JP4289674B2 - Fuel injection control device - Google Patents
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Description
本発明は、燃料噴射制御装置に関し、特に、エンジンの吸気負圧および大気圧それぞれの予測値に基づいてエンジンの燃料噴射量を決定することができる燃料噴射制御装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection control device, and more particularly to a fuel injection control device capable of determining an engine fuel injection amount based on predicted values of an intake negative pressure and an atmospheric pressure of the engine.
図１９は、従来の燃料噴射制御装置の要部機能を示すブロック図である。同図において、エンジンの吸気管に設けられる吸気負圧センサ（以下、「ＰＢセンサ」という）１００は吸気負圧を示す検出信号を出力する。ＰＢ値変換部１１０は、ＰＢセンサ１００から入力される検出信号を吸気負圧ＰＢに変換する。ＰＢマップ１２０は、吸気負圧ＰＢの関数として基本燃料噴射時間Ｔｉを記憶しており、入力された吸気負圧ＰＢに応じた基本燃料噴射時間Ｔｉを出力する。
FIG. 19 is a block diagram showing main functions of a conventional fuel injection control device. In the figure, an intake negative pressure sensor (hereinafter referred to as “PB sensor”) 100 provided in an intake pipe of an engine outputs a detection signal indicating intake negative pressure. The
ＰＢ補正部１３０は、ＰＢセンサ１００から入力される検出信号に基づいて、大気圧の予測値である代替大気圧ＰＡを算出する。ＰＡ補正係数記憶部１４０は、代替大気圧ＰＡの関数として大気圧補正係数ｐａを出力する。乗算部１５０は、基本燃料噴射時間Ｔｉに補正係数ｐａを乗算して燃料噴射時間Ｔｏｕｔを出力する。燃料噴射時間Ｔｏｕｔは代替大気圧ＰＡによる基本燃料噴射時間Ｔｉの補正後の値である。
Based on the detection signal input from the
さらに、ＰＢセンサ１００による検出信号は、行程判別部１６０に入力され、行程判別部１６０はＰＢセンサ１００の検出信号に基づいて行程判別を行い、行程を確定する。確定された行程はステージ判別部１７０に入力され、ステージ判定部１７０は、現在の行程とクランクパルスとからステージ、つまり所定のクランク位置を基準としてクランクパルス間隔毎に割り当てられた位置情報を判定する。現在のステージが判定されれば、燃料噴射時期および点火時期が決定される。ステージの決定手法の一例は、本出願人の先願に係る特開２０００−２６５８９４号公報に記載されている。
Furthermore, the detection signal from the
従来の燃料噴射制御装置では、ＰＢセンサおよびクランクパルサを備える必要があり、本出願人は、このうちＰＢセンサを削除できる手法を提案している（特開２００４−１０８２８８号公報や特開２００４−１０８２８９号公報）。この公報に記載のものでは、クランクの回転変化に基づいて圧縮行程のエネルギ損失から排気行程のエネルギ損失を差し引いた値が吸入空気量と相関を有するという観点から吸入空気量を推定し、これに基づいて燃料噴射量を決定している。
特許文献２，３に記載された従来装置は、低負荷領域では、推定された吸入空気量に基づいて燃料噴射量を決定しているが、高負荷領域では、スロットル開度およびエンジン回転数に基づいて燃料噴射量を決定する制御を行っている。高負荷域では、各行程のエネルギ損失差が小さいので、このエネルギ損失をクランクの回転変化として判別することが容易ではないためである。そこで、低負荷域とそれ以外の負荷域で共通のアルゴリズムに従って燃料噴射量を決定できるように簡素化した燃料噴射制御装置が望まれる。
In the conventional devices described in
本発明の目的は、エネルギ損失差が大きい低負荷領域とエネルギ損失差が小さい高負荷域の双方において、ＰＢセンサを用いないで精度良く吸気負圧を予測して燃料噴射量を決定することができる燃料噴射制御装置を提供することにある。 An object of the present invention is to accurately predict the intake negative pressure and determine the fuel injection amount without using a PB sensor in both a low load region where the energy loss difference is large and a high load region where the energy loss difference is small. An object of the present invention is to provide a fuel injection control device that can be used.
上記課題を解決するための本発明は、エンジンの吸気負圧に基づいて決定される燃料噴射時間を大気圧に従って補正するように構成された燃料噴射制御装置において、エンジンで駆動される回転体の周面に予定間隔で配置された複数のリラクタを検出して該リラクタの配置間隔に対応したパルス信号を出力するセンサと、前記パルス信号に基づいて、吸気行程、圧縮行程、および排気行程のそれぞれにおけるエンジンの回転変動値（ΔＴＡ，ΔＴＢ，ΔＴＣ）を算出する手段と、低回転時の燃料噴射時間を算出する低回転時演算手段と、高回転時の燃料噴射時間を算出する高回転時演算手段と、前記低回転時演算手段および前記高回転時演算手段をスロットル開度に従って切り替える演算切替手段（６１）とを備え、前記低回転時演算手段が、エンジン回転数（ＮＥＹＰＢ）および圧縮行程前後の回転変動値（ΔＴＢ）に基づいて低回転用大気圧（ＹＰＡ）と低回転用吸気負圧（ＹＰＢ）とを算出する算出手段を含むとともに、前記高回転時演算手段が、吸気行程および圧縮行程のそれぞれの回転変動値の合算値（ΔＴＡ＋ΔＴＢ）に基づいて高回転用大気圧（ＹＰＡ）を算出する算出手段と、エンジン回転数（ＮＥＹＰＢ）並びに吸気行程および圧縮行程のそれぞれの回転変動値の合算値（ΔＴＡ＋ΔＴＢ）に基づいて高回転用吸気負圧（ＹＰＢ）とを算出する算出手段とを含んでいる点に特徴がある。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a fuel injection control apparatus configured to correct a fuel injection time determined based on an intake negative pressure of an engine according to an atmospheric pressure, in a rotating body driven by the engine. A sensor that detects a plurality of relucters arranged at a predetermined interval on the peripheral surface and outputs a pulse signal corresponding to the arrangement interval of the relucters, and each of an intake stroke, a compression stroke, and an exhaust stroke based on the pulse signal Means for calculating engine rotation fluctuation values (ΔTA, ΔTB, ΔTC), low-speed calculation means for calculating fuel injection time at low speed, and high-speed calculation for calculating fuel injection time at high speed Means, and a calculation switching means (61) for switching the low-speed calculation means and the high-speed calculation means according to the throttle opening, the low-speed calculation means, And calculating means for calculating the low rotation atmospheric pressure (YPA) and the low rotation intake negative pressure (YPB) based on the engine rotation speed (NEYPB) and the rotation fluctuation value before and after the compression stroke (ΔTB). The calculation means for calculating the high rotation pressure (YPA) based on the total value (ΔTA + ΔTB) of the rotation fluctuation values of the intake stroke and the compression stroke, the engine speed (NEYPB), and the intake stroke And a calculating means for calculating the intake negative pressure (YPB) for high rotation based on the total value (ΔTA + ΔTB) of the respective rotational fluctuation values of the compression stroke.
また、本発明は、前記エンジンの回転変動値が、排気行程中の領域（ステージ♯７、♯８）における前記パルス信号の間隔（ＴＳ７＋ＴＳ８）と、排気行程と吸気行程との境界領域（ステージ♯１１、♯１２）における前記パルス信号の間隔（ＴＳ１１＋ＴＳ１２）との差（ΔＴＣ）、排気行程と吸気行程との境界領域（ステージ♯１１、♯１２）における前記パルス信号の間隔（ＴＳ１１＋ＴＳ１２）と、吸気行程と圧縮行程との境界領域（ステージ♯１５、♯１６）における前記パルス信号の間隔（ＴＳ１５＋ＴＳ１６）との差（ΔＴＡ）、吸気行程と圧縮行程との境界領域（ステージ♯１５、♯１６）における前記パルス信号の間隔（ＴＳ１５＋ＴＳ１６）と、圧縮行程と燃焼行程との境界領域（ステージ♯２、♯３）における前記パルス信号の間隔（ＴＳ２＋ＴＳ３）との差（ΔＴＢ）である点に特徴がある。
Further, according to the present invention, the engine rotational fluctuation value is such that the pulse signal interval (TS7 + TS8) in the region during the exhaust stroke (
上記特徴を有する本発明によれば、低負荷域つまり低回転時には、圧縮行程前後の回転変動値（ΔＴＢ）によって大気圧と吸気負圧とが算出される。また、高負荷域つまり高回転時には、吸気行程前後の回転変動値（ΔＴＡ＋ΔＴＢ）によって大気圧と吸気負圧とが算出される。そして、これら算出された大気圧と吸気負圧とを使用して燃料噴射時間が決定される。このように本発明では、吸気行程に着目して回転変動値を求めることにより、大気圧を感知するＰＡセンサや吸気負圧を検出するＰＢセンサを使用することなく、低負荷域および高負荷域の双方において燃料噴射を適切に制御することができる。 According to the present invention having the above characteristics, the atmospheric pressure and the intake negative pressure are calculated based on the rotation fluctuation value (ΔTB) before and after the compression stroke in a low load range, that is, at a low rotation. Further, in a high load range, that is, at high rotation, the atmospheric pressure and the intake negative pressure are calculated from the rotation fluctuation values before and after the intake stroke (ΔTA + ΔTB). Then, the fuel injection time is determined using the calculated atmospheric pressure and intake negative pressure. As described above, in the present invention, the rotation fluctuation value is obtained by paying attention to the intake stroke, so that a low load region and a high load region can be obtained without using a PA sensor that detects atmospheric pressure or a PB sensor that detects intake negative pressure. In both cases, the fuel injection can be appropriately controlled.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図３は、本発明の一実施形態に係る内燃エンジン用燃料噴射制御装置のシステム構成を示すブロック図である。同図において、クランク回転センサつまりクランクパルサ１、スロットルセンサ２、および水温センサ３は、それぞれクランクパルスＰＬＳ、スロットル開度ＴＨ、およびエンジン温度を代表する冷却水温ＴＷを検出する。マイコンおよびその周辺部品からなるＥＣＵ４は、各センサ１，２，３の出力を取り込んで、予定のアルゴリズムで処理をし、その処理結果である指令をインジェクタ（燃料噴射弁）５、点火コイル６、および燃料ポンプ７等に対して出力する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a block diagram showing a system configuration of a fuel injection control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. In the figure, a crank rotation sensor, that is, a
クランクパルサ１は、図示しないエンジンのクランク軸に結合される回転体の周囲に所定の間隔で設けられる複数のリラクタに反応してクランクパルスＰＬＳとしてのパルス信号を出力する。クランクパルスＰＬＳの発生周期はリラクタの間隔に対応しており、このクランクパルスＰＬＳに従って、クランク角を代表するステージ番号が決定される。
The
図４は、リラクタの配置を示すロータの正面図である。回転体８は、エンジンで駆動される発電機のロータヨークであり、エンジンのクランク軸９に結合される。このロータヨーク８は、例えば、アルミニューム等の非磁性体で形成され、ロータヨーク８の外周には磁気誘導体であるリラクタ１０が複数設けられる。ロータヨーク８の外周に対向して配置されるクランクパルサ１はこれらのリラクタ１０に接近・離間する毎に誘導される電流の変化を検出してクランクパルスＰＬＳを出力する。リラクタ１０は、円周３６０度のうち２４０度の範囲内に３０度間隔で９個設けられている。すなわち、リラクタ１０はロータヨーク８の円周の一部領域に等間隔で複数配置されている。したがって、図示のように、連続して配置されている９個のリラクタ１０のうち両端に位置するものの互いの間隔は１２０度である。
FIG. 4 is a front view of the rotor showing the arrangement of the reluctators. The rotating
ロータヨーク８は、ピストンのストロークと各リラクタ１０とが所定の位置関係になるようにクランク軸９に取り付けられる。このロータヨーク８が図中時計回りで回転するものとすると、等間隔で配置されているリラクタ１０のうち、回転方向先頭に位置しているリラクタ１０の、例えば中央位置がエンジンのストロークの圧縮上死点に位置するように位置合わせされる。
The
クランクパルスＰＬＳを検出する毎にその直前のクランクパルスＰＬＳ検出時からの時間経過を計測するパルス周期検出手段を設け、このクランクパルスＰＬＳの周期が長くなったときに、直前のクランクパルスＰＬＳが、回転方向先頭のリラクタ１０によるものであると判断できる。つまり二つの上死点（圧縮上死点、排気上死点）のいずれかに対応するリラクタ１０を検出したことを認識することができる。
Each time a crank pulse PLS is detected, a pulse period detecting means is provided for measuring the time elapsed since the detection of the immediately preceding crank pulse PLS. When the period of the crank pulse PLS becomes longer, the immediately preceding crank pulse PLS is It can be determined that this is due to the
検出された上死点が圧縮上死点Ｃ−ＴＯＰか排気上死点Ｅ−ＴＯＰかは、検出された上死点に対応するクランクパルスＰＬＳとその直前のクランクパルスとの間隔つまりパルス周期の違いによって判別することができる。圧縮行程は排気行程よりフリクションが大きいので、クランクパルスＰＬＳの周期が長くなると考えられるからである。 Whether the detected top dead center is the compression top dead center C-TOP or the exhaust top dead center E-TOP is the interval between the crank pulse PLS corresponding to the detected top dead center and the immediately preceding crank pulse, that is, the pulse period. It can be determined by the difference. This is because it is considered that the cycle of the crank pulse PLS becomes longer because the compression stroke has a larger friction than the exhaust stroke.
続いて、ＥＣＵ４による燃料噴射制御を説明する。図５は、４サイクルエンジンの１行程（２回転）における吸気負圧ＰＢの変化を示す図であり、吸気負圧ＰＢをエンジンの回転変動、吸気・圧縮・燃焼・排気の各行程、ならびにクランクパルスＰＬＳおよびステージとの関連で示した図である。同図において、クランク軸９の２回転つまりエンジンの１サイクルをクランクパルスＰＬＳ間隔に対応づけて１８個のステージ（ステージ番号♯０〜♯１７）として割り当てる。本実施形態では、この図５に示すエンジン回転数ＮＥの変動と吸気負圧ＰＢとの関連に着目して、クランクパルスＰＬＳの時間間隔つまり各ステージの長さ（以下「ステージの周期ＴＳ０〜ＴＳ１７」という）に基づいてエンジンの回転変動を算出し、この回転変動に基づいて吸気負圧ＰＢを予測する。
Subsequently, fuel injection control by the ECU 4 will be described. FIG. 5 is a diagram showing changes in the intake negative pressure PB in one stroke (two rotations) of the four-cycle engine. The intake negative pressure PB is represented by engine rotation fluctuations, intake / compression / combustion / exhaust strokes, and cranks. It is the figure shown in relation to the pulse PLS and the stage. In the figure, two rotations of the
特に、本発明者等は、図５に示すステージの周期のうち、次の各周期差と吸気負圧ＰＢとの関係を実験により見い出した。 In particular, the present inventors have found out the relationship between the following respective cycle differences and the intake negative pressure PB among the cycles of the stage shown in FIG. 5 through experiments.
図６は、無負荷定常運転時におけるエンジン回転数ＮＥと吸気負圧ＰＢとの関係を大気圧ＰＡをパラメータとして示した図である。大気圧ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３はそれぞれ、標高０ｍ、１１００ｍ、２２００ｍでの大気圧に相当する。この図のように、エンジン回転数ＮＥに応じて吸気負圧ＰＢは変化する。さらに、大気圧ＰＡの変化に対応して、大気圧ＰＡが高いほど吸気負圧ＰＢも高い傾向になっている。 FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the engine speed NE and the intake negative pressure PB during the no-load steady operation using the atmospheric pressure PA as a parameter. Atmospheric pressures PA1, PA2, and PA3 correspond to atmospheric pressures at altitudes of 0 m, 1100 m, and 2200 m, respectively. As shown in this figure, the intake negative pressure PB changes according to the engine speed NE. Further, in response to changes in the atmospheric pressure PA, the intake negative pressure PB tends to increase as the atmospheric pressure PA increases.
図７は、加速補正係数ｋと回転変動値ΔＴＢとの相関図である。加速補正係数ｋは吸気負圧ＰＢの予測にあたってエンジンの加速に応じてＰＢ予測値を補正するための係数である。加速補正係数ｋは、エンジン回転数ＮＥおよび回転変動値ΔＴＢ、ならびに実験によって求められた算出用係数や温度係数によって算出される。この図のように、加速補正係数ｋはエンジン回転数ＮＥおよび回転変動値ΔＴＢと関連して算出される。加速補正係数ｋの算出式は、図１２の機能ブロック図に関して後述する。 FIG. 7 is a correlation diagram between the acceleration correction coefficient k and the rotation fluctuation value ΔTB. The acceleration correction coefficient k is a coefficient for correcting the PB prediction value in accordance with the acceleration of the engine in predicting the intake negative pressure PB. The acceleration correction coefficient k is calculated from the engine speed NE and the rotational fluctuation value ΔTB, and a calculation coefficient and a temperature coefficient obtained through experiments. As shown in this figure, the acceleration correction coefficient k is calculated in association with the engine speed NE and the rotational fluctuation value ΔTB. The calculation formula of the acceleration correction coefficient k will be described later with reference to the functional block diagram of FIG.
図８は吸気負圧ＰＢとエンジンの回転変動値（ΔＴＡ−ΔＴＣ）との相関図、図９は低回転時の吸気負圧ＰＢと回転変動値ΔＴＢとの相関図、図１０は高回転時の吸気負圧ＰＢと回転変動値（ΔＴＡ＋ΔＴＢ）との相関図である。 FIG. 8 is a correlation diagram between the intake negative pressure PB and the engine rotation fluctuation value (ΔTA−ΔTC), FIG. 9 is a correlation diagram between the intake negative pressure PB and the rotation fluctuation value ΔTB at the time of low rotation, and FIG. Is a correlation diagram between the intake negative pressure PB and the rotational fluctuation value (ΔTA + ΔTB).
図８において、三つの特性ａ，ｂ，ｃはそれぞれ標高０ｍ、１１００ｍ、２２００ｍでの、エンジンの回転変動値に対応する吸気負圧ＰＢを示す。図８のように、吸気負圧ＰＢは回転変動値（ΔＴＡ−ΔＴＣ）の変化に対してほぼ一定である。また、図９においては、吸気負圧ＰＢは回転変動値ΔＴＢの変化に対して対応している。図９の関係に対応する算出式は、図１５の機能ブロック図に関して後述する。同様に、図１０に見られるように、吸気負圧ＰＢは回転変動値（ΔＴＡ＋ΔＴＢ）の変化に対応している。図１０の関係に対応する算出式は、図１７の機能ブロック図に関して後述する。 In FIG. 8, three characteristics a, b, and c indicate intake negative pressure PB corresponding to engine rotation fluctuation values at altitudes of 0 m, 1100 m, and 2200 m, respectively. As shown in FIG. 8, the intake negative pressure PB is substantially constant with respect to changes in the rotational fluctuation value (ΔTA−ΔTC). In FIG. 9, the intake negative pressure PB corresponds to a change in the rotational fluctuation value ΔTB. The calculation formula corresponding to the relationship of FIG. 9 will be described later with reference to the functional block diagram of FIG. Similarly, as seen in FIG. 10, the intake negative pressure PB corresponds to a change in the rotational fluctuation value (ΔTA + ΔTB). The calculation formula corresponding to the relationship of FIG. 10 will be described later with reference to the functional block diagram of FIG.
上記回転変動値と吸気負圧ＰＢとの関係に基づいて、大気圧ＰＡと吸気負圧ＰＢとを算出し、これらに従って、燃料噴射時間Ｔｏｕｔならびに燃料噴射時期および点火時期を決定する。 Based on the relationship between the rotational fluctuation value and the intake negative pressure PB, the atmospheric pressure PA and the intake negative pressure PB are calculated, and the fuel injection time Tout, the fuel injection timing, and the ignition timing are determined according to these.
図２は、燃料噴射時間Ｔｏｕｔの算出に使用されるＰＡ予測値およびＰＢ予測値の演算処理のフローチャートである。ステップＳ１では、クランクパルスＰＬＳの周期を読み込む。クランクパルス周期はクランクパルスＰＬＳをトリガとしてスタートする周期カウンタで計測される。周期が読み込まれると、周期カウンタは次の計測のためにリセットされる。ステップＳ２では、クランクパルスＰＬＳの周期を使用してエンジンの回転変動を算出する基本演算を行う。 FIG. 2 is a flowchart of the calculation process of the predicted PA value and the predicted PB value used for calculating the fuel injection time Tout. In step S1, the cycle of the crank pulse PLS is read. The crank pulse cycle is measured by a cycle counter that starts with the crank pulse PLS as a trigger. Once the period is read, the period counter is reset for the next measurement. In step S2, a basic calculation is performed to calculate engine rotation fluctuation using the cycle of the crank pulse PLS.
図１１は、基本演算の機能ブロック図である。図１１において、加算部１１は、排気行程に属するステージ＃７の周期ＴＳ７とステージ＃８の周期ＴＳ８とを加算する。加算部１２は、排気行程に属するステージ＃１１の周期ＴＳ１１と排気行程および吸気行程に跨るステージ＃１２の周期ＴＳ１２とを加算する。また、加算部１３は、吸気行程から圧縮行程に跨るステージ＃１５の周期ＴＳ１５と圧縮行程に属するステージ＃１６の周期ＴＳ１６とを加算する。加算部１４は、圧縮行程に属するステージ＃１１の周期ＴＳ１１と圧縮行程と燃焼行程とに跨るステージ＃１２の周期ＴＳ１２とを加算する。
FIG. 11 is a functional block diagram of basic operations. In FIG. 11, the adding
減算部１５は、周期（ＴＳ１１＋ＴＳ１２）から周期（ＴＳ７＋ＴＳ８）を減算する。つまり排気行程から吸気行程に跨る二つのステージの周期と排気行程の二つのステージの周期の差を回転変動として検出する。減算部１６は、周期（ＴＳ１５＋ＴＳ１６）から周期（ＴＳ１１＋ＴＳ１２）を減算する。つまり吸気行程から圧縮行程に跨る二つのステージの周期と排気行程から吸気行程に跨る二つのステージの周期との違いを回転変動として検出する。減算部１７は周期（ＴＳ２＋ＴＳ３）から周期（ＴＳ１５＋ＴＳ１６）を減算する。つまり圧縮行程から燃焼行程に跨る二つのステージの周期と、吸気行程から圧縮行程に跨る二つのステージの周期との差を回転変動として検出する。
The subtracting
加算部１８は、加算部１２の加算結果つまり周期（ＴＳ１１＋ＴＳ１２）と、加算部１３の加算結果つまり周期（ＴＳ１５＋ＴＳ１６）とをさらに加算する。除算部１９は加算部１８の加算結果を定数で除算し、その結果を、予測演算用エンジン回転数ＮＥＹＰＢとして出力する。
The
平滑化処理部２０は減算部１５の出力を平滑化処理して、その結果を回転変動値ΔＴＣとして出力する。平滑化処理部２１は減算部１６の出力を平滑化して、その結果を回転変動値ΔＴＡとして出力する。平滑化処理部２２は減算部１７の出力を平滑化して、その結果を回転変動値ΔＴＢとして出力する。
The smoothing
減算部２３は、回転変動値ΔＴＡから回転変動値ΔＴＣを減算して回転変動値（ΔＴＡ−ΔＴＣ）を出力する。加算部２４は、回転変動値ΔＴＡと回転変動値ΔＴＢとを加算して回転変動値（ΔＴＡ＋ΔＴＢ）を出力する。回転変動値ΔＴＡ、ΔＴＢ、ΔＴＣがゼロ以下の時は、平滑化処理部２０、２１、２２にゼロを入力する。また、回転変動値（ΔＴＡ−ΔＴＣ）および回転変動値（ΔＴＡ＋ΔＴＢ）は、それぞれの結果がゼロの時は、ゼロを出力する。
The subtracting
図２に戻る。ステップＳ３では、スロットル開度ＴＨおよびエンジン温度ＴＷを読み込む。ステップＳ４では、スロットル開度ＴＨの演算切り替え値ＴＨＣＡＬＣを予測演算用エンジン回転数ＮＥＹＰＢに従ってテーブルから検索する。 Returning to FIG. In step S3, the throttle opening TH and the engine temperature TW are read. In step S4, the calculation switching value THCALC for the throttle opening TH is searched from the table according to the prediction calculation engine speed NEYPB.
ステップＳ５では、高回転演算と低回転演算との切り替えのために、スロットル開度ＴＨが演算切り替え値ＴＨＣＡＬＣより小さいか否かを判別する。 In step S5, it is determined whether or not the throttle opening TH is smaller than a calculation switching value THCALC for switching between a high rotation calculation and a low rotation calculation.
スロットル開度ＴＨが演算切り替え値ＴＨＣＡＬＣより小さいときはステップＳ６に進む。ステップＳ６では、予測演算用エンジン回転数ＮＥＹＰＢとエンジン温度ＴＷとをそれぞれ使ってテーブルから低回転演算係数を検索する。予測演算用エンジン回転数ＮＥＹＰＢに対応して、定常状態および低回転時のＰＢ算出用係数、並びに加速補正項ｋの算出用係数等が、低回転演算係数として検索される。また、エンジン温度ＴＷに対応して回転変動の温度補正係数が検索される。 When the throttle opening TH is smaller than the calculation switching value THCALC, the process proceeds to step S6. In step S6, the low revolution calculation coefficient is searched from the table using the prediction calculation engine speed NEYPB and the engine temperature TW, respectively. Corresponding to the engine speed NEYPB for prediction calculation, the PB calculation coefficient in steady state and low rotation, the calculation coefficient for the acceleration correction term k, and the like are searched as low rotation calculation coefficients. Further, a temperature correction coefficient for rotational fluctuation is retrieved corresponding to the engine temperature TW.
ステップＳ７では、低回転側の精度向上に寄与し得る前処理演算を行う。前処理演算は、低回転ＰＡ演算値ＹＰＣＡＬを算出するための予測ＰＢ演算値ＹＰＢＡを算出する。 In step S7, a preprocessing calculation that can contribute to improving the accuracy on the low rotation side is performed. In the preprocessing calculation, a predicted PB calculation value YPBA for calculating the low rotation PA calculation value YPCAL is calculated.
図１２は、前処理演算の機能ブロック図である。乗算部２５は予測演算用エンジン回転数ＮＥＹＰＢに定常状態のＰＢ算出用係数（勾配）aを乗算する。乗算部２６は、乗算部２５の出力に吸気行程前後の回転変動値（ΔＴＡ−ΔＴＣ）を乗算する。除算部２７は、乗算部２６の出力を油温補正係数ｇで除算する。
FIG. 12 is a functional block diagram of the preprocessing calculation. The
乗算部２８は、予測演算用エンジン回転数ＮＥＹＰＢに加速補正項算出用係数（勾配）ｍを乗算する。乗算部２９は、乗算部２８の出力に回転変動値ΔＴＢを乗算する。除算部３０は、乗算部２９の出力を油温補正係数ｈで除算する。加算部３１は除算部３０の出力に加速補正項算出用係数（切片）ｎを加算する。加算部３１の出力は加速補正係数ｋである。
The
加速判断部３２は、エンジン回転数ＮＥがしきい値（例えば２０００ｒｐｍ）以下で、かつ加速補正係数ｋがしきい値以上である場合に加速と判断し、予測演算値記憶部３３に除算部２７の出力を転送し、予測ＰＢ演算値ＹＰＢＣＡＬとして記憶する。加速判断部３２は、加速と判断しなかった場合は、予測ＰＢ演算値ＹＰＢＣＡＬは前回値を保持する。
The
乗算部３４は、加速補正係数ｋを予測ＰＢ演算値ＹＰＢＣＡＬに乗算する。加算部３５は、加速補正項で補正された予測演算値ＹＰＢＣＡＬに定常状態のＰＢ算出係数（切片）を加算する。加算部３５の出力は予測ＰＢ演算値ＹＰＢＡである。
The
図２に戻る。ステップＳ８では、予測ＰＢ演算値ＹＰＢＡおよび予測演算用エンジン回転数ＮＥＹＰＢ、並びに回転変動および低回転演算係数により低回転ＰＡ演算値ＹＰＡＣＡＬを演算する。 Returning to FIG. In step S8, the low rotation PA calculation value YPACAL is calculated from the predicted PB calculation value YPBA, the prediction calculation engine speed NEYPB, the rotation fluctuation, and the low rotation calculation coefficient.
図１３は、低回転ＰＡ予測演算の機能ブロック図である。図１３において、乗算部３６は、予測演算用エンジン回転数ＮＥＹＰＢに低回転ＰＢ算出用係数（勾配）ｐを乗算する。乗算部３７は、乗算部３６の出力に回転変動ΔＴＢを乗算する。除算部３８は、乗算部３７の出力を油温補正係数ｈで補正する。減算部３９は、予測ＰＢ演算値ＹＰＢＡから除算部３８の出力を減算する。除算部４０は、減算部３９の出力を低回転ＰＢ算出用係数（切片）ｑで除算する。乗算部４１は、除算部４０の出力に定数を乗算して低回転ＰＡ演算値ＹＰＡＣＡＬを出力する。
FIG. 13 is a functional block diagram of the low-rotation PA prediction calculation. In FIG. 13, the
図２に戻る。ステップＳ９では、ＰＡ予測値ＹＰＡを算出する。図１４は、ステップＳ９の詳細を示すフローチャートである。図１４において、ステップＳ９０では、予測条件を判断する。エンジン回転数ＮＥが予定の範囲にあってスロットル開度ＴＨが最大値でない場合にステップＳ９０は肯定となり、ステップＳ９１で減速中か否かが判断される。減速中でなければ、ステップＳ９２に進んで始動後から予定サイクル（例えば２０サイクル）以内かどうかが判断される。ステップＳ９２が肯定ならば、ステップＳ９３に進んで始動時演算を行う。例えば、予定回数分のＰＡ演算値ＹＰＣＡＬを移動平均する。ステップＳ９２が否定つまり始動から時間が長く経過している場合はステップＳ９４に進んで変化量を規制する。例えば、１サイクルあたりのＰＡ演算値ＹＰＣＡＬの変化量を予定幅に規制する。 Returning to FIG. In step S9, a PA predicted value YPA is calculated. FIG. 14 is a flowchart showing details of step S9. In FIG. 14, in step S90, a prediction condition is determined. If the engine speed NE is within the predetermined range and the throttle opening TH is not the maximum value, the determination in step S90 is affirmative, and it is determined in step S91 whether the vehicle is decelerating. If the vehicle is not decelerating, the process proceeds to step S92 where it is determined whether or not it is within a predetermined cycle (for example, 20 cycles) after the start. If step S92 is affirmative, the process proceeds to step S93 to perform a start-up calculation. For example, the PA operation value YPCAL for the scheduled number of times is moving averaged. If step S92 is negative, that is, if a long time has elapsed since the start, the process proceeds to step S94 to regulate the amount of change. For example, the amount of change in the PA calculation value YPCAL per cycle is restricted to the planned width.
ステップＳ９５では、ＰＡ演算値ＹＰＡＣＡＬの平滑化処理を行う。例えば、前回のサイクルのＰＡ演算値ＹＰＣＡＬに係数を乗算した値に、今回のサイクルのＰＡ演算値ＹＰＣＡＬに（１−係数）を乗算した値を加算する。ステップＳ９６では、平滑化処理の結果をＰＡ予測値ＹＰＡとして出力する。予測条件に該当しない場合（ステップＳ９０が否定）または減速中（ステップＳ９１が肯定）の場合は、ステップＳ９７で前回のＰＡ予測値ＹＰＡを出力する。 In step S95, the PA calculation value YPACAL is smoothed. For example, the value obtained by multiplying the PA operation value YPCAL of the previous cycle by the coefficient is added to the value obtained by multiplying the PA operation value YPCAL of the current cycle by (1−coefficient). In step S96, the result of the smoothing process is output as a PA predicted value YPA. When the prediction condition is not met (No at Step S90) or when the vehicle is decelerating (Yes at Step S91), the previous PA predicted value YPA is output at Step S97.
図２に戻る。ステップＳ１０では、低回転時のＰＢ予測値を演算する。図１５は、低回転時のＰＢ予測値ＹＰＢの演算機能のブロック図である。図１５において、乗算部４２は予測演算用エンジン回転数ＮＥＹＰＢに低回転ＰＢ算出用係数（勾配）ｐを乗算する。乗算部４３は、乗算部４２の出力に回転変動値ΔＴＢを乗算する。除算部４４は、乗算部４３の出力を油温補正係数ｈで除算する。乗算部４５は、前回のＰＡ予測値に低回転ＰＢ算出用係数（切片）ｑを乗算する。除算部４６は、乗算部４５の出力を定数で除算する。加算部４７は、除算部４４および除算部４６の出力を加算して低回転ＰＢ予測値ＹＰＢを出力する。
Returning to FIG. In step S10, the PB prediction value at the time of low rotation is calculated. FIG. 15 is a block diagram of a calculation function of the PB prediction value YPB at the time of low rotation. In FIG. 15, the
図２に戻る。ステップＳ５が否定のときはステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では予測演算用エンジン回転数ＮＥＹＰＢとエンジン温度ＴＷとスロットル開度ＴＨとをそれぞれ使ってテーブルから高回転演算係数を検索する。予測演算用エンジン回転数ＮＥＹＰＢに対応して、高回転時のＰＢ算出用係数、温度補正係数の寄与率等が高回転演算係数として検索される。また、エンジン温度ＴＨに対応して回転変動の温度補正係数が検索される。さらにスロットル開度ＴＨと予測演算用エンジン回転数ＮＥＹＰＢに対応して高回転ＰＡ算出用基準値ｔが検索される。 Returning to FIG. If step S5 is negative, the process proceeds to step S11. In step S11, a high rotation calculation coefficient is retrieved from the table using the prediction calculation engine speed NEYPB, the engine temperature TW, and the throttle opening TH. Corresponding to the engine speed NEYPB for prediction calculation, the PB calculation coefficient at the time of high rotation, the contribution rate of the temperature correction coefficient, and the like are searched as the high rotation calculation coefficient. Further, a temperature correction coefficient for rotational fluctuation is searched in correspondence with the engine temperature TH. Further, the high rotation PA calculation reference value t is retrieved in correspondence with the throttle opening TH and the prediction calculation engine speed NEYPB.
高回転用の処理では、前処理ＰＢ演算は行わないのでステップＳ１２に進んで、高回転ＰＡ算出用基準値ｔと回転変動とによって高回転ＰＡ演算値ＹＰＡＣＡＬを演算する。 In the process for high rotation, pre-processing PB calculation is not performed, so the process proceeds to step S12, and the high rotation PA calculation value YPACAL is calculated from the high rotation PA calculation reference value t and the rotation fluctuation.
図１６は、高回転ＰＡ予測演算の機能ブロック図である。図１６において、除算部４８は、回転変動値（ΔＴＡ＋ΔＴＢ）を油温補正係数ｖで除算する。除算部４９は、除算部４８の出力を、スロットル開度ＴＨに関する高回転ＰＡ算出用基準値ｔで除算する。乗算部５０は、除算部４９の出力に定数を乗算して高回転ＰＡ演算値ＹＰＡＣＡＬを出力する。
FIG. 16 is a functional block diagram of the high rotation PA prediction calculation. In FIG. 16, a
図２に戻る。ステップＳ１３では、高回転時のＰＡ予測値を算出する。この処理は、低回転時のＰＡ予測値ＹＰＡの算出処理と同様である。ステップＳ１４では高回転時のＰＢ予測値を演算する。 Returning to FIG. In step S13, a predicted PA value at the time of high rotation is calculated. This process is similar to the process of calculating the PA predicted value YPA at the time of low rotation. In step S14, the PB prediction value at the time of high rotation is calculated.
図１７は、高回転時のＰＢ予測値ＹＰＢの演算機能のブロック図である。図１７において、乗算部５１は予測演算用エンジン回転数ＮＥＹＰＢに高回転ＰＢ算出用係数（勾配）ｒを乗算する。乗算部５２は、乗算部５１の出力に回転変動値（ΔＴＡ＋ΔＴＢ）を乗算する。除算部５３は、乗算部５２の出力を油温補正係数ｖで除算する。乗算部５４は、前回のＰＡ予測値に高回転ＰＢ算出用係数（切片）ｓを乗算する。除算部５５は、乗算部５４の出力を定数で除算する。加算部５６は、除算部５３および除算部５５の出力を加算して高回転ＰＢ予測値ＹＰＢを出力する。
FIG. 17 is a block diagram of the calculation function of the PB prediction value YPB at the time of high rotation. In FIG. 17, the
燃料噴射時間Ｔｏｕｔは、こうして演算されたＰＡ予測値とＰＢ予測値とを使って算出される。 The fuel injection time Tout is calculated using the PA predicted value and PB predicted value thus calculated.
なお、行程の判別は、次のようにして行うことができる。図１８は、行程判別処理の機能ブロック図である。加算部５７はステージ＃１４の周期ＴＳ１４とステージ＃１５の周期ＴＳ１５とを加算する。加算部５７の出力は吸気行程から圧縮行程に跨る領域の時間である。加算部５８はステージ＃５の周期ＴＳ５とステージ＃６の周期ＴＳ６とを加算する。加算部５８の出力は燃焼行程から排気行程に跨る領域の時間である。減算部５９は加算部５７の出力から加算部５８の出力を減算する。行程判断部６０は減算部５９の出力がプラス（正）か否かを判断する。通常は、吸気行程から圧縮行程に跨る領域の時間の方が、燃焼行程から排気行程に跨る領域の時間より長いので減算部５９の出力が正ならば、ステージ番号と行程との対応が正しいと判断して行程を確定する。一方、減算部５９の出力がマイナス（負）であれば、ステージ番号と行程とが正しく対応していないと判断して行程を入れ替える。つまり排気上死点Ｅ−ＴＯＰと圧縮上死点Ｃ−ＴＯＰとが入れ替わるようにステージ番号を変更する。こうして、演算の結果確定した行程に基づいてステージを判別し、燃料噴射時期および点火時期を決定する。
The stroke can be determined as follows. FIG. 18 is a functional block diagram of the stroke determination process. The
図１は、前記ＥＣＵの要部機能を示すブロック図である。基本演算部６０は、クランクパルスＰＬＳに基づいて予測演算用エンジン回転数ＮＥＹＰＢを演算する。予測演算用エンジン回転数ＮＥＹＰＢは、排気行程から吸気行程へ移行する領域に属する二つのステージ＃１１および＃１２、並びに吸気行程から圧縮行程へ移行する領域に属する二つのステージ＃１５および＃１６の周期を加算した値（（ＴＳ１１＋ＴＳ１２）＋（ＴＳ１５＋ＴＳ１６））の関数として算出される（図１１参照）。
FIG. 1 is a block diagram showing the main functions of the ECU. The
基本演算部６０はクランク回転変動を演算する。排気行程から吸気行程へ移行する領域と吸気行程から圧縮行程へ移行する領域との時間差（回転変動値）ΔＴＡが、ΔＴＡ＝（ＴＳ１５＋ＴＳ１６）−（ＴＳ１１＋ＴＳ１２）の演算式で算出される。また、吸気行程から圧縮行程へ移行する領域と圧縮行程から燃焼行程へ移行する領域との時間差（回転変動値）ΔＴＢが、ΔＴＢ＝（ＴＳ２＋ＴＳ３）−（ＴＳ１５＋ＴＳ１６）の演算式で算出される。さらに、燃焼行程から排気行程へ移行する領域と排気行程から吸気行程へ移行する領域との時間差（回転変動値）ΔＴＣが、ΔＴＣ＝（ＴＳ１１＋ＴＳ１２）−（ＴＳ７＋ＴＳ８）の演算式で算出される。
The
演算切替部６１は、スロットル切り替え値テーブル６２を参照して予測演算用エンジン回転数ＮＥＹＰＢに従ってスロットル切り替え値ＴＨＣＡＬＣを読み出してスロットル開度ＴＨと比較する。この開度比較によって低回転用（低負荷）および高回転用（高負荷）の演算を切り替える。
The
低回転用および高回転用の演算切り替えに従って、演算係数検索部６３は、低回転用および高回転用の演算係数を検索する（図２参照）。前処理演算部６４は前処理演算を行う（図２、図１２参照）。
In accordance with the calculation switching for low rotation and high rotation, the calculation
予測ＰＡ演算部６５はＰＡ予測値ＹＰＡを演算する（図２、図１３、図１４参照）。予測ＰＢ演算部６６はＰＢ予測値ＹＰＢを演算する（図２、図１５、図１７参照）。
The predicted
ＰＡ補正係数記憶部６７には、ＰＡ補正係数が記憶されており、ＰＡ予測値ＹＰＡに対応するＰＡ補正係数を乗算部６８へ出力する。ＰＢマップ６９には、基本噴射時間Ｔｉが記憶されており、ＰＢ予想値ＹＰＢに対応する基本噴射時間Ｔｉを乗算部６８へ出力する。乗算部６８は、基本噴射時間ＴｉにＰＡ補正係数を乗算して噴射時間Ｔｏｕｔを出力する。
The PA correction
このように、本実施形態によれば、低負荷および高負荷のいずれの場合も、エンジンの回転変動値に基づいて演算により吸気負圧ＰＢおよび吸気負圧ＰＢを補正する大気圧ＰＡを求めることができる。 As described above, according to this embodiment, the atmospheric pressure PA for correcting the intake negative pressure PB and the intake negative pressure PB is calculated by calculation based on the engine rotation fluctuation value in both cases of low load and high load. Can do.
１…クランクパルサ（センサ）、 ２…スロットルセンサ、 ３…水温センサ、 ４…ＥＣＵ、 ５…燃料噴射弁、 ８…ロータ、 ９…クランク軸、 １０…リラクタ、 ６０…基本演算部、 ６１…演算切替部、 ６５…予測ＰＡ演算部、 ６６…予測ＰＢ演算部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
エンジンで駆動される回転体の周面に予定間隔で配置された複数のリラクタを検出して該リラクタの配置間隔に対応したパルス信号を出力するセンサと、
前記パルス信号に基づいて、吸気行程、圧縮行程、および排気行程のそれぞれにおけるエンジンの回転変動値を算出する手段と、
低回転時の燃料噴射時間を算出する低回転時演算手段と、
高回転時の燃料噴射時間を算出する高回転時演算手段と、
前記低回転時演算手段および前記高回転時演算手段をスロットル開度に従って切り替える演算切替手段とを備え、
前記低回転時演算手段が、エンジン回転数および圧縮行程前後の回転変動値に基づいて低回転用大気圧と低回転用吸気負圧とを算出する算出手段を含み、
前記高回転時演算手段が、吸気行程および圧縮行程双方の回転変動値の合算値に基づいて高回転用大気圧を算出する算出手段と、エンジン回転数並びに吸気行程および圧縮行程のそれぞれの回転変動値の合算値に基づいて高回転用吸気負圧とを算出する算出手段とを含んでいることを特徴とする燃料噴射制御装置。 In the fuel injection control device configured to correct the fuel injection time determined based on the intake negative pressure of the engine according to the atmospheric pressure,
A sensor for detecting a plurality of reluctors arranged at a predetermined interval on a peripheral surface of a rotating body driven by an engine and outputting a pulse signal corresponding to the arrangement interval of the relucters;
Means for calculating an engine rotation fluctuation value in each of an intake stroke, a compression stroke, and an exhaust stroke based on the pulse signal;
A low revolution calculation means for calculating the fuel injection time at the low revolution;
High-rotation calculation means for calculating fuel injection time at high rotation;
Computation switching means for switching the low-speed calculation means and the high-speed calculation means according to the throttle opening;
The low-rotation time calculation means includes calculation means for calculating the low-rotation atmospheric pressure and the low-rotation intake negative pressure based on the engine speed and the rotational fluctuation values before and after the compression stroke,
The calculation means for calculating the high rotation speed on the basis of the sum of the rotation fluctuation values of both the intake stroke and the compression stroke, and the rotational fluctuations of the engine speed and the intake stroke and the compression stroke. A fuel injection control device comprising: a calculating means for calculating a high-speed intake negative pressure based on a sum of the values.
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