JPS60166731A - 燃料噴射制御方法 - Google Patents

燃料噴射制御方法

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JPS60166731A
JPS60166731A JP59021686A JP2168684A JPS60166731A JP S60166731 A JPS60166731 A JP S60166731A JP 59021686 A JP59021686 A JP 59021686A JP 2168684 A JP2168684 A JP 2168684A JP S60166731 A JPS60166731 A JP S60166731A
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JP
Japan
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fuel
fuel injection
liquid film
time
air
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Application number
JP59021686A
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English (en)
Inventor
Teruji Sekozawa
瀬古沢 照治
Seiju Funabashi
舩橋 誠寿
Makoto Shiotani
塩谷 真
Mikihiko Onari
大成 幹彦
Hiroatsu Tokuda
博厚 徳田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/047Taking into account fuel evaporation or wall wetting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は燃料噴射制御方法に係り、特に吸入管を通して
突気と燃料をシリンダーに送り込む燃料噴射方式エンジ
ンに好適な燃料噴射制御方法に関する。
〔発明の背景〕
従来の燃料噴射制御は、エアーフローメータから得た9
気流量から基本的な燃料噴射量を算出し、排気中に残存
する酸素量を0.センサより検出して、理論空燃比とな
るよう燃料量を補正するフィードバック制御系でめった
。さらに、加速時には燃料増量を行うなどの機能をもた
せ、空燃比が理論空燃比となるように制御していた(例
えば、電気学会雑誌Vol 101 NO121’−エ
ンジンllJ?fllJあるいは、計測自動制御学会雑
誌VOI21.NO7「最近の工Vクト口ニクスカー」
全参照のこと)。
この従来方式では、特に急加速時などで、制御性能が、
02センサから得たフィードバック補正では間に合わな
くなり、NOXが多く残留する。この主な原因は、排気
管内の排気ガスの流動遅れやエンジン内で各工程全行い
排ガスとなるまでの時間遅れ等があり、そfi’i観測
してフィードバックしているからである。一方、急加速
時では燃料を増加させて理論空燃比になるよう補償する
方法もあるが、この方法では加速時には目標となる空燃
比が得られても、加速が終了した時点から、燃料が理論
空燃比より大すぎて、三元触媒のHCやCりに対する転
化率(CO及びHCが酸化されてCOx (!:H,Q
 Vc、またNOXが還元されてN2になるそれぞれの
割合が低くなり、HCやCOの排気ガスを出してしまう
問題があった。この主な原因は、吸気管に噴射された燃
料の一部が吸気管壁面に付着したり、あるいは付着燃料
(以下、これ全液膜と呼ぶ)が蒸発して、噴射された燃
料と共にシリンダー内に吸入されることもあり、このた
め、目標とする理論空燃比が必ずしも保持されないとい
う欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、燃料系の動特性と排気管内の流動遅れ
を考慮して、吸気管壁面に付着する燃料の1全予測し、
それを基に空燃比が理論空燃比となるように燃料噴射量
を決定することにより排気ガスを低減する燃料噴射制御
方法を提供することにある。
〔発明の概要〕
吸気管の燃料系の動特性は、吸気管に噴射された燃料の
一部が吸気管壁面に付着するか、あるいは付着した燃料
が蒸発し噴射された燃料と共にシリンダー内に吸入され
ることから、噴射した燃料の全部がシリンダーに吸入さ
れない。そのために理論空燃比を保持できなV、。そこ
で本発明では、付着した燃料(以下これを液膜と呼ぶ)
を液膜量として算出し、噴射燃料の中で吸気管壁面に付
着しない燃料と液膜から蒸発する量との和がシリンダー
に吸入されるものとして空燃比が理論空燃比となるよう
に操作量である燃料噴射量全決定する。
しかし、ここで問題となるのは、液膜量を算出する場合
、制御入力の効果を知るための02 センサの情報はシ
リンダー回転周期や排気管流動遅れ等からすぐ出力とし
て現われない。つまり、エンジンの燃料制御対象はむだ
時間を含むことになる。
さらにこのむだ時間は、一定ではなくエンジン回転数に
より変化する。また、02センサで得られた空燃比情報
は、その測定過程において、外乱。
雑音、測定誤差などで汚されているという問題もある。
このようなむだ時f)Jlt含むエンジンの燃料制御系
をうまく制御するために、本発明では系の内部状態であ
る液膜を予測しながら制御する方法を用いる。さらにむ
だ時間の変化の問題については、最大むだ時間の間の情
報を蓄積しておき、エンジン回転数よりむだ時間を算出
し、液膜量全むだ時間分予測する。また、02センサの
測定過程における雑音などは、フィルターを通すことに
より最小二乗の意味で最適な液膜推定量を算出する。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図、第2図、第3図によ
り説明する。第1図は、燃料噴射制御に関する装置の構
成図を示す。エアーフローメータ2からはスロットルS
を流れる9気質量M−t 全検出し、コンピュータIV
c入力する。同様に、スロットルセンサ3からはスロッ
トル開度θが、負圧センサ4からは吸気管内の圧力が、
水温センサ5からは温度Tが、クランク角センサ6から
は(タコメータ全通して)エンジン回転数Nが、02セ
ンサ7からは空燃比に/Fが得られ、それぞれコンピュ
ータ1に入力される。コンピュータ1からはインジエク
タ8に燃料噴射量を指令する。
101は液膜會示す。
第2図は、第1図のコンピュータ1における燃料噴射制
御sを示すブロック図である。液膜モテルの係数作成部
11は、壁面付着率Xと液膜蒸発時定数τ全算出する。
ここでは、Xをスロットル角度の関数、τを温度の関数
としてその一例を示ツー。
ここでkは、k時刻を表わす。
算出された壁面付着率X (k)と液膜蒸発時定数τ(
k)は、回転数N (k)、圧力P (k)、望燃比A
/F(k−d)および後述する燃料噴射量算出部13か
ら算出された燃料噴射量Gr(k+1) と共に液膜量
推定部12に入力する。燃料噴射量算出部13では、前
記X (k)、τ(k)、およびスロットル部を流れる
9気質量M 、 t (k)さらに液換童推定部12で
算出された液膜量子測値Mt口ff1(k+1)から、
次の式に従って燃料噴射量G t (lc+i )を算
出する。
ここで(A/F)は、理論全燃比である。
前記液膜量推定i12の構成および動作を第3図により
説明する。前記液膜モデルの糸数作成部11から得たX
 (k) 、 τ(k)を基に第3図の121では、液
膜モデルを離散時間系にするため、その係数金欠のよう
に連続時間系から離散時間系に変換する。
ここでΔTH、サンプル周期(ここで・は、サンプル周
期は、計算時間間隔に等しいとする)であり、任意の時
刻kに対し、(k−1)時刻から小)時刻の時間に相当
する。次に第3図の121で得られた係数を第3図の1
22のメモリに次のように蓄積する。現時刻をkとする
とA(k)、 B(k)。
C(k)、 1)(k)は、各メモリテーブルの最後尾
に追加され、それに伴って以前に蓄積されたデータは第
3図の右側ヘシフトされる。ここでメモリテーブルの長
さは11までとした。
次にシリンダーに吸入される突気質量痘、、全推定する
部分、第3図の127を説明する。圧力センサお工びタ
コメータから得た情報、P(k)、!: N(k)全基
に、次のようにQ、 −)全推定する。
ここで、aは、気体定数やエンジン排気量で決まる定数
である。
127で得られ7’c M−* (k)をメモリテーブ
ル122と同様に、メモリテーブル128に右側ヘシフ
トしながら最後尾に追加する。
一方、メモリテーブル124では、第2図の13から得
たに時刻における燃料噴射量をメモリテーブル122と
同様に、メモリテーブル124に右側ヘシフトしながら
最後尾に追加している。
一方、0.センサから得た全燃比情報は排気管内の排ガ
ス流動遅れにより陵測遅れがある。さらにこの遅れ時間
も一定ではなくエンジン回転数により変化する。そこで
、遅れ時間をエンジン回転数より算出し、前記メモリテ
ーブル122,128゜124および後述するメモリテ
ーブル125から得た遅れ時間の間の情報から過去の液
膜量を推定し、さらに(k+1)時刻における液膜量を
予測する部分について説明する。第3図の126では次
のように遅れ時間を計算する。
120 1 d=4□・−〕 ・・・・・・・・・・・・(6)N 
(k) ΔT ここでdはサンプリング周期の整数倍である。
(6)式の〔〕は整数化記号である。
遅れ時間dが得られたことで0□センサから得た現在の
情報は、d時刻前の空燃比であるからA/F(k−d)
と誉ける。A/F(k−d)とメモリテーブル128の
中の桑、P(k−d)から、d時刻前においてシリンダ
ーに吸入された燃料の推定値Gt−(k −d )を次
のようにして第3図の129より得る。
次に、Gt−(k−d)と、メモリテーブル122より
得られるA (k)からA (k−d ) 、 B(k
)からB(k−d)、C[有])からC(k−d ) 
、 D(k)からD(k−d)の情報と、メモリテーブ
ル124より得られるGt小)からGt(k−d)の情
報と後述するメモリテーブル125から得られるMrt
+m (k−d)の情報から、第3図の123では次の
ように液i’を推定し、予測する。
x[Gt−(kA)−c(k d)M川。(k−d )
+D(” )Gr(” )) ・・・・・・・・・(7
)ここで、Mruゆ(k−d)が、(k d)時刻の液
膜推定量であり、Fは推定誤差分散であり、σμは観測
雑音の分散である。
商r++m(k+1)=λk)Mt++−(’)+B(
k)Gt(ト)) ・・・・・・(9)第9式で得た液
膜予測量を第2図の13へ出力し、(k)會メモリテー
ブル125へ左側からMt I+−(k)・・・M!+
+−(k cl+i )のIeLに蓄積し、Mn+−(
k ’)以前のデータは、メモリテーブル125で右に
シフトされる。
本実施例によれば、エンジン回転数によって変化するO
tセセンのむだ時間変化を考慮し、液膜量を推定、予測
し、それを基に燃料噴射量全制御することにより、空燃
比を理論空燃比付近に保持できる。これにより、有害排
気ガスの低減が可能となる。
〔発明の効果〕
以上の如く本発明によれば、空燃比を理論空燃比付近に
保持することができるので有害ガス低減の効果がある。
以下、第4図、第5図、第6図を用いて本発明の効果に
ついて説明する。第4図は、従来例を示すものである。
スロットルhiが10゜から20°に0.5秒間に変化
させたとき(加速に相当する)のシリンダーに入る空燃
比と燃料噴射量を示している。第4図から分かるように
、加速時では、シリンダーに入る突気量の増加に対し燃
料の増加が相対的に少ないため、理論空燃比14.7よ
りも商い値を示しており、これは、有害ガス。
NOXが多く出ることが理解できる。第4図の従来例に
対し、第5図には、本発明による制御性能の例を示す。
第4図に示したのと同じ条件で、制御したときのシリン
ダーに入る空燃比と燃料噴射量を示している。第5図か
ら分かるように、燃料噴射量がスロットル開度の変化に
伴って大きな値をとり、スロットル開度変化の停止と共
に噴射量を減らすという制御になっている。これにより
空燃比を理論空燃比付近に保持させることができ、有害
排気ガスの低減が可能となる。第6図では、シリンダー
に入る空燃比と02センサで得られた空燃比を示したも
の、および、吸入管に付着した液膜量とその予測値を示
している。ここで、02センサから得た空燃比は、雑音
やセンサの特性て汚され、さらにむだ時間を含んだもの
である。第6図から分かるように、02センサの情報に
むだ時間や雑音が含まれていても、液膜量の予測する機
能は有効VC@))いている。
【図面の簡単な説明】
第1図は燃料噴射制御装置の構成図、第2図は第1図に
おける燃料噴射制御部の制御構成図、第3図は第2(9
)の液膜量推足部12の構成図、第4図にスロットル開
度変化に対する空燃比と燃料噴射量の従来例を示す図、
第5図は本発明によるスロットル開度変化に対する空燃
比と燃料噴射量を示す図、第6図はスロットル開度変化
に対する空燃比、その観測量、液膜量およびその予測値
を示す図である。 1・・・コンピュータ、2・・・エアーフロー)−1,
3・・・スロットルセンサ、4・・・負圧センサ、5・
・・水温センサ、6・!・クランク角センサ、7・・・
02センサ、8・・・インジエクタ、9・・・三元触媒
、10・・・エンジンプロセス、11・・・液膜モデル
係数作成部、12・・・液展量推定部、13・・・燃料
噴射量算出部、爾 1 図 第 212] 工ンシ〉アQ七ス

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 エンジンの燃料噴射量を制御するエンジン制御装
    置ItK−おいて、吸気管壁面に付着した燃料を推定、
    予測することを特徴とする燃料噴射制御方法。 2、 エンジン回転数より観測の遅れ時間を算出するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の燃料噴射制
    御方法。
JP59021686A 1984-02-01 1984-02-10 燃料噴射制御方法 Pending JPS60166731A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59021686A JPS60166731A (ja) 1984-02-10 1984-02-10 燃料噴射制御方法
US06/696,480 US4667640A (en) 1984-02-01 1985-01-30 Method for controlling fuel injection for engine
KR1019850000558A KR940001010B1 (ko) 1984-02-01 1985-01-30 엔진의 연료분사 제어방법
DE8585100998T DE3584529D1 (de) 1984-02-01 1985-01-31 Methode zur steuerung der kraftstoffeinspritzung in einen motor.
EP85100998A EP0152019B1 (en) 1984-02-01 1985-01-31 Method for controlling fuel injection for engine

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01167630A (ja) * 1987-12-23 1989-07-03 Hitachi Ltd エンジンの運転状態判別方法
JPH01182552A (ja) * 1988-01-18 1989-07-20 Hitachi Ltd 空燃比適応制御装置
EP1793108A1 (en) * 2005-12-05 2007-06-06 Honda Motor Co., Ltd Fuel supply control system for internal combustion engine
CN109268163A (zh) * 2017-07-18 2019-01-25 罗伯特·博世有限公司 用于运行具有进气管喷射的内燃机的方法和装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01167630A (ja) * 1987-12-23 1989-07-03 Hitachi Ltd エンジンの運転状態判別方法
JPH01182552A (ja) * 1988-01-18 1989-07-20 Hitachi Ltd 空燃比適応制御装置
EP1793108A1 (en) * 2005-12-05 2007-06-06 Honda Motor Co., Ltd Fuel supply control system for internal combustion engine
US7363920B2 (en) 2005-12-05 2008-04-29 Honda Motor Co., Ltd. Fuel supply control system for internal combustion engine
CN109268163A (zh) * 2017-07-18 2019-01-25 罗伯特·博世有限公司 用于运行具有进气管喷射的内燃机的方法和装置
CN109268163B (zh) * 2017-07-18 2022-06-14 罗伯特·博世有限公司 用于运行具有进气管喷射的内燃机的方法和装置

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