JP2003049694A - 内燃機関の大気圧推定方法及び内燃機関の制御装置 - Google Patents
内燃機関の大気圧推定方法及び内燃機関の制御装置Info
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Abstract
に大気圧を正確に検出し、高低差のある車輌走行におい
ても大気圧変化の影響を受けることがない、安価で信頼
性の高い大気圧推定方法を提供する。 【解決手段】 エンジンの運転状態を検出する運転状態
検出手段と、内燃機関の絞り弁下流の吸気管内圧力を検
出する吸気管圧力検出装置と、走行時または始動時また
はエンジン停止時に前記吸気管圧力検出装置によって検
出される吸気管圧力を基に大気圧を推定する大気圧推定
手段を備えた内燃機関の大気圧推定方法において、車輌
の運転状態が所定の減速状態を継続中に、所定の走行距
離を走行したとき、大気圧推定値を更新する。
Description
測定方法及びその制御装置に関し、特に、自動車等の車
輌で使用される内燃機関において吸気管圧力の計測値よ
り大気圧を推定する方式の大気圧測定方法及びその制御
装置に関する。
路を走行する高地走行の機会も多く、走行高度(標高)
による大気圧の変化は内燃機関の吸気管圧力の変化とな
って現れ、エバポパージ制御等に支障を来す。このた
め、自動車等の車輌では、内燃機関の使用環境下の大気
圧を測定し、大気圧変化による影響を防止する高地補償
が行われる。
用の圧力センサ(大気圧センサ)を用いず、内燃機関の
吸入空気量の算出等のために絞り弁下流に設けられてい
る圧力センサによって検出される吸気管圧力のうち、絞
り弁全開時の吸気管圧力の計測値を概ね大気圧としてこ
れより大気圧を推定する方式の大気圧測定方法が知られ
ている。
場合には、減速運転で、アクセルペダルが強く踏み込ま
れるような絞り弁全開の高負荷運転はなされないので、
降坂走行時には大気圧計測値が更新されないと云う問題
が生じる。このことに対して、車輌の減速状態を検出
し、減速状態での機関運転パラメータの検出値が所定値
を超える運転時間を計測し、その運転時間に応じて大気
圧計測値を更新する大気圧測定方法が知られている(特
開昭63−266150公報)。
し、吸気圧が大気圧記憶値より高い場合には、大気圧記
憶値(大気圧計測値)をその時の吸気圧で更新するもの
が知られている(特開平9−144589号公報)。
50公報に示されているような大気圧測定方法では、高
地から平地への車輌移動時に際し、所定の減速状態の運
転時間に応じて大気圧測定値を平地側の大気圧へ更新し
ていくので、減速度が一定の時には問題ないが、ブレー
キ作動による車速の急減速や渋滞時のような低車速域で
は、大気圧測定値の更新をミスしやすい問題がある。ま
た、特開平9−144589号公報に示されているよう
な大気圧測定方法では、吸気圧が大気圧記憶値より高い
状態にならないと、大気圧記憶値が更新さーれないの
で、大気圧記憶値の更新が必ずしも的確に行われない。
たものであって、その目的とするところは、絞り弁下流
に設けられている圧力センサによって検出される吸気管
圧力より大気圧を推定するものにおいて、降坂走行時を
含めて、随時、大気圧を正確に推定する内燃機関の大気
圧推定方法及びその制御装置を提供することである。
めに、本発明に係る大気圧推定方法は、エンジンの運転
状態を検出する運転状態検出手段と、内燃機関の絞り弁
下流の吸気管内圧力を検出する吸気管圧力検出装置と、
走行時または始動時またはエンジン停止時に前記吸気管
圧力検出装置によって検出される吸気管圧力を基に大気
圧を推定する大気圧推定手段を備えた内燃機関の大気圧
推定方法において、車輌の運転状態が所定の減速状態を
継続中に、所定の走行距離を走行したとき、大気圧推定
値を更新するものである。
状態が所定の減速状態を継続中に、所定の走行距離を走
行する毎に、大気圧推定値を更新するから、降坂走行時
の減速度が一定でなくても、また、ブレーキ作動による
車速の急減速や、渋滞時のような低車速走行が行われて
も、大気圧推定値の更新が的確に行われ、随時、大気圧
を正確に推定できる。
ンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、内燃
機関の絞り弁下流の吸気管内圧力を検出する吸気管内圧
力検出装置と、走行時または始動時またはエンジン停止
時に前記吸気管圧力検出装置によって検出される吸気管
圧力を基に大気圧を推定する大気圧推定手段を備えた内
燃機関の大気圧推定方法において、車輌の運転状態が所
定の減速状態を継続中の走行距離に応じて大気圧推定値
の変化量を決定し、その算出結果に基づき大気圧推定値
を更新するものである。
状態が所定の減速状態を継続中の走行距離に応じて大気
圧推定値の変化量を決定し、その算出結果に基づき大気
圧推定値を更新するから、降坂走行時の減速度が一定で
なくても、また、ブレーキ作動による車速の急減速や、
渋滞時のような低車速走行が行われても、大気圧推定値
の更新が的確に行われ、随時、大気圧を正確に推定でき
る。車輌の減速状態とは、ブレーキ非作動時に車速が減
速しない状態、あるいは燃料カット状態、あるいはブレ
ーキ作動時である。
ンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、内燃
機関の絞り弁下流の吸気管内圧力を検出する吸気管内圧
力検出装置と、走行時または始動時またはエンジン停止
時に前記吸気管圧力検出装置によって検出される吸気管
圧力を基に大気圧を推定する大気圧推定手段を備えた内
燃機関の大気圧推定方法において、車輌の運転状態から
登降坂路の勾配を検出し、その勾配と走行距離から大気
圧変化量を算出し、その算出結果に基づき大気圧推定値
を更新するものである。
定する大気圧推定手段を備えた内燃機関の大気圧推定方
法において、車輌の運転状態から登降坂路の勾配を検出
し、その勾配と走行距離から大気圧変化量を算出し、そ
の算出結果に基づき大気圧推定値を更新するから、降坂
走行時の減速度が一定でなくても、また、ブレーキ作動
による車速の急減速や、渋滞時のような低車速走行が行
われても、大気圧推定値の更新が的確に行われ、随時、
大気圧を正確に推定できる。
内燃機関の大気圧推定方法及びその制御装置を、詳細に
説明する。
施に使用される燃料噴射式内燃機関の全体システム構成
を示している。エンジン本体1は、各気筒の燃焼室2に
ピストン3を有し、ピストン3はコネクティングロッド
4によってクランク軸5に連結されている。
によって開閉される。吸気ポート6には、エアクリーナ
8、吸入空気量を制御するスロットル弁(吸気絞り弁)
9、スロットル弁9の下流側の吸気管圧力を検出する圧
力センサ10、吸気管11が接続されており、これらを
通して各気筒の燃焼室2に空気が吸入される。
て燃料を噴射する燃料噴射弁12と、燃焼室2内に火花
スパークを発生する点火プラグ13とが設けられてい
る。エンジン本体1の排気ポート14は排気弁15によ
って開閉される。排気ポート14には、排気管16、三
元触媒コンバータ17が接続されており、これらを通し
て排気ガスが排出される。
0、スロットル開度センサ21、冷却水温センサ22、
ノックセンサ23、クランク角センサ24、空燃比セン
サ25、排気温度センサ26、車速センサ27が設けら
れている。これら各センサの検出値は、制御装置(以
下、ECUと記す)30に入力される。
れているように、CPU31、エンジン制御やAT制御
のシステムプログラムと制御に必要なデータ等が書き込
まれたROM32と、入力信号の値や演算結果等を記憶
するワークメモリ等としいて使用されるRAM33と、
上述した各センサの入力信号を入力回路35を介して入
力したり、後述する駆動回路や出力回路へ信号を出力す
る入出力ポート34とを有している。
ログラムやデータに基づいて各センサからの入力信号を
入出力ポート34より読み込み、吸気管圧力、エンジン
回転速度、クランク角度、車速、冷却水温度、スロット
ル開度、ノック信号等を検出、あるいはそれらの演算処
理を行う。
して、点火時期、インジェクタ駆動パルス幅に関する指
令信号を入出力ポート34を介して点火出力回路36、
燃料噴射弁駆動回路37へ出力し、点火時期制御、燃料
噴射制御等を実行する。また、上述したセンサや出力回
路の故障を判定し、異常と判定された場合には、警告灯
駆動回路38によって警告灯28を点灯させる制御を行
う。
ンプによって圧送され、燃圧レギュレータにて所定の圧
力に保持され燃料噴射弁12に供給され、ECU30に
より出力される駆動パルスにより所定のタイミングに所
定量を吸気ポート6に噴射される。燃料と吸入空気との
混合気は、吸気ポート6により燃焼室2内に入り、点火
プラグ13によって点火されて燃焼する。燃焼後の排気
ガスは、排気ポート14より排気管16に排気され、三
元触媒コンバータ17に流入する。
17の上流部の排気ガス中の酸素濃度に応じた信号を出
力し、ECU30は空燃比センサ25によって検出した
排気ガス中の酸素濃度に基づいて、目標空燃比となるよ
うに混合気(燃料噴射量)をフィードバック制御する。
参照して説明する。標高と大気圧は下式(1)の関係に
あり、図3は平地(標高0m)の大気圧P0を101.
3(kPa)とした時の標高Z(m)と大気圧Pz(k
Pa)を示したものである。 Pz(kPa)=(1−0.000022557・Z)5.2561×P0 …(1) (1)式からもわかるように、大気圧は標高と反比例の
関係にある。この関係から、車輌が降坂している状態
は、標高が下がることなので、大気圧は平地の大気圧P
0に近づくように徐々に変化していく。したがって、車
輌の減速状態が継続する運転状態の時には、大気圧測定
値を大きくする(加算する)方向へ更新すれば、大気圧
を適時検出しているのと同じである。
の実施の形態を示している。大気圧推定は、CPU31
がコンピュータプログラムを実行することにより実現化
される運転状態判定部50と、大気圧推定部60により
行われる。
号θt、車速信号V、ブレーキ信号B、自動変速機(A
T)のレンジ信号L、クランク角センサ信号(エンジン
回転速度)θc、吸気管圧力Pm、冷却水温Twなどの
情報から、車輌の運転状態を判定する。ここでは、始動
時判定、加速時判定、減速判定を行う。
判定する減速判定1、ブレーキ非作動で、燃料カット中
のエンジンブレーキによる減速を判定する減速判定2、
ブレーキ非作動で、燃料カット非作動時の車速上昇、換
言すれば車速が減速しない減速を判定する減速判定3の
3つに分け、何れか1つでも成立すれば、減速判定が成
立したと判定する。
に、エンジン停止時またはクランキング中に検出した吸
気管圧力Pmを取り込み、この計測値Pmを大気圧推定
値PaltしてRAM33に書き込む。加速時判定での
大気圧推定値Paltは、吸気管圧力Pmに吸気系の圧
損分βを加算しフィルタリングして求めている。この圧
損分βは、回転数に応じて設定しているが、吸入空気
量、標高、スロットル開度、車速のパラメータに応じて
設定しても良いし、複数のパラメータで判定してもよい
し、運転条件に応じてβを0または可変にしてもよい。
いるときの走行距離を算出する。走行距離は車速センサ
27のパルス数から直接的に算出することができる。算
出した走行距離が所定値となった時点で、大気圧推定値
Paltを所定量αだけ加算し、走行距離をリセットす
る。降坂路であれば、減速判定の成立頻度が高くなるの
で、これを繰り返すことで大気圧推定値Paltが常に
更新される。
合には、下式(2)の関係から所定の走行距離L(m)
を走行したときの平均勾配値θave(°)から標高差
dZ(m)を推定できるので、(1)式を用いて大気圧
変化分を推定することができる。 dZ(m)=sinθave・L(m) …(2) よって、減速判定のときと同様に前回の大気圧推定値P
altに推定した大気圧変化分を加算し、走行距離をリ
セットすることで、大気圧推定値Paltを常に更新す
る。上記とは逆に、平均勾配値θave(°)が所定値
となった時点での走行距離(変動)を求めてもよい。
も降坂路と同様に勾配値θから大気圧の変化分を推定で
きるので、前回の大気圧推定値Paltに対し推定した
大気圧変化分を減算すればよい。
示している。まず、入力信号などから運転状態判別を行
い(ステップS100)、減速状態であるか否かを判定
する(ステップS101)。減速状態であれば、上述し
た減速判定1から3のいずれかが成立しているかを判定
する(ステップS102)。
プS103)、走行距離が所定距離になったかの判定を
行う(ステップS104)。所定距離に未達であれば、
算出した走行距離を保持する(ステップS105)。所
定の走行距離であれば、大気圧推定値Paltの更新を
行う。大気圧推定値Paltは、前回の大気圧推定値P
altに対し、所定値αを加算して求め(ステップS1
06)、ついで、走行距離をリセットし(ステップS1
07)、処理を終了する。
定値更新のタイムタイムチャートである。図中の減速判
定とは、前記減速判定1または減速判定2または減速判
定3いずれかの成立不成立を示しており、減速判定が成
立中の走行距離が所定値となった時(A点→B点)に前
回の大気圧推定値Paltに対し、所定量を加算すると
共に走行距離をリセットする。減速判定が不成立の状態
(C)では走行距離を保持し、再び減速判定が成立した
ら、走行距離の算出を再開する。走行距離が再び所定値
となった時(B点→D点)に、前述と同様に大気圧推定
値Paltに所定量を加算し、更新する。上述の処理に
より、大気圧推定値Paltは、減速判定、始動時判
定、加速時判定の何れかで更新され、運転状態に応じて
適切に大気圧推定値Paltの更新することで常に大気
圧変化に追従することが可能となる。
実施の形態を示している。この実施の形態では、運転状
態判定部50、大気圧推定部60に加えて、減速時の持
続時間計測部71と、平均車速算出部72とを有し、減
速時の走行距離を平均車速と走行時間から算出してい
る。
Tの平均車速Vaveから求めることができるので、図
4を参照して説明した実施の形態のものと同じ結果を得
ることができる。 L=Vave・T …(3)
定値更新のタイムタイムチャートである。図中の減速判
定は図6の場合と同じである。走行距離は平均車速と走
行時間から間接的に求めている。減速判定が成立中に所
定の走行時間が経過した時点(A点→B点)で、その区
間の平均車速を算出して走行距離を計算する。そして図
9に示されているように、走行距離から求めた大気圧推
定値の更新量を、前回の大気圧推定値Paltに加算
し、走行時間をリセットする。減速判定が不成立の状態
(C)では走行時間を保持し、再び減速判定が成立した
ら、走行時間の算出を再開する。走行時間が再び所定値
となった時(B点→D点)に、前述と同様に大気圧推定
値Paltを更新する。
圧推定値Paltを更新する場合のタイムチャートを示
している。図中の走行距離は、図6あるいは図8の場合
と同様に求める。走行距離が所定値となった時(A点、
B点、C点、D点)、平均勾配θaveから前回の大気
圧推定値Paltに対し、(3)式から求めた所定量を
加算すると共に走行距離をリセットする。
述したが、本発明は前記実施形態に限定されるものでは
なく、特許請求の範囲に記載された発明の精神を逸脱し
ない範囲で設計において種々の変更ができるものであ
る。
明の内燃機関の大気圧推定方法は、大気圧センサを使用
しなくても、降坂減速時を含めて大気圧を常に正確に推
定でき、安価で故障しない制御装置を提供することがで
きる。
態が適用される燃料噴射式内燃機関の全体のシステム構
成図である。
内燃機関の制御装置の制御系統図である。
内燃機関の制御装置の大気圧推定の制御ブロック図であ
る。
内燃機関の制御装置の大気圧推定の処理フローを示すフ
ローチャートである。
のタイムーチャートである。
形態が適用されるエンジン制御装置の制御系統図であ
る。
のタイムーチャートである。
グラフである。
するの他の実施形態のタイムーチャートである。
Claims (9)
- 【請求項1】 エンジンの運転状態を検出する運転状態
検出手段と、内燃機関の絞り弁下流の吸気管内圧力を検
出する吸気管圧力検出装置と、走行時または始動時また
はエンジン停止時に前記吸気管圧力検出装置によって検
出される吸気管圧力を基に大気圧を推定する大気圧推定
手段と、を備えた内燃機関の大気圧推定方法において、 車輌の運転状態が所定の減速状態を継続中に、所定の走
行距離を走行したとき、大気圧推定値を更新することを
特徴とする大気圧推定方法。 - 【請求項2】 エンジンの運転状態を検出する運転状態
検出手段と、内燃機関の絞り弁下流の吸気管内圧力を検
出する吸気管内圧力検出装置と、走行時または始動時ま
たはエンジン停止時に前記吸気管圧力検出装置によって
検出される吸気管圧力を基に大気圧を推定する大気圧推
定手段と、を備えた内燃機関の大気圧推定方法におい
て、 車輌の運転状態が所定の減速状態を継続中の走行距離に
応じて大気圧推定値の変化量を決定し、その算出結果に
基づき大気圧推定値を更新することを特徴とする大気圧
推定方法。 - 【請求項3】 エンジンの運転状態を検出する運転状態
検出手段と、内燃機関の絞り弁下流の吸気管内圧力を検
出する吸気管内圧力検出装置と、走行時または始動時ま
たはエンジン停止時に前記吸気管圧力検出装置によって
検出される吸気管圧力を基に大気圧を推定する大気圧推
定手段と、を備えた内燃機関の大気圧推定方法におい
て、 車輌の運転状態から登降坂路の勾配を検出し、その勾配
と走行距離から大気圧変化量を算出し、その算出結果に
基づき大気圧推定値を更新することを特徴とする大気圧
推定方法。 - 【請求項4】 車輌の減速状態とは、ブレーキ非作動時
に車速が減速しない状態である請求項1または請求項2
記載の大気圧推定方法。 - 【請求項5】 車輌の減速状態とは、燃料カット状態で
ある請求項1または請求項2記載の大気圧推定方法。 - 【請求項6】 車輌の減速状態とは、ブレーキ作動時で
ある請求項1または請求項2記載の大気圧推定方法。 - 【請求項7】 エンジンの運転状態を検出する運転状態
検出手段と、内燃機関の絞り弁下流の吸気管内圧力を検
出する吸気管圧力検出装置と、走行時または始動時また
はエンジン停止時に前記吸気管圧力検出装置によって検
出される吸気管圧力を基に大気圧を推定する大気圧推定
手段と、を備えた内燃機関の制御装置において、 該制御装置は、車輌の運転状態が所定の減速状態を継続
中に、所定の走行距離を走行したとき、大気圧推定値を
更新することを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 【請求項8】 エンジンの運転状態を検出する運転状態
検出手段と、内燃機関の絞り弁下流の吸気管内圧力を検
出する吸気管内圧力検出装置と、走行時または始動時ま
たはエンジン停止時に前記吸気管圧力検出装置によって
検出される吸気管圧力を基に大気圧を推定する大気圧推
定手段と、を備えた内燃機関の制御装置において、 該制御装置は、車輌の運転状態が所定の減速状態を継続
中の走行距離に応じて大気圧推定値の変化量を決定し、
その算出結果に基づき大気圧推定値を更新することを特
徴とする内燃機関の制御装置。 - 【請求項9】 エンジンの運転状態を検出する運転状態
検出手段と、内燃機関の絞り弁下流の吸気管内圧力を検
出する吸気管内圧力検出装置と、走行時または始動時ま
たはエンジン停止時に前記吸気管圧力検出装置によって
検出される吸気管圧力を基に大気圧を推定する大気圧推
定手段と、を備えた内燃機関の制御装置において、 該制御装置は、車輌の運転状態から登降坂路の勾配を検
出し、その勾配と走行距離から大気圧変化量を算出し、
その算出結果に基づき大気圧推定値を更新することを特
徴とする内燃機関の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001240187A JP3984443B2 (ja) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | 内燃機関の制御装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001240187A JP3984443B2 (ja) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | 内燃機関の制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2003049694A true JP2003049694A (ja) | 2003-02-21 |
JP3984443B2 JP3984443B2 (ja) | 2007-10-03 |
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ID=19070840
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Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
US7308962B2 (en) | 2003-02-26 | 2007-12-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Control system for cylinder cut-off internal combustion engine |
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JP2013011230A (ja) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Honda Motor Co Ltd | 大気圧の推定装置 |
-
2001
- 2001-08-08 JP JP2001240187A patent/JP3984443B2/ja not_active Expired - Fee Related
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