JPS60233350A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

内燃機関の燃料噴射制御装置

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JPS60233350A
JPS60233350A JP59089239A JP8923984A JPS60233350A JP S60233350 A JPS60233350 A JP S60233350A JP 59089239 A JP59089239 A JP 59089239A JP 8923984 A JP8923984 A JP 8923984A JP S60233350 A JPS60233350 A JP S60233350A
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JP
Japan
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fuel
engine
fuel injection
injection
thw
Prior art date
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Pending
Application number
JP59089239A
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English (en)
Inventor
Nobuyuki Kobayashi
伸行 小林
Toshimitsu Ito
利光 伊藤
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPS60233350A publication Critical patent/JPS60233350A/ja
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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
    • F02D41/02Circuit 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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    • 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
    • F02D41/06Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/061Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up the corrections being time dependent
    • 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
    • F02D41/34Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (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】 技術分野 本発明は内燃機関の燃料噴射を制御する装置に〜係シ、
特に燃料噴射弁を各気筒毎に設け、それぞれを独立して
開弁する燃料噴射制御装置に関する。
従来技術 各気筒の燃料噴射弁をその気筒の吸気行程に同期してそ
れぞれ別個に開弁するようにした独立噴射制御システム
における燃料噴射開始時期を例えば回転速度等の運転状
態に応じて定める技術は例えば特開昭56−54929
号公報等によって公知である。
理論空燃比よりリーフ側の空燃比で燃焼させるリーン空
燃比燃焼衣機関では、排出ガス浄化性能を満足させかつ
トルク変動を最小限に抑えるため燃料噴射開始時期を運
転状態に応じてよシ精密に制御する必要がある。
しかしながら、従来の噴射開始時期制御方法では、暖機
中においても暖機後と同じ噴射時期に制御していたので
暖機完了前にリーン空燃比燃焼を行うと燃焼が不安定と
なシトルク変動が生じて運転特性が悪化するという問題
があった。これ畝暖機前は燃料の霧化状態が悪く、この
ため混合気の部が吸気行程中の空気流にうまく乗れず吸
気管壁に燃料が付着してしまうので燃焼室内の空燃比が
著しくリーンとなって失火を引き起すためである。管壁
に付着する燃料は壁面温度が低い程多くなるため冷却水
温が低くなればなるほど失火しやすくなる。
発明の目的 従って本発明は従来技術の上述の問題点を解決するもの
であシ、その目的は、完全暖機前におりて燃焼が不安定
となりトルク変動の生じることを防止することにある。
発明の構成 上述の目的を達成する本発明の構成を第1図を用いて説
明すると、本発明は機関aの各気筒毎に設けられた燃料
噴射弁すを各気筒の吸気行程に同期させて各燃料噴射弁
す毎にそれぞれ独立して開弁する燃料噴射制御装置にお
いて、機関aの運転状態を検出する手段Cと、検出した
運転状態に応じて燃料噴射開始時ルjをめる手段dと、
機関の暖機状態を検出する手段eと、検出した暖機状悉
に応じて前記求めた燃料噴射開始時期を補正する手段f
と、補正した燃料噴射開始時期に応じて名燃料噴射弁す
の開弁を制御する手段gとを備えたことを特徴としてい
る。
実施例 以下実施例を用いて本発明の詳細な説明する。
第2図には本発明の一実施例としてマイクロコンピュー
タによって燃料噴射制御される内燃機関が概略的に示さ
れている。同図において、10はエアクリーナ12に連
結される吸気管、14は吸気管10の途中に設けられる
スロットル弁である。
スロットル弁14は図示しないアクセルペダルに連動し
て吸入空気流量を制御する。
吸気管10に連結されるサージタンク20には、吸気管
内絶対圧力を検出する圧力センサ22が取付けられてい
る。圧力センサ22からは、検出した吸気管内圧力に相
当する電圧が出力され、この出力電圧は、電子制御ユニ
ツ) (ECU)18のアナログ・デジタル(A/D 
)変換器18aに送り込まれる。
サージタンク20は吸気マニホールド24に連結されて
おシ、この吸気マニホールド24は各気筒の燃焼室26
重(i=1〜n)に連結される。各気筒の吸タポート部
には燃料噴射弁281(i=1〜n)がそれぞれ取付け
られている。、ECU 18よシ入出力(Ilo)ボー
ト18b及び鹸動回路18〜18cnを介して各燃料噴
射弁に噴射信号1 がそtlぞれ送り込まれ、こり、によシ各燃料JW射弁
は間欠的に開閉し、図示しない燃料供給系から送られる
加圧燃料を間欠噴射する。
排気管(あるいは排便マニホールド)30には、排気ガ
ス中の酸素成分濃度に応じて第3図に示す如き電流を発
生するリーンセンサ32が取付けられている。このよう
なリーンセンサ32の構造、特性、及び使用例等は、特
開昭58−143108号公報等により公知となってい
る。リーンセンサ32の出力は、ECU18内の変換回
路18dによシ′r纜流−電圧変換された後、A/D変
換器18aに印加される。
ディストリビーータ34には、クランク角セン?36及
び38が取付けられている。これらのクランク角センサ
36 、3”8からは、機関の図示しないクランク軸が
30°、720°回転する毎にそれぞれパルス信号が出
力され、ECU18のI10ボート18bに印加される
機関のシリンダブロック40には冷却水温度を検出する
水温センサ42が取付けられている。水温センサ42か
らは、検出した冷却水温度に相当する電圧が出力され、
この出力電圧はECU 18のA/I)変換器18 a
 VC送り込壕れる。
ECUI8u、前述したA/D変換器18a1110ポ
ー)18b、駆動回路18C1変換回路18dの他に中
央処理装置(CPU) 18 e 、ランダムアクセス
メモリ(RAM) 18 f 、及びリードオンリメモ
リ(ROM)18 g等をさらに備えている。A/D変
換器18 aidマルチプレクサ機能をも有するもので
あり、CPU18eから所定時間毎に与えられる指示信
号に応じて圧力センサ22の出力電圧、リーンセンサ3
2の出力電流に対応する電圧、あるいは水温センサ42
の出力電圧を選択し、2通信号に変換する。得られた2
通信号、即ち吸気管内圧力PMを表わすデータ、リーン
センサ32の出力LNSRに対応するデータ及び冷却水
温度THWを表わすデータはRAM18fに格納される
クランク角センサ36及び38からのパルス信号はI1
0ポート18bを介してCPU 18 e に送シ込ま
れ、気筒判別、クランク角位置判別、回転速E(1゛算
出等に用いられる。例えば、クランク刺1が180°回
軸するに要する時間を計ることによって回転速度NEを
知ることができる。このようにして得たNEはRAM 
18 fに格納される。
R,OM 18 gには、後述する制御プログラム及び
関数テーブル等があらかじめ格納されている。
次にフローチャートを用いて本実施例の動作を説明する
第4図は燃料噴射パルスII@TAUを算出するだめの
制御プログラムであり、CPU18eはメインルーチン
の途中で所定クランク角毎、例えば180°クランク角
毎、にこの処理ルーチンを実行する。
ステップ100では、RAM18fに格納されている最
新の回転速度NE及び吸気管内圧力PMのデータから基
本パルス幅TPがめられる。この基本パルス幅TPの演
算には、ROM 18 g内にあらかじめ格納されてい
るNE、PM及びTPの関数テーブルが用いられる。次
のステップ101では、燃料噴射パルス@TAUがこの
基本パルス幅TP、空燃比フィードバック補正係数FA
F 。
リーン補正係数KLEAN 、及びその他の補正係数α
、βを用いて次式からめられる。
TAU=TP−FAF−KLEAN・α+βF’AFは
空燃比の閉ループ制御を行うための係数であシ、リーン
センサ32の出力LNSRを比較基準値と比較すること
によってめられる。
KLEANは目標空燃比を理論空燃比よりリーン側の値
にするだめの補正係数であり、機関の運転状態、例えば
PM及びNEあるいはNE 等に応じて定められる。リ
ーンセンサ出力LNSRの比較基準値は閉ループ制御の
目標空燃比に相当しており、この値はKLEANに応じ
て可変とされる。FAF及びKLEAN の算出方法、
閉ループ制御方法は本発明とは直接関係しないため、詳
しい説明を省略する。次のステップ102では請求めら
れた燃料噴射パルス幅TAUがRAM 18 fに格納
される。
第5図は燃料噴射開始時期TIを演算する処理ルーチン
であり、各気筒の眼側行程の上死点より所定クランク角
度手前の位IHで実行される。
ステップ200では、RAM 18 fに格納されてい
る最新の回転速度NM及び吸気管内圧力PMから噴射開
始時期TIをめる。ROM 18 gには、NE及びP
Mに対するTIの次表に示す如き関係を有する関数テー
ブルがあらかじめ用意され以下糸1 ている。
入 ステップ200ではこの関数テーブルを用いてNE及び
PMからTI をめる。ただし、このTIは、吸気上死
点からかなシ手前に設定される基準クランク角度位置か
らのクランク角度で表わされる。
次のステップ201ではRAM 18 fに格納されて
いる最新の冷却水温度THWがあらかじめ定めた温度T
、より低いか否かを判別する。この温度T1は、例えば
’r、 = 55°c1 に設定される。
THW<T、の場合は、以下のステップの処理を行うこ
となくこの処理ルーチンを終了する。THW〈T1の場
合には、リーン補正係数KLEANが比較的大きい値に
制御されて、目欄空燃比が通常よシリッチ側に制御され
るため、噴射開始時g14 T Iの補正(ステップ2
04)を行わなくとも燃焼不安定は生じないのである。
THW≧T、の場合はステップ202へ進む。ステップ
202ではTHWがあらかじめ定めた温度T2 (T2
 > TI )より高いかどうか判別する。この温度T
2は完全暖機されたがどうかを判別できる温度、例えば
T2−80°C程度に設定される。T HW > T2
の場合は完全暖機状態であるため以下のステップを行う
ことなくこの処理ルーチンを終了する。ステップ202
でTHW≦T、と判別した場合、即ちT、≦THW≦T
2の場合はステップ204へ進み、ステップ200でめ
たTIをあらかじめ定めだ一定値Cだけ増大させる。T
Iが増大するということは、噴射開始時期が遅れること
を貢味している。
次のステップ205及び206Fi、以上の如く補正し
たTIがその上限(fqTILMT以下となるように知
制するものである。
このように第5図の処理ルーチンによれば、冷却水温度
THWがT、≦THW≦T2の暖機状態にある際に、噴
射開始面ル1が一定値Cだけ遅れるように制御される。
第6図は第5図の処理ルーチンの変更例を表わしている
。この処理ルーチンでは、噴射開始時期TIを補正する
値Cが冷却水温度THWに応じて変る可変値となってい
る。
即ち、ステップ203では、THWに応じたCがR,O
M 18 gに用意されている第7図に示す如き関係の
THW−Cの関数テーブルからめられ、ステップ204
ではTIをこのようKしてめた補正量Cだけ増大させる
処理即ち、TIを遅れさせる処理が行われる。その仙の
処理は第5図の処理ルーチンの場合と全く綽1じである
。このようにTIの遅れ方向の補正量CをTHWの関数
とすることによりより高精度の制御を行うことができる
以上の如くしてめた噴射開始時期TI及び噴射パルス幅
TAUに基づいて燃料噴射開始時刻及び噴射終了時刻が
められ、これらの時刻の間噴吋信号がI10ポー)18
bの該当する気筒位置に出力される。その結果、該当す
る燃料1質射弁へより噴射が行われることとなる。
第8図は以上述べた実施例の作用を説明する図である。
機関が完全暖機し、人状態(冷却水温度T HW2 >
 T2 )の運転状態に応じた最適噴射開始時U、)I
TIが第5図もしくは第6図のステップ200において
められたとする。完全暖機状態であればこのTIにおけ
るトルク変動量は第8図に示す如くΔTrq2となる。
しかしながら、そのときの冷却水温度THWIが暖機前
のT、≦THW、≦T2であるとすると、前述の如く失
火が生じてトルク変動吐けΔTrq1とかなり大きくな
ってしまう。その結果車両サージが発生し運転特性が悪
化してしまう。
そこでこの場合(冷却水温度がTHW、の場合)噴射開
始時期をTI+CとCだけiWらせてやることにより、
トルク変量1量けΔT rQzに減少し、満足する運転
特性が得られるのである。
なお、上述した実施例では冷却水温度THWがT、≦T
HW≦T2の場合のみTIを遅らせているが、T HW
< TIの範囲についてもTIを遅らせるようにしても
良い。
発明の効果 以上詳細に説明したように本発明によれば、暖機状態に
応じて燃料噴射開始時期を補正しているので空気流の大
きな偶へ噴射開始時期を移行することができ、これKよ
シ完全暖機前の燃料霧化状態が悪いときにも管壁に付着
する燃料量を少くすることができる。その結果、燃焼が
不安定となってトルク変動の生じるのを防止することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成図、第2図は本発明の一実施例の
概略図、第3図はり□−ンーンサの特性図、第4図〜第
61¥1は制御プログラムの一部のフローチャート、第
7図はT HW−Cの関数テーブルの特性図、第8図は
上述の実施例の作用の説明図である。 10・・・吸供管、12・・・エアクリーナ、14・・
・スロットル弁、18・・・ECU、18a・・・A/
D変換器、18b・・−I10ポート、18c、 〜1
8cn、、、駆動回路、18d・・・変換回路、18e
・・・CPU 。 18f・・・RAM、18g・・・ROM、22・・・
圧力センサ、24・・・吸気マニホールド、26・・・
燃焼宰、28i・・・燃料噴射弁、 30・・・排気管
あるいは排気マニホールド、32・・・リーンセンサ、
34・・・ディストリビュータ、36.38・・・クラ
ンク角センサ、42・・・水温センサ。 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士 西舘和之 弁理士 平岩賢三 弁理士 山 口 昭 之 弁理士 西山雅也 $3図 第4図 第5図 第6図 第7図 80″C90°C HW 第8図 TI TI+CT1 噴射−掬始時期(’CA)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、機関の各気筒毎に設けられた燃料噴射弁を各気筒の
    吸気行程に同期させて各燃料噴射弁毎にそれぞれ独立し
    て開弁する燃料噴射制御装置において、機関の運転状態
    を検出する手段と、検出した運転状態に応じて燃料噴射
    開始時期をめる手段と、機関の暖機状態を検出する手段
    と、検出した暖機状態に応じて前記求めた燃料噴射開始
    時期を補正する手段と、補正した燃料噴射開始時期に応
    じて各燃料噴射弁の開弁を制御する手段とを備えたこと
    を特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
JP59089239A 1984-05-07 1984-05-07 内燃機関の燃料噴射制御装置 Pending JPS60233350A (ja)

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JP59089239A JPS60233350A (ja) 1984-05-07 1984-05-07 内燃機関の燃料噴射制御装置

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JPS60233350A true JPS60233350A (ja) 1985-11-20

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ID=13965188

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0323342A (ja) * 1989-06-19 1991-01-31 Hitachi Ltd 複数気筒内燃機関の制御装置
JPH0347436A (ja) * 1989-07-15 1991-02-28 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関の燃料供給制御装置
JPH0385349A (ja) * 1989-08-29 1991-04-10 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関の燃料噴射装置
JPH03194149A (ja) * 1989-12-22 1991-08-23 Mazda Motor Corp エンジンの燃料噴射時期制御装置

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