JPS6155324A - 内燃機関の燃料噴射量制御装置 - Google Patents

内燃機関の燃料噴射量制御装置

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JPS6155324A
JPS6155324A JP17521384A JP17521384A JPS6155324A JP S6155324 A JPS6155324 A JP S6155324A JP 17521384 A JP17521384 A JP 17521384A JP 17521384 A JP17521384 A JP 17521384A JP S6155324 A JPS6155324 A JP S6155324A
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fuel
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Yuji Takeda
武田 勇二
Katsushi Anzai
安西 克史
Osamu Harada
修 原田
Toshio Suematsu
末松 敏男
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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
    • F02D41/10Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/02Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with positive ignition

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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】 産業上の利用分野 本発明は内燃機関の高負荷時に燃料増量を行う燃料噴射
量制御装置に関する。
従来の技術 現在のほとんどの内燃機関では、高負荷運転時に燃料増
量を行って空燃比をリッチ(出力空燃比よりリッチ)に
制御し、これによって排気ガス流の温度上昇を抑えるよ
うにしている。特にターボチャージャ付の機関では耐久
性等の問題から排気温度を大幅に下げる必要があるため
、多量に増量し空燃比をよりリッチにする傾向がある。
このような高負荷増量を行うと当然のことながら燃料消
費率が悪化するが、これを改善する目的で、高負荷増量
を行う運転条件を領域分けし、高負荷となった時点から
それぞれの領域毎に設定した遅延時間経過後に増量を行
うようにした技術が公知とっている(特開昭58−51
241号公報)。この技術は、負荷が高(なっても排気
温度が上昇するまで多少の時間的余裕があることに着口
したものである。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上述の如き遅延増量を行う従来技術によ
ると、次の如き不都合が生じる。
〔1)負荷が高くなり、燃焼室温度が上昇するとノッキ
ングし易くなるので遅延の間増量が全く行われないこと
は機関の耐久性の点から好ましくない。
(2)゛空燃比がかなリリーノにある状態では、排気温
度の上昇が早く、増量の遅延が極めて短い時間しかとれ
ないから燃費向上の効果が少ない。
(3)遅延の間室燃比がリーンのままであるため、充分
な出力が得られず加速フィーリングが良くない。
問題点を解決するための手段 本発明の基本的構成を第1図を用いて説明すると、機関
aが高負荷状態となったか否かを検出する手段すと、高
負荷状態となった時点から燃料噴射量を所定増量値まで
徐々に増量する手段Cとを備えたことを特徴としている
作用 高負荷状態となった時点から所定増量値まで燃料噴射量
を徐々に増量するようにしているため、機関の燃焼室温
度の上昇に合わせて空燃比がリッチ方向に制御されるの
でノッキングの発生が抑止でき、所定増量値に増量する
まで長い間、空燃比をリーン側とすることができる。ま
た、負荷の上昇と共に空燃比が濃くなり始めるので、出
力空燃比に近い空燃比となっている期間が長くなりその
間高い出力が得られる。さらに、排気温度の上昇ととも
に空燃比がリッチとなるため、この排気温度の上昇の面
でもより長く空燃比をリーン側に制御できる。
実施例 以下実施例により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吸入空気流量Q及び
回転速度Nから機関負荷を求めるようにした電子制御燃
料噴射式の内燃機関が概略的に表わされている。同図に
おいて、10は吸気通路12に設けられ、吸入空気流量
Qに応じた電圧を発生する上述の方式のエアフローセン
サ、14は同じく吸気通路12に設けられ吸入空気温度
TI(Aに応じた電圧を発生する吸気温センサである。
エアフローセンサ10及び吸気温センサ14の下流の吸
気通路12には図示しないアクセルペダルと連動するス
ロットル弁16が設けられ、その下流の吸気マニホール
ド部には燃料噴射弁18が設けられている。
機関のシリンダブロック20には、冷却水温度THWに
応じた電圧を発生する水温センサ22が設けられている
エアフローセンサ10、吸気温センサ14及び水温セン
サ22からの検出電圧は制御回路24に送り込まれるゆ ディストリビュータ26には気筒判別センサ28及び回
転角センサ30が設けられている。気筒判別センサ28
からは基準気筒の上死点手前の所定角度位置毎、例えは
360°クランク角毎に)ぐパルス信号が出力され、ま
た回転角センサ30からは30゜クランク角毎にパルス
(8号が出力される。これらのパルス信号は制御回路2
4に送り込まれる。
一方、制御回路24からは、燃料噴射弁1日に対して駆
動パルスが印加せしめられ、これにより燃料噴射弁18
は図示しない燃料供給系から送られる加圧燃料を燃焼室
34近傍の吸気通路内に間欠的に噴射する。
第3図は第2図の制御回路240回路構成を表わしてい
る。同図からも明らかなように、制御回路24はマイク
ロコンピュータを備えており、このマイクロコンピュー
タは中央処理装置(C20)40、ランダムアクセスメ
モリ(RAM)42、リードオンリメモリ(ROM) 
 44、第1及び第2人出力ボート46及び48、出力
ポート50、クロック発生回路52及びこれらを相互接
続してデータの転送を行うバス54とから主として構成
される。
エアフローセンサ10、吸気温センサ14及び水温セン
サ22からの検出電圧はマルチプレクサ56において順
次選択され、アナログ/デジタル(A/D)変換器58
によって2進信号に変換された後、第1人出力ボート4
6を介してマイクロコンピュータに印加される。
気筒判別センサ28、及び回転角センサ30からのパル
ス信号は整形回路60において波形整形された後、第2
人出力ポート48を介してマイクロコンピュータに印加
される。
マイクロコンピュータから出力ポート50を介して駆動
回路62に噴射パルス信号が出力されるとこれが駆動パ
ルスに変換され、燃料噴射弁18が付勢されて燃料噴射
が行われる。
次に第4図〜第6図のフローチャートを用いてマイクロ
コンピュータの動作例を説明する。
第4図は燃料噴射パルス幅τの算出を行うルーチンであ
り、メインルーチンの途中で実行される。
まずステップ100では、N 、Q/Nから高負荷増量
値K。T、が算出される。この算出方法については第6
図に示されており後述する。吸入空気流i1Qを表わす
入力データは、冷却水温度THW及び吸気温度THAを
表わす入力データと共にA/D変換器58の変換が完了
される都度RAM 42の所定位置に格納されている。
またこの際、回転速度Nと吸入空気流1iQとから機関
の負荷に対応する単位回転当りの吸入空気量Q/Nが算
出されRAM 42に格納される。なお、回転速度Nは
、回転角センサ30からのパルス信号、即ちクランク角
30’毎のパルス信号が印加される時間間隔を計測する
周知の方法で求められる。
次のステップ101及び102では、高負荷増量値Ko
ア、の上記値Gが算出される。まずステップ101では
、第5図の処理ルーチンで4 m5ec毎にインクO こととなる。次いでステップ102において、このGを
前回のルーチンで算出した高負荷増量値K。TFに加算
して最終的な上限値Gを得る。
なお、第5図の4 m5ecの割込み処理ルーチンにお
いて、200はCS2を1″だけインクリメントするス
テップ、201及び202はインクリメントしたCtl
が“2000”以下となるように規制するステップであ
る。
第4図のステップ103及び104では、高負荷増量値
に0アPを上述の如くして求めた上限値G以下に規制す
る処理を行う。
次いでステップ105では、Q/N、上述の如く上限値
G以下に規制したに0ア1、冷却水温度T)IW等によ
る補正係数β、その他の補正係数αを用いて噴射パルス
幅τを次式から算出する。
τ子□×α×(1+β十に0ア、) 算出された噴射パルス幅τはRAM 42に一時的に格
納され、所定クランク角位置毎に実行される噴射制御ル
ーチンにより噴射パルス信号に変換された後、出力ポー
ト50を介して駆動回路62に出力される。
第6図は第4図の処理ルーチンのステップ100の処理
内容を詳細に示している。ステップ300〜304では
、第7図に示す如きNとQ/Nとに関する関数TI?D
が求められる。この関数TlIDは、高負荷増量を行う
かどうかの境界を表わしており、Q/NがTR0以上の
場合は高負荷増量を行い、Q/Nがより小さい場合は行
わない。次のステップ305がこの判別を行うものであ
り、Q/N<TI?Dの場合はステップ306へ進んで
K。T、をK。T、=0.0とすることにより増量を実
行しない。
Q/N≧TRDの場合は、まずステップ307へ進んで
K。TF3を求める。このに07P3は第9図に示すに
示す如き関係のに0ア、1が求められる。次いでステッ
プ313において、高負荷増量値K。T2がKOTP 
=に、、?、×に0ア2.から求められる。このように
、ステップ307〜313では、NとQ/Nとからその
ときの運転状態に応じた高負荷増量値に0ア。
が求められる。このK。7.の求め方は第6図に示した
処理ルーチンの他に、NとQ/Nとの2次元テーブルか
ら直接求めても良いし、その他にも種々の方法が考えら
れる。
第10図は以上述べた第1実施例の作用と従来技術とを
比較して表わしたものであり、破線が従来技術、実線が
本実施例をそれぞれ表わしている。
同図(A)のA1に示す如<Q/Nが大きくなると、従
来技術ではA2の遅延の後、A3に示すようにステップ
的にK。TPが増大せしめられていた。これに対して本
実施例では、Q/Nの増大に伴い、A4に示す如<KO
TPが第6図の処理ルーチンで求められ、さらにこれが
A、に示すような上限値Gで規制されるので最終的に得
られる高負荷増量値K。T、はA、に示す如く、Q/N
の上昇に応じて遅延なしで徐々に上昇せしめられる。こ
のようにK。1.が燃焼室温度の上昇に応じて徐々に増
大せしめられるので空燃比も同図(D)のDlに示す如
く徐々にリッチ方向へ制御され、その結果、同図(C)
のC3に示す如く、ノッキングの発生が従来技術C!の
場合に比して大幅に抑制される。また、出力空燃比の期
間が長くなるため同図CB)のB+に示す如く、軸トル
クが従来技術の82より大幅に大きくなる。さらに排気
温度の上昇に応じて空燃比が徐々にリッチとなるため、
B、に示す如〈従来技術のB4より低い排気温度に制御
しつつ空燃比をリーン側により長く維持しているから排
気温度の低減化及び燃費の向上を共に図ることができる
第11図は本発明の第2実施例における燃料噴射パルス
幅τの算出ルーチンを示している。
この処理ルーチンでは、上限値Gが機関の回転速度Nに
応じて変化せしめられる。
まずステップ400では第4図のステップ100と同様
に、即ち第6図の処理ルーチンにより高負荷増量値K。
TPが求められる。次のステップ401では、ステップ
400で求めた高負荷増量値に0ア、が機関の最大出力
の径られる出力増量値(この場合は13%)以下である
かどうかを判別する。K、ア。
が出力増量値以下の場合(K、ア、≦13%の場合)は
そのままステップ402へ進み、上限値によるK OT
Pの規制を行うことなく噴射パルス幅を算出する。この
ステップ402は第4図のステップ105と全く同じ処
理内容である。
K 1)rPが出力増量値を越える場合は、ステップ4
03〜407の処理を行い、上限値Gを回転速度Nに応
じて求める。ステップ403〜407は、第12図に示
す如き関係のNに応じたGを算出するものである。
次のステップ408では、第5図の処理ルーチンで4 
m5ec毎にインクリメントされるカウント値Ctaと
ステップ403〜407で求めた上限値Gとから次式に
よって新たな上限値Gを求める。
この処理によりGは1秒間に6%ずつ増大することとな
る(ただしNが一定の場合)。以降のステップ409〜
411の処理内容は第4図のステップ102〜104の
内容と全く同じである。
このように本実施例では上限値Gを回転速度Nに応じて
Nが大きいときGが大きくなるように制御しているため
、高負荷時の増量速度がNに応じて上述の如く変化する
こととなり、実際の排気温度上昇に見合った最適な高負
荷増量を行うことができる。また、高負荷増量値に07
.が出力増量値以下では直ちにそのK。T、の値で増量
しているため、出力空燃比よりリーンに保たれる期間が
短かくなり、負荷が増大した直後の出力増大を期待でき
る。
第13図及び第14図は本発明の第3実施例の処理ルー
チンを示している。
第13図は所定クランク角度毎、例えば120゜クラン
ク角毎に実行される処理ルーチンの一部であり、ステッ
プ500では、高負荷増量値K。TFの上限値Gが0.
5%増大せしめられる。前述した実施例ではGが時間に
応じて増大されていたのに対して本実施例では所定クラ
ンク角毎に増大せしめられる。
第14図は噴射パルス幅での算出ルーチンである。
ステップ600では、第4図のステップ100、第11
図のステップ400と同様にK OTFが算出される。
次のステップ601及び602では第4図のステップ1
03及び104と全く同じ処理を行ってK。TPをG以
下に規制する。ステップ603では上限値Gにこのよう
に規制したに0ア、を入れて次の上限値Gの算出に備え
る。次のステップ604では第4図のステ・7プ105
と同様に噴射パルス幅τが求められる。
本実施例の如く、高負荷増量値K。7.を機関のクラン
ク軸の回転に同期して増量するようにしても良い。
発明の詳細 な説明したように本発明によれば、高負荷状態となった
時点から所定増量値まで燃料噴射量を徐々に増量するよ
うにしているため、機関の燃焼室温度の上昇に合わせて
空燃比がリッチ方向に制御されるのでノンキングの発生
が抑止できるから耐久性の点で好ましく、しかも、所定
増量値に増量するまで長い間、空燃比をリーン側とする
ことができるので燃費が大幅に向上する。また、負荷の
上昇と共に空燃比が濃くなり始めるので、出力空燃比に
近い空燃比となっている期間が長くなりその間高い出力
が得られるので加速フィーリングが向上する。さらに、
排気温度の上昇とともに空燃比がリッチとなるため、こ
の排気温度の上昇の面でもより長く空燃比をリーン側に
制御できるのでこの意味でも燃費向上につながる。
【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図は第2図の制御回路のブロック図、第4
図〜第6図は第3図の制御回路のマイクロコンピュータ
の一部プログラムを表わすフローチャート、第7図は高
負荷増量域を表わす特性図、第8図はN −K art
 +の特性図、第9図はQ / N −K oア、2の
特性図、第10図は上述の実施例の作用効果の説明図、
第11図は第3図の制御回路のマイクロコンピュータの
一部プログラムを表わすフローチャート、第12図はN
−Gの特性図、第13図及び第14図は第3図の制御回
路のマイクロコンピュータの一部プログラムを表わすフ
ローチャートである。 10・・・エアフローセンサ、14・・・吸気温センサ
、18・・・燃料噴射弁、  22・・・水温センサ、
24・・・制御回路、    28・・・気筒判別セン
サ、30・・・回転角センサ。 第7図 第80 第9回

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、機関が高負荷状態となったか否かを検出する手段と
    、高負荷状態となった時点から燃料噴射量を所定増量値
    まで徐々に増量する手段とを備えたことを特徴とする内
    燃機関の燃料噴射量制御装置。 2、前記増量手段が、機関の回転速度を検出する手段と
    、高負荷状態となった時点から、燃料噴射量を所定増量
    値まで検出した回転速度に応じた増量速度で徐々に増量
    する手段とを含んでいる特許請求の範囲第1項記載の燃
    料噴射量制御装置。
JP17521384A 1984-08-24 1984-08-24 内燃機関の燃料噴射量制御装置 Granted JPS6155324A (ja)

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JP17521384A JPS6155324A (ja) 1984-08-24 1984-08-24 内燃機関の燃料噴射量制御装置
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JPH03210033A (ja) * 1990-01-12 1991-09-13 Mitsubishi Motors Corp 内燃エンジンの高負荷時の燃料供給制御方法

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