JPS5891341A - 内燃機関の制御方法 - Google Patents

内燃機関の制御方法

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JPS5891341A
JPS5891341A JP56188324A JP18832481A JPS5891341A JP S5891341 A JPS5891341 A JP S5891341A JP 56188324 A JP56188324 A JP 56188324A JP 18832481 A JP18832481 A JP 18832481A JP S5891341 A JPS5891341 A JP S5891341A
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Soichi Matsushita
宗一 松下
Toshio Yamada
敏生 山田
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健治 加藤
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Toyota Motor Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/32Controlling fuel injection of the low pressure type

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

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、排気ガス再循It(EGR)システムを有す
る内燃機関の制御方法、特に燃料供給量の制御方法に関
する。
機関の吸気管内圧力Pと回転速度Nとを運転状態ノ々ツ
メータとして検出し、その検出し九運転状態・臂うメー
タに応じて燃焼室に供給される吸入空気量と燃料量との
比、即ち空燃比を所望の値に制御する空燃比制御システ
ムは良く知られている。
この種の制御システムにさらにEGRシステムを組合わ
せた場合、従来はEGR量を全く考慮せずに空燃比を制
御してい苑喪め、燃料供給量を機関の要求する最適値に
制御することができなかった。
従って本発明は従来技術の上述した問題点を解決するも
のであ夛、本発明の目的は、EGR量に係シなく常に良
好な燃料量制御を行うことができる内燃機関の制御方法
を提供することにある。
上述した目的を達成する本発明の4I微は、機関の吸気
管内圧力及び回転速度を検出し、検出した吸気管内圧力
及び回転速度に応じて機関の燃miiに供給される燃料
量を制御し、一方、検出した吸気管内圧力及び回連速度
に応じて燃焼室に再循環される排気ガス量を制御する内
燃機関の制御方法において、機関の吸気管内ガス温度を
検出し、検出したガス温度、吸気管内圧力、及び回転速
度に応じて、燃焼室に供給される総ガス量を燃料量との
比が一定となるように燃料供給量を制御することにある
以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第1図には本発明の一実施例として、マイクロコンビー
ータにより燃料噴射量制御を行う内燃機関の一例が概略
的に示されている。同図において、10は機関の吸気通
路12の途中に設けられ九スロットル弁であり、このス
ロットル弁10の下fiの吸気通路12には、吸気管内
絶対圧を検出してその検出値に対応する電圧を発生する
圧力センv14の圧力取出しポート14aが開口してい
る。
圧力センサ14の出力電圧は、@16を介して制御回路
18に送り込まれる。
スロットル弁10の下流の吸気通路12には、さらに、
吸気管内ガス温度を検出しその検出値に対応する電圧を
発生する吸気管内ガス温度センサ1.5が設けられてい
る。この温度センサ15の出力電圧は1il17を介し
て制御回路18に送り込まれる。
機関のディストリビユータ20には、そのデイストリビ
為−タ軸20&が所定角度、例えばクランク角に換算し
て300回動する毎に角度位置信号を発生するクランク
角センサ22が設けられている。クランク角センサ22
からの角度位置信号は、曽24を介して制御回路18に
送り込まれる。
制御回路18からは、@26を介して単数又は複数の燃
料噴射弁28に噴射信号が送り込まれ、これにより噴射
弁28は図示しない燃料供給系からの加圧燃料を吸気ポ
ート部に間欠的に噴射する。
機関の排気通路21とスロットル弁10の下流の吸気通
路12(スロットル弁10の上流の場合もある)との間
には導管23が設けられている。
この導管28の途中にはEGR弁25が設けられている
。制御回路18より@27を介して送り込まれる制御信
号に応じてEGR弁25の開度が制御され、これにより
、燃焼室29から排出される排気ガスの吸気通路12へ
の循環量、即ちEGR量が制御される。
第2図は第1図の制御回路18の一例を表わすブロック
図である。
圧力センサ14及び温度センサ15からの出力電圧は、
本発明と直接関係しないため図示されていない他のセン
サからの電圧と共に、アナログマルチプレクサを含むA
7o変換器30に送り込まれる。%変換器30にかいて
、これらの入力電圧は、所定の変換周期で順次2過信号
に変換される。
クランク角センサ22からのクランク角30@毎の角度
位置信号は、速度信号形成回路32に送り込まれ、さら
に、クランク角同期割込み信号として中央処理装置(C
PU)34に送り込まれる。
この速度信号形成回路32は、クランク角30@毎の上
述の信号によって開閉制御されるダートと、このダート
を通過するクロック発生回路36からのクロックツ9ル
スの数を計数するカウンタとを備えておシ、機関の回転
適度に応じた値を有する2進の速度信号を形晟する。な
お、速度信号形成回路32を設けず、CPU34内でソ
フトウェアによ多速度信号を形成するようにしても曳い
CPU34からパス38を介して出力I−ト400所定
位置に噴射時間τに等しい持続時間を有する噴射信号が
与えられゐと、この信号線駆動回路42を介して燃料噴
射弁28に送シ込まれ、その結果、時間Tだけ噴射弁2
8が付勢され、この時間τに応じ九量の燃料が機関の燃
焼室に送シ込まれる。
1+、CPU34からパス38を介して出力−−ト41
の所定位置にEGR弁制御信号が与えられると、この信
号は駆動回路48において、■凪弁25の駆動信号に変
換され、次いでEGR弁25に送シ込まれる。これによ
!り、EGR弁25の開度が制御信号の値に応じて制御
される。
%変換器80、速度信号形成回踏32、及び出力/−)
40は、マイクロコンビ為−タの各構成要素であるとこ
ろの、CPU34.リードオンリメモリ(ROM)44
、ランダムアクセスメモリ(RAM)46.及びり四ツ
ク発生回路36にパス38を介して接続されておシ、こ
のパス38を介して入出力データの転送を行う。なお、
第2図には示されていないが、iイクロコンビ、−タと
しては、さらに入出力制御回路、メ彎す制御回路等が周
知の方法で設けられてい石。
ROM44内には、後述すゐメイン処理ルーチンプログ
ラム等の!四グラムと、それらの演算処理に必要なテー
ブル、定数等があらがじぬ格納せしめられている。
次に、上述のマイクロコンビ^−夕の燃料噴射制御の処
理内容を第3図を用いて概略的に説明する。同図に示す
如<、−CPU34は電源投入が行われるとイニシャラ
イズルーチン5oを実行し。
RAM46の内容のリセット処理及び各定数の初期値セ
ット処理等を行う。次いでメインルーチン51へ進み、
後述する燃料噴射量演算等を繰シ返して実行する。また
、クツyり角七ンサ22からのクランク角30”毎のク
ランク角同期割込み信号による割シ込みルーチン52が
所定回実行される毎、例えばクランク角12fあるいは
180’毎に噴射゛信号を形成し、これを出カフj”−
) 40に転送する燃料噴射処理を実行する。なお、こ
の燃料噴射処理は、所定周期毎のタイマ割込み信号によ
る割込みルーチン53によって実行しても良い。
一方、CPU34は、メイン処理ルーチン中、あるいは
他の割込みルーチン中で機関の回転速度Nを表わすデー
タを速度信号予成回路32から取シ込み、RAM46内
の所定領域に格納する。また、所定時間毎もしくは・所
定クランク角度位置毎に実行されるん変換割込みルーチ
ンが終了すると、吸気管内絶対圧Pを表わすデータを%
変換器30から取シ込み、RAM46内の所定領域に格
納する。
第4図は燃料噴射量演算処理ルーチンを示すフローチャ
ートである。CPU34a、メインルーチンの途中で第
4図に示す演算処理を実行すゐ。
まずステップ60において、RAM46から、回転速度
Nを表わす検出データを取込み、次のステップ61にお
いて、吸気管内圧力Pを表わす検出データをR,AM4
6から取込む。さらに次のステップ6′、!において、
吸気管内ガスの温度Tを表わす検出データをRAM46
から取込む。次いでステップ63において、機関の所定
回転角度当シに例えば120’CAもしくは180@C
A当シに、燃焼室に供給される総ガス量Go を検出し
た回転速度N及び吸気管内圧力Pからマツプを用いて算
出する。ROM44内には、回転速度N及び吸気管内圧
力Pに対する総ガス量Go がマツプの形であらかじめ
格納されている。この総ガス量Go は。
機関が所定角度回転する閣に燃焼室内に送シ込まれる吸
入空気量Ga 及びEGRtG・の和を表わしており、
ステップ63では、RAM46から取込んだN及びPか
ら、マツプによシこの総ガス量Go が求められる。た
だし、この場合の総ガス量Go は、吸気管内のガス温
度が所定値、例えば20℃の場合である。次いでCPU
34は、次のステノf64において、総ガス量Goの密
度補正を行う。即ち、RAM46から取込んだ吸気管内
ガス温度T (”C)に応じて総ガス′jkGo  を
Ga4−G。
34は1機関が所定角度回転する間に燃焼室内に送シ込
まれる燃料蓋Fを、GO/I−があらかじめ定めた一定
値となるように算出し、この燃料量Fに対応する燃料噴
射パルス幅τを算出する。本実施例では、輿4=20〜
25の希薄空燃比に選ばれるが、この値B Go/、 
= 14.5であっても、またその他の値であっても良
い。このようにして算出された燃料噴射パルス幅τは、
次のステップ66において、RAM46の所定領域に格
納される。
この格納され九τは、第3図に示した燃料噴射処理割込
みルーチン52もしくは53で読み出され。
噴射信号に変換されて出力ボート40に送り出され、斯
くして燃料噴射量が制御される。
一方、所定時間毎もしくは所定クランク角度位貧毎に実
行される第5図に示す如き割込みルーチンによシ、CP
U34は、EGR弁25の制御を例えば以下の如く行う
。即ち、ステップ70 、71において、回転速度N、
吸気管内圧力Pを表わす検出データをPAM46から取
シ込み、次のステップ72において、これらのP及びN
からEGR弁25の開度りを求める。この開gDの求め
方としで、P及びNからの計算式D=f(P、N)によ
る方法、P及びNからマツプによって求める方法P及び
Nをそれぞれ比較基準値と比較し、その結果に応じてD
を定める方法等種々の方法がある。
しかしながら、どの方法によっても、機関の負荷が小さ
い時に、EGR弁25の開度りが大きくなZ・ように設
定される。次いで、ステップ73において、この開度り
に対応するデータが出力ポート41に送シ出され、これ
が駆動回路43においてJHix動信号に変換され、そ
の結果、EGR弁25の開度が前述の値りに等しく制御
せしめられる。従って、EGRiは、機関の負荷が小さ
いときに多くなるように制御される。
なお、EGRiを機関の回転速度と吸気管内圧力に応じ
て機関負荷が小さいときに多くなるように制御する方法
として種々の方法が考えられる。
例えば、マイクロコンビエータを用いずにディスクリー
トのアナログ回路で制御回路18を構成することも一つ
の方法であるし、このような電気回路を用いずに機械的
にEGR弁を制御しても良い。
まえ、KGB弁25は、印加される電気信号に応じてそ
の開度が制御される如き電磁式空気制御弁であっても良
いし、電磁弁とダイアフラム式空気制御弁との組合せで
あっても良い。
以上詳細に説明したように本発明の制御方法によれば、
総ガス量[有]と燃料量Fとの比が一定となるように燃
料量Fが制御される。その結果、EGR量Go が増減
した際にも、総ガス量Go=Ge十〇aに見合った適切
な燃料量Fの供給が行われ、NOx排出量を規定値内に
収めると共に燃料消費率を最良の値に制御ぜ−しめるこ
とができる。
一般に、NOx排出量は、吸入空気量Ga と燃料量F
との比G姶(空燃比)大きくすれば低減され。
また、E G Rji Go を増加させれば低減され
る。
Ga十Ge ある種の内燃機関では□=Go/Fを一定とした場合、
Ga  を大きくするよシG・ を大きくした方が軽負
荷域で失火限界が遠くなシ、よル広い運転領域を活用す
ることができる。
特に”%F= 20〜25の超希薄燃焼式機関の軽負荷
域でこの傾向が顕著と々る。このため、高負荷域でGa
  を大軽負荷域でGe  を大として運転領域を拡大
しようとした場合にも、本発明によればG外が一定に制
御されるから、適切な燃料量Fの供給を行うことが可能
となる。
上述したように1本発明によれば、EGR量に係りなく
、常に良好な燃料制御が行え、燃料の制御性が著しく向
上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の概略図、第7図は第1図の
制御回路のブpツク図、第3図はマイクロコンビエータ
の処運内容の概略説明図、第4図及び第5図はマイクロ
コンビ轟−夕の制御プログラムの一部のフローチャート
である。 12・・・吸気通路、14・・・圧力センサ、15・・
・温度センサ、18・・・制御回路、22・・・クラン
ク角セ/す、25・・・EGR弁、28・・・燃料噴射
弁、29・・・燃焼室、30・・・%変換器、32・・
・速度信号形成回路、34・・・CPU、40.41・
・・出力/−)、44・ ROM、46・・・RAM。 第3図 −232−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、機関の吸気管内圧力及び回転速度を検出し、検出し
    た吸気管内圧力及び回転速度に応じて機関の燃焼室に供
    給される燃料量を制御し、一方、検出した吸気管内圧力
    及び回転速度に応じて燃焼室に再循環される排気ガス量
    を制御する内燃機関の制御方法において、機関の吸気管
    内ガス温度を検出し、検出したガス温度、吸気管内圧力
    、及び回転速度に応じて、燃焼室に供給される総ガス量
    と燃料°tとの比が一定となるように燃料供給量を制御
    することを特徴とする内燃機関の制御方法。 2、機関の負荷が小さい場合に排気ガスの再循itが大
    きくなるように制御する特許請求の範囲第1項記載の内
    燃機関の制御方法。
JP56188324A 1981-11-26 1981-11-26 内燃機関の制御方法 Granted JPS5891341A (ja)

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JPS5891341A true JPS5891341A (ja) 1983-05-31
JPH0231778B2 JPH0231778B2 (ja) 1990-07-16

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4640257A (en) * 1984-05-01 1987-02-03 Nippondenso Co., Ltd. Engine control with exhaust gas recirculation

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JPS5434092A (en) * 1977-08-23 1979-03-13 Teruji Shigehiro Method of protecting electric wire in pole wiring
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