JPS6248053B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6248053B2
JPS6248053B2 JP11460980A JP11460980A JPS6248053B2 JP S6248053 B2 JPS6248053 B2 JP S6248053B2 JP 11460980 A JP11460980 A JP 11460980A JP 11460980 A JP11460980 A JP 11460980A JP S6248053 B2 JPS6248053 B2 JP S6248053B2
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JP
Japan
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fuel
engine
intake
air
rate
Prior art date
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Expired
Application number
JP11460980A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5647638A (en
Inventor
Hidegu Rasuzuro
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Motor Co
Original Assignee
Ford Motor Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Motor Co filed Critical Ford Motor Co
Publication of JPS5647638A publication Critical patent/JPS5647638A/en
Publication of JPS6248053B2 publication Critical patent/JPS6248053B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/14Direct injection into combustion chamber

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は過渡燃料調整様式を取扱う改良された
能力をもつた燃料調整装置に関する。更に詳しく
は、エンジンの燃料制御装置が、従来の技術に比
べて、エンジンの加速、減速(負の加速)及びそ
の他エンジンの主燃料調整器からその燃焼室への
燃料の流れに一時的に変動を起させる状態の間に
起こる過渡状態をよりよく取扱えるようにした内
燃機関用燃料調整装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a fuel conditioning system with an improved ability to handle transient fuel conditioning regimes. More specifically, an engine's fuel control system is capable of controlling engine acceleration, deceleration (negative acceleration), and other temporary fluctuations in the flow of fuel from an engine's main fuel regulator to its combustion chamber, compared to conventional techniques. The present invention relates to a fuel conditioning system for an internal combustion engine that is better able to handle transient conditions that occur during conditions that cause ignition.

内燃機関に於いては、燃料がエンジンに供給さ
れる割合はエンジンの運転の間に変わる。エンジ
ン負荷の変化はエンジンの燃料調整器にエンジン
に送られる燃料の割合を増させ又は減らさせる。
その結果、エンジンは、エンジンの作動及び燃料
流量が全く安定な第1状態から、これらの状態が
再び安定になる第2状態まで変らねばならない。
これらの安全な状態の間の状態は燃料流量が連続
的に変わり且つ望ましくない空気/燃料比を生ず
るという過渡的性質を有する。例えば、気化法又
はその他の中央配置の燃料調整器では蒸気化又は
微粒化した燃料がエンジンの燃焼室に到達するた
めに通らねばならない吸気マニホルド流路があ
る。与えられたエンジン負荷で、従来技術の燃料
制御装置は過渡エンジン運転の状態ではエンジン
吸気流路の中の状態が安定するまで正確な空気/
燃料比を維持することはできなかつた。突然の加
速は液体燃料が、吸気流路の壁に堆積する(壁面
ぬれ)割合を増し、そして突然の減速は堆積の割
合を少くする。この理由は変化する蒸気圧に関係
する。蒸気圧が高ければ高いほど、燃料は吸気流
路の壁によけいに溜ろうとする。蒸気圧は分圧で
あり、従つて吸気流路の中の圧力に主として影響
するのは空気である。吸気流路の中の空気圧は一
般に、通常のスロツトルバルブが全開でなけれ
ば、エンジンの作動中大気圧以下である。
In internal combustion engines, the rate at which fuel is supplied to the engine varies during engine operation. Changes in engine load cause the engine's fuel regulator to increase or decrease the percentage of fuel delivered to the engine.
As a result, the engine must change from a first state where engine operation and fuel flow are quite stable to a second state where these conditions are stable again.
Conditions between these safe conditions have a transient nature in which the fuel flow rate changes continuously and creates an undesirable air/fuel ratio. For example, in vaporizer or other centrally located fuel regulators, there is an intake manifold flow path through which the vaporized or atomized fuel must reach the combustion chamber of the engine. At a given engine load, prior art fuel control systems provide accurate air/fuel control during transient engine operating conditions until conditions in the engine intake flow path stabilize.
It was not possible to maintain the fuel ratio. Sudden acceleration increases the rate at which liquid fuel is deposited on the walls of the intake passage (wall wetting), and sudden deceleration decreases the rate of deposition. The reason for this is related to changing vapor pressure. The higher the vapor pressure, the more fuel tends to accumulate on the walls of the intake passage. Vapor pressure is a partial pressure, so it is the air that primarily influences the pressure in the intake flow path. Air pressure in the intake flow path is generally below atmospheric pressure during engine operation unless the normal throttle valve is fully open.

壁面ぬれが変化する限り、エンジンの燃料調整
器によつて供給される燃料の量はその時の特定の
エンジン速度及び負荷状態に適用できる給気輸送
時間(空気/燃料給気時間)内に実際にエンジン
の燃焼室に到達する燃料の量ではない。安定なエ
ンジン作動状態の下でのエンジン速度及び負荷は
空気/燃料混合気の燃料調整器からエンジンのそ
れぞれの燃焼室までの輸送時間を主として決める
要因である。これは中心点燃料調整器及び多点燃
料調整器の両方に適用できる。中心点燃料調整器
は従来の気化器と入つてくる空気流の中へ燃料を
噴射するためにスロツトル本体(空気バルブ)の
中に配置された二つの電磁式燃料インゼクタをも
つ最近開発された中心点燃料噴射装置の両方を含
む。多点燃料調整器は各エンジン燃焼室に対する
電磁式燃料インゼクタを備え、各インゼクタが吸
気流路の中の関連する燃焼室に対し吸気弁のすぐ
上流に燃料を噴射する電子式燃料噴射装置によつ
て例示される。
As long as the wall wetting varies, the amount of fuel delivered by the engine's fuel regulator will actually vary during the charge air transport time (air/fuel charge time) applicable to the particular engine speed and load condition at that time. It is not the amount of fuel that reaches the engine's combustion chamber. Under stable engine operating conditions, engine speed and load are the primary factors that determine the transit time of the air/fuel mixture from the fuel conditioner to each combustion chamber of the engine. This is applicable to both central point and multipoint fuel regulators. Center point fuel regulators are a conventional carburetor and a recently developed center point fuel regulator that has two electromagnetic fuel injectors located within the throttle body (air valves) to inject fuel into the incoming air stream. Including both point fuel injectors. A multipoint fuel regulator includes an electromagnetic fuel injector for each engine combustion chamber, with each injector injecting fuel into an associated combustion chamber in the intake flow path immediately upstream of the intake valve. An example is given below.

先行技術の調査をしてもこの主題と特別に関係
のある特許は何も出て来なかつた。しかし、次の
特許は一般的背景として関心のあるものである。
A search of the prior art did not turn up any patents specifically related to this subject matter. However, the following patents are of interest for general background.

レデイ(Reddy)への米国特許第3794003号は
エンジンのRPM(一分間回転数)と吸気マニホ
ルド絶対圧力に応答する電子式減速度制御装置を
示す。この装置はスロツトルの位置又は最低マニ
ホルド圧力に無関係に減速度要求を直ちに指示す
るためマニホルド圧力の最初の派生物を計算す
る。この装置はマニホルド圧力が所定の値を超え
るとき燃料のエンジンへの供給を削減し又は止め
る。燃料の供給はマニホルド圧力が第2の所定値
以上に戻つてから復活される。エンジンのRPM
も又この燃料制御装置に使われる要因である。
US Pat. No. 3,794,003 to Reddy shows an electronic deceleration control system responsive to engine RPM (revolutions per minute) and intake manifold absolute pressure. This device calculates the first derivative of manifold pressure to immediately indicate a deceleration request regardless of throttle position or minimum manifold pressure. This device reduces or stops the supply of fuel to the engine when the manifold pressure exceeds a predetermined value. Fuel supply is resumed after the manifold pressure returns to or above the second predetermined value. Engine RPM
is also a factor used in this fuel control system.

モイヤー(Moyer)等への米国特許第3969614
号は常に安定したエンジン作動を与えるため一つ
の制御変数に対する適正な設定を他の制御変数の
設定の影響を考慮しながらリアルタイムに計算す
るデジタルコンピユータを使つたエンジン制御装
置を開示する。このコンピユータは制御される変
数に対する値を第1制御出力変数と第2制御出力
変数の間の予め定められた望ましい関係を規定し
た代数関数から繰返し計算するようにプログラム
されている。
U.S. Patent No. 3969614 to Moyer et al.
This issue discloses an engine control device using a digital computer that calculates the appropriate setting for one control variable in real time while taking into account the influence of the settings of other control variables in order to always provide stable engine operation. The computer is programmed to iteratively calculate values for the controlled variables from algebraic functions that define a predetermined desired relationship between the first control output variable and the second control output variable.

ハートフオード(Hartford)への米国特許第
3964443号はエンジン吸気マニホルド圧力、エン
ジンRPM及びエンジン温度がコンピユータへの
入力として使われる燃料噴射装置を制御するため
に使うことができるデイジタルエンジン制御装置
を示す。
US Patent No. to Hartford
No. 3,964,443 discloses a digital engine controller that can be used to control a fuel injector in which engine intake manifold pressure, engine RPM, and engine temperature are used as inputs to a computer.

ムーン(Moon)等への米国特許第4086884号は
燃料が中心点燃料噴射で供給される火花点火内燃
機関用燃料制御装置を示す。この燃料噴射パルス
幅をエンジンへ供給される燃料の量を決め、且つ
これは質量空気流量を決めるため速度−密度法に
よつて計算される。
U.S. Pat. No. 4,086,884 to Moon et al. shows a fuel control system for a spark-ignited internal combustion engine in which fuel is supplied by center point fuel injection. This fuel injection pulse width determines the amount of fuel delivered to the engine, and this is calculated by the velocity-density method to determine the mass air flow rate.

本発明によれば、特に火花点火内燃機関に使用
するのに適した改良された燃料調整装置が得られ
る。しかしながら、改良の原理は、デイーゼル、
外燃及びタービン等の他のエンジン形式にも拡げ
られる。これら他のエンジン型式の各々は空気/
燃料混合気を要し、且つ本発明によつて得られる
過渡制御を必要とするかも知れない。デイーゼル
エンジンはエンジンの燃焼室又は予備室への燃料
の直接噴射を伴う(間接噴射デイーゼル)、しか
し燃焼室又は予備室の壁に残る燃料の量及びその
ような量の変化はデイーゼルエンジン排気放出物
及び燃料経済の適当な制御に於いてかなり重要で
あるかもしれない。他方、連続燃焼エンジンは燃
焼が連続的であり且つ過剰な空気が常に利用でき
るので、内燃機関が要求するほどの燃料制御は要
求しない。しかしながら、そのようなエンジンが
或る日そのようなエンジンの“外部”燃焼室への
吸気流路の中での燃料の過渡堆積に対する補償を
要求するかもしれないということは想像もつかな
いことはない。そのような補償は燃料流量の変化
に対するエンジンの応答が意味をもつ場合特に重
要であろう。
The present invention provides an improved fuel conditioning system particularly suitable for use in spark ignition internal combustion engines. However, the principle of improvement is that diesel,
It can also be extended to other engine types such as external combustion and turbines. Each of these other engine types
may require a fuel mixture and the transient control provided by the present invention. Diesel engines involve direct injection of fuel into the combustion chamber or prechamber of the engine (indirect injection diesel), but the amount of fuel remaining on the walls of the combustion chamber or prechamber and changes in such amounts are the result of diesel engine exhaust emissions. and may be of considerable importance in proper control of fuel economy. Continuous combustion engines, on the other hand, do not require as much fuel control as internal combustion engines because combustion is continuous and excess air is always available. However, it is not inconceivable that such an engine might one day require compensation for transient deposits of fuel in the intake flow path to the "external" combustion chamber of such an engine. . Such compensation may be particularly important where the engine's response to changes in fuel flow is significant.

本発明の改良された燃料調整装置はエンジンの
吸気通路に液体状態で堆積する燃料の量に起こる
変化を考慮に入れるように設計されている。吸気
流路に於ける混合気の空気/燃料比は入つて来る
空気に比例した初期の燃料調整により且つ又吸気
流路の面から導入された空気/燃料混合気へ又は
その吸への燃料の正味移動の関数として変化す
る。入つて来る空気は、吸気流路の中のある点で
燃料と混ぜられてから、エンジンの燃焼室へ流れ
込む。燃焼室の壁上の液体燃料は正味移動の中に
含まれてもよい。
The improved fuel conditioning system of the present invention is designed to take into account changes that occur in the amount of fuel deposited in liquid form in the intake passage of an engine. The air/fuel ratio of the mixture in the intake passage is determined by the initial fuel conditioning proportional to the incoming air and also due to the transfer of fuel into or into the air/fuel mixture introduced from the plane of the intake passage. Varies as a function of net migration. The incoming air is mixed with fuel at some point in the intake flow path before flowing into the engine's combustion chamber. Liquid fuel on the walls of the combustion chamber may be included in the net transfer.

本発明によれば、吸気流路をもつたエンジンの
ための改良された燃料調整装置は燃料調整器並び
にエンジンの吸気流路の面上又は面からの液体燃
料の堆積及び除去割合を考慮に入れるためにその
燃料調整器と関連した装置を含む。吸気流路の壁
上の液体燃料は吸気流路を通り燃焼室の中に流れ
る空気/燃料混合気の中へ移動され及びそれから
除去される。この移動及び除去は流路内での局所
的及び又全体的の両方に変わる割合で起こる。こ
の割合の変動はエンジン速度、エンジン負荷、エ
ンジン及び吸気空気及び燃料の温度、並びにいく
つかの他のそれほど重要でないパラメータの関数
である。
According to the present invention, an improved fuel conditioning system for an engine with an intake flow path takes into account the fuel regulator and the rate of deposition and removal of liquid fuel on or from the surface of the intake flow path of the engine. including its fuel regulator and associated equipment. Liquid fuel on the walls of the intake channel is moved into and removed from the air/fuel mixture flowing through the intake channel into the combustion chamber. This movement and removal occurs at varying rates both locally and also globally within the flow path. This rate variation is a function of engine speed, engine load, engine and intake air and fuel temperatures, and several other less important parameters.

さて、図面を参照すると、第1図に基本燃料調
整装置10と過渡補償燃料調整装置12が示され
ている。基本燃料調整置は矢印15で示されるよ
うにエンジン感知装置14を介して感知されるあ
る種の作動状態を生ずるエンジン16を有する。
デジタル情報を伝達するためのデータ母線の形を
とることもある電気的リード32によつて結合さ
れた感知装置で、エンジンの作動状態は特定の瞬
間にエンジン16へ送る燃料の望ましい規制比率
をコンピユータで計算して使つてもよい。この比
率は基本燃料調整装置10で計算される。燃料
は、矢印19で表される電気的又は機械的通路に
現われる適当な信号に応じて、燃料を、矢印17
で示すように、エンジンに送る燃料調整器18を
使つてエンジンに供給される。
Referring now to the drawings, FIG. 1 shows a basic fuel conditioning system 10 and a transient compensation fuel conditioning system 12. As shown in FIG. The basic fuel conditioning system has an engine 16 that produces certain operating conditions that are sensed via an engine sensing device 14, as indicated by arrow 15.
A sensing device coupled by electrical leads 32, which may take the form of a data bus for transmitting digital information, determines the operating status of the engine by determining the desired regulated ratio of fuel to be delivered to the engine 16 at a particular moment. You can calculate it and use it. This ratio is calculated in the basic fuel regulator 10. The fuel is moved in the direction indicated by arrow 17 in response to an appropriate signal appearing on the electrical or mechanical path represented by arrow 19.
The fuel is supplied to the engine using a fuel regulator 18, as shown in FIG.

基本燃料調整装置10はモイヤー(Moyer)等
に共通に与えられた米国特許第3969614号に記載
されている燃料調整装置に使用されている型式の
デジタルコンピユータを含むのが好ましく且つ所
望の空気/燃料比を与えるため燃料噴射パルス幅
を計算できるのが好ましい。このパルス幅は、噴
射の時にエンジンの吸気流路への質量空気流量に
応じて噴射毎にエンジンへ送られるべき燃料の量
を決めるコンピユータ計算を使つて決められても
よい。質量空気流量メータ又は他の装置が直接質
量空気流量を決めるために使われてもよい。代り
に、ムーン(Moon)等に共通に与えられた米国
特許第4086884号に記載されている改良された燃
料調整装置でなされているように、エンジンの中
への質量空気流量の速度−密度型による間接決定
がなされてもよい。ムーン等の特許の装置は今は
J・W・ホード(Hoard)とR・R・タトル
(Tuttle)の名前で且つ“内燃機関の燃料制御改
良方法”の名称で1979年11月2日付の米国特許出
願第317671号に記載された方法に更に改良されて
いる。
The basic fuel conditioning system 10 preferably includes a digital computer of the type used in the fuel conditioning system described in U.S. Pat. No. 3,969,614 commonly issued to Moyer et al. Preferably, the fuel injection pulse width can be calculated to give the ratio. The pulse width may be determined using a computer calculation that determines the amount of fuel to be delivered to the engine for each injection as a function of the mass air flow into the engine's intake flow path at the time of injection. A mass air flow meter or other device may be used to directly determine mass air flow. Instead, the velocity-density type of mass airflow into the engine is done, as is done in the improved fuel conditioning system described in U.S. Pat. No. 4,086,884 commonly issued to Moon et al. An indirect determination may also be made. The device of Moon et al.'s patent is now published in the United States under the names of J. W. Hoard and R. R. Tuttle and entitled "Method for Improved Fuel Control of Internal Combustion Engines" dated November 2, 1979. A further improvement has been made to the method described in patent application no. 317671.

過渡燃料調整補償装置12はデジタルコンピユ
ータによつて計算された基本燃料調整比を修整す
ることを意図している。この補償はエンジンの吸
気流路の面に存在する液体から除かれる又はそれ
に加えられる燃料の割合を考慮に入れる。この移
動割合は、もし要すれば、エンジンの燃焼室の中
にその壁上の堆積物として残る液体燃料の量の変
化を含んでもよい。燃料調整比(燃料噴射パルス
幅掛ける単位時間当り噴射数及び墳射中の燃料給
気比)が基本燃料調整装置10によつて計算され
るとき、第1図に30で示すようにエンジンの中
への質量空気流量が先づ決められねばならない。
33で、所望の空気/燃料比は質量空気流量が決
められた時点で優勢なエンジン作動状態を基に決
められる。電気的又はコンピユータ通路34及び
35を介して、デジタルコンピユータは質量空気
流量を所望の空気/燃料比で割ることによつてエ
ンジンへの所望の質量燃料流量を決める。電気的
又はコンピユータ通路37上の結果は次に燃料流
量要求、即ちエンジンの吸気流路の面上に残る液
体燃料の量への及びそれからの燃料の移動を考慮
に入れた燃料流量の計算に使われる。この燃料流
量要求は電気的又は機械的通路19上に現れ、且
つ燃料調整器18による燃料の調整を制御する。
The transient fuel adjustment compensator 12 is intended to correct the basic fuel adjustment ratio calculated by the digital computer. This compensation takes into account the proportion of fuel that is removed from or added to the liquid present at the plane of the engine's intake flow path. This transfer rate may, if desired, include a change in the amount of liquid fuel remaining in the combustion chamber of the engine as a deposit on its walls. When the fuel adjustment ratio (fuel injection pulse width multiplied by the number of injections per unit time and the fuel supply ratio during injection) is calculated by the basic fuel adjustment device 10, the engine The mass air flow rate to must first be determined.
At 33, the desired air/fuel ratio is determined based on the engine operating conditions prevailing at the time the mass air flow rate is determined. Via electrical or computer paths 34 and 35, a digital computer determines the desired mass fuel flow rate to the engine by dividing the mass air flow rate by the desired air/fuel ratio. The results on the electrical or computer path 37 are then used to calculate the fuel flow requirements, i.e., the fuel flow that takes into account the transfer of fuel to and from the amount of liquid fuel remaining on the surface of the engine's intake flow path. be exposed. This fuel flow request appears on electrical or mechanical path 19 and controls the regulation of fuel by fuel regulator 18.

燃料調整器18は普通の気化器又は電磁燃料イ
ンゼクタのセツトでよい。本発明の好ましい形に
於いては、この燃料調整器はエンジンの吸気マニ
ホルドに取付けられたスロツトル本体である。こ
のスロツトル本体は液体燃料をスロツトル本体を
通つて吸気マニホルドに入る空気流の中に噴射す
るために置かれた二つの電磁燃料インゼクタを有
する。このインゼクタはスロツトル板又はエンジ
ンの中への質量空気流量を制御するためスロツト
ル本体内に取付けられた板のすぐ上の位置で下に
向けられてもよい。
Fuel regulator 18 may be a conventional carburetor or a set of electromagnetic fuel injectors. In the preferred form of the invention, the fuel regulator is a throttle body mounted to the engine's intake manifold. The throttle body has two electromagnetic fuel injectors positioned to inject liquid fuel through the throttle body and into the airflow entering the intake manifold. The injector may be oriented directly above a throttle plate or plate mounted within the throttle body to control mass air flow into the engine.

燃料流量要求は第1図に描かれた装置の点20
で決められる。この信号は所望の燃料質量流量と
(TRISFn)(定数)で表される第二項の組合せで
ある。この第二項はエンジンの吸気流路の面に存
在する液体燃料の量の変化を償う。この項の定数
は目盛係数である。因子TRISFnはエンジンの吸
気流路の面上にある燃料の移動割合である。この
因子は、以下の説明に使われている他の量と共
に、次の通り定義する。即ち、 TRISF=d(AISF)/dt=吸気面燃料の移動割合 AISF=実吸気面燃料 EISF=平衡吸気面燃料 ISTC=吸気面時定数 移動割合は単位時間当りの質量単位で表され
る。実及び平衡吸気面燃料は質量単位で、吸気面
時定数は時間の単位で表される。吸気面時定数は
燃料が吸気面上でエンジンの燃焼室の方に動く吸
気混合気の中の気体又は蒸気となるために液状か
ら離れるに要する実時間及びその逆の実時間の大
きさである。
The fuel flow requirement is determined at point 20 of the system depicted in Figure 1.
It can be determined by This signal is a combination of the desired fuel mass flow rate and a second term represented by (TRISFn) (a constant). This second term compensates for changes in the amount of liquid fuel present in the plane of the engine's intake flow path. The constant in this term is the scale factor. The factor TRISFn is the transfer rate of fuel on the plane of the engine's intake flow path. This factor, along with other quantities used in the discussion below, is defined as follows. That is, TRISF=d(AISF)/dt=transfer rate of intake surface fuel AISF=actual intake surface fuel EISF=equilibrium intake surface fuel ISTC=intake surface time constant The transfer rate is expressed in units of mass per unit time. Actual and equilibrium intake surface fuel are expressed in units of mass and intake surface time constants are expressed in units of time. The intake surface time constant is the measure of the actual time it takes for fuel to leave liquid form and vice versa to become gas or vapor in the intake air mixture moving onto the intake surface toward the combustion chamber of the engine. .

吸気面燃料の移動割合と時定数の積は平衡吸気
面燃料と実吸気面燃料の差で、数式で表せば次の
通り、 (TRISF)(ISTC)=ISTCd(AISF)/dt =EISF−AISF これは微分方程式である。定率状態では、d
(AISF)/dtはゼロに等しく、実吸気面燃料
AISFは平衡吸気面燃料である。しかしながら、
平衡吸気面燃料EISFがほゞ安定なエンジン作動
の二つの異つた状態に対応する二つの異つた値の
間を変化するエンジン作動の過度状態では、上の
微分方程式はエンジンの燃料調整装置にEISF状
態の変化のために吸込流れに出入りする燃料の量
を考慮に入れさせるため解かれてもよい。燃料流
量要求は吸気面から吸込混合気へ移動する正味量
より少い所望燃料流量に等しい燃料流量である。
The product of the transfer rate of intake surface fuel and the time constant is the difference between the equilibrium intake surface fuel and the actual intake surface fuel, and can be expressed mathematically as follows: (TRISF) (ISTC) = ISTCd (AISF)/dt = EISF - AISF This is a differential equation. In the constant rate state, d
(AISF)/dt is equal to zero and the actual intake surface fuel
AISF is a balanced inlet surface fuel. however,
Under transient conditions of engine operation, where the equilibrium intake surface fuel EISF varies between two different values corresponding to two different states of approximately stable engine operation, the above differential equation gives the engine's fuel regulator the EISF It may be solved to allow for the amount of fuel entering and exiting the suction flow due to changes in conditions. The fuel flow demand is a fuel flow rate equal to the desired fuel flow rate that is less than the net amount transferred from the intake surface to the intake mixture.

所望燃料流量は前述のように計算されるが、基
本燃料調整装置計算のTRISF補償は好ましくは
基本燃料調整とTRISF計算の両方を扱うために
は使われるデジタルコンピユータによつて別にな
される。過渡補償装置に於いて、EISFnは計算さ
れ又はコンピユータの表状記憶装置から見つけら
れ、燃料調整計算がされている時の特定のエンジ
ン作動状態に適用できる数値として利用できる。
添字nは現在のEISF、AISF及びTRISF値を表
し、添字(n−1)はそれらの、例えばすぐ前の
コンピユータ計算サイクルのように、前の時間の
値を表す。
Although the desired fuel flow rate is calculated as described above, the TRISF compensation of the base fuel regulator calculation is preferably done separately by a digital computer that is used to handle both the base fuel regulator and the TRISF calculation. In the transient compensator, EISFn is available as a value that is calculated or found from the computer's tabular storage and is applicable to the particular engine operating condition at the time the fuel adjustment calculation is being made.
The subscript n represents the current EISF, AISF and TRISF values, and the subscript (n-1) represents their value at a previous time, such as the immediately previous computer calculation cycle.

TRISFを定める微分方程式を解く際に、種種
のコンピユータ又は電子技術を使うことができ
る。試行錯誤の手法を使つて解の近似をするいく
つかの数学的方法がある。この解は又各種エンジ
ン作動条件に対するTRISF値を含んだ表を使う
ことによつても得ることができる。本発明の好ま
しい形はこれらの手法の組合せを使い且つ前の解
から得られた結果を基に方程式の解を近似する。
与えられた時刻で進行中の解同様、前の解は平衡
吸気面燃料(EISF)に対する値の表の使用によ
ると同様、微分方程式の前の解で得られた値から
計算される。
Various types of computer or electronic techniques can be used in solving the differential equations that define TRISF. There are several mathematical methods that approximate solutions using trial and error techniques. This solution can also be obtained by using a table containing TRISF values for various engine operating conditions. A preferred form of the invention uses a combination of these techniques and approximates solutions to equations based on results obtained from previous solutions.
The previous solution, as well as the ongoing solution at a given time, is calculated from the values obtained in the previous solution of the differential equation, as well as by use of a table of values for equilibrium intake surface fuel (EISF).

EISFは例えばエンジン速度及びエンジン負荷
のような一つ又はそれ以上のエンジン作動パラメ
ータの関数として表わされてもよい。第2図に於
いて、EISFはエンジン負荷に密接に関連した量
である吸気マニホルド絶対圧力に関連している。
吸気空気又は混合気流量を表す又はエンジントル
クを表す他のパラメータも又使われてもよい。一
群の曲線がEISFは又各曲線の右手側にあるRPM
数で示すエンジン速度の関数であること示すため
に図示されている。もし異なる群の曲線が使われ
るべきであるなら変数を交換することができる。
1000RPM曲線上の点93及び97は同じエンジ
ン速度での二つの異なるエンジン動力出力要件を
示す。エンジンの車輛への適用に於いては、これ
は水平な土地での車輛の運転からエンジン速度を
維持するためスロツトルを開いて上り勾配での運
転に変つたのに対応するだろう。そのような場
合、もしスロツトルバルブ(空気流及び動力出力
を制御するためエンジンに普通に用いられた)が
エンジンの動力出力を増すために開かれたならば
エンジン速度はほゞ一定のまゝであろう。スロツ
トルを開くと吸気マニホルド絶対圧力(MAP)
を増やし、それによつてエンジン作動を点97か
ら点93へ移す。これらの点に対応する圧力はそ
れぞれ線99及び95で示されている。これらの
点でのEISF値は線96及び94によつてそれぞ
れ示されている。
EISF may be expressed as a function of one or more engine operating parameters, such as engine speed and engine load. In Figure 2, EISF is related to intake manifold absolute pressure, a quantity closely related to engine load.
Other parameters representing intake air or mixture flow rate or representing engine torque may also be used. A group of curves is EISF and RPM is also on the right hand side of each curve.
It is illustrated to show that it is a function of engine speed in numbers. Variables can be swapped if different families of curves are to be used.
Points 93 and 97 on the 1000 RPM curve represent two different engine power output requirements at the same engine speed. In a vehicle application of the engine, this would correspond to changing from driving the vehicle on level ground to driving uphill with the throttle open to maintain engine speed. In such cases, if a throttle valve (commonly used in engines to control airflow and power output) is opened to increase the engine's power output, the engine speed will remain approximately constant. Will. When opening the throttle, intake manifold absolute pressure (MAP)
increases, thereby moving engine operation from point 97 to point 93. The pressures corresponding to these points are shown by lines 99 and 95, respectively. The EISF values at these points are shown by lines 96 and 94, respectively.

第2図の線98は点97及び93での平衡エン
ジン作動の間でいつか必然的に起こる実吸気面燃
料(AISF)を示す。平衡点の間で起こるAISF値
は吸気面燃料の移動割合の決定及びそれからブロ
ツク20に示すように燃料流量要求の決定に使わ
れる。このようにして、基本燃料調整装置10に
よつて計算された燃料調整比の過渡補償がエンジ
ン吸気流路からその吸込混合気へ移動する及びそ
の逆の液体燃料を考慮に入れるために達成され
る。
Line 98 in FIG. 2 shows the actual intake surface fuel (AISF) that necessarily occurs sometime during equilibrium engine operation at points 97 and 93. The AISF value occurring between the equilibrium points is used to determine the rate of inlet fuel transfer and then, as shown in block 20, to determine the fuel flow requirement. In this way, transient compensation of the fuel adjustment ratio calculated by the basic fuel adjustment system 10 is achieved to take into account liquid fuel moving from the engine intake flow path to its intake mixture and vice versa. .

平衡エンジン作動での吸気面燃料は変らず、そ
れで無視できる。しかし、エンジン作動に生ずる
変化又は過渡状態の間、正確な燃料調整は吸込ま
れた空気/燃料混合気の吸気流路面に存在する液
体燃料の量への寄与又は燃料の吸気面堆積から空
気/燃料混合気への寄与に対して差引がなされる
ことを要求する。吸気面を離れる燃料は煙霧体又
は蒸気又はガスになり、吸気流路に沿つて動く空
気及び燃料と混ざる。この吸気面燃料はこの時の
燃料設定によつて決められた調整された燃料の量
に加えられる。他方、吸気流路面に堆積したガス
状燃料は状態の変化を受け、実際にエンジンの燃
焼室に到達する燃料の量から引かれる。
At balanced engine operation, the intake surface fuel remains unchanged and can therefore be ignored. However, during changes or transient conditions that occur in engine operation, accurate fuel regulation is dependent on the contribution of the inlet air/fuel mixture to the amount of liquid fuel present at the intake flowpath surface or from the intake surface deposits of fuel to the air/fuel mixture. Requires that a deduction be made for the contribution to the mixture. Fuel leaving the intake surface becomes atomized or vapor or gas and mixes with the air and fuel moving along the intake flow path. This intake surface fuel is added to the adjusted amount of fuel determined by the current fuel settings. On the other hand, the gaseous fuel deposited on the intake flow path faces undergoes a change in conditions and is subtracted from the amount of fuel that actually reaches the combustion chamber of the engine.

燃料が空気/燃料混合気に加えられるとき、そ
れは第1図のブロツク36に示すステツプから得
られる所望の量から引かれねばならない。それ
故、吸気流路の壁から取られそして吸込まれる混
合気に加えられる燃料は所望の燃料流れに比べて
反対の数学的符号を与えられ、それで加算工程に
組合されたとき、結果は実燃料流量要求を表す
値、即ち吸気流路面から取られエンジンの燃焼室
に吸込まれる燃料によつて与えられる過渡燃料付
加を考慮に入れて所望の空気/燃料比を与えるた
め調整されなければならない燃料の量である。勿
論、燃焼室の方に動く空気/燃料混合気から取り
除かれる燃料は所望の燃料流と同じ数学的符号が
与えられ、それでそれと加えられるように組合さ
れると、燃料流要求は吸込まれた混合気から除か
れ且つ吸気流路面に堆積する燃料に対する格別の
斟酌を含むだろう。
When fuel is added to the air/fuel mixture, it must be subtracted from the desired amount obtained from the step shown in block 36 of FIG. Therefore, the fuel taken from the walls of the intake channel and added to the incoming mixture is given the opposite mathematical sign compared to the desired fuel flow, so when combined in the summing process, the result is A value representing the fuel flow requirement, i.e., must be adjusted to provide the desired air/fuel ratio taking into account the transient fuel addition provided by the fuel taken from the intake flow path plane and drawn into the combustion chamber of the engine. It is the amount of fuel. Of course, the fuel removed from the air/fuel mixture moving toward the combustion chamber is given the same mathematical sign as the desired fuel flow, so when combined to add to it, the fuel flow demand is reduced to the inlet mixture. This will include special consideration for fuel that is removed from the air and deposited on the intake flow path surfaces.

燃料流要求がブロツク36によつて示されるよ
うに決められた所望の燃料流と同じであるとき、
燃料供給装置は如何なる過渡補償も与えない。過
渡状態でエンジンの中に吸込まれる空気/燃料混
合気の空気/燃料比は調整された燃料と前に吸気
流路面に堆積した燃料から得られ又は加えられた
燃料の量の組合せである。この後者の量はエンジ
ン作動の各種条件の下での吸気マニホルド内の圧
力変化の結果として得られる。もしスロツトルが
開くか又はエンジンの負荷が減つた結果として圧
力が増すと、吸気混合気の酸素及び不燃性ガスの
分圧は相応して増え、そして燃料蒸気の分圧は減
じる。混合気から分離された燃料は吸気流路の面
に液体として堆積する。逆に、もし燃料分圧が減
つた他の分圧の結果として増えるならば、吸気流
路面に堆積した液体燃料の量は減り、且つその面
にあるものから除かれた燃料はエンジンの燃焼室
に導かれる。圧力に加えて、エンジンの吸気流路
の面上の液体燃料の量に影響する他の要因があ
る。
When the fuel flow demand is the same as the desired fuel flow determined as indicated by block 36,
The fuel supply system does not provide any transient compensation. The air/fuel ratio of the air/fuel mixture drawn into the engine during transient conditions is a combination of the adjusted fuel and the amount of fuel obtained from or added to the fuel previously deposited on the intake flow path surface. This latter amount results from pressure changes within the intake manifold under various conditions of engine operation. If the pressure increases as a result of opening the throttle or reducing engine load, the partial pressure of oxygen and non-flammable gases in the intake mixture increases correspondingly and the partial pressure of fuel vapor decreases. The fuel separated from the air-fuel mixture is deposited as a liquid on the surface of the intake flow path. Conversely, if the fuel partial pressure increases as a result of other partial pressures decreasing, the amount of liquid fuel deposited on the intake flow path surface will decrease, and the fuel removed from that surface will enter the combustion chamber of the engine. guided by. In addition to pressure, there are other factors that affect the amount of liquid fuel on the surface of an engine's intake flow path.

エンジンに供給される空気が冷たいとき、吸気
流路面に堆積する液体燃料の量はエンジンが暖ま
つたときのそれよりも大きい。これはエンジンの
吸気空気の分圧が低温では高温のときより大きい
からで、且又燃料が低温ではより容易に凝縮する
からでもある。又、吸気空気又は燃料が低温で
は、使われた燃料調整器18はエンジンに吸込ま
れる空気及び燃料を完全に混ぜるに有効でないか
もしれない。これらの理由から、低温での作動を
補償するために燃料濃縮装置及び技術(火花点火
エンジンに普通使われているチヨークの一般的同
等物)を使うことが普通必要になつている。不幸
にも、そこで生ずる燃料濃縮はエンジン排気の炭
化水素放出を増す結果となり、これが炭化水素を
できるだけ多く且つ速く減ずるために精巧なチヨ
ーク制御装置を使うことを必要にしている。その
ような炭化水素放出の減少は暖機期の間関連する
エンジンの性能を妨げ又は減じている。
When the air supplied to the engine is cold, the amount of liquid fuel deposited on the intake flow path surface is greater than when the engine is warm. This is because the partial pressure of the engine intake air is greater at lower temperatures than at higher temperatures, and also because fuel condenses more easily at lower temperatures. Also, if the intake air or fuel is cold, the fuel conditioner 18 used may not be effective in thoroughly mixing the air and fuel being drawn into the engine. For these reasons, it has become common to use fuel concentrators and techniques (the common equivalent of chiokes commonly used in spark ignition engines) to compensate for low temperature operation. Unfortunately, the resulting fuel enrichment results in increased engine exhaust hydrocarbon emissions, which necessitates the use of sophisticated choke control systems to reduce hydrocarbons as much and as quickly as possible. Such reduction in hydrocarbon emissions hinders or reduces the performance of the associated engine during the warm-up period.

吸気装置又はその構成要素の温度はエンジンの
吸気面に堆積されうる液体燃料の量に関して有意
義である。エンジンの吸気流路は空気、空気と燃
料の混合気又は空気、燃料及び排気ガスの混合気
を含むかもしれない。これらのいずれか又はエン
ジンとその吸気導管の温度は燃料が吸気流路面か
ら吸気混合気へ又はその逆に移動する割合を決め
るのに使われてもよい。燃料それ自身の物理的生
質も又重要であり且つ地理的と季節的の両方で変
わる。
The temperature of the intake system or its components is significant with respect to the amount of liquid fuel that can be deposited on the intake surface of the engine. The intake flow path of an engine may contain air, a mixture of air and fuel, or a mixture of air, fuel, and exhaust gases. Either of these or the temperature of the engine and its intake conduit may be used to determine the rate at which fuel moves from the intake flow path surface to the intake air mixture or vice versa. The physical nature of the fuel itself is also important and varies both geographically and seasonally.

燃料がエンジンの燃焼室に送られる割合をエン
ジンの吸気流路面に存在する液体燃料の量又は移
動割合の変化に対して補正することが望まれると
き、これは第1図の過渡燃料調整装置12に示す
方法で達成することができる。
When it is desired to correct the rate at which fuel is delivered to the engine's combustion chamber for changes in the amount or transfer rate of liquid fuel present in the engine's intake flow path, this is accomplished using the transient fuel regulator 12 of FIG. This can be achieved by the method shown below.

第1図の過渡燃料調整補償装置12に於いて、
吸気面燃料の現在の移動割合値TRISFnは基本燃
料調整装置10のブロツク20に通ずる通路46
に現わる。このTRISFn値は各種作動パラメータ
の変化を基に繰返し計算され更新された数であ
る。ブロツク44に示したように、エンジンの吸
気面燃料の現在の移動割合は以下のように相互に
関係があるかもしれない変数の関数f4である。
In the transient fuel adjustment compensation device 12 of FIG.
The current transfer rate value TRISFn of the intake surface fuel is determined by the passage 46 leading to the block 20 of the basic fuel conditioning system 10.
appears in This TRISFn value is a number that is repeatedly calculated and updated based on changes in various operating parameters. As shown in block 44, the current transfer rate of engine intake fuel is a function of variables f 4 that may be interrelated as follows:

TRISFn=EISFn−AISFn/ISTCn(1
) このTRISFn値はEISFn、AISFn及びISTCn値
がリアルタイムで知られるまで、即ちエンジンが
作動していて基本及び過渡補償燃料調整装置10
及び12によつて制御されている間でなければブ
ロツク44のコンピユータステツプで計算される
ことはできない。EISFnは第2図に示すエンジン
運動パラメータから決められ得るが、実際には、
第1図のブロツク40で示すように、エンジン吸
気マニホルド絶対圧力(MAPo)、エンジン速度
(RPMo)エンジン吸気又は混合気の温度
(TIo)、エンジン吸気装置の温度(ここではエン
ジン冷却剤温度TCoによつて部分的に表わされて
いる)、時間(Timeo)及び空気/燃料比(A/
o)の関数f1である。燃料の物理的性質も又考
慮されてもよい。A/Fnは、勿論、吸気流路面
附近のガス状混合気中の空気と燃料の比で、吸気
流路中の位置によつて変わる。EISFnも又第2図
に示す曲線の一つ又はそれ以上を代表することが
できる曲線群の勾配及びEISF軸切片を定める定
数をその中に蓄積したコンピユータ記憶装置から
得てもよい。この場合は、エンジン速度RPMnは
適当な定数の組を選ぶために使われてもよく、且
つ吸気マニホルド絶対圧力(MAP)の一つの値
が現在の平衡吸気面燃料EISFnに対する値を得る
ために使われてもよい。勿論、望むなら変数で交
換してもよい。いずれにしても、現在のEISFnは
一つ又はそれ以上のエンジン作動パラメータの値
から決められる。
TRISFn=EISFn-AISFn/ISTCn(1
) This TRISFn value is used until the EISFn, AISFn and ISTCn values are known in real time, i.e. when the engine is running and the basic and transient compensation fuel regulator 10
and 12 can only be calculated in the computer steps of block 44. EISFn can be determined from the engine motion parameters shown in Figure 2, but in reality,
As shown in block 40 of FIG. temperature T o ), time (Time o ) and air/fuel ratio (A/
F o ) is a function f 1 of F o ). The physical properties of the fuel may also be considered. A/Fn is, of course, the ratio of air to fuel in the gaseous mixture near the intake flow path surface and varies depending on the position in the intake flow path. EISFn may also be obtained from a computer storage device having stored therein constants defining the slope and EISF axis intercept of a family of curves that may be representative of one or more of the curves shown in FIG. In this case, engine speed RPMn may be used to select an appropriate set of constants, and one value of intake manifold absolute pressure (MAP) may be used to obtain a value for the current equilibrium intake surface fuel EISFn. It's okay to be hurt. Of course, you can replace them with variables if you wish. In any case, the current EISFn is determined from the values of one or more engine operating parameters.

式(1)のTRISFn値はAISFn及びISTCn値が得ら
れるまで決められない、即ち前者は前節に述べた
ように得られたEISFn値から引かれそしてこの
EISFnとAISFn値の差がISTCn、現在の吸気面時
定数で割られる。
The TRISFn value in equation (1) cannot be determined until the AISFn and ISTCn values are obtained, i.e. the former is subtracted from the EISFn value obtained as mentioned in the previous section and this
The difference between the EISFn and AISFn values is divided by ISTCn, the current intake surface time constant.

AISFnは前の実吸気面燃料AISF(o-1)が決めら
れてから経過した時間の間に起つたかもしれない
変化を補償するため修整されたAISF(o-1)とほゞ
等しい。もしAISFnが今述べた経過時間△t、
AISF(o-1及びTRISF(o-1)の関数f3と見做される
なら次の式が得られる。
AISFn is approximately equal to AISF (o-1) modified to compensate for changes that may have occurred during the time elapsed since the previous actual intake surface fuel AISF (o-1) was determined. If AISFn just mentioned the elapsed time △t,
If it is regarded as a function f 3 of AISF (o-1) and TRISF (o-1) , the following formula is obtained.

AISFn=AISF(o-1)+〔TRISF(o-1)〕〔△t〕 (2) 上の式(2)から、エンジンの吸気流路面上の液体
燃料の量の変動に対し基本燃料調整装置10の補
償を行うために使われたTRISF及びAISFの前の
値から、少くとも良い近似で、決めることができ
る。
AISFn=AISF (o-1) + [TRISF (o-1) ] [△t] (2) From the above equation (2), basic fuel adjustment is made for fluctuations in the amount of liquid fuel on the engine intake flow path surface. It can be determined, at least to a good approximation, from the previous values of TRISF and AISF used to compensate the device 10.

ISTCnは燃料が吸気面上の液体状態から吸込
まれた混合気の中の蒸気又はガス状態へ若しくは
その逆に移動されている現在又は即時の割合を表
す時定数である。この点から見て、ISTCnはこ
の移動割合に影響する一つ又はそれ以上のエンジ
ン作動パラメータの関数と云うことができる。そ
れ故、第1図のブロツク42に示すように、
ISTCnは吸気マニホルド絶対圧力、エンジン速
度、エンジン空気又は吸気混合気温度、エンジン
吸気装置温度、時間、A/Fn及び燃料の物理的
性質の関数f2である。吸気面時定数はそれが変ら
ないという意味での定数ではなく、むしろあるエ
ンジン作動条件の下での変数である。
ISTCn is a time constant that represents the current or immediate rate at which fuel is being transferred from a liquid state on the intake surface to a vapor or gas state in the inhaled mixture, or vice versa. From this point of view, ISTCn can be said to be a function of one or more engine operating parameters that affect this rate of movement. Therefore, as shown in block 42 of FIG.
ISTCn is a function f2 of intake manifold absolute pressure, engine speed, engine air or intake air mixture temperature, engine intake system temperature, time, A/Fn, and fuel physical properties. The intake surface time constant is not a constant in the sense that it does not change, but rather a variable under certain engine operating conditions.

ISTCは平衡吸気面燃料EISFnとエンジンの過
渡作動の間存在し変換されるべき実吸気面燃料
AISFnの差に応じて移動されるであろう燃料の
部分に対して要求される時間の大きさである。
ISTCの変動は主としてエンジン吸気装置温度及
び吸気空気又はガス状混合気の温度TInの変動に
よる。即ち、そこには、吸気マニホルド絶対圧
力、エンジン速度、又はエンジンサイクルの時間
のようなISTCに影響する他のエンジン作動パラ
メータがあるかもしれない。ISTCの変動は電気
回路に於いて抵抗値及びキヤパシタンス値を変化
させる温度その他の変動結果としてのRC時定数
の変動に相似している。正常なエンジン作動温度
で、このISTCは定数と見做せるが、より高精度
の燃料調整能力をうるためにはISTCに対し複数
の値を使うことが望ましい。これらの値はエンジ
ンが作動する特定の温度範囲に対して選ばれても
よいし、又は他のエンジン作動パラメータが
ISTCとして使われる値の決定のために選ばれて
もよい。
ISTC is the equilibrium intake surface fuel EISFn and the actual intake surface fuel that exists and should be converted during engine transient operation.
The difference in AISFn is the amount of time required for the portion of fuel that will be moved.
The variations in ISTC are mainly due to variations in the engine intake system temperature and the intake air or gaseous mixture temperature TIn. That is, there may be other engine operating parameters that affect ISTC, such as intake manifold absolute pressure, engine speed, or engine cycle time. Variations in ISTC are analogous to variations in the RC time constant as a result of temperature and other variations that change resistance and capacitance values in an electrical circuit. At normal engine operating temperatures, this ISTC can be considered a constant, but to obtain more accurate fuel regulation ability, it is desirable to use multiple values for ISTC. These values may be chosen for the particular temperature range in which the engine operates, or other engine operating parameters may be selected.
May be chosen to determine the value used as ISTC.

もしこのISTC値が表から選ばれるか又はデジ
タルコンピユータの中にプログラムされた式から
計算されるなら、そのISTCはエンジンの吸気マ
ニホルドとその内容物の物理的性質の変動を考慮
に入れた変数となる。これは電気回路のRC時定
数がその時定数を決める抵抗値Rとキヤパシタン
ス値Cの変化によつて変動するのと数学的に相似
である。エンジンの吸気装置の物理的性質の変動
の結果生ずるISTCの変化は主としてエンジンの
作動及び吸気空気温度の変動による。これらの変
動はエンジンの暖機後は極めて小さい。
If this ISTC value is selected from a table or calculated from a formula programmed into a digital computer, the ISTC is a variable that takes into account variations in the physical properties of the engine's intake manifold and its contents. Become. This is mathematically similar to the way in which the RC time constant of an electric circuit varies depending on changes in the resistance value R and capacitance value C that determine the time constant. Changes in ISTC that result from variations in the physical properties of an engine's intake system are primarily due to variations in engine operation and intake air temperature. These fluctuations are extremely small after the engine warms up.

ISTCが選ばれて後に、デジタルコンピユータ
は現在の吸気面燃料の変換率TRISFnを上の式(1)
及び(2)から計算することを許される。すなわち、
ブロツク40で計算されたEISFo、ブロツク42
で計算されたISTCo、ブロツク62で計算された
AISFoは、通路41,43,64を経て、ブロツ
ク44に入力され、TRISFoが計算される。この
TRISFnは通路45,46を経てブロツク20に
示すように、基本燃料調整装置10に於ける燃料
流要求の決定に適用される。
After the ISTC is selected, the digital computer calculates the current intake surface fuel conversion rate TRISFn using the above equation (1).
and (2). That is,
EISF o calculated in block 40, block 42
ISTC o calculated in , calculated in block 62
AISF o is input to block 44 via paths 41, 43, and 64, and TRISF o is calculated. this
TRISFn is applied via paths 45 and 46 to determine fuel flow requirements in the basic fuel conditioning system 10, as shown in block 20.

TRISFn値が決められてから、その値は通路4
7を経て前の値の記憶更新に供給される。別の言
い方をすれば、最新の又は最も現下の値TRISFn
が、第1図にブロツク50で示すように、前の値
TRISF(o-1)に置き換り、そしてその更新された
値が通路51を超えて記憶装置52に適用され
る。記憶装置はこの更新された値を通路53を経
てブロツク62に送り、上の式(2)に於ける
TRISF(o-1)の値として次のTRISFnになるべき
ものの計算に使い、その次の値は再び記憶装置5
2を更新されるようにする。
After the TRISFn value is determined, the value is
7 to update the memory of the previous value. In other words, the latest or most current value TRISFn
is the previous value, as shown by block 50 in FIG.
TRISF (o-1) and its updated value is applied across path 51 to storage 52. The storage device sends this updated value via path 53 to block 62, which in equation (2) above
It is used as the value of TRISF (o-1) to calculate what should become the next TRISFn, and the next value is stored in the storage device 5 again.
2 will be updated.

同様に、上の式(2)を使つて決められるAISFn
に対する値は繰返し計算される。燃料調整制御設
定を更新するためにデジタルコンピユータエンジ
ン制御装置が普通に要求するクロツク60又はパ
ルス発生器がAISFn計算の最後の更新から経過
した時間のコンピユータ決定に使われる。クロツ
ク60からの信号は、通路61を経て、ブロツク
62に送られる。現在のAISFn値は線63を経
てTRISFn値の計算に適用され、そして又、ブロ
ツク65に示すように、式(2)から新しいAISFn
の計算に使われたAISF(o-1)値を含む記憶装置6
7を通路66を介して更新するために使えるよう
にされる。記憶装置67からの信号は、通路68
を経て、ブロツク62に送られる。この工程は
TRISFnの計算がなされるのと同じ割合で繰返さ
れるのが好ましい。
Similarly, AISFn determined using equation (2) above
The value for is calculated iteratively. The clock 60 or pulse generator normally required by digital computer engine controllers to update fuel trim control settings is used to computer determine the time elapsed since the last update of the AISFn calculations. The signal from clock 60 is sent to block 62 via path 61. The current AISFn value is applied to the calculation of the TRISFn value via line 63, and the new AISFn value is also calculated from equation (2) as shown in block 65.
Storage device 6 containing the AISF (o-1) values used in the calculation of
7 via path 66. Signals from storage device 67 are routed through path 68
The data is then sent to block 62. This process is
Preferably, the calculations of TRISFn are repeated at the same rate as they are made.

既述の説明及び第1図より明らかなように、現
在のEISFo値及び現在のISTCo値は、それぞれブ
ロツク40,42においてエンジンの作動パラメ
ータより計算されてブロツク44に入力される
が、ブロツク44において現在のTRISFo値が計
算されるためには、現在の実吸気面燃料量、即ち
AISFo値がブロツク62において計算されてその
計算値もブロツク44に入力されていなければな
らない。そしてブロツク62においてAISFo値の
計算が行なわれるためには、記憶装置67,52
に前の実吸気面燃料、即ちAISF(o-1)値及び前の
平衡吸気面燃料の移動割合、即ちTRISF(o-1)
がそれぞれ記憶されていなければならない。即
ち、記憶装置52及び67にTRISF値および
AISF値が一旦記憶されれば、AISF値がブロツク
62で繰り返し計算され、従つてTRISF値がブ
ロツク44において繰り返し計算されていくので
あるが、このブロツク44での計算が開始される
ためには、まず最初にAISF値及びTRISF値の何
らかのデータが記憶装置67及び52に記憶され
なければならない。しかしながら、最初に記憶装
置67,52に記憶されるデータは、必ずしも正
確なAISF値及びTRISF値である必要はない。即
ち、ブロツク44においてTRISF値の計算が一
旦開始されれば、その計算は時間△Tが経過する
毎に繰り返されていき、その計算が繰り返される
毎に計算されたTRISF値は徐々に実際の吸気面
燃料の移動割合に近づいていく(即ちブロツク4
4での計算精度が向上していく)からである。但
し、記憶装置52,67に最初に記憶されるデー
タが正確な値であることは、もちろん望ましいこ
とである。何故なら、そのデータが正確であれ
ば、ブロツク44での計算の繰り返し回数が少な
いうちに正確な計算値が得られるからである。
As is clear from the above description and from FIG . In order for the current TRISF o value to be calculated in 44, the current actual intake surface fuel amount, i.e.
The AISF o value must be calculated in block 62 and the calculated value must also be input into block 44. Then, in order to calculate the AISF o value in block 62, storage devices 67, 52
The previous actual intake surface fuel, ie, AISF (o-1) value, and the previous equilibrium intake surface fuel transfer rate, ie, TRISF (o-1) value, must be stored respectively. That is, the TRISF values and
Once the AISF value is stored, the AISF value is repeatedly calculated in block 62, and therefore the TRISF value is repeatedly calculated in block 44. In order for the calculation in block 44 to begin, First, some data of AISF and TRISF values must be stored in storage devices 67 and 52. However, the data initially stored in the storage devices 67, 52 does not necessarily have to be accurate AISF values and TRISF values. That is, once the calculation of the TRISF value is started in block 44, the calculation is repeated every time ΔT elapses, and each time the calculation is repeated, the calculated TRISF value gradually changes from the actual intake air. (i.e. block 4)
This is because the calculation accuracy in 4 is improving). However, it is of course desirable that the data initially stored in the storage devices 52, 67 be accurate values. This is because if the data is accurate, an accurate calculated value can be obtained while the calculation in block 44 is repeated a small number of times.

上記の観点から、最初に記憶装置67,52に
記憶されるデータとしては、実際に検出された
AISF値、TRISF値であることが望ましいと言え
る。しかしながら、そのデータが得られない場合
には、平衡状態時のAISF値、TRISF値であつて
もよい。即ち既述の説明より明らかな如く、平衡
状態時にはAISF値はEISF値に等しく、また
TRISF値はゼロに等しくなるために、その平衡
状態時のAISF値及びTRISF値は容易に得られる
からである。しかしながら、記憶装置67,52
に最初に記憶されるデータはこれらのものに限ら
ず、何らかの方法で検出された、実際値に近い
AISF値及びTRISF値であつてもかまわない。
From the above point of view, the data that is first stored in the storage devices 67 and 52 is actually detected data.
It can be said that AISF value and TRISF value are desirable. However, if that data is not available, the AISF value or TRISF value in an equilibrium state may be used. In other words, as is clear from the above explanation, in the equilibrium state, the AISF value is equal to the EISF value, and
This is because since the TRISF value is equal to zero, the AISF value and TRISF value in the equilibrium state can be easily obtained. However, storage devices 67, 52
The data initially stored in the
It does not matter if it is an AISF value or a TRISF value.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は基本燃料制御装置及びこの基本装置に
よつて決められたコンピユータ計算の燃料量を必
要ならば修整するために使われる過渡補償装置の
概略ブロツク線図である。第2図は内燃機関の吸
気マニホルド絶対圧力対エンジン作動の平衡状態
でのその吸気マニホルド上に存在する液体燃料の
量のグラフである。
FIG. 1 is a schematic block diagram of the basic fuel control system and the transient compensation system used to modify, if necessary, the computer-calculated fuel quantity determined by the basic system. FIG. 2 is a graph of absolute intake manifold pressure of an internal combustion engine versus the amount of liquid fuel present on the intake manifold at equilibrium conditions of engine operation.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 エンジン内への質量空気流量と所望空気/燃
料比とに基づいて所望燃料流量を決定する内燃機
関用燃料調整装置であつて、エンジン16はエン
ジンの燃焼室内に空気/燃料混合気を導入する吸
気通路を有し、該燃料調整装置は、吸気通路内へ
燃料が調整される割合を制御するための電気的に
設定可能な燃料装置18を備え、エンジンが選択
された条件で作動されている間を除いて、所望燃
料流量を修整することなく、該燃料装置18の設
定を決定するとともにそのための電気信号19を
発生するようになつており、また、燃料が吸気通
路の表面から導入された空気/燃料混合気へ、或
いは導入された空気/燃料混合気から吸気通路の
表面へ移動する割合を考慮して燃料が吸気通路内
へ調整される割合を修整する装置12を備え、こ
の装置12は、吸気通路の表面の燃料の現在の移
動割合を表わす値を繰り返えし計算するようにプ
ログラミングされたデイジタル計算機で成り、こ
の計算された値45は空気/燃料混合気が吸気通
路を通過する際この混合気に入る或いはそれから
去る燃料の割合を考慮するように所望燃料流量を
修整する制御信号46を発生して、燃料の調整割
合を修整するために使用され、この燃料調整割合
を修正する装置12は、エンジン作動パラメータ
の関数として現在の平衡吸気面燃料量(EISFo
を計算する装置40と、エンジン作動パラメータ
の関数として現在の吸気装置時定数(ISTCo)を
計算する装置42と、時間、前の実吸気面燃料
(AISFo-1)及び前の吸気面燃料の移動割合
(TRISFo-1)の一次微分関数として現在の実吸気
面燃料(AISFo)を計算する装置62と、現在の
平衡吸気面燃料量(EISFo)と現在の吸気装置時
定数(ISTCo)と現在の実吸気面燃料(AISFo
との関数として現在の吸気面燃料の移動割合
(TRISFo)を計算する装置44とを含み、吸気
面燃料の移動割合を繰り返し計算し所望燃料流量
に結合して燃料流量要求を決定する電気信号19
を発生し、その電気信号を燃料装置18に導いて
エンジンに導入される燃料流量を調整する構成に
なつていることを特徴とする内燃機関用燃料調整
装置。
1 A fuel conditioning system for an internal combustion engine that determines a desired fuel flow rate based on a mass air flow rate into the engine and a desired air/fuel ratio, the engine 16 introducing an air/fuel mixture into the combustion chamber of the engine. an intake passageway, the fuel conditioning system comprising an electrically configurable fuel system 18 for controlling the rate at which fuel is adjusted into the intake passageway when the engine is operated at selected conditions; The configuration determines the setting of the fuel system 18 and generates an electric signal 19 therefor without modifying the desired fuel flow rate, except for when the fuel is introduced from the surface of the intake passage. a device 12 for modifying the rate at which fuel is adjusted into the intake passage taking into account the rate at which it moves to the air/fuel mixture or from the introduced air/fuel mixture to the surface of the intake passage; consists of a digital calculator programmed to iteratively calculate a value representing the current transfer rate of fuel across the surface of the intake passage; a device used to modify the fuel adjustment rate by generating a control signal 46 that modifies the desired fuel flow rate to account for the proportion of fuel entering or leaving the mixture; 12 is the current equilibrium intake surface fuel quantity (EISF o ) as a function of engine operating parameters.
a device 40 for calculating the current intake system time constant (ISTC o ) as a function of engine operating parameters; and a device 42 for calculating the current intake system time constant (ISTC o ) as a function of engine operating parameters; A device 62 for calculating the current actual intake surface fuel (AISF o ) as a first-order differential function of the movement rate (TRISF o-1 ) of the current equilibrium intake surface fuel quantity (EISF o ) and the current intake system time constant ( ISTC o ) and current actual intake surface fuel (AISF o )
an electrical signal that iteratively calculates the intake surface fuel transfer rate and couples it to the desired fuel flow rate to determine the fuel flow request ; 19
A fuel adjustment device for an internal combustion engine, characterized in that it is configured to generate an electric signal and guide the electric signal to a fuel device 18 to adjust the flow rate of fuel introduced into the engine.
JP11460980A 1979-09-27 1980-08-20 Fuel regulating system for internal combustion engine Granted JPS5647638A (en)

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