TWI221882B - Engine control device - Google Patents

Description

1221882 玫、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種用以控制一引擎之引擎控制裝置，更詳細 地說，本發明係關於一種適用於控制一配備有燃料噴射裝置以 噴射燃料之引擎的引擎控制裝置。 【先前技術】 近年來，由於被稱之為噴射器之燃料噴射裝置的廣泛使 用，對於燃料噴射定時及燃料喷射量（亦即，空氣_燃料比值） 的控制已趨於簡單，並且因此可以改善引擎輸出功率及燃 料消耗量且具有乾淨的廢氣。就燃料噴射定時而言，通常 需要精確地偵測出一凸輪軸桿之相位狀態及一進氣閥之狀 怨，且根據所測得之結果來噴射燃料。然而，用以偵測一 凸輪軸桿之相位狀態之凸輪感應器的成本係相當昂貴，且 匕、加汽缸頭的尺寸，因此其難以被使用在電動機車的 引擎中。為解決此一問題，在日本專利JP_A-H10-227252號 中揭路種引擎控制裝置，其適用於偵測一凸輪軸桿之相 位狀態及進氣壓力，且根據該等偵測值來偵測—汽缸的衝 彳狀4藉由此一習知技術，吾人便不需偵測一凸輪軸桿 <相位即可偵測出一汽缸之衝程狀態，並且可根據該衝程 狀態來控制燃料喷射定時。 [本發明所欲解決之問題] 進氣壓力可以藉由諸如一進氣壓力感應器之進氣壓力偵 4構件來加以偵測。然而，當進氣壓力偵測構件由進氣管 移出而曝露於大氣中時，其係恒偵測到大氣壓力。一般而 86603 -6 - 1221882 吕’大氣壓力係包括在進氣壓力偵測構件之偵測範圍内。 因此’在未採取必要措施的情況下，吾人無法偵測出該進 氣壓力偵測構件之此一異常狀態。 本發明係為了解決上述問題而發展出來，因此本發明之 目的係要提供一種引擎控制裝置，其能夠可靠地偵測出 進氣壓力偵測構件之異常狀態。 【發明内容】 [解決問題之手段] 依照本發明申請專利範圍第1項之引擎控制裝置係包含： 曲柄轴桿相位偵測構件，其用以偵測-曲柄軸桿之相位， 進氣壓力偵測構件，其用以侦測在一引擎之進氣管中之 、^裉據由該曲柄軸桿相位偵測構+ 柄軸桿的相位以及由該進氣壓力偵測構糊 仔<進乳壓力來控制該引擎之運轉狀態，及 位=!異常侦測構件，其係當根據藉由該曲柄麵桿相 件所偵測到之相位而谓測出該曲柄轴捍在轉動 時’及當在曲柄轴择乏 槿件戶… 期間藉由該進氣壓力伯測 構件所谓測到之進氣壓力的變動值為一 :、: 時，债刹令兮、r /、 值或更小值

孩進氣壓力偵測構件處在一里常狀輯六L 謂，，曲柄軸捍轉動兩次的期間，，係浐 心在此所 動的期間，且當在該期間所偵測』::旱最多兩次轉 預定值或更小信脖，庙 、 氧壓力變動值為一 異常狀態。 可判疋該進氣壓力偵測構件處在— 86603 1221882 根據本發明申請專利範圍第2項之引擎控制裝置，除了申 請專利範圍第I項所述之外，其進一步包含用以偵測引擎轉 速之引擎轉速偵測構件，其中當由該引擎轉速偵測構件所 偵測到之引擎轉速變得較低時，該進氣壓力異常偵測構件 便將該進氣壓力變動值之預定值設定成一較小值。 根據本發明申請專利範圍第3項之引擎控制裝置，除了申 請專利範圍第1或2項所述之外，其進一步包含用以偵測一 油門閥之開口之油門開口偵測構件，其中當由該油門開口 偵測構件所偵測到之油門開口變得較大時，該進氣壓力異 常偵測構件便將該進氣壓力變動值之預定值設定成一較小 值。 【實施方式】 以下將說明本發明之實施例。 圖1係一概要示意圖，其中描示一電動機車之引擎及一用 於该引擎之控制裝置。參考標號丨係標示一個四汽缸、四衝 程引擎。引擎1具有一汽缸本體2、一曲柄軸桿3、一活塞4、 一燃燒室5、一進氣管6、一進氣閥7、一排氣管8、一排氣 閥9、一火星塞丨〇及一點火線圈丨〗。一可依照油門口而打開 及關閉之油門閥12係設置在進氣管6中，且一用以作為燃料 喷射裝置之噴射器13係配置在油門閥12的下游。噴射器13 係連接至内裝在一燃料箱丨9内之一過濾器1 8、一燃料泵17 及一壓力控制閥16。引擎丨採用一獨立抽吸系統，因此在每 一汽缸之每一進氣管6中皆提供有嘴射器13。 引擎1之運轉狀態係由一引擎控制單元15所控制。就用作 86603 -8- 1221882 為執行輸入至引擎控制單元15的構件而言，亦即用以偵測 引擎1之運轉狀態之構件，在此係提供一用以偵測曲柄軸桿 3之轉動角度（亦即相位）而作為用以產生曲柄脈波之曲柄脈 波產生構件之曲柄角度感應器20、一用以偵測汽缸本體2或 冷卻水之溫度（亦即引擎本體之溫度）的冷卻水溫度感應器 2 1、一用以偵測在排氣管8中之空氣-燃料比值之排放空氣_ 燃料比值感應器22、一用以偵測在進氣管6中之進氣壓力的 進氣壓力感應器24以及一用以偵測進氣管6中之溫度（亦即 進氣之溫度）的進氣溫度感應器25。引擎控制單元15自該等 感應器接收偵測信號，且輸出控制信號至燃料泵〗7、壓力 控制閥16、噴射器13及點火線圈η。 在此’將說明自曲柄角度感應器20輸出曲柄角度信號的 原理。在此一實施例中，複數個齒部23係以大致相等的間 距形成在曲柄軸桿3之外側周緣上，如圖2a所示。曲柄角度 感應器20 ’諸如磁力感應器，係可债測出該齒部23的靠近， 且所形成之電流係經過電氣處理，並且以脈波信號之方式 輸出。在兩相鄰齒部23之間的周緣間距在曲柄軸桿3之相位 (轉動角度）中係為30，且每一齒部23之周緣寬度在曲柄軸 桿3之相位（轉動角度）中係為1 〇。。在曲柄軸桿之外側周緣的 某一部位上，兩相鄰齒部之間的間距並非以上述間距配 置，而是以兩倍於其他部位間距的方式配置。這是一個未 具有齒部之特殊的部位，該部位如圖2a之虚線所示。此部 位對應於一個不規則的間距部分，亦即特定轉動位置。此 一部位在下文中將稱之為”無齒部位”。 86603 -9- 1221882 因此’當曲柄軸桿3以一固定速度轉動時，對應於該齒部 23之脈波信號系列係以圖2b所示方式呈現。圖2a顯示汽缸 位在壓縮頂部死點的狀態（此狀態相同於當汽缸位在排氣 頂邵此點時的狀態）。在汽知正要到達壓縮頂部死點之前的 脈波仏唬輸出係編號為”〇，，，而隨後的脈波信號則編號為 1 、2 、3及”4”。緊接在對應於脈波信號”4”之齒部23 後面來到的無齒邵位係以宛若該部位具有一齒部般被算成 一個齒部，因此對應於下一個齒部23之脈波信號係被編號 為6。當此一泥程持續進行時，在一脈波信號，，〗6，，之後係 再次出現該無齒部位。該無齒部位再次以上述方式被算成 一個齒部’因此對應於下—個齒部23之脈波信號係被編號， 為”18”。當曲柄軸样3轉動兩次時，便會完成一個週期的四 個衝程，使得在脈波信號” 23，，後面出現之脈波信號係再次 被編號為"0”。原則上’緊接在編號"〇”之脈波信號出現之 後：該汽缸係到達壓縮頂部死點位置。如此偵測出來之脈 波信號系列或每-脈波信號係被定義為，•曲柄脈波"。當根 據該曲柄脈波而進行衝程偵測時(以下將說明)，便可以：測 出曲柄定時。齒部23可以形成在一構件之外側周緣上:、其 中該構件係與曲柄軸桿3同步轉動。 〃 制單元15係由-微電腦(未圖示)等構件所構成 圖3顯示一方塊圖，其中描示-_控制單元15中之微： 腦所執行之引擎控制操作的實施例。㈣擎控 ^ :下諸部件所執行’包括:-引擎轉速計算部分26，其: 曲柄角度信號來計算引擎轉速；一曲柄定時谓測部分”據 86603 -10 - 其根據曲柄角度信號及-進氣壓力信號來傾測曲 訊（亦即衝程狀態），· 一進氣量計算部分28，其係根據由曲二 定時偵測部分27所偵測之曲柄定時資訊以及—進氣溫 號與進氣壓力信號來計算出進氣量；一燃料嘴射量設^ 分29，其係根據在引擎轉速計算部分％中所計算出來之^ 擎轉速以及在進氣量計算部分尉所計算㈣之進氣來 設定一目標空氣-燃料比值，並且偵測一加速狀態以計算及 設定-燃料噴射量及燃料噴射定時；一噴射脈波輪出部分 3〇，其係相應於由燃料噴射量設定部分29所設定之燃料喷 射量及燃料喷射定時而根據由該曲柄定時偵測部分^所侦 測之曲柄定時資訊來輸出嘴射脈波至噴射器13 點火定 時設疋邵分3 1，其係根據曲柄定時偵測部分27所偵測之曲 柄疋時資訊以及在引擎轉速計算部分26中所計算出來之引 擎轉速與由孩燃料噴射量設定部分29所設定之燃料噴射量 來设定點火疋時；及一點火脈波輸出部分32，其係相應於 由點火定時設定部分31所設定之點火定時而根據由該曲柄 疋時偵測邵分2 7所偵測之曲柄定時資訊來輸出一點火脈波 至該點火線圈11。 引擎轉速計算部分26係根據曲柄角度信號隨著時間之變 化率而計算出作為引擎之一輸出軸桿之曲柄軸桿之轉速， 並以轉速作為引擎轉速。詳言之，引擎轉速計算部分26 係藉由將兩相鄰齒部23之間的相位除以偵測對應之曲柄脈 波所需要之時間而計算出一引擎轉速之瞬間值，以及藉由 齒邵23之平均移動距離而計算出一平均引擎轉速。 86603 -11 - 曲柄疋時谓測部分27具有類似於在日本專利爪 奶加號所揭露之衝程判斷裝置的結構，其可以惰_ =每之衝程狀態，並且將其輸出以作為曲柄定時 :亦即，在—個四週期引擎中，曲柄轴桿及凸輪轴桿 係以-預足的相位差而固定地轉動，使得當如圖情于之曲 柄脈波被讀取時，在無㈣位之後的第四曲柄脈波（亦即曲 柄脈波”9”或，，21，，）不是代表—排氣衝程便是代表—壓縮衝 程。眾所周知’在—排氣衝程期間，排氣时打開而進氣 閥會關閉，使得進氣壓力會較高。然而，在—壓縮衝程之 初始階段中，進氣壓力係較低的，這是因為進氣闕仍: 開的，或者即使進氣閥係關閉的，仍會因為先前的進氣衝 程而造成進氣壓力偏低。因此，當進氣壓力偏低時，曲柄 脈波”21"的輸出即表示該汽缸係處在一壓縮衝程，且緊接 在曲柄脈波"0”出現後，即表示該汽缸已到達壓縮頂部死 點。當一衝程能以上述方式偵測時，便可藉由以曲柄軸桿 之轉速内插在諸衝程之間的間距，而進一步詳細债測出目 則的衝程狀態。再者，當諸汽缸中之其中一汽缸的衝程狀 態可被偵測時，其他汽缸的衝程狀態亦可被判斷出來，因 為在諸汽缸之衝程之間具有預定的相位差。 如圖5所示，该進氣量計算邵分2 8包含一進氣壓力偵測部 分281，其可根據一進氣壓力信號及曲柄定時資訊來偵測一 進氣壓力；一質量流率映圖儲存部分282，其中儲存一用以 根據該進氣壓力來偵測一進氣之質量流率的映圖；一質量 流率計算部分283，其係利用該質量流率映圖來計算一對應 86603 -12- 1221882 於所偵測之進氣壓力的質量流率；一進氣溫度偵測部分 284，其係根據一進氣溫度信號來偵測該進氣之溫度；以及 貝量流率权正邵分285，其係根據在質量流率計算部分 283中所汁算之進氣的質量流率以及在進氣溫度偵測部分 284中所偵測到之進氣溫度來校正該進氣之質量流率。由於 質量流率映圖係以2(rc之進氣溫度的質量流率所組織而 成，因此該映圖係以一實際進氣溫度來加以校正（絕對溫度 比值），以計算該進氣量。 在此貫施例中，進氣量係利用在汽缸到達壓縮底部死 點時與進氣閥關閉時之間所測得之進氣壓力而計算出來。 當進氣閥打開時，進氣壓力及、狂中之壓力會變成幾乎相 同。因此，在汽缸中之空氣質量便可以由進氣壓力、汽缸 内部體積以及進氣溫度所算出。然而，由於進氣閥係在壓 縮衝程開始之後打開一段時間，而在此期間，空氣會在汽 缸與進氣管之間移動，因此藉由在汽缸到達底部死二之^ 所測得之進氣壓力所計算出來的空氣量可能與實際被吸入 至汽缸中之空氣量會有所差異。因此，進氣量係利用空氣 無法在汽缸與進氣管之間移動且進氣閥在—壓縮衝程中被 打開時所測得之進氣壓力所計算出來。為了進—步要求精 確度，可將織氣體之分壓的影_人考慮。㈣，由: 燃燒氣體之分壓與引擎轉速有密切關係，因此進氣量可根 據引擎轉速之實驗來加以校正之。 在採用-獨立抽吸系統之此—實施例中，如圖6所示 量流率與進氣壓力具有-相對線性關係之—映㈣用以作 86603 -13 - 為質量流率映圖，# >、r > w 计异以進氣1。這是因為空氣質量可 、由波旦疋律（pV=：nRT)所得出。當汽紅之進氣管相連接 寺必々、採用圖6虛、線所不之映圖，這是因為在，，進氣壓力 ’飞缸内壓力由於党到其他汽缸中之壓力的影響而無法 保持一致的原因所致。 Μ噴射量設定部分29具有—穩態目標空氣·燃料比值 計算部分33，其係根據在引擎轉速計算部分％中所計算出 來之引擎轉速及-進氣壓力信號來計算出在—穩態中之目 標空氣-燃料比值；一穩態燃料噴射量計算部分34，其係根 據在穩態目標空氣·燃料比值計算部分33中所計算出來之 穩態目標空氣-燃料比值以及在進氣量計算部分28中所計 算出來之進氣量來計算出在一穩態中之燃料噴射量及燃料 噴射足時；一燃料行為模型35，其係用以在穩態燃料喷射 I計算邵分34中用以計算燃科噴射量及燃料喷射定時；加 速狀感偵測構件41 ’其係根據一曲柄角度信號、一進氣壓 力h號及在曲柄定時偵測部分27中所偵測之曲柄定時資訊 來偵測一加速狀態；以及一加速時間燃料喷射量計算部分 42，其係根據在引擎轉速計算部分26中所計算出來之引擎 轉速而相對於加速狀態偵測構件41之加速狀態偵測來計算 出在一加速狀態中之燃料喷射量及燃料喷射定時。燃料行 為模型35實質上與穩態燃料嘴射量計算部分34整合為一 體。亦即，在此實施例中，在沒有燃料行為模型35的情況 下，便無法精確地計算及設定一燃料噴射量及燃料噴射定 時，其中該燃料係喷射至進氣管中。燃料行為模型35需要 86603 -14- 1221882 一進氣溫度信號、一引擎轉速及一冷卻水溫度信號。 ‘ 穩態燃料喷射量計算部分34及燃料行為模型35的構造係 如圖7所示。若自喷射器13喷入至進氣管6的燃料喷射量設 為而附著至進氣管6之壁體的燃料量相對於燃料喷射 量Mf_in:的比率為X，則自燃料喷射量Mf-in:直接噴入至汽缸中 的燃料喷射量為（（1-X) X ，而附著於進氣管壁之燃料 % 量為（X X 。附著於進氣管壁的某些燃料係沿著進氣管 · 壁流入至汽缸中。若將餘留在進氣管壁上之燃料量設為 | Mf-BUF ’且由一空氣流所帶走的燃料量相對於Mf-BUF之比值為 I*，則被帶走而流入至汽缸中之燃料量為（r X Mf-buf)。 在穩態燃料噴射量計算部分34中，一冷卻水校正係數Kw 係利用一冷卻水溫度校正係數表而由冷卻水溫度Tw所計算 出來。進氣量Ma_man係會受到一燃料剔除程序，俾當油門開 口為0時將燃料剔除，然後再與一流入空氣溫度TA加以校 正，以獲得一空氣流入量Ma。該空氣流入量Ma係乘以目標 空氣-燃料比值AF〇的倒數，然後再將得到的結果乘以冷卻 φ 水校正係數Kw，以獲得所需要的燃料流入量MF。再者，燃 料附著比率X係利用一燃料附著比率映圖而由引擎轉速Ne 及進氣壓力Pa-man所得出，且該帶走比率r係利用一帶走比 -率映圖而由引擎轉速Ne及進氣壓力Pa_man所得出。然後，在 . 先前計算中所得出之燃料剩餘量Mf-buf係乘以帶走比率r 而得到一燃料帶走量Mf_ta，然後將所需之燃料流入量MF減 去燃料帶走量MF_TA便可得出燃料直接流入量MF_Dm。如上所 述，由於燃料直接流入量MF_DIR係（1-X)乘以燃料喷射量 -15- 86603 1221882 mf_抓，因此將燃料直接流入量M f dr除以（丨_ χ)便可得到一穩 怨燃料噴射量Mf-脱。由於上一次餘留在進氣管中之（（卜r) XM而)的燃料量在此次仍會餘留在4氣管巾，因此將該值 再加上燃料附著量（XXM_)便可得出此次的燃料餘留量

Mp-BUF ° 由於在進氣量計算部分28中所計算之進氣量在前一循環 週期之進氣衝程的最終階段或接下來之壓縮衝程的初期階 段（此時一爆炸（膨脹）衝程即將開始）中被偵測到，因此穩態 燃料喷射量計算部分34便可根據在前一個循環週期期間所 吸入之進氣量來所計算及設定穩態燃料噴射量及燃料噴射 定時。 加速狀態偵測構件41具有一加速狀態定限值表。定限值 係會隨著曲柄角度而改變，其中該定限值係藉由比較在目 如進氣壓力與在相同於目前衝程（詳言之，一進氣或排氣衝 程）中之相同曲柄角度時之進氣壓力的差值來偵測一加速 狀態。因此，一加速狀態之偵測係藉由將目前與先前進氣 壓力之間的差值與一隨著曲柄角度而改變之預定值相比較 來芫成。當前一個加速狀態已被偵測且在一預定次數的循 環週期完成之後，便可進行一加速狀態之偵測。 加速時間燃料噴射量計算部分42係由一個根據當加速狀 態偵測構件41偵測一加速狀態時，在目前與前次進氣壓力 之間的差值以及引擎轉速NE之三維映圖來計算一加速時間 燃料噴射量MF-ACC。在此一實施例中，加速燃料喷射定時係 當加速狀態偵測構件41偵測一加速狀態時。亦即，緊接在 86603 -16- 么測到加速狀怨後便噴射燃科之加速時間燃料喷射量 Mf_acc。 點火疋時设疋邵分3 1包含一基本點火定時計算部分％， 其係根據在引擎轉速計算部分26中所計算之幻擎轉速以及 在目標空氣·燃料比值計算部分33中所計算之目標空氣-燃 料比值來計算基本點火定時；以及一點火定時校正部分 38，其係根據在加速時間燃料喷射量計算部分“中所計算 《加速時間燃料噴射量來校正基本點火定時計算部分％所 計算之基本點火定時。 藉由以目前之引擎轉速及目標空氣-燃料比值來檢索一 映圖，孩基本點火定時計算部分36便可得到可產生最大轉 矩時之點火定時，並且以該點火定時作為基本點火定時。 在基本點火定時計算部分36中所計算之基本點火定時係根 據前一循環週期之進氣衝程所得到的結果，如同在穩態燃 料噴射量計算部分34中計算之穩態燃料喷射量一樣。點火 足時校正部分38可以得到在相應於在加速時間燃料噴射量 計算部分42中之加速時間燃料喷射量的計算而將加速時間 燃料喷射量計算部分42中所計算出來之加速時間燃料噴射 量添加至穩態燃料噴射量時，該汽缸中之空氣_燃料比值。 然後，當在汽缸中之空氣_燃料比值與在穩態目標空氣-燃料 比值計算部分33中所計算之目標空氣-燃料比值差異頗大 時，孩點火定時校正部分38便藉由利用汽缸中之空氣-燃料 比值、引擎轉速及進氣壓力來設定新的點火定時以校正該 點火定時。 86603 -17- 1221882 進氣壓力感應器24係附接至一連接管23之一端部，其中 該連接管係附接至進氣管6，如圖8所示，使其並未完全地 直接外露。當進氣壓力感應器24之輸出與實際進氣壓力相 關聯’其關係如圖9所示，且僅有諸如破損及電路短路列入 考量時，吾人僅需要判斷輸出值之範圍，除了接近正常範 圍之上限值及下限值的範圍以外，因此當進氣壓力感應器 之輸出值落在正常範圍以外時，便可判斷出已發生不尋常 的狀況。然而，舉例來說，當進氣壓力感應器24與連接管 23—起跑出該進氣管6時，進氣壓力感應器24係曝露於大氣 中’因此其係偵測及輸出大氣壓力值。一般而言，進氣壓 力感應器24之輸出範圍包括大氣壓力，如圖9所示，因此若 當一輸出值落在正常範圍以外而判斷出已發生不尋常狀況 時，吾人無法偵測出由於該進氣壓力感應器24已掉出之狀 況所造成之異常狀態。 因此，引擎控制單元15可依照圖1 〇所示之操作而偵測出 進氣壓力感應器之異常狀態。舉例來說，此操作可以在該 曲柄軸桿每轉動兩次時以一插入程序之方式執行兩次。雖 然在此一操作中並未提供任何用以聯繫之步驟，但操作所 需I資訊係可视需要來讀取，且操作之結果亦可視需要來 加以儲存。 首先，在此一操作中，步驟S1係在曲柄軸桿轉動兩次的 同時在每曲柄脈波產生時讀取進氣壓力，亦即該曲柄軸 杯每轉動30 B寺。詳言之，在該曲柄軸桿轉動兩次期間(亦即 在母一循裱週期期間），該曲柄軸桿每轉動30。便測量該進氣 86603 -18 - 1221882 壓力，且在被謂取之前先儲存在於前述的轉移登錄器。 然後’程序便進行至步騾S2，其係判斷在步騾§ 1中所讀 取之所有進氣壓力是否落在圖9所示之正常範圍内。當所有 進氣壓力皆落在正常範圍内時，程序便進行至步騾S3。否 則，程序便進行至步驟S4。 在步騾S3中，其係讀取在引擎轉速計算部分26中所計算 出來的引擎轉速。然後，程序便進行至步驟S5。 在步騾S5中，一根據引擎轉速之進氣壓力變動定限值Δρ〇 係依照圖11之一控制映圖而設定。然後，程序便進行至步 騾S6。在圖11所示之控制映圖中，該進氣壓力變動定限值 △ Ρ〇係隨引擎轉速Ν之增加而呈線性增加。 在步騾S6中’其係計算出一進氣壓力變動值Ap，該進氣 壓力變動值ΔΡ係步騾S1中所讀取之曲柄軸桿的兩次轉動 期間之最大及最小進氣壓力之間的差值。然後，程序便進 行至步驟S7。 在步驟S7中，其係判斷在步驟S6中所計算之進氣壓力變 動值ΔΡ是否未大於在步驟S5中所設定之進氣壓力變動定 限值ΔΡ〇。當進氣壓力變動值ΔΡ未大於該進氣壓力變動定 限值ΔΡ〇時，程序便進行至步騾S8。否則，程序便進行至步 驟S9 〇 在步騾S9中，一進氣壓力異常計數器CNT係被清除為 π〇"。然後，程序便返回至一主程式。 在步驟S8中，進氣壓力異常計數器CNT係被定額增量。 然後，程序便進行至步驟S10。 86603 -19- 在步驟S1〇中，其係判斷該進氣壓力異常計數器CNT的值 ^否未小^-狀值CNTq。當進氣壓力異常計數器cnt為 —未小於預定值cntq時，程序便進行至步驟S4 ^否則，程 序便返回至主程式。 在步驟S4中，其係依照在此步驟中所進行之各別操作來 判疋具有一異常狀態，並且執行一預定的失效安全程序。· 然後’便結束操作。失效安全程序之實例係包括藉由逐漸 · 減少在每一汽缸中之點火頻率來逐漸地降低引擎轉矩，將 汽虹中之點火逐漸地轉移至延遲侧’或者先快速__ β 門然後再緩慢地關閉油門，以及發出一個異常指示。 ^依照此操作，一進氣壓力變動定限值Δρ〇係依照引擎轉速 來加以设足，且計算出在曲柄軸桿兩次轉動期間（亦即在一 循環週期期間）之進氣壓力變動值ΔΡ。然後，當進氣壓力變 動值ΔΡ未大於進氣壓力變動定限值ΔΡ()的情況係重複發生 至少預定值CNT〇次時，便可判斷該進氣壓力具有異常狀 態’並且執行上述的失效安全程序。 _ 圖12係顯示當進氣壓力感應器在曲柄軸桿轉動時（亦即 引擎運轉時）掉出來的情況下的輸出值。由此圖式可以清楚 地看出，當進氣壓力感應器掉出來時，其輸出值便是大氣 . 壓力值’而此亦屬正常輸出範圍。然而，當進氣壓力感鹿 , 器之輸出值變成一對應於大氣壓力的固定值時，依照圖J 〇 之操作所計算出來的進氣壓力變動值AP便會變成預定值 △ P〇或更小值。因此，便無法偵測出異常狀態。 在曲柄軸桿轉動時，亦即在引擎運轉時，在曲柄軸桿之 86603 -20- 兩次轉動期間（亦即在一循環週期期間）的進氣壓力變動值 係卩过著引擎轉速增快而變小。因此，為了能夠更可靠地偵 測出在進氣壓力中之異常狀態，便有需要依照引擎轉速來 設定進氣壓力變動定限值ΔΡο。實際上，在一循環週期期間 之進氣壓力變動值係受到油門開口以及引擎轉速的影響； 當油門開口變大時，進氣壓力變動值便會變小。此實施例 已設計成可以免除一油門感應器，因此其無法精確地偵測 出油門開口，以及根據油門開口來設定一進氣壓力變動定 限值ΔΡ0。然而，因為油門開口可以由其他參數來估算，因 此進氣壓力變動定限值ΔΡ〇仍可根據所估算的油門開口 來加以設定。舉例來說，由於在穩態中之一循環週期期間 的進氣壓力變動值係視引擎轉速及油門開口而定，因此油 門開口可以由在一循環週期期間的進氣壓力變動值及引擎 轉速估算出來。再者，纟目前進氣壓力與先前用以偵測一 加速狀4之循環週期之相同於目前衝程的進氣壓力之間的 差值係會隨著油門開口的變化而改變。因&，在一過渡階 段期間的油門開口的變化率可以估算出來，且在該過渡階 段之油Η開π可以藉由將過渡期間之油門開口之變化率的 一積分值加上在穩態中之油門開口而估算出來。 在此實施例中，當在一汽紅之一循環週期期間（亦即在曲 柄軸桿之兩次轉動期間）的進氣壓力變動值為—預定值或 更J值寺4進氣壓力彳貞測構件（諸如進氣壓力感應器）便會 判斷出m應。然而，由於吾人僅需要取得在一進氣 衝程與-排氣衝程期間之進氣壓力之間的差值，當可以取 86603 • 21 - 1221882 得在進氣衝程時之一汽缸之進氣管中的進氣壓力與在一排 氣衝程時之另一汽缸之進氣I中的進氣壓力之間的差值 B寺，則在本實施例之四汽缸引擎中便不需要等待該曲柄抽 桿轉動兩次。亦即’在曲柄轴桿之兩次轉動期間的進氣壓 力變動值即表示該曲柄軸桿最多兩次轉動期間之進氣壓力 變動值。此進氣壓力變純可以在任意時間來加以偵測， 只要其可m所在諸如進氣壓力感應器之進氣壓力侦測 構件掉脫出來的情況下，所偵測到之進氣壓力變動值已變 成固定值或幾近固定值之狀態即可。 在上述貫施例中，所說明之引擎係屬於燃料被噴射至一 進氣管中的引擎類型，然而，本發明之引擎控制裝置亦可 以應用於 >'缸内噴射引擎，亦即，直接噴射引擎。然而， 在直接贲射引擎中，並不會發生燃料附著在進氣管的情 況因此，並不需要將此列入考量，而可採用所噴射之全 4燃料量來計算一空氣-燃料比值。 再者’在上述實施例中，其係針對具有四個汽缸之多汽 虹引擎來加以說明，然而本發明之引擎控制裝置亦可應用 於一單汽缸引擎。 引擎&制單元亦可以為一操作電路，以取代微電腦。 [本發明之功效] ^ Μ ’依照本發明申請專利範圍第1項之引擎控制裝 f，當曲柄軸桿轉動時且當在曲柄軸桿 兩次轉動期間之進 氣>1力的變動值為m值或更小值時，便可判定該進氣 壓力偵測構件處在一異常狀態。藉此，吾人便可以偵測出 86603 •22· 1221882 諸如一進氣壓力感應器之進氣壓力偵測構件掉脫而曝露在 大氣中之異常狀態。 依照本發明申請專利範圍第2項之引擎控制裝置，該用以 偵測進氣壓力偵測構件之異常狀態之進氣壓力變動值之預 定值，係會隨著所偵測之引擎轉速變低而設定成一較小 值。藉此，便可更可靠地偵測出該進氣壓力偵測構件之異 ， 常狀態。 、 依照本發明申請專利範圍第3項之引擎控制裝置，該用以 偵測進氣壓力偵測構件之異常狀態之進氣壓力變動值之預 _ 定值，係會隨著所偵測之油門開口變大而設定成一較小 值。藉此，便可更可靠地偵測出該進氣壓力偵測構件之異 常狀態。 ~ 【圖式簡單說明】

柄脈波之原理； 圖3係一方塊圖， 施例； 其中闡釋本發明之引擎控制裝置的一實 根據曲柄軸桿之相位及進氣 圖4係一示意圖，其中闡釋一; 壓力來偵測一衝程狀態的程序；

圖6係一控制映圖，其係用以 質量流率； 進氣壓力來取得進氣之 一燃料行為模型之方塊 圖7係一燃料噴射量計算部分及 86603 • 23 · 1221882 !ΞΪ · 圖， 圖8係一示意圖’其中闡釋一進氣恩力感應器安裝至一進 氣管之安裝狀態； 圖9係一示意圖，其中闡釋進氣壓力感應器之輸出值與進 氣壓力之間的關係； 圖10係一流程圖，其中闡釋在圖1中之引擎控制單元所執 行之進氣壓力異常狀態偵測的操作； 圖11係使用在圖1 〇中之一控制映圖；及 圖12係一示意圖’其中闡釋當進氣壓力感應器掉脫出來 時之進氣壓力信號。 【圖式代表符號說明】 1 引擎 3 曲柄轴桿 4 活塞 5 燃燒室 6 進氣管 7 進氣閥 8 排氣管 9 排氣閥 10 火星塞 11點火線圈 12 油門閥 13 噴射器 15号丨擎控制單元 86603 1221882 20 曲柄角度感應器 21 冷卻水溫度感應器 23 連接管 24 進氣壓力感應器 25 進氣溫度感應器 27 曲柄定時偵測部分 28 進氣量計算部分 29 燃料喷射量設定部分 31 點火定時設定部分 33 穩態目標空氣-燃料比值計算部分 34 穩態燃料噴射量計算部分 41 加速狀態偵測構件 42 加速時間燃料喷射量計算部分 86603 -25-

Claims (1)

1221882 拾、申請專利範園·· 一種引擎控制裝置，其包含 其用以偵測-曲柄軸桿之相 曲柄軸桿相位偵測構件， 位， 進氣壓力偵測構件， 之進氣壓力， 其用以偵測在一引 擎之進氣管中 引擎㈣構件’其用以根據由該曲柄轴桿相位相潜

所…柄軸桿的相位以及由該進氣壓力伯測構片 斤測仵i進氣壓力來控制該引擎之運轉狀態，及

進氣壓力異常偵測構件，其係當根據藉由該曲柄 相位偵測構件所偵測到之相位而偵測出該曲柄軸桿在轉 動時，及當在曲柄軸桿之兩次轉動期間藉由該進氣壓力 偵測構件所偵測到之進氣壓力的變動值為一預定值或更 小值時，便判定該進氣壓力偵測構件處在一異常狀態。 根據申請專利範圍第1項之引擎控制裝置，其進一步包本 用以偵測引擎轉速之引擎轉速偵測構件，其中當由該引 擎轉速偵測構件所偵測到之引擎轉速變得較低時，該進 氣壓力異常偵測構件便將該進氣壓力變動值之預定值設 定成一較小值。 3 ·根據申請專利範圍第1或2項之引擎控制裝置，其進一步 包含：用以偵測一油門閥之開口之油門開口偵測構件，其 中當由該油門開口偵測構件所偵測到之油門開口變得較 大時，該進氣壓力異常偵測構件便將該進氣壓力變動值 之預定值設定成一較小值。 86603