JPH0874647A - 大気圧検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】大気圧を簡単な構成により検知する。 【構成】スロットルバルブを迂回するバイパス通路を少
なくとも備えるエンジンの吸気系におけるスロットルバ
ルブの下流の吸気圧を検出し、スロットルバルブの開度
を検出し、検出した開度に応じてスロットルバルブを経
由して吸気系に流入する空気による吸気圧を変化させる
少なくともバイパス通路の通気面積を含む各種の要因に
応じた補正係数を少なくともエンジン回転数に基づいて
演算し、演算された補正係数により検出した吸気圧を補
正し、補正した吸気圧に基づいて大気圧を検知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として自動車用のエ
ンジンにおいて大気圧センサを用いずに行う大気圧検知
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、燃料噴射式のエンジンにおいて
は、燃料噴射量を決定する際に各種の補正を行うが、例
えば高地走行時のように、平地とは著しく大気圧が変化
する場所では大気圧を検出して、大気圧に基づいた補正
を行う必要がある。大気圧の検出方法としては、例えば
始動直前のエンジンが回転されない状態における吸気圧
センサの検出値を読み取って大気圧とする方法（特開昭
５８−１３３４３３号公報）や、スロットルバルブの全
開に近い所定以上の開度において検出される吸気圧を大
気圧とする方法（特開昭５８−１３３４３２号公報）等
が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の前者
のものでは、エンジン始動前で回転が始まっていない状
態でしか大気圧を検出できないので、走行中の大気圧に
ついては検出できないものであり、また後者のものにあ
っては、高地で始動し、その高地の大気圧を記憶した後
平地に移動したとすると、高地から平地に移動する間は
下りがほとんどであり、スロットルバルブが所定以上に
開成することがなく、その間に大気圧が検出されて更新
されることがない。その結果、各種の大気圧に基づく補
正が正常に実行できない場合が発生した。

【０００４】本発明は、このような不具合を解消するこ
とを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、本発明に係る大気圧検知方法は、スロッ
トルバルブを迂回するバイパス通路を少なくとも備える
エンジンの吸気系におけるスロットルバルブの下流の吸
気圧を検出し、スロットルバルブの開度を検出し、検出
した開度に応じてスロットルバルブを経由して吸気系に
流入する空気による吸気圧を変化させる少なくともバイ
パス通路の通気面積を含む各種の要因に応じた補正係数
を少なくともエンジン回転数に基づいて演算し、演算さ
れた補正係数により検出した吸気圧を補正し、補正した
吸気圧に基づいて大気圧を検知することを特徴とする。

【０００６】この発明における吸気圧を変化させる要因
とは、代表的には、アイドル運転中のバイパス通路の通
気面積すなわち例えばバイパス通路に設けられた主流量
制御弁の開度、エアコンディショナー（以下、エアコン
と称する）用のバキュームスイッチングバルブ（以下Ｖ
ＳＶと称する）の開閉、その他の補助ＶＳＶの開閉、ポ
ジティブクランクケースベンチレイションシステム（以
下、ＰＣＶＳと称する）におけるＰＣＶバルブの開閉、
ブレーキの作動、エンジン回転等を指すものである。

【０００７】

【作用】このような構成のものであれば、スロットルバ
ルブの下流において検出される吸気圧より大気圧を検知
するものであるが、検出された吸気圧はバイパス通路の
通気面積に少なくとも応じた補正係数により補正される
ので、少なくともバイパス通路の開成度合により検知さ
れた大気圧が誤差を生じることはない。特に、スロット
ルバルブが全閉あるいはごくわずかに開成されている場
合には、スロットルバルブを通過して検出される吸気圧
は大気圧とはかけ離れた値となり、それゆえエンジン回
転数に基づいて演算した前記補正係数により検出した吸
気圧を補正することにより、その補正した吸気圧より大
気圧を検知することができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。

【０００９】図１に概略的に示したエンジンは自動車用
のもので、サージタンク１２を含むその吸気系１には、
図示しないアクセルペダルに応動して開閉するスロット
ルバルブ２を配設するとともに、このスロットルバルブ
２を迂回するバイパス通路３を設け、このバイパス通路
３にアイドル回転数制御用の空気流量制御弁たる流量制
御弁４を介設している。この実施例のバイパス通路３
は、流量制御弁４を迂回する補助通路３１、３２を有し
ており、その補助通路３１にはエアコン用ＶＳＶ３１ａ
が、また補助通路３２には補助ＶＳＶ３２ｂがそれぞれ
設けられている。流量制御弁４は、大流量ＶＳＶと略称
される電子開閉式のものであって、その端子４ａに印加
する駆動電圧の演算デューティ比ＤＩＳＣを制御するこ
とによって、その実質的な開度を連続的に開閉変化させ
ることができ、それによって前記バイパス通路３の空気
流量を調整し得るようになっている。つまり、バイパス
通路３とこの流量制御弁４との一組により、通常ならば
アイドル運転時の暖機補正増量を含む各補正項目に対し
て設けられるバイパス系路を実質的に一本化している。
エアコン用ＶＳＶ３１ａ及び補助ＶＳＶ３２ａは、例え
ば制御電気信号がオンの時に開成し、オフで閉成するバ
キュームスイッチングバルブであり、エアコン用ＶＳＶ
３１ａは、比較的大きな負荷であるエアコンがかかった
際に開成し、補助ＶＳＶ３２ａは、エアコン以外の電気
負荷例えばヘッドライト等がオンされた際に開成するよ
うに構成されている。そして、前記演算デューティ比Ｄ
ＩＳＣは、それらのことを含んで、暖機補正増量である
水温補正量ＤＡＡＶ、回転フィードバック（Ｆ／Ｂ）補
正量ＤＦＢ等を加減算することにより決定されている。

【００１０】この吸気系１のスロットルバルブ２より下
流側には、ポジティブクランクケースベンチレイション
システム（以下、ＰＣＶＳと称する）を構成する還元管
路２１が開口している。ＰＣＶＳは、シリンダヘッドカ
バー２２に取り付けられたＰＣＶバルブ２３と、このＰ
ＣＶバルブ２３により選択的にシリンダヘッドカバー２
２内ひいてはクランクケース内と連通する還元管路２１
とで主として構成され、インテークマニホルド負圧を利
用し強制的にクランクケース内を換気するものである。
吸気系１にはさらに、燃料噴射弁５が設けてあり、この
燃料噴射弁５や前記流量制御弁４を、電子制御装置６に
より制御するようにしている。

【００１１】電子制御装置６は、中央演算処理装置７
と、記憶装置８と、入力インターフェース９と、出力イ
ンターフェース１１とを具備してなるマイクロコンピュ
ータシステムを主体に構成されている。しかしてその入
力インターフェース９には、サージタンク１２内の圧力
を検出する吸気圧センサ１３から出力される吸気圧信号
ａ、エンジン回転数ＮＥを検出ための回転数センサ１４
から出力される回転数信号ｂ、車速を検出するための車
速センサ１５から出力される車速信号ｃ、スロットルバ
ルブ２の開閉状態を検出するためのアイドルスイッチ１
６から出力されるＬＬ信号ｄ、エンジン温度としてのエ
ンジンの冷却水温を検知するための水温センサ１７から
出力される水温信号ｅ等が入力される。また、出力イン
ターフェース１１からは、燃料噴射弁５に対して、演算
された燃料噴射時間に対応する駆動信号ｆが、また流量
制御弁４に対しては、演算デューティ比ＤＩＳＣに基づ
く制御信号ｇが、エアコン用ＶＳＶ３１ａには制御信号
ｈが、補助ＶＳＶ３２ａには制御信号ｊがそれぞれ出力
される。なお、図示しないが、電子制御装置６には、入
力されるアナログ信号をディジタルデータに変換するた
めのＡ／Ｄコンバータが内蔵されており、吸気圧信号ａ
及び水温信号ｅなどを一定の間隔でディジタルデータに
変換して、中央演算処理装置７に出力するものである。

【００１２】電子制御装置６には、吸気圧センサ１３と
回転数センサ１４からのそれぞれの信号を主な情報とし
て燃料噴射弁開成時間を決定し、その決定により燃料噴
射弁５を制御して負荷に応じた燃料を該燃料噴射弁５か
ら吸気系１に噴射させるためのプログラムが内蔵されて
いる。また、スロットルバルブ２を迂回するバイパス通
路３を少なくとも備えるエンジン１００の吸気系１にお
けるスロットルバルブ２の下流の吸気圧ＰＭを検出し、
スロットルバルブ２の開度を検出し、検出した開度に応
じてスロットルバルブ２を経由して吸気系１に流入する
空気による吸気圧ＰＭを変化させる少なくともバイパス
通路３の通気面積を含む各種の要因に応じた補正係数を
少なくともエンジン回転数ＮＥに基づいて演算し、演算
された補正係数により検出した吸気圧を補正し、補正し
た吸気圧ＰＭに基づいて大気圧ＰＡを検知するようにプ
ログラミングされたプログラムも内蔵されている。

【００１３】この大気圧検知プログラムの概略構成を、
図２及び図３に示す。

【００１４】このプログラムが実行されるにあたって、
アイドル運転中であるか否かの判定が行われるもので、
例えば、回転数センサ１４から出力された回転数信号ｂ
に基づくエンジン回転数ＮＥが所定値以下であること、
スロットルセンサ１６から出力された開度信号ｄがオン
していてスロットルバルブ２が全閉であること等により
アイドル運転中であると判定され、制御は以下に説明す
る各ステップが順次実行される。

【００１５】まず、ステップＳ１では、スロットルバル
ブ２が全閉状態であることをアイドルスイッチ１６がオ
ンしているか否かを判定して検出する。アイドルスイッ
チ１６がオンしている場合はステップＳ２に進み、オフ
の場合は別のルーチンに移行する。ステップＳ２では、
エアコンがオンしているか否かを判定し、オンしている
場合はステップＳ３に進み、オフの場合はステップＳ４
に移行する。ステップＳ３では、エンジン回転数ＮＥよ
りエアコンがオンしている場合のエアコン補正係数ＰＭ
ＡＣを計算する。このエアコン補正係数ＰＭＡＣは、ス
ロットルバルブ２が全閉である場合にエアコンがオンす
ると変化する吸気圧変化量を、エンジンの回転数ＮＥ毎
に計算するものである。つまり、あるエンジン回転数Ｎ
Ｅにおいてスロットルバルブ２が全閉状態である場合、
エアコンがオンしている場合とオンしていない場合とで
は吸気圧ＰＭが異なる。その吸気圧ＰＭの異なる量に基
づいてそのエンジン回転数ＮＥの場合のエアコン補正係
数ＰＭＡＣを計算するものである。ステップＳ４は、補
助ＶＳＶ３２がオンしているか否かを判定し、オンして
いる場合はステップＳ５に進み、オフしている場合はス
テップＳ６に移行する。ステップＳ５では、エンジン回
転数ＮＥよりＶＳＶ補正係数ＰＭＶＳＶを計算する。こ
のＶＳＶ補正係数ＰＭＶＳＶについても、エアコン補正
係数ＰＭＡＣと同様、スロットルバルブ２が全閉である
場合に補助ＶＳＶ３２がオンすると変化する吸気圧変化
量を、エンジンの回転数ＮＥ毎に計算するものである。

【００１６】ステップＳ６では、エンジン回転数ＮＥと
流量制御弁４の実質的な開度信号である演算デューティ
比ＤＩＳＣとによりＩＳＣ補正係数ＰＭＩＳＣを計算す
る。ＩＳＣ補正係数ＰＭＩＳＣは、スロットルバルブ２
が全閉である場合につまりアイドル運転中に制御される
流量制御弁４が開成される度合により変化する吸気圧変
化量を、エンジン回転数ＮＥ毎に計算するものである。
ステップＳ７では、エンジン回転数ＮＥとその時点の吸
気圧ＰＭとによりエンジンの運転状態に応じたＰＣＶ補
正係数ＰＭＰＣＶを計算する。このＰＣＶ補正係数ＰＭ
ＰＣＶは、他の補正係数同様、スロットルバルブ２が全
閉である場合に吸気圧ＰＭにより通気面積が制御される
ＰＣＶバルブ２３により変化する吸気圧変化量を、エン
ジン回転数ＮＥ毎に計算するものである。ステップＳ８
では、エンジン回転数によりアイドル補正係数ＰＭＩＤ
Ｌを計算する。このアイドル補正係数ＰＭＩＤＬは、エ
アコン負荷もなく、補助ＶＳＶ３２も開成しておらず、
ブローバイガスの還元も行われていないアイドル運転状
態における吸気圧変化量を、エンジン回転数ＮＥ毎に計
算するものである。ステップＳ９では、算出されたエア
コン補正係数ＰＭＡＣ、ＶＳＶ補正係数ＰＭＶＳＶ、Ｉ
ＳＣ補正係数ＰＭＩＳＣ、ＰＣＶ補正係数ＰＭＰＣＶ及
びアイドル補正係数ＰＭＩＤＬを合計して合計補正係数
ＰＭＣＡＬを計算する。ステップＳ１０では、ステップ
Ｓ１０で得られた合計補正係数ＰＭＣＡＬとその時点に
検出される現時点吸気圧ＰＭＴＰとにより大気圧ＰＡを
検知する計算を行う。

【００１７】大気圧ＰＡは、図３に示すフローチャート
により計算する。ステップＳ１０１では、合計補正係数
ＰＭＣＡＬから現時点吸気圧ＰＭＴＰを減算して差圧Ｄ
ＰＡを算出する。ステップＳ１０２では、得られた差圧
ＤＰＡより大気圧マップを用いて大気圧ＰＡを補間計算
して求める。大気圧マップは、代表的な差圧ＤＰＡに対
する大気圧ＰＡの値が記憶してある２次元マップであ
る。この大気圧マップでは、差圧ＤＰＡが大きくなるほ
ど大気圧ＰＡが低くなるように設定してある。

【００１８】以上の構成において、アイドルスイッチ１
６がオフの場合、すなわちスロットルバルブ２が開成し
ている場合、制御は、ステップＳ１を実行して別のルー
チンに移行する。したがって、大気圧ＰＡの検知は行わ
れず、それまでに検知された大気圧ＰＡがそのまま現在
の大気圧ＰＡとして用いられる。

【００１９】一方、例えば高地から平地に移動する場合
で下り坂が連続している場合、スロットルバルブ２が全
閉となってアイドルスイッチ１６はオンすることにな
る。この場合、図４に示すように、吸気圧ＰＮは平地か
ら高地に行くほど、またエンジン回転数ＮＥが高くなる
ほど小さくなる。このアイドルスイッチ１６がオンであ
る場合で、エアコンが使用されてなく、かつ補助ＶＳＶ
３２がオフしている場合には、制御は、ステップＳ１→
Ｓ２→Ｓ４→Ｓ６→Ｓ７→Ｓ８→Ｓ９→Ｓ１０と進み、
ＩＳＣ補正係数ＰＭＩＳＣ、ＰＣＶ補正係数ＰＭＰＣＶ
及びアイドル補正係数ＰＭＩＤＬを合計して、所定の大
気圧演算を行って大気圧ＰＡを検知する。この場合に
は、下り坂を進むにつれて変化する大気圧ＰＡを刻々と
検知することなる。このように下り坂を下りていく途中
でエアコンが使用され、補助ＶＳＶ３２がオンすると、
制御は、ステップＳ１〜ステップＳ１０を実行し、すべ
ての補正係数を合計して合計補正係数ＰＭＣＡＬを算出
し、その時点で検出された現時点吸気圧ＰＭＴＰを補正
して大気圧ＰＡを検知する。

【００２０】このように、スロットルバルブ２が全閉状
態における吸気圧ＰＭに影響を及ぼす要因を、エアコン
補正係数ＰＭＡＣやバイパス通路３の流量制御弁４の開
度に応じたＩＳＣ補正係数ＰＭＩＳＣ等により考慮して
大気圧ＰＡを検知するので、検知された大気圧ＰＡの精
度が向上し、大気圧ＰＡに関係する各種の補正、例えば
吸入空気量の制御値の設定等を正常に作動させることが
できる。

【００２１】なお、本発明は以上説明した実施例に限定
されるものではない。上記実施例では大気圧ＰＡを検知
するために大気圧マップを用いて、大気圧ＰＡを連続的
に検知するものを説明したが、ステップＳ１０における
大気圧ＰＡの計算は、図５に示すフローチャートによる
ものであってもよい。

【００２２】すなわち、この他の実施例は、ステップＳ
１〜ステップＳ９までは上記実施例と同様であり、ステ
ップＳ１０の処理内容が上記実施例と異なるものであ
る。具体的には、図５に示すように、ステップＳ２０１
では、ゾーン値ＮＴＰＡを下式より計算する。

【００２３】 ＮＴＰＡ＝（ＰＭＣＡＬ−ＰＭＴＰ）／ＫＰＡ ここでＫＰＡはゾーン係数で、大気圧ＰＡの判定ゾーン
の幅を設定するものである。ゾーン値ＮＴＰＡは、この
計算において、小数点以下を切り捨てて整数部分だけの
数値で表される。ゾーン値ＮＴＰＡが算出されると、ス
テップＳ２０２でそのゾーン値ＮＴＰＡがどのゾーンに
対応するかを検索して、大気圧ＰＡを検知する。

【００２４】この他の実施例では、上記実施例のように
連続的に大気圧ＰＡを検知するものではない。すなわ
ち、平地から高地に至る大気圧ＰＡの変化を適当な幅を
個々に有する、つまり大気圧補正を行う場合に障害とな
らないように幅を設定した複数のゾーンに、算出したゾ
ーン値ＮＴＰＡを当てはめて大気圧ＰＡを検知するの
で、検知した大気圧ＰＡはゾーン毎に設定された大気圧
ＰＡとなる。したがって、上記実施例のように大気圧マ
ップを設定する必要がないので、構成を簡略化すること
ができ、大気圧の検知を迅速に行うことができる。

【００２５】また、上記実施例にあっては、スロットル
バルブ２が全閉の場合に大気圧ＰＡを検知するものであ
ったが、アイドルスイッチ１６に代えてスロットル開度
センサをスロットルバルブ２に連結し、スロットルバル
ブ２の開度ＴＡを検出し、その開度ＴＡとエンジン回転
数ＮＥとに基づいて開度補正係数ＰＭＴＡを演算して、
スロットルバルブ２が開成している場合にも大気圧ＰＡ
を検知するように構成するものであってもよい。この場
合、具体的には、図２に示したフローチャートにおい
て、ステップＳ１を廃止し、ステップＳ８に代えて、ス
ロットルバルブ２の開度ＴＡとエンジン回転数ＮＥとよ
り開度補正係数ＰＭＴＡを計算するステップを設定すれ
ばよい。この変更点以外の他のステップについては上記
実施例及び他の実施例と同様である。この場合、開度補
正係数ＰＭＴＡは、スロットルバルブ２の開度に応じた
吸気圧の変化量を、スロットルバルブ２の開度ＴＡとエ
ンジン回転数ＮＥとに基づいて演算して決定するもので
ある。

【００２６】このように、スロットルバルブ２の開度を
検出できる構成となし、スロットルバルブ２の開成度合
に基づいて開度補正係数ＰＭＴＡを設定することによ
り、スロットルバルブ２が全閉でない場合についても大
気圧ＰＡの検知が可能となるので、アイドル運転以外の
エンジン運転状態においても、バイパス通路３等の吸気
圧を変化させる要因を考慮した状態で大気圧ＰＡを検出
することができる。

【００２７】その他、各部の構成は図示例に限定される
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変
形が可能である。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、以上に詳述したように、基本
となる吸気圧を変化させる要因に応じて演算した補正係
数により検出した吸気圧を補正して大気圧を検知するの
で、精度よく大気圧が検知でき、その結果、大気圧に関
する各種の補正が確実に高精度に実施することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概略構成説明図。

【図２】同実施例の制御手順を示すフローチャート。

【図３】同実施例の制御手順を示すフローチャート。

【図４】同実施例の作用説明図。

【図５】本発明の他の実施例の制御手順を示すフローチ
ャート。

【符号の説明】

２…スロットルバルブ ３…バイパス通路 ４…流量制御弁 ６…電子制御装置 ７…中央演算処理装置 ８…記憶装置 ９…入力インターフェース １１…出力インターフェース

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スロットルバルブを迂回するバイパス通路
   を少なくとも備えるエンジンの吸気系におけるスロット
   ルバルブの下流の吸気圧を検出し、 スロットルバルブの開度を検出し、 検出した開度に応じてスロットルバルブを経由して吸気
   系に流入する空気による吸気圧を変化させる少なくとも
   バイパス通路の通気面積を含む各種の要因に応じた補正
   係数を少なくともエンジン回転数に基づいて演算し、 演算された補正係数により検出した吸気圧を補正し、 補正した吸気圧に基づいて大気圧を検知することを特徴
   とする大気圧検知方法。