JPH10184438A - Air amount detecting device for engine - Google Patents
Air amount detecting device for engineInfo
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- JPH10184438A JPH10184438A JP34556496A JP34556496A JPH10184438A JP H10184438 A JPH10184438 A JP H10184438A JP 34556496 A JP34556496 A JP 34556496A JP 34556496 A JP34556496 A JP 34556496A JP H10184438 A JPH10184438 A JP H10184438A
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明はエンジンの空気量
検出装置、特に過渡時の応答遅れを補正するものに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for detecting an air amount of an engine, and more particularly to a device for correcting a response delay in a transient state.
【0002】[0002]
【従来の技術】各気筒のシリンダ近傍にインジェクタを
設けたL−ジェトロニック方式の燃料噴射装置では、エ
アフローメータにて検出される吸入空気量Qaとクラン
ク角センサ等にて検出されるエンジン回転数Neとを用
いて、Tp=K・Q/Ne(Kは定数)により基本噴射
パルス幅Tpを計算しているが、このTpに対し加重平
均を行うことによって、シリンダ空気量相当パルス幅
(シリンダ近傍の空気量に比例した噴射パルス幅)Avt
pを求めるものがある(特願平1−248674号参
照)。2. Description of the Related Art In an L-jetronic type fuel injection device provided with an injector near the cylinder of each cylinder, an intake air amount Qa detected by an air flow meter and an engine speed detected by a crank angle sensor and the like. The basic injection pulse width Tp is calculated using Ne and Tp = K · Q / Ne (K is a constant). By performing a weighted average on this Tp, the pulse width (cylinder equivalent to the cylinder air amount) is calculated. Injection pulse width proportional to the amount of air in the vicinity) Avt
There is a method for obtaining p (see Japanese Patent Application No. 1-248677).
【0003】加重平均が必要となる理由は、過渡時のマ
ニホールド内容積の圧力変化によって、エアフローメー
タ位置での空気量にオーバーシュート分が含まれるの
で、シリンダ近傍での空気量を求めるには、このオーバ
シュート分を取りさる必要があるからである。言い換え
ると、後述する(1)式を一定の計算周期で繰り返して
実行することで、過渡的に変化するシリンダ空気量を予
測し、その予測した空気量に比例して燃料量を与えよう
とするのである。[0003] The weighted average is required because the amount of air at the position of the air flow meter includes an overshoot due to the pressure change of the internal volume of the manifold during transition. This is because it is necessary to remove this overshoot. In other words, by repeatedly executing formula (1) described later at a constant calculation cycle, the cylinder air amount which changes transiently is predicted, and the fuel amount is to be given in proportion to the predicted air amount. It is.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】この場合に、エンジン
の負荷や回転数といった運転条件が相違しても、シリン
ダ空気量を精度よく予測することができるように、エン
ジン回転数Neとエンジン負荷相当量(たとえば絞り弁
開度TVO等)をパラメータとして加重平均係数のマッ
プを作成し、そのマップ値を実機で適合するのでは、マ
ップの適合に要する時間が長引いて開発工数が大きくな
り、エンジン機種ごとに適合する必要もある。In this case, even if the operating conditions such as the load and the number of revolutions of the engine are different, the engine speed Ne and the engine load correspond so that the cylinder air amount can be accurately predicted. If a map of the weighted average coefficient is created by using the amount (for example, the throttle valve opening TVO) as a parameter and the map value is adapted on an actual machine, the time required for the map adaptation is prolonged, and the number of development man-hours increases. It is necessary to adapt to each.
【0005】また、応答遅れが大きく生ずるTpに対し
て加重平均をかけると、シリンダ空気量相当パルス幅A
vtpの位相が実際のシリンダ空気量の位相と合わず、加
速時にはAvtpに立ち上がり遅れとその後の過応答(オ
ーバーシュート)を伴う。そうした立ち上がり遅れとオ
ーバーシュートを伴う区間では空燃比が目標値からず
れ、運転性とエミッションが悪くなる。When a weighted average is applied to Tp, which causes a large response delay, a pulse width A corresponding to the cylinder air amount is obtained.
The phase of vtp does not match the phase of the actual cylinder air amount, and during acceleration, Avtp is accompanied by a delay in rising and a subsequent overresponse (overshoot). In the section with such a rise delay and overshoot, the air-fuel ratio deviates from the target value, and the drivability and emission deteriorate.
【0006】なお、具体的な空気量算出の遅れ系では、
点火ノイズ除去用ローパスフィルタ(時定数は20m
s)による遅れを持たせていることなどから、遅れ系は
1次遅れ等の多重の直列結合となっており、そのために
Avtpに生ずる立ち上がり遅れやオーバーシュートが一
段と大きくなる。In a specific delay system for calculating the air amount,
Low-pass filter for removing ignition noise (time constant is 20m
Due to the delay caused by s) and the like, the delay system is a multiplexed series connection such as a first-order delay, so that the rising delay and overshoot occurring in Avtp are further increased.
【0007】そこで、吸気系の物理モデルから定まる計
算式 Fload1=1/{(120・Vm)/(Ve・η・Ne
・Δt)+1} Fload2=1−Fload1 ただし、Fload1:第1の加重平均係数 Fload2:第2の加重平均係数 Vm:マニホールド容積 Ve:排気量 η:シリンダ内新気割合 Ne:エンジン回転数 Δt:計算時間間隔 により2つの加重平均係数Fload1、Fload2を求め、
これら加重平均係数Fload1、Fload2を用いて後述す
る Avtp=Tpflat・Fload1+旧Avtp・Fload2 の式によりシリンダ空気量相当パルス幅Avtpを求める
ことで、過渡時の検出精度を落とすことなく、開発工数
の低減を図るようにしたものがある(特開平4−237
856号公報参照)。Therefore, a calculation formula Fload1 = 1 / {(120 · Vm) / (Ve · η · Ne determined from the physical model of the intake system.
.DELTA.t) + 1 @ Fload2 = 1-Fload1 where Fload1: first weighted average coefficient Fload2: second weighted average coefficient Vm: manifold volume Ve: displacement η: fresh air ratio in cylinder Ne: engine speed Δt: The two weighted average coefficients Fload1 and Fload2 are obtained from the calculation time interval
By using these weighted average coefficients Fload1 and Fload2 to calculate the pulse width Avtp equivalent to the cylinder air amount using the following equation, Avtp = Tpflat · Fload1 + old Avtp · Fload2, the detection man-hours during the transition are not reduced and the number of development steps is reduced. (Japanese Patent Laid-Open No. 4-237)
No. 856).
【0008】しかしながら、過渡的変化に対してシリン
ダ内吸気容積Vcが実際には時間的に変化するのに、上
記の従来装置では吸気系の物理モデルを解く際にシリン
ダ内吸気容積Vcの時間的変化を考慮していないため、
そのVcの時間的変化分がシリンダ空気量相当信号の計
算誤差として生じていた。However, although the cylinder intake volume Vc actually changes temporally with respect to the transient change, the above-described conventional apparatus solves the temporal change of the cylinder intake volume Vc when solving the physical model of the intake system. Because it does n’t take change into account,
The temporal change of Vc has occurred as a calculation error of the signal corresponding to the cylinder air amount.
【0009】そこで本発明は、シリンダ内吸気容積の時
間的変化を考慮した吸気系の物理モデルを解くことによ
り、さらにシリンダ空気量相当信号の計算精度を向上さ
せることを目的とする。Accordingly, an object of the present invention is to solve the physical model of the intake system in consideration of the temporal change of the intake volume in the cylinder, thereby further improving the calculation accuracy of the signal corresponding to the cylinder air amount.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】第1の発明は、図14に
示すように、吸気絞り弁1上流の空気量に応じた出力を
するエアフローメータ2と、このエアフローメータ出力
より単位回転当たりの吸入空気量相当の信号(たとえば
基本噴射パルス幅Tp)を計算する手段3と、第1の加
重平均係数Fload1と第2の加重平均係数Fload2をシ
リンダ内吸気容積の時間的変化を考慮して計算(たとえ
ばFload1とFload2の和が定常時は1となり、過渡時
(加速時と減速時)は1とならないように計算)する手
段4と、前記単位回転当たりの吸入空気量相当の信号に
前記第1の加重平均係数Fload1を乗算した値と前回の
シリンダ空気量相当の信号(たとえばシリンダ空気量相
当パルス幅の前回値である旧Avtp)に前記第2の加重
平均係数Fload2を乗算した値との合計を今回のシリン
ダ空気量相当の信号(たとえばシリンダ空気量相当パル
ス幅Avtp)として計算する手段5とを備える。According to a first aspect of the present invention, as shown in FIG. 14, there is provided an air flow meter 2 for producing an output corresponding to the amount of air upstream of an intake throttle valve 1, and an output per unit rotation based on the output of the air flow meter. Means 3 for calculating a signal corresponding to the intake air amount (for example, basic injection pulse width Tp), and calculating a first weighted average coefficient Fload1 and a second weighted average coefficient Fload2 in consideration of a temporal change of the intake volume in the cylinder. (For example, means 4 for calculating so that the sum of Fload1 and Fload2 is 1 in a steady state and not 1 in a transient state (during acceleration and deceleration)) and a signal corresponding to the amount of intake air per unit rotation. A value obtained by multiplying the weighted average coefficient Fload1 by 1 and a signal corresponding to the previous cylinder air amount (for example, the previous Avtp which is the previous value of the pulse width corresponding to the cylinder air amount) is multiplied by the second weighted average coefficient Fload2. And means 5 for calculating the sum of the current cylinder air amount equivalent signal (e.g. the cylinder air amount equivalent pulse width AvTp) with.
【0011】第2の発明では、第1の発明において前記
2つの加重平均係数Fload1とFload2をシリンダ内新
気割合η(n)の変化率βに基づいて計算する。According to a second aspect, in the first aspect, the two weighted average coefficients Fload1 and Fload2 are calculated based on a change rate β of the in-cylinder fresh air ratio η (n).
【0012】第3の発明では、第2の発明において前記
シリンダ内新気割合の変化率を β=η(n−1)/η(n) ただし、β:シリンダ内新気割合の変化率 η(n):シリンダ内新気割合 η(n−1):シリンダ内新気割合の前回値 の式により計算する。In a third aspect, in the second aspect, the rate of change of the fresh air ratio in the cylinder is β = η (n-1) / η (n), where β is the rate of change of the fresh air rate in the cylinder η (N): In-cylinder fresh air ratio η (n-1): Calculated by the formula of the previous value of in-cylinder fresh air ratio.
【0013】第4の発明では、第1の発明において前記
2つの加重平均係数を Fload1=1/(1+Kfl・β) Fload2=Kfl/(1+Kfl・β) Kfl=(120・Vm)/(Ve・η(n)・Ne・Δ
t) β=η(n−1)/η(n) ただし、Fload1:第1の加重平均係数 Fload2:第2の加重平均係数 Kfl:係数 β:シリンダ内新気割合の変化率 Vm:マニフォールド容積 Ve:排気量 η(n):シリンダ内新気割合 η(n−1):シリンダ内新気割合の前回値 Ne:エンジン回転数 Δt:計算時間間隔 の式により計算する。According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, the two weighted average coefficients are expressed by: Fload1 = 1 / (1 + Kfl · β) Fload2 = Kfl / (1 + Kfl · β) Kfl = (120 · Vm) / (Ve · η (n) · Ne · Δ
t) β = η (n−1) / η (n) where Fload1: first weighted average coefficient Fload2: second weighted average coefficient Kfl: coefficient β: rate of change of fresh air ratio in cylinder Vm: manifold volume Ve: Displacement amount η (n): In-cylinder fresh air ratio η (n-1): Previous value of the in-cylinder fresh air ratio Ne: Engine speed Δt: Calculation time interval
【0014】第5の発明では、第1の発明において前記
2つの加重平均係数を Fload1=1/Kfl Fload2=(1−Fload1)/β Kfl=(120・Vm)/(Ve・η(n)・Ne・Δ
t) β=η(n−1)/η(n) ただし、Fload1:第1の加重平均係数 Fload2:第2の加重平均係数 Kfl:係数 β:シリンダ内新気割合の変化率 Vm:マニフォールド容積 Ve:排気量 η(n):シリンダ内新気割合 η(n−1):シリンダ内新気割合の前回値 Ne:エンジン回転数 Δt:計算時間間隔 の式により計算する。According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect, the two weighted average coefficients are represented by Fload1 = 1 / Kfl Fload2 = (1-Fload1) / β Kfl = (120 · Vm) / (Ve · η (n)・ Ne ・ Δ
t) β = η (n−1) / η (n) where Fload1: first weighted average coefficient Fload2: second weighted average coefficient Kfl: coefficient β: rate of change of fresh air ratio in cylinder Vm: manifold volume Ve: Displacement amount η (n): In-cylinder fresh air ratio η (n-1): Previous value of the in-cylinder fresh air ratio Ne: Engine speed Δt: Calculation time interval
【0015】第6の発明は、図15に示すように、エア
フローメータ2と吸入空気量信号計算手段3の間に接続
するローパスフィルタ6の時定数を少なくとも10ms
以内のものとした。According to a sixth aspect of the present invention, as shown in FIG. 15, the time constant of the low-pass filter 6 connected between the air flow meter 2 and the intake air amount signal calculating means 3 is at least 10 ms.
Within.
【0016】[0016]
【発明の効果】第1の発明では、シリンダ内吸気容積の
時間的変化を考慮して、たとえば第1の加重平均係数と
第2の加重平均係数の和が定常時は1となり、過渡時は
1とならないように各加重平均係数を計算するので、従
来装置と同様に加速直後の立ち上がり遅れ(減速時には
減速初期の立ち下がり遅れ)や加速後期のオーバーシュ
ートが大幅に改善されるほか、第1の発明の場合のほう
が従来装置の場合よりもさらに過渡時の実際のシリンダ
内空気量の変化に近づけることができる。According to the first aspect of the invention, in consideration of a temporal change in the intake air volume in the cylinder, for example, the sum of the first weighted average coefficient and the second weighted average coefficient is 1 in a steady state, and is 1 in a transient state. Since each weighted average coefficient is calculated so as not to be 1, the rising delay immediately after acceleration (falling delay in the initial stage of deceleration during deceleration) and the overshoot in the latter period of acceleration are significantly improved as in the conventional device. In the case of the present invention, the change in the actual air amount in the cylinder at the time of transition can be made closer to that of the conventional device.
【0017】第1の発明ではシリンダ内新気割合の変化
率が一定の場合であるため、このときの変化率と異なる
過渡時になると、シリンダ空気量計算の精度が悪くな
る。これに対して第2の発明では、過渡の程度が異なれ
ばシリンダ内新気割合の変化率が変化することに対応し
て、シリンダ内新気割合の変化率に基づいて2つの加重
平均係数を計算するので、過渡の程度が異なっても過渡
時の実際のシリンダ内空気量の変化に近づけることがで
きる。In the first invention, since the rate of change of the fresh air ratio in the cylinder is constant, if the rate of change differs from the rate of change at this time, the accuracy of calculating the cylinder air amount deteriorates. On the other hand, in the second invention, two weighted average coefficients are calculated based on the rate of change of the in-cylinder fresh air rate in response to the change rate of the in-cylinder fresh air rate changing when the degree of the transient is different. Since the calculation is performed, it is possible to approach the actual change in the air amount in the cylinder during the transition even if the degree of the transition is different.
【0018】第4の発明のように係数Kflとシリンダ内
新気割合の変化率の各計算式によれば、そのときのシリ
ンダ内新気割合とそのシリンダ内新気割合の前回値とエ
ンジン回転数を代入するだけで、2つの加重平均係数が
計算される。つまり、2つの加重平均係数を求めるに際
して用意することといえば、適用機種のエンジン仕様
(Vm,Ve)をあらかじめメモリに格納しておくこと
だけとなるので、2つの加重平均係数のマップを作成す
ることが不要となり、マッチングのための工数を低減さ
せることができる。適用機種が相違しても、それに応じ
てエンジン仕様を変えるだけでよい。According to the respective formulas for calculating the coefficient Kfl and the change rate of the cylinder fresh air ratio as in the fourth invention, the cylinder fresh air ratio at that time, the previous value of the cylinder fresh air ratio and the engine speed By simply substituting numbers, two weighted average coefficients are calculated. In other words, when preparing two weighted average coefficients, it is only necessary to store the engine specifications (Vm, Ve) of the applicable model in a memory in advance, so that a map of the two weighted average coefficients is created. This is unnecessary, and the number of steps for matching can be reduced. Even if the applicable model is different, it is only necessary to change the engine specifications accordingly.
【0019】また、式は理論式であるため、同式を算出
するのにあたって、前提として仮定した遅れ系に生じる
遅れが小さなものである限り、実際のシリンダ空気量を
精度よく予測することができる。Further, since the equation is a theoretical equation, the actual cylinder air amount can be accurately predicted in calculating the equation, as long as the delay generated in the delay system assumed as a premise is small. .
【0020】第5の発明では第4の発明より2つの加重
平均係数の計算が容易である。In the fifth aspect, the calculation of the two weighted average coefficients is easier than in the fourth aspect.
【0021】一方、上記のシリンダ空気量相当の信号を
用いて空燃比制御を行った場合に、ローパスフィルタの
時定数が大きくなるほど、リーン方向へのずれ量が大き
くなるのであるが、第6の発明で少なくとも10ms以
内の時定数にされると、リーン方向へのずれ量が小さく
なって、加速時のリーンスパイクが一段と改善される。On the other hand, when the air-fuel ratio control is performed using the signal corresponding to the cylinder air amount, as the time constant of the low-pass filter increases, the amount of deviation in the lean direction increases. When the time constant is set to at least 10 ms in the present invention, the amount of deviation in the lean direction is reduced, and the lean spike during acceleration is further improved.
【0022】[0022]
【発明の実施の形態】図1は一実施例のシステム図で、
L−ジェトロニック方式の燃料噴射装置にこの発明の空
気量検出装置を適用したものである。同図において、エ
アクリーナ10より吸気通路11に吸入された空気は、
吸気ポート12に設けたインジェクタ13からの噴射燃
料と混合して、エンジンのシリンダ14内に導かれる。
シリンダ内で点火火花の助けを借りて燃焼するガスは、
ピストンを押し下げる仕事を行い、仕事をした後の燃焼
ガスは排気通路15を経て有害三成分(CO、HC、N
Ox)を浄化する触媒コンバータ16に導かれる。FIG. 1 is a system diagram of an embodiment.
The air amount detecting device according to the present invention is applied to an L-jetronic fuel injection device. In the figure, the air taken into the intake passage 11 from the air cleaner 10 is:
The fuel is mixed with fuel injected from an injector 13 provided in the intake port 12 and guided into a cylinder 14 of the engine.
The gas that burns in the cylinder with the help of ignition sparks,
The work of pushing down the piston is performed, and after the work, the combustion gas passes through the exhaust passage 15 and emits harmful three components (CO, HC, N).
Ox) is led to the catalytic converter 16 for purifying Ox).
【0023】アクセルペダルを踏み込むと、これと連動
する吸気絞り弁17が開き、シリンダ14に流入する空
気量が増大する。この空気量の変化は絞り弁17の上流
に介装された熱線式エアフローメータ18の信号に変化
を与える。When the accelerator pedal is depressed, the intake throttle valve 17 associated therewith opens, and the amount of air flowing into the cylinder 14 increases. This change in the amount of air changes the signal of the hot-wire air flow meter 18 interposed upstream of the throttle valve 17.
【0024】エアフローメータ18は、センサ部と制御
回路(図示せず)からなり、センサ部では、熱線がボビ
ン状に形成されたセラミックに対してコイル状に巻か
れ、センサ部の全体がガラスコーティングにて被覆され
ている。制御回路では、熱線とのあいだでブリッジ回路
が組まれる。この場合、空気量が多くなるほど熱線が冷
されるので、熱線の温度が一定になるように熱線への供
給電流を増大させると、供給電流値が空気量に対応す
る。この電流値は電圧値に変換されて出力される。The air flow meter 18 comprises a sensor section and a control circuit (not shown). In the sensor section, a heating wire is wound in a coil shape around a bobbin-shaped ceramic, and the entire sensor section is coated with glass. It is covered with. In the control circuit, a bridge circuit is formed between the heating wire. In this case, the hot wire is cooled as the air amount increases. Therefore, if the supply current to the hot wire is increased so that the temperature of the hot wire becomes constant, the supply current value corresponds to the air amount. This current value is converted to a voltage value and output.
【0025】主にマイクロコンピュータからなるコント
ロールユニット25には、絞り弁開度TVOを検出する
センサ19、クランク軸に同期して所定のパルス信号を
発生するクランク角センサ(ディストリビュータ20に
内蔵されている)21、水温センサ22、酸素センサ2
3からの信号が入力され、コントロールユニット25で
は、エアフローメータ出力に基づいて得られるシリンダ
空気量に応じてインジェクタ13からの燃料噴射量を決
定する。The control unit 25 mainly composed of a microcomputer has a sensor 19 for detecting the throttle valve opening TVO and a crank angle sensor for generating a predetermined pulse signal in synchronization with the crankshaft (built into the distributor 20). ) 21, water temperature sensor 22, oxygen sensor 2
3, the control unit 25 determines the fuel injection amount from the injector 13 in accordance with the cylinder air amount obtained based on the air flow meter output.
【0026】この場合、マニホールド容積があるために
過渡時には、シリンダ近くを流れる空気量とエアフロー
メータ位置を流れる空気量とが違ってくるので、インジ
ェクタに与える燃料噴射パルス幅はインジェクタ位置で
の、つまりシリンダ近くを流れる空気量に比例して与え
る必要があり、エアフローメータ出力とエンジン回転数
Neから計算される基本噴射パルス幅Tp[ms]と、
第1の加重平均係数Fload1、第2の加重平均係数Flo
ad2(=1−Fload1)を用いて、シリンダ空気量相当
パルス幅Avtp[ms]を次式(詳細は後述する) Avtp=Tpflat・Fload1+旧Avtp・Fload2 …(1) ただし、旧Avtp:Avtpの前回値により計算している。In this case, the amount of air flowing near the cylinder and the amount of air flowing through the position of the air flow meter are different during a transition due to the manifold volume, so that the fuel injection pulse width given to the injector at the injector position, that is, The basic injection pulse width Tp [ms], which must be given in proportion to the amount of air flowing near the cylinder and is calculated from the air flow meter output and the engine speed Ne,
The first weighted average coefficient Fload1, the second weighted average coefficient Flo
Using ad2 (= 1−Fload1), the cylinder air amount-equivalent pulse width Avtp [ms] is calculated by the following equation (details will be described later): Avtp = Tpflat · Fload1 + old Avtp · Fload2 (1) where oldtp: Avtp: Avtp Calculated using the previous value.
【0027】こうして、シリンダ空気量相当パルス幅A
vtpを求めた後は、次式により最終的な燃料噴射パルス
幅Ti[ms]を決定し、燃料噴射を行っている。Thus, the pulse width A corresponding to the cylinder air amount
After obtaining vtp, the final fuel injection pulse width Ti [ms] is determined by the following equation, and fuel injection is performed.
【0028】 Ti=Avtp×Co×α+Ts …(2) なお、(2)式は全気筒同時噴射(エンジン1回転毎に
1回、各気筒同時に噴射)の式であるが、シーケンシャ
ル噴射(エンジン2回転毎に1回、各気筒の点火順序に
合わせて噴射)のときは Ti=Avtp×Co×α×2+Ts …(3) である。Ti = Avtp × Co × α + Ts (2) Expression (2) is an expression for simultaneous injection of all cylinders (once for each revolution of the engine, simultaneous injection for each cylinder). Ti = Avtp × Co × α × 2 + Ts (injection once for each rotation according to the ignition order of each cylinder) (3)
【0029】ただし、(2)、(3)式において、Co
は1と各種補正係数の和、αは酸素センサ出力に基づい
て計算される空燃比フィードバック補正係数、Tsはイ
ンジェクタ13の無効パルス幅である。However, in equations (2) and (3), Co
Is the sum of 1 and various correction coefficients, α is the air-fuel ratio feedback correction coefficient calculated based on the oxygen sensor output, and Ts is the invalid pulse width of the injector 13.
【0030】さて、上記(1)式の2つの加重平均係数
Fload1、Fload2を吸気系の物理モデルにより定まる
式により計算するに際して、シリンダ内吸気容積の時間
的変化を考慮しないのでは、そのシリンダ内吸気容積の
時間的変化分がシリンダ空気量相当信号の計算に誤差と
して生じる。Now, when calculating the two weighted average coefficients Fload1 and Fload2 of the above equation (1) using an equation determined by a physical model of the intake system, if the temporal change of the intake volume in the cylinder is not taken into consideration, the cylinder internal The temporal change of the intake volume occurs as an error in the calculation of the cylinder air amount equivalent signal.
【0031】これに対処するため本発明では、シリンダ
内吸気容積の時間的変化を考慮した吸気系の物理モデル
を解いて、2つの加重平均係数Fload1、Fload2を求
める。なお、計算にあたっては空気量算出の遅れ系にお
ける遅れが非常に小さいと仮定する。In order to cope with this, in the present invention, two weighted average coefficients Fload1 and Fload2 are obtained by solving a physical model of the intake system in consideration of the temporal change of the intake volume in the cylinder. In the calculation, it is assumed that the delay in the delay system for calculating the air amount is very small.
【0032】図3で示した吸気系の物理モデルにおい
て、マニホールド充填空気量をGam(t)[g/
s]、シリンダ空気量をGacy(t)[g/s]とすれ
ば、 Gam(t)=Pm・Vm/(R・Tm) …(11) Gacy(t)=Pc・Vc/(R・Tc) …(12) Pc/Tc≒Pm/Tm …(13) が成り立つ。ただし、Gam、Gacyに付した(t)は
時間tの関数であることを表している。なお、(12)
式はシリンダ吸入モデルとして導入した式である。In the physical model of the intake system shown in FIG. 3, the amount of air charged to the manifold is represented by Gam (t) [g /
S] and the cylinder air amount is Gacy (t) [g / s], Gam (t) = Pm · Vm / (R · Tm) (11) Gacy (t) = Pc · Vc / (R · Tc) (12) Pc / Tc ≒ Pm / Tm (13) However, (t) added to Gam and Gacy indicates that it is a function of time t. (12)
The formula is a formula introduced as a cylinder suction model.
【0033】ここで、(12)式のシリンダ内吸気容積
を時間の関数(したがってシリンダ内新気割合η[%]
を時間の関数)とするため、 Vc(t)=Ve・η(t)・Ne/120 …(14) の式でシリンダ内吸気容積Vc(t)[cc]を与える
と、(12)式は Gacy(t)=Pc・Vc(t)/(R・Tc) …(12a) となる。Here, the intake air volume in the cylinder of the equation (12) is a function of time (therefore, the fresh air ratio η [%] in the cylinder)
Vc (t) = Ve · η (t) · Ne / 120 (14) When the cylinder intake volume Vc (t) [cc] is given by the following equation, equation (12) is obtained. Gacy (t) = Pc.Vc (t) / (R.Tc) (12a).
【0034】(13)式を(11)式に代入し、(12
a)式を用いて整理すると、 Gam(t) =(Vm/R)・(Pm/Tm) ≒(Vm/R)・(Pc/Tc)(∵(13)式より) =(Vm/R)・(1/Tc) ・(R・Tc/Vc(t))・Gacy(t) =(Vm/Vc(t))・Gacy(t) …(15)Substituting equation (13) into equation (11), (12)
a) Using the equation, Gam (t) = (Vm / R) ・ (Pm / Tm) ≒ (Vm / R) ・ (Pc / Tc) (∵from equation (13)) = (Vm / R ) · (1 / Tc) · (R · Tc / Vc (t)) · Gacy (t) = (Vm / Vc (t)) · Gacy (t) (15)
【0035】絞り弁部空気量をGath(t)[g/s]
(これはエアフローメータ通過流量に等しい)とすれ
ば、このGath(t)とGacy(t)の差がマニホールド
充填空気量となるので、過渡時変化は、 Gath(t)−Gacy(t)=dGam/dt …(16) の式で与えることができる。(16)式はマニホールド
充填モデルである。The air amount of the throttle valve portion is represented by Gath (t) [g / s].
If (this is equal to the flow rate through the air flow meter), the difference between Gath (t) and Gacy (t) is the amount of air charged to the manifold. Therefore, the change at the transient time is Gath (t) −Gacy (t) = dGam / dt (16) Equation (16) is a manifold filling model.
【0036】(16)式の右辺に(15)式を代入す
る。 Gath(t)−Gacy(t) =Vm・d〔Gacy(t)/Vc(t)〕/dt =(Vm/Vc(t))・dGacy(t)/dt +Vm・Gacy(t)・d〔1/Vc(t)〕/dt =〔120・Vm/(Ve・η(t)・Ne)〕 ・dGacy(t)/dt −Gacy(t)・〔120・Vm/(Ve・η(t)・Ne)〕 ・(1/η(t))・dη(t)/dt …(17)The expression (15) is substituted into the right side of the expression (16). Gath (t) −Gacy (t) = Vm · d [Gacy (t) / Vc (t)] / dt = (Vm / Vc (t)) · dGacy (t) / dt + Vm · Gacy (t) · d [1 / Vc (t)] / dt = [120 · Vm / (Ve · η (t) · Ne)] · dGacy (t) / dt−Gacy (t) · [120 · Vm / (Ve · η ( t) · Ne)] · (1 / η (t)) · dη (t) / dt (17)
【0037】このようにして、連続値の式が得られる。In this way, a continuous value equation is obtained.
【0038】先願装置と異なる式は、上記の(14)、
(15)、(16)式である。(15)式のVc(t)
を時間の関数でなく定数して扱い、(16)式の微分を
行うと、先願装置の式が得られる。The equation different from that of the prior application apparatus is the above (14),
Expressions (15) and (16). Vc (t) in equation (15)
Is treated not as a function of time but as a constant, and the differentiation of equation (16) is performed, the equation of the prior application is obtained.
【0039】なお、上記の(11)〜(17)式で説明
しなかった記号の意味は次の通りである。 Pm:マニホールド内圧力 Vm:マニフォールド容積[cc] Tm:マニフォールド内空気温度[K] Pc:シリンダ内圧力 Tc:シリンダ内空気温度[K] Ve:排気量[cc] Ne:エンジン回転数[rpm] R:ガス定数The meanings of the symbols not explained in the above equations (11) to (17) are as follows. Pm: Manifold pressure Vm: Manifold volume [cc] Tm: Manifold air temperature [K] Pc: Cylinder pressure Tc: Cylinder air temperature [K] Ve: Displacement [cc] Ne: Engine speed [rpm] R: gas constant
【0040】ここで、連続値の(17)式を離散値の式
に変換するため、(17)式に対して Gacy(t)→Gacy(n) η(t)→η(n) dGacy(t)/dt→ΔGacy(n)/Δt dη(t)/dt→Δη(n)/Δt ただし、Δt:サンプル間隔(計算時間間隔) n:サンプル数 の置き換えを行うと、(17)式は Gath(n)−Gacy(n) =ΔGacy(n) ・〔120・Vm/(Ve・η(n)・Ne・Δt)〕 −Gacy(n) ・〔120・Vm/(Ve・η(n)・Ne・Δt)〕 ・(Δη(n)/η(n)) …(18)Here, in order to convert the continuous value equation (17) into a discrete value equation, Gacy (t) → Gacy (n) η (t) → η (n) dGacy ( t) / dt → ΔGacy (n) / Δt dη (t) / dt → Δη (n) / Δt where Δt: sample interval (calculation time interval) n: number of samples Gath (n) −Gacy (n) = ΔGacy (n) · [120 · Vm / (Ve · η (n) · Ne · Δt)] − Gacy (n) · [120 · Vm / (Ve · η (n ) · Ne · Δt)] · (Δη (n) / η (n)) (18)
【0041】ここで、 ΔGacy(n)=Gacy(n)−Gacy(n−1) …(19) Δη(n)=η(n)−η(n−1) …(20) とおいて、これらを(18)式に代入すると、(18)
式は次のようになる。 Gath(n)−Gacy(n) =Kfl・(Gacy(n)−Gacy(n−1)) −Kfl・Gacy(n)(1−β) =Kfl・β・Gacy(n)−Kfl・Gacy(n−1) …(21)Here, ΔGacy (n) = Gacy (n) −Gacy (n−1) (19) Δη (n) = η (n) −η (n−1) (20) Is substituted into equation (18), then (18)
The formula is as follows: Gath (n) −Gacy (n) = Kfl · (Gacy (n) −Gacy (n−1)) − Kfl · Gacy (n) (1-β) = Kfl · β · Gacy (n) −Kfl · Gacy (N-1) ... (21)
【0042】ただし、(21)式において係数Kflとシ
リンダ内新気割合の変化率βは Kfl[無名数]=120・Vm/(Ve・η(n)・Ne・Δt) …(22) =VOLR#/(η(n)・Ne) …(23) ただし、VOLR#:(マニホールド容積/排気量)に
応じた係数 β[無名数]=η(n−1)/η(n) …(24) により定義される値である。However, in the equation (21), the coefficient Kfl and the change rate β of the fresh air ratio in the cylinder are Kfl [absolute number] = 120 · Vm / (Ve · η (n) · Ne · Δt) (22) = VOLR # / (η (n) · Ne) (23) where VOLR #: coefficient according to (manifold volume / displacement amount) β [absolute number] = η (n−1) / η (n) ( 24) is the value defined by
【0043】したがって、(21)式を整理した Gacy(n)=Gath(n)/(1+Kfl・β) +Gacy(n−1)・Kfl/(1+Kfl・β) …(25) の式によりシリンダ空気量Gacy(n)を表すことがで
きた。Therefore, the cylinder air is calculated by the following equation (25): Gacy (n) = Gath (n) / (1 + Kfl · β) + Gacy (n−1) · Kfl / (1 + Kfl · β) The quantity Gacy (n) could be expressed.
【0044】この(25)式とシリンダ空気量相当のパ
ルス幅を計算する式 Avtp=Tpflat・Fload1+旧Avtp・Fload2 を比較すると、シリンダ空気量相当パルス幅Avtpがシ
リンダ空気量Gacy(n)に、Tpflatが絞り弁部空気
量Gath(n)に、シリンダ空気量相当パルス幅の前回
値である旧Avtpがシリンダ空気量の前回値であるGacy
(n−1)にそれぞれ対応する。When this equation (25) is compared with the equation Avtp = Tpflat · Fload1 + old Avtp · Fload2 for calculating the pulse width equivalent to the cylinder air amount, the pulse width Avtp equivalent to the cylinder air amount becomes the cylinder air amount Gacy (n). Tpflat is the throttle valve air amount Gath (n), and old Avtp, the previous value of the pulse width corresponding to the cylinder air amount, is Gacy, the previous value of the cylinder air amount.
(N-1).
【0045】ここで、シリンダ空気量Gacy(n)とシ
リンダ空気量相当パルス幅Avtpとは同じ応答でなけれ
ばならないから、2つの加重平均係数Fload1、Fload
2は Fload1=1/(1+Kfl・β) …(26) Fload2=Kfl/(1+Kfl・β) …(27) と表すことができる。Here, since the cylinder air amount Gacy (n) and the pulse width Avtp corresponding to the cylinder air amount must have the same response, the two weighted average coefficients Fload1, Fload
2 is represented by Fload1 = 1 / (1 + Kfl · β) (26) Fload2 = Kfl / (1 + Kfl · β) (27)
【0046】(26)、(27)式は、2つの加重平均
係数Fload1、Fload2を理論式により求めることがで
きることを示している。理論式でFload1、Fload2を
求めるのであれば、適用機種のエンジン仕様(Vm,V
e)とマイコン仕様(Δt)を与えておくだけでよいた
め、実機で適合する必要がなく、しかも式で計算したF
load1、Fload2によっても、シリンダ空気量相当パル
ス幅Avtpを精度よく求めることができることに変わり
ないのである。Equations (26) and (27) show that the two weighted average coefficients Fload1 and Fload2 can be obtained by theoretical equations. If Fload1 and Fload2 are determined by the theoretical formula, the engine specifications (Vm, V
e) and the microcomputer specification (Δt) only need to be given, so there is no need to match with the actual machine.
Even if load1 and Fload2 are used, the pulse width Avtp corresponding to the cylinder air amount can be obtained with high accuracy.
【0047】この例ではさらに、精度のよいシリンダ空
気量を算出させるため、空気量算出の遅れ系を図2に示
す構成とする。これは、次の点を見直し内容とするもの
で、従来と同じである。なお、図ではエアフローメータ
をAFMで略記する(図4、図10、図12において同
じ)。In this example, in order to further accurately calculate the cylinder air amount, a delay system for calculating the air amount is configured as shown in FIG. This is a review of the following points, which is the same as before. In the drawings, the air flow meter is abbreviated as AFM (the same applies to FIGS. 4, 10, and 12).
【0048】1)コントロールユニットのエアフローメ
ータ用ローパスフィルタの時定数を20msから1.5
msに変更して、点火ノイズの除去程度をねらう。1) The time constant of the low-pass filter for the air flow meter of the control unit is set from 20 ms to 1.5.
ms in order to reduce the degree of ignition noise removal.
【0049】2)リニアライズした(後述する)後の空
気量についての加重平均を廃止する。2) The weighted average of the air amount after linearization (described later) is eliminated.
【0050】図4は、シリンダ空気量相当パルス幅Avt
pを計算するためのルーチンである。このルーチンは一
定の時間ごと(たとえば4msごと)に繰り返し行なわ
れる。このフローチャートを用いて、この例の作用を説
明する。FIG. 4 shows a pulse width Avt corresponding to the cylinder air amount.
This is a routine for calculating p. This routine is repeated at regular intervals (for example, every 4 ms). The operation of this example will be described with reference to this flowchart.
【0051】ステップ1でエアフローメータ18からの
信号をA/D変換し、ステップ2ではそのA/D変換値
Qaが空気量と比例するように一定の処理(リニアライ
ズ処理という)を行い、リニアライズされた値をQsと
いうメモリに入れる。なお、リニアライズするためのテ
ーブル特性を図5に示す。In step 1, the signal from the air flow meter 18 is A / D converted, and in step 2, a constant process (referred to as linearization process) is performed so that the A / D conversion value Qa is proportional to the amount of air. The raised value is stored in a memory called Qs. FIG. 5 shows table characteristics for linearizing.
【0052】このリニアライズ空気量Qs[g/s]と
エンジン回転数Neからステップ3において次式により
基本噴射パルス幅Tp[ms]を計算する。In step 3, the basic injection pulse width Tp [ms] is calculated from the linearized air amount Qs [g / s] and the engine speed Ne by the following equation.
【0053】 Tp=(Qs/Ne)・KCONST# …(28) (28)式のQs/Neは単位回転当たりの空気量であ
り、この値に空気量−パルス幅変換定数KCONST#をかけ
た値をTpとしているので、Tpは単位回転当たりの空
気量相当の信号である。Tp = (Qs / Ne) · KCONST # (28) In the equation (28), Qs / Ne is an air amount per unit rotation, and this value is multiplied by an air amount-pulse width conversion constant KCONST #. Since the value is Tp, Tp is a signal corresponding to the amount of air per unit rotation.
【0054】ステップ4では次式により基本噴射パルス
幅Tpを修正する。In step 4, the basic injection pulse width Tp is corrected by the following equation.
【0055】 Tpflat=Tp・Ktrm …(29) Ktrmはエアフローメータの空気流量特性やインジェク
タの燃料流量特性のエラーをエンジンの運転条件ごとに
修正するための係数で、trmはトリミングを意味する。
トリミング係数Ktrmを求めるには、エンジン回転数N
eとα−N流量Qh0とで割り付けた16×16のマッ
プを補間計算付きで参照させる。なお、Qh0は絞り弁
開度TVOと回転数Neから定まる絞り弁部の定常時の
空気流量で、公知のものである。Tpflat = Tp · Ktrm (29) Ktrm is a coefficient for correcting errors in the air flow characteristics of the air flow meter and the fuel flow characteristics of the injector for each operating condition of the engine, and trm means trimming.
To determine the trimming coefficient Ktrm, the engine speed N
A 16 × 16 map assigned by e and α-N flow rate Qh0 is referred to with interpolation calculation. Note that Qh0 is a known air flow rate of the throttle valve portion at a steady state determined from the throttle valve opening TVO and the rotation speed Ne.
【0056】ステップ5では次式によりシリンダ空気量
相当パルス幅Avtp(初期値は充填効率100%時相当
の値)を計算する。 Avtp=Tpflat・Fload1+旧Avtp・Fload2 …(30) ただし、旧Avtp:Avtpの前回値In step 5, the cylinder air amount-equivalent pulse width Avtp (the initial value is a value corresponding to a charging efficiency of 100%) is calculated by the following equation. Avtp = Tpflat · Fload1 + old Avtp · Fload2 (30) where old Avtp: previous value of Avtp
【0057】(30)式の2つの加重平均係数Fload
1、Fload2の計算については、図6のフローチャート
により説明する。The two weighted average coefficients Fload in equation (30)
1. The calculation of Fload2 will be described with reference to the flowchart of FIG.
【0058】図6のフローチャートは図4のフローとは
独立に計算時間間隔Δt毎に実行する。The flowchart of FIG. 6 is executed at every calculation time interval Δt independently of the flow of FIG.
【0059】ステップ11〜13では次の近似式を用い
てシリンダ内新気割合η(n)を計算する。η(n)は
本来なら吸入負圧/排気圧力で決まるのであるが、ここ
ではエンジン負荷相当量と回転数に依存させて定めるの
である。 η(n)=ηb+(1−ηb)・ηN …(31)In steps 11 to 13, the in-cylinder fresh air ratio η (n) is calculated using the following approximate expression. Although η (n) is originally determined by suction negative pressure / exhaust pressure, it is determined here depending on the engine load equivalent amount and the rotational speed. η (n) = η b + (1−η b ) · η N (31)
【0060】このうちηbは新気割合負荷依存分(体積
効率基本値)である。エンジン負荷相当量(Avtp、Qh
0など)としては、α−N流量Qh0を用いる。Avtp
を採用しないのは、Avtpが大気圧や吸気温度の影響を
受けることと、新しいAvtpを求めるためのηbである
ため4ms前のデータしかなく遅れを伴うので、Avtp
とFload1、Fload2を2度繰り返し計算するなど工夫
が必要であることから、計算時間を長引かせてしまうた
めである。Among them, η b is a fresh air ratio load dependent component (basic efficiency value). Equivalent engine load (Avtp, Qh
0, etc.), the α-N flow rate Qh0 is used. Avtp
The reason why Avtp is not adopted is that Avtp is affected by the atmospheric pressure and the intake air temperature, and because it is ηb for finding a new Avtp, there is only data 4 ms before and there is a delay.
This is because the calculation time is prolonged because it is necessary to devise a method such as repeatedly calculating Fload1 and Fload2 twice.
【0061】η(n)は図7のように回転数Neにも依
存して変化するので、ηbを基本値(Ne=0のときの
値)として、回転数補正率ηNを導入している。図7で
A/(A+B)=ηNである。Since η (n) changes depending on the rotational speed Ne as shown in FIG. 7, the rotational speed correction rate η N is introduced with η b as the basic value (the value when Ne = 0). ing. In FIG. 7, A / (A + B) = η N.
【0062】具体的にはステップ11でα−N流量Qh
0からηbのテーブルを、またステップ12でエンジン
回転数NeからηNのテーブルをそれぞれ補間計算付き
で参照する。図8と図9にそれぞれηbとηNのテーブル
内容を示す。参照したηbとηNを(31)式に代入して
η(n)を計算する(ステップ13)。Specifically, at step 11, the α-N flow rate Qh
The table of 0 to η b and the table of engine speeds Ne to η N are referred to in step 12 with interpolation calculation. 8 and 9 show the contents of the tables of η b and η N , respectively. Η (n) is calculated by substituting the referred η b and η N into equation (31) (step 13).
【0063】なお、エンジン負荷相当量(AvtpやQh
0)とエンジン回転数Neをパラメータとするηのマッ
プを直接参照することで、η(n)を求めさせることも
できる。The engine load equivalent (Avtp or Qh
Η (n) can also be determined by directly referring to a map of η with the parameters of 0) and the engine speed Ne.
【0064】このようにして求めたシリンダ内新気割合
η(n)とそのときの回転数Neを、用い、ステップ1
4において上記(22)式により係数Kflを計算し、ま
たステップ15ではη(n)とη(n−1)(η(n)
の前回値)を用いて上記(24)式によりシリンダ内新
気割合の変化率βを計算する。ステップ16、17で
は、Kflとβを、マニホールド充填モデルとシリンダ吸
入モデルを用いて得られた(26)、(27)式に代入
して、2つの加重平均係数Fload1、Fload2を計算す
る。Using the in-cylinder fresh air ratio η (n) thus obtained and the rotational speed Ne at that time, step 1 is performed.
In step 4, the coefficient Kfl is calculated by the above equation (22). In step 15, η (n) and η (n-1) (η (n)
(Previous value) is used to calculate the change rate β of the in-cylinder fresh air ratio by the above equation (24). In steps 16 and 17, Kfl and β are substituted into equations (26) and (27) obtained using the manifold filling model and the cylinder suction model to calculate two weighted average coefficients Fload1 and Fload2.
【0065】この場合に、2つの荷重平均係数Fload
1、Fload2を求めるに際して用意することといえば、
適用機種のエンジン仕様(Vm,Ve)をあらかじめR
OMに格納しておくことだけである。言い換えると、F
load1、Fload2のマップを作成するために実機で適合
することが必要でなくなり、マッチングのための工数を
低減させることができる。適用機種が相違しても、それ
に応じてエンジン仕様を変えるだけでよい。In this case, two load average coefficients Fload
1. When preparing Fload2,
Specify the engine specifications (Vm, Ve) of the applicable model in advance.
It only needs to be stored in the OM. In other words, F
In order to create the maps of load1 and Fload2, it is not necessary to match with the actual machine, and the number of steps for matching can be reduced. Even if the applicable model is different, it is only necessary to change the engine specifications accordingly.
【0066】また、(26)、(27)式は理論式であ
るから、同式を算出するのにあたって、前提として仮定
した遅れ系に生じる遅れが小さなものである限り、実際
のシリンダ空気量を精度よく予測することができる。Further, since equations (26) and (27) are theoretical equations, in calculating these equations, the actual cylinder air amount should be calculated as long as the delay occurring in the delay system assumed as a premise is small. It can be accurately predicted.
【0067】最後にステップ18では次回演算のためη
(n)というメモリの値をη(n−1)というメモリに
移して今回のルーチンを終了する。Finally, at step 18, η is calculated for the next calculation.
The value of the memory (n) is transferred to the memory of η (n-1), and the current routine ends.
【0068】図11は同じ加速条件での従来装置による
2つの加重平均係数Fload1、Fload2の演算結果と本
発明による2つの加重平均係数Fload1、Fload2の演
算結果を示したものである。図11上段のように、本発
明では、シリンダ内新気割合η(n)に時間的変化がな
いとき(つまり加速前と加速後の各定常状態)、β=1
よりFload1+Fload2=1となり、η(n)に時間的
変化があるとき(つまり加速途中)には、Fload1+F
load2≠1となる。これに対して従来装置では、常にF
load1+Fload2=1である。FIG. 11 shows the calculation results of the two weighted average coefficients Fload1 and Fload2 by the conventional apparatus under the same acceleration conditions and the calculation results of the two weighted average coefficients Fload1 and Fload2 according to the present invention. As shown in the upper part of FIG. 11, according to the present invention, when the in-cylinder fresh air ratio η (n) does not change with time (that is, in each steady state before and after acceleration), β = 1
Fload1 + Fload2 = 1, and when there is a temporal change in η (n) (that is, during acceleration), Fload1 + Fload2
load2 ≠ 1. On the other hand, in the conventional apparatus, F
load1 + Fload2 = 1.
【0069】図12は本発明と従来装置の加速時の空気
量の各応答波形を重ねて示したものである。同図より、
本発明でも、従来装置と同様に加速直後の立ち上がり遅
れ(減速時には減速初期の立ち下がり遅れ)や加速後期
のオーバーシュートが大幅に改善されるほか、従来装置
との加重平均係数Fload1、Fload2の演算結果の相違
により、本発明の場合のほうが従来装置の場合よりもさ
らに実際のシリンダ内空気量の変化に近づいた波形とし
て得られている。FIG. 12 shows the response waveforms of the air amount during acceleration of the present invention and the conventional device in an overlapping manner. From the figure,
In the present invention as well, the rise delay immediately after acceleration (the fall delay in the initial stage of deceleration during deceleration) and the overshoot in the latter period of acceleration are significantly improved, and the calculation of the weighted average coefficients Fload1 and Fload2 with the conventional device is performed. Due to the difference in the results, the waveform of the present invention is obtained as a waveform closer to the actual change in the air amount in the cylinder than that of the conventional device.
【0070】なお、図13に減速時のFload1、Fload
2の変化を示す。加速時はη(t+1)>η(t)とな
るのが普通であるのに対して、減速時はη(t+1)<
η(t)となるのが普通なので、図13のようになるの
である。FIG. 13 shows Fload1 and Fload during deceleration.
2 shows the change. Normally, η (t + 1)> η (t) during acceleration, whereas η (t + 1) <during deceleration.
Since it is usually η (t), the result is as shown in FIG.
【0071】さて、2つの加重平均係数は、上記(2
6)、(27)の理論式に代えて次の近似式により計算
させることもできる。 Fload1=1/Kfl …(32) Fload2=(1−Fload1)/β …(33)Now, the two weighted average coefficients are given by (2)
6), instead of the theoretical formula of (27), the calculation can be performed by the following approximate formula. Fload1 = 1 / Kfl (32) Fload2 = (1-Fload1) / β (33)
【0072】ここで、(32)式は、理論式である(2
6)式において、β≒1、Kfl>>1とおくことで得
られる。(33)式については、理論式である(27)
式を次のように変形して得られる。 Fload2=Kfl/(1+Kfl・β) ≒{(1+Kfl・β−1)/(1+Kfl・β)}・(1/β) (∵β≒1) ={1−1/(1+Kfl・β)}・(1/β) =(1−Fload1)/βHere, equation (32) is a theoretical equation (2)
In equation (6), β ≒ 1 and Kfl >> 1 are obtained. Equation (33) is a theoretical equation (27)
It is obtained by transforming the equation as follows. Fload2 = Kfl / (1 + Kfl · β) {(1 + Kfl · β-1) / (1 + Kfl · β)} · (1 / β) ({β ≒ 1) = {1-1 / (1 + Kfl · β)} · (1 / β) = (1-Fload1) / β
【0073】このようにして得た(32)、(33)の
近似式によりAvtpを計算した計算した結果と、上記
(26)、(27)の理論式でAvtpを計算した結果に
はほとんど差がないことを実験により確認している。There is almost no difference between the calculation result of calculating Avtp by the approximation formulas (32) and (33) thus obtained and the calculation result of Avtp by the theoretical formulas (26) and (27). Has been confirmed by experiments.
【0074】次に、エアフローメータ用に設けたローパ
スフィルタ(図2参照)の時定数が加速時のリーンスパ
イクに与える影響を図10に示すと、時定数が大きくな
るほど、リーン方向へのずれ量が大きくなっている。Next, FIG. 10 shows the effect of the time constant of the low-pass filter (see FIG. 2) provided for the air flow meter on the lean spike during acceleration. As the time constant increases, the amount of deviation in the lean direction increases. Is getting bigger.
【0075】この場合に、この例では時定数として少な
くとも10ms以内のものに変更しているので、加速時
のリーンスパイクを一段と改善することができる。In this case, since the time constant is changed to at least 10 ms in this example, the lean spike during acceleration can be further improved.
【0076】実施例ではシリンダ内新気割合η(n)を
参照させるための負荷信号をQh0としたが、Avtpを
採用して、加重平均係数Fload1、Fload2とAvtpを
繰り返し計算させるようにしてもよく、また大気圧の影
響をキャンセルするため、Avtp/空気密度(絞り弁全
開時のTp等より)を、η(n)を参照させるための負
荷信号とすることもできる。実施例では、マイクロコン
ピュータがディジィタル制御を行うことから離散値系で
述べたが、連続値系で構成することができることはいう
までもない。In the embodiment, the load signal for referring to the in-cylinder fresh air ratio η (n) is set to Qh0. However, Avtp may be used to repeatedly calculate the weighted average coefficients Fload1, Fload2 and Avtp. In order to cancel the influence of the atmospheric pressure, Avtp / air density (from Tp or the like when the throttle valve is fully opened) may be used as a load signal for referring to η (n). In the embodiment, since the microcomputer performs the digital control, the discrete value system has been described. However, it is needless to say that the microcomputer can be configured as a continuous value system.
【0077】図12では加速時の場合で説明したが、減
速時も同様である。Although the case of acceleration is described in FIG. 12, the same applies to the case of deceleration.
【図1】本発明の空気量検出装置をL−ジェトロニック
方式の燃料噴射装置に適用した場合の一実施形態のシス
テム図である。FIG. 1 is a system diagram of an embodiment in which an air amount detection device of the present invention is applied to an L-jetronic type fuel injection device.
【図2】前記実施形態の空気量算出の遅れ系のブロック
図である。FIG. 2 is a block diagram of a delay system for calculating an air amount according to the embodiment.
【図3】吸気系の物理モデルを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a physical model of an intake system.
【図4】シリンダ空気量相当パルス幅Avtpの計算を説
明するための流れ図である。FIG. 4 is a flowchart for explaining calculation of a pulse width Avtp corresponding to a cylinder air amount.
【図5】リニアライズ空気量Qsのテーブル特性図であ
る。FIG. 5 is a table characteristic diagram of a linearized air amount Qs.
【図6】シリンダ内新気割合η(n)と加重平均係数F
load1、Fload2の計算を説明するための流れ図であ
る。FIG. 6 shows a cylinder fresh air ratio η (n) and a weighted average coefficient F
It is a flowchart for demonstrating calculation of load1 and Fload2.
【図7】シリンダ内新気割合η(n)の求め方を説明す
るための特性図である。FIG. 7 is a characteristic diagram for explaining how to obtain a cylinder fresh air ratio η (n).
【図8】新気割合負荷依存分ηbのテーブル特性図であ
る。FIG. 8 is a table characteristic diagram of a fresh air ratio load dependent component η b .
【図9】回転数補正率ηNのテーブル特性図である。FIG. 9 is a table characteristic diagram of a rotation speed correction rate η N.
【図10】加速時のリーンスパイクの特性図である。FIG. 10 is a characteristic diagram of a lean spike during acceleration.
【図11】本発明による加速時の2つの加重平均係数F
load1、Fload2と従来装置による加速時の2つの加重
平均係数Fload1、Fload2の各演算結果を示す波形図
である。FIG. 11 shows two weighted average coefficients F during acceleration according to the present invention.
It is a waveform diagram which shows each calculation result of load1 and Fload2 and two weighted average coefficients Fload1 and Fload2 at the time of acceleration by a conventional apparatus.
【図12】前記実施形態による加速時の作用を説明する
ための波形図である。FIG. 12 is a waveform chart for explaining an operation at the time of acceleration according to the embodiment.
【図13】本発明による減速時の2つの加重平均係数F
load1、Fload2の各演算結果を示す波形図である。FIG. 13 shows two weighted average coefficients F during deceleration according to the present invention.
It is a waveform diagram which shows each calculation result of load1 and Fload2.
【図14】第1の発明のクレーム対応図である。FIG. 14 is a diagram corresponding to the claims of the first invention.
【図15】第6の発明のクレーム対応図である。FIG. 15 is a diagram corresponding to a claim of the sixth invention.
11 吸気通路 13 インジェクタ 14 シリンダ 17 吸気絞り弁 18 熱線式エアフローメータ 21 クランク角センサ 25 コントロールユニット DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Intake passage 13 Injector 14 Cylinder 17 Intake throttle valve 18 Hot wire air flow meter 21 Crank angle sensor 25 Control unit
Claims (6)
るエアフローメータと、 このエアフローメータ出力より単位回転当たりの吸入空
気量相当の信号を計算する手段と、 第1の加重平均係数と第2の加重平均係数をシリンダ内
吸気容積の時間的変化を考慮して計算する手段と、 前記単位回転当たりの吸入空気量相当の信号に前記第1
の加重平均係数を乗算した値と前回のシリンダ空気量相
当の信号に前記第2の加重平均係数を乗算した値との合
計を今回のシリンダ空気量相当の信号として計算する手
段とを備えることを特徴とするエンジンの空気量検出装
置。An air flow meter that outputs an amount of air in accordance with the amount of air upstream of an intake throttle valve; a means for calculating a signal corresponding to an amount of intake air per unit rotation based on the output of the air flow meter; Means for calculating a second weighted average coefficient in consideration of a temporal change in the intake volume in the cylinder; and a first signal corresponding to the amount of intake air per unit rotation.
Means for calculating the sum of the value obtained by multiplying the weighted average coefficient of the above and the signal obtained by multiplying the signal corresponding to the previous cylinder air amount by the second weighted average coefficient as the signal corresponding to the current cylinder air amount. Characteristic engine air amount detection device.
割合の変化率に基づいて計算することを特徴とする請求
項1に記載のエンジンの空気量検出装置。2. The air amount detecting device for an engine according to claim 1, wherein said two weighted average coefficients are calculated based on a change rate of a fresh air ratio in the cylinder.
エンジンの空気量検出装置。3. The change rate of the in-cylinder fresh air ratio is β = η (n−1) / η (n), where β: the change rate of the in-cylinder fresh air ratio, η (n): the in-cylinder fresh air ratio The air amount detection device for an engine according to claim 2, wherein the calculation is performed by the following equation:?
t) β=η(n−1)/η(n) ただし、Fload1:第1の加重平均係数 Fload2:第2の加重平均係数 Kfl:係数 β:シリンダ内新気割合の変化率 Vm:マニフォールド容積 Ve:排気量 η(n):シリンダ内新気割合 η(n−1):シリンダ内新気割合の前回値 Ne:エンジン回転数 Δt:計算時間間隔 の式により計算することを特徴とする請求項1に記載の
エンジンの空気量検出装置。4. The two weighted average coefficients are: Fload1 = 1 / (1 + Kfl · β) Fload2 = Kfl / (1 + Kfl · β) Kfl = (120 · Vm) / (Ve · η (n) · Ne · Δ
t) β = η (n−1) / η (n) where Fload1: first weighted average coefficient Fload2: second weighted average coefficient Kfl: coefficient β: rate of change of fresh air ratio in cylinder Vm: manifold volume Ve: Displacement η (n): Ratio of fresh air in cylinder η (n-1): Previous value of ratio of fresh air in cylinder Ne: Engine speed Δt: Calculation time interval Item 2. An air amount detection device for an engine according to Item 1.
t) β=η(n−1)/η(n) ただし、Fload1:第1の加重平均係数 Fload2:第2の加重平均係数 Kfl:係数 β:シリンダ内新気割合の変化率 Vm:マニフォールド容積 Ve:排気量 η(n):シリンダ内新気割合 η(n−1):シリンダ内新気割合の前回値 Ne:エンジン回転数 Δt:計算時間間隔 の式により計算することを特徴とする請求項1に記載の
エンジンの空気量検出装置。5. The two weighted average coefficients are: Fload1 = 1 / Kfl Fload2 = (1-Fload1) / β Kfl = (120 · Vm) / (Ve · η (n) · Ne · Δ
t) β = η (n−1) / η (n) where Fload1: first weighted average coefficient Fload2: second weighted average coefficient Kfl: coefficient β: rate of change of fresh air ratio in cylinder Vm: manifold volume Ve: Displacement η (n): Ratio of fresh air in cylinder η (n-1): Previous value of ratio of fresh air in cylinder Ne: Engine speed Δt: Calculation time interval Item 2. An air amount detection device for an engine according to Item 1.
段の間に接続するローパスフィルタ6の時定数を少なく
とも10ms以内のものとしたことを特徴とする請求項
1から5までのいずれか一つに記載のエンジンの空気量
検出装置。6. The low-pass filter 6 connected between the air flow meter and the intake air amount signal calculating means has a time constant of at least within 10 ms. An air amount detection device for an engine as described in the above.
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WO2003038261A1 (en) * | 2001-10-29 | 2003-05-08 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Engine control device |
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1996
- 1996-12-25 JP JP34556496A patent/JP3728844B2/en not_active Expired - Fee Related
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WO2003038261A1 (en) * | 2001-10-29 | 2003-05-08 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Engine control device |
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CN100334341C (en) * | 2001-10-29 | 2007-08-29 | 雅马哈发动机株式会社 | Engine control device |
CN114738135A (en) * | 2022-03-24 | 2022-07-12 | 东风汽车集团股份有限公司 | Gas flow reaction time calculation method, device, equipment and readable storage medium |
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