JPS61118539A - 電子制御燃料噴射式内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

電子制御燃料噴射式内燃機関の空燃比制御装置

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JPS61118539A
JPS61118539A JP23945484A JP23945484A JPS61118539A JP S61118539 A JPS61118539 A JP S61118539A JP 23945484 A JP23945484 A JP 23945484A JP 23945484 A JP23945484 A JP 23945484A JP S61118539 A JPS61118539 A JP S61118539A
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JP
Japan
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cylinder
air
fuel ratio
average
fuel
Prior art date
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Pending
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JP23945484A
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English (en)
Inventor
Shinpei Nakaniwa
伸平 中庭
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Japan Electronic Control Systems Co Ltd
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Publication date
Application filed by Japan Electronic Control Systems Co Ltd filed Critical Japan Electronic Control Systems Co Ltd
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  • 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、電子制御燃料噴射式内燃機関の空燃比制御装
置に係り、詳しくは、気筒間の空燃比のばらつきを改良
する装置に関する。
〈従来の技術〉 従来の電子制御燃料噴射式の内燃機関では、燃料の噴射
量T1を次のような式によって定めるようにしている。
Tt =TPXCOEFXα+TS ここで、Tpは基本噴射量であり、次のような式で与え
られる。
Tp=KXQ/N Kは定数、Qは吸入空気流量、Nは機関回転数である。
又、C0EFは各種増量補正係数であり、C0EF= 
l+Ktw+Kas+Kai+Kmrのような式で与え
られる。Ktwは水温増量補正係数、Kasは始動及び
始動後増量補正係数、Kaiはアイドル後補正係数、 
Kmrは混合気補正係数である。αは後述する空燃比の
フィードバック制御(λコントロール)を行うための空
燃比フィードバック補正係数である。Tsは電圧補正分
で、電源電圧の変動にともなう噴射量のばらつきを補正
するためのものである。
空燃比のフィードバック制御は、機関の排気系に02セ
ンサを取付けて実際の空燃比を検出し、実際の空燃比が
理論空燃比より濃いか薄いかをスライスレベルにより判
定して実際の空燃比を理論空燃比に限りなく近付けるよ
うに燃料の噴射量を制御するものであり、このために、
前記空燃比フィードバック補正係数αを変化させること
によって制御される。
〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、斯る従来の電子制御燃料噴射式内燃機関
、とりわけ、燃料噴射弁を吸気絞弁上流の一箇所に配設
したシングルポイントインジェクション(SPI)方式
の内燃機関では、燃料の噴射位置から各気筒までの距離
が長く、しかも、各気筒までの距離が均等ではないので
気筒間での燃料の分配が均一にならないことがある。す
ると、例えば第5図に示すように、機関からの排気中の
Co、CO2、HCの平均値(TOTAL)は所定の範
囲に留まるが、気筒間のばらつきが大きくなる。
又、このように、空燃比が気筒間でばらつくと、第6図
に示すように気筒別の排気温度(燃焼温度)にばらつき
が生じるため、平均的な排気温度(TOTAL)が三元
触媒の限界温度(焼損温度)より低くなっていたとして
も気筒によっては前記限界温度より高くなる場合があり
、これによって三元触媒が焼損するおそれがあった。
更に、前記のように燃料の分配特性が悪くなった場合は
、前記のような三元触媒の焼損の他に、機関の出力及び
燃費などの諸元が悪くなるという問題点もあった。
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり
、製造過程における各部の寸法公差、あるいは、機構的
な制約などにともなう燃料分配特性の悪化を的確に補正
し、これにより、出力及び燃費の向上と三元触媒の焼損
などを防止することを目的としている。
く問題点を解決するための手段〉 このために本発明では第1図に示すように、第1気筒#
 l cyl、乃至第6気筒#6cy1.を有する内燃
機関lの気筒別の排気温度Xを個別に検出する温度セン
サ2!〜26を設け、これらの各温度センサ21〜26
からの信号に基づいて気筒別の実際の空燃比に対応する
気筒別排気温度及び、全ての気筒の空燃比の平均値に対
応する平均排気温度とを算出する排気温度演算手段3と
、平均排気温度と気筒別排気温度とを比較して各気筒固
有の気筒別フィードバック補正係数を設定する気筒別フ
ィードバック補正係数設定手段4と、従来同様にして求
めた平均噴射量に気筒別フィードバック補正係数を乗算
して各気筒固有の気筒別噴射量を演算する気筒別噴射量
演算手段5と、この演算された気筒別噴射量に相応する
駆動パルス信号を当該気筒の燃料噴射時期に燃料噴射弁
7に出力する駆動パルス出力手段6と、を設けたことを
特徴としている。
〈作用〉 そしてこれにより、各気筒# 1 cyl、 〜# 6
 c71゜の排気温度(空燃比)を空燃比フィードバッ
ク制御によって定まる排気の平均温度(平均空燃比)に
限りなく近付けて気筒間における空燃比のばらつきを解
消するようにしている。
〈実施例) 以下に第2図及び第3図に基づいて本発明の一実施例を
詳細に説明する。
尚1本実施例の構成については、前記第1図において排
気温度演算手段3、気筒別フィード/へツタ補正係数設
定手段4、気筒別噴射量演算手段なわれ、その他の構成
については第1図と同様であるので同一符号を使用して
説明する。
即ち1本発明ではまず最初に機関の回転数と吸入空気流
量とに基づいて定められた基本噴射量を排気系に設けた
02センサなどで構成される空燃比センサの出力及び、
機関の他の運転条件に基づいて補正した平均噴射MTo
を算出するが、この算出過程は従来と同様であるので詳
細な説明を省略する。
このようにして、平均噴射量Toが定められると、次に
第2図に示すフローチャートのように、ステップ51で
各温度センサ21−46の出力、つまり、気筒別の排気
温度Xt xXeを読込む。
次に、これらの気筒別排気温度x1〜x6に基づいてス
テップS2で平均排気温度Xoを算出する。
尚、このようにして得られた平均排気温度X。
は、そのときの機関運転状態に最も適した空燃比(理論
空燃比)に相当する排気温度であることは詳述するまで
もない。
ステ7ツプS3では、クランク軸の回転に同期して0〜
5が順次カウントされ、カウンタMが0であれば第1気
筒# 1 cyl、が噴射時期であると判断する。同様
に、カウンタMが1〜5のときは第2〜第6気筒#2c
y1.〜#6cy1.が噴射時期であると判断し、各気
筒の燃料噴射量(気筒別噴射量)Tiをそれぞれステッ
プ34〜S9において演算してこれら気筒別噴射量Ti
に相当する駆動パルスを燃料噴射弁7に出力する。そし
て、ステップSlOでは、カウンタMが0に戻ったこと
を検出してステップSlに戻り、再度同様の気筒別フィ
ードバック制御を行う。
又、前記のようなステップ54〜S9で行われる気筒別
噴射量Tiの演算は、第3図にフローチャートで示すよ
うな手順によって行われる。まず、ステップ511では
ステップS1で入力した気筒別排気温度Xnとステップ
S2で算出した平均排気温度xOとを比較する。そして
、このようにして得られた両者の差の絶対値と所定の値
ΔXとをス?−、pプS 12テ比較し、1Xn−Xo
  I ≧JXであればステップ313に進む。
ステップS13では、Xn−Xoの値Xに応じた気筒別
フィードバック補正係数Kextwをテーブルマツプな
どによって求め、従来同様にして求められている平均噴
射量TOに上記気筒別フィードバック補正係数Kext
’wをステップ514で乗算して気筒別噴射量Tiを求
め、この気筒別噴射量Tiに相当する駆動パルスをステ
ップ515から燃料噴射弁7に出力する。
尚、ステップ313において求められる気筒別フィード
バック補正係数Kextwは例えば第4図に示すように
、気筒別排気温度Xnと平均排気温度Xo との差Xの
大きさによって変化し、X=OのときはKextw= 
1 、 x> OのときはKextw>1、x<0のと
きはKextw<1というように、温度センサ2I〜2
6によって検出された気筒別排気温度Xnが平均排気温
度xOより高い(低い)ときは、気筒別フィードバック
補正係数K extwを1より大きく (小さく)シ、
これにより当該気筒に実際に供給される混合気の空燃比
を小さく(大きく)補正して気筒別排気温度Xnを平均
排気温度Xoに一致させ、これにより、各気筒に実際に
供給される混合気の空燃比をそのときの平均空燃比と一
致させるのである。
尚、ステー/プS12で1Xn−Xo  l< AXと
判定されたとき、つまり、気筒別排気温度Xnと平均排
気温度Xo との差が許容範囲内であるときは気筒別フ
ィードバック補正が行われず、平均噴射量TOがそのま
までステップS15から気筒別噴射量Tiとして出力さ
れる。
上記実施例では、排気系に02センサを設けて平均噴射
量TOをフィードバック制御する場合について説明した
が、各温度センサ21〜26の出力から求める平均排気
温度xOによって平均噴射量Toをフィードバック制御
することもできるというように、空燃比センサの具体構
成は任意である。又、実施例では吸気絞弁より上流の一
箇所に各気筒に共通の燃料噴射弁7を配設し、この燃料
噴射弁7に所定のタイミングで気筒別噴射量Tnに対応
する駆動パルスを供給するようにしているが、気筒毎に
独立した燃料噴射弁を装着したマルチシーケンシャルイ
ンジェクションシステムに本発明を適用することもでき
る。更に、温度センサ21〜26としては、例えばクロ
メラアラメルなどによる電位差計を使用できるが、いか
なる温度センサを使用してもよいことは詳述するまでも
ない。
〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、排気の温度が空燃
比によって変化することに着目し、気筒別の排気温度と
平均排気温度とを検出して両者を一致させるよう気筒別
の燃料噴射量(空燃比〕をフィードバック制御するよう
にしているために、製造過程における各部の寸法公差あ
るいは機構的な制約などにともなって気筒間の燃料分配
特性が悪化したとしても、これを的確に補正できるので
気筒間の空燃比のばらつきがなくなり、これにより、出
力及び燃費を向上できると共に、排気後処理手段として
使用される三元触媒の焼損などを防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の概要を示す要部の構成図、第2図は本
発明の一実施例の全体的な制御ルーチンを示すフローチ
ャート、第3図は同じく気筒別噴射量の制御ルーチンを
示すフローチャート、第4図は気筒別フィードバック補
正係数の特性図、第5図は空燃比のばらつきにともなう
排気含有成分の特性図、第6図は空燃比のばらつきにと
もなう気筒別排気温度の特性図である。 ■・・・内燃機関   21〜?6・・・温度センサ3
・・・排気温度演算手段   4・・・気筒別フィード
バック補正係数設定手段   5・・・気筒別噴射量演
算手段  6・・・駆動パルス出力手段7・・・燃料噴
射弁   # 1 cyl、〜#6Cマ■、・・・気筒
X1−Xs  、Xn−気筒別排気温度xO・・・平均
排気温度   TO・・−平均噴射量Ti・・・気筒別
噴射量   Kextw・・・気筒別フィードバック補
正係数  □ 特許出願人 日本電子機器株式会社 代理人 弁理士 笹 島 富二雄 第3図 第5図 cyt    +

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 吸入空気流量と機関回転数とに基づいて燃料の基本噴射
    量を演算し、排気系に設けた空燃比センサからの信号及
    び機関の各種運転状態を検出するセンサからの信号に基
    づいて前記基本噴射量を補正して全ての気筒に共通な平
    均噴射量を演算するように構成した電子制御燃料噴射式
    内燃機関の空燃比制御装置において、気筒別の排気温度
    を個別に検出する温度センサからの信号に基づいて気筒
    別の実際の空燃比に対応する気筒別排気温度及び全ての
    気筒の空燃比の平均値に対応する平均排気温度を算出す
    る排気温度演算手段と、平均排気温度と気筒別排気温度
    とを比較して各気筒固有の気筒別フィードバック補正係
    数を設定する気筒別フィードバック補正係数設定手段と
    、前記平均噴射量に気筒別フィードバック補正係数を乗
    算して各気筒固有の気筒別噴射量を演算する気筒別噴射
    量演算手段と、この演算された気筒別噴射量に相応する
    駆動パルス信号を当該気筒の燃料噴射時期に燃料噴射弁
    に出力する駆動パルス出力手段と、を設けたことを特徴
    とする電子制御燃料噴射式内燃機関の空燃比制御装置。
JP23945484A 1984-11-15 1984-11-15 電子制御燃料噴射式内燃機関の空燃比制御装置 Pending JPS61118539A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5983876A (en) * 1998-03-02 1999-11-16 Cummins Engine Company, Inc. System and method for detecting and correcting cylinder bank imbalance

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5898637A (ja) * 1981-12-07 1983-06-11 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の空燃比制御装置
JPS593129A (ja) * 1982-06-29 1984-01-09 Nippon Denso Co Ltd 内燃機関の気筒別空燃比制御装置

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