JPS60212643A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御装置Info
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- JPS60212643A JPS60212643A JP6952284A JP6952284A JPS60212643A JP S60212643 A JPS60212643 A JP S60212643A JP 6952284 A JP6952284 A JP 6952284A JP 6952284 A JP6952284 A JP 6952284A JP S60212643 A JPS60212643 A JP S60212643A
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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
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
- F02D35/023—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は内燃機関に供給する混合気の空燃比を制御する
装置に関し、特に高負荷条件における空燃比を制御する
装置に関するものである。
装置に関し、特に高負荷条件における空燃比を制御する
装置に関するものである。
第１図は、従来の燃料制御装置の一例図である。
第１図において、１はエアクリーナ、２は吸入空気量を
計測するエアフローメータ、３はスロッ１〜ル弁、４は
吸気マニホールド、５はシリンダ。
計測するエアフローメータ、３はスロッ１〜ル弁、４は
吸気マニホールド、５はシリンダ。
６は機関の冷却水温を検出する水温センサ、７は機関の
クランク軸の回転角度を検出ずろクランク角センサ、８
は１１１．気マニボールド、 ｒｌ ｌ：Ｊ： ｌ外気
、ガス成分濃度（例えば酸素濃度）を検出する１１１貝
、センサ、１０は燃料噴射弁、１１は点火プラグ、１２
け制御装置である。
クランク軸の回転角度を検出ずろクランク角センサ、８
は１１１．気マニボールド、 ｒｌ ｌ：Ｊ： ｌ外気
、ガス成分濃度（例えば酸素濃度）を検出する１１１貝
、センサ、１０は燃料噴射弁、１１は点火プラグ、１２
け制御装置である。
クランク角センＩＪ′７け１例えばクランク角の基準位
置毎（４気筒機関でｌ；Ｉ： Ｉ ＩＩ ｎ°毎、６気
筒機関では１２０°毎）に１ん準位１６パルスを出力し
、また単位角度毎（例えｌ；ｒｌ−６毎）にｌｉｔ位角
パルスを出力する。
置毎（４気筒機関でｌ；Ｉ： Ｉ ＩＩ ｎ°毎、６気
筒機関では１２０°毎）に１ん準位１６パルスを出力し
、また単位角度毎（例えｌ；ｒｌ−６毎）にｌｉｔ位角
パルスを出力する。
そして制御装置１２内において、この基準位置パルスが
入力さＪｌ、た後の単位角パルスの数をｎｌ数すること
によって、その時のクランク角を知ることが出来る。
入力さＪｌ、た後の単位角パルスの数をｎｌ数すること
によって、その時のクランク角を知ることが出来る。
また単位角パルスの周波数又は周期を計測することによ
って１機関の回転速Ｉ「髪知ることも出来る。
って１機関の回転速Ｉ「髪知ることも出来る。
なお第１図の例においては、ディストリビユータ内にク
ランク角センサが設けられている場合を例示している。
ランク角センサが設けられている場合を例示している。
ｊ −
制御装置１２は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ。
人出力インターフェース等からなるマイクロコンピュー
タで構成され、上記のエアフローメータ２から４えられ
る吸入空気量信号Ｓｌ、水温センサ６から与えられる水
温信号Ｓ２．クランク角センサ７から与えられるクラン
ク角信号８３．排気センサ９から与えられる排気信号Ｓ
４．および図示しないバッテリ電圧信号やスロットル全
開スイッチの信号等を入力し、それらの信号に応じた演
算を行なって機関に供給すべき燃料噴射量を算出し。
タで構成され、上記のエアフローメータ２から４えられ
る吸入空気量信号Ｓｌ、水温センサ６から与えられる水
温信号Ｓ２．クランク角センサ７から与えられるクラン
ク角信号８３．排気センサ９から与えられる排気信号Ｓ
４．および図示しないバッテリ電圧信号やスロットル全
開スイッチの信号等を入力し、それらの信号に応じた演
算を行なって機関に供給すべき燃料噴射量を算出し。
噴射信号Ｓ５を出力する。
この噴射信号Ｓ５によって燃料噴射弁１０が作動し１機
関に所定量の燃料を供給する。
関に所定量の燃料を供給する。
−に記の制御装置Ｉ２内における燃料噴射量Ｔｉの演算
は９例えば次の式によって行なわれる（例えば日産技術
解説書１９７９ ＥＣＣ８Ｌ系エンジンに記載）。
は９例えば次の式によって行なわれる（例えば日産技術
解説書１９７９ ＥＣＣ８Ｌ系エンジンに記載）。
’Ｔ”１＝ＴｐＸ（１＋Ｆｔ＋ＫＭＲ／１００）Ｘβ＋
Ｔｓ・・・・・・（１） 上記の（１）式において＋ Ｔ Ｐは基本噴射量であ４
− リ９例えば吸入空気量をｃ：ｉ、ａ関の回転速度をＮ。
Ｔｓ・・・・・・（１） 上記の（１）式において＋ Ｔ Ｐは基本噴射量であ４
− リ９例えば吸入空気量をｃ：ｉ、ａ関の回転速度をＮ。
定数をＫどした場合にＩ” ｐ ＝ Ｔ（・Ｑ ／ Ｉ
＼１でめられる。
＼１でめられる。
また＋ｒ ｔ ｌ；Ｌ ＩＩ関の冷却水温に対応した補
正係数であり、 ｌｆｌえば冷却水温度が低い稈大きな
値となる。
正係数であり、 ｌｆｌえば冷却水温度が低い稈大きな
値となる。
またＫ Ｍ Ｒは高負荷時における補正係数であり。
例えば第３図に示す如く、基本噴射量’ｒＰど回転速度
とに応じた値としてあらかじめデータテーブルに記憶さ
れていた値からテーブル・ルックアップによって読み出
して用いる。
とに応じた値としてあらかじめデータテーブルに記憶さ
れていた値からテーブル・ルックアップによって読み出
して用いる。
またＴｓはバッテリ電圧による補正係数であり。
燃料噴射弁１０を駆動する電圧の変動を補正するための
係数である。
係数である。
またβは排気センサ９からの排気信号Ｓ４に応じた補正
係数であり、このβを用いることによって混合気の空燃
比を所定の値１例えば理論空燃比１４．８近傍の値にフ
ィードバック制御することが出来る。
係数であり、このβを用いることによって混合気の空燃
比を所定の値１例えば理論空燃比１４．８近傍の値にフ
ィードバック制御することが出来る。
ただし、この１Ｊｌｉ気信号Ｓ４にＪ：るフィードバッ
り制御を行なっている場合には、常に混合気の空燃比が
一定の値となるように制御されるので、上記の冷却水温
による補正や高負荷による補正が無意味になってしまう
。
り制御を行なっている場合には、常に混合気の空燃比が
一定の値となるように制御されるので、上記の冷却水温
による補正や高負荷による補正が無意味になってしまう
。
そのためこの排気信号Ｓ４によるフィードバック制御は
、水温による補正係数Ｆｔや高負荷における補正係数Ｋ
ＭＲが零の場合にのみ行なわれる。
、水温による補正係数Ｆｔや高負荷における補正係数Ｋ
ＭＲが零の場合にのみ行なわれる。
−１−記の各補正の演算とセンサ類との関係を示すと、
第２図のようになる。
第２図のようになる。
上記のように、従来の燃料制御装置においては。
排気センサの信号に応じたフィードバック制御は行なっ
ているが、高負荷条件による補正は基本噴射上ど回転速
度、即ち吸入空気量と回転速度とによって決定されるよ
うな構成となっており、その補正は全くオープンループ
制御で行なわれている。
ているが、高負荷条件による補正は基本噴射上ど回転速
度、即ち吸入空気量と回転速度とによって決定されるよ
うな構成となっており、その補正は全くオープンループ
制御で行なわれている。
そのためエアフローメータや燃料噴射弁等のばらつきや
経時変化等によって高負荷時の空燃比が最適空燃比（Ｌ
Ｂ Ｔ −Ｌｅａｎｅｓｔ Ｍｉｘｔｕｒｅ ｆｏｒ
Ｂｅ５ｔＴｏｒｑｕｅ、なおこの値は発生トルクを最
大にするための空燃比であり、前記の排気センサ信号に
よる空燃比の）７ｆ−ドパツクの値とは異なった値どな
っている）からはずれてトルクが低ｌ・したり。
経時変化等によって高負荷時の空燃比が最適空燃比（Ｌ
Ｂ Ｔ −Ｌｅａｎｅｓｔ Ｍｉｘｔｕｒｅ ｆｏｒ
Ｂｅ５ｔＴｏｒｑｕｅ、なおこの値は発生トルクを最
大にするための空燃比であり、前記の排気センサ信号に
よる空燃比の）７ｆ−ドパツクの値とは異なった値どな
っている）からはずれてトルクが低ｌ・したり。
安定性が悪化したりするＪ９それがある。
〔発明の１′１的〕
本発明は、１；記の如き従来１ｕ術の問題点を解決する
ためになされたものであり９機関のシリンダ内圧力を検
出し、その値から機関の空燃比を常にＬＢＴとするよう
にフィードバック制御する空燃比制御装置ｆｆを１１晶
供することを１（的とずろ。
ためになされたものであり９機関のシリンダ内圧力を検
出し、その値から機関の空燃比を常にＬＢＴとするよう
にフィードバック制御する空燃比制御装置ｆｆを１１晶
供することを１（的とずろ。
第４図はクランク角とシリンダ内圧力の関係図であり、
また第５図は空燃比と発生トルクどの関係図であり、一
定回転法Ｊ「でスロットル弁全開の条件における値を示
している。
また第５図は空燃比と発生トルクどの関係図であり、一
定回転法Ｊ「でスロットル弁全開の条件における値を示
している。
第４図から判るように、シリンダ内圧力は圧縮」二死点
（−ｒｎＣ）から１０°乃至２０°後、叩ちＡ ＴＤＣ
ＩＯｏ乃至２０°において最大となる。
（−ｒｎＣ）から１０°乃至２０°後、叩ちＡ ＴＤＣ
ＩＯｏ乃至２０°において最大となる。
またその最大値は、空燃比Ａ ／ Ｉ？に応じて変化し
、Ａ／Ｆが１３付近で最大となる。
、Ａ／Ｆが１３付近で最大となる。
また第５図から判るように９機関の発生トルク７−
もこの空燃比が１３付近の時に最大となり，これを■、
Ｂ Ｔと呼んでいる。
Ｂ Ｔと呼んでいる。
従ってシリンダ内圧力を最大にするようにフィードバッ
ク制御すれば，高負荷時における空燃比を常に最適空燃
比ＬＢＴに制御することが出来る。
ク制御すれば，高負荷時における空燃比を常に最適空燃
比ＬＢＴに制御することが出来る。
第６図は，本発明の構成を示すブロック図である。
まず、第６図（Ａ）において、５１はシリンダ内圧力を
検出する検圧手段であり，例えば後記第７図の圧力セン
サ１３である。
検出する検圧手段であり，例えば後記第７図の圧力セン
サ１３である。
また、５２はクランク角を検出するクランク角検出手段
であり，例えば前記第１図のクランク角センサ７である
。
であり，例えば前記第１図のクランク角センサ７である
。
また演算手段５３は例えばマイクロコンピュータで構成
されており，１回の点火サイクル内における第１の所定
クランク角でのシリンダ内圧力ｐｂと第２の所定クラン
ク角でのシリンダ内圧力ｐｔとを検出し，両者の比Ｐｂ
／Ｐｔを算出し，その値に基づいた制御信号を出力する
。
されており，１回の点火サイクル内における第１の所定
クランク角でのシリンダ内圧力ｐｂと第２の所定クラン
ク角でのシリンダ内圧力ｐｔとを検出し，両者の比Ｐｂ
／Ｐｔを算出し，その値に基づいた制御信号を出力する
。
この制御信号は，例えば上記の比Ｐｂ／Ｐｔを最＝８＝
大とするように１１−目１する値を・持っている。
次に混合公開ｈｔ −ｒ＝段５４ １Ｊ． 、 、Ｉ’
． ｔｔ＋ｉ （７）演算’ｒ．ＩＭＦ ５：ｌ カら
与えられる制御ｆｉｔ号に応じて機関に供給する混合気
の空燃比を制御するものである。
． ｔｔ＋ｉ （７）演算’ｒ．ＩＭＦ ５：ｌ カら
与えられる制御ｆｉｔ号に応じて機関に供給する混合気
の空燃比を制御するものである。
この混合気調蹴゛［段Ｆ）４ １：Ｉ： 、例えば前記
第１図の燃料噴射弁１０や電気信号によって空燃比を調
整することの出来る気化器（例えば公開特許公報昭和５
１年１３２３２６号）を用いることが出来る。
第１図の燃料噴射弁１０や電気信号によって空燃比を調
整することの出来る気化器（例えば公開特許公報昭和５
１年１３２３２６号）を用いることが出来る。
次に第６図（１））にＪ３いて，演算手段５５け，１回
の点火サイクル内におりるシリンダ内圧力の最大値Ｐ＋
ｗど所定クランク角でのシリンダ内圧力■）ｔとを検出
し，両者の比Ｐａ／Ｐｃを算出シフ、その値に基づいた
制御信号を出力する。
の点火サイクル内におりるシリンダ内圧力の最大値Ｐ＋
ｗど所定クランク角でのシリンダ内圧力■）ｔとを検出
し，両者の比Ｐａ／Ｐｃを算出シフ、その値に基づいた
制御信号を出力する。
この制御信けば，例えば上ルｉの比Ｐｍ／ｐＨを最大と
するように制御する値をＰ！ｆっでいる。その他の部分
は（Ａ）と同一である。
するように制御する値をＰ！ｆっでいる。その他の部分
は（Ａ）と同一である。
次に第６図（Ｃ）において、演算手段５６は，１回の点
火サイクル内における図示４Ｌ均有効圧力Ｐｊを算出し
，また所定クランク角でのシリンダ内圧力ｐｔを検出し
，両者の比Ｐｉ／Ｔ’ｌを算出し。
火サイクル内における図示４Ｌ均有効圧力Ｐｊを算出し
，また所定クランク角でのシリンダ内圧力ｐｔを検出し
，両者の比Ｐｉ／Ｔ’ｌを算出し。
その値に基づいた制御信号を出力する。
」１記の制御信号は９例えば上記の比Ｐｉ／Ｐｔを最大
とするように制御する値を有している。
とするように制御する値を有している。
なお２図示平均有効圧力Ｐｉは、各クランク角毎のシリ
ンダ内圧力をＰ、クランク角が所定角度（例えば１°）
変化する毎の行程容積の変化分をΔＶ２行程容積をＶと
した場合に。
ンダ内圧力をＰ、クランク角が所定角度（例えば１°）
変化する毎の行程容積の変化分をΔＶ２行程容積をＶと
した場合に。
Ｐｉ＝Σ（ｐｘΔＶ）／Ｖでめられる。その他（Ａ）と
同符号は同一部分を示す。
同符号は同一部分を示す。
上記の（Ａ）においては、第１の所定クランク角（例え
ばＡＴＤＣ１５°）でのシリンダ内圧力ｐｂを第２の所
定クランク角（例えばＴＤＣ）でのシリンダ内圧力ｐｔ
で正規化した値に応じて空燃比を制御し、また（Ｂ）に
おいては、シリンダ内圧力の最大値Ｐａを所定クランク
角（例えばＴＤＣ）でのシリンダ内圧力ｐｔで正規化し
た値に応じて空燃比を制御し、また（Ｃ）においては。
ばＡＴＤＣ１５°）でのシリンダ内圧力ｐｂを第２の所
定クランク角（例えばＴＤＣ）でのシリンダ内圧力ｐｔ
で正規化した値に応じて空燃比を制御し、また（Ｂ）に
おいては、シリンダ内圧力の最大値Ｐａを所定クランク
角（例えばＴＤＣ）でのシリンダ内圧力ｐｔで正規化し
た値に応じて空燃比を制御し、また（Ｃ）においては。
図示平均有効圧力ＰＬを所定クランク角（例えばＴＤＣ
）でのシリンダ内圧力ｐｔで正規化した値に応じて空燃
比を制御するように構成していることにより、空燃比を
常に最適空燃比Ｌ １１７に制御することが可能どなる
。
）でのシリンダ内圧力ｐｔで正規化した値に応じて空燃
比を制御するように構成していることにより、空燃比を
常に最適空燃比Ｌ １１７に制御することが可能どなる
。
なお９本発明は空燃比を最適空燃比■、Ｂ Ｔにするよ
うにフィ−ドバック制御する装置、即ち発生トルクを最
大とするように制御する１ｌｉｆであるから、前記第１
図のＪ：うに１１１．気センサの出力に応じて排気浄化
性能を満足するようにフィードバック制御する装置と共
用する場合には、］−記の構成の他に高負荷時を検出す
る装置ｉ′？、 （例えばスロットル弁開度や吸入負圧
から検出）を設け、高負荷時にのみ本装置を作動させる
ように構成すれば良い。
うにフィ−ドバック制御する装置、即ち発生トルクを最
大とするように制御する１ｌｉｆであるから、前記第１
図のＪ：うに１１１．気センサの出力に応じて排気浄化
性能を満足するようにフィードバック制御する装置と共
用する場合には、］−記の構成の他に高負荷時を検出す
る装置ｉ′？、 （例えばスロットル弁開度や吸入負圧
から検出）を設け、高負荷時にのみ本装置を作動させる
ように構成すれば良い。
以下実施例に基づいて本発明の詳細な説明する。
第７図は２本発明の一実施例である。
第７図において、１３はシリンダ内圧力を検出する圧力
センサである。
センサである。
この圧力センサ１３は２点火栓１１の座金の代わりに用
いられており、シリンダ内圧力の変化を電気信号として
取り出すものである。
いられており、シリンダ内圧力の変化を電気信号として
取り出すものである。
また制御装置１５は１例えばマイクロコンピユー１１−
タで構成されており、エアフローメータ２から与えられ
る吸入空気量信号８１．水温センサ６から与えられる水
温信号８２．クランク角センサ７から与えられるクラン
ク角信号８３．排気センサ９から与えられる排気信号Ｓ
４及び圧力センサ１３から与えられる圧力信号８６等を
入力し、所定の演算を行なって噴射信号Ｓ５を出力し、
それによって燃料噴射弁１０を制御する。その他年１図
と同符号は同一物を示す。
る吸入空気量信号８１．水温センサ６から与えられる水
温信号８２．クランク角センサ７から与えられるクラン
ク角信号８３．排気センサ９から与えられる排気信号Ｓ
４及び圧力センサ１３から与えられる圧力信号８６等を
入力し、所定の演算を行なって噴射信号Ｓ５を出力し、
それによって燃料噴射弁１０を制御する。その他年１図
と同符号は同一物を示す。
次に第８図は、圧力センサ１３の一例図であり。
（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図を示す。
第８図において、１３Ａはリング状の圧電素子。
１３Ｂはリング状のマイナス電極、１３Ｃはプラス電極
である。
である。
また第９図は、上記の圧力センサ１３の取付は図であり
、シリンダヘッド１４に点火栓１１によって締付けられ
て取付けられている。
、シリンダヘッド１４に点火栓１１によって締付けられ
て取付けられている。
次に、制御装置１５内における演算について説明する。
第１０図は、制御装置１５内における演算の一実施１２
− 例を示すフローチャー１−である。
− 例を示すフローチャー１−である。
第１０図において、まずＩ） １では、クランク角を読
み込む。
み込む。
次にＰ２では、その時のクランク角が爆発行程の気筒の
圧縮上死点Ｔ Ｄ Ｃであるか否かを判断する。
圧縮上死点Ｔ Ｄ Ｃであるか否かを判断する。
Ｐ２でＹＥＳの場合には、■）３へ行き、圧縮」二死点
におけるシリンダ内圧力ｐｔを測定して記憶する。
におけるシリンダ内圧力ｐｔを測定して記憶する。
Ｐ２でＮＯの場合には、直ちにＰ４へ行く。
Ｐ４では、クランク角が圧縮−上死点後】５°であるか
否かを判定する。
否かを判定する。
この圧縮」；死点後１５°という値は、前記第４図から
判るようにシリンダ内圧力が最大となるクランク角の値
であり、１０°乃至２０°付近の値を用いれば良い。
判るようにシリンダ内圧力が最大となるクランク角の値
であり、１０°乃至２０°付近の値を用いれば良い。
Ｐ４でＮＯの場合には、Ｐｌに戻り、再び」１記の操作
を繰り返す。
を繰り返す。
Ｐ４でＹＥＳの場合には、Ｐ５へ行き、その時のシリン
ダ内圧力、即ち圧縮上死点後１５°におけるシリンダ内
圧力Ｐｂを測定して記憶する。
ダ内圧力、即ち圧縮上死点後１５°におけるシリンダ内
圧力Ｐｂを測定して記憶する。
次にＰ６では、上記のＰｂとｐｔとの比、即ちｒ’ｂ／
Ｐｔを演算して記憶する。
Ｐｔを演算して記憶する。
なお、第１０図のフローチャートの全体の演算は１点火
サイクル毎に１回繰り返されるものであり。
サイクル毎に１回繰り返されるものであり。
Ｐ ６の（Ｐｂ／Ｐｔ）ｎの添字。は今回の演算におけ
る値である事を示している。
る値である事を示している。
次にＰｌでは、上記の今回の演算における値と。
（Ｐ ｂ／ Ｐ ｔ）ｎ−ｓ即ち前回の演算における値
との大きさを比、２する。
との大きさを比、２する。
１） ７で今回の演算における値の方が大きかった場合
には、Ｐ８に行き、リッチフラグが１か否かを判断する
。
には、Ｐ８に行き、リッチフラグが１か否かを判断する
。
このリッチフラグは空燃比をリッチ化即ち濃くしている
場合には１であり、リーン化即ち薄くしている場合には
零である。
場合には１であり、リーン化即ち薄くしている場合には
零である。
Ｐ８でＹＥＳの場合には、Ｐ９へ行き、空燃比補正係数
αをα＝α＋Δαとする。
αをα＝α＋Δαとする。
即ち、空燃比をリッチ化している状態においてＰｂ／Ｐ
ｔの値が増加している場合には、さらに空燃比をリッチ
の方向に変化さ１！るようにする。
ｔの値が増加している場合には、さらに空燃比をリッチ
の方向に変化さ１！るようにする。
Ｐ８でＮｏの場合には、Ｉ’＋Ｉｎに行き、αをα＝α
−Δαどする。
−Δαどする。
即ち、空燃比をリッチ化している時にＰ ｌ） ／ Ｐ
ｔが減少している場合には、空燃比をリーン化するよ
うに制御する。
ｔが減少している場合には、空燃比をリーン化するよ
うに制御する。
一方、Ｐ７でＮｏの場合には、Ｐａｌに行き、リッチフ
ラグが１か否かを判定する。
ラグが１か否かを判定する。
ｐＨでＹＥＳの場合には、１１１２に行き、リッチフラ
グを零にした後、ＰＩ：ｌでα＝α−Δαとする。
グを零にした後、ＰＩ：ｌでα＝α−Δαとする。
即ち、空燃比をリッチ化している時に。
Ｐｂ／Ｐｔが減少している場合には、空燃比をり−ン化
する必要があるので、］）＋２でリッチフラグを零にし
た後、Ｉ）＋３でαを一定にΔαだｌ′Ｊ減少させる。
する必要があるので、］）＋２でリッチフラグを零にし
た後、Ｉ）＋３でαを一定にΔαだｌ′Ｊ減少させる。
ｐＨでＮｏの場合には、Ｉ）Ｉ／Ｉへ行き、リッチフラ
グを１にした後、Ｐｔ５でα＝α＋Ａαにする。
グを１にした後、Ｐｔ５でα＝α＋Ａαにする。
即ち、空燃比をリーン化している時にＰ ｂ ／ ｒ’
ｔが減少している時には、空燃比をリッチ化する必要
があるので、リッチフラグを１にした後、αを１５− Δαだけ増加させるように制御する。
ｔが減少している時には、空燃比をリッチ化する必要
があるので、リッチフラグを１にした後、αを１５− Δαだけ増加させるように制御する。
次にＰｌ６では、上記のようにして演算した空燃比補正
係数αを用いて、燃料噴射量 Ｔｉ＝Ｔｐ・α十Ｔｓを演算して出力する。
係数αを用いて、燃料噴射量 Ｔｉ＝Ｔｐ・α十Ｔｓを演算して出力する。
上記のように第１０図のフローチャートにおいては、シ
リンダ内圧力が最大値になると思われるクランク角にお
ける値ｐｂを圧縮上死点における。シリンダ内圧力Ｐｔ
で正規化した値が最大となるように空燃比を制御するこ
とが出来る。
リンダ内圧力が最大値になると思われるクランク角にお
ける値ｐｂを圧縮上死点における。シリンダ内圧力Ｐｔ
で正規化した値が最大となるように空燃比を制御するこ
とが出来る。
これによって最適空燃比ＬＢＴを実現することが出来る
。
。
次に第１１図は２本発明の演算の第２の実施例を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
第１１図において、Ｐｌでクランク角を読み込み。
Ｐ２で圧縮上死点ＴＤＣか否かを判定し、Ｐ３で圧縮−
に死点におけるクランク角ｐｔを測定記憶するところは
、前記第１Ｏ図と同様である。
に死点におけるクランク角ｐｔを測定記憶するところは
、前記第１Ｏ図と同様である。
次にＰ２Ｏでは、各クランク角におけるシリンダ内圧力
Ｐを測定して記憶する。
Ｐを測定して記憶する。
次にＰ２１では、それまで測定したシリンダ内圧１６−
カの最大値Ｐｍと今回１１１１１定したＰとを比較する
。
。
なお、最大値Ｐ−の初期（ｌＩｌ＋としては、前記の１
）１゜を用いる。
）１゜を用いる。
Ｐ２］でＹ ＩＥ Ｓの場合には、Ｐ２２に行き、新し
いＰを最大値ＰＩ１１として記憶する。
いＰを最大値ＰＩ１１として記憶する。
Ｐ２１でＮｏの場合には、直ちに■）２３に行く。
Ｐ２３ではクランク角が圧縮に死点後４０°であるか否
かを判定する。
かを判定する。
Ｐ２３でＮＯの場合には、Ｐ２Ｏに戻り、１−記の演算
を繰り返す。
を繰り返す。
Ｐ２３でＹＥＳの場合には、Ｐ２４に行き、それまでに
められた■〕鵬の値と１）１との比を演算して記憶する
。
められた■〕鵬の値と１）１との比を演算して記憶する
。
即ち、圧縮−１−死点ｐｔから圧縮」−死点後４０°ま
での範囲におけるシリンダ内圧力の最大値Ｐｏ＋の値を
、圧縮上死点におけるシリンダ内圧力１）ｔて正規化し
た値がめられる。
での範囲におけるシリンダ内圧力の最大値Ｐｏ＋の値を
、圧縮上死点におけるシリンダ内圧力１）ｔて正規化し
た値がめられる。
次にＰ２５では、今回の演算における値と前回の演算に
おける値どの大小を比較する。
おける値どの大小を比較する。
それ以降のＰ Ｒ乃至Ｉ）１６の演算は、ｎ１１１１Ｉ
！第１０図と同様である。
！第１０図と同様である。
」−記のように、第１１図の演算においては、圧縮上死
点ＴＤＣから圧縮上死点後４０’までの範囲におけるシ
リンダ内圧力の実際の最大値をめているので、前記第１
Ｏ図の演算よりも正確な制御を行なうことが出来る。
点ＴＤＣから圧縮上死点後４０’までの範囲におけるシ
リンダ内圧力の実際の最大値をめているので、前記第１
Ｏ図の演算よりも正確な制御を行なうことが出来る。
次に、第１２図は本発明の第３の演算を示す実施例のフ
ローチャートである。
ローチャートである。
第１２図において、ＰｌからＰ３までは、前記第１０図
と同様である。
と同様である。
次に、Ｐｌ０で各クランク角におけるシリンダ内圧力Ｐ
を測定して記憶する。
を測定して記憶する。
次に、Ｐ２Ｏにおいては、その時のクランク角が排気下
死点ＢＤＣであるか否かを判定する。
死点ＢＤＣであるか否かを判定する。
Ｐ２ＯでＮｏの場合には、Ｐｌに戻り、再び上記の操作
を繰り返す。
を繰り返す。
Ｐ２ＯでＹＥＳの場合には、Ｐ３１に行き９図示平均有
効圧力Ｐｉを演算する。
効圧力Ｐｉを演算する。
この図示平均有効圧力Ｐｉは、１サイクル中に燃焼ガス
がピストンにする仕事を行程容積で割った値であり、各
クランク角におけるシリンダ内圧力をＰ、クランク角が
中位角度（例えば１°）変化する毎の行程容積の変化分
をΔ■９行程容積を■とした場合にＴ’ ５． ：＝Σ
（Ｉ）×ΔＶ ）／ Ｖでめられる。
がピストンにする仕事を行程容積で割った値であり、各
クランク角におけるシリンダ内圧力をＰ、クランク角が
中位角度（例えば１°）変化する毎の行程容積の変化分
をΔ■９行程容積を■とした場合にＴ’ ５． ：＝Σ
（Ｉ）×ΔＶ ）／ Ｖでめられる。
次に、Ｐ３２で」−記のＰｊとＰＩ、との比を演算して
貫己憶する。
貫己憶する。
次にｐ３ａでは、今回の値と６１１回の値との大小を比
較する。
較する。
それ以後のＴ） ８乃至Ｐｌ６の演Ｗは、前記第１０図
の場合と同様である。
の場合と同様である。
上記のように第１２図の演算においては９図示平均有効
圧力Ｐｉｔｉ：機関の負荷を代表する圧縮」二死点にお
けるシリンダ内圧力Ｉ〕１．で正規化した値が最大とな
るように空燃比を補正するように制御するので、最適空
燃比Ｔ、 Ｂ Ｔ条件を正確に実現することが出来る。
圧力Ｐｉｔｉ：機関の負荷を代表する圧縮」二死点にお
けるシリンダ内圧力Ｉ〕１．で正規化した値が最大とな
るように空燃比を補正するように制御するので、最適空
燃比Ｔ、 Ｂ Ｔ条件を正確に実現することが出来る。
なお、第７図の実施例においては、シリンダを１個のみ
表示しているが、多気筒機関の場合には各気筒に取付け
た圧力センサの信号に応じて電気１９− 筒毎に燃料噴射量を補正して制御することが可能である
。
表示しているが、多気筒機関の場合には各気筒に取付け
た圧力センサの信号に応じて電気１９− 筒毎に燃料噴射量を補正して制御することが可能である
。
また、圧力センサは各気筒ごとに取付けてシリンダ内圧
力を測定するが、燃料噴射は全気筒同一噴射での補正も
可能である。
力を測定するが、燃料噴射は全気筒同一噴射での補正も
可能である。
また、いくつかの気筒のうちの１個にのみ圧力センサを
設け、その圧力センサの出力によって全気筒同一の噴射
量の補正も可能である。
設け、その圧力センサの出力によって全気筒同一の噴射
量の補正も可能である。
また、これまでの説明では、混合気調量装置として燃料
噴射弁を用いた場合のみを説明したが。
噴射弁を用いた場合のみを説明したが。
気化器を用いた場合においても同様に制御することが可
能である。
能である。
以上説明したごとく２本発明においては、圧力センサを
用いてシリンダ内圧力を検出し、その値からシリンダ内
圧力の最大値や図示平均有効圧力等をめ、それらの値を
圧縮上死点におけるシリンダ内圧力で正規化した値が最
大となるように空燃比をフィードバック制御するように
構成しているので９部品のばらつきや経時変化等があっ
ても２０− 常に最適空燃比Ｔ、 Ｂ Ｔを実現することが出来、最
高の１−ルクを得ることが出来る。
用いてシリンダ内圧力を検出し、その値からシリンダ内
圧力の最大値や図示平均有効圧力等をめ、それらの値を
圧縮上死点におけるシリンダ内圧力で正規化した値が最
大となるように空燃比をフィードバック制御するように
構成しているので９部品のばらつきや経時変化等があっ
ても２０− 常に最適空燃比Ｔ、 Ｂ Ｔを実現することが出来、最
高の１−ルクを得ることが出来る。
従って、トルク不足になったり、あるいは動作が不安定
になったりする才；それが無くなる。
になったりする才；それが無くなる。
４、図面のｆｌｉ’ｌ ｔＩｔな説明
第１図は従来の燃料制御装置の一例図、第２図は第１図
の装置における演算内容とセンサ類との関係図、第３図
は高負荷補正係数の特性図、第４図はクランク角とシリ
ンダ内圧力の特性図、第５図は空燃比とトルクとの特性
図、第６図は本発明の構成を示すブロック図、第７図は
本発明の一実施例図、第８図は本発明に用いる圧力セン
サの一例図、第９図は圧力センサの取付は図、第１０図
乃至第１２図はそれぞれ本発明の演算を示すフローチャ
ートの実施例図である。
の装置における演算内容とセンサ類との関係図、第３図
は高負荷補正係数の特性図、第４図はクランク角とシリ
ンダ内圧力の特性図、第５図は空燃比とトルクとの特性
図、第６図は本発明の構成を示すブロック図、第７図は
本発明の一実施例図、第８図は本発明に用いる圧力セン
サの一例図、第９図は圧力センサの取付は図、第１０図
乃至第１２図はそれぞれ本発明の演算を示すフローチャ
ートの実施例図である。
符号の説明
１・・・エアクリーナ ２・・・エアフローメータ３・
・・スロットル弁 ４・・・吸気マニホールド５・・・
シリンダ ６・・・水温センサ７・・・クランク角セン
サ ８・・・排気マニホールド９・・・排気センサ １
０・・・燃料噴射弁１１・・・点火プラグ １２・・・
制御装置１３・・・圧力センサ １３Ａ・・・圧電素子
Ｇｉｎ・・・マイナス電極 １３Ｃ・・・プラス電極１
４・・・シリンダヘッド ５１・・・検圧手段５２・・
・クランク角検出手段 ５ト・・演算手段 ５４・・・混合気調量手段５５・・
・演算手段 ５６・・・演算手段代理人弁理士 中 村
純之助 ２３− 冨 Ｉ−＼ − く ０
・・スロットル弁 ４・・・吸気マニホールド５・・・
シリンダ ６・・・水温センサ７・・・クランク角セン
サ ８・・・排気マニホールド９・・・排気センサ １
０・・・燃料噴射弁１１・・・点火プラグ １２・・・
制御装置１３・・・圧力センサ １３Ａ・・・圧電素子
Ｇｉｎ・・・マイナス電極 １３Ｃ・・・プラス電極１
４・・・シリンダヘッド ５１・・・検圧手段５２・・
・クランク角検出手段 ５ト・・演算手段 ５４・・・混合気調量手段５５・・
・演算手段 ５６・・・演算手段代理人弁理士 中 村
純之助 ２３− 冨 Ｉ−＼ − く ０
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、シリンダ内圧力を検出する検圧手段と、クランク角
を検出するクランク角検出手段と、−に記両手段の信号
を入力し、１回の点火サイクル内における第１の所定ク
ランク角でのシリンダ内圧力ｐｂと第２の所定クランク
角でのシリンダ内圧力ｐｔとを検出し１両者の比Ｐｂ／
Ｐｔを算出し、その値に基づいた制御信号を出力する演
算手段と。 機関に供給する混合気の空燃比を−１−記制御信号に応
じて制御する混合気調量手段とを備えた内燃機関の空燃
比制御装置。 ２、−Ｉｚ記演算手段は、上記第１の所定クランク角と
して圧縮」二死点後１０°乃至２０°の範囲の値を用い
、」；記第２の所定クランク角として圧縮上死点を用い
、」ユ記の比Ｐｂ／Ｐｔを最大とするように空燃比を制
御する制御信号を出力するものであ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空燃比制御装Ｗ
。 ３、シリンダ内圧力に検出する検圧−［段と、クランク
角を検出するクランク角検出１段と、１ｉｌｙ！両手段
の信シ）を人力し、１回の点火サイクル内におけるシリ
ンダ内圧力の最大値Ｔ’ ｍど所定クランク角でのシリ
ンダ内圧力】）ｔどを検出し１両者の比Ｐｍ／ＰＩ；を
算出し、その値に基づいた制御信けを出力する演算手段
と、Ｉ！＆関に供給する混合気の空燃比を−１−記制御
信号に応じて制御する混合気調量手段とを備えた内燃機
関の空燃比制御装置。 ４、」二記演算手段は、−１−記所定クランク角として
圧縮上死点を用い、」−記の比Ｐｓｉ／Ｐｔを最大とす
るように空燃比を制御する制御信号を出力するものであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の内燃機
関の空燃比制御装Ｗ。 ５、シリンダ内圧力を検出する検圧手段と、クランク角
を検出するクランク角検出手段と、−に記両手段の信号
を入力し、１回の点火サイクル内における図示平均有効
圧力Ｐｉを算出し、所定クランク角でのシリンダ内圧力
ｐｔを検出し９両者の比Ｐｊ／Ｐｔを算出し、その値に
基づいた制御信号を出力する演算手段と２機関に供給す
る混合気の空燃比を」二記制御信号に応じて制御する混
合気調鼠手段とを備えた内燃機関の空燃比制御装置。 ６、」二記演算手段は、上記所定クランク角として圧縮
上死点を用い、上記の比Ｐｉ／Ｐｔを最大とするように
空燃比を制御する制御信号を出力するものであることを
特徴とする特許請求の範囲第５項記載の内燃機関の空燃
比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6952284A JPS60212643A (ja) | 1984-04-07 | 1984-04-07 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6952284A JPS60212643A (ja) | 1984-04-07 | 1984-04-07 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60212643A true JPS60212643A (ja) | 1985-10-24 |
| JPH0526932B2 JPH0526932B2 (ja) | 1993-04-19 |
Family
ID=13405135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6952284A Granted JPS60212643A (ja) | 1984-04-07 | 1984-04-07 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60212643A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3912579A1 (de) * | 1988-04-19 | 1989-11-02 | Mitsubishi Electric Corp | Regler zum regeln des luft/kraftstoff-verhaeltnisses bei brennkraftmaschinen |
| US4903665A (en) * | 1987-09-29 | 1990-02-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine |
| US4905649A (en) * | 1987-09-29 | 1990-03-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Fuel properties detecting apparatus for an internal combustion engine |
| US4905648A (en) * | 1987-09-29 | 1990-03-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Ignition timing control appartaus for an internal combustion engine |
| DE3934002A1 (de) * | 1988-10-24 | 1990-04-26 | Mitsubishi Electric Corp | Anlass-diskriminiervorrichtung fuer eine brennkraftmaschine |
| DE4007557A1 (de) * | 1989-03-10 | 1990-09-20 | Mitsubishi Electric Corp | Treibstoffregler fuer verbrennungsmotor |
-
1984
- 1984-04-07 JP JP6952284A patent/JPS60212643A/ja active Granted
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4903665A (en) * | 1987-09-29 | 1990-02-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine |
| US4905649A (en) * | 1987-09-29 | 1990-03-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Fuel properties detecting apparatus for an internal combustion engine |
| US4905648A (en) * | 1987-09-29 | 1990-03-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Ignition timing control appartaus for an internal combustion engine |
| DE3912579A1 (de) * | 1988-04-19 | 1989-11-02 | Mitsubishi Electric Corp | Regler zum regeln des luft/kraftstoff-verhaeltnisses bei brennkraftmaschinen |
| US4928653A (en) * | 1988-04-19 | 1990-05-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Air-fuel ratio control device for an internal combustion engine |
| DE3934002A1 (de) * | 1988-10-24 | 1990-04-26 | Mitsubishi Electric Corp | Anlass-diskriminiervorrichtung fuer eine brennkraftmaschine |
| DE4007557A1 (de) * | 1989-03-10 | 1990-09-20 | Mitsubishi Electric Corp | Treibstoffregler fuer verbrennungsmotor |
| US4971009A (en) * | 1989-03-10 | 1990-11-20 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Fuel control apparatus for internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0526932B2 (ja) | 1993-04-19 |
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