JPH0378547A - 電源投入直後の過渡状態データの補正装置 - Google Patents

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】 し産業上の利用分野］ この発明は、電源投入直後の過渡状（ぶにある入力デー
タの値を定常状態の値に補正する装置に関し、自動車の
エンジンに対する燃料制ｒＩＪ装置に好適に応用される
。特に、電源投入直後という特殊な時期において正確な
噴射量を演算制御することができるＪ：うにする乙ので
ある。

［従来の技術］ たとえば、電子制御式燃料噴射システムにおいては、各
種センサ群からエンジン状態等に関−するデータを制御
ユニット（ＥＣＵ）に取り込み、それを演粋処理した結
果によってインジェクタの開弁動作を制御するようにな
っている。この場合、上記した各種センサ群からのデー
タのうち、水温センナ等からのようにアナログデータで
ある場合には、ノイズ除去用のフィルタを通し、ざらに
はレベル修正した後に、制御ユニット（ＥＣＵ）に入力
する必要がある。

［発明が解決しようとする課題］ ノイズ除去用のフィルタは、第４図に示すようなＲＣ型
の積分回路が使用されることが多い。このため、イグニ
ッションスイッチのオンによって、センサ（図では水温
センサ５）への通電が開始されると、このノイズフィル
タからの出力電圧は時定数τ−ＣＴ　・ＲＴをもった指
数関数で表され、０ｖから定常状態の電圧に向かって上
昇する。すなわち、ノイズフィルタ通過後の出力電圧ｖ
ＯはＶＯ＝ＶＴＨＷ　　（１−ｅ−ｔ／　τ）　ｔ’表
すｈ６゜ここでＶＴＨ−は水温ヒンサの出力値、τは前
記時定数、ｔは通電開始後の経過時間である。電源投入
直後の過渡的状態においては、ノイズフィルタへ入力さ
れる前のセンサ出力はＶＴＨ−であるのに対し、ノイズ
フィルタ通過後の出力値はこれより低レベルとなってし
まうため、制御ユニット（ＥＣＬＪ）にはセン４ノが実
際に検出したよりも低めの値がセンサデータとして入力
されてしまうことになる。このため、［ＥＣＵは真に要
求される噴［１が演尊できない。こうした事態はエンジ
ンキーがイグニッションスイッチのオンの位置からセル
モータのオンの位置まで一気に回された場合に、エンジ
ンの始動性が良くない、という現やになって現れる。

また、こうしたこととは別にエンジンキーを一気に回し
た場合には、通電後最初の燃料噴射タイミングが到来し
た時に、各センサ等からのデータの入力が間に合わない
か、あるいはすべて入力さていても噴射量の演算が間に
合わない、といった問題点がある。こうした問題点に着
目して、演算が完了するまでは燃料噴射の開始信号を出
力しないようにした技術もすでに開発されている（特開
昭５８−８８４２８号公報）。

この技術を適用して前述の始動性の悪化の問題点を解消
することも考えられる。しかし、この技術によると、な
るほど噴Ｉ）ｌ畠の演算が終了するまで燃料噴射は実行
されないが、演算に用いられるセンサ出力は、通電直接
のノイズフィルタ出力電圧であって、これは真値よりも
低レベルである。

このため最適燃料量が轟１算されないという問題を未解
決のまま残している。

本発明はこうした点に鳳み、システムへの電源投入直後
の過渡的状態にあるデータを補正することにより、より
正確な値を取得できるｉ置を得ようとするものである。

特に、過渡特性にバラツキがある場合（例えば、ＲＣフ
ィルターの抵抗値、コンデンサー容量にバラツキがある
場合）に、バラツキに応じた補正を施してより正確な値
に補正できる装置を得ようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために本発明の有する構成を第１
０図を参照して説明する。

補正係数記憶手段は電源投入直後の過渡状態の経過時間
に対応した補正係数が記憶されている。また補正手段は
検出手段によって検出された検出値をその補正係数によ
って補正をする。そして補正された検出値と定常状態に
達した検出値の値（定常値）とから補正係数を修正する
修正手段とを有している。

［作　用］ 本補正装置の作用について第５図を参照して説明する。

本補正装置にはデジタルコンピューターを使用するため
電源投入直後の過渡状態の値を不連続値として、第５図
（Ｂ）に示すように補正係数が経過時間に対応して記憶
されている（Ｃ（１）、Ｃ（２）、・・・）。この補正
係数Ｃ（１）は過渡特性に対して予め定められている。

ここで図（Ａ）に示すようにデータが検出されると、検
出されたデータは図（［３）に示す補正係数Ｃ（１）で
補正され、補正された値（Ｍ（１）、Ｍ（２）、・・・
Ｍ（ｉ））は図（Ｃ）に示すようにほぼ定常値となる。

しかしながら、この補正された値Ｍ（ｉ）はセンサある
いはフィルター時定数のバラツキにより必ずしも正確な
値でない。そこで、補正（ｉｌｌｉＭ（１）と定常状態
に達した値である定常値とを比較して定常値が得られる
ように補正係数Ｃ（ｉ）を修正する（図Ｄ）。以後、こ
の修正された補正係数で検出値を補正すれば図（Ｅ）に
示寸ようにより定常値に近い値が得られる。

［実施例］ 以下、本発明を具体化した実施例を図面にしたがって詳
細に説明する。

第２図は本発明に係る補正装置を燃料噴射制御装置に適
用したシステムの概要を示すものである。

図中、１は吸気管２中に開閉可能に組み込まれたスロッ
トルバルブ、３はその上流位置に装着され入力されるパ
ルス幅に応じて噴射時間が制御される燃料供給用のイン
ジェクタである。４は吸気圧に対応したレベルの出力電
圧を発生する吸気圧センサ、５はエンジンの冷却水温に
応じたレベルの出力電圧を発生する水ｉＳ２センサ、６
は吸気管２内の吸気温に応じたレベルの出力電圧を発生
する吸気温センサ、７は図示しないクランクシャフトが
所定の回転角になったときにパルス信号を発生するクラ
ンク角センナである。

そして、これら各センサ４〜７及びバッテリー電圧１４
はコン１−ロールユニット８に接続されている。このコ
ントロールユニット８は第３図に示すように、プログラ
ムにしたがってｖ４＊処理を行うＣＰＵ９を有している
。そして、ＣＰＵ９はクランク角センサ７に対しては波
形整形回路１０を介して接続されるが、クランク角セン
サ７を除いてアナログ信号を出力する各センサ４〜６及
びバッテリー電圧１４に対しては、ノイズ処理およびレ
ベル修正を行うための入力処理回路部１１、Ａ／Ｄコン
バータ１２を介して接続されている。

この場合の入力処理回路部１１としては、公知に係るも
のが使用されている。第４図にそノー例を示すと、ここ
では水温センＩす５に接続された積分回ｒＭ１３を含ん
だものが用いられてＪ３す、プルアップ抵抗Ｒ１を介し
て基準電圧■ＣＣ（バッテリ電源１４から電源回路１５
を介して供給される）を加えることにより、水温センサ
５の出力電圧を入力するようにしており、抵抗ＲＴ、コ
ンデンリ゛ＣＴの積分回路１３ににるフィルタ処理を経
て、さらに抵抗Ｒ２を通してレベル修正されたらとで、
Ａ／Ｄコンバータ１２へ入力されるようになっている。

また、ＣＰｔＪ９にはＲＯＭＩ　６．ＲＡＭＩ　７およ
びインジェクタ３に対する駆動回路１８がそれぞれ接続
されている。ＲＯＭ１６にはＣＰＵ９の演算プログラム
が予め記憶されており、ＣＰＵ９はこのプログラムにし
たがって各センサ４〜７からのデータに基づいて供給燃
料量を決定し、インジェクタ３を所定時間開弁動作させ
る。

次に、第６図は図示しないメインプログラムによって所
定時間毎に生じる割り込み信号によって各センサ入力値
を読み込むタイミングヂャート（Ａ／Ｄ変換タイミング
）を示している。即ち、電源が投入された（ＯＮ）とき
各センサ４〜７は通電される。一方時間ｔｏまではＣＰ
ｔＪがイニシャライズされ、その後はＡＩ、Ｂ１・・・
笠の一連のタイミングで各種・入力値の処理がされる。

ここで△は水温センサ５、Ｂは吸気温センサ６等の処理
タイミングを示している。本実施例においてはタイミン
グＡ１、Ａ２、・・・で入力検出される水温セン勺５を
例にとり、同センサ５からの入力信号に加えられる補正
手順について説明する（第１図参照）。なＪ３、第１図
に示すルーチンで用いられるカウンタｉはＣＰＵのイシ
ャライズと同時にゼ［ｌクリアーされる。

まず、フィルター処理され更にＡ／Ｄコンバータ１２に
よってデジタル信号に変換処理された水温センサ５から
の検出ｌｌ１Ａ（１）が読み込まれる（ステップ１）。

この場合、水温センサ５の検出値は、第５図（Ａ＞に示
すような時定数τをもった指数関数に従って立ち上がっ
ており、ＣＰｔＪ９ではＡＩＤ変換によってこの変化に
対応したデジタル値Ａ（１）が入力され、その値をＡと
して一時記憶される。次いで、ステップ２ではカウンタ
１と所定値Ｎ１との比較を行なう。ここでＮ１は第５図
（Ａ）に示す検出値がほぼ定常状態に達する時間Ｔまで
に水温センサ５の検出値がリンブリングされる回数、即
ち、第６図のＡ１、Ａ２、・・・の個数に設定されてい
る。カウンタｉがＮ１以下ならステップ３へ進みカウン
タｊに１を加→してステップ４へ進む。このステップ４
では、カウンタｉの水温補正係数Ｃ（ｉ）を読み込みこ
の値をＢに代入する。この場合、補正係数Ｃ（ｉ）の算
出にあたり、予め第５図（Ｂ）に示すような補正曲線に
沿った値を定めておく。寸なわら、この補正曲線は水温
センサ５からの出力開始（システムへの通電開始）と同
時に、無限大レベルまで直らに立上り、その侵１／（１
−ｅ（−ｔ／τ））で表される曲線にしたがって、１ま
で減少するような設定となっていて、補正係数Ｃ（ｉ）
はメインプログラムによる所定時間毎の割り込み信号ご
との経適時間に対応して作成されており、Ｃ（１）、ｃ
（２＞、Ｃ（３）・・・Ｃ（ｉ）のマツプテーブルの形
式でバックアップ電源付きＲＡＭに記憶されている。な
お実際にはシステムへの通電開始後Ａ／Ｄ変換開始まで
の時間（［０）はＣＰＵのイニシャライズのため補正す
る必要がないことから、この時間経過後について補正係
数Ｃ（ｉ＞が定められている。

次のステップ５ではステップ１で求めたＡとステップ４
で求めたＢとを乗算して、叩も補正された水温の値をＴ
　ＨＷどする。図示されていないがインジェクター３の
開弁時間はこのＴ　ＨＷに基づいて演算される。ステッ
プ６ではこの補正された水温の値ＴＨＷを水温補正値Ｍ
（ｉ）へ記憶して本ルーチンは終了する。このルーチン
はステップ２で所定値Ｎ１になるまで繰り返される。従
って、システムに対する通電開始からの経過時間（図示
しないタイマーによってカウントされる）と共にスター
トするタイマーによって、経過時間に対応した水温補正
値Ｍ（ｉ）が求められる。

次にステップ２ぐカウンタｉが所定値Ｎｌ（本実施例で
はＮ１は５としている）より大きくなったとき、即ち水
温の検出値Ａがほぼ定常値となった後はステップ７へ進
む。これ以後のステップは特にノイズフィルターに使用
されるコンデンサ“ＣＴ、抵抗ＲＴの部品誤差等によっ
て生ずる誤差に対し、更に精度よく検出値Ａの真値を検
出するため補正係数Ｃ（ｉ）を修正するものである。ス
テップ７では検出値Ａに対する補正係数Ｃ（ｉ）の補正
を行なう条件が満たしているか否かの判定をする。本実
施例の検出値へは水温のため検出される水温が変化しな
い条件、即らサンプリングされる水温検出値Ａ（１）〜
△（６）とＡ（７）はほぼ同じ値である条件として、経
過時間が所定値し。

１より大きいＬ２以■のとき、クランキング開始から点
火回数が所定回数Ｘ以下のとき、未爆発状態でのエンジ
ン回転数が所定数以下か、あるいはエンジン回転数が所
定値以上となったときから所定時間経過以前、等のいず
れかの条件を満たしているとき、及びカウンタｉがＮ２
　（Ｎ２はＮ１より２以上大きい数であり、後記するス
テップ１４で詳説する）以下のときはステップ８へ進む
。ステップ８ぐはカウンタｉがＯか否かを判断し、０で
ないどきはステップ９へ進む。ステップ９では定常状態
の検出値Ａとステップ５で補正された水温、補正ＶＩＭ
　＜　ｉ　）との修正値を求めるため、定常状態の検出
値Ａ（定常値）を水温補正値Ｍ（ｉ）の値で割った値を
修正係数Ｙ１とづる。次のステップ１０では補正係数Ｃ
（ｉ）値を読みだしこの値をＹ２とする。ステップ１１
では上記のステップ９で求めた修正係数Ｙ１とＹ２を掛
算し、その値を補正値Ｚとする。ステップ１２ではこの
補正ｆＸＺの値が修正された補正係数であるため、Ｚの
値を補正係数Ｃ（１）に書き込み、ステップ１３へ進む
。なお補正係数Ｃ（ｉ）のメモリは電源のバックアップ
付きＲＡＭであるため、電源停止模再通電時にはこの修
正された補正係数Ｃ（ｉ）が用いられる。ステップ１３
ではカウンタｉの値から１を減じてステップ８へ戻る。

以下順次カウンタｉを減じてカウンタｉがステップ８で
０となるまぐ繰り返し、カウンタｉがＯとなったときス
テップ１４へ進む。ここでＣ（１）〜Ｃ（Ｎ１＋１）の
補正係数の全ての修正が終了する。ステップ１ではカウ
ンタｉをＮ２の値にして次のステップ１５へ進む。カウ
ンタｉの値をＮ２とするのは一度補正係数Ｃ（ｉ）を修
正したら再度修正を禁止するためである。そのためＮ２
はステップ２及びステップ７でともにＮｏと判断される
値、即ちＮ１より２以上大きい値に設定する。なお、再
度エンジンを始動する際はカウンタｉがピロクリアされ
るため補正係数Ｃ（ｉ）は再度修正される。ステップ１
５では、水温検出値Ａが既に過渡状態でないためステッ
プ１で読み込まれたＩａ八を水温の値ＴＨＷとして本ル
ーチンは終了する。なおステップ７で所定条件が満たし
ていないときは、もはや検出値Ａが定常値でない等のた
め補正係数の修正ができないためステップ１５へ進み、
ステップ１５の実行をして本ルーチンを終了する。

このように補正係数Ｃ（ｉ）を定常値で柊正し記憶して
おくことによって本システムへの再通電直後において、
水温センサ５が検出したそのままの値を入力できるため
、正確な水温データを１９にとができる。またこの補正
係数はエンジンが始動される毎に修正された補正係数に
占き酋え記憶されてゆき、経時変化等のバラツキにも対
応できる適切な値に維持される。

アナログ信号を出力する他のセン号４．６等についてし
第６図に示すタイミング（Ｂ１、Ｂ２・・・あるいはＣ
１、Ｃ２・・・等）で同様な補正処理がされる。吸気圧
センサ４の値を検出づ−るとき、ステップ７の所定条件
は電＋１１ＯＮ後で吸気圧が変動しない条件としてクラ
ンキング前であること、あるいは多少変動してもサンプ
リングのタイミングを選定してエンジン回転数が所定１
ｍ（未爆発状態）以下であることである。また吸気温セ
ンサ６の場合のステップ７での所定条件としては電源Ｏ
Ｎ後で吸気温か変動しない条件、即らクランキング前で
あること、あるいはエンジン回転数が所定値（未爆発状
態）以下であることである。また、バッテリー電圧を検
出する場合のステップ７での所定条件はクランキング前
である、即ち電源ＯＮ後でエンジンスタータスイッチが
ＯＦＦであることである。

次に第２実施例について第９図に従って説明する。ステ
ップ２０は第１実施例のステップ１ど同じであるＡ／Ｄ
コンバータ１２によってデジタル信号に変換処理された
水温セン曇す５からの入力値の処理について示すもので
あり、水温セン＃　５　／）１らの人力（直が八に読み
込まれる。ステップ２１では電源がＯＮとなったときか
らの時間［（図示しない名イマーによってカウントされ
る）が所定１直以下か否かの判断をする。ここで所定値
は水温センサ５からの検出値Ａの補正をする必要がない
、即ち定常状態となる時間Ｔ（第５図（Ａ））以上の値
である。ステップ２１で時間ｔが所定値以下のときはス
テップ２２へ進む。ステップ２２で【よ検出値への補正
係数Ｃ（ｉ）を弾出してＢとする。

ここで補正係数Ｃ（ｉ）の惇出は以下のようにして求め
る。本実施例はディジタルコンピュタ−で処理し、かつ
補正係数Ｃ（１）の値がサンプリング時刻（図示しない
メインプログラムによって所定時間毎に生じるｖｌり込
み信号によってセンザ入力値を読み込む時刻）に必すし
も一致していない値を記憶している場合の処理である。

第７図はカウンタｉに対して、経過時間Ｔ（ｉ）（１位
ｍｓ）と経過時間Ｔ（ｉ）に対応する予め設定された補
正係数Ｃ（ｉ＞が記憶されているマツプを示している。

例えば時定数τ＝２０＋ｓｓの場合は、ｔ＝１１１１Ｓ
について補正係数ｃ（ｉ）の値は２０．５．ｔ＝２０＋
ｌＳについて１．５８２．　ｔ　＝　５０ｍｓについて
１．０８９゜ｔ＝１００ｍｓについて１．００７のよう
に定められている。

そこで時間ｔに対する補正係数Ｃ’（ｉ　）を次のよう
にして求める。いま時間ｔが第７図に示す時間ｔｉ（カ
ウンタｉが３）と時間ｔｉ１１（カウンタｉが４）の間
に該当した場合、そのときの補正係数Ｃ（ｉ）の値はそ
れぞれＣｉ、Ｃｉ＋１である。

そこで第８図に示すように時間ｔに対する補正係数Ｃ（
ｉ）を補完によって求める。即ち、補正係数Ｃ（ｉ）は
、　Ｃ（ｉ＞＝Ｃｉ＋（Ｃｉ−Ｃｉ＋１）／　（ｔ　ｉ
−ｔ　ｉ＋１）　Ｘ　（ｔ−ｔ　ｉ　）で求める。

この補正係数Ｃ＜ｉ）の値をＢとして次のステップ２３
へ進む。ステップ２３では水温の値ＴＨＷの補正を行な
う。即ち、ステップ２０で読み込んだＡとスーアップ２
３で求めたＢと後述する修止係数にとを掛は粋して、そ
の値が補正された水温の（ｉｆ　Ｔ　ｌ−Ｉ　Ｗである
。次のステップ２４ではステップ２３で求めた水温の値
Ｔ）−ＩＷをＭｌに配憶して本ルーチンは終了し、以下
ステップ２１で時間１−が所定値より大きくなるまで繰
り返し実行される。

時間ｔが所定値より大きくなったときはステップ２５へ
進む。ステップ２５では所定条件を満たしているかの判
断を行なう。この所定の条件ｔよ第１実施例のステップ
７とほぼ同じであるが、カウンタ１とＮ２とを比較する
条件は本実施例では不必要であるため除く。ステップ２
５での条件が満たしているときはステップ２６へ進み、
補正係数Ｃ（ｉ）の修正を行なう。即ちステップ１で読
み込んだ定常状態となっている水温の値Ａ（定常賄）を
ステップ２４で記憶されたＭｌでＭｎした値を修正係数
にとしてステップ２７へ進む。この修正係数には補正係
数Ｃ（ｉ）と同様に電源のバックアップ付きＲＡＭに記
憶され、再度の起動時にはこの記憶された値が用いられ
るためより真値に近い検出値が得られる。ステップ２７
では検出ＩＡが既に過渡状態の値でない！こめ、ステッ
プ１″ｃ読み込んだ水温の値△をそのまま水温の値ＴＨ
Ｗとして本ルーチンを終了する。なお、ステップ２５ぐ
所定の条件を満たしていないときは修正係数にの口出を
することなく、ｌらステップ２６を実行づることなくス
テップ２７へ進み、ステップ２７を実行して終了する。

本実施例によれば補正係数Ｃ（ｉ）の修正は第１実施例
と巽なり単一の修正係数にで行なうため簡便に求めるこ
とができる。

［発明の効果］ 電源投入直後の過渡状態にあるデータを定常状態の値（
定常値）に補正するために、本発明は修正される補正係
数を用いて行なっている。即ち、精度よく検出値の真値
を検出するため補正係数は検出値の定常値によって修正
され、またその修正された補正係数は記憶される。その
ため、再通電直後においてこの記憶された補正係数によ
ってセンナ出力値の真値により近い値の検出が可能とな
る。またこの補正係数は順次修正された補正係数に占き
替え記憶されてゆくため、過渡状態データの長年月の使
用等による変動にし対応できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は第１実施例における補正手順を示づ゛フローチ
ャート、第２図は燃料供給システムを示す説明図、第３
図は同じく制御回路を示すブロック図、第４図は入力処
理回路を示す回路図、第５図はＡ／Ｄコンバータに対す
る水濡センサの入力値の経時的変化を示す特性図および
それに対する補正量を示す特性図、第６図は入力値を読
みタイミング図、第７図は時間及び補正係数のマツプ、
第８図は補正係数の補完を示す図、第９図は第２実施例
に係る手順を示すフローチャート、第１０図は本発明の
構成に対応する図である。 ３・・・インジエクタ ４・・・吸気圧センサ ５・・・水温センサ ６・・・吸気温センサ ８・・・コントロールユニット １３・・・積分回路 １５・・・電源回路 ８１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　電源投入直後の過渡状態にある入力データを補正する
   装置であって、 該データを検出する手段と、 電源投入後の経過時間に対応した補正係数を記憶する手
   段と、 検出された検出値を該検出時における前記補正係数に基
   づいて補正する手段と、 補正された値と定常状態に達したときの検出値に基づい
   て前記補正係数を修正する手段と、 を有する制御装置の入力データの補正装置。