JPH02157450A - 内燃機関の吸入空気状態量検出装置 - Google Patents

内燃機関の吸入空気状態量検出装置

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JPH02157450A
JPH02157450A JP30891688A JP30891688A JPH02157450A JP H02157450 A JPH02157450 A JP H02157450A JP 30891688 A JP30891688 A JP 30891688A JP 30891688 A JP30891688 A JP 30891688A JP H02157450 A JPH02157450 A JP H02157450A
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Japan
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transient
engine
transient operation
intake air
state
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JP30891688A
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English (en)
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Shinpei Nakaniwa
伸平 中庭
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Japan Electronic Control Systems Co Ltd
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Publication date
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は内燃機関の吸入空気状態量検出装置に関し、詳
しくは、機関の吸入空気量に関与する吸気圧力や吸入空
気流量等の吸入空気の状jlJtlを検出するに当たっ
て、吸気圧力や吸入空気流量等を検出するセンサからの
検出信号を機関の過渡運転時と定常運転時とでそれぞれ
異なるサンプリング方式でサンプリングするよう構成さ
れた吸入空気状態量検出装置における過渡運転判別の改
善に関する。
〈従来の技術〉 従来から、機関への燃料供給量を電子制御する制御装置
において、機関の吸入空気量に関与する吸入空気の状態
量である吸気圧力や吸入空気流量等を検出し、かかる状
態量に基づいて燃料供給量を可変設定するよう構成され
たものが知られている(特開昭58−150040号公
報、特開昭59−49334号公報等参照)。
ところで、吸気圧力や吸入空気流量の検出値は、機関の
定常運転時において吸気脈動を拾って振れるため、検出
値をそのまま用いて燃料供給量を制御すると、空燃比の
振れが発生して定常運転時の運転安定性を1員ねてしま
うという問題ある。
このため、吸気圧力や吸入空気流量の検出値を時間同期
でサンプリングしてその結果を加重平均処理するよう構
成し、定常運転時には過去のデータに対する重み付けを
大きくして脈動を減衰させ、過渡運転時には前記重み付
けを小さくして過渡応答性を確保できるよう構成したも
のがある。
また、過渡運転時には時間同期でサンプリングしたデー
タをそのまま用い、定常運転時には前記時間同期でサン
プリングしたデータの一定クランク角回転毎の単純平均
値を求め、やはり、定常運転時における脈動影響の解消
と過渡応答性との両立を図るようにしたものもある。
〈発明が解決しようとする課題〉 上記のように定常運転時の吸気脈動影響を回避しつつ過
渡応答性を確保すべく、過渡運転状態か定常運転状態か
によってサンプ、リング方式を切り換えるものでは、ス
ロットル弁の開度変化率と機関回転速度の変化率との少
なくともいずれか一方が略ゼロでないときを過渡運転状
態であると判別し、かかる過渡運転判別の初回から一定
時間以内、又はかかる過渡運転判別状態及び両変化率共
にゼロになってから(非過渡運転判別状態となってから
)一定時間以内を、過渡運転時用のサンプリングを行う
べき真の過渡運転状態であるとしていた。
これは、真の過渡運転状態とはシリンダに吸入される空
気量が1吸気毎に変化する状態であり、スロットル弁開
度や機関回転速度の変化がなくなってからもかかる真の
過渡運転状態が現れたり、スロットル弁開度や機関回転
速度が変化している途中で定常運転状態に移行してしま
うことがあるためである。
しかしながら、吸気系に設けられるコレクタ部容量等の
影響によって、実際には、開度変化率や回転速度変化率
に対する実際の過渡運転状態の時間的なズレは機関運転
状態に応じて変化するため、上記のように機関運転状態
に関わらず一定時間を過渡判別継続時間とした場合には
、真の過渡運転状態で定常運転判別がなされたり、真の
定常運転状態で過渡運転判別がなされたりするという問
題があった。
このように、過渡判別が精度良く行われないと、例えば
、第7図(a)、  (b)に示すように、低回転低負
荷時には良好な過渡運転判別によって吸気脈動を回避で
きても、吸気圧力や吸入空気流量が速やかに定常状態に
移行する高回転高負荷時には過渡判別継続時間が長過ぎ
て、実際には脈動発生を伴う定常運転時であるのに応答
性を重視した過渡運転時に通したサンプリングが行われ
て、脈動を拾ってしまうことになっていたものである。
また、前述のように、真の過渡運転状態とは、シリンダ
に吸入される空気量が1吸気毎に変化する状態であるか
ら、吸気圧力や吸入空気流量の変化に基づいて過渡運転
判別を行うことができれば良いが、加重平均等の処理を
行わない検出信号は脈動を拾うためにこの検出信号に基
づいて過渡運転判別を行うことができず、また、加重平
均処理等によって脈動のみを減衰させ、過渡運転に伴う
変化を残すことは困難であるため、吸気圧力や吸入空気
流量に基づいて過渡運転判別を行うことができなかった
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、吸気圧
力や吸入空気流量等の吸入空気量に関与する吸入空気の
状態量を、機関の過渡運転時と定常運転時とで異なる方
式でサンプリングするよう構成された吸入空気状態量検
出装置において、過渡運転判別の精度を向上させ、定常
運転時の脈動影響と過渡運転時の応答性確保とが全運転
状態で良好に行われるようにすることを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉 そのため本発明では、第1図に示すように、機関の吸気
通路に介装されたスロットル弁の開度変化率を検出する
スロットル弁開度変化率検出手段と、 機関の回転速度変化率を検出する機関回転速度変化率検
出手段と、 前記各検出手段でそれぞれ検出されたスロットル弁開度
変化率と回転速度変化率との少なくともいずれか一方が
略ゼロでないことに基づいて機関の過渡運転を判別し、
該過渡運転判別の初回から所定時間以内、又は前記過渡
運転判別状態及び非過渡運転判別状態となってから所定
時間以内を真の過渡運転状態として判別する過渡運転判
別手段と、 この過渡運転判別手段において真の過渡運転状態の判別
を継続させる前記所定時間を機関運転状態に応じて可変
設定する過渡判別継続時間可変設定手段と、 機関吸入空気量に関与する吸入空気の状態量を検出する
吸入空気状態量検出手段と、 この吸入空気状態量検出手段で検出された吸入空気の状
態量をサンプリングする相互に異なる過渡運転時用サン
プリング手段と定常運転時用サンプリング手段とを前記
過渡運転判別手段による真の過渡運転状態判別の有無に
応じて切り換え選択して吸入空気の状態量をサンプリン
グさせるサンプリング切り換え手段と、 を含んで内燃機関の吸入空気状態量検出装置を構成した
ここで、前記過渡判別継続時間可変設定手段において過
渡判別を継続させる前記所定時間を可変設定するための
機関運転状態を、機関の吸入空気流量又は吸入空気流量
に略比例するパラメータとすることが好ましい。
また、機関の吸入空気流量又は吸入空気流量に略比例す
るパラメータの他、前記所定時間を可変設定するための
機関運転状態としては、機関負荷と機関回転速度との組
み合わせとすることが更に好ましい。
〈作用〉 かかる構成において、スロットル弁開度変化率検出手段
は、機関の吸気通路に介装されたスロットル弁の開度変
化率を検出し、機関回転速度変化率検出手段は、機関回
転速度の変化率を検出する。
そして、過渡運転判別手段は、前記スロットル弁開度変
化率と回転速度変化率との少なくともいずれか一方が略
ゼロでないことに基づいて機関の過渡運転を判別し、こ
の過渡運転判別の初回から所定時間以内、又は前記過渡
運転判別状態及び非過渡運転判別状態となってから所定
時間以内を真の過渡運転状態として判別する。即ち、過
渡運転判別手段は、スロットル弁開度変化率と回転速度
変化率との少なくともいずれか一方が略ゼロでないと判
別された初回から所定時間以内を真の過渡運転状態とし
、又は、スロットル弁開度変化率と回転速度変化率との
少なくともいずれか一方が略ゼロでない状態と両変化率
共に略ゼロとなってから所定時間以内とを真の過渡運転
状態とする。
ここで、前述のように、真の過渡運転状態の判別を継続
する所定時間は、過渡判別継続時間可変設定手段によっ
て機関運転状態に応して可変設定される。
また、吸入空気状態量検出手段は、機関吸入空気量に関
与する吸入空気の状態量である例えば吸気圧力や吸入空
気流量等を検出する。
サンプリング切り換え手段は、検出された吸入空気の状
態量をサンプリングする相互に異なる過渡運転時用サン
プリング手段と定常運転時用サンプリング手段とを、前
記過渡運転判別手段による真の過渡運転状態判別の有無
に応じて切り換え選択し、真の過渡運転状態が判別され
ているときには過渡運転時用サンプリング手段により吸
入空気状態量をサンプリングさせ、真の過渡運転状態が
検出されていない真の定常運転状態であるときには定常
運転時用サンプリング手段により吸入空気状態量をサン
プリングさせる。
上記過渡判別継続時間可変設定手段は、前述のように機
関運転状態に応じて真の過渡運転判別を継続させる所定
時間を可変設定するが、前記機関運転状態として、機関
の吸入空気流量又は吸入空気流量に略比例するパラメー
タが用いられ、機関の吸入空気流量又は吸入空気流量に
略比例するパラメータに基づいて真の過渡運転状態に対
応する前記所定時間が可変設定される。
また、機関の吸入空気流量又は吸入空気流量に略比例す
るパラメータの他、機関負荷と機関回転速度との組み合
わせを用いて前記所定時間を可変設定して、より高精度
な過渡判別の継続時間設定を可能とした。
〈実施例〉 以下に本発明の詳細な説明する。
一実施例のシステム構成を示す第2図において、内燃機
関1には、エアクリーナ2.吸気ダクト3スロツトルチ
ヤンバ4及び吸気マニホールド5を介して空気が吸入さ
れる。エアクリーナ2には吸気(大気)温度TA(”C
)を検出する吸気温センサ6が設けられている。スロッ
トルチャンバ4には、図示しないアクセルペダルと連動
するスロットル弁7が設けられていて、吸入空気流量Q
を制御する。前記スロットル弁7には、その開度TVO
を検出するポテンショメータと共に、その全閉位置(ア
イドル位置)でONとなるアイドルスイッチ8Aを含む
スロットルセンサ8が付設されている。
スロットル弁7下流の吸気マニホールド5には、吸気圧
力(吸入負圧)Prnを検出する吸入空気状態量検出手
段としての吸気圧センサ9が設けられると共に、各気筒
毎に電磁式の燃料噴射弁10が設けられている。燃料噴
射弁10は、後述するマイクロコンピユータラ内蔵した
コントロールユニット11から例えば点火タイミングに
同期して出力される噴射パルス信号によって開弁駆動し
、図示しない燃料ポンプから圧送されプレッシャレギュ
レータにより所定圧力に制御された燃料を吸気マニホー
ルド5内に噴射供給する。即ち、前記燃料噴射弁10に
よる燃料供給量は、燃料噴射弁10の開弁駆動時間で制
御されるようになっている。
更に、機関lの冷却ジャケット内の冷却水温度Twを検
出する水温センサ12が設けられると共に、排気通路■
3内で排気中酸素濃度を検出することによって吸入混合
気の空燃比を検出する酸素センサ14が設けられている
コントロールユニット11は、クランク角センサ15か
ら機関回転に同期して出力されるクランク単位角度信号
PO3を一定時間カウントして又は所定クランク角位置
(例えばATDC90°)毎に出力されるクランク基準
角度信号REF (4気筒の場合180°毎)の周期を
計測して機関回転速度Nを検出する。
この他、機関1に付設されたトランスミッションに、車
速を検出する車速センサ16やニュートラル位置を検出
するニュートラルセンサ17等が設けられ、これらの信
号はコントロールユニット11に入力される。
また1、スロットル弁7をバイパスする補助空気通路1
8には補助空気量を介してアイドル回転速度を制御する
電磁式のアイドル制御弁19が設けられている。
コントロールユニッH1は、上記のようにして検出され
た各種検出信号に基づいて燃料噴射量Ti(噴射パルス
信号のパルス巾)を演算すると共に、設定した燃料噴射
量Tiに基づいて燃料噴射弁10を開駆動制御する。更
に、コントロールユニット11は、アイドルスイッチ8
A及びニュートラルセンサ17に基づき検出されるアイ
ドル運転時にアイドル制御弁19の開度を制御すること
によってアイドル回転速度を目標アイドル回転速度にフ
ィードバック制御する。
次にコントロールユニット11ニより行われる燃料制御
のための各種演算処理を第3図〜第5図のフローチャー
トにそれぞれ示すルーチンに従って説明する。
本実施例において、過渡運転判別手段、過渡判別継続時
間可変設定手段、サンプリング切り換え手段、過渡運転
時用サンプリング手段、定常運転時用サンプリング手段
としての機能は、前記第3図〜第5図のフローチャート
に示すようにソフトウェア的に備えられている。また、
スロットル弁開度変化率検出手段は、スロットルセンサ
8とコントロールユニッ1−11とにより構成され、機
関回転速度変化率検出手段は、クランク角センサー15
とコントロールユニット11とにより構成される。
第3図のフローチャートに示すルーチンは、所定微小時
間(例えば10m5)毎に実行される燃料噴射量Ti設
定ルーチンであり、まず、ステップl(図中ではSLと
しである。以下同様)では、基本燃料噴射ITpを以下
の式に従って演算する。
Tp=KXPmtXKQcyf!XKTAここで、Kは
定数、Pmtは後述する第4図若しくは第5図のフロー
チャートに示すルーチンに従ってサンプリング設定され
た吸気圧力、KQcyNは吸気圧力Pmtに基づいて設
定される体積効率補正係数、KTAは吸気温センサ6に
よって検出された吸気温度TA(’C)に基づいて設定
される吸気温補正係数である。
次のステップ2では、スロットルセンサ8によって検出
されたスロットル弁7の開度TVOを入力する。そして
、ステップ3では、今回人力したスロットル弁開度TV
Oと前回の本ルーチン実行時に同じくステップ2で人力
した開度TVOとの偏差に基づいてスロットル弁開度変
化率ΔTVOを演算する。
ステップ4では、後述するように機関lの真の定常運転
時にのみゼロとなるよう設定される過渡判別用タイマT
maccの値がゼロであるか否か、換言すれば、機関l
が真の定常運転状態であるか否かを判別する。
前記タイマT maccは、後述するようにスロットル
弁開度変化率ΔTVO又は機関回転速度変化率ΔNに基
づいて機関1が過渡運転状態であると判別された初回に
おいて所定価TMACCがセットされるものであり、こ
の過渡判別の初回にセットされたタイマT maceを
カウントダウンして、過渡判別初回°からタイマT m
aceがゼロになるまでの所定時間だけ機関1が真の過
渡運転状態であると判別されるようにしである。従って
、Δ’r v o又はΔNに基づいて過渡判別された初
回から所定時間においては、ΔTVO及びΔNが共に略
ゼロになっても過渡判別が継続され、また、過渡判別初
回から所定時間が経過すればΔTVO又はΔNに基づく
過渡判別が継続していても真の過渡運転は終了したと見
做す。尚、前記所定価TMACCは第4図又は第5図の
フローチャートに示すルーチンに従って機関運転状態に
応じて可変設定される。
ステップ4で前記タイマT maccがゼロでないと判
別されたときには、ステップ5へ進んでタイマ’r’m
accの値を1ダウンさせる。即ち、前述のように過渡
判別の初回においてタイマT rnaccには所定値T
MACCがセットされるが、T macc≠0であれば
その後本ルーチン実行毎に前記ステップ5でタイマTm
accを1ダウンさせ、タイマTmacc=Oになると
再度過渡運転されるまでゼロを維持するようにしである
ステップ4でタイマTmacc=Oであると判別された
ときと、ステップ5でタイマT maccを1ダウンさ
せた後は、ステップ6へ進んでステップ3で演算したス
ロットル弁開度変化率ΔTVOが略ゼロでないかを判別
する。ここで、スロットル弁開度変化率ΔTVOが略ゼ
ロでないとき、即ち、スロットル弁7の開度TVOが変
化しているときには、機関1が過渡運転状態であるので
ステップ9へ進む。
一方、ステップ6でスロットル弁開度変化率ΔTVOが
略ゼロであると判別され、Δ’r v oからは機関1
が過渡運転状態であると認められないときには、ステッ
プ7へ進んで機関回転速度Nの変化率ΔNが略ゼロでな
いかを判別する。前記回転速度変化率ΔNは、スロット
ル弁開度変化率ΔTvOと同様に本ルーチン実行間にお
ける回転速度Nの偏差から求めれば良い。
ステップ7で、回転速度変化率ΔNが略ゼロでないと判
別されたときには、ステップ6でΔTVOLioでない
と判別されたときと同様に機関lが過渡運転状態である
と、見做してステップ9へ進むが、ステップ7でΔN#
0であると判別された場合、即ち、ΔTVOζΔNζO
であると判別されたときには、ΔTVOとΔNとからは
機関1が定常運転状態であると判別される状態であるの
でステップ8へ進む、このように、ΔTVOとΔNとの
少なくともいずれか一方が略ゼロでなければ、機関1の
過渡運転が判別されるようにしである。
ステップ8では、過渡判別の初回判定のためのフラグf
accにゼロをセットし、ΔTVO若しくはΔNに基づ
いて機関lの過渡運転が判別された初回には、ステップ
9で前記フラグfaccがゼロであると判別されてステ
ップ10へ進むようにしである。
ステップ6若しくはステップ7における判別結果から機
関lが過渡運転状態であると判別されると、ステップ9
で前記フラグfaceの判別を行うが、前述のようにΔ
TVCB−ΔNとから機関1が定常運転状態であると判
別されているときに前記フラグfaccはゼロに設定さ
れるものであるから、過渡判別の初回にはかかるステッ
プ9でfacc= 0と判別されてステップ10へ進ム
ステ・ステ10では、タイマT maccに所定値TM
ACCをセットして、ΔTVO若しくはΔNに基づく過
渡判別(見掛は上の過渡判別)の初回から前記所定値T
MACC相当の時間だけタイマT maceがゼロでな
い状態を維持するようにし、過渡判別の初回から前記所
定価TMACC相当の時間だけタイマT maccに基
づく真の過渡判別がなされるようにする。
ステップ10でタイマT maccに所定値TMACC
をセットした後は、ステップ11でフラグfaccに1
をセットする。すると、次回においても、ΔTVO若し
くはΔNに基づいて機関1の過渡運転状態が判別されて
も、ステップ9でフラグfacc=1であると判別され
ることによりステップ10をジャンプして、タイマT 
maccに新たな値が設定されることが回避され、結果
、タイマT maccは過渡運転判別の初回から本ルー
チン実行毎に減少設定される。
上記のようにして、基本燃料噴射量Tpの演算及び過渡
判別用タイマT maceの設定を行うと、次のステッ
プ12では、前記基本燃料噴射1tTpを機関運転状態
に応じて補正するための各種補正係数C0EFを以下の
弐に従って設定する。
C0EF4−1 +KTW+KAS+KFUEL+KM
Rここで、前記KTwは水温センサ12によって検出さ
れる冷却水温度Twに応じて設定され冷間時や暖機時の
運転性を円滑にするための水温増量補正係数、前記KA
Sは始動時及び始動直後において機関の運転安定性を確
保するための始動及び始動後増量補正係数、前記KFU
ELは機関加速運転時において応答性を確保するための
加速増量補正係数、前記KMRは高負荷、高回転時に増
量補正するための混合比補正係数である。
次のステップ13では、ステップ1で演算した基本燃料
噴射量Tp及びステップ12で設定した各種補正係数C
0EF、更に、酸素センサ14によって検出される排気
中の酸素濃度に基づき検出した機関吸入混合気の空燃比
を目標空燃比(理論空燃比)に近づけるように設定され
る空燃比フィードバック補正係数LAMBDA、バッテ
リ電圧による燃料噴射弁10の無効噴射量の変動を補正
するための電圧補正分子s等によって燃料噴射量T i
を以下の式に従って演算する。
Ti−2Ti−2TpXLA×C0EF+’r’sこの
ようにして設定された燃料噴射量Tiは、出力レジスタ
にセットされ、機関回転に同期した燃料噴射タイミング
になるとこの出力レジスタにセットされた最新の燃料噴
射量Tiが読み出されて、この燃料噴射量Tiに相当す
るパルス巾の噴射パルス信号を燃料噴射弁10に出力す
ることで機関1に燃料が噴射供給される。
次に第4図のフローチャートに示すルーチンは、クラン
ク角センサ15から所定クランク角位置(例えばATD
C90’)毎に出力されるクランク基準角度信号REF
が入力されると実行されるものであり、このルーチンに
従って機関lの定常運転時における吸気圧力Pmのサン
プリングが行われる。
まず、ステップ21では、本ルーチンの実行周期に相当
する基準角度信号REFの周期を入力する。
次のステップ22では、ステップ21で入力した基準角
度信号REF周期の逆数として機関回転速度Nを算出す
る。尚、この機関回転速度Nに基づいて第3図のフロー
チャートにおけるステップ7での機関回転速度変化率Δ
Nが求められる。
ステップ23では、第3図のフローチャートに示すルー
チンに従って真の定常運転時にのみゼロに設定されるタ
イマT maccがゼロである(機関lが真の定常運転
状態である)かゼロでない(機関lが真の過渡運転状態
である)かを判別する。
ここで、タイマTmaccがゼロでないと判別され、機
関lが過渡運転状態であるときには、本ルーチンに従っ
て基準角度信号REF毎に吸気圧力Pmをサンプリング
したのでは、吸気圧力Pmの検出応答性が確保できない
ために、そのまま本ルーチンを終了させ、後述する第5
図のフローチャートに示すルーチンで吸気圧力Pmが応
答性良くサンプリングされるようにする。
一方、ステップ23でタイマTmaccがゼロであると
判別され、機関1が定常運転状態であるときには、ステ
ップ24以降へ進んで吸気圧力Pmのサンプリングを行
うと共に、タイマT maccに過渡判別の初回時にセ
ットされる所定値TM八〇〇の可変設定を行う。
ステップ24では、吸気圧センサ9で検出された吸気圧
力Pmを入力し、次のステップ25でこの入力値を基本
燃料噴射量TPO演算に用いる最終的な値Pmtにセッ
トする。
このように、定常運転時には、クランク角センサ15か
ら基準角度信号REFが出力される毎に吸気圧力Pmを
サンプリングするものである。定常運転時には基本燃料
噴射量Tp演算のための真の吸気圧力Pmは一定である
が、吸気脈動が発生して吸気圧力Pmが振れるため、ク
ランク角センサ15からの検出信号を例えば微小時間毎
にサンプリングすると、サンプリングした吸気圧力Pm
が脈動を拾って空燃比が振れる。このため、基準角度信
号REF毎に吸気圧力Pmをサンプリングして、サンプ
リングした吸気圧力Pmの振れ発生が抑止されるように
したものであり、この場合、吸気脈動がその中心値付近
を横切るクランク角位置(例えば4気筒の場合ATDC
90’)に基準角度信号REFが出力されるようにした
り、又は、基準角度信号REFから単位角度信号PO3
をカウントして吸気脈動の中心値付近がサンプリング時
期となるようにすることが好ましい。
ステップ26では、ステップ25でセットした吸気圧力
Pmt (機関負荷を代表する値)にステップ22で算
出した機関回転速度Nを乗算して、吸入空気流IQに相
当する値Q dmyを設定する。
そして、ステップ27では、前記ステップ26で演算し
た吸入空気流量Qに相当する値であるQdmyに基づい
て予め設定されたマツプから前記所定価TMACCを検
索して求める。この所定値TMACCは、前述のように
、過渡判別の初回から過渡判別を継続させる時間であり
、前記Qdmyが小さいとき、換言すれば、低回転低負
荷運転時はど大きな値に設定されるようにしである。こ
れは、過渡運転状態において、低回転低負荷時は高回転
高負荷時よりも吸気圧力Pmが1吸気毎に変化する状態
が長くなるため、吸気圧力が1吸気毎に変化する真の過
渡運転状態がタイマT maceによって精度良(検出
されるように、低回転低負荷時はど過渡判別の初回から
過渡判別が継続される時間が長くなるようにするもので
ある。
このように、低回転低負荷状態であるか高回転高負荷運
転状態であるかによって過渡判別される時間を可変設定
して、機関運転状態によって変化する真の過渡運転状態
に対応した過渡判別が行えるようにすれば、例えば真の
過渡運転状態であるにも関わらず定常時と誤判別されて
、吸気圧力Prn tが応答性の悪い基準角度信号RE
F毎のサンプリングで設定され過渡運転性を損ねたり、
また、逆に真の定常運転状態であるにも関わらず過渡時
と誤判別されて、吸気圧力Pmtが脈動影響を受けて空
燃比が振れたりすることを防止できる。
次に第5図のフローチャートに示すルーチンは、所定微
小時間(例えば4 ms)毎に実行されるものであり、
このルーチンに従って機関lの過渡運転時における吸気
圧力Pmのサンプリングが行われる。
まず、ステップ31では、前記過渡判別用タイマTma
ccがゼロであるか否かによって過渡・定常の判別を行
う。
ここで、タイマT maccがゼロであると判別されて
機関lが定常運転時であるときには、脈動影響を回避す
べく前述の第4図のフローチャートに従って基準角度信
号REF毎に吸気圧力Pmがサンプリングされるので、
そのまま本ルーチンを終了させる。
一方、タイマT maceがゼロでないと判別されたと
きには、機関1が真の過渡運転状態であるので、吸気圧
力Pmのサンプリング応答性を重視して、本ルーチンに
従って微小時間毎に吸気゛圧力Pmをサンプリングする
ステップ32では、吸気圧センサ9で検出した吸気圧力
Pmを入力し、次のステップ33では、この入力値を基
本燃料噴射量Tpの演算に用いる最終的な吸気圧力Pm
tとして設定する。
従って、吸気脈動の発生が殆どない真の過渡運転時には
、所定微小時間毎に吸気圧力Pmがサンプリングされ、
この更新応答性の良いサンプリング値に基づいて基本燃
料噴射量Tpが演算されるため、過渡運転時における燃
料噴射量制御の応答性が確保される。
また、次のステップ34では、前述のステップ26と同
様にステップ33で設定した吸気圧力Pmtに機関回転
速度Nを乗算して、吸入空気流liQに相当する(直Q
 dmyを算出する。
そして、ステップ35では、これも前述のステップ27
と同様に、ステップ34で算出した吸入空気流量Q相当
値Q dmyに基づいて前記所定値TMACCをマツプ
から検索して設定する。ここで、参照されるマツプは、
第4図のフローチャートにおけるステップ27で参照さ
れるマツプと共通であり、低回転低負荷時はど所定値T
M八CCが大きく設定され、真の過渡運転状態が長くな
る低回転低負荷時に過渡判別の継続時間が長くなるよう
にしである。
以上のように、本実施例では、ΔTVO又はΔNに基づ
いて過渡判別された初回から所定時間だけ過渡判別を継
続させるに当たって、サンプリングした吸気圧力Pmに
機関回転速度Nを乗算して得た吸入空気流量Q相当値Q
 dmyに基づいて真の過渡運転状態に対応する過渡判
別継続時間が設定されるようにしたため、吸気圧力Pm
が1吸気毎に変化する真の過渡運転状態であるか否かに
よって吸気圧力Pmのサンプリング方式が切り換えられ
るようにできる。このため、定常運転状態で過渡時に適
した応答性重視のサンプリングが行われたり、逆に過渡
運転状態で脈動影響を回避できる定常時に適したサンプ
リングが行われたりすることを防止して、定常時におけ
る脈動影響の回避と過渡時における応答性確保とが精度
良く得られるものである。
尚、本実施例では、吸気圧力Pmと機関回転速度Nとか
ら求めた吸入空気流量Q相当値Qdmyに基づいて過渡
判別の継続時間を可変設定するようにしたが、例えば第
6図のフローチャートに示すルーチン(バックグラウン
ドジョブ)に従って吸気圧力Pm(機関負荷)と機関回
転速度Nとの組み合わせから、所定値TMACCが可変
設定されるようにしても良い。
即ち、予め吸気圧力Pmと機関回転速度Nとによって複
数に区分される運転状態毎に真の過渡運転状態に対応す
る所定値TMACCを設定記憶させておき、サンプリン
グされた吸気圧力Pmと算出された機関回転速度Nとか
ら対応する運転状態における所定値TMACCが検索さ
れるように構成する。
吸入空気流量Q相当値Q dmyを用いる前記実施例で
は、低回転高負荷運転時や高回転低負荷運転時に対応し
た細かい過渡判別設定が行えないが、上記のように吸気
圧力Pmと機関回転速度Nとの組み合わせによって所定
値TMACCを可変設定する構成であれば、低回転高負
荷運転時や高回転低負荷運転時にも対応できるより精度
のよい過渡判別が可能となる。但し、吸入空気流量Q相
当値Q dmyを用いる方が、演算が簡便となるという
メリットがある。尚、吸気圧力Pmの代わりに吸気圧力
Pmtに基づいて算出した基本燃料噴射ITpを用いる
ようにしても良い。
また、本実施例では、吸入空気量に関与する吸入空気の
状態量として吸気圧力Pmを検出するものについて述べ
たが、熱線式等のエアフローメータを吸気ダクト3に設
け、吸気圧力Pm0代わりに吸入空気流量Qを検出する
構成の内燃機関においても真の過渡判別に基づくサンプ
リング方式の切り換えによって同様な効果が得られる。
ここで、吸入空気流IQを検出する場合には、吸入空気
流量Q相当値Q dmyO代わりにサンプリングした吸
入空気流量Qに基づいて所定値TMACC(過渡判別継
続時間)を設定すれば良いし、また、機関負荷と機関回
転速度との組み合わせからより精度良く所定値↑MAC
Cを設定したい場合には、吸入空気流量Qから求めた基
本燃料噴射量Tpと機関回転速度Nとの組み合わせ、又
は、Q/NとNとの組み合わせによって所定値TMAC
Cが検索(又は演算)されるようにすれば良い。
更に、本実施例において、機関lの過渡運転時には微小
時間毎に吸気圧力Pm(又は吸入空気流IQ)をサンプ
リングし、機関1の定常運転時には基準角度信号REF
毎(一定クランク角毎)に吸気圧力Pm(又は吸入空気
流量Q)をサンプリングするよう構成したが、過渡及び
定常運転時におけるサンプリング方式を限定するもので
はなく、過渡と定常とでそれぞれに適した異なるサンプ
リング方式が設定されているものであれば良い。
また、本実施例では、ΔTVO又はΔNに基づく過渡判
別の初回から機関運転状態に応じて可変設定される所定
時間だけ真の過渡運転状態であると判別されるようにし
たが、コレクタ容積の影響等によってはΔTVOL:、
ΔN′、0となってから所定時間だけ経過してから真の
定常運転に移行する機関があり、このような機関におい
てはΔTVOとΔNとの少なくともいずれか一方が略ゼ
ロでないときには過渡運転であると継続して判別すると
共に、ΔTVOζΔNζ0となってからち本実施例と同
様に機関運転状態に応じて可変設定される所定時間だけ
過渡判別状態が継続されるようにすれば良い。
また、本実施例では、本発明に係る吸入空気状態量検出
装置で検出した吸気圧力や吸入空気流量等の吸入空気状
態量を、燃料噴射制御に用いるものについて述べたが、
燃料噴射制御の他、点火時期制御等の他の制御に用いて
も良く、更に、本実施例で設定した基本燃料噴射量Tp
を点火時期制御や自動変速制御に用いることで点火時期
制御等の精度向上させることができる。
〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によると、スロットル弁開
度変化率と機関回転速度変化率とに基づく過渡判別の継
続時間を、吸入空気流量や機関負荷と機関回転速度との
組み合わせ等による機関運転状態に応じて可変設定する
よう構成したので、機関負荷や機関回転速度に応じて変
化する真の過渡運転の継続時間に対応して過渡運転判別
の精度が向上する。このため、吸入空気量に関与する吸
入空気の状態量である吸入空気流量や吸気圧力等の検出
値を、過渡運転か定常運転かによって異なるサンプリン
グ方式でサンプリングするときに、真の過渡(定常)運
転状態で過渡(定常)運転時用のサンプリングを行わせ
ることができ、過渡・定常運転状態にそれぞれ適したサ
ンプリングを全運転状態で行わせることが可能となって
、前記吸入空気状態量を用いて行われる燃料供給制御等
の精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を示すブロック図、第2図は本発
明の一実施例を示すシステム概略図、第3図〜第5図は
それぞれ同上実施例における制御内容を示すフローチャ
ート、第6図は第4図及び第5図に示した過渡判別継続
時間の設定制御とは異なる継続時間設定制御の実施例を
示すフローチャート、第7図(a)、  (b)はそれ
ぞれ従来の過渡判別の問題点を説明するためのタイムチ
ャートである。 l:・・機関 トルセンサ ロールユニッ ト 7・・・スロットル弁 8・・・スロワ 9・・・吸気圧センサ 11・・・コント 15・・・クランク角センサ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)機関の吸気通路に介装されたスロットル弁の開度
    変化率を検出するスロットル弁開度変化率検出手段と、 機関の回転速度変化率を検出する機関回転速度変化率検
    出手段と、 前記検出されたスロットル弁開度変化率と回転速度変化
    率との少なくともいずれか一方が略ゼロでないことに基
    づいて機関の過渡運転を判別し、該過渡運転判別の初回
    から所定時間以内、又は前記過渡運転判別状態及び非過
    渡運転判別状態となってから所定時間以内を真の過渡運
    転状態として判別する過渡運転判別手段と、 該過渡運転判別手段において真の過渡運転状態の判別を
    継続させる前記所定時間を機関運転状態に応じて可変設
    定する過渡判別継続時間可変設定手段と、 機関吸入空気量に関与する吸入空気の状態量を検出する
    吸入空気状態量検出手段と、 該吸入空気状態量検出手段で検出された吸入空気の状態
    量をサンプリングする相互に異なる過渡運転時用サンプ
    リング手段と定常運転時用サンプリング手段とを前記過
    渡運転判別手段による真の過渡運転状態判別の有無に応
    じて切り換え選択して吸入空気の状態量をサンプリング
    させるサンプリング切り換え手段と、 を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の吸入空気
    状態量検出装置。
  2. (2)前記過渡判別継続時間可変設定手段において前記
    所定時間を可変設定するための機関運転状態が機関の吸
    入空気流量又は吸入空気流量に略比例するパラメータで
    あることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の吸入空
    気状態量検出装置。
  3. (3)前記過渡判別継続時間可変設定手段において前記
    所定時間を可変設定するための機関運転状態が機関負荷
    と機関回転速度との組み合わせであることを特徴とする
    請求項1記載の内燃機関の吸入空気状態量検出装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010025126A (ja) * 2009-11-02 2010-02-04 Toyota Motor Corp エンジンの空気量検出方法
JP2013113101A (ja) * 2011-11-25 2013-06-10 Daihatsu Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010025126A (ja) * 2009-11-02 2010-02-04 Toyota Motor Corp エンジンの空気量検出方法
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