JP2901613B2 - 自動車用エンジンの燃料噴射制御装置 - Google Patents
自動車用エンジンの燃料噴射制御装置Info
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- JP2901613B2 JP2901613B2 JP63071076A JP7107688A JP2901613B2 JP 2901613 B2 JP2901613 B2 JP 2901613B2 JP 63071076 A JP63071076 A JP 63071076A JP 7107688 A JP7107688 A JP 7107688A JP 2901613 B2 JP2901613 B2 JP 2901613B2
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- engine
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- intake system
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
- F02D41/182—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow for the control of a fuel injection device
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D37/00—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for
- F02D37/02—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for one of the functions being ignition
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
- F02P5/155—Analogue data processing
- F02P5/1553—Analogue data processing by determination of elapsed angle with reference to a particular point on the motor axle, dependent on specific conditions
- F02P5/1555—Analogue data processing by determination of elapsed angle with reference to a particular point on the motor axle, dependent on specific conditions using a continuous control, dependent on speed
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、自動車用エンジンの燃料噴射制御装置に関
するものである。
するものである。
従来よりエアフローメータを用いた燃料噴射装置が多
くの自動車用エンジンに使用されており、ここでは、エ
アフローメータをスロットルバルブの上流側に設置し
て、エンジンが吸入する空気の流量Ｑを正確に検出し、
その空気流量Ｑに見合った燃料量，例えば理論空燃比に
なるような燃料噴射時間に相当する基本燃料噴射量Tp
を、Tp＝Q/N（但し、Ｎはエンジン回転数）の形で算出
し、インジェクタを上記Tpに基いて基本的に制御するこ
とがなされている。また、点火時期も含めて制御する場
合には、点火時期の算出に、このTpを負荷判定用のデー
タとして使用する場合も多い。したがって、エンジンの
吸入空気量Ｑの計測には極めて高い精度が要求される。
このため、センサとしての応答性が高いホットワイヤ型
エアフローメータ等が使用されている。
くの自動車用エンジンに使用されており、ここでは、エ
アフローメータをスロットルバルブの上流側に設置し
て、エンジンが吸入する空気の流量Ｑを正確に検出し、
その空気流量Ｑに見合った燃料量，例えば理論空燃比に
なるような燃料噴射時間に相当する基本燃料噴射量Tp
を、Tp＝Q/N（但し、Ｎはエンジン回転数）の形で算出
し、インジェクタを上記Tpに基いて基本的に制御するこ
とがなされている。また、点火時期も含めて制御する場
合には、点火時期の算出に、このTpを負荷判定用のデー
タとして使用する場合も多い。したがって、エンジンの
吸入空気量Ｑの計測には極めて高い精度が要求される。
このため、センサとしての応答性が高いホットワイヤ型
エアフローメータ等が使用されている。
しかし、上述したように、エアフローメータが配置さ
れているのはスロットルバルブの上流側であり、エンジ
ンに吸入される空気量を直接計測しているわけではな
い。このため、エンジンの過渡的状態，例えばスロット
ル弁を閉から開へと変化させた場合、エンジンへの流入
空気量が増加すると同時にスロットルバルブ下流の吸気
系におけるコレクタチャンバや、吸気マニホールド内の
圧力も上昇するわけであり、この圧力上昇に必要な空気
量も上記エアフローメータで計測されてしまう。すなわ
ち、スロットルバルブ上流側にある上記エアフローメー
タでは、スロットルバルブが閉から開に変化する時、エ
ンジンに流入している空気量以上の空気量を、一瞬では
あるが計測してしまう。これは、空気流量のスパイクと
なって現われ、その量はコレクタチャンバや吸気マニホ
ールドの容積が大きいほど大きく、また、エアフローメ
ータなど応答性がよいほど大きくなる。 一方、インジェクト（燃料噴射弁）は、インテークマ
ニホールドの下流に設置されているため、上記エアフロ
ーメータで計測された空気量どおりに燃料を噴射してし
まうと、エンジンに流入する空気に必要以上の燃料が供
給されてしまうため、空燃比の急激なリッチ化が起って
しまい、排気ガス中のCOやHCが増加してしまう。また、
ひどい場合には、オーバリッチによりエンジン出力が低
下し、自動車運転の際のフィーリングが悪化する。 また、点火時期も含めて制御している場合には、ノッ
キング防止機構が働いて点火時期の一瞬の遅角が起り得
るので、やはり、エンジン出力の低下やエミッションの
悪化を招く。 このようなエンジンの過渡的状態としては、スロット
ルバルブを開から閉に変化する場合にも、空燃比や点火
時期が最適値からのずれという同様な支障をもたらすこ
とになる。 このため、本出願人は、先に特開昭62−261645号公報
で、エアフローメータで計測した空気流量，スロットル
開度センサによって検出したスロットル開度およびエン
ジン回転数によって、吸気管内空気モデルを用いて定常
状態から過渡状態までの吸気管内圧力を推定し、更に、
この推定圧力から過渡時にスロットルバルブ下流のコレ
クトチャンバ内および吸気マニホールドに充填される空
気量を推定し、この充填空気量と上記エアフローメータ
の計測値から実際のエンジン吸入空気量を求め、エンジ
ン回転数と上記実エンジン吸入空気量とから燃料噴射量
（および点火時期）を決定しているエンジン制御装置を
提唱した。 しかし、この制御装置では、計測ファクタが多くかつ
演算形態が複雑であり、マイクロコンピュータでの使用
メモリ領域も厖大となるなどの問題がある。 本発明は、上記事情にもとづいてなされたもので、エ
アフローメータの計測値およびエンジン回転数から、比
較的簡単な演算形態で、定常状態から過渡状態までの燃
料噴射量（さらには点火時期）を決定でき、最適値を維
持できるようにした自動車用エンジンの燃料噴射制御装
置を提供しようとするものである。
れているのはスロットルバルブの上流側であり、エンジ
ンに吸入される空気量を直接計測しているわけではな
い。このため、エンジンの過渡的状態，例えばスロット
ル弁を閉から開へと変化させた場合、エンジンへの流入
空気量が増加すると同時にスロットルバルブ下流の吸気
系におけるコレクタチャンバや、吸気マニホールド内の
圧力も上昇するわけであり、この圧力上昇に必要な空気
量も上記エアフローメータで計測されてしまう。すなわ
ち、スロットルバルブ上流側にある上記エアフローメー
タでは、スロットルバルブが閉から開に変化する時、エ
ンジンに流入している空気量以上の空気量を、一瞬では
あるが計測してしまう。これは、空気流量のスパイクと
なって現われ、その量はコレクタチャンバや吸気マニホ
ールドの容積が大きいほど大きく、また、エアフローメ
ータなど応答性がよいほど大きくなる。 一方、インジェクト（燃料噴射弁）は、インテークマ
ニホールドの下流に設置されているため、上記エアフロ
ーメータで計測された空気量どおりに燃料を噴射してし
まうと、エンジンに流入する空気に必要以上の燃料が供
給されてしまうため、空燃比の急激なリッチ化が起って
しまい、排気ガス中のCOやHCが増加してしまう。また、
ひどい場合には、オーバリッチによりエンジン出力が低
下し、自動車運転の際のフィーリングが悪化する。 また、点火時期も含めて制御している場合には、ノッ
キング防止機構が働いて点火時期の一瞬の遅角が起り得
るので、やはり、エンジン出力の低下やエミッションの
悪化を招く。 このようなエンジンの過渡的状態としては、スロット
ルバルブを開から閉に変化する場合にも、空燃比や点火
時期が最適値からのずれという同様な支障をもたらすこ
とになる。 このため、本出願人は、先に特開昭62−261645号公報
で、エアフローメータで計測した空気流量，スロットル
開度センサによって検出したスロットル開度およびエン
ジン回転数によって、吸気管内空気モデルを用いて定常
状態から過渡状態までの吸気管内圧力を推定し、更に、
この推定圧力から過渡時にスロットルバルブ下流のコレ
クトチャンバ内および吸気マニホールドに充填される空
気量を推定し、この充填空気量と上記エアフローメータ
の計測値から実際のエンジン吸入空気量を求め、エンジ
ン回転数と上記実エンジン吸入空気量とから燃料噴射量
（および点火時期）を決定しているエンジン制御装置を
提唱した。 しかし、この制御装置では、計測ファクタが多くかつ
演算形態が複雑であり、マイクロコンピュータでの使用
メモリ領域も厖大となるなどの問題がある。 本発明は、上記事情にもとづいてなされたもので、エ
アフローメータの計測値およびエンジン回転数から、比
較的簡単な演算形態で、定常状態から過渡状態までの燃
料噴射量（さらには点火時期）を決定でき、最適値を維
持できるようにした自動車用エンジンの燃料噴射制御装
置を提供しようとするものである。
この目的を達成するため、請求項１記載の発明は、エ
ンジンのサイクル毎にエアフローメータで計測された空
気流量と、エンジン回転数と、空気密度を反映した係数
とから、１サイクル中にスロットルバルブを通過してそ
の下流の吸気系に吸入された空気重量を算出する吸気系
吸入空気量算定手段と、スロットルバルブ下流の吸気系
内での空気総重量を推定する吸気系空気総重量演算手段
と、少なくとも、スロットルバルブ下流の吸気系容積
と、シリンダの体積効率と、排気量と、上記吸気系空気
総重量演算手段において算出された吸気系内の空気総重
量とから、エンジンシリンダに吸入される空気重量を算
出するエンジン吸入空気量算定手段と、上記エンジン吸
入空気量算定手段において算出されたエンジン吸入空気
重量から基本燃料噴射量を設定する基本燃料噴射量設定
手段とを備え、上記吸気系空気総重量演算手段は、前回
サイクルで求めた吸気系内の空気総重量と、上記吸気系
吸入空気量算定手段において算出された吸気系吸入空気
重量と、前回サイクルで上記エンジン吸入空気量算定手
段により算出されたエンジン吸入空気重量とから、今回
サイクルの吸気系内空気総重量を算出することと特徴と
している。 なおこの場合、上記シリンダ内の吸入空気総重量の値
に基いて点火時期の進角，遅角量を決定する点火時期決
定手段を含んでもよい。
ンジンのサイクル毎にエアフローメータで計測された空
気流量と、エンジン回転数と、空気密度を反映した係数
とから、１サイクル中にスロットルバルブを通過してそ
の下流の吸気系に吸入された空気重量を算出する吸気系
吸入空気量算定手段と、スロットルバルブ下流の吸気系
内での空気総重量を推定する吸気系空気総重量演算手段
と、少なくとも、スロットルバルブ下流の吸気系容積
と、シリンダの体積効率と、排気量と、上記吸気系空気
総重量演算手段において算出された吸気系内の空気総重
量とから、エンジンシリンダに吸入される空気重量を算
出するエンジン吸入空気量算定手段と、上記エンジン吸
入空気量算定手段において算出されたエンジン吸入空気
重量から基本燃料噴射量を設定する基本燃料噴射量設定
手段とを備え、上記吸気系空気総重量演算手段は、前回
サイクルで求めた吸気系内の空気総重量と、上記吸気系
吸入空気量算定手段において算出された吸気系吸入空気
重量と、前回サイクルで上記エンジン吸入空気量算定手
段により算出されたエンジン吸入空気重量とから、今回
サイクルの吸気系内空気総重量を算出することと特徴と
している。 なおこの場合、上記シリンダ内の吸入空気総重量の値
に基いて点火時期の進角，遅角量を決定する点火時期決
定手段を含んでもよい。
したがって、スロットルバルブ下流の空気総重量を各
サイクル毎に推定することで、スロットルバルブ下流の
吸気系の空気重量，シリンダに吸入される空気重量が過
渡時においても正確に把握されるから、過渡時において
空燃比の設定値からのズレを最小限に抑えることがで
き、排気ガス中のCOやHCを減少でき、運転上のフィーリ
ングも改善される。 また、点火時期についても、加速時の不必要な遅角を
防止することができ、フィーリングやエミッションが改
善される。そして上記の効果は、スロットルバルブ下流
の吸気系の容積が大きいほど大きい。 その上、ここではスロットル開度などのファクタを計
算対象としないので、演算形態が簡素化され、マイクロ
コンピュータにおけるメモリ容量の節約などの利益があ
る。
サイクル毎に推定することで、スロットルバルブ下流の
吸気系の空気重量，シリンダに吸入される空気重量が過
渡時においても正確に把握されるから、過渡時において
空燃比の設定値からのズレを最小限に抑えることがで
き、排気ガス中のCOやHCを減少でき、運転上のフィーリ
ングも改善される。 また、点火時期についても、加速時の不必要な遅角を
防止することができ、フィーリングやエミッションが改
善される。そして上記の効果は、スロットルバルブ下流
の吸気系の容積が大きいほど大きい。 その上、ここではスロットル開度などのファクタを計
算対象としないので、演算形態が簡素化され、マイクロ
コンピュータにおけるメモリ容量の節約などの利益があ
る。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して具体的に説
明する。 図において、符合１はエンジン、２は吸気管、３はス
ロットルバルブ、４は上記スロットルバルブ３の下流に
あるコレクタチャンバ、５はインジェクタ、６は点火コ
イル、７はホットワイヤ型エアフローメータであり、吸
気空気量Ｑに応じた電圧信号を出力する。また、８はス
ロットルバルブ３の開度を検出するスロットル開度セン
サ、９は水温センサ、10はクランク角センサ、11はO2セ
ンサ、12はマイクロコンピュータからなるコントロール
ユニットである。 上記コントロールユニット12は、第２図に示されてい
るように、エアフローメータ７の出力信号（吸入空気流
量Ｑ）から空気モデルに基いて、１サイクル中にスロッ
トルバルブ３を通過してその下流の吸気系に吸入された
空気量を算出すると共に、空気密度を乗じて空気重量を
算定する吸気系吸入空気量算定手段13,スロットルバル
ブ３下流の吸気系容積Vo,エンジンの体積効率η，排気
量Vhから前記のサイクル中にエンジン１に吸入された空
気重量を算定するエンジン吸入空気量算定手段14,上記
吸気系吸入空気量算定手段13およびエンジン吸入空気量
算定手段14で得られたそれぞれの空気重量および前回の
演算で求めたスロットルバルブ３下流の吸気系内の空気
総重量Ｇ（tn−１）から、現在のスロットルバルブ３下
流の吸気系内の空気総重量Ｇ（tn）を推定する吸気系吸
入空気総重量演算手段15,および上記空気総重量Ｇ（t
n）からシリンダ内充填空気重量を求め、基本燃料噴射
量Tpを設定する基本燃料噴射量設定手段16を具備してい
る。 すなわち、上記吸気系吸入空気量算定手段13では、ク
ランク角センサ10から与えられたエンジン回転数Ｎおよ
び上記吸入空気流量Ｑをパラメータとして、１サイクル
中にスロットルバルブ３を通過して吸入された空気量 を算出し、空気密度を含む係数をK1として１サイクル中
に流入した空気重量ａをａ＝K1・Q/Nとする。 また、上記エンジン吸入空気量算定手段14では、予め
定まっているスロットルバルブ３下流の吸気系容積Vo,
エンジンの体積効率η，排気量Vhを計算ファクタとし
て、前サイクルにおけるエンジン吸入空気重量bn−１＝
（Vhη/Vo）・Ｇ（tn−１）を算出する。ここでＧ（tn
−１）は、前回の吸気系吸入空気総重量である。なお、
上記体積効率ηは、吸気系吸入空気総重量Ｇとエンジン
回転数Ｎによりパラメータとして予めROM内にマップ化
して置き、クランク角センサ10の出力値をうけて導出
し、演算に加えるようにしてある。 また、上記吸気系吸入空気総重量演算手段15では、前
回の吸気系吸入空気総重量Ｇ（tn−１）（但し、Ｇ（t
n）の初期値であるＧ（to）はスロットルバルブ３下流
が大気圧であるとして計算された値をとる）に上記吸気
系吸入空気重量推定値ａを加え、更に、前回のエンジン
吸入空気重量ｂn−１を引いた値Ｇ（tn）＝Ｇ（tn−
１）＋ａ−ｂn−１として、現在のスロットルバルブ３
下流の吸気系内の空気総重量Ｇ（tn）を推定する演算を
行なう。 そして、上記基本燃料噴射量設定手段16では、上記推
定値Ｇ（tn）から今回のサイクルにおけるシリンダ内充
填空気重量ｂn（＝（Vhη/Vo）・Ｇ（tn））を求め、基
本燃料噴射量Tpを、Tp＝K2・（Vhη/Vo）・Ｇ（tn）と
して求めるのである。この場合、K2は係数である。 なお、このように推定された吸気系吸入空気総重量Ｇ
（tn）およびエンジン回転数Ｎから、マップを用いて点
火時期決定手段17において最適点火時期を検索などによ
って決定し、点火コイル６を介して点火するようにして
もよい。 今、スロットルバルブ３が急激に開方向に操作される
ような過渡的状態においては、第３図（ｂ）に示すよう
に、エアフローメータ７によって計測された空気流量Qa
は、エンジン１への実際の吸入空気量Qeを増加させると
同時に、スロットルバルブ３下流の吸気系内の圧力Ｐを
高めるための充填空気量までを汲むことになり、ステッ
プ状のオーバシュートが生じる。このため、従来のよう
に、計測値Qaを実吸入空気量として燃料噴射量を算定す
ると、第３図（ｃ）に示すように一時的に空燃比A/Fの
乱れが大きく生じることになる。 しかし、本発明では、上述のように吸入空気量Ｑか
ら、モデル式を用いて演算を行ない、第３図（ｅ）のよ
うに、スロットルバルブ３下流の吸気系の推定空気流量
Qc（エンジン吸入空気重量を除く）が求まり、エンジン
のサイクル毎に、スロットルバルブ３下流の吸気系内の
空気総重量Ｇ（tn）を算定するから、第３図（ｇ）に示
すように、空燃比A/Fの乱れが小さく、過渡時において
も満足な燃料噴射制御が実現できることになる。 なお、第４図には、コントロールユニットにおいて本
発明の燃料噴射制御を行なう時のルーチンが示されてい
る。ここでは、先づ、前述のようにステップS101におい
てエアフローメータ７の出力値Q,エンジン回転数Ｎを求
め、ステップS102において、前回のスロットルバルブ３
下流の吸気系吸入空気総重量Ｇ（tn−１）とエンジン回
転数Ｎから、マップよりシリンダの体積効率ηを算出
し、ステップS103でａ＝K1Q/Nを計算し、ステップS104
でＧ（tn）＝Ｇ（tn−１）＋ａ−ｂn−１（但し、ｂn−
１は前回にシリンダで使用された空気総重量）を計算
し、ステップS105で今回のシリンダ内の充填空気重量ｂ
n＝（Vhη/Vo）・Ｇ（tn）を求め、ステップS106で基本
燃料噴射量Tp＝K2・ｂnを演算するのである。
明する。 図において、符合１はエンジン、２は吸気管、３はス
ロットルバルブ、４は上記スロットルバルブ３の下流に
あるコレクタチャンバ、５はインジェクタ、６は点火コ
イル、７はホットワイヤ型エアフローメータであり、吸
気空気量Ｑに応じた電圧信号を出力する。また、８はス
ロットルバルブ３の開度を検出するスロットル開度セン
サ、９は水温センサ、10はクランク角センサ、11はO2セ
ンサ、12はマイクロコンピュータからなるコントロール
ユニットである。 上記コントロールユニット12は、第２図に示されてい
るように、エアフローメータ７の出力信号（吸入空気流
量Ｑ）から空気モデルに基いて、１サイクル中にスロッ
トルバルブ３を通過してその下流の吸気系に吸入された
空気量を算出すると共に、空気密度を乗じて空気重量を
算定する吸気系吸入空気量算定手段13,スロットルバル
ブ３下流の吸気系容積Vo,エンジンの体積効率η，排気
量Vhから前記のサイクル中にエンジン１に吸入された空
気重量を算定するエンジン吸入空気量算定手段14,上記
吸気系吸入空気量算定手段13およびエンジン吸入空気量
算定手段14で得られたそれぞれの空気重量および前回の
演算で求めたスロットルバルブ３下流の吸気系内の空気
総重量Ｇ（tn−１）から、現在のスロットルバルブ３下
流の吸気系内の空気総重量Ｇ（tn）を推定する吸気系吸
入空気総重量演算手段15,および上記空気総重量Ｇ（t
n）からシリンダ内充填空気重量を求め、基本燃料噴射
量Tpを設定する基本燃料噴射量設定手段16を具備してい
る。 すなわち、上記吸気系吸入空気量算定手段13では、ク
ランク角センサ10から与えられたエンジン回転数Ｎおよ
び上記吸入空気流量Ｑをパラメータとして、１サイクル
中にスロットルバルブ３を通過して吸入された空気量 を算出し、空気密度を含む係数をK1として１サイクル中
に流入した空気重量ａをａ＝K1・Q/Nとする。 また、上記エンジン吸入空気量算定手段14では、予め
定まっているスロットルバルブ３下流の吸気系容積Vo,
エンジンの体積効率η，排気量Vhを計算ファクタとし
て、前サイクルにおけるエンジン吸入空気重量bn−１＝
（Vhη/Vo）・Ｇ（tn−１）を算出する。ここでＧ（tn
−１）は、前回の吸気系吸入空気総重量である。なお、
上記体積効率ηは、吸気系吸入空気総重量Ｇとエンジン
回転数Ｎによりパラメータとして予めROM内にマップ化
して置き、クランク角センサ10の出力値をうけて導出
し、演算に加えるようにしてある。 また、上記吸気系吸入空気総重量演算手段15では、前
回の吸気系吸入空気総重量Ｇ（tn−１）（但し、Ｇ（t
n）の初期値であるＧ（to）はスロットルバルブ３下流
が大気圧であるとして計算された値をとる）に上記吸気
系吸入空気重量推定値ａを加え、更に、前回のエンジン
吸入空気重量ｂn−１を引いた値Ｇ（tn）＝Ｇ（tn−
１）＋ａ−ｂn−１として、現在のスロットルバルブ３
下流の吸気系内の空気総重量Ｇ（tn）を推定する演算を
行なう。 そして、上記基本燃料噴射量設定手段16では、上記推
定値Ｇ（tn）から今回のサイクルにおけるシリンダ内充
填空気重量ｂn（＝（Vhη/Vo）・Ｇ（tn））を求め、基
本燃料噴射量Tpを、Tp＝K2・（Vhη/Vo）・Ｇ（tn）と
して求めるのである。この場合、K2は係数である。 なお、このように推定された吸気系吸入空気総重量Ｇ
（tn）およびエンジン回転数Ｎから、マップを用いて点
火時期決定手段17において最適点火時期を検索などによ
って決定し、点火コイル６を介して点火するようにして
もよい。 今、スロットルバルブ３が急激に開方向に操作される
ような過渡的状態においては、第３図（ｂ）に示すよう
に、エアフローメータ７によって計測された空気流量Qa
は、エンジン１への実際の吸入空気量Qeを増加させると
同時に、スロットルバルブ３下流の吸気系内の圧力Ｐを
高めるための充填空気量までを汲むことになり、ステッ
プ状のオーバシュートが生じる。このため、従来のよう
に、計測値Qaを実吸入空気量として燃料噴射量を算定す
ると、第３図（ｃ）に示すように一時的に空燃比A/Fの
乱れが大きく生じることになる。 しかし、本発明では、上述のように吸入空気量Ｑか
ら、モデル式を用いて演算を行ない、第３図（ｅ）のよ
うに、スロットルバルブ３下流の吸気系の推定空気流量
Qc（エンジン吸入空気重量を除く）が求まり、エンジン
のサイクル毎に、スロットルバルブ３下流の吸気系内の
空気総重量Ｇ（tn）を算定するから、第３図（ｇ）に示
すように、空燃比A/Fの乱れが小さく、過渡時において
も満足な燃料噴射制御が実現できることになる。 なお、第４図には、コントロールユニットにおいて本
発明の燃料噴射制御を行なう時のルーチンが示されてい
る。ここでは、先づ、前述のようにステップS101におい
てエアフローメータ７の出力値Q,エンジン回転数Ｎを求
め、ステップS102において、前回のスロットルバルブ３
下流の吸気系吸入空気総重量Ｇ（tn−１）とエンジン回
転数Ｎから、マップよりシリンダの体積効率ηを算出
し、ステップS103でａ＝K1Q/Nを計算し、ステップS104
でＧ（tn）＝Ｇ（tn−１）＋ａ−ｂn−１（但し、ｂn−
１は前回にシリンダで使用された空気総重量）を計算
し、ステップS105で今回のシリンダ内の充填空気重量ｂ
n＝（Vhη/Vo）・Ｇ（tn）を求め、ステップS106で基本
燃料噴射量Tp＝K2・ｂnを演算するのである。
本発明は、以上詳述したようになり、エアフローメー
タの計測値およびエンジン回転数から、比較的簡単な演
算形態で、定常状態から過渡状態までの燃料噴射量（さ
らには点火時期）を決定でき、最適値を維持した制御が
実現できる。
タの計測値およびエンジン回転数から、比較的簡単な演
算形態で、定常状態から過渡状態までの燃料噴射量（さ
らには点火時期）を決定でき、最適値を維持した制御が
実現できる。
第１図図は本発明の一実施例を示す制御システムの概略
構成図、第２図は制御装置のブロック図、第３図（ａ）
ないし（ｇ）は過渡時の各データの変化を示す過渡応答
図、第４図はフローチャート図である。 １……エンジン、３……スロットルバルブ、５……イン
ジェクタ、７……エアフローメータ、12……コントロー
ルユニット、13……吸気系吸入空気量算定手段、14……
エンジン吸入空気量算定手段、15……吸気系吸入空気総
重量演算手段、16……基本燃料噴射量設定手段。
構成図、第２図は制御装置のブロック図、第３図（ａ）
ないし（ｇ）は過渡時の各データの変化を示す過渡応答
図、第４図はフローチャート図である。 １……エンジン、３……スロットルバルブ、５……イン
ジェクタ、７……エアフローメータ、12……コントロー
ルユニット、13……吸気系吸入空気量算定手段、14……
エンジン吸入空気量算定手段、15……吸気系吸入空気総
重量演算手段、16……基本燃料噴射量設定手段。
Claims (2)
- 【請求項１】エンジンのサイクル毎にエアフローメータ
で計測された空気流量と、エンジン回転数と、空気密度
を反映した係数とから、１サイクル中にスロットルバル
ブを通過してその下流の吸気系に吸入された空気重量を
算出する吸気系吸入空気量算定手段と、 スロットルバルブ下流の吸気系内での空気総重量を推定
する吸気系空気総重量演算手段と、 少なくとも、スロットルバルブ下流の吸気系容積と、シ
リンダの体積効率と、排気量と、上記吸気系空気総重量
演算手段において算出された吸気系内の空気総重量とか
ら、エンジンシリンダに吸入される空気重量を算出する
エンジン吸入空気量算定手段と、 上記エンジン吸入空気量算定手段において算出されたエ
ンジン吸入空気重量から基本燃料噴射量を設定する基本
燃料噴射量設定手段とを備え、 上記吸気系空気総重量演算手段は、前回サイクルで求め
た吸気系内の空気総重量と、上記吸気系吸入空気量算定
手段において算出された吸気系吸入空気重量と、前回サ
イクルで上記エンジン吸入空気量算定手段により算出さ
れたエンジン吸入空気重量とから、今回サイクルの吸気
系内空気総重量を算出することを特徴とする自動車用エ
ンジンの燃料噴射制御装置。 - 【請求項２】請求項１記載の自動車用エンジンの燃料噴
射制御装置において、 上記エンジン吸入算定手段において算出されたエンジン
シリンダに吸入される空気重量の値に基づいて点火時期
を設定する点火時期設定手段を含むこと特徴とする自動
車用エンジンの燃料噴射制御装置。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP63071076A JP2901613B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 自動車用エンジンの燃料噴射制御装置 |
| US07/324,673 US4911133A (en) | 1988-03-25 | 1989-03-17 | Fuel injection control system of automotive engine |
| GB8906732A GB2216685B (en) | 1988-03-25 | 1989-03-23 | Fuel injection control system of automotive engine |
| DE3909711A DE3909711A1 (de) | 1988-03-25 | 1989-03-23 | Verfahren zur ueberwachung der kraftstoffeinspritzung bei einem kraftfahrzeugmotor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63071076A JP2901613B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 自動車用エンジンの燃料噴射制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01244138A JPH01244138A (ja) | 1989-09-28 |
| JP2901613B2 true JP2901613B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=13450071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP63071076A Expired - Fee Related JP2901613B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 自動車用エンジンの燃料噴射制御装置 |
Country Status (4)
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| JP (1) | JP2901613B2 (ja) |
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Cited By (1)
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1988
- 1988-03-25 JP JP63071076A patent/JP2901613B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-03-17 US US07/324,673 patent/US4911133A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-23 DE DE3909711A patent/DE3909711A1/de active Granted
- 1989-03-23 GB GB8906732A patent/GB2216685B/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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| DE3909711A1 (de) | 1989-10-12 |
| GB2216685A (en) | 1989-10-11 |
| US4911133A (en) | 1990-03-27 |
| GB2216685B (en) | 1992-10-21 |
| DE3909711C2 (ja) | 1991-10-17 |
| GB8906732D0 (en) | 1989-05-10 |
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