JPH034768Y2 - - Google Patents

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JPH034768Y2
JPH034768Y2 JP1983171337U JP17133783U JPH034768Y2 JP H034768 Y2 JPH034768 Y2 JP H034768Y2 JP 1983171337 U JP1983171337 U JP 1983171337U JP 17133783 U JP17133783 U JP 17133783U JP H034768 Y2 JPH034768 Y2 JP H034768Y2
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pressure
intake
atmospheric pressure
engine
air
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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〈技術分野〉 本考案は、内燃機関の空燃比、点火時期等の制
御対象を高精度に演算制御する装置に関する。
〈従来技術〉 従来のこの種の制御装置としては、例えば吸気
管内圧力と回転速度に基づいて制御対象を制御す
るものがある。これは第1図に示すように構成さ
れており、絶対圧力センサ1から出力された吸入
負圧の絶対圧力と図示しない回転速度センサから
出力された機関回転速度Nとを演算装置2に供給
して機関の1回転当りの基本体積空気量を算出
し、この基本体積空気量を冷却水温TW、機関回
転速度N及びその他の信号に基づいて補正手段3
により補正して実質的な体積空気量を算出し、こ
の体積空気量に応答する信号を燃料噴射量信号と
して噴射弁に出力するようにしていた(例えば、
昭和46年9月、日産自動車(株)発行、「電子制御ガ
ソリン噴射装置整備要領書」等参照)。
しかしながら、このように絶対圧力センサ1の
出力と機関回転速度Nとに基づいて基本体積空気
量(基本噴射量TP)を算出する場合は、大気圧
が例えば760mmHgであるときAと608mmHgである
ときBとでは第2図の実験結果に示すように吸気
管内の絶対圧力が同一であつても空気流量に大き
な誤差(β1,β2)が生じ、この空気流量の誤差が
十数パーセントにも及ぶので大気圧の変動にとも
なつて燃費及び排気特性に悪影響を及ぼすことが
あつた。
ところで本考案者らは、種々の実験を重ねた結
果、大気圧力PAと吸気管内圧力PMとの比PR
(=PM/PA)を知れば、この圧力比PRに実際に
気筒内へ吸入される機関の1回転当りの体積空気
量が相関を持つことを確認した(第7図参照)。
つまり、定性的に考えると、機関の吸入行程の初
期において、吸気弁が開弁すると、気筒内の残留
ガスが膨張し、吸気ポート内へ吹き返す。そし
て、機関吸入行程の終了時において、吸気弁が閉
弁した状態では、気筒内に新気吸入空気と残留ガ
スが混在した状態となる。
よつて、機関吸入行程の終了時における気筒内
の新気吸入空気量は、機関吸入行程の初期におけ
る吸気弁開弁時の残留ガスの吹き返し量によつて
決定されるのである。
そして、この残留ガスの吹き返し量は、吸気管
内圧力PMによつて大きく異なる。すなわち、吸
気管内圧力PMが低いほど吸気ポート内へ吹き返
す残留ガス量が増大するのである。一方、気筒に
は吸気管内圧力PMと気筒内圧力との差圧で吸気
が導入されるわけであるから、吸気管内圧力PM
が大きい程吸気ポート内へ吹き返す残留ガスの量
が減少し、吸気充填効率が増大するわけであり、
また、吸気管内圧力PMは大気圧力PAとの比PR
が大きい程吸気絞り効果が小となつて吸気量が増
大することになるから、前記圧力比PRは大気圧
力PAに応じた実際に気筒内へ吸入される機関1
回転当りの体積空気量Q相当の値を示すことにな
るのである。よつて前記圧力比PRが大きい程、
吸気ポート内へ吹き返す残留ガスの量が減少し、
これにより実際に気筒内へ吸入される機関の1回
転当りの体積空気量が増大するのである。
〈考案の目的〉 本考案は、このような実状に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、上記のよう
に大気圧の変動により吸気ポート内へ吹き返す残
留ガス量が変動するということに対しては大気圧
力と吸気管内圧との比が実際に気筒内へ吸入され
る機関の気筒毎の1回転当りの体積空気量に相関
するという現象を利用し、大気圧がどのように変
動しようとも吸入空気量を高精度に測定(算出)
して空燃比等の制御精度を高くし、もつて、機関
の燃費、運転性、排気特性等が悪化することを防
止することにある。
〈考案の構成〉 上記の如き目的を達成するために本考案では第
3図に示すように、吸気管内圧力検出手段の出力
PMと大気圧力検出手段の出力PAとを圧力比演
算手段に供給して大気圧力PAと吸気管内圧力
PMとの比PRを求め、この圧力比PRと機関の回
転速度Nとを第1の気圧補正手段に供給して実際
に気筒内へ吸入される機関1回転当りの基本体積
空気量Qを算出すると共に、この空気量Qと空気
密度に対応する吸気温度補正係数KTAとを第2
の気圧補正手段に供給して実質的な体積空気量を
算出することにより、大気圧力PAの変動に関係
なく燃料の噴射量等の制御対象を最適制御するよ
うにしている。
〈実施例〉 以下に第4図乃至第8図を参照して本考案の実
施例を説明する。
第4図は本考案の一実施例を示すブロツクダイ
アグラムであり、内燃機関10の吸気マニフオー
ルド11の圧力(吸気絞り弁下流の圧力)が導入
される絶対圧力センサ12の出力PMを圧力比演
算装置13と大気圧演算装置14とに供給してい
る。又、前記吸気マニフオールド11に接続した
スロツトルチヤンバ15には吸気絞り弁16が全
開になつたときにアクセル全開信号を出力するア
クセル全開スイツチ17を装着し、このスイツチ
17の出力を大気圧力演算装置14に供給してい
る。
前記圧力比演算装置13には上記した絶対圧力
センサ12の出力PMの他に大気圧演算装置14
の出力PAをも供給し、この圧力比演算装置13
の出力PRを回転速度Nと共に空気量演算装置1
8に供給している。そして、この空気量演算装置
18の出力QAを基本噴射量演算装置19に供給
すると共に、この基本噴射量演算装置19の出力
TPを噴射量補正装置20及び点火時期演算装置
21とに供給することにより、噴射量補正装置2
0から燃料噴射弁22に制御パルスが出力される
と同時に、点火時期演算装置21からは点火パル
スが出力されるように構成している。
斯る構成になる制御装置は、第5図に示すフロ
ーチヤートのように作用する。
つまり、大気圧演算装置14はアクセル全開ス
イツチ17がオンしており、しかも、機関の回転
速度Nが例えば3000rpm以下であるときに絶対圧
力センサ12の出力PMに基づいて大気圧力PA
を計算する。これは、回転速度Nが3000rpm以上
であると吸気量が大きいため吸気マニフオールド
11内の圧力損失が増大して吸気管内圧力PMか
ら大気圧力PAを演算するのに誤差が生じ易いた
めである。又、この大気圧力PAの計算に際して
は、吸気管内圧力PMが吸入サイクル毎に大きく
変動するので平滑化処理を同時に行ない、 PA=旧PA×63/64+(PM+ΔP)×1/64 なる式で計算することにより、1/64の重みで新
データと旧データとの平均をとる。ここに、ΔP
は機関回転速度Nの値からテーブルルツクアツプ
で求めた補正定数であり、第6図にその特性の一
例を示している。尚、この補正定数ΔPは吸気絞
り弁16の全開近傍でのエアクリーナ及び絞り弁
16の圧力損失に相当する。
又、上記のようにして算出された大気圧力PA
と絶対圧力センサ12の出力(吸気管内圧力)
PMとに基づいて両者の圧力比PR=PM/PAを
計算した後に、この圧力比PRと機関回転速度N
とに基づいて大気圧力に応じた基本体積空気量
(実際に気筒内へ吸入される機関の気筒毎の1回
転当りの体積空気量)Qをテーブルルツクアツプ
で求める。第7図はそのデータマツプの一例であ
り、実験を重ねてそのデータを作成する。第7図
の関係を定性的に考えると、機関の吸入行程の初
期において、吸気弁が開弁すると、気筒内の残留
ガスが膨張し、吸気ポート内へ吹き返す。そし
て、機関吸入行程の終了時において、吸気弁が閉
弁した状態では、気筒内に新気吸入空気と残留ガ
スが混在した状態となる。
よつて、機関吸入行程の終了時における気筒内
の新気吸入空気量は、機関吸入行程の初期におけ
る吸気弁開弁時の残留ガスの吹き返し量によつて
決定されるのである。
そして、この残留ガスの吹き返し量は、吸気管
内圧力PMによつて大きく異なる。すなわち、吸
気管内圧力PMが低いほど吸気ポート内へ吹き返
す残留ガス量が増大するのである。一方気筒には
吸気管内圧力PMと気筒内圧力との差で吸気が導
入されるわけであるから、吸気管内圧力PMが大
きい程吸気ポート内へ吹き返す残留ガスの量が減
少し、吸気充填効率が増大するわけであり、ま
た、吸気管内圧力PMと大気圧力PAとの比PRが
大きい程吸気絞り効果が小となつて吸気量が増大
することになるから、前記圧力比PRは大気圧力
PAに応じた実際に気筒に吸入される機関1回転
当りの体積空気量Q相当の値を示すことになる。
よつて前記圧力比PRが大きい程吸気ポート内へ
吹き返す残留ガスの量が減少するのである。な
お、比PRと体積空気量Qとが正確に比例しない
のは、気筒内の残留ガスと新気との混合割合が機
関回転数に応じて変化することによる。比PRに
よつて第1回目の大気圧補正が行われる。
次に、図示しない温度センサから出力された吸
気温度TAに基づいて吸気温度補正係数KTAを
テーブルルツクアツプによつて求める。第8図に
吸気温度補正係数KTAのデータの一例を示す。
そして、この吸気温度補正係数KTAと大気圧力
PAと基本体積空気量Qとに基づいて燃料の基本
噴射量TPを、 TP=K×Q×PA×KTA なる式で求め、ここで第2回目の大気圧力補正が
行われる。尚、Qは体積であり、これを空気の密
度で補正するために、 空気密度=1.128×PA/760×313/(273+
TA) (但し、1.128は大気圧力PAが760mmHgで温度
が313〓のときの空気密度g/)を乗算する必
要があり、313/(273+TA)を温度補正係数
KTAとすると共に、 1.128/760×1/目標空燃比(A/F) をKとして上記した基本噴射量TPの算出式に基
づいて演算される。
そして、このようにして得られた基本噴射量
TPを機関の冷却水温TWによる補正、機関回転
速度Nと機関冷却水温TW及び圧力比PRによる
フユーエルカツト補正、機関回転速度Nと圧力比
PRによる全開増量補正等の各種補正が行なわれ
て制御パルスとなつて第4図の燃料噴射弁22に
出力される。
同様に、点火時期演算装置21にも基本噴射量
TPが供給され、機関回転速度N、機関冷却水温
TW、圧力比PR等によつて点火時期が演算され
て点火パルスが出力されるのである。
尚、実施例では絶対圧力センサ12の出力を利
用して大気圧力をも検出するようにしているが吸
気管内圧力を検出する絶対圧力センサの他に大気
圧センサを使用してもよく、この場合は、吸気管
内圧力を実施例のように絶対圧力で検出する代り
に相対圧力で検出するようにしてもよい。
又、機関の制御対象は機関点火時期及び燃料噴
射量の他にアイドル回転速度制御等その他の電子
制御対象をも含むことはいうまでもない。
尚、本考案は吸気管内圧力と大気圧力との圧力
比及び機関の回転速度とに基づいて1回転当りの
基本体積空気量を算出し、これを空気密度により
補正するものであり、前記基本体積空気量が実施
例のように燃料の噴射量、点火時期信号等に対応
して変更されることをも含むものである。
〈考案の効果〉 以上説明したように本考案によれば、大気圧力
の変化に対しては大気圧力と吸気管内圧力との比
(圧力比)が機関の気筒毎の体積吸入空気量と相
関関係にあることを利用して圧力比と機関回転速
度とに基づいて基本空気体積量を求め、この基本
空気体積量を空気密度に関連する情報に応じて補
正して実質的な空気体積量を求めるようにしてい
るため、大気圧力の変動に関係なく機関の吸入空
気量を高精度に検出できる。このために、この空
気量に基づいて演算される燃料噴射弁の制御パル
ス及び点火パルス等をそれぞれ最適制御でき、大
気圧の変動に起因する燃費、運転性、排気特性等
の悪化を予防できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例の概略ブロツクダイアグラム、
第2図は同じく大気圧力の変化による空気流量の
特性図、第3図は本考案の構成を示すブロツクダ
イアグラム、第4図は本考案の一実施例を示すブ
ロツクダイアグラム、第5図は同じくフローチヤ
ート、第6図乃至第8図はそれぞれ第5図のフロ
ーチヤートに使用されるテーブルデータの具体例
を示す線図である。 11……吸気マニフオールド、12……絶対圧
力センサ、13……圧力比演算装置、14……大
気圧演算装置、15……スロツトルチヤンバ、1
6……吸気絞り弁、17……アクセル全開スイツ
チ、18……空気量演算装置、19……基本噴射
量演算装置、20……噴射量補正装置、21……
点火時期演算装置、22……燃料噴射弁。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 (A) 内燃機関の吸気管内圧力を検出する手段と、 (B) 大気圧力を検出する手段と、 (C) 吸気管内圧力と大気圧力との比を求める手段
    と、 (D) 該手段で得られた圧力比と機関の回転速度に
    基づいて1回転当りの基本体積空気を算出する
    第1の気圧補正手段と、 (E) 該基本体積空気量を空気密度に関連する情報
    に基づいて補正する第2の気圧補正手段と、 (F) 前記第1及び第2の気圧補正手段に基づいて
    内燃機関の制御対象を制御する手段と、からな
    る内燃機関の制御装置。
JP17133783U 1983-11-07 1983-11-07 内燃機関の制御装置 Granted JPS6078955U (ja)

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JP17133783U JPS6078955U (ja) 1983-11-07 1983-11-07 内燃機関の制御装置

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JP17133783U JPS6078955U (ja) 1983-11-07 1983-11-07 内燃機関の制御装置

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JPS6078955U JPS6078955U (ja) 1985-06-01
JPH034768Y2 true JPH034768Y2 (ja) 1991-02-07

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2716054B2 (ja) * 1987-09-24 1998-02-18 富士通テン 株式会社 内燃機関の燃料噴射量制御方式

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57148039A (en) * 1981-03-10 1982-09-13 Nissan Motor Co Ltd Altitude corrector for engine fuel feeder

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS57148039A (en) * 1981-03-10 1982-09-13 Nissan Motor Co Ltd Altitude corrector for engine fuel feeder

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JPS6078955U (ja) 1985-06-01

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