KR920009547B1

KR920009547B1 - 내연기관의 연료 분사 장치

Info

Publication number: KR920009547B1
Application number: KR1019880013330A
Authority: KR
Inventors: 쇼소 이시이; 미노루 구리야마; 유끼노부 니시무라; 세쯔히로 시모무라
Original assignee: 미쯔비시 덴끼 가부시끼가이샤; 시끼 모리야
Priority date: 1987-10-14
Filing date: 1988-10-13
Publication date: 1992-10-19
Also published as: DE3835112C2; JPH01100335A; DE3835112A1; KR890006965A; JP2536881B2; US4907557A

Abstract

내용 없음.

Description

내연기관의 연료 분사 장치

제1도는 본 발명의 일실시예에 따르는 장치 전체의 구성도.

제2도는 제1도의 ECU 등의 상세한 블럭도.

제3도는 일실시예에 의한 CPU의 내부 구성을 도시하는 블록도.

제4도 내지 제6도는 일실시예에 의한 CPU의 동작 순서의 흐름도.

제7도는 다른 일실시예에 의한 CPU의 내부 구성을 도시하는 블록도.

제8도는 제7도에 도시한 CPU의 동작 순서를 도시하는 흐름도.

제9도는 또다른 일실시예에 의한 CPU의 내부 구성을 도시하는 블록도.

제10도는 제9도에 도시한 CPU의 동작 순서를 도시하는 흐름도.

제11도는 종래 장치의 블록도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 내연 기관 6 : 흡기 온도 감지기

8 : 스로틀 밸브 개도 감지기 11 : AFS

13 : 연료 분사 밸브 15 : 크랭크각 감지기

17 : 뉴트랄 검출 스위치 18 : 전자 제어 장치

181 : 회전수 검출부 182 : 평균 공기량 검출부

184, 184a : 충전 효율 계산부 185 : 분사 펄스폭 연산부

187, 187A : 공기량 제한기 187a : 최대 공기량 연산부

187b : 기준 충전 효율 계산부 187c : 공기 온도 보정부

187d : 조건 판정부 187e, 187e₁, 187₂: 스위치

187f, 187f₁: 대기압 보정 계산부 187g, 187g₁: 곱셈기

187h, 187h₁: 제한부 187i : 필터 처리부

187j : 기준 평균 공기량 계산부 187k : 기준 최대 충전 효율 연산부

본 발명은, 내연 기관의 연료 분사 장치에 관한 것으로, 특히 정역 양방향의 공기의 유량을 검출하는 공기 유량 감지기(이하, AFS라 함)를 사용한 연료 분사 장치에 관한 것이다.

종래의 내연 기관의 연료 분사 장치를 본 발명의 일실시예에 따라 제1도 및 제2도를 원용하여 설명을 한다. 제1도에 있어서, (1)은 자동차 등에 탑재되고, 복수 기통으로 구성이 되고, 그 1기통 몫이 도시된 내연 기관, (2)는 내연 기관(1)의 실린더, (3)은 도시하지 않는 캠에 의해 구동되는 내연 기관(1)의 흡기 밸브, (4)는 내연 기관(1)의 흡입 다기관이다. (5)는 흡입 다기관(4)의 상류측에 연결된 서어지 탱크, (6)은 서어지 탱크(5)에 설치되어, 흡입 공기의 온도를 검출하는 흡기 온도 감지기, (7)은 서어지 탱크(5)로부터 상류의 흡기 통로에 설치되어, 내연 기관(1)의 흡입 공기량을 제어하는 스로틀 밸브, (8)은 스로틀 밸브(7)에 결합되어, 스로틀 밸브(7)의 개도를 검출하는 스로틀 밸브 개도 감지기이다. (9)는 스로틀 밸브(7)의 상·하류를 바이패스하는 바이패스로, (10)은 바이패스로(9)에 설치된 바이패스 공기량 조정기, (11)은 스로틀 밸브(7)의 보다 상류에 설치되고, 예를들면 온도 의존 저항을 사용해서 내연 기관(1)에 흡입되는 공기량을 검출하는 열선식 AFS, (12)는 공기 청정기이며, AFS(11)의 상류의 흡입구에 설치되어 있다. (13)은 흡입 다기관(4)의 각 기통마다에 설치되어, 내연 기관(1)에 연료를 분사 공급하는 연료 분사 밸브이며, (14)는 내연 기관(1)의 냉각수의 온도를 검출하는 수온 감지기, (15)는 내연 기관(1)의 소정의 크랭크각을 검출하는 크랭크각 감지기, (16)은 시동 스위치, (17)은 뉴트랄 검출 스위치이다. (18)은 연료 분사 밸브(13)의 연료 분사량을 내연 기관(1)의 각 실린더(2)에 흡입되는 공기량에 대해서 소정의 공연비로 되도록 제어하는 전자 제어 장치(이하, ECU라 함)이며, 주로 AFS(11), 수온 감지기(14), 크랭크각 감지기(15) 및 시동 스위치(16)의 신호에 의하여 연료 분산량을 결정하여, 크랭크각 감지기(15)의 신호에 동기하여 연료 분사 펄스폭을 제어한다.

다음에는, 상기 ECU(18)의 구성에 대해서 기술한다. 제2도에 있어서, (18a)은 크랭크각 감지기(15), 시동 스위치(16), 뉴트랄 검출 스위치(17) 등의 디지털 신호를 입력하기 위한 디지털 인터페이스이며, CPU(18e)의 포트 또는 끼워넣는 단자에 접속이 되어 있다. (18b)는 흡기 온도 감지기(6), 스로틀 밸브 개도 감지기(8), AFS(11), 수온 감지기(14) 등의 아나로그 신호를 입력하기 위한 아나로그 인터페이스이며, 그들의 출력이 멀티프렉서(18c)에 의해 점차로 선택이 되어, A/D 변환기(18d)에 의해 아나로그 디지털 변환되어, CPU(18e)에 디지털 값으로서 내장된다. CPU(18e)는 제어 프로그램, 데이터를 기입한 ROM, RAM, 타이머를 포함하는 주지의 마이크로 프로세서이며, 소정의 제어 프로그램에 의해 연산된 연료 분사 펄스폭을 타이머 출력에 의해 발생한다. (18f)는 구동 회로에서, 상기 펄스폭으로 연료 분사 밸브(13)를 구동하기 위한 구동 회로이다.

제11도는 상기한 CPU(18e)의 종래의 동작을 더욱 상세하게 설명하기 위한 블록도 이다. 제11도에 있어서, (181)은 크랭크각 감지기(15)가 발생하는 방형파 신호의 주기에서 회전수로 변환하는 회전수 검출부, (182)는 AFS(11)의 전압을 유량으로 변환하여 크랭크각 감지기 신호간에서 평균화하므로서 평균 공기량을 구하는 평균 공기량 검출부이다.

(183)은 공기량 제한기이며, 회전수에 대응하여 설정이된 기준 대기 상태에 있어서 최대 공기량을 구하는 최대 공기량 연산부(183a)와 이 출력차로 평균 공기량 검출부(182)의 출력을 상방 제한하는 제한부(183b)로 구성이 된다. (184)는 공기량 제한기(183)의 출력을 회전 검출부(181)의 출력을 계산하여 소정의 계수를 곱하여 충전 효율(η)을 구하는 충전 효율 계산부, (185)는 수온 감지기(14)의 출력에 의해 중량 계수(C_wt)를 발생하는 난기 중량 계산부(186)의 출력과 상기 충전 효율(η)을 곱해서, 또다시 연료 분사 밸브(13)의 토출량 계수(R)를 곱해서 연료 분사량 펄스의 시간폭을 계산하는 분사 펄스폭 연산부이다.

이상에서는, 종래의 내연 기관의 연료 분사 장치의 구성에 대해서 기술하였으나, 특히, 제11도에 도시한 공기량 제한기(183)의 필요성에 대해서 기술하였다. 내연 기관(1)의 연료 제어를 행하기 위해서는 제1도에 도시한 공기 청정기(12)를 통하여, 서지 탱크(5), 흡입 다기관(4)을 거쳐서 실린더(2)에 공급되는 공기량이 AFS(11)에 의해 검출되고, 그 흡기 습도가 흡기 온도 감지기(6)에 의해 검출된다. 그러나, 자동차 등에 이 AFS(11)을 사용한 경우, 공기의 흐름이 역전하는 경우가 있다. 이것은 내연 기관(1)의 회전수가 1000 내지 3000rpm로 스로틀 밸브(7)가 전개 상태시에 현저해지는 경우가 많고, 따라서 이것을 역류라고 칭하기로 한다. 이 역류가 발생한 때에 AFS(11)는 원리상 역류한 공기량도 검출하기 위해 내연 기관(1)의 실린더(2)에 흡입된 공기량에 대해 과대하게 공기량을 계측해 버린다. 또한, 이 값은 정상치의 1.5배 내지 2배에 이르는 때가 있으며, 어떠한 대책을 취하지 않는 경우에는 내연 기관(1)에 공급하는 연료가 과잉으로 된다. 이로 인해 연료 분사 밸브(13)에서 과잉의 연료를 잘못 분사하지 아니하도록 하기 위해 공기량 제한기(183)가 설치되어 있다. 이 공기량 제한기(183)는 회전수에 대응하여 기준의 대기압·온도 조건으로 내연 기관(1)의 진짜 흡입 공기량 치를 구해, 이 값을 회전수에 대한 맵 데이터로서 기억하고, 회전수에 대한 이 맵 데이터로 평균 공기량 검출부(182)의 출력에 제한을 가하여 상기 AFS(11)의 잘못 계측에 의한 연료의 공급 과잉을 방지하고 있다.

종래의 내연 기관의 연료 분사 장치는 이상과 같이 구성이 되어 있으므로, 예를들면 자동차가 고지에서 운전할 경우, 공기량 제한기(183)는 대기압이 내려가는데에 대응하여 타당한 제한치로 제어가 되지 아니하므로 상기한 낮은 회전수에서 예를들어 스로틀 밸브(7)의 전개 운전시에 과잉한 연료를 내연 기관(1)에 공급을 하여 버리는 등의 문제점이 있었다. 이는 예를들자면 해발 3000m의 고지에서는 대기압이 530mmHg 정도 되며, 약 30%의 연료 과잉으로 되어 버려, 내연 기관(1)의 부조화의 원인이 된다. 여기서 대기압 감지기를 이용하면 이 문제점은 해소되나 가격이 상승되는 새로운 문제점이 생긴다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위해, 이루어진 것으로, 대기압 감지기를 사용하지 않고 연료 분사량을 대기압 보정하는 내연 기관의 연료 분사 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따르는 내연 기관의 연료 분사 장치는, 소정의 대기 상태에 있어서 변수의 기준치를, 최소의 회전수 파라미이터로 하여 기억하고, 파라미이터에 대응하는 신호를 입력함과 동시에 공기량 계측 수단 또는 한정 수단의 출력을 입력하여 소정의 운전 상태때의 대기압 보정치를 연산하는 대기압 보정치 연산 수단을 설치해, 한정 수단이 변수의 한정치를 대기압 보정치로 보정하도록 한 것이다.

본 발명에 있어서 내연 기관의 연료 분사 장치는, 대기압 보정치 연산 수단이, 입력 신호에 대응한 소정의 대기 상태의 변수의 기준치를 인출하여, 공기량 계측 수단 또는 한정 수단의 출력과의 비를 취해 기준 대기압에 대한 대기압 비인 대기압 보정치를 내고, 한정 수단이 변수의 한정치를 이 대기압 보정치로 보정하여 변수의 한정을 이루기 위해서 이 한정된 변수로 연료 분사 밸브에 부가하는 펄스폭을 한정하여 원료의 공급 과잉을 방지한다.

다음에, 본 발명의 실시예를 도면에 따라 설명을 한다. 제1도 및 제2도는 본 발명의 일실시예에 의한 하드 구성을 나타내고, ECU(18)내의 CPU(18e)가 제3도에 도시한 하드 구성으로 되어 있으며, 제4도 내지 제6도의 흐름 프로그램이다.

수치를 ROM 내에 격납하고 있는 이외의 구성은 종래의 기술에서 이미 기술하였으므로 그 설명을 생략한다. 제3도에 있어서, 제11도와 동일 부호 부분은 제11도에 도시한 것과 동일, 또는 해당 부분을 도시하고, 그 설명을 생략한다. (187)은 공기량 제한기이며, 다음에 기술하는 요소로 구성되어 있다. (187a)는 회던수 검출부(181)의 출력을 입력으로 하여, 회전수에 대응하여 설정된 기준에 대기상에 대기압(P_o), 온도(T_o)에 있어서 최대 공기량(Q_max)을 이미 맵 데이터로 하여 격납하고 있는 최대 공기량 연산부, (187b)는 회전수 검출부(181)에서 회전수(N)의 신호를 입력함과 동시에 스로틀 밸브 개도 감지기(8)로부터 스로틀밸브(7)의 개도(θ) 신호를 입력하여, 기준의 대기 상태 대기압(P_o), 온도(T_o)에 있어서 기준 충전 효율(η_L)을 연산하여 출력하는 기준 충전 효율 계산부로 기준 대기압(P_o)으로 온도(T_o)에 있어서 기준 충전 효율(η_L)을 회전수(N) 및 스로틀 밸브 개도(θ)를 파라미터로 하는 맵 데이터로 하여 미리 기억하여 격납하고 있다. 상기 기준 충전 효율(η_L)은 회전수와 대기압(P_o)과 온도(T_o)에서의 공기 유량을 각종으로 정하므로서 이미 계산되고, 이 계산치가 격납된다.

또한, 기준 동전 효율(η_L)은,

의 관계가 성립한다(단, K는 θ, N에 의존하는 비례 정수).

(187c)는 기준 온도(T_o)를 흡기 온도 감지기(6)로 검출한 온도(T)로 계산하여 공기 온도 보정치(T_o/T)의 신호를 출력하는 공기 온도 보정부, (187d)는 회전수 검출부(181)에 의해 검출된 회전수(N), 스로틀 밸브 개도 감지기(8)에 의해 검출된 냉각 수온(T_x) 및 뉴트랄 검출 스위치(17) 등으로부터의 각 신호를 입력하여, 소정의 조건이 성립한 정상 운전시만이 충전 효율 계산부(184)의 출력 단자에 접속된 스위치(187e)를 ON으로 하는 조건 판정부이다. (187f)는 대기압 보정 계산부로, 기준 충전 효율 계산부(187b)로부터 기준 충전 효율(η_L)의 신호, 공기 온도 보정부(187c)로부터의 (T_o/T)의 출력 및 스위치(187e)의 ON시만이 충전 효율 계산부(184)로부터의 충전 효율(η)의 신호를 각각 입력하여, 스위치(187e)의 ON 시만이 대기압 보정치(C_p)를 하기하는 (2)식에 따라서 연산하여 출력한다.

여기에서, 회전수(N), 스로틀 밸브 개도(θ), 대기압 P(절대 압력), 온도 T(절대 온도)로 하면, 충전 효율은

(3)로 나타내어지므로, (1)식과 (3)식에 의해 비례 정수 K(θ·N)를 소거하면 (2)식이 성립하는 것을 알 수 있다. (187g)는 곱셈기로, 최대 공기량 연산부(187a)로 부터의 최대 공기량(Q_max), 공기 온도 보정부(187c)로부터의 온도 보정치(T_o/T) 및 대기압 보정 계산부(187f)로부터의 대기압 보정치(C_p)를 각각 나타내는 신호를 입력하고, 그들은 곱셈하여 상한 공기량

의 신호를 출력한다. (187h)는 제한부이며, 평균 공기량 검출부(182)에 의해 검출된 평균 공기량(Q)과 곱셈기(187g)에 의해 곱셈된 상한 공기량

과의 대소를 비교하여, 이 비교 결과에 의해 평균 공기량(Q)의 상방 제한하여 충전 효율 계산부(184)로 출력한다. 또한 최대 공기량 연산부(187a)와 제한부(187h)는 종래의 것과 같은 것이다. 또한, 충전 효율 계산부(184)의 후단에서 충전 효율(η)을 사용해서 연료 분사의 펄스폭을 연산하는 블록은 주지이므로 생략하고 있다.

이와같은 블록도로 도시한 CPU(18e) 의 동작에 대해서 제4도 내지 제6도의 흐름도를 추가로 참조하여 설명을 한다.

제4도는 전원을 가한후의 초기화 루틴을 도시한다. 제4도에서는 단계 S1에서 밧테리 접속 직후인가 아닌가를 판정한다. 이것은 예를들면, 시판의 CPU에서의 스텐바이 파워 비트에 의해 판정이 된다. 밧테리 접속 직후면 단계 S2에 의해 대기압 보정치(C_p)를「1」로 설정하여 이 C_p의 초기화를 행하고, 그렇치 아니한 때에는 초기화를 행하지 않는다. 곧 전회 키 스위치의 OFF시에 보존된 대기압 보정치(C_p)가 CPU(18e)의 RAM에 백업되어 있기 때문이다. 단계 S1의 부정 판정후 또는 단계 S2의 처리후에 다음 단계 S3에서 플랙을 초기화(리셋트)하여 이 끼워넣기 루틴을 종료한다.

제5도는 제3도에 도시한 조건 판정부(187d)의 동작을 도시하는 흐름도이다. 같은 도면에 있어서, 단계 S11은 스로틀 밸브 개도(θ)가 (θ_G)와 (θ_L)간의 소정의 범위내에 있는가 없는가를 판정하여, 단계 S12은 회전수(N)가 (N_H)와(N_L)간의 소정 범위내에 있는가 없는가를 판정하여, 단계 S13은 냉각 수온(T_x)간의 소정 범위내에 있는가 없는가를 판정하여, 단계 S13은 냉각 수온(T_x)이 소정치(T_xT) 이상인가 아닌가를 판정하며, 단계 S14는 뉴트랄 스위치(17)가 ON인가 아닌가 즉 뉴트랄인가 그렇치 않고 기어가 들어있는가를 판정한다. 이상, 단계 S11 내지 단계 S13의 조건이 모두 성립하여, 단계 S14에서 뉴트랄 스위치가 ON이 아닌때 즉 기어가 들어있을때는 단계 S15로 진행하고, 1개라도 조건이 성립하지 아니한 조건 불성립시에는 즉시로 단계 S17으로 진행한다. 여기에서, 스로틀 밸브 개도(θ)의 하한 개도치(θ_L)의 설정은 충전 효율의 절대치가 적어서 그것의 불균형에 의한 오차가 커지게 되기 때문에 설치한 것이며, 15°이상이 바람직하다. 또한, 상한 개도치(θ_H)의 설정은, 역류가 생기지 않는 개도로 결정이 되고, 통상 50°내지 60°면 좋다. 더욱 엄밀하게는, 상·하한 개도치(θ_H)(θ_L)는 회전수(N)를 파라미이터로 한 맵 데이터가 바람직하다. 회전수 상·하한치(N_H)(N_L)는 저회전수를 제외하면 특히 필요치 않으나, 맵 연산상의 형편으로 상용 운전역비로 한정하는 것이 바람직하다. 냉각 수온(T_x)의 한정 조건은, 저온시, 바이패스 공기 조정기(10)에 의해 스로틀부 이외에서 내연 기관(1)에 공기가 공급되는 경우를 고려한 것으로, 통상 T_xT를 60℃내지 80℃로 설정하는 일이 바람직하다. 단계 S14의 기어가 있는 판정 조건은, 뉴트랄에서는 운전 상태가 변동하기 쉽기 때문에 이것을 제외하도록 판정을 하는 것이다.

단계 S15는 정상 상태를 판정하는 루틴부이며, 단계 S151에서 도시하지 않은 루틴으로 구한 소정의 시간마다의 스로틀 밸브 개도(θ)의 편차치의 절대치인 |△θ|가 소정치(θ_T) 이상인가 아닌가를 판정한다. |△θ|≥θ_T라면 단계 S152에서 타이머에 시간을 셋트한다. 또한, |△θ|＜θ_T미만이면 단계 S153에서 타이머의 값이 0인가 아닌가를 판정하여, 타이머치가 0이면 단계 S16에서 플랙을 셋트하여, 역으로 타이머치가 0이 안닌 때에는 단계 S154에서 타이머치를 감소시킨다. 이상과 같이 단계 S15에서, 스로틀 밸브 개도편차의 절대치 |△θ|를 써서 과도 상태를 검출하여, 검출후 소정의 시간은 과도 상태로 보고, 그렇지 아니할 때는 정상 상태로 판단하여 플랙을 셋트한다. 단계 S11 내지 단계 S14 의 조건중 하나라도 성립이 안될시 또는 단계 S152의 다음에 단계 S17로 나아갈시는, 플랙을 리세트한다. 이상과 같이, 제5도에 도시한 루틴을 종료한다.

제6도는 최대 공기량을 대기압 보정하는 루틴의 흐름도이다. 제6도에 있어서, 먼저 단계 S21에서 상기 플랙이 세트인가 리세트인가를 판정하여, 세트면 다음 단계 S22로 나아가고, 리세트라면 후술하는 단계 S24로 나아간다. 회전수 검출부(181)로부터의 회전수(N)와 스포틀 밸브 개도 감지기(8)로부터의 스로틀밸브 개도(θ)를 각각 나타내는 신호를 입력한 기준 충전 효율 계산부(187b)는, 단계 S22에서 그들의 입력 신호에 의거하여 데이터 맵에서 그 N나 θ에 대응하는 기준의 대기 상태 대기압(P_o), 온도(T_o)에서의 기준 충전 효율(η_L)을 추출한다. 단계 S22의 다음에 단계 S23으로 나아가, 이 추출된 기준 충전 효율(η_L)의 신호를 입력하여, 플랙이 세트되어 있는 판단에 의해 조건 판정부(187d)에 의해 스위치(187e)가 ON되어 있기 때문에 충전 효율 계산부(184)로부터의 충전 효율(η)의 신호를 입력하여 또한 공기 온도 보정부(187c)로부터의 온도 보정치(T_o/T)의 출력을 입력한 대기압 보정 계산부(187f)는, 그들의 입력 신호를 써서 상기 (2)식에 따라서 대기압 보정치(C_p)를 계산한다.

단계 S21에서 플랙이 리세트의 경우에는 스위치(187e)가 OFF되어 있으며, 대기압 보정 계산부(187f)는 대기압 보정치(C_p)의 연산을 하지 않고, 이 경우에는 상술하는 바와 같이「1」에 초기화되거나 이미 RAM에 격납되어 있는 전회에 걸쳐 계산이된 대기압 보정치(C_p)가 후술하는 단계 S25등에서 사용된다.

단계 S23의 처리후 또는 단계 S21의 리세트 판정후에 다음 단계 S24에서 최대 공기량 연산부(187a)는 회전 검출부(181)로부터의 회전수(N)의 입력 신호에 의하여 맵에서 회전수(N)에 대응한 최대 공기량(Q_max)을 추출한다. 단계 S24의 다음에 단계 S23으로 나아가, 최대 공기량 연산부(187a)로부터의 초대 공기량(Q_max), 공기 온도 보정부(187c)로부터의 온도 보정치(T_o/T) 및 대기압 보정 계산부(187f)로부터의 대기압 보정치(C_p)(또는 플랙의 리세트시에는 RAM에서 독출된 대기압 보정치(C_p)의 각 신호를 입력한 곱셈기(187g)는, 이들을 곱셈하여 상한 공기량

의 신호를 출력한다.

단계 S25의 다음에 단계 S26으로 나아가, 평균 공기량 계산부(182)에서 평균 공기량(Q)의 신호와 곱셈기(187g)에서 상한 공기량

의 신호를 입력한 제한부(187h)는, 평균 공기량(Q)이 상한 공기량

이상인가 아닌가를 판정하여, 이상이면 다음 단계 S27로 나아가고, 미만이면 입력한 평균 공기량(Q)의 신호를 그대로 충전 효율 계산부(184)로 출력한다. 단계 S27에서는, 제한부(187h)가 상한 공기량

을 평균 공기량(

)으로 바꾸어 놓아서 평균 공기량으로서 충전 효율 계산부(184)로 출력한다. 충전 효율 계산부(184)는 제한부(187h)의 출력을 회전 검출부(181)의 출력으로 계산하고 소정의 계수를 곱하여 충전 효율(η)을 구해서 출력한다. 그후의 분사 펄스폭을 구하는 동작을 종래와 같으므로 그 설명을 생략한다.

상기 동작이 반복하여 행해지므로서 분사 펄스폭이 차례로 구해진다. 또한, 상기 한 계산에 의해 구해진 최신 대기압 보정치(C_p)는 키 스위치의 OFF 후에도 불휘발성의 RAM내에 보존된다.

제3도 및 제6도의 2점 쇄선으로 도시하는 부분은 대기압 보정치(C_p)의 필터 처리를 하는 경우의 다른 실시예를 표시하고 있다. 제3도에 있어서, 대기압 보정 계산부(187f)와 곱셈기(187g)는 직접 접속되지 않고, 도시한 2점 쇄선으로 도시한 바와같이 필터 처리부(187i)를 거쳐서 접속된다. 기타 구성은 상기 한 실시예와 같다. 동작 흐름은 제4도 및 제5도는 동일하나, 제6도에 있어서, 단계 S23과 단계 S24 사이에 2점 쇄선으로 도시한 단계 S28이 개재한다. 즉, 단계 S28에서, 대기압 보정 계산부(187f)로부터의 대기압 보정치(C_p)의 신호를 입력한 필터 처리부(187i)는 아래의 (4)식에 따라 필터 처리를 하므로서 금번의 대기압 보정치[C_p(i)]를 계산한다.

단, K는 0＜K≤1의 정수, C_p(i-1)는 필터 처리하여 구한 전회의 대기압 보정치이다.

단계 S21의 플랙 리세트 판정후 또는 단계 S28의 처리후 다음 단계 S24 이후로 나아가나, 대기압 보정치로서 필터 처리한 대기압 보정치[C_p(i)]를 쓴다. 즉, 단계 S25 내지 단계 S27의 C_p를 C_p(i)로 바꾸면 이해가 쉬울 것이다.

또한, 상기 각 실시예에 있어서, 제3도에 파산으로 도시한 공기 온도 보정부(187c)는 반드시 필요하지는 않고 삭제하여도 좋다. 이 경우에는 제3도 및 제6도에 있어서, T_o/T 및 T/T_o의 항이 삭제된다.

제7도 및 제8도는 다른 실시예를 도시하고, 충전 효율이 공기 유량과 비례 관계가 있으므로서 대기압 보정치(C_p)를 낼때에 충전 효율비 대신에 공기 유량비를 사용하도록 한 것이다. 제7도에 있어서, 제3도와 같은 부호의 부분은 동일하며 해당 부분을 도시하고, (187j)는 기준 평균 공기량 계산부로, 기준의 대기 상태 대기압(P_o), 온도(T_o)에서 스로틀 밸브 개도(θ)와 회전수(N)를 파라미이터로 하여 기준 평균 공기량(Q_L)을 맵 데이터로 하여 격납하고 있다.

(187e₁)은 공기 온도 보정부(187c)의 출력 단자와 곱셈기(187g)의 입력 단자 사이에 설치된 제1의 스위치, (187e₂)는 필터 처리부(187i)의 출력 단자와 곱셈기(187g)의 입력 단자와의 사이에 설치된 제2의 스위치로, 이들의 스위치는 조건 판정부(187d)에 의해 ON-OFF 제어된다. 또한, 대기압 보정치(C_p)를 계산하는 대기 보정 계산부(187f₁)는, 각 입력 단자가 평균 공기량 계산부(182), 공기 온도 보정부(187c) 및 기준 공기량 계산부(187j)의 각 출력 단자에 접속되어 있다. (187A)는 공기량 제한기이며, 파선내의 요소에 의해 구성되어 있다. 또한, 제4도 및 제5도의 흐름도는 그대로도 사용되고, 제6도 대신에 제8도를 사용한다.

단계 S31에 있어서, 플랙 세트의 판정시에는 제1 및 제2의 스위치(187e₁), (187e₂)가 ON 된다. 다음 단계 S32에서, 기준 공기량 계산부(187j)는 회전수(N)의 입력 신호와 스로틀 밸브 개도(θ)의 입력 신호에 의거하여 그것의 N 및 θ에 대응한 기준의 대기 상태에 있어서 기준 평균 공기량(Q_L)을 추출한다. 다음 단계 S33에 있어서, 기준 공기량 계산부(187j)에서 (Q_L)의 신호와 평균 공기량 계산부(182)에서 (Q)의 신호와 온도 보정부(187c)에서 (T_o/T)의 신호를 입력한 대기압 보정 계산부(187f₁)는 대기압 보정치(C_p)는 아래의 식(5)에 따라 연산한다.

다음에, 다음 단계 S34에 있어서, 필터 처리부(187i)가 상기한 실시예의 (4)식과 같은 필터 처리를 한다. 이 필터 처리된 대기압 보정치[C_p(i)]는 곱셈기 (187g)로 출력된다. 단, 단계 S31의 플랙의 리세트 판정시에는 제2의 스위치(187e₂)가 OFF로 곱셈기 (187g)에는 전회의 대기압 보정치가 이번회의 대기압 보정치[C_p(i)]로서 RAM로부터 독출되어 입력된다. 다음의 단계 S35 내지 단계 S38은 제6도의 단계 S24 내지 단계 S27에 각각 대응하고 있으며, 꼭같은 동작이 행해진다.

또한, 상기 한 실시예에 있어서, 필터 처리를 필요로 하지 않는 경우에는, 제7도의 필터 처리부(187i)를 삭제하여, 제8도의 단계 S34를 삭제하면 된다.

또한, 제7도 및 제8도에 도시한 상기 각 실시예에 있어서, 공기 온도 보정부(187c)는 반드시 필요하지 않고, 이것을 삭제하여도 좋고, 이 경우 T_o/T나 T/T_o의 항도 삭제한다.

제9도 및 제10도는 또다른 실시예를 도시하고, 이 실시예에서는 충전 효율을 직접적으로 제한하고 있다. 제9도에 있어서, 제3도와 동일 부호의 부분은 동일한 것이며, 서로의 접속관계는 제3도와 같으므로 그들의 설명을 생략한다. (184a)는 회전수 검출부(181)로부터 회전수(N)의 신호를 입력함과 동시에, 평균 공기량 계산부(182)로부터 평균 공기량(

)의 신호를 입력하여, 이들의 입력 신호와 미리 설정된 정수(K_c)를 사용해서 가정된 충전 효율을 계산하는충전 효율 계산부, (187k)는 기준의 대기 상태 대기압(P_o), 온도(T_o)에서 회전수(N)를 파라미이터로 하여 기준 최대 충전 효율(η_maxo)을 맵 데이터로 하여 격납하고 있는 기준 최대 충전 효율 연산부이다.

(187g₁)은 각 입력 단자가 공기 온도 보정부(187c), 대기압 보정 계산부(187f) 및 기준 최대 충전 효율 연산부(187k)의 각 출력 단자에 접속되어, 충전 효율의 상한치를 계산하는 곱셈기, (187h₁)는 충전 효율 계산부 (184a)의 출력이 곱셈기(187g₁)의 출력 이상인가 아닌가를 판정하여, 이 판정 결과에 의해 충전 효율을 한정하여 출력하는 충전 효율 제한부이다. 또한, 충전 효율 제한부(187h₁)의 출력 단자는 도시하지 않는 후단의 주지블럭에 접속되어 있음과 동시에 스위치(187e)를 거쳐서 대기압 보정 계산부(187f)의 한 입력 단자에 접속되어 있다.

다음으로, 제9도에 도시한 장치의 동작에 대해서 제10도를 참조하여 설명을 한다. 또한, 초기화 및 조건 판정부(187d)의 동작에 대해서는 제4도 및 제5도를 이용하며, 이들의 설명을 생략한다. 스위치 S41에서의 플랙이 세트인가 아닌가의 판정, 단계 S42에서의 기준 충전 효율(η_L)의 추출 및 단계 S43에서의 대기압 보정치(C_p)의 계산은 제6도의 단계 S21 내지 단계 S23과 같으며, 그 설명을 생략한다. 단계 S43의 처리후 또는 단계 S41에서의 플랙 리세트 판정후에 다음 단계 S44으로 나아가, 기준 최대 충전 효율 연산부(187k)는, 회전수 검출부(181)에서 입력한 회전수(N)의 신호에 의거하여 회전수(N)에 대응한 기준 최대 충전 효율(η_maxo)울 맵 데이터에서 추출하여 출력한다. 다음으로 단계 S45로 나아가, 곱셈기(187g₁)는, 공기 온도 보정부(187c)의 T_o/T의 출력과 대기압 보정 계산부(187f)의 (C_p)의 출력과 기준 최대 충전 효율 연산부(187k)의 η_maxo의 출력을 입력하여, 그들의 입력 신호를 곱셈하여 최대 충전 효율(η_maxo)의 연산을 한다.

여기에서, 다음의 (6)식이 성립한다.

단계 S45의 다음에 단계 S46으로 나아가, 충전 효율 계산부(184a)는, 평균 공기량 계산부(182)와 회전수 검출부(181)로부터의 입력 신호에 의거하여 평균 공기량

을 회전수(N)로 제산한 값이 미리 설정된 정수(K_c)를 곱셈하여 충전 효율치

의 신호를 출력한다. 다음으로, 단계 S47에서, 충전 효율 제한부 (187h₁)는, 충전 효율 계산부(184a)로부터의

의 신호와 곱셈기 (187g₁)로부터의 η_max의 신호를 입력하여, 충전 효율치

가 최대 충전 효율 (η_max

η_max) 이상인가 아닌가를 판정하여, 이상이면 단계 S48에서 최대 충전 효율(η_max)을 충전 효율(η)로서 출력하여, 미만이면 충전 효율치

를 충전 효율(η)로서 출력한다.

또한, 대기압 보정치(C_p)를 필터 처리하는 경우에는, 제9도에 있어서 대기압 보정 계산부(187f)와 곱셈기(187g₁) 사이에 도시하지 아니한 필터 처리부를 개재시켜, 제10도에 있어서, 단계 S43과 단계 S44와의 사이에 필터 처리의 단계 S50을 설치하면 좋다. 또한, 상기한 각 실시예에 있어서 공기 온도 보정부(187c)는 반드시 필요하지 않고 제거하여도 좋다. 이 경우에는 제9도 및 제10도의 T_o/T 및 T/T_o의 항을 삭제한다.

또한, 상기한 각 실시예에 있어서, 대기압 보정치의 다소의 오차는 허용되나, 실제상으로는 불균형의 마진을 취해, 그 오차가 +측으로 되도록 미리 계수를 설정하여 두게 되므로서 또는 오프 세트를 갖도록 하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 각 실시예에서는 바이패스 공기 조정기를 통과하는 공기의 영향을 보정하지 아니하나, 이 바이패스 공기 조정기의 통과 공기량 또는 예상치에 의해 대기압 보정치를 보정하여도 좋다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면 대기압 감지기를 사용하지 않고 연료 분사량을 대기압 보정을 하도록 구성하였으므로, 염가의 것이 얻어지는 효과가 있다.

Claims

내연 기관에 연료를 공급하기 위한 연료 분사 밸브(13)와, 상기 내연 기관의 흡기 통로를 통과하는 정, 역 양방향의 공기량을 계측하는 공기량 계측 수단(11) 및 상기 내연 기관의 회전수를 검출하는 회전수 검출 수단(15)을 포함하고, 상기 내연 기관의 각 상태를 검출하는 내연 기관 상태 검출 수단과, 출력이 상기 연료 분사 밸브에 부가되는 펄스의 시간폭을 출력할때에 사용되어, 상기 공기량 계측 수단(11)에 의해 계측된 공기량 계측치를 최소한 포함하는 대기압에 관계하는 변수를 회전수에 의한 한정치로 한정하는 한정수단을 구비하는 내연 기관의 연료 분사 장치에 있어서, 소정의 대기 상태에 있어서 상기 변수의 기준치가 최소의 회전수를 파라미이터로 해 기억 설정되어, 상기한 내연 기관 상태 검출 수단에서 상기 파라미이터에 대응하는 신호를 입력함과 함께 상기 공기량 계측 수단 또는 한정 수단의 출력을 입력하여, 소정의 운전 상태시의 대기압 보정치를 연산하는 대기압 보정치 연산 수단을 구비하고, 상기 한정 수단은 상기 대기압 보정치에 의해 상기 한정치를 대기압 보정하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 연료 분사 장치.
제1항에 있어서, 상기 변수는 충전 효율임을 특징으로 하는 내연 기관의 연료 분사 장치.
제1항에 있어서, 상기한 변수는 충전 효율의 관계치임을 특징으로 하는 내연 기관의 연료 분사 장치.
제3항에 있어서, 상기한 충전 효율의 관계치는 공기량임을 특징으로 하는 내연 기관의 연료 분사 장치.
제1항 내지 4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 소정의 운전 상태는, 상기 내연 기관 상태 검출 수단에 의해 검출된 스로틀 밸브의 개도와 회전수가 각 소정의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 연료 분사 장치.
제1항 내지 4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 소정의 운전 상태는, 상기한 내연 기관 상태 검출 수단에 의해 검출된 상기 내연 기관의 냉각 수온이 소정치 이상일 것을 특징으로 하는 내연 기관의 연료 분사 장치.
제1항 내지 4항중 어느 한 항에 있어서, 상기한 소정의 운전 상태는, 상기 내연 기관의 무부하시를 제외하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 연료 분사 장치.
제1항 내지 4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 소정의 운전 상태는, 상기 내연 기관의 과도 상태를 제외하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 연료 분사 장치.
제1항 내지 4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 내연 기관 상태 검출 수단은 상기 내연 기관에 흡입되는 공기의 온도를 검출하여, 상기한 대기압 보정치 연산 수단은 상기 검출치를 입력하여 상기 대기압 보정치를 온도 보정하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 연료 분사 장치.
제1항 내지 4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 대기압 보정치 연산 수단은, 상기 대기압 보정치를 필터 처리하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 연료 분사 장치.
제1항에 있어서, 상기 연산된 대기압 보정치 또는 필터 처리된 대기압 보정치를 키 스위치의 오프후에도 기억하여 두는 불휘발성 메모리를 구비하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 연료 분사 장치.