JP2721967B2 - 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
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Description
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】
本発明は、大気圧センサを採用することなく現在の大
気圧値を算定し、この大気圧値をチャンバモデル式に適
用して、過渡時におけるエアフローメータにより計測さ
れる空気流量の、エンジンに実際に充填される実質充填
空気流量に対する誤差を補正し、この補正後の空気流量
に基づき燃料噴射量を設定して、過渡時における空燃比
の適正値からの変動を防止する内燃機関の燃料噴射制御
装置に関する。 【従来の技術】 従来、この種の内燃機関の燃料噴射制御装置は、スロ
ットルバルブの上流にエアフローメータを設置して空気
流量を計測し、この空気流量に基づいて最適空気燃比を
得るように燃料噴射量を設定するようにしている。 ここで、過渡時のスロットル開閉に際して、スロット
ルバルブ下流の流体容積量が多い場合、エアフローメー
タにより測定される空気流量は、エンジンに実際に供給
される実質充填空気流量に対して誤差を生じる。すなわ
ち、スロットルバルブの上流にエアフローメータが設置
されているため、スロットルバルブの開弁による過渡時
においては、エアフローメータで計測される空気流量
は、エンジンに実際に供給される実質充填空気流量と、
スロットルバルブ下流の吸気系容積の吸気管内圧力上昇
に要する空気流量との加算値が計測されることになり、
エンジンの実質充填空気流量に対し過大な吸気流量が計
測される。 また、逆にスロットルバルブの閉弁による過渡時にお
いては、エンジンへ実際に供給される実質充填空気流量
は、スロットルバルブ通過空気流量のみならず、スロッ
トルバルブ下流の吸入管内圧力低下に伴ってスロットル
バルブ下流の吸気系容積により放出される吸気流量が加
算され、このため、エアフローメータで計測される空気
流量は、エンジンに実際に供給される実質充填空気流量
に対し過小となる。 従って、過渡時のスロットル開閉に際して、エアフロ
ーメータにより計測される空気流量は、エンジンに実際
に充填される実質充填空気流量に対して、誤差を生じ
る。これを解決するために、過渡時における空気流量の
算定には補正がなされている。例えばエンジンの吸気系
を第６図にみられるような電気的な等価回路に置き換え
て考えることができ、ここで、等価回路のVoを大気圧P
o,Vを吸入管内圧力P,R1を第７図に示すようにスロット
ル開度で決まる変数,R2を第８図に示すようにエンジン
回転数で決まる変数とおくと、次式に基いて吸入管内の
圧力Ｐを推定することができる。 次に次式より補正量Qcを算出し、実際にエンジンが吸
入している空気流量Qeを算出する。 （ここでＱはエアフローメータで計測される空気流
量,Cはスロットルバルブ下流の吸気系容積に係る定数,P
oは大気圧である） 【発明が解決しようとする問題点】 ここで問題になるのは、Poについては、一応、低地に
おける大気圧を取っており、これが予め、燃料噴射を制
御するコンピュータにおけるROMに記憶されている点で
ある。実際には自動車が高地走行，低地走行する場合、
真の大気圧は変動するが、この値がPoに一義的に定めら
れていると、高地走行している状態で過渡時に上述のよ
うなモデル式により吸入空気流量に補正を加えた時点で
誤差を生じ、空燃比が適正値から大きく変動する。 そこで、エアフローメータとは別に、大気圧センサを
用意して、大気圧変動に対応する補正も加える工夫がな
されているが、この場合には、高価な大気圧センサを必
要とするためにコスト高とななる。このため、特開昭57
−46046号公報所載の制御装置では、一つの圧力検出器
を圧力源切換弁を介して吸気管内圧力検出と、大気圧検
出とに時分割で供用しているが、これにともなう構成が
複雑となる。 上記事情に鑑み、本発明は、大気圧センサを採用する
ことなく現在の大気圧値を算定し、この大気圧値をチャ
ンバモデル式に適用して、過渡時におけるエアフローメ
ータにより計測される空気流量の、エンジンに実際に充
填される実質充填空気流量に対する誤差を補正し、この
補正後の空気流量に基づき燃料噴射量を設定して、過渡
時における空燃比のオーバリーン或いはオーバリッチを
防止し、空燃比の適正値からのずれを防止することが可
能な内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的
とする。 【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、内燃機関に吸入
される空気流量を計測し、この測定値に基づいて燃料噴
射量を設定する内燃機関の燃料噴射制御装置において、
エンジン回転数をパラメータとして、低地での大気圧状
態の基で得られるスロットル全開時の空気流量を予め記
憶した記憶手段と、スロットル全開運転時に、上記記憶
手段からエンジン回転数に基づいて低地での大気圧状態
の基で得られるスロットル全開時の空気流量を検索し、
エアフローメータにより計測される空気流量と検索した
空気流量との比に、予め設定された低地対応の大気圧値
を乗算して現在の大気圧値を算出する大気圧算定手段
と、スロットル開度，エンジン回転数に基づいて該スロ
ットル開度の増減，エンジン回転数の上下に伴う吸気抵
抗の変化に係る各変数を設定し、上記大気圧算定手段に
より算出した現在の大気圧値及び上記各変数に基づきエ
ンジン定常時におけるスロットルバルブ下流の吸入管内
圧力を算出して、更に、該吸気管内圧力を一次遅れ処理
し、この一次遅れ処理した値をスロットルバルブ下流の
チャンバ容積に係る予め設定された係数に乗算してチャ
ンバにおける充填空気流量を算出し、エアフローメータ
により計測された空気流量から上記充填空気量を減算し
てエンジンに供給される実質充填空気流量を算出する空
気流量補正手段と、上記実質充填空気量とエンジン回転
数とに基づき基本燃料噴射量を算出し、該基本燃料噴射
量を各種補正項により補正してエンジンに対する最終的
な燃料噴射量を設定する燃料噴射量算定手段とを備えた
ことを特徴とする。 【作用】 本発明では、エンジン回転数のパラメータとして、低
地での大気圧状態の基で得られるスロットル全開時の空
気流量を予め記憶した記憶手段を備え、スロットル全開
運転時に、上記記憶手段からエンジン回転数に基づいて
低地での大気圧状態の基で得られるスロットル全開時の
空気流量を検索し、エアフローメータにより計測される
空気流量と検索した空気流量との比に、予め設定された
低地対応の大気圧値を乗算して現在の大気圧値を算出す
る。また、スロットル開度，エンジン回転数に基づいて
該スロットル開度の増減，エンジン回転数の上下に伴う
吸気抵抗の変化に係る各変数を設定する。そして、この
各変数、及び、算出した現在の大気圧値に基づいてエン
ジン定常時におけるスロットルバルブ下流の吸入管内圧
力を算出して、更に、この吸気管内圧力を一次遅れ処理
し、この一次遅れ処理した値をスロットルバルブ下流の
チャンバ容積に係る予め設定された係数に乗算してチャ
ンバにおける充填空気流量を算出する。そして、エアフ
ローメータにより計測された空気流量から上記充填空気
量を減算してエンジンに供給される実質充填空気流量を
算出し、この実質充填空気量とエンジン回転数とに基づ
き基本燃料噴射量を算出し、該基本燃料噴射量を各種補
正項により補正してエンジンに対する最終的な燃料噴射
量を設定する。 【実施例】 以下、本発明の一実施例を図面を参照して具体的に説
明する。 第１図において、符号１はエンジンであり、その吸気
系２にはスロットルバルブ３が設けてあり、その上流に
はホットワイヤ式のエアフローメータ４が設けられ、ま
た下流にはスロットルチャンバ５が設けられている。そ
して、上記スロットルチャンバ５の下流の吸気マニホル
ドにおけるエンジン１の各吸気ポート近傍にはインジェ
クタ６が設けられている。また、上記スロットルバルブ
３にはスロットル開度センサ７が、エンジン１の冷却水
通路には水温センサ8,クランク軸にはクランク角センサ
９が、更に、上記エンジン１の排気系10にはＯ2センサ1
1がそれぞれ設けられている。そして、上記各センサ7,
8,9および11,エアフローメータ４からの検出信号はコン
トロールユニット12に供給される。そして、上記コント
ロールユニット12は、上記センサからの検出信号に基い
て演算した結果、それぞれ適正な制御信号を上記インジ
ェクタ６や、点火コイル13などへ出力するのである。 上記コントロールユニット12は、燃料噴射制御に関し
て、第２図に示す機能構成を具備する。すなわち、記憶
手段13には、各エンジン回転数をパラメータとしてその
時の低地でのスロットルバルブ３の全開時に得られる空
気流量（エアフローメータ４で計測）のマップが構成さ
れていて、その空気流量は、大気圧算定手段14によっ
て、スロットルバルブ３の全開時のエンジン回転数に対
応して選択され、さらに大気圧算定手段14では選択され
た空気流量と、スロットル全開時のエアフローメータ４
により検出された空気流量との比から、その時の大気圧
値を算定する。そして、空気流量補正手段15では上記大
気圧算定手段14で算定された大気圧値を基礎として、エ
ンジン回転数およびスロットル開度より過渡時の空気流
量が補正される。 空気流量補正手段15で補正された空気流量とクランク
角センサ９からのエンジン回転数は基本燃料噴射量算定
手段17に入力し、基本燃料噴射量Tpを算定する。またフ
ィードバック補正量算定手段18ではＯ2センサ11からの
信号に基づいて空燃比状態を判定し、最適空燃比となる
ようなフィードバック補正量ＫFBを算定する。一方、空
燃比補正量算定手段19では水温センサ８からの冷却水温
度，スロットル開度センサ７からのスロットル開度等に
基づいて、空燃比補正量COEFを算定する。このようにし
て求められたTp,KFB,COEFは燃料噴射量算定手段20に入
力して、次式に基づいて燃料噴射量Tiが算定され、この
燃料噴射量Tiに相当するパルス幅でインジェクタ６が駆
動され、燃料が噴射される。 Ti＝Tp×ＫFB×COEF 次に第３図のフローチャートで、上記大気圧算定手段
14での演算処理を説明する。ステップS101では、スロッ
トルバルブ３が全開になったか否かを判定する。ここ
で、全開であると判定されれば、ステップS102に移行
し、そこで、エンジン回転数が計測され、ステップS103
で記憶手段13のマップから上記エンジン回転数に対応す
る空気流量ＱSTD低地の大気圧対応）が選択される。そ
して、ステップS104では、このとき実際にエアフローメ
ータ４により計測される空気流量Ｑとの比から、次式に
より現在の大気圧値Poが算定されるのである。 また、第４図のフローチャートで、上記空気流量補正
手段15での空気流量補正のための演算処理を説明する。
ステップS201ではエアフローメータ４でその時々の空気
流量Ｑを計測する。次にステップS202では、クランク角
センサ９でエンジン回転数Ｎを、また、スロットル開度
センサ７でスロットル開度θを計測する。ステップS203
では、上記エンジン回転数Ｎ及びスロットル開度θか
ら、第７図、第８図の関係に基づいて各変数Ｒ1,R2を求
める。次にステップS204では、上記エンジン回転数Ｎお
よびスロットル開度θの過渡的条件のもとでスロットル
チャンバ５の充填のための一次遅れについての時定数τ
を求める。 ここでＣはチャンバ容積で定まる係数である。次にステ
ップS205では、先きのルーチンで算出された現在の大気
圧値Poと上記変数Ｒ1,R2とから、定常時における吸入管
内圧ＰBを求める。 そして、次のステップS206では、ステップS204,S205
で求めた値より、過渡時における上記吸入管内圧につい
ての一次遅れ処理がなされる。この場合、Δｔは演算周
期で定まる。 ステップS207では、ステップS206で求められた吸入管
内圧Ｐの微分値と係数Ｃよりスロットルチャンバ５にお
ける充填空気流量Qcが求められる。 そして、ステップS208では、エアフローメータ４で計
測された空気流量Ｑから上記充填空気流量Qcを除いたエ
ンジンへの実質充填空気流量Qeを算定する。 Qe＝Ｑ−Qc このようにして過渡時における空気流量を補正した
後、ステップS209では、基本燃料噴射算定手段17におい
て上記実質充填空気流量Qeおよびエンジン回転数からイ
ンジェクト６の基本燃料噴射量Tpを求める。 したがって、例えば、第５図（ａ）でみられるよう
に、スロットル開度θが過渡的状態で変化する時、エア
フローメータ４で計測した空気流量Ｑは第５図（ｂ）の
ように変化する。ここで、Ｐ＝Poとして一義的に大気圧
値を用いた場合には、空燃比は第５図（ｃ）のようにな
り、過渡時にオーバリッチになるが、現在の大気圧に応
じて吸入管内推定圧Ｐを第５図（ｄ）のように補正すれ
ば、演算によりスロットルチャンバ充填推定空気流量Qc
が第５図（ｅ）のように求まり、その結果、エンジンへ
の推定空気流量Qeが第５図（ｆ）に定める。したがっ
て、本発明による制御で、空燃比は第５図（ｇ）のよう
に、過渡時にオーバリッチになるのを大幅に抑制できる
ことになる。 【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれば、エンジン回転
数をパラメータとして、低地での大気圧状態の基で得ら
れるスロットル全開時の空気流量を予め記憶した記憶手
段を備え、スロットル全開運転時に、上記記憶手段から
エンジン回転数に基づいて低地での大気圧状態の基で得
られるスロットル全開時の空気流量を検索し、エアフロ
ーメータにより計測される空気流量と検索した空気流量
との比に、予め設定された低地対応の大気圧値を乗算し
て現在の大気圧値を算出するので、大気圧センサや圧力
検出器を採用することなく、構成簡素にして現在の大気
圧値を得ることができる。また、スロットル全開時すな
わちエンジン高負荷運転時における空気流量に基づいて
大気圧を算定するため、このときの空気流量はエアコン
や補機駆動等による負荷の影響による変化が少なく、従
って、負荷をパラメータとすることなくエンジン回転数
のみをパラメータとして、記憶手段に、低地での大気圧
状態の基で得られるスロットル全開時の空気流量を記憶
すればよく、エアフローメータにより計測される空気流
量と、この記憶手段からエンジン回転数に基づいて検索
した空気流量との比に、予め設定された低地対応の大気
圧値を乗算することで、簡単且つ正確に現在の大気圧値
を算出することができる。 また、スロットル開度，エンジン回転数に基づいて該
スロットル開度の増減，エンジン回転数の上下に伴う吸
気抵抗の変化に係る各変数を設定し、この各変数，及
び、上述の処理により算出した現在の大気圧値に基づい
てエンジン定常時におけるスロットルバルブ下流の吸入
管内圧力を算出し、更に、この吸気管内圧力を一次遅れ
処理し、この一次遅れ処理した値をスロットルバルブ下
流のチャンバ容積に係る予め設定された係数に乗算して
チャンバにおける充填空気流量を算出する。そして、エ
アフローメータにより計測された空気流量から上記充填
空気量を減算してエンジンに供給される実質充填空気流
量を算出し、この実質充填空気量とエンジン回転数とに
基づき基本燃料噴射量を算出し、該基本燃料噴射量を各
種補正項により補正してエンジンに対する最終的な燃料
噴射量を設定するので、大気圧センサを採用することな
く現在の大気圧値を算定し、この大気圧値をチャンバモ
デル式に適用して、過渡時におけるエアフローメータに
より計測される空気適量の、エンジンに実際に充填され
る実質充填空気流量に対する誤差を適正に補正すること
が可能となる。そして、この補正後の空気流量すなわち
エンジンに実際に吸入される実質充填空気流量に対応し
て燃料噴射量が設定されるため、過渡時におけるエアフ
ローメータにより計測される空気流量の、エンジンに実
際の吸入される実質充填空気流量に対する誤差を補償し
て、この誤差に起因する空燃比の適正値からのずれを確
実に防止することが可能となり、過渡時における空燃比
のオーバリーン或いはオーバリッチを解消して、運転性
能、出力性能の向上、及び排気エミッションの改善を図
ることができる。
気圧値を算定し、この大気圧値をチャンバモデル式に適
用して、過渡時におけるエアフローメータにより計測さ
れる空気流量の、エンジンに実際に充填される実質充填
空気流量に対する誤差を補正し、この補正後の空気流量
に基づき燃料噴射量を設定して、過渡時における空燃比
の適正値からの変動を防止する内燃機関の燃料噴射制御
装置に関する。 【従来の技術】 従来、この種の内燃機関の燃料噴射制御装置は、スロ
ットルバルブの上流にエアフローメータを設置して空気
流量を計測し、この空気流量に基づいて最適空気燃比を
得るように燃料噴射量を設定するようにしている。 ここで、過渡時のスロットル開閉に際して、スロット
ルバルブ下流の流体容積量が多い場合、エアフローメー
タにより測定される空気流量は、エンジンに実際に供給
される実質充填空気流量に対して誤差を生じる。すなわ
ち、スロットルバルブの上流にエアフローメータが設置
されているため、スロットルバルブの開弁による過渡時
においては、エアフローメータで計測される空気流量
は、エンジンに実際に供給される実質充填空気流量と、
スロットルバルブ下流の吸気系容積の吸気管内圧力上昇
に要する空気流量との加算値が計測されることになり、
エンジンの実質充填空気流量に対し過大な吸気流量が計
測される。 また、逆にスロットルバルブの閉弁による過渡時にお
いては、エンジンへ実際に供給される実質充填空気流量
は、スロットルバルブ通過空気流量のみならず、スロッ
トルバルブ下流の吸入管内圧力低下に伴ってスロットル
バルブ下流の吸気系容積により放出される吸気流量が加
算され、このため、エアフローメータで計測される空気
流量は、エンジンに実際に供給される実質充填空気流量
に対し過小となる。 従って、過渡時のスロットル開閉に際して、エアフロ
ーメータにより計測される空気流量は、エンジンに実際
に充填される実質充填空気流量に対して、誤差を生じ
る。これを解決するために、過渡時における空気流量の
算定には補正がなされている。例えばエンジンの吸気系
を第６図にみられるような電気的な等価回路に置き換え
て考えることができ、ここで、等価回路のVoを大気圧P
o,Vを吸入管内圧力P,R1を第７図に示すようにスロット
ル開度で決まる変数,R2を第８図に示すようにエンジン
回転数で決まる変数とおくと、次式に基いて吸入管内の
圧力Ｐを推定することができる。 次に次式より補正量Qcを算出し、実際にエンジンが吸
入している空気流量Qeを算出する。 （ここでＱはエアフローメータで計測される空気流
量,Cはスロットルバルブ下流の吸気系容積に係る定数,P
oは大気圧である） 【発明が解決しようとする問題点】 ここで問題になるのは、Poについては、一応、低地に
おける大気圧を取っており、これが予め、燃料噴射を制
御するコンピュータにおけるROMに記憶されている点で
ある。実際には自動車が高地走行，低地走行する場合、
真の大気圧は変動するが、この値がPoに一義的に定めら
れていると、高地走行している状態で過渡時に上述のよ
うなモデル式により吸入空気流量に補正を加えた時点で
誤差を生じ、空燃比が適正値から大きく変動する。 そこで、エアフローメータとは別に、大気圧センサを
用意して、大気圧変動に対応する補正も加える工夫がな
されているが、この場合には、高価な大気圧センサを必
要とするためにコスト高とななる。このため、特開昭57
−46046号公報所載の制御装置では、一つの圧力検出器
を圧力源切換弁を介して吸気管内圧力検出と、大気圧検
出とに時分割で供用しているが、これにともなう構成が
複雑となる。 上記事情に鑑み、本発明は、大気圧センサを採用する
ことなく現在の大気圧値を算定し、この大気圧値をチャ
ンバモデル式に適用して、過渡時におけるエアフローメ
ータにより計測される空気流量の、エンジンに実際に充
填される実質充填空気流量に対する誤差を補正し、この
補正後の空気流量に基づき燃料噴射量を設定して、過渡
時における空燃比のオーバリーン或いはオーバリッチを
防止し、空燃比の適正値からのずれを防止することが可
能な内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的
とする。 【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、内燃機関に吸入
される空気流量を計測し、この測定値に基づいて燃料噴
射量を設定する内燃機関の燃料噴射制御装置において、
エンジン回転数をパラメータとして、低地での大気圧状
態の基で得られるスロットル全開時の空気流量を予め記
憶した記憶手段と、スロットル全開運転時に、上記記憶
手段からエンジン回転数に基づいて低地での大気圧状態
の基で得られるスロットル全開時の空気流量を検索し、
エアフローメータにより計測される空気流量と検索した
空気流量との比に、予め設定された低地対応の大気圧値
を乗算して現在の大気圧値を算出する大気圧算定手段
と、スロットル開度，エンジン回転数に基づいて該スロ
ットル開度の増減，エンジン回転数の上下に伴う吸気抵
抗の変化に係る各変数を設定し、上記大気圧算定手段に
より算出した現在の大気圧値及び上記各変数に基づきエ
ンジン定常時におけるスロットルバルブ下流の吸入管内
圧力を算出して、更に、該吸気管内圧力を一次遅れ処理
し、この一次遅れ処理した値をスロットルバルブ下流の
チャンバ容積に係る予め設定された係数に乗算してチャ
ンバにおける充填空気流量を算出し、エアフローメータ
により計測された空気流量から上記充填空気量を減算し
てエンジンに供給される実質充填空気流量を算出する空
気流量補正手段と、上記実質充填空気量とエンジン回転
数とに基づき基本燃料噴射量を算出し、該基本燃料噴射
量を各種補正項により補正してエンジンに対する最終的
な燃料噴射量を設定する燃料噴射量算定手段とを備えた
ことを特徴とする。 【作用】 本発明では、エンジン回転数のパラメータとして、低
地での大気圧状態の基で得られるスロットル全開時の空
気流量を予め記憶した記憶手段を備え、スロットル全開
運転時に、上記記憶手段からエンジン回転数に基づいて
低地での大気圧状態の基で得られるスロットル全開時の
空気流量を検索し、エアフローメータにより計測される
空気流量と検索した空気流量との比に、予め設定された
低地対応の大気圧値を乗算して現在の大気圧値を算出す
る。また、スロットル開度，エンジン回転数に基づいて
該スロットル開度の増減，エンジン回転数の上下に伴う
吸気抵抗の変化に係る各変数を設定する。そして、この
各変数、及び、算出した現在の大気圧値に基づいてエン
ジン定常時におけるスロットルバルブ下流の吸入管内圧
力を算出して、更に、この吸気管内圧力を一次遅れ処理
し、この一次遅れ処理した値をスロットルバルブ下流の
チャンバ容積に係る予め設定された係数に乗算してチャ
ンバにおける充填空気流量を算出する。そして、エアフ
ローメータにより計測された空気流量から上記充填空気
量を減算してエンジンに供給される実質充填空気流量を
算出し、この実質充填空気量とエンジン回転数とに基づ
き基本燃料噴射量を算出し、該基本燃料噴射量を各種補
正項により補正してエンジンに対する最終的な燃料噴射
量を設定する。 【実施例】 以下、本発明の一実施例を図面を参照して具体的に説
明する。 第１図において、符号１はエンジンであり、その吸気
系２にはスロットルバルブ３が設けてあり、その上流に
はホットワイヤ式のエアフローメータ４が設けられ、ま
た下流にはスロットルチャンバ５が設けられている。そ
して、上記スロットルチャンバ５の下流の吸気マニホル
ドにおけるエンジン１の各吸気ポート近傍にはインジェ
クタ６が設けられている。また、上記スロットルバルブ
３にはスロットル開度センサ７が、エンジン１の冷却水
通路には水温センサ8,クランク軸にはクランク角センサ
９が、更に、上記エンジン１の排気系10にはＯ2センサ1
1がそれぞれ設けられている。そして、上記各センサ7,
8,9および11,エアフローメータ４からの検出信号はコン
トロールユニット12に供給される。そして、上記コント
ロールユニット12は、上記センサからの検出信号に基い
て演算した結果、それぞれ適正な制御信号を上記インジ
ェクタ６や、点火コイル13などへ出力するのである。 上記コントロールユニット12は、燃料噴射制御に関し
て、第２図に示す機能構成を具備する。すなわち、記憶
手段13には、各エンジン回転数をパラメータとしてその
時の低地でのスロットルバルブ３の全開時に得られる空
気流量（エアフローメータ４で計測）のマップが構成さ
れていて、その空気流量は、大気圧算定手段14によっ
て、スロットルバルブ３の全開時のエンジン回転数に対
応して選択され、さらに大気圧算定手段14では選択され
た空気流量と、スロットル全開時のエアフローメータ４
により検出された空気流量との比から、その時の大気圧
値を算定する。そして、空気流量補正手段15では上記大
気圧算定手段14で算定された大気圧値を基礎として、エ
ンジン回転数およびスロットル開度より過渡時の空気流
量が補正される。 空気流量補正手段15で補正された空気流量とクランク
角センサ９からのエンジン回転数は基本燃料噴射量算定
手段17に入力し、基本燃料噴射量Tpを算定する。またフ
ィードバック補正量算定手段18ではＯ2センサ11からの
信号に基づいて空燃比状態を判定し、最適空燃比となる
ようなフィードバック補正量ＫFBを算定する。一方、空
燃比補正量算定手段19では水温センサ８からの冷却水温
度，スロットル開度センサ７からのスロットル開度等に
基づいて、空燃比補正量COEFを算定する。このようにし
て求められたTp,KFB,COEFは燃料噴射量算定手段20に入
力して、次式に基づいて燃料噴射量Tiが算定され、この
燃料噴射量Tiに相当するパルス幅でインジェクタ６が駆
動され、燃料が噴射される。 Ti＝Tp×ＫFB×COEF 次に第３図のフローチャートで、上記大気圧算定手段
14での演算処理を説明する。ステップS101では、スロッ
トルバルブ３が全開になったか否かを判定する。ここ
で、全開であると判定されれば、ステップS102に移行
し、そこで、エンジン回転数が計測され、ステップS103
で記憶手段13のマップから上記エンジン回転数に対応す
る空気流量ＱSTD低地の大気圧対応）が選択される。そ
して、ステップS104では、このとき実際にエアフローメ
ータ４により計測される空気流量Ｑとの比から、次式に
より現在の大気圧値Poが算定されるのである。 また、第４図のフローチャートで、上記空気流量補正
手段15での空気流量補正のための演算処理を説明する。
ステップS201ではエアフローメータ４でその時々の空気
流量Ｑを計測する。次にステップS202では、クランク角
センサ９でエンジン回転数Ｎを、また、スロットル開度
センサ７でスロットル開度θを計測する。ステップS203
では、上記エンジン回転数Ｎ及びスロットル開度θか
ら、第７図、第８図の関係に基づいて各変数Ｒ1,R2を求
める。次にステップS204では、上記エンジン回転数Ｎお
よびスロットル開度θの過渡的条件のもとでスロットル
チャンバ５の充填のための一次遅れについての時定数τ
を求める。 ここでＣはチャンバ容積で定まる係数である。次にステ
ップS205では、先きのルーチンで算出された現在の大気
圧値Poと上記変数Ｒ1,R2とから、定常時における吸入管
内圧ＰBを求める。 そして、次のステップS206では、ステップS204,S205
で求めた値より、過渡時における上記吸入管内圧につい
ての一次遅れ処理がなされる。この場合、Δｔは演算周
期で定まる。 ステップS207では、ステップS206で求められた吸入管
内圧Ｐの微分値と係数Ｃよりスロットルチャンバ５にお
ける充填空気流量Qcが求められる。 そして、ステップS208では、エアフローメータ４で計
測された空気流量Ｑから上記充填空気流量Qcを除いたエ
ンジンへの実質充填空気流量Qeを算定する。 Qe＝Ｑ−Qc このようにして過渡時における空気流量を補正した
後、ステップS209では、基本燃料噴射算定手段17におい
て上記実質充填空気流量Qeおよびエンジン回転数からイ
ンジェクト６の基本燃料噴射量Tpを求める。 したがって、例えば、第５図（ａ）でみられるよう
に、スロットル開度θが過渡的状態で変化する時、エア
フローメータ４で計測した空気流量Ｑは第５図（ｂ）の
ように変化する。ここで、Ｐ＝Poとして一義的に大気圧
値を用いた場合には、空燃比は第５図（ｃ）のようにな
り、過渡時にオーバリッチになるが、現在の大気圧に応
じて吸入管内推定圧Ｐを第５図（ｄ）のように補正すれ
ば、演算によりスロットルチャンバ充填推定空気流量Qc
が第５図（ｅ）のように求まり、その結果、エンジンへ
の推定空気流量Qeが第５図（ｆ）に定める。したがっ
て、本発明による制御で、空燃比は第５図（ｇ）のよう
に、過渡時にオーバリッチになるのを大幅に抑制できる
ことになる。 【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれば、エンジン回転
数をパラメータとして、低地での大気圧状態の基で得ら
れるスロットル全開時の空気流量を予め記憶した記憶手
段を備え、スロットル全開運転時に、上記記憶手段から
エンジン回転数に基づいて低地での大気圧状態の基で得
られるスロットル全開時の空気流量を検索し、エアフロ
ーメータにより計測される空気流量と検索した空気流量
との比に、予め設定された低地対応の大気圧値を乗算し
て現在の大気圧値を算出するので、大気圧センサや圧力
検出器を採用することなく、構成簡素にして現在の大気
圧値を得ることができる。また、スロットル全開時すな
わちエンジン高負荷運転時における空気流量に基づいて
大気圧を算定するため、このときの空気流量はエアコン
や補機駆動等による負荷の影響による変化が少なく、従
って、負荷をパラメータとすることなくエンジン回転数
のみをパラメータとして、記憶手段に、低地での大気圧
状態の基で得られるスロットル全開時の空気流量を記憶
すればよく、エアフローメータにより計測される空気流
量と、この記憶手段からエンジン回転数に基づいて検索
した空気流量との比に、予め設定された低地対応の大気
圧値を乗算することで、簡単且つ正確に現在の大気圧値
を算出することができる。 また、スロットル開度，エンジン回転数に基づいて該
スロットル開度の増減，エンジン回転数の上下に伴う吸
気抵抗の変化に係る各変数を設定し、この各変数，及
び、上述の処理により算出した現在の大気圧値に基づい
てエンジン定常時におけるスロットルバルブ下流の吸入
管内圧力を算出し、更に、この吸気管内圧力を一次遅れ
処理し、この一次遅れ処理した値をスロットルバルブ下
流のチャンバ容積に係る予め設定された係数に乗算して
チャンバにおける充填空気流量を算出する。そして、エ
アフローメータにより計測された空気流量から上記充填
空気量を減算してエンジンに供給される実質充填空気流
量を算出し、この実質充填空気量とエンジン回転数とに
基づき基本燃料噴射量を算出し、該基本燃料噴射量を各
種補正項により補正してエンジンに対する最終的な燃料
噴射量を設定するので、大気圧センサを採用することな
く現在の大気圧値を算定し、この大気圧値をチャンバモ
デル式に適用して、過渡時におけるエアフローメータに
より計測される空気適量の、エンジンに実際に充填され
る実質充填空気流量に対する誤差を適正に補正すること
が可能となる。そして、この補正後の空気流量すなわち
エンジンに実際に吸入される実質充填空気流量に対応し
て燃料噴射量が設定されるため、過渡時におけるエアフ
ローメータにより計測される空気流量の、エンジンに実
際の吸入される実質充填空気流量に対する誤差を補償し
て、この誤差に起因する空燃比の適正値からのずれを確
実に防止することが可能となり、過渡時における空燃比
のオーバリーン或いはオーバリッチを解消して、運転性
能、出力性能の向上、及び排気エミッションの改善を図
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第２図は
コントロールユニットの機能構成を示すブロック図、第
３図は大気圧値を算定するためのフローチャート、第４
図は吸入空気流量の補正のためのフローチャート、第５
図は過渡時における計測値と、補正された推定空気量と
の関係を示すタイムチャート、第６図は吸気系に対する
等価回路を示す図、第７図および第８図はそれぞれスロ
ットル開度θ，エンジン回転数Ｎと、これらに係る変数
Ｒ1,R2の関係を示す特性図である。 １……エンジン、３……スロットルバルブ、４……エア
フローメータ、５……スロットルチャンバ、６……イン
ジェクタ、９……クランク角センサ、12……コントロー
ルユニット、13……記憶手段、14……大気圧算定選択手
段、15……空気流量補正手段、17……基本燃料噴射量算
定手段、20……燃料噴射量算定手段。
コントロールユニットの機能構成を示すブロック図、第
３図は大気圧値を算定するためのフローチャート、第４
図は吸入空気流量の補正のためのフローチャート、第５
図は過渡時における計測値と、補正された推定空気量と
の関係を示すタイムチャート、第６図は吸気系に対する
等価回路を示す図、第７図および第８図はそれぞれスロ
ットル開度θ，エンジン回転数Ｎと、これらに係る変数
Ｒ1,R2の関係を示す特性図である。 １……エンジン、３……スロットルバルブ、４……エア
フローメータ、５……スロットルチャンバ、６……イン
ジェクタ、９……クランク角センサ、12……コントロー
ルユニット、13……記憶手段、14……大気圧算定選択手
段、15……空気流量補正手段、17……基本燃料噴射量算
定手段、20……燃料噴射量算定手段。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．内燃機関に吸入される空気流量を計測し、この測定
値に基づいて燃料噴射量を設定する内燃機関の燃料噴射
制御装置において、 エンジン回転数をパラメータとして、低地での大気圧状
態の基で得られるスロットル全開時の空気流量を予め記
憶した記憶手段と、 スロットル全開連転時に、上記記憶手段からエンジン回
転数に基づいて低地での大気圧状態の基で得られるスロ
ットル全開時の空気流量を検索し、エアフローメータに
より計測される空気流量と検索した空気流量との比に、
予め設定された低地対応の大気圧値を乗算して現在の大
気圧値を算出する大気圧算定手段と、 スロットル開度，エンジン回転数に基づいて該スロット
ル開度の増減，エンジン回転数の上下に伴う吸気抵抗の
変化に係る各変数を設定し、上記大気圧算定手段により
算出した現在の大気圧値及び上記各変数に基づきエンジ
ン定常時におけるスロットルバルブ下流の吸入管内圧力
を算出して、更に、該吸気管内圧力を一次遅れ処理し、
この一次遅れ処理した値をスロットルバルブ下流のチャ
ンバ容積に係る予め設定された係数に乗算してチャンバ
における充填空気流量を算出し、エアフローメータによ
り計測された空気流量から上記充填空気量を減算してエ
ンジンに供給される実質充填空気流量を算出する空気流
量補正手段と、 上記実質充填空気量とエンジン回転数とに基づき基本燃
料噴射量を算出し、該基本燃料噴射量を各種補正項によ
り補正してエンジンに対する最終的な燃料噴射量を設定
する燃料噴射量算定手段とを備えたことを特徴とする内
燃機関の燃料噴射制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62285065A JP2721967B2 (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62285065A JP2721967B2 (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01125536A JPH01125536A (ja) | 1989-05-18 |
| JP2721967B2 true JP2721967B2 (ja) | 1998-03-04 |
Family
ID=17686704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62285065A Expired - Lifetime JP2721967B2 (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2721967B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2992025B1 (fr) * | 2012-06-19 | 2014-08-08 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede de commande d'une alimentation en air d'un moteur a combustion interne |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6098329A (ja) * | 1983-11-02 | 1985-06-01 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の吸入空気体積量演算装置 |
| JPH0663477B2 (ja) * | 1984-05-22 | 1994-08-22 | 富士通テン株式会社 | 電子式燃料噴射制御装置 |
-
1987
- 1987-11-11 JP JP62285065A patent/JP2721967B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01125536A (ja) | 1989-05-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |