JP3908385B2 - 内燃エンジンの制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃エンジンの燃料噴射装置を制御する内燃エンジンの制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
吸気系に設けられたスロットルバルブの開度に基づいて車載内燃エンジンへの燃料噴射量を制御する装置として、特開平8−135491号公報に開示されている装置が知られている。この装置は、エンジンサイクル毎にスロットルバルブの開度θTHを検出し、前回検出した値θTH(前回)と今回検出した値θTH(今回)との差ΔθTH=θTH(今回)−θTH(前回)に応じた燃料増量補正係数をマップから検索して、内燃エンジンの回転数及び吸気管負圧から求めた基本燃料噴射量にこの燃料増量補正係数を乗じて燃料噴射量を決定するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上述した如き装置は、現在のスロットルバルブの開度の値θTHに無関係に、スロットルバルブの開度の変化量ΔθTHのみによって基本燃料噴射量を補正し決定するものであるが故に、例えばスロットルバルブの開度が小さい状態から加速する場合、例えば車輌の停止時若しくは減速時から加速する場合と、スロットルバルブの開度が大きい状態から加速する場合、例えば車輌の通常走行時から加速する場合とでは、必要とされる燃料噴射量が異なるにも拘わらず、ΔθTHが同じ値であるときには、算出される燃料増量補正係数も同じ値となってしまうという問題があった。
【0004】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内燃エンジンの運転状態に応じた好ましい加速をすることができる内燃エンジンの制御装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明による内燃エンジンの制御装置は、内燃エンジンの燃料供給量を前記内燃エンジンから得られるエンジンパラメータに基づいてエンジンサイクル毎に演算する演算手段と、得られた燃料供給量に応じた量の燃料を前記エンジンに供給すべく燃料噴射装置を制御する制御手段と、からなる内燃エンジンの制御装置であって、前記演算手段は、前記内燃エンジンのスロットル開度が所定開度より低い低開度状態から前記所定開度より高い非低開度状態へ変化したことを検出したときに第1検出信号を発する第1手段と、前記スロットル開度の変化量ΔθTHが所定値以上であることを検出したときに第2検出信号を発する第2手段と、前記第1検出信号が発せられたときと前記第2検出信号が発せられたときとの各々で異なる増量補正値を生成する第3手段と、前記増量補正値に応じて燃料供給量の修正をなす第4手段と、を含むことを特徴としている。
【0006】
すなわち、本発明の特徴によれば、第1検出信号が発せられたときと第2検出信号が発せられたときとの各々で異なる増量補正値を生成するので、内燃エンジンの運転状態に応じた好ましい加速をすることができる。
また、本発明の他の特徴によれば、低開度状態は全閉状態であるので、スロットルバルブが全閉状態から開かれたときに、好ましい加速をすることができる。
【0007】
更に、本発明の他の特徴によれば、第1検出信号が発せられたときには、その第1検出信号が発せられた時点からの燃料の噴射回数に応じた増量補正値を生成するので、低開度状態から非低開度状態へスロットルバルブが開かれた場合に好ましい加速をすることができる。
更に、本発明の他の特徴によれば、第2検出信号が発せられたときには、変化量ΔθTHに応じた増量補正値を生成するので、低開度状態以外の開度状態からスロットルバルブが開かれた場合においても好ましい加速をすることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
図1は、内燃エンジン、吸気系、排気系及び内燃エンジンの制御部の構成を示す。
内燃エンジン1の吸気系2には、車輌の外部から吸入する空気の吸気量を制御するスロットルバルブ3が設けられている。スロットルバルブ3には、スロットルバルブ3の開度を検出するスロットルバルブ開度センサ11が設けられている。更に、吸気系2には、吸気の圧力を検出する吸気管圧力センサ12、吸気の温度を検出する吸気温度センサ13も設けられている。また、燃料を噴射する為の燃料噴射装置4も設けられており、内燃エンジン1は吸気と燃料噴射装置4から噴射された燃料との混合気を吸入し、吸入した混合気を燃焼させてクランク軸(図示せず)を回転駆動する。この内燃エンジン1には、内燃エンジンを冷却するための冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ14が設けられている。また、クランク軸の近傍には、クランク軸の角度を検出するクランク角センサ及びクランク軸の基準角を検出するクランク軸基準角センサが設けられている。内燃エンジン1において燃焼した混合気は、排気ガスとして、排気系5へ排出される。排気系5には、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ17が設けられている。更に、内燃エンジン1の近傍には大気の圧力を検出する大気圧センサ18が設けられている。
【0009】
上述した如き各種センサ11〜14及び17と18とから発せられる出力信号は、電子制御ユニット(以下、ECUと称する)30に供給される。スロットルバルブ開度センサ11、吸気管圧力センサ12、吸気温度センサ13、冷却水温度センサ14、酸素濃度センサ17及び大気圧センサ18から発せられる出力信号は、レベル変換回路群21に供給されて、所定の電圧信号に変換された後、ECU30内のマルチプレクサ(以下、MPXと称する)31に供給される。MPX31は、所定のタイミングでCPU34から発せられる命令に応じて、スロットルバルブ開度センサ11、吸気管圧力センサ12、吸気温度センサ13、冷却水温度センサ14、酸素濃度センサ17及び大気圧センサ18から発せられる出力信号のうちのいずれか1つを選択的にA/D変換器32に供給するスイッチである。A/D変換器32は、供給された信号をディジタル信号へ変換し、入出力バス33に供給する。入出力バス33は、CPU34にデータ信号又はアドレス信号が入出力されるようになされている。
【0010】
一方、クランク角センサ15から発せられる信号、例えばクランク角30度毎に発せられるパルス信号は、波形整形回路22に供給されて波形を整形された後、CPU34の割り込み入力及び回転数カウンタ37へ供給される。回転数カウンタ37は、内燃エンジンの回転数に応じたディジタル値が出力されるようになされており、回転数カウンタ37から発せられる出力信号は、入出力バス33へ供給される。また、クランク軸基準角センサ16から発せられる信号、例えばピストンが上死点(以下、TDCと称する)に達したときに発せられるパルス信号は、波形整形回路23に供給されて波形を整形された後、CPU34の割り込み入力へ供給される。上述した如き構成とすることにより、CPU34は、クランク軸の基準位置、内燃エンジンの回転数及びクランク角度を検出することができるのである。
【0011】
上述した入出力バス33には、ROM35、RAM36及び燃料噴射装置4を駆動するための駆動回路24が接続されている。CPU34から燃料噴射制御指令が燃料噴射装置4に供給されると、燃料噴射装置4の燃料噴射弁(図示せず)を制御し、燃料供給量が制御されるのである。また、ROM35は、図2及び3において説明するフローチャートに従ったスロットルバルブ3の開度を検出するプログラム及び増量補正値TACCを検索するプログラムと、図4において説明する燃料の噴射回数と増量補正値TACCとの対応関係が定められているマップと、を記憶している。
【0012】
上述したECU30から演算手段、第1手段、第2手段、第3手段及び第4手段が構成される。
以下の説明においては、CPU34で使用する変数及びフラグの初期化は完了し、例えば、後述するF1は1に、F2は0に、F_TACCは0に、nは0に初期化されており、また、内燃エンジンは始動時における処理が済み、作動しているものとする。
【0013】
図2は、スロットルバルブの開度を検出するサブルーチンを示すフローチャートである。尚、この処理は、所定期間毎、例えばクランク角30度毎に実行されるものである。
最初に、スロットルバルブ3のスロットル開度θTHを検出する(ステップS11)。次いで、スロットル開度θTHが所定開度、例えば0.5度〜0.6度より低い低開度状態、例えば全閉状態にあるか否かを判断する(ステップS12)。スロットル開度θTHが所定開度より小さいと判別したときには、フラグF1を1に設定し(ステップS13)、本サブルーチンを終了する。このフラグF1は、スロットル開度θTHが所定開度より低い低開度状態にあるか否かを示すフラグである。
【0014】
一方、ステップS12において、スロットル開度θTHが所定開度以上、即ち非低開度状態であると判別したときには、フラグF1の値が1であるか否かを判断する(ステップS14)。フラグF1の値が1であると判別した場合には、フラグF_TACCを1に設定し(ステップS15)、フラグF1を0に設定し(ステップS16)、本サブルーチンを終了する。上述したフラグF_TACCは、スロットルバルブ3が所定開度より低い低開度状態から非低開度状態へ開かれたか否かを示すフラグであり、フラグF_TACCの値が1に設定されることにより第1検出信号が発せられるのである。一方、ステップS14において、フラグF1の値が1でないと判別した場合には、フラグF1を0に設定し(ステップS16)、直ちに本サブルーチンを終了する。
【0015】
図3は、燃料の増量補正値TACCを検索するサブルーチンを示すフローチャートである。尚、この処理は、所定期間毎、例えばTDC毎に実行されるものである。
まず、フラグF2が1であるか否かを判断する(ステップS21)。このフラグF2は、スロットルバルブが低開度状態から開かれたことを判別したときのTACC検索処理を処理中であるか否かを示すフラグである。フラグF2の値が1でないと判別した場合には、フラグF_TACCが1であるか否かを判断する(ステップS22)。スロットルバルブ3が所定開度より低い低開度状態から開かれた場合には、フラグF_TACCが1であると判別し、フラグF_TACCを0に設定する(ステップS23)。次いで、スロットルバルブが低開度状態から開かれたことを判別した判別時点からの燃料の噴射回数nが所定回数、例えば8回より大きいか否かを判断する(ステップS24)。燃料の噴射回数nが所定回数以下であると判別した場合には、燃料の噴射回数nを1だけ増加させて(ステップS25)、図4に示す如き燃料の噴射回数nと増量補正値TACCとの対応関係から燃料の噴射回数に応じた増量補正値TACCを検索し(ステップS26)、フラグF2を1に設定し(ステップS27)、本サブルーチンを終了する。
【0016】
次に、このTACC検索ルーチンを実行する場合には、前回このサブルーチンを実行した際にステップS27において、フラグF2の値を1に変更しているので、ステップS21においては、フラグF2の値は1であると判別した後、燃料の噴射回数nが所定回数以下であると判別した場合には(ステップS24)、上述したステップS25、S26及びS27の処理を実行して本サブルーチンを終了する。上述した如く、スロットルバルブ3が所定開度より低い低開度状態から開かれた場合には、ステップS24において、燃料の噴射回数nが所定回数より大きいと判別するまで、上述した処理を繰り返し実行するのである。
【0017】
一方、ステップS24において、燃料の噴射回数nが所定回数より大きいと判別したときには、燃料の噴射回数nを0に初期化し(ステップS28)、前回検出したスロットルバルブの開度θTH(前回)と今回検出したスロットルバルブの開度θTH(今回)と差ΔθTHを算出する(ステップS29)。ΔθTHが所定値、例えば0.3度以上であるか否かを判断する(ステップS30)。ΔθTHが所定値以上であると判別した場合には、第2検出信号が発せられROM35に記憶されているΔθTHと増量補正値TACCとの対応関係のマップからΔθTHに応じた増量補正値TACCを検索し(ステップS31)、フラグF2を0に設定し(ステップS32)、本サブルーチンを終了する。一方、ステップS30においてΔθTHが所定値より小さいと判別した場合には、フラグF2を0に設定し(ステップS32)、本サブルーチンを終了する。
【0018】
また、上述した図2のステップS15において、フラグF_TACCの値が1に設定されていない場合、即ちスロットルバルブ3が所定開度より低い低開度状態から開かれた場合でないと判別したときには、フラグF2の値は0であり、フラグF_TACCの値は0であるので、図3においては、フラグF2は1でないと判別し(ステップS21)、フラグF_TACCの値は1でないと判別した(ステップS22)後、上述した如きステップS29、S30及びS31の処理を実行して本サブルーチンを終了する。
【0019】
本サブルーチンを終了した後、例えば、TOUT=T0(NE,PB)×KTA×KTW×KPA×KO2+TACCの如き式から燃料噴射量を算出し、燃料噴射装置4から噴射する燃料噴射量を制御するのである。ここで、T0(NE,PB)は、内燃エンジンの回転数NEと吸気管負圧PBとから算出した基本燃料噴射量、KTAは吸気温度による補正係数、KTWは内燃エンジンの冷却水温度による補正係数、KPAは大気圧による補正係数、KO2は排気ガス中に含まれる酸素濃度による補正係数である。
【0020】
尚、上述した実施例においては、加算補正項である増量補正値TACCを算出する場合を示したが、増量補正係数KACCを算出することとしてもよい。この場合には、例えば、TOUT=T0(NE,PB)×KTA×KTW×KPA×KO2×KACCの如く、KACCを加算項ではなく乗算項として燃料噴射量を算出するのである。
図4は、燃料の噴射回数nと増量補正値TACCとの関係を示すグラフである。
【0021】
増量補正値TACCは、噴射回数nの値が1であるときがもっとも大きく、噴射回数が増大するに従い小さい値となる。燃料の噴射回数nと増量補正値TACCとの関係をこのような関係とすることにより、スロットルバルブを所定開度より低い低開度状態から開いて、内燃エンジンを加速する際には、好ましい加速特性を得ることができるのである。また、この上述した如き燃料の噴射回数nと増量補正値TACCとの関係は、ROM35において、数値化されたマップとして記憶されており、上述の図3のステップS26において参照されるのである。尚、この対応関係は、例えば、実機試験等の予備実験により定められたものである。
【0022】
尚、本明細書において、内燃エンジンとはハイブリッドエンジン等を含む流体燃焼による内燃エンジンをいう。
【0023】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明による内燃エンジンの制御装置によれば、第1検出信号が発せられたときと第2検出信号が発せられたときとの各々で異なる増量補正値を生成するので、内燃エンジンの運転状態に応じた好ましい加速をすることができる。
【0024】
また、本発明の他の特徴によれば、低開度状態は全閉状態であるので、スロットルバルブが全閉状態から開かれたときに、好ましい加速をすることができる。更に、本発明の他の特徴によれば、第1検出信号が発せられたときには、その発せられた時点からの燃料の噴射回数に応じた増量補正値を生成するので、低開度状態から非低開度状態へスロットルバルブが開かれた場合に好ましい加速をすることができる。
【0025】
更に、本発明の他の特徴によれば、第2検出信号が発せられたときには、変化量ΔθTHに応じた増量補正値を生成するので、低開度状態以外の開度状態からスロットルバルブが開かれた場合においても好ましい加速をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】内燃エンジン、吸気系、排気系及び内燃エンジンの制御部の構成を示す概略図である。
【図2】スロットルバルブの開度を検出するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図3】増量補正値を検索するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図4】燃料の噴射回数と増量補正値との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 内燃エンジン
3 スロットルバルブ
4 燃料噴射装置
11 スロットルバルブ開度センサ
30 電子制御ユニット(演算手段、第1〜4手段)
Claims (3)
- 内燃エンジンの燃料供給量を前記内燃エンジンから得られるエンジンパラメータに基づいてエンジンサイクル毎に演算する演算手段と、得られた燃料供給量に応じた量の燃料を前記エンジンに供給すべく燃料噴射装置を制御する制御手段と、からなる内燃エンジンの制御装置であって、
前記演算手段は、前記内燃エンジンのスロットル開度が所定開度より低い低開度状態から前記所定開度より高い非低開度状態へ変化したことを検出したときに第1検出信号を発する第1手段と、
前記スロットル開度の変化量ΔθTHが所定値以上であることを検出したときに第2検出信号を発する第2手段と、
増量補正値を生成する第3手段と、
前記増量補正値に応じて燃料供給量の修正をなす第4手段と、を含み、
前記演算手段は、前記第1検出信号が発せられた場合であって且つ前記第1検出信号が発せられた時点からの燃料の噴射回数が所定の回数以下ときは前記噴射回数に基づいて前記増量補正値を生成し、前記第1検出信号が発せられた場合であって且つ前記第1検出信号が発せられた時点からの燃料の噴射回数が所定の回数を超えたとき、若しくは前記第1検出信号が発せられなかったときには前記第2検出信号に基づいて前記増量補正値を生成することを特徴とする内燃エンジンの制御装置。 - 前記低開度状態は、全閉状態であることを特徴とする請求項1記載の内燃エンジンの制御装置。
- 前記演算手段は、前記第2検出信号が発せられたときには、前記変化量ΔθTHに応じた前記増量補正値を生成することを特徴とする請求項1記載の内燃エンジンの制御装置。
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