JPH0599029A - 内燃機関の加減速時の燃料噴射方式 - Google Patents
内燃機関の加減速時の燃料噴射方式Info
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- JPH0599029A JPH0599029A JP26364691A JP26364691A JPH0599029A JP H0599029 A JPH0599029 A JP H0599029A JP 26364691 A JP26364691 A JP 26364691A JP 26364691 A JP26364691 A JP 26364691A JP H0599029 A JPH0599029 A JP H0599029A
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- fuel
- deceleration
- acceleration
- fuel injection
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 加減速時においても精度の高い空燃比制御を
実現し得る内燃機関の加減速時の燃料噴射方式を提供す
る。 【構成】 次の演算式により加速時の加速増量Ｔacc2を
決定（減速時の減速減量は符号がマイナスになるだけで
他は同じ）して燃料を噴射することにより安定した空燃
比Ａ／Ｆ特性を実現したものである。 Ｔacc2＝Ｋinj・Ｋacc〔ＷＴ〕・｛Ｋacc〔ＮＥ〕・ ＤＡ
／Ｎ＋ΔＡ／Ｎf ｝ 但し、ΔＡ／Ｎf ＝Ａ／Ｎ−Ａ／Ｎf Ａ／Ｎf ＝Ｋf 〔ＷＴ〕・Ａ／Ｎf (n-1) ＋（１−Ｋf 〔ＷＴ〕）・Ａ／Ｎ(n) ΔＡ／Ｎf ：燃料付着量パラメータ Ａ／Ｎf ：燃料輸送量パラメータ Ｋf 〔ＷＴ〕：燃料輸送一次遅れ係数
実現し得る内燃機関の加減速時の燃料噴射方式を提供す
る。 【構成】 次の演算式により加速時の加速増量Ｔacc2を
決定（減速時の減速減量は符号がマイナスになるだけで
他は同じ）して燃料を噴射することにより安定した空燃
比Ａ／Ｆ特性を実現したものである。 Ｔacc2＝Ｋinj・Ｋacc〔ＷＴ〕・｛Ｋacc〔ＮＥ〕・ ＤＡ
／Ｎ＋ΔＡ／Ｎf ｝ 但し、ΔＡ／Ｎf ＝Ａ／Ｎ−Ａ／Ｎf Ａ／Ｎf ＝Ｋf 〔ＷＴ〕・Ａ／Ｎf (n-1) ＋（１−Ｋf 〔ＷＴ〕）・Ａ／Ｎ(n) ΔＡ／Ｎf ：燃料付着量パラメータ Ａ／Ｎf ：燃料輸送量パラメータ Ｋf 〔ＷＴ〕：燃料輸送一次遅れ係数
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の加減速時の燃
料噴射方式に関する。
料噴射方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は車両に搭載される内燃機関（以下
機関と称す）及びその制御系を示す概略構成図である。
同図に示すように、機関１１の燃焼室１２内に吸気弁１
３を介して基端側が連通する給気管１４の先端には、エ
アクリーナエレメント１５を収納するエアクリーナ１６
が連結されている。このエアクリーナ１６内には、機関
１１の燃焼室１２に対する吸入空気量を検出するカルマ
ン渦流量計等のエアフローセンサ１７が組付けられ、こ
のエアフローセンサ１７からの検出信号が電子制御装置
１８に出力される。
機関と称す）及びその制御系を示す概略構成図である。
同図に示すように、機関１１の燃焼室１２内に吸気弁１
３を介して基端側が連通する給気管１４の先端には、エ
アクリーナエレメント１５を収納するエアクリーナ１６
が連結されている。このエアクリーナ１６内には、機関
１１の燃焼室１２に対する吸入空気量を検出するカルマ
ン渦流量計等のエアフローセンサ１７が組付けられ、こ
のエアフローセンサ１７からの検出信号が電子制御装置
１８に出力される。
【０００３】前記給気管１４の途中には、図示しないア
クセルペダルの操作に連動して給気管１４に形成された
給気通路１９の開度を変化させ、燃焼室１２内に供給さ
れる吸入空気量を調整するスロットル弁２０が組み付け
られており、このスロットル弁２０には当該スロットル
弁２０の開度を検出して前記電子制御装置１８に出力す
るスロットル開度センサ２１が組み付けられている。ス
ロットル弁２０の上流側と下流側とで両端が給気通路１
９に連通するバイパス通路２２には、このバイパス通路
２２の開度を調整し得る針状弁２３が設けられ、この針
状弁２３には前記電子制御装置１８によって制御される
ソレノイド２４が連結されている。また、針状弁２３と
バイパス通路２２を形成するバイパス管２５との間に
は、バイパス通路２２を塞ぐように針状弁２３を付勢す
る圧縮コイルばね２６が介装されている。
クセルペダルの操作に連動して給気管１４に形成された
給気通路１９の開度を変化させ、燃焼室１２内に供給さ
れる吸入空気量を調整するスロットル弁２０が組み付け
られており、このスロットル弁２０には当該スロットル
弁２０の開度を検出して前記電子制御装置１８に出力す
るスロットル開度センサ２１が組み付けられている。ス
ロットル弁２０の上流側と下流側とで両端が給気通路１
９に連通するバイパス通路２２には、このバイパス通路
２２の開度を調整し得る針状弁２３が設けられ、この針
状弁２３には前記電子制御装置１８によって制御される
ソレノイド２４が連結されている。また、針状弁２３と
バイパス通路２２を形成するバイパス管２５との間に
は、バイパス通路２２を塞ぐように針状弁２３を付勢す
る圧縮コイルばね２６が介装されている。
【０００４】かくして、この圧縮コイルばね２６のばね
力に抗して電子制御装置１８によりソレノイド２４がデ
ューティ駆動されると、運転者によるアクセルペダルの
操作とは関係なく、針状弁２３の開弁時間が制御され、
バイパス通路２２を介して燃焼室１２内へ空気が吸い込
まれるようになっている。これらバイパス通路２２や針
状弁２３は、機関１１のアイドリング時に可能な限り機
関１１の回転数を落として燃費を向上させる目的のもの
である。
力に抗して電子制御装置１８によりソレノイド２４がデ
ューティ駆動されると、運転者によるアクセルペダルの
操作とは関係なく、針状弁２３の開弁時間が制御され、
バイパス通路２２を介して燃焼室１２内へ空気が吸い込
まれるようになっている。これらバイパス通路２２や針
状弁２３は、機関１１のアイドリング時に可能な限り機
関１１の回転数を落として燃費を向上させる目的のもの
である。
【０００５】一方、排気弁２７を介して機関１１の燃焼
室１２に連通する排気通路２８を形成した排気管２９に
は、燃焼室１２から送り出されて来る排気ガス中の酸素
濃度を検出するＯ2 センサ３０が排気通路２８に臨んだ
状態で組み付けられている。このＯ2 センサ３０からの
検出信号は、電子制御装置１８に出力されるようになっ
ており、電子制御装置１８はＯ2 センサ３０からの検出
信号に基づいて燃料供給量を補正するようになってい
る。
室１２に連通する排気通路２８を形成した排気管２９に
は、燃焼室１２から送り出されて来る排気ガス中の酸素
濃度を検出するＯ2 センサ３０が排気通路２８に臨んだ
状態で組み付けられている。このＯ2 センサ３０からの
検出信号は、電子制御装置１８に出力されるようになっ
ており、電子制御装置１８はＯ2 センサ３０からの検出
信号に基づいて燃料供給量を補正するようになってい
る。
【０００６】前記吸気通路１９の下流端側には、機関１
１の燃焼室１２内へ図示しない燃料を吹き出す燃料噴射
装置の燃料噴射ノズル３１が設けられ、前記電子制御装
置１８によりデューティ制御される電磁弁３２を介して
燃料が燃料噴射ノズル３１に供給される。つまり、電磁
弁３２の開弁時間を制御することで燃焼室１２に対する
燃料の供給量が調整され、所定の空燃比となって燃焼室
１２内で点火プラグ３３により点火されるようになって
いる。
１の燃焼室１２内へ図示しない燃料を吹き出す燃料噴射
装置の燃料噴射ノズル３１が設けられ、前記電子制御装
置１８によりデューティ制御される電磁弁３２を介して
燃料が燃料噴射ノズル３１に供給される。つまり、電磁
弁３２の開弁時間を制御することで燃焼室１２に対する
燃料の供給量が調整され、所定の空燃比となって燃焼室
１２内で点火プラグ３３により点火されるようになって
いる。
【０００７】なお、前記電子制御装置１８にはクランク
角センサ３４からの検出信号も出力され、これに基づい
て電子制御装置１８は機関１１の回転数Ｎを演算し、更
にこの回転数Ｎと前述したエアフローセンサ１７からの
検出信号とから機関１１に対する空気充填効率Ａ／Ｎ
（機関１１の１ストローク当りの吸入空気量）を算出す
る。
角センサ３４からの検出信号も出力され、これに基づい
て電子制御装置１８は機関１１の回転数Ｎを演算し、更
にこの回転数Ｎと前述したエアフローセンサ１７からの
検出信号とから機関１１に対する空気充填効率Ａ／Ｎ
（機関１１の１ストローク当りの吸入空気量）を算出す
る。
【０００８】上記機関１１の燃焼室１２内に吸入される
燃料量は、燃料噴射ノズル３１により噴射される燃料量
により規定され、この燃料量は、種々の運転条件に基づ
き電子制御装置１８が設定した基準燃料噴射量となるよ
うに電磁弁３２の開弁時間を制御することにより規定さ
れる。かくして、排ガス中の有害成分を可及的に低減し
た空燃比での機関１１の運転を実現している。
燃料量は、燃料噴射ノズル３１により噴射される燃料量
により規定され、この燃料量は、種々の運転条件に基づ
き電子制御装置１８が設定した基準燃料噴射量となるよ
うに電磁弁３２の開弁時間を制御することにより規定さ
れる。かくして、排ガス中の有害成分を可及的に低減し
た空燃比での機関１１の運転を実現している。
【０００９】上述の如き従来技術に係る燃料噴射方式に
おいて、加速時には次の演算式に基づき基準燃料噴射量
に加算する加速増量Ｔacc1を決定している。
おいて、加速時には次の演算式に基づき基準燃料噴射量
に加算する加速増量Ｔacc1を決定している。
【００１０】 Ｔacc1＝Ｋinj ・Ｋacc 〔ＷＴ〕・Ｋacc 〔ＮＥ〕・ＤＡ／Ｎ Ｋinj ：Ａ／Ｎに基づく量を燃料噴射ノズル３１の駆動
時間に変換するための係数 Ｋacc 〔ＷＴ〕：水温補正係数 Ｋacc 〔ＮＥ〕：回転補正係数 ＤＡ／Ｎ：ΔＡ／Ｎをテーリング処理したもの ＤＡ／Ｎ＝ｍａｘ｛ΔＡ／Ｎ(n) 、Ｋtail〔ＷＴ〕・ΔＡ／Ｎ(n-1) ｝ ΔＡ／Ｎ(n) ：１吸気工程（ピストンが上死点から下死
点に至る迄）のＡ／Ｎの変化量 ΔＡ／Ｎ(n) ＝Ａ／Ｎ(n) −Ａ／Ｎ(n-1) Ｋtail〔ＷＴ〕：加速増量テーリング係数
時間に変換するための係数 Ｋacc 〔ＷＴ〕：水温補正係数 Ｋacc 〔ＮＥ〕：回転補正係数 ＤＡ／Ｎ：ΔＡ／Ｎをテーリング処理したもの ＤＡ／Ｎ＝ｍａｘ｛ΔＡ／Ｎ(n) 、Ｋtail〔ＷＴ〕・ΔＡ／Ｎ(n-1) ｝ ΔＡ／Ｎ(n) ：１吸気工程（ピストンが上死点から下死
点に至る迄）のＡ／Ｎの変化量 ΔＡ／Ｎ(n) ＝Ａ／Ｎ(n) −Ａ／Ｎ(n-1) Ｋtail〔ＷＴ〕：加速増量テーリング係数
【００１１】上述の量のうちＫacc 〔ＷＴ〕、Ｋ
acc 〔ＮＥ〕、Ｋtail〔ＷＴ〕は、電子制御装置１８に
記憶している図６（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すマップ
に基づき、水温、もしくは回転数により決定する。
acc 〔ＮＥ〕、Ｋtail〔ＷＴ〕は、電子制御装置１８に
記憶している図６（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すマップ
に基づき、水温、もしくは回転数により決定する。
【００１２】また、減速減量Ｔdec1は加速増量Ｔacc1に
対し符号が逆になるだけで演算方法は何ら変わることが
ないので説明を省略する。このときには、図６（ｄ），
（ｅ），（ｆ）に示すマップを用いる。
対し符号が逆になるだけで演算方法は何ら変わることが
ないので説明を省略する。このときには、図６（ｄ），
（ｅ），（ｆ）に示すマップを用いる。
【００１３】上記加速増量Ｔacc1を演算する電子制御装
置１８は、先ずスロットル開度ＴH の変化に伴なう１吸
気工程における空気充填効率Ａ／Ｎの変化量であるΔＡ
／Ｎを求め、前回のサンプリング時のΔＡ／Ｎ(n-1) に
加速増量テーリング係数Ｋta ilを乗じた値と今回のサン
プリング時のΔＡ／Ｎ(n) とを比較し、大きい方の値を
選択してΔＡ／Ｎをテーリング処理した値であるＤＡ／
Ｎを求め、このＤＡ／Ｎに所定の係数（Ｋinj 、Ｋacc
〔ＷＴ〕、Ｋacc 〔ＮＥ〕）を乗じる（図７（ａ）〜図
７（ｄ）参照）。
置１８は、先ずスロットル開度ＴH の変化に伴なう１吸
気工程における空気充填効率Ａ／Ｎの変化量であるΔＡ
／Ｎを求め、前回のサンプリング時のΔＡ／Ｎ(n-1) に
加速増量テーリング係数Ｋta ilを乗じた値と今回のサン
プリング時のΔＡ／Ｎ(n) とを比較し、大きい方の値を
選択してΔＡ／Ｎをテーリング処理した値であるＤＡ／
Ｎを求め、このＤＡ／Ｎに所定の係数（Ｋinj 、Ｋacc
〔ＷＴ〕、Ｋacc 〔ＮＥ〕）を乗じる（図７（ａ）〜図
７（ｄ）参照）。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上述の如き従来技術に
係る燃料噴射方式においては、基本的にはＡ／Ｎの微分
値であるΔＡ／Ｎに基づくものの、特に冷態では、それ
だけでは充分ではないので、テーリングをかけて加速増
量Ｔacc を決定している。かかる燃料噴射方式により、
加速フィーリングは、ほぼ満足できる程度にマッチング
できるが、ＨＣのより一層の低減を目的とする場合等に
おいて、過渡時の空燃比Ａ／Ｆをより厳密に設定すると
なると充分であるとはいい難いものとなってきた。
係る燃料噴射方式においては、基本的にはＡ／Ｎの微分
値であるΔＡ／Ｎに基づくものの、特に冷態では、それ
だけでは充分ではないので、テーリングをかけて加速増
量Ｔacc を決定している。かかる燃料噴射方式により、
加速フィーリングは、ほぼ満足できる程度にマッチング
できるが、ＨＣのより一層の低減を目的とする場合等に
おいて、過渡時の空燃比Ａ／Ｆをより厳密に設定すると
なると充分であるとはいい難いものとなってきた。
【００１５】さらに詳言すると、図８は、水温＝３０
℃、エンジン回転数＝１５００rpm 、スロットルスピー
ド＝約１００ms／０．６Ｖとした場合の前記従来技術の
燃料噴射方式におけるＡ／Ｆの挙動を調べた結果を示す
特性図であるが、同図のＡ／Ｆ特性を参照すれば明らか
な通り、前記従来技術においては、初期にリッチスパイ
ク（斜線部）を有し、その後にリーンシフト（斜線部
）が続くことが分かる。このリーンシフトにより、一
時的にEngine−out −ＨＣは低下しているが、ベースＡ
／Ｆを現行よりリーン設定すると失火やサグを生起する
虞がある。
℃、エンジン回転数＝１５００rpm 、スロットルスピー
ド＝約１００ms／０．６Ｖとした場合の前記従来技術の
燃料噴射方式におけるＡ／Ｆの挙動を調べた結果を示す
特性図であるが、同図のＡ／Ｆ特性を参照すれば明らか
な通り、前記従来技術においては、初期にリッチスパイ
ク（斜線部）を有し、その後にリーンシフト（斜線部
）が続くことが分かる。このリーンシフトにより、一
時的にEngine−out −ＨＣは低下しているが、ベースＡ
／Ｆを現行よりリーン設定すると失火やサグを生起する
虞がある。
【００１６】希望としては、空燃比の特性をもっとフラ
ットにしたいのであるが、思うような特性が得られない
のが実情である。
ットにしたいのであるが、思うような特性が得られない
のが実情である。
【００１７】そこで、噴射された燃料が燃焼室１２内に
吸入される態様を詳細に分析し、明確に理解した上で加
減速時にどれだけの燃料をどの様に噴射すべきかという
ことを決める必要がでてきた。
吸入される態様を詳細に分析し、明確に理解した上で加
減速時にどれだけの燃料をどの様に噴射すべきかという
ことを決める必要がでてきた。
【００１８】燃料の噴射量を急激に増加させたときにど
の様な応答を示すかということは、多くの研究者が研究
しているが、今までは次の様に考えられてきた。
の様な応答を示すかということは、多くの研究者が研究
しているが、今までは次の様に考えられてきた。
【００１９】すなわち、燃料を急激に増やすと、その何
割かが、すぐに燃焼室１２内に吸入され、その後ゆっく
りと吸入量が増加する。換言すると、燃料は、最初にあ
る程度の量が吸入されるが、後は一次遅れの応答を示す
と考えられている。これは、図９に示すように、燃料中
の、沸点の低い、比較的蒸発し易い成分は、噴射後、吸
気弁１３の裏側や壁面に付着しても直ちに蒸発する（図
９中の初期応答参照）結果、その直後の吸気工程で燃焼
室１２に吸入されるのに対し、後に残った沸点の高い、
なかなか蒸発しない成分は、時間の経過とともに蒸発量
が増大し、一次遅れで徐々に輸送される（図９中の一次
遅れ応答参照）と推定されるからである。
割かが、すぐに燃焼室１２内に吸入され、その後ゆっく
りと吸入量が増加する。換言すると、燃料は、最初にあ
る程度の量が吸入されるが、後は一次遅れの応答を示す
と考えられている。これは、図９に示すように、燃料中
の、沸点の低い、比較的蒸発し易い成分は、噴射後、吸
気弁１３の裏側や壁面に付着しても直ちに蒸発する（図
９中の初期応答参照）結果、その直後の吸気工程で燃焼
室１２に吸入されるのに対し、後に残った沸点の高い、
なかなか蒸発しない成分は、時間の経過とともに蒸発量
が増大し、一次遅れで徐々に輸送される（図９中の一次
遅れ応答参照）と推定されるからである。
【００２０】ところが、上述の推定が正しければ、前記
従来技術に係る燃料噴射方式の如く、空気量の増大に対
応させて燃料噴射量を急激に増加させテーリングをかけ
るということでほぼ良好な結果が得られるはずである
が、現実には図８に示した通りの結果しか得られない。
従来技術に係る燃料噴射方式の如く、空気量の増大に対
応させて燃料噴射量を急激に増加させテーリングをかけ
るということでほぼ良好な結果が得られるはずである
が、現実には図８に示した通りの結果しか得られない。
【００２１】本発明は、上記従来技術に鑑み、加減速時
においても精度の高い空燃比制御を実現し得る内燃機関
の加減速時の燃料噴射方式を提供することを目的とす
る。
においても精度の高い空燃比制御を実現し得る内燃機関
の加減速時の燃料噴射方式を提供することを目的とす
る。
【００２２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明においては、噴射した燃料の挙動に対する前述の如き
従来の考えに対し、次の様な仮説を立ててその対策を考
えてみた。
明においては、噴射した燃料の挙動に対する前述の如き
従来の考えに対し、次の様な仮説を立ててその対策を考
えてみた。
【００２３】燃料中の沸点の低い成分であっても、噴射
から数msecというような短時間で一度に全部が蒸発する
とは考えられない。特に冷態になると、沸点の高い成分
に較べて時間としては短かいが、それ程すぐには蒸発せ
ずに少しづつ蒸発していくのではないかと推定される。
もし、そうだとすれば、燃料の噴射量を急激に増加して
も、応答としては徐々に輸送される。すなわち、図１０
に示すように、低沸点成分は割と早く輸送量が増大し
（図１０中の初期応答参照）、その後遅れて高沸点成分
が長い時定数で徐々に輸送される（図１０中の一次遅れ
応答参照）というような特性を有するのではないかと考
えた。そこで、加速時には、最初に急激に噴射量を増大
させて燃料を噴射しておき、早目に一回、噴射量を低減
し、その後徐々に燃料の噴射量を低減していくというよ
うに、単にテーリングをかけるのではなく、２段折れ特
性をもたせるのが望ましいのではないかという点に思い
至った。
から数msecというような短時間で一度に全部が蒸発する
とは考えられない。特に冷態になると、沸点の高い成分
に較べて時間としては短かいが、それ程すぐには蒸発せ
ずに少しづつ蒸発していくのではないかと推定される。
もし、そうだとすれば、燃料の噴射量を急激に増加して
も、応答としては徐々に輸送される。すなわち、図１０
に示すように、低沸点成分は割と早く輸送量が増大し
（図１０中の初期応答参照）、その後遅れて高沸点成分
が長い時定数で徐々に輸送される（図１０中の一次遅れ
応答参照）というような特性を有するのではないかと考
えた。そこで、加速時には、最初に急激に噴射量を増大
させて燃料を噴射しておき、早目に一回、噴射量を低減
し、その後徐々に燃料の噴射量を低減していくというよ
うに、単にテーリングをかけるのではなく、２段折れ特
性をもたせるのが望ましいのではないかという点に思い
至った。
【００２４】では、実際、どの様にして加速増量を演算
するかという点について考察する。前述の従来技術のよ
うに、ΔＡ／Ｎにテーリングをかける方式であっても、
加速初期については良好に適用し得る。そこで、加速の
前半の部分、すなわち初期の応答は、従来技術と同様に
ΔＡ／Ｎ＋テーリングでマッチングしておいて、後半の
ゆっくりした長い時間の応答に関しては別の演算法で補
正量を決めてやれば良い。別の演算法とは、燃料量が増
えたとき、燃料の輸送量は一次遅れで増大するので、噴
射した燃料量と輸送量との差が輸送されずに壁面等に付
着して損失量になっていると考えてこれに比例した量を
初期補正量に加算する。つまり、加速増量Ｔacc2＝初期
応答の補正量（従来の補正量）＋一次遅れ応答の補正量
（付着補正量）とする。
するかという点について考察する。前述の従来技術のよ
うに、ΔＡ／Ｎにテーリングをかける方式であっても、
加速初期については良好に適用し得る。そこで、加速の
前半の部分、すなわち初期の応答は、従来技術と同様に
ΔＡ／Ｎ＋テーリングでマッチングしておいて、後半の
ゆっくりした長い時間の応答に関しては別の演算法で補
正量を決めてやれば良い。別の演算法とは、燃料量が増
えたとき、燃料の輸送量は一次遅れで増大するので、噴
射した燃料量と輸送量との差が輸送されずに壁面等に付
着して損失量になっていると考えてこれに比例した量を
初期補正量に加算する。つまり、加速増量Ｔacc2＝初期
応答の補正量（従来の補正量）＋一次遅れ応答の補正量
（付着補正量）とする。
【００２５】上記知見を基礎とする本発明の構成は、
【００２６】加減速時、種々の運転条件に基づいて設定
された基準燃料噴射量に加速増量を加算して燃料を噴射
するか、若しくは前記基準燃料噴射量から減速減量を減
算して燃料を噴射するようになっている内燃機関の加減
速時の燃料噴射方式において、前記加速増量及び減速減
量は、空気充填効率の変化率に基づく加減速増減量に、
空気充填効率と、実際に燃焼室内に吸入される燃料量で
ある燃料輸送量を考慮した量との差で表わされる燃料付
着量を考慮した量を加算した量としたことを特徴とす
る。
された基準燃料噴射量に加速増量を加算して燃料を噴射
するか、若しくは前記基準燃料噴射量から減速減量を減
算して燃料を噴射するようになっている内燃機関の加減
速時の燃料噴射方式において、前記加速増量及び減速減
量は、空気充填効率の変化率に基づく加減速増減量に、
空気充填効率と、実際に燃焼室内に吸入される燃料量で
ある燃料輸送量を考慮した量との差で表わされる燃料付
着量を考慮した量を加算した量としたことを特徴とす
る。
【００２７】
【作用】上記構成の本発明によれば、加減速の初期で
は、従来と同様に空気充填効率Ａ／Ｎの変化量に主に基
づき補正量を増減した燃料が噴射されるとともに、後半
では噴射した燃料の付着量に主に基づく補正量を増減し
た燃料が噴射される。
は、従来と同様に空気充填効率Ａ／Ｎの変化量に主に基
づき補正量を増減した燃料が噴射されるとともに、後半
では噴射した燃料の付着量に主に基づく補正量を増減し
た燃料が噴射される。
【００２８】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。
明する。
【００２９】本実施例に係る燃料噴射方式において、加
速時には次の演算式に基づき基準燃料噴射量に加算する
加速増量Ｔacc2を決定している。減速時には同演算式に
基づき求めた減速減量Ｔdec2を基本燃料噴射量から減ず
るだけで演算方法そのものは同様であるので、以下の説
明は加速時のみについて行なう。
速時には次の演算式に基づき基準燃料噴射量に加算する
加速増量Ｔacc2を決定している。減速時には同演算式に
基づき求めた減速減量Ｔdec2を基本燃料噴射量から減ず
るだけで演算方法そのものは同様であるので、以下の説
明は加速時のみについて行なう。
【００３０】 Ｔacc2＝Ｋinj ・Ｋacc〔ＷＴ〕・｛Ｋacc〔ＮＥ〕・ＤＡ／Ｎ＋ΔＡ・ Ｎf ｝ ＝（従来のＴacc ）＋（Ｋinj・Ｋacc〔ＷＴ〕・ΔＡ／Ｎf ） ΔＡ／Ｎf ＝Ａ／Ｎ−Ａ／Ｎf Ａ／Ｎf ＝Ｋf〔ＷＴ〕・Ａ／Ｎf (n-1) ＋（１−Ｋf〔ＷＴ〕）・Ａ／Ｎ(n) ΔＡ／Ｎf ：燃料付着量パラメータ Ａ／Ｎf ：燃料輸送量パラメータ Ｋf ：燃料輸送一次遅れ係数
【００３１】上述の量のうちＫf は、電子制御装置１８
に記憶している図６（ｇ）に示すマップにより水温に基
づき決定する。Ｋacc 〔ＷＴ〕、Ｋacc 〔ＮＥ〕、Ｋ
tail〔ＷＴ〕は、従来技術と同様に水温、もしくは回転
数により決定する。
に記憶している図６（ｇ）に示すマップにより水温に基
づき決定する。Ｋacc 〔ＷＴ〕、Ｋacc 〔ＮＥ〕、Ｋ
tail〔ＷＴ〕は、従来技術と同様に水温、もしくは回転
数により決定する。
【００３２】本実施例に係る加速増量Ｔacc2を演算する
電子制御装置１８は、従来と同様の演算により求めた初
期の応答の補正量である従来の加速増量Ｔacc1に一次遅
れ応答の補正量（Ｋinj ・Ｋacc 〔ＷＴ〕・ΔＡ／
Ｎf ）を加算したものである。この一次遅れ応答の補正
量は、スロットル開度ＴH の変化に伴なう空気充填効率
Ａ／Ｎと、燃料の輸送量を模擬した前回のサンプリング
時における燃料輸送パラメータＡ／Ｎf (n-1) とに基づ
き今回サンプリング時の燃料輸送量パラメータＡ／Ｎf
を求め、次にＡ／ＮとＡ／Ｎf との差である燃料付着量
パラメータΔＡ／Ｎ f を求めてこのΔＡ／Ｎf に所定の
係数Ｋinj 及びＫacc 〔ＷＴ〕を乗じるとにより求める
（図１（ａ）〜図１（ｄ）参照）。
電子制御装置１８は、従来と同様の演算により求めた初
期の応答の補正量である従来の加速増量Ｔacc1に一次遅
れ応答の補正量（Ｋinj ・Ｋacc 〔ＷＴ〕・ΔＡ／
Ｎf ）を加算したものである。この一次遅れ応答の補正
量は、スロットル開度ＴH の変化に伴なう空気充填効率
Ａ／Ｎと、燃料の輸送量を模擬した前回のサンプリング
時における燃料輸送パラメータＡ／Ｎf (n-1) とに基づ
き今回サンプリング時の燃料輸送量パラメータＡ／Ｎf
を求め、次にＡ／ＮとＡ／Ｎf との差である燃料付着量
パラメータΔＡ／Ｎ f を求めてこのΔＡ／Ｎf に所定の
係数Ｋinj 及びＫacc 〔ＷＴ〕を乗じるとにより求める
（図１（ａ）〜図１（ｄ）参照）。
【００３３】上述の如き加速増量Ｔacc2を用いる燃料噴
射方式を実現する電子制御装置１８における加減速時の
処理フローを図２に基づき詳説する。
射方式を実現する電子制御装置１８における加減速時の
処理フローを図２に基づき詳説する。
【００３４】１) クランクタイミング割込ルーチンに伴
ない空気充填効率Ａ／Ｎ(n) を計算し、その結果をＲＡ
Ｍに設定する。
ない空気充填効率Ａ／Ｎ(n) を計算し、その結果をＲＡ
Ｍに設定する。
【００３５】２) 噴射した燃料が燃焼室１２内に輸送さ
れる状態を模擬した量である燃料輸送量パラメータＡ／
Ｎf (n) ＝Ｋf 〔ＷＴ〕・Ａ／Ｎf (n-1)+(1−Ｋf 〔Ｗ
Ｔ〕）・Ａ／Ｎ(n) を計算し、その結果をＲＡＭに設定
する。
れる状態を模擬した量である燃料輸送量パラメータＡ／
Ｎf (n) ＝Ｋf 〔ＷＴ〕・Ａ／Ｎf (n-1)+(1−Ｋf 〔Ｗ
Ｔ〕）・Ａ／Ｎ(n) を計算し、その結果をＲＡＭに設定
する。
【００３６】３) 基本燃料噴射量の燃料を噴射する時間
である基本駆動時間Ｔbase＝Ｋinj ・Ａ／Ｎ(n) を計算
し、その結果をＲＡＭに設定する。
である基本駆動時間Ｔbase＝Ｋinj ・Ａ／Ｎ(n) を計算
し、その結果をＲＡＭに設定する。
【００３７】４) １吸気工程のＡ／Ｎの変化量であるΔ
Ａ／Ｎ＝Ａ／Ｎ(n) −Ａ／Ｎ (n-1)を求め、前回サンプ
リング時のΔＡ／Ｎ(n-1) にテーリング係数Ｋtailを乗
じた値＝Ｋtail・ΔＡ／Ｎ(n-1) と比較して絶対値が大
きい方の値をＲＡＭに設定する。
Ａ／Ｎ＝Ａ／Ｎ(n) −Ａ／Ｎ (n-1)を求め、前回サンプ
リング時のΔＡ／Ｎ(n-1) にテーリング係数Ｋtailを乗
じた値＝Ｋtail・ΔＡ／Ｎ(n-1) と比較して絶対値が大
きい方の値をＲＡＭに設定する。
【００３８】すなわち、次式に基づく処理を行なう。 ＤＡ／Ｎacc (n) ＝ｍａｘ｛Ａ／Ｎ(n) −Ａ／Ｎ(n-1) 、 Ｋatail 〔ＷＴ〕・ΔＡ／Ｎacc (n-1) ｝ ＤＡ／Ｎdec (n) ＝ｍａｘ｛Ａ／Ｎ(n) −Ａ／Ｎ(n-1) 、 Ｋdtail 〔ＷＴ〕・Ａ／Ｎdec (n-1) ｝
【００３９】上式中、ＤＡ／Ｎacc 、Ｋatail 〔ＷＴ〕
及びΔＡ／Ｎacc は加速時のＤＡ／Ｎ、Ｋtail〔ＷＴ〕
及びΔＡ／Ｎをそれぞれ表わし、ＤＡ／Ｎdec 、Ｋ
dtail 〔ＷＴ〕及びΔＡ／Ｎdec は減速時のＤＡ／Ｎ、
Ｋtail〔ＷＴ〕及びΔＡ／Ｎをそれぞれ表わす。また、
加速時であることはＡ／Ｎ(n) −Ａ／Ｎ(n-1) の正負で
判定し、正である加速時にはＤＡ／Ｎdec (n) ＝０とＲ
ＡＭに設定し、負である減速時にはＤＡ／Ｎacc (n) ＝
０とＲＡＭに設定する。
及びΔＡ／Ｎacc は加速時のＤＡ／Ｎ、Ｋtail〔ＷＴ〕
及びΔＡ／Ｎをそれぞれ表わし、ＤＡ／Ｎdec 、Ｋ
dtail 〔ＷＴ〕及びΔＡ／Ｎdec は減速時のＤＡ／Ｎ、
Ｋtail〔ＷＴ〕及びΔＡ／Ｎをそれぞれ表わす。また、
加速時であることはＡ／Ｎ(n) −Ａ／Ｎ(n-1) の正負で
判定し、正である加速時にはＤＡ／Ｎdec (n) ＝０とＲ
ＡＭに設定し、負である減速時にはＤＡ／Ｎacc (n) ＝
０とＲＡＭに設定する。
【００４０】５) 燃料付着量パラメータΔＡ／Ｎf を計
算する。
算する。
【００４１】すなわち、Ａ／Ｎ(n) ＞Ａ／Ｎf (n) のと
き、ΔＡ／Ｎfacc＝Ａ／Ｎ(n) −Ａ／Ｎf (n)、ΔＡ／
Ｎfdec＝０をＲＡＭに設定し、
き、ΔＡ／Ｎfacc＝Ａ／Ｎ(n) −Ａ／Ｎf (n)、ΔＡ／
Ｎfdec＝０をＲＡＭに設定し、
【００４２】Ａ／Ｎ(n) ＜Ａ／Ｎf (n) のとき、ΔＡ／
Ｎfdec＝Ａ／Ｎf (n) −Ａ／Ｎ(n) ・ΔＡ／Ｎfacc＝０
をＲＡＭに設定する。
Ｎfdec＝Ａ／Ｎf (n) −Ａ／Ｎ(n) ・ΔＡ／Ｎfacc＝０
をＲＡＭに設定する。
【００４３】上式中、ΔＡ／Ｎfaccは加速時のΔＡ／Ｎ
f 、ΔＡ／Ｎfdecは減速時のΔＡ／Ｎf である。
f 、ΔＡ／Ｎfdecは減速時のΔＡ／Ｎf である。
【００４４】６) 過渡補正用空気量データｄＡ／Ｎを計
算する。
算する。
【００４５】すなわち、加速時には、ｄＡ／Ｎacc ＝Δ
Ａ／Ｎfacc＋Ｋacc 〔ＮＥ〕・ＤＡ／Ｎacc (n) をＲＡ
Ｍに設定する。
Ａ／Ｎfacc＋Ｋacc 〔ＮＥ〕・ＤＡ／Ｎacc (n) をＲＡ
Ｍに設定する。
【００４６】減速時には、ｄＡ／Ｎdec ＝ΔＡ／Ｎfdec
＋Ｋdec 〔ＮＥ〕・ＤＡ／Ｎdec (n) をＲＡＭに設定す
る。
＋Ｋdec 〔ＮＥ〕・ＤＡ／Ｎdec (n) をＲＡＭに設定す
る。
【００４７】また、ΔＡ／Ｎacc (n) ＜ＸＤＥＡＤで、
且つΔＡ／Ｎdec (n) ＜ＸＤＥＡＤのときにはｄＡ／Ｎ
acc ＝０、ｄＡ／Ｎdec ＝０をＲＡＭに設定する。
且つΔＡ／Ｎdec (n) ＜ＸＤＥＡＤのときにはｄＡ／Ｎ
acc ＝０、ｄＡ／Ｎdec ＝０をＲＡＭに設定する。
【００４８】上式中、ｄＡ／Ｎacc は加速時のｄＡ／
Ｎ、ｄＡ／Ｎdec は減速時のｄＡ／Ｎ、ＸＤＥＡＤは不
感帯の上限値である。
Ｎ、ｄＡ／Ｎdec は減速時のｄＡ／Ｎ、ＸＤＥＡＤは不
感帯の上限値である。
【００４９】７) 過渡補正用空気量データｄＡ／Ｎに基
づき燃料噴射ノズル３１から噴射する燃料の量を制御す
る電磁弁３２の駆動時間の過渡補正量である加減速増減
量Ｔ acc2、Ｔdec2を計算する。
づき燃料噴射ノズル３１から噴射する燃料の量を制御す
る電磁弁３２の駆動時間の過渡補正量である加減速増減
量Ｔ acc2、Ｔdec2を計算する。
【００５０】すなわちｄＡ／Ｎacc ＞ｄＡ／Ｎdec のと
き、Ｔacc2＝Ｋinj ・Ｋacc 〔ＷＴ〕・（ｄＡ／Ｎacc
- ｄＡ／Ｎdec ) 、Ｔdec2＝０をＲＡＭに設定する。
き、Ｔacc2＝Ｋinj ・Ｋacc 〔ＷＴ〕・（ｄＡ／Ｎacc
- ｄＡ／Ｎdec ) 、Ｔdec2＝０をＲＡＭに設定する。
【００５１】ｄＡ／Ｎacc ＜ｄＡ／Ｎdec のとき、Ｔ
acc2＝０、Ｔdec2＝Ｋinj ・ Ｋdec 〔ＷＴ〕・(ｄＡ／Ｎ
dec −ｄＡ／Ｎacc ）をＲＡＭに設定する。
acc2＝０、Ｔdec2＝Ｋinj ・ Ｋdec 〔ＷＴ〕・(ｄＡ／Ｎ
dec −ｄＡ／Ｎacc ）をＲＡＭに設定する。
【００５２】８) 電磁弁３２の駆動時間Ｔinj を計算す
る。すなわち、Ｔinj ＝Ｔbase＋Ｔ acc2−Ｔdec2を計算
する。９）前記駆動時間Ｔinj に基づき電磁弁３２を制
御して燃料噴射ノズル３１から燃料を噴射させる。
る。すなわち、Ｔinj ＝Ｔbase＋Ｔ acc2−Ｔdec2を計算
する。９）前記駆動時間Ｔinj に基づき電磁弁３２を制
御して燃料噴射ノズル３１から燃料を噴射させる。
【００５３】上記実施例によれば、加減速の初期では、
従来と同様に空気充填効率Ａ／Ｎの変化に主に基づく補
正量を増減した燃料が噴射されるとともに、後半では噴
射した燃料の付着量に主に基づく補正量を増減した燃料
が噴射される。
従来と同様に空気充填効率Ａ／Ｎの変化に主に基づく補
正量を増減した燃料が噴射されるとともに、後半では噴
射した燃料の付着量に主に基づく補正量を増減した燃料
が噴射される。
【００５４】図３は図８に示す従来技術と同一条件にお
いて、前記実施例を適用した場合のＡ／Ｆの挙動を調べ
た結果を示す特性図であるが、同図のＡ／Ｆ特性を参照
すれば明らかな通り、均一で安定したＡ／Ｆ特性が得ら
れていることが分かる。
いて、前記実施例を適用した場合のＡ／Ｆの挙動を調べ
た結果を示す特性図であるが、同図のＡ／Ｆ特性を参照
すれば明らかな通り、均一で安定したＡ／Ｆ特性が得ら
れていることが分かる。
【００５５】なお、図３中、ＨＣは従来技術に較べ然程
良好な結果とはなっていないが、これは従来と同程度の
Ａ／Ｆで機関１１を駆動したためである。本実施例によ
れば、Ａ／Ｆ特性が安定しているので、従来の場合より
もさらにリーン側で駆動することができ、この場合には
大幅にＨＣを低減し得る。
良好な結果とはなっていないが、これは従来と同程度の
Ａ／Ｆで機関１１を駆動したためである。本実施例によ
れば、Ａ／Ｆ特性が安定しているので、従来の場合より
もさらにリーン側で駆動することができ、この場合には
大幅にＨＣを低減し得る。
【００５６】また、本実施例は加速増量Ｔacc2と減速減
量Ｔdec2とを常時算出し、両者の差で過渡補正をするよ
うにしたので、例えば加速増量中に減速を開始すると前
条件による空燃比Ａ／Ｆの挙動差も抑制し得る。
量Ｔdec2とを常時算出し、両者の差で過渡補正をするよ
うにしたので、例えば加速増量中に減速を開始すると前
条件による空燃比Ａ／Ｆの挙動差も抑制し得る。
【００５７】さらに詳言すると、従来技術においては、
例えば減速前の高負荷運転が長時間に亘る場合と、短時
間の場合とでは同じ減速をしても空燃費Ａ／Ｆの挙動が
異なることが判明した。すなわち、長時間の高負荷運転
後の減速では、空燃比Ａ／Ｆがリッチ側に移動するのに
対し、短時間の高負荷運転後の減速では、空燃比がリー
ン側に移動する。これは、長時間の高負荷運転では付着
燃料が多い状態で平衡状態となっているので要求される
減速減量Ｔdec2も多く、短時間の高負荷運転では付着燃
料膜が成長過程にあり、平衡状態にまで達していないた
め、要求される減速減量Ｔdec2も少ないためであると推
測されるのに対し、従来技術に係る燃料噴射方式では、
吸入空気量の変化に伴なうＡ／Ｎの変化量ΔＡ／Ｎに基
づき減速減量Ｔdec2を決定しており、ΔＡ／Ｎが同じで
あれば前条件の如何にかかわらず同量の減速減量が行な
われ、しかも加速増量発生中に減速条件が成立した場
合、加速増量を停止して減速減量を行なっていたからで
ある。
例えば減速前の高負荷運転が長時間に亘る場合と、短時
間の場合とでは同じ減速をしても空燃費Ａ／Ｆの挙動が
異なることが判明した。すなわち、長時間の高負荷運転
後の減速では、空燃比Ａ／Ｆがリッチ側に移動するのに
対し、短時間の高負荷運転後の減速では、空燃比がリー
ン側に移動する。これは、長時間の高負荷運転では付着
燃料が多い状態で平衡状態となっているので要求される
減速減量Ｔdec2も多く、短時間の高負荷運転では付着燃
料膜が成長過程にあり、平衡状態にまで達していないた
め、要求される減速減量Ｔdec2も少ないためであると推
測されるのに対し、従来技術に係る燃料噴射方式では、
吸入空気量の変化に伴なうＡ／Ｎの変化量ΔＡ／Ｎに基
づき減速減量Ｔdec2を決定しており、ΔＡ／Ｎが同じで
あれば前条件の如何にかかわらず同量の減速減量が行な
われ、しかも加速増量発生中に減速条件が成立した場
合、加速増量を停止して減速減量を行なっていたからで
ある。
【００５８】これに対し、本実施例では、図４に示すよ
うに、加速増量中に減速を開始すると、従来よりも控え
目な減速減量となり、前条件の如何にかかわらず安定し
た空燃比Ａ／Ｆ特性が得られる。
うに、加速増量中に減速を開始すると、従来よりも控え
目な減速減量となり、前条件の如何にかかわらず安定し
た空燃比Ａ／Ｆ特性が得られる。
【００５９】
【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに、本発明によれば、加減速時であっても安定した高
精度の空燃比制御を行なうことができる。したがって、
ＨＣを低減するような駆動も可能となる。
うに、本発明によれば、加減速時であっても安定した高
精度の空燃比制御を行なうことができる。したがって、
ＨＣを低減するような駆動も可能となる。
【図１】本発明の実施例に係る各量を示す特性図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施例に係るフローチャートである。
【図３】本発明の実施例に係る特性を示す特性図であ
る。
る。
【図４】本発明の実施例において、加速増量中に減速し
た場合の特性を示す特性図である。
た場合の特性を示す特性図である。
【図５】本発明の実施例を適用する内燃機関を示す概略
構成図である。
構成図である。
【図６】本発明の実施例で使用するマップを示す説明図
である。
である。
【図７】従来技術における各量を示す特性図である。
【図８】従来技術に係る特性を示す特性図である。
【図９】従来考えられていた燃料輸送特性を示すグラフ
である。
である。
【図１０】本願発明の基礎となる燃料輸送特性を示すグ
ラフである。
ラフである。
【符号の説明】 Ａ／Ｎ 空気充填効率 Ａ／Ｎf 燃料輸送量パラメータ ΔＡ／Ｎf 燃料付着量パラメータ Ｔacc2 加速増量
Claims (1)
- 【請求項１】 加減速時、種々の運転条件に基づいて設
定された基準燃料噴射量に加速増量を加算して燃料を噴
射するか、若しくは前記基準燃料噴射量から減速減量を
減算して燃料を噴射するようになっている内燃機関の加
減速時の燃料噴射方式において、 前記加速増量及び減速減量は、空気充填効率の変化率に
基づく加減速増減量に、空気充填効率と、実際に燃焼室
内に吸入される燃料量である燃料輸送量を考慮した量と
の差で表わされる燃料付着量を考慮した量を加算した量
としたことを特徴とする内燃機関の加減速時の燃料噴射
方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26364691A JPH0599029A (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | 内燃機関の加減速時の燃料噴射方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26364691A JPH0599029A (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | 内燃機関の加減速時の燃料噴射方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0599029A true JPH0599029A (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=17392373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26364691A Withdrawn JPH0599029A (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | 内燃機関の加減速時の燃料噴射方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0599029A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5611315A (en) * | 1994-10-24 | 1997-03-18 | Nippondenso Co., Ltd. | Fuel supply amount control apparatus for internal combustion engine |
-
1991
- 1991-10-11 JP JP26364691A patent/JPH0599029A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5611315A (en) * | 1994-10-24 | 1997-03-18 | Nippondenso Co., Ltd. | Fuel supply amount control apparatus for internal combustion engine |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990107 |