JP2847851B2 - 車両用内燃機関の制御装置 - Google Patents
車両用内燃機関の制御装置Info
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- JP2847851B2 JP2847851B2 JP2563190A JP2563190A JP2847851B2 JP 2847851 B2 JP2847851 B2 JP 2847851B2 JP 2563190 A JP2563190 A JP 2563190A JP 2563190 A JP2563190 A JP 2563190A JP 2847851 B2 JP2847851 B2 JP 2847851B2
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- intake air
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、機関への吸入空気量を制御する装置をサー
ボコントロールにより制御する車両用内燃機関の制御装
置に関する。
ボコントロールにより制御する車両用内燃機関の制御装
置に関する。
＜従来の技術＞ 従来の車両用内燃機関の制御装置としては、アクセル
操作量等に応じて車両の制御に直接作用する物理量であ
る機関出力軸の目標トルクを設定し、該目標トルクに応
じて吸入空気量や燃料供給量を制御することにしたもの
として、例えば特開昭58−155235号，特願昭63−144797
号に示されるようなものがある。
操作量等に応じて車両の制御に直接作用する物理量であ
る機関出力軸の目標トルクを設定し、該目標トルクに応
じて吸入空気量や燃料供給量を制御することにしたもの
として、例えば特開昭58−155235号，特願昭63−144797
号に示されるようなものがある。
特開昭58−155235号に示されるものは、目標トルクに
応じて吸入空気量を制御すると共にこの吸入空気量を検
出し、該吸入空気量に応じて燃料供給量を制御するもの
である。
応じて吸入空気量を制御すると共にこの吸入空気量を検
出し、該吸入空気量に応じて燃料供給量を制御するもの
である。
しかし、このような吸入空気量に応じて燃料供給する
いわゆる空気量主導方式では、過渡の運転状態において
時々刻々変化する空気量に対応して吸入空気量検出の遅
れを生じる等のため、最適な燃料量を与えることができ
ない。
いわゆる空気量主導方式では、過渡の運転状態において
時々刻々変化する空気量に対応して吸入空気量検出の遅
れを生じる等のため、最適な燃料量を与えることができ
ない。
そこで、上記の問題を解決すべく特願昭63−144797号
に示されるように目標トルクに応じて燃料量と空気量と
を一体に制御するようにしたもの（トルク主導方式）が
提案された。
に示されるように目標トルクに応じて燃料量と空気量と
を一体に制御するようにしたもの（トルク主導方式）が
提案された。
＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、上記トルク主導方式を採用した車両用
内燃機関の制御装置にあっても、燃料量と空気量とを一
体に制御するために吸入空気量の計量をスロットル弁開
度制御に依存しているため、後述するような問題を生じ
ていた。即ち、吸気管内及びスロットル弁付近に汚れが
付着したり、アイシングが発生したり、高地で大気圧が
変化したり、スロットルセンサのオフセット量がずれて
スロットル弁開度の指令値と実スロットル弁開度が異な
ったりしたような場合、同一スロットル弁開度指令値に
おける吸入空気量が異なるために、空燃比がずれて排気
エミッションが悪化したり、アクセル操作量と実現トル
クの相関がずれて制御性が悪化するという問題があっ
た。
内燃機関の制御装置にあっても、燃料量と空気量とを一
体に制御するために吸入空気量の計量をスロットル弁開
度制御に依存しているため、後述するような問題を生じ
ていた。即ち、吸気管内及びスロットル弁付近に汚れが
付着したり、アイシングが発生したり、高地で大気圧が
変化したり、スロットルセンサのオフセット量がずれて
スロットル弁開度の指令値と実スロットル弁開度が異な
ったりしたような場合、同一スロットル弁開度指令値に
おける吸入空気量が異なるために、空燃比がずれて排気
エミッションが悪化したり、アクセル操作量と実現トル
クの相関がずれて制御性が悪化するという問題があっ
た。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたも
ので、前記トルク主導方式で吸入空気量と燃料供給量と
を一体に制御する一方、吸入空気量を推定して制御のず
れを補正する構成とすることにより上記問題点を解決し
た車両用内燃機関の制御装置を提供することを目的とし
ている。
ので、前記トルク主導方式で吸入空気量と燃料供給量と
を一体に制御する一方、吸入空気量を推定して制御のず
れを補正する構成とすることにより上記問題点を解決し
た車両用内燃機関の制御装置を提供することを目的とし
ている。
＜課題を解決するための手段＞ このため本発明は第１図に示すように、 アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段ａ
と、 前記検出されたアクセル操作量に基づいて機関出力軸
の目標トルクを演算する目標トルク演算手段ｂと、 前記演算された目標トルクに応じて機関への吸入空気
量を制御する吸入空気量制御装置の目標操作量を演算す
る目標操作量演算手段ｃと、 前記演算された目標操作量に応じて吸入空気量を推定
する吸入空気量推定手段ｄと、 吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段ｅと、 所定の学習条件で、前記吸入空気量推定手段の推定結
果と、前記吸入空気量の検出結果とを比較して吸入空気
量制御装置の操作補正量を演算し、該操作補正量を目標
トルクに応じた学習値として記憶する操作補正量学習手
段ｆと、 前記演算された目標操作量と目標トルクに応じた操作
補正量の学習値とに基づいて得られた操作量に応じて吸
入空気量制御装置を操作する吸入空気量制御装置操作手
段ｇと、 前記目標トルクに応じて燃料供給量を演算し、機関に
燃料供給を行う燃料供給手段ｈと、 を含んで構成した。
と、 前記検出されたアクセル操作量に基づいて機関出力軸
の目標トルクを演算する目標トルク演算手段ｂと、 前記演算された目標トルクに応じて機関への吸入空気
量を制御する吸入空気量制御装置の目標操作量を演算す
る目標操作量演算手段ｃと、 前記演算された目標操作量に応じて吸入空気量を推定
する吸入空気量推定手段ｄと、 吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段ｅと、 所定の学習条件で、前記吸入空気量推定手段の推定結
果と、前記吸入空気量の検出結果とを比較して吸入空気
量制御装置の操作補正量を演算し、該操作補正量を目標
トルクに応じた学習値として記憶する操作補正量学習手
段ｆと、 前記演算された目標操作量と目標トルクに応じた操作
補正量の学習値とに基づいて得られた操作量に応じて吸
入空気量制御装置を操作する吸入空気量制御装置操作手
段ｇと、 前記目標トルクに応じて燃料供給量を演算し、機関に
燃料供給を行う燃料供給手段ｈと、 を含んで構成した。
＜作用＞ アクセル操作量検出手段ａによって検出されたアクセ
ル操作量に基づいて目標トルク演算手段ｂが機関出力軸
の目標トルクを演算する。
ル操作量に基づいて目標トルク演算手段ｂが機関出力軸
の目標トルクを演算する。
目標操作量演算手段ｃは、吸入空気量制御装置（例え
ばスロットル弁とその駆動機構）の前記目標トルクに対
応する目標操作量を演算する。
ばスロットル弁とその駆動機構）の前記目標トルクに対
応する目標操作量を演算する。
吸入空気量推定手段ｄは、前記演算された目標操作量
に基づいて吸入空気量を推定し、吸入空気量検手段ｅ
は、実際の吸入空気量を検出する。
に基づいて吸入空気量を推定し、吸入空気量検手段ｅ
は、実際の吸入空気量を検出する。
操作補正量学習手段ｆは、所定の学習条件で前記推定
された吸入空気量と検出された吸入空気量とを比較して
吸入空気量制御装置の操作補正量を演算し、該操作補正
量を目標トルクに応じた学習値として記憶する。
された吸入空気量と検出された吸入空気量とを比較して
吸入空気量制御装置の操作補正量を演算し、該操作補正
量を目標トルクに応じた学習値として記憶する。
そして、吸入空気量制御装置操作手段ｇが、前記目標
操作量を目標トルクに応じて検索した操作補正量の学習
値で補正した操作量に応じて吸入空気量制御装置を操作
する。
操作量を目標トルクに応じて検索した操作補正量の学習
値で補正した操作量に応じて吸入空気量制御装置を操作
する。
一方、燃料供給は、燃料供給手段ｈにより目標トルク
に基づいて演算された量の燃料が機関に供給される。
に基づいて演算された量の燃料が機関に供給される。
＜実施例＞ 以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
本実施例のシステム構成を示す第２図において、 アクセルペダルには、アクセルペダルの踏み込み量
（アクセル操作量）Accをポテンショメータの出力電圧
によって検出するアクセル操作量検出手段ａとしてのア
クセル開度センサ１が設けられる。
（アクセル操作量）Accをポテンショメータの出力電圧
によって検出するアクセル操作量検出手段ａとしてのア
クセル開度センサ１が設けられる。
一方、機関には、機関のクランク角及び回転速度Ｎを
検出するクランク角センサ２、吸気管内圧力Paを検出す
るブーストセンサ３、吸入空気量制御装置としてのスロ
ットル弁４の開度θＲを検出するスロットルセンサ５が
設けられる。
検出するクランク角センサ２、吸気管内圧力Paを検出す
るブーストセンサ３、吸入空気量制御装置としてのスロ
ットル弁４の開度θＲを検出するスロットルセンサ５が
設けられる。
前記各センサ類からの検出信号はマイクロコンピュー
タであるCPU6に入力される。
タであるCPU6に入力される。
ここで、CPU6は、検出されたアクセル操作量Accと機
関回転速度Ｎとに基づいて、目標トルクT0を演算し、該
目標トルクT0に応じた目標スロットル弁開度θ０（吸入
空気量制御装置の目標操作量）を演算すると共に、該目
標スロットル弁開度θ０に基づいて吸気管圧力Pt（吸入
空気量相当値）を推定演算する。この推定された吸気管
圧力Ptに後述する位相補償を加えて得られるPt′と、前
記ブーストセンサ３によって検出される実吸気管圧力Pa
とを比較することにより、スロットル弁開度の補正値Ｋ
を求め、θ０とＫとから最終的なスロットル弁開度指令
値θを演算して、スロットル弁駆動装置７にθを出力し
て吸入空気量の制御を行う。
関回転速度Ｎとに基づいて、目標トルクT0を演算し、該
目標トルクT0に応じた目標スロットル弁開度θ０（吸入
空気量制御装置の目標操作量）を演算すると共に、該目
標スロットル弁開度θ０に基づいて吸気管圧力Pt（吸入
空気量相当値）を推定演算する。この推定された吸気管
圧力Ptに後述する位相補償を加えて得られるPt′と、前
記ブーストセンサ３によって検出される実吸気管圧力Pa
とを比較することにより、スロットル弁開度の補正値Ｋ
を求め、θ０とＫとから最終的なスロットル弁開度指令
値θを演算して、スロットル弁駆動装置７にθを出力し
て吸入空気量の制御を行う。
また、CPU6は、前記目標トルクT0と機関回転速度Ｎと
に基づいて燃料噴射量Tiを演算して、該燃料噴射量Tiに
相当するパルス幅を有する燃料噴射パルスを機関の吸気
通路８に設けたインジェクタ９に出力して燃料供給制御
を行う。
に基づいて燃料噴射量Tiを演算して、該燃料噴射量Tiに
相当するパルス幅を有する燃料噴射パルスを機関の吸気
通路８に設けたインジェクタ９に出力して燃料供給制御
を行う。
更に、CPU6は、クランク角センサ２からのクランク角
信号に基づき、イグニッションコイル10に点火信号を出
力する点火制御を同時に行っている。
信号に基づき、イグニッションコイル10に点火信号を出
力する点火制御を同時に行っている。
前記スロットル弁駆動装置７はスロットル弁４に連結
され、スロットルセンサ５によって検出される実スロッ
トル弁開度θＲと、前記CPU6から入力したスロットル弁
開度指令値θ０との偏差に応じてスロットル弁駆動装置
７を駆動しスロットル弁４の開度を指令値に追従させる
ようになっている。
され、スロットルセンサ５によって検出される実スロッ
トル弁開度θＲと、前記CPU6から入力したスロットル弁
開度指令値θ０との偏差に応じてスロットル弁駆動装置
７を駆動しスロットル弁４の開度を指令値に追従させる
ようになっている。
第３図は目標トルクT0、スロットル弁開度指令値θ０
の各演算を行うプログラムを示す。このプログラムは一
定の周期例えば10ms毎に実行される。以下、同図に従っ
て説明すると、 301では、アクセル開度センサ１からアクセル開度Acc
を読み込む。
の各演算を行うプログラムを示す。このプログラムは一
定の周期例えば10ms毎に実行される。以下、同図に従っ
て説明すると、 301では、アクセル開度センサ１からアクセル開度Acc
を読み込む。
302では、クランク角センサ２からのクランク角信号
に基づいて、機関の回転速度Ｎを演算する。
に基づいて、機関の回転速度Ｎを演算する。
303では、目標トルクT0を演算する。目標トルクT
0は、車両の運転状態において機関に要求されるトルク
で、例えば、特願昭63−144797号の場合のように、アク
セル開度対出力トルクの比例係数k1,機関回転速度対出
力トルクの比例係数k2を用いて次式のように決定しても
よい。
0は、車両の運転状態において機関に要求されるトルク
で、例えば、特願昭63−144797号の場合のように、アク
セル開度対出力トルクの比例係数k1,機関回転速度対出
力トルクの比例係数k2を用いて次式のように決定しても
よい。
T0＝k1・Acc−k2・Ｎ 但し、車両の運転条件に応じて特性を変える必要がな
ければ簡単にトルクテーブルに設定された特性に従い、
AccとＮとから検索等により目標トルクT0を求めても構
わない。この303の機能が目標トルク演算手段に相当す
る。
ければ簡単にトルクテーブルに設定された特性に従い、
AccとＮとから検索等により目標トルクT0を求めても構
わない。この303の機能が目標トルク演算手段に相当す
る。
304では、機関回転速度Ｎと目標トルクT0とに基づい
て、目標スロットル弁開度θ０を演算する。具体的に
は、予め車両に搭載された機関の性能から定まるデータ
に基づいて、目標トルクT0と機関回転速度Ｎとから検索
される目標スロットル弁開度θ０のマップテーブルを用
意しておき、該テーブルから目標スロットル弁開度θ０
を読み出す等の方法を用いる。目標スロットル弁開度θ
０は吸入空気量制御装置の目標操作量に相当するから、
この304の機能が目標操作量演算手段ｃに相当する。
て、目標スロットル弁開度θ０を演算する。具体的に
は、予め車両に搭載された機関の性能から定まるデータ
に基づいて、目標トルクT0と機関回転速度Ｎとから検索
される目標スロットル弁開度θ０のマップテーブルを用
意しておき、該テーブルから目標スロットル弁開度θ０
を読み出す等の方法を用いる。目標スロットル弁開度θ
０は吸入空気量制御装置の目標操作量に相当するから、
この304の機能が目標操作量演算手段ｃに相当する。
305では、後述するスロットル弁開度補正学習テーブ
ルから目標トルクT0と機関回転速度Ｎとに基づいてスロ
ットル弁開度補正値Ｋを演算する。この、スロットル弁
開度補正値は吸入空気量制御装置の操作補正量に相当す
るから、この305の機能と、後述するスロットル弁開度
補正量学習のプログラム（第４図に示す。特に404〜407
の部分）の機能とが操作補正量演算手段ｆに相当する。
ルから目標トルクT0と機関回転速度Ｎとに基づいてスロ
ットル弁開度補正値Ｋを演算する。この、スロットル弁
開度補正値は吸入空気量制御装置の操作補正量に相当す
るから、この305の機能と、後述するスロットル弁開度
補正量学習のプログラム（第４図に示す。特に404〜407
の部分）の機能とが操作補正量演算手段ｆに相当する。
306では、目標スロットル弁開度θ０とスロットル弁
開度補正値Ｋとに基づいてスロットル弁開度指令値θを
演算する。
開度補正値Ｋとに基づいてスロットル弁開度指令値θを
演算する。
307では、306で演算されたスロットル弁開度指令値θ
をスロットル弁駆動装置７へ出力する。これにより、ス
ロットル弁４はスロットル弁開度指令値θに一致するよ
うにフィードバック制御される。したがって、この307
と前記306の機能とがスロットルセンサ５及びスロット
ル駆動装置７と共に吸入空気量制御装置操作手段ｇに相
当する。
をスロットル弁駆動装置７へ出力する。これにより、ス
ロットル弁４はスロットル弁開度指令値θに一致するよ
うにフィードバック制御される。したがって、この307
と前記306の機能とがスロットルセンサ５及びスロット
ル駆動装置７と共に吸入空気量制御装置操作手段ｇに相
当する。
308では、燃料噴射パルス幅Tiを演算する。具体的に
は、303で求めた目標トルクT0と機関回転速度Ｎとに基
づいてマップテーブルからの検索によって基本燃料噴射
パルス幅TPを求め、機関の運転状態に応じて定まる各種
補正を行って、有効燃料噴射パルス幅Tiを演算する。こ
こで、基本燃料噴射パルス幅TPに加える補正は、冷却水
温度に応じた増量、始動時の増量、排気中の酸素濃度の
検出値に基づいて行われる空燃比フィードバック補正等
の公知のものである。
は、303で求めた目標トルクT0と機関回転速度Ｎとに基
づいてマップテーブルからの検索によって基本燃料噴射
パルス幅TPを求め、機関の運転状態に応じて定まる各種
補正を行って、有効燃料噴射パルス幅Tiを演算する。こ
こで、基本燃料噴射パルス幅TPに加える補正は、冷却水
温度に応じた増量、始動時の増量、排気中の酸素濃度の
検出値に基づいて行われる空燃比フィードバック補正等
の公知のものである。
309では、308で演算した燃料噴射パルス幅TiをCPU6の
出力ポートにセットする。これにより、クランク角セン
サ９からのクランク角信号によりトリガされる所定のタ
イミングで前記Tiのパルス幅を有する燃料噴射パルスが
インジェクタ９に出力され、Tiに相当する量の燃料が供
給される。この309と前記308の機能とがインジェクタ９
と共に燃料供給手段ｈに相当する。
出力ポートにセットする。これにより、クランク角セン
サ９からのクランク角信号によりトリガされる所定のタ
イミングで前記Tiのパルス幅を有する燃料噴射パルスが
インジェクタ９に出力され、Tiに相当する量の燃料が供
給される。この309と前記308の機能とがインジェクタ９
と共に燃料供給手段ｈに相当する。
第４図は、スロットル弁開度補正量を学習するプログ
ラムを示し、一定の周期例えば10ms毎に実行される。同
図に従って説明すると、 401では、ブーストセンサ３からの信号に基づいて吸
気管内圧力Paを計測する。吸気管内圧力は吸入空気量に
相当する値であるから、ブーストセンサ３と、この401
の機能とが吸入空気量検出手段ｅに相当する。
ラムを示し、一定の周期例えば10ms毎に実行される。同
図に従って説明すると、 401では、ブーストセンサ３からの信号に基づいて吸
気管内圧力Paを計測する。吸気管内圧力は吸入空気量に
相当する値であるから、ブーストセンサ３と、この401
の機能とが吸入空気量検出手段ｅに相当する。
402では、304で演算された目標スロットル弁開度θ０
に基づいて吸気管内圧力Ptを推定演算する。具体的に
は、予め車両に搭載された機関の性能から定まるデータ
に基づいて、目標スロットル弁開度θ０と機関回転速度
Ｎとからルックアップされる吸気管内圧力テーブルを用
意しておき、推定吸気管内圧力Ptを読み出すといった方
法を用いる。
に基づいて吸気管内圧力Ptを推定演算する。具体的に
は、予め車両に搭載された機関の性能から定まるデータ
に基づいて、目標スロットル弁開度θ０と機関回転速度
Ｎとからルックアップされる吸気管内圧力テーブルを用
意しておき、推定吸気管内圧力Ptを読み出すといった方
法を用いる。
ここで、吸気管内圧力Ptの推定をスロットル弁開度指
令値θ（実際の操作量）ではなく、目標スロットル弁開
度θ０に基づいて行うのは、この値が、本来のアクセル
操作量に応じた目標トルクT0に対応する目標値だからで
あり、スロットル弁開度を目標値に制御することによっ
てアクセル操作量と実現トルクとの相関を保つように補
正を行うためである。
令値θ（実際の操作量）ではなく、目標スロットル弁開
度θ０に基づいて行うのは、この値が、本来のアクセル
操作量に応じた目標トルクT0に対応する目標値だからで
あり、スロットル弁開度を目標値に制御することによっ
てアクセル操作量と実現トルクとの相関を保つように補
正を行うためである。
尚、前記吸気管内圧力Ptは、スロットル弁開度一定状
態で測定されたものであるため、スロットル弁４が短時
間で開閉しているような状況においては、吸気管内圧力
Ptはスロットル弁開度指令に対して遅れを生じる。した
がって、吸気管内圧力Ptは数周期前の目標スロットル弁
開度θ０に基づいて演算する。何周期前の値を用いるか
は機関回転速度Ｎに応じて切り換える。
態で測定されたものであるため、スロットル弁４が短時
間で開閉しているような状況においては、吸気管内圧力
Ptはスロットル弁開度指令に対して遅れを生じる。した
がって、吸気管内圧力Ptは数周期前の目標スロットル弁
開度θ０に基づいて演算する。何周期前の値を用いるか
は機関回転速度Ｎに応じて切り換える。
403では、前記推定した吸気管内圧力Ptに、スロット
ル弁駆動装置７の応答遅れ及びスロットル弁４に対する
空気の位相遅れの補償を施し、401にて検出したタイミ
ングと同一の推定吸気管内圧力Pt′を算出する。これは
まず、コレクタ充填の時定数τｆをサンプル値系に変換
した係数kfを演算する。コレクタ充填の時定数τｆはス
ロットル弁開度と機関回転速度によって異なる値をとる
ので係数kfのデータをテーブルで与えておき、302で演
算された機関回転速度Ｎと401で検出された吸気管内圧
力Ptとにより、Pt′を次式により演算する。
ル弁駆動装置７の応答遅れ及びスロットル弁４に対する
空気の位相遅れの補償を施し、401にて検出したタイミ
ングと同一の推定吸気管内圧力Pt′を算出する。これは
まず、コレクタ充填の時定数τｆをサンプル値系に変換
した係数kfを演算する。コレクタ充填の時定数τｆはス
ロットル弁開度と機関回転速度によって異なる値をとる
ので係数kfのデータをテーブルで与えておき、302で演
算された機関回転速度Ｎと401で検出された吸気管内圧
力Ptとにより、Pt′を次式により演算する。
Pt′new＝Kf・Pt′old＋（１−kf）・Pt・・・（１） ここでkfの算出方法を示しておく。
スロットル弁開度指令値θが出力された時点における
スロットル弁通過空気量Qsと同一時点の吸入行程で実際
にシリンダに吸入される空気量QcyLとにはコレクタを充
填するための遅れを生じ、その関係は次式のように一次
遅れの関係であらわされることが知られている。
スロットル弁通過空気量Qsと同一時点の吸入行程で実際
にシリンダに吸入される空気量QcyLとにはコレクタを充
填するための遅れを生じ、その関係は次式のように一次
遅れの関係であらわされることが知られている。
ここで、τｆ（ｓ）は空気の応答遅れの時定数でスロ
ットル弁開度θと機関回転速度Ｎによって異なる値をと
るが、その値は機関の形状により計算で予め求めること
ができる。
ットル弁開度θと機関回転速度Ｎによって異なる値をと
るが、その値は機関の形状により計算で予め求めること
ができる。
（参考：τｆの計算式） Vcはコレクタ容積、Ｒはガス定数、Taは吸気温度、Pa
は大気圧、ηｖは充填効率、VEは機関の排気量、γａは
空気の密度、Ｃはスロットル弁の開度定数、ｇは吸気管
圧力によって定まる定数である。
は大気圧、ηｖは充填効率、VEは機関の排気量、γａは
空気の密度、Ｃはスロットル弁の開度定数、ｇは吸気管
圧力によって定まる定数である。
機関の発生トルクと吸入空気量とは比例関係にあるか
ら（２）式の関係はスロットル弁開度を与えた目標吸気
管内圧力Ptと、その時点で実際に吸入した空気量で発生
することのできる吸気管内圧力Pt′との関係と同一であ
る。
ら（２）式の関係はスロットル弁開度を与えた目標吸気
管内圧力Ptと、その時点で実際に吸入した空気量で発生
することのできる吸気管内圧力Pt′との関係と同一であ
る。
そこで、（２）式のQsとQcyLとを夫々PtとPt′とに置
き換えて、サンプリング周期（演算周期）をTsmp（ｓ）
として離散時間系に変換すると（４）式の関係が得られ
る。
き換えて、サンプリング周期（演算周期）をTsmp（ｓ）
として離散時間系に変換すると（４）式の関係が得られ
る。
（４）式を展開すると加重平均の計算式が得られる。
Pt′（new）＝kf・Pt′（oLd）＋（１−kf）・Pt ・・・（５） 係数kfは次式のように表され、前述のようにスロット
ル弁開度θと機関回転速度Ｎとの関数になるので、予め
計算したデータを係数テーブルで与えておく。
ル弁開度θと機関回転速度Ｎとの関数になるので、予め
計算したデータを係数テーブルで与えておく。
このようにして、吸入空気のコレクタ充填による位相
遅れの影響を考慮した推定吸気管内圧力Pt′が得られ
た。以上、推定吸気管内圧力Pt′を求めるための402、4
03の機能が吸入空気量推定手段ｄに相当する。
遅れの影響を考慮した推定吸気管内圧力Pt′が得られ
た。以上、推定吸気管内圧力Pt′を求めるための402、4
03の機能が吸入空気量推定手段ｄに相当する。
さて、吸気管内及びスロットル弁４付近の汚れやアイ
シングの発生、高地における大気圧の変化、スロットル
センサ５のオフセットずれ等によりスロットル弁開度指
令値θと実スロットル弁開度θとの間にずれが存在する
と、吸気管内圧力Paと推定吸気管圧力Pt′との間にずれ
を生じる。一方、目標スロットル弁開度θ０、燃料供給
量、点火時期は目標トルクT0に基づいてフィードフォワ
ードで決定されるため、先に述べた原因により、空燃
比、点火時期が理想状態よりずれて、排気エミッション
の悪化、運転性の悪化を引き起こす。アクセル操作量が
一定の状態では、公知の排気中酸素濃度の検出等に基づ
いて行われる空燃比フィードバック補正等により空燃比
の補正は可能であるが、アクセル操作量が大きかった
り、操作速度が速い場合は、フィードバック制御では間
に合わずフィードフォワード的にスロットル弁開度を補
正することが必要になる。そこで、次のステップ以降で
スロットル弁開度補正量を求める。
シングの発生、高地における大気圧の変化、スロットル
センサ５のオフセットずれ等によりスロットル弁開度指
令値θと実スロットル弁開度θとの間にずれが存在する
と、吸気管内圧力Paと推定吸気管圧力Pt′との間にずれ
を生じる。一方、目標スロットル弁開度θ０、燃料供給
量、点火時期は目標トルクT0に基づいてフィードフォワ
ードで決定されるため、先に述べた原因により、空燃
比、点火時期が理想状態よりずれて、排気エミッション
の悪化、運転性の悪化を引き起こす。アクセル操作量が
一定の状態では、公知の排気中酸素濃度の検出等に基づ
いて行われる空燃比フィードバック補正等により空燃比
の補正は可能であるが、アクセル操作量が大きかった
り、操作速度が速い場合は、フィードバック制御では間
に合わずフィードフォワード的にスロットル弁開度を補
正することが必要になる。そこで、次のステップ以降で
スロットル弁開度補正量を求める。
404では、401にて検出した吸気管内圧力Pa及び402に
て演算した吸気管内圧力Pt′と機関回転速度Ｎとから各
吸気管内圧力に相当するスロットル弁開度θ（Pt′,N）
とθ（Pa,N）を第５図に示すようなテーブルによって求
める。この差Ｄ（Ｄ＝θ（（Pa′,N）−θ（Pa,N））を
前記スロットル弁開度補正量Ｋを得るための最新のデー
タとして求める。
て演算した吸気管内圧力Pt′と機関回転速度Ｎとから各
吸気管内圧力に相当するスロットル弁開度θ（Pt′,N）
とθ（Pa,N）を第５図に示すようなテーブルによって求
める。この差Ｄ（Ｄ＝θ（（Pa′,N）−θ（Pa,N））を
前記スロットル弁開度補正量Ｋを得るための最新のデー
タとして求める。
例えば、Pt′＞Pa（Ｄ＞０）の場合は目標トルクに対
する推定吸気管内圧力Pt′の方が実吸気管内圧力Paより
高いので、スロットル弁開度指令値θを大きくしてPaを
Pt′に近づけるようにＤはスロットル弁４を開く側の値
に設定されることとなる。
する推定吸気管内圧力Pt′の方が実吸気管内圧力Paより
高いので、スロットル弁開度指令値θを大きくしてPaを
Pt′に近づけるようにＤはスロットル弁４を開く側の値
に設定されることとなる。
405では、機関の運転状態が過渡状態であるか定常状
態であるかを判定する。これは、スロットル弁開度（又
はアクセル操作量）と機関回転速度の変化量を求め、い
ずれかが所定値以上の場合には、機関の運転状態が過渡
状態であると判断する。
態であるかを判定する。これは、スロットル弁開度（又
はアクセル操作量）と機関回転速度の変化量を求め、い
ずれかが所定値以上の場合には、機関の運転状態が過渡
状態であると判断する。
406では、スロットル弁開度学習テーブルを更新する
か否かの判断を行う。これは405で機関の運転状態が過
渡と判定された場合、アイドル状態、始動時等の場合
は、学習テーブルの更新を行わないと判断してこのルー
チンを終了する。それ以外の時は、学習の更新を行うと
判定して407へ進む。407では、スロットル弁開度学習テ
ーブルの更新を行う。スロットル弁開度補正学習テーブ
ルは第６図に示すように機関回転速度Ｎと目標トルクT0
とによって割り付けておき、K0を該当する格子点に書き
込む。その際、新たな学習テーブル値Knewを、もともと
書き込まれていた値Koldと前記404で求めた最新のデー
タとを加重平均して学習値を更新すれば、学習値のエラ
ーが低減できる。
か否かの判断を行う。これは405で機関の運転状態が過
渡と判定された場合、アイドル状態、始動時等の場合
は、学習テーブルの更新を行わないと判断してこのルー
チンを終了する。それ以外の時は、学習の更新を行うと
判定して407へ進む。407では、スロットル弁開度学習テ
ーブルの更新を行う。スロットル弁開度補正学習テーブ
ルは第６図に示すように機関回転速度Ｎと目標トルクT0
とによって割り付けておき、K0を該当する格子点に書き
込む。その際、新たな学習テーブル値Knewを、もともと
書き込まれていた値Koldと前記404で求めた最新のデー
タとを加重平均して学習値を更新すれば、学習値のエラ
ーが低減できる。
Knew＝（１−α）・Kold＋α・Ｄ （αは学習ゲイン） ・・・（７） 尚、本実施例では、スロットル弁下流に設けたブース
トセンサ３に基づいてスロットル弁４の制御を行ってい
るが、エアフローメータによる吸入空気流量検出に基づ
いてスロットル弁開度制御値の補正を行っても同様に実
現できることは言うまでもない。
トセンサ３に基づいてスロットル弁４の制御を行ってい
るが、エアフローメータによる吸入空気流量検出に基づ
いてスロットル弁開度制御値の補正を行っても同様に実
現できることは言うまでもない。
第７図には、別の実施例を示す。
本実施例は、ターボチャージャ等の過給装置11の装着
されている機関への適用例を示す。このような過給装置
の装着された機関においては、過給装置の状態によって
スロットル弁上流の気圧が異なるため、目標トルクに対
するスロットル弁開度は機関の運転状態によって補正す
る必要があるが、この場合でも第４図で説明した第一実
施例同様の吸入空気量検出手段を用いた学習制御を用い
る（但し学習ゲインは必要に応じて変更）ことにより機
関を常に最適な状態で運転することが可能である。
されている機関への適用例を示す。このような過給装置
の装着された機関においては、過給装置の状態によって
スロットル弁上流の気圧が異なるため、目標トルクに対
するスロットル弁開度は機関の運転状態によって補正す
る必要があるが、この場合でも第４図で説明した第一実
施例同様の吸入空気量検出手段を用いた学習制御を用い
る（但し学習ゲインは必要に応じて変更）ことにより機
関を常に最適な状態で運転することが可能である。
即ち、ソフトウエアは前記第一の実施例のものと同様
（演算式やそれに用いる係数等は適宜変更）であってよ
い。
（演算式やそれに用いる係数等は適宜変更）であってよ
い。
＜発明の効果＞ 以上説明したように本発明によれば、吸入空気量と燃
料供給量とを目標トルクに応じて一体に制御して吸入空
気量の検出遅れによる影響を無くした上で、スロットル
弁開度に応じて吸入空気量の推定結果と、検出結果とを
比較することにより、スロットル弁開度の制御量を補正
する構成としたため、吸気管内及びスロットル弁付近の
汚れやアイシングを発生したり、高地で大気圧が変化し
たり、スロットルセンサのオフセットがずれて同一スロ
ットル弁開度指令値におけるスロットル弁開度が異なる
状況となった場合でも、前記補正によって目標トルクに
応じた吸入空気量が確保され、良好な空燃比を実現で
き、アクセル操作量と実現トルクの相関も保たれ良好な
制御性を確保できる等の種々の効果が得られるものであ
る。
料供給量とを目標トルクに応じて一体に制御して吸入空
気量の検出遅れによる影響を無くした上で、スロットル
弁開度に応じて吸入空気量の推定結果と、検出結果とを
比較することにより、スロットル弁開度の制御量を補正
する構成としたため、吸気管内及びスロットル弁付近の
汚れやアイシングを発生したり、高地で大気圧が変化し
たり、スロットルセンサのオフセットがずれて同一スロ
ットル弁開度指令値におけるスロットル弁開度が異なる
状況となった場合でも、前記補正によって目標トルクに
応じた吸入空気量が確保され、良好な空燃比を実現で
き、アクセル操作量と実現トルクの相関も保たれ良好な
制御性を確保できる等の種々の効果が得られるものであ
る。
第１図は、本発明の構成を示すブロック図、第２図は、
本発明の一実施例のシステム構成図、第３図は及び第４
図は同上実施例の制御動作を示すフローチャート、第５
図及び第６図は、同上実施例に用いるマップテーブル、
第７図は、本発明の別の実施例のシステム構成図であ
る。 １……アクセル開度センサ、３……ブーストセンサ、４
……スロットル弁、５……スロットルセンサ、６……CP
U、７……スロットル弁駆動装置、９……インジェクタ
本発明の一実施例のシステム構成図、第３図は及び第４
図は同上実施例の制御動作を示すフローチャート、第５
図及び第６図は、同上実施例に用いるマップテーブル、
第７図は、本発明の別の実施例のシステム構成図であ
る。 １……アクセル開度センサ、３……ブーストセンサ、４
……スロットル弁、５……スロットルセンサ、６……CP
U、７……スロットル弁駆動装置、９……インジェクタ
Claims (1)
- 【請求項１】アクセル操作量を検出するアクセル操作量
検出手段と、 前記検出されたアクセル操作量に基づいて機関出力軸の
目標トルクを演算する目標トルク演算手段と、 前記演算された目標トルクに応じて機関への吸入空気量
を制御する吸入空気量制御装置の目標操作量を演算する
目標操作量演算手段と、 前記演算された目標操作量に応じて吸入空気量を推定す
る吸入空気量推定手段と、 吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、 所定の学習条件で、前記吸入空気量推定手段の推定結果
と、前記吸入空気量の検出結果とを比較して吸入空気量
制御装置の操作補正量を演算し、該操作補正量を目標ト
ルクに応じた学習値として記憶する操作補正量学習手段
と、 前記演算された目標操作量と目標トルクに応じた操作補
正量の学習値とに基づいて得られた操作量に応じて吸入
空気量制御装置を操作する吸入空気量制御装置操作手段
と、 前記目標トルクに応じて燃料供給量を演算し、機関に燃
料供給を行う燃料供給手段と、 を含んで構成したことを特徴とする車両用内燃機関の制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2563190A JP2847851B2 (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | 車両用内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2563190A JP2847851B2 (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | 車両用内燃機関の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03229944A JPH03229944A (ja) | 1991-10-11 |
| JP2847851B2 true JP2847851B2 (ja) | 1999-01-20 |
Family
ID=12171214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2563190A Expired - Fee Related JP2847851B2 (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | 車両用内燃機関の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2847851B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3445290B2 (ja) * | 1992-10-05 | 2003-09-08 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の制御システム |
-
1990
- 1990-02-05 JP JP2563190A patent/JP2847851B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03229944A (ja) | 1991-10-11 |
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Legal Events
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