JP4496187B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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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、正確な空気流量を測定する空気流量検出技術に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine control device including an air flow rate detection device, and more particularly to an air flow rate detection technique for measuring an accurate air flow rate.

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、内燃機関の吸気管に熱式エアフローセンサ等の空気流量検出装置を配置し、空気流量検出装置によって検出された空気流量を用いて燃料噴射量を制御している。内燃機関の制御装置は、マイクロコンピュータ式のものであり、センサ出力をA/D変換器にてディジタル値に変換し、ディジタル演算装置によって燃料噴射量の制御を行うことが一般的になっている。   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 such as a thermal air flow sensor is arranged in the intake pipe of the internal combustion engine, and the air detected by the air flow rate detection device The fuel injection amount is controlled using the flow rate. A control device for an internal combustion engine is of a microcomputer type, and it is common to convert a sensor output into a digital value by an A / D converter and control a fuel injection amount by a digital arithmetic device. .

近年では、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、ディジタル変換された後の空気流量に相当するディジタル値の検出精度を上げることが重要な技術となっている。   In recent years, it has become an important issue to improve the exhaust performance of an internal combustion engine, and it has become an important technique to improve the detection accuracy of a digital value corresponding to the air flow rate after digital conversion.

内燃機関の制御装置では、A/D変換器として、ある一つの所定の分解能にてセンサのアナログ出力をディジタル値に変換するものが一般的に用いられている。このようなA/D変換器を使用している場合、分解能よりも小さいセンサ出力の変動は、制御装置において検出することができず、誤差が発生する。以下、この誤差をA/D分解能誤差と称す。A/D分解能誤差は、ディジタル演算された後の空気流量に相当するディジタル値の検出精度を低下させる要因の一つである。   In a control apparatus for an internal combustion engine, an A / D converter that converts an analog output of a sensor into a digital value with a certain predetermined resolution is generally used. When such an A / D converter is used, a fluctuation in sensor output smaller than the resolution cannot be detected by the control device, and an error occurs. Hereinafter, this error is referred to as an A / D resolution error. The A / D resolution error is one of the factors that reduce the detection accuracy of a digital value corresponding to the air flow rate after digital calculation.

出力値として電圧を用いている空気流量検出装置においても、A/D分解能誤差が発生する。空気流量検出装置では、一般的に、検出する空気流量が小さいほど、出力電圧が低い。従って、特に低流量時に、A/D検出誤差に起因して空気流量検出精度が悪いという問題がある。   An A / D resolution error also occurs in an air flow rate detection device that uses voltage as an output value. In the air flow rate detection device, generally, the smaller the air flow rate to be detected, the lower the output voltage. Therefore, there is a problem that the air flow rate detection accuracy is poor due to the A / D detection error particularly at a low flow rate.

上記のような問題を解決するために、分解能の小さい高精度なA/D変換器を用いることが考えられるが、部品のコストが上がってしまう。このことに対して、A/D検出誤差を低減することについて、内燃機関制御のために拘らず、様々な方法が考えられている。   In order to solve the above problems, it is conceivable to use a high-precision A / D converter with a small resolution, but the cost of components increases. On the other hand, various methods have been considered for reducing the A / D detection error regardless of the internal combustion engine control.

その一つとして、A/D変換する信号のレベルに応じて前段の増幅器の増幅度やオフセット電圧を制御し、検出する信号のレベルが小さい場合には、増幅度を上げ、小信号入力時のS/N劣化を防ぐA/D変換回路がある(例えば、特許文献1、特許文献2)。   As one of them, the amplification level and offset voltage of the amplifier in the previous stage are controlled according to the level of the signal to be A / D converted. When the level of the signal to be detected is small, the amplification level is increased, and when the small signal is input. There are A / D conversion circuits that prevent S / N degradation (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

また、入力電圧のA/D変換値をPWM型D/A変換器によりD/A変換して得た電圧と、入力電圧との差電圧を増幅して得た電圧を、A/D変換し、前記2つのA/D変換データを合成することで、A/D変換器の分解能よりも高い分解能のA/D変換データを得るようにしたA/D変換装置がある(例えば、特許文献3)。   Also, A / D conversion is performed on the voltage obtained by amplifying the difference voltage between the input voltage and the voltage obtained by D / A converting the A / D conversion value of the input voltage with the PWM D / A converter. There is an A / D conversion device that obtains A / D conversion data having a resolution higher than that of the A / D converter by combining the two A / D conversion data (for example, Patent Document 3). ).

特開平07−336224号公報JP 07-336224 A 特開平09−307441号公報JP 09-307441 A 特開2001−102927号公報JP 2001-102927 A

しかしながら、特許文献1、2に示されているようなA/D変換回路のように、検出したい信号のレベルに応じて増幅器の増幅率やオフセット電圧を変えてA/D変換するものでは、検出したい信号が変化してから増幅率が変更し終わるまでの時間遅延や、制御装置にて増幅率を認識するまでの時間遅延が生じる。特許文献3に示されているようなA/D変換装置でも、制御装置にて高精度な信号を得るまでには、時間遅延が生じる。   However, in the case of A / D conversion by changing the amplification factor or offset voltage of the amplifier according to the level of the signal to be detected, such as the A / D conversion circuit as shown in Patent Documents 1 and 2, detection is performed. There is a time delay until the gain is changed after the desired signal changes or a time delay until the gain is recognized by the control device. Even in the A / D conversion device as shown in Patent Document 3, there is a time delay until a highly accurate signal is obtained by the control device.

内燃機関の制御装置において、空気流量検出装置の出力電圧を検出する際は、短い時間周期で信号が大きく振れる場合を想定しなければならない。このため、上述したような時間遅延が生じるものを採用すると、空気流量検出装置の出力電圧を増幅し過ぎる現象が生じ、A/D変換器の検出可能な最大電圧を超えてしまい、正常な燃料制御ができなくなってしまうという問題がある。   In the control device for an internal combustion engine, when detecting the output voltage of the air flow rate detection device, it must be assumed that the signal greatly fluctuates in a short time period. For this reason, if a device that causes a time delay as described above is adopted, a phenomenon in which the output voltage of the air flow rate detection device is excessively amplified occurs, exceeds the maximum voltage that can be detected by the A / D converter, and normal fuel is consumed. There is a problem that control becomes impossible.

本発明は、前記解決しようとする課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、空気流量検出装置の出力電圧をA/D変換する分解能に起因する検出誤差を低減して空気流量検出の精度向上を図り、測定対象である空気流量が急変した場合にも、出力信号がA/D検出範囲外とならず、増幅しない場合に比べ、高精度なA/D変換を行い、空気流量検出を正確に行う内燃機関の制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the problems to be solved, and the object of the present invention is to reduce detection errors caused by the resolution for A / D conversion of the output voltage of the air flow rate detection device. In order to improve the accuracy of air flow detection, even when the air flow rate to be measured changes suddenly, the output signal does not fall outside the A / D detection range, and high-precision A / D conversion is performed compared to when it is not amplified. Another object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that accurately detects the air flow rate.

前記目的を達成するために、本発明による内燃機関の制御装置は、空気流量測定装置の出力電圧に基づいて吸入空気流量を演算し、燃料噴射量を制御する内燃機関の制御装置であって、前記空気流量測定装置の出力電圧を増幅する増幅装置と、前記空気流量測定装置の出力電圧と前記空気流量測定装置の出力電圧を前記増幅装置によって増幅した電圧を用いて吸入空気流量を演算する吸入空気流量演算手段と、内燃機関の運転状態に基づいて前記増幅装置の増幅率制御指令値の演算を行う増幅率制御指令値演算手段とを備え、前記増幅率制御指令値演算手段から出力される増幅率制御指令値に応じて前記増幅装置の増幅率を設定する。   In order to achieve the above object, an internal combustion engine control apparatus according to the present invention is a control apparatus for an internal combustion engine that calculates an intake air flow rate based on an output voltage of an air flow rate measurement device and controls a fuel injection amount. An amplifying device that amplifies the output voltage of the air flow measuring device, and an intake device that calculates an intake air flow rate using the output voltage of the air flow measuring device and the voltage obtained by amplifying the output voltage of the air flow measuring device by the amplifying device. An air flow rate calculating means; and an amplification factor control command value calculating means for calculating an amplification factor control command value of the amplifying device based on an operating state of the internal combustion engine, and output from the amplification factor control command value calculating means. The amplification factor of the amplification device is set according to the amplification factor control command value.

本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、増幅率制御指令値演算手段は、内燃機関に吸入される空気流量の推定値に基づいて前記増幅率制御指令値を演算する。   In the control device for an internal combustion engine according to the present invention, preferably, the amplification factor control command value calculation means calculates the amplification factor control command value based on an estimated value of an air flow rate sucked into the internal combustion engine.

本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、増幅率制御指令値演算手段は、内燃機関に吸入される空気流量の推定値の所定時間当たりの変化量と前記増幅率制御指令値の前回値との関係から前記増幅率制御指令値を演算する。   In the control device for an internal combustion engine according to the present invention, preferably, the amplification factor control command value calculation means includes a change amount per predetermined time of an estimated value of an air flow rate sucked into the internal combustion engine and a previous value of the amplification factor control command value. The gain control command value is calculated from the relationship.

本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、増幅率制御指令値演算手段は、内燃機関に吸入される空気流量の前記推定値として、内燃機関の吸入空気流量に影響する状態量を検出するセンサの信号、あるいは内燃機関の吸入空気流量に影響する状態量を変化させるアクチュエータへ出力する信号、あるいはアクセル操作量を検出するセンサの信号、あるいはこれら信号を用いる。   In the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, preferably, the amplification factor control command value calculation means detects a state quantity that affects the intake air flow rate of the internal combustion engine as the estimated value of the air flow rate taken into the internal combustion engine. A sensor signal, a signal output to an actuator that changes a state quantity that affects the intake air flow rate of the internal combustion engine, a sensor signal that detects an accelerator operation amount, or these signals are used.

本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、前記吸入空気流量演算手段は、前記吸気流量測定装置の出力電圧と前記増幅装置の出力電圧を比較して前記増幅装置の増幅率を算出し、当該増幅率を基に前記増幅装置の出力電圧を補正する。   In the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, preferably, the intake air flow rate calculation means calculates an amplification factor of the amplification device by comparing an output voltage of the intake flow rate measurement device and an output voltage of the amplification device, The output voltage of the amplification device is corrected based on the amplification factor.

本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、前記増幅率として前記増幅率制御指令値が整数値を取る時の前記増幅率の算出値を記憶し、当該増幅率を基に前記増幅装置の出力電圧を補正する。   The control device for an internal combustion engine according to the present invention preferably stores a calculated value of the amplification factor when the amplification factor control command value takes an integer value as the amplification factor, and based on the amplification factor, Correct the output voltage.

本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、前記増幅率の演算は、増幅された前記空気流量検出装置の出力電圧が所定電圧の時に行う。   In the control device for an internal combustion engine according to the present invention, preferably, the calculation of the amplification factor is performed when the amplified output voltage of the air flow rate detection device is a predetermined voltage.

本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、前記所定電圧は、増幅された前記空気流量検出装置の出力電圧を検出可能な最大電圧である。   In the control device for an internal combustion engine according to the present invention, preferably, the predetermined voltage is a maximum voltage capable of detecting the amplified output voltage of the air flow rate detection device.

本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、前記吸入空気流量演算手段は、所定の切替条件に応じて、吸入空気流量演算に用いる出力電圧を、前記空気流量測定装置の出力電圧と前記空気流量測定装置の出力電圧を前記増幅装置によって増幅した電圧のいずれかに一方に切り替える信号切替手段を有する。   In the control device for an internal combustion engine according to the present invention, preferably, the intake air flow rate calculation means uses the output voltage used for the calculation of the intake air flow rate as the output voltage of the air flow rate measurement device and the air according to a predetermined switching condition. Signal switching means for switching the output voltage of the flow rate measuring device to one of the voltages amplified by the amplifying device is provided.

本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、前記信号切替手段は、前記増幅率制御指令値を変更した時あるいは前記増幅率制御指令値を変更してから所定時間が経過するまでは、増幅していない前記空気流量測定装置の出力電圧を選択し、それ以外の時には前記増幅装置によって増幅した前記空気流量測定装置の出力電圧を選択する。   In the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, preferably, the signal switching means amplifies when the gain control command value is changed or until a predetermined time elapses after the gain control command value is changed. The output voltage of the air flow rate measuring device not selected is selected, and the output voltage of the air flow rate measuring device amplified by the amplifying device is selected otherwise.

本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、前記所定時間は、増幅率制御指令値を出力してから、所望の増幅率にて増幅された空気流量測定装置の出力電圧を吸入空気流量演算手段における演算に使用可能になるまでの時間である。   The control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention preferably outputs an amplification rate control command value for the predetermined time, and then calculates an intake air flow rate output voltage of the air flow rate measurement device amplified at a desired amplification rate. It is the time until it can be used for calculation in the means.

本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、前記信号切替手段は、前記増幅率制御指令値を変更した後、増幅していない前記空気流量測定装置の出力電圧と前記増幅装置によって増幅した前記空気流量測定装置の出力電圧を前記増幅装置の増幅率によって除算した値との差が所定値(例えば、空気流量測定装置の出力電圧をA/D変換するA/D変換器の分解能相当)以内にまでは、増幅していない前記空気流量測定装置の出力電圧を選択し、それ以外の時には前記増幅装置によって増幅した前記空気流量測定装置の出力電圧を選択する。   In the control device for an internal combustion engine according to the present invention, preferably, the signal switching means changes the amplification factor control command value and then amplifies the output voltage of the air flow rate measurement device that has not been amplified and the amplification device. The difference from the value obtained by dividing the output voltage of the air flow measuring device by the amplification factor of the amplifying device is within a predetermined value (for example, equivalent to the resolution of an A / D converter for A / D converting the output voltage of the air flow measuring device) The output voltage of the air flow rate measuring device that has not been amplified is selected up to and the output voltage of the air flow rate measuring device amplified by the amplifying device is selected otherwise.

本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、前記信号切替手段は、前記空気流量測定装置の出力電圧を前記増幅装置によって増幅した電圧値が所定値(例えば、増幅した前記空気流量測定装置の出力電圧をA/D変換するA/D変換がA/D変換可能な最大電圧値以下の電圧値)以上の場合には、増幅していない前記空気流量測定装置の出力電圧を選択する。   In the control device for an internal combustion engine according to the present invention, preferably, the signal switching means has a voltage value obtained by amplifying the output voltage of the air flow rate measuring device by the amplifying device (for example, the amplified air flow rate measuring device). When the A / D conversion for A / D converting the output voltage is equal to or higher than the maximum voltage value that can be A / D converted, the output voltage of the air flow rate measuring device that is not amplified is selected.

本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、前記信号切替手段は、前記増幅率制御指令値を変更した時に、前記増幅装置によって増幅した前記空気流量測定装置の出力電圧より増幅していない前記空気流量測定装置の出力電圧に切り替え、信号増幅率変更終了時に、増幅していない前記空気流量測定装置の出力電圧より前記増幅装置によって増幅した前記空気流量測定装置の出力電圧に切り替える。   In the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, preferably, the signal switching means is not amplified from an output voltage of the air flow rate measurement apparatus amplified by the amplification apparatus when the amplification factor control command value is changed. The output voltage of the air flow rate measuring device is switched to the output voltage of the air flow rate measuring device, and the output voltage of the air flow rate measuring device amplified by the amplifying device is switched from the output voltage of the air flow rate measuring device that has not been amplified.

また、前記目的を達成するために、本発明による内燃機関の制御装置は、空気流量測定装置の出力電圧に基づいて吸入空気流量を演算し、燃料噴射量を制御する内燃機関の制御装置であって、前記空気流量測定装置の出力電圧を増幅する増幅装置と、前記空気流量測定装置の出力電圧と前記空気流量測定装置の出力電圧を前記増幅装置によって増幅した電圧を用いて吸入空気流量を演算する吸入空気流量演算手段と、前記吸気流量測定装置の出力電圧と前記増幅装置の出力電圧を比較して前記増幅装置の増幅率を算出し、当該増幅率を基に前記増幅装置の出力電圧を補正する。   In order to achieve the above object, an internal combustion engine control apparatus according to the present invention is an internal combustion engine control apparatus that calculates an intake air flow rate based on an output voltage of an air flow rate measurement device and controls a fuel injection amount. An amplifying device for amplifying the output voltage of the air flow measuring device, and calculating the intake air flow rate using the output voltage of the air flow measuring device and the voltage obtained by amplifying the output voltage of the air flow measuring device by the amplifying device. And calculating the amplification factor of the amplification device by comparing the output voltage of the intake air flow rate measurement device and the output voltage of the intake flow measurement device with the output voltage of the amplification device, and calculating the output voltage of the amplification device based on the amplification factor to correct.

本発明による内燃機関の制御装置は、内燃機関の運転状態に基づいて前記増幅装置の増幅率制御指令値の演算を行うので、測定対象である空気流量が急変した場合にも、入力信号がA/D検出範囲外とならず、A/D変換する分解能に起因する検出誤差を低減し、空気流量検出装置による空気流量検出の精度向上を図ることができる。   Since the control device for an internal combustion engine according to the present invention calculates the amplification factor control command value of the amplification device based on the operating state of the internal combustion engine, the input signal is A even when the air flow rate to be measured changes suddenly. The detection error due to the A / D conversion resolution is not reduced and the accuracy of air flow detection by the air flow detection device can be improved without being outside the / D detection range.

以下、本発明の内燃機関の制御装置の実施形態を図面を用いて説明する。   Embodiments of an internal combustion engine control apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の内燃機関の制御装置の実施形態が適用される、いわゆるMPI(多気筒燃料噴射)方式の多気筒内燃機関を示している。   FIG. 1 shows a so-called MPI (multi-cylinder fuel injection) type multi-cylinder internal combustion engine to which an embodiment of a control apparatus for an internal combustion engine of the present invention is applied.

以下、本発明の実施形態として、MPI方式の多気筒内燃機関にについて説明するが、本発明の実施形態は、必ずしもMPI方式の多気筒内燃機関に限定されるべきものではなく、出力値として電圧を用いた空気流量計を備える全ての内燃機関に適用されるものである。   Hereinafter, an MPI type multi-cylinder internal combustion engine will be described as an embodiment of the present invention. However, the embodiment of the present invention is not necessarily limited to an MPI type multi-cylinder internal combustion engine. The present invention is applied to all internal combustion engines having an air flow meter using.

本実施形態の制御装置が適用される内燃機関と、空気流量検出装置であるエアフローセンサの信号を用いた燃料噴射量制御と、の概要を説明する。   An outline of an internal combustion engine to which the control device of the present embodiment is applied and fuel injection amount control using a signal of an air flow sensor that is an air flow rate detection device will be described.

内燃機関30は、吸気系として、エアクリーナ1、エアクリーナ1に接続された吸気管3、吸入空気流量を調節する電動絞り弁4を有するスロットルボディ5、コレクタ6、吸気分岐管7を有する。また、内燃機関30は、吸気系に、アイドル運転時の吸入空気流量を調節するアイドルスピードバルブ(ISV)27を有する。   The internal combustion engine 30 includes an air cleaner 1, an intake pipe 3 connected to the air cleaner 1, a throttle body 5 having an electric throttle valve 4 that adjusts an intake air flow rate, a collector 6, and an intake branch pipe 7 as an intake system. The internal combustion engine 30 also has an idle speed valve (ISV) 27 for adjusting the intake air flow rate during idle operation in the intake system.

吸入空気は、エアクリーナ1より吸気管3、スロットルボディ5、コレクタ6を通り、吸気分岐管7に分配され、吸気ポート8を通り、燃焼室9内に吸入される。   The intake air passes from the air cleaner 1 through the intake pipe 3, the throttle body 5 and the collector 6, is distributed to the intake branch pipe 7, passes through the intake port 8, and is sucked into the combustion chamber 9.

内燃機関30の吸入空気流量は、エアクリーナ1の出口部に設けられた空気流量検出装置である熱式エアフローセンサ2によって計測される。スロットルボディ5には、絞り弁4の開度を検出するスロットルセンサ25が取り付けられている。   The intake air flow rate of the internal combustion engine 30 is measured by a thermal air flow sensor 2 that is an air flow rate detection device provided at the outlet of the air cleaner 1. A throttle sensor 25 that detects the opening of the throttle valve 4 is attached to the throttle body 5.

燃料は、燃料タンク10から燃料ポンプ11によって吸引、加圧され、プレッシャレギュレータ12により一定圧力に調圧され、吸気分岐管7に設けられた各気筒毎のインジェクタ13から吸気ポート8へ向けて噴射される。   Fuel is sucked and pressurized from the fuel tank 10 by the fuel pump 11, adjusted to a constant pressure by the pressure regulator 12, and injected from the injector 13 for each cylinder provided in the intake branch pipe 7 toward the intake port 8. Is done.

燃焼室9内では、点火プラグ14により、空気と燃料との混合気の点火が行われ、燃焼反応が行われる。各気筒の燃焼室9における混合気の燃焼により生じた既燃焼ガス、すなわち排気ガスは、排気管16を通過し、触媒17によって浄化され、その後、外部に排出される。   In the combustion chamber 9, the air-fuel mixture is ignited by the spark plug 14 and a combustion reaction is performed. The already burned gas, that is, the exhaust gas, generated by the combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber 9 of each cylinder passes through the exhaust pipe 16, is purified by the catalyst 17, and is then discharged to the outside.

内燃機関30のクランク軸部分にはクランク角を検出するクランク角センサ19が、排気管16には空燃比を検出する空燃比センサ20が各々取り付けられている。   A crank angle sensor 19 that detects a crank angle is attached to the crankshaft portion of the internal combustion engine 30, and an air-fuel ratio sensor 20 that detects an air-fuel ratio is attached to the exhaust pipe 16.

内燃機関30には、インジェクタ13による燃料噴射量の制御、点火プラグ14による点火時期の制御等を行うコントロールユニット40が接続されている。コントロールユニット40は、電子制御式のものであり、図2に示されているように、電源IC41と、演算処理ユニットを含むマイクロコンピュータ用のLSI42とを有する。LSI42のRESET端子(図示省略)には、電源IC41で制御されるRESET信号が入力される。   Connected to the internal combustion engine 30 is a control unit 40 for controlling the fuel injection amount by the injector 13 and controlling the ignition timing by the spark plug 14. The control unit 40 is of an electronic control type and includes a power supply IC 41 and a microcomputer LSI 42 including an arithmetic processing unit as shown in FIG. A RESET signal controlled by the power supply IC 41 is input to a RESET terminal (not shown) of the LSI 42.

コントロールユニット40は、内燃機関30に設置された各センサの出力値や、内燃機関30を搭載した車両の運転手の操作情報を検出するセンサの出力値を入力してこれらをLSI42に内蔵されるA/D変換器によりディジタル値に変換して演算を行い、演算した結果を制御信号として、電動絞り弁4、インジェクタ13、燃料ポンプ11、点火プラグ14の点火スイッチであるパワートランジスタ24、ISV27等のアクチュエータに出力することにより、これら各アクチュエータを制御する。   The control unit 40 inputs the output value of each sensor installed in the internal combustion engine 30 and the output value of the sensor that detects the operation information of the driver of the vehicle on which the internal combustion engine 30 is mounted, and these are incorporated in the LSI 42. A digital value is converted by an A / D converter and calculation is performed. The calculated result is used as a control signal to control the electric throttle valve 4, the injector 13, the fuel pump 11, a power transistor 24 as an ignition switch of the spark plug 14, an ISV 27, etc. These actuators are controlled by outputting to the actuators.

コントロールユニット40に入力する信号としては、熱式エアフローセンサ2、クランク角センサ19、空燃比センサ20、スロットルセンサ25、イグニッションスイッチ21及びスタータスイッチ22を介したバッテリ電源23からの電力、および車両の運転手によって操作されるアクセルペダル(図示省略)の操作量を検出するアクセル開度センサ26からの信号がある。   Signals to be input to the control unit 40 include the thermal airflow sensor 2, the crank angle sensor 19, the air-fuel ratio sensor 20, the throttle sensor 25, the electric power from the battery power supply 23 via the ignition switch 21 and the starter switch 22, and the vehicle There is a signal from an accelerator opening sensor 26 that detects an operation amount of an accelerator pedal (not shown) operated by a driver.

次に、LSI42の燃料噴射量演算部50が行う燃料噴射量演算について図3を用いて説明する。燃料噴射量演算部50は、熱式エアフローセンサ2の出力電圧に相当する出力ディジタル値AFSVを、予め燃料噴射量演算部50に記憶させた電圧−流量変換テーブル51を用いて吸入空気流量を表すディジタル値(吸入空気流量ディジタル値)Qに変換する。そして、燃料噴射パルス幅演算部52により、吸入空気流量ディジタル値Qとクランク角センサ19の出力信号より求められたエンジン回転数を表すディジタル値(エンジン回転数ディジタル値)NEより、燃料噴射パルス幅演算を行い、燃焼室9の充填効率に相当する燃料噴射パルス幅を表すディジタル値TPをインジェクタ13に出力する。これにより、燃料噴射量の制御が行われる。   Next, the fuel injection amount calculation performed by the fuel injection amount calculation unit 50 of the LSI 42 will be described with reference to FIG. The fuel injection amount calculation unit 50 represents the intake air flow rate using the voltage-flow rate conversion table 51 in which the output digital value AFSV corresponding to the output voltage of the thermal airflow sensor 2 is stored in the fuel injection amount calculation unit 50 in advance. Digital value (intake air flow rate digital value) Q is converted. Then, a fuel injection pulse width is calculated from a digital value (engine speed digital value) NE representing the engine speed obtained from the intake air flow rate digital value Q and the output signal of the crank angle sensor 19 by the fuel injection pulse width calculation unit 52. The calculation is performed, and a digital value TP representing the fuel injection pulse width corresponding to the charging efficiency of the combustion chamber 9 is output to the injector 13. Thereby, the fuel injection amount is controlled.

熱式エアフローセンサ2は、周辺温度と発熱抵抗体の温度差が一定になるように動作するホイーストンブリッジ回路と、温度検出抵抗体で構成されて発熱抵抗体の両側に生じる温度分布を電位差として検出するブリッジ回路とを有し、流れの方向に応じた電圧を出力する。熱式エアフローセンサ2で検出する吸入空気流量とセンサ出力電圧の関係は、図4に示す様に非線形な特性となる。   The thermal airflow sensor 2 is composed of a Wheatstone bridge circuit that operates so that the temperature difference between the ambient temperature and the heating resistor is constant, and a temperature detection resistor, and the temperature distribution generated on both sides of the heating resistor is defined as a potential difference. A bridge circuit for detection, and outputs a voltage corresponding to the direction of flow. The relationship between the intake air flow rate detected by the thermal air flow sensor 2 and the sensor output voltage has a non-linear characteristic as shown in FIG.

電圧−流量変換テーブル51は、このような熱式エアフローセンサ2が出力する非線形な電圧を空気流量に変換するものである。   The voltage-flow rate conversion table 51 converts a non-linear voltage output from such a thermal air flow sensor 2 into an air flow rate.

尚、本実施形態としては、逆流検知方式の熱式エアフローセンサ2について説明するが、本発明は必ずしも逆流検知方式の熱式エアフローセンサ2に限定されるべきものではなく、出力値として電圧を用いた全てのエアフローセンサを含むものである。   In this embodiment, the backflow detection type thermal airflow sensor 2 will be described. However, the present invention is not necessarily limited to the backflow detection type thermal airflow sensor 2, and a voltage is used as an output value. Including all airflow sensors.

熱式エアフローセンサ2の出力をLSI42に取込む信号処理について以下に説明する。一般的には、図5に示す様に、増幅することなく、LSI42に内蔵された所定の分解能のA/D変換器70にて熱式エアフローセンサ2の出力電圧に相当する出力ディジタル値AFSVにA/D変換し、これを燃料噴射量演算部50に送り、燃料噴射パルス幅を表すディジタル値TPの演算に用いている。   The signal processing for taking the output of the thermal airflow sensor 2 into the LSI 42 will be described below. In general, as shown in FIG. 5, the output digital value AFSV corresponding to the output voltage of the thermal airflow sensor 2 is obtained by an A / D converter 70 having a predetermined resolution built in the LSI 42 without being amplified. A / D conversion is performed, this is sent to the fuel injection amount calculation unit 50, and used for calculation of a digital value TP representing the fuel injection pulse width.

図6(a)は、A/D変換した際の熱式エアフローセンサ2の出力電圧とA/D検出電圧の関係を示している。この図に示すように、理想的な線形特性AFSLに対し、実際にA/D変換された出力ディジタル値AFSVは、A/D変換分解能によりステップ状になり、A/D分解能誤差ρreによる検出誤差が生じる。この場合のA/D変換の分解能によって発生する出力ディジタル値AFSVのA/D分解能誤差の検出流量に対する割合を図7(a)に示す。   FIG. 6A shows the relationship between the output voltage of the thermal airflow sensor 2 and the A / D detection voltage when A / D conversion is performed. As shown in this figure, the output digital value AFSV actually A / D converted with respect to the ideal linear characteristic AFSL is stepped by the A / D conversion resolution, and the detection error due to the A / D resolution error ρre. Occurs. FIG. 7A shows the ratio of the A / D resolution error of the output digital value AFSV generated depending on the resolution of A / D conversion in this case to the detected flow rate.

前述したように、熱式エアフローセンサ2によって検出する吸入空気流量と出力電圧の関係は、図4に示すように非線形な特性である。したがって、線形な特性である場合に比べれば、低流量時には、誤差の絶対量は小さくなる。しかしながら、それでも、検出する流量に対する誤差の割合は、低流量時に大きくなる。   As described above, the relationship between the intake air flow rate detected by the thermal airflow sensor 2 and the output voltage is a non-linear characteristic as shown in FIG. Therefore, the absolute amount of error is smaller at low flow rates than in the case of linear characteristics. However, the ratio of the error to the detected flow rate is still large at a low flow rate.

内燃機関30の排気性能は、燃焼室9で燃焼する際の空気量と燃料量の割合で決まるため、A/D分解能誤差ρreは、特に、低流量時のエミッションを悪化させる要因となってしまう。   Since the exhaust performance of the internal combustion engine 30 is determined by the ratio of the air amount and the fuel amount when combusting in the combustion chamber 9, the A / D resolution error ρre becomes a factor that deteriorates the emission particularly at a low flow rate. .

そこで、本発明では、A/D分解能誤差ρreを、図6(a)から図6(b)のように低減させる。これにより、図7(a)の低流量時におけるA/D分解能誤差の検出流量に対する割合を、図7(b)に示すように低減することが可能である。   Therefore, in the present invention, the A / D resolution error ρre is reduced from FIG. 6A to FIG. 6B. As a result, the ratio of the A / D resolution error to the detected flow rate at the time of the low flow rate in FIG. 7A can be reduced as shown in FIG. 7B.

つぎに、熱式エアフローセンサ2の出力電圧をコントロールユニット40のLSI42に入力して熱式エアフローセンサ2の出力電圧に相当する出力ディジタル値AFSVを算出するA/D変換演算処理部の一つの実施形態を、図8を参照して説明する。   Next, one implementation of an A / D conversion arithmetic processing unit that inputs the output voltage of the thermal airflow sensor 2 to the LSI 42 of the control unit 40 and calculates the output digital value AFSV corresponding to the output voltage of the thermal airflow sensor 2 is performed. A form is demonstrated with reference to FIG.

本実施形態では、熱式エアフローセンサ2の出力電圧AFSoutの信号を2つに分岐し、その片方は、1倍の入力として、そのままLSI42に内蔵されるA/D変換器A81にてA/D変換してセンサ出力ディジタル値AFSVtmpAとし、もう片方は増幅装置80にて電圧値を増幅させてLSI42に内蔵されるA/D変換器B82にてA/D変換してもう一つのセンサ出力ディジタル値AFSVtmpBとする。   In the present embodiment, the signal of the output voltage AFSout of the thermal airflow sensor 2 is branched into two, and one of them is input as a single input by the A / D converter A81 built in the LSI 42 as it is. The digital value is converted into a sensor output digital value AFSVtmpA, and the other is amplified by the amplifying device 80 and A / D converted by an A / D converter B82 built in the LSI 42 to obtain another sensor output digital value. Let it be AFSVtmpB.

増幅装置80は、外部信号により増幅率を可変設定できる可変増幅率型の増幅器であり、1倍以上の整数倍の信号増幅が可能なもの、あるいは増幅率が異なる複数個の増幅器を並列に有し、外部信号により使用する増幅器を選択して増幅率を可変設定するものである。   The amplifying device 80 is a variable amplification factor type amplifier that can variably set the amplification factor by an external signal, and has an amplifier that can amplify a signal of an integer multiple of 1 or more, or a plurality of amplifiers having different amplification factors in parallel. Then, an amplification factor is variably set by selecting an amplifier to be used according to an external signal.

LSI42は、A/D変換器A81のセンサ出力ディジタル値AFSVtmpA、A/D変換器B82のセンサ出力ディジタル値AFSVtmpB、エンジン回転数を表すディジタル値NE、スロットル開度を表すディジタル値TPO、アクセル開度(アクセル操作量)を示すディジタル値APOとを用いて燃料噴射量制御に用いる吸入空気量を表す出力ディジタル値AFSVを演算する吸入空気流量演算手段であるAFSV演算部(吸入空気量ディジタル値演算部)94と、増幅装置80の増幅率制御指令値(ディジタル値)AMPRを演算するAMPR演算部(増幅率制御指令値演算部)95とを有する。   The LSI 42 has a sensor output digital value AFSVtmpA from the A / D converter A81, a sensor output digital value AFSVtmpB from the A / D converter B82, a digital value NE representing the engine speed, a digital value TPO representing the throttle opening, and an accelerator opening. An AFSV calculation unit (intake air amount digital value calculation unit) which is an intake air flow rate calculation means for calculating an output digital value AFSV representing an intake air amount used for fuel injection amount control using a digital value APO indicating (accelerator operation amount). ) 94 and an AMPR calculation unit (amplification rate control command value calculation unit) 95 for calculating the amplification factor control command value (digital value) AMPR of the amplification device 80.

増幅装置80は、LSI42が内蔵するD/A変換器84により増幅率制御指令値AMPRをアナログ信号に変換した信号を入力し、当該入力信号(増幅率制御指令信号)に応じて増幅率を変更する。   The amplification device 80 receives a signal obtained by converting the amplification factor control command value AMPR into an analog signal by the D / A converter 84 built in the LSI 42, and changes the amplification factor according to the input signal (amplification factor control command signal). To do.

AMPR演算部95は、図9に示されているように、AMPtmpA演算部103と、AMPtmpB演算部104を有する。   As shown in FIG. 9, the AMPR calculation unit 95 includes an AMPtmpA calculation unit 103 and an AMPtmpB calculation unit 104.

AMPtmpA演算部103は、エンジン回転数ディジタル値NEと、スロットル開度ディジタル値TPOを用いてマップMAMPを参照した値を増幅率制御指令値AMPRの暫定値AMPtmpAとする。   The AMPtmpA calculation unit 103 sets a value obtained by referring to the map MAMP using the engine speed digital value NE and the throttle opening digital value TPO as a provisional value AMPtmpA of the amplification factor control command value AMPR.

これにより、暫定値AMPtmpAは内燃機関30に吸入される空気流量の推定値に基づいて決められる。暫定値AMPtmpAは、これ以外に、アクセル開度ディジタル値APO、LSI42が出力する電動絞り弁4、ISV27の制御指令信号等、内燃機関30の吸入空気流量に影響する状態量を変化させるアクチュエータへ出力する信号に基づいて決められてもよい。   Thus, the provisional value AMPtmpA is determined based on the estimated value of the air flow rate sucked into the internal combustion engine 30. In addition to this, the provisional value AMPtmpA is output to the actuator that changes the state quantity that affects the intake air flow rate of the internal combustion engine 30 such as the accelerator opening digital value APO, the electric throttle valve 4 output by the LSI 42, the control command signal of the ISV 27, and the like. May be determined based on the signal to be transmitted.

つまり、本実施形態では、内燃機関30に吸入される空気流量の推定値として、スロットル開度ディジタル値TPO、アクセル開度ディジタル値APO、LSI42が出力する電動絞り弁4、ISV27の制御指令信号を用いることができる。   In other words, in the present embodiment, the throttle opening digital value TPO, the accelerator opening digital value APO, and the control command signal for the electric throttle valve 4 and the ISV 27 output by the LSI 42 are used as the estimated value of the air flow rate sucked into the internal combustion engine 30. Can be used.

マップMAMP参照に用いる参照マップMAMPを作成するマップ値MAMP変更部102は、エンジン回転数ディジタル値NE、スロットル開度ディジタル値TPOに変化がない場合のそれらディジタル値により参照されるマップ値MAMPの領域を、AMPlearnに置き換える。   A map value MAMP changing unit 102 for creating a reference map MAMP used for reference to the map MAMP is an area of the map value MAMP that is referred to by these digital values when there is no change in the engine speed digital value NE and the throttle opening digital value TPO. Is replaced with AMPlearn.

AMPlearn演算部101は、MAX値検出部100より与えられる所定時間前までのA/D変換器A81の出力(センサ出力ディジタル値)AFSVtmpAのMAX値をMAXAFSVtmpAとし、A/D変換器B82でA/D可能な最大電圧をMAXAFSVtmpAで除算し、その値をAMPlearnとする。   The AMPlearn calculation unit 101 sets the MAX value of the output (sensor output digital value) AFSVtmpA of the A / D converter A81 up to a predetermined time given by the MAX value detection unit 100 as MAXAFSVtmpA, and the A / D converter B82 performs A / D The maximum possible voltage is divided by MAXAFSVtmpA, and the value is assumed to be AMPlearn.

AMPtmpB演算部104は、アクセル開度ディジタル値APOと増幅率制御指令値AMPRを記憶し、アクセル開度ディジタル値APOの所定時間当たりの変化量と、増幅率制御指令値AMPRの前回値から、下式にて増幅率制御指令値AMPRの暫定値AMPtmpBを演算する。
AMPtmpB=AMPR(前回値)+C1*(APO−APO(前回値))
The AMPtmpB calculation unit 104 stores the accelerator opening digital value APO and the amplification factor control command value AMPR, and changes the amount of change in the accelerator opening digital value APO per predetermined time and the previous value of the amplification factor control command value AMPR. The provisional value AMPtmpB of the amplification factor control command value AMPR is calculated by the equation.
AMPtmpB = AMPR (previous value) + C1 * (APO-APO (previous value))

ここで、定数C1は、アクセル開度ディジタル値APOの所定時間当たりの変化量APO−APO(前回値)と、増幅装置80へ送る指令値の関係を表す所定値である。   Here, the constant C1 is a predetermined value representing the relationship between the change amount APO-APO (previous value) per predetermined time of the accelerator opening digital value APO and the command value sent to the amplifying device 80.

比較器105は、暫定値AMPtmpAとAMPtmpBを比較し、小さいほうを出力暫定値AMPtmpCとする。   The comparator 105 compares the provisional values AMPtmpA and AMPtmpB, and sets the smaller one as the output provisional value AMPtmpC.

アクセル開度ディジタル値APOの所定時間当たりの変化量は、内燃機関に吸入される空気流量の推定値の所定時間当たりの変化量である。暫定値AMPtmpBの演算に用いる内燃機関30に吸入される空気流量の推定値の所定時間当たりの変化量として、スロットル開度ディジタル値TPO、アクセル開度ディジタル値APO、LSI42が出力する電動絞り弁4、ISV27の制御指令信号の所定時間当たりの変化量を用いることもできる。   The change amount per predetermined time of the accelerator opening digital value APO is the change amount per predetermined time of the estimated value of the air flow rate sucked into the internal combustion engine. The throttle opening digital value TPO, the accelerator opening digital value APO, and the electric throttle valve 4 output by the LSI 42 as the amount of change per predetermined time of the estimated value of the air flow rate sucked into the internal combustion engine 30 used for the calculation of the provisional value AMPtmpB. The amount of change per predetermined time of the control command signal of the ISV 27 can also be used.

増幅装置80は整数倍の信号増幅しかできないため、出力暫定値AMPtmpCが増幅装置80に整数倍の増幅を要求する信号となるように、量子化部106によって出力暫定値AMPtmpCの小数点を切り捨てて整数としたものを増幅率制御指令値AMPRとする。   Since the amplification device 80 can only amplify the signal by an integer multiple, the quantization unit 106 rounds off the decimal point of the output provisional value AMPtmpC by the quantization unit 106 so that the output provisional value AMPtmpC becomes a signal that requires the amplification device 80 to perform an amplification of an integer multiple. Is set as the amplification factor control command value AMPR.

AFSV演算部94は、図10に示されているように、AMPR変化判定演算部120と、信号増幅率学習部121と、信号増幅率除算演算部122と、信号切替部123を有する。   As shown in FIG. 10, the AFSV calculation unit 94 includes an AMPR change determination calculation unit 120, a signal amplification factor learning unit 121, a signal amplification factor division calculation unit 122, and a signal switching unit 123.

AMPR変化判定演算部120は、増幅率制御指令値AMPRの変化を演算し、増幅率制御指令値AMPRに変化がある場合、もしくは増幅率制御指令値AMPRが変化してから所定時間の間、もしくは増幅率制御指令値AMPRが変化した後、所定の条件が成立した場合には、フラグAMPRchageを1、それ以外の場合には、フラグAMPRchangeを0とする。   The AMPR change determination calculation unit 120 calculates a change in the amplification factor control command value AMPR, and when there is a change in the amplification factor control command value AMPR, or during a predetermined time after the amplification factor control command value AMPR changes, or The flag AMPRchange is set to 1 if a predetermined condition is satisfied after the amplification factor control command value AMPR is changed, and the flag AMPRchange is set to 0 otherwise.

ここでの所定時間は、増幅率制御指令値AMPRを出力してから、所望の増幅率にて増幅されたセンサ出力ディジタル値AFSVtmpBが信号増幅率除算演算部122による増幅還元のディジタル値AFSVtmpBBの演算に使用可能になるまでの時間である。   The predetermined time here is that the sensor output digital value AFSVtmpB amplified by a desired amplification factor after the amplification factor control command value AMPR is output is calculated by the signal amplification factor division calculation unit 122 to calculate the amplification reduction digital value AFSVtmpBB. It is time until it becomes usable.

また、ここでの所定の条件では、増幅していないセンサ出力ディジタル値AFSVtmpAと増幅装置によって増幅したセンサ出力ディジタル値AFSVtmpBに基づくディジタル値AFSVtmpBBとの差が、所定値(熱線エアーフローセンサ2の出力電圧を増幅せずに、A/D変換器A81によってA/D変換する際の当該A/D変換器の分解能)以下になった場合とする。   Also, under the predetermined condition here, the difference between the unamplified sensor output digital value AFSVtmpA and the digital value AFSVtmpBB based on the sensor output digital value AFSVtmpB amplified by the amplifying device is a predetermined value (the output of the hot-wire airflow sensor 2). Assume that the voltage does not amplify and is equal to or less than the resolution of the A / D converter when A / D conversion is performed by the A / D converter A81.

信号切替部123は、フラグAMPRchangeの値が1の時には、出力ディジタル値AFSVにセンサ出力ディジタル値AFSVtmpAを代入し、フラグAMPRchangeの値が0の時には、出力ディジタル値AFSVに、信号増幅率除算演算部122が出力する増幅還元のディジタル値AFSVtmpBBを代入する。   The signal switching unit 123 substitutes the sensor output digital value AFSVtmpA for the output digital value AFSV when the value of the flag AMPRchange is 1, and when the value of the flag AMPRchange is 0, the signal switching unit 123 calculates the signal amplification factor division calculation unit for the output digital value AFSV. The digital value AFSVtmpBB of amplification reduction output from 122 is substituted.

これにより、信号切替部123は、増幅率制御指令値AMPRを変更した時あるいは増幅率制御指令値AMPRを変更してから所定時間が経過するまで、あるいは増幅率制御指令値AMPRが変化した後、増幅していないセンサ出力ディジタル値AFSVtmpAと増幅装置によって増幅したセンサ出力ディジタル値AFSVtmpBに基づくディジタル値AFSVtmpBBとの差が、所定値(熱線エアーフローセンサ2の出力電圧を増幅せずに、A/D変換器A81によってA/D変換する際の当該A/D変換器の分解能)以下になるまでは、増幅していないセンサ出力ディジタル値AFSVtmpAを選択し、それ以外の時には増幅装置80によって増幅したセンサ出力ディジタル値AFSVtmpBに基づくディジタル値AFSVtmpBBを選択する。   As a result, the signal switching unit 123 changes the amplification factor control command value AMPR, changes the amplification factor control command value AMPR until a predetermined time elapses, or after the amplification factor control command value AMPR changes, The difference between the unamplified sensor output digital value AFSVtmpA and the digital value AFSVtmpBB based on the sensor output digital value AFSVtmpB amplified by the amplifying device is a predetermined value (A / D without amplifying the output voltage of the hot-wire airflow sensor 2). The sensor output digital value AFSVtmpA that has not been amplified is selected until it becomes equal to or less than the resolution of the A / D converter when A / D conversion is performed by the converter A81, and the sensor amplified by the amplifier 80 is otherwise selected. Digital value AFSVt based on output digital value AFSVtmpB To select the pBB.

この選択制御により、増幅器80を増幅率を変更した時の過渡期の不適切な増幅出力による不確実なセンサ出力が回避される。   By this selection control, uncertain sensor output due to inappropriate amplification output in the transition period when the amplification factor of the amplifier 80 is changed is avoided.

上述した信号切替部123による信号選択は、増幅率制御指令値AMPRを変更した時あるいは増幅率制御指令値AMPRを変更してから所定時間が経過するまで、あるいは幅率制御指令値AMPRが変化した後、増幅していない熱線エアフローセンサ2の出力電圧と増幅装置80によって増幅した熱線エアフローセンサ2の出力電圧を増幅装置80の増幅率によって除算した値との差が所定値以内にまでは、増幅していない熱線エアフローセンサ2の出力電圧を吸入空気量演算に用い、それ以外の時には増幅装置80によって増幅した熱線エアフローセンサ2の出力電圧を吸入空気量演算に用いることを意味する。   The signal selection by the signal switching unit 123 described above is performed when the amplification factor control command value AMPR is changed, until a predetermined time elapses after the amplification factor control command value AMPR is changed, or when the width factor control command value AMPR is changed. After that, amplification is performed until the difference between the output voltage of the hot-wire airflow sensor 2 that has not been amplified and the value obtained by dividing the output voltage of the hot-wire airflow sensor 2 amplified by the amplification device 80 by the amplification factor of the amplification device 80 is within a predetermined value. This means that the output voltage of the hot-wire airflow sensor 2 not used is used for the calculation of the intake air amount, and otherwise the output voltage of the hot-wire airflow sensor 2 amplified by the amplifying device 80 is used for the calculation of the intake air amount.

センサ出力ディジタル値AFSVtmpBは、熱線エアフローセンサ2の出力電圧を増幅装置84で増幅したものをA/D変換器B82によってA/D変換したものであり、信号増幅率除算演算部122によってセンサ出力ディジタル値AFSVtmpBを増幅装置80の増幅率推定値AMPRcompで除算したものを増幅還元のディジタル値AFSVtmpBBとする。   The sensor output digital value AFSVtmpB is obtained by A / D converting the output voltage of the heat ray air flow sensor 2 by the amplifying device 84 by the A / D converter B82, and the sensor output digital by the signal amplification factor division calculating unit 122. A value obtained by dividing the value AFSVtmpB by the amplification factor estimated value AMPRcomp of the amplifying apparatus 80 is set as a digital value AFSVtmpBB for amplification reduction.

ここで、増幅率推定値AMPRcompは、増幅率制御指令値AMPRが整数1から10の各値を取る際に、過去の出力ディジタル値AFSVtmpA、AFSVtmpBから求めた正確な増幅率とする。増幅率制御指令値AMPRは、1から10倍の整数値とするが、実際には、増幅装置80の回路に使われる素子のばらつき等により、多少の増幅率のばらつきがある。   Here, the amplification factor estimated value AMPRcomp is an accurate amplification factor obtained from the past output digital values AFSVtmpA and AFSVtmpB when the amplification factor control command value AMPR takes values of integers 1 to 10. The amplification factor control command value AMPR is an integer value that is 1 to 10 times, but actually, there is some variation in amplification factor due to variations in elements used in the circuit of the amplification device 80.

そこで、信号増幅率学習部121は、増幅装置80とLSI42を接続した後、一度、増幅率制御指令値AMPRが各値をとるときの正確な増幅率を算出し、これを記憶しておく。具体的には、増幅されたセンサ出力ディジタル値AFSVtmpBが、A/D変換器B82のA/D検出可能な最大電圧であるとき、センサ出力ディジタル値AFSVtmpBを、増幅していないセンサ出力ディジタル値AFSVtmpAで除算することで、正確な増幅率を求める。   Therefore, after the amplification device 80 and the LSI 42 are connected, the signal amplification factor learning unit 121 once calculates an accurate amplification factor when the amplification factor control command value AMPR takes each value, and stores this. Specifically, when the amplified sensor output digital value AFSVtmpB is the maximum voltage capable of A / D detection of the A / D converter B82, the sensor output digital value AFSVtmpB is not amplified. Divide by to find the exact gain.

これにより、増幅率制御指令値AMPRが1から10の各整数値となる時の正確な増幅率を求める。そして、信号増幅率除算演算部122によって増幅還元のディジタル値AFSVtmpBBを求める際には、増幅率制御指令値AMPRに応じた正確な増幅率を増幅率推定値AMPRcompとして出力する。このことにより、増幅還元のディジタル値AFSVtmpBBの精度が向上し、正確な出力ディジタル値AFSVを得ることができる。   Thus, an accurate amplification factor is obtained when the amplification factor control command value AMPR becomes an integer value of 1 to 10. When the amplification / reduction digital value AFSVtmpBB is obtained by the signal amplification factor division calculation unit 122, an accurate amplification factor corresponding to the amplification factor control command value AMPR is output as the amplification factor estimated value AMPRcomp. As a result, the accuracy of the digital value AFSVtmpBB for amplification and reduction is improved, and an accurate output digital value AFSV can be obtained.

また、信号切替部123は、AFPRchangekの値が1で、且つ増幅装置80によって増幅したセンサ出力ディジタル値AFSVtmpBが所定値(A/D変換がA/D変換可能な最大電圧値以下の値、たとえばA/D変換器B82にてA/D変換可能な最大電圧値からA/D変換器B82のA/D変換誤差分相当を余裕値として差し引いた値)以上の場合には、他の条件に凌駕して、出力ディジタル値AFSVに、増幅していないセンサ出力ディジタル値AFSVtmpAを代入する。   Further, the signal switching unit 123 has an AFPRchangek value of 1, and the sensor output digital value AFSVtmpB amplified by the amplifying device 80 is a predetermined value (A / D conversion is not more than the maximum voltage value that can be A / D converted, for example, If the value is equal to or greater than the maximum voltage value that can be A / D converted by the A / D converter B82, the value corresponding to the A / D conversion error of the A / D converter B82 is subtracted as a margin value) In contrast, the sensor output digital value AFSVtmpA that has not been amplified is substituted into the output digital value AFSV.

これは、熱式エアフローセンサ2の出力電圧を増幅装置80によって増幅した電圧値が所定値以上の場合には、増幅していない熱式エアフローセンサ2の出力電圧を吸入空気量演算に用いることを意味する。   When the voltage value obtained by amplifying the output voltage of the thermal air flow sensor 2 by the amplifying device 80 is a predetermined value or more, the output voltage of the thermal air flow sensor 2 that has not been amplified is used for the calculation of the intake air amount. means.

これにより、増幅装置80によって増幅したセンサ出力値がA/D変換器B82にてA/D変換可能な範囲より大きい値に場合に、センサ出力ディジタル値AFSVtmpBが、A/D変換器B82にてA/D変換可能範囲の最大値に制限されたことによって誤ったセンサ出力のディジタル値を出力することが回避される。   Thus, when the sensor output value amplified by the amplifying device 80 is larger than the range that can be A / D converted by the A / D converter B82, the sensor output digital value AFSVtmpB is converted by the A / D converter B82. By limiting to the maximum value of the A / D conversion possible range, it is possible to avoid outputting an erroneous digital value of the sensor output.

つぎに、熱式エアフローセンサ2の出力電圧をコントロールユニット40のLSI42に入力して熱式エアフローセンサ2の出力電圧に相当する出力ディジタル値AFSVを算出するA/D変換演算処理部の他の実施形態を、図11を参照して説明する。なお、図11において、図8に対応する部分は、図8に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。   Next, another implementation of the A / D conversion calculation processing unit that inputs the output voltage of the thermal airflow sensor 2 to the LSI 42 of the control unit 40 and calculates the output digital value AFSV corresponding to the output voltage of the thermal airflow sensor 2 is performed. A form is demonstrated with reference to FIG. In FIG. 11, parts corresponding to those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 8, and description thereof is omitted.

本実施形態では、増幅装置80にて信号増幅率変更が終了した場合、増幅装置80から所定時間の間、増幅率変更終了信号を1として出力し、A/D変換器C97によりA/D変換した後、信号増幅率変更終了信号CNGENDとして演算に使用する点を変更する。尚、ここでの所定時間は、AFSV演算部94のAFSV演算周期とする。   In this embodiment, when the signal amplification factor change is completed in the amplification device 80, the amplification factor change end signal is output as 1 from the amplification device 80 for a predetermined time, and A / D conversion is performed by the A / D converter C97. After that, the point used for the calculation as the signal amplification factor change end signal CNGEND is changed. The predetermined time here is the AFSV calculation cycle of the AFSV calculation unit 94.

AFSV演算部94は、図12に示されているように、信号増幅率変更終了信号CNGEND98を入力に追加し、信号切替部123を変更する。信号切替部123による信号切替は、出力ディジタル値AFSVとして出力する信号を増幅還元のディジタル値AFSVtmpBBからセンサ出力ディジタル値AFSVtmpAに信号を切替える条件として、フラグAMPRchangeが0から1になった瞬間を使用し、これとは反対に、出力ディジタル値AFSVとして出力する信号を出力ディジタル値AFSVtmpAから増幅還元のディジタル値AFSVtmpBBに切り替える条件として、信号増幅率変更終了信号CNGENDが0から1になった瞬間を使用する。   As shown in FIG. 12, the AFSV calculation unit 94 adds a signal amplification factor change end signal CNGEND98 to the input, and changes the signal switching unit 123. The signal switching by the signal switching unit 123 uses the moment when the flag AMPRchange is changed from 0 to 1 as a condition for switching the signal output as the output digital value AFSV from the amplification / reduction digital value AFSVtmpBB to the sensor output digital value AFSVtmpA. On the contrary, as a condition for switching the signal output as the output digital value AFSV from the output digital value AFSVtmpA to the amplification / reduction digital value AFSVtmpBB, the moment when the signal amplification factor change end signal CNGEND is changed from 0 to 1 is used. .

つぎに、熱式エアフローセンサ2の出力電圧をコントロールユニット40のLSI42に入力して熱式エアフローセンサ2の出力電圧に相当する出力ディジタル値AFSVを算出するA/D変換演算処理部のもう一つの実施形態を、図13を参照して説明する。なお、図13においても、図8に対応する部分は、図8に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。   Next, the output voltage of the thermal airflow sensor 2 is input to the LSI 42 of the control unit 40, and another output of the A / D conversion arithmetic processing unit that calculates the output digital value AFSV corresponding to the output voltage of the thermal airflow sensor 2 is obtained. The embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 13 as well, portions corresponding to those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 8, and description thereof is omitted.

本実施形態では、増幅装置80として、増幅率の変更ができないものが用いられているる。したがって、本実施形態では、AMPR演算は行わない。   In the present embodiment, a device that cannot change the amplification factor is used as the amplification device 80. Therefore, in this embodiment, AMPR calculation is not performed.

AFSV演算部94は、図14に示されているように、信号切替部123による切替信号をセンサ出力ディジタル値AFSVtmpAと増幅還元のディジタル値AFSVtmpBBのみで行う点と、信号増幅率学習部121による信号増幅率学習演算方法が前述の実施形態と異なる。   As shown in FIG. 14, the AFSV calculation unit 94 performs the switching signal by the signal switching unit 123 using only the sensor output digital value AFSVtmpA and the amplification / reduction digital value AFSVtmpBB, and the signal from the signal amplification factor learning unit 121. The amplification factor learning calculation method is different from the above-described embodiment.

信号切替部123は、増幅還元のディジタル値AFSVtmpBBの値が、A/D変換器B82の検出可能電圧の最大値になるまでは、出力ディジタル値AFSVに増幅還元のディジタル値AFSVtmpBBを無条件に代入し、増幅還元のディジタル値AFSVtmpBBの値が、A/D変換器B82の検出可能電圧の最大値以上である場合には、出力ディジタル値AFSVにセンサ出力ディジタル値AFSVtmpAを代入する。   The signal switching unit 123 unconditionally substitutes the amplification reduction digital value AFSVtmpBB for the output digital value AFSV until the amplification reduction digital value AFSVtmpBB reaches the maximum detectable voltage of the A / D converter B82. If the value of the digital value AFSVtmpBB for amplification and reduction is equal to or greater than the maximum detectable voltage of the A / D converter B82, the sensor output digital value AFSVtmpA is substituted for the output digital value AFSV.

信号増幅率学習部121は、前述の実施形態と同様に、増幅されたセンサ出力ディジタル値AFSVtmpBを増幅率で除算した結果をセンサ出力ディジタル値AFSVtmpAで除算し、これを信号増幅率除算演算部122における号増幅率除算演算に用いる増幅率推定値AMPRcompとする。   The signal amplification factor learning unit 121 divides the result of dividing the amplified sensor output digital value AFSVtmpB by the amplification factor by the sensor output digital value AFSVtmpA as in the above-described embodiment, and divides the result by the signal amplification factor division calculation unit 122. The amplification factor estimated value AMPRcomp used for the sign amplification factor division calculation in FIG.

これにより、この実施形態でも、増幅還元のディジタル値AFSVtmpBBの精度が向上し、正確な出力ディジタル値AFSVを得ることができる。   Thereby, also in this embodiment, the accuracy of the digital value AFSVtmpBB for amplification and reduction is improved, and an accurate output digital value AFSV can be obtained.

上述した実施形態による内燃機関の制御装置は、以下に云う効果を奏する。
(1)測定対象である空気流量が急変した場合にも、入力信号がA/D検出範囲外とならず、かつ、増幅しない場合に比べ、高精度なA/D変換を行うことが可能となる。
(2)流量検出電圧の増幅率を変える際にも、流量を検知可能で、かつ、演算に使用する流量検出電圧を、別の増幅率の流量検出電圧に切り替える際も、演算装置にて演算される流量にずれのない切り替えが可能である。また、予期せぬ、急峻な流量変化が発生しても、流量検出が可能である。
(3)別の増幅率の流量検出電圧に切り替える際も、演算装置にて演算される流量にずれのない切り替えが可能である。
The control apparatus for an internal combustion engine according to the embodiment described above has the following effects.
(1) Even when the air flow rate to be measured changes suddenly, the input signal does not fall outside the A / D detection range, and it is possible to perform A / D conversion with higher accuracy than when the input signal is not amplified. Become.
(2) Even when changing the amplification factor of the flow rate detection voltage, the flow rate can be detected, and the computation device also calculates when switching the flow rate detection voltage used for computation to a flow rate detection voltage with a different amplification factor. It is possible to switch the flow rate without deviation. Even if an unexpected and steep flow rate change occurs, the flow rate can be detected.
(3) Even when switching to a flow rate detection voltage with a different amplification factor, it is possible to switch without deviation in the flow rate calculated by the calculation device.

以下に、本発明による内燃機関の制御装置の特徴を付記する。
(a)制御装置に入出力される、内燃機関の吸入空気流量に直接影響する状態量を検出するセンサの信号または、内燃機関の吸入空気流量に直接影響する状態量を変化させるアクチュエータへ出力する信号、または、内燃機関を設置した車両の運転手の操作を検出するセンサの信号を用いて、内燃機関に吸入される空気流量の変化を予め予測した上で空気流量検出装置から演算装置へ入力される流量検出電圧の増幅率を変更する、もしくは増幅率の異なる入力電圧へ切り替える。
(b)さらに、過去に経験した内燃機関もしくは内燃機関を設置した車両に設置されたセンサ信号、もしくは内燃機関に設置されたアクチュエータへの出力と、流量検出装置の出力電圧の関係を記憶し、増幅率を最適化する。
(c)応用形態として、1つの空気流量検出装置の出力電圧を、異なる増幅率で増幅された複数の流量検出電圧を使用した内燃機関の制御装置を提案する。より具体的には、複数の流量検出電圧間の相対的な増幅率を演算し、流量検出電圧を切り替える際の検出流量のずれを低減する。
The features of the control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described below.
(A) A signal of a sensor for detecting a state quantity that directly affects the intake air flow rate of the internal combustion engine, which is input to and output from the control device, or an output to an actuator that changes the state quantity that directly affects the intake air flow rate of the internal combustion engine. Using the signal or the signal of the sensor that detects the operation of the driver of the vehicle in which the internal combustion engine is installed, the change in the air flow rate sucked into the internal combustion engine is predicted in advance and input from the air flow rate detection device to the arithmetic unit Change the amplification factor of the flow rate detection voltage to be changed, or switch to an input voltage with a different amplification factor.
(B) Furthermore, the relationship between the sensor signal installed in the internal combustion engine or the vehicle installed with the internal combustion engine experienced in the past or the output to the actuator installed in the internal combustion engine and the output voltage of the flow rate detection device is stored, Optimize the amplification factor.
(C) As an application form, a control device for an internal combustion engine is proposed which uses a plurality of flow rate detection voltages obtained by amplifying the output voltage of one air flow rate detection device with different amplification factors. More specifically, a relative amplification factor between a plurality of flow rate detection voltages is calculated, and a deviation in the detected flow rate when switching the flow rate detection voltage is reduced.

ここで,前記相対的な増幅率は、異なる増幅率で増幅された複数の流量検出電圧のうち、1つの流量検出電圧を基準電圧とし、前記基準電圧と基準電圧以外の流量検出電圧を比較することで求める。   Here, the relative amplification factor is a comparison between the reference voltage and a flow rate detection voltage other than the reference voltage, using a single flow rate detection voltage as a reference voltage among a plurality of flow rate detection voltages amplified at different amplification factors. Ask for it.

さらに、上記の比較は、基準電圧以外の流量検出電圧がA/D変換器で検出可能な最大値となる空気流量検出装置の出力電圧にて行う。   Further, the above comparison is performed with the output voltage of the air flow rate detection device in which the flow rate detection voltage other than the reference voltage is the maximum value that can be detected by the A / D converter.

また、演算に使用している流量検出電圧の増幅率を変更する際には、一度、別の増幅率の流量検出電圧を使用し、増幅率の変更が完了した後に、増幅率を変更した流量検出電圧に切り替えることを提案する。   In addition, when changing the amplification factor of the flow rate detection voltage used for the calculation, once the flow rate detection voltage of another amplification factor is used and the change of the amplification factor is completed, the flow rate with the changed amplification factor is changed. We propose to switch to the detection voltage.

さらに、演算に使用している流量検出電圧の値が、A/D変換器で検出可能な最大電圧に近づいた場合は、増幅率の低い流量検出電圧に切り替えることを提案する。   Furthermore, when the value of the flow rate detection voltage used for the calculation approaches the maximum voltage that can be detected by the A / D converter, it is proposed to switch to the flow rate detection voltage with a low amplification factor.

上記の増幅率の異なる複数の流量検出電圧のうち、一つは、空気流量検出装置の出力電圧を増幅しない電圧とすることを提案する。   It is proposed that one of the plurality of flow rate detection voltages having different amplification factors is a voltage that does not amplify the output voltage of the air flow rate detection device.

(d)空気流量検出装置から制御装置へ、空気流量検出装置の出力電圧を増幅しない電圧と、所定の増幅率で増幅した電圧を入力する制御装置において、所定の増幅率で増幅した入力電圧が、A/D変換可能な最大電圧となる電圧値を、演算装置に設置された各々の入力端子に入力し、所定の増幅率を演算し、前記2つの信号を切り替える際のずれを低減する。 (D) In a control device that inputs a voltage that does not amplify the output voltage of the air flow rate detection device and a voltage that is amplified with a predetermined amplification rate from the air flow rate detection device to the control device, The voltage value that is the maximum voltage that can be A / D converted is input to each input terminal installed in the arithmetic device, a predetermined amplification factor is calculated, and a deviation in switching between the two signals is reduced.

センサ出力値として電圧を使用するエアフローセンサを用いて内燃機関の燃料噴射量を演算する場合、本発明は大変有効であり、利用される可能性が高い。   When calculating the fuel injection amount of an internal combustion engine using an airflow sensor that uses voltage as a sensor output value, the present invention is very effective and is likely to be used.

本発明による制御装置が適用される内燃機関の一つの実施形態を示す構成図。The block diagram which shows one Embodiment of the internal combustion engine to which the control apparatus by this invention is applied. 本発明による制御装置が適用される内燃機関のコントロールユニットの一つの実施形態を示すブロック図。The block diagram which shows one Embodiment of the control unit of the internal combustion engine to which the control apparatus by this invention is applied. 本発明による内燃機関の制御装置の燃料噴射量演算部の一つの実施形態を示すブロック図。The block diagram which shows one Embodiment of the fuel injection amount calculating part of the control apparatus of the internal combustion engine by this invention. 熱式エアフローセンサの検出流量と出力電圧の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the detection flow volume and output voltage of a thermal airflow sensor. エアフローセンサ出力電圧を増幅しない場合のA/D部を示すブロック図。The block diagram which shows the A / D part when not amplifying an airflow sensor output voltage. (a)、(b)は、A/D分解能により生じる信号検出誤差を示すグラフ。(A), (b) is a graph which shows the signal detection error produced by A / D resolution. (a)、(b)はエアフローセンサの出力電圧が所定値ずれた際の流量誤差の割合を示すグラフ。(A), (b) is a graph which shows the ratio of the flow volume error when the output voltage of an airflow sensor has shifted | deviated predetermined value. 本発明による内燃機関の制御装置におけるA/D変換演算処理部の一つの実施形態を示すブロック図。The block diagram which shows one Embodiment of the A / D conversion arithmetic processing part in the control apparatus of the internal combustion engine by this invention. 本発明による内燃機関の制御装置におけるAMPR演算部の一つの実施形態を示すブロック図。The block diagram which shows one Embodiment of the AMPR calculating part in the control apparatus of the internal combustion engine by this invention. 本発明による内燃機関の制御装置におけるAFSV演算部の一つの実施形態を示すブロック図。The block diagram which shows one Embodiment of the AFSV calculating part in the control apparatus of the internal combustion engine by this invention. 本発明による内燃機関の制御装置におけるA/D変換演算処理部の他の実施形態を示すブロック図。The block diagram which shows other embodiment of the A / D conversion arithmetic processing part in the control apparatus of the internal combustion engine by this invention. 本発明による内燃機関の制御装置におけるAFSV演算部の他の実施形態を示すブロック図。The block diagram which shows other embodiment of the AFSV calculating part in the control apparatus of the internal combustion engine by this invention. 本発明による内燃機関の制御装置におけるA/D変換演算処理部のもう一つの実施形態を示すブロック図。The block diagram which shows another embodiment of the A / D conversion arithmetic processing part in the control apparatus of the internal combustion engine by this invention. 本発明による内燃機関の制御装置におけるAFSV演算部の他の実施形態を示すブロック図。The block diagram which shows other embodiment of the AFSV calculating part in the control apparatus of the internal combustion engine by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 エアクリーナ
2 熱式エアフローセンサ
3 吸気管
4 電動絞り弁
5 スロットルボディ
6 コレクタ
7 吸気分岐管
8 吸気ポート
9 燃焼室
10 燃料タンク
11 燃料ポンプ
12 プレシャーレギュレータ
13 インジェクタ
14 点火プラグ
16 排気管
17 触媒
19 クランク角センサ
20 空燃比センサ
21 イグニッションスイッチ
22 スタータスイッチ
23 バッテリ電源
24 パワートランジスタ
25 スロットルセンサ
26 アクセルセンサ
27 アイドルスピードバルブ(ISV)
30 内燃機関
40 コントロールユニット
41 電源IC
42 LSI
50 燃料噴射量演算部
51 電圧−流量変換テーブル
52 燃料噴射パルス幅演算部
70 A/D変換器
80 増幅装置
81 A/D変換器A
82 A/D変換器B
84 D/A変換器
94 AFSV演算部(吸入空気量ディジタル値演算部)
95 AMPR演算部(増幅率制御指令値演算部)
100 MAX値検出部
101 AMPlearnの演算部
102 マップ値MAMP変更部
103 AMPtmpA演算部
104 AMPtmpB演算部
105 比較器
106 量子化部
120 AMPR変化判定演算部
121 信号増幅率学習部
122 信号増幅率除算演算部
123 信号切替部
AFSV 出力ディジタル値
AFSVtmpA、AFSVtmpB センサ出力ディジタル値
AFSVtmpBB 増幅還元のディジタル値
AFSout センサ出力電圧
AMPR 増幅率制御指令値
AMPRcomp 増幅率推定値
MAMP マップ値
MAXAFSVtmpA MAX値
AMPtmpA、AMPtmpB 暫定値
AMPtmpC 出力暫定値
Q 吸入空気流量ディジタル値
NE エンジン回転数ディジタル値
TPO スロットル開度ディジタル値
APO アクセル開度ディジタル値
AFMPRchange フラグ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air cleaner 2 Thermal air flow sensor 3 Intake pipe 4 Electric throttle valve 5 Throttle body 6 Collector 7 Intake branch pipe 8 Intake port 9 Combustion chamber 10 Fuel tank 11 Fuel pump 12 Pressure regulator 13 Injector 14 Spark plug 16 Exhaust pipe 17 Catalyst 19 Crank Angle sensor 20 Air-fuel ratio sensor 21 Ignition switch 22 Starter switch 23 Battery power supply 24 Power transistor 25 Throttle sensor 26 Accelerator sensor 27 Idle speed valve (ISV)
30 Internal combustion engine 40 Control unit 41 Power supply IC
42 LSI
50 Fuel Injection Amount Calculation Unit 51 Voltage-Flow Rate Conversion Table 52 Fuel Injection Pulse Width Calculation Unit 70 A / D Converter 80 Amplifying Device 81 A / D Converter A
82 A / D converter B
84 D / A converter 94 AFSV calculation unit (intake air amount digital value calculation unit)
95 AMPR calculation unit (amplification factor control command value calculation unit)
100 MAX value detection unit 101 AMPlearn operation unit 102 map value MAMP change unit 103 AMPtmpA operation unit 104 AMPtmpB operation unit 105 comparator 106 quantization unit 120 AMPR change determination operation unit 121 signal amplification factor learning unit 122 signal amplification factor division operation unit 123 Signal switching unit AFSV Output digital value AFSVtmpA, AFSVtmpB Sensor output digital value AFSVtmpBB Amplification reduction digital value AFSout Sensor output voltage AMPR Amplification rate control command value AMPRcomp Amplification rate estimation value MAMP Map value MAXAFSVtmpA MAX value AMPtmpC Temporary value AMPtmpB Value Q Intake air flow rate digital value NE Engine speed digital value TPO Throttle opening digital value APO Cell opening digital value AFMPRchange flag

Claims (11)

空気流量測定装置の出力電圧に基づいて吸入空気流量を演算し、燃料噴射量を制御する内燃機関の制御装置であって、
前記空気流量測定装置の出力電圧を増幅する増幅装置と、
前記空気流量測定装置の出力電圧と前記空気流量測定装置の出力電圧を前記増幅装置によって増幅した増幅電圧を用いて吸入空気流量を演算する吸入空気流量演算手段と、
内燃機関に吸入される空気流量の推定値に基づいて前記増幅装置の増幅率制御指令値の演算を行う増幅率制御指令値演算手段とを備え、
前記増幅装置は、前記増幅率制御指令値演算手段から出力される増幅率制御指令値に応じて前記出力電圧を増幅する増幅率を設定し、
前記吸入空気流量演算手段は、所定の切替条件に応じて、吸入空気流量演算に用いる出力電圧を、前記空気流量測定装置の出力電圧と前記増幅装置の増幅電圧のいずれかに一方に切り替える信号切替手段を有し、
前記信号切替手段は、前記増幅率制御指令値を変更した時あるいは前記増幅率制御指令値を変更してから所定時間が経過するまでは、増幅していない前記空気流量測定装置の出力電圧を選択し、それ以外の時には前記増幅装置によって増幅した増幅電圧を選択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 that calculates an intake air flow rate based on an output voltage of an air flow measurement device and controls a fuel injection amount,
An amplifying device for amplifying the output voltage of the air flow rate measuring device;
An intake air flow rate calculating means for calculating an intake air flow rate using an output voltage of the air flow rate measuring device and an amplified voltage obtained by amplifying the output voltage of the air flow rate measuring device by the amplifying device;
And a gain control command value calculating means for performing calculation of the amplification factor control command value of the amplifier based on the estimated value of the air flow inhaled into the internal combustion engine,
The amplifying device sets an amplification factor for amplifying the output voltage in accordance with an amplification factor control command value output from the amplification factor control command value calculation means ,
The intake air flow rate calculating means switches the output voltage used for calculating the intake air flow rate to one of the output voltage of the air flow rate measuring device and the amplified voltage of the amplifying device according to a predetermined switching condition. Having means,
The signal switching means selects the output voltage of the air flow rate measuring device that is not amplified when the gain control command value is changed or until a predetermined time elapses after the gain control command value is changed. In other cases, the control device for the internal combustion engine selects the amplified voltage amplified by the amplifying device.
前記所定時間は、増幅率制御指令値を出力してから、所望の増幅率にて増幅された前記空気流量測定装置の出力電圧を吸入空気流量演算手段における演算に使用可能になるまでの時間であることを特徴とする請求項に記載の内燃機関の制御装置。 The predetermined time is the time from when the gain control command value is output until the output voltage of the air flow rate measuring device amplified at a desired gain can be used for calculation in the intake air flow rate calculation means. The control device for an internal combustion engine according to claim 1 , wherein the control device is provided. 空気流量測定装置の出力電圧に基づいて吸入空気流量を演算し、燃料噴射量を制御する内燃機関の制御装置であって、
前記空気流量測定装置の出力電圧を増幅する増幅装置と、
前記空気流量測定装置の出力電圧と前記空気流量測定装置の出力電圧を前記増幅装置によって増幅した増幅電圧を用いて吸入空気流量を演算する吸入空気流量演算手段と、
内燃機関に吸入される空気流量の推定値に基づいて前記増幅装置の増幅率制御指令値の演算を行う増幅率制御指令値演算手段とを備え、
前記増幅装置は、前記増幅率制御指令値演算手段から出力される増幅率制御指令値に応じて前記出力電圧を増幅する増幅率を設定し、
前記吸入空気流量演算手段は、所定の切替条件に応じて、吸入空気流量演算に用いる出力電圧を、前記空気流量測定装置の出力電圧と前記増幅装置の増幅電圧のいずれかに一方に切り替える信号切替手段を有し、
前記信号切替手段は、前記増幅率制御指令値を変更した後、増幅していない前記空気流量測定装置の出力電圧と、前記増幅電圧を前記増幅装置の増幅率によって除算した値との差が所定値以下になるまでは、増幅していない前記空気流量測定装置の出力電圧を選択し、それ以外の時には前記増幅装置によって増幅した増幅電圧を選択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 that calculates an intake air flow rate based on an output voltage of an air flow measurement device and controls a fuel injection amount,
An amplifying device for amplifying the output voltage of the air flow rate measuring device;
An intake air flow rate calculating means for calculating an intake air flow rate using an output voltage of the air flow rate measuring device and an amplified voltage obtained by amplifying the output voltage of the air flow rate measuring device by the amplifying device;
And a gain control command value calculating means for performing calculation of the amplification factor control command value of the amplifier based on the estimated value of the air flow inhaled into the internal combustion engine,
The amplifying device sets an amplification factor for amplifying the output voltage in accordance with an amplification factor control command value output from the amplification factor control command value calculation means ,
The intake air flow rate calculating means switches the output voltage used for calculating the intake air flow rate to one of the output voltage of the air flow rate measuring device and the amplified voltage of the amplifying device according to a predetermined switching condition. Having means,
The signal switching means has a predetermined difference between an output voltage of the air flow rate measuring device that has not been amplified after changing the amplification factor control command value and a value obtained by dividing the amplified voltage by the amplification factor of the amplification device. The control apparatus for an internal combustion engine, wherein the output voltage of the air flow rate measurement device that has not been amplified is selected until the value is equal to or less than the value, and the amplified voltage amplified by the amplification device is selected otherwise .
前記所定値は、前記空気流量測定装置の出力電圧をA/D変換するA/D変換器の分解能相当であることを特徴とする請求項に記載の内燃機関の制御装置。 4. The control device for an internal combustion engine according to claim 3 , wherein the predetermined value corresponds to a resolution of an A / D converter that performs A / D conversion on an output voltage of the air flow rate measuring device. 空気流量測定装置の出力電圧に基づいて吸入空気流量を演算し、燃料噴射量を制御する内燃機関の制御装置であって、
前記空気流量測定装置の出力電圧を増幅する増幅装置と、
前記空気流量測定装置の出力電圧と前記空気流量測定装置の出力電圧を前記増幅装置によって増幅した増幅電圧を用いて吸入空気流量を演算する吸入空気流量演算手段と、
内燃機関に吸入される空気流量の推定値に基づいて前記増幅装置の増幅率制御指令値の演算を行う増幅率制御指令値演算手段とを備え、
前記増幅装置は、前記増幅率制御指令値演算手段から出力される増幅率制御指令値に応じて前記出力電圧を増幅する増幅率を設定し、
前記吸入空気流量演算手段は、所定の切替条件に応じて、吸入空気流量演算に用いる出力電圧を、前記空気流量測定装置の出力電圧と前記増幅装置の増幅電圧のいずれかに一方に切り替える信号切替手段を有し、
前記信号切替手段は、前記増幅装置によって増幅した電圧値が所定値以上の場合には、増幅していない前記空気流量測定装置の出力電圧を選択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 that calculates an intake air flow rate based on an output voltage of an air flow measurement device and controls a fuel injection amount,
An amplifying device for amplifying the output voltage of the air flow rate measuring device;
An intake air flow rate calculating means for calculating an intake air flow rate using an output voltage of the air flow rate measuring device and an amplified voltage obtained by amplifying the output voltage of the air flow rate measuring device by the amplifying device;
And a gain control command value calculating means for performing calculation of the amplification factor control command value of the amplifier based on the estimated value of the air flow inhaled into the internal combustion engine,
The amplifying device sets an amplification factor for amplifying the output voltage in accordance with an amplification factor control command value output from the amplification factor control command value calculation means ,
The intake air flow rate calculating means switches the output voltage used for calculating the intake air flow rate to one of the output voltage of the air flow rate measuring device and the amplified voltage of the amplifying device according to a predetermined switching condition. Having means,
The control device for an internal combustion engine, wherein the signal switching means selects the output voltage of the air flow rate measuring device that is not amplified when the voltage value amplified by the amplifying device is equal to or greater than a predetermined value .
前記所定値は、増幅した前記空気流量測定装置の出力電圧をA/D変換するA/D変換がA/D変換可能な最大電圧値以下の電圧値であることを特徴とする請求項に記載の内燃機関の制御装置。 The predetermined value, the output voltage of the amplified the air flow measuring device in claim 5, A / D converter for A / D conversion is characterized in that it is a voltage value less than or equal to the maximum voltage value that can be A / D converted The internal combustion engine control device described. 空気流量測定装置の出力電圧に基づいて吸入空気流量を演算し、燃料噴射量を制御する内燃機関の制御装置であって、
前記空気流量測定装置の出力電圧を増幅する増幅装置と、
前記空気流量測定装置の出力電圧と前記空気流量測定装置の出力電圧を前記増幅装置によって増幅した増幅電圧を用いて吸入空気流量を演算する吸入空気流量演算手段と、
内燃機関に吸入される空気流量の推定値に基づいて前記増幅装置の増幅率制御指令値の演算を行う増幅率制御指令値演算手段とを備え、
前記増幅装置は、前記増幅率制御指令値演算手段から出力される増幅率制御指令値に応じて前記出力電圧を増幅する増幅率を設定し、
前記吸入空気流量演算手段は、所定の切替条件に応じて、吸入空気流量演算に用いる出力電圧を、前記空気流量測定装置の出力電圧と前記増幅装置の増幅電圧のいずれかに一方に切り替える信号切替手段を有し、
前記信号切替手段は、前記増幅率制御指令値を変更した時に、前記増幅装置の増幅電圧から、増幅していない前記空気流量測定装置の出力電圧に切り替え、信号増幅率変更終了時に、増幅していない前記空気流量測定装置の出力電圧から、前記増幅装置の増幅電圧に切り替え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 that calculates an intake air flow rate based on an output voltage of an air flow measurement device and controls a fuel injection amount,
An amplifying device for amplifying the output voltage of the air flow rate measuring device;
An intake air flow rate calculating means for calculating an intake air flow rate using an output voltage of the air flow rate measuring device and an amplified voltage obtained by amplifying the output voltage of the air flow rate measuring device by the amplifying device;
And a gain control command value calculating means for performing calculation of the amplification factor control command value of the amplifier based on the estimated value of the air flow inhaled into the internal combustion engine,
The amplifying device sets an amplification factor for amplifying the output voltage in accordance with an amplification factor control command value output from the amplification factor control command value calculation means ,
The intake air flow rate calculating means switches the output voltage used for calculating the intake air flow rate to one of the output voltage of the air flow rate measuring device and the amplified voltage of the amplifying device according to a predetermined switching condition. Having means,
The signal switching means switches from the amplified voltage of the amplifying device to the output voltage of the air flow measuring device that has not been amplified when the gain control command value is changed, and amplifies when the signal gain changing is completed. A control device for an internal combustion engine , wherein the output voltage of the air flow rate measuring device is not switched to the amplified voltage of the amplifying device.
増幅率制御指令値演算手段は、内燃機関に吸入される空気流量の推定値の所定時間当たりの変化量と前記増幅率制御指令値の前回値との関係から前記増幅率制御指令値を演算することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。 The gain control command value calculation means calculates the gain control command value from the relationship between a change amount per predetermined time of the estimated value of the air flow rate sucked into the internal combustion engine and the previous value of the gain control command value. The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7, wherein the control device is an internal combustion engine. 増幅率制御指令値演算手段は、内燃機関に吸入される空気流量の前記推定値として、内燃機関の吸入空気流量に影響する状態量を検出するセンサの信号、あるいは内燃機関の吸入空気流量に影響する状態量を変化させるアクチュエータへ出力する信号、あるいはアクセル操作量を検出するセンサの信号、あるいはこれら信号を用いることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。 The amplification factor control command value calculating means affects the signal of a sensor for detecting a state quantity that affects the intake air flow rate of the internal combustion engine or the intake air flow rate of the internal combustion engine as the estimated value of the air flow rate taken into the internal combustion engine. The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8, wherein a signal output to an actuator that changes a state quantity to be performed, a sensor signal that detects an accelerator operation amount, or these signals are used. Control device. 前記吸入空気流量演算手段は、前記増幅率制御指令値が整数値を取る時の前記吸気流量測定装置の出力電圧および前記増幅装置の出力電圧を用いて増幅率推定値を算出して記憶し、該記憶した増幅率推定値を基に前記増幅電圧を補正することを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。 The intake air flow rate calculation means calculates and stores an amplification factor estimated value using the output voltage of the intake flow rate measurement device and the output voltage of the amplification device when the amplification factor control command value takes an integer value, The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 9 , wherein the amplification voltage is corrected based on the stored amplification factor estimated value . 前記吸入空気流量演算手段は、前記増幅装置の増幅電圧が該出力電圧を検出可能な最大電圧である時に、前記増幅装置の出力電圧を、前記吸気流量測定装置の出力電圧で除算することにより、前記増幅率推定値を算出することを特徴とする請求項10に記載の内燃機関の制御装置。 The intake air flow rate calculating means divides the output voltage of the amplifying device by the output voltage of the intake flow rate measuring device when the amplified voltage of the amplifying device is the maximum voltage at which the output voltage can be detected. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 10 , wherein the amplification factor estimated value is calculated .
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Citations (2)

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JPH07336224A (en) * 1994-06-07 1995-12-22 Hitachi Ltd A/d converter circuit
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