JPH0783099A - Air-fuel ratio controller of engine - Google Patents
Air-fuel ratio controller of engineInfo
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- JPH0783099A JPH0783099A JP23345193A JP23345193A JPH0783099A JP H0783099 A JPH0783099 A JP H0783099A JP 23345193 A JP23345193 A JP 23345193A JP 23345193 A JP23345193 A JP 23345193A JP H0783099 A JPH0783099 A JP H0783099A
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明はエンジンの空燃比制御
装置、特に気筒ごとの空燃比を制御するものに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine air-fuel ratio control device, and more particularly to a device for controlling an air-fuel ratio for each cylinder.
【0002】[0002]
【従来の技術】エンジンの燃料供給量を適正に制御する
ものとして、空燃比フィードバック制御装置があり、こ
の装置によれば、排気系に設けた空燃比センサからの出
力に基づいて、燃料噴射量を補正することにより、常時
空燃比を一定に保つようにしている(自動車技術ハンド
ブック (社)自動車技術会発行 第2分冊 162頁参
照) 。2. Description of the Related Art There is an air-fuel ratio feedback control device for properly controlling the fuel supply amount of an engine. According to this device, the fuel injection amount is determined based on the output from an air-fuel ratio sensor provided in an exhaust system. The air-fuel ratio is constantly kept constant by correcting (see Automobile Technology Handbook (Company) Automotive Engineering Society, Second Volume, page 162).
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな空燃比フィードバック制御装置においては、全気筒
の噴射量が同一量であるため、各気筒に装着されたイン
ジェクタの特性や各気筒のカムリフトの差に起因する空
気量の差のために起こる、気筒毎の空燃比の差はさけら
れなかった。このため空燃比フィードバック制御時の空
燃比が微小に変化して、三元触媒等の転換効率の低下を
きたし、いずれにしても最良な転換性能を得ることが難
しかった。However, in such an air-fuel ratio feedback control device, since the injection amount of all cylinders is the same, the difference in the characteristics of the injectors mounted in each cylinder and the cam lift of each cylinder. The difference in the air-fuel ratio between the cylinders caused by the difference in the air amount caused by the above was unavoidable. For this reason, the air-fuel ratio during the air-fuel ratio feedback control changes slightly, resulting in a decrease in the conversion efficiency of the three-way catalyst and the like, and in any case, it was difficult to obtain the best conversion performance.
【0004】ところで、このような空燃比フィードバッ
ク制御装置を含めて、一般の制御系において、入力信号
と出力信号との間に発生する関連性、つまり伝達関数を
各気筒ごとに求めれば、出力の変化を充分に予想でき、
入力を伝達関数に基づいて補正しておくことにより、常
に変動の小さい制御が実現できる。なお、入力信号X
(S)と出力信号Y(S)を用いれば、伝達関数G
(S)はG(S)=Y(S)/X(S)として求められ
る。By the way, in a general control system including such an air-fuel ratio feedback control device, if the relationship generated between the input signal and the output signal, that is, the transfer function is obtained for each cylinder, the output You can fully predict the changes,
By correcting the input based on the transfer function, it is possible to always realize control with small fluctuation. The input signal X
(S) and the output signal Y (S), the transfer function G
(S) is obtained as G (S) = Y (S) / X (S).
【0005】しかしながら、空燃比制御における場合の
入力信号である燃料噴射量信号は、エアフローメータの
吸気脈動に伴う出力を変動等により大きく影響を受ける
ので、出力信号、たとえば発生トルクや排気組成に対し
て正確な値でないことがあり、したがって伝達関数G
(S)も正確に求まらない。また、仮に求められたとし
ても、これを生産エンジンの各々に適用することは、上
記した個々のバラツキのため個々の制御性を高めること
からは無意味に近い。However, the fuel injection amount signal, which is an input signal in the case of air-fuel ratio control, is greatly affected by fluctuations in the output due to intake air pulsation of the air flow meter, so that the output signal, such as generated torque and exhaust composition, is affected. May not be an accurate value, and thus the transfer function G
(S) cannot be obtained accurately. Further, even if it is required, it is almost meaningless to apply it to each of the production engines from the viewpoint of enhancing the individual controllability due to the above-mentioned individual variations.
【0006】この発明はこのような従来の課題に着目し
てなされたもので、擬似不規則信号を用いた相関法を利
用して、そのエンジンの任意気筒の制御系の固有な動特
性を推定し、これにもとづいて任意気筒の燃料補正量を
演算することにより、燃料供給の適性化をはかった装置
を提供することを目的とする。The present invention has been made by paying attention to such a conventional problem, and estimates a unique dynamic characteristic of a control system of an arbitrary cylinder of the engine by utilizing a correlation method using a pseudo-random signal. However, it is an object of the present invention to provide an apparatus that optimizes the fuel supply by calculating the fuel correction amount of an arbitrary cylinder based on this.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】このため本発明は、図1
に示すように、エンジンの負荷(例えば吸入空気量Q
a)と回転数Neをそれぞれ検出するセンサ21,22
と、これらセンサの検出値から燃料の基本噴射量Tpを
計算する手段23と、この基本噴射量Tpの信号を燃料
供給装置42に出力する手段41とを備えるエンジンの
空燃比制御装置において、特定気筒を選択する気筒選択
手段40と、周期的な微小擬似不規則信号(たとえばM
系列信号ε)を発生する装置26と、この擬似不規則信
号εを前記基本噴射量の信号に重畳させる手段27と、
この擬似不規則信号εが重畳された場合に燃焼したガス
の空燃比を検出するセンサ28と、同じく擬似不規則信
号εが重畳された場合に、対応する空燃比センサ出力y
と擬似不規則信号εとから両信号の相互相関関数φεy
を計算する手段29と、この相互相関関数φεyからイ
ンパルス応答g(α)を計算する手段30と、このイン
パルス応答g(α)を積分することによりステップ応答
r(αL )を求める手段31と、この求められたステッ
プ応答r(αL )に対応して燃料の増減補正量HOSを
設定する手段32と、この増減補正量HOSを過渡時に
前記基本噴射量Tpに加算する手段33と、燃料供給装
置252に出力する手段24とを、備える構成とした。Therefore, the present invention is based on FIG.
As shown in, the engine load (for example, intake air amount Q
a) and sensors 21 and 22 for respectively detecting the rotation speed Ne
In the air-fuel ratio control device for an engine, which is provided with a means 23 for calculating the basic injection amount Tp of fuel from the detection values of these sensors and a means 41 for outputting a signal of the basic injection amount Tp to the fuel supply device 42, Cylinder selecting means 40 for selecting a cylinder, and a periodic minute pseudo irregular signal (for example, M
A device 26 for generating a sequence signal ε), means 27 for superimposing this pseudo-random signal ε on the signal of the basic injection quantity,
The sensor 28 that detects the air-fuel ratio of the burned gas when the pseudo-random signal ε is superimposed, and the corresponding air-fuel ratio sensor output y when the pseudo-random signal ε is also superimposed.
And the pseudo-random signal ε, the cross-correlation function φεy of both signals
And means 30 for calculating the impulse response g (α) from the cross-correlation function φεy, and means 31 for obtaining the step response r (α L ) by integrating the impulse response g (α). A means 32 for setting a fuel increase / decrease correction amount HOS corresponding to the obtained step response r (α L ), a means 33 for adding the increase / decrease correction amount HOS to the basic injection amount Tp at the transition, And a means 24 for outputting to the supply device 252.
【0008】[0008]
【作用】気筒毎の空燃比の分配は、各気筒のインジェク
タ特性や吸気弁リフト量の差によって生じる。これに対
して、この発明によれば、気筒毎の空燃比分配(A/F
分配)を無くす各気筒の増減補正量HOSnが、基本噴
射量に加えられる。但し、nは気筒を示す添字である。The distribution of the air-fuel ratio among the cylinders is caused by the difference in the injector characteristic and the intake valve lift amount of each cylinder. On the other hand, according to the present invention, the air-fuel ratio distribution (A / F) for each cylinder is
The increase / decrease correction amount HOSn of each cylinder that eliminates (distribution) is added to the basic injection amount. However, n is a subscript indicating a cylinder.
【0009】この場合に、擬似不規則信号を重畳させて
の相関法を用いてあるので、ステップ応答r(αL )の
ゲインつまり各気筒のA/F分配が正確に求まる。この
ため、このA/F分配を考慮して求めた増減補正量HO
Sも正確な値を与えることになり、もって各気筒の正確
な増減補正が行われる。また、各気筒の排気がよく混合
する運転条件において、さらに精度が向上する。In this case, since the correlation method in which the pseudo-random signal is superimposed is used, the gain of the step response r (α L ), that is, the A / F distribution of each cylinder can be accurately obtained. Therefore, the increase / decrease correction amount HO calculated in consideration of this A / F distribution
Since S also gives an accurate value, accurate increase / decrease correction of each cylinder is performed. Further, the accuracy is further improved under the operating condition where the exhaust gas of each cylinder is well mixed.
【0010】[0010]
【実施例】図2は一実施例のシステム図である。同図に
おいて、エアフロメータ2にて吸入空気量Qaが、クラ
ンク角センサ3にてエンジン回転数Neが、空燃比セン
サ4にて排気中の空燃比がそれぞれ検出される。これら
の信号はコントロールユニット5に入力され、このコン
トロールユニット5では、図3〜図5に示すフローチャ
ートにしたがって、各気筒の燃料噴射量を最適化する。FIG. 2 is a system diagram of an embodiment. In the figure, the intake air amount Qa is detected by the air flow meter 2, the engine speed Ne is detected by the crank angle sensor 3, and the air-fuel ratio in the exhaust gas is detected by the air-fuel ratio sensor 4. These signals are input to the control unit 5, and the control unit 5 optimizes the fuel injection amount of each cylinder according to the flowcharts shown in FIGS.
【0011】6は燃料噴射量信号が出力されるインジェ
クタ(燃料供給装置)、7は点火コイルである。図3は
擬似不規則信号の一つであるM系列信号を燃料噴射量信
号に重畳させるためのルーチンで、S1では運転条件が
定常状態にあるかどうか判断し、定常状態にあればS2
に進む。Reference numeral 6 is an injector (fuel supply device) for outputting a fuel injection amount signal, and 7 is an ignition coil. FIG. 3 is a routine for superimposing the M-sequence signal, which is one of the pseudo-random signals, on the fuel injection amount signal. In S1, it is determined whether the operating condition is in the steady state, and if it is in the steady state, S2 is executed.
Proceed to.
【0012】S2では、クランク角センサ3からの信号
等に基づいて気筒選択を行う。S3は図1の信号重畳手
段27の機能を果たす部分で、ここでは従来装置により
演算される燃料噴射パルス幅(後述する)TiBにM系
列信号ε(t)を重畳する。つまり、この場合の燃料噴
射パルス幅Tiは Tin=TiB+ε(t) である。このTinがn番気筒の(nは気筒を示す添
字)インジェクタ6に与えられると、インジェクタ6は
このTiのあいだエンジンの吸気ポートに向け燃料を噴
射する。In S2, cylinder selection is performed based on the signal from the crank angle sensor 3 and the like. S3 is a portion which fulfills the function of the signal superimposing means 27 of FIG. 1, and here superimposes the M-sequence signal ε (t) on the fuel injection pulse width (described later) TiB calculated by the conventional device. That is, the fuel injection pulse width Ti in this case is Tin = TiB + ε (t). When this Tin is given to the injector 6 of the n-th cylinder (n is a subscript indicating a cylinder), the injector 6 injects fuel toward the intake port of the engine during this Ti.
【0013】M系列信号ε(t)は、図6の上段に示す
ように、振幅a、最小パルス幅△、一周期N△(Nは最
大シーケンスで実施例では15であるが、7,31も使
用できる)のパラメータを有する周期関数である。この
ため、その自己相関関数φεε(τ)も周期関数であっ
て、図6の下段のように幅の狭い三角形状の周期的なパ
ルス列になる。このM系列信号は微小信号であり、噴射
量信号に重畳させても、エンジン回転の変動は少なく、
ドライバーの運転感性を損なうものではない。As shown in the upper part of FIG. 6, the M-sequence signal ε (t) has an amplitude a, a minimum pulse width Δ, and one cycle NΔ (N is the maximum sequence, which is 15 in the embodiment, but is 7, 31). Can also be used). Therefore, the autocorrelation function φεε (τ) is also a periodic function and becomes a triangular pulse train having a narrow width as shown in the lower part of FIG. This M-sequence signal is a very small signal, and even if it is superimposed on the injection amount signal, the fluctuation of the engine rotation is small,
It does not impair the driving sensation of the driver.
【0014】なお、M系列信号に限るものでなく、周期
的な擬似不規則信号であれば、L系列信号や双子素数列
信号などを用いても構わない。図4は基本噴射パルス幅
Tpに対する気筒毎の燃料の増減補正量HOSnを求め
るためのルーチンである。S11からS14まではM系
列信号を用いた相関法によりインパルス応答を求める部
分であり、この相関法自体は公知である。The signal is not limited to the M-series signal, and an L-series signal or a twin prime number sequence signal may be used as long as it is a pseudo pseudo-random signal. FIG. 4 is a routine for obtaining the fuel increase / decrease correction amount HOSn for each cylinder with respect to the basic injection pulse width Tp. Steps S11 to S14 are portions for obtaining an impulse response by a correlation method using an M-sequence signal, and this correlation method itself is known.
【0015】先に、この手法を数式を用いて説明してお
く。エンジン制御系(プラント)に対する入力信号をx
(t)、この入力に基づく出力信号を空燃比センサ出力
y(t)とするとき、これらは次式(1),(2)で表
現される。 x(T)=ε(t)+μ(t)…(1) y(T)=ρ(t)+ξ(t)…(2) ただし、ρ(t)はM系列信号ε(t)に対応する出力
成分、μ(t)とξ(t)は直流分である。その理由は
μ(t)はエンジン制御系の本来の入力であり、M系列
信号の周期に対して、その周期が長いので直流分とみな
せるからである。First, this method will be described using mathematical expressions. Input signal to engine control system (plant) x
(T), when the output signal based on this input is the air-fuel ratio sensor output y (t), these are expressed by the following equations (1) and (2). x (T) = ε (t) + μ (t) ... (1) y (T) = ρ (t) + ξ (t) ... (2) where ρ (t) corresponds to the M-sequence signal ε (t). The output components, μ (t) and ξ (t), are DC components. The reason is that μ (t) is an original input of the engine control system and can be regarded as a DC component because its period is longer than the period of the M-sequence signal.
【0016】ここでM系列信号ε(t)の振幅aが十分
に小さければ、その振幅内でのエンジンの燃焼効率特性
(燃料量に対する出力トルク特性)が線形とみなせるた
め、M系列信号ε(t)と出力成分ρ(t)との関係
は、インパスル応答g(τ)を用いて(3)〜(5)式
で表される。If the amplitude a of the M-series signal ε (t) is sufficiently small, the combustion efficiency characteristic of the engine (output torque characteristic with respect to the fuel amount) within that amplitude can be regarded as linear, so that the M-series signal ε ( The relationship between t) and the output component ρ (t) is expressed by the equations (3) to (5) using the impulse response g (τ).
【0017】[0017]
【数1】 [Equation 1]
【0018】さらに、ε(t)とρ(t)との相互相関
関数φερ(α)は(6)式のように表される。Further, the cross-correlation function φερ (α) between ε (t) and ρ (t) is expressed by the equation (6).
【0019】[0019]
【数2】 [Equation 2]
【0020】ここでφεε(α)はM系列信号の自己相
関関数で、Where φεε (α) is the autocorrelation function of the M-sequence signal,
【0021】[0021]
【数3】 [Equation 3]
【0022】で与えられる。一方、M系列信号ε(t)
はあらゆる周波数成分を含んでいるので、そのパワース
ペクトル密度関数φεε(ω)は一定であるからφεε
(ω)=φεε(0)である。その結果、(6)式中の
自己相関関数φεε(α−τ)はデルタ関数δを用いて
(8)式で表される。Is given by On the other hand, M-sequence signal ε (t)
Contains all frequency components, its power spectral density function φεε (ω) is constant, so φεε
(Ω) = φεε (0). As a result, the autocorrelation function φεε (α−τ) in the equation (6) is expressed by the equation (8) using the delta function δ.
【0023】 φεε(α−τ)=Φεε(0)・δ(α−τ)…(8) したがって、(6)式に示された相互相関関数φερ
(α)は次のように変形される。Φεε (α−τ) = Φεε (0) · δ (α−τ) (8) Therefore, the cross-correlation function φερ shown in the equation (6)
(Α) is transformed as follows.
【0024】[0024]
【数4】 [Equation 4]
【0025】上式(9)から明らかなように、インパル
ス応答g(α)はε(t)とρ(t)の相互相関関数φ
ερ(α)を用い(10)式で与えられる。 g(α)=φερ(α)/Φεε(0)…(10) ここで、Φεε(0)は自己相関関数φεεの積分値に
相当し、 Φεε(0)=(N+1)△・α2 /N=Z(一定)…(11) で与えられる。As is clear from the above equation (9), the impulse response g (α) is the cross-correlation function φ of ε (t) and ρ (t).
It is given by equation (10) using ερ (α). g (α) = φερ (α) / Φεε (0) ... (10) Here, Φεε (0) corresponds to the integral value of the autocorrelation function φεε, and Φεε (0) = (N + 1) Δ · α 2 / N = Z (constant) is given by (11).
【0026】相互相関関数φερ(α)は(2)式から
次式のようになる。The cross-correlation function φερ (α) is given by the following equation from the equation (2).
【0027】[0027]
【数5】 [Equation 5]
【0028】したがって、 g(α)={φεy(α)−φεξ(α)}/Z…(13) となる。ここで、(13)式の第2項φεξ(α)は、M
系列信号ε(t)と、信号の直流分ξ(t)との相互相
関関数である。第1項のφεy(α)はM系列信号ε
(t)と出力y(t)との相互相関関数である。y
(t)はM系列信号ε(t)の影響による変動成分と、
直流成分とからなっているが、その成分を分離して検出
するのは難しく、直接に求められるのは次式(13)’に
示す相互相関関数φεyである。Therefore, g (α) = {φεy (α) -φεξ (α)} / Z ... (13) Here, the second term φεξ (α) in the equation (13) is M
It is a cross-correlation function of the series signal ε (t) and the DC component ξ (t) of the signal. The first term φεy (α) is the M-sequence signal ε
It is a cross-correlation function between (t) and the output y (t). y
(T) is a fluctuation component due to the influence of the M-sequence signal ε (t),
Although it is composed of a DC component, it is difficult to detect the component separately, and the cross correlation function φεy shown in the following equation (13) ′ is directly obtained.
【0029】[0029]
【数6】 [Equation 6]
【0030】ここで、φεξ(α)の値は、αの値をε
(t)の影響が無くなるまで十分大きくとれば、φεy
(α)の値と一致する。したがって、φεξ(α)をφ
εy(α)の区間α1 ,α2 における平均値g(α)で
近似することができる。Here, the value of φεξ (α) is the value of α by ε
If it is made sufficiently large until the influence of (t) disappears, φεy
It matches the value of (α). Therefore, φεξ (α)
It can be approximated by the average value g (α) in the sections α 1 and α 2 of εy (α).
【0031】[0031]
【数7】 [Equation 7]
【0032】ただし、積分範囲を示すα1 ,α2 はイン
パルス応答g(α)が十分静定する時点におけるαの値
を用いる。α2 −α1 はN・△に近い値を選ぶ。以上が
インパルス応答を求める手順である。実際の制御ではイ
ンパルス応答よりも、ステップ応答のほうが制御が容易
である。この場合、ステップ応答はインパルス応答を積
分したものであるから、(14)式で求められたインパル
ス応答g(α)を区分αS 〜αL で積分すると、時刻α
L におけるステップ応答r(αL )が(15)式で与えら
れる。However, the values of α at the time when the impulse response g (α) is sufficiently settled are used as α 1 and α 2 indicating the integration range. For α 2 −α 1 , select a value close to N · Δ. The above is the procedure for obtaining the impulse response. In actual control, the step response is easier to control than the impulse response. In this case, since the step response is the integral of the impulse response, if the impulse response g (α) obtained by the equation (14) is integrated in the sections α S to α L , the time α
Step response in L r (alpha L) is given by (15).
【0033】[0033]
【数8】 [Equation 8]
【0034】ただし、αS はM系列信号の擬似白色性に
よるインパルス応答の立ち上がりのずれを考慮した積分
開始時刻(零に近い)である。αL はインパルス応答を
積分するときの積分区間の終了時刻で、インパルス応答
の特性に合わせて予め設定しておく。なお、r(αL )
は(13)式に示すZで正規化しているので、単位入力を
与えたときのステップ応答に相当する。However, α S is the integration start time (close to zero) in consideration of the deviation of the rising edge of the impulse response due to the pseudo whiteness of the M-sequence signal. α L is the end time of the integration section when the impulse response is integrated, and is set in advance according to the characteristics of the impulse response. Note that r (α L )
Is normalized by Z shown in equation (13), and therefore corresponds to the step response when a unit input is given.
【0035】以上で、論理的な説明を終える。なお、実
際には、出力信号である空燃比センサ出力は一定間隔で
サンプリングされ、かつコントロールユニット内ではデ
ィジタル信号処理がされるので、相互相関関数φεy
(α)や各応答g(α),r(αL )を求める際に必要
となる積分値は積算値で置き換えられる。つまり、実際
の制御系は離散値系で構成されることになる。This completes the logical explanation. In practice, the output of the air-fuel ratio sensor, which is an output signal, is sampled at regular intervals, and digital signal processing is performed in the control unit. Therefore, the cross-correlation function φεy
The integral value required to obtain (α) and each response g (α), r (α L ) is replaced by the integrated value. In other words, the actual control system is composed of discrete value systems.
【0036】図4に戻り、S11では一定のサンプリン
グ周期ごとにM系列信号εと、この入力に基づく空燃比
センサ出力yとをデータ入力し記憶しておく。S12で
はM系列信号εとyの一周期分のデータ入力が終了した
かどうかを判断し、終了していればS13に進む。S1
3は図1の相互相関関数計算手段29の機能を果たす部
分で、ここではサンプリング周期ごとのεとyの相互相
関関数φεy(α)を(13)’式により計算する。Returning to FIG. 4, in S11, the M-series signal ε and the air-fuel ratio sensor output y based on this input are data-input and stored at constant sampling intervals. In S12, it is determined whether or not the data input for one period of the M-sequence signal ε and y is completed, and if completed, the process proceeds to S13. S1
Reference numeral 3 denotes a portion which fulfills the function of the cross-correlation function calculation means 29 of FIG. 1, and here, the cross-correlation function φεy (α) of ε and y for each sampling period is calculated by the equation (13) ′.
【0037】S14は図1のインパルス応答計算手段3
0の機能を果たす部分で、ここでは(14)式によりイン
パルス応答g(α)を求める。S15は図1のステップ
応答計算手段31の機能を果たす部分で、ここではイン
パルス応答g(α)を用いて、(15)式からステップ応
答r(αL )を求める。S14 is the impulse response calculation means 3 of FIG.
In this part, the impulse response g (α) is obtained by the equation (14). S15 is a portion that fulfills the function of the step response calculation means 31 of FIG. 1, and here, the impulse response g (α) is used to obtain the step response r (α L ) from the equation (15).
【0038】この場合、r(αL )は燃料がステップ的
に変化した後の時刻αL における値を表しているので、
図7の上段に示すように、早い時刻から順に、αL1,α
L2,αL3,…と区別すれば、これらの各時刻に対するス
テップ応答r(αL1),r(αL2),r(αL3),…
は、図7の上段に示す値である。尚、rn(αL )はn
番気筒を示している。In this case, r (α L ) represents the value at time α L after the fuel is changed stepwise,
As shown in the upper part of FIG. 7, α L1 , α
If distinguished from L2 , α L3 , ..., Step responses r (α L1 ), r (α L2 ), r (α L3 ), ...
Is the value shown in the upper part of FIG. Note that rn (α L ) is n
No. cylinder is shown.
【0039】なお、図7は特定気筒の燃料をステップ的
に1だけ増量した場合にシリンダ内に流入する燃料は曲
線のように応答遅れをもって流入することを示してい
る。なお、4気筒エンジンを示していて、一つの気筒変
化では1/4変化になる。S16は図1の増減補正量設
定手段32の機能を果たす部分で、ここではステップ応
答r(αL )から基本噴射パルス幅Tpに対する補正量
HOSを求める。FIG. 7 shows that when the fuel in the specific cylinder is increased stepwise by 1, the fuel flowing into the cylinder flows in with a response delay as shown by the curve. Note that a 4-cylinder engine is shown, and one cylinder change results in a 1/4 change. S16 is a portion which fulfills the function of the increase / decrease correction amount setting means 32 of FIG. 1, and here, the correction amount HOS for the basic injection pulse width Tp is obtained from the step response r (α L ).
【0040】図7の上段において、1−rn(αL8)が
収束後に各気筒分配差として不足する燃料であるから、
この1−rn(αL8)を補正量として増量しなければな
らない。ここで、αL8は充分ステップ応答が収束した時
間として定めている。なお、図7の上段で示したステッ
プ応答r(αL )は燃料量が1だけ増加した場合に対す
るものであるから、実際にはTpの増量ステップ幅に応
じて、1−r(αL )を定数倍したものを補正量とす
る。In the upper part of FIG. 7, since 1-rn (α L8 ) is the fuel that is insufficient as the distribution difference between the cylinders after convergence,
This 1-rn (α L8 ) must be increased as a correction amount. Here, α L8 is defined as the time when the step response converges sufficiently. Since the step response r (α L ) shown in the upper part of FIG. 7 is for the case where the fuel amount is increased by 1, actually 1-r (α L ) depends on the increment step width of Tp. The correction amount is obtained by multiplying by a constant.
【0041】S17では計算した補正量HOSを記憶し
ておく。図5は燃料噴射パルス幅を演算するためのルー
チンである。S21では吸入吸気量Qaとエンジン回転
数Neを読み込み、S22に進む。S22は第1図の基
本噴射量計算手段23の機能を果たす部分で、ここでは
基本噴射パルス幅Tp(=K・Qa/N、ただしKは基
本空燃比を与える定数)をマップ参照等により求める。
この場合、Tpは定常状態に対する値を与えるのであ
る。In S17, the calculated correction amount HOS is stored. FIG. 5 is a routine for calculating the fuel injection pulse width. At S21, the intake air intake amount Qa and the engine speed Ne are read, and the routine proceeds to S22. S22 is a portion that fulfills the function of the basic injection amount calculation means 23 in FIG. 1, and here, the basic injection pulse width Tp (= K · Qa / N, where K is a constant giving the basic air-fuel ratio) is obtained by referring to a map or the like. .
In this case, Tp gives a value for the steady state.
【0042】S24は図1の加算手段33の機能を果た
す部分で、ここでは次式(17)により燃料噴射パルス幅
Tiを計算する。 Tin=(Tp+HOSn)・Co+Ts…(17) ただし、Coは1と水温増量補正計数等との和、Tsは
無効パルス幅である。図3ないし図5はCPUに与える
ルーチンであるが、ブロック図で構成すると、図8に示
すようになる。S24 is a portion which fulfills the function of the adding means 33 of FIG. 1, and here the fuel injection pulse width Ti is calculated by the following equation (17). Tin = (Tp + HOSn) * Co + Ts (17) where Co is the sum of 1 and the water temperature increase correction coefficient, and Ts is the invalid pulse width. 3 to 5 are routines given to the CPU, the block diagram of FIG.
【0043】そして、当該燃料噴射パルス幅Tinが出
力用レジスタにセットされ、予め定められた機関回転同
期の燃料噴射タイミングになると、演算した燃料噴射パ
ルス幅Tinのパルス巾を持つ駆動パルス信号がインジ
ェクタ6に与えられて、燃料噴射が行われる。ここで、
当該実施例に係る作用を説明する。Then, when the fuel injection pulse width Tin is set in the output register and a predetermined fuel injection timing in synchronization with engine rotation is reached, a drive pulse signal having a calculated pulse width of the fuel injection pulse width Tin is injected. 6, fuel injection is performed. here,
The operation according to the embodiment will be described.
【0044】各気筒のインジェクタやカムリフト量のバ
ラツキにより、各気筒のA/F差が発生して、転換効率
の低下をもたらす。これに対して当該実施例によれば、
各気筒のA/F差が補正量HOSnとして導入されてお
り、この補正量HOSnが各気筒のTpに対して加えら
れる。なお、燃料噴射量を最適化するためM系列信号を
重畳させるといっても、この信号は微小であり、しかも
定常運転時に行うため、重畳中の運転性が害されること
はない。A / F difference between the cylinders occurs due to variations in the injectors and the cam lift amount of the cylinders, resulting in a decrease in conversion efficiency. On the other hand, according to the embodiment,
The A / F difference of each cylinder is introduced as a correction amount HOSn, and this correction amount HOSn is added to Tp of each cylinder. Even if the M-sequence signal is superposed in order to optimize the fuel injection amount, this signal is very small, and since it is performed during steady operation, the drivability during superposition is not impaired.
【0045】最後に、実施例ではステップ増量の場合で
説明したが、ステップ減量の場合も同様であることはい
うまでもない。Finally, in the embodiment, the case of step increase has been described, but it goes without saying that the same applies to the case of step decrease.
【0046】[0046]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
擬似不規則信号を重畳させての相関法を用いてステップ
応答を求め、このステップ応答の収束値に対応して燃料
の補正量を計算し、この補正量を基本噴射量に加えるこ
とで、各気筒毎の燃料噴射量を最適化するようにしたた
め、各気筒に対して過不足なく燃料供給を行うことがで
き、燃料供給の適性化が図られ、例えば三元触媒等の転
換効率が良くなるという効果がある。As described above, according to the present invention,
The step response is obtained by using the correlation method with superimposing a pseudo-random signal, the fuel correction amount is calculated in accordance with the convergence value of this step response, and this correction amount is added to the basic injection amount. Since the fuel injection amount for each cylinder is optimized, the fuel can be supplied to each cylinder without excess or deficiency, and the fuel supply can be optimized, for example, the conversion efficiency of the three-way catalyst can be improved. There is an effect.
【図1】 本発明の構成を示すクレーム対応図FIG. 1 is a claim correspondence diagram showing a configuration of the present invention
【図2】 本発明の一実施例を示すシステム図FIG. 2 is a system diagram showing an embodiment of the present invention.
【図3】 同上実施例のセンサ動作を説明するためのフ
ローチャートFIG. 3 is a flow chart for explaining the sensor operation of the above embodiment.
【図4】 同上実施例のセンサ動作を説明するためのフ
ローチャートFIG. 4 is a flowchart for explaining the sensor operation of the above embodiment.
【図5】 同上実施例のセンサ動作を説明するためのフ
ローチャートFIG. 5 is a flowchart for explaining the sensor operation of the above embodiment.
【図6】 M系列信号ε(t)とこの信号の自己相関関
数φεε(τ)を示す波形図FIG. 6 is a waveform diagram showing an M-sequence signal ε (t) and an autocorrelation function φεε (τ) of this signal.
【図7】 実施例の作用を説明するための波形図FIG. 7 is a waveform diagram for explaining the operation of the embodiment.
【図8】 本発明の他の実施例を示すブロック図FIG. 8 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
2 エアフローメータ(エンジン負荷センサ) 3 クランク角センサ(エンジン回転数センサ) 4 空燃比センサ 5 コントロールユニット 6 インジェクタ(燃料供給装置) 21 エンジン負荷センサ 22 エンジン回転数センサ 23 基本噴射量計算手段 24 出力手段 25 燃料供給装置 26 擬似不規則出力発生装置 27 信号重畳手段 28 空燃比センサ 29 相互相関関数計算手段 30 インパルス応答計算手段 31 ステップ応答計算手段 32 増減補正量設定手段 33 加算手段 2 Air flow meter (engine load sensor) 3 Crank angle sensor (engine speed sensor) 4 Air-fuel ratio sensor 5 Control unit 6 Injector (fuel supply device) 21 Engine load sensor 22 Engine speed sensor 23 Basic injection amount calculation means 24 Output means 25 Fuel supply device 26 Pseudo irregular output generator 27 Signal superimposing means 28 Air-fuel ratio sensor 29 Cross-correlation function calculating means 30 Impulse response calculating means 31 Step response calculating means 32 Increase / decrease correction amount setting means 33 Addition means
Claims (2)
するセンサと、これらセンサの検出値から燃料の基本噴
射量を計算する手段と、この基本噴射量の信号を燃料供
給装置に出力する手段とを備えるエンジンの空燃比制御
装置において、周期的な微小擬似不規則信号を発生する
装置と、この擬似不規則信号を任意の気筒の前記基本噴
射量の信号に重畳させる手段と、この擬似不規則信号が
重畳された場合に燃焼したガスの空燃比を検出するセン
サと、同じく擬似不規則信号が重畳された場合に、対応
する空燃比センサ出力と擬似不規則信号とから両信号の
相互相関関数を計算する手段と、この相互相関関係から
インパルス応答を計算する手段と、このインパルス応答
を積分することによりステップ応答を求める手段と、こ
の求められたステップ応答に対応して任意の気筒の燃料
の増減補正量を設定する手段と、この増減補正量を任意
の気筒の基本噴射量に加算する手段とを備えることを特
徴とするエンジンの空燃比制御装置。1. A sensor for detecting a load and a rotational speed of an engine, a means for calculating a basic injection amount of fuel from detection values of these sensors, and a means for outputting a signal of the basic injection amount to a fuel supply device. In an air-fuel ratio control device for an engine, the device for generating a periodic minute pseudo irregular signal, means for superimposing the pseudo irregular signal on the signal of the basic injection amount of an arbitrary cylinder, and the pseudo irregular signal A sensor that detects the air-fuel ratio of the burned gas when the signal is superimposed, and a cross-correlation function of both signals from the corresponding air-fuel ratio sensor output and the pseudo-irregular signal when the pseudo-irregular signal is also superimposed. , A means for calculating an impulse response from the cross-correlation, a means for obtaining a step response by integrating the impulse response, and a means for calculating the step response Air-fuel ratio control of an engine, comprising means for setting an increase / decrease correction amount of fuel in an arbitrary cylinder in accordance with the response of the cylinder and means for adding the increase / decrease correction amount to a basic injection amount of the arbitrary cylinder. apparatus.
減補正量を演算し、基本噴射量に加算する手段を備える
ことを特徴とする請求項1記載のエンジンの空燃比制御
装置。2. The air-fuel ratio control apparatus for an engine according to claim 1, further comprising means for sequentially switching an arbitrary cylinder, calculating an increase / decrease correction amount for all cylinders, and adding the calculated increase / decrease correction amount to a basic injection amount.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23345193A JPH0783099A (en) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | Air-fuel ratio controller of engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23345193A JPH0783099A (en) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | Air-fuel ratio controller of engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0783099A true JPH0783099A (en) | 1995-03-28 |
Family
ID=16955250
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23345193A Pending JPH0783099A (en) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | Air-fuel ratio controller of engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0783099A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1817488A1 (en) * | 2004-12-02 | 2007-08-15 | HONDA MOTOR CO., Ltd. | Air/fuel ratio control apparatus of an internal combustion engine |
-
1993
- 1993-09-20 JP JP23345193A patent/JPH0783099A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1817488A1 (en) * | 2004-12-02 | 2007-08-15 | HONDA MOTOR CO., Ltd. | Air/fuel ratio control apparatus of an internal combustion engine |
EP1817488A4 (en) * | 2004-12-02 | 2008-02-27 | Honda Motor Co Ltd | Air/fuel ratio control apparatus of an internal combustion engine |
US7680580B2 (en) | 2004-12-02 | 2010-03-16 | Honda Motor Co., Ltd. | Air/fuel ratio control apparatus of an internal combustion engine |
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