JPS60108536A - 内燃機関の燃料供給量制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 イ　）　千支　術　分　甲子 本発明は、内燃機関の燃料供給量制御装置、更に詳細に
は空気量、吸気圧、負荷、回転数、あるいは温度等の内
燃機関の駆動パラメータに従って燃料供給量信号を形成
する手段と、酸素センサと、燃料供給量信号を乗算的に
補正する手段と、酸素センサからの信号が入力されるフ
ィルタとを備えた内燃機関の燃料供給量制御装置に関す
る。

口）従来技術 従来がら空燃比を制御する装置（入制御装置）が種々知
られており、各種文献に詳細に記載されている。特にド
イツ特許公開公報第３０３８１０７号（４Ｉｆ開閉５７
−８３８４８号）には既に存在する制御に加えて乗算並
びに加算的な補正量を形成し、それを不揮発性のメモリ
に格納させる空燃比補正制御装置が知られている。この
制御装置により下方部分負荷領域並びにアイドル領域で
は空燃比変位に対し加算的な調節をし、また全負荷領域
では乗算的な調節を行なうことが可能になる。この手段
により空燃比の基本制御値は内燃機関の変化する駆動パ
ラメータに順次整合される。この整合方法では、内燃機
関の負荷がわずかな場合には空燃比制御値に加算的な誤
差が、また内燃機関の負荷が大きい場合には乗算的な誤
差が発生するという認識がその基礎になっている。加算
的な誤差は、負荷センサ、例えば、空気はセンサによっ
ては検出されない、いわゆる漏れ空気針によって発生す
るものであり、一方乗算的な誤差は、例えば燃料ないし
は吸入空気量の密度に関係した温度ないし圧力変動に起
因して発生するものである。このような整合により高度
に関係した密度誤差を補償できるので、高度センサを省
略することができる。

このような装置は、内燃機関のある領域では良好な制御
を行なうが、大部分は満足できるもでないこたが分かっ
ている。調査により明らかになったように、上述した方
法では補ＩＦできないドリフト現象が存在する。これは
、従来の制御装置では回転数に関係しない加算的な誤差
しか考慮されていないからである。回転数に関係した加
算的な誤差が発生すると、ある所定の回転数領域ではこ
の誤差は補正されるが、新しい回転数領域に入ると、こ
の補正値はもはや正しいものでなくなるので補正を改め
て開始しなければならない。しかし一般的に回転数は早
く変化するので比較的制御時定数の大きな補正整合は有
効でなくなる。排気ガステストの結果そのような誤差が
発生すると補正制御は誤ったものになるので上述した状
態では排気ガス値は悪い値になる。

（ハ）目的 従って本発明はこのような従来の欠点を除去するために
成されたもので、空燃比の値を最適に補正し、走行特性
並びに排気ガス特性を改善することが可能な内燃機関の
燃料供給量制御装置を提供することを目的とする。

（ニ）発明の構成 本発明はこの目的を達成するためにフィルタからの出力
信号並びに回転数信号を用い少なくとも１つの調節器を
介して燃料供給量信号に対して更に回転数に関係した加
算的な補正並びに回転数に関係しない加算的な補正を行
なう構成を採用した。

（ホ）実施例 以下、図面に示す実施例に基づき本発明の詳細な説明す
る。

第１図には内燃機関の空燃比制御装置（入制御装置）の
一般的な構成が図示されている。宿り〜１０で示す時間
パルス発生器には内燃機関の負荷（Ｑ）９回転数（ｎ）
、温度（θ）等の駆動パラメータが入力信号として入力
される。この時間パルス発生器１０からの出力信号は直
列に接続された２つの乗算器１１．１２に入力される。

乗算器１２の後段には加算器１３が接続され、この加算
器の出力信号が内燃機関の噴射弁１４に供給される。内
燃機関の排気管（図示せず）に取り伺けられた酸素セン
サ１５は比較器１６並びにスイッチ１７を介して調１！
ｉ器１８に接続される。調節器１８の出力信号は制限器
１９を介して乗算器１１に、又スィッチ２２′、制御段
２ｏを介して乗算器１２に、更に補正段２１並びにスイ
ッチ２２を介して加算器１３に供給される。

このような構成において、内燃機関の駆動パラメータに
基づき時間パルス発生器１０においてパルス幅変調され
た信号ｔＰが形成される。この信号は後段の乗算器１１
　、１２並びに加算器１３を介して酸素センサ１５の出
力信号に従って補正される６乗算器ｌｌによる燃料供給
量信号ｔｐの補ＩＦにより内燃機関が定常状態にある場
合には空気燃ネ・］混合山の混合比は所定の値に制御さ
れる。調節器１８の出力信号は、更に制御を対称的な距
離に制限するためにも用いられ、また下方負荷領域並び
にアイドリング領域における加算補正にも用いられる。

制御を対称的な距離に制限調節するのは平均値を移動さ
せることに対応し、これは制御段２０によって行なわれ
る。この調節は入制御が行なわれている時（入Ｒ）のみ
動作し乗算器１２を介して行なわれる。内燃機関の下方
負荷領域における加算的な補正は補正段２１．スイッチ
２２、加算器１３を介して行なわれる。その場合本実施
例ではスイッチ２２はアイドリング時（ＬＬ）ないしは
下方負荷領域においてのみ動作される。乗算器１２並び
に加算器１３に対する補正値はメモリ（図示せず）に格
納され内燃機関が他の駆動領域に入った場合でも有効な
ものとして扱われる。

第２図には内燃機関の負荷Ｍ並びに回転数ｎに関係した
本発明による補正整合を行なう領域が概略図示されてい
る。負荷のしきい値がＭＬＳ２よりも大きいと乗算的な
補正値ｆｍが与えられ、これは乗算器１１の補正値が値
ｌとなるまで継続される。一方、負荷がしきい値ＭＬＳ
　１以下の時並びに回転数がしきい値ＮＳＩ以下の時に
は回転数に関係なく加算係数ｇａが用いられる。このよ
うな補正整合は例えば上述した公開公報に記載されてい
る。しかしこのような２つのパラメータによる補正では
内燃機関を必ずしも最適な特性で連転できないことが判
明した。そこで本発明では第３の補正値ｇｎを導入し、
空燃比を回転数に比例して加算的に調節するようにして
いる。この補正値ｇｎで補正が行なわれる領域は負荷し
きいｉｒｌｉＭＬＳ３とＭＬＳ　４の間並びに回転数Ｎ
Ｓ２以上の領域である。補正値ｇｎによる整合をしきい
値ＭＬＳ４を設は低領域で除外したことは走行技術１−
の理由からであり、この領域では空気燃料混合気 器の燃焼がかなり悪化するからであ、る。内燃機関が他
の駆動領域にある場合にはこれらの補正値による整合は
行なわれないが、勿論これらの補正値は内燃機関の全て
の駆動領域において有効となるものである。

ここで回転数に無関係な加算並びに回転数に関係した加
算の概念は単位時間当りに供給される燃料の星に関する
ものであり、噴射の当りの燃料の■に関するものでない
ことに注意しておく。

第３図には、本発明による装置の実施例が詳細に図示さ
れている。符号３０で示すものは内燃機関であり、酸素
センサ（入センサ）３１はその排り（ガス中の配置され
る。内燃機関は本実施例の場合外部着火式の燃料噴射内
燃機関であり、その燃料供給量信号は例えば空気量セン
サのような負荷センサ並びに回転数に基づき乗算器３２
において形成される。この噴射信号ｔＬに対して比較器
３４、調節器（ＰＩ調節器）３５並びに乗算器３３を介
して補正係数Ｆｒがケえられる。乗算器３６、加算器３
７並びに加算器３８を介した噴射信号の補正は上述のよ
うにして形成されたノ、（水制１ｆｌｌ値を整合させる
１動きをする。このために調節器３５の出力信号はロー
パスフィルタ３９で平滑化され、比較段４ｏにおいて１
１標値Ｆｒｓと比較され、続いてスイッチ４１，４２．
４３を介して３つの調節器４４，４５．４６に供給され
る。その場合調節器４４は乗算器４７並びにメモリ（１
Δ示せず）を介して加算器３８に接続される。なお乗算
器４７には回転数信号が人力される。同様にして不図示
のメモリを介して調節器４５は加算器３７と、又調節器
４６は乗算器３６とそれぞれ接続される。

このような構成において、吸入空気Ｍがしきい値ＭＬＳ
２を超えるときのように内燃機関の出方が大きい場合に
は、スイッチＴＩ（４３）が閉じスイッチＩ、ｍ（４２
）は開放した状態になってぃる。この場合調節器４６は
乗算係数ｆｍを出力する。これは、調節器３５の出力平
均値が比較器４０に入力される目標値（好ましくは中性
値ｌをとる）と一致するまで続けられる。

これに対して吸気空気量がＭＬＳ３．ＭＬ５４間であり
回転数がしきい値ＮＳ２よりも上となる出力領域では、
スイッチ■が閉じ、スイッチ■。

Ｉ＋が開放する。この回転数に比例した加算補正値ｇｎ
も調節器３５の平均出力値が比較器４０に入力される目
標値と一致するまで与えられる。

内燃機関の出力がわずかでしきい値ＭＬＳ　１以下であ
り回転数がしきい値ＮＳＩ以下にあるにはスイッチ■の
みが閉じた状Ｉ魚となる。この場合回転数に無関係な加
算補正値ｇａが与えられる。この場合の補正値は単位時
間当り一定の燃料供給量に対応するべきものであり、一
方噴射ごとの噴射時間を変化させるので、補正値ｇａに
は乗算器４７を介して回転数に逆比例する量が印加され
る。

このような制御において補償すべき量は時間的に緩慢な
変化となるので調節器４４，４５．４６の時定数は分領
域の比較的大きなものとなる。未発明による装置の実験
結果が示すように噴射時間を示す基本制御値は内燃機関
の変化するパラメータに良好に追随して補正される。入
制御の直接的な影響を与える係数Ｆｒは通常１の値をと
りごく短時間この値と異なる場合がある。この基本制御
値は酸素センサが機能する状態になっていないか特に内
燃機関が進抄領域にあって制御系の遅延が大きいような
駆動状態において大きな意味を持つ。この場合内燃機関
の排気ガス性能並びに駆動特性はこの基本制御値によっ
てのみ決められる。

上述した手段により燃料供給量に対する基本制御値は顕
著に改善されることになる。

本発明の説明に当ってブロック図を用いて説明したが、
これをマイクロコンピュータを用いて実施できることは
勿論である。マイクロコンピュータを用いて実現する方
法はこの分野の当業者には容易なことであり、例えばド
イツ４＋ｆＭ公開公報第３０３８１０７号を参照して実
現できるものである。

なお上述した各種加算補正量は、内燃機関の駆動パラメ
ータに従い乗算的な補正に関して最適化されるようにさ
れ、例えば直接的な乗算補正が中和ないし相殺されるよ
うに最適化される。

（へ）効　果 以上説明したように本発明によれば空燃比の基本制御値
を最適に整合させることが可能になり、基本制御値を回
転数に関係して更に補正が行なわれることにより回転数
に関係した加算的な性質の誤差をも補償することができ
る。このような回転数に関係した加算的な誤差は例えば
燃料供給装置における摩耗に関係した長期間に現れるド
リフトによってもたらされる。特に電子噴射弁を備えた
内燃機関では吸引時間を変化させる付着物や腐食物等が
噴射弁に発生しこれがその誤差の原因となる。更に弁の
吸引、落下時間が変化することにより必貿となる電圧補
正が誤っている場合も誤差の原因となる。本発明ではこ
のような誤差を最適に補償することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は空燃比制御装置の一般的な構成を示したＲ＃！
１ブロック図、第２図は本発明装置ｄの機能を説明する
説明図、第３図は本発明装置の一実施例を説明するブロ
ック図である。 １０・・・時間パルス発生器 １１．１２・・・乗算器　１３・・・加算器１４・・・
噴射弁　１５．３１・・・酸素センサ１８・・・調節器
　１９・・・制限器 ２０・・・制御段　３０・・・内燃機関３２．３３．３
６・・・乗算器 ３５．４４，４５．４６・・・調節器 ３９・・・ローパスフィルタ ＮＳＩ　ＮＳ２　ｎ Ｆｌ［３，２ ＦＩＧ、３ 第１頁の続き ０発　明　者　エルンスト・ヴイルト　ドブ： ｆソ連邦共和国７２５１ヴアイスザッハ・フラハット・
ハル／シュトラ−上　２３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）内燃機関の駆動パラメータに従って燃料供給品信号
   を形成する手段と、酸素センサと、燃料供給量信号を乗
   算的に補正する手段と、酸素センサからの信号が入力さ
   れるフィルタとを備えた内燃機関の燃料供給量制御装置
   において、フィルタからの出力信号並びに回転数信号を
   用い少なくとも一つの調節器を介し燃料供給量信号に対
   してさらに回転数に関係した加算的な補正並びに回転数
   に関係しない加算的な補正を行なうようにしたことを特
   徴とする内燃機関の燃料供給量制御装置。 ２）燃＄：１供飴湯信号に対する加算的な補正量を内燃
   機関の駆動パラメータに従って最適化するようにした特
   許請求の範囲第１項に記載の内燃機関の燃料供給量制御
   装置。 ３）アイドリングないし部分負荷領域における燃料供給
   量信号に対する加算的な補正量を最適化するようにした
   特許請求の範囲第２　Ｉｎに記載の内燃機関の燃料供給
   量制御装置。 ４）所定しきい値以下の回転数での回転数に関係しない
   燃料供給量信号に対する加算補正ｊＩＭを最適化するよ
   うにした特許請求の範囲第２項又は第３項に記載の内燃
   機関の燃料供給量制御装置。 ５）所定のしきい値以−１−の回転数での回転数に関係
   した燃料供給量信号に対する加算補正Ｇｌを最適化する
   ようにした特許請求の範囲２８２項、第３項又は第４項
   に記載の内燃機関の燃料供給Ｉ１１制御装置。 ６）加算補正量は乗算補正がほぼ相殺されるように最適
   化される特許請求の範囲２８２項から第５　Ｊｎまでの
   いずれか１項に記載の内燃機関の燃料供給量制御装置。 ７）燃料供給品信号に対する加算補ＩＦを内燃機関の全
   駆動領域で有効とした特許請求の範囲第１項関 から第６項までのいずれか１項に記載の内燃機（１１１
   の燃料供給量制御装置。