JP3054979B2 - 内燃機関の壁流補正制御装置 - Google Patents
内燃機関の壁流補正制御装置Info
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Description
装置に関し、詳しくは、スワールコントロールバルブを
備えた機関において、過渡時の燃料壁流の変化に対応す
る燃料補正を、前記スワールコントロールバルブの開閉
に応じて適正化する技術に関する。
制御の応答遅れ補正を行い、過渡時の運転性及び排気性
状を向上させるため、燃料壁流の平衡付着量の変化に対
応して機関への燃料供給量を補正することが行われてい
る(特開平3−242445号公報等参照)。
うち吸気通路壁面に付着して壁流となってシリンダ内に
直接に供給されない燃料と、前記壁流の中から蒸発して
シリンダ内に供給される燃料とがバランスし、運転条件
に応じた略一定の壁流量(平衡付着量)を保ってシリン
ダの吸入燃料量が供給量相当に一定する。しかしなが
ら、例えば加速運転されると、供給した燃料が前記平衡
付着量の増大変化のために壁流量の補填に消費され、こ
れによりシリンダへの吸入燃料量が減少し、空燃比をリ
ーン化させてしまう。逆に、減速時には、平衡付着量の
減少変化のために余分な燃料がシリンダに吸入されて、
空燃比をリッチ化させてしまう。
量のデータを記憶しておき、過渡運転時には、前記平衡
付着量の変化分に見合った燃料供給量の補正を施すよう
にしているものである。
に吸引された混合気の微粒化と気化を促進する目的で、
吸気通路に流量調整を行うスワールコントロールバルブ
(以下、SCVと略す。)を介装し、このSCVを閉じ
ることによってシリンダ内に強いスワールを発生させる
よう構成された機関がある。
状態とでは、吸気流の変化によって供給燃料の付着率・
平衡付着量が異なるので、例えばSCVの開状態にマッ
チングする壁流補正制御が設定されていると、閉状態で
は補正制御の精度が悪化してしまうという問題があっ
た。本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、S
CVが備えられた機関において、前記SCVの開閉に影
響されずに高い精度で過渡運転時の壁流補正が行えるよ
うにすることを目的とする。
内燃機関の壁流補正制御装置は、機関吸気系にシリンダ
内におけるスワール発生を制御するスワールコントロー
ルバルブを備えた機関に適用されるものであって、図1
に示すように構成される。図1において、平衡付着量マ
ップ記憶手段は、機関運転条件に対応する平衡付着量の
データを記憶するマップとして、前記スワールコントロ
ールバルブの開状態と閉状態とにそれぞれ対応する2つ
のマップを記憶し、平衡付着量設定手段は、平衡付着量
マップ記憶手段に記憶されるマップに基づいてそのとき
の平衡付着量を設定する。また、修正量設定手段は、機
関運転条件に応じて壁流補正量の修正量を設定し、壁流
補正量設定手段は、前記平衡付着量設定手段で設定され
る平衡付着量が増大変化しているときに壁流補正量を前
記修正量だけ徐々に増大させ、前記平衡付着量が減少変
化しているときに前記壁流補正量を前記修正量だけ徐々
に減少させて、壁流補正量を設定する。そして、壁流補
正手段は、壁流補正量設定手段で設定される壁流補正量
に応じて、機関への燃料供給量を補正する。
平衡付着量マップ記憶手段に記憶される2つのマップか
らそのときの機関運転条件に対応する平衡付着量をそれ
ぞれに検索し、該検索した2つの平衡付着量のデータの
差を、前記スワールコントロールバルブの開閉に要する
時間で割った値を、単位時間当たりの平衡付着量の変化
量として求め、前記スワールコントロールバルブの開閉
切り換え時には、前記変化量だけ徐々に平衡付着量が変
化するものとして、平衡付着量を設定するよう構成する
と良い。
を、スワールコントロールバルブの開状態と閉状態とに
それぞれ対応してマップに記憶させておくことで、スワ
ールコントロールバルブの開,閉によって異なる平衡付
着量が検索されることになる。また、平衡付着量に応じ
た壁流補正量の設定は、平衡付着量の変化方向と同じ方
向に壁流補正量を、運転条件に応じた修正量ずつ変化さ
せて設定される。
切り換え時には、スワールコントロールバルブの開閉に
要する時間において、切り換え前の状態に対応する量か
ら切り換え後の状態に対応する量にまで徐々に変化する
ものとして、平衡付着量が設定される。
を示す図2において、内燃機関1にはエアクリーナ2か
ら吸気ダクト3,スロットル弁4及び吸気マニホールド
5を介して空気が吸入される。吸気マニホールド5の各
ブランチ部には、各気筒別に燃料噴射弁6が設けられて
いる。この燃料噴射弁6は、ソレノイドに通電されて開
弁し、通電停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁であっ
て、後述するコントロールユニット12からの噴射パルス
信号により通電されて開弁し、図示しない燃料ポンプか
ら圧送されてプレッシャレギュレータにより所定の圧力
に調整された燃料を、機関1に噴射供給する。
ていて、これにより火花点火して混合気を着火燃焼させ
る。そして、機関1からは、排気マニホールド8,排気
ダクト9,触媒10及びマフラー11を介して排気が排出さ
れる。コントロールユニット12は、CPU,ROM,R
AM,A/D変換器及び入出力インタフェイス等を含ん
で構成されるマイクロコンピュータを備え、各種のセン
サからの入力信号を受け、後述の如く燃料噴射弁6によ
る燃料噴射量Tiを演算により設定し、該燃料噴射量T
iに基づいて燃料噴射弁6の作動を制御する。
中にエアフローメータ13が設けられていて、機関1の吸
入空気流量Qに応じた信号を出力する。また、クランク
角センサ14が設けられていて、所定クランク角毎の回転
信号を出力する。ここで、前記回転信号の周期、或い
は、所定時間内における発生数を計測することにより、
機関回転速度Neを算出できる。
水温度Twを検出する水温センサ15が設けられている。
また、排気マニホールド8の集合部に排気中の酸素濃度
を介して機関吸入混合気の空燃比を検出する酸素センサ
16が設けられている。ここにおいて、コントロールユニ
ット12に内蔵されたマイクロコンピュータのCPUは、
吸入空気流量Qと機関回転速度Neとに基づいて基本燃
料噴射量Tpを演算する一方、機関過渡運転時には、機
関運転条件(機関負荷,機関温度,燃温等)による燃料
壁流量の変化に対応する壁流補正を前記基本燃料噴射量
Tpに施し、最終的に得られた燃料噴射量Tiに相当す
るパルス幅の噴射パルス信号を燃料噴射弁6に対して所
定タイミングで出力して、機関に対する燃料供給を電子
制御する。
ールド5の吸気ポート部分に、図示しないアクチュエー
タによって開閉駆動されるスワールコントロールバルブ
(SCV)17が介装されており、このSCV17をコント
ロールユニット12からの制御信号に基づいて低負荷・低
回転時などの所定運転条件において閉じることで、流速
の速い流れがシリンダ内にスワール(横渦)を発生させ
るよう構成されている。
って行われる前記壁流補正制御の詳細を、図3及び図4
のフローチャートに示すプログラムに従って説明する。
尚、本実施例において、平衡付着量マップ記憶手段,平
衡付着量設定手段,修正量設定手段,壁流補正量設定手
段,壁流補正手段としての機能は、前記図3及び図4の
フローチャートに示すように、コントロールユニット12
が備えている。
実行されるものであり、まず、ステップ1(図中ではS
1としてある。以下同様)では、基本燃料噴射量Tp等
で代表される機関負荷と機関温度を代表する冷却水温度
Twとにより区分される運転領域毎に、前記SCV17が
開かれた状態に対応する壁流の平衡付着量〔M〕のデー
タを記憶したマップを参照し、現状の運転条件でSCV
17が開かれている状態(SCV17のON状態)に対応す
る平衡付着量〔M〕SCV ONのデータを検索する。
17が閉じられている状態(SCV17のOFF状態)に対
応する平衡付着量〔M〕SCV OFF のデータを、SCV17
の閉状態に対応する平衡付着量のマップを参照し求め
る。次のステップ3では、前記ステップ1,2で求めた
SCV17の開閉状態にそれぞれ対応する平衡付着量デー
タ〔M〕SCV ON,〔M〕SCV OFF の偏差を、SCV17の
開閉に要する時間で割った値を、単位時間当たりに平衡
付着量〔M〕が変化する量としてkにセットする。即
ち、SCV17が開閉切り換えされるときには、単位時間
当たり前記kだけ平衡付着量の要求が変化するものとす
る。
態を判別する。そして、ステップ4でSCV17が開状態
であると判別されたときには、ステップ5へ進み、本プ
ログラムの前回実行時において求められた最終的な平衡
付着量〔M〕-1に前記ステップ変化量kを加算した値
を、現状の運転条件に対応する平衡付着量として〔M〕
にセットする。従って、SCV17が閉状態から開状態に
切り換えられた初回においては、前記ステップ5では、
閉状態に対応する平衡付着量〔M〕SCV OFF に前記ステ
ップ変化量kが加算されることになる。
プ変化量kを加算して求めた平衡付着量〔M〕が、SC
V17の開状態に対応する平衡付着量〔M〕SCV ONよりも
大きいか否かを判別する。そして、加算結果が平衡付着
量〔M〕SCV ONよりも大きい場合には、ステップ7へ進
み、平衡付着量〔M〕に〔M〕SCV ONをセットする。
ると判別されたときには、まず、ステップ8で前回値
〔M〕-1から前記ステップ変化量kを減算した量を
〔M〕にセットする。次いで、ステップ9では、前記減
算結果が閉状態に対応する平衡付着量〔M〕SCV OFF よ
りも小さいか否かを判別する。そして、〔M〕SCV OFF
よりも小さくなった場合には、ステップ10へ進み、
〔M〕に〔M〕SCV OFF をセットする。
着量〔M〕SCV OFF ,〔M〕SCV ONを切り換え設定する
ものであるが、SCV17が開閉切り換えされたときに
は、切り換え後の状態に対応する平衡付着量マップのデ
ータをそのまま用いるのではなく、切り換え前のマップ
データから切り換え後のマップデータへ、SCV17の開
閉に要する時間内で段階的に近づくようにしたものであ
る。これにより、SCV17の開状態と閉状態とにそれぞ
れ対応する平衡付着量のマップデータを用い、SCV17
の開閉切り換え途中における平衡付着量を精度良く設定
できる。
びそのときの機関運転条件に対応する平衡付着量〔M〕
を求めると、次のステップ11では、機関負荷と冷却水温
度Twとによって区分された運転領域毎に、後述する壁
流補正量〔M〕* の設定制御に用いる修正値ΔMを記憶
したマップを参照し、現状の運転条件に対応する修正値
ΔMを検索して求める。
は、クランク角センサ14から出力される基準角度位置信
号REF毎に実行されるものであり、まず、ステップ21
では、前記図3のフローチャートで設定される平衡付着
量のマップデータ〔M〕が前回に対して増大変化してい
るか減少変化しているかを判別する。そして、マップか
ら求められた平衡付着量〔M〕が増大変化している場合
には、ステップ22へ進み、壁流補正量〔M〕* に前記修
正値ΔMを加算して、平衡付着量の増大変化に追従し
て、燃料供給量が増大補正されるようにする。
平衡付着量〔M)が減少変化していると判別された場合
には、ステップ23へ進み、壁流補正量〔M〕* から前記
修正値ΔMを減算して、平衡付着量の減少変化に追従し
て、燃料供給量が減少補正されるようにする。マップか
ら求められる平衡付着量〔M〕が機関の過渡運転によっ
て増減変化し、前述のようにして、かかる平衡付着量
〔M〕の変化に追従させる壁流補正量〔M〕* の増減補
正を実行すると、次のステップ24では、最新にマップか
ら求められた平衡付着量〔M〕のデータを越えて、前記
壁流補正量〔M〕* が増減補正されることを回避するリ
ミッタ処理を行う。
〔M〕が減少変化するときには、図5に示すように、Δ
Mずつ壁流補正量〔M〕* を減少させて、実際の平衡付
着量〔M〕に壁流補正量〔M〕* を徐々に近づけるよう
にするが、壁流補正量〔M〕 * が最新の平衡付着量
〔M〕に追い付いた段階で、それ以上に壁流補正量
〔M〕 * が減少補正されないようにし、最終的には、マ
ップから求められた平衡付着量〔M〕に相当する壁流補
正量〔M〕* が設定されるようにしてある。従って、定
常状態では、マップから求められた平衡付着量〔M〕に
対応する壁流補正量〔M〕* が設定される。
定すると、次のステップ25では、基本燃料噴射量Tpに
前記壁流補正量〔M〕* を加算して最終的な燃料噴射量
Tiを得て、この燃料噴射量Tiに相当するパルス幅の
噴射パルス信号を燃料噴射弁6に出力する。ここで、前
記壁流補正量〔M〕* は、SCV17の開閉状態にそれぞ
れ適合して設定された平衡付着量〔M〕のデータに基づ
き設定されることになるから、SCV17の開閉状態に関
わらず安定的に高い精度の壁流補正を施すことができる
ものである。
機関の壁流補正制御装置によると、スワールコントロー
ルバルブの開閉状態及び機関運転条件によって燃料壁流
の平衡付着量が変化しても、該平衡付着量の変化に対応
する燃料供給量の補正を高精度に施すことができるよう
になり、スワールコントロールバルブを備えた機関にお
ける過渡運転時の空燃比制御性が向上し、以て、過渡運
転時の排気性状,運転性能を向上させることができると
いう効果がある。
ーチャート。
Claims (2)
- 【請求項1】機関吸気系にシリンダ内におけるスワール
発生を制御するスワールコントロールバルブを備えた内
燃機関の壁流補正制御装置であって、機関運転条件に対応する平衡付着量のデータを記憶する
マップとして、前記スワールコントロールバルブの開状
態と閉状態とにそれぞれ対応する2つのマップを記憶し
た平衡付着量マップ記憶手段と、 該平衡付着量マップ記憶手段に記憶されるマップに基づ
いてそのときの平衡付着量を設定する平衡付着量設定手
段と、 機関運転条件に応じて壁流補正量の修正量を設定する修
正量設定手段と、 前記平衡付着量設定手段で設定される平衡付着量が増大
変化しているときに壁流補正量を前記修正量だけ徐々に
増大させ、前記平衡付着量が減少変化しているときに前
記壁流補正量を前記修正量だけ徐々に減少させて、壁流
補正量を設定する壁流補正量設定手段と、 該壁流補正量設定手段で設定される壁流補正量に応じ
て、機関への燃料供給量を補正する壁流補正手段と、 を含んで構成された内燃機関の壁流補正制御装置。 - 【請求項2】前記平衡付着量設定手段が、前記平衡付着
量マップ記憶手段に記憶される2つのマップからそのと
きの機関運転条件に対応する平衡付着量をそれぞれに検
索し、該検索した2つの平衡付着量のデータの差を、前
記スワールコントロールバルブの開閉に要する時間で割
った値を、単位時間当たりの平衡付着量の変化量として
求め、前記スワールコントロールバルブの開閉切り換え
時には、前記変化量だけ徐々に平衡付着量が変化するも
のとして、平衡付着量を設定することを特徴とする請求
項1記載の内燃機関の壁流補正制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4159850A JP3054979B2 (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 内燃機関の壁流補正制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4159850A JP3054979B2 (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 内燃機関の壁流補正制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH062585A JPH062585A (ja) | 1994-01-11 |
JP3054979B2 true JP3054979B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=15702603
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4159850A Expired - Fee Related JP3054979B2 (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 内燃機関の壁流補正制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3054979B2 (ja) |
-
1992
- 1992-06-18 JP JP4159850A patent/JP3054979B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH062585A (ja) | 1994-01-11 |
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