JP3154038B2 - 内燃機関の吸気圧力推定装置及び燃料供給装置 - Google Patents
内燃機関の吸気圧力推定装置及び燃料供給装置Info
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- JP3154038B2 JP3154038B2 JP00053795A JP53795A JP3154038B2 JP 3154038 B2 JP3154038 B2 JP 3154038B2 JP 00053795 A JP00053795 A JP 00053795A JP 53795 A JP53795 A JP 53795A JP 3154038 B2 JP3154038 B2 JP 3154038B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/32—Controlling fuel injection of the low pressure type
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は吸気系にスロットル弁を
備えた内燃機関のスロットル弁下流の吸気圧力を推定す
る技術と、大気圧との差圧が一定となるように燃料供給
圧力が調整された内燃機関の燃料供給装置において前記
推定されたスロットル弁下流の吸気圧力を用いて燃料噴
射量を補正する技術とに関する。
備えた内燃機関のスロットル弁下流の吸気圧力を推定す
る技術と、大気圧との差圧が一定となるように燃料供給
圧力が調整された内燃機関の燃料供給装置において前記
推定されたスロットル弁下流の吸気圧力を用いて燃料噴
射量を補正する技術とに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、内燃機関の電子制御燃料噴射
装置として、電磁式燃料噴射弁における単位時間当たり
の噴射量が一定となるように、燃料噴射弁に供給される
燃料の圧力をプレッシャレギュレータによって調整し、
前記燃料噴射弁に与える噴射パルス信号のパルス幅（噴
射弁の開弁制御時間）によって機関に噴射供給される燃
料を計量する構成のものが知られている。
装置として、電磁式燃料噴射弁における単位時間当たり
の噴射量が一定となるように、燃料噴射弁に供給される
燃料の圧力をプレッシャレギュレータによって調整し、
前記燃料噴射弁に与える噴射パルス信号のパルス幅（噴
射弁の開弁制御時間）によって機関に噴射供給される燃
料を計量する構成のものが知られている。
【０００３】前記プレッシャレギュレータは、燃料圧力
と噴射弁の噴孔部の圧力（機関のブースト圧）との差圧
を一定に保つように、リターン通路を介して燃料タンク
に戻される燃料量を調整するものであり、一般には燃料
噴射弁近傍の燃料配管に介装されている。ところで、上
記のプレッシャレギュレータが機関近傍に配設される場
合には、プレッシャレギュレータにおける燃圧調整のた
めに燃料タンク内に戻される燃料は機関の熱を吸収して
いて、燃料タンク内の温度上昇の原因となる。
と噴射弁の噴孔部の圧力（機関のブースト圧）との差圧
を一定に保つように、リターン通路を介して燃料タンク
に戻される燃料量を調整するものであり、一般には燃料
噴射弁近傍の燃料配管に介装されている。ところで、上
記のプレッシャレギュレータが機関近傍に配設される場
合には、プレッシャレギュレータにおける燃圧調整のた
めに燃料タンク内に戻される燃料は機関の熱を吸収して
いて、燃料タンク内の温度上昇の原因となる。
【０００４】そこで、プレッシャレギュレータを燃料タ
ンク内に配設して、燃料タンク内で燃料を循環させるこ
とで、プレッシャレギュレータから戻される燃料によっ
て燃料タンク内の温度上昇を招くことがないようにした
システムが開発されている。ところで、上記のように燃
料タンク内にプレッシャレギュレータを内設させる構成
においても、燃料圧力を所期値に調整させるためには、
プレッシャレギュレータの基準圧力として噴射弁の噴孔
部の圧力（機関のブースト圧）を導入する必要があり、
機関のブースト圧をタンク内のプレッシャレギュレータ
にまで導く負圧配管を長く設置する必要がある。
ンク内に配設して、燃料タンク内で燃料を循環させるこ
とで、プレッシャレギュレータから戻される燃料によっ
て燃料タンク内の温度上昇を招くことがないようにした
システムが開発されている。ところで、上記のように燃
料タンク内にプレッシャレギュレータを内設させる構成
においても、燃料圧力を所期値に調整させるためには、
プレッシャレギュレータの基準圧力として噴射弁の噴孔
部の圧力（機関のブースト圧）を導入する必要があり、
機関のブースト圧をタンク内のプレッシャレギュレータ
にまで導く負圧配管を長く設置する必要がある。
【０００５】即ち、燃料タンク内にプレッシャレギュレ
ータを設置すれば、燃料タンク内の温度上昇が防げ、か
つ、プレッシャレギュレータから燃料をタンク内に戻す
ための長いリターン通路も必要なくなるが、代わって、
基準圧力としてのブースト圧を導入するための長い配管
が必要になってしまい、応答性も劣ることになる等配管
構成上では改善が見られない。
ータを設置すれば、燃料タンク内の温度上昇が防げ、か
つ、プレッシャレギュレータから燃料をタンク内に戻す
ための長いリターン通路も必要なくなるが、代わって、
基準圧力としてのブースト圧を導入するための長い配管
が必要になってしまい、応答性も劣ることになる等配管
構成上では改善が見られない。
【０００６】そこで、前記負圧配管を廃止してプレッシ
ャレギュレータの圧力調整室を大気開放して前記基準圧
力を大気圧とし、その場合燃料噴射圧力は大気圧を基準
として一定の差圧となるように調整されるので噴孔部に
対する差圧は一定とならないので、圧力センサを用いて
燃料圧力 (又は大気圧) と吸気負圧 (ブースト圧) とを
測定し、その差圧に基づいて噴射パルス幅 (噴射時間)
を補正するようにしたものがある (特開昭６４−７３１
３３号公報参照) 。
ャレギュレータの圧力調整室を大気開放して前記基準圧
力を大気圧とし、その場合燃料噴射圧力は大気圧を基準
として一定の差圧となるように調整されるので噴孔部に
対する差圧は一定とならないので、圧力センサを用いて
燃料圧力 (又は大気圧) と吸気負圧 (ブースト圧) とを
測定し、その差圧に基づいて噴射パルス幅 (噴射時間)
を補正するようにしたものがある (特開昭６４−７３１
３３号公報参照) 。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに２つも圧力センサを用いる方法では、コスト高にな
ってしまう。本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、圧力センサを用いることなくスロットル弁下流の
吸気圧力を推定する内燃機関の吸気圧力推定装置と、該
推定された吸気圧力を用いて燃料噴射時間を補正して燃
料噴射量を制御するようにした内燃機関の燃料供給装置
を提供することを目的とする。
うに２つも圧力センサを用いる方法では、コスト高にな
ってしまう。本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、圧力センサを用いることなくスロットル弁下流の
吸気圧力を推定する内燃機関の吸気圧力推定装置と、該
推定された吸気圧力を用いて燃料噴射時間を補正して燃
料噴射量を制御するようにした内燃機関の燃料供給装置
を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そのため請求項１の発明
にかかる内燃機関の吸気圧力推定装置は、図１に実線で
示すように、吸気通路にスロットル弁が介装された内燃
機関において、機関の吸入空気流量を検出する吸入空気
流量検出手段と、機関回転速度を検出する機関回転速度
検出手段と、前記検出された吸入空気流量と機関回転速
度とに基づいて基本燃料噴射量Ｔｐを設定する基本燃料
噴射量設定手段と、吸入空気の温度ＴＡを検出する吸入
空気温度検出手段と、前記各検出手段によって検出され
た値と、定数Ｃ，吸気体積効率ηとを用いて次式により
スロットル弁下流側の吸気圧力Ｐｍを推定する吸気圧力
推定手段と、 Ｐｍ＝Ｃ・Ｔｐ・ＴＡ／η を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の吸気圧力
推定装置。
にかかる内燃機関の吸気圧力推定装置は、図１に実線で
示すように、吸気通路にスロットル弁が介装された内燃
機関において、機関の吸入空気流量を検出する吸入空気
流量検出手段と、機関回転速度を検出する機関回転速度
検出手段と、前記検出された吸入空気流量と機関回転速
度とに基づいて基本燃料噴射量Ｔｐを設定する基本燃料
噴射量設定手段と、吸入空気の温度ＴＡを検出する吸入
空気温度検出手段と、前記各検出手段によって検出され
た値と、定数Ｃ，吸気体積効率ηとを用いて次式により
スロットル弁下流側の吸気圧力Ｐｍを推定する吸気圧力
推定手段と、 Ｐｍ＝Ｃ・Ｔｐ・ＴＡ／η を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の吸気圧力
推定装置。
【０００９】また、請求項２に係る吸気圧力推定装置
は、図１に鎖線で示すように、前記吸気体積効率ηを、
機関回転速度に応じて設定する吸気体積効率設定手段を
含んで構成したことを特徴とする。また、請求項３に係
る内燃機関の燃料供給装置は、図２に示すように、大気
圧からの差圧を一定に調整するプレッシャレギュレータ
によって供給圧力を調整された燃料を燃料噴射弁に供給
し、該燃料噴射弁の開弁時間によって計量された燃料を
機関に供給する構成の内燃機関の燃料供給装置におい
て、機関の吸入空気流量を検出する吸入空気流量検出手
段と、機関回転速度を検出する機関回転速度検出手段
と、前記検出された吸入空気流量と機関回転速度とに基
づいて基本燃料噴射時間を設定する基本燃料噴射時間設
定手段と、大気圧又は大気圧に関連する圧力を検出又は
推定する大気圧検出／推定手段と、前記検出又は推定さ
れた大気圧又は大気圧に関連する圧力と前記請求項１又
は請求項２に記載の吸気圧力推定装置を用いて推定され
たスロットル弁下流の吸気圧力とを用いて前記基本燃料
噴射時間を補正した値に応じて燃料噴射時間を設定する
燃料噴射時間設定手段と、前記燃料噴射時間設定手段に
より設定された燃料噴射時間だけ燃料噴射弁を開弁して
燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段と、を含んで
構成したことを特徴とする。
は、図１に鎖線で示すように、前記吸気体積効率ηを、
機関回転速度に応じて設定する吸気体積効率設定手段を
含んで構成したことを特徴とする。また、請求項３に係
る内燃機関の燃料供給装置は、図２に示すように、大気
圧からの差圧を一定に調整するプレッシャレギュレータ
によって供給圧力を調整された燃料を燃料噴射弁に供給
し、該燃料噴射弁の開弁時間によって計量された燃料を
機関に供給する構成の内燃機関の燃料供給装置におい
て、機関の吸入空気流量を検出する吸入空気流量検出手
段と、機関回転速度を検出する機関回転速度検出手段
と、前記検出された吸入空気流量と機関回転速度とに基
づいて基本燃料噴射時間を設定する基本燃料噴射時間設
定手段と、大気圧又は大気圧に関連する圧力を検出又は
推定する大気圧検出／推定手段と、前記検出又は推定さ
れた大気圧又は大気圧に関連する圧力と前記請求項１又
は請求項２に記載の吸気圧力推定装置を用いて推定され
たスロットル弁下流の吸気圧力とを用いて前記基本燃料
噴射時間を補正した値に応じて燃料噴射時間を設定する
燃料噴射時間設定手段と、前記燃料噴射時間設定手段に
より設定された燃料噴射時間だけ燃料噴射弁を開弁して
燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段と、を含んで
構成したことを特徴とする。
【００１０】また、請求項４に係る内燃機関の燃料供給
装置は、前記プレッシャレギュレータが、燃料タンク内
に設けられ、圧力調整用の基準圧力室は燃料タンク外の
大気圧に開放されていることを特徴とする。
装置は、前記プレッシャレギュレータが、燃料タンク内
に設けられ、圧力調整用の基準圧力室は燃料タンク外の
大気圧に開放されていることを特徴とする。
【００１１】
【作用】請求項１に係る発明によると、基本燃料噴射量
Ｔｐはシリンダに吸入される空気の質量に比例的に設定
される。そこで、シリンダに吸入された吸気の状態方程
式は、シリンダ容積をＶｃ，シリンダ吸入後の吸気の圧
力をＰｃ，温度をＴｃとし、吸気体積効率をηとする
と、次式により表すことができる。Ｒは定数である。
Ｔｐはシリンダに吸入される空気の質量に比例的に設定
される。そこで、シリンダに吸入された吸気の状態方程
式は、シリンダ容積をＶｃ，シリンダ吸入後の吸気の圧
力をＰｃ，温度をＴｃとし、吸気体積効率をηとする
と、次式により表すことができる。Ｒは定数である。
【００１２】 Ｐｃ・Ｖｃ・η＝Ｔｐ・Ｒ・Ｔｃ (1) 一方、シリンダ吸入前のスロットル弁下流の吸気の圧力
をＰｍ，温度をＴｍとすると、シリンダ吸入前後でボイ
ル・シャルルの法則により次式が成立する。 Ｐｃ／Ｔｃ≒Ｐｍ／Ｔｍ (2） そこで、前記(1) ，(2）式に基づいて、吸気圧力Ｐｍを
次式によって推定することができる。
をＰｍ，温度をＴｍとすると、シリンダ吸入前後でボイ
ル・シャルルの法則により次式が成立する。 Ｐｃ／Ｔｃ≒Ｐｍ／Ｔｍ (2） そこで、前記(1) ，(2）式に基づいて、吸気圧力Ｐｍを
次式によって推定することができる。
【００１３】 Ｐｍ≒Ｃ・Ｔｐ・Ｔｍ／η (3) (但し
Ｃは定数) また、請求項２に係る発明によると、吸気体積効率ηを
機関回転速度に応じて高精度に設定するようにしたた
め、吸気圧力Ｐｍの推定精度が向上する。また、請求項
３に係る発明によると、大気圧に対して一定の差圧を有
するように調整された圧力で燃料が噴射供給され、該燃
料噴射時間が次のようにして補正される。
Ｃは定数) また、請求項２に係る発明によると、吸気体積効率ηを
機関回転速度に応じて高精度に設定するようにしたた
め、吸気圧力Ｐｍの推定精度が向上する。また、請求項
３に係る発明によると、大気圧に対して一定の差圧を有
するように調整された圧力で燃料が噴射供給され、該燃
料噴射時間が次のようにして補正される。
【００１４】まず、基本燃料噴射時間設定手段は、基本
燃料噴射時間を機関の吸入空気流量と回転速度とに基づ
いて例えばシリンダ吸入空気量に応じた基本燃料噴射量
に比例的に基本燃料噴射時間を設定する。前記基本燃料
噴射時間は燃料供給圧力 (噴孔部との前後差圧) を一定
(Ｐ0 )とした場合には基本燃料噴射量に対応するもの
であるが、実際には噴孔部は吸気負圧となっているのに
対してプレッシャレギュレータにより調整される燃料供
給圧力は大気圧に対して一定の差圧を有するように調整
されており、したがって前記一定圧Ｐ0 より大気圧と噴
孔部の吸気負圧との差圧分だけ高い燃料圧力で噴射され
ることとなる。
燃料噴射時間を機関の吸入空気流量と回転速度とに基づ
いて例えばシリンダ吸入空気量に応じた基本燃料噴射量
に比例的に基本燃料噴射時間を設定する。前記基本燃料
噴射時間は燃料供給圧力 (噴孔部との前後差圧) を一定
(Ｐ0 )とした場合には基本燃料噴射量に対応するもの
であるが、実際には噴孔部は吸気負圧となっているのに
対してプレッシャレギュレータにより調整される燃料供
給圧力は大気圧に対して一定の差圧を有するように調整
されており、したがって前記一定圧Ｐ0 より大気圧と噴
孔部の吸気負圧との差圧分だけ高い燃料圧力で噴射され
ることとなる。
【００１５】そこで、検出又は推定された大気圧と前記
吸気圧力推定装置によって推定された吸気圧力とによっ
て、基本燃料噴射時間を補正した燃料噴射時間だけ燃料
噴射弁を開弁して燃料噴射させることにより、適正な燃
料噴射量に調整することができる。そして、このように
構成することで、吸気負圧の配管が不要となり、圧力セ
ンサも不要となるのでコスト低減を図れ、応答性にも優
れている。
吸気圧力推定装置によって推定された吸気圧力とによっ
て、基本燃料噴射時間を補正した燃料噴射時間だけ燃料
噴射弁を開弁して燃料噴射させることにより、適正な燃
料噴射量に調整することができる。そして、このように
構成することで、吸気負圧の配管が不要となり、圧力セ
ンサも不要となるのでコスト低減を図れ、応答性にも優
れている。
【００１６】また、請求項４に係る発明によると、プレ
ッシャレギュレータは、燃料タンク内に設けられること
によって装置全体が小型化される。
ッシャレギュレータは、燃料タンク内に設けられること
によって装置全体が小型化される。
【００１７】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。一実施例
を示す図３において、内燃機関１の吸気マニホールド２
の各ブランチ部には、燃料噴射弁３が設けられている。
前記燃料噴射弁３は、閉弁方向に付勢された弁体を電磁
コイルの磁気吸引力によってリフトさせることで開弁す
る電磁式燃料噴射弁である。
を示す図３において、内燃機関１の吸気マニホールド２
の各ブランチ部には、燃料噴射弁３が設けられている。
前記燃料噴射弁３は、閉弁方向に付勢された弁体を電磁
コイルの磁気吸引力によってリフトさせることで開弁す
る電磁式燃料噴射弁である。
【００１８】該燃料噴射弁３には、燃料タンク４に内設
された燃料ポンプ５によって吸引された燃料が、同じく
燃料タンク４に内設されたプレッシャレギュレータ６に
よって所定圧力に調整されて供給されるようになってい
る。前記プレッシャレギュレータ６において、ダイヤフ
ラムによって燃料室と隔成される基準圧力室６ａが燃料
タンク４外の大気圧に開放されるされるようになってお
り、前記基準圧力としての大気圧と燃料圧力との差圧が
一定以上になると、燃料を燃料タンク４内に戻すリター
ン通路７を開いて、前記差圧を一定に保つように調整す
る。
された燃料ポンプ５によって吸引された燃料が、同じく
燃料タンク４に内設されたプレッシャレギュレータ６に
よって所定圧力に調整されて供給されるようになってい
る。前記プレッシャレギュレータ６において、ダイヤフ
ラムによって燃料室と隔成される基準圧力室６ａが燃料
タンク４外の大気圧に開放されるされるようになってお
り、前記基準圧力としての大気圧と燃料圧力との差圧が
一定以上になると、燃料を燃料タンク４内に戻すリター
ン通路７を開いて、前記差圧を一定に保つように調整す
る。
【００１９】前記プレッシャレギュレータ６で圧力調整
が行われた燃料は、燃料供給管８を介して前記燃料噴射
弁３に供給される。上記の燃料供給システムによると、
前記プレッシャレギュレータ６は燃料タンク４内に戻す
燃料量の調整によって圧力調整を行うが、前記燃料タン
ク４内に戻される燃料は燃料ポンプ５から吐き出された
直後の燃料であって、機関１の熱影響を受ける前の燃料
が燃料タンク４内に戻されることになるから、プレッシ
ャレギュレータ６から戻される燃料によって燃料タンク
４内の温度が上昇することがない。
が行われた燃料は、燃料供給管８を介して前記燃料噴射
弁３に供給される。上記の燃料供給システムによると、
前記プレッシャレギュレータ６は燃料タンク４内に戻す
燃料量の調整によって圧力調整を行うが、前記燃料タン
ク４内に戻される燃料は燃料ポンプ５から吐き出された
直後の燃料であって、機関１の熱影響を受ける前の燃料
が燃料タンク４内に戻されることになるから、プレッシ
ャレギュレータ６から戻される燃料によって燃料タンク
４内の温度が上昇することがない。
【００２０】また、プレッシャレギュレータ６は、大気
圧を基準圧力とするから、基準圧力を機関のブースト圧
（噴射弁の噴孔部圧力）とする場合のような長い配管を
必要とせず、配管スペースを節約でき、かつ、コスト低
減が図られる。前記燃料噴射弁３の電磁コイルへの通電
は、コントロールユニット９から送られる噴射パルス信
号によって制御され、該噴射パルス信号のパルス幅（開
弁制御時間）に応じて燃料が計量されて噴射供給され
る。
圧を基準圧力とするから、基準圧力を機関のブースト圧
（噴射弁の噴孔部圧力）とする場合のような長い配管を
必要とせず、配管スペースを節約でき、かつ、コスト低
減が図られる。前記燃料噴射弁３の電磁コイルへの通電
は、コントロールユニット９から送られる噴射パルス信
号によって制御され、該噴射パルス信号のパルス幅（開
弁制御時間）に応じて燃料が計量されて噴射供給され
る。
【００２１】また、機関の吸気系には吸入空気流量Ｑを
検出するエアフローメータ10、該エアフローメータ10と
一体に装着されて吸入空気温度を検出する吸入空気温度
検出手段としての温度センサ15、吸入空気流量を制御す
るスロットル弁11、該スロットル弁11に装着されてスロ
ットル弁開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ13、ス
ロットル弁11をバイパスする通路と該バイパス通路に介
装されてアイドル時の補助空気流量を制御することによ
りアイドル回転速度を制御するアイドル制御弁13が設け
られ、更にディストリビュータ又はカム軸等に機関回転
速度Ｎｅを検出するクランク角センサ14が設けられてい
る。
検出するエアフローメータ10、該エアフローメータ10と
一体に装着されて吸入空気温度を検出する吸入空気温度
検出手段としての温度センサ15、吸入空気流量を制御す
るスロットル弁11、該スロットル弁11に装着されてスロ
ットル弁開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ13、ス
ロットル弁11をバイパスする通路と該バイパス通路に介
装されてアイドル時の補助空気流量を制御することによ
りアイドル回転速度を制御するアイドル制御弁13が設け
られ、更にディストリビュータ又はカム軸等に機関回転
速度Ｎｅを検出するクランク角センサ14が設けられてい
る。
【００２２】マイクロコンピュータを内蔵したコントロ
ールユニット９は、前記各センサ類からの検出信号に基
づいて図４に示すフローチャートに従ってスロットル弁
下流の吸気圧力Ｐｍと大気圧ＰA とを推定し、これらに
基づいて前記燃料噴射弁のパルス幅 (燃料噴射弁の開弁
時間) を補正して設定する。図に基づいて説明すると、
ステップ (図ではＳと記す。以下同様) １で入力したエ
アフローメータ10からの吸入空気流量Ｑの信号と、ステ
ップ２で入力したクランク角センサ14からの機関回転速
度Ｎｅの信号とに基づいて、ステップ３で基本燃料噴射
量でもあり、基本燃料噴射時間でもある基本燃料噴射パ
ルス幅Ｔｐ（←Ｋ×Ｑ／Ｎｅ：Ｋは定数）を演算する。
したがって、このステップ１〜ステップ３までの機能は
基本燃料噴射量設定手段であると共に基本燃料噴射時間
設定手段を構成する。
ールユニット９は、前記各センサ類からの検出信号に基
づいて図４に示すフローチャートに従ってスロットル弁
下流の吸気圧力Ｐｍと大気圧ＰA とを推定し、これらに
基づいて前記燃料噴射弁のパルス幅 (燃料噴射弁の開弁
時間) を補正して設定する。図に基づいて説明すると、
ステップ (図ではＳと記す。以下同様) １で入力したエ
アフローメータ10からの吸入空気流量Ｑの信号と、ステ
ップ２で入力したクランク角センサ14からの機関回転速
度Ｎｅの信号とに基づいて、ステップ３で基本燃料噴射
量でもあり、基本燃料噴射時間でもある基本燃料噴射パ
ルス幅Ｔｐ（←Ｋ×Ｑ／Ｎｅ：Ｋは定数）を演算する。
したがって、このステップ１〜ステップ３までの機能は
基本燃料噴射量設定手段であると共に基本燃料噴射時間
設定手段を構成する。
【００２３】ステップ４では、温度センサ11から吸入空
気温度ＴＡの信号を入力する。ステップ５では、前記基
本燃料噴射パルス幅Ｔｐと吸入空気温度ＴＡと定数Ｃと
吸気体積効率ηとに基づいて次式により吸気圧力Ｐｍを
推定エアフローメータする。 Ｐｍ＝Ｃ・Ｔｐ・Ｔｍ／η ここで、吸気体積効率ηは簡易的には予め設定された固
定値を用いてもよいが、機関回転速度Ｎｅによって少し
変化するので、機関回転速度Ｎｅに基づいてマップテー
ブルからの検索等により設定すれば、より精度の高い吸
気体積効率ηが得られ、ひいては吸気圧力Ｐｍの推定精
度が向上する。
気温度ＴＡの信号を入力する。ステップ５では、前記基
本燃料噴射パルス幅Ｔｐと吸入空気温度ＴＡと定数Ｃと
吸気体積効率ηとに基づいて次式により吸気圧力Ｐｍを
推定エアフローメータする。 Ｐｍ＝Ｃ・Ｔｐ・Ｔｍ／η ここで、吸気体積効率ηは簡易的には予め設定された固
定値を用いてもよいが、機関回転速度Ｎｅによって少し
変化するので、機関回転速度Ｎｅに基づいてマップテー
ブルからの検索等により設定すれば、より精度の高い吸
気体積効率ηが得られ、ひいては吸気圧力Ｐｍの推定精
度が向上する。
【００２４】次いで、大気圧を推定する。まず、ステッ
プ６でスロットルセンサ12からスロットル弁開度ＴＶＯ
を入力すると共に、アイドル制御弁13の開度を入力す
る。ステップ７では、以上の結果から大気圧を推定す
る。具体的な推定方法の概要を説明すると、前記スロッ
トル弁開度ＴＶＯとアイドル制御弁13の開度とから総吸
気開口面積Ａを求め、該総吸気開口面積Ａと機関回転速
度Ｎｅとの関係から吸入空気の体積流量ＱV を推定す
る。この体積流量ＱV を吸入空気温度ＴＡで温度補正し
た値とエアフローメータ10で検出される吸入空気の質量
流量Ｑとの比に基づいて空気密度即ち大気圧ＰA を推定
できる。
プ６でスロットルセンサ12からスロットル弁開度ＴＶＯ
を入力すると共に、アイドル制御弁13の開度を入力す
る。ステップ７では、以上の結果から大気圧を推定す
る。具体的な推定方法の概要を説明すると、前記スロッ
トル弁開度ＴＶＯとアイドル制御弁13の開度とから総吸
気開口面積Ａを求め、該総吸気開口面積Ａと機関回転速
度Ｎｅとの関係から吸入空気の体積流量ＱV を推定す
る。この体積流量ＱV を吸入空気温度ＴＡで温度補正し
た値とエアフローメータ10で検出される吸入空気の質量
流量Ｑとの比に基づいて空気密度即ち大気圧ＰA を推定
できる。
【００２５】ステップ８では、前記のようにして推定さ
れた吸気圧力Ｐｍと大気圧ＰA とに基づいて前記基本燃
料噴射パルス幅Ｔｐを次のように補正する。前記基本燃
料噴射パルス幅Ｔｐは、噴孔部の吸気圧力Ｐｍに対する
差圧を一定とした燃料圧力で噴射する場合の基本燃料噴
射時間として設定されるものであるが、前記プレッシャ
レギュレータ６を使用する場合は、燃料圧力は大気圧に
対する差圧が一定 (Ｐ0 ) となるように燃料圧力が調整
される。したがって、図５に示すように燃料噴射圧力の
絶対圧力は、ＰA ＋Ｐ0 となり、吸気圧力Ｐｍに対する
差圧はＰA ＋Ｐ0 −Ｐｍとなる。
れた吸気圧力Ｐｍと大気圧ＰA とに基づいて前記基本燃
料噴射パルス幅Ｔｐを次のように補正する。前記基本燃
料噴射パルス幅Ｔｐは、噴孔部の吸気圧力Ｐｍに対する
差圧を一定とした燃料圧力で噴射する場合の基本燃料噴
射時間として設定されるものであるが、前記プレッシャ
レギュレータ６を使用する場合は、燃料圧力は大気圧に
対する差圧が一定 (Ｐ0 ) となるように燃料圧力が調整
される。したがって、図５に示すように燃料噴射圧力の
絶対圧力は、ＰA ＋Ｐ0 となり、吸気圧力Ｐｍに対する
差圧はＰA ＋Ｐ0 −Ｐｍとなる。
【００２６】即ち、一定の差圧Ｐ0 に対して設定されて
いる基本噴射パルス幅Ｔｐに対して実際の差圧 (ＰA ＋
Ｐ0 −Ｐｍ) で同一の燃料噴射量が得られるように補正
するためには、差圧×噴射時間 (パルス幅) ＝燃料噴射
量の関係から補正後の基本燃料噴射パルス幅Ｔｐ’をＴ
ｐ’＝Ｔｐ・Ｐ0 ／ (ＰA ＋Ｐ0 −Ｐｍ) として設定す
ればよい。
いる基本噴射パルス幅Ｔｐに対して実際の差圧 (ＰA ＋
Ｐ0 −Ｐｍ) で同一の燃料噴射量が得られるように補正
するためには、差圧×噴射時間 (パルス幅) ＝燃料噴射
量の関係から補正後の基本燃料噴射パルス幅Ｔｐ’をＴ
ｐ’＝Ｔｐ・Ｐ0 ／ (ＰA ＋Ｐ0 −Ｐｍ) として設定す
ればよい。
【００２７】ステップ９では、前記補正された基本燃料
噴射パルス幅Ｔｐを水温や過渡状態等で補正するための
補正係数ＣＯＥＦ、また、排気中の酸素濃度等を介して
検出される吸入混合気の空燃比に対して設定される空燃
比フィードバック補正係数α、バッテリ電圧によって生
じる燃料噴射弁の作動遅れ分Ｔｓ等の補正を行って最終
的な燃料噴射パルス幅Ｔｉを次式により演算する。
噴射パルス幅Ｔｐを水温や過渡状態等で補正するための
補正係数ＣＯＥＦ、また、排気中の酸素濃度等を介して
検出される吸入混合気の空燃比に対して設定される空燃
比フィードバック補正係数α、バッテリ電圧によって生
じる燃料噴射弁の作動遅れ分Ｔｓ等の補正を行って最終
的な燃料噴射パルス幅Ｔｉを次式により演算する。
【００２８】Ｔｉ＝Ｔｐ’×ＣＯＥＦ×α＋Ｔｓ 上式によって設定される噴射パルス幅Ｔｉに基づいて燃
料噴射弁３を開弁制御すれば、噴射パルス幅Ｔｉに示さ
れる要求燃料量を、プレッシャレギュレータ６の調整圧
力の下で噴射供給させることが可能である。ステップ10
では、前記噴射パルス幅Ｔｉをレジスタにセットし、所
定の噴射タイミングになったときに、前記噴射パルス幅
Ｔｉの噴射パルス信号を燃料噴射弁３に出力して、燃料
噴射を行わせる。
料噴射弁３を開弁制御すれば、噴射パルス幅Ｔｉに示さ
れる要求燃料量を、プレッシャレギュレータ６の調整圧
力の下で噴射供給させることが可能である。ステップ10
では、前記噴射パルス幅Ｔｉをレジスタにセットし、所
定の噴射タイミングになったときに、前記噴射パルス幅
Ｔｉの噴射パルス信号を燃料噴射弁３に出力して、燃料
噴射を行わせる。
【００２９】このようにすれば、圧力センサを用いるこ
となく、吸気圧力Ｐｍと大気圧ＰAとを推定することが
でき、これらの推定圧力を用いて吸気圧力を基準圧力と
しない小型化を図ったプレッシャレギュレータ６を用い
た燃料供給装置における燃料噴射時間の補正制御を行え
るので、大幅な低コスト化を図ることができる。尚、本
実施例では大気圧も推定するものを示したが、大気圧に
ついては圧力センサを用いる構成であってもよい。
となく、吸気圧力Ｐｍと大気圧ＰAとを推定することが
でき、これらの推定圧力を用いて吸気圧力を基準圧力と
しない小型化を図ったプレッシャレギュレータ６を用い
た燃料供給装置における燃料噴射時間の補正制御を行え
るので、大幅な低コスト化を図ることができる。尚、本
実施例では大気圧も推定するものを示したが、大気圧に
ついては圧力センサを用いる構成であってもよい。
【００３０】また、本実施例ではプレッシャレギュレー
タ６が燃料タンク４内に収められるので、燃料供給系の
小型化をより促進できる。
タ６が燃料タンク４内に収められるので、燃料供給系の
小型化をより促進できる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
ると、圧力センサを用いることなく、スロットル弁下流
の吸気圧力を推定することができる。また、請求項２に
係る発明によると、吸気体積効率ηを機関回転速度に応
じて高精度に設定するようにしたため、吸気圧力Ｐｍの
推定精度が向上する。
ると、圧力センサを用いることなく、スロットル弁下流
の吸気圧力を推定することができる。また、請求項２に
係る発明によると、吸気体積効率ηを機関回転速度に応
じて高精度に設定するようにしたため、吸気圧力Ｐｍの
推定精度が向上する。
【００３２】また、請求項３に係る発明によると、推定
された吸気圧力と大気圧とに基づいて、大気圧を基準圧
力として小型化，応答性向上を図った燃料供給装置にお
ける燃料噴射時間の補正制御を行えるので、大幅な低コ
スト化を図ることができる。また、請求項４に係る発明
によると、プレッシャレギュレータは、燃料タンク内に
設けられることによって装置全体が小型化される。
された吸気圧力と大気圧とに基づいて、大気圧を基準圧
力として小型化，応答性向上を図った燃料供給装置にお
ける燃料噴射時間の補正制御を行えるので、大幅な低コ
スト化を図ることができる。また、請求項４に係る発明
によると、プレッシャレギュレータは、燃料タンク内に
設けられることによって装置全体が小型化される。
【図１】請求項１の発明の基本構成を示すブロック図。
【図２】請求項２の発明の基本構成を示すブロック図。
【図３】本発明の一実施例を示すシステム概略図。
【図４】吸気圧力の推定と噴射パルス幅の補正制御を示
すフローチャート。
すフローチャート。
【図５】各圧力と燃料噴射圧力との関係を示す線図。
１ 内燃機関 ２ 吸気マニホールド ３ 燃料噴射弁 ４ 燃料タンク ６ プレッシャレギュレータ ９ コントロールユニット 10 エアフローメータ 11 温度センサ 12 スロットル弁 13 スロットルセンサ 14 クランク角センサ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 41/04 330 F02D 45/00 360 F02D 45/00 364 F02M 37/00
Claims (4)
- 【請求項１】吸気通路にスロットル弁が介装された内燃
機関において、 機関の吸入空気流量を検出する吸入空気流量検出手段
と、 機関回転速度を検出する機関回転速度検出手段と、 前記検出された吸入空気流量と機関回転速度とに基づい
て基本燃料噴射量Ｔｐを設定する基本燃料噴射量設定手
段と、 吸入空気の温度ＴＡを検出する吸入空気温度検出手段
と、 前記各検出手段によって検出された値と、定数Ｃ，吸気
体積効率ηとを用いて次式によりスロットル弁下流側の
吸気圧力Ｐｍを推定する吸気圧力推定手段と、 Ｐｍ＝Ｃ・Ｔｐ・ＴＡ／η を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の吸気圧力
推定装置。 - 【請求項２】前記吸気体積効率ηを、機関回転速度に応
じて設定する吸気体積効率設定手段を含んで構成したこ
とを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気圧力推
定装置。 - 【請求項３】大気圧からの差圧を一定に調整するプレッ
シャレギュレータによって供給圧力を調整された燃料を
燃料噴射弁に供給し、該燃料噴射弁の開弁時間によって
計量された燃料を機関に供給する構成の内燃機関の燃料
供給装置において、 機関の吸入空気流量を検出する吸入空気流量検出手段
と、 機関回転速度を検出する機関回転速度検出手段と、 前記検出された吸入空気流量と機関回転速度とに基づい
て基本燃料噴射時間を設定する基本燃料噴射時間設定手
段と、 大気圧又は大気圧に関連する圧力を検出又は推定する大
気圧検出／推定手段と、 前記検出又は推定された大気圧又は大気圧に関連する圧
力と前記請求項１又は請求項２に記載の吸気圧力推定装
置を用いて推定されたスロットル弁下流の吸気圧力とを
用いて前記基本燃料噴射時間を補正した値に応じて燃料
噴射時間を設定する燃料噴射時間設定手段と、 前記燃料噴射時間設定手段により設定された燃料噴射時
間だけ燃料噴射弁を開弁して燃料噴射量を制御する燃料
噴射量制御手段と、 を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の燃料供給
装置。 - 【請求項４】前記プレッシャレギュレータは、燃料タン
ク内に設けられ、圧力調整用の基準圧力室は燃料タンク
外の大気圧に開放されていることを特徴とする請求項３
に記載の内燃機関の燃料供給装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00053795A JP3154038B2 (ja) | 1995-01-06 | 1995-01-06 | 内燃機関の吸気圧力推定装置及び燃料供給装置 |
| US08/579,478 US5615657A (en) | 1995-01-06 | 1996-01-04 | Method and apparatus for estimating intake air pressure and method and apparatus for controlling fuel supply for an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00053795A JP3154038B2 (ja) | 1995-01-06 | 1995-01-06 | 内燃機関の吸気圧力推定装置及び燃料供給装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08189390A JPH08189390A (ja) | 1996-07-23 |
| JP3154038B2 true JP3154038B2 (ja) | 2001-04-09 |
Family
ID=11476509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00053795A Expired - Fee Related JP3154038B2 (ja) | 1995-01-06 | 1995-01-06 | 内燃機関の吸気圧力推定装置及び燃料供給装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5615657A (ja) |
| JP (1) | JP3154038B2 (ja) |
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| US6012431A (en) * | 1996-06-03 | 2000-01-11 | Nissan Motor Co., Ltd. | Control apparatus for internal combustion engine and estimation apparatus for estimating pressure in intake and discharge system of internal combustion engine |
| JPH11351046A (ja) * | 1998-06-10 | 1999-12-21 | Honda Motor Co Ltd | 多気筒内燃エンジンの燃料噴射制御装置 |
| US6016460A (en) * | 1998-10-16 | 2000-01-18 | General Motors Corporation | Internal combustion engine control with model-based barometric pressure estimator |
| US6142123A (en) * | 1998-12-14 | 2000-11-07 | Cannondale Corporation | Motorcycle |
| US6445996B1 (en) | 1999-12-22 | 2002-09-03 | Cummins Engine Company, Inc. | Method and system for dynamically estimating atmospheric air pressure ambient to an internal combustion engine |
| US6366847B1 (en) * | 2000-08-29 | 2002-04-02 | Ford Global Technologies, Inc. | Method of estimating barometric pressure in an engine control system |
| JP3760757B2 (ja) * | 2000-11-08 | 2006-03-29 | トヨタ自動車株式会社 | 吸入空気量算出装置及び吸気圧算出装置 |
| JP2003206789A (ja) * | 2002-01-15 | 2003-07-25 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
| KR100440163B1 (ko) * | 2002-06-29 | 2004-07-12 | 현대자동차주식회사 | 실린더 흡입 공기량 산출방법 및 시스템 그리고 이를이용한 엔진 연료 제어 방법 및 시스템 |
| JP4884507B2 (ja) | 2009-09-25 | 2012-02-29 | 三菱電機株式会社 | エンジンの燃料噴射制御装置 |
| JP5021045B2 (ja) * | 2010-01-12 | 2012-09-05 | 本田技研工業株式会社 | 大気圧推定装置 |
| CN101975663B (zh) * | 2010-10-20 | 2012-07-25 | 清华大学 | 燃料电池汽车的燃料消耗测评装置 |
| US9719458B2 (en) * | 2013-09-09 | 2017-08-01 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel injection control device of engine and fuel injection control method of engine |
| WO2016038591A1 (en) * | 2014-09-12 | 2016-03-17 | Bombardier Recreational Products Inc. | Method for controlling a forced induction engine |
| JP2018035790A (ja) * | 2016-09-02 | 2018-03-08 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関装置 |
| KR101926500B1 (ko) | 2016-11-23 | 2018-12-07 | (주) 덴토존 | 안경 장착식 조명 장치 |
| US10859027B2 (en) | 2017-10-03 | 2020-12-08 | Polaris Industries Inc. | Method and system for controlling an engine |
| JP7256470B2 (ja) * | 2019-11-18 | 2023-04-12 | トヨタ自動車株式会社 | エンジン制御装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH02286851A (ja) * | 1989-04-28 | 1990-11-27 | Fuji Heavy Ind Ltd | エンジンの燃料噴射制御装置 |
| JPH04128527A (ja) * | 1990-09-19 | 1992-04-30 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の燃料供給装置 |
| US5270935A (en) * | 1990-11-26 | 1993-12-14 | General Motors Corporation | Engine with prediction/estimation air flow determination |
| US5293553A (en) * | 1991-02-12 | 1994-03-08 | General Motors Corporation | Software air-flow meter for an internal combustion engine |
| JP2693884B2 (ja) * | 1991-07-31 | 1997-12-24 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関制御装置 |
| US5505179A (en) * | 1994-10-03 | 1996-04-09 | Ford Motor Company | Method and apparatus for inferring manifold absolute pressure in turbo-diesel engines |
-
1995
- 1995-01-06 JP JP00053795A patent/JP3154038B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-01-04 US US08/579,478 patent/US5615657A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08189390A (ja) | 1996-07-23 |
| US5615657A (en) | 1997-04-01 |
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