JPS62206244A - 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Info
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- JPS62206244A JPS62206244A JP4820386A JP4820386A JPS62206244A JP S62206244 A JPS62206244 A JP S62206244A JP 4820386 A JP4820386 A JP 4820386A JP 4820386 A JP4820386 A JP 4820386A JP S62206244 A JPS62206244 A JP S62206244A
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Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、燃料噴射式内燃機関の燃料噴射制御方法に
関する。
関する。
従来の内燃機関の燃料噴射制御方法としては。
例えば特開昭60−169647号公報に見られるよう
に1機関が所定クランク角度回転する毎に吸入空気量も
しくは吸気管内圧力を検出して、その今回の検出値と少
くとも前回の検出値とを用いて、今回の燃料噴射量算出
値に基づいて噴射される燃料が燃焼室に到達する時点で
の吸入空気量もしくは吸気管内圧力を予測し、その予測
値を用いて噴射燃料量を算出し、その算出した燃料量に
応じて実際の燃料噴射を行う方法がある。
に1機関が所定クランク角度回転する毎に吸入空気量も
しくは吸気管内圧力を検出して、その今回の検出値と少
くとも前回の検出値とを用いて、今回の燃料噴射量算出
値に基づいて噴射される燃料が燃焼室に到達する時点で
の吸入空気量もしくは吸気管内圧力を予測し、その予測
値を用いて噴射燃料量を算出し、その算出した燃料量に
応じて実際の燃料噴射を行う方法がある。
しかしながら、このような従来の内燃機関の燃料噴射制
御方法にあっては1機関が所定クランク角度(4気筒機
関では180°CA、6気筒機関では120°CA)回
転する毎の吸入空気量あるいは吸気管内圧力のみの情報
を用いて、マクロ−リン展開等の多項式からの近似式(
下記の0式)により、今回の算出に基づいて噴射される
燃料が燃焼室に到達する時点での吸入空気量あるいは吸
気管内圧力f(x+h)を予測していた。
御方法にあっては1機関が所定クランク角度(4気筒機
関では180°CA、6気筒機関では120°CA)回
転する毎の吸入空気量あるいは吸気管内圧力のみの情報
を用いて、マクロ−リン展開等の多項式からの近似式(
下記の0式)により、今回の算出に基づいて噴射される
燃料が燃焼室に到達する時点での吸入空気量あるいは吸
気管内圧力f(x+h)を予測していた。
f(x+h)=2.5f(x)−2f(x−h)+0.
51(x−2h)−■上式中f (x)、 f (x
−h)、 f (x−2h)は、それぞれ今回、前回、
及び前々回の吸入空気量あるいは吸気管内圧カズある。
51(x−2h)−■上式中f (x)、 f (x
−h)、 f (x−2h)は、それぞれ今回、前回、
及び前々回の吸入空気量あるいは吸気管内圧カズある。
そのため、例えばスロットル開度が第5図(a)に示す
ようにある時点でTHoからT H、に変化した場合、
実際の吸気管内圧力は遅れ系の特性を示して同図(b)
に実線で示すように変化するのに対し、その予測値は破
線で示すようになり、初めは小さすぎ、E点では大きく
なり過ぎてしまうという問題点があった。
ようにある時点でTHoからT H、に変化した場合、
実際の吸気管内圧力は遅れ系の特性を示して同図(b)
に実線で示すように変化するのに対し、その予測値は破
線で示すようになり、初めは小さすぎ、E点では大きく
なり過ぎてしまうという問題点があった。
これは元々■式(予測式)はhが小さい所で成立するも
のであり、過渡時の吸気管内圧力のように、h=180
’ CA C又は120’CA)対して速い応答を示す
ものに適用するのは無理がある。
のであり、過渡時の吸気管内圧力のように、h=180
’ CA C又は120’CA)対して速い応答を示す
ものに適用するのは無理がある。
そのため、特に加速時における1回目及び2回目の燃料
噴射量が要求値に対して大きくずれることになるが、加
速時にはこの1回目、2回目の燃料噴射量が重用であり
、特にリーンエンジンでは失火限界を越えないようにす
ることが必要であるので、このような従来の燃料噴射制
御方法では対処できなかった。
噴射量が要求値に対して大きくずれることになるが、加
速時にはこの1回目、2回目の燃料噴射量が重用であり
、特にリーンエンジンでは失火限界を越えないようにす
ることが必要であるので、このような従来の燃料噴射制
御方法では対処できなかった。
この発明は、このような従来の問題点を解決することを
目的とする。
目的とする。
そのため、この発明による内燃機関の燃料噴射制御方法
は、第1図に示すように5機関の運転状態を示すパラメ
ータの内で少なくともスロットル開度(あるいはアクセ
ル操作量)と吸気管内圧力(あるいは吸入空気量)の情
報を用いて、吸気管内圧力(あるいは吸入空気量)の挙
動を表わす状態量を推定し、その推定値を用いて噴射燃
料が燃焼室に入る時点での吸気管内圧力(あるいは吸入
空気量)の予測値を算出し、その予測値を用いて噴射燃
料量を算出して、その算出した燃料量に応じて実際の燃
料噴射を行うようにしたものである。
は、第1図に示すように5機関の運転状態を示すパラメ
ータの内で少なくともスロットル開度(あるいはアクセ
ル操作量)と吸気管内圧力(あるいは吸入空気量)の情
報を用いて、吸気管内圧力(あるいは吸入空気量)の挙
動を表わす状態量を推定し、その推定値を用いて噴射燃
料が燃焼室に入る時点での吸気管内圧力(あるいは吸入
空気量)の予測値を算出し、その予測値を用いて噴射燃
料量を算出して、その算出した燃料量に応じて実際の燃
料噴射を行うようにしたものである。
なお、上記状態量の推定を、スロットル開度あるいはア
クセル操作量から吸入空気量あるいは吸気管内圧力への
伝達特性を用いて行なうとよい。
クセル操作量から吸入空気量あるいは吸気管内圧力への
伝達特性を用いて行なうとよい。
また、上記予測値の算出を、スロットル開度あるいはア
クセル操作量から吸気空気量あるいは吸気管内圧力への
伝達特性を用いて行なうとよい。
クセル操作量から吸気空気量あるいは吸気管内圧力への
伝達特性を用いて行なうとよい。
この燃料噴射制御方法によれば、吸入空気量あるいは吸
気管内圧力の変化が生じる要因であるスロットル開度あ
るいはアクセル操作量の情報を用いて、吸入空気量ある
いは吸気管内圧力の挙動を表わす状態量を推定し、その
推定した状態量を用いて、噴射された燃料が燃焼室に到
達する時点での吸入空気量あるいは吸気管内圧力の予測
値を算出し、その予測値を用いて噴射燃料量を算出する
。
気管内圧力の変化が生じる要因であるスロットル開度あ
るいはアクセル操作量の情報を用いて、吸入空気量ある
いは吸気管内圧力の挙動を表わす状態量を推定し、その
推定した状態量を用いて、噴射された燃料が燃焼室に到
達する時点での吸入空気量あるいは吸気管内圧力の予測
値を算出し、その予測値を用いて噴射燃料量を算出する
。
したがって、過渡時においても吸入空気量あるいは吸気
管内圧力の挙動を正確に把握して、噴射燃料が燃焼室へ
入る時点での吸入空気量あるいは吸気管内圧力の値を精
度よく予測でき、噴射燃料量を常に機関の要求値に応じ
た最適値に制御することができる。
管内圧力の挙動を正確に把握して、噴射燃料が燃焼室へ
入る時点での吸入空気量あるいは吸気管内圧力の値を精
度よく予測でき、噴射燃料量を常に機関の要求値に応じ
た最適値に制御することができる。
以下、この発明の実施例を第2図以降によって詳細に説
明する。
明する。
第2図は、この発明を適用した電子制御燃料噴射式内燃
機関を概略的に示している。
機関を概略的に示している。
同図において、10は吸気管、12は吸気管内圧力を検
出する圧力センサ、14は2°、180゜毎のクランク
角度を検出する角度センサを内蔵するディストリビュー
タ、16a〜16dは燃料を噴射するインジェクタ、1
8はマイクロコンピュータを内蔵する電子制御ユニット
、20は点火用高電圧を発生するイグナイタ、22は吸
気温センサ、24はスロットル弁、26はスロットル弁
の開度を検出するスロットルセンサ、28は水温センサ
、30は酸素濃度センサである。
出する圧力センサ、14は2°、180゜毎のクランク
角度を検出する角度センサを内蔵するディストリビュー
タ、16a〜16dは燃料を噴射するインジェクタ、1
8はマイクロコンピュータを内蔵する電子制御ユニット
、20は点火用高電圧を発生するイグナイタ、22は吸
気温センサ、24はスロットル弁、26はスロットル弁
の開度を検出するスロットルセンサ、28は水温センサ
、30は酸素濃度センサである。
電子制御ユニット18には、上記各センサからの検出信
号が入力されると共に、スタータ信号(START)、
エアコン信号(A/C)、車速信号(VSP)、および
バッテリ電圧(VB)等も入力されていて、吸気管内圧
力センサ12からの信号PMおよびディストリビュータ
14内の角度センサからの2″と180°のクランク角
度信号を用いて燃料噴射パルス幅を算出し、そのパルス
幅に相当するパルス幅を有する駆動信号FIがインジェ
クタ168〜16dに個別に出力される。
号が入力されると共に、スタータ信号(START)、
エアコン信号(A/C)、車速信号(VSP)、および
バッテリ電圧(VB)等も入力されていて、吸気管内圧
力センサ12からの信号PMおよびディストリビュータ
14内の角度センサからの2″と180°のクランク角
度信号を用いて燃料噴射パルス幅を算出し、そのパルス
幅に相当するパルス幅を有する駆動信号FIがインジェ
クタ168〜16dに個別に出力される。
この電子制御ユニット18のマイクロコンピュータは、
アナログの入力信号を2通信号に変換するA/D変換器
18a、入出力ポート(I 10)18b、CPU19
c、RAM18d、ROM18e、イグニッション・ス
イッチをオフにした後も情報の保持を行うバックアツプ
RAM18f等を偏えており、これらはバス18gによ
って接続されている。
アナログの入力信号を2通信号に変換するA/D変換器
18a、入出力ポート(I 10)18b、CPU19
c、RAM18d、ROM18e、イグニッション・ス
イッチをオフにした後も情報の保持を行うバックアツプ
RAM18f等を偏えており、これらはバス18gによ
って接続されている。
また、ディストリビュータ14内の角度センサからのク
ランク角2aあるいは180′信号から回転速度NEを
算出し、RAM18dに記憶する。
ランク角2aあるいは180′信号から回転速度NEを
算出し、RAM18dに記憶する。
次に、第3図のフローチャートを用いて、このマイクロ
コンピュータの動作を説明する。
コンピュータの動作を説明する。
このプログラムはクランク角度180’毎に行なわれる
180°CA割込ルーチン(a)と、吸気管内圧力の挙
動を表わすのに十分な速さの所定時間毎に行なわれる定
時間割込ルーチン(b)からなっている。
180°CA割込ルーチン(a)と、吸気管内圧力の挙
動を表わすのに十分な速さの所定時間毎に行なわれる定
時間割込ルーチン(b)からなっている。
まず、(a)の180’CA割込ルーチンでは。
ステップ1で後述の予測値PMPRを読み出し。
ステップ2でこの予測値PMPRとエンジン回転速度N
Eとから基本パルス幅TPを周知の方法、例えばT P
= g (N E 、 P M P R)のテーブル
を用いる方法等によって求め、ステップ3で冷却水温セ
ンサ28.吸気温センサ22.酸素濃度センサ30等か
らの検出信号およびバッテリ電圧VBによる補正を行な
って最終的な噴射パルス幅を求め、l1019bを通し
て駆動信号FIをインジェクタ16a〜16dにそれぞ
れ個別に出力する。
Eとから基本パルス幅TPを周知の方法、例えばT P
= g (N E 、 P M P R)のテーブル
を用いる方法等によって求め、ステップ3で冷却水温セ
ンサ28.吸気温センサ22.酸素濃度センサ30等か
らの検出信号およびバッテリ電圧VBによる補正を行な
って最終的な噴射パルス幅を求め、l1019bを通し
て駆動信号FIをインジェクタ16a〜16dにそれぞ
れ個別に出力する。
また、(b)の定時間割込ルーチンでは、ステップ4で
スロットル開度センサ26と圧力センサ12からの信号
をA/D変換して、スロットル開度THと吸気管内圧力
PMを読み込み、予め設定されている各基準値T Hr
s P M Jとの差ΔTH。
スロットル開度センサ26と圧力センサ12からの信号
をA/D変換して、スロットル開度THと吸気管内圧力
PMを読み込み、予め設定されている各基準値T Hr
s P M Jとの差ΔTH。
ΔPMを計算し、これらの値TH,PM、ΔTH。
八PMをRAM18dに記憶する。
ステップ5では既に持っている吸気管内圧力の挙動を表
わす状態量Xとステップ4で算出して記憶したスロット
ル開度および吸気管内圧力の基準値からの各変化量ΔT
H,ΔPMの値を用いて。
わす状態量Xとステップ4で算出して記憶したスロット
ル開度および吸気管内圧力の基準値からの各変化量ΔT
H,ΔPMの値を用いて。
次の時刻の状態量Xの推定計算を行い、推定計算後はそ
の算出したXを状態量XとしてRAM19dに記憶する
。
の算出したXを状態量XとしてRAM19dに記憶する
。
そして、ステップ6では燃料が噴射されてから燃焼室に
入るまでの時間tQと、この状態量Xおよびステップ4
で算出して記憶したスロットル開度の基準値からの変化
量ΔTHとから、燃料が燃焼室に入る時点、すなわち現
時刻よりtI2先の時点における吸気管内圧力PMPR
の予測値を算出し、その値をRAM l 9 dに記憶
する。
入るまでの時間tQと、この状態量Xおよびステップ4
で算出して記憶したスロットル開度の基準値からの変化
量ΔTHとから、燃料が燃焼室に入る時点、すなわち現
時刻よりtI2先の時点における吸気管内圧力PMPR
の予測値を算出し、その値をRAM l 9 dに記憶
する。
次に、この発明の中心である状態量の推定方法と予測値
の計算方法について述べる。
の計算方法について述べる。
まず、スロットル弁24が動いたときの吸気管内圧力の
挙動を表わすスロットル開度から吸気管内圧力への伝達
特性を、次式の線形ARMAモデルによって表現する。
挙動を表わすスロットル開度から吸気管内圧力への伝達
特性を、次式の線形ARMAモデルによって表現する。
ω(k +1)=A−lJJ(k)+ B・ΔTH(k
)ΔPM(k)=C−ZIJ(k)
・・・■ここに、A、B、Cは機関の特性に応じて
予め定めることができる定数行列、ωは内部状態変数で
あり、kは時刻にでの値であることを示し。
)ΔPM(k)=C−ZIJ(k)
・・・■ここに、A、B、Cは機関の特性に応じて
予め定めることができる定数行列、ωは内部状態変数で
あり、kは時刻にでの値であることを示し。
(k+1)はkの次の時刻の値であることを示している
。また、ΔTH,ΔPMはそれぞれ前述したように予め
設定したある基準値からのスロットル開度および吸気管
内圧力の変化分を表わす。
。また、ΔTH,ΔPMはそれぞれ前述したように予め
設定したある基準値からのスロットル開度および吸気管
内圧力の変化分を表わす。
このとき、次の式により前述の内部状態Wの推定値X(
k+1)を求める。
k+1)を求める。
X(k+1)==(A−F−c)・X(k)十B・ΔT
H(k)+F・八PM(k) ・・・■ここに、Fは
推定ゲインを示す定数行列であり。
H(k)+F・八PM(k) ・・・■ここに、Fは
推定ゲインを示す定数行列であり。
(A−F−C)の固有値が単位円の内部にある(安定と
いうこと)ように定める。
いうこと)ように定める。
特に、(A−F−C)の固有値が全てゼロになるように
Fを選ぶと、推定は速く整定して推定性能が向上する。
Fを選ぶと、推定は速く整定して推定性能が向上する。
式■による推定は、Xの初期値が実際の内部状態lυの
初期値と異なっても、推定ゲイン行列Fにより実際の吸
気管内圧力値の修正機能が働くためにXはWに近づいて
行き、Wの値を推定できる。
初期値と異なっても、推定ゲイン行列Fにより実際の吸
気管内圧力値の修正機能が働くためにXはWに近づいて
行き、Wの値を推定できる。
前述のw、Xはスロットル開度から吸気管内圧力への伝
達特性を表わすのに必要な最小の個数だけとられている
ものとする。
達特性を表わすのに必要な最小の個数だけとられている
ものとする。
次に、状態の推定値Xを用いて、燃料が燃焼室に入る時
点での吸気管内圧力を予測する方法について述べる。
点での吸気管内圧力を予測する方法について述べる。
燃料が噴射されてから燃焼室に入る時点までの時間をt
nとすると、一般にこのtΩは所定のクランク角度幅で
表わされるため、エンジン回転速度NEの関数で表わさ
れる。
nとすると、一般にこのtΩは所定のクランク角度幅で
表わされるため、エンジン回転速度NEの関数で表わさ
れる。
また、第3図(b)の定時間割込ルーチンの行なわれる
計算周期をtsとする。そして、次の式により燃料が燃
焼室に入る時点での吸気管内圧力PMPRを予測計算す
る。
計算周期をtsとする。そして、次の式により燃料が燃
焼室に入る時点での吸気管内圧力PMPRを予測計算す
る。
ここに、(tQ/ls +0.5)はしQ/lS+0.
5を越えない整数を表わす。
5を越えない整数を表わす。
したがって、mは予測すべき時間tQを計算周期tsで
分割した時の個数を示している。PMiは弐〇で用いた
吸気管内圧力の基準値を示す。
分割した時の個数を示している。PMiは弐〇で用いた
吸気管内圧力の基準値を示す。
この式■による予測は、式■で示された特性の吸気管内
圧力のtn後の値をmts後の値であるpMpR(k)
で近似するものである。
圧力のtn後の値をmts後の値であるpMpR(k)
で近似するものである。
なお、この発明の方法では弐〇による状態の推定を用い
るために、現時刻の吸気管内圧力の値を用いることで過
去の吸気管内圧力の値を間接的に用いて、吸気管内圧力
の挙動を表わす状態量を正確に推定することが出来るた
め、予測値PMPRが正確である。
るために、現時刻の吸気管内圧力の値を用いることで過
去の吸気管内圧力の値を間接的に用いて、吸気管内圧力
の挙動を表わす状態量を正確に推定することが出来るた
め、予測値PMPRが正確である。
第4図は、第2図の電子制御ユニット18内のマイクロ
コンピュータが実行する動作の他の例を示すフローチャ
ートである。
コンピュータが実行する動作の他の例を示すフローチャ
ートである。
このフローチャートでは、予測値PMPRの計算を実際
に必要な(a)の180@CA割込ルーチンで行うもの
である。
に必要な(a)の180@CA割込ルーチンで行うもの
である。
すなわち、(b)の定時間割込ルーチンでは、ステップ
15でスロットル開度および吸気管内圧力を読み込み、
ステップ16で状態ixを推定してRAM 18 dに
記憶する。
15でスロットル開度および吸気管内圧力を読み込み、
ステップ16で状態ixを推定してRAM 18 dに
記憶する。
一方、(a)の1806CA割込ルーチンでは。
ステップ11で状fr!4量Xの読み出しを行い、ステ
ップ12でPMPRの予測計算を行なう、ステップ13
.14は第3図(a)のステップ2,3と同じである。
ップ12でPMPRの予測計算を行なう、ステップ13
.14は第3図(a)のステップ2,3と同じである。
このようなフローにすると、定時間割込ルーチンを短か
くすることができるためCPtJの使用時間を短縮する
ことができる。
くすることができるためCPtJの使用時間を短縮する
ことができる。
ここで、これらの実施例による効果を第5図によって説
明する。
明する。
加速時における第5図(、)のようなスロットル開度変
化に対し、同図(b)に実線で示されるような実際の吸
気管内圧力の応答をスロットル開度から吸気管内圧力へ
の伝達特性により把握(推定)できるため、同図に一点
鎖線で示すように実際値を時間tlだけ進めた応答を予
測することができる。
化に対し、同図(b)に実線で示されるような実際の吸
気管内圧力の応答をスロットル開度から吸気管内圧力へ
の伝達特性により把握(推定)できるため、同図に一点
鎖線で示すように実際値を時間tlだけ進めた応答を予
測することができる。
例えばB点の吸気管内圧力を、燃料が噴射されてから燃
焼室に入るまでの時間tflだけ前のD点で正確に予測
することができる。
焼室に入るまでの時間tflだけ前のD点で正確に予測
することができる。
なお、この時間tQは、燃料噴射時期が一定であっても
機関回転数によって変化するが、燃料噴射時期を変化さ
せることによって必要最少限の時間にすることができ、
それによって上記予測値の計算が一暦容易になるため、
予測精度が高くなる。
機関回転数によって変化するが、燃料噴射時期を変化さ
せることによって必要最少限の時間にすることができ、
それによって上記予測値の計算が一暦容易になるため、
予測精度が高くなる。
以上の実施例は、機関の運転状態を示すパラメータの内
のスロットル開度と吸気管内圧力を用いた場合の例であ
るが、機械式あるいは熱線式等のエアフロメータによっ
て検出される吸入空気量を用いて噴射燃料量を計算する
場合には、吸気管内圧力に代えてその吸入空気量を用い
てこの発明を実施することができる。
のスロットル開度と吸気管内圧力を用いた場合の例であ
るが、機械式あるいは熱線式等のエアフロメータによっ
て検出される吸入空気量を用いて噴射燃料量を計算する
場合には、吸気管内圧力に代えてその吸入空気量を用い
てこの発明を実施することができる。
また、スロットル開度に代えてアクセル操作量を用いて
もよいことは勿論である。
もよいことは勿論である。
狼漫Jυ11Δよ
次に、この発明の他の実施例を第6図〜第8図によって
説明する。
説明する。
第6図は、この実施例による燃料噴射制御装置の構成を
示す機能ブロック図であり、スロットル開度THと吸気
管内圧力PMの情報から吸気管内圧力の挙動を表わす状
態量Xを推定する状態量推定手段1と、それによって推
定された状態量Xを用いて、噴射された燃料が燃焼室に
到達する時点での吸気管内圧力の値PMPRを予測する
予測手段2と、その予測値PMPRを用いて噴射燃料量
を算出する燃料量算出手段3とを有することは、前述の
実施例と同じである。
示す機能ブロック図であり、スロットル開度THと吸気
管内圧力PMの情報から吸気管内圧力の挙動を表わす状
態量Xを推定する状態量推定手段1と、それによって推
定された状態量Xを用いて、噴射された燃料が燃焼室に
到達する時点での吸気管内圧力の値PMPRを予測する
予測手段2と、その予測値PMPRを用いて噴射燃料量
を算出する燃料量算出手段3とを有することは、前述の
実施例と同じである。
この実施例ではさらに、スロットル開度THと吸気管内
圧力PMおよびエンジン回転数NHの情報から機関の運
転状態を判別する運転状態判別手段4と、スロットル開
度から吸気管内圧力への伝達特性を表わすパラメータ(
前述の式■〜■における定数行列A、B、C)を機関の
運転状態に応じて少くとも1つ以上記憶しておく記憶手
段5とを設け、運転状態判別手段4の判別結果によって
記憶手段5に記憶しているパラメータを選択して読み出
し、それを状態量推定手段1での状態量推定計算および
予測手段2での予測値計算に使用するようにしたもので
ある。
圧力PMおよびエンジン回転数NHの情報から機関の運
転状態を判別する運転状態判別手段4と、スロットル開
度から吸気管内圧力への伝達特性を表わすパラメータ(
前述の式■〜■における定数行列A、B、C)を機関の
運転状態に応じて少くとも1つ以上記憶しておく記憶手
段5とを設け、運転状態判別手段4の判別結果によって
記憶手段5に記憶しているパラメータを選択して読み出
し、それを状態量推定手段1での状態量推定計算および
予測手段2での予測値計算に使用するようにしたもので
ある。
なお、この記憶手段5には、伝達特性を表わすパラメー
タ(定数行列)A、B、Cを機関の運転状態1例えばエ
ンジン回転数NE、吸気管内圧力PM、およびスロット
ル弁開度の変化量ΔTHの3軸を用いた3次元テーブル
状に記憶している。
タ(定数行列)A、B、Cを機関の運転状態1例えばエ
ンジン回転数NE、吸気管内圧力PM、およびスロット
ル弁開度の変化量ΔTHの3軸を用いた3次元テーブル
状に記憶している。
さらに、その記憶値を学習により書き直すようにしても
よい。また、このパラメータを必要な都度演算して求め
るようにしてもよい。
よい。また、このパラメータを必要な都度演算して求め
るようにしてもよい。
この実施例も、第2図に示した電子制御燃料噴射式内燃
機関に適用でき、第Gmの各手段1〜5の機能は、第2
図における電子制御ユニット1日内のマイクロコンピュ
ータによって実行される。
機関に適用でき、第Gmの各手段1〜5の機能は、第2
図における電子制御ユニット1日内のマイクロコンピュ
ータによって実行される。
その動作を第7図のフローチャートによって説明するが
、(a)の180°CA割込ルーチンのステップ21〜
23は、前述の実施例における第3図(a)のステップ
1〜3と同じであるので説明を省略する。
、(a)の180°CA割込ルーチンのステップ21〜
23は、前述の実施例における第3図(a)のステップ
1〜3と同じであるので説明を省略する。
第7図(b)の定時間割込ルーチンでは、ステップ24
で第2図のスロットル開度センサ26と圧力センサ12
からの信号をA/D変換して、スロットル開度THと吸
気管内圧力PMを読み込み、予め設定されている基準値
THi、PMiとの差ΔT I−1、ΔPMを計算し、
TH,PM、ΔTH。
で第2図のスロットル開度センサ26と圧力センサ12
からの信号をA/D変換して、スロットル開度THと吸
気管内圧力PMを読み込み、予め設定されている基準値
THi、PMiとの差ΔT I−1、ΔPMを計算し、
TH,PM、ΔTH。
ΔPMをそれぞれRAM19dに記憶する。
次に、ステップ25では別途計算されたエンジン回転数
NEおよびステップ24で記憶した吸気管内圧力PMと
スロットル開度の変化量ΔTHにより、ROM 186
に3次元テーブルとして予め記憶されているスロットル
弁開度から吸気管内圧力への伝達特性を表わすパラメー
タ(定数行列)A。
NEおよびステップ24で記憶した吸気管内圧力PMと
スロットル開度の変化量ΔTHにより、ROM 186
に3次元テーブルとして予め記憶されているスロットル
弁開度から吸気管内圧力への伝達特性を表わすパラメー
タ(定数行列)A。
B、Cを読み出す。
ステップ26では、前回記憶した吸気管内圧力の挙動を
表わす状f14量Xと、ステップ25で読み出した伝達
特性を示すパラメータA、B、Cとを用い、ステップ2
4で求めたスロット開度と吸気管内圧力のそれぞれ基準
値からの変化量ΔTH。
表わす状f14量Xと、ステップ25で読み出した伝達
特性を示すパラメータA、B、Cとを用い、ステップ2
4で求めたスロット開度と吸気管内圧力のそれぞれ基準
値からの変化量ΔTH。
ΔPMの値から1次の時刻の状態量Xの推定計算を行な
う。そして、この状態量Xを新たな状態量XとしてRA
M I F3 dに記憶する。
う。そして、この状態量Xを新たな状態量XとしてRA
M I F3 dに記憶する。
ステップ27では、燃料が噴射されてから燃焼室に到達
するまでの時間tρと、上記状態量Xおよびステップ2
4で求めたスロットル開度の変化量ΔTHとから、燃料
が燃焼室に入る時点、すなわち現時刻よりtQ先の時点
における吸気管内圧力PMPRを予測し、RAM18d
に記憶する。
するまでの時間tρと、上記状態量Xおよびステップ2
4で求めたスロットル開度の変化量ΔTHとから、燃料
が燃焼室に入る時点、すなわち現時刻よりtQ先の時点
における吸気管内圧力PMPRを予測し、RAM18d
に記憶する。
この実施例によれば、第8図(a)に例示するようにス
ロットル開度が変化した時の吸気管内圧力の応答特性が
、経時変化や機関の運転点変化による機関の非線形性等
によって同図(b)に実、iiaで示す特性から一点鎖
線a′で示すように変化してしまったような場合にも、
その伝達特性を示す前述のパラメータA、B、Cを運転
状態に応じて選択することにより、時間tnだけ前の時
点における予測値を二点aabおよび破gb’で示すよ
うに常シ;正確に算出することが可能になる。
ロットル開度が変化した時の吸気管内圧力の応答特性が
、経時変化や機関の運転点変化による機関の非線形性等
によって同図(b)に実、iiaで示す特性から一点鎖
線a′で示すように変化してしまったような場合にも、
その伝達特性を示す前述のパラメータA、B、Cを運転
状態に応じて選択することにより、時間tnだけ前の時
点における予測値を二点aabおよび破gb’で示すよ
うに常シ;正確に算出することが可能になる。
なお、スコツ1−ル開度に代えてアクセル操作量の情報
を、吸気管内圧力に代えて吸入空気量の情報をそれぞれ
用いてもよいことは前述の実施例と同様である。
を、吸気管内圧力に代えて吸入空気量の情報をそれぞれ
用いてもよいことは前述の実施例と同様である。
狛!ど1施11彰λ
この発明のさらに他の実施例を第9図〜第13図によっ
て説明する。
て説明する。
第9図は、この実施例による燃料噴射制御装置の構成を
示す機能ブロック図であり、第6図と同じ部分には同一
符号を付してあり、それらの説明は省略する。
示す機能ブロック図であり、第6図と同じ部分には同一
符号を付してあり、それらの説明は省略する。
この実施例では、スタータスイッチ、アイドルスイッチ
、エンジン回転数、車速等の信号を入力して、機関のク
ランキング中、アイドリング中。
、エンジン回転数、車速等の信号を入力して、機関のク
ランキング中、アイドリング中。
あるいは定常運転中等の特定の運転条件を判別して、そ
の時のスロットル開度TH(またはアクセル操作量)と
吸気管内圧力PM(または吸入空気量)を出力する運転
状態判別手段6と、予め前述したスロットル開度および
吸気管内圧力の各基準値THt、PMiを記憶しており
、運転状態判別手段からTHおよびPMが入力されると
、それを新たな基準値THi、PMiとして記憶し直す
記憶手段7を設けている。
の時のスロットル開度TH(またはアクセル操作量)と
吸気管内圧力PM(または吸入空気量)を出力する運転
状態判別手段6と、予め前述したスロットル開度および
吸気管内圧力の各基準値THt、PMiを記憶しており
、運転状態判別手段からTHおよびPMが入力されると
、それを新たな基準値THi、PMiとして記憶し直す
記憶手段7を設けている。
そして、この記憶手段7に記憶されている最新の基準値
T)li、PMiによって、状態量推定手段1および予
測手段2がスロットル開度THと吸気管内圧力PMの基
準値に対する変化量ΔTHおよび八PMを求めて、それ
ぞれ状態量Xの算出と予測値PMPRの算出を行なうよ
うにしたものである。
T)li、PMiによって、状態量推定手段1および予
測手段2がスロットル開度THと吸気管内圧力PMの基
準値に対する変化量ΔTHおよび八PMを求めて、それ
ぞれ状態量Xの算出と予測値PMPRの算出を行なうよ
うにしたものである。
この実施例も第2図の電子制御燃料噴射式内燃機関に適
用でき、第9図の各手段1〜7の機能は第2図の電子制
御ユニット18内のマイクロコンピュータによってなさ
れる。
用でき、第9図の各手段1〜7の機能は第2図の電子制
御ユニット18内のマイクロコンピュータによってなさ
れる。
その動作を第10図(a)〜(C)のフローチャートに
よって説明するが、(a)の180”CA割込ルーチン
のステップ31〜33は、第3図(a)のステップ1〜
3と同じであるので説明を省略する。
よって説明するが、(a)の180”CA割込ルーチン
のステップ31〜33は、第3図(a)のステップ1〜
3と同じであるので説明を省略する。
(b)の定時間割込ルーチンも第3図Cb)のステップ
4〜6と同様な処理を行なうのであるが、ステップ34
と35を分けて示してあり、ステップ34で第2図のス
ロットル開度センサ26と圧力センサ12の信号をA/
D変換し、得られた値をそれぞれスロットル開度THお
よび吸気管内圧力PMとしてRAM18dに記憶する。
4〜6と同様な処理を行なうのであるが、ステップ34
と35を分けて示してあり、ステップ34で第2図のス
ロットル開度センサ26と圧力センサ12の信号をA/
D変換し、得られた値をそれぞれスロットル開度THお
よび吸気管内圧力PMとしてRAM18dに記憶する。
ステップ35では、ステップ34で得られたスロットル
開度THおよび吸気管内圧力PMと、後述のように設定
されてRAM IF3dに記憶されているスロットル開
度および吸気管内圧力の基準値THi、PMiとの差を
求め、各変化量ΔTH。
開度THおよび吸気管内圧力PMと、後述のように設定
されてRAM IF3dに記憶されているスロットル開
度および吸気管内圧力の基準値THi、PMiとの差を
求め、各変化量ΔTH。
ΔPMとしてRAM 18 dに記憶する。
そして、ステップ36では、前述の各実施例と同様に記
憶されている吸気管内圧力の挙動を表わす状態量Xと、
ステップ35で求めたスロットル開度および吸気管内圧
力の基準値からの変化量ΔT H、ΔPMの値を用いて
、次の時刻の状態量Xの推定計算を行なう。
憶されている吸気管内圧力の挙動を表わす状態量Xと、
ステップ35で求めたスロットル開度および吸気管内圧
力の基準値からの変化量ΔT H、ΔPMの値を用いて
、次の時刻の状態量Xの推定計算を行なう。
そして、この状態推定量Xを新たな状態1又としてRA
M18dに記憶する。
M18dに記憶する。
ステップ37では、燃料が噴射されてから燃焼室に到達
するまでの時間tUと、この状態量Xおよびびステップ
35で求めたスロットル開度の変化量ΔTHから、燃料
が燃焼室に入る時点、すなわち現時刻よりtQだけ先の
時点における吸気管内圧力PMPRを予測し、それをR
AM18dに記憶する。
するまでの時間tUと、この状態量Xおよびびステップ
35で求めたスロットル開度の変化量ΔTHから、燃料
が燃焼室に入る時点、すなわち現時刻よりtQだけ先の
時点における吸気管内圧力PMPRを予測し、それをR
AM18dに記憶する。
(e)のバックグランド・ルーチンは、定時間割込ルー
チンとは異なるタイミングで一定時間毎に実行されるル
ーチンであり、ステップ40でスタータスイッチの信号
を読み込む。
チンとは異なるタイミングで一定時間毎に実行されるル
ーチンであり、ステップ40でスタータスイッチの信号
を読み込む。
ステップ41では、スタータスイッチがオンであるか否
かを判断し、オンであれば次にステップ42でエンジン
回転数NEが所定値であるか否かを判断する。
かを判断し、オンであれば次にステップ42でエンジン
回転数NEが所定値であるか否かを判断する。
そして、スタータスイッチがオンで且つエンジン回転数
が所定値の時にのみステップ43へ進み、それ以外の時
にはこのルーチンを終了する。
が所定値の時にのみステップ43へ進み、それ以外の時
にはこのルーチンを終了する。
ステップ43では、ステップ34でスロットル開度セン
サ26と圧力センサ12からの各信号をA/D変換して
得たT HとPMの最新の値を基準値THi、Putと
してRAM l f3 dに記憶する。
サ26と圧力センサ12からの各信号をA/D変換して
得たT HとPMの最新の値を基準値THi、Putと
してRAM l f3 dに記憶する。
さらに、状1重量Xを所定値に設定し5推定計算および
予測計算の初期化を行なう。
予測計算の初期化を行なう。
このようにすれば、機関のクランキング中のスロットル
開度および吸気管内圧力を基準値として記憶させること
によって、基準値THi、PMiを更新するので、経時
変化等の影響を少なくすることができる。
開度および吸気管内圧力を基準値として記憶させること
によって、基準値THi、PMiを更新するので、経時
変化等の影響を少なくすることができる。
第11図および第12図は、このバックグランド・ルー
チンの他の異なる例を示す。
チンの他の異なる例を示す。
第11図のバックグランド2のルーチンでは、ステップ
50でアイドルスイッチおよびニュートラルスイッチの
信号を読み込み、ステップ51〜54でアイドルスイッ
チがオンか、ニュートラルスイッチがオンか、エンジン
回転変動率dNEが所定値以下か、車速がゼロかをそれ
ぞれ判断して、全てYESの場合、すなわちエンジンが
アイドリング中で車が停車状態にある時、言いかえれば
。
50でアイドルスイッチおよびニュートラルスイッチの
信号を読み込み、ステップ51〜54でアイドルスイッ
チがオンか、ニュートラルスイッチがオンか、エンジン
回転変動率dNEが所定値以下か、車速がゼロかをそれ
ぞれ判断して、全てYESの場合、すなわちエンジンが
アイドリング中で車が停車状態にある時、言いかえれば
。
減速燃料カット中あるいは変速中でない場合にのみステ
ップ55へ進み、第10図(c)のステップ43と同様
に基準値THi、PMiの設定および推定・予測演算の
初期化を行なう。
ップ55へ進み、第10図(c)のステップ43と同様
に基準値THi、PMiの設定および推定・予測演算の
初期化を行なう。
第12図のバックグランド3のルーチンでは、ステップ
60でエンジン回転変動率dNE、スロットル開度の変
動率dTH,および吸気管内圧力の変動率dPMを求め
、ステップ60〜63でその各変動率dNE、dTH,
dPMをそれぞれ所定値と比較し、いずれも所定値以下
の時にのみステップ64へ進み、第10図(c)のステ
ップ43と同様に基準値THi、PMiの設定及び推定
・予測演算等の初期化を行なう。
60でエンジン回転変動率dNE、スロットル開度の変
動率dTH,および吸気管内圧力の変動率dPMを求め
、ステップ60〜63でその各変動率dNE、dTH,
dPMをそれぞれ所定値と比較し、いずれも所定値以下
の時にのみステップ64へ進み、第10図(c)のステ
ップ43と同様に基準値THi、PMiの設定及び推定
・予測演算等の初期化を行なう。
なお、これらの各バックグランド・ルーチンによる基゛
準値更新処理を組み合わせて実施するようにすれば、基
準値の更新回数が多くなり、経時変化や外気温変化、外
気圧変化等の影響を一層少なくすることができると共に
、各条件におけるスロットル開度および吸気管内圧力の
比較番こより、−暦精度を高めることができる。
準値更新処理を組み合わせて実施するようにすれば、基
準値の更新回数が多くなり、経時変化や外気温変化、外
気圧変化等の影響を一層少なくすることができると共に
、各条件におけるスロットル開度および吸気管内圧力の
比較番こより、−暦精度を高めることができる。
この実施例の効果を第13図を用いて説明する。
第13図(a)では、基準値PMiが正しく設定されて
おり、加速時にスロットル開度が図示のように変化(T
H,→TH1)した時の吸気管内圧力応答波形イ(実線
)に対し、その予測波形口(破!りは正確にイの波形を
予測している。
おり、加速時にスロットル開度が図示のように変化(T
H,→TH1)した時の吸気管内圧力応答波形イ(実線
)に対し、その予測波形口(破!りは正確にイの波形を
予測している。
第13図(b)は、(a)と同じスロットルの08度変
化に対して、経時変化等により実吸気管内圧力波形がハ
(実線)のようになった場合であり、基準値PMiとし
て(a)の場合と同じ値を用いていると、その予測波形
はホ(一点鎖線)のようにずれてしまい、正確に予測で
きない6 しかし、この実施例のように特定の運転条件を検出して
基準値を更新し1例えばP M i ’のようにするこ
とにより、予測波形が二(破線)のようになり、正確に
への波形を予測することができる。
化に対して、経時変化等により実吸気管内圧力波形がハ
(実線)のようになった場合であり、基準値PMiとし
て(a)の場合と同じ値を用いていると、その予測波形
はホ(一点鎖線)のようにずれてしまい、正確に予測で
きない6 しかし、この実施例のように特定の運転条件を検出して
基準値を更新し1例えばP M i ’のようにするこ
とにより、予測波形が二(破線)のようになり、正確に
への波形を予測することができる。
以上説明してきたように、この発明による内燃機関の燃
料噴射制御方法は、吸入空気量あるいは吸気管内圧力の
変化が生じる要因であるスロットル開度あるいはアクセ
ル操作量の情報を用いて。
料噴射制御方法は、吸入空気量あるいは吸気管内圧力の
変化が生じる要因であるスロットル開度あるいはアクセ
ル操作量の情報を用いて。
吸入空気量あるいは吸気管内圧力の挙動を表わす状態量
を推定し、その推定した状態量を用いて。
を推定し、その推定した状態量を用いて。
噴射された燃料が燃焼室に到達する時点での吸入空気量
あるいは吸気管内圧力の予測値を算出し。
あるいは吸気管内圧力の予測値を算出し。
その予測値を用いて噴射燃料量を算出するようにしたの
で、過渡時においても吸入空気量あるいは吸気管内圧力
の挙動を正確に把握して燃料が燃焼室へ入る時点での吸
入空気量あるいは吸気管内圧力の値を精度よく予測でき
、常に燃料噴射量を最適に制御することができる。
で、過渡時においても吸入空気量あるいは吸気管内圧力
の挙動を正確に把握して燃料が燃焼室へ入る時点での吸
入空気量あるいは吸気管内圧力の値を精度よく予測でき
、常に燃料噴射量を最適に制御することができる。
第1図はこの発明による内燃機関の燃料噴射制御方法の
説明図。 第2図はこの発明を適用した電子制御燃料噴射式内燃機
関を概略的に示す構成図、 第3図および第4図は第2図の電子制御ユニット18内
のマイクロコンピュータが実行するこの発明に係わる動
作の異なる例を示すフロー図、 第5図は第2図〜第4i!Iに示した実施例の効果を説
明するための線図である。 第6図はこの発明の他の実施例による燃料噴射制御装置
の構成を示す機能ブロック図。 第7図は同じくそれを第2図の電子制御ユニット18内
のマイクロコシピユータが実行する場合のフロー図。 第8図は第6図および第7図に示した実施例の効果を説
明するための線図である。 第9図はこの発明のさらに他の実施例による燃料噴射制
御装置の構成を示す機能ブロック図、第10図は同じく
それを第2図の電子制御ユニット1日内のマイクロコン
ピュータが実行する場合のフロー図。 第11図および第12図は、同じくそのバックグランド
・ルーチンの他の異なる例を示すフロー図、 第13図は第S図〜第12図示した実施例の効果を説明
するための線図である。 1・・・状態量推定手段 2・・・予測手段3・・
・燃料量演算手段 4,6・・・運転状態判別手段5.
7・・・記憶手段 10・・・吸気管12・・・圧
力センサ 14・・・ディストリビュータ168〜1
6d・・・インジェクタ 18・・・マイクロコンピュータを内蔵する電子制御ユ
ニット 20・・・イグナイタ 22・・・吸気温センサ2
4・・・スロッ1〜ル弁 26・・・スロワ1〜ルセ
ンサ28・・・水温センサ 30・・・酸素センサ
第2図 第3図 (a) (b) 第4図 (a) (b)第5図 スロットル開度 吸気管内1カ 一一一一一一一 m 第7図 (a) (b) 第8図 スロット#開度 第10図 (a) (b)
(C)第11図 第12図 (a) スロットル開度 スロットル開度 ■ 圧力 1
説明図。 第2図はこの発明を適用した電子制御燃料噴射式内燃機
関を概略的に示す構成図、 第3図および第4図は第2図の電子制御ユニット18内
のマイクロコンピュータが実行するこの発明に係わる動
作の異なる例を示すフロー図、 第5図は第2図〜第4i!Iに示した実施例の効果を説
明するための線図である。 第6図はこの発明の他の実施例による燃料噴射制御装置
の構成を示す機能ブロック図。 第7図は同じくそれを第2図の電子制御ユニット18内
のマイクロコシピユータが実行する場合のフロー図。 第8図は第6図および第7図に示した実施例の効果を説
明するための線図である。 第9図はこの発明のさらに他の実施例による燃料噴射制
御装置の構成を示す機能ブロック図、第10図は同じく
それを第2図の電子制御ユニット1日内のマイクロコン
ピュータが実行する場合のフロー図。 第11図および第12図は、同じくそのバックグランド
・ルーチンの他の異なる例を示すフロー図、 第13図は第S図〜第12図示した実施例の効果を説明
するための線図である。 1・・・状態量推定手段 2・・・予測手段3・・
・燃料量演算手段 4,6・・・運転状態判別手段5.
7・・・記憶手段 10・・・吸気管12・・・圧
力センサ 14・・・ディストリビュータ168〜1
6d・・・インジェクタ 18・・・マイクロコンピュータを内蔵する電子制御ユ
ニット 20・・・イグナイタ 22・・・吸気温センサ2
4・・・スロッ1〜ル弁 26・・・スロワ1〜ルセ
ンサ28・・・水温センサ 30・・・酸素センサ
第2図 第3図 (a) (b) 第4図 (a) (b)第5図 スロットル開度 吸気管内1カ 一一一一一一一 m 第7図 (a) (b) 第8図 スロット#開度 第10図 (a) (b)
(C)第11図 第12図 (a) スロットル開度 スロットル開度 ■ 圧力 1
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 噴射された燃料が燃焼室に到達する時点での吸入空
気量あるいは吸気管内圧力を予測し、その予測値を用い
て噴射燃料量を算出し、その算出した燃料量に応じて実
際の燃料噴射を行う内燃機関の燃料噴射制御方法におい
て、 機関の運転状態を示すパラメータの内で少なくともスロ
ットル開度あるいはアクセル操作量と吸入空気量あるい
は吸気管内圧力の情報を用いて、吸入空気量あるいは吸
気管内圧力の挙動を表わす状態量を推定し、その推定値
を用いて前記予測値の算出を行うことを特徴とする内燃
機関の燃料噴射制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4820386A JPS62206244A (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | 内燃機関の燃料噴射制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4820386A JPS62206244A (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | 内燃機関の燃料噴射制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62206244A true JPS62206244A (ja) | 1987-09-10 |
Family
ID=12796826
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4820386A Pending JPS62206244A (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | 内燃機関の燃料噴射制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62206244A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02157451A (ja) * | 1988-12-08 | 1990-06-18 | Fuji Heavy Ind Ltd | エンジンの燃料噴射制御装置 |
-
1986
- 1986-03-07 JP JP4820386A patent/JPS62206244A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02157451A (ja) * | 1988-12-08 | 1990-06-18 | Fuji Heavy Ind Ltd | エンジンの燃料噴射制御装置 |
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