JPS6246690B2 - - Google Patents

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JPS6246690B2
JPS6246690B2 JP56109162A JP10916281A JPS6246690B2 JP S6246690 B2 JPS6246690 B2 JP S6246690B2 JP 56109162 A JP56109162 A JP 56109162A JP 10916281 A JP10916281 A JP 10916281A JP S6246690 B2 JPS6246690 B2 JP S6246690B2
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JP
Japan
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engine
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change
fuel injection
fuel
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JP56109162A
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JPS5810137A (ja
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Mitsunori Takao
Masumi Kinugawa
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Denso Corp
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NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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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
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/263Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor the program execution being modifiable by physical parameters

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (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)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of The Air-Fuel Ratio Of Carburetors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関の制御方法に関し、特に電
子制御式燃料噴射装置、電子制御式気化器制御装
置等を有する内燃機関の制御における過渡時の燃
料噴射量の制御方法に関する。
内燃機関の運転の過渡時には、その必要とする
燃料量は定常運転状態とは異なる。過渡時の燃料
噴射量制御を適切に行なうため、従来の制御方
法、例えば、スピードデンシテイ方式の電子制御
式燃料噴射装置付き内燃機関の制御においては、
機関の負荷状態を表わす吸気管圧力またはスロツ
トル位置の一定時間間隔の変化量を求め、その値
が前もつて定められている値よりも大きくなつた
場合冷却水温に対して前もつて定められている燃
料噴射量増減量率、または冷却水温と前記吸気管
圧力(またはスロツトル位置)の変化量前もつて
定められている燃料噴射量増減量率を求め、その
値より、エンジン回転速度と吸気管圧力より求ま
る燃料基本噴射量を補正し、過渡時の燃料噴射量
制御を行なつていた。
この従来の方法では吸気管圧力(またはスロツ
トル位置)の変化量を求める時間間隔は、例えば
噴射間隔という具合に、数十ミリ秒とる必要があ
る。2〜30ミリ秒で変化が終了する急加速のと
き、数十ミリ秒間隔で変化量を求めるやり方で
は、実際の吸気管圧力(またはスロツトル位置)
の変化率(微分値)よりも小さな変化率をとり込
むため、内燃機関に吸入される空気量変化に見合
う燃料補正ができなくなつてしまう。
このため、このような従来の過渡時の燃料噴射
量制御では冷却水温が低温時バツクフイアヤーや
もたつきを生じるという問題がある。
また、マイクロコンピユータをもちいプログラ
ムにより制御する場合、マツプを必要とするため
ワード数が大量に必要となる欠点があつた。
本発明の目的は、従来の制御方法を改善し、冷
却水が低温時の過渡運転時にも機関の円滑な運転
を維持することができ、またプログラムワード数
が少なくてすみ内燃機関制御方法を提供すること
である。
本発明の制御方法においては、機関の運転の過
渡時の燃料供給量を制御するため、機関の負荷状
態を表わす制御変数であるスロツトル位置又は吸
気管圧力の一定時間後の変化量に前回計算した燃
料供給量補正係数を累算し、次にこの累算値から
その機関の性能、特性により予め定められた減算
定数を減算して、新しい燃料供給量補正係数を求
める。この新しい燃料供給量補正係数により機関
の運転状態を表わすエンジン回転速度と吸気管負
圧から別に計算した基本燃料供給量を補正する。
本発明においては、上述のように機関の負荷状
態を表わすスロツトル位置又は吸気管圧力の一定
時間後の変化量に対して、前回の計算結果の燃料
供給量補正係数を累算することにより、一定時間
間隔を数ミリ秒に縮めることができ、実際の変化
の変化率に等しい燃料補正ができる。また燃料供
給量の急激な変化(増加又は減少)を避けて制御
の連続性が維持できる。また次に、累算値から機
関の性能、特性により予め定められた減算定数を
減算することにより負荷状態を表わすスロツトル
位置又は吸気管圧力の急激な変化による影響を更
に緩和することができる。
また、上述のスロツトル位置又は吸気管圧力の
変化量に対して、前回計算した燃料供給量補正係
数を累算する前に、機関の運転環境状態を表わす
変数である冷却水温度、吸気温度、または大気圧
力による補正を行なうことにより、より正確に燃
料供給量の制御ができる。
従つて、本発明においては、冷却水温度が低温
時の加速又は減速の過渡運転状態においても適確
な内燃機関の制御ができる。
また、マイクロコンピユータを用いて制御する
場合もマツプを必要としないため、従来に比べて
プログラムに必要なワード数を削減することがで
きる。
以下本発明を、スピード・デンシテイ方式の電
子制御式燃料噴射装置付き6気筒内燃機関につい
て、添附図面に示す一実施例について説明する。
第1図は本発明による制御方法を適用した6気筒
エンジン1及びその制御系統の構成を示してい
る。第1図において、2は吸気マニホルド3の内
部の圧力を検出する半導体形吸気管圧力センサで
あり、4はエンジン1の吸気マニホルド3の各シ
リンダ吸気ポート近傍に設置された電磁作動式の
燃料噴射弁でそれに対し圧力を一定に調整した燃
料が圧送される。5はエンジン点火装置の一部を
なす点火コイル、6は点火コイル5より出される
点火エネルギを各シリンダに設けた点火プラグに
分配するデイストリビユータである。デイストリ
ビユータ6は周知のようにエンジンのクランク軸
の2回転につき1回転されるものでその内部にエ
ンジン回転角を検出する回転角センサ7を備えて
いる。
9はエンジンのスロツトル弁、10はスロツト
ル弁9の位置を検出するスロツトルセンサであ
る。11はエンジン1の緩機状態を検出するため
の冷却水温度センサであり、12は吸入空気温度
を検出する吸入空気温度センサである。
8はエンジン制御用の制御信号の大きさ及び時
期を演算するマイクロコンピユータであり、吸気
管圧力センサ2、回転角センサ7、スロツトルセ
ンサ10、冷却水温度センサ11、吸入空気温度
センサ12からの各信号及びバツテリ電圧信号が
入力され、これらの信号に基づき燃料噴射弁4か
らエンジンに噴射供給される燃料の量及びエンジ
ンの点火時期を計算し制御する。13は大気圧を
検出するための大気圧力センサである。
第2図は上記のマイクロコンピユータ8の構成
を詳細に説明するためのブロツク図である。第2
図において100は、燃料噴射量及び点火時期を
割込演算するマイクロプロセツサユニツト
(CPU)である。101は、デイストリビユータ
6に収容された回転角センサ7の回転角信号に基
づいてマイクロプロセツサユニツト100に燃料
噴射量の演算及び点火時期の演算の割込処理を指
令する割込指令ユニツトであり、コモンバス12
3を通してマイクロプロセツサユニツト100に
情報が伝達される。また割込指令ユニツト101
は後述のユニツト106,108の作動開始時期
を制御するタイミング信号をも出力する。102
は、回転角センサ7からの回転角信号が入力さ
れ、マイクロプロセツサユニツト100からの所
定周波数のクロツク信号によつて所定回転角の周
期をカウントし、エンジン回転速度を算出する回
転速度用カウンタユニツトである。104はA−
D変換処理ユニツトで、吸気管圧力センサ2、吸
気温センサ12、スロツトルセンサ10、冷却水
温度センサ11、大気圧力センサ13からの信号
をA−D変換してマイクロプロセツサユニツト1
00に読み込ませる機能を持つ。これら各ユニツ
ト102,104の出力情報はコモンバス123
を通してマイクロプロセツサユニツト100に伝
送される。105は、マイクロプロセツサユニツ
ト100の制御プログラムが格納されると共に各
ユニツト101,102,104からの出力情報
を記憶する機能を有するメモリユニツトで、マイ
クロプロセツサユニツト100との間の情報伝達
はコモンバス123を通して行なわれる。106
は、レジスタを含む点火時期制御用カウンタユニ
ツトで、マイクロプロセツサユニツト100で計
算された点火コイル5に通電する時期及び通電を
遮断する時点(つまり点火時期)を表わすデイジ
タル信号をエンジン回転角(クランク角)に対応
する期間及び時期として算出する。107は電力
増幅器で、この点火時期制御用カウンタユニツト
106の出力を増幅し、点火コイル5に通電する
と共に点火コイル5の通電を遮断する時期つまり
点火時期を制御する。108はレジスタを含む燃
料噴射時間制御用カウンタユニツトで、同一機能
を持つた2個のダウンカウンタよりなり、それぞ
れマイクロプロセツサユニツト100で計算され
た燃料噴射弁4の開弁時間つまり燃料噴射量を表
わすデイジタル信号を、燃料噴射弁4の開弁時間
を与えるパルス時間幅のパルス信号に変換する。
109はこのカウンタユニツト108からのパル
ス信号を受けて増幅し、燃料噴射弁4に供給する
電力増幅器で、カウンタユニツト108の構成に
対応して2チヤネル設けてある。
回転角センサ7は第2図に示したように3個の
センサ81,82,83からなり、第1回転角セ
ンサ81は第3図Aの波形図に示すように、エン
ジンクランク軸の2回転(つまりデイストリビユ
ータ6の1回転)につき1回だけ、クランク角0
゜から角度θだけ手前の位置において角度信号A
を出力する構成となつている。第2回転角センサ
82は第3図Bの波形図に示すようにエンジンク
ランク軸の2回転につき1回だけ、クランク角
360゜から角度θだけ手前の位置において角度信
号Bを出力する構成となつている。第3回転角セ
ンサ83は、第3図Cの波形図に示すように、ク
ランク軸1回転につきエンジン気筒数に等しい個
数の角度信号を等間隔に、つまり本実施例のよう
に6気筒の場合はクランク角0゜から60゜毎に6
個の角度信号Cを出力する構成となつている。
割込指令ユニツト101は、各回転角センサ8
1,82,83からの角度信号(つまりクランク
軸回転角信号)が入力され、点火時期の演算の割
込指令と燃料噴射量の演算の割込指令とを行なう
信号を出力するものであり、第3回転角センサ8
3の角度信号Cを2分周し、第1回転角センサ8
1の角度信号Aが出力された直後に第3図Dに示
すような割込指令信号Dを出力する。この割込指
令信号Dはクランク軸の2回転当り6回つまり2
回転でエンジン気筒数だけ出力されるもので、6
気筒の場合はクランク角120゜毎に1回出力さ
れ、マイクロプロセツサユニツト100に対し点
火時期の演算の割込指令を行なう。また割込指令
ユニツト101は第3回転角センサ83の信号を
6分周し、第3図Eに示したように第1回転角セ
ンサ81及び第2回転角センサ82より角度信号
が出力されてから6番目、つまりクランク角300
゜を起点として360゜(1回転)毎に割込指令信
号Eを出力し、この割込指令信号Eはマイクロプ
ロセツサユニツト100に対し燃料噴射量の演算
の割込指令を行なう。
第2図のマイクロコンピユータ8を用いて行な
う燃料噴射量の制御を第4図及び第5図の論理流
れ図を用いて説明する。CPU100はメインル
ーチン処理中であつても一定時間間隔ごとにタイ
マールーチン200を処理するようにメモリユニ
ツト105に内蔵されているプログラムは構成さ
れている。タイマールーチン200の処理は初め
にステツプ201で最新のスロツトル位置A/D変
換値(THP)をRAMからCPUへ取込み、ステツ
プ202で前回タイマールーチンを処理したときに
取込んだスロツトル位置(THP′)をRAM(CPU
内にあり、図示なし)から取込む。ステツプ203
でTHPをTHP′としてRAMへ格納し、ステツプ
204でTHP−THP′の処理を行ない、一定時間間
隔のスロツトル位置の変化量△THPを求める。
ステツプ205で△THPの正負(正は加速、負は
減速を表わす)の判定を行ない、△THPが正ま
たは零のときはステツプ206へ進み、△THPと機
関により予め定められた加速時の定数KAとの大
小比較を行う。△THPが定数KAより小さい場合
はステツプ209へ進む。△THPが定数KAより大
きいかまたは等しいならばステツプ207へ進み論
理流れ制御プラグAを零にし、ステツプ208で
RAMに格納されている前回計算された減速時の
燃料噴射量補正係数AEWDを零にしステツプ209
へ進む。一方、△THPが負の場合はステツプ210
で△THPの2の補数を求め、ステツプ221で△
THPと、機関により予め定められた減速時の定
数KDとの大小比較を行う。△THPが定数KD
り小さい場合はステツプ209へ進み、△THPが定
数KDより大きいかまたは等しいならばステツプ
212で論理流れ制御フラグAを1にし、ステツプ
213でRAMに格納されている前回計算された加速
時の燃料噴射量補正係数AEWAを零とし、ステ
ツプ209へ進む。
ステツプ209では△THPに対し冷却水温補正、
吸入空気温度補正、大気圧補正を行ないAEW0
求める。即ち、スロツトル位置の変化量△THP
に、冷却水温補正係数f(THW)(第6図)、吸
入空気温補正係数f(THA)(第7図)及び大気
圧補正係数f(Pa)(第8図)を乗算する。次に
ステツプ214へ進み、論理流れ制御フラグAが零
ならばステツプ215へ進み、RAMに格納されてい
るAEWAとAEW0を加えAEW2を求め、ステツプ
216へ進む。一方論理流れ制御フラグAが1のと
きはステツプ217へ進み、RAMに格納されている
AEWDとステツプ209で求まつたAEW0を加え
AEW2を求めステツプ216へ進む。即ち、ステツ
プ215及び216は、冷却水温補正等の補正後のスロ
ツトル位置変化量△THPに対して、前回計算し
た燃料噴射量補正係数AEWA(加速時)及び
AEWD(減速時)を累算して、燃料噴射量の制
御における連続性を保持し、スムーズな制御とす
るものである。
ステツプ216ではAEW2から機関の性能、特性
から予め定められた減算定数DAEWを減算し
AEW3を求める。即ち、この減算により過渡時に
おけるスロツトル位置の急激な変化による影響を
さらに緩和する。
ステツプ218でAEW3の正負を判定し、AEW3
が正ならばステツプ220へ進み、AEW3が負また
は零ならステツプ219でAEW3を零にし、ステツ
プ220へ進む。AEW3が負または零は、燃料噴射
量の補正をする必要がないと判定されたことを意
味する。
ステツプ220では論理流れ制御フラグAの状態
を判別し、論理流れ制御フラグAが零ならばステ
ツプ221へ進みAEW3を今回計算された燃料噴射
量補正係数AEWA(加速時)としてRAMへ格納
し、ステツプ222へ進みタイマールーチンを終了
する。一方論理流れ制御フラグAが1の場合は
AEW3を今回計算された燃料噴射量補正係数
AEWD(減速時)としてRAMへ格納しステツプ
222へ進みタイマールーチンを終了する。
燃料噴射巾演算ルーチン(図示なし)では、論
理流れ制御フラグAの状態に応じて、エンジン回
転速度と吸気管圧力とから求まる基本燃料噴射巾
Pを増減量補正する。すなわち制御フラグAが
零の場合はTP*(1+AEWA)で補正し、制御
フラグAが1の場合はTP*(1−AEWD)で補
正する。
第6図、第7図及び第8図には、メモリユニツ
ト805のROM領域の指定した番地に格納さ
れ、上述のステツプ209で用いられるスロツトル
位置変化量△THPの冷却水温度、吸気温度、大
気圧による補正係数の特性が示される。冷却水温
度によるスロツトル位置変化量の補正係数f
(THW)は第6図のように冷却水温度が低くなる
ほど補正係数値を大きくし、燃料蒸発率の温度特
性を補正している。吸気温補正によるスロツトル
位置変化量の補正係数f(THA)は第7図のよ
うに吸気温度が低くなるほど補正係数値を大きく
し、スロツトル開度では検出できない吸入空気の
温度変化により密度変化の補正をしている。大気
圧によるスロツトル位置変化量の補正係数は第8
図に示すように大気圧が低くなるほど補正係数値
を大きくし、スロツトル開度では検出できない吸
入空気の気圧による密度変化の補正をしている。
前述の実施例においては、過渡時の燃料噴射量
補正係数を一定時間間隔ごとに処理されるタイマ
ールーチンで求めたが、この補正係数の算出は一
定クランクアングル毎に処理されるルーチンで求
めてもよいし、また例えばスロツトル開度のA/
D変換周期毎といつた一定時間間隔でもなく、一
定クランクアングル毎でもないコンピユータ処理
に同期したルーチンで求めてもよい。
また前述の実施例においてはスピード・デンシ
テイー方式の電子制御式燃料噴射装置付き6気筒
内燃機関について述べたが、本発明はこれに限定
されるものではなく、4気筒、8気筒等の多気筒
内燃機関についても適用できる。
また、前述の実施例においては電子制御式燃料
噴射装置付内燃機関の制御について述べたが、本
発明はこれに限定されるものではなく、電子制御
気化器付き内燃機関の制御にも適用することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の制御方法を適用した内燃機
関の制御系統を示す図、第2図はマイクロコンピ
ユータとその関連部分のブロツク図、第3図はマ
イクロコンピユータに入力される回転角センサの
出力信号波形図、第4図及び第5図は、制御方法
を説明するための論理流れ図、第6図、第7図及
び第8図は、冷却水温度補正係数、吸気温補正係
数及び大気圧補正係数の特性を示すグラフであ
る。 図において、1……機関、2……吸気管圧力セ
ンサ、4……燃料噴射弁、8……マイクロコンピ
ユータ、10……スロツトルセンサ、11……冷
却水温度センサ、12……吸入空気温度センサ…
…13……大気圧センサ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 電子制御式燃料装置を有する内燃機関の制御
    方法であつて、 機関のスロツトル弁開度等の加減速パラメータ
    を検出して、この検出値の異なる時点間の変化量
    をくり返し算出し、 このくり返し算出された前記変化量に応じた値
    を累積して、この累積値に応じた加減速用補正値
    を算出し、 機関の吸気管圧力、回転数等の作動パラメータ
    を検出し、この検出値に応じて機関への燃料の基
    本量を算出し、 この燃料基本量を前記加減速用補正値によつて
    補正し、 補正後の燃料量を前記機関に供給することを特
    徴とする内燃機関制御方法。 2 特許請求の範囲第1項において、前記変化量
    に応じた値は、前記加減速パラメータの変化量と
    機関温度とによつて決定されることを特徴とする
    内燃機関制御方法。
JP56109162A 1981-07-13 1981-07-13 内燃機関制御方法 Granted JPS5810137A (ja)

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