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JPH0742600A - Fuel injection control device for internal combustion engine - Google Patents

Fuel injection control device for internal combustion engine

Info

Publication number
JPH0742600A
JPH0742600A JP20883593A JP20883593A JPH0742600A JP H0742600 A JPH0742600 A JP H0742600A JP 20883593 A JP20883593 A JP 20883593A JP 20883593 A JP20883593 A JP 20883593A JP H0742600 A JPH0742600 A JP H0742600A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel injection
throttle
injection amount
amount
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP20883593A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3119465B2 (en
Inventor
Yusuke Hasegawa
祐介 長谷川
Isao Komoriya
勲 小森谷
Naosuke Akasaki
修介 赤崎
Hidetaka Maki
秀隆 牧
Toshiaki Hirota
俊明 廣田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP05208835A priority Critical patent/JP3119465B2/en
Priority to DE69327294T priority patent/DE69327294T2/en
Priority to EP93116817A priority patent/EP0594114B1/en
Priority to US08/137,344 priority patent/US5349933A/en
Publication of JPH0742600A publication Critical patent/JPH0742600A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3119465B2 publication Critical patent/JP3119465B2/en
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 流体力学モデルに基づいて燃料噴射量を決定
するものであって、マップ検索して得た定常運転状態の
燃料噴射量に、スロットル弁の現在の有効開口面積と、
その一次遅れ値との比を乗じ、その積からチャンバ充填
空気量に相当する補正燃料噴射量を減算して出力値を決
定する。 【効果】 過渡運転状態を含む全ての運転状態を通じて
最適に燃料噴射量を決定できると共に、劣化、バラツ
キ、経年変化などを自動的に補正する。
(57) [Summary] [Structure] The fuel injection amount is determined based on the fluid dynamics model, and the fuel injection amount in the steady operation state obtained by the map search is added to the current effective opening area of the throttle valve. ,
The output value is determined by multiplying the ratio with the primary delay value and subtracting the corrected fuel injection amount corresponding to the chamber filling air amount from the product. [Effect] The fuel injection amount can be optimally determined through all operating states including the transient operating state, and deterioration, variation, aging, etc. are automatically corrected.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は内燃機関の燃料噴射制
御装置に関し、より具体的には流体力学モデルを用いつ
つその演算を簡略化して過渡運転状態を含む全ての運転
状態にわたって燃料噴射量を最適に決定すると共に、劣
化、バラツキ、経年変化などを解消してあらゆる条件下
においても常に最適に燃料噴射量を決定できる様にした
ものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine, and more specifically, it uses a fluid dynamics model and simplifies its calculation to determine the fuel injection amount over all operating states including transient operating states. The present invention relates to an optimal fuel injection amount that can be determined optimally and under any condition by eliminating deterioration, variation, and secular change.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の燃料噴射制御装置において、燃料
噴射量は、基本的にシリンダ流入空気量と相関の高いパ
ラメータを用いて予め実験により作成してマイクロコン
ピュータのメモリに格納しておいたマップを検索して決
定されていた。その結果、マップ作成時に考慮されてい
なかったパラメータの変化に対しては全く無力であり、
劣化、バラツキ、経年変化などに対しても同様であっ
た。また、マップは定常運転状態のみを対象に作成され
ており、そこでは過渡運転状態が表現されていないた
め、過渡時の燃料噴射量は正確に求めることができなか
った。そのため、近年吸気系に流体力学モデルを適用
し、モデル式によって正しいシリンダ流入空気量を推定
する手段が提案されている。その一例としては、特開平
2−157451号公報記載の技術ないしは米国特許第
4,446,523号公報記載の技術を挙げることがで
きる。
2. Description of the Related Art In a conventional fuel injection control device, a fuel injection amount is a map which is created in advance by experiments using a parameter having a high correlation with the cylinder inflow air amount and stored in a memory of a microcomputer. It was decided by searching. As a result, it is completely helpless against changes in parameters that were not considered when creating the map,
The same was true for deterioration, variation, and secular change. Further, since the map is created only for the steady operation state and the transient operation state is not expressed therein, the fuel injection amount during the transition could not be accurately obtained. Therefore, in recent years, a means for applying a hydrodynamic model to the intake system and estimating the correct cylinder inflow air amount by a model formula has been proposed. As an example thereof, the technique described in JP-A-2-157451 or the technique described in US Pat. No. 4,446,523 can be mentioned.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】また、本出願人も先に
特願平4−200330号において流体力学モデルを用
い、スロットル弁をオリフィスと見なしスロットル弁前
後の差圧から絞り式流量計の原理式を用いてスロットル
通過空気量を求めてシリンダ流入空気量を算出する手法
を提案しているが、この様な流体力学モデルはあくまで
も理想状態を前提としており、様々な仮定を必要とする
ため、モデル化誤差を拭いきることはできない。またモ
デルで用いる比熱比など、各種の定数を正確に知ること
は困難であり、それら定数の誤差が累積する不都合もあ
る。更に、流体力学の式はべき乗、平方根などの計算を
必要とし、実用上は近似値を用いることから、それによ
っても誤差が生じるなど問題点もある。そこで本出願人
は先に特願平4−306086号およびその国内優先権
主張出願(出願日:平成5年6月30日、整理番号:A
93−0614)において、流体力学モデルを前提とし
ながらも複雑な演算を必要とせずにモデル式の誤差を吸
収し、かつ機関運転の過渡状態や劣化、バラツキ、経年
変化などを解消して燃料噴射量を最適に決定する様にし
た内燃機関の燃料噴射制御装置を提供している。
The applicant of the present invention has also previously used a fluid dynamic model in Japanese Patent Application No. 4-200330, and the throttle valve is regarded as an orifice, and the principle of a throttle type flow meter is determined from the differential pressure before and after the throttle valve. We have proposed a method of calculating the cylinder inflow air amount by obtaining the throttle passing air amount using a formula, but such a fluid dynamic model is based on the ideal state only and requires various assumptions. The modeling error cannot be wiped out. Further, it is difficult to accurately know various constants such as the specific heat ratio used in the model, and there is a disadvantage that errors of these constants accumulate. Furthermore, the equation of fluid dynamics requires calculation such as exponentiation and square root, and practically uses an approximate value, so that there is a problem that an error also occurs. Therefore, the present applicant previously filed Japanese Patent Application No. 4-306086 and its domestic priority claim application (filing date: June 30, 1993, reference number: A
93-0614), the assumption is made on the fluid dynamics model, but the error of the model formula is absorbed without requiring complicated calculation, and the transient state of engine operation, deterioration, variation, secular change, etc. are eliminated and fuel injection is performed. Provided is a fuel injection control device for an internal combustion engine which determines the amount of fuel optimally.

【0004】この発明の目的はその先に提案した技術の
改良にあり、一層最適に燃料噴射量を決定できる様にし
た内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することにある。
An object of the present invention is to improve the previously proposed technique, and it is an object of the present invention to provide a fuel injection control device for an internal combustion engine which can determine the fuel injection amount more optimally.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の目的を解決するた
めに本発明は請求項1項に示す如く、機関吸気路に設け
られたスロットルを通過する空気量の挙動を記述する流
体力学モデルに基づいて機関に吸入される空気量を求め
て機関燃焼室に供給すべき燃料噴射量を決定する内燃機
関の燃料噴射制御装置であって、少なくとも機関回転
数、吸気圧力、およびスロットル開度を含む機関の運転
状態を検出する第1の手段、少なくとも検出された機関
回転数と吸気圧力とから予め設定された特性に従って定
常運転状態時の燃料噴射量Timapを求める第2の手段、
少なくとも検出されたスロットル開度と吸気圧力とから
スロットルの第1の有効開口面積Aを求める第3の手
段、前記スロットルの第1の有効開口面積Aの一次遅れ
値を求め、それをスロットルの第2の有効開口面積ADE
LAY とする第4の手段、求めた燃料噴射量Timapに前記
第1、第2のスロットルの有効開口面積A,ADELAY の
比A/ADELAY を乗じ、その積から出力燃料噴射量Tou
t をTout =Timap×(A/ADELAY )と求める第5の
手段、および、求めた出力燃料噴射量Tout に基づいて
インジェクタを駆動する第6の手段、とを備える如く構
成した。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a fluid dynamic model that describes the behavior of the amount of air passing through a throttle provided in an engine intake passage, as set forth in claim 1. A fuel injection control device for an internal combustion engine, which determines an amount of air to be sucked into the engine based on the above, and determines a fuel injection amount to be supplied to an engine combustion chamber. A first means for detecting an operating state of the engine; a second means for obtaining a fuel injection amount Timap in a steady operating state according to a preset characteristic from at least the detected engine speed and intake pressure;
Third means for obtaining the first effective opening area A of the throttle from at least the detected throttle opening and intake pressure, first-order lag value of the first effective opening area A of the throttle, 2 effective opening area ADE
The fourth means for LAY, the obtained fuel injection amount Timap is multiplied by the ratio A / ADELAY of the effective opening areas A and ADELAY of the first and second throttles, and the output fuel injection amount Tou is calculated from the product.
A fifth means for determining t as Tout = Timap × (A / ADELAY) and a sixth means for driving the injector based on the obtained output fuel injection amount Tout are provided.

【0006】[0006]

【作用】定常運転状態時の燃料噴射量の特性を予め設定
しておくと共に、定常運転状態と過渡運転状態の相違が
スロットルの有効開口面積の相違にあることに着目して
現在のスロットルの有効開口面積を求め、その一次遅れ
値からスロットルの第2の有効開口面積を求めて両者の
比を求め、設定された燃料噴射量に乗じて出力燃料噴射
量を求める様にしたので、過渡運転状態を含む全ての運
転状態において最適に出力燃料噴射量を決定することが
できると共に、劣化、バラツキ、経年変化などがあって
もそれを自動的に補正することができる。
Operation: The characteristics of the fuel injection amount in the steady operation state are set in advance, and it is noted that the effective throttle area at present is different from the difference between the steady operation state and the transient operation state due to the difference in the effective opening area of the throttle. The opening area is calculated, the second effective opening area of the throttle is calculated from the first-order lag value, the ratio of the two is calculated, and the output fuel injection quantity is calculated by multiplying the set fuel injection quantity. It is possible to optimally determine the output fuel injection amount in all operating states including, and it is possible to automatically correct the deterioration, variation, and secular change.

【0007】[0007]

【実施例】図1はそれを全体的に示す概略図である。図
において、符号10は4気筒の内燃機関を示しており、
吸気路12の先端に配置されたエアクリーナ14から導
入された吸気は、スロットル弁16でその流量を調節さ
れつつサージタンク(チャンバ)18とインテークマニ
ホルド20を経て第1〜第4気筒に流入される。各気筒
の吸気弁(図示せず)の付近にはインジェクタ22が設
けられて燃料を噴射する。噴射され吸気と一体となった
混合気は各気筒内で図示しない点火プラグで点火されて
燃焼してピストン(図示せず)を駆動する。燃焼後の排
気ガスは排気弁(図示せず)を介してエキゾーストマニ
ホルド24に排出され、エキゾーストパイプ26を経て
三元触媒コンバータ28で浄化されて機関外に排出され
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic view showing it as a whole. In the figure, reference numeral 10 indicates a four-cylinder internal combustion engine,
The intake air introduced from the air cleaner 14 arranged at the tip of the intake passage 12 flows into the first to fourth cylinders through the surge tank (chamber) 18 and the intake manifold 20 while the flow rate is adjusted by the throttle valve 16. . An injector 22 is provided near the intake valve (not shown) of each cylinder to inject fuel. The air-fuel mixture injected and integrated with the intake air is ignited by a spark plug (not shown) in each cylinder and burned to drive a piston (not shown). The exhaust gas after combustion is discharged to the exhaust manifold 24 via an exhaust valve (not shown), is purified by the three-way catalytic converter 28 via the exhaust pipe 26, and is discharged to the outside of the engine.

【0008】また内燃機関10のディストリビュータ
(図示せず)内にはピストン(図示せず)のクランク角
度位置を検出するクランク角センサ34が設けられると
共に、スロットル弁16の開度θTHを検出するスロット
ル開度センサ36、スロットル弁16下流の吸気圧力P
b を絶対圧力で検出する吸気圧センサ38も設けられ
る。またスロットル弁16の上流側には、大気圧Pa を
検出する大気圧センサ40、吸入空気の温度Ta を検出
する吸気温センサ42、吸入空気の湿度を検出する湿度
センサ44が設けられる。更に、排気系においてエキゾ
ーストマニホルド24の下流側で三元触媒コンバータ2
8の上流側には酸素濃度検出素子からなる広域空燃比セ
ンサ46が設けられ、排気ガスの空燃比を検出する。こ
れらセンサ34などの出力は、制御ユニット50に送ら
れる。
A crank angle sensor 34 for detecting a crank angle position of a piston (not shown) is provided in a distributor (not shown) of the internal combustion engine 10, and a throttle for detecting an opening θTH of a throttle valve 16. Intake pressure P downstream of the opening sensor 36 and the throttle valve 16
An intake pressure sensor 38 for detecting b in absolute pressure is also provided. Further, on the upstream side of the throttle valve 16, an atmospheric pressure sensor 40 for detecting the atmospheric pressure Pa, an intake temperature sensor 42 for detecting the temperature Ta of the intake air, and a humidity sensor 44 for detecting the humidity of the intake air are provided. Further, in the exhaust system, the three-way catalytic converter 2 is provided downstream of the exhaust manifold 24.
A wide-range air-fuel ratio sensor 46 including an oxygen concentration detection element is provided on the upstream side of 8 to detect the air-fuel ratio of the exhaust gas. The outputs of these sensors 34 and the like are sent to the control unit 50.

【0009】図2は制御ユニット50の詳細を示すブロ
ック図である。広域空燃比センサ46の出力は検出回路
52に入力されて空燃比A/Fが検出され、検出回路5
2の出力はA/D変換回路54を介してCPU56,R
OM58,RAM60からなるマイクロ・コンピュータ
内に取り込まれ、RAM60に格納される。同様にスロ
ットル開度センサ36などのアナログ出力はレベル変換
回路62、マルチプレクサ64及び第2のA/D変換回
路66を介して、またクランク角センサ34の出力は波
形整形回路68で波形整形された後、カウンタ70で出
力値がカウントされ、カウント値はマイクロ・コンピュ
ータ内に入力される。マイクロ・コンピュータにおいて
CPU56はROM58に格納された命令に従って後述
の如く制御値を演算し、駆動回路72を介して各気筒の
インジェクタ22を駆動する。
FIG. 2 is a block diagram showing details of the control unit 50. The output of the wide range air-fuel ratio sensor 46 is input to the detection circuit 52 to detect the air-fuel ratio A / F, and the detection circuit 5
The output of 2 is sent to the CPU 56, R via the A / D conversion circuit 54.
It is taken into the microcomputer composed of the OM 58 and the RAM 60 and stored in the RAM 60. Similarly, the analog output of the throttle opening sensor 36 and the like is subjected to waveform shaping through the level conversion circuit 62, the multiplexer 64 and the second A / D conversion circuit 66, and the output of the crank angle sensor 34 is subjected to waveform shaping by the waveform shaping circuit 68. After that, the output value is counted by the counter 70, and the count value is input into the microcomputer. In the microcomputer, the CPU 56 calculates a control value as will be described later according to the instruction stored in the ROM 58, and drives the injector 22 of each cylinder via the drive circuit 72.

【0010】図3は図2の制御装置を機能的に示すブロ
ック図であり、図4はその動作を示すフロー・チャート
であるが、同図を参照して説明する前に、この発明が前
提とする流体力学モデルによってシリンダ流入空気量を
推定する手法について述べる。尚、その詳細は先に提案
した技術に述べられているので、以下簡単に説明する。
FIG. 3 is a block diagram functionally showing the control device of FIG. 2, and FIG. 4 is a flow chart showing the operation thereof. The method of estimating the cylinder inflow air amount by the fluid dynamics model is described. The details are described in the previously proposed technique, and will be briefly described below.

【0011】先ず、図5の吸気系モデルに示す様に、ス
ロットル(弁)をオリフィスとみなすと、数1に示すベ
ルヌーイの式、数2に示す連続の式、数3に示す断熱変
化の関係式より、数4に示す絞り式流量計などで使用さ
れる圧縮性流体についての流量の計算式を導出できる。
数4式を書き直すと数5式の様になるが、それを用いて
単位時間当たりのスロットル通過空気量Gthを求めるこ
とができる。
First, as shown in the intake system model of FIG. 5, assuming that the throttle (valve) is an orifice, the relationship between Bernoulli's equation shown in equation 1, continuous equation shown in equation 2 and adiabatic change shown in equation 3 is given. From the formula, the formula for calculating the flow rate of the compressive fluid used in the throttle flow meter shown in Formula 4 can be derived.
The equation 4 is rewritten to obtain the equation 5, which can be used to obtain the throttle passing air amount Gth per unit time.

【0012】[0012]

【数1】 [Equation 1]

【0013】[0013]

【数2】 [Equation 2]

【0014】[0014]

【数3】 [Equation 3]

【0015】[0015]

【数4】 [Equation 4]

【0016】[0016]

【数5】 [Equation 5]

【0017】即ち、図6に示す様に、スロットル開度θ
THから予め設定した特性に従ってスロットルの投影面積
(吸気管長手方向へのスロットルの投影面積)Sを求め
る。他方、図7に示す様にスロットル開度θTHと吸気圧
力Pbについて予め設定した別の特性に従って係数C
(流量係数αと気体の膨張補正係数εの積)を求め、両
者を乗じてスロットルの有効開口面積Aを求める。その
値に、数5式に示す様に、スロットル上流側空気密度ρ
1 およびスロットル上下流圧力P1 ,P2 (大気圧Pa
および吸気圧力Pbで代用)などを含む式中の平方根の
値を乗じることで、スロットル通過空気量Gthを求める
ことができる。尚、いわゆるスロットル全開領域ではス
ロットルが絞りとして機能しなくなるため、機関回転数
ごとにスロットル全開領域を臨界値として求めておき、
検出したスロットル開度がそれを超えたときは、臨界値
をスロットル開度とする。
That is, as shown in FIG. 6, the throttle opening θ
From TH, the projected area of the throttle (projected area of the throttle in the longitudinal direction of the intake pipe) S is calculated according to the preset characteristics. On the other hand, as shown in FIG. 7, the coefficient C is set according to another preset characteristic for the throttle opening θTH and the intake pressure Pb.
The product of the flow rate coefficient α and the expansion coefficient of gas ε is calculated and multiplied by both to calculate the effective opening area A of the throttle. To that value, as shown in Equation 5, the throttle upstream side air density ρ
1 and throttle upstream and downstream pressures P 1 and P 2 (atmospheric pressure Pa
And the intake pressure Pb are used instead) and the value of the square root in the equation is multiplied to obtain the throttle passing air amount Gth. Since the throttle does not function as a throttle in the so-called throttle fully open region, the throttle fully open region is determined as a critical value for each engine speed,
When the detected throttle opening exceeds it, the critical value is taken as the throttle opening.

【0018】次いで、気体の状態方程式に基づく数6に
示す式からチャンバ内空気量Gb を求め、チャンバ圧力
変化ΔPから数7の式に従って今回チャンバに充填され
た空気量ΔGb を求める。今回チャンバに充填された空
気量は当然ながら気筒燃焼室に吸入されないものとすれ
ば、単位時間ΔT当たりの気筒吸入空気量Gc は、数8
に示す式の様に表すことができる。尚、ここで「チャン
バ」は、いわゆるサージタンク相当部位のみならず、ス
ロットル下流から吸気ポートに至る間の全ての部位を意
味する。また「チャンバ」は、実際にチャンバとして働
く実効容積を意味する。
Next, the amount of air in the chamber Gb is obtained from the equation shown in equation 6 based on the equation of state of gas, and the amount of air ΔGb filled in the chamber this time is obtained from the equation of equation 7 from the chamber pressure change ΔP. Assuming that the amount of air filled in the chamber this time is not sucked into the cylinder combustion chamber, of course, the cylinder intake air amount Gc per unit time ΔT is
It can be expressed as the formula shown in. Here, the "chamber" means not only a so-called surge tank-corresponding portion but also all portions from the throttle downstream side to the intake port. Further, the “chamber” means an effective volume actually acting as a chamber.

【0019】[0019]

【数6】 [Equation 6]

【0020】[0020]

【数7】 [Equation 7]

【0021】[0021]

【数8】 [Equation 8]

【0022】他方、前記したROM58には図8にその
特性を示す様に、定常運転状態時の燃料噴射量Timap
を、いわゆるスピードデンシティ方式に基づいて機関回
転数Ne と吸気圧力Pb とから検索できる様に予め設定
してマップ化して格納しておく。また、そこで燃料噴射
量Timapは機関回転数Ne と吸気圧力Pb に応じて決定
される目標空燃比A/Fに応じて設定されることから、
後で述べる補正燃料噴射量ΔTi の算出のために、図9
にその特性を示す様に目標空燃比A/Fも機関回転数N
eと吸気圧力Pbとから検索自在に予めマップ化して格
納しておく。尚、燃料噴射量Timapは前記した流体力学
モデルを定常運転状態において満足する様に設定すると
共に、直接的にはインジェクタ22の開弁時間を単位と
して設定する。
On the other hand, in the ROM 58, as shown in the characteristic of FIG.
Is preset and stored as a map so that it can be retrieved from the engine speed Ne and the intake pressure Pb based on the so-called speed density method. Further, the fuel injection amount Timap is set there according to the target air-fuel ratio A / F which is determined according to the engine speed Ne and the intake pressure Pb.
In order to calculate the corrected fuel injection amount ΔTi described later, FIG.
The target air-fuel ratio A / F also shows the engine speed N
A map is stored in advance so as to be searchable from e and the intake pressure Pb. The fuel injection amount Timap is set so as to satisfy the above-mentioned hydrodynamic model in the steady operation state, and is directly set in the unit of the valve opening time of the injector 22.

【0023】ここで、そのマップを検索して得られる燃
料噴射量Timapと前記したスロットル通過空気量Gthと
の関係に着目すると、定常運転状態時のある条件下(機
関回転数Ne1と吸気圧力Pb1によって規定する)におい
て、マップ検索によって決定した燃料噴射量Timap1 は
数9に示す通りとなる。
Here, focusing on the relationship between the fuel injection amount Timap obtained by retrieving the map and the throttle passing air amount Gth described above, under certain conditions (engine speed Ne1 and intake pressure Pb1) during a steady operation state. Defined by the above), the fuel injection amount Timap1 determined by the map search is as shown in Expression 9.

【0024】[0024]

【数9】 [Equation 9]

【0025】このとき、流体力学モデルに基づいて決定
した燃料噴射量Timap1 ダッシュは、目標空燃比を理論
空燃比(14.7:1)とするとき、数10に示す様に
なる。尚、この明細書で「ダッシュ」は、流体力学モデ
ル式に基づいて得られる理論値を示す。また、各パラメ
ータの添字1 は定常運転状態時の具体的な数値を、また
後で使用する添字2 は過渡運転状態時の具体的な数値を
意味する。
At this time, the fuel injection amount Timap1 dash determined on the basis of the fluid dynamics model is as shown in Formula 10 when the target air-fuel ratio is the theoretical air-fuel ratio (14.7: 1). In this specification, “dash” indicates a theoretical value obtained based on the fluid dynamics model equation. The subscript 1 of each parameter means a concrete value in the steady operation state, and the subscript 2 used later means a concrete value in the transient operation state.

【0026】[0026]

【数10】 [Equation 10]

【0027】ここで、先に述べた様にマップ値がモデル
式を満足する様に作成されているとすれば、マップ検索
で得た燃料噴射量Timap1 と流体力学モデルに基づいて
決定された燃料噴射量Timap1 ダッシュとは一致する。
次に、過渡運転状態時の同一条件下(Ne1, Pb1) にお
いて、マップ検索値を求めると、それは数11に示す様
に定常運転状態時のそれと同一になる。尚、この明細書
で「過渡運転状態」とは図10に示す如く、定常運転状
態から定常運転状態に至るまでの過渡的な運転状態を言
う。
Assuming that the map value is created so as to satisfy the model formula as described above, the fuel injection amount Timap1 obtained by the map search and the fuel determined based on the fluid dynamics model. It matches the injection amount Timap1 dash.
Next, when the map search value is obtained under the same condition (Ne1, Pb1) in the transient operation state, it becomes the same as that in the steady operation state as shown in Formula 11. In this specification, the "transient operation state" means a transitional operation state from a steady operation state to a steady operation state as shown in FIG.

【0028】[0028]

【数11】 [Equation 11]

【0029】このとき、流体力学モデルに基づいて決定
される燃料噴射量Timap2 ダッシュは数12に示す様に
なり、それとマップ検索して得た値Timap1 とは一致し
ない。従って、その不一致を解消するためには、流体力
学モデルに基づく複雑な演算を必要とする。
At this time, the fuel injection amount Timap2 dash determined on the basis of the fluid dynamics model becomes as shown in Expression 12, and it does not match the value Timap1 obtained by the map search. Therefore, in order to eliminate the inconsistency, a complicated calculation based on the hydrodynamic model is required.

【0030】[0030]

【数12】 [Equation 12]

【0031】しかし、ここで数10に示す定常運転状態
時のスロットル通過空気量Gth1 と数12に示す過渡運
転状態時のスロットル通過空気量Gth2 とを比較する
と、スロットルの有効開口面積Aのみが異なることに気
づく。従って、過渡運転状態時のスロットル通過空気量
Gth2 は数13の様に表すことができる。即ち、定常運
転状態時のスロットル通過空気量Gth1とスロットルの
有効開口面積A1,A2の比によって過渡運転状態時の
スロットル通過空気量Gth2を求めることができる。
However, comparing the throttle passing air amount Gth1 in the steady operation state shown in Formula 10 and the throttle passing air amount Gth2 in the transient operation state shown in Formula 12, only the effective opening area A of the throttle is different. Notice that. Therefore, the throttle-passing air amount Gth2 in the transient operation state can be expressed as in Eq. That is, the throttle passing air amount Gth2 in the transient operating state can be obtained from the ratio of the throttle passing air amount Gth1 in the steady operating state and the throttle effective opening areas A1, A2.

【0032】[0032]

【数13】 [Equation 13]

【0033】一方、定常運転状態時のGth1 は数14に
示す様にマップ検索値Timap1 より求めることができる
ので、過渡運転状態時のスロットル通過空気量Gth2
は、数15の様に求めることができる。従って、数12
と数15とから、過渡運転状態時の燃料噴射量Ti2ダッ
シュは数16に示す如く、マップ検索値Timap1 とスロ
ットルの有効開口面積の比A2/A1 とチャンバ充填空気
量ΔGb2に対応する補正燃料噴射量ΔTi とにより求め
ることができる。
On the other hand, since Gth1 in the steady operation state can be obtained from the map retrieval value Timap1 as shown in the equation (14), the throttle passing air amount Gth2 in the transient operation state is obtained.
Can be obtained as in Expression 15. Therefore, the number 12
From equation (15) and equation (15), the fuel injection amount Ti2 dash during the transient operation state is as shown in equation (16), the corrected fuel injection corresponding to the map search value Timap1 and the effective opening area ratio A2 / A1 and the chamber filling air amount ΔGb2. It can be determined by the amount ΔTi.

【0034】[0034]

【数14】 [Equation 14]

【0035】[0035]

【数15】 [Equation 15]

【0036】[0036]

【数16】 [Equation 16]

【0037】そこで、定常運転状態時の燃料噴射量Tim
apに加えて、定常運転状態時のスロットルの有効開口面
積A1も図11にその特性を示す様に機関回転数Neと
吸気圧力Pbとから検索できる様に予めマップしておく
と共に、補正燃料噴射量ΔTi も図12にその特性を示
す様に吸気圧力変化ΔPb(吸気圧力Pbの前回検出値
と今回検出値の差分値)と目標空燃比A/F(燃料噴射
量Timapが基礎としたものを図9のマップから検索して
対応づける)とから検索できる様にマップ化しておく。
Therefore, the fuel injection amount Tim in the steady operation state
In addition to ap, the effective opening area A1 of the throttle in the steady operation state is also mapped in advance so that it can be searched from the engine speed Ne and the intake pressure Pb as shown in FIG. The amount ΔTi is also based on the intake pressure change ΔPb (difference between the previous detected value and the present detected value of the intake pressure Pb) and the target air-fuel ratio A / F (fuel injection amount Timap as shown in FIG. 12). A map is created so that the search can be performed from (searching and associating with the map of FIG. 9).

【0038】そして、現在のスロットル有効開口面積A
2を求め、マップ検索で得たスロットル有効開口面積A
1との比A2/A1を求めて燃料噴射量Timapに乗じ、
次いで補正燃料噴射量ΔTi を減算すれば出力燃料噴射
量Tout を求めることができる。吸気圧力の変化しない
定常運転状態時では出力燃料噴射量Tout は数17式の
様になり、マップ検索値Timapをそのまま出力値とする
ことになり、過渡運転状態時では数18式の様に決定さ
れることになる。それによって、過渡運転状態にあって
も定常運転状態にあっても同様の式から出力燃料噴射量
を決定することができて、制御の連続性が確保される筈
である。また、定常運転状態にあるにもかかわらず、マ
ップ検索で得たスロットルの有効開口面積A1と現在の
スロットルの有効開口面積A2とが一致しないときは、
出力燃料噴射量Tout は数19に示す様に決定されるの
で、その不一致の原因たるマップのバラツキや経年変化
などを自動的に補正できることになる。
The current throttle effective opening area A
2. Effective throttle area A obtained by map search
Calculate the ratio A2 / A1 with 1 and multiply by the fuel injection amount Timap,
Next, the output fuel injection amount Tout can be obtained by subtracting the corrected fuel injection amount ΔTi. In the steady operation state where the intake pressure does not change, the output fuel injection amount Tout is expressed by the equation 17 and the map search value Timap is directly used as the output value. In the transient operation state, it is determined by the equation 18 Will be done. Thereby, the output fuel injection amount can be determined from the same formula in both the transient operation state and the steady operation state, and the continuity of control should be ensured. Further, when the effective opening area A1 of the throttle obtained by the map search and the effective opening area A2 of the current throttle do not match even in the steady operation state,
Since the output fuel injection amount Tout is determined as shown in Expression 19, it is possible to automatically correct the variation of the map and the secular change which are the causes of the inconsistency.

【0039】[0039]

【数17】 [Equation 17]

【0040】[0040]

【数18】 [Equation 18]

【0041】[0041]

【数19】 [Formula 19]

【0042】しかしながら、シミュレーションを通じて
検証したところ、実際には定常運転状態時に有効開口面
積A2とA1とは等しくならず、比A2/A1は" 1"
とならなかった。また、チャンバ充填空気量ΔGb はス
ロットル通過空気量の増加に伴って発生する性質のもの
であるが、チャンバ充填空気量ΔGb の挙動を計測した
ところ、それが吸入空気量に反映されるのに遅れがある
ことも判明した。これらの要因としては、吸気圧力Pb
とスロットル開度θTHを検出するセンサ36,38の検
出タイミングが同一ではないこと、およびセンサ36,
38、特に吸気圧センサ38に検出遅れがあることなど
が考えられる。
However, when verified through simulation, the effective opening areas A2 and A1 are not actually equal to each other in the steady operation state, and the ratio A2 / A1 is "1".
It didn't. Further, the chamber filling air amount ΔGb has a property of being generated as the amount of air passing through the throttle increases, but when the behavior of the chamber filling air amount ΔGb is measured, it is delayed in being reflected in the intake air amount. It turned out that there is. These factors include the intake pressure Pb.
And that the detection timings of the sensors 36 and 38 for detecting the throttle opening θTH are not the same, and
38, especially the intake pressure sensor 38 may have a detection delay.

【0043】そこで、スロットル開度θTHと吸気圧力P
bとの関係に着目すると、機関回転数が一定であれば、
定常運転状態時にはスロットル開度θTHと吸気圧力Pb
とは一対一の関係にあり、過渡運転状態時においても吸
気圧力Pbはスロットル開度θTHの変化に対して一次遅
れの関係にある。そこで、スロットル開度θTHの一次遅
れ値を求め(以下「θTH-D」と呼ぶ)、その値を疑似的
に吸気圧力(以下「疑似吸気圧力Pbハット」と呼ぶ)
とする。これによって検出タイミングのズレや吸気圧力
センサの検出遅れを解消することができる。具体的には
図3に示す様に、疑似吸気圧力Pbハットは、予め定め
た特性に従ってスロットル開度の一次遅れ値θTH-Dと機
関回転数Neとから求める。
Therefore, the throttle opening θTH and the intake pressure P
Focusing on the relationship with b, if the engine speed is constant,
During steady operation, throttle opening θTH and intake pressure Pb
And the intake pressure Pb has a first-order lag with respect to the change of the throttle opening θTH even in the transient operation state. Therefore, the first-order delay value of the throttle opening θTH is obtained (hereinafter referred to as “θTH-D”), and the value is pseudo-intake pressure (hereinafter referred to as “pseudo-intake pressure Pb hat”).
And As a result, the deviation of the detection timing and the detection delay of the intake pressure sensor can be eliminated. Specifically, as shown in FIG. 3, the pseudo intake pressure Pb hat is obtained from the first-order delay value θTH-D of the throttle opening and the engine speed Ne according to a predetermined characteristic.

【0044】更に、スロットルの有効開口面積の挙動を
考察したところ、設定有効開口面積A1は、現在の有効
開口面積A2の一次遅れとして把握できるのではないか
と推定され、シミュレーションを通じて検証したとこ
ろ、図13に示す様に、それを確認することができた。
即ち、A2の一次遅れを「ADELAY 」と呼ぶと、A2/
A1とA2/ADELAY においてA2が同一とするとA1
とADELAY との比較となるが、図13の拡大部Mに示す
如く、吸気圧センサ38の検出遅れによりA1の立ち上
がりに遅れが生じているのに対し、ADELAY はA2に比
較的忠実に追随しているのが見て取れよう。従って、比
A2/A1に代えて、比A2/「その一次遅れ」を用い
ることとする。これによって図14下部に示す様に、定
常運転状態時ではA2とその一次遅れ値(先のA1)は
一致し、両者の比は1となる。以下、この比を「RATIO-
A 」と呼ぶ。
Further, considering the behavior of the effective opening area of the throttle, it is presumed that the set effective opening area A1 can be grasped as the first-order lag of the current effective opening area A2. As shown in 13, it could be confirmed.
That is, if the first-order delay of A2 is called "ADELAY", A2 /
If A2 is the same in A1 and A2 / A DELAY, A1
As compared with ADELAY, as shown in the enlarged portion M of FIG. 13, although the rising of A1 is delayed due to the detection delay of the intake pressure sensor 38, ADELAY follows A2 relatively faithfully. You can see it. Therefore, instead of the ratio A2 / A1, the ratio A2 / "the first-order lag" is used. As a result, as shown in the lower part of FIG. 14, in the steady operation state, A2 and its first-order lag value (previous A1) match, and the ratio of both becomes 1. Below, this ratio is referred to as "RATIO-
A ".

【0045】更に、スロットルの有効開口面積とスロッ
トル開度θTHとの関係に着目すると、数5式に示した様
に、有効開口面積はスロットル開度に大きく依存するこ
とから、図14に示す如く、有効開口面積はスロットル
開度の変化にほぼ追随して変化する筈である。そうであ
れば、前記したスロットル開度の一次遅れ値は、現象的
には有効開口面積の一次遅れにほぼ等価的に対応する筈
である。そこで、図3に示す様に、スロットル開度の一
次遅れ値から有効開口面積(一次遅れ値)ADELAY を算
出する様にした(尚、図3において(1−B)/(z−
B)は離散系の伝達関数で一次遅れを意味する)。即
ち、スロットル開度一次遅れ値θTH-Dから予め設定した
特性に従ってスロットル投影面積Sを求めると共に、ス
ロットル開度一次遅れ値θTH-Dと疑似吸気圧力Pbハッ
トとから図7に示した如き特性に従って係数Cを求め、
次いで両者の積を求めて有効開口面積(一次遅れ値)A
DELAY を算出する様にした。この様に、図3において、
スロットル開度の一次遅れ値θTH-Dは、一つには有効開
口面積(一次遅れ値)ADELAY を、二つには吸気圧力の
疑似値Pbハットを求めるために使用する。
Further, focusing on the relationship between the effective opening area of the throttle and the throttle opening θTH, the effective opening area greatly depends on the throttle opening as shown in the equation (5). The effective opening area should change almost according to the change in throttle opening. If so, the above-mentioned first-order lag value of the throttle opening should theoretically correspond approximately equivalently to the first-order lag of the effective opening area. Therefore, as shown in FIG. 3, the effective opening area (first-order lag value) ADELAY is calculated from the first-order lag value of the throttle opening ((1-B) / (z- in FIG. 3).
B) is a transfer function of a discrete system and means first-order lag). That is, the throttle projection area S is obtained from the throttle opening first-order delay value θTH-D according to a preset characteristic, and the throttle opening first-order delay value θTH-D and the pseudo intake pressure Pb hat are obtained according to the characteristics shown in FIG. Find the coefficient C,
Next, the product of the two is calculated and the effective opening area (first-order lag value) A
DELAY was calculated. Thus, in FIG.
The first-order lag value θTH-D of the throttle opening is used to obtain the effective opening area (first-order lag value) ADELAY for one and the pseudo value Pb hat of the intake pressure for the second.

【0046】更に、チャンバ充填空気量ΔGb の吸入空
気量への反映遅れを解消するために、値ΔGb の一次遅
れも用いることとした。即ち、図15は図3末尾のブロ
ック100の詳細を示すブロック図であるが、同図に示
す様に、チャンバ充填空気量ΔGb の一次遅れ値( 以下
「ΔGb-D 」とする)を求め、それから補正燃料噴射量
ΔTi を求める様にした。具体的には図12に類似する
特性であって目標空燃比A/Fとチャンバ充填空気量Δ
Gb とから検索自在な特性を予め用意しておいて行う。
尚、図15において遅れの時定数はテストを通じて適宜
設定する。
Further, in order to eliminate the reflection delay of the chamber filling air amount ΔGb in the intake air amount, the first-order delay of the value ΔGb is also used. That is, FIG. 15 is a block diagram showing details of the block 100 at the end of FIG. 3, but as shown in the figure, the first-order lag value of the chamber filling air amount ΔGb (hereinafter referred to as “ΔGb-D”) Then, the corrected fuel injection amount ΔTi is calculated. Specifically, the target air-fuel ratio A / F and the chamber filling air amount Δ have characteristics similar to those in FIG.
A searchable characteristic is prepared in advance from Gb.
In FIG. 15, the delay time constant is appropriately set through the test.

【0047】以上を前提として、図4フロー・チャート
を参照してこの制御装置の動作を説明する。
Based on the above, the operation of this control device will be described with reference to the flow chart of FIG.

【0048】先ずS10においてクランク角センサ34
の検出値をカウントして得た機関回転数Neを読み込み
と共に、吸気圧力Pb 、スロットル開度θTHなども読み
込む。次いでS12に進んで機関がクランキング(始
動)中か否か判断し、否定されるときはS14に進んで
フューエル・カット中か否か判断し、同様に否定される
ときはS16に進んで機関回転数Neと吸気圧力Pbと
からROM58に格納した図8のマップを検索して定常
運転状態時の燃料噴射量Timapを求める。尚、求めた燃
料噴射量Timapには次いで大気圧補正などを必要に応じ
て適宜加えるが、その補正自体はこの発明の要旨とする
ところではないので、詳細な説明を省略する。
First, in S10, the crank angle sensor 34
In addition to reading the engine speed Ne obtained by counting the detected value of, the intake pressure Pb, the throttle opening θTH, etc. are also read. Next, in S12, it is determined whether the engine is cranking (starting). When the result is negative, the process proceeds to S14, in which it is determined whether the fuel cut is in progress. When it is negative, similarly, the process proceeds to S16. The map of FIG. 8 stored in the ROM 58 is searched from the rotational speed Ne and the intake pressure Pb to obtain the fuel injection amount Timap in the steady operation state. It should be noted that the calculated fuel injection amount Timap is then appropriately corrected by atmospheric pressure and the like, but since the correction itself is not the gist of the present invention, detailed description thereof will be omitted.

【0049】次いでS18に進んで検出したスロットル
開度の一次遅れ値θTH-Dを演算し、S20に進んで機関
回転数Neとスロットル開度一次遅れ値θTH-Dより疑似
吸気圧力Pbハットを検索し、S22に進んでスロット
ル開度θTHと疑似吸気圧力Pbハットより現在のスロッ
トルの有効開口面積A2を算出する。次いでS24に進
んでスロットル開度一次遅れ値θTH-Dと疑似吸気圧力P
bハットよりスロットルの有効開口面積の1次遅れ値A
delay を算出し、S26に進んでRATIO-A を図示の如く
算出し、S28に進んで燃料噴射量TimapにRATIO-A を
乗じてスロットル通過空気量に相当する燃料噴射量TTH
を算出する。
Next, in S18, the detected primary delay value θTH-D of the throttle opening is calculated, and in S20, the pseudo intake pressure Pb hat is retrieved from the engine speed Ne and the throttle opening primary delay value θTH-D. Then, in S22, the current effective opening area A2 of the throttle is calculated from the throttle opening θTH and the pseudo intake pressure Pb hat. Next, in S24, the throttle opening first-order delay value θTH-D and the pseudo intake pressure P
First-order delay value A of the effective opening area of the throttle from the hat
The delay is calculated, the routine proceeds to S26 to calculate RATIO-A as shown in the figure, and the routine proceeds to S28 where the fuel injection amount Timap is multiplied by RATIO-A to calculate the fuel injection amount TTH corresponding to the throttle passage air amount.
To calculate.

【0050】次いでS30に進んで疑似吸気圧力Pbハ
ットについて今回算出値(Pbハット(n))と前回算
出値(Pbハット(n−1))の差を算出してその変化
量ΔPbハットを求め、S32に進んで気体の状態式に
基づいてチャンバ充填空気量ΔGb を求め、S34に進
んでそのなまし値、即ち、その1次遅れ値Gb-D を算出
し、S36に進んで一次遅れGb-D より図12に類似の
特性を検索して補正燃料噴射量ΔTi を検索する。
Next, in S30, the difference between the current calculated value (Pb hat (n)) and the previous calculated value (Pb hat (n-1)) is calculated for the pseudo intake pressure Pb hat, and the change amount ΔPb hat is obtained. , S32 to obtain the chamber filling air amount ΔGb based on the gas state equation, to advance to S34 to calculate its smoothed value, that is, its first-order lag value Gb-D, and to proceed to S36, the first-order lag Gb. A characteristic similar to that shown in FIG. 12 is retrieved from -D to retrieve the corrected fuel injection amount ΔTi.

【0051】次いでS38に進み、検索値に係数ktaを
乗じて吸気温補正を行う。これは図16にその特性を示
す如きテーブルを予め用意し、検出した吸気温度Taか
ら補正係数ktaを検索して補正燃料噴射量ΔTi に乗じ
て行う。ここで吸気温補正を行うのは言うまでもなく、
気体の状態式(数6式)を用いるためである。続いて、
S40に進んでスロットル通過空気量相当燃料噴射量T
THから補正燃料噴射量ΔTi を減算して出力燃料噴射量
Tout を算出し、S42に進んで算出された値に基づい
てインジェクタ22を駆動する。尚、出力燃料噴射量T
out にも電圧補正などを適宜加えるが、それもこの発明
の要旨とは直接の関係を有しないので、説明を省略す
る。
Next, in S38, the retrieved value is multiplied by the coefficient kta to correct the intake air temperature. This is done by preparing a table whose characteristics are shown in FIG. 16, searching for the correction coefficient kta from the detected intake air temperature Ta, and multiplying it by the corrected fuel injection amount ΔTi. Needless to say, the intake air temperature is corrected here.
This is because the gas state equation (Equation 6) is used. continue,
In S40, the fuel injection amount T corresponding to the amount of air passing through the throttle T
The output fuel injection amount Tout is calculated by subtracting the corrected fuel injection amount ΔTi from TH, and the injector 22 is driven based on the calculated value in S42. The output fuel injection amount T
Voltage correction or the like is appropriately added to out, but this does not have a direct relationship with the gist of the present invention, and therefore description thereof will be omitted.

【0052】尚、S12でクランキング中と判断された
ときはS44に進んで水温Tw から所定のテーブル(図
示省略)を検索してクランキング時の燃料噴射量Ticr
を算出し、S46で始動モードの式(説明省略)に基づ
いて出力燃料噴射量Tout を決定すると共に、S14で
フューエル・カットと判断されたときはS48に進んで
出力燃料噴射量Tout を零にする。
If it is determined in S12 that cranking is in progress, the process proceeds to S44, in which a predetermined table (not shown) is searched from the water temperature Tw to search the fuel injection amount Ticr during cranking.
Is calculated, and the output fuel injection amount Tout is determined based on the formula (explanation omitted) of the starting mode in S46, and when it is determined that the fuel cut is in S14, the process proceeds to S48 and the output fuel injection amount Tout is set to zero. To do.

【0053】この実施例においては上記の様に構成した
ことから、簡易なアルゴリズムによって定常運転状態か
ら過渡運転状態までを表現することができ、定常運転状
態時の燃料噴射量をマップ検索によってある程度保証す
ることができると同時に、複雑な演算を必要とせずに燃
料噴射量を最適に決定することができる。しかも、定常
運転状態と過渡運転状態とでモデル式の持ち替えが要ら
ず、1つの式で全運転状態を表現することができるた
め、一般に切り換え点の近傍で見られる様な制御の不連
続を生じることがない。
Since the present embodiment is configured as described above, it is possible to express from the steady operating state to the transient operating state by a simple algorithm, and to guarantee the fuel injection amount in the steady operating state to some extent by map search. At the same time, it is possible to optimally determine the fuel injection amount without requiring complicated calculation. Moreover, it is not necessary to switch the model formula between the steady operating state and the transient operating state, and the entire operating state can be expressed by one equation, so that the control discontinuity generally seen near the switching point occurs. Never.

【0054】より具体的には、定常運転状態時の燃料噴
射量Timapを機関回転数と吸気圧力とから求め、過渡運
転状態時の補正を基本的にはスロットル開度のみを入力
として行う様に構成したので、構成が簡易に極めて簡単
になると共に、センサ系の誤差が互いに悪影響を及ぼす
ことなく、適正に燃料噴射量を算出することができる。
また、空気の挙動を良く表現できたため、制御性や制御
精度を向上させることができる。
More specifically, the fuel injection amount Timap in the steady operation state is obtained from the engine speed and the intake pressure, and the correction in the transient operation state is basically performed by inputting only the throttle opening. Since it is configured, the configuration is simple and extremely simple, and the fuel injection amount can be appropriately calculated without the errors of the sensor system adversely affecting each other.
Moreover, since the behavior of the air can be expressed well, controllability and control accuracy can be improved.

【0055】また、スロットルの現在の有効開口面積と
その一次遅れ値との比を求めて出力燃料噴射量を決定す
る様にしたことから、経年変化、バラツキ、劣化などが
あっても、それを自動的に補正することができる。
Further, since the output fuel injection amount is determined by obtaining the ratio of the current effective opening area of the throttle and its first-order lag value, even if there is a secular change, variation, deterioration, etc. It can be corrected automatically.

【0056】図17ないし図19はこの発明の第2実施
例を示す説明図である。図17に示す様に、吸気路12
にアイドル回転数制御用のバイパス120を設けてバル
ブ122で開閉する機関にあっては、燃焼室に吸入され
る空気はスロットル16を通過したものに限られない。
また、図1に示したバイパス路120を備えない機関に
あっても、近時提案されるエア・アシスト・インジェク
タ(吸入空気を導入してインジェクタを冷却する技術)
を用いるときなど、スロットルを通過しない空気が燃焼
室に混入する。更に、スロットル16は全閉状態におい
ても若干の間隙はあり、厳密に言えば、微小の空気がそ
こを通って燃焼室に侵入する。
17 to 19 are explanatory views showing a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 17, the intake passage 12
In an engine in which a bypass 120 for idle speed control is provided and opened / closed by a valve 122, the air taken into the combustion chamber is not limited to the one that has passed through the throttle 16.
Further, even in an engine that does not include the bypass 120 shown in FIG. 1, an air-assisted injector that has been proposed recently (a technique of introducing intake air to cool the injector).
When not using, the air that does not pass through the throttle is mixed in the combustion chamber. Further, the throttle 16 has a slight gap even in the fully closed state, and strictly speaking, a minute amount of air penetrates into the combustion chamber through it.

【0057】そこで、第2実施例においてはその様なス
ロットル16を通過せずに燃焼室に吸入される空気量を
計測し、それを加算して燃料噴射量を決定する様にし
た。具体的には、図18の右方に示す様に、スロットル
を通過しない空気量(図に「リフト量」として示す)を
計測し、適宜設定した特性に従ってスロットル開度θTH
に加算する。その結果、図19に示す様に、図4フロー
・チャートのS26に対応するS260においてRATIO-
A の算出に際して分母、分子に加算スロットル開度に対
応する値( 「ABYPASS」とする)を加算する様にした。
これにより、スロットルを通過しない空気量の計測値に
誤りがあったとしても、分母、分子に加算することか
ら、決定される燃料噴射量への影響度は比較的少ないも
のとなる。尚、RATIO-A の場合のみ示したが、加算スロ
ットル開度は疑似吸気圧力Pbハットなどにも反映され
ることは言うまでもない。残余の構成は第1実施例と相
違しない。
Therefore, in the second embodiment, the amount of air taken into the combustion chamber without passing through such a throttle 16 is measured, and it is added to determine the fuel injection amount. Specifically, as shown on the right side of FIG. 18, the amount of air that does not pass through the throttle (shown as “lift amount” in the figure) is measured, and the throttle opening θTH is set according to an appropriately set characteristic.
Add to. As a result, as shown in FIG. 19, RATIO- is executed in S260 corresponding to S26 in the flow chart of FIG.
When calculating A, the denominator and numerator are added with the value corresponding to the addition throttle opening (referred to as "ABYPASS").
As a result, even if there is an error in the measured value of the air amount that does not pass through the throttle, since it is added to the denominator and the numerator, the degree of influence on the determined fuel injection amount becomes relatively small. Although it is shown only in the case of RATIO-A, it goes without saying that the added throttle opening degree is also reflected in the pseudo intake pressure Pb hat and the like. The rest of the configuration is the same as in the first embodiment.

【0058】尚、上記第1、第2実施例において、補正
燃料噴射量ΔTi の一次遅れ特性を得るのに際し、チャ
ンバ充填空気量の一次遅れを求め、それから図12に類
似する特性に従って補正燃料噴射量ΔTi を算出する様
にしたが、これに限られるものではなく、疑似吸気圧力
変化ΔPbハットの一次遅れ値を求めても良く、あるい
は補正燃料噴射量ΔTi の一次遅れ値を求めても良い。
尚、補正燃料噴射量ΔTi はマップ化しておいたが、全
部ないし一部を演算で行っても良い。また、疑似吸気圧
力変化をその前回検出値と今回検出値の差分値で求めた
が、微分値ないしは積分値の差分値から求めても良い
In the first and second embodiments, when obtaining the first-order lag characteristic of the corrected fuel injection amount ΔTi, the first-order lag of the chamber filling air amount is obtained, and then the corrected fuel injection is performed according to a characteristic similar to FIG. Although the amount ΔTi is calculated, the invention is not limited to this, and the first-order lag value of the pseudo intake pressure change ΔPb hat may be obtained, or the first-order lag value of the corrected fuel injection amount ΔTi may be obtained.
Although the corrected fuel injection amount ΔTi is mapped, it may be calculated in whole or in part. Further, although the pseudo intake pressure change is obtained by the difference value between the previous detection value and the current detection value, it may be obtained from the differential value of the differential value or the integral value.

【0059】また、上記において、定常運転状態時の燃
料噴射量Timapからチャンバ部位を充填する空気量に対
応する補正燃料噴射量ΔTi を減算して出力燃料噴射量
Tout を求める様にしたが、単気筒内燃機関の場合など
チャンバ部位が無視できるほど十分小さいときは、補正
燃料噴射量ΔTi を求めることなく、燃料噴射量Timap
から直ちに出力燃料噴射量Tout を求めても良い。
Further, in the above, the output fuel injection amount Tout is obtained by subtracting the corrected fuel injection amount ΔTi corresponding to the air amount filling the chamber portion from the fuel injection amount Timap in the steady operation state. When the chamber is small enough to be ignored, such as in a cylinder internal combustion engine, the fuel injection amount Timap is calculated without obtaining the corrected fuel injection amount ΔTi.
The output fuel injection amount Tout may be immediately obtained from the above.

【0060】また、上記において燃料噴射量Timapを予
めマップ化しておく様にしたが、それに代えてスロット
ル通過空気量Gthをマップ化しておいても、吸気路の脈
動による吸入空気量の変動やインジェクタ特性がリニア
リティに欠けるときの誤差を吸収しきれない点を除け
ば、ある程度は同一の目的を達成することができる。
Although the fuel injection amount Timap is mapped in advance in the above description, the intake air amount fluctuation and the injector due to the pulsation of the intake passage may be mapped instead of the throttle passing air amount Gth. The same purpose can be achieved to some extent except that the error when the characteristics lack linearity cannot be absorbed.

【0061】[0061]

【発明の効果】請求項1項にあっては、過渡運転状態を
含む全ての運転状態において燃料噴射量を最適に決定で
きると共に、劣化、バラツキ、経年変化を自動的に補正
することができる。
According to the first aspect of the present invention, the fuel injection amount can be optimally determined in all operating states including the transient operating state, and deterioration, variation, and secular change can be automatically corrected.

【0062】請求項2項にあっては、前記した効果に加
えて、簡易にスロットルの有効開口面積を求めることが
できて、結果的に簡易に燃料噴射量を決定することがで
きる。
In addition to the above effects, the effective opening area of the throttle can be easily obtained, and as a result, the fuel injection amount can be easily determined.

【0063】請求項3項にあっては、センサ間の検出タ
イミングのずれや吸気圧力を検出するセンサの検出遅れ
を排することができて、過渡運転状態時の燃料噴射量を
一層精度良く求めてそれを含む全運転状態において燃料
噴射量を最適に決定することができる。
According to the third aspect of the present invention, the deviation of the detection timing between the sensors and the detection delay of the sensor for detecting the intake pressure can be eliminated, and the fuel injection amount in the transient operation state can be obtained with higher accuracy. Therefore, the fuel injection amount can be optimally determined in all operating states including it.

【0064】請求項4項にあっては、チャンバ充填空気
が変化したときの実吸入空気量への反映遅れを解消する
ことができ、過渡運転状態時を含む全運転状態におい
て、一層最適に燃料噴射量を決定することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to eliminate the delay of reflection in the actual intake air amount when the chamber filling air changes, and to optimize the fuel consumption in all operating states including the transient operating state. The injection quantity can be determined.

【0065】請求項5項にあっては、吸入空気量を精度
良く求めることができ、結果的に燃料噴射量を精度良く
決定することができる。
According to the fifth aspect, the intake air amount can be accurately obtained, and as a result, the fuel injection amount can be accurately determined.

【0066】請求項6項にあっては、センサ間の検出タ
イミングずれや吸気圧力を検出するセンサの検出遅れを
排することができて、燃料噴射量を一層最適に決定する
ことができる。
According to the sixth aspect, it is possible to eliminate the detection timing shift between the sensors and the detection delay of the sensor that detects the intake pressure, and it is possible to determine the fuel injection amount more optimally.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置を
全体的に示す概略図である。
FIG. 1 is an overall schematic view of a fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention.

【図2】図1の制御装置の構成を詳細に示すブロック図
である。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control device in FIG. 1 in detail.

【図3】図2の構成を機能的により詳細に示すブロック
図である。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of FIG. 2 in more detail functionally.

【図4】図3のブロック図の動作を示すフロー・チャー
トである。
4 is a flow chart showing the operation of the block diagram of FIG.

【図5】図3ブロック図で予定する流体力学モデルを示
す説明図である。
5 is an explanatory diagram showing a hydrodynamic model planned in the block diagram of FIG. 3. FIG.

【図6】図5の流体力学モデルにおけるスロットル弁の
有効開口面積を流量係数などを用いて算出する手法を示
すブロック図である。
6 is a block diagram showing a method of calculating an effective opening area of a throttle valve in the fluid dynamics model of FIG. 5 using a flow coefficient and the like.

【図7】図6の算出で用いる係数のマップ特性を示す説
明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing map characteristics of coefficients used in the calculation of FIG.

【図8】図3ブロック図および図4フロー・チャートで
使用する定常運転状態時の燃料噴射量のマップ特性を示
す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a map characteristic of a fuel injection amount in a steady operation state used in the block diagram of FIG. 3 and the flow chart of FIG. 4;

【図9】図3ブロック図および図4フロー・チャートで
使用する目標空燃比のマップを示す説明図である。
9 is an explanatory diagram showing a map of a target air-fuel ratio used in the block diagram of FIG. 3 and the flow chart of FIG. 4.

【図10】この発明における定常運転状態と過渡運転状
態とを示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory view showing a steady operation state and a transient operation state in the present invention.

【図11】この発明に係る燃料噴射制御で予定するスロ
ットルの有効開口面積のマップ特性を示す説明図であ
る。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a map characteristic of an effective opening area of a throttle scheduled for fuel injection control according to the present invention.

【図12】この発明に係る燃料噴射で予定する補正燃料
噴射量のマップ特性を示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing map characteristics of a corrected fuel injection amount planned for fuel injection according to the present invention.

【図13】スロットルの有効開口面積についてのシミュ
レーション結果を示すデータ図である。
FIG. 13 is a data diagram showing a simulation result of an effective opening area of a throttle.

【図14】スロットル開度とスロットルの有効開口面積
との関係を示す説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing the relationship between the throttle opening and the effective opening area of the throttle.

【図15】図3ブロック図の部分拡大ブロック図であ
る。
15 is a partially enlarged block diagram of the block diagram of FIG.

【図16】補正燃料噴射量の吸気温補正テーブル特性を
示す説明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing an intake temperature correction table characteristic of a corrected fuel injection amount.

【図17】この発明の第2実施例を示す、図1に類似す
る内燃機関の部分図である。
FIG. 17 is a partial view of an internal combustion engine similar to FIG. 1, showing a second embodiment of the present invention.

【図18】第2実施例に係る制御装置の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 18 is a block diagram showing a configuration of a control device according to a second embodiment.

【図19】第2実施例の特徴を示す、図4のフロー・チ
ャートの部分図である。
FIG. 19 is a partial view of the flow chart of FIG. 4 showing the characteristics of the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 内燃機関 12 吸気路 16 スロットル弁 18 サージタンク 20 インテークマニホルド 22 インジェクタ 34 クランク角センサ 36 スロットル開度センサ 38 吸気圧センサ 50 制御ユニット 10 Internal Combustion Engine 12 Intake Channel 16 Throttle Valve 18 Surge Tank 20 Intake Manifold 22 Injector 34 Crank Angle Sensor 36 Throttle Opening Sensor 38 Intake Pressure Sensor 50 Control Unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧 秀隆 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 廣田 俊明 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hidetaka Maki 1-4-1 Chuo, Wako-shi, Saitama Prefecture Honda R & D Co., Ltd. (72) Toshiaki Hirota 1-4-1 Chuo, Wako-shi, Saitama Stock Company Honda Technical Research Institute

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 機関吸気路に設けられたスロットルを通
過する空気量の挙動を記述する流体力学モデルに基づい
て機関に吸入される空気量を求めて機関燃焼室に供給す
べき燃料噴射量を決定する内燃機関の燃料噴射制御装置
であって、 a.少なくとも機関回転数、吸気圧力、およびスロット
ル開度を含む機関の運転状態を検出する第1の手段、 b.少なくとも検出された機関回転数と吸気圧力とから
予め設定された特性に従って定常運転状態時の燃料噴射
量Timapを求める第2の手段、 c.少なくとも検出されたスロットル開度と吸気圧力と
からスロットルの第1の有効開口面積Aを求める第3の
手段、 d.前記スロットルの第1の有効開口面積Aの一次遅れ
値を求め、それをスロットルの第2の有効開口面積ADE
LAY とする第4の手段、 e.求めた燃料噴射量Timapに前記第1、第2のスロッ
トルの有効開口面積A,ADELAY の比A/ADELAY を乗
じ、その積から出力燃料噴射量Tout を Tout =Timap×(A/ADELAY ) と求める第5の手段、 および f.求めた出力燃料噴射量Tout に基づいてインジェク
タを駆動する第6の手段、とを備えることを特徴とする
内燃機関の燃料噴射制御装置。
1. A fuel injection amount to be supplied to an engine combustion chamber by obtaining an air amount sucked into an engine based on a fluid dynamics model describing a behavior of an air amount passing through a throttle provided in an engine intake passage. A fuel injection control device for an internal combustion engine for determining, comprising: a. First means for detecting an engine operating condition including at least engine speed, intake pressure, and throttle opening degree; b. Second means for obtaining the fuel injection amount Timap in the steady operation state according to a preset characteristic from at least the detected engine speed and intake pressure, c. Third means for determining the first effective opening area A of the throttle from at least the detected throttle opening and intake pressure, d. The first-order lag value of the first effective opening area A of the throttle is obtained, and the first-order lag value is calculated as the second effective opening area ADE of the throttle.
Fourth means for LAY, e. The obtained fuel injection amount Timap is multiplied by the ratio A / ADELAY of the effective opening areas A and ADELAY of the first and second throttles, and the output fuel injection amount Tout is calculated from the product as Tout = Timap × (A / ADELAY) Fifth means, and f. Sixth means for driving an injector based on the obtained output fuel injection amount Tout, and a fuel injection control device for an internal combustion engine.
【請求項2】 前記第4の手段は、スロットルの第2の
有効開口面積ADELAY を、少なくとも検出されたスロッ
トル開度の一次遅れ値から予め設定した特性に従って求
めることを特徴とする請求項1項記載の内燃機関の燃料
噴射制御装置。
2. The fourth means obtains the second effective opening area ADELAY of the throttle according to a preset characteristic from at least the detected first-order lag value of the throttle opening. A fuel injection control device for an internal combustion engine as described above.
【請求項3】 前記第5の手段は、前記スロットル下流
から機関燃焼室前までのチャンバ部位を充填する空気量
ΔGb をチャンバ部位の圧力変化から気体の状態式に基
づいて求め、それに対応する補正燃料噴射量ΔTi を求
め、前記燃料噴射量Timapと比A/ADELAY の積から減
算して出力燃料噴射量Tout を Tout =Timap×(A/ADELAY )−ΔTi と求めると共に、少なくとも検出された機関回転数とス
ロットル開度とから予め設定された特性に従って疑似吸
気圧力Pbハットを求め、その値の変化ΔPbハットか
ら前記気体の状態式に基づいてチャンバ充填空気量ΔG
b を求めることを特徴とする請求項1項または2項記載
の内燃機関の燃料噴射制御装置。
3. The fifth means obtains the amount of air .DELTA.Gb filling the chamber part from the downstream of the throttle to the front of the engine combustion chamber from the pressure change of the chamber part based on the gas state equation, and corrects it accordingly. The fuel injection amount ΔTi is calculated and subtracted from the product of the fuel injection amount Timap and the ratio A / ADELAY to obtain the output fuel injection amount Tout as Tout = Timap × (A / ADELAY) −ΔTi, and at least the detected engine speed is detected. The pseudo intake pressure Pb hat is obtained from the number and the throttle opening according to a preset characteristic, and the chamber filling air amount ΔG is calculated from the change ΔPb hat of the value based on the gas state equation.
The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein b is obtained.
【請求項4】 前記第5の手段は、補正燃料噴射量ΔT
i の1次遅れ値ΔTi-D を求め、それから出力燃料噴射
量Tout を Tout =Timap×(A/ADELAY )−ΔTi-D と求めることを特徴とする請求項3項記載の内燃機関の
燃料噴射制御装置。
4. The corrected fuel injection amount ΔT is provided by the fifth means.
4. The fuel injection for an internal combustion engine according to claim 3, wherein a first-order lag value ΔTi-D of i is calculated, and then the output fuel injection amount Tout is calculated as Tout = Timap × (A / ADELAY) −ΔTi-D. Control device.
【請求項5】 前記第5の手段は、スロットルを通過せ
ずに機関燃焼室に吸入される空気量を求めてスロットル
の有効開口面積相当の値に換算し、換算値ABYPASSを前
記比A/ADELAY の分母と分子に加算して前記比を補正
し、それから出力燃料噴射量Tout を Tout =Timap×(A+ABYPASS)/(ADELAY +ABY
PASS) と求めることを特徴とする請求項1項ないし4項のいず
れかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
5. The fifth means obtains the amount of air taken into the engine combustion chamber without passing through the throttle and converts it into a value corresponding to the effective opening area of the throttle, and the converted value ABYPASS is the ratio A / PASS. The denominator and the numerator of ADELAY are added to correct the ratio, and then the output fuel injection amount Tout is calculated as Tout = Timap × (A + ABYPASS) / (ADELAY + ABY
The fuel injection control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, characterized in that PASS) is obtained.
【請求項6】 前記第3の手段は、少なくとも検出され
たスロットル開度から予め設定された特性に従ってスロ
ットル投影面積Sを求め、それに係数Cを乗じて前記ス
ロットルの第1の有効開口面積Aを求めると共に、係数
Cを、少なくとも検出された機関回転数とスロットル開
度とから予め設定された特性に従って疑似吸気圧力Pb
ハットを求め、少なくともその値Pbハットと機関回転
数とから予め設定された特性に従って求めることを特徴
とする請求項1項ないし5項のいずれかに記載の内燃機
関の燃料噴射制御装置。
6. The third means obtains a throttle projected area S from at least the detected throttle opening according to a preset characteristic, and multiplies it by a coefficient C to obtain a first effective opening area A of the throttle. In addition to obtaining the coefficient C, the pseudo intake pressure Pb is calculated based on at least the detected engine speed and throttle opening according to a preset characteristic.
The fuel injection control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the hat is obtained and at least the value Pb hat and the engine speed are obtained in accordance with a preset characteristic.
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