JPH0535259B2 - - Google Patents
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- JPH0535259B2 JPH0535259B2 JP61314212A JP31421286A JPH0535259B2 JP H0535259 B2 JPH0535259 B2 JP H0535259B2 JP 61314212 A JP61314212 A JP 61314212A JP 31421286 A JP31421286 A JP 31421286A JP H0535259 B2 JPH0535259 B2 JP H0535259B2
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- combustion engine
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Classifications
-
- 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
-
- 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
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
- F02D41/28—Interface circuits
-
- 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
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
- F02D41/185—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow using a vortex flow sensor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、内燃機関の吸入空気量の吸気量セ
ンサにより検出し、この検出出力により内燃機関
の燃料供給量を制御する内燃機関の燃料制御装置
に関するものである。
ンサにより検出し、この検出出力により内燃機関
の燃料供給量を制御する内燃機関の燃料制御装置
に関するものである。
内燃機関の燃料制御を行う場合にスロツトルバ
ルブの上流に吸気量センサ(以下AFSと略す
る。)を配置し、この情報とエンジン回転数によ
り一吸気当りの吸入空気量を求め、供給燃料量を
制御することが行われている。
ルブの上流に吸気量センサ(以下AFSと略す
る。)を配置し、この情報とエンジン回転数によ
り一吸気当りの吸入空気量を求め、供給燃料量を
制御することが行われている。
ところで、空気の吸入通路におけるスロツトル
バルブの上流にAFSを配置して内燃機関の吸入
空気量を検出しようとする場合、スロツトルが急
激に開いた時は、スロツトルバルブのエンジンと
の間の吸入通路に充填する空気量をも計量するの
で、実際に内燃機関に吸入される空気量以上に計
量してしまい、そのまま燃料量を制御するとオー
バリツチになるという不具合を生じる。このた
め、従来ではAFSの出力即ち所定のクランク角
における検出吸気量をAN(t)、所定のクランク角
のn−1回およびn回目に内燃機関が吸入する空
気量を夫々AN(o-1)およびAN(o)、フイルタ定数を
Kとした場合に AN(o)=K1×AN(o-1)+K2×AN(t) の式によりAN(o)を計算し、このAN(o)を用いて
燃料制御を行うものがあり、これは所定のクラン
ク角毎の吸入空気量を平滑化し、適正な燃料制御
を行うものであつた。
バルブの上流にAFSを配置して内燃機関の吸入
空気量を検出しようとする場合、スロツトルが急
激に開いた時は、スロツトルバルブのエンジンと
の間の吸入通路に充填する空気量をも計量するの
で、実際に内燃機関に吸入される空気量以上に計
量してしまい、そのまま燃料量を制御するとオー
バリツチになるという不具合を生じる。このた
め、従来ではAFSの出力即ち所定のクランク角
における検出吸気量をAN(t)、所定のクランク角
のn−1回およびn回目に内燃機関が吸入する空
気量を夫々AN(o-1)およびAN(o)、フイルタ定数を
Kとした場合に AN(o)=K1×AN(o-1)+K2×AN(t) の式によりAN(o)を計算し、このAN(o)を用いて
燃料制御を行うものがあり、これは所定のクラン
ク角毎の吸入空気量を平滑化し、適正な燃料制御
を行うものであつた。
しかしながら上記従来装置は空気量の計算に比
較的時間を要するため、例えば車両の微速走行状
態において路面変化等の外乱による回転数変動が
発生すると、空燃比はこの変化に追従できずに回
転数の変化を大きくする方向に変動してしまい、
回転数の発振状態を抑制できないという問題があ
つた。すなわち、第12図および第13図を用い
て説明すると、第12図においてaは回転数Ne、
bは吸気管圧力、cはインジエクタの駆動パルス
幅、dは空燃比を示し、通常回転数Neが変動す
ると吸気管の容積の影響で吸気管の圧力は若干遅
れて変化する。そして内燃機関に吸入される空気
量は吸気管圧力に比例してやはり回転数Neより
遅れ、前記式による補正を行うと吸気管圧力より
さらに遅れ、インジエクタのパルス幅信号もeに
示すように遅れる。この時、空燃比はgに示すよ
うに回転数Neが高いときは濃い側に変動し、回
転数Neが低い時は薄い側に変動する。このため、
第13図に示す内燃機関の特性から、回転数Ne
の変動が助長され、運転状態が非常に不安定にな
るという問題点があつた。
較的時間を要するため、例えば車両の微速走行状
態において路面変化等の外乱による回転数変動が
発生すると、空燃比はこの変化に追従できずに回
転数の変化を大きくする方向に変動してしまい、
回転数の発振状態を抑制できないという問題があ
つた。すなわち、第12図および第13図を用い
て説明すると、第12図においてaは回転数Ne、
bは吸気管圧力、cはインジエクタの駆動パルス
幅、dは空燃比を示し、通常回転数Neが変動す
ると吸気管の容積の影響で吸気管の圧力は若干遅
れて変化する。そして内燃機関に吸入される空気
量は吸気管圧力に比例してやはり回転数Neより
遅れ、前記式による補正を行うと吸気管圧力より
さらに遅れ、インジエクタのパルス幅信号もeに
示すように遅れる。この時、空燃比はgに示すよ
うに回転数Neが高いときは濃い側に変動し、回
転数Neが低い時は薄い側に変動する。このため、
第13図に示す内燃機関の特性から、回転数Ne
の変動が助長され、運転状態が非常に不安定にな
るという問題点があつた。
この発明は上記の問題点を解決するためになさ
れたもので、吸入空気量の変動の過渡時において
も空燃比を適正に制御できる内燃機関の燃料制御
装置を得ることを目的とする。
れたもので、吸入空気量の変動の過渡時において
も空燃比を適正に制御できる内燃機関の燃料制御
装置を得ることを目的とする。
この発明に係る内燃機関の燃料制御装置は、吸
入空気量の検出出力を所定のクランク角の区間で
検出するAN検出手段と、このAN検出手段の出
力をなまし補正処理するAN演算手段と、この
AN演算手段の出力に基づき内燃機関の燃料供給
量を制御する制御手段、内燃機関の回転数を検出
する回転検出手段と、車両の速度を検出する車速
検出手段とを備え、回転数検出手段出力が所定値
以下で、かつ車速検出手段出力が所定範囲にある
時を微速走行モードとし、この微速モード時には
非微速モード時に比べてなまし補正処理のなまし
量を少なくする判別制御手段を設けて、内燃機関
への供給燃料量を制御するようにしたものであ
る。
入空気量の検出出力を所定のクランク角の区間で
検出するAN検出手段と、このAN検出手段の出
力をなまし補正処理するAN演算手段と、この
AN演算手段の出力に基づき内燃機関の燃料供給
量を制御する制御手段、内燃機関の回転数を検出
する回転検出手段と、車両の速度を検出する車速
検出手段とを備え、回転数検出手段出力が所定値
以下で、かつ車速検出手段出力が所定範囲にある
時を微速走行モードとし、この微速モード時には
非微速モード時に比べてなまし補正処理のなまし
量を少なくする判別制御手段を設けて、内燃機関
への供給燃料量を制御するようにしたものであ
る。
この発明の内燃機関の燃料制御装置において
は、車両が微速走行状態である場合は補正処理の
定数の値を例えば小さくする。従つて空気量の計
算の遅れが少なくなり、吸入空気量の変動の過渡
時においても空燃比が適正に制御され、微速走行
状態における機関回転数の変動が抑制されて運転
状態が安定化する。
は、車両が微速走行状態である場合は補正処理の
定数の値を例えば小さくする。従つて空気量の計
算の遅れが少なくなり、吸入空気量の変動の過渡
時においても空燃比が適正に制御され、微速走行
状態における機関回転数の変動が抑制されて運転
状態が安定化する。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
第3図は内燃機関の吸気系のモデルを示し、図
中、1は内燃機関で、1行程当りVcの容積を持
ち、カルマン渦流量計であるAFS13、スロツ
トルバルブ12、サージタンク11および吸気管
15を介して空気を吸入し、燃料はインジエクタ
14によつて供給される。また、ここでスロツト
ルバルブ12から内燃機関1までの容積をVsと
する。16は排気管である。
中、1は内燃機関で、1行程当りVcの容積を持
ち、カルマン渦流量計であるAFS13、スロツ
トルバルブ12、サージタンク11および吸気管
15を介して空気を吸入し、燃料はインジエクタ
14によつて供給される。また、ここでスロツト
ルバルブ12から内燃機関1までの容積をVsと
する。16は排気管である。
第4図は上記内燃機関1における所定のクラン
ク角に対する吸入空気量の関係を示し、aは内燃
機関1の所定クランク角(以下、SGTと称す。)
を示す。また、bはAFS13を通過する空気量
Qa、cは内燃機関1が吸入する空気量Qe、dは
AFS13の出力パルスfを示す。更に、SGTの
n−2〜n−1回目の立上がりの期間をto-1、n
−1〜n回目の立上がりの期間をtoとし、期間
to-1およびtoにAFS13を通過する吸入空気量を
それぞれQa(o-1)およびQa(o)、期間to-1およびtoに
内燃機関1が吸入する空気量をそれぞれQe(o-1)お
よびQe(o)とする。そして、期間to-1およびtoの時
のサージタンク11内の平均圧力と平均吸気温度
をそれぞれPs(o-1)およびPs(o)とTs(o-1)およびTs(o)
とする。ここで、例えばQa(o-1)は、to-1間のAFS
13の出力パルス数に対応する。また、吸気温度
の変化率は小さいのでTs(o-1)≒Ts(o)とし、内燃機
関1の充填効率を一定とすると、 Ps(o-1)・Vc=Qe(o-1)・R・Ts(o) ……(1) Ps(o)・Vc=Qe(o)・R・Ts(o) ……(2) となる。ただし、Rは定数である。そして、期間
toにサージタンク11および吸気管15に溜まる
空気量をΔQa(o)とすると、 ΔQa(o)=Qa(o)−Qe(o)=VS・1/R・TS ×(PS(o)−PS(o-1)) ……(3) となり、(1)〜(3)式より Qe(o)=1/1+VC/VS・Qe(o-1) +(1−1/1+VC/VS)・Qa(o) ……(4) が得られる。従つて、内燃機関1が期間toに吸入す
る空気量Qe(o)を、AFS13を通過する空気量Qa(o)
に基づいて(4)式により計算することができる。こ
こで、例えばVC=0.5、VS,2.5とすると、 Qe(o)=0.83×Qe(o-1)+0.17×Qa(o) ……(5) となる。第5図にスロツトルバルブ12が開いた
場合の様子を示す。この第5図において、aはス
ロツトルバルブ12の開度、bはAFS13を通
過する吸入空気量Qaであり、スロツトルバルブ
12の開時にオーバシユートする。cは(4)式で補
正した内燃機関1が吸入する空気量Qeであり、
dはサージタンク11の圧力Pである。
ク角に対する吸入空気量の関係を示し、aは内燃
機関1の所定クランク角(以下、SGTと称す。)
を示す。また、bはAFS13を通過する空気量
Qa、cは内燃機関1が吸入する空気量Qe、dは
AFS13の出力パルスfを示す。更に、SGTの
n−2〜n−1回目の立上がりの期間をto-1、n
−1〜n回目の立上がりの期間をtoとし、期間
to-1およびtoにAFS13を通過する吸入空気量を
それぞれQa(o-1)およびQa(o)、期間to-1およびtoに
内燃機関1が吸入する空気量をそれぞれQe(o-1)お
よびQe(o)とする。そして、期間to-1およびtoの時
のサージタンク11内の平均圧力と平均吸気温度
をそれぞれPs(o-1)およびPs(o)とTs(o-1)およびTs(o)
とする。ここで、例えばQa(o-1)は、to-1間のAFS
13の出力パルス数に対応する。また、吸気温度
の変化率は小さいのでTs(o-1)≒Ts(o)とし、内燃機
関1の充填効率を一定とすると、 Ps(o-1)・Vc=Qe(o-1)・R・Ts(o) ……(1) Ps(o)・Vc=Qe(o)・R・Ts(o) ……(2) となる。ただし、Rは定数である。そして、期間
toにサージタンク11および吸気管15に溜まる
空気量をΔQa(o)とすると、 ΔQa(o)=Qa(o)−Qe(o)=VS・1/R・TS ×(PS(o)−PS(o-1)) ……(3) となり、(1)〜(3)式より Qe(o)=1/1+VC/VS・Qe(o-1) +(1−1/1+VC/VS)・Qa(o) ……(4) が得られる。従つて、内燃機関1が期間toに吸入す
る空気量Qe(o)を、AFS13を通過する空気量Qa(o)
に基づいて(4)式により計算することができる。こ
こで、例えばVC=0.5、VS,2.5とすると、 Qe(o)=0.83×Qe(o-1)+0.17×Qa(o) ……(5) となる。第5図にスロツトルバルブ12が開いた
場合の様子を示す。この第5図において、aはス
ロツトルバルブ12の開度、bはAFS13を通
過する吸入空気量Qaであり、スロツトルバルブ
12の開時にオーバシユートする。cは(4)式で補
正した内燃機関1が吸入する空気量Qeであり、
dはサージタンク11の圧力Pである。
第1図はこの発明による内燃機関の燃料制御装
置の構成を示し、10はAFS13の上流側に配
設されるエアクリーナで、AFS13は内燃機関
1に吸入される空気量に応じて第4図dに示すよ
うなパルスを出力し、クランク角センサ17は内
燃機関1の回転に応じて第4図aに示すようなパ
ルス(例えばパルスの立上りから次の立上りまで
クランク角で180°とする。)を出力する。20は
AN検出手段で、AFS13の出力とクランク角セ
ンサ17の出力とにより、内燃機関1の所定クラ
ンク角度間に入るAFS13の出力パルス数を計
算する。21はAN演算手段であり、これはAN
検出手段20の出力より(5)式と同様の計算を行
い、内燃機関1が吸入すると考えられる空気量に
対応するAFS13の出力相当のパルス数を計算
する。また、制御手段22は、AN演算手段21
の出力、内燃機関1の冷却水温を検出する水温セ
ンサ18(例えばサーミスタ)の出力アイドル状
態を検出するアイドルスイツチ23の出力および
車両の速度を検出する車速センサ19の出力よ
り、内燃機関1が吸入する空気量に対応してイン
ジエクタ14の駆動時間を制御し、これによつて
内燃機関1に供給する燃料量を制御する。
置の構成を示し、10はAFS13の上流側に配
設されるエアクリーナで、AFS13は内燃機関
1に吸入される空気量に応じて第4図dに示すよ
うなパルスを出力し、クランク角センサ17は内
燃機関1の回転に応じて第4図aに示すようなパ
ルス(例えばパルスの立上りから次の立上りまで
クランク角で180°とする。)を出力する。20は
AN検出手段で、AFS13の出力とクランク角セ
ンサ17の出力とにより、内燃機関1の所定クラ
ンク角度間に入るAFS13の出力パルス数を計
算する。21はAN演算手段であり、これはAN
検出手段20の出力より(5)式と同様の計算を行
い、内燃機関1が吸入すると考えられる空気量に
対応するAFS13の出力相当のパルス数を計算
する。また、制御手段22は、AN演算手段21
の出力、内燃機関1の冷却水温を検出する水温セ
ンサ18(例えばサーミスタ)の出力アイドル状
態を検出するアイドルスイツチ23の出力および
車両の速度を検出する車速センサ19の出力よ
り、内燃機関1が吸入する空気量に対応してイン
ジエクタ14の駆動時間を制御し、これによつて
内燃機関1に供給する燃料量を制御する。
第2図はこの実施例のより具体的な構成を示
し、30はAFS13、水温センサ18、車速セ
ンサ19およびクランク角センサ17の出力信号
を入力とし、内燃機関1各気筒毎に設けられた4
つのインジエクタ14を制御する制御装置であ
り、この制御装置30は第1図のAN検出手段2
0〜制御手段22相当し、ROM41、RAM4
2を有するマイクロコンピユータ(以下、CPU
と略する。)40により構成されている。また、
31はAFS13の出力に接続された2分周器、
32はこの2分周器31の出力を一方の入力とし
他方の入力端子をCPU40の入力P1に接続し
た排他的論理和ゲートで、その出力端子はカウン
タ33およびCPU40の入力P3に接続されて
いる。34aは水温センサ18とA/Dコンバー
タ35との間に接続されたインターフエース、3
4bはアイドルスイツチ23とCPU40との間
に接続されたインターフエース、36は波形整形
回路で、クランク角センサ17の出力が入力さ
れ、その出力はCPU40の割込入力P4および
カウンタ37に入力される。また、38は割込入
力P5に接続されたタイマ、39は図示しないバ
ツテリの電圧をA/D変換し、CPU40に出力
するA/Dコンバータ、43はCPU40とドラ
イバ44との間に設けられたタイマで、ドライバ
44の出力は各インジエクタ14に接続される。
し、30はAFS13、水温センサ18、車速セ
ンサ19およびクランク角センサ17の出力信号
を入力とし、内燃機関1各気筒毎に設けられた4
つのインジエクタ14を制御する制御装置であ
り、この制御装置30は第1図のAN検出手段2
0〜制御手段22相当し、ROM41、RAM4
2を有するマイクロコンピユータ(以下、CPU
と略する。)40により構成されている。また、
31はAFS13の出力に接続された2分周器、
32はこの2分周器31の出力を一方の入力とし
他方の入力端子をCPU40の入力P1に接続し
た排他的論理和ゲートで、その出力端子はカウン
タ33およびCPU40の入力P3に接続されて
いる。34aは水温センサ18とA/Dコンバー
タ35との間に接続されたインターフエース、3
4bはアイドルスイツチ23とCPU40との間
に接続されたインターフエース、36は波形整形
回路で、クランク角センサ17の出力が入力さ
れ、その出力はCPU40の割込入力P4および
カウンタ37に入力される。また、38は割込入
力P5に接続されたタイマ、39は図示しないバ
ツテリの電圧をA/D変換し、CPU40に出力
するA/Dコンバータ、43はCPU40とドラ
イバ44との間に設けられたタイマで、ドライバ
44の出力は各インジエクタ14に接続される。
次に、上記構成の燃料制御装置の動作を説明す
る。AFS13の出力は2分周器31により分周
され、CPU40により制御される排他的論理和
ゲート32を介してカウンタ33に入力される。
カウンタ33はゲート32の出力の立下りエツジ
間の周期を測定する。CPU40はゲート32の
立下りを割込入力P3に入力し、AFS13の出
力パルス周期またはこれを2分周した毎に割込処
理を行い、カウンタ33の周期を測定する。水温
センサ18の出力はインタフエース34aにより
電圧に変換され、A/Dコンバータ35により所
定時間毎にデイジタル値に変換されてCPU40
に取込まれる。クランク角センサ17の出力は波
形整形回路36を介してCPU40の割込入力P
4およびカウンタ37に入力される。アイドルス
イツチ23の出力はインターフエース34bを介
してCPU40に入力される。CPU40はクラン
ク角センサ17の立上り毎に割込処理を行い、ク
ランク角センサ17の立上り間の周期をカウンタ
37の出力から検出する。タイマ38は所定時間
毎にCPU40の割込入力P5へ割込信号を発生
する。A/Dコンバータ39は図示しないバツテ
リ電圧をA/D変換し、CPU40は所定時間毎
にこのバツテリ電圧のデータを取込む。タイマ4
3はCPU40にプリセツトされ、CPU40の出
力ポートP2よりトリガされて所定のパルス幅を
出力し、この出力がドライバ44を介してインジ
エクタ14を駆動する。
る。AFS13の出力は2分周器31により分周
され、CPU40により制御される排他的論理和
ゲート32を介してカウンタ33に入力される。
カウンタ33はゲート32の出力の立下りエツジ
間の周期を測定する。CPU40はゲート32の
立下りを割込入力P3に入力し、AFS13の出
力パルス周期またはこれを2分周した毎に割込処
理を行い、カウンタ33の周期を測定する。水温
センサ18の出力はインタフエース34aにより
電圧に変換され、A/Dコンバータ35により所
定時間毎にデイジタル値に変換されてCPU40
に取込まれる。クランク角センサ17の出力は波
形整形回路36を介してCPU40の割込入力P
4およびカウンタ37に入力される。アイドルス
イツチ23の出力はインターフエース34bを介
してCPU40に入力される。CPU40はクラン
ク角センサ17の立上り毎に割込処理を行い、ク
ランク角センサ17の立上り間の周期をカウンタ
37の出力から検出する。タイマ38は所定時間
毎にCPU40の割込入力P5へ割込信号を発生
する。A/Dコンバータ39は図示しないバツテ
リ電圧をA/D変換し、CPU40は所定時間毎
にこのバツテリ電圧のデータを取込む。タイマ4
3はCPU40にプリセツトされ、CPU40の出
力ポートP2よりトリガされて所定のパルス幅を
出力し、この出力がドライバ44を介してインジ
エクタ14を駆動する。
次に、CPU40の動作を第6図、第8〜10図
のフローチヤートおよび第7図の特性図によつて
説明する。第6図はCPU40のメインプログラ
ムを示し、先ずCPU40にリセツト信号が入力
されると、ステツプ100でRAM42、入出力ポ
ート等をイニシヤライズし、ステツプ101で水温
センサ18の出力をA/D変換し、RAM42に
WTとして記憶する。次にステツプ102でバツテ
リ電圧をA/D変換してRAM42へVBとして
記憶する。ステツプ103はクランク角センサ17
の周期TRより30/TRの計算を行い、回転数Neを
計算する。ステツプ104で後述する負荷データ
ANと回転数NeよりAN・Ne/30の計算を行い、
AFS13の出力周波数Faを計算する。ステツプ
105では出力周波数Faより第7図に示すようにFa
に対して設定されたf1より基本駆動時間変換係数
KPを計算する。ステツプ106では変換係数KPを水
温データWTにより補正し、駆動時間変換係数
K1としてRAM42に記憶する。ステツプ107で
はバツテリ電圧データVBより予めROM41に
記憶されたデータテーブルf3をマツピングし、ム
ダ時間TDを計算しRAM42に記憶する。ステツプ
107の処理後は再びステツプ101の処理を繰り返
す。
のフローチヤートおよび第7図の特性図によつて
説明する。第6図はCPU40のメインプログラ
ムを示し、先ずCPU40にリセツト信号が入力
されると、ステツプ100でRAM42、入出力ポ
ート等をイニシヤライズし、ステツプ101で水温
センサ18の出力をA/D変換し、RAM42に
WTとして記憶する。次にステツプ102でバツテ
リ電圧をA/D変換してRAM42へVBとして
記憶する。ステツプ103はクランク角センサ17
の周期TRより30/TRの計算を行い、回転数Neを
計算する。ステツプ104で後述する負荷データ
ANと回転数NeよりAN・Ne/30の計算を行い、
AFS13の出力周波数Faを計算する。ステツプ
105では出力周波数Faより第7図に示すようにFa
に対して設定されたf1より基本駆動時間変換係数
KPを計算する。ステツプ106では変換係数KPを水
温データWTにより補正し、駆動時間変換係数
K1としてRAM42に記憶する。ステツプ107で
はバツテリ電圧データVBより予めROM41に
記憶されたデータテーブルf3をマツピングし、ム
ダ時間TDを計算しRAM42に記憶する。ステツプ
107の処理後は再びステツプ101の処理を繰り返
す。
第8図は割込入力P3すなわちAFS13の出
力信号に対する割込処理を示す。ステツプ201で
はカンウンタ33の出力TFを検出し、カウンタ
33をクリヤする。このTFはゲート32の立上
りの間の周期である。ステツプ202でRAM42
内の分周フラグがセツトされていれば、ステツプ
203でTFを2分してAFS13の出力パルス周期
TAとしてRAM42に記憶する。次にステツプ
204で積算パルスデータPRに残りパルスデータPD
を2倍したものを加算し、新しい積算パルスデー
タPRとする。この積算パルスデータPRはクラン
ク角センサ17の立上り間に出されるAFS13
のパルス数を積算するものであり、AFS13の
1パルスに対し処理の都合上156倍して扱つてい
る。また、ステツプ202で分周フラグがリセツトさ
れていれば、ステツプ205で周期TFを出力パルス
周期TAとしてRAM42に記憶し、ステツプ206
で積算パルスデータPRに残りパルスデータPDを
加算する。ステツプ207では、残りパルスデータPD
に156を設定する。ステツプ208で分周フラグがリ
セツトされている場合はTF>2msec、セツトさ
れている場合はTF>4msecであればステツプ
210へ、それ以外の場合はステツプ209へ進む。ス
テツプ209では分周フラグをセツトし、またステ
ツプ210では分周フラグをクリヤしてステツプ211
でP1を反転させる。従つて、ステツプ209の処
理の場合は、AFS13の出力パルスを2分周し
たタイミングで割込入力P3へ信号が入り、ステ
ツプ210の処理が行われる場合にはAFS13の出
力パルス毎に割込入力P3に信号が入る。ステツ
プ209、211処理後、割込処理を完了する。
力信号に対する割込処理を示す。ステツプ201で
はカンウンタ33の出力TFを検出し、カウンタ
33をクリヤする。このTFはゲート32の立上
りの間の周期である。ステツプ202でRAM42
内の分周フラグがセツトされていれば、ステツプ
203でTFを2分してAFS13の出力パルス周期
TAとしてRAM42に記憶する。次にステツプ
204で積算パルスデータPRに残りパルスデータPD
を2倍したものを加算し、新しい積算パルスデー
タPRとする。この積算パルスデータPRはクラン
ク角センサ17の立上り間に出されるAFS13
のパルス数を積算するものであり、AFS13の
1パルスに対し処理の都合上156倍して扱つてい
る。また、ステツプ202で分周フラグがリセツトさ
れていれば、ステツプ205で周期TFを出力パルス
周期TAとしてRAM42に記憶し、ステツプ206
で積算パルスデータPRに残りパルスデータPDを
加算する。ステツプ207では、残りパルスデータPD
に156を設定する。ステツプ208で分周フラグがリ
セツトされている場合はTF>2msec、セツトさ
れている場合はTF>4msecであればステツプ
210へ、それ以外の場合はステツプ209へ進む。ス
テツプ209では分周フラグをセツトし、またステ
ツプ210では分周フラグをクリヤしてステツプ211
でP1を反転させる。従つて、ステツプ209の処
理の場合は、AFS13の出力パルスを2分周し
たタイミングで割込入力P3へ信号が入り、ステ
ツプ210の処理が行われる場合にはAFS13の出
力パルス毎に割込入力P3に信号が入る。ステツ
プ209、211処理後、割込処理を完了する。
第9図は、微速走行モードの判定処理を示す。
ステツプ301はエンジン回転数Neが所定値(1500r
pm)以下であるか否かの判定を、ステツプ302は車
速VSが所定値(15Km/h)以下でかつ所定値1.25
Km/h以上であるか否かの判定を、ステツプ303
ではA/Nが所定値(3.79pps)以下であるか否かの
判定を、またステツプ304においては回転数Neと
車速VSとの比r=VS/Neを求め、この比rが所
定値r0(0.012)以下であるか否かの判定を行う。
例えばrより次のような判定ができる。
ステツプ301はエンジン回転数Neが所定値(1500r
pm)以下であるか否かの判定を、ステツプ302は車
速VSが所定値(15Km/h)以下でかつ所定値1.25
Km/h以上であるか否かの判定を、ステツプ303
ではA/Nが所定値(3.79pps)以下であるか否かの
判定を、またステツプ304においては回転数Neと
車速VSとの比r=VS/Neを求め、この比rが所
定値r0(0.012)以下であるか否かの判定を行う。
例えばrより次のような判定ができる。
r1<rr2ならば1stギヤ
r2<rr3ならば2ndギヤ
r3<rr4ならば3nrギヤ
ただしr1、r2、r3、r4は機関のトランスミツシ
ヨン構造及びタイヤの有効径より決定される定数
である。ステツプ305ではステツプ301、302、
303、304の条件全てを満たした後5sec以上経過し
たか否をかを判定するものであり、ステツプ301
〜305全ての条件を満たした時、微速走行モード
と判定してステツプ360aにてフラグX=1とし、
ステツプ301〜305のうちいずれか一つでも満たさ
ない時は微速走行モード以外と判定し、ステツプ
306bにてフラグX=0として処理を終了する。
ヨン構造及びタイヤの有効径より決定される定数
である。ステツプ305ではステツプ301、302、
303、304の条件全てを満たした後5sec以上経過し
たか否をかを判定するものであり、ステツプ301
〜305全ての条件を満たした時、微速走行モード
と判定してステツプ360aにてフラグX=1とし、
ステツプ301〜305のうちいずれか一つでも満たさ
ない時は微速走行モード以外と判定し、ステツプ
306bにてフラグX=0として処理を終了する。
第10図はクランク角センサ17の出力により
CPU40の割込入力P4に割込信号が発生した
場合の割込処理を示す。ステツプ401でクランク
角センサ17の立上り間の周期をカウンタ37よ
り読み込み、周期TRとしてRAM42に記憶し、
カウンタ37をクリヤする。ステツプ402で周期
TR内にAFS13の出力パルスがある場合は、ス
テツプ403でその直前のAFS13の出力パルスの
時刻t01とクランク角センサ17の今回の割込時
刻t02の時間差Δt=t02−t01を計算し、これを周期
TSとし、周期TR内にAFS13の出力パルスが無
い場合は、周期TRを周期TSとする。ステツプ
405aでは分周フラグがセツトされているか否か
を判断し、リセツトされている場合はステツプ
405bで156×TS/TAの計算より、またセツトされ
ている場合はステツプ405cで156×TS/2・TAの
計算より時間差ΔtをAFS13の出力パルスデー
タΔPに変換する。すなわち、前回のAFS13の
出力パルス周期と今回のAFS13の出力パルス
周期が同一と仮定してパルスデータΔPを計算す
る。ステツプ406ではパルスデータΔPが156より
小さければステツプ408へ、大きければステツプ
407でΔPを156にクリツプする。ステツプ408では
残りパルスデータPDからパルスデータΔPを減算
し、新しい残りパルスデータΔPとする。ステツ
プ409では残りパルスデータPDが正であればステ
ツプ413aへ、他の場合にはパルスデータΔPの計
算値がAFS13の出力パルスよりも大きすぎる
のでステツプ410でパルスデータΔPをPDと同じに
し、ステツプ412で残りパルスデータをゼロにす
る。ステツプ413aでは分周フラグがセツトされ
ているか否かを判断し、リセツトの場合にはステ
ツプ413bで積算パルスデータPRにパルスデータ
ΔPを加算し、セツトの場合にはステツプ413cで
PRに2・ΔPを加算し、新しい積算パルスデータ
PRとする。このデータPRが、今回のクランク角
センサ17の立上り間にAFS13が出力したと
考えられるパルス数に相当する。ステツプ414a
〜414cでは(5)式に相当する計算を行う。すなわ
ち、クランク角センサ17の前回の立上りまでに
計算された負荷データANと積算パルスデータPR
より、ステツプ414aにて微速走行状態である判
定すればステツプ414cでAN=K2AN+(1−K2)
PRの計算を行い、また、ステツプ414aで微速走
行状態以外であると判定すれば、ステツプ414b
でAN=K1AN+(1−K1)PRの計算を行い(な
おK1>K2である)、結果を今回の新しい負荷デー
タANとする。ステツプ415では、この負荷デー
タANが所定値αより大きければステツプ416で
αにクリツプし内燃機関1の全開時においても負
荷データANが実際の値よりも大きくなりすぎな
いようにする。そしてステツプ417で積算パルス
データPRをクリヤする。ステツプ418で負荷デー
タANと駆動時間変換係数K1、ムダ時間TDより
駆動時間データT1=AN・K1+TDの計算を行い、
ステツプ419で駆動時間データT1をタイマ43に
設定し、ステツプ420でタイマ43をトリガする
ことによりデータT1に応じてインジエクタ14
が4本同時に駆動され、割込処理が完了する。
CPU40の割込入力P4に割込信号が発生した
場合の割込処理を示す。ステツプ401でクランク
角センサ17の立上り間の周期をカウンタ37よ
り読み込み、周期TRとしてRAM42に記憶し、
カウンタ37をクリヤする。ステツプ402で周期
TR内にAFS13の出力パルスがある場合は、ス
テツプ403でその直前のAFS13の出力パルスの
時刻t01とクランク角センサ17の今回の割込時
刻t02の時間差Δt=t02−t01を計算し、これを周期
TSとし、周期TR内にAFS13の出力パルスが無
い場合は、周期TRを周期TSとする。ステツプ
405aでは分周フラグがセツトされているか否か
を判断し、リセツトされている場合はステツプ
405bで156×TS/TAの計算より、またセツトされ
ている場合はステツプ405cで156×TS/2・TAの
計算より時間差ΔtをAFS13の出力パルスデー
タΔPに変換する。すなわち、前回のAFS13の
出力パルス周期と今回のAFS13の出力パルス
周期が同一と仮定してパルスデータΔPを計算す
る。ステツプ406ではパルスデータΔPが156より
小さければステツプ408へ、大きければステツプ
407でΔPを156にクリツプする。ステツプ408では
残りパルスデータPDからパルスデータΔPを減算
し、新しい残りパルスデータΔPとする。ステツ
プ409では残りパルスデータPDが正であればステ
ツプ413aへ、他の場合にはパルスデータΔPの計
算値がAFS13の出力パルスよりも大きすぎる
のでステツプ410でパルスデータΔPをPDと同じに
し、ステツプ412で残りパルスデータをゼロにす
る。ステツプ413aでは分周フラグがセツトされ
ているか否かを判断し、リセツトの場合にはステ
ツプ413bで積算パルスデータPRにパルスデータ
ΔPを加算し、セツトの場合にはステツプ413cで
PRに2・ΔPを加算し、新しい積算パルスデータ
PRとする。このデータPRが、今回のクランク角
センサ17の立上り間にAFS13が出力したと
考えられるパルス数に相当する。ステツプ414a
〜414cでは(5)式に相当する計算を行う。すなわ
ち、クランク角センサ17の前回の立上りまでに
計算された負荷データANと積算パルスデータPR
より、ステツプ414aにて微速走行状態である判
定すればステツプ414cでAN=K2AN+(1−K2)
PRの計算を行い、また、ステツプ414aで微速走
行状態以外であると判定すれば、ステツプ414b
でAN=K1AN+(1−K1)PRの計算を行い(な
おK1>K2である)、結果を今回の新しい負荷デー
タANとする。ステツプ415では、この負荷デー
タANが所定値αより大きければステツプ416で
αにクリツプし内燃機関1の全開時においても負
荷データANが実際の値よりも大きくなりすぎな
いようにする。そしてステツプ417で積算パルス
データPRをクリヤする。ステツプ418で負荷デー
タANと駆動時間変換係数K1、ムダ時間TDより
駆動時間データT1=AN・K1+TDの計算を行い、
ステツプ419で駆動時間データT1をタイマ43に
設定し、ステツプ420でタイマ43をトリガする
ことによりデータT1に応じてインジエクタ14
が4本同時に駆動され、割込処理が完了する。
第11図は、第6図および第8〜9図の処理の
分周フラグクリヤ時のタイミングを示したもので
あり、aは分周器31の出力、bはクランク角セ
ンサ17の出力を示す。cは残りパルスデータ
PDを示し、分周器31の立上りおよび立下り
(AFS13の出力パルスの立上り)毎に156に設
定され、クランク角センサ17の立上り毎に例え
ばPDi=PD156×TS/TAの計算結果に変更される
(これはステツプ405〜412の処理に相当する。)。
dは積算パルスデータPRの変化を示し、分周器
31の出力の立上りまたは立下り毎に、残りパル
スデータPDが積算される様子を示している。
分周フラグクリヤ時のタイミングを示したもので
あり、aは分周器31の出力、bはクランク角セ
ンサ17の出力を示す。cは残りパルスデータ
PDを示し、分周器31の立上りおよび立下り
(AFS13の出力パルスの立上り)毎に156に設
定され、クランク角センサ17の立上り毎に例え
ばPDi=PD156×TS/TAの計算結果に変更される
(これはステツプ405〜412の処理に相当する。)。
dは積算パルスデータPRの変化を示し、分周器
31の出力の立上りまたは立下り毎に、残りパル
スデータPDが積算される様子を示している。
上記実施例では以上のように、内燃機関の吸気
量の補正式のKの値を微速走行時には小さくして
おり、これにより吸気量の遅れを小さくすること
ができ、位相を進み側にできる。このため、パル
ス幅信号も第12図cに示すfのように進み側に
なり、空燃比も第12dのhに示すようにNeが
高い場合は薄く、Neが低い場合は濃くすること
ができ、回転数の変動が助長されることがなく、
安定した回転数を得ることができる。
量の補正式のKの値を微速走行時には小さくして
おり、これにより吸気量の遅れを小さくすること
ができ、位相を進み側にできる。このため、パル
ス幅信号も第12図cに示すfのように進み側に
なり、空燃比も第12dのhに示すようにNeが
高い場合は薄く、Neが低い場合は濃くすること
ができ、回転数の変動が助長されることがなく、
安定した回転数を得ることができる。
なお、上記実施例では、クランク角センサ17
の立上り間のAFS13の出力パルスをカウント
したが、おこれは立下り間でも良く、又クランク
角センサ17の数周期間のAFS13出力パルス
数をカウントしても良い。また、AFS13の出
力パルスをカウントしたが、出力パルス数に
AFS13の出力周波数に対応した定数を乗じた
ものを計算しても良い。さらに、クランク角の検
出にクランク角センサ17でなく、内燃機関1の
点火信号を用いても同様の効果を奏する。
の立上り間のAFS13の出力パルスをカウント
したが、おこれは立下り間でも良く、又クランク
角センサ17の数周期間のAFS13出力パルス
数をカウントしても良い。また、AFS13の出
力パルスをカウントしたが、出力パルス数に
AFS13の出力周波数に対応した定数を乗じた
ものを計算しても良い。さらに、クランク角の検
出にクランク角センサ17でなく、内燃機関1の
点火信号を用いても同様の効果を奏する。
また。微速走行状態検出時負荷の条件判定を
ANにて行つたが、アイドルスイツチ23のオ
ン、オフやスロツトル開度により判定を行つても
良い。更には上記実施例では微速走行状態検出
時、係数Kを一定としたが回転数、負荷およびギ
ヤ比によつて係数Kをさらに補正しても良い。
ANにて行つたが、アイドルスイツチ23のオ
ン、オフやスロツトル開度により判定を行つても
良い。更には上記実施例では微速走行状態検出
時、係数Kを一定としたが回転数、負荷およびギ
ヤ比によつて係数Kをさらに補正しても良い。
以上のようにこの発明によれば、内燃機関の吸
気量をなまし処理補正式に基づいて補正し、かつ
この補正式中の定数を微速走行状態ではなまし補
正処理のなまし量をそれ以外に比べて少なくする
ように変化させるようにしたので、吸入空気量の
変動の過渡時においても空燃比が適正に制御さ
れ、微速走行状態においても回転変動の少ない安
定した運転を行うことができる効果がある。
気量をなまし処理補正式に基づいて補正し、かつ
この補正式中の定数を微速走行状態ではなまし補
正処理のなまし量をそれ以外に比べて少なくする
ように変化させるようにしたので、吸入空気量の
変動の過渡時においても空燃比が適正に制御さ
れ、微速走行状態においても回転変動の少ない安
定した運転を行うことができる効果がある。
第1図はこの発明に係る内燃機関の燃料制御装
置の構成図、第2図は同内燃機関の燃料制御装置
の具体例としての一実施例を示す構成図、第3図
はこの発明に係る内燃機関の吸気系のモデルを示
す構成図、第4図はそのクランク角に対する吸入
空気量の関係を示す図、第5図は同内燃機関の過
渡時の吸入空気量の変化を示す波形図、第6図、
第8図、第9図および第10図はこの発明の一実
施例による内燃機関の燃料制御装置の動作を示す
フローチヤート、第7図は同内燃機関の燃料制御
装置のAFS出力周波数に対する基本駆動時間変
換係数の関係を示す図、第11図は第8,10図
のフローのタイミングを示すタイミングチヤー
ト、第12図はこの発明による内燃機関の燃料制
御装置と従来の内燃機関の燃料制御装置とを比較
して示す動作波形図、第13図は内燃機関の特性
図である。 1……内燃機関、13……吸気量センサ
(AFS)、14……インジエクタ、17……クラ
ンク角センサ、19……車速センサ、20……
AN検出手段、21……AN演算手段、22……
制御手段、30……制御装置、40……マイクロ
コンピユータ。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示
す。
置の構成図、第2図は同内燃機関の燃料制御装置
の具体例としての一実施例を示す構成図、第3図
はこの発明に係る内燃機関の吸気系のモデルを示
す構成図、第4図はそのクランク角に対する吸入
空気量の関係を示す図、第5図は同内燃機関の過
渡時の吸入空気量の変化を示す波形図、第6図、
第8図、第9図および第10図はこの発明の一実
施例による内燃機関の燃料制御装置の動作を示す
フローチヤート、第7図は同内燃機関の燃料制御
装置のAFS出力周波数に対する基本駆動時間変
換係数の関係を示す図、第11図は第8,10図
のフローのタイミングを示すタイミングチヤー
ト、第12図はこの発明による内燃機関の燃料制
御装置と従来の内燃機関の燃料制御装置とを比較
して示す動作波形図、第13図は内燃機関の特性
図である。 1……内燃機関、13……吸気量センサ
(AFS)、14……インジエクタ、17……クラ
ンク角センサ、19……車速センサ、20……
AN検出手段、21……AN演算手段、22……
制御手段、30……制御装置、40……マイクロ
コンピユータ。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示
す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 車両の内燃機関の吸入空気量を検出する吸気
量センサ、上記内燃機関のクランク角を検出する
クランク角センサ、上記吸気量センサの出力と上
記クランク角のセンサの出力とにより所定クラン
ク角間の吸入空気量を検出するAN検出手段、こ
のAN検出手段の出力をなまし補正処理するAN
演算手段、このAN演算手段の出力に基づき上記
内燃機関の燃料供給量を制御する制御手段、上記
クランク角センサの出力より上記内燃機関の回転
数を検出する回転数検出手段、上記車両の速度を
検出する車速検出手段、上記回転数検出手段の出
力が所定値以下で、かつ上記車速検出手段の出力
が所定範囲にある場合は微速走行状態と判断し、
微速走行状態の場合には上記なまし補正処理のな
まし量をそれ以外の走行状態の場合に比べて少な
くする判別制御手段を備えたことを特徴とする内
燃機関の燃料制御装置。 2 AN演算手段は、AN検出手段で得られた結
果をQa、所定のクランク角のn−1回およびn
回目に内燃機関が吸入する空気量をそれぞれ
Qe(o-1)およびQe(o)とし、かつフイルタ定数をKと
した場合に、 Qe(o)=K・Qe(o-1)+(1−K)・Qa の式によりなまし補正処理を行い、判別制御手段
は、上記フイルタ定数Kを微速走行状態にない場
合をK1、微速走行状態の場合をK2とし、かつK1
>K2とすることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の内燃機関の燃料制御装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61314212A JPS63167045A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 内燃機関の燃料制御装置 |
US07/137,581 US4809664A (en) | 1986-12-26 | 1987-12-24 | Fuel controlling system for internal combustion engine |
AU83044/87A AU599445B2 (en) | 1986-12-26 | 1987-12-24 | Fuel controlling system for internal combustion engine |
GB8730124A GB2200768B (en) | 1986-12-26 | 1987-12-24 | Fuel controlling system for internal combustion engine |
KR1019870014906A KR900006873B1 (ko) | 1986-12-26 | 1987-12-24 | 내연기관의 연료 제어장치 |
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