JPH0375739B2 - - Google Patents
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- JPH0375739B2 JPH0375739B2 JP114583A JP114583A JPH0375739B2 JP H0375739 B2 JPH0375739 B2 JP H0375739B2 JP 114583 A JP114583 A JP 114583A JP 114583 A JP114583 A JP 114583A JP H0375739 B2 JPH0375739 B2 JP H0375739B2
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- pnax
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
- F02D41/1406—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method with use of a optimisation method, e.g. iteration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
- F02D41/1498—With detection of the mechanical response of the engine measuring engine roughness
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
- F02D2200/1015—Engines misfires
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
この発明は、内燃機関の空燃比（すなわち空気
と燃料の混合比）制御装置に関し、より詳細に
は、機関の燃焼の安定を確保する範囲内で空燃比
を可能な限り希薄にして燃費の向上を図つた、内
燃機関の空燃比制御装置に関する。
と燃料の混合比）制御装置に関し、より詳細に
は、機関の燃焼の安定を確保する範囲内で空燃比
を可能な限り希薄にして燃費の向上を図つた、内
燃機関の空燃比制御装置に関する。
（背景技術）
従来の内燃機関の空燃比制御装置としては、例
えば第１図の燃料系統、第２図の空気系統、およ
び電子制御系統を組み合わせたものが知られてい
る。
えば第１図の燃料系統、第２図の空気系統、およ
び電子制御系統を組み合わせたものが知られてい
る。
第１図の燃料系統においては、燃料はフユエル
タンク１よりフユエルポンプ２で吸入され、加圧
されて圧送される。次にフユエルダンパ３により
フユエルポンプ２で生ずる燃料の脈動が減衰さ
れ、次いでフユエルフイルタ４でゴミや水分が取
り除かれ、プレツシヤレギユレータ５で一定の燃
料圧力に調整された燃料が、機関６の各気筒７の
吸気弁８近傍においてインテークマニホールド９
に取り付けられたインジエクタ（燃料噴射弁）１
０から、所定の時期に、後述するようにコントロ
ールユニツト２２で演算された所定の噴射量Ｔ
（噴射時間）だけ、噴射される。余剰燃料はプレ
ツシヤレギユレータ５からフユエルタンク１に戻
される。図中、１１はシリンダブロツク、１２は
シリンダブロツク１１の冷却水温度を検出する水
温センサ、１３は冷却水温度が低温の時に機関を
始動する際に開いて燃料供給量を増量するための
コールドスタートバルブである。
タンク１よりフユエルポンプ２で吸入され、加圧
されて圧送される。次にフユエルダンパ３により
フユエルポンプ２で生ずる燃料の脈動が減衰さ
れ、次いでフユエルフイルタ４でゴミや水分が取
り除かれ、プレツシヤレギユレータ５で一定の燃
料圧力に調整された燃料が、機関６の各気筒７の
吸気弁８近傍においてインテークマニホールド９
に取り付けられたインジエクタ（燃料噴射弁）１
０から、所定の時期に、後述するようにコントロ
ールユニツト２２で演算された所定の噴射量Ｔ
（噴射時間）だけ、噴射される。余剰燃料はプレ
ツシヤレギユレータ５からフユエルタンク１に戻
される。図中、１１はシリンダブロツク、１２は
シリンダブロツク１１の冷却水温度を検出する水
温センサ、１３は冷却水温度が低温の時に機関を
始動する際に開いて燃料供給量を増量するための
コールドスタートバルブである。
空気系統は第２図に示すように、空気はエアク
リーナ１４から吸い込まれて除塵され、エアフロ
ーメータ１５により吸入空気量Ｑが計算され、ス
ロツトルチヤンバ１６においてスロツトルバルブ
１７により吸入空気量Ｑが加減され、インテーク
マニホールド９において、上述したインジエクタ
１０から噴射される燃料と混合され、混合気が各
気筒７に供給される。スロツトルチヤンバ１６に
は、スロツトルバルブ１７が開の時にオフ（ロ
ー）信号、閉の時にオン（ハイ）信号を出すスロ
ツトルスイツチ１８が取り付けられ、１９はスロ
ツトルバルブ１７が閉（すなわち、アイドリン
グ）の時の吸入空気のバイパス通路、２０はその
バイパス通路１９の空気流量を調整するアイドル
アジヤストスクリユー、２１はエンジン始動時お
よびその後の暖機運転中に補助的に空気量を調整
するエアレギユレータである。
リーナ１４から吸い込まれて除塵され、エアフロ
ーメータ１５により吸入空気量Ｑが計算され、ス
ロツトルチヤンバ１６においてスロツトルバルブ
１７により吸入空気量Ｑが加減され、インテーク
マニホールド９において、上述したインジエクタ
１０から噴射される燃料と混合され、混合気が各
気筒７に供給される。スロツトルチヤンバ１６に
は、スロツトルバルブ１７が開の時にオフ（ロ
ー）信号、閉の時にオン（ハイ）信号を出すスロ
ツトルスイツチ１８が取り付けられ、１９はスロ
ツトルバルブ１７が閉（すなわち、アイドリン
グ）の時の吸入空気のバイパス通路、２０はその
バイパス通路１９の空気流量を調整するアイドル
アジヤストスクリユー、２１はエンジン始動時お
よびその後の暖機運転中に補助的に空気量を調整
するエアレギユレータである。
次に電子制御系統は、コントロールユニツト２
２（第２図）において、エアフローメータ１５か
らの吸入空気量Ｑ信号と、機関６のクランク軸に
取り付けられたクランク角センサなどの機関回転
数検出器（図示しない）からの機関回転数Ｎ信号
とを受けて、基本噴射量TP TP＝Ｋ（Ｑ／Ｎ）（但し、Ｋは定数） (1) を演算する。さらに機関や車両各部位の状態を検
出した各種情報を入力して、噴射量の補正を演算
して、実際の燃料噴射量Ｔを求め、このＴにより
インジエクタ１０を各気筒同時に機関１回転につ
き１回駆動する。
２（第２図）において、エアフローメータ１５か
らの吸入空気量Ｑ信号と、機関６のクランク軸に
取り付けられたクランク角センサなどの機関回転
数検出器（図示しない）からの機関回転数Ｎ信号
とを受けて、基本噴射量TP TP＝Ｋ（Ｑ／Ｎ）（但し、Ｋは定数） (1) を演算する。さらに機関や車両各部位の状態を検
出した各種情報を入力して、噴射量の補正を演算
して、実際の燃料噴射量Ｔを求め、このＴにより
インジエクタ１０を各気筒同時に機関１回転につ
き１回駆動する。
各種補正を詳述すると、インジエクタ１０の駆
動電圧の変動による補正としてのバツテリ電圧補
正TSは、第３図に示すように、バツテリ電圧VB
に応じて、 TS＝ａ＋ｂ（14−VB） (2) （但し、ａ，ｂは定数）で与えられる。
動電圧の変動による補正としてのバツテリ電圧補
正TSは、第３図に示すように、バツテリ電圧VB
に応じて、 TS＝ａ＋ｂ（14−VB） (2) （但し、ａ，ｂは定数）で与えられる。
機関が充分暖機されていない時の水温増量補正
Ftは、水温に応じて第４図に示す特性図から求め
る。
Ftは、水温に応じて第４図に示す特性図から求め
る。
円滑な始動性を得るため、および始動からアイ
ドリングへのつなぎを円滑に行うための始動後増
量補正KASは、スタータモータがオンになつた時
の初期値KASOが、その時の水温に応じて第５図
に示す特性図から求められ、以後、時間の経過と
共に０に減少していく。
ドリングへのつなぎを円滑に行うための始動後増
量補正KASは、スタータモータがオンになつた時
の初期値KASOが、その時の水温に応じて第５図
に示す特性図から求められ、以後、時間の経過と
共に０に減少していく。
暖機が充分行われていない時の発進を円滑にす
るためのアイドル後増量補正KAiは、スロツトル
スイツチ１８がオフとなつた時の初期値KAipが、
その時の水温に応じて第６図に示す特性図から求
められ、以後、時間の経過と共に０に減少してい
く。
るためのアイドル後増量補正KAiは、スロツトル
スイツチ１８がオフとなつた時の初期値KAipが、
その時の水温に応じて第６図に示す特性図から求
められ、以後、時間の経過と共に０に減少してい
く。
その他に、排気センサによる補正等を行う場合
もある。
もある。
また、機関の始動時には次のような制御を行
う。
う。
T1＝TP×（１＋KAS）×1.3＋TS (3)
T2＝TST×KNST×KTST (4)
この２つの値を演算し、大きい方を始動時の燃
料噴射量とする。但し、(4)式中のTST，KNST，
KTSTはそれぞれ水温、機関回転数、始動後経
過時間に応じて、それぞれ第７図、第８図、第９
図の特性図から求められる。
料噴射量とする。但し、(4)式中のTST，KNST，
KTSTはそれぞれ水温、機関回転数、始動後経
過時間に応じて、それぞれ第７図、第８図、第９
図の特性図から求められる。
しかしながら、このような従来の内燃機関の空
燃比制御装置にあつては、機関に与える空燃比を
理論空燃比の近くで制御する限りでは、燃焼状態
の良好な安定した制御を行なうことができるが、
その場合には燃費の向上に限界がある。燃費を向
上させるために空燃比を希薄にして燃焼を行う
と、第１０図に示すように、空燃比を薄くする
程、燃焼のバラツキ度合が大きくなり、燃焼の安
定性が悪くなるので、安定性が許容範囲内にある
ように空燃比を設定する必要がある。しかし従来
の空燃比制御装置では、機関エアフローメータ等
の製造上の精度や誤差を考慮すると、機関を安定
領域内で運転しながら、空燃比を可能な限り薄く
設定することができないという問題点があつた。
燃比制御装置にあつては、機関に与える空燃比を
理論空燃比の近くで制御する限りでは、燃焼状態
の良好な安定した制御を行なうことができるが、
その場合には燃費の向上に限界がある。燃費を向
上させるために空燃比を希薄にして燃焼を行う
と、第１０図に示すように、空燃比を薄くする
程、燃焼のバラツキ度合が大きくなり、燃焼の安
定性が悪くなるので、安定性が許容範囲内にある
ように空燃比を設定する必要がある。しかし従来
の空燃比制御装置では、機関エアフローメータ等
の製造上の精度や誤差を考慮すると、機関を安定
領域内で運転しながら、空燃比を可能な限り薄く
設定することができないという問題点があつた。
（発明の目的）
この発明は、このような従来の問題点に着目し
てなされたもので、所定期間における気筒内圧力
が最大となるクランク角位置θpnaxを求め、この
θpnaxが計算によつて与えられる範囲からはずれ
る頻度を算出し、この頻度に応じて燃料供給量を
調整し、空燃比を制御することにより、上記問題
点を解決することを目的とする。
てなされたもので、所定期間における気筒内圧力
が最大となるクランク角位置θpnaxを求め、この
θpnaxが計算によつて与えられる範囲からはずれ
る頻度を算出し、この頻度に応じて燃料供給量を
調整し、空燃比を制御することにより、上記問題
点を解決することを目的とする。
（発明の構成及び作用）
以下、この発明を図面に基づいて説明する。
第１１図は、４気筒内燃機関を例としたこの発
明の一実施例を示すブロツク図である。同図にお
いて、２３〜２６は各気筒にそれぞれ装着され、
各気筒の気筒内圧力Ｐを検出する圧力検出器で、
例えば各気筒に取り付けられる点火プラグの座金
として圧電素子を用いたもの、又はシリンダヘツ
ドとシリンダブロツクの間のガスケツトに圧電素
子を用いたものなどが使用される。２７はマルチ
プレクサで、クランク角位置θに応じて４個の圧
力検出器２３〜２６のいずれか１つを選択し、選
択した圧力検出器のアナログ検出信号を通過させ
出力する。２８はＡ／Ｄ変換器で、マルチプレク
サ２７により選択された圧力検出器の気筒内圧力
Ｐのアナログ値をデイジタル値に変換し、その
Ａ／Ｄ変換はクランク角1°毎に行なう。２９はメ
モリＡで、Ａ／Ｄ変換器２８でデイジタル値に変
換されたクランク角1°毎の気筒内圧力Ｐを記憶す
る。３０は演算回路で、１サイクル分のＡ／Ｄ変
換を終えた時点でメモリＡ２９に記憶されている
気筒内圧力Ｐのデータを読み出し、気筒内圧力Ｐ
が最大となつた時のクランク角位置θpnaxを計測
する。３１ａはメモリＣで、演算回路３０で計測
されたθpnaxの値をｎサイクル（例えば４回）分、
各気筒毎に各気筒別に割り当てられた場所に記憶
する。演算回路３０はさらに、メモリＣ３１ａの
内容を読み出し、各気筒毎にθpnaxの平均値AV1
〜AV4を演算し、それぞれについて上限値A1〜
A4と下限値B1〜B4を演算する。ここで平均値
AVは、過去の動作状態が比較的良好に保持され
る移動平均値であることが好ましい。また上限値
Ａと下限値Ｂの設定は、例えば上、下限値Ａ、Ｂ
と平均値AVとの差が安定度限界時のθpnaxの分散
値（16とする）の平方根(4)に余裕を持たせるため
２を加えた数、即ち６となるようにする。
明の一実施例を示すブロツク図である。同図にお
いて、２３〜２６は各気筒にそれぞれ装着され、
各気筒の気筒内圧力Ｐを検出する圧力検出器で、
例えば各気筒に取り付けられる点火プラグの座金
として圧電素子を用いたもの、又はシリンダヘツ
ドとシリンダブロツクの間のガスケツトに圧電素
子を用いたものなどが使用される。２７はマルチ
プレクサで、クランク角位置θに応じて４個の圧
力検出器２３〜２６のいずれか１つを選択し、選
択した圧力検出器のアナログ検出信号を通過させ
出力する。２８はＡ／Ｄ変換器で、マルチプレク
サ２７により選択された圧力検出器の気筒内圧力
Ｐのアナログ値をデイジタル値に変換し、その
Ａ／Ｄ変換はクランク角1°毎に行なう。２９はメ
モリＡで、Ａ／Ｄ変換器２８でデイジタル値に変
換されたクランク角1°毎の気筒内圧力Ｐを記憶す
る。３０は演算回路で、１サイクル分のＡ／Ｄ変
換を終えた時点でメモリＡ２９に記憶されている
気筒内圧力Ｐのデータを読み出し、気筒内圧力Ｐ
が最大となつた時のクランク角位置θpnaxを計測
する。３１ａはメモリＣで、演算回路３０で計測
されたθpnaxの値をｎサイクル（例えば４回）分、
各気筒毎に各気筒別に割り当てられた場所に記憶
する。演算回路３０はさらに、メモリＣ３１ａの
内容を読み出し、各気筒毎にθpnaxの平均値AV1
〜AV4を演算し、それぞれについて上限値A1〜
A4と下限値B1〜B4を演算する。ここで平均値
AVは、過去の動作状態が比較的良好に保持され
る移動平均値であることが好ましい。また上限値
Ａと下限値Ｂの設定は、例えば上、下限値Ａ、Ｂ
と平均値AVとの差が安定度限界時のθpnaxの分散
値（16とする）の平方根(4)に余裕を持たせるため
２を加えた数、即ち６となるようにする。
本発明の装置においては、常に燃焼状態を安定
限界内に保つようにフイードバツク制御されるか
ら、稀に不安定燃焼が生じたとしても、上記の平
均値AVは燃焼状態が良好な場合の移動平均値と
みなすことが出来る。したがつてその平均値AV
を基準として上限値Ａと下限値Ｂとを設ければ、
θpnaxが安定範囲から逸脱したか否かを判定する
ための基準とすることが出来る。演算回路３０
は、前記ｎサイクルのうちの最後に検出された
θpnaxがその気筒の上限値Ａと下限値Ｂの範囲内
にあるか否かを判断する。３１ｂはメモリＢで、
各気筒に割り当てられたカウンタとなつており、
前記θpnaxがθpnax＞Ａ、又はθpnax＜Ｂの時、その
気筒に対応するカウンタの値u1〜u4が１つ増加す
る。
限界内に保つようにフイードバツク制御されるか
ら、稀に不安定燃焼が生じたとしても、上記の平
均値AVは燃焼状態が良好な場合の移動平均値と
みなすことが出来る。したがつてその平均値AV
を基準として上限値Ａと下限値Ｂとを設ければ、
θpnaxが安定範囲から逸脱したか否かを判定する
ための基準とすることが出来る。演算回路３０
は、前記ｎサイクルのうちの最後に検出された
θpnaxがその気筒の上限値Ａと下限値Ｂの範囲内
にあるか否かを判断する。３１ｂはメモリＢで、
各気筒に割り当てられたカウンタとなつており、
前記θpnaxがθpnax＞Ａ、又はθpnax＜Ｂの時、その
気筒に対応するカウンタの値u1〜u4が１つ増加す
る。
１５はエアフローメータで、機関に吸入される
空気量Ｑを検出し、３２はＡ／Ｄ変換器で、吸入
空気量Ｑのアナログ値をデイジタル値に変換す
る。３３は例えばクランク角センサなどの機関回
転検出器、３４はカウンタで機関回転数Ｎを出力
する。
空気量Ｑを検出し、３２はＡ／Ｄ変換器で、吸入
空気量Ｑのアナログ値をデイジタル値に変換す
る。３３は例えばクランク角センサなどの機関回
転検出器、３４はカウンタで機関回転数Ｎを出力
する。
３５は演算回路で、先ず、エアフローメータ１
５による吸入空気量Ｑと機関回転数検出器３３に
よる機関回転数Ｎとから、従来と同じく前述した
(1)式に従つて基本噴射量（燃料噴射パルス巾）
Tp＝Ｋ（Ｑ／Ｎ）を演算する。次に演算回路３５
は、上述したメモリＢ３１ｂに記憶された各気筒
毎のカウンタ値u1〜u4のうち、どれか１つ以上が
所定期間中（例えば24回転）に所定値u0（例えば
３）となつた場合、又はカウンタ値u1〜u4が１以
上となる気筒数ｃが所定値c0（例えば２）となつ
た場合は、機関の安定度は悪化している（安定度
限界に近づいている）として、ただちに空燃比を
濃側に調整すべく補正係数α（例えば初期値α＝
１とする）を、α＝α＋KRとする。一方、前記
カウンタ値u1〜u4及び気筒数ｃが前記所期値u0及
びc0とならない時は、機関は安定であるとして空
燃比を希薄側に調整するためにα＝α−KLとす
る。
５による吸入空気量Ｑと機関回転数検出器３３に
よる機関回転数Ｎとから、従来と同じく前述した
(1)式に従つて基本噴射量（燃料噴射パルス巾）
Tp＝Ｋ（Ｑ／Ｎ）を演算する。次に演算回路３５
は、上述したメモリＢ３１ｂに記憶された各気筒
毎のカウンタ値u1〜u4のうち、どれか１つ以上が
所定期間中（例えば24回転）に所定値u0（例えば
３）となつた場合、又はカウンタ値u1〜u4が１以
上となる気筒数ｃが所定値c0（例えば２）となつ
た場合は、機関の安定度は悪化している（安定度
限界に近づいている）として、ただちに空燃比を
濃側に調整すべく補正係数α（例えば初期値α＝
１とする）を、α＝α＋KRとする。一方、前記
カウンタ値u1〜u4及び気筒数ｃが前記所期値u0及
びc0とならない時は、機関は安定であるとして空
燃比を希薄側に調整するためにα＝α−KLとす
る。
演算回路３５は、このようにして求め係数αを
前述の基本噴射量TPに掛け、実際の燃料噴射量
（噴射パルス巾）TAを TA＝TP×α ……(7) で求めて、これを出力する。３６は燃料噴射装置
で、演算回路３５で演算され出力される燃料噴射
パルス巾TAに応じて、各気筒に燃料を噴射・供
給する。
前述の基本噴射量TPに掛け、実際の燃料噴射量
（噴射パルス巾）TAを TA＝TP×α ……(7) で求めて、これを出力する。３６は燃料噴射装置
で、演算回路３５で演算され出力される燃料噴射
パルス巾TAに応じて、各気筒に燃料を噴射・供
給する。
第１２図は燃料噴射装置３６の詳細を示すが、
同図において、３７はレジスタで、演算回路３５
から転送されてくる燃料噴射パルス巾TAの値を
一時格納する。３８はクロツクカウンタで、レジ
スタ３７にTAが格納されると同時にリセツトさ
れ（０になり）、クロツクパルス発生器（図示し
ない）からのクロツクパルスを計数する。３９は
比較器、４０はトランジスタ、４１〜４４は各気
筒毎に装着されるインジエクタ（燃料噴射弁）で
ある。比較器３９はTAがレジスタ３７に転送さ
れ（かつクロツクカウンタ３８がリセツトされ）
ると、トランジスタ４０をオンにし、インジエク
タ４１〜４４を開いて燃料噴射を開始し、レジス
タ３７の値（TA）とクロツクカウンタ３８の値
が等しくなつた所で、トランジスタ４０をオフに
し、インジエクタ４１〜４４を閉じて燃料噴射を
終了させ、さらにクロツクカウンタ３８の計数を
止める。
同図において、３７はレジスタで、演算回路３５
から転送されてくる燃料噴射パルス巾TAの値を
一時格納する。３８はクロツクカウンタで、レジ
スタ３７にTAが格納されると同時にリセツトさ
れ（０になり）、クロツクパルス発生器（図示し
ない）からのクロツクパルスを計数する。３９は
比較器、４０はトランジスタ、４１〜４４は各気
筒毎に装着されるインジエクタ（燃料噴射弁）で
ある。比較器３９はTAがレジスタ３７に転送さ
れ（かつクロツクカウンタ３８がリセツトされ）
ると、トランジスタ４０をオンにし、インジエク
タ４１〜４４を開いて燃料噴射を開始し、レジス
タ３７の値（TA）とクロツクカウンタ３８の値
が等しくなつた所で、トランジスタ４０をオフに
し、インジエクタ４１〜４４を閉じて燃料噴射を
終了させ、さらにクロツクカウンタ３８の計数を
止める。
次に動作を説明する。
機関回転数検出器３３からは、第１３図ａに示
すような、例えば１番気筒の上死点を示す基準パ
ルスと、第１３図ｂに示すような、クランク角1°
毎のパルスが出力される。
すような、例えば１番気筒の上死点を示す基準パ
ルスと、第１３図ｂに示すような、クランク角1°
毎のパルスが出力される。
第１４図のフローチヤートにおいて、例えば１
番気筒の上死点をサイクルの基準（0°）として、
１サイクル（機関の２回転＝クランク角720°の回
転）毎に、演算回路３０において、クランク角位
置θが判別され（ステツプ50）、θ＝0°〜60°の範
囲は１番気筒が選択され（ステツプ51）、１番気
筒を選択したことがメモリ２９に記憶され（ステ
ツプ55）、マルチプレクサ２７が１番気筒の圧力
検出器２３を選択し、１番気筒の気筒内圧力Ｐが
クランク角1°毎に検出され、そのデイジタル値が
メモリ２９に記憶される（ステツプ55）。次いで
クランク角位置θが61°に到達したか否かを判別
し（ステツプ56）、θ＝61°となるとそのサイクル
における１番気筒のＰの検出を終了し、そのサイ
クルにおいて気筒内圧力が最大であつたクランク
角位置（θpnax）1j（ｊ＝１〜ｎ：ｎは例えば４サイ
クル）を計測し（ステツプ57）、その値をメモリ
Ｃ３１ａの１番気筒に割り当てられた場所に記憶
し（ステツプ58）、メモリＣ内の１番気筒の今回
の値を含めた過去４回の（θpnax）1のデータを平
均し（従つて最古の値が今回の値に置き換えられ
る、即ち移動平均をとる）、平均値をAV1とする
（ステツプ59）。更に、このAV1に所定値（例え
ば６）を加・減算して所定値A1及びB1を算出す
る（ステツプ59）。次に、前記今回の値（θpnax）1j
を所定値A1，B1と比較して、今回の値が所定値
の範囲外（θpnaxj1j＞A1又は（θpnax）1j＜B1）の場
合はステツプ61に飛び（ステツプ60）、メモリＢ
３１ｂ内の１番気筒に割り当てられた場合のカウ
ンタを１つ増す（ステツプ61）。クランク角位置
θが180°〜240°では３番気筒が選択され（ステツ
プ52）、３番気筒であることとそのクランク角範
囲における３番気筒の気筒内圧力ＰがメモリA29
に記憶され（ステツプ55）、θ＝241°に到達する
と（ステツプ56）、３番気筒の（θpnax）3jが計測さ
れ（ステツプ57）、メモリＣ３１ａの所定場所に
記憶される（ステツプ58）。更に、１番気筒の場
合と同様に平均値AV3、所定値A3、B3を求め
（ステツプ59）、今回の値が所定値の範囲外である
ときは（ステツプ60）、メモリＢ３１ｂの所定場
所のカウンタ値を１つ増す（ステツプ61）。同様
の手順で、θ＝360°〜420°では４番気筒の
（θpnax）4j、θ＝540〜600°では２番気筒の（θpnax
）
2jがそれぞれ１，３番気筒と同様に処理され、そ
の判断結果によりメモリＢ３１ｂの所定場所のカ
ウンタ値を１つ増す。
番気筒の上死点をサイクルの基準（0°）として、
１サイクル（機関の２回転＝クランク角720°の回
転）毎に、演算回路３０において、クランク角位
置θが判別され（ステツプ50）、θ＝0°〜60°の範
囲は１番気筒が選択され（ステツプ51）、１番気
筒を選択したことがメモリ２９に記憶され（ステ
ツプ55）、マルチプレクサ２７が１番気筒の圧力
検出器２３を選択し、１番気筒の気筒内圧力Ｐが
クランク角1°毎に検出され、そのデイジタル値が
メモリ２９に記憶される（ステツプ55）。次いで
クランク角位置θが61°に到達したか否かを判別
し（ステツプ56）、θ＝61°となるとそのサイクル
における１番気筒のＰの検出を終了し、そのサイ
クルにおいて気筒内圧力が最大であつたクランク
角位置（θpnax）1j（ｊ＝１〜ｎ：ｎは例えば４サイ
クル）を計測し（ステツプ57）、その値をメモリ
Ｃ３１ａの１番気筒に割り当てられた場所に記憶
し（ステツプ58）、メモリＣ内の１番気筒の今回
の値を含めた過去４回の（θpnax）1のデータを平
均し（従つて最古の値が今回の値に置き換えられ
る、即ち移動平均をとる）、平均値をAV1とする
（ステツプ59）。更に、このAV1に所定値（例え
ば６）を加・減算して所定値A1及びB1を算出す
る（ステツプ59）。次に、前記今回の値（θpnax）1j
を所定値A1，B1と比較して、今回の値が所定値
の範囲外（θpnaxj1j＞A1又は（θpnax）1j＜B1）の場
合はステツプ61に飛び（ステツプ60）、メモリＢ
３１ｂ内の１番気筒に割り当てられた場合のカウ
ンタを１つ増す（ステツプ61）。クランク角位置
θが180°〜240°では３番気筒が選択され（ステツ
プ52）、３番気筒であることとそのクランク角範
囲における３番気筒の気筒内圧力ＰがメモリA29
に記憶され（ステツプ55）、θ＝241°に到達する
と（ステツプ56）、３番気筒の（θpnax）3jが計測さ
れ（ステツプ57）、メモリＣ３１ａの所定場所に
記憶される（ステツプ58）。更に、１番気筒の場
合と同様に平均値AV3、所定値A3、B3を求め
（ステツプ59）、今回の値が所定値の範囲外である
ときは（ステツプ60）、メモリＢ３１ｂの所定場
所のカウンタ値を１つ増す（ステツプ61）。同様
の手順で、θ＝360°〜420°では４番気筒の
（θpnax）4j、θ＝540〜600°では２番気筒の（θpnax
）
2jがそれぞれ１，３番気筒と同様に処理され、そ
の判断結果によりメモリＢ３１ｂの所定場所のカ
ウンタ値を１つ増す。
第１５図のフローチヤートにおいて、演算回路
３５は、エアフローメータ１５からの吸入空気量
Ｑと機関回転数検出器３３からの機関回転数Ｎに
基づいて、(1)式に従つて基本噴射量TPを演算す
る（ステツプ62）。次に、メモリＢ３１ｂから各
気筒に割り当てられたカウンタ値u1〜u4を読み出
し、それぞれの値が例えば１以上のカウンタの数
ｃを数える（ステツプ63）。
３５は、エアフローメータ１５からの吸入空気量
Ｑと機関回転数検出器３３からの機関回転数Ｎに
基づいて、(1)式に従つて基本噴射量TPを演算す
る（ステツプ62）。次に、メモリＢ３１ｂから各
気筒に割り当てられたカウンタ値u1〜u4を読み出
し、それぞれの値が例えば１以上のカウンタの数
ｃを数える（ステツプ63）。
次に、前述のｃが所定の数（例えば２）以上の
場合は、機関は不安定であると判断してステツプ
66に進む（ステツプ64）。それ以外の場合、u1〜
u4の値が所定値（例えば３）の場合は、機関は不
安定であると判断してステツプ66に進む（ステツ
プ65）。このようにして、機関は不安定であると
判断した場合は、前記所定期間の終了を待たず燃
料の補正係数αをα＝α＋KRとし、空燃比を濃
側にする（ステツプ66）。次に、メモリＢ３１ｂ
に記憶されたカウンタの値を全て０とし、所定期
間を計測するカウンタも０とする（ステツプ69）。
場合は、機関は不安定であると判断してステツプ
66に進む（ステツプ64）。それ以外の場合、u1〜
u4の値が所定値（例えば３）の場合は、機関は不
安定であると判断してステツプ66に進む（ステツ
プ65）。このようにして、機関は不安定であると
判断した場合は、前記所定期間の終了を待たず燃
料の補正係数αをα＝α＋KRとし、空燃比を濃
側にする（ステツプ66）。次に、メモリＢ３１ｂ
に記憶されたカウンタの値を全て０とし、所定期
間を計測するカウンタも０とする（ステツプ69）。
一方、ステツプ64及び65で機関は不安定である
と判断しなかつた場合は機関は安定であるとし、
空燃比を希薄にするための係数αをα＝α−KL
とし、更に所定期間を計測するカウンタ（例えば
回転カウンタ）を１つ増加させる（ステツプ67）。
続いて、所定期間中（例えば24回転）に機関は不
安定であると判断しなかつた場合はメモリＢ３１
ｂに記憶されたカウンタ値を全て０とし、回転カ
ウンタも０とする（ステツプ69）。
と判断しなかつた場合は機関は安定であるとし、
空燃比を希薄にするための係数αをα＝α−KL
とし、更に所定期間を計測するカウンタ（例えば
回転カウンタ）を１つ増加させる（ステツプ67）。
続いて、所定期間中（例えば24回転）に機関は不
安定であると判断しなかつた場合はメモリＢ３１
ｂに記憶されたカウンタ値を全て０とし、回転カ
ウンタも０とする（ステツプ69）。
このようにして、気筒内圧力が最大となるクラ
ンク角位置θpnaxが計算によつて与えられた範囲
からはずれた頻度に応じて燃料供給量の補正係数
αを求め、このαを基本噴射量TPに掛けて燃料
噴射量TAを演算し（ステツプ70、(7)式）、演算回
路３５はこのTAを燃料噴射装置３６のレジスタ
３７へ転送する（ステツプ71）。
ンク角位置θpnaxが計算によつて与えられた範囲
からはずれた頻度に応じて燃料供給量の補正係数
αを求め、このαを基本噴射量TPに掛けて燃料
噴射量TAを演算し（ステツプ70、(7)式）、演算回
路３５はこのTAを燃料噴射装置３６のレジスタ
３７へ転送する（ステツプ71）。
第１６図のタイミングチヤートに示すように、
演算回路３５の演算結果に応じて、レジスタ３７
に書き込まれる燃料噴射パルス幅TAが転送の都
度変化し（第１６図ａ）、クロツクカウンタ３８
はレジスタ３７へのTAの転送からクロツクカウ
ンタ３８の値＝レジスタ３７の値となるまでクロ
ツクパルスをカウントし(b)、インジエクタ41〜44
はクロツクカウンタ３８のカウンタ期間中開弁し
(c)、かくしてθpnaxが計算によつて与えられた範
囲からはずれた頻度に応じて調整された燃料量
TAが各気筒に与えられ、空燃比が制御されるこ
とになる。
演算回路３５の演算結果に応じて、レジスタ３７
に書き込まれる燃料噴射パルス幅TAが転送の都
度変化し（第１６図ａ）、クロツクカウンタ３８
はレジスタ３７へのTAの転送からクロツクカウ
ンタ３８の値＝レジスタ３７の値となるまでクロ
ツクパルスをカウントし(b)、インジエクタ41〜44
はクロツクカウンタ３８のカウンタ期間中開弁し
(c)、かくしてθpnaxが計算によつて与えられた範
囲からはずれた頻度に応じて調整された燃料量
TAが各気筒に与えられ、空燃比が制御されるこ
とになる。
以上説明したように、この発明によれば、気筒
内圧力が最大となるクランク角位置θpnaxを求め、
このθpnaxが計算によつて与えられる範囲からは
ずれる頻度を計算し、この頻度に応じて燃料供給
量を調整し、空燃比を制御することとしたため、
機関の燃焼が安定限界を保つた状態で燃費の良い
運転を行なうことができるという効果が得られ
る。
内圧力が最大となるクランク角位置θpnaxを求め、
このθpnaxが計算によつて与えられる範囲からは
ずれる頻度を計算し、この頻度に応じて燃料供給
量を調整し、空燃比を制御することとしたため、
機関の燃焼が安定限界を保つた状態で燃費の良い
運転を行なうことができるという効果が得られ
る。
第１図は従来の内燃機関の空燃比制御装置の燃
料系統の構成図、第２図は従来装置の空気系統の
構成図、第３図はバツテリ電圧とバツテリ電圧補
正値の関係を示す特性図、第４図は水温と水温増
量補正値の関係を示す特性図、第５図は水温と始
動後増量補正の初期値の関係を示す特性図、第６
図は水温とアイドル後増量補正の初期値の関係を
示す特性図、第７図は水温と補正値TSTの関係
を示す特性図、第８図は機関回転数と補正値
KNSTの関係を示す特性図、第９図は始動後経
過時間と補正値KTSTの関係を示す特性図、第
１０図は空燃比と燃焼のバラツキ度合および安定
性との関係を示す特性図、第１１図はこの発明に
よる内燃機関の空燃比制御装置の一実施例のブロ
ツク図、第１２図は第１１図の燃料噴射装置の詳
細を示すブロツク図、第１３図は第１１図の機関
回転数検出器により得られる信号の波形図、第１
４図および第１５図は第１１図の装置の動作を説
明するフローチヤート、第１６図は第１２図の燃
料噴射装置の主要部品のタイミングチヤートであ
る。 １５……エアフローメータ、２３〜２６……圧
力検出器、２７……マルチプレクサ、２９……メ
モリ、３０……演算回路、３１……メモリ、３３
……機関回転数検出器、３５……演算回路、３６
……燃料噴射装置、３７……レジスタ、３８……
クロツクカウンタ、３９……比較器、４０……ト
ランジスタ、４１〜４４……インジエクタ、Ｎ…
…機関回転数、Ｐ……気筒内圧力、Ｑ……吸入空
気量、Ｒ……気筒数、TP……基本噴射量、TA…
…実際の燃料噴射量、α……補正係数、θ……ク
ランク角位置、θpnax……気筒内圧力が最大とな
つたクランク角、ｃ……θpnaxが所定値以上（ま
たは越えた）気筒数、u1〜u4……各気筒のθpnax
が所定値以上（または越えた）数。
料系統の構成図、第２図は従来装置の空気系統の
構成図、第３図はバツテリ電圧とバツテリ電圧補
正値の関係を示す特性図、第４図は水温と水温増
量補正値の関係を示す特性図、第５図は水温と始
動後増量補正の初期値の関係を示す特性図、第６
図は水温とアイドル後増量補正の初期値の関係を
示す特性図、第７図は水温と補正値TSTの関係
を示す特性図、第８図は機関回転数と補正値
KNSTの関係を示す特性図、第９図は始動後経
過時間と補正値KTSTの関係を示す特性図、第
１０図は空燃比と燃焼のバラツキ度合および安定
性との関係を示す特性図、第１１図はこの発明に
よる内燃機関の空燃比制御装置の一実施例のブロ
ツク図、第１２図は第１１図の燃料噴射装置の詳
細を示すブロツク図、第１３図は第１１図の機関
回転数検出器により得られる信号の波形図、第１
４図および第１５図は第１１図の装置の動作を説
明するフローチヤート、第１６図は第１２図の燃
料噴射装置の主要部品のタイミングチヤートであ
る。 １５……エアフローメータ、２３〜２６……圧
力検出器、２７……マルチプレクサ、２９……メ
モリ、３０……演算回路、３１……メモリ、３３
……機関回転数検出器、３５……演算回路、３６
……燃料噴射装置、３７……レジスタ、３８……
クロツクカウンタ、３９……比較器、４０……ト
ランジスタ、４１〜４４……インジエクタ、Ｎ…
…機関回転数、Ｐ……気筒内圧力、Ｑ……吸入空
気量、Ｒ……気筒数、TP……基本噴射量、TA…
…実際の燃料噴射量、α……補正係数、θ……ク
ランク角位置、θpnax……気筒内圧力が最大とな
つたクランク角、ｃ……θpnaxが所定値以上（ま
たは越えた）気筒数、u1〜u4……各気筒のθpnax
が所定値以上（または越えた）数。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数気筒内燃機関において、気筒内圧力検出
手段と、最大圧力位置計測手段と、平均値演算手
段と、上限値下限値設定手段と、比較手段と、カ
ウント手段と、燃焼状態判定手段と、燃料供給量
演算手段と、燃料供給手段とを有し、 上記気筒内圧力検出手段は、複数気筒内燃機関
の各気筒毎の気筒内圧力Ｐを検出するものであ
り、 上記最大圧力位置計測手段は、各気筒毎に上記
の気筒内圧力Ｐが最大となつたクランク角度位置
θpnaxを計測するものであり、 上記平均値演算手段は、各気筒毎に過去の所定
回数の上記クランク角度位置θpnaxの平均値AVを
演算するものであり、 上記上限値下限値設定手段は、上記各気筒毎の
平均値AVに所定値を加算および減算して各気筒
毎の上限値Ａと下限値Ｂとを設定するものであ
り、 上記比較手段は、各気筒毎に上記クランク角度
位置θpnaxと上記上限値Ａおよび下限値Ｂとを比
較し、上記クランク角度位置θpnaxが上記上限値
と下限値との間の安定範囲に入つているか否かを
判別するものであり、 上記カウント手段は、上記比較手段の比較結果
に基づき、所定期間内に上記クランク角度位置
θpnaxが上記安定範囲外になつた回数ｕを各気筒
毎にカウントし、かつ、上記所定期間内に上記回
数ｕが所定値を越えた気筒の数ｃをカウントする
ものであり、 上記燃焼状態判定手段は、上記の回数ｕが予め
定めた所定値u0に達せず、かつ上記気筒の数ｃが
予め定めた所定値c0に達しない場合は燃焼が安定
である判定し、いずれか一方が達した場合は燃焼
が不安定であると判定するものであり、 上記燃料供給量演算手段は、内燃機関の吸入空
気量と回転数とに基づいて基本噴射量を演算し、
かつ、上記燃焼状態判定手段が、燃焼状態が安定
であると判定した場合は、空燃比をリーン方向へ
制御するように上記基本噴射量から第１所定量だ
け減量補正した値を燃料供給量として算出し、上
記燃焼状態判定手段が、燃焼状態が不安定である
と判定した場合は、リツチ方向へ制御するように
上記基本噴射量から第２所定量だけ増量補正した
値を燃料供給量として算出する、ものであり、 上記燃料供給手段は、上記燃料供給量演算手段
で算出した燃料を内燃機関に供給するものであ
る、 内燃機関の空燃比制御装置。 ２ 上記平均値AVに加算および減算する所定値
が、機関の安定限界時の上記クランク角度位置
θpnaxの分散値に相関する値であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関の空
燃比制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP114583A JPS59128925A (ja) | 1983-01-10 | 1983-01-10 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| US06/562,089 US4543934A (en) | 1982-12-21 | 1983-12-16 | Air/fuel ratio control system for internal combustion engine and method therefor |
| DE19833345862 DE3345862A1 (de) | 1982-12-21 | 1983-12-19 | Verfahren und vorrichtung zum einstellen des luft/kraftstoff-verhaeltnisses bei verbrennungsmotoren |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP114583A JPS59128925A (ja) | 1983-01-10 | 1983-01-10 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59128925A JPS59128925A (ja) | 1984-07-25 |
| JPH0375739B2 true JPH0375739B2 (ja) | 1991-12-03 |
Family
ID=11493268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP114583A Granted JPS59128925A (ja) | 1982-12-21 | 1983-01-10 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59128925A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62265445A (ja) * | 1986-05-10 | 1987-11-18 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの燃料制御装置 |
| GB2490531A (en) * | 2011-05-05 | 2012-11-07 | Gm Global Tech Operations Inc | Method for controlling a directly acting piezoelectric injector |
-
1983
- 1983-01-10 JP JP114583A patent/JPS59128925A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59128925A (ja) | 1984-07-25 |
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