JPS62223429A - Air-fuel ratio controller for internal combustion engine - Google Patents
Air-fuel ratio controller for internal combustion engineInfo
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Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
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空燃比制御装置に関し、詳しくは
火花点火式内燃機関の過渡的連松状態での空燃比制御精
度を高めることを目的とした空燃比制御装置の改良に関
する。[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) This invention relates to an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, and more specifically, its purpose is to improve the accuracy of air-fuel ratio control in a transient continuous state of a spark-ignition internal combustion engine. This invention relates to improvements in air-fuel ratio control devices.
（従来の技術）
車両用内燃機関等においては、機関に本米求められる出
力性能や運転性を改善しつつ排気浄化の要請に応える見
地から、機関に供給する燃料量ないし空燃比をいかに適
切に制御するかが重要な課題になっている。ことに車両
用機関は低速低負荷から高速高負荷に至る幅広い運転域
で使用されるため、加速や減速など過渡的な運転状態で
の空燃比制御の適否が運転性や排気エミッシヨンに大き
く影響する。(Prior art) In internal combustion engines for vehicles, the amount of fuel supplied to the engine or the air-fuel ratio must be appropriately determined from the standpoint of improving the engine's output performance and drivability while meeting the demands for exhaust purification. How to control it has become an important issue. In particular, vehicle engines are used in a wide range of operating ranges, from low speeds and low loads to high speeds and high loads, so the suitability of air-fuel ratio control during transient operating conditions such as acceleration and deceleration has a significant impact on drivability and exhaust emissions. .
そこで、燃料計量精度に優れた電子制御燃料噴射装置〃
を基本として、加速時または減速時に燃料噴射量を増量
補正または減量補正することにより過渡時を含むあらゆ
る運転状態において適切な空燃比が得られるようにした
制御装置または制御方法が多くの車両用機関に採用され
つつある。（この種の制御方法の公知例としては、例え
ば特開昭５８−１４４６３２号、同１４４６３４号、同
１４４６３６号、同１５００３３号、同１５００４２号
、同１５００４３号公報参照。）こうした過渡補正が必
要な理由は、供給燃料の一部が機関シリングに達するま
での間に吸気管やＩＪｉ人ポートの内壁面に付着する現
象、あるいは吸入されずに吸気管内に浮遊している燃料
（これら吸気系の付着燃料及び浮遊燃料を、以下「吸気
系保留燃料」と総称する。）の量が過渡時において空燃
比ないし機関性能に影響を及ぼすからであり、例えば加
速時に吸気量に比例した量の燃料を供給しただけではそ
の一部が吸気系に付着して供給応答遅れを起こすため実
空燃比が過薄となって加速性能が悪化するという問題を
生じる。Therefore, we developed an electronically controlled fuel injection system with excellent fuel metering accuracy.
Based on this, many vehicle engines have control devices or control methods that increase or decrease the fuel injection amount during acceleration or deceleration to obtain an appropriate air-fuel ratio in all driving conditions, including transient conditions. It is being adopted by (For known examples of this type of control method, see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 144632, 144634, 144636, 150033, 150042, and 150043.) Such transient correction is necessary. The reason is that some of the supplied fuel adheres to the intake pipe and the inner wall of the IJi port before reaching the engine sill, or fuel that is floating in the intake pipe without being inhaled (adhesions of these intake systems). This is because the amount of fuel and floating fuel (hereinafter collectively referred to as "intake system retained fuel") affects the air-fuel ratio or engine performance during transient periods. For example, when accelerating, an amount of fuel proportional to the intake air amount is supplied. If only a portion of the air is used, a portion of the air will adhere to the intake system and cause a delay in supply response, resulting in a problem that the actual air-fuel ratio will be too lean and acceleration performance will deteriorate.
（発明が解決しようとする問題点）
ところで、この吸気系保留燃料の量は機関の運転状態に
応じて変化し、口伝速度や８！閃温度、さらには吸気管
の絶対圧や燃料の揮発性等に影響されるのであるが、従
来の空燃比制御では吸気管圧力の変化をパラメータとし
て予め実験的に定めた補正方式によって近似的に過渡時
燃料の過不足量を算出し、これに機関冷却水温度に応じ
た補正を施すことにより空燃比を適性化するという手法
を基本としてすｊす、従って萌述のように種々の要因に
基づいて変動する吸気系保留燃料量に対応して常に適切
な空燃比が得られるとは限らず、設計点にあたる特定の
運転状態のときを除き誤差を生じるのは避けられなかっ
た。(Problem to be Solved by the Invention) By the way, the amount of fuel retained in the intake system changes depending on the operating condition of the engine, and changes depending on the oral transmission speed and 8! It is affected by the flash temperature, as well as the absolute pressure in the intake pipe and the volatility of the fuel, but in conventional air-fuel ratio control, the change in intake pipe pressure is used as a parameter and a correction method is determined experimentally in advance. The basic method is to optimize the air-fuel ratio by calculating the excess or deficiency of fuel during a transient period and correcting it according to the engine cooling water temperature. It is not always possible to obtain an appropriate air-fuel ratio in response to the varying amount of fuel retained in the intake system, and errors are unavoidable except under specific operating conditions that correspond to the design point.
もっとも、これを解決するためには吸気系保留燃料量に
影響する総ての要因を検出して補正をすることになるが
、この場合補正の要不要等に関する判定条件が多くなる
ことから、連軟性や排気エミッションの変求を前足させ
るためのマツチング作業に多くの工程が必要になってし
まう。However, in order to solve this problem, it is necessary to detect and correct all the factors that affect the amount of retained fuel in the intake system. Many processes are required for matching work to take advantage of changes in flexibility and exhaust emissions.
そこで、こうした問題点に着目して吸気系保留燃料量の
定常条件での平衡状態量ＭＯと過渡時の予測値Ｍとに基
づいて供給燃料量等を補正するようにした装置を本出願
人が先に提案しており、この発明は先願をさらに改良す
るものである。Therefore, focusing on these problems, the present applicant has developed a device that corrects the amount of fuel to be supplied, etc. based on the equilibrium state amount MO of the amount of retained fuel in the intake system under steady conditions and the predicted value M during transient times. This invention is a further improvement over the previous application.
すなわち、先願では、従来に比べて加減速に拘わらず応
答性の良好な空燃比特性を得ることができることになっ
たが、加速直後に機関を停止し、その直後に再始動する
等の特定の再始動時において、供給燃料の過多により却
って排気エミッシヨンや始動性を不良にすることが考え
られる。In other words, in the previous application, it was possible to obtain air-fuel ratio characteristics with better responsiveness regardless of acceleration or deceleration than in the past. When restarting the engine, it is conceivable that an excessive supply of fuel may actually cause poor exhaust emissions and poor startability.
これを説明すると、空燃比制御においては、減算値（Ｍ
Ｏ−Ｍ）が大きいほど多くの燃料が供給されるので、始
動性を高めるため増量補正を行う機関始動時においては
、初期化ルーチンにて予測値Ｍについての初期値Ｍ、を
Ｍ１＝０とすることにより、（ＭＯ−Ｍ）が大きくされ
る。To explain this, in air-fuel ratio control, the subtraction value (M
The larger O-M), the more fuel will be supplied, so when starting the engine, the initial value M for the predicted value M is set to M1=0 in the initialization routine, when an increase correction is performed to improve startability. By doing so, (MO-M) is increased.
Ｍについての初期値を零とすることができる始動時とは
、始動と始動との間隔が長い、冷Ｉ′ｉｌｌ始動を行う
ような始動時であり、こうした始動時にあっては、吸気
系に保留燃料が残ｆｌＩせず、したがって実状とも良く
合致する。これに対し、加速直後にアイドル運転を経過
せず、あるいは減速時間が殆んどなくて機関を停止し、
その直後に再始動を行う場合においては、吸気系に保留
燃料が残留する。The starting time when the initial value of M can be set to zero is the starting time when the interval between starting is long and cold I'ill starting is performed. There is no retained fuel remaining, and therefore it matches well with the actual situation. On the other hand, if the engine is stopped immediately after acceleration without idling, or if there is almost no deceleration time,
When restarting the engine immediately after that, retained fuel remains in the intake system.
こうした再始動時においても、先願では予測値について
の初期値を一律に零として制御を始めるので、この残留
する保留燃料量だけ多口に供給されることになり、所定
の空燃比の混合気から外れて過濃となり、ｃｏ等の有害
排出物の増大、点火プラグのくすぶり等に起因する***
始勤性の不良を生じるのである。Even at such a restart, in the prior application, control is started by uniformly setting the initial value of the predicted value to zero, so this remaining amount of retained fuel is supplied to many ports, and the mixture with a predetermined air-fuel ratio is maintained. This results in an increase in harmful emissions such as CO, and poor engine starting performance due to smoldering of the spark plug.
こうした燃料過多を防止するためには、吸気系に残留す
る保ｆ１／燃料量を予測することが必要となるが、ここ
に、吸気系保留燃料量はそのときの機関温度と相関関係
を有するので、機関温度をパラメータとすれば吸気系に
残留する保留燃料量を予測することが可能となり、この
値を初期値とすれば、残留する保留燃料量が空燃比制御
に取り込まれることになる。In order to prevent such excess fuel, it is necessary to predict the amount of retained fuel remaining in the intake system. However, since the amount of retained fuel in the intake system has a correlation with the engine temperature at that time, If the engine temperature is used as a parameter, it becomes possible to predict the amount of retained fuel remaining in the intake system, and if this value is used as the initial value, the amount of retained fuel remaining will be incorporated into the air-fuel ratio control.
この発明はこうした問題点に着目してなされたもので、
始動時の機関温度に応じて吸気系保留燃料量の予測値に
ついての初期値を演算し、この初期値に基づいて燃料を
供給するようにした空燃比センサｆｆｆｆを提供するこ
とを目的としている。This invention was made by focusing on these problems.
It is an object of the present invention to provide an air-fuel ratio sensor ffff that calculates an initial value for a predicted value of the amount of fuel retained in the intake system according to the engine temperature at the time of engine startup, and supplies fuel based on this initial value.
（問題点を解決するための手段）
上記目的を達成するためにこの発明では、第１図に示す
ように構成する。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention is constructed as shown in FIG.
このうち先願と同様の部分は、１〜６に示す手段であり
、機関運転状態に応じた基本的な噴射量１’ ｌ）を演
算する基本噴射量演算手段１と、機関吸気系保留燃料量
の定常運転条件での平衡状態ＪｉＭＯを運転状態に応じ
て演算する平衡状態量演算手段２と１．二の平衡状１１
ｉｔＭ Ｏとの予測値Ｍとの減算値（ＭＯ−Ｍ）を演算
する減算手段３と、この減算値（ＭＯ−Ｍ）に基づいて
単位周期当たりの過不足ｉｏＭ（＝ｏＫ−（ＭＯ−Ｍ）
、ただしＤＫは七〇正割合である。）を演算する過不足
量演算手段４と、この過不足ｆｉＤＭと以萌の平衡状態
量の予測値とから現在の平衡状態量の予測値Ｍを演算す
る予測値演算手段５と、この過不足ＩＤＭに基づいて所
定の空燃比が得られるように前記基本噴射量′「１〕を
補正する噴射量補正手段６とからｈＹｔ成される。Among these, the parts similar to those in the previous application are the means shown in 1 to 6, including the basic injection amount calculation means 1 for calculating the basic injection amount 1'l) according to the engine operating state, and the engine intake system reserved fuel. Equilibrium state quantity calculating means 2 and 1. which calculate the equilibrium state JiMO of the quantity under steady operating conditions according to the operating state; Second equilibrium state 11
a subtraction means 3 that calculates a subtracted value (MO-M) between itM O and the predicted value M; )
, however, DK is 70% correct. ), a predicted value calculating means 5 that calculates a predicted value M of the current equilibrium state quantity from this surplus/deficiency fiDM and Imoe's predicted value of the equilibrium state quantity; hYt is composed of an injection amount correction means 6 that corrects the basic injection amount '1] so that a predetermined air-fuel ratio is obtained based on the IDM.
そして、この発明では、機関温度を検出する機関温度検
出手段７と、始動時を判別する始動時判別手段８と、始
動時の機関温度に応じて前記予測値Ｍについての初期値
を演算する初期値演算手段９とを付加して設けている。In this invention, the engine temperature detecting means 7 detects the engine temperature, the starting time determining means 8 determines when the engine is started, and the initial value M calculates an initial value for the predicted value M according to the engine temperature at the time of starting. A value calculation means 9 is additionally provided.
（作用）
このように構成すると、吸気系に残留する保留燃料がそ
のときの機関温度に応じて求められる。(Function) With this configuration, the retained fuel remaining in the intake system can be determined according to the engine temperature at that time.
たとえば、機関温度が高い場合には、残留する保留燃料
量も多いが、この残留保留燃料量が初期値に設定される
。このため、減算値（ＭＯ−Ｍ）が小さくなり、この減
算値に基づいて演算される最終的な噴射量が少なくされ
る。For example, when the engine temperature is high, there is a large amount of remaining reserved fuel, and this remaining reserved fuel amount is set to the initial value. Therefore, the subtraction value (MO-M) becomes smaller, and the final injection amount calculated based on this subtraction value is reduced.
すなわち、吸気系に保留燃料が残留する機関停止直後の
再始動に際しては、吸気系に残留する保留燃料量を見越
して予め少なめに噴射量を供給するのであり、これによ
り、加速直後に機関停止し、吸気系に多くの保留燃料を
残留させたまま、直ぐに再始動しても、燃料の供給過多
による有害排出物の増大や始動性不良を防ぐことかでき
るのである。In other words, when the engine is restarted immediately after stopping when there is retained fuel remaining in the intake system, a small amount of injection is supplied in advance in anticipation of the amount of retained fuel remaining in the intake system.This allows the engine to stop immediately after acceleration. Even if the engine is restarted immediately with a large amount of retained fuel remaining in the intake system, it is possible to prevent an increase in harmful emissions and poor starting performance due to excessive fuel supply.
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
（実施例）
第２図はこの発明をスロットル弁１５上流の吸気通路１
６に一個の燃料噴射弁１７を設けた、いわゆる重点噴射
式の電子制御燃料噴射装置に適用した実施例の機械的構
成を示す。(Embodiment) FIG. 2 shows this invention in the intake passage 1 upstream of the throttle valve 15.
6 shows a mechanical configuration of an embodiment applied to a so-called focused injection type electronically controlled fuel injection device in which one fuel injection valve 17 is provided in each of the fuel injection valves 17.
先願とほぼ同様である部分から説明すると、吸気流＋Ｉ
ＬＱＩＩを検出する空気流量センサ２０、機関回転速度
Ｎを検出するクランク角センサ２１、冷却水温１゛四を
検出する水温センサ２２、さらにフィードバック制御に
必要となる実際の空燃比を検出する空燃比センサ２３か
らの各種信号がコントロールユニツ）３０１．？、入入
力比、コントロールユニット３０では、これらの信号に
基づいてデユーティ制御の可能な噴射弁１７の駆動制御
を行う。To explain from the part that is almost the same as the previous application, intake flow +I
An air flow sensor 20 that detects LQII, a crank angle sensor 21 that detects engine rotational speed N, a water temperature sensor 22 that detects cooling water temperature 1.4, and an air-fuel ratio sensor that detects the actual air-fuel ratio required for feedback control. Various signals from 23 are the control unit) 301. ? , input/input ratio, and the control unit 30 performs drive control of the injection valve 17, which is capable of duty control, based on these signals.
こうした６が成に対し、この発明では、始動時の機関温
度を知る必要があり、機関温度は冷却水温１’ Ｗで代
用することにし、また始動時のｆ１別のためにスタータ
スイッチ２４からの信号がコントロールユニット３０に
入力される。In contrast, in this invention, it is necessary to know the engine temperature at the time of starting, and the engine temperature is substituted with the cooling water temperature 1'W, and in order to differentiate f1 at the time of starting, the engine temperature is determined from the starter switch 24. A signal is input to control unit 30.
なお、過渡時は、基本的にはスロットルセンサ２５から
のアクセルペダル関度に相当するスロットル開度の変化
量と機関回転速度Ｎの変化量とから判別される。The transient state is basically determined based on the amount of change in the throttle opening corresponding to the accelerator pedal function from the throttle sensor 25 and the amount of change in the engine rotational speed N.
コントロールユニット３０は、ＣＰＵ３１．ＲＯＭ３２
．ＲＡＭ３３．Ｉ１０ボート３４等からなるマイクロコ
ンピュータで構成され、第１図に示した各手段１〜（３
，８，９の全機能を有し、空燃比制御（噴射量制御）に
関する処理を集中的に行う。The control unit 30 includes a CPU 31. ROM32
．． RAM33. It is composed of a microcomputer consisting of an I10 boat 34, etc., and each means 1 to (3) shown in FIG.
, 8, and 9, and performs processing related to air-fuel ratio control (injection amount control) intensively.
なお、噴射弁１７への燃料圧力を一定に保持させること
により、噴射量がデユーティ比（ＩＩＴＩ弁時間比）に
比例するので、コントロールユニット内で実際に演′！
ａ−されるのは開弁パルス幅であり、したがって、以下
にはパルス幅制御として説明する。Note that by keeping the fuel pressure to the injection valve 17 constant, the injection amount is proportional to the duty ratio (IITI valve time ratio), so it is actually calculated within the control unit.
What is controlled by a- is the valve opening pulse width, and will therefore be described below as pulse width control.
第３図〜第６図はコントロールユニット内にて実行され
るルーチンを説明する流れ図であり、このうち第３図、
ｆ５４図がパルス幅制御のメインル−チンに当たり、第
５図、第６図がその過程で使用する補正値等を求めるた
めのサブルーチンに相当する。図中の番号は処理番号を
示し、これらの処理は所定時間毎あるいは機関口伝に同
期して実行される。FIGS. 3 to 6 are flowcharts explaining routines executed within the control unit, of which FIG.
Figure f54 corresponds to the main routine for pulse width control, and Figures 5 and 6 correspond to subroutines for determining correction values and the like used in that process. The numbers in the figure indicate process numbers, and these processes are executed at predetermined time intervals or in synchronization with engine information.
基本的な噴射弁のパルス幅制御については周知の通りで
あり、例えばｆ５３図、ｆ５４図に示すように、空気流
量センサ２０とクランク角センサ２１にて検出した吸入
空気流量Ｑａと回転速度Ｎの関係からテーブルルックア
ップ等により所定の空燃比（たとえば理論空燃比）が得
られる基本パルス幅Ｔ ｌ３（＝ Ｋ−Ｑ ａ／ Ｎ、
ただし、Ｋは定数）を求め、これに空燃比センサ２３の
出力に基づいて決定したフィードバック補正係数ａとの
他の補正係数の総和Ｃ０ＩＥＦとを釆じ、さらに無効パ
ルス幅′ｒＳを加えて最終的な噴射パルス幅Ｔ Ｉ （
＝Ｔｐ−Ｃｏ Ｅ Ｆ・α＋Ｔｓ）を求め、このｉ”
Ｉに基づくデユーティ信号を噴射弁１７に付与する（ス
テップ４０．５１．５２）、。The basic pulse width control of the injection valve is well known, and as shown in Figures F53 and F54, for example, the intake air flow rate Qa detected by the air flow rate sensor 20 and the crank angle sensor 21 and the rotation speed N are The basic pulse width T l3 (= K-Q a/N,
However, K is a constant), and this is combined with the feedback correction coefficient a determined based on the output of the air-fuel ratio sensor 23 and the sum C0IEF of other correction coefficients, and the invalid pulse width 'rS is added to the final value. injection pulse width T I (
= Tp-Co E F・α+Ts), and this i”
A duty signal based on I is applied to the injection valve 17 (step 40.51.52).
先願ではこうして噴射パルス幅Ｔ Ｉを求める過程でさ
らに過渡的な運転状態に対応した補正をＩｊ！Ｌ気系保
気息保留燃料して施すものであり、この補正８！能は、
第３図のステップ４１〜４３（詳しくは、４１が平衡状
！！！！量演算手段、４２が補正側合演算手段、４３が
過不足量演算手段として機能する部分である。）、第４
図のステップ５０．５３（５０が噴射量補正手段、５３
が予測値演算手段として機能する部分である。）にて果
たされる。In the previous application, in the process of determining the injection pulse width TI, corrections corresponding to transient operating conditions were further applied to Ij! This correction is applied by retaining the L gas system's air retention fuel, and this correction is 8! Noh is
Steps 41 to 43 in FIG. 3 (in detail, 41 is a portion functioning as an equilibrium state!!! amount calculation means, 42 is a portion functioning as a correction side sum calculation means, and 43 is a portion functioning as an excess/deficiency amount calculation means), the fourth
Steps 50 and 53 in the figure (50 is the injection amount correction means, 53
is the part that functions as a predicted value calculation means. ).
こうした先願と同様の機能を概説すると、４１では補正
の根拠となる吸気系保留燃料量の定常的運転条件での平
衡状態量ＭＯを３つのパラメータＮ、Ｔｐ、Ｔｗを用い
て演算する。これは第５図に示すように、テーブル検索
値を用いての直線近似の補間計算処理にて求められる。To summarize the functions similar to those of the prior application, in step 41, the equilibrium state amount MO of the intake system retained fuel amount under steady operating conditions, which is the basis for correction, is calculated using three parameters N, Tp, and Tw. As shown in FIG. 5, this is determined by interpolation calculation processing of linear approximation using table search values.
たとえば、実際の水温′「、が基準温度ＴｗＯ−Ｔｗ４
（Ｔｗｏ ＞−＞ｉ’ｕ＋４）にて５１割されたどの温
度領域にあるかを？ｌＩ別し、いま仮にＴｗ≧′ｒ−１
であるとすると、Ｔｗに最も近くて′「…よりも高い温
度である基準温度ＴｗＯと、同じ＜１゛−よりも低い温
度である基準温度Ｔ ｌ１１１に対する２次元テーブル
（たとえばＭＯＩテーブルを第７図に示す。）からその
ときのＮ 、 ｉ’ 。For example, the actual water temperature ′′ is the reference temperature TwO−Tw4
In which temperature range is it divided by 51 by (Two >->i'u+4)? Apart from lI, if now Tw≧′r−1
, the reference temperature TwO, which is closest to Tw and is higher than '...', and the reference temperature T111, which is lower than the same ) to N, i' at that time.
に応じたテーブル値Ｍ ＯＯｒ Ｍ Ｏ１（Ｔ ｗ Ｏ
−Ｔ ｗ １に対するＭＯ）を求め、これらの値ＭＯＯ
，ＭＯ１と、基準温度′ｌ″ｕ＋０．Ｔｗｌ、現在の温
度Ｔ−を用いて次式のＦａ線補１１１１計ル式によりＭ
Ｏを計算するのである（ステップ６０〜６３）。なお、
基準温度Ｔｕ＋０−Ｔｗ４に対するＭＯ０−Ｍｏ ４は
、Ｎと’ｒ ｐとをパラメータとして予め実測から求め
られるものである。The table value M OOr M O1 (T w O
- MO for T w 1) and calculate these values MOO
, MO1, reference temperature 'l''u+0.Twl, and current temperature T-.
O is calculated (steps 60 to 63). In addition,
MO0-Mo4 for the reference temperature Tu+0-Tw4 is determined in advance from actual measurements using N and 'rp as parameters.
ＭＯ＝ＭＯＯ＋（ＭＯ１−ＭｏＯ＞
Ｘ（’Ｉ’ｗＯ−’［’ｗ）／（ＴｗＯＴｗｌ）ステッ
プ４２ではこのようにして求めたＭＯに対して、現時点
での吸気系保留燃料量の予測値Ｍが単位周期あたり（例
えばクランク軸１回転毎）にどの程度の割合で接近する
かの割合を表す係数ＤＫを係数Ｄ Ｋ Ｔ ｗ ＊ Ｉ
） Ｋ Ｎ ノ積から演算する（ｍ６図のステップ８０
〜８２）。MO=MOO+(MO1-MoO> The coefficient DK that represents the rate at which the two approaches each other per unit period (for example, per crankshaft rotation) is the coefficient D K T w * I
) K N Calculate from the product (step 80 in the m6 diagram)
~82).
ここ１１−１ＤＫＴは前回の処理で求めた単位周期当た
りの過不足ＩＤＭと水温’Ｉ’ ｗとに基づき、予め第
９図のように形成されたテーブルの検索１こより求めら
れる値で、たとえば過不足＋ｉＤＭが大きくなるほど、
速く過不足量を無くすために大きく設定されている。ま
た、ＤＫＮは、Ｎと１’ ｐとに基づき同じく第８図の
ように形成されたテーブルの検索により求められる値で
、たとえば回転速度が小さくなるほど、大きく設定され
ている。Here, 11-1DKT is a value obtained by searching a table formed in advance as shown in Fig. 9, based on the excess/deficiency IDM per unit period and the water temperature 'I'w obtained in the previous process. The greater the shortage + iDM, the more
It is set large to quickly eliminate excess and deficiency. Further, DKN is a value obtained by searching a table similarly formed as shown in FIG. 8 based on N and 1'p, and is set larger as the rotation speed decreases, for example.
ステップ４３では、この係数ＤＫをＭＯとの予測値Ｍと
の差に氷しる演算により単位周期あたりの過不足量ＤＭ
（＝ＤＫ（ＭＯ−Ｍ））を求める。In step 43, the excess/deficiency amount DM per unit period is determined by calculating the coefficient DK to the difference between MO and the predicted value M.
Find (=DK(MO-M)).
ここに、予測値Ｍは、その時点での吸気系保留燃料の予
測値であり、したがって（ＭＯ−Ｍ＞は平衡状＠ｆｆｉ
からの過不足量を示し、この値（ＭＯ−Ｍ）がＮ ＋
Ｔ ｐ ｖ Ｄ Ｍ ＊ １’ ｗをパラメータとして
求められる係数ＤＫにてさらに補正されるのである。Here, the predicted value M is the predicted value of intake system retained fuel at that point, and therefore (MO-M> is the equilibrium state @ffi
This value (MO-M) indicates the amount of excess or deficiency from N +
It is further corrected by a coefficient DK obtained using T p v DM * 1' w as a parameter.
第４図はこうして求められた過不足ｉｉｉＤＭを加味し
て最終的な燃料噴射パルス幅Ｔ Ｉを演算する処理を示
しており、ステップ５０にて基本パルス幅１’ Ｉ）に
補正がなされ燃料用基本パルス幅’ｒｐｌ”（＝１”ｐ
十Ｄ Ｍ ）が求められる。そして、先願では、こ（
ｎ ”Ｉ’ｌ）Ｌ”７！Ｉ’Ｘ ｆ −、ｐ ７’ ５
１１：オイｔ”、従来ノ’ｒ ｐｉ： ｉｉき換わるの
である。FIG. 4 shows the process of calculating the final fuel injection pulse width TI by taking into account the excess/deficiency iiiDM obtained in this way, and in step 50, the basic pulse width 1' I) is corrected and Basic pulse width 'rpl'(=1'p
10D M) is required. And, in the prior application, this (
n “I’l)L”7! I'X f -, p 7' 5
11: oit'', replacing the conventional one.
最後にステップ５３では、次回の処理のために前回の予
測値Ｍ（旧Ｍ）に今回の過不足量ＤＭを加えて次回の予
測値Ｍを演算する。なお、このｆ５４図の処理は、例え
ば機関クランク軸１回転毎に′「■が算出され、その都
度予測値Ｍが更新される。Finally, in step 53, the next predicted value M is calculated by adding the current excess/deficiency amount DM to the previous predicted value M (old M) for the next process. In addition, in the process of this diagram F54, for example, ``■'' is calculated every one revolution of the engine crankshaft, and the predicted value M is updated each time.
第１０図〜１１２図は加速時、減速時、加速途中でのギ
ヤチェツノ時の運転状態の変化に対応させて上記制御に
おける各種の量の変化を信号波形として示したもので、
加速初期や減速初期に応答性良く燃料増量や燃料減量が
行なわれている。これにより、過渡時にあっても所定の
空燃比から外れることがなく、過渡時の空燃比制御の制
御精度が向上するのである。Figures 10 to 112 show signal waveforms of changes in various amounts in the above control in response to changes in operating conditions during acceleration, deceleration, and gear change during acceleration.
The amount of fuel increases or decreases with good responsiveness at the beginning of acceleration or deceleration. As a result, the air-fuel ratio does not deviate from a predetermined air-fuel ratio even during a transient period, and the control accuracy of the air-fuel ratio control during a transient period is improved.
ところで、この上うな空燃比補正は減速時の燃料カット
からりカバリ−（噴射再開）を行う時にも対応可能であ
り、第１３図は燃料カシトリカバリ一時の空燃比補正に
対応した補正処理の一例を示し、第１４図はその処理に
よる場合の第１１図に相当する波形図である。なお、第
１３図において、所定値Ｍ ）’ Ｃ１，を零または非
常に小さな値（一定値）である。By the way, this type of air-fuel ratio correction can also be applied when recovering from fuel cut during deceleration (resuming injection), and Fig. 13 shows an example of the correction process corresponding to air-fuel ratio correction during fuel recovery. , and FIG. 14 is a waveform diagram corresponding to FIG. 11 in the case of this processing. Note that in FIG. 13, the predetermined value M )' C1 is zero or a very small value (constant value).
一般に燃料カットを行うと、その間に吸気系の保留燃料
が機関に吸入されてしまうため、リカバリ一時には再噴
射燃料の一部によって新たな保留燃料が形成される分だ
け実質供給燃料量が不足して空燃比が希薄化するが、保
留燃料を考慮する先願では、こうした空燃比の希薄化も
回避される。Generally, when a fuel cut is performed, the retained fuel in the intake system is sucked into the engine during that time, so during recovery, the actual amount of supplied fuel is insufficient by the amount of new retained fuel formed by part of the re-injected fuel. However, in the prior application that takes the reserved fuel into consideration, such dilution of the air-fuel ratio is also avoided.
次に、この発明の特徴部分を説明すると、この発明の要
部は、始動時の空燃比制御にあり、始動時の冷却水温に
応じて予測値についての初期値を演算するようにした点
にある。すなわち、第５図のサブルーチンにおいて、Ｍ
Ｏを演算するのに先立ち、この機能をステップ５７〜５
９にて実行させるのである。Next, to explain the characteristic parts of this invention, the main part of this invention is the air-fuel ratio control at the time of starting, and the point that the initial value of the predicted value is calculated according to the cooling water temperature at the time of starting. be. That is, in the subroutine of FIG.
Prior to calculating O, this function is executed in steps 57 to 5.
It is executed at step 9.
ここに、ステップ５７．５８が始動時を判別する手段と
してＦｐｉ能する部分であり、スタータスイッチ２４か
らの信号がＯＮとなり、かっこのＯＮ信号が初めてであ
ることがら始動時が判別される。Here, steps 57 and 58 are the portions in which the FPI functions as a means for determining when the engine is started, and the signal from the starter switch 24 turns ON, and since this is the first time that the parenthesized ON signal has been turned on, it is determined that the engine is starting.
ステップ５９はこうした始動時に、冷却水温Ｔ―に応じ
て予測値についての初期値を演算する手段として機能す
る部分で、初期値Ｍ、はＴｗに応じて第１５図のテーブ
ルを検索することにより求められる。Step 59 is a part that functions as a means to calculate an initial value for the predicted value according to the cooling water temperature T- at the time of such startup, and the initial value M is obtained by searching the table in FIG. 15 according to Tw. It will be done.
同図からも明らかなように、冷却水温Ｔ ｗが高いとき
には、吸気系に残留する保留燃料量も多いことを考慮し
て、Ｍ ＋ （＝ ｆ（Ｔ ｗ））を大きく予測（設定
）するのである。具体的には、 ＠１５図のデータは実
験により最適値を求める。As is clear from the figure, when the cooling water temperature T w is high, the amount of retained fuel remaining in the intake system is also large, so M + (= f (T w)) is predicted (set) to be large. It is. Specifically, the optimum value for the data in Figure @15 is determined through experimentation.
次に、第１６図に基づき、機関停止からまもない再始動
時につき、冷却水温に応じて予測値の初期化を好う動作
を導入した本実施例（一点鎖線で示す。）の作用を、保
留燃料の残留の如何に拘わらず初期値を零とする場合（
破線で示す。）との比較の上に説明すると、同図は始動
及び始動後の各種変数の量の信号波形を示す。Next, based on FIG. 16, we will explain the effect of this embodiment (indicated by a dashed-dotted line), which introduces an operation that favors initialization of the predicted value according to the cooling water temperature when the engine is restarted shortly after it has been stopped. , when the initial value is set to zero regardless of the amount of retained fuel remaining (
Indicated by a dashed line. ), the figure shows the signal waveforms of the quantities of various variables during starting and after starting.
機関停止からまらない再始動時にあっては、始動と次の
始動までの期間が艮く機関が冷間状態にある始動時と相
違して、８！関停止時に吸気系に残留する保留燃料が消
失することなく存在する。When restarting an engine after stopping, the period between starting and the next start is long, unlike when starting when the engine is in a cold state. The retained fuel that remains in the intake system when the engine stops does not disappear.
ところが、こうした保留燃料があるにも拘わらず、初期
値Ｍ１を零として制御が開始されると、吸気系に残留す
る保留燃料量に相当する分が燃料過多となる。However, even though there is such reserved fuel, if control is started with the initial value M1 set to zero, there will be excess fuel by an amount corresponding to the amount of reserved fuel remaining in the intake system.
すなわち、Ｍは予測値といいつつも、始動開始時に残留
する保留燃料量を予測していないのであり、残留分だけ
供給燃料量が過多となり、これにより、同図に示すよう
に再始動直後のＣＯの排出量を多くしでしまうのである
。In other words, although M is a predicted value, it does not predict the amount of retained fuel that will remain at the start of startup, and the amount of fuel supplied will be excessive by the amount that remains, resulting in This results in increased CO emissions.
これに対し、この実施例では、そのときの冷却水温′ｌ
″智を用いてｔ５１５図に示すテーブルを検索すること
により吸気系に残留する保留燃料量を求め、この値を予
測値についての初期値Ｍ、（＝ｆ（Ｔ−））として制御
を開始する。On the other hand, in this embodiment, the cooling water temperature 'l
The amount of retained fuel remaining in the intake system is determined by searching the table shown in the t515 diagram using the "intelligence", and control is started using this value as the initial value M, (=f(T-)) for the predicted value. .
すなわち、再始動時に残留する保留燃料量を冷却水温を
用いて的確に予測することにより、この残留燃料量に相
当する分だけ少なめに燃料供給を行なうのであり、これ
により、たとえ加速直後に機関停止しＩｐｉ気系に多く
の保留燃料を残留させたまま再始動することがあっても
、燃料供給量が過剰となることはなく、始動時の運転状
態に応じた適性値を得ることができ、したがって、有害
排出物の増大を抑制するとともに、燃料過多による始動
不良を防ぐことができるのである。In other words, by accurately predicting the amount of retained fuel that will remain at the time of restart using the cooling water temperature, a smaller amount of fuel will be supplied by the amount corresponding to this amount of residual fuel. Even if the engine is restarted with a large amount of retained fuel remaining in the Ipi gas system, the amount of fuel supplied will not become excessive, and an appropriate value can be obtained according to the operating conditions at the time of startup. Therefore, it is possible to suppress the increase in harmful emissions and prevent starting failures due to excess fuel.
（発明の効果）
以上説明したとおり、この発明によれば、始動時の機関
温度に応じて吸気系保留燃料量の予測値についての初期
値を演算するようにしたので、機関停止直後の再始動に
おいて、吸気系に保留燃料が多く残留する機関高温時に
は、この残留分を見越して予め少なめに噴射量が供給さ
れ、これにより、燃料の供給過多による有害排出物の増
大や始動不良を防ぐことができる。(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, the initial value of the predicted value of the amount of fuel retained in the intake system is calculated according to the engine temperature at the time of engine startup. When the engine is at high temperature with a large amount of retained fuel remaining in the intake system, a smaller amount of injection is supplied in advance in anticipation of this residual amount, thereby preventing an increase in harmful emissions and starting problems due to oversupply of fuel. can.
ｒ５１図はこの発明の概念的構成を示したブロック図で
ある。第２図はこの発明の一実施例の機械的構成図であ
る。第３図〜第６図は前記実施例に対応した空燃比制御
の制御内容を表した流れ図である。第７図はＩ前記空燃
比制御において吸気系保留燃料量の定常条件における平
衡状態ｆｆ１Ｍ０を与えるテーブルの内容例を示した特
性）線図、第８図。
第９図は同じく前記空燃比制御において所定の係数１）
ＫをＪｊえるテーブルの内容例を示した特性線図である
。
第１０図〜第１２図は前記空燃比制御におけるパラメー
タないし係数等の変化と燃料噴射パルス幅の制御特性と
の関係を信号波形として示した加速時、減速＋１；’ｐ
、ぞヤチェンジ時の波形図である。
第１３図は前記′ｇ！燃比制御を減速燃料カットからの
りカバリ一時に適用するようにした処理内容の一例を表
した流れ図、第１４図はその処理による場合のｆ５１１
図に相当する波形図である。
第１５図は１肖記空燃比制御に使用される予測値Ｍにつ
いての初期値Ｍ、を与えるテーブルの内容例を示した特
性線図である。第１６図は前記空燃比制御におけるパラ
メータないし係数等の変化と噴射パルス幅の制御特性と
の関係を信号波形として示した始動及び始動後の波形図
である。
１・・・基本噴射量演算手段、２・・・平衡状態量演算
手段、３・・・減算手段、４・・・過不足量演算手段、
５・・・予測値演算手段、６・・・噴射量補正手段、７
・・・機関温度検出手段、８・・・始動時判別手段、９
・・・初期値演算手段、１５・・・スロットル弁、１６
・・・・・・吸気通路、１７・・・燃料噴射弁、２０・
・・空気流量センサ、２１・・・クランク角センサ、２
２・・・水温センサ、２３・・・空燃比センサ、２４・
・・スタータスイッチ、２５・・・スロットル弁開度セ
ンサ、３（）・・・コントロールユニット。
第３図
第７図
第８図
Ｎ （ＲＰＭ）
第９図
００Ｔ’Ｃ）
第１０図 第１１図
第１２図Figure r51 is a block diagram showing the conceptual configuration of the present invention. FIG. 2 is a mechanical configuration diagram of an embodiment of the present invention. 3 to 6 are flowcharts showing the contents of the air-fuel ratio control corresponding to the embodiment described above. FIG. 7 is a characteristic diagram showing an example of the contents of a table that provides the equilibrium state ff1M0 under steady conditions of the amount of fuel retained in the intake system in the air-fuel ratio control, and FIG. FIG. 9 also shows the predetermined coefficient 1) in the air-fuel ratio control.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing an example of the contents of a table for calculating K. Figures 10 to 12 show the relationship between changes in parameters or coefficients in the air-fuel ratio control and the control characteristics of the fuel injection pulse width as signal waveforms during acceleration and deceleration +1;'p.
, is a waveform diagram at the time of a gear change. Figure 13 shows the above 'g! A flowchart showing an example of the processing contents in which fuel ratio control is applied from deceleration fuel cut to the time of fuel recovery.
FIG. FIG. 15 is a characteristic diagram showing an example of the contents of a table that provides an initial value M for a predicted value M used for air-fuel ratio control. FIG. 16 is a starting and post-starting waveform diagram showing the relationship between changes in parameters or coefficients in the air-fuel ratio control and control characteristics of the injection pulse width as signal waveforms. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Basic injection amount calculation means, 2... Equilibrium state amount calculation means, 3... Subtraction means, 4... Excess/deficiency amount calculation means,
5... Predicted value calculation means, 6... Injection amount correction means, 7
...Engine temperature detection means, 8...Starting time determination means, 9
... Initial value calculation means, 15 ... Throttle valve, 16
...Intake passage, 17...Fuel injection valve, 20.
...Air flow rate sensor, 21...Crank angle sensor, 2
2...Water temperature sensor, 23...Air-fuel ratio sensor, 24.
... Starter switch, 25 ... Throttle valve opening sensor, 3 () ... Control unit. Figure 3 Figure 7 Figure 8 N (RPM) Figure 9 00T'C) Figure 10 Figure 11 Figure 12
Claims (1)
射量演算手段と、機関吸気系保留燃料量の定常運転条件
での平衡状態量を運転状態に応じて演算する平衡状態量
演算手段と、この平衡状態量との予測値との減算値を演
算する減算手段と、この減算値に基づいて単位周期当た
りの過不足量を演算する過不足量演算手段と、この過不
足量と以前の平衡状態量の予測値とから現在の平衡状態
量の予測値を演算する予測値演算手段と、この過不足量
に基づいて所定の空燃比が得られるように前記基本噴射
量を補正する噴射量補正手段とを備える内燃機関の空燃
比制御装置において、機関温度を検出する機関温度検出
手段と、始動時を判別する始動時判別手段と、始動時に
機関温度に応じて前記予測値についての初期値を演算す
る初期値演算手段とを設けたことを特徴とする内燃機関
の空燃比制御装置。A basic injection amount calculating means for calculating a basic injection amount according to the engine operating state; and an equilibrium state amount calculating means for calculating the equilibrium state amount of the engine intake system retained fuel amount under steady operating conditions according to the operating state. , a subtraction means for calculating the subtraction value between this equilibrium state quantity and the predicted value, an excess/deficiency calculation means for calculating the excess/deficiency amount per unit cycle based on this subtraction value, and a subtraction means for calculating the excess/deficiency amount per unit cycle based on this subtraction value, predicted value calculating means for calculating a predicted value of the current equilibrium state quantity from the predicted value of the equilibrium state quantity; and an injection amount for correcting the basic injection quantity so as to obtain a predetermined air-fuel ratio based on the excess/deficiency amount. an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising: an engine temperature detection means for detecting engine temperature; a starting time determination means for determining when starting; and an initial value for the predicted value according to the engine temperature during starting. 1. An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising: initial value calculation means for calculating .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6684786A JPH0670386B2 (en) | 1986-03-25 | 1986-03-25 | Air-fuel ratio controller for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6684786A JPH0670386B2 (en) | 1986-03-25 | 1986-03-25 | Air-fuel ratio controller for internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62223429A true JPS62223429A (en) | 1987-10-01 |
| JPH0670386B2 JPH0670386B2 (en) | 1994-09-07 |
Family
ID=13327646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6684786A Expired - Lifetime JPH0670386B2 (en) | 1986-03-25 | 1986-03-25 | Air-fuel ratio controller for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0670386B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5601064A (en) * | 1994-10-27 | 1997-02-11 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel injection control system for internal combustion engines |
| JP2004353466A (en) * | 2003-05-27 | 2004-12-16 | Toyota Motor Corp | Fuel injection amount control device of internal combustion engine |
| CN110582629A (en) * | 2017-03-27 | 2019-12-17 | 本田技研工业株式会社 | Control device for internal combustion engine |
-
1986
- 1986-03-25 JP JP6684786A patent/JPH0670386B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5601064A (en) * | 1994-10-27 | 1997-02-11 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel injection control system for internal combustion engines |
| JP2004353466A (en) * | 2003-05-27 | 2004-12-16 | Toyota Motor Corp | Fuel injection amount control device of internal combustion engine |
| CN110582629A (en) * | 2017-03-27 | 2019-12-17 | 本田技研工业株式会社 | Control device for internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0670386B2 (en) | 1994-09-07 |
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|---|---|---|---|
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