点火して燃料を燃焼させる。各気筒15のシリンダ内で燃焼した後の排気ガスは、排気管23を通って、触媒33によって浄化され、内燃機関1の外へ排出される。   In the cylinder, the air-fuel mixture is ignited by the spark plug 25 to burn the fuel. Exhaust gas after combustion in the cylinder of each cylinder 15 passes through the exhaust pipe 23, is purified by the catalyst 33, and is discharged out of the internal combustion engine 1.

図2は、本実施形態に係るコントロールユニット(制御装置)10とそれに接続されたセンサ及びアクチュエータのブロック図である。図2に示すように、コントロールユニット10は、電源IC41と、LSI40と、から構成されており、LSI40のRESET端子は、電源IC41で制御されるRESET信号が送信可能なように、電源IC41に接続されている。内燃機関1の各機器に配置されたセンサの出力信号はコントロールユニット(ECU)10に出力され、該コントロールユニット10は、該信号に基づいて各アクチュエータの制御信号を演算し、演算した結果を制御信号として出力することで、各アクチュエータを制御している。   FIG. 2 is a block diagram of the control unit (control device) 10 according to the present embodiment and the sensors and actuators connected thereto. As shown in FIG. 2, the control unit 10 includes a power supply IC 41 and an LSI 40. The RESET terminal of the LSI 40 is connected to the power supply IC 41 so that a RESET signal controlled by the power supply IC 41 can be transmitted. Has been. An output signal of a sensor arranged in each device of the internal combustion engine 1 is output to a control unit (ECU) 10, and the control unit 10 calculates a control signal of each actuator based on the signal, and controls the calculated result. Each actuator is controlled by outputting it as a signal.

図3は、本実施形態に係る内燃機関1の制御装置10に備えられたCPU43の内部演算ブロック図であり、図4は、吸入された空気が順流の場合、図5は、吸入された空気に逆流が発生した場合におけるCPU43の演算を説明するための図であり、図6は、図4及び図5に示す順流及び逆流の状態を演算するために用いる累積分布の状態を示す図である。   FIG. 3 is an internal calculation block diagram of the CPU 43 provided in the control device 10 of the internal combustion engine 1 according to the present embodiment. FIG. 4 shows a case where the sucked air is a forward flow, and FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating the state of a cumulative distribution used for calculating the forward flow and the reverse flow states shown in FIGS. 4 and 5 when the reverse flow occurs in FIG. .

図3に示すように、エアフローセンサ20から出力された電圧信号は、LSI40においてA/D変換装置42によりディジタル変換される。   As shown in FIG. 3, the voltage signal output from the airflow sensor 20 is digitally converted by the A / D converter 42 in the LSI 40.

CPU43は、変換されたエアフローセンサ20の出力値(以降センサ出力値という)に基づいて吸入空気流量を演算する吸入空気流量演算手段60と、該吸入空気流量演算手段60で演算された吸入空気流量に基づいて、インジェクタ13が噴射すべき燃料噴射パルス幅TPを演算する燃料噴射パルス幅演算手段80とを備えている。   The CPU 43 calculates an intake air flow rate calculation means 60 for calculating an intake air flow rate based on the converted output value of the air flow sensor 20 (hereinafter referred to as sensor output value), and an intake air flow rate calculated by the intake air flow rate calculation means 60. The fuel injection pulse width calculating means 80 for calculating the fuel injection pulse width TP to be injected by the injector 13 is provided.

さらに、吸入空気流量演算手段60は、サンプリング手段61、流量換算手段62、空気流量補正手段63、及び逆流時補正量演算手段70を備えている。サンプリング手段61は、先に示したセンサ出力値を、所定のタイミングでサンプリングしており、このサンプリングしたセンサ出力値を、流量換算手段62へ出力する。流量換算手段62は、このサンプリングしたセンサ出力値を、流量換算手段62により換算し、流量に換算したセンサ出力値を、逆流時補正量演算手段70へ出力する。また、図3に示す如く、サンプリングしたセンサ出力値を、逆流時補正量演算手段70の後述する累積分布演算手段72へ直接的に出力してもよい。   Further, the intake air flow rate calculation means 60 includes sampling means 61, flow rate conversion means 62, air flow rate correction means 63, and backflow correction amount calculation means 70. The sampling unit 61 samples the sensor output value shown above at a predetermined timing, and outputs the sampled sensor output value to the flow rate conversion unit 62. The flow rate conversion unit 62 converts the sampled sensor output value by the flow rate conversion unit 62 and outputs the sensor output value converted to the flow rate to the backflow correction amount calculation unit 70. In addition, as shown in FIG. 3, the sampled sensor output value may be directly output to a cumulative distribution calculating means 72 described later of the backflow correction amount calculating means 70.

ところで、前述した内燃機関1において、ピストン18の上下運動の周期で発生する空気圧力の振動と、吸気管3の固有振動数による振動と、の共鳴により、脈動が発生することがある。そして、この脈動により吸入された空気の逆流が発生すると、エアフローセンサ20が一方向に流れる空気流量しか検出できないセンサを用いた場合には、以下に示す観点から補正を行う必要である。   In the internal combustion engine 1 described above, pulsation may occur due to resonance between the vibration of the air pressure generated in the cycle of the vertical movement of the piston 18 and the vibration due to the natural frequency of the intake pipe 3. When a reverse flow of the air sucked by this pulsation occurs, when a sensor that can detect only the air flow rate in which the airflow sensor 20 flows in one direction is used, correction is necessary from the following viewpoint.

具体的には、図4の(1)に示すように、逆流が発生していない場合(順流領域で流量が変化する場合)には、エアフローセンサ20の出力電圧に基づいてCPU43で演算された空気流量(演算されたエアフローセンサ出力値)は、エアフローセンサの応答遅れもあり、図4の(2)に示すような波形となる。   Specifically, as shown in (1) of FIG. 4, when no backflow occurs (when the flow rate changes in the forward flow region), the CPU 43 calculates the airflow sensor 20 based on the output voltage. The air flow rate (calculated airflow sensor output value) has a waveform as shown in (2) of FIG. 4 due to a response delay of the airflow sensor.

一方、図5の(1)に示すように逆流が発生している場合には、エアフローセンサ20は、逆流を順流として検知するため、エアフローセンサ20が検出する空気流量(演算されたエアフローセンサ出力値)は、仮想的に図5の(2)に示すような波形となる。さらに、エアフローセンサ20の出力電圧をもとに、CPU43で演算される空気流量は、図5の(3)に示す如き破線波形(補正前)となる。   On the other hand, as shown in (1) of FIG. 5, when the backflow is generated, the airflow sensor 20 detects the backflow as a forward flow, so the air flow rate detected by the airflow sensor 20 (calculated airflow sensor output) (Value) virtually has a waveform as shown in (2) of FIG. Further, the air flow rate calculated by the CPU 43 based on the output voltage of the air flow sensor 20 has a broken line waveform (before correction) as shown in (3) of FIG.

このように、逆流を順流として判定することにより、検出した平均空気流量が、実際の平均空気流量よりも大きくなってしまい、図5の(3)に示すセンサ出力値による平均空気流量と、図5の(1)に示す実際の平均空気流量との間には大きな誤差が発生する。そして、逆流時に燃料噴射パルス幅演算手段80が、エアフローセンサ20の出力の平均値に基づいて燃料噴射量を演算すると、実際の空気流量に比べ大きな誤差を有しているので、所望の燃料噴射制御ができないため、この逆流を考慮して、図5の(3)に示す如き実線波形(補正後)となるように、センサ出力値による空気流量を補正すべきである。   Thus, by determining the reverse flow as the forward flow, the detected average air flow rate becomes larger than the actual average air flow rate, and the average air flow rate by the sensor output value shown in (3) of FIG. A large error occurs between the actual average air flow rate shown in 5 (1). When the fuel injection pulse width calculating means 80 calculates the fuel injection amount based on the average value of the output of the air flow sensor 20 during the reverse flow, there is a large error compared to the actual air flow rate. Since the control cannot be performed, the air flow rate based on the sensor output value should be corrected so as to obtain a solid line waveform (after correction) as shown in FIG.

このような観点から、逆流時補正量演算手段70は、内燃機関1に吸入された吸入空気が脈動し、この空気に逆流が発生した場合に、センサ出力値、または、流量換算手段62から出力された換算されたセンサ出力値、に基づいて、補正すべき量を演算している。   From this point of view, the backflow correction amount calculation means 70 outputs the sensor output value or the flow rate conversion means 62 when the intake air sucked into the internal combustion engine 1 pulsates and a backflow occurs in the air. An amount to be corrected is calculated based on the converted sensor output value.

具体的には、図3に示すように、逆流時補正量演算手段70は、逆流判別手段71、累積分布演算手段72、量的波形特徴演算手段73、逆流比演算手段74と、を備えており、逆流判別手段71は、流量換算手段62からの出力データ、または、A/D変換装置42からの出力データに基づいて、吸入された空気に逆流が生じているかを判定する。この判定方法としては、流量換算手段62からのデータの平均値とそのデータの分散とから、逆流マップを用いて判定する。そして、逆流判別手段71が、吸入された空気に逆流が発生していると判別した場合には、累積分布演算手段72へ、その判定結果を出力する。   Specifically, as shown in FIG. 3, the backflow correction amount calculating means 70 includes a backflow determining means 71, a cumulative distribution calculating means 72, a quantitative waveform feature calculating means 73, and a backflow ratio calculating means 74. Therefore, the backflow discrimination means 71 determines whether a backflow has occurred in the sucked air based on the output data from the flow rate conversion means 62 or the output data from the A / D converter 42. As this determination method, the determination is made using the backflow map from the average value of the data from the flow rate conversion means 62 and the variance of the data. When the backflow determination unit 71 determines that a backflow has occurred in the sucked air, the determination result is output to the cumulative distribution calculation unit 72.

累積分布演算手段72は、サンプリングされ流量換算手段62で換算されたセンサ出力値(出力値)の各値毎の頻度、または、サンプリングされたセンサ出力値の各値毎の頻度、を演算し、図6に示すような各センサ出力値の頻度の累積分布(の状態)を求めている。具体的には、サンプリングされた特定のセンサ出力値がこれまでに何回出力したか、その頻度を演算し、この演算した各センサ出力値毎の頻度の累積分布を求めている。そして、後述するように、ある特定のセンサ出力値が出力されると、当該センサ出力値の頻度(回数)を1(回分)加算する処理を行うことにより、当該センサ出力値の頻度を演算し、累積分布の状態を更新している。   The cumulative distribution calculation means 72 calculates the frequency for each value of the sensor output value (output value) sampled and converted by the flow rate conversion means 62, or the frequency for each value of the sampled sensor output value, The cumulative distribution (state) of the frequency of each sensor output value as shown in FIG. 6 is obtained. Specifically, the frequency of how many times the sampled specific sensor output value has been output so far is calculated, and the cumulative distribution of the frequency for each calculated sensor output value is obtained. Then, as will be described later, when a certain sensor output value is output, the frequency of the sensor output value is calculated by performing a process of adding the frequency (number of times) of the sensor output value by 1 (number of times). The status of cumulative distribution has been updated.

そして、この累積分布演算手段72により演算された各センサ出力値毎(各値毎)の頻度は、逆流が発生していない順流の場合には、図6の(1)に示すように、最大値、最小値にピークを持つ(極大値・極小値を持つ)対称に近い形の分布が得られ、逆流が発生している場合には、図6の(2)に示すように、逆流が発生していない場合に比べ、非対称な形の分布が得られる。   The frequency of each sensor output value (each value) calculated by the cumulative distribution calculation means 72 is maximum as shown in (1) of FIG. 6 in the case of a forward flow in which no reverse flow occurs. When a distribution with a shape close to symmetry having a peak at the minimum value and a minimum value (having a maximum value and a minimum value) is obtained and a backflow occurs, as shown in (2) of FIG. Compared to the case where it does not occur, an asymmetrical distribution is obtained.

量的波形特徴演算手段73は、累積分布演算手段72で得られたこのようなセンサ出力値の各値毎の頻度の累積分布の形状の相違から、累積分布の状態を各値毎の頻度の量的な波形として捉え、この波形の特徴の演算を行い、逆流比演算手段74に出力している。さらに、逆流比演算手段74は、この頻度の量的波形の特徴から、順流と逆流との割合である逆流比を演算し、補正すべき量(逆流が発生した時における空気流量平均値の誤差)を、空気流量補正手段63へ出力している。   The quantitative waveform feature calculating unit 73 determines the state of the cumulative distribution of the frequency for each value from the difference in the shape of the cumulative distribution of the frequency for each value of the sensor output value obtained by the cumulative distribution calculating unit 72. This is regarded as a quantitative waveform, and the characteristics of this waveform are calculated and output to the backflow ratio calculating means 74. Further, the reverse flow ratio calculation means 74 calculates the reverse flow ratio, which is the ratio of the forward flow and the reverse flow, from the characteristic of the quantitative waveform of this frequency, and the amount to be corrected (the error in the average air flow rate when the reverse flow occurs) ) Is output to the air flow rate correction means 63.

このようにして得られた逆流時の補正量に基づいて、空気流量補正手段63は、流量換算手段62で出力された吸入空気流量(吸入空気流量に換算されたセンサ出力値)を補正し、この補正をした吸入空気流量を燃料噴射パルス幅演算手段80へ出力する。この結果、燃料噴射パルス幅演算手段80は、正確な燃料噴射パルス幅TPを得ることができ、制御装置10は、この燃料噴射パルス幅TPに基づいてインジェクタ13の制御を行うので適切な燃料噴射制御をすることができる。   Based on the correction amount during reverse flow obtained in this way, the air flow rate correction means 63 corrects the intake air flow rate (sensor output value converted to the intake air flow rate) output by the flow rate conversion means 62, The corrected intake air flow rate is output to the fuel injection pulse width calculation means 80. As a result, the fuel injection pulse width calculation means 80 can obtain an accurate fuel injection pulse width TP, and the control device 10 controls the injector 13 based on the fuel injection pulse width TP, so that appropriate fuel injection is possible. You can control.

図7は、図3に示すサンプリング手段61と累積分布演算手段72との詳細の演算ブロック図である。また、図8は、図7に示す累積分布演算手段72の演算処理を説明するための図であり、(a)はエンジン回転数と吸入空気流量(空気流量)の関係を、(b)は、絞り弁4の弁開度と空気流量との関係を示した図である。図9は、図3に示すサンプリング手段61、累積分布演算手段72、及び空気流量補正手段63の処理タイミングを説明するための図である。図10は、コントロールユニット10に保存されるべき保存データ量を説明する図であり、(a)は、本実施形態に係るデータ保存量を説明するための図であり、(b)は、比較例として従来のデータ保存量を説明するための図である。   FIG. 7 is a detailed calculation block diagram of the sampling means 61 and cumulative distribution calculation means 72 shown in FIG. FIG. 8 is a diagram for explaining the calculation processing of the cumulative distribution calculation means 72 shown in FIG. 7. FIG. 8A shows the relationship between the engine speed and the intake air flow rate (air flow rate), and FIG. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the valve opening of the throttle valve 4 and the air flow rate. FIG. 9 is a diagram for explaining the processing timing of the sampling means 61, the cumulative distribution calculating means 72, and the air flow rate correcting means 63 shown in FIG. FIG. 10 is a diagram for explaining a storage data amount to be stored in the control unit 10, (a) is a diagram for explaining a data storage amount according to the present embodiment, and (b) is a comparison. It is a figure for demonstrating the conventional data storage amount as an example.

ところで、先に示したサンプリング手段61がエアフローセンサ20のセンサ出力値をサンプリングするタイミングは、正確な累積分布を得るためには重要な因子である。内燃機関の制御において、センサの出力値をサンプリングするタイミングには、所定時間ごとにサンプリングする方法と、車両の運転状態に応じて変化するクランク角度に基づいてサンプリングする方法が一般的である。   By the way, the timing at which the sampling means 61 described above samples the sensor output value of the airflow sensor 20 is an important factor for obtaining an accurate cumulative distribution. In the control of the internal combustion engine, the timing at which the output value of the sensor is sampled is generally a method of sampling every predetermined time and a method of sampling based on a crank angle that changes according to the driving state of the vehicle.

そして、内燃機関1の機器に共振が発生し、脈動の振幅が大きくなる条件は、ピストン18の上下運動の周期となるクランク角度情報と、吸気管3の固有振動数と、によって決まり、この脈動の周期はクランク角度に応じて変化するので、サンプリングタイミングとしては、クランク角度センサ14により検出したクランク角度が、所定のクランク角度になる度にサンプリングを行うことが望ましい。しかし、このようなサンプリングを行った場合には、クランク角度の変化速度が早いとき、すなわちエンジン回転数が大きいときには、サンプリングする間隔と、累積分布の状態を演算する間隔が短くなり、演算負荷が増加してしまう。   The condition in which resonance occurs in the device of the internal combustion engine 1 and the amplitude of the pulsation increases is determined by the crank angle information that is the period of the vertical motion of the piston 18 and the natural frequency of the intake pipe 3, and this pulsation. Therefore, it is desirable to perform sampling every time the crank angle detected by the crank angle sensor 14 reaches a predetermined crank angle. However, when such sampling is performed, when the change speed of the crank angle is fast, that is, when the engine speed is large, the sampling interval and the interval for calculating the state of the cumulative distribution are shortened, and the calculation load is reduced. It will increase.

そこで、図7に示すように、サンプリング手段61は、サンプリングタイミング切換処理手段61Aと、サンプリング処理手段61Bと、を備え、サンプリングタイミング切換処理手段61Aは、内燃機関1のエンジン回転数に基づいて、サンプリング処理手段61Bが、サンプリングすべきタイミングの切換を行っている。   Therefore, as shown in FIG. 7, the sampling means 61 includes a sampling timing switching processing means 61A and a sampling processing means 61B. The sampling timing switching processing means 61A is based on the engine speed of the internal combustion engine 1. The sampling processing means 61B switches the timing for sampling.

具体的には、エンジン回転数が所定の回転数(共振の振幅により設定された回転数)より大きい場合には、所定の時間間隔でセンサ出力値のサンプリングを行い、エンジン回転数が所定回転数より小さい場合には、クランク角度センサ14の出力値である内燃機関1のクランク軸のクランク角度が、所定のクランク角度になる度に、センサ出力値のサンプリングを行うように、サンプリングタイミング切換処理手段61Aは、サンプリング処理手段61Bに切換信号を出力している。そして、このサンプリング手段61の切換信号に基づいて、サンプリング処理手段61Bは、上述したサンプリングを行い、サンプリングしたセンサ出力値を保存せずに、流量換算手段62に出力する。また、図7には示していないが、前述した如く、流量換算手段62を介さずに、サンプリングしたセンサ出力値を累積分布演算手段72に出力してもよい。   Specifically, when the engine speed is larger than a predetermined speed (the speed set by the resonance amplitude), the sensor output value is sampled at a predetermined time interval, and the engine speed is set to the predetermined speed. If it is smaller, the sampling timing switching processing means so that the sensor output value is sampled every time the crank angle of the crankshaft of the internal combustion engine 1, which is the output value of the crank angle sensor 14, reaches a predetermined crank angle. 61A outputs a switching signal to the sampling processing means 61B. Based on the switching signal of the sampling means 61, the sampling processing means 61B performs the above-described sampling and outputs the sampled sensor output value to the flow rate conversion means 62 without storing it. Although not shown in FIG. 7, as described above, the sampled sensor output value may be output to the cumulative distribution calculation means 72 without using the flow rate conversion means 62.

このように、この共振が発生し脈動振幅が大きくなるときのクランク角度の変化速度(内燃機関1のエンジン回転数)よりも、クランク角度の変化速度(内燃機関1のエンジン回転数)が低い場合には、クランク角度センサ14の出力値に応じてサンプリングを行い、それ以外のときには、所定の時間間隔ごとにサンプリングを行うことにより、CPUの演算負荷を低減することができると共に脈動振幅に依存した空気流量の検出誤差を精度良く補正することができる。   As described above, when the crank angle changing speed (engine speed of the internal combustion engine 1) is lower than the crank angle changing speed (engine speed of the internal combustion engine 1) when this resonance occurs and the pulsation amplitude increases. In this case, sampling is performed according to the output value of the crank angle sensor 14, and at other times, sampling is performed at predetermined time intervals, so that the calculation load of the CPU can be reduced and it depends on the pulsation amplitude. The detection error of the air flow rate can be accurately corrected.

一方、累積分布演算手段72は、内燃機関の吸気脈動により変動する吸入空気流量を補正するために、内燃機関の状態による脈動の変化に迅速に対応した正確な累積分布の状態を得る必要がある。   On the other hand, the cumulative distribution calculating means 72 needs to obtain an accurate cumulative distribution state that quickly corresponds to a change in pulsation due to the state of the internal combustion engine in order to correct the intake air flow rate that fluctuates due to the intake pulsation of the internal combustion engine. .

そこで、図7に示すように、累積分布演算手段72は、頻度データ除算値設定手段72Aと、頻度データ値除算処理手段72Bと、頻度データ値加算処理手段72Cとを備えている。   Therefore, as shown in FIG. 7, the cumulative distribution calculation means 72 includes frequency data division value setting means 72A, frequency data value division processing means 72B, and frequency data value addition processing means 72C.

頻度データ除算値設定手段72Aは、累積分布の頻度データの値を所定の値で除算する除算値を設定する手段であり、この除算値は、エンジン回転数、絞り弁4の開度に基づいて、設定される。   The frequency data division value setting means 72A is a means for setting a division value for dividing the frequency data value of the cumulative distribution by a predetermined value. The division value is based on the engine speed and the opening of the throttle valve 4. Is set.

具体的には、図8の(a)及び(b)に示すように、クランク角度を用いて演算されるエンジン回転数の変化(エンジン回転速度の変化量)や絞り弁4の開度の変化(開度速度の変化量)が大きい場合には、平均空気流量及び脈動の振幅が変化するため、累積分布データも急激に変化することになる。一方、クランク角度を用いて演算されるエンジン回転数の変化(エンジン回転速度の変化量)や絞り弁4の開度の変化(開度速度の変化量)が小さい場合には、できるだけ多くのサンプリングデータに基づいて累積分布を求めた方が、正確な累積分布を求めることができる。   Specifically, as shown in (a) and (b) of FIG. 8, a change in the engine speed (amount of change in the engine speed) calculated using the crank angle and a change in the opening of the throttle valve 4. When the (amount of change in opening speed) is large, the average air flow rate and the amplitude of pulsation change, so the cumulative distribution data also changes abruptly. On the other hand, if the change in the engine speed (change in engine speed) calculated using the crank angle or the change in the opening of the throttle valve 4 (change in the opening speed) is small, as much sampling as possible If the cumulative distribution is obtained based on the data, an accurate cumulative distribution can be obtained.

そこで、頻度データ除算値設定手段72Aは、所定の条件が成立した場合に、エンジン回転数、絞り弁4の開度、及び吸気弁開閉タイミングなどに基づいた演算式もしくはテーブルを用いて、頻度データを除算する値を設定している。   Therefore, the frequency data division value setting means 72A uses the calculation formula or table based on the engine speed, the opening degree of the throttle valve 4, the intake valve opening / closing timing, etc., when a predetermined condition is satisfied, The value to divide is set.

このように、クランク角度、もしくはクランク角度を用いて演算される信号の変化(エンジン回転速度)、絞り弁4の開度の変化速度に基づいて、累積分布の頻度データの値の減少量(具体的には除算値)を変えることで、脈動の変化に迅速に対応し、かつ正確な累積分布のデータを得ることができる。   Thus, based on the change in the crank angle or the signal calculated using the crank angle (engine speed) and the change rate in the opening of the throttle valve 4, the amount of decrease in the value of the frequency data of the cumulative distribution (specifically In other words, by changing the division value), it is possible to quickly respond to a change in pulsation and obtain accurate cumulative distribution data.

そして、頻度データ除算値設定手段72Aにより設定された除算値を用いて、図7に示すように、頻度データ値除算処理手段(頻度データ値減少処理手段)72Bは、累積分布の全てのエアフローセンサ出力値の領域の頻度データの値を除算し、各頻度データの値を減少させ、累積分布の状態を更新している。さらに、頻度データ値除算処理手段72Bは、この減少した頻度データの値を次回の頻度データ値に加算する処理を行うために、頻度データ値加算処理手段72Cへ出力する。   Then, using the division value set by the frequency data division value setting means 72A, as shown in FIG. 7, the frequency data value division processing means (frequency data value reduction processing means) 72B is used for all the airflow sensors in the cumulative distribution. The frequency data value in the output value area is divided, the value of each frequency data is decreased, and the state of the cumulative distribution is updated. Further, the frequency data value division processing unit 72B outputs the decreased frequency data value to the frequency data value addition processing unit 72C in order to perform processing for adding to the next frequency data value.

また、頻度データ値除算処理手段72Bは、累積分布の頻度データの値を所定の除算値で除算することにより、累積分布の頻度データの値を減少させているが、この脈動補正に用いる累積分布は、内燃機関の状態によって変化する脈動に迅速に対応する累積分布が好ましく、累積分布の演算処理にあたっては、多くのサンプリングしたセンサ出力値を用いて、正確な分布情報を得ることが好ましい。そのためには、新しくサンプリングしたセンサ出力値により演算される累積分布の寄与率を大きくし、これまでに記憶した過去の累積分布に大きく依存しないように、頻度のデータを演算し、累積分布を求めるが好ましい。   Further, the frequency data value division processing unit 72B reduces the value of the frequency data of the cumulative distribution by dividing the value of the frequency data of the cumulative distribution by a predetermined division value. The cumulative distribution used for this pulsation correction Is preferably a cumulative distribution that quickly responds to pulsations that change depending on the state of the internal combustion engine, and in the calculation process of the cumulative distribution, it is preferable to obtain accurate distribution information using many sampled sensor output values. For this purpose, the contribution rate of the cumulative distribution calculated from the newly sampled sensor output value is increased, and the frequency data is calculated so as not to greatly depend on the past cumulative distribution stored so far, and the cumulative distribution is obtained. Is preferred.

そこで、頻度データ値除算処理手段72Bは、累積分布の頻度データの値を減少させるタイミングとして、クランク角度センサ14が検出するクランク角度に基づいて、除算タイミングを決定している。サンプリング手段61が、クランク角度センサ14が所定のクランク角度になる度にサンプリングを行う場合には、累積分布の頻度データの値は、クランク角度センサ14の変化速度に応じて増加するので、この様な場合にはクランク角度センサ14のクランク角度が所定のクランク角度を出力したタイミングで(すなわち所定のクランク角度になる度に)累積分布を減少させることにより、累積分布上の頻度の値の合計値を一定に保つことができる。   Therefore, the frequency data value division processing means 72B determines the division timing based on the crank angle detected by the crank angle sensor 14 as the timing for decreasing the value of the cumulative distribution frequency data. When the sampling means 61 performs sampling every time the crank angle sensor 14 reaches a predetermined crank angle, the value of the frequency data of the cumulative distribution increases in accordance with the changing speed of the crank angle sensor 14. In this case, the cumulative distribution is decreased at the timing when the crank angle of the crank angle sensor 14 outputs the predetermined crank angle (that is, every time the crank angle becomes the predetermined crank angle), so that the total value of the frequency values on the cumulative distribution is reduced. Can be kept constant.

また、頻度データ値除算処理手段72Bが、累積分布の頻度データの値を減少させる別のタイミングとしては、空気流量補正手段63が、吸入空気流量の補正を行なった後のタイミングが望ましい。このようなタイミングで頻度データの値を減少させる場合には、補正時に最も多くのサンプリングデータに基づいた累積分布を用いて補正をすることができる。   Further, another timing at which the frequency data value division processing unit 72B decreases the value of the frequency data of the cumulative distribution is preferably a timing after the air flow rate correction unit 63 corrects the intake air flow rate. When the value of the frequency data is decreased at such timing, correction can be performed using a cumulative distribution based on the most sampling data at the time of correction.

また、頻度データ値除算処理手段72Bが、累積分布の頻度データの値を減少させる別のタイミングとしては、累積分布の頻度データの値の最大値が所定値以上となったタイミングが好ましい。このようなタイミングで頻度データの値を減少させる場合には、常に多くのサンプリングデータによる累積分布を得ることができる。   As another timing at which the frequency data value division processing unit 72B decreases the value of the frequency data of the cumulative distribution, a timing at which the maximum value of the frequency data of the cumulative distribution becomes equal to or greater than a predetermined value is preferable. When the frequency data value is decreased at such timing, a cumulative distribution with a large amount of sampling data can always be obtained.

そして、頻度データ値加算処理手段72Cは、前記出力値をサンプリングする度に、前記サンプリングしたセンサ出力値に基づいて、頻度データ値除算処理手段72Bにより除算された累積分布の頻度のデータ値に加算する処理を行い、累積分布の状態を更新する。   Then, each time the output value is sampled, the frequency data value addition processing unit 72C adds to the data value of the frequency of the cumulative distribution divided by the frequency data value division processing unit 72B based on the sampled sensor output value. To update the state of the cumulative distribution.

このように、図9、及び図10(a)に示す如くに、頻度データ値加算処理手段72Cは、サンプリングする度に、サンプリングしたセンサ出力値に基づいて、このセンサ出力値の各値毎の頻度のデータ値に加算処理を行うことにより累積分布を求め、その分布の状態を更新するので、図10の(a)に示す如く、更新した累積分布のみを保存するだけでよく、図10の(b)に示す如き、サンプリングタイミングごとに、エアフローセンサ20のセンサ出力値に関するデータを保存する必要がないので、装置の保存容量は少なくてすむ。   As described above, as shown in FIGS. 9 and 10A, the frequency data value addition processing unit 72C performs the sampling for each value of the sensor output value based on the sampled sensor output value every time sampling is performed. Since the cumulative distribution is obtained by performing addition processing on the data value of the frequency and the state of the distribution is updated, it is only necessary to store only the updated cumulative distribution as shown in FIG. As shown in (b), since it is not necessary to store data relating to the sensor output value of the airflow sensor 20 at every sampling timing, the storage capacity of the apparatus can be reduced.

また、サンプリングする度に、新しくサンプリングされたセンサ出力値のみを用いて、その出力値に基づいた頻度データを演算し、累積分布を更新しているので、CPUの演算負荷は大きくなることはなく、サンプリングタイミングごとにデータを保存して、補正のタイミングにおいて一度期に頻度データを演算し累積分布を求める場合にくらべて、CPUの負荷バランスを安定させることができ、演算負荷も軽減することができる。   Further, every time sampling is performed, only the newly sampled sensor output value is used to calculate the frequency data based on the output value and the cumulative distribution is updated, so that the calculation load of the CPU does not increase. Compared with the case where the data is stored at each sampling timing, the frequency data is calculated once in the correction timing, and the cumulative distribution is obtained, the load balance of the CPU can be stabilized and the calculation load can be reduced. it can.

尚、サンプリングされたデータは、流量換算手段62によって吸入空気流量として換算され、この換算した吸入空気流量を用いて、累積分布演算手段72は、累積分布を求めているが、前述の如く、吸入空気流量に換算前のセンサ出力値を用いて、累積分布演算手段72が、この各値毎の頻度を演算し、これら頻度の累積分布を求めてもよい。   The sampled data is converted into the intake air flow rate by the flow rate conversion means 62, and the cumulative distribution calculation means 72 obtains the cumulative distribution using the converted intake air flow rate. Using the sensor output value before conversion into the air flow rate, the cumulative distribution calculating means 72 may calculate the frequency for each value and obtain the cumulative distribution of these frequencies.

図11は、サンプリング手段61及び累積分布演算手段72が行うフローチャートを示している。まず、ステップ101で、サンプリングタイミング切換処理手段61Aは、エンジン回転数と所定値C3を比較する。そして、所定値C3の方が、エンジン回転数よりも大きい場合には、ステップ102に進み、サンプリング処理手段61Bは、クランク角度センサ14の出力値が所定の出力値になったときに、エアフローセンサ20のセンサ出力値をサンプリングする。そして、ステップ103に進み、頻度データ値加算処理手段72Cは、このセンサ出力値に対応したセンサ出力値の頻度の値に対して加算する処理を行い、累積分布の状態を更新する。   FIG. 11 shows a flowchart performed by the sampling means 61 and the cumulative distribution calculating means 72. First, in step 101, the sampling timing switching processing means 61A compares the engine speed with a predetermined value C3. If the predetermined value C3 is larger than the engine speed, the process proceeds to step 102, where the sampling processing means 61B determines that the air flow sensor is in the airflow sensor when the output value of the crank angle sensor 14 reaches the predetermined output value. 20 sensor output values are sampled. In step 103, the frequency data value addition processing unit 72C performs a process of adding to the frequency value of the sensor output value corresponding to the sensor output value, and updates the state of the cumulative distribution.

この加算処理後、ステップ104に進み、頻度データ値除算処理手段72Bは、クランク角度センサ14から得られるクランク角度と所定値C5を比較する。クランク角度が所定値C5である場合には、ステップ105へ進み、頻度データ値除算処理手段72Bは、全ての出力値の領域の頻度データの値を、頻度データ除算値設定手段72Aで設定された除算値で除算して、減算処理を行い、演算を終了する。また、クランク角度が所定値C5と等しくない場合には、そのまま演算を終了する。   After this addition processing, the routine proceeds to step 104, where the frequency data value division processing means 72B compares the crank angle obtained from the crank angle sensor 14 with the predetermined value C5. When the crank angle is the predetermined value C5, the routine proceeds to step 105, where the frequency data value division processing means 72B sets the frequency data values of all output value areas in the frequency data division value setting means 72A. Divide by the division value, perform subtraction processing, and end the operation. If the crank angle is not equal to the predetermined value C5, the calculation is terminated as it is.

一方、ステップ101において、所定値C3に比べてエンジン回転数の方が大きい場合には、ステップ106へ進み、サンプリング処理手段61Bは、所定間隔C4ごとに、エアフローセンサ20のセンサ出力値をサンプリングし、ステップ107へ進む。ステップ107では、ステップ103と同様に、頻度データ値加算処理手段72Cは、このセンサ出力値に対応したセンサ出力値の頻度データの値に対して加算する処理を行い、累積分布の状態を更新し、ステップ108へ進む。ステップ108では、空気流量補正手段63が吸入空気流量の補正演算を行うタイミングであるか、頻度データ値除算処理手段72Bが判定する。そして、補正演算を行うタイミングであれば、ステップ105へ進み、全ての出力値の領域の頻度データの値を設定された除算値で除算することにより減算処理を行い、累積分布の状態を更新し、演算を終了する。   On the other hand, if the engine speed is larger than the predetermined value C3 in step 101, the process proceeds to step 106, where the sampling processing means 61B samples the sensor output value of the airflow sensor 20 at every predetermined interval C4. , Go to Step 107. In step 107, as in step 103, the frequency data value addition processing means 72C performs processing for adding to the frequency data value of the sensor output value corresponding to this sensor output value, and updates the state of the cumulative distribution. , Go to Step 108. In step 108, the frequency data value division processing means 72B determines whether it is the timing when the air flow rate correction means 63 performs the correction calculation of the intake air flow rate. If it is the timing for performing the correction calculation, the process proceeds to step 105, where the frequency data values in all output value areas are divided by the set division value, the subtraction process is performed, and the state of the cumulative distribution is updated. , The operation is terminated.

さらに、ステップ108で、頻度データ値除算処理手段72Bは、補正演算を行うタイミングでなければ、さらにステップ109へ進み、すべての出力領域における頻度データの値のうち、いずれかの頻度データの値(具体的には、累積分布を構成する頻度データのピーク値)が所定値C6よりも大きいか判定する。そして、ステップ109で、頻度データの値のピーク値が所定値C6よりも大きい場合には、ステップ105へ進み、全ての出力値の領域の頻度データの値を設定された除算値ですることにより減算処理を行い、累積分布の状態を更新し、演算を終了する。また、ステップ109で、頻度データの値のピーク値が所定値C6よりも小さい場合には、演算を終了する。   Further, in step 108, if it is not the timing for performing the correction calculation, the frequency data value division processing means 72B further proceeds to step 109, and among the frequency data values in all output regions, the frequency data value ( Specifically, it is determined whether the peak value of the frequency data constituting the cumulative distribution is greater than a predetermined value C6. In step 109, if the peak value of the frequency data value is larger than the predetermined value C6, the process proceeds to step 105, where the frequency data values in all output value areas are set division values. Subtraction processing is performed, the state of the cumulative distribution is updated, and the calculation is terminated. In step 109, if the peak value of the frequency data value is smaller than the predetermined value C6, the calculation is terminated.

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。   Although one embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention described in the claims. Design changes can be made.

本実施形態では、累積分布に用いるデータとして、エアフローセンサのセンサ出力値である出力電圧の累積分布を使用する例を説明したが、本発明の実施形態は、必ずしもエアフローセンサの出力電圧に限るわけではなく、電圧信号ではないエアフローセンサの出力信号や、エアフローセンサの出力信号を用いてCPUで変換演算される信号を用いてもよい。   In the present embodiment, the example in which the cumulative distribution of the output voltage that is the sensor output value of the airflow sensor is used as the data used for the cumulative distribution has been described, but the embodiment of the present invention is not necessarily limited to the output voltage of the airflow sensor. Instead, an output signal from the airflow sensor that is not a voltage signal, or a signal that is converted by the CPU using the output signal from the airflow sensor may be used.

また、本実施形態においても、エアフローセンサの応答遅れと、空気流量とエアフローセンサの出力電圧間の非線形関係とにより、実際の流量と検出した流量との間に誤差が発生すると考えられるが、このような誤差を減らすような補正手段を設けてもよい。   Also in this embodiment, it is considered that an error occurs between the actual flow rate and the detected flow rate due to the response delay of the air flow sensor and the non-linear relationship between the air flow rate and the output voltage of the air flow sensor. Correction means for reducing such errors may be provided.

さらに、本実施形態においては、サンプリング手段でサンプリングしたセンサ出力値を吸入空気流量に変換したが、例えば、センサ出力値をサンプリングする前に変換してもよく、空気流量補正時に変換してもよく、累積分布を求めて吸入空気流量が演算することができるのであれば、センサ出力値を変換するタイミングは特に限定されるものではない。   Furthermore, in the present embodiment, the sensor output value sampled by the sampling means is converted into the intake air flow rate. However, for example, the sensor output value may be converted before sampling, or may be converted when the air flow rate is corrected. The timing for converting the sensor output value is not particularly limited as long as the intake air flow rate can be calculated by obtaining the cumulative distribution.

本発明の活用例として、一方向に流れる空気流量しか測ることができないエアフローセンサには特に有効である。   As an application example of the present invention, it is particularly effective for an air flow sensor that can measure only the flow rate of air flowing in one direction.

本発明の一実施形態に係るMPI(多気筒燃料噴射)方式の4気筒内燃機関の全体構成図。1 is an overall configuration diagram of an MPI (multi-cylinder fuel injection) type four-cylinder internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. 図1に示すコントロールユニット(制御装置)とそれに接続されたセンサ及びアクチュエータのブロック図。The block diagram of the control unit (control apparatus) shown in FIG. 1, and the sensor and actuator connected to it. 図1に示す内燃機関1の制御装置に備えられたCPUの内部演算ブロック図。FIG. 2 is an internal calculation block diagram of a CPU provided in the control device for the internal combustion engine 1 shown in FIG. 1. 図3に示す吸入された空気が順流の場合のCPUの演算を説明するための図であり、(1)は順流時の実際の空気流量の波形図であり、(2)は(1)の空気流量に基づいたエアフローセンサの出力波形図。It is a figure for demonstrating the calculation of CPU when the inhaled air shown in FIG. 3 is a forward flow, (1) is a waveform figure of the actual air flow rate at the time of a forward flow, (2) is a figure of (1). The output waveform figure of the airflow sensor based on an air flow rate. 図3に示す吸入された空気が逆流の場合のCPUの演算を説明するための図であり、(1)は逆流時の実際の空気流量の変化を説明する波形図であり、(2)は(1)の空気流量の検出波形の概念図、(3)は(1)の空気流量に基づいたエアフローセンサの出力波形図。It is a figure for demonstrating the calculation of CPU when the inhaled air shown in FIG. 3 is a backflow, (1) is a wave form diagram explaining the change of the actual air flow rate at the time of a backflow, (2) is The conceptual diagram of the detection waveform of the air flow rate of (1), (3) is the output waveform diagram of the airflow sensor based on the air flow rate of (1). 図4及び図5に示す順流及び逆流の状態を演算するために用いる累積分布を表す図であり、(1)は逆流が発生していない場合の累積分布を表す図であり、(2)は、逆流が発生している場合の累積分布を表す図。FIG. 6 is a diagram showing a cumulative distribution used for calculating the forward flow and the reverse flow states shown in FIG. 4 and FIG. 5, (1) is a diagram showing a cumulative distribution when no reverse flow occurs, and (2) is The figure showing cumulative distribution in case backflow has occurred. 図3に示すサンプリング手段と累積分布演算手段の詳細の演算ブロック図。FIG. 4 is a detailed calculation block diagram of sampling means and cumulative distribution calculation means shown in FIG. 3. 図7に示す累積分布演算手段の演算処理を説明するための図であり、(a)はエンジン回転数と吸入空気流量(空気流量)の関係を示した図であり、(b)は絞り弁の弁開度と空気流量との関係を示した図。FIGS. 8A and 8B are diagrams for explaining a calculation process of the cumulative distribution calculation unit shown in FIG. 7, in which FIG. 7A is a diagram showing a relationship between an engine speed and an intake air flow rate (air flow rate), and FIG. The figure which showed the relationship between the valve opening degree of and the air flow rate. 図3に示すサンプリング手段、累積分布演算手段、及び空気流量補正手段の処理タイミングを説明するための図。The figure for demonstrating the processing timing of the sampling means shown in FIG. 3, a cumulative distribution calculating means, and an air flow rate correction means. コントロールユニットに保存されるべき保存データ量を説明する図であり、(a)は本実施形態に係るデータ保存量を説明するための図であり、(b)は従来のデータ保存量を説明するための図。It is a figure explaining the preservation | save data amount which should be preserve | saved at a control unit, (a) is a figure for demonstrating the data preservation amount which concerns on this embodiment, (b) demonstrates the conventional data preservation amount. Figure for. 図7に示すサンプリング手段及び累積分布演算手段が行うフローチャート。The flowchart which the sampling means and cumulative distribution calculation means shown in FIG. 7 perform.

符号の説明Explanation of symbols

2 エアクリーナ
3 吸気管
4 絞り弁(スロットル)
5 スロットルボディ
6 ISCバルブ
7 コレクタ
8 スロットルセンサ
9 プレッシャレギュレータ
10 内燃機関の制御装置(コントロールユニット)
11 燃料ポンプ
12 燃料タンク
13 インジェクタ(燃料噴射弁)
15 気筒
14 クランク角度センサ
18 ピストン
19 水温センサ
20 エアフローセンサ
24 空燃比センサ
26 パワートランジスタ
27 スタータスイッチ
28 イグニッションスイッチ
30 バッテリ
33 触媒
60 吸入空気流量演算手段
61 サンプリング手段
61A サンプリングタイミング切換処理手段
61B サンプリング処理手段
62 流量換算手段
63 空気流量補正手段
70 逆流時補正量演算手段
72 累積分布演算手段
72A 頻度データ除算値設定手段
72B 頻度データ値除算処理手段
72C 頻度データ値加算処理手段
73 量的波形特徴演算手段
74 逆流比演算手段
2 Air cleaner 3 Intake pipe 4 Throttle valve (throttle)
5 Throttle body 6 ISC valve 7 Collector 8 Throttle sensor 9 Pressure regulator 10 Internal combustion engine control device (control unit)
11 Fuel pump 12 Fuel tank 13 Injector (fuel injection valve)
15 cylinder 14 crank angle sensor 18 piston 19 water temperature sensor 20 air flow sensor 24 air-fuel ratio sensor 26 power transistor 27 starter switch 28 ignition switch 30 battery 33 catalyst 60 intake air flow rate calculation means 61 sampling means 61A sampling timing switching processing means 61B sampling processing means 62 Flow rate conversion means 63 Air flow rate correction means 70 Backflow correction amount calculation means 72 Cumulative distribution calculation means 72A Frequency data division value setting means 72B Frequency data value division processing means 72C Frequency data value addition processing means 73 Quantitative waveform feature calculation means 74 Reverse flow ratio calculation means

Claims (10)

吸入空気流量検出装置の出力値に基づいて吸入空気流量を演算する吸入空気流量演算手段を備えた内燃機関の制御装置であって、
前記吸入空気流量演算手段は、所定のタイミングで前記出力値のサンプリングを行うサンプリング手段と、前記サンプリングされた出力値の各値毎の頻度を演算し、該各値毎の頻度の累積分布状態を演算する累積分布演算手段と、該演算した累積分布状態に基づいて前記サンプリングした出力値を補正する吸入空気流量補正手段と、を備え、
前記累積分布演算手段は、該サンプリング手段が前記出力値をサンプリングする度に、該サンプリングした出力値を入力することで、前記累積分布状態を更新することを特徴とする内燃機関の制御装置。
A control device for an internal combustion engine comprising intake air flow rate calculation means for calculating an intake air flow rate based on an output value of an intake air flow rate detection device,
The intake air flow rate calculating means calculates the frequency for each value of the sampled output value, sampling means for sampling the output value at a predetermined timing, and calculates the cumulative distribution state of the frequency for each value. A cumulative distribution calculating means for calculating, and an intake air flow rate correcting means for correcting the sampled output value based on the calculated cumulative distribution state;
The control apparatus for an internal combustion engine, wherein the cumulative distribution calculation means updates the cumulative distribution state by inputting the sampled output value every time the sampling means samples the output value.
前記累積分布演算手段は、前記出力値をサンプリングする度に、前記サンプリングした出力値を前記頻度のデータの値に加算する処理を行う頻度データ値加算処理手段と、
所定のタイミングごとに、前記頻度データの値を減少させる処理を行う頻度データ値減少処理手段と、を備え、
前記頻度データ値加算処理手段と前記頻度データ減少処理手段とにより得られた前記頻度データの値に基づいて、前記累積分布状態を更新することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
The cumulative distribution calculation means includes frequency data value addition processing means for performing a process of adding the sampled output value to the frequency data value each time the output value is sampled,
Frequency data value reduction processing means for performing processing for reducing the value of the frequency data at each predetermined timing,
2. The control of the internal combustion engine according to claim 1, wherein the cumulative distribution state is updated based on the value of the frequency data obtained by the frequency data value addition processing means and the frequency data reduction processing means. apparatus.
前記頻度データ値減少処理手段が前記頻度データの値を減少させるタイミングは、前記内燃機関のクランク角度が、所定のクランク角度となるタイミングであることを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の制御装置。   3. The internal combustion engine according to claim 2, wherein the timing at which the frequency data value reduction processing unit decreases the value of the frequency data is a timing at which a crank angle of the internal combustion engine becomes a predetermined crank angle. Control device. 前記頻度データ値減少処理手段が前記頻度データの値を減少させるタイミングは、前記吸入空気流量補正手段が、前記吸入空気流量を補正するタイミングであることを特徴とする請求項2または3に記載の内燃機関の制御装置。   The timing at which the frequency data value reduction processing unit decreases the value of the frequency data is a timing at which the intake air flow rate correction unit corrects the intake air flow rate. Control device for internal combustion engine. 前記頻度データ値減少処理手段が前記頻度データの値を減少させるタイミングは、累積分布の頻度データの値が、所定のデータの値を上回ったタイミングであることを特徴とする請求項2から4のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。   5. The timing at which the frequency data value reduction processing means decreases the frequency data value is a timing at which the frequency data value of the cumulative distribution exceeds a predetermined data value. The control device for an internal combustion engine according to any one of the preceding claims. 前記頻度データ値減少処理手段は、前記頻度データの値を所定の値で除算することにより前記頻度データの値を減少させる処理を行うことを特徴とする請求項2から5のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。   6. The frequency data value reduction processing means performs a process of reducing the value of the frequency data by dividing the value of the frequency data by a predetermined value. The internal combustion engine control device described. 前記頻度データ値減少処理手段は、前記内燃機関の回転数に基づいて、前記頻度データの値を減少させる除算値を設定する処理を行うと特徴とする請求項6に記載の内燃機関の制御装置。   7. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 6, wherein the frequency data value reduction processing means performs a process of setting a division value for decreasing the value of the frequency data based on a rotational speed of the internal combustion engine. . 前記頻度データ値減少処理手段は、吸入空気流量の絞り弁の開度に基づいて、前記頻度データを減少させる除算値を設定する処理を行うことを特徴とする請求項6に記載の内燃機関の制御装置。   7. The internal combustion engine according to claim 6, wherein the frequency data value reduction processing unit performs a process of setting a division value for reducing the frequency data based on an opening degree of a throttle valve of an intake air flow rate. Control device. 前記サンプリング手段は、前記内燃機関の回転数が所定の回転数より大きい場合には、所定の時間間隔で前記出力値のサンプリングを行い、前記回転数が前記所定回転数より小さい場合には、前記内燃機関のクランク角度が所定の角度になる度に、前記出力値のサンプリングを行うことを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。   The sampling means samples the output value at a predetermined time interval when the rotational speed of the internal combustion engine is larger than a predetermined rotational speed, and when the rotational speed is smaller than the predetermined rotational speed, The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8, wherein the output value is sampled every time the crank angle of the internal combustion engine becomes a predetermined angle. 前記累積分布演算手段が前記累積分布状態の演算に用いる前記サンプリングされた出力値は、吸入空気流量に換算された出力値であることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。   The sampled output value used by the cumulative distribution calculating means for calculating the cumulative distribution state is an output value converted into an intake air flow rate. Control device for internal combustion engine.
JP2005070755A 2005-03-14 2005-03-14 Control device for internal combustion engine Expired - Fee Related JP4209853B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005070755A JP4209853B2 (en) 2005-03-14 2005-03-14 Control device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005070755A JP4209853B2 (en) 2005-03-14 2005-03-14 Control device for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006250109A true JP2006250109A (en) 2006-09-21
JP4209853B2 JP4209853B2 (en) 2009-01-14

Family

ID=37090852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005070755A Expired - Fee Related JP4209853B2 (en) 2005-03-14 2005-03-14 Control device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4209853B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013103018A1 (en) * 2012-01-06 2013-07-11 トヨタ自動車株式会社 Intake air mass measurement device of internal combustion engine
JP2015063967A (en) * 2013-09-25 2015-04-09 株式会社日本自動車部品総合研究所 Intake air amount estimation device of internal combustion engine

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013103018A1 (en) * 2012-01-06 2013-07-11 トヨタ自動車株式会社 Intake air mass measurement device of internal combustion engine
CN104040155A (en) * 2012-01-06 2014-09-10 丰田自动车株式会社 Intake air mass measurement device of internal combustion engine
JPWO2013103018A1 (en) * 2012-01-06 2015-05-11 トヨタ自動車株式会社 Intake air amount measuring device for internal combustion engine
CN104040155B (en) * 2012-01-06 2016-10-26 丰田自动车株式会社 Internal combustion engine sucks air-quantity measuring device
US9488140B2 (en) 2012-01-06 2016-11-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Intake air volume measuring device for internal combustion engine
JP2015063967A (en) * 2013-09-25 2015-04-09 株式会社日本自動車部品総合研究所 Intake air amount estimation device of internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP4209853B2 (en) 2009-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4333709B2 (en) In-cylinder injection internal combustion engine control device
JP4581993B2 (en) Combustion abnormality detection device for internal combustion engine
CN110177929B (en) Control device for internal combustion engine
EP2284378A2 (en) Engine control apparatus
JP2010106742A (en) In-cylinder pressure measurement apparatus
KR920004511B1 (en) Adaptive air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JP2009068388A (en) Control device for internal combustion engine
JP2008261289A (en) Abnormality diagnostic device of air-fuel ratio sensor
JP2014020212A (en) Control device for internal combustion engine
JP4605060B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP3616683B2 (en) Abnormality detection device for air pump of internal combustion engine
JP2007231883A (en) Air fuel ratio control device for internal combustion engine
JP2009019523A (en) Control device of internal combustion engine
JP4209853B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP5350144B2 (en) Air flow rate calculation device
JP2012207656A (en) Control device of internal combustion engine
JP2007154841A (en) Intake air amount detection device of internal combustion engine
JP2011252785A (en) Air intake volume correction method for internal combustion engines
JP5372664B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP4906815B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP4415506B2 (en) Atmospheric pressure learning device for internal combustion engine
JP5760924B2 (en) In-cylinder pressure estimation device for internal combustion engine
JP4547167B2 (en) Failure diagnosis method for frequency signal output type flow rate detection device and failure diagnosis device
JP2009092075A (en) Control device of cylinder injection internal combustion engine
JP4246676B2 (en) Control device for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070104

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080701

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080829

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20081021

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20081023

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4209853

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111031

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111031

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111031

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121031

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121031

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131031

Year of fee payment: 5

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees