JP2008128119A - Operating condition determination device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の運転が加減速する過渡状態であるか定常状態であるかを判別する、内燃機関の運転状態判別装置に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine operating state determination device that determines whether the operation of an internal combustion engine is in a transient state in which acceleration or deceleration is performed or a steady state.
従来より、内燃機関の運転が加速または減速する過渡状態であるか、定常状態であるかを、燃焼室に吸入される吸気圧の変化に基づき判別する運転状態判別装置が知られている。
以下、内燃機関の燃焼サイクルの1周期分に相当するクランクシャフトの回転角度を1周期クランク角と定義し、1周期クランク角を所定数に分割してなる角度をクランク角間隔と定義し、クランク角間隔毎に検出される吸気圧をPMと定義して説明する。なお、クランク角間隔毎に吸気圧PMを検出する構成は特許文献1等に開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an operation state determination device that determines whether an internal combustion engine is in a transient state where acceleration or deceleration is in operation or a steady state based on a change in intake pressure taken into a combustion chamber.
Hereinafter, the rotation angle of the crankshaft corresponding to one cycle of the combustion cycle of the internal combustion engine is defined as one cycle crank angle, and an angle obtained by dividing the one cycle crank angle into a predetermined number is defined as a crank angle interval. In the following description, the intake pressure detected at each angular interval is defined as PM. A configuration for detecting the intake pressure PM at every crank angle interval is disclosed in
図7は、クランクシャフトの回転角度(クランク角)の変化と吸気圧PMの変化との関係を示すグラフであり、グラフの上段に示すようにアクセル開度を大きくするように変化させた場合には、それにともない吸気圧PMの値も上昇するように変化する。
そして、上記従来の判別装置では、現在の吸気圧PMnと1周期分前の吸気圧PMnoldとを比較して、吸気圧PMnが吸気圧PMnoldよりも大きければ加速過渡状態であると判別し、吸気圧PMnが吸気圧PMnoldよりも小さければ減速過渡状態であると判別している。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the change in the crankshaft rotation angle (crank angle) and the change in the intake pressure PM. When the accelerator opening is changed to be larger as shown in the upper part of the graph. Accordingly, the value of the intake pressure PM changes so as to increase.
In the conventional discrimination device, the current intake pressure PM n is compared with the intake pressure PM nold one cycle before, and if the intake pressure PM n is greater than the intake pressure PM nold , the acceleration transient state is obtained. If the intake pressure PM n is smaller than the intake pressure PM nold , it is determined that the vehicle is in a deceleration deceleration state.
しかし、吸気圧PMnと吸気圧PMnoldの2値を比較しただけでは、吸気圧を検出するセンサの検出精度やノイズ等に起因した検出ばらつきがそのまま判定結果に反映されてしまうため、判定精度が悪い。そこで、実際には、多数の吸気圧PMn、PMn-1、PMn-2・・・PM1と、これらの吸気圧の各々に対応する1周期分前の吸気圧PMnold、PMn-1old、PMn-2old・・・PM1oldとをそれぞれ比較して、それぞれの比較値(PMn−PMnold)、(PMn-1−PMn-1old)、(PMn-2−PMn-2old)・・・(PM1−PM1old)の平均値がプラスであれば加速過渡状態、マイナスであれば減速過渡状態であると判別している。 However, only by comparing the two values of the intake pressure PM n and the intake pressure PM nold , the detection accuracy due to the detection accuracy of the sensor that detects the intake pressure, noise, and the like are reflected in the determination result as they are. Is bad. Therefore, in practice, a large number of intake pressures PM n , PM n−1 , PM n−2 ... PM 1 and intake pressures PM nold and PM n one cycle before corresponding to each of these intake pressures. -1old , PM n-2old ... PM 1old are respectively compared, and the respective comparison values (PM n −PM nold ), (PM n−1 −PM n−1old ), (PM n−2 −PM) are compared. n−2old )... (PM 1 −PM 1old ) is determined to be an acceleration transient state if the average value is positive, and a deceleration transient state if it is negative.
しかしながら、上記従来の判別装置では、多数の吸気圧PMn、PMn-1、PMn-2・・・PM1のそれぞれについて、1周期分前の吸気圧PMnold、PMn-1old、PMn-2old・・・PM1oldと比較しなければならないので、比較点数が多く、判別装置の処理負担が大きくなる。
そこで、本発明の目的は、判定精度低下を抑制しつつ処理負担の軽減を図った内燃機関の運転状態判別装置を提供することにある。
However, in the above conventional discriminating apparatus includes a plurality of intake pressure PM n, for each of the PM n-1, PM n- 2 ···
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an internal combustion engine operating state discriminating apparatus that reduces a processing load while suppressing a decrease in determination accuracy.
請求項1〜14記載の発明では、現在の吸気圧PMnから過去1周期分の吸気圧を積分した積分値ΣPMnと、吸気圧PMnよりクランク角間隔一つ分前に検出された吸気圧PMn-1から過去1周期分の吸気圧を積分した積分値ΣPMn-1とを算出し、積分値ΣPMnの積分値ΣPMn-1に対する変化に基づき、過渡状態であるか定常状態であるかを判別する。
Absorption according to the invention of
これによれば、例えば積分値ΣPMnおよび積分値ΣPMn-1の2値を比較するだけで過渡状態であるか定常状態であるかを判別できるので、吸気圧PMn、PMn-1、PMn-2・・・PM1といった多数の値を比較する従来の判別装置に比べて処理負担を軽減できる。
しかも、積分値ΣPMnを比較するため、吸気圧検出センサの検出精度やノイズ等に起因した検出ばらつきが積分値ΣPMnに反映される度合いは、吸気圧PMに反映される度合いに比べて小さい。よって、比較する積分値ΣPMnの点数が少なくても判定精度低下を抑制することができる。
According to this, for example, it is possible to determine whether the state is a transient state or a steady state simply by comparing two values of the integral value ΣPM n and the integral value ΣPM n−1 , so that the intake pressure PM n , PM n−1 , can reduce the processing load as compared with the conventional discriminating apparatus for comparing the number of values such as PM n-2 ··· PM 1.
Moreover, in order to compare the integrated value [sum] Pm n, the degree of detection variations due to the detection accuracy or noise of the intake air pressure detection sensors is reflected in the integral value [sum] Pm n is smaller than the degree to which reflected in the intake pressure PM . Therefore, even if the number of integrated values ΣPMn to be compared is small, it is possible to suppress a decrease in determination accuracy.
請求項4記載の発明では、差分積分値ΣΔΣPMnに基づき過渡状態であるか定常状態であるかを判別する。
これによれば、吸気圧検出センサの検出精度やノイズ等に起因した検出ばらつきが差分積分値ΣΔΣPMnに反映される度合いは、積分値ΣPMnに反映される度合いに比べて小さい。よって、判定精度低下をより一層抑制できる。
According to the fourth aspect of the present invention, it is determined whether the current state is the transient state or the steady state based on the difference integral value ΣΔΣPM n .
According to this, the degree to which the detection variation due to the detection accuracy of the intake pressure detection sensor, noise, and the like is reflected in the difference integral value ΣΔΣPM n is smaller than the degree to which the difference is reflected in the integral value ΣPM n . Therefore, a decrease in determination accuracy can be further suppressed.
ここで、クランク角間隔を決定する所定数をある値に固定すると、クランクシャフトの回転数が高い場合には、単位時間当たりに要求される積分値ΣPMnまたは差分積分値ΣΔΣPMnの比較回数が多くなり、判別装置の処理負担が大きくなってしまう。
この点に鑑み、請求項8記載の発明では、クランク角間隔を決定する所定数が可変であり、過渡判別手段は、クランクシャフトの回転数が高いほどその所定数を小さく設定する。そのため、クランクシャフトの回転数上昇にともなって判別装置の処理負担が大きくなってしまうことを回避できる。
Here, when the predetermined number for determining the crank angle interval is fixed to a certain value, the number of comparisons of the integral value ΣPM n or the difference integral value ΣΔΣPM n required per unit time is determined when the rotation speed of the crankshaft is high. This increases the processing load on the discrimination device.
In view of this point, in the invention described in claim 8, the predetermined number for determining the crank angle interval is variable, and the transient determination means sets the predetermined number smaller as the rotation speed of the crankshaft is higher. For this reason, it is possible to avoid an increase in the processing load of the determination device as the crankshaft rotation speed increases.
ここで、所定数を変化させた場合には、クランクシャフトが1周期クランク角以上回転した後でなければ積分値ΣPMnの変化に基づく判別を正確に行うことができない。
この点に鑑み、請求項10記載の発明では、過渡判別手段は、所定数をステップ状に変化させるにあたりヒステリシスを持たせる。これによれば、クランクシャフトの回転数が微小変化することによって所定数が頻繁に変化してしまうことを防止することができ、上述の如く判別が正確に行えない期間が頻出することを抑制できる。
Here, in the case of changing the predetermined number, the crankshaft can not be accurately discriminated based on the change of the integral value [sum] Pm n only after the one rotation period crank angle or more.
In view of this point, in the invention according to the tenth aspect, the transient discriminating means provides hysteresis when changing the predetermined number in a stepped manner. According to this, it is possible to prevent the predetermined number from frequently changing due to a minute change in the rotation speed of the crankshaft, and to suppress frequent occurrence of a period during which the discrimination cannot be performed accurately as described above. .
請求項12記載の発明では、内燃機関は、スロットルバルブの回転位置を検出するスロットルセンサの搭載が廃止されている。スロットルセンサが搭載されていればスロットルセンサの値に基づき内燃機関の運転状態を判別することも可能であるが、本発明によればスロットルセンサを用いることなく内燃機関の運転状態を判別できるので、スロットルセンサを廃止してコストダウンを図ることができる。
In the invention described in
請求項13記載の如く独立吸気用の内燃機関である場合、または請求項14記載の如く内燃機関が単気筒である場合には、燃焼サイクルの各行程に応じた吸気圧の変化が大きく現われるので、特に、スロットルセンサの値に基づき内燃機関の運転状態を判別する場合に比べて判別精度が著しく低下してしまうことがないので、本発明による効果が好適に発揮される。
In the case of an internal combustion engine for independent intake as described in
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
図1は、本実施形態に係る運転状態判別装置および内燃機関を示すブロック図であり、運転状態判別装置は、ECU(電子制御装置)10、吸気圧検出センサ20およびクランク角検出センサ30を備えて構成されており、内燃機関1の運転状態を判別する。
Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing an operation state determination device and an internal combustion engine according to the present embodiment. The operation state determination device includes an ECU (electronic control device) 10, an intake
内燃機関1は車両に搭載された走行用のエンジンである。また、本実施形態が対象とする車両は単気筒エンジンの二輪車である。内燃機関1の燃焼室2に吸気を導入する吸入ポート3には吸気管4が接続されており、吸気管4には吸気に燃料を噴射するインジェクタ5が取り付けられている。そして、吸気管4には吸気圧検出センサ20が取り付けられている。吸気圧検出センサ20の取り付け位置は、インジェクタ5の吸気流れ下流側である。
The
そして、吸気圧検出センサ20は、燃焼室2に吸入される吸気圧を検出し、その検出値を吸気圧信号としてECU10に出力する。また、クランク角検出センサ30は、内燃機関のクランクシャフト(図示せず)の回転角度を検出し、その検出値をクランク角信号NCRKとしてECU10に出力する。
ECU10は、CPU(central processing unit)11、ROM(read only memory)12、RAM(random access memory)13、図示しない入力処理回路および出力処理回路等を備えて構成されている。
The intake
The
ECU10は、インジェクタ5および点火装置7の作動を制御する。具体的には、インジェクタ5から噴射される燃料の単位時間当たり噴射量、スロットルバルブ6による吸気通路の開度、点火装置7による点火時期等を制御する。
また、ECU10は、吸気圧検出センサ20およびクランク角検出センサ30からの検出信号に基づき内燃機関1の運転状態を判別する。つまり、車両が加速または減速する過渡状態であるか、速度が殆ど変化しない定常状態であるかを判別する。
The ECU 10 controls the operation of the injector 5 and the
Further, the
そして、加速する過渡状態であると判定した場合には、内燃機関1の出力を高くするようにインジェクタ5および点火装置7の作動をECU10が制御する。また、減速する過渡状態であると判定した場合には、内燃機関1の出力を低くするようにインジェクタ5および点火装置7の作動をECU10が制御する。
When it is determined that the acceleration is in a transient state, the
因みに、本実施形態に係る内燃機関1では、スロットルバルブ6の回転位置を検出するスロットルセンサの搭載が廃止されている。スロットルセンサが搭載されていればスロットルセンサの値に基づき内燃機関1の出力を推定でき、その結果車両が過渡状態であるか定常状態であるかを判別することも可能である。これに対し、本実施形態では上述の如くスロットルセンサを用いることなく内燃機関1の運転状態を判別することで、スロットルセンサを廃止してコストダウンを図っている。
Incidentally, in the
次に、車両の運転状態を判別するためにECU10が実行する過渡判別処理を、図2に示すフローチャート、および図3、図4に示すタイミングチャートを用いて説明する。なお、過渡判別処理を実行しているときのECU10は特許請求の範囲に記載の「過渡判別手段」に相当する。
Next, the transient determination process executed by the
図2に示す過渡判別処理は、インジェクタ5および点火装置7の作動を制御する処理をECU10が実行している最中に、クランク角信号NCRKが入力される毎に割り込み処理として実行される。ECU10が過渡判別処理を実行すると、先ず、ステップS10においてクランク角信号NCRKを読み込み、ステップS20において吸気圧信号を読み込む。
The transient determination process shown in FIG. 2 is executed as an interrupt process every time the crank angle signal NCRK is input while the
ここで、吸気圧信号を読み込むタイミングについて図3を用いて以下に説明する。
内燃機関1の燃焼サイクルは吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、排気行程からなる4サイクルであり、この4サイクルの1周期分に相当するクランクシャフトの回転角度を1周期クランク角と定義する。従って、本実施形態では1周期クランク角は720°CA(Crank Angle)である。
Here, the timing for reading the intake pressure signal will be described with reference to FIG.
The combustion cycle of the
1周期クランク角を所定数に分割してなる角度をクランク角間隔と定義する。本実施形態では所定数を16に設定しているため、クランク角間隔は45°CAである。そして、クランク角間隔毎に吸気圧信号を読み込む。そのため、1周期クランク角720°CA中に吸気圧信号は16回読み込まれることとなる。 An angle formed by dividing one cycle crank angle into a predetermined number is defined as a crank angle interval. In this embodiment, since the predetermined number is set to 16, the crank angle interval is 45 ° CA. Then, the intake pressure signal is read at every crank angle interval. Therefore, the intake pressure signal is read 16 times during one cycle crank angle of 720 ° CA.
また、クランク角間隔45°CA毎に検出される吸気圧をPMと定義する。図3中の横軸に付された点線はクランク角間隔45°CA毎に記されており、この点線により、1周期クランク角720°CAが所定数16に仕切られている。そして、上述の如く、1周期クランク角720°CA中に吸気圧信号による吸気圧PMは16回読み込まれることとなる。
Further, the intake pressure detected every
また、吸気圧PMのうち現在の吸気圧をPMnと定義する。そして、吸気圧PMnよりクランク角間隔45°CA一つ分前に読み込まれた吸気圧PMをPMn-1と記す。従って、現在の吸気圧PMnから過去1周期分の吸気圧は、PM1、PM2・・・PMn-1、PMnと記されることになる。また、吸気圧PMnより1周期クランク角720°CA分前に読み込まれた吸気圧PMをPMnoldと記す。
Further, the current intake pressure of the intake pressure PM is defined as PM n . The intake pressure PM read one minute before the
このようにして、ステップS20では、クランク角間隔45°CA毎に吸気圧信号による吸気圧PMn読み込む。そしてその後、ステップS30において、現在の吸気圧PMnから過去1周期分の吸気圧PM1、PM2・・・PMn-1、PMnを加算した積分値ΣPMnを算出する。従って、新しく吸気圧信号が読み込まれると、前回の吸気圧PMnは今回読み込まれる吸気圧信号の値に更新されるとともに、前回の吸気圧PMn-1は前回のPMnの値に更新される。そして、前回の吸気圧PM1はRAM13の記憶領域から消去される。
Thus, in step S20, it reads the intake pressure PM n by the intake pressure signal to the crank angle interval every 45 ° CA. Thereafter, in step S30, calculates the current intake pressure PM intake pressure for the past one period from n PM 1, PM 2 ··· PM n-1, PM n integral value [sum] Pm n obtained by adding a. Therefore, when a new intake pressure signal is read, the previous intake pressure PM n is updated to the value of the intake pressure signal read this time, and the previous intake pressure PM n-1 is updated to the previous PM n value. The Then, the previous intake pressure PM 1 is erased from the storage area of the
ステップS30により演算された積分値ΣPMnは、クランク角間隔45°CA毎に演算されることとなり、図3中の下段に示す棒グラフはクランク角の推移に対する積分値ΣPMnの変化を示している。なお、吸気圧変化を示すグラフ中の符号A〜Eに示す1周期クランク角720°CAの積分値ΣPMnは、棒グラフ中の符号A〜Eに示す積分値ΣPMnに対応する。 Integral value [sum] Pm n calculated by the step S30 becomes a be computed in a crank angle interval every 45 ° CA, bar graph shown in the lower part of FIG. 3 shows the change of the integrated value [sum] Pm n for changes in the crank angle . The integrated value ΣPM n of the one-cycle crank angle 720 ° CA indicated by reference signs A to E in the graph showing the intake pressure change corresponds to the integrated value ΣPM n indicated by reference signs A to E in the bar graph.
図3では、車両の速度が殆ど変化しない定常状態の場合における吸気圧の変化を示しており、そのため、1周期クランク角720°CA中に変化する吸気圧の波形は各周期毎に同じ波形となっている。よって、図3中の棒グラフに示すように積分値ΣPMnの値は変化していない。 FIG. 3 shows the change of the intake pressure in the steady state where the vehicle speed hardly changes. Therefore, the waveform of the intake pressure changing during one cycle crank angle 720 ° CA is the same waveform for each cycle. It has become. Therefore, the value of the integral value [sum] Pm n as shown in the bar graph in Figure 3 is not changed.
一方、図4では、アクセル開度が大きくなるように変化したことにともなって、車両が加速した過渡状態の場合における吸気圧の変化を示しており、アクセル開度が増大すると同時に吸気圧PMが、1周期クランク角720°CA前の吸気圧PMに比べて徐々に増大する様子を示している。よって、図4中の棒グラフに示すように積分値ΣPMnの値は徐々に増大する。 On the other hand, FIG. 4 shows a change in the intake pressure in a transient state in which the vehicle is accelerated as the accelerator opening changes, and the intake pressure PM increases as the accelerator opening increases. It shows a state in which it gradually increases compared to the intake pressure PM before one cycle crank angle 720 ° CA. Therefore, as shown by the bar graph in FIG. 4, the value of the integral value ΣPM n gradually increases.
次にステップS40において、今回の加算結果ΣPMn(PM1+PM2+・・・+PMn-1+PMn)と、前回の加算結果ΣPMn-1(PMnold+PM1+PM2+・・・+PMn-2+PMn-1)との差分ΔΣPMnを演算する。そして続くステップS50において、差分ΔΣPMnの値が予め設定された所定の加速閾値αよりも大きいか否かを判定する。なお、加速閾値αは正の値である。そして、差分ΔΣPMn>αであると判定された場合(S50:Yes)には、ステップS60にて車両状態が加速過渡状態であると判定する。 Next, in step S40, the current addition result ΣPM n (PM 1 + PM 2 +... + PM n-1 + PM n ) and the previous addition result ΣPM n-1 (PM nold + PM 1 + PM 2 +... + PM n−2 + PM n−1 ) and the difference ΔΣPM n are calculated. Then followed in step S50, it determines whether the value of the difference DerutashigumaPM n is greater than a predetermined acceleration threshold value α which is set in advance. The acceleration threshold α is a positive value. When it is determined that the difference ΔΣPM n > α (S50: Yes), it is determined in step S60 that the vehicle state is an acceleration transient state.
差分ΔΣPMn>αでないと判定された場合(S50:No)には、続くステップS70において、差分ΔΣPMnの値が予め設定された所定の減速閾値βよりも小さいか否かを判定する。なお、減速閾値βは負の値である。そして、差分ΔΣPMn<βであると判定された場合(S70:Yes)には、ステップS80にて車両状態が減速過渡状態であると判定する。また、差分ΔΣPMn<βでないと判定された場合(S70:No)には、ステップS90にて車両状態が定常状態であると判定し、処理はメインルーチンに戻る。 If it is determined that the difference ΔΣPM n > α is not satisfied (S50: No), it is determined in subsequent step S70 whether or not the value of the difference ΔΣPM n is smaller than a predetermined deceleration threshold value β. The deceleration threshold β is a negative value. If it is determined that the difference ΔΣPM n <β (S70: Yes), it is determined in step S80 that the vehicle state is a deceleration transient state. If it is determined that the difference ΔΣPM n <β is not satisfied (S70: No), it is determined in step S90 that the vehicle state is a steady state, and the process returns to the main routine.
以上により、本第1実施形態によれば、現在の吸気圧PMnから過去1周期分の吸気圧PM1、PM2・・・PMn-1、PMnを加算した積分値ΣPMnと、前回の吸気圧PMn-1から過去1周期分の吸気圧PMnold、PM1、PM2・・・、PMn-2、PMn-1を加算した積分値ΣPMn-1との差分ΔΣPMnに基づき、過渡状態であるか定常状態であるかを判別する。 As described above, according to the first embodiment, the integrated value ΣPM n obtained by adding the intake pressure PM 1 , PM 2 ... PM n−1 , PM n for the past one cycle from the current intake pressure PM n , Difference ΔΣPM from integrated value ΣPM n-1 obtained by adding intake pressure PM nold , PM 1 , PM 2 ..., PM n-2 , PM n-1 for the past one period from the previous intake pressure PM n-1 Based on n , it is determined whether it is a transient state or a steady state.
これにより、積分値ΣPMnおよび積分値ΣPMn-1の2値を比較するだけで過渡状態であるか定常状態であるかを判別できるので、吸気圧PMn、PMn-1、PMn-2・・・PM1といった多数の値を比較する従来の判別装置に比べて、ECU10処理負担を軽減できる。具体的には、記憶する必要のある吸気圧PMの点数が少なくなるためRAM13の記憶領域を小さくできる。また、演算処理負担を軽減できるため演算に必要なRAM13の空き領域を小さくできるとともに、CPU11の処理負担を小さくできる。
As a result, it is possible to determine whether the current state is the transient state or the steady state simply by comparing the two values of the integral value ΣPM n and the integral value ΣPM n−1 , so that the intake pressures PM n , PM n−1 , PM n− as compared with the conventional discriminating apparatus for comparing the number of values such as 2 ··· PM 1, can be reduced ECU10 processing load. Specifically, since the number of intake pressure PMs that need to be stored is reduced, the storage area of the
しかも、積分値ΣPMnを比較するため、吸気圧検出センサ20の検出精度やノイズ等に起因した検出ばらつきが積分値ΣPMnに反映される度合いは、吸気圧PMに反映される度合いに比べて小さい。よって、比較する積分値ΣPMnの点数が少なくても判定精度低下を抑制することができる。
また、積分値ΣPMnを比較するため、吸気圧PMn、PMn-1、PMn-2・・・PM1といった多数の値を比較する従来の判別装置に比べて、即座に判定できるといった判定の応答性を向上できる。
Moreover, in order to compare the integrated value [sum] Pm n, the degree of detection variations due to the detection accuracy or noise of the intake air
Also, to compare the integrated value [sum] Pm n, the intake pressure PM n, compared with the conventional discriminating apparatus for comparing the number of values such as PM n-1, PM n- 2 ···
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態に係る過渡判別処理の内容を、図5のフローチャートを用いて以下に説明する。なお、第1実施形態と実質的に同一の処理ステップ部分には同一符号を付す。また、第2実施形態に係る運転状態判別装置のハード構成は第1実施形態と同様であり図1に示す通りである。
(Second Embodiment)
The contents of the transient determination process according to the second embodiment of the present invention will be described below using the flowchart of FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the process step part substantially the same as 1st Embodiment. The hardware configuration of the operating state determination device according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment, as shown in FIG.
上記第1実施形態では積分値ΣPMnを比較することにより過渡状態であるか定常状態であるかを判別するのに対し、本第2実施形態では、現在の差分値ΔΣPMnから過去1周期分の差分値を積分した差分積分値ΣΔΣPMnに基づき過渡状態であるか定常状態であるかを判別する。 In the first embodiment, the integral value ΣPM n is compared to determine whether the current state is a transient state or a steady state. In the second embodiment, the current difference value ΔΣPM n is used for the past one cycle. Based on the difference integrated value ΣΔΣPM n obtained by integrating the difference values of the two, it is determined whether the current state is a transient state or a steady state.
具体的には、図5に示すように、ステップS10〜S40の処理の後、ステップS45において、現在の差分値ΔΣPMnから過去1周期分の差分値を加算して、差分値の1周期分の総和である差分積分値ΣΔΣPMn(ΔΣPM1+ΔΣPM2+・・・+ΔΣPMn-1+ΔΣPMn)を演算する。 Specifically, as shown in FIG. 5, after the process of step S10 to S40, in step S45, by adding the difference values for the past one period from the current difference value DerutashigumaPM n, one period of the difference value Is calculated as a difference integral value ΣΔΣPM n (ΔΣPM 1 + ΔΣPM 2 +... + ΔΣPM n-1 + ΔΣPM n ).
そして続くステップS50において、差分積分値ΣΔΣPMnの値が予め設定された所定の加速閾値γよりも大きいか否かを判定する。なお、加速閾値γは正の値である。そして、差分積分値ΣΔΣPMn>γであると判定された場合(S55:Yes)には、ステップS60にて車両状態が加速過渡状態であると判定する。 Then followed in step S50, it determines whether the value of the difference integrated values ShigumaderutashigumaPM n is greater than a predetermined acceleration threshold γ that is set in advance. The acceleration threshold γ is a positive value. If it is determined that the difference integral value ΣΔΣPM n > γ (S55: Yes), it is determined in step S60 that the vehicle state is an acceleration transient state.
差分積分値ΣΔΣPMn>γでないと判定された場合(S55:No)には、続くステップS75において、差分積分値ΣΔΣPMnの値が予め設定された所定の減速閾値δよりも小さいか否かを判定する。なお、減速閾値δは負の値である。そして、差分積分値ΣΔΣPMn<δであると判定された場合(S75:Yes)には、ステップS80にて車両状態が減速過渡状態であると判定する。また、差分積分値ΣΔΣPMn<δでないと判定された場合(S75:No)には、ステップS90にて車両状態が定常状態であると判定し、処理はメインルーチンに戻る。 When it is determined that the difference integral value ΣΔΣPM n > γ is not satisfied (S55: No), in the subsequent step S75, it is determined whether or not the value of the difference integral value ΣΔΣPM n is smaller than a predetermined deceleration threshold value δ. judge. The deceleration threshold δ is a negative value. If it is determined that the difference integral value ΣΔΣPM n <δ (S75: Yes), it is determined in step S80 that the vehicle state is a deceleration transient state. If it is determined that the difference integral value ΣΔΣPM n <δ is not satisfied (S75: No), it is determined in step S90 that the vehicle state is a steady state, and the process returns to the main routine.
以上により、本第2実施形態によれば、上記第1実施形態により発揮される効果に加え、次の効果が発揮される。すなわち、吸気圧検出センサ20の検出精度やノイズ等に起因した検出ばらつきが差分積分値ΣΔΣPMnに反映される度合いは、積分値ΣPMnに反映される度合いに比べて小さい。よって、判定精度低下をより一層抑制できる。
As described above, according to the second embodiment, in addition to the effects exhibited by the first embodiment, the following effects are exhibited. That is, the degree of detection variations due to the detection accuracy or noise of the intake air
(第3実施形態)
上記各実施形態では、1周期クランク角720°CAを所定数に分割してなる角度をクランク角間隔と定義し、その所定数を予め設定された値16に固定しているのに対し、本第3実施形態では、クランク角間隔を決定する前記所定数を可変にしている。このことは、1周期クランク角720°CA間の積分ステップ角(クランク角間隔)が可変であることを意味する。
(Third embodiment)
In each of the above embodiments, an angle obtained by dividing the one-cycle crank angle 720 ° CA into a predetermined number is defined as a crank angle interval, and the predetermined number is fixed to a preset value 16, whereas In the third embodiment, the predetermined number for determining the crank angle interval is variable. This means that the integration step angle (crank angle interval) between one cycle crank angle 720 ° CA is variable.
図6を用いて具体的に説明すると、本第3実施形態ではクランクシャフトの回転数が高いほど、つまりエンジン回転数が高いほど、所定数を小さく設定することにより積分ステップ角を大きくするように変化させている。
また、積分ステップ角を変化させるにあたり、ステップ状に変化させている。図6に示す例では、所定数を16、12、8の3段階にステップ状に変化させることにより、積分ステップ角(クランク角間隔)を45°CA、60°CA、90°CAの3段階にステップ状に変化させている。
Specifically, referring to FIG. 6, in the third embodiment, the integral step angle is increased by setting the predetermined number smaller as the crankshaft rotational speed is higher, that is, as the engine rotational speed is higher. It is changing.
Further, when the integration step angle is changed, it is changed stepwise. In the example shown in FIG. 6, the integration step angle (crank angle interval) is changed in three steps of 45 ° CA, 60 ° CA, and 90 ° CA by changing the predetermined number in three steps of 16, 12, and 8. It is changed step by step.
さらに、積分ステップ角をステップ状に変化させるにあたり、ヒステリシスを持たせている。具体的には、エンジン回転数が上昇するときにおける積分ステップ角を変化させるエンジン回転数の閾値に比べて、エンジン回転数が下降するときにおける閾値を小さく設定している。 Furthermore, hysteresis is provided when the integration step angle is changed stepwise. Specifically, the threshold value when the engine speed decreases is set smaller than the threshold value of the engine speed that changes the integration step angle when the engine speed increases.
ここで、クランク角間隔を決定する所定数をある値に固定すると、クランクシャフトの回転数が高い場合には、単位時間当たりに要求される積分値ΣPMnまたは差分積分値ΣΔΣPMnの比較回数が多くなり、ECU10の処理負担が大きくなってしまう。これに対し、本第3実施形態では上述の如くクランクシャフトの回転数が高いほどその所定数を小さく設定することにより積分ステップ角を大きくする。よって、クランクシャフトの回転数上昇にともなってECU10の処理負担が大きくなってしまうことを回避できる。
Here, when the predetermined number for determining the crank angle interval is fixed to a certain value, the number of comparisons of the integral value ΣPM n or the difference integral value ΣΔΣPM n required per unit time is determined when the rotation speed of the crankshaft is high. This increases the processing load on the
ここで、所定数を変化させた場合には、クランクシャフトが1周期クランク角以上回転した後でなければ積分値ΣPMnの変化に基づく判別を正確に行うことができない。この点に鑑み、本第3実施形態では、所定数をステップ状に変化させるにあたりヒステリシスを持たせる。そのため、クランクシャフトの回転数が微小変化することによって所定数が頻繁に変化してしまうことを防止することができ、上述の如く判別が正確に行えない期間が頻出することを抑制できる。 Here, in the case of changing the predetermined number, the crankshaft can not be accurately discriminated based on the change of the integral value [sum] Pm n only after the one rotation period crank angle or more. In view of this point, in the third embodiment, hysteresis is provided when the predetermined number is changed stepwise. Therefore, it is possible to prevent the predetermined number from frequently changing due to a minute change in the rotation speed of the crankshaft, and it is possible to suppress frequent occurrence of a period during which discrimination cannot be performed accurately as described above.
(他の実施形態)
上記各実施形態では内燃機関1が単気筒エンジンである場合を対象としているが、複数気筒のエンジンである場合を対象としてもよい。また、複数気筒の場合において、複数の気筒毎にスロットルバルブ6が設けられた独立吸気用のエンジンである場合を対象としてもよい。
(Other embodiments)
In each of the above embodiments, the case where the
また、上記各実施形態では内燃機関1が4サイクルエンジンである場合を対象としているが、2サイクルエンジンである場合を対象としてもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
Further, in each of the above embodiments, the case where the
As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.
1:内燃機関、2:燃焼室、10:ECU(電子制御装置)(過渡判別手段)、20:吸気圧検出センサ、30:クランク角検出センサ。 1: internal combustion engine, 2: combustion chamber, 10: ECU (electronic control unit) (transient determination means), 20: intake pressure detection sensor, 30: crank angle detection sensor.
Claims (14)
前記内燃機関のクランクシャフトの回転角度を検出するクランク角検出センサと、
前記吸気圧検出センサにより検出された吸気圧に基づき、前記内燃機関の運転が加減速する過渡状態であるか定常状態であるかを判別する過渡判別手段と、
を備え、
前記内燃機関の燃焼サイクルの1周期分に相当する前記回転角度を1周期クランク角と定義し、1周期クランク角を所定数に分割してなる角度をクランク角間隔と定義し、前記クランク角間隔毎に検出される前記吸気圧をPMと定義した場合に、
前記過渡判別手段は、前記吸気圧PMのうち現在の吸気圧PMnから過去1周期分の吸気圧を積分した積分値ΣPMnを算出するとともに、前記吸気圧PMnより前記クランク角間隔一つ分前に検出された吸気圧PMn-1から過去1周期分の吸気圧を積分した積分値ΣPMn-1を算出し、前記積分値ΣPMnの前記積分値ΣPMn-1に対する変化に基づき、前記過渡状態であるか前記定常状態であるかを判別することを特徴とする内燃機関の運転状態判別装置。 An intake pressure detection sensor for detecting the intake pressure taken into the combustion chamber of the internal combustion engine;
A crank angle detection sensor for detecting a rotation angle of a crankshaft of the internal combustion engine;
Transient determining means for determining whether the operation of the internal combustion engine is in a transient state in which the operation of the internal combustion engine is accelerated or decelerated or in a steady state based on the intake pressure detected by the intake pressure detection sensor;
With
The rotation angle corresponding to one cycle of the combustion cycle of the internal combustion engine is defined as one cycle crank angle, an angle obtained by dividing the one cycle crank angle into a predetermined number is defined as a crank angle interval, and the crank angle interval When the intake pressure detected every time is defined as PM,
Said transient determining means, one with, the crank angle interval from the intake pressure PM n calculates an integrated value [sum] Pm n obtained by integrating the intake pressure for the past one period from the current intake pressure PM n of the intake pressure PM min is calculated from the intake pressure PM n-1 which is detected integral value [sum] Pm n-1 obtained by integrating the intake pressure for the past one period before, based on changes to the integrated value [sum] Pm n-1 of the integral value [sum] Pm n An operation state determination device for an internal combustion engine that determines whether the state is the transient state or the steady state.
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2006
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