JPH03258951A - 内燃機関の機関制御装置 - Google Patents

内燃機関の機関制御装置

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JPH03258951A
JPH03258951A JP2054898A JP5489890A JPH03258951A JP H03258951 A JPH03258951 A JP H03258951A JP 2054898 A JP2054898 A JP 2054898A JP 5489890 A JP5489890 A JP 5489890A JP H03258951 A JPH03258951 A JP H03258951A
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discontinuous
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fuel
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JP2054898A
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Yasushi Ito
泰志 伊藤
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Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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機関制御装置に関する。
〔従来の技術〕
吸気管内圧力と機関回転数に基づいて点火時期が記述さ
れた２次元マツプが電子制御ユニットのＲＯＭ内に予め
記憶され、このマツプに基づいて点火時期が線形補間法
によって計算される内燃機関の制御装置が公知である（
特公昭６１−２５９１０号公報参照）。この制御装置で
は、例えば検出された機関回転数が、マツプ上に記述さ
れている互いに隣接する記述機関回転数の間の機関回転
数である場合、検出された機関回転数における点火時期
を計算するには、互いに隣接する記述機関回転数におけ
る各点火時期から比例計算によって計算するようにして
いる。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが点火時期が不連続に変化する場合においては、
検出された機関回転数における点火時期を従来のような
線形補間法によって計算しようとすると、検出された機
関回転数において、点火時期が不連続に変化する吸気管
内圧力を特定することができないために、補間計算され
た点火時期が検出された機関回転数の理想的な点火時期
からずれてしまうという問題がある。
〔課題を解決するための手段〕
上記問題点を解決するため本発明によれば、第１図の発
明の構成国に示されるように、機関運転状態を示す第１
の状態値を検出するための第１検出手段１００と、機関
運転状態を示す第２の状態値を検出するための第２検出
手段１０２と、機関運転状態を制御するための機関制御
値が不連続に変化するときにおける第１の状態値である
不連続値を予め定められた複数の第２の状態値に対応し
て記憶している不連続値記憶手段１０４と、第２検出手
段１０２により検出された第２の状態値に対応する不連
続値を不連続値記憶手段１０４に基づいて補間計算する
ための不連続値計算手段１０６と、不連続値計算手段１
０６により計算された不連続値までは、第２の状態値に
関係なく一定値である第１の変換値まで第１の状態値に
比例して変換値を変化せしめると共に、計算された不連
続値を越える場合には第２の状態値に関係なく一定値で
ありかつ第１の変換値より大きい第２の変換値から第１
の状態値に比例して変換値を変化せしめるように、第１
検出手段１００により検出された第１の状態値を変換値
に変換するための変換手段１０８と、機関制御値を予め
定められた複数の変換値と予め定められた複数の第２の
状態値に対応して記憶している機関制御値記憶手段１１
０と、変換手段１０８により変換された変換値と第２検
出手段１０２により検出された第２の状態値に対応する
機関制御値を機関制御値記憶手段１１０に基づいて補間
計算するための機関制御値計算手段１１２とを備えてい
る。
〔作　用〕
検出された第２の状態値に対応する不連続値が不連続値
記憶手段１０４に基づいて補間計算される。
検出された第１の状態値が変換手段１０８によって変換
値に変換される。この変換値は、計算された不連続値ま
では、一定値である第１の変換値まで第１の状態値に比
例して変化すると共に、計算された不連続値を越える場
合には第１の変換値より大きくかつ一定値である第２の
変換値から第１の状態値に比例して変化する。変換手段
１０８により変換された変換値と検出された第２の状態
値に対応する機関制御値が機関制御値記憶手段１１０に
基づいて補間計算される。
〔実施例〕
第２図は本発明の一実施例を採用した４気筒ガソリン機
関の全体図を示す。同図において、１は機関本体、２は
サージタンク、３はエアクリーナ、４はサージタンク２
とエアクリーナ３とを連結する吸気管、５は各気筒内に
燃料噴射する電歪式の燃料噴射弁、６は点火栓、７は高
圧用リザーバタンク、８は吐出圧制御可能な高圧燃料ポ
ンプ、９は高圧燃料ポンプ８からの高圧燃料をリザーバ
タンク７に導くための高圧導管、１０は燃料タンク、１
１は導管１２を介して燃料タンク１０から高圧燃料ポン
プ８に燃料を供給する低圧燃料ポンプを夫々示す。低圧
燃料ポンプ１１の吐出側は、各燃料噴射弁５のピエゾ圧
電素子を冷却するための圧電素子冷却用導入管１３に接
続される。圧電素子冷却用返戻管１４は燃料タンク１０
に連結され、この返戻管１４を介して圧電素子冷却用導
入管１３を流れる燃料を燃料タンク１０に回収する。各
枝管１５は、各高圧燃料噴射弁５を高圧用リザーバタン
ク７に接続する。
電子制御ユニット２０はディジタルコンピュータからな
り、双方向性バス２１によって相互に接続されたＲＯＭ
（リードオンリメモリ）　２２、ＲＡＭ（ランダムアク
セスメモリ）　２３、ＣＰＬＩ（マイクロプロセッサ）
２４、人力ボート２５および出力ポート２６を具備する
。
高圧用リザーバタンク７に取り付けられた圧力センサ２
７は高圧用リザーバタンク７内の圧力を検出し、その検
出信号はＡ／Ｄコンバータ２８を介して入力ボート２５
に人力される。機関回転数Ｎｅに比例した出力パルスを
発生するクランク角センサ２９の出力パルスは入力ボー
ト２５に人力される。アクセルペダル（図示せず）の開
度θＡに応じた出力電圧を発生するアクセル開度センサ
３０の出力電圧はＡ／Ｄコンバータ３１を介して人力ポ
ート２５に入力される。一方、各燃料噴射弁５は各駆動
回路３４を介して出力ポート２６に接続される。また、
各点火栓６は各駆動回路３５を介して出力ポート２６に
接続される。また高圧燃料ポンプ８は駆動回路３６を介
して出力ポート２６に接続される。
第３図は燃料噴射弁５の側面断面図を示す。第３図を参
照すると、４０はノズル５０内に挿入されたニードル、
４１は加圧ロッド、４２は可動プランジャ、４３はばね
収容室４４内に配置されかつニードル４０を下方に向け
て押圧する圧縮ばね、４５は加圧ピストン、４６はピエ
ゾ圧電素子、４７は可動プランジャ４２の頂部とピスト
ン４５間に形成されかつ燃料で満たされた加圧室、４８
はニードル加圧室を夫々示す。
ニードル加圧室４８は燃料通路４９および枝管１５を介
して高圧用リザーバタンク７　（第２図）に連結され、
従って高圧用リザーバタンク７内の高圧燃料が枝管１５
および燃料通路４９を介してニードル加圧室４８内に供
給される。ピエゾ圧電素子４６に電荷がチャージされる
とピエゾ圧電素子４６が伸長し、それによって加圧室４
７内の燃料圧が高められる。その結果、可動プランジャ
４２が下方に押圧され、ノズル口５３は、ニードル４０
によって閉弁状態に保持される。一方、ピエゾ圧電素子
４６にチャージされた電荷がディスチャージされるとピ
エゾ圧電素子４６が収縮し、加圧室４７内の燃料圧が低
下する。その結果、可動プランジャ４２が上昇するため
にニードル４０が上昇し、ノズル口５３から燃料が噴射
される。
第４図は第２図に示す機関の縦断面図を示す。
第４図を参照すると、６０はシリンダブロック、６１は
シリンダヘッド、６２はピストン、６３はピストン６２
の頂面に形成された略円筒状凹部、６４はピストン６２
頂面とシリンダヘッド６１内壁面間に形成されたシリン
ダ室を夫々示す。点火栓６はシリンダ室６４に臨んでシ
リンダヘッド６１のほぼ中央部に取り付けられる。図面
には示さないがシリンダヘッド６１内には吸気ボートお
よび排気ポートが形成され、これら吸気ポートおよび排
気ポートのシリンダ室６４内への開口部には夫々吸気弁
および排気弁が配置される。燃料噴射弁５はスワール型
の燃料噴射弁であり、広がり角が大きく貫徹力の弱い噴
霧状の燃料を噴射する。燃料噴射弁５は、斜め下方を指
向して、シリンダ室６４の頂部に配置され、点火栓６近
傍に向かって燃料噴射するように配置される。また、燃
料噴射弁５の燃料噴射方向および燃料噴射時期は、噴射
燃料がピストン６２頂部に形成された凹部６３を指向す
るように決められる。
本実施例の内燃機関は機関運転状態に応じた燃料噴射量
を吸気行程と圧縮行程とに分割噴射可能な筒内直接噴射
式火花点火機関であって、第５図には所定の機関回転数
における吸気行程燃料噴射量と圧縮行程燃料噴射量の割
合を示す。第５図を参照すると、横軸はアクセル開度θ
Ａ（機関負荷を表わす）を示し縦軸は燃料噴射量Ｑを示
している。アクセル開度がアイドル開度θ！から中負荷
開度θにまでは、圧縮行程においてだけ燃料が噴射され
、圧縮行程における燃料噴射量（以下「圧縮行程燃料噴
射量」という）Ｑｏはアイドル燃料噴射量Ｑ□から中負
荷燃料噴射量Ｑｘまで漸次増大せしめられる。アクセル
開度が中負荷開度θイを越えると、圧縮行程燃料噴射量
はＱｘからＱ。
まで急激に減少せしめられると共に吸気行程における燃
料噴射量（以下「吸気行程燃料噴射量」という）Ｑ＋は
Ｑ、まで急激に増大せしめられる。
Ｑつは中負荷付近の燃料噴射量であり、Ｑ、とＱｐとの
和として次式で示される。
Ｑう＝Ｑ、＋Ｑ。
ここで、Ｑｎは点火栓６により着火可能な混合気を形成
し得る最小限の圧縮行程燃料噴射量でありアイドル燃料
噴射量Ｑ１より少量である。また、Ｑ、は吸気行程にお
いて噴射された燃料がシリンダ室６４内に均質に拡散し
た際に点火栓６による着火火炎が伝播可能な最小限の吸
気行程燃料噴射量である。アクセル開度が中負荷開度θ
つから高負荷開度θ□までは燃料噴射量を圧縮行程と吸
気行程とに分割して噴射し、圧縮行程燃料噴射量はアク
セル開度によらずＱｎで一定とし、吸気行程燃料噴射量
はアクセル開度の増大に伴なって増大せしめる。
アクセル開度が高負荷開度θ□を越えて全開θ。
までのごく高負荷時においては、燃料噴射量が多いため
吸気行程噴射によって形成されるシリンダ室内の予混合
気の濃度が着火に十分なほど濃いため、着火のための圧
縮行程噴射をやめて、要求燃料噴射量の全量を吸気行程
において噴射することとしている。高負荷開度θ８にお
ける燃料噴射量Ｑ）Ｉはシリンダ室内に燃料が均質に拡
散した場合にも点火栓により着火可能な均質混合気を形
成可能な最小限吸気行程燃料噴射量である。
中負荷付近（中負荷開度θＭ）より低い負荷領域におい
ては、第４図に示されるように、圧縮行程後期に圧縮行
程噴射が実行され、燃料噴射弁５から点火栓６およびピ
ストン６２頂面の凹部６３を指向して燃料が噴射される
。この噴射燃料は貫徹力が弱く、またシリンダ室６４内
の圧力が高くかつ空気流動が弱いため、噴射燃料は点火
栓６付近の領域Ｋに偏在する。この領域に内の燃料分布
は不均一であり、リッチな混合気層から空気層まで変化
するため、領域に内には最も燃焼し易い理論空燃比付近
の可燃混合気層が存在する。従って点火栓６付近の可燃
混合気層が容易に着火され、この着火火炎が不均一混合
気層全体に伝播して燃焼が完了する。このように、中負
荷より低い低負荷領域においては、圧縮行程後期に点火
栓６付近に燃料を噴射し、これによって点火栓６付近に
可燃混合気層を形成し、斯くして良好な着火および燃焼
が得られることとなる。
一方、中負荷付近く中負荷開度θ、）より高い負荷領域
においては、第６図に示されるように、吸気行程初期（
第６図（ａ））に吸気行程噴射が実行され、燃料噴射弁
５から点火栓６およびピストン６２頂面の凹部６３を指
向して燃料が噴射される。
この噴射燃料は、広がり角が大きく貫徹力の弱い噴霧状
の燃料であり、噴射燃料の一部はシリンダ室６４内に浮
遊し、他は凹部６３に衝突する。これらの噴射燃料は、
吸気ボートからシリンダ室６４内に流入する吸入空気流
によって生ずるシリンダ室６４内の乱れＴによってシリ
ンダ室６４内に拡散され、吸気行程から圧縮行程に至る
間に予混合気Ｐが形成される（第６図（ｂ））。この予
混合気Ｐの空燃比は、着火火炎が伝播できる程度の空燃
比である。
尚、第６図（ｂ）の状態では噴射燃料の中心軸線の延長
がシリンダ壁に指向しているため、噴射燃料の貫徹力が
強い場合には噴霧の一部が直接シリンダ壁に付着するお
それがある。本実施例では比較的貫徹力の弱い噴射を行
なっているため特に問題はないが、本発明の実施例では
この期間を無噴射期間とすることにより、燃料のシリン
ダ壁面への付着防止効果を高めている。続いて圧縮行程
後期（第６図（Ｃ））に圧縮行程噴射が実行され、燃料
噴射弁５から点火栓６近傍およびピストン６２頂面の凹
部６３を指向して燃料が噴射される。この噴射燃料は元
々点火栓６に指向しているうえ貫徹力が弱く、またシリ
ンダ室６４内の圧力が大きいため、噴射燃料は点火栓６
付近の領域Ｋに偏在する。この領域に内の燃料分布も不
均一であり、リッチな混合気層から空気層まで変化する
ため、この領域に内には最も燃焼し易い理論空燃比付近
の可燃混合気層が存在する。従って点火栓６付近の可燃
混合気層が着火されると、不均一混合気領域Ｋを中心に
燃焼が進行する（第６図（ｄ））。この燃焼過程で体積
膨張した燃焼ガスＢの周辺から順次、予混合気Ｐに火炎
が伝播し燃焼が完了する。このように、中負荷および高
負荷領域においては、吸気行程初期において燃料を噴射
することにより火炎伝播用の混合気をシリンダ室６４内
全体に形成すると共に、圧縮行程後期において燃料を噴
射することにより点火栓６近傍に比較的濃い混合気を形
成して着火および火炎核形成用の混合気を形成する。
斯くして良好な着火と空気利用率の高い燃焼が得られる
。特に中負荷運転時においては、従来の機関のように吸
気行程、または圧縮行程前半に要求噴射量の全量を噴射
すると、噴射燃料はシリンダ室６４内全体に拡散してし
まうため、シリンダ室６４内に形成される混合気は過薄
となり、着火および燃焼が困難になるという問題がある
。また一方、中負荷運転時において要求噴射量の全量を
圧縮行程後期において噴射すると、多量のスモークが発
生したり、空気利用率を高めることができず十分な高出
力を得ることができないという問題がある。
本実施例では、前述のように中負荷運転時においては吸
気行程と圧縮行程とに分割噴射することにより、良好な
着火と、空気利用率の高い燃焼により高出力が得られる
のである。
また、中負荷付近においては、吸気行程で噴射された燃
料により形成される均質混合気は、着火可能な空燃比よ
り薄い火炎伝播可能な程度の空燃比でよく、希薄燃焼に
より燃費を向上することができる。
このような筒内直接噴射式火花点火機関では低中負荷運
転域では気筒内の混合気を底層化して、非常に希薄な混
合気の燃焼を可能としているため、機関制御値、例えば
圧縮行程および吸気行程燃料噴射量および噴射時期、さ
らに点火時期の夫々の適正値は狭い範囲内に限定され、
このため機関運転状態に応じて計算される機関制御値の
要求値から少しずれただけで機関制御値の適正値からは
ずれてしまい、着火が悪化して失火が発生したり、ある
いは良好な燃焼が得られないために黒煙を発生したりす
るおそれがある。
ところで、第５図に示されるθＸ、θＨ１θＤ１および
Ｑｌｌは、機関回転数の変化によって変化するために、
各機関回転数毎に第５図のようなマツプをもたせる必要
がある。
以下に圧縮行程燃料噴射量Ｑ。を求める場合について説
明する。
第７図には第２の状態値である機関回転数Ｎｅと第１の
状態値であるアクセル開度θＡの２次元マツプとして与
えられる圧縮行程燃料噴射量Ｑ。
を示しており、マツプ上の隣り合う記述機関回転数Ｎｅ
ａおよびＮｅｂについて示している。
第７図を参照すると、記述機関回転数Ｎｅｂにおいては
、アクセル開度の増大に伴なって圧縮行程燃料噴射量は
ＱＩｂからＱ阿すまで漸次増大し、アクセル開度θ。に
おいて不連続に変化してＱＤｂまでいつきに減少する。
アクセル開度θ□からＱＤｂまでは圧縮行程燃料噴射量
はＱＤｂで一定であり、アクセル開度θハにおいて再び
不連続に変化して０になる。アクセル開度がθＨｂ以上
では圧縮行程燃料噴射量は０である。
ところでこのように不連続位置く例えばアクセル開度θ
。およびＱＤｂ）をマツプ上に記述するには、圧縮行程
燃料噴射量ＱＸｂに対応するアクセル開度θ。と圧縮行
程燃料噴射量ＱＤｂに対応するアクセル開度（θｘｂよ
り少しだけ大きい開度）を記述する必要がある。すなわ
ち１つの不連続位置に対して２つのアクセル開度、すな
わちθ、とθ。
より少しだけ大きいアクセル開度をマツプ上に追加記述
する必要があり、本実施例のように２つの不連続位置が
存在する場合には４つのアクセル開度をマツプ上に追加
記述する必要がある。これは１つの記述機関回転数につ
いてであって、記述機関回転数がｎ個ある場合には、マ
ツプ上に記述されるアクセル開度の数は最大４・ｎ個だ
け増大されなければならず、電子制御ユニット２０（第
１図参照）のＲＯＭ　２２のメモリ容量を大幅に増大し
なければならないという問題がある。特に本実施例のよ
うに機関制御用の電子制御ユニット２０ではメモリ容量
を大幅に増大させるということは困難である。
記述機関回転数Ｎｅａにおいては、記述機関回転数Ｎｅ
ｂの場合とほぼ同様に変化するが、全域にわたって圧縮
行程燃料噴射量はＮｅｂの場合より少量であり、また２
つの不連続位置はθＭａおよびθＨａと高負荷側に変化
する。
ところでマツプ記述機関回転数ＮｅａとＮｅｂの中間の
機関回転数Ｎｅｃにおいて機関が要求する理想的な圧縮
行程燃料噴射量は図中破線で示されるようになり、不連
続位置はθ□。およびθヨ。にずれる。
ところがこのようなマツプ値の読み取りにおいて従来か
ら行なわれているいわゆる線形補間法を用いると、第８
図において破線で示すように理想的な圧縮行程燃料噴射
量からずれることとなる。
例えばアクセル開度θ。とθ□の間における機関回転数
Ｎｅｃの圧縮行程燃料噴射量Ｑｃｃを線形補間法で求め
ると次式のようになる。
・（ＱｃｃＱｏｂ）　＋　Ｑｎｂ このように不連続位置がある場合に従来のような線形補
間法で圧縮行程燃料噴射量を計算すると、アクセル開度
ＱＭｂからＱＸａ間およびθＨ１から０８６間において
、第７図に示す理想的な圧縮行程燃料噴射量から大きく
ずれてしまい、着火が悪化して失火を発生したり、ある
いは燃焼が悪化して黒煙を発生したりするという問題が
ある。
以上の問題は吸気行程燃料噴射量、吸気行程および圧縮
行程燃料噴射時期、点火時期についても同様である。特
に本実施例のような筒内直接噴射式火花点火機関では、
前述のように圧縮行程および吸気行程燃料噴射量および
噴射時期、さらに点火時期の夫々の適正値は狭い範囲内
に限定されるため機関運転状態に応じて計算される要求
値から少しずれただけでも適正値からずれて燃焼が悪化
する等の問題がある。
これは機関回転数Ｎｅｃにおける圧縮行程燃料噴射量を
補間計算する際に機関回転数Ｎｅｃにおける不連続位置
を計算していないためである。従ってマツプ記述回転数
ＮｅａおよびＮｅｂの夫々の２つの不連続位置における
アクセル開度θ□およびθ□θＨａおよびθ８．から機
関回転数Ｎｅｃにおける２つの不連続位置θ、ｌｃおよ
びθＨｃを線形補間によって計算し、機関回転数Ｎｅｃ
における圧縮行程燃料噴射量を補間計算することによっ
て第７図の破線で示すような理想的な補間値が得られる
。
第９図には圧縮行程燃料噴射量を計算するためのルーチ
ンを示す。このルーチンは一定時間毎の割込みによって
実行される。
第９図を参照すると、まずステップ８０において機関回
転数の１次元のマツプ（第１０図参照）に基づいて機関
回転数Ｎｅｃにおける不連続位置のアクセル開度θ、。
およびθ□。、傾きＲｘｃ、Ｒｘ。、Ｒ）ｌｃが線形補
間によって計算される。第１０図を参照すると、不連続
位置におけるアクセル開度θつおよびθ８、傾きＲＸ、
ＲＫ、ＲＨが各マツプ記述回転数Ｎｅに対して記述され
、マツプとしてＲＯＭ　２２（第１図参照）内に予め記
憶されている。機関回転数Ｎｅｃにおける第１および第
２の不連続位置のアクセル開度θＭ。およびθ□。が第
１０図のマツプに基づいて線形補間によって計算され、
不連続位置が特定される。傾きＲ，、ＲＫ、Ｒ，は、第
１１図に示されるアクセル開度とマツプ読み取り変数Ｉ
Ｑとの関係を示す直線の傾きを示しており、夫々アクセ
ル開度がθ工からθ、における直線の傾き、θ８からθ
８における直線の傾き、およびθ□以上における直線の
傾きを示している。アクセル開度がθＩからθ。に増大
するに伴なってマツプ読み取り変数ＩＱは０からＩＱ、
まで直線的に増大する。θ、は機関回転数に応じてθ□
、θ。のように変化し、傾きＲ８も機関回転数に応じて
Ｒ）ｌａＬｂのように変化する。ＩＱ。は機関回転数に
よって変化せず、常に一定である。アクセル開度がθつ
を越えるとＩＱはＩＱ、からＩＱ、＋△ＩＱに不連続的
に変化する。ΔＩＱは後述する圧縮行程燃料噴射量を求
めるためのマツプにおけるマツプ読み取り変数ＩＱの分
割間隔である。θ、くθ≦θＨにおいてはアクセル開度
の増大に伴なってマツプ読み取り変数ＩＱはＩＱ、＋△
ＩＱからＩＱヨまで直線的に増大する。θ８は機関回転
数に応じてθ０．θＨｂのように変化し、傾きＲＫも機
関回転数に応じてＲ）ｆａ’ＲＫｂのように変化する。
ＩＱＭ＋△ＩＱおよびＩＱＨは機関回転数によって変化
せず、常に一定である。アクセル開度がθ８を越えると
ＩＱはＩＱ、からＩＱヨ＋ΔＩＱに不連続的に変化する
。θ〉θ８においてはアクセル開度の増大に伴なってマ
ツプ読み取り変数ＩＱはＩＱｌ（＋ΔＩＱからＩ　Ｑ、
、、まで直線的に変化する。傾きＲ，！は機関回転数に
応じてＲｌＩａ・Ｒ１１ｂのように変化する。
以上のように、アクセル開度によって表わされる不連続
位置は例えばθ□、θ□のように機関回転数の変化によ
って変化するが、マツプ読み取り変数ＩＱによって表わ
される不連続位置、例えばＩＱｘは機関回転数の変化に
よって変化しない。
従って、マツプ上でＩＱｘ、ＩＱ。＋ΔＩＱ、ＩＱ）！
、およびＩＱＨ＋ΔＩＱの４つを記述することによって
全ての機関回転数に対して不連続位置を記述することが
できる。このため、不連続位置を記述するためにメモリ
容量が大幅に増大するということを防止することができ
、機関制御用の電子制御ユニットで十分に対応すること
ができる。また読み取り変数ＩＱは、アクセル開度がい
かなる開度であってもＩＱＭとＩＱＸ＋ΔＩＱの間の値
、およびＩＱＨとＩＱＨ＋△ＩＱの間の値をとることは
ない。
再び第９図を参照すると、ステップ８１においてアクセ
ル開度θが第１の不連続位置におけるアクセル開度θ、
Ｃ以下か否か判定される。θ≦θ、。と判定された場合
にはステップ８２に進みマツプ読み取り変数ＩＱが次式
により計算される。
ＩＱ＝Ｒｘ−・θ これによってθがアイドル開度θ、から第１の不連続位
置であるθ、Ｃまで変化するとマツプ読み取り変数はＯ
からＩＱＸまで直線的に変化する。
一方、ステップ８１においてθ〉θＫｃと判定されると
ステップ８３に進みθ≦θＨｃか否か判定される。
θ≦θＢｅと判定された場合、すなわちθＫｃ＜θ≦θ
。の場合にはステップ８４に進みマツプ読み取り変数Ｉ
Ｑが次式により計算される。
Ｉ　Ｑ　＝　Ｉ　Ｑｌｌ＋ΔＩＱ＋ＲＫｃ・（θ−θｘ
ｃ）これによってθが第１の不連続位置であるθｌｌｃ
から第２の不連続位置であるθＦｌｃまで変化するとマ
ツプ読み取り変数はＩＱ、Ｌ＋ΔＩＱからＩＱ、＋まで
直線的に変化する。
ステップ８３においてθ〉θＨｅと判定されるとステッ
プ８５に進みマツプ読み取り変数ＩＱが次式により計算
される。
ＩＱ＝ＩＱ、＋△■Ｑ＋ＲＨＣ・（θ−θＢｃ）これに
よってθが第２の不連続位置であるθＨｅから全開位置
θ、まで変化するとマツプ読み取り変数はＩＱＨ＋△Ｉ
ＱからＩ　Ｑ、、、まで直線的に変化する。
次いでステップ８６では機関回転数Ｎｅおよびマツプ読
み取り変数ＩＱの２次元マツプ（第１２図参照）から圧
縮行程燃料噴射量が線形補間によって計算される。
第１３図には第１２図に示すマツプによって与えられる
圧縮行程燃料噴射量Ｑ。を示している。第１３図を参照
すると、記述機関回転数ＮｅａおよびＮｅｂにおいては
ＩＱが０からＩＱｘに増大するにつれて圧縮行程燃料噴
射量がＱｌａからＱＭａに、Ｑｌ、からＱｘｂに夫々直
線的に増大する。不連続位置ＩＱｂｔおよびＩＱｘ＋Δ
ＩＱは機関回転数によらず常に一定である。ＩＱは第９
図に示すルーチンのステップ８１からステップ８５によ
って計算されるためθがいかなる値をとってもＩＱはＩ
ＱｘとＩＱ）ｌ＋ΔＩＱの間の値をとることができない
（第１１図参照）。従ってＩＱがＩＱｘとＩＱＫ＋ΔＩ
Ｑで、すなわちアクセル開度θ。で圧縮行程燃料噴射量
がＱ、ｂからＱＤｂに、あるいはＱＭａからＱＤａに不
連続に変化することになる。ＩＱがＩ（ｈ＋ΔＩＱとＩ
Ｑａの間にある場合には圧縮行程燃料噴射量は一定であ
り、記述機関回転数がＮｅａおよびＮｅｂの場合夫々Ｑ
Ｉｌ１ＭおよびＱＤ、である。不連続位置ＩＱＩＩおよ
びＩＱ、＋ΔＩＱも機関回転数によらず常に一定であり
、前述と同様にθがいかなる値をとってもＩＱはＩＱ［
ＩとＩＱＭ＋ΔＩＱの間の値をとることができない（第
１１図参照）。従ってＩＱがＩＱＨとＩＱＭ＋ΔＩＱで
すなわちアクセル開度θ８で圧縮行程燃料噴射量がＱＤ
、から０に、あるいはＱＤ、から０に不連続に変化する
ことになる。ＩＱがＩＱｌ＜＋△ＩＱより大きい場合に
は圧縮行程燃料噴射量はＯである。
このようにＮｅとＩＱに基づく２次元マツプから線形補
間によって計算される圧縮行程燃料噴射量は、例えば第
７図の破線で示されるＮｅｃのようになり、機関運転状
態に応じた理想的な圧縮行程燃料噴射量からずれること
がないため、良好な着火および燃焼を行なうことができ
る。
また、不連続位置を記述機関回転数毎に記述する必要が
ないためにメモリ容量が大幅に増大するということを防
止することができ、機関制御用の電子制御ユニットで十
分対応することができる。
なお本実施例では圧縮行程燃料噴射量を求める場合につ
いて説明したが、吸気行程燃料噴射量、圧縮行程および
吸気行程燃料噴射時期、および点火時期についても本発
明を適用することができる。
また本実施例では吸気行程と圧縮行程に分割噴射可能な
筒内直接噴射式火花点火機関について説明したが、本発
明は他の内燃機関にも適用することができる。
〔発明の効果〕
機関制御値が不連続に変化する場合においても機関運転
状態に応じて要求される理想的な機関制御値からずれる
ことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は発明の構成図、第２図は４気筒ガソリン機関の
全体図、第３図は燃料噴射弁の縦断面図、第４図は第２
図に示す機関の縦断面図、第５図は圧縮行程噴射と吸気
行程噴射の制御パターンを示す線図、第６図は吸気行程
および圧縮行程噴射を実行するときの動作を説明する図
、第７図は機関回転数とアクセル開度の２次元マツプと
して与えられる圧縮行程燃料噴射量を示す線図、第８図
は第７図に示すマツプにおいて機関回転数Ｎｅｃにおけ
る圧縮行程燃料噴射量を線形補間によって求めた線図、
第９図は圧縮行程燃料噴射量を計算するためのフローチ
ャート、第１０図は機関回転数に基づくθ８．θ□、Ｒ
１ＲＫ　、Ｒａの１次元マツプ、第１１図はアクセル開
度とマツプ読み取り係数との関係を示す線図、第１２図
は機関回転数とマツプ読み取り変数に基づく圧縮行程燃
料噴射量の２次元マツプ、第１３図はマツプ読み取り変
数と圧縮行程燃料噴射量の関係を示す線図である。 ２０・・・電子制御ユニット、 ２９・・・クランク角センサ、 ３０・・・アクセル開度センサ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 機関運転状態を示す第１の状態値を検出するための第１
    検出手段と、機関運転状態を示す第２の状態値を検出す
    るための第２検出手段と、機関運転状態を制御するため
    の機関制御値が不連続に変化するときにおける前記第１
    の状態値である不連続値を予め定められた複数の前記第
    ２の状態値に対応して記憶している不連続値記憶手段と
    、前記第２検出手段により検出された第２の状態値に対
    応する不連続値を前記不連続値記憶手段に基づいて補間
    計算するための不連続値計算手段と、該不連続値計算手
    段により計算された前記不連続値までは、前記第２の状
    態値に関係なく一定値である第１の変換値まで前記第１
    の状態値に比例して変換値を変化せしめると共に、計算
    された前記不連続値を越える場合には前記第２の状態値
    に関係なく一定値でありかつ前記第１の変換値より大き
    い第２の変換値から前記第１の状態値に比例して変換値
    を変化せしめるように、前記第１検出手段により検出さ
    れた第１の状態値を変換値に変換するための変換手段と
    、前記機関制御値を予め定められた複数の前記変換値と
    予め定められた複数の前記第２の状態値に対応して記憶
    している機関制御値記憶手段と、前記変換手段により変
    換された前記変換値と前記第２検出手段により検出され
    た前記第２の状態値に対応する機関制御値を前記機関制
    御値記憶手段に基づいて補間計算するための機関制御値
    計算手段とを備えた内燃機関の機関制御装置。
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