WO2004013477A1 - Engine control device - Google Patents

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WO2004013477A1
WO2004013477A1 PCT/JP2003/004663 JP0304663W WO2004013477A1 WO 2004013477 A1 WO2004013477 A1 WO 2004013477A1 JP 0304663 W JP0304663 W JP 0304663W WO 2004013477 A1 WO2004013477 A1 WO 2004013477A1
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intake pressure
crankshaft
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PCT/JP2003/004663
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Inventor
Michihisa Nakamura
Original Assignee
Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha
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    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0097Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating speed signals

Definitions

  • FIG. 7 is a block diagram of a fuel injection amount calculation unit and a fuel behavior model.
  • the steady-state fuel injection amount calculation unit 34 and the fuel behavior model 35 are configured, for example, as shown in a block diagram of FIG.
  • the fuel injection amount M F _ INJ of among the direct inflow quantity directly injected into the cylinder is ((1 -X) XM F. INJ)
  • the adhesion amount of adhering to the intake pipe wall becomes (XXM MNJ).
  • Some of the deposited fuel flows into the cylinder along the intake pipe wall. Assuming that the remaining amount is the fuel residual amount M F — BUF , the carry-out rate of the fuel residual amount M F — BUF taken away by the intake air flow is ⁇ . amount (XM F Te - BUF) becomes.
  • the intake air amount calculated by the intake air amount calculation unit 28 is detected at the end of the intake stroke of the cycle immediately before the intake stroke before entering the explosion (expansion) stroke or at the beginning of the compression stroke following it. Therefore, the steady-state fuel injection amount and the fuel injection timing calculated and set by the steady-state fuel injection amount calculation unit 34 are also the results of the previous cycle according to the intake air amount.
  • the detection of the acceleration state also c performed from the detection of the previous acceleration state after the predetermined cycle elapses, the acceleration fuel injection quantity calculating unit 42 when the acceleration state by the acceleration state detecting section 41 is detected
  • the acceleration fuel injection quantity M F _ ACC corresponding to the emission rpm N E is calculated from the three-dimensional map.
  • the fuel injection timing during acceleration is defined as when the acceleration state is detected by the acceleration state detection unit 41, that is, when the acceleration state is detected, the acceleration fuel injection amount M F _ACC Shall be injected.
  • the engine control device can appropriately control the operating state of the engine using the intake pressure and the crank pulse without using the cam sensor and the throttle sensor.
  • the crank angle sensor 20 including a magnetic sensor does not output the crank pulse.
  • the crank angle sensor 20 composed of the magnetic sensor and the like is in an abnormal state such as disconnection, it does not output a crank pulse.
  • the abnormality of the sensor 20, that is, the crank phase detecting means cannot be detected.
  • step S2 it is determined whether a crank pulse cannot be detected for a predetermined time or more. If the crank pulse cannot be detected for a predetermined time, the process proceeds to step S4. Move to step S3.
  • step S3 the intake pressure is read at predetermined time intervals at least for a predetermined time period corresponding to at least two rotations of the crankshaft, and then the process proceeds to step S5.
  • step S7 the intake pressure abnormality is determined according to the individual arithmetic processing performed in the step, and a predetermined fail-safe processing is performed, and then the arithmetic processing ends.
  • This fail-safe processing means that the engine torque is gradually reduced by, for example, gradually thinning out the ignition for each cylinder, gradually shifting the ignition of each cylinder to the retard side, or increasing the speed of the throttle first and then closing it slowly. Or display an abnormal display.
  • step S6 the intake pressure fluctuation value ⁇ ⁇ is calculated from the difference between the maximum value and the minimum value of the intake pressure read in step S4, and the process proceeds to step S8.
  • step S9 the crank pulse abnormality counter CNT is incremented, and the process proceeds to step S10.
  • step S10 the crank pulse abnormality counter CNT is set to a predetermined value CNT. It is determined whether or not the above is satisfied, and the crank pulse abnormality counter CNT reaches the predetermined value CNT. If so, the process proceeds to step S11. Otherwise, the process returns to the main program.
  • the crank pulse abnormality is determined according to the individual arithmetic processing performed in the step, and a predetermined fail-safe processing is performed, and then the arithmetic processing is ended.
  • the fail-safe process for example, the ignition is gradually thinned out for each cylinder, the ignition of each cylinder is gradually shifted to the retard side, or the throttle is initially fast and then the same as when the intake pressure abnormality is determined. For example, the engine torque is gradually reduced by closing slowly, or an abnormality is displayed.

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Abstract

An engine control device capable of surely detecting the abnormality of crank pulses by detecting also abnormalities caused when the cable of a crank angle sensor is broken, wherein when the crank pulses cannot be detected for a specified time or longer, the varied value ΔP of the intake pressure of a 4-stroke cycle engine is calculated for two or more rotations of the crankshaft of the engine, i.e., one or more cycles of the engine and, a state where the varied value ΔP of the intake pressure is above a threshold ΔP0 or higher is continued for a specified value CNT0 or longer, the crank pulses are determined to be abnormal, and since the varied value ΔP of the intake pressure is smaller as the engine speed is lower and a throttle opening is larger, the abnormality of the crank pulses can be more surely detected by setting the threshold ΔP0 to a value slightly smaller than the minimum value of the varied value ΔP of the intake pressure.

Description

明細書  Specification
エンジン制御装置 技術分野 Engine control equipment technical field
本発明は、エンジンを制御するエンジン制御装置に関するものであり、特に燃料 を噴射する燃料噴射装置を備えたエンジンの制御に好適なものである。  The present invention relates to an engine control device for controlling an engine, and is particularly suitable for controlling an engine having a fuel injection device for injecting fuel.
背景技術 Background art
近年、インジェクタと呼ばれる燃料噴射装置が普及するにつれて、燃料を噴射す るタイミングや噴射燃料量、つまり空燃比などの制御が容易になり、高出力化、低 燃費化、排ガスのクリーン化などを促進することができるようになった。このうち、 特に燃料を噴射するタイミングについては、厳密には吸気バルブの状態、つまり 一般的にはカムシャフトの位相状態を検出し、それに合わせて燃料を噴射するの が一般的である。しかしながら、カムシャフトの位相状態を検出するための所謂力 ムセンサは高価であり、特に二輪車などではシリンダヘッドが大型化するなどの 問題があって採用できないことが多い。そのため、例えば特開平 1 0— 227252 号公報では、クランクシャフトの位相状態及び吸気圧力を検出し、それらから気筒 の行程状態を検出するエンジン制御装置が提案されている。従って、この従来技 術を用いることにより、カムシャフトの位相を検出することなぐ行程状態を検出す ることができるので、その行程状態に合わせて燃料の噴射タイミングなどを制御 することが可能となる。  In recent years, with the spread of fuel injectors called injectors, it becomes easier to control the timing of fuel injection and the amount of injected fuel, that is, the air-fuel ratio, and to promote higher output, lower fuel consumption, and cleaner exhaust gas. You can now. Of these, particularly regarding the timing of fuel injection, strictly speaking, it is common to detect the state of the intake valve, that is, generally, the phase state of the camshaft, and to inject fuel accordingly. However, a so-called force sensor for detecting the phase state of the camshaft is expensive, and cannot be adopted particularly in a motorcycle or the like due to a problem such as a large cylinder head. Therefore, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-227252 proposes an engine control device that detects a phase state of a crankshaft and an intake pressure, and detects a stroke state of a cylinder therefrom. Therefore, by using this conventional technology, it is possible to detect a stroke state without detecting the phase of the camshaft, and it is possible to control the fuel injection timing and the like in accordance with the stroke state. .
ところで、前述したクランクシャフトの位相は、例えばクランクシャフト自身或いは それと同期回転する部材の外周に爪を形成し、この爪の移動の状態を磁気セン サ等のクランクシャフト位相検出手段で検出することにより検出できるが、例えば この磁気センサ等のクランクシャフト位相検出手段が断線等の異常状態となり、 出力値が一定値となると、前記カムセンサを持たない従来のエンジン制御装置で は、エンジン力《停止しているためにクランクシャフト位相検出手段がクランクシャフ 卜の位相を検出できなくなつているのか、或いは前述め断線等の異常状態により クランクシャフトの位相を検出できなくなつているのかの判別ができなし、。つまり、 単にクランクシャフトの位相が検出できないだけでは、クランクシャフト位相検出手 段の異常は検出できないことになる。 By the way, the phase of the crankshaft is determined by, for example, forming a claw on the outer periphery of the crankshaft itself or a member that rotates synchronously with the crankshaft, and detecting a state of movement of the claw by a crankshaft phase detecting means such as a magnetic sensor. However, for example, when the crankshaft phase detecting means such as the magnetic sensor is in an abnormal state such as disconnection and the output value becomes a constant value, in the conventional engine control device having no cam sensor, the engine power is stopped. Therefore, it is impossible to determine whether the crankshaft phase detecting means cannot detect the phase of the crankshaft or whether the phase of the crankshaft cannot be detected due to an abnormal state such as the disconnection described above. . In other words, simply detecting the phase of the crankshaft is not enough. An abnormality of the stage cannot be detected.
本発明は前記諸問題を解決すべく開発されたものであり、クランクシャフト位相 検出手段の異常を確実に検出することが可能なエンジン制御装置を提供すること を目的とするものである。 発明の開示  The present invention has been developed to solve the above problems, and has as its object to provide an engine control device capable of reliably detecting an abnormality of a crankshaft phase detecting means. Disclosure of the invention
而して、本発明のエンジン制御装置は、クランクシャフトの位相を検出するクラン クシャフト位相検出手段と、エンジンの吸気管内の吸気圧力を検出する吸気圧力 検出手段と、前記クランクシャフト位相検出手段で検出されたクランクシャフトの位 相及び前記吸気圧力検出手段で検出された吸気圧力に基づいてエンジンの運転 状態を制御するエンジン制御手段と、前記クランクシャフト位相検出手段がクラン クシャフトの位相を検出しておらず、且つ前記吸気圧力検出手段で検出された所 定時間内の吸気圧力の変動が所定値以上であるときに前記クランクシャフト位相 検出手段が異常であると検出するクランクシャフト位相異常検出手段とを備えたこ とを特徴とするものである。 図面の簡単な説明  Thus, the engine control device of the present invention includes a crankshaft phase detecting means for detecting a phase of a crankshaft, an intake pressure detecting means for detecting an intake pressure in an intake pipe of an engine, and a crankshaft phase detecting means. Engine control means for controlling the operating state of the engine based on the detected crankshaft phase and the intake pressure detected by the intake pressure detection means, and the crankshaft phase detection means detecting the crankshaft phase. And a crankshaft phase abnormality detecting means for detecting that the crankshaft phase detecting means is abnormal when the fluctuation of the intake pressure within a predetermined time detected by the intake pressure detecting means is a predetermined value or more. It is characterized by having. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
図 1は、オートバイ用のエンジン及びその制御装置の概略構成図である。 図 2は、図 1のエンジンでクランクパルスを送出する原理の説明図である。 図 3は、本発明のエンジン制御装置の一実施形態を示すブロック図である。 図 4は、クランクシャフトの位相と吸気圧力から行程状態を検出する説明図であ る。  FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a motorcycle engine and its control device. FIG. 2 is an explanatory diagram of the principle of transmitting a crank pulse in the engine of FIG. FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the engine control device of the present invention. FIG. 4 is an explanatory diagram for detecting a stroke state from the phase of the crankshaft and the intake pressure.
図 5は、吸入空気量算出部のブロック図である。  FIG. 5 is a block diagram of the intake air amount calculation unit.
図 6は、吸気圧力から吸入空気の質量流量を求める制御マップである。  FIG. 6 is a control map for obtaining the mass flow rate of the intake air from the intake pressure.
図 7は、燃料噴射量算出部及び燃料挙動モデルのブロック図である。  FIG. 7 is a block diagram of a fuel injection amount calculation unit and a fuel behavior model.
図 8は、図 1のエンジンコントロールユニットで行われる吸気圧力異常検出の演 算処理を示すフローチャートである。  FIG. 8 is a flowchart showing calculation processing of intake pressure abnormality detection performed by the engine control unit of FIG.
図 9は、図 8の演算処理で用いられる制御マップである。 図 1 0クランク角度センサが断線したときの吸気圧力信号の説明図である。 発明を実施するための最良の形態 FIG. 9 is a control map used in the calculation processing of FIG. FIG. 10 is an explanatory diagram of an intake pressure signal when the crank angle sensor is disconnected. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下、本発明の実施の形態について説明する。  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
図 1は、例えばオートパイ用のエンジン及びその制御装置の一例を示す概略構 成である。このエンジン 1は、 4気筒 4サイクルエンジンであり、シリンダボディ 2、ク ランクシャフト 3、ピストン 4、燃焼室 5、吸気管 6、吸気バルブ 7、排気管 8、排気バ ルブ 9、点火プラグ 1 0、点火コイル 1 1を備えている。また、吸気管 6内には、ァク セル開度に応じて開閉されるスロットルバルブ 1 2力《設けられ、このスロットルバル ブ 1 2の下流側の吸気管 6に、燃料噴射装置としてのインジェクタ 1 3が設けられて し、る。このインジ: cクタ 1 3は、燃料タンク 1 9内に配設されているフィルタ 1 8、燃料 ポンプ 1 7、圧力制御バルブ 1 6に接続されている。なお、このエンジン 1は所謂独 立吸気系であり、前記インジェクタ 1 3は、各気筒の各吸気管 6に設けられている。 このエンジン" Iの運転状態は、エンジンコントロールユニット 1 5によって制御され る。そして、このエンジンコントロールユニット 1 5の制御入力、つまりエンジン 1の 運転状態を検出する手段として、クランクシャフト 3の回転角度、つまり位相を検 出するためのクランク角度センサ 20、シリンダボディ 2の温度又は冷却水温度、 即ちエンジン本体の温度を検出する冷却水温度センサ 21、排気管 8内の空燃比 を検出する排気空燃比センサ 22、吸気管 6内の吸気圧力を検出するための吸気 圧力センサ 24、吸気管 6内の温度、即ち吸気温度を検出する吸気温度センサ 25 が設けられている。そして、前記エンジンコントロールユニット 1 5は、これらのセン ザの検出信号を入力し、前記燃料ポンプ 1 7、圧力制御バルブ 1 6、インジェクタ 1 3、点火コイル 1 1に制御信号を出力する。  FIG. 1 is a schematic configuration showing an example of an engine for an automatic pie and a control device thereof. This engine 1 is a four-cylinder four-stroke engine, with a cylinder body 2, a crankshaft 3, a piston 4, a combustion chamber 5, an intake pipe 6, an intake valve 7, an exhaust pipe 8, an exhaust valve 9, and a spark plug 10 And an ignition coil 11. Further, a throttle valve 12 which is opened and closed according to the opening degree of the accelerator is provided in the intake pipe 6, and an intake pipe 6 as a fuel injection device is provided in the intake pipe 6 downstream of the throttle valve 12. 13 is provided. The indicator 13 is connected to a filter 18, a fuel pump 17, and a pressure control valve 16 provided in a fuel tank 19. The engine 1 is a so-called independent intake system, and the injectors 13 are provided in each intake pipe 6 of each cylinder. The operating state of the engine "I" is controlled by an engine control unit 15. The control input of the engine control unit 15, that is, the rotation angle of the crankshaft 3, That is, a crank angle sensor 20 for detecting the phase, a temperature of the cylinder body 2 or a coolant temperature, that is, a coolant temperature sensor 21 for detecting the temperature of the engine body, and an exhaust air-fuel ratio for detecting an air-fuel ratio in the exhaust pipe 8. A sensor 22, an intake pressure sensor 24 for detecting an intake pressure in the intake pipe 6, and an intake temperature sensor 25 for detecting a temperature in the intake pipe 6, that is, an intake temperature, are provided. 5 inputs the detection signals of these sensors, the fuel pump 17, pressure control valve 16, injector 13, ignition Outputs a control signal to yl 1 1.
ここで、前記クランク角度センサ 20から出力されるクランク角度信号の原理につ いて説明する。本実施形態では、図 2aに示すように、クランクシャフト 3の外周に、 略等間隔で複数の歯 23を突設し、その接近を磁気センサ等のクランク角度セン サ 20で検出して、適宜電気的処理を施してパルス信号を送出する。各歯 23間の 周方向へのピッチは、クランクシャフト 3の位相(回転角度)にして 30° であり、各 歯 23の周方向への幅は、クランクシャフト 3の位相(回転角度)にして 1 0° として し、る。但し、一箇所だけ、このピッチに従っておらず、その他の歯 23のピッチに対 して二倍のピッチになっている箇所がある。それは、図 2aに二点鎖線で示すよう に、本来、歯のある部分に歯がない、特殊な設定になっており、この部分が不等 間隔に相当する。以下、この部分を歯抜け部とも記す。 Here, the principle of the crank angle signal output from the crank angle sensor 20 will be described. In the present embodiment, as shown in FIG. 2a, a plurality of teeth 23 are protruded at substantially equal intervals on the outer periphery of the crankshaft 3, and the approach thereof is detected by a crank angle sensor 20 such as a magnetic sensor. The pulse signal is sent out after the electrical processing. The circumferential pitch between each tooth 23 is 30 ° in terms of the phase (rotation angle) of the crankshaft 3, and the circumferential width of each tooth 23 is in the phase (rotation angle) of the crankshaft 3. As 1 0 ° I do. However, only one portion does not follow this pitch, and there are portions where the pitch is twice as large as the pitch of the other teeth 23. As shown by the two-dot chain line in FIG. 2a, it is originally a special setting where there is no tooth at the toothed portion, and this portion corresponds to unequal spacing. Hereinafter, this portion is also referred to as a toothless portion.
従って、クランクシャフト 3が等速回転しているときの各歯 23のパルス信号列は 図 2bのように表れる。そして、図 2aは圧縮上死点時の状態を示している(排気上 死点も形態としては同じである)が、この圧縮上死点時の直前のパルス信号を図 示" 0"とし、その次のパルス信号に図示" 1 "、次のパルス信号に図示" 2"、といつ た順で図示" 4"までナンバリング (番号付け)する。この図示" 4"のパルス信号に 相当する歯 23の次は歯抜け部なので、それを、あたかも歯が存在すると考えて 1 歯余分にカウントし、次の歯 23のパルス信号には図示" 6"とナンバリングする。こ れを繰り返してゆくと、今度は図示" 1 6"のパルス信号の次に歯抜け部が接近す るので、前述と同様に 1歯余分にカウン卜し、次の歯 23のパルス信号には図示" 1 8"とナンバリングする。クランクシャフト 3が二回転すると、 4つの行程のサイクル が全て完了するので、図示" 23"までナンバリングが済んだら、次の歯 23のパル ス信号には再び図示" 0"とナンバリングする。原則的に、この図示" 0"とナンバリ ングされた歯 23のパルス信号の直後が圧縮上死点になっているはずである。こ のように、検出されたパルス信号列、又はその単体のパルス信号をクランクパル スと定義する。そして、このクランクパルスに基づいて、後述のようにして行程検 出を行うと、クランクタイミングを検出することができる。なお、前記歯 23は、クラン クシャフト 3と同期回転する部材の外周に設けても、全く同じである。  Accordingly, the pulse signal train of each tooth 23 when the crankshaft 3 is rotating at a constant speed appears as shown in FIG. 2B. FIG. 2a shows a state at the time of compression top dead center (the same applies to the form of exhaust top dead center). The pulse signal immediately before the compression top dead center is shown as "0", The next pulse signal is numbered ("1"), the next pulse signal is numbered "2", and so on. Since the tooth 23 corresponding to the pulse signal of "4" shown in the figure is a tooth missing portion, it is counted as an extra tooth as if the tooth is present, and the pulse signal of the next tooth 23 is shown in the figure "6". Numbered. When this is repeated, the missing portion of the tooth approaches the pulse signal of "16" shown in the figure, so one extra tooth is counted in the same manner as described above, and the pulse signal of the next tooth 23 is added. Are numbered "18" in the illustration. When the crankshaft 3 makes two rotations, all four stroke cycles are completed. When the numbering is completed up to “23” in the figure, the pulse signal of the next tooth 23 is numbered again as “0” in the figure. In principle, the compression top dead center should be immediately after the pulse signal of the tooth 23 numbered “0” in the figure. Thus, the detected pulse signal train or a single pulse signal thereof is defined as a crank pulse. When the stroke detection is performed based on the crank pulse as described later, the crank timing can be detected. Note that the teeth 23 are exactly the same even if they are provided on the outer periphery of a member that rotates synchronously with the crankshaft 3.
一方、前記エンジンコントロールユニット 1 5は、図示されないマイクロコンピュー タなどによって構成されている。図 3は、このエンジンコントロールユニット 1 5内の マイクロコンピュータで行われるエンジン制御演算処理の実施形態を示すブロック 図である。この演算処理では、前記クランク角度信号からエンジン回転数を算出 するエンジン回転数算出部 26と、同じくクランク角度信号及び前記吸気圧力信号 力、らクランクタイミング情報、即ち行程状態を検出するクランクタイミング検出部 2 7と、このクランクタイミング検出部 27で検出されたクランクタイミング情報を読込 み、前記吸気温度信号及び前記吸気圧力信号から吸入空気量を算出する吸入 空気量算出部 28と、前記エンジン回転数算出部 26で算出されたエンジン回転数 及び前記吸入空気量算出部 28で算出された吸入空気量に基づいて目標空燃比 を設定したり、加速状態を検出したりすることにより、燃料噴射量と燃料噴射時期 を算出設定する燃料噴射量設定部 29と、前記クランクタイミング検出部 27で検 出されたクランクタイミング情報を読込み、前記燃料噴射量設定部 29で設定され た燃料噴射量及び燃料噴射時期に応じた噴射パルスを前記インジェクタ 1 3に向 けて出力する噴射パルス出力部 30と、前記クランクタイミング検出部 27で検出さ れたクランクタイミング情報を読込み、前記エンジン回転数算出部 26で算出され たエンジン回転数及び前記燃料噴射量設定部 29で設定された燃料噴射量に基 づいて点火時期を設定する点火時期設定部 31と、前記クランクタイミング検出部 27で検出されたクランクタイミング情報を読込み、前記点火時期設定部 31で設 定された点火時期に応じた点火パルスを前記点火コイル 1 1に向けて出力する点 火パルス出力部 32とを備えて構成される。 On the other hand, the engine control unit 15 is constituted by a microcomputer (not shown) or the like. FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the engine control arithmetic processing performed by the microcomputer in the engine control unit 15. In this calculation process, an engine speed calculating section 26 for calculating an engine speed from the crank angle signal, and a crank timing detecting section for detecting the crank angle signal and the intake pressure signal power and crank timing information, that is, the stroke state, are also provided. 27, and read the crank timing information detected by the crank timing detecting section 27 to calculate an intake air amount from the intake air temperature signal and the intake air pressure signal. An air amount calculation unit 28, a target air-fuel ratio is set based on the engine speed calculated by the engine speed calculation unit 26 and the intake air amount calculated by the intake air amount calculation unit 28, and the acceleration state is determined. The fuel injection amount setting unit 29 for calculating and setting the fuel injection amount and the fuel injection timing by detecting the fuel injection amount and the crank timing information detected by the crank timing detection unit 27 is read, and the fuel injection amount setting unit 29 is read. The injection pulse output unit 30 that outputs an injection pulse corresponding to the fuel injection amount and fuel injection timing set in the above to the injector 13 and the crank timing information detected by the crank timing detection unit 27 are read. The ignition timing is set based on the engine speed calculated by the engine speed calculation unit 26 and the fuel injection amount set by the fuel injection amount setting unit 29. The ignition timing setting unit 31 reads the crank timing information detected by the crank timing detection unit 27, and sends an ignition pulse corresponding to the ignition timing set by the ignition timing setting unit 31 to the ignition coil 11. It comprises a firing pulse output unit 32 for outputting.
前記エンジン回転数算出部 26は、前記クランク角度信号の時間変化率から、ェ ンジンの出力軸であるクランクシャフトの回転速度をエンジン回転数として算出す る。具体的には、前記隣合う歯 23間の位相を、対応するクランクパルス検出所要 時間で除したエンジン回転数の瞬間値と、その移動平均値からなるエンジン回転 数の平均値とを算出する。  The engine speed calculating unit 26 calculates the rotation speed of the crankshaft, which is the output shaft of the engine, as the engine speed from the time change rate of the crank angle signal. Specifically, an instantaneous value of the engine speed obtained by dividing the phase between the adjacent teeth 23 by a corresponding crank pulse detection time and an average value of the engine speed, which is a moving average value thereof, are calculated.
前記クランクタイミング検出部 27は、前述した特開平 1 0— 227252号公報に 記載される行程判別装置と同様の構成を有し、これにより例えば図 4に示すよう に各気筒毎の行程状態を検出し、それをクランクタイミング情報として出力する。 即ち、 4サイクルエンジンにおいて、クランクシャフトとカムシャフトとは所定の位相 差で常時回転し続けているから、例えば図 4に示すようにクランクパルスが読込ま れ.ているとき、前述した歯抜け部から四番目の図示" 9"又は" 21 "のクランクパル スは排気行程か又は圧縮行程の何れかである。周知のように、排気行程では排 気バルブが開き、吸気バルブが閉じているので吸気圧力が高く、圧縮行程の初期 は、未だ吸気バルブが開いているために吸気圧力が低ぐ若しくは吸気バルブが 閉じていても、先行する吸気行程で吸気圧力が低くなつている。従って、吸気圧力 が低いときの図示 "21 "のクランクパルスは圧縮行程にあることを示しており、図 示" 0"のクランクパルスが得られた直後が圧縮上死点になる。このようにして、何 れかの行程状態が検出できたら、この行程の間を、クランクシャフトの回転速度で 補間すれば、現在の行程状態を更に細かく検出することができる。また、このよう に何れか気筒の行程が検出できれば、本実施形態の四つの気筒は所定の位相 差で常時回転し続けているから、その他の気筒の行程も自ずと検出できる。 The crank timing detecting section 27 has the same configuration as the stroke discriminating apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-227252, and thereby detects the stroke state of each cylinder as shown in FIG. 4, for example. And outputs it as crank timing information. That is, in a four-cycle engine, the crankshaft and the camshaft are constantly rotating with a predetermined phase difference, so that, for example, when a crank pulse is read as shown in FIG. The fourth "9" or "21" crank pulse shown is either the exhaust stroke or the compression stroke. As is well known, the exhaust valve opens during the exhaust stroke and the intake pressure is high because the intake valve is closed.At the beginning of the compression stroke, the intake pressure is low because the intake valve is still open or the intake valve is low. Even if it is closed, the intake pressure is low in the preceding intake stroke. Therefore, when the intake pressure is low, the crank pulse shown in "21" indicates that the compressor is in the compression stroke. Immediately after the indicated crank pulse is obtained, the compression top dead center is reached. In this way, if any stroke state can be detected, the current stroke state can be detected more finely by interpolating between the strokes with the rotation speed of the crankshaft. If the stroke of any one of the cylinders can be detected in this way, the four cylinders of the present embodiment are constantly rotating with a predetermined phase difference, so that the strokes of the other cylinders can be detected naturally.
前記吸入空気量算出部 28は、図 5に示すように、前記吸気圧力信号及びクラン クタイミング情報から吸気圧力を検出する吸気圧力検出部 281と、吸気圧力から 吸入空気の質量流量を検出するためのマップを記憶している質量流量マップ記憶 部 282と、この質量流量マップを用いて、検出された吸気圧力に応じた質量流量 を算出する質量流量算出部 283と、前記吸気温度信号から吸気温度を検出する 吸気温度検出部 284と、前記質量流量算出部 283で算出された吸入空気の質 量流量と前記吸気温度検出部 284で検出された吸気温度とから吸入空気の質量 流量を補正する質量流量補正部 285とを備えて構成されている。つまり、前記質 量流量マップは、例えば吸気温度 20°Cのときの質量流量で作成されているため, 実際の吸気温度 (絶対温度比)でこれを補正して吸入空気量を算出する。  As shown in FIG. 5, the intake air amount calculation unit 28 includes an intake pressure detection unit 281 that detects the intake pressure from the intake pressure signal and the crank timing information, and a mass flow rate of the intake air from the intake pressure. A mass flow rate map storage unit 282 that stores a map of the intake air temperature, a mass flow rate calculation unit 283 that calculates a mass flow rate corresponding to the detected intake pressure using the mass flow rate map, and an intake air temperature based on the intake air temperature signal. And a mass for correcting the mass flow rate of the intake air from the mass flow rate of the intake air calculated by the mass flow rate calculating section 283 and the intake air temperature detected by the intake temperature detecting section 284. The flow rate correction unit 285 is provided. That is, since the mass flow rate map is created based on, for example, the mass flow rate when the intake air temperature is 20 ° C., this is corrected with the actual intake air temperature (absolute temperature ratio) to calculate the intake air flow rate.
本実施形態では、圧縮行程における下死点から吸気バルブ閉じタイミング間の 吸気圧力値を用いて吸入空気量を算出する。即ち、吸気バルブ解放時は吸気圧 力と気筒内圧力とがほぼ同等となるため、吸気圧力と気筒内容積及び吸気温度 が分かれば気筒内空気質量を求めることができる。しかしながら、吸気バルブは 圧縮行程開始後もしばらく開いているため、この間に気筒内と吸気管との間で空 気が出入りして、下死点以前の吸気圧力から求めた吸入空気量は、実際に気筒 内に吸入された空気量と異なる可能性がある。そのため、同じ吸気バルブ解放時 でも、気筒内と吸気管との間で空気の出入りがなし、圧縮行程の吸気圧力を用い て吸入空気量を算出する。なお、更に厳密を期すために、既燃ガス分圧の影響を 考慮して、それと相関の高いエンジン回転数を用いて、実験で求めたエンジン回 転数に応じた補正を施してもよい。  In the present embodiment, the intake air amount is calculated using the intake pressure value between the bottom dead center in the compression stroke and the intake valve closing timing. That is, when the intake valve is opened, the intake pressure and the in-cylinder pressure are substantially equal, and therefore, the in-cylinder air mass can be obtained if the intake pressure, the in-cylinder volume, and the intake temperature are known. However, since the intake valve is open for a while after the start of the compression stroke, air flows in and out of the cylinder and the intake pipe during this time, and the intake air amount calculated from the intake pressure before bottom dead center is actually May be different from the amount of air drawn into the cylinder. Therefore, even when the intake valve is opened, air does not flow in and out of the cylinder and the intake pipe, and the intake air amount is calculated using the intake pressure in the compression stroke. In addition, in order to further strictly consider, the influence of the burned gas partial pressure may be taken into consideration, and the correction may be made according to the engine rotation speed obtained by an experiment using the engine rotation speed having a high correlation with the burned gas partial pressure.
また、独立吸気系である本実施形態では、吸入空気量算出のための質量流量 マップは、図 6に示すように、吸気圧力と比較的リニアな関係のものを用いている ( これは、求める空気質量がボイルシャルルの法則(PV=nRT)に基づいているた めである。これに対して、吸気管が全ての気筒で連結されている場合には、他の 気筒の圧力の影響により、吸気圧力 気筒内圧力という前提が成り立たないた め、図に破線で示すようなマップを用いなければならない。 Further, in the present embodiment, an independent intake system, mass flow map for the intake air quantity calculation, as shown in FIG. 6, and (this is used as a relatively linear relationship between the intake pressure, obtaining Air mass is based on Boyle-Charles law (PV = nRT) It is. On the other hand, when the intake pipe is connected to all cylinders, the assumption of intake pressure and cylinder pressure cannot be established due to the influence of the pressure of the other cylinders. Must be used.
前記燃料噴射量設定部 29は、前記エンジン回転数算出部 26で算出されたェン ジン回転数 26及び前記吸気圧力信号に基づいて定常時目標空燃比を算出する 定常時目標空燃比算出部 33と、この定常時目標空燃比算出部 33で算出された 定常時目標空燃比及び前記吸入空気量算出部 28で算出された吸入空気量に基 づいて定常時燃料噴射量及び燃料噴射時期を算出する定常時燃料噴射量算出 部 34と、この定常時燃料噴射量算出部 34で定常時燃料噴射量及び燃料噴射時 期を算出するのに用いられる燃料挙動モデル 35と、前記クランク角度信号及び 吸気圧力信号及びクランクタイミング検出部 27で検出されたクランクタイミング情 報に基づいて加速状態を検出する加速状態検出手段 41と、この加速状態検出 手段 41で検出された加速状態に応じて、前記エンジン回転数算出部 26で算出さ れたエンジン回転数に応じた加速時燃料噴射量及び燃料噴射時期を算出する加 速時燃料噴射量算出部 42とを備えている。前記燃料挙動モデル 35は、実質的 に、前記定常時燃料噴射量算出部 34と一体のものである。即ち、燃料挙動モデ ル 35がなければ、吸気管内噴射を行う本実施形態では、正確な燃料噴射量や燃 料噴射時期の算出設定ができないのである。なお、燃料挙動モデル 35は、前記 吸気温度信号及びエンジン回転数及び冷却水温度信号を必要とする。  The fuel injection amount setting unit 29 calculates a steady state target air-fuel ratio based on the engine speed 26 calculated by the engine speed calculation unit 26 and the intake pressure signal. Based on the steady-state target air-fuel ratio calculated by the steady-state target air-fuel ratio calculator 33 and the intake air amount calculated by the intake air amount calculator 28, the steady-state fuel injection amount and the fuel injection timing are calculated. A steady-state fuel injection amount calculation unit 34, a fuel behavior model 35 used for calculating the steady-state fuel injection amount and the fuel injection time by the steady-state fuel injection amount calculation unit 34, the crank angle signal and the intake Acceleration state detection means 41 for detecting an acceleration state based on the pressure signal and the crank timing information detected by the crank timing detection section 27, and an acceleration state detected by the acceleration state detection means 41 Engine and a time acceleration fuel injection quantity calculating section 42 for calculating the acceleration fuel injection quantity and fuel injection timing according to the engine speed calculated by the speed calculating unit 26. The fuel behavior model 35 is substantially integrated with the steady-state fuel injection amount calculation unit 34. That is, without the fuel behavior model 35, in the present embodiment in which the injection in the intake pipe is performed, it is not possible to accurately calculate and set the fuel injection amount and the fuel injection timing. The fuel behavior model 35 requires the intake air temperature signal, the engine speed and the coolant temperature signal.
前記定常時燃料噴射量算出部 34と燃料挙動モデル 35とは、例えば図 7のプロ ック図のように構成されている。ここでは、前記インジェクタ 1 3から吸気管 6内に 噴射される燃料噴射量を MF_1NJ、そのうち吸気管 6壁に付着する燃料付着率を Xと すると、前記燃料噴射量 MF_INJのうち、気筒内に直接噴射される直接流入量は ( ( 1 -X) X MF.INJ )となり、吸気管壁に付着する付着量は (X X MMNJ )となる。こ の付着した燃料のうちの幾らかは吸気管壁に沿って気筒内に流れ込む。その残 量を燃料残留量 MFBUFとすると、この燃料残留量 MFBUFのうち、吸気流れによつ て持ち去られる持ち去り率を τとすると、持ち去られて気筒内に流入する流入量 は(て X MFBUF )となる。 The steady-state fuel injection amount calculation unit 34 and the fuel behavior model 35 are configured, for example, as shown in a block diagram of FIG. Here, the amount of fuel injected into the intake pipe 6 from the injector 1 3 M F _ 1NJ, of which the fuel adhesion rate adhering to the intake pipe 6 walls X Then, the fuel injection amount M F _ INJ of among the direct inflow quantity directly injected into the cylinder is ((1 -X) XM F. INJ) , and the adhesion amount of adhering to the intake pipe wall becomes (XXM MNJ). Some of the deposited fuel flows into the cylinder along the intake pipe wall. Assuming that the remaining amount is the fuel residual amount M FBUF , the carry-out rate of the fuel residual amount M FBUF taken away by the intake air flow is τ. amount (XM F Te - BUF) becomes.
そこで、この定常時燃料噴射量算出部 34では、まず前記冷却水温度 Twから冷 却水温補正係数テーブルを用いて冷却水温補正係数 Kwを算出する。一方、前記 吸入空気量 MA_MANに対し、例えばスロットル開度が零であるときに燃料をカツ卜す る燃料カットルーチンを行い、次に吸入空気温度 TAを用いて温度補正された空気 流入量 MAを算出し、これに前記目標空燃比 AF。の逆比を乗じ、更に前記冷却水 温補正係数 Kwを乗じて要求燃料流入量 MFを算出する。これに対して、前記ェン ジン回転数 NE及び吸気圧力 PA_MANから燃料付着率マップを用いて前記燃料付着 率 Xを求めると共に、同じくエンジン回転数 NE及び吸気圧力 PA_國から持ち去り 率マップを用いて前記持ち去り率 τを算出する。そして、前回の演算時に求めた 燃料残留量 MF_BUFに前記持ち去り率 τを乗じて燃料持ち去り量 MF_TAを算出し、 これを前記要求燃料流入量 MFから減じて前記燃料直接流入量 MF_DIRを算出する。 前述のように、この燃料直接流入量 MFDIRは、前記燃料噴射量 MF の(1—X) 倍であるから、ここでは(1—X)で除して定常時燃料噴射量 MF_1NJを算出する。ま た、前回までに吸気管に残留した燃料残留量 MF_BUFのうち、 ( (l - r ) MF_BUF ) が今回も残留するため、これに前記燃料付着量 (X X MF_1NJ )を和して、今回の燃 料残留量 MF_BUFとする。 Therefore, in the steady-state fuel injection amount calculating portion 34, firstly the cold from the cooling water temperature T w The cooling water temperature correction coefficient K w is calculated using the cooling water temperature correction coefficient table. Meanwhile, the relative amount of intake air M A _ MAN, for example, performs a fuel cut routine that Bokusu cutlet fuel when the throttle opening is zero, the temperature-corrected then using the intake air temperature T A air Calculate the inflow amount M A and add the target air-fuel ratio AF to the calculated value. Of multiplying the inverse ratio, further calculates the cooling water temperature correction factor K w a multiplied by the required fuel inflow amount M F. In contrast, the E emission Jin rotational speed N E and the intake air pressure P A _ MAN with obtaining the fuel adhesion rate X by using the fuel deposition rate map, also the engine speed N E and the intake air pressure P A _ kingdom Then, the carry-out rate τ is calculated using the carry-out rate map. Then, by multiplying the carry-off ratio τ in the fuel residual quantity M F _ BUF obtained in the previous operation to calculate the fuel take-away amount M F _ TA, the fuel subtracting it from the required fuel inflow amount M F to calculate the direct inflow M F _ DIR. As described above, the fuel direct inflow quantity M F - DIR, said because it is (1-X) times the fuel injection quantity MF, where (1-X) with dividing by the steady-state fuel injection amount M F _ Calculate 1NJ . Also, among the fuel residual quantity M F _ BUF remaining in the intake pipe up to the previous time, - for ((l r) M F _ BUF) remains Once again, the fuel adhesion amount to (XXM F _ 1NJ ) to sum, and this time of the fuel residual quantity M F _ BUF.
なお、前記吸入空気量算出部 28で算出される吸入空気量が、これから爆発 (膨 張)行程に入る吸気行程の一つ前のサイクルの吸気行程の終盤又はそれに続く 圧縮行程の初期で検出されたものであるため、この定常時燃料噴射量算出部 34 で算出設定される定常時燃料噴射量及び燃料噴射時期も、その吸入空気量に応 じた、一つ前のサイクルの結果である。  The intake air amount calculated by the intake air amount calculation unit 28 is detected at the end of the intake stroke of the cycle immediately before the intake stroke before entering the explosion (expansion) stroke or at the beginning of the compression stroke following it. Therefore, the steady-state fuel injection amount and the fuel injection timing calculated and set by the steady-state fuel injection amount calculation unit 34 are also the results of the previous cycle according to the intake air amount.
また、前記加速状態検出部 41は、加速状態閾値テーブルを有している。これは, 前記吸気圧力信号のうち、現在と同じ行程、具体的には排気行程か又は吸気行 程で且つ同じクランク角度での吸気圧力と現在の吸気圧力との差分値を求め、そ の値を所定の値と比較して加速状態であることを検出するための閾値であり、具 体的には各クランク角度毎に異なる。従って、加速状態の検出には、前記吸気圧 力の前回値との差分値を、各クランク角度で異なる所定値と比較して行う。なお、 加速状態の検出は、前回加速状態が検出されてから所定サイクル経過後に行う c また、前記加速時燃料噴射量算出部 42は、前記加速状態検出部 41で加速状 態が検出されたときに、前記吸気圧力の現在値と前回値との差分値、及びェンジ ン回転数 NEに応じた加速時燃料噴射量 MF_ACCを三次元マップから算出する。な お、この実施形態では加速時燃料噴射時期を、前記加速状態検出部 41で加速 状態が検出されたときとし、つまり加速状態が検出されたら、即座に前記加速時 燃料噴射量 MF_ACCを噴射するものとする。 Further, the acceleration state detection section 41 has an acceleration state threshold value table. This is obtained by calculating a difference value between the intake pressure at the same stroke as the present, specifically, the exhaust stroke or the intake stroke at the same crank angle, and the present intake pressure, from the intake pressure signal, and calculating the value. Is a threshold value for detecting that the vehicle is in the accelerating state by comparing with a predetermined value, and specifically differs for each crank angle. Accordingly, the acceleration state is detected by comparing a difference value of the intake pressure with the previous value with a predetermined value different at each crank angle. The detection of the acceleration state, also c performed from the detection of the previous acceleration state after the predetermined cycle elapses, the acceleration fuel injection quantity calculating unit 42 when the acceleration state by the acceleration state detecting section 41 is detected The difference between the current value and the previous value of the intake pressure, and the engine The acceleration fuel injection quantity M F _ ACC corresponding to the emission rpm N E is calculated from the three-dimensional map. In the present embodiment, the fuel injection timing during acceleration is defined as when the acceleration state is detected by the acceleration state detection unit 41, that is, when the acceleration state is detected, the acceleration fuel injection amount M F _ACC Shall be injected.
また、前記点火時期設定部 31は、前記エンジン回転数算出部 26で算出された エンジン回転数及び目標空燃比算出部 33で算出された目標空燃比に基づいて 基本点火時期を算出する基本点火時期算出部 36と、前記加速時燃料噴射量算 出部 42で算出された加速時燃料噴射量に基づいて前記基本点火時期算出部 3 6で算出された基本点火時期を補正する点火時期補正部 8とを備えて構成される c 前記基本点火時期算出部 36は、現在のエンジン回転数と、そのときの目標空 燃比で、最も発生トルクが大きくなる点火時期をマップ検索などにより求め、基本 点火時期として算出する。つまり、この基本点火時期算出部 36で算出される基本 点火時期は、前記定常時燃料噴射量算出部 34と同様に、一つ前のサイクルの吸 気行程の結果に基づいている。また、前記点火時期補正部 38では、前記加速時 燃料噴射量算出部 42で算出された加速時燃料噴射量に応じ、この加速時燃料 噴射量が前記定常時燃料噴射量に加算されたときの気筒内空燃比を求め、その 気筒内空燃比が前記定常時目標空燃比算出部 33で設定された目標空燃比と大 きく異なるときに、当該気筒内空燃比、エンジン回転数、吸気圧力を用いて新たな 点火時期を設定することで点火時期を補正するものである。 The ignition timing setting unit 31 calculates a basic ignition timing for calculating a basic ignition timing based on the engine speed calculated by the engine speed calculation unit 26 and the target air-fuel ratio calculated by the target air-fuel ratio calculation unit 33. A calculation unit 36 and an ignition timing correction unit 8 that corrects the basic ignition timing calculated by the basic ignition timing calculation unit 36 based on the acceleration fuel injection amount calculated by the acceleration fuel injection amount calculation unit 42. c the basic ignition timing calculation unit 36 configured with the door includes a current engine speed, the target air-fuel ratio at that time determined by such map searching ignition timing is most generated torque becomes large, the basic ignition timing Is calculated as In other words, the basic ignition timing calculated by the basic ignition timing calculation unit 36 is based on the result of the intake stroke of the immediately preceding cycle, similarly to the steady-state fuel injection amount calculation unit 34. In addition, the ignition timing correction unit 38 determines whether the acceleration fuel injection amount is added to the steady-state fuel injection amount in accordance with the acceleration fuel injection amount calculated by the acceleration fuel injection amount calculation unit 42. When the air-fuel ratio in the cylinder is determined and the air-fuel ratio in the cylinder is significantly different from the target air-fuel ratio set by the target air-fuel ratio at steady state calculation section 33, the air-fuel ratio in the cylinder, the engine speed, and the intake pressure are used. The ignition timing is corrected by setting a new ignition timing.
このように本実施形態のエンジン制御装置は、カムセンサ及びスロットルセンサ を用いることなぐ吸気圧力及びクランクパルスを用いてエンジンの運転状態を適 切に制御することができる。エンジンが停止しているときには、クランクシャフトが 回転していないので、クランクパルスは発生せず、勿論、磁気センサ等で構成され るクランク角度センサ 20もクランクパルスを出力しなし、。し力、しな力ら、この磁気 センサ等で構成されるクランク角度センサ 20が断線等の異常状態となったときも クランクパルスを出力しないから、単にクランクパルスの検出状態だけでは、クラ ンク角度センサ 20、即ちクランク位相検出手段の異常を検出できない。  As described above, the engine control device according to the present embodiment can appropriately control the operating state of the engine using the intake pressure and the crank pulse without using the cam sensor and the throttle sensor. When the engine is stopped, no crank pulse is generated because the crankshaft is not rotating. Of course, the crank angle sensor 20 including a magnetic sensor does not output the crank pulse. When the crank angle sensor 20 composed of the magnetic sensor and the like is in an abnormal state such as disconnection, it does not output a crank pulse. The abnormality of the sensor 20, that is, the crank phase detecting means cannot be detected.
そこで、前記エンジンコントロールユニット 1 5内では、図 8に示す演算処理によ つて吸気圧力センサの異常検出を行う。この演算処理は、例えば 1 Omsec.程度 に設定された所定サンプリング時間 ΔΤ毎にタイマ割込処理によって行われる。 また、この演算処理では、特に通信のためのステップを設けていないが、演算に 必要な情報は随時読込まれるし、演算の結果は随時記憶される。 Therefore, in the engine control unit 15, abnormality of the intake pressure sensor is detected by a calculation process shown in FIG. This calculation process is, for example, about 1 Omsec. Is performed by a timer interrupt process at every predetermined sampling time ΔΤ set in. Further, in this operation processing, no step for communication is particularly provided, but information necessary for the operation is read as needed, and the result of the operation is stored as needed.
この演算処理では、まずステップ S1でクランクパルスを検出できないか否かを 判定し、クランクパルスを検出できない場合にはステップ S2に移行し、そうでない 場合にはステップ S3に移行する。  In this calculation process, it is first determined in step S1 whether a crank pulse cannot be detected. If a crank pulse cannot be detected, the process proceeds to step S2. If not, the process proceeds to step S3.
前記ステップ S2では、予め設定された所定時間以上クランクパルスを検出でき ないか否かを判定し、所定時間以上クランクパルスを検出できない場合にはステ ップ S4に移行し、そうでない場合には前記ステップ S3に移行する。  In step S2, it is determined whether a crank pulse cannot be detected for a predetermined time or more.If the crank pulse cannot be detected for a predetermined time, the process proceeds to step S4. Move to step S3.
前記ステップ S3では、少なくともクランクシャフト二回転分に相当する所定時間 にわたり、所定時間毎に吸気圧力を読込んでからステップ S5に移行する。  In step S3, the intake pressure is read at predetermined time intervals at least for a predetermined time period corresponding to at least two rotations of the crankshaft, and then the process proceeds to step S5.
前記ステップ S5では、前記ステップ S4で読込んだ吸気圧力が全て図 9の正常 領域内にあるか否かを判定し、検出吸気圧力が全て正常領域内に或る場合には ステップ S6に移行し、そうでない場合にはステップ S7に移行する。この正常領域 は、例えば吸気圧力センサの出力値の上限値近傍並びに下限値近傍を除く出力 領域を示す。  In the step S5, it is determined whether or not all the intake pressures read in the step S4 are within the normal range in FIG. 9 .If all the detected intake pressures are within the normal range, the process proceeds to step S6. If not, go to step S7. The normal region indicates, for example, an output region excluding the vicinity of the upper limit value and the vicinity of the lower limit value of the output value of the intake pressure sensor.
前記ステップ S7では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、吸気 圧力異常判定を行うと共に、所定のフェールセーフ処理を行ってから演算処理を 終了する。このフヱールセーフ処理とは、例えば気筒毎に点火を次第に間引くとか, 各気筒の点火を次第に遅角側に移行するとか、スロットルを、最初は速ぐその後, ゆっくりと閉じるなどにより、エンジントルクを漸減することや、或いは異常表示を 行うことなどが挙げられる。  In step S7, the intake pressure abnormality is determined according to the individual arithmetic processing performed in the step, and a predetermined fail-safe processing is performed, and then the arithmetic processing ends. This fail-safe processing means that the engine torque is gradually reduced by, for example, gradually thinning out the ignition for each cylinder, gradually shifting the ignition of each cylinder to the retard side, or increasing the speed of the throttle first and then closing it slowly. Or display an abnormal display.
これに対し、前記ステップ S6では、前記ステップ S4で読込んだ吸気圧力の最大 値と最小値との差から吸気圧力変動値 Δ Ρを算出してからステップ S8に移行す る。  On the other hand, in step S6, the intake pressure fluctuation value Δ 算出 is calculated from the difference between the maximum value and the minimum value of the intake pressure read in step S4, and the process proceeds to step S8.
前記ステップ S8では、前記ステップ S6で算出された吸気圧力変動値 Δ Ρが予 め設定された吸気圧力変動閾値 Δ Ρ。以上であるか否かを判定し、当該吸気圧 力変動値 Δ Ρが吸気圧力変動閾値 Δ Ρ。以上である場合にはステップ S9に移行 し、そうでない場合には前記ステップ S3に移行する。 前記ステップ S3では、クランクパルス異常カウンタ CNTを" 0"【こクリアしてからメ インプログラムに復帰する。 In the step S8, the intake pressure variation value ΔΡ calculated in the step S6 is a preset intake pressure variation threshold ΔΡ. It is determined whether or not this is the case, and the intake pressure variation value ΔΡ is determined as the intake pressure variation threshold value ΔΡ. If so, the process proceeds to step S9; otherwise, the process proceeds to step S3. At the step S3, the crank pulse abnormality counter CNT is cleared to "0" [0], and the process returns to the main program.
—方、前記ステップ S9では、前記クランクパルス異常カウンタ CNTをインクリメ ントしてからステップ S1 0に移行する。  On the other hand, in step S9, the crank pulse abnormality counter CNT is incremented, and the process proceeds to step S10.
前記ステップ S1 0では、前記クランクパルス異常カウンタ CNTが予め設定され た所定値 CNT。以上であるか否かを判定し、当該クランクパルス異常カウンタ CN Tが所定値 CNT。以上である場合にはステップ S1 1に移行し、そうでない場合に はメインプログラムに復帰する。  In step S10, the crank pulse abnormality counter CNT is set to a predetermined value CNT. It is determined whether or not the above is satisfied, and the crank pulse abnormality counter CNT reaches the predetermined value CNT. If so, the process proceeds to step S11. Otherwise, the process returns to the main program.
前記ステップ S1 1では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、クラ ンクパルス異常判定を行うと共に、所定のフェールセーフ処理を行ってから演算 処理を終了する。このフェールセーフ処理も、前述した吸気圧力異常判定時と同 様に、例えば気筒毎に点火を次第に間引くとか、各気筒の点火を次第に遅角側 に移行するとか、スロットルを、最初は速く、その後、ゆっくりと閉じるなどにより、 エンジントルクを漸減することや、或いは異常表示を行うことなどが挙げられる。  In the step S11, the crank pulse abnormality is determined according to the individual arithmetic processing performed in the step, and a predetermined fail-safe processing is performed, and then the arithmetic processing is ended. In the fail-safe process, for example, the ignition is gradually thinned out for each cylinder, the ignition of each cylinder is gradually shifted to the retard side, or the throttle is initially fast and then the same as when the intake pressure abnormality is determined. For example, the engine torque is gradually reduced by closing slowly, or an abnormality is displayed.
この演算処理によれば、クランクシャフト二回転、即ち 1サイクル分以上の吸気 圧力変動値 Δ Ρを算出し、この吸気圧力変動値 Δ Ρが予め設定された吸気圧力 変動閾値 Δ Ρ。以上である状態が所定値 CNT。以上繰り返されると、クランクパル ス異常と判定すると共に前述したようなフヱールセーフ処理が行われる。  According to this calculation processing, the intake pressure fluctuation value Δ の over two rotations of the crankshaft, that is, one cycle or more, is calculated, and this intake pressure fluctuation value Δ Ρ is set to a preset intake pressure fluctuation threshold Δ Ρ. The above condition is the predetermined value CNT. When the above is repeated, it is determined that the crank pulse is abnormal, and the above-described fail-safe processing is performed.
図 1 1は、クランクシャフトが回転し続けているとき、つまりエンジンが運転し続け ているときにクランク角度センサが断線等の異常状態となったときの吸気圧力セ ンサ及びクランク角度センサの出力を示したものである。図から明らかなように、 クランク角度センサが断線等の異常状態となるとクランクパルスが検出されなくな るが、エンジンが運転し続けている限り、前述のように吸気圧力の変動が生じる。 従って、クランクパルスが所定時間以上検出されなくなったら、クランクシャフト二 回転分、即ち 1サイクル分以上の吸気圧力を検出し、その最大値と最小値との差, つまり吸気圧力変動値 Δ Ρを算出し、その吸気圧力変動値 Δ Ρが閾値 Δ Ρ。以 上であるときにクランク角度センサに何らかの異常が生じていると判定することが できる。  Fig. 11 shows the output of the intake pressure sensor and the output of the crank angle sensor when the crankshaft continues to rotate, that is, when the crank angle sensor is in an abnormal state such as disconnection while the engine is running. It is shown. As apparent from the figure, when the crank angle sensor is in an abnormal state such as disconnection, the crank pulse is not detected. However, as long as the engine continues to operate, the intake pressure fluctuates as described above. Therefore, when the crank pulse is not detected for a predetermined time or more, the intake pressure for two revolutions of the crankshaft, that is, for one cycle or more, is detected, and the difference between the maximum value and the minimum value, that is, the intake pressure fluctuation value ΔΡ is calculated. Then, the intake pressure fluctuation value ΔΡ is a threshold value ΔΡ. When this is the case, it can be determined that some abnormality has occurred in the crank angle sensor.
ところで、前記クランクシャフトが回転しているとき、つまりエンジンが運転してい るときのクランクシャフト二回転内の、即ち 1サイクル内の吸気圧力変動は、ェン ジン回転数が小さいほど小さく、スロットル開度が大きいほど小さし、。従って、より 確実にクランクパルスの異常を検出するためには、実際に発生する吸気圧力変 動の最小値より少し小さな値を前記吸気圧力変動閾値 Δ Ρ。に設定すればよい。 なお、本実施形態では、吸気管内噴射型エンジンについてのみ詳述したが、本 発明のエンジン制御装置は、気筒内噴射型エンジン、所謂直噴型エンジンにも適 用可能である。但し、直噴型エンジンでは、吸気管に燃料が付着することはない から、それを考慮する必要はなぐ空燃比の算出には噴射される燃料量総量を代 入すればよい。 By the way, when the crankshaft is rotating, that is, when the engine is running. The intake air pressure fluctuation within two revolutions of the crankshaft, that is, within one cycle, is smaller as the engine speed is smaller, and smaller as the throttle opening is larger. Therefore, in order to more reliably detect the crank pulse abnormality, the intake pressure fluctuation threshold Δ よ り is set to a value slightly smaller than the minimum value of the actually generated intake pressure fluctuation. Should be set to. In this embodiment, only the intake pipe injection type engine is described in detail. However, the engine control device of the present invention can be applied to an in-cylinder injection type engine, a so-called direct injection type engine. However, in a direct injection type engine, fuel does not adhere to the intake pipe. Therefore, it is not necessary to consider this. For calculating the air-fuel ratio, the total amount of injected fuel may be substituted.
また、前記実施形態では、気筒数が 4気筒の、所謂マルチシリンダ型エンジンに ついて詳述したが、本発明のエンジン制御装置は、単気筒エンジンにも同様に展 開できる。  In the above-described embodiment, a so-called multi-cylinder engine having four cylinders has been described in detail. However, the engine control device of the present invention can be similarly applied to a single-cylinder engine.
また、エンジンコントロールユニットは、マイクロコンピュータに代えて各種の演算 回路で代用することも可能である。 産業上の利用の可能性  Also, the engine control unit can be replaced by various arithmetic circuits instead of the microcomputer. Industrial potential
以上説明したように、本発明のエンジン制御装置によれば、クランクシャフト位相 検出手段がクランクシャフトの位相を検出しておらず、且つ吸気圧力検出手段で 検出された所定時間内の吸気圧力の変動が所定値以上であるときに当該クラン クシャフト位相検出手段が異常であると検出する構成としたため、磁気センサ等 のクランクシャフト位相検出手段が断線等の異常状態となって出力値が一定値と なったときでも、その異常を確実に検出することができる。  As described above, according to the engine control apparatus of the present invention, the crankshaft phase detecting means does not detect the phase of the crankshaft, and the fluctuation of the intake pressure within the predetermined time detected by the intake pressure detecting means. The crankshaft phase detection means such as a magnetic sensor is in an abnormal state, such as a disconnection, so that the output value becomes a constant value when the crankshaft phase detection means is abnormal when the value is equal to or more than a predetermined value. Even when the error occurs, the abnormality can be reliably detected.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
1. クランクシャフトの位相を検出するクランクシャフト位相検出手段と、ェンジ ンの吸気管内の吸気圧力を検出する吸気圧力検出手段と、前記クランクシャフト 位相検出手段で検出されたクランクシャフトの位相及び前記吸気圧力検出手段で 検出された吸気圧力に基づいてエンジンの運転状態を制御するエンジン制御手 段と、前記クランクシャフト位相検出手段力クランクシャフトの位相を検出しておら ず、且つ前記吸気圧力検出手段で検出された所定時間内の吸気圧力の変動が 所定値以上であるときに前記クランクシャフト位相検出手段が異常であると検出 するクランクシャフト位相異常検出手段とを備えたことを特徴とするエンジン制御 装置。  1. Crankshaft phase detection means for detecting the phase of the crankshaft, intake pressure detection means for detecting the intake pressure in the intake pipe of the engine, and the phase of the crankshaft detected by the crankshaft phase detection means and the intake air An engine control means for controlling the operating state of the engine based on the intake pressure detected by the pressure detection means; and a crankshaft phase detection means which does not detect the phase of the crankshaft and the intake pressure detection means An engine control device comprising: crankshaft phase abnormality detecting means for detecting that the crankshaft phase detecting means is abnormal when the detected fluctuation of the intake pressure within a predetermined time is equal to or more than a predetermined value. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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