(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランク軸の回転に同期して所定のクランク角で第１の信号を出力するクランク角センサと、
内燃機関のスロットル開度を検出して第２の信号を出力するスロットル開度センサと、
前記クランク角センサから出力される第１の信号、ならびに前記スロットル開度センサから出力される第２の信号から燃料の基本噴射量を算出する基本噴射量算出手段とを備え、内燃機関に供給する燃料量を制御する内燃機関用制御装置であって、
前記スロットル開度センサから出力される第２の信号の値、ならびに過去の前記スロットル開度センサから出力された第２の信号の値を比較し、両者の差分が予め設定された所定の第１範囲にあるとき、過去の前記スロットル開度センサから出力された第２の信号の値を保持し、保持値を設定するスロットル開度値保持手段と、
前記スロットル開度値保持手段により保持値を設定してから所定の第１期間経過後、前記スロットル開度センサから出力される第２の信号の値、ならびに前記スロットル開度値保持手段により設定された保持値を比較し、両者の差分が予め設定された所定の第２範囲にあるとき、前記基本噴射量算出手段により算出された基本噴射量を補正して燃料噴射量を決定する燃料噴射量決定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関用制御装置。
【請求項２】
前記スロットル開度値保持手段は、前記所定の第１期間内に、前記スロットル開度センサから出力される第２の信号の値が過去の前記スロットル開度センサから出力された第２の信号の値よりも小さいとき、保持値の設定を取り消すことを特徴とする請求項１記載の内燃機関用制御装置。
【請求項３】
前記スロットル開度値保持手段は、前記所定の第１期間経過後、前記スロットル開度センサから出力される第２の信号の値、ならびに前記スロットル開度値保持手段により設定された保持値を比較し、両者の差分が予め設定された所定の第２範囲にないとき、保持値の設定を取り消すことを特徴とする請求項１記載の内燃機関用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関用制御装置に関し、特に内燃機関（以下、「内燃機関」をエンジンという）に供給する燃料量を制御するエンジン用制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種のエンジン用制御装置では、吸入空気量とエンジン回転速度とをパラメータとして基本噴射量を算出し、この基本噴射量を温度等の各種補正項で補正して燃料噴射量を決定するものが知られている。上記吸入空気量として、スロットル開度とエンジン回転速度とから推定するものがあり、この方式は構造の簡略化が図れ、コスト的に優れており、かつ故障が少ないなどの利点から種々のエンジンに採用されている。
【０００３】
また、上述したエンジン用制御装置においては、電気信号に対するノイズ等を考慮してスロットル開度センサのＡ／Ｄ変換値のいわゆるなまし値と称される所定値を設定し、加速や減速を判定するために上記なまし値の変化量が所定値を越えた場合に加速や減速を判定する方法が採られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のエンジン用制御装置は、加減速時の排気空燃比を理論空燃比に保持する必要から、加減速の判定を精度よく行う必要があり、スロットル開度センサのＡ／Ｄ変換値から加減速判定用のなまし値を算出し、加速補正においては、なまし値の差分によりスロットル開度変化を求めて加速を検出し、その開度変化に応じて加速補正を行っていた。
【０００５】
ところが、スロットル開度センサのＡ／Ｄ変換値のノイズがのらない程度にスロットル開度差分を求めると、例えば図４に示すように、極めてゆっくりスロットルを開く緩加速時において、スロットル開度変化により加速を検出することができず、基本噴射量の変化のみで燃料を噴射して円滑な加速が得られないので、ドライバビリティ(Drivability）が悪化するという不具合があった。
【０００６】
また、例えば図５に示すように、通常加速時においても、加速初期には緩加速時と同様にスロットル開度変化により加速を検出することができないため、加速補正が行われず円滑な加速が得られないので、ドライバビリティが悪化するという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、緩加速時および加速初期においてスロットル開度変化による加速を確実に検出するエンジン用制御装置を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、円滑な加速が得られ、ドライバビリティを向上するエンジン用制御装置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、緩加速が開始されるか否かの緩加速判定の精度を高めてスロットル開度の変化量に対して適切な噴射量の制御を行うエンジン用制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載のエンジン用制御装置によると、スロットル開度値保持手段により、スロットル開度センサから出力される第２の信号の値と、過去のスロットル開度センサから出力された第２の信号の値とを比較し、両者の差分が予め設定された所定の第１範囲にあるとき、過去のスロットル開度センサから出力された第２の信号の値を保持し、保持値を設定する。また、燃料噴射量決定手段により、スロットル開度値保持手段により保持値を設定してから所定の第１期間経過後、スロットル開度センサから出力される第２の信号の値と、スロットル開度値保持手段により設定された保持値とを比較し、両者の差分が予め設定された所定の第２範囲にあるとき、基本噴射量算出手段により算出された基本噴射量を補正して燃料噴射量を決定する。
【０００９】
このため、スロットル開度センサから出力される第２の信号の値を算出し、ノイズによるによる振れを除去した後、スロットルの微小な開度変化を検出する緩加速開始判定のロジックにより、従来の加速補正ロジックでは加速を検出することができなかった、極めてゆっくりスロットルを開く緩加速時および加速初期において、スロットル開度変化による加速を確実に検出し、基本噴射量を補正して燃料噴射量を決定することにより円滑な加速が得られ、ドライバビリティを向上することができる。
【００１０】
本発明の請求項２記載のエンジン用制御装置によると、スロットル開度値保持手段により、所定の第１期間内に、スロットル開度センサから出力される第２の信号の値が過去のスロットル開度センサから出力された第２の信号の値よりも小さいとき、保持値の設定を取り消すので、緩加速が開始されるか否かの緩加速判定の精度を高めてスロットル開度の変化量に対して適切な噴射量の制御を行うことができる。
【００１１】
本発明の請求項３記載のエンジン用制御装置によると、スロットル開度値保持手段により、所定の第１期間経過後、スロットル開度センサから出力される第２の信号の値と、スロットル開度値保持手段により設定された保持値とを比較し、両者の差分が予め設定された所定の第２範囲にないとき、保持値の設定を取り消すので、緩加速が開始されるか否かの緩加速判定の精度を高めてスロットル開度の変化量に対して適切な噴射量の制御を行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す実施例を図面に基づいて説明する。
本発明の一実施例によるエンジン用制御装置の電気的構成を図３に示す。本実施例の制御装置は車両に搭載されるものであって、２気筒４ストロークエンジンの制御装置に本発明を適用した例である。
【００１３】
図３に示すように、本実施例の制御装置は、図示しないエンジンに設けられるセンサと、上記センサからの信号を入力して燃料噴射を行う制御回路１０と、この制御回路１０から出力される制御信号により制御されるアクチュエータとから構成されている。
上記のセンサとしては、クランク角を検出するクランク角センサ２０と、吸入空気量に対応したスロットル開度を検出するスロットル開度センサ３１とを備えている。
【００１４】
クランク角センサ２０は、シグナルロータ２１の回転を介してエンジンの図示しないクランク軸の回転を検出するセンサであり、点火時期等の情報を得るため、回転角を示すクランク角３６０°ＣＡ毎に第１の信号としての複数のパルス信号を出力する。シグナルロータ２１には、その外周に一体的に取り付けられるようにして第１および第２の突起２１ａ、２１ｂが設けられ、この突起２１ａおよび２１ｂの通過位置に近接してピックアップセンサ２２が固定的に設置される。このピックアップセンサ２２からは、シグナルロータ２１の回転に伴って突起２１ａおよび２１ｂが通過したときに、突起２１ａおよび２１ｂのそれぞれ先端に対応して正のパルス信号が発生され、また突起２１ａおよび２１ｂのそれぞれ後端に対応して負のパルス信号が発生される。これらのパルス信号は、制御回路１０の後述する波形整形回路１１に入力される。
【００１５】
スロットル開度センサ３１は、図示しないアクセルと連動してエンジンに空気を導入するための吸気経路を開閉して吸入空気量を制御する図示しないスロットルバルブの開度を検出するものであり、第２の信号としてのスロットル開度信号が制御回路１０の後述するＡ／Ｄ変換器１２に入力される。ここで、スロットル開度センサ３１から出力される信号は、クランク角センサ２０から出力されるパルス信号に同期して制御回路１０に入力される。
【００１６】
制御回路１０は、クランク角センサ２０から入力されるパルス信号を波形整形する波形整形回路１１と、スロットル開度センサ３１から入力されるアナログ信号をデジタル信号に変更するＡ／Ｄ変換器１２と、各信号情報よりアクチュエータを最適値に動作させるための演算および駆動信号を出力するマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）１３と、マイコン１３から入力される駆動信号に基づいてアクチュエータに制御信号を出力する噴射回路１４および１５とを備えている。
【００１７】
マイコン１３は、図示しないＣＰＵ（中央処理演算装置）、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を有している。ＲＯＭには制御プログラム、固定データなどが記憶されている。固定データとしては、目標空燃比に基づいて基本燃料噴射量を算出するための基本噴射時間マップなどがある。ＲＡＭには波形整形回路１１およびＡ／Ｄ変換器１２からの出力信号を処理した後のデータ、ＣＰＵで演算処理したデータなどが格納される。ＣＰＵでは上記ＲＯＭに記憶されている制御プログラムに従い、上記ＲＡＭに格納した各種データに基づいて燃料噴射量などを演算する。ここで、マイコン１３は、基本噴射量算出手段、スロットル開度値保持手段および燃料噴射量決定手段を構成している。
【００１８】
また、前記アクチュエータとしては、噴射回路１４および１５から入力される燃料噴射信号により最適な噴射位置で最適な燃料量を噴射する燃料噴射弁としてのインジェクタ４０および５０を備えている。
次に、上記構成をもつ本実施例のエンジン用制御装置の作動について、図１および図２を用いて説明する。ここで、図１に示すタイム図は、クランク角センサ２０から出力されるパルス信号に同期してスロットル開度センサ３１から入力されるアナログ信号をＡ／Ｄ変換器１２によりデジタル信号に変更し、なました所定値（なまし値）の移動平均値を示している。各移動平均値は、例えば５ｍｓ（ミリセコンド）ごとに演算されカウントされる。また、図２に示すフロー図は、緩加速開始判定の流れを示している。
【００１９】
例えば図１のＡ点において、以下の(1)式を満足するとき、
（前回演算の移動平均値）＋（適合値１）≦（今回演算の移動平均値）≦（前回演算の移動平均値）＋（適合値２）  ・・・  (1)
すなわち、（今回演算の移動平均値）と（前回の移動平均値）との差分が予め設定された所定の第１範囲にあるとき（図２のステップＳ１１）、（前回演算の移動平均値）を（移動平均保持値）とし、図１のＡ点を待機状態として（移動平均保持値）を保持する（図２のステップＳ１２）。つまり、（適合値１）とは第１範囲の下限値として適合するよう設定された値であり、（適合値２）とは第１範囲の上限値として適合するよう設定された値である。なお、図１において、（適合値１）および（適合値２）を１ＬＳＢ（１ＬＳＢで１ビットの動きを示す）とする。このときの計算サイクルを１回目としてカウントを開始し（図２のステップＳ１３）、カウント中は（移動平均保持値）を更新しない。
【００２０】
そして、例えば図１のＢ点に示すカウント（適合値３）回目において、以下の(2)式を満足するとき、
（移動平均保持値）＜（今回演算の移動平均値）≦（移動平均保持値）＋（適合値４）  ・・・  (2)
すなわち、所定の第１期間経過後の（今回演算の移動平均値）と（移動平均保持値）との差分が予め設定された所定の第２範囲にあるとき（図２のステップＳ１４）、緩加速開始判定条件が成立したとする（図２のステップＳ１５）。つまり、（適合値３）とは所定の第１期間として適合するよう設定されたカウント値であり、（適合値４）とは第１範囲の上限値として適合するよう設定された値である。なお、図１において、（適合値３）は５であり、（適合値４）は２ＬＳＢである。ただし、上記カウント中において、（今回演算の移動平均値）が（前回演算の移動平均値）よりも小さくなったり、所定の第１期間経過後の（今回演算の移動平均値）と（移動平均保持値）との差分が予め設定された所定の第２範囲外にあるときはカウントをリセットし、緩加速開始判定条件を不成立とする。
【００２１】
上記の(2)式において緩加速開始判定条件が成立したとき、マイコン１３のＲＯＭに記憶されている基本噴射時間マップに基づいた基本噴射量をＣＰＵにより温度等の各種補正項で補正して燃料噴射量を決定する。そして、第１気筒における燃料噴射信号が出力される。また、上記決定された燃料噴射量に基づいて順次第２気筒における燃料噴射信号が出力される。なお、本実施例においては、緩加速時における加速の検出を例に説明したが、上記緩加速時以外に通常加速時における加速初期においても加速の検出は可能である。
【００２２】
以上説明した本発明の一実施例においては、スロットル開度センサ３１から出力されるスロットル開度信号のＡ／Ｄ変換値のなまし値の移動平均値を算出し、ノイズによるによる振れを除去した後、スロットルの微小な開度変化を検出する緩加速開始判定のロジックにより、従来の加速補正ロジックでは加速を検出することができなかった、極めてゆっくりスロットルを開く緩加速時および加速初期において、スロットル開度変化による加速を確実に検出し、基本噴射量を補正して燃料噴射量を決定することにより円滑な加速が得られ、ドライバビリティを向上することができる。
【００２３】
さらに本実施例においては、移動平均保持値を保持する待機状態の解除条件を設けることにより、緩加速が開始されるか否かの緩加速判定の精度を高めてスロットル開度の変化量に対して適切な噴射量の制御を行うことができる。
以上説明した本発明の一実施例では、２気筒４ストロークエンジンの制御装置に本発明を適用したが、本発明においては、エンジンの気筒数に限定されることはないし、また、２ストロークエンジンの制御装置に適用可能なことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるエンジン用制御装置の作動を説明するためのタイム図である。
【図２】本発明の一実施例によるエンジン用制御装置の作動を説明するためのフロー図である。
【図３】本発明の一実施例によるエンジン用制御装置を示す電気的構成図である。
【図４】通常加速時と緩加速時の時間に対するスロットル開度変化を説明するためのグラフ図である。
【図５】通常加速時における加速初期の時間に対するスロットル開度変化を説明するためのグラフ図である。
【符号の説明】
１０    制御回路
１１    波形整形回路
１２    Ａ／Ｄ変換器
１３    マイコン（基本噴射量算出手段、スロットル開度値保持手段、燃料噴射量決定手段）
１４、１５    噴射回路
２０    クランク角センサ
３１    スロットル開度センサ
４０、５０    インジェクタ
【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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