JPH06280638A - エンジンの燃料制御装置 - Google Patents
エンジンの燃料制御装置Info
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- JPH06280638A JPH06280638A JP9247193A JP9247193A JPH06280638A JP H06280638 A JPH06280638 A JP H06280638A JP 9247193 A JP9247193 A JP 9247193A JP 9247193 A JP9247193 A JP 9247193A JP H06280638 A JPH06280638 A JP H06280638A
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- Japan
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- fuel
- control valve
- amount
- opening
- intake
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 スワールコントロールバルブ(SCV)等の
制御弁開度が変更された時に付着燃料の持ち去り量の変
化によって空燃比変動が生ずるのを防止する。 【構成】 プライマリポート(P)側に燃料噴射弁を備
えセカンダリポート(SCV)側にSCVを備えるエン
ジンの筒内に入る燃料の総量Fは、 F=(1−α)・(FA+FCP・βP+FCS・βS+δ) (ただし、α:吹き返し率、FA:供給燃料量、FCP,
FCS:燃料付着量、βP,βS:持ち去り率、δ:直前気
筒からの持ち去り量)であって、SCV開度が変わると
吹き返し燃料の付着率が変わり、また、吹き返し率
(α)と持ち去り率(βP,βS)も変わって燃料の総量
(F)が変わることから、SCV開度変化時の空燃比変
動を防止するため燃料噴射量に吹き返し補正をかける。
また、直前の空燃比に応じてその補正量を変える。
制御弁開度が変更された時に付着燃料の持ち去り量の変
化によって空燃比変動が生ずるのを防止する。 【構成】 プライマリポート(P)側に燃料噴射弁を備
えセカンダリポート(SCV)側にSCVを備えるエン
ジンの筒内に入る燃料の総量Fは、 F=(1−α)・(FA+FCP・βP+FCS・βS+δ) (ただし、α:吹き返し率、FA:供給燃料量、FCP,
FCS:燃料付着量、βP,βS:持ち去り率、δ:直前気
筒からの持ち去り量)であって、SCV開度が変わると
吹き返し燃料の付着率が変わり、また、吹き返し率
(α)と持ち去り率(βP,βS)も変わって燃料の総量
(F)が変わることから、SCV開度変化時の空燃比変
動を防止するため燃料噴射量に吹き返し補正をかける。
また、直前の空燃比に応じてその補正量を変える。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば気筒内のスワー
ルを強化することによって燃焼速度を大きくしリーンバ
ーンを可能とするよう、気筒毎に複数の吸気ポートを設
けるとともにその一方に吸気ポートに連通する吸気通路
に制御弁を設けたエンジンの燃料制御装置に関する。
ルを強化することによって燃焼速度を大きくしリーンバ
ーンを可能とするよう、気筒毎に複数の吸気ポートを設
けるとともにその一方に吸気ポートに連通する吸気通路
に制御弁を設けたエンジンの燃料制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から例えば特開平3ー237216
号公報に記載されているように、気筒毎に吸気ポートを
二つ備えるとともに、一方の吸気ポートに連通する吸気
通路に配置したSCV(スワールコントロールバルブ)
の開度を制御することによって筒内のスワール強度を調
整し燃焼速度を制御して超希薄空燃比での燃焼(リーン
バーン)を実現するようにしたエンジンが知られてい
る。
号公報に記載されているように、気筒毎に吸気ポートを
二つ備えるとともに、一方の吸気ポートに連通する吸気
通路に配置したSCV(スワールコントロールバルブ)
の開度を制御することによって筒内のスワール強度を調
整し燃焼速度を制御して超希薄空燃比での燃焼(リーン
バーン)を実現するようにしたエンジンが知られてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
複数の吸気ポートの一方に連通する吸気通路にSCV等
の制御弁を設けたエンジンにおいては、エンジン負荷等
の変化に伴って制御弁の開度が変更されたときに、筒内
の空燃比が変動し、燃焼不安定やエミッションの悪化を
招くという問題が発生する。
複数の吸気ポートの一方に連通する吸気通路にSCV等
の制御弁を設けたエンジンにおいては、エンジン負荷等
の変化に伴って制御弁の開度が変更されたときに、筒内
の空燃比が変動し、燃焼不安定やエミッションの悪化を
招くという問題が発生する。
【0004】制御弁開度が変更されたときに上記のよう
に筒内の空燃比が変動する原因は、吸気行程後半に燃焼
室から吹き返される燃料の吸気通路への付着率および付
着燃料の持ち去り率が制御弁開度によって変化すること
により、新たに供給された燃料量に加算される持ち去り
量が変化し、制御弁開度が変化する過渡時にはその持ち
去り量の変化を空燃比制御によって吸収できないことに
ある。そのため、制御弁開度の開方向への変更時に空燃
比がオーバーリッチとなる恐れがあり、また、制御弁開
度の閉方向への変更時には空燃比がオーバーリーンとな
る恐れがある。
に筒内の空燃比が変動する原因は、吸気行程後半に燃焼
室から吹き返される燃料の吸気通路への付着率および付
着燃料の持ち去り率が制御弁開度によって変化すること
により、新たに供給された燃料量に加算される持ち去り
量が変化し、制御弁開度が変化する過渡時にはその持ち
去り量の変化を空燃比制御によって吸収できないことに
ある。そのため、制御弁開度の開方向への変更時に空燃
比がオーバーリッチとなる恐れがあり、また、制御弁開
度の閉方向への変更時には空燃比がオーバーリーンとな
る恐れがある。
【0005】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であって、スワールコントロールバルブ等の制御弁の開
度が変更された時に付着燃料の持ち去り量の変化によっ
て空燃比変動が生ずるのを防止することを目的とする。
であって、スワールコントロールバルブ等の制御弁の開
度が変更された時に付着燃料の持ち去り量の変化によっ
て空燃比変動が生ずるのを防止することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、スワールコン
トロールバルブ等の制御弁の開度変更時には、吹き返さ
れて特に制御弁上流に付着した燃料の持ち去り量が変化
し、その過渡時の変化を空燃比制御によって吸収できな
いことにあるという知見に基づくものであって、その構
成はつぎのとおりである。
トロールバルブ等の制御弁の開度変更時には、吹き返さ
れて特に制御弁上流に付着した燃料の持ち去り量が変化
し、その過渡時の変化を空燃比制御によって吸収できな
いことにあるという知見に基づくものであって、その構
成はつぎのとおりである。
【0007】すなわち、本発明に係るエンジンの燃料制
御装置は、図1の(a)に示すように、気筒毎に複数の
吸気ポートを備えるとともに、これら複数の吸気ポート
の内の特定の吸気ポートに連通する吸気通路に所定運転
領域で閉作動する制御弁を備えたエンジンの燃料制御装
置であって、エンジンへの燃料供給量を運転状態に応じ
て制御する燃料供給量制御手段と、吸気行程後半に燃焼
室から吸気通路に吹き返される燃料の制御弁上流への付
着量を該制御弁の開度に応じて予め算定する付着量算定
手段と、制御弁の開度変化を検出する制御弁開度変化検
出手段と、該制御弁開度変化検出手段の出力を受け、制
御弁の開度変化に伴う付着量の変化に応じて燃料制御手
段の制御による燃料供給量を補正する燃料供給量補正手
段を設けたことを特徴とする。
御装置は、図1の(a)に示すように、気筒毎に複数の
吸気ポートを備えるとともに、これら複数の吸気ポート
の内の特定の吸気ポートに連通する吸気通路に所定運転
領域で閉作動する制御弁を備えたエンジンの燃料制御装
置であって、エンジンへの燃料供給量を運転状態に応じ
て制御する燃料供給量制御手段と、吸気行程後半に燃焼
室から吸気通路に吹き返される燃料の制御弁上流への付
着量を該制御弁の開度に応じて予め算定する付着量算定
手段と、制御弁の開度変化を検出する制御弁開度変化検
出手段と、該制御弁開度変化検出手段の出力を受け、制
御弁の開度変化に伴う付着量の変化に応じて燃料制御手
段の制御による燃料供給量を補正する燃料供給量補正手
段を設けたことを特徴とする。
【0008】前記付着量算定手段は、吹き返された燃料
の内他気筒へ持ち去られる量を減算して付着量を算定す
るものとするのがよく、また、付着した燃料が自気筒へ
持ち去られる際の制御弁の開度によって変化する持ち去
り率をパラメータとして付着量を算定するものとするの
がよい。
の内他気筒へ持ち去られる量を減算して付着量を算定す
るものとするのがよく、また、付着した燃料が自気筒へ
持ち去られる際の制御弁の開度によって変化する持ち去
り率をパラメータとして付着量を算定するものとするの
がよい。
【0009】また、エンジンの運転状態に応じて複数の
異なる空燃比に制御するエンジンにおいては、スワール
コントロールバルブ等の制御弁の開度が開方向に変化す
るときに開度変化直前の空燃比が付着燃料の持ち去り量
に大きく影響するが、このようなエンジンに対して、本
発明に係るエンジンの燃料制御装置は、図1の(b)に
示すように、気筒毎に複数の吸気ポートを備えるととも
に、これら複数の吸気ポートの内の特定の吸気ポートに
連通する吸気通路に所定運転領域で閉作動する制御弁を
備え、かつ、エンジンの運転状態に応じて複数の異なる
空燃比を設定する空燃比設定手段を備えたエンジンの燃
料制御装置であって、エンジンの空燃比が前記空燃比設
定手段により設定された空燃比に収束するようエンジン
への燃料供給量を運転状態に応じて制御する燃料供給量
制御手段と、吸気行程後半に燃焼室から吸気通路に吹き
返される燃料の制御弁上流への付着量を該制御弁の開度
に応じて予め算定する付着量算定手段と、制御弁の開度
変化を検出する制御弁開度変化検出手段と、該制御弁開
度変化検出手段の出力を受け、制御弁の開度変化に伴う
付着量の変化に応じて燃料制御手段の制御による燃料供
給量を補正する燃料供給量補正手段と、制御弁開度変化
検出手段の出力を受け、制御弁の開度が開方向に変化し
た際には該制御弁の開度変化直前の空燃比に応じて燃料
供給量補正手段による補正量を変更する補正量変更手段
と設けるようにすることができる。
異なる空燃比に制御するエンジンにおいては、スワール
コントロールバルブ等の制御弁の開度が開方向に変化す
るときに開度変化直前の空燃比が付着燃料の持ち去り量
に大きく影響するが、このようなエンジンに対して、本
発明に係るエンジンの燃料制御装置は、図1の(b)に
示すように、気筒毎に複数の吸気ポートを備えるととも
に、これら複数の吸気ポートの内の特定の吸気ポートに
連通する吸気通路に所定運転領域で閉作動する制御弁を
備え、かつ、エンジンの運転状態に応じて複数の異なる
空燃比を設定する空燃比設定手段を備えたエンジンの燃
料制御装置であって、エンジンの空燃比が前記空燃比設
定手段により設定された空燃比に収束するようエンジン
への燃料供給量を運転状態に応じて制御する燃料供給量
制御手段と、吸気行程後半に燃焼室から吸気通路に吹き
返される燃料の制御弁上流への付着量を該制御弁の開度
に応じて予め算定する付着量算定手段と、制御弁の開度
変化を検出する制御弁開度変化検出手段と、該制御弁開
度変化検出手段の出力を受け、制御弁の開度変化に伴う
付着量の変化に応じて燃料制御手段の制御による燃料供
給量を補正する燃料供給量補正手段と、制御弁開度変化
検出手段の出力を受け、制御弁の開度が開方向に変化し
た際には該制御弁の開度変化直前の空燃比に応じて燃料
供給量補正手段による補正量を変更する補正量変更手段
と設けるようにすることができる。
【0010】
【作用】気筒毎の複数の吸気ポートの内の特定の吸気ポ
ートに連通する吸気通路に設けられた制御弁は所定運転
領域において閉作動する。そして、吸気行程後半に燃焼
室から吸気通路に吹き返される燃料の制御弁上流への付
着量が予め算定され、制御弁の開弁方向あるいは閉弁方
向の開度変化が検出されたときに、その開度変化に伴う
付着量の変化に応じて燃料供給量が補正され、それによ
って制御弁開度が変化する過渡時の空燃比変動が防止さ
れる。また、付着量の算定において、吹き返された燃料
の内他気筒へ持ち去られる量が減算されることにより、
また、付着した燃料が自気筒へ持ち去られる際に制御弁
の開度によって変化する持ち去り率をパラメータとした
算定が行われることによって、付着量算定の精度が上が
り、空燃比変動がより確実に防止される。
ートに連通する吸気通路に設けられた制御弁は所定運転
領域において閉作動する。そして、吸気行程後半に燃焼
室から吸気通路に吹き返される燃料の制御弁上流への付
着量が予め算定され、制御弁の開弁方向あるいは閉弁方
向の開度変化が検出されたときに、その開度変化に伴う
付着量の変化に応じて燃料供給量が補正され、それによ
って制御弁開度が変化する過渡時の空燃比変動が防止さ
れる。また、付着量の算定において、吹き返された燃料
の内他気筒へ持ち去られる量が減算されることにより、
また、付着した燃料が自気筒へ持ち去られる際に制御弁
の開度によって変化する持ち去り率をパラメータとした
算定が行われることによって、付着量算定の精度が上が
り、空燃比変動がより確実に防止される。
【0011】また、エンジンの運転状態に応じて空燃比
の設定が変化するエンジンにおいて、制御弁の開度が開
方向に変化した際には制御弁開度変化直前の空燃比に応
じて燃料供給量補正の補正量が変更されることにより、
開度変化直前の空燃比の影響を織り込んだ適正な補正が
実現される。
の設定が変化するエンジンにおいて、制御弁の開度が開
方向に変化した際には制御弁開度変化直前の空燃比に応
じて燃料供給量補正の補正量が変更されることにより、
開度変化直前の空燃比の影響を織り込んだ適正な補正が
実現される。
【0012】
【実施例】図2は本発明の一実施例のシステム図、図3
はこの実施例のエンジンの吸気ポート部を示す模式平面
図である。図において、1はエンジン本体であり、2は
エンジンの吸気通路、3は排気通路をそれぞれ示す。
はこの実施例のエンジンの吸気ポート部を示す模式平面
図である。図において、1はエンジン本体であり、2は
エンジンの吸気通路、3は排気通路をそれぞれ示す。
【0013】エンジン本体1には、各気筒の燃焼室4に
対しそれぞれ二つの吸気ポート5a,5bと二つの排気
ポート6a,6bが設けられ、また、点火プラグ7が設
置されている。そして、吸気通路2は、サージタンク部
の下流が各気筒の二つの吸気ポート5a,5bに対しそ
れぞれ独立して連通するよう気筒毎に各二つの独立吸気
通路部2a,2bに区画されている。
対しそれぞれ二つの吸気ポート5a,5bと二つの排気
ポート6a,6bが設けられ、また、点火プラグ7が設
置されている。そして、吸気通路2は、サージタンク部
の下流が各気筒の二つの吸気ポート5a,5bに対しそ
れぞれ独立して連通するよう気筒毎に各二つの独立吸気
通路部2a,2bに区画されている。
【0014】気筒毎の上記二つの吸気ポート5a,5b
は、一方(5a)がストレートポート、他方がヘリカル
ポート(5b)であって、ヘリカルポートとされた方の
吸気ポート(プライマリポート)5bに連通する独立通
路部2bには燃料噴射弁8が設置され、ストレートポー
トとされた方の吸気ポート(セカンダリポート)5aに
連通する独立通路部2aには該通路部2aを開閉するこ
とによって筒内スワールを制御するスワールコントロー
ルバルブ(SCV)9が設けられている。そして、吸気
通路2は先端がエアクリーナ10に接続され、エアクリ
ーナ10との接続部にはエアフローメータ11が、ま
た、エアフローメータ11からサージタンク部まで延び
る上流側通路部にスロットル弁12が配置されている。
また、排気通路3には触媒コンバータ13が接続され、
また、触媒コンバータ13の上流にO2センサ14が設
置されている。
は、一方(5a)がストレートポート、他方がヘリカル
ポート(5b)であって、ヘリカルポートとされた方の
吸気ポート(プライマリポート)5bに連通する独立通
路部2bには燃料噴射弁8が設置され、ストレートポー
トとされた方の吸気ポート(セカンダリポート)5aに
連通する独立通路部2aには該通路部2aを開閉するこ
とによって筒内スワールを制御するスワールコントロー
ルバルブ(SCV)9が設けられている。そして、吸気
通路2は先端がエアクリーナ10に接続され、エアクリ
ーナ10との接続部にはエアフローメータ11が、ま
た、エアフローメータ11からサージタンク部まで延び
る上流側通路部にスロットル弁12が配置されている。
また、排気通路3には触媒コンバータ13が接続され、
また、触媒コンバータ13の上流にO2センサ14が設
置されている。
【0015】エンジンにはマイクロコンピュータによっ
て構成されたコントロールユニット15が設けられてい
る。このコントロールユニット15には、エンジン本体
1に設けられたクランク角センサ16からクランク角信
号が入力され、エアフローメータ11から吸入空気量信
号が入力され、O2センサ14から空燃比信号が入力さ
れる。また、その他、アクセル踏み込み量すなわちアク
セル開度がコントロールユニット15に入力される。そ
して、コントロールユニット15によって燃料噴射弁8
が制御され、また、SCV9が制御され、それにより空
燃比およびスワールの制御が行われる。
て構成されたコントロールユニット15が設けられてい
る。このコントロールユニット15には、エンジン本体
1に設けられたクランク角センサ16からクランク角信
号が入力され、エアフローメータ11から吸入空気量信
号が入力され、O2センサ14から空燃比信号が入力さ
れる。また、その他、アクセル踏み込み量すなわちアク
セル開度がコントロールユニット15に入力される。そ
して、コントロールユニット15によって燃料噴射弁8
が制御され、また、SCV9が制御され、それにより空
燃比およびスワールの制御が行われる。
【0016】空燃比の制御では、クランク角信号から算
出されるエンジン回転数と吸入空気量に基づいて燃料噴
射の基本噴射量が演算され、それに水温等による各種補
正が加えられ、さらにO2センサ14の出力に基づいた
空燃比フィードバック補正が加えられて燃料噴射量が決
定される。そして、その燃料噴射量に応じた噴射パルス
が燃料噴射弁8に出力され、それによってエンジンの空
燃比が目標空燃比に制御される。ここで、空燃比フィー
ドバックはエンジン回転数とアクセル開度によって予め
設定されたフィードバック領域において水温等の実行条
件が成立したときに実行される。また、目標空燃比は、
エンジン回転数と吸気充填量をパラメータとした空燃比
マップによって決定される。この空燃比マップは、図4
に示すように低負荷側(斜線領域)に理論空燃比よりも
希薄な空燃比を目標空燃比とするリーンゾーンを設定
し、高負荷側に空燃比を理論空燃比とするλ=1ゾーン
を設定したものである。
出されるエンジン回転数と吸入空気量に基づいて燃料噴
射の基本噴射量が演算され、それに水温等による各種補
正が加えられ、さらにO2センサ14の出力に基づいた
空燃比フィードバック補正が加えられて燃料噴射量が決
定される。そして、その燃料噴射量に応じた噴射パルス
が燃料噴射弁8に出力され、それによってエンジンの空
燃比が目標空燃比に制御される。ここで、空燃比フィー
ドバックはエンジン回転数とアクセル開度によって予め
設定されたフィードバック領域において水温等の実行条
件が成立したときに実行される。また、目標空燃比は、
エンジン回転数と吸気充填量をパラメータとした空燃比
マップによって決定される。この空燃比マップは、図4
に示すように低負荷側(斜線領域)に理論空燃比よりも
希薄な空燃比を目標空燃比とするリーンゾーンを設定
し、高負荷側に空燃比を理論空燃比とするλ=1ゾーン
を設定したものである。
【0017】SCV9はダイアフラム式のアクチュエー
タ17に連結されている。このアクチュエータ17は2
段配置のアクチュエータ室を有するものであって、スロ
ットル弁12下流の吸気負圧を各段のアクチュエータ室
に導入する負圧通路18が設けられ、該負圧通路18に
は、片側のアクチュエータ室のみを選択的に大気開放に
切り換え可能とする三方ソレノイドバルブ19が配置さ
れている。
タ17に連結されている。このアクチュエータ17は2
段配置のアクチュエータ室を有するものであって、スロ
ットル弁12下流の吸気負圧を各段のアクチュエータ室
に導入する負圧通路18が設けられ、該負圧通路18に
は、片側のアクチュエータ室のみを選択的に大気開放に
切り換え可能とする三方ソレノイドバルブ19が配置さ
れている。
【0018】SCV9はアクチュエータ室に所定値以上
の吸気負圧が導入されるとによって開かれる。また、上
記三方ソレノイドバルブ19がエンジン回転数に応じて
切り換えられることによって2段階に開度が調整され
る。すなわち、図4のリーンゾーン(斜線領域)では、
スロットル弁12下流の吸気負圧が設定値以上で、これ
がアクチュエータ室に導入されることにより、SCV9
は閉方向に駆動される。そして、このリーンゾーンの
内、エンジン回転数が第1の設定回転数(NeL)より
高回転側の領域では、三方ソレノイドバルブ19によっ
てアクチュエータ室の片側が大気に開放され、その結
果、SCBは半開となり、筒内に弱スワールが形成され
る。そして、リーンゾーンの内、エンジン回転数が上記
第1の設定回転数(NeL)以下の領域では、三方ソレ
ノイドバルブ19が負圧導入側に制御され、両アクチュ
エータ室に吸気負圧が導入される。このとき、SCV9
は全閉となり、筒内に強スワールが形成される。また、
λ=1ゾーンでは吸気負圧が設定値より小さくなり、そ
の結果、アクチュエータ17は作動せず、SCV9が全
開となる。なお、λ=1ゾーンでも、エンジン回転数が
第2の設定回転数(NeR)以下の低回転高負荷域で
は、SCV9は別途手段によって強制的に全閉にされ
る。
の吸気負圧が導入されるとによって開かれる。また、上
記三方ソレノイドバルブ19がエンジン回転数に応じて
切り換えられることによって2段階に開度が調整され
る。すなわち、図4のリーンゾーン(斜線領域)では、
スロットル弁12下流の吸気負圧が設定値以上で、これ
がアクチュエータ室に導入されることにより、SCV9
は閉方向に駆動される。そして、このリーンゾーンの
内、エンジン回転数が第1の設定回転数(NeL)より
高回転側の領域では、三方ソレノイドバルブ19によっ
てアクチュエータ室の片側が大気に開放され、その結
果、SCBは半開となり、筒内に弱スワールが形成され
る。そして、リーンゾーンの内、エンジン回転数が上記
第1の設定回転数(NeL)以下の領域では、三方ソレ
ノイドバルブ19が負圧導入側に制御され、両アクチュ
エータ室に吸気負圧が導入される。このとき、SCV9
は全閉となり、筒内に強スワールが形成される。また、
λ=1ゾーンでは吸気負圧が設定値より小さくなり、そ
の結果、アクチュエータ17は作動せず、SCV9が全
開となる。なお、λ=1ゾーンでも、エンジン回転数が
第2の設定回転数(NeR)以下の低回転高負荷域で
は、SCV9は別途手段によって強制的に全閉にされ
る。
【0019】この実施例では、SCV9のオフセットが
20゜であって、SCV開度は全開時が70゜、半開時
が25゜である。また、全閉時のSCV開度は3゜に設
定されている。
20゜であって、SCV開度は全開時が70゜、半開時
が25゜である。また、全閉時のSCV開度は3゜に設
定されている。
【0020】ところで、図3に模式的に示すように、エ
ンジンの燃焼室4に供給された燃料は吸気行程の後半に
一部が吸気ポート5a,5b側に吹き返される。そし
て、吹き返された燃料は、一部が他気筒に持ち去られ、
残りは吸気通路2a,2bおよび吸気ポート5a,5b
に付着し、あるいはガス状のまま次の吸気行程まで残留
する。そして、次の吸気行程では、新たに供給された燃
料量に加えて、付着状態あるいはガス状で残留した燃料
(その総量を付着量という)の持ち去り分が筒内に入
り、また、直前に吸気行程が終了した他の気筒からの持
ち去り分が筒内に入る。このとき、筒内に入る燃料の総
量Fは、次式で表される。 F=(1−α)・(FA+FCP・βP+FCS・βS+δ) ここで、αは吹き返し率、FAは供給燃料量、FCPはプ
ライマリ吸気ポート5b側の燃料付着量、βPはプライ
マリポート5b側付着燃料の持ち去り率、FCSはセカン
ダリポート5a側の燃料付着量、βSはセカンダリポー
ト5a側付着燃料の持ち去り率、δは直前の吸気行程が
終了した他の気筒から入る持ち去り量である。
ンジンの燃焼室4に供給された燃料は吸気行程の後半に
一部が吸気ポート5a,5b側に吹き返される。そし
て、吹き返された燃料は、一部が他気筒に持ち去られ、
残りは吸気通路2a,2bおよび吸気ポート5a,5b
に付着し、あるいはガス状のまま次の吸気行程まで残留
する。そして、次の吸気行程では、新たに供給された燃
料量に加えて、付着状態あるいはガス状で残留した燃料
(その総量を付着量という)の持ち去り分が筒内に入
り、また、直前に吸気行程が終了した他の気筒からの持
ち去り分が筒内に入る。このとき、筒内に入る燃料の総
量Fは、次式で表される。 F=(1−α)・(FA+FCP・βP+FCS・βS+δ) ここで、αは吹き返し率、FAは供給燃料量、FCPはプ
ライマリ吸気ポート5b側の燃料付着量、βPはプライ
マリポート5b側付着燃料の持ち去り率、FCSはセカン
ダリポート5a側の燃料付着量、βSはセカンダリポー
ト5a側付着燃料の持ち去り率、δは直前の吸気行程が
終了した他の気筒から入る持ち去り量である。
【0021】これより、燃焼に必要な燃料量がFである
とき、新たに供給することが必要な燃料量FAは、 FA=F/(1−α)−(FCP・βP+FCS・βS+δ) となる。
とき、新たに供給することが必要な燃料量FAは、 FA=F/(1−α)−(FCP・βP+FCS・βS+δ) となる。
【0022】そして、次の吸気行程まで持ち越されるプ
ライマリポート5b側およびセカンダリポート5a側の
燃料付着量(F'CP,F'CS)は、 F'CP=FCP(1−βP)+α(FA+FCP・βP+FCS・βS+δ)γP F'CS=FCS(1−βS)+α(FA+FCP・βP+FCS・βS+δ)γS となる。これが次行程における燃料付着量(FCP,
FCS)となる。ここで、γPはプライマリ吸気ポート5
b側の吹き返し燃料の付着率、γSはセカンダリ吸気ポ
ート5a側の吹き返し燃料の付着率である。また、他気
筒へ持ち去られる量をεとしたとき、 γP+γS+ε=1 の関係が成り立つ。ただし、ε≒γである。
ライマリポート5b側およびセカンダリポート5a側の
燃料付着量(F'CP,F'CS)は、 F'CP=FCP(1−βP)+α(FA+FCP・βP+FCS・βS+δ)γP F'CS=FCS(1−βS)+α(FA+FCP・βP+FCS・βS+δ)γS となる。これが次行程における燃料付着量(FCP,
FCS)となる。ここで、γPはプライマリ吸気ポート5
b側の吹き返し燃料の付着率、γSはセカンダリ吸気ポ
ート5a側の吹き返し燃料の付着率である。また、他気
筒へ持ち去られる量をεとしたとき、 γP+γS+ε=1 の関係が成り立つ。ただし、ε≒γである。
【0023】また、吹き返し率(α),持ち去り率(β
P,βS)および付着率(γP,γS)は、SCV開度によ
って変化する。したがって、燃料付着量(FCP,FCS)
はSCV開度によって変わる。そして、定常時にはこれ
らの変化は空燃比フィードバックによって吸収される。
しかし、SCV開度が変化する過渡時には、これら吹き
返し率(α),持ち去り率(βP,βS),付着率
(γP,γS)の変化に対し空燃比フィードバックが追い
付かない。そこで、過渡時には一時的なオーバーリッチ
あるいはオーバーリーンを防止するため、予め算定した
燃料付着量(FCP,FCS)の変化に応じて燃料噴射量に
吹き返し補正をかけるようにしている。
P,βS)および付着率(γP,γS)は、SCV開度によ
って変化する。したがって、燃料付着量(FCP,FCS)
はSCV開度によって変わる。そして、定常時にはこれ
らの変化は空燃比フィードバックによって吸収される。
しかし、SCV開度が変化する過渡時には、これら吹き
返し率(α),持ち去り率(βP,βS),付着率
(γP,γS)の変化に対し空燃比フィードバックが追い
付かない。そこで、過渡時には一時的なオーバーリッチ
あるいはオーバーリーンを防止するため、予め算定した
燃料付着量(FCP,FCS)の変化に応じて燃料噴射量に
吹き返し補正をかけるようにしている。
【0024】図5は、SCV開度によって変化する上記
吹き返し率(α),付着燃料の持ち去り率(βP,βS)
および吹き返し燃料の付着率(γP,γS)の特性図であ
る。この図に示すように、吹き返し率(α)はSCVが
開く程大きくなる。また、持ち去り率(βP,βS)の場
合は、SCVが開く程セカンダリ側(βS)は大きくな
り、プライマリ側(βP)は逆に小さくなる。また、付
着率(γP,γS)の場合は、SCVが開く程プライマリ
側(γP)が大きくなり、セカンダリ側(γS)が小さく
なる。
吹き返し率(α),付着燃料の持ち去り率(βP,βS)
および吹き返し燃料の付着率(γP,γS)の特性図であ
る。この図に示すように、吹き返し率(α)はSCVが
開く程大きくなる。また、持ち去り率(βP,βS)の場
合は、SCVが開く程セカンダリ側(βS)は大きくな
り、プライマリ側(βP)は逆に小さくなる。また、付
着率(γP,γS)の場合は、SCVが開く程プライマリ
側(γP)が大きくなり、セカンダリ側(γS)が小さく
なる。
【0025】また、上記吹き返し率(α),持ち去り率
(βP,βS)および付着率(γP,γS)は空燃比によっ
て特性が変わる。そのため、SCV開度が変化する過渡
時に空燃比ゾーンが変わったときには、直前の空燃比に
応じて吹き返し補正の補正量を変えるようにしている。
(βP,βS)および付着率(γP,γS)は空燃比によっ
て特性が変わる。そのため、SCV開度が変化する過渡
時に空燃比ゾーンが変わったときには、直前の空燃比に
応じて吹き返し補正の補正量を変えるようにしている。
【0026】図6および図7は上記吹き返し補正を実行
するフローチャートである。この制御はS1〜S28の
ステップからなり、スタートすると、まず、S1で現在
の空燃比設定がリーンかどうかを判定する。そして、空
燃比がリーンのときは、S2で現在のSCV開度が3゜
(全閉)かどうかを見て、SCV開度が3゜であればS
3へ進む。
するフローチャートである。この制御はS1〜S28の
ステップからなり、スタートすると、まず、S1で現在
の空燃比設定がリーンかどうかを判定する。そして、空
燃比がリーンのときは、S2で現在のSCV開度が3゜
(全閉)かどうかを見て、SCV開度が3゜であればS
3へ進む。
【0027】S3ではアクセル開度とエンジン回転数
(Ne)を読み込む。そして、S4でアクセル開度とエ
ンジン回転数(Ne)のゾーンマップによって新たにゾ
ーン判定を行い、その判定結果をもとに、リーンゾーン
からλ=1ゾーンへの移行時かどうかをS5で判定す
る。
(Ne)を読み込む。そして、S4でアクセル開度とエ
ンジン回転数(Ne)のゾーンマップによって新たにゾ
ーン判定を行い、その判定結果をもとに、リーンゾーン
からλ=1ゾーンへの移行時かどうかをS5で判定す
る。
【0028】S5の判定でリーンゾーンからλ=1ゾー
ンへの移行時でないというときは、S6へ進み、Neが
第1の設定回転数であるNeL(図4参照)より高回転
(Ne>NeL)かどうかを判定する。そして、Ne≦
NeLのときはそのままリターンするが、Ne>NeL
のときは、リーンゾーン内でのSCV開度3゜の領域か
らSCV開度25゜の領域への移行時ということで、S
7へ進み、SCV開度3゜から25゜への移行に合わせた
吹き返し補正を行う。
ンへの移行時でないというときは、S6へ進み、Neが
第1の設定回転数であるNeL(図4参照)より高回転
(Ne>NeL)かどうかを判定する。そして、Ne≦
NeLのときはそのままリターンするが、Ne>NeL
のときは、リーンゾーン内でのSCV開度3゜の領域か
らSCV開度25゜の領域への移行時ということで、S
7へ進み、SCV開度3゜から25゜への移行に合わせた
吹き返し補正を行う。
【0029】また、S5でリーンゾーンからλ=1ゾー
ンへの移行時と判定したときは、S8へ進み、Neが第
2の設定回転数であるNeR(図4参照)より高回転
(Ne>NeR)かどうかを判定する。そして、Ne≦
NeRのときは、SCV開度が変わらないということで
そのままリターンするが、Ne>NeRのときはSCV
開度が3゜から70゜に変わるということで、S9へ進
み、SCV開度3゜から70゜への移行に合わせた吹き返
し補正を行う。
ンへの移行時と判定したときは、S8へ進み、Neが第
2の設定回転数であるNeR(図4参照)より高回転
(Ne>NeR)かどうかを判定する。そして、Ne≦
NeRのときは、SCV開度が変わらないということで
そのままリターンするが、Ne>NeRのときはSCV
開度が3゜から70゜に変わるということで、S9へ進
み、SCV開度3゜から70゜への移行に合わせた吹き返
し補正を行う。
【0030】また、S2で現在のSCV開度が3゜(全
閉)でないということは、SCV開度が25゜というこ
とであって、このときはS10へ進む。そして、S10
でアクセル開度とエンジン回転数(Ne)を読み込ん
で、S11でアクセル開度とエンジン回転数(Ne)の
ゾーンマップによって新たにゾーン判定を行い、S12
でリーンゾーンからλ=1ゾーンへの移行時かどうかを
判定する。そして、リーンゾーンからλ=1ゾーンへの
移行時であれば、S13でSCV開度25゜から70゜へ
の移行に合わせた吹き返し補正を行う。また、S12で
リーンゾーンからλ=1ゾーンへの移行時でないと判定
したときは、S14へ進み、Neが第1の設定回転数
(NeL)より低回転(Ne<NeL)かどうかを判定
する。そして、Ne≧NeLであればそのままリターン
するが、Ne<NeRのときはSCV開度が25゜から
3゜に変わるということで、S15でSCV開度25゜か
ら3゜への移行に合わせた吹き返し補正を行う。
閉)でないということは、SCV開度が25゜というこ
とであって、このときはS10へ進む。そして、S10
でアクセル開度とエンジン回転数(Ne)を読み込ん
で、S11でアクセル開度とエンジン回転数(Ne)の
ゾーンマップによって新たにゾーン判定を行い、S12
でリーンゾーンからλ=1ゾーンへの移行時かどうかを
判定する。そして、リーンゾーンからλ=1ゾーンへの
移行時であれば、S13でSCV開度25゜から70゜へ
の移行に合わせた吹き返し補正を行う。また、S12で
リーンゾーンからλ=1ゾーンへの移行時でないと判定
したときは、S14へ進み、Neが第1の設定回転数
(NeL)より低回転(Ne<NeL)かどうかを判定
する。そして、Ne≧NeLであればそのままリターン
するが、Ne<NeRのときはSCV開度が25゜から
3゜に変わるということで、S15でSCV開度25゜か
ら3゜への移行に合わせた吹き返し補正を行う。
【0031】また、S1で現在の空燃比設定がリーンで
なくλ=1であるというときは、S16へ進み、現在の
SCV開度が3゜(全閉)かどうかを見る。そして、S
CV開度が3゜であればS17へ進む。
なくλ=1であるというときは、S16へ進み、現在の
SCV開度が3゜(全閉)かどうかを見る。そして、S
CV開度が3゜であればS17へ進む。
【0032】S17ではアクセル開度とエンジン回転数
(Ne)を読み込む。そして、S18でアクセル開度と
エンジン回転数(Ne)のゾーンマップによって新たに
ゾーン判定を行い、S19でλ=1ゾーンからリーンゾ
ーンへの移行時かどうかを判定する。
(Ne)を読み込む。そして、S18でアクセル開度と
エンジン回転数(Ne)のゾーンマップによって新たに
ゾーン判定を行い、S19でλ=1ゾーンからリーンゾ
ーンへの移行時かどうかを判定する。
【0033】S19の判定でλ=1ゾーンからリーンゾ
ーンへの移行時でないというときは、S20へ進み、N
eが第2の設定回転数NeRより高回転(Ne>Ne
R)かどうかを判定する。そして、Ne≦NeRのとき
はそのままリターンし、Ne>NeRのときは、λ=1
ゾーン内でのSCV開度3゜の領域からSCV開度70゜
の領域への移行時ということで、S21へ進み、SCV
開度3゜から70゜への移行に合わせた吹き返し補正を行
う。
ーンへの移行時でないというときは、S20へ進み、N
eが第2の設定回転数NeRより高回転(Ne>Ne
R)かどうかを判定する。そして、Ne≦NeRのとき
はそのままリターンし、Ne>NeRのときは、λ=1
ゾーン内でのSCV開度3゜の領域からSCV開度70゜
の領域への移行時ということで、S21へ進み、SCV
開度3゜から70゜への移行に合わせた吹き返し補正を行
う。
【0034】また、S19でλ=1ゾーンからリーンゾ
ーンへの移行時と判定したときは、SCV開度は3゜の
ままなので、そのままリターンする。
ーンへの移行時と判定したときは、SCV開度は3゜の
ままなので、そのままリターンする。
【0035】また、S16で現在のSCV開度が3゜
(全閉)でないということは、SCV開度が70゜とい
うことであって、このときはS22へ進む。そして、S
22でアクセル開度とエンジン回転数(Ne)を読み込
んで、S2で新たにゾーン判定を行い、S24でλ=1
ゾーンからリーンゾーンへの移行時かどうかを判定す
る。そして、λ=1ゾーンからリーンゾーンへの移行時
であれば、S25でNeが第1の設定回転数(NeL)
より高回転(Ne>NeL)かどうかを判定し、Ne>
NeLであれば、SCV開度70゜から25゜への移行と
いうことで、S26でSCV開度70゜から25゜への移
行に合わせた吹き返し補正を行う。また、S25でNe
≦Neというときは、SCV開度70゜から3゜への移行
ということで、S27でSCV開度70゜から3゜への移
行に合わせた吹き返し補正を行う。
(全閉)でないということは、SCV開度が70゜とい
うことであって、このときはS22へ進む。そして、S
22でアクセル開度とエンジン回転数(Ne)を読み込
んで、S2で新たにゾーン判定を行い、S24でλ=1
ゾーンからリーンゾーンへの移行時かどうかを判定す
る。そして、λ=1ゾーンからリーンゾーンへの移行時
であれば、S25でNeが第1の設定回転数(NeL)
より高回転(Ne>NeL)かどうかを判定し、Ne>
NeLであれば、SCV開度70゜から25゜への移行と
いうことで、S26でSCV開度70゜から25゜への移
行に合わせた吹き返し補正を行う。また、S25でNe
≦Neというときは、SCV開度70゜から3゜への移行
ということで、S27でSCV開度70゜から3゜への移
行に合わせた吹き返し補正を行う。
【0036】また、S24でLλ=1ゾーンからリーン
ゾーンへの移行時でないと判定したときは、S28へ進
み、Neが第2の設定回転数(NeR)より低回転(N
e<NeR)かどうかを判定する。そして、Ne≧Ne
Lであればそのままリターンするが、Ne<NeRのと
きはSCV開度が70゜から3゜に変わるということで、
S27へ進み、SCV開度70゜から3゜への移行に合わ
せた吹き返し補正を行う。
ゾーンへの移行時でないと判定したときは、S28へ進
み、Neが第2の設定回転数(NeR)より低回転(N
e<NeR)かどうかを判定する。そして、Ne≧Ne
Lであればそのままリターンするが、Ne<NeRのと
きはSCV開度が70゜から3゜に変わるということで、
S27へ進み、SCV開度70゜から3゜への移行に合わ
せた吹き返し補正を行う。
【0037】なお、上記実施例では複数の吸気ポートに
連通する吸気通路の一方にSCVにを備えたエンジンに
ついて説明したが、本発明は同様の複数ポート構造を有
し、かつ制御弁をそなえるエンジンであればSCV以外
の制御弁を備えるものに対しても適用することが可能で
ある。
連通する吸気通路の一方にSCVにを備えたエンジンに
ついて説明したが、本発明は同様の複数ポート構造を有
し、かつ制御弁をそなえるエンジンであればSCV以外
の制御弁を備えるものに対しても適用することが可能で
ある。
【0038】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、スワールコントロールバルブ等の制御弁の開度が変
更された時に制御弁上流に付着した燃料の持ち去り量が
変化することによって空燃比が一時的にオーバーリッチ
あるいはオーバーリーンになるのを防止することができ
る。
で、スワールコントロールバルブ等の制御弁の開度が変
更された時に制御弁上流に付着した燃料の持ち去り量が
変化することによって空燃比が一時的にオーバーリッチ
あるいはオーバーリーンになるのを防止することができ
る。
【図1】本発明の全体構成図
【図2】本発明の一実施例のシステム図
【図3】本発明の一実施例のエンジンの吸気ポート部を
示す模式平面図
示す模式平面図
【図4】本発明の一実施例における空燃比とSCV開度
の領域図
の領域図
【図5】本発明の一実施例に係る吹き返し率,持ち去り
率および付着率の特性図
率および付着率の特性図
【図6】本発明の一実施例の吹き返し補正を実行するフ
ローチャート(その1)
ローチャート(その1)
【図7】本発明の一実施例の吹き返し補正を実行するフ
ローチャート(その2)
ローチャート(その2)
1 エンジン本体 2a,2b 独立吸気通路部 5a,5b 吸気ポート 8 燃料噴射弁 9 スワールコントロールバルブ(SCV) 15 コントロールユニット 17 アクチュエータ 18 三方ソレノイドバルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 宏 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内
Claims (4)
- 【請求項1】 気筒毎に複数の吸気ポートを備えるとと
もに、これら複数の吸気ポートの内の特定の吸気ポート
に連通する吸気通路に所定運転領域で閉作動する制御弁
を備えたエンジンの燃料制御装置であって、エンジンへ
の燃料供給量を運転状態に応じて制御する燃料供給量制
御手段と、吸気行程後半に燃焼室から吸気通路に吹き返
される燃料の前記制御弁上流への付着量を該制御弁の開
度に応じて予め算定する付着量算定手段と、前記制御弁
の開度変化を検出する制御弁開度変化検出手段と、該制
御弁開度変化検出手段の出力を受け、前記制御弁の開度
変化に伴う前記付着量の変化に応じて前記燃料制御手段
の制御による燃料供給量を補正する燃料供給量補正手段
を設けたことを特徴とするエンジンの燃料制御装置。 - 【請求項2】 前記付着量算定手段は、吹き返された燃
料の内他気筒へ持ち去られる量を減算して付着量を算定
するものとした請求項1記載のエンジンの燃料制御装
置。 - 【請求項3】 前記付着量算定手段は、付着した燃料が
自気筒へ持ち去られる際の前記制御弁の開度によって変
化する持ち去り率をパラメータとして付着量を算定する
ものとした請求項1記載のエンジンの燃料制御装置。 - 【請求項4】 気筒毎に複数の吸気ポートを備えるとと
もに、これら複数の吸気ポートの内の特定の吸気ポート
に連通する吸気通路に所定運転領域で閉作動する制御弁
を備え、かつ、エンジンの運転状態に応じて複数の異な
る空燃比を設定する空燃比設定手段を備えたエンジンの
燃料制御装置であって、エンジンの空燃比が前記空燃比
設定手段により設定された空燃比に収束するようエンジ
ンへの燃料供給量を運転状態に応じて制御する燃料供給
量制御手段と、吸気行程後半に燃焼室から吸気通路に吹
き返される燃料の前記制御弁上流への付着量を該制御弁
の開度に応じて予め算定する付着量算定手段と、前記制
御弁の開度変化を検出する制御弁開度変化検出手段と、
該制御弁開度変化検出手段の出力を受け、前記制御弁の
開度変化に伴う前記付着量の変化に応じて前記燃料制御
手段の制御による燃料供給量を補正する燃料供給量補正
手段と、前記制御弁開度変化検出手段の出力を受け、前
記制御弁の開度が開方向に変化した際には該制御弁の開
度変化直前の空燃比に応じて前記燃料供給量補正手段に
よる補正量を変更する補正量変更手段と設けたことを特
徴とするエンジンの燃料制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9247193A JPH06280638A (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | エンジンの燃料制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9247193A JPH06280638A (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | エンジンの燃料制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06280638A true JPH06280638A (ja) | 1994-10-04 |
Family
ID=14055251
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9247193A Pending JPH06280638A (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | エンジンの燃料制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06280638A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100921111B1 (ko) * | 2007-11-20 | 2009-10-12 | 현대자동차주식회사 | 가변 흡기 시스템 |
-
1993
- 1993-03-25 JP JP9247193A patent/JPH06280638A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100921111B1 (ko) * | 2007-11-20 | 2009-10-12 | 현대자동차주식회사 | 가변 흡기 시스템 |
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