JPH01313639A - Fuel injection quantity controller for internal combustion engine - Google Patents

Fuel injection quantity controller for internal combustion engine

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JPH01313639A
JPH01313639A JP14237088A JP14237088A JPH01313639A JP H01313639 A JPH01313639 A JP H01313639A JP 14237088 A JP14237088 A JP 14237088A JP 14237088 A JP14237088 A JP 14237088A JP H01313639 A JPH01313639 A JP H01313639A
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JP
Japan
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fuel
amount
intake pipe
pipe pressure
acceleration
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JP14237088A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Mio
昌宏 美尾
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent the shift to the lean side of the air-fuel ratio by estimating the suction pipe pressure when acceleration start is detected and calculating the estimated injection quantity on the basis of the estimated intake pipe pressure and carrying out the asynchronous injection corresponding to the shortage portion in the difference from the synchronous injection quantity before acceleration. CONSTITUTION:A synchronous injection control means M4 calculates the synchronous injection quantity and controls a fuel injection valve M3 on the basis of the revolution speed of an internal combustion engine M1 which is detected by an operating state detecting means M2, intake pipe pressure, etc. When an acceleration judging means M5 judges the acceleration state, a suction pipe pressure estimating means M8 estimates the suction pipe pressure for the future time from the time point of detecting the operation state, and an estimating means M9 judges the estimated injection quantity corresponding to the physical model of an internal combustion engine M1. In asynchronous injection control means M10, the differential fuel quantity between the estimated injection quantity and the synchronous injection quantity is obtained, and the asynchronous injection for the shortage portion is carried out by a fuel injection valve M3. Thus, the shift to the lean side of the air/fuel ratio immediately after acceleration can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、内燃機関の燃料量ll1j量を制御する燃料
噴射遺制′n装置に関し、詳しくは、燃料の挙動を状態
方程式や出力方程式によって示す燃料挙動モデルを用い
て、加速時における燃料の噴射量を調節する内燃機関の
燃料噴射量制御装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a fuel injection control device that controls the amount of fuel in an internal combustion engine, and more specifically, the present invention relates to a fuel injection control device that controls the amount of fuel in an internal combustion engine. The present invention relates to a fuel injection amount control device for an internal combustion engine that uses a fuel behavior model to adjust the amount of fuel injection during acceleration.

[従来技術及びその課題] 従来より、エンジンの燃料噴射量の制御手段として、サ
ージタンク内の圧力を検出し、この検出値およびエンジ
ンの回転速度の検出値等に基づいて同期噴射量を算出し
て燃料噴射弁の開弁時間を制御する技術がある。この従
来の制御における運転状態等を第9図に示すが、この図
は、時刻tl〜tllにおける第1〜第4気筒の同期噴
射量の計算。
[Prior art and its problems] Conventionally, as a means of controlling the fuel injection amount of an engine, the pressure in the surge tank is detected, and the synchronous injection amount is calculated based on this detected value and the detected value of the engine rotation speed. There is a technology for controlling the opening time of fuel injection valves. The operating state etc. in this conventional control is shown in FIG. 9, which shows the calculation of the synchronous injection amount of the first to fourth cylinders at times tl to tll.

同期噴射の実行及び吸気行程のタイミングを示すととも
に、上記時刻t1〜titにおける吸気管圧力。
It shows the timing of execution of synchronous injection and the intake stroke, and the intake pipe pressure at the above times t1 to tit.

同期噴射量及びスロットル開度を示している。It shows the synchronous injection amount and throttle opening.

ところが、例えば第1気筒の吸気管圧力等の運転状態を
検出する時刻t5と、その運転状態のデータを用いて計
算され噴射された燃料が実際に気菌に吸入される時刻t
8とは、3サイクル分異なるので、加速後の所定期間は
空燃比がリーン側にずれることがある。即ち、スロ・ン
トル開度が変化して加速状態になったときには、吸気管
圧力は急変するが、エンジンの第1〜第4気笥に供給さ
れる同期噴射量は、図の一点鎖線で示す様な理想的な空
燃比に応じたものとはならず、エンジンが真に必要とす
る燃料量を供給できないことがある。このため空燃比が
乱れてエミッション、ドライバビリティ等に影響を及ぼ
すという問題がある。
However, for example, the time t5 at which the operating state such as the intake pipe pressure of the first cylinder is detected, and the time t when the fuel calculated and injected using the operating state data is actually inhaled into the air bacteria.
8 is different by three cycles, so the air-fuel ratio may deviate to the lean side for a predetermined period after acceleration. In other words, when the throttle opening changes and an acceleration state occurs, the intake pipe pressure changes suddenly, but the synchronous injection amount supplied to the first to fourth air shafts of the engine is shown by the dashed line in the figure. The air-fuel ratio may not correspond to the ideal air-fuel ratio, and the engine may not be able to supply the amount of fuel it truly requires. This poses a problem in that the air-fuel ratio is disturbed, which affects emissions, drivability, and the like.

このような問題に対処する技術として、例えば、特開昭
60−169647号公報等に記載の技術等が知られて
いた。即ち、過去に検出した吸気管圧力の時系列変化に
基づいて、将来の吸気管圧力を推定し、その推定した吸
気管圧力に基づいて同期噴射量の制御が行われていた。
As a technique for dealing with such a problem, for example, a technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 169647/1983 has been known. That is, the future intake pipe pressure is estimated based on the time-series changes in the intake pipe pressure detected in the past, and the synchronous injection amount is controlled based on the estimated intake pipe pressure.

しかしこの様な同期噴射の制御の技術は、所定時刻の運
転状態を用いて、その時刻より数サイクル後の運転状態
を推定するものであり、例えば第9図に示す加速直後の
時刻t5の運転状態を用いて、その3サイクル後の時刻
t8の運転状態を推定することはできるが、加速前の例
えは時刻t3の運転状態から、時刻t6における吸気管
圧力PF6等の運転状態を精度よく推定することは難し
かった。従って、時刻上6に必要な燃料量T6を正確に
求めることが困難であった。故に、加速直後の時刻t5
〜t7の間は、加速前の運転状態を用いて算出した燃料
量T5〜T7を同期噴射することになり、必要とされる
燃料量TF5〜TF7を供給できないので、空燃比がリ
ーン側にずれていた。
However, this kind of synchronous injection control technology uses the operating state at a predetermined time to estimate the operating state several cycles after that time.For example, the operating state at time t5 immediately after acceleration shown in FIG. Although it is possible to estimate the operating state at time t8 three cycles later using the state, the operating state such as intake pipe pressure PF6 at time t6 can be accurately estimated from the operating state at time t3 before acceleration. It was difficult to do. Therefore, it was difficult to accurately determine the amount of fuel T6 required at time 6. Therefore, at time t5 immediately after acceleration
~t7, the fuel amounts T5 to T7 calculated using the operating state before acceleration are synchronously injected, and the required fuel amounts TF5 to TF7 cannot be supplied, so the air-fuel ratio shifts to the lean side. was.

この加速直後の3サイクル分の燃料量T5〜T7の不足
を補うために、加速状態が検出されると非同間噴射によ
って燃料量の補正を行うものが提案されている(特開昭
60−201046号公報及び特開昭62−15725
7号公報参照)。しかしこれらの技術では、非同期噴射
する燃料量を、スロットル開度及び水温等の様々な運転
状態に応じて予め定められたマツプから求めるものであ
り、これらのマツプによる燃料量を求める作業は複雑で
あるにもかかわらず、必ずしも適切な燃料量が得られる
とは限らなかった。
In order to compensate for the shortage of the fuel amount T5 to T7 for three cycles immediately after acceleration, a method has been proposed in which the fuel amount is corrected by non-simultaneous injection when an acceleration state is detected (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1983-1999- Publication No. 201046 and JP-A-62-15725
(See Publication No. 7). However, in these technologies, the amount of fuel to be injected asynchronously is determined from maps determined in advance according to various operating conditions such as throttle opening and water temperature, and the task of determining the amount of fuel using these maps is complicated. Despite this, it was not always possible to obtain the appropriate amount of fuel.

本発明は、上記従来の問題点を解決することを課題とし
、加速直後に、適切な燃料噴射制御を実行することによ
り、エミッションやドライバビリティを改善する装置を
提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention aims to solve the above-mentioned conventional problems and provides a device that improves emissions and drivability by executing appropriate fuel injection control immediately after acceleration.

[上記課題を解決するための手段] 上記課題を達成するためになされた本発明による内燃機
関の燃料噴IflI量制御装置は、第1図に示すように
、 内燃機関M1の回転速度や吸気管圧力を含む運転状態を
検出する運転状態検出手段M2と、該運転状態検出手段
M2によって検出した運転状態を用いて同期噴射量を算
出し、その算出量に基づいて燃料噴射弁M3を駆動して
燃料の噴射を制御する同期噴射制御手段M4と、 を備えた内燃機関の燃料噴射量制御装置であって、 上記運転状態検出手段M2によって検出した運転状態の
うち、加速を示す運転状態の変化に基づいて、加速状態
を判定する加速判定手段M5と、該加速判定手段M5に
よって加速状態と判定された場合には、上記運転状態検
出手段M2によって検出した加速を示す運転状態、及び
加速前に検出した少なくとも吸気管圧力と回転速度とを
用い、上記運転状態の検出時点より先の吸気管圧力を推
定する吸気管圧力推定手段M6と、 該吸気管圧力推定手段M6によって推定した吸気管圧力
と、上記運転状態検出手段M2によって検出した運転状
態とを用い、上記内燃機関の燃料の挙動を記述した状態
方程式および出力方程式からなる燃料挙動モデルに則っ
て燃料挙動を推定し、加速後の運転状態に対応した推定
噴射量を求める噴射量推定手段M7と、 該噴射量推定手段M7によって求めた推定噴射量と、上
記同門噴射制御手段M4によって算出した同期噴射量と
の差の燃料量を求め、その差の燃料量を非同期噴射する
非同期噴射制御手段M8と、を備えたことを特徴とする
内燃機関の燃料噴射量制御装置を要旨とする。
[Means for solving the above problems] As shown in FIG. 1, the fuel injection IflI amount control device for an internal combustion engine according to the present invention, which has been made to achieve the above problems, has the following features: A synchronous injection amount is calculated using an operating state detecting means M2 that detects an operating state including pressure, and the operating state detected by the operating state detecting means M2, and the fuel injection valve M3 is driven based on the calculated amount. A fuel injection amount control device for an internal combustion engine, comprising: synchronous injection control means M4 for controlling fuel injection; Based on the acceleration determination means M5, the acceleration determination means M5 determines the acceleration state, and when the acceleration determination means M5 determines the acceleration state, the driving state indicating the acceleration detected by the driving state detection means M2, and the driving state detected before acceleration. an intake pipe pressure estimating means M6 for estimating the intake pipe pressure after the time of detection of the operating state using at least the intake pipe pressure and the rotational speed; and the intake pipe pressure estimated by the intake pipe pressure estimating means M6; Using the operating state detected by the operating state detection means M2, the fuel behavior is estimated according to a fuel behavior model consisting of a state equation and an output equation that describe the behavior of the fuel in the internal combustion engine, and the operating state after acceleration is estimated. An injection amount estimating means M7 that calculates a corresponding estimated injection amount, and calculates the fuel amount that is the difference between the estimated injection amount calculated by the injection amount estimating means M7 and the synchronous injection amount calculated by the same injection control means M4, and calculates the fuel amount. The gist of the present invention is a fuel injection amount control device for an internal combustion engine, characterized in that it includes asynchronous injection control means M8 that asynchronously injects a difference in fuel amount.

[作用コ このような構成を備えた本発明の内燃機関の燃料噴射遺
制fall装置においては、燃料噴fA量の制御は以下
の一連の処理により行われる。
[Operation] In the fuel injection control fall device for an internal combustion engine of the present invention having such a configuration, control of the amount of fuel injection fA is performed by the following series of processes.

まず、運転状態検出手段M2によって、内燃機関M1の
回転速度や吸気管圧力を含む運転状態を検出し、更に同
門噴射制御手段M4によって、回転速度や吸気管圧力等
の運転状態に基づき同門噴射量を算出し、燃料噴射弁M
3を駆動して同門噴射の制御を行う。
First, the operating state detection means M2 detects the operating state including the rotational speed and intake pipe pressure of the internal combustion engine M1, and the same-gate injection control means M4 detects the same-gate injection amount based on the operating state such as the rotational speed and intake pipe pressure. Calculate the fuel injection valve M
3 to control the same gate injection.

一方、加速判定手段M5によって、加速を示す運転状態
の変化に基づいて加速状態であると判定された場合には
、その加速を示す運転状態、及び加速前に検出した少な
くとも吸気管圧力や回転速度等の運転状態を用い、吸気
管圧力推定手段M8によって、上記運転状態の検出時点
より先の吸気管圧力を推定する。
On the other hand, if the acceleration determining means M5 determines that the acceleration state is present based on a change in the operating state indicating acceleration, the operating state indicating acceleration and at least the intake pipe pressure and rotational speed detected before acceleration are determined. The intake pipe pressure estimating means M8 estimates the intake pipe pressure after the time of detection of the above operating state.

更に、この推定した吸気管圧力及び既に測定した回転速
度等の運転状態を用い、噴射量推定手段M7によって、
内燃機関M1に供給される燃料の挙動を記述した物理モ
デル、即ち状態方程式および出力方程式からなる燃料挙
動モデルに則って、推定した加速後の吸気管圧力に対応
した推定噴射量を求める。
Furthermore, using the estimated intake pipe pressure and the already measured operating conditions such as rotational speed, the injection amount estimating means M7
An estimated injection amount corresponding to the estimated post-acceleration intake pipe pressure is determined in accordance with a physical model that describes the behavior of the fuel supplied to the internal combustion engine M1, that is, a fuel behavior model consisting of a state equation and an output equation.

そして、非同期噴射制御手段M8によって、上記推定噴
射量と同期噴射量との差の燃料量を求め、この差の燃料
量を非同期噴射することにより、加速時に必要な燃料量
を迅速に内燃機関M1に供給し好適な燃料噴射の制御を
行う。
Then, the asynchronous injection control means M8 calculates the fuel amount that is the difference between the estimated injection amount and the synchronous injection amount, and injects this difference fuel amount asynchronously, thereby quickly supplying the fuel amount necessary for acceleration to the internal combustion engine M1. and performs suitable fuel injection control.

即ち、常時は運転状態の検出時点より所定時間先の同期
噴射量が演算されて燃料の噴射が実行されるが、所定以
上の加速状態が検出された場合には、加速状態時におけ
る運転状態を含んだ運転状態に基づき先の時点の吸気管
圧力を推定し、その吸気管圧力等に基づいて同門噴射の
際に必要とされる推定噴射量を求める。そしてこの推定
噴射量と既に同門噴射し゛た燃料量との差を求め、その
差の燃料量を非同期噴射するので、加速直後に適切な燃
料量が速やかに補給され、空燃比のリーン側への変動が
防止される。
That is, normally, the synchronous injection amount for a predetermined period of time after the detection of the operating state is calculated and fuel injection is executed, but if an acceleration state of more than a predetermined value is detected, the operating state at the time of the acceleration state is calculated. The intake pipe pressure at the previous point in time is estimated based on the included operating conditions, and the estimated injection amount required for simultaneous injection is determined based on the intake pipe pressure and the like. Then, the difference between this estimated injection amount and the amount of fuel that has already been injected simultaneously is calculated, and the difference in fuel amount is injected asynchronously, so the appropriate amount of fuel is quickly replenished immediately after acceleration, and the air-fuel ratio shifts to the lean side. Fluctuations are prevented.

[実施例] 以下本発明の一実施例を図面に/j4って説明する。[Example] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第2図は実施例の燃料噴射量制御装置が適用される4気
筒(図には1気筒のみを示す)のエンジン1とその周辺
装置を示す概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a four-cylinder (only one cylinder is shown in the figure) engine 1 and its peripheral devices to which the fuel injection amount control device of the embodiment is applied.

図示するように、エンジン1は、吸入した空気と燃料噴
射弁3から噴射される燃料とを混合して吸気ボート5に
導く吸気系7と、点火プラグ9によって点火された混合
気のエネルキをピストン10を介して取り出す気筒11
と、燃焼後のガスを排気ポート12を介して排出する排
気系13とを備えて構成されている。
As shown in the figure, the engine 1 includes an intake system 7 that mixes intake air and fuel injected from a fuel injection valve 3 and guides the mixture to an intake boat 5, and an intake system 7 that mixes intake air and fuel injected from a fuel injection valve 3 and guides the mixture to an intake boat 5. Cylinder 11 taken out via 10
and an exhaust system 13 that discharges the gas after combustion through an exhaust port 12.

吸気系7の吸気管14には、吸入空気量を制御するスロ
ットルバルブ16、及び吸入空気の脈流を平滑化するサ
ージタンク1日が設けられている。
The intake pipe 14 of the intake system 7 is provided with a throttle valve 16 for controlling the amount of intake air and a surge tank for smoothing the pulsating flow of intake air.

この吸入空気量は、通常、図示しないアクセルペダルに
連動したスロ・ントルバルブ16の開度によって制御さ
れる。
This amount of intake air is normally controlled by the opening degree of a throttle valve 16 that is linked to an accelerator pedal (not shown).

更に上記吸気系7には、各種のセンサ、つまり大気圧セ
ンサ19、吸気温度を検出する吸気温センサ20、スロ
ットル開度を検出するスロットルポジションセンサ21
、吸気管圧力を検出する吸気圧センサ22等が設けられ
ている。
Furthermore, the intake system 7 includes various sensors, namely, an atmospheric pressure sensor 19, an intake air temperature sensor 20 that detects intake air temperature, and a throttle position sensor 21 that detects throttle opening.
, an intake pressure sensor 22 for detecting intake pipe pressure, and the like are provided.

そして、上記スロットルバルブ16を介して吸入される
空気と燃料噴射弁3より噴射された燃料との混合気は、
気筒11に吸入されピストン10により圧縮された後、
点火プラグ9の電気火花によって着火される。着火され
た混合気は、爆発的に燃焼してピストン10を駆動した
後、排ガスとなって排気系13に排出され、図示しない
触媒装置により浄化された後、大気に放出される。この
排気系13には、排気中の酸素濃度を検出する酸素セン
サ25が設けられている。
The mixture of the air taken in through the throttle valve 16 and the fuel injected from the fuel injection valve 3 is
After being sucked into the cylinder 11 and compressed by the piston 10,
It is ignited by the electric spark from the spark plug 9. The ignited air-fuel mixture is explosively combusted and drives the piston 10, and then is discharged into the exhaust system 13 as exhaust gas, purified by a catalyst device (not shown), and then discharged into the atmosphere. This exhaust system 13 is provided with an oxygen sensor 25 that detects the oxygen concentration in the exhaust gas.

エンジン1の各気筒11に設けられた点火プラグ9は、
図示しないクランク軸の回転に同門してイグナイタ27
に生成される高電圧を配電するディストリビュータ29
に接続されている。このディストリビュータ29内には
、エンジン1の回転速度に応じたパルスを発生する回転
速度センサ32と、一定クランク角毎にパルスを発生す
る気筒判別センサ34とが設けられている。尚、エンジ
ン1のシリンダブロック3日は、循環する冷却水によっ
て冷却されており、エンジン1の運転状態の1つである
冷却水の温度は、シリンダブロック3日に設けられた水
温センサ39により検出される。
The spark plug 9 provided in each cylinder 11 of the engine 1 is
The igniter 27 is connected to the rotation of the crankshaft (not shown).
Distributor 29 that distributes high voltage generated to
It is connected to the. Disposed within the distributor 29 are a rotational speed sensor 32 that generates a pulse according to the rotational speed of the engine 1, and a cylinder discrimination sensor 34 that generates a pulse at every constant crank angle. Note that the cylinder block 3 of the engine 1 is cooled by circulating cooling water, and the temperature of the cooling water, which is one of the operating conditions of the engine 1, is detected by a water temperature sensor 39 provided on the cylinder block 3. be done.

上記各センサの出力や燃料噴射弁3等の各種のアクチュ
エータは、電子制御装置40に接続されている。この電
子制御装置40は、周知のCPU41、ROM43、R
AM45および人出力ボート47を中心に構成されてお
り、後述する吸気管圧力の推定値(吸気管圧力推定値)
や同期及び非同期噴射量等が演算され、更にこれらの値
に基づいた同期及び非同期噴射の制御の指令等が実行さ
れる。また上記RAM45には、各センサからの運転状
態のデータが数回分記憶され、更にそれらにデータを用
いて計算する吸気管圧力推定1直や同期及び非同期噴′
躬量の計算値等も数回分記憶される。
The outputs of the above-mentioned sensors and various actuators such as the fuel injection valve 3 are connected to an electronic control device 40. This electronic control device 40 includes a well-known CPU 41, ROM 43, R
It is mainly composed of an AM45 and a human output boat 47, and has an estimated value of intake pipe pressure (estimated intake pipe pressure value), which will be described later.
, synchronous and asynchronous injection amounts, etc. are calculated, and furthermore, commands for controlling synchronous and asynchronous injection, etc., are executed based on these values. In addition, the RAM 45 stores operational status data from each sensor for several times, and further uses the data to calculate intake pipe pressure for one shift, synchronous and asynchronous injection, etc.
Calculated values of the amount of errors and the like are also stored several times.

次に、上述したエンジン1の構成及び電子制御装置40
により実行される処理、即ち、(I)吸気管圧力の推定
の処理、(If)同門噴射量の推定の処理、([I)非
同期噴射の制御部の処理、について順次説明する。
Next, the configuration of the engine 1 and the electronic control device 40 described above will be described.
The following will sequentially describe the processes executed by (I) intake pipe pressure estimation process, (If) synchronous injection amount estimation process, and ([I) asynchronous injection control unit process.

本実施例は4気筒のエンジン1において、同門噴射と非
同期噴射が行われて燃料噴射の制御が実行されるもので
あり、同門噴射は、以下に詳述する様に、まず各気筒に
おける圧縮爆発行程の運転状態に基づいて、吸気行程の
吸気管圧力を推定しく処理I)、次にこの推定した吸気
管圧力と圧縮爆発行程の運転状態とに基づき、所定の燃
料挙動を示す物理モデルに則って行われる(処理■)。
In this embodiment, fuel injection control is performed in a four-cylinder engine 1 by performing simultaneous injection and asynchronous injection. Based on the operating state of the stroke, the intake pipe pressure of the intake stroke is estimated (I), and then, based on the estimated intake pipe pressure and the operating state of the compression explosion stroke, a physical model representing a predetermined fuel behavior is estimated. is carried out (processing ■).

一方非同期噴射量は、まず上記同期噴射量の算出に用い
た物理モデルを用いて、加速直後に必要な燃料量を算出
し、次にこの燃料量から既に噴射された燃料量を引いて
算出されるが(処理■)、上記処理■の同期噴射量を求
める方法と、処理■の加速直後に必要な燃料量を求める
方法との違いは、処理■では同期噴射量の算出に、各気
筒の吸気行程より所定周期前の運転状態を用いるのに対
して、処理■では加速直後に必要な燃料量の算出に、加
速直後のスロットル開度と加速直後の吸気行程より所定
周期前の運転状態とを用いることである。
On the other hand, the asynchronous injection amount is calculated by first calculating the amount of fuel required immediately after acceleration using the physical model used to calculate the synchronous injection amount above, and then subtracting the amount of fuel that has already been injected from this fuel amount. However, the difference between the method of calculating the synchronous injection amount in the above process ■ and the method of calculating the amount of fuel required immediately after acceleration in process ■ is that in process ■, when calculating the synchronous injection amount, In contrast to using the operating state a predetermined cycle before the intake stroke, in process ①, to calculate the amount of fuel required immediately after acceleration, the throttle opening immediately after acceleration and the operating state a predetermined cycle before the intake stroke immediately after acceleration are used. is to use.

(I)吸気管圧力の推定の処理 まず、吸気管圧力を推定する処理を説明するにあたって
、これを絹み立てる根拠となった構成を第3図のブロッ
クダイヤグラムにしたがって説明する。本処理とは、ク
ランク角180°@のサンプリング周期における検出時
点にの運転状態に基づいて、それより先の検出時点(k
+ i)の吸気管圧力を推定するものである。即ち、所
定の気筒11の圧縮爆発行程の運転状態に基づいて、吸
気行程における吸気管圧力を推定するものである。
(I) Process for estimating intake pipe pressure First, in explaining the process for estimating intake pipe pressure, the configuration that is the basis for estimating the intake pipe pressure will be explained with reference to the block diagram in FIG. This process is based on the operating state at the detection time in the sampling period of crank angle 180°@, and the detection time (k
+ i) The intake pipe pressure is estimated. That is, the intake pipe pressure in the intake stroke is estimated based on the operating state of a predetermined cylinder 11 during the compression and explosion stroke.

第3図において、51がセンサ群である。上記センサの
うち、吸気管圧力PM及びエンジン1の回転速度ωの各
検出信号が第1推定部P1に人力され、後述する所定の
マツプに基づいて1サイクル中に気筒11内に吸入され
る第1の推定空気量Gaが演算され、一方、吸気管圧力
PM、回転速度ω。
In FIG. 3, 51 is a sensor group. Among the above sensors, detection signals of the intake pipe pressure PM and the rotational speed ω of the engine 1 are manually inputted to the first estimating section P1, and based on a predetermined map, which will be described later, The estimated air amount Ga of 1 is calculated, while the intake pipe pressure PM and the rotation speed ω.

スロ・ントル開度TA、大気圧1)a及び吸気温度TK
の各検出信号が第2推定部P2に人力され、後述する演
算式に基づいて1サイクル中にスロットルバルブ16を
通過する第2の推定空気量ρaが演算される。上記第1
推定部P1および第2推定部P2から出力される第1の
推定空気量Caおよび第2の推定空気量Maは、第1演
算部P3に人力され、係数ft乗算部P4および係数f
2乗算部P5にて所定の係数f1、f2が乗算される。
Throttle opening TA, atmospheric pressure 1)a and intake air temperature TK
Each detection signal is manually input to the second estimating section P2, and a second estimated air amount ρa passing through the throttle valve 16 during one cycle is calculated based on an arithmetic expression described later. 1st above
The first estimated air amount Ca and the second estimated air amount Ma output from the estimating section P1 and the second estimating section P2 are manually input to the first calculating section P3, and are inputted to the first calculating section P3, and are inputted to the coefficient ft multiplication section P4 and the coefficient f.
A square multiplier P5 multiplies the signals by predetermined coefficients f1 and f2.

該乗算結果は、第1加算部P6に出力され、吸気管圧力
P門と加算されて先の時点である(k+i)時点での第
1の吸気管圧力推定値PMが出力される。この第1の吸
気管圧力推定値PMは、該差補正部P7の遅延部P8に
人力され、iステップだけ遅延されて第2加算部P9に
人力され、ここで吸気管圧力PHと加算される。この加
算結果は、係数f3乗算部PIOにて所定係数f3が乗
算された後に、第3加算部pHにて第1の吸気管圧力推
定値F’Mと加算される。この加算結果は、第2の吸気
管圧力推定1直f15Mとして出力され、後述する同期
噴射量等の推定に用いられる。
The multiplication result is output to the first adding section P6, where it is added to the intake pipe pressure P, and the first estimated intake pipe pressure value PM at the previous time (k+i) is output. This first intake pipe pressure estimate PM is input to the delay unit P8 of the difference correction unit P7, delayed by i steps, and input to the second addition unit P9, where it is added to the intake pipe pressure PH. . This addition result is multiplied by a predetermined coefficient f3 in a coefficient f3 multiplier PIO, and then added to the first estimated intake pipe pressure value F'M in a third adder pH. This addition result is output as the second intake pipe pressure estimation 1st shift f15M, and is used for estimating the synchronous injection amount, etc., which will be described later.

次に、上記各構成要素毎に更に詳しく説明する。Next, each of the above components will be explained in more detail.

[1コ 第1推定部P1 第1推定部P1は、1サイクル中における気筒11内に
吸入される空気量を、吸気管圧力PMおよびエンジン1
の回転速度ωをパラメータとする予め求めた2次元マツ
プの補間により第1の推定空気量Caとして算出する。
[1st estimator P1 The first estimator P1 calculates the amount of air taken into the cylinder 11 during one cycle based on the intake pipe pressure PM and the engine 1
The first estimated air amount Ca is calculated by interpolating a two-dimensional map determined in advance using the rotational speed ω of ω as a parameter.

[2] 第2推定部P2 第2推定部P2は、吸気管圧力PM、回転速度ω、スロ
ットル開度TA、大気圧Pa、吸気温度TKをパラメー
タとする次式(2)等の演算式に基づいて、1サイクル
中にスロットルバルブ16を通過する空気量に相当する
第2の推定空気量ρaを出力するものである。
[2] Second estimating unit P2 The second estimating unit P2 uses an arithmetic expression such as the following equation (2) using intake pipe pressure PM, rotational speed ω, throttle opening TA, atmospheric pressure Pa, and intake air temperature TK as parameters. Based on this, a second estimated air amount ρa corresponding to the amount of air passing through the throttle valve 16 during one cycle is output.

φ=[(d/ (d−1))  ((PM/Pa)”′
d−(PM/Pa)  ”””)  コ 1′2−(3
)ただし、Ca(TA)はスロットルバルブ有効開口面
積でありTAから1次元マツプ補間により求められる値
、dは吸入空気比熱、Rはガス定数である。
φ=[(d/ (d-1)) ((PM/Pa)"'
d-(PM/Pa) """) ko 1'2-(3
) However, Ca (TA) is the effective opening area of the throttle valve and is a value obtained from TA by one-dimensional map interpolation, d is the specific heat of the intake air, and R is the gas constant.

ここで、上式(3)のφは、吸気管圧力PM、大気圧P
aの関数であるが、吸気管圧力PMが大気圧Paに近い
場合、つまり、スロットル開度が比較的大きく次式(4
)を満たす範囲(■の範囲)では、上式(3)がそのま
ま適用され、一方、スロットル開度が小さい次式(5)
を満たす範囲(■の範囲)では、次式(6)が適用され
る。
Here, φ in the above formula (3) is intake pipe pressure PM, atmospheric pressure P
When the intake pipe pressure PM is close to the atmospheric pressure Pa, that is, when the throttle opening is relatively large, the following equation (4
), the above formula (3) is applied as is, while the following formula (5) where the throttle opening is small
In the range that satisfies (range of ■), the following formula (6) is applied.

■ 高スロットル開度の場合 PM/ P a > (2/ Cd + 1 ) ) 
d”d−”・・・(4) ■ 低スロツトル開度の場合 PM/Pa≦(2/ (d + 1 ) ) ””−口
・・・(5) φ= ((2/ (d +1 ) ) ”Cd−’ン−
(2d/ (d+1)) 1′2  ・・・(6)第2
の推定空気量ρaが、上式(2)で表され、さらに吸気
管圧力PMの大小により分けられるのは、次の理由によ
る。
■ At high throttle opening PM/Pa > (2/Cd + 1))
d"d-"...(4) ■ At low throttle opening PM/Pa≦(2/(d+1)) ""-port...(5) φ=((2/(d+1) )) “Cd-’n-
(2d/ (d+1)) 1'2 ... (6) Second
The reason why the estimated air amount ρa is expressed by the above equation (2) and further divided according to the magnitude of the intake pipe pressure PM is as follows.

エンジン1の吸気管内面とスロットルバルブ16とによ
り形成される絞り部を通る吸入空気の流れは、粘性の影
響が小さいので、このときの吸入空気の変化を近似的に
等エントロピー変化とみなして取り扱うことができる。
The flow of intake air passing through the constriction formed by the inner surface of the intake pipe of the engine 1 and the throttle valve 16 is less affected by viscosity, so the change in the intake air at this time is approximately treated as an isentropic change. be able to.

したがって、上記(2)(3)式は、サンφブナン(S
 t、  V e n ant)の式及び気体の状態方
程式から導かれる。
Therefore, the above equations (2) and (3) are expressed as Sun φ Bunane (S
t, V e n ant) and the gas equation of state.

ところが、式(2)(3)を満たす関係は式(4)の範
囲だけであり、(5)式の範囲では、スロットルバルブ
16の流速は音速に等しくなり、その吸入空気量は極大
値に保たれる。そして、その吸入空気量は吸気管圧力P
Mにまったく依存しないで、スロ・ントルバルブ開度T
Aにだけに依存する値、つまり上記式(6)で表される
値になる。したがって、スロットル開度TAが大きい範
囲、つまり吸気管圧力PMが大気圧Paに近い場合は、
上式(2)(3)で表され、一方、スロットル開度TA
が小さい範囲、つまり大気圧Paから離れている場合は
、上式(5)(6)で表される。
However, the relationship that satisfies equations (2) and (3) is only in the range of equation (4), and in the range of equation (5), the flow velocity of the throttle valve 16 becomes equal to the speed of sound, and the intake air amount reaches its maximum value. It is maintained. The amount of intake air is the intake pipe pressure P
Throttle valve opening T without depending on M at all
The value depends only on A, that is, the value expressed by the above equation (6). Therefore, in a range where the throttle opening degree TA is large, that is, when the intake pipe pressure PM is close to atmospheric pressure Pa,
Expressed by the above equations (2) and (3), on the other hand, the throttle opening TA
is in a small range, that is, far from atmospheric pressure Pa, it is expressed by the above equations (5) and (6).

[3] 第1演算部P3 第1演算部P3では、上記第1推定部P1の第1の推定
空気量Caに係数f1乗算部P4にて所定の係数f1が
乗算されるとともに、第2推定gA1”’2の第2の推
定空気量ρaに係数f2乗算部P5にて所定の係数f2
が乗算され、これらの演算結果が第1加算部P6に人力
される。この第1加算部P6では、これらの値にに時点
の吸気管圧力PMを加算して、(k+i)時点の第1の
吸気管圧力推定値PMを出力する。したがって、第1演
算部P3にて実行される演算は、次式(7)で表される
[3] First calculation unit P3 In the first calculation unit P3, the first estimated air amount Ca of the first estimation unit P1 is multiplied by a predetermined coefficient f1 in the coefficient f1 multiplication unit P4, and the second estimation A predetermined coefficient f2 is applied to the second estimated air amount ρa of gA1'''2 by a coefficient f2 multiplier P5.
are multiplied, and the results of these calculations are manually input to the first addition section P6. The first adding section P6 adds the intake pipe pressure PM at the time to these values and outputs the first estimated intake pipe pressure PM at the time (k+i). Therefore, the calculation executed by the first calculation unit P3 is expressed by the following equation (7).

PM=PM+fl◆Ca+f2◆Ma    −= (
7)上記第1の吸気管圧力推定値P阿は、誤差補正部P
7の遅延部P8および第3加算部pHに人力される。
PM=PM+fl◆Ca+f2◆Ma −= (
7) The first estimated intake pipe pressure value P is calculated by the error correction section P.
7, the delay unit P8 and the third addition unit pH are input manually.

[4] 誤差補正部P7 上述した誤差補正FiBP7では、遅延部P8に(k−
i)時点で推定された第1の吸気管圧力推定値戸肋イ人
力されてj時点だけ遅延されて吸気管圧力推定値Pl出
力される。この推定値ρ門は、第2加葬部P9にて次式
(8)で表されるように吸気管圧力PMと減算されてオ
フセット分に相当する誤差Errが出力される。
[4] Error correction section P7 In the error correction FiBP7 described above, the delay section P8 has (k-
i) The first estimated intake pipe pressure value Pl estimated at time point 1 is manually inputted, delayed by time point j, and outputted as the estimated intake pipe pressure value Pl. This estimated value ρ is subtracted from the intake pipe pressure PM in the second correction section P9 as expressed by the following equation (8), and an error Err corresponding to the offset is output.

口rr=戸門−PM            ・・・(
8)誤差prrは、係数f3乗算部PIOにて係数f3
が乗算され、さらに第3加算部pHにて第1の吸気管圧
力推定値pHが加算され、これにより(k+i)時点に
おける第2の吸気管圧力推定値p門が出力される。この
演算は、次式(9)にて表される。
Mouth rr=door-PM...(
8) The error prr is calculated by the coefficient f3 in the coefficient f3 multiplier PIO.
is multiplied, and the first estimated intake pipe pressure value pH is further added in the third addition section pH, thereby outputting the second estimated intake pipe pressure value p at time (k+i). This calculation is expressed by the following equation (9).

pM= F’M+f3 ◆E r r        
  = (9)尚、上式(9)中の係数f3は、第1、
第2の推定空気量Ca、ρaおよび吸気管圧力PMを2
人力1出力のパラメータとし、現代制御理論におけるオ
ブザーバの設計手法により定められる。この手法によれ
ば、通常、係数f3は、0≦f3≦1の範囲内で決定さ
れる。
pM=F'M+f3 ◆E r r
= (9) Note that the coefficient f3 in the above formula (9) is the first,
The second estimated air amount Ca, ρa and intake pipe pressure PM are set to 2
It is a parameter of one output of human power, and is determined by the observer design method in modern control theory. According to this method, the coefficient f3 is usually determined within the range of 0≦f3≦1.

次に、第4図のフローチャートに基づいて、上記第2の
吸気管圧力推定値f5Mを算出する処理について説明す
る。
Next, the process of calculating the second estimated intake pipe pressure value f5M will be explained based on the flowchart of FIG. 4.

第4図において、まず、最初のステップ100にて、吸
気管圧力PM等のデータを読み込む。次のステップ11
0では、1サイクル中における気筒11内へ吸入される
第1の推定空気量Caを求める。この処理は、第3図の
第1推定部P1に相当するもので、2次元マツプを読み
込んで、吸気管圧力PMおよびエンジン1の回転速度ω
に対応する第1の推定空気量Caを求めることで実行さ
れる。
In FIG. 4, first, in step 100, data such as intake pipe pressure PM is read. Next step 11
0, the first estimated air amount Ca taken into the cylinder 11 during one cycle is determined. This process corresponds to the first estimating unit P1 in FIG.
This is executed by determining the first estimated air amount Ca corresponding to the first estimated air amount Ca.

続くステップ120にて、1サイクル中にスロットルバ
ルブ16を通過する第2の推定空気量ρaを求める。こ
の処理は、第3図の第2推定部P2に相当するもので、
上述した所定の演算式(2)等に基づいて第2の推定空
気量ρaを求める。
In the following step 120, a second estimated amount of air ρa passing through the throttle valve 16 during one cycle is determined. This process corresponds to the second estimator P2 in FIG.
The second estimated air amount ρa is determined based on the above-mentioned predetermined calculation formula (2) and the like.

次のステップ130では、先の時点(k+i)における
第1の吸気管圧力推定値F’Mを求める。この処理は第
3図の演算部P3に相当する。
In the next step 130, the first estimated intake pipe pressure value F'M at the previous time point (k+i) is determined. This processing corresponds to the calculation section P3 in FIG.

続くステップ140では、前回の処理における(k−i
)時点で推定したに時点における第1の吸気管圧力推定
値f’Mとに時点で読み込んだ吸気管圧力PMとの誤差
Rrrを求める。
In the following step 140, (k−i
) The error Rrr between the first intake pipe pressure estimated value f'M at the time point estimated at the time point and the intake pipe pressure PM read at the time point is determined.

次のステップ150にて、第1の吸気管圧力推定値PM
と偏差prrとにより、 (k+i)時点における第2
の吸気管圧力推定flif’Mを求める。
In the next step 150, the first estimated intake pipe pressure value PM
and the deviation prr, the second
Find the estimated intake pipe pressure flif'M.

この処理は、第3図の誤差補正部P7の処理に相当する
This process corresponds to the process of the error correction section P7 in FIG.

即ち、ステップ100ないしステップ150の処理を繰
り返すことにより、精密に第2の吸気管圧力推定値11
5Mを求めることができる。
That is, by repeating the processing from step 100 to step 150, the second intake pipe pressure estimate 11 can be accurately calculated.
5M can be found.

(TI)同期噴射量を推定する処理 衣に、上述した第2の吸気管圧力推定値pMと、検出時
点の回転速度ω等の運転状態とを用いて、所定クランク
角毎に求められる同期噴射量qを求める処理について説
明する。
(TI) Synchronous injection determined for each predetermined crank angle by using the second intake pipe pressure estimate pM described above and the operating state such as the rotational speed ω at the time of detection in the process for estimating the synchronous injection amount. The process of determining the quantity q will be explained.

ここでは、まず同期噴1[<qを求めるためのモデル、
即ち状態方程式及び出力方程式等を用いたいわゆる現代
制御理論に基づく燃料挙動モデルの一例について説明す
る。尚、以下のモデルにおいて添字nは吸気サイクルを
示し、上記添字にとの関係はn=4にで表現される。
Here, we first introduce a model for finding synchronous injection 1 [<q,
That is, an example of a fuel behavior model based on so-called modern control theory using state equations, output equations, etc. will be explained. In the model below, the subscript n indicates an intake cycle, and the relationship between the above subscript and n is expressed as n=4.

エンジン1の気筒11内に流人する燃料量fcは、燃料
噴射弁3からの同期噴射量qと、吸気管14の壁面への
付着燃料量fIAと、吸気管14内部での蒸発燃料量f
vとを用いて次式(10)のように記述することができ
る。
The amount of fuel fc flowing into the cylinder 11 of the engine 1 is determined by the amount of synchronous injection q from the fuel injection valve 3, the amount of fuel fIA adhering to the wall of the intake pipe 14, and the amount of evaporated fuel f inside the intake pipe 14.
It can be written as in the following equation (10) using v.

fc=aL ◆q+a24w+a3φ fv     
=  (10)即ち上記燃料量fcは、燃料噴射弁3か
らの噴射燃料の直接流人量α1・qと、噴射した燃料が
付着した吸気管14からの間接流人量α2・fwと、噴
射燃料或は壁面付着燃料の蒸発により吸気管14内部に
存在する蒸発燃料の流入量α3・fvとの総和であると
考えられることから、上式(10)のように気Wll内
に流入する燃料量fcを記述することができるのである
fc=aL ◆q+a24w+a3φ fv
= (10) That is, the above fuel amount fc is determined by the direct flow amount α1・q of the injected fuel from the fuel injection valve 3, the indirect flow amount α2・fw from the intake pipe 14 to which the injected fuel adheres, and the injection fuel amount α1・q. Since it is considered to be the sum of the inflow amount α3·fv of evaporated fuel existing inside the intake pipe 14 due to evaporation of fuel or fuel adhering to the wall surface, the amount of fuel flowing into the air Wll as shown in equation (10) above is Therefore, the quantity fc can be described.

上式(10)において、同期噴射量qは燃料噴射弁3の
制御量によフて定まるので、吸気管14壁面への付着燃
料量f−及び吸気管14内での蒸発燃料量fvを知るこ
とができれは、燃料量fcを予測することができる。
In the above equation (10), the synchronous injection amount q is determined by the control amount of the fuel injection valve 3, so the amount of fuel adhering to the wall surface of the intake pipe 14 f- and the amount of evaporated fuel within the intake pipe 14 fv are known. If so, the fuel amount fc can be predicted.

そこで次に上記付着燃料量fw及び蒸発燃料量fvにつ
いて考える。
Therefore, next, consider the amount of adhered fuel fw and the amount of evaporated fuel fv.

まず吸気管14壁面への付着燃料量fwは、吸気行程時
の気筒11内への流入によって、吸気サイクル毎にその
一部α2が減少する他、吸気管14内部への蒸発によっ
て減少し、吸気サイクルと同期して燃料噴射弁3から噴
射される同期噴射量qの一部α4が付着することによフ
て増加する。
First, the amount of fuel fw adhering to the wall of the intake pipe 14 is partially reduced by α2 in each intake cycle due to the inflow into the cylinder 11 during the intake stroke, and also decreases due to evaporation inside the intake pipe 14. The amount increases due to the adhesion of a portion α4 of the synchronous injection amount q injected from the fuel injection valve 3 in synchronization with the cycle.

また吸気行程毎の燃′FJP蒸発量はα5・Vf/ωと
して表すことができる。このため吸気管14壁面への付
着燃料量f−は、吸気サイクルnを考慮して次式(11
)に示す如く記述できる。
Further, the amount of fuel FJP evaporated for each intake stroke can be expressed as α5·Vf/ω. Therefore, the amount of fuel f- adhering to the wall surface of the intake pipe 14 is calculated by the following formula (11
) can be written as shown below.

f w(n+1)=(1−a2) f w(n)+ α
4*q(n)−α5・Vf(ロ)/ω(ロ)  ・・・
 (11)一方、吸気管14内部での蒸発燃料量fνは
、吸気行程時の気筒11内への流入によりて、吸気サイ
クル毎にその一部α3が減少する他、同期噴射量qの一
部α6が蒸発することによって増加し、更に上記付着燃
料の燃料蒸発によって増加する。
f w (n+1) = (1-a2) f w (n) + α
4*q(n)-α5・Vf(b)/ω(b)...
(11) On the other hand, the amount of evaporated fuel fν inside the intake pipe 14 decreases by a portion α3 in each intake cycle due to the inflow into the cylinder 11 during the intake stroke, and also by a portion of the synchronous injection amount q. α6 increases due to evaporation, and further increases due to fuel evaporation of the adhering fuel.

このため吸気管I4内の蒸発燃FL量fvは次式(12
)に示す如く記述できる。
Therefore, the evaporated fuel FL amount fv in the intake pipe I4 is calculated by the following formula (12
) can be written as shown below.

f v(n+1)=(1−a3) f v(n)+ a
6・q (n)+a5◆Vf(n)/c、+(n)  
= (12)次にエンジン1の気筒11内に吸入された
燃料量fcは、排気中の酸素濃度に基づき検出可能な燃
空比入と、気筒11内に流入した空気firmとから、
次式(13)のように記述できる。
f v(n+1)=(1-a3) f v(n)+a
6・q (n) + a5◆Vf(n)/c, +(n)
= (12) Next, the amount of fuel fc sucked into the cylinder 11 of the engine 1 is calculated from the fuel-air ratio input, which can be detected based on the oxygen concentration in the exhaust gas, and the air firm that has flowed into the cylinder 11.
It can be written as shown in the following equation (13).

fc=入・m  ・・・(13) したがって上記各式の係数α1〜α6をシステム同定の
手法により決定すれば、吸気管14壁面への付着燃料量
と蒸発燃料量とを状態変数とし、エンジン1の吸気サイ
クルをサンプリング周期として離散系で表現された下記
状態方程式(14)及び出力方程式(15)を得ること
ができ、これによってエンジン1の燃料挙動を表す物理
モデルが定まる。
fc=in・m (13) Therefore, if the coefficients α1 to α6 in each of the above equations are determined by the system identification method, the amount of fuel adhering to the wall of the intake pipe 14 and the amount of evaporated fuel are used as state variables, and the engine The following state equation (14) and output equation (15) expressed as a discrete system can be obtained using one intake cycle as a sampling period, and thereby a physical model representing the fuel behavior of the engine 1 is determined.

+(1−04−α6 ) q(n)・・・(15)上記
モデルの吸気管14壁面からの燃料の蒸発量Vfは、吸
気管14内での燃料の飽和蒸気圧F)Sと吸気管圧力P
Mとの関数として求めることができるが、ここでは、検
出した吸気管圧力PMの代わりに、上記処理■で求めた
第2の吸気管圧力推定値pMを用いる。
+(1-04-α6) q(n)...(15) The amount of evaporation Vf of fuel from the wall surface of the intake pipe 14 in the above model is determined by the saturated vapor pressure of fuel in the intake pipe 14 F)S and the intake air Pipe pressure P
Although it can be obtained as a function of M, here, the second estimated intake pipe pressure value pM obtained in the above process (2) is used instead of the detected intake pipe pressure PM.

また飽和蒸気圧Psはセンサにより直接検出することは
難しいが、飽和蒸気圧Psは吸気管14壁面への付着燃
料温度の関数であり、付着燃料温度はエンジン1のつオ
ータジャケット水温或は吸気ボート5付近のシリンダヘ
ッド温度によって代表させることができるので、水温セ
ンサ39によりつオータジャケット水温或はシリンダヘ
ッド温度を検出し、その温度Tをパラメータとする例え
ば次式(16)に示す如き演算式を用いて、飽和蒸気圧
Psを求めることができる。
Although it is difficult to directly detect the saturated vapor pressure Ps with a sensor, the saturated vapor pressure Ps is a function of the temperature of the fuel adhering to the wall surface of the intake pipe 14, and the adhering fuel temperature is determined by the temperature of the engine 1 over jacket water or the intake boat. Since the temperature can be represented by the cylinder head temperature around 5, the water temperature sensor 39 detects the overjacket water temperature or the cylinder head temperature, and an arithmetic expression such as the following equation (16) using the temperature T as a parameter is used. can be used to determine the saturated vapor pressure Ps.

Ps =β1−T2−β2◆T+β3   −(16)
(但し、β1.β2.β3:定数) 従って、吸気管14壁面からの燃料の蒸発量Vfは、水
温センサ39からの検出信号に基づき飽和蒸気圧PSを
求め、この飽和蒸気圧Ps及び第2の吸気管圧力推定値
f5Mをパラメータとするデータマツプ或は演算式を用
いて求めればよい。
Ps = β1-T2-β2◆T+β3-(16)
(However, β1, β2, β3: constant) Therefore, the amount of evaporation Vf of fuel from the wall surface of the intake pipe 14 is determined by determining the saturated vapor pressure PS based on the detection signal from the water temperature sensor 39, and calculating the saturated vapor pressure Ps and the second It may be determined using a data map or an arithmetic expression using the estimated intake pipe pressure value f5M as a parameter.

また、気筒11内に流人する空気量mは、例えば吸気管
圧力PMと吸気温度TKとエンジン1の回転速度ωとを
パラメータとする次式(17)  m%式%) により容易に算出することができる。従って、空気量m
は、吸気管圧力PMとして上記第2の吸気管圧力推定値
pMを用い、吸気温度TK及び回転速度のに基づき上式
(17)を用いて求めることができる。また上記第2の
吸気管圧力推定f+!H5Mと回転速度ωとをパラメー
タとするマツプにより基本空気量mを求めその算出結果
を吸気温度Tkによって補正することで空気量mを求め
ることもできる。
Further, the amount of air flowing into the cylinder 11, m, can be easily calculated using, for example, the following equation (17) using the intake pipe pressure PM, the intake air temperature TK, and the rotational speed ω of the engine 1 as parameters. be able to. Therefore, the amount of air m
can be determined using the above equation (17) based on the intake air temperature TK and rotational speed, using the second intake pipe pressure estimate pM as the intake pipe pressure PM. Also, the second intake pipe pressure estimation f+! The air amount m can also be determined by determining the basic air amount m using a map using H5M and the rotational speed ω as parameters, and correcting the calculation result using the intake air temperature Tk.

次に、この制御に使用される制御系を、第5図に示すブ
ロックダイヤグラムに基づいて説明する。
Next, the control system used for this control will be explained based on the block diagram shown in FIG.

この制御系は、前述の(14)及び(15)式に示した
物理モデルに基づき設計されている。
This control system is designed based on the physical model shown in equations (14) and (15) above.

第5図に示すように、本実施例の制御系では、まず水温
センサ39で検出された冷却水温TRは第2演算部Q1
に人力される。第2演算部Q1では、その人力された冷
却水温信号が前述の(16)式の如き演算式を用いて吸
気管14内での燃料の飽和蒸気圧Psに変換され、更に
その変換された飽和蒸気圧Psを用いて、吸気管14壁
面からの燃料の蒸発量Vfが求められる。またその変換
された蒸発量Vfは除算部Q2に人力され、回転速度ω
によって除算される。そしてその除算結果Vf/ωは係
数f8乗算部Q3に人力され、予め設定された係数f8
が乗算される。
As shown in FIG. 5, in the control system of this embodiment, the cooling water temperature TR detected by the water temperature sensor 39 is first
is man-powered. In the second calculation section Q1, the manually inputted cooling water temperature signal is converted into the saturated vapor pressure Ps of the fuel in the intake pipe 14 using the above-mentioned calculation formula (16), and furthermore, the converted saturated vapor pressure Ps is Using the vapor pressure Ps, the amount of evaporation Vf of fuel from the wall surface of the intake pipe 14 is determined. In addition, the converted evaporation amount Vf is manually inputted to the dividing section Q2, and the rotational speed ω
divided by Then, the division result Vf/ω is manually input to the coefficient f8 multiplier Q3, and the preset coefficient f8
is multiplied.

一方、上記回転速度ωは、RAM45から出力された第
2の吸気管圧力推定値pM及び吸気温センサ13により
検出される吸気温度Tkと共に、第3演算部Q4にも人
力される。この第3演算部Q4は、上述の(17)式の
如き演算式を用いて、回転速度のと第2の吸気管圧力推
定値119Mと吸気温度TKとから気筒11内に流人す
る空気量mを算出するためのもので、その算出結果は、
第4演算部Q5及び第5演算部Q6に出力される。そし
て第4演算部Q5では、上記酸素センサ25により検出
される気筒11内に流入した燃料混合気の燃空比λと第
3演算部Q4で算出された空気量mとが乗算され、これ
によって気筒11内に実際に流人した燃料量(実燃料量
)λmが算出される。
On the other hand, the rotational speed ω is also manually input to the third calculation unit Q4 along with the second estimated intake pipe pressure value pM outputted from the RAM 45 and the intake air temperature Tk detected by the intake air temperature sensor 13. This third calculation unit Q4 calculates the amount of air flowing into the cylinder 11 based on the rotational speed, the second estimated intake pipe pressure value 119M, and the intake air temperature TK using a calculation formula such as the above-mentioned formula (17). This is for calculating m, and the calculation result is
It is output to the fourth arithmetic unit Q5 and the fifth arithmetic unit Q6. Then, in the fourth calculation section Q5, the fuel-air ratio λ of the fuel mixture that has flowed into the cylinder 11 detected by the oxygen sensor 25 is multiplied by the air amount m calculated in the third calculation section Q4. The amount of fuel actually flowing into the cylinder 11 (actual fuel amount) λm is calculated.

また第5演算部Q6では、エンジン1の負荷に応じて設
定される目標燃空比入「と第3演算部Q4で算出された
空気量mとが乗算され、これによって気筒11内に流人
すべき燃料量(目標燃料量)λ「mが算出される。そし
て第5演算部Q6で算出された目標燃料量大rmは係数
f7乗算部Q7に人力され、予め設定された係数f7が
乗算される。
Further, in the fifth calculation section Q6, the target fuel/air ratio input set according to the load of the engine 1 is multiplied by the air amount m calculated in the third calculation section Q4. The desired fuel amount (target fuel amount) λ'm is calculated. Then, the target fuel amount large rm calculated by the fifth calculation section Q6 is manually inputted to the coefficient f7 multiplication section Q7, and multiplied by a preset coefficient f7. be done.

また第4演算部Q5及び第5演算部Q6の算出結果は共
に偏差算出部Q8に人力され、その偏差m(λ−λr)
が算出される。そしてその算出結果は逐次加算部Q9で
加算され、その算出結果には係数f6乗算部QIOで予
め設定された係数f6が乗算される。
Further, the calculation results of the fourth calculation unit Q5 and the fifth calculation unit Q6 are both manually inputted to the deviation calculation unit Q8, and the deviation m(λ−λr)
is calculated. Then, the calculation results are sequentially added in an adding section Q9, and the calculation results are multiplied by a preset coefficient f6 in a coefficient f6 multiplication section QIO.

一方上記第4演算部Q5で算出された実燃料量λm及び
除算部Q2の除算結果Vf/ωはオブザーバQllにも
出力される。オブザーバQllは、予め設定された演算
式を用いて、実燃料量λmと、除算部Q2の除算結果V
f/ωと、燃料噴射弁3からの同期噴射量qと、前回推
定した吸気管14壁面への付着燃料量?讐及び吸気管1
4内での蒸発燃料量?Vとから、付着燃料量f−と蒸発
燃料量fvとを推定するためのもので、その推定結果?
讐及び?Vには、夫々、係数f4乗算部Q12及び係数
f5乗算fl(Q 13で係数f4及びf5が乗算され
る。
On the other hand, the actual fuel amount λm calculated by the fourth calculation unit Q5 and the division result Vf/ω of the division unit Q2 are also output to the observer Qll. The observer Qll calculates the actual fuel amount λm and the division result V of the division unit Q2 using a preset arithmetic expression.
f/ω, the synchronous injection amount q from the fuel injection valve 3, and the previously estimated amount of fuel adhering to the wall of the intake pipe 14? enemy and intake pipe 1
Amount of evaporated fuel in 4? This is for estimating the amount of adhering fuel f- and the amount of evaporated fuel fv from V, and the estimation result?
Enemy? V is multiplied by coefficients f4 and f5 by a coefficient f4 multiplier Q12 and a coefficient f5 multiplier fl (Q13), respectively.

そして、これらの乗算部Q12及びQ13からの乗算結
果は、他の乗算部Q3、Q7、QIOでの乗算結果と共
に、加算部014〜Q17で加算され、これによって同
期噴射量qを推定することができる。
The multiplication results from these multiplication units Q12 and Q13 are added together with the multiplication results from other multiplication units Q3, Q7, and QIO in addition units 014 to Q17, thereby making it possible to estimate the synchronous injection amount q. can.

本実施例では、スミスーデエビソン(Smith−Da
vison)  の設計法を使用し、前述の(14)、
  (15)式に示した物理モデルに基づき、下記(1
日)式に示す同期噴射量qを算出する式を導く。
In this example, Smith-Da
vison) using the design method described in (14) above,
Based on the physical model shown in equation (15), the following (1
A formula for calculating the synchronous injection amount q shown in the following formula is derived.

q=f4・fw+f5◆fv+柔f6◆m(j)舎(λ
(j)−入r)+f7◆m入「 +f8・vf/ω     ・・・(1日)尚、この種
の制御系の設計方法としては、例えば、古田勝久著「実
システムのデジタル制御」システムと制御、  Vol
、  2B、  (A30.12 (1984年)計測
自動制御学会、及び特jMI昭62−189889号等
に詳しく記載されているので、ここでは(1日)式の導
出過程は省略する。
q=f4・fw+f5◆fv+soft f6◆m(j)sha(λ
(j) - input r) +f7◆m input "+f8・vf/ω...(1st) As for the design method of this kind of control system, for example, the system "Digital control of real systems" written by Katsuhisa Furuta and Control, Vol.
, 2B, (A30.12 (1984) Society of Instrument and Control Engineers, Special JMI No. 62-189889, etc.), so the process of deriving the formula (1st) will be omitted here.

また、上記オブザーバQllは、吸気管14壁面への付
着燃料量fw及び吸気管14内での蒸発燃料量fvを直
接測定できないため、その値を推定するためのものであ
る。このオブザーバによる推定手段としては、例えば、
最小次元オブザーバ(Minimal 0rder 0
bserver)、同一次元オブザーバ(Identi
ty 0bsr、rver)、有限整定オブザーバ(D
eadBeat 0bserver)、線形関数オブザ
ーバ(Linear Function 0bserv
er)或は適応オブザーバ(Adapt i veOb
server)として、古田勝久他著「基礎システム理
論」 (昭和53年)コロナ社、或は古田勝久他著「メ
カニカルシステム制御」 (昭和59年)オーム社等、
に詳解されている周知の設計法により構成することがで
きる。
Furthermore, since the observer Qll cannot directly measure the amount fw of fuel adhering to the wall surface of the intake pipe 14 and the amount fv of evaporated fuel within the intake pipe 14, it is used to estimate the values thereof. As an estimation method using this observer, for example,
Minimal 0rder 0
bserver), same-dimensional observer (Identi
ty 0bsr, rver), finitely settled observer (D
eadBeat 0bserver), Linear Function Observer (Linear Function 0bserver)
er) or an adaptive observer (Adapt i veOb
"Basic System Theory" by Katsuhisa Furuta et al. (1978) Corona Publishing, or "Mechanical System Control" by Katsuhisa Furuta et al. (1988) Ohm Publishing, etc.
It can be constructed using the well-known design method detailed in .

次に、上記制御系で用いられるオブザーバQ11の設計
方法について説明する。このオブザーバQ11の設計方
法としてはゴビブスの設計法等が知られており、「基礎
システム理論」 (前掲書)等に詳しい。ここでは最小
次元オブザーバを設計するものとして簡単に説明する。
Next, a method of designing the observer Q11 used in the above control system will be explained. The Gobibus design method is known as a design method for this observer Q11, and is detailed in "Basic System Theory" (cited above). Here, we will briefly explain how to design a minimum dimension observer.

本実施例の物理モデルのオブザーバの一般系は、次式(
19)のように定まる。
The general system of the observer of the physical model in this example is expressed by the following equation (
19).

x(n+1)=A・x(n)+ ]R−y(n)+ f
f・u(n)・・・(19) 従って本実施例のオブザーバQllは次式(20)のよ
うに設計でき、これにより付着燃料量fw及び蒸発燃料
量fvが推定できる。
x(n+1)=A・x(n)+ ]R−y(n)+f
f·u(n) (19) Therefore, the observer Qll of this embodiment can be designed as shown in the following equation (20), and thereby the amount of attached fuel fw and the amount of evaporated fuel fv can be estimated.

次に、上述した燃料挙動モデルに基づいて、同期噴射量
qを求める処理について、第6図のフローチャートに基
づいて説明する。
Next, a process for determining the synchronous injection amount q based on the above-mentioned fuel behavior model will be explained based on the flowchart of FIG. 6.

第6図において、まず、ステップ200及びステップ2
10ζこで初期値の設定を行う。即ち、ステップ200
では付着燃料量?wo、蒸発燃料量?VOを0、同期噴
射量q@qOと初期設定し、続くステップ210では実
燃料量λmと目標燃料量λrmとの偏差の積分値Smλ
をOに設定する。
In FIG. 6, first, step 200 and step 2
10ζ At this point, initial values are set. That is, step 200
So, how much fuel is attached? Wow, amount of evaporated fuel? The VO is initially set to 0 and the synchronous injection amount q@qO is set, and in the subsequent step 210, the integral value Smλ of the deviation between the actual fuel amount λm and the target fuel amount λrm is determined.
Set to O.

次に、ステップ220にて、上記第5図のステップ10
0ないしステップ150で算出した第2の吸気管圧力推
定値pMを読み込み、更に、回転速度センサ32.水温
センサ39.吸気温センサ20、酸素センサ25等の出
力信号から、エンジン1の回転速度ω、冷却水温TR,
吸気温度Tk、燃空比λ等の運転状態を読み込む。
Next, in step 220, step 10 in FIG.
0 to the second estimated intake pipe pressure pM calculated in step 150, and further reads the rotational speed sensor 32. Water temperature sensor 39. From the output signals of the intake air temperature sensor 20, oxygen sensor 25, etc., the rotational speed ω of the engine 1, the cooling water temperature TR,
Read operating conditions such as intake air temperature Tk and fuel/air ratio λ.

次のステップ230では、ステップ220で読み込んだ
第2の吸気管圧力推定値pM及び回転速度ωに基づいて
、エンジン1の負荷に応じた目標燃空比入「を算出する
In the next step 230, a target fuel-air ratio input according to the load of the engine 1 is calculated based on the second estimated intake pipe pressure value pM and the rotational speed ω read in step 220.

ステップ230で目標燃空比入「が設定されると、ステ
ップ240に移行し、上記第2の吸気管圧力推定値PM
と吸気温度iと回転速度ωとに基づき、前述の(17)
式に示した如き演算式またはデータマツプを用いて気筒
11内に流人する空気量mを算出する。即ち前記第3演
算部Q4としての処理を実行する。
When the target fuel/air ratio input is set in step 230, the process moves to step 240, and the second intake pipe pressure estimated value PM
Based on the intake air temperature i and rotational speed ω, the above (17)
The amount m of air flowing into the cylinder 11 is calculated using the arithmetic expression or data map shown in the following equation. That is, it executes processing as the third calculation unit Q4.

続くステップ250では、冷却水温TRに基づき、吸気
管14壁面からの燃料の蒸発量Vfを求め、その値をエ
ンジン1の回転速度ωで除算し、前回の吸気行程から次
の吸気行程塩の1サイクルに蒸発する吸気管14壁面か
らの蒸発量Vfw(即ち、Vf/ω)を算出する。
In the subsequent step 250, the amount of evaporation Vf of fuel from the wall surface of the intake pipe 14 is determined based on the cooling water temperature TR, the value is divided by the rotational speed ω of the engine 1, and 1 of the intake stroke salt from the previous intake stroke to the next intake stroke is calculated. The amount of evaporation Vfw (ie, Vf/ω) from the wall surface of the intake pipe 14 that evaporates during the cycle is calculated.

そして続くステップ260では上記燃空比λ と上記ス
テップ240で求めた空気量mとを乗算して、前回の吸
気行程時に気筒11内に流人した実燃料量λmを算出し
、第4演算部Q5としての処理を実行し、ステップ27
0に移行する。
Then, in step 260, the fuel-air ratio λ is multiplied by the air amount m obtained in step 240 to calculate the actual fuel amount λm that flowed into the cylinder 11 during the previous intake stroke, and the fourth calculation unit Execute the process as Q5 and proceed to step 27.
Transition to 0.

ステップ270は、上記ステップ260で求めた実燃料
量λmと、前回の同期噴射量qと、上記ステップ250
で求めた1サイクルにおける吸気管14壁面からの燃料
の蒸発量Vf−と、前回求めた付着燃料量?wo及び蒸
発燃料量?VOとに基づき、前記(20)の演算式を用
いて付着燃料量?W及び蒸発燃料量?νを推定するオブ
ザーバQllとしての処理を実行する。
Step 270 includes the actual fuel amount λm obtained in step 260, the previous synchronous injection amount q, and step 250.
The amount of evaporation of fuel from the wall surface of the intake pipe 14 in one cycle, Vf-, which was determined by ?, and the amount of adhering fuel, which was determined last time? wo and evaporated fuel amount? Based on VO, the amount of adhering fuel is calculated using the formula (20) above. W and amount of evaporated fuel? Processing as an observer Qll to estimate ν is executed.

そして続くステップ280では、上記ステ・ンプ230
で設定した目標燃空比入「と上記ステップ240で求め
た空気量mとを乗算して、気筒11内に流入する目標燃
料量λrmを算出する第5演算部Q6としての処理を実
行した後、ステ・ンブ290に移行する。
Then, in the following step 280, the step 230
After executing the process as the fifth calculation unit Q6, which calculates the target fuel amount λrm flowing into the cylinder 11 by multiplying the target fuel air ratio input set in step 240 by the air amount m obtained in step 240 above. , transition to step 290.

ステップ290では、前回求めた実燃料量λmと目標燃
料量大rmとの偏差の積分値Smλと、上記ステップ2
70で求めた付着燃料量?−及び蒸発燃料量?Vと、ス
テップ280で求めた目標燃料量λ「mと、ステップ2
50で求めた1サイクルの燃料の蒸発量Vfwとから、
前述の(19)式を用いて同期噴射量qを算出し、ステ
ップ300に移行する。
In step 290, the integral value Smλ of the deviation between the previously determined actual fuel amount λm and the target fuel amount large rm and the step 2
The amount of attached fuel found in 70? - and amount of evaporated fuel? V, the target fuel amount λ"m obtained in step 280, and step 2
From the fuel evaporation amount Vfw of one cycle found in 50,
The synchronous injection amount q is calculated using the above-mentioned equation (19), and the process moves to step 300.

そしてステップ300では、クランク角センサ34から
の検出信号に基づき決定される燃料噴射タイミングで、
上記ステップ290で算出された同期噴射量qに応じ、
燃料噴射弁3を開弁して同期噴射制御を実行する。
Then, in step 300, at the fuel injection timing determined based on the detection signal from the crank angle sensor 34,
According to the synchronous injection amount q calculated in step 290,
The fuel injection valve 3 is opened to perform synchronous injection control.

続くステップ310では、上記ステップ260で求めた
実燃料量λmとステップ280で求めた目標燃料量λ「
mとの偏差を、前回求めた積分値8m人に加算して積分
値Smλを求める逐次加算部Q9としての処理を実行し
、ステップ320に移行する。
In the following step 310, the actual fuel amount λm obtained in step 260 and the target fuel amount λ" obtained in step 280 are determined.
The process as a sequential addition unit Q9 is executed to obtain an integral value Smλ by adding the deviation from m to the previously determined integral value 8m people, and the process moves to step 320.

そしてステップ320では、次回の処理で付着燃料量?
讐及び蒸発燃料量?Vを推定するために用いる付着燃料
量及び蒸発燃料量の基準値?wo、  YVOとして、
今回上記ステップ270で求めた付着燃料量?W及び蒸
発燃料量?Vを設定し、再度ステップ220に移行する
Then, in step 320, the amount of attached fuel is determined in the next process?
amount of fuel and vaporized fuel? What are the standard values for the amount of attached fuel and amount of evaporated fuel used to estimate V? wo, as YVO,
The amount of adhering fuel found in step 270 above this time? W and amount of evaporated fuel? V is set, and the process moves to step 220 again.

即ち、上記ステップ200ないしステップ320の処理
によって、第2の吸気管圧力推定値pMに基づいて、運
転状態を検出した時点よりもiサイクル先の運転状態に
応じた同期噴射量qを適切に算出することができる。
That is, by the processing of steps 200 to 320 described above, the synchronous injection amount q is appropriately calculated based on the second estimated intake pipe pressure value pM according to the operating state i cycles ahead from the time when the operating state is detected. can do.

(III)  非同期噴射の制御の処理衣に、加速状態
であることが判定されてから実行される非同期噴射の制
御の処理について、第7図のフローチャートに基づいて
説明する。
(III) Asynchronous injection control processing The asynchronous injection control processing executed after it is determined that the vehicle is in an acceleration state will be described based on the flowchart of FIG. 7.

第7図のステップ400において、スロットル開度TA
のデータを、例えば16m5毎に読み込む。
At step 400 in FIG. 7, the throttle opening TA
data is read every 16 m5, for example.

ステップ410では、今回のスロットル開度TAと前回
読み込んだスロットル開度TAとを比較して、一定時間
内のスロットル開度の増加分ΔTAが所定値以上である
か否かを判断する。ここで、スロットル開度の増加分△
TAが所定値以上、即ち加速状態であると判定されると
ステップ420に進み、一方加速状態ではないと判断さ
れると一旦本処理を終了する。
In step 410, the current throttle opening TA is compared with the previously read throttle opening TA to determine whether the increase ΔTA in the throttle opening within a certain period of time is greater than or equal to a predetermined value. Here, the increase in throttle opening △
If it is determined that TA is greater than a predetermined value, that is, the acceleration state is determined, the process proceeds to step 420, while if it is determined that the acceleration state is not, the present process is temporarily terminated.

ステップ420では、上記スロ・ントル開度の増加分Δ
TAと、RAM45に記憶された加速直後より数サイク
ル前の回転速度ω等の運転状態とから、加速直後におけ
る第2の吸気管圧力推定値PMを再度求める。
In step 420, the increase amount Δ of the throttle opening is
The second estimated intake pipe pressure value PM immediately after acceleration is determined again from TA and the operating state such as the rotational speed ω several cycles before immediately after acceleration, which is stored in the RAM 45.

続くステップ430では、ステップ420で求めた加速
直後の第2の吸気管圧力推定値f5M、及び加速直後よ
り数サイクル前の運転状態のデータに基づき、上記第6
図に示す同期噴射量qを求めるためのステップ220な
いしステップ290と同様な処理を行って、加速直後に
必要とされる推定噴射量qiを求める。
In the following step 430, the sixth intake pipe pressure estimation value f5M is calculated based on the second estimated intake pipe pressure value f5M immediately after acceleration obtained in step 420, and the data of the operating state several cycles before immediately after acceleration.
Processing similar to steps 220 to 290 for determining the synchronous injection amount q shown in the figure is performed to determine the estimated injection amount qi required immediately after acceleration.

続くステップ440では、ステップ430で算出した推
定噴射量qiと、この算出の前に上記第6図のステップ
290で算出又は噴射した同期噴射量qとの差の燃料量
Δqを求める。
In the subsequent step 440, a fuel amount Δq is calculated as the difference between the estimated injection amount qi calculated in step 430 and the synchronous injection amount q calculated or injected in step 290 of FIG. 6 above before this calculation.

続くステップ450では、この差の燃料量Δqを非同期
噴射する処理を行って一旦本処理を終了する。
In the subsequent step 450, a process is performed to asynchronously inject this difference in fuel amount Δq, and the process is temporarily terminated.

次に上記ステップ400ないしステップ450で行った
処理を、第8図の運転状態の変化を示すグラフを用いて
詳細に説明する。
Next, the processes performed in steps 400 to 450 will be described in detail using the graph shown in FIG. 8 showing changes in operating conditions.

図に示す様に、時刻tt4の直後にスロットル開度TA
の増加分ΔTAから加速状態になったことを検出すると
、再度時刻tt5における第2の吸気管圧力推定値pM
5を求める。この第2の吸気管圧力推定値pM5を求め
る際のデータとして、加速直後のスロットル開度TAと
時刻tt2の運転状態のデータとを用い、上記第4図に
示すステップ100ないしステップ150と同様な処理
を行って、第1の推定空気量Ca及び第2の推定空気量
1’laを求め、加速直後の時刻tt5に対応する第2
の吸気管圧力推定値pM5を求めるものである。
As shown in the figure, immediately after time tt4, the throttle opening TA
When an acceleration state is detected from the increase ΔTA, the second estimated intake pipe pressure value pM at time tt5 is changed again.
Find 5. As data when calculating this second intake pipe pressure estimate pM5, the throttle opening TA immediately after acceleration and the data of the operating state at time tt2 are used, and the same steps as steps 100 to 150 shown in FIG. 4 are performed. The process is performed to obtain the first estimated air amount Ca and the second estimated air amount 1'la, and calculate the second estimated air amount Ca corresponding to time tt5 immediately after acceleration.
This is to obtain the estimated intake pipe pressure value pM5.

次に、第2の吸気管圧力推定値PM5及び時刻112に
おける運転状態に基づいて、上記第6図に示すステ・ン
プ220ないしステップ290と同様な処理を行って、
時刻tt5において必要とされる推定噴射量qi5を算
出する。
Next, based on the second estimated intake pipe pressure value PM5 and the operating state at time 112, processing similar to step 220 to step 290 shown in FIG. 6 above is performed,
Estimated injection amount qi5 required at time tt5 is calculated.

そして、この様にして求めた推定噴射量qi5と既に噴
射された同期噴射量q5との差を求め、その差の燃料量
Δq5を、非同期噴射することにより、不足する燃料量
を迅速に供給することができる。
Then, the difference between the estimated injection amount qi5 obtained in this way and the synchronous injection amount q5 that has already been injected is determined, and the fuel amount Δq5 corresponding to the difference is injected asynchronously, thereby quickly supplying the insufficient amount of fuel. be able to.

従って、加速直後(時刻tt5)の燃料の不足を速やか
に補うことができるので、加速直後の空燃比のリーン側
へのずれを防止できる。
Therefore, the lack of fuel immediately after acceleration (time tt5) can be quickly compensated for, thereby preventing the air-fuel ratio from shifting toward the lean side immediately after acceleration.

以下同様な処理を繰り返すことにより、時刻116、 
tt7における第2の吸気管圧力推定値PM6.1’M
7を求めることができ、それらの運転状態に基づいて、
適切な推定噴射量qi6.qi7を算出して加速直後の
数サイクル分の燃料の不足を補うことができる。
By repeating the same process, time 116,
Second intake pipe pressure estimate PM6.1'M at tt7
7 can be found, and based on their operating conditions,
Appropriate estimated injection amount qi6. By calculating qi7, it is possible to compensate for the lack of fuel for several cycles immediately after acceleration.

従って、上述した処理を行うことにより、以下の作用効
果がある。
Therefore, by performing the above-described processing, the following effects can be obtained.

スロットル開度TAの変化によって、加速状態を検出す
ると、再び第2の吸気管圧力推定値pMを求める処理を
行うので、加速状態に応じた適切な第2の吸気管圧力推
定値15Mを得ることができる。更にその第2の吸気管
圧力推定値f5Mを用いて、推定噴射量qiを算出する
ので、加速直後に実際に必要とされる燃料量を精密に算
出することができる。
When an acceleration state is detected due to a change in the throttle opening TA, the process of calculating the second intake pipe pressure estimate pM is performed again, so that an appropriate second intake pipe pressure estimate 15M can be obtained according to the acceleration state. I can do it. Furthermore, since the estimated injection amount qi is calculated using the second estimated intake pipe pressure value f5M, it is possible to accurately calculate the amount of fuel actually required immediately after acceleration.

そして、この算出した推定噴射量qiと、同期噴射によ
って実際に加速の直前に噴射された同期燃料量qとを比
較して、燃料量の不足分を非同期噴射によって迅速に供
給するので、加速直後の燃料噴射の制御を適切に行うこ
とができ、空燃比がリーン側にずれることを防止できる
。従って、ドライバビリティやエミッションを好適に保
つことができる。
Then, this calculated estimated injection amount qi is compared with the synchronous fuel amount q actually injected just before acceleration by synchronous injection, and the shortfall in fuel amount is quickly supplied by asynchronous injection. The fuel injection can be appropriately controlled, and the air-fuel ratio can be prevented from shifting toward the lean side. Therefore, driveability and emissions can be maintained suitably.

尚、本実施例では、同期噴射量qの算出に第2の吸気管
圧力推定値PMを用いたが、第1の吸気管圧力推定値P
Mを用いてもよい。更に、同期噴射量qの算出には、本
実施例の物理モデル以外の吸気管圧力のモデルを用いて
吸気管圧力を推定し、その推定値に基づいて同期噴射量
qを算出してもよい。また、加速状態の検出にはスロッ
トル開度TAに該当するアクセル開度を用いてもよい。
Note that in this embodiment, the second estimated intake pipe pressure value PM was used to calculate the synchronous injection amount q, but the first estimated intake pipe pressure value P
M may also be used. Furthermore, to calculate the synchronous injection amount q, the intake pipe pressure may be estimated using a model of intake pipe pressure other than the physical model of this embodiment, and the synchronous injection amount q may be calculated based on the estimated value. . Furthermore, the accelerator opening corresponding to the throttle opening TA may be used to detect the acceleration state.

また上記実施例において、加速時に供給される非同期噴
射量に応じて、同期噴射量qの算出に用いる付着燃料量
?−及び蒸発燃料量?νの値を設定し直してもよい。こ
の付着燃料量?賀及び蒸発燃料量?■を11正すること
により燃料挙動をより正確に表すことができるので、燃
料噴射量の制御をより好適に行うことがで7きる。
Furthermore, in the above embodiment, depending on the asynchronous injection amount supplied during acceleration, the amount of adhering fuel used to calculate the synchronous injection amount q? - and amount of evaporated fuel? The value of ν may be reset. This amount of attached fuel? and amount of evaporated fuel? By correcting (1) by 11, the fuel behavior can be expressed more accurately, so the fuel injection amount can be controlled more appropriately.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれは、加速状態を検出
すると吸気管圧力の推定を行い、更にその推定した吸気
管圧力に基づいて推定噴射量を算出し、その推定噴射量
と加速前に既に算出又は噴射した同期噴射量との差の燃
料量を求めて、不足分を非同期噴射するので、加速直後
の適切な燃料噴射制御が実行できる。それによって、加
速直後に空燃比がリーン側にずれることが防止できるの
で、ドライバビリティやエミ・ンションを好適に保つこ
とができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, when an acceleration state is detected, the intake pipe pressure is estimated, the estimated injection amount is calculated based on the estimated intake pipe pressure, and the estimated injection amount is calculated based on the estimated intake pipe pressure. Since the difference between the amount of fuel and the synchronous injection amount already calculated or injected before acceleration is determined, and the insufficient amount is injected asynchronously, appropriate fuel injection control can be performed immediately after acceleration. This prevents the air-fuel ratio from shifting toward the lean side immediately after acceleration, so drivability and emissions can be maintained suitably.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の基本的な構成の一例を示すブロック図
、第2図は本発明の実施例によるエンジンおよび周辺制
御装置を示す構成図、第3図は吸気管圧力を推定する制
御系のブロック図、第4図は吸気管圧力を推定する処理
過程を示すフローチャート、第5図は同期噴射量を算出
する制御系のプロ・ンク図、第6図は同期噴射量を算出
する処理過程を示すフローチャート、第7図は非同期噴
射量の制御の処理を示すフローチャート、第8図は吸気
管圧力及び同期噴射量の変化を示すグラフ、第9図は従
来技術の説明図である。 Ml・・・内燃機関   M2・・・運転状態検出手段
M3・・・燃料噴射弁  M4・・・同期噴射制御手段
M5・・・加速判定手段 M6・・・吸気管圧力推定手
段M7・・・噴射量推定手段M8・・・非同期噴射手段
1・・・エンジン 19・・・大気圧センサ 20・・・吸気温センサ 21・・・スロットルポジションセンサ22・・・吸気
圧センサ 32・・・回転速度センサ 40・・・電子制御装置 代理人  弁理士  定立 勉(ほか2名)第1図 第4図 第6図
Fig. 1 is a block diagram showing an example of the basic configuration of the present invention, Fig. 2 is a block diagram showing an engine and peripheral control device according to an embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a control system for estimating intake pipe pressure. Figure 4 is a flowchart showing the process of estimating the intake pipe pressure, Figure 5 is a flowchart of the control system that calculates the synchronous injection amount, and Figure 6 is the process of calculating the synchronous injection amount. FIG. 7 is a flowchart showing processing for controlling the asynchronous injection amount, FIG. 8 is a graph showing changes in intake pipe pressure and synchronous injection amount, and FIG. 9 is an explanatory diagram of the prior art. Ml...Internal combustion engine M2...Operating state detection means M3...Fuel injection valve M4...Synchronized injection control means M5...Acceleration determination means M6...Intake pipe pressure estimation means M7...Injection Quantity estimating means M8... Asynchronous injection means 1... Engine 19... Atmospheric pressure sensor 20... Intake temperature sensor 21... Throttle position sensor 22... Intake pressure sensor 32... Rotational speed sensor 40...Electronic control device agent Patent attorney Tsutomu Sadatsu (and 2 others) Figure 1 Figure 4 Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】 内燃機関の回転速度や吸気管圧力を含む運転状態を検出
する運転状態検出手段と、 該運転状態検出手段によって検出した運転状態を用いて
同期噴射量を算出し、その算出量に基づいて燃料噴射弁
を駆動して燃料の噴射を制御する同期噴射制御手段と、 を備えた内燃機関の燃料噴射量制御装置であって、 上記運転状態検出手段によって検出した運転状態のうち
、加速を示す運転状態の変化に基づいて、加速状態か否
かを判定する加速判定手段と、該加速判定手段によって
加速状態と判定された場合には、上記運転状態検出手段
によって検出した加速を示す運転状態、及び加速前に検
出した少なくとも吸気管圧力と回転速度とを用い、上記
運転状態の検出時点より先の吸気管圧力を推定する吸気
管圧力推定手段と、 該吸気管圧力推定手段によって推定した吸気管圧力と、
上記運転状態検出手段によって検出した運転状態とを用
い、上記内燃機関の燃料の挙動を記述した状態方程式お
よび出力方程式からなる燃料挙動モデルに則って燃料挙
動を推定し、加速後の運転状態に対応した推定噴射量を
求める噴射量推定手段と、 該噴射量推定手段によって求めた推定噴射量と、上記同
期噴射制御手段によって算出した同期噴射量との差の燃
料量を求め、その差の燃料量を非同期噴射する非同期噴
射制御手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射量制御装
置。
[Scope of Claims] Operating state detection means for detecting the operating state including the rotational speed and intake pipe pressure of the internal combustion engine, and calculating the synchronous injection amount using the operating state detected by the operating state detection means. A fuel injection amount control device for an internal combustion engine, comprising: synchronous injection control means for controlling fuel injection by driving a fuel injection valve based on the amount of fuel injection; , an acceleration determination means for determining whether or not the acceleration state is present based on a change in the driving state indicating acceleration; and when the acceleration determination means determines that the acceleration state is present, the acceleration detected by the driving state detection means is detected. an intake pipe pressure estimating means for estimating the intake pipe pressure beyond the time of detection of the operating state using the operating state shown and at least the intake pipe pressure and rotational speed detected before acceleration; and the intake pipe pressure estimating means Estimated intake pipe pressure and
Using the operating state detected by the operating state detection means, the fuel behavior is estimated according to a fuel behavior model consisting of a state equation and an output equation that describe the behavior of the fuel in the internal combustion engine, and the result is adapted to the operating state after acceleration. an injection amount estimating means for calculating the estimated injection amount; and an injection amount estimating means for calculating the fuel amount difference between the estimated injection amount calculated by the injection amount estimating means and the synchronous injection amount calculated by the synchronous injection control means, and determining the fuel amount for the difference. 1. A fuel injection amount control device for an internal combustion engine, comprising: asynchronous injection control means for asynchronously injecting;
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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