專利名稱：大氣壓估計(jì)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及估計(jì)內(nèi)燃機(jī)的控制參數(shù)計(jì)算所使用的大氣壓的大氣壓估計(jì)裝置。
背景技術(shù)：
在內(nèi)燃機(jī)的燃料供給量、點(diǎn)火正時(shí)等控制參數(shù)的計(jì)算中，通常使用通過大氣壓傳感器檢測(cè)出的大氣壓，然而希望用于計(jì)算內(nèi)燃機(jī)控制參數(shù)的傳感器數(shù)量盡可能減少。專利文獻(xiàn)1公開了根據(jù)進(jìn)氣壓力、進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣流量、節(jié)氣門開度和怠速控制閥開度估計(jì)大氣壓的方法。根據(jù)該大氣壓估計(jì)方法，使用所檢測(cè)的進(jìn)氣壓力、進(jìn)氣溫度和進(jìn)氣流量計(jì)算流量關(guān)聯(lián)項(xiàng)FT，并且根據(jù)節(jié)氣門開度和怠速控制閥開度計(jì)算有效開口面積Aint。而且通過檢索根據(jù)流量關(guān)聯(lián)項(xiàng)FT和有效開口面積Aint預(yù)先設(shè)定的壓力比映射表，計(jì)算出進(jìn)氣壓力MAP 與大氣壓PA的壓力比(PA/MAP)，對(duì)壓力比(PA/MAP)乘以進(jìn)氣壓力MAP，由此計(jì)算出估計(jì)大氣壓。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 美國專利第6016460號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題在上述專利文獻(xiàn)1所示的方法中，需要預(yù)先實(shí)驗(yàn)性地求出用于計(jì)算壓力比(PA/ MAP)的壓力比映射表，由于進(jìn)行映射表設(shè)定而會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)工時(shí)增加。另外，例如在具備氣缸停止機(jī)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)中在部分氣缸運(yùn)轉(zhuǎn)與全部氣缸運(yùn)轉(zhuǎn)之間進(jìn)行切換的情況下，需要設(shè)置與各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的映射表。而當(dāng)設(shè)定映射表時(shí)作為基準(zhǔn)的內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)與實(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的偏差較大時(shí)，需要另外進(jìn)行校正運(yùn)算。本發(fā)明是考慮到上述內(nèi)容而完成的，其目的在于提供一種能夠更為簡(jiǎn)便且精度良好地對(duì)應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)控制參數(shù)計(jì)算的大氣壓進(jìn)行估計(jì)的大氣壓估計(jì)裝置。解決問題的手段為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的大氣壓估計(jì)裝置具有用于估計(jì)內(nèi)燃機(jī)的控制參數(shù)的計(jì)算中使用的大氣壓的大氣壓估計(jì)單元，其特征在于，具有進(jìn)氣壓力檢測(cè)單元(8)，其檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣壓力(PBA)；進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量檢測(cè)單元(13)，其檢測(cè)通過所述內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣節(jié)流閥(3)的空氣流量(GAIR)；以及節(jié)流閥開度檢測(cè)單元G)，其檢測(cè)所述進(jìn)氣節(jié)流閥的開度(TH)，所述大氣壓估計(jì)單元具有流量估計(jì)單元，其根據(jù)所估計(jì)的大氣壓(ΗΡΑ)、所述進(jìn)氣壓力(PBA)以及所述進(jìn)氣節(jié)流閥開度(TH)，計(jì)算估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量(HGAIRTH)；以及更新單元，其更新所述估計(jì)大氣壓(HPA)，使得估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量(HGAIRTH)與檢測(cè)出的進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量(GAIR) —致，所述流量估計(jì)單元使用通過所述更新單元更新的估計(jì)大氣壓(HPA)，計(jì)算所述估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量(!MRTH)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，根據(jù)所估計(jì)的大氣壓、檢測(cè)出的進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣節(jié)流閥開度，計(jì)算估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，進(jìn)行估計(jì)大氣壓的更新，使得估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量與所檢測(cè)的進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量一致，使用更新后的估計(jì)大氣壓進(jìn)行估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量的計(jì)算。即，逐次進(jìn)行估計(jì)大氣壓的更新和估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量的計(jì)算，使得估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量追隨于檢測(cè)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，估計(jì)大氣壓追隨于實(shí)際大氣壓。其結(jié)果是，能夠通過無需映射表檢索的較為簡(jiǎn)單的運(yùn)算獲得正確的估計(jì)大氣壓。優(yōu)選所述大氣壓估計(jì)單元將從所述內(nèi)燃機(jī)的前次停止時(shí)刻起到所述內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)完畢的時(shí)刻為止的期間內(nèi)檢測(cè)到的進(jìn)氣壓力(PBA)用作所述估計(jì)大氣壓的初始值 (HPAINI)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，將從內(nèi)燃機(jī)前次停止時(shí)刻起到內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)完畢的時(shí)刻為止所檢測(cè)的進(jìn)氣壓力用作估計(jì)大氣壓的初始值。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)停止之后，檢測(cè)進(jìn)氣壓力大致等于大氣壓，而且直到起動(dòng)完畢(開始獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn))時(shí)都為接近大氣壓的值，因此能進(jìn)行適宜的初始值設(shè)定。優(yōu)選當(dāng)所述進(jìn)氣壓力(PBA)高于所述估計(jì)大氣壓(HPA)時(shí)，所述大氣壓估計(jì)單元將所述估計(jì)大氣壓(HPA)設(shè)定為該進(jìn)氣壓力(PBA)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，當(dāng)檢測(cè)進(jìn)氣壓力比估計(jì)大氣壓高時(shí)，將估計(jì)大氣壓設(shè)定為檢測(cè)進(jìn)氣壓力。由于實(shí)際大氣壓大于等于進(jìn)氣壓力，因此當(dāng)檢測(cè)進(jìn)氣壓力比估計(jì)大氣壓高時(shí)，將估計(jì)大氣壓設(shè)定(初始化)為檢測(cè)進(jìn)氣壓力，由此例如可以抑制進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量檢測(cè)單元的檢測(cè)延遲所導(dǎo)致的估計(jì)精度的降低或者內(nèi)燃機(jī)停止后馬上重新起動(dòng)時(shí)估計(jì)精度的降低。優(yōu)選大氣壓估計(jì)裝置還具有檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輛的車速(VP)的車速檢測(cè)單元，當(dāng)所述車速(VP)小于等于預(yù)定車速(VPL)時(shí)，所述更新單元停止所述估計(jì)大氣壓 (HPA)的更新。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，當(dāng)車速小于等于預(yù)定車速時(shí)，停止估計(jì)大氣壓的更新。當(dāng)車速較低時(shí)，車輛周邊的大氣壓幾乎不會(huì)發(fā)生變化，因此通過停止更新，能夠抑制由于未通過進(jìn)氣節(jié)流閥而被吸進(jìn)內(nèi)燃機(jī)的空氣的影響導(dǎo)致估計(jì)精度降低的情況。或者優(yōu)選當(dāng)所述車速(VP)小于等于預(yù)定車速(VPL)時(shí)，所述更新單元降低所述估計(jì)大氣壓的更新速度(CORHPA)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，當(dāng)車速小于等于預(yù)定車速時(shí)，降低估計(jì)大氣壓的更新速度。當(dāng)車速較低時(shí)，車輛周邊的大氣壓幾乎不會(huì)發(fā)生變化，因此通過降低更新速度，能夠抑制由于未通過進(jìn)氣節(jié)流閥而被吸進(jìn)內(nèi)燃機(jī)的空氣的影響導(dǎo)致估計(jì)精度降低的情況。另外，優(yōu)選所述大氣壓估計(jì)單元具有第1退火處理單元，其對(duì)通過所述更新單元更新的估計(jì)大氣壓(HPACAL)進(jìn)行退火處理，從而計(jì)算第1退火估計(jì)大氣壓(HPA)；以及第2退火處理單元，其對(duì)所述第1退火估計(jì)大氣壓(HPA)進(jìn)行退火處理，從而計(jì)算第2退火估計(jì)大氣壓(HPAF)，所述大氣壓估計(jì)單元輸出所述第2退火估計(jì)大氣壓(HPAF)，所述流量估計(jì)單元使用所述第1退火估計(jì)大氣壓(HPA)計(jì)算所述估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量 (HGAIRTH)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過對(duì)更新后的估計(jì)大氣壓進(jìn)行退火處理，計(jì)算出第1退火估計(jì)大氣壓，通過對(duì)第1退火估計(jì)大氣壓進(jìn)行退火處理，計(jì)算第2退火估計(jì)大氣壓。而且輸出第 2退火估計(jì)大氣壓，將其用于控制參數(shù)的計(jì)算，另一方面在估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量的計(jì)算中使用第1退火估計(jì)大氣壓。將第1退火估計(jì)大氣壓用于估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量的計(jì)算，進(jìn)而輸出進(jìn)行了退火處理的第2退火估計(jì)大氣壓，從而能夠在不降低估計(jì)運(yùn)算的響應(yīng)性的情況下，充分衰減控制參數(shù)的計(jì)算所不需要的變動(dòng)成分。另外，優(yōu)選所述大氣壓估計(jì)單元具有流量檢測(cè)延遲校正單元，該流量檢測(cè)延遲校正單元根據(jù)所述進(jìn)氣節(jié)流閥空氣流量檢測(cè)單元(1 的檢測(cè)延遲特性，校正所述估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量(HGAIRTH)，從而計(jì)算校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量(HGATAFS)， 所述更新單元進(jìn)行所述估計(jì)大氣壓(HPA)的更新，使得所述校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量(HGATAFS)與檢測(cè)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量(GAIR) —致。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，根據(jù)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量檢測(cè)單元的檢測(cè)延遲特性，校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，從而計(jì)算校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，進(jìn)行估計(jì)大氣壓的更新，使得該校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量與檢測(cè)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量一致。 由此能夠抑制進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量檢測(cè)單元的檢測(cè)延遲所導(dǎo)致的估計(jì)精度的降低。另外，優(yōu)選所述大氣壓估計(jì)單元具有壓力檢測(cè)延遲校正單元，其根據(jù)所述進(jìn)氣壓力檢測(cè)單元(8)的檢測(cè)延遲特性，校正所述估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量(HGAIRTHa)， 從而計(jì)算第1校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量(HGATPBS)；以及流量檢測(cè)延遲校正單元，其根據(jù)所述進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量檢測(cè)單元(1 的檢測(cè)延遲特性，校正所述第1估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量(HGATPBS)，從而計(jì)算第2校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量 (HGATAF&i)，所述流量估計(jì)單元使用所述進(jìn)氣壓力的估計(jì)值(HPBA)計(jì)算所述估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量(HGAIRTHa)，所述更新單元進(jìn)行所述估計(jì)大氣壓(HPA)的更新，使得所述第2校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量(HGATAFSa)與檢測(cè)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量 (GAIR) 一致。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，使用進(jìn)氣壓力的估計(jì)值計(jì)算估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，根據(jù)進(jìn)氣壓力檢測(cè)單元的檢測(cè)延遲特性，校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，從而計(jì)算第1校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，還根據(jù)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量檢測(cè)單元的檢測(cè)延遲特性，校正第1估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，從而計(jì)算第2校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量。而且進(jìn)行估計(jì)大氣壓的更新，使得該第2校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量與檢測(cè)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量一致。由此，能夠抑制進(jìn)氣壓力檢測(cè)單元的檢測(cè)延遲和進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量檢測(cè)單元的檢測(cè)延遲所導(dǎo)致的估計(jì)精度的降低。另外，優(yōu)選所述大氣壓估計(jì)單元具有開度檢測(cè)延遲校正單元，其根據(jù)所述進(jìn)氣節(jié)流閥開度檢測(cè)單元的檢測(cè)延遲特性，校正所述估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量 (HGAIRTHb)，從而計(jì)算第1校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量(HGATTHS)；以及流量檢測(cè)延遲校正單元，其根據(jù)所述進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量檢測(cè)單元(1 的檢測(cè)延遲特性，校正所述第1估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量(HGATOB)，從而計(jì)算第2校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量(HGATAFSb)，所述流量估計(jì)單元使用所述進(jìn)氣節(jié)流閥開度的估計(jì)值(HTH)，計(jì)算所述估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量(HGAIRTHb)，所述更新單元進(jìn)行所述估計(jì)大氣壓(HPA)的更新，使得所述第2校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量(HGATAFSb)與檢測(cè)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量(GAIR) —致。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，使用進(jìn)氣節(jié)流閥開度的估計(jì)值計(jì)算估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量， 根據(jù)進(jìn)氣節(jié)流閥開度檢測(cè)單元的檢測(cè)延遲特性，校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，從而計(jì)算出第1校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，而且根據(jù)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量檢測(cè)單元的檢測(cè)延遲特性，校正第1估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，從而計(jì)算出第2校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量。而且進(jìn)行估計(jì)大氣壓的更新，使得該第2校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量與檢測(cè)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量一致。由此能夠抑制進(jìn)氣節(jié)流閥開度檢測(cè)單元的檢測(cè)延遲以及進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量檢測(cè)單元的檢測(cè)延遲所導(dǎo)致的估計(jì)精度的降低。


圖1是示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式涉及的內(nèi)燃機(jī)及其控制裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是示出大氣壓估計(jì)模塊(第1實(shí)施方式)的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖3是大氣壓估計(jì)處理的主程序的流程圖。
圖4是在圖3所示處理中執(zhí)行的子程序的流程圖。
圖5是示出圖4的處理中所參照的表的圖。
圖6是用于說明估計(jì)大氣壓(HPACAL)追隨于實(shí)際大氣壓(PA)的方式的時(shí)序圖。
圖7是示出測(cè)試結(jié)果的時(shí)序圖。
圖8是用于說明估計(jì)大氣壓的退火處理的時(shí)序圖。
圖9是圖3所示的處理的變形例的流程圖。
圖10是示出大氣壓估計(jì)模塊(第2實(shí)施方式)的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖11是大氣壓估計(jì)處理的子程序(第2實(shí)施方式)的流程圖。
圖12是計(jì)算AFS校正估計(jì)節(jié)流閥通過空氣流量(HGATAFS)的處理的流程圖。
圖13是示出圖12的處理中所參照的表的圖。
圖14是示出大氣壓估計(jì)模塊(第3實(shí)施方式)的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖15是大氣壓估計(jì)處理的子程序(第3實(shí)施方式)的流程圖。
圖16是計(jì)算PBS校正估計(jì)節(jié)流閥通過空氣流量(HGATPBS)的處理的流程圖。
圖17是示出大氣壓估計(jì)模塊(第4實(shí)施方式)的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖18是大氣壓估計(jì)處理的子程序(第4實(shí)施方式)的流程圖。
圖19是計(jì)算THS校正估計(jì)節(jié)流閥通過空氣流量(HGATTHS)的處理的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。第1實(shí)施方式圖1是示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式涉及的內(nèi)燃機(jī)及其控制裝置的結(jié)構(gòu)的圖，在圖1 中，例如具有4個(gè)氣缸的內(nèi)燃機(jī)(以下簡(jiǎn)稱為“發(fā)動(dòng)機(jī)”)1具有氣缸停止機(jī)構(gòu)40，該氣缸停止機(jī)構(gòu)40停止一部分氣缸的進(jìn)氣門以及排氣門的工作，從而停止該氣缸的工作。在發(fā)動(dòng)機(jī)1的進(jìn)氣管2的中途設(shè)有節(jié)氣門3。另外，節(jié)氣門3連結(jié)有節(jié)氣門開度 (TH)傳感器4，節(jié)氣門開度(TH)傳感器4輸出與該節(jié)氣門3的開度對(duì)應(yīng)的電信號(hào)并提供給電子控制單元(以下稱之為“ECU”)5。節(jié)氣門3連接有驅(qū)動(dòng)節(jié)氣門3的致動(dòng)器7，致動(dòng)器7 的工作由ECU 5控制。
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進(jìn)氣管2設(shè)有對(duì)經(jīng)由節(jié)氣門3被吸進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)1的空氣的流量即進(jìn)氣流量GA^進(jìn)行檢測(cè)的進(jìn)氣流量傳感器13，在節(jié)氣門3的上游側(cè)還設(shè)有檢測(cè)進(jìn)氣溫度TA的進(jìn)氣溫度傳感器9。這些傳感器13和9的檢測(cè)信號(hào)被提供給E⑶5。在發(fā)動(dòng)機(jī)1與節(jié)氣門3之間且進(jìn)氣管2的未圖示的進(jìn)氣門的略微上游側(cè)，針對(duì)每個(gè)氣缸設(shè)有燃料噴射閥6，各噴射閥與未圖示的燃料泵連接并與ECU 5電連接，通過該ECU 5發(fā)出的信號(hào)控制燃料噴射閥6的打開時(shí)間。發(fā)動(dòng)機(jī)1的各氣缸的火花塞12與E⑶5連接，E⑶5向火花塞12提供點(diǎn)火信號(hào)， 進(jìn)行點(diǎn)火正時(shí)控制。節(jié)氣門3的下游安裝有檢測(cè)進(jìn)氣壓力PBA的進(jìn)氣壓力傳感器8。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)1的主體上安裝有檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫TW的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫傳感器10。這些傳感器8和10的檢測(cè)信號(hào)被提供給ECU 5。E⑶5連接有檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)1的曲軸(未圖示)的旋轉(zhuǎn)角度的曲軸角度位置傳感器 11，曲軸角度位置傳感器11向ECU 5提供與曲軸的旋轉(zhuǎn)角度對(duì)應(yīng)的信號(hào)。曲軸角度位置傳感器11由氣缸判別傳感器、TDC傳感器以及CRK傳感器構(gòu)成，其中，氣缸判別傳感器在發(fā)動(dòng)機(jī)1的特定氣缸的預(yù)定曲軸角度位置處輸出脈沖(以下稱之為“CYL脈沖”)，TDC傳感器相對(duì)于各氣缸的進(jìn)氣沖程開始時(shí)的上死點(diǎn)(TDC)在預(yù)定曲軸角度之前的曲軸角度位置處(在 4缸發(fā)動(dòng)機(jī)中為每180度曲軸角)輸出TDC脈沖，CRK傳感器以比TDC脈沖短的固定曲軸角周期(例如6度周期)產(chǎn)生1個(gè)脈沖(以下稱之為“CRK脈沖”)，曲軸角度位置傳感器11 向E⑶5提供CTL脈沖、TDC脈沖和CRK脈沖。這些脈沖用于燃料噴射正時(shí)、點(diǎn)火正時(shí)等各種定時(shí)控制、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度)NE的檢測(cè)。E⑶5連接有對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)1所驅(qū)動(dòng)的車輛的油門踏板的踩下量(以下稱之為“油門踏板操作量”)AP進(jìn)行檢測(cè)的油門傳感器31以及對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)1所驅(qū)動(dòng)的車輛的行進(jìn)速度(車速)VP進(jìn)行檢測(cè)的車速傳感器32。這些傳感器的檢測(cè)信號(hào)被提供給ECU 5。ECU 5包括對(duì)來自各種傳感器的輸入信號(hào)波形進(jìn)行整形，將電壓電平修正為預(yù)定電平，具備將模擬信號(hào)值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)值等功能的輸入電路；中央運(yùn)算處理單元(以下稱之為“CPU”)、存儲(chǔ)CPU所執(zhí)行的運(yùn)算程序和運(yùn)算結(jié)果等的存儲(chǔ)電路；以及向致動(dòng)器7、 燃料噴射閥6、氣缸停止機(jī)構(gòu)40提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸出電路等。E⑶5的CPU根據(jù)上述傳感器的檢測(cè)信號(hào)，進(jìn)行點(diǎn)火正時(shí)控制、節(jié)氣門3的開度控制、提供給發(fā)動(dòng)機(jī)1的燃料量(燃料噴射閥6的打開時(shí)間)的控制以及氣缸停止控制。進(jìn)而，E⑶5的CPU執(zhí)行估計(jì)大氣壓PA的大氣壓估計(jì)處理，將通過該大氣壓估計(jì)處理獲得的估計(jì)大氣壓(HPAF)用于所述點(diǎn)火正時(shí)控制、燃料量控制等控制。圖2是示出執(zhí)行大氣壓估計(jì)處理的大氣壓估計(jì)模塊的結(jié)構(gòu)的框圖，圖2所示的各塊的功能如后所述，都是通過ECU 5的CPU所執(zhí)行的運(yùn)算處理來實(shí)現(xiàn)的。圖2所示的大氣壓估計(jì)模塊具有進(jìn)氣流量估計(jì)部51、估計(jì)大氣壓更新部52、第1 退火運(yùn)算部53、延遲部M、第2退火運(yùn)算部55。進(jìn)氣流量估計(jì)部51將檢測(cè)出的進(jìn)氣壓力PBA、進(jìn)氣溫度TA、節(jié)氣門開度TH、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE以及在1個(gè)運(yùn)算周期之前從第1退火運(yùn)算部53輸出的估計(jì)大氣壓HPAD代入下式 (1)，計(jì)算出估計(jì)節(jié)流閥通過空氣流量HGAIRTH。式(1)的KC是用于使流量單位為“g/sec” 的轉(zhuǎn)換常數(shù)，KTH(TH)是根據(jù)節(jié)氣門開度TH計(jì)算出的開口面積流量函數(shù)，v(PBA/HPAD)是根據(jù)節(jié)氣門3的上游側(cè)壓力(HPAD)與下游側(cè)壓力(PBA)的比率計(jì)算出的壓力比流量函數(shù)， R是氣體常數(shù)。開口面積流量函數(shù)KTH預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)求出，存儲(chǔ)為表的形式。另外，在下式 ⑵中給出了壓力比流量函數(shù)￥。式⑵的“K ”是空氣的比熱比。其中，當(dāng)空氣流速超過 了聲速時(shí)，壓力比流量函數(shù)V與壓力比無關(guān)而取極大值，因此在實(shí)際的運(yùn)算處理中，壓力 比流量函數(shù)V也使用存儲(chǔ)為表形式的內(nèi)容(參見圖5(b))。
權(quán)利要求
1.一種大氣壓估計(jì)裝置，其具有估計(jì)內(nèi)燃機(jī)的控制參數(shù)的計(jì)算中使用的大氣壓的大氣壓估計(jì)單元，其特征在于，具有進(jìn)氣壓力檢測(cè)單元，其檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣壓力；進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量檢測(cè)單元，其檢測(cè)通過所述內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣節(jié)流閥的空氣流量；以及節(jié)流閥開度檢測(cè)單元，其檢測(cè)所述進(jìn)氣節(jié)流閥的開度， 所述大氣壓估計(jì)單元具有流量估計(jì)單元，其根據(jù)所估計(jì)的大氣壓、所述進(jìn)氣壓力以及所述進(jìn)氣節(jié)流閥的開度，計(jì)算估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量；以及更新單元，其更新所述估計(jì)大氣壓，使得所述估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量與檢測(cè)出的進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量一致，所述流量估計(jì)單元使用通過所述更新單元更新后的估計(jì)大氣壓，計(jì)算所述估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大氣壓估計(jì)裝置，其特征在于，所述大氣壓估計(jì)單元將從所述內(nèi)燃機(jī)的前次停止時(shí)刻起到所述內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)完畢的時(shí)刻為止的期間內(nèi)檢測(cè)到的進(jìn)氣壓力用作所述估計(jì)大氣壓的初始值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大氣壓估計(jì)裝置，其特征在于，當(dāng)所述進(jìn)氣壓力高于所述估計(jì)大氣壓時(shí)，所述大氣壓估計(jì)單元將所述估計(jì)大氣壓設(shè)定為該進(jìn)氣壓力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的大氣壓估計(jì)裝置，其特征在于，該大氣壓估計(jì)裝置具有檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)所驅(qū)動(dòng)的車輛的車速的車速檢測(cè)單元， 當(dāng)所述車速小于等于預(yù)定車速時(shí)，所述更新單元停止所述估計(jì)大氣壓的更新。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的大氣壓估計(jì)裝置，其特征在于，該大氣壓估計(jì)裝置具有檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)所驅(qū)動(dòng)的車輛的車速的車速檢測(cè)單元， 當(dāng)所述車速小于等于預(yù)定車速時(shí)，所述更新單元降低所述估計(jì)大氣壓的更新速度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的大氣壓估計(jì)裝置，其特征在于， 所述大氣壓估計(jì)單元具有第1退火處理單元，其對(duì)通過所述更新單元更新后的估計(jì)大氣壓進(jìn)行退火處理，從而計(jì)算第1退火估計(jì)大氣壓；以及第2退火處理單元，其對(duì)所述第1退火估計(jì)大氣壓進(jìn)行退火處理，從而計(jì)算第2退火估計(jì)大氣壓，所述大氣壓估計(jì)單元輸出所述第2退火估計(jì)大氣壓，所述流量估計(jì)單元使用所述第1退火估計(jì)大氣壓計(jì)算所述估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的大氣壓估計(jì)裝置，其特征在于，所述大氣壓估計(jì)單元具有流量檢測(cè)延遲校正單元，該流量檢測(cè)延遲校正單元根據(jù)所述進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量檢測(cè)單元的檢測(cè)延遲特性，校正所述估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，從而計(jì)算校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，所述更新單元進(jìn)行所述估計(jì)大氣壓的更新，使得所述校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量與檢測(cè)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量一致。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的大氣壓估計(jì)裝置，其特征在于， 所述大氣壓估計(jì)單元具有壓力檢測(cè)延遲校正單元，其根據(jù)所述進(jìn)氣壓力檢測(cè)單元的檢測(cè)延遲特性，校正所述估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，從而計(jì)算第1校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量；以及流量檢測(cè)延遲校正單元，其根據(jù)所述進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量檢測(cè)單元的檢測(cè)延遲特性，校正所述第1估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，從而計(jì)算第2校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，所述流量估計(jì)單元使用所述進(jìn)氣壓力的估計(jì)值計(jì)算所述估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，所述更新單元進(jìn)行所述估計(jì)大氣壓的更新，使得所述第2校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量與檢測(cè)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量一致。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的大氣壓估計(jì)裝置，其特征在于， 所述大氣壓估計(jì)單元具有開度檢測(cè)延遲校正單元，其根據(jù)所述進(jìn)氣節(jié)流閥開度檢測(cè)單元的檢測(cè)延遲特性，校正所述估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，從而計(jì)算第1校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量；以及流量檢測(cè)延遲校正單元，其按照所述進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量檢測(cè)單元的檢測(cè)延遲特性，校正所述第1估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，從而計(jì)算第2校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，所述流量估計(jì)單元使用所述進(jìn)氣節(jié)流閥開度的估計(jì)值，計(jì)算所述估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，所述更新單元進(jìn)行所述估計(jì)大氣壓的更新，使得所述第2校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量與檢測(cè)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量一致。
10.一種大氣壓估計(jì)方法，估計(jì)內(nèi)燃機(jī)的控制參數(shù)的計(jì)算中使用的大氣壓，其特征在于，具有如下步驟a)通過進(jìn)氣壓力傳感器檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣壓力，b)通過空氣流量傳感器檢測(cè)通過所述內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣節(jié)流閥的空氣流量，c)通過節(jié)流閥開度傳感器檢測(cè)所述進(jìn)氣節(jié)流閥的開度， 在該大氣壓估計(jì)方法中重復(fù)執(zhí)行如下步驟d)和e)，d)根據(jù)所估計(jì)的大氣壓、檢測(cè)出的進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣節(jié)流閥開度，計(jì)算估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，e)更新所述估計(jì)大氣壓，使得所述估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量與檢測(cè)出的進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量一致。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的大氣壓估計(jì)方法，其特征在于，將從所述內(nèi)燃機(jī)的前次停止時(shí)刻起到所述內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)完畢的時(shí)刻為止的期間內(nèi)檢測(cè)到的進(jìn)氣壓力用作所述估計(jì)大氣壓的初始值。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的大氣壓估計(jì)方法，其特征在于，當(dāng)所述進(jìn)氣壓力高于所述估計(jì)大氣壓時(shí)，將所述估計(jì)大氣壓設(shè)定為該進(jìn)氣壓力。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中的任一項(xiàng)所述的大氣壓估計(jì)方法，其特征在于，該大氣壓估計(jì)方法具有f)檢測(cè)由所述內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輛的車速的步驟， 當(dāng)所述車速小于等于預(yù)定車速時(shí)，停止所述估計(jì)大氣壓的更新。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至12中的任一項(xiàng)所述的大氣壓估計(jì)方法，其特征在于， 該大氣壓估計(jì)方法具有f)檢測(cè)由所述內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輛的車速的步驟， 當(dāng)所述車速小于等于預(yù)定車速時(shí)，降低所述估計(jì)大氣壓的更新速度。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至14中的任一項(xiàng)所述的大氣壓估計(jì)方法，其特征在于，具有如下步驟g)對(duì)更新后的估計(jì)大氣壓進(jìn)行退火處理，從而計(jì)算第1退火估計(jì)大氣壓；以及h)對(duì)所述第1退火估計(jì)大氣壓進(jìn)行退火處理，從而計(jì)算第2退火估計(jì)大氣壓，在所述步驟d)中，使用所述第1退火估計(jì)大氣壓計(jì)算所述估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，將所述第2退火估計(jì)大氣壓用于所述控制參數(shù)的計(jì)算。
16.根據(jù)權(quán)利要求10至15中的任一項(xiàng)所述的大氣壓估計(jì)方法，其特征在于，所述步驟d)具有步驟i)，根據(jù)所述空氣流量傳感器的檢測(cè)延遲特性，校正所述估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，從而計(jì)算校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，在所述步驟e)中，進(jìn)行所述估計(jì)大氣壓的更新，使得所述校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量與檢測(cè)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量一致。
17.根據(jù)權(quán)利要求10至15中的任一項(xiàng)所述的大氣壓估計(jì)方法，其特征在于， 所述步驟d)具有如下步驟j)根據(jù)所述進(jìn)氣壓力傳感器的檢測(cè)延遲特性，校正所述估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，從而計(jì)算第1校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量；以及k)根據(jù)所述空氣流量傳感器的檢測(cè)延遲特性，校正所述第1估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，從而計(jì)算第2校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，在所述步驟d)中，使用所述進(jìn)氣壓力的估計(jì)值計(jì)算所述估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，在所述步驟e)中，進(jìn)行所述估計(jì)大氣壓的更新，使得所述第2校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量與檢測(cè)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量一致。
18.根據(jù)權(quán)利要求10至15中的任一項(xiàng)所述的大氣壓估計(jì)方法，其特征在于， 所述步驟d)具有如下步驟1)根據(jù)所述節(jié)流閥開度傳感器的檢測(cè)延遲特性，校正所述估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，從而計(jì)算第1校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量；以及m)根據(jù)所述空氣流量傳感器的檢測(cè)延遲特性，校正所述第1估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，從而計(jì)算第2校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，在所述步驟d)中，使用所述進(jìn)氣節(jié)流閥開度的估計(jì)值計(jì)算所述估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，在所述步驟e)中，進(jìn)行所述估計(jì)大氣壓的更新，使得所述第2校正估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量與檢測(cè)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量一致。
全文摘要
提供一種大氣壓估計(jì)裝置，其用于估計(jì)內(nèi)燃機(jī)的控制參數(shù)的計(jì)算中使用的大氣壓。根據(jù)所估計(jì)的大氣壓、檢測(cè)出的進(jìn)氣壓以及進(jìn)氣節(jié)流閥開度，計(jì)算估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量，以使得估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量與檢測(cè)出的進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量一致的方式更新估計(jì)大氣壓。使用更新后的估計(jì)大氣壓計(jì)算估計(jì)進(jìn)氣節(jié)流閥通過空氣流量。逐次進(jìn)行估計(jì)大氣壓的更新以及估計(jì)節(jié)流閥通過空氣流量的計(jì)算，使得估計(jì)節(jié)流閥通過空氣流量追隨于進(jìn)氣流量，估計(jì)大氣壓追隨于大氣壓。
文檔編號(hào)F02D45/00GK102308075SQ201080006778
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2010年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月6日
發(fā)明者塚本宗紀(jì), 尾家直樹 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社