KR930008512B1

KR930008512B1 - 내연기관의 연료 제어장치

Info

Publication number: KR930008512B1
Application number: KR1019900003029A
Authority: KR
Inventors: 쇼이찌 와시노; 사또루 오꾸보
Original assignee: 마쯔비시 덴끼 가부시끼가이샤; 시끼 모리야
Priority date: 1989-03-10
Filing date: 1990-03-28
Publication date: 1993-09-09
Also published as: US4971009A; DE4007557A1; DE4007557C2; KR900014727A

Abstract

내용 없음.

Description

내연기관의 연료 제어장치

제 1 도는 본 발명의 실시예에 의한 제어 장치를 나타내는 구성도.

제 2a 도, 제 2b 도 및 제 2c 도는 연소실내의 압력을 검출하는 압력 센서의 일예를 나타내는 평면도, 단면도 및 부착상태 단면도.

제 3a 도는 본 발명 장치의 원리 설명도.

제 3b 도는 본 발명의 실시예에 관한 크랭크 각(θ)과 통내압력(P)의 관계를 나타내는 그래프.

제 4 도는 본 발명의 한 실시예에 관한 장치의 정규화한 흡기압과 ΔP21/ΔP21r의 관계를 나타내는 그래프.

제 5a 도 내지 제 5e 도는 본 발명의 실시예에 관한 처리 순서를 나타내는 플로우챠트.

제 6a 도 내지 6d 도는 일실시예에 관한 log P-log V선도.

제 7 도는 종래 내연기관의 연료 제어 장치를 나타내는 구성도.

제 8 도는 종래 연료 제어 장치에 있어서 고부하시의 보정계수(KMR)를 나타내는 특성도.

제 9 도는 각 보정의 연산과 센서류의 관계를 나타내는 관계도.

제 10a 도 및 제 10b 도는 연소실 내압력 변화도 및 연소실 내압력과 흡기량의 관계도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 에어플로우메터 3 : 드로틀 밸브

5 : 실린더 6 : 수온센서

7 : 크랭크각 센서 9 : 배기센서

10 : 연료분사밸브 12 : 제어 장치

13 : 압력센서 14 : 흡기온 센서

15 : 대기압 센서

[산업상의 이용분야]

본 발명은 자동차에 탑재되는 내연기관의 연료 제어장치 특히 전자 제어 연료 분사 장치에 관한 것이다.

[종래의 기술]

종래의 연료 제어장치의 예로서는 여러가지의 것이 있지만, 여기에서는 특개소60-212643호 공보에 개시된 종래예를 예를들어 설명한다. 제 7 도는 종래 내연기관이 연료 제어장치를 나타내는 구성도이다. 제 7 도에서 (1)은 에어 클리너, (2)는 흡입 공기유량을 계측하는 에어플로우메터, (3)은 드로틀밸브, (4)는 흡기다기관, (5)는 실린더, (6)는 기관의 냉각수 온도를 검출하는 수온센서, (7)은 크랭크각 센서, (8)은 배기다기관, (9)는 배기가스 성분농도(예를들면 산소농도)를 검출하는 배기센서, (10)은 연료 분사밸브, (11)은 점화 플러그, (12)는 제어 장치이다.

크랭크각 센서(7)는 예를들면 크랭크각의 기준 위치마다(4기통 기관에서는 180도 마다, 6기통 기관에서는 120도 마다)에 기준 위치펄스를 출력하고, 또한 단위 각도마다(예를들면 1도 마다)단위각 펄스를 출력한다. 제어장치(12)내에서, 이 기준 위치펄스가 입력된 후의 단위 각 펄스수를 계산함으로서, 그때의 크랭크각을 알수 있다. 또한, 단위각 펄스의 주파수 또는 주기를 계측함으로서, 기관의 회전 속도를 아는 것도 가능하다.

제 7 도의 예에서는 디스트리뷰터네에 랭크각 센서(7)가 설치되어 있는 경우를 예시하고 있다. 제어장치(12)는 예를들면 CPU, RAM, ROM, 입출력 인터페이스 등으로 이루어진 마이크로 컴퓨터로서 구성되고, 에어플로우메터(2)에서 부여되는 흡입 공기유량 신호(S1), 수온센서(6)에서 부여되는 수온신호(S2), 크랭크각 센서(7)에서 부여되는 크랭크각 신호(S3), 배기센서(9)에서 부여되는 배기신호(S4) 및 도시하지 않은 밧테리 전압 신호나 드로틀 전폐 신호등을 입력하고, 그들의 신호에 따른 연산을 행하여 기관에 공급해야 하는 연료 분사량을 산출하고, 분사신호(S5)를 출력한다. 이 분사신호(S5)에 의하여, 연료 분사밸브(10)가 작동하고, 기관에 소정량의 연료를 공급한다.

제어 장치(12)내에서 연료 분사량(Ti)의 연산은 예를들면 다음식에 의하여 행하여 진다.

Ti=Tp×(1+Ft+KMR/100)×β+Ts‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(1)

식(1)에서, Tp는 기본 분사량이고, 예를들면, 흡입 공기 유량을 Q, 기관의 회전 속도를 N, 정수를 K로한 경우에 Tp=K×Q/N으로 구하여 진다. Ft는 기관의 냉각수 온도에 대응한 보정계수이고, 예를들면 냉각수온도가 낮은만큼 큰값으로 된다. KMR은 고부하시에 있어서 보정계수이고, 예를 들면 제 8 도에 나타나듯이, 기본 분사량 Tp(ms)과 회전속도 N(rpm)에 따른 값으로 하여 미리 데이타 테이블에 기억되어 있던 값에서 테이블 탐색에 의하여 판독하여 사용한다. Ts는 밧데리 전압에 의한 보정 계수이고, 연료분사 밸브(10)를 구동하는 전압의 변동을 보정하기 위한 계수이다. β는 배기센서(9)에서의 배기 신호(S4)에 따른 보정계수이고, 이 β를 사용하는 것에 의하여 혼합기의 공연비를 소정치, 예를들면 이론 공연비 14.6근방값으로 피이드백 제어할 수 있다. 단, 이 배기신호(S4)에 의한 피이드백 제어를 행하고 있는 경우에는 항상 혼합기의 공연비가 일정값으로 되도록 제어됨으로, 냉각 수온에 의한 보정이나, 고부하에 의한 보정이 무의미하게 된다. 따라서 배기신호(S4)에 의한 피이드백 제어는 수온에 의한 보정계수 (Ft)나 고부하에 있어서 보정계수 (KMR)가 0인 경우만 행하여진다. 각 보정의 연산과 센서류의 관계를 나타내면, 제 9 도와 같이 된다.

제 9 도는 각 보정의 연산과 센서류의 관계를 나타내는 관계도이고, 예를들면 에어플로우메터(2)에서 출력되는 신호는 기본 분사량, 고부하 보정, 시동 분사량의 연산에 관계하고 있는 것을 나타내고 있다.

[발명이 해결하고자 하는 과제]

종래의 연료 제어장치는 상기와 같이 구성되어 있으며, 흡입 공기유량(Q)을 에어플로우메터(2)에 의하여 계측하고, 이 값을 기관 회전속도(N)로서 나눔으로서 기본 분사량(Tp)을 얻고 있으므로, 에어플로우메터(2)는 연료 제어 장치중에서도 가장 기초적인 센서로 되어 있었다. 따라서 아래와 같은 결정을 가지고 있었다.

1 일반적으로 에어플로우메터는 서지 탱크의 상류에 설치됨으로써 과도시에서는 에어플로우메터가 기관에 흡입되는 흡기유량뿐만 아니라, 흡기관내에 있는 공기량의 변화(즉 흡기관내에 유입하는 공기유량)도 합하여 계측함으로써, 과도시 실제로 기관에 흡입되는 공기량의 계측이 곤란하고, 과도시 공연비의 제어성을 악화시킨다.

2 큰 에어플로우메터를 사용하지 않으면 안되기 때문에 탑재성이 나쁘다.

3 에어플로우메터의 출력을 그대로 분사량의 결정에 사용함으로써, 높은 정밀도의 에어플로우메터를 필요로 한다. 최근, 상기의 결점을 제거하기 위하여 연소실내의 압력을 계측하여 충전 공기량을 계산할 수법이 제안되어 있다. 예를들면 특개소 59-221433호 공보에는 제 10 도에 나타나듯이, 압축 하사점(BDC)과 압축 상사점전 40도 (BTDC 40°)에서의 통내압력차를 ΔP로 하면, 제 11 도 나타나듯이 충전 공기량(Ga)과 통내압력차(ΔP)는 선형관계에 있다. 이것을 이용하여 ΔP에서 충전 공기량을 산출하고 있다. 그러나, 이 방법은 통내압 센서의 게인 영향을 그대로 받는다는 결점을 가지고 있었다. 왜냐하면 게인이 변화하면, 동일충전 공기량에 대하는 압력차(ΔP)도 동시에 변화하기 때문이다. 본 발명은 상기와 같이 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 된 것이고, 기관 각기통에 흡입되는 충전 공기량을 계측하고, 과도시에서도 실제로 기관에 흡입되는 충전 공기량의 계측을 가능하게 하여 공연비 기관을 소정의 값으로 제어할 수 있고, 탑재성이 좋고, 연소실내의 압력을 검출하는 압력 센서의 출력 드리프트나 게인의 변동 또는 불균형에 영향받지 않고, 연료분사량을 결정할 수 있는 연료 제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

본 발명의 관한 내연기관의 연료 제어 장치는 압력 센서에 의하여 압축 행정중의 임의의 2개 크랭크각에 동기하여 내연기관의 기통내 압력차를 계측하는 계측수단과, 계측한 기통내 압력차를 내연기관의 임의 기준상태에서 얻어지는 기통내 압력차로 정규화하는 정규화 수단 및, 이 정규화한 신호와 임의의 기준 상태에 있어서 충전 공기량을 나타내는 양의 곱을 구하고, 이 곱에 의하여 내연기관의 기본 연료 분사량을 결정하는 분사량의 결정 수단을 갖춘것이다.

[작용]

본 발명에 있어서 계측 수단에 의하여 폴리트로프 변화가 성립하는 범위의 임의의 2점의 크랭크각에서의 통내압의 크랭크각에 대하는 차분을 검출하고, 이값을 정규화 수단에 의하여 기관의 임의 기준 상태에서의 상기 통내압의 2점의 크랭크 각에 대하는 차분으로 정규화한다. 분자량 결정 수단에 의하여 정규화한 신호와 기관의 임의의 기준 상태에서의 충전 공기량과의 곱의 값에 의하여 기본 분사량을 결정하도록 하였으므로 압력 센서의 출력 드리프트나 게인의 변동이나 불균형의 영향을 받지 않고 기본 분사량의 결정이 가능하며, 과도시에서도 공연비의 제어 정밀도를 높힐수 있다.

[실시예]

이하에서는 도면을 참조한 2개의 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.

[실시예 1]

본 발명의 제 1 실시예를 도면에 대하여 설명한다. 제 1 도는 본 실시예에 의한 연료 제어 장치의 구성을 나타내고, 도면 부호(13)은 연소실 즉 실린더(5)내의 압력을 검출하는 압력 센서, (14)는 흡입 공기 온도를 검출하는 흡기온 센서, (15)는 대기압을 검출하는 대기압 센서이다. 다른 구성은 종래와 마찬가지이다. 압력 센서(13)로서는 예를들면 제 2a 도, 제 2b 도 및, 제 2c 도에 나타나듯이 점화 프러그(11)와 실린더 헤드(16)사이에 조임 부착하여 정착되는 가스켓 타입의 것이 좋다. (13A)는 압력에 의하여 전압이 생기는 압전소자, (13B)는 부전극, (13C)는 정전극이고, 이들은 링 모양으로 적층되어 있다.

본 발명의 본질은 연소실내의 압력을 검출하는 압력 센서(13)에 의하여 압축 행정중의 임의의 1개 크랭크각에 동기하여 상기 압력의 크랭크각에 대하는 미분치를 계측하고, 이 신호를 기관의 임의의 기준 상태(예를들면 드로틀 밸브 전개상태나 아이들 상태)에서 얻어지는 상기 압력의 크랭크각에 대하는 미분치로 정류화한 신호를 구하고, 이 정규화 신호와 상기 기준 상태에 있어서 충전 공기량을 나타내는 량(예를들면 충전 효율과 표준 상태에서 실린더 (5)에 충전되는 공기량의 곱)의 곱을 구하고, 이 곱에 의하여 기관의 기본 연료분사량을 결정하는 것이고, 이점을 중점으로 하여 설명한다. 제 3 도에서, 파선은 기관의 임의의 기준 상태 예를들면 드로틀 밸브(3)의 전개시의 흡기 및 압축 행정에서의 실린더(5)내 압력(통내압)을 나타내고, 실선은 엔진의 임의 상태에서의 실린더(5)내 압력을 나타내고 있다. 압축 행정중의 임의 1개의 크랭크각을 θ로 하고, 크랭크각(θ)에 대응하는 통내압을 P, 기통용적을 V로 한다. 일반적으로 압축 행정중의 적당한 크랭크각의 범위에서는 통내압(P)과 용적(V)의 관계는 폴리트로프 변화로서 주어지기 때문에

PVⁿ=α(일정)‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(2)

가 성립한다. 따라서 통내압(P)의 크랭크각(θ)에 관한 미분은 다음식으로 주어된다.

따라서,

와 P의 관계는 (2)식을 (3)식에 대입함으로서,

또는

로서 주어진다. 여기서 n은 폴리트로프 지수이고, 일반적으로한 공기의 비열비 K보다 작은수이다. 상기식에서 V, dv/dθ는 이미 알고 있으며, n도 미리 검정되어 그 값을 알 수 있다. 따라서 상기식은 dp/dθ를 계측함으로서 통내압(P)을 계측할 수 있는 것을 나타내고 있다. 제 3a 도의 파선(기관의 임의의 기준 상태)인 경우의 dp/dθ에 상당하는 값을 (dp/dθ)r로 하고, 실선의 경우는 그대로 dp/dθ로서 나타내면, dp/dθ를 (dp/dθ)r로 정규화하면 (4)식에서 다음식이 성립한다. 단, 여기에서는 기관의 상태에 의하여 폴리트르프지수 (n)는 변화하지 않는 것으로 하였다.

Pr은 기준 상태에서의 통내압이다. 다음에 상태 방정식에서,

P V=Gz R T

Gz=Ga+Ge

배기 가스 잔유율 (ne)를 다음식으로 정의하면

ne=Ge/Gz

따라서, P는

P=Ga(1+Ge/Ga)RT/V

=GaRT/V(1-ne)

로서 나타낸다. 여기에, R은 기체정수, T는 크랭크각(θ)에서의 가스 온도, Ga는 충전 공기량, Ge는 통내 가스량(Gz)중에 포함되는 잔유 배기가스이다. 충전효율(n_c)의 정의에서

Ga=n_cGo

여기서 Go는 표준 대기 상태(Po, To)에서 통내에 흡입되는 공기량이다. 따라서, 최종적으로 P는 다음식으로 나타낸다.

P=n_cGoRT/V(1-n_e)

따라서, (5)식은 다음과 같이 된다.

r첨가한 것은 기준 상태에서의 제량이다. 제 4 도는 (6)식의 좌변을, 흡기 압력을 대기압으로 정규화한 정규화 흡기압력에 대하여 도시한 실험 데이타를 나타내고 있다. 제 4 도는 예로서 기관의 임의 기준 상태로서 드로틀 밸브(3)의 전개의 경우를 취하여 나타내고 있다. 흡기 압력과 충전 공기량은 개략 배례관계에 있으므로, 제 4 도는 (6)식의 좌변이 충전 공기량을 잘 나타내고 있는 것을 보여주고 있다. 후술하듯이, 이 도면은 기관에 고유의 특성을 나타내고 있다.

다음에, (6)식을 (1)식의 형태 즉 연료분사량 (Ti)의 형태로 나타낸다. 우선, (6)식을 충전 공기량의 형태로 나타내면,

n_cGo에 대하여 요구되는 공연비로 되도록 하는 연료 공급량(Gf)은 (7)식에서

여기에서, F/A는 요구 공연비이다. 이 연료량을 공급하기 위한 연료 분사량을 Ti로 하면, (1)식에 대응하여

여기서, Tp는

로서 나타내어지는 기본 연료 분사량이다. 즉, 연료분사량 (Ti)은 (9)식에서 주어지는 기본 연료 분사량(Yp)에 온도와 배기가스 잔유율에 관한 보정을 행하여 주면 좋게 된다. 환언하면, 미리 기관에 대하여 n_cr값마저 검정하여 마이콤내의 ROM에 기억시켜두면 (Go 는 정수), 실제로 차이에 탑재된 압력 센서(13)에서 차에 탑재 상태에서의 dp/dθ(dp/dθ)r를 계측하고, 나눗셈에 의하여

를 연산하고, 이값과 n_er을 ROM에서 호출하여 그 곱을 연산하는 것에 의하여 기본 연료 분사량(Tp)을 산출할 수 있다. 온도가 배기가스 잔유율에 관한 기본계수 (Tr/T)×(1-n_e)/(1-n_er)를 미리 검정하여 두고 (후술 하듯이, ROM에 격납하여 둔다), 차에 탑재 상태에서 호출하여 Tp와의 곱을 취합으로서 연료 분사량(Ti)을 구할 수 있다.

실제 기관에서 이상의 것을 실행하기 위해서 기관의 임의의 기준 상태로서는 시동시(실질적으로 드로틀 전개에 상당)를 취할 필요가 있다. 왜냐하면, 시동은 바로앞에 기관이 경험하는 상태이기 때문이다. 한편 기관이 난기 상태로 되어 주행 상태로 들어가면, 임의 기준 상태로서 예를들면 아이들 상태를 취하여도 좋다. 기관의 기본계수 (Tr/T)×(1-n_e)/(1-n_er)는 후술 하듯이, 냉각수온, 흡기 공기온도, 대기압 회전수, 밸브 타이밍등을 고정하면 기관 고유의 계수로 되기 때문에 미리 검정하여 두고, ROM에 격납하여 두는 것이 가능하다. 운전온도, 대기압, 회전수, 냉각 수온에 대하여 미리 검출하여 두고, ROM에 격납하여 들 수 있다. 이때문에, 통내압 센서의 출력에 드리프트가 있어도 이 영향을 받지 않는 것은 명확하다. 즉

는 센서 출력의 드리프트에 무관계이다.

다음에, 센서 출력의 게인 영향은 나눗셈에 의하여 제거되어 있는 것은 명백하다. 결국,

값은 센서 출력의 드리프트와 게인 변동의 영향을 모두 받지 않음을 알 수 있다. 환언하면, 제 4 도의 특성은 기관 고유의 것으로 된다. (6)식에 있어서 기본계수 T/Tr×{1-n_er/(1-n_e)}가 일정하게 되면, 제 4 도는 원점을 통하는 직선으로 되는 셈이고, 회전수에 의하여 다소 변화하고 있지만, 원점을 통하는 직선에 매우 가까운 경향을 나타내고 있다. 아이들 상태의 점도 같은 경향을 나타냄을 알 수 있다. 이들의 것에서, 제 4 도의 특성은 기관 고유의 것이고, 부하 (여기에서는

로서 주어짐), 냉각 수온, 흡입 공기온도, 대기압, 회전수, 밸브 타이밍에 의하여 영향받을 뿐이다. 왜냐하면, 냉각수온이 변하면 열손실이 변하여 폴리트로프 지수가 변하고, 흡입 공기 온도가 변하면, T/Tr가 변한다. 대기압, 회전수 밸브 타이밍등에 대하여 {1-n_er/(1-n_e)}값이 변하기 때문이다. 대기압이 변하면, 다음에 서술하듯이 기준 상태에 있어서 충전 효율(n_er)도 변화한다. 그러나 이 값의 보정은 대기압(Pa)을 검출하여 차에 탑재상태에서 Pa/Po를 계산하는 것에 의하여 간단하게 가능하다.

결국, 흡입 공기온도(Ta)에 의한 보정을 f₁(Ta), 냉각수온(Tw)에 의한 보정을 f₂(부하, Tw), 대기압(Pa)에 의한 보정을 f₃(Pa), 회전수에 의한 보정을 f₄(부하, N)으로 함으로서,

되는 식으로서 Tp, Ti를 결정할 수 있다.

실제의 연료 분사에서는 (8)식 외에(1)식의 Ft, KMR 이나 β에 대응하는 보정이 필요한 것은 물론이다. 왜냐하면, 이들의 보정은 기본 분사량의 결정 방법에 무관계로 필요한 보정이기 때문이다.

상기 실시예와 동작을 제 5a,b 및 c 도 플로오챠트에 의하여 설명한다. 제 5a 도는 메인루틴의 본 발명에 관한 부분만을 나타낸다. 스템(100)에서는 수온(Tw), 대기압(Pa), 흡기온(Ta) 및 회전수(N)를 읽어들이고, 스텝(101)에서는 흡기온(Ta)에 의한 보정계수 f₁(Tq), 냉각수온(Tw)에 의한 보정계수 f₂(부하, Tw), 대기압(Pa)에 의한 보정계수 f₃(Pa) 및 회전수(N)에 의한 보정계수 f₄(부하, N)의 미리 검정된 값을 참조하여 구한다. 다음에 스텝(102)에서는 메모리(C)에서 n_cr를 판독하고, 그 스텝(103)에서는 n'_cr=n_cr×Pa/Po를 연산하고, 재차 메모리(C)에 이값을 격납하고, 분사량 연산 끼워넣기 루틴에서 Tp의 연산에 사용한다.

분사량 연산 끼워넣기 루틴은 소정 크랭크각 마다의 크랭크각 끼워넣기로 기동된다.

제 5b 도의 스텝(200)에서는 끼워넣기가 발생한 소정 크랭크각에서의 dp/dθ값을 메모리(A)에 격납하고, 스텝(201)에서는 시동인지 아닌지의 판정을 행하고, 시동상태이면 스텝(202)에서 동일의 dp/dθ 값을 메모리(B)에 격납하고, 기준 상태에서의 dp/dθ 즉(dp/dθ)_r로서 제 5c 도의 끼워넣기 루틴에서 분사량의 연산에 사용된다. 스텝(201)에서 시동상태로 되면, 스텝(300)으로 이동한다.

제 5c 도의 스텝(300)에서는 메모리(A)에서 dp/dθ 값을 판독하고, 스텝(301)에서는 메모리(B)에서 (dp/dθ)_r값을 판독하고, 스텝(302)에서는 그 비

를 연산한다. 스텝(303)에서는

에 대응하는 기본계수를 메모리에서 판독하고, 스텝(304)으로서 메모리(8C)에서 n'_cr=n_cr×Pa/Po를 판독하고, 스텝(305)에서는 스텝(302),(303),(304)에서의 값의 곱을 취하여 기본 분사량(Tp)을 계산한다. 다음에 스텝(306)에서는 보정계수(f₁~f₄)값을 판독하고, 스텝(307)에서는 분시량(Ti)의 연산을 행하고, 스텝(308)에서는 연료 분사 밸브(10)를 구동하여 메인루틴으로 돌아간다. 그리고, 재차 소정 크랭크각 마다의크랭크각 끼워넣기가 기동되면, 끼워넣기 루틴이 개시된다.

상기의 것에서 본 실시예의 특징은 다음과 같다.

1 압력센서(13)의 출력에 드리프트가 발생하여도, 그 크랭크각(θ)에 관한 미분에서 Tp를 결정함으로, 드리프트의 영향을 전혀받지 않는다.

2 압력센서(13)의 출력 게인에 변화가 있거나, 게인에 분균형이 있어도 (dp/dθ)_r로서 정규화하여 Tp를 결정함으로, 게인의 영향을 제거할 수 있다.

3 소형의 통내압 센서를 사용함으로써, 탑재성이 매우 좋다.

4 기통에 실제로 충전된 공기량을 구함으로써, 과도시에서의 공연비의 제어 특성이 양호하다.

5 통내압의 크랭크각에 대하는 미분을 검출하면 좋으므로, 예를들면 제 2 도에 나타나듯이 압전형 통내압센서의 경우, 인터페이스 회로가 매우 간단하게 된다. 왜냐면, 제 2 도에 나타나듯이 압전형 통내압 센서는 본래 통내압의 시간 미분파형 dp/dt(=6N×dp/dθ)을 검출하는 것이고, 통내압(P)그것을 검출하는데는 인터페이스로서 적분회로가 필요하게 되기 때문이다.

또한, 상기 실시예에서는 기관의 기준 상태로서 드로틀 밸브 전개의 경우를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 기관의 기준 상태로서 전혀 임의로 실차주행에서 가장 빈도가 높은 상태(예를들면 아이들 상태)를 취하면 좋다. 통내압 센서로서 제 2 도에 나타낸 형식의 압력 센서를 예로 취하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를들면 반도체 압력 센서로서도 좋고, 임의의 통내압 센서에 충분히 본 발명의 효과를 발휘할 수 있다.

크랭크각(θ)의 설정에 대하여는 (2)식에서 알 수 있듯이 폴리트로프 변화하는 것이 필요함으로, log P-log V선도를 기입했을 때에 그 기울기가 일정한 범위로 크랭크각(θ)을 설정하지 않으면 안된다. 제 4 도의 관계를 얻은 기관에서는 제 6a 도 및 제 6b 도는 드로틀 전개시, 제 6b 도에 나타나듯이, 압축 하사점에서 개략 log P-log V선도의 기울기가 일정하게 되어있었다. 제 6a 도는 부분 부하시이다. 일반적으로는 log P-log V선도의 기울기가 일정하게 되는 범위는 기관에 의하여 매우 다르게 된다. 왜냐하면, 폴리트로프 변화가 성립하기 위하여는 기통내의 작동 가스에서 열손실이 작동 가스의 온도만으로 의존하지 않으면 안되기 때문이다. 식으로 기입하면, 열손실(dq)이 작동 가스의 온도(T)의 변화(dT)에 비례, 즉 비례 정수를 K로서 dg=kdT가 성립할 때만, 폴리트로프 변화가 성립하는 것이다. 열손실은 기통내의 열전도율, 전열 표면적등에 지배됨으로 기관에 의하여 변화하고, 당연히 폴리트로프 변화가 성립하는 크랭크각의 범위는 압축 행정 후반에서 연소에 의한 압력 상승이 나타내기 직전까지라는 보고도 있지만, 요는 기관 각각에 대하여 폴리트로프 변화가 성립하는 크랭크 각의 범위로 θ를 취하는 것이 중요하다.

본 실시예에서는 기관 임의의 상태와 기관 임의의 기준 상태에 있어서 폴리트로프 변화에서의 폴리트로프 지수(n)가 모두 동일값을 취하는 경우에 대하여 설명했지만, 폴리트로프 지수(n)가 다른 경우는 (5)식이

로 되고, Ti를 나타내는 (8)식에 폴리트로프 지수에 관한 보정항이 부착할 뿐이다. 이 값은 부하와 회전수에 의존함으로써 결국 보정계수 f₄(부하, N) 또는

에 포함하여 버릴 수 있다.

차재 상태에서 직접 dp/dθ를 검출할 수 없는 경우는(예를들면 압전형의 통내압 센서인 경우, 시간미분 dp/dt)을 직접 검출할 수 있다), dθ=6Ndt의 관계를 사용하여

으로 된다. 따라서 연료 분사량(Ti)은

로 주어지며 기본분사량(Tp)은

로 된다. 결국, 회전수 보정 N/N_r을 연료분사량에 가하여 주면 양호함을 알 수 있다. 이 보정도

에 포함하여 버릴 수 있다.

제 5 도의 실시예에서는 크랭크각 끼워넣기의 경우에 대하여 나타냈지만, 크랭크각을 항시 감시하고, 소정 크랭크각을 검출하는 방법으로도 좋다. (dp/dθ)_r를 검출하여 메모리(B)에 그대로 격납하는 경우를 나타냈지만, 미리 검정한 (dp/dθ)_r의 값, 즉 (dp/dθ)_ro와 (dp/dθ)_r의 비 Kg을 격납하도록 하여도 좋다. 왜냐하면

이므로, 차재 상태로서 검출한 dp/dθ를 미리 검정한 (dp/dθ)_ro로 나눈값으로 검정시와 차재 상태에서 통내압 센서의 게인비 Kg를 곱하면,

를 구할 수 있기 때문이다.

[발명의 효과]

이상과 같이 본 발명에 의하면, 연소실내의 압력을 검출하는 센서를 설치하고, 폴리트로프 변화가 성립하는 범위의 임의의 일점 크랭크각에서의 통내압의 크랭크각에 대하는 미분을 검출하고, 이값을 기관의 임의의 기준 상태에서의 통내압의 크랭크각에 대하는 미분으로 정규화하고, 이것과 기관의 임의 기준 상태에서의 충전 공기량과 곱의 값에 의하여, 기본 분사량을 결정하도록 하였으므로, 상기 센서의 출력 드리프트나 게인의 변동 영향을 받지 않고 기본 분사량을 결정할 수 있고, 과도시에서도 공연비의 제어 정밀도가 높은 것을 알 수 있다. 기관의 임의 기준 상태에서의 충전 공기량과 배기 가스 잔유율의 보정을 행하도록 하였으므로, 고지에서도 정밀도가 높은 기본 분사량의 결정을 행할 수 있다.

[실시예 2]

이하, 본 발명의 제 2 실시예를 도면에 의하여 설명한다. 제 1 도에서 (13)은 연소실내의 압력을 검출하는 압력센서이고, 예를들면 통내압 센서, (14)는 흡입공기 온도를 검출하는 흡기온 센서, (15)는 대기압을 검출하는 대기압 센서이다. 여기에서 본 실시예에 있어서 연소실내의 압력을 검출하는 통내압 센서(13)의 정면도를 제 2a 도, 그 Ⅱb-Ⅱb 선단면도를 제 2b 도에 나타낸다. 제 2c 도는 통내압 센서(13)를 설치한 상태를 확대하여 나타내는 일부 단면도이다. 도면에서 (13A)는 압전 소자이고, 점화 프러그(11)와 실린더 헤드(16) 사이에 조입 부착하여 장착되는 가스켓 타입의 것을 사용하고 있다.

본 발명은 연소실내의 압력을 검출하는 통내압 센서에 의하여 압축 행정중의 임의 2개의 크랭크각(예를들면 압축 하사점 후 90도와 압축 상사점 전 40도 크랭크각)에 동기하여 내연기관의 통내압력차를 계측하고, 이 신호를 기관의 임의 기준 상태(예를들면 드로틀 밸브 전개 상태나 아이들 상태)에서 얻어지는 통내압력차로 정규화한 신호를 구하고, 이 신호와 임의의 기준 상태에 있어서 충전 공기량을 나타내는 량(예를들면 충전 효율과 표준 상태에서 기통에 충전되는 공기량과의 곱)의 곱을 구하고, 이 곱에 의하여 기관의 기본 연료 분사량을 결정하는 것이고, 이것을 도면을 사용하여 상세하게 설명한다.

제 3b 도는 크랭크각(θ)에 대하는 압력(P)을 나타내는 특성이고, 파선(A)은 기관의 임의 기준 상태, 예를들면 드로틀 밸브 전개시의 흡기 및 압축 행정에서의 통내압, 실선(B)의 임의의 기관의 상태에서의 통내압을 나타내고 있다. 압축 행정중의 임의의 1개 크랭크각을 θ₂, 또 하나의 크랭크각을 θ₁으로 하고, 크랭크각(θ₁)에 대응하는 통내압을 P₁, 기통용적을 V₁, 크랭크각(θ₂)에 대응하는 통내압을 P₂, 기통용적을 V₂로 한다. 일반적으로 압축 행정중의 적당한 크랭크각의 범위에서는 통내압(P)과 기관의 용적(V)와의 관계는 폴리트로프 변화로서 주어지기 때문에

PVⁿ=일정‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(2')

가 성립한다. 따라서 P₂와 P₁관계는 다음식으로 주어진다.

P₂=P₁(V₁/V₂)ⁿ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(3')

이 때문에, P₂와 P₁의 차 ΔP21은

ΔP21=P₁{(V₁/V₂)ⁿ-1}‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(4')

로 된다. 여기서 n은 폴리트로프 지수이고, 일반적으로는 공기의 비열비(K)보다 작은 수이다. 식(4')에서 V1, V2는 이미 알고 있고, n은 미리 검정하여 그 값을 알 수 있는 것을 고려하면, 식(4')은 차암(ΔP21)을 계측함으로서 압력(P₁)을 계측할 수 있는 것을 나타내고 있다. 제 3b 도의 파선(A : 기관의 임의 기준 상태)인 경우의 ΔP21에 상당하는 값을 ΔP21r로서 하고, 실선(B)인 경우의 그것을 그대로 ΔP21를 ΔP21_r로 정류화하면 식(4')에서 다음식이 성립한다. 단, 여기에서는 기관의 상태에 의하여 폴리트로프 지수(n)는 변화하지 않는 것으로 하였다.

다음에, 상태 방정식에서,

P1 V1=Gz R T1

Gz=Ga+Gr

로 된다.

배기 가스 잔유율(n_e)을 다음식으로 정의하면,

n_e=Gr/Gz

로 되고, P1는

P1=Ga(1+Gr/Ga)RTi/V1

=GaRTi/{V1(1-n_e)}

로 나타낸다. 여기에 R은 기체 정수, T1은 크랭크각(θ1)에서의 가스온도, Ga는 충전 공기량, Gr은 통내 가스량 Gz중에 포함되는 잔유 배기가스이다. 충전 효율의 정의에서

Ga=n_cGo

이다. 여기서, Go는 표준 대기상태(Po, To)에서 통내에 흡입되는 공기량이다. 따라서 최종적으로 P1은 다음식으로 나타낸다.

P1=n_cGo RTi/{Vi(1-n_e)}

따라서, 기관의 기준 상태에서 P1를 P1_r로 나타내면, 식(5')은 다음과 같이 된다.

여기서 r은 기관의 임의 기준 상태에 있어서 제량인 것을 나타낸다.

제 4 도는 식(6')의 좌변 ΔP21/ΔP21_r은 흡기압력을 대기압으로 정규화한 정규화 흡기압력에 대하여 도시한 특성도를 나타내고 있으며, 횡축은 정규화 흡기압, 종축은 ΔP21/ΔP21_r이고, 실선은 N=1500rpm, 파선은 N=3000rpm시의 특성을 나타내고 있다. 또한 제 4 도는 예로서 기관의 임의 기준 상태로서 드로틀 밸브 전개인 경우를 취하여 나타내고 있다. 흡기 압력과 충전 공기량은 대략 비례관계에 있으므로, 제 4 도는 식(6')의 좌변이 충전 공기량을 양호하게 나타내고 있는 것을 표시하고 있다. 후술하듯이, 이 도는 기관에 고유의 특성을 나타내고 있다.

다음에, 식(6')을 식(1)의 형태 즉, 연료 분사량(Ti)의 형태로 나타낸다. 식(6')을 충전 공기량의 형태로 나타내면,

n_cGo에 대하여 요구되는 공연비로 되도록 연료 공급량(Gf)은 식(7')에서,

로 된다.

여기에 F/A는 요구 연공비이다. 이 연료량을 공급하기 위한 연료 분사량을 Ti으로 하면, 식(1)에 대응하여,

여기서 Tp는

로서 나타내는 기본 연료 분사량이다. 즉, 연료 분사량(Ti)은 식(9')에서 부여되는 기본 연료 분사량(Tp)에 온도와 배기가스 잔유율에 관한 보정을 행하여 주면 좋게 된다. 환언하면, 이미 기관에 대하여 n_cr값 마저 검정하여 마이콤내의 ROM에 기억시켜두면(Go는 정수), 실제로 차재된 통내압 센서로서 차재 상태에서의 ΔP21과 ΔP21_r을 계측, 나눗셈에 의하여 ΔP21/ΔP21_r을 연산하고, 이 값과 n_cr을 ROM에서 호출하여 그 곱을 연산함으로서 기본 연료 분사량(Tp)을 산출할 수 있다. 온도와 배기가스 잔유율에 관한 기본계수(Tr/T)×(1-n_e)/(1-n_er)를 미리 검정하여 두고(후술하듯이 ROM에 격납하여 둔다), 차재 상태에서 호출하여 Tp와 곱을 취함으로서, 연료 분사량(Ti)을 구할 수 있다.

실제 기관에서 상기의 것을 실행하기 위하여는 기관의 임의의 기준 상태로서는 시동시(본질적으로 드로틀전개에 상당)를 취할 필요가 있다. 왜냐하면, 시동은 바로 앞에 기관이 경험하는 상태이기 때문이다. 한편 기관이 더운 상태로 되어 주행 상태에 들어가면, 임의의 기준 상태로서, 예를들면, 아이들을 취하여도 좋다.

기관의 기본계수(Tr/T)×(1-n_e)/(1-n_er)는 후술하듯이 냉각수온, 흡입 공기온도, 대기압, 회전수, 배블 타이밍등을 고정하면, 기관 고유의 계수로 되기 때문에, 미리 검정하여 두고, ROM에 격납하여 둘 수 있다. 운전 조건에 의한 기본계수의 변화도 흡입공기 온도, 대기압, 회전수, 냉각수온에 대하여 미리 검정하여 두고, ROM에 격납하여 둘 수 있다. 그런고로, 연료 분사량(Ti)을 구할 수 있다.

그런데, ΔP21/ΔP21_r이 가지는 성질에 대하여 고려한다. 이값은 우선, 통내압의 차분을 사용하고 있으므로, 통내압 센서 출력에 드리프트가 있어도 이 영향을 받지 않는 것은 명확하다. 즉, ΔP21/ΔP21_r은 센서출력의 드리프트에 무관계이다. 다음에 센서 출력의 게인의 영향은 나눗셈에 의하여 제거되어 있는 것도 알 수 있다. 결국, ΔP21/ΔP21_r의 값은 센서 출력의 드리프트와 게인의 변동의 영향을 전혀 받을 수 없음을 안다. 환언하면, 제 4 도의 특성 기관 고유의 것이다. 식(6')에 있어서 기본계수 T/Tr{1-n_er/(1n_e)}가 일정하게 되면, 제 4 도에 나타내는 특성은 원점을 통하는 직선으로 되는 셈이다. 회전수에 의하여 다소 변화하고 있지만, 원점을 통하는 직선에 가까운 경향을 나타내고 있다. 아이들의 점도 같은 경향을 나타내고 있음을 알 수 있다.

이들의 것에서 제 4 도의 특성은 기관 고유의 것으로, 부하(여기에서는 ΔP21/ΔP21_r로서 주어진다), 냉각수온, 흡입 공기온도, 대기압, 회전수, 밸브 타이밍 등에 의하여 영향줄 뿐이다. 왜냐하면 냉각수온이 변하면, 열손실이 변화하고, 폴리트로프 지수가 변하며, 흡입 공기온도가 변화하면, (T/Tr)이 변한다. 대기압, 회전수, 밸브 타이밍에 의하여 {1-n_er/(1-n_e)} 값이 변화하기 때문이다. 대기압이 변화하면 다음에 서술하듯이 기준 상태에 있어서 충전 효율(n_er)도 변화한다. 그러나 이 값의 보정은 대기압(Pa)을 검출하여, 차재 상태에서 Pa/Po을 계산하는 것에 의하여 간단하게 할 수 있다.

결국, 흡입 공기온도(Ta)에 의한 보정을 f₁(Ta), 냉각수온(Tw)에 의한 보정을 f₂(부하, Tw), 대기압(Pa)에 의한 보정을 f₃(Pa), 회전수에 의한 보정을 f₄(부하, N)로 함으로서,

되는 식에 의하여 Tp 및 Ti를 결정할 수 있다.

실제의 연료 분사에서는 식(11')외에 식(1)의 Ft, KMR이나 β에 대응하는 보정이 필요한 것은 물론이다. 왜냐하면, 이들의 보정은 기본 분사량의 결정 방법에 무관계로 필요한 보정이 있기 때문이다.

이상 서술한 한 실시예를 실현하는 프로그램에 대하여 제 5d 도 및 제 5e 도에 의해 동작을 설명한다. 이 순서에 의하면, 계측 수단, 정규화 수단, 분사량 결정 수단의 기능이 만족되어 진다.

제 5d 도는 메인 루틴의 본 발명의 한 실시예에 관한 부분만을 나타내고 있다. 스텝(100)에서 수온(Tw), 대기압(Pa), 흡기압(Ta) 및 회전수(N)를 읽어들이고, 스텝(101)에서 보정계수 f₁(Ta), 냉각 수온(Tw)에 의한 보정 f₂(부하, Tw), 대기압(Pa)에 의한 보정 f₃(Pa), 회전수에 의한 보정 f₄(부하, N)을 미리 검정한 값을 참조하여 구한다. 다음에 스텝(102)로서 메모리(C)에서 n_cr을 판독하고, 스텝(103)에서 n_cr×Pa/Po를 연산하고, 다시 메모리(C)에 이 값을 격납하며, 제 5e 도에 나타내는 분사량 연산 끼워넣기 루틴에서 Tp의 계산에 사용한다. 분사량 연산 끼워넣기 루틴은 소정 크랭크각(θ₁, θ₂)마다의 크랭크각 끼워넣기로써 기동되고, 제 5e 도에 나타내는 끼워넣기 루틴(C)으로 간다.

제 5e 도에서는 스텝(200)에서 끼워넣기가 발생한 크랭크각 신호(S3)가 θ1인지 어떤지의 판정을 행한다. 크랭크각이 θ1이면 스텝(201)으로 나아가고, 그때의 압력 신호(S6) 값인 P1를 메모리(A)에 격납하여 메인루틴으로 돌아간다. 크랭크각이 θ1이 아니면, 즉 크랭크각은 θ2이므로 스텝(202)에서 그때의 압력치(P2)와 메모리(A)에 기억되어 있는 P1의 차(ΔP21)를 계산하고, 그 값을 메모리(B)에 격납한다. 스텝(203)에서는 그때의 기관 상태가 시동인지 어떤지의 판정을 행하고, 시동되면 메모리(B)에 격납되어 있는 차압(ΔP21)값을 메모리(D)에 기억하고, 스텝(300)이하에서 연료 분사량 연산의 끼워넣기 처리를 행한다. 이값(ΔP21)은 나중의 끼워넣기 처리에 대한 분사량의 연산으로 기준 상태에서의 차압(ΔP21_r)으로서 사용된다.

제 5e 도에 있어서 연료 분사량 연산의 끼워넣기 처리에서는 스텝(300)로서 우선 메모리(B)에서 ΔP21 값을 판독하고, 스텝(301)으로 메모리(D)에서 ΔP21_r값을 판독하여, 스텝(302)으로 그 비 ΔP21/ΔP21_r를 연산한다. 스텝(303)에서는 ΔP21/ΔP21_r에 대응하는 기본계수를 메모리에서 판독하고, 스텝(304)으로 메모리(C)에서 n'_cr로서 n_cr×Pa/Po를 판독하여, 스텝(305)에서 스텝(302), 스텝(303), 스텝(304)에서의 값에 대한 곱을 취하여 기본 분사량을 계산한다. 다음에 스텝(306)에서는 보정계수 f₁, f₂, f₃, f₄값을 판독하고, 스텝(307)으로 분사량(Ti)의 연산을 행하고, 스텝(308)에서 인젝터를 구동하여 메인 루틴으로 돌아간다. 그리고, 다시 소정 크랭크각 마다의 크랭크각 끼워넣기가 기동되면, 이상의 프로그램이 반복된다.

이상의 것에서, 본 발명은 종래에는 없었던 아래의 특징을 가지고 있음을 알 수 있다.

1 압력 센서 출력에 드리프트가 발생하여도 그 θ에 관한 미분에서 Tp를 결정함으로, 드리프트의 영향을 전혀 받지 않는다.

2 압력 센서 출력의 게인에 변화가 있어도 또는 게인에 불균형이 있어도(dp/dθ_r)로 정규화하여 Tp를 결정함으로써 게인의 영향을 제거할 수 있다.

3 소형의 통내압 센서를 사용함으로, 탑재성이 매우 좋다.

4 기통에 실제로 충전된 공기량을 구함으로서 과도시에서의 공연비 제어 특성이 양호하다.

상기 실시예에서는, 기관의 기준 상태로서 드로틀 밸브 전개인 경우를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 기관의 기준 상태로서 완전히 임의로 좋고, 실차 주행에서 가장 빈도가 높은 상태(예를들면, 아이들 상태등)를 취하면 좋다.

통내압 센서(13)로서, 제 2 도에 나타내는 형식의 압력 센서를 예로 취하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를들면, 반도체 압력 센서로서도 좋고, 임의의 통내압 센서로서 충분히 본 발명의 효과를 발휘하는 것이 가능한 것은 물론이다.

크랭크각 θ1, θ2의 설정에 대하여는 식(2')에서 알 수 있듯이, 폴리트로프 변화인 것이 필요함으로 log P-log V 선도를 기입했을 때에 그 기울기가 일정한 범위로서 크랭크각(θ)을 설정하지 않으면 안된다. 이 실시예에 관한 기관에서는 제 6c 도 및 제 6d 도에 나타나듯이, 압축 하사점에서 대략 log P-log V 선도의 기울기가 일정하게 되어 있었다. 제 6c 도는 전개, 제 6d 도는 부분 부하시의 log P-log V 선도를 나타내고 있다. 일반적으로 log P-log V 선도의 기울기가 일정하게 되는 범위는 기관에 따라 매우 다르다. 왜냐하면, 폴리트로프 변화가 성립하기 위하여는 기통내의 작동 가스에서의 열손실이 작동 가스의 온도만으로 의존하지 않으면 안되기 때문이다. 식으로 기입하면, 열손실(dq)이 작동 가스의 온도(T)의 변화(dT)에 비례, 즉, 비례 정수를 K로서

dq=kdT

가 성립할 때만 폴리트로프 변화가 성립하는 것이다.

열손실은 기통내의 열전달을, 전열표면적 등에 지배됨으로 기관에 의하여 변화함으로, 당연, 폴리트로프 변화가 성립하는 크랭크각의 범위는 기관에 의하여 다르게 되는 셈이다. 일설에 의하면, 폴리트로프 변화가 성립하는 크랭크각의 범위는 압축 행정 후반에서 연송 의한 압력 상승이 나타내기 직전까지라는 보고도 있다. 그런고로 일반적으로는 압축 하사점 90도 이하에서 연소에 의한 압력 상승이 나타내기 직전까지 크랭크 각 θ1, θ2을 설정하면 좋다.

상기 실시예에서는 기관의 임의 상태, 기관의 임의의 기준 상태에 있어서 폴리트로프 변화에서의 폴리트로프 지수(n)가 완전히 동일값을 취하는 경우에 대하여 설명했지만, 폴리트로프 지수(n)가 다른 경우는 식(5')이

으로 되고, Ti를 나타내는 식(8)에 폴리트로프 지수에 관한 보정항이 붙을 뿐이다. 이 값은 부하와 회전수에 의존함으로, 결국 보정계수 f₄(부하, N) 또는 f₄(ΔP21)/(ΔP21_r,N)에 포함하여 버릴 수 있다.

제 5d 도 및 제 5e 도의 실시예에서는 크랭크각 끼워넣기의 경우에 대하여 나타냈지만, 크랭크각을 항시 감시하고, 소정 크랭크각을 검출하는 방법으로도 양호하다.

제 5d 도 및 제 5e 도의 실시예에서는 ΔP21_r를 검출하여 메모리(D)에 그대로 격납하는 경우를 나타냈지만(제 5e 도), 이미 검정한 ΔP21_r의 값 즉ΔP21_r0와 ΔP21_r의 비(Kg)를 격납하도록 하여도 좋다. 왜냐하면,

으로 된다.

따라서, 차재 상태에서 검출한 ΔP21을 미리 검정한 ΔP21_r0로서 나눈값으로 검정시와 차재 상태에서 통내압 센서의 게인비 Kg를 곱하면 ΔP21/ΔP21_r을 구할 수 있기 때문이다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 연소실내의 압력을 검출하는 압력 센서와 크랭크각을 검출하는 크랭크각 센서를 갖추는 것에서, 압력 센서에 의하여 압축 행정중의 임의의 2개 크랭크각에 동기하여 내연기관의 기통내 압력차를 계측하는 계측수단, 계측한 기통내 압력차로 내연기관의 임의의 기준 상태에서 얻어지는 기통내 압력차로 정규화하는 정규화 수단 및 이 정규화한 신호와 임의의 기준 상태에 있어서 충전 공기량을 나타내는 양과의 곱을 구하고, 이 곱에 의하여 내연기관의 기본 연료 분사량을 결정하는 분사량 결정 수단을 갖춘것에 의하여, 폴리트로프 변화가 성립하는 범위의 임의의 2점의 크랭크각에서 통내압의 크랭크각에 대하여 차분을 검출하고, 이 값을 임의의 기준 상태에서 상기 통내압의 2점의 크랭크각에 대하는 차분으로 정규화하고, 이것에 기관의 임의 기준 상태에서 충전 공기량의 곱에 관한 값에 의하여 기본 분사량을 결정하도록 하였으므로, 압력 센서의 출력 드리프트나 게인의 변동이나 불균형의 영향을 받지 않는 기본 분사량의 결정이 가능하고, 과도시에서도 공연비의 제어 정밀도가 높은 연료 제어장치를 얻는 효과가 있다. 기관의 임의의 기준 상태에서 충전 공기량과 배기가스 잔유율의 보정을 행하도록 하면 예를들면 고지에서도 정도가 높은 기본 분사량의 결정이 가능하다는 효과가 있다.

Claims

연소실내의 압력인 제 1의 신호 지표를 출력하기 위한 연소실내 압력 센서(13)와, 압축 행정중의 크랭크각인 제 2의 신호 지표를 출력하기 위한 크랭크각 센서(7)와, 압축 행정중의 연소실내의 압력 변화를 나타내는 제 3의 신호 지표로서 압축 행정중의 2개의 크랭크각에서의 차압 또는 압축 행정중의 임의의 크랭크각에서의 압력 구배를 연산하는 수단(12중의 하나의 기능)과, 상기 제 3의 신호 지표를 소정의 제 1의 값으로 정규화하여 제 4의 신호 지표를 출력하는 수단(12중의 하나의 기능)과, 상기 제 4의 신호 지표와 소정의 제 2의 값으로부터 기본 연료 분사량을 연산하는 수단(12중의 하나의 기능)을 구비한 내연기관의 연료 제어장치.
제 1 항에 있어서, 내연기관의 임의의 기준 상태에 있어서 충전 공기량을 나타내는 량을 보정하는 센서를 설치한 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 제어장치.