JPH07189785A - 内燃機関の燃料制御装置，方法、及びそれを用いた車両 - Google Patents
内燃機関の燃料制御装置，方法、及びそれを用いた車両Info
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- JPH07189785A JPH07189785A JP33100493A JP33100493A JPH07189785A JP H07189785 A JPH07189785 A JP H07189785A JP 33100493 A JP33100493 A JP 33100493A JP 33100493 A JP33100493 A JP 33100493A JP H07189785 A JPH07189785 A JP H07189785A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】エンジンの吸気脈動を増幅することなく、且つ
過渡周波数を損なうことのないフィルタリングを提供す
る。 【構成】エンジンの吸入空気量を検出する手段を持ち、
検出された吸入空気量をエンジン回転数のパラメータ等
でサンプリングされたデータの時間間隔を可変とし差文
式を計算する。 【効果】吸入空気の脈動を増幅することなく目的とする
出力を得ることが可能となる。
過渡周波数を損なうことのないフィルタリングを提供す
る。 【構成】エンジンの吸入空気量を検出する手段を持ち、
検出された吸入空気量をエンジン回転数のパラメータ等
でサンプリングされたデータの時間間隔を可変とし差文
式を計算する。 【効果】吸入空気の脈動を増幅することなく目的とする
出力を得ることが可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の燃料制御装
置，方法、及びこれらの装置を備えた車両等に関する。
置，方法、及びこれらの装置を備えた車両等に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術は、例えば特開昭61−116051
号公報記載のように、機関の動作状態を示す信号を所定
時間ごと、または所定クランク角度ごとに検出して動作
量検出データとして記憶すると共に、前回の平均動作量
検出データと今回の動作量検出データとを所定の平均化
定数を用いて平均化処理し、この平均化処理した値に基
づいて、平均動作量検出データを更新するようにし、し
かも機関の運転状態が定常時と加減速時とでは前記平均
化定数を変更するようにした、と記載されている。
号公報記載のように、機関の動作状態を示す信号を所定
時間ごと、または所定クランク角度ごとに検出して動作
量検出データとして記憶すると共に、前回の平均動作量
検出データと今回の動作量検出データとを所定の平均化
定数を用いて平均化処理し、この平均化処理した値に基
づいて、平均動作量検出データを更新するようにし、し
かも機関の運転状態が定常時と加減速時とでは前記平均
化定数を変更するようにした、と記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上記述した従来技術
の問題点として下記のものが論ぜられる。
の問題点として下記のものが論ぜられる。
【０００４】平均化定数（加重平均重み）を用いて、平
均化処理を行う場合、その減衰周波数（時定数）近傍の
ゲインが問題となる。特に、デジタルフィルタリング処
理の場合は、サンプリングの周波数（エイリアス）と、
減衰周波数の関係により、意図した周波数のゲインを得
ることができない。また、意図した周波数ゲインを得る
ためには、フィルタの構成が複雑となり、演算負荷の増
大，演算プログラム領域の拡大等の問題が発生する。
均化処理を行う場合、その減衰周波数（時定数）近傍の
ゲインが問題となる。特に、デジタルフィルタリング処
理の場合は、サンプリングの周波数（エイリアス）と、
減衰周波数の関係により、意図した周波数のゲインを得
ることができない。また、意図した周波数ゲインを得る
ためには、フィルタの構成が複雑となり、演算負荷の増
大，演算プログラム領域の拡大等の問題が発生する。
【０００５】本発明は、吸入空気の脈動を増幅すること
なく目的とする出力を取り出し得る内燃機関の燃料制御
装置，方法、及びそれを用いた車両を提供することにあ
る。
なく目的とする出力を取り出し得る内燃機関の燃料制御
装置，方法、及びそれを用いた車両を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、計測された空気流量に関連して読みだされ
たサンプリング値Ｑａ(ｎ)とそのｎｃ回前に記憶された
サンプリング値Ｑａｆ(ｎ−ｎｃ)（ｎｃ：内燃機関の動
作状態に応じて可変に定めら得る自然数)とに基づき平
均値Ｑａｆ(ｎ)を演算し、上記演算された平均値Ｑａｆ
(ｎ)に基づいて燃料噴射量信号を求めることを特徴とす
る。
に本発明は、計測された空気流量に関連して読みだされ
たサンプリング値Ｑａ(ｎ)とそのｎｃ回前に記憶された
サンプリング値Ｑａｆ(ｎ−ｎｃ)（ｎｃ：内燃機関の動
作状態に応じて可変に定めら得る自然数)とに基づき平
均値Ｑａｆ(ｎ)を演算し、上記演算された平均値Ｑａｆ
(ｎ)に基づいて燃料噴射量信号を求めることを特徴とす
る。
【０００７】
【作用】内燃機関の動作状態に応じてｎｃの値が可変と
なるので、加重平重平均値Ｑａｆ(ｎ)が吸入空気の脈動
の影響を受け難くなり、目的とする出力が得られるよう
になる。
なるので、加重平重平均値Ｑａｆ(ｎ)が吸入空気の脈動
の影響を受け難くなり、目的とする出力が得られるよう
になる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の各種実施例について図を用い
て説明する。図１は、本発明の制御ブロックの１実施例
である。
て説明する。図１は、本発明の制御ブロックの１実施例
である。
【０００９】本制御ブロックには、内燃機関の吸入する
空気流量の質量流量を計測する第１のセンサ手段の一例
である熱式空気流量計（以下、Ｈ／Ｗセンサと略す
る。）、内燃機関用の動作状態を監視するための第２の
センサ手段の一例である内燃機関のクランク角度を検出
するクランク角度センサ、及び、排気ガス中の酸素濃度
を検出する酸素濃度センサ（以下Ｏ2 センサと略す
る。）の各々の出力が、各ブロックに入力されている。
ブロック１０１は、内燃機関の吸入空気量の吸気脈動平
均化処理である。ブロック１０２は平均化処理された吸
入空気量に、Ｈ／Ｗセンサの物理的な応答遅れを含むた
めデジタルフィルタリングで補償される。ブロック１０
３は、クランク角度センサの信号を処理し、エンジンの
回転数を計算する。ブロック１０４は、前述のブロック
１０２の吸入空気量と、ブロック１０３のエンジンの回
転数から、内燃機関の要求する基本燃料量を計算する。
ブロック１０５は、内燃機関の燃料噴射弁に噴射信号を
セットしてから、吸気弁が開くまでの吸入空気量の変化
量を補償するため、前述のブロック１０２と同様なデジ
タルフィルタリングを施す。ブロック１０７は、空燃比
を理論空燃比に保つため、Ｏ2 センサの信号をもとにＯ
2 フィードバックで前述のブロック１０４の基本燃料量
を補正する。
空気流量の質量流量を計測する第１のセンサ手段の一例
である熱式空気流量計（以下、Ｈ／Ｗセンサと略す
る。）、内燃機関用の動作状態を監視するための第２の
センサ手段の一例である内燃機関のクランク角度を検出
するクランク角度センサ、及び、排気ガス中の酸素濃度
を検出する酸素濃度センサ（以下Ｏ2 センサと略す
る。）の各々の出力が、各ブロックに入力されている。
ブロック１０１は、内燃機関の吸入空気量の吸気脈動平
均化処理である。ブロック１０２は平均化処理された吸
入空気量に、Ｈ／Ｗセンサの物理的な応答遅れを含むた
めデジタルフィルタリングで補償される。ブロック１０
３は、クランク角度センサの信号を処理し、エンジンの
回転数を計算する。ブロック１０４は、前述のブロック
１０２の吸入空気量と、ブロック１０３のエンジンの回
転数から、内燃機関の要求する基本燃料量を計算する。
ブロック１０５は、内燃機関の燃料噴射弁に噴射信号を
セットしてから、吸気弁が開くまでの吸入空気量の変化
量を補償するため、前述のブロック１０２と同様なデジ
タルフィルタリングを施す。ブロック１０７は、空燃比
を理論空燃比に保つため、Ｏ2 センサの信号をもとにＯ
2 フィードバックで前述のブロック１０４の基本燃料量
を補正する。
【００１０】図２は、本発明のシステムの全体の構成の
一例を示す図である。
一例を示す図である。
【００１１】内燃機関２００には、吸入する空気量の質
量流量を計測するＨ／Ｗセンサ201,内燃機関のクランク
角度を検出するクランク角度センサ２０２，内燃機関の
要求する燃料を噴射する燃料噴射弁２０３，排気ガス中
の酸素濃度を検出するＯ2 センサ２０４，内燃機関のア
イドリング中の回転制御を行うため、吸気管絞り弁を通
過しない空気量を制御するアイドルスピードコントロー
ルバルブ２０５，吸気管絞り弁の開度を検出する吸気管
絞り弁開度センサ２０６，気筒に流入した混合気の点火
する点火栓２０７、及び前述の各センサからの信号を記
憶されたプログラムに基づき予め定められた手順で計算
処理し、そのデータ処理動作に応じて前述の燃料噴射弁
等のアクチュエータ等を制御駆動する信号を発生するデ
ータ処理ユニット２０８、から構成される。
量流量を計測するＨ／Ｗセンサ201,内燃機関のクランク
角度を検出するクランク角度センサ２０２，内燃機関の
要求する燃料を噴射する燃料噴射弁２０３，排気ガス中
の酸素濃度を検出するＯ2 センサ２０４，内燃機関のア
イドリング中の回転制御を行うため、吸気管絞り弁を通
過しない空気量を制御するアイドルスピードコントロー
ルバルブ２０５，吸気管絞り弁の開度を検出する吸気管
絞り弁開度センサ２０６，気筒に流入した混合気の点火
する点火栓２０７、及び前述の各センサからの信号を記
憶されたプログラムに基づき予め定められた手順で計算
処理し、そのデータ処理動作に応じて前述の燃料噴射弁
等のアクチュエータ等を制御駆動する信号を発生するデ
ータ処理ユニット２０８、から構成される。
【００１２】図３は、データ処理ユニット２０８の内部
の回路ブロックを示す。
の回路ブロックを示す。
【００１３】前述の図２の各種センサの信号を入力し、
また小信号（トランジスタＴＴＬレベル）をアクチュエ
ータ駆動用の大電圧信号に変換するドライバ回路３０
１，入出力信号をデジタル演算処理の離散データに変換
する入出力回路３０２，デジタル演算処理を行うマイク
ロコンピュータ、もしくはそれに準ずる演算回路を保有
する演算回路３０３，演算回路３０３の演算処理に用い
る定数，変数、及びプログラムを格納するメモリ、メモ
リは不揮発性のROM304，揮発性のRAM305、及び揮発性の
RAM305の内容を保持するバックアップ回路３０６からな
る。本実施例ではデジタル演算装置で構成されている
が、アナログ演算装置でも構成されることは言うまでも
ない。尚本実施例では、入力信号として、Ｏ2 センサ，
絞り弁開度センサ（スロットル開度センサ），クランク
角度センサ，Ｈ／Ｗセンサを入力し、点火栓信号，アイ
ドルスピードコントロール信号，燃料噴射量信号が出力
されている。
また小信号（トランジスタＴＴＬレベル）をアクチュエ
ータ駆動用の大電圧信号に変換するドライバ回路３０
１，入出力信号をデジタル演算処理の離散データに変換
する入出力回路３０２，デジタル演算処理を行うマイク
ロコンピュータ、もしくはそれに準ずる演算回路を保有
する演算回路３０３，演算回路３０３の演算処理に用い
る定数，変数、及びプログラムを格納するメモリ、メモ
リは不揮発性のROM304，揮発性のRAM305、及び揮発性の
RAM305の内容を保持するバックアップ回路３０６からな
る。本実施例ではデジタル演算装置で構成されている
が、アナログ演算装置でも構成されることは言うまでも
ない。尚本実施例では、入力信号として、Ｏ2 センサ，
絞り弁開度センサ（スロットル開度センサ），クランク
角度センサ，Ｈ／Ｗセンサを入力し、点火栓信号，アイ
ドルスピードコントロール信号，燃料噴射量信号が出力
されている。
【００１４】図４は、前述の図１の吸気管脈動平均化処
理の具体的な手法を示している。図４上段は、脈動平均
化処理間隔が比較的短い時間の時を示している。下段の
図は、吸気管脈動時間に同期した場合でありこの場合
は、同期していない上段の図の物より、脈動幅は少な
い。（尚本図は、理想的な場合であり、脈動幅はまった
くない。）尚、サンプリング時間のタイミングによって
は、図４下段の図のようにΔＡ／Ｆ分だけずれることも
発生するが、内燃機関制御装置でＯ2 フィードバックの
空燃比補正を行っているため、問題はない。数１に脈動
平均化処理の基本式を示す。数１−１は、連続域におけ
る、脈動平均化処理のラプラル演算子を用いた式を示し
ている。式中のＴは、図４の脈動間隔のＴを示してい
る。（実際の脈動平均化処理の場合、脈動間隔Ｔの周波
数から減衰が始まるため、このＴより短めの値を設定す
る。）数１−２は、数１−１をデジタル演算の演算間隔
Δｔに基づいて、離散化したものである。数１−２の例
えば加重平均の重み定数となる所定の係数であるＷＥＩ
ＧＴと、演算間隔Δｔとの関係は、数１−３に示され
る。
理の具体的な手法を示している。図４上段は、脈動平均
化処理間隔が比較的短い時間の時を示している。下段の
図は、吸気管脈動時間に同期した場合でありこの場合
は、同期していない上段の図の物より、脈動幅は少な
い。（尚本図は、理想的な場合であり、脈動幅はまった
くない。）尚、サンプリング時間のタイミングによって
は、図４下段の図のようにΔＡ／Ｆ分だけずれることも
発生するが、内燃機関制御装置でＯ2 フィードバックの
空燃比補正を行っているため、問題はない。数１に脈動
平均化処理の基本式を示す。数１−１は、連続域におけ
る、脈動平均化処理のラプラル演算子を用いた式を示し
ている。式中のＴは、図４の脈動間隔のＴを示してい
る。（実際の脈動平均化処理の場合、脈動間隔Ｔの周波
数から減衰が始まるため、このＴより短めの値を設定す
る。）数１−２は、数１−１をデジタル演算の演算間隔
Δｔに基づいて、離散化したものである。数１−２の例
えば加重平均の重み定数となる所定の係数であるＷＥＩ
ＧＴと、演算間隔Δｔとの関係は、数１−３に示され
る。
【００１５】
【数１】
【００１６】数２は、脈動平均化処理の加重平均値の初
期値を示している。吸入空気量が、最初にサンプリング
されたとき、加重平均値は、その値をそのまま用いる。
期値を示している。吸入空気量が、最初にサンプリング
されたとき、加重平均値は、その値をそのまま用いる。
【００１７】
【数２】
【００１８】図５は、内燃機関の過渡時のＨ／Ｗセンサ
出力値，空気流量中心値、それらの値の制御装置のサン
プル値，サンプル値加重平均値の挙動を示している。
出力値，空気流量中心値、それらの値の制御装置のサン
プル値，サンプル値加重平均値の挙動を示している。
【００１９】数３は、加重平均に取り出して来る古いフ
ィルタリング値の時間遅れ値を可変としたものである。
数３−１は、加重平均の基本式であり、ｎｃはｎｃ回前
を示している。数３−２には、加重平均の重みと時間遅
れ値の可変量の関係を示している。数３−３は、ｎｃを
内燃機関の回転数Ｎとの関数にして計算することを示し
ている。（吸気脈動は、内燃機関の回転数の関数とな
る。）
ィルタリング値の時間遅れ値を可変としたものである。
数３−１は、加重平均の基本式であり、ｎｃはｎｃ回前
を示している。数３−２には、加重平均の重みと時間遅
れ値の可変量の関係を示している。数３−３は、ｎｃを
内燃機関の回転数Ｎとの関数にして計算することを示し
ている。（吸気脈動は、内燃機関の回転数の関数とな
る。）
【００２０】
【数３】
【００２１】図６は、前述の数３−３のｎｃの計算の具
体的な１例を示している。ｎｃを内燃機関回転数Ｎの関
数とし、Ｎのテーブル検索としている。尚本実施例で
は、図のように段階的にｎｃを可変とし、Ｎに対してヒ
ステリシスを設けてある。
体的な１例を示している。ｎｃを内燃機関回転数Ｎの関
数とし、Ｎのテーブル検索としている。尚本実施例で
は、図のように段階的にｎｃを可変とし、Ｎに対してヒ
ステリシスを設けてある。
【００２２】図７は、Ｈ／Ｗセンサ出力値と、空気流量
計算タイミング、及び前述のｎｃの関係を示したタイミ
ングチャートである。ｎｃ＝１の時が、１回前フィルタ
リング値、ｎｃ＝２で２回前フィルタリング値、ｎｃ＝
３で３回前フィルタリング値に対応する。図に示してい
るように、ｎｃが大きくなるに連れ、加重平均の時間幅
が大きくなるため、吸気脈動が無視される。
計算タイミング、及び前述のｎｃの関係を示したタイミ
ングチャートである。ｎｃ＝１の時が、１回前フィルタ
リング値、ｎｃ＝２で２回前フィルタリング値、ｎｃ＝
３で３回前フィルタリング値に対応する。図に示してい
るように、ｎｃが大きくなるに連れ、加重平均の時間幅
が大きくなるため、吸気脈動が無視される。
【００２３】図８は、吸気管絞り弁開度ＴＶＯと、吸入
空気量、及び加重平均値の関係を示している。ｎｃが大
きくなるに連れ、吸入空気量の立上りに対して遅れる場
合が有る。
空気量、及び加重平均値の関係を示している。ｎｃが大
きくなるに連れ、吸入空気量の立上りに対して遅れる場
合が有る。
【００２４】図９は、前述の図８のｎｃを大きくした場
合の立上り遅れに対する補償の１実施例を示している。
吸気管絞り弁開度が変化中は、ｎｃをそれぞれ変えたと
きの加重平均値の最大値を取るようにしている。
合の立上り遅れに対する補償の１実施例を示している。
吸気管絞り弁開度が変化中は、ｎｃをそれぞれ変えたと
きの加重平均値の最大値を取るようにしている。
【００２５】図１０は、吸入空気量がステップ変化した
ときの、Ｈ／Ｗセンサ出力値を示している。Ｈ／Ｗセン
サに物理的な遅れが有るために、出力値は遅れて出力さ
れる。
ときの、Ｈ／Ｗセンサ出力値を示している。Ｈ／Ｗセン
サに物理的な遅れが有るために、出力値は遅れて出力さ
れる。
【００２６】図１１は、前述の図１０のＨ／Ｗセンサの
応答遅れをモデル式に置き換えて制御装置内部で補償す
る制御ブロック図を示している。数４はその遅れ補償の
デジタル演算で行う差分式である。
応答遅れをモデル式に置き換えて制御装置内部で補償す
る制御ブロック図を示している。数４はその遅れ補償の
デジタル演算で行う差分式である。
【００２７】
【数４】
【００２８】数４−１は、伝達関数表示、数４−２，４
−３は、数４−１を差分式展開をしたものである。数４
−４，４−５，４−６，４−７は差分式の係数と、伝達
関数の自定数、及び前述の加重平均と同様ｎｃとの関係
を示している。
−３は、数４−１を差分式展開をしたものである。数４
−４，４−５，４−６，４−７は差分式の係数と、伝達
関数の自定数、及び前述の加重平均と同様ｎｃとの関係
を示している。
【００２９】図１２は、前述の図１の遅れ補償を行った
ときの例である。Ｈ／Ｗセンサ出力に対して、ｎｃを１
に固定としたときは、オーバーシュート，脈動増幅が発
生しているがｎｃ可変にした時は緩和されている。
ときの例である。Ｈ／Ｗセンサ出力に対して、ｎｃを１
に固定としたときは、オーバーシュート，脈動増幅が発
生しているがｎｃ可変にした時は緩和されている。
【００３０】図１３はステップ応答に対する補償値を表
わす図である。
わす図である。
【００３１】図１４は、吸気管圧力センサの出力値と、
実際の吸気管圧力を示している。前述のＨ／Ｗセンサと
同様にセンサ自体に物理的な遅れが有るため出力は遅れ
ている。
実際の吸気管圧力を示している。前述のＨ／Ｗセンサと
同様にセンサ自体に物理的な遅れが有るため出力は遅れ
ている。
【００３２】図１５は、過渡時の内燃機関の燃料噴射弁
燃料噴射量セットタイミングと、その時セットされた燃
料の混合気が気筒内へ流入したときの、タイミングずれ
による不足空気量を示している。
燃料噴射量セットタイミングと、その時セットされた燃
料の混合気が気筒内へ流入したときの、タイミングずれ
による不足空気量を示している。
【００３３】図１６は、前述の図１４，図１５の遅れに
対する補償方法を示している。それぞれの遅れは、１次
遅れ系，時間遅れ系であり、連続域での補償は、ラプラ
ス演算子の１次進み系となり、離散化すると１次微分系
の加算となる。本図の具体的補償式を数５に示す。Ｐｍ
は圧力センサ出力値、ＱｃはＨ／Ｗセンサ計測空気量、
Ｐｍｆ，Ｑｃｆはそれぞれの補償値、Ｔは補償時間、△
ｔは計算周期を示す。尚本実施例では、Ｈ／Ｗセンサ計
測空気量には、吸気管体積が加味されているとする。
対する補償方法を示している。それぞれの遅れは、１次
遅れ系，時間遅れ系であり、連続域での補償は、ラプラ
ス演算子の１次進み系となり、離散化すると１次微分系
の加算となる。本図の具体的補償式を数５に示す。Ｐｍ
は圧力センサ出力値、ＱｃはＨ／Ｗセンサ計測空気量、
Ｐｍｆ，Ｑｃｆはそれぞれの補償値、Ｔは補償時間、△
ｔは計算周期を示す。尚本実施例では、Ｈ／Ｗセンサ計
測空気量には、吸気管体積が加味されているとする。
【００３４】
【数５】
【００３５】図１７，図１８は、前述の図１４，図１５
の遅れ補償でｎｃが適切でないときの補償値の挙動を示
している。図１７は、脈動値対しｎｃが小さい値で固定
した場合であり、脈動を増幅している。これに対して図
１８は、脈動値たいしｎｃが大きい値であり、脈動増幅
はないものの、大きなうねりが発生している。
の遅れ補償でｎｃが適切でないときの補償値の挙動を示
している。図１７は、脈動値対しｎｃが小さい値で固定
した場合であり、脈動を増幅している。これに対して図
１８は、脈動値たいしｎｃが大きい値であり、脈動増幅
はないものの、大きなうねりが発生している。
【００３６】図１９は、図１７，図１８に対して、ｎｃ
を適切な値の時の補償値を示している。ｎｃを前述した
ように内燃機関の回転数等で可変とした場合は、脈動増
幅，うねりの発生等なく補償できる。
を適切な値の時の補償値を示している。ｎｃを前述した
ように内燃機関の回転数等で可変とした場合は、脈動増
幅，うねりの発生等なく補償できる。
【００３７】図２０は、前述してきた差分式（遅れ補
償，加重平均）とｎｃ可変の制御ブロックを示す。ブロ
ック２００１は差分式計算、ブロック２００２は差分式
の入力値、フィルタリング値の時間シフトのブロック、
２００３はｎｃ計算のブロックである。
償，加重平均）とｎｃ可変の制御ブロックを示す。ブロ
ック２００１は差分式計算、ブロック２００２は差分式
の入力値、フィルタリング値の時間シフトのブロック、
２００３はｎｃ計算のブロックである。
【００３８】図２１は、ｎｃ計算のブロックの１例であ
る。内燃機関回転数Ｎでｎｃをテーブル検索する。本実
施例では、ヒステリシス付きの階段型検索としている。
る。内燃機関回転数Ｎでｎｃをテーブル検索する。本実
施例では、ヒステリシス付きの階段型検索としている。
【００３９】回転数Ｎが大きくなるとｎｃの値は階段状
で小さくなっていく例を示している。
で小さくなっていく例を示している。
【００４０】図２２は、ｎｃ計算のブロックの１例であ
る。ブロック２２０１は、内燃機関の回転数と吸入空気
量で基本燃料量Ｔｐを計算する。ブロック２２０２で、
前述のブロックで計算された基本燃料量Ｔｐでｎｃをヒ
ステリシス付きの階段型検索する。
る。ブロック２２０１は、内燃機関の回転数と吸入空気
量で基本燃料量Ｔｐを計算する。ブロック２２０２で、
前述のブロックで計算された基本燃料量Ｔｐでｎｃをヒ
ステリシス付きの階段型検索する。
【００４１】図２３は、ｎｃを内燃機関の回転数Ｎと吸
入空気量Ｑａでメモリに記憶されたマップ検索の例を示
している。
入空気量Ｑａでメモリに記憶されたマップ検索の例を示
している。
【００４２】図２４は、吸入空気量Ｑａを周波数解析し
てｎｃを求める１例である。ブロック２４０１は、吸入
空気量周波数解析のブロック、ブロック２４０２では最
大パワスペクトルの周波数を求め、ブロック２４０３で
ｎｃをヒステリシス付きの階段型検索する。
てｎｃを求める１例である。ブロック２４０１は、吸入
空気量周波数解析のブロック、ブロック２４０２では最
大パワスペクトルの周波数を求め、ブロック２４０３で
ｎｃをヒステリシス付きの階段型検索する。
【００４３】図２５は、本実施例の内燃機関制御装置の
制御のフローチャートを示している。
制御のフローチャートを示している。
【００４４】ブロック２５０１でＨ／Ｗセンサ出力ＡＤ
値を読み込む。ブロック２５０２で吸気管脈動処理を施
す。ブロック２５０３でＨ／Ｗセンサの物理的応答遅れ
を保証する。ブロック２５０４でクランク角度センサ等
により内燃機関の回転数を検出する。ブロック２５０５
では、燃料噴射量セットと混合気の気筒流入時のタイミ
ングずれを補償する行程遅れ補償を施す。ブロック２５
０６で、燃料噴射弁，Ｈ／Ｗセンサ等のバラツキを吸収
する空燃比補正をし、ブロック２５０７で排気ガスの酸
素濃度から空燃比フィードバックを行う。
値を読み込む。ブロック２５０２で吸気管脈動処理を施
す。ブロック２５０３でＨ／Ｗセンサの物理的応答遅れ
を保証する。ブロック２５０４でクランク角度センサ等
により内燃機関の回転数を検出する。ブロック２５０５
では、燃料噴射量セットと混合気の気筒流入時のタイミ
ングずれを補償する行程遅れ補償を施す。ブロック２５
０６で、燃料噴射弁，Ｈ／Ｗセンサ等のバラツキを吸収
する空燃比補正をし、ブロック２５０７で排気ガスの酸
素濃度から空燃比フィードバックを行う。
【００４５】図２６は、差分式計算のフローチャートを
示す。ブロック２６０１でｎｃを計算する。ブロック２
６０２でｎｃを差分式へ渡し、ブロック２６０３でｎｃ
に基づき入力変数を選択する。ブロック２６０４で差分
式計算を行い、ブロック2605で出力，入力値の時間シフ
トを行う。
示す。ブロック２６０１でｎｃを計算する。ブロック２
６０２でｎｃを差分式へ渡し、ブロック２６０３でｎｃ
に基づき入力変数を選択する。ブロック２６０４で差分
式計算を行い、ブロック2605で出力，入力値の時間シフ
トを行う。
【００４６】図２７は、ｎｃ計算の１例のフローチャー
トである。ブロック２７０１で内燃機関の回転数Ｎを読
み込み、ブロック２７０２のＮでｎｃをテーブル検索す
る。図２８は、ｎｃ計算の他の例のフローチャートであ
る。ブロック２８０１で内燃機関の回転数Ｎを読み込
む。ブロック２８０２で吸入空気量Ｑａを読み込む。ブ
ロック２８０３で基本燃料量Ｔｐを計算し、ブロック２
８０４で前述のＴｐに基づいてｎｃをテーブル検索す
る。
トである。ブロック２７０１で内燃機関の回転数Ｎを読
み込み、ブロック２７０２のＮでｎｃをテーブル検索す
る。図２８は、ｎｃ計算の他の例のフローチャートであ
る。ブロック２８０１で内燃機関の回転数Ｎを読み込
む。ブロック２８０２で吸入空気量Ｑａを読み込む。ブ
ロック２８０３で基本燃料量Ｔｐを計算し、ブロック２
８０４で前述のＴｐに基づいてｎｃをテーブル検索す
る。
【００４７】図２９は、ｎｃ計算の他の例のフローチャ
ートである。ブロック２９０１，２９０２で内燃機関の
回転数Ｎ，吸入空気量Ｑａを読み込む。ブロック２９０
３でＮ，Ｑａに基づきｎｃをマップ検索する。
ートである。ブロック２９０１，２９０２で内燃機関の
回転数Ｎ，吸入空気量Ｑａを読み込む。ブロック２９０
３でＮ，Ｑａに基づきｎｃをマップ検索する。
【００４８】図３０は、ｎｃ計算の他の例のフローチャ
ートで有る。ブロック３００１で吸入空気量Ｑａを読み
込む。ブロック３００２で周波数解析を行うデータ列が
十分かどうかを判断する。もし十分であれば、ブロック
３００３で高速フーリエ変換を行い、ブロック３００４
で最大パワスペクトルの周波数maxｆ を計算する。ブロ
ック３００５では、maxｆ でｎｃをテーブル検索する。
ートで有る。ブロック３００１で吸入空気量Ｑａを読み
込む。ブロック３００２で周波数解析を行うデータ列が
十分かどうかを判断する。もし十分であれば、ブロック
３００３で高速フーリエ変換を行い、ブロック３００４
で最大パワスペクトルの周波数maxｆ を計算する。ブロ
ック３００５では、maxｆ でｎｃをテーブル検索する。
【００４９】本実施例によれば、内燃機関の気筒に流入
する空気流量を吸気間絞り弁を通過する空気量（Ｈ／Ｗ
センサ，吸気管圧力センサ等）の出力値から求めること
ができる。
する空気流量を吸気間絞り弁を通過する空気量（Ｈ／Ｗ
センサ，吸気管圧力センサ等）の出力値から求めること
ができる。
【００５０】本発明の実施例によれば、加重平均，遅れ
補償フィルタ等の差分式に入力されるデータ列の時間遅
れ間隔を、内燃機関の回転数等の内燃機関の動作に応じ
て可変とするので、吸気管脈動を増幅することなく、目
的とする出力を取り出すことができる。
補償フィルタ等の差分式に入力されるデータ列の時間遅
れ間隔を、内燃機関の回転数等の内燃機関の動作に応じ
て可変とするので、吸気管脈動を増幅することなく、目
的とする出力を取り出すことができる。
【００５１】また、計算周期は、最小の周期で行ってい
るので、必要とする中心周波数をエイリアス等で損なう
ことはない。
るので、必要とする中心周波数をエイリアス等で損なう
ことはない。
【００５２】また、制御装置として同一の計算手順で、
入力する差分式のデータを切り替え、フィルタの減衰周
波数を変更できるので、計算負荷，プログラム領域を低
減できる。
入力する差分式のデータを切り替え、フィルタの減衰周
波数を変更できるので、計算負荷，プログラム領域を低
減できる。
【００５３】
【発明の効果】本発明によれば、吸入空気の脈動を増幅
することなく目的とする出力を得ることが可能となる。
することなく目的とする出力を得ることが可能となる。
【図１】本発明の実施例の制御ブロックである。
【図２】本発明の内燃機関周りの構成を示す説明図であ
る。
る。
【図３】本発明の実施例の内燃機関制御装置の内部ブロ
ックである。
ックである。
【図４】本発明の吸入空気量のサンプルの１例である。
【図５】本発明の吸入空気量のサンプル値とサンプル値
加重平均値の例である。
加重平均値の例である。
【図６】本発明のフィルタリング入力の時間間隔の検索
の例である。
の例である。
【図７】本発明のフィルタリング入力時間間隔とフィル
タリングの関係を示した図である。
タリングの関係を示した図である。
【図８】本発明のフィルタリング入力時間間隔を可変さ
せたときのフィルタリングの出力の例である。
せたときのフィルタリングの出力の例である。
【図９】本発明のフィルタリング入力時間間隔を可変さ
せたときの過渡の例である。
せたときの過渡の例である。
【図１０】本発明の内燃機関の空気流量計の空気流量ス
テップ変化に対する出力の例である。
テップ変化に対する出力の例である。
【図１１】本発明の内燃機関の空気流量計の遅れ補償の
１例である。
１例である。
【図１２】本発明の空気流量計の遅れ補償のフィルタリ
ング入力時間間隔を可変させたときの過渡の例である。
ング入力時間間隔を可変させたときの過渡の例である。
【図１３】ステップ応答に対する補償値を表す図であ
る。
る。
【図１４】本発明の圧力センサの応答遅れの１例であ
る。
る。
【図１５】本発明の内燃機関の気筒へ入る空気量の動き
と燃料計算タイイミングの１例である。
と燃料計算タイイミングの１例である。
【図１６】本発明の遅れ補償のデジタル演算の１例であ
る。
る。
【図１７】本発明の遅れ補償のフィルタ出力の１例であ
る。
る。
【図１８】本発明の遅れ補償のフィルタ出力の１例であ
る。
る。
【図１９】本発明の遅れ補償の過渡時の１例である。
【図２０】本発明の内燃機関制御装置の差分式の制御ブ
ロックである。
ロックである。
【図２１】本発明のフィルタリング入力時間間隔検索の
１例である。
１例である。
【図２２】本発明のフィルタリング入力時間間隔検索の
１例である。
１例である。
【図２３】本発明のフィルタリング入力時間間隔検索の
１例である。
１例である。
【図２４】本発明のフィルタリング入力時間間隔検索の
１例である。
１例である。
【図２５】本発明の内燃機関制御装置の制御のフローチ
ャートである。
ャートである。
【図２６】本発明の内燃機関制御装置の差分式のフロー
チャートである。
チャートである。
【図２７】本発明のフィルタリング入力時間間隔検索の
フローチャートの１例である。
フローチャートの１例である。
【図２８】本発明のフィルタリング入力時間間隔検索の
フローチャートの１例である。
フローチャートの１例である。
【図２９】本発明のフィルタリング入力時間間隔検索の
フローチャートの１例である。
フローチャートの１例である。
【図３０】本発明のフィルタリング入力時間間隔検索の
フローチャートの１例である。
フローチャートの１例である。
１０１…吸気管脈動平均化処理ブロック、１０２…セン
サ応答遅れ補償ブロック、１０４…基本燃料計算ブロッ
ク、１０５…行程遅れ補償ブロック、２００…内燃機
関、２０１…熱式空気流量計、２０３…燃料噴射弁、２
０８…データ処理ユニット、３０３…演算装置。
サ応答遅れ補償ブロック、１０４…基本燃料計算ブロッ
ク、１０５…行程遅れ補償ブロック、２００…内燃機
関、２０１…熱式空気流量計、２０３…燃料噴射弁、２
０８…データ処理ユニット、３０３…演算装置。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６６ Ｂ
Claims (19)
- 【請求項１】内燃機関の吸入する空気流量を計測する第
１のセンサ手段と、 内燃機関の動作状態を監視するための第２のセンサ手段
と、 所定のタイミングで上記第１のセンサ手段の出力信号を
サンプリングする手段と、 サンプリングされたサンプリング値を記憶する手段と、 上記空気流量に関連して読みだされたサンプリング値Ｑ
ａ(ｎ)とそのｎｃ回前に記憶されたサンプリング値Ｑａ
ｆ(ｎ−ｎｃ)（ｎｃ：第２のセンサ手段の出力信号に応
じて可変に定めら得る自然数）とに基づき平均値Ｑａｆ
(ｎ)を演算する手段と、 上記演算された平均値Ｑａｆ(ｎ)に基づいて燃料噴射量
信号を求める噴射量演算手段と、 上記燃料噴射量信号に応じて内燃機関に燃料を供給する
燃料噴射弁と、を備えたことを特徴とする内燃機関の燃
料制御装置。 - 【請求項２】上記第１のセンサ手段は、熱式空気流量計
を有することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃
料制御装置。 - 【請求項３】上記第１のセンサ手段は、内燃機関の吸気
管圧力を検出する手段を有することを特徴とする請求項
１記載の内燃機関の燃料制御装置。 - 【請求項４】上記第２のセンサ手段は、内燃機関の回転
数Ｎを計測する手段を有することを特徴とする請求項１
から請求項３の何れかに記載の内燃機関の燃料制御装
置。 - 【請求項５】上記第２のセンサ手段は、内燃機関の回転
数Ｎを計測する手段と吸入空気量を計測する手段を有す
ることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記
載の内燃機関の燃料制御装置。 - 【請求項６】上記第２のセンサ手段は、内燃機関の吸入
する空気の吸気脈動周波数を計測する手段を有すること
を特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の内
燃機関の燃料制御装置。 - 【請求項７】上記サンプリングする手段は、一定時間間
隔のタイミングで上記第１のセンサ手段の出力信号をサ
ンプリングする手段であることを特徴とする請求項１か
ら請求項６の何れかに記載の内燃機関の燃料制御装置。 - 【請求項８】上記平均は、重み付けによる加重平均であ
ることを特徴とする請求項１から請求項７の何れかに記
載の内燃機関の燃料制御装置。 - 【請求項９】上記平均値Ｑａｆ(ｎ)は、 Ｑａｆ(ｎ)＝(１−WEIGHT)Ｑａ(ｎ)＋WEIGHT・Ｑａｆ(ｎ−ｎｃ) （WEIGHT：重み係数）の関係によって演算されることを
特徴とする請求項１から請求項８の何れかに記載の内燃
機関の燃料制御装置。 - 【請求項１０】上記請求項１から請求項９の何れかに記
載の内燃機関の燃料制御装置と、 前記内燃機関の燃料制御装置の制御信号で制御される内
燃機関と、を備えたことを特徴とする車両。 - 【請求項１１】内燃機関の吸入する空気流量を計測する
第１のセンサ手段と、 内燃機関の動作状態を監視するための第２のセンサ手段
と、 内燃機関に燃料を供給する燃料噴射弁と、 デ−タ処理動作の結果に応じて上記燃料噴射弁を制御す
る燃料噴射量信号を発生するデ−タ処理ユニットとを備
えたものにおいて、 所定のタイミングで上記第１のセンサ手段の出力信号を
サンプリングし、 サンプリングされたサンプリング値を記憶し、 上記空気流量に関連して読みだされたサンプリング値Ｑ
ａ(ｎ)とそのｎｃ回前に記憶されたサンプリング値Ｑａ
ｆ(ｎ−ｎｃ)(ｎｃ：第２のセンサ手段の出力信号に応
じて可変に定めら得る自然数)とに基づき平均値Ｑａｆ
(ｎ)を演算し、 上記演算された平均値Ｑａｆ(ｎ)に基づいて燃料噴射量
信号を求めることを特徴とする内燃機関の燃料制御方
法。 - 【請求項１２】上記第１のセンサ手段は、熱式空気流量
計を有することを特徴とする請求項１１記載の内燃機関
の燃料制御方法。 - 【請求項１３】上記第１のセンサ手段は、内燃機関の吸
気管圧力を検出する手段を有することを特徴とする請求
項１１記載の内燃機関の燃料制御方法。 - 【請求項１４】上記第２のセンサ手段は、内燃機関の回
転数Ｎを計測する手段を有することを特徴とする請求項
１１から請求項１３の何れかに記載の内燃機関の燃料制
御方法。 - 【請求項１５】上記第２のセンサ手段は、内燃機関の回
転数Ｎを計測する手段と吸入空気量を計測する手段を有
することを特徴とする請求項１１から請求項１４の何れ
かに記載の内燃機関の燃料制御方法。 - 【請求項１６】上記第２のセンサ手段は、内燃機関の吸
入する空気の吸気脈動周波数を計測する手段を有するこ
とを特徴とする請求項１１から請求項１５の何れかに記
載の内燃機関の燃料制御方法。 - 【請求項１７】上記サンプリングする手段は、一定時間
間隔のタイミングで上記第１のセンサ手段の出力信号を
サンプリングする手段であることを特徴とする請求項１
１から請求項１６の何れかに記載の内燃機関の燃料制御
方法。 - 【請求項１８】上記平均は、重み付けによる加重平均で
あることを特徴とする請求項１１から請求項１７の何れ
かに記載の内燃機関の燃料制御方法。 - 【請求項１９】上記平均値Ｑａｆ(ｎ)は、 Ｑａｆ(ｎ)＝(１−WEIGHT)Ｑａ(ｎ)＋WEIGHT・Ｑａｆ(ｎ−ｎｃ) （WEIGHT：重み係数）の関係によって演算されることを
特徴とする請求項１１から請求項１８の何れかに記載の
内燃機関の燃料制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33100493A JPH07189785A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 内燃機関の燃料制御装置，方法、及びそれを用いた車両 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33100493A JPH07189785A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 内燃機関の燃料制御装置，方法、及びそれを用いた車両 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07189785A true JPH07189785A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=18238755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33100493A Pending JPH07189785A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 内燃機関の燃料制御装置，方法、及びそれを用いた車両 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07189785A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008076083A (ja) * | 2006-09-19 | 2008-04-03 | Denso Corp | サンプリング周期の設定方法および信号処理装置 |
| JP2015068348A (ja) * | 2015-01-16 | 2015-04-13 | マツダ株式会社 | 気筒休止状態判定装置 |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP33100493A patent/JPH07189785A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008076083A (ja) * | 2006-09-19 | 2008-04-03 | Denso Corp | サンプリング周期の設定方法および信号処理装置 |
| JP2015068348A (ja) * | 2015-01-16 | 2015-04-13 | マツダ株式会社 | 気筒休止状態判定装置 |
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