JPS6258041A - 内燃機関の吸気圧検出装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は内燃機関の吸気圧を検出する吸気圧検出装置に
関し、特に吸気圧の脈動による検出信号のばらつきを防
止するため検出信号を所定のフィルタ定数で以てなまし
、その値を吸気圧信号として出力する内燃機関の吸気圧
検出装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来より内燃機関の運転状態を検出するセンナの一つと
して、内燃機関の吸気圧を検出する吸気圧センサがある
。この吸気圧センサには圧カセンザが用いられ、内燃機
関吸気管内部の圧力を直接検出するようされているが、
この種のセンサから出力される検出信号はそのまま吸気
管内部の圧力を示すことから、内燃機関の吸気−圧縮行
程等で吸気圧が脈動すると、検出信号もそれに応じて脈
動し、検出信号をそのまま燃料噴射量制御等に用いるこ
とができないといった問題がおった。そこで従来よりこ
の問題を解決するため、吸気圧センυからの検出信号を
所定のフィルタ定数で以てなまし、そのなまし値を吸気
圧を表わす吸気圧信号として出力するフィルタ回路を設
け、このフィルタ回路と吸気圧センサとで一つの吸気圧
検出装置を構成するといったことが行なわれている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが上記フィルタ回路において、脈動を除去して常
時安定した吸気圧信号が１９られるように、フィルタ定
数を大きな値に設定すると、吸気圧の過渡応答性が悪化
し、内燃機関の加減速時等には正確な吸気圧を検知でき
なくなり、逆に応答性を確保するためフィルタ定数を小
さな値に設定すると、内燃機関の高負荷運転時やアイド
ル運転時等、吸気圧の脈動が大きい運転領域での検出信
号の脈動を充分抑えることができず、内燃機関の安定し
た制御を実行できないといった問題があった。つまり上
記従来の吸気圧検出装置では、吸気圧センサから出力さ
れた検出信号をなます除用いるフィルタ回路のフィルタ
定数が可変できないため、内燃機関の全運転領域下で良
好な吸気圧信号を得ることが困難であったのである。

一方上記問題を解決するため、特開昭５７−１２５３３
６号公報に記載のように、吸気脈動周期の１／２周期毎
に吸気圧セン９−からの検出信号を読み込み、２個の検
出信号の平均値を吸気圧信号とするといったことも考え
られているが、この場合吸気脈動周期を検出するため内
燃機関のクランク角度を正確に検知し、また２個の検出
信号の平均値を算出するため、検出回路が複雑になって
しまうといった問題がある。

そこで本発明は、内燃機関の高負荷運転時やアイドル運
転時等、吸気圧セン［すから出力される検出信号の脈動
が大きく、小さいフィルタ定数では制御に問題が生ずる
ような運転領域と、その他の運転領域とで、用いるフィ
ルタ定数を変更するＪ、う構成された内燃機関の吸気圧
検出装置を提供することによって、内燃機関を制御する
際、応答遅れを生ずることなく安定した機関制御が実行
できるようにすることを目的としてなされたものであっ
て、以下の如き構成をとった。

［問題点を解決するための手段］ 即ち上記問題点を解決するための手段としての本発明の
構成は、第１図に示す如く、 内燃機関Ｍ１の吸気管Ｍ２に取り付けられ、該吸気管Ｍ
２内部の圧力に応じた信号を出力する吸気圧センサＭ３
と、 該吸気圧センサＭ３より出力された信号を所定のフィル
タ定数で以てなまし、咳なまし値を吸気圧信号として出
力する吸気圧信号出力手段Ｍ４と、を備えた内燃機関の
吸気圧検出装置において、上記内燃機関Ｍ１のアイドル
運転及び高負荷運転のうち少なくとも一方を検出する運
転状態検出手段Ｍ５と、 該運転状態検出手段Ｍ５が上記内燃機関Ｍ１のアイドル
運転又は高負荷運転を検出した際、上記吸気圧信号出力
手段Ｍ４で用いるフィルタ定数を大きい値に設定し、そ
の他の運転条件下では該フィルタ定数を小ざい値に設定
するフィルタ定数変更手段Ｍ６と、 を設けたことを特徴とする内燃機関の吸気圧検出装置を
要旨としている。

尚上記吸気圧信号出力手段Ｍ４としては、吸気圧センサ
Ｍ３から出力された検出信号を所定のフィルタ定数で以
てなますことができるものであれば、積分回路等を用い
たアナログフィルタでおっても、マイクロコンピュータ
の一処理として実行されるデジタルフィルタであっても
よい。

［作用］ 以上のように構成された本発明の吸気圧検出装置では、
内燃機関がアイドル運転状態おるいは高負荷運転状態に
入り、吸気圧センサからの検出信号が大きく脈動するよ
うな場合には、その検出信号が大きなフィルタ定数で以
てなまされ、それ以外の運転状態の場合には、検出信号
が小さなフィルタ定数で以てなまされることとなり、脈
動のない安定した吸気圧信号が出力されるにうになる。

［実施例］ 以下に本発明の一実施例を図面と共に説明する。

第２図は本実施例の吸気圧検出装置が搭載された内燃機
関制御システムの構成を表わす概略構成図でおる。

図において１は内燃機関を示し、この内燃機関１の吸気
管２には吸気圧を検出する吸気圧センサ３が取り付けら
れている。また吸気管２内部には図示しないアクセルペ
ダルと連動して吸気ｍを調整するスロットルバルブ４が
取り付けられ、このスロワ１〜ルバルブ４にはその開度
を検出するスロッ１〜ル聞度しンザ５が備えられている
。更に吸気管２の上流には吸入空気を浄化するエアフィ
ルタ７が設けられており、このエアフィルタ７には吸気
温度を検出する吸気温セン］ノ８が取り付りられている
。

一方９は内燃機関１の暖機状態を検知するため冷却水温
を検出する水温センサー、１０は内燃機関１の回転と同
期してイグナイタ１１より発生された高電圧を各気筒の
点火プラグに分配するディストリビュータを表わし、こ
のディストリビュータ１０にはその回転に応じてパルス
信号を出力する回転数センサ１２が備えられている。

次に上記各センサより出力される各種検出信号は電子制
御回路２０に出力され、燃料噴射弁１５を介して内燃機
関１に供給される燃料量が制御されることとなるのであ
るが、この制御回路２０は第３図に示す如く、吸気圧セ
ン１ノ３から出力される検出信号を大小異なるフィルタ
定数で以てなます、積分回路からなる２個のフィルタ回
路２１及び２２と、この２つのフィルタ回路２１及び２
２から各々出力される吸気圧信号Ｐ１．Ｐ２のうち、制
御に用いる吸気圧信号Ｐ＠選択するため用いられるアナ
ログスイッチ２３と、このアナログスイッチ２３を介し
て入力された吸気圧信号Ｐ、及びスロツｉ〜ル聞度しン
゛す５、吸気温センサ８、水温センサ９、回転数センサ
１２より出力された各種検出信号を入力する入力ボート
２４と、入力ポート２４より入力された各種検出信号に
基づき内燃機関の燃料噴射■を算出すると共に、アナロ
グスイッチ２３を介して入力する吸気圧信号Ｐ１．Ｐ２
を選択するＣＰＵ２５と、ＣＰＵ２５の演算処理に必要
な制御プログラム等のデータが予め記憶されたＲＯＭ２
６と、ＣＰＬＪ２５の演算処理に必要イγデータが一時
的に読み書ぎされるＲＡＭ２７と、ＣＰＵ２５の演算結
果に応じてアナログスイッチ２３に駆動信号を出力する
と共に燃料噴射弁１５の制御信号を出力する出力ポート
２８と、出カポ−１〜２８より出力された制御信号に応
じて燃わ１噴射弁１５の駆動信号を出力する駆動回路２
９と、上記各部に電源を供給する電源回路３０とから構
成され、上記アナログスイッチ２３を介して入力された
吸気圧信号Ｐ及び回転数センサ１２より出力された回転
数信号に基づき基本燃料噴射ｍ（具体的には燃料噴射弁
１５の開弁時間）を算出し、これを上記スロットル開度
センサ“５、吸気温センサ゛８、及び水温セン４ノ９よ
り出力された検出信号に基づき補正して、燃料噴射弁５
の燃料噴射但を制御する。

以下、上記電子制御回路２０で実行される、本発明にか
かわる主要な処理である吸気圧信号検出α埋について、
第４図に示すフローチャートに沿って詳しく説明する。

この処理は燃わ１噴射瓜を制御ザる燃わｌ噴射伍制御処
理と共にくり返し実行される処理でおって、まずステッ
プ１０１にてスロットル開度センサ５から出力された検
出信号を基に、スロットル開度θＳを読み込み、ステッ
プ１０２に移行する。ステップ１０２では上記読み込ま
れたスロットル開度Ｏ３が全開状態であるか否か、即ら
現在内燃機関がアイドル運転状態であるか否かを判断し
、スロットル開度θＳが全開状態でなければ次ステツプ
１０３に移行する。

ステップ１０３では上記ステップ１０１にて読み込まれ
たスロットル開度Ｏ３が所定値Ｋ、例えば８０％以上で
あるか否かを判断することにより、内燃機関１の高負荷
運転状態を検知、する。このステップ１０３にてスロッ
トル開度Ｏ３が所定値より小さく、内燃機関１が高負荷
運転状態でないと判断されるとステップ１０４に移行し
て、アナログスイッチ２３をフィルタ定数が小さい値に
設定されたフィルタ回路２２側に駆動し、ステップ１０
５に移行する。

一方上記ステップ１０２にてスロットル開度θＳが仝閉
で、内燃機関１がアイドル運転状態である判断された場
合、あるいはステップ１０３にてスロワ１〜ル開度θＳ
が所定開度以上で内燃機関１が高負荷運転状態でおる旨
判断された場合には、ステップ１０６を実行し、アナロ
グスイッチ２３をフィルタ定数が大きい値に設定された
フィルタ回路２１側に駆動して、ステップ１０５に移行
する。

次にステップ１０５では上記ステップ１０４又はステッ
プ１０６にてアナログスイッチ２３を駆動することによ
り選択された吸気圧信号Ｐ１又はＰ２を、燃料噴射制御
に用いる吸気圧信号Ｐとして読み込み本ルーチンの処理
を終了゛丈る。

そしてこのステップ１０５にて読み込まれた吸気圧信号
Ｐは、続く燃料噴射量制′ｎ処理で回転数セン９−１２
から出力された回転数信号と共に内燃機関１の基準燃料
噴射凹を算出するのに用いられ、燃料噴射制御における
最も重要な制御パラメータの一つとされる。

以上説明したように本実施例では吸気圧センサ３より出
力される検出信号の脈動を除去するために、大・小異な
るフィルタ定数で以て設定された２個のフィルタ回路２
１及び２２が設けられ、検出信号の脈動が大ぎいアイド
ル運転時や高負荷運転時にはフィルタ定数が大きい値に
設定されたフィルタ回路２１を通して吸気圧信号を入力
し、その他の運転条件下ではフィルタ定数が小さい値に
設定されたフィルタ回路２２を通して吸気圧信号を入力
するようされている。従って得られる吸気狂信＠Ｐを、
脈動が充分除去され、しかも応答遅れのない値とするこ
とができ、応答遅れのない安定した内燃機関制御を実現
できる。

尚上記実施例では大・小２個のフィルタ回路を用いて脈
動を除去するフィルタ定数を変更したが、フィルタ定数
の異なるフィルタ回路を３個設け、アイドル運転時と高
負荷運転時とは異なるフィルタ定数で以て検出信号をな
ますようにしてもよい。

また上記実施例ではフィルタ回路として、積分回路から
なるアナログフィルタを用いて構成したが、この他、マ
イクロコンピュータにて実行される吸気圧信号検出処理
内で検出信号をなます、いわゆるデジタルフィルタによ
り実現してもよく、アナログフィルタとデジタルフィル
タとを組み合わしてもよい。

以下本発明のもう一つの実施例としてアナログフィルタ
とデジタルフィルタとの組み合わせにより実現される吸
気圧検出装置について説明する。

尚本実施例の構成としては、前記実施例の電子制御回路
２０内のフィルタ回路２１及びアナログスイッチ２３が
不要となる以外は前記実施例と全く同様であることから
、構成についての説明は省略し、電子制御回路２０−内
部で実行される吸気圧信号検出処理について説明する。

第５図は本実施例の吸気圧信号検出処理を表わすフロー
チャートであって、前記第４図と同様燃料噴射色制御処
理と共にくり返し実行されるものである。

処理が開始されるとまずステップ２０１を実行し、スロ
ットル間度センザ５−及び吸気圧センサ３−より出ツノ
された検出信号に応じてスロットル開度 プ２０２に移行する。尚この読み込まれた吸気狂信＠Ｐ
の値としては、本実施例では電子制御回路２０−にフィ
ルタ定数が小さな値のフィルタ回路２２′のみが設けら
れていることから、小さな値のフィルタ定数で以てなま
された値ということになる。

ステップ２０２では前記第４図のステップ１０２と同様
、スロットル開度θＳより現在内燃機関ゴーがアイドル
運転状態であるか否かを判断し、アイドル運転状態でな
ければステップ２０３に移行する。ステップ２０３にお
いても、前記ステップ１０３と同様スロットル開度Ｏ３
から内燃は関１′が高負荷運転状態でおるか否かを判断
する。

そして車両が高負荷運転状態でないと判断されるとその
まま本ルーチンの処理を終了リ−る。

一方上記ステップ２０２にて内燃機関１−かアイドル運
転状態である旨刊断された場合、あるいはステップ２０
３にて内燃機関１′が高負荷運転状態である旨判断され
た場合には、ステップ２０４に移行して、上記ステップ
２０１にて読み込まれた吸気圧信号Ｐを更になますため
、フィルタ処理を実行する。このステップ２０４では、
上記読み込まれた吸気圧信号Ｐの値と前回の処理の際に
求められた吸気狂信＠Ｐ（ｎｌ＞の値との平均値をとる
ことによってフィルタ処理を実行し、吸気圧信号Ｐを算
出する。

このように本実施例では、予めフィルタ定数が小ざな値
に規定されたアナログフィルタによって吸気圧センサ３
′からの検出信号をなましておき、内燃機関１′のアイ
ドル運転時あるいは高負荷運転時には、ステップ２０４
のフィルタ処理によってその値を更になまし、吸気圧信
号Ｐが結果的に大きなフィルタ定数で以てなました値と
なるようされている。従って本実施例によれば前記実施
例と同様の効果が１ｑられる仙、電子制御回路２〇−内
部に設けるフィルタ回路が１個でよく、またアナログス
イッチが不要となるといった効果が得られることとなる
。

［発明の効果］ 以上詳）ボした如く、本発明の吸気圧検出装置において
は、吸気圧が大きく脈動する内燃機関のアイドル運転時
、あるいは内燃機関の高負荷運転時には、吸気圧センサ
にり出力される検出信号を大きなフィルタ定数でもって
なまし、その他の運転条件下では小さなフィルタ定数で
以てなまして、吸気圧信号を出力するようされている。

従って吸気圧信号の脈動を良好に除去することができる
だ（）でなく、吸気圧信号の過渡応答性が低下するとい
ったこともない。よって本発明の吸気圧検出装置を用い
て燃料噴射■制御等の内燃機関制御を実行すれば、制御
の応答遅れを生ずることなく安定した制御が実現できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を表わすブロック図、第２図ない
し第４図は本発明の一実施例を示し、第２図は本実施例
の吸気圧検出装置が搭載された内燃機関制御システムの
構成を表わす概略構成図、第３図は電子制御回路の構成
を表わすブロック図、第４図は電子制御回路で実行され
る吸気圧信号検出処理を表わずフローチャート、第５図
は他の実施例の吸気圧信号検出処理を表わすフローチャ
ー１〜である。 １・・・内燃機関　　　　２・・・吸気管３・・・吸気
圧センサ　　２０・・・電子制御回路２１．２２・・・
フィルタ回路 ２３・・・アナログスイッチ ２５・・・ＣＰＵ　　　　　２６・・・ＲＯＭ２７・・
・ＲＡＭ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　内燃機関の吸気管に取り付けられ、該吸気管内部の圧
   力に応じた信号を出力する吸気圧センサと、該吸気圧セ
   ンサより出力された信号を所定のフィルタ定数で以てな
   まし、該なまし値を吸気圧信号として出力する吸気圧信
   号出力手段と、 を備えた内燃機関の吸気圧検出装置において、上記内燃
   機関のアイドル運転及び高負荷運転のうち少なくとも一
   方を検出する運転状態検出手段と、 該運転状態検出手段が上記内燃機関のアイドル運転又は
   高負荷運転を検出した際、上記吸気圧信号出力手段で用
   いるフィルタ定数を大きい値に設定し、その他の運転条
   件下では該フィルタ定数を小さい値に設定するフィルタ
   定数変更手段と、を設けたことを特徴とする内燃機関の
   吸気圧検出装置。