JP4297278B2 - Rotating body position correction control device - Google Patents
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本発明は、回転体の位置補正制御装置に関し、特に、回転体の回転変動を検出するセンサの出力を該センサの被検出体であるリラクタの配置精度のばらつきに影響されないように校正することができる回転体の位置補正制御装置に関する。 The present invention relates to a position correction control device for a rotator, and in particular, calibrates the output of a sensor that detects rotation fluctuations of the rotator so that it is not affected by variations in the accuracy of placement of a reluctator that is a detected body of the sensor. The present invention relates to a position correction control device for a rotatable body.
図15は、従来の燃料噴射制御装置の要部機能を示すブロック図である。同図において、エンジンの吸気管に設けられる吸気負圧センサ(以下、「PBセンサ」という)100は吸気負圧を示す検出信号を出力する。PB値変換部110は、PBセンサ100から入力される検出信号を吸気負圧PBに変換する。PBマップ120は、吸気負圧PBの関数として基本燃料噴射時間Tiを記憶しており、入力された吸気負圧PBに応じた基本燃料噴射時間Tiを出力する。
FIG. 15 is a block diagram showing the main functions of a conventional fuel injection control device. In the figure, an intake negative pressure sensor (hereinafter referred to as “PB sensor”) 100 provided in an intake pipe of an engine outputs a detection signal indicating intake negative pressure. The
PB補正部130は、PBセンサ100から入力される検出信号に基づいて、大気圧の予測値である代替大気圧PAを算出する。PA補正係数記憶部140は、代替大気圧PAの関数として大気圧補正係数paを出力する。乗算部150は、基本燃料噴射時間Tiに補正係数paを乗算して燃料噴射時間Toutを出力する。燃料噴射時間Toutは代替大気圧PAによる基本燃料噴射時間Tiの補正後の値である。
Based on the detection signal input from the
さらに、PBセンサ100による検出信号は、行程判別部160に入力され、行程判別部160はPBセンサ100の検出信号に基づいて行程判別を行い、行程を確定する。確定された行程はステージ判別部170に入力され、ステージ判定部170は、現在の行程とクランクパルスとからステージ、つまり所定のクランク位置を基準としてクランクパルス間隔毎に割り当てられた位置情報を判定する。現在のステージが判定されれば、燃料噴射時期および点火時期が決定される。ステージの決定手法の一例は、本出願人の先願に係る特開2000−265894号公報に記載されている。
Furthermore, the detection signal from the
従来の燃料噴射制御装置では、PBセンサおよびクランクパルサを備える必要があり、本出願人は、このうちPBセンサを削除できる手法を提案している(特開2004−108288号公報や特開2004−108289号公報)。この公報に記載のものでは、クランクの回転変化に基づいて圧縮行程のエネルギ損失から排気行程のエネルギ損失を差し引いた値が吸入空気量と相関を有するという観点から吸入空気量を推定し、これに基づいて燃料噴射量を決定している。
クランクの回転変化に基づいて燃料噴射量を決定するよう構成された特許文献2,3の従来装置は、クランクパルス間隔の変動に基づいてクランクの回転変化を検出している。クランクパルス間隔は、クランク軸と一体に、またはクランク軸に連結された発電機のロータ等、回転体に配置されたリラクタの間隔の精度に直接影響される。その結果、リラクタ間隔の精度ばらつきによってクランク回転数が変動していると判断されるので、噴射制御にばらつきが生じることが考えられる。
The conventional devices of
本発明の目的は、リラクタ間隔の精度ばらつきの影響を受けたクランクパルス間隔を補正して、ばらつきの少ない燃料噴射制御装置等に校正値を出力することができる回転体の位置補正制御装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a rotating body position correction control device capable of correcting a crank pulse interval affected by variation in accuracy of a reluctator interval and outputting a calibration value to a fuel injection control device or the like with little variation. There is to do.
上記課題を解決するための本発明は、エンジンに連結されたフライホイール等の回転体の周面に所定間隔で配置された複数のリラクタと該リラクタを検出してパルス信号を出力するセンサとを有し、前記パルス信号の間隔に基づいて前記回転体の回転変動値を算出する回転体の位置補正制御装置において、前記パルス信号の間隔を校正する校正値を予め算出する校正値決定手段を具備し、前記校正値決定手段が、前記複数のリラクタのうち、予め選択されたリラクタに対応して発生されるパルス信号の間隔に基づいて、前記選択されたリラクタの間隔を示す実測値を出力する校正リラクタ間隔検出手段と、前記パルス信号に基づいて前記回転体の回転数を検出する回転数検出手段と、前記回転数に基づいて、前記選択されたリラクタの配置間隔の基準値を出力する基準値発生手段と、前記実測値と前記基準値との比の値を算出して校正値を出力する算出手段とを含み、該校正値決定手段による処理が、予定の校正値算出条件を満足した時に実行される点に特徴がある。 The present invention for solving the above problems includes a plurality of reluctors arranged at predetermined intervals on a peripheral surface of a rotating body such as a flywheel connected to an engine, and a sensor that detects the reluctors and outputs a pulse signal. A rotation body position correction control device that calculates a rotation fluctuation value of the rotation body based on the interval of the pulse signals, and includes a calibration value determination means that calculates in advance a calibration value for calibrating the interval of the pulse signals. Then, the calibration value determining means outputs an actual measurement value indicating an interval of the selected relaxor based on an interval of pulse signals generated corresponding to a previously selected relaxor among the plurality of relaxors. A calibration reluctator interval detecting means, a rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the rotating body based on the pulse signal, and the arrangement of the selected relucters based on the rotational speed. A reference value generating means for outputting a reference value of the output, and a calculating means for calculating a value of a ratio between the actual measurement value and the reference value and outputting a calibration value. It is characterized in that it is executed when the calibration value calculation conditions are satisfied.
また、本発明は、前記校正値算出条件が、前記回転体の減速時に満足され、さらに、この校正値算出条件には、前記回転体の回転数が予定範囲にあるときや、回転体の駆動源であるエンジンが暖機された状態にあるときなどの条件を加えることができる点に第2の特徴がある。 Further, according to the present invention, the calibration value calculation condition is satisfied when the rotating body is decelerated, and further, the calibration value calculation condition includes that the rotational speed of the rotating body is within a predetermined range, or the driving of the rotating body. A second feature is that a condition such as when the engine as a source is in a warmed-up state can be added.
さらに、本発明は、前記校正値決定手段で構成されたリラクタ間隔の実測値を使って前記回転体の駆動源であるエンジンの回転変動値を算出する手段を具備した点に第3の特徴がある。 Furthermore, the present invention has a third feature in that it comprises means for calculating a rotational fluctuation value of an engine which is a driving source of the rotating body using an actual value of a reluctator interval configured by the calibration value determining means. is there.
第1の特徴によれば、パルス信号により、該パルス信号を発生させているリラクタの間隔を実測し、その実測値と予め設定された基準値との比の値を求めて校正値としている。すなわち、理論的に計算されて予め設定された基準値をもとに、この基準値に対する実測値のずれの割合を実機が所定の校正値算出条件を満たしているときに検出することができる。 According to the first feature, the interval between the relucters generating the pulse signal is actually measured by the pulse signal, and the value of the ratio between the actually measured value and a preset reference value is obtained as the calibration value. That is, based on a reference value that is theoretically calculated and set in advance, it is possible to detect the rate of deviation of the measured value with respect to this reference value when the actual machine satisfies a predetermined calibration value calculation condition.
第2の特徴では、減速時や回転数が予定範囲内であるときやエンジンが暖機運転中等、回転体の回転変動に、駆動源の駆動力やフリクションが影響しにくい条件下で校正値が決定されるので、精度の高い校正値が得られる。 The second feature is that the calibration value is set under conditions where the driving force and friction of the drive source are less likely to affect the rotation fluctuation of the rotating body, such as when the engine is decelerating or when the engine speed is within the expected range, or when the engine is warming up. Since it is determined, a highly accurate calibration value can be obtained.
第3の特徴によれば、精度の高い校正値で実測値が校正されるので、リラクタの配置間隔の精度を従来通りにしたまま、つまり従来の製作精度のままで回転体の回転変動の検出精度を向上させることができる。 According to the third feature, since the actual measurement value is calibrated with a highly accurate calibration value, the rotational variation of the rotating body can be detected with the accuracy of the arrangement distance of the reluctator maintained as before, that is, with the conventional manufacturing accuracy. Accuracy can be improved.
また、製作時の精度ばらつきの影響を小さくできるだけでなく、例えばエンジンの分解・組み立て時等に、リラクタとセンサとの間隙が変化していたり、部品交換によりリラクタ間隔が異なっていたりした場合でも、エンジンが前記校正値算出条件で運転されたときに構成が可能である。 In addition, not only can the influence of accuracy variations during production be reduced, but also when the gap between the reluctator and sensor changes, for example, when the engine is disassembled or assembled, or when the distance between the reluctators differs due to component replacement, A configuration is possible when the engine is operated under the calibration value calculation conditions.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図3は、本発明の一実施形態に係る内燃エンジン用燃料噴射制御装置のシステム構成を示すブロック図である。同図において、クランク回転センサつまりクランクパルサ1、スロットルセンサ2、および水温センサ3は、それぞれクランクパルスPLS、スロットル開度TH、およびエンジン温度を代表する冷却水温TWを検出する。マイコンおよびその周辺部品からなるECU4は、各センサ1,2,3の出力を取り込んで、予定のアルゴリズムで処理をし、その処理結果である指令をインジェクタ(燃料噴射弁)5、点火コイル6、および燃料ポンプ7等に対して出力する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a block diagram showing a system configuration of a fuel injection control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. In the figure, a crank rotation sensor, that is, a
クランクパルサ1は、図示しないエンジンの出力であるクランク軸に結合される回転体の周囲に所定の間隔で設けられる複数のリラクタに反応してクランクパルスPLSとしてのパルス信号を出力する。クランクパルスPLSの発生周期はリラクタの間隔に対応しており、このクランクパルスPLSに従って、クランク角を代表するステージ番号が決定される。
The
図4は、リラクタの配置を示すロータの正面図である。回転体8は、エンジンで駆動される発電機のロータヨークやフライホイールであり、エンジンのクランク軸9に結合される。このロータヨーク8は、例えば、アルミニューム等の非磁性体で形成され、ロータヨーク8の外周には磁気誘導体であるリラクタ10が複数設けられる。ロータヨーク8の外周に対向して配置されるクランクパルサ1はこれらのリラクタ10に接近・離間する毎に誘導される電流の変化を検出してクランクパルスPLSを出力する。リラクタ10は、円周360度のうち240度の範囲内に30度間隔で9個設けられている。すなわち、リラクタ10はロータヨーク8の円周の一部領域に等間隔で複数配置されている。したがって、図示のように、連続して配置されている9個のリラクタ10のうち両端に位置するものの互いの間隔は120度である。
FIG. 4 is a front view of the rotor showing the arrangement of the reluctators. The rotating
ロータヨーク8は、ピストンのストロークと各リラクタ10とが所定の位置関係になるようにクランク軸9に取り付けられる。このロータヨーク8が図中時計回りで回転するものとすると、等間隔で配置されているリラクタ10のうち、回転方向先頭に位置しているリラクタ10の、例えば中央位置がエンジンのストロークの圧縮上死点に位置するように位置合わせされる。
The
クランクパルスPLSを検出する毎にその直前のクランクパルスPLS検出時からの時間経過を計測するパルス周期検出手段を設け、このクランクパルスPLSの周期が長くなったときに、直前のクランクパルスPLSが、回転方向先頭のリラクタ10によるものであると判断できる。つまり二つの上死点(圧縮上死点、排気上死点)のいずれかに対応するリラクタ10を検出したことを認識することができる。
Each time a crank pulse PLS is detected, a pulse period detecting means is provided for measuring the time elapsed since the detection of the immediately preceding crank pulse PLS. When the period of the crank pulse PLS becomes longer, the immediately preceding crank pulse PLS is It can be determined that this is due to the
検出された上死点が圧縮上死点C−TOPか排気上死点E−TOPかは、検出された上死点に対応するクランクパルスPLSとその直前のクランクパルスとの間隔つまりパルス周期の違いによって判別することができる。圧縮行程は排気行程よりフリクションが大きいので、クランクパルスPLSの周期が長くなると考えられるからである。 Whether the detected top dead center is the compression top dead center C-TOP or the exhaust top dead center E-TOP is the interval between the crank pulse PLS corresponding to the detected top dead center and the immediately preceding crank pulse, that is, the pulse period. It can be determined by the difference. This is because it is considered that the cycle of the crank pulse PLS becomes longer because the compression stroke has a larger friction than the exhaust stroke.
続いて、ECU4による燃料噴射制御を説明する。図5は、4サイクルエンジンの1行程(2回転)における吸気負圧PBの変化を、エンジンの回転数変化、吸気・圧縮・燃焼・排気の各行程、ならびにクランクパルスPLSおよびステージとの関連で示した図である。同図において、クランク軸9の2回転つまりエンジンの1サイクルをクランクパルスPLS間隔に対応づけて18個のステージ(ステージ番号♯0〜♯17)として割り当てる。本実施形態では、この図5に示すエンジン回転数NEの変動と吸気負圧PBとの関連に着目して、クランクパルスPLSの時間間隔つまり各ステージの長さ(以下「ステージの周期TS0〜TS17」という)に基づいてエンジンの回転変動を算出し、この回転変動に基づいて吸気負圧PBを予測する。
Subsequently, fuel injection control by the ECU 4 will be described. FIG. 5 shows changes in intake negative pressure PB in one stroke (two rotations) of a four-cycle engine in relation to changes in engine speed, intake / compression / combustion / exhaust strokes, and crank pulses PLS and stages. FIG. In the figure, two rotations of the
図6は、燃料噴射時間Toutの算出に使用されるPA予測値およびPB予測値の演算処理のフローチャートである。ステップS1では、クランクパルスPLSの周期を読み込む。クランクパルス周期はクランクパルスPLSをトリガとしてスタートする周期カウンタで計測される。周期が読み込まれると、周期カウンタは次の計測のためにリセットされる。ステップS2では、クランクパルスPLSの周期を使用してエンジンの回転変動を算出する基本演算を行う。 FIG. 6 is a flowchart of the calculation process of the predicted PA value and the predicted PB value used for calculating the fuel injection time Tout. In step S1, the cycle of the crank pulse PLS is read. The crank pulse cycle is measured by a cycle counter that starts with the crank pulse PLS as a trigger. Once the period is read, the period counter is reset for the next measurement. In step S2, a basic calculation is performed to calculate engine rotation fluctuation using the cycle of the crank pulse PLS.
図7は、基本演算の機能ブロック図である。図7において、加算部11は、排気行程に属するステージ#7の周期TS7とステージ#8の周期TS8とを加算する。加算部12は、排気行程に属するステージ#11の周期TS11と排気行程および吸気行程に跨るステージ#12の周期TS12とを加算する。また、加算部13は、吸気行程から圧縮行程に跨るステージ#15の周期TS15と圧縮行程に属するステージ#16の周期TS16とを加算する。加算部14は、圧縮行程に属するステージ#11の周期TS11と圧縮行程と燃焼行程とに跨るステージ#12の周期TS12とを加算する。
FIG. 7 is a functional block diagram of basic operations. In FIG. 7, the adding
減算部15は、周期(TS11+TS12)から周期(TS7+TS8)を減算する。つまり排気行程から吸気行程に跨る二つのステージの周期と排気行程の二つのステージの周期の差を回転変動として検出する。減算部16は、周期(TS15+TS16)から周期(TS11+TS12)を減算する。つまり吸気行程から圧縮行程に跨る二つのステージの周期と排気行程から吸気行程に跨る二つのステージの周期との差を回転変動として検出する。減算部17は周期(TS2+TS3)から周期(TS15+TS16)を減算する。つまり圧縮行程から燃焼行程に跨る二つのステージの周期と、吸気行程から圧縮行程に跨る二つのステージの周期との差を回転変動として検出する。
The subtracting
加算部18は、加算部12の加算結果つまり周期(TS11+TS12)と、加算部13の加算結果つまり周期(TS15+TS16)とをさらに加算する。除算部19は加算部18の加算結果を定数で除算し、その結果を、予測演算用エンジン回転数NEYPBとして出力する。
The
平滑化処理部20は減算部15の出力を平滑化処理して、その結果を回転変動値ΔTCとして出力する。平滑化処理部21は減算部16の出力を平滑化して、その結果を回転変動値ΔTAとして出力する。平滑化処理部22は減算部17の出力を平滑化して、その結果を回転変動値ΔTBとして出力する。
The smoothing
減算部23は、回転変動値ΔTAから回転変動値ΔTCを減算して回転変動値(ΔTA−ΔTC)を出力する。加算部24は、回転変動値ΔTAと回転変動値ΔTBとを加算して回転変動値(ΔTA+ΔTB)を出力する。回転変動値ΔTA、ΔTB、ΔTCがゼロ以下の時は、平滑化処理部20、21、22にゼロを入力する。また、回転変動値(ΔTA−ΔTC)および回転変動値(ΔTA+ΔTB)は、それぞれの結果がゼロの時は、ゼロを出力する。
The subtracting
図6に戻る。ステップS3では、スロットル開度THおよびエンジン温度TWを読み込む。ステップS4では、スロットル開度THの演算切り替え値THCALCを予測演算用エンジン回転数NEYPBに従ってテーブルから検索する。 Returning to FIG. In step S3, the throttle opening TH and the engine temperature TW are read. In step S4, the calculation switching value THCALC for the throttle opening TH is searched from the table according to the prediction calculation engine speed NEYPB.
ステップS5では、高回転演算と低回転演算との切り替えのために、スロットル開度THが演算切り替え値THCALCより小さいか否かを判別する。 In step S5, it is determined whether or not the throttle opening TH is smaller than a calculation switching value THCALC for switching between a high rotation calculation and a low rotation calculation.
スロットル開度THが演算切り替え値THCALCより小さいときはステップS6に進む。ステップS6では、予測演算用エンジン回転数NEYPBとエンジン温度TWとをそれぞれ使ってテーブルから低回転演算係数を検索する。予測演算用エンジン回転数NEYPBに対応して、定常状態および低回転時のPB算出用係数、並びに加速補正項kの算出用係数等が、低回転演算係数として検索される。また、エンジン温度TWに対応して回転変動の温度補正係数が検索される。 When the throttle opening TH is smaller than the calculation switching value THCALC, the process proceeds to step S6. In step S6, the low revolution calculation coefficient is searched from the table using the prediction calculation engine speed NEYPB and the engine temperature TW, respectively. Corresponding to the engine speed NEYPB for prediction calculation, the PB calculation coefficient in steady state and low rotation, the calculation coefficient for the acceleration correction term k, and the like are searched as low rotation calculation coefficients. Further, a temperature correction coefficient for rotational fluctuation is retrieved corresponding to the engine temperature TW.
ステップS7では、低回転側の精度向上に寄与し得る前処理演算を行う。前処理演算は、低回転PA演算値YPACALを算出するための予測PB演算値YPBAを算出する。 In step S7, a preprocessing calculation that can contribute to improving the accuracy on the low rotation side is performed. In the preprocessing calculation, a predicted PB calculation value YPBA for calculating the low rotation PA calculation value YP A CAL is calculated.
図8は、前処理演算の機能ブロック図である。乗算部25は予測演算用エンジン回転数NEYPBに定常状態のPB算出用係数(勾配)aを乗算する。乗算部26は、乗算部25の出力に吸気行程前後の回転変動値(ΔTA−ΔTC)を乗算する。除算部27は、乗算部26の出力を油温補正係数gで除算する。
FIG. 8 is a functional block diagram of the preprocessing calculation. The
乗算部28は、予測演算用エンジン回転数NEYPBに加速補正項算出用係数(勾配)mを乗算する。乗算部29は、乗算部28の出力に回転変動値ΔTBを乗算する。除算部30は、乗算部29の出力を油温補正係数hで除算する。加算部31は除算部30の出力に加速補正項算出用係数(切片)nを加算する。加算部31の出力は加速補正係数kである。
The
加速判断部32は、エンジン回転数NEがしきい値(例えば2000rpm)以下で、かつ加速補正係数kがしきい値以上である場合に加速と判断し、予測演算値記憶部33に除算部27の出力を転送し、予測PB演算値YPBCALとして記憶する。加速判断部32は、加速と判断しなかった場合は、予測PB演算値YPBCALは前回値を保持する。
The
乗算部34は、加速補正係数kを予測PB演算値YPBCALに乗算する。加算部35は、加速補正項で補正された予測PB演算値YPBCALに定常状態のPB算出係数(切片)を加算する。加算部35の出力は予測PB演算値YPBAである。
The
図6に戻る。ステップS8では、予測PB演算値YPBAおよび予測演算用エンジン回転数NEYPB、並びに回転変動および低回転演算係数により低回転PA演算値YPACALを演算する。 Returning to FIG. In step S8, the low rotation PA calculation value YPACAL is calculated from the predicted PB calculation value YPBA, the prediction calculation engine speed NEYPB, the rotation fluctuation, and the low rotation calculation coefficient.
図9は、低回転PA予測演算の機能ブロック図である。図9において、乗算部36は、予測演算用エンジン回転数NEYPBに低回転PB算出用係数(勾配)pを乗算する。乗算部37は、乗算部36の出力に回転変動ΔTBを乗算する。除算部38は、乗算部37の出力を油温補正係数hで補正する。減算部39は、予測PB演算値YPBAから除算部38の出力を減算する。除算部40は、減算部39の出力を低回転PB算出用係数(切片)qで除算する。乗算部41は、除算部40の出力に定数を乗算して低回転PA演算値YPACALを出力する。
FIG. 9 is a functional block diagram of the low rotation PA prediction calculation. In FIG. 9, the
図6に戻る。ステップS9では、PA予測値YPAを算出する。図10は、ステップS9の詳細を示すフローチャートである。図9において、ステップS90では、予測条件を判断する。エンジン回転数NEが予定の範囲にあってスロットル開度THが最大値でない場合にステップS90は肯定となり、ステップS91で減速中か否かが判断される。減速中でなければ、ステップS92に進んで始動後から予定サイクル(例えば20サイクル)以内かどうかが判断される。ステップS92が肯定ならば、ステップS93に進んで始動時演算を行う。例えば、予定回数分のPA演算値YPCALを移動平均する。ステップS92が否定つまり始動から時間が長く経過している場合はステップS94に進んで変化量を規制する。例えば、1サイクルあたりのPA演算値YPCALの変化量を予定幅に規制する。 Returning to FIG. In step S9, a PA predicted value YPA is calculated. FIG. 10 is a flowchart showing details of step S9. In FIG. 9, in step S90, a prediction condition is determined. If the engine speed NE is within the predetermined range and the throttle opening TH is not the maximum value, the determination in step S90 is affirmative, and it is determined in step S91 whether the vehicle is decelerating. If the vehicle is not decelerating, the process proceeds to step S92 where it is determined whether or not it is within a predetermined cycle (for example, 20 cycles) after the start. If step S92 is affirmative, the process proceeds to step S93 to perform a start-up calculation. For example, the PA operation value YPCAL for the scheduled number of times is moving averaged. If step S92 is negative, that is, if a long time has elapsed since the start, the process proceeds to step S94 to regulate the amount of change. For example, the amount of change in the PA calculation value YPCAL per cycle is restricted to the planned width.
ステップS95では、PA演算値YPACALの平滑化処理を行う。例えば、前回のサイクルのPA演算値YPCALに係数を乗算した値に、今回のサイクルのPA演算値YPCALに(1−係数)を乗算した値を加算する。ステップS96では、平滑化処理の結果をPA予測値YPAとして出力する。予測条件に該当しない場合(ステップS90が否定)または減速中(ステップS91が肯定)の場合は、ステップS97で前回のPA予測値YPAを出力する。 In step S95, the PA calculation value YPACAL is smoothed. For example, the value obtained by multiplying the PA operation value YPCAL of the previous cycle by the coefficient is added to the value obtained by multiplying the PA operation value YPCAL of the current cycle by (1−coefficient). In step S96, the result of the smoothing process is output as a PA predicted value YPA. When the prediction condition is not met (No at Step S90) or when the vehicle is decelerating (Yes at Step S91), the previous PA predicted value YPA is output at Step S97.
図6に戻る。ステップS10では、低回転時のPB予測値を演算する。図11は、低回転時のPB予測値YPBの演算機能のブロック図である。図11において、乗算部42は予測演算用エンジン回転数NEYPBに低回転PB算出用係数(勾配)pを乗算する。乗算部43は、乗算部42の出力に回転変動値ΔTBを乗算する。除算部44は、乗算部43の出力を油温補正係数hで除算する。乗算部45は、前回のPA予測値に低回転PB算出用係数(切片)qを乗算する。除算部46は、乗算部45の出力を定数で除算する。加算部47は、除算部44および除算部46の出力を加算して低回転PB予測値YPBを出力する。
Returning to FIG. In step S10, the PB prediction value at the time of low rotation is calculated. FIG. 11 is a block diagram of the calculation function of the PB prediction value YPB at the time of low rotation. In FIG. 11, the
図6に戻る。ステップS5が否定のときはステップS11に進む。ステップS11では予測演算用エンジン回転数NEYPBとエンジン温度TWとスロットル開度THとをそれぞれ使ってテーブルから高回転演算係数を検索する。予測演算用エンジン回転数NEYPBに対応して、高回転時のPB算出用係数、温度補正係数の寄与率等が高回転演算係数として検索される。また、エンジン温度THに対応して回転変動の温度補正係数が検索される。さらにスロットル開度THと予測演算用エンジン回転数NEYPBに対応して高回転PA算出用基準値tが検索される。 Returning to FIG. If step S5 is negative, the process proceeds to step S11. In step S11, a high rotation calculation coefficient is retrieved from the table using the prediction calculation engine speed NEYPB, the engine temperature TW, and the throttle opening TH. Corresponding to the engine speed NEYPB for prediction calculation, the PB calculation coefficient at the time of high rotation, the contribution rate of the temperature correction coefficient, and the like are searched as the high rotation calculation coefficient. Further, a temperature correction coefficient for rotational fluctuation is searched in correspondence with the engine temperature TH. Further, the high rotation PA calculation reference value t is retrieved in correspondence with the throttle opening TH and the prediction calculation engine speed NEYPB.
高回転用の処理では、前処理PB演算は行わないのでステップS12に進んで、高回転PA算出用基準値tと回転変動とによって高回転PA演算値YPACALを演算する。 In the process for high rotation, pre-processing PB calculation is not performed, so the process proceeds to step S12, and the high rotation PA calculation value YPACAL is calculated from the high rotation PA calculation reference value t and the rotation fluctuation.
図12は、高回転PA予測演算の機能ブロック図である。図12において、除算部48は、回転変動値(ΔTA+ΔTB)を油温補正係数vで除算する。除算部49は、除算部48の出力を、スロットル開度THに関する高回転PA算出用基準値tで除算する。乗算部50は、除算部49の出力に定数を乗算して高回転PA演算値YPACALを出力する。
FIG. 12 is a functional block diagram of the high rotation PA prediction calculation. In FIG. 12, a
図6に戻る。ステップS13では、高回転時のPA予測値を算出する。この処理は、低回転時のPA予測値YPAの算出処理と同様である。ステップS14では高回転時のPB予測値を演算する。 Returning to FIG. In step S13, a predicted PA value at the time of high rotation is calculated. This process is similar to the process of calculating the PA predicted value YPA at the time of low rotation. In step S14, the PB prediction value at the time of high rotation is calculated.
図13は、高回転時のPB予測値YPBの演算機能のブロック図である。図13において、乗算部51は予測演算用エンジン回転数NEYPBに高回転PB算出用係数(勾配)rを乗算する。乗算部52は、乗算部51の出力に回転変動値(ΔTA+ΔTB)を乗算する。除算部53は、乗算部52の出力を油温補正係数vで除算する。乗算部54は、前回のPA予測値に高回転PB算出用係数(切片)sを乗算する。除算部55は、乗算部54の出力を定数で除算する。加算部56は、除算部53および除算部55の出力を加算して高回転PB予測値YPBを出力する。
FIG. 13 is a block diagram of the calculation function of the PB prediction value YPB at the time of high rotation. In FIG. 13, the
燃料噴射時間Toutは、こうして演算されたPA予測値とPB予測値とを使って算出される。 The fuel injection time Tout is calculated using the PA predicted value and PB predicted value thus calculated.
なお、行程の判別は、次のようにして行うことができる。図14は、行程判別処理の機能ブロック図である。加算部57はステージ#14の周期TS14とステージ#15の周期TS15とを加算する。加算部57の出力は吸気行程から圧縮行程に跨る領域の時間である。加算部58はステージ#5の周期TS5とステージ#6の周期TS6とを加算する。加算部58の出力は燃焼行程から排気行程に跨る領域の時間である。減算部59は加算部57の出力から加算部58の出力を減算する。行程判断部60は減算部59の出力がプラス(正)か否かを判断する。通常は、吸気行程から圧縮行程に跨る領域の時間の方が、燃焼行程から排気行程に跨る領域の時間より長いので減算部59の出力が正ならば、ステージ番号と行程との対応が正しいと判断して行程を確定する。一方、減算部59の出力がマイナス(負)であれば、ステージ番号と行程とが正しく対応していないと判断して行程を入れ替える。つまり排気上死点E−TOPと圧縮上死点C−TOPとが入れ替わるようにステージ番号を変更する。こうして、演算の結果確定した行程に基づいてステージを判別し、燃料噴射時期および点火時期を決定する。
The stroke can be determined as follows. FIG. 14 is a functional block diagram of the stroke determination process. The
上記基本演算において、クランクパルサ1によって検出されたステージ周期をリラクタ10のばらつきに応じて校正する手段を説明する。図1は、校正値算出装置の機能を示すブロック図である。クランクパルサ1によって検出されたクランクパルスPLSはステージ周期算出部61に入力される。ステージ周期算出部61は、クランクパルスPLSに基づいて、ステージ#7の周期TS7とステージ#8の周期TS8との加算値(TS7+TS8)、ステージ#11の周期TS11とステージ#12の周期TS12との加算値(TS11+TS12)、ステージ#15の周期TS15とステージ#16の周期TS16との加算値(TS15+TS16)、並びにステージ#2の周期TS2とステージ#3の周期TS3との加算値(TS2+TS3)を算出する。
Means for calibrating the stage period detected by the
エンジン回転数算出部62は、クランクパルスPLSに基づいてエンジン回転数NEを算出し、ステージ周期基準値記憶部63に入力する。ステージ周期基準値記憶部63は、エンジン回転数NEに対応したステージ周期基準値TSBASEが格納されている。上記各ステージ#7,#8,#11,#12,#15,#16,#2,#3はクランク角30°に対応する。したがって、クランク角60°(2ステージ分のクランク角)に対応するステージ周期のステージ周期基準値TSBASEを予めエンジン回転数NE毎に計算して記憶しておく。除算部64は、ステージ周期算出部61から出力された2ステージ分の実機測定値をステージ周期基準値TSBASEで除算する。除算結果K0708、K1112、K1516、K0203は、校正値算出部65に入力される。校正値算出部65は、除算結果をn回(例えばn=20)取り込み、その移動平均値(K0708A、K1112A、K1516A、K0203A)を出力する。
The
校正値算出のためのクランクパルスPLSは、校正値算出条件を満たした時に取り込む。校正値算出条件は、例えば、減速時であるときに満足される。減速時の回転変動は大気圧PAや吸気負圧PBによる影響を受けず、エンジン回転数に対してほぼ一定の値になる。そこで、エンジン回転数に対応するステージ周期基準値TSBASEを算出して記憶しておき、減速時にクランクパルスPLSを取り込んで、周期(TS7+TS8)、(TS11+TS12)、(TS15+TS16)、並びに(TS2+TS3)を測定し、その測定結果とステージ周期基準値TSBASEとの比の値を除算部64で求めて、校正値としている。
The crank pulse PLS for calculating the calibration value is captured when the calibration value calculation condition is satisfied. The calibration value calculation condition is satisfied when, for example, the vehicle is decelerating. The rotational fluctuation at the time of deceleration is not affected by the atmospheric pressure PA and the intake negative pressure PB, and becomes a substantially constant value with respect to the engine speed. Therefore, the stage cycle reference value TSBASE corresponding to the engine speed is calculated and stored, and the crank pulse PLS is taken in at the time of deceleration, and the cycles (TS7 + TS8), (TS11 + TS12), (TS15 + TS16), and (TS2 + TS3) are measured. Then, the value of the ratio between the measurement result and the stage period reference value TSBASE is obtained by the
また、校正値算出のためのクランクパルスPLSの取り込みは、予め定めたエンジン回転数NEの上下限の範囲(例えば4000rpm〜6000rpm)で行うのがよい。さらに、エンジンの油温が予定値(例えば、80°C)以上であるとき、つまり暖機後に行うのがよい。フリクションの影響を受けにくいからである。 Further, it is preferable that the crank pulse PLS for calculating the calibration value is taken in the upper and lower limits of the engine speed NE (for example, 4000 rpm to 6000 rpm). Furthermore, it is good to carry out when the engine oil temperature is equal to or higher than a predetermined value (for example, 80 ° C.), that is, after warming up. This is because it is not easily affected by friction.
図2は、前記校正値を使ったステージ周期の校正機能を含む回転変動値算出装置のブロック図である。ステージ周期算出部66は、図7の加算部11,12,13,14に相当する。このステージ周期算出部66で算出された周期(TS7+TS8)、(TS11+TS12)、(TS15+TS16)、並びに(TS2+TS3)は、除算部67に入力され、前記校正値K0708A、K1112A、K1516A、K0203Aで、それぞれ除算される。除算部67の出力は校正値K0708A、K1112A、K1516A、K0203Aで校正されたステージ周期であり、この校正されたステージ周期の(TS7+TS8)、(TS11+TS12)、(TS15+TS16)、並びに(TS2+TS3)は、図7の減算部15,16,17以降の演算に使用されて、回転変動値ΔTA、ΔTB、およびΔTCが算出される。
FIG. 2 is a block diagram of a rotation fluctuation value calculation apparatus including a stage period calibration function using the calibration value. The stage
こうして、本実施形態では、ステージ周期の基準値に基づいて校正値を予め決定し、実測されたステージ周期つまりリラクタ10の間隔を校正している。したがって、校正されたステージ周期に基づく燃料噴射制御を、リラクタ10の間隔のばらつきの影響を受けにくいものとすることができる。
Thus, in the present embodiment, the calibration value is determined in advance based on the reference value of the stage period, and the actually measured stage period, that is, the interval between the
前記校正値の算出はエンジンの運転条件を監視していて、校正値算出条件が満足されたときに実行するようにしてもよいし、校正値算出条件を満足するようにエンジンを試運転させて、この試運転中に校正値を算出して記憶させておき、この校正値を採用して実際のエンジン制御を行ってもよい。 The calculation of the calibration value may be performed when the engine operating conditions are monitored and the calibration value calculation conditions are satisfied, or the engine may be trial run so as to satisfy the calibration value calculation conditions, The calibration value may be calculated and stored during the test operation, and the actual engine control may be performed using the calibration value.
なお、本発明は、エンジンの吸気負圧PBを検出する手段として内燃エンジンの回転変動値を算出する装置に校正値算出手段を適用した例を示したが、本発明はこれに限定されない。内燃エンジン以外の駆動源によって回転される回転体の回転変動値を算出して駆動源の各種制御を行うシステムに適用できる。 Although the present invention shows an example in which the calibration value calculating means is applied to a device for calculating the rotational fluctuation value of the internal combustion engine as means for detecting the intake negative pressure PB of the engine, the present invention is not limited to this. The present invention can be applied to a system that performs various controls of a drive source by calculating a rotation fluctuation value of a rotating body that is rotated by a drive source other than an internal combustion engine.
1…クランクパルサ(センサ)、 2…スロットルセンサ、 3…水温センサ、 4…ECU、 5…燃料噴射弁、 8…回転体、 9…クランク軸、 10…リラクタ、 61,66…ステージ周期算出部(校正リラクタ間隔検出手段)、 62…エンジン回転数算出部、 63…基準値記憶部(基準値発生手段)、 64,67…除算部、 65…校正値算出部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記パルス信号の間隔の実測値を校正する校正値を予め算出する校正値決定手段と、
前記回転変動値を算出するため、前記校正値で前記パルス信号の間隔の実測値を校正する校正手段と、
前記校正値で実測値を校正して得られたリラクタの間隔に基づいて回転体の回転変動値を算出する手段とを備え、
前記校正値決定手段が、
前記複数のリラクタのうち、予め選択されたリラクタに対応して発生されるパルス信号の間隔に基づいて、前記選択されたリラクタの間隔を示す実測値を出力する校正値算出用リラクタ間隔算出手段(61)と、
前記パルス信号に基づいて前記回転体の回転数を検出する回転数検出手段(62)と、
前記回転数に基づいて、前記選択されたリラクタの配置間隔の基準値を出力する基準値発生手段(63)と、
前記実測値と前記基準値との比の値を算出して校正値を出力する算出手段(64、65)とを含んでおり、
前記校正値決定手段による処理が、予定の校正値算出条件を満足した時に実行されるとともに、
前記校正手段が、
前記複数のリラクタのうち、予め選択されたリラクタに対応して発生されるパルス信号の間隔に基づいてリラクタの間隔を示す実測値を出力する回転変動値算出用リラクタ間隔算出手段(66)と、
前記回転変動値算出用リラクタ間隔算出手段(66)から出力された実測値を前記校正値で除算して校正する算出手段(67)とを含み、
前記回転変動値が、排気行程中における前記パルス信号の間隔(TS7+TS8)と、排気行程と吸気行程との境界領域における前記パルス信号の間隔(TS11+TS12)との差(ΔTC)、排気行程と吸気行程との境界領域における前記パルス信号の間隔(TS11+TS12)と、吸気行程と圧縮行程との境界領域における前記パルス信号の間隔(TS15+TS16)との差(ΔTA)、吸気行程と圧縮行程との境界領域における前記パルス信号の間隔(TS15+TS16)と、圧縮行程と燃焼行程との境界領域における前記パルス信号の間隔(TS2+TS3)との差(ΔTB)であることを特徴とする回転体の位置補正制御装置。 A plurality of reluctors (10) arranged at predetermined intervals on a peripheral surface of a rotating body (8) driven by an engine, and a sensor (1) for detecting the reluctors and outputting a pulse signal; In the position correction control device for a rotating body that calculates the rotation fluctuation value of the rotating body based on the interval of
Calibration value determining means for preliminarily calculating a calibration value for calibrating the measured value of the interval between the pulse signals ;
In order to calculate the rotation fluctuation value, calibration means for calibrating the measured value of the interval of the pulse signal with the calibration value ;
Means for calculating a rotation fluctuation value of the rotating body based on the interval of the reluctor obtained by calibrating the actual measurement value with the calibration value;
The calibration value determining means is
A calibration value calculating reluctator interval calculation means for outputting an actual measurement value indicating the interval of the selected relucter based on an interval of pulse signals generated corresponding to a preselected reluctor among the plurality of reluctors ( 61)
A rotational speed detection means (62) for detecting the rotational speed of the rotating body based on the pulse signal;
A reference value generating means (63) for outputting a reference value of the arrangement distance of the selected relucter based on the rotation speed;
The measured values with and Nde including a calculation to calculation means for outputting the calibration value (64, 65) the value of the ratio of the reference value,
The processing by the calibration value determining means is executed when a predetermined calibration value calculation condition is satisfied ,
The calibration means is
A rotational fluctuation value calculating reluctator interval calculating means (66) for outputting an actual measurement value indicating an interval of the reluctor based on an interval of pulse signals generated corresponding to a preselected reluctor among the plurality of reluctors;
Calculating means (67) for calibrating by dividing the actual measurement value output from the rotation fluctuation value calculating reluctor interval calculating means (66) by the calibration value;
The rotational fluctuation value is the difference (ΔTC) between the pulse signal interval (TS7 + TS8) during the exhaust stroke and the pulse signal interval (TS11 + TS12) in the boundary region between the exhaust stroke and the intake stroke, the exhaust stroke and the intake stroke. The difference (ΔTA) between the pulse signal interval (TS11 + TS12) in the boundary region between and the pulse signal interval (TS15 + TS16) in the boundary region between the intake stroke and the compression stroke, and the boundary region between the intake stroke and the compression stroke A position correction control device for a rotating body, characterized in that it is the difference (ΔTB) between the pulse signal interval (TS15 + TS16) and the pulse signal interval (TS2 + TS3) in the boundary region between the compression stroke and the combustion stroke .
前記エンジンが減速中であって、前記エンジンの回転数が予定範囲にあり、かつ前記エンジンが暖機された状態にあるときに満足されることを特徴とする請求項1記載の回転体の位置補正制御装置。 The calibration value calculation condition is
2. The position of the rotating body according to claim 1, wherein the position of the rotating body is satisfied when the engine is decelerating, the rotational speed of the engine is in a predetermined range, and the engine is warmed up. Correction control device.
スロットル開度が演算切り替え値(THCALC)より大きいか否かに応じて高回転用または低回転用の吸気負圧予測値(YPB)を算出する手段とを具備し、Means for calculating an intake negative pressure prediction value (YPB) for high rotation or low rotation according to whether or not the throttle opening is larger than a calculation switching value (THCALC);
前記吸気負圧予測値(YPB)が、エンジンの燃料噴射制御に使用されることを特徴とする請求項1または2記載の回転体の位置補正制御装置。The position correction control device for a rotating body according to claim 1 or 2, wherein the intake negative pressure prediction value (YPB) is used for fuel injection control of an engine.
前記予測吸気負圧演算値(YPBA)を使って大気圧予測値(YPA)を算出する手段と具備し、Means for calculating an atmospheric pressure prediction value (YPA) using the predicted intake negative pressure calculation value (YPBA);
前記大気圧予測値(YPA)が、エンジンの燃料噴射制御に使用されることを特徴とする請求項3記載の回転体の位置補正制御装置。4. The position correction control device for a rotating body according to claim 3, wherein the predicted atmospheric pressure value (YPA) is used for fuel injection control of the engine.
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