JP2002227682A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents
内燃機関の燃料噴射制御装置Info
- Publication number
- JP2002227682A JP2002227682A JP2001027229A JP2001027229A JP2002227682A JP 2002227682 A JP2002227682 A JP 2002227682A JP 2001027229 A JP2001027229 A JP 2001027229A JP 2001027229 A JP2001027229 A JP 2001027229A JP 2002227682 A JP2002227682 A JP 2002227682A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- correction
- internal combustion
- combustion engine
- fuel injection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 急激なトルク変化をもたらすことなく燃料供
給量を適切に制御可能な内燃機関の燃料噴射制御装置を
提供する。 【解決手段】 燃料噴射装置から内燃機関の気筒へと流
入する燃料の動的挙動をモデル化した燃料挙動モデルを
利用して燃料噴射装置による燃料供給量を制御する。こ
の燃料挙動モデルにおける筒内要求燃料量の補正に際し
て、高応答要求補正の反映度を低応答要求補正の反映度
に対して高く設定する。
給量を適切に制御可能な内燃機関の燃料噴射制御装置を
提供する。 【解決手段】 燃料噴射装置から内燃機関の気筒へと流
入する燃料の動的挙動をモデル化した燃料挙動モデルを
利用して燃料噴射装置による燃料供給量を制御する。こ
の燃料挙動モデルにおける筒内要求燃料量の補正に際し
て、高応答要求補正の反映度を低応答要求補正の反映度
に対して高く設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の燃料噴射
制御装置に関し、特に、燃料の動的挙動をモデル化した
燃料挙動モデルを用いて燃料噴射装置による燃料供給量
を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
制御装置に関し、特に、燃料の動的挙動をモデル化した
燃料挙動モデルを用いて燃料噴射装置による燃料供給量
を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の燃料供給量を運転条件に応じ
て制御する装置として、吸気系における燃料挙動を記述
する数式モデルを設定し、運転条件や燃料条件から設定
した数式モデルを演算することで燃料挙動をシミュレー
トすることにより必要な燃料供給量を求めて燃料噴射装
置を制御する燃料挙動モデルによる制御技術が知られて
いる。
て制御する装置として、吸気系における燃料挙動を記述
する数式モデルを設定し、運転条件や燃料条件から設定
した数式モデルを演算することで燃料挙動をシミュレー
トすることにより必要な燃料供給量を求めて燃料噴射装
置を制御する燃料挙動モデルによる制御技術が知られて
いる。
【０００３】特開平６−１３７１８６号公報に開示され
ている技術はそのような制御技術の一例である。この技
術は、過渡時における燃料の輸送遅れを防止するもので
あって、１噴射前の状態量と今回の要求噴射量に基づい
て補正量を演算することで燃料の輸送遅れを解消して過
渡時の制御精度を高めると記載されている。
ている技術はそのような制御技術の一例である。この技
術は、過渡時における燃料の輸送遅れを防止するもので
あって、１噴射前の状態量と今回の要求噴射量に基づい
て補正量を演算することで燃料の輸送遅れを解消して過
渡時の制御精度を高めると記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記公報にも開示され
ているように、通常のモデル演算では筒内要求噴射量と
してパワー増量や吸気温度補正等を盛り込んで補正した
噴射量が用いられている。しかし、このような補正をす
べて盛り込んで燃料供給量を制御した場合、実際の空燃
比が急激に変化して、急激なトルク変動をもたらし、ド
ライバビリティーが悪化するおそれがある。
ているように、通常のモデル演算では筒内要求噴射量と
してパワー増量や吸気温度補正等を盛り込んで補正した
噴射量が用いられている。しかし、このような補正をす
べて盛り込んで燃料供給量を制御した場合、実際の空燃
比が急激に変化して、急激なトルク変動をもたらし、ド
ライバビリティーが悪化するおそれがある。
【０００５】そこで本発明は、急激なトルク変化をもた
らすことなく燃料供給量を適切に制御可能な内燃機関の
燃料噴射制御装置を提供することを課題とする。
らすことなく燃料供給量を適切に制御可能な内燃機関の
燃料噴射制御装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、燃料
噴射装置から内燃機関の気筒へと流入する燃料の動的挙
動をモデル化した燃料挙動モデルを利用して燃料噴射装
置による燃料供給量を制御する制御部を備える内燃機関
の燃料噴射制御装置において、この制御部が用いる燃料
挙動モデルにおける筒内要求燃料量の補正に際して、高
応答要求補正の反映度を低応答要求補正の反映度に対し
て高く設定していることを特徴とする。
め、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、燃料
噴射装置から内燃機関の気筒へと流入する燃料の動的挙
動をモデル化した燃料挙動モデルを利用して燃料噴射装
置による燃料供給量を制御する制御部を備える内燃機関
の燃料噴射制御装置において、この制御部が用いる燃料
挙動モデルにおける筒内要求燃料量の補正に際して、高
応答要求補正の反映度を低応答要求補正の反映度に対し
て高く設定していることを特徴とする。
【０００７】このように構成すると、高応答要求、つま
り、速い応答性が要求される補正については、筒内要求
燃料量の補正に速やかに反映し、応答性が比較的要求さ
れない補正については、筒内要求燃料量の補正へは速や
かには反映しない。この結果、応答性が比較的要求され
ない補正が速やかに燃料供給量の補正量に盛り込まれる
ことがなくなるので、空燃比が運転者の意図する以上に
急激に変動することがなく、意図した以上のトルク変動
の発生を抑制することができるので、ドライバビリティ
ーが悪化することがない。
り、速い応答性が要求される補正については、筒内要求
燃料量の補正に速やかに反映し、応答性が比較的要求さ
れない補正については、筒内要求燃料量の補正へは速や
かには反映しない。この結果、応答性が比較的要求され
ない補正が速やかに燃料供給量の補正量に盛り込まれる
ことがなくなるので、空燃比が運転者の意図する以上に
急激に変動することがなく、意図した以上のトルク変動
の発生を抑制することができるので、ドライバビリティ
ーが悪化することがない。
【０００８】この制御部は、筒内要求燃料量の補正には
高応答要求補正のみを反映し、得られた燃料供給量を低
応答要求補正により補正して燃料噴射装置による燃料供
給量とすることが好ましい。
高応答要求補正のみを反映し、得られた燃料供給量を低
応答要求補正により補正して燃料噴射装置による燃料供
給量とすることが好ましい。
【０００９】このようにすると、例えば、低応答要求の
増量補正については、壁面付着により時間遅れをもって
実際に筒内に供給される燃料が増量されることになり、
低応答要求の補正を比較的緩やかに反映させることが可
能となる。
増量補正については、壁面付着により時間遅れをもって
実際に筒内に供給される燃料が増量されることになり、
低応答要求の補正を比較的緩やかに反映させることが可
能となる。
【００１０】補正の反映度は、補正要求がなされてか
ら、実際に筒内要求燃料量を補正するまでの時間遅れに
より設定してもよい。この場合も、高応答要求の増量補
正を時間遅れを少なく、低応答要求の増量補正は時間遅
れを大きく設定することで、運転者の意図する以上に急
激な空燃比、トルク変動の発生を抑制して、ドライバビ
リティーの悪化を防止しうる。
ら、実際に筒内要求燃料量を補正するまでの時間遅れに
より設定してもよい。この場合も、高応答要求の増量補
正を時間遅れを少なく、低応答要求の増量補正は時間遅
れを大きく設定することで、運転者の意図する以上に急
激な空燃比、トルク変動の発生を抑制して、ドライバビ
リティーの悪化を防止しうる。
【００１１】あるいは、補正の反映度は、燃料挙動モデ
ルのモデルパラメータ変更時の変更量に対応していても
よい。燃料挙動モデルのモデルパラメータ自体を変更す
ることで、筒内に供給される燃料に対する低応答要求の
補正の反映を比較的緩やかに設定することができる。
ルのモデルパラメータ変更時の変更量に対応していても
よい。燃料挙動モデルのモデルパラメータ自体を変更す
ることで、筒内に供給される燃料に対する低応答要求の
補正の反映を比較的緩やかに設定することができる。
【００１２】この燃料挙動モデルにおけるモデルパラメ
ータとして、所定のタイムステップにおいて、付着して
いた燃料が残留する残留率をＰ、燃料供給装置からの供
給燃料からの付着率をＲとすると、Ｒ／（１−Ｐ）を一
定に維持しつつ、Ｐ、Ｒをそれぞれ変更することが好ま
しい。
ータとして、所定のタイムステップにおいて、付着して
いた燃料が残留する残留率をＰ、燃料供給装置からの供
給燃料からの付着率をＲとすると、Ｒ／（１−Ｐ）を一
定に維持しつつ、Ｐ、Ｒをそれぞれ変更することが好ま
しい。
【００１３】このような関係を維持しながらモデルパラ
メータを変更することで、補正設定前後や補正解除前後
において燃料挙動モデルにおける定常付着量を一定に維
持できるため、補正解除直後に燃料挙動モデルにおける
補正量が急変することがなく、不要なトルク変動の発生
を抑制することができる。
メータを変更することで、補正設定前後や補正解除前後
において燃料挙動モデルにおける定常付着量を一定に維
持できるため、補正解除直後に燃料挙動モデルにおける
補正量が急変することがなく、不要なトルク変動の発生
を抑制することができる。
【００１４】ここで、高応答要求補正としてはパワー増
量を、低応答要求補正としては温度制御増量や空燃比補
正を含むことが好ましい。
量を、低応答要求補正としては温度制御増量や空燃比補
正を含むことが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理
解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に
対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説
明は省略する。
の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理
解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に
対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説
明は省略する。
【００１６】図１は、本発明に係る内燃機関の燃料噴射
量制御装置の実施形態をこれを適用した内燃機関ととも
に示す構成図である。
量制御装置の実施形態をこれを適用した内燃機関ととも
に示す構成図である。
【００１７】火花点火式のガソリン多気筒内燃機関（以
下、単に内燃機関と称する）１には吸気管２と排気管３
とが接続されている。吸気管２には吸入空気の温度を検
出する吸気温センサ２２と、吸入空気量を検出するエア
フローメータ２３と、アクセルペダル４の操作に連動す
るスロットル弁２４が配置されるとともにこのスロット
ル弁２４の開度を検出するスロットル開度センサ２５が
配置されている。また、吸気管２のサージタンク２０に
は、吸気管２の圧力を検出するための吸気圧センサ２６
が配置されている。さらに、内燃機関１の各気筒に接続
される吸気ポート２１には電磁駆動式のインジェクタ
（燃料噴射装置）２７が設けられており、このインジェ
クタ２７には燃料タンク５から燃料であるガソリンが供
給される。図示の内燃機関１は、各気筒ごとに独立して
インジェクタ２７が配置されているマルチポイントイン
ジェクションシステムである。
下、単に内燃機関と称する）１には吸気管２と排気管３
とが接続されている。吸気管２には吸入空気の温度を検
出する吸気温センサ２２と、吸入空気量を検出するエア
フローメータ２３と、アクセルペダル４の操作に連動す
るスロットル弁２４が配置されるとともにこのスロット
ル弁２４の開度を検出するスロットル開度センサ２５が
配置されている。また、吸気管２のサージタンク２０に
は、吸気管２の圧力を検出するための吸気圧センサ２６
が配置されている。さらに、内燃機関１の各気筒に接続
される吸気ポート２１には電磁駆動式のインジェクタ
（燃料噴射装置）２７が設けられており、このインジェ
クタ２７には燃料タンク５から燃料であるガソリンが供
給される。図示の内燃機関１は、各気筒ごとに独立して
インジェクタ２７が配置されているマルチポイントイン
ジェクションシステムである。
【００１８】内燃機関１の各気筒を構成するシリンダ１
０内には図の上下方向に往復動するピストン１１が設け
られ、このピストン１１はコンロッド１２を介して図示
していないクランク軸に連結されている。ピストン１１
の上方には、シリンダ１０とシリンダヘッド１３とによ
って区画された燃焼室１４が形成されている。この燃焼
室１４の上部には点火プラグ２０が配置されるととも
に、開閉可能な吸気バルブ１６と排気バルブ１７を介し
てそれぞれ吸気管２と排気管３に接続されている。
０内には図の上下方向に往復動するピストン１１が設け
られ、このピストン１１はコンロッド１２を介して図示
していないクランク軸に連結されている。ピストン１１
の上方には、シリンダ１０とシリンダヘッド１３とによ
って区画された燃焼室１４が形成されている。この燃焼
室１４の上部には点火プラグ２０が配置されるととも
に、開閉可能な吸気バルブ１６と排気バルブ１７を介し
てそれぞれ吸気管２と排気管３に接続されている。
【００１９】そして、排気管３には、排気ガス中の酸素
濃度に応じた所定の電気信号を出力する空燃比センサ３
１が配置されている。
濃度に応じた所定の電気信号を出力する空燃比センサ３
１が配置されている。
【００２０】内燃機関１を制御するエンジンＥＣＵ６
（本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置を含む）
は、マイクロコンピュータを中心に構成されており、上
述した各センサ（吸気温センサ２２、エアフローメータ
２３、スロットル開度センサ２５、吸気圧センサ２６、
空燃比センサ３１）や車速センサ６０、クランクポジシ
ョンセンサ６１の各出力信号が入力されるとともに、点
火プラグ１５、インジェクタ２７の動作を制御するもの
である。
（本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置を含む）
は、マイクロコンピュータを中心に構成されており、上
述した各センサ（吸気温センサ２２、エアフローメータ
２３、スロットル開度センサ２５、吸気圧センサ２６、
空燃比センサ３１）や車速センサ６０、クランクポジシ
ョンセンサ６１の各出力信号が入力されるとともに、点
火プラグ１５、インジェクタ２７の動作を制御するもの
である。
【００２１】本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置
における燃料制御について説明する前に、この燃料制御
において用いられる燃料挙動モデルの基本モデルを図２
を参照して説明する。図２は、インジェクタ２７近傍
（吸気ポート２１付近）における燃料挙動のシミュレー
ションモデルを示す模式図である。以下の説明では、コ
ンピュータによる数値化処理を考慮して時刻を表すカウ
ンタ（サイクル）値を「ｋ」で表す。
における燃料制御について説明する前に、この燃料制御
において用いられる燃料挙動モデルの基本モデルを図２
を参照して説明する。図２は、インジェクタ２７近傍
（吸気ポート２１付近）における燃料挙動のシミュレー
ションモデルを示す模式図である。以下の説明では、コ
ンピュータによる数値化処理を考慮して時刻を表すカウ
ンタ（サイクル）値を「ｋ」で表す。
【００２２】図２において、Ｆｉ（ｋ）は、時刻ｋにお
いてインジェクタ２７から噴射される燃料量（インジェ
クタ噴射量）を、Ｆｗ（ｋ）は、時刻ｋにおいて吸気ポ
ート２１の壁面や吸気バルブ１６の吸気ポート２１側表
面（以下、吸気ポート２１の壁面等と呼ぶ）に付着して
いる燃料量（壁面付着燃料量）を、Ｆｃ（ｋ）は、時刻
ｋにおいて気筒内（シリンダ１０内の燃焼室１４内）へ
と流入する燃料量（筒内流入燃料量）をそれぞれ示して
いる。ここで、時刻ｋにおけるインジェクタ噴射量Ｆｉ
（ｋ）のうち、吸気ポート２１の壁面等に付着する割合
（壁面付着率）をＲ（ｋ）とし、時刻ｋにおいて壁面付
着燃料量Ｆｗ（ｋ）のうち、気化せずに吸気ポート２１
の壁面等に残留する割合（壁面残留率）をＰ（ｋ）とす
ると、以下の式（１）、（２）が成立する。これらの式
は、Ｃ．Ｆ．アキノの式として一般に知られている。
いてインジェクタ２７から噴射される燃料量（インジェ
クタ噴射量）を、Ｆｗ（ｋ）は、時刻ｋにおいて吸気ポ
ート２１の壁面や吸気バルブ１６の吸気ポート２１側表
面（以下、吸気ポート２１の壁面等と呼ぶ）に付着して
いる燃料量（壁面付着燃料量）を、Ｆｃ（ｋ）は、時刻
ｋにおいて気筒内（シリンダ１０内の燃焼室１４内）へ
と流入する燃料量（筒内流入燃料量）をそれぞれ示して
いる。ここで、時刻ｋにおけるインジェクタ噴射量Ｆｉ
（ｋ）のうち、吸気ポート２１の壁面等に付着する割合
（壁面付着率）をＲ（ｋ）とし、時刻ｋにおいて壁面付
着燃料量Ｆｗ（ｋ）のうち、気化せずに吸気ポート２１
の壁面等に残留する割合（壁面残留率）をＰ（ｋ）とす
ると、以下の式（１）、（２）が成立する。これらの式
は、Ｃ．Ｆ．アキノの式として一般に知られている。
【００２３】
【数１】 一方、目標空燃比（混合比Ａ／Ｆ）λでの燃焼を実現す
る場合に時刻ｋにおいて実際に筒内に流入させるべき目
標筒内流入燃料量Ｆｃｒ（ｋ）は、吸気流量をＱ（ｋ）
とすると、
る場合に時刻ｋにおいて実際に筒内に流入させるべき目
標筒内流入燃料量Ｆｃｒ（ｋ）は、吸気流量をＱ（ｋ）
とすると、
【数２】 で表せる。（１）〜（３）式より前記の筒内流入燃料量
Ｆｃ（ｋ）をこの目標筒内流入燃料量Ｆｃｒ（ｋ）に一
致させるためには、インジェクタ２７の噴射量Ｆｉ
（ｋ）を
Ｆｃ（ｋ）をこの目標筒内流入燃料量Ｆｃｒ（ｋ）に一
致させるためには、インジェクタ２７の噴射量Ｆｉ
（ｋ）を
【数３】 となるように制御すればよいことがわかる。
【００２４】ここで、パワー増量係数をＦpower、温度
制御増量係数をＦth、空燃比補正係数をＦafとすると、
従来は（３）式の目標筒内流入燃料量Ｆｃｒ（ｋ）にこ
れらの補正を加味して、
制御増量係数をＦth、空燃比補正係数をＦafとすると、
従来は（３）式の目標筒内流入燃料量Ｆｃｒ（ｋ）にこ
れらの補正を加味して、
【数４】 として、補正後の流入燃料量Ｆｃｒ’（ｋ）を（４）式
で用いる手法が採られていた。
で用いる手法が採られていた。
【００２５】図３は、このような従来の制御手法におい
て、これらの増量係数を時刻ｔ0の時点で増大させたと
きの、時刻ｔ0前後における筒内流入燃料量Ｆｃ、壁面
付着燃料量Ｆｗ、インジェクタ噴射量Ｆｉの計算結果
と、混合比Ａ／Ｆの時間変化を示したタイムチャートで
ある。
て、これらの増量係数を時刻ｔ0の時点で増大させたと
きの、時刻ｔ0前後における筒内流入燃料量Ｆｃ、壁面
付着燃料量Ｆｗ、インジェクタ噴射量Ｆｉの計算結果
と、混合比Ａ／Ｆの時間変化を示したタイムチャートで
ある。
【００２６】図３に示されるように、この従来制御によ
れば、混合比Ａ／Ｆを階段的に速やかにリッチ側へと変
更することが可能であるが、その変化が急激に起こるた
め、上述したようにトルクの急変をもたらし、ドライバ
ビリティーの悪化をもたらすことがあった。
れば、混合比Ａ／Ｆを階段的に速やかにリッチ側へと変
更することが可能であるが、その変化が急激に起こるた
め、上述したようにトルクの急変をもたらし、ドライバ
ビリティーの悪化をもたらすことがあった。
【００２７】以下、本発明に係る内燃機関の燃料噴射量
制御装置の動作、すなわち、燃料噴射両制御について具
体的に説明する。図４は、この制御装置の動作の一例を
示すフローチャートである。この制御はエンジンＥＣＵ
６によって実施されるものであり、車両の電源がオンに
されてから、所定のタイミングで繰り返し実行される。
このタイムサイクルのカウンタ値をｋで表す。つまり、
ある時点で本制御フローを実行した時のカウンタ値がｋ
であるとき、次に本制御フローが実行されるときのカウ
ンタ値がｋ＋１となる。
制御装置の動作、すなわち、燃料噴射両制御について具
体的に説明する。図４は、この制御装置の動作の一例を
示すフローチャートである。この制御はエンジンＥＣＵ
６によって実施されるものであり、車両の電源がオンに
されてから、所定のタイミングで繰り返し実行される。
このタイムサイクルのカウンタ値をｋで表す。つまり、
ある時点で本制御フローを実行した時のカウンタ値がｋ
であるとき、次に本制御フローが実行されるときのカウ
ンタ値がｋ＋１となる。
【００２８】まず、ステップＳ１において、エンジンＥ
ＣＵ６は、機関運転条件を読込む。これは、車速センサ
６０から得られた車速、クランクポジションセンサ６１
から得られたエンジン回転数等である。そして、ステッ
プＳ２においては、ステップＳ１で読み込んだ吸気温セ
ンサ２２、エアフローメータ２３、吸気圧センサ２６、
スロットル開度センサ２５の出力から吸入空気量を算出
することで、（３）式に基づいて基本要求噴射量Ｆｃｒ
（ｋ）を設定する。
ＣＵ６は、機関運転条件を読込む。これは、車速センサ
６０から得られた車速、クランクポジションセンサ６１
から得られたエンジン回転数等である。そして、ステッ
プＳ２においては、ステップＳ１で読み込んだ吸気温セ
ンサ２２、エアフローメータ２３、吸気圧センサ２６、
スロットル開度センサ２５の出力から吸入空気量を算出
することで、（３）式に基づいて基本要求噴射量Ｆｃｒ
（ｋ）を設定する。
【００２９】ステップＳ３では、こうして求めた基本要
求噴射量Ｆｃｒ（ｋ）に高速応答補正の増量係数Ｆotpp
のみを乗じて、実際の要求噴射量Ｆｃｒ’（ｋ）を求め
る。ここで、高速応答補正の増量係数Ｆotppとは、パワ
ー増量係数Ｆpowerなど高応答性が要求される補正係数
を意味する。
求噴射量Ｆｃｒ（ｋ）に高速応答補正の増量係数Ｆotpp
のみを乗じて、実際の要求噴射量Ｆｃｒ’（ｋ）を求め
る。ここで、高速応答補正の増量係数Ｆotppとは、パワ
ー増量係数Ｆpowerなど高応答性が要求される補正係数
を意味する。
【００３０】ステップＳ４では、（１）、（２）、
（４）式において使用される各パラメータＰ（ｋ）、Ｒ
（ｋ）の設定を行う。これらのパラメータは実験等によ
り求めた値をエンジンＥＣＵ６のメモリ内に機関運転条
件に対するマップ形式で保持しておき、機関運転条件に
対応させて読み出すことで設定すればよい。
（４）式において使用される各パラメータＰ（ｋ）、Ｒ
（ｋ）の設定を行う。これらのパラメータは実験等によ
り求めた値をエンジンＥＣＵ６のメモリ内に機関運転条
件に対するマップ形式で保持しておき、機関運転条件に
対応させて読み出すことで設定すればよい。
【００３１】ステップＳ５では、こうして読み出したパ
ラメータと要求噴射量Ｆｃｒ’（ｋ）を基にして（１）
〜（４）式により燃料モデル計算を行い、壁面付着量Ｆ
ｗ（ｋ）とインジェクタ噴射量Ｆｉ（ｋ）を更新する。
ラメータと要求噴射量Ｆｃｒ’（ｋ）を基にして（１）
〜（４）式により燃料モデル計算を行い、壁面付着量Ｆ
ｗ（ｋ）とインジェクタ噴射量Ｆｉ（ｋ）を更新する。
【００３２】ステップＳ６では、求めたインジェクタ噴
射量Ｆｉ（ｋ）に応答性の要求されない低速応答補正の
増量係数Ｆotpqを乗じて実際の噴射量Ｆｉ’（ｋ）とす
る。この低速応答補正の増量係数Ｆotpqとしては、前述
した温度制御増量係数Ｆth、空燃比補正係数Ｆafのほ
か、排気部品保護のための増量係数や、気筒補正、オー
バーヒート増量係数などが含まれる。ステップＳ７で
は、この噴射量Ｆｉ’（ｋ）に応じた燃料量をインジェ
クタ２７から噴射する。
射量Ｆｉ（ｋ）に応答性の要求されない低速応答補正の
増量係数Ｆotpqを乗じて実際の噴射量Ｆｉ’（ｋ）とす
る。この低速応答補正の増量係数Ｆotpqとしては、前述
した温度制御増量係数Ｆth、空燃比補正係数Ｆafのほ
か、排気部品保護のための増量係数や、気筒補正、オー
バーヒート増量係数などが含まれる。ステップＳ７で
は、この噴射量Ｆｉ’（ｋ）に応じた燃料量をインジェ
クタ２７から噴射する。
【００３３】図５は、この制御において時刻ｔ0時点で
低速応答補正の増量係数Ｆotpqのみを増大させたときの
その前後における燃料挙動モデルにおける要求噴射量Ｆ
ｃｒ’、壁面付着燃料量Ｆｗ、インジェクタ噴射量Ｆｉ
の計算結果と、実際の噴射量Ｆｉ’、空燃比Ａ／Ｆの時
間変化を示したタイムチャートである。なお、高速応答
補正の増量係数Ｆotpqのみを増大させたときには、図３
に示される従来の制御技術と同様の時間変化が確認され
る。
低速応答補正の増量係数Ｆotpqのみを増大させたときの
その前後における燃料挙動モデルにおける要求噴射量Ｆ
ｃｒ’、壁面付着燃料量Ｆｗ、インジェクタ噴射量Ｆｉ
の計算結果と、実際の噴射量Ｆｉ’、空燃比Ａ／Ｆの時
間変化を示したタイムチャートである。なお、高速応答
補正の増量係数Ｆotpqのみを増大させたときには、図３
に示される従来の制御技術と同様の時間変化が確認され
る。
【００３４】低速応答補正の増大係数をｔ0でステップ
的に増大させた場合でも、本発明においては、燃料挙動
モデルの計算値であるＦｃｒ’、Ｆｗ、Ｆｉは時刻ｔ0
の前後で変化せず、一定に維持される。一方、実際の噴
射量Ｆｉ’は時刻ｔ0の時点でステップ的に増大させら
れるが、この増大によって実際の壁面付着量も時刻ｔ０
以降に増大することにより、実際の空燃比は図に示され
るようになだらかに変化し、トルクの急変を抑えること
ができる。
的に増大させた場合でも、本発明においては、燃料挙動
モデルの計算値であるＦｃｒ’、Ｆｗ、Ｆｉは時刻ｔ0
の前後で変化せず、一定に維持される。一方、実際の噴
射量Ｆｉ’は時刻ｔ0の時点でステップ的に増大させら
れるが、この増大によって実際の壁面付着量も時刻ｔ０
以降に増大することにより、実際の空燃比は図に示され
るようになだらかに変化し、トルクの急変を抑えること
ができる。
【００３５】つまり、低速応答補正を燃料挙動モデルの
計算に反映しないことで、低速応答補正が速やかに燃料
補正に反映されるのを防止して、トルクの急変を抑制
し、ドライバビリティーの悪化を抑制することが可能で
ある。
計算に反映しないことで、低速応答補正が速やかに燃料
補正に反映されるのを防止して、トルクの急変を抑制
し、ドライバビリティーの悪化を抑制することが可能で
ある。
【００３６】ここでは、低速応答補正をＦｃｒ’の補正
に適用しない例について説明してきたが、低速応答補正
については時間遅れをもってＦｃｒ’の補正に適用する
ようにしてもよい。すなわち、Ｆｃｒ’（ｋ）の算出を
次式
に適用しない例について説明してきたが、低速応答補正
については時間遅れをもってＦｃｒ’の補正に適用する
ようにしてもよい。すなわち、Ｆｃｒ’（ｋ）の算出を
次式
【数５】 により行うこととし、この式中の関数ａ（Ｆoptq）を図
６に示されるように、Ｆoptqが増大してからΔｔ1時刻
後までは時刻ｔ0までのＦoptq値（Ｆoptq-old）で維持
され、Δｔ1時刻後からは線形的に増大し、Δｔ2時刻後
に時刻ｔ0時点のＦoptq（Ｆoptq-new）と一致するよう
にしてもよい。もちろん、時間遅れの与え方はこの形態
に限られるものではなく、各種の設定方法が考えられ
る。
６に示されるように、Ｆoptqが増大してからΔｔ1時刻
後までは時刻ｔ0までのＦoptq値（Ｆoptq-old）で維持
され、Δｔ1時刻後からは線形的に増大し、Δｔ2時刻後
に時刻ｔ0時点のＦoptq（Ｆoptq-new）と一致するよう
にしてもよい。もちろん、時間遅れの与え方はこの形態
に限られるものではなく、各種の設定方法が考えられ
る。
【００３７】以上の説明では、筒内要求噴射量Ｆｃｒを
補正する例について説明してきたが、各応答補正をパラ
メータＰ、Ｒの設定に盛り込んでもよい。以下、パラメ
ータＰ、Ｒの設定に盛り込む場合の制御例について図７
を参照して説明する。図７はこの制御の一例を示すフロ
ーチャートである。
補正する例について説明してきたが、各応答補正をパラ
メータＰ、Ｒの設定に盛り込んでもよい。以下、パラメ
ータＰ、Ｒの設定に盛り込む場合の制御例について図７
を参照して説明する。図７はこの制御の一例を示すフロ
ーチャートである。
【００３８】ステップＳ１で機関運転条件を設定した
後、ステップＳ２で要求噴射量Ｆｃｒ’（ｋ）を設定す
る。このＦｃｒ’（ｋ）には高応答補正と低応答補正の
両方が含まれる。続く、ステップＳ４ａにおいては、特
に低応答補正の状態を加味してモデルパラメータＰ、Ｒ
を設定する。すなわち、低応答補正による燃料の増量が
必要な場合には、残留率Ｐを大きくし、付着率Ｒを小さ
く設定する。この時、Ｒ／（１−Ｐ）が一定に維持され
るように変化させることが好ましい。Ｒ／（１−Ｐ）を
一定に維持することで、定常付着量の計算結果に変動が
起こらないため、低応答補正の補正反映後に残留率Ｐと
付着率Ｒを標準状態に戻す必要が生じたときに、定常付
着量の変化に伴う燃料噴射量の増減補正による不要なト
ルク変動の発生を抑制することができる。
後、ステップＳ２で要求噴射量Ｆｃｒ’（ｋ）を設定す
る。このＦｃｒ’（ｋ）には高応答補正と低応答補正の
両方が含まれる。続く、ステップＳ４ａにおいては、特
に低応答補正の状態を加味してモデルパラメータＰ、Ｒ
を設定する。すなわち、低応答補正による燃料の増量が
必要な場合には、残留率Ｐを大きくし、付着率Ｒを小さ
く設定する。この時、Ｒ／（１−Ｐ）が一定に維持され
るように変化させることが好ましい。Ｒ／（１−Ｐ）を
一定に維持することで、定常付着量の計算結果に変動が
起こらないため、低応答補正の補正反映後に残留率Ｐと
付着率Ｒを標準状態に戻す必要が生じたときに、定常付
着量の変化に伴う燃料噴射量の増減補正による不要なト
ルク変動の発生を抑制することができる。
【００３９】ステップＳ５では、こうして設定したパラ
メータを基にして、（１）〜（４）式により燃料モデル
計算を行い、壁面付着量Ｆｗ（ｋ）とインジェクタ噴射
量Ｆｉ（ｋ）を更新する。
メータを基にして、（１）〜（４）式により燃料モデル
計算を行い、壁面付着量Ｆｗ（ｋ）とインジェクタ噴射
量Ｆｉ（ｋ）を更新する。
【００４０】そして、続くステップＳ７では、噴射量Ｆ
ｉ（ｋ）に応じた燃料量をインジェクタ２７から噴射す
る。
ｉ（ｋ）に応じた燃料量をインジェクタ２７から噴射す
る。
【００４１】パラメータＰ、Ｒを変えることで、筒内要
求噴射量Ｆｃｒ’（ｋ）の変化に対して噴射量Ｆｉ
（ｋ）の変化を緩やかなものとし、壁面付着量Ｆｗ
（ｋ）の変化量も減らすことができる。この結果、実際
に筒内に供給される燃料量の変化は緩やかなものとな
り、トルクの急変を抑制して、ドライバビリティーを向
上させることが可能である。
求噴射量Ｆｃｒ’（ｋ）の変化に対して噴射量Ｆｉ
（ｋ）の変化を緩やかなものとし、壁面付着量Ｆｗ
（ｋ）の変化量も減らすことができる。この結果、実際
に筒内に供給される燃料量の変化は緩やかなものとな
り、トルクの急変を抑制して、ドライバビリティーを向
上させることが可能である。
【００４２】本発明で用いることのできる燃料挙動モデ
ルは必ずしも上述したモデルに限られるものではない。
例えば、燃料の付着位置を弁表面と吸気ポートの壁面表
面とに分けるなどさらに細分割してもよいし、気筒内に
おける付着を考慮したモデルであってもよい。これらの
モデルを用いた場合でもそれは本発明の技術的範囲に包
含される。
ルは必ずしも上述したモデルに限られるものではない。
例えば、燃料の付着位置を弁表面と吸気ポートの壁面表
面とに分けるなどさらに細分割してもよいし、気筒内に
おける付着を考慮したモデルであってもよい。これらの
モデルを用いた場合でもそれは本発明の技術的範囲に包
含される。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、応
答性を要求されない燃料増量の補正係数が変更された場
合に、燃料噴射量の増量補正への反映を緩やかなものと
し、応答性を要求される燃料増量の補正係数の変更は速
やかに反映させることができるので、トルクの不要な変
動が抑制され、ドライバビリティーが向上する。
答性を要求されない燃料増量の補正係数が変更された場
合に、燃料噴射量の増量補正への反映を緩やかなものと
し、応答性を要求される燃料増量の補正係数の変更は速
やかに反映させることができるので、トルクの不要な変
動が抑制され、ドライバビリティーが向上する。
【図１】本発明に係る燃料噴射制御装置とこれを適用し
た内燃機関を示す概略構成図である。
た内燃機関を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る燃料噴射制御装置における燃料挙
動モデルを説明する図である。
動モデルを説明する図である。
【図３】従来の制御手法に係る燃料挙動モデルの計算結
果の時間変化を示す図である。
果の時間変化を示す図である。
【図４】本発明に係る燃料噴射制御装置の制御の一例を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る燃料挙動モデルの計算結果の時間
変化を示す図である。
変化を示す図である。
【図６】低速応答補正の時間遅れによる適用について説
明する図である。
明する図である。
【図７】本発明に係る燃料噴射制御装置の制御の別の一
例を示すフローチャートである。
例を示すフローチャートである。
１…内燃機関、２…吸気管、３…排気管、４…アクセル
ペダル、５…燃料タンク、６…エンジンＥＣＵ、１４…
燃焼室、２１…吸気ポート、２７…インジェクタ。
ペダル、５…燃料タンク、６…エンジンＥＣＵ、１４…
燃焼室、２１…吸気ポート、２７…インジェクタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G301 HA01 HA06 JA03 LB02 MA01 MA11 NA06 NA09 NB03 NC02 ND45 NE22 PA01Z PA07Z PA10Z PA11Z PD02A PD02Z PE03Z PF01Z PF03Z
Claims (8)
- 【請求項１】 燃料噴射装置から内燃機関の気筒へと流
入する燃料の動的挙動をモデル化した燃料挙動モデルを
利用して燃料噴射装置による燃料供給量を制御する制御
部を備える内燃機関の燃料噴射制御装置において、 前記制御部が用いる燃料挙動モデルにおける筒内要求燃
料量の補正に際して、高応答要求補正の反映度を低応答
要求補正の反映度に対して高く設定していることを特徴
とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 【請求項２】 前記制御部は、前記筒内要求燃料量の補
正には高応答要求補正のみを反映し、得られた燃料供給
量を低応答要求補正により補正して燃料噴射装置による
燃料供給量とすることを特徴とする請求項１記載の内燃
機関の燃料噴射制御装置。 - 【請求項３】 補正の反映度は、補正要求がなされてか
ら、実際に筒内要求燃料量を補正するまでの時間遅れに
より設定される請求項１記載の内燃機関の燃料噴射制御
装置。 - 【請求項４】 補正の反映度は、前記燃料挙動モデルの
モデルパラメータ変更時の変更量に対応している請求項
１記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 【請求項５】 前記燃料挙動モデルにおけるモデルパラ
メータとして、所定のタイムステップにおいて、付着し
ていた燃料が残留する残留率をＰ、燃料供給装置からの
供給燃料からの付着率をＲとすると、Ｒ／（１−Ｐ）を
一定に維持しつつ、Ｐ、Ｒをそれぞれ変更することを特
徴とする請求項４記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 【請求項６】 高応答要求補正はパワー増量を含むこと
を特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関
の燃料噴射制御装置。 - 【請求項７】 低応答要求補正は温度制御増量を含むこ
とを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機
関の燃料噴射制御装置。 - 【請求項８】 低応答要求補正は空燃比補正を含むこと
を特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関
の燃料噴射制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001027229A JP4304411B2 (ja) | 2001-02-02 | 2001-02-02 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001027229A JP4304411B2 (ja) | 2001-02-02 | 2001-02-02 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002227682A true JP2002227682A (ja) | 2002-08-14 |
| JP4304411B2 JP4304411B2 (ja) | 2009-07-29 |
Family
ID=18891925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001027229A Expired - Fee Related JP4304411B2 (ja) | 2001-02-02 | 2001-02-02 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4304411B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007187071A (ja) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
-
2001
- 2001-02-02 JP JP2001027229A patent/JP4304411B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007187071A (ja) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4304411B2 (ja) | 2009-07-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4144272B2 (ja) | 内燃機関の燃料噴射量制御装置 | |
| US4736724A (en) | Adaptive lean limit air fuel control using combustion pressure sensor feedback | |
| JPH10103116A (ja) | エンジンの制御装置 | |
| US6856888B2 (en) | Vehicular control system | |
| US6947826B2 (en) | Method for compensating injection quality in each individual cylinder in internal combustion engines | |
| JPH1122515A (ja) | 機関トルク算出装置 | |
| JP2927074B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP4304411B2 (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
| JP2005090325A (ja) | 燃料噴射量制御装置 | |
| JP2005337186A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JP5381790B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JP4211700B2 (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
| JP3846195B2 (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
| WO2013030990A1 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JP3627658B2 (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
| JP2847851B2 (ja) | 車両用内燃機関の制御装置 | |
| JP3170046B2 (ja) | 内燃機関の空燃比学習方法 | |
| JP2005171765A (ja) | 内燃機関の制御装置及び制御方法 | |
| JPH1162674A (ja) | エンジンの空燃比制御装置 | |
| JP2008144655A (ja) | 内燃機関の制御装置及び方法 | |
| JP3552475B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JP2745797B2 (ja) | アイドリング回転数制御装置 | |
| JP3518168B2 (ja) | エンジンのトルク制御装置 | |
| JPH063169Y2 (ja) | 内燃機関の燃料噴射装置 | |
| JP2016211504A (ja) | 内燃機関の制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070109 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081031 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081104 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081215 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090401 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090414 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120515 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120515 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130515 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130515 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |