JPH02181043A - Air-fuel ratio control device for electronic control fuel injection type engine - Google Patents

Air-fuel ratio control device for electronic control fuel injection type engine

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JPH02181043A
JPH02181043A JP64000373A JP37389A JPH02181043A JP H02181043 A JPH02181043 A JP H02181043A JP 64000373 A JP64000373 A JP 64000373A JP 37389 A JP37389 A JP 37389A JP H02181043 A JPH02181043 A JP H02181043A
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fuel injection
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    • Y02T10/40Engine management systems

Abstract

PURPOSE:To make it possible to control air fuel ratio so as to meet its target even in utilizing an injector with large variations by deciding fuel injection quantity of respective injectors according to the detecting levels of intake air quantity, revolutions of an engine and air fuel ratio to control the injectors independently. CONSTITUTION:The detecting means of an intake air quantity sensor 8 measuring intake air Qa, a crank angle sensor 14, built in a distributor 12, detecting the revolutions N of an engine, O2 sensor detecting air fuel ratio A/F and so on are installed to input their output signals in a control unit 10, where an injection pulse duration Ti for supplying the fuel injection quantity suited to th operating conditions at that time is calculated independently for respective cylinders 24, based on respective signals inputted. During the calculated injection pulse duration Ti, fuel is injected for the corresponding cylinder 24 from an injector 22.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、空燃比制御装置、特に複数のエンジンシリン
ダの間で発生する空燃比のばらつきを吸収するのに好適
な電子制御燃料噴射式エンジンの空燃比制御装置に関す
る。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to an air-fuel ratio control device, particularly an electronically controlled fuel injection type engine suitable for absorbing variations in air-fuel ratio that occur between a plurality of engine cylinders. The present invention relates to an air-fuel ratio control device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

電子制御燃料噴射装置に用いられる燃料噴射弁は、エン
ジンの回転に同期して与えられる叶動パルス信号によっ
て開弁じ、その量弁期間中、所定圧力の燃料をエンジン
シリンダに噴射するようになっている。従って、燃料噴
射量は即動パルス信号のパルス幅により制御されるので
、このパルス@Tjを燃料噴射量に相当する制御信号と
すれば、理論空燃比をうるためのパルス幅Tjは次式に
よって求められる。
The fuel injection valve used in an electronically controlled fuel injection system is opened by a pulse signal given in synchronization with the rotation of the engine, and during the valve opening period, fuel at a predetermined pressure is injected into the engine cylinder. There is. Therefore, since the fuel injection amount is controlled by the pulse width of the immediate pulse signal, if this pulse @Tj is the control signal corresponding to the fuel injection amount, the pulse width Tj for obtaining the stoichiometric air-fuel ratio is determined by the following formula: Desired.

Ti =Tp−Kn・a +Ts TP:燃料の基本噴射量に相当する基 本パルス幅 Kn:水温補正等の各種補正係数 α:空燃比のフィードバック制御の ための空燃比フィードバック補 正係数 一3= Ts:バッテリ電圧の変動による燃料 噴射弁の噴射量変化を補正する ための電圧補正分 基本パルス幅TPは、さらに次式で表わされる。Ti = Tp - Kn・a + Ts TP: Base equivalent to the basic injection amount of fuel Main pulse width Kn: Various correction coefficients such as water temperature correction α: Air-fuel ratio feedback control air-fuel ratio feedback supplement for positive coefficient 13 = Ts: Fuel due to battery voltage fluctuation Correcting the injection amount change of the injection valve voltage correction for The basic pulse width TP is further expressed by the following equation.

Tp=に−Qa/N K:定数、 Qa:吸入空気流量 N:エンジンの回転数 空燃比制御(λ制御)は、排気系の空燃比センサとして
、例えば、02センサを設けて実際の空燃比を検出し、
その空燃比が理論空燃比より濃いか、薄いかをスライス
レベルにより判別し、制御する。
Tp=to-Qa/N K: Constant, Qa: Intake air flow rate N: Engine rotational speed Air-fuel ratio control (λ control) is performed by providing an 02 sensor, for example, as an air-fuel ratio sensor in the exhaust system to check the actual air-fuel ratio. detect,
The slice level determines whether the air-fuel ratio is richer or leaner than the stoichiometric air-fuel ratio and is controlled.

このため前記の空燃比フィードバック補正係数αを定め
、この係数αを変化させることにより理論空燃比に保っ
ている。
For this reason, the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is determined and the stoichiometric air-fuel ratio is maintained by changing this coefficient α.

空燃比フィードバック補正係数αの値は、一般に比例積
分制御により変化させ、安定した制御を行っている。即
ち02センサの出力電圧とスライスレベル電圧とを比較
し、空燃比が濃い(薄い)場合しこは始めしこわずかに
下げて(上げて)、その後に徐々に下げて(上げて)い
き、空燃比を薄く(濃く)するように制御する。また、
λ制御を行わない条件下では係数αをクランプし、各1
種補正係数Knの設定により必要な空燃比を得る。λ制
御条件下での基準空燃比、即ちα=1のときの空燃比を
理論空燃比(λ=1)に設定することができれば、フィ
ードバック制御は不要なのであるが、実際には各種の構
成部品のばらつきなどにより、λ=1からずれるので、
フィードバック制御を行っている。基準となる空燃比が
λ=1からずれていると、運転領域が大きく変化したと
きに、基準空燃比の段差をフィードバック制御によりλ
=1に安定させるのに時間がかかる。
The value of the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is generally changed by proportional-integral control to perform stable control. That is, the output voltage of the 02 sensor is compared with the slice level voltage, and if the air-fuel ratio is rich (lean), it is first slightly lowered (raised) and then gradually lowered (raised). Controls the air-fuel ratio to make it leaner (richer). Also,
Under conditions where λ control is not performed, the coefficient α is clamped and each 1
The required air-fuel ratio is obtained by setting the species correction coefficient Kn. If the reference air-fuel ratio under λ control conditions, that is, the air-fuel ratio when α = 1, could be set to the stoichiometric air-fuel ratio (λ = 1), feedback control would not be necessary. It deviates from λ=1 due to variations in
Feedback control is performed. If the standard air-fuel ratio deviates from λ = 1, when the operating range changes significantly, the difference in the standard air-fuel ratio will be reduced to λ by feedback control.
It takes time to stabilize the value to 1.

そこで学習制御により基準空燃比をλ=1にすることに
より過渡時に基準空燃比の段差から生じるずれをなくし
、制御性能を向上するものが提案されている。
Therefore, a system has been proposed that uses learning control to set the reference air-fuel ratio to λ=1, thereby eliminating deviations caused by the step in the reference air-fuel ratio during transient periods and improving control performance.

(例えば、特開昭59−203828参照)。(For example, see JP-A-59-203828).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、従来の空燃比制御装置は、複数のエンジ
ンシリンダの排気管の集合部に一つの空燃比センサを設
け、それぞれのシリンダの実際の空燃比ではなく、エン
ジン全体として平均的に空燃比を検出し、フィードバッ
ク制御するものであった。そのため、特定シリンダの空
燃比が他のシリンダのそれとずれていても、これを検出
することも、そのシリンダへ燃料を噴射、供給するイン
ジェクタの噴射量を調整することも不可能であった。そ
のため、所望の制御精度を達成するためには、それぞれ
のエンジンシリンダに燃料を供給するインジェクタの噴
射量の制御精度は高い精度を要求され、大きなばらつき
は許されず、例えば、インジェクタの許容噴射量のばら
つき公差は±3%〜錦に収めることが要求されている。
However, conventional air-fuel ratio control devices provide one air-fuel ratio sensor at the joint of the exhaust pipes of multiple engine cylinders, and detect the average air-fuel ratio of the entire engine, rather than the actual air-fuel ratio of each cylinder. It was designed to be controlled by feedback. Therefore, even if the air-fuel ratio of a specific cylinder deviates from that of other cylinders, it is impossible to detect this or to adjust the injection amount of an injector that injects and supplies fuel to that cylinder. Therefore, in order to achieve the desired control accuracy, high precision is required for controlling the injection amount of the injector that supplies fuel to each engine cylinder, and large variations are not allowed. The variation tolerance is required to be within ±3%.

本発明の目的は、インジェクタの噴射量のばらつきの公
差が大きくても、そのばらつきを吸収でき、実用上支障
の無い空燃比制御装置を提案するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to propose an air-fuel ratio control device that can absorb the variation in injection amount of an injector even if the tolerance is large, and causes no practical problems.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は、上記目的に達成するもので、複数のシリンダ
を備えたエンジンの吸入空気量Qaを開側する手段と、
前記エンジンの回転数Nを計測する手段と、前記エンジ
ンの各シリンダ毎に排気系の実際の空燃比を検出するセ
ンサと、前記エンジンの複数のシリンダにそれぞれ燃料
を供給する複数のインジェクタと、前記吸入空気量計測
手段、空燃比センサ、および回転数計測手段からの信号
によって、前記各々のインジェクタの燃料噴射量を決定
する演算装置を備え、各シリンダに設けられた各々のイ
ンジェクタの燃料噴射量を前記演算装置の出力信号によ
って独立して変化させるようにしたものであり、これに
よりエンジンシリンダ毎に空燃比が検出され、それに付
属しているインジェクタの燃料噴射量を他のインジェク
タと独立して制御することが可能となる。
The present invention achieves the above object, and includes means for opening the intake air amount Qa of an engine equipped with a plurality of cylinders;
means for measuring the rotational speed N of the engine; a sensor for detecting the actual air-fuel ratio of the exhaust system for each cylinder of the engine; a plurality of injectors supplying fuel to each of the plurality of cylinders of the engine; The apparatus includes an arithmetic unit that determines the fuel injection amount of each of the injectors based on signals from the intake air amount measuring means, the air-fuel ratio sensor, and the rotational speed measuring means, and determines the fuel injection amount of each injector provided in each cylinder. The air-fuel ratio is changed independently according to the output signal of the arithmetic unit, and the air-fuel ratio is detected for each engine cylinder, and the fuel injection amount of the attached injector is controlled independently from other injectors. It becomes possible to do so.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明する。 An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図は本発明が適用されるエンジンおよび燃料噴射装
置の概略構成図で、エアフィルタ2を通して清浄化され
たエンジン4への吸入空気の空気量は、しぼり弁6によ
って調整される。吸入空気量センサ8は、例えば、熱線
式空気流量計が使われ、吸入空気量の計測値Qaを示す
信号を制御ユニット10へ供給する。一方、ディストリ
ビュータ12に内蔵されたクランク角センサ14により
クランク角基準位置の検出信号及びクランク角1度毎の
パルス信号が作られ、これに基づき信号処理装置16で
検出された回転数Nを示す信号がコントロールユニッ1
〜10へ供給される。信号処理装置16はまたクランク
位置を示す位置信号PO8、クランク角基準位置信号R
Fを発生し、コントロールユニット10へ供1m t 
7.、l。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine and a fuel injection device to which the present invention is applied. The amount of air taken into the engine 4 that has been purified through an air filter 2 is adjusted by a throttle valve 6. As shown in FIG. The intake air amount sensor 8 is, for example, a hot wire air flow meter, and supplies a signal indicating the measured value Qa of the intake air amount to the control unit 10. On the other hand, a crank angle sensor 14 built into the distributor 12 generates a detection signal for the crank angle reference position and a pulse signal for every 1 degree of crank angle, and based on this, a signal indicating the rotation speed N detected by the signal processing device 16 is control unit 1
~10. The signal processing device 16 also generates a position signal PO8 indicating the crank position and a crank angle reference position signal R.
Generates F and supplies it to the control unit 10 1m t
7. ,l.

コントロールユニット10には吸入空気量センサ8から
の吸入空気流量信号Qa、Ozセンサ18からの空燃比
信号A/F 、信号処理装置16の回転数Nの他に、ス
タータスイッチのオン−オフ信号ST、水温センサ20
からの水温信号Tw 、基準信号RF、位置信号pos
 、バッテリの電源電圧Eが入力されている。コントロ
ールユニット10はこれらの吸入空気量Qaおよび回転
数N等を基にして、その条件に適した噴射燃料量を供給
するための噴射パルス輻Tiを計算する。インジェクタ
22は、コントロールユニット10から指令された噴射
パルス幅Tiの間、対応するエンジン4のシリンダ24
内に燃料を噴射する。
The control unit 10 includes an intake air flow rate signal Qa from the intake air amount sensor 8, an air-fuel ratio signal A/F from the Oz sensor 18, and a rotation speed N of the signal processing device 16, as well as an on-off signal ST of the starter switch. , water temperature sensor 20
Water temperature signal Tw from , reference signal RF, position signal pos
, the battery power supply voltage E is input. The control unit 10 calculates an injection pulse intensity Ti for supplying an amount of injected fuel suitable for the conditions, based on the intake air amount Qa, rotation speed N, etc. During the injection pulse width Ti commanded by the control unit 10, the injector 22
Inject fuel inside.

燃料タンク26から供給される燃料は、燃料ポンプ28
によって加圧され、オイルフィルタ30を通してインジ
ェクタ22に導かれる。インジェクタ22は、エンジン
4の吸気管32に取付けられており、噴射された燃料は
ここで吸入空気と混合され、吸入バルブ34を経てエン
ジン4の対応するシリンダ24内に供給される。燃圧レ
ギュレータ36は、燃料タンク圧力と、吸入管内空気圧
力に応じてインジェクタの噴射圧力を調整する。
The fuel supplied from the fuel tank 26 is supplied to the fuel pump 28.
The oil is pressurized by the oil filter 30 and guided to the injector 22 through the oil filter 30. The injector 22 is attached to an intake pipe 32 of the engine 4, where the injected fuel is mixed with intake air and supplied into the corresponding cylinder 24 of the engine 4 via an intake valve 34. The fuel pressure regulator 36 adjusts the injection pressure of the injector according to the fuel tank pressure and the air pressure in the suction pipe.

第2図に示すように、インジェクタ22はエンジン4の
各シリンダ毎に一本づつ設けられている。
As shown in FIG. 2, one injector 22 is provided for each cylinder of the engine 4.

例えば、4シリンダの場合は4つのインジェクタ22が
設けられている。燃料の噴射は、第3図に示すようにエ
ンジンの各シリンダのサイクルに同期しており、吸気工
程の少し前に行われる。したかって、各々のシリンダに
対して供給燃料量が特定され例えば、No、1シリンダ
に取付けられたインジェクタ22により噴射された燃料
は、N o 。
For example, in the case of a four-cylinder engine, four injectors 22 are provided. Fuel injection is synchronized with the cycle of each cylinder of the engine, as shown in FIG. 3, and is performed slightly before the intake stroke. Therefore, the amount of fuel to be supplied to each cylinder is specified, and for example, No. 1, and the fuel injected by the injector 22 attached to one cylinder is No.

1シリンダ以外には吸入されない。It is not inhaled into any cylinder other than 1 cylinder.

エンジン4のシリンダ24で点火燃焼した燃料は、排気
管38に送られる。これら各シリンダの排気管38の集
合部の下流に、排気ガスの空燃比A/Fを検出する02
センサ18が取り付けられており、計測した空燃比信号
A/Fをコントロールユニット10に供給している。
The fuel ignited and burned in the cylinder 24 of the engine 4 is sent to the exhaust pipe 38. The air-fuel ratio A/F of the exhaust gas is detected downstream of the collecting part of the exhaust pipes 38 of each cylinder.
A sensor 18 is attached and supplies a measured air-fuel ratio signal A/F to the control unit 10.

第2図は、第1図のエンジンの主要な機能を説明するた
めのブロック図で、コントロールユニット10は、入出
力回路を含むLSI40.中央処理装置42、書き込み
可能なメモリ44、安定化電源回路46、ポンプ28、
吸排気バルブ48、点火装置50、インジェクタ22を
暉動するドライバ52などを備えている。メモリ44は
、燃料噴射量を決定するパルス幅Tiを計算する際に使
用する種々の係数、数値などを設定することに用いられ
る。メモリ44にはRAM、ROMが使われるが、学習
結果はRAMの内容を修正することにより、次の計算に
反映される。
FIG. 2 is a block diagram for explaining the main functions of the engine shown in FIG. 1, in which the control unit 10 is an LSI 40. central processing unit 42, writable memory 44, stabilized power supply circuit 46, pump 28,
It includes intake and exhaust valves 48, an ignition device 50, a driver 52 that drives the injector 22, and the like. The memory 44 is used to set various coefficients, numerical values, etc. used when calculating the pulse width Ti that determines the fuel injection amount. RAM and ROM are used as the memory 44, and the learning results are reflected in the next calculation by modifying the contents of the RAM.

第4図は、02センサの特性を示すもので、02センサ
は、良く知られているようにλ=1、すなわち空燃比が
14.7の点で、出力電圧V O2が跳躍的に変化する
。VO21はλ=1の時の出力電圧示す。出力電圧V 
O2は空燃比A/Fがリッチ側で約0.8Vとなり、リ
ーン側で約0.2Vである。
Figure 4 shows the characteristics of the 02 sensor. As is well known, the output voltage V O2 of the 02 sensor changes dramatically at λ=1, that is, the air-fuel ratio is 14.7. . VO21 indicates the output voltage when λ=1. Output voltage V
O2 is about 0.8V when the air-fuel ratio A/F is on the rich side, and about 0.2V when it is on the lean side.

第5図は、インジェクタの特性を示すもので、インジェ
クタは指令パルスTiに比例した燃料Qfを噴射する。
FIG. 5 shows the characteristics of the injector, which injects fuel Qf proportional to the command pulse Ti.

この場合、インジェクタの噴射特性は、次式で表わされ
る。
In this case, the injection characteristics of the injector are expressed by the following equation.

Q f =Kn (Ti −Tsn) Tsn :特性値 Kn:定数 したがって、インジェクタの特性のばらつきは、上記特
性値Tsnおよび定数Knのばらつきによって示すこと
ができ、本発明の実施例では±5〜10%である。一般
的にはこのばらつきは±3%以下であり、各シリンダの
空燃比A/Fのばらつきはエンジンの燃焼に対して許容
範囲に維持されるように設定されるが、本発明において
は各シリンダの空燃比A/Fを検出し、それを各シリン
ダ毎に制御しているので、噴射量にばらつきがあっても
、それらを吸収することが可能である。このように、本
発明においては、±5〜10%のばらつきを許容される
ので、インジェクタの無調整化ができ、インジェクタ製
造コストを50%程度も低下させることが可能となった
Q f =Kn (Ti - Tsn) Tsn: Characteristic value Kn: Constant Therefore, the variation in the characteristics of the injector can be indicated by the variation in the characteristic value Tsn and the constant Kn, and in the embodiment of the present invention, it is ±5 to 10 %. Generally, this variation is ±3% or less, and the variation in the air-fuel ratio A/F of each cylinder is set to be maintained within an allowable range for engine combustion, but in the present invention, each cylinder Since the air-fuel ratio A/F is detected and controlled for each cylinder, even if there are variations in the injection amount, it is possible to absorb them. As described above, in the present invention, since variations of ±5 to 10% are allowed, the injector can be made without adjustment, and the injector manufacturing cost can be reduced by about 50%.

第6図は、02フイードバツクの説明図で、02センサ
の出力電圧V O2は、エンジンが定常的に回転してい
るときには、エンジンのその運転条件、例えば回転数、
空気流量、負荷などに対応した周期to2で周期的に出
力を発生する。周期to2は第7図に示すように、空気
流量Qaおよびエンジン回転数Nが大きくなるほど短く
なる。一般にこの電圧V o xは、λ=1であるVO
21よりが高い場合、空燃比A/Fがリッチであり、そ
の逆がリーンである。この02センサの出力に応じてパ
ルス幅TiはΔTiだけ変動している。このTi+ΔT
iの平均値Ti1がλ=1とするパルス幅である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of the 02 feedback. When the engine is rotating steadily, the output voltage V O2 of the 02 sensor is determined based on the operating conditions of the engine, such as the rotation speed.
Output is periodically generated at a period to2 corresponding to the air flow rate, load, etc. As shown in FIG. 7, the period to2 becomes shorter as the air flow rate Qa and the engine speed N increase. Generally, this voltage V o x is VO with λ=1
When it is higher than 21, the air-fuel ratio A/F is rich, and vice versa, it is lean. The pulse width Ti varies by ΔTi in accordance with the output of the 02 sensor. This Ti+ΔT
The average value Ti1 of i is the pulse width that makes λ=1.

第6図(c)に各シリンダの燃焼サイクルを示すが、0
2センサのスイッチング周期t。2に対して、燃焼中の
シリンダが必ずしも同期しているとは限らない。複数の
エンジンシリンダは、所定の順序で燃焼し、排気ガスを
排出するが、シリンダ毎に02センサを設けている場合
は、夫々のセンサ出力が各シリンダに対応する。排気管
の集合部に唯一つの02センサを設けているときには、
検出出力がどのシリンダに対応するのか判別することが
必要である。また、02センサの取付位置が排気バルブ
のあまり下流であると、各シリンダの排気ガスが混合し
、平均的な空燃比しか検出できず、シリンダ毎の空燃比
を検出できない。しかしながら、この場合は02センサ
の取り付は位置とエンジン排気弁との間の距離、エンジ
ン回転数、空気流量などの諸条件を適切に選ぶことによ
り、周期t。2とエンジン燃焼サイクルを同期させるこ
とは可能である。このように選定した場合には、その運
転条件を満たすときには02センサの出力は、燃焼して
いる特定のシリンダと同期する。したがって、回転角セ
ンサにより燃焼サイクルにあるシリンダを検出すれば、
その空燃比が検出される。
Fig. 6(c) shows the combustion cycle of each cylinder.
2 sensor switching period t. 2, the combustion cylinders are not necessarily synchronized. A plurality of engine cylinders burn in a predetermined order and emit exhaust gas, but if an 02 sensor is provided for each cylinder, each sensor output corresponds to each cylinder. When the only 02 sensor is installed at the exhaust pipe gathering part,
It is necessary to determine which cylinder the detection output corresponds to. Furthermore, if the 02 sensor is installed too far downstream of the exhaust valve, the exhaust gas from each cylinder will mix, and only the average air-fuel ratio can be detected, making it impossible to detect the air-fuel ratio of each cylinder. However, in this case, the installation of the 02 sensor can be done with the period t by appropriately selecting various conditions such as the distance between the position and the engine exhaust valve, the engine speed, and the air flow rate. 2 and the engine combustion cycle is possible. If selected in this way, the output of the 02 sensor will be synchronized with the particular cylinder being burned when the operating conditions are met. Therefore, if the rotation angle sensor detects the cylinder in the combustion cycle,
The air/fuel ratio is detected.

しかしながら、周期が完全にエンジンサイクルに同期し
なくても、どのシリンダの出力が判別することが可能で
ある。たとえばエンジンの排気サイクルから02センサ
出力が得られる迄の遅延時間が分かっていれば、各エン
ジンと02センサ出力とを対応させる個とができる。こ
の場合でも異なるシリンダの排気ガスが混合しないよう
エンジン条件、02センサの取り付は位置とエンジン排
気弁との間の距離を適切に選択することが必要となる。
However, even if the period is not perfectly synchronized with the engine cycle, it is possible to determine which cylinder's output. For example, if the delay time from the exhaust cycle of the engine to when the 02 sensor output is obtained is known, it is possible to associate each engine with the 02 sensor output. Even in this case, it is necessary to appropriately select the engine conditions, the mounting position of the 02 sensor, and the distance between the engine exhaust valve and the engine exhaust valve so that exhaust gases from different cylinders do not mix.

第7図は、02センサのスイッチング周期T。2がエン
ジンの燃焼状態に対してどんな傾向にあるか説明するた
めの図であり、To2はQaおよびNが大きくなるほど
短くなる。したがって、エンジンのサイクルと同期する
周期T。2となる特定の空気流量Qaと回転数Nの領域
を選定できる。またこの領域は排気ガスに対して重要で
ないため、この領域では意識的にOzフィードバックを
中止し、λ=1のA/Fに固定しても何等問題は生じな
い。
FIG. 7 shows the switching period T of the 02 sensor. 2 is a diagram for explaining the tendency of To2 with respect to the combustion state of the engine, and To2 becomes shorter as Qa and N become larger. Therefore, the period T is synchronized with the cycle of the engine. 2 can be selected. Further, since this region is not important for exhaust gas, no problem will occur even if Oz feedback is intentionally stopped in this region and the A/F is fixed at λ=1.

第8図は、この領域における空燃比A/Fの状況を説明
するもので、シリンダN011ないしNo、4まで全シ
リンダが、λ=1であるとき、パルス@Tj□に固定し
ている。しかし、たとえばNO,1シリンダに取付けら
れているインジェクタの流量が少なくこのシリンダのみ
がリーンを示すと、上記の特定の運転条件では燃焼サイ
クルと02センサでの検出サイクルが同期しているので
、電圧VO21よりΔV o xだけ低い出力を出すこ
とになり、No、1シリンダがリーンであることが分か
る。この判別は例えば、リーンのシリンダが2シリンダ
に増えても、リッチ側にシフトした場合も同様の理論に
よりシリンダ毎の判別が可能である。
FIG. 8 explains the state of the air-fuel ratio A/F in this region. When λ=1 for all cylinders from cylinders N011 to No. 4, the pulse is fixed at @Tj□. However, for example, if the flow rate of the injector installed in the NO, 1 cylinder is low and only this cylinder indicates lean, the combustion cycle and the detection cycle of the 02 sensor are synchronized under the above specific operating conditions, so the voltage It outputs an output lower than VO21 by ΔV o x, and it can be seen that the No. 1 cylinder is lean. This determination can be made for each cylinder based on the same theory, even if the number of lean cylinders increases to two, or if the engine shifts to the rich side.

このA/Fの判別により第9図に示すように各々のシリ
ンダに設けられたインジェクタの特性係数TsnとKn
を設定すればシリンダのA/F別の制御が可能となる。
By determining the A/F, the characteristic coefficients Tsn and Kn of the injector provided in each cylinder are determined as shown in FIG.
By setting , it becomes possible to control the cylinder A/F separately.

第10図は、本発明の実施例のフローチャートを示した
ものであり、エンジン条件である吸入空気量Qaと回転
数Nにより条件を設定し、前述のようにエンジンの燃焼
をo2センサ出出力分の同期をとれる領域を規定する。
FIG. 10 shows a flowchart of an embodiment of the present invention. Conditions are set based on the engine conditions of the intake air amount Qa and the rotational speed N, and the engine combustion is controlled by the O2 sensor output output as described above. Define areas where synchronization can be achieved.

この領域においてエンジンシリンダがλ=1となるべき
パルス幅Tiを出力する。この時、本来全シリンダがほ
ぼλ=1であるべきであるが、特定のシリンダに取付け
られたインジェクタの特性がずれている場合、シリンダ
毎にタイミングを合わせて電圧V O2を測定すると、
所定のシリンダの出力Vozn  がλ=1でないこと
が判明する。この信号によりどのシリンダであるかを検
出し、各々Tsn及びKnを少量ずつ修正し、何回か第
10図のループを通る間に全シリンダがλ=1となるよ
うにTsおよびKが修正されることとなる。
In this region, the engine cylinder outputs a pulse width Ti that should make λ=1. At this time, originally all cylinders should have approximately λ = 1, but if the characteristics of the injector installed in a particular cylinder are different, if the voltage V O2 is measured at the same timing for each cylinder,
It turns out that the output Vozn of a given cylinder is not λ=1. This signal detects which cylinder it is, and each corrects Tsn and Kn in small increments, and while going through the loop in Figure 10 several times, Ts and K are corrected so that λ=1 for all cylinders. The Rukoto.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば各シリンダに取付
けられたインジェクタのばらつきが太きくても、空燃比
を目標どうりに制御できるため、精度の悪い安価なイン
ジェクタであっても、所望の目的を達成できる空燃比制
御装置をうろことが出来る。
As explained above, according to the present invention, the air-fuel ratio can be controlled to the target even if there are large variations in the injectors installed in each cylinder. You can explore the air-fuel ratio control device that can accomplish your goals.

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

第1図は本発明の一実施例を示す空燃比制御装置の全体
構成図、第2図はその機能を説明するためのブロック図
、第3図はエンジンの燃焼サイクルを説明する図、第4
図は、o2センサの特性図、第5図は、インジェクタの
噴射特性図、第6図。 第7図は空燃比フィードバック制御の説明図、第8図は
、02センサの出力を説明するための図、第9図インジ
ェクタの制御定数を説明するための図、第10図は空燃
比の学習過程を説明するフロチャートである。 4・・・エンジン、8・・・吸入空気量センサ、10・
・制御ユニット、18・・・02センサ、24・・シリ
ンダ、22・・・インジェクタ、38・・・排気管。 磯 磯 磯 磯 色 第 図 第 図
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an air-fuel ratio control device showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram for explaining its functions, FIG. 3 is a diagram for explaining the combustion cycle of an engine, and FIG.
The figure is a characteristic diagram of an O2 sensor, FIG. 5 is an injection characteristic diagram of an injector, and FIG. 6 is a characteristic diagram of an injector. Figure 7 is an explanatory diagram of air-fuel ratio feedback control, Figure 8 is a diagram to explain the output of the 02 sensor, Figure 9 is a diagram to explain the control constant of the injector, and Figure 10 is a diagram to explain the air-fuel ratio learning. It is a flowchart explaining the process. 4... Engine, 8... Intake air amount sensor, 10.
- Control unit, 18...02 sensor, 24... cylinder, 22... injector, 38... exhaust pipe. Isoiso Isoiro Chart Map

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、複数のシリンダを備えたエンジンの吸入空気量Qa
を計測する手段と、前記エンジンの回転数Nを計測する
手段と、前記エンジンの各シリンダ毎に排気系の実際の
空燃比を検出するセンサと、前記エンジンの複数のシリ
ンダにそれぞれ燃料を供給する複数のインジェクタと、
前記吸入空気量計測手段、空燃比センサ、および回転数
計測手段からの信号によって、前記各々のインジェクタ
の燃料噴射量を決定する演算装置を備え、各シリンダに
設けられた各々のインジェクタの燃料噴射量を前記演算
装置の出力信号によって独立して制御することを特徴と
する電子制御燃料噴射式エンジンの空燃比制御装置。 2、複数のシリンダを備えたエンジンの吸入空気量Qa
を計測する手段と、前記エンジンの回転数Nを計測する
手段と、前記複数のエンジンシリンダの排気管にそれぞ
れ設けられた複数のO_2センサと、前記複数のエンジ
ンシリンダにそれぞれ燃料を供給する複数のインジェク
タと、前記吸入空気量計測手段、O_2センサおよび回
転数計測手段からの信号によって、前記各々のインジェ
クタの燃料噴射量を決定する演算装置を備え、各シリン
ダに設けられた各々のインジェクタの燃料噴射量を前記
演算装置の出力信号によって独立して制御することを特
徴とする電子制御燃料噴射式エンジンの空燃比制御装置
。 3、複数のシリンダを備えたエンジンの吸入空気量Qa
を計測する手段と、前記エンジンの回転数Nを計測する
手段と、前記複数のエンジンシリンダの排気管の集合部
に設けられた一つのO_2センサと、前記O_2センサ
の空燃比出力信号を前記エンジンの燃焼サイクルに同期
して検出する手段と、対応する前記複数のエンジンシリ
ンダにそれぞれ燃料を供給する複数のインジェクタと、
前記吸入空気量計測手段、O_2センサ、および回転数
計測手段からの信号によって、前記各々のインジェクタ
の燃料噴射量を決定する演算装置を備え、各シリンダに
設けられた各々のインジェクタの燃料噴射量を前記演算
装置の出力信号によって独立して制御することを特徴と
する電子制御燃料噴射式エンジンの空燃比制御装置。 4、複数のシリンダを備えたエンジンの吸入空気量Qa
と、前記エンジンの回転数Nと、前記エンジンの各シリ
ンダ毎の排気系の実際の空燃比をそれぞれ検出し、前記
諸量に応じて前記エンジンの複数のシリンダにそれぞれ
供給する複数のインジェクタのそれぞれの燃料噴射量を
決定し、各シリンダに設けられた各々のインジェクタの
燃料噴射量を独立して制御するようにし、かつインジェ
クタの噴射量のばらつきの公差が±5%〜10%である
ことを特徴とする電子制御燃料噴射式エンジンの空燃比
制御装置。
[Claims] 1. Intake air amount Qa of an engine with multiple cylinders
means for measuring the rotational speed N of the engine, a sensor for detecting the actual air-fuel ratio of the exhaust system for each cylinder of the engine, and supplying fuel to each of the plurality of cylinders of the engine. multiple injectors,
The computer includes a calculation device that determines the fuel injection amount of each of the injectors based on the signals from the intake air amount measuring means, the air-fuel ratio sensor, and the rotation speed measuring means, and determines the fuel injection amount of each injector provided in each cylinder. An air-fuel ratio control device for an electronically controlled fuel injection engine, characterized in that the air-fuel ratio is controlled independently by an output signal of the arithmetic unit. 2. Intake air amount Qa of an engine with multiple cylinders
a means for measuring the rotational speed N of the engine; a plurality of O_2 sensors respectively provided in the exhaust pipes of the plurality of engine cylinders; and a plurality of O_2 sensors each supplying fuel to the plurality of engine cylinders. An arithmetic unit that determines the fuel injection amount of each of the injectors based on the signals from the injector, the intake air amount measuring means, the O_2 sensor, and the rotation speed measuring means, and the fuel injection of each injector provided in each cylinder is provided. An air-fuel ratio control device for an electronically controlled fuel injection engine, characterized in that the air-fuel ratio control device independently controls the amount by an output signal of the arithmetic device. 3. Intake air amount Qa of an engine with multiple cylinders
means for measuring the rotational speed N of the engine; one O_2 sensor provided at a gathering part of the exhaust pipes of the plurality of engine cylinders; a plurality of injectors that respectively supply fuel to the plurality of corresponding engine cylinders;
The apparatus includes a calculation device that determines the fuel injection amount of each of the injectors based on the signals from the intake air amount measuring means, the O_2 sensor, and the rotation speed measuring means, and determines the fuel injection amount of each injector provided in each cylinder. An air-fuel ratio control device for an electronically controlled fuel injection engine, characterized in that the air-fuel ratio control device is independently controlled by an output signal of the arithmetic device. 4. Intake air amount Qa of an engine with multiple cylinders
and each of a plurality of injectors that detects the rotational speed N of the engine and the actual air-fuel ratio of the exhaust system for each cylinder of the engine, and supplies the plurality of injectors to the plurality of cylinders of the engine according to the various quantities. The fuel injection amount of each injector provided in each cylinder is determined independently, and the tolerance of the variation in the injection amount of the injectors is ±5% to 10%. Features: Air-fuel ratio control device for electronically controlled fuel injection engines.
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US10649352B2 (en) 2017-05-12 2020-05-12 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic member, method for producing electrophotographic member, and electrophotographic image forming apparatus

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