JPH01290940A - 内燃機関の燃料噴射量制御方法 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、内燃機関の燃料噴射量を制御するための方式
に関する。

従来の技術 内燃機関のいわゆる電子制御式燃料噴射装置において、
典型的な従来技術では、吸気管圧力Ｐ　ｍど、内燃機関
の単位時間当りの回転数Ｎｅとから７１トめられる状！
ＪｉｔＴ　Ｐ　Ｄを実際の燃料噴射量ＴＡＬ１として用
いていた。したがってスロットル弁開度が２激（ご変化
した過渡時には、サージタンクを含むスロットル弁の下
流側から各燃焼室の吸気管路までの吸気経路の容量の影
響などによって、前記吸気管圧力Ｐｍはゆっくりと変化
するため、前記燃料噴射ｔＴＡＵは安定している反面、
応答遅れが生じてしまうことがある。

この問題を解決するために本件出願人が先に提案した方
法では、吸入空気流！Ｑと前記回転数Ｎｅとから求めら
れる状態量ＴＰＱを用いて、前記状ｆｉｌＴ　Ｐ　Ｄを
補正して実際の燃料噴射ＩＥＴＡＵを求めており、応答
性が改善されている。

発明が解決しようとする課題 しかしながらこの方法では、前記過渡時以外の定常時に
おいて一致すべき状態ＩＴＰＤとＴＰＱとが、適合時の
誤差、すなわちこれら状態量、ＴＰＤ、ＴＰＱのマツプ
値を、たとえば排ガス中の酸素濃度などに応じて学習に
よって書換えられたときに生じる誤差や、充填効率の変
化などによって必ずしも一致することがなく、空燃比が
安定しない。

また、排ガス再循環機能（以下ＥＧＲと略称する）を有
する内燃機関の場合、前記吸入空気流量Ｑは新気吸入流
１Ｑ１−と、排ガス再循環１：Ｑ２との和であり、した
がって該Ｅ　Ｇ　ＲのＯＮ時とＯＦＦ時とでは吸入空気
流ｆｆ１Ｑが一定であっても新気吸入流量ＱＩが異なり
、このため従来技術では、燃料噴射１ＴＡＵは、ＥＧＲ
のＯＮ時はＯＦＦ時のたとえば数％減という具合に、状
９ＪｉＴ　Ｐ　Ｑを読出ずマツプを切換えることによっ
て対処していた。したがってＥＧＲの０Ｎ１０ＦＦ動作
と同時にそのようなマツプの切換動作が行われると、前
記再循環量Ｑ２が安定するまでの過渡時には空燃比がず
れてしまうこととなる。

本発明の目的は、スロットル弁開度の変化時やＥ（３Ｒ
のＯＮ　、／　ＯＦ　Ｆ時などの過渡時には良好な応マ
÷性を有し、また定常時には良好な安定性を有し、空燃
比を常に最適な値に保つことができるようにした内燃機
関の燃料噴射量制御方式を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明は、内燃８ｉ閏の単位時間当りの回転数Ｎｅと実
際の吸気管圧力Ｐｍとから基本噴射ＩＴＰＤを求め、 内燃機関の吸入空気流量Ｑに関係した状態量ＴＰ１を求
め、 前記状態量ＴＰＩに時間遅れを伴って一致、あるいはほ
ぼ一致するように追従変化する状態量ＴＰ２を求め、 前記状態量ＴＰＩと状態量ＴＰ２との差に基づいて補正
噴射量ＴＭＩを求め、 前記基本噴射量ＴＰＤと補正噴射量ＴＭ１とから実際の
燃料噴射量Ｔ　Ａ　ｔＪを求めることを特徴とする内燃
機関の燃料噴射量制御方式である。

また本発明は、前記吸入空気流ｆｆ１Ｑは、内燃機関に
゛燃焼用空気を供給するスロットル弁の開度θと前記状
Ｒ１１ＴＰ２とから求めろことを特徴とする内燃機関の
燃料噴射量制御方式である。

さらにまた本発明は、前記状９旦ＴＰ２は、該状態量Ｔ
Ｐ２を遅延予想吸気管圧力Ｐｍｊｆから求められる噴射
量とし、前記状！ｌ）！１ＴＰ１を予想吸気管圧力Ｐｍ
ｊから求められる噴射量とするとき、状！ＪＩＴＰＩに
近付くように補正されることを特徴とする内燃機関の燃
料噴射量制御方式である。

また本発明は、前記吸入空気流ｆｆ１Ｑは、スロットル
弁開度θと前記状ｆｆ！ｔｉＴＰ２とから求められ、ス
ロワ）−ル弁を介する新気吸入流Ｊ！ｔＱ１と排ガス再
循環ｆｆ１Ｑ２との和の吸気総流量であることを特徴ど
する内燃機関の燃料噴射量制御方式である。

さらにまた本発明は、内燃機関の単位時間当りの回転数
Ｎｅと実際の吸気管圧力Ｐ、ｍとから基本噴射量ＴＰＤ
を求め、 内燃機関の吸入空気流、ｆｉＱに関係した状態ＪＵＴＰ
】を求め、 前記状態、１ＴＰ１に時間遅れを伴って一致１、あるい
はほぼ一致するように追従変化する状態量Ｔｐ２を求め
、 前記状態量ＴＰＩと状Ｒ、ＩＩ　Ｔ　Ｐ　２との差に基
づいて補正噴射量ＴＭＩを求め、 前記状ｎＪ！ＬＴＰ２とサージタンクを含む吸気経路の
容量などとに関係して補正噴射量ＴＭ２を求め、 前記基本噴射ＩＴＰＤと補正噴射量ＴＭ１．ＴＭ２とか
ら実際の燃料噴射ＩＴＡｔＪを求めることを特徴とする
内燃機関の燃料噴射量制御方式である。

作　　用 本発明に従えば、まず内燃機関の単位時間当りの回転数
Ｎｅと実際の吸気管圧力Ｐｍとから基本噴射量ＴＰＤを
求める。次に吸入空気流量Ｑに関係した、たとえば予め
定めた大気圧下において前記回転数Ｎｅから予想される
吸気管圧力Ｐｍｊから求められる噴射量などの状ｎｊｉ
ＴＰ１を求め、この状態量ＩｊｌＴＰ１に時間遅れを伴
って追従変化するたとえば遅延予想吸気管圧力Ｐｍｊｆ
から求められる噴射量などの状態量ＴＰ２を求める。続
いて状態ＪＩＴＰＩと状Ｒ量ＴＰ２との差に基づいて補
正噴射量″ｒＭ１を求め、前記基本噴射量ＴＰＤをこの
補正噴射ＩＴＭＩで補正して実際の燃料噴射量ＴＡＵを
求める。

すなわち安定性の良好な基本噴射量ＴＰＤを基に、吸入
空気流ＭＱの変化に対応する状態量ＴＰ】と、該状態量
ＴＰＩに時間遅れを伴って追従する状態量ＴＰ２との差
から求められる応答性の良好な補正噴射量ＴＭＩで補正
することによって、定常安定性および過渡応答性の良好
な燃料噴射量ＴＡＵを求めることができる。

また定常時には状態量ＴＰ２を状ｆｉＪＩＴＰ１に近付
くように補正することによって、定常時における安定性
をさらに向上することができる。

さらにまた前記吸入空気流量Ｑｔ、スロットル弁開度θ
と前記状態量ＴＰ２とから求め、こうして求められた吸
入空気流ＭｋＱはスロットル弁を介する新気吸入流量Ｑ
１と、排ガス再循環量Ｑ２との和の吸気総流量に対応し
ており、したがってこのように前記状態量ＴＰ２を用い
ることによって前記ＥＧＲの０Ｎ１０ＦＦ時の過渡時に
おいても空燃比の変動を抑えることができる。

また本発明に従えば、まず内燃機関の単位時間当りの回
転数Ｎｅと実際の吸気管圧力Ｐｍとから基本噴射ＩＥＴ
ＰＤを求める、次に吸入空気流量Ｑに関係した、たとえ
ば予め定めた大気圧下において前記回転数Ｎｅから予想
される吸気管圧力Ｐｍｊなとの状態ＪｉＴＰ１を求め、
この状ｉ！ＪｉＴＰ１に時間遅れを伴って追従変化する
たとえば遅延予想吸気管圧力Ｐｍｊｆなどの状態量１Ｔ
Ｐ２を求める。続いて状態量ＴＰＩと状態量ＴＰ２との
差に基づいて補正噴射量ＴＭＩを求め、また前記状態量
ＴＰ２とサージタンクを含む吸気経路の容量などとに関
係して補正噴射量ＴＭ２を求め、前記基本噴射ｊｔＴＰ
Ｄをこれら補正噴射量ＴＭ１、ＴＭ２で補正して実際の
燃料噴射量ＴＡＵを求める。

すなわち安定性の良好な基本噴射量ＴＰＤを基に、吸入
空気流量Ｑの変化に対応して、良好な応答性を有すると
ともに、吸気経路による吸入遅れなどを考慮して、実際
の燃料噴射ＪＬＴＡＵを求めることができる。

実施例 第１図は、本発明の一実施例のブロック図である。内燃
機関１３には複数の燃焼室Ｅ１〜Ｅｍが形成され、これ
らの燃焼室Ｅ１〜Ｅｍには吸気管１５から燃焼用空気が
供給される。吸気管１５にはスロットル弁１６が介在さ
ｆ］る。スロットル弁１６を介する燃焼用空気は、サー
ジタンク１４から各燃焼室Ｅ　１−　Ｅ　ｍ毎に個別に
設けられた吸気管路Ａ１〜Ａｍに導かれる。各吸気管路
Ａ１〜Ａｍには、それぞれ燃料噴射弁８１〜Ｂｍが設け
られ、各燃焼室Ｅ１〜Ｅｍにおける一回毎の爆発行程に
おいて、後述する処理装置３１によって定められた燃料
噴射量ＴＡＵで噴射を行う、各燃焼室Ｅ１〜Ｅｍには、
それぞれ吸気弁Ｃ，１〜Ｃｍと排気弁Ｄ１〜Ｄｍとが設
けられる。内燃機関１３は、たとえば点火プラグＧ１〜
Ｇｍを有する４サモサージタンク１４には、吸気管圧力
を検出−するための圧力検出器１９が設けられる。吸気
管１５には、吸気温度を検出する温度検出器２７が設け
られる。内燃機関１３にはクランク角を検出するための
クランク角検出器２８が設けられ、またスロットル弁１
６の開度θを検出するためＧご弁間度検出器３０が設け
られる。内燃機関１３の冷却水の温度は、温度検出器３
８によって検出される。

排気管２０の途中には、酸素濃度検出器２１が設けられ
、排ガスは三元触媒２２で浄化されて、外部に排出され
るゆ排気管２０とサージタンク１４との間には、ＮＯｘ
の低減を図るために、排ガスの一部を再ｆＪＦ１環する
ための側路２３が設けられており、この側路２３には、
再循環量を制御するための流量制御弁２４が介在されて
いる。これら側路２３および流量制御弁２４によって前
記ＥＧＲが実現される。

マイクロコンピュータなどによって実現される処理装置
３１は、入力インタフェイス３２と、入力されるアナロ
グ信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変
換器３３と、処理回路３・１と、出力インタフェイス３
５と、メモリ３６とを含む、メモリ３６は、リードオン
リメモリおよびランダムアクセスメモリを含む。本発明
の実施例では、検出器１９，２８，３０．３８などから
の出力に応答して、燃料噴射弁８１〜Ｂｍから噴射され
る１回の爆発行程毎のｍＰ１噴射景ＴＡＵを制御する。

一方、自動車メーカでは、圧力検出器１９によって検出
される吸気管圧力Ｐｍと、クランク角検出器２８によっ
て検出される内燃機関１．３の単位時間当りの回転数Ｎ
ｅとに対応して基本噴射量ＴＰＤが測定され、この測定
結果は第２図で示されるようになり、回転数Ｎｅが高く
なる程、また吸気管圧力Ｐｍが高くなる程大きくなる。

また弁開度検出器３０によって検出されるスロットル弁
開度θと、後述するようにして求められる遅延予想吸気
管圧力Ｐｍｊｆとから吸入空気流量Ｑが測定され、その
測定結果は第３図（１）で示されるように、スロットル
弁開度θが大きくなる程、また遅延予想吸気管圧力Ｐｍ
ｊｆが低、くなる程大きくなる。

上述のようにして求められた吸入空気流量Ｑをクランク
角検出器２８によって検出される内燃機関１３の単位時
間当りの回転数Ｎｅで除算して求められる内燃機関１３
の１回転当りの燃料噴射量Ｑ　／　Ｎ　ｅと、前記回転
数Ｎｅとから予想吸気管圧力Ｐｍｊが測定される。この
予想吸気管圧力Ｐｍｊは、第４図で示されるように、前
記回転１１　Ｎ　ｅが高くなる程、また前記噴射量Ｑ　
／　Ｎ　ｅが大き・、；なる程大きくなる。

このようにして求められた予想吸気管圧力Ｐ　ＩＩＴｊ
から、下式で示されるようにして遅延予想吸気管圧力Ｐ
ｍｊｆｔが求められる７ Ｐｍｊ　　ｆ　ｌ＝Ｐｍ　ｊ　　ｆ　Ｉ−１±−（Ｐｍ
ｊ　　ｌ−Ｐｍ、）　ｆ、−、）　　　　−（１）口 なお添字、は今回のサンプリング時における値を表し、
Ｉ−１は前回のサンプリング時、における値を表し、以
下の式においても同様である。また定数ｎは第５図で示
されるように、前記回転数Ｎｅに対応して変化する値で
あり、回転数Ｎｅが大きくなる程小さく選ばれる。この
定数ｎを適切に選ぶことによって、前記遅延子、古吸気
管圧力Ｐｍｊｆ３なまして、圧力検出器１９によって検
出される実際の吸気管圧力Ｐｍにほぼ近い変化特性とす
ることができる。

前記第２図〜第５図で示される実験結果は、メモリ３６
にマツプとしてストアされる。こうして実験結果がメモ
リ３６にストアされている状態で、内燃機関１３の実際
の使用時には、加速のためにスロットル弁開度θがたと
えば第６図（１）で示されるように急激に変化した場な
、吸入空気流量Ｑおよび噴射量Ｑ／Ｎは第６図（２）で
示されるように変化する。これによって予想吸気管圧力
Ｐｍｊは、第６図（３）において実線で示されるように
前記吸入空気流量Ｑまたは噴射ｊｉＱ／Ｎに追随して変
化し、これに対して遅延予想吸気管圧力Ｐｍｊｆは、第
６図（３）において破線で示されるように時間遅れを伴
って変化する。またこの第６１１”４（３）において圧
力検出器１９によって検出される実際の吸気管圧力Ｐｍ
は、２点鎖線で示されるように変化する。

したがって本実施例では、まず圧力検出器１９によって
検出される実際の吸気管圧力Ｐｍと、クランク角検出器
２８によって検出される内燃機関１３の単位時間当りの
回転数Ｎｅとから、前述の第２図で示されるグラフに基
づいて基本噴射量ＴＰＤを求める。次に応答性の良好な
前記予想吸気管圧力Ｐｍｊと回転数Ｎｅとから第２図に
示されるグラフから噴射ＩＴＰ１を求め、また遅延予想
吸気管圧力Ｐｍｊｆと回転数Ｎｅとから噴射１ＴＰ２を
求め、噴射！１ＴＰｉと噴射量ＴＰ２との差を求める。

続いてこうして求められた差に、サージタンク１４を含
む吸気管１５のスロットル弁１６から各燃焼室Ｅ１〜Ｅ
　ｒｎの吸気管路Ａ１〜ｋｍまでの吸気経路の容量など
に対応した吸入遅れ補正係数ｑを乗算して補正噴射量Ｔ
ＭＩを求め、この補正噴射量ＴＭ１を前記基本噴射量Ｔ
ＰＤに加算して補正することによって実際の燃料噴射１
ＴＡＵを求める。すなわち、 ＴＡＵ＝ＴＰＤ＋η（ＴＰＩ−ＴＰ２）＝ＴＰＤ＋ＴＭ
１　　　　　　　　　　　　・・・（２）これによって
良好な過渡応答性および定常安定性を有し、空燃比を常
に！＆適な値に保つことができる。

第７図は内燃機関１３の回転数Ｎｅを検出するための動
作を表し、ステップｓ１において、クランク角検出器２
８によって検出された回転数Ｎｅが、アナログ／デジタ
ル変換器３３でデジタル変換されて処理回路３４に読込
まれる。この動作は前記アナログ／デジタル変換器３３
における変換動作のたび毎に行われる。

第８Ｉ２Ｉは基本噴射量ＴＰＤを求めるための動作を表
し、圧力検出器１９によって検出される実際の吸気管圧
力Ｐ　ｍがアナログ、／デジタル変換器３３によってデ
ジタル変換される毎に行われる。ステップａｌｌでは、
圧力検出器１つによって検出される実際の吸気管圧力Ｐ
ｍがアナログ／デジタル変換されて読込まれる。ステッ
プｓ１２では、前述のステップｓ１で求めた回転数Ｎｅ
と、ステップｓｌｌで求めた吸気管圧力Ｐｍとに対応し
た基本噴射量ＴＰＤが、前述の第２図で示さり、るマツ
プに基づいてメモリ３６から読出される。

第９（２Ｉは予想吸気管圧力Ｐｍｊを求めるための動作
を表し、弁開度検出器３０によって検出されるスロット
ル弁開度θがアナログ／デジタル変換器３３によってデ
ジタル変換されるたび毎に行われる。ステップｓ２１で
は、弁開度検出器３０によって検出されるスロットル弁
開度θがアナログ／デジタル変換されて読込まれる。ス
テップｓ２２では、ステップｓ２１で求められたスロッ
トル弁開度θと、後述のステップｓ３１で求められる遅
延予想吸気管圧力Ｐｍｊｆとから、前述の第３図（１）
で示されるグラフに基づいてメモリ３６内のマツプから
吸入空気流ＪｉＱが読出される。ステップｓ２３では、
ステップｓ２２で求められた吸入空気流量Ｑと、前記回
転数Ｎｅとから噴射量Ｑ　／　Ｎ　ｅが計算される。ス
テップｓ２４では、ステップｓ２３で求められた噴射Ｉ
Ｑ／Ｎｅと、回転数Ｎｅとから、前述の第４図で示され
るグラフに基づいて、メモリ３６内のマツプから予想吸
気管圧力Ｐｍｊが読出される。

第１０図は遅延予想吸気管圧力Ｐｍｊｆを求めるための
動作を表し、たとえば４ｍ５ｅｃ毎に行われる。ステッ
プｓ３１では、前記回転数Ｎｅから、前述の第５図で示
されるグラフに基づいて、メモリ３６内のマツプから定
数ｒｌが読出され、ステップｓ３２で前記第１式に基づ
いて遅延予想吸気管圧力Ｐ　ｍ　ｊ　ｆ　＋が求められ
る。

第１１図は実際の燃料噴射量ＴＡＵを求めるための動作
わ表し、たとえば内燃機関１３の１行程毎に行われる。

ステップｓ４１では、ステップＳ２４で求められた予想
吸気管圧力Ｐｍｊと、ステップｓ１で求められた回転数
Ｎｅとから、前記第２図で示されるグラフに基づいてメ
モリ３６内のマツプから噴ｊｌ１４量ＴＰ１が読出され
る。ステップｓ４２では、ステップｓ３２で求められた
遅延予想吸気管圧力Ｐｍｊ　ｆと、前記回転数Ｎｅどか
ら、前記第２図に基づいて噴射量ＴＰ２がメモリ３６内
のマツプから読出される。ステップｓ４３では。

ステップｓ４１で求められた噴射量ＴＰ１とステップｓ
４２で求められた噴射量ＴＰ２とから前記第２式に基づ
いて実際の燃料噴射量ＴＡＵが算出されろ。

このように本実施例では、噴射量ＴＰ１、ＴＰ２に基づ
いて求められる補正噴射量ＴＭ１によって基本噴射量Ｔ
ＰＤを補正するようにしたので、第６図（３）で示され
るように、定常時においては遅延予想吸気管圧力Ｐｍｊ
ｆと予想吸気管圧力Ｐ　ｒｎ　ｊとは一致し２、したが
・“ンてこれら吸ス管圧力Ｐｒｒｔｊ、Ｐｒローｉ　ｆ
を用いて求められた噴射量ＴＰ１、、ＴＰ２は定常時に
おいては一致する。したがって吸入空気流量Ｑを厳密に
計測し７なくても定常時においては良好な安定性を得る
ことができ、また大気圧が大きく変化した場合であって
も同様に良好な安定性を得ることができる。したがって
弁開度検出器３０の精度はそれほど高いものでなくても
よく、該弁開度検出器３０の取付は誤差などをも吸収し
て空燃比を常に一定に保つことができる。

上述の実施例では、補正噴射量ＴＭ１は１回の爆発行程
当りの噴射量ＴＰ１．ＴＰ２を用いて求められたけれど
も、本発明の他の実施例として予想吸気管圧力ＰｍＪ、
Ｐｍｊ　ｆを用いて求められてもよく、すなわち、 ＴＡＵ＝ＴＰＤ＋ｙ７＊に＊　（Ｐｍｊ−Ｐｍｊｆ）　
　　　−−−（３）ただし、Ｋは吸気管圧力Ｐｍｊ、Ｐ
ｍｊｆから噴射量を求めるためのｔａ算算数数あり、一
定の値であってもよく、あるいは前記回転数Ｎｅによっ
て変化する値であってもよい。

また補正噴射］ｌＴＭ１は、吸入空気流量Ｑを基にして
求められてもよく、この場合、前記噴射量Ｑ　／　Ｎ　
ｅをＱＮとすると、遅延噴射量ＱＮｆを、ＱＮｆ、＝Ｑ
Ｎｆｌ−１＋　−（ＱＮＩ−ＱＮｆｌ−１＞　　　　・
・・（４）から求めることができ、この遅延噴射量ＱＮ
ｆと噴射量ＱＮとから下式で示されるように実際の燃料
噴射ｊｉＴＡＵが求められてもよい。

ＴＡＵ＝ＴＰＤ＋η（ＱＮ−ＱＮｆ）＝ＴＰＤ＋ＴＭ１
　　・・・（５）前記遅延噴射−Ｉ　Ｑ　Ｎ　ｆは、第
３図（２）で示されるように吸入空気流−１ｉ　Ｑが大
きくなる程、またスロットル弁開度θが大きくなる程大
きくなる。

第１２図は本発明の他の実施例の考え方を１説明するた
めのサージタンク１４　ｆｔ近の断面図である。

スロットル弁１６を介する吸入空気は、加速時には第１
２図く１）で示されるように、サージタンク１４内を高
密度な空気で充足してから各吸気管路Ａ１〜Ａｒｎに流
出する。これに対して減速時には第１２図（２）で示さ
れるように、スロットル弁１６を介する吸入空気流量が
減少してもサージタンク１４内の高密度な空気が各吸気
管路Ａ１〜Ａｍに流出する。したがって本実施例では、
このようなサージタンク１４および吸気管１５のスロッ
トル弁１６の下流側から各吸気管路Ａ１〜Ａｒｎに亘る
吸気経路の影響を考慮して、実際の燃ｆ４ｒｆｎ射量Ｔ
ＡＵを以下のようにして求める。

すなわち後述のようにして求められる状態量ＴＰ２とス
ロットル弁開度θとから第３図（３）で示される吸入空
気流量Ｑを、前記回転数Ｎｅで除算することによって求
められる噴射１１Ｑ／Ｎｅを状恋量ＴＰＩとし、状態量
ＴＰ２を ＴＰ２．＝ＴＰ２．．＋　−（ＴＰＩ−ＴＰ２１．□Ｉ
）　　　・・・（６）で求め、定数Ｗをたとえば３０〜
４０程度の適切な値に選ぶことによって、この状態ＩＴ
Ｐ２を前記第６図（３）において破線で示されるように
、この第６図（３）において２点鎖線で示される実際の
吸気管圧力Ｐｍに近い変化を持たせることができる。こ
の状！９ｆｆｉＴＰ２は、たとえば４〜５ｍ５ｅｃのサ
ンプリング動作毎に更新される。

また前記サージタンク１４を含む吸気経路のなめの補正
は以下のようにして行われる。第１３図（１）で示され
るように加速のためにスロットル弁開度θが変化した場
合、吸気管圧力Ｐｍは第１３図（２）で示されるように
変化し、これによって状態ＪｉＴＰ１、ＴＰ２はそれぞ
れ第１３図（３）において実線および破線で示されるよ
うにそれぞれ変化する。この第１３図は、大気圧が７６
０ｍｍ　Ｈｇ付近の比較的低地における変化を表す。

これに対して高地では第１４図（１）で示されるように
、スロットル弁開度θの同様の変化に対して、吸気管圧
力Ｐｍは第１４図（２）で示されるように変化し、また
状態量ＴＰ１、ＴＰ２は第１４図（３）において実線お
よび破線で示されるように変化する。

これら第１３図および第１４１？Ｊから明らかなように
、吸気管圧力Ｐｍの時間変化率ΔＰｍは高地の方が小さ
く、これに対して状態量ＴＰ１．．ＴＰ２は、高地であ
っても低地とほぼ等しく変化する６したがって前記補正
噴射量ＴＭＩで補正を行ったのでは、空気密度の低い高
地では、過分な補正が行われることになる。

このため前記吸気経路の容量をＶとし、この容量■の単
位時間当りの変化量ΔＴＰ２を用いて補正噴射量ＴＭ２
を求め、前記状！ＪＩＴＰ１、ＴＰ２から求められる補
正噴射量ＴＭＩとともに基本噴射ＭＴＰＤを補正して、
実際の燃料噴射量ＴＡＵを求める。

ＴＡＵ＝ＴＰＤ十η＊Ｋ　（ＴＰＩ−ＴＰ２）−Ｖ＊Δ
ＴＰ２＝ＴｐＤ＋ＴＭ１−７Ｍ２　　　　　　　　　・
・・（７）第１５図は補正噴射量ＴＭＩを求めるための
動作を表し、弁開度検出器３０によって検出されるスロ
ットル弁開度θがアナログ／デジタル変換される゛たび
苺に行われる。ステップｕ２１では、弁開度検出器３０
によって検出されたスロットル弁開度θがアナログ／デ
ジタル変換されて読込まれる。ステップｕ２２では、ス
テップｕ２１で求められたスロットル弁開度θと、後述
するようにして求められる状１ｊｌＴＰ２とから前記第
３ｅＪ（３）で示される吸入空気流量Ｑがメモリ３６か
ら読出される。ステップｕ２３では、ステップｕ２２で
求められた吸入空気流量Ｑが前記ステップＳ１で求めら
れた回転ｖＬＮ　ｅによって除算されて状態量ＴＰＩが
求められる。ステップｕ２４では、ステップｕ２３で求
められた状ｆｉＪＪＩＴＰ１と後述するようにして求め
られる状態量Ｔ　Ｐ　２との差と、吸入効率ηと、噴射
量換算係数にとから下式で示されるようにして補正噴射
ｊｔＴＭ１が求められる。

ＴＭＩ−η＊に＊　（ＴＰＩ−ＴＰ２）　　　　　　　
・・・（８）第１６図は状Ｒ量ＴＰ２を求めるための動
作を表し、たとえば４ｍ５ｅｃ毎に行われる。ステップ
ｕ３１において、前記ステップｕ２３で求められた状ｇ
、量ＴＰＩを用いて前記第６式に基づいて状！！！ｉＴ
　Ｐ　２が求められる。

第１７図は補正噴射量ＴＭ２を求めるための動作を表し
、たとえば２０ｍ５ｅｃ毎に行われる。

ステップｕ４１では、今回のサンプリング時の状ｆｉＪ
ｉＴＰ２と、２０ｍ５ｅｃ以前の前回のサンプリング時
の状態量ｋＴＰ２゜どの差、すなわち単位時間２０ｍ５
ｅｃ当りの状態量ＴＰ２の変化量、ΔＴＰ２が求められ
、ステップｕ４２では、ステップＩＩ　４１で求められ
た変化量ΔＴＰ２と前記吸気経路の容ｉＶとが演算され
て補正噴射量ＴＭ２が求められる。

第１８図は実際の燃料噴射量ＴＡＵを求めるための動作
を表し、たとえば内燃ｔａ関１３の１行程毎に行われる
。ステップｕ５１では、前記ステップｓ１２で求められ
た基本噴射量ＴＰＤに、ステップｕ２４で求められた補
正噴射量ＴＭＩと、ステップｕ４２で求められた補正噴
射１１７Ｍ２とによって補正が行われて、実際の燃料噴
射量ＴＡＵが求められる。このようにしてサージタンク
１４を含む吸気経路による応答遅れが考慮されるととも
に、大気圧の変化による吸入空気の変化が考慮された燃
料噴射量ＴＡＵを求めることができる。

上述の各実施例では、各吸気管路Ａ１・〜Ａｍに流入す
る燃焼用空気はスロットル弁１６を介してのみ供給され
るように考えたけれども、実際には内燃機関１３に加わ
る負荷に対応して処理装置３１は、側路２３に設けられ
た流量制御弁２４を導通／遮断し、前記ＥＧＲが行われ
る。このためメモリ３６内には同一のスロットル弁開度
θであっても、第１９図で示されるような前記状態量Ｔ
Ｐ２に対応した吸入空気流量Ｑのマツプがストアされて
おり、この第１９図において実線１１は流量制御弁２４
が閉じたＥＧＲがＯＦＦの場合の吸入空気流量すなわち
スロットル弁１６を介する新気吸入流量Ｑ１の変化を表
し、また破線１２は流量制御弁２４が開いたＥＧＲがＯ
Ｎの場合の吸入空気流量すなわち前記新気吸入流量Ｑ・
１と側路２３を介する排ガス再循環量Ｑ２との和を表す
、このようにＥＧＲの０Ｎ１０ＦＦ動作に対応してメモ
リ３６から読出される吸入空気流ｆｉＱのマツプ値を変
化することによって、実際の燃料噴射量ＩＴ　ＡＵを新
気吸入流量Ｑ１に対応した正確な値に保つことができる
。

しかしながら上述のようなマツプ値の読出し動作は、第
２０図（１）で示されるＥＧＲ（７）ＯＮ１０ＦＦ時刻
ｔｌ、ｔ２において直ちに切換えが行われ、したがって
前記基本噴射量ＴＰＤは、第２０図（２）で示されるよ
うに変化し、ＥＧＲがＯＦＦからＯＮ状態になった時刻
ｔ１の直後においては、側路２３を介する排ガス再循環
Ｊ！ｌＱ２が少ないため空燃比はリーン状態となり、こ
れに対してＥＧＲがＯＮからＯＦＦ状態に変化した時刻
Ｌ２においては、排ガス再循環量Ｑ２はすぐには零とな
らず、したがって空燃比はリッチ状態となる。

このようなＥＧＲの０Ｎ１０ＦＦ動作時の吸気管圧力Ｐ
ｍは第２０図（３〉で示されるように変化する。したが
ってこの上うなＥＧＲのＯＮ１０　ＦＦ状態の切換時に
は、第２０図（２）において破線で示されるような過渡
補正を行うことが望ましく、本実施例では以下のように
して過渡補正を行う。

すなわち、まず前述のようにして求められる吸入空気流
ｆｉＱと前記回転数Ｎｅとを除算すζことによって求め
られる状態量ＴＰＩを求め、次に前記第６式で示される
ようにして状態ＪＩＴＰ２を求める。こうして求められ
た状態量ＴＰ１．ＴＰ２はスロットル弁開度θが第２１
図（１）で示されるように変化するとき、それぞれ同図
（２）において実線および破線で示されるように変化す
る。

この第２１図（２）から明らかなように、状態量ＴＰＩ
はスロットル弁開度θの変化に追随しており、また状態
量ＴＰ２は前記状態量ＴＰＩをなました安定した変化を
示しており、これら２つの状＠！ＪＴＰ　１．ＴＰ２か
ら前述の第２式で示されるようにして実際の燃料噴射量
ＴＡＵを求める。

ただしこの場合、メモリ３６から読出される基本噴射Ｉ
ＬＴＰＤのマツプ値は、第２．２図において実線で示さ
れるＥＧＲのＯＦＦ時とこの第２２図において破線で示
されるＥＧＲのＯＮ時とでは相互に異なっており、すな
わち内燃機関１３が同一回転数、たとえばＮｅｌである
ときには、Ｅ、ＧＲのＯＦＦ時はＥＧＲのＯＮ時に比べ
て基本噴射量ＴＰＤは大きくされる。

したがって第２３図（１）で示されるように時刻ｔ１に
おいてＥＧＲがＯＦＦからＯＮ状態とされると、基本噴
射量ＴＰＤは同図（３）で示されるように変化し、その
軌跡は第２４図で示されるように、ＥＧＲのＯＦＦ時の
比較的多い噴射量の値Ｐ１から、同一の吸気管圧力Ｐ　
ｍ、　１と同一の回転数ＮｅｌとにおけるＥＧＲのＯＮ
時の比較的少ない噴射量である値Ｐ２を経て、第２３図
（２）で示される吸気管圧力Ｐｍの上昇に伴って定常時
の値Ｐ３に到達する。この時の吸入空気流量Ｑの変化は
、第２５図においてう照符Ｐｌａで示されるＥＧＲのＯ
ＦＦ時の値から、状Ｆｌ！ＪｉＴＰ２が変化しない状態
で、参照符Ｐ２ａで示される値に上昇し、参照符Ｐ３ａ
で示される定常時の値に到達する。この時の状態量ＴＰ
１、ＴＰ２の変化は、第２３図（４）においてそれぞれ
実線と破線とで示される。

また第２６図（１）で示されるように時刻ｔ２において
ＥＧＲがＯＮからＯＦＦ状態となったときには、基本噴
射ＩＴＰＤは同図（３）で示されるように変化し、その
軌跡は第２７図において参照符Ｐ４で示されるＥＧＲの
ＯＦＦ時の比較的低い値から、同一の吸気管圧力Ｐｍｌ
および回転数Ｎｅ１におけるＥＧＲのＯＦＦ時の値Ｐ５
を経て、第２６図（２）で示される吸気管圧力Ｐｍの下
降に伴って第２７図において参照符Ｐ６で示される定常
時の値に到達する。またこの時吸入空気流量Ｑの変化は
第２８図において参照符Ｐ４ａで示されるＥＧＲのＯＮ
時の比較的高い値から、状１ｎＴＰ２が変化しない状態
で、ＥＧＲのＯＦＦ時の値Ｐ５ａを経て、定常時の値Ｐ
６ａに到達する。

この時の状態量ＴＰ１、ＴＰ２の変化は、第２６図（４
）においてそれぞれ実線と破線とで示される。

このように第２３図および第２６図から明らかなように
、ＥＧＲがＯＦＦからＯＮ状態となった時刻ｔ１におい
ては基本噴射量ＴＰＤは減少し、これに対して状態量Ｔ
ＰＩが増大する。ま７’、、ＥＧＲがＯＮからＯＦＦ状
態となった時刻ｔ２においては基本噴射量ＴＰＤは増大
し、これに対して状ｆｉｌＬＴＰ１が減少する。

第２９図は基本噴射量ＴＰＤを求めるための動作を表し
、圧力検出器１９によって検出される吸気管圧力Ｐｍが
アナログ／デジタル変換器３３によってデジタル変換さ
れるたび毎に行われる。ステップｒ　１．１では、圧力
検出器１９によって検出された実際の吸気管圧力Ｐｍが
アナログ／デジタル変換されて読込まれる。ステップｒ
１２では、ＥＧＲがＯＮかどうかすなわち流量制御弁２
４が開いているかどうかが判断され、そうであるときに
はステップｒ１３で前記ステップｓ１で求められる回転
数Ｎｅと、ステップｒｌｌで求められた吸気管圧力Ｐｍ
とから前記第２２図において破線で示されるマツプに基
づいて基本噴射量ＴＰＤがメモリ３６から読出される。

ステップｒ１２においてＥＧＲがＯＦＦであるときには
、ステップｒ１４で前記第２２図において実線で示され
るマツプに基づいて基本噴射量ＴＰＤがメモリ３６がら
読出される。

第３０図は補正噴射量ＴＭＩを求めるための動作を表し
、弁開度検出器３０によって検出されるスロットル弁開
度θがアナログ／デジタル変換されるたび毎に行われる
。ステップｒ２１では、弁開度検出器３０によって検出
されたスロットル弁開度θがアナログ／デジタル変換さ
れて読込まれる。ステップｒ２２では、ＥＧＲがＯＮで
あるかどうかが判断され、そうであるときにはステップ
ｒ２３に移り、ステップｒ２１で求められたスロットル
弁開度θと、前記ステップｕ３１で求められる状Ｒ量Ｔ
Ｐ２とから、前記第１９図において破線で示されるＥＧ
ＲがＯＮ時の吸入空気流量Ｑのマツプ値がメモリ３６か
ら読出され、ステップｒ２４に移る。ステップｒ２２に
おいてＥＧＲがＯＦＦであるときにはステップｒ２，５
に移り、前記第１９０において実線で示されるＥＧＲが
ＯＦＦ時の吸入空気流量Ｑのマツプ値がメモリ３６から
読出され、ステップｒ２４に移る。ステップｒ２４では
、ステップｒ２３．ｒ２５で読出さ、れな吸入空気流量
Ｑと、前記ステップｓ１で求められる回転数Ｎｅとから
状態量ＴＰＩが算出され、ステップｒ２６では、ステッ
プｒ２４で求められた状態量ＴＰ１と、前記ステップｕ
３１で求められる状！Ｑｌ！１ＴＰ２と、吸入効率ηと
、噴射量換算係数にとから前記第８式に基づいて補正噴
射量ＴＭ１が求められる。

第３１図は実際の燃料噴射量ＴＡＵを求めるための動作
を表し、たとえば内燃機関１３の１行程毎に行われる。

ステップｒ５１では、前記ステップｒ１３またはｒ１４
で読出された基本噴射量ＴＰＤとステップｒ２６で求め
られた補正噴射量ＴＭ１とから前記第２式に基づいて実
際の燃料噴射量ＴＡＵが求められる。

このようにしてＥＧＲのＯＮ１０　Ｆ　Ｆ時の過渡時に
おいても、基本噴射量ＴＰＤを状態量ＴＰＩ。

ＴＰ２に基づいて求められる前記補正噴射量ＴＭ１によ
って補正して、すなわち前記第２式に基づいて実際の燃
料噴射量ＴＡＵを求めることによって、゛新気吸入流量
Ｑ１の変化に最適な燃料噴射量ＴＡＵを求めることがで
き、空燃比を常に安定に保つことができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、まず内燃機関の単位時間
当りの回転数Ｎｅと実際の吸気管圧力Ｐｍとから基本噴
射量ＴＰＤを求め、次に吸入空気流量Ｑに関係した状Ｒ
量ＴＰＩを求め、この状態量ＴＰＩに時間遅れを伴って
追従変化する状態量ＴＰ２を求め、続いて状態量ＴＰＩ
とＴＰ２との差に基づいて補正噴射量ＴＭＩを求め、前
記基本噴射量ＴＰＤをこの補正噴射量ＴＭＩで補正して
実際の燃料噴射量ＴＡＵを求めるようにしたので、定常
安定性および過渡応答性の良好な燃料噴射量ＴＡＵを求
めることができる。

また定常時には状態量ＴＰ２を状態量ＴＰＩに近付くよ
うに補正するようにしたので、定常時における安定性を
さらに向上することができる。

さらにまた前記吸入空気流量Ｑをスロットル弁開度θと
前記状態量ＴＰ２とから求めるようにしたので、こうし
て求められた吸入空気流量Ｑはスロットル弁を介する新
気吸入流量Ｑ１と、排ガス再循環量Ｑ２との和の吸気総
流量に対応しており、したがってこのように前記状態量
ＴＰ２を用いることによって、前記ＥＧＲのＯＮ１０　
Ｆ　Ｆ動作の過渡時においても空燃比の変動を抑えるこ
とができる。

また本発明によれば、まず内燃機関の単位時間当りの回
転数Ｎｅと実際の吸気管圧力Ｐｍとから基本噴射！ＴＰ
Ｄを求め、次に吸入空気流量Ｑに関係した状ｆｉＪｉＴ
Ｐ１を求め、この状態量ＴＰＩに時間遅れを伴って追従
変化する状態量ＴＰ２を求め、続いて状態ＪｉＴＰ１と
状態量ＴＰ２との差に基づいて補正噴射量ＴＭＩを求め
、また前記状ｆｉＪｉＴＰ２とサージタンクを含む吸気
経路の容量などとに関係して補正噴射量ＴＭ２を求め、
前記基本噴射、１ＴＰＤをこれら補正噴射量ＴＭ１．Ｔ
Ｍ２で補正して実際の燃料噴射量ＴＡＵを求めるように
したので、定常安定性および過渡応答性が良好であると
ともに吸気経路による吸入遅れなどの考°慮された実際
の燃料噴射量ＴＡＵを求めることができる。

このようにしてスロットル弁開度の変化時やＥＧＲの０
Ｎ１０ＦＦ動作などの過渡時には良好な応答性を有し、
また定常時には良好な安定性で、空燃比を常に最適な値
に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は内燃
機関１３の各回転数Ｎｅにおける吸気管圧力Ｐｍ、Ｐｍ
ｊ、Ｐｍｊｆと噴射量ＴＰＤ、ＴＰｉ、ＴＰ２との関係
を示すグラフ、第３図は各スロットル弁開度θにおける
遅延予想吸気管圧力Ｐｍｊｆ、遅延噴射量ＱＮｆまたは
状態量ＴＰ２と吸入空気流量Ｑとの関係を示すグラフ、
第４図は各回転数Ｎｅにおける噴射量Ｑ　／　Ｎ　ｅと
予想吸気管圧力Ｐｍｊとの関係を示すグラフ、第５図は
回転数Ｎｅの変化に対する定数ｎの変化を示すグラフ、
第６図は本発明の一実施例の動作を説明するための波形
図、第７図〜第１１図は本発明の一実施例の動作を説明
するためのフローチャート、第１２図は本発明の他の実
施例の動作を説明、するための吸入空気の流れを示すサ
ージタンク１４の断面図、第１３図および第１４図は本
発明の他の実施例の動作を説明するための波形図、第１
５図〜第１８図は第１２図〜第１４図で示された本発明
の他の実施例の動作を説明するためのフローチャート、
第１９図は本発明のさらに他の実施例の原理を説明する
ためのＥＧＲの０Ｎ１０ＦＦ時の吸入空気流量Ｑの変化
を示すグラフ、第２０図および第２１図は第１９図で示
された実施例の動作を説明するためのタイミングチャー
ト、第２２図はＥＧＲのＯＮ時とＯＦＦ時とのそれぞれ
における吸気管圧力Ｐｍと基本噴射ｆＴＰＤとの関係を
示すグラフ、第２３図は第２０図および第２１図で示さ
れた動作を説明するための波形図、第２４図は第２３図
で示された動作時における基本噴射量ＴＰＤの軌跡を示
すグラフ、第２５図は第２３図で示された動作時におけ
る吸入空気流量Ｑの軌跡を示すグラフ、第２６図は第２
０図および第２１図で示された他の動作を説明するため
の波形図、第２′７図は第２６図で示された動作時にお
ける基本噴射Ｊ！１ＴＰＤの軌跡を示すグラフ、第２８
図は第２６図で示された動作時における吸入空気流量Ｑ
の軌跡を示すグラフ、第２９図〜第３１図は第１９図〜
第２８図で示された本発明のさらに池の実施例の動作を
説明するためのフローチャートである。 １３・・・内燃機関、１４・・・サージタンク、１５・
・・吸気管、１６・・・スロットル弁、１９・・・圧力
検出器、２７．３８・・・温度検出器、２０・・・排気
管、２３・・・側路、２４・・・流量制御弁、２８・・
・クランク角検出器、３０・・・弁開度検出器、３１・
・・処理装置、３６・・・メモリ、Ａ１−Ａｍ・・・吸
気管路、Ｂ１〜Ｂ　ｍ・・・燃料噴射弁、Ｅ１〜Ｅｍ・
・・燃焼室、０１〜０ｍ・・・点火プラグ 代理人　　弁理士　西教　圭一部 第７図　　　第８図　　　第９図 ＠１０図　　　第１１図 イで１１７）りＬｆｆへ 謹廷予想吸気管圧７１　Ｐｍｊ　ｆ 第２図 吸気管圧力Ｐｍ、Ｐｍｊ、Ｐｍｊｆ 第３図 第１５図　　　　第１６図 第１７図　　　　第１８図 イで工σ）りＢ−堀へ 第１９図　　１ 状態量ＴＰ２ 第２０図 第２２図 吸気管圧力Ｐｍ 第四図 他の処理へ 第３１図 イで２σフ２３工理へ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃機関の単位時間当りの回転数Ｎｅと実際の吸
   気管圧力Ｐｍとから基本噴射量ＴＰＤを求め、内燃機関
   の吸入空気流量Ｑに関係した状態量ＴＰ１を求め、 前記状態量ＴＰ１に時間遅れを伴つて一致、あるいはほ
   ぼ一致するように追従変化する状態量ＴＰ２を求め、 前記状態量ＴＰ１と状態量ＴＰ２との差に基づいて補正
   噴射量ＴＭ１を求め、 前記基本噴射量ＴＰＤと補正噴射量ＴＭ１とから実際の
   燃料噴射量ＴＡＵを求めることを特徴とする内燃機関の
   燃料噴射量制御方式。
2. （２）前記吸入空気流量Ｑは、内燃機関に燃焼用空気を
   供給するスロットル弁の開度θと前記状態量ＴＰ２とか
   ら求めることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   内燃機関の燃料噴射量制御方式。
3. （３）前記状態量ＴＰ２は、該状態量ＴＰ２を遅延予想
   吸気管圧力Ｐｍｊｆから求められる噴射量とし、前記状
   態量ＴＰ１を予想吸気管圧力Ｐｍｊから求められる噴射
   量とするとき、状態量ＴＰ１に近付くように補正される
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の内燃機関
   の燃料噴射量制御方式。
4. （４）前記吸入空気流量Ｑは、スロットル弁開度θと前
   記状態量ＴＰ２とから求められ、スロットル弁を介する
   新気吸入流量Ｑ１と排ガス再循環量Ｑ２との和の吸気総
   流量であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の内燃機関の燃料噴射量制御方式。
5. （５）内燃機関の単位時間当りの回転数Ｎｅと実際の吸
   気管圧力Ｐｍとから基本噴射量ＴＰＤを求め、内燃機関
   の吸入空気流量Ｑに関係した状態量ＴＰ１を求め、 前記状態量ＴＰ１に時間遅れを伴つて一致、あるいはほ
   ぼ一致するように追従変化する状態量ＴＰ２を求め、 前記状態量ＴＰ１と状態量ＴＰ２との差に基づいて補正
   噴射量ＴＭ１を求め、 前記状態量ＴＰ２とサージタンクを含む吸気経路の容量
   などとに関係して補正噴射量ＴＭ２を求め、 前記基本噴射量ＴＰＤと補正噴射量ＴＭ１、ＴＭ２とか
   ら実際の燃料噴射量ＴＡＵを求めることを特徴とする内
   燃機関の燃料噴射量制御方式。