JPS60195349A - 内燃機関の燃料供給制御装置 - Google Patents

内燃機関の燃料供給制御装置

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JPS60195349A
JPS60195349A JP5018084A JP5018084A JPS60195349A JP S60195349 A JPS60195349 A JP S60195349A JP 5018084 A JP5018084 A JP 5018084A JP 5018084 A JP5018084 A JP 5018084A JP S60195349 A JPS60195349 A JP S60195349A
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JP
Japan
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air
fuel ratio
cylinder
temperature
fuel
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JP5018084A
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English (en)
Inventor
Shoji Watanabe
昭二 渡辺
Toshinari Nagai
俊成 永井
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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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
    • F02D41/008Controlling each cylinder individually
    • F02D41/0085Balancing of cylinder outputs, e.g. speed, torque or air-fuel ratio
    • 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
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1446Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being exhaust temperatures

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  • 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 本発明は吸入望見を冷却するために副燃料噴射弁を付加
した内燃機関の燃料供給制御装置に関する。
従来技術 各気筒毎に設けられた主燃料噴射弁(単に、主噴射弁と
する)の外に、吸気管の上流たとえはサージタンクある
いはスロットルがディ近海に副燃料噴射弁(単に、副噴
射弁とする)を設けた内燃機関は既に知られている。こ
の副噴射弁の燃料微開によシ扱入空気を冷却して充填動
車を同上させ、従って、出力性能を向上させることがで
きる。つまシ、第1図に示すように、吸入空気の温度T
I(Aが低くなると、吸入突気重量Gaは大きくなシ、
従って、出力トルクTiも向上する。ちなみに、吸気温
噴込を50℃が20℃まで低下させると、吸入空気Ji
(Gaも出力トルクTiも50−20/273−1−5
0# 9チ向上する。
第2図は空燃比1v’F対出力トルクTi比特性を示す
。第2図に示すように空燃比A/Fに対して出力トルク
Tiはあるところで(a:出力全燃比と呼ぶ)ピークと
なり、このビークよシリノチでもリーンでも出力トルク
Tiは低くなる。また、吸気温が低くなると、第1図で
説明したように出力トルクTiは高くなる。たとえば吸
気温がT)(AHからTHALまで低くなると、出力空
燃比でのT + i、i b tからb2まで向上しΔ
′1゛1分たけアップする。しかし、分配が悪化すると
、たとえば仮に4気筒機関で平均空燃比は出力空燃比a
lに合わせたが、この場合に、2気藺の空燃比A/Fが
a2に、残り2気節の空燃比A/Fがa3になシ、分配
がΔA/F′だけ悪化したとすると、その時のトルクは
望燃比A/Fがa2に対するトルクとa8に対するトル
クを平均したトルクbsLか出なくなる。結局、吸気温
THAを低下させて出力性能向上を211分だけねらっ
ても、分配が悪化すると312分だけしか向上しない。
さらに分配が悪化すればblよシ出力トルクTIが低く
なシ、かえって副噴射弁から燃料を噴射させない方が出
力トルクTJは高くなる場合がある。
以上のように分配が悪化すると、副噴射弁の燃料噴射に
よシいくら吸入空気を冷却して吸入空気i量Gaが増え
ても出力トルク゛r1は光分向上しないという問題点が
あった。
発明の目的 本発明の目的は、上述の従来形の問題点に鑑み、各気1
司毎の排気温センサの信号により、各気筒の望燃比差を
判別し、リッチ気筒への燃料供給幇の減量、リーン気筒
への燃料供給鎗の増量を行なうことにより、空燃比分配
を改善して出力性能を向上せしめることにある。
発明の構成 上述の目的を達成するだめの本発明の構成は第3図に示
される。すなわち、各気筒毎に設けられた主燃料噴射弁
に加えて吸気通路の上流部に各気筒共通に設けられた副
燃料噴射弁を具備する内燃機関において、基本燃料噴射
量演算手段は機関の所定運転状態・eラメータに応じて
副燃料噴射弁の基本燃料噴射量τdを演算する。他方、
排気温検出手段は各気筒毎に排気温度T 1 r T 
3r T 2 r T4を検出し、排気平均温度演算手
段は検出された各気筒毎の排気温度の平均温度を演算し
、この結果、空燃比補正量演算手段は平均温度と各気筒
毎の排気温度を比較しこの比較結果に応じて各気筒毎の
受燃比補正量FAFI 、FAF3 、FAF4 、F
AF2を演算し、溶料噴射量補正手段は基本燃料噴射量
τ≦を各気筒毎の空燃比補正量FAFI 、FAF3 
、FAF4 、FAFIにより補正する。そして、副燃
料噴射実行手段は各気筒毎の補正された燃料噴射量τl
 、τ3 、τ4 、τ2をその気筒の吸気行程の所定
タイミングにて副燃料噴射弁よう噴射するものである。
実施例 第4図以降の図面によシ本発明の詳細な説明する。
始めに、本発明の原理を第4図を用いて説明する。第4
図においては、横軸は空燃比を示し、縦軸は排気ガス温
度を示す。すなわち、空燃比がリッチからリーンに変化
するに従い排気ガス温度は高くなる傾向にある。従って
、排気ガス温度TIもしくはT2を知ることによって、
それに対応する空燃比ILI、a2のリッチ、リーンの
相対的な判別が可能である。たとえば、排気ガス温度の
低いT2の方がT、よシも空燃比がリッチであることが
わかる。本発明はこのような空燃比と排気ガス温度との
相対的な関係に着目して副噴射弁の噴射路を各気筒毎に
補正して空燃比分配を改善した。
第5図は本発明に係る内燃機関の燃料供給制御装置の一
実施例を示す全体概要図である。第5図においては、4
気筒機関を想定している。すなわち、機関本体1の各気
筒毎の分岐管2には主噴射弁3−1(3−2,3−3,
3−4)が設けられている。また、集合吸気管のたとえ
ばリーンタンク4には副噴射弁5が設けられている。り
まシ、副噴射弁5は各気筒共通である。6はエアフロー
メータであって、吸入空気量を直接計測して吸入空気j
uに比例したアナログ電圧の電気信号を発生する。
ディストリビュータフには、その軸がたとえばクランク
角に換算して720°、30°回転する毎に角度位置信
号を発生する2つの回転角センサ8゜9が設けられてい
る。
機関の排気看11には、各気筒毎に排気ガスの温度を計
測するための排気温センサ12−1〜12−4が設けら
れている。
制御回路10は、エアフローメータ6、排気温センサ1
2−1〜12−4、回転角センサ8,9の各信号を処理
して主噴射弁3−1〜3−4、副噴射弁5の制御等を行
なうものであって、たとえばマイクロコンぎ一一夕によ
シ構成されている。
第7図は第6図の制御回路10の詳細なブロック回路図
である。第7図において、エアフローメータ6および排
気温センサ12−1〜12−4の各アナログ信号はマル
チプレクサ101を介してA/D &換器102に供給
されている。
回転角センサ8,9の各・やルス信号は割込み要求信号
および基準タイミング信号を先生するためのタイミング
発生回路103に供給されている。
さらに、回転角センサ9の・やルス信号は回転速度形成
回路104を介して入力インター7エイス105の所定
位置に供給される。回転速度形成回路104は、30’
CA毎に開閉制御されるダート、およびこのデートを通
過するクロック発生回路106のクロック信号CLKの
・やルス数を計数するカウンタから構成され、従って、
機関の回転速度に反比例した2通信号が形成されること
になる。
ROM109には、メインルーチン、後述の割込みルー
チン等のプログラム、これらの処理に必要な極々の固定
データ、定数等が予め格納されている。
ラッチ回路111−1、ダウンカウンタ112−1、フ
リツプフロツプ113−1、および駆動回路114−1
id主噴射弁3−1〜:う−4に対して設けられ、ラッ
チ回路111−2、ダウンカウンタ112−2、フリ、
グツロッジ113−2、および駆動回路114−2は副
台噴射弁5に対して設けられている。たとえは、副噴射
弁5の噴射量データTが演算されると、このデータTは
出力インターフェイス110を介してラッチ回路111
−2にセットされる。次いで、所定時間後の噴射開始タ
イミングにて噴射開始信号(ストローブ信号)S2が発
生すると、ラッチ回路111−2のデータがダウンカウ
ンタ112−2にプリセットされると同時に、フリッデ
フロッ7’113−2がセットされる。この結果、駆動
回路114−2が動作して副噴射弁5が付勢される。こ
の間、ダウンカウンタ112−2はクロック計数を行な
い、最後にダウンカウンタ112−2のキャリアウド端
子が1”レベルとなると、フリツプフロツプ113−2
がリセットされて駆動回路113−2は副噴射弁5の付
勢を停止する。つまシ、上述の燃料噴射時間Tだけ副噴
射弁5は付勢され、従って、燃料噴射時間に応じた量の
付加的燃料が機関本体1の燃焼室に送込まれることにな
る。
第7図、第8図のフローチャートを参照して第5図の制
御回路の動作を説明する。ここで、第7図は空燃比補正
量の演算ルーチンであシ、第8図は副噴射弁5による噴
射実行ルーチンである。
第7図のルーチンは所定時間毎の割込ルーチンもしくは
メインルーチンの一部である。ステップ701では、各
排気温センサ12−1〜12−4から排気温データT1
〜T4を取込んでRAM10Hに格納する。ステラf7
02では、各排気温T1゜T2 IT3 、T4を読出
してその平均値〒を演算してRAMI O8に格納する
ステラf703では、第1気筒の排気温データTlと平
均値下とを比較し、この結果、T1≧下であれば、ステ
ップ704にて第1気筒用空燃比補正量FAF 1に一
定値aを加算する。つまり、空燃比をリッチ側に補正す
る。逆に、T、(Tであれば、ステ、グア05にて空燃
比補正量FAF 1から一定値すを減算する。つまシ、
空燃比をリーン側に補正する。そして、ステップ706
にて空燃比補正量FAF1をRAM108に格納する。
同様に、ステップ707では、第2気筒の排気温データ
T2と平均値〒とを比較し、この結果、T2≧fであれ
ば、ステップ708にて第4気筒用空燃比仙正量FAF
4に一定値aを加算し、逆に、T2<〒であれば、ステ
ップ709にて空燃比補正量FAF2から一定値すを減
算し、ステップ710にて空燃比補正量FAF2をRA
M10Bに格納する。
また、ステップ711では、第3気節の排気温データT
3と平均値fとを比較し、この結果、T3≧fであれば
、ステップ712にて第3気筒用空燃比補正K FAF
3に一定値aを加算し、逆に、Ti<〒であれば、ステ
ップ713にて空燃比補正i FAF3から一定値すを
減算し、ステラf714にて空燃比せ::1正Q FA
F3をRAMI 0 Hに格納する。さらに、ステラf
715では、第4気筒の排気温データT4 と平均値f
とを比較し、この結果、T4≧Tであれば、ステップ7
16にて第4気筒用空燃比仙正量FAF4に一定値aを
加算し、逆に、T4<〒であれば、ステップ717にて
空燃比補正i FAF4から一定値すを減算し、ステッ
プ718にて空燃比補正量FAF4をRAM108に格
納する。
このようにして得られる空燃比補正量f’AF1〜FA
F4は第8図のルーチンにて副噴射弁5による付加的燃
料噴射実行に用いられることになる。
第8図のスタートステップ801は所定クランク角たと
えは180°CA毎にスタートする。ステップ802で
は、吸入空気量データQおよび回転速度データNeを取
込み、ステップ803では、Q。
Neにもとづく2次元マツプにより基本噴射量τ8を演
算する。ステラf804では、主噴射弁3−1〜3−4
と副噴射弁5の所定噴射比に応じて副噴射弁5による燃
料噴射の基本噴射量τgが演算される。次いで、ステッ
プ805〜807カウンタCNTCYLの値が判別され
る。
なお、カラy タCNTCYLは7200CA毎の信号
の立下シによってりセットされ、1800CAi5の信
号によってカウントアツプされるものである。つまり、
カウンタCNTCYLは041→2−+ 3−+ Q 
−+ −・・を繰返す。このとき、CNTCYL = 
Oは、第2気筒の排気行程および第4気筒の吸気行程を
示し、CNTCYL = 1は、第1気筒の排気行程お
よび第2気筒の吸気行程を示し、CNTCYL = 2
は、第3気筒の排気行程および第1気筒の吸気行程を示
し、CNTCYL = 3は、第4気筒の排気行程およ
び第3気筒の吸気行程を示している。
従って、CNTCYL = Oであれば、第4気筒の吸
気行程であるのでステップ805からステップ808に
進み、副噴射弁5による噴射量τ8がτ8←ぢ・FAF
4・K+τ7 ただし、Kは他の運転状態・Iラメータによる補正量、
τ7は無効時間である、 によシ演算され、CNTCYL = 1であれは、第2
気筒の吸気行程であるのでステップ806からステ、f
809に進み、副噴射弁5による噴射量τ8が τ6←τ≦・FAF2・■(+τ7 によシ演詳され、CNTCYL = 2であれば、第1
気筒の吸気行程であるのでステップ807からステップ
810に進み、副噴射弁5による噴射量τ8τ8←τイ
・FAFI・K+τ7 によシ演算され、CNTCYL = 3であれば、にI
S3気筒の吸気行程であるのでステップ807からステ
ップ81fに進み、副噴射弁5による噴射量τ6が τ8←τ;−FAF3・K十τ7 によシ演算され、ステップ812にてτ8をラッチ回路
111−2にセットしてステップ813にてこのルーチ
ンは終了する。
このように1 τ8がラッチ回路114−2にセットさ
れると、所定タイミングにて発生する噴射開始信号S2
によシラッチ回路11.1−2のデータはダウンカウン
タ112−2にセット−aれて噴射が実行されることに
なる。
なお、主噴射弁3−1〜:3−4による燃料噴射はステ
ップ803にて演算された値τ8をもとに演算された量
が図示しないルーチン、この場合、360°CA毎に実
行されるルーチンにおいて噴射されることになる。
発明の詳細 な説明したように本発明によれば、副噴射弁による噴射
蓋を各気筒毎に補正しているので、空燃比分配が改善で
き、従って、出力性能の向上ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は吸気温対出力トルク、吸入空気重量特性を示す
グラフ、第2図は空燃比対出力トルク特性を示すグラフ
、第3図は本発明の詳細な説明するための全体ブロック
図、舘4図は本発明の詳細な説明するためのタイミング
図、第5図は本発明に係る内燃機関の燃料供給制御装置
の一実施例を示す全体概要図、第6図は第5図の制御回
路10の詳細なブロック回路図、第7図、第8図は第5
図の制御回路10の動作を説明するだめのフローチャー
トである。 l:機関本体、3−1〜3−2:主燃料噴射弁、5:副
燃料噴射弁、6:エアフローメータ、8゜9:回転角セ
ンサ、10:制御回路、12:02センサ、12−1〜
12−4:排気温センサ。 −第1図 HA 第2図 (1)7チ、a2 01 a3 (リーフ) 努

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、各気筒毎に設けられた主燃料噴射弁に加えて吸気通
    路の上流部に前記各気筒共通に設けられた副燃料噴射弁
    を具備する内燃機関において、該機関の所定運転状態パ
    ラメータに応じて前記副燃料噴射弁の基本燃料噴射量を
    演算する基本燃料噴射量演算手段、前記各気筒毎に排気
    温度を検出する排気温検出手段、該検出された各気筒毎
    の排気温度の平均温度を演算する排気平均温度演算手段
    、該平均温度と前記各気I4毎の排気温曳を比較し該比
    較結果に応じて前6ピ谷気尚融の空燃比補正量を演算す
    る空燃比補正量演算手段、前記基本燃料噴射量を611
    記各気I@毎の空燃比補正量により袖正す勿燃料噴射量
    補正手段、および、前記各気筒毎のnす記袖止芒れた燃
    料噴射my=その気筒の吸気行稈の所定タイミングVこ
    て前6ピ副燃料懺射弁よシ、・貢射する副燃料噴射夾行
    手段を其−することを%徴とする内燃機関の燃料供給制
    御装置。 2、前記空燃比補正量演算手段か、前記各気筒の排気温
    度が前記平均温度以上のときにその気菌の空燃比補正量
    をリッチ側に伯正し、前記各気筒の排気温度が前記平均
    温度未満のときにその気筒の空燃比補正量をリーン側に
    細工する特許請求の範囲第1項に記載の内燃機関の燃料
    供給制御装置。
JP5018084A 1984-03-17 1984-03-17 内燃機関の燃料供給制御装置 Pending JPS60195349A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2646472A1 (fr) * 1989-04-29 1990-11-02 Daimler Benz Ag Procede pour regler la quantite d'injection dans un dispositif d'injection de carburant, constitue par une pompe et des injecteurs et commande par des soupapes electromagnetiques
US5131371A (en) * 1989-09-07 1992-07-21 Robert Bosch Gmbh Method and arrangement for controlling a self-igniting internal combustion engine
WO1999045254A1 (en) * 1998-03-06 1999-09-10 Caterpillar Inc. Method for balancing the air/fuel ratio to each cylinder of an engine
KR100422687B1 (ko) * 1997-12-31 2004-06-16 현대자동차주식회사 자동차의 연료량 자동조절장치

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