JPH02181050A - 内燃機関の吸気圧力検出装置 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は内燃機関の吸気圧力検出装置に関し、詳しくは
、燃料供給量設定等に用いるための吸気圧力を検出する
に当たって、吸気圧力を検出するセンサからの検出信号
を機関の過渡運転時と定常運転時とでそれぞれ異なるサ
ンプリング方式でサンプリングして最終検出値を設定す
るよう構成された吸気圧力検出装置における機関の定常
・過渡運転判別の改善に関する。

〈従来の技術〉 従来から、吸気圧力（吸入負圧）を検出する吸気圧力セ
ンサを機関の吸気通路に設け、該吸気圧力センサによっ
て検出された吸気圧力に基づいて機関への燃料供給量を
設定制御するよう構成された燃料供給制御装置が知られ
ている（特開昭５８−１５００４０号公報等参照）。

ところで、センサによる吸気圧力の検出値は、機関の定
常運転時に発生する圧力脈動を拾うため、検出値の瞬時
値を用いて燃料供給量を設定制御すると、実際の機関の
吸入空気量が一定であっても、燃料供給量が圧力脈動に
伴って増減して空燃比の振れが発生してしまうという問
題がある。

上記問題点を解消するため、センサによって検出された
吸気圧力を種々の方式によってサンプリングして燃料供
給量設定に用いるよう構成したものが提案されている。

かかる吸気圧力のサンプリング方式としては、例えば、
時間同期でサンプリングした吸気圧力の検出値を加重平
均処理し、この加重平均結果を最終検出値として設定す
るよう構成し、定常運転時には加重平均演算における過
去のデータに対する重み付けを大きくして脈動を減衰さ
せ、過渡運転時には前記重み付けを小さくして過渡応答
性を確保できるよう構成したものがある。また、過渡運
転時には時間同期でサンプリングしたデータをそのまま
最終検出値として設定し、定常運転時には前記時間同期
でサンプリングしたデータの一定クランク角回転毎の算
術平均値（サンプル値を全部加えてその個数で割った値
）を求め、やはり、定常運転時における脈動影響の解消
と過渡応答性との両立を図るようにしたものもある。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記のように、定常運転時における圧力
脈動の影響を回避しつつ、過渡運転時の検出応答性を確
保すべく、機関が過渡運転状態か定常運転状態かによっ
てサンプリング方式を切り換えるものでは、スロットル
弁の開度変化又は機関回転速度変化が発生したときを過
渡運転状態であると判別するように構成していたため、
定常・過渡運転の判別境界付近でサンプリング方式の切
り換え設定が不適切となって、例えば、第１０図に示す
ように過渡運転中に定常判別がなされて吸気圧力のサン
プリングエラーが発生することがあった。

即ち、スロットル弁開度変化や回転速度変化を判別する
際には、実際に検出した変化率（変化量）と所定のスラ
イスレベルとを比較して、前記スライスレベルに対する
実際値の大小によって機関が過渡運転状態であるか定常
運転状態であるかを判別するよう構成されるため、前記
スライスレベル付近の変化があったときに定常・過渡判
別のばらつきが発生し、これによってサンプリング方式
の切り換えがばらつ（ことになっていたものである。

このようにして、例えば過渡運転の継続途中で定常運転
であると誤判別されると（第１０図参照）、脈動影響を
回避するための応答性を犠牲にしたサンプリングが過渡
運転途中で行われてしまうため、この誤ったサンプリン
グ方式の実行によってその間の燃料制御性が悪化してし
まうものである。

然も、前記スライスレベルを設定するに当たっては、実
際に機関を運転して実験し、圧力脈動が発生する運転状
態では定常運転判別がなされて脈動を減衰させるサンプ
リング処理がなされるように、前記スライスレベルを細
かく調整設定する必要があって、開発に時間を要すると
いう問題もあった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、吸気圧
力の検出値を、機関の過渡運転時と定常運転時とで異な
る方式でサンプリングするよう構成された吸気圧力検出
装置において、定常・過渡運転判別の精度を向上させる
ことによりサンプリング方式の切り換え精度を向上させ
、定常運転時の圧力脈動影響回避と過渡運転時の応答性
確保とが全運転状態で良好に行われるようにすることを
目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 そのため本発明では、第１図に示すように、機関の吸気
通路に設けられて吸気圧力を検出する吸気圧力検出手段
と、 機関の一定クランク角位置毎に検出信号を出力するクラ
ンク角位置検出手段と、 このクランク角位置検出手段から検出信号が出力される
間において前記検出された吸気圧力の増大方向変化量と
減少方向変化量とをそれぞれ検出する増減変化量検出手
段と、 この増減変化量検出手段で検出した増大方向変化量と減
少方向変化量との偏差に基づいて機関の定常・過渡運転
を判別する定常・過渡運転判別手段と、 前記吸気圧力検出手段で検出された吸気圧力をサンプリ
ング処理して最終検出値として設定する相互に異なる過
渡運転時用サンプリング手段と定常運転時用サンプリン
グ手段とを前記定常・過渡運転判別に応じて切り換え選
択して吸気圧力をサンプリングさせるサンプリング切り
換え手段と、を含んで内燃機関の吸気圧力検出装置を構
成するようにした。

また、前記定常・過渡運転判別手段に代えて、前記増減
変化量検出手段で検出した増大方向変化量と減少方向変
化量との偏差と、この偏差の平均値との偏差を演算する
偏差変化演算手段と、この偏差変化演算手段で演算され
た前記偏差に基づいて機関の定常・過渡運転を判別する
偏差変化依存定常・過渡運転判別手段と、を設け、前記
偏差変化依存定常・過渡判別手段による機関の定常・過
渡運転判別に応してサンプリング手段が切り換え選択さ
れるよう構成することが好ましい。

更に、前記偏差変化演算手段で演算された偏差を定常運
転又は過渡運転の度合いを示す値に変換し、この変換値
に基づいて前記偏差変化依存定常・過渡運転判別手段に
よる定常・過渡運転判別を行わせる定常・過渡運転度合
い変換手段を設けるようにしても良い。

〈作用〉 かかる構成において、吸気圧力検出手段は、機関の吸気
通路に設けられて機関の吸気圧力（吸入負圧）を検出す
る。また、クランク角位置検出手段は、機関の一定クラ
ンク角位置毎に検出信号を出力する。

ここで、増減変化量検出手段は、前記クランク角位置検
出手段から一定クランク角位置毎に出力される検出信号
間において、前記吸気圧力検出手段で検出された吸気圧
力の増大方向変化量と減少方向変化量とをそれぞれ検出
する。即ち、増減変化量検出手段は、一定クランク角間
で吸気圧力が増減方向にそれぞれどれだけ変化したかを
検出する。

そして、定常・過渡運転判別手段は、前述のようにして
検出された一定クランク角間における吸気圧力の増大変
化量と減少変化量との偏差に基づいて、機関が定常運転
状態であるか又は過渡運転状態であるかを判別する。

また、前記吸気圧力検出手段で検出された吸気圧力をサ
ンプリング処理して吸気圧力の最終検出値として設定す
る相互に異なる過渡運転時用サンプリング手段と定常運
転時用サンプリング手段とが備えられており、サンプリ
ング切り換え手段は、前述のようにして定常・過渡運転
判別手段により機関の定常運転が判別されているが過渡
運転が判別されているかに応じて前記２つのサンプリン
グ手段を切り換え選択する。これによって、機関の定常
運転時には定常運転時用サンプリング手段により吸気圧
力のサンプリングが行われ、機関の過渡運転時には過渡
運転時用サンプリング手段により吸気圧力のサンプリン
グが行われ、それぞれのサンプリング手段により吸気圧
力の最終検出値が設定される。

一方、前記定常・過渡運転判別手段に代えて、偏差変化
演算手段と偏差変化依存定常・過渡運転運転判別手段と
を設けた場合に、前記偏差変化演算手段は、前記増減変
化量検出手段で検出した増大方向変化量と減少方向変化
量との偏差と、この偏差の平均値との偏差を演算し、偏
差変化依存定常・過渡運転判別手段は、前記偏差変化演
算手段により演算された偏差に基づいて機関の定常・過
渡運転を判別する。即ち、前記偏差変化依存定常・過渡
運転判別手段は、増大変化量と減少変化量との偏差が、
大きく変化したか否かによって機関の定常・過渡運転を
判別する。

また、上記のように、増大方向変化量と減少方向変化量
との偏差と、この偏差の平均値と、の偏差に基づいて機
関の定常・過渡運転を判別するときに、定常・過渡運転
度合い変換手段は、前記偏差変化演算手段で演算された
偏差を定常運転又は過渡運転の度合いを示す値に変換し
、この変換値に基づいて前記偏差変化依存定常・過渡運
転判別手段による定常・過渡運転判別を行わせる。前記
偏差変化演算手段で演算される偏差は、吸気圧力の変化
量に従う数値であって、この数値からは現在の運転状態
が例えば過渡運転であるという機関運転状態を表す表現
に対してどれだけ適合しているかを判断することができ
ないので、前記偏差変化演算手段で演算される偏差を定
常運転又は過渡運転の度合いを示す値に変換して、境界
があいまいな定常・過渡判別を数値的に表現できるよう
にした。

〈実施例〉 以下に本発明の詳細な説明する。

一実施例のシステム構成を示す第２図において、内燃機
関１には、エアクリーナ２．吸気ダクト３スロツトルチ
ヤンバ４及び吸気マニホールド５を介して空気が吸入さ
れる。エアクリーナ２には吸気（大気）温度ＴＡ（”Ｃ
）を検出する吸気温センサ６が設けられている。スロッ
トルチャンバ４には、図示しないアクセルペダルと連動
するスロットル弁７が設けられていて、吸入空気流量Ｑ
を制御する。前記スロットル弁７には、その開度ＴＶＯ
を検出するポテンショメータと共に、その全閉位置（ア
イドル位置）でＯＮとなるアイドルスイッチ８Ａを含む
スロットルセンサ８が付設されている。

スロットル弁７下流の吸気マニホールド５には、吸気圧
力（吸入負圧）ＰＢを検出する吸気圧力検出手段として
の吸気圧センサ９が設けられると共に、各気筒毎に電磁
式の燃料噴射弁１０が設けられている。燃料噴射弁１０
は、後述するマイクロコンピュータを内蔵したコントロ
ールユニット１１から例えば点火タイミングに同期して
出力される噴射パルス信号によって開弁駆動し、図示し
ない燃料ポンプから圧送されプレッシャレギュレータに
より所定圧力に制御された燃料を吸気マニホールド５内
に噴射供給する。即ち、前記燃料噴射弁１０による燃料
供給量は、燃料噴射弁１０の開弁駆動時間で制御される
ようになっている。

更に、機関１の冷却ジャケット内の冷却水温度Ｔｗを検
出する水温センサ１２が設けられると共に、排気通路１
３内で排気中酸素濃度を検出することによって吸入混合
気の空燃比を検出する酸素センサ１４が設けられている
。

コントロールユニット１１は、クランク角位置検出手段
としてのクランク角センサ１５から機関回転に同期して
出力されるクランク単位角度信号ＰＯ８を一定時間カウ
ントして又は所定クランク角位置（例えばＡＴＤＣ９０
°）毎に出力されるクランク基準角度信号ＲＥＦ　（４
気筒の場合１８０°毎）の周期を計測して機関回転速度
Ｎを検出する。

この他、機関１に付設された）・ランスミッションに、
車速を検出する車速センサ１６やニュートラル位置を検
出するニュートラルセンサ１７等が設けられ、これらの
信号はコントロールユニット１１に入力される。

また、スロットル弁７をバイパスする補助空気通路１８
には補助空気量を介してアイドル回転速度を制御する電
磁式のアイドル制御弁１９が設けられている。

コントロールユニット１１は、上記のようにして検出さ
れた各種検出′信号に基づいて燃料噴射量Ｔｉ（噴射パ
ルス信号のパルス巾）を演算すると共に、設定した燃料
噴射量Ｔｉに基づいて燃料噴射弁１０を開駆動制御する
。更に、コントロールユニット１１は、アイドルスイッ
チ８Ａ及びニュートラルセンサ１７に基づき検出される
アイドル運転時にアイドル制御弁１９０開度を制御する
ことによってアイドル回転速度を目標アイドル回転速度
にフィードバック制御する。

次にコントロールユニット１１により行われる燃料制御
のための各種演算処理（本発明にかかる内燃機関の吸気
圧力検出装置を含む）を第３図〜第６図のフローチャー
トにそれぞれ示すルーチンに従って説明する。

本実施例において、増減変化量検出手段、定常・過渡運
転判別手段、サンプリング切り換え手段。

定常運転時用サンプリング手段、過渡運転時用サンプリ
ング手段、偏差変化演算手段、偏差変化依存定常・過渡
運転判別手段、定常・過渡運転度合い変換手段としての
機能は、前記第５図及び第６図のフローチャートに示す
ようにソフトうエア的に備えられている。

第３図のフローチャートに示すルーチンは、所定微小時
間（例えば１０ｍ５　）毎に実行される燃料噴耐量Ｔｉ
設定ルーチンであり、まず、ステップ１（図中ではＳｌ
としである。以下同様）では、吸気圧センサ９によって
検出される吸気圧力ＰＢを、後述するように機関１の定
常・過渡運転にそれぞれ対応して異なるサンプリング処
理をして得た最終検出値ＰＢＡＶに基づいて基本体積効
率補正係数ＫＰＢを予め前記ＰＢＡＶに対応させて記憶
させであるマツプから検索して求める。

次のステップ２では、第４図のフローチャートに示すバ
ックグラウンドジョブ（ＢＧＪ）のステップ１１におい
て、機関回転速度Ｎと吸気圧センサ９によって検出され
た吸気圧力ＰＢ（又はＰＢＡＶ）とに基づいてマツプか
ら検索して求めた体積効率補正微小補正係数ＫＦＬＡＴ
に、ステップ１で検索して求めた基本体積効率補正係数
ＫＰＢを乗算して体積効率補正係数ＫＱｃｙＱを設定す
る。

次のステップ３では、以下の式に従って基本燃料噴射量
’ｒｐｐｂを演算する。

Ｔｐｐｂ＝ＫｃｏＮｎｘＰＢＡＶｘＫＱｃｙＩ！、ｘＫ
ＴＡここで、前記ＫｃｏＮＤは定数、ＰＢＡＶは吸気圧
センサ９によって検出される吸気圧力ＰＢを後述する第
５図及び第６図のフローチャートに示すルーチンに従っ
てサンプリング処理して得た最終検出値、ＫＱＣＶＥは
ステップ３で演算した求めた体積効率補正係数、ＫＴＡ
は第４図のフローチャートに示すバックグラウンドジョ
ブのステップ１２において吸気温センサ６によって検出
された吸気温度ＴＡに基づいてマツプから検索して設定
した吸気温補正係数である。

次のステップ４では、下式に従いステップ３で求めた基
本燃料噴射量Ｔｐｐｂに機関運転状態に応じた各種補正
を施して最終的な燃料噴射量Ｔｉを設定する。

Ｔ　　ｉ　　＝　　２　　Ｘ　Ｔ　ｐ　ｐｂＸＬＡＭＢ
Ｄ八ＸＣ０ＥＦ　へＴｓここで、前記ＬＡＭＢＤＡは、
酸素センサ１４によって検出される排気中の酸素濃度に
基づき検出した機関吸入混合気の空燃比を目標空燃比（
理論空燃比）に近づけるように設定される空燃比フィー
ドバック補正係数、Ｃ０ＥＦは水温センサ１２によって
検出される冷却水温度Ｔｗに応じて設定される基本補正
分を主として設定される各種補正係数、Ｔｓはバッテリ
電圧による燃料噴射弁１０の無効噴射量の変動を補正す
るための電圧補正分である。

このようにして設定された燃料噴射量Ｔｉは、出力レジ
スタにセットされ、機関回転に同期した燃料噴射タイミ
ングになるとこの出力レジスタにセットされた最新の燃
料噴射量Ｔｉが読み出されて、この燃料噴射量Ｔｉに相
当するパルス巾の噴射パルス信号を燃料噴射弁１０に出
力することで機関１に燃料が噴射供給される。

第５図及び第６図のフローチャートに示すルーチンでは
、クランク角センサ１５から出力される基準角度信号Ｒ
ＥＦ間、即ち、４気筒の場合クランク軸１８０°回転間
における吸気圧力ＰＢ（吸気圧センサ９からの主出力）
の増大方向及び減少方向の変化量に基づく機関１の定常
・過渡運転判別が行われると共に、この判別に基づいて
吸気圧力ＰＢのサンプリング方式が切り換えられ、定常
運転時には基準角度信号ＲＥＦ毎に吸気圧力ＰＢがサン
プリングされ、過渡運転時には微小時間毎に吸気圧力Ｐ
Ｂがサンプリングされて最終検出値ＰＢＡＶが設定され
る。

第５図のフローチャートに示すルーチンは、所定微小時
間（例えば１　ｍｓ）毎に実行されるもので、このルー
チンによって吸気圧力ＰＢの増大方向及び減少方向の変
化量が検出される。

まず、ステップ２１では、クランク角センサ１５がら吸
気圧力ＰＢに応じて出力される電圧信号をＡ／Ｄ変換し
て吸気圧力ＰＢの瞬時値を得る。

そして、次のステップ２２では、ステップ２１で得た吸
気圧力ＰＢと前回までにおける吸気圧力ＰＢの最小値Ｐ
ＢＭＩＮとを比較する。

ここで、今回ステップ２１で得た吸気圧力ＰＢが前回ま
での最小値ＰＢＭＩＮよりも小さいと判別されたときに
は、ステップ２３へ進んで最小値ＰＢＭＩＮに今回ステ
ップ２１で得た吸気圧力ＰＢをセットしてＰＢＭＩＮの
更新設定を行う。最小値ＰＢＭＩＮの更新設定を行った
後は、ステップ２４で減少方向変化量（ＭＡＸ−＋ＭＩ
Ｎ）を以下の式に従って演算する。

〔どＡＸ−＋ＭＩＮ　］　←ＰＢＭＡＸ−ＰＢＭＩＮ今
回最小値ＰＢＭＩＮが更新設定されたということは、吸
気圧力ＰＢが減少方向に変化していることを示すので、
前回までで設定されている最大値ＰＢＭＡＸから今回更
新された最小値ＰＢＭＩＮをｖＡ算することで、減少方
向変化量〔ＭＡＸ−＋）ＬＩＮ）を求めることができる
。尚、前記最大値ＰＢＭＡＸ及び最小値ＰＢＭＩＮは、
後述するようにクランク角センサ１５から基準角度信号
ＲＥＦが出力されたときに、そのときの最終検出値ＰＢ
ＡＶがそれぞれセットされるよう構成されているから、
前記最大値ＰＢＭＡＸ及び最小値ＰＢＭＩＮは、基準角
度信号ＲＥＦ間における吸気圧力ＰＢの最大値及び最小
値となる。

一方、ステップ２２で今回ステップ２１で得た吸気圧力
ＰＢが最小値ＰＢＭＩＮ以上であると判別されたときに
は、ステップ２５へ進んで今回ステップ２１で得た吸気
圧力ＰＢが前回までで設定されている最大値ＰＢＭＡＸ
を越えるか否かを判別する。

ここで、今回値が最大値ＰＢＭＡＸを越えると判別され
ると、ステップ２６へ進んで最大値ＰＨＭＡＸに今回ス
テップ２１で得た吸気圧力ＰＢをセットしてＰＢＭＡＸ
の更新設定を行う。そして、ＰＢＭＡＸの更新設定後は
、ステップ２７へ進んで増大方向変化量（ＭＩＮ−＋Ｍ
ＡＸ）を以下の式に従って演算する。

［ＭＩｌｔ−＋ＭＡＸ〕　←ＰＢＭＡＸ−ＰＢＭＩＮま
た、ステップ２５で今回ステップ２１で得た吸気圧力Ｐ
Ｂが最大値ＰＢＭＡＸ以下であると判別されたときには
、今回の吸気圧力ＰＢが前回までに設定されている最大
値ＰＢＭＡＸと最小値ＰＢＭＩＮとの間に位置する値で
あるので、最大・最小値の更新設定及び変化量の演算を
行うことなくステップ２８へ進む。

ステップ２８では、過渡フラグＦｔｒの判別を行って機
関１の定常・過渡運転の判別を行う。前記過渡フラグＦ
ｔｒは、後述する第６図のフローチャートに示すルーチ
ンにおいて、前述のようにして演算された増大方向変化
量及び減少方向変化量に基づいて設定されるものであり
、１がセットされているときには機関１の過渡運転が判
別されている状態を示し、ゼロがセットされているとき
には定常運転が判別されている状態を示す。

このため、ステップ２８で過渡フラグＦｔｒが１である
と判別されたときには、機関１の過渡運転状態であり、
このときには、ステップ２９へ進んで今回ステップ２１
で得た吸気圧力ＰＢを最終検出値ＰＢＡＶにセットする
。従って、機関１が過渡運転状態であるときには、本ル
ーチンに従って微小時間毎に最終検出値ＰＢＡＶがその
ときの吸気圧力検出値ＰＢに応じて更新設定される。機
関１の過渡運転時には、燃料供給量制御に対応する真の
吸気圧力ＰＢが増減変化し、最終検出値ＰＢＡＶの更新
間隔時間を極力短くして検出応答性を確保する必要があ
るため、過渡運転時には本ルーチン実行毎に最終検出値
ＰＢＡＶを更新させるようにしである。

一方、ステップ２８で過渡フラグＦｔｒがゼロであると
判別され、機関１が定常運転状態であるときには、吸気
通路内に発生する圧力脈動に伴い吸気圧センサ９によっ
て検出される吸気圧力ＰＢも脈動している状態であるの
で、過渡運転時と同様にして微小時間毎に吸気圧力ＰＢ
をサンプリングして最終検出値ＰＢＡＶを更新させると
、最終検出値ＰＢＡＶが前記脈動を拾って振れてしまう
。尚、機関１の吸排気の慣性効果を確保するために、例
えば４気筒機関ではクランク角１８０°を１周期とする
圧力脈動が発生するよう吸気系が一般的に設定されてい
る。

機関１の定常運転状態における吸気圧力ＰＢの脈動は、
要求燃料量（吸入空気量）変化に対応するものではなく
、定常運転状態であるからあくまでも要求燃料量に対応
する真の吸気圧力ＰＢは一定である。従って、過渡運転
時と同様に微小時間毎に吸気圧力ＰＢをサンプリングし
て最終検出値ＰＢＡＶが脈動すると、この最終検出値Ｐ
　ＢＡＶを用いて設定される燃料噴射量Ｔｉが振れて空
燃比の振れを招いてしまうことになる。従って、本ルー
チンでは、最終検出値ＰＢＡＶの更新設定を行わずその
まま本ルーチンを終了させ、第６図のフローチャートに
示すルーチンで脈動影響を回避すべく最終検出値ＰＢＡ
Ｖが更新設定されるようにする。

尚、第５図のフローチャートにおいて、流れ方向が点線
で示されているステップ３０は、後述する第７図のフロ
ーチャートに示すルーチンに従い定常運転時の吸気圧力
サンプリングを行う際に必要とするものであり、第５図
及び第６図のフローチャートに示すルーチンを１組とし
て吸気圧力ＰＢのサンプリングを行うときには不要のス
テップである。

第６図のフローチャートに示すルーチンは、クランク角
センサ１５から基準角度信号ＲＥＦが出力される毎に実
行されるものである。

ここで、まずステップ４１では、最近の基準角度信号Ｒ
ＥＦ間で第５図のフローチャートに従いそれぞれに演算
設定された減少方向変化量（ＭＡＸ→ＭＩＮ）から増大
方向変化量（ＭＩＮ−＋ＭＡＸ）を減算して、両者の偏
差ΔＰＢを演算する。

そして、次のステップ４２では、以下の式に従って前記
偏差ΔＰＢの加重平均値ΔＰＢＡＶを演算する。

尚、上記加重平均値ΔＰＢＡＶの演算に用いるΔＰＢＡ
Ｖは本ルーチン前回実行時にステップ４２で演算された
値であり、また、偏差へＰＢは今回ステップ４１で演算
された値であり、ステップ４２では前回までの加重平均
値ΔＰＢＡＶと今回の偏差ΔＰＢとが加重平均される。

次のステップ４３では、上記ステップ４１で演算された
偏差ΔＰＢと、上記ステップ４２で演算された加重平均
値へＰＢＡＶとの偏差ΔΔＰＢを演算する。

前記加重平均値ΔＰＢＡＶは、前記偏差ΔＰＢの変化を
鈍らした値であるから、前記偏差ΔΔＰＢは、偏差ΔＰ
Ｂが大きく変化しているか否かを表す値となり、定常運
転時でΔＰＢの変化が小さければΔΔＰＢはゼロに近い
値となるはずである。

即ち、ΔＰＢは定常運転時であってもゼロになるとは限
らないが、機関１が定常運転されていて一定値を中心と
して吸気圧力ＰＢが脈動していればΔＰＢは略一定とな
るため、ΔΔＰＢはゼロに近い値となる。しかし、機関
１が過渡運転され吸気圧力ＰＢが脈動を伴う状態であっ
ても全体的に増大傾向又は減少傾向を示していると、定
常運転時における増大方向変化量と減少方向変化量との
バランスが崩れ、吸気圧力ＰＢが急変する急加速・急減
速時はど前記偏差ΔＰＢが大きく変化して、結果、ΔΔ
ＰＢは急加速・急減速時はどその絶対値が大きくなる。

上記のようにして、真の吸気圧力ＰＢの変化割合に相当
する前記偏差ΔΔＰＢを演算すると、次のステップ４４
では、前記偏差ΔΔＰＢを機関１の過渡運転度合い（「
過渡運転」の集合に適合する度合い）を示すメンバーシ
ップ値ｍｔｒに変換する。予めコントロールユニット１
１に内蔵されたマイクロコンピュータのＲＯＭには、前
記偏差ΔΔＰＢをメンバーシップ値ｍｔｒに変換するた
めのメンバーシップ関数（変換マツプ）が記憶されてお
り、かかるマツプからステップ４３で演算した偏差ΔΔ
ＰＢに相当するメンバーシップ値ｍｔｒが検索されるよ
うになっている。

前記メンバーシップ値ｍｔｒは、その絶対値（数値のプ
ラス・マイナスは加減速の違いによる）が１であるとき
に機関１が過渡運転状態であると判別するのに完全に適
合した状態であり、ゼロに近づくに従って定常運転状態
であると判別すべき状態により近づいていることを示し
、また、ゼロであるときには定常運転状態であると判別
するのに完全に適合した状態を示すものであり、機関１
の定常運転と過渡運転という数値上表現し難い状態をそ
れぞれに対する適合度合いとして数値化するものである
。尚、前記偏差ΔΔＰＢを前記メンバーシップ値ｍｔｒ
に変換するのに用いるメンバーシップ関数は、実験等に
よって実際の吸気圧力ＰＢ（真の吸気圧力ＰＢ）変化と
前記偏差ΔΔＰＢとを対応させつつ設定される。

減少方向変化量（ＭＡＸ−＋ＭＩＮ）と増大方向変化量
ＣＭＩＮ−＋ＭＡＸ）との偏差ΔＰＢと、該偏差ΔＰＢ
の加重平均値ΔＰＢＡＶと、の偏差ΔΔＰＢを、所定の
メンバーシップ関数に基づいて過渡運転判別への適合度
合いを示すメンバーシップ値ｍｔｒに変換すると、次の
ステップ４５では、前記メンバーシップ値ｍｔｒの絶対
値と所定値（例えば０．３）とを比較することにより、
機関１が定常運転状態であるか過渡運転状態であるかを
判別する。尚、前記所定値はメンバーシップ関数や機関
１の圧力脈動発生状況との関係等から機関１に応して適
宜設定される。

前記メンバーシップ値ｍｔｒはその絶対値が１であれば
過渡運転判別に完全に適合することを示すので、前記ス
テップ４５でメンバーシップ値ｍｔｒの絶対値が前記所
定値以上で１により近い状態であると判別されれば、過
渡運転判別を行うべくステップ４６へ進む。ステップ４
６では、過渡フラグＦｔｒに過渡判別に対応する１をセ
ットする。

一方、ステップ４５でメンバーシップ値ｍｔｒの絶対値
が前記所定値未満であると判別されたときには、前記所
定値よりも更にゼロに近い状態であるから定常運転判別
を行うべくステップ４７へ進む。

ステップ４７では、前記過渡フラグＦｔｒに定常運転判
別に対応するゼロをセットし、次のステップ４８では最
新の吸気圧力ＰＢを最終検出値ＰＢＡＶにセットする。

このように、メンバーシップ値ｍｔｒの絶対値と所定値
との比較によって過渡フラグＦｔｒの設定が行われるも
のであり、この過渡フラグＦｔｒの判別によって、前述
の第５図のフローチャートのステップ２８における定常
・過渡運転判別が行われる。

第５図のフローチャートで過渡フラグＦｔｒがゼロであ
ると判別されたときには最終検出値ＰＢＡＶの更新設定
を行わなかったが、その代わり第６図のフローチャート
におけるステップ４７で最終検出値ＰＢＡＶの更新設定
が行われる。従って、第５図及び第６図のフローチャー
トに従う吸気圧力ＰＢのサンプリング方式によると、機
関１の過渡運転判別時においては、微小時間毎のサンプ
リングが行われ、また、機関１の定常運転時には基準角
度信号ＲＥＦ　（一定クランク角度）毎のサンプリング
が行われる。

機関１の定常運転時は、真の吸気圧力ＰＢが一定である
にも関わらず、吸気通路内に発生する圧力脈動に影響さ
れて吸気圧力ＰＢの検出値が脈動する状態であるから、
前記脈動の周期に略一致する周期で吸気圧力をサンプリ
ングすることによって脈動が最終検出値ＰＢＡＶに拾わ
れることを回避できるものである。但し、脈動の中心値
がサンプリングされるように、前記基準角度信号ＲＥＦ
は、脈動がその中心値を横切るタイミングに出力される
ように設定することが望ましいのは明らかである。

過渡フラグＦｔｒの設定及び定常運転時における最終検
出値ＰＢＡＶの設定を行うと、次のステ・ンプ４９では
、次回の基準角度信号ＲＥＦ間における吸気圧力ＰＢ（
７）最大（ｉＰＢＭＡＸ及び最小値ＰＢＭＩＮの設定と
、減少方向変化量（ＭＡＸ−＋ＭＩＮ）及び増大方向変
化量（ＭＩＮ−ＭＡＸ　）の検出に待機すべく、最大値
ＰＢＭＡＸ及び最小値ＰＢＭＩＮに最新の最終検出値Ｐ
ＢＡＶをセットする一方、減少方向変化量［：ＭＡＸ−
ＭＩＮ］及び増大方向変化量ＣＭＩＮ→ＭＡＸ　）をゼ
ロリセットする。

上記のように本実施例では、吸気圧力ＰＢのサンプリン
グ方式を機関１の定常・過渡運転で切り換える構成にお
いて、基準角度信号ＲＥＦ間における吸気圧力ＰＢの減
少方向変化量［ＭＡＸ−＋ＭＩＮ）と増大方向変化量（
ＭｘＮ−＋ｎｎｘ　）とをそれぞれ検出し、両者の偏差
ΔＰＢの変化状態を知って、前記偏差へＰＢが変化して
いるときを機関１の過渡運転状態であると判別するよう
構成した。これにより、脈動影響を減衰・回避させる吸
気圧力サンプリングが必要となる定常運転状態を精度良
く判別でき、一方では、真の吸気圧力ＰＢが変化して検
出応答性がサンプリングに要求される過渡運転状態を精
度良く判別でき、定常・過渡運転でそれぞれに適したサ
ンプリング方式での吸気圧力ＰＢサンプリングを行わせ
ることができる。

また、機関１の定常・過渡運転に応じて吸気圧力ＰＢの
サンプリング方式を切り換え制御するに際して、定常・
過渡運転それぞれにおけるサンプリング方式は上記第５
図及び第６図のフローチャートに示したものに限るもの
ではなく、サンプリング方式の他の実施例を以下に示す
。

第７図のフローチャートに示すルーチンは、前記説明し
た第５図のフローチャートに示すルーチンと対をなして
吸気圧力ＰＢのサンプリングを行うものであり、この場
合、機関１の過渡運転時におけるサンプリングは前述の
第１実施例と同様に微小時間毎に行われる。

第７図のフローチャートに示すルーチンは、第６図のフ
ローチャートと同様にクランク角センサ１５から基準角
度信号ＲＥＦが出力される毎に実行されるものであり、
ここでステップ５１〜５４における各演算処理は第６図
のフローチャートにおけるステップ４１〜４４と同じで
あるので説明を省略し、一定説明が重複するがステップ
５５以降を説明する。

減少方向変化量（ＭＡＸ−＋ＭＩＮ）と増大方向変化量
ＣＭＩＮ−＋ＭＡＸ）との偏差へＰＢと、該偏差ΔＰＢ
の加重平均値ΔＰＢＡＶと、の偏差ΔΔＰＢを演算し、
この偏差ΔΔＰＢをメンバーシップ値ｍｔｒに変換する
と、次のステップ５５では前記メンツマ−シップ値ｍｔ
ｒの絶対値と所定値（例えば０．４）とを比較する。

そして、前記メンバーシップ値ｍｔｒの絶対値が所定値
以上であると判別されたときには機関１の過渡運転状態
であるので、ステップ５６へ進んで過渡フラグＦｔｒに
１をセットし、前記メンツマ−シップ値ｍｔｒの絶対値
が所定値未満であると判別されたときには機関１の定常
運転状態であるので、ステップ５７へ進んで過渡フラグ
Ｆｔｒにゼロをセ・ン卜する。

機関１が定常運転判別時でステップ５７で過渡フラグＦ
ｔｒにゼロをセットした後は、ステップ５８で吸気圧力
ＰＢの算術平均値（サンプル値の総和をその個数で割っ
た値）を演算して、その算術平均値を最終検出値ＰＢＡ
Ｖにセ・ン卜する。

前述のように吸気圧力ＰＢの算術平均を行うために、第
５図のフローチャートにおけるステップ３０（流れ方向
を点線で示しであるステップ）で、微小時間毎にサイプ
リングした吸気圧力ＰＢを順次積算値ＰＢＳＵＭに加算
する演算と、サンプル数をカウントするためのカウンタ
値ｎのカウントアツプが行われるようにしてあり、前記
ステップ５８では、基準角度信号ＲＥＦ出力間で求めら
れた前記積算値ＰＢＳＵＭを前記カウンタ値ｎで除算す
ることによって、基準角度信号ＲＥＦ出力間における吸
気圧力ＰＢの算出平均が求められるようになっている。

従って、第７図のフローチャートに示す第２実施例の場
合、過渡運転時には第１実施例と同様に微小時間毎に吸
気圧力ＰＢがサンリングされるが、定常運転時には基準
角度信号ＲＥＦ間で微小時間毎にサンプリングされた吸
気圧力ＰＢの算術平均値が求められて基準角度信号ＲＥ
Ｆ毎に前記算術平均値が最終検出値ＰＢＡＶにセットさ
れるものである。

定常運転時に、基準角度信号ＲＥＦ間における吸気圧力
ＰＢの算術平均値を最終検出値ＰＢＡＶにセットするよ
う構成すれば、基準角度信号ＲＥＦの出力タイミングが
吸気圧力ＰＢの脈動がその中心値を横切る付近に設定さ
れていなくとも、基準角度信号ＲＥＦの出力間隔である
１８ｏ°回転間に脈動が１周期の変化を示す（４気筒機
関の場合）ため、算術平均した結果が脈動の中心値に略
一致することになり、定常運転時で圧力脈動が発生して
いるときでも真の吸気圧力ＰＢ（脈動中心値）を最終検
出値ＰＢＡＶに設定することができるものである。

ステップ５９では、次回の基準角度信号ＲＥＦ間におけ
る吸気圧力ＰＢの最大値ＰＢＭＡＸ及び最小値ＰＢＭＩ
Ｎの設定と、減少方向変化量（ＭＡＸ→ＭＩＮ）及び増
大方向変化量（ＭＩＮ→ＭＡＸ　）の検出に待機すべく
、最大値ＰＢＭＡＸ及び最小値ＰＢＭＩＮに最新の最終
検出値ＰＢＡＶをセットする一方、減少方向変化量（Ｍ
ＡＸ−＋ＭＩＮ）及び増大方向変化量ＣＭＩＮ−＋ＭＡ
Ｘ）をゼロリセットする。

また、ステップ６０では、やはり次回の基準角度信号Ｒ
ＥＦ間における吸気圧力ＰＢの算術平均を求めるために
積算値ＰＢＳＵＭ及びカウント値ｎをそれぞれゼロリセ
ットし、次回の基準角度信号ＲＥＦまで前述の第５図の
フローチャートのステップ３０における積算演算及びカ
ンウドアップが行われるようにする。

更に、吸気圧力ＰＢを機関１の定常・過渡運転でそれぞ
れ異なる方式でサンプリングする構成におけるサンプリ
ング方式の他の実施例を第８図及び第９図のフローチャ
ートにそれぞれ示すルーチンに従って説明する。

第８図のフローチャートに示すルーチンは所定微小時間
（例えば１　ｍｓ）毎に実行されるものであり、ここで
、ステップ７１〜ステツプ７７における各演算処理は、
前述の第５図のフローチャートにおけるステップ２１〜
ステツプ２７と同様であり、前記ステップ７１〜ステツ
プ７７において基準角度信号ＲＥＦ間における吸気圧力
ＰＢの減少方向変化量〔ＭＡＸ−＋ＭＩＮ）及び増大方
向変化量（ＭＩＮ−＋ＭＡＸ　）がそれぞれ検出される
ようになっている。

そして、次のステップ７８では、過渡フラグＦｔｒの判
別を行う。この過渡フラグＦｔｒは、前述の第６図及び
第７図のフローチャートと同様にして後述する第９図の
フローチャートに示すルーチンに従って設定されるもの
であり、前記過渡フラグＦｔｒに１がセットされている
ときには機関１の過渡運転が判別されている状態であり
、過渡フラグＦｔｒにゼロがセットされているときには
機関１の定常運転が判別されているときである。

ステップ７８で過渡フラグＦｔｒが１であると判別され
たときには、ステップ７９へ進んで最終検出値ＰＢＡＶ
に今回ステップ７１でＡ／Ｄ変換して得た吸気圧力ＰＢ
をセットする。また、ステップ７８で過渡フラグＦｔｒ
がゼロであると判別されたときには、ステップ８０へ進
んで以下の式に従い吸気圧力ＰＢを加重平均してその結
果を最終検出値ＰＢＡＶとする。

上記加重平均の演算式において、分子のＰＢＡ■は現状
の最終検出値であり、この最終検出値ＰＢＡＶと最新の
吸気圧力ＰＢとを加重平均することにより、吸気圧力Ｐ
Ｂの変化を鈍らして最終検出（！　Ｐ　Ｂ　Ａ　Ｖを新
たに設定するものであり、２Ｘは過去の最終検出値ＰＢ
ＡＶに対する重み付けを示し、この２×を大きくするほ
ど最終検出値ＰＢＡＶの変化を鈍らすことができる。

即ち、機関１の過渡運転が判別されでいるときには、第
８図のフローチャートに示すルーチンが微小時間毎に実
行される毎に吸気圧力ＰＢの最終検出値ＰＢＡＶを更新
設定して検出応答性を確保するが、機関１の定常運転が
判別されているときには、前述の演算式に従って加重平
均演算することによって吸気圧力ＰＢの変化に対して最
終検出値ＰＢの変化が鈍るようにして、定常運転時に発
生する圧力脈動が最終検出値ＰＢＡＶを拾われることを
抑止できるようにしである。

一方、第９図のフローチャートに示すルーチンは、クラ
ンク角センサ１５から基準角度信号ＲＥＦが出力される
毎に実行されるものであり、ここで、ステップ９１〜ス
テツプ９４の各演算処理は、前述の第６図及び第７図の
フローチャートにおけるステップ４１〜４４又はステッ
プ５１〜５４と同様であり詳細な説明は省略するが、前
記ステップ９１〜ステツプ９４において、吸気圧力ＰＢ
の減少方向変化量（ＭＡＸ→ＭＩＮ　）と増大方向変化
量（？ｌｌＮ−＋ＭＡＸ）との偏差へＰＢが演算される
と共に、該偏差へＰＢの加重平均値ΔＰＢＡＶが演算さ
れ、更に前記ΔＰ　Ｂ　／’１゜■と八ＰＢとの偏差Δ
ΔＰＢが演算され、前記偏差ΔΔＰＢが所定のメンバー
シップ関数によって過渡運転度合いを示すメンバーシッ
プ４Ｆｉｍｔ、ｒに変換される。

そして、ステップ９５では、前記偏差Δ△ＰＢを変換し
て求めたメンバーシップ値ｍｔｒの絶対値と所定値（例
えば０．２５）とを比較することによって、機関１の過
渡・定常判別を行う。

前記メンバーシップ値ｍｔｒの絶対値が所定値以上であ
るときには、吸気圧力ＰＢの減少方向変化量（ＭＡｘ−
＋［Ｎ）と増大方向変化量（ＭＩＮ−ＭＡＸ）との偏差
ΔＰＢが大きく変化している機関１の過渡運転状態であ
るから、ステップ９６へ進んで前記過渡フラグＦｔｒに
１をセットする。また、前記メンバーシップ値ｍｔｒの
絶対値が所定値よりも小さいときには、吸気圧力ＰＢの
減少方向変化量〔ＭＡｘ−＋ＭＩＮ）と増大方向変化量
［ＭＩＮ−＋ＭＡＸ　］との偏差ΔＰＢが安定している
機関１の定常運転状態であるから、ステップ９７へ進ん
で前記過渡フラグＦｔｒにゼロをセットする。このよう
にして設定される過渡フラグＦｔｒが、前記第８図のフ
ローチャートに示すルーチンのステップ７８で判別され
て機関１の定常・過渡判別がなされるものである。

過渡フラグＦｔｒの設定を行うと、次のステップ９８で
は次回の基準角度信号ＲＥＦ間における吸気圧力ＰＢの
減少方向変化量（ＭＡＸ→ＭＩＮ）及び増大方向変化量
〔ＨＩＮ−＋ＭＡＸ）の検出ムこ待機するために、最大
値ＰＢＭＡＸ及び最小値ＰＢＭＩＮに最新の最終検出値
ＰＢＡＶをセットすると共に、減少方向変化量（ＭＡＸ
−＋ＭＩＮ）及び増大方向変化量（ＭＩＮ→旧χ）をそ
れぞれゼロリセットする。

尚、本実施例では、本発明に係る吸気圧力検出装置で検
出した吸気圧力を、燃料噴射制御に用いるものについて
述べたが、燃料噴射制御の他、点火時期制御等の他の制
御に用いても良く、更に、本実施例で設定した基本燃料
噴射量’ｒｐｐｂを点火時期制御や自動変速制御に用い
ることで点火時期制御等の精度も向上させることができ
る。

また、機関１の定常・過渡運転判別に応じて吸気圧力Ｐ
Ｂのサンプリング方式を切り換える構成において、本実
施例では吸気圧力ＰＢのサンプリング方式を複数例示し
たが、サンプリング方式は本実施例に示したものに限る
ものではなく、機関１の定常・過渡運転で要求されるサ
ンプリング性能が得られるものであれば良い。

更に、上記実施例において設定される機関１の過渡運転
度合いを示すメンバーシップ値ｍｔｒに応じて、吸気圧
力ＰＢを加重平均演算する際の重み付は定数を可変設定
するよう構成しても良い。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によると、一定クランク角
間における吸気圧力の増大方向変化量と減少方向変化量
との偏差に基づいて機関の定常・過渡を判別するよう構
成し、この定常・過渡判別に基づいて吸気圧力のサンプ
リング手段を切り換え選択するよう構成したので、精度
の良い定常・過渡判別に基づいて吸気圧力のサンプリン
グを行わせることができ、吸気圧力のサンプリングエラ
ーによる燃料供給量制御等の機関制御エラーの発生を回
避できる。

特に、前記増大方向変化量と減少方向変化量との偏差と
、該偏差の平均値と、の偏差に基づいて定常・過渡判別
を行わせるよう構成すれば、定常運転時に発生する圧力
脈動の位相とは無関係に機関の定常・過渡を高精度に判
別でき、定常・過渡判別に基づくサンプリング切り換え
が良好に行われるようになる。

更に、前記増大方向変化量と減少方向変化量との偏差と
、該偏差の平均値と、の偏差を、定常又は過渡運転の度
合いを示す値に変換して、この変換値に基づいて機関の
定常・過渡を判別すれば、機関の定常・過渡運転状態を
定量的に捉えることができるようになり、定常・過渡判
別が容易かつ高精度に行え、以て、サンプリング切り換
えも高精度に行えるようになる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例を示すシステム概略図、第３図〜第６図は
それぞれ第１実施例の制御内容を示すフローチャート、
第７図は第２実施例の制御内容を示すフローチャート、
第８図〜第９図はそれぞれ第３実施例の制御内容を示す
フローチャー１・、第１０図は従来の定常・過渡判別の
問題点を説明するためのタイムチャートである。 １・・・機関　　９・・・吸気圧センサ　　１１・・・
コントロールユニット　　１５・・・クランク角センサ
特許出願人　日本電子機器株式会社 代理人　弁理士　笹　島　　富二雄

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）機関の吸気通路に設けられて吸気圧力を検出する
   吸気圧力検出手段と、 機関の一定クランク角位置毎に検出信号を出力するクラ
   ンク角位置検出手段と、 該クランク角位置検出手段から検出信号が出力される間
   において前記検出された吸気圧力の増大方向変化量と減
   少方向変化量とをそれぞれ検出する増減変化量検出手段
   と、 該増減変化量検出手段で検出した増大方向変化量と減少
   方向変化量との偏差に基づいて機関の定常・過渡運転を
   判別する定常・過渡運転判別手段と、 前記吸気圧力検出手段で検出された吸気圧力をサンプリ
   ング処理して最終検出値として設定する相互に異なる過
   渡運転時用サンプリング手段と定常運転時用サンプリン
   グ手段とを前記定常・過渡運転判別に応じて切り換え選
   択して吸気圧力をサンプリングさせるサンプリング切り
   換え手段と、を含んで構成したことを特徴とする内燃機
   関の吸気圧力検出装置。
2. （２）前記定常・過渡運転判別手段に代えて、前記増減
   変化量検出手段で検出した増大方向変化量と減少方向変
   化量との偏差と、該偏差の平均値との偏差を演算する偏
   差変化演算手段と、該偏差変化演算手段で演算された前
   記偏差に基づいて機関の定常・過渡運転を判別する偏差
   変化依存定常・過渡運転判別手段と、を設けたことを特
   徴とする請求項１記載の内燃機関の吸気圧力検出装置。
3. （３）前記偏差変化演算手段で演算された偏差を定常運
   転又は過渡運転の度合いを示す値に変換し、該変換値に
   基づいて前記偏差変化依存定常・過渡運転判別手段によ
   る定常・過渡運転判別を行わせる定常・過渡運転度合い
   変換手段を設けたことを特徴とする請求項２記載の内燃
   機関の吸気圧力検出装置。