JPH05113145A - 内燃機関の燃料噴射制御方法 - Google Patents
内燃機関の燃料噴射制御方法Info
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- JPH05113145A JPH05113145A JP27421391A JP27421391A JPH05113145A JP H05113145 A JPH05113145 A JP H05113145A JP 27421391 A JP27421391 A JP 27421391A JP 27421391 A JP27421391 A JP 27421391A JP H05113145 A JPH05113145 A JP H05113145A
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- tau
- engine
- fuel
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、内燃機関（エンジン）の運転状態に
合わせて適正な量の燃料噴射を行うための制御方法に関
し、空燃比が過大なリッチ状態になることを防止すると
共に、良好なエンジンレスポンスとクリーンな排出ガス
を得ることを目的とする。 【構成】内燃機関の吸気管に燃料を噴射することによっ
て予め決めた所定の空燃比を実現する燃料噴射制御方法
において、１吸入周期当たりに噴射する燃料の総量ΣTA
U ＝TAU1＋TAU2＋・・・＋ TAUn に、上限規制値 TAU
LIM を設けるように構成する。また、その上限規制値 T
AULIM を当該内燃機関の運転状態に応じて可変するよう
構成する。
合わせて適正な量の燃料噴射を行うための制御方法に関
し、空燃比が過大なリッチ状態になることを防止すると
共に、良好なエンジンレスポンスとクリーンな排出ガス
を得ることを目的とする。 【構成】内燃機関の吸気管に燃料を噴射することによっ
て予め決めた所定の空燃比を実現する燃料噴射制御方法
において、１吸入周期当たりに噴射する燃料の総量ΣTA
U ＝TAU1＋TAU2＋・・・＋ TAUn に、上限規制値 TAU
LIM を設けるように構成する。また、その上限規制値 T
AULIM を当該内燃機関の運転状態に応じて可変するよう
構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関（エンジン）
の運転状態に合わせて適正な量の燃料噴射を行うための
制御方法に関する。
の運転状態に合わせて適正な量の燃料噴射を行うための
制御方法に関する。
【０００２】例えば、吸気弁閉弁タイミングにおける吸
入空気量を予測して燃料噴射量の補正を行う燃料噴射制
御方法においては、スロットルを急速に開いてエンジン
回転速度の急加速を行うと、予測した吸入空気量に対応
した燃料量を噴射しても、該噴射量が多くなり過ぎて空
燃比が過大なリッチ状態となる場合がある。
入空気量を予測して燃料噴射量の補正を行う燃料噴射制
御方法においては、スロットルを急速に開いてエンジン
回転速度の急加速を行うと、予測した吸入空気量に対応
した燃料量を噴射しても、該噴射量が多くなり過ぎて空
燃比が過大なリッチ状態となる場合がある。
【０００３】このような空燃比の過大なリッチ状態は、
吸気弁閉弁タイミングにおける吸入空気量の予測精度が
充分満足できる程度に達していない為に生じ、エンジン
の運転状態が過渡的状態に在る場合に、吸入空気量の正
確な予測の難しさを示している。
吸気弁閉弁タイミングにおける吸入空気量の予測精度が
充分満足できる程度に達していない為に生じ、エンジン
の運転状態が過渡的状態に在る場合に、吸入空気量の正
確な予測の難しさを示している。
【０００４】ちなみに、エンジンの回転に同期して燃料
噴射を行う場合、前記燃料噴射量の補正量が通常の燃料
噴射タイミングで補正可能な範囲を越えて大きくなる
と、通常の燃料噴射タイミング以外においても燃料の補
正噴射を行い、急加速時のエンジンレスポンスを改善し
ている。
噴射を行う場合、前記燃料噴射量の補正量が通常の燃料
噴射タイミングで補正可能な範囲を越えて大きくなる
と、通常の燃料噴射タイミング以外においても燃料の補
正噴射を行い、急加速時のエンジンレスポンスを改善し
ている。
【０００５】ところで、空燃比が過大なリッチ状態にな
れば、エンジン排出ガス中の炭化水素ＨＣが増加する。
他方、エンジン排出ガス中の一酸化炭素ＣＯや炭化水素
ＨＣ，窒素酸化物ＮＯX 等の人体に有害な物質を浄化す
る装置として三元触媒がある。しかし、その浄化能力の
有効領域は、エンジンに供給する混合気の空燃比が理論
空燃比（Ａ／Ｆ＝14.7) 付近の狭い領域（ウインド）に
限られている。
れば、エンジン排出ガス中の炭化水素ＨＣが増加する。
他方、エンジン排出ガス中の一酸化炭素ＣＯや炭化水素
ＨＣ，窒素酸化物ＮＯX 等の人体に有害な物質を浄化す
る装置として三元触媒がある。しかし、その浄化能力の
有効領域は、エンジンに供給する混合気の空燃比が理論
空燃比（Ａ／Ｆ＝14.7) 付近の狭い領域（ウインド）に
限られている。
【０００６】そのため、空燃比が過大なリッチ状態に至
らないように燃料噴射量を制御する必要がある。
らないように燃料噴射量を制御する必要がある。
【０００７】
（１）空燃比制御システム 空燃比の制御は、燃料の燃焼エネルギーを清潔かつ有効
に引き出すための最も基本的な制御の１つである。そし
て、空燃比制御は、エンジンが吸入する空気量に対して
最適な量の燃料を噴射することによって行っている。
に引き出すための最も基本的な制御の１つである。そし
て、空燃比制御は、エンジンが吸入する空気量に対して
最適な量の燃料を噴射することによって行っている。
【０００８】一方、吸入空気量の検出方法によって空燃
比制御システムを次の３つの型に大別することができ
る。何れも一般的な方式である。
比制御システムを次の３つの型に大別することができ
る。何れも一般的な方式である。
【０００９】マスフロー方式 スピードデンシティ方式 スロットルスピード方式
【００１０】（２）吸気管圧力と燃料噴射制御 一例として、吸気管圧力とエンジン回転速度とから吸入
空気量を推定するスピードデンシティ方式について説明
する。図４は、燃料噴射制御系を説明する図である。
空気量を推定するスピードデンシティ方式について説明
する。図４は、燃料噴射制御系を説明する図である。
【００１１】１）吸入・排気系統 吸入される空気は、エアクリーナ９で浄化し、スロット
ル５で吸入空気量を制御する。そして、サージタンク2A
および吸気管（マニホールド）２と吸気弁10を通って燃
焼室13に吸入する。
ル５で吸入空気量を制御する。そして、サージタンク2A
および吸気管（マニホールド）２と吸気弁10を通って燃
焼室13に吸入する。
【００１２】他方、燃焼した排出ガスは、排気弁11と排
気管16および三元触媒17を通って大気中に放出する。
気管16および三元触媒17を通って大気中に放出する。
【００１３】参考までに、マスフロー方式では、エアク
リーナ９とスロットル５との間にエアフローメータ６を
設ける。そして、直接に吸入空気量を求める。但し、同
図ではエアフローメータ６を図説していない。また、ス
ロットルスピード方式では、スロットル５の開度θとエ
ンジン回転速度ＮE とから吸入空気量を求める。
リーナ９とスロットル５との間にエアフローメータ６を
設ける。そして、直接に吸入空気量を求める。但し、同
図ではエアフローメータ６を図説していない。また、ス
ロットルスピード方式では、スロットル５の開度θとエ
ンジン回転速度ＮE とから吸入空気量を求める。
【００１４】２）制御系 サージタンク2Aには吸気管圧力Ｐを測定する圧力センサ
７を設けている。また、エンジンのクランク軸にはクラ
ンク角センサ18を設け、エンジンの各作動サイクルに同
期したタイミングパルス信号 SN を得ると共に、エンジ
ンの回転速度Ｎ E を検出している。
７を設けている。また、エンジンのクランク軸にはクラ
ンク角センサ18を設け、エンジンの各作動サイクルに同
期したタイミングパルス信号 SN を得ると共に、エンジ
ンの回転速度Ｎ E を検出している。
【００１５】その他に、エンジンの冷却水14の温度Ｗt
を測定する水温センサ15を設け、エンジン温度による燃
料噴射量の補正を可能としている。また、スロットル５
にはスロットル開度センサ８を設け、その開度θを得て
いる。
を測定する水温センサ15を設け、エンジン温度による燃
料噴射量の補正を可能としている。また、スロットル５
にはスロットル開度センサ８を設け、その開度θを得て
いる。
【００１６】そして、これらセンサ7,18,15,８の検出信
号を、マイクロコンピュータシステムで構成したＥＣＵ
(Electronic Control Unit) ４に入力し、その出力ポー
トから燃料噴射弁３の開弁時間を制御して燃料噴射タイ
ミングと噴射量とを制御し、空燃比を所定の値に制御す
る。
号を、マイクロコンピュータシステムで構成したＥＣＵ
(Electronic Control Unit) ４に入力し、その出力ポー
トから燃料噴射弁３の開弁時間を制御して燃料噴射タイ
ミングと噴射量とを制御し、空燃比を所定の値に制御す
る。
【００１７】３）吸入空気量の推定と燃料噴射 スピードデンシティ方式においては、吸気管圧力Ｐとエ
ンジン回転速度ＮEとからエンジンに吸入される空気量
を推定して求めることができる。
ンジン回転速度ＮEとからエンジンに吸入される空気量
を推定して求めることができる。
【００１８】すなわち、マップ化した等空気量データを
ＥＣＵ ４のメモリに格納・記憶させておき、当該時点
における吸気管圧力Ｐとエンジン回転数ＮEとを変数と
して該マップを参照し、吸入空気量を推定できる。
ＥＣＵ ４のメモリに格納・記憶させておき、当該時点
における吸気管圧力Ｐとエンジン回転数ＮEとを変数と
して該マップを参照し、吸入空気量を推定できる。
【００１９】したがって、推定した吸入空気量から必要
とする燃料量を求めて噴射し、所定の空燃比の混合気を
燃焼室13に吸入させることができる。
とする燃料量を求めて噴射し、所定の空燃比の混合気を
燃焼室13に吸入させることができる。
【００２０】（３）燃料噴射タイミングと補正噴射 図５は、燃料噴射タイミングと補正噴射を説明する図
で、(a) はクランク角センサから得られるタイミングパ
ルス信号を表す図、(b) は４サイクルエンジンの作動サ
イクルと燃料噴射タイミングを説明する図、(c) は噴射
制御手順を説明するフローチャート、である。尚、(a)
(b)の時間軸は同一の時間軸である。
で、(a) はクランク角センサから得られるタイミングパ
ルス信号を表す図、(b) は４サイクルエンジンの作動サ
イクルと燃料噴射タイミングを説明する図、(c) は噴射
制御手順を説明するフローチャート、である。尚、(a)
(b)の時間軸は同一の時間軸である。
【００２１】１）同期噴射 すなわち、図５(a) のパルス信号は図４のクランク角セ
ンサ18から得られるタイミングパルス信号で、同図にお
いては90°ＣＡ（Crank Angle)毎にタイミングパルス信
号 SN1,SN2,SN3, ・・・が得られることを例示してい
る。尚、このタイミングパルス信号 SN1,SN2,SN3, ・・
・の周期を計測して逆数を演算すれば、エンジンの回転
速度ＮE を求めることができる。
ンサ18から得られるタイミングパルス信号で、同図にお
いては90°ＣＡ（Crank Angle)毎にタイミングパルス信
号 SN1,SN2,SN3, ・・・が得られることを例示してい
る。尚、このタイミングパルス信号 SN1,SN2,SN3, ・・
・の周期を計測して逆数を演算すれば、エンジンの回転
速度ＮE を求めることができる。
【００２２】また、図５(b) は、４サイクルエンジンに
おいて 720°ＣＡ毎に燃料噴射を行う場合のタイミング
チャートであり、燃料噴射タイミング TJ1,TJ2,TJ3, ・
・・において燃料を噴射することを示している。つま
り、ＥＣＵ ４がタイミングパルス信号 SN1,SN2,SN3,
・・・を監視していて、 720°ＣＡ毎に燃料を噴射する
例である。
おいて 720°ＣＡ毎に燃料噴射を行う場合のタイミング
チャートであり、燃料噴射タイミング TJ1,TJ2,TJ3, ・
・・において燃料を噴射することを示している。つま
り、ＥＣＵ ４がタイミングパルス信号 SN1,SN2,SN3,
・・・を監視していて、 720°ＣＡ毎に燃料を噴射する
例である。
【００２３】すなわち、同図５(b) においては、燃料噴
射タイミングTJ1に噴射した燃料を吸入サイクル TS1に
吸入し、同様に、燃料噴射タイミング TJ2に噴射した燃
料を吸入サイクル TS2に、燃料噴射タイミング TJ3に噴
射した燃料を吸入サイクル T S3に吸入することを例示し
ている。
射タイミングTJ1に噴射した燃料を吸入サイクル TS1に
吸入し、同様に、燃料噴射タイミング TJ2に噴射した燃
料を吸入サイクル TS2に、燃料噴射タイミング TJ3に噴
射した燃料を吸入サイクル T S3に吸入することを例示し
ている。
【００２４】つまり、ＥＣＵ ４は、タイミングパルス
信号 SN1,SN9,SN17,・・・が入力する毎に吸入空気量を
推定し、所定の空燃比を実現する最適な燃料噴射量を求
めて噴射する。尚、燃料噴射量を求める際にエンジン負
荷の変化を予測し、燃料噴射タイミングに燃料噴射量を
補正する制御が一般的に行われている。
信号 SN1,SN9,SN17,・・・が入力する毎に吸入空気量を
推定し、所定の空燃比を実現する最適な燃料噴射量を求
めて噴射する。尚、燃料噴射量を求める際にエンジン負
荷の変化を予測し、燃料噴射タイミングに燃料噴射量を
補正する制御が一般的に行われている。
【００２５】２）補正噴射 ところで、 720°ＣＡ毎に吸入空気量を推定していたの
では、エンジン負荷が急速に変化するとその吸気管圧力
Ｐも急速に変化する為、吸気弁閉弁タイミングにおける
吸入空気量を正確に推定することができない。
では、エンジン負荷が急速に変化するとその吸気管圧力
Ｐも急速に変化する為、吸気弁閉弁タイミングにおける
吸入空気量を正確に推定することができない。
【００２６】このような短所を改善する方法としては、
燃料噴射周期よりも短い周期で吸入空気量を予測・推定
する方法がある。そして、エンジン負荷が急速に増大し
た場合には、 720°ＣＡ毎の通常の燃料噴射タイミング
TJ1,TJ2,TJ3, ・・・よりも前のタイミング TJXで補正
噴射を行う方法である。
燃料噴射周期よりも短い周期で吸入空気量を予測・推定
する方法がある。そして、エンジン負荷が急速に増大し
た場合には、 720°ＣＡ毎の通常の燃料噴射タイミング
TJ1,TJ2,TJ3, ・・・よりも前のタイミング TJXで補正
噴射を行う方法である。
【００２７】ちなみに、図５(a)(b)においては、タイミ
ングパルス信号 SN7のタイミングで補正噴射 TJXを行っ
ていることを例示している。
ングパルス信号 SN7のタイミングで補正噴射 TJXを行っ
ていることを例示している。
【００２８】また、このような補正噴射を、エンジンの
回転とは非同期に行う制御方法例もある。その他、スロ
ットルが急速に開いた場合に、その開く速度に応じて予
め決めた所定量の燃料を非同期で噴射する制御方法例も
ある。しかし、急加速時の燃料噴射量の不足分を補う目
的では基本的に一致している。
回転とは非同期に行う制御方法例もある。その他、スロ
ットルが急速に開いた場合に、その開く速度に応じて予
め決めた所定量の燃料を非同期で噴射する制御方法例も
ある。しかし、急加速時の燃料噴射量の不足分を補う目
的では基本的に一致している。
【００２９】３）燃料噴射制御手順 図５(c) のフローチャートに沿って、制御手順を順に説
明する。尚、同図の制御手順は、図４に示すところのＥ
ＣＵ ４のソフトウェア上で実現される制御手順であ
る。
明する。尚、同図の制御手順は、図４に示すところのＥ
ＣＵ ４のソフトウェア上で実現される制御手順であ
る。
【００３０】すなわち、90°ＣＡ毎に、次のように制御
を実行する。
を実行する。
【００３１】噴射タイミング判定段階 ステップ S101 で通常の噴射タイミングが否かを判断す
る。すなわち、90°ＣＡ毎にタイミングパルス信号が入
力するが、通常は 720°ＣＡ毎に燃料噴射を実行する。
る。すなわち、90°ＣＡ毎にタイミングパルス信号が入
力するが、通常は 720°ＣＡ毎に燃料噴射を実行する。
【００３２】通常の燃料噴射 すなわち、ステップ S101 の判断結果が通常の噴射タイ
ミングであるならば、ステップ S102 で推定した吸入空
気量から最適な燃料噴射量 TAUを算出する。続いてステ
ップ S103 で、その算出値 TAUを予め決めた規制最大値
TAUMAX で規制する。すなわち、１回当たりの燃料噴射
量が、極端・過大な値にならないようにしている。言わ
ば、フールプルーフである。
ミングであるならば、ステップ S102 で推定した吸入空
気量から最適な燃料噴射量 TAUを算出する。続いてステ
ップ S103 で、その算出値 TAUを予め決めた規制最大値
TAUMAX で規制する。すなわち、１回当たりの燃料噴射
量が、極端・過大な値にならないようにしている。言わ
ば、フールプルーフである。
【００３３】そして、算出した燃料噴射量 TAUをステッ
プ S104で噴射する。但し、算出した燃料噴射量 TAUが
規制最大値 TAUMAX を越えている場合は、該最大値 TAU
MAX を噴射する。
プ S104で噴射する。但し、算出した燃料噴射量 TAUが
規制最大値 TAUMAX を越えている場合は、該最大値 TAU
MAX を噴射する。
【００３４】補正噴射 ステップ S101 の判断結果が通常の噴射タイミング以外
のタイミングで有ったならば、ステップ S105 で、予測
・推定した吸入空気量から補正噴射量 TAUSUB を演算す
る。
のタイミングで有ったならば、ステップ S105 で、予測
・推定した吸入空気量から補正噴射量 TAUSUB を演算す
る。
【００３５】続いて、ステップ S106 では先の補正噴射
量 TAUSUB が基準値 TAUMIN よりも大きいか否かを判断
する。そして、基準値 TAUMIN よりも大きい場合にのみ
ステップ S107 で先に算出した補正量 TAUSUB を噴射す
る。
量 TAUSUB が基準値 TAUMIN よりも大きいか否かを判断
する。そして、基準値 TAUMIN よりも大きい場合にのみ
ステップ S107 で先に算出した補正量 TAUSUB を噴射す
る。
【００３６】すなわち、基準値 TAUMIN はエンジンレス
ポンスを考慮した値であり、エンジン負荷の増加が著し
い場合に、通常の噴射タイミング以外のタイミングでも
噴射を行うか否かを判断する閾値である。
ポンスを考慮した値であり、エンジン負荷の増加が著し
い場合に、通常の噴射タイミング以外のタイミングでも
噴射を行うか否かを判断する閾値である。
【００３７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の燃料噴
射制御方法には、次のような問題がある。
射制御方法には、次のような問題がある。
【００３８】燃料噴射１回当たりの燃料噴射量には規
制値 TAUMAX を有しているが、エンジンが１吸入サイク
ルで吸入する燃料噴射量には制限を与えていない。
制値 TAUMAX を有しているが、エンジンが１吸入サイク
ルで吸入する燃料噴射量には制限を与えていない。
【００３９】例えば、先の従来例では１吸入当たり１回
の燃料噴射を行う方式を例として説明したが、１吸入当
たり２回の燃料噴射を行う方式においても、燃料噴射量
の規制値 TAUMAX は燃料噴射１回当たりに対してしか与
えていない。これは、その規制が主としてフールプルー
フに目的を置いている為である。
の燃料噴射を行う方式を例として説明したが、１吸入当
たり２回の燃料噴射を行う方式においても、燃料噴射量
の規制値 TAUMAX は燃料噴射１回当たりに対してしか与
えていない。これは、その規制が主としてフールプルー
フに目的を置いている為である。
【００４０】燃料噴射量の規制値 TAUMAX は、通常の
燃料噴射量 TAUに対する規制であって、補正噴射量 TAU
SUB が加味されることがない。
燃料噴射量 TAUに対する規制であって、補正噴射量 TAU
SUB が加味されることがない。
【００４１】前記に理由して、エンジンが１吸入
サイクルで吸入する燃料量が過大となり、空燃比が過大
なリッチ状態になる場合がある。 以上の〜である。
サイクルで吸入する燃料量が過大となり、空燃比が過大
なリッチ状態になる場合がある。 以上の〜である。
【００４２】本発明の技術的課題は、従来の燃料噴射制
御方法における以上のような問題を解消し、エンジンが
１吸入サイクルで吸入する燃料量に制限を与えることに
よって、空燃比が過大なリッチ状態になることを防止す
ると共に、良好なエンジンレスポンスとクリーンな排出
ガスを得ることにある。
御方法における以上のような問題を解消し、エンジンが
１吸入サイクルで吸入する燃料量に制限を与えることに
よって、空燃比が過大なリッチ状態になることを防止す
ると共に、良好なエンジンレスポンスとクリーンな排出
ガスを得ることにある。
【００４３】
【課題を解決するための手段】図１は、本発明の原理を
説明する図で、(a)は内燃機関の作動サイクルと燃料噴
射タイミングを説明する図、(b) は燃料噴射量の積算値
の変化を表す図、である。
説明する図で、(a)は内燃機関の作動サイクルと燃料噴
射タイミングを説明する図、(b) は燃料噴射量の積算値
の変化を表す図、である。
【００４４】本発明は、エンジンが１吸入サイクル当た
り吸入する燃料量に制限を与えるように制御するところ
に特徴がある。
り吸入する燃料量に制限を与えるように制御するところ
に特徴がある。
【００４５】（１）基本的な燃料噴射制御方法 すなわち、エンジンの吸気管に燃料を噴射することによ
って予め決めた所定の空燃比を実現する燃料噴射制御方
法において、１吸入周期当たりの燃料噴射量の総量ΣTA
U ＝TAU1＋TAU2＋・・・＋ TAUn に、上限規制値 TAU
LIM を設けた燃料噴射制御方法である。
って予め決めた所定の空燃比を実現する燃料噴射制御方
法において、１吸入周期当たりの燃料噴射量の総量ΣTA
U ＝TAU1＋TAU2＋・・・＋ TAUn に、上限規制値 TAU
LIM を設けた燃料噴射制御方法である。
【００４６】（２）上限規制値 TAULIM を可変する燃料
噴射制御方法 前記（１）の燃料噴射制御方法において、１吸入周期当
たりの燃料噴射量の総量ΣTAU ＝TAU1＋TAU2＋・・・＋
TAUn の上限規制値 TAULIM を、当該エンジンの運転状
態に応じて可変する燃料噴射制御方法である。
噴射制御方法 前記（１）の燃料噴射制御方法において、１吸入周期当
たりの燃料噴射量の総量ΣTAU ＝TAU1＋TAU2＋・・・＋
TAUn の上限規制値 TAULIM を、当該エンジンの運転状
態に応じて可変する燃料噴射制御方法である。
【００４７】（３）上限規制値 TAULIM の範囲を規定し
た燃料噴射制御方法 前記（１）および（２）の燃料噴射制御方法において、
１吸入周期当たりの燃料噴射量の総量ΣTAU ＝TAU1＋TA
U2＋・・・＋ TAUn の上限規制値 TAULIM を、当該エン
ジンの運転状態から求まる基本的な燃料噴射量の1.2 〜
1.4 倍の値とした燃料噴射制御方法である。
た燃料噴射制御方法 前記（１）および（２）の燃料噴射制御方法において、
１吸入周期当たりの燃料噴射量の総量ΣTAU ＝TAU1＋TA
U2＋・・・＋ TAUn の上限規制値 TAULIM を、当該エン
ジンの運転状態から求まる基本的な燃料噴射量の1.2 〜
1.4 倍の値とした燃料噴射制御方法である。
【００４８】
（１）基本的な燃料噴射制御方法 本発明においては、１吸入周期当たりの燃料噴射量の総
量ΣTAU ＝TAU1＋TAU2＋・・・＋ TAUn に、上限規制値
TAULIM を設けている。その為、たとえ各噴射量TAU1,T
AU2,・・・,TAUn がそれぞれ過大であっても、吸入する
燃料量の総量を上限規制値 TAULIM で制限する。したが
って、空燃比が過大なリッチ状態に至ることはない。
量ΣTAU ＝TAU1＋TAU2＋・・・＋ TAUn に、上限規制値
TAULIM を設けている。その為、たとえ各噴射量TAU1,T
AU2,・・・,TAUn がそれぞれ過大であっても、吸入する
燃料量の総量を上限規制値 TAULIM で制限する。したが
って、空燃比が過大なリッチ状態に至ることはない。
【００４９】ちなみに、１吸入周期とは、吸入サイクル
が完了して吸気弁が閉弁してから、次の吸入サイクルを
開始して吸気弁を開弁し、その後吸入サイクルが完了し
て吸気弁が閉弁するまでの間の期間を指す。
が完了して吸気弁が閉弁してから、次の吸入サイクルを
開始して吸気弁を開弁し、その後吸入サイクルが完了し
て吸気弁が閉弁するまでの間の期間を指す。
【００５０】（２）上限規制値 TAULIM を可変する燃料
噴射制御方法 良好な燃焼状態は、排出ガスがクリーンであるばかりか
エンジンの熱効率も高い。しかし、燃焼状態はエンジン
の温度すなわち冷却水温度や回転速度等々によって変化
する。
噴射制御方法 良好な燃焼状態は、排出ガスがクリーンであるばかりか
エンジンの熱効率も高い。しかし、燃焼状態はエンジン
の温度すなわち冷却水温度や回転速度等々によって変化
する。
【００５１】そのため、実際の燃焼噴射制御において
は、このようなエンジン運転状態を考慮して空燃比を制
御し、燃料噴射を行っている。
は、このようなエンジン運転状態を考慮して空燃比を制
御し、燃料噴射を行っている。
【００５２】したがって、吸入する燃料量の上限規制値
TAULIMも、エンジン運転状態に応じて可変する必要が
ある。すなわち、そのことによって、上限規制値 TAU
LIM とエンジンの運転状態との間を整合することができ
る。
TAULIMも、エンジン運転状態に応じて可変する必要が
ある。すなわち、そのことによって、上限規制値 TAU
LIM とエンジンの運転状態との間を整合することができ
る。
【００５３】例えば、冷却水温度が低くて燃料噴射量を
多めにして制御を行っている場合は、上限規制値 TAU
LIM もそれ相当に多目に設定する。
多めにして制御を行っている場合は、上限規制値 TAU
LIM もそれ相当に多目に設定する。
【００５４】（３）上限規制値 TAULIM の範囲を規定し
た燃料噴射制御方法 エンジンが定常運転状態にある場合の基本的な燃料噴射
量は、吸入空気量から求めることができる。他方、エン
ジンが過渡的運転状態にある場合、特に急速な加速状態
に在る場合は、燃料噴射量の増量補正を行う。すなわ
ち、エンジンが急速な加速状態にある場合は吸入空気量
も急速に増加するからである。ちなみに、図１(a) の噴
射量TAU3はそれを例示している。
た燃料噴射制御方法 エンジンが定常運転状態にある場合の基本的な燃料噴射
量は、吸入空気量から求めることができる。他方、エン
ジンが過渡的運転状態にある場合、特に急速な加速状態
に在る場合は、燃料噴射量の増量補正を行う。すなわ
ち、エンジンが急速な加速状態にある場合は吸入空気量
も急速に増加するからである。ちなみに、図１(a) の噴
射量TAU3はそれを例示している。
【００５５】しかし、実際のエンジン運転状態を考慮し
た場合、燃料噴射量の増量補正分が無限に大きくなるこ
とは無く、現実的な値に収斂する。すなわち、当該エン
ジンの運転状態から求まる基本的な燃料噴射量の1.2 〜
1.4倍の値となる。
た場合、燃料噴射量の増量補正分が無限に大きくなるこ
とは無く、現実的な値に収斂する。すなわち、当該エン
ジンの運転状態から求まる基本的な燃料噴射量の1.2 〜
1.4倍の値となる。
【００５６】そして、1.2 倍以下では加速時にリーン状
態になり易く、1.4 以上ではリッチ状態になり易い。し
たがって、エンジン運転状態から求まる基本燃料噴射量
の1.2 〜1.4 倍の範囲の値が適正である。
態になり易く、1.4 以上ではリッチ状態になり易い。し
たがって、エンジン運転状態から求まる基本燃料噴射量
の1.2 〜1.4 倍の範囲の値が適正である。
【００５７】
【実施例】次に、本発明による燃料噴射制御方法を、実
際上どのように具体化できるかを実施例で説明する。
際上どのように具体化できるかを実施例で説明する。
【００５８】（１）構成 本実施例においては、図４に示す従来の制御系をそのま
ま用いることで実現できる。すなわち、ＥＣＵ ４の制
御ソフトウェアを変更するだけで実現できる。
ま用いることで実現できる。すなわち、ＥＣＵ ４の制
御ソフトウェアを変更するだけで実現できる。
【００５９】ちなみに、燃料噴射は 720°ＣＡ毎に１回
実行し、エンジンの回転に同期して噴射するものとす
る。
実行し、エンジンの回転に同期して噴射するものとす
る。
【００６０】また、エンジン１のクランク角センサ18
は、図５(a) に示したように90°ＣＡ毎にタイミングパ
ルス信号 SN1,SN2,SN3, ・・・を発生するものとする。
すなわち、90°ＣＡ毎に燃料の補正噴射量を演算し、不
足分があれば補正噴射を行う構成である。
は、図５(a) に示したように90°ＣＡ毎にタイミングパ
ルス信号 SN1,SN2,SN3, ・・・を発生するものとする。
すなわち、90°ＣＡ毎に燃料の補正噴射量を演算し、不
足分があれば補正噴射を行う構成である。
【００６１】（２）作動 本実施例においては、ＥＣＵ ４のソフトウェア上で燃
料噴射のタイミングと噴射量の制御を実行する。すなわ
ち、ＥＣＵ ４は、その入力ポートに入るクランク角セ
ンサ18のタイミングパルス信号 SN (SN1,SN2,SN3, ・・
・) を監視し、該タイミングによって燃料噴射を制御す
る。
料噴射のタイミングと噴射量の制御を実行する。すなわ
ち、ＥＣＵ ４は、その入力ポートに入るクランク角セ
ンサ18のタイミングパルス信号 SN (SN1,SN2,SN3, ・・
・) を監視し、該タイミングによって燃料噴射を制御す
る。
【００６２】図２および図３は、実施例の作動を説明す
るフローチャートである。尚、図２中に示した※Ａ，※
Ｂ，※Ｃは図３中に示した同じ記号※Ａ，※Ｂ，※Ｃに
繋がることを意味している。また、図３中で破線で示し
た作業ステップは、図２中で示した作業ステップと同一
であることを示している。すなわち、図２および図３の
フローチャートは、１つのフローチャートを２分して示
した図である。
るフローチャートである。尚、図２中に示した※Ａ，※
Ｂ，※Ｃは図３中に示した同じ記号※Ａ，※Ｂ，※Ｃに
繋がることを意味している。また、図３中で破線で示し
た作業ステップは、図２中で示した作業ステップと同一
であることを示している。すなわち、図２および図３の
フローチャートは、１つのフローチャートを２分して示
した図である。
【００６３】尚、図２および図３中に使用している記号
ΣTAU は燃料噴射量を積算するカウンタであり、 TAUは
燃料噴射量を表す変数、TAULIM は１吸入周期当たりの
燃料噴射量の上限規制値を表す変数、 TAUMIN は補正噴
射が必要と判断される補正噴射量の最小規制値を表す変
数、である。
ΣTAU は燃料噴射量を積算するカウンタであり、 TAUは
燃料噴射量を表す変数、TAULIM は１吸入周期当たりの
燃料噴射量の上限規制値を表す変数、 TAUMIN は補正噴
射が必要と判断される補正噴射量の最小規制値を表す変
数、である。
【００６４】次に、その作動をフローチャートに沿って
順に説明する。
順に説明する。
【００６５】１）同期噴射タイミングの場合（図２参
照） すなわち、ステップ S201 で同期噴射タイミングである
と判断した場合は、先ずステップ S202 で積算カウンタ
ΣTAU をクリアする、すなわち、カウンタΣTAU 入力数
値０（ゼロ）を代入する。
照） すなわち、ステップ S201 で同期噴射タイミングである
と判断した場合は、先ずステップ S202 で積算カウンタ
ΣTAU をクリアする、すなわち、カウンタΣTAU 入力数
値０（ゼロ）を代入する。
【００６６】その後、ステップ S203 で同期噴射量を算
出し、ステップ S204 で該算出値が最大規制値 TAULIM
よりも大きいか否かを判断する。すなわち、本実施例に
おいては、 720°ＣＡ毎に燃料噴射を１回実行するだけ
であるので、当該算出噴射量が上限規制値 TAULIM を越
えることがなければ、空燃比が過大なリッチ状態になる
ことはない。
出し、ステップ S204 で該算出値が最大規制値 TAULIM
よりも大きいか否かを判断する。すなわち、本実施例に
おいては、 720°ＣＡ毎に燃料噴射を１回実行するだけ
であるので、当該算出噴射量が上限規制値 TAULIM を越
えることがなければ、空燃比が過大なリッチ状態になる
ことはない。
【００６７】そして、ステップ S204 で上限規制値 TAU
LIM よりも大きいと判断された場合は、ステップ S205
で燃料噴射量変数 TAUに上限規制値 TAULIM を代入す
る。しかし、ステップ S204 で上限規制値 TAULIM より
も小さいと判断された場合は、燃料噴射量変数 TAUにス
テップ S203 で算出した噴射量を代入する。
LIM よりも大きいと判断された場合は、ステップ S205
で燃料噴射量変数 TAUに上限規制値 TAULIM を代入す
る。しかし、ステップ S204 で上限規制値 TAULIM より
も小さいと判断された場合は、燃料噴射量変数 TAUにス
テップ S203 で算出した噴射量を代入する。
【００６８】続いて、ステップ S207 で燃料噴射量 TAU
を積算し、ステップ S208 で当該燃料噴射量 TAUを噴射
する。
を積算し、ステップ S208 で当該燃料噴射量 TAUを噴射
する。
【００６９】２）補正噴射の場合（図３参照） ステップ S201 で同期噴射タイミングではないと判断さ
れた場合は、ステップS209 で補正噴射量を算出する。
ちなみに、エンジン負荷の変動が無くエンジンが定常運
転状態であれば、補正噴射量は０（ゼロ）となる。
れた場合は、ステップS209 で補正噴射量を算出する。
ちなみに、エンジン負荷の変動が無くエンジンが定常運
転状態であれば、補正噴射量は０（ゼロ）となる。
【００７０】そして、先の補正噴射量算出結果が最小規
制値 TAUMIN よりも大きいか否かをステップ S210 で判
断する。
制値 TAUMIN よりも大きいか否かをステップ S210 で判
断する。
【００７１】前記判断の結果、補正噴射量算出結果が最
小規制値 TAUMIN よりも小さければ、燃料の補正噴射を
行わずに補正噴射作業を終了する。しかし、当該算出結
果が最小規制値 TAUMIN よりも大きいならばステップ S
211 へ進み、当該補正噴射量算出結果を総燃料噴射量Σ
TAU に加算し、その加算結果が上限規制値 TAULIM より
も大きいか否かを判断する。
小規制値 TAUMIN よりも小さければ、燃料の補正噴射を
行わずに補正噴射作業を終了する。しかし、当該算出結
果が最小規制値 TAUMIN よりも大きいならばステップ S
211 へ進み、当該補正噴射量算出結果を総燃料噴射量Σ
TAU に加算し、その加算結果が上限規制値 TAULIM より
も大きいか否かを判断する。
【００７２】ステップ S211 における判断の結果、当該
加算結果が上限規制値 TAULIM よりも小さいと判断され
た場合は、ステップ S209 で算出した補正噴射量をステ
ップS212 で燃料噴射量変数 TAUに代入する。
加算結果が上限規制値 TAULIM よりも小さいと判断され
た場合は、ステップ S209 で算出した補正噴射量をステ
ップS212 で燃料噴射量変数 TAUに代入する。
【００７３】他方、ステップ S211 における判断の結
果、当該加算結果が上限規制値 TAULI M よりも大きいと
判断された場合は、ステップ S213 において上限規制値
TAULI M から燃料噴射量積算値ΣTAU を減じた値を燃料
噴射量変数 TAUに代入する。尚、ここで用いている燃料
噴射量積算値ΣTAU は、ステップ S209 で算出した補正
噴射量を積算する前の値である。
果、当該加算結果が上限規制値 TAULI M よりも大きいと
判断された場合は、ステップ S213 において上限規制値
TAULI M から燃料噴射量積算値ΣTAU を減じた値を燃料
噴射量変数 TAUに代入する。尚、ここで用いている燃料
噴射量積算値ΣTAU は、ステップ S209 で算出した補正
噴射量を積算する前の値である。
【００７４】すなわち、ステップ S213 では、１吸入当
たりの燃料噴射量の総量を規制している。
たりの燃料噴射量の総量を規制している。
【００７５】そして、同期噴射の場合と同様に、ステッ
プ S207 で補正する燃料噴射量 TAUを積算し、ステップ
S208 で当該補正燃料噴射量 TAUを噴射する。
プ S207 で補正する燃料噴射量 TAUを積算し、ステップ
S208 で当該補正燃料噴射量 TAUを噴射する。
【００７６】以上図２および図３に例示したように、本
実施例によれば、燃料の同期噴射量と補正噴射量とを積
算し、その総量をエンジンの１吸入周期当たりで規制す
ることができる。したがって、エンジン負荷が急速に増
加した場合においても空燃比が過大なリッチ状態になる
ことはない。
実施例によれば、燃料の同期噴射量と補正噴射量とを積
算し、その総量をエンジンの１吸入周期当たりで規制す
ることができる。したがって、エンジン負荷が急速に増
加した場合においても空燃比が過大なリッチ状態になる
ことはない。
【００７７】ちなみに、１吸入周期当たりの燃料噴射量
の上限規制値 TAULIM は、エンジンが定常運転状態にあ
る場合の基本燃料噴射量の1.2 〜1.4 倍の範囲で制御す
る。
の上限規制値 TAULIM は、エンジンが定常運転状態にあ
る場合の基本燃料噴射量の1.2 〜1.4 倍の範囲で制御す
る。
【００７８】
【発明の効果】以上のように本発明の燃料噴射制御方法
によれば、エンジンの作動状態がどのような状態にあっ
ても、空燃比が過大なリッチ状態になることは無く、適
正な空燃比を実現することができる。
によれば、エンジンの作動状態がどのような状態にあっ
ても、空燃比が過大なリッチ状態になることは無く、適
正な空燃比を実現することができる。
【００７９】その結果、エンジンレスポンスを良好に保
ちつつ排出ガスが清潔なエンジンを実現することができ
る。
ちつつ排出ガスが清潔なエンジンを実現することができ
る。
【図１】本発明の原理を説明する図で、(a) は内燃機関
の作動サイクルと燃料噴射タイミングを説明する図、
(b) は燃料噴射量の積算値の変化を表す図、である。
の作動サイクルと燃料噴射タイミングを説明する図、
(b) は燃料噴射量の積算値の変化を表す図、である。
【図２】実施例の作動を説明するフローチャートであ
る。尚、図２中に示した※Ａ，※Ｂ，※Ｃは図３中に示
した同じ記号※Ａ，※Ｂ，※Ｃに繋がることを意味して
いる。
る。尚、図２中に示した※Ａ，※Ｂ，※Ｃは図３中に示
した同じ記号※Ａ，※Ｂ，※Ｃに繋がることを意味して
いる。
【図３】実施例の作動を説明するフローチャートであ
る。尚、図３中で破線で示した作業ステップは、図２中
で示した作業ステップと同一であることを示している。
る。尚、図３中で破線で示した作業ステップは、図２中
で示した作業ステップと同一であることを示している。
【図４】燃料噴射制御系を説明する図である。
【図５】燃料噴射タイミングと補正噴射を説明する図
で、(a) はクランク角センサから得られるタイミングパ
ルス信号を表す図、(b) は４サイクルエンジンの作動サ
イクルと燃料噴射タイミングを説明する図、(c) は噴射
制御手順を説明するフローチャート、である。
で、(a) はクランク角センサから得られるタイミングパ
ルス信号を表す図、(b) は４サイクルエンジンの作動サ
イクルと燃料噴射タイミングを説明する図、(c) は噴射
制御手順を説明するフローチャート、である。
１ エンジン ２ 吸気管 2A サージタンク ３ 燃料噴射弁 ４ ＥＣＵ(Electronic Control
Unit) ５ スロットル （６ エアフローメータ） ７ 圧力センサ ８ スロットル開度センサ ９ エアクリーナ 10 吸気弁 11 排気弁 12 点火プラグ 13 燃焼室 14 冷却水 15 水温センサ 16 排気管 17 三元触媒 18 クランク角センサ SN クランク角度信号（タイミン
グパルス信号） ＮE エンジン回転速度 Ｐ 吸気管圧力 θ スロットル開度 Ｗt 冷却水温度
Unit) ５ スロットル （６ エアフローメータ） ７ 圧力センサ ８ スロットル開度センサ ９ エアクリーナ 10 吸気弁 11 排気弁 12 点火プラグ 13 燃焼室 14 冷却水 15 水温センサ 16 排気管 17 三元触媒 18 クランク角センサ SN クランク角度信号（タイミン
グパルス信号） ＮE エンジン回転速度 Ｐ 吸気管圧力 θ スロットル開度 Ｗt 冷却水温度
Claims (3)
- 【請求項１】 内燃機関の吸気管に燃料を噴射すること
によって予め決めた所定の空燃比を実現する燃料噴射制
御方法において、 １吸入周期当たりに噴射する燃料の総量（ΣTAU ＝TAU1
＋TAU2＋・・・＋ TAU n ) に、上限規制値(TAULIM ) を
設けたこと、 を特徴とする内燃機関の燃料噴射制御方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の内燃機関の燃料噴射制御
方法において、 １吸入周期当たりに噴射する燃料の総量（ΣTAU ＝TAU1
＋TAU2＋・・・＋ TAU n ) の上限規制値(TAULIM ) を、
当該内燃機関の運転状態に応じて可変すること、 を特徴とする内燃機関の燃料噴射制御方法。 - 【請求項３】 請求項１および請求項２記載の内燃機関
の燃料噴射制御方法において、 １吸入周期当たりに噴射する燃料の総量（ΣTAU ＝TAU1
＋TAU2＋・・・＋ TAU n ) の上限規制値(TAULIM ) を、
当該内燃機関の運転状態から求まる基本的な燃料噴射量
の1.2 〜1.4 倍の値としたこと、 を特徴とする内燃機関の燃料噴射制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27421391A JPH05113145A (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 内燃機関の燃料噴射制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27421391A JPH05113145A (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 内燃機関の燃料噴射制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05113145A true JPH05113145A (ja) | 1993-05-07 |
Family
ID=17538612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27421391A Pending JPH05113145A (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 内燃機関の燃料噴射制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05113145A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008139091A2 (fr) | 2007-04-19 | 2008-11-20 | Renault S.A.S. | Moteur a combustion interne avec regulation de la quantite de carburant injecte et procede d'elaboration d'une valeur de consigne de carburant injecte |
-
1991
- 1991-10-22 JP JP27421391A patent/JPH05113145A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008139091A2 (fr) | 2007-04-19 | 2008-11-20 | Renault S.A.S. | Moteur a combustion interne avec regulation de la quantite de carburant injecte et procede d'elaboration d'une valeur de consigne de carburant injecte |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000425 |