(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の１燃焼サイクル中の複数の異なる所定クランク角毎に吸気通路内の吸気圧を複数回検出する吸気圧検出手段と、
前記吸気圧検出手段で検出された吸気圧のうち同じクランク角における前回の吸気圧と今回の吸気圧との変化量のみに基づき、前記内燃機関の加減速状態または定常状態を判別する運転状態判別手段とを具備し、
前記所定クランク角は、吸気行程以外に設定することを特徴とする内燃機関の運転状態判別装置。
【請求項２】
前記吸気行程以外に設定する所定クランク角は、吸気行程を除いた圧縮行程、膨張（爆発）行程、排気行程に吸気圧検出が設定されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の運転状態判別装置。
【請求項３】
前記運転状態判別手段は、前記複数の異なる所定クランク角毎に対応する前回の吸気圧と今回の吸気圧との変化量を加算した値に基づき、前記内燃機関の加減速状態または定常状態を判別することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の運転状態判別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の運転状態を判別する内燃機関の運転状態判別装置に関し、例えば、燃料噴射量に反映することができる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関に吸入される空気量を調節するスロットルバルブのスロットル開度の変化量を検出することにより内燃機関の運転状態を判別し、例えば、燃料噴射量を補正するものが知られている。このときのスロットル開度は、スロットルバルブのスロットル軸に接続されたスロットル開度センサによって検出されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のように、スロットル開度がスロットル開度センサを用いて検出されるシステム構成であれば、そのスロットル開度の変化量に基づき、内燃機関の運転状態を知ることができる。
【０００４】
これに対して、高価なスロットル開度センサを省いた簡素化されたシステム構成によれば相当なコストダウンが期待できる。ここで、例えば、スロットル開度センサによるスロットル開度の変化量によらず内燃機関の運転状態を知るための代替えとしては、吸気圧の変化量が有効である。この吸気圧は、内燃機関の吸気→圧縮→膨張（爆発）→排気からなる各行程のうち、吸気行程で大きく変動することが知られている。このため、内燃機関の１燃焼サイクル中の吸気行程における所定の検出タイミングに対応して検出された吸気圧に基づく内燃機関の運転状態の判別によれば、変動が大きい分だけ変化量が大きく判別し易いと言えるが、反面、検出タイミングのばらつきによる変化量の誤差が大きくなって誤判別が起き易いという不具合があった。
【０００５】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、スロットル開度センサを有しない簡素化されたシステム構成において、内燃機関の運転状態を速やか、かつ正確に判別可能な内燃機関の運転状態判別装置の提供を課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の内燃機関の運転状態判別装置によれば、吸気圧検出手段で内燃機関の１燃焼サイクル中の複数の異なる所定クランク角毎に吸気通路内の吸気圧が複数回検出され、この吸気圧のうち同じクランク角における前回の吸気圧と今回の吸気圧との変化量のみに基づき、運転状態判別手段によって内燃機関の加減速状態または定常状態が判別される。このように、吸気圧の検出タイミングが内燃機関の１燃焼サイクル中に複数回あるため、内燃機関の運転状態が素早く判別される。所定クランク角が吸気行程以外、即ち、圧縮行程、膨張（爆発）行程または排気行程に設定される。そして、吸気圧検出が圧縮行程、膨張（爆発）行程または排気行程に設定されることで、吸気圧の検出タイミングのばらつきによる変化量の誤差が、吸気行程の場合に比べて少なくでき、内燃機関の運転状態が正確に判別される。
【０００７】
請求項２の内燃機関の運転状態判別装置によれば、前記吸気行程以外に設定する所定クランク角は、吸気行程を除いた圧縮行程、膨張（爆発）行程、排気行程に吸気圧検出が設定されるから、吸気圧の検出タイミングのばらつきによる変化量の誤差を少なくでき、これにより、スロットル開度センサを有しない簡素化されたシステム構成であっても、内燃機関が加減速状態または定常状態にあるかを正確に判別することができる。
【０００９】
請求項３の内燃機関の運転状態判別装置における運転状態判別手段では、複数の異なる所定クランク角毎に対応する前回の吸気圧と今回の吸気圧との変化量を加算した値に基づき、内燃機関の加減速状態または定常状態が判別される。このように、変化量が加算された値によれば、内燃機関の運転状態の判別がより正確になると共に、それに応じた適切な燃料噴射補正係数が得られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００１１】
図１は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の運転状態判別装置が適用された内燃機関及びその周辺機器を示す概略構成図である。
【００１２】
図１において、１は単気筒の水冷式内燃機関（エンジン）であり、内燃機関１の吸気通路２にはエアクリーナ３からの空気が導入される。この吸気通路２途中には、図示しないアクセルペダルの操作に連動して開閉されるスロットルバルブ１１が設けられている。このスロットルバルブ１１が開閉されることにより、吸気通路２への吸気量（吸入空気量）が調節される。また、この吸気量と同時に、内燃機関１には吸気ポート４の近傍で吸気通路２に設けられたインジェクタ（燃料噴射弁）５から燃料が噴射供給される。そして、所定の燃料量及び吸気量からなる混合気が吸気バルブ６を介して燃焼室７内に吸入される。
【００１３】
また、吸気通路２途中に設けられたスロットルバルブ１１の下流側には、吸気通路２内の吸気圧ＰＭを検出する吸気圧センサ２１が設けられている。そして、内燃機関１のクランクシャフト１２にはその回転に伴うクランク角〔°ＣＡ(Crank Angle）〕を検出するクランク角センサ２２が設けられている。このクランク角センサ２２で検出されるクランク角に応じて内燃機関１の機関回転速度ＮＥが算出される。更に、内燃機関１には、冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ２３が設けられている。
【００１４】
また、内燃機関１の燃焼室７内に向けて点火プラグ１３が配設されている。この点火プラグ１３にはクランク角センサ２２で検出されるクランク角に同期して後述のＥＣＵ（Electronic Control Unit:電子制御ユニット）３０から出力される点火指令信号に基づき点火コイル／イグナイタ１４からの高電圧が印加され、燃焼室７内の混合気に対する点火燃焼が行われる。このように、燃焼室７内の混合気が燃焼（膨張）され駆動力が得られ、この燃焼後の排気ガスは、排気バルブ８を介して排気マニホールドから排気通路９に導出され外部に排出される。
【００１５】
ＥＣＵ３０は、周知の各種演算処理を実行する中央処理装置としてのＣＰＵ３１、制御プログラムを格納したＲＯＭ３２、各種データを格納するＲＡＭ３３、Ｂ／Ｕ（バックアップ）ＲＡＭ３４、入出力回路３５及びそれらを接続するバスライン３６等からなる論理演算回路として構成されている。このＥＣＵ３０には、吸気圧センサ２１からの吸気圧ＰＭ、クランク角センサ２２からのクランク角、水温センサ２３からの冷却水温ＴＨＷ等が入力されている。これら各種センサ情報に基づくＥＣＵ３０からの出力信号に基づき、燃料噴射時期及び燃料噴射量に関連するインジェクタ５、点火プラグ１３の点火時期に関連する点火コイル／イグナイタ１４等が適宜、制御される。
【００１６】
次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の運転状態判別装置で使用されているＥＣＵ３０内のＣＰＵ３１における内燃機関の運転状態に応じた燃料噴射補正係数演算の処理手順を示す図２のフローチャートに基づき、図３を参照して説明する。なお、この燃料噴射補正係数演算ルーチンはクランク角センサ２２からのクランク角信号に同期した割込毎にＣＰＵ３１にて繰返し実行される。
【００１７】
ここで、図３は内燃機関１の加速状態における吸気圧〔ｋＰａ：キロパスカル〕の遷移状態を示すタイムチャートである。そして、内燃機関１の減速状態における吸気圧〔ｋＰａ〕の遷移状態を示すタイムチャートは、加速状態と逆の負圧側への遷移であるため省略する。なお、図２に示すＰＭｎ，ΔＰＭｎのｎは１，２，３、即ち、ＰＭ１，ΔＰＭ１，ＰＭ２，ΔＰＭ２，ＰＭ３，ΔＰＭ３を表わし、図３に示すように、所定クランク角は基準クランク角に対して内燃機関１の吸気行程以外で圧縮行程におけるα〔°ＣＡ〕、膨張（爆発）行程におけるβ〔°ＣＡ〕、排気行程におけるγ〔°ＣＡ〕にそれぞれ、即ち、１燃焼サイクル中の３つの異なる所定クランク角毎に設定されている。
【００１８】
図２において、まず、ステップＳ１０１で、吸気圧ＰＭｎの検出タイミングであるかが判定される。ここでは、図３に示す吸気圧ＰＭ１（ＰＭ１Ｏ），ＰＭ２（ＰＭ２Ｏ），ＰＭ３（ＰＭ３Ｏ）の検出タイミングである所定クランク角α，β，γ〔°ＣＡ〕のうちの何れかであるかが判定される。ステップＳ１０１の判定条件が成立せず、即ち、吸気圧ＰＭｎの検出タイミングである所定クランク角α，β，γ〔°ＣＡ〕以外であるときには何もすることなく、本ルーチンを終了する。
【００１９】
一方、ステップＳ１０１の判定条件が成立、即ち、吸気圧ＰＭｎの検出タイミングである所定クランク角α，β，γ〔°ＣＡ〕のうちの何れかであるときにはステップＳ１０２に移行し、吸気圧ＰＭｎが読込まれる。次にステップＳ１０３に移行して、ステップＳ１０２で読込まれた今回の吸気圧ＰＭｎからＲＡＭ３３内に格納されている前回の吸気圧ＰＭｎＯが減算され吸気圧偏差ΔＰＭｎが算出される。
【００２０】
次にステップＳ１０４に移行して、ステップＳ１０３で算出された吸気圧偏差ΔＰＭｎが加速判定のためのプラス側の閾値Ａ以上であるかが判定される。つまり、図３に示す吸気圧偏差ΔＰＭｎがプラス側の閾値Ａ以上とプラス側に大きく変化しているかが判定される。ステップＳ１０４の判定条件が成立、即ち、吸気圧偏差ΔＰＭｎがプラス側の閾値Ａ以上とプラス側に大きく変化しているときにはステップＳ１０５に移行し、後述の内燃機関１の加速状態に応じた燃料噴射補正係数演算処理が実行される。
【００２１】
一方、ステップＳ１０４の判定条件が成立せず、即ち、吸気圧偏差ΔＰＭｎがプラス側の閾値Ａ未満であるときにはステップＳ１０６に移行し、吸気圧偏差ΔＰＭｎが減速判定のためのマイナス側の閾値Ｂ以下であるかが判定される。ステップＳ１０６の判定条件が成立、即ち、吸気圧偏差ΔＰＭｎがマイナス側の閾値Ｂ以下とマイナス側に大きく変化しているときにはステップＳ１０７に移行し、後述の内燃機関１の減速状態に応じた燃料噴射補正係数演算処理が実行される。
【００２２】
一方、ステップＳ１０６の判定条件が成立せず、即ち、吸気圧偏差ΔＰＭｎがマイナス側の閾値Ｂよりプラス側であり、つまり、吸気圧偏差ΔＰＭｎがプラス側の閾値Ａとマイナス側の閾値Ｂとの間で変化しているときにはステップＳ１０８に移行し、後述の内燃機関１の定常状態に応じた燃料噴射補正係数演算処理が実行される。ステップＳ１０５またはステップＳ１０７またはステップＳ１０８による処理ののちステップＳ１０９に移行し、今回の吸気圧ＰＭｎがＲＡＭ３３内に格納され前回の吸気圧ＰＭｎＯが更新され、本ルーチンを終了する。
【００２３】
なお、本ルーチンによる処理ののち、図示しないメインルーチンにて周知のように、内燃機関１の機関回転速度ＮＥ及び負荷としての吸気圧ＰＭｎに基づき算出された基本燃料噴射量が、後述の内燃機関１の加減速状態や定常状態に応じた各燃料噴射補正係数を用いて補正され、実際にインジェクタ５から噴射供給される燃料噴射量が調節される。
【００２４】
次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の運転状態判別装置で使用されているＥＣＵ３０内のＣＰＵ３１における内燃機関１の加速状態に応じた燃料噴射補正係数演算の処理手順を示す図４のフローチャートに基づいて説明する。
【００２５】
図４において、ステップＳ２０１では、所定の変換ゲインＣと機関回転速度ＮＥや冷却水温ＴＨＷ等のパラメータによって設定される補正値Ｄとが吸気圧偏差ΔＰＭｎに乗算され加速増量補正係数ＦＡＣＣが算出される。次にステップＳ２０２に移行して、所定の変換ゲインＥと機関回転速度ＮＥや冷却水温ＴＨＷ等のパラメータによって設定される補正値Ｆとが吸気圧偏差ΔＰＭｎに乗算され非同期噴射補正係数ＴＩＡＳＹが算出され、本ルーチンを終了する。
【００２６】
次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の運転状態判別装置で使用されているＥＣＵ３０内のＣＰＵ３１における内燃機関１の減速状態に応じた燃料噴射補正係数演算の処理手順を示す図５のフローチャートに基づいて説明する。
【００２７】
図５において、ステップＳ３０１では、吸気圧偏差ΔＰＭｎがマイナス側の閾値Ｇ以下であるかが判定される。このマイナス側の閾値Ｇは、図２のステップＳ１０６におけるマイナス側の閾値Ｂよりマイナス側に大きく設定されている。ステップＳ３０１の判定条件が成立、即ち、吸気圧偏差ΔＰＭｎがマイナス側の閾値Ｇ以下とマイナス側に大きく変化しているときにはステップＳ３０２に移行し、内燃機関１が極端な減速状態にあるとして燃料カットが実行され、本ルーチンを終了する。
【００２８】
一方、ステップＳ３０１の判定条件が成立せず、即ち、吸気圧偏差ΔＰＭｎがマイナス側の閾値Ｇよりプラス側であり、それほどマイナス側に大きく変化していないときにはステップＳ３０３に移行し、通常の減速状態にあるとして所定の変換ゲインＨと機関回転速度ＮＥや冷却水温ＴＨＷ等のパラメータによって設定される補正値Ｉとが吸気圧偏差ΔＰＭｎに乗算され減速減量補正係数ＦＤＥＣが算出され、本ルーチンを終了する。
【００２９】
次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の運転状態判別装置で使用されているＥＣＵ３０内のＣＰＵ３１における内燃機関１の定常状態に応じた燃料噴射補正係数演算の処理手順を示す図６のフローチャートに基づいて説明する。
【００３０】
図６において、まず、ステップＳ４０１で、燃料カット中であるかが判定される。ステップＳ４０１の判定条件が成立、即ち、このとき燃料カット中であれば燃料カットからの復帰処理が実行される。一方、ステップＳ４０１の判定条件が成立せず、即ち、燃料カット中でないときにはステップＳ４０２がスキップされる。
【００３１】
次にステップＳ４０３に移行して、このときＲＡＭ３３内に格納されている加速増量補正係数ＦＡＣＣが「０（零）」より大きいかが判定される。ステップＳ４０３の判定条件が成立、即ち、加速増量補正係数ＦＡＣＣが「０」より大きいときにはステップＳ４０４に移行し、所定のゲインＪが加速増量補正係数ＦＡＣＣに乗算され、更に機関回転速度ＮＥや冷却水温ＴＨＷ等のパラメータによって設定される補正係数Ｋが減算され、加速増量補正係数ＦＡＣＣが更新される。一方、ステップＳ４０３の判定条件が成立せず、即ち、加速増量補正係数ＦＡＣＣが「０」であるときにはステップＳ４０４がスキップされる。
【００３２】
次にステップＳ４０５に移行して、このときＲＡＭ３３内に格納されている減速減量補正係数ＦＤＥＣが「０（零）」より大きいかが判定される。ステップＳ４０５の判定条件が成立、即ち、減速減量補正係数ＦＤＥＣが「０」より大きいときにはステップＳ４０６に移行し、所定のゲインＬが減速減量補正係数ＦＤＥＣに乗算され、更に機関回転速度ＮＥや冷却水温ＴＨＷ等のパラメータによって設定される補正係数Ｍが減算され、減速減量補正係数ＦＤＥＣが更新されたのち、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ４０５の判定条件が成立せず、即ち、減速減量補正係数ＦＤＥＣが「０」であるときにはステップＳ４０６がスキップされ、本ルーチンを終了する。
【００３３】
このように、本実施例の内燃機関の運転状態判別装置は、内燃機関１の１燃焼サイクル中の複数の異なる所定クランク角毎、即ち、基準クランク角〔°ＣＡ〕に対してα，β，γ〔°ＣＡ〕毎に吸気通路２内の吸気圧ＰＭｎ（ｎ＝１，２，３）を検出する吸気圧センサ２１及びＥＣＵ３０にて達成される吸気圧検出手段と、前記吸気圧検出手段で検出された吸気圧のうち同じクランク角となるα，β，γ〔°ＣＡ〕の何れかにおける前回の吸気圧ＰＭｎＯと今回の吸気圧ＰＭｎとの変化量ΔＰＭｎに基づき、内燃機関１の加減速状態または定常状態を判別するＥＣＵ３０にて達成される運転状態判別手段とを具備するものである。
【００３４】
つまり、内燃機関１の１燃焼サイクル中の複数の異なる所定クランク角α，β，γ〔°ＣＡ〕のうち、最初の検出タイミングに対応するクランク角で吸気通路２内の吸気圧ＰＭｎが検出される。このようにして検出された前回の吸気圧ＰＭｎＯと同じクランク角における今回の吸気圧ＰＭｎとの変化量ΔＰＭｎに基づいて内燃機関１の加減速状態または定常状態が判別される。このように、吸気圧の検出タイミングが内燃機関１の１燃焼サイクル中に複数回あるため、内燃機関１の運転状態を素早く判別することができる。
【００３５】
また、本実施例の内燃機関の運転状態判別装置の所定クランク角としてのα，β，γ〔°ＣＡ〕は、吸気行程以外の圧縮行程、膨張（爆発）行程、排気行程にそれぞれ設定するものである。つまり、吸気行程を除いた圧縮行程、膨張（爆発）行程、排気行程に吸気圧の検出タイミングが設定されることで、吸気圧の検出タイミングのばらつきによる変化量の誤差を少なくできる。これにより、スロットル開度センサを有しない簡素化されたシステム構成であっても、内燃機関１が加減速状態または定常状態にあるかを正確に判別することができる。
【００３６】
ところで、上記実施例では、内燃機関１の１燃焼サイクル中のα，β，γ〔°ＣＡ〕毎に検出される吸気圧ＰＭ１，ＰＭ２，ＰＭ３のうち、最初の検出タイミングで検出された吸気圧の変化量ΔＰＭ１，ΔＰＭ２，ΔＰＭ３に基づき内燃機関１の加減速状態または定常状態が判別されているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、各吸気圧の変化量を加算した値に基づき判別するようにしてもよい。
【００３７】
このような内燃機関の運転状態判別装置は、ＥＣＵ３０にて達成される運転状態判別手段が複数の異なる所定クランク角毎、即ち、基準クランク角〔°ＣＡ〕に対してα，β，γ〔°ＣＡ〕毎に対応する前回の吸気圧ＰＭｎＯと今回の吸気圧ＰＭｎとの変化量ΔＰＭｎを加算した値に基づき、内燃機関１の加減速状態または定常状態を判別するものであり、この場合には、内燃機関１の運転状態の判別が多少遅れるが、判別がより正確になると共に、加算された変化量に応じた適切な燃料噴射補正係数が得られるという効果が期待できる。
【００３８】
次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の運転状態判別装置で使用されているＥＣＵ３０内のＣＰＵ３１における内燃機関の運転状態に応じた燃料噴射補正係数演算の処理手順の上述の図２に代わる変形例を示す図７のフローチャートに基づいて説明する。なお、この燃料噴射補正係数演算ルーチンはクランク角センサ２２からのクランク角信号に同期した割込毎にＣＰＵ３１にて繰返し実行される。
【００３９】
図７において、ステップＳ５０１で、吸気圧ＰＭが読込まれる。次にステップＳ５０２に移行して、ステップＳ５０１で読込まれた吸気圧ＰＭがＲＡＭ３３内の最新吸気圧記憶領域に吸気圧ＰＭ１として格納される。次にステップＳ５０３に移行して、加減速状態判定タイミングであるかが判定される。この加減速状態判定タイミングとは、内燃機関１の１燃焼サイクル中で予め設定された複数の異なる所定クランク角をいう。ステップＳ５０３の判定条件が成立せず、即ち、加減速状態判定タイミングでないときには何もすることなく、本ルーチンを終了する。
【００４０】
一方、ステップＳ５０３の判定条件が成立、即ち、加減速状態判定タイミングであるときにはステップＳ５０４に移行し、ステップＳ５０２でＲＡＭ３３内の最新吸気圧記憶領域に格納された吸気圧ＰＭ１から前回の加減速状態判定タイミングで判定に用いられたのちＲＡＭ３３内の前回吸気圧記憶領域に格納されている吸気圧ＰＭ２が減算され吸気圧偏差ΔＰＭが算出される。次にステップＳ５０５に移行して、ステップＳ５０４で算出された吸気圧偏差ΔＰＭが加速判定のためのプラス側の閾値Ｐ以上であるかが判定される。ステップＳ５０５の判定条件が成立、即ち、吸気圧偏差ΔＰＭがプラス側の閾値Ｐ以上とプラス側に大きく変化しているときにはステップＳ５０６に移行し、上述の図４による内燃機関１の加速状態に応じた燃料噴射補正係数演算処理が実行される。なお、本変形例における吸気圧偏差ΔＰＭは、図４における吸気圧偏差ΔＰＭｎに対応している。
【００４１】
一方、ステップＳ５０５の判定条件が成立せず、即ち、吸気圧偏差ΔＰＭがプラス側の閾値Ｐ未満であるときにはステップＳ５０７に移行し、吸気圧偏差ΔＰＭが減速判定のためのマイナス側の閾値Ｑ以下であるかが判定される。ステップＳ５０７の判定条件が成立、即ち、吸気圧偏差ΔＰＭがマイナス側の閾値Ｑ以下とマイナス側に大きく変化しているときにはステップＳ５０８に移行し、上述の図５による内燃機関１の減速状態に応じた燃料噴射補正係数演算処理が実行される。なお、本変形例における吸気圧偏差ΔＰＭは、図５における吸気圧偏差ΔＰＭｎに対応している。
【００４２】
一方、ステップＳ５０７の判定条件が成立せず、即ち、吸気圧偏差ΔＰＭがマイナス側の閾値Ｑよりプラス側であり、つまり、吸気圧偏差ΔＰＭがプラス側の閾値Ｐとマイナス側の閾値Ｑとの間で変化しているときにはステップＳ５０９に移行し、上述の図６による内燃機関１の定常状態に応じた燃料噴射補正係数演算処理が実行される。ステップＳ５０６またはステップＳ５０８またはステップＳ５０９による処理ののちステップＳ５１０に移行し、ＲＡＭ３３内の最新吸気圧記憶領域に格納された吸気圧ＰＭ１が前回吸気圧記憶領域に吸気圧ＰＭ２として格納され、本ルーチンを終了する。
【００４３】
なお、本ルーチンによる処理ののち、図示しないメインルーチンにて周知のように、内燃機関１の機関回転速度ＮＥ及び負荷としての吸気圧ＰＭに基づき算出された基本燃料噴射量が、上述の内燃機関１の加減速状態や定常状態に応じた各燃料噴射補正係数を用いて同様に補正され、実際にインジェクタ５から噴射供給される燃料噴射量が調節される。
【００４４】
このように、本変形例の内燃機関の運転状態判別装置は、内燃機関１の１燃焼サイクル中の複数の異なる所定クランク角毎、即ち、所定クランク角毎に常時、吸気通路２内の吸気圧ＰＭを検出する吸気圧センサ２１及びＥＣＵ３０にて達成される吸気圧検出手段と、前記吸気圧検出手段で検出された吸気圧のうち同じクランク角タイミングにおける前回の吸気圧ＰＭ２と今回の吸気圧ＰＭ１との変化量ΔＰＭに基づき、内燃機関１の加減速状態または定常状態を判別するＥＣＵ３０にて達成される運転状態判別手段とを具備するものである。
【００４５】
つまり、内燃機関１の１燃焼サイクル中の複数の異なるクランク角信号に同期した割込毎に常時、検出された吸気圧ＰＭのうち、最初の検出タイミングに対応するクランク角で吸気通路２内の吸気圧ＰＭ２が検出される。このようにして検出された前回の吸気圧ＰＭ２と同じクランク角タイミングにおける今回の吸気圧ＰＭ１との変化量ΔＰＭに基づいて内燃機関１の加減速状態または定常状態が判別される。このように、吸気圧の検出タイミングが内燃機関１の１燃焼サイクル中の同じクランク角タイミングであるため、内燃機関１の運転状態を正確に判別することができる。
【００４６】
次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の運転状態判別装置で使用されているＥＣＵ３０内のＣＰＵ３１における内燃機関の運転状態に応じた燃料噴射補正係数演算の処理手順の上述の図２に代わる他の変形例を示す図８のフローチャートに基づいて説明する。なお、この燃料噴射補正係数演算ルーチンはクランク角センサ２２からのクランク角信号に同期した割込毎にＣＰＵ３１にて繰返し実行される。
【００４７】
図８において、ステップＳ６０１で、吸気圧ＰＭが読込まれる。次にステップＳ６０２に移行して、ステップＳ６０１で読込まれた吸気圧ＰＭがＲＡＭ３３内の最新吸気圧記憶領域に吸気圧ＰＭＸとして格納される。次にステップＳ６０３に移行して、Ｎ信号割込タイミングであるかが判定される。このＮ信号割込タイミングとは、クランク角センサ２２から所定クランク角毎に出力されるＮ信号の割込タイミングをいう。ステップＳ６０３の判定条件が成立せず、即ち、Ｎ信号割込タイミングでないときには何もすることなく、本ルーチンを終了する。
【００４８】
一方、ステップＳ６０３の判定条件が成立、即ち、Ｎ信号割込タイミングであるときにはステップＳ６０４に移行し、Ｎ信号の順番を表わすＮナンバーを記憶値（前回値）に「＋１」加算され、新しいＮナンバーとされる。次にステップＳ６０５に移行して、Ｎナンバーが所定値Ｒに等しいかが判定される。ステップＳ６０５の判定条件が成立、即ち、Ｎナンバーが所定値Ｒに等しいときには、内燃機関１の位相が１燃焼サイクル経過したとしてＮナンバーが初期値「０」に戻される。なお、ステップＳ６０５の判定条件が成立せず、即ち、Ｎナンバーが所定値Ｒに等しくないときにはステップＳ６０６がスキップされる。
【００４９】
次にステップＳ６０７に移行して、ステップＳ６０２で格納されている吸気圧ＰＭＸがＮナンバー更新時、即ち、内燃機関１の１燃焼サイクル中で予め設定された所定クランク角時の吸気圧ＰＭＮとしてＲＡＭ３３内の記憶領域に格納される。次にステップＳ６０８に移行して、Ｎナンバーが加減速判定タイミングに対応する所定値Ｓに等しいかが判定される。この加減速状態判定タイミングとは、内燃機関１の１燃焼サイクル中で予め設定された複数の異なる所定クランク角をいう。ステップＳ６０８の判定条件が成立せず、即ち、Ｎナンバーが所定値Ｓに等しくないときには何もすることなく、本ルーチンを終了する。
【００５０】
一方、ステップＳ６０８の判定条件が成立、即ち、Ｎナンバーが所定値Ｓに等しいときにはステップＳ６０９に移行し、今回の吸気圧ＰＭＳから前回の吸気圧ＰＭＳＯが減算され吸気圧偏差ΔＰＭＳが算出される。次にステップＳ６１０に移行して、ステップＳ６０９で算出された吸気圧偏差ΔＰＭＳが加速判定のためのプラス側の閾値Ｔ以上であるかが判定される。ステップＳ６１０の判定条件が成立、即ち、吸気圧偏差ΔＰＭＳがプラス側の閾値Ｔ以上とプラス側に大きく変化しているときにはステップＳ６１１に移行し、上述の図４による内燃機関１の加速状態に応じた燃料噴射補正係数演算処理が実行される。なお、本変形例における吸気圧偏差ΔＰＭＳは、図４における吸気圧偏差ΔＰＭｎに対応している。
【００５１】
一方、ステップＳ６１０の判定条件が成立せず、即ち、吸気圧偏差ΔＰＭＳがプラス側の閾値Ｔ未満であるときにはステップＳ６１２に移行し、吸気圧偏差ΔＰＭＳが減速判定のためのマイナス側の閾値Ｕ以下であるかが判定される。ステップＳ６１２の判定条件が成立、即ち、吸気圧偏差ΔＰＭＳがマイナス側の閾値Ｕ以下とマイナス側に大きく変化しているときにはステップＳ６１３に移行し、上述の図５による内燃機関１の減速状態に応じた燃料噴射補正係数演算処理が実行される。なお、本変形例における吸気圧偏差ΔＰＭＳは、図５における吸気圧偏差ΔＰＭｎに対応している。
【００５２】
一方、ステップＳ６１２の判定条件が成立せず、即ち、吸気圧偏差ΔＰＭＳがマイナス側の閾値Ｕよりプラス側であり、つまり、吸気圧偏差ΔＰＭＳがプラス側の閾値Ｔとマイナス側の閾値Ｕとの間で変化しているときにはステップＳ６１４に移行し、上述の図６による内燃機関１の定常状態に応じた燃料噴射補正係数演算処理が実行される。ステップＳ６１１またはステップＳ６１３またはステップＳ６１４による処理ののちステップＳ６１５に移行し、今回の吸気圧ＰＭＳがＲＡＭ３３内の吸気圧記憶領域に前回の吸気圧ＰＭＳＯとして格納され、本ルーチンを終了する。
【００５３】
なお、本ルーチンによる処理ののち、図示しないメインルーチンにて周知のように、内燃機関１の機関回転速度ＮＥ及び負荷としての吸気圧ＰＭに基づき算出された基本燃料噴射量が、上述の内燃機関１の加減速状態や定常状態に応じた各燃料噴射補正係数を用いて同様に補正され、実際にインジェクタ５から噴射供給される燃料噴射量が調節される。
【００５４】
このように、本変形例の内燃機関の運転状態判別装置は、内燃機関１の１燃焼サイクル中の複数の異なる所定クランク角毎、即ち、所定クランク角毎に常時、吸気通路２内の吸気圧ＰＭを検出する吸気圧センサ２１及びＥＣＵ３０にて達成される吸気圧検出手段と、前記吸気圧検出手段で検出された吸気圧のうち同じクランク角タイミングにおける前回の吸気圧ＰＭＳＯと今回の吸気圧ＰＭＳとの変化量ΔＰＭＳに基づき、内燃機関１の加減速状態または定常状態を判別するＥＣＵ３０にて達成される運転状態判別手段とを具備するものである。
【００５５】
つまり、内燃機関１の１燃焼サイクル中の複数の異なるクランク角信号に同期した割込毎に常時、検出された吸気圧ＰＭのうち、最初の検出タイミングに対応するクランク角で吸気通路２内の吸気圧ＰＭＳＯが検出される。このようにして検出された前回の吸気圧ＰＭＳＯと同じクランク角タイミングにおける今回の吸気圧ＰＭＳとの変化量ΔＰＭＳに基づいて内燃機関１の加減速状態または定常状態が判別される。このように、吸気圧の検出タイミングが内燃機関１の１燃焼サイクル中の同じクランク角タイミングであるため、内燃機関１の運転状態を正確に判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の運転状態判別装置が適用された内燃機関及びその周辺機器を示す概略構成図である。
【図２】  図２は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の運転状態判別装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける内燃機関の運転状態に応じた燃料噴射補正係数演算の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】  図３は図２の処理に対応する内燃機関の加速状態における吸気圧の遷移状態を示すタイムチャートである。
【図４】  図４は図２における内燃機関の加速状態に応じた燃料噴射補正係数演算の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】  図５は図２における内燃機関の減速状態に応じた燃料噴射補正係数演算の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】  図６は図２における内燃機関の定常状態に応じた燃料噴射補正係数演算の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】  図７は図２に代わる燃料噴射補正係数演算の処理手順の変形例を示すフローチャートである。
【図８】  図８は図２に代わる燃料噴射補正係数演算の処理手順の他の変形例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  内燃機関
２  吸気通路
２１  吸気圧センサ
２２  クランク角センサ
３０  ＥＣＵ（電子制御ユニット）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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