KR20050057460A - 스로틀 개방도 추정방법 및 ｅｃｕ - Google Patents

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KR20050057460A
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시게루 야마자키
히로카즈 히로사와
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가부시키가이샤 미쿠니
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Abstract

본 장치에 의하면, 세로축은 흡기관(101)의 흡기관 압력을 나타내고 있고, 가로축은 시간(또는 엔진행정)을 나타내고 있다. 여기서 흡기밸브가 폐쇄되어 있을 때의 스로틀 밸브(102)로부터 누설되어 침입하여 오는 공기량은 스로틀 밸브(102)의 개방도에 의하여 변화한다. 그 때문에 크랭크의 크랭크각(크랭크 주기) 또는 엔진행정에서 동기한 어느 일점에서 흡기관 압력을 측정하고, 측정한 흡기관 압력에 의거하여스로틀 밸브(102)의 개방도를 추정한다. 이것에 의하여 TPS(Throttle Position Sensor)를 구비하고 있지 않아도 스로틀 개방도를 얻는 것. 또 TPS에 의하여 얻어진 값을 더욱 정확한 값으로 보정하는 것이다.

Description

스로틀 개방도 추정방법 및 ＥＣＵ{THROTTLE OPENING ESTIMATION METHOD AND ECU (ELECTRONIC CONTROL UNIT)}
본 발명은 스로틀 개방도 추정방법 및 그 스로틀 개방도 방법을 사용하여 연료분사량을 결정하는 ECU(Electronic Control Unit)에 관한 것으로, 특히 단기통(FI) 시스템에 있어서의 스로틀 개방도의 측정 및 TPS( throttle Position Sensor)의 보정을 하는 스로틀 개방도 추정방법 및 ECU에 관한 것이다.
종래, FI 시스템에 있어서, 모터사이클용의 공기량 추정방법은, 회전수와 스로틀 개방도에 의한 공기량 추정(αN 방식)과 흡기관 압력과 회전수에 의한 공기량 추정(SD 방식)의 병용에 의하여 행하여지고 있었다. 그리고, FI 시스템의 비용절감의 목적에서 TPS를 없애고, SD 방식에 의해 회전수와 흡기관 압력만으로 공기량 추정을 행하는 방법도 검토되고 있다.
또, 출원의 발명에 관련되는 선행기술 문헌정보로서는 다음의 것이 있다.
[특허문헌 1]
일본국 특개평6-93923호 공보
그러나, 상기한 종래기술에 있어서는, TPS가 없기 때문에, 스로틀의 움직임을 알 수 없기 때문에 조작자(라이더 또는 드라이버)의 스로틀조작에 대한 제어가 어렵다는 문제점이 있었다.
또, SD/αN 병용 시스템에서도 TPS의 정밀도가 요구되는 작은 개방도 부근의 정밀도를 유지하는 것은 어렵다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 종래기술에 의한 문제를 해결하기 위하여 TPS를 구비하고 있지 않아도 스로틀 개방도를 얻는 것이 가능한 스로틀 개방도 추정방법 및 ECU를 제공하는 것을 제 1 목적으로 한다.
또, TPS에 의해서 얻어진 값을 더욱 정확한 값으로 보정하는 것이 가능한 스로틀 개방도 추정방법 및 ECU를 제공하는 것을 제 2 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 본 실시형태에 관한 ECU(Electronic Control Unit)를 포함하는 연료분사기구의 구성을 나타내는 설명도(단면도),
도 2는 본 발명의 본 실시형태의 개요를 나타내는 설명도,
도 3은 스로틀 개방도별의 흡기관 압력 파형을 나타내는 설명도(그 1),
도 4는 스로틀 개방도별의 흡기관 압력 파형을 나타내는 설명도(그 2),
도 5는 스로틀 개방도별의 흡기관 압력 파형을 나타내는 설명도(그 3),
도 6은 회전수별의 흡기관 압력 파형을 나타내는 설명도(그 1),
도 7은 회전수별의 흡기관 압력 파형을 나타내는 설명도(그 2),
도 8은 회전수별의 흡기관 압력 파형을 나타내는 설명도(그 3),
도 9는 본 발명의 본 실시형태에 관한 스로틀 개방도 추정방법에 있어서의 데이터흐름을 나타내는 설명도,
도 10은 본 발명의 본 실시형태에 관한 스로틀 개방도 추정방법의 처리순서를 나타내는 설명도(플로우차트),
도 11은 본 발명의 본 실시형태에 관한 스로틀 개방도 추정방법의 다른 처리순서를 나타내는 설명도(플로우차트),
도 12는 본 발명의 본 실시형태에 관한 스로틀 개방도 추정방법의 다른 처리순서를 나타내는 설명도(플로우차트),
도 13은 본 발명의 본 실시형태에 관한 ECU(100)에 있어서의 처리순서를 나타내는 설명도(플로우차트),
도 14는 본 발명의 본 실시형태에 관한 ECU(100)에 있어서의 다른 처리순서를 나타내는 설명도(플로우차트)이다.
상기한 과제를 해결하고 목적을 달성하기 위한 청구범위 1에 기재된 발명에 관한 스로틀 개방도 추정방법은, 흡기밸브가 폐쇄되어 있을 때의, 임의의 하나 또는 복수의 시점에 있어서의 흡기관 압력을 계측하는 흡기관 압력 계측공정과, 상기 흡기관 압력 계측공정에 의하여 계측된 흡기관 압력의 값에 의거하여, 스로틀의 개방도를 산출하는 스로틀 개방도 산출공정을 포함한 것을 특징으로 한다.
또 청구범위 2에 기재된 발명에 관한 스로틀 개방도 추정방법은, 청구범위 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 스로틀 개방도 산출공정이, 상기 흡기관 압력 계측공정에 의하여 계측된 흡기관 압력의 값 및 엔진 회전수에 의거하여 스로틀의 개방도를 산출하는 것을 특징으로 한다.
또, 청구범위 3에 기재된 발명에 관한 스로틀 개방도 추정방법은, 흡기밸브가 폐쇄되어 있을 때의, 임의의 복수의 시점에 있어서의 상기 흡기관 압력을 계측하는 흡기관 압력 계측공정과, 상기 흡기관 압력 계측공정에 의하여 계측된 복수의 시점에있어서의 흡기관 압력의 차분값에 의거하여 스로틀의 개방도를 산출하는 스로틀 개방도 산출공정을 포함한 것을 특징으로 한다.
또, 청구범위 4에 기재된 발명에 관한 스로틀 개방도 추정방법은, 청구범위 3에 기재된 발명에 있어서, 상기 스로틀 개방도 산출공정이, 복수의 시점에 있어서의 흡기관 압력의 차분값 및 엔진 회전수에 의거하여 스로틀의 개방도를 산출하는 것을 특징으로 한다.
또, 청구범위 5에 기재된 발명에 관한 스로틀 개방도 추정방법은, 청구범위 1내지 4 중 어느 하나에 기재된 발명에 있어서, 상기 흡기관 압력의 값을 나타내는 파형으로부터 엔진부하를 산출하는 엔진부하 산출공정을 더 포함하고, 상기 스로틀 개방도 산출공정이, 상기 엔진 부하 산출공정에 의하여 산출된 엔진 부하 및 엔진 회전수에 의거하여 스로틀의 개방도의 산출을 제한하는 것을 특징으로 한다.
또, 청구범위 6에 기재된 발명에 관한 스로틀 개방도 추정방법은, 청구범위 1내지 5 중 어느 하나에 기재된 발명에 있어서, 상기 스로틀 개방도 산출공정에 의하여 산출된 스로틀 개방도의 값에 의거하여 실제 스로틀 개방도를 나타내는 TPS값을 보정하는 TPS값 보정공정을 포함한 것을 특징으로 한다.
또, 청구범위 7에 기재된 발명에 관한 스로틀 개방도 추정방법은, 청구범위 6에 기재된 발명에 있어서, 상기 TPS값 보정공정이, 상기 스로틀 개방도 산출공정에 의하여 산출된 스로틀 개방도 또는 상기 TPS값이 아이들링 부근이라고 판단된 경우에만 상기 TPS값을 보정하는 것을 특징으로 한다.
또, 청구범위 8에 기재된 발명에 관한 스로틀 개방도 추정방법은, 청구범위 1 내지 7 중 어느 하나에 기재된 발명에 있어서, 상기 흡기관 압력 계측공정에 있어서의 계측의 시점을 크랭크 또는 엔진행정에 동기시키는 것을 특징으로 한다.
또, 청구범위 9에 기재된 발명에 관한 스로틀 개방도 추정방법은, 청구범위 8에 기재된 발명에 있어서, 상기 흡기관 압력 계측공정에 있어서의 계측의 시점을 엔진 회전수에 의거하여 가변으로 하는 것을 특징으로 한다.
또, 청구범위 10에 기재된 발명에 관한 ECU는, 흡기밸브가 폐쇄되어 있을 때의 임의의 하나 또는 복수의 시점에 있어서 계측된 흡기관 압력의 값에 의거하여 산출된 스로틀의 개방도의 값의 입력을 접수하는 입력수단과, 상기 입력수단에 의하여 입력이 받아 들여진 스로틀의 개방도의 값에 의거하여 연료분사량을 결정하는 결정수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
또, 청구범위 11에 기재된 발명에 관한 ECU는, 흡기밸브가 폐쇄되어 있을 때의 임의의 복수의 시점에 있어서 계측된 흡기관 압력의 차분값에 의거하여 산출된 스로틀의 개방도의 값의 입력을 접수하는 입력수단과, 상기 입력수단에 의하여 입력이 받아 들여진 스로틀의 개방도의 값에 의거하여 연료분사량을 결정하는 결정수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
또, 청구범위 12에 기재된 발명에 관한 ECU는, 흡기밸브가 폐쇄되어 있을 때의 임의의 하나 또는 복수의 시점에 있어서 계측된 흡기관 압력의 값에 의거하여 산출된 스로틀의 개방도의 변화량의 입력을 받아 들이는 입력수단과, 상기 입력수단에 의하여 입력이 받아 들여진 스로틀의 개방도의 변화량에 의거하여 연료분사량의 가감속을 제어하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
이하에 첨부도면을 참조하여 본 발명에 관한 스로틀 개방도 추정방법 및 ECU의 적합한 실시형태를 상세하게 설명한다.
(실시형태의 개요)
먼저, 본 발명의 본 실시형태의 개요에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 본 실시형태에 관한 ECU를 포함하는 연료분사기구의 구성을 나타내는 설명도(단면도)이고, 또 도 2는 본 발명의 본 실시형태의 개요를 나타내는 설명도(흡기관 압력의 변화를 나타내는 그래프)이다.
도 1에 있어서, 100은 ECU이고, 101은 흡기관이며, 102는 스로틀밸브이고, 103은 실린더(연소실)이며, 104는 흡기밸브이고, 105는 흡기밸브(104)의 개폐를 제어하는 밸브 개폐 제어기구이며, 106은 인젝터이고, 107은 각종 센서(예를들면, TPS, 흡기관 압력센서, 엔진 부하 센서 등을 포함한다)이다.
또, 도 2에 있어서 세로축은 흡기관(101)의 흡기관 압력을 나타내고 있고, 가로축은 시간(또는 엔진행정)을 나타내고 있다. 여기서 흡기밸브(104)가 폐쇄되어 있을 때(엔진행정에 있어서의 압축행정, 폭발행정, 배기행정)에는, 흡기관 압력은 시간과 함께 상승하여 간다. 이것은 흡기밸브(104)가 개방되어 있을 때(흡입행정)에는 스로틀 밸브(102)로부터 하류의 공기가 실린더(103)에 흡입되어 흡기관 압력이 내려 가는 데 대하여, 흡기밸브(104)가 폐쇄된 후(압축행정 이후)는, 스로틀 밸브(102)로부터 누설되어 침입하여 오는 공기에 의하여 흡기관(101) 내의 압력이 상승하여 가기 때문이다.
여기서, 스로틀 밸브(102)로부터 누설되어 침입하여 오는 공기량은 스로틀 밸브(102)의 개방도에 의하여 변화된다. 그 때문에 도시를 생략하는 크랭크의 크랭크각(크랭크주기)으로 동기한 어느 일점에서 흡기관 압력을 측정하여도 스로틀 밸브(102)의 개방도는 추정 가능하게 된다.
또한 흡기관(101)의 절대압의 영향을 받지 않도록 하기 위하여 흡기관 압력이 상승하는 기울기, 즉 샘플링 간격(Ts)에 대한 흡기관 압력변화(Pd)로부터 추정함으로써, 스로틀 밸브(102)의 개방도를 더욱 정밀도 좋게 추정할 수 있게 된다.
이와 같이 흡기관 압력 파형의 일정시간 간격(Ts)에서 2개 또는 그 이상의 샘플링된 흡기관 압력 변화(Pd)가 스로틀 개방도에 의하여 변화되는 것을 이용하여 TPS가 없는 시스템(예를 들면 SD 시스템)의 경우에 스로틀 개방도를 추정할 수 있음과 동시에, TPS가 있는 시스템에 있어서도, 스로틀 밸브의 소정의 포지션(개방도)에서의, 보다 정밀도가 높은 연료분사량을 결정할 수 있다.
(스로틀 개방도별의 흡기관 압력 파형)
도 3 내지 도 5는, 스로틀 개방도별의 흡기관 압력 파형을 나타내는 설명도이다. 도 3은 스로틀 개방도가 작은 경우의 흡기관 압력의 상승의 기울기이다. 또 도 4는 스로틀 개방도가 중간정도인 경우의 흡기관 압력의 상승의 기울기이다. 또 도 5는 스로틀 개방도가 큰 경우의 흡기관 압력의 상승의 기울기이다. 스로틀 개방도가 작으면 흡기관 압력의 상승의 기울기는 작고, 반대로 스로틀 개방도가 커짐에 따라 흡기관 압력의 상승의 기울기도 커진다. 이와 같이 스로틀 개방도에 의하여 흡기관 압력의 상승의 기울기가 변한다.
또, 도 6 내지 도 8은 회전수별의 흡기관 압력 파형을 나타내는 설명도이다. 도 6은 엔진의 회전수가 낮은 경우의 흡기관 압력의 상승의 기울기이다. 또 도 7은 엔진의 회전수가 중간정도의 경우의 흡기관 압력의 상승의 기울기이다. 또 도 8은 엔진의 회전수가 높은 경우의 흡기관 압력의 상승의 기울기이다. 엔진의 회전수가 낮으면 흡기관 압력의 상승의 기울기는 크고, 반대로 엔진의 회전수가 높아짐에 따라흡기관 압력의 상승의 기울기도 작아진다. 이와 같이 크랭크 주기단위로 보면 흡기관 압력의 상승은 회전수에서도 변한다. 그 때문에 회전수에 의한 보정이 필요하게 된다.
다음에 본 발명의 본 실시형태에 관한 스로틀 개방도 추정방법에 있어서의 데이터흐름에 대하여 설명한다. 도 9는 본 발명의 본 실시형태에 관한 스로틀 개방도추정방법에 있어서의 데이터흐름을 나타내는 설명도이다. 도 9에 있어서, 계측에 의하여 얻어지는 흡기관 압력에 관한 데이터(901) 중으로부터 소정의 타이밍으로 계측된 흡기관 압력에 관한 데이터를 추출하여, 샘플링값 No1(902)으로 한다. 마찬가지로 상기 소정의 타이밍과는 별도의 타이밍으로 계측된 흡기관 압력에 관한 데이터를 추출하여, 샘플링값 No2(903)로 한다.
상기 샘플링값 No1(902)과 샘플링값 No2(903)와의 차를 계산하여(904), 그 산출결과를 압력차에 관한 데이터(905)로 한다. 또한 샘플링값이 하나인 경우는, 압력차에 관한 데이터(905) 대신에, 샘플링값을 그대로 사용한다. 그리고 그 압력차에 관한 데이터(905)를, 회전수에 관한 데이터(910)를 사용하여 보정하여 보정 데이터(906)를 얻는다. 그리고 그 보정된 압력차에 관한 데이터(906)로부터 스로틀 개방도에 관한 데이터로 변환하여, 스로틀 개방도 변환 데이터(907)를 얻는다.
다음에 엔진부하의 추정계산을 행하고(911), 그 결과 엔진 부하에 관한 데이터(912)를 얻는다. 그리고 엔진 부하에 관한 데이터(912)에 의거하여, 스로틀 개방도의 변환제한을 설정하여(908), 그 변환제한에 의거하여 스로틀 개방도 변환 데이터(907)로부터 스로틀 개방도를 결정한다(909).
(스로틀 개방도 추정방법의 처리순서)
다음에, 본 발명의 본 실시형태에 관한 스로틀 개방도 추정방법의 처리순서에 대하여 설명한다. 도 10 및 도 11은 본 발명의 본 실시형태에 관한 스로틀 개방도 추정방법의 처리순서를 나타내는 설명도(플로우차트)이다. 도 10의 플로우차트에 있어서, 먼저 흡기밸브(104)가 밸브 개폐 제어기구(105)에 의하여 폐쇄되었는지의 여부를 판단한다(단계 S100l). 흡기밸브(104)가 폐쇄되었는지의 여부의 판단은, 밸브 개폐 제어기구(105)의 제어상태로부터 인식할 수 있다.
그리고 흡기밸브(104)가 폐쇄된 경우(단계 S1001 : Yes)는, 다음에 흡기밸브(104)가 폐쇄된 시점으로부터 소정시간이 경과하였는지의 여부를 판단한다(단계 S1002). 여기서 소정시간이 경과하는 것을 기다려, 경과한 경우(단계 S1002 : Yes)는, 그 시점에 있어서의 흡기관 압력을 계측한다(단계 S1003). 아울러 필요에 따라 엔진 부하를 산출함과(단계 S1004) 동시에 엔진 회전수를 취득한다(단계 S1005).
그후 상기 단계 S1003 내지 S1005에 있어서 얻어진 데이터에 의거하여 스로틀 개방도를 산출한다(단계 S1006). 그리고 단계 S1006에 있어서 산출된 산출값을 스로틀 개방도 추정값으로서 출력하고(단계 S1007), 일련의 처리를 종료한다. 이 일련의 처리를 반복하여 실시한다.
도 11의 플로우차트에 있어서, 먼저 흡기밸브(104)가 밸브 개폐 제어기구(105)에 의하여 폐쇄되었는지의 여부를 판단한다(단계 S1101). 그리고 흡기밸브(104)가 폐쇄된 경우(단계 S1101 : Yes)는, 다음에 흡기밸브(104)가 폐쇄된 시점으로부터 소정시간이 경과하였는지의 여부를 판단한다(단계 S1102). 여기서 소정시간이 경과하는 것을 기다려, 경과한 경우(단계 S1102 : Yes)는, 그 시점(No1)에 있어서의 흡기관 압력을 계측한다(단계 S1103).
그후, No1의 시점으로부터 소정시간이 경과하였는지의 여부를 판단한다(단계 S1104). 여기서 소정시간이 경과하는 것을 기다려, 경과한 경우(단계 S1104 : Yes)는, 그 시점(No2)에 있어서의 흡기관 압력을 계측한다(단계 S1105). 그리고, No1과 No2의 각 시점에 있어서의 계측값의 차분을 산출한다(단계 S1106). 이후의 단계 S1107 내지 단계 S1110에 대해서는 도 10에 나타낸 단계 S1004 내지 단계 Sl007과 동일하기 때문에, 그것들의 설명은 생략한다.
또한 상기 도 10 및 도 11에 있어서, 흡기관 압력의 계측시점을 흡기밸브(104)가 폐쇄된 시점으로부터 소정시간으로 하였으나, 이것에 한정되는 것이 아니다. 즉, 흡기관 압력의 계측시점은 흡기밸브(104)가 폐쇄되어 있을 때의 흡기관의 압력을 측정하기 위하여, 크랭크 주기에 있어서 항상 동일한 시점에 있어서의 계측시점으로 할 수 있으면 좋다.
도 12는 본 발명의 본 실시형태에 관한 스로틀 개방도 추정방법의 다른 처리순서를 나타내는 설명도(플로우차트)이고, TPS값을 스로틀 개방도 추정값으로 보정하는 경우의 순서를 나타내는 것이다. 도 12의 플로우차트에 있어서, 먼저 스로틀 개방도 추정값을 입력함과(단계 S1201) 동시에, TPS값을 입력한다(단계 S1202).
다음에 단계 S1201에 있어서 입력된 스로틀 개방도 추정값 또는 TPS값이 아이들링 부근인지의 여부를 판단한다(단계 S1203). 여기서 스로틀 개방도 추정값 또는 TPS값의 어느 쪽의 값도 아이들링 부근이 아닌 경우(단계 S1203 : No)는, 아무것도 하지 않고 입력된 TPS 값을 출력하고(단계 S1204), 일련의 처리를 종료한다.
한편, 단계 S1203에 있어서, 스로틀 개방도 추정값 또는 TPS 값 중 어느 하나의 값이 아이들링 부근인 경우(단계 S1203 : Yes)는, TPS 값을 스로틀 개방도 추정값에 의하여 보정하여(단계 S1205), 보정값을 출력한다(단계 S1206). 그리고 일련의 처리를 종료한다.
(ECU에 있어서의 처리순서)
다음에 본 발명의 본 실시형태에 관한 ECU(100)에 있어서의 처리순서에 대하여 설명한다. 도 13 및 도 14는 본 발명의 본 실시형태에 관한 ECU(10O)에 있어서의 처리순서를 나타내는 설명도(플로우차트)이다. 도 13의 플로우차트에 있어서, 먼저 스로틀 개방도 추정값의 입력이 있었는지의 여부를 판단한다(단계 S1301). 여기서 스로틀 개방도 추정값이 ECU(100) 내에서 산출된 경우는, 스로틀 개방도 추정값이 결정되었는지의 여부를 판단하면 좋다. 또 스로틀 개방도 추정값 대신에 TPS 값 또는 TPS 보정값이어도 좋다.
단계 S1301에 있어서, 스로틀 개방도 추정값의 입력을 기다려, 입력이 있었던 경우(단계 S1301 : Yes)는, 입력된 스로틀 개방도 추정값에 의거하여 인젝터(106)가 분사하는 연료분사량을 결정한다(단계 S1302). 그리고 결정된 연료분사량에 관한 제어신호(분사신호)를 인젝터(106)에 출력하고(단계 S1303), 일련의 처리를 종료한다.
또, 도 14에 있어서, 먼저 스로틀 개방도 추정값(변화량)의 입력이 있었는지의 여부를 판단한다(단계 S1401). 그리고 스로틀 개방도 추정값(변화량)의 입력을 기다려, 입력이 있었던 경우(단계 S1401 : Yes)는, 입력된 스로틀 개방도 추정값(변화량)에 의거하여 인젝터(106)가 분사하는 연료분사량의 가감속의 제어량을 결정한다 (단계 S1402). 그리고 결정된 제어량에 의거하여 인젝터(106)가 연료분사의 제어를 행하기 위한 제어신호(분사신호)를 인젝터(106)에 출력하고(단계 S1403), 일련의 처리를 종료한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 흡기밸브(104)가 폐쇄되어 있을 때의, 임의의 하나 또는 복수의 시점에 있어서의 흡기관 압력을 계측하고, 계측된 흡기관 압력의 값에 의거하여 스로틀 개방도를 산출하기 때문에, 흡기관 압력 파형에 있어서, 크랭크각도에 대하여 압력이 상승하는 일점 이상의 샘플링 압력값으로부터 스로틀 개방도를 추정할 수 있고, 조작자의 세밀한 스로틀조작을 검출할 수 있다.
또, 본 실시형태에 의하면 계측된 흡기관 압력의 값 및 엔진 회전수에 의거하여 스로틀 개방도를 산출하도록 하여도 좋고, 이것에 의하여 구해지는 스로틀 개방도(스로틀 개방도 추정값)를 그때의 엔진 회전수에 의하여 보정할 수 있다. 흡기관 압력 파형은 동일한 스로틀 개방도이어도 엔진 회전수에 따라 파형이 다르다. 이 때문에 엔진 회전수에 의한 보정을 행함으로써 추정 정밀도를 높일 수 있다.
또, 본 실시형태에 의하면 흡기밸브(104)가 폐쇄되어 있을 때의, 임의의 복수의 시점에 있어서의 흡기관 압력을 계측하고, 계측된 복수의 시점에 있어서의 흡기관 압력의 차분값에 의거하여 스로틀 개방도를 산출할 수 있다. 즉, 흡기관 압력 파형의 상승의 2점의 압력차로부터 기울기를 검출하여 스로틀 개방도의 추정 정밀도를 올릴 수 있다. 특히 낮은 개방도 부근에서는 스로틀 개방도 변화에 대한 흡기관 압력 변화가 크기 때문에, TPS보다도 정밀도 좋게 스로틀 개방도를 구할 수 있다. 또 구해진 개방도는 실제의 공기량이 반영되어 있어, 연료연산의 데이터로서 최적이다.
또, 본 실시형태에 의하면, 복수의 시점에 있어서의 흡기관 압력의 차분값 및 엔진 회전수에 의거하여 스로틀 개방도를 산출하도록 하여도 좋다. 이에 의하여 엔진 회전수에 의한 보정을 행함으로써 추정 정밀도를 높일 수 있다.
또, 본 실시형태에 의하면, 흡기관 압력의 값을 나타내는 파형으로부터 엔진 부하를 산출하고, 산출된 엔진 부하 및 엔진 회전수에 의거하여, 스로틀 개방도의 산출을 제한하도록 하여도 좋다.
또, 본 실시형태에 의하면, 산출된 스로틀 개방도의 값에 의거하여 실제 스로틀 개방도를 나타내는 TPS 값을 보정할 수도 있다. 실제의 TPS가 경시변화 등으로 오차를 가진 경우에는, 이 흡기관 압력 파형으로부터 추정한 TPS 개방도로 실제의 TPS 개방도를 보정함으로써, 스로틀 개방도의 값의 정밀도를 높일 수 있다. 특히, 흡기관 압력에 의한 스로틀 개방도의 추정은 작은 개방도 부근에서 정밀도가 좋고, 보정에 의하여 더욱 정확한 값을 얻을 수 있다.
따라서 산출된 스로틀 개방도 또는 TPS 값이 아이들링 부근이라고 판단된 경우에만, 즉 흡기관 압력 파형에 의하여 아이들링 부근인 것이 판정된 경우에만 TPS 값을 보정할 수 있다. TPS의 ID 위치 보정은, 지금까지 아이들링상태에서 스로틀이 아이들링 스톱 스크류에 닿아 있는 것을 판정하여 행하지 않으면 안되었으나, 아이들링 부근이면 좋고, 아이들링 스톱 스크류에 닿아 있는 것을 판정하지 않아도 좋다.
또, 본 실시형태에 의하면, 흡기관 압력의 계측의 시점을, 크랭크 또는 엔진행정에 동기시키면 좋다. 즉, 압력 샘플링 시기를 크랭크에 동기하고, 또는 엔진행정(예를 들면, 흡기밸브가 폐쇄되어 있는 폭발행정 등)에 동기시킴으로써 더욱 정확하게 계측값을 샘플링할 수 있다.
또, 본 실시형태에 의하면, 흡기관 압력의 계측의 시점을 엔진 회전수에 의거하여 가변으로 하도록 하여도 좋다. 동일 스로틀 개방도에 있어서, 샘플링된 흡기관 압력은 변화된다. 이 때문에 회전수에 의하여 보정하여 스로틀 개방도를 추정함으로써 추정 정밀도를 보다 높일 수 있다.
또, 본 실시형태에 관한 스로틀 개방도 추정방법은, 도 1에 나타낸 각종 센서(107)에 있어서 행하고, 그 추정결과를 ECU(100)에 송신하도록 하여도 좋고, 또 도 1에 나타낸 ECU(1O0)에 있어서 행하도록 하여도 좋다. 이 경우, ECU(100)가 흡기밸브(104)가 폐쇄되어 있을 때의, 임의의 1개 또는 복수의 시점에 있어서 계측된 흡기관 압력의 값에 의거하여 산출된 스로틀 개방도 추정값의 입력을 각종 센서(107)로부터 받아 들이고, 입력이 받아 들여진 스로틀 개방도 추정값에 의거하여 연료분사량을 결정하도록하여도 좋다.
그때의 스로틀 개방도 추정값은, 임의의 복수의 시점에 있어서 계측된 흡기관 압력의 차분값에 의거하여 산출된 값이어도 좋다. 또한 ECU(100)는 흡기밸브(104)가 폐쇄되어 있을 때의, 임의의 하나 또는 복수의 시점에 있어서 계측된 흡기관 압력의 값에 의거하여 산출된 스로틀 개방도의 변화량의 입력을 받아 들이고, 입력이 받아 들여진 스로틀 개방도의 변화량에 의거하여 연료분사량의 가감속을 제어하도록 하여도 좋다.
또, 본 실시형태에 있어서의 스로틀 개방도 추정방법은, 미리 준비된 컴퓨터 판독 가능한 프로그램이어도 좋고, 또한 그 프로그램을 마이크로컴퓨터 등의 컴퓨터로 실행함으로써 실현된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, TPS를 구비하고 있지 않아도 스로틀 개방도를 얻는 것이 가능한 스로틀 개방도 추정방법 및 ECU 를 얻을 수 있다는 효과를 가진다.
또, 본 발명에 의하면 TPS에 의하여 얻어진 값을 더욱 정확한 값으로 보정하는 것이 가능한 스로틀 개방도 추정방법 및 ECU를 얻을 수 있다는 효과를 가진다.

Claims (12)

  1. 흡기밸브가 폐쇄되어 있을 때의, 임의의 하나 또는 복수의 시점에 있어서의 흡기관 압력을 계측하는 흡기관 압력 계측공정과,
    상기 흡기관 압력 계측공정에 의하여 계측된 흡기관 압력의 값에 의거하여, 스로틀의 개방도를 산출하는 스로틀 개방도 산출공정을 포함한 것을 특징으로 하는 스로틀 개방도 추정방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스로틀 개방도 산출공정은, 상기 흡기관 압력 계측공정에 의하여 계측된 흡기관 압력의 값 및 엔진 회전수에 의거하여 스로틀의 개방도를 산출하는 것을 특징으로 하는 스로틀 개방도 추정방법.
  3. 흡기밸브가 폐쇄되어 있을 때의, 임의의 복수의 시점에 있어서의 상기 흡기관 압력을 계측하는 흡기관 압력 계측공정과,
    상기 흡기관 압력 계측공정에 의하여 계측된 복수의 시점에 있어서의 흡기관 압력의 차분값에 의거하여 스로틀의 개방도를 산출하는 스로틀 개방도 산출공정을 포함한 것을 특징으로 하는 스로틀 개방도 추정방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 스로틀 개방도 산출공정은, 복수의 시점에 있어서의 흡기관 압력의 차분값 및 엔진 회전수에 의거하여 스로틀의 개방도를 산출하는 것을 특징으로 하는 스로틀 개방도 추정방법.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡기관 압력의 값을 나타내는 파형으로부터 엔진부하를 산출하는 엔진부하 산출공정을 더 포함하고,
    상기 스로틀 개방도 산출공정은, 상기 엔진 부하 산출공정에 의하여 산출된 엔진 부하 및 엔진 회전수에 의거하여 스로틀의 개방도의 산출을 제한하는 것을 특징으로 하는 스로틀 개방도 추정방법.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스로틀 개방도 산출공정에 의하여 산출된 스로틀 개방도의 값에 의거하여 실제 스로틀 개방도를 나타내는 TPS(Throttle Position Sensor)값을 보정하는 TPS값 보정공정을 포함한 것을 특징으로 하는 스로틀 개방도 추정방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 TPS 값 보정공정은, 상기 스로틀 개방도 산출공정에 의하여 산출된 스로틀 개방도 또는 상기 TPS 값이 아이들링 부근이라고 판단된 경우에만 상기 TPS 값을 보정하는 것을 특징으로 하는 스로틀 개방도 추정방법.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡기관 압력 계측공정에 있어서의 계측의 시점을, 크랭크 또는 엔진행정에 동기시키는 것을 특징으로 하는 스로틀 개방도 추정방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 흡기관 압력 계측공정에 있어서의 계측의 시점을 엔진 회전수에 의거하여 가변으로 하는 것을 특징으로 하는 스로틀 개방도 추정방법.
  10. 흡기밸브가 폐쇄되어 있을 때의, 임의의 하나 또는 복수의 시점에 있어서 계측된 흡기관 압력의 값에 의거하여 산출된 스로틀의 개방도의 값의 입력을 받아 들이는 입력수단과,
    상기 입력수단에 의하여 입력이 받아 들여진 스로틀의 개방도의 값에 의거하여 연료분사량을 결정하는 결정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 ECU(Electronic Control Unit).
  11. 흡기밸브가 폐쇄되어 있을 때의, 임의의 복수의 시점에 있어서 계측된 흡기관 압력의 차분값에 의거하여 산출된 스로틀의 개방도의 값의 입력을 받아 들이는 입력수단과,
    상기 입력수단에 의하여 입력이 받아 들여진 스로틀의 개방도의 값에 의거하여 연료분사량을 결정하는 결정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 ECU(Electronic Control Unit).
  12. 흡기밸브가 폐쇄되어 있을 때의, 임의의 1개 또는 복수의 시점에 있어서 계측된 흡기관 압력의 값에 의거하여 산출된 스로틀의 개방도의 변화량의 입력을 받아 들이는 입력수단과,
    상기 입력수단에 의하여 입력이 받아 들여진 스로틀의 개방도의 변화량에 의거하여 연료분사량의 가감속을 제어하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 ECU (Electronic Control Unit).
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