JPH0523815Y2 - - Google Patents

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JPH0523815Y2
JPH0523815Y2 JP1084587U JP1084587U JPH0523815Y2 JP H0523815 Y2 JPH0523815 Y2 JP H0523815Y2 JP 1084587 U JP1084587 U JP 1084587U JP 1084587 U JP1084587 U JP 1084587U JP H0523815 Y2 JPH0523815 Y2 JP H0523815Y2
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calculating
cylinder
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Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この考案は機関の空気量検出装置に関する。[Detailed explanation of the idea] (Industrial application field) This invention relates to an air amount detection device for an engine.

(従来の技術) 燃料噴射機関にあつては、機関に吸入される空
気量に見合つた燃料量を噴射供給する構成である
ため、吸入空気量を正確に検出することが重要と
なる。このため、その検出装置として熱線式等の
流量センサにより空気量を直接的に検出するもの
や、圧力センサにより測定される吸気管圧力と機
関回転速度とから間接的に検出するものがある。
また、圧力センサのほかに絞り弁開度センサを設
け、空気量を絞り弁開度と吸気管圧力とから空気
量を検出するものも提案されている(特公昭61−
4981号公報等参照)。
(Prior Art) Since a fuel injection engine is configured to inject and supply a fuel amount commensurate with the amount of air taken into the engine, it is important to accurately detect the amount of intake air. For this reason, there are detection devices that directly detect the amount of air using a flow rate sensor such as a hot-wire type, and devices that indirectly detect the amount of air from the intake pipe pressure and engine rotation speed measured by a pressure sensor.
Additionally, a system has been proposed in which a throttle valve opening sensor is installed in addition to the pressure sensor, and the amount of air is detected from the throttle valve opening and intake pipe pressure.
(See Publication No. 4981, etc.)

(考案が解決しようとする問題点) しかしながら、該流量センサや圧力センサを用
いた検出装置では、吸気脈動により検出値が大き
く影響を受け、この検出値に基づいて演算される
燃料噴射量が変動するので、機関のトルク変動が
生じる。また、フラツプ式の流量センサでは脈動
を抑制するための構成が過渡時の正確な応答を制
限することになつており、さらにコストが高いと
いう問題もある。
(Problem that the invention attempts to solve) However, in the detection device using the flow rate sensor or pressure sensor, the detected value is greatly affected by intake pulsation, and the fuel injection amount calculated based on this detected value fluctuates. As a result, engine torque fluctuations occur. Further, in the flap type flow rate sensor, the configuration for suppressing pulsation limits accurate response during transient times, and there is also the problem of high cost.

一方、これらの検出装置はセンサ取り付け位置
での空気量を検出するものであるため、センサが
シリンダより遠くに取り付けられると、過渡時に
はセンサにて検出される空気量と実際にシリンダ
に流入する空気量とが応答遅れの分だけ一致しな
い。また、この応答遅れを考慮してシリンダ空気
量を正確に検出することができたにしても、燃料
噴射弁がシリンダより遠くに位置する場合には、
シリンダ空気量と噴射弁部の空気量とが必ずしも
一致しない。この結果、正確に検出されていない
空気量に基づいて噴射制御を行うと、加速時や減
速時などの過渡時において目標とする空燃比より
外れてリツチ化したり、リーン化することにな
る。
On the other hand, these detection devices detect the amount of air at the sensor installation location, so if the sensor is installed far away from the cylinder, the amount of air detected by the sensor and the air actually flowing into the cylinder will differ during transient periods. The amount does not match by the amount of response delay. Furthermore, even if the cylinder air amount can be accurately detected by taking this response delay into consideration, if the fuel injection valve is located far from the cylinder,
The amount of air in the cylinder and the amount of air in the injection valve section do not necessarily match. As a result, if injection control is performed based on an air amount that is not accurately detected, the air-fuel ratio will deviate from the target air-fuel ratio and become rich or lean during transient times such as acceleration and deceleration.

このため、絞り弁開度αと機関回転速度Nとか
ら絞り弁部の定常流量QHを求め、これを遅れ係
数K2で遅延補正することによりシリンダ流量
QCYLを演算し、このシリンダ流量QCYLとシリンダ
容積Vの積に所定の加算量ΔCMを加えることに
よつて、噴射弁部の空気量QAINJを演算するよう
にしたものを先に出願している(特開昭63−
32323号参照)。
For this reason, the steady flow rate Q H of the throttle valve section is determined from the throttle valve opening degree α and the engine rotational speed N, and by delay-correcting this with a delay coefficient K 2 , the cylinder flow rate is determined.
Q CYL was calculated, and a predetermined addition amount ΔCM was added to the product of this cylinder flow rate Q CYL and cylinder volume V, thereby calculating the air amount Q AINJ in the injection valve section. (Unexamined Japanese Patent Publication No. 1983-
(See No. 32323).

この先願装置では、第8図に示したように、絞
り弁部流路面積Aαを機関回転速度Nで除した値
をさらにシリンダ容積Vで割り、この値(Aα/
(N・V))からリニヤライズ流量(絞り弁部の単
位シリンダ容積当たりの定常流量のこと)QHO
求め、これを補正率KFLATによつて補正した値
を単位シリンダ容積当たりの絞り弁部定常流量
QH(=QHO×KFLAT)とおく(ステツプ41〜45)。
In the device of this prior application, as shown in FIG.
Calculate the linearized flow rate (steady flow rate per unit cylinder volume of the throttle valve section) Q HO from (N・V)), and correct this using the correction factor KFLAT to calculate the steady flow rate of the throttle valve section per unit cylinder volume. flow rate
Set Q H (=Q HO × KFLAT) (steps 41 to 45).

このQHに対し QCYL=QH×K2+QCYL-1×(1−K2) ただし、K2;遅れ係数 QCYL-1;前回のQCYL により1次の遅れ補正を行うことでシリンダ流量
QCYLを、また空気加算量ΔCMを ΔCM=KMANI×(QCYL−QCYL-1) ただし、KMANI;係数 により求め、噴射弁部の空気量QAINJを QAINJ=QCYL×V+ΔCM とするのである(ステツプ46〜49)。
For this Q H , Q CYL = Q H × K 2 + Q CYL-1 × (1-K 2 ) However, K 2 ; Delay coefficient Q CYL-1 ; Performing first-order delay correction using the previous Q CYL cylinder flow rate
Q CYL and the additional air amount ΔCM are calculated as follows: ΔCM=KMANI×(Q CYL −Q CYL-1 ) However, KMANI is determined by the coefficient, and the air amount Q AINJ in the injection valve section is set as Q AINJ = Q CYL ×V+ΔCM. Yes (steps 46-49).

この先願装置によれば、絞り弁開度αと機関回
転速度Nを用いることで吸気脈動による影響がな
くされるほか、遅れ係数K2と空気加算量ΔCMの
導入により、絞り弁位置からシリンダまでの過渡
時の吸入空気の応答遅れを、過渡時における噴射
弁位置とシリンダの近傍位置とのあいだの吸気管
の圧力変化に相当するずれ分とが考慮されるので
あり、過渡時に噴射弁部を流れる空気量が正確に
計算されることになつた。
According to the device of this prior application, the influence of intake pulsation is eliminated by using the throttle valve opening degree α and the engine rotational speed N, and by introducing the delay coefficient K 2 and the air addition amount ΔCM, from the throttle valve position to the cylinder. The response delay of the intake air during a transient period is considered to be the deviation corresponding to the pressure change in the intake pipe between the position of the injection valve during the transient period and the position near the cylinder. The amount of air flowing can now be calculated accurately.

しかしながら、空気加算量ΔCMを求める過程
で補正率KFLATが用いられるときは、ΔCMに
大きな変動が生じることがわかつた。
However, it has been found that when the correction factor KFLAT is used in the process of determining the air addition amount ΔCM, large fluctuations occur in ΔCM.

補正率KFLATをパラメータのNとQHOから求
めるにはKFLATの3次元マツプを検索すること
になるのであるが、KFLATのデータに2バイト
を与えたのでは演算時間やプログラムが長くなる
ため、1バイトのデータで与えることが望まし
い。この場合に、絞り弁全開近傍の運転域で
KFLATの1バイトデータ中の1ビツトの変化が
そのままの比率でQCYLやQCYL-1の変化として反映
されてしまい、これによつてΔCMが大きく変動
するのである。
In order to find the correction factor KFLAT from the parameters N and Q HO , a three-dimensional map of KFLAT must be searched, but if 2 bytes are given to KFLAT data, the calculation time and program will be longer. It is preferable to give byte data. In this case, in the operating range near the throttle valve fully open,
A change in 1 bit in 1 byte data of KFLAT is reflected as a change in Q CYL or Q CYL-1 at the same rate, and this causes a large fluctuation in ΔCM.

この考案は、空気加算量ΔCMを求める過程に
補正率KFLATが入つてこないようにすることに
より、ΔCMの変動を防止することのできる空気
量検出装置を提供することを目的としている。
The purpose of this invention is to provide an air amount detection device that can prevent fluctuations in ΔCM by preventing the correction factor KFLAT from entering the process of determining the additional air amount ΔCM.

(問題点を解決するための手段) この考案は、第1図に示すように、絞り弁開度
αを検出する手段1と、この絞り弁開度αから絞
り弁部の流路面積A(=Aα)を演算する手段3
と、機関回転速度Nを検出する手段2と、前記流
路面積Aを回転速度Nで除算する手段4と、この
除算値A/Nに基づいてリニヤライズ流量(絞り
弁部の単位シリンダ容積当たりの定常流量)QHO
を求める手段5と、前記両検出値(N,A)を用
いて絞り弁部からシリンダへの空気流れに関する
遅れ係数K2を演算する手段6と、前記リニヤラ
イズ流量QHOをこの遅れ係数K2にて遅延補正する
ことにより単位シリンダ容積当たりのシリンダ空
気量QCYLOを演算する手段7と、このシリンダ空
気量QCYLOの変化量から所定の空気加算量ΔCMを
演算する手段8と、前記除算値A/N、リニヤラ
イズ流量QHO、シリンダ空気量QCYLOのいずれか一
つと回転速度Nを用いて前記シリンダ空気量
QCYLOに対する補正率KFLATを演算する手段9
と、この補正率KFLAT、前記シリンダ空気量
QCYLO、シリンダ容積V及び空気加算量ΔCMを用
いて噴射弁部の空気量QAINJを演算する手段10
とを備えた。
(Means for Solving the Problems) As shown in FIG. =Aα) means 3
, a means 2 for detecting the engine rotational speed N, a means 4 for dividing the flow passage area A by the rotational speed N, and a linearization flow rate (per unit cylinder volume of the throttle valve section) based on this division value A/N. Steady flow rate) Q HO
means 5 for calculating the delay coefficient K 2 regarding the air flow from the throttle valve section to the cylinder using both the detected values (N, A) ; means 7 for calculating the cylinder air amount Q CYLO per unit cylinder volume by delay correction at , means 8 for calculating a predetermined air addition amount ΔCM from the amount of change in this cylinder air amount Q CYLO , and the aforementioned division value. The above cylinder air amount is calculated using any one of A/N, linearization flow rate Q HO , cylinder air amount Q CYLO and rotational speed N.
Q Means of calculating correction factor KFLAT for CYLO 9
and this correction factor KFLAT, the cylinder air amount
Means 10 for calculating the air amount Q AINJ of the injection valve section using Q CYLO , cylinder volume V, and air addition amount ΔCM
Equipped with.

(作用) 補正率KFLATの関与するシリンダ空気量を用
いて空気加算量ΔCMを求めたときは、補正率
KFLATの演算時間やプログラム長さを短くする
ため補正率KFLATに1バイトデータを与えた場
合に、絞り弁全開近傍の運転域において補正率
KFLATの1バイトデータ中の1ビツトの変化が
そのままの比率でシリンダ空気量の変化になり、
空気加算量ΔCMに大きな変動を生じるのである
が、本考案で補正率KFLATの関与しないシリン
ダ空気量QCYLOを用いて空気加算量ΔCMが求めら
れると、補正率KFLATに1バイトデータを与え
ても、絞り弁全開近傍の運転域での空気加算量
ΔCMの変動が防止される。
(Function) When calculating the air addition amount ΔCM using the cylinder air amount related to the correction factor KFLAT, the correction factor
In order to shorten the calculation time and program length of KFLAT, when 1 byte data is given to the correction factor KFLAT, the correction factor is
A 1-bit change in 1-byte data of KFLAT changes the cylinder air amount at the same rate.
This causes a large variation in the air addition amount ΔCM, but in this invention, if the air addition amount ΔCM is determined using the cylinder air amount Q CYLO , which is not affected by the correction factor KFLAT, even if one byte data is given to the correction factor KFLAT, , fluctuations in the air addition amount ΔCM in the operating range near the fully open throttle valve are prevented.

(実施例) 第2図は本考案の検出装置を燃料噴射機関に適
用した第1実施例の機械的構成である。ただし、
この例はいわゆる単点噴射方式(SPI方式)で、
吸気絞り弁15上流の吸気通路16に1個(また
は複数)の燃料噴射弁17が設けられている。
(Embodiment) FIG. 2 shows the mechanical configuration of a first embodiment in which the detection device of the present invention is applied to a fuel injection engine. however,
This example is the so-called single point injection method (SPI method),
One (or a plurality of) fuel injection valves 17 are provided in the intake passage 16 upstream of the intake throttle valve 15 .

同図において、19は絞り弁15の開度αを検
出するセンサ(絞り弁開度センサ)、20は機関
回転速度Nを検出するセンサ(たとえばクランク
角センサ)で、両検出信号は運転変数の基本値と
してコントロールユニツト23に入力され、該ユ
ニツト23では、これらの信号に基づいて噴射弁
部の空気量QAINJを検出し、かつこのQAINJを用い
て燃料噴射制御を行う。
In the figure, 19 is a sensor that detects the opening degree α of the throttle valve 15 (throttle valve opening sensor), and 20 is a sensor that detects the engine rotation speed N (for example, a crank angle sensor), and both detection signals are based on operating variables. These signals are input to the control unit 23 as basic values, and the unit 23 detects the air amount Q AINJ in the injection valve section based on these signals, and performs fuel injection control using this Q AINJ .

なお、他の運転変数として機関冷却水温TW
吸気温度TAがあり、これらはそれぞれ水温セン
サ21、吸気温センサ(図示せず)にて検出され
る。また、フイードバツク制御に必要となる実際
の空燃比が空燃比センサ22にて検出される。な
お、絞り弁15をバイパスする通路24には、通
路24の流路面積ABYを可変とする電磁弁(アイ
ドル制御弁)25が介装されている。
In addition, other operating variables include engine cooling water temperature T W ,
There is an intake air temperature T A , which is detected by a water temperature sensor 21 and an intake air temperature sensor (not shown), respectively. Further, the actual air-fuel ratio required for feedback control is detected by the air-fuel ratio sensor 22. Note that the passage 24 that bypasses the throttle valve 15 is provided with an electromagnetic valve (idle control valve) 25 that makes the flow area A BY of the passage 24 variable.

第3図はコントロールユニツト23をマイクロ
コンピユータにて構成した場合に、CPU内で実
行される噴射パルス幅Tiの計算ルーチンである。
同図は所定周期で実行される。図示の数字はステ
ツプ番号である。ここに、L−ジエトロニツク方
式に採用されるTiの計算式は、下式(1)に示すよ
うに基本パルス幅Tpを各種補正係数(これら係
数の総和がCOEFである。)と実空燃比から得ら
れる空燃比フイーバツク補正係数LAMBDAにて
補正するものである(ステツプ40)。ただし、Ts
は無効パルス幅である。
FIG. 3 shows a calculation routine for the injection pulse width Ti that is executed within the CPU when the control unit 23 is configured with a microcomputer.
This figure is executed at predetermined intervals. The numbers shown are step numbers. Here, the calculation formula for Ti used in the L-dietronic method is as shown in equation (1) below, which calculates the basic pulse width Tp from various correction coefficients (the sum of these coefficients is COEF) and the actual air-fuel ratio. The air-fuel ratio is corrected using the obtained air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA (step 40). However, Ts
is the invalid pulse width.

Ti=Tp×COEF×LAMBDA+Ts ……(1) そして、Tpが噴射弁17からの供給燃料量に
相当するから一定の空燃比を得るには、Tpと噴
射弁部の空気量QAINJとの間に比例関係を有させ
ることであるしたがつて、Tpは Tp=Ka×QAINJ×KTA ……(2) であればよい(ステツプ39)。ただし、Kaは噴射
弁17の特性に基づく係数、KTAは吸気温補正
係数である。これらパラメータの単位は、たとえ
ばTp(msec)、Ka(msec/g)、QAINJ(cc)、
KTA(g/cc)である。この結果、QAINJをいか
に正確に計算するかが空気量の検出精度を決定す
る。
Ti=Tp×COEF×LAMBDA+Ts...(1) Since Tp corresponds to the amount of fuel supplied from the injection valve 17, in order to obtain a constant air-fuel ratio, the difference between Tp and the amount of air Q AINJ in the injection valve section is Therefore, Tp should be Tp=Ka×Q AINJ ×KTA (2) (Step 39). However, Ka is a coefficient based on the characteristics of the injection valve 17, and KTA is an intake temperature correction coefficient. The units of these parameters are, for example, Tp (msec), Ka (msec/g), Q AINJ (cc),
KTA (g/cc). As a result, how accurately Q AINJ is calculated determines the air amount detection accuracy.

まず、絞り弁開度αから絞り弁部の流路面積
Aαを計算する(ステツプ31)。これは、たとえば
第4図に示す流路面積特性を内容とする2次元テ
ーブル(Aαテーブル)を検索することにより容
易に求められる。ただし、バイパス通路19が開
弁されると、この通路19の流路面積ABY分だけ
誤差を生じるので、この場合には総流路面積A
(=Aα+ABY)を採用しなければならない。ここ
に、流路面積A(Aα)はαにて一義的に定まるの
で、間欠吸気に伴う吸気脈動の影響が排除され
る。
First, from the throttle valve opening α, the flow path area of the throttle valve part is
Calculate Aα (step 31). This can be easily obtained, for example, by searching a two-dimensional table (Aα table) containing the channel area characteristics shown in FIG. However, when the bypass passage 19 is opened, an error occurs by the passage area A BY of this passage 19, so in this case, the total passage area A
(=Aα+A BY ) must be adopted. Here, since the flow path area A (Aα) is uniquely determined by α, the influence of intake pulsation accompanying intermittent intake is eliminated.

次に、このAを機関回転速度Nとシリンダ容積
Vとで除した値A/(N・V)を計算する(ステ
ツプ32)。Nで除算する理由は、Aだけであると、
Nの変化によつてはAが急変する運転域が生じ、
この領域において分解能が低下するからである。
また、Vで除算する理由は、単位シリンダ容積当
たりの値とするため、すなわちVの大小に関係し
ない値とするためである。
Next, a value A/(N·V) is calculated by dividing this A by the engine rotational speed N and the cylinder volume V (step 32). The only reason to divide by N is A.
Depending on the change in N, there will be an operating range where A suddenly changes,
This is because the resolution decreases in this region.
The reason for dividing by V is to obtain a value per unit cylinder volume, that is, to obtain a value that is not related to the magnitude of V.

この除算値A/(N・V)に基づいてリニヤラ
イズ流量QHOを計算する(ステツプ33)。ここに、
リニヤライズ流量QHOは定常時の流量であるから
過渡時と相違してマツチングにより予め正確に求
めることが可能である。そして、求めた結果は第
5図に示すように、シリンダ容積の大小によらず
ほぼ同じ流量特性が得られる。したがつて、第5
図に示す流量特性を内容とする2次元テーブルを
検索することによりQHOが求められる。ただし、
QHOは分解能を考慮すると、直線補間計算にて求
める必要があり、このため2バイト(8ビツト)
を使用する。
The linearization flow rate QHO is calculated based on this division value A/(N·V) (step 33). Here,
Since the linearization flow rate Q HO is a flow rate in a steady state, unlike the flow rate in a transient state, it can be accurately determined in advance by matching. As shown in FIG. 5, the obtained results show that almost the same flow rate characteristics are obtained regardless of the size of the cylinder volume. Therefore, the fifth
Q HO is determined by searching a two-dimensional table containing the flow characteristics shown in the figure. however,
Considering the resolution, Q HO must be calculated by linear interpolation, and therefore requires 2 bytes (8 bits).
use.

次に、遅れ係数K2(K2<1)を用いて次式(3)に
よりシリンダに流入する空気量QCYLOを計算する
(ステツプ35)。
Next, the amount of air flowing into the cylinder Q CYLO is calculated using the delay coefficient K 2 (K 2 <1) using the following equation (3) (step 35).

QCYLO=QHO×K2 +QCYLO-1×(1−K2) ……(3) 同式(3)は過渡応答性を考慮するものである。た
とえば、絞り弁開度αのステツプ的変化に対して
QHOも同じ変化を示すが、絞り弁15の取り付け
られる位置より遠く離れたシリンダにはステツプ
的に空気量が流入し得ず、QCYLOは一次遅れで応
答する。ここに、係数K2はQHOに対しQCYLOをどの
ように追従させるかを決定する値であり、マツチ
ングにて予め定められる。すなわち、(N・V)
とAを用いて遅れ係数K2を計算する(ステツプ
34)。これは、第6図に示す特性を内容とする三
次元マツプを検索することにより求められる。
Q CYLO = Q HO ×K 2 +Q CYLO-1 × (1−K 2 ) ……(3) Equation (3) takes into account transient response. For example, for a step change in the throttle valve opening α,
Q HO shows the same change, but the amount of air cannot flow stepwise into cylinders that are farther away than the location where the throttle valve 15 is installed, and Q CYLO responds with a first-order lag. Here, the coefficient K 2 is a value that determines how Q CYLO follows Q HO , and is determined in advance by matching. That is, (N・V)
and A to calculate the delay coefficient K2 (step
34). This is obtained by searching for a three-dimensional map containing the characteristics shown in FIG.

なお、第3図の制御ルーチンは所定周期(たと
えば10msec)毎に実行されるため、毎回の値を
用いて今回の値を求めるように構成される。すな
わち、前式(3)において、QCYLOに付した添字の
「−1」が前回の値を意味し、前回の演算値を用
いて今回の演算値が順次求められていく。これに
より、過渡時にあつても、絞り弁部の空気量を求
めているにも拘わらずシリンダ空気量を正確に計
算することができる。
Note that since the control routine shown in FIG. 3 is executed at predetermined intervals (for example, 10 msec), the current value is determined using the value each time. That is, in the above equation (3), the subscript "-1" appended to QCYLO means the previous value, and the current calculated value is sequentially determined using the previous calculated value. Thereby, even during a transient period, the cylinder air amount can be accurately calculated even though the air amount in the throttle valve section is being determined.

これにより、過渡時にはQHOとQCYLOとのあいだ
にずれが生じるが、このずれが遅れ係数K2に織
り込まれ、過渡時であつてもシリンダへの空気量
QCYLOが的確に求められる。
As a result, a deviation occurs between Q HO and Q CYLO during a transient period, but this deviation is factored into the delay coefficient K 2 , and even during a transient period, the amount of air to the cylinder is
Q CYLO is required accurately.

最後に、QCYLOの変化量(QCYLO−QCYLO-1)から
空気加算量ΔCMを計算し(ステツプ36)、この加
算量ΔCMをQCYLO×KFLAT×Vに加算すること
により噴射弁部の空気量QAINJを求める(ステツ
プ38)。すなわち、 ΔCM=(QCYLO−QCYLO-1) ×KMANI ……(4) QAINJ=QCYLO×KFLAT×V+ΔCM ……(6) である。ここに、SPI方式では噴射弁17の取り
付け位置がシリンダよりも遠く離れるので、
QAINJとQCYLO×KFLAT×Vとが必ずしも一致せ
ず、過渡時において吸気管圧力の圧力変化に相当
する所定量(ΔCM)だけのずれが生じる。した
がつて、(6)式のΔCMは過渡時における両者のず
れ分を考慮する値として導入されており、吸気管
の圧力変化に伴い吸気管内を埋め合わせる空気量
の意味を持つ。
Finally, calculate the additional air amount ΔCM from the amount of change in Q CYLO (Q CYLOQ CYLO-1 ) (step 36), and add this additional amount ΔCM to Q CYLO × KFLAT × V to Find the air amount Q AINJ (step 38). That is, ΔCM=(Q CYLO −Q CYLO-1 )×KMANI……(4) QAINJ =Q CYLO ×KFLAT×V+ΔCM……(6). Here, in the SPI method, the installation position of the injection valve 17 is farther away than the cylinder, so
Q AINJ and Q CYLO ×KFLAT × V do not necessarily match, and during a transient period, a deviation occurs by a predetermined amount (ΔCM) corresponding to the pressure change in the intake pipe pressure. Therefore, ΔCM in equation (6) is introduced as a value that takes into account the deviation between the two during transient times, and has the meaning of the amount of air that compensates for the inside of the intake pipe as the pressure changes in the intake pipe.

また、(6)式のKFLATは、これがなければ、シ
リンダ容積(気筒容積)Vの相違によつて実際の
空燃比が目標とする空燃比から若干ずれ、また同
じVであつても運転状態の違いで目標とする空燃
比からの若干のずれを招くので、これらを除去す
るために導入される値であり、シリンダ容積Vの
大小により異なる値が用いられ、またNとQHO
基づいて計算される。たとえば、第7図に示す特
性を内容とする三次元マツプを検索することによ
り求められる。
In addition, without KFLAT in equation (6), the actual air-fuel ratio will deviate slightly from the target air-fuel ratio due to the difference in cylinder volume (cylinder volume) V, and even if V is the same, the operating condition will change. This difference causes a slight deviation from the target air-fuel ratio, so this value is introduced to eliminate these differences. Different values are used depending on the size of the cylinder volume V, and it is calculated based on N and Q HO . be done. For example, it can be obtained by searching for a three-dimensional map containing the characteristics shown in FIG.

たとえば、KFLATのない(6)式のQAINJ(=QCYLO
×V+ΔCM)を用いて燃料噴射を行つたとき、
実際の空燃比が目標空燃比よりリーン側に若干ず
れるとすれば、KFLATに1より大きい値を与え
て空燃比を目標空燃比へと戻し、この逆に目標空
燃比からリツチ側に少しだけずれるときは1より
小さな値のKFLATで目標空燃比に戻すことで、
目標とする空燃比からの微細なずれが修正され、
シリンダ容積Vの大小に関係なく、また総ての運
転域においてフラツトな空燃比特性が得られるの
である。
For example, Q AINJ (=Q CYLO
×V+ΔCM) when performing fuel injection,
If the actual air-fuel ratio deviates slightly to the lean side from the target air-fuel ratio, give a value larger than 1 to KFLAT to return the air-fuel ratio to the target air-fuel ratio, and vice versa. By returning to the target air-fuel ratio with a value of KFLAT smaller than 1,
Minor deviations from the target air-fuel ratio are corrected,
Regardless of the size of the cylinder volume V, flat air-fuel ratio characteristics can be obtained in all operating ranges.

一方、(4)式はΔCMを与える式であるが、先願
装置と異なり、(4)式のQCYLOとQCYLO-1はKFLAT
の関与しない値であるため、(4)式によれば、
KFLATを用いることなくΔCMを求めることが
できる。
On the other hand, equation (4) is an equation that gives ΔCM, but unlike the device of the prior application, Q CYLO and Q CYLO-1 in equation (4) are KFLAT
Since it is a value that does not involve , according to equation (4),
ΔCM can be determined without using KFLAT.

なお、(4)式の係数KMANIは、マニホールド係
数KMANI0をNで除算した値で、これにより、
制御周期と機関の回転周期とが大きく相違する場
合の誤差が防止される。なお、第3図の制御を機
関回転に同期して実行する場合にはKMANI=
KMANI0でよい。マニホールド係数KMANI0
噴射弁17が絞り弁15の直前上流またはその直
後下流に設けられる場合に絞り弁15から吸気ポ
ートまでの吸気容積や計算周期により定まる定数
で、マツチングに際しては、噴射弁部の空気量の
瞬間流量とQAINJが結果的に同位相となるように
するものである。
Note that the coefficient KMANI in equation (4) is the value obtained by dividing the manifold coefficient KMANI 0 by N, and as a result,
Errors caused when the control period and the rotation period of the engine are significantly different are prevented. In addition, when executing the control shown in Figure 3 in synchronization with engine rotation, KMANI=
KMANI 0 is fine. The manifold coefficient KMANI 0 is a constant determined by the intake volume from the throttle valve 15 to the intake port and the calculation cycle when the injection valve 17 is installed immediately upstream or downstream of the throttle valve 15. This is to ensure that the instantaneous air flow rate and Q AINJ are in the same phase as a result.

このようにして求めたQAINJを用いて燃料量と
してのTpを計算することは、燃料を噴く位置の
空気量に応じた燃料供給が可能となることを意味
し、これによりほぼ一定空燃比の混合気をシリン
ダに供給させることができるのである。
Calculating Tp as a fuel amount using Q AINJ obtained in this way means that it is possible to supply fuel according to the amount of air at the fuel injection position, which allows for a nearly constant air-fuel ratio. This allows the air-fuel mixture to be supplied to the cylinder.

ここで、この例の作用を説明する。 Here, the operation of this example will be explained.

第8図は、前述したように先願装置による
QAINJの計算手順であり、第3図の本考案との大
きな相違は、ΔCMの計算にKFLATが関与して
いる点である。すなわち、先願装置ではリニヤラ
イズ流量QHOを基本値として、 QH=QHO×KFLAT ……(7) により定常流量QHを求め、このQHに基づいてシ
リンダ流量QCYL、ΔCM、QAINJと求めている(ス
テツプ45〜49)。なお、これらの式(8)〜(10)は前式
(3),(4),(6)にそれぞれ対応する。
FIG. 8 is a diagram using the device of the earlier application as mentioned above.
The major difference between the calculation procedure of Q AINJ and the present invention shown in Fig. 3 is that KFLAT is involved in the calculation of ΔCM. In other words, in the device of the prior application, using the linearization flow rate Q HO as the basic value, the steady flow rate Q H is determined by Q H = Q HO × KFLAT (7), and based on this Q H , the cylinder flow rate Q CYL , ΔCM, Q AINJ (Steps 45-49) Note that these equations (8) to (10) are the previous equation
Corresponds to (3), (4), and (6), respectively.

QCYL=QH×K2 +QCYL-1×(1−K2) ……(8) ΔCM=(QCYL−QCYL-1) ×KMANI ……(9) QAINJ=QCYL×V+ΔCM ……(10) しかしながら、このような手順であると、
ΔCMに変動を生じることが実験により確認され
ている。これを第9図Aに示すと、KFLATに生
じるビツト誤差が拡大されてΔCMに大きな凹凸
を生じている。これは、それぞれのパラメータを
何バイトの16進数(または何ビツトの2進数)で
表すかという表現上の問題に起因し、表現如何が
検出精度に大きな影響を及ぼすためである。
Q CYL = Q H ×K 2 +Q CYL-1 × (1-K 2 ) …(8) ΔCM = (Q CYL −Q CYL-1 ) ×KMANI …(9) Q AINJ = Q CYL ×V+ΔCM … …(10) However, with such a procedure,
It has been confirmed through experiments that fluctuations occur in ΔCM. When this is shown in FIG. 9A, the bit error occurring in KFLAT is magnified, causing large irregularities in ΔCM. This is due to the expression problem of how many bytes of hexadecimal number (or how many bits of binary number) each parameter should be expressed, and the expression has a large effect on detection accuracy.

たとえば、パラメータAα,A/(N・V),
QHO,QCYLO,ΔCM及びQAINJの計算式や2次元テ
ーブルの検索については、2バイトとして付与し
ても、演算時間やプログラム長さがそれほど長く
なることもなく、したがつて8ビツトのマイクロ
コンピユータにて応答性良く十分機能させること
ができる。なお、これらパラメータは、1バイト
ではアイドル時や減速時に分解能が不足するので
具体的には2バイトとして付与している。
For example, the parameter Aα, A/(N・V),
Regarding calculation formulas and two-dimensional table searches for Q HO , Q CYLO , ΔCM, and Q AINJ , even if they are assigned as 2 bytes, the calculation time and program length will not become so long, and therefore 8-bit It can be fully functional with good responsiveness using a microcomputer. Note that these parameters are specifically assigned as 2 bytes because 1 byte does not provide sufficient resolution during idling or deceleration.

しかしながら、パラメータK2やKFLATの3
次元マツプの検索については、2バイトにすると
演算時間やプログラム長さが長くなるので大きな
問題となる。そこで、これらパラメータ(K2
KFLAT)については1バイトで付与している。
ただし、K2については1バイトとしても性能上
十分であるため問題ないが、KFLATについては
1バイトとして付与すると、絞り弁全開近傍にお
いて問題を生じてくる。すなわち、この運転域で
はK2が殆んど1.0の要求となるので、前式(9)にお
いて1バイト中の1ビツトの変化がそのままの比
率でQCYL及びQCYL-1の変化として算出され、
ΔCMに第9図Aに示す大きな凹凸を生じてしま
うのである。この結果、Tpを介しTiに変動を生
じ、トルク変動を招く。
However, the parameters K 2 and 3 of KFLAT
Searching for a dimensional map becomes a big problem because using 2 bytes increases calculation time and program length. Therefore, these parameters (K 2 ,
KFLAT) is assigned in 1 byte.
However, for K2 , there is no problem since the performance is sufficient even if it is 1 byte, but if KFLAT is assigned as 1 byte, a problem will occur near the fully open throttle valve. In other words, in this operating range, K 2 is required to be almost 1.0, so in the previous equation (9), the change in 1 bit in 1 byte is calculated as the change in Q CYL and Q CYL-1 at the same ratio. ,
This results in large irregularities shown in FIG. 9A in ΔCM. As a result, Ti fluctuates through Tp, causing torque fluctuation.

そこで、KFLATを2バイトとして付与する
と、1ビツト変化のデータに対する付与割合が減
少するので、ΔCMを滑らかに変化させることが
できるが、前述したようにKFLATを2バイトと
することは演算時間やプログラムの長さ上問題と
なる。たとえば、2バイトとすると、運転条件の
急変時に演算されるΔCMが吸気管を埋め合わせ
る実際の空気量と一致せず、応答遅れに伴う
KFLATの目標値からのずれによりΔCMに凹凸
が発生するという好ましくない現象が生じるので
ある。
Therefore, if KFLAT is assigned as 2 bytes, the assignment ratio to data with a 1-bit change will be reduced, so ΔCM can be changed smoothly. However, as mentioned above, assigning KFLAT to 2 bytes will reduce the computation time and program. This is a problem due to the length. For example, if 2 bytes are used, the ΔCM calculated when operating conditions suddenly change will not match the actual amount of air filling the intake pipe, resulting in a delay in response.
The deviation of KFLAT from the target value causes an undesirable phenomenon in which unevenness occurs in ΔCM.

これに対して、本実施例によれば、KFLATは
応答性を確保するため、1バイトとして付与して
いるものの、KFLATにて補正されていない値
(QCYLO,QCYLO-1)を用いてΔCMが計算される
(ステツプ34〜36)。すなわち、KFLATの関与し
ない値を用いてΔCMが求められるのである。
On the other hand, according to this embodiment, although KFLAT is assigned as 1 byte to ensure responsiveness, values (Q CYLO , Q CYLO-1 ) that are not corrected by KFLAT are used. ΔCM is calculated (steps 34-36). In other words, ΔCM is calculated using a value that does not involve KFLAT.

そこで、この例による加速時の応答波形を、比
較のため第9図Aと同じ加速条件のもとに示した
のが第9図Bである。同図より、たとえKFLAT
にビツト誤差が生じるっことがあつても、ΔCM
はこの誤差により凹凸を生じることがなく、滑ら
かに変化している。この結果、Tiの変化も滑ら
かとなり、これにより良好な応答性を得つつトル
ク変動が防止されている。
Therefore, the response waveform during acceleration according to this example is shown in FIG. 9B under the same acceleration conditions as FIG. 9A for comparison. From the same figure, even if KFLAT
Even if a bit error occurs in ΔCM
changes smoothly without any unevenness caused by this error. As a result, changes in Ti also become smoother, thereby achieving good responsiveness while preventing torque fluctuations.

次に、第10図はこの考案の第2実施例のブロ
ツク構成図である。これは、QCYLOについては
ΔCMの計算にのみ用いるものとし、このΔCMと
リニヤライズ流量QHO及び補正率KFLATを用い
てQAINJを演算するようにしたものである。すな
わち、QHOをKFLATにて修正することにより定
常流量QH(=QHO×KFLAT)を求める手段51
と、このQHと遅れ係数K2を用いてシリンダ流量
QCYL(=QH×K2+QCYL-1×(1−K2))を演算する
手段52と、このQCYLにΔCMとシリンダ容積V
との積を加算してQAINJ(=QCYL×V+ΔCM)を求
める手段53とで噴射弁部空気量演算手段10が
構成される。この例でもKFLATがΔCMの計算
に用いられることがないようにされ、第1実施例
と同様の作用効果を奏する。
Next, FIG. 10 is a block diagram of a second embodiment of this invention. In this case, Q CYLO is used only for calculating ΔCM, and Q AINJ is calculated using this ΔCM, linearization flow rate Q HO , and correction factor KFLAT. In other words, means 51 for determining the steady flow rate Q H (=Q HO × KFLAT) by correcting Q HO by KFLAT.
Then, using this Q H and delay coefficient K 2 , the cylinder flow rate is
A means 52 for calculating Q CYL (=Q H ×K 2 +Q CYL-1 × (1-K 2 )), and a means 52 for calculating Q CYL , ΔCM and cylinder volume V.
The injection valve air amount calculation means 10 is constituted by the means 53 for calculating Q AINJ (=Q CYL ×V+ΔCM) by adding the product. In this example as well, KFLAT is not used in the calculation of ΔCM, and the same effect as in the first embodiment is achieved.

ただし、この実施例は構成要素が増加した分だ
け全体としての演算時間が少々増加するが、
KFLATにて修正された流量(QH,QCYL)も持つ
ことになるので、これら信号を要求する他の制御
(点火時期、スワール制御弁または希薄燃焼など
の制御)への応用が容易となる。
However, in this embodiment, the overall calculation time increases slightly due to the increase in the number of components.
Since it also has the flow rates (Q H , Q CYL ) corrected by KFLAT, it is easy to apply it to other controls that require these signals (such as ignition timing, swirl control valve, or lean burn control). .

なお、第1実施例ではQHOをパラメータとして
KFLATを計算しているが、このQHOに換えて、
その前後のパラメータであるA/(N・V)や
QCYLOを用いても機能上差し支えない。また、SPI
方式に限らず、各気筒毎に燃料噴射弁を設けた噴
射方式にこの考案を適用することができることは
いうまでもない。
In addition, in the first embodiment, Q HO is used as a parameter.
I am calculating KFLAT, but instead of this Q HO ,
The parameters before and after that are A/(N・V) and
Q There is no functional problem using CYLO . Also, SPI
Needless to say, this invention can be applied not only to the injection method but also to an injection method in which a fuel injection valve is provided for each cylinder.

(考案の効果) 以上のように本考案によれば、空気加算量を導
入し、この空気加算量でシリンダ空気量と噴射弁
部の空気量との間の、過渡時の吸気管圧力の変化
に相当するずれ分を補償する一方で、シリンダ空
気量に対する補正率を導入し、シリンダ容積や運
転状態が相違してもフラツトな空燃比特性が得ら
れるようにした装置において、補正率を関与させ
ることなく前記空気加算量を求めるように構成し
たので、補正率に1バイトデータを与えても、絞
り弁全開近傍の運転域での空気加算量の変動を防
止することが可能となる。
(Effects of the invention) As described above, according to the invention, an additional air amount is introduced, and this air addition amount changes the intake pipe pressure during a transient period between the cylinder air amount and the air amount of the injection valve part. While compensating for the deviation corresponding to Since the air addition amount is determined in such a manner that the air addition amount is determined without any difference, even if one byte data is given to the correction factor, it is possible to prevent the air addition amount from fluctuating in the operating range near the fully open throttle valve.

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

第1図は本考案のブロツク構成図、第2図は本
考案の第1実施例を示す機械的構成図、第3図は
この実施例の演算内容を示す流れ図、第4図〜第
7図はこの演算に用いる各テーブル内容を表す特
性線図である。第8図は先願の作用を説明する波
形図、第9図A、第9図Bはそれぞれ先願と前記
実施例の作用を説明する波形図、第10図はこの
考案の第2実施例のブロツク構成図である。 1……絞り弁開度検出手段、2……機関回転速
度検出手段、3……流路面積演算手段、4……除
算手段、5……リニヤライズ流量演算手段、6…
…遅れ係数演算手段、7……シリンダ空気量演算
手段、8……加算量演算手段、9……補正率演算
手段、10……噴射弁部空気量演算手段、15…
…絞り弁、17……燃料噴射弁、19……絞り弁
開度センサ、20……クランク角センサ、23…
…コントロールユニツト、51……定常流量修正
手段、52……シリンダ流量演算手段、53……
加算手段。
Figure 1 is a block configuration diagram of the present invention, Figure 2 is a mechanical configuration diagram showing the first embodiment of the invention, Figure 3 is a flowchart showing the calculation contents of this embodiment, and Figures 4 to 7. is a characteristic diagram showing the contents of each table used in this calculation. FIG. 8 is a waveform diagram explaining the operation of the earlier application, FIGS. 9A and 9B are waveform diagrams explaining the operation of the earlier application and the above embodiment, respectively, and FIG. 10 is a second embodiment of this invention. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Throttle valve opening detection means, 2... Engine rotational speed detection means, 3... Channel area calculation means, 4... Division means, 5... Linearization flow rate calculation means, 6...
...Delay coefficient calculating means, 7... Cylinder air amount calculating means, 8... Addition amount calculating means, 9... Correction factor calculating means, 10... Injection valve air amount calculating means, 15...
... Throttle valve, 17... Fuel injection valve, 19... Throttle valve opening sensor, 20... Crank angle sensor, 23...
...Control unit, 51... Steady flow rate correction means, 52... Cylinder flow rate calculation means, 53...
means of addition.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 絞り弁開度を検出する手段と、この絞り弁開度
から絞り弁部の流路面積を演算する手段と、機関
回転速度を検出する手段と、前記流路面積を回転
速度で除算する手段と、この除算値に基づいてリ
ニヤライズ流量を求める手段と、前記両検出値を
用いて絞り弁部からシリンダへの空気流れに関す
る遅れ係数を演算する手段と、前記リニヤライズ
流量をこの遅れ係数にて遅延補正することにより
単位シリンダ容積当たりのシリンダ空気量を演算
する手段と、このシリンダ空気量の変化量から所
定の空気加算量を演算する手段と、前記除算値、
リニヤライズ流量、シリンダ空気量のいずれか一
つと回転速度を用いて前記シリンダ空気量に対す
る補正率を演算する手段と、この補正率、前記シ
リンダ空気量、シリンダ容積及び空気加算量を用
いて噴射弁部の空気量を演算する手段とを備えた
ことを特徴とする機関の空気量検出装置。
means for detecting a throttle valve opening; means for calculating a flow passage area of the throttle valve section from the throttle valve opening; means for detecting an engine rotation speed; and means for dividing the flow passage area by the rotation speed. , means for calculating a linearization flow rate based on this division value, means for calculating a delay coefficient regarding the air flow from the throttle valve section to the cylinder using the above-mentioned detected values, and delay correction for the linearization flow rate using the delay coefficient. means for calculating the amount of cylinder air per unit cylinder volume by calculating the amount of cylinder air per unit cylinder volume; means for calculating a predetermined additional amount of air from the amount of change in the amount of cylinder air;
means for calculating a correction factor for the cylinder air amount using either one of the linearization flow rate or the cylinder air amount and the rotational speed; An air amount detection device for an engine, comprising: means for calculating the air amount of the engine.
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