JPS63266150A - 内燃機関の大気圧測定方法 - 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、内燃機関の大気圧測定方法に関し、より具体
的には単一のセンサから吸気圧と大気圧とを共に測定す
ることを可能にした内燃機関の大気圧測定方法に関する
。

（従来の技術） 自動車等に搭載される内燃機関においては、機関吸気路
の圧力のみならず大気圧をも検出して機関の運転を制御
することが良く行われる。かかる場合吸気圧は絞り弁開
度等に応じて頻繁に変化するので常時検出してお（必要
があるが大気圧は走行地の高低に応じて変化するもので
あるため、必ずしも常時検出する必要がない。そのため
大気圧用の圧力センサを特別に設けずに大気圧を測定す
る方法が従来から種々提案されており、その例として特
開昭５７−３２０５９号公報、特開昭５７−１４６０３
０号公報乃至特開昭５７−１０４８３５号公報に記載の
技術を挙げることが出来る（発明が解決しようとする問
題点） しかしながら此れ等従来技術の多くは三方切換弁を用い
るため構造が複雑化する等の不都合があり、又此れ等従
来技術は全て大気圧測定中には吸気圧に応じた機関の併
行制御が出来ないと云う不都合があった。

そこで本出願人は而易な構成で大気圧を測定すると共に
大気圧測定中も吸気圧に応じた機関制御が可能となる大
気圧測定方法を提案している（特願昭６１−１３７８２
３号）。しかしながら此の方法は機関高負荷時の吸気圧
に基づいて大気圧を測定する手法であるため、車両が高
地から平地に降板する際にはアクセルペダルを強く踏む
ことがなく従って大気圧値を更新することが出来ない運
転状態を生じる恐れがあった。従って此の測定方法を例
えば大気圧値から実際の吸気圧値を減算した値が小さい
時に機関高負荷状態と判定し空燃比をリッチ化する内燃
機関制御手法に併用した場合、車両が平地に降板した後
も測定大気圧値が高地側のままであって高負荷判定領域
が狭くなり、機関に適切な空燃比を供給し得ない不都合
が生じる恐れがあった。

従って本発明の目的はかかる不都合を解消することにあ
り、簡単な構成で大気圧を測定出来ると共に大気圧測定
中にも吸気圧に応じた機関制御が可能であり、しかも高
地から平地への車両移動時に降板高度に応じて大気圧測
定値を徐々に平地大気圧値側に訂正せしめ囚って平地に
おける高負荷時の運転性を向上させることが出来る内燃
機関の大気圧測定方法を提供することを目的とする。

（問題点を解決するだめの手段） 上記の目的を達成するために本発明に係る大気圧測定方
法は第１図に示す如く、車両搭載内燃機関の高負荷時の
絞り弁下流の吸気管圧力を基にして大気圧を測定すると
共に（ステップ１０）、車両゛の減速状態を検出しくス
テップ１２）、次いで該減速状態における機関運転パラ
メータの検出値が所定値を超える運転時間を測定しくス
テップ１４）、次いで前記測定大気圧値を該運転時間に
応じて更新する（ステップ１６）ことからなる如く構成
した。

（作用） 機関高負荷時の絞り弁下流の吸気圧に基づいて大気圧を
測定するので構成が筒易であり、更に減速状態における
機関運転パラメータ値が変化する運転時間を測定し其の
経過毎に測定大気圧値を更新するので、高地よりの降坂
時大気圧値を徐々に平地側の大気圧値に修正することが
出来る。

（実施例） 以下、図面により本発明の一実施例について説明する。

便宜上、本発明に係る測定方法の実現に使用する装置を
先に説明する。第２図において、自動車搭載用内燃機関
の機関本体２ｏの吸気側とエアクリーナ２２とは吸気通
路２４を形成する吸気管２６で接続されると共に、吸気
通路２４の途中にはベンチュリ部２８が設けられており
、このベンチュリ部及び機関本体２０の間には絞り弁３
０が配設される。他方、機関本体２０には排気管３２が
接続されており、該排気管３２の途中には触媒コンバー
タ３４が配設される。又、吸気通路２４にはベンチュリ
部２８及び絞り弁３０を迂回して、エアクリーナ２２及
び吸気通路２４間を結フバイパス路３６が付設されてお
り、該バイパス路３６の途中には電流比例型の電磁弁３
８が介装される。

前記吸気通路２４には絞り弁３０の下流側において吸気
圧センサ４０が設けられ、該位置における吸気圧を絶対
圧力で検出する。又、機関本体２０付近のディストリビ
ュータ（図示せず）内等の適宜位置にはピストンのクラ
ンク角位置を検出するクランク角センサ４２が設けられ
ると共に、機関本体２０のシリンダブロック（図示せず
）壁面には機関冷却水温を検出する水温センサ４４が設
けられ、更に排気管３２の適宜位置には、排ガス中の酸
素濃度を検出する酸素濃度センサ４６が、車両駆動軸（
図示せず）等の付近には車速を検出する車速センサ４８
が配設される。

又、吸気通路２４の近傍には差圧スイッチ５０が設けら
れる。該差圧スイッチ５０はダイアフラム５０ａを備え
ており、該ダイアフラム内には、絞り弁３０の開度が小
さい場合其れよりも上流側に位置すると共に絞り弁３０
の開度が大きい場合其れよりも下流側に位置する部位、
所謂Ｐｃボート５２で開口する分岐路５３を介して吸気
通路２４の圧力が導入される。該ダイアフラム５０ａは
スプリング５０ｂを介して縮み方向に付勢されている。

該差圧スイッチ５０は、ダイアフラム５０ａがＰｃボー
ト部の圧力と大気圧との差が所定値、例えば３０　ｍｍ
１１ｇ以下になった時に、より具体的ｔこは絞り弁３０
が全開又は全開状態となる時に、スプリング５０ｂのバ
ネ力に抗して伸張してスイッチ部５０ｃをオンする如く
構成されている。

該差圧スイッチ５０のスイッチング状態及び前述のセン
サ４０，４２，４４，４６．４８の出力は制御ユニット
５４に入力される。

第３図は該制御ユニット５４の詳細を示しており、セン
サ４０，４４，４６．４８の出力は、制御ユニット内に
おいてレベル変換回路５６で適宜所定レベルに増幅され
た後マイクロ・コンピュータ５８内に入力される。マイ
クロ・コンピュータ５８は、マルチ・プレクサ付Ａ／Ｄ
変換回路５８ａ、入力ｌ１０５８ｂ、ＣＰＵ５８ｃ、Ｒ
ＯＭ５８ｄ、ＲＡＭ５８ｅ、出力１１０５８ｆ及び後述
するフラグレジスタ乃至タイマ等（図示せず）からなり
、入力値はＣＰＵ５８ｃの指令に従って適宜デジタル値
に変換され、ＲＡＭ５８ｅ内に格納される。又、クラン
ク角センサ４２及び差圧スイッチ５０の出力は、制御卸
ユニット５４内に入力された後波形整形回路６０で波形
整形され、人力ｌ１０５８ｂを介してマイクロ・コンピ
ュータ内に入力される。ＣＰ　Ｕ　５８　ｃは此れ等の
入力値から制御値を６？ｉ算し、電磁弁駆動回路６２を
介してバイパス路３６内の電磁弁３８を開閉して空燃比
を制御すると共に、差圧スイッチ５０等の出力信号から
後述の如く大気圧の測定、更新等の演算処理を行う。

以下、第４図フロー・チャートを参照して本発明に係る
測定方法の実施例を説明する。尚、同図に示すプログラ
ムは、前記マイクロ・コンピュータ５８において例えば
１００ａｓ毎のタイマ割込で起動するものとし、又演算
に必要なセンサ出力値等は全て適宜時点で読み出される
乃至演算されるものとする。

先ずステップ７０において差圧スイッチ５０がオンした
か否か、即ち、絞り弁３０が全開又は全閉状態にあるか
否かが判定される。差圧スイッチ５０がオフしていると
判断された場合、絞り弁３０が全開及び全閉間の中間開
度にあるものとしてステップ７２でフラグＦｔがオフさ
れる。

ステップ７０で差圧スイッチ５０がオンと判断された場
合、即ち絞り弁３０が全開又は全開状態にあると判断さ
れた場合にはステップ７４へ進み、吸気圧センサ４０の
検出値Ｐｂａが所定値、例えば２６０ｍｍ）１ｇ未満で
あるか否か判断される。このステ・ノブは絞り弁３０が
全開状態にあるか又は全閉状態にあるかを判別するもの
であり、吸気圧Ｐｂａが２６０ｍｍ）Ｉｇを超える場合
全開状態にあるものとしてステップ７６へ進み、フラグ
Ｆ（がオンされる。又、ステップ７４でＰｂ　＜　２６
０　ｍ＋ｎ１１ｇである、即ち絞り弁３０が全開状態に
あると判断された場合ステップ７８へ進み、フラグＦｔ
がオフされる。

ステップ７２，７６．７８の次にはステップ８０へ進み
、フラグＦｔがオンか否か、即ち絞り弁３０が全開状態
になっているか否か判断される。絞り弁３０が全開状態
ではない、即ちフラグＦｔがオフの時は、次のステップ
８２で、第１のタイマをセットして時間計測が開始され
、続いてステップ８４で第２のフラグＦｐがオフされる
。ステップ８０でフラグＦｔがオンと判断された場合に
はステップ８６へ進み、フラグＦｐがオンか否か判断さ
れる。フラグＦｐはステップ８４でオフされているので
、絞り弁が全開状態になった際の最初の検出時のステッ
プ８６ではオフとなっているから、この場合ステップ８
８へ進む。ステップ８日では、最高大気圧Ｐａｎをとり
あえず５００　ｍｍＨｇとし、次のステップ９０でフラ
グＦ１１がオンされる。尚、この’　５００　ｍｍＨｇ
」は測定対象たる大気圧値の下限値であり、自動車が登
板可能な高地の大気圧値の最低値を予め選択しておく。

従って、絞り弁３０が全開状態となって２回目のステッ
プ８６ではフラグＦｐはオンとなっており、この場合に
はステップ９２で吸気圧の補正値ΔＰｂａの検索が行わ
れる。第５図は此の補正値を示す説明図であるが、機関
回転数Ｎｅの変動に伴って吸気通路内の空気の流速が変
動するためベルヌーイの定理の速度項の損失分を補填す
る値を補正値ΔＰｂａとし、検出した吸気圧値Ｐｂａに
該補正値ΔＰｂａを加算して、後述の如く大気圧値と擬
制するものである。この補正値ΔＰｂａは機関毎に予め
設定しておき、同図で示すように機関回転数Ｎｅに応じ
て検索する。

次のステップ９４では、吸気圧値Ｐｂａに補正値へＰｂ
ａを加算した値が大気圧値Ｐａとみなされる。即ち、絞
り弁３０が全開状態での吸気圧値Ｐｂａに基づいて大気
圧値Ｐａが推定されることになる。

続いて、ステップ９６で大気圧値Ｐａが前記最高大気圧
値Ｐａｍを超えるか否か判断され、Ｐａ＞Ｐａｍである
場合ステップ９８に進み、Ｐａ≦Ｐａｍである場合ステ
ップ１００に進む。ステップ９日では大気圧値Ｐａが最
高大気圧値Ｐａｍとされ、ステップ１００では誤検出を
防止するためにステップ８２で第１タイマをセットして
から其のタイマ値が２秒間を経過したか否か判断される
。即ち、絞り弁３０が全開状態となって２秒間の間での
大気圧値Ｐａの最高値がＰａｍとして求められることに
なる。２秒間が経過している場合ステップ１０２で第１
タイマをリセットした後、ステップ１０４へと進む。ス
テップ１０４では、平地での大気圧値Ｐａｏ、即ち７６
０　ｍｍ１１ｇと、得られた最高大気圧値Ｐａｍとの偏
差ΔＰａが求められ、高地走行中であるか否かの判断資
料とされる。

続いて、降板中の大気圧値更新ステップについて説明す
ると、降板中絞り弁３０が全開された場合前述のステッ
プ９４において当該下陣地点での大気圧値が新たに測定
されることになるが、然らざる場合にはステップ１０６
に到着することになる。

従って、先ずステップ１０６において機関回転数Ｎｅカ
月５００　ｒｐｍを超えているか否か判断し、超えてい
ると判断される場合ステップ１０８において吸気圧値Ｐ
ｂａが１５０ｍｍＨｇ未満か否か判断する。この’　１
５０　ｍｍ１１ｇ　Ｊは車両の減速状態を推定させるに
十分な値としてアイドル時の吸気圧値より小さい値を予
め選択しておくものである。

ステップ１０８において吸気圧Ｐｂａが１５０　＋ｎ＋
ｕｔ１ｇ未満と判断された場合、ステップ１１０におい
て車両加速度Δ■が２　ｋｕ＋／ｈ／ｓ　（１秒当たり
の時速変化量）を超えているか、即ち車両が加速中が否
が判断する。

ステップ１０６，１０８，１１０で否定された場合には
続いてステップ１１２において第２タイマがセットされ
る。又、ステップ１０６，１０８．１１０で全て肯定さ
れた場合には、ステップ１１４においてステップ１１２
でセットされた第２タ仁マ値が４秒を超えたか否か判断
する。４秒を超えたことが確認された場合、ステップ１
１６において第２タイマをリセットすると共に、ステッ
プ１１８においてステップ１０４で算出した偏差ΔＰａ
が３　Ｑ　ｍｍ１１ｇを超えるか否か判断し、超える場
合には該偏差ΔＰａより５ｍｍ１１ｇ減算する（ステッ
プ１２０）。従って、降板動作が確認されると４秒毎に
５　ｍｍＨｇづつ大気圧値が増加させられることになる
。尚、ステップ１１４，１１８で否定された場合にはリ
ターンする。

上記において、ステップ１０４以前が前記したステップ
１０に、ステップ１０６，１０８が前記したステップ１
２に、ステップ１１０乃至１１６が前記したステップ１
４に、ステップ１１８以下が前記したステップ１６に該
当する。即ち、本発明の場合、降板減速時の車速の上昇
度と大気圧上昇度が略等しいことに着目してなされたも
のであり、機関回転数及び吸気圧より減速状態を推定す
ると共に車両加速度から降板動作を推定し、絞り弁の全
開状態が検出されない場合であっても測定大気圧値を平
地大気圧値に向けて徐々に更新せしめ、因って平地到着
後（乃至降板の中途）の高負荷判定領域を適正に保って
該状態での運転性を向上させるものである。又、その前
段の高地における大気圧の測定に際しても簡易な構成で
行なえると共に、大気圧測定中にも吸気圧に応じて機関
を併行的に制御ＴＩすることが出来る。尚、降板動作を
車両加速度から推定したが、機関回転数変化率ΔＮｅ（
ｒｐｍ／ｓ）から推定し、例えばΔＮｅが３Ｏｒｐｍ／
ｓを超える場合車両が降板中と判断しても良い又、以上
の実施例において運転時間等に付いて具体的な数値を示
したが、これらは例示であって其の数値に限定するもの
ではないことは云うまでもない。

（発明の効果） 本発明は高負荷状態の吸気圧に基づいて大気圧を測定す
ると共に車両の減速状態を検出して其の状態での機関運
転パラメータが所定値以上変動する運転時間を測定し其
の経過に応じて測定大気圧値を更新する如く構成したの
で、簡易な構成をもって高地走行時の大気圧を検出出来
ると共に大気圧測定と吸気圧による機関制御とを併行的
に行うことが出来、更に高地より陣坂中の際に測定大気
圧値を下降高度に応じて適正に修正することが出来る利
点を備える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明の実
現に使用する内燃機関の全体概略図、第３図は第２図で
示された制御ユニットのより詳細な構成を示すブロック
図、第４図は本発明の実施例を示すフロー・チャート及
び第５図は第４図フロー・チャートで用いられる吸気圧
補正値ΔＰｂａを示す説明グラフである。 第１図 子巾′正イ直Δｐｂσ　（ｍｍＨＱ） 手続主甫正書　（自発） 昭和６２年　８月　７日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車両搭載内燃機関の高負荷時の絞り弁下流の吸気管圧力
   を基にして大気圧を測定すると共に、車両の減速状態を
   検出し、次いで該減速状態における機関運転パラメータ
   の検出値が所定値を超える運転時間を測定し、次いで前
   記測定大気圧値を該運転時間に応じて更新することから
   なることを特徴とする内燃機関の大気圧測定方法。