KR900006875B1

KR900006875B1 - 내연기관의 제어장치

Info

Publication number: KR900006875B1
Application number: KR1019870002717A
Authority: KR
Inventors: 유타카 니시무라; 요시시게 오야마
Original assignee: 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼; 미타 가츠시게
Priority date: 1986-03-26
Filing date: 1987-03-25
Publication date: 1990-09-24
Also published as: EP0239095A3; EP0239095B2; JP2507315B2; EP0239095A2; CN87102273A; EP0239095B1; JPS62225743A; DE3761683D1; US4771752A; CN1003087B; KR870009118A

Abstract

내용 없음.

Description

내열기관의 제어장치

제1도는 본원 발명의 실시예를 나타내는 제어장치의 전체 구성도.

제2도는 스로틀밸브 액추에이터의 구체적 구성도.

제3도는 본원 발명의 제어의 기본구성을 나타내는 블록도.

제4도는 제어회로의 상세도.

제5도는 제어의 메인루틴 개략도.

제6도, 제7도는 액셀페달 위치신호와 보정된 보정 액셀페달 위치신호의 관계를 나타내는 특성도.

제8도는 제5도의 제어 메인루틴의 스텝(170)의 상세 플로차트.

제9도는 보정 액셀개폐도 신호와 연료분사량(Ti)와의 관계를 나타내는 도면.

제10도는 엔진냉각수온도와 보정계수(K_TW)와의 관계를 나타낸 도면.

제11도는 공연비센서에 의한 보정계수 K_α의 테이블.

제12도는 엔진의 운전조건에 의한 공연비 설정을 위한 보정계수(K_MR)의 테이블.

제13도는 스로틀밸브 상류의 공기온도와 보정계수(K_A)와의 관계를 나타낸 도면.

제14도는 Ti×K_A/K_MR와 엔진회전수로부터 스로틀밸브 개폐도를 구하는 관계를 나타내는 도면.

제15도는 연료분사량과 엔진회전수로부터 정화시기(BTDC)를 구하기 위한 관계를 나타낸 도면.

제16도는 제5도의 제어루틴의 스텝(280)의 상세플로차트.

제17도는 제16도의 스텝(280)의 응용을 나타내는 플로차트

제18도는 제5도의 제어루틴의 변형예이며, 공기유량의 계량정밀도 향상을 위해서 흡기압력센서를 가한경우의 제어의 플로차트.

제19도는 스로틀밸브개폐도 보정계수(K_θ)의 테이블.

제20도는 제18도의 변형예이며, 공기유량의 계량정밀도 향상을 위해서 흡기압력센서 대신 에어플로센서를 부가한 경우의 플로차트.

제21도, 제22도는 본원 발명의 효과를 종래예와 비교해서 설명하는 도면.

본원 발명은 내열기관, 특히 자동차에 사용되는 내열기관의 제어장치에 관한 것이다.

자동차용 내열기관에 있어서는, 연료소비량의 저감 및 가속감(加速感)의 향상 등의 요구를 만속시키는 것이 요망되고 있다.

그리고, 이와같은 요구를 만족시키는 방법으로서 예를 들면 일본국 특허공개 제1984-224499호 공보에 기재되어 있는 바와 같이 희박혼합기를 내열기관에 공급하는 것이 알려져 있다.

그러나, 이 방법은 첫째로 혼합기가 희박하기 때문에, 충분한 가속감을 얻을 수 없다는 문제가 있었다. 그리고, 둘째로는 이 가속감의 부족을 해소하기 위해서, 가속시에 농(濃)혼합기를 생성해서 내열기관에 공급하는 것이 유효하지만, 희박혼합기로부터 농혼합기로 옮겨갈때와 농혼합기로부터 희박혼합기로 옮겨갈때에 토크의 급변이 생겨서 운전성이 악화되는 등의 문제가 있었다.

이 토크의 급변을 해소하기 위해서 혼합기의 농도를 서서히 옮겨가는 것이 생각되지만, 회박혼합기와 농혼합기의 공연비가 약 15-18가 되는 영역이 있으며, 즉 질소산화율(NO_x)의 피크발생영역이 있고, 배기가스 유해성분의 저감에 악영향을 미친다.

본원 발명의 목적은 엔진배기가스 유해성분의 저감에 악영향을 주지 않고 충분한 가속감을 얻을 수 있는 내열기관의 제어장치를 얻는데 있다.

본원 발명의 특징은 액셀페달의 변화속도에 따라서 스로틀밸브를 구동하는 액추에이터의 작동을 제어해서 엔진도크의 추종성을 높이는데 있다.

본원 발명의 실시예를 도면에 따라서 설명한다.

제1도는 본원 발명의 일실시예를 나타낸 전체구성도이다. 여기서는 다기통엔진 중 하나의 엔진의 단면을 나타내고 있다. 제1도에서 엔진(101)의 피스턴(102)의 상하운동은 크랭크축(103)의 회전운전으로 바꾸어져서 동력으로서 출력된다.

한편, 피스턴(102)의 움직임에 따라서 흡기 밸브(104)와 배기 밸브(105)를 개폐하고, 흡기 밸브(104) 가 열리는 것과 동기해서 분사밸브(109)로부터 흡기관(107)내로 연료가 분사되고, 이 연료가 공기와 혼합되어 실린더, 즉 연소실(108)내에 충만하여 피스턴(102)으로 압축된 후, 정화풀러그(106)에 의해서 착화된다. 연소에 의한 배기는 배기밸브(105)를 열어서 배기관(110)내로 토출된다. 배기관(110)에는 배기중의 잉여산소농도에서 엔진으로 흡인된 공기, 연료의 비를 검출하는 공연비센서(124)가 집합부에 설치되어 있다.

그리고, 에어클러너(121)의 하류에는 흡기온도를 검출하는 흡기온도센서(120)(열전대(熱電對), 측온(測溫)저항체등), 흡입공기량을 순간적으로 검출하는 에어플로센서(119), 스로틀밸브(116)의 개폐도를 검출하는 개폐도센서(118)에 있다. 그리고, 액셀페달개폐도를 검출하는 액셀폐달개폐도센서(113), 엔진(101)의 냉각수온 또는 벽온도를 검출하는 수온센서(123) 및 크랭크축(103)의 회전각도를 검출하는 크랭크각센서(111)이 배치된다.

이들 센서로 검출한 신호는 모두 마이크로콤퓨터를 내장한 제어회로(112)에 입력되어, 여기에서의 기억, 연산동작에 따라서 분사밸브(109) 및 점화플러그(106), 스로틀밸브 액추에이터(114)에 대해서, 각각 분사밸브가 열리는 시간, 정화시기, 스로틀밸브개폐도의 구동신호가 발생된다.

엔진에 흡인된 공기량(Qa)는 상기 에어플로센서(119)의 출력신호로부터 산출할 수 있으나, 흡기관(107)의 도중에 설치한 압력센서(115)의 출력신호와 엔진회전수, 즉 크랭크각센서(111)의 출력신호로부터 산출할 수도 있다.

또한 흡기관(107)의 흡기밸브(104)의 근처에는 외부로부터 발열량을 콘트롤할 수 있는 발열저항체(132)가 흡기관(107)의 내벽에 매설되고, 히터회로(131)에서 발열저항체(132)에 인가되는 전류량이 제어되고 있다. 히티회로(131)은 제어회로(112)에 결선되고, 상기 각센서의 출력신호에 따라서 엔진시동시에는 많은 전류를 인가시키고, 주위가 더워진 상태에 이르면 서서히 전류량이 감소되도록 제어회로(112)에 의해서 제어되고 있다. (122)는 배터리이다.

연료탱크(125)보부터 스트레이너(126), 펌프(127) 및 레규레이터(128)로 소정압력으로 제어되어 배관(129)에 의해서 연료는 각분사밸브(l09)로 압송되고 있다.

제2도는 스로틀밸브 액추에이터(114)의 구체적 구성을 나타내는 도면이다. 제어회로(112)의 연산(후술)에 의해서, 필요한 스로틀밸브(116)개폐도를 구하고, 이 스로틀밸브개폐도에 따라서 스텐모터구동회로(142)로 스텝모터(143)의 회전방향, 회전각도, 회전속도를 부여하는 신호를 발생시켜서, 이 신호에 대응하여 스텝모터(143)을 회전시켜서 감속기어(144)를 통해서 스로틀밸브(116)를 소정의 개폐도로 하는 것이다.

표텐쇼미터(145)는 스로틀벨브(116)의 실제외 개폐도를 측정하는 것으로, 제어회로(112)에서 결정한 스로틀밸브의 개폐도가 되도록 폐(閉)루프제어하기 위해서 사용한다. 스텝모터(143)으로의 공급전류를 0으로 했을때, 즉 스로틀밸브(116)가 완전히 닫혔을때의 표텐쇼미터(145)의 전압치를 제어회로(112)에 보내서, 이전압치를 기준으로 해서 표텐쇼미터(145)는 스로틀밸브개폐도를 측정한다. 이와 같이 하면, 표텐쇼미터마다 저항치의 불균형, 표텐쇼미터의 부착의 불균형을 제어회로(112)에서 자동적으로 보정할 수 있다.

또한 스텝모터(143)는 후술하는 바와 같이 1펄스 입력하면 1스텝회전하는 모터이므로, 스텝모터(143)로의 공급전류가 0의 경우를 기준으로 해서, 스텝모터(143)에 가해진 펄스의 수를 적산하면, 표텐쇼미터(145)가 없어도 스로틀밸브의 개폐도를 구할수 있다.

그리고, 도시생략 하였으나 스로틀밸브(116)이 닫히는 방향으로 끌어당기는 리턴스프링이 설치되며, 이상시에는 스텝모터(143)로의 전류공급을 차단하면, 리턴스프링의 힘으로, 스로틀밸브(116)이 닫히도록 되어있다.

다음에 제어계의 개략을 제 3도에 나타낸다. 액셀페달개폐도(θ_A), 액셀페달개폐도 변화속도(dθ_A＞dt), 엔진회전수(N), 변속기어위치(S)에 따라서 연료분사밸브(109)의 개방시간(Ti)를 제어회로(112)에서 구하고, 출력회로(117)에 세트된다. 이 개방시간(Ti)는 다음과 같이 구한다.

Ti=f(θ_A, dθ_A/dt, N, S).

이 개방시간(Ti)는 공연비(空撚比)센서(124)로부터의 신호로 피이드백제어 되며, 이 제어상수는 K_α로표시하고 있다.

한편 스로틀밸브개폐도(θ_T)는 분사밸브 개방시간(Ti), 엔진회전수(N), 공기온도(Ta)에서제어회로(112)로 구해지고, 출력회로(133)에 세트된다.

스보틀밸브개폐도(θ_T)는 다음과 같이 구한다.

θ_T= f(Ti, N, Ta) .

이(θ_T)는 포텐쇼미터(145)로부터의 신호로 피이드백제어되며, 이 제어상수를 (K_θ)로 표시하고 있다. 다음에 제어계의 상세한 구성을 제4도에 의해서 설명한다.

마이크로프로세서인 CPU(134)에는 그 버스를 통해서 타이머(135), 중도개입제어부(136), 회전수카운터(137), 디지탈입력포트(138), 에널로그입력포트(139), RAM(140), ROM(141), 출력회로(117),(133)이 접속되어 있다. 공연비센서(124) 액셀폐달 개폐도센서(113)의 신호는 애널로그입력포트(l39)로 보내진다. 그리고, 필요한 경우에는 애어플로미터(119), 수온센서(123), 스로틀밸브개폐도센서(118)의 신호로 애널로그입력포트(139)로 보내진다.

기어위치센서(151)의 신호는 디지탈입력포트(138)로 보내진다. 이그니션스위치(IG)를 온하면, 배티러(122)로부터 제어회로(112)에 동작용 전력이 공급된다. 또한, RAM(140)에는 항상 전력이 공급되고 있다.

이그니션스위치(IG)가 온되면 ROM(l41)에 미리 기역되어 있는 프로그램에 따라서, 제5도에 나타낸 메인루틴의 제어가 기동한다. 제어회로(112)의 주된 출력신호는 연료분사밸브 개방시간, 정화시기신호, 스로틀밸브개폐도 설정신호 등이다.

다음에 제5도의 메인루틴의 내용을 제6도 내지 제20도에 의하여 설명한다. 메인루틴이 기동해서 초기화처리후, 스텝(160)에서 액셀페탈위치(θ_A), 변속기어위치(S), 엔진회전수(N)를 판독한다. 스텝(170)에서 기본연료분사량(Ti)를 구하기 위해서, 액셀페달위치(θ_A)를 보정액셀폐달위치(θ_C2)로 변환한다.

운전자가 액셀페달을 급격하게 밟거나 발을 뗄 경우는, 차속의 급증, 급감을 원하는 경우이다. 따라서, 액셀페달위치신호(θ_A)를 제어회로(112)에보내고, 일정시간(예를 들면 40-60ms)내의 액셀페달위치의 변화량 △θ_A(dθ_A/dt)를 구한다. 이 △θ_A의 절대치|△θ_A|의 값에 따라서, 제6도에 나타낸 곡선 MOD1, MOD2, MOD3의 어느 하나를 선택한다. 예를 들면 다음과 같다.

O≤ ｜△θ_A｜≤C₁의 경우는 MOD1

C₁＜｜△θ_A| ≤C₂의 경우는 MOD2

C₂＜｜△θ_A｜ 의 경우는 MOD3

여기서, C₁및 C₂는 요구되는 종류의 운전, 즉 속도적운전이냐 정제적운전이냐에 따라서 임의적으로 설정한 상수이다. 또 속도적운전을 위한 C₁및 C₂는 경제적운전보다 더 작은 수치로 선택된다.

이어서, 실제의 액셀페달위치(θ_A)에 따라서 3개 곡선 중 선택된 한 곡선을 사용하여 1차 보정액셀페달위치(θ_C1)을 구한다. 그리고, 이 (θ_,1)을 제7도를 사용해서 변속기어위치(S)에 따라서 2차 보정액셀페달위치(θ_c2)로 변환한다.

이것은 액셀페달을 밟는량에 대한 차속의 변화율(가속율)을 변속기의 저속단으로부터 고속단에 걸쳐서 거의 동일 해지도록, 액셀페달개폐도에 대한 연료의 증가비율을 변속단에 따라 바꾸기 위해서이다. 즉, 변속기가 4단에 있을 경우에는, 1단에 있을 경우에 비해서 타이어에 전달되는 토크가 작기 때문에, 가속이 나빠진다. 그래서, 4단의 경우에는 액셀페달개폐도 변화에 대한 연료의 증가비율을 크게한다.

이 스텝(170)을 제8도에 상세하게 나타낸다. 즉, 제8도에 있어서, 스텝(300)에서 액셀페달의 변화율을구하고, 스텝(30l),(303)에서 변화율이 MOD1, MOD2, MOD3의 어느것인가 판별된다. 그리고, 스텝(302),(304),(305)에 의해서 1차 보정액셀 페달위치(θ_C1)을 각 MOD에 따라서 구한다. 다음에 스텝(306),(308),(310)에서 변속기어위치가 어디에 있는지 판별되고, 스텝(307),(309),(311),(312)에서 2차 보정액셀페달위치(θ_C2)가 구해진다.

이 제8도의 처리에 따르면 액셀페달의 변화율에 따라서 MOD1-3이 얻어지기 때문에 미션위치에 따른 액셀페달위치가 구해지며, 나아가서는 가속감의 향상을 얻을 수 있는 것이다.

제5도로 돌아가서, 스텝(180)에서 기본연료분사량(Ti)을 구한다. 제9도를 사용해서 2차 보정액셀페단위치(θ_C2)에서, 1흡기행정에 분사하는 연료분사량(Ti)를 구한다. 다음에 제10도의 냉각수온도와 보정계수특성간의 관계로부터 보정계수를 스텝(190)에서 구한다.

다음에 공연비센서(124)에 의한 출력보정 및 스텝(200)에 대해서 설명한다.

스텝(200)에서 배기관(110)에 설치한 공연비센서(124)로부터, 공연비신호(V)를 얻으면, 스텝(210)에서 주행상태에 따라 설정공연비(V_R)을 구하고, 스텝(200)에서 설정공연비(V_R)와 공연비신호(V)를 비교한다. 다음에 스텝(230)에서 기술한 식에 의하여 보정계수(K_α)을 구하고, 스텝(240)에서 이 (K_α)를 RAM(140)에 격납한다. 여기서 (K_α)는 적분제어를 위한 계수이다.

또한, RAM(140)은 제11도에 나타낸 바와같이, 엔진회전수(N), 기본분사량(Ti)를 가로축, 세로축으로 한(K_α)의 테이블이다. 이 테이블은 스텝(230)에서 계수(K_α)의 새로운 값이 얻어질때마다 갱신된다. 테이블의 내용은 그 결과에 따라 보정된다. 이 갱신된 테이블은 엔진의 키스위치(IG)가 오프로 되었을때에도, RAM(140)은 상시전력이 공급되어 있으므로 지워지는 일은 없다.

다음에 스텝(250)에서, 기본원료분사량(Ti)과 제11도의 테이블의 엔진회전수(N)에 따라 보정계수(K_α)를 구하고 연료분사량(Tinj)을 다음의 식에 의해 구한다.

Tinj = Ti×계수×K_α............................................... (1)

또한 이밖에,

K_AS: 시동후 연료중량계수

K_A1: 아이들후 연료중량계수

T_ADD: 가속증량계수

K_DEC: 감속보정계수

의 보정향을 단독으로 또는 결합해서 "계수"로서 넣어도 된다.

다음에 스텝(260)에서 공연비보정계수(K_MR)을 구한다. 제12도는 엔진의 각운전상태에서 가장 적합한 공연비를 설정하기 위한 보정계수(KNR)의 테이블이다.

기본연료분사량(Ti)의 값이 큰곳은 소위 "파워영역"에 해당하고, 엔진출력을 크게 하기위해, 농혼합기가되도록 액셀페달의 누르는 량을 크게 한다. 엔진회전수가 높은 영역은 엔진의 눌어붙음 방지를 위해서 농혼합기가 되도록 설정되어 있고, 다른 운전영역 즉 부분 부하영역에서는 연료비저감을 위해 희박혼합기가 되도록 설정되어 있다. 따라서, 기본연료분사량(Ti)와 엔진 회전수(N)에서 제12도의 테이블을 사용해서 보정계수(K_α)을 구한다.

그리고, 스텝(270)에서는 스로틀밸브(116) 상류에 설치된 흡기온도센서(120)의 신호를 판독하고, 제13도의 관계를 사용해서, 보정계수(K_A)를 구하고, Ti×K_A/K_MR의 값의 연산을 한다.

스텝(280)에서는, 스로틀밸브(116)의 설정개폐도와 점화시기를 구한다. 제14도의 관계를 사용해서 Ti×K_A/K_MR과 엔진회전수(N)에서 스로틀밸브(116)의 설정개폐도(θ_T)를 구한다. 이 관계는, 엔진/흡기행정마다, 흡기공정량 Qa/N이 식(2)가 되도록 설정되어 있다.

Qa/N=Kq×Ti/K_MR..................................................... (2)

Kq : 상수

한편, 엔진흡기행정의 연료분사량 Qf/N는 식(3)이 된다.

Qf/N=K₁₀×Tinj ....................................................... (3)

K₁₀: 상수

따라서, 식(2),(3)으로부터 설정공연비는 식(4)가 된다.

(A/F)_A=K₁₁×Ti(K_MR×Tinj

그런데, 주지하는 바와 같이 공연비 15-18로는 유해배기성분인 NO_x의 배출농도가 매우 높아진다. 따라서, 배기 NO_x의 저감을 위해서는 설정공연비가 15-18이 되는 것을 피할 필요가 있다.

스텝(280)을 제16도에 상세하게 나타낸다. 스텝(400)에서 식(4)를 사용해서 설정공연비(A/F)_A를 산출한다. 이(A/F)_A가 상술한 바와 같이 15-18이 될 경우 스텝(401)에서 15＜(A/F)_A＜18로 나타낸 바와같이 NO_x의 배출량이 증가하므로, 스텝(405) 및 (406)에서 식(4)를 사용해서 (A/F)_A=15, 또는 (A/F)_A=18이되는 (K_MR)의 값을 구하고, 농혼합기로 한다. 즉 연료량은 그대로 하고 공기량을 감해서, NO_x의 배출이 많은 공연비를 피한다.

이하, 새로 산출한(K_MR)을 사용해서 Ti×K_A/K_MR와 엔진회전수(N)에서 제14도의 관계로부터 스로틀밸브개폐도(θ_T)를 산출한다. 이와 같이 하면 NO_x의 배출량을 저감할 수 있다.

그리고, 제5도로 돌아가서 스텝(290)에서 스로틀밸브 액추에이터(114)에 이와 같이 얻은 스로틀밸브(116)의 개폐도 신호(θ_T)를 보낸다. 스로틀밸브(116)를 제어하기 위하여 설정스로틀밸브개페도(θ_T)와, 표텐쇼미터(145)에 의해 검출한 현재의 스로틀밸브개페도와의 차(△θ_T)를 구한다. 스로틀밸브 액추에이터(114)로서 스텝모터(143)를 사용할 경우에는 차(△θ_T)에 대응한 펄스수를 스텝모터(143)에 부여한다. 그리고, 스로틀밸브개폐도의 고정밀도 설정이 필요한 경우에는 표텐쇼미터(145)로 실제의 스로틀밸브개폐도를 측정하고, 설정스로틀밸브개폐도(θ_T) 가 되도록 페루프제어한다.

점화시기는 파라미터로서 점화시기(BTDC)를 사용하여 나타낸 엔진회전수(N)와 기본연료분사량(Ti)와의 관계에서 보간연산에 의해 구한다.

또한, 제6도 내지 제10도, 그리고 제12도 내지 제15도의 상기 관계 및 테이블은 제어회로(112)의 ROM(141)에 미리 기억시켜 둔다.

종래의 희박혼합기연소시스템에서는, 제22도(c)에 있는 바와 같이 액셀페달과 스로틀밸브는 링크 등으로 기계적으로 연결되어 있고, 액셀페달개폐도(θ_A)의 증가와 함께 스로틀밸브는 직선적으로 개폐도를 증가하여, 흡입공기유량은 직선적으로 증가한다. 한편 액셀페달이 완전히 열린 개폐도(θ_A)근처에서는 높은 엔진출력이 요구되기 때문에, 농혼합기로 하지 않을 수 없으며, 액셀페달개폐도(θ_A)에 대한 공연비의 특성은 제22도(d)와 같이된다.

따라서, 연료분사밸브(109)의 개폐도 시기의 특성, 즉 액셀페단의 개폐도(θ_A)에 대한 연료량은 제22도(a)의 곡선과 같이된다. 엔진의 발생토크는 연료량에 비례하므로 제22도(b)와 같이 되어 있다. 즉, 액셀페달저개폐도 영역에서는 토크증가가 작고, 전부 열린 근처에서 급격하게 토크가 증가하는 특징이다. 이와 같은 특성에서는 액셀페달개폐도(θ_A)가 작은 영역에서 토크가 작고, 가속감의 부족을 느낀다.

또한, 공연비의 특성은 제22도(d)와 같이 되어있고, 공연비가 액셀페달고개폐도 영역에 있어 희박영역으로부터 농혼합기영역까지 연속적으로 변화한다. 따라서 NO_x가 다량으로 발생하는 공연비 15-18의 영역을 액셀페달개폐도(θ_A)의 증가와 함께 통과하므로, NO_A가 다량으로 발생하는 결점이 있다.

이에 대해서, 제5도의 제어의 경우, 제21도(a)에 나타낸 바와 같이 액셀페달개폐도(θ_A)의 거의 비례하는 연료량의 특성으로 할 수 있으므로, 발생토크는 제21도(b)와 같이 액셀페달개폐도(θ_A)에 대해서 직선적인 증가로 할 수 있고, 액셀페달저개폐도로부터 전부 열릴때까지 운전이 원활하게 이루어지는 이점이 있다.

그리고, 스로틀밸브 액추에이터(114)에 의해서 엔지의 흡입공기유량을 자유로 설정할 수 있으므로, 제21도(c)와 같이 공기유량을 설정하면, 공연비특성은 제21도(d)와 같이 되고, NO_x가 다량으로 발생하는 공연비영역 15-18을 통과시키지 않으므로 NO_x발생의 증가없이 액셀폐달이 작게 열린 것에서 완전히 열린것까지 운전할 수 있다.

즉, 본원 발명에서는 스로틀밸브 액추에이터의 채용으로 흡입공기유량을 제어회로(112)의 지령에 따라 자유로 할 수 있으므로, 엔진의 발생토크와 공연비는 독립적으로 제어할 수 있다. 따라서, 배기대책이 쉬워지고, 액셀페달개폐도에 비례한 연료량의 분사를 하므로서, 가속성과 저연료비를 양리시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 제16도의 스텝(405),(406),(403)에 의해서 공연비가 변화하도록 제어되어 있는 경우, 토크변동이 약간 발생한다. 이 경우 제17도에 나타낸 바와 같이, 스텝(407),(408)에서 점화시기를 수정하면 토크변동을 억제할 수 있다. 즉, 공연비가 짙게되면 지각(遲角)시키고, 희박해지면 진각(進角)시켜서, 토크변동을 억제하는 것이다.

제18도는 다른 용융예이며, 흡기압력에 의해서 보정을 하는 것이다.

일반적으로, 엔진 1회전마다 실린더에 흡입되는 공기량(Qa/N)은 흡기압력(Pm)을 사용하면 식(5)가 된다.

Qa/N=K₂×Pm×η×K_AIR................................................ (5)

K₂: 상수

η : 흡입효율

K_AIR: 흡기온도 보정계수

기본연료분사량(Ti), 엔진운전조건에 의한 공연비보정계수(K_MR)으로부터, 설정공연비로 하기 위한 흡기공기량을 부여하는 흡기압력(

)은 식(6)으로 부여된다.

=K₃×Ti/(η×K_AIR×K_MR) ............................................ (6)

K₃: 상수

따라서, 식(6)에서 얻어지는 설정 흡기압력이 되도록 흡기압력센서(115)로 실제의 흡기압력을 측정하면서, 스로틀밸브(116)의 개폐도를 폐루프 제어하면, 고정밀도의 흡기량제어를 실현할 수 있다.

다음에 제18도의 플로차트를 따라, 새로 설치한 스텝에 대해서 설명한다. 스텝(500)에서는, 식(6)을 사용해서 설정 흡기압력(

)을 구한다. 스텝(501)에서는, 흡기압력센서(115)를 사용해서 실제의 흡기압력(Pmr)을 판독한다.

스텝(502)에서는, 스텝(500)에서 구한 설정을 설정 흡기압력( )과 실제의 흡기압력(Pmr)에서 스로틀밸브개폐도 보정계수(K_θ)를 식(7)로 구하고, 연어진(K_θ)를 제어회로(112)의 RAM(140)내에 기억한다.

K_θ=K₄(

-Pmr)+K₅(

-Pmr)dt .........................................(7)

K₄: 비례상수

K₅: 적분상수

스텝(504)에서 제19도에 나타낸 테이블에서 스로틀밸브개폐도 보정계수(K_θ)를 구한다. 테이블은 스텝(180)(제5도)에서 구한 기본연료분사량(Ti)와 엔진회전수(N)에서 (K_θ)를 구하는 것이다.

스텝(505)에서는, 보정스로틀밸브개폐도(θ_T)를 식(8)에서 구한다.

θ_T=K_θ×θ_T..................................................... (8)

K_θ: 스로틀밸브개폐도 보정계수

θ_T,: 설정스로틀밸브개폐도

제20도는 제18도의 변형예이며, 제18도의 흡기압력센서(115)의 대신으로 에어플로센서(119)를 사용하는것이다. 기본연료분사량(Ti), 엔진운전조건에 의한 공연비보정계수(K_MR)에서 설정공연비로 하기 위한 흡입공기량(Qa)은 식(9)로 부여된다.

Qa=K₆×Ti×N/K_MR..................................... (9)

K₆: 상수

따라서, 흡입공기량(Qa)는 식(9)에서 부여되는 설정공기유량이 되도록 에어플로센서(119)로 실제의 공기유량을 측정하면서, 스로틀밸브(116)의 개폐도를 폐루프제어한다. 이하 제20도의 플로차트를 따라서 새로설치한 스텝에 대해서 설명한다.

스텝(600)에서는, 스텝(180)의 (Ti)과 스텝(210)에서 연은(K_MR)에서 식(9)을 사용해서 공기유량(Qa)를 구한다. 이 값을 설정공기유량 로 한다. 스텝(601)에서는, 에어플로센서(119)를 사용해서, 실제의 공기유량(Qar)을 판독한다.

스텝(602)에서는, 설정공기유량(Qar)에서 스로틀밸브 보정계수(K_θ)를 식(10)에서 구하고, 스텝(603)에서 (K_θ)를 RAM(140)내에 기억한다.

K_θ=K₇(

-Qar)+K₈(

-Qar)dt ..................................................(10)

K₇: 비례상수

K₈: 적분상수

그리고, 이(K_θ)는 제19도와 같은 것으로, 스텝(604),(605)는 스텝(504),(505)와 같다.

상기와 같이 본원 발명을 실시할 장치의 몇가지 형태에 대하여 설명했지만, 본원 발명의 기술적 사상과 범위에서 일탈하지 않는 한 특허청구의 범위내에서 변경 또는 변형을 할 수 있다는 것을 이해할 수 있다.

Claims

(a) 액셀페달의 조작량을 검출하는 액셀페달 조작량 검출수단과, (b) 엔진회전수를 검출하는 회전수검출수단과, (c) 배기관에 설치되어 배기가스의 공연비를 검출하는 공연비검출수단과, (d) 액셀페달 조작량의 변화율을 구하는 액셀페달 조작변화율 검출수단과, (e) 상기 액셀페달 조작변화율 검출수단의 검출신호에 따라서 기본연료분사량을 결정하는 연료분사량 결정수단과, (f) 상기 연료분사량 결정수단에서 결정된기본연료분사량을 상기 공연비검출수단의 검출신호에 따라서 보정하는 연료분사량 보정수단과, (g) 상기연료분사량 보정수단의 값에 따라서 스로틀밸브개폐도를 절정하는 스로틀밸브개폐도 결정수단과, (h) 상기연료분사량 보정수단으로부터의 값에 따라서 연료를 분사하는 연료분사수단과, (i) 상기 스로틀밸브개폐도 결정수단으로부터의 출력신호에 따라서 스로틀밸브개폐도를 제어하는 스로틀밸브제어수단으로 이루어지는 내연기관의 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 액셀폐달 조작변화율 결정수단은 다시 변속위치 정출수단에 의해서 그 출력신호가 보정되는 내연기관의 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 연료분사량 보정수단은 엔진회전수와 기본연료분사량에 의해서 정해지는 보정계수에 의해서 다시 기본연료분사량을 보정하는 내연기관의 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 연료분사량 보정수단의 값에 따라서 정화시기를 결정하는 정화시기 절정수단이 다시 설치되어 있는 내연기관의 제어장치.
(a) 액셀페달의 조작량을 검출하는 액셀페달 조작량 검출수단과, (b) 엔진회전수를 검출하는 회전수 검출수단과, (c) 배기관에 설치되어 배기가스의 공연비를 검출하는 공연비 검출수단과, (d) 상기 액셀페달 조작량 검출수단의 검출신호에 따라서 기본연료분사량을 결정하는 연료분사량 결정수단과, (e) 상기·공연비 검출수단의 검출신호가 공연비 15-18의 범위에 있는지의 여부를 검출하는 NO_x발생공연비 정출수단과, (f) 상기 연료분사량 결정수단의 출력에 따라서 스로틀밸브개폐도를 결정하는 동시에, 상기 NO_x발생공연비 검출수단의 검출신호에 의해서 스로틀밸브를 닫도록 스로틀밸브개폐도를 결정하는 스로틀밸브개폐도 결정수단과, (g) 상기 연료분사량 결정수단으로부터의 값에 따라서 연료를 분사하는 연료분사수단과, (h) 상기 스로틀밸브개폐도 결정수단으로부터의 값에 따라서 스로틀밸브개폐도를 제어하는 스로틀밸브제어수단으로 이루어지는 내열기관의 제어장치.
제5항에 있어서, 흡기압력을 검출하는 흡기압력 검출수단과, 흡기압력이 설정치인지의 여부를 판별하는 흡기압력 판별수단과, 이 흡기압력 판별수단의 값에 의해서 상기 스로틀밸브개폐도 결정수단으로부터의 개폐도신호를 보정하는 스로틀밸브개폐도 보정수단으로 이루어지는 내열기관의 제어장치.
제5항에 있어서, 공기량을 검출하는 공기량 검출수단과, 공기량이 설정치인지의 여부를 판별하는 공기량 판별수단과, 이 공기량 판별수단의 값에 의해서 상기 스로틀밸브개폐도 결정수단으로부터의 개폐도 신호를 보정하는 스로틀밸브개폐도 보정수단으로 이루어지는 내열기관의 제어장치.