JPS58211535A - 内燃エンジンの電子式燃料噴射制御装置の噴射量補正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃エンジンの電子式燃料噴射制御装置の噴射
量補正方法に叫する。

内燃エンジンの電子式燃料噴射制御装置においてはエン
ジンのスロットル弁子Ｍ［５の吸気管内圧及びスロット
ル弁開ＩＷのいずれ力・一方とエンジンの回転数ケ用い
て・ψｒ　＊＋’ｎｍ１：＋の基本−を決定する方式が
あ小。このような基本噴射闇全決定する方法とし、では
、エンジンの比較的低負荷領域ではエンジン回転１１　
Ｎ　ｔとスロットル弁−ト館の吸気管内圧ｐＢと全パラ
メータとしたマトリックスメモリＣ１）Ｂ−Ｎ−マツプ
）金相いて又、比較的高負荷ｖＭ域では１７２７回転数
Ｎｅとスロットル弁開ＩＪｌ’１ｊｔＡと全パラメータ
とｌ、　ｆｃマトリンクスメ七り（θｔｈ−Ｎｔマツプ
）ｆ用いて基本燃料噴射量Ｔｉｆ決犀するハイブリッド
方式がある。

更にターボチャージャ付エンジンにおいて鉱、コンプレ
ッサ↓＃Ｌ（Ｌｌｌｌの吸気管内圧（吸気圧）ＰＩ及び
吸気温度ＴＩ並びにコンプレッサ下流側の吸気管内圧す
なわちコンプレッサ出口とスロットル弁との中間におけ
る過給された吸気圧力（過給圧）Ｐ８を夫々検出し７、
これらの各検出値１’ｌ　、　Ｔ＋　、Ｐｇ　ｉ”’ラ
メータとして吸気密度補正係数ｒｌ　ｆ求め、該補正係
数ｒＡにより前記基本燃料１ａ射量Ｔｉを袖止し、運転
状態による吸気の温度及び圧力すなわち密度の変化に応
じて燃料噴射蓋の補正を行なりようｖｃ　１．ている。

しかしながら、吸気留置補正のための前記コンプレッサ
の上流及び下流側の吸気管内圧Ｐ、及びＰ。

を検出する吸気圧センサ及び過給圧センサバ検出ｆ［が
高く一目つ応答性の速いものが要求される。

このような圧力センサとしてはダイヤフラム式半導体圧
力センサが使用されているが、ρ・かる圧力センサは高
価であり、こねに伴ないシステムが〜。

価となる。

不発明は上述の点に鑑みてなされたもので、コンプレッ
サ上流及び下流側の吸気管内圧を他のパラメータによっ
てシミュレートすることにより必要な吸気密度補止を行
ない、前記吸気管内圧検出用の２つの圧カセンサＰ＋、
Ｐ＊ｆ省略した安価なシステムｆ提供することを目的と
する。この目的を達成するため本発明においては、ター
ボチャージャ等のコンプレッサとエアクリーナとエンジ
ンの吸気ボートとが連なる吸気管？南する燃料噴射式エ
ンジンの回転数ＩＶｔと、前記吸気管に設けたスロット
ル升下流の吸気管内圧ｐＢと、スロットル升開凝θｔＡ
のパラメータ＆こより基本炉料噴射銅を決定し、、Ａｒ
ｔ記エフェンジン転状態に応じた吸気密度補正体！２を
求めて前記基本燃料し＾１量を補正する内燃エンジンの
電子式燃料噴射制御装置の噴射緩袖正方法において、前
記エンジン回転数がＯであるときに前記スロットルタＦ
下流の吸気管内圧ＰＢを検出して記憶し、運転時前記エ
ンジン回転数と１％ｔｒ記スロットル弁開度と全夫々検
出してそれらの変数として予め設定した前記エアクリー
ナ前屈の吸気差圧ｆ読出し、＝ｉ記記憶したスロットル
弁子陣、の吸気管内圧と前記続出した吸気差圧との差圧
とを求めこの差圧と運転中のコンプレッサ上＃Ｌ１１１
１吸気温度及び前記スロットル弁下流側の吸気′ｉ＃円
′越 圧とをパラメータとし、　　関数として前記吸気密度補
正係数を求るようにした内燃エンジンの電子式燃料噴射
制御装置の噴射量補正方法ｆ提供するものである。

以下本発明の一実施例を添附図面に基づいて詳述する。

先ず、本発明の燃料噴射輩の補正方法のＩｆＡ埋につい
て説明する。

基本燃料鳴射讐７”Ｌｉ袖正する吸気密度補正係数ｒＡ
は次式で衣わさ）する。

ここに、値Ｐ、は椋準大気圧（７６０ｗｍ１Ｈ／　）、
　Ｔ。

は＠４葉温度（２５℃）、／’１はコンプレッサ上流°
流仰１の吸気管内圧、Ｔ、はコンプレッサ下流側の吸気
温度を表わす。この吸気温度７゛、はエンジンの運転条
件変化による温度変化が大きいために検出精度及び応答
性の点から温度センサにより直接検出することは高価な
ηＡ度センサ装置を用いる必要がめるので、演’１４’
　ＶＣより算出［、ている。

エンジンのスロットル升下流の吸気管内圧、コンプレッ
サ上流ｌ１１１の吸気管内圧を夫々ＰＢ、Ｐ、、それら
の吸気温度を夫々ＴＢ　、　Ｔ、とすると、（ＴＢ／Ｔ
ｌ　）と（ＰＢ／Ｐ、　）との関係は第１図に示すよう
な１次関数で近似され、次式の関係式で表わすことがで
きる。

（α９．ｂ、は足￥ｌ） また、吸気密度補正係数γＡは次式で表わされる。　　
　　　　　　　　　ｒＬＴｌ ここで、ｎＦ！、ポリト０−ノ指数である。

従って、この（４）式に１Ｓｉｌ記（；３）式を代入す
ると、係数ｒＡは次式で与えられる、 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（５）こ
の式（４）において、値ｐｏ　＝　ｒｏは前述したよう
に？数である。上式によ、れば値へをｐＢで近似的に算
出できる。従って、値Ｐ、　？他のパラメータでシミュ
レートすることにより、吸気管内圧Ｐ、　、　Ｐ、　？
検出することなく補正係数ｒｌ　ｋ求めることが可能で
ある。

この吸気管内圧Ｐ１に他のパラメータでシミュレートす
る場合、エンジン回転数Ｎｇが００状態のトキに当該エ
ンジンのスロットル弁下流の吸気管内圧ＰＢｆ現在の大
気圧にとしてイニシアライズする。史に、運転時エンジ
ン回転数Ｎｇとスロットル弁開度θｔｈの関数として８
４４４図に示す嫌に吸気差圧エアクリーナ前層の圧力差
　Ｐζを予め設足し一１Ｍ！’記イニシアライズし７た
大気圧バと予め設だした吸気差Ｆｆ、　Ｐ’、との差圧
（Ｐ≦−Ｐ、′）全前記コンプレッサ上ｔｉｌｃ　ＩＨ
ｌｌの吸気管内圧Ｐ、と−を心。ρ・くして、吸気管内
圧り及びＰ１検出用の２つの圧力センサを省くことがで
きる。

第２図は本発明の２気筒エンジンにおける一実施例を示
すブロック図である。図において、符号１及び２は夫々
第１及び第２０呵変レラクタンス式軸回転センサを示し
、これらの各センサ１．２はエンジンのカム軸Ｃ”イの
基準位置を検出するもので、本実施例においては、互い
ＶＣ１８０度位相ｆ　１４　ＶＣするパルスを出力する
ようＶＣ配されている。

これらの各センサ１．２は夫々波形整形回路６゜４の入
力ＩＩＫ接続され、後者の出力１１１１はエンジン（ロ
）転数カウンタ６及び噴射時間カウンタ３１．３２の入
力側に接続されている。クロック発振回路はカウンタ６
．２３．）１．６２及びアナログスイッチ１１０入力倶
ＩＫ接続さねており、カウンタ６゜２３．３１．３２に
クロックパルス”Ｐｌｒｓ　アナログスイッチ１１に■
１１］０Ｉ４１ハルスφ管供給する。

第３図は本発明に係るターボチャージャ付エンジンの模
式図で、エンジンＬ°の排気カスは排気管ＡＸを通し、
１ターホチヤージヤ１゛８のタービン１゛に供給され、
このタービンＴｆ駆動した後マフラＭから排出され、エ
アクリーナＡＣから送出された空気はタービンＴに直結
されたコンプレッサＣにより圧縮さｔ′１吸気管１ｎｆ
通してエンジンＥの吸入弁側に供給される。また、符号
Ｂｉｔレゾナンスチャンバ、符号Ｓはサージタンクを示
す。

圧力センサ７は第６図に示すようにエンジンの吸気管Ｉ
ｎのスロットル弁ＴＬ下流側の圧力ｐＢを検出するもの
で、例えばダイヤフラムと半導体で構成さねている。ス
ロットル弁開度センサ８＃′ｉ前記エンジンの吸気管内
ＶＣ配されたスロットル升７’Ｌの開度θｔｈｆ検出す
るもので、例えばポテンショメータで構成されている。

偏置センサ９はターボチャージャ付コングレツサの人口
の吸気温度Ｔ＋ｆ検出するものでエアクリーナＡＣから
コンプレッサＣ゛に至る管路ＶＣ配設されている。これ
らの用カセンサ７．スロットル升開展センサ８．吸気編
ｍ　セ／す９の１１１力１Ｌｌｌ＋は夫々アナログスイ
ッチ１１の各人力０１１１　ｖｃ　ｉ＆続され、該アナ
ログスイッチ１１の出力（Ｉｌ＋はγナログーデジタル
変換器（以ト、イーＩ）を検器という）１２の入力側に
接続されている。

Ａ−Ｄ変換器１２の出力ｔ１１１は、基本燃料噴射猪沿
出回路１６の比較回路１４．基本Ｐ科噴射量記憶回路Ｃ
ＰＢ−Ｎｔマツプ）１５．基本炉料噴射梱“記憶回路（
θｔｈ　−Ｎｅマンプ）１６及び吸気密度補正係数算出
回路２０の吸気差圧配憶回路２１．記憶回路２４＆び吸
気留置補正係数記ｔり回路２６の６入力側に接続さｈて
いる。基本燃料噴射量記憶ＩコＪ路１５．１６．吸気差
圧記憶回路２１及び比較回路２２の各入力側１には前記
エンジン回転数カウンタ６の出力側１が接続されている
。比較回路２２の出力４ＪＡ１１はカウンタ２３の入力
１Ｍ１１に接続され、このカウンタ２３の出力側１は記
ｔ、１回路２４の入力側１に接続されている。加１回路
２５の一方の入力側には吸気差圧記憶回路２１の出力１
１１１が、他方の人力ｔｌｌｌＫは記憶回路２４の出力
１１１１が接続されている。

吸気密腋袖正係数記憶回路２６の一方の人力（ｔｉｌｌ
　Ｋは加算回心２５０出力４１１１１が、他方の入力側
には前述したように４−Ｄ？ｆＪ器１２器用２側が接続
さｔｌている。

乗・算回路３０の一方の入力側には基本焼料噴射量記憶
回路１５及び１６の出力側が、他方の入力ｌｌｌ１には
吸気密度補正係数記憶回路２６の出力９１１１が接続さ
れており、出力側は噴射時間カウンタ３１゜６２の入力
側に接続されているにれらの各カウンタ３１，３２の出
力側は夫々噴射弁１１１回路９゜３４の入力側に接続さ
れ、後者の出力側は燃料噴射弁３５．３６に接続きれて
いる。

次に第２図の構成の作動を説明する。

第１．第２の軸回転センサ１，２はカム軸ＣＡの基準位
置を検出し、互いに１８０度位相を異にするパルスが夫
々波形整形回路３，４に供給され、そこで波形整形され
、パルスｐａ、ｐｂとして出力される。カウンタ６はパ
ルスｐａが入力された横割からパルスｐｈが入力された
時刻までの間にクロック発街回路５から入力されるクロ
ックパルスＣＰをカウントして軸回転センサ１，２の基
準１☆置間の周期を計徂１し、周期の逆数すなわち、エ
ンジン回転数ＮｔＶＣ比例［、た２進コ一ド信号を出力
する。

エンジンのスロットル弁下流の吸気管内圧ＰＢは圧力セ
ンサ７　ＶＣより、スロットル弁開度θｔｈはスロット
ル弁開度センサ８により、コンプレッサの上ｆＬＩＩＩ
＋の吸気温度Ｔ１は温度センサ９により夫々検出される
。これらの検出された各アナログ信号はクロック発振回
路５から所定のタイミングで加えられる制御パルスφｒ
Ｃより切換作動するアナログスィッチ１１ｆ通して順次
、４−Ｄ変換器１２に送られ、夫々相当する２進コ一ド
信号に変換され必要な信号を各回路に出力する。

比較回路１４はＡ−１）変換ざねたスロットル弁開度θ
ｔｈＶＣ相当する信号と設定値θｔＡｉと全比較し７、
θｔｈ＜θｔｈ１の場合には基本燃料噴射１記ｔη回路
１５を、θｔｈ＞θｔｈ１の場合には基本燃料噴射１記
憶（ロ）路１６を選択する。基本燃料噴射量記憶回路１
５はカウンタ６から出力されるエンジン回転数Ｎｔに相
当する佃綺と、Ａ−１）変換器１２から出力きれるスロ
ットル弁上ｍｃ　ＯＩ＋＋の吸気骨内圧ＰＢＫ相当する
信号とを人力と１１、予めスロットル弁上＃ｔ、　１１
１１１の吸気・ρ内圧ＰＢ及びエンジン回転数Ｎｔの関
数として記憶されている基本燃料噴射音Ｔｉに相当する
２進コ一ド信号を出力する。基本燃料噴射量記憶回路１
６はカウンタ６から出力されるエンジン回転数Ｎ−に相
当する信号と、Ａ−Ｄ変換器１２から出力されるスロッ
トルｆｆ開ｆθｔｈに相当する信号とを入力とし、予め
スロットル弁開度θｔｈ及びエンジン回転数Ｎｇの関数
と［１、て記憶されている基本燃料噴射ｉｉ　Ｔ　ｉに
相当する２進コ一ド信号を出力する。すなわち、θｔｈ
＜θｔＡ１のときには基本燃料噴射量記憶回路１５から
、θｔｈ〉θｔｈ１のときには基本燃料噴射量記憶回路
１６から所要の基本燃料噴射ｉｉ　Ｔ　ｉに相当する２
進コ一ド信号を出力する。

吸気圧記憶回路２１はカウンタ６から出力きれるエンジ
ン回転数Ｎ−に相当する信゛号と、Ａ−Ｄ変換器１２か
ら出力されるスロットルデ［開度θ／Ａに相当する信号
とを入力とし、予めスロットル弁開度θｔｈとエンジン
回転数Ｎｇの２笈数関数と（てバ１シ憶さねでいる吸気
差圧エアクリーブトｊｌ后のｗ力差バＶ（相当する２進
コ一ド信号會出力する（第４図）。また、比較回路２２
＆′ｉ工ンジン回転数カウンタ６の出力が０のとき、す
なわち当該エンジンが停止している条件のときに信号全
出力１゜てカウンタ２３に加える。このカウンタ２３は
比較回路２２から信号が加えられている開作動してクロ
ック琴ＪＷｌｐＨＭ５から入力されるクロックパルスＣ
ｐｆ力つノトアップし、そのカウント値が予め設定［、
たｔ秒に相当する値を超えたときに記憶回路２４　Ｋス
トローブ信号を送／）。

記憶回路２４はストロ−ブイ６号が加えらｉ″Ｌると、
４−１）ＩＪＪＪ器１２がら出力される前記エンジン停
正時の１詑入負圧ＰＢに相当するイｇ号を散り込み、次
ｅこストローブ＠号が加えらｉ″Ｌ心までこの値を保持
する。この記憶回路２４に取り込まれた圧力ＰＢを現在
の大気圧Ｐ。ＫイニシアライズＴる。

吸気比Ａシ：　ｔ、は回路２１がら出力され６吸気圧ｌ
イの１１自と、記憶回路２４から出力さノ１／）大気圧
ぢの餉とを加算回路２５に加え、（バーＰｌ）のび算Ｖ
Ｃよりルｈ−Ｐ、　（＝　／％−Ｐｒ　’）　ＦＭ出−
ｒ小。ｃのよりニ［。

て、フンフレツヤに：　ＯＩＬ側の１戎気管内）、ｆ：
　／’、全真出する。

吸気密度補正係数記憶回路２６は加算回路２５から出力
される圧力Ｐ、に相当する信号と、Ａ−Ｄ変換器１２か
ら出力きれるコンプレッサ入口の吸気温度へ及びエンジ
ンの吸入負圧ＰＢに相当する信号とを入力とし、予め圧
力ＰＲ、Ｐ、及び温度Ｔ１の関数として記憶されている
吸気密度補正係数ｒＡに相当する２進コ一ド信号を出力
する。

この吸気密度補正係数γＡにより前記基本溶料噴射＠Ｔ
ｉｆ補正する。すなわち、来貢回路３０により基本燃料
噴射量記憶回路１５又は１６から出力される基本燃料噴
射量ｒｉｖｃ相当する信号に吸気密度補正係数−に相当
する信号を乗Ｊ！［７て実際の噴射量７’　（＝−７’
　ｔ　Ｘ　ｒＡ）を算出する。この乗算回路３０Ｆ−を
算出した噴射蓋ＴＫ相当−ｒる２進コ一ド信号を出力す
る。

この乗′痺回路６０出力は波形整形囲路６．４から出力
きれ噴射開始のタイミングを１１１定−する基準位１＆
パルス信号ｐｌｔ、ｐｂが噴射時間カウンタ３１゜３２
ＶＣ加えられたときにこれらの各カウンタ６１゜３２に
プリセットされる。これらの各カウンタ６１゜３２はり
ロック発振囲路５から入力されるクロックパルスｔ”ｐ
Ｋよりプリセットサれたイ「櫂からＯＫなるまでタウン
カウントし、このダウンカウントし−Ｃいる期間噴射信
号を出力する。噴射弁駆動回路３３．３４は入力する噴
射量′＋＝ｊを電流増幅して噴射弁３５．３６ｆ駆動１
１、燃料を噴射はせる。

このようにして噴射ｔ１′に相当−する燃料が噴射弁３
５、！＞６から噴射される。

以上説明したように本−ｉ？明によれば、ターボチャー
ジャ等のコンプレッサとエアクリ−ナトエンジンの吸気
ボートとが連なる吸気管を有する燃料噴射式エンジンの
回転数と、前記吸気管に設けられたスロットル升下流の
吸気管内圧又はスロットル升開度のパラメータにより基
本燃料噴射量を決定し、前記エンジンの運転状態に応じ
た吸気密度補正係数を求めて前記基本燃料噴射ｉｔを補
正する内燃エンジンの軍、子式燃料噴射制御装置の噴射
量補正方法ＶＣおいて、前記エンジン回転数が０である
ときに前記吸入負圧を検出して記憶シフ、運転時１１１
ｆ記工ンジン回転数と前り己スロットルＩＦ開題とを夫
々検出してそれらの変数とＬ７て予め設定また前記エア
クリーナ前層の吸気差圧″ｆ読読出１前前ｄピ記憶た値
とＭ記続出した吸気差圧との差圧を求めこの差圧と運転
中のコ・ンプレツサ上流ｌ１ｌｌ吸気Ｗｍ数ヲ求めるよ
うにしたので、コンプレッサ上ηｔｉｌｌ及び下流側の
各吸気管内圧検出用の２つの圧力センサを省くことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はエンジンの吸入負圧とコンプレッサの上流９４
１１の吸気管内圧（ｐＢ／ｐ＋　）と、各吸気偏置（７
’Ｂ／ＴＩ　）との関係を示す特性図、第２図、は本発
明に係る内燃エンジンの電子式燃料噴射制御装置の噴射
量補正方法の一実施例を示すブロック図、第６図は本発
明に係るターボチャージャ（＝１エンジンの模式図、第
４図は吸気差圧Ｐ１′とエンジン回転数Ｎｅとの関Ｊｖ
ｔ、をボすグラフである。 １．２・・・回転センサ、６．４・・・波形整形回路、
５・・・クロック発（ｋ回路、６．２３．５１．３２・
・・カウンタ、７・・・圧力センサ、８・・・スロット
ル弁開度センサ、９・・・＠Ａ度センサ、１１・・・ア
ナログスイッチ、１２・・・Ａ−Ｄ変換器、１３・・・
基本燃料噴射ｌｉｔ舅出回出回路０・・・吸気密贋輛正
係数算出回路、３０・・・乗）ＩＩ白路、３１５４・・
・噴射弁駆動回路、３５．３６・・・噴射弁、ＡＣ・・
・エアクリーナ、Ｃ・・・コンプレッサ、１°・・・タ
ービン、Ｉｎ・・・Ｉｋ気管、Ｅ・・エンジン、Ｍ・・
・マフラ、ＴＬ・・・スロットル弁、ＥＸ・・・排気管
。 出願人　本田技ω１工業株式会社 代理人　升埋士　　渡　部　ｉ　彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　ターボチャージャのコンプレッサとエアクリーナ
   とエンジンの吸気ポートとが連なる吸気管を有する燃料
   噴射式エンジンの回転数と前記吸気管に設けらｈたスロ
   ットル弁下流の吸気管内圧、又はスロットル弁開度のパ
   ラメータにより基本燃料噴射量を決定し、前記エンジン
   の運転状態に応じた吸気密度袖止係数會求めてＡｉｌ記
   Ａ（本燃料ｕＲ射惜を補正する内燃１ンジ／の′ル、子
   式燃料噴射制付装置の噴射量補正方法において、ｉ１８
   己エンジン回転数が０であるとｐＶｃｆ３ｊｌ記スロッ
   トル升下１４「、の吸気管内圧會挟１１＋　１．てその
   仙會８（つ憶し、運転時ＲＴＩ　Ａｔ−エンジン回転数
   とＡｉｌ記スロットル升開吸とを夫々便出してそ７１ら
   舌・変ｔ′１．’して予め設π［７た０１１記エアクリ
   ーナ前后の吸坊差圧を館出しＮ　！ｉｆｆ記記↑意した
   価とＭｉ１Ｍ己断出１．ｌ（吸気差圧との差圧を求めこ
   の差圧と運転中のコングレツサ上流側吸気温度及び前記
   スロットル弁下流の吸気管内圧とをパラメータとし、そ
   れらの関数として前気吸気密度補正係数を求めるように
   し、たことを特徴とする内燃エンジンの電子式燃料噴射
   制御装置の噴射量補正方法。