JP2755493B2 - 内燃機関の過渡燃料補正方法 - Google Patents

内燃機関の過渡燃料補正方法

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JP2755493B2
JP2755493B2 JP2411631A JP41163190A JP2755493B2 JP 2755493 B2 JP2755493 B2 JP 2755493B2 JP 2411631 A JP2411631 A JP 2411631A JP 41163190 A JP41163190 A JP 41163190A JP 2755493 B2 JP2755493 B2 JP 2755493B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の過渡燃料
補正方法に関し、特に幅広い運転領域、機関の状態に適
合する内燃機関の燃料噴射装置の過渡燃料補正方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】図1は従来の内燃機関の過渡燃料補正方
法が適用される燃料噴射装置を示す構成図である。尚、
本装置はこの発明にも適用されるものである。以下、熱
式空気流量センサを用いた燃料噴射装置について説明す
る。図において、1は熱式空気流量センサ、2はこの空
気流量センサ1を収容する吸気通路、3はこの吸気通路
2に設けられ、吸入空気量を調整するスロットルバル
ブ、4は吸気通路2の端部に設けられたサージタンク、
5はこのサージタンク4に連結したインテークマニホー
ルド、6はこのインテークマニホールド5に連結された
エンジン、7はエンジン6における気筒毎のインテーク
マニホールド5に取り付けられたインジェクタ、8はエ
ンジン6のカムシャフト軸に取り付けられたディストリ
ビュータ内に設けられ、クランク軸の回転位置を検出す
るクランク角センサ、9はエンジン6の温度を検出する
水温センサ、10は空気流量センサ1からの空気流量信
号及びクランク角センサ8からのエンジン回転数信号及
び水温センサ9からの水温信号を主に図示しない各種セ
ンサ等による補正演算を行いインジェクタ7の噴射パル
ス幅を制御する信号処理器である。この信号処理器10
は図2に示すように空気流量センサ1の出力信号及び水
温センサ9からの水温信号をディジタル変換するA/D
変換器101と、クランク角センサ8の出力信号を波形
整形するディジタルインタフェース102と、これらの
出力を受けて演算処理を行う中央処理装置(CPU)1
03と、プログラム及びデータ等が記憶されたROM1
04と、データを一時記憶するRAM105と、出力信
号を発生する駆動回路106とから構成されている。
【0003】基本となる演算処理は、空気流量センサの
出力と回転数信号とから単位回転数当たりの吸気量(充
填率相当)を求め、これに比例した基本パルス幅を求め
る。これに後述の過渡補正及び周知の種々の補正を行
い、噴射パルス幅を演算し、回転に同期して当該気筒に
噴射する。
【0004】従来の過渡補正方法は通常加速と減速とを
区別して制御している。このため、加速直後の減速や、
この逆の場合等のつなぎが悪いものが多い。以下、加速
補正について述べると、まず加速検出方法は吸入空気量
の変化量、単位回転数当たりの吸気量(充填率)の変化
量、スロットル開度の変化量のいずれかによるものが一
般的であり、これらの変化量が所定値以上のとき加速と
判定する。
【0005】次に加速増量については、通常増量とテー
リングを併せて制御するものが多い。パラメータとして
は検出時と同じ吸入空気量、充填率、スロットル開度の
いずれかをとり、回転毎の変化量又は定時間毎の変化量
に対応して増量を行い(変化量に対応して積み上げ
る)、回転毎、又は定時間毎所定値を減じることでテー
リングを行う。このように、空気量の変化量に対応した
補正量を求め、更に水温による補正を行う。減速時はこ
れと逆に減量とテーリングを行う。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の内燃機関の過渡
燃料補正方法は以上のようになされていたので、下記の
ような問題点があった。
【0007】(1)過渡時の燃料補正は空気量の変化
量、回転数、水温(主として燃料付着の影響を補正す
る)等の関係パラメータによる関数で対応すべきだが、
これらをまとめた形での補正ではなく、それぞれのパラ
メータによる影響を線形近似(独立の補正)した形での
モデリングにしかなっていないのですべての運転領域、
機関の状態(水温で代表)にあった過渡補正にならな
い。
【0008】(2)加速、減速を別々の処理で行ってい
るので、処理の不連続性により加減速繰り返し時誤差が
大きい。
【0009】(3)加速、減速の検出スレッショルドの
設定値が通常走行運転時の加減速検出パラメータの変動
に比べ大きく設定する必要があるため、緩加減速の検出
が困難であり、又、過渡補正値は通常8ビットで補正す
るため、補正値の分解能が不足して緩加速補正ができな
い。
【0010】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、過渡時の運転状態、機関の状態
に対応して適正に行える内燃機関の過渡燃料補正方法を
得ることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明に係る内燃機関
の過渡燃料補正方法は、内燃機関の加速時の過渡燃料補
正方法において、吸入空気量の増加時は吸入空気量の変
化量と機関温度とに基づく過渡燃料補正パラメータであ
る第1の関数により燃料を増量するとともに、過渡燃料
補正値の前回値と機関温度とに基づく過渡燃料補正パラ
メータである第2の関数により燃料を減量することによ
り今回の過渡燃料補正値を求めるようにしたものであ
る。また、内燃機関の減速時の過渡燃料補正方法におい
て、吸入空気量の減少時は吸入空気量の変化量と機関温
度とに基づく過渡燃料補正パラメータである第1の関数
により燃料を減量するとともに、過渡燃料補正値の前回
値と機関温度とに基づく過渡燃料補正パラメータである
第2の関数により燃料を増量することにより今回の過渡
燃料補正値を求めるようにしたものである。
【0012】
【作用】この発明においては、過渡時の燃料補正に係る
複数のパラメータを効率良く組み合わせ、従来の独立変
数による補正の組み合わせでは得られない複雑な関数を
簡単な演算式で表し、幅広い運転領域、機関の状態にあ
った過渡燃料補正方法を得る。又、吸入空気量信号及び
過渡補正値ともに8ビットを越える分解能にてかつ連続
的な過渡補正演算を行うことにより、緩加減速時の補正
を可能にし、しかも加減速繰り返しによるA/F(空燃
比)誤差を小さくする。
【0013】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1はこの発明の一実施例が適用される燃料噴射
装置を示す構成図、図2はその要部のブロック図であ
り、基本的には従来と同様であるが、本実施例ではCP
U103における演算処理が従来と異なる。
【0014】図3は本実施例による過渡燃料補正方法を
説明するためのフローチャートであり、ここでは回転割
り込み処理ルーチンを示す。このほかにも所定時間毎の
定時間割り込み処理、メインルーチン、初期化ルーチン
等が必要だが、本発明の説明において必要な部分にて一
部言及することにしてその他の部分は省略する。図3に
おいて、ステップ101で現在の時刻と前回割り込み時
の時刻との差から回転周期TNを求める。次にステップ
102でTNの逆数に定数を乗じて回転数NEを求める。
ステップ103〜105は空気量演算ルーチンで、ステ
ップ103で平均空気量を求める。図4に回転数信号及
び空気量信号の関係を示す。図4に示すように、平均空
気量Qaは回転割り込み処理周期間(図のTN)での図
示しない定時間割り込み処理による瞬時空気量信号の平
均値より求める。ステップ104でこの平均空気量Qa
を回転数NEで除して所定の定数を乗じて充填効率Ce
Oを得る。次にステップ105にて充填効率CeOをな
まし処理して機関に充填される真の充填効率を得る。演
算式は下記による。
【0015】 Ce(i)=K・Ce(i−1)+(1−K)・CeO (0<K<1) ここでiは今回の値、i−1は前回割り込み時の値を各
々示す。定数Kはスロットル下流から機関の吸気弁まで
の容積と機関の行程容積との比率により概ね決定され
る。
【0016】ステップ106〜ステップ111までがこ
の発明の主たる部分であり、ステップ106にてCeの
変化率△Ceを下記式に基づき演算する。
【0017】 △Ce(i)={Ce(i)−Ce(i−1)}/Ce(i−1) Ceの変化率△Ceは上記式によるものが適切である
が、単なる偏差としても次善の効果が得られる。即ち△
Ce(i)=Ce(i)−Ce(i−1)であっても良
い。ここでCe及び△Ceは10ビット以上の分解能を
持つようメモリを確保する。次にステップ107で水温
データTwを読み出す。これは図示しない所定ルーチン
で予め求めておいた水温データを読み出すものである。
そしてステップ108で第1の関数としての増(減)量
項△fを求める。
【0018】 △f≡f(△Ce,Tw) 上記式でf(△Ce,Tw)は△Ce、Twをパラメー
タとした2次元マップであり、マップ点及びデータは図
5に示す・印の点になる。入力データがマップ点にない
時はマップ点からの補間により求める。図5は△Ce≧
0のみを示すが実際はCe<0の場合もあり、この領域
では△fは負の値即ち減量項となる。同様にステップ1
09で第2の関数としてのテーリング項△gを求める。
【0019】 △g≡g(CT,Tw) 上記式でg(CT,Tw)はCT、Twをパラメータとし
た2次元マップであり、マップ点及びデータを図6に示
す。図6はCT≧1.0のみを示すが実際は0<CT
1.0の領域も有す。CT>1.0のとき△gは正とな
り、0<CT<1.0のとき△gは負となる。CTの値は
前回値を用いる。ステップ110で空気量、水温に関す
る過渡燃料補正値CTを求め、CT(i)=△f−△gに
て今回値を得る。ここでCTは10ビット以上の分解能
を持つようメモリを確保する。ステップ111で回転数
に関する補正を行い、回転数Neの関数h(Ne)に
りCTを補正して第3の関数としての最終的な過渡燃料
補正値T*を得る。回転数補正の影響は他の項に比べ
小さいのでシステムによっては省略も可能である。ステ
ップ112で充填効率Ceにインジェクタの吐出量に対
応した所定の定数KAを乗じて基本パルス幅τAを求め
る。
【0020】 τA=KA・Ce ステップ113でC*は過渡燃料補正T*以外の周
知の補正項(暖機増量やθ2フィードバック補正等)で
あり、τBはインジェクタの無効パルス幅であり、これ
らを用いて噴射パルス幅τを求める。
【0021】 τ=τA・CT*・C*+τB ステップ114で上記噴射パルス幅τをタイマ(図示せ
ず)にセットして噴射を行う。以上基本的な動作につい
て説明したが、途中の演算におけるクリップ、オーバフ
ロー処理詳細は省略した。また、次回処理の為に今回デ
ータを置き換える処理等も省略した。
【0022】次に本実施例における過渡燃料補正方法の
動作を図7にタイムチャートで示す。図7は4気筒エン
ジンの回転数1500rpm、ブースト値−500mm
Hgから回転数1500rpm、ブースト値−100m
mHgへの急加速時を想定した補正で、水温80°Cと
水温20°Cの場合である。
【0023】尚、上記実施例では空気量を熱式空気量セ
ンサの出力から求めたが、充填効率Ceの代わりにブー
ストセンサによる圧力値を用いてもよい。又、スロット
ル開度センサを設け、この信号により図3の過渡補正で
用いるCeの代わりとしても良い。又、Ce変化率は△
Ce=Ce(i)/Ce(i−1)でもよい。更に過渡
補正値CT*は乗算項として説明したが、加算項として
用いても良い。
【0024】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、内燃機
関の吸入空気流量に基く信号と内燃機関の温度とを含
む第1の関数と過渡補正値と内燃機関の温度とを含む第
2の関数とを有し、過渡補正値の増分が、上記第1の関
数と上記第2の関数との減算で表されるようになし、過
渡時の燃料補正を、燃料補正に関する複数のパラメータ
を効率良く組み合わせ簡単な演算式としたので、従来方
法では得られない幅広い運転領域、機関の状態に適合で
き、又、空気量信号及び過渡補正値共に高分解能を有す
る処理を行い、かつ連続的な過渡補正演算を行うので、
緩加速時の補正が可能となり、加減速繰り返し時のA/
F制御性も向上できる内燃機関の過渡燃料補正方法が得
られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来及びこの発明の一実施例が適用される燃
料噴射装置を示す構成図である。
【図2】 図1の要部を示すブロック図である。
【図3】 この発明の一実施例を示すフローチャートで
ある。
【図4】 図3を説明するためのタイムチャートであ
る。
【図5】 増分f(△Ce,Tw)を説明するための図
である。
【図6】 テーリングg(CT,Tw)を説明するため
の図である。
【図7】 過渡燃料補正方法の動作を説明するための図
である。
【符号の説明】
1 空気流量センサ、3 スロットルバルブ、6 エン
ジン、7 インジェクタ、8 クランク角センサ、9
水温センサ、10 信号処理器。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関の加速時の過渡燃料補正方法に
    おいて、吸入空気量の増加時は吸入空気量の変化量と機
    関温度とに基づく過渡燃料補正パラメータである第1の
    関数により燃料を増量するとともに、過渡燃料補正値の
    前回値と機関温度とに基づく過渡燃料補正パラメータで
    ある第2の関数により燃料を減量することにより今回の
    過渡燃料補正値を求めることを特徴とする内燃機関の過
    渡燃料補正方法。
  2. 【請求項2】 内燃機関の減速時の過渡燃料補正方法に
    おいて、吸入空気量の減少時は吸入空気量の変化量と機
    関温度とに基づく過渡燃料補正パラメータである第1の
    関数により燃料を減量するとともに、過渡燃料補正値の
    前回値と機関温度とに基づく過渡燃料補正パラメータで
    ある第2の関数により燃料を増量することにより今回の
    過渡燃料補正値を求めることを特徴とする内燃機関の過
    渡燃料補正方法。
  3. 【請求項3】 過渡燃料補正値は更に回転数を含む過渡
    燃料補正パラメータである第3の関数により補正される
    請求項1または2記載の内燃機関の過渡燃料補正方法。
  4. 【請求項4】 過渡燃料補正値を求める時点の演算処理
    タイミングは内燃機関の回転に同期して行う請求項1
    いし3のいずれかに記載の内燃機関の過渡燃料補正方
    法。
  5. 【請求項5】 吸入空気流量に基づく信号及び過渡補正
    値は8ビットを越える分解能を有する請求項1ないし
    のいずれかに記載の内燃機関の過渡燃料補正方法。
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JPS631732A (ja) * 1986-06-19 1988-01-06 Mazda Motor Corp 電子燃料噴射式エンジンの燃料制御装置
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