JPS6255434A

JPS6255434A - エンジンの割込噴射方法

Info

Publication number: JPS6255434A
Application number: JP60193736A
Authority: JP
Inventors: Teruji Sekosawa; 瀬古沢　照治; Makoto Shiotani; 塩谷　真; Seiju Funabashi; 舩橋　誠壽
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-09-04
Filing date: 1985-09-04
Publication date: 1987-03-11
Also published as: DE3627419A1; KR870003294A; KR900007633B1; US4897791A

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】〔発明の利用分野〕本発明はエンジンの燃料噴射制御方法に係り。

特に急加速時などの過渡補正のための割込噴射（あるい
は非同期噴射）量の決定に好適なエンジンの割込噴射方
法に関する。

〔発明の背景〕゛従来の割込噴射方法は、スロットルが急開されたときの
空気量の変化に見合った燃焼を噴射するために、スロッ
トル角の変化量に対応したあらかじめ決められた燃料量
を噴射している。確かに、これは、空気量センサの計測
では遅れがあり、急加速の燃料希薄化に間にあわないよ
うな空気量の変化を、その先見情報となるスロットル角
変化でとらえようとするものである。しかし、急加速時
の空気量変化は、スロットル角変化ばかりでなく、吸気
管内圧力、大気圧、流入空気量温度などにも影響される
と考えられ、従来法では、これらの要素を配慮した制御
がなされていなかった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、クランク角に同期した同期噴射だけで
は燃料の要求量に対して不足する量を、流入空気量のモ
デル式に基づいて空気量の変化を精度良く予測すること
によシ補償する割込噴射方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

割込噴射量をスロットル角の変化により決定する方法が
ある。しかし、この方法によりトルクの落ち込みを防止
しても空燃比にリッチスパイクが出だシ、逆に空燃比の
スパイクを防止するとトルク落ち込みがあるなどの現象
が起こる。これを解消するため本発明では、空気量の変
化を物理モデル式から導出し、空気量変化を算出するの
に必要なセンナ情報として、スロットル角の他に、吸気
管内圧力、大気圧、流入空気量温度を計測し、空気量変
化を精緻に予測することによシ、空燃比スパイクやトル
ク落ち込みを防止する割込噴射量を決定する。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を説明する。第１図は１インジ
エクタを使用するエンジンシステムの模式図である。

第１図において、インジェクタ３の上部よシ空気が流入
し、空気流量を調整するスロットル弁４を通り、内燃機
関２のシリンダに吸入される。一方、燃料はインジェク
タ３から吸入空気管に供給サレル。コントロールユニッ
ト１でハ、エンジンからセンサ情報としてスロットル弁
４の開度、０２センサ６による排ガス中の酸素量、水温
センサ７による温度、圧力センサによる吸気管内圧力、
クランク角センサ９によるエンジン回転数をｌ１０ＬＳ
Ｉ部１１を通して取り込み、ＣＰＵ１２において、Ｒ，
０Ｍ１３中にある所定のモデル式に基づいた演算処理手
順をＲＡＭ１４を用いて割込噴射パルス幅を算出し、Ｉ
ｌｏ　ＬＳＩ部１１を通してインジェクタ３に一パルス
信号を送出する。吸入空気量の動きを知るために次のよ
うなモデルを用いる。

シリンダの往復運動によって吸入される空気量Ｍ。

はスロットル角度や吸気管内圧力や大気圧や吸入空気温
度などによって次のように表わすことができる。

・・・・・・・・・（１）（上式では例えばＳＡＥ　ｐａｐｅｒ　８１０４９５に
記載されている）ここでｓＣａ　：スロットルの流出量変換係数Ｐｂ：大
気圧Ｔ１：吸入空気の絶対、温度Ｋ　：比熱係数Ｐ　：吸気管内圧力Ａ　：スロットル部の流量断面積Ａ＝　ａ　−）−ｂ　（１−ｃｏｓθ）・・・・・・・
・・（２）ここに、θ：スロットル角度エンジンの定常運転時（ここでは、（１）式、（２）式
において各変数、例えばスロットル角、吸気管内圧力な
どが一定であるときと定義する）では、（１）式および
（２）式から吸入空気量Ｍ１を求めることができ、求め
たＭ、に見合った燃料噴射をすることによって、目標と
する空燃比にすることができる。

一方、スロットルが急開されたときの空気量を予測する
には、スロットル角θがドライバーの意志によって基本
的には与えられるので、燃料供給系としては、スロット
ル角の変化が空気量の予測には最も主要な先見情報とな
る。しかし、（１）式および（２）式にも示したように
吸入空気量はスロットル角のみで決定されるものではな
い。また、スロットルが開けられ、吸入空気量が変化し
ているときに、あらためて（１）式および（２）式から
、吸入空気量を求め直すことも可能であり、空気量の増
加による燃料の不足分を割込噴射することもできる。し
かし、燃料の不足分をクランク角に非同期的に割込んで
噴射するという割込噴射の持つ性質を考えると割込噴射
をすべきときはすみやかに噴射する必要があシ、（１）
式および（２）式からあらためて吸入空気量を求め直す
場合は、噴射制御するマイコンが（１）式および（２）
式を演算する時間が長すぎることになシ、その結果、噴
射すべきタイミングを逸し、排ガス増加にも影響する。

本発明の実施例では、割込噴射量を簡便で、かつ、スロ
ットル角のみの情報によシ割込噴射量を決定する方式よ
シ正確に空気量の増加分を推定し。

割込噴射できる。

基本的には次のように行なう。まず、噴射量の演算周期
をここではΔＴとする。このΔＴの間にスロットルが開
けられるとき、吸気管内の圧力の変化および大気圧の変
化および吸入空気の絶対温度の変化がないものと仮定す
る。そこで゛・１、　　　　−°°−°−（８）と定義すれば、（１）式お）よび（２）式は次式のよう
に書ける。Ｅはスロットル単位面積あたりの空気量であ
る。

Ｍａ＝Ｅ（ａ＋ｂ　（１−ｃｏｓθ）　ｍｌ　　−・・
・−・−・・（４）上式について、時刻に−１と時刻に
の間の前記３１時間に増加する吸入空気量の増加量はＭ
、（ｋ）−Ｍ、　（ｋ　−１）＝Ｅ　（ｋ−１）・ｂ（
ｃｏｓθ（ｋ−１）−Ｃｏｇθ（ｋ）〕・・・・・・・
・・（５）と表わせる。また、ここで、Ｅ（ｋ−１）は、ｋ時刻で
同期噴射量を計算するときＥ　（ｋ）を計算することに
よって更新される。

以上で、空気量の増加量は（４）式で示すように、スロ
ットル角変化と既存データＥ（ｋ−１）によって計算で
きる。このようにして吸入空気量の増加量を推定した後
で、割込噴射パルス幅Ｔ！８を次のように決定する。

・・・・・・・・・（６）ここで、Ｋ：インジェクタの特性などで決まる係数Ｎ：エンジン回転数［ｃｏｓθ（ｋ−１）−ＣＯＳθ（
ｋ）〕をスロットル角変化と呼ぶ以上は、空気量を計測する空気量センサ（例えばホット
ワイヤーセンサ）の代わりに吸気管内の圧力を計測する
圧力センサを付けたＤジエトロニクスシステムについて
説明した。次に第２図のように、吸入空気量センサ５を
用いたＬジェトロニクスシステムの場合についても説明
を加える。

第２図における装置の構成で第１図と異なる点は吸気管
の圧力を検出する圧力センサ８の代わシ゛　に、吸入空
気量を検出する熱線式空気流量計５を吸気管入口部に設
置したことである。

Ｄジエトロニクスシステムで説明したと同様に、（３）
式を定義し、（４）式および（５）式が得られるが、こ
こで、（５）式のＥ（ｋ−１）は、（４）式よりとして
求めることができる。

さらに１割込噴射パルス幅Ｔ！ｓを求める（６）式は（
７）式を用いて次のように展開する。

・・・・・・・・・（８）ここで、（８）式の右辺のにおいて、エンジン回転数は、３１時間にほとんど変化
しないのでＮ（ｋ）＝Ｎ　（ｋ−１）　　　　・・・・・・・・・
（９）と置く。これによりと表わすことができる。つま！Ｄ、（１０）式の右辺は
すでに（ｋ−１）時刻にて計算されている燃料の基本噴
射パルス幅である。従って、（８）式の割込噴射パルス
幅は・・・・・・・・・（１１）と表わせる。（１１）式の意味する所は、すでに計算さ
れている基本噴射パルス幅とスロットル角度によって割
込噴射パルス幅を求めるものである。

本実施例によれば、スロットル角が開けられた時に吸入
空気量が増加し、その増加量に見合う燃料を割込噴射パ
ルス幅として計算する方法として、簡便で精度よく求め
ることができるので、空燃比のスパイクやトルクの落ち
込みを防止することができるという効果がある。実施例
では、すでに計算されているデータを効率的に用いてい
るので、割込噴射に用する演算時間が比較的すくなくて
すむという効果もある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、加速時において、スロットルが開けら
れたときの空気量の変化に相当する燃料を割込噴射する
ことができるので、加速時のトルクの落ちこみ防止およ
び空燃比のリーンスパイクあるいはリッチスパイクによ
る排ガス増加を抑える効果がある。実施例でも示したよ
うにＤジェトロ方式あるいは、Ｌジェトロ方式の両方に
用いることができる。これは、通常の燃料噴射制御に応
用できる。

また、トルクの落ち込みが少なくなるので、それに伴な
って加速性が良くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は単点噴射のＬジェトロニクス方式を示す構成図
、第２図は単点噴射のＤジェトロニクス方式を示す構成
図である。１・・・コントロールユニット、２・・・エンジン、３
・・・インジェクタ、４・・・スロットル弁、５・・・
吸入空気量センサ、６・・・０２センサ、７・・・水温
センサ、８ｉｔ図

Claims

【特許請求の範囲】１、エンジン内センサ情報にもとづき燃料噴射量を制御
する方法において、割込噴射パルス幅を上記センサ情報
をパラメータとして含む物理モデル式により算出するこ
とを特徴とするエンジンの割込噴射方法。２、上記パラメータとして、スロットル単位面積あたり
の空気量とスロットル角変化およびエンジン回転数とを
用いることを特徴とする第１項のエンジンの割込噴射方
法。３、上記パラメータとして、基本噴射パルス幅とスロッ
トル角変化およびスロットル部の流量断面積とを用いる
ことを特徴とする第１項のエンジンの割込噴射方法。