JPH01125533A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents
内燃機関の燃料噴射制御装置Info
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- JPH01125533A JPH01125533A JP62284556A JP28455687A JPH01125533A JP H01125533 A JPH01125533 A JP H01125533A JP 62284556 A JP62284556 A JP 62284556A JP 28455687 A JP28455687 A JP 28455687A JP H01125533 A JPH01125533 A JP H01125533A
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- Japan
- Prior art keywords
- fuel injection
- injection amount
- basic fuel
- time constant
- throttle opening
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Links
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- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 8
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 22
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/32—Controlling fuel injection of the low pressure type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/045—Detection of accelerating or decelerating state
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、スロットル開度およびエンジン回転数よりエ
ンジンの作動状態を制御する内燃61閏の燃料噴射制御
装置に関する。
ンジンの作動状態を制御する内燃61閏の燃料噴射制御
装置に関する。
この種、内燃機関の燃料噴射制御装置としては従来より
、スロットル開度θとエンジン回転数Nより基本燃料噴
射量Tpを算出し、上記’T pをθおよびNを格子と
したマツプに格納し、これをエンジン作動時に取り出し
て燃料噴射制御に用いている(第9図参照)。 そして、上記基本燃料噴射量Tpに対しては、過渡時に
、その時のエンジン回転数、吸入管負圧。 水温、車速などの諸元より補正を加えて、空燃比のリッ
チ化あるいはリーン化を抑制することがなされている(
例えば、特開昭58−48720号。 特開昭58−41230号公報参照)。
、スロットル開度θとエンジン回転数Nより基本燃料噴
射量Tpを算出し、上記’T pをθおよびNを格子と
したマツプに格納し、これをエンジン作動時に取り出し
て燃料噴射制御に用いている(第9図参照)。 そして、上記基本燃料噴射量Tpに対しては、過渡時に
、その時のエンジン回転数、吸入管負圧。 水温、車速などの諸元より補正を加えて、空燃比のリッ
チ化あるいはリーン化を抑制することがなされている(
例えば、特開昭58−48720号。 特開昭58−41230号公報参照)。
しかし、エンジンに実際に吸入される1サイクル当りの
空気量は、吸気系のスロットルバルブ下流の容積の影響
で、過渡時にはスロットル開度θの変化に対して遅れを
もっており、その遅れは吸気系の容積が大きいほど大き
くなる。その結果、スロットルバルブが閉状態から開状
態へ変化する加速時には、空燃比はリッチ傾向となり、
スロットルバルブが開状態から開状態へ変化する減速時
には空燃比はリーン傾向になるという問題を生じる。 これを解決するには1サイクル当りの吸気量を過渡時に
おいても推定して、この推定値で基本燃料噴射量につき
補正を行う必要がある。 今、エンジンの吸気系を、第2図にみられるような電気
的な等価回路に置きかえてみると、次のような算定式が
得られる。 ここで、等価回路におけるVoは大気圧PO1■は吸入
管内圧力Pに対応し、Cはスロットルバルブ下流の容積
に比例した係数、Reはフロ・ノトル開度θで決まる変
数、Reはエンジン回転数Nで決まる変数、τは時定数
である。 したがって、吸入管内圧力Pは、エンジン回転数Nとス
ロットル開度θによって決まる値に対して時定数τを持
つ一次遅れ特性になる。 ここで、基本燃料噴射量TpがPに比例すると考えれば
、Tp=KP (Kは体積効率などの定数)、すなわち
Tpの挙動はPの挙動と等しく、スロットル開度θとエ
ンジン回転数Nによりマツプから得られるTpllに対
して時定数τを持った一次遅れ特性であることが望まし
いことになる。 本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、吸気系
に生じる空気流量の変化の遅れを推定し、これに基く補
正を、基本燃料噴射量に対して行なうことで、過渡時に
発生されるリッチ、リーン化を抑制し、最適空燃比を維
持できるように燃料噴射量を制御するようにした内燃機
関の燃料噴射制御装置を提供しようとするものである
空気量は、吸気系のスロットルバルブ下流の容積の影響
で、過渡時にはスロットル開度θの変化に対して遅れを
もっており、その遅れは吸気系の容積が大きいほど大き
くなる。その結果、スロットルバルブが閉状態から開状
態へ変化する加速時には、空燃比はリッチ傾向となり、
スロットルバルブが開状態から開状態へ変化する減速時
には空燃比はリーン傾向になるという問題を生じる。 これを解決するには1サイクル当りの吸気量を過渡時に
おいても推定して、この推定値で基本燃料噴射量につき
補正を行う必要がある。 今、エンジンの吸気系を、第2図にみられるような電気
的な等価回路に置きかえてみると、次のような算定式が
得られる。 ここで、等価回路におけるVoは大気圧PO1■は吸入
管内圧力Pに対応し、Cはスロットルバルブ下流の容積
に比例した係数、Reはフロ・ノトル開度θで決まる変
数、Reはエンジン回転数Nで決まる変数、τは時定数
である。 したがって、吸入管内圧力Pは、エンジン回転数Nとス
ロットル開度θによって決まる値に対して時定数τを持
つ一次遅れ特性になる。 ここで、基本燃料噴射量TpがPに比例すると考えれば
、Tp=KP (Kは体積効率などの定数)、すなわち
Tpの挙動はPの挙動と等しく、スロットル開度θとエ
ンジン回転数Nによりマツプから得られるTpllに対
して時定数τを持った一次遅れ特性であることが望まし
いことになる。 本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、吸気系
に生じる空気流量の変化の遅れを推定し、これに基く補
正を、基本燃料噴射量に対して行なうことで、過渡時に
発生されるリッチ、リーン化を抑制し、最適空燃比を維
持できるように燃料噴射量を制御するようにした内燃機
関の燃料噴射制御装置を提供しようとするものである
このため、本発明では、スロットル開度およびエンジン
回転数より内燃機関の燃料噴射量を制御するものにおい
て、内燃機関の作動時のスロットル開度およびエンジン
回転数から基本燃料噴射量を求める基本燃料噴射量設定
手段と、スロットル開度およびエンジン回転数に対応し
て設定される変数から基本燃料噴射量の変動を規定する
時定数を算定する時定数算定手段と、上記時定数に基い
て過渡時における基本燃料噴射量を一次遅れ処理する基
本燃料噴射量補正手段とを具備している。
回転数より内燃機関の燃料噴射量を制御するものにおい
て、内燃機関の作動時のスロットル開度およびエンジン
回転数から基本燃料噴射量を求める基本燃料噴射量設定
手段と、スロットル開度およびエンジン回転数に対応し
て設定される変数から基本燃料噴射量の変動を規定する
時定数を算定する時定数算定手段と、上記時定数に基い
て過渡時における基本燃料噴射量を一次遅れ処理する基
本燃料噴射量補正手段とを具備している。
このため、過渡状態において、スロットル開度が急激に
変化するなど、空気流量の変化が大きい時に、空燃比の
リッチ化、リーン化を抑制し、最適空燃比での燃料噴射
が実現できる。
変化するなど、空気流量の変化が大きい時に、空燃比の
リッチ化、リーン化を抑制し、最適空燃比での燃料噴射
が実現できる。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して具体的に説明
する。 第1図において、符号1はエンジンであり、その吸気系
2にはスロットルバルブ3が設けてあり、またスロット
ルバルブ3の下流にはコレクタチャンバ5が設けられて
いる。そして、上記コレクタチャンバ5の下流の吸気マ
ニホルドにおけるエンジン1の各吸気ボート近傍にはイ
ンジェクタ6が設けられている。また、上記スロットル
バルブ3にはスロットル開度センサ7が、エンジン1に
は水温センサ8.クランク角センサ9が、コレクタチャ
ンバ5には吸気温センサ10が、上記エンジン1の排気
系12には第6図の特性を持つ空燃比センサ11が、更
仲エンジン1の外部には大気圧センサ4がそれぞれ設け
られている。そして、上記各センサ7 、8 、9 、
10.11.および大気圧センサ4からの検出信号はコ
ントロールユニット12に供給される。そして、上記コ
ントロールユニット12は、上記センサからの検出信号
に基いて演算した結果、それぞれ適正な制御信号を上記
インジェクタ6や、点火コイル13などへ出力するので
ある。 上記コントロールユニット12は、燃料噴射制御に関し
て、第3UfAにみられるような構成を具備する。すな
わち、その内蔵するROMには、各エン−ジン回転数N
およびスロットル開度θをバラメー夕として求められた
定常状態での基本燃料噴射量Tpが格子状マツプの形で
書き込まれている。また、上記コントロールユニット1
2には、基本燃料噴射量設定手段14.Rθ算出手段1
5.Re算出手段162時定数算定手段17および基本
燃料噴射量補正手段18が装備されている。そして、上
記基本燃料噴射量設定手段14では、クランク角センサ
9の検出信号からエンジン回転数Nを得ると共にスロッ
トル開度センサ7の検出からスロットル開度θを得て、
両ファクタに対応する基本燃料噴射量Tp+1をマツプ
より取出すようになっている。また、上記Re算出手段
15では、上記スロットル開度センサ7の検出信号から
スロットル開度θを得て、これによって第8図のような
特性に基く変数Rθを求める。更に、上記Re算出手段
16では、上記クランク角センサ9の検出信号からエン
ジン回転数Nを得て、これによって第7図のような特性
に基く変数Reを求める。そして、上記時定数算定手段
17では、上記両算出手115.16からの出力信号を
受けて、下式 %式% より、吸入管内圧力Pの一次遅れ特性を与える時定数τ
を求める。なお、ここでCはスロットルバルブ3の下流
の容積に比例した係数である。 また、上記基本燃料噴射量補正手段18では、前回の計
算結果T p n−1を用いて、次式から今回の新たな
計算結果T p nを算出する。 τ T p n=□ τ (1+−) Δt ここで、Δtは演算周期で定まる。 なお、上記コントロールユニット12では、水温センサ
8.大気圧センサ4.吸気温センサ10などからのエン
ジン運転状態の検出信号に基づく補正係数K。OEFが
、空燃比補正係数算定手段19で算定されていて、また
、空燃比センサ11により計測された空燃比に基づいて
フィードバック補正係数設定手段20でフィードバック
補正係数KFBが設定されている。そして、空燃比補正
係数算定手段19とフィードバック補正係数設定手段2
0からの出力信号は、燃料噴射量設定手段21で、上記
基本燃料噴射量補正手段18からの出力信号に与えられ
る。 この燃料噴射量設定手段21では、実際の燃料噴射パル
ス幅TLは、上記基本燃料噴射量補正手段18で算定さ
れた基本燃料噴射パルス@Tpと上述の補正係数K。O
FFおよびフィードバック補正係数KFBを算入して次
式のように求められる。ここで、Tsは電圧補正である
。 T1=TpXKcoEFXKFB+Ts次に、第4図の
フローチャートに基いて、燃料噴射量を得る制御ルーチ
ンを説明する。ステップ5101ではクランク角センサ
9でエンジン回転数Nを、また、スロットル開度センサ
7でスロットル開度θを計測する。また、ステップ51
02では、基本燃料噴射量設定手段14によりNおよび
θからTplIをマツプより求める6次に、ステップ5
103では、変数RθおよびReについての各算出手段
15、16で、上記スロットル開度θおよびエンジン回
転RNから変数RθおよびReを算出する。 そして、ステップ3104では、時定数算定手段17に
よって時定数τを算出し、次のステップ5105におい
て、基本燃料噴射量補正手段18により前回の計算結果
Tpn−1.時定数τ、マツプより求めたTpmよりT
pnを算出するのである。その後、ステップ8106で
空燃比補正係数算定手段19.フィードバック補正係数
設定手1’J20により各種補正がなされ、実際の燃料
噴射パルス幅TIが得られる。 このような制御では、第5図(a)にみられるように、
スロットル開度θが過渡的状態で変化する時、吸入管内
圧力は第5図Tb)のように変化する。 この時、マツプより’l’ p +1を求めて基本燃料
噴射量を定める場合(第5図(C)参照)、空燃比は、
過渡状態でオーバリッチおよびオーバリーンになる(第
5図(d)のAおよびB個所参照)、シかし、本発明の
ように、過渡時の吸気系で空気流量の変化の遅れを一次
遅れ特性として、基本燃1噴射Iの補正を行えば、補正
された基本燃料噴射Tpは第5図(8)のようになり、
この時の空燃比は、第5図(f)のように過渡状態にお
いても実質的にリッチ化あるいはリーン化されない。
する。 第1図において、符号1はエンジンであり、その吸気系
2にはスロットルバルブ3が設けてあり、またスロット
ルバルブ3の下流にはコレクタチャンバ5が設けられて
いる。そして、上記コレクタチャンバ5の下流の吸気マ
ニホルドにおけるエンジン1の各吸気ボート近傍にはイ
ンジェクタ6が設けられている。また、上記スロットル
バルブ3にはスロットル開度センサ7が、エンジン1に
は水温センサ8.クランク角センサ9が、コレクタチャ
ンバ5には吸気温センサ10が、上記エンジン1の排気
系12には第6図の特性を持つ空燃比センサ11が、更
仲エンジン1の外部には大気圧センサ4がそれぞれ設け
られている。そして、上記各センサ7 、8 、9 、
10.11.および大気圧センサ4からの検出信号はコ
ントロールユニット12に供給される。そして、上記コ
ントロールユニット12は、上記センサからの検出信号
に基いて演算した結果、それぞれ適正な制御信号を上記
インジェクタ6や、点火コイル13などへ出力するので
ある。 上記コントロールユニット12は、燃料噴射制御に関し
て、第3UfAにみられるような構成を具備する。すな
わち、その内蔵するROMには、各エン−ジン回転数N
およびスロットル開度θをバラメー夕として求められた
定常状態での基本燃料噴射量Tpが格子状マツプの形で
書き込まれている。また、上記コントロールユニット1
2には、基本燃料噴射量設定手段14.Rθ算出手段1
5.Re算出手段162時定数算定手段17および基本
燃料噴射量補正手段18が装備されている。そして、上
記基本燃料噴射量設定手段14では、クランク角センサ
9の検出信号からエンジン回転数Nを得ると共にスロッ
トル開度センサ7の検出からスロットル開度θを得て、
両ファクタに対応する基本燃料噴射量Tp+1をマツプ
より取出すようになっている。また、上記Re算出手段
15では、上記スロットル開度センサ7の検出信号から
スロットル開度θを得て、これによって第8図のような
特性に基く変数Rθを求める。更に、上記Re算出手段
16では、上記クランク角センサ9の検出信号からエン
ジン回転数Nを得て、これによって第7図のような特性
に基く変数Reを求める。そして、上記時定数算定手段
17では、上記両算出手115.16からの出力信号を
受けて、下式 %式% より、吸入管内圧力Pの一次遅れ特性を与える時定数τ
を求める。なお、ここでCはスロットルバルブ3の下流
の容積に比例した係数である。 また、上記基本燃料噴射量補正手段18では、前回の計
算結果T p n−1を用いて、次式から今回の新たな
計算結果T p nを算出する。 τ T p n=□ τ (1+−) Δt ここで、Δtは演算周期で定まる。 なお、上記コントロールユニット12では、水温センサ
8.大気圧センサ4.吸気温センサ10などからのエン
ジン運転状態の検出信号に基づく補正係数K。OEFが
、空燃比補正係数算定手段19で算定されていて、また
、空燃比センサ11により計測された空燃比に基づいて
フィードバック補正係数設定手段20でフィードバック
補正係数KFBが設定されている。そして、空燃比補正
係数算定手段19とフィードバック補正係数設定手段2
0からの出力信号は、燃料噴射量設定手段21で、上記
基本燃料噴射量補正手段18からの出力信号に与えられ
る。 この燃料噴射量設定手段21では、実際の燃料噴射パル
ス幅TLは、上記基本燃料噴射量補正手段18で算定さ
れた基本燃料噴射パルス@Tpと上述の補正係数K。O
FFおよびフィードバック補正係数KFBを算入して次
式のように求められる。ここで、Tsは電圧補正である
。 T1=TpXKcoEFXKFB+Ts次に、第4図の
フローチャートに基いて、燃料噴射量を得る制御ルーチ
ンを説明する。ステップ5101ではクランク角センサ
9でエンジン回転数Nを、また、スロットル開度センサ
7でスロットル開度θを計測する。また、ステップ51
02では、基本燃料噴射量設定手段14によりNおよび
θからTplIをマツプより求める6次に、ステップ5
103では、変数RθおよびReについての各算出手段
15、16で、上記スロットル開度θおよびエンジン回
転RNから変数RθおよびReを算出する。 そして、ステップ3104では、時定数算定手段17に
よって時定数τを算出し、次のステップ5105におい
て、基本燃料噴射量補正手段18により前回の計算結果
Tpn−1.時定数τ、マツプより求めたTpmよりT
pnを算出するのである。その後、ステップ8106で
空燃比補正係数算定手段19.フィードバック補正係数
設定手1’J20により各種補正がなされ、実際の燃料
噴射パルス幅TIが得られる。 このような制御では、第5図(a)にみられるように、
スロットル開度θが過渡的状態で変化する時、吸入管内
圧力は第5図Tb)のように変化する。 この時、マツプより’l’ p +1を求めて基本燃料
噴射量を定める場合(第5図(C)参照)、空燃比は、
過渡状態でオーバリッチおよびオーバリーンになる(第
5図(d)のAおよびB個所参照)、シかし、本発明の
ように、過渡時の吸気系で空気流量の変化の遅れを一次
遅れ特性として、基本燃1噴射Iの補正を行えば、補正
された基本燃料噴射Tpは第5図(8)のようになり、
この時の空燃比は、第5図(f)のように過渡状態にお
いても実質的にリッチ化あるいはリーン化されない。
本発明は以上詳述したようになり、スロットル開度およ
びエンジン回転数で、燃料噴射量を決定する制御におい
て、過渡時の調整を、時定数を持った一次遅れ特性で補
償するようにしたので、過渡状態において、スロットル
開度が変化しても空燃比がリッチ化あるいはリーン化さ
れることなく、最適空燃比を維持することができる。
びエンジン回転数で、燃料噴射量を決定する制御におい
て、過渡時の調整を、時定数を持った一次遅れ特性で補
償するようにしたので、過渡状態において、スロットル
開度が変化しても空燃比がリッチ化あるいはリーン化さ
れることなく、最適空燃比を維持することができる。
第1図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第2図は
吸気系に対する等価回路を示す図、第3図はコントロー
ルユニットの内部構成を示すブロック図、第4図は基本
燃料噴射量の補正のためのフローチャート、第5図は過
渡時におけるスロットル開度の計測値と、補正された基
本燃料噴射量。 空燃比の関係を示すグラフ、第6図は空燃比センサの出
力信号の特性線図、第7図および第8図はそれぞれエン
ジン回転数N、スロットル開度θと、これらに係る変T
&Re、Rθの関係を示す特性線図、第9図は基本燃料
噴射量のマツプである。 1・・・エンジン、3・・・スロットルバルブ、4・・
・大気圧センサ、5・・・コレクタチャンバ、6・・・
インジェクタ、7・・・スロットル開度センサ、9・・
・クランク角センサ、12・・・コントロールユニット
、14・・・基本燃料噴射量設定手段、15・・・Re
算出手段、16・・・Re算出手段、17・・・時定数
算定手段、18・・・基本燃料噴射量補正手段 特許出願人 富士重工業株式会社代理人 弁理士
小 橋 信 滓 量 弁理士 村 井 進 第1図 第2図 エプソ°ゾ闇1王
等イ命0足6第4図 第7図 エンン゛ノロ埠唸壜(N 第8図 フロンL)1a叉e
吸気系に対する等価回路を示す図、第3図はコントロー
ルユニットの内部構成を示すブロック図、第4図は基本
燃料噴射量の補正のためのフローチャート、第5図は過
渡時におけるスロットル開度の計測値と、補正された基
本燃料噴射量。 空燃比の関係を示すグラフ、第6図は空燃比センサの出
力信号の特性線図、第7図および第8図はそれぞれエン
ジン回転数N、スロットル開度θと、これらに係る変T
&Re、Rθの関係を示す特性線図、第9図は基本燃料
噴射量のマツプである。 1・・・エンジン、3・・・スロットルバルブ、4・・
・大気圧センサ、5・・・コレクタチャンバ、6・・・
インジェクタ、7・・・スロットル開度センサ、9・・
・クランク角センサ、12・・・コントロールユニット
、14・・・基本燃料噴射量設定手段、15・・・Re
算出手段、16・・・Re算出手段、17・・・時定数
算定手段、18・・・基本燃料噴射量補正手段 特許出願人 富士重工業株式会社代理人 弁理士
小 橋 信 滓 量 弁理士 村 井 進 第1図 第2図 エプソ°ゾ闇1王
等イ命0足6第4図 第7図 エンン゛ノロ埠唸壜(N 第8図 フロンL)1a叉e
Claims (1)
- スロットル開度およびエンジン回転数より内燃機関の
燃料噴射量を制御するものにおいて、内燃機関の作動時
のスロットル開度およびエンジン回転数から基本燃料噴
射量を求める基本燃料噴射量設定手段と、スロットル開
度およびエンジン回転数に対応して設定される変数から
基本燃料噴射量の変動を規定する時定数を算定する時定
数算定手段と、上記時定数に基いて過渡時における基本
燃料噴射量を一次遅れ処理する基本燃料噴射量補正手段
とを具備していることを特徴とする内燃機関の燃料噴射
制御装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62284556A JPH01125533A (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
US07/266,917 US4884548A (en) | 1987-11-10 | 1988-11-03 | Fuel injection control system for an automotive engine |
GB8826121A GB2212298A (en) | 1987-11-10 | 1988-11-08 | Fuel injection control system for an automotive engine |
DE3838054A DE3838054A1 (de) | 1987-11-10 | 1988-11-09 | Kraftstoffeinspritzregelung fuer kraftfahrzeugmotoren |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62284556A JPH01125533A (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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