JP2545549B2 - Fuel supply control method during acceleration of an internal combustion engine - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は内燃エンジンの加速時の燃料供給制御方法に
関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fuel supply control method during acceleration of an internal combustion engine.

（従来技術及びその問題点） 混合気の空燃比をリーンとする運転領域を有する電子
燃料噴射式内燃エンジンにおいて、空燃比をリーン状態
特に空燃比が例えば18.0以上の極リーンとして運転して
いる状態から加速するためアクセルを踏み込んだ際、加
速力が即座に発生し、運転性が向上するようにするた
め、燃料供給量を増量し、空燃比を多少リッチ化する必
要がある。(Prior art and its problems) In an electronic fuel injection type internal combustion engine having an operating region in which the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is lean, the air-fuel ratio is in a lean state, particularly when the air-fuel ratio is operating in a very lean state of, for example, 18.0 or more. When the accelerator is depressed to accelerate the vehicle from above, it is necessary to increase the fuel supply amount and make the air-fuel ratio a little richer in order to immediately generate an acceleration force and improve drivability.

ところで、エンジンの点火進角は通常エンジンが最大
のトルクを発生するのに最適な値、即ち、所謂最適点火
進角（MBT）に設定される（第６図の実線参照）。そし
て、この最適点火進角は混合気の空燃比によって変わる
のであるが、一般のエンジンにおいては、エンジンの点
火進角は加速時の燃料増量がない場合の空燃比に対する
最適点火進角に設定されている。By the way, the ignition advance of the engine is usually set to an optimum value for the engine to generate the maximum torque, that is, the so-called optimum ignition advance (MBT) (see the solid line in FIG. 6). This optimum ignition advance angle changes depending on the air-fuel ratio of the air-fuel mixture, but in a general engine, the engine ignition advance angle is set to the optimum ignition advance angle for the air-fuel ratio when there is no fuel increase during acceleration. ing.

しかしながら、エンジンの点火進角を上述のように設
定すると、エンジンが加速されて燃料増量が行われた場
合、エンジンが高負荷領域になってノッキングが発生す
ることがある。これは、以下のことに起因すると考えら
れる。However, when the ignition advance angle of the engine is set as described above, when the engine is accelerated and the fuel amount is increased, the engine may be in the high load region and knocking may occur. This is considered to be due to the following.

エンジンがノッキングを発生し始める点火進角（ノッ
ク限界進角）はエンジンが高負荷のときは遅角側に移行
する（第６図の破線参照）。また、このノック限界進角
は加速時の燃料増量が行われるときも遅角側に移行す
る。（第６図の一点鎖線参照）。従って、加速増量が行
われる場合、第６図中Ｉの領域で前記最適点火進角がノ
ック限界進角（一点鎖線）を越えるため、ノッキングが
発生する。また、上述した最適点火進角MBTは、低回転
時と高回転時とで異なり、低回転であるほど進角側に移
行する。従って、低回転時には最適点火進角がノック限
界進角を越えて大きくなるので、ノッキングが発生しや
すくなる。そのため、特にエンジン回転数が低い場合に
ノッキングの発生を防止することが要望される。The ignition advance (knock limit advance) at which the engine starts knocking shifts to the retard side when the engine has a high load (see the broken line in FIG. 6). Further, the knock limit advance angle shifts to the retard side even when the fuel amount is increased during acceleration. (See the alternate long and short dash line in FIG. 6). Therefore, when the acceleration amount is increased, the optimum ignition advance angle exceeds the knock limit advance angle (dashed-dotted line) in the region I in FIG. 6, and knocking occurs. Further, the optimum ignition advance MBT described above differs between low rotation speed and high rotation speed, and shifts to the advance side as the rotation speed decreases. Therefore, since the optimum ignition advance becomes larger than the knock limit advance at low speed, knocking easily occurs. Therefore, it is desired to prevent knocking especially when the engine speed is low.

（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、エンジン
が空燃比のリーン状態から加速されたときに、高負荷領
域においてノッキングの発生を防止するようにした内燃
エンジンの加速時の燃料供給制御方法を提供することを
目的とする。(Object of the Invention) The present invention has been made in view of the above circumstances, and when an internal combustion engine is accelerated so as to prevent knocking in a high load region when the engine is accelerated from a lean state of an air-fuel ratio. It is an object of the present invention to provide a fuel supply control method of the above.

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明によれば、内燃エン
ジンの空燃比リーン状態からの加速時に燃料供給量を加
速増量補正する燃料供給制御方法において、前記加速増
量の割合をエンジン負荷が大きく且つエンジン回転数が
低いときはエンジン負荷が大きく且つエンジン回転数が
高いときよりも小さくするようにしたことを特徴とする
内燃エンジンの加速時の燃料供給制御方法が提供され
る。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, according to the present invention, in the fuel supply control method for accelerating and increasing the fuel supply amount at the time of acceleration from the lean state of the air-fuel ratio of the internal combustion engine, the acceleration A fuel supply control method during acceleration of an internal combustion engine, characterized in that the rate of increase is set to be smaller when the engine load is large and the engine speed is low than when the engine load is large and the engine speed is high. Provided.

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。(Example) Hereinafter, the Example of this invention is described with reference to drawings.

第１図は本発明方法を実施するための燃料供給制御装
置の全体の構成図であり、符号１は例えば車輛の４気筒
の内燃エンジンを示し、エンジン１には吸気管２が接続
され、吸気管２の途中にはスロットルボディ３が設けら
れ、内部にスロットル弁３′が設けられている。このス
ロットル弁３′にはスロットル弁開度（θ_TH）センサ４
が連結されてスロットル弁３′の弁開度を電気的信号に
変換し、電子コントロールユニット（以下「ECU」とい
う）５に送るようにされている。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a fuel supply control device for carrying out the method of the present invention. Reference numeral 1 indicates, for example, a vehicle 4-cylinder internal combustion engine, an intake pipe 2 is connected to the engine 1, and intake air is taken. A throttle body 3 is provided in the middle of the pipe 2, and a throttle valve 3'is provided inside. This throttle valve 3'has a throttle valve opening (θ _TH ) sensor 4
Are connected to convert the valve opening degree of the throttle valve 3 ′ into an electric signal and send it to an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 5.

吸気管２のエンジン１とスロットルボディ３間には燃
料噴射弁６が設けられている。この燃料噴射弁６は吸気
管２の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設け
られ図示しない燃料ポンプに接続されている。燃料噴射
弁６はECU5に電気的に接続されており、ECU5からの信号
によって燃料噴射弁６の開弁時間が制御される。A fuel injection valve 6 is provided in the intake pipe 2 between the engine 1 and the throttle body 3. The fuel injection valve 6 is provided for each cylinder slightly upstream of the intake valve (not shown) in the intake pipe 2 and is connected to a fuel pump (not shown). The fuel injection valve 6 is electrically connected to the ECU 5, and the valve opening time of the fuel injection valve 6 is controlled by a signal from the ECU 5.

一方、前記スロットルボディ３のスロットル弁３′の
下流の吸気管２には管７を介して絶対圧（P_BA）センサ
８が設けられており、この絶対圧センサ８によって電気
的に変換された絶対圧信号は前記ECU5に送られる。On the other hand, the intake pipe 2 downstream of the throttle valve 3'of the throttle body 3 is provided with an absolute pressure (P _BA ) sensor 8 via a pipe 7 and is electrically converted by the absolute pressure sensor 8. The absolute pressure signal is sent to the ECU 5.

エンジン１の図示しないカム軸周囲又はクランク軸周
囲にはエンジン回転数（Ne）センサ11及び気筒判別セン
サ12が取り付けられており、前者11はエンジン１のクラ
ンク軸180゜回転毎に吸気行程開始上死点前の所定クラ
ンク角度位置で所定制御信号パルス（以下「TDC信号パ
ルス」という）を、後者12は特定の気筒の所定クランク
角度位置で気筒判別信号パルスをそれぞれ出力するもの
であり、これらの信号パルスはECU5に送られる。An engine speed (Ne) sensor 11 and a cylinder discrimination sensor 12 are mounted around a cam shaft or a crank shaft (not shown) of the engine 1. The former 11 starts the intake stroke every 180 ° rotation of the crank shaft of the engine 1. A predetermined control signal pulse (hereinafter referred to as "TDC signal pulse") is output at a predetermined crank angle position before dead center, and the latter 12 outputs a cylinder discrimination signal pulse at a predetermined crank angle position of a specific cylinder. The signal pulse is sent to ECU5.

エンジン１の排気管13には三元触媒14が配置され排気
ガス中のHC、CO、NOx成分の浄化作用を行う。A three-way catalyst 14 is arranged in the exhaust pipe 13 of the engine 1 to purify HC, CO and NOx components in the exhaust gas.

ECU5は、各種センサからの入力信号波形を整形し、電
圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジ
タル信号値に変換する等の機能を有する入力回路5a、中
央演算処理回路（以下「CPU」という）5b、CPU5bで実行
される燃料供給制御プログラムや後述する加速増量補正
値算出プログラム及びこれらのプログラムの演算結果等
を記憶する記憶手段5c、並びに前記燃料噴射弁６に駆動
信号を供給する出力回路5d等から構成される。The ECU 5 shapes an input signal waveform from various sensors, corrects a voltage level to a predetermined level, converts an analog signal value into a digital signal value, and the like, an input circuit 5a, a central processing circuit (hereinafter referred to as “CPU”). 5b), a fuel supply control program executed by the CPU 5b, an acceleration increase correction value calculation program to be described later, a storage means 5c for storing the calculation results of these programs, and a drive signal to the fuel injection valve 6. It is composed of the output circuit 5d and the like.

CPU5bは各種センサから入力回路5aを介して供給され
る各種エンジン作動パラメータの値に基づいて燃料噴射
弁６の開弁時間T_OUTを演算し、該開弁時間T_OUTに亘って
駆動信号を出力回路5dを介して燃料噴射弁６に供給して
該弁６を開弁させ、燃料供給量を制御する。CPU5b calculates a valve opening time T _OUT of the fuel injection valve 6 based on the values of various engine operating parameters supplied via the input circuit 5a from various sensors, it outputs a drive signal over the open valve period T _OUT The fuel is supplied to the fuel injection valve 6 through the circuit 5d to open the valve 6 to control the fuel supply amount.

燃料噴射弁６の開弁時間T_OUTは次式（１）に従って演
算される。The valve opening time T _OUT of the fuel injection valve 6 is calculated according to the following equation (1).

T_OUT＝Ti×K₁＋T_Acc＋K₂ …（１） ここに、Tiは吸気管内絶対圧P_BA及びエンジン回転数N
eに応じて決定される基本開弁時間であり、T_Accは後述
する第２図のプログラムで算出される加速時の増量補正
値であり、K₁及びK₂は種々のエンジン作動パラメータの
値に基づいて燃費、排気特性等のエンジンの作動特性が
最良となるような値に設定される補正係数及び補正変数
である。 _{T OUT = Ti × K 1 +} T A cc + K 2 ... (1) Here, Ti is an intake pipe absolute pressure P _BA and the engine speed N
a basic valve opening time determined in accordance with the e, T _A cc is the increase correction value during acceleration calculated by the program of FIG. 2 to be described later, K ₁ and K ₂ are the various engine operating parameters It is a correction coefficient and a correction variable that are set to values such that the engine operating characteristics such as fuel consumption and exhaust characteristics are optimized based on the values.

次に、前記加速時の増量補正値T_Accを算出するプログ
ラムについて第２図を参照しながら説明する。本プログ
ラムは前記TDC信号が発生する毎に実行される。It will be described below with reference to Figure 2 for a program for calculating the increase correction value T _A cc during the acceleration. This program is executed each time the TDC signal is generated.

まず、ステップ１では第１図のスロットル弁３′の弁
開度θ_THの変化量、即ち開弁速度Δθ_THを算出する。こ
の算出は今回TDC信号発生時に検出した弁開度θ_THnと前
回TDC信号発生時に検出した弁開度θ_THn_-1との差Δθ_TH
＝θ_THn−θ_THn_-1として求める。次のステップ２ではス
テップ１で算出した開弁速度Δθ_THが所定判別値Ｇ（例
えば、1TDC信号パルス発生当り0.5゜）以上であるか否
かを判別する。First, in step 1, the amount of change in the valve opening θ _TH of the throttle valve 3 ′ in FIG. 1, that is, the valve opening speed Δθ _TH is calculated. This calculation is the difference Δθ _TH between the valve opening θ _TH n detected when this TDC signal was generated and the valve opening θ _TH n _-1 detected when the previous TDC signal was generated.
= Θ _TH n-θ _TH n _-1 . In the next step 2, it is determined whether or not the valve opening speed Δθ _TH calculated in step 1 is a predetermined determination value G (for example, 0.5 ° per 1 TDC signal pulse generation) or more.

この判別結果が肯定（Yes）のときは、エンジンは加
速状態にあると判断してT_Acc値を第３図に示すP_BA−Ne
−T_Accマップから読み出す（ステップ３）。このP_BA−N
e−T_Accマップによればエンジン回転数Neが一定のとき
は、吸気管内絶対圧P_BAが大きくなるに従ってT_Acc値が
より小さい値に決定される（第４図参照）。これによ
り、エンジンが高負荷のときは、加速時（第２図のステ
ップ２の答が肯定（Yes）となる時）において加速増量
値T_Accが小さい値となり、この結果、ノック限界進角は
第６図中の領域ＩにおいてMBT進角より大きくなる（即
ち、ノック限界進角は破線に近くなる）ので、ノッキン
グの発生が防止される。また、第３図のP_BA−Ne−T_Acc
マップによれば吸気管内絶対圧P_BAが一定のときは、エ
ンジン回転数Neが低くなるに従ってT_Acc値がより小さい
値に決定される（第５図参照）。これにより、エンジン
回転数Neが低いときは、加速時（第２図のステップ２の
答が肯定（Yes）となる時）において加速増量値T_Accが
小さい値となり、この結果、ノック限界進角が大きくな
る（即ち、ノック限界進角は第６図の破線に近くなる）
ので、ノッキングが発生しにくくなる。When the result of this determination is affirmative (Yes), P _BA -Ne showing the T _A cc value it is determined that the engine is in the accelerating state in FIG. 3
Read from -T _A cc map (step 3). This P _BA −N
According to e-T _A cc maps the engine speed Ne is when the constant, T _A cc value is determined to a smaller value in accordance with the intake pipe absolute pressure P _BA is increased (see Figure 4). As a result, when the engine has a high load, the acceleration increase value T _A cc becomes a small value during acceleration (when the answer to step 2 in FIG. 2 is affirmative (Yes)), and as a result, the knock limit advance angle is increased. In the area I in FIG. 6 is larger than the MBT advance angle (that is, the knock limit advance angle is close to the broken line), so that knocking is prevented. Further, the third diagram P _BA -Ne-T _A cc
According to the map, when the intake pipe absolute pressure P _BA is constant, the T _A cc value is determined to be smaller as the engine speed Ne becomes lower (see FIG. 5). As a result, when the engine speed Ne is low, the acceleration increase value T _A cc becomes small at the time of acceleration (when the answer to step 2 in FIG. 2 becomes affirmative (Yes)). The angle becomes large (that is, the knock limit advance angle is close to the broken line in FIG. 6).
Therefore, knocking is less likely to occur.

ステップ４では前記式（１）における加速増量補正値
T_Accとして前記ステップ３で読み出したマップ値を設定
して、本プログラムを終了する。In step 4, the acceleration increase correction value in the above equation (1)
Set the map value read in the step 3 as T _A cc, followed by terminating the program.

一方、ステップ２の判別結果が否定（No）のときは、
エンジンは加速状態にないと判断して前記式（１）にお
ける加速増量補正値T_Accを０に設定して（ステップ
５）、本プログラムを終了する。On the other hand, when the determination result of step 2 is negative (No),
Engine acceleration increase correction value T _A cc in the formula is determined that no acceleration state (1) is set to 0 (Step 5), followed by terminating the program.

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、内燃エンジン
の空燃比リーン状態からの加速時に燃料供給量を加速増
量補正する燃料供給制御方法において、前記加速増量の
割合をエンジン負荷が大きく且つエンジン回転数が低い
ときはエンジン負荷が大きく且つエンジン回転数が高い
ときよりも小さくするようにしたので、エンジンが加速
された高負荷領域においてノッキングが発生することを
防止することができる。また、エンジンのノッキングが
発生しやすい低速回転時に加速増量値を小さくし、エン
ジンのノッキングが発生しにくい高速回転時には通常の
加速増量を行なうので、ノッキングの発生を防止すると
共に、加速力の低減を防止でき、所要の運転性を確保す
ることができる。(Effects of the Invention) As described in detail above, according to the present invention, in the fuel supply control method for correcting the acceleration of the fuel supply amount during acceleration from the lean state of the air-fuel ratio of the internal combustion engine, the ratio of the acceleration increase amount to the engine When the load is large and the engine speed is low, the engine load is set to be smaller than that when the engine load is high and the engine speed is high. Therefore, it is possible to prevent knocking in the high load region where the engine is accelerated. it can. Also, the acceleration increase value is reduced at low speed rotation where engine knocking is likely to occur, and the normal acceleration increase value is performed at high speed rotation where engine knocking is less likely to occur, so knocking is prevented and acceleration force is reduced. It can be prevented and the required drivability can be secured.

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

第１図は本発明方法を適用した内燃エンジンの燃料供給
制御装置の全体構成図、第２図は本発明方法の一実施例
を示すフローチャート、第３図は第２図のプログラムで
使用されるP_BA−Ne−T_Accマップを示す図、第４図は第
３図のマップのP_BA−T_Acc特性図、第５図は第３図のマ
ップのNe−T_Acc特性図、第６図はエンジンの最適点火進
角及びノック限界進角の負荷特性図である。 １……内燃エンジン、３′……スロットル弁、４……ス
ロットル弁開度センサ、５……ECU、６……燃料噴射
弁、８……吸気管内絶対圧センサ。1 is an overall configuration diagram of a fuel supply control device for an internal combustion engine to which the method of the present invention is applied, FIG. 2 is a flow chart showing an embodiment of the method of the present invention, and FIG. 3 is used in the program of FIG. P _BA -Ne-T _a cc diagram showing a map, Fig. 4 P _BA -T _a cc characteristic diagram of the map of FIG. 3, Fig. 5 Ne-T _a cc characteristic diagram of the map of FIG. 3, FIG. 6 is a load characteristic diagram of the optimum ignition advance angle and the knock limit advance angle of the engine. 1 ... Internal combustion engine, 3 '... Throttle valve, 4 ... Throttle valve opening sensor, 5 ... ECU, 6 ... Fuel injection valve, 8 ... Absolute pressure sensor in intake pipe.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−89938（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−74339（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−30443（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−29642（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−173751（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−171851（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−43953（ＪＰ，Ｕ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A 61-89938 (JP, A) JP-A 59-74339 (JP, A) JP-A 60-30443 (JP, A) JP-A 64-- 29642 (JP, A) Actual opening 61-173751 (JP, U) Actual opening 61-171851 (JP, U) Actual opening 61-43953 (JP, U)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】内燃エンジンの空燃比リーン状態からの加
速時に燃料供給量を加速増量補正する燃料供給制御方法
において、前記加速増量の割合をエンジン負荷が大きく
且つエンジン回転数が低いときはエンジン負荷が大きく
且つエンジン回転数が高いときよりも小さくするように
したことを特徴とする内燃エンジンの加速時の燃料供給
制御方法。1. A fuel supply control method for accelerating and increasing a fuel supply amount when accelerating an internal combustion engine from a lean state of an air-fuel ratio, wherein the ratio of the acceleration increase amount is an engine load when the engine load is large and the engine speed is low. Is set to be smaller than that when the engine speed is high and the engine speed is high, and a fuel supply control method at the time of acceleration of the internal combustion engine.