JP5708477B2 - エンジン制御装置 - Google Patents
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Description
そこで、特許文献1に開示されているように、今回までのクランク角信号の信号周期を計測し、計測した信号周期に基づいて予め次回のクランク角信号の信号周期を予測することにより、予測した信号周期内においてクランク角信号が発生する角度間隔よりも詳細な角度位置でエンジン制御を行う技術が知られている。
クランク角信号の角度間隔よりも詳細なクランク角度位置を求める。
この構成によれば、調整係数に応じて調整量が決定されるので、調整量を算出する処理を共通化できる。
請求項7に記載の発明によると、学習手段は、学習対象である予測信号周期の周期誤差を複数回学習して調整係数を補正する。
請求項10に記載の発明によると、学習手段は、周期誤差が所定の誤差範囲を外れた回数と周期誤差が所定の誤差範囲内であった回数とのうち少なくとも周期誤差が所定の誤差範囲を外れた回数に基づいて補正判定値を設定し、補正判定値が所定の上限値より大きい場合に調整係数を増加し、補正判定値が所定の下限値より小さい場合に調整係数を減少させる。
この構成によれば、例えばエンジンの機種毎に所定の上限値および所定の下限値を任意に適切に設定できる。これにより、エンジンの機種毎に調整係数を適切に補正して調整量を補正できる。
請求項13に記載の発明によると、報知手段は、学習手段が調整量を補正して予測信号周期を予測できる範囲内では、周期誤差が所定の誤差範囲から外れる場合に異常を報知する。
ところで、エンジン回転速度は、気筒内の圧力とエンジンが受ける負荷の大きさとによりクランク角度に応じて変化する。したがって、信号周期もクランク角度に応じて変化する。
この構成によれば、クランク角度に応じて変化する信号周期の変化特性に基づいて基準信号周期を調整係数により適切に調整し、基準信号周期よりも後の信号周期を高精度に予測することができる。
この構成によれば、例えばクランク角信号を検出するセンサの異常等により信号周期を適切に計測できない異常が発生して外部から禁止信号を入力した場合、誤った信号周期に基づいて信号周期を予測することを禁止できるので、誤った予測信号周期に基づいてエンジン制御を行うことを防止できる。
この構成によれば、複数のクランク角度において、補正により周期誤差を低減された予
測信号周期に基づいてエンジン制御を実行することができる。
この構成によれば、所定の角度間隔離れたクランク角度毎に学習処理および補正処理を順次実行するので、信号周期の変化特性の全体について予測信号周期の誤差を低減できる。
この構成によれば、学習するクランク角度の位置を気筒毎に設定できるので、気筒毎に学習すべき重要なクランク角度が異なる場合に有効である。
この構成によれば、気筒間で同じクランク角度の位置で学習するので、各気筒において、同じクランク角度において実信号周期と予測信号周期との周期誤差を極力低減できる。その結果、気筒間のエンジン制御のばらつきを低減できる。
請求項26に記載の発明によると、請求項22の回路は集積回路である。これにより、エンジン制御装置を小型化できる。
ところで、少なくとも一つの気筒の圧縮行程では、エンジン回転速度が減速する所定の角度区間においてエンジン回転速度の減速量が大きくなり、この区間の前後よりもクランク角信号の信号周期の増加量が大きくなる。
請求項29に記載の発明によると、予測禁止手段は、エンジンの少なくとも一つの気筒の圧縮行程においてエンジン回転速度が減速する角度区間において予測信号周期が基準信号周期よりも小さくなる場合、周期予測手段による予測を禁止する。
におけるエンジン回転速度の減速特性を変換して、該当気筒の燃焼行程においてエンジン回転速度が加速する角度区間のうち所定の角度区間において基準信号周期に対する調整量を算出する。
転速度が第1速度よりも遅い第2速度未満になると、エンジン回転速度が第2速度以上の場合よりも調整量を大きくする。
請求項40に記載の発明によると、調整係数は2のべき乗の加減算で決定される値である。この構成によれば、シフトと加減算とにより調整係数と変化量とを乗算して調整量を容易に算出できる。また、シフタと加減算器とを用いた簡単な回路で調整量を算出できる。
この構成によれば、間に1個異常の信号周期を挟んだ2個の信号周期の差分から変化量を算出する場合に比べ信号周期の変化量が平均化されないので、信号周期が大きく変化する場合に、信号周期の変化に応じて高精度に変化量を求めることができる。
この構成によれば、今回までに計測された信号周期のうち基準信号周期を調整し、今回よりも後の信号周期を高精度に予測することができる。
しておく必要がないので、今回よりも後の信号周期を予測するための記憶容量を極力小さくすることができる。
請求項48に記載の発明によると、周期予測手段は、基準信号周期と、周期算出手段により基準信号周期を調整して算出された信号周期とのいずれか一方を選択するセレクタを有し、クランク角度またはソフト指令によりセレクタの出力を切り換える。
(エンジン制御装置10)
エンジン制御装置10は、例えば4気筒のディーゼルエンジンにおいて燃料噴射制御等のエンジン制御を実行する電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)である。以下、エンジン制御装置10を、単に「ECU10」とも言う。
ECU10は、入力回路60から各種センサ入力信号、スイッチ等の入力信号を入力し、他のECUへの出力信号、ならびにインジェクタ90への制御信号を出力回路62から出力する。
クランク角センサ80は、電磁ピックアップ式のセンサであり、エンジンのクランク軸に固定されたクランクロータ4の外周と向き合って設置されている。クランクロータ4の外周には、所定の角度間隔として例えば10°間隔で歯が形成されている。クランク角センサ80は、クランクロータ4の歯と向き合う位置でパルス状のクランク角信号を出力する。
カム角センサ82は、クランク角センサ80と同じ電磁ピックアップ式のセンサであり、クランク軸が2回転する間に1回転するカム軸に固定されたカムロータ6の外周と向き合って設置されている。
次に、タイマ部40の角度予測部100について説明する。図2に示すように、角度予測部100は、周期予測部110と周期学習部300とからなる。まず、周期予測部110について説明する。周期学習部300については、図2〜図16に基づく周期予測部110についての説明後に説明する。
周期予測部110は、周期計測部120、周期調整部130、学習制御部132、および逓倍角度クロック生成部140等から構成されている。
周期計測部120は、カウンタ122および計測部124から構成されている。カウンタ122は、クランク角信号の基準角度位置からのクランク角信号のパルス数を720°CA毎に計測する。周期計測部120が計測するクランク角信号のパルスカウント数によりクランク角度が検出される。
周期調整部130は、周期計測部120が計測する今回のクランク角信号のパルスカウント数により各気筒の今回のクランク角度を検出し、今回計測された信号周期を調整する調整量の算出方法を今回のクランク角度に応じて決定する。そして、周期調整部130は、今回の算出方法により今回までに計測したクランク角信号の信号周期に基づいて調整量を算出し、今回の信号周期を調整して次回の信号周期を予測する。尚、今回計測した信号周期に限らず、信号周期を予測するときに調整対象となる基準の信号周期を基準信号周期とも言う。
逓倍角度クロック生成部140は、周期調整部130が予測した予測信号周期を逓倍数で割った周期の逓倍角度クロックを生成する。ECU10は、逓倍角度クロック生成部140が出力する逓倍角度クロックに基づいて、クランクロータ4に形成された歯の角度間隔より詳細なクランク角度に同期して、燃料噴射制御等のエンジン制御を実行する。これにより、燃費やドライバビリティを向上できる。
次に、クランク角信号の信号周期の変化について説明する。エンジンの回転速度は、各気筒の圧縮行程と燃焼行程とにおける筒内圧力の影響を受けて大きく変化する。よって、エンジン回転速度、つまり信号周期の変化は、図3に示すように、クランク角度と強い関係性がある。図3では、4気筒エンジンにおける信号周期と各気筒のクランク角度との関係を示している。着火は#1気筒→#3気筒→#4気筒→#2気筒の順である。
図4に、本実施形態による信号周期の予測処理を実行するフローチャートを示す。図4および以後に説明する各図のフローチャートにおいて、「S」はステップを表わしている。図4のフローチャートは、クランク角信号のパルスを検出したタイミングで実行される。
調整量H=変化量α×角度特性係数K(θ) ・・・(1)
ECU10は、基準信号周期T(i)をレジスタ等から読込み(S408)、基準信号周期T(i)に調整量Hを加算して、今回と次回とのクランク角信号の信号周期である予測信号周期T’(i+1)を算出する(S410)。
このように、今回の変化量αとクランク角度に応じて設定されている角度特性係数K(θ)とによって基準信号周期の調整量Hを決定することで、クランク角度に応じた信号周期の変化特性に基づいて、今回より後の次回の信号周期を高精度に予測できる。
図6に、エンジン回転速度が低回転時(A)、中回転時(B)、高回転時(C)における信号周期の変化特性を示す。
図7に、前述したクランク角度に加え、エンジン回転速度に応じて信号周期の角度特性係数を設定する周期予測処理2のフローチャートを示す。
図7の周期予測処理2では、S420でクランク角度θを読込むことに加え、S422においてエンジン回転速度NEを読込んでいる。そして、クランク角度θおよびエンジン回転速度NEに応じて予め設定されている角度特性係数K(θ,NE)を読込み(S426)、変化量αと角度特性係数K(θ,NE)とを乗算して調整量Hを算出する(S428)。
(変化量算出処理1)
図8に、図4のS402および図7のS424で実行される変化量αの算出処理のフローチャートを示す。
尚、信号周期T(i)は、前回と今回とのクランク角信号のパルスの時間間隔を表わしている。そして、変化量αは、例えば、最新の2個の連続する信号周期の差を算出して求められる。この場合m=0、n=1、|n−m|=1である。
式(3)では、変化量αにノイズ成分Nがそのまま加算される。一方、互いに1区間離れた2個の信号周期から変化量αを算出する場合、つまりm=0、n=2、|n−m|=2の場合、変化量αは次式(4)で算出される。
式(4)では、ノイズ成分Nを半減できる。したがって、2個の信号周期の間の区間をさらに離せば、ノイズ成分の影響をより低減できる。
以上説明した図8の変化量算出処理1において、S440〜S444の処理は本発明の周期予測手段が実行する機能に相当する。
図9に、変化量αの他の算出処理のフローチャートを示す。図9の変化量算出処理2では、図3において圧縮行程が終了しTDCから燃焼行程に移行しエンジン回転速度が急激に上昇する角度区間、具体的には図5の角度区間Aにおいて次回の予測信号周期を予測するときの変化量の算出処理が、図8の変化量算出処理1に加わっている。
クランク角度θが角度区間Aに含まれない場合(S450:No)、ECU10は、S452〜S456において図8のS440〜S444と同一処理を実行する。
図5の角度区間Aでは、p=2、q=1と設定し、今回の信号周期T(6)を計測したときに、次式(7)から変化量を算出している。
つまり、角度区間Aでは、通常の角度区間で今回と前回とで計測した信号周期を読込んでその差から変化量を算出する代わりに、前々回と前回とで計測した信号周期を読込み、信号周期の差を算出するときも、その順序を反転している。したがって、式(7)において変化量αの符号は「負」になる。
図5の燃焼行程の角度区間Aにおいては、図9の変化量算出処理2で算出された変化量から、次回の予測信号周期T’(7)を次式(8)から算出する。
このように、燃焼行程の角度区間Aにおいては、角度特性係数を1.5に設定することにより、圧縮行程の減速区間における信号周期の変化量(T(5)−T(4))の絶対値よりも、調整量の絶対値|(T(4)−T(5))/1|×1.5を大きくしている。
(変化量算出処理3)
図10に、変化量αの他の算出処理のフローチャートを示す。図10の変化量算出処理3では、図3において一つの気筒の燃焼行程において加速区間が終了し他の気筒の圧縮行程の減速区間が始まり、エンジン回転速度の変化がこの前後の角度区間よりも小さい角度区間B(図5の角度区間Bも参照)において、次回の予測信号周期を予測するときの変化量の算出処理が、図9の変化量算出処理2に加わっている。
図5に示す角度区間Bでは、r=0、s=2と設定し、次式(10)から変化量を算出している。
このように、角度区間Bでは、間に1個以上の信号周期の挟んだ2個の信号周期の差を、信号周期が計測された順番の差で除算することにより、式(4)で説明したように、ノイズ成分の影響を低減できる。
(変化量算出処理4)
図11に、変化量αの他の算出処理のフローチャートを示す。
図12に、図2に示す周期調整部130の回路構成の一例である周期調整部150を示す。周期調整部150は、角度判定部152、履歴記憶部154、変化量算出部156、周期算出部158から構成されている。
周期算出部158は、角度判定部152から出力される角度特性係数選択信号に基づいてクランク角度に応じた角度特性係数を選択し、変化量算出部156で算出された変化量αと選択した角度特性係数とを乗算し、今回計測した基準信号周期に加算して予測信号周期を算出する。
図13に、図12に示す履歴記憶部154の回路構成の一例である履歴記憶部160を示す。履歴記憶部160は、周期計測部120で計測された信号周期を履歴レジスタ162a、162b、162cに記憶する。本実施形態では、3個の履歴レジスタを備えている。尚、履歴レジスタの数は、基準信号周期を補正するために必要な信号周期の個数によっては、4個以上であってもよい。
(周期算出部の回路構成)
図14に、図12に示す周期算出部158の回路構成の一例である周期算出部170を示す。周期算出部170のカウンタ172は、角度判定部152から出力される角度特性係数選択信号、実際にはパルス信号のパルス数をカウントする。そして、角度特性係数記憶部174は、カウンタ172がカウントするカウント数をポインタとして、クランク角度に応じて使用する順番で記憶している角度特性係数を順次出力する。
(調整量算出部の回路構成)
図15の(A)に、図14に示す調整量算出部180の回路構成の一例である調整量算出部190を示す。調整量算出部190は、変化量αと角度特性係数とを乗算して調整量Hを算出する処理を、2個のシフタ194a、194bと1個の加減算器196とで実現している。この場合、角度特性係数は2のべき乗とその加減算で算出される値に設定されている。
図15の(B)に、角度特性係数と、シフタ194a、194bにより変化量を乗算する乗算値と、加減算器196の加算または減算との関係の一例を示す。
図16に周期調整部の回路構成の他の例である周期調整部200を示す。周期調整部200では、最新の信号周期を基準信号周期とし、周期算出部158の出力と基準信号周期とのいずれかを、ソフトウェアの指令によりセレクタ202で選択する構成になっている。
次に、図2に示す周期学習部300について説明する。周期学習部300は、周期予測部110が信号周期を予測するときに、基準信号周期に対する調整量を補正する必要がある場合、その補正量を決定して補正判定部320から周期調整部130に出力する。周期学習部130は集積回路で構成されている。
そして、信号周期が計測されると、前述したように、今回計測された信号周期を含み今回までに計測された信号周期に基づいて、周期調整部130において周期予測処理が実行され、今回と次回とのクランク角信号の信号周期が予測される。周期予測処理は、クランク角信号が発生した直後のクロックφの立ち上がりに同期して、図17の斜線で示す期間において実行される。周期調整部130で予測された予測信号周期は逓倍角度クロック生成部140の予測信号周期記憶部142に記憶される。
一方、補正判定部320は、減算器306から出力される周期誤差が所定の誤差範囲から外れると、周期調整部130で決定される基準信号周期に対する調整量を補正すべきであると判定し、その補正量を決定して周期調整部130に出力する。本実施形態では、調整量の補正は角度特性係数を補正することにより行う。
これに対し、図18に示すように、クランク角信号2が発生したタイミングで、調整量および周期誤差を同時に求めてもよい。
次に、本実施形態による信号周期の学習補正処理1、学習補正処理1で実行される補正判定処理および補正処理のフローチャートを図19〜図21に示す。図19〜図21に示すフローチャートは周期学習部300で実行される。
以下、S520で実行される補正判定処理の詳細を図20のフローチャートに基づいて説明する。
式(11)において、調整量は、エンジン回転速度が減少する角度区間では正になり、エンジン回転速度が増加する角度区間では負になり、角度特性係数の値は角度区間に関わらず正である。そして、|調整量/現在の角度特性係数|の項は、角度特性係数を乗算する前の変化量の絶対値を表わしている。また、図22の(A)に示すように、角度特性係数を0.25毎に増減して設定する場合には、係数分解能は0.25となる。
周期誤差の絶対値が係数判定閾値以下の場合(S542:No)、予測信号周期が適切に設定されていると判断できる。この場合、本実施形態では、S546、S548で設定されている学習値の値を0に近づけ、角度特性係数が増減されにくくなるように設定する。
以上説明した図20の補正判定処理は、本発明の学習手段が実行する機能に相当する。また、学習値は本発明の補正判定値に相当する。また、係数判定閾値は本発明の所定の誤差範囲に相当する。
図19のS520で図20の補正判定処理が実行されると、図19のS522においてECU10は、正または負の値を有する学習値の絶対値が最大学習回数の過半数に達したか否かを判定する。最大学習回数はソフトウェアによって任意の回数に設定される。
S528においてECU10は、図21に示す補正処理により角度特性係数を増減する補正を実行する。図21の補正処理については後述する。S528を実行すると、ECU10は現在の学習対象角度を更新して次の学習対象角度を設定し(S530)、学習回数を0に設定して本処理を終了する(S532)。このように、1個の学習対象角度において学習補正処理が終了すると学習対象角度を順次更新することにより、信号周期の変化特性の全体において周期誤差を低減できる。
以上説明した図19の学習補正処理1は、本発明の学習手段が実行する機能に相当する。
図19のS528で実行される補正処理の詳細を図21のフローチャートに基づいて説明する。
図21の補正処理では、増加判定閾値および減少判定閾値は、例えばエンジンの機種に応じて任意に設定される。その結果、エンジンの機種毎に角度特性係数を適切に補正して調整量を補正できる。
また、図19〜図21の学習補正処理、補正判定処理および補正処理を実行することにより、信号周期の変化特性がエンジンの機差または経年変化により変化しても、実信号周期と予測信号周期との周期誤差を学習して角度特性係数を高精度に補正し、基準信号周期に対する調整量を補正できる。その結果、基準信号周期を調整して基準信号周期よりも後の信号周期を高精度に予測できる。
図23に他の学習補正処理2のフローチャートを示す。図19の学習補正処理1では、一つのクランク角度毎に角度特性係数に対する学習補正処理を行った。これに対し、図23の学習補正処理2では、複数のクランク角度において同じ角度特性係数を用いて調整量を設定する角度区間において、同じ角度区間の複数のクランク角度に対して学習補正処理をまとめて実行し、共通の角度特性係数を補正する。
図23の学習補正処理において、一つの角度区間において学習補正処理が終了すると、ECU10は、次の角度区間の学習補正処理を順次実行する。
図23の学習補正処理2では、同じ角度区間において、学習対象角度である1個のクランク角度に該当するクランク角信号が発生すると補正判定処理を実行し、学習値の絶対値が最大学習回数の過半数に達するか、学習回数が最大学習回数になると、角度区間内で学習対象角度を更新した。
図2に示す周期学習部300では、学習判定処理を集積回路で構成されるハードウェアで実行した。これに対し、図24の周期学習部330では、周期誤差および調整量の算出を演算部340においてソフトウェアで実行し、角度特性係数補正量の算出、補正の異常判定を補正判定部350でソフトウェアで実行する。
[他の実施形態]
上記実施形態では、今回までに計測された信号周期の差分である変化量を算出し、この変化量をクランク角度に応じた角度特性係数で調整することにより、今回計測された信号周期に調整量を加算して次回の信号周期を予測している。
また、上記実施形態では、今回までに計測した信号周期に基づいて、今回までに計測した信号周期のうち調整対象となる基準信号周期をクランク角度に応じて調整し、今回より後の信号周期を予測した。
また、学習補正処理を実行するクランク角度は、エンジンの気筒間で同じ位置に設定してもよい。これにより、各気筒において、同じクランク角度において実信号周期と予測信号周期との周期誤差を極力低減できる。その結果、気筒間のエンジン制御のばらつきを低減できる。
上記実施形態では、車両用ディーゼルエンジンのエンジン制御装置に適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、ガソリンエンジンのエンジン制御装置に適用してもよい。
Claims (48)
- エンジンのクランク軸の回転に伴い所定の角度間隔で発生する信号列であるクランク角信号の信号周期を計測する計測手段と、
前記計測手段が計測した前記信号周期のうち調整対象となる基準信号周期を調整して前記基準信号周期よりも後の前記信号周期を予測する周期予測手段と、
前記計測手段が計測した実際の実信号周期と前記周期予測手段が予測した前記信号周期である予測信号周期との比較結果を学習し、前記周期予測手段が前記予測信号周期を予測するときの前記基準信号周期に対する調整量を学習結果に基づいて補正する学習手段と、
前記学習手段による補正後の前記予測信号周期の範囲において前記所定の角度間隔よりも詳細なクランク角度位置を求める角度位置予測手段と、
を備え、
前記周期予測手段は、調整係数により前記調整量を決定し、
前記学習手段は、前記調整係数を補正することにより前記調整量を補正し、
複数の前記クランク角度からなる角度区間において共通の前記調整係数が設定されており、
前記学習手段は、前記角度区間の各クランク角度において前記比較結果を学習し、それぞれの前記比較結果に基づいて前記角度区間に共通の前記調整係数を補正する、
ことを特徴とするエンジン制御装置。 - エンジンのクランク軸の回転に伴い所定の角度間隔で発生する信号列であるクランク角信号の信号周期を計測する計測手段と、
前記計測手段が計測した前記信号周期のうち調整対象となる基準信号周期を調整して前記基準信号周期よりも後の前記信号周期を予測する周期予測手段と、
前記計測手段が計測した実際の実信号周期と前記周期予測手段が予測した前記信号周期である予測信号周期との比較結果を学習し、前記周期予測手段が前記予測信号周期を予測するときの前記基準信号周期に対する調整量を学習結果に基づいて補正する学習手段と、
前記学習手段による補正後の前記予測信号周期の範囲において前記所定の角度間隔よりも詳細なクランク角度位置を求める角度位置予測手段と、
を備え、
前記学習手段は、前記エンジンの少なくとも一つの気筒の圧縮行程においてエンジン回転速度が減速する角度区間のうち所定の角度区間の学習頻度を他の角度区間よりも増加する、
ことを特徴とするエンジン制御装置。 - エンジンのクランク軸の回転に伴い所定の角度間隔で発生する信号列であるクランク角信号の信号周期を計測する計測手段と、
前記計測手段が計測した前記信号周期のうち調整対象となる基準信号周期を調整して前記基準信号周期よりも後の前記信号周期を予測する周期予測手段と、
前記計測手段が計測した実際の実信号周期と前記周期予測手段が予測した前記信号周期である予測信号周期との比較結果を学習し、前記周期予測手段が前記予測信号周期を予測するときの前記基準信号周期に対する調整量を学習結果に基づいて補正する学習手段と、
前記学習手段による補正後の前記予測信号周期の範囲において前記所定の角度間隔よりも詳細なクランク角度位置を求める角度位置予測手段と、
を備え、
前記周期予測手段は、前記エンジンの少なくとも一つの気筒の圧縮行程においてエンジン回転速度が減速する角度区間のうち所定の角度区間において前記信号周期を予測する場合、この所定の角度区間の前後よりも前記調整量を大きくする、
ことを特徴とするエンジン制御装置。 - エンジンのクランク軸の回転に伴い所定の角度間隔で発生する信号列であるクランク角信号の信号周期を計測する計測手段と、
前記計測手段が計測した前記信号周期のうち調整対象となる基準信号周期を調整して前記基準信号周期よりも後の前記信号周期を予測する周期予測手段であって、前記計測手段が計測した前記信号周期の履歴を周期記憶部に記憶する履歴記憶手段と、前記周期記憶部に記憶されている前記信号周期から前記信号周期の変化量を算出する変化量算出手段と、前記変化量算出手段が算出する前記変化量に基づいて前記基準信号周期を調整して前記基準信号周期よりも後の前記信号周期を算出する周期算出手段とを有する周期予測手段と、
前記計測手段が計測した実際の実信号周期と前記周期予測手段が予測した前記信号周期である予測信号周期との比較結果を学習し、前記周期予測手段が前記予測信号周期を予測するときの前記基準信号周期に対する調整量を学習結果に基づいて補正する学習手段と、
前記学習手段による補正後の前記予測信号周期の範囲において前記所定の角度間隔よりも詳細なクランク角度位置を求める角度位置予測手段と、
前記クランク角信号の信号数から前記クランク角度を検出する角度検出手段と、
前記角度検出手段が検出する前記クランク角度に基づいて、前記周期記憶部が出力する前記信号周期の選択と、前記変化量算出手段が前記変化量を算出する算出処理と、前記周期算出手段が前記基準信号周期を調整する調整処理とを制御する制御手段と、
を備え、
前記周期算出手段は、前記クランク角度およびエンジン回転数のうち少なくとも前記クランク角度に応じて設定された調整係数により前記調整量を決定し、前記調整係数を記憶する係数記憶部を有する、
ことを特徴とするエンジン制御装置。 - 前記周期予測手段は、調整係数により前記調整量を決定し、
前記学習手段は、前記調整係数を補正することにより前記調整量を補正する、
ことを特徴とする請求項2から4のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。 - 前記学習手段は、前記比較結果として前記実信号周期と前記予測信号周期との差分である周期誤差を学習し、前記周期誤差が所定の誤差範囲内になるように前記調整係数を補正することを特徴とする請求項1または5に記載のエンジン制御装置。
- 前記学習手段は、学習対象である前記予測信号周期の前記周期誤差を複数回学習して前記調整係数を補正することを特徴とする請求項6に記載のエンジン制御装置。
- 前記学習手段は、前記周期誤差を複数回学習したうち、前記周期誤差が前記所定の誤差範囲を外れた回数と前記周期誤差が前記所定の誤差範囲内であった回数との少なくともいずれか一方の回数に基づいて前記調整係数を補正するか否かを決定するための補正判定値を設定することを特徴とする請求項6または7に記載のエンジン制御装置。
- 前記学習手段は、前記周期誤差が前記所定の誤差範囲を外れた回数と前記周期誤差が前記所定の誤差範囲内であった回数とのうち少なくとも前記周期誤差が前記所定の誤差範囲を外れた回数に基づいて前記補正判定値を設定し、前記周期誤差の学習中に前記周期誤差を学習するために予め設定された複数回の学習回数の過半数に前記補正判定値が達すると、前記周期誤差の学習を中止して前記調整係数の補正処理に移行することを特徴とする請求項8に記載のエンジン制御装置。
- 前記学習手段は、前記周期誤差が前記所定の誤差範囲を外れた回数と前記周期誤差が前記所定の誤差範囲内であった回数とのうち少なくとも前記周期誤差が前記所定の誤差範囲を外れた回数に基づいて前記補正判定値を設定し、前記補正判定値が所定の上限値より大きい場合に前記調整係数を増加し、前記補正判定値が所定の下限値より小さい場合に前記調整係数を減少させることを特徴とする請求項8または9に記載のエンジン制御装置。
- 前記所定の上限値および前記所定の下限値は予め任意に設定されることを特徴とする請求項10に記載のエンジン制御装置。
- 前記所定の上限値および前記所定の下限値の少なくともいずれか一方は前記補正判定値に対して複数設定され、設定された値毎に前記調整係数を補正する補正量が設定されていることを特徴とする請求項10または11に記載のエンジン制御装置。
- 前記学習手段が前記調整量を補正して前記予測信号周期を予測できる範囲内では、前記
周期誤差が前記所定の誤差範囲から外れる場合に異常を報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項6から12のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。 - 複数の前記クランク角度からなる角度区間において共通の前記調整係数が設定されており、
前記学習手段は、前記角度区間の各クランク角度において前記比較結果を学習し、それぞれの前記比較結果に基づいて前記角度区間に共通の前記調整係数を補正する、
ことを特徴とする請求項2から4のいずれか一項を引用する請求項5から13のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。 - 前記調整係数は、前記クランク角度およびエンジン回転数のうち少なくとも前記クランク角度に応じて設定されることを特徴とする請求項1、あるいは請求項5から14のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
- 外部から禁止信号を入力すると前記学習手段による処理を禁止する学習禁止手段を備えることを特徴とする請求項1から15のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
- 前記学習手段は、前記比較結果の学習処理および前記調整量の補正処理を複数の前記クランク角度において実行することを特徴とする請求項1から16のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
- 前記学習手段は、前記所定の角度間隔離れた前記クランク角度毎に前記学習処理および前記補正処理を順次実行することを特徴とする請求項1から17のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
- 前記学習手段が前記比較結果を学習する前記クランク角度は前記エンジンの気筒毎に設定されていることを特徴とする請求項1から18のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
- 前記学習手段が前記比較結果を学習する前記クランク角度は、前記エンジンの気筒間で同じ位置に設定されていることを特徴とする請求項1から18のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
- 前記学習手段は、前記エンジンの少なくとも一つの気筒の圧縮行程においてエンジン回転速度が減速する角度区間のうち所定の角度区間だけ、前記比較結果を学習することを特徴とする請求項1から20のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
- 前記学習手段は、前記エンジンの少なくとも一つの気筒の圧縮行程においてエンジン回転速度が減速する角度区間のうち所定の角度区間の学習頻度を他の角度区間よりも増加することを特徴とする請求項3または4、あるいは請求項3または4を引用する請求項5から21のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
- 前記学習手段は、前記エンジンの少なくとも一つの気筒の燃焼行程においてエンジン回転速度が加速する角度区間のうち所定の角度区間だけ、前記比較結果を学習することを特徴とする請求項1から22のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
- 前記学習手段は、前記エンジンの少なくとも一つの気筒の燃焼行程においてエンジン回転速度が加速する角度区間のうち所定の角度区間の学習頻度を他の角度区間よりも増加することを特徴とする請求項1から23のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
- 前記学習手段による処理は回路で実行されることを特徴とする請求項1から24のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
- 前記回路は集積回路であることを特徴とする請求項25に記載のエンジン制御装置。
- 前記学習手段による処理はソフトウェアで実行されることを特徴とする請求項1から24のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
- 前記周期予測手段は、前記エンジンの少なくとも一つの気筒の圧縮行程においてエンジン回転速度が減速する角度区間のうち所定の角度区間において前記信号周期を予測する場合、この所定の角度区間の前後よりも前記調整量を大きくすることを特徴とする請求項4、あるいは請求項4を引用する請求項5から27のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
- 前記エンジンの少なくとも一つの気筒の圧縮行程においてエンジン回転速度が減速する角度区間において前記予測信号周期が前記基準信号周期よりも小さくなる場合、前記周期予測手段による予測を禁止する予測禁止手段を備えることを特徴とする請求項1から28のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
- 前記周期予測手段は、前記エンジンの少なくとも一つの気筒の上死点を含む前後の所定の角度区間の前記信号周期を予測する場合、この所定の角度区間の直前および直後よりも前記調整量の絶対値を小さくすることを特徴とする請求項1から29のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
- 前記周期予測手段は、前記エンジンの少なくとも一つの気筒の燃焼行程においてエンジン回転速度が加速する角度区間のうち所定の角度区間において前記信号周期を予測する場合、前回よりも前記調整量の絶対値を小さくすることを特徴とする請求項1から30のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
- 前記エンジンの少なくとも一つの気筒の燃焼行程においてエンジン回転速度が加速する角度区間のうち所定の角度区間において前記予測信号周期が前記基準信号周期よりも大きくなる場合、前記周期予測手段による予測を禁止する予測禁止手段を備えることを特徴とする請求項1から31のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
- 前記周期予測手段は、前記エンジンの少なくとも一つの気筒の圧縮行程においてエンジン回転速度が減速する角度区間のうち所定の角度区間におけるエンジン回転速度の減速特性を変換して、該当気筒の燃焼行程においてエンジン回転速度が加速する角度区間のうち所定の角度区間において前記調整量を算出することを特徴とする請求項1から32のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
- 前記周期予測手段は、前記エンジンの少なくとも一つの気筒の燃焼行程においてエンジン回転速度が加速する角度区間のうち所定の角度区間における前記エンジンの加速特性を変換して、他の気筒の圧縮行程においてエンジン回転速度が減速する角度区間のうち所定の角度区間において前記調整量を算出することを特徴とする請求項1から33のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
- 前記周期予測手段は、前記減速特性または前記加速特性の一方の特性を変換して他方の特性における前記信号周期を予測する場合、前記調整量の絶対値を、前記減速特性または前記加速特性の一方の特性における前記信号周期の変化量の絶対値よりも大きくすることを特徴とする請求項33または34に記載のエンジン制御装置。
- 前記周期予測手段は、前記エンジンの回転加速度の絶対値が所定値以下となる角度区間において、前記回転加速度の絶対値が前記所定値よりも大きい角度区間よりも前記調整量
を小さくすることを特徴とする請求項1から35のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。 - 前記周期予測手段は、エンジン回転速度が第1速度以上になると、エンジン回転速度が前記第1速度未満の場合よりも前記調整量を小さくし、エンジン回転速度が前記第1速度よりも遅い第2速度未満になると、エンジン回転速度が前記第2速度以上の場合よりも前記調整量を大きくすることを特徴とする請求項1から36のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
- 前記周期予測手段は、前記基準信号周期と前記調整量とを加算して前記予測信号周期を求めることを特徴とする請求項1から37のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
- 前記周期予測手段は、前記クランク角度およびエンジン回転数のうち少なくとも前記クランク角度に応じて設定された調整係数と前記計測手段により計測された前記信号周期の時間変化により決定される変化量とを乗算して前記調整量を求めることを特徴とする請求項1から38のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
- 前記調整係数は2のべき乗の加減算で決定される値であることを特徴とする請求項39に記載のエンジン制御装置。
- 前記周期予測手段は、前記計測手段により計測された2個の前記信号周期の差分に基づいて前記変化量を求めることを特徴とする請求項39または40に記載のエンジン制御装置。
- 前記周期予測手段は、連続して発生する2個の前記信号周期の差分を前記変化量とすることを特徴とする請求項41に記載のエンジン制御装置。
- 前記周期予測手段は、所定の角度区間において前記調整量を0とすることを特徴とする請求項1から42のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
- 前記周期予測手段は、今回までに前記計測手段が計測した前記信号周期のうち前記基準信号周期を調整して、今回よりも後の前記信号周期を予測することを特徴とする請求項1から43のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
- 前記周期予測手段は、前記計測手段により今回計測された前記信号周期を前記基準信号周期とすることを特徴とする請求項1から44のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
- 前記周期予測手段は、今回の直後の前記信号周期を予測することを特徴とする請求項1から45のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
- 前記周期予測手段は、前記計測手段が計測した前記信号周期の履歴を周期記憶部に記憶する履歴記憶手段と、前記周期記憶部に記憶されている前記信号周期から前記信号周期の変化量を算出する変化量算出手段と、前記変化量算出手段が算出する前記変化量に基づいて前記基準信号周期を調整して前記基準信号周期よりも後の前記信号周期を算出する周期算出手段とを有し、
前記クランク角信号の信号数から前記クランク角度を検出する角度検出手段と、
前記角度検出手段が検出する前記クランク角度に基づいて、前記周期記憶部が出力する前記信号周期の選択と、前記変化量算出手段が前記変化量を算出する算出処理と、前記周期算出手段が前記基準信号周期を調整する調整処理とを制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項、あるいは請求項1から3のいずれか一項を引用する請求項5から46のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。 - 前記周期予測手段は、前記基準信号周期と、前記周期算出手段により前記基準信号周期を調整して算出された前記信号周期とのいずれか一方を選択するセレクタを有し、前記クランク角度またはソフト指令により前記セレクタの出力を切り換えることを特徴とする請求項4、あるいは請求項4を引用する請求項5から46のいずれか一項、あるいは請求項47に記載のエンジン制御装置。
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