JPH01182555A

JPH01182555A - 内燃機関の加速または減速検出方法

Info

Publication number: JPH01182555A
Application number: JP430188A
Authority: JP
Inventors: Teruo Fukuda; 福田　輝夫; Kiyoshi Yagi; 八木　潔; Hirobumi Yamazaki; 博文山崎
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 1988-01-11
Filing date: 1988-01-11
Publication date: 1989-07-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、内燃機関の燃料噴射型制御などのために用い
られる内燃機間の加速または減速を検出するための方法
に関する。

背景技術内燃機関の電子式燃料噴射装置において、吸気管圧力に
基づいて燃料噴射量を求めるようにした構成では、スロ
ットル弁、開１度の変化される加速または減速時におい
て、そのようなスロットル弁開度の変化による吸入空気
流量の変化に対して、圧力検出器によって検出される吸
気管圧力には応答遅れが生じており、したがってこの応
答遅れを補正するために、典型的な先行技術では吸気管
圧力の時間変化率が予め定めた値を超えたときに加速ま
たは減速状態である゛と判断し、燃料噴射量に補正を行
っていた。

発明が解決すべき問題点上述のような先行技術では、たとえば給気経路にサージ
タンクが設けられていなかったり、あるいはターボチャ
ージャと称される過給機が装着されている場合などでは
、内燃機関の負荷の上昇に伴って前記吸気管圧力が大気
圧に近付くに従い、すなわち大きくなるに従って吸気管
圧力の脈動の影響を受は易く、すなわちそのような脈動
によって加速または減速状態であることを誤判断してし
まうことがある。

したがってたとえば中高負荷時の定常状態において、加
速状態であることが誤判断されると、上述の補正によっ
て燃料噴射量の増量や非同期噴射が行なわれ、これによ
って車速に変動が生じたり、あるいは空燃比がオーバー
リッチとなって排ガス浄化装置に悪影響が生じる。

この問題を解決するな、めに、前記加速または減速状態
を判断するための弁別レベルを大きくした場合、内燃機
関の回転数の小さい軽負荷時には、スロットル弁開度の
変化に追随した機敏な運転を行うことができない。すな
わち、ドライバビリティに劣る。

本発明の目的は、機敏な運転を行うことができるととも
に、加速または減速状態を正確に判断することができ、
内燃機関の中高負荷時においても安定した運転を行うこ
とができるようにした内燃機間の加速または減速検出方
法を提供することである。

問題点を解決するための手段本発明は、吸気管圧力の変化量が加減速判定用の弁別レ
ベルを超えることによって加速または減速状態を検出す
る方法において、内燃機関の単位時間当りの回転数と、吸気管圧力とに応
じて定まる負荷が大きい程、前記弁別レベルを大きくす
ることを特徴とする内燃機関の加速または減速検出方法
である。

作　　用本発明に従えば、内燃機関が加速または減速状態である
かどうかは吸気管圧力によって判断され、その弁別レベ
ルは内燃機間の回転数と吸気管圧力とに応じて変化され
る。すなわち内燃機関の回転数および吸気管圧力の大き
い中高負荷時には、前記弁別レベルは大きくされ、した
がって吸気管圧力の脈動の影響を受けることなく、前記
加速または減速状態を正確に判断することができる。ま
た□内燃機関の回転数および吸気管圧力の小さい軽負荷
時には、前記弁別レベルは小さくされ、スロットル弁開
度の変化に正確に追随して、加速または減速状態を判断
することができ、機敏な運転を行う°ことができる。

実施例第１図は、本発明の一実施例のブロック図である。内燃
機関１３には複数の燃焼室Ｅ１〜Ｅｍが形成され、これ
らの燃焼室Ｅ１〜Ｅｍには吸気管１５から燃焼用空気が
供給される。吸気管１５にはスロットル弁１６が介在さ
れる。スロットル弁１６を介する燃焼用空気は１、吸気
管１４から各燃焼室Ｅ１〜Ｅｍ毎に個別に設けられた吸
気管路Ａ１〜Ａｍに導かれる。各吸気管路Ａ１〜Ａｍに
は、それぞれ燃料噴射弁８１〜Ｂｍが設けられ、各燃焼
室Ｅ１〜Ｅｍにおける１回毎の爆発行程において、後述
する処理袋Ｗ３１によって予め定められた燃料噴射量で
噴射を行う、各燃焼室Ｅ１〜Ｅｍには、それぞれ給気弁
Ｃ１〜Ｃｍと排気弁Ｄ１〜Ｄｍとが設けられる。内燃機
関１３は、たとえば点火プラグ０１〜Ｇｍを有する４サ
モ火内燃機関である。

吸気管１５には、吸気管圧力を検出するための圧力検出
器１９が設けられる。吸気管１５には吸気温度を検出す
る温度検出器２７が設けられる。

またスロットル弁１６の開度を検出するために、弁開度
検出器３０が設けられる。内燃機ｒＩＡ１３の冷却水の
温度は、温度検出器２４によって検出される。

排気管２０の途中には、ターボチャージャと称される過
給機１のタービン２が介在されており、このタービン２
とシャフト３によって連結されたファン４によって、吸
気管５・から取込まれた燃焼用空気が、吸気管６を′介
してスロットル弁１６の上流側に供給される。排気管２
０の途中にはまた、酸素濃度検出器２１が設けられてお
り、タービン２を介する排ガスは三元触媒２２で浄化さ
れて外部に排出される。

マイクロコンピュータなどによって実現される処理装置
３１は、前記クランク角検出器２８からの出力が与えら
れる入力インタフェイス３２と、検出器１９，２１，２
４，２７．３０などからの出力をアナログ／デジタル変
換するアナログ／デジタル変換器３３と、前記入力イン
タフェイス３２およびアナログ／デジタル変換器３３か
らの出力に基づいて燃料噴射量を決定する処理回路３４
と、この処理回路３４の出力に基づいて前記燃料噴射弁
Ｂ１〜Ｂｍおよび点火プラグ０１〜Ｇｍを駆動する出力
インタフェイス３５と、処理回路３４に関連して設けら
れ前記燃料噴射量などのデータをストアしておくメモリ
３６とを含んで構成される。メモリ３６はリードオンリ
メモリおよびランダムアクセスメモリを含む。

処理装置３１において、圧力検出器１９がらの出力は、
抵抗ＲとコンデンサＣとによって構成されるフィルタ回
路３７を介して、ノイズ成分が除去されてアナログ／デ
ジタル変換器３３に与えられる。このアナログ／デジタ
ル変換器３３は、圧力検出器１９によって検出される吸
気管圧力の変換動作を、たとえば１ｍ５ｅｃ毎に行って
おり、後述する処理動作時には、この変換された吸気管
圧力ＰＭは必要に応じて処理回路３４に読込まれる。

第２区は、吸気管圧力ＰＭの処理方法を説明するための
波形図である。なお以下の説明において添字、は現在の
値を表し１．−１は前回の値を表し、１−２は前々回の
値を表し、以下同様の参照符の取り方をする。

内燃機関１３の中高負荷時において、第２図（１）で示
されるように周期Ｔ毎に点火が行われるとき、圧力検出
器１９の検出出力は第２図（２）において、破線で示さ
れるように変化する０周期Ｔは内燃機関が４気筒の場合
、すなわち前記ｍ＝４の場合には、３６０□′クランク
角（以下、ＣＡと略称する）であり、３気筒の場合には
２４０゜ＣＡであり、６気筒の場合には１２０°ＣＡで
ある。フィルタ回路３７を介するアナログ／デジタル変
換器３３の入力である前記吸気管圧力ＰＭは、第２図（
２）において実線で示されるように変化する。処理回路
３４は、この吸気管圧力ＰＭを第２図（１）で示される
点火タイミングＩＧに同期して１８０°ＣＡ毎に読込み
、吸気管圧力ＰＭ、。

Ｐ　Ｍ　ｌ−１＋　Ｐ　Ｍ　ｌ−２，・・・とじてスト
アする。燃料噴射弁８１〜Ｂｍからの燃料噴射タイミン
グは第２図（３）のム印で示される。

これらの吸気管圧力ＰＭ、、ＰＭｔ−，，・・・を用い
てまず以下のようにして基本噴射量τＸを求める。

すなわち今回の吸気管圧力ＰＭ、および過去３回の吸気
管圧力Ｐ　Ｍ　ｌ−＋　、　Ｐ　Ｍ　ｌ−２，Ｐ　Ｍ　
ｌ−３の平均値ＰＭＡＶ、を第１式に基づいて求める。

一方、自動車メーカでは、各吸気管圧力ＰＭと内燃機関
の単位時間当りの回転数ＮＥとに対応した基本噴射量τ
Ｘが測定されており、その測定結果は第３図で示される
マツプとしてメモリ３６にストアされている。したがっ
て前述のようにして求められた平均値ＰＭＡＶＩと、ク
ランク角検出器２８によって検出される回転数ＮＥとに
基づいて、このマツプを２次元補間して基本噴射量でＸ
が求められる。このようにして求められた基本噴射Ｉτ
Ｘに以下のようにして補正が行われ、実際の燃料噴射量
τが求められる。なお、噴射量でＸ。

τは、燃料噴射弁８１〜Ｂｍの開いている時間で表わさ
れ、単位はｍ　ｓ　ｅ　ｃである。

第４図は、加速状態の判定動作を説明するための波形図
である。上述のようにして求められる今回の吸気管圧力
の平均値ＰＭＡＶＩと、第２式で求められる前回の平均
値Ｐ　Ｍ　Ａ　Ｖ　＋−１との差ΔＰＭが第３式に基づ
いて求められ、この差ΔＰＭが加速判定レベルＬ　ＶΔ
ＰＭを超えているかどうかによって加速状態であるかど
うかが判定される。

・・・（２）ＡＰＭ＝ＰＭＡＶｔ−ＰＭＡＶｔ：Ｂ−（３）この第４
図の場合、第４図（２）で示されるように、今回の吸気
管圧力ＰＭ、は前回の吸気管圧力Ｐ　Ｍ　＋−＋より大
きく、したがって差ΔＰＭは大きくなる。

前記加速判定レベルＬＶΔＰＭと、内燃機関の回転数Ｎ
Ｅと、吸気管圧力ＰＭとは、第５図で示される関係を有
しており、この第５図において、参照符１１はスロット
ル弁１６が全開の場合であり、すなわち吸気管圧力ＰＭ
＝７６０ｍｍＨｇＡＢＳ（絶対圧）であり、参照符１２
は吸気管圧力ＰＭ＝３００ｍｍＨｇＡＢＳの場合であり
、参照符１３は吸気管圧力ＰＭ＝２００ｍｍＨｇＡＢＳ
の場合である。

この第５図で示される加速判定レベルＬＶΔＰＭのデー
タは自動車メーカにおいて実験によって求められており
、実際には、この第５図で示された値以上の値が加速判
定レベルＬＶ、ΔＰＭとしてメモリ３６に第６図で示こ
れるマツプとして予めストアされている。またこの加速
判定レベルＬＶΔＰＭは、回転数ＮＥと吸気圧ＰＭとに
個別に対応して設けられるようにしてもよい。

このように加速判定レベルＬＶΔＰＭを内燃機関１３の
回転数ＮＥや吸気管圧力ＰＭなどの負荷状態に応じて変
化することによって、軽負荷時には加速判定レベルＬＶ
ΔＰＭは小さくされ、したがって前記差ΔＰＭが小さい
ときでも、加速状態であると判断し、第４式で示される
ように、前記基本噴射量τＸに増量係数ＫＡが乗算され
て、実際の燃料噴射量τが求められる。

τ＝ＫＡ＊τＸ　　　　　　　　・・・（４）また加速
時には、第４図（３）において、ム印で示される通常の
燃料噴射タイミングとは非同期で、Δ印で示されるよう
に、燃料噴射が行われ、ドライバビリティを向上するこ
とができる。

前記増量係数ＫＡは、第７図で示されるように前記差Δ
ＰＭに対応して定められ、メモリ３６にマツプとしてス
トアされており、たとえば回転数ＮＥ＝１０００ｒｐｍ
、吸気管圧力ＰＭ＝２００ｍｍＨｇの加速判定レベルは
１０ｍｍＨｇである。

これに対して中高具パ荷時には、前記加速判定レベルＬ
ＶΔＰＭは大きくされ、したがって吸気管圧力ＰＭの脈
動の影響を受けることなく、正確な加減速の判定を行う
ことができ、空燃比を一定に保つことができる。

第８図は実際の燃料噴射量τを求めるための動作を表し
、たとえば内燃機関１３の１行程毎に行われる。ステッ
プｎ１では、後述するようにして求められる内燃機関１
３の回転数ＮＥと、前述の第１式で求められる平均値Ｐ
ＭＡＶ、とに対応した基本噴射量でＸが第３図で示され
るメモリ３６のマツプから読出される。ステップｎ２で
は、前記増量係数ＫＡから、前述の第４式に基づいて実
際の燃料噴射量τが求められる。ステップｎ３では、前
記回転数ＮＥと平均値ＰＭＡＶ、に対応した加速判定レ
ベルＬＶΔＰＭが第６図で示されるメモリ３６のマツプ
から読出され、ステップｎ１に戻る。

第９図は前記平均値Ｐ　Ｍ、Ａ　Ｖ　ｌおよび増量係数
ＫＡなどを求めるための動作を表し、前記１点火周期Ｔ
毎に割込処理として行われる。ステップｎ１１で、前記
周期Ｔに達すると、すなわち割込処理をしてもよいとき
には、ステップｎ１２で、クランク角検出器２８からの
パルスに基づいて前記周期Ｔ、すなわち前回の点火タイ
ミングｌＧ１−。

から今回の点火タイミングＩＧ、までの時間から、第５
式に基づいて内燃機関１３の単位時間当りの回転数ＮＥ
が求められる。

ステップｎ１３では、圧力検出器１９の検出結果がアナ
ログ／デジタル変換されて、吸気管圧力ＰＭ、として読
込まれる。ステップｎ１４では、この吸気管圧力ＰＭ、
を含めた平均値ＰＭＡＶ。

が前述の第１式に基づいて求められ、ステップｎ１５で
は、前回の平均値Ｐ　Ｍ　Ａ　Ｖ　＋−＋が第２式に従
って求められる。

ステップｎ１６では、前述の第３式に従って、平均値Ｐ
ＭＡＶＩとＰＭＡＶ、、−１との差ΔＰＭが求められ、
ステップｎ１７では、吸気管圧力ＰＭ、−３にＰＭ、が
代入され、Ｐ　Ｍ　ｔ−ｚにＰ　Ｍ　、−、が代入され
、・・・という具合に、各吸気管圧力のデータが更新さ
れる。

ステップｎ１８では、ステップｎ１６で求められた差Δ
ＰＭが前述のステップｎ３で求められた加速判定レベル
ＬＶΔＰＭを超えているどうかが判断され、そうである
ときすなわち加速状層では、対応する増量係数ＫＡが読
出され、ステップｎ２０で前述の第４図（３）において
Δ印で示されたように、点火タイミングとは非同期で燃
料の噴射が行われ、割込処理を終了する。またステップ
ｎ１８において、前記差ΔＰＭが加速判定レベルＬＶΔ
ＰＭ以下であるとき、すなわち定常運転時には、直ちに
割込処理を終了する。

上述のようにして内燃機関の負荷状態に応じて加減速判
定レベルＬＶΔＰＭを変化するようにしたので、内燃機
関１３の軽負荷時には加速判定レベルは小さくされ、し
たがって僅かの吸気管圧力ＰＭの上昇によっても加速状
態であることを判断することができ、これに対応して燃
料噴射量τを増量することによってドライバビリティの
向上された機敏な運転を行うことができる。また内燃機
関１３の高負荷時には、加速判定レベルＬＶΔＰＭは大
きくされ、したがって吸気管圧力ＰＭの脈動の影響を受
けることなく、加速状態であるかどうかを正確に判断す
ることができ、安定した走行を行うことができる。さら
にまた減速時にも、同様の効果を得ることができる。

効　　果以上のように本発明によれば、内燃機関が加速または減
速状態であるかどうかを判断するための弁別レベルを内
燃機関の回転数と吸気管圧力とに応じて変化するように
したので、内燃機関の回転数の大きい中高負荷時には、
前記弁別レベルは大きくされ、したがって吸気管圧力の
脈動の影響を受けることなく、前記加速または減速状態
を正確に判断することができる。また内燃機間の回転数
の小さい軽負荷時には、前記弁別レベルは小さくされ、
スロットル弁開度の変化に正確に追随して、加速または
減速状態を判断することができ、機敏な運転を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は吸気
管圧力ＰＭの処理方法を説明するための波形図、第３図
は基本噴射量τＸのメモリ３６におけるストア状態を示
す図、第４図は加速状態の判定動作を説明するための波
形図、第５図は加速判定レベルＬＶΔＰＭの変化を示す
グラフ、第６図は第５［！Ｉで示された加速判定レベル
ＬＶΔＰＭのメモリ３６におけるストア状態を示す図、
第７図は差ΔＰＭと増量係数ＫＡとの関係を示すグラフ
、第８図および第９図は動作を説明するためのフローチ
ャートである。１・・・過給機、５，６，１４．１５・・・吸気管、１
３・・・内燃機関、１６・・・スロットル弁、１９・・
・圧力検出器、２１・・・酸素濃度検出器、２２・・・
三元触媒、２４．２７・・・温度検出器、２８・・・ク
ランク角検出器、３０・・・弁開度検出器、３１・・・
処理装置、Ａ１−Ａｍ・・・吸気管路、８１〜Ｂｍ・・
・燃料噴射弁、Ｅ１〜Ｅ″ｍ・・・燃焼室、Ｇ　１−７
０　ｍ・・・点火プラグ代理人　　弁理士　画数　圭一
部第２図第３図 τＸ（ｍｓｅｃ）第６図第７図差ＡＰＭ（ｍｍＨｇ）第９図

Claims

【特許請求の範囲】吸気管圧力の変化量が加減速判定用の弁別レベルを超え
ることによつて加速または減速状態を検出する方法にお
いて、内燃機関の単位時間当りの回転数と、吸気管圧力とに応
じて定まる負荷が大きい程、前記弁別レベルを大きくす
ることを特徴とする内燃機関の加速または減速検出方法
。