JPS6047836A - 内燃機関の空燃比制御方法 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御方法Info
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- JPS6047836A JPS6047836A JP15404883A JP15404883A JPS6047836A JP S6047836 A JPS6047836 A JP S6047836A JP 15404883 A JP15404883 A JP 15404883A JP 15404883 A JP15404883 A JP 15404883A JP S6047836 A JPS6047836 A JP S6047836A
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- Japan
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- pressure
- combustion chamber
- fuel injection
- crank
- fuel
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
- F02D35/023—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- 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。
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焼室内の圧力による空燃比制御方
法に関する。
法に関する。
従来技術及び発明の目的
電子制御式燃料噴射機関では一般的にエアフロメータに
より吸入空気量を検出し、検出空気量によって燃料噴射
量を計算している。しかしながら、エアフロメータによ
る吸入空気量の検出では精度に限界があり、さらに精密
な空燃比制御を行うのは難しいことが認識されている。
より吸入空気量を検出し、検出空気量によって燃料噴射
量を計算している。しかしながら、エアフロメータによ
る吸入空気量の検出では精度に限界があり、さらに精密
な空燃比制御を行うのは難しいことが認識されている。
本願発明者は先に燃焼室内の圧力が吸入空気量に対して
線形性を有しているのを見出し、エアフロメータを用い
ることなく燃焼室内の圧力から吸入空気量をめ。
線形性を有しているのを見出し、エアフロメータを用い
ることなく燃焼室内の圧力から吸入空気量をめ。
空燃比制御を行う提案をした。本発明はそのような燃焼
室内の圧力検出による空燃比制御方法を改善することを
目的とするものであシ、空燃比制御精度を向上させるこ
とを目的とするものである。
室内の圧力検出による空燃比制御方法を改善することを
目的とするものであシ、空燃比制御精度を向上させるこ
とを目的とするものである。
発明の構成
本発明においては、燃焼室内の圧力と機関回転数とから
定まる燃料噴射時間を予め記憶させておき、燃焼室内の
圧力及び機関回転数を検出し、検出圧力及び検出回転数
によシ上記予め記憶させた燃料噴射時間を用いて燃料噴
射量を定めることを特徴とする。
定まる燃料噴射時間を予め記憶させておき、燃焼室内の
圧力及び機関回転数を検出し、検出圧力及び検出回転数
によシ上記予め記憶させた燃料噴射時間を用いて燃料噴
射量を定めることを特徴とする。
実施例
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第１図には本発ＦｙＪが適用される内燃機関が示されて
いる。１は機関本体、２はピストン、３は燃焼室、４は
吸気弁、５は吸気ポート、６はサージタンク、７は各気
筒の吸気ポート５とサージタンク６とを連結する枝管、
８は吸気ダクト、９は吸気ダクト８内に配置されたスロ
ットル弁、１０はエアクリーナである。燃料噴射弁１１
が各枝管に配置され、燃焼室圧力上ンサ１２が特定の気
筒の燃焼室３に臨んで取付けられる。第１図には水温セ
ンサ１３が示されているが、燃料噴射制御に必要な例え
ば第２図に示されるようなその他のセンサも設けられる
。
いる。１は機関本体、２はピストン、３は燃焼室、４は
吸気弁、５は吸気ポート、６はサージタンク、７は各気
筒の吸気ポート５とサージタンク６とを連結する枝管、
８は吸気ダクト、９は吸気ダクト８内に配置されたスロ
ットル弁、１０はエアクリーナである。燃料噴射弁１１
が各枝管に配置され、燃焼室圧力上ンサ１２が特定の気
筒の燃焼室３に臨んで取付けられる。第１図には水温セ
ンサ１３が示されているが、燃料噴射制御に必要な例え
ば第２図に示されるようなその他のセンサも設けられる
。
これらのセンサの信号は第２図に示す電子制御ユニット
２０に入力される。圧力センサ１２及び水温センサ１３
の信号はＡＤ変換器２１に入力され、デジタル信号に変
換される。ＡＤ変換器２１からはそれぞれのＡＤ変換が
完了したときにマイクロプロセッサ２２の割込みポート
へパルス信号が出力され、ＡＤ変換完了を知らせる。又
、クランク基準位置センサ１４、クランク角度センサ１
５スロツトル七ンサ１６及びその他のデジタル信号は入
力インターフェース回路２３を介してマイクロプロセッ
サ２２に入力される。マイクロプロセッサ２２（では周
知の中央演算処理装置、ランダムアクセスメモリＲＡＭ
、予め処理内容が書き込まれたリードオンリメモリＲＯ
Ｍ等が具備されておバ前記種々のセンサ情報を基に燃料
噴射量を演算し、出力インターフェース回路２４を介し
て燃料噴射弁１１へ開弁信号として出力する。
２０に入力される。圧力センサ１２及び水温センサ１３
の信号はＡＤ変換器２１に入力され、デジタル信号に変
換される。ＡＤ変換器２１からはそれぞれのＡＤ変換が
完了したときにマイクロプロセッサ２２の割込みポート
へパルス信号が出力され、ＡＤ変換完了を知らせる。又
、クランク基準位置センサ１４、クランク角度センサ１
５スロツトル七ンサ１６及びその他のデジタル信号は入
力インターフェース回路２３を介してマイクロプロセッ
サ２２に入力される。マイクロプロセッサ２２（では周
知の中央演算処理装置、ランダムアクセスメモリＲＡＭ
、予め処理内容が書き込まれたリードオンリメモリＲＯ
Ｍ等が具備されておバ前記種々のセンサ情報を基に燃料
噴射量を演算し、出力インターフェース回路２４を介し
て燃料噴射弁１１へ開弁信号として出力する。
第３図には本発明で用いる圧縮・膨張行程における燃焼
室内の圧力（シリンダ内圧力）の１例が示されている。
室内の圧力（シリンダ内圧力）の１例が示されている。
実線はファイヤリング時、破線はモータリング時をそれ
ぞれ示す。燃焼が始る前では、シリンダ内圧力はファイ
ヤリング時でもモータリング時でも等しく、特定位置（
例えばＡ点）における圧力は吸入空気量に対してほぼ線
形関係にあり、従ってモータリング時の実験結果により
ファイヤリング時の吸入空気量を推定することかでき、
よって空燃比が所望の値となるように実際の燃料噴射量
を定めることができ、少なくともエアフロメータによる
吸入空気量検出による制御よシは精度が向上する。しか
しながら、その後の詳細な試験結果によると、吸入空気
量は同一の検出圧力においても回転数が異っていると微
少に変動することが分った。このような試験結果を基に
得られたのが第４図である。理論空燃比となる燃料噴射
時間とは吸入空気量に比例した値である。従って、燃料
噴射時間を燃焼室内圧力及び回転数からめれば同一圧力
値において平均的に得た値より微少な変動値の分だけよ
り精密な制御を行うことができるようになる。尚、第４
図に示す関係は後に説明する燃料噴射時間計算に２次元
マツプとして使用される。
ぞれ示す。燃焼が始る前では、シリンダ内圧力はファイ
ヤリング時でもモータリング時でも等しく、特定位置（
例えばＡ点）における圧力は吸入空気量に対してほぼ線
形関係にあり、従ってモータリング時の実験結果により
ファイヤリング時の吸入空気量を推定することかでき、
よって空燃比が所望の値となるように実際の燃料噴射量
を定めることができ、少なくともエアフロメータによる
吸入空気量検出による制御よシは精度が向上する。しか
しながら、その後の詳細な試験結果によると、吸入空気
量は同一の検出圧力においても回転数が異っていると微
少に変動することが分った。このような試験結果を基に
得られたのが第４図である。理論空燃比となる燃料噴射
時間とは吸入空気量に比例した値である。従って、燃料
噴射時間を燃焼室内圧力及び回転数からめれば同一圧力
値において平均的に得た値より微少な変動値の分だけよ
り精密な制御を行うことができるようになる。尚、第４
図に示す関係は後に説明する燃料噴射時間計算に２次元
マツプとして使用される。
電子制御ユニッ）２０では次の処理が行われる。
第５図に４気筒同時噴射式のタイミングチャートが示さ
れている。クランク基準位置信号は７２０°ＣＡ毎に圧
力センサを取付けた特定気筒の圧縮下死点において発生
する。クランク角度信号は５°ＣＡ毎に発生し、この信
号が累計されることによってクランク角度が知られる。
れている。クランク基準位置信号は７２０°ＣＡ毎に圧
力センサを取付けた特定気筒の圧縮下死点において発生
する。クランク角度信号は５°ＣＡ毎に発生し、この信
号が累計されることによってクランク角度が知られる。
検出圧力は５０μｓｅｃ周期でＡＤ変換され、基準位置
から０°ＣＡ及び１４０°ＣＡ（Ａ点）の値が制御のた
めに取出される。
から０°ＣＡ及び１４０°ＣＡ（Ａ点）の値が制御のた
めに取出される。
第６図は５°ＣＡ毎に発生するクランク角度信号によ逆
起動される角度割込み処理を示すものである。まず、基
準位置であるかを判定する。基準位置と判定されたら、
即ち特定気筒が圧縮下死点にあると、ステップ６１に進
んでクランク角カウンク（ＣＬと称するＲＡＭ）をリセ
ットし、このときの圧力ＡＤ変換値ＡＤＰをＰｍ１ｎと
称するＲＡＭに格納して検出圧力のオフセット量とする
。次のクランク角度信号が発生するとＣＬを１ずつカウ
ントアンプしくステップ６３）、ＣＬ＝１４０１５かを
判定する（ステップ６４）。ＹＥＳ、即ち検出圧力を取
出すべき位置（Ａ点）にくれば、このときのＡＤ変換値
ＡＤＰからｐｍｉｎを引いてＰと称するＲＡＭに格納し
くステップ６５）、噴射量演算要求フラグをセットする
（ステップ６６）。
起動される角度割込み処理を示すものである。まず、基
準位置であるかを判定する。基準位置と判定されたら、
即ち特定気筒が圧縮下死点にあると、ステップ６１に進
んでクランク角カウンク（ＣＬと称するＲＡＭ）をリセ
ットし、このときの圧力ＡＤ変換値ＡＤＰをＰｍ１ｎと
称するＲＡＭに格納して検出圧力のオフセット量とする
。次のクランク角度信号が発生するとＣＬを１ずつカウ
ントアンプしくステップ６３）、ＣＬ＝１４０１５かを
判定する（ステップ６４）。ＹＥＳ、即ち検出圧力を取
出すべき位置（Ａ点）にくれば、このときのＡＤ変換値
ＡＤＰからｐｍｉｎを引いてＰと称するＲＡＭに格納し
くステップ６５）、噴射量演算要求フラグをセットする
（ステップ６６）。
ステップ６４においてＮｏであれば、次に噴射時期の判
定を行う（ステップ６７．６８．）。この例では４気筒
同時噴射方式のため、７２０°ＣＡ内に３００°ＣＡと
６６０°ＣＡにおいて２回４気筒同時噴射が行われる。
定を行う（ステップ６７．６８．）。この例では４気筒
同時噴射方式のため、７２０°ＣＡ内に３００°ＣＡと
６６０°ＣＡにおいて２回４気筒同時噴射が行われる。
噴射時期と判定されたら、あらかじめ演算されＴＡｕと
称するＲ、 Ａ Ｍに格納された燃料噴射時間ｔを読み
込み（ステップ６９）、噴射処理ヲ行う（ステップ６９
ａ）。以上により特定クランク位置における燃焼室内圧
力の検出と燃料噴射処理ルーチンを終了する。
称するＲ、 Ａ Ｍに格納された燃料噴射時間ｔを読み
込み（ステップ６９）、噴射処理ヲ行う（ステップ６９
ａ）。以上により特定クランク位置における燃焼室内圧
力の検出と燃料噴射処理ルーチンを終了する。
第７図には燃料噴射時間演算のベースルーチンが示され
る。まず、噴射時間演算要求フラグがセットされている
かを判定する（ステップ７０）。
る。まず、噴射時間演算要求フラグがセットされている
かを判定する（ステップ７０）。
もしＮＯであれば噴射時間演算は実行せず、その他の必
要な処理を行い、ループする。要求フラグがセットされ
ていれば、第６図のステップ６５において格納されてい
たＰを読み込む（ステップ７１）・続いてクランク信号
によシあらかじめめられている機関回転数ＮをＲＡＭか
ら読み込む（ステップ７２）。マイクロプロセッサのＲ
ＯＭには燃焼室内圧力Ｐと機関回転数Ｎをパラメータと
した噴射時間の２次元マツプテーブルが記憶されており
、このテーブルは例えば第４図に示されているような実
験に基く関係をプロットしたものである。従つて、連続
的な検出値Ｐ、Ｎが入力されるとそのテーブルから補間
演算により基本噴射時間τがめられる（ステップ７３）
。次に水温や酸素濃度センサ等の出力値によって補正を
力日え、ＴＡｕと称するＲＡＭに格納しくステップ７４
）、噴射時間演算フラグをリセットする（ステップ７５
）。
要な処理を行い、ループする。要求フラグがセットされ
ていれば、第６図のステップ６５において格納されてい
たＰを読み込む（ステップ７１）・続いてクランク信号
によシあらかじめめられている機関回転数ＮをＲＡＭか
ら読み込む（ステップ７２）。マイクロプロセッサのＲ
ＯＭには燃焼室内圧力Ｐと機関回転数Ｎをパラメータと
した噴射時間の２次元マツプテーブルが記憶されており
、このテーブルは例えば第４図に示されているような実
験に基く関係をプロットしたものである。従つて、連続
的な検出値Ｐ、Ｎが入力されるとそのテーブルから補間
演算により基本噴射時間τがめられる（ステップ７３）
。次に水温や酸素濃度センサ等の出力値によって補正を
力日え、ＴＡｕと称するＲＡＭに格納しくステップ７４
）、噴射時間演算フラグをリセットする（ステップ７５
）。
この補正されたＴＡ、ｕは第６図のステップ６９で用い
られる。その他の必要な処理があればそれ全実行し、ル
ープする。
られる。その他の必要な処理があればそれ全実行し、ル
ープする。
効果
以上説明したように本発明によれば吸入空気量を精度よ
く検出してよって精密な空燃比制御を行うことができる
。
く検出してよって精密な空燃比制御を行うことができる
。
第１図は本発明が適用される内燃機関の断面図、第２図
は燃料噴射制御装置のブロック図、第３図はシリンダ内
圧力を示すグラフ、第４図は圧力及び回転数と燃料噴射
時間との関係を示すグラフ、第５図は第６図のフローチ
ャートを説明するためのタイミングチャート、第６図は
角度割込み処理を示すフローチャート、第７図は燃料噴
射時間をめるフローチャートである。 ■・・・機関本体、３・・・燃焼室、１１・・・燃料噴
射弁、１２・・・圧力センサ、１４・・・クランク基準
位置センサ、１５・・・クランク角度センサ、２０・・
・電子制御ユニット。 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 中 山 恭 介 弁理士 山 口 昭 之 弁理士西山雅也 第３図 １ クランク位猶 第４図 回転数 第５図 第６図 第７図
は燃料噴射制御装置のブロック図、第３図はシリンダ内
圧力を示すグラフ、第４図は圧力及び回転数と燃料噴射
時間との関係を示すグラフ、第５図は第６図のフローチ
ャートを説明するためのタイミングチャート、第６図は
角度割込み処理を示すフローチャート、第７図は燃料噴
射時間をめるフローチャートである。 ■・・・機関本体、３・・・燃焼室、１１・・・燃料噴
射弁、１２・・・圧力センサ、１４・・・クランク基準
位置センサ、１５・・・クランク角度センサ、２０・・
・電子制御ユニット。 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 中 山 恭 介 弁理士 山 口 昭 之 弁理士西山雅也 第３図 １ クランク位猶 第４図 回転数 第５図 第６図 第７図
Claims (1)
- 燃料噴射弁を具えた内燃機関において、燃焼室内の圧力
と機関回転数とから定まる燃料噴射時間を予め記憶させ
ておき、燃焼室内の圧力及び機関回転数を検出し、上記
検出圧力及び上記検出回転数により上記予め記憶させた
燃料噴射一時間を用いて燃料噴射量を定めることを特徴
とする内燃機関の空燃比制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15404883A JPS6047836A (ja) | 1983-08-25 | 1983-08-25 | 内燃機関の空燃比制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15404883A JPS6047836A (ja) | 1983-08-25 | 1983-08-25 | 内燃機関の空燃比制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6047836A true JPS6047836A (ja) | 1985-03-15 |
Family
ID=15575772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15404883A Pending JPS6047836A (ja) | 1983-08-25 | 1983-08-25 | 内燃機関の空燃比制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6047836A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4913118A (en) * | 1988-04-01 | 1990-04-03 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Fuel injection control system for an automotive engine |
| US4967711A (en) * | 1988-07-29 | 1990-11-06 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Fuel injection control system for automotive engine |
| US5245969A (en) * | 1991-11-06 | 1993-09-21 | Mitsubishi Denki K.K. | Engine control device and control method thereof |
| US5474045A (en) * | 1993-06-28 | 1995-12-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Engine control device |
| WO2013108858A1 (ja) * | 2012-01-20 | 2013-07-25 | 三菱重工業株式会社 | 内燃機関の燃焼制御装置及び制御方法 |
| WO2014188133A1 (fr) * | 2013-05-22 | 2014-11-27 | Renault S.A.S. | Dispositif de determination de la pression absolue dans un cylindre de moteur thermique |
-
1983
- 1983-08-25 JP JP15404883A patent/JPS6047836A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4913118A (en) * | 1988-04-01 | 1990-04-03 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Fuel injection control system for an automotive engine |
| US4967711A (en) * | 1988-07-29 | 1990-11-06 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Fuel injection control system for automotive engine |
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| JP2013148027A (ja) * | 2012-01-20 | 2013-08-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 内燃機関の燃焼制御装置及び制御方法 |
| US9157409B2 (en) | 2012-01-20 | 2015-10-13 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd | Combustion control device and control method for internal combustion engine |
| WO2014188133A1 (fr) * | 2013-05-22 | 2014-11-27 | Renault S.A.S. | Dispositif de determination de la pression absolue dans un cylindre de moteur thermique |
| FR3005998A1 (fr) * | 2013-05-22 | 2014-11-28 | Renault Sa | Dispositif de determination de la pression absolue dans un cylindre de moteur thermique |
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