JP2623513B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
内燃機関の制御装置Info
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- JP2623513B2 JP2623513B2 JP30529791A JP30529791A JP2623513B2 JP 2623513 B2 JP2623513 B2 JP 2623513B2 JP 30529791 A JP30529791 A JP 30529791A JP 30529791 A JP30529791 A JP 30529791A JP 2623513 B2 JP2623513 B2 JP 2623513B2
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料噴射弁から噴射さ
れた燃料の微粒化及び噴射フォーム（噴射角，噴射方向
等）の制御を行うアシストエア供給装置を有する内燃機
関の制御装置に関し、特に機関の吸気管内に噴射した燃
料が吸気管壁に付着する点を考慮した燃料噴射量の制御
を行う装置に関する。
れた燃料の微粒化及び噴射フォーム（噴射角，噴射方向
等）の制御を行うアシストエア供給装置を有する内燃機
関の制御装置に関し、特に機関の吸気管内に噴射した燃
料が吸気管壁に付着する点を考慮した燃料噴射量の制御
を行う装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】 燃料を吸気管内に噴射するタイプの機関においては、
噴射した燃料の一部が吸気管壁に付着し、必要とする燃
料量が燃焼室に吸入されないという問題がある。この問
題を解決するために、吸気管壁に付着する燃料量と、付
着した燃料が気化して燃焼室に吸入される量とを予測
し、これらの予測量を考慮して燃料噴射量を決定するよ
うにした燃料供給制御方法が、従来より知られている
（特開昭６１−１２６３３７号公報）。
噴射した燃料の一部が吸気管壁に付着し、必要とする燃
料量が燃焼室に吸入されないという問題がある。この問
題を解決するために、吸気管壁に付着する燃料量と、付
着した燃料が気化して燃焼室に吸入される量とを予測
し、これらの予測量を考慮して燃料噴射量を決定するよ
うにした燃料供給制御方法が、従来より知られている
（特開昭６１−１２６３３７号公報）。
【０００３】また、燃料噴射弁から噴射される燃料の
微粒化を促進するために、燃料噴射弁の周囲から空気
（いわゆるアシストエア）を供給するようにした燃料噴
射装置も従来より知られている（例えば特公昭５５−９
５５５号公報）。
微粒化を促進するために、燃料噴射弁の周囲から空気
（いわゆるアシストエア）を供給するようにした燃料噴
射装置も従来より知られている（例えば特公昭５５−９
５５５号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の制御方法を、
上記の燃料噴射装置を有する内燃機関に適用する場
合、両者を単に組み合わせただけでは、所望の空燃比を
得ることができず、より正確な空燃比制御を行う上で改
善の余地が残されていた。
上記の燃料噴射装置を有する内燃機関に適用する場
合、両者を単に組み合わせただけでは、所望の空燃比を
得ることができず、より正確な空燃比制御を行う上で改
善の余地が残されていた。
【０００５】本発明は、上述の点に鑑みなされたもので
あり、アシストエア供給装置を有する内燃機関の燃焼室
に供給される混合気の空燃比を、より正確に制御するこ
とができる制御装置を提供することを目的とする。
あり、アシストエア供給装置を有する内燃機関の燃焼室
に供給される混合気の空燃比を、より正確に制御するこ
とができる制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、内燃機関の回転数及び負荷状態に基づいて該
機関に供給すべき燃料量を算出する供給燃料量算出手段
と、前記機関の吸気管の壁面に付着する付着燃料量を予
測する付着燃料量予測手段と、前記吸気管壁面に付着し
ている燃料から前記機関の燃焼室に持ち去られる持ち去
り燃料量を予測する持ち去り燃料量予測手段と、前記供
給燃料量算出手段により算出された燃料量を、前記付着
燃料量と持ち去り燃料量とに応じて補正する供給燃料量
補正手段と、燃料噴射口の周辺に補助空気を供給するア
シストエア供給手段を有し、前記供給燃料量補正手段に
より補正された量の燃料を前記機関の吸気管内に噴射す
る燃料噴射手段とを有する内燃機関の制御装置におい
て、前記アシストエア供給手段により供給されるアシス
トエア量に応じて前記付着燃料量及び持ち去り燃料量を
補正する予測燃料量補正手段を設けるようにしたもので
ある。
本発明は、内燃機関の回転数及び負荷状態に基づいて該
機関に供給すべき燃料量を算出する供給燃料量算出手段
と、前記機関の吸気管の壁面に付着する付着燃料量を予
測する付着燃料量予測手段と、前記吸気管壁面に付着し
ている燃料から前記機関の燃焼室に持ち去られる持ち去
り燃料量を予測する持ち去り燃料量予測手段と、前記供
給燃料量算出手段により算出された燃料量を、前記付着
燃料量と持ち去り燃料量とに応じて補正する供給燃料量
補正手段と、燃料噴射口の周辺に補助空気を供給するア
シストエア供給手段を有し、前記供給燃料量補正手段に
より補正された量の燃料を前記機関の吸気管内に噴射す
る燃料噴射手段とを有する内燃機関の制御装置におい
て、前記アシストエア供給手段により供給されるアシス
トエア量に応じて前記付着燃料量及び持ち去り燃料量を
補正する予測燃料量補正手段を設けるようにしたもので
ある。
【０００７】また、前記燃料噴射手段は、噴射された燃
料を加熱する加熱手段を有し、前記予測燃料量補正手段
は、前記加熱手段の加熱量に応じて付着燃料及び持ち去
り燃料量を補正することが望ましい。
料を加熱する加熱手段を有し、前記予測燃料量補正手段
は、前記加熱手段の加熱量に応じて付着燃料及び持ち去
り燃料量を補正することが望ましい。
【０００８】
【作用】アシストエア量に応じて、付着燃料量及び持ち
去り燃料量が補正される。
去り燃料量が補正される。
【０００９】また、加熱手段の加熱量に応じて付着燃料
量及び持ち去り燃料量が補正される。
量及び持ち去り燃料量が補正される。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳述する。
詳述する。
【００１１】図１は本発明の一実施例に係る燃料供給制
御装置の全体の構成図であり、符号１は例えば４気筒の
内燃エンジン（内燃機関）を示し、エンジン１の吸気管
２の途中にはスロットルボディ３が設けられ、その内部
にはスロットル弁３０１が配されている。スロットル弁
３０１にはスロットル弁開度（θＴＨ）センサ４が連結
されており、当該スロットル弁３０１の開度に応じた電
気信号を出力して電子コントロールユニット（以下「Ｅ
ＣＵ」という）５に供給する。このＥＣＵ５は、供給燃
料量算出手段、付着燃料量予測手段、持ち去り燃料量予
測手段、供給燃料量補正手段、燃料噴射手段の一部及び
予測燃料量補正手段を構成する。
御装置の全体の構成図であり、符号１は例えば４気筒の
内燃エンジン（内燃機関）を示し、エンジン１の吸気管
２の途中にはスロットルボディ３が設けられ、その内部
にはスロットル弁３０１が配されている。スロットル弁
３０１にはスロットル弁開度（θＴＨ）センサ４が連結
されており、当該スロットル弁３０１の開度に応じた電
気信号を出力して電子コントロールユニット（以下「Ｅ
ＣＵ」という）５に供給する。このＥＣＵ５は、供給燃
料量算出手段、付着燃料量予測手段、持ち去り燃料量予
測手段、供給燃料量補正手段、燃料噴射手段の一部及び
予測燃料量補正手段を構成する。
【００１２】燃料噴射弁６はエンジン１とスロットル弁
３０１との間で且つ吸気管２の図示しない吸気弁の少し
上流側に各気筒毎に設けられており、各燃料噴射弁６は
燃料ポンプ７を介して燃料タンク８に接続されていると
共にＥＣＵ５に電気的に接続されて当該ＥＣＵ５からの
信号により燃料噴射弁６の開弁時間が制御される。燃料
噴射弁６は、噴射された燃料を加熱するためヒータ及び
アシストエア供給装置の一部を成す空気室等を有し、該
空気室は、アシストエア通路２１を介して吸気管２のス
ロットル弁３０１の上流側に接続されている。
３０１との間で且つ吸気管２の図示しない吸気弁の少し
上流側に各気筒毎に設けられており、各燃料噴射弁６は
燃料ポンプ７を介して燃料タンク８に接続されていると
共にＥＣＵ５に電気的に接続されて当該ＥＣＵ５からの
信号により燃料噴射弁６の開弁時間が制御される。燃料
噴射弁６は、噴射された燃料を加熱するためヒータ及び
アシストエア供給装置の一部を成す空気室等を有し、該
空気室は、アシストエア通路２１を介して吸気管２のス
ロットル弁３０１の上流側に接続されている。
【００１３】アシストエア通路２１の途中にはアイドル
調整ねじ２３、アシストエア量制御弁２４及び各気筒に
共通な空気ヘッダ２５が設けられている。アシストエア
量制御弁２４は、その弁開度がリニアに変更可能な電磁
弁であり、ＥＣＵ５に電気的に接続されてその作動がＥ
ＣＵ５により制御される。
調整ねじ２３、アシストエア量制御弁２４及び各気筒に
共通な空気ヘッダ２５が設けられている。アシストエア
量制御弁２４は、その弁開度がリニアに変更可能な電磁
弁であり、ＥＣＵ５に電気的に接続されてその作動がＥ
ＣＵ５により制御される。
【００１４】スロットル弁３０１の直ぐ下流には管９を
介して吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ１０が設けられ
たおり、この絶対圧センサ１０により電気信号に変換さ
れた絶対圧信号は前記ＥＣＵ５に供給される。
介して吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ１０が設けられ
たおり、この絶対圧センサ１０により電気信号に変換さ
れた絶対圧信号は前記ＥＣＵ５に供給される。
【００１５】エンジン１の本体にはエンジン水温（冷却
水温）ＴＷを検出するエンジン水温センサ１１が装着さ
れており、その検出信号はＥＣＵ５に供給される。
水温）ＴＷを検出するエンジン水温センサ１１が装着さ
れており、その検出信号はＥＣＵ５に供給される。
【００１６】エンジン回転数（ＮＥ）センサ１２はエン
ジン１の図示しないカム軸周囲又はクランク軸周囲に取
り付けられ、エンジン１のクランク軸の１８０度回転毎
に所定のクランク角度位置で信号パルス（以下「ＴＤＣ
信号パルス」という）を出力し、このＴＤＣ信号パルス
はＥＣＵ５に供給される。
ジン１の図示しないカム軸周囲又はクランク軸周囲に取
り付けられ、エンジン１のクランク軸の１８０度回転毎
に所定のクランク角度位置で信号パルス（以下「ＴＤＣ
信号パルス」という）を出力し、このＴＤＣ信号パルス
はＥＣＵ５に供給される。
【００１７】排気ガス濃度検出器としてのＯ2センサ１
３はエンジン１の排気管１４に装着されており、排気ガ
ス中の酸素濃度を検出し、その濃度に応じた信号を出力
しＥＣＵ５に供給する。
３はエンジン１の排気管１４に装着されており、排気ガ
ス中の酸素濃度を検出し、その濃度に応じた信号を出力
しＥＣＵ５に供給する。
【００１８】また、ＥＣＵ５には大気圧（ＰＡ）センサ
１５が接続されており、その検出信号がＥＣＵ５に供給
される。
１５が接続されており、その検出信号がＥＣＵ５に供給
される。
【００１９】ＥＣＵ５は、各種センサからの入力信号の
波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナ
ログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有す
る入力回路、燃料噴射弁６及びアシストエア量制御弁２
４の制御プログラム等を実行する中央処理回路（以下
「ＣＰＵ」という）、ＣＰＵで実行される各種演算プロ
グラム、後述のマップ及び演算結果等を記憶する記憶手
段、前記燃料噴射弁６、アシストエア量制御弁２４等に
駆動信号を供給する出力回路等から構成される。
波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナ
ログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有す
る入力回路、燃料噴射弁６及びアシストエア量制御弁２
４の制御プログラム等を実行する中央処理回路（以下
「ＣＰＵ」という）、ＣＰＵで実行される各種演算プロ
グラム、後述のマップ及び演算結果等を記憶する記憶手
段、前記燃料噴射弁６、アシストエア量制御弁２４等に
駆動信号を供給する出力回路等から構成される。
【００２０】ＣＰＵは上述の及び図示しない各種センサ
からのエンジン運転パラメータ信号に基づいて、排ガス
中の酸素濃度に応じたフィードバック制御運転領域やオ
ープンループ制御運転領域等の種々のエンジン運転状態
を判別するとともに、エンジン運転状態に応じ、図２に
示すプログラムにより前記ＴＤＣパルスに同期して燃料
噴射弁６の燃料噴射時間Ｔｏｕｔを演算する。
からのエンジン運転パラメータ信号に基づいて、排ガス
中の酸素濃度に応じたフィードバック制御運転領域やオ
ープンループ制御運転領域等の種々のエンジン運転状態
を判別するとともに、エンジン運転状態に応じ、図２に
示すプログラムにより前記ＴＤＣパルスに同期して燃料
噴射弁６の燃料噴射時間Ｔｏｕｔを演算する。
【００２１】ＣＰＵは、このようにして求めた燃料噴射
時間Ｔｏｕｔに基づいて燃料噴射弁６を開弁させる駆動
信号を出力回路を介して燃料噴射弁６に供給する。な
お、燃料噴射時間Ｔｏｕｔは、燃料噴射量に比例するの
で、以下の説明では燃料噴射量という。
時間Ｔｏｕｔに基づいて燃料噴射弁６を開弁させる駆動
信号を出力回路を介して燃料噴射弁６に供給する。な
お、燃料噴射時間Ｔｏｕｔは、燃料噴射量に比例するの
で、以下の説明では燃料噴射量という。
【００２２】図２は燃料噴射弁６の要部断面図であり、
同図中６０１は噴射弁の弁体である。弁体６０１は、軸
方向に移動可能に弁ハウジング６１０に収納されてお
り、この弁体６０１が図の上方向に移動すると、噴射弁
６が開弁し、ノズル６０２を介して通路６０６内に燃料
が噴射される。通路６０６は、吸気管２に開口してい
る。
同図中６０１は噴射弁の弁体である。弁体６０１は、軸
方向に移動可能に弁ハウジング６１０に収納されてお
り、この弁体６０１が図の上方向に移動すると、噴射弁
６が開弁し、ノズル６０２を介して通路６０６内に燃料
が噴射される。通路６０６は、吸気管２に開口してい
る。
【００２３】弁ハウジング６０１の外側には空気室６０
４が形成されており、空気室６０４は入口ポート６０３
を介してアシストエア通路２１に連通する。更に空気室
６０４は、ノズル６０２を両側から挾むようにして設け
られたアシストエア噴射口６０５，６０５に連通してお
り、これらの噴射口６０５，６０５を介してノズル６０
２の周辺にアシストエアが供給される。
４が形成されており、空気室６０４は入口ポート６０３
を介してアシストエア通路２１に連通する。更に空気室
６０４は、ノズル６０２を両側から挾むようにして設け
られたアシストエア噴射口６０５，６０５に連通してお
り、これらの噴射口６０５，６０５を介してノズル６０
２の周辺にアシストエアが供給される。
【００２４】通路６０６の周囲には、ヒータカラー６１
１によって保持されたヒータ（例えばセラミックヒー
タ）６０８が配設されており、ヒータ６０８は、電源線
６０９を介してＥＣＵ５に接続されている。ヒータ６０
８に供給する電力ＰＨ、即ちヒータ６０８による加熱量
は、例えば図６に示すように、エンジン水温ＴＷが低い
ほど大きくなるように制御される。このヒータ６０８に
より、エンジン温度が低い場合にも燃料の霧化が促進さ
れる。
１によって保持されたヒータ（例えばセラミックヒー
タ）６０８が配設されており、ヒータ６０８は、電源線
６０９を介してＥＣＵ５に接続されている。ヒータ６０
８に供給する電力ＰＨ、即ちヒータ６０８による加熱量
は、例えば図６に示すように、エンジン水温ＴＷが低い
ほど大きくなるように制御される。このヒータ６０８に
より、エンジン温度が低い場合にも燃料の霧化が促進さ
れる。
【００２５】図３は、燃料噴射量Ｔｏｕｔを算出するプ
ログラムのフローチャートである。本プログラムは、Ｔ
ＤＣ信号の発生毎にこれと同期して実行される。
ログラムのフローチャートである。本プログラムは、Ｔ
ＤＣ信号の発生毎にこれと同期して実行される。
【００２６】ステップＳ１では、直接率Ａと持ち去り率
Ｂを算出する。ここで、直接率Ａは、あるサイクルで噴
射した燃料の内、そのサイクル中に蒸発等により吸入さ
れる量を含んだ形での燃焼室に吸入される燃料の割合で
あり、持ち去り率Ｂは前回までに吸気管壁に付着した燃
料の内、そのサイクル中に蒸発等により燃焼室に吸入さ
れる燃料の割合である。直接率Ａ及び持ち去り率Ｂは、
エンジン水温ＴＷ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて設
定されたＡマップ及びＢマップから、ＴＷ値及びＰＢＡ
値の検出値に応じて読み出される。このとき必要に応じ
て補間演算を行うことにより、直接率Ａ及び持ち去り率
Ｂが算出される。
Ｂを算出する。ここで、直接率Ａは、あるサイクルで噴
射した燃料の内、そのサイクル中に蒸発等により吸入さ
れる量を含んだ形での燃焼室に吸入される燃料の割合で
あり、持ち去り率Ｂは前回までに吸気管壁に付着した燃
料の内、そのサイクル中に蒸発等により燃焼室に吸入さ
れる燃料の割合である。直接率Ａ及び持ち去り率Ｂは、
エンジン水温ＴＷ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて設
定されたＡマップ及びＢマップから、ＴＷ値及びＰＢＡ
値の検出値に応じて読み出される。このとき必要に応じ
て補間演算を行うことにより、直接率Ａ及び持ち去り率
Ｂが算出される。
【００２７】続くステップＳ２では、直接率Ａ及び持ち
去り率Ｂの補正係数ＫＡ１〜３及びＫＢ１〜３を算出す
る。第１の補正係数ＫＡ１及びＫＢ１は、図５（ａ）に
示すように、アシストエア量ＱＡに応じて決定される。
アシストエア量ＱＡは、燃料噴射弁６のアシストエア噴
射口６０５の断面積が一定であるから、大気圧ＰＡ及び
吸気管内絶対圧ＰＢＡに基づいて算出することができ
る。なお、アシストエア量制御弁２４の弁開度を検出
し、その検出値とエンジン回転数ＮＥと吸気管内絶対圧
ＰＢＡに基づいて、あるいは該制御弁２４に対する弁開
度指令値とエンジン回転数ＮＥと吸気管内絶対圧ＰＢＡ
に基づいてアシストエア量ＱＡを算出するようにしても
よい。第２の補正係数ＫＡ２及びＫＢ２は、同図（ｂ）
に示すように、燃料噴射弁６のヒータ６０８に供給する
電力ＰＨに応じて決定される。
去り率Ｂの補正係数ＫＡ１〜３及びＫＢ１〜３を算出す
る。第１の補正係数ＫＡ１及びＫＢ１は、図５（ａ）に
示すように、アシストエア量ＱＡに応じて決定される。
アシストエア量ＱＡは、燃料噴射弁６のアシストエア噴
射口６０５の断面積が一定であるから、大気圧ＰＡ及び
吸気管内絶対圧ＰＢＡに基づいて算出することができ
る。なお、アシストエア量制御弁２４の弁開度を検出
し、その検出値とエンジン回転数ＮＥと吸気管内絶対圧
ＰＢＡに基づいて、あるいは該制御弁２４に対する弁開
度指令値とエンジン回転数ＮＥと吸気管内絶対圧ＰＢＡ
に基づいてアシストエア量ＱＡを算出するようにしても
よい。第２の補正係数ＫＡ２及びＫＢ２は、同図（ｂ）
に示すように、燃料噴射弁６のヒータ６０８に供給する
電力ＰＨに応じて決定される。
【００２８】ここで、アシストエア量ＱＡが増加する
と、第１の補正係数ＫＡ１、ＫＢ１を増加させるのは、
燃料噴射弁６に供給されるアシストエア量が増加した場
合は、見かけ上直接率Ａ及び持ち去り率Ｂが増加するこ
とになるからである。また第２の補正係数ＫＡ２、ＫＢ
２も同様の理由で図５（ｂ）に示すように設定されてい
る。
と、第１の補正係数ＫＡ１、ＫＢ１を増加させるのは、
燃料噴射弁６に供給されるアシストエア量が増加した場
合は、見かけ上直接率Ａ及び持ち去り率Ｂが増加するこ
とになるからである。また第２の補正係数ＫＡ２、ＫＢ
２も同様の理由で図５（ｂ）に示すように設定されてい
る。
【００２９】第３の補正係数ＫＡ３、ＫＢ３は、同図
（ｃ）に示すように、エンジン回転数ＮＥに応じて設定
される。即ち、直接率Ａの第３の補正係数ＫＡ３は、Ｎ
Ｅ値が増加するほど大きくなるように、また持ち去り率
Ｂの第３の補正係数ＫＢ３も、ＮＥ値が増加するほど大
きくなるように、それぞれ設定される。
（ｃ）に示すように、エンジン回転数ＮＥに応じて設定
される。即ち、直接率Ａの第３の補正係数ＫＡ３は、Ｎ
Ｅ値が増加するほど大きくなるように、また持ち去り率
Ｂの第３の補正係数ＫＢ３も、ＮＥ値が増加するほど大
きくなるように、それぞれ設定される。
【００３０】ここで、エンジン回転数ＮＥが上昇する
と、第３の補正係数ＫＡ３、ＫＢ３を増加させるのは、
吸気管内の吸気流速が速くなるため、見かけ上、直接率
Ａ及び持ち去り率Ｂが増加することになるからである。
と、第３の補正係数ＫＡ３、ＫＢ３を増加させるのは、
吸気管内の吸気流速が速くなるため、見かけ上、直接率
Ａ及び持ち去り率Ｂが増加することになるからである。
【００３１】続くステップＳ３では、次式（１）、
（２）により、補正直接率Ａｅ及び補正持ち去り率Ｂｅ
を算出し、更に（１−Ａｅ）及び（１−Ｂｅ）を算出し
て（ステップＳ４）ステップＳ５に進む。
（２）により、補正直接率Ａｅ及び補正持ち去り率Ｂｅ
を算出し、更に（１−Ａｅ）及び（１−Ｂｅ）を算出し
て（ステップＳ４）ステップＳ５に進む。
【００３２】 Ａｅ＝Ａ×ＫＡ１×ＫＡ２×ＫＡ３ …（１） Ｂｅ＝Ｂ×ＫＢ１×ＫＢ２×ＫＢ３ …（２） なお、Ａｅ値、（１−Ａｅ）値及び（１−Ｂｅ）値は、
後述する図３のプログラムで使用するので、ＥＣＵ５内
のＲＡＭに格納しておく。
後述する図３のプログラムで使用するので、ＥＣＵ５内
のＲＡＭに格納しておく。
【００３３】ステップＳ５では、エンジンの始動時か否
かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）のときには、始動
用の基本燃料量Ｔｉに基づいて燃料噴射量Ｔｏｕｔを算
出し（ステップＳ１２）、本プログラムを終了する。ス
テップＳ５の答が否定（ＮＯ）、即ち始動時でなけれ
ば、後述する加算補正項Ｔｔｏｔａｌを含まない各気筒
毎の要求燃料量Ｔｃｙｌ（Ｎ）を次式（３）により算出
する（ステップＳ６）。
かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）のときには、始動
用の基本燃料量Ｔｉに基づいて燃料噴射量Ｔｏｕｔを算
出し（ステップＳ１２）、本プログラムを終了する。ス
テップＳ５の答が否定（ＮＯ）、即ち始動時でなけれ
ば、後述する加算補正項Ｔｔｏｔａｌを含まない各気筒
毎の要求燃料量Ｔｃｙｌ（Ｎ）を次式（３）により算出
する（ステップＳ６）。
【００３４】 Ｔｃｙｌ（Ｎ）＝ＴｉＭ×Ｋｔｏｔａｌ（Ｎ） …（３） ここで（Ｎ）は、気筒番号を示し、これが付されたパラ
メータは、各気筒毎に算出される。ＴｉＭは、通常運転
時（始動時以外）の基本燃料量であり、エンジン回転数
ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて算出される。Ｋ
ｔｏｔａｌ（Ｎ）は、各種センサからのエンジン運転パ
ラメータ信号に基づいて算出される全ての補正係数（例
えばエンジン水温補正係数ＫＴＷ、リーン化補正係数Ｋ
ＬＳ等）の積である。ただし、Ｏ2センサ１３の出力に
応じて算出される空燃比補正係数ＫＯ２は含まない。
メータは、各気筒毎に算出される。ＴｉＭは、通常運転
時（始動時以外）の基本燃料量であり、エンジン回転数
ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて算出される。Ｋ
ｔｏｔａｌ（Ｎ）は、各種センサからのエンジン運転パ
ラメータ信号に基づいて算出される全ての補正係数（例
えばエンジン水温補正係数ＫＴＷ、リーン化補正係数Ｋ
ＬＳ等）の積である。ただし、Ｏ2センサ１３の出力に
応じて算出される空燃比補正係数ＫＯ２は含まない。
【００３５】ステップＳ７では、次式（４）により、今
回の燃料噴射によって対応する気筒の燃焼室に供給すべ
き燃料量である燃焼室供給燃料量ＴＮＥＴを算出する。
回の燃料噴射によって対応する気筒の燃焼室に供給すべ
き燃料量である燃焼室供給燃料量ＴＮＥＴを算出する。
【００３６】 ＴＮＥＴ＝Ｔｃｙｌ（Ｎ）＋Ｔｔｏｔａｌ−Ｂｅ×ＴＷＰ（Ｎ） …（４） ここで、Ｔｔｏｔａｌは各種センサからのエンジン運転
パラメータ信号に基づいて算出される全ての加算補正項
（例えば加速増量補正項ＴＡＣＣ等）の和である。ただ
し、後述する無効時間ＴＶは含まない。ＴＷＰ（Ｎ）
は、図４のプログラムによって算出される吸気管付着燃
料量（予測値）であり、（Ｂｅ×ＴＷＰ（Ｎ））は、吸
気管付着燃料が燃焼室に持ち去られる持ち去り燃料量に
相当する。持ち去り燃料量分は、新たに噴射する必要が
ないので、式（４）においてＴｃｙｌ（Ｎ）値からこの
分を減算するようにしているのである。
パラメータ信号に基づいて算出される全ての加算補正項
（例えば加速増量補正項ＴＡＣＣ等）の和である。ただ
し、後述する無効時間ＴＶは含まない。ＴＷＰ（Ｎ）
は、図４のプログラムによって算出される吸気管付着燃
料量（予測値）であり、（Ｂｅ×ＴＷＰ（Ｎ））は、吸
気管付着燃料が燃焼室に持ち去られる持ち去り燃料量に
相当する。持ち去り燃料量分は、新たに噴射する必要が
ないので、式（４）においてＴｃｙｌ（Ｎ）値からこの
分を減算するようにしているのである。
【００３７】ステップＳ８では、式（４）によって算出
したＴＮＥＴ値が値０より大きいか否かを判別し、その
答が否定（ＮＯ）、即ちＴＮＥＴ≦０のときには、燃料
噴射量Ｔｏｕｔを０として本プログラムを終了する。ス
テップＳ８の答が肯定（ＹＥＳ）、即ちＴＮＥＴ＞０の
ときには、次式（５）により、Ｔｏｕｔ値を算出する。
したＴＮＥＴ値が値０より大きいか否かを判別し、その
答が否定（ＮＯ）、即ちＴＮＥＴ≦０のときには、燃料
噴射量Ｔｏｕｔを０として本プログラムを終了する。ス
テップＳ８の答が肯定（ＹＥＳ）、即ちＴＮＥＴ＞０の
ときには、次式（５）により、Ｔｏｕｔ値を算出する。
【００３８】 Ｔｏｕｔ＝ＴＮＥＴ（Ｎ）／Ａｅ×ＫＯ２＋ＴＶ …（５） ここでＫＯ２は、Ｏ2センサ１３の出力に基づいて算出
される空燃比補正係数であり、ＴＶは無効時間補正項で
ある。
される空燃比補正係数であり、ＴＶは無効時間補正項で
ある。
【００３９】式（５）によって算出されたＴｏｕｔ値だ
け燃料噴射弁６を開弁することにより、燃焼室には（Ｔ
ＮＥＴ（Ｎ）×ＫＯ２＋Ｂｅ×ＴＷＰ（Ｎ））に相当す
る量の燃料が供給される。
け燃料噴射弁６を開弁することにより、燃焼室には（Ｔ
ＮＥＴ（Ｎ）×ＫＯ２＋Ｂｅ×ＴＷＰ（Ｎ））に相当す
る量の燃料が供給される。
【００４０】図４は、吸気管付着燃料量ＴＷＰ（Ｎ）を
算出するプログラムのフローチャートであり、本プログ
ラムは、クランク軸の所定角度（例えば３０度）回転毎
に発生するクランク角パルスの発生に同期して実行され
る。
算出するプログラムのフローチャートであり、本プログ
ラムは、クランク軸の所定角度（例えば３０度）回転毎
に発生するクランク角パルスの発生に同期して実行され
る。
【００４１】ステップＳ２１では、今回の本プログラム
実行時が燃料噴射量Ｔｏｕｔの演算開始から燃料噴射終
了までの期間（以下「噴射制御期間」という）内にある
か否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）のときには、
第１のフラグＦＣＴＷＰ（Ｎ）を値０に設定して（ステ
ップＳ３２）、本プログラムを終了する。ステップＳ２
１の答が否定（ＮＯ）、即ち噴射制御期間内でないとき
には、前記第１のフラグＦＣＴＷＰ（Ｎ）が値１である
か否かを判別する（ステップＳ２２）。この答が肯定
（ＹＥＳ）、即ちＦＣＴＷＰ（Ｎ）＝１のときには直ち
にステップＳ３１に進み、否定（ＮＯ）、即ちＦＣＴＷ
Ｐ（Ｎ）＝０のときには、フュエルカット（燃料供給遮
断）中か否かを判別する（ステップＳ２３）。
実行時が燃料噴射量Ｔｏｕｔの演算開始から燃料噴射終
了までの期間（以下「噴射制御期間」という）内にある
か否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）のときには、
第１のフラグＦＣＴＷＰ（Ｎ）を値０に設定して（ステ
ップＳ３２）、本プログラムを終了する。ステップＳ２
１の答が否定（ＮＯ）、即ち噴射制御期間内でないとき
には、前記第１のフラグＦＣＴＷＰ（Ｎ）が値１である
か否かを判別する（ステップＳ２２）。この答が肯定
（ＹＥＳ）、即ちＦＣＴＷＰ（Ｎ）＝１のときには直ち
にステップＳ３１に進み、否定（ＮＯ）、即ちＦＣＴＷ
Ｐ（Ｎ）＝０のときには、フュエルカット（燃料供給遮
断）中か否かを判別する（ステップＳ２３）。
【００４２】ステップＳ２３の答が否定（ＮＯ）、即ち
フュエルカット中でないのときには、次式（７）により
吸気管付着燃料量ＴＷＰ（Ｎ）を算出し（ステップＳ２
４）、第２のフラグＦＴＷＰＲ（Ｎ）を値０に、また第
１のフラグＦＣＴＷＰ（Ｎ）を値１にそれぞれ設定して
（ステップＳ３０、Ｓ３１）、本プログラムを終了す る。 ＴＷＰ（Ｎ）＝（１−Ｂｅ）×ＴＷＰ（Ｎ）（ｎ−１） ＋（１−Ａｅ）×（Ｔｏｕｔ（Ｎ）−ＴＶ） …（６） ここでＴＷＰ（Ｎ）（ｎ−１）はＴＷＰ（Ｎ）の前回値
であり、Ｔｏｕｔ（Ｎ）は、図３のプログラムで算出さ
れた最新の燃料噴射量である。また、右辺の第１項は、
前回付着していた燃料のうち、今回も持ち去られずに残
った燃料量に相当し、右辺の第２項は今回噴射された燃
料のうち、新たに吸気管に付着した燃料量に相当する。
フュエルカット中でないのときには、次式（７）により
吸気管付着燃料量ＴＷＰ（Ｎ）を算出し（ステップＳ２
４）、第２のフラグＦＴＷＰＲ（Ｎ）を値０に、また第
１のフラグＦＣＴＷＰ（Ｎ）を値１にそれぞれ設定して
（ステップＳ３０、Ｓ３１）、本プログラムを終了す る。 ＴＷＰ（Ｎ）＝（１−Ｂｅ）×ＴＷＰ（Ｎ）（ｎ−１） ＋（１−Ａｅ）×（Ｔｏｕｔ（Ｎ）−ＴＶ） …（６） ここでＴＷＰ（Ｎ）（ｎ−１）はＴＷＰ（Ｎ）の前回値
であり、Ｔｏｕｔ（Ｎ）は、図３のプログラムで算出さ
れた最新の燃料噴射量である。また、右辺の第１項は、
前回付着していた燃料のうち、今回も持ち去られずに残
った燃料量に相当し、右辺の第２項は今回噴射された燃
料のうち、新たに吸気管に付着した燃料量に相当する。
【００４３】前記ステップＳ２３の答が肯定（ＹＥ
Ｓ）、即ちフュエルカット中のときには、第２のフラグ
ＦＴＷＰＲ（Ｎ）が値１であるか否かを判別する（ステ
ップＳ２５）。この答が肯定（ＹＥＳ）、即ちＦＴＷＰ
Ｒ（Ｎ）＝１のときには直ちに前記ステップＳ３１に進
み、否定（ＮＯ）、即ちＦＴＷＰＲ（Ｎ）＝０のときに
は、次式（７）によって付着燃料量ＴＷＰ（Ｎ）を算出
し（ステップＳ２６）、ステップＳ２７に進む。
Ｓ）、即ちフュエルカット中のときには、第２のフラグ
ＦＴＷＰＲ（Ｎ）が値１であるか否かを判別する（ステ
ップＳ２５）。この答が肯定（ＹＥＳ）、即ちＦＴＷＰ
Ｒ（Ｎ）＝１のときには直ちに前記ステップＳ３１に進
み、否定（ＮＯ）、即ちＦＴＷＰＲ（Ｎ）＝０のときに
は、次式（７）によって付着燃料量ＴＷＰ（Ｎ）を算出
し（ステップＳ２６）、ステップＳ２７に進む。
【００４４】 ＴＷＰ（Ｎ）＝（１−Ｂｅ）×ＴＷＰ（Ｎ）（ｎ−１） …（７） 式（７）は、前記式（６）から右辺第２項を削除したも
のに相当する。フュエルカット中であり、新たに付着す
る燃料はないからである。
のに相当する。フュエルカット中であり、新たに付着す
る燃料はないからである。
【００４５】ステップＳ２７では、ＴＷＰ（Ｎ）値が微
小所定値ＴＷＰＬＧより大きいか否かを判別し、その答
が肯定（ＹＥＳ）、即ちＴＷＰ（Ｎ）＞ＴＷＰＬＧのと
きには、前記ステップＳ３０に進む。ステップＳ２７の
答が否定（ＮＯ）即ちＴＷＰ（Ｎ）≦ＴＷＰＬＧのとき
には、ＴＷＰ（Ｎ）＝０とし（ステップＳ２８）、第２
のフラグＦＴＷＰＲ（Ｎ）を値１に設定して（ステップ
Ｓ２９）、前記ステップＳ３１に進む。
小所定値ＴＷＰＬＧより大きいか否かを判別し、その答
が肯定（ＹＥＳ）、即ちＴＷＰ（Ｎ）＞ＴＷＰＬＧのと
きには、前記ステップＳ３０に進む。ステップＳ２７の
答が否定（ＮＯ）即ちＴＷＰ（Ｎ）≦ＴＷＰＬＧのとき
には、ＴＷＰ（Ｎ）＝０とし（ステップＳ２８）、第２
のフラグＦＴＷＰＲ（Ｎ）を値１に設定して（ステップ
Ｓ２９）、前記ステップＳ３１に進む。
【００４６】図４のプログラムにより、吸気管付着燃料
量ＴＷＰ（Ｎ）を精度よく算出することができ、更に算
出されたＴＷＰ（Ｎ）値を図３のプログラムにおいて燃
料噴射量Ｔｏｕｔの算出に使用することにより、吸気管
に付着する燃料量及び付着した燃料から持ち去られる燃
料量を考慮した適切な量の燃料を各気筒の燃焼室に供給
することができる。
量ＴＷＰ（Ｎ）を精度よく算出することができ、更に算
出されたＴＷＰ（Ｎ）値を図３のプログラムにおいて燃
料噴射量Ｔｏｕｔの算出に使用することにより、吸気管
に付着する燃料量及び付着した燃料から持ち去られる燃
料量を考慮した適切な量の燃料を各気筒の燃焼室に供給
することができる。
【００４７】また本実施例では、直接率Ａ及び持ち去り
率Ｂが、アシストエア量に応じて設定される第１の補正
係数ＫＡ１，ＫＢ１及びヒータ６０８に供給する電力量
に応じて設定される第２の補正係数ＫＡ２，ＫＢ２によ
って補正されるので、アシストエアの供給及び／又はヒ
ータによる加熱の影響をも加味して燃料噴射量を算出す
ることができる。その結果、各気筒の燃焼室に供給され
る混合気の空燃比を所望値に正確に制御することができ
る。
率Ｂが、アシストエア量に応じて設定される第１の補正
係数ＫＡ１，ＫＢ１及びヒータ６０８に供給する電力量
に応じて設定される第２の補正係数ＫＡ２，ＫＢ２によ
って補正されるので、アシストエアの供給及び／又はヒ
ータによる加熱の影響をも加味して燃料噴射量を算出す
ることができる。その結果、各気筒の燃焼室に供給され
る混合気の空燃比を所望値に正確に制御することができ
る。
【００４８】即ち、例えば図７に示すように、アシスト
エア供給中に空燃比がリッチ側にある初期状態から、空
燃比Ａ／Ｆ＝１４.７を目標値として制御を行う場合、
アシストエア量に応じた直接率及び持ち去り率Ｂの補正
を行わなければアシストエア量が少ないときには破線で
示すような過渡応答となり、逆に多いときには一点鎖線
示すような過渡応答となるのに対し、本実施例によれば
実線で示すような良好な過渡応答特性を実現することが
できる。
エア供給中に空燃比がリッチ側にある初期状態から、空
燃比Ａ／Ｆ＝１４.７を目標値として制御を行う場合、
アシストエア量に応じた直接率及び持ち去り率Ｂの補正
を行わなければアシストエア量が少ないときには破線で
示すような過渡応答となり、逆に多いときには一点鎖線
示すような過渡応答となるのに対し、本実施例によれば
実線で示すような良好な過渡応答特性を実現することが
できる。
【００４９】図８は、本発明の他の実施例に係るアシス
トエア供給装置の構成を示す図であり、図示以外の部分
は図１と同一である。
トエア供給装置の構成を示す図であり、図示以外の部分
は図１と同一である。
【００５０】図８において、アシストエア通路２１の途
中には、オリフィス２９が設けられ、オリフィス２９の
両側には圧力センサ２７，２８が装着されている。圧力
センサ２７，２８はＥＣＵ５に接続されており、それら
の検出信号がＥＣＵ５に供給される。また圧力センサ２
７，２８の下流側（燃料噴射弁側）には、電気的又は機
械的に駆動されるエアポンプ２６が設けられており、エ
アポンプ２６は、ＥＣＵ５によりエンジン運転状態に応
じてその作動が制御される。このエアポンプ２６を使う
ことで、大気圧ＰＡと吸気管内絶対圧ＰＢＡの差圧に左
右されずに、運転状態に応じてアシストエア量を任意に
制御できる。
中には、オリフィス２９が設けられ、オリフィス２９の
両側には圧力センサ２７，２８が装着されている。圧力
センサ２７，２８はＥＣＵ５に接続されており、それら
の検出信号がＥＣＵ５に供給される。また圧力センサ２
７，２８の下流側（燃料噴射弁側）には、電気的又は機
械的に駆動されるエアポンプ２６が設けられており、エ
アポンプ２６は、ＥＣＵ５によりエンジン運転状態に応
じてその作動が制御される。このエアポンプ２６を使う
ことで、大気圧ＰＡと吸気管内絶対圧ＰＢＡの差圧に左
右されずに、運転状態に応じてアシストエア量を任意に
制御できる。
【００５１】本実施例では、オリフィス２９の開口面積
及び圧力センサ２７，２８の検出値に基づいて、アシス
トエア量ＱＡが算出される。
及び圧力センサ２７，２８の検出値に基づいて、アシス
トエア量ＱＡが算出される。
【００５２】
【発明の効果】以上詳述したように請求項１の制御装置
によれば、燃料噴射口の周辺に供給されるアシストエア
量に応じて付着燃料量及び持ち去り燃料量が補正される
ので、吸気管付着燃料の影響のみならず、アシストエア
の影響をも加味して燃料噴射量を算出することができ、
各気筒の燃焼室に供給される混合気の空燃比を所望値に
正確に制御することができる。
によれば、燃料噴射口の周辺に供給されるアシストエア
量に応じて付着燃料量及び持ち去り燃料量が補正される
ので、吸気管付着燃料の影響のみならず、アシストエア
の影響をも加味して燃料噴射量を算出することができ、
各気筒の燃焼室に供給される混合気の空燃比を所望値に
正確に制御することができる。
【００５３】また、請求項２の制御装置によれば、更に
加熱手段の加熱量に応じて付着燃料量及び持ち去り燃料
量が補正されるので、より正確な空燃比制御が可能とな
る。
加熱手段の加熱量に応じて付着燃料量及び持ち去り燃料
量が補正されるので、より正確な空燃比制御が可能とな
る。
【図１】本発明の一実施例に係る内燃エンジン及びその
燃料供給制御装置の構成図である。
燃料供給制御装置の構成図である。
【図２】燃料噴射弁の要部断面図である。
【図３】燃料噴射時間（Ｔｏｕｔ）を算出するプログラ
ムのフローチャートである。
ムのフローチャートである。
【図４】吸気管付着燃料量（ＴＷＰ（Ｎ））を算出する
プログラムのフローチャートである。
プログラムのフローチャートである。
【図５】直接率（Ａ）及び持ち去り率（Ｂ）の補正係数
を算出するためのテーブルを示す図である。
を算出するためのテーブルを示す図である。
【図６】エンジン水温（ＴＷ）とヒータ供給電力（Ｐ
Ｈ）との関係を示す図である。
Ｈ）との関係を示す図である。
【図７】空燃比（Ａ／Ｆ）の過渡特性を示す図である。
【図８】本発明の他の実施例に係るアシストエア供給装
置の構成を示す図である。
置の構成を示す図である。
１ 内燃エンジン ２ 吸気管 ５ 電子コントロールユニット（ＥＣＵ） ６ 燃料噴射弁 ２１ アシストエア通路 ２４ アシストエア量制御弁
Claims (2)
- 【請求項１】 内燃機関の回転数及び負荷状態に基づい
て該機関に供給すべき燃料量を算出する供給燃料量算出
手段と、前記機関の吸気管の壁面に付着する付着燃料量
を予測する付着燃料量予測手段と、前記吸気管壁面に付
着している燃料から前記機関の燃焼室に持ち去られる持
ち去り燃料量を予測する持ち去り燃料量予測手段と、前
記供給燃料量算出手段により算出された燃料量を、前記
付着燃料量と持ち去り燃料量とに応じて補正する供給燃
料量補正手段と、燃料噴射口の周辺に補助空気を供給す
るアシストエア供給手段を有し、前記供給燃料量補正手
段により補正された量の燃料を前記機関の吸気管内に噴
射する燃料噴射手段とを有する内燃機関の制御装置にお
いて、前記アシストエア供給手段により供給されるアシ
ストエア量に応じて前記付着燃料量及び持ち去り燃料量
を補正する予測燃料量補正手段を設けたことを特徴とす
る内燃機関の制御装置。 - 【請求項２】 前記燃料噴射手段は、噴射された燃料を
加熱する加熱手段を有し、前記予測燃料量補正手段は、
前記加熱手段の加熱量に応じて付着燃料及び持ち去り燃
料量を補正することを特徴とする請求項１記載の内燃機
関の制御装置。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30529791A JP2623513B2 (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 内燃機関の制御装置 |
| CA002077068A CA2077068C (en) | 1991-10-03 | 1992-08-27 | Control system for internal combustion engines |
| US07/945,489 US5215061A (en) | 1991-10-03 | 1992-09-16 | Control system for internal combustion engines |
| EP95200248A EP0653557B1 (en) | 1991-10-03 | 1992-10-05 | Control system for internal combustion engines |
| EP96100342A EP0711909B1 (en) | 1991-10-03 | 1992-10-05 | Control system for internal combustion engines |
| DE69218538T DE69218538T2 (de) | 1991-10-03 | 1992-10-05 | Steuerungssystem für Verbrennungsmotoren |
| DE69230833T DE69230833T2 (de) | 1991-10-03 | 1992-10-05 | Steuerungssystem für Innenverbrennungsmotoren |
| EP92309067A EP0536001B1 (en) | 1991-10-03 | 1992-10-05 | Control system for internal combustion engines |
| DE69230647T DE69230647T2 (de) | 1991-10-03 | 1992-10-05 | Steuersystem für Brennkraftmaschinen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30529791A JP2623513B2 (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 内燃機関の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05118241A JPH05118241A (ja) | 1993-05-14 |
| JP2623513B2 true JP2623513B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=17943410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30529791A Expired - Fee Related JP2623513B2 (ja) | 1991-10-03 | 1991-10-24 | 内燃機関の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2623513B2 (ja) |
-
1991
- 1991-10-24 JP JP30529791A patent/JP2623513B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05118241A (ja) | 1993-05-14 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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