JPS6013943A - 内燃機関の燃料噴射制御方法 - Google Patents

内燃機関の燃料噴射制御方法

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JPS6013943A
JPS6013943A JP12100383A JP12100383A JPS6013943A JP S6013943 A JPS6013943 A JP S6013943A JP 12100383 A JP12100383 A JP 12100383A JP 12100383 A JP12100383 A JP 12100383A JP S6013943 A JPS6013943 A JP S6013943A
Authority
JP
Japan
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fuel
fuel injection
engine
effective pressure
pressure
Prior art date
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Pending
Application number
JP12100383A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiyuki Takimoto
滝本 敏幸
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP12100383A priority Critical patent/JPS6013943A/ja
Publication of JPS6013943A publication Critical patent/JPS6013943A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D41/1406Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method with use of a optimisation method, e.g. iteration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497With detection of the mechanical response of the engine

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は内燃機関の燃料噴射制御方法に関し、さらに詳
しくは、燃焼室内の燃焼圧力によって燃料噴射量を制御
する方法に関する。
従来技術 電子制御式燃料噴射装置では、例えば酸素濃度センサー
等を用いて空燃比を設定空燃比になるように閉ループ制
御することができる。しかしながら、スロットルバルブ
全開時には基本燃料量に適当な増量を加えて出力空燃比
に設定するのが一般的であり、これは開ループ制御によ
り行われる。
このような開ループ制御を行う場合に、空気量センサや
燃料噴射弁等の構成部品に製造時のバラツキがあると、
一定的に増量された空燃比は各機関毎にわずかではある
がバラツキを示すようになり、最大トルクを得るための
最適空燃比から外れるようになる。
発明の目的 本発明の目的は上述したような各構成部品のバラツキに
よる出力空燃比のバラツキを補正することのできる内燃
機関の燃料噴射制御方法を提供することにある。
発明の構成 本発明においては、出力空燃比の補正のために平均有効
圧力を用いることにある。平均有効圧力は出力トルクに
対応し、出力空燃シヒが最適空燃比から外れると平均有
効圧力が低下する。従って、平均有効圧の変動から逆に
出力空燃比の変動が知られ、平均有効圧力によって空燃
比を制御することができる。
実施例 以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第1図を参照すると、■は機関本体、2はピストン、3
は燃焼室、4は吸気弁、−5は吸気ポー7ト、6はサー
ジタンク、7は各気筒の吸気ポート5とサージタンク6
とを連結する枝管、8は吸気ダクト、9は吸気ダクトs
内に配置されたスロットル弁、10はエアクリーナ、1
1は機関冷却水温を検出する水温センサ、12は枝管7
に取り付けられた燃料噴射弁を夫々示し、燃料は燃料噴
射弁12から対応する吸気ポート5内に向けて噴射され
る。また、燃焼室3内には燃焼室3内の圧力を検出する
圧力センサ13が配置される。水温センサ11.圧力セ
ンサ13、さらに図示しないクランク基準位置センサ1
4.クランク角度センサ15、スロットルセンサ16の
出力信号が電子制御ユニット20に入力され、電子制御
ユニット20から燃料噴射制御信号が燃料制御弁12に
送られる。電子制御ユニット20にはその他の信号、例
えば図示しないエアフローメータの出力信号、機関回転
数信号等が入力されることができる。
電子制御ユニット20はディジタルコンピュータからな
り、双方向性バス21によって相互に接続されたCPU
 (マイクロプロセッサ)22.l?OM(リードオン
リメモリ)23.RAM(ランダムアクセ不メモリ)2
4.入力ポート25および出力ポー1ニド26を具備す
る。水温センサー1は機関冷1′ 却水温に比例した出力電圧を発生し、この出力電圧はA
D変換器27において対応する2逓信号に変換された後
、入力ポート25に入力される。圧力センサー3は燃焼
室3内の圧力に比例した出力電圧を発生し、この出力電
圧がAD変換器28において2進数に変換された後、入
力ポート25に入力される。クランク角度センサー5は
クランク角にして5度毎に出力パルス信号を発生し、こ
の出力信号は入力ポート25に入力される。クランク基
準位置センサー4はピストン2が圧縮下死点にあるとき
に基準位置パルス信号を発生し、従ってこの基準位置パ
ルス信号はクランク角にして720度毎に発生する。こ
の基準位置信号は入力ポート25に入力される。一方、
出力ボート26は駆動回路31 、32 、33 、3
4を介して各気筒の燃料噴射弁12に接続され、燃料が
各燃料噴射弁12からクランク角にして360度毎に同
時に噴射される。
次に、本発明の基本原理を説明すると、平均有効圧力と
空燃比との間には第2図の曲線Pで示されるような関係
があり、空燃比が平均有効圧力の極大値を得る最適値X
から濃薄いずれの側に変動しても平均有効圧力は低下し
、平均有効圧力に対応して出力トルクが低下することに
なる。本発明においては、平均有効圧力を検出すること
によってその時の実際の空燃比を推定し、空燃比が最適
値Xに近づくように制御し、よって実際に最高の出力を
得るようにしたものである。
推定された実際の空燃比が最適値Xより薄い左側の領域
にある状態には2つの状態がある。即ち、前回増量補正
されても尚希薄な状!3Aと前回減量補正されて希薄と
なった状態Bとである。A、Bいずれの状態にあっても
破線で示されるような今回増量がめられる。最適値Xよ
り濃い右側の領域においても同様に2つの状態C,Dが
あり、今回減量がめられる。
平均有効圧力Pfは一般的に次の計算式によりめられる
Pi = S P−dV/Vh (])(1)式をクラ
ンク角度θにより書換えると、となる。但し、P:圧力
、v:容積、 vh :行程容積である。以下に示す実
施例においては、平均有効圧力Piは685度毎の積算
値としてめられ □る。
第3図は電子制御ユニット20で行う計算のうち、平均
有効圧力を計算するサブルーチンを示し、クランク角度
5度毎の割込みにより行われる。まずステップ31にお
いて、クランク基準位置信号がON しているか判定す
る。クランク基準位置信号は燃焼圧力を測定する気筒の
圧縮下死点でONするものとする。基準位置と判定した
場合、クランク角カウンタ(クランクCL)をリセゾト
しくステップ32)、否であればカウンタCLに“1″
を加算する(ステップ33)。即ち、カウンタCLは基
準位置では零であり、クランク角の5度毎に“1”ずつ
カウントアツプされる。次に、そのときの燃焼圧力のA
/D変換値を専用レジスタより取り込み、RAM 24
に記憶する(ステップ34)。続いて、次のA/D変換
をスタートさせる(ステップ35)。
第4図も同時に参照して、ステップ36において、クラ
ンクCLが360°CA以内であるかを判定する。YE
Sであれば、ステップ37に進んで平均有効圧力Piを
めるための処理を実行するが、NOであればステップ4
4へ進む。ステップ37において、ROM 23に記憶
されたクランク角5度毎の行程容積の微分値ΔVをめ、
ステ・ノブ38において、ΔPi= PXΔVの演算を
行って、RAM 24に記憶する。このΔPiを積算す
れば平均有効圧力Piがめられるが、ピストンが圧縮行
程中にあるか又は膨張行程中にあるかによって処理が異
なる。
圧縮行程中にあれば、マイナスの仕事をしていることに
なり、この行程中のΔPiの積算値がPiOとして記憶
され、又、膨張行程中にあれば、プラスの仕事となり、
PiOとして積算される。この間の処理がステップ39
からステップ41において行われる。
次に、ステップ42においてクランク角が360度経過
時点であるかを判定し、YESのとき即ら360度の位
置にあるときにのみベースルーチンでのPi演算を要求
するためのフラグPiをセットする(ステップ43)。
以降のステップは本発明の特徴と直接関係ないが、カウ
ンタCLにより噴射開始時期(全気筒同時噴射なので7
20度m中に2回ある)であるかを判定し、噴射時期で
あれば、噴射処理を実行しくステップ44 、45 、
46) 、5度割込み処理を終了する。
第5図に示すベースルーチンでは、全負荷位置において
のみ燃料増量を行い、全負荷時以外には別に定められた
方法により空燃比が制御されるようになっている。噴射
燃料量制御は燃料噴射弁12の噴射時間を制御すること
によって行われ、噴射時間Tは、 T−TX (1+0.15+FBP曽R) +3)によ
り行われる。ここで第2項0.15は出力増量の固定増
量分とし、第3項FBPWRは閉ループ補正増量分とす
る。即ち、FBPWRの増減により空燃比が補正される
第5図において、まずフラグPiをチェックし、クラン
クCLが360度であればPi計算を実行し、否であれ
ば■へ進む。平均有効圧力は前述の記憶されたPiO,
Pi□を用いて、Pi−’(PiO−PiO)/νhで
められる。次にステップ53において、スロットル全開
か否かを判定し、NOであればステップ61へ進む。ス
ロットル全開であれば、フラグF=1であるか否かを判
定する。ここで、フラグF=1は前回増量側へ補正され
ていたことを表し、第2図を参照すれば前回右向きの制
御が行われてAとCの状態があることになる。フラグF
=Oは逆に前回減量方向に制御されていたことを表し、
前回左向きの制御が行われてBとDの状態がある。
フラグF=1ならば、a=Pi 、 b=Piold 
(前回のPi)とおき(ステップ55)、フラグF=0
ならば、a=)’1old 、b=Piとおく (ステ
ップ56)。
ステップ57においてaとbを比較し、a≧bならばC
= +0.005をセントしてフラグF=1とする(ス
テップ58)。a<bならばc =−−0,005をセ
ットしてフラグF=0とする(ステップ59)。
次いで、ステップ60から順次ステップ65に進み、燃
料噴射弁12の開弁時間を計算する。こごで分り易く説
明すると、フラグF=1且つa≧bであれば平均有効圧
力が第2図で左側から極大値に近づいていく状態を示し
、この場合にはさらに増量補正すれば出力空燃比が最適
空燃比に近づいて平均有効圧力がますます極大値に近づ
くようになる。この様子が第6図に示されている。そし
て、平均有効圧力Piが終にPioldより小さくなる
と(第6図のY)、フラグF=1且つa<bとなり、こ
の場合にはステップ59に従ってI!補正され、これは
第2図では右側から極大値に近づくことに相当する。そ
の結果、第6図に示されるようにYの右側の山が再び大
きくなる。次のサイクルではフラグF=0となる。極大
値付近での制御の1例が第7図に示されており、平均有
効圧力Piが常に極大値に近づくように制御されるのが
分かる。
尚、上記実施例においては、スロットル全開の時だけを
閉ループ制御しているが、スロットル全開でないとき、
例えば、スロットル証度≧50度にて閉ループ制御を行
うこともできる。
効果 以上の説明から明らかなように、本発明によれば構成部
品のバラツキに関係なく最大の出力トルクを得ることが
できる・
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を適用した内燃機関の構成図、第2図は
本発明の詳細な説明するための平均有効圧力と出力空燃
比との端渓を示すグラフ、第3図は平均有効圧力計算過
程を示すフローチャート、第4図は第3図のフローチャ
ートの動作を説明するための図、第5図は平均有効圧力
をめて空燃比を制御するためのフローチャート、第6図
及び第7図は第5図のフローチャートの動作をそれぞれ
説明する図である。 ■・・・機関本体、3・・・燃焼室、5・・・吸気ボー
ト、12・・・燃料噴射弁、13・・・圧力センザ、2
0・・・電子制御ユニット。 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理土中山恭介 弁理士 山 口 昭 之

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 燃料噴射弁を具えた内燃機関において、機関燃焼室内の
    圧力を検出し、平均有効圧力を計算し、計算された平均
    有効圧力に基いて燃料噴射量を制御することを特徴とす
    る内燃機関の燃料噴射制御方法。
JP12100383A 1983-07-05 1983-07-05 内燃機関の燃料噴射制御方法 Pending JPS6013943A (ja)

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JP12100383A JPS6013943A (ja) 1983-07-05 1983-07-05 内燃機関の燃料噴射制御方法

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JPS6013943A true JPS6013943A (ja) 1985-01-24

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ID=14800372

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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63227823A (ja) * 1987-03-16 1988-09-22 Murata Mach Ltd 空気式糸継装置
EP1740816A1 (en) * 2004-04-27 2007-01-10 The University Of Queensland Engine optimisation method and apparatus

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