JP2625862B2 - 多気筒内燃機関の燃料噴射量制御装置 - Google Patents

多気筒内燃機関の燃料噴射量制御装置

Info

Publication number
JP2625862B2
JP2625862B2 JP9675088A JP9675088A JP2625862B2 JP 2625862 B2 JP2625862 B2 JP 2625862B2 JP 9675088 A JP9675088 A JP 9675088A JP 9675088 A JP9675088 A JP 9675088A JP 2625862 B2 JP2625862 B2 JP 2625862B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylinder
fuel injection
injection amount
cylinders
output torque
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP9675088A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH01271634A (ja
Inventor
宗一 松下
敏幸 滝本
武史 小谷
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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 Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP9675088A priority Critical patent/JP2625862B2/ja
Publication of JPH01271634A publication Critical patent/JPH01271634A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2625862B2 publication Critical patent/JP2625862B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、多気筒内燃機間の燃料噴射量制御装置に関
する。
〔従来の技術および課題〕
従来、燃焼室内における燃焼圧から燃焼変動を算出
し、この燃焼変動が所定値を超えないように燃料噴射量
を制御する装置が知られている(特開昭60−150446号公
報)。しかしこの燃料噴射量制御装置において、多気筒
内燃機間の場合、燃料状態は気筒毎に異なるので、一部
の気筒の燃焼圧のみによって全気筒の燃焼圧を代表させ
ることはできず、したがって各気筒毎に燃焼圧センサを
設ける必要がある。このため従来の燃料噴射量制御装置
は、装置全体が高価であり、また制御が複雑になるため
にエンジン回転数が高くなるに従って計算速度が相対的
に遅れ、制御性が良くないという問題を有する。
本発明は、燃料噴射量の制御を簡単化し、エンジン回
転数の大きさに拘らず燃料噴射量を高精度に制御するこ
とができる、安価な装置を得ることを目的としてなされ
たものである。
なお、特開昭58−27837号公報および特開昭58−38354
号公報は、燃焼変動が失火限界に近づくように燃料噴射
量を制御する構成を開示しているが、本願発明のよう
に、燃料噴射量を1つの気筒に設けられた燃焼圧センサ
の出力信号に応じて変化させる構成を示唆するものでは
ない。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係る燃料噴射量制御装置は、1つの気筒に設
けられた燃焼圧センサ35と、各気筒の出力トルク差をク
ランク角センサにより検出する手段Aと、出力トルク差
が実質的に除去されるように各気筒の出力トルクを調整
する手段Bと、上記1つの気筒の燃焼圧の変動の大きさ
に応じて全気筒の燃料噴射量を増減させる手段Cとを備
えることを特徴としている。
〔実施例〕
以下図示実施例により本発明を説明する。
第2図は本発明の一実施例を適用した4気筒エンジン
を示す。エンジン本体11には、1番〜4番気筒に対応し
て4つの点火プラグ21,22,23,24が取付けられ、またイ
ンテークマニホルド12とエキゾーストマニホルド13が連
結される。インテークマニホルド12の各枝管には燃料噴
射弁31,32,33,34が設けられる。すなわちこれらの燃料
噴射弁は各気筒毎に設けられ、相互に独立制御される。
1番気筒には燃焼圧センサ35が設けられる。インテーク
マニホルド12の上流側に連結された吸気通路14内にはス
ロットル弁15が設けられ、このスロットル弁15の弁軸に
はスロットルセンサ16が連結される。スロットルセンサ
16はスロットル弁15が実質的に全閉状態のときオン信号
を出力する。ディストリビュータ17は図示しないカムシ
ャフトにより回転駆動され、各点火プラグ21,22,23,24
に高電圧を供給する。基準位置センサ18は、ディストリ
ビュータ17に取付けられ、720℃A(クランク角)毎に
基準位置信号を出力する。またクランク角センサ19はデ
ィストリビュータ17に取付けられ、30℃A(クランク
角)毎に信号を出力する。
第3図は1番気筒の構造を示す。燃焼室25は、シリン
ダブロック26と形成されたボア27と、シリンダヘッド28
と、ピストン29とにより区画形成され、燃焼圧センサ35
はシリンダヘッド28に取付けられて燃焼室25内に突出す
る。
制御回路41はマイクロコンピュータを備え、後述する
ように、各センサ16,18,19からの信号に基いて各気筒の
トルク差を検出し、各気筒に対する燃料噴射量を算出す
る。制御回路41は第2図に示されるように、中央演算処
理装置(CPU)42と、メモリ43と、入力ポート44と、出
力ポート45とを有し、これらはバス46により連結され
る。各センサ16,18,19は入力ポート44に、また燃焼噴射
弁31,32,33,34は出力ポート45に接続される。
第4図は、制御回路41による各気筒間の出力トルク差
を検出するルーチンを示す。このルーチンは一定のクラ
ンク角毎に割込み処理されて実行される。
ステップ101では、現在所定の気筒が圧縮上死点(TD
C)にあるか否かが判別される。この判別は、従来周知
のように、基準位置センサ18とクランク角センサ19から
の出力信号に基いて行なわれる。すなわち基準位置信号
は、例えば1番気筒の圧縮TDCにおいて出力されるよう
になっており、基準位置信号の検出から180℃A,360℃A,
540℃A後に、それぞれ3番、4番、2番気筒が圧縮TDC
にある。現在所定の気筒が圧縮TDCにない場合、ステッ
プ101の実行によりこのルーチンは直ちに終了するが、
所定の気筒が圧縮TDCにあればステップ102が実行され
る。
ステップ102では、その気筒の圧縮TDC後の180℃A、
すなわち爆発行程における所要時間T180iがクランク角
センサ19の出力信号とタイマに基づいて算出される。こ
の所要時間T180iはその気筒の出力トルクの逆数に比例
する。ステップ103では、気筒カウンタiが1だけイン
クリメントされ、ステップ104では、全気筒についてス
テップ102による所要時間T180iの演算が終了したか否か
が判別される。全気筒についてステップ102の実行が終
了していなければステップ105へ進むが、まだ終了して
いなければ直ちにこのルーチンを終了する。本実施例で
は、エンジンは4気筒を有しているので、ステップ104
では気筒カウンタiが4を越えたか否かを判別してもよ
い。なお、気筒カウンタiの1,2,3,4は、点火順序を示
し、それぞれ1番、3番、4番、2番気筒に対応する。
ステップ105では、全気筒の爆発行程の180℃Aにおけ
る平均所要時間T180AVが算出される。そしてステップ10
6では、各気筒について、その気筒の180℃A期間の所要
時間と全気筒の180℃A期間の所要時間との比Kiが求め
られる。すなわちこの比Kiは、その気筒のトルクと全気
筒のトルクの平均値との比を示す。
ステップ107では、現在燃料供給が遮断(燃料カッ
ト)されているか否か判断される。スロットルセンサ16
によりスロットル弁15が実質的に全閉状態にあることが
検出され、かつエンジン回転数が所定値を上回っている
時、現在燃料カット中であると判断され、これにより、
ステップ121以下が実行されるが、スロットル弁15が全
閉ではない時燃料カット中ではないかと判断され、次に
ステップ111以下が実行される。
ステップ121では、各気筒について比Kiが積算されて
積算値SKFCiが求められ、またサイクルカウンタJfが1
だけインクリメントされる。すなわち積算値SKFCiは、
燃料カット中における、各気筒の爆発行程所要時間と全
気筒の爆発行程所要時間の平均との比Kiを積算したもの
である。燃料カット中における各気筒の積算値SKFCiの
大小関係は、各気筒が燃焼上体にないので、クランク角
センサの角度検出の誤差を意味する。
ステップ122ではサイクルカウンタJfが50に達したか
否か、すなわちステップ121において比Kiが50サイクル
分積算されたか否かが判別される。50サイクル分の積算
が終わっていない場合、ステップ117へ進んで気筒カウ
ンタiが1にセットされてこのルーチンは終了し、その
後再び全ての気筒について比Ki(ステップ106)が求め
られる。ステップ122においてサイクルカウンタJfが50
になっている場合、ステップ123において、積算値SKFCi
が積算値SKFiに置換えられ、積算値SKFCiとサイクルカ
ウンタイーJfが0にクリアされる。
ステップ111では、燃料供給中における各気筒の比Ki
が積算されて積算値SKiが求められ、またサイクルカウ
ンタJが1だけインクリメントされる。各気筒の積算値
SKiは、各気筒の出力トルクに対応するものであるが、
クランク角センサの角度検出の誤差を含んでいる。カウ
ンタJが50に達する前、ステップ112からステップ117へ
進み、気筒カウンタiが1にセットされてこのルーチン
は終了するが、カウンタJが50に達していればステップ
113が実行される。すなわち、爆発行程が連続する2つ
の気筒について、燃料供給中の積算値SKi,SKii-1の差分
と、燃料カット中の積算値SKFi,SKFii-1の差分とを求
め、さらにこれらの差分(SKi−SKii-1)と差分(SKFi
−SKFii-1)との変化量DSKiを演算する。この変化量DSK
iは、その気筒におけるトルクの落込み量を表わし、ま
たクランク角センサの角度検出の誤差が除去されてい
る。
この変化量DSKiは、ステップ114において判定値以上
か否か判別される。変化量DSKiが判定値以上であれば、
ステップ115において燃料噴射補正係数KTAUiがγだけ増
加され、変化量DSKiが判定値よりも小さければステップ
115は実行されず現在の燃料噴射補正係数KTAUiが維持さ
れる。ステップ114,115は全ての気筒について実行さ
れ、これにより、出力トルクが他の気筒に比べて小さい
気筒に対し、燃料噴射量が増加修正される。なお燃料噴
射量TAUiは TAUi=FAF×KTAUi×αi×TP により求められる。ここでFAFはフィードバック係数、
αiは補正係数、TPは基本噴射量であり、フィードバッ
ク係数FAFは後述する空燃比補正ルーチンにより補正さ
れる。
ステップ116では積算値SKiとサイクルカウンタJが0
にクリアされ、またステップ117では気筒カウンタiが
1にセットされる。
しかして本実施例では、まず1サイクル(720℃A)
毎に各気筒の爆発行程の180℃A期間と全気筒の平均180
℃A期間との比Kiが求められ、そして燃料供給中あるい
は燃料カット中における50サイクル分の積算値SKi,SKFi
が求められる。この積算値は50サイクル毎に更新され
る。次いで爆発行程が連続する2つの気筒について積算
値SKi,SKii-1の差分SKi−SKi-1と積算値SKFi,SKFi-1
差分(SKFi−SKFi-1)とが演算され、これらの差分の変
化量DSKiが判定値以上であれば、気筒カウンタに対応す
る気筒の出力トルクが小さすぎるとして燃料噴射量が増
量される。
上述したように、燃料カット中における各気筒の積算
値SKFiの大小関係は、各気筒が燃焼状態にないので、ク
ランク角センサの角度検出の誤差を意味する。したがっ
て、爆発行程で発生したトルクが各気筒において均一で
あると、燃料供給中における各気筒の積算値SKiの大小
関係は、燃料カット中における各気筒の積算値SKFiの大
小関係とほぼ同じになる。すなわち上記変化量DSKiは、
その気筒における出力トルクが他の気筒の出力トルクに
対して小さすぎるか否かを表わす。本実施例ではステッ
プ114,115において、出力トルクが小さすぎる気筒につ
いて、燃料噴射補正係数KTAUiを増加させ燃料噴射量を
増量させている。この結果、全ての気筒について出力ト
ルク差が実質的に除去され、全気筒の出力トルクが均一
になるように調整される。
第5図は全気筒について一様に空熱比を補正するルー
チンを示す。このルーチンは720℃A毎に割り込み処理
されて実行される。
ステップ201では、予めメモリ43に格納されている平
均有効圧力Piが読込まれる。本実施例においてこの平均
有効圧力Piは、1番気筒の圧縮行程と爆発行程における
5℃A毎に、5℃A間の仕事量ΔPi=P×ΔV(Pは燃
焼圧、ΔVは5℃A毎のシリンダ容積変化量)を求めて
積算し、この積算値を行程容量Vhで割ることにより求め
られる。ステップ202では、16サイクル分の平均有効圧
力PiがそれぞれA1〜A16に記憶されるとともにカウンタ
Lが1だけインクリメントされる。このカウンタLが16
に達する前、ステップ203において否定判定され、この
ルーチンはこのまま終了するが、カウンタLが16に達し
ていればステップ203からステップ204へ進む。
ステップ204では16サイクルにおける各平均有効圧力P
i(ステップ202において記憶されている)の変動すなわ
ち分散S2が算出される。分散S2は標準偏差を2乗したも
のであり、 により求められる。次にステップ205ではカウンタLが
0によりクリアされる。そしてステップ206では分散S2
が設定値よりも大きいか否か判別され、分散S2が設定値
よりも大きい時ステップ207においてフィードバック係
数FAFがαだけ増加せしめられ、また分散S2が設定値以
下の時ステップ208においてフィードバック係数FAFがβ
だけ減少せしめられる。
しかして出力変動検出ルーチンにより各気筒の出力ト
ルクが均一になるよう調整された後、空燃比補正ルーチ
ンにより、1つの気筒の燃焼圧Pの変動(分散S2)の大
きさに応じて全気筒に対するフィードバック係数FAFす
なわち燃料噴射量が増減される。すなわち、全気筒の出
力トルクが均一にされた後、燃焼変動が許容範囲内にあ
る限り燃料噴射量が減量され、空燃比がさらにリーン状
態にされる。
もし全気筒の出力トルクが均一でないと、リーン限界
(希薄空燃比限界)は燃焼状態が最も悪い気筒によって
決まり、このため従来、気筒間の出力トルク差を考慮し
てリーン限界よりも多少リッチ側の空燃比となるよう制
御されていた。しかし本実施例によれば、上述のように
各気筒の出力トルクが均一になっているため、リーン限
界が拡大し、空燃比を極力リーンにすることができる。
したがって、燃費が向上し、排気ガス中のNOX成分を低
減させることができる。また本実施例は、全気筒の空燃
比を制御するのに、1個の燃焼圧センサ35の出力信号を
用いるように構成されている。したがって空燃比制御が
単純であり、エンジン回転数が高くなっても制御性が低
下することはない。また燃焼圧センサ35が1個でよいの
で構成が簡単であり、装置全体が安価なものとなる。
なお、各気筒の出力トルクが均一になるよう調整する
には、上記実施例のように必ずしも燃料噴射量を制御す
る必要はなく、各気筒毎に点火時期を制御するようにし
てもよい。
〔発明の効果〕
本発明による多気筒内燃機関の燃料噴射量制御装置に
よれば、クランク各センサにより検出された各気筒の出
力トルク差が実質的に除去されるように各気筒の出力ト
ルクが調整され、一つの気筒に設けられた燃焼圧センサ
により検出される燃焼圧の変動の大きさに応じて全気筒
の燃料噴射量を増減させるようになっている。クランク
角センサにより検出されるクランク角速度に基づく各気
筒の出力トルク値自身は車両走行抵抗等を受けて変化す
るために正確でないが、各気筒間の出力トルク差は車両
走行抵抗等が相殺されるために正確であり、この出力ト
ルク差が実質的に除去されるように各気筒の出力トルク
が調節されれば、各気筒の出力トルクを正確に一致させ
ることができる。一方、燃焼圧センサにより検出される
燃焼圧の変動値は正確であり、一つの気筒に設けられた
燃焼圧センサによってこの気筒の燃焼圧を検出し、この
燃焼圧の変動の大きさに応じて全気筒の燃料噴射量を増
減させれば、クランク各センサによる出力トルク差の除
去と相まって、全気筒の燃料噴射量を高精度に制御する
ことが可能となる。このように、本発明による多気筒内
燃機関の燃料噴射制御装置は、各気筒毎に高価な燃焼圧
センサを設ける必要がなく、さらに、燃料噴射量制御が
比較的簡単であるために、エンジン回転数が高くても十
分な追従性を有している。
【図面の簡単な説明】
第1図は発明の構成図、 第2図は本発明の一実施例を適用したエンジンを示す
図、 第3図は1番気筒を示す断面図、 第4図は出力変動ルーチンのフローチャート、 第5図は空燃比補正ルーチンのフローチャートである。 21,22,23,24……点火プラグ、 31,32,33,34……燃料噴射弁、 35……燃焼圧センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−27837(JP,A) 特開 昭58−38354(JP,A) 特開 昭61−55337(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多気筒内燃機関の燃料噴射量制御装置であ
    って、1つの気筒に設けられた燃焼圧センサと、各気筒
    の出力トルク差をクランク角センサにより検出する手段
    と、該出力トルク差が実質的に除去されるように各気筒
    の出力トルクを調整する手段と、上記1つの気筒の燃焼
    圧の変動の大きさに応じて全気筒の燃料噴射量を増減さ
    せる手段とを備えることを特徴とする多気筒内燃機間の
    燃料噴射量制御装置。
JP9675088A 1988-04-21 1988-04-21 多気筒内燃機関の燃料噴射量制御装置 Expired - Fee Related JP2625862B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9675088A JP2625862B2 (ja) 1988-04-21 1988-04-21 多気筒内燃機関の燃料噴射量制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9675088A JP2625862B2 (ja) 1988-04-21 1988-04-21 多気筒内燃機関の燃料噴射量制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01271634A JPH01271634A (ja) 1989-10-30
JP2625862B2 true JP2625862B2 (ja) 1997-07-02

Family

ID=14173348

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9675088A Expired - Fee Related JP2625862B2 (ja) 1988-04-21 1988-04-21 多気筒内燃機関の燃料噴射量制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2625862B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006138293A (ja) * 2004-11-15 2006-06-01 Toyota Motor Corp 燃料噴射系の異常診断装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5265575A (en) * 1990-12-25 1993-11-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Apparatus for controlling internal combustion engine
JP2880310B2 (ja) * 1991-03-26 1999-04-05 三井造船株式会社 多気筒エンジンの最低次変動トルク抑制装置
EP1063407A1 (en) 1998-03-19 2000-12-27 Hitachi, Ltd. Internal combustion engine, control apparatus for an internal combustion engine, and its control method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006138293A (ja) * 2004-11-15 2006-06-01 Toyota Motor Corp 燃料噴射系の異常診断装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01271634A (ja) 1989-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5016591A (en) System and method for controlling a combustion state in a multi-cylinder engine for a vehicle
US5682856A (en) Apparatus for controlling an internal combustion engine and method thereof
US20070051342A1 (en) Controller of internal combustion engine
JPH09209814A (ja) 内燃機関の制御装置
JP3358411B2 (ja) 内燃機関の回転速度制御装置
US5765530A (en) Method of controlling ignition timing of internal combustion engine and apparatus therefore
US5664544A (en) Apparatus and method for control of an internal combustion engine
US6530360B1 (en) Electronic control apparatus of internal combustion engine
US5016595A (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
US6975934B2 (en) Control system for correcting a torque variation of an engine
JP3186250B2 (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
JP2625862B2 (ja) 多気筒内燃機関の燃料噴射量制御装置
WO2021250890A1 (ja) エンジンの制御方法及び制御装置
JP2522348B2 (ja) 排気還流制御装置
JP2586101B2 (ja) 多気筒内燃機関の制御装置
JP2586628B2 (ja) 内燃機関の出力変動検出装置
JP2586565B2 (ja) 内燃機関の出力変動検出装置
JPH0230955A (ja) 内燃機関の出力変動検出装置
JP2586624B2 (ja) 内燃機関の出力変動検出装置
JPH066214Y2 (ja) 内燃機関の燃焼変動制御装置
JPH0735755B2 (ja) 燃焼圧力センサの出力感度補正装置
JPS6210254U (ja)
JPH0584384B2 (ja)
JPH01163467A (ja) 点火進角制御方式
JPH029184B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees