JP2636298B2 - Air-fuel ratio control device for multi-cylinder internal combustion engine - Google Patents

Air-fuel ratio control device for multi-cylinder internal combustion engine

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JP2636298B2
JP2636298B2 JP3642588A JP3642588A JP2636298B2 JP 2636298 B2 JP2636298 B2 JP 2636298B2 JP 3642588 A JP3642588 A JP 3642588A JP 3642588 A JP3642588 A JP 3642588A JP 2636298 B2 JP2636298 B2 JP 2636298B2
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、気筒毎の筒内圧最大値を利用した多気筒内
燃機関の空燃比制御装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air-fuel ratio control device for a multi-cylinder internal combustion engine using a maximum in-cylinder pressure for each cylinder.

[従来の技術と発明が解決しようとする課題] 従来から、電子制御式燃料噴射装置(EGI)を装備す
るエンジンには、各運転領域での空燃比を最適な状態に
維持すべく、まず、各運転領域の基本燃料噴射量を求
め、次いで、この基本燃料噴射量を、エンジンの運転状
態のパラメータに応じた各種補正項にて補正するととも
に、フィードバック制御により、実際の燃料噴射量を求
める空燃比制御装置が設けられている。
[Prior Art and Problems to be Solved by the Invention] Conventionally, in an engine equipped with an electronically controlled fuel injection device (EGI), first, in order to maintain an optimum air-fuel ratio in each operation region, first, The basic fuel injection amount of each operation region is obtained, and then the basic fuel injection amount is corrected by various correction terms corresponding to the parameters of the operating state of the engine, and the actual fuel injection amount is obtained by feedback control. A fuel ratio control device is provided.

上記基本燃料噴射量Tpは、吸入空気量Qと、エンジン
回転数Nとの関数で求められる。すなわち、 Tp=K・Q/N K:係数 である。
The basic fuel injection amount Tp is obtained as a function of the intake air amount Q and the engine speed N. That is, Tp = K · Q / NK: coefficient.

また、実際の燃料噴射量Tiは、 Ti=Tp・KA/F・KFB KA/F:エンジン回転数、冷却水温、スロットル開度な
どに基づいて設定される空燃比補正係数 KFB:排気ガス中の酸素濃度から求めた空燃比フィード
バック補正量 で求められる。
The actual fuel injection amount Ti is given by: Ti = Tp · KA / F · KFB KA / F: Air-fuel ratio correction coefficient set based on engine speed, cooling water temperature, throttle opening, etc. KFB: Exhaust gas It is obtained from the air-fuel ratio feedback correction amount obtained from the oxygen concentration.

なお、上記吸入空気量Qは、エアクリーナ直下流側に
配設されたエアフロメータ、あるいは、スロットルバル
ブ下流側のエアチャンバに設けられた吸入負圧センサな
どの吸入空気量センサで検出される。また、上記空燃比
フィードバック補正量KFBは、排気通路中に臨まされた
排気センサで検出される。
The intake air amount Q is detected by an air flow meter disposed immediately downstream of the air cleaner or an intake air amount sensor such as an intake negative pressure sensor provided in an air chamber downstream of the throttle valve. Further, the air-fuel ratio feedback correction amount KFB is detected by an exhaust sensor exposed in the exhaust passage.

ところで、一般に多気筒内燃機関においては、 (1)吸入管形状の複雑化、あるいは、吸入される空気
の気筒間の干渉などにより各気筒に吸入される空気量が
相違する。
By the way, in general, in a multi-cylinder internal combustion engine, (1) the amount of air taken into each cylinder differs due to complicated intake pipe shape or interference between the taken-in air and the like.

(2)各気筒の冷却順路などの影響で燃焼温度が各気筒
ごとに若干相違する。
(2) The combustion temperature is slightly different for each cylinder due to the influence of the cooling path of each cylinder.

(3)各気筒の燃焼室用容積、ピストン形状などに生産
上のバラツキが生じる。
(3) Production variations occur in the combustion chamber volume, piston shape, and the like of each cylinder.

(4)インジェクタの精度誤差などによる燃料噴射量の
違いから空燃比が各気筒ごとに僅かながら相違する。
(4) The air-fuel ratio is slightly different for each cylinder due to a difference in fuel injection amount due to an accuracy error of the injector.

以上のごとき問題を有してはいるが、従来の理論空燃
比における燃焼制御では運転性能に大きな影響を及ぼす
ものではなかった。
Despite the problems described above, the conventional combustion control at the stoichiometric air-fuel ratio did not significantly affect the driving performance.

しかし、最近の高出力、低燃費化の傾向にある高性能
エンジンでは、従来のような各気筒毎の僅かな空燃比の
バラツキでも、各気筒毎の出力変動に大きな影響を及ぼ
し、エネルギーロスを生む。
However, in recent high-performance engines that tend to have high output and low fuel consumption, even a slight variation in the air-fuel ratio of each cylinder as in the past has had a large effect on the output fluctuation of each cylinder, resulting in energy loss. Spawn.

その結果、エンジンのトータル出力が低下するばかり
でなく、出力が不安定になり、振動を助長したり、空燃
比の制御性が悪くなるなどの問題が生じる。
As a result, not only does the total output of the engine decrease, but also the output becomes unstable, which causes problems such as promoting vibration and poor controllability of the air-fuel ratio.

また、各構成部品のバラツキによる出力のバラツキを
解消するものとして、例えば特開昭60−13943号公報な
どに開示されているような、筒内圧センサを用い燃焼室
内の圧力を検出し、その燃焼圧力によって燃料噴射量を
制御するものがある。しかしながら、上記公報はスロッ
トルバルブ全開時などの過渡時のフィードバック制御の
行なわれない運転領域においては、燃焼室内の燃焼圧力
(図示平均有効圧力)を利用して閉ループ制御を形成
し、燃料噴射量を制御して出力のバラツキを解消しよう
とするものであり、フィードバック制御の行われる領域
での空燃比の気筒間バラツキを解消するまでには至って
おらず、排気エミッションの悪化を招く問題がある。
Further, in order to eliminate variations in output due to variations in components, for example, a pressure in a combustion chamber is detected by using an in-cylinder pressure sensor as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-13943, and the combustion is measured. Some control the fuel injection amount by pressure. However, in the above publication, in an operating region where feedback control is not performed in a transient state such as when the throttle valve is fully opened, closed loop control is formed using the combustion pressure (indicated average effective pressure) in the combustion chamber, and the fuel injection amount is reduced. The control is intended to eliminate the variation in the output, and has not yet eliminated the variation in the air-fuel ratio between the cylinders in the region where the feedback control is performed, which causes a problem of deteriorating the exhaust emission.

[発明の目的] 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、エンジン
のトータル出力の向上、および、安定した出力特性が得
られるばかりでなく、低燃費化が実現できるとともに、
エミッションの低減が達せられる多気筒内燃機関の空燃
比制御装置を提供することを目的としている。
[Object of the Invention] The present invention has been made in view of the above circumstances, and not only can the total output of an engine be improved and stable output characteristics can be obtained, but also fuel consumption can be reduced.
It is an object of the present invention to provide an air-fuel ratio control device for a multi-cylinder internal combustion engine capable of reducing emissions.

[課題を解決するための手段及び作用] 本発明による多気筒内燃機関の空燃比制御装置は吸入
空気量センサからの出力信号と回転数センサからの出力
信号とに基づいて基本燃料噴射量を演算する基本燃料噴
射量演算部と、特定の基準気筒の排気通路に臨まされた
排気センサからの出力信号に基づいて、基準気筒のフィ
ードバック補正量を演算するフィードバック補正量演算
部と、上記基本燃料噴射量演算部からの出力信号と上記
フィードバック補正量演算部からの出力信号とから基準
気筒への燃料噴射量を割出す基準燃料噴射量演算部と、
各気筒に配設された筒内圧センサの出力信号を取込んで
気筒毎の筒内圧の最大値を算出する気筒別筒内圧最大値
算出部と、上記基準気筒の筒内圧最大値と気筒毎の筒内
圧最大値とを比較演算する筒内圧比較演算部と、上記筒
内圧比較演算部からの出力信号を取込んで各気筒の筒内
圧最大値が上記基準気筒の筒内圧最大値となる燃料噴射
量を気筒毎に演算する気筒別燃料噴射補正部とを有する
ものであり、各筒内圧センサからの出力信号を基に各気
筒の空燃比を制御し、空燃比の気筒間バラツキを解消す
る。
[Means and Actions for Solving the Problems] An air-fuel ratio control apparatus for a multi-cylinder internal combustion engine according to the present invention calculates a basic fuel injection amount based on an output signal from an intake air amount sensor and an output signal from a rotation speed sensor. A basic fuel injection amount calculating unit, a feedback correction amount calculating unit that calculates a feedback correction amount of a reference cylinder based on an output signal from an exhaust sensor facing an exhaust passage of a specific reference cylinder; A reference fuel injection amount calculating unit for calculating a fuel injection amount to a reference cylinder from an output signal from the amount calculating unit and an output signal from the feedback correction amount calculating unit;
A cylinder-by-cylinder pressure maximum value calculation unit that takes in the output signal of the in-cylinder pressure sensor disposed in each cylinder and calculates the maximum value of the in-cylinder pressure for each cylinder; and the in-cylinder pressure maximum value of the reference cylinder and the An in-cylinder pressure comparison operation unit that performs an operation to compare the in-cylinder pressure maximum value, and a fuel injection in which an output signal from the in-cylinder pressure comparison operation unit is taken and the in-cylinder pressure maximum value of each cylinder becomes the in-cylinder pressure maximum value of the reference cylinder. A cylinder-by-cylinder fuel injection correction unit that calculates the amount for each cylinder, and controls the air-fuel ratio of each cylinder based on the output signal from each in-cylinder pressure sensor to eliminate inter-cylinder variations in the air-fuel ratio.

[発明の実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。図
面は本発明の一実施例を示し、第1図はエンジンの要部
概略図、第2図はエンジンの概略平面図、第3図は第2
図のIII−III断面図、第4図は第3図のIV−IV断面図、
第5図は空燃比制御手段のブロック図、第6図は空燃比
制御手段の構成図、第7図は縦軸に筒内圧最大値(PMA
X)、横軸に空燃比(A/F)を示す相関図、第8図は空燃
比制御手段の動作手順を示すフローチャートである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 shows an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic view of a main part of an engine, FIG. 2 is a schematic plan view of an engine, and FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III of FIG.
FIG. 5 is a block diagram of the air-fuel ratio control means, FIG. 6 is a block diagram of the air-fuel ratio control means, and FIG.
X), a correlation diagram showing the air-fuel ratio (A / F) on the horizontal axis, and FIG. 8 is a flowchart showing the operation procedure of the air-fuel ratio control means.

図中の符号1は、多気筒内燃機関の一例である4気筒
水平対向形のエンジン本体であり、シリンダブロック2
がクランクシャフト3を中心として両側(LH,RH)のバ
ンクに二分割されている。
Reference numeral 1 in the figure denotes a four-cylinder horizontally opposed engine body, which is an example of a multi-cylinder internal combustion engine, and includes a cylinder block 2
Are divided into two banks (LH, RH) with the crankshaft 3 as the center.

更にウォータジャケットには水温センサ24が臨まされ
ており、上記シリンダブロック2のLHバンクとRHバンク
に設けられた各気筒2a,2b,2c,2dに嵌挿された各ピスト
ン4が上記クランクシャフト3にコネクティングロッド
(図示せず)を介して連設されている。また、上記各気
筒2a〜2dの上記ピストン4とシリンダヘッド5a,5bとで
囲繞された部分に燃焼室6a,6b,6c,6dが各々形成されて
いる。
Further, a water temperature sensor 24 is exposed to the water jacket, and each piston 4 inserted into each of the cylinders 2a, 2b, 2c, 2d provided in the LH bank and the RH bank of the cylinder block 2 is connected to the crankshaft 3. Are connected to each other via a connecting rod (not shown). Further, combustion chambers 6a, 6b, 6c and 6d are formed in portions of the cylinders 2a to 2d surrounded by the piston 4 and the cylinder heads 5a and 5b, respectively.

また、上記各シリンダヘッド5a,5bの上記各気筒2a〜2
dに対応する位置に、筒内圧センサ7がアダプタ8を介
して装着固定されており、この筒内圧センサ7の先端検
知部が上記各燃焼室6a〜6dに臨まされている。さらに、
上記各シリンダヘッド5a,5bには、上記各気筒2a〜2dに
対応して点火プラグ9が装着されている。なお、この筒
内圧センサ7は上記シリンダヘッド5a,5bに直接固着さ
れていてもよい。
In addition, the cylinders 2a to 2 of the cylinder heads 5a and 5b
An in-cylinder pressure sensor 7 is mounted and fixed at a position corresponding to d via an adapter 8, and a tip end detection portion of the in-cylinder pressure sensor 7 faces each of the combustion chambers 6a to 6d. further,
An ignition plug 9 is mounted on each of the cylinder heads 5a and 5b in correspondence with each of the cylinders 2a to 2d. The in-cylinder pressure sensor 7 may be directly fixed to the cylinder heads 5a and 5b.

また、上記燃焼室6a〜6dに各々連通する吸入ポート1a
に、インジェクタ10a,10b,10c,10dが臨まされており、
さらに、この各吸入ポート1aの上流側が吸気マニホルド
11を介してスロットルバルブ13を介装するスロットルチ
ャンバ14に連通され、このスロットルチャンバ14の上流
側が吸気管15を介してエアクリーナ17に連通されてい
る。
Further, the suction ports 1a communicating with the combustion chambers 6a to 6d, respectively.
In addition, injectors 10a, 10b, 10c, 10d are facing,
Further, the upstream side of each intake port 1a is located at the intake manifold.
The throttle chamber 14 is provided with a throttle valve 13 via the air passage 11, and the upstream side of the throttle chamber 14 is communicated with an air cleaner 17 via an intake pipe 15.

また、上記スロットルバルブ13の下流側には、吸入空
気量センサの一例である吸入負圧センサ25が連設されて
いる。この吸入負圧センサ25は、上記スロットルバルブ
下流に生じる吸入負圧を測定して測定信号Po出力し、吸
入空気量が割出される。
A suction negative pressure sensor 25, which is an example of an intake air amount sensor, is provided downstream of the throttle valve 13. The intake negative pressure sensor 25 measures the intake negative pressure generated downstream the throttle valve measured signal P o output, the amount of intake air is indexed.

また、上記クランクシャフト3にはエンジン回転数N
およびクランク角Crθを検出する回転数センサ18が連設
されている。なお、符号19はスロットル開度θを検出す
るスロットルポジションセンサである。
The crankshaft 3 has an engine speed N
And a rotational speed sensor 18 for detecting the crank angle Crθ. Reference numeral 19 denotes a throttle position sensor for detecting the throttle opening θ.

一方、上記エンジン本体1の特定の気筒にはその排気
通路12に排気センサ22が臨まされており、この気筒を基
準気筒とする。尚、符号23は触媒コンバータである。
On the other hand, an exhaust sensor 22 faces the exhaust passage 12 of a specific cylinder of the engine body 1, and this cylinder is set as a reference cylinder. Reference numeral 23 denotes a catalytic converter.

また、符号20は空燃比制御手段であり、中央演算ユニ
ットCPU40、リードオンメモリROM41、ランダムアクセス
メモリRAM42、入力ポート44、出力ポート46がシステム
バス43で連結されており、更に上記入力ポート44には上
記各センサからのアナログ信号をアナログ−ディジタル
変換して上記入力ポート44へ入力するA/D変換器45が接
続されている。上記各センサのうち、スロットルポジシ
ョンセンサ19,水温センサ24,吸入負圧センサ25及びチャ
ージアンプ48の接続された筒内圧センサ7が上記A/D変
換器45に接続され、回転数センサ18,排気センサ22は必
要に応じて設けられる図示しない波形整形回路を通して
上記入力ポート44に接続される。また上記出力ポート46
にはインジェクタ駆動部38a,38b,38c,38dが接続され、
上記インジェクタ10a〜10dが各々独立して駆動される。
Reference numeral 20 denotes an air-fuel ratio control unit.The central processing unit CPU 40, a read-on memory ROM 41, a random access memory RAM 42, an input port 44, and an output port 46 are connected by a system bus 43. Is connected to an A / D converter 45 for converting analog signals from the respective sensors from analog to digital and inputting them to the input port 44. Among the above sensors, the in-cylinder pressure sensor 7 to which the throttle position sensor 19, the water temperature sensor 24, the suction negative pressure sensor 25, and the charge amplifier 48 are connected is connected to the A / D converter 45, and the rotation speed sensor 18, the exhaust gas The sensor 22 is connected to the input port 44 through a waveform shaping circuit (not shown) provided as needed. The above output port 46
Are connected to the injector drive units 38a, 38b, 38c, 38d,
The injectors 10a to 10d are independently driven.

また、上記空燃比制御手段20は、基本燃料噴射量演算
部30と、空燃比補正係数演算部32と、フィードバック補
正量演算部33と、基準燃料噴射量演算部31と、気筒別筒
内圧最大値算出部34と、筒内圧比較演算部35と、気筒別
燃料噴射補正部36と、空燃比学習マップ37と、インジェ
クタ駆動部38a〜38dとで構成されている。
Further, the air-fuel ratio control means 20 includes a basic fuel injection amount calculation unit 30, an air-fuel ratio correction coefficient calculation unit 32, a feedback correction amount calculation unit 33, a reference fuel injection amount calculation unit 31, a cylinder-by-cylinder pressure maximum. It comprises a value calculation section 34, an in-cylinder pressure comparison calculation section 35, a cylinder-specific fuel injection correction section 36, an air-fuel ratio learning map 37, and injector drive sections 38a to 38d.

上記基本燃料噴射量演算部30では、吸入負圧センサ25
からの吸入空気量を割出す出力信号Poと、回転数センサ
18からのエンジン回転数を示す出力信号Nとに基づい
て、基本燃料噴射量(パルス幅)Tpが演算処理される。
In the basic fuel injection amount calculating section 30, the suction negative pressure sensor 25
And indexing output signal P o the intake air amount from the rotation speed sensor
A basic fuel injection amount (pulse width) Tp is calculated based on the output signal N indicating the engine speed from 18.

また、空燃比補正係数演算部32では、上記出力信号N
と水温センサ24からの冷却水温を示す出力信号Twとスロ
ットルポジションセンサ19からのスロットル開度を示す
出力信号θなどから空燃比補正係数KA/Fを演算する。
一方、フィードバック補正量演算部33では排気センサ22
からの空燃比フィードバック値を示す出力信号Eに基づ
いて空燃比フィードバック補正量KFBを演算する。
Further, the air-fuel ratio correction coefficient calculation unit 32 outputs the output signal N
The air-fuel ratio correction coefficient KA / F is calculated from the output signal Tw indicating the cooling water temperature from the water temperature sensor 24, the output signal θ indicating the throttle opening from the throttle position sensor 19, and the like.
On the other hand, the feedback correction amount calculation unit 33
The air-fuel ratio feedback correction amount KFB is calculated based on the output signal E indicating the air-fuel ratio feedback value from the controller.

そして、基準燃料噴射量演算部31では、上記基本燃料
噴射量Tpを上記空燃比補正係数KA/Fと上記空燃比フィ
ードバック補正量KFBにて補正した実際の燃料噴射量を
演算し、その値に基づいてインジェクタ駆動部38aか
ら、基準気筒に配設されたインジェクタ10aに対し、吸
入空気量に適合する最適燃料噴射パルス幅Tiを出力す
る。以上は公知のフィードバック制御が基準気筒に適用
される事を示す。
The reference fuel injection amount calculation unit 31 calculates the actual fuel injection amount obtained by correcting the basic fuel injection amount Tp with the air-fuel ratio correction coefficient KA / F and the air-fuel ratio feedback correction amount KFB. Based on this, the injector driving unit 38a outputs the optimum fuel injection pulse width Ti suitable for the intake air amount to the injector 10a arranged in the reference cylinder. The above shows that the known feedback control is applied to the reference cylinder.

また、気筒別筒内圧最大値算出部34では、各気筒に配
設された筒内圧センサ7からの各気筒内の圧力信号P、
回転数センサ18からのクランク角に対応したCrθ、及び
吸入負圧センサ25からの吸入管圧力信号Poを取込んで、
各気筒のクランク角に対応した筒内圧最大値PMAXが検
出される。尚、吸入負圧センサ25からの信号により筒内
圧絶対値は零点補正されている。
The cylinder-by-cylinder in-cylinder pressure maximum value calculation unit 34 calculates a pressure signal P in each cylinder from an in-cylinder pressure sensor 7 disposed in each cylinder,
Crθ corresponding to the crank angle from the rotational speed sensor 18, and by captures and suction pipe pressure signal P o from the suction negative pressure sensor 25,
A maximum in-cylinder pressure value PMAX corresponding to the crank angle of each cylinder is detected. The absolute value of the in-cylinder pressure is corrected to a zero point by a signal from the suction negative pressure sensor 25.

ここで、一般にパーシャル領域においては第7図に示
すように、PMAXが最大となるのは理論空燃比(A/F=1
4.7)の時である。基準気筒がフィードバック制御によ
り空燃比が理論空燃比に保たれている運転領域におい
て、基準気筒の筒内圧最大値をPMAXとすると、他の
気筒の筒内圧最大値PMAXを基準気筒の筒内最大値PMAX
に近づくよう制御する事により、すべての気筒が理論
空燃比に近づく事になる。
Here, generally, as shown in FIG. 7, in the partial region, PMAX becomes the maximum at the stoichiometric air-fuel ratio (A / F = 1).
It is time for 4.7). In the operation region where the reference cylinder maintains the stoichiometric air-fuel ratio by feedback control, if the maximum cylinder pressure of the reference cylinder is PMAX o , the maximum cylinder pressure PMAX of the other cylinder is set to the maximum cylinder pressure of the reference cylinder. Value PMAX
By controlling so as to approach o , all cylinders approach the stoichiometric air-fuel ratio.

上記に基づき、筒内圧比較演算部35では、各気筒毎に
基準気筒の筒内圧最大値PMAXと各気筒の筒内圧最大
値PMAXを比較演算し、基準気筒の筒内圧最大値PMAX
に対する各気筒の筒内圧最大値PMAXの偏差ΔPに対応
する信号を気筒別燃料噴射補正部36に対し出力する。
Based on the above, the in-cylinder pressure comparison calculation unit 35 compares and calculates the maximum in-cylinder pressure value PMAX o of the reference cylinder and the maximum in-cylinder pressure value PMAX of each cylinder for each cylinder, and calculates the maximum in-cylinder pressure value PMAX o of the reference cylinder.
Is output to the cylinder-by-cylinder fuel injection correction unit 36.

そして、気筒別燃料噴射補正部36では上記筒内圧比較
演算部35からの信号に基づき、基準気筒の筒内圧最大値
PMAXに対し、各気筒の筒内圧最大値PMAXがあらかじ
め設定された許容値をもって等しくなるように燃料噴射
補正量KLRNを増減させ、基準燃料噴射量演算部31よりの
基準燃料噴射量に与え(Ti′=Ti・KLRN)、気筒毎に独
立して設けられたインジェクタ駆動部38b,38c,38dに対
し各々信号を出力してインジェクタ10b,10c,10dを駆動
する。さらに燃料噴射補正量KLRNを格納する空燃比学習
マップ37が書換えられ、燃料噴射補正量KLRNは学習制御
される。尚、上記空燃比学習マップ37は具体的には上記
RAM42に格納されているものである。
Based on the signal from the in-cylinder pressure comparison / calculation unit 35, the cylinder-by-cylinder fuel injection correction unit 36 sets the maximum in-cylinder pressure value PMAX of each cylinder to a predetermined allowable value with respect to the maximum in-cylinder pressure value PMAX o of the reference cylinder. The fuel injection correction amount KLRN is increased or decreased so as to be equal, and given to the reference fuel injection amount from the reference fuel injection amount calculation unit 31 (Ti ′ = Ti · KLRN), and an injector drive unit provided independently for each cylinder A signal is output to each of 38b, 38c, 38d to drive the injectors 10b, 10c, 10d. Further, the air-fuel ratio learning map 37 storing the fuel injection correction amount KLRN is rewritten, and the fuel injection correction amount KLRN is subjected to learning control. The air-fuel ratio learning map 37 is specifically described above.
This is stored in the RAM 42.

以上の動作により基準気筒以外の各気筒の筒内圧最大
値は基準気筒の筒内圧最大値に等しくなるように制御さ
れ、第7図から明らかな様にすべての気筒が理論空燃比
に保たれ、気筒間の空燃比および出力トルクのバラツキ
が解消される。
By the above operation, the maximum value of the in-cylinder pressure of each cylinder other than the reference cylinder is controlled so as to be equal to the maximum value of the in-cylinder pressure of the reference cylinder. As is apparent from FIG. 7, all the cylinders are maintained at the stoichiometric air-fuel ratio. Variations in air-fuel ratio and output torque between cylinders are eliminated.

次に、上記空燃比制御手段による各気筒の空燃比制御
動作を第8図のフローチャートに従って説明する。
Next, the operation of controlling the air-fuel ratio of each cylinder by the air-fuel ratio control means will be described with reference to the flowchart of FIG.

エンジンが稼動し、当初基準燃料噴射量演算部からの
信号ですべての気筒が運転されている状態から、基準気
筒の排気通路に臨まされた排気センサにより基準気筒が
O2フィードバック制御され理論空燃比に保たれた運転領
域に達すると、各筒内圧センサの出力信号から、まずス
テップ100で基準気筒の筒内圧最大値PMAXoが検出さ
れ、次にステップ101で各気筒毎の筒内圧最大値PMAXが
検出される。ついでステップ102で各気筒毎の筒内圧最
大値PMAXと基準気筒の筒内圧最大値PMAXが比較され
PMAXとの差ΔP=PMAX−PMAXが演算ストアされ
る。次にステップ103ではこのΔPが許容値ΔPINIT内
にあるか、すなわち各気筒が基準気筒に対し許される空
燃比の変動範囲内にあるか判定される。ΔP≦ΔPINIT
である気筒は許容値内と判定され燃料噴射補正量KLRNの
補正はせずに再びステップ100へ戻る。一方、ΔP>Δ
PINITである気筒に対しては、まず空燃比がリーンであ
ると仮定し前記気筒の燃料噴射量を基準燃料噴射量に対
しX%(例えばΔPの大きさに応じてマップにストアさ
れている量)増量する(KLRN+X)。そしてステップ10
5へ移行し再びその気筒の筒内圧最大値P′MAXを検出
し、ついでステップ106へ移行する。ステップ106では同
様に基準気筒の筒内圧最大値PMAXとの差ΔP′=PM
AX−P′MAXを比較演算する。さらにステップ107へ進
み、ΔP′とステップ102でストアしたΔPを比較し、
ΔP≧ΔP′ならばステップ108へと進み引続きその気
筒の燃料噴射量をさらにX%増量加算する(KLRN+
X)。すなわち、基準燃料噴射量に対して2X%増量し、
ステップ110へ移行する。逆に、ΔP<ΔP′ならばス
テップ109へ移行し、ステップ104での空燃比がリーンで
あるとの仮定を訂正すべく燃料噴射量を基準燃料噴射量
に対しY%減量する(KLRN−Y)。ここでY%の減量は
第7図から明らかな如く、既にステップ104でX%増量
されリッチ側へ移行してしまった分を含めY=3X%の減
量とするのが適当である。ステップ110では空燃比学習
マップに格納されている燃料噴射補正量KLRNを書き換
え、ログラムを終了する。
When the engine is running and all cylinders are initially operated by the signal from the reference fuel injection amount calculation unit, the reference cylinder is detected by the exhaust sensor facing the exhaust passage of the reference cylinder.
When the operation range reaches the stoichiometric air-fuel ratio under the feedback control of O 2, the maximum cylinder pressure PMAXo of the reference cylinder is first detected in step 100 from the output signal of each cylinder pressure sensor. A maximum in-cylinder pressure value PMAX is detected for each cylinder. Then the difference ΔP = PMAX o -PMAX the cylinder pressure maximum value PMAX o is compared PMAX o of the in-cylinder pressure maximum value PMAX and the reference cylinder of each cylinder is calculated stored at step 102. Next, at step 103, it is determined whether this ΔP is within the allowable value ΔPINIT, that is, whether each cylinder is within the fluctuation range of the air-fuel ratio allowed for the reference cylinder. ΔP ≦ ΔPINIT
Is determined to be within the allowable value, and the flow returns to step 100 again without correcting the fuel injection correction amount KLRN. On the other hand, ΔP> Δ
For a cylinder that is PINIT, it is first assumed that the air-fuel ratio is lean, and the fuel injection amount of the cylinder is X% of the reference fuel injection amount (for example, an amount stored in a map according to the magnitude of ΔP). ) Increase (KLRN + X). And step 10
The flow shifts to 5, and the maximum in-cylinder pressure value P'MAX of the cylinder is detected again. Then, the flow shifts to step 106. In step 106, similarly, the difference ΔP '= PM from the maximum in-cylinder pressure value PMAX o of the reference cylinder.
AX 0 −P′MAX is compared and calculated. The process further proceeds to step 107, where ΔP ′ is compared with ΔP stored in step 102,
If ΔP ≧ ΔP ′, the routine proceeds to step 108, where the fuel injection amount of the cylinder is further increased by X% (KLRN +
X). That is, 2X% increase from the reference fuel injection amount,
Move to step 110. Conversely, if ΔP <ΔP ′, the routine proceeds to step 109, where the fuel injection amount is reduced by Y% with respect to the reference fuel injection amount in order to correct the assumption that the air-fuel ratio in step 104 is lean (KLRN-Y). ). Here, as is clear from FIG. 7, it is appropriate that the decrease of Y% is Y = 3X%, including the amount which has already been increased by X% in step 104 and shifted to the rich side. In step 110, the fuel injection correction amount KLRN stored in the air-fuel ratio learning map is rewritten, and the program ends.

以上、本実施例では基準気筒以外の気筒に対する燃料
噴射量を基準気筒への燃料噴射量である基準燃料噴射量
に対し補正する例について説明したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、例えばあらかじめ実験等に基
づいて求められた筒内圧最大値と燃料噴射量の相関デー
タを空燃比制御手段内のROMにマップデータとして格納
しておき適宜ROM内マップデータを参照、各気筒への燃
料噴射量を決める方法も考えられる。
As described above, in this embodiment, the example in which the fuel injection amount for the cylinders other than the reference cylinder is corrected with respect to the reference fuel injection amount, which is the fuel injection amount for the reference cylinder, has been described, but the present invention is not limited to this. For example, correlation data between the maximum value of the in-cylinder pressure and the fuel injection amount obtained in advance based on an experiment or the like is stored as map data in the ROM in the air-fuel ratio control means, and the map data in the ROM is appropriately referred to. A method of determining the fuel injection amount is also conceivable.

[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、全気筒の筒内圧
最大値を算出し、各気筒ごとの筒内圧最大値が基準気筒
の筒内圧最大値となるように、燃料噴射量を設定するの
で、各気筒の空燃比のバラツキを制御することができ、
その結果、振動、エネルギーロスが少なくなり、エンジ
ンのトータル出力の向上、および、安定した出力特性が
得られるようになるばかりでなく、低燃費化が実現でき
るとともに、静粛性が確保され、その上、エミッション
の低減が達せられるなど優れた効果が奏される。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the maximum value of the in-cylinder pressure of all the cylinders is calculated, and the fuel injection is performed so that the maximum value of the in-cylinder pressure of each cylinder becomes the maximum value of the in-cylinder pressure of the reference cylinder. Since the amount is set, it is possible to control the variation of the air-fuel ratio of each cylinder,
As a result, vibration and energy loss are reduced, and not only the total output of the engine is improved and stable output characteristics are obtained, but also low fuel consumption can be realized and quietness is ensured. Excellent effects are achieved, such as reduction of emission.

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

図面は本発明の一実施例を示し、第1図はエンジンの要
部概略図、第2図はエンジンの概略平面図、第3図は第
2図のIII−III断面図、第4図は第3図のIV−IV断面
図、第5図は空燃比制御手段のブロック図、第6図は空
燃比制御手段の構成図、第7図は縦軸に筒内圧最大値
(PMAX)、横軸に空燃比(A/F)を示す相関図、第8図
は空燃比制御手段の動作手順を示すフローチャートであ
る。 2……シリンダブロック、2a〜2d……気筒、7……筒内
圧センサ、30……基本燃料噴射量演算部、31……基準燃
料噴射量演算部、32……空燃比補正係数演算部、33……
フィードバック補正量演算部、34……気筒別筒内圧最大
値算出部、35……筒内圧比較演算部、36……気筒別燃料
噴射補正部、37……空燃比学習マップ、PMAX……基
準気筒の筒内圧最大値、PMAX……各気筒の筒内圧最大
値、N,Q,Crθ,Tw,θ,E,Po,P……出力信号。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The drawings show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic view of an essential part of an engine, FIG. 2 is a schematic plan view of the engine, FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III of FIG. FIG. 3 is a sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 3, FIG. 5 is a block diagram of the air-fuel ratio control means, FIG. 6 is a block diagram of the air-fuel ratio control means, and FIG. FIG. 8 is a flowchart showing the operation procedure of the air-fuel ratio control means, with the axis indicating the air-fuel ratio (A / F). 2 ... Cylinder block, 2a-2d ... Cylinder, 7 ... In-cylinder pressure sensor, 30 ... Basic fuel injection amount calculator, 31 ... Reference fuel injection amount calculator, 32 ... Air-fuel ratio correction coefficient calculator, 33 ……
Feedback correction amount calculation unit, 34: Maximum cylinder-internal cylinder pressure calculation unit, 35: Cylinder pressure comparison calculation unit, 36: Fuel injection correction unit for each cylinder, 37: Air-fuel ratio learning map, PMAX o ... Reference cylinder pressure maximum of the cylinder, PMAX ...... cylinder pressure maximum value of each cylinder, N, Q, Crθ, Tw , θ, E, P o, P ...... output signal.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】吸入空気量センサからの出力信号と回転数
センサからの出力信号に基づいて基本燃料噴射量を演算
する基本燃料噴射量演算部と、 特定の基準気筒の排気通路に臨まされた排気センサから
の出力信号に基づいて基準気筒のフィードバック補正量
を演算するフィードバック補正量演算部と、 上記基本燃料噴射量演算部からの出力信号と上記フィー
ドバック補正量演算部からの出力信号とから基準気筒へ
の燃料噴射量を割出す基準燃料噴射量演算部と、 各気筒に配設された筒内圧センサの出力信号を取込んで
気筒毎の筒内圧の最大値を算出する気筒別筒内圧最大値
算出部と、 上記基準気筒の筒内圧最大値と気筒毎の筒内圧最大値と
を比較演算する筒内圧比較演算部と、 上記筒内圧比較演算部からの出力信号を取込んで各気筒
の筒内圧最大値が上記基準気筒の筒内圧最大値となる燃
料噴射量を気筒毎に演算する気筒別燃料噴射補正部とを
有する多気筒内燃機関の空燃比制御装置。
A basic fuel injection amount calculation unit for calculating a basic fuel injection amount based on an output signal from an intake air amount sensor and an output signal from a rotation speed sensor, and an exhaust passage of a specific reference cylinder. A feedback correction amount calculator for calculating a feedback correction amount of the reference cylinder based on an output signal from the exhaust sensor; and a reference based on an output signal from the basic fuel injection amount calculator and an output signal from the feedback correction amount calculator. A reference fuel injection amount calculation unit for calculating a fuel injection amount to a cylinder, and a cylinder-by-cylinder pressure maximum for taking in an output signal of an in-cylinder pressure sensor disposed in each cylinder and calculating a maximum value of the in-cylinder pressure for each cylinder. A value calculation unit, an in-cylinder pressure comparison operation unit that compares and calculates an in-cylinder pressure maximum value of the reference cylinder and an in-cylinder pressure maximum value of each cylinder, and an output signal from the in-cylinder pressure comparison operation unit. Inside the cylinder Maximum air-fuel ratio control apparatus for a multi-cylinder internal combustion engine having a cylinder fuel injection correction unit in-cylinder pressure maximum value and becomes fuel injection quantity calculating for each cylinder of the reference cylinder.
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