JPS6243531A - 内燃機関の吸気管圧力計測装置 - Google Patents

内燃機関の吸気管圧力計測装置

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JPS6243531A
JPS6243531A JP18343785A JP18343785A JPS6243531A JP S6243531 A JPS6243531 A JP S6243531A JP 18343785 A JP18343785 A JP 18343785A JP 18343785 A JP18343785 A JP 18343785A JP S6243531 A JPS6243531 A JP S6243531A
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Teruo Fukuda
福田 輝夫
Kiyoshi Yagi
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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、内燃機関の吸気管圧力を計測する装置に関す
る。
内燃機関の状態に応じた最適な燃料噴射量を決定する方
式の一つに、内燃機関の吸気管圧力を計測し、これを一
つのパラメータとして燃料の基本噴射量を求める方式が
知られている。
この方式では、吸気管圧力はスロットル開度が一定であ
っても内燃機関のボンピング作用により絶えず脈動して
いるので、その脈動の影響を受けないようにすることが
必要となる。
〔従来の技術〕
吸気管圧力の脈動による影響を除去する従来の方式とし
ては、 ■吸気管と圧力センサとをつなぐパイプの径を細くして
細かな脈動が圧力センサまで伝わらないようにし、圧力
センサに伝わる圧力が吸気管圧力の平均値となるように
した方式 ■第6図に示すように、吸気管l内の圧力を直接検出す
る圧力センサ2とA/D変換器3との間に、脈動成分を
カットするフィルタ4を設ける方式が知られている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、一般に吸気管圧力の脈動周波数はエンジ
ン回転数に比例して大きくなるから、例えば低回転域に
おける脈動成分をも充分に除去し得るように方式■でパ
イプ径を充分に細くし、方式■でフィルタ4の時定数を
大きくすると、スロットル開度の急変時における吸気管
圧力の変化を応答性良く検出できず、反対に急変時にお
ける応答性を改善しようと方式■でパイプ径を大くし、
方式■でフィルタ4の時定数を小さくすると、低回転域
において脈動の影響を除去することが困難となる。また
、一般的に従来の方式■、■では正確に吸気管圧力の平
均値を求めることは困難であり、多少の脈動成分は残存
する。
本発明はこのような従来の欠点を改善したもので、その
目的は、内燃機関の低回転域から高回転域までの広い範
囲にわたり、シリンダのポンピング作用による脈動成分
の影響を受けずに吸気管圧力の平均値を正確に求めるこ
とができ、また、過渡時の応答性を向上させることにあ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は上記問題点を解決するために、第1の発明にあ
うでは例えば第1図に示すように、吸気管10内の圧力
を検出する圧力センサ11と、圧力センサ11の出力を
ディジタル値に変換するA/D変換器12と、A/D変
換器12の出力をクランク角の所定角度毎にサンプリン
グし、直前の複数個のサンプリング値を用いて吸気管圧
力の平均値を算出する平均値算出手段13とを設ける。
また、本発明の第2の発明にあっては、上記構成に加え
、前記直前の複数個のサンプリング値の内の最大値に基
づいて設定される加速判定レベルとA/D変換器12の
出力とを比較する加速判定手段14と、前記複数個のサ
ンプリング値の内の最小値に基づいて設定される減速判
定レベルとA/D変換器12の出力とを比較する減速判
定手段15と、加速判定手段14および減速判定手段1
5の判定結果に応じて平均値算出手段13の出力とA/
D変換器12の出力の内から出力する吸気管圧力計測値
を選択する選択手段16とを設ける。
本発明の好ましい実施例においては、例えば4気1!1
4サイクル内燃機関の場合、平均値算出手段13はクラ
ンク角の45度毎にA/D変換器12の出力をサンプリ
ングし、直前の4個のサンプリング値から平均値を算出
する。また、このようにすると、複数個のサンプリング
値の中の最大値はほぼ脈動成分の最大値となり、サンプ
リング値の中の最小値はほぼ脈動成分の最小値となり、
加速判定手段14の加速判定レベルにはその最大値に基
づく値が設定され、減速判定手段15の減速判定レベル
にはその最小値に基づく値が設定゛される。
〔作用〕
第1の発明においては、吸気管10内の圧力は圧力セン
サ11でアナログ量として検出され、A/D変換器12
でディジタル量に変換された後、平均値算出手段13に
加えられ、ここでクランク角信号に基づく内燃機関の所
定の回転位置における複数個のA/D変換値が蓄積され
、このM積値から吸気管圧力の平均値が算出され出力さ
れる。
また、第2の発明においては、A/D変換器12の出力
は平均値算出手段13と加速判定手段14と減速判定手
段15とに加えられ、加速判定手段14.減速判定手段
15ではA/D変換値を各々加速判定しベル、減速判定
レベルと比較することにより加速や減速が行なわれたか
否かが判別される0選択手段16は、加速判定手段14
で加速判定されず、且つ減速判定手段15で減速判定さ
れていない期間、平均値算出手段13の出力を選択し、
加速判定手段14で加速判定されるか或いは減速判定手
段15で減速判定されると、その後の所定期間だけ上記
平均値に代えてA/D変換器12の出力を選択する。
〔実施例〕
第2図は本発明の実施例の要部プロンク図であり、本発
明を内燃機関の燃料噴射1点火時期、アイドル回転数制
御を行なうエンジン制御装置に適用した場合を示す。
同図において、20は吸気管で、そこに圧力センサ21
が装着されている。圧力センサ21としては、容量形セ
ンサ、半導体ピエゾ抵抗形センサ等の各種の方式のもの
を採用することができる0本実施例では、圧力センサ2
1の検出端を吸気管20に直接挿入するか、或いは太い
バイブでつなぐかして脈動成分をも検出する構成として
いる。圧力センサ21の出力は、制?il器22の人力
インタフェイス23を介してA/D変換器24に入力さ
れ、ここでディジタル量に変換されてマイクロプロセッ
サ(MPU)26に入力される。なお、A/D変換器2
4に入力する前にノイズ程度を除去するフィルタを通す
構成としても良い。
入力インクフェイス23には他にクランク角センサ25
の出力及び燃料噴射9点火時期、アイドル回転数制御に
必要な各種センサからの出力が入力され、A/D変換す
る必要があるものはA/D変換器24を介して、またそ
の必要のないものは直接にMPtJ26に入力される。
MPU26は、所定周期でA/D変換器24の出力およ
び入力インタフェイス23の出力を読取り、各種の演算
を行なって燃料噴射制御信号a11点火期制御信号す、
アイドル回転数制御信号Cを出力インタフェイス27を
介して外部回路へ出力する。
MPU26に所定の処理を行なわせる為に必要なプログ
ラム等はメモリ2Bに格納されている。
第3図および第4図は4気筒4サイクル内燃機関におけ
るMPU26の処理の一例を示すフローチャートであり
、第3図は例えば2 m5ec毎に行なう吸気管圧力処
理、第4図はクランク角センサ25の出力に基づきクラ
ンク角の45度毎に行なう吸気管圧力処理をそれぞれ示
す、なお、S1〜311.  S20〜S30は各ステ
ップを示す。
一般に、吸気管圧力の脈動周波数fは、内燃機関のシリ
ンダ数をM1エンジン回転数をN (rpm)とすると
、 f −MxN/ 120 となり、エンジン回転数により変動するが、脈動はエン
ジンの吸気工程と同期したものとなる。即ち、例えば4
気筒エンジンの場合、吸気管圧力の変化は例えば第5図
に示すように、クランク角の180度に1回の周期で現
れる。そこで、例えばクランク角の45度毎に吸気管圧
力のディジタル値を蓄積し、例えば直前の4個の蓄積値
の平均を求めるようにすれば、正確な平均値を得ること
が可能となる。
次に第2図〜第5図を参照して本実施例の動作を説明す
る。
MPU26は内部タイマにより2 m5ec毎に割込み
がかけられ、第3図に示す処理を実行する。この処理で
は、先ず第2図のA/D変換器24から圧力センサ21
のディジタル値を読取ることから開始され、この読み取
ったA/D変換値を今回のA/D変換価PMADとする
(Sl)。
MPU26は、またクランク角センサ25の出力を監視
し、クランク角の45度毎に第4図に示すような処理を
行なっている。即ち、クランク角が45度経過する毎に
、MPU内部のカウンタCRNKの値を+1カウントア
ツプし、カウンタCRNKの値が3を越えるとカウンタ
CRNKの値をOに初期化する処理を経た後(320〜
522)、カウンタCRNにの値がOであれば即ちクラ
ンク角が0度であれば今回のA/D変換(aPに八〇を
クランク角度θ度のサンプリング値PMIに設定し、カ
ウンタCRNKの値が1.283であれば即ちクランク
角が45度、90度、135度であれば今回のA/D変
換値PMADをクランク角度45度、90度、135度
のサンプリング値PM2. PM3. P門4にそれぞ
れ設定する処理を行っている(823〜530)、なお
、クランク角度が180度になるとカウンタCRNにの
値は0に戻されるので、そのときのA/D変換値P?l
ADはクランク角度O度のサンプリング値PMIに再び
設定される。
従って、第5図に示すように吸気管圧力が変化している
場合、クランク角度が0度から135度まで経過すると
、第5図のA−D点に示す時点のサンプリング値PMI
〜PM4が求まることになり、MPU26は第3図のス
テップS2に示すように、それらの平均4t1pqMg
nNを算出する。また、第5図の8点まで達すると、B
、C,D、8点における4個のサンプリング値から平均
が求められる。
また、MPU26は次のステップ33.S4において今
まで求めた4個のサンプリング値の中の最大値および最
小値を抽出し、これを加速判定レベルPMMAXおよび
減速判定レベルPMMINとし、それぞれ今回のA/D
変換値PMADと比較することにより、加速が行なわれ
たか否か及び減速が行なわれたか否かを判別する(S5
.S6)。
そして、加速成いは減速が検出されると、例えば数5s
ec毎にカウントアンプされる内部カウンタCPMをO
にリセットしく37)、そのカウンタCPMが所定の値
時間にして例えば200a+sec程度経過する迄、基
本噴射量の算出に使用する吸気管圧力値P?ITPとし
て’l 5sec毎に順次求められるA/D変換値PM
ADを用い、それ以外の場合つまりスロットル開度が一
定している期間と上記過渡期間以外は吸気管圧力PMT
PとしてステップS2で求めた平均値PMMEANを用
いる(39〜511)。
従って、例えば第5図の8点以降に示すようにスロット
ル弁が急激に開かれ今回のA/D変換値PMAllが加
速判定レベルPMMAXを越えると、ステップS5で加
速の判定が為され、それから所定時間だけはA/D変換
価PMADにより燃料の基本噴射量が算出され、所定時
間経過するとステップs2で求まる平均値P?IMEA
Nも加速に応して増大しているので、再び平均値を用い
て基本噴射量が算出される。
以上の実施例では、45度のクランク角度毎に圧力セン
サ21のディジタル化された出力をサンプリングしたが
、他の角度毎にサンプリングする構成としても良い、ま
た、加速判定レベル、減速判定レベルとして直前にサン
プリングされた複数個のサンプリング値の最大値、最小
値そのものを使用したが、多少のレベル変更を施したも
のを各判定レベルとすることもできる。更に、加速、減
速を検出した後所定時間だけ平均値に代えてA/D変喚
値PMADを用いる方法として、時間で規定する以外に
クランク角度で規定することも可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明は、圧力センサの出力をデ
ィジタル値に変換するA/D変換器の出力とクランク角
信号とを入力とする平均値算出手段により、クランク角
の所定角度毎にサンプリングされた直前の複数個のA/
D変換値から吸気管圧力の平均値を算出しているので、
低回転域でも高回転域でも同じクランク角度内で正確な
平均値が求まり、これは従来の方式■においてフィルタ
4の時定数を低回転域で大きくし高回転域で小さくした
状態と等価になり、内燃機関の低回転域から高回転域ま
での広い範囲にわたり、シリンダのボンピング作用によ
る脈動成分の影響を受けずに吸気管圧力の平均値を応答
性良く検出することが可能となる。
また、加速判定手段、減速判定手段、これらの判定結果
に応じて平均値算出手段の出力とA/D変換器の出力の
内から例えば燃料基本噴射量の算出に用いる吸気管圧力
を選択する選択手段を設ける構成によれば、加速、減速
の過渡時における応答性を更に向上させることができる
効果がある。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の構成説明図、 第2図は本発明の実施例の要部ブロック図、第3図およ
び第4図は4気筒の内燃機関におけるMPU26の処理
の一例を示すフローチャート、第5図は吸気管圧力の変
化の一例を示す線図および、 第6図は従来例の構成図である。 図において、to、 20は吸気管、11.21は圧力
センサ、12.24はA/D変換器、13は平均値算出
手段、14は加速判定手段、15は減速判定手段、16
は基本噴射量算出手段、17は選択手段、22は制?I
IH123は人力インクフェイス、25はクランク角セ
ンサ、26はMPtJ、27は出力インタフェイス、2
8はメモリである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)内燃機関の吸気管圧力を計測する装置において、 吸気管圧力を検出する圧力センサと、 該圧力センサの出力をディジタル値に変換するA/D変
    換器と、 該A/D変換器の出力をクランク角の所定角度毎にサン
    プリングし、直前の複数個のサンプリング値に基づいて
    吸気管圧力の平均値を算出する平均値算出手段とを具備
    したことを特徴とする内燃機関の吸気管圧力計測装置。
  2. (2)内燃機関の吸気管圧力を計測する装置において、 吸気管圧力を検出する圧力センサと、 該圧力センサの出力をディジタル値に変換するA/D変
    換器と、 該A/D変換器の出力をクランク角の所定角度毎にサン
    プリングし、直前の複数個のサンプリング値に基づいて
    吸気管圧力の平均値を算出する平均値算出手段と、 前記直前の複数個のサンプリング値の内の最大値に基づ
    いて設定される加速判定レベルと前記A/D変換器の出
    力とを比較する加速判定手段と、前記直前の複数個のサ
    ンプリング値の内の最小値に基づいて設定される減速判
    定レベルと前記A/D変換器の出力とを比較する減速判
    定手段と、前記加速判定手段および前記減速判定手段の
    判定結果に応じて前記平均値算出手段の出力と前記A/
    D変換器の出力の内から出力する吸気管圧力計測値を選
    択する選択手段とを具備したことを特徴とする内燃機関
    の吸気管圧力計測装置。
JP18343785A 1985-08-21 1985-08-21 内燃機関の吸気管圧力計測装置 Granted JPS6243531A (ja)

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JPH0469738B2 JPH0469738B2 (ja) 1992-11-09

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