KR0127127B1 - 엔진의 제어 장치 - Google Patents

엔진의 제어 장치

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KR0127127B1
KR0127127B1 KR1019930002545A KR930002545A KR0127127B1 KR 0127127 B1 KR0127127 B1 KR 0127127B1 KR 1019930002545 A KR1019930002545 A KR 1019930002545A KR 930002545 A KR930002545 A KR 930002545A KR 0127127 B1 KR0127127 B1 KR 0127127B1
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가즈히데 도가이
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나까무라 히로까즈
미쯔비시 지도샤 고교 가부시끼가이샤
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Abstract

내연기관의 엔진 회전 속도 정보를 출력하는 엔진 회전 속도 검출 수단과, 내연기관의 흡기 온도 정보를 출력하는 흡기 온도 검출 수단과, 내연기관의 각 기통의 작동 정보를 검출하여 각 기통 작동 정보를 출력하는 기통 작동 정보 검출 수단과, 내연기관의 흡기관내의 압력 정보를 출력하는 흡기관내 압력 검출 수단과, 흡기관압과 엔진 회전 속도의 관련을 나타내는 흡입 효율 보정치를 기통 작동 정보에 따라서 산출하는 흡입 효율 보정치 산출 수단과, 흡입 효율 보정치와 흡기관압 및 흡기 온도 Ta 정보에 의거하여 내연기관의 흡입 공기량을 산출하는 흡입 공기량 산출수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

엔진의 제어 장치
제1도는 본 발명의 제1실시예로서 엔진의 제어 장치 전체 구성도.
제2도는 제1도의 제어 장치에 의한 흡입 효율 보정치의 경시 변화선도.
제3도는 제1도의 제어 장치내의 흡입 효율 보정치 산출 수단과 흡입 공기량 순찰 수단의 블럭도.
제4도는 제1도의 제어 장치의 ECU를 사용하는 저속 운전 모드에서의 흡입 효율 보정치 산출 맵의 특성선도.
제5도는 제1도의 제어 장치의 ECU를 사용하는 휴통 운전 모드에서의 흡입 효율 보정치 산출 맵의 특성선도.
제6도는 제1도의 제어 장치의 ECU가 행하는 제어 프로그램중의 메인 루틴의 플로우챠트.
제7도는 제1도의 제어 장치의 ECU가 행하는 흡입 효율 보정치 산출 루틴의 플로우챠트.
제8도는 제1도의 제어 장치의 ECU가 행하는 인젝터 구동 루틴의 플로우챠트.
제9도는 제1도의 제어 장치의 ECU가 행하는 점화 제어 루틴의 플로우챠트.
제10도는 제1도의 흡기량 산출 장치의 ECU를 사용하는 고속 운전 모드에서의 흡입 효율 보정치 산출 맵의 특성선도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 흡기 통로,2 : 스로틀 밸브,
8 : 스로틀 밸브 개도 센서,10 : 부압 센서,
12 : 엔진 회전 센서,13 : 실린더 헤드,
14 : 흡기온도 센서,15 : ECU,
17 : 인젝터,20 : 기통 작동 판별 수단,
23 : 점화 플러그,26 : 제1전자 밸브,
31 : 제2전자 밸브,33 : 크랭크각 센서,
pb : 흡기관내 압력,E : 엔진,
φ : 기준신호,#1 : 휴통 기통,
#2 : 운전 기통,#3 : 운전 기통,
#4 : 휴통 기통,Ken : 흡입 효율 보정치
본 발명은 내연기관의 연소실의 흡입 공기량을 내연기관의 흡기다기관내의 압력정보에 의거해서 산출하는 스피드덴시티의 방식을 사용한 엔진의 제어 장치에 관한 것이다.
내연기관의 제어계는 기관의 각 운전 정보를 각종 센서 등에 따라서 필요에 따라서 각 운전정보에 따른 제어치를 소정의 제어치 산출수단으로 산출하고 산출된 제어치에 따른 출력으로 각종 액튜에이터를 구동하고 소정의 제어량으로 각 기구를 구동 제어하게 구성되어 있다.
이같은 내연기관에서는 기관의 연소실로 공급하는 흡입 공기량(A/N)이 스로틀 밸브의 개로에 응하여 조정되고 있으며 그 스로틀 개도나 엔진의 회전수 상당의 흡입 공기량을 연료에 상응하는 알맞는 양만큼을 연소실측으로 연료 공급을 행하게 구성되어 있다.
그런데, 이같은 연료 공급 기구에서 사용하는 흡입 공기량 정보나 내연기관의 점화 시기 제어에서 사용하는 진각량(進角量) 정보의 산출에 흡기다기관내의 압력치를 사용하는, 소위 스피드덴시티의 방식을 채용한 엔진이 알려져 있다. 이 스피드덴시티의 방식에서는 직접 출력하는 에어플로 센서 등에 의해서 흡입 공기량을 흡기다기관내에서 직접 구하는 일이 없고, 다만 흡기다기관압을 압력 센서로 인도하는 관료를 접속하는 것만으로 되며, 흡기계(吸氣系)의 흡기 저항이 적고, 게다가 센서 코스트를 저감할 수 있는 이점이 있다.
그런데, 종래 이 스피드덴시티 방식에서는 검출되고 계산되는 흡기다기관 부압에 관련해서, 흡입 공기량을 산출하고 있는데, 이 경우, 특히 흡배기 기구의 변동, 예를 들면, 캠 타이밍의 변경이, 전통 운전(全筒運轉)과 휴통 운전(休筒運轉)의 절환을 행하는 내연기관에 있어서는 흡기다기관 부압과 흡입 공기량이 관련되어 변동(fluctate)되어, 산출되는 흡입 공기량의 신뢰성이 저하되는 문제가 생긴다.
본 발명의 목적은 스피드덴시티 방식에 의해서 산출되는 흡입 공기량의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 엔진의 제어 장치를 제공하는데 있다.
본원의 요지는 엔진의 엔진 회전 속도 정보를 출력하는 엔진 회전 속도 검출 수단과, 상기 엔진의 흡기 온도 정보를 출력하는 흡기 온도 검출 수단과, 상기 엔진의 각 기통의 작동 정보를 판정하고 기통 작동 정보를 출력하는 기통 작동 정보 판정 수단과, 상기 엔진의 흡기다기관내의 압력 정보를 출력하는 흡기다기관내 압력 검출 수단과, 상기 흡기다기관내의 압력 정보와 상기 엔진의 회전 속도 정보의 관계를 나타내는 흡입 효율 보정치를 상기 기통 작동 정보에 따라서 산출하는 흡입 효율 보정치 산출 수단과, 상기 흡입 효율 보정치에 의거해서 상기 엔진으로 흡입되는 흡기량을 산출하는 흡입 공기량 산출 수단을 가진 것을 특징으로 하는 엔진의 제어 장치이다.
또, 본원에 있어서, 상기 엔진 회전 속도 검출 수단은 엔진 회전수를 점화 펄스로 검출하는 엔진 회전수 센서로 되어 있고, 상기 흡기 온도 검출 수단은 상기 엔진의 흡기관에 설치한 흡기온도 센서로 되어 있고 상기 흡기다기관내 압력 검출 수단은 상기 엔진의 흡기다기관에 설치한 부압 센서로 되어 있다.
또, 본원의 엔진의 제어 장치에 있어서, 상기 기통 작동 정보 판정 수단은 상기 엔진의 일부의 기통이 휴지(休止)되는 휴통 상태와, 상기 엔진의 모든 기통이 작동되는 전통 상태를 판정하고 상기 흡입 효율 보정치 산출 수단으로 산출되는 상기 흡입 효율 보정치는 전통 상태에서 산출되는 흡입 효율 보정치를 휴통상태에서 산출되는 흡입 효율 보정치보다 크게 설정하고, 상기 기통 작동 정보 판정 수단은 상기 엔진의 고회전 운전 상태에 적합한 밸브 작동 상태인 고속 운전 상태와, 상기 엔진의 저속 회전 운전 상태에 적합한 밸브 작동 상태인 저속 운전 상태를 판정하고, 상기 흡입 효율 보정치 산출 수단에 의해 산출되는 상기 흡입 효율 보정치는 고속 운전 상태에서 산출되는 흡입 효율 보정치를 저속 운전 상태에서 산출되는 흡입 효율 보정치보다 크게 설정하고 상기 기통 작동 정보 판정 수단은 상기 엔진의 일부의 기통이 휴지되는 휴통 상태와, 상기 엔진의 고회전 운전 상태에 적합한 밸브 작동 상태인 고속 운전 상태와 상기 엔진의 저회전 운전 상태에 적합한 밸브 작동 상태인 저속 운전 상태를 판정하고, 상기 흡입 효율 보정치 산출 수단에 의해서 산출되는 흡입 효율 보정치의 크기는 고속 운전 상태에서 산출되는 흡입 효율 보정치 저속 운전 상태에서 산출되는 흡입 효율 보정치 휴통 상태에서 산출되는 흡입 효율 보정치로 되고, 상기 흡입 효율 보정치 산출 수단은 상기 기통 작동 정보 판정 수단으로부터 출력된 기통 작동 정보에 의거해서 그 기통 작동 정보의 변화를 판정하는 운전 모드 변화 판정 수단을 가지며, 상기 기통 작동 정보의 변화가 검출되고부터 소정 시간이 경과되어 있지 않다고 판단하면 전회 산출된 흡입 효율 보정치와 금회 산출된 흡입 효율 보정치를 보간 또는 평활화한 것을 흡입 효율 보정치로서 산출되는 것을 특징으로 하는 엔진의 제어장치이다.
또, 상기 운전 모드 변화 판정 수단은 상기 기통 작동 정보가 변화되고부터의 경과 시간을 계측하는 수단을 가지며, 상기 흡입 효율 보정치 산출 수단은 상기 기통 작동 정보 판정 수단으로부터 출력된 기통 작동 정보에 의거해서 그 기통 작동 정보의 변화를 판정하는 운전 모드 변화 판정 수단을 가지며, 상기 기통 작동 정보의 변화가 검출되고부터 소정 시간 경과한 것을 판단하면 금회 산출되는 흡입 효율 보정치를 흡입 효율 보정치로서 산출하고, 상기 운전 모드 변화 판정 수단은 상기 기통 작동 정보가 변화되고부터의 경과 시간을 계측하는 수단을 가지며, 상기 흡입 공기량에 의거해서 상기 엔진의 연료 분사 밸브로부터 분사되는 연료의 분사 시간을 산출하는 분사 시간 산출 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 엔진의 제어 장치이다.
제1도에 도시한 엔진의 제어 장치는 밸브 작동 상태를 변경 가능한 밸브 가변 기구 부착의 직렬 4기통 엔진(이후, 다만 엔진 E라 기술)에 장착된다.
엔진(E)의 흡기 통로(1 ; air intake manifold)는 흡기 분기관(6)과 그것에 연결되는 서어지 탱크(9) 및 상기 탱크와 일체의 흡기관(7 ; intake duct)과 도시하지 않는 에어 크리너에 의해서 구성되어 있다. 흡기관(7)은 그 내부에 회전가능하게 수용된 스로틀 밸브(2)를 적용하고, 이 스로틀 밸브(2)의 회전축(201)은 흡기 통로(1)의 외부에서 스로틀 레버(3)에 연결되어 있다.
상기 스로틀 레버(3)에서는 액셀 페달(도시 생략)에 연동하는 스로틀 레버(3)를 거쳐 스로틀 밸브(2)를 제1도중 반시계 회전 방향으로 회동시키게 연결되어 있고, 스로틀 밸브(2)는 이것을 폐쇄 방향으로 가압하는 리턴 스프링(도시 생략)에 의해 액셀 케이블의 인장력을 약하게 하면 닫히게 되어 있다. 또한, 스로틀 밸브(2)에는 상기 밸브의 개도 정보를 출력하는 스로틀 개도 센서(8)가 장착되어 있다.
다른 한편, 스로틀 밸브(2)를 우회하는 흡기 바이패스로(101 ; intake bypass duct)에는 공회전 제어용의 공회전 회전수 제어(ISC) 밸브(4)가 장착되며, 상기 밸브(4)는 스프링(401)에 의해서 밸브가 닫히도록 가압되며 스텝 모터(5)에 의해서 구동된다. 또한, 부호 16는 공회전시의 난기 보정(warming up compasation)을 냉각수의 온도에 따라서 자동적으로 행하는 제1공회전 에어 밸브를 가리킨다.
또한, 흡기 통로(1)에는 흡기 온도(Ta) 정보를 출력하는 흡기온도 검출 수단으로서의 흡기온도 센서(14)가 설치되며, 엔진의 난기 온도로서의 냉각수의 온도를 검출하는 냉각수온도 센서(11)가 설치되고, 엔진 회전 속도 검출 수단으로서 엔진 회전수를 점화 펄스로 검출하는 엔진 회전 센서(12)가 설치되어 있다. 또한, 서어지 탱크(9)에는 흡기관내의 압력 정보를 출력하는 흡기관 압력 검출 수단으로서의 부압 센서(10)가 장착되어 있다.
엔진(E)의 실린더 헤드(13)에는 각 기통에 연통 가능한 흡기로 및 배기로가 각각 형성되고, 각 유로(流路)는 도시하지 않은 흡기 밸브 및 배기 밸브에 의해서 개폐된다. 제1도에서, 운전 기통으로서의 제2기통(#2) 및 제3기통(#3)의 각 흡배기 밸브는 상시 개폐 가능하며 휴통 기통으로서의 제1기통(#1)과 제4기통(#4)의 각 흡배기 밸브는 이것에 대항하는 도시하지 않는 각 록커 아암에는 소정시간에 흡배기 밸브의 개폐 작동을 정지 또는 가변 가능한 밸브 가변 기구(M)를 부설하고 있다. 여기에서, 가변 기구(M)는 도시하지 않은 록커 아암상의 도시하지 않은 밸브 가압편을 유압 절환 수단에 의해서 밸브 대항 위치와 퇴각 위치로 절환이동시키고, 록커 아암의 밸브 가압 작동을 밸브 정지시에 헛돌게 한다는 주지의 구성을 취한다.
또한, 밸브 가변 기구(M)로서의 저속 절환 기구(K1)에는 유압 회로(22)에서 제1전자 밸브(26)를 거쳐서 압력유체가 공급되며, 고속 절환 기수(K2)에는 유압 회로(30)에서 제2전자 밸브(31)를 거쳐서 압력유체가 공급된다. 여기에서 저속 캠에 의한 저속 모드(M-1)의 운전시에는 3방향 밸브인 제1전자 밸브(26)와 제2전자 밸브(31)는 동시에 오프이며, 고속 캠에 의한 고속 모드(M-2)의 운전시에는 제1전자 밸브(26)와 제2전자 밸브(31)는 동시에 온이며, 휴통 코드(M-3)의 운전시에는 제1전자 밸브(26)만 온, 제2전자 밸브(31)는 오프이다. 이들 양 전자(26),(31)는 후술의 엔진 제어 유닛(ECU, 15)으로부터 출력되는 구동 신호에 의해서 구동 제어된다. 또한, 제1도의 실린더 헤드(13)에는 각 기통에 연료를 분사하는 인젝터(17)가 장착되며, 각 인젝터는 연료 압력 조정 수단(18)에 의해서 정압 조정된 연료를 연료 공급원(19)부터 받고, 그 분사 구동의 제어는 ECU(15)에 의해서 이루어진다. 또한, 제1도의 실린더 헤드(13)에는 각 기통마다 점화 플러그(23)가 장착되며 특히, 상시 운전 기통(#2, #3)의 양 플러그(23)는 동시에 결선되어서 단일 점화 구동수단으로서의 점화기(ignitor)(24)에 접속되며 휴통 기통(#1, #4)의 양 플러그(23)는 동시에 결선되어서 점화기(25)에 접속된다. 양 점화기(24, 25)는 ECU(15)내의 각 출력 회로에 접속된다.
여기에서, 특히, 전기통 운전 모드에 있어서는 상시 운전 기통(#2, #3)의 그룹 점화와 휴통 기통(#1, #4)의 그룹 점화가 약 크랭크간 180°의 간격을 유지하고, 목표 점화 시기(φt)에 서로 행해지지만, 이것과 대조적으로, 휴통 운전 모드에 있어서는, 휴통 기통(#1, #4)의 동시 점화 처리가 배제되고 상시 운전 기통(#2, #3)의 동시 점화만이 목표 점화 시기(φt)에 행해지게 구성되어 있다.
엔진 제어 유니트(ECU, 15)는 마이크로 컴퓨터에 의해서 그 요부가 형성되고 엔진의 연료 분사량 제어, 스로틀 밸브 구동 제어, 점화 시기 제어, 기통 작동 절환 제어 등의 주지의 제어 처리에 덧붙여서, 흡입 효율 보정치 산출 처리를 행한다.
특히, 여기에서의 ECU(15)는 제3도에 도시한 바와 같이 엔진 회전 속도(Ne)와 흡기 온도(Ta)와 기통 작동 정보(#n)와 흡기 관내 압력(pb)을 각 센서(12, 14, 10) 및 판별 수단(20)에 의해서 검출하고, 흡입 효율 보정치 산출 수단으로서 흡기관내 압력(pb ; inkate air pressure)과 내연기관의 엔진 회전 속도(Ne)의 관련을 표시하는 흡입 효율 보정치(Ken)를 기통 작동 정보(#n)의 차이에 따라서 각각 산출하고, 흡입 공기량 산출 수단으로서 흡입 효율 보정치(Ken)의 흡기관내 압력(pb) 및 흡기 온도(Ta)에 의거해서 내연기관의 흡입 공기량(A/N)을 산출하는 기능을 갖는다.
또한, 여기에서의 연료 공급 제어에서는 흡입 공기량에 의거하는 기본 연료 펄스 폭(Tf)을 산출하고 이것에 공연비 기타의 보정 계수를 곱하고 인젝터 구동 시간을 결정하고, 휴통시(후술의 인젝터 정지 지령)에는 휴통 기통(#1, #4)을 제하는 상시 운전 기통(#2, #3)만의 인젝터(25)를 구동시키고 전기통 운전시에는 전기통의 인젝터(25)를 구동하는 주지의 인젝터 구동 제어 처리를 행한다.
여기에서의 ECU(15)에는 엔진 회전 센서(12)에서 엔진의 회전수(Ne), 스로틀 개도 센서(8)에서 스로틀 개도(θs), 부압 센서(10)에서 흡기관 내 압력(pb), 냉각수온도 센서(11)에서 엔진의 분위기 온도로서의 냉각수의 온도(Tw), 크랭크각 센서(33)에서 단위 크랭크각 신호(△θ), 기통 판별 센서(34)에서 기준 신호(φc)(여기에선 크랭크각 180°마다 발생된다)가 각각 판별되고 있다. 또, ECU(15)로부터 출력되는 제1 및 제2전자 밸브(26, 31)의 구동 신호를 판별하므로서 기통 작동 정보(#n)를 판별한다.
제6도 내지 제9도는 본 발명의 일실시예로서의 엔진의 흡기량 산출 장치에서 쓰이는 (ECU, 15)의 제어 프로그램의 각 플로우챠트를 도시한다.
본 ECU(15)는 도시하지 않는 메인 스위치의 키온에 의해서 메인 루틴에서의 제어로 들어간다.
여기에서는 우선 각 기능의 체크, 초기치 세트 등의 초기 기능 세트가 이루어지고 계속해서 엔진의 각종 운전 정보를 판독하고, 그리고 나서 스텝 a3으로 나아간다. 여기에서의 기통 작동 절환 제어로서는 휴통 제어를 제2전자 밸브(31)를 거쳐서 밸브 가변 기구(M)로 행하고 고저 절환 제어를 제1전자 밸브(26)를 거쳐서 밸브 가변 기구(M)로 행한다. 예를 들면, 중저부하의 정속 주행중의 적합한 시에 제1, 제4기통(#1, #4)의 휴통 처리가 이루어지게 제어되어 있으며, 그때, 휴통 운전 모드(M-3)에 입력되어 있는 지령을 휴통 플러그(ICFLG)의 절환에 의해서 행하고 있다. 또한, 엔진 회전수(Ne)에 의거하여 미리 설정되어 있는 도시하지 않은 고속 캠 사용 영역에서의 고속 운전 모드(M-2)와 저속 캠 사용 영역에서의 저속 운전 모드를 선택적으로 행하도록 제1전자 밸브(26)로 절환 제어되어진다.
이후, 스텝 a4의 점화 시기 연산 루틴에서는 목표 점화 시기(φt)를 기관의 냉각수의 온도(Wt), 기관 회전수(Ne), 흡입 공기량(A/N), 부하(θs), 기타 등으로 보정해서 구하는 주지의 연산 방법이 채용된다. 특히 여기에서의 흡입 공기량(A/N)은 기통 작동 절환 제어에 의해서 운전 모드의 절환이 있어도 후술의 흡입 효율 보정치(Ken)로 보정되고 그 값이 보다 신뢰성이 있는 것으로 되어진다. 스텝 a5의 드웰(dwell)각 결정 처리에서는 각 점화 처리시의 드웰각을 기관 회전수(Ne)에 의거해서 도시하지 않은 드웰각 산출 맵에 의거해서 산출한다.
스텝 a6에 이르면 엔진의 기타의 제어가 실행되며 그 제어 주기의 처리를 종료하고 리턴한다.
이같은 메인 루틴의 도중의 소정 크랭크각(180°주기)에 이른 시점에서 제7도에 도시하는 흡입 효율 보정치 산출 수단으로서의 흡입 효율 보정치 산출 루틴으로 들어간다.
여기에서는 우선 휴통 운전 모드(M-3)인지 아닌지를 제2전자 밸브(31)의 온, 오프 상태에 의거해서 검출하고 제1전자 밸브(26)의 온, 오프 상태에 따라서 저속 운전 모드(M-1)인지 고속 운전 모드(M-2)인지를 판정하는 기통 작동 센서(20)로서 기능하고, 현 운전 모드의 검출 후, 운전 모드 변화 판정 수단에 의해서 그의 현 운전 모드가 전회의 운전 모드와 같은지 아닌지를 판정하고, 모드에 변화가 있는 경우에는, 스텝 b3으로 간다. 스텝 b3에서는 변화 후 시간(T)을 1로 하고, 한편, 모드에 변화가 없는 경우에는 스텝 b1에서 스텝 b2로 가서, 변화 후 시간(T)에 1을 가산해서 갱신한다.
스텝 b2, b3에서 스텝 b4에 도달하면, 여기에서는 엔진 회전 센서(12)에서 엔진의 회전수(Ne)가 부압 센서(10)에서 흡기관내 압력(pb)이 검출 계산되고, 스텝 b5에 이르면 전회의 운전 모드가 저속 운전 모드(M-1)인지 고속 운전 모드(M-2)인지 휴통 모드(M-3)인지를 검출하고, 그 전회 모드에서의 흡입 효율 보정치(Ke1)가 제3도에 도시하는 흡입 효율 보정치 산출 맵 m1, m2, m3을 따라서 산출된다. 이 경우, 전회의 운전 모드가 저속 운전 모드(M-1)에서는 제3도의 저속 운전용 맵 m1(제4도에 맵의 일예를 도시함)이, 고속 운전 모드(M-2)의 제4도의 고속 운전용 맵 m2(제10도에 동 맵의 일예를 도시함)이, 휴통 운전 모드(M-3)에서는 제3도의 휴통용 맵 m3(제5도에 동 맵의 일예를 도시함)이 각각 채용된다. 여기에서, 각 맵 m1, m2, m3에 입력되어 있는 수치는 거의 엔진 회전수(Ne)가 크고 또한, 흡기관내 압력(pb)이 커서 거의 최대치를 갖는 동시에 맵의 상시 영역에서 m2m1m3의 관계가 성립되게 설정되어 있다. 스텝 b6에서는 금회의 운전 모드가 M-1 인지 M-2 인지 M-3 인지를 검출하고 그 금회 모드에서의 흡입 효율 보정치(Ke2)가 제3도에 도시하는 흡입 효율 보정치 산출 맵 m1, m2, m3을 따라서 산출된다.
스텝 b7, b8에 도달하면, 여기에서는 흡입 효율 보정치(Ken)를 전회치와 금회치의 각 흡입 효율 보정치(Ke1),(Ke2)를 평활화하여 산출한다. 여기에서는 하기의 (3) 식에서 산출하지만, 이 경우, 먼저 (1), (2) 식에서의 금회의 평활화 계수 αn을 계산한다. 여기에서, 변화 후 시간(T)가 설정치(n)를 하회하는 동안은 (1)식으로, 상회하면 (2)식으로 각각 산출한다. 또한, △a는 평활화율을 나타내며 예를 들면 0.1 정도에 설정된다.
αn = α(n-1) + △a ............................................... (1)
αn = 1 .................................................................. (2)
Ken = αnKe2 + (1-αn)Ke1 .................................... (3)
이 같이 해서 산출된 흡입 효율 보정치(Ken)의 경시 변화 특성의 일예를 제2도에 도시했다. 제2도에서는 전회의 흡입 효율 보정치(Ke1)가 평활화율(△a)에 따라서 금회의 흡입 효율 보정치(Ke2)에 경시적으로 접근하도록 수정되는 것이 분명하다. 이 처리에 의해서 절환시에 정확하게 파악할 수 없는 흡입 효율 보정치(Ken)를 보간하고 과도의 어긋남을 방지하고 있다.
이후, 스텝 b9에서는 흡입 공기의 상태 방정식(P·V = N·R·Ta)에 의거해서 흡입 공기량(A/N)을 하기의 (4) 식으로 행하고, 소정의 에리어에 저장한다. 또한, P는 하사점(下死点)에서의 실린더내의 압력, V는 실린더 용적, N는 공기의 몰수, R는 가스 정수, Ta는 흡입 공기 온도를 나타낸다. 하사점에서의 기통압 P는 흡기관내 압력(pb)을 흡입 효율 보정치(Ken)로 보정하고 P(=Pb ×ken)을 구한다.
P×1/760×V → A/N ......................................... (4)
이후, 스텝 b10에서는 금회의 흡입 효율 보정치(Ken)를 전회의 흡입 효율 보정치의 에리어Ke(n-1)에 저장하고, 금회의 평활화 계수(αn)를 전회의 평활화 계수의 에리어(n-1)에 저장하고, 메인 루틴에 귀환한다.
다음에 메인 루틴의 도중에서의 인젝터 구동 처리를 제8도를 따라서 설명한다. 분사 시간 산출 수단으로서의 인젝터 구동 루틴은 단위 크랭크각 신호(△θ)(펄스 신호)의 등장마다(every time of entry) 실행되며, 엔진 회전수(Ne) 및 흡입 효율 보정치 산출 루틴에서 산출된 흡입 공기량(A/N)을 취입한다. 스텝 c3에서는 연료 차단인지 아닌지의 정보를 구하고 차단에서는 리턴하고, 그렇지 않으면 스텝 c4에 이른다. 여기에서는 흡입 공기량(A/N)에서 기본 연료 펄스 폭(Tf)을 산출하고 그후, 목표 연료 펄스 폭(Tinj)을 기본 연료 펄스 폭(Tf)과 메인 루틴측에서 취입한 공연비 보정 계수(KAF), 대기온 및 대기압 보정 계수(KDT), 인젝터 작동 지연 보정치(TD) 등으로 산출한다.
스텝 c6에 도달하면, 휴통 작동중을 나타내는 ICFLG=1인지 아닌지 판단하고 비휴통시(전통 운전)이면 스텝 c8으로, 휴통시에는 스텝 c7으로 나아간다. 스텝 c8에서는 제1 및 4기통의 전 인젝터(17)의 구동용 드라이버에 목표 연료 펄스 폭(Tinj)을 세트하고 스텝 c7측의 휴통시에는 제2 및 제3기통만의 인젝터(17)의 구동용 드라이버에만 목표 연료 펄스 폭(Tinj)을 세트한다. 그리고, 각 드라이버를 트리거(trigger)하고 리턴한다. 이 결과 휴통 모드(M-3)에서는 제2 및 제3기통, 비휴통시 M-1, M-2에는 제1 및 제4기통의 각 인젝터(17)가 소정의 분사 타이밍에서 각각 분사 구동을 행한다.
다음에 메인 루틴의 도중에서의 점화 제어 처리를 제9도를 따라서 설명한다.
제9도의 점화 제어 루틴은 상사점 전 75°(75°BTDC)에 이를 때마다(크랭크각 180°) 오프에서 온으로 기준 신호(φc)가 변화하는데 의거해서 메인 루틴에 끼어 넣어서 실행된다. 여기에서의 스텝 d1에서는 소정의 데이타를 취입하며 스텝 d2, d3에서는 최신의 목표 점화 시기(φt) 및 최신의 드웰각을 점화 구동 회로의 소정 카운터 단자에 세트하고, 메인 루틴으로 리턴한다. 여기에서는 전 운전 모드에서 상시 운전 기통(#2, #3)의 그룹 점화가 점화기(24)의 구동에 의해서 행해지며, 휴통 기통(#1, #4)의 그룹점화가 점화기(25)의 구동에 의해 행해지고, 크랭크각 180°경과마다 점화기가 구동되면 각 그룹의 한쪽이 압축 상사점 근처에서, 다른쪽이 배기 상사점 근처에서 점화 처리를 서로 행하게 된다.
이상 같이, 본 발명은 엔진 회전 속도 정보와 흡기 온도 정보와 각 기통의 작동 정보와 흡기관내의 압력 정보(intake air pressure data)를 각 센서 및 판별 수단에 의거해서 검출하고, 내연기관의 흡기다기관내 압력과 엔진 회전 속도의 관련을 나타내는 흡입 효율 보정치를 기통 작동 정보에 따라서 산출하고, 흡입 효율 보정치와 흡기관내 압력 및 흡기 온도 정보에 의거해서 내연기관의 흡입 공기량을 산출할 수 있고 특히 스피드덴시티 방식에 의해서 산출되는 흡입 공기량의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (15)

  1. 엔진의 엔진 회전 속도 정보를 출력하는 엔진 회전 속도 검출 수단(12)과, 상기 엔진의 흡기 온도 정보를 출력하는 흡기온도 검출 수단(14)과, 상기 엔진의 각 기통의 작동 정보를 판정하고 기통 작동 정보를 출력하는 기통 작동 정보 판정 수단(20)과, 상기 엔진의 흡기다기관내의 압력 정보를 출력하는 흡기다기관내 압력 검출 수단(10)과, 상기 흡기다기관내의 압력 정보와 상기 엔진의 회전 속도 정보의 관계를 나타내는 흡입 효율 보정치를 상기 기통 작동 정보에 따라서 산출하는 흡입 효율 보정치 산출 수단과, 상기 흡입 효율 보정치에 의거해서 상기 엔진의 흡입 흡기량을 산출하는 흡입 공기량 산출 수단을 가진 것을 특징으로 하는 엔진의 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 엔진 회전 속도 검출 수단은 엔진 회전수를 점화 펄스로 검출하는 엔진 회전수 센서(12)로 되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 흡기 온도 검출 수단은 상기 엔진의 흡기다기관에 설치한 흡기온도 센서(14)로 되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 흡기관내 압력 검출 수단은 상기 엔진의 흡기다기관에 설치한 부압 센서(10)로 되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 기통 작동 정보 판정 수단(20)은 상기 엔진의 일부의 기통이 휴지되는 휴통 상태와, 상기 엔진의 모든 기통이 작동되는 전통 상태를 판정하는 것을 특징으로 하는 엔진의 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 흡입 효율 보정치 산출 수단으로 산출되는 상기 흡입 효율 보정치는 전통 상태에서 산출되는 흡입 효율 보정치를 휴통(休筒) 상태에서 산출되는 흡입 효율 보정치보다 크게 설정한 것을 특징으로 하는 엔진의 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 기통 작동 정보 판정 수단(20)은 상기 엔진의 고회전 운전 상태에 적합한 밸브 작동 상태인 고속 운전 상태와, 상기 엔진의 저속 회전 운전 상태에 적합한 밸브 작동 상태인 저속 운전 상태를 판정하는 것을 특징으로 하는 엔진의 제어 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 흡입 효율 보정치 산출 수단에 의해 산출되는 상기 흡입 효율 보정치는 고속 운전 상태에서 산출되는 흡입 효율 보정치를 저속 운전 상태에서 산출되는 흡입 효율 보정치보다도 크게 설정한 것을 특징으로 하는 엔진의 제어 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 기통 작동 정보 판정 수단(20)은 상기 엔진의 일부의 기통이 휴지되는 휴통 상태와, 상기 엔진의 고회전 운전 상태에 적합한 밸브 작동 상태인 고속 운전 상태와 상기 엔진의 저회전 운전 상태에 적합한 밸브 작동 상태인 저속 운전 상태를 판정하는 것을 특징으로 하는 엔진의 제어 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 흡입 효율 보정치 산출 수단에 의해서 산출되는 흡입 효율 보정치의 크기는 저속 운전 상태에서 산출되는 흡입 효율 보정치가 고속 운전 상태에서 산출되는 흡입 효율 보정치보다는 작지만 휴통 상태에서 산출되는 흡입 효율 보정치보다는 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 엔진의 제어 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 흡입 효율 보정치 산출 수단은 상기 기통 작동 정보 판정 수단으로부터 출력된 기통 작동 정보에 의거해서 그 기통 작동 정보의 변화를 판정하는 운전 모드 변화 판정 수단을 가지며, 상기 기통 작동 정보의 변화가 검출되고부터 소정 시간이 경과되어 있지 않다고 판단하면 전회 산출된 흡입 효율 보정치와 금회 산출된 흡입 효율 보정치를 보간(補間) 또는 평활화한 것을 흡입 효율 보정치로서 산출되는 것을 특징으로 하는 엔진의 제어 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 운전 모드 변화 판정 수단은 상기 기통 작동 정보가 변화되고부터의 경과시간을 계측하는 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 엔진의 제어 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 흡입 효율 보정치 산출 수단은 상기 기통 작동 정보 판정 수단으로부터 출력된 기통 작동 정보에 따라 그 기통 작동 정보의 변화를 판정하는 운전 모드 변화 판정 수단을 가지며, 상기 기통 작동 정보의 변화가 검출되고부터 소정 시간 경과한 것을 판단하면 금회 산출되는 흡입 효율 보정치를 흡입 효율 보정치로서 산출하는 것을 특징으로 하는 엔진의 제어 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 운전 모드 변화 판정 수단은 상기 기통 작동 정보가 변화되고부터의 경과시간을 계측하는 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 엔진의 제어 장치.
  15. 제1항에 있어서, 상기 흡입 공기량에 의거해서 상기 엔진의 연료 분사 밸브로부터의 분사되는 연료의 분사 시간을 산출하는 분사 시간 산출 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 엔진의 제어 장치.
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