JPS62265449A - Engine controller - Google Patents

Engine controller

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JPS62265449A
JPS62265449A JP10441386A JP10441386A JPS62265449A JP S62265449 A JPS62265449 A JP S62265449A JP 10441386 A JP10441386 A JP 10441386A JP 10441386 A JP10441386 A JP 10441386A JP S62265449 A JPS62265449 A JP S62265449A
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JP
Japan
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engine
air
intake
amount
intake pipe
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Takayuki Sogawa
能之 十川
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Subaru Corp
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Fuji Heavy Industries Ltd
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Abstract

PURPOSE:To enable a more highly precise control by estimating an air quantity actually sucked by an engine through estimating a suction pipe internal pressure on the basis of a throttle opening and an engine revolution-number and according to a predetermined equivalent model, and figuring out a fuel injection quantity and an ignition timing. CONSTITUTION:At a thing wherein an injector 5 is driven and controlled by a control unit 20 according to the operating condition of an engine 1, the control unit 20 is made to memorize the dynamic characteristic of an air suction system which is transformed to an equivalent model. And a suction pipe pressure is always estimated from steady state to transient state by making use of this equivalent model and on the basis of a throttle opening and the revolution- number of the engine, and an air quantity which is to be filled into a chamber 3 at the lower stream of a throttle valve 4 and the capacity C of a suction pipe at a transient time is estimated through this estimated pressure. And form this filled-in air quantity estimate value and an instrumentation-intake-air quantity, the air quantity to be actually sucked in is estimated, and a fuel injection quantity and an ignition timing are decided on the basis of this air quantity and the engine revolution-number.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野1 この発明は、吸気系のスロットル弁下流のチャンバまた
はサージタンクを有し、熱、線式エアフローメータを備
えた燃料噴射式エンジンにおいて、吸入空気量とエンジ
ン回転数とに基づいて燃料噴射量および点火時期を制御
するエンジン制御装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field 1) The present invention is directed to a fuel injection engine that has a chamber or surge tank downstream of a throttle valve in the intake system and is equipped with a thermal and linear air flow meter. The present invention relates to an engine control device that controls fuel injection amount and ignition timing based on fuel injection amount and engine rotation speed.

(従来の技術1 最近、エアフローメータを用いた燃料噴射装置が自動車
用エンジンに多く使用されており、この場合は、熱線式
等でなるエアフローメータをスロットル弁の上流側に配
設し、エンジンが吸入する空気の流量Qaを正確に検出
してその空気流示Qaに見合った燃料量、例えば理論空
燃比になるように燃料量Ti、すなわち燃料ll!射パ
ルス幅Tpを、エンジン回転数NeとしてTp =Qa
 /Ne等のような形で算出し、インジェクタを噴射パ
ルス幅Tpだけ駆動することにより、燃料を極めて精度
よくエンジンに供給する。また、点火時期も含めて制御
する場合には、点火時期の算出にこの噴射パルス幅Tp
を負荷判定用のデータとして使用する場合も多い。従っ
て、吸入空気IQaの計測には極めて高い精度が要求さ
れる。
(Prior art 1) Recently, fuel injection devices using air flow meters have been widely used in automobile engines. The intake air flow rate Qa is accurately detected, and the fuel amount Ti, that is, the fuel ll! injection pulse width Tp, is set as the engine rotational speed Ne so that the amount of fuel corresponding to the air flow indication Qa, for example, the stoichiometric air-fuel ratio, is achieved. Tp=Qa
/Ne, etc., and by driving the injector by the injection pulse width Tp, fuel is supplied to the engine with extremely high accuracy. In addition, when controlling the ignition timing as well, the injection pulse width Tp is used to calculate the ignition timing.
is often used as data for load determination. Therefore, measurement of intake air IQa requires extremely high accuracy.

また最近、エアフローメータにもセンサとしての応答性
が高いホットワイヤ型エアフローメータ等が使用される
傾向にある。しかし、エアフローメータが配置されてい
るのはあくまでスロワ(〜ル弁の上流側であり、エンジ
ンに吸入される空気の吊を直接計測しているわけではな
い。
Furthermore, recently, there has been a trend toward the use of hot wire type air flow meters and the like, which have high responsiveness as sensors, as air flow meters. However, the air flow meter is only located upstream of the throat valve, and does not directly measure the amount of air being sucked into the engine.

例えばスロットル弁を閉→開と変化させた場合、エンジ
ンへの流入突気量が増加すると同時に、スロットル弁下
流のチャンバおよび吸入管内の圧力も上昇するので、こ
の圧力上昇に必要な空気の辺もエアフローメータで計測
されてしまう。つまりスロットル弁上流側のエアフロー
メータでは、スロットル弁の開→開時にはエンジンに流
入している空気量以上の空気量を、−瞬ではあるが計測
してしまう。これは、空気流量のスパイク状オーバシュ
ートとなって現われ、その吊は、スロットル弁下流のチ
ャンバおよび吸気マニホールドの容積が大きいほど大き
く、またホットワイヤ型エアフローメータなと応答性の
よいセンサはと大きい。
For example, when the throttle valve is changed from closed to open, the amount of air flowing into the engine increases and at the same time the pressure in the chamber downstream of the throttle valve and the suction pipe also increases, so the amount of air required to increase this pressure also increases. It will be measured with an air flow meter. In other words, the air flow meter on the upstream side of the throttle valve measures an amount of air that is greater than the amount of air flowing into the engine when the throttle valve is opened to open, albeit for a moment. This appears as a spike-like overshoot in the air flow rate, which increases as the volume of the chamber downstream of the throttle valve and the intake manifold increases, and also increases with responsive sensors such as hot wire air flow meters. .

一方、インジェクタ(燃料噴射弁)は、MPI(マルチ
ポイント・インジェクション)ではインテークマニホー
ルドの下流側にあるため、計測された空気j通りに燃料
を噴射してしまうと、エンジンに流入する空気に必要以
上の燃料が供給され、空燃比A/Fの急激なリッチ化が
起こり、排気ガス中のCOやHCが附加してしまう。ま
た、ひどい場合には、オーバリッチによってエンジン出
力が低下し、運転のフィーリングが悪化するなどの問題
があった。
On the other hand, in MPI (multipoint injection), the injector (fuel injection valve) is located downstream of the intake manifold, so if the fuel is injected according to the measured air, the air flowing into the engine will contain more than necessary. of fuel is supplied, the air-fuel ratio A/F suddenly becomes richer, and CO and HC in the exhaust gas are added. Moreover, in severe cases, overrichness causes problems such as a reduction in engine output and a worsening of driving feeling.

また、点火時期も含めて制御するエンジン制御装置の場
合には、点火時期の一瞬の遅角が考えられ、やはりエン
ジン出力の低下やエミッションの悪化を招くことになる
Furthermore, in the case of an engine control device that controls the ignition timing as well, the ignition timing may be momentarily retarded, resulting in a decrease in engine output and worsening of emissions.

なお、スロットル弁開→閉の場合にも、同様に空燃比A
/Fや点火時期が最適値からずれるなどの支障が生じる
Note that the air-fuel ratio A similarly changes when the throttle valve opens → closes.
/F and ignition timing may deviate from their optimum values.

このため、例えば待開昭57−73831号公報に示さ
れるように、スロットル弁の動きを検出して、ホットワ
イヤ型エアフローメータの出力に基づいて?ftjmさ
れた燃料噴射パルス幅Tpを補正することにより、急激
な開度変化によって適正空燃比が変化し、エンジンが不
調になるという不具合を解消すると共に、加速時の応答
性が向上し、かつ減速時の失火やガタゆれ現象を防止す
るようにしていた。
For this reason, for example, as shown in Japanese Patent No. 57-73831, the movement of the throttle valve is detected and the flow rate is measured based on the output of a hot wire type air flow meter. By correcting the ftjm fuel injection pulse width Tp, it is possible to eliminate the problem that the appropriate air-fuel ratio changes due to a sudden change in the opening and cause the engine to malfunction.It also improves responsiveness during acceleration and reduces the This was done to prevent misfires and rattling phenomena.

また、待間昭59−170428号公報に示されるもの
は、ホットワイヤ型エアフローメータからの信号電圧の
時間に対する変化量に基づいて吸入空気@およびエンジ
ン回転数とから吐出される基本燃料噴9A吊を増減処理
し、上記従来例と同様の効果を得るようにしたちのであ
る。
Moreover, what is shown in Machima 59-170428 publication is a basic fuel injection 9A suspension system that discharges intake air @ and engine speed based on the amount of change in signal voltage from a hot wire type air flow meter over time. In this way, the same effect as the conventional example described above is obtained.

[発明が解決しようとする問題点1 従来、急激なスロットル弁の開度変イヒによって適正空
履比が変化することにより生じる不具合を、スロワj・
ル弁の動きやホラ]・ワイヤ型エアフローメータからの
信号電圧の時間に対する変化量などに基づいて補正する
ようにしていたが、過渡時に生じるエンジンへの吸入空
気量の検出エラーを、いずれも間接的に推定して補正す
るように構成されていたので、吸気系の状態変化に対し
て的確に追従することがひきず、一応の補正効果は得ら
れるものの、空燃比を適正値に十分維持することができ
ないという問題がある。
[Problem to be Solved by the Invention 1] Conventionally, problems caused by changes in the appropriate air bearing ratio due to sudden changes in the opening of the throttle valve have been solved by using the thrower j.
Although corrections were made based on changes in the signal voltage from the wire-type air flow meter over time, errors in detecting the amount of intake air into the engine that occur during transients could be corrected indirectly. Since the system was configured to make corrections by estimating the air-fuel ratio, it was not possible to accurately follow changes in the state of the intake system, and although a certain correction effect was obtained, it was difficult to maintain the air-fuel ratio at an appropriate value. The problem is that it is not possible.

この発明は、上述した従来例の問題点を解消するために
なされたもので、スロットル弁急開閉時に生じるスロッ
トル弁下流のチャンバおよび吸気マニホールドの容沿に
起因する吸入空気徂の計[株]誤差を少なりシ、より正
確な吸入空気量を計測して、最適な燃料噴射量および点
火時期を維持することができるようにしたエンジン制御
装置を提供することを目的とする。
This invention was made in order to solve the above-mentioned problems of the conventional example, and is caused by the total error in the intake air range caused by the contours of the chamber downstream of the throttle valve and the intake manifold that occur when the throttle valve is suddenly opened and closed. An object of the present invention is to provide an engine control device that can more accurately measure the intake air amount and maintain the optimum fuel injection amount and ignition timing.

[問題点を解決するための手段1 上記の目的を達成するため、この発明は、スロワ1ヘル
弁上流にエアフローメータを、吸気管下流にインジェク
タを設け、スロワI・ル開度センサを備えたエンジンに
おいて、エンジン吸気系のvJ特性を、スロットル弁下
流R1はスロットル開度で定まる関数として、エンジン
部抵抗R2はエンジン回転数の関数として、上記スロッ
トル弁の上流側圧力Pcやスロワi・ル弁下流のチャン
バおよび吸気管の容ff1cは定数として、それぞれメ
モリに予め記憶させておいて等価にモデル化し、この等
価モデルを用いて、上記スロットル開度センサによって
検出されるスロットル開度と上記エンジン回転数とによ
って定常状態から過渡状態に至るまで常に吸気管内圧力
を推定し、この推定吸気管圧力から過渡時に上記スロッ
トル弁下流のチャンバおよび上記吸気管の容量C内に充
填される空気量を推定して、この充填空気量推定値と上
記エアフローメータによって計測される吸入空気量を求
め、この実エンジン吸入空気口推定値と上記エンジン回
転数とに基づいて燃料量!)l吊および点火時期を決定
するようにしたものである。
[Means for Solving the Problems 1] In order to achieve the above object, the present invention provides an air flow meter upstream of the thrower I valve, an injector downstream of the intake pipe, and a thrower I valve opening sensor. In an engine, the vJ characteristics of the engine intake system are determined by the throttle valve downstream pressure Pc and the throttle valve downstream pressure Pc and the throttle valve downstream R1 as a function determined by the throttle opening, and the engine resistance R2 as a function of the engine rotation speed. The volumes ff1c of the downstream chamber and the intake pipe are stored in memory in advance as constants and modeled equivalently, and this equivalent model is used to calculate the throttle opening detected by the throttle opening sensor and the engine rotation. The intake pipe internal pressure is always estimated from the steady state to the transient state by the number, and from this estimated intake pipe pressure, the amount of air filled in the chamber downstream of the throttle valve and the capacity C of the intake pipe during the transient state is estimated. Then, calculate the estimated amount of charged air and the amount of intake air measured by the air flow meter, and calculate the amount of fuel based on this estimated value of the actual engine intake air port and the engine speed. ) The suspension and ignition timing are determined.

【作   用] この発明によるエンジン制御装置は、吸気管内での空気
の動特性を把握し、電気的な回路に置き換えて制御ip
装置内のメモリに記憶させておき、吸気管内圧力をスロ
ットル開度とエンジン回転数とによって常に推定し、ス
ロットル間閉などによる過渡時にスロワ1−ル弁下流の
チャンバおよび吸気管内へ充填される空気量を、上記推
定吸気管内圧力の変動率とスロットル弁下流のチャンバ
および吸気管内の8示とによって求める。
[Function] The engine control device according to the present invention grasps the dynamic characteristics of the air in the intake pipe, and controls the IP by replacing it with an electric circuit.
The pressure inside the intake pipe is stored in the memory within the device, and the pressure inside the intake pipe is constantly estimated based on the throttle opening and engine speed, and the air is filled into the chamber downstream of the throttle valve and into the intake pipe during transients such as when the throttle is closed. The amount is determined from the fluctuation rate of the estimated intake pipe internal pressure and the 8 values in the chamber downstream of the throttle valve and in the intake pipe.

そしてエアフローメータによって計測される吸入空気量
に上記充填空気量推定値を加減輝して、実際にエンジン
内へ吸入される空気量を推足し、この推定された実エン
ジン吸入空気量とエンジン回転数とに基づいて基本燃料
噴射量を算出し、最適点火時期をマツプ検索などにより
求める。
Then, the estimated amount of charged air is added to or subtracted from the amount of intake air measured by the air flow meter to estimate the amount of air actually taken into the engine. Based on this, the basic fuel injection amount is calculated, and the optimal ignition timing is determined through a map search, etc.

[実 箱 例1 第1図ないし第7図はこの発明の一実施例を示す図であ
り、第1図はエンジン制WJiaのシステム図、第2図
はエンジン吸気系のモデルと電気回路に置き換えた等価
モデルとを示すモデル図、第3図はエンジン制御装置の
処理手段の構成を示すブロック図、第4図はスロットル
開度に対するスロットル部抵抗R1の設定を示す図、第
5図はエンジン回転数に対するエンジン部抵抗R2の設
定を示す図、第6図は動作を示すフローチャート図、第
7図は過渡時の各データの変化を示す過渡応答図である
[Actual box Example 1 Figures 1 to 7 are diagrams showing an embodiment of the present invention. Figure 1 is a system diagram of the engine control WJia, and Figure 2 is a model of the engine intake system and replaced with an electric circuit. 3 is a block diagram showing the configuration of the processing means of the engine control device, FIG. 4 is a diagram showing the setting of the throttle resistance R1 with respect to the throttle opening, and FIG. 5 is a model diagram showing the configuration of the processing means of the engine control device. FIG. 6 is a flowchart showing the operation, and FIG. 7 is a transient response diagram showing changes in each data during transition.

第1図において、符号1はエンジン、2はマニホールド
を含む吸気管、3はスロットル弁下流のチャンバ、4は
スロットル弁、5はインジェクタ(燃料噴射弁)、6は
点火コイル、10はホットワイヤ型などからなるエアフ
ローメータ、11はスロットル開度センサ、12は水温
センサ、13はクランク角センサ、14は酸素センサ、
20はマイクロコンピュータからなるエンジン制御i1
1装置である。
In Fig. 1, 1 is the engine, 2 is the intake pipe including the manifold, 3 is the chamber downstream of the throttle valve, 4 is the throttle valve, 5 is the injector (fuel injection valve), 6 is the ignition coil, and 10 is the hot wire type. 11 is a throttle opening sensor, 12 is a water temperature sensor, 13 is a crank angle sensor, 14 is an oxygen sensor,
20 is an engine control i1 consisting of a microcomputer.
1 device.

このようなシステムにJ3いてエンジン制御装置20は
、エアフローメータ1oによって計測される吸入空気f
f1Qaと、クランク角センサ13からの信号によって
求められるエンジン回転HN eとに基づいて基本燃n
噴射昂T1、すなわち噴射パルス幅Tpを、Tp=に−
Qa /Neの形で京出し、水温センサ12によって検
出される冷却水濡による補正等を加え、さらに酸素セン
サ14からの出力によってフィードバック補正を行って
、補正された噴射パルス幅Tpでインジェクタ5を駆動
し、吸入空気、9Qaに対応した例えば理論空燃比A/
Fとなるような燃料量を噴射する。また、計測された吸
入空気ff1Qaとエンジン回転数tqeに対応した最
適点火時期を、マツプ検索などによって決定し、点火コ
イル6を介して点火を行う。
In such a system, the engine control device 20 in J3 controls the intake air f measured by the air flow meter 1o.
The basic fuel n is determined based on f1Qa and the engine rotation HN e determined by the signal from the crank angle sensor 13.
The injection height T1, that is, the injection pulse width Tp, is set to Tp=-
The injection pulse width is outputted in the form of Qa /Ne, and corrections are made based on the wetness of the cooling water detected by the water temperature sensor 12, and feedback correction is performed based on the output from the oxygen sensor 14 to inject the injector 5 with the corrected injection pulse width Tp. For example, the stoichiometric air-fuel ratio A/corresponding to the intake air, 9Qa.
Inject the amount of fuel that will result in F. Further, the optimal ignition timing corresponding to the measured intake air ff1Qa and engine speed tqe is determined by map search or the like, and ignition is performed via the ignition coil 6.

この制御系においては、スロワ(・ル弁11の開閉によ
る過渡時に、スロワ1〜ル弁下流のチャンバ3や吸気管
2の芥子Cに起因して、計測吸入空気量Qaにスパイク
状のオーバシュー!・またはアンダーシュー1〜が生ず
るので、実際にエンジン1に吸入される空気量Qeとは
異なる圃をエアフローメ−タ10が計測する。この補正
を行うためエンジン制御装置20には、第2図に示すよ
うな吸気系の動特性のモデルが格納されている。第2図
■に示される吸気系のモデルは、吸入側圧力PO(#大
気圧)を電源電圧VOに、エアフローメータ10によっ
て計測される吸入空気ff1Qaを電流値■に、スロッ
トル弁4の開度に応じたスロワ1〜ル部の流路抵抗を可
変抵抗R1に、エンジン回転数に応じたエンジン部抵抗
を可変抵抗R2に、スロットル弁下流のチャンバ3およ
び吸気管2の容積をコンデンサ客足Cに、スロワ1〜ル
弁下流のチャンバ3および吸気管2の容積内を過渡時に
充填する空気量Qcを電流値Jcに、エンジン1内に流
入する吸入空気ff1Qeを電流値1eに、また吸気管
2内圧力Pを電圧Vに置き換えて、第2図(ハ)に示す
ような等価モデルとして近似されている。
In this control system, during a transient period due to the opening and closing of the throat valve 11, a spike-like overshoot occurs in the measured intake air amount Qa due to the mustard C in the chamber 3 downstream of the throat valve 1 to the intake pipe 2. !・Or undershoe 1~ occurs, so the air flow meter 10 measures a field different from the air amount Qe actually taken into the engine 1. In order to perform this correction, the engine control device 20 has a second A model of the dynamic characteristics of the intake system as shown in the figure is stored.The model of the intake system shown in Figure 2 (■) uses the air flow meter 10 to The measured intake air ff1Qa is set to the current value ■, the flow path resistance of the throttle 1 to 2 parts according to the opening degree of the throttle valve 4 is set to the variable resistor R1, and the engine part resistance corresponding to the engine speed is set to the variable resistor R2. , the volume of the chamber 3 downstream of the throttle valve and the intake pipe 2 is the capacitor volume C, the amount of air Qc filling the volume of the chamber 3 and the intake pipe 2 downstream of the throttle valve 1 to the throttle valve during a transient period is the current value Jc, and the engine By replacing the intake air ff1Qe flowing into the intake pipe 1 with a current value 1e, and replacing the internal pressure P of the intake pipe 2 with a voltage V, an equivalent model as shown in FIG. 2(c) is approximated.

この等価モデルにおいて、入力電圧Voのステップ状入
力に対し、可変抵抗R1後の電圧Vの過渡応答は、 V=Vo  (Rt / (R1+R2))で表わされ
る。ここでスロツi・ル部抵抗R1ば、スロットル開度
θに応じた(Ps−P)/Qaで表わされる近似値で、
第4図に示すような値となり、スロットル開度θを格子
としたテーブルのメモリに格納されている。またエンジ
ン部抵抗R2は、エンジン回転数N+31.:応じてP
/Qeで表わされる値で、第5図に示すような値となり
、エンジン回転数Neを格子としたテーブルのメモリに
格納されている。
In this equivalent model, the transient response of the voltage V after the variable resistor R1 with respect to the stepwise input of the input voltage Vo is expressed as V=Vo (Rt/(R1+R2)). Here, the throttle part resistance R1 is an approximate value expressed as (Ps-P)/Qa according to the throttle opening θ.
The values are as shown in FIG. 4, and are stored in the memory in a table with the throttle opening degree θ as a grid. Further, the engine resistance R2 is the engine rotation speed N+31. :P depending
/Qe, which is a value as shown in FIG. 5, and is stored in the memory in a table with the engine rotational speed Ne as a lattice.

このように電圧Vザなわち吸気管内圧力Pは、時定数τ
−C−Rt  −R之/ (Rt +R2)の1次遅れ
系として近似できるので、スロットル部抵抗R1をスロ
ットル開度θで決まる関数として、エンジン部抵抗R2
をエンジン回転数Neの関数として、また、吸入側圧力
Paやスロットル弁下流のチャンバ3および吸気管2内
の容ff1cを定数として、それぞれメモリに記憶して
おき、エンジン制i11装置20内に1次遅れ処理手段
を設けておけば、吸気管内圧力Pを推定することかでき
る。
In this way, the voltage V, that is, the intake pipe pressure P, is determined by the time constant τ
Since it can be approximated as a first-order lag system of -C-Rt -R/ (Rt +R2), the engine resistance R2 can be expressed as the throttle resistance R1 as a function determined by the throttle opening θ.
is stored in memory as a function of the engine rotational speed Ne, and the suction side pressure Pa and the volume ff1c in the chamber 3 and intake pipe 2 downstream of the throttle valve are stored as constants. If the next delay processing means is provided, the intake pipe internal pressure P can be estimated.

そしてこの圧力Pの時間微分を演井することにより、ス
ロットル弁下流のチャンバ3および吸気管2内への過渡
時の充填空気量QcをC−dp/dtによって計算でき
、エンジン1の実際の吸入空気mQeをQa−Qcによ
って求められ、過渡時に生じる計測吸入空気量Qaのオ
ーバシュートまたはアンダーシュー1−の影響を受ける
ことなく、燃料噴射量および点火時期を正確に決定する
ことが可能となる。
By calculating the time differential of this pressure P, the amount of filling air Qc in the chamber 3 and the intake pipe 2 downstream of the throttle valve during a transient period can be calculated by C-dp/dt, and the actual intake air amount of the engine 1 can be calculated by C-dp/dt. Air mQe is determined by Qa-Qc, and it becomes possible to accurately determine the fuel injection amount and ignition timing without being affected by overshoot or undershoe 1- of the measured intake air amount Qa that occurs during a transient period.

以上の演算処理は、第3図に示すようにエンジン制御装
置20に内蔵された各手段によって行われる。図におい
て符号21はエンジン回転数算出手段であり、クランク
角センサ13からの信号に基づいてエンジン回転数Ne
を求める。22は計測吸入空気量算出手段であり、ホッ
トワイヤ型エアフローメータ10からの電圧信号を吸入
空気ff1Qaに換算する。23はスロットル部抵抗R
1をスロットル開度θを格子として格納しているスロッ
トル部抵抗テーブル、24はエンジン部抵抗R2をエン
ジン回転数Neを格子として格納しているエンジン部抵
抗テーブル、25はスロットル弁下流のチャンバ3およ
び吸気管2の容ΦCと、吸入側圧力?a  (略大気圧
)を予め格納しているメモリ、26はスロットル部抵抗
算出手段、27はエンジン部抵抗算出手段、28は吸気
系時定数戸田手段、29は定常状態にあける吸気管内圧
力psを巨出する吸気管内圧力算出手段、30は吸気管
内圧力Paに1次遅れ処理を施して過渡時の吸気管内圧
力P(し)を求める1次遅れ処理手段、31は充填突気
ω算出手段、32は実エンジン吸入空気吊弾出手段、3
3は燃料噴射追箇出手段、34は点火時期算出手段であ
る。
The above arithmetic processing is performed by various means built into the engine control device 20, as shown in FIG. In the figure, reference numeral 21 is an engine rotation speed calculation means, which calculates the engine rotation speed Ne based on the signal from the crank angle sensor 13.
seek. Reference numeral 22 denotes a measured intake air amount calculation means, which converts the voltage signal from the hot wire type air flow meter 10 into intake air ff1Qa. 23 is the throttle part resistance R
1 is a throttle resistance table storing the throttle opening degree θ as a lattice, 24 is an engine resistance table storing the engine resistance R2 and the engine rotation speed Ne as a lattice, and 25 is a chamber 3 downstream of the throttle valve. Capacity ΦC of intake pipe 2 and intake side pressure? a (approximately atmospheric pressure); 26 is a throttle section resistance calculation means; 27 is an engine section resistance calculation means; 28 is an intake system time constant Toda means; 29 is an intake pipe internal pressure ps to be maintained in a steady state. 30 is a first-order lag processing means for performing first-order lag processing on the intake pipe internal pressure Pa to obtain a transitional intake pipe internal pressure P (shi); 31 is a filling sudden air ω calculation means; 32 is an actual engine intake air suspension means; 3
Reference numeral 3 represents a fuel injection detection means, and 34 represents an ignition timing calculation means.

次に、以上のように憫成されたエンジンfhlla装置
20の動作について、第6図のフローチP−トおよび第
7図の過渡応答図を参照して説明する。
Next, the operation of the engine fhlla device 20 constructed as described above will be explained with reference to the flow chart shown in FIG. 6 and the transient response diagram shown in FIG. 7.

エンジン1i11御装置20は、計測吸入空気量算出手
段22においてエアフローメータ10からの電圧信号を
計H111吸入空気吊Qa’に換偉しくステップ310
1)スロットル弁4がステップ状に、例えば第7図(a
)のように聞かれると、第7図に)に示されろようなス
パイク状のオーバシュートを伴った信号Qaが出力され
る。そしてスロットル開度センサ11からスロットル間
度イご号θ、エンジン回転数算出手段21からエンジン
回転数N+3を入力しくステップ5102 ) 、スロ
ットル部抵抗譚出手段26は、スロットル開度θをアド
レス信号としてスロットル部抵抗テーブル23より予め
設定されたスロットル部抵抗R1を読出し、また、エン
ジン部抵抗算出手段27は、エンジン回転数信号Neを
アドレス信号としてエンジン部抵抗テーブル24より予
め設定されているエンジン部抵抗R2を読出す(ステッ
プ5103)。
In step 310, the engine 1i11 control device 20 converts the voltage signal from the air flow meter 10 into a total intake air flow rate Qa' in the measured intake air amount calculation means 22.
1) The throttle valve 4 is stepped, for example, as shown in FIG. 7(a).
), a signal Qa with a spike-like overshoot as shown in FIG. 7 is output. Then, input the throttle angle θ from the throttle opening sensor 11 and the engine rotation speed N+3 from the engine rotation speed calculation means 21 (Step 5102 ), and the throttle resistance output means 26 use the throttle opening θ as an address signal. The throttle section resistance R1 preset from the throttle section resistance table 23 is read out, and the engine section resistance calculation means 27 reads out the engine section resistance preset from the engine section resistance table 24 using the engine rotation speed signal Ne as an address signal. Read R2 (step 5103).

次に吸気系時定数算出手段28は、読出されたスロット
ル部抵抗R1とエンジン部抵抗R2およびメモリ25に
格納されている容ff1cとによって、吸気系の1次遅
れ時定数τを戸田する(ステップ5104)。また、吸
気管内圧力算出手段29は、上記抵抗R1、R2および
メモリ25に格納されている吸入側圧力POとによって
、定常状態における吸気管内圧力P8をq出しくステッ
プ5105)、この吸気管内圧力psに1次遅れ処理手
段30において時定数τによる1次遅れ処理を演算周期
Δを毎に施し、過渡時の吸気管内圧力P(t)を求め(
ステップ8106)、第7図ゆに示すように吸気管内圧
力Pを推定する。次に充填空気量算出手段31は、推定
吸気管内圧力Pの時間微分値と容量Cとによって、スロ
ットル弁下流のチャンバ3および吸気管2内に過渡時に
充填される充填空気ff1QCを求め(ステップ310
7 ) 、 m7図(e)のように推定する。
Next, the intake system time constant calculation means 28 calculates the first-order lag time constant τ of the intake system using the read throttle resistance R1, engine resistance R2, and variable ff1c stored in the memory 25 (step 5104). Further, the intake pipe pressure calculating means 29 calculates the intake pipe pressure P8 in the steady state by using the resistances R1 and R2 and the intake pressure PO stored in the memory 25 (Step 5105), and calculates the intake pipe pressure ps. In the first-order delay processing means 30, first-order delay processing using a time constant τ is performed every calculation period Δ, and the intake pipe internal pressure P(t) at the time of transition is obtained (
Step 8106), the intake pipe internal pressure P is estimated as shown in FIG. Next, the filling air amount calculating means 31 calculates the filling air ff1QC to be filled in the chamber 3 downstream of the throttle valve and the intake pipe 2 during a transient period, based on the time differential value of the estimated intake pipe internal pressure P and the capacity C (step 310
7), estimated as shown in Fig. m7 (e).

この推定空気♀Qcと計測吸入空気最算出手段22で得
られた計測吸入空気ff1Qaとにより、実エンジン吸
入空気帛算出手段32によって実際にエンジン1内に吸
入される空気fAQoを算出しくステップ8108)、
実エンジン吸入空気UQOを第7図(0のように推定す
る。こうして得られた実エンジン吸入空気吊QOには、
計測吸入空気ff1Qaのようなスパイク状のオーバシ
ュートはなくなり、これとエンジン回転数NOとによっ
て、燃料噴射量算出手段33にてTp =K”QO/N
cの形で懲;科噴射吊Ti、すなわち噴射パルス@Tp
が算出され(ステップ$109)、過渡時にも第7図0
に示すような空燃比A/Fが得られ、従来例を示す第7
図G)のような大きな空燃比A/Fの変動は生じない。
Based on this estimated air ♀Qc and the measured intake air ff1Qa obtained by the measured intake air maximum calculation means 22, the actual engine intake air mass calculation means 32 calculates the air fAQo actually taken into the engine 1 (step 8108). ,
The actual engine intake air UQO is estimated as shown in Figure 7 (0).The actual engine intake air UQO obtained in this way is
There is no longer a spike-like overshoot like the measured intake air ff1Qa, and based on this and the engine speed NO, the fuel injection amount calculation means 33 calculates Tp = K''QO/N.
Punishment in the form of c; injection suspension Ti, i.e. injection pulse @Tp
is calculated (step $109), and 0 in Figure 7 is calculated even during the transient period.
The air-fuel ratio A/F as shown in FIG.
Large fluctuations in the air-fuel ratio A/F as shown in Figure G) do not occur.

また、点火時期算出手段34でも、実際の負荷に相当す
る実エンジン吸入空気ff1Qoとエンジン回転数NO
とに基づいて最適点火時期がマツプ検索などによって求
められる(ステップ8110)ので、過渡時の不必要な
遅角は生じない。
In addition, the ignition timing calculation means 34 also calculates the actual engine intake air ff1Qo corresponding to the actual load and the engine rotation speed NO.
Since the optimum ignition timing is determined by map search or the like based on the above (step 8110), unnecessary retardation does not occur during transition.

なお、上記実施例としてスロットル弁を急閉する過渡時
について説明したが、急閉される過渡時にも同様の動作
が行われ、空燃比A/Fのリーン側への変動を抑えると
共に、点火時期の最適値からのずれによる不都合を防止
することができる。
Although the above embodiment describes the transient state in which the throttle valve is suddenly closed, the same operation is performed also in the transient state in which the throttle valve is suddenly closed. It is possible to prevent inconveniences caused by deviations from the optimum values.

[発明の効果1 以上の説明から明らかなように、この発明のエンジン制
御I装置は、スロットル弁下流のチャンバや吸気管の容
0を考慮して吸気管内圧力を推定し、さらに実際にエン
ジン内に吸入される空気量を推定するようにしたので、
スロットル弁の開閉時等の過渡時においても、それ等の
容量に起因する計測吸入空気口のオーバシュートやアン
ダーシュートの影響を無くし、空燃比の設定値からのず
れを最小限に抑え、排気ガス中のCOやHCの発生を防
止することができる。
[Effect of the Invention 1] As is clear from the above description, the engine control device of the present invention estimates the intake pipe internal pressure by taking into account the zero capacity of the chamber downstream of the throttle valve and the intake pipe, and further estimates the intake pipe internal pressure by considering the chamber downstream of the throttle valve and the intake pipe. Since we estimated the amount of air inhaled by
Even during transient times such as when opening and closing the throttle valve, it eliminates the effects of overshoot and undershoot of the measured intake air port caused by the capacity of these valves, minimizes the deviation from the set value of the air-fuel ratio, and reduces exhaust gas. It is possible to prevent the generation of CO and HC inside.

また、出力を安定化して運転のフィーリングの向上を図
ることができる。ざらに、点火時期の適正値からのずれ
も最小限に抑えることができ、運転のフィーリングやエ
ミッションの改善を図ることができるという効果がある
Furthermore, it is possible to stabilize the output and improve the driving feeling. In general, it is possible to minimize the deviation of the ignition timing from the appropriate value, which has the effect of improving driving feeling and emissions.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図ないし第7図はこの発明の一実施例を示す図であ
り、第1図はエンジンill III 装置のシステム
図、第2図はエンジン吸気系のモデル(a)と電気回路
に置き換えた等価モデル(6)とを示すモデル図、第3
図はエンジン制gA装置の処理手段の偶成を示すブロッ
ク図、第4図はスロワ1〜ル開度に対するスーツ1〜ル
部抵抗R+の設定を示す図、第5図はエンジン回転数に
対するエンジン部抵抗R2の設応答図である。 1・・・エンジン、2・・・吸気管、3・・・スロット
ル弁下流のチャンバ、4・・・スロットル弁、5・・・
インジェクタ、10・・・エアフローメータ、11・・
・スロットル開度センサ、13・・・クランク角センサ
、20・−・エンジン制御装置、23・・・スロットル
部抵抗テーブル、24・・・エンジン部抵抗テーブル、
25・・・メモリ、26・・・スロットル部抵抗算出手
段、27・・・エンジン部抵抗算出手段、28・・・吸
気系時定数算出手段、29・・・吸気管内圧力算出手段
、30・・・1次遅れ処理手段、31・・・充填空気量
算出手段、32・・・実エンジン吸入空気ff1R出手
段、33・・・燃T31噴躬i韓出手段、34・・・烈
火時期算出手段。 符許出願人    冨士重工業株式会社代理人 弁理士
  小 橋 信 淳 同   弁理士   村  井     進簗4図 第5図 エフ、ンロ彩4% IN L!fI’、j 第7図 晴間 し 手続補正書く自発) 昭和62年 6月 4日 特許庁長官 男舊  EEI   明  雄殿昭和61
年特 許 願第104413号2、発明の名称 エンジン制御装置 3、補正をする者 事件との関係  特  許  出願人 東京都新宿区西新宿1丁目7番2号 4、代理人 5、補正の対象 (1)明細書全文 (2)図面の第5図 6、補正の内容 (1)明、m書全文を別紙の通り補正する。 (2)図面の第5図を別紙の通り補正する。 (補正) 明  細  書 1、発明の名称  エンジン制御装置 2、特許請求の範囲 吸気管のチャンバ上流にエアフローメータを設け、スロ
ットル開度センサを備えたエンジンにおいて、 エンジン吸気系の動特性を、スロットル部抵抗R1はス
ロットル開度で定まる関数として、エンジン部抵抗R2
はエンジン回転数の関数として、上記スロワI・ル弁の
上流側圧力POやスロットル弁下流のチャンバおよび吸
気管の容量Cは定数として、それぞれメモリに予め記憶
させておいて等価にモデル化し、 この等価モデルを用いて、上記スロットル開度センサに
よって検出されるスロットル開度と上記エンジン回転数
とによって定常状慇から過渡状態に至るまで常に吸気管
内圧力を推定し、この推定吸気管圧力から過渡時に上記
スロットル弁下流のチャンバおよび上記吸気管の容量C
内に充填される空気量を推定して、この充填空気量推定
値と上記エアフローメータによって計測される吸入空気
量を求め、 この実エンジン吸入空気量推定値と上記エンジン回転数
とに基づいて燃料噴射量および点火時期を決定するよう
にしたことを特徴とするエンジン制御装置。 3、発明の詳細な説明 (産業上の利用分野] この発明は、吸気系のスロットル弁下流のチャンバまた
はサージタンクを有し、エアフローメータを備えた燃料
噴射式エンジンにおいて、吸入空気量とエンジン回転数
とに基づいて燃料噴射量および点火時期を制御するエン
ジン制御装置に関するものである。
Figures 1 to 7 are diagrams showing one embodiment of the present invention, Figure 1 is a system diagram of the engine ill III device, and Figure 2 is a model (a) of the engine intake system replaced with an electric circuit. Model diagram showing equivalent model (6), 3rd
The figure is a block diagram showing the combination of the processing means of the engine control gA device, Figure 4 is a diagram showing the setting of the suit 1~le part resistance R+ with respect to the throttle opening degree, and Figure 5 is the engine part vs. engine speed. It is a response diagram of resistance R2. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Engine, 2... Intake pipe, 3... Chamber downstream of throttle valve, 4... Throttle valve, 5...
Injector, 10...Air flow meter, 11...
- Throttle opening sensor, 13... Crank angle sensor, 20... Engine control device, 23... Throttle section resistance table, 24... Engine section resistance table,
25... Memory, 26... Throttle section resistance calculation means, 27... Engine section resistance calculation means, 28... Intake system time constant calculation means, 29... Intake pipe internal pressure calculation means, 30... - Primary delay processing means, 31... Filling air amount calculation means, 32... Actual engine intake air ff1R output means, 33... Fuel T31 injection means, 34... Fiery timing calculation means . Patent applicant: Fuji Heavy Industries Co., Ltd. Agent: Nobu Kobashi, Jundo Patent attorney: Shinyan Murai 4 Figure 5 F, Aya Nro 4% IN L! fI', j Figure 7 (Volunteer to write amended procedures) June 4, 1985 Director General of the Patent Office EEI Akira Yudono 1986
Patent Application No. 104413 2, Name of the invention Engine control device 3, Relationship with the case of the person making the amendment Patent Applicant: 1-7-2-4, Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo, Agent 5, Subject of the amendment (1) Full text of the specification (2) Contents of amendments to Figure 5 and 6 of the drawings (1) The entire text of document M will be amended as shown in the attached sheet. (2) Figure 5 of the drawings shall be corrected as shown in the attached sheet. (Amendment) Description 1, Title of the invention Engine control device 2, Claims In an engine equipped with an air flow meter upstream of the chamber of the intake pipe and a throttle opening sensor, the dynamic characteristics of the engine intake system are The engine part resistance R1 is a function determined by the throttle opening degree, and the engine part resistance R2 is
is a function of the engine speed, and the upstream pressure PO of the throttle valve and the capacity C of the chamber downstream of the throttle valve and the intake pipe are stored in memory as constants and modeled equivalently. Using an equivalent model, the intake pipe pressure is constantly estimated from the steady state to the transient state based on the throttle opening detected by the throttle opening sensor and the engine speed, and from this estimated intake pipe pressure, the intake pipe pressure is estimated during the transient state. Capacity C of the chamber downstream of the throttle valve and the intake pipe
The amount of air filled in the engine is estimated, and the amount of intake air measured by this estimated amount of charged air and the air flow meter is determined. Based on this estimated amount of actual engine intake air and the engine speed, the amount of fuel is calculated. An engine control device characterized by determining injection amount and ignition timing. 3. Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) This invention provides a fuel injection engine that has a chamber or surge tank downstream of a throttle valve in the intake system and is equipped with an air flow meter. The present invention relates to an engine control device that controls fuel injection amount and ignition timing based on the number of fuel injections and ignition timing.

【従来の技術】[Conventional technology]

最近、エアフローメータを用いた燃料噴射装置が自動車
用エンジンに多く使用されており、この場合は、熱線式
等でなるエアフローメータをスロットル弁の上流側に配
設し、エンジンが吸入する空気の流量Qaを正確に検出
してその空気流量Qaに見合った燃料量、例えば理論空
燃比になるように燃料量′r1.すなわち燃料噴射パル
ス幅TDを、エンジン回転数NeとしてTp=Qa/N
e等のような形で算出し、インジェクタを噴射パルス幅
′l″pだけ駆動することにより、燃料を極めて精度よ
くエンジンに供給する。また、点火時期も含めて制御す
る場合には、点火時期の算出にこの噴射パルス幅Tpを
負筒判定用のデータとして使用する場合も多い、従って
、吸入空気量Qaの計測には挿めて高い精度が要求され
る。 また最近、エアフローメータにもセンサとしての応答性
が高いホy l”ワイヤ型エアフローメータ等が使用さ
れる傾向にある。しかし、エアフローメータが配置され
ているのはあくまでスロットル弁の上流側であり、エン
ジンに吸入される空気の量を直接計測しているわけでは
ない。 例えばスロットル弁を閉−開と変化させた場合、エンジ
ンへの流入空気量が増加すると同時に、スロットル弁下
流のチャンバおよび吸入管内の圧力も上昇するので、こ
の圧力上昇に必要な空気の景もエアフローメータで計測
されてしまう。つまりスロットル弁上流側のエアフロー
メータでは、スロットル弁の閉−開時にはエンジンに流
入している空気量以上の空気量を、−瞬ではあるが計測
してしまう、これは、空気流量のスパイク状オーバシュ
ートとなって現われ、その量は、スロットル弁下流のチ
ャンバおよび吸気マニホールドの容積が大きいほど大き
く、またホットワイヤ型エアフローメータなと応答性の
よいセンサはど大きい。 一方、インジェクタ(燃料噴射弁)は、MPI(マルチ
ポイント・インジェクション)ではインテークマニホー
ルドの下流側にあるため、計測された空気量適りに燃料
を噴射してしまうと、エンジンに流入する空気に必要以
上の燃料が供給され、空燃比A/Fの急激なリッチ化が
起こり、排気ガス中のcoやHCが増加してしまう、ま
た、ひどい場合には、オーバリッチによってエンジン出
力が低下し、運転のフィーリングが悪化するなどの問題
があった。 また、点火時期も含めて制御するエンジン制閃装置の場
合には、点火時期の一瞬の遅角が考えられ、やはりエン
ジン出力の低下やエミッションの悪化を招くことになる
。 なお、スロットル弁開−閑の場合にも、同様に空燃比A
/Fや点火時期が!!t 56 ffiからずれるなど
の支障が生じる。 このため、例えば特開昭57−73831号公報に示さ
れるように、スロットル弁の動きを検出して、ホットワ
イヤ型エアフローメータの出力に基づいて演算された燃
料噴射パルス幅TDを補正することにより、急激な開度
変化によって適正空燃比が変化し、エンジンが不調にな
るという不具合を解消すると共に、加速時の応答性が向
上し、かつ減速時の失火やガタゆれ現象を防止するよう
にしていた。 また、特開昭59−170428号公報に示されるもの
は、ホントワイヤ型エアフローメータからの信号電圧の
時間に対する変化lに基づいて吸入空気量およびエンジ
ン回転数とから算出される基本燃料噴射量を増減処理し
、上記従来例と同様の効果を得るようにしたものである
Recently, fuel injection devices using air flow meters have been widely used in automobile engines.In this case, an air flow meter such as a hot wire type is installed upstream of the throttle valve to control the flow rate of air taken into the engine. Qa is accurately detected and the fuel amount 'r1. That is, Tp=Qa/N where the fuel injection pulse width TD is the engine rotation speed Ne
By calculating in the form of e, etc. and driving the injector by the injection pulse width 'l''p, fuel is supplied to the engine with extremely high accuracy.In addition, when controlling the ignition timing including the ignition timing, the ignition timing In many cases, this injection pulse width Tp is used as data for determining the negative cylinder in the calculation of the intake air amount Qa.Therefore, high accuracy is required when measuring the intake air amount Qa.Recently, air flow meters are also equipped with sensors. There is a tendency for wire-type air flow meters and the like to be used because of their high responsiveness. However, the air flow meter is only located upstream of the throttle valve, and does not directly measure the amount of air taken into the engine. For example, when the throttle valve changes from closing to opening, the amount of air flowing into the engine increases and at the same time the pressure in the chamber downstream of the throttle valve and the intake pipe also increases, so the air flow required for this pressure increase also increases. It will be measured by a meter. In other words, the air flow meter on the upstream side of the throttle valve measures an amount of air that is greater than the amount of air flowing into the engine when the throttle valve is closed and opened, albeit momentarily. It appears as a chute, and its amount increases as the volume of the chamber downstream of the throttle valve and the intake manifold increases, and the volume of the chute increases with the use of highly responsive sensors such as hot wire air flow meters. On the other hand, in MPI (multi-point injection), the injector (fuel injection valve) is located downstream of the intake manifold, so if the fuel is injected according to the measured amount of air, the air flowing into the engine will If more fuel is supplied, the air-fuel ratio A/F will become richer rapidly, resulting in an increase in CO and HC in the exhaust gas.In severe cases, over-richness will reduce engine output and drive the engine. There were problems such as a worsening of the feeling. Furthermore, in the case of an engine flash suppression device that controls the ignition timing as well, the ignition timing may be momentarily retarded, resulting in a reduction in engine output and deterioration in emissions. Note that when the throttle valve is open or idle, the air-fuel ratio A
/F and ignition timing! ! Problems such as deviation from t 56 ffi occur. For this reason, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-73831, for example, by detecting the movement of the throttle valve and correcting the fuel injection pulse width TD calculated based on the output of a hot wire type air flow meter, This solves the problem of engine malfunction due to changes in the appropriate air-fuel ratio due to sudden changes in opening, improves responsiveness during acceleration, and prevents misfires and rattles during deceleration. Ta. Furthermore, the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-170428 calculates the basic fuel injection amount calculated from the intake air amount and the engine rotational speed based on the change l of the signal voltage from the real wire type air flow meter with respect to time. The increase/decrease processing is performed to obtain the same effect as the above conventional example.

【発明が解決しようとする問題点】[Problems to be solved by the invention]

従来、急激なスロットル弁の開度変化によって適正空燃
比が変化することにより生じる不具合を、スロットル弁
の動きやホットワイヤ型エアフローメータからの信号電
圧の時間に対する変化量などに基づいて補正するように
していたが、過渡時に生じるエンジンへの吸入空気量の
検出エラーを、いずれも間接的に推定して補正するよう
に構成されていたので、吸気系の状態変化に対して的確
に追従することができず、一応の補正効果は得られるも
のの、空燃比を適正値に十分維持することができないと
いう問題がある。 この発明は、上述した従来例の問題点を解消するために
なされたもので、スロツ)・ル弁急開閉時に生じるスロ
ットル弁下流のチャンバおよび吸気マニホールドの容量
に起因する吸入空気量の計量誤差を少なくし、より正確
な吸入空気量を計測して、!&適な燃料噴射量および点
火時期を維持することができるようにしたエンジン制御
装置を提供することを目的とする。
Conventionally, problems caused by changes in the appropriate air-fuel ratio due to sudden changes in throttle valve opening have been corrected based on the movement of the throttle valve or the amount of change in signal voltage from a hot wire air flow meter over time. However, since the system was configured to indirectly estimate and correct errors in detecting the intake air amount to the engine that occur during transient periods, it was not possible to accurately follow changes in the state of the intake system. Although a certain correction effect can be obtained, there is a problem in that the air-fuel ratio cannot be sufficiently maintained at an appropriate value. This invention was made in order to solve the above-mentioned problems of the conventional example, and eliminates the measurement error in the amount of intake air caused by the capacity of the chamber downstream of the throttle valve and the intake manifold that occurs when the throttle valve is suddenly opened and closed. Reduce and measure the amount of intake air more accurately! & An object of the present invention is to provide an engine control device that can maintain appropriate fuel injection amount and ignition timing.

【問題点を解決するための手Fi】[How to solve problems]

上記の目的を達成するため、この発明は、吸気管のチャ
ンバ上流にエアフローメータを設け、スロットル開度セ
ンサを備えたエンジンにおいて、エンジン吸気系の動特
性を、スロットル部抵抗R1はスロットル開度で定まる
関数として、エンジン部抵抗R2はエンジン回転数の関
数として、上記スロットル弁の上流側圧力poやスロッ
トル弁下流のチャンバおよび吸気管の容量Cは定数とし
て、それぞれメモリに予め記憶させておいて等価にモデ
ル化し、この等価モデルを用いて、上記スロットル開度
センサによって検出されるスロットル開度と上記エンジ
ン回転数とによって定常状態から過渡状態に至るまで常
に吸気管内圧力を推定し、この推定吸気管圧力から過渡
時に上記スロットル弁下流のチャンバおよび上記吸気管
の容量C内に充填される空気量を推定して、この充填空
気量推定値と上記エアフローメータによって計測される
吸入空気量を求め、この実エンジン吸入空気量推定値と
上記エンジン回転数とに基づいて燃料噴射量および点火
時期を決定するようにしたものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides an air flow meter upstream of the chamber of the intake pipe, and in an engine equipped with a throttle opening sensor, the dynamic characteristics of the engine intake system are determined by the throttle resistance R1 depending on the throttle opening. As a function to be determined, the engine resistance R2 is a function of the engine speed, and the upstream pressure po of the throttle valve and the capacity C of the chamber and intake pipe downstream of the throttle valve are stored as constants in advance and are equivalent to each other. Using this equivalent model, the intake pipe pressure is constantly estimated from the steady state to the transient state based on the throttle opening detected by the throttle opening sensor and the engine speed, and this estimated intake pipe pressure is Estimate the amount of air filled in the chamber downstream of the throttle valve and the capacity C of the intake pipe during a transient period from the pressure, calculate this estimated amount of filled air and the amount of intake air measured by the air flow meter, and The fuel injection amount and ignition timing are determined based on the estimated actual engine intake air amount and the engine speed.

【作  用】[For production]

この発明によるエンジン制御装置は、吸気管内での空気
の動特性を把握し、電気的な回路に置き換えて制御装置
内のメモリに記憶させておき、吸気管内圧力をスロット
ル開度とエンジン回転数とによって常に推定し、スロッ
トル開閉などによる過渡時にスロットル弁下流のチャン
バおよび吸気管内へ充填される空気量を、上記推定吸気
管内圧力の変動率とスロットル弁下流のチャンバおよび
吸気管内の容量とによって求める。 そしてエアフローメータによって計測される吸入空気量
に上記充填空気量推定値を加減算して、実際にエンジン
内へ吸入される空気量を推定し、この推定された実エン
ジン吸入空気量とエンジン回転数とに基づいて基本燃料
噴射量を算出し、最適点火時期をマツプ検索などにより
求める。
The engine control device according to the present invention grasps the dynamic characteristics of the air in the intake pipe, replaces it with an electric circuit and stores it in the memory in the control device, and adjusts the pressure in the intake pipe to the throttle opening and engine speed. The amount of air filled into the chamber downstream of the throttle valve and the intake pipe during transient periods such as opening and closing of the throttle is determined by the fluctuation rate of the estimated pressure inside the intake pipe and the capacity inside the chamber downstream of the throttle valve and the intake pipe. The amount of air actually taken into the engine is estimated by adding or subtracting the estimated amount of charged air to the amount of intake air measured by the air flow meter, and the amount of air actually taken into the engine is estimated. The basic fuel injection amount is calculated based on the , and the optimal ignition timing is found through a map search, etc.

【実 施 例】【Example】

第1図ないし第7図はこの発明の一実施例を示す図であ
り、第1図はエンジン制御装置のシステム図、第2図は
エンジン吸気系のモデルと電気回路に置き換えた等価モ
デルとを示すモデル図、第3図はエンジン制御装置の処
理手段の構成を示すブロック図、第4図はスロットル開
度に対するスロットル部抵抗R1の設定を示す図、第5
図はエンジン回転数に対するエンジン部抵抗R2の設定
を示す図、第6図は動作を示すフローチャート図、第7
図は過渡時の各データの変化を示す過渡応答図である。 第1図において、符号1はエンジン、2はマニホールド
を含む吸気管、3はスロットル弁下流のチャンバ、4は
スロットル弁、5はインジェクタ(燃料噴射弁)、6は
点火コイル、10はホットワイヤ型などからなるエアフ
ローメータ、11はスロットル開度センサ、12は水温
センサ、13はクランク角センサ、14はB素センサ、
20はマイクロコンピュータからなるエンジン制御装置
である。 このようなシステムにおいてエンジン制御装置20は、
エアフローメータ10によって計測される吸入空気量Q
aと、クランク角センサ13からの信号によって求めら
れるエンジン回転数Neとに基づいて基本燃料噴射量T
1、すなわち噴射パルス幅TDを、Tp =K −Qa
 /Neの形で算出し、水温センサ12によって検出さ
れる冷却水温による補正等を加え、さらにB索センサ1
4からの出力によってフィードバック補正を行って、補
正された噴射パルス幅Tpでインジェクタ5を駆動し、
吸入空気量Qaに対応した例えば理論空燃比A/Fとな
るような燃料量を噴射する。また、計測された吸入空気
量Qaとエンジン回転数Neに対応した最適点火時期を
、マツプ検索などによって決定し、点火コイル6を介し
て点火を行う。 この制御系においては、スロットル弁4の開閉による過
渡時に、スロットル弁下流のチャンバ3や吸気管2の容
量Cに起因して、計測吸入空気量Qaにスパイク状のオ
ーバシュートまたはアンダーシュートが生ずるので、実
際にエンジン1に吸入される空気量Qeとは異なる値を
エアフローメータ10が計測する。この補正を行うため
エンジン制御装置20には、第2図に示すような吸気系
の動特性のモデルが格納されている。第2図(a)に示
される吸気系のモデルは、吸入側圧力Po (’;大気
圧)を電源電圧■0に、エアフローメータ10によって
計♂jされる吸入空気量Qa@−電流値工に、スロ71
”ル弁4の開度に応じたスロットル部の流路抵抗を可変
抵抗R1に、エンジン回転数に応じたエンジン部抵抗を
可変抵抗R2に、スロットル弁下流のチャンバ3および
吸気管2の容積をコンデンサ容量Cに、スロットル弁下
流のチャンバ3および吸気管2の容積内を過渡時に充填
する空気iQcを電流値Icに、エンジン1内に流入す
る吸入空気量Qeを電流値Ieに、また吸気テ2内圧力
Pを電圧■に胃き換えて、第2図(b)に示すような等
価モデルとして近似されている。 この等価モデルにおいて、入力電圧■0のステップ状人
力に対し、可変抵抗R,後の電圧■の過渡応答は、 V=Vo (R+ / (R1+R2))で表わされる
。ここでスロットル部抵抗R,は、スロットル開度θに
応じな(Po  P)/Qaで表わされる近似値で、第
4図に示すような仮となり、スロットル開度θを格子と
したテーブルのメモリに格納されている。またエンジン
部抵抗R2は、エンジン回転数Neに応じてP/Qeで
表わされる値で、第5図に示すような値となり、エンジ
ン回転数Neを格子としたテーブルのメモリに格納され
ている。 このように電圧■すなわち吸気管内圧力Pは、時定数τ
=C−R,・R2/ (R+ +R2)の1次遅れ系と
して近似できるので、スロットル部抵抗R1をスロット
ル開度θで決まる関数として、エンジン部抵抗R2をエ
ンジン回転数Neの関数として、また、吸入側圧力PO
やスロットル弁下流のチャンバ3および吸気管2内の容
量Cを定数として、それぞれメモリに記憶しておき、エ
ンジン制御装置20内に1次遅れ処理手段を設けておけ
ば、吸気管内圧力Pを推定することができる。 そしてこの圧力Pの時間微分を演算することにより、ス
ロットル弁下流のチャンバ3および吸気管2内への過渡
時の充填空気量QCをC、dp/dtによって計算でき
、エンジン1の実際の吸入空気量Qe eQa−QCに
よって求められ、過渡時に生じる計測吸入空気量Qaの
オーバシュートまたはアンダーシュートの影響を受ける
ことなく、燃f1噴射量および点火時期を正確に決定す
ることが可能となる。 以上の演算処理は、第3図に示すようにエンジン制御装
置20に内蔵された各手段によって行われる0図におい
て符号21はエンジン回転数算出手段であり、クランク
角センサ13からの信号に基づいてエンジン回転数Ne
を求める。22は計測吸入空気量算出手段であり、ホラ
1−ワイヤ型エアフローメータ10からの電圧信号を吸
入空気iQaに換算する。23はスロットル部抵抗R1
をスロントル開度θを格子として格納しているスロット
ル部抵抗テーブル、24はエンジン部抵抗R2をエンジ
ン回転数Neを格子として格納しているエンジン部抵抗
テーブル、25はスロットル弁下流のチャンバ3および
吸気管2の容量Cと、吸入側圧力Po (略大気圧)を
予め格納しているメモリ、26はスロットル部抵抗算出
手段、27はエンジン部抵抗算出手段、28は吸気系時
定数算出手段、2つは定常状態における吸気管内圧力P
aを算出する吸気管内圧力算出手段、30は吸気管内圧
力PBに1次遅れ処理を施して過渡時の吸気管内圧力P
 (t)を求める1次遅れ処理手段、31は充填空気量
算出手段、32は実エンジン吸入空気量算出手段、33
は燃料噴射量算出手段、34は点火時期算出手段である
。 次に、以上のように構成されたエンジン制御装置20の
動作について、第6図のフローチャートおよび第7図の
過渡応答図を参照して説明する。 エンジン制t!R装W20は、計測吸入空気量算出手段
22においてエアフローメータ10からの電圧信号を計
測吸入空気量Qaに換算しくステップ5ioi>スロッ
トル弁4がステップ状に、例えば第7図(a)のように
開かれると、第7図(b)に示されるようなスパイク状
のオーバシュートを伴った信号Qaが出力される。そし
てスロットル開度センサ11からスロツI−ル開度信号
θ、エンジン回転数算出手股21からエンジン回転数N
eを入力しくステップ5102)、スロットル部抵抗算
出手段26は、スロントル開度θをアドレス信号として
スロットル部抵抗テーブル23より予め設定されたスロ
ットル部抵抗R1を読出し、また、エンジン部抵抗算出
手段27は、エンジン回転数信号Neをアドレス信号と
してエンジン部抵抗テーブル24より予め設定されてい
るエンジン部抵抗R2を読出す(ステップ5103)。 次に吸気系時定数算出手段28は、読出されたスロット
ル部抵抗R1とエンジン部抵抗R2およびメモリ25に
格納されている容量Cとによって、吸気系の1次遅れ時
定数τを算出する(ステップ5104)。また、吸気管
内圧力算出手段29は、上記抵抗R1+ R2およびメ
モリ25に格納されている吸入側圧力Poとによって、
定常状態における吸気管内圧力P13を算出しくステッ
プ5105)、この吸気管内圧力PI3に1次遅れ処理
手段30において時定数τによる1次遅れ処理を演算周
期Δを毎に施し、過渡時の吸気管内圧力P(t)を求め
(ステップ5106)、第7図(d)に示すように吸気
管内圧力Pを推定する0次に充填空気量算出手段31は
、推定吸気管内圧力Pの時間微分値と容量Cとによって
、スロットル弁下流のチャンバ3および吸気管2内に過
渡時に充填される充填空気量Qcを求め(ステップ31
07)、第7図(e)のように推定する。 この推定空気iQcと計測吸入空気量算出手段22で得
られた計測吸入空気量Qaとにより、実エンジン吸入空
気量算出手段32によって実際にエンジン1内に吸入さ
れる空気量Qeを算出しくステップ9108)、実エン
ジン吸入空気jtQeを第7図け)のように推定する。 こうして得られた実エンジン吸入空気量Qeには、計測
吸入空気ff1Qaのようなスパイク状のオーバシュー
トはなくなり、これとエンジン回転数Neとによって、
燃料噴射量算出手段33にてTp =K −Qe /N
eの形で燃料噴射−117i 、すなわち噴射パルスf
eTpが算出され(ステップ5109)、過渡時にも第
7図((1)に示ずような空燃比A/Fが得られ、従来
例を示す第7図(C)のような大きな空燃比A/Fの変
動は生じない。 また、点火時期算出手段34でも、実際の負荷に相当す
る実エンジン吸入空気量Qeとエンジン回転数Neとに
基づいて最M魚火時期がマツプ検索などによって求めら
れる(ステップ5110)ので、過渡時の不必要な遅角
は生じない6 なお、上記実施例としてスロットル弁を急閉する過渡時
について説明したが、急閉される過渡時にも同様の動作
が行われ、空燃比A/Fのリーン側への変動を抑えると
共に、点火時期の最適値がらのずれによる不都合を防止
することができる。
1 to 7 are diagrams showing one embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a system diagram of an engine control device, and FIG. 2 is a model of the engine intake system and an equivalent model replaced with an electric circuit. 3 is a block diagram showing the configuration of the processing means of the engine control device, FIG. 4 is a diagram showing the setting of the throttle resistance R1 with respect to the throttle opening, and FIG.
The figure shows the setting of engine part resistance R2 with respect to the engine rotation speed, Figure 6 is a flowchart diagram showing the operation, and Figure 7
The figure is a transient response diagram showing changes in each data during a transient period. In Fig. 1, 1 is the engine, 2 is the intake pipe including the manifold, 3 is the chamber downstream of the throttle valve, 4 is the throttle valve, 5 is the injector (fuel injection valve), 6 is the ignition coil, and 10 is the hot wire type. 11 is a throttle opening sensor, 12 is a water temperature sensor, 13 is a crank angle sensor, 14 is a B elementary sensor,
20 is an engine control device consisting of a microcomputer. In such a system, the engine control device 20
Intake air amount Q measured by air flow meter 10
a and the engine rotational speed Ne determined by the signal from the crank angle sensor 13.
1, that is, the injection pulse width TD, Tp = K - Qa
/Ne, with correction based on the cooling water temperature detected by the water temperature sensor 12, and further by the B cable sensor 1.
performs feedback correction based on the output from 4, drives the injector 5 with the corrected injection pulse width Tp,
The amount of fuel corresponding to the intake air amount Qa, for example, is injected to provide a stoichiometric air-fuel ratio A/F. Further, the optimal ignition timing corresponding to the measured intake air amount Qa and engine speed Ne is determined by map search or the like, and ignition is performed via the ignition coil 6. In this control system, a spike-like overshoot or undershoot occurs in the measured intake air amount Qa due to the capacity C of the chamber 3 downstream of the throttle valve and the intake pipe 2 during transient periods due to the opening and closing of the throttle valve 4. , the air flow meter 10 measures a value different from the air amount Qe actually taken into the engine 1. In order to perform this correction, the engine control device 20 stores a model of the dynamic characteristics of the intake system as shown in FIG. The model of the intake system shown in FIG. 2(a) is based on the intake air amount Qa@−current value measured by the air flow meter 10, with the suction side pressure Po ('; atmospheric pressure) set to the power supply voltage ■0. To, slot 71
``The flow path resistance of the throttle section according to the opening degree of the throttle valve 4 is set as variable resistance R1, the engine section resistance according to the engine speed is set as variable resistance R2, and the volumes of the chamber 3 and intake pipe 2 downstream of the throttle valve are set as variable resistance R1. The capacitor capacity C is the air iQc that fills the volume of the chamber 3 and the intake pipe 2 downstream of the throttle valve during transient periods, and the current value Ic is the intake air amount Qe flowing into the engine 1. The internal pressure P is replaced by the voltage ■ and approximated as an equivalent model as shown in Fig. 2 (b). , the transient response of the voltage ■ after . The value is tentative as shown in Fig. 4, and is stored in the memory in a table with the throttle opening degree θ as a lattice.The engine resistance R2 is expressed as P/Qe according to the engine speed Ne. The value is as shown in Fig. 5, and is stored in the memory in a table with the engine speed Ne as a grid.In this way, the voltage ■, that is, the intake pipe pressure P, is determined by the time constant τ.
Since it can be approximated as a first-order lag system of =C-R,・R2/ (R+ +R2), the throttle resistance R1 can be expressed as a function determined by the throttle opening θ, the engine resistance R2 can be expressed as a function of the engine speed Ne, and , suction side pressure PO
If the capacity C in the chamber 3 downstream of the throttle valve and the intake pipe 2 are stored as constants in the memory, and a first-order delay processing means is provided in the engine control device 20, the intake pipe pressure P can be estimated. can do. Then, by calculating the time differential of this pressure P, the amount of filling air QC in the chamber 3 downstream of the throttle valve and the intake pipe 2 during a transient period can be calculated as C, dp/dt, and the actual intake air of the engine 1 can be calculated as follows. It is determined by the quantity Qe eQa - QC, and it becomes possible to accurately determine the fuel f1 injection quantity and ignition timing without being affected by overshoot or undershoot of the measured intake air quantity Qa that occurs during transition. The above arithmetic processing is performed by various means built into the engine control device 20 as shown in FIG. Engine speed Ne
seek. Reference numeral 22 denotes a measured intake air amount calculation means, which converts the voltage signal from the hollow one-wire type air flow meter 10 into intake air iQa. 23 is throttle part resistance R1
24 is an engine resistance table that stores engine resistance R2 and engine rotational speed Ne as a lattice. 25 is a chamber 3 downstream of the throttle valve and the intake air. A memory in which the capacity C of the pipe 2 and the suction side pressure Po (approximately atmospheric pressure) are stored in advance, 26 is a throttle section resistance calculation means, 27 is an engine section resistance calculation means, 28 is an intake system time constant calculation means, 2 One is the intake pipe pressure P in steady state.
The intake pipe internal pressure calculation means 30 calculates the intake pipe internal pressure P during a transient period by performing first-order delay processing on the intake pipe internal pressure PB.
(t), 31 is a charging air amount calculation means, 32 is an actual engine intake air amount calculation means, 33
34 is a fuel injection amount calculation means and an ignition timing calculation means. Next, the operation of the engine control device 20 configured as described above will be explained with reference to the flowchart of FIG. 6 and the transient response diagram of FIG. 7. Engine system T! The R equipment W20 converts the voltage signal from the air flow meter 10 into a measured intake air amount Qa in the measured intake air amount calculation means 22.Step 5ioi When opened, a signal Qa with a spike-like overshoot as shown in FIG. 7(b) is output. Then, the throttle opening signal θ is output from the throttle opening sensor 11, and the engine rotational speed N is output from the engine rotational speed calculating arm 21.
Step 5102), the throttle resistance calculation means 26 reads out the preset throttle resistance R1 from the throttle resistance table 23 using the throttle opening θ as an address signal, and the engine resistance calculation means 27 reads the throttle resistance R1 set in advance from the throttle resistance table 23. , the preset engine resistance R2 is read out from the engine resistance table 24 using the engine rotational speed signal Ne as an address signal (step 5103). Next, the intake system time constant calculation means 28 calculates the first-order lag time constant τ of the intake system based on the read throttle resistance R1, engine resistance R2, and capacitance C stored in the memory 25 (step 5104). In addition, the intake pipe pressure calculation means 29 calculates, based on the resistance R1+R2 and the intake side pressure Po stored in the memory 25,
Calculate the intake pipe pressure P13 in a steady state (step 5105), and apply first-order lag processing using a time constant τ to this intake pipe pressure PI3 every calculation period Δ in the first-order lag processing means 30 to calculate the intake pipe pressure during a transient state. P(t) (step 5106), and the zero-order filling air amount calculation means 31 estimates the intake pipe internal pressure P as shown in FIG. 7(d). C, the amount of filling air Qc filled in the chamber 3 downstream of the throttle valve and the intake pipe 2 during a transient period is determined (step 31
07), estimated as shown in FIG. 7(e). Step 9108 ), and the actual engine intake air jtQe is estimated as shown in Figure 7). The actual engine intake air amount Qe obtained in this way does not have a spike-like overshoot like the measured intake air ff1Qa, and due to this and the engine speed Ne,
The fuel injection amount calculation means 33 calculates Tp = K - Qe /N
Fuel injection in the form of e -117i, i.e. injection pulse f
eTp is calculated (step 5109), and the air-fuel ratio A/F as shown in FIG. 7 ((1)) is obtained even during the transient period, and a large air-fuel ratio A as shown in FIG. 7 (C) showing the conventional example is obtained. /F does not fluctuate. Also, the ignition timing calculating means 34 also calculates the maximum M ignition timing by map search etc. based on the actual engine intake air amount Qe corresponding to the actual load and the engine speed Ne. (Step 5110), so no unnecessary retardation occurs during a transition. 6 Although the above embodiment describes a transition during which the throttle valve is suddenly closed, a similar operation is performed during a transition when the throttle valve is suddenly closed. It is possible to suppress fluctuations in the air-fuel ratio A/F toward the lean side, and to prevent inconveniences caused by deviations from the optimum value of ignition timing.

【発明の効果】【Effect of the invention】

以上の説明から明らかなように、この発明のエンジン制
御装置は、スロットル弁下流のチャンバや吸気管の容量
を考慮して吸気管内圧力を推定し、さらに実際にエンジ
ン内に吸入される空気量を推定するようにしなので、ス
ロットル弁の開閉時等の過渡時においても、それ等の容
量に起因する計測吸入空気量のオーバシュートやアンダ
ーシュートの影響を無くし、空燃比の設定値からのずれ
を最小限に抑え、排気ガス中のCOやHCの発生を防止
することができる。 また、出力を安定化して運転のフィーリングの向上を図
ることができる。さらに、点火時期の適正値からのずれ
も最小限に抑えることができ、運転のフィーリングやエ
ミッションの改善を図ることができるという効果がある
。 4、図面の簡単な説明 第1図ないし第7図はこの発明の一実施例を示す図であ
り、第1図はエンジン制御装置のシステム図、第2図は
エンジン吸気系のモデル(a)と電気回路に置き換えた
等価モデル(b)とを示すモデル図、第3図はエンジン
制御装置の処理手段の構成を示すブロック図、第4図は
スロットル開度に対するスロットル部抵抗R1の設定を
示す図、第5図はエンジン回転数に対するエンジン部抵
抗R2の設定を示す図、第6図は動作を示すフローチャ
ート図、第7図(a)ないしく(1)は過渡時の各デー
タの変化を示す過渡応答図である。 1・・・エンジン、2・・・吸気管、3・・・スロット
ル弁下流のチャンバ、4・・・スロットル弁、5・・・
インジェクタ、10・・・エアフローメータ、11・・
・スロットル開度センサ、13・・・クランク角センサ
、20・・・エンジン制御!11装置、23・・・スロ
ットル部抵抗テーブル、24・・・エンジン部抵抗テー
ブル、25・・・メモリ、26・・・スロットル部抵抗
算出手段、27・・・エンジン部抵抗算出手段、28・
・・吸気系時定数算出手段、2つ・・・吸気管内圧力算
出手段、30・・・1次遅れ処理手段、31・・・充填
空気量算出手段、32・・・実エンジン吸入空気量算出
手段、33・・・燃f!噴射量算出手段、34・・・点
火時期算出手段。 特許出願人    富士重工業株式会社代理人 弁理士
  小 橋 信 淳 14   弁理士  村 井   進 二、ゴー回転%  Ne
As is clear from the above description, the engine control device of the present invention estimates the intake pipe internal pressure by considering the capacity of the chamber downstream of the throttle valve and the intake pipe, and further estimates the amount of air actually taken into the engine. Since the estimation is made, even during transient times such as opening and closing of the throttle valve, the influence of overshoot and undershoot on the measured intake air amount due to the capacity is eliminated, and the deviation from the air-fuel ratio setting value is minimized. The generation of CO and HC in the exhaust gas can be prevented. In addition, it is possible to stabilize the output and improve the driving feeling. Furthermore, the deviation of the ignition timing from the appropriate value can be minimized, resulting in improved driving feel and emissions. 4. Brief description of the drawings Figures 1 to 7 are diagrams showing one embodiment of the present invention. Figure 1 is a system diagram of an engine control device, and Figure 2 is a model (a) of an engine intake system. Fig. 3 is a block diagram showing the configuration of the processing means of the engine control device, and Fig. 4 shows the setting of the throttle resistance R1 with respect to the throttle opening. Figure 5 is a diagram showing the setting of engine resistance R2 with respect to engine speed, Figure 6 is a flowchart diagram showing the operation, and Figures 7 (a) to (1) are diagrams showing changes in each data during transition. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Engine, 2... Intake pipe, 3... Chamber downstream of throttle valve, 4... Throttle valve, 5...
Injector, 10...Air flow meter, 11...
・Throttle opening sensor, 13... Crank angle sensor, 20... Engine control! 11 device, 23... Throttle resistance table, 24... Engine resistance table, 25... Memory, 26... Throttle resistance calculation means, 27... Engine resistance calculation means, 28.
...Intake system time constant calculation means, two...Intake pipe pressure calculation means, 30.First-order delay processing means, 31.Charging air amount calculation means, 32.Actual engine intake air amount calculation Means, 33...burn f! Injection amount calculation means, 34...Ignition timing calculation means. Patent Applicant Fuji Heavy Industries Co., Ltd. Agent Patent Attorney Nobu Kobashi 14 Patent Attorney Shinji Murai, Go Rotation% Ne

Claims (1)

【特許請求の範囲】 スロットル弁上流にエアフローメータを、吸気管下流に
インジェクタを設け、スロットル開度センサを備えたエ
ンジンにおいて、 エンジン吸気系の動特性を、スロットル部抵抗R_1は
スロットル開度で定まる関数として、エンジン部抵抗R
_2はエンジン回転数の関数として、上記スロットル弁
の上流側圧力P_0やスロットル弁下流のチャンバおよ
び吸気管の容量Cは定数として、それぞれメモリに予め
記憶させておいて等価にモデル化し、 この等価モデルを用いて、上記スロットル開度センサに
よって検出されるスロットル開度と上記エンジン回転数
とによって定常状態から過渡状態に至るまで常に吸気管
内圧力を推定し、 この推定吸気管圧力から過渡時に上記スロットル弁下流
のチャンバおよび上記吸気管の容量C内に充填される空
気量を推定して、この充填空気量推定値と上記エアフロ
ーメータによって計測される吸入空気量を求め、 この実エンジン吸入空気量推定値と上記エンジン回転数
とに基づいて燃料噴射量および点火時期を決定するよう
にしたことを特徴とするエンジン制御装置。
[Claims] In an engine equipped with an air flow meter upstream of a throttle valve, an injector downstream of an intake pipe, and a throttle opening sensor, the dynamic characteristics of the engine intake system are determined by the throttle resistance R_1 determined by the throttle opening. As a function, engine resistance R
_2 is a function of the engine speed, and the upstream pressure P_0 of the throttle valve and the capacity C of the chamber and intake pipe downstream of the throttle valve are stored as constants in advance and modeled equivalently, and this equivalent model is Using this, the intake pipe pressure is always estimated from the steady state to the transient state based on the throttle opening detected by the throttle opening sensor and the engine speed, and from this estimated intake pipe pressure, the throttle valve is adjusted during the transient state. Estimate the amount of air filled in the downstream chamber and the capacity C of the intake pipe, calculate this estimated amount of filled air and the amount of intake air measured by the air flow meter, and calculate the estimated amount of intake air in the actual engine. An engine control device characterized in that a fuel injection amount and an ignition timing are determined based on the engine speed and the engine speed.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4974563A (en) * 1988-05-23 1990-12-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Apparatus for estimating intake air amount
US4996959A (en) * 1988-07-13 1991-03-05 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Ignition timing control system for automotive engine
US7079937B2 (en) * 2004-11-29 2006-07-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Air quantity estimation apparatus for internal combustion engine

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