JPH03213639A - 内燃機関の燃料制御装置 - Google Patents
内燃機関の燃料制御装置Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
を吸気量検出手段により検出し、この検出出力により内
燃機関の燃料供給量を制御する内燃機関の燃料制御装置
に関するものである。
流に内燃機関の吸入空気量を検出する吸気量センサ(以
下、AFSと略称する。)を配置し、この情報とエンジ
ン回転数により1吸気当りの吸入空気量を求め、供給燃
料量を制御することが行われている。ところで、空気の
吸入通路におけるスロットルバルブの上流にAFSを配
置して内燃機関の吸入空気量を検出しようとする場合、
スロットルバルブが急激に開いた時は、スロットルバル
ブと内燃機関との間の吸入通路に充てんする空気をも計
算するので実際に内燃機関に吸入される空気量以上にA
FSは計量する。これを防ぐために、上記1吸気当りの
吸入空気量をフィルター処理し上記内燃機関に吸入され
る吸気量を正確に求めるとともに、上記フィルター処理
の遅れ及び吸気量検出出力の遅れを補正し加速時の燃料
量不足を補うために上記フィルター処理の出力の変化量
が所定値以上の場合、増量補正を行い過渡時の燃料制御
を適正に行うものであった。ここでフィルター処理は例
えば以下の様な式で行う。
+。
力から求めた吸気量 A N l1l−1) :前回のフィルター処理した吸
入空気量 A N (、) :今回のフィルター処理した吸入空気
量 に+、Kt:定数(但し、K++Kz= 1 )〔発明
が解決しようとする課題〕 従来の内燃機関の燃料制御装置は以上のようなので、上
記フィルター処理の係数(K+、Kg)は、内燃機関の
運転条件で変える必要がある。例えば、アイドル時は係
数に、を適正な値よりも小さくすることによりアイドル
時の回転変動を小さくすることが出来る。しかし、この
時、フィルター処理した値の変動率が大きくなり、過渡
時以外でも増量補正されるなどの課題があった。
もので、フィルター処理の係数を変化させた時にも適正
に増量補正を行うことのできる内燃機関の燃料制御装置
を得ることを目的とする。
いて、フィルター処理のフィルター係数を変化させたの
に伴い、増量補正を行うためのフィルター処理の出力の
変化量の判定値を変化させる様にしたものである。
の吸入空気量を検出してフィルター処理し、フィルター
処理の出力変化に応じて過渡補正を行って燃料制御をす
る際に、フィルター処理の係数を内燃機関の運転条件に
応じて変化させると誤って過渡補正を行う場合があるた
めに、フィルター処理の係数の変化に応じて過渡補正の
判定値を変化させて過渡補正を行う。
関で、1行程当りVCの容積を持ち、カルマン渦流量計
であるAFS 13、スロットルバルブ12、サージタ
ンク11および吸気管15を介して空気を吸入し、燃料
はインジェクタ14によって供給される。又、ここでス
ロットルバルブ12から内燃機関1までの容積をVsと
する。16は排気管である。
吸入空気量の関係を示し、(→は内燃機関1の所定のク
ランク角毎に発生するクランク角信号(以下、SGTと
称す。)を示す。(ロ)はAFS13を通過する空気量
Qa、(C)は内燃機関1が吸入する空気量Qe 、(
ハ)はAFS13の出力パルスf′を示す、又、SGT
のn −2〜n −1回目の立上りの期間をL a−I
n −1−n回目の立上りの期間をt7とし、期間t−
n−1および1.にAFS13を通過する吸入空気量を
夫々Qll+11−11およびQ、(1、期間La−1
およびt7に内燃機関1が吸入する空気量を夫々Q、。
1内の平均圧力と平均吸気温度を夫々Pg(a−1>お
よびP□0とT□a−1)およびT、。)とする、ここ
で、例えばQ@(R−11は、t+1−1間のAFS1
3の出力パルス数に対応する。又、吸気温度の変化率は
小さいのでTi(+t−1.ζT11.とし、内燃機関
lの充填効率を一定とすると、 P−(−++・Vc= Q−+−++、R−T、R1−
(1)Ps+a+・Vc=Qsra+・R−Ts<++
・・・(2)となる、ただし、Rは定数であ
る。そして、期間tllにサージタンク11および吸気
管15に溜まる空気量をΔQm+++lとすると、 ΔQ s t”+ = Q a (“′−Q°“=7”
R’TsX (P mts+ P 5(a−
1) ) −(3)となり、(1)〜(3)式
より が得られる。従って、内燃機関1が期間t7に吸入する
空気量Q、7.を、AFS13を通過する空気I Q
a (Illに基づいて(4)式により計算することが
できる。ここで、Vc=0.5ffi、Vs=2.5f
とすると、 Q a (。r =0.83 X Q−Ln−x +0
.17 X Q−L、、、 ・・・(5)となる。
す。この第5図において、(a)はスロットルバルブ1
2の開度、(b)はAFS13を通過する吸入空気量Q
aであり、オーバシュートする。(C)は(4)式で補
正した内燃機関1が吸入する空気量Qeであり、(d)
はサージタンク11の圧力Pである。(e)はQeの変
化量ΔQeを示し、(f)は燃料供給量f!を示す。こ
こで、fllはQeに基づくものであり、fltはΔQ
eに基づいて補正したものである。
を示し、10はAFS l 3の上流側に配設されるエ
アクリーナで、AFS13は内燃機関1に吸入される空
気量に応じて第4図(d)に示すようなパルスを出力し
、クランク角センサ17は内燃機関1の回転に応じて第
4図(a)に示すようなパルス(例えばパルスの立上り
から次の立上りまでクランク角で180’とする。)を
出力する。20はAN検出手段で、AFS13の出力と
クランク角センサ17の出力とにより、内燃機関1の所
定クランク角度間に入るAFS13の出力パルス数を計
算する。21はAN演算手段であり、これはAN検出手
段20の出力より(5)式と同様の計算を行い、内燃機
関1が吸入すると考えられる空気量に対応するAFS1
3の出力相当のパルス数を計算する。ここで、スロット
ルバルブ12の全閉位置を検出するアイドルスイッチ1
2aがオン時(スロットルバルブ12が全閉)、フィル
ターの係数を小さ(する。例えば(5)式で0.83の
値を0.7〜0.8位とする。又、制御手段22は、A
N演算手段21の出力、内燃機関1の冷却水温を検出す
る水温センサ18(例えばサーミスタ)の出力より、内
燃機関1が吸入する空気量に対応してインジェクタ14
の駆動時間を制御し、これによって内燃機関1に供給す
る燃料量を制御する。
FS13、水温センサ18およびクランク角センサ17
の出力信号を入力とし、内燃機関1各気筒毎に設けられ
た4つのインジェクタ14を制御する制御装置であり、
この制御装置3oは第1図のAN検出手段20〜制御手
段22に相当し、ROM41.RAM42を有するマイ
クロコンピュータ(以下、CPUと略する。)40によ
り実現される。又、31はAFS13の出力に接続され
た波形整形回路で、その出力端子はカウンタ33を介し
てCPU40におよびCPU40の入力ボートP3に接
続される。インタフェース45はアイドルスイッチ12
aのON、OFF信号を電圧の変化に変換しCPU40
の入力ポートP6に接続される。34は水温センサ18
とCPU40に接続されたA/Dコンバータ35との間
ニ接aされたインタフェース、36は波形整形回路でク
ランク角センサ17の出力が入力され、その出力はCP
U40の割込入力ポートP4およびCPU40に接続さ
れたカウンタ37に入力される。又、38は割込入力ポ
ートP5に接続されたタイマ、39は図示しないバッテ
リの電圧をA/D変換し、CPU40に出力するA/D
コンバータ、43はCPU40とドライバ44との間に
設けられたタイマで、ドライバ44の出力は各インジェ
クタ14に接続される。
は波形整形回路31により波形整形され、カウンタ33
に入力される。カウンタ33は波形整形回路31の出力
の立下りエツジ間の周期を測定する。CPU40は波形
整形回路31の立下りを割込入カポ−)P3に入力され
、カウンタ33で周期を測定する。水温センサ18の出
力はインタフェース34により電圧に変換され、A/D
コンバータ35により所定時間毎にディジタル値に変換
されてCPU40に取込まれる。クランク角センサ17
の出力は波形整形回路36を介してCPU40の割込人
力ポートP4およびカウンタ37に人力される。CPU
40はクランク角センサ17の立上り毎に割込処理を行
い、クランク角センサ17の立上り間の周期をカウンタ
37の出力から検出する。タイマ38は所定時間毎にC
PU40の割込入カポ−)P5へ割込信号を発生する。
D変換し、CPU40は所定時間毎にこのバッテリ電圧
のデータを取込む。タイマ43はCPU40にプリセッ
トされ、CPU40の出力ポートP2よりトリガされて
所定のパルス幅を出力し、この出力がドライバ44を介
してインジェクタ14を駆動する。
チャートによって説明する。まず、第6図はCPU40
のメインプログラムを示し、CPU40にリセット信号
が入力されると、ステップ100でRAM42、入出力
ボート等をイニシャライズし、ステップ101で水温セ
ンサ18の出力をA/D変換し、RAM42にWTとし
て記憶する。ステップ102でバッテリ電圧をA/D変
換してRAM42へVBとして記憶する。
り30/T、の計算を行い、回転数Neを計算する。ス
テップ104で後述する負荷データANと回転数Neよ
りAN−Ne/30の計算を行い、AFS13の出力周
波数Faを計算する。ステップ105では出力周波数F
aより第7図に示すようにFaに対して設定されたf、
より基本駆動時間変換係数に、を計算する。ステップ1
06aでは変換係数に、を水温データWTにより補正し
、駆動時間変換係数に1としてRAM42に記憶する。
数KPAを水温データWTにより補正し、駆動時間変換
係数KIAとしてRAM42に記憶する。即ち、水温が
低いときは燃料がより多く吸気管15内に付着し、その
分だけより多くの燃料量を必要とし、水温が高いときは
付着燃料量が少なく、供給燃料量も少なくて良い、ステ
ップ107ではバッテリ電圧データVBより予めROM
41に記憶されたデータテーブルf、をマツピングし、
ムダ時間Toを計算しRAM42に記憶する。ステップ
10Bでアイドルスイッチ12aがオンであればステッ
プ109で後述するフィルタ一定数に、を定数C3とし
、K2を(1−CI)とするが、オフであればステップ
110でKtを定数Ctとし、K2を(I Cz)と
する。ここで、C,<CZである。ステップ109,1
10のいずれかの処理後は再びステップ101の処理を
繰り返す。
即ちAFS 13の出力信号に対する割込処理を示す。
カウンタ33をクリヤする。
てRAM42に記憶し、ステップ203では、積算パル
スデータPaに残りパルスデータPDを加算して積算パ
ルスデータP、とする。ステップ204では、残りパル
スデータPカに156を設定し割込処理を完了する。
の割込入カポ−)P4に割込信号が発生した場合の割込
処理を示す。ステップ301でクランク角センサ17の
立上り間の周期をカウンタ37より読み込み、周期Ti
としてRAM42に記憶し、カウンタ37をクリヤする
。ステップ302で周期Tl内にAFS13の出力パル
スがある場合は、ステップ303でその直前のAFS1
3の出力パルスの時’7M t o +とクランク角セ
ンサ17の今回の割込時刻towの時間差Δ1=1.。
AFS13の出力パルスが無い場合は、周期T、を周期
T、とする。ステップ305では156x T s /
T aの計算より時間差ΔtをAFS13のの出力パ
ルスデータΔPに変換する。即ち、前回のAFSI3の
出力パルス周期と今回のAFS13の出力パルス周期が
同一と仮定してパルスデータΔPを計算する。ステップ
306ではパルスデータΔPが156より小さければス
テップ308へ、大きければステップ307でΔPを1
56にクリップする。ステンブ308では残りパルスデ
ータP、からパルスデータΔPを減算し、新しい残りパ
ルスデータΔPとする。ステップ309では残りパルス
データP0が正であればステップ313へ 他の場合に
はパルスデータΔPの計算値がAFS13の出力パルス
よりも大きすぎるのでステップ310でパルスデータΔ
PをP、と同しにし、ステップ312で残りパルスデー
タP、をゼロにする。ステップ313では、積算パルス
データP、にパルスデータΔPを加算し、新しい積算パ
ルスデータP8とする。このデータP、が、今回のクラ
ンク角センサ17の立上り間にAFS13が出力したと
考えられるパルス数に相当する。ステップ314では(
5)式に相当する計算を行う。即ち、クランク角センサ
17の前回の立上りまでに計算された負荷データANと
積算パルスデータP、より、K1・AN+に、・B8の
計算を行い、結果を今回の新しい負荷データANとする
。ステップ315ではこの負荷データANが所定値αよ
り大きければステップ316でαにクリップし、内燃機
関1の全開時においても負荷データANが実際の値より
も大きくなりすぎないようにする。
に1、ムダ時間T、より駆動時間データT r = A
N−K + + T oの計算を行う。又、ステップ
318bでは新しい負荷データANと前回の負荷データ
ANOLD との差ΔANを求める。ステン1318c
でフィルタ一定数に1が定数C,+C。
B2とし、小さければステップ318eで加速判定値β
1を81とする。ここでBl<82である。
かを判定し、小さい場合にはステップ318Jに進む。
がB2より大きいが否かを判定し、小さい場合にはステ
ップ3181に進み、大きい場合にはステップ318h
でΔANをB2にクリップし、ステップ318iに進む
。ステップ3181ではT1 とΔANとKIAにより
駆動時間データT、を求め、ステップ318JでA N
OLD = A NとしてRAM42に記憶する。次
に、ステップ319で駆動時間データT、をタイマ43
に設定し、ステップ320でタイマ43をトリガするこ
とによりT1に応じてインジェクタ14が4本同時に駆
動され、割込処理が完了する。
グを示したものであり、(a)は波形整形回路31の出
力を示し、■)はクランク角センサ17の出力を示す。
1の立下り(AFS13の出力パルスの立下り)毎に1
56に設定され、クランク角センサ17の立上り毎に例
えばPD、□=PI、−156×T8/TAの計算結果
に変更される(これはステップ305〜312の処理に
相当する。)。(均は積算パルスデータP、の変化を示
し、波形整形回路31の立下り毎に、残りパルスデータ
P、が積算される様子を示している。
のAFS13の出力パルスをカウントしたが、これは立
下り間でも良く、又クランク角センサ17の数周期間の
AFS 13の出力パルス数をカウントしても良い。又
、AFS13の出力パルスをカウントしたが、出力パル
ス数にAFS13の出力周波数に対応した定数を乗じた
ものを計数しても良い。さらに、クランク角の検出にク
ランク角センサ17でなく、内燃機関1の点火信号を用
いても同様の効果を有する。
を計算するためのフィルター処理のフィルター係数の変
化に応じて過渡補正の判定値を変化させているので、誤
って過渡補正を行うことなく、適正に燃料制御を行うこ
とが出来る効果がある。
は同内燃機関の燃料制御装置の具体例としての一実施例
を示す構成図、第3図はこの発明に係わる内燃機関の吸
気系のモデルを示す構成図、第4図はそのクランク角に
対する吸入空気量の関係を示す図、第5図は同内燃機関
の過渡時の吸入空気量の変化を示す波形図、第6図、第
8図および第9図はこの発明の一実施例による内燃機関
の燃料制御装置の動作を示すフローチャート、第7図は
同内燃機関の燃料制御装置のAFS出力周波数に対する
基本駆動時間変換係数の関係を示す図、第10図は第8
.9図のフローのタイミングを示すタイミングチャート
である。 1・・・内燃機関、12・・・スロットルバルブ、12
a・・・アイドルスイッチ、13・・・エアフローセン
サ(カルマン渦流量計)、14・・・インジェクタ、1
5・・・吸気管、17・・・クランク角センサ、18・
・・水温センサ、20・・・AN検出手段、21・・・
AN演算手段、22・・・制御手段。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。 第 図 第 図 s 第 図 (d) f′ 第 5 図 (e)ΔQe −一ノ′\−一一一 第 図 第 図
Claims (1)
- 内燃機関の吸入空気量に関するパラメータを検出する
吸気量検出手段、該吸気量検出手段の出力をフィルター
処理するフィルター手段、該フィルター手段のフィルタ
ー係数を上記内燃機関の運転状態で変更する切換手段、
上記フィルター手段の出力により上記内燃機関の燃料供
給量を制御する制御手段、上記フィルター手段の出力の
所定のクランク角毎の偏差が所定値以上の場合に該偏差
に応じて上記燃料供給量を補正する補正手段を備えた内
燃機関の燃料制御装置において、上記切換手段により変
更される上記フィルター係数に応じて上記所定値を変え
ることを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009399A JPH07116966B2 (ja) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | 内燃機関の燃料制御装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009399A JPH07116966B2 (ja) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | 内燃機関の燃料制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH03213639A true JPH03213639A (ja) | 1991-09-19 |
JPH07116966B2 JPH07116966B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=11719344
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009399A Expired - Lifetime JPH07116966B2 (ja) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | 内燃機関の燃料制御装置 |
Country Status (4)
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US (1) | US5080073A (ja) |
JP (1) | JPH07116966B2 (ja) |
KR (1) | KR940001329B1 (ja) |
DE (1) | DE4100355A1 (ja) |
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