JP6686793B2 - 内燃機関制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、内燃機関への吸入空気量の大きさを検出する吸気センサから取得したセンサ値が吸気脈動の影響を受けてしまうことを抑制できる内燃機関制御装置を提供することにある。
以下、第1実施形態について図1から図5を参照して説明する。
図1に示すように、エンジン1(内燃機関に相当)は4ストロークの4気筒エンジンであり、説明の便宜上、1つのシリンダ(気筒)のみを図示している。このエンジン1は4ストロークであることから、1個のシリンダについて、吸入・圧縮・燃焼・排気の4行程による1燃焼サイクルが720°CA(クランク角)周期で実行されている。この場合、吸入行程は180°CAであることから、4気筒エンジンでは、いずれかの気筒で常に吸入行程が行われていることになる。
クランク軸5にはシグナルロータ28が取り付けられており、そのシグナルロータ28の外周側に対向して、クランク軸5が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ29が取り付けられている。このクランク角センサ29の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
エンジンECU30は、図5に示すように、まず、図4に示す一般的な方法と同様に、吸気圧センサ21からセンサ値を取り込み(S201)、センサ変換値と呼ぶ新たなパラメータを算出するセンサ変換値算出処理を実施する(S202)。そして、そのセンサ変換値を用いて所定区間の補正センサ値平均値を算出し(S203)、その補正センサ値平均値を制御に用いる(S204)。
エンジンECU30は、取り込んだセンサ値の平均値に基づいてエンジン1の動作を制御する際に、センサ値とセンサ値平均値との差分に所定の減衰比を乗算した値をセンサ値平均値に加算することでセンサ値と所定区間のセンサ値平均値との差分よりもセンサ変換値とセンサ値平均値との差分の方が小さくなるようなセンサ変換値を算出し、そのセンサ変換値により所定区間の補正センサ値平均値を算出するようにしたことで、吸気脈動の影響を抑制することができる。
第2実施形態について図7から図10を参照して説明する。
吸気脈動の影響は定常状態と過渡状態とでは異なり、定常状態では吸気脈動の影響が大きい。なお、定常状態とは、吸気脈動の影響を除外すると吸入空気量が一定とみなせる状態、つまりエンジン1の回転数が安定している状態である。また、過渡状態とは、吸入空気量の大きさが大きく変動している状態、つまりエンジン1の回転数が大きく変動している状態である。過渡状態でも吸気脈動の影響を受けるものの、吸入空気量が急激に増大したり、或いは急激に減少したりすることから、それらの変動により吸気脈動の影響が比較的小さい状態である。
エンジンECU30は、図8に示すように、まず、図4の一般的技術と同様に、吸気圧センサ21の値を取り込み(S401)、取り込んだセンサ値を用いて、定常・過渡判定処理を新たに実施する(S402)。そして、定常・過渡処理の判定結果と、取り込んだセンサ値を用いてセンサ変換値の算出処理を実施する(S403)。その後、そのセンサ変換値を用いて、所定区間のセンサ値平均値演算を実施し(S404)、そのセンサ値平均値を制御に用いる(S405)。
定常・過渡判定処理については、図9に示すように、まず、所定区間のセンサ値平均値に対して、所定値を加算し、その値を閾値Hとする(S601)。閾値Hは、定常・過渡判定に使用する閾値(上側)である。次に、所定区間のセンサ値平均値に対して、所定値を減算し、その値を閾値Lとする(S602)。閾値Lは、定常・過渡判定に使用する閾値(下側)である。次に、取り込んだセンサ値と閾値Hを比較し、取り込んだセンサ値の方がより大きいか、または、取り込んだセンサ値と閾値Lを比較し、取り込んだセンサ値の方がより小さいかを判定をする(S603)。判定結果が真であった場合(S603:YES)、定常・過渡判定については、過渡と判定する(S604)。一方、判定結果が偽であった場合(S603:NO)、定常・過渡判定については、定常と判定する(S605)。つまり、センサ値が閾値Hより大きい場合に過渡と判定し、センサ値が閾値Lより小さい場合にも過渡と判定する。また、所定区間のセンサ値平均値が閾値H以下かつ閾値L以上であり、過渡と判定されなかった場合には、定常・過渡判定は定常と判定する。
即ち、エンジンECU30は、図10に示すように、まず、定常・過渡判定の結果が定常であるかを判定する(S701)。判定結果が真であった場合(S701:YES)、取り込んだセンサ値と、所定区間のセンサ値平均値から両者の差分を算出する(S702)。次に、その差分に対して所定の減衰比を乗算した値と、所定区間のセンサ値平均値を加算し、その値をセンサ変換値とする(S703)。一方、判定結果が偽であった場合(S701:NO)、取り込んだセンサ値をセンサ変換値とする(S704)。つまり、過渡時では所定の減衰比を用いた演算は実施しない。
第3実施形態における定常・過渡判定処理について図11を参照して説明する。
エンジンECU30は、図11に示すように、まず、所定区間のセンサ値平均値に対して所定値Aを乗算し、その値を閾値Hとする(S801)。次に、所定区間のセンサ値平均値に対して所定値Bを乗算し、その値を閾値Lとする(S802)。そして、取り込んだ値と閾値Hを比較し、取り込んだ値の方がより大きいか、または、取り込んだ値と閾値Lを比較し、取り込んだ値の方がより小さいかを判定をする(S803)。判定結果が真であった場合(S803:YES)、定常・過渡判定については、過渡と判定する(S804)。一方、判定結果が偽であった場合(S803:NO)、定常・過渡判定については、定常と判定する(S805)。
第4実施形態における定常・過渡判定処理について図12を参照して説明する。
エンジンECU30は、図12に示すように、まず、取り込んだセンサ値と、所定区間のセンサ値平均値から、両者の差分を算出する(S901)。次に、その差分についての絶対値を算出する(S902)。そして、差分の絶対値と所定の閾値値を比較し、差分の絶対値の方がより大きいかを判定をする(903)。判定結果が真であった場合(S903:YES)、定常・過渡判定については過渡と判定する(S904)。一方、判定結果が偽であった場合(S904:NO)、定常・過渡判定については定常と判定する(S905)。
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、次のように変形または拡張できる。
所定区間は、直前の720°CAに限定されるものではないし、720°CAよりも短い区間や長い区間としても良い。
定常状態や過渡状態を判定する方法として、所定区間のセンサ値平均値が上昇度合いや下降度合いに基づいて判定するようにしても良い。
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
Claims (5)
- 内燃機関(1)への吸入空気量の大きさを検出する吸気センサ(21)からのセンサ値を周期的に取り込む取込部(31a)と、
所定区間において前記センサ値の平均値であるセンサ値平均値を算出する平均値算出部(31b)と、
前記センサ値と前記センサ値平均値との差分に所定の減衰比を乗算した値を前記センサ値平均値に加算することで前記センサ値と前記センサ値平均値との差分よりもセンサ変換値と前記センサ値平均値の差分の方が小さくなるようなセンサ変換値を算出するセンサ変換値算出部(31c)と、
前記所定区間において前記センサ変換値の平均値である補正センサ値平均値を算出する補正平均値算出部(31d)と、
前記補正センサ値平均値を用いて前記内燃機関を制御する制御部(31e)と、
を備えた内燃機関制御装置。 - 前記センサ値と前記センサ値平均値との関係から前記内燃機関の回転が安定している定常状態か前記内燃機関の回転が大きく変動している過渡状態かを判定する判定処理を行う判定部(31f)を備え、
前記補正平均値算出部は、前記判定部が前記定常状態であると判定している期間は前記センサ変換値を用いて前記補正センサ値平均値を算出し、
前記平均値算出部は、前記判定部が前記過渡状態であると判定している期間は前記センサ値を用いて前記センサ値平均値を算出し、
前記制御部は、前記判定部が前記定常状態であると判定している期間は前記補正センサ値平均値を用いて前記内燃機関を制御し、前記判定部が前記過渡状態であると判定している期間は前記センサ値平均値を用いて前記内燃機関を制御する請求項1に記載の内燃機関制御装置。 - 前記判定部は、前記センサ値平均値に対して所定値を加算及び減算して求めた閾値と、前記センサ値との比較により前記判定処理を行う請求項2に記載の内燃機関制御装置。
- 前記判定部は、前記センサ値平均値に対して所定値を乗算して求めた閾値と、前記センサ値との比較により前記判定処理を行う請求項2に記載の内燃機関制御装置。
- 前記判定部は、前記センサ値と前記センサ値平均値との差分の絶対値を算出し、当該絶対値と所定の閾値との比較により前記判定処理を行う請求項2に記載の内燃機関制御装置。
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