JPH05248290A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御装置Info
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- JPH05248290A JPH05248290A JP5094592A JP5094592A JPH05248290A JP H05248290 A JPH05248290 A JP H05248290A JP 5094592 A JP5094592 A JP 5094592A JP 5094592 A JP5094592 A JP 5094592A JP H05248290 A JPH05248290 A JP H05248290A
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- Japan
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- pressure
- air
- fuel ratio
- value
- cylinder
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 空燃比制御において平均有効トルク値の誤差
を低減しドライバビリティー及びエミッションを改善す
ることにある。 【構成】 本空燃比制御は内燃機関の気筒内の圧力を検
出する圧力検出手段１１６〜１１９と、基準の気筒内圧
力の値と、気筒内の燃焼圧力の値とからトルク変動量を
演算するトルク変動量演算手段１２２と、そのトルクの
変動量に基づいて、空燃比を調整する空燃比調整手段と
を備える。前記圧力検出手段１１６〜１１９は、前記燃
焼圧力の検出とは異なるタイミングにおいて複数回気筒
内圧力を検出する。前記トルク変動量演算手段１２２は
その複数回検出された圧力値を平均化して、その平均値
を前記基準の気筒内圧力として設定するように構成され
ている。基準の気筒内圧力値が平均化されているため、
外乱等のノイズの影響を直接受けることはなく、正確で
安定した値を得ることができる。
を低減しドライバビリティー及びエミッションを改善す
ることにある。 【構成】 本空燃比制御は内燃機関の気筒内の圧力を検
出する圧力検出手段１１６〜１１９と、基準の気筒内圧
力の値と、気筒内の燃焼圧力の値とからトルク変動量を
演算するトルク変動量演算手段１２２と、そのトルクの
変動量に基づいて、空燃比を調整する空燃比調整手段と
を備える。前記圧力検出手段１１６〜１１９は、前記燃
焼圧力の検出とは異なるタイミングにおいて複数回気筒
内圧力を検出する。前記トルク変動量演算手段１２２は
その複数回検出された圧力値を平均化して、その平均値
を前記基準の気筒内圧力として設定するように構成され
ている。基準の気筒内圧力値が平均化されているため、
外乱等のノイズの影響を直接受けることはなく、正確で
安定した値を得ることができる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のトルクの変
動量に基づいて空燃比を調節するようにした内燃機関の
空燃比制御装置に関するものである。
動量に基づいて空燃比を調節するようにした内燃機関の
空燃比制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、理論空燃比より薄い混合気を燃焼
させる希薄燃焼方式（リーンバーンシステム）が採用さ
れている。希薄燃焼方式はＮＯｘ、ＣＯを低減でき、低
燃費を達成できるが、その反面燃焼が不安定でドライバ
ビリティーが悪化する等の問題がある。対策の一つとし
て希薄燃焼限界（リーンリミット）におけるトルク量の
変動を検出して空燃比をフィードバック制御する方法が
ある。このトルク変動量を利用したリーンバーンシステ
ムにおいて、トルク変動量を気筒内圧力センサとクラン
ク角度位置センサとを用いて算出するシステムが特開平
２−１５３２４３号公報で提案されている。このシステ
ムにおいては図８に示すように、トルク変動量は複数の
クランク角位置における燃焼圧Ｐ1,Ｐ2,Ｐ3,Ｐ4 を測定
し、以下の演算式によりトルク代用値としての平均有効
トルク値を得る。
させる希薄燃焼方式（リーンバーンシステム）が採用さ
れている。希薄燃焼方式はＮＯｘ、ＣＯを低減でき、低
燃費を達成できるが、その反面燃焼が不安定でドライバ
ビリティーが悪化する等の問題がある。対策の一つとし
て希薄燃焼限界（リーンリミット）におけるトルク量の
変動を検出して空燃比をフィードバック制御する方法が
ある。このトルク変動量を利用したリーンバーンシステ
ムにおいて、トルク変動量を気筒内圧力センサとクラン
ク角度位置センサとを用いて算出するシステムが特開平
２−１５３２４３号公報で提案されている。このシステ
ムにおいては図８に示すように、トルク変動量は複数の
クランク角位置における燃焼圧Ｐ1,Ｐ2,Ｐ3,Ｐ4 を測定
し、以下の演算式によりトルク代用値としての平均有効
トルク値を得る。
【０００３】
【数１】 ＴＲＱ＝０．５・Ｐ1 ＋２．０・Ｐ2 ＋３．０・Ｐ3 ４．０・Ｐ4 この燃焼圧を得るためには気筒内基準圧力の測定が必要
である。
である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図８に示す
ように、複数の測定位置における検出値Ｖ0,Ｖ1,Ｖ2,Ｖ
3,Ｖ4 は外乱及び気筒内圧センサ自体が発生するノイズ
によって変動し、トルクの計算値が一定しなかった。そ
の為、安定した空燃比制御ができなくなり、ドライバビ
リティーあるいはエミッションが悪化するという問題が
ある。
ように、複数の測定位置における検出値Ｖ0,Ｖ1,Ｖ2,Ｖ
3,Ｖ4 は外乱及び気筒内圧センサ自体が発生するノイズ
によって変動し、トルクの計算値が一定しなかった。そ
の為、安定した空燃比制御ができなくなり、ドライバビ
リティーあるいはエミッションが悪化するという問題が
ある。
【０００５】そこで、上記のようなノイズによる変動誤
差を小さくするためには、図９に示すように測定点を増
やすことが考えられる。すなわち、平均有効トルク値Ｔ
ＲＱは以下の式で算出される。
差を小さくするためには、図９に示すように測定点を増
やすことが考えられる。すなわち、平均有効トルク値Ｔ
ＲＱは以下の式で算出される。
【０００６】
【数２】 ＴＲＱ＝（２／１０）Ｐ1 ＋（３／１０）Ｐ1'＋（５／１０）Ｐ2 ＋ （６／１０）Ｐ2'＋（８／１０）Ｐ3 ＋（９／５）Ｐ3'＋ （１１／５）Ｐ4 ＋（１１／５）Ｐ4' ここで、２／１０〜１１／５は各測定点における定数で
ある。そして、Ｐ1 〜Ｐ4'は、Ｖ0 を基準の気筒内圧力
として、（Ｖ1 −Ｖ0 ）〜（Ｖ4'−Ｖ0 ）で得られる気
筒内の圧力値である。
ある。そして、Ｐ1 〜Ｐ4'は、Ｖ0 を基準の気筒内圧力
として、（Ｖ1 −Ｖ0 ）〜（Ｖ4'−Ｖ0 ）で得られる気
筒内の圧力値である。
【０００７】従って、基準の気筒内圧力Ｖ0 の値が不安
定であると、結果として、平均有効トルク値に誤差が生
じ、空燃比制御を正確に行い得ない。本発明の目的は、
空燃比制御において誤差を低減し、安定した空燃比制御
ができて、ドライバビリティー及びエミッションを改善
できる内燃機関の空燃比制御装置を提供することにあ
る。
定であると、結果として、平均有効トルク値に誤差が生
じ、空燃比制御を正確に行い得ない。本発明の目的は、
空燃比制御において誤差を低減し、安定した空燃比制御
ができて、ドライバビリティー及びエミッションを改善
できる内燃機関の空燃比制御装置を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では内燃機関の気筒内の圧力を検出する圧力
検出手段と、基準の気筒内圧力の値と、検出された気筒
内の燃焼圧力の値と比較し、その結果に基づいてトルク
変動量を演算するトルク変動量演算手段と、演算された
トルクの変動量に基づいて、空燃比を調整する空燃比調
整手段とを備え、前記圧力検出手段は、前記燃焼圧力の
検出とは異なるタイミングにおいて複数回気筒内圧力を
検出し、前記トルク量演算手段はその複数回検出された
圧力値を平均化して、その平均値を前記基準の気筒内圧
力として設定するように構成されていることをその要旨
としている。
に、本発明では内燃機関の気筒内の圧力を検出する圧力
検出手段と、基準の気筒内圧力の値と、検出された気筒
内の燃焼圧力の値と比較し、その結果に基づいてトルク
変動量を演算するトルク変動量演算手段と、演算された
トルクの変動量に基づいて、空燃比を調整する空燃比調
整手段とを備え、前記圧力検出手段は、前記燃焼圧力の
検出とは異なるタイミングにおいて複数回気筒内圧力を
検出し、前記トルク量演算手段はその複数回検出された
圧力値を平均化して、その平均値を前記基準の気筒内圧
力として設定するように構成されていることをその要旨
としている。
【０００９】又、本発明においては、基準の気筒内圧力
を設定するための複数回の圧力検出は、例えば、吸気弁
が開いてから閉じるまでの吸気行程の圧力安定領域で行
われることをその要旨としている。
を設定するための複数回の圧力検出は、例えば、吸気弁
が開いてから閉じるまでの吸気行程の圧力安定領域で行
われることをその要旨としている。
【００１０】
【作用】従って、本発明においては、基準の気筒内圧力
値が平均化されているため、外乱等のノイズの影響を直
接受けることはなく、正確で安定した値を得ることがで
きる。従って、空燃比の調整をトルク変動に応じて正確
に行うことができる。
値が平均化されているため、外乱等のノイズの影響を直
接受けることはなく、正確で安定した値を得ることがで
きる。従って、空燃比の調整をトルク変動に応じて正確
に行うことができる。
【００１１】又、本発明においては、基準の気筒内圧力
の検出を気筒内圧力が安定している領域で行うため、そ
の圧力値を一層正確なものにし得る。
の検出を気筒内圧力が安定している領域で行うため、そ
の圧力値を一層正確なものにし得る。
【００１２】
【実施例】以下に本発明を具体化した実施例について図
１〜７に従って説明する。図１に示すように、この実施
例において内燃機関はガソリンエンジンにより構成され
ている。シリンダーヘッド１の吸気通路２には吸入圧セ
ンサ３が設けられている。吸入圧センサ３は吸入空気圧
の絶対値を計測するものであって、例えば半導体式セン
サであり、吸入空気圧に応じたアナログ電圧の出力信号
を発生する。この吸入圧センサ３は制御回路４のマルチ
プレクサ内蔵Ａ／Ｄ変換器５に接続されている。ディス
トリビュータ６には、クランク角に換算して７２０°毎
に位置検出用パルスを発生するクランク角検出手段とし
ての第１のクランク角センサ７及びクランク角に換算し
て３０°毎に位置検出用パルス信号を発生する同じくク
ランク角検出手段としての第２のクランク角センサ８が
設けられている。この二つのクランク角センサ７，８は
インターフェース回路９を介してトルク変動量演算手段
としてのマイクロプロセッサ１０の割り込みポートに接
続されている。シリンダヘッド１のウォータージャケッ
ト１１内には水温センサ１２が設けられている。この水
温センサ１２はウォータージャケット１１の冷却水の温
度を検出するためのもので、アナログ出力を発生し、そ
の出力は制御回路のＡ／Ｄ変換器５に供給される。シリ
ンダヘッド１の上部には各気筒内の圧力を検出する気筒
内圧センサ１４が埋設されている。この気筒内圧センサ
１４は例えば耐熱性の圧電式圧力センサで、気筒内圧に
応じたアナログ出力を発生し、その出力はＡ／Ｄ変換器
５に供給される。この気筒内圧センサ１４、Ａ／Ｄ変換
器５、マイクロプロセサ１０等により圧力検出手段が構
成されている。
１〜７に従って説明する。図１に示すように、この実施
例において内燃機関はガソリンエンジンにより構成され
ている。シリンダーヘッド１の吸気通路２には吸入圧セ
ンサ３が設けられている。吸入圧センサ３は吸入空気圧
の絶対値を計測するものであって、例えば半導体式セン
サであり、吸入空気圧に応じたアナログ電圧の出力信号
を発生する。この吸入圧センサ３は制御回路４のマルチ
プレクサ内蔵Ａ／Ｄ変換器５に接続されている。ディス
トリビュータ６には、クランク角に換算して７２０°毎
に位置検出用パルスを発生するクランク角検出手段とし
ての第１のクランク角センサ７及びクランク角に換算し
て３０°毎に位置検出用パルス信号を発生する同じくク
ランク角検出手段としての第２のクランク角センサ８が
設けられている。この二つのクランク角センサ７，８は
インターフェース回路９を介してトルク変動量演算手段
としてのマイクロプロセッサ１０の割り込みポートに接
続されている。シリンダヘッド１のウォータージャケッ
ト１１内には水温センサ１２が設けられている。この水
温センサ１２はウォータージャケット１１の冷却水の温
度を検出するためのもので、アナログ出力を発生し、そ
の出力は制御回路のＡ／Ｄ変換器５に供給される。シリ
ンダヘッド１の上部には各気筒内の圧力を検出する気筒
内圧センサ１４が埋設されている。この気筒内圧センサ
１４は例えば耐熱性の圧電式圧力センサで、気筒内圧に
応じたアナログ出力を発生し、その出力はＡ／Ｄ変換器
５に供給される。この気筒内圧センサ１４、Ａ／Ｄ変換
器５、マイクロプロセサ１０等により圧力検出手段が構
成されている。
【００１３】吸気通路２には燃料噴射弁１５が各気筒毎
に設けられている。この燃料噴射弁１５はエンジンへ燃
料を噴射して供給する噴射機構で、例えば電気的に弁の
開閉を行う電磁弁方式等がある。この燃料噴射弁１５は
電気的には制御回路４の駆動回路１６に接続されてい
る。この燃料噴射弁１５、駆動回路１６、マイクロプロ
セッサ１０、後述のＲＡＭ２０，バックアップＲＡＭ２
１等により空燃比制御手段が構成されている。
に設けられている。この燃料噴射弁１５はエンジンへ燃
料を噴射して供給する噴射機構で、例えば電気的に弁の
開閉を行う電磁弁方式等がある。この燃料噴射弁１５は
電気的には制御回路４の駆動回路１６に接続されてい
る。この燃料噴射弁１５、駆動回路１６、マイクロプロ
セッサ１０、後述のＲＡＭ２０，バックアップＲＡＭ２
１等により空燃比制御手段が構成されている。
【００１４】排気マニホルド１７より下流の排気系に
は、排気ガス中の有害成分ＮＯx を浄化するためのリー
ンＮＯx 触媒を収容した触媒コンバータ１８が設けられ
ている。なお、リーンバーンシステムではＨＣ，ＣＯの
排出量が少ないためにＨＣ，ＣＯ，ＮＯx を同時に浄化
する三元触媒を使用しない。
は、排気ガス中の有害成分ＮＯx を浄化するためのリー
ンＮＯx 触媒を収容した触媒コンバータ１８が設けられ
ている。なお、リーンバーンシステムではＨＣ，ＣＯの
排出量が少ないためにＨＣ，ＣＯ，ＮＯx を同時に浄化
する三元触媒を使用しない。
【００１５】制御回路４においてはマイクロプロセッサ
１０と、記憶素子としてのＲＯＭ１９、ＲＡＭ２０、バ
ックアップＲＡＭ２１、Ａ／Ｄ変換器５、インターフェ
ース回路９等とがバス２２によってリンク構成されてい
る。ＲＯＭ１９はこの実施例の装置を制御するためのプ
ログラム、例えば図３〜図５に示すプログラムを格納し
ている。ＲＡＭ２０は燃焼圧等のデータを一時的に記憶
する。バックアップＲＡＭ２１はトルク変動量に応じた
空燃比のデータマップを格納している。マイクロプロセ
ッサ１０にはクロック発振回路２３が接続されている。
駆動回路１６はフリップフロップ２４及びダウンカウン
タ２５を介してインターフェース回路９に接続されてい
る。カウンタ２５、フリップフロップ２４、および駆動
回路１６は燃料噴射弁１５を制御するためのものであ
る。すなわち、後述のルーチンにおいて、燃料噴射量が
演算されると、その燃料噴射量がカウンタ２５にプリセ
ットされると共にフリップフロップ２４もセットされ
る。この結果、駆動回路１６が燃料噴射弁１５の付勢を
開始する。地方、カウンタ２５がクロック信号（図示せ
ず）を計数して、最後にそのキャリアウト端子が”１”
レベルとなったときに、フリップフロップ２４がリセッ
トされて、駆動回路１６は燃料噴射弁１５の付勢を停止
する。つまり、上述の燃料噴射量だけ燃料噴射弁１５は
付勢され、従って、燃料噴射量に応じた量の燃料がシリ
ンダヘッド１の燃焼室１３に送り込まれて、空燃比が制
御される。
１０と、記憶素子としてのＲＯＭ１９、ＲＡＭ２０、バ
ックアップＲＡＭ２１、Ａ／Ｄ変換器５、インターフェ
ース回路９等とがバス２２によってリンク構成されてい
る。ＲＯＭ１９はこの実施例の装置を制御するためのプ
ログラム、例えば図３〜図５に示すプログラムを格納し
ている。ＲＡＭ２０は燃焼圧等のデータを一時的に記憶
する。バックアップＲＡＭ２１はトルク変動量に応じた
空燃比のデータマップを格納している。マイクロプロセ
ッサ１０にはクロック発振回路２３が接続されている。
駆動回路１６はフリップフロップ２４及びダウンカウン
タ２５を介してインターフェース回路９に接続されてい
る。カウンタ２５、フリップフロップ２４、および駆動
回路１６は燃料噴射弁１５を制御するためのものであ
る。すなわち、後述のルーチンにおいて、燃料噴射量が
演算されると、その燃料噴射量がカウンタ２５にプリセ
ットされると共にフリップフロップ２４もセットされ
る。この結果、駆動回路１６が燃料噴射弁１５の付勢を
開始する。地方、カウンタ２５がクロック信号（図示せ
ず）を計数して、最後にそのキャリアウト端子が”１”
レベルとなったときに、フリップフロップ２４がリセッ
トされて、駆動回路１６は燃料噴射弁１５の付勢を停止
する。つまり、上述の燃料噴射量だけ燃料噴射弁１５は
付勢され、従って、燃料噴射量に応じた量の燃料がシリ
ンダヘッド１の燃焼室１３に送り込まれて、空燃比が制
御される。
【００１６】なお、吸入圧センサ３による吸入空気圧デ
ータおよび水温センサ１２による冷却データは、所定時
間に実行されるＡ／Ｄ変換ルーチンによって割り込まれ
てＲＡＭ２０の所定領域に格納される。つまり、ＲＡＭ
２０におけるそれらのデータは所定時間毎に更新され
る。また、回転速度データは第２のクランク角センサ８
の３０°ＣＡ（クランクアングル）の出力毎の割り込み
によって演算されて、ＲＡＭ２０の所定領域に格納され
る。それ以外の割り込み発生は、Ａ／Ｄ変換器５のＡ／
Ｄ変換終了時、インターフェース回路９が第１のクラン
ク角センサ７の出力信号を受信した時、クロック発振回
路２３からの割り込み信号を受信した時、等である。
ータおよび水温センサ１２による冷却データは、所定時
間に実行されるＡ／Ｄ変換ルーチンによって割り込まれ
てＲＡＭ２０の所定領域に格納される。つまり、ＲＡＭ
２０におけるそれらのデータは所定時間毎に更新され
る。また、回転速度データは第２のクランク角センサ８
の３０°ＣＡ（クランクアングル）の出力毎の割り込み
によって演算されて、ＲＡＭ２０の所定領域に格納され
る。それ以外の割り込み発生は、Ａ／Ｄ変換器５のＡ／
Ｄ変換終了時、インターフェース回路９が第１のクラン
ク角センサ７の出力信号を受信した時、クロック発振回
路２３からの割り込み信号を受信した時、等である。
【００１７】次に、この実施例の空燃比制御装置の作用
を説明する。図２に示すように、第１のクランク角セン
サ７はクランク角が３０°変位する毎にパルス信号（３
０°ＣＡ信号）を出してマイクロプロセッサ１０に割り
込みを発生させる。この割り込みルーチンではその割り
込み毎にカウントアップするアングルカウンタＮＡが設
定され、アングルカウンタＮＡの値に応じて検出された
圧力信号がＡ／Ｄ変換される。このアングルカウンタＮ
Ａの値は第２のクランク角センサ８からの７２０°ＣＡ
信号によりクリアされる。トルク変動量は圧力信号によ
り演算されるとともに、このトルク変動量から燃料噴射
量が演算される。
を説明する。図２に示すように、第１のクランク角セン
サ７はクランク角が３０°変位する毎にパルス信号（３
０°ＣＡ信号）を出してマイクロプロセッサ１０に割り
込みを発生させる。この割り込みルーチンではその割り
込み毎にカウントアップするアングルカウンタＮＡが設
定され、アングルカウンタＮＡの値に応じて検出された
圧力信号がＡ／Ｄ変換される。このアングルカウンタＮ
Ａの値は第２のクランク角センサ８からの７２０°ＣＡ
信号によりクリアされる。トルク変動量は圧力信号によ
り演算されるとともに、このトルク変動量から燃料噴射
量が演算される。
【００１８】さらにトルク変動量の演算方法について詳
述する。気筒内圧力の基準値Ｖ0 は気筒内圧センサ１４
の温度等による出力ドリフト、オフセット電圧のばらつ
き等が吸収されるように、吸気弁が開いてから閉じるま
での吸気行程、特に排気弁とのオーバーラップ期間を除
く安定領域で複数回圧力測定して平均化したものであ
る。又、複数のクランク角位置ＡＴＤＣ５°ＣＡ（上死
点後５°）、ＡＴＤＣ２０°ＣＡ、ＡＴＤＣ３５°、Ａ
ＴＤＣ５０°ＣＡの４点における圧力Ｐ1 、Ｐ2、
Ｐ3 、Ｐ4 が演算され、これらの一燃焼行程における瞬
時の燃焼圧を加算することにより得られる平均有効燃焼
圧がトルク代用値とされる。
述する。気筒内圧力の基準値Ｖ0 は気筒内圧センサ１４
の温度等による出力ドリフト、オフセット電圧のばらつ
き等が吸収されるように、吸気弁が開いてから閉じるま
での吸気行程、特に排気弁とのオーバーラップ期間を除
く安定領域で複数回圧力測定して平均化したものであ
る。又、複数のクランク角位置ＡＴＤＣ５°ＣＡ（上死
点後５°）、ＡＴＤＣ２０°ＣＡ、ＡＴＤＣ３５°、Ａ
ＴＤＣ５０°ＣＡの４点における圧力Ｐ1 、Ｐ2、
Ｐ3 、Ｐ4 が演算され、これらの一燃焼行程における瞬
時の燃焼圧を加算することにより得られる平均有効燃焼
圧がトルク代用値とされる。
【００１９】さらに詳述すると、図３のフローチャート
及び図２、図６において、マイクロプロセッサ１０はス
テップ１００〜１０７にてクランク角位置がＢＴＤＣ２
０５°ＣＡ（上死点前２０５°）、ＢＴＤＣ１９０°Ｃ
Ａ、ＢＴＤＣ１７５°ＣＡ、ＢＴＤＣ１６０°ＣＡ、Ａ
ＴＤＣ５°ＣＡ、ＡＴＤＣ２０°ＣＡ、ＡＴＤＣ３５°
ＣＡ、もしくはＡＴＤＣ５０°ＣＡ、か否か、すなわち
燃焼状態であるか否かを判断する。いずれのクランク角
位置でもなければステップ１２３に進む。
及び図２、図６において、マイクロプロセッサ１０はス
テップ１００〜１０７にてクランク角位置がＢＴＤＣ２
０５°ＣＡ（上死点前２０５°）、ＢＴＤＣ１９０°Ｃ
Ａ、ＢＴＤＣ１７５°ＣＡ、ＢＴＤＣ１６０°ＣＡ、Ａ
ＴＤＣ５°ＣＡ、ＡＴＤＣ２０°ＣＡ、ＡＴＤＣ３５°
ＣＡ、もしくはＡＴＤＣ５０°ＣＡ、か否か、すなわち
燃焼状態であるか否かを判断する。いずれのクランク角
位置でもなければステップ１２３に進む。
【００２０】クランク角位置ＢＴＤＣ２０５°ＣＡであ
れば、ステップ１０８に進み圧力センサ１４からの出力
がＡ／Ｄ変換されてＶ00として取り込まれる。又、同様
にステップ１０９〜１１１にてＢＴＤＣ１９０°ＣＡに
おけるＶ01、ＢＴＤＣ１７５°ＣＡにおけるＶ02、ＢＴ
ＤＣ１６０°ＣＡにおけるＶ03、がそれぞれ取り込ま
れ、ステップ１２０にてＶ0=（Ｖ00＋Ｖ01＋Ｖ02＋
Ｖ03）／４が演算される。このようにして、圧力信号が
平均化されて、基準圧力値としてＲＡＭ２０に設定され
る。
れば、ステップ１０８に進み圧力センサ１４からの出力
がＡ／Ｄ変換されてＶ00として取り込まれる。又、同様
にステップ１０９〜１１１にてＢＴＤＣ１９０°ＣＡに
おけるＶ01、ＢＴＤＣ１７５°ＣＡにおけるＶ02、ＢＴ
ＤＣ１６０°ＣＡにおけるＶ03、がそれぞれ取り込ま
れ、ステップ１２０にてＶ0=（Ｖ00＋Ｖ01＋Ｖ02＋
Ｖ03）／４が演算される。このようにして、圧力信号が
平均化されて、基準圧力値としてＲＡＭ２０に設定され
る。
【００２１】続いて図４に示すように、クランク角位置
がＡＴＤＣ５°ＣＡであればステップ１１２に進み、圧
力センサ１４の出力がＡ／Ｄ変換されてＶ1 として取り
込まれる。次に、ステップ１１６にて、基準値Ｖ0 を減
算した値Ｐ1 （Ｖ1-Ｖ0 ）がＡＴＤＣ５°ＣＡでの燃焼
圧として演算される。同様にステップ１１３〜１１５、
ステップ１１７〜１１９においてＡＴＤＣ２０°ＣＡに
おけるＶ2 及びＰ2 （Ｖ2-Ｖ0 ）、ＡＴＤＣ３５°ＣＡ
におけるＶ3 及びＰ3 （Ｖ3-Ｖ0 ）、ＡＴＤＣ５０°Ｃ
ＡにおけるＶ4 及びＰ4 （Ｖ4-Ｖ0 ）が取り込まれて演
算される。
がＡＴＤＣ５°ＣＡであればステップ１１２に進み、圧
力センサ１４の出力がＡ／Ｄ変換されてＶ1 として取り
込まれる。次に、ステップ１１６にて、基準値Ｖ0 を減
算した値Ｐ1 （Ｖ1-Ｖ0 ）がＡＴＤＣ５°ＣＡでの燃焼
圧として演算される。同様にステップ１１３〜１１５、
ステップ１１７〜１１９においてＡＴＤＣ２０°ＣＡに
おけるＶ2 及びＰ2 （Ｖ2-Ｖ0 ）、ＡＴＤＣ３５°ＣＡ
におけるＶ3 及びＰ3 （Ｖ3-Ｖ0 ）、ＡＴＤＣ５０°Ｃ
ＡにおけるＶ4 及びＰ4 （Ｖ4-Ｖ0 ）が取り込まれて演
算される。
【００２２】次に、ステップ１２１にて平均有効トルク
値ＴＲＱ＝（０．５＊Ｐ1 ＋２．０＊Ｐ2 ＋３．０＊Ｐ
3 ＋４．０＊Ｐ4 ）が演算され、ステップ１２２にてこ
の平均有効トルク値ＴＲＱと、あらかじめＲＡＭ２０に
設定されている正常トルク値とが比較されて、トルク変
動量が演算される。
値ＴＲＱ＝（０．５＊Ｐ1 ＋２．０＊Ｐ2 ＋３．０＊Ｐ
3 ＋４．０＊Ｐ4 ）が演算され、ステップ１２２にてこ
の平均有効トルク値ＴＲＱと、あらかじめＲＡＭ２０に
設定されている正常トルク値とが比較されて、トルク変
動量が演算される。
【００２３】なお、図３及び図４のルーチンにおいて、
３０°ＣＡ割り込みルーチンによって行われ、７２０°
ＣＡ信号に応じてクリアされるアングルカウンタＮＡの
値、すなわち、３０°ＣＡ割り込み毎にカウントアップ
するアングルカウンタＮＡの値に応じて検出圧力がＡ／
Ｄ変換されるものであるが、例えばＡＴＤＣ５°ＣＡ，
ＡＴＤＣ３５°ＣＡ等の位置は３０°ＣＡ割り込み時点
と一致しない。したがって、ＡＴＤＣ５°ＣＡ，ＡＴＤ
Ｃ３５°ＣＡでのＡ／Ｄ変換は、その直前の３０°ＣＡ
割り込み時点（ＮＡ＝”０”，”１”）で１５°ＣＡ時
間を演算して、タイマに設定し、タイマによってマイク
ロプロセッサ１０に割り込ませることにより行う。
３０°ＣＡ割り込みルーチンによって行われ、７２０°
ＣＡ信号に応じてクリアされるアングルカウンタＮＡの
値、すなわち、３０°ＣＡ割り込み毎にカウントアップ
するアングルカウンタＮＡの値に応じて検出圧力がＡ／
Ｄ変換されるものであるが、例えばＡＴＤＣ５°ＣＡ，
ＡＴＤＣ３５°ＣＡ等の位置は３０°ＣＡ割り込み時点
と一致しない。したがって、ＡＴＤＣ５°ＣＡ，ＡＴＤ
Ｃ３５°ＣＡでのＡ／Ｄ変換は、その直前の３０°ＣＡ
割り込み時点（ＮＡ＝”０”，”１”）で１５°ＣＡ時
間を演算して、タイマに設定し、タイマによってマイク
ロプロセッサ１０に割り込ませることにより行う。
【００２４】トルク変動量が算出されると、マイクロプ
ロセッサ１０は、図５に示すルーチンのステップ２０１
において、希薄燃焼限界（リーンリミット）実行条件が
満たされているか否かを判別する。リーンリミット実行
とは、空燃比がリーンリミットよりもリッチ側の安定領
域に設定されることを示す。このリーンリミット実行条
件は、例えばエンジンの回転数が所定値以下、冷却水温
が所定値以上の場合に満たされる。このリーンリミット
実行条件が満たされている場合は、ステップ２０２にお
いて前記のトルク変動量が所定値より大きいか否かが判
断され、大きい場合はバックアップＲＡＭ２１上のマッ
プに従ってステップ２０３において空燃比がリッチ側に
調整されて、トルク増大が図られ、トルク変動が収束す
る。又、トルク変動が少ない場合は、ステップ２０４に
おいて空燃比がリーン側に調整される。前記リーンリミ
ット実行条件が満たされない場合、及びステップ２０
３、２０４の処理が終了した場合は、プログラムがステ
ップ２０５に進行する。
ロセッサ１０は、図５に示すルーチンのステップ２０１
において、希薄燃焼限界（リーンリミット）実行条件が
満たされているか否かを判別する。リーンリミット実行
とは、空燃比がリーンリミットよりもリッチ側の安定領
域に設定されることを示す。このリーンリミット実行条
件は、例えばエンジンの回転数が所定値以下、冷却水温
が所定値以上の場合に満たされる。このリーンリミット
実行条件が満たされている場合は、ステップ２０２にお
いて前記のトルク変動量が所定値より大きいか否かが判
断され、大きい場合はバックアップＲＡＭ２１上のマッ
プに従ってステップ２０３において空燃比がリッチ側に
調整されて、トルク増大が図られ、トルク変動が収束す
る。又、トルク変動が少ない場合は、ステップ２０４に
おいて空燃比がリーン側に調整される。前記リーンリミ
ット実行条件が満たされない場合、及びステップ２０
３、２０４の処理が終了した場合は、プログラムがステ
ップ２０５に進行する。
【００２５】以上のように、この空燃比制御装置におい
ては、基準値Ｖ0 だけを複数個取り込み、平均化するこ
とにより、ノイズがゼロに収束して、基準の気筒内圧力
値が変動することがない。従って、トルク変動の演算に
おける誤差を小さくすることができる。図７は基準値Ｖ
0 のデータ取り込み数が増えるに従って誤差が小さくな
ることを示す実測値である。
ては、基準値Ｖ0 だけを複数個取り込み、平均化するこ
とにより、ノイズがゼロに収束して、基準の気筒内圧力
値が変動することがない。従って、トルク変動の演算に
おける誤差を小さくすることができる。図７は基準値Ｖ
0 のデータ取り込み数が増えるに従って誤差が小さくな
ることを示す実測値である。
【００２６】加えて、前記実施例においては、基準値Ｖ
0 の取り込みを、吸気弁が開いてから閉じるまでの吸気
行程、特に排気弁とのオーバーラップ期間を除く圧力安
定領域で行うため、検出圧力の変動が一層少なくなっ
て、より誤差の少ないトルク変動演算を行うことができ
る。
0 の取り込みを、吸気弁が開いてから閉じるまでの吸気
行程、特に排気弁とのオーバーラップ期間を除く圧力安
定領域で行うため、検出圧力の変動が一層少なくなっ
て、より誤差の少ないトルク変動演算を行うことができ
る。
【００２７】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、以下のような態様で具体化することも可能
である。 （１）基準値Ｖ0 の取り込みを前記実施例とは異なる領
域、例えば排気行程、あるいは圧縮行程の前半等で行う
こと。
のではなく、以下のような態様で具体化することも可能
である。 （１）基準値Ｖ0 の取り込みを前記実施例とは異なる領
域、例えば排気行程、あるいは圧縮行程の前半等で行う
こと。
【００２８】（２）基準値Ｖ0 の取り込み回数を４回以
外の複数回にすること。 （３）燃焼圧力の検出を４回以外の回数にすること。 （４）前記実施例では、燃料噴射弁により吸気系への燃
料噴射を制御する内燃機関を示したが、キャブレタ式内
燃機関にも本発明を適用すること。例えば、エレクトリ
ック・エア・コントロールバルブ（ＥＡＣＶ）により機
関の吸入空気量を調整した空燃比を制御するもの、エレ
クトリック・エア・コントロールバルブによりキャブレ
タのエアプリート量を調整してメイン系通路およびスロ
ー系通路への大気の導入により空燃比を制御するもの、
機関の排気系へ送り込まれる２次元空気量を調節するも
の、等に本発明を具体化すること。
外の複数回にすること。 （３）燃焼圧力の検出を４回以外の回数にすること。 （４）前記実施例では、燃料噴射弁により吸気系への燃
料噴射を制御する内燃機関を示したが、キャブレタ式内
燃機関にも本発明を適用すること。例えば、エレクトリ
ック・エア・コントロールバルブ（ＥＡＣＶ）により機
関の吸入空気量を調整した空燃比を制御するもの、エレ
クトリック・エア・コントロールバルブによりキャブレ
タのエアプリート量を調整してメイン系通路およびスロ
ー系通路への大気の導入により空燃比を制御するもの、
機関の排気系へ送り込まれる２次元空気量を調節するも
の、等に本発明を具体化すること。
【００２９】（５）基準値Ｖ0 として平均値（Ｖ00＋Ｖ
01＋Ｖ02＋Ｖ03）／４のかわりに累積値（Ｖ00＋Ｖ01＋
Ｖ02＋Ｖ03）を用いること。
01＋Ｖ02＋Ｖ03）／４のかわりに累積値（Ｖ00＋Ｖ01＋
Ｖ02＋Ｖ03）を用いること。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、内燃機関の空燃比制御
装置において、トルク変動量の演算誤差を低減して、安
定した空燃比制御ができ、ドライバビリティー及びエミ
ッションを改善できるという効果を奏する。
装置において、トルク変動量の演算誤差を低減して、安
定した空燃比制御ができ、ドライバビリティー及びエミ
ッションを改善できるという効果を奏する。
【図１】本発明を具体化した内燃機関の空燃比制御装置
の一実施例を示す全体概略図である。
の一実施例を示す全体概略図である。
【図２】同じく燃焼圧信号及びデータ取込時を示すタイ
ミング図である。
ミング図である。
【図３】同じく平均有効トルク演算方法を説明するため
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【図４】同じく平均有効トルク演算方法を説明するため
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【図５】制御回路の動作の概略を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図６】本発明に係わるクランク角度と気筒内圧信号の
関係を示す特性図である。
関係を示す特性図である。
【図７】本発明の効果を採取データ数とトルク誤差の関
係で示す特性図である。
係で示す特性図である。
【図８】従来例の燃焼圧信号及びデータ取込時を示すタ
イミング図である。
イミング図である。
【図９】取り込みデータを増やした場合の燃焼圧信号及
びデータ取込時を示すタイミング図である。
びデータ取込時を示すタイミング図である。
５ 圧力検出手段を構成するＡ／Ｄ変換器、７、８ ク
ランク角検出手段を構成するクランク角センサ、１０
トルク変動量演算手段を構成するマイクロプロセッサ、
１４ 圧力検出手段を構成する気筒内圧センサ、１５
空燃比調整手段を構成する燃料噴射弁、１６ 空燃比調
整手段を構成する駆動回路、２０ 空燃比調整手段を構
成するＲＡＭ、２１ 空燃比調整手段を構成するバック
アップＲＡＭ。
ランク角検出手段を構成するクランク角センサ、１０
トルク変動量演算手段を構成するマイクロプロセッサ、
１４ 圧力検出手段を構成する気筒内圧センサ、１５
空燃比調整手段を構成する燃料噴射弁、１６ 空燃比調
整手段を構成する駆動回路、２０ 空燃比調整手段を構
成するＲＡＭ、２１ 空燃比調整手段を構成するバック
アップＲＡＭ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 英人 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装 株式会社内 (72)発明者 岡野 博志 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 内燃機関の気筒内の圧力を検出する圧力
検出手段と、 基準の気筒内圧力の値と、検出された気筒内の燃焼圧力
の値と比較し、その結果に基づいてトルクの変動量を演
算する変動量演算手段と、 演算されたトルクの変動量に基づいて、空燃比を調整す
る空燃比調整手段とを備え、 前記圧力検出手段は、前記燃焼圧力の検出とは異なるタ
イミングにおいて複数回気筒内圧力を検出し、前記トル
ク量演算手段はその複数回検出された圧力値を平均化し
て、その平均値を前記基準の気筒内圧力として設定する
ように構成されていることを特徴とする内燃機関の空燃
比制御装置。 - 【請求項２】 基準の気筒内圧力を設定するための複数
回の圧力検出は、吸気弁が開いてから閉じるまでの吸気
行程の間で行われる請求項１に記載の内燃機関の空燃比
制御装置。 - 【請求項３】 燃焼圧力の検出は一燃焼行程で複数回行
われて、それらの検出結果により平均有効トルク値が演
算される請求項１に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5094592A JPH05248290A (ja) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5094592A JPH05248290A (ja) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05248290A true JPH05248290A (ja) | 1993-09-24 |
Family
ID=12872965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5094592A Pending JPH05248290A (ja) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05248290A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004507340A (ja) * | 2000-06-02 | 2004-03-11 | ビバンデイ・ユニベルサル | ナノ濾過モジュールまたは逆浸透モジュール、あるいはそのようなモジュールのシステムの完全性をチェックする方法 |
-
1992
- 1992-03-09 JP JP5094592A patent/JPH05248290A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004507340A (ja) * | 2000-06-02 | 2004-03-11 | ビバンデイ・ユニベルサル | ナノ濾過モジュールまたは逆浸透モジュール、あるいはそのようなモジュールのシステムの完全性をチェックする方法 |
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