JP2004108341A - Throttle opening prediction method and ecu (electronic control unit) - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スロットル開度推定方法およびそのスロットル開度方法を用いて燃料噴射量を決定するECU(Electronic Control Unit)にかかり、特に単気筒FIシステムにおけるスロットル開度の測定およびTPS(Throttle Position Sensor)の補正をするスロットル開度推定方法およびECUに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、FIシステムにおいて、モータサイクル用の空気量推定方法は、回転数とスロットル開度による空気量推定(αN方式)と吸気管圧力と回転数による空気量推定(SD方式)の併用によっておこなわれていた。そして、FIシステムのコストダウンの目的でTPSを無くして、SD方式により回転数と吸気管圧力のみで空気量推定をおこなう方法も検討されている。
【0003】
また、出願の発明に関連する先行技術文献情報としてはつぎのものがある。
【0004】
【特許文献1】
特開平6−93923号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術にあっては、TPSが無いため、スロットルの動きが分からないので、操作者(ライダーまたはドライバー)のスロットル操作に対する制御が難しいという問題点があった。
【0006】
また、SD/αN併用のシステムでもTPSの精度が要求される小開度付近の精度を保つのは難しいという問題点があった。
【0007】
この発明は上記従来技術による問題を解決するため、TPSを備えていなくてもスロットル開度を得ることが可能なスロットル開度推定方法およびECUを提供することを第一の目的とする。
【0008】
また、TPSによって得られた値をより正確な値に補正することが可能なスロットル開度推定方法およびECUを提供することを第二の目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項1に記載の発明にかかるスロットル開度推定方法は、吸気バルブが閉じている際の、任意の一つまたは複数の時点における吸気管圧力を計測する吸気管圧力計測工程と、前記吸気管圧力計測工程によって計測された吸気管圧力の値に基づいて、スロットルの開度を算出するスロットル開度算出工程と、を含んだことを特徴とする。
【0010】
また、請求項2に記載の発明にかかるスロットル開度推定方法は、請求項1に記載の発明において、前記スロットル開度算出工程が、前記吸気管圧力計測工程によって計測された吸気管圧力の値およびエンジン回転数に基づいて、スロットルの開度を算出することを特徴とする。
【0011】
また、請求項3に記載の発明にかかるスロットル開度推定方法は、吸気バルブが閉じている際の、任意の複数の時点における前記吸気管圧力を計測する吸気管圧力計測工程と、前記吸気管圧力計測工程によって計測された複数の時点における吸気管圧力の差分値に基づいて、スロットルの開度を算出するスロットル開度算出工程と、を含んだことを特徴とする。
【0012】
また、請求項4に記載の発明にかかるスロットル開度推定方法は、請求項3に記載の発明において、前記スロットル開度算出工程が、複数の時点における吸気管圧力の差分値およびエンジン回転数に基づいて、スロットルの開度を算出することを特徴とする。
【0013】
また、請求項5に記載の発明にかかるスロットル開度推定方法は、請求項1〜4のいずれか一つに記載の発明において、さらに、前記吸気管圧力の値を示す波形からエンジン負荷を算出するエンジン負荷算出工程を含み、前記スロットル開度算出工程が、前記エンジン負荷算出工程によって算出されたエンジン負荷およびエンジン回転数に基づいて、スロットルの開度の算出を制限することを特徴とする。
【0014】
また、請求項6に記載の発明にかかるスロットル開度推定方法は、請求項1〜5のいずれか一つに記載の発明において、前記スロットル開度算出工程によって算出されたスロットル開度の値に基づいて、実スロットル開度を示すTPS値を補正するTPS値補正工程を含んだことを特徴とする。
【0015】
また、請求項7に記載の発明にかかるスロットル開度推定方法は、請求項6に記載の発明において、前記TPS値補正工程が、前記スロットル開度算出工程によって算出されたスロットル開度または前記TPS値がアイドル付近であると判断された場合にのみ、前記TPS値を補正することを特徴とする。
【0016】
また、請求項8に記載の発明にかかるスロットル開度推定方法は、請求項1〜7のいずれか一つに記載の発明において、前記吸気管圧力計測工程における計測の時点を、クランクまたはエンジン行程に同期させることを特徴とする。
【0017】
また、請求項9に記載の発明にかかるスロットル開度推定方法は、請求項8に記載の発明において、前記吸気管圧力計測工程における計測の時点をエンジン回転数に基づいて可変にすることを特徴とする。
【0018】
また、請求項10に記載の発明にかかるECUは、吸気バルブが閉じている際の、任意の一つまたは複数の時点において計測された吸気管圧力の値に基づいて算出されたスロットルの開度の値の入力を受け付ける入力手段と、前記入力手段によって入力が受け付けられたスロットルの開度の値に基づいて燃料噴射量を決定する決定手段と、を備えたことを特徴とする。
【0019】
また、請求項11に記載の発明にかかるECUは、吸気バルブが閉じている際の、任意の複数の時点において計測された吸気管圧力の差分値に基づいて算出されたスロットルの開度の値の入力を受け付ける入力手段と、前記入力手段によって入力が受け付けられたスロットルの開度の値に基づいて燃料噴射量を決定する決定手段と、を備えたことを特徴とする。
【0020】
また、請求項12に記載の発明にかかるECUは、吸気バルブが閉じている際の、任意の一つまたは複数の時点において計測された吸気管圧力の値に基づいて算出されたスロットルの開度の変化量の入力を受け付ける入力手段と、前記入力手段によって入力が受け付けられたスロットルの開度の変化量に基づいて燃料噴射量の加減速を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるスロットル開度推定方法およびECUの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【0022】
(実施の形態の概要)
まず、この発明の本実施の形態の概要について説明する。図1は、この発明の本実施の形態にかかるECUを含む燃料噴射機構の構成を示す説明図(断面図)であり、また図2は、この発明の本実施の形態の概要を示す説明図(吸気管圧力の変化を示すグラフ)である。
【0023】
図1において、100はECUであり、101は吸気管であり、102はスロットルバルブであり、103はシリンダ(燃焼室)であり、104は吸気バルブであり、105は吸気バルブ104の開閉を制御するバルブ開閉制御機構であり、106はインジェクターであり、107は各種センサー(たとえば、TPS、吸気管圧力センサー、エンジン負荷センサーなどを含む)である。
【0024】
また、図2において、縦軸は吸気管101の吸気管圧力を示しており、横軸は時間(あるいはエンジン行程)を示している。ここで、吸気バルブ104が閉まっている際、(エンジン行程における圧縮行程、爆発行程、排気行程)には、吸気管圧力は時間とともに上昇していく。これは、吸気バルブ104が開いている際(吸入行程)にはスロットルバルブ102から下流の空気がシリンダ103へ吸入されて、吸気管圧力が下がるのに対して、吸気バルブ104が閉まった後(圧縮行程以後)は、スロットルバルブ102から漏れて浸入してくる空気によって吸気管101内の圧力が上昇していくためである。
【0025】
ここで、スロットルバルブ102から漏れて浸入してくる空気量はスロットルバルブ102の開度によって変化する。そのため、図示を省略するクランクのクランク角(クランク周期)で同期したある一点で吸気管圧力を測定しても、スロットルバルブ102の開度は推定可能となる。
【0026】
さらに、吸気管101の絶対圧の影響を受けないようにするために、吸気管圧力が上昇する傾き、すなわち、サンプリング間隔Tsに対する吸気管圧力変化Pdから推定することによって、スロットルバルブ102の開度をより精度よく推定できるようになる。
【0027】
このように、吸気管圧力波形の一定時間間隔Tsで2個あるいはそれ以上のサンプリングされた吸気管圧力変化Pdがスロットル開度によって変化することを利用してTPSが無いシステム(たとえばSDシステム)の場合にスロットル開度を推定することができるとともに、TPSがあるシステムにおいても、スロットルバルブの所定のポジション(開度)での、より精度の高い燃料噴射量を決定することができる。
【0028】
(スロットル開度別の吸気管圧力波形)
図3〜図5は、スロットル開度別の吸気管圧力波形を示す説明図である。図3はスロットル開度が小さい場合の吸気管圧力の立ち上がりの傾きである。また、図4はスロットル開度が中程度の場合の吸気管圧力の立ち上がりの傾きである。また、図5はスロットル開度が大きい場合の吸気管圧力の立ち上がりの傾きである。スロットル開度が小さければ吸気管圧力の立ち上がりの傾きは小さく、反対に、スロットル開度が大きくなるにしたがって、吸気管圧力の立ち上がりの傾きも大きくなる。このように、スロットル開度によって吸気管圧力の立ち上がりの傾きが変わってくる。
【0029】
また、図6〜図8は、回転数別の吸気管圧力波形を示す説明図である。図6はエンジンの回転数が低い場合の吸気管圧力の立ち上がりの傾きである。また、図7はエンジンの回転数が中程度の場合の吸気管圧力の立ち上がりの傾きである。また、図8はエンジンの回転数が高い場合の吸気管圧力の立ち上がりの傾きである。エンジンの回転数が低ければ吸気管圧力の立ち上がりの傾きは大きく、反対に、エンジンの回転数が高くなるにしたがって、吸気管圧力の立ち上がりの傾きも小さくなる。このように、クランク周期単位で見ると、吸気管圧力の立ち上がりは回転数でも変わってくる。そのため、回転数による補正が必要になってくる。
【0030】
つぎに、この発明の本実施の形態にかかるスロットル開度推定方法におけるデータフローについて説明する。図9は、この発明の本実施の形態にかかるスロットル開度推定方法におけるデータフローを示す説明図である。図9において、計測によって得られる吸気管圧力に関するデータ(901)のうちから、所定のタイミングで計測された吸気管圧力に関するデータを抽出し、サンプリング値No1(902)とする。同様に、上記所定のタイミングとは別のタイミングで計測された吸気管圧力に関するデータを抽出し、サンプリング値No2(903)とする。
【0031】
上記サンプリング値No1(902)とサンプリング値No2(903)との差を計算し(904)、その算出結果を圧力差に関するデータ(905)とする。なお、サンプリング値が一つの場合は、圧力差に関するデータ(905)の代わりに、サンプリング値をそのまま用いる。そして、その圧力差に関するデータ(905)を、回転数に関するデータ910を用いて補正し、補正データ(906)を得る。そして、その補正された圧力差に関するデータ(906)からスロットル開度に関するデータへ変換し、スロットル開度変換データ(907)を得る。
【0032】
つぎに、エンジン負荷の推定計算をおこない(911)、その結果、エンジン負荷に関するデータ(912)を得る。そして、エンジン負荷に関するデータ912に基づいて、スロットル開度の変換制限を設定し(908)、その変換制限に基づいて、スロットル開度変換データ907から、スロットル開度を決定する(909)。
【0033】
(スロットル開度推定方法の処理手順)
つぎに、この発明の本実施の形態にかかるスロットル開度推定方法の処理手順について説明する。図10および図11は、この発明の本実施の形態にかかるスロットル開度推定方法の処理手順を示す説明図(フローチャート)である。図10のフローチャートにおいて、まず、吸気バルブ104がバルブ開閉制御機構105によって閉じられたか否かを判断する(ステップS1001)。吸気バルブ104が閉じられたか否かの判断は、バルブ開閉制御機構105の制御状態から認識することができる。
【0034】
そして、吸気バルブ104が閉じられた場合(ステップS1001:Yes)は、つぎに、吸気バルブ104が閉じられた時点から所定時間が経過したか否かを判断する(ステップS1002)。ここで、所定時間が経過するのを待って、経過した場合(ステップS1002:Yes)は、その時点における吸気管圧力を計測する(ステップS1003)。あわせて、必要に応じて、エンジン負荷を算出する(ステップS1004)とともに、エンジン回転数を取得する(ステップS1005)。
【0035】
その後、上記ステップS1003〜S1005において得られたデータに基づいて、スロットル開度を算出する(ステップS1006)。そして、ステップS1006において算出された算出値をスロットル開度推定値として出力し(ステップS1007)、一連の処理を終了する。この一連の処理を繰り返し実施する。
【0036】
図11のフローチャートにおいて、まず、吸気バルブ104がバルブ開閉制御機構105によって閉じられたか否かを判断する(ステップS1101)。そして、吸気バルブ104が閉じられた場合(ステップS1101:Yes)は、つぎに、吸気バルブ104が閉じられた時点から所定時間が経過したか否かを判断する(ステップS1102)。ここで、所定時間が経過するのを待って、経過した場合(ステップS1102:Yes)は、その時点(No1)における吸気管圧力を計測する(ステップS1103)。
【0037】
その後、No1の時点から所定時間が経過したか否かを判断する(ステップS1104)。ここで、所定時間が経過するのを待って、経過した場合(ステップS1104:Yes)は、その時点(No2)における吸気管圧力を計測する(ステップS1105)。そして、No1とNo2の各時点における計測値の差分を算出する(ステップS1106)。以後のステップS1107〜S1110については、図10に示した、ステップS1004〜S1007と同様であるので、それらの説明は省略する。
【0038】
なお、上記図10および図11において、吸気管圧力の計測時点を、吸気バルブ104が閉じられた時点から所定時間としたが、これに限定されるものではな。すなわち、吸気管圧力の計測時点は、吸気バルブ104が閉じられている際の吸気管の圧力を測定するために、クランク周期において常に同じ時点における計測時点とすることができればよい。
【0039】
図12は、この発明の本実施の形態にかかるスロットル開度推定方法の別の処理手順を示す説明図(フローチャート)であり、TPS値をスロットル開度推定値で補正する場合の手順を示すものである。図12のフローチャートにおいて、まず、スロットル開度推定値を入力する(ステップS1201)とともに、TPS値を入力する(ステップS1202)。
【0040】
つぎに、ステップS1201において入力されたスロットル開度推定値またはTPS値がアイドル付近か否かを判断する(ステップS1203)。ここで、スロットル開度推定値またはTPS値のいずれの値もアイドル付近ではない場合(ステップS1203:No)は、何もせずに、入力されたTPS値を出力し(ステップS1204)、一連の処理を終了する。
【0041】
一方、ステップS1203において、スロットル開度推定値またはTPS値のいずれかの値がアイドル付近である場合(ステップS1203:Yes)は、TPS値をスロットル開度推定値によって補正し(ステップS1205)、補正値を出力する(ステップS1206)。そして、一連の処理を終了する。
【0042】
(ECUにおける処理手順)
つぎに、この発明の本実施の形態にかかるECU100における処理手順について説明する。図13および図14は、この発明の本実施の形態にかかるECU100における処理手順を示す説明図(フローチ−ャート)である。図13のフローチャートにおいて、まず、スロットル開度推定値の入力があったか否かを判断する(ステップS1301)。ここで、スロットル開度推定値がECU100内で算出された場合は、スロットル開度推定値が決定されたか否かを判断すればよい。また、スロットル開度推定値の代わりにTPS値またはTPS補正値であってもよい。
【0043】
ステップS1301において、スロットル開度推定値の入力を待って、入力があった場合(ステップS1301:Yes)は、入力されたスロットル開度推定値に基づいてインジェクター106が噴射する燃料噴射量を決定する(ステップS1302)。そして、決定された燃料噴射量に関する制御信号(噴射信号)をインジェクター106へ出力し(ステップS1303)、一連の処理を終了する。
【0044】
また、図14において、まず、スロットル開度推定値(変化量)の入力があったか否かを判断する(ステップS1401)。そして、スロットル開度推定値(変化量)の入力を待って、入力があった場合(ステップS1401:Yes)は、入力されたスロットル開度推定値(変化量)に基づいてインジェクター106が噴射する燃料噴射量の加減速の制御量を決定する(ステップS1402)。そして、決定された制御量に基づいて、インジェクター106が燃料噴射の制御をおこなうための制御信号(噴射信号)をインジェクター106へ出力し(ステップS1403)、一連の処理を終了する。
【0045】
以上説明したように、本実施の形態によれば、吸気バルブ104が閉じている際の、任意の一つまたは複数の時点における吸気管圧力を計測し、計測された吸気管圧力の値に基づいて、スロットル開度を算出するため、吸気管圧力波形において、クランク角度に対して圧力が上昇する一点以上のサンプリング圧力値からスロットル開度を推定することができ、操作者の細かいスロットル操作が検出できる。
【0046】
また、本実施の形態によれば、計測された吸気管圧力の値およびエンジン回転数に基づいて、スロットル開度を算出するようにしてもよく、これによって、求められるスロットル開度(スロットル開度推定値)を、その時のエンジン回転数によって補正することができる。吸気管圧力波形は同じスロットル開度でもエンジン回転数により波形が異なる。このため、エンジン回転数による補正をおこなうことによって推定精度を高めることができる。
【0047】
また、本実施の形態によれば、吸気バルブ104が閉じている際の、任意の複数の時点における吸気管圧力を計測し、計測された複数の時点における吸気管圧力の差分値に基づいて、スロットル開度を算出することができる。すなわち、吸気管圧力波形の立ち上がりの二点の圧力差から傾きを検出してスロットル開度の推定精度を上げることができる。特に、低開度付近では、スロットル開度変化に対する吸気管圧力変化が大きいので、TPSよりも精度よくスロットル開度を求めることができる。また、求められた開度は実際の空気量が反映されており、燃料演算のデータとして最適である。
【0048】
また、本実施の形態によれば、複数の時点における吸気管圧力の差分値およびエンジン回転数に基づいて、スロットル開度を算出するようにしてもよい。これによって、エンジン回転数による補正をおこなうことによって推定精度を高めることができる。
【0049】
また、本実施の形態によれば、吸気管圧力の値を示す波形からエンジン負荷を算出し、算出されたエンジン負荷およびエンジン回転数に基づいて、スロットル開度の算出を制限するようにしてもよい。
【0050】
また、本実施の形態によれば、算出されたスロットル開度の値に基づいて、実スロットル開度を示すTPS値を補正することもできる。実際のTPSが経時変化などで誤差を持った場合には、この吸気管圧力波形から推定したTPS開度で実際のTPS開度を補正することによって、スロットル開度の値の精度を高めることができる。特に、吸気管圧力によるスロットル開度の推定は小開度付近で精度がよく、補正によって、より正確な値を得ることができる。
【0051】
したがって、算出されたスロットル開度またはTPS値がアイドル付近であると判断された場合にのみ、すなわち、吸気管圧力波形によりアイドル付近であることが判定された場合にのみ、TPS値を補正することができる。TPSのID位置補正は、今までアイドル状態でスロットルがアイドルストップスクリューに当たっていることを判定しておこなわなければならなかったが、アイドル付近であればよく、アイドルストップスクリューに当たっていることを判定しなくてもよい。
【0052】
また、本実施の形態によれば、吸気管圧力の計測の時点を、クランクまたはエンジン行程に同期させるとよい。すなわち、圧力サンプリング時期をクランクに同期し、または、エンジン行程(たとえば、吸気バルブが閉じている爆発行程など)に同期させることによって、より正確に計測値をサンプリングすることができる。
【0053】
また、本実施の形態によれば、吸気管圧力の計測の時点をエンジン回転数に基づいて可変にするようにしてもよい。同一スロットル開度において、サンプリングされた吸気管圧力は変化する。このため、回転数によって補正してスロットル開度を推定することによって推定精度をより高めることができる。
【0054】
なお、本実施の形態にかかるスロットル開度推定方法は、図1に示した各種センサー107においておこない、その推定結果をECU100へ送信するようにしてもよく、また、図1に示したECU100においておこなうようにしてもよい。この場合、ECU100が、吸気バルブ104が閉じている際の、任意の一つまたは複数の時点において計測された吸気管圧力の値に基づいて算出されたスロットル開度推定値の入力を各種センサー107から受け付けて、入力が受け付けられたスロットル開度推定値に基づいて燃料噴射量を決定するようにしてもよい。
【0055】
その際のスロットル開度推定値は、任意の複数の時点において計測された吸気管圧力の差分値に基づいて算出された値であってもよい。さらには、ECU100は、吸気バルブ104が閉じている際の、任意の一つまたは複数の時点において計測された吸気管圧力の値に基づいて算出されたスロットル開度の変化量の入力を受け付け、入力が受け付けられたスロットル開度の変化量に基づいて燃料噴射量の加減速を制御するようにしてもよい。
【0056】
また、本実施の形態におけるスロットル開度推定方法は、あらかじめ用意されたコンピュータ読み取り可能なプログラムであってもよく、またそのプログラムをマイクロコンピュータなどのコンピュータで実行することによって実現される。
【0057】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、TPSを備えていなくてもスロットル開度を得ることが可能なスロットル開度推定方法およびECUが得られるという効果を奏する。
【0058】
また、この発明によれば、TPSによって得られた値をより正確な値に補正することが可能なスロットル開度推定方法およびECUが得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の本実施の形態にかかるECU(Electronic Control Unit)を含む燃料噴射機構の構成を示す説明図(断面図)である。
【図2】この発明の本実施の形態の概要を示す説明図である。
【図3】スロットル開度別の吸気管圧力波形を示す説明図(その1)である。
【図4】スロットル開度別の吸気管圧力波形を示す説明図(その2)である。
【図5】スロットル開度別の吸気管圧力波形を示す説明図(その3)である。
【図6】回転数別の吸気管圧力波形を示す説明図(その1)である。
【図7】回転数別の吸気管圧力波形を示す説明図(その2)である。
【図8】回転数別の吸気管圧力波形を示す説明図(その3)である。
【図9】この発明の本実施の形態にかかるスロットル開度推定方法におけるデータフローを示す説明図である。
【図10】この発明の本実施の形態にかかるスロットル開度推定方法の処理手順を示す説明図(フローチャート)である。
【図11】この発明の本実施の形態にかかるスロットル開度推定方法の別の処理手順を示す説明図(フローチャート)である。
【図12】この発明の本実施の形態にかかるスロットル開度推定方法の別の処理手順を示す説明図(フローチャート)である。
【図13】この発明の本実施の形態にかかるECU100における処理手順を示す説明図(フローチャート)である。
【図14】この発明の本実施の形態にかかるECU100における別の処理手順を示す説明図(フローチャート)である。
【符号の説明】
100 ECU(Electronic Control Unit)
101 吸気管
102 スロットルバルブ
103 シリンダ
104 吸気バルブ
105 バルブ開閉制御機構
106 インジェクター
107 各種センサー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a throttle opening estimating method and an ECU (Electronic Control Unit) for determining a fuel injection amount using the throttle opening method, and particularly to a measurement of a throttle opening and a TPS (Throttle Position Sensor) in a single cylinder FI system. The present invention relates to a throttle opening estimating method and an ECU for correcting (3).
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an FI system, a method of estimating an air amount for a motorcycle is performed by using both an air amount estimation based on a rotation speed and a throttle opening (αN method) and an air amount estimation based on an intake pipe pressure and a rotation speed (SD method). I was A method of eliminating the TPS for the purpose of reducing the cost of the FI system and estimating the air amount only by the rotation speed and the intake pipe pressure by the SD method is being studied.
[0003]
Prior art document information related to the invention of the application includes the following.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-6-93923
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned prior art, there is a problem that it is difficult to control the throttle operation of the operator (rider or driver) because the movement of the throttle is not known because there is no TPS.
[0006]
Further, there is a problem that it is difficult to maintain the accuracy near the small opening where the accuracy of TPS is required even in the system using both SD / αN.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION It is a first object of the present invention to provide a throttle opening estimating method and an ECU capable of obtaining a throttle opening even without a TPS, in order to solve the above-mentioned problems of the prior art.
[0008]
It is a second object of the present invention to provide a throttle opening estimation method and an ECU that can correct the value obtained by the TPS to a more accurate value.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems and achieve the object, a method of estimating a throttle opening according to the invention according to claim 1 is a method of estimating an intake pipe pressure at any one or a plurality of times when an intake valve is closed. Measuring the intake pipe pressure, measuring the intake pipe pressure based on the value of the intake pipe pressure measured in the intake pipe pressure measurement step, the throttle opening calculation step of calculating the opening of the throttle, characterized by comprising I do.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the throttle opening estimating method according to the first aspect of the present invention, the throttle opening calculating step includes calculating a value of the intake pipe pressure measured in the intake pipe pressure measuring step. And calculating the throttle opening based on the engine speed.
[0011]
Further, the throttle opening estimating method according to the invention according to claim 3, wherein the intake pipe pressure measuring step of measuring the intake pipe pressure at a plurality of arbitrary time points when the intake valve is closed; A throttle opening calculation step of calculating a throttle opening based on a difference value of the intake pipe pressure at a plurality of times measured in the pressure measurement step.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in the throttle opening estimating method according to the third aspect of the present invention, the throttle opening calculating step includes calculating a difference value of the intake pipe pressure and an engine speed at a plurality of time points. The throttle opening is calculated on the basis of this.
[0013]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a throttle opening estimating method according to any one of the first to fourth aspects, further comprising calculating an engine load from a waveform indicating the value of the intake pipe pressure. The throttle opening calculating step restricts the calculation of the throttle opening based on the engine load and the engine speed calculated in the engine load calculating step.
[0014]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the throttle opening estimating method according to any one of the first to fifth aspects, wherein the value of the throttle opening calculated in the throttle opening calculating step is calculated. And a TPS value correcting step of correcting a TPS value indicating the actual throttle opening based on the TPS value.
[0015]
According to a seventh aspect of the present invention, in the throttle opening estimating method according to the sixth aspect of the present invention, the TPS value correcting step includes the step of calculating the throttle opening or the TPS calculated by the throttle opening calculating step. The TPS value is corrected only when it is determined that the value is near idle.
[0016]
According to an eighth aspect of the present invention, in the throttle opening estimating method according to any one of the first to seventh aspects, the time point of the measurement in the intake pipe pressure measuring step is determined by a crank or engine stroke. The feature is to synchronize with.
[0017]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a throttle opening estimating method according to the eighth aspect, wherein a time point of the measurement in the intake pipe pressure measuring step is made variable based on an engine speed. And
[0018]
The ECU according to the tenth aspect of the present invention is configured such that the throttle opening calculated based on the value of the intake pipe pressure measured at any one or a plurality of times when the intake valve is closed. And an deciding means for deciding the fuel injection amount based on the value of the throttle opening received by the input means.
[0019]
Further, the ECU according to the eleventh aspect of the present invention is configured such that the value of the throttle opening calculated based on the difference value of the intake pipe pressure measured at a plurality of arbitrary time points when the intake valve is closed. And an deciding means for deciding the fuel injection amount based on the value of the throttle opening received by the input means.
[0020]
The ECU according to the twelfth aspect of the present invention is configured such that the throttle opening calculated based on the value of the intake pipe pressure measured at one or more arbitrary times when the intake valve is closed. Input means for receiving an input of the amount of change in the throttle opening, and control means for controlling acceleration and deceleration of the fuel injection amount based on the amount of change in the opening degree of the throttle received by the input means. I do.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a throttle opening estimation method and an ECU according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0022]
(Outline of Embodiment)
First, an outline of the present embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram (cross-sectional view) showing a configuration of a fuel injection mechanism including an ECU according to the embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing an outline of the embodiment of the present invention. 7 is a graph showing a change in intake pipe pressure.
[0023]
In FIG. 1, 100 is an ECU, 101 is an intake pipe, 102 is a throttle valve, 103 is a cylinder (combustion chamber), 104 is an intake valve, and 105 controls opening and closing of the
[0024]
2, the vertical axis indicates the intake pipe pressure of the
[0025]
Here, the amount of air leaking and entering from the
[0026]
Further, in order to prevent the influence of the absolute pressure of the
[0027]
As described above, a system having no TPS (for example, an SD system) utilizes the fact that two or more sampled intake pipe pressure changes Pd at predetermined time intervals Ts of the intake pipe pressure waveform change depending on the throttle opening. In this case, the throttle opening can be estimated, and even in a system having a TPS, a more accurate fuel injection amount at a predetermined position (opening) of the throttle valve can be determined.
[0028]
(Intake pipe pressure waveform by throttle opening)
3 to 5 are explanatory diagrams showing intake pipe pressure waveforms for each throttle opening. FIG. 3 shows the slope of the rise of the intake pipe pressure when the throttle opening is small. FIG. 4 shows the slope of the rise of the intake pipe pressure when the throttle opening is medium. FIG. 5 shows the slope of the rise of the intake pipe pressure when the throttle opening is large. If the throttle opening is small, the slope of the rise of the intake pipe pressure is small, and conversely, as the throttle opening is large, the slope of the rise of the intake pipe pressure is also large. Thus, the slope of the rise of the intake pipe pressure changes depending on the throttle opening.
[0029]
6 to 8 are explanatory diagrams showing intake pipe pressure waveforms at different rotation speeds. FIG. 6 shows the slope of the rise of the intake pipe pressure when the engine speed is low. FIG. 7 shows the slope of the rise of the intake pipe pressure when the engine speed is medium. FIG. 8 shows the slope of the rise of the intake pipe pressure when the engine speed is high. If the engine speed is low, the slope of the rise of the intake pipe pressure is large. Conversely, as the engine speed is high, the slope of the rise of the intake pipe pressure is small. Thus, when viewed in units of crank cycle, the rise of the intake pipe pressure changes depending on the number of revolutions. Therefore, correction based on the number of rotations is required.
[0030]
Next, a data flow in the throttle opening estimation method according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is an explanatory diagram showing a data flow in the throttle opening estimation method according to the embodiment of the present invention. In FIG. 9, data on the intake pipe pressure measured at a predetermined timing is extracted from the data on the intake pipe pressure (901) obtained by the measurement, and is set as a sampling value No1 (902). Similarly, data relating to the intake pipe pressure measured at a timing different from the predetermined timing is extracted and set as a sampling value No2 (903).
[0031]
The difference between the sampled value No1 (902) and the sampled value No2 (903) is calculated (904), and the calculation result is used as data (905) relating to the pressure difference. When there is one sampling value, the sampling value is used as it is instead of the data (905) relating to the pressure difference. Then, the data (905) relating to the pressure difference is corrected using the
[0032]
Next, the engine load is estimated and calculated (911), and as a result, data (912) on the engine load is obtained. Then, a throttle opening conversion limit is set based on the engine load data 912 (908), and the throttle opening is determined from the throttle
[0033]
(Processing procedure of the throttle opening estimation method)
Next, a processing procedure of the throttle opening estimation method according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 and FIG. 11 are explanatory diagrams (flowcharts) showing the processing procedure of the throttle opening estimation method according to the embodiment of the present invention. In the flowchart of FIG. 10, first, it is determined whether or not the
[0034]
If the
[0035]
Thereafter, the throttle opening is calculated based on the data obtained in steps S1003 to S1005 (step S1006). Then, the calculated value calculated in step S1006 is output as a throttle opening estimated value (step S1007), and a series of processing ends. This series of processing is repeatedly performed.
[0036]
In the flowchart of FIG. 11, first, it is determined whether or not the
[0037]
Thereafter, it is determined whether a predetermined time has elapsed from the time of No1 (step S1104). Here, if the predetermined time has elapsed and the time has elapsed (step S1104: Yes), the intake pipe pressure at that time (No. 2) is measured (step S1105). Then, the difference between the measurement values at each time point of No1 and No2 is calculated (step S1106). Subsequent steps S1107 to S1110 are the same as steps S1004 to S1007 shown in FIG. 10, and thus description thereof is omitted.
[0038]
In FIGS. 10 and 11, the time point of measurement of the intake pipe pressure is set to a predetermined time from the time point at which the
[0039]
FIG. 12 is an explanatory diagram (flowchart) showing another processing procedure of the throttle opening estimation method according to the embodiment of the present invention, showing a procedure for correcting the TPS value with the estimated throttle opening. It is. In the flowchart of FIG. 12, first, a throttle opening estimated value is input (step S1201), and a TPS value is input (step S1202).
[0040]
Next, it is determined whether the estimated throttle opening or the TPS value input in step S1201 is near idle (step S1203). Here, if neither the estimated throttle opening value nor the TPS value is near idle (step S1203: No), the input TPS value is output without doing anything (step S1204), and a series of processing is performed. To end.
[0041]
On the other hand, if it is determined in step S1203 that either the estimated throttle opening value or the TPS value is near idle (step S1203: YES), the TPS value is corrected by the estimated throttle opening value (step S1205), and the correction is performed. The value is output (step S1206). Then, a series of processing ends.
[0042]
(Processing procedure in ECU)
Next, a processing procedure in the
[0043]
In step S1301, the input of the estimated throttle opening is awaited, and if there is an input (step S1301: Yes), the fuel injection amount injected by the
[0044]
In FIG. 14, first, it is determined whether or not the estimated throttle opening (change amount) has been input (step S1401). Then, after waiting for the input of the estimated throttle opening (change amount), if there is an input (step S1401: Yes), the
[0045]
As described above, according to the present embodiment, when the
[0046]
Further, according to the present embodiment, the throttle opening may be calculated based on the measured intake pipe pressure value and the engine speed, whereby the calculated throttle opening (throttle opening degree) may be calculated. (Estimated value) can be corrected by the engine speed at that time. The intake pipe pressure waveform differs depending on the engine speed even at the same throttle opening. For this reason, the estimation accuracy can be improved by performing the correction based on the engine speed.
[0047]
Further, according to the present embodiment, when the
[0048]
Further, according to the present embodiment, the throttle opening may be calculated based on the difference value of the intake pipe pressure and the engine speed at a plurality of time points. As a result, the estimation accuracy can be improved by performing the correction based on the engine speed.
[0049]
Further, according to the present embodiment, the engine load may be calculated from the waveform indicating the value of the intake pipe pressure, and the calculation of the throttle opening may be limited based on the calculated engine load and engine speed. Good.
[0050]
Further, according to the present embodiment, the TPS value indicating the actual throttle opening can be corrected based on the calculated throttle opening. If the actual TPS has an error due to a change over time, the accuracy of the value of the throttle opening can be improved by correcting the actual TPS opening with the TPS opening estimated from the intake pipe pressure waveform. it can. In particular, the estimation of the throttle opening based on the intake pipe pressure is highly accurate near the small opening, and a more accurate value can be obtained by correction.
[0051]
Therefore, the TPS value is corrected only when the calculated throttle opening or TPS value is determined to be near idle, that is, only when it is determined to be near idle based on the intake pipe pressure waveform. Can be. Until now, the TPS ID position correction had to be performed by judging that the throttle was hitting the idle stop screw in the idle state. Is also good.
[0052]
Further, according to the present embodiment, the point in time of measuring the intake pipe pressure may be synchronized with the crank or the engine stroke. That is, the measurement value can be sampled more accurately by synchronizing the pressure sampling timing with the crank or the engine stroke (for example, the explosion stroke with the intake valve closed).
[0053]
Further, according to the present embodiment, the time point of measurement of the intake pipe pressure may be made variable based on the engine speed. At the same throttle opening, the sampled intake pipe pressure changes. For this reason, by estimating the throttle opening by correcting the rotation speed, the estimation accuracy can be further improved.
[0054]
The method of estimating the throttle opening according to the present embodiment may be performed by the
[0055]
The estimated value of the throttle opening at that time may be a value calculated based on a difference value of the intake pipe pressure measured at arbitrary plural times. Further, the
[0056]
Further, the throttle opening estimation method in the present embodiment may be a computer-readable program prepared in advance, and is realized by executing the program on a computer such as a microcomputer.
[0057]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a throttle opening estimation method and an ECU that can obtain a throttle opening without having a TPS.
[0058]
Further, according to the present invention, it is possible to obtain a throttle opening estimation method and an ECU that can correct the value obtained by the TPS to a more accurate value.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram (cross-sectional view) showing a configuration of a fuel injection mechanism including an ECU (Electronic Control Unit) according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an outline of an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram (part 1) illustrating an intake pipe pressure waveform for each throttle opening.
FIG. 4 is an explanatory diagram (part 2) illustrating an intake pipe pressure waveform for each throttle opening.
FIG. 5 is an explanatory diagram (part 3) illustrating an intake pipe pressure waveform for each throttle opening.
FIG. 6 is an explanatory diagram (part 1) illustrating an intake pipe pressure waveform for each rotation speed.
FIG. 7 is an explanatory diagram (part 2) illustrating an intake pipe pressure waveform for each rotation speed.
FIG. 8 is an explanatory diagram (part 3) illustrating an intake pipe pressure waveform for each rotation speed.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a data flow in the throttle opening estimation method according to the embodiment of the present invention;
FIG. 10 is an explanatory diagram (flowchart) showing a processing procedure of a throttle opening estimation method according to the embodiment of the present invention;
FIG. 11 is an explanatory diagram (flowchart) showing another processing procedure of the throttle opening estimation method according to the embodiment of the present invention;
FIG. 12 is an explanatory diagram (flowchart) showing another processing procedure of the throttle opening estimation method according to the embodiment of the present invention;
FIG. 13 is an explanatory diagram (flowchart) showing a processing procedure in
FIG. 14 is an explanatory diagram (flowchart) showing another processing procedure in
[Explanation of symbols]
100 ECU (Electronic Control Unit)
101
Claims (12)
前記吸気管圧力計測工程によって計測された吸気管圧力の値に基づいて、スロットルの開度を算出するスロットル開度算出工程と、
を含んだことを特徴とするスロットル開度推定方法。When the intake valve is closed, an intake pipe pressure measurement step of measuring the intake pipe pressure at any one or more times,
A throttle opening calculating step of calculating a throttle opening based on a value of the intake pipe pressure measured in the intake pipe pressure measuring step;
A throttle opening estimating method characterized by including:
前記吸気管圧力計測工程によって計測された複数の時点における吸気管圧力の差分値に基づいて、スロットルの開度を算出するスロットル開度算出工程と、
を含んだことを特徴とするスロットル開度推定方法。When the intake valve is closed, an intake pipe pressure measurement step of measuring the intake pipe pressure at any of a plurality of time points,
A throttle opening calculating step of calculating a throttle opening based on a difference value of the intake pipe pressure at a plurality of times measured by the intake pipe pressure measuring step;
A throttle opening estimating method characterized by including:
前記スロットル開度算出工程は、前記エンジン負荷算出工程によって算出されたエンジン負荷およびエンジン回転数に基づいて、スロットルの開度の算出を制限することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載のスロットル開度推定方法。Further, the method includes an engine load calculating step of calculating an engine load from a waveform indicating the value of the intake pipe pressure,
The throttle opening calculation step restricts calculation of a throttle opening based on an engine load and an engine speed calculated in the engine load calculation step. The throttle opening estimation method described in (1).
前記入力手段によって入力が受け付けられたスロットルの開度の値に基づいて燃料噴射量を決定する決定手段と、
を備えたことを特徴とするECU(Electronic Control Unit)。When the intake valve is closed, input means for receiving an input of the value of the throttle opening calculated based on the value of the intake pipe pressure measured at any one or more times,
Determining means for determining a fuel injection amount based on a value of a throttle opening degree input received by the input means;
An ECU (Electronic Control Unit) comprising:
前記入力手段によって入力が受け付けられたスロットルの開度の値に基づいて燃料噴射量を決定する決定手段と、
を備えたことを特徴とするECU(Electronic Control Unit)。When the intake valve is closed, input means for receiving an input of the value of the throttle opening calculated based on the difference value of the intake pipe pressure measured at any of a plurality of time points,
Determining means for determining a fuel injection amount based on a value of a throttle opening degree input received by the input means;
An ECU (Electronic Control Unit) comprising:
前記入力手段によって入力が受け付けられたスロットルの開度の変化量に基づいて燃料噴射量の加減速を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするECU(Electronic Control Unit)。When the intake valve is closed, input means for receiving an input of the amount of change in the opening degree of the throttle calculated based on the value of the intake pipe pressure measured at any one or more times,
Control means for controlling the acceleration and deceleration of the fuel injection amount based on the amount of change in the degree of opening of the throttle received by the input means;
An ECU (Electronic Control Unit) comprising:
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