JPH0422724A - Control method for fuel injection of engine - Google Patents
Control method for fuel injection of engineInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は多点燃料噴射システムのエンジンにおいて気筒
別に燃料輸送遅れを精度良く補償するのに好適なエンジ
ンの燃料噴射制御方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an engine fuel injection control method suitable for accurately compensating for fuel transport delays for each cylinder in an engine with a multi-point fuel injection system.
多点燃料噴射システムのエンジンにおいて噴射燃料が吸
気管壁面等に付着することによって生じる燃料輸送状態
を補償するため、本出願人は、特願平1−227367
の方法を提案した、この方法では、噴射燃料の全てが一
時的に吸気管壁面に付着し、その後の吸気行程において
付着燃料の一部が気筒に流入するというモデルで燃料輸
送特性を表現している。さらに、このモデルを利用して
燃料輸送遅れを完全補償するように気筒別の燃料の制御
を行っている。In order to compensate for the fuel transport condition caused by the injected fuel adhering to the intake pipe wall surface etc. in an engine with a multi-point fuel injection system, the present applicant has proposed Japanese Patent Application No. 1-227367.
In this method, all of the injected fuel temporarily adheres to the intake pipe wall, and during the subsequent intake stroke, a portion of the adhered fuel flows into the cylinder to express the fuel transport characteristics. There is. Furthermore, this model is used to control fuel for each cylinder to fully compensate for fuel transport delays.
又、エンジン22回転に1回の周期で、吸気管内の燃料
状態を表わす滞留燃料量(液膜量)の更新を行っている
。Furthermore, the amount of retained fuel (the amount of liquid film) representing the fuel condition in the intake pipe is updated once every 22 engine revolutions.
又、今度燃料噴射を気筒を判定し、判定気筒においての
み燃料噴射量の演算を行うようにして、演算負荷の低減
を図っている。Further, the cylinder for the next fuel injection is determined, and the fuel injection amount is calculated only in the determined cylinder, thereby reducing the calculation load.
上記従来技術では、燃料輸送特性は1次式の伝達関数で
近似される。In the prior art described above, the fuel transport characteristics are approximated by a linear transfer function.
GI : 燃料噴射量(g/5)
Gje : 気筒流入燃料量(g/s)T :
エンジン運転状態に依存する変数(1)式から、燃料輸
送特性を1次遅れと見なしていることがわかる。GI: Fuel injection amount (g/5) Gje: Cylinder inflow fuel amount (g/s) T:
From the variable equation (1) that depends on the engine operating state, it can be seen that the fuel transport characteristics are regarded as a first-order lag.
一方、SAE poper 890837では、吸気管
内圧が大気圧に近い場合や低水温時には、燃料の遅れは
2次遅れで定式化されると報告している。On the other hand, SAE poper 890837 reports that when the intake pipe internal pressure is close to atmospheric pressure or when the water temperature is low, the fuel delay is formulated as a second-order delay.
吸気管内の燃料の挙動は非常に複雑であり、上記報告の
ように部分的領域で2次遅れの方が精度良く特性を表現
できる場合もあると考えられる。The behavior of fuel in the intake pipe is very complex, and as reported above, it is thought that in some cases, second-order lag can express the characteristics more accurately in a partial region.
上記従来技術では、1次遅れを補償するような燃料補償
アルゴリズムのため、このような2次以上の遅れは精度
良く補償できないという問題がある。In the above-mentioned conventional technology, since the fuel compensation algorithm compensates for the first-order delay, there is a problem that such second-order or higher-order delays cannot be compensated with high accuracy.
又、従来技術では、エンジン2回転に1回の周期で、液
膜量の更新を行っている。エンジン2回転は、回転数を
1100Orpとすると、120m5ecの時間に相当
する。120m5ecで急加速する場合、吸気管内の状
態は大きく変化するにもかかわらず、上記従来技術では
、1回の演算のみで、この状態を推定しようとしている
ため、推定誤差が大きくなる。これにより所望の制御性
能が得られなくなるという問題がある。Furthermore, in the prior art, the amount of liquid film is updated once every two rotations of the engine. Two revolutions of the engine corresponds to a time of 120 m5ec, assuming the number of revolutions is 1100 orp. In the case of sudden acceleration at 120 m5ec, although the state inside the intake pipe changes greatly, the above-mentioned conventional technology attempts to estimate this state with only one calculation, resulting in a large estimation error. This poses a problem in that desired control performance cannot be obtained.
又、従来技術では、今度燃料噴射を行う気筒においての
み燃料噴射量の演算を行っている。この演算周期は10
m5ecとなっている。回転数が3000rpmより大
きい時、ある時期に燃料噴射量の演算を行ってから、次
に燃料噴射量の演算を行うまで、すなわち、10m5e
c間に、クランク角は180度より大きく変化する。4
気筒エンジンの場合、この間に2度燃料噴射が行なわれ
る可能性がある。従来技術は、次に燃料噴射を行う気筒
しか燃料噴射量を演算しないため、上記場合には、その
次に燃料噴射を行う気筒の燃料噴射量の演算が行なわれ
ないという問題がある。Furthermore, in the prior art, the fuel injection amount is calculated only in the cylinder to which fuel is to be injected next time. This calculation cycle is 10
It is m5ec. When the rotation speed is greater than 3000 rpm, from when the fuel injection amount is calculated at a certain time until the next time when the fuel injection amount is calculated, that is, 10m5e.
During c, the crank angle changes by more than 180 degrees. 4
In the case of a cylinder engine, fuel injection may be performed twice during this period. In the prior art, the fuel injection amount is calculated only for the cylinder to which fuel is to be injected next, so in the above case, there is a problem in that the fuel injection amount for the next cylinder to be injected is not calculated.
本発明の目的は、上記問題点を解消したエンジンの燃料
噴射制御方法を提供することにある。An object of the present invention is to provide a fuel injection control method for an engine that eliminates the above-mentioned problems.
上記目的を達成するため次の(1)からの手段を設ける
。In order to achieve the above purpose, the following means (1) will be provided.
(1)吸入空気量に基づいて燃料噴射量を制御する多点
燃料噴射システムのエンジン電子式制御装置において、
1次の位相進み要素かそれに等価な処理、あるいは、2
次以上の進み要素かそれに等価な処理のいずれか1つで
、1つの気筒の燃料輸送遅れを補償するようにして、全
気筒の燃料輸送遅れを上記処理の1つか複数により独立
に補償する。(1) In an engine electronic control device for a multipoint fuel injection system that controls the fuel injection amount based on the intake air amount,
1st order phase advance element or equivalent processing, or 2
Any one of the next or more advanced elements or their equivalent processes compensates for fuel transport delays for one cylinder, and fuel transport delays for all cylinders are compensated for independently by one or more of the above processes.
(2)上記電子式制御装置において1次の位相進み要素
かそれに等価な処理の1つで、1つの気筒の燃料輸送遅
れを補償するようにして、全気筒の燃料輸送れを上記処
理の1つか複数により補償する。(2) In the above-mentioned electronic control device, the first-order phase advance element or one of the processes equivalent thereto is used to compensate for the fuel transport delay of one cylinder, and the fuel transport of all cylinders is reduced to one of the above-mentioned processes. Compensate for one or more.
a oS n十a 1 S n−1+ ・・・+ a
n −1S + a nここに
Sニラプラス演算子
n≧1
n≧m≧O
an=bmf−0
an−0≠○
但し、上記要素の内、次の要素は除く
a□−I S + a n
(an−1≠O)
b。aoS n10a 1 S n-1+ ...+ a
n -1S + a nHere, S nira plus operator n≧1 n≧m≧O an=bmf-0 an-0≠○ However, among the above elements, the following elements are excluded: a□-I S + a n (an-1≠O) b.
(3)(1)と(2)において、少なくとも1つの気筒
の燃料輸送遅れの補償を(比例+微分)要素かそれに等
価な処理で行い、かつ、全気筒の燃料輸送遅れの補償を
上記処理で行うことがないようにする。(3) In (1) and (2), the fuel transport delay of at least one cylinder is compensated for using a (proportional + differential) element or equivalent processing, and the fuel transport delay of all cylinders is compensated for by the above process. Make sure you don't do it.
(4)(1)から(3)において気筒別に燃料輸送状態
を推定演算する。(4) In (1) to (3), the fuel transport state is estimated and calculated for each cylinder.
(5)(4)において、所定の時間同期で燃料輸送状態
を推定、演算する。(5) In (4), the fuel transportation state is estimated and calculated at predetermined time synchronization.
(6)(5)において、所定の回転数以下で、上記所定
の時間がエンジン2回転に要する時間より小さくなるよ
う所定の時間を設定する。(6) In (5), the predetermined time is set so that the predetermined time is less than the time required for two revolutions of the engine at a predetermined rotation speed or less.
(7)(4)において、所定のクランク角度周期で燃料
輸送状態を推定する。(7) In (4), the fuel transport state is estimated at a predetermined crank angle cycle.
(8)(7)において、所定のクランク角度をエンジン
2回転に相当するクランク角度より小さく設定する。(8) In (7), the predetermined crank angle is set smaller than the crank angle equivalent to two revolutions of the engine.
(9)(7)において、所定のクランク角度をエンジン
運転状態に応じて可変にする。(9) In (7), the predetermined crank angle is made variable depending on the engine operating state.
(]O) (1)から(9)において、所定の時間周
期で燃料噴射量を演算する。(]O) In (1) to (9), the fuel injection amount is calculated at a predetermined time period.
(1、1、) (10)において、ある燃料噴量演算
時期において、次の燃料噴射量の演算時期までに燃料噴
射を行う気筒の判定し、判定気筒のみ燃料噴射量を演算
する。(1, 1,) In (10), at a certain fuel injection amount calculation time, the cylinder to which fuel injection is to be performed is determined by the next fuel injection amount calculation time, and the fuel injection amount is calculated only for the determined cylinder.
(12) (1)から(1コ)において、最新の燃料
噴射量の演算を過去の実行燃料噴射量に基づいて行う。(12) In (1) to (1), the latest fuel injection amount is calculated based on the past executed fuel injection amount.
(13)吸入空気量に基づいて燃料噴射量を制御するエ
ンジン電子式制御装置において、3次以上の位相進み要
素かそれに等価な処理で燃料輸送遅れを補償する。(13) In an engine electronic control device that controls the fuel injection amount based on the intake air amount, the fuel transport delay is compensated for using a third-order or higher phase advance element or equivalent processing.
前記方法では、燃料の輸送遅れを、より高次の遅れで精
度良く肥えているので制御性能を向上させることができ
る。In the method described above, since the fuel transport delay is accurately calculated using a higher order delay, control performance can be improved.
又、より短い時間周期で、吸気管内の燃料状態を推定、
更新するので燃料状態の推定精度を確保できる。これに
より、所望の制御性能を得ることができる。In addition, the fuel condition in the intake pipe can be estimated in a shorter time period.
Since the information is updated, the accuracy of estimating the fuel condition can be ensured. Thereby, desired control performance can be obtained.
又、各気筒において燃料噴射量の演算を行うことなく、
燃料噴射を行うようなことはなくなる。Also, without calculating the fuel injection amount in each cylinder,
There will be no more fuel injection.
以下1本発明の実施例を第1図から第9図に従って説明
する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 9.
燃料制御系を構築するためには、まず、噴射燃料が気筒
に流入するまでの燃料輸送遅れ特性を定式化する必要が
ある。第1図から第2図に従って、この方法を説明する
。In order to construct a fuel control system, it is first necessary to formulate the fuel transport delay characteristics until the injected fuel flows into the cylinder. This method will be explained according to FIGS. 1 to 2.
ここでは、燃料系動特性を次式に示す2次以下の遅れと
した場合のモデリング方法を示す。Here, we will show a modeling method when the fuel system dynamic characteristics are set to a quadratic or less delay as shown in the following equation.
Gf :燃料噴射量(g/5)
Gie :気筒流人燃料量(g/5)
Th (i=1,2.3) :エンジン運転状態に依
存する変数特性を
式で表わした時、
そのモデリング
は、モデルパラメータT1をいかに定めるかということ
になる。以下、TIの設定方法を説明する。Gf: Fuel injection amount (g/5) Gie: Cylinder fuel amount (g/5) Th (i = 1, 2.3): When the variable characteristics that depend on the engine operating state are expressed as an equation, its modeling The question is how to determine the model parameter T1. The method for setting TI will be explained below.
(2)式を連続時間領域の微分方程式で表わすと次式の
ようになる。Expressing equation (2) as a continuous time domain differential equation results in the following equation.
さらに、(3)式を中心差分を用い離散化し次式を得る
。Furthermore, equation (3) is discretized using central difference to obtain the following equation.
2Δt
2Δt
i :時刻(2時刻がΔtに相当)
Δt:離散化のための時間きざみ
又、時刻jでの吸入空気量をQa(i)−排気弁付近の
排気空燃比をA/F(i)とするとGze(1)は、こ
れらの変数から次式で求めることができる。2Δt 2Δt i: Time (time 2 corresponds to Δt) Δt: Time step for discretization Also, the intake air amount at time j is Qa(i) - the exhaust air-fuel ratio near the exhaust valve is A/F(i) ), Gze(1) can be obtained from these variables using the following equation.
式から、 ateを消去して次式を得 る。From the formula, Eliminate ate and get the following formula Ru.
さらに、 次式でX。moreover, X in the following formula.
T。T.
Z定義する。Define Z.
X=T、・ Y =Tx + Ti Z=T3 この時、 式は次のようになる。X=T,・ Y = Tx + Ti Z=T3 At this time, The formula is as follows.
−□ [Gt(j+1)−Gz(i−1)] j Z−
Gz(i)二〇2Δt
(10)式中の3変数Q a = A / F 、G
xは全て計測可能である。又、(10)式はx、y、z
に関して線形である。従って、吸入空気量Q&を所定値
とし、燃料噴射量Q、を所定の条件で変化させた時の空
燃比の応答A/Fを計測すれば、それらの時系列データ
から最/IX2乗法により、四則演算のみでパラメータ
x、y、zを一意に決定できる。さらに、(7)〜(9
)式を利用してTiが算出される。−□ [Gt(j+1)−Gz(i−1)] j Z−
Gz(i)202Δt Three variables in equation (10) Q a = A / F, G
All x is measurable. Also, equation (10) is x, y, z
is linear with respect to Therefore, if the intake air amount Q& is a predetermined value and the response A/F of the air-fuel ratio is measured when the fuel injection amount Q is changed under predetermined conditions, then from these time series data, by the maximum /IX square method, Parameters x, y, and z can be uniquely determined using only four arithmetic operations. Furthermore, (7) to (9)
) is used to calculate Ti.
ここで、パラメータの算出精度は、時系列データの計測
精度に存在する。排気空燃比を計測する空燃比センサの
応答遅れは比較的大きく、これを考慮しなければ高精度
なパラメータ算出は行えない。Here, the accuracy of parameter calculation depends on the measurement accuracy of time-series data. The response delay of the air-fuel ratio sensor that measures the exhaust air-fuel ratio is relatively large, and highly accurate parameter calculation cannot be performed unless this is taken into account.
そこで、空燃比センサの応答遅れ特性を加味した方程式
を導き、パラメータ算出を行う。Therefore, an equation is derived that takes into account the response delay characteristics of the air-fuel ratio sensor, and parameters are calculated.
まず、センサの応答遅れ特性を定式化する。第1図は空
燃比をステップ変化させた時の計測空燃比の応答である
。isが応答開始時刻、ieが応答終了時刻、時刻iの
計測空燃比がA/F−oO)である。First, the response delay characteristics of the sensor are formulated. FIG. 1 shows the response of the measured air-fuel ratio when changing the air-fuel ratio in steps. is is the response start time, ie is the response end time, and the measured air-fuel ratio at time i is A/F-oO).
センサの応答特性は、この計測値を利用し、燃空比の移
動平均モデルで定式化する。その特性式は次のようにな
る。The response characteristics of the sensor are formulated using this measured value using a moving average model of the fuel-air ratio. Its characteristic formula is as follows.
A/F :真の空燃比
A/F、:計測空燃比
(10) (11)式からA/Fを消去すればセンサ
の応答遅れ特性を加味した次の方程式が得られる。A/F: true air-fuel ratio A/F,: measured air-fuel ratio (10) By eliminating A/F from equation (11), the following equation can be obtained that takes into account the response delay characteristics of the sensor.
a(i)・X+b(i)・Y+c(i)・z+d(i)
=0j”j、s
A/F、、:計測空燃比
(13)式に最小2乗法を適用しパラメータX。a(i)・X+b(i)・Y+c(i)・z+d(i)
=0j''j, s A/F, ,: Parameter X by applying the least squares method to the measured air-fuel ratio equation (13).
Y。Y.
Zの算出を行う。Calculate Z.
評価指$11Jを方程式誤差の 2乗和として次式で定義する。The evaluation finger $11J is calculated by the equation error. It is defined as the sum of squares using the following formula.
J=Σ(a(i)−X+b(j、)・Y+c(i)4+
d(i))2i
(J8)
Jが最小となるパラメータは、
次の連立方程式
解けば求められる。J=Σ(a(i)−X+b(j,)・Y+c(i)4+
d(i))2i (J8) The parameter that minimizes J can be found by solving the following simultaneous equations.
(19)式を行列を用いて表わすと次式のようになる。Expressing equation (19) using a matrix gives the following equation.
クラメルの公式を用いて、 式を解くと その解は次のようになる。Using Cramer's formula, Solving the equation The solution is as follows.
Δ
(7)〜(9)式をTi (i=1.2.3)について
解くと次式を得る。Δ When equations (7) to (9) are solved for Ti (i=1.2.3), the following equation is obtained.
(25)式を利用してx、y、zからTi (i=1
.2.3)が算出できる。Using equation (25), Ti (i=1
.. 2.3) can be calculated.
Ti計算のためには、(14)〜(17)式に含まれる
変数Gi、A/F−,Qaの時系列データ、及び、dの
値が必要である。これらのデータは例えば1次のように
して計測、あるいは、設定する。In order to calculate Ti, time series data of the variables Gi, A/F-, and Qa included in equations (14) to (17) and the value of d are required. These data are measured or set, for example, in a first-order manner.
第2図に、吸入空気量Qaを一定に保持してエンジンを
運転し、燃料Giをステップ変化させた時の計測排気空
燃比A/F、の応答を示す。時刻ユ0が燃料をステップ
変化させた時刻、jS′が排気空燃比の応答が開始した
時刻、1e′ がその応答が終了した時刻である。〕5
’ 、 1、e’ は空燃比の応答をグラフに描き目視
により適当に定める。FIG. 2 shows the response of the measured exhaust air-fuel ratio A/F when the engine is operated with the intake air amount Qa kept constant and the fuel Gi is changed in steps. Time U0 is the time when the fuel is changed stepwise, jS' is the time when the response of the exhaust air-fuel ratio starts, and 1e' is the time when the response ends. ]5
', 1, and e' are determined appropriately by drawing the air-fuel ratio response on a graph and visually observing it.
吸気から排気までの時間であるdは、図に示すようにi
s′ とioの差分から求める。G、とA、 / F。d, which is the time from intake to exhaust, is i as shown in the figure.
It is calculated from the difference between s' and io. G, and A,/F.
の時系列データは第2図の応答のディジタル値を使用し
、一定値である空気量Qaは、H/Wセンサ等の空気量
センサの計測値とする。The digital values of the response shown in FIG. 2 are used as the time series data, and the air amount Qa, which is a constant value, is the measured value of an air amount sensor such as a H/W sensor.
又、(21)〜(24)式中の総和の範囲は最低]o=
(is’ d)から(ie’ d)までの範囲と
する。以上のデータからTj、(i=1.2゜3)が算
出できる。Also, the range of the summation in formulas (21) to (24) is the lowest]o=
The range is from (is' d) to (ie' d). From the above data, Tj, (i=1.2°3) can be calculated.
エンジンの燃料系動特性は、エンジン運転状態運転環境
等により変化する。その支配因子としては吸入空気量Q
a、吸気管内圧PM、エンジン回転数N、水温Tw、吸
気温T M、大気温Ta、大気圧P8等が考えられる。The fuel system dynamic characteristics of an engine change depending on the engine operating state and operating environment. The controlling factor is the intake air amount Q
Possible parameters include a, intake pipe internal pressure PM, engine speed N, water temperature Tw, intake temperature TM, atmospheric temperature Ta, and atmospheric pressure P8.
これらの変数が変化すると当然パラメータT、の値も変
ってくる。従って。Naturally, when these variables change, the value of parameter T also changes. Therefore.
パラメータT1の算出は上記変数を全て固定しエンジン
を定常運転して計測したデータに基づいて行うようにす
る。種々の運転条件、環境条件下でパラメータT1の算
出を繰り返し、得られた結果から上記変数の関数として
パラメータTiの特性を定式化する。全ての変数の関数
としての定式化は困難なので、特に支配的な因子のみの
関数とする。その因子をPM、N、TwとするとT、は
次のようになる。The parameter T1 is calculated based on data measured by fixing all of the above variables and operating the engine at a steady state. The calculation of the parameter T1 is repeated under various operating conditions and environmental conditions, and from the obtained results, the characteristics of the parameter Ti are formulated as a function of the above variables. Since it is difficult to formulate the equation as a function of all variables, it is defined as a function of only particularly dominant factors. If the factors are PM, N, and Tw, then T is as follows.
TI=fj(PMF NP Tl1) (i=
11 2.3)fl:3変数PM、N、Twの関数
以上は、次数を2次以下とした場合のある気筒における
燃料系動特性のモデル化方法である。多点燃料噴射シス
テムのエンジンにおいては、インジェクタの特性のバラ
ツキ、吸気管の構成の違い、燃料噴射角度の違いなどか
ら気筒ごとに燃料の輸送特性が異なることも考えられる
。従って上記方法で気筒ごとにモデル化を行うようにす
る。その結果気筒ごとに特性の差が認められないような
ら、全気筒とも同一の特性とする。特性に差があれば、
それぞれの気筒に応じた特性を設定する。TI=fj(PMF NP Tl1) (i=
11 2.3) fl: A function of three variables PM, N, and Tw is a method of modeling fuel system dynamic characteristics in a cylinder in which the order is less than or equal to second order. In an engine with a multi-point fuel injection system, fuel transport characteristics may differ from cylinder to cylinder due to variations in injector characteristics, differences in intake pipe configuration, differences in fuel injection angle, etc. Therefore, modeling is performed for each cylinder using the above method. As a result, if no difference in characteristics is found between cylinders, all cylinders are assumed to have the same characteristics. If there are differences in characteristics,
Set characteristics according to each cylinder.
得られたパラメータTiと(13)〜(17)式から計
算される空燃比の応答と計測空燃比の応答が精度良く一
致しない場合、すなわち、次数を2次以下とした場合の
モデルの適合度が低い場合はより高い次数の遅れを仮定
してモデル化を行っても良い。The fitness of the model when the response of the air-fuel ratio calculated from the obtained parameter Ti and equations (13) to (17) and the response of the measured air-fuel ratio do not match accurately, that is, when the order is set to 2nd order or less If is low, modeling may be performed assuming a higher order delay.
次に第3図から第5図に従って得られた数式モデルに基
づいて燃料輸送遅れを補償する制御系の構成について説
明する。Next, the configuration of a control system for compensating for fuel transport delays will be explained based on the mathematical model obtained according to FIGS. 3 to 5.
第3図は、多点燃料噴射システムにおけるある気筒の燃
料制御系である。ブロック31は、所定時間周期で燃料
噴射量を演算する。時刻lの燃料噴射量Gz(i)は次
式で計算される。FIG. 3 shows a fuel control system for a certain cylinder in a multi-point fuel injection system. Block 31 calculates the fuel injection amount at a predetermined time period. The fuel injection amount Gz(i) at time l is calculated by the following equation.
ここに Qa:吸入標気量(g/s)
A/F : 目標空燃比
Gie :気筒流人燃料量(g/5)
aJ、bJ:エンジン運転状態に依存する変数
変数aJ、bJは、ブロック32において所定の演算式
に基づいて吸気管内圧PM、エンジン回転数N、水温T
wから決定される。Here, Qa: Target air intake amount (g/s) A/F: Target air-fuel ratio Gie: Cylinder fuel amount (g/5) aJ, bJ: Variables that depend on the engine operating state Variables aJ, bJ are block 32, the intake pipe internal pressure PM, engine speed N, and water temperature T are determined based on a predetermined calculation formula.
Determined from w.
(27)式、及び、ブロック32の関数F1J(ji
、 GlJ (i)は、次のようにして決定される。(27) and the function F1J(ji
, GlJ (i) are determined as follows.
燃料輸送特性を(2)式で仮定した時、そのモデルパラ
メータが前述した方法で(26)式のように定式化され
たとする。Suppose that when the fuel transport characteristics are assumed to be expressed by equation (2), the model parameters are formulated as shown in equation (26) using the method described above.
(2)式から、燃料輸送特性を表わす次の離散式が得ら
れる。From equation (2), the following discrete equation representing the fuel transport characteristics can be obtained.
のiをi−1とおきかえ た式) 式を得る。Replace i with i-1 expression) Get the formula.
j=1
j:0
時刻iにおける吸入空気量をQaとする時、所望の空燃
比A/Fを実現するためには次式が成立すれば良い。j=1 j:0 When the amount of intake air at time i is Qa, the following equation should hold true in order to achieve the desired air-fuel ratio A/F.
(29)、(35)式の−e(i )を消去し、Gf(
x)について解くと燃料噴射量の演算式である(27)
式が得られる。(29) and (35) by eliminating -e(i) and Gf(
Solving for x) gives the calculation formula for the fuel injection amount (27)
The formula is obtained.
ブロック32の関数F1J、 G1−は、(30)〜(
34)式に(26)式を代入して1次のように求められ
る。The functions F1J and G1- of block 32 are (30) to (
By substituting equation (26) into equation (34), it can be obtained as follows.
Fx o(F’p+ 、N 、Tw)
Fl、(P+、N、Tw)
2・Δt2
F、2(PM、N、TV)
Δt−fi (PM、N、Tll+)
ガ、(P+、N、Tw) ・f、 (PM、N、TV)
+Δt’ (f、 (Px、N、Tw)+f2(PM、
N、TV))q□(PM、N、Tw)
2・Δt”−4・f、 (PM、N、TV) ・f2(
PM、N、TV)Zf、(PM、N、丁w)% (PH
−N−TIJ)十Δt・(f、(PM、N、Tw)+f
2 (PM、N、TI))G、2(PM、N、TV)
2fよ、(PM、N、Tw)・f、(P+、N、Tw)
−Δt−(fx (PxlN、TV)+f2 (Ps、
N、Tw))なお、
式中のΔtの値は、
G、の演算周期に等しくなるよう設定する。Fx o (F'p+, N, Tw) Fl, (P+, N, Tw) 2・Δt2 F, 2 (PM, N, TV) Δt-fi (PM, N, Tll+) Ga, (P+, N, Tw) ・f, (PM, N, TV)
+Δt' (f, (Px, N, Tw) + f2 (PM,
N, TV)) q□(PM, N, Tw) 2・Δt”−4・f, (PM, N, TV) ・f2(
PM, N, TV) Zf, (PM, N, Ding w)% (PH
-N-TIJ) 1Δt・(f, (PM, N, Tw) + f
2 (PM, N, TI)) G, 2 (PM, N, TV) 2f, (PM, N, Tw)・f, (P+, N, Tw)
−Δt−(fx (PxlN, TV)+f2 (Ps,
N, Tw)) The value of Δt in the formula is set to be equal to the calculation period of G.
(27)式において、燃料噴射量Gz(i)の演算に、
過去の気筒流入燃料量Gze(i j)が用いられて
いる。この値の演算は、ブロック33で(29)式を利
用して行う。In equation (27), the calculation of the fuel injection amount Gz(i) is as follows:
The past cylinder inflow fuel amount Gze(ij) is used. This value is calculated in block 33 using equation (29).
さらに、ブロック31の燃料噴射量at(i)の演算に
は、過去の燃料噴射量Gi (1−j、 ) t(j=
1.2) 、ブロック32の気筒流人量の演算には、現
時刻iから2時刻前までの燃料噴射量Gx (i−j)
(j=o、1.2)が用いられている。これらの値とし
て、ブロック31での演算値をそのまま用いるのではな
く、ブロック34の処理を施した値を使用する。Furthermore, in calculating the fuel injection amount at(i) in block 31, the past fuel injection amount Gi (1-j, ) t(j=
1.2) In the calculation of the cylinder flow rate in block 32, the fuel injection amount Gx (i-j) from the current time i to two hours ago is used.
(j=o, 1.2) is used. As these values, the calculated values in block 31 are not used as they are, but the values processed in block 34 are used.
ブロック34では、対応気筒において最新の実行燃料噴
射量が演算された時刻をi。、その前の実行燃料噴射量
が演算された時刻を1.とする時、次式に従い、現時刻
iまでの燃料噴射量Gi(fl)(Q≦i)を設定する
。In block 34, the time when the latest effective fuel injection amount was calculated in the corresponding cylinder is i. , the time when the previous effective fuel injection amount was calculated is 1. Then, the fuel injection amount Gi(fl) (Q≦i) up to the current time i is set according to the following equation.
ブロック34の処理は、過去の実行燃料噴射量に基づい
て次回の燃料噴射量、及び、気筒流入燃料量の演算を行
うためのものである。The process of block 34 is for calculating the next fuel injection amount and the cylinder inflow fuel amount based on the past executed fuel injection amount.
ブロック35では、ブロック31で計算される燃料噴射
量に基づいて次式に従い燃料噴射パルス幅を計算する。In block 35, the fuel injection pulse width is calculated based on the fuel injection amount calculated in block 31 according to the following equation.
以上で、ある気筒の燃料制御系の説明を終る。This concludes the explanation of the fuel control system for a certain cylinder.
多気筒エンジンでは、第3図の燃料制御系を各気筒ごと
に設定し、燃料の制御を行う。例えば。In a multi-cylinder engine, the fuel control system shown in FIG. 3 is set for each cylinder to control fuel. for example.
4気筒エンジンの場合の制御系の構成は、第4図のよう
になる。第3図の制御系をブロック41aから41dに
設定し各気筒の噴射パルス幅T I JF=1−+ 2
* 3+ 4)の演算を行う。当然のことながら、各気
筒ごとにGit Gte+ aJ+ bJといった変数
を独立に設定し、それらの値の演算更新を独立に行うこ
とになる。The configuration of the control system for a four-cylinder engine is shown in FIG. The control system in FIG. 3 is set to blocks 41a to 41d, and the injection pulse width of each cylinder T I JF = 1-+ 2
* Performs the calculation 3+4). Naturally, variables such as Git Gte+aJ+bJ are set independently for each cylinder, and the calculations and updates of these values are performed independently.
燃料噴射量を制御する上記制御系の各ブロックの演算周
期は通常10 m s e cと設定される。この周期
は、燃料輸送状態を示す気筒流入燃料量の推定精度を確
保するのに十分なものである。The calculation cycle of each block of the control system that controls the fuel injection amount is normally set to 10 msec. This cycle is sufficient to ensure accuracy in estimating the amount of fuel flowing into the cylinder, which indicates the fuel transport state.
第4図の構成では、燃料噴射量の演算を全気筒行うので
なく、次の条件に従って定められる気品筒のみを行うよ
うにして、演算負荷の低減を図ることができる。In the configuration shown in FIG. 4, the calculation load can be reduced by not calculating the fuel injection amount for all cylinders, but only for the high-quality cylinders determined according to the following conditions.
ここで、制御系の各ブロックの演算周期は、通常の制御
システムに設定されている10m5ecとする。4気筒
4サイクルエンジンの場合、その条件は、次のようにな
る。Here, the calculation cycle of each block of the control system is assumed to be 10 m5ec, which is set in a normal control system. In the case of a 4-cylinder 4-cycle engine, the conditions are as follows.
(1)燃料噴射量の演算に同期して10m5ecおきに
検出される回転数が(3000−ΔN)rpm以内の場
合、次に燃料噴射を行う気筒においてのみ、燃料噴射量
の演算を行う。ここで、ΔNは数百に設定する。他の気
筒は、燃料噴射量の演算を行なわない。(1) If the rotational speed detected every 10 m5ec in synchronization with the calculation of the fuel injection amount is within (3000-ΔN) rpm, the fuel injection amount is calculated only in the cylinder in which fuel will be injected next. Here, ΔN is set to several hundred. The fuel injection amount is not calculated for other cylinders.
(2)上記回転数が(3000−ΔN)rpm以上、(
6000−2ΔN)rpm以内の場合、次と、その次に
燃料噴射を行う気筒のみ、燃料噴射量の演算を行う。(2) The above rotation speed is (3000-ΔN) rpm or more, (
6000-2ΔN) rpm, the fuel injection amount is calculated only for the next and subsequent cylinders in which fuel is injected.
(3)上記回転数が(6000−2ΔN)rpm以上、
(9000−3ΔN)rpm以内の場合。(3) The above rotation speed is (6000-2ΔN) rpm or more,
(9000-3ΔN) within rpm.
燃料噴射を行った最新の気筒以外の全ての気筒の燃料噴
射量の演算を行う。Calculates the fuel injection amount for all cylinders other than the latest cylinder in which fuel was injected.
(4)上記回転数が、(9000−3ΔN)rpm以上
の場合、全気筒の燃料噴射量の演算を行う。(4) When the rotational speed is equal to or higher than (9000-3ΔN) rpm, the fuel injection amount for all cylinders is calculated.
4気筒4サイクルエンジンの場合、ある時期に燃料噴射
量の演算を行ってから、次に燃料噴射量の演算を行うま
でのクランク角度変化は、回転数が3000rpm以内
の場合、180度以内となる。従って、4気筒エンジン
の場合、回転数が3000rpm以内であれば、2つの
燃料噴射量の演算時期の間に1度しか燃料噴射は行なわ
れない。この時は、次に燃料噴射を行う気筒のみ燃料噴
射量の演算を行えば良い。これが、(1)の条件である
。(1)の条件で回転数を3000rpm以内としない
のは、ある燃料噴射量の演算時期に回転数が3000r
pm以内でも、次の燃料噴射量演算時期には、3000
rpmを越える場合があり、この時は、2つの演算時期
の間に2度燃料噴射を行う場合がある。次の演算時期ま
で回転数が3000rpm以内であることを保障し、燃
料噴射を1度のみとするため(1)の条件では回転数を
(3000−ΔN)以内としている。In the case of a 4-cylinder 4-stroke engine, the crank angle change from when the fuel injection amount is calculated at a certain time until the next fuel injection amount is calculated is within 180 degrees if the rotation speed is within 3000 rpm. . Therefore, in the case of a four-cylinder engine, if the rotational speed is within 3000 rpm, fuel injection is performed only once between two fuel injection amount calculation periods. At this time, it is sufficient to calculate the fuel injection amount only in the cylinder to which fuel will be injected next. This is condition (1). The reason why the rotational speed is not within 3000rpm under the condition (1) is that the rotational speed is 3000rpm or less at a certain fuel injection amount calculation time.
Even if it is within pm, the next fuel injection amount calculation time will be 3000.
rpm may be exceeded, and in this case, fuel injection may be performed twice between two calculation periods. In order to ensure that the rotational speed is within 3000 rpm until the next calculation time and to inject fuel only once, the rotational speed is set within (3000-ΔN) under condition (1).
回転数が3000rpmを越えた時、2つの燃料噴射量
の演算時期の間(10msecの間)に2度以上燃料噴
射を行う場合がある。この時は。When the rotational speed exceeds 3000 rpm, fuel injection may be performed twice or more between two fuel injection amount calculation periods (10 msec). At this time.
燃料噴射を行う全ての気筒の燃料噴射量を演算しておく
必要がある。すなわち、2度燃料噴射を行う場合は、次
と、その次に燃料噴射を行う気筒の燃料噴射量の演算を
、3度燃料噴射を行う場合は、燃料噴射を行った最新の
気筒以外の全ての気筒の燃料噴射量の演算を、4度燃料
噴射を行う場合は、全気筒の燃料噴射量の演算を行う必
要がある。これらは、上記条件の(2)から(4)に対
応するものである。It is necessary to calculate the fuel injection amount for all cylinders that perform fuel injection. In other words, when performing two fuel injections, the fuel injection amount is calculated for the next cylinder and the next cylinder, and when performing three fuel injections, the calculation is performed for all cylinders other than the latest cylinder in which fuel was injected. When performing four fuel injections, it is necessary to calculate the fuel injection amount for all cylinders. These correspond to conditions (2) to (4) above.
以上のように演算負荷の低減を図っても各気筒同時に1
0m5ec周期で演算を行うことになるので、演算量は
、依然として多いということが予想される。演算能力が
小さいプロセッサで上記燃料の制御を行う場合、エンジ
ン制御の下位のレベルのタスクが回らなくなる可能性が
ある。この問題に対処するためには、燃料制御のための
演算量をさらに低減する必要がある。このために次の方
法を用いることができる。Even if we try to reduce the calculation load as described above, each cylinder will be
Since calculations are performed at a cycle of 0 m5ec, it is expected that the amount of calculations will still be large. When the above-mentioned fuel control is performed by a processor with small computing power, there is a possibility that tasks at a lower level of engine control will not be completed. In order to deal with this problem, it is necessary to further reduce the amount of calculations for fuel control. The following method can be used for this purpose.
燃料制御のための演算量は、その演算周期に依存する。The amount of calculation for fuel control depends on the calculation cycle.
演算周期を大きくすれば、その演算量は小さくなる。し
かし、演算周期を固定値とすれば次のような問題が生じ
る。例えば、演算量を低減するために演算周期を30m
5ecに設定したとする。ある時刻に燃料噴射量の演算
が終了し、その後次の噴射量の演算が開始される直前に
燃料噴射指令であるREF割込が入ったとする。この場
合、30m5ec前すなわち、かなり前に計算された燃
料量を噴射することになるので、急却減時には燃料の過
不足が生じる。演算周期を大きくし、しかも、このよう
な問題を避けるためには、演算周期をエンジン回転に同
期させる方法をとれば良い、4サイクルエンジンの場合
、燃料噴射は、22.3.・・・)回転おきに燃料制御
系の演算を行うようにすれば、丁度、燃料噴射指令であ
るR、 E F割込が入る時間近傍で燃料噴射量の演算
を行えようにすることができる。If the calculation period is increased, the amount of calculation will be reduced. However, if the calculation period is set to a fixed value, the following problem will occur. For example, to reduce the amount of calculation, the calculation cycle is set to 30 m.
Assume that it is set to 5ec. Assume that calculation of the fuel injection amount is completed at a certain time, and then immediately before the calculation of the next injection amount is started, an REF interrupt, which is a fuel injection command, is input. In this case, since the amount of fuel calculated 30 m5ec ago, that is, a long time ago, is injected, there will be an excess or shortage of fuel when the fuel is suddenly reduced. In order to increase the calculation cycle and avoid such problems, it is best to synchronize the calculation cycle with the engine rotation.In the case of a 4-cycle engine, fuel injection is performed at 22.3. ...) If the fuel control system is calculated every rotation, the fuel injection amount can be calculated just around the time when the fuel injection command R, E F interrupt occurs. .
次の時間となる。It's time for the next one.
例えば、M=1、すなわち、2回転に1回だけ制御系の
演算を行うようにすると上記時間は、11000rpで
は、120m5ec、3000msecでは、40m5
ecとなる。速い加速が、百数十m s e c程度で
あることを考えると120m5ecの演算周期は、上記
加速状態における燃料軸輸送現象を把えるには粗すぎる
。最低でも60m5ec程度の演算周期が必要となる。For example, if M=1, that is, the control system calculation is performed only once every two rotations, the above time will be 120 m5ec at 11000 rpm, and 40 m5 at 3000 msec.
It becomes ec. Considering that fast acceleration is on the order of 100-odd msec, the calculation cycle of 120 m5ec is too rough to grasp the fuel shaft transport phenomenon in the above acceleration state. A calculation cycle of at least about 60 m5ec is required.
11000rpで、演算周期を60 m s e cと
するためには、M=2、すなわち、演算を1回転に1回
行うようにすれば良い。この時、6000rpmでは、
演算周期は10m5ecとなり、演算量が大きくなる。In order to set the calculation cycle to 60 msec at 11000 rpm, M=2, that is, the calculation should be performed once per rotation. At this time, at 6000 rpm,
The computation cycle is 10 m5ec, and the amount of computation becomes large.
従って、演算量が大きくなる所定の回転数以上では、演
算周期がより大きくなるようにMの値を設定しなおす。Therefore, the value of M is reset so that the calculation cycle becomes larger at a rotation speed higher than a predetermined number of rotations at which the amount of calculation becomes large.
例えば、3000rpm以上で、M、=1、すなわち、
3回転に1回転演算を行うようにすると6000rpm
でも20 m s e cとなる。For example, at 3000 rpm or more, M,=1, that is,
6000 rpm if one rotation calculation is performed every three rotations
But it will be 20 msec.
上記方法、すなわち、約3000rpm以上では、1回
転に1回、約300Orpm以上では2回転に1回の周
期で演算を行う燃料制御系の構成を第5図に従って説明
する。The configuration of the fuel control system that performs the above method, that is, the calculation is performed once per rotation at approximately 3000 rpm or higher, and once every two rotations at approximately 300 rpm or higher, will be explained with reference to FIG.
ブロック5Aは、1回転に1回の周期で演算を行う制御
系の構成、ブロック5Bは、2回転に1回の周期で演算
を行う制御系の構成である。Block 5A is a configuration of a control system that performs calculations once every rotation, and block 5B is a configuration of a control system that performs calculations once every two rotations.
まず、ブロック5Aの制御系の各構成要素について説明
する。First, each component of the control system of block 5A will be explained.
ブロック51aでは、燃料噴射量を次式に従って計算す
る。In block 51a, the fuel injection amount is calculated according to the following formula.
m :エンジンクランク角度(1角度はエンジン1
回転のクランク角度に相当)
Qa :吸入空気量
A、/F:目標空燃比
Cn1dゎ:エンジン運転状態に依存する変数パラメー
タC1l dnは、ブロック52aで、吸気管内圧PM
、エンジン回転数N、水温Twから算出される。m: Engine crank angle (1 angle is engine 1
(equivalent to the crank angle of rotation) Qa: intake air amount A, /F: target air-fuel ratio Cn1dwa: variable parameter C1ldn, which depends on the engine operating state, is determined in block 52a by the intake pipe internal pressure PM
, engine rotation speed N, and water temperature Tw.
(44)式、及び、パラメータC1l dnの算出式は
次のようにして導呂される。The formula (44) and the formula for calculating the parameter C1l dn are developed as follows.
エンジンが1回転する時間t(sec)は、エンジン回
転数をN(rpm)とすると次のようになる。The time t (sec) for one rotation of the engine is as follows, where the engine rotation speed is N (rpm).
燃料輸送特性を表わす離散式である(28)式において
、離散式の1時刻の時間を上記時間tとするために(2
8)式においてΔ1=1とおくと次式が得られる。In equation (28), which is a discrete equation expressing the fuel transport characteristics, in order to set the time of one time in the discrete equation to the above time t, (2
If Δ1=1 in equation 8), the following equation is obtained.
ここに、
m:エンジンクランク角度(1角
度は1回転の角度に相当)
□・ T3
CO:
2T、、T2+□・(T1÷T2)
2・(□)2
C1=
2T1T2+□・(T□十T2)
・T3
C2:
2T、T2+□・(T1+T2)
2・(−) ” −4T1T2
d1=
2T1T2+□・(T1+Tz)
2T、・T、−□・(TI+72)
d2= −
(5])
2T、 T2+□・(T、+T2)
(27)式を導出した時と同じ論理で、(46)式から
燃料噴射量の演算式である(44)式が導出され葛。Here, m: Engine crank angle (one angle corresponds to the angle of one revolution) □・T3 CO: 2T,, T2+□・(T1÷T2) 2・(□)2 C1= 2T1T2+□・(T□ten T2) ・T3 C2: 2T, T2+□・(T1+T2) 2・(−) ” −4T1T2 d1= 2T1T2+□・(T1+Tz) 2T,・T, −□・(TI+72) d2= − (5]) 2T, T2+□・(T,+T2) Using the same logic as when formula (27) was derived, formula (44), which is the calculation formula for the fuel injection amount, is derived from formula (46).
CJ、 d、の算出式は、(47) 〜(51)式に、
(26)式を代入することで求められる。The calculation formula for CJ, d is shown in equations (47) to (51),
It is obtained by substituting equation (26).
ブロック53aでは、(46)式に従って、気筒流人燃
料量ate (m)の演算を行う。この演算結果は、ブ
ロック51aでの燃料噴射量の演算に利用する。In block 53a, the cylinder flow rate fuel amount ate (m) is calculated according to equation (46). This calculation result is used to calculate the fuel injection amount in block 51a.
ブロック51aでは、燃料噴射量ax (m)の演算に
、1回転前と2回転前の燃料噴射量の演算値G((m−
1) 、G* (m 2)を使用する。又、ブロック
53aでは、気筒流人燃料量Gfe(m)の演算に、2
回転前までの燃料噴射量Gf(m−j)(j=o、1.
2)を使用する。これらの燃料噴射量は、ブロック51
aでの演算値をそのまま用いるのではなく、ブロック5
4. aで記憶している過去の燃料噴射量の実行値を用
いる。具体的には、最新の燃料噴射量の実行値が計算さ
れた角度をmfl、その前に実行値が演算された角度を
m。In block 51a, the fuel injection amount ax (m) is calculated using the calculated value G((m-
1) Use G* (m 2). Also, in block 53a, 2 is used to calculate the cylinder flow rate Gfe(m).
Fuel injection amount Gf (m-j) (j=o, 1. before rotation)
Use 2). These fuel injection amounts are determined by block 51
Instead of using the calculated value in block a as is, block 5
4. The actual value of the past fuel injection amount stored in a is used. Specifically, the angle at which the latest effective value of the fuel injection amount was calculated is mfl, and the angle at which the previous effective value was calculated is m.
とする時、下式に従って定められる値Gi(m−j )
(j = 0 、1 、2 )を使用する。When, the value Gi(m-j) determined according to the following formula
(j = 0, 1, 2) is used.
以上のブロック51a、54aの演算は、燃料噴射を行
う時だけ行えば良い。従って、2回転に1回行う。又、
ブロック52a、53aの演算は。The calculations in blocks 51a and 54a described above need only be performed when fuel injection is performed. Therefore, it is performed once every two revolutions. or,
The calculations in blocks 52a and 53a are as follows.
1回転に1回行う。以上で、1回転おきに演算を行うブ
ロック5Aの制御系の説明を終る。Do this once per revolution. This concludes the explanation of the control system of block 5A that performs calculations every other revolution.
次に、エンジン2回転おきに演算を行うブロック5Bの
制御系の構成要素について説明する。Next, the components of the control system of block 5B, which performs calculations every two revolutions of the engine, will be explained.
ブロック51bでは、次式に従って燃料噴射量Gi (
m)を演算する。In block 51b, fuel injection amount Gi (
m) is calculated.
:クランク角度(1角度はエンジン
1回転のクランク角度に相当)
:吸入空気量
A/F :目標空燃比
:気筒流人燃料量
a
te
07 、 dJ’は、エンジン運転状態に依存する変数
で、ブロック52bで計算される。その計算式%式%
(54)〜(58)式のT+ (i=1.2.3)は(
26)式を満足するものである。: Crank angle (one angle corresponds to the crank angle of one revolution of the engine) : Intake air amount A/F : Target air-fuel ratio : Cylinder fuel flow rate ate 07, dJ' are variables that depend on the engine operating state. Calculated in block 52b. The calculation formula % Formula % T+ (i=1.2.3) of formulas (54) to (58) is (
26) is satisfied.
ブロック53bでは、燃料噴射量の演算に利用する気筒
流人燃料量を次式により演算する。In block 53b, the amount of fuel flowing into each cylinder used for calculating the fuel injection amount is calculated using the following equation.
ブロック54bでは、2回転前と4回転前の燃料噴射量
の演算値G*(m 2)とGz(m 4)を記憶す
る。これらの値は、実行値なので、これらの値を利用し
て、ブロック51bと53bの演算を行う。In block 54b, the calculated values G* (m 2) and Gz (m 4) of the fuel injection amount before two revolutions and four revolutions ago are stored. Since these values are execution values, the calculations in blocks 51b and 53b are performed using these values.
以上のブロック5Bの各構成要素の演算式は、ブロック
5Aと同様の方法で求められる。ブロック51b、52
b、53b、54bの演算は、エンジン2回転おきに行
なわれる。又、燃料噴射が行なわれるクランク角度と演
算を行うクランク角度は当然一致させるようにする。The arithmetic expressions for each component of the block 5B described above are obtained in the same manner as for the block 5A. Blocks 51b, 52
The calculations of b, 53b, and 54b are performed every two revolutions of the engine. Also, the crank angle at which fuel injection is performed and the crank angle at which calculation is performed are naturally made to match.
以上で、2回転おきに演算を行うブロック5Bの制御系
の説明を終える。This completes the explanation of the control system of block 5B that performs calculations every two rotations.
ブロック56は、ブロック5Aかブロック5Bで演算さ
れる燃料噴射量Gz(rn)のいずれか−方を選択する
。その選択処理は、燃料噴射直後に行い、次回の実行燃
料噴射パルス幅の算出に用いる信号を選択する。選択条
件として、例えば、次のようにものを用いることができ
る。Block 56 selects one of the fuel injection amounts Gz(rn) calculated in block 5A and block 5B. The selection process is performed immediately after fuel injection to select a signal to be used for calculating the next executed fuel injection pulse width. For example, the following selection conditions can be used.
(]−)前回の選択処理で5Aの出力を選択し、今回の
選択処理で回転数が3200rpm以上の時、今回処理
では5Bの出力を選択する。(]-) When the output of 5A was selected in the previous selection process, and the rotation speed is 3200 rpm or more in the current selection process, the output of 5B is selected in the current process.
(2)前回の選択処理で5Bの出力を選択し、今回の選
択処理で回転数が280Orpm以下の時、今回処理で
は5Aの出力を選択する。(2) In the previous selection process, the output of 5B was selected, and in the current selection process, when the rotation speed was 280 Orpm or less, the output of 5A was selected in the current process.
(3)上記以外の場合は、今回の選択信号は、前回の選
択信号と同じにする。(3) In cases other than the above, the current selection signal is the same as the previous selection signal.
なお1選択処理によって、次回の燃料噴射パルス幅の算
出にブロック5Aの出力を用いると判定された時は1次
の選択処理までブロック5Aの演算のみを行う。ブロッ
ク5Bが選択された時も同様である。Note that when it is determined in the first selection process that the output of block 5A is to be used for calculating the next fuel injection pulse width, only the calculation of block 5A is performed until the first selection process. The same applies when block 5B is selected.
上記選択条件では、選択信号を切り換える条件として異
なる回転数を用いている。同一の回転数を設定しないの
は、同一とした場合、設定回転数近傍に実回転数がある
時、ブロック5Aと5Bの演算の換り変えが頻ばんに起
るのを防ぐためである。In the above selection conditions, different rotation speeds are used as conditions for switching the selection signal. The reason why the same rotational speed is not set is to prevent the calculations of blocks 5A and 5B from frequently switching when the actual rotational speed is near the set rotational speed.
ブロック5Aからブロック5Bに演算が切り変わった直
後の最新の燃料噴射量Gz(m)の演算には、過去の噴
射量の実行値Gi (m 2) 、Gl(m−4)の
値、及び、過去の気筒流人燃料量の演算値、Fte (
m 2) 、Gxe(m 4)の値が必要となる。Immediately after the calculation is switched from block 5A to block 5B, the latest fuel injection amount Gz (m) is calculated using the past injection amount execution value Gi (m 2), the value of Gl (m-4), and , the calculated value of the past cylinder fuel amount, Fte (
m 2) and Gxe (m 4) are required.
燃料噴射量の実行値に関しては、ブロック54aで記憶
した値を使用する。又、気筒流人燃料量の演算値G((
m 2)、Gt (m 4)は、過去にブロック5
3aで演算し記憶した値を使用する。又、ブロック5A
からブロック5Bに演算が切り変った直後の角度mでの
気筒流入燃料量ate (m)も、同様の値を使用し演
算を行う。As for the actual value of the fuel injection amount, the value stored in block 54a is used. In addition, the calculated value G((
m 2), Gt (m 4) was previously block 5
Use the value calculated and stored in step 3a. Also, block 5A
The cylinder inflow fuel amount ate (m) at the angle m immediately after the calculation is switched from block 5B to block 5B is also calculated using the same value.
逆に、ブロック5Bからブロック5Aに演算が切り変っ
た直後の角度mでの燃料噴射量Gz(m)の演算には、
過去の噴射量の実行値Gi(m 1)、Gf(m
2)及び、気筒流人燃料量Gie(m−1)、(Gie
(m 2)の値が必要である。ブロック5Bでは2角
度、すなわち2回転おきにしか。Conversely, the calculation of the fuel injection amount Gz (m) at the angle m immediately after the calculation is switched from block 5B to block 5A is as follows.
Actual values of past injection amounts Gi (m 1), Gf (m
2) and the cylinder fuel amount Gie (m-1), (Gie
The value of (m 2) is required. In block 5B only 2 angles, i.e. every 2 rotations.
Gi、Gieの値は演算されない。従って、Gi(m−
2)の実行値はブロック54bに記憶されておらず、さ
らに、Gie(m 2)は演算はブロック53bで行
なわれない。角度(m−2)の噴射量の実行値は、角度
(m−3)の実行値に等しいので、Gz(m 2)の
かわりにGz(m 3)の値を使用する。又、角度m
−2の気筒流入燃料量Gze(m 2)は、演算値が
存在する1回転前の値aze(m−3)と1回転後の値
Gze(m 1)から次の補間計算により求める。The values of Gi and Gie are not calculated. Therefore, Gi(m-
The actual value of 2) is not stored in block 54b, and furthermore, Gie(m 2) is not computed in block 53b. Since the actual value of the injection amount at angle (m-2) is equal to the actual value at angle (m-3), the value of Gz (m 3) is used instead of Gz (m 2). Also, the angle m
-2 cylinder inflow fuel amount Gze (m 2) is obtained by the following interpolation calculation from the value aze (m-3) one revolution before and the value Gze (m 1) one revolution after which a calculated value exists.
Gze(−一2): −(Gie(m−1)十Gie(
m−3) (60)以上の値を使用
し、Gi(m)を演算する。Gze(-12): -(Gie(m-1) 10 Gie(
m-3) (60) Calculate Gi(m) using the above values.
G、e(m)の値も、同様の値を使用し演算する。The values of G and e(m) are also calculated using similar values.
ブロック55では、以上の方法で演算、選択された燃料
噴射量Gz(m)から、次式により燃料噴射パルス幅を
計算する。In block 55, the fuel injection pulse width is calculated from the fuel injection amount Gz(m) calculated and selected by the above method using the following equation.
ここに、k :各種補正係数
N :エンジン回転数
Ts:無効噴射時間
以上で、第5図で構成されるある気筒の制御系の動作の
説明を終る。多気筒エンジンでは、第5図の制御系を第
4図に示すように各気筒ごとに設定し、独立に燃料の制
御を行う。Here, k: various correction coefficients N: engine rotational speed Ts: invalid injection time or more, this concludes the explanation of the operation of the control system for a certain cylinder configured as shown in FIG. In a multi-cylinder engine, the control system shown in FIG. 5 is set for each cylinder as shown in FIG. 4, and fuel is controlled independently.
なお、第5図の制御系では、燃料噴射を行うべきクラン
ク角度で、燃料噴射量の演算を開始する。In the control system shown in FIG. 5, calculation of the fuel injection amount is started at the crank angle at which fuel injection should be performed.
従って実際噴射が行なわれるまで演算時間だけの遅れが
存在する。演算時間の遅れがなく燃料噴射を行うために
は2次の方法を用いれば良い。Therefore, there is a delay equal to the calculation time until actual injection is performed. In order to perform fuel injection without a delay in calculation time, a secondary method may be used.
第5図のブロック5A、5Bでは、本来ブロック51a
、51bの演算は、2回転に1回行うようになっている
。これに対し、燃料噴射量の演算を所定時間間隔、例え
ば、10m5ecおきに行うようにする。ブロック51
aでは、(44)式に基づいて燃料噴射量Gz(m)の
演算を行うが、Gte (m−j) 、 C31(C5
1((j =1 、2)の値は本来の値とし、Qa、
A / F 、 Ci、 d Jの値のみ最新の値を用
いてGz(m)の演算を10m5ecおきに行なう。In blocks 5A and 5B of FIG. 5, originally block 51a
, 51b are performed once every two rotations. In contrast, calculation of the fuel injection amount is performed at predetermined time intervals, for example, every 10 m5ec. block 51
In a, the fuel injection amount Gz (m) is calculated based on equation (44), but Gte (m-j), C31 (C5
1 ((j = 1, 2) is the original value, Qa,
Calculation of Gz(m) is performed every 10 m5ec using only the latest values of A/F, Ci, and dJ.
全気筒同時に以上のようにして燃料噴射量の演算を行っ
ても良いが、P23−2の方法で演算量を低減させるこ
ともできる。この方法では、燃料噴射を行うにきクラン
ク角度で、最新のGz(m)に基づいて燃料噴射を行う
。このGf(m)を、このクランク角度の燃料噴射量の
実行値とする。Although the fuel injection amount may be calculated for all cylinders simultaneously as described above, the calculation amount can also be reduced by the method of P23-2. In this method, fuel injection is performed based on the latest Gz (m) at the crank angle at which fuel injection is performed. Let this Gf (m) be the actual value of the fuel injection amount at this crank angle.
以上の方法では、演算負荷が少し増すが、所定のクラン
ク角度で即燃料噴射を行うことができる。In the above method, although the calculation load increases slightly, fuel injection can be performed immediately at a predetermined crank angle.
次に、第3図から第5図の制御等をディジタル式制御ユ
ニットで実現する場合の制御系の全体構成、及び、制御
プログラムの動作を第6図から第9図に従って説明する
。Next, the overall configuration of the control system and the operation of the control program when the control shown in FIGS. 3 to 5 is realized by a digital control unit will be explained with reference to FIGS. 6 to 9.
第6図には、Dジェトロニックシステムの4気筒エンジ
ンへ本発明を適用した時の制御系の全体構成図が示され
ている。FIG. 6 shows an overall configuration diagram of a control system when the present invention is applied to a four-cylinder engine of the D-Jetronic system.
制御ユニットは、CPtJ、ROM、RAM、タイマ、
Ilo LSI、タイマ、それらの電気的に接続する
バスを備えている。タイマは、一定周期でCPUに対し
割込要求を発生し、CPUはこれに応じてROMに格納
された制御プログラム実行するようになっている。工/
○LSIには、圧力センサ、スロットル角センサ、水温
センサ、クランク角センサ、吸気温センサ、酸素センサ
からの信号が入力される。又、■/○ LSIからは、
インジェクタへの信号が出力される。The control unit includes CPtJ, ROM, RAM, timer,
It is equipped with an Ilo LSI, a timer, and a bus that electrically connects them. The timer generates an interrupt request to the CPU at regular intervals, and the CPU responds to this by executing a control program stored in the ROM. Engineering/
○ Signals from a pressure sensor, throttle angle sensor, water temperature sensor, crank angle sensor, intake temperature sensor, and oxygen sensor are input to the LSI. Also, from ■/○ LSI,
A signal to the injector is output.
次に、第6図、第7図に従って、第3図、第4図の制御
系の処理を実現する制御プログラム、すなわち、一定時
間周期で燃料噴射量を演算する制御プログラムの動作に
ついて説明する。Next, with reference to FIGS. 6 and 7, a description will be given of the operation of a control program that implements the processing of the control system shown in FIGS. 3 and 4, that is, a control program that calculates the fuel injection amount at regular time intervals.
10m5ecごとの割込信号が入った時、ステップ70
1で、最新の吸気管内圧PM、エンジン回転数N、水温
Twの計測値を記憶する。When an interrupt signal every 10m5ec is input, step 70
1, the latest measured values of intake pipe internal pressure PM, engine speed N, and water temperature Tw are stored.
次に、ステップ702では、ステップ701の吸気管内
圧と回転数をパラメータとして所定のテーブルを検索し
て吸入空気量Qaを求め、記憶する。Next, in step 702, a predetermined table is searched using the intake pipe internal pressure and rotational speed obtained in step 701 as parameters, and an intake air amount Qa is determined and stored.
次に、ステップ703では、前述した方法で、気筒ごと
に定式化したT+ (i=1,2.3)から(30)〜
(34)式を利用して、気筒ごとのパラメータaaHb
iを求める。Next, in step 703, from T+ (i=1, 2.3) formulated for each cylinder using the method described above, (30)
Using equation (34), the parameter aaHb for each cylinder is
Find i.
次に、ステップ704ではステップ701で記憶した回
転数が2800rpm以内かどうかを判定する。280
0rpm以内であればステップ705以降の処理を行い
、そうでなければステップ706以降の処理を行う。Next, in step 704, it is determined whether the rotation speed stored in step 701 is within 2800 rpm. 280
If it is within 0 rpm, the process from step 705 is performed, otherwise the process from step 706 is performed.
ステップ705では、ステップ703で求めた。In step 705, the value obtained in step 703 is determined.
パラメータ、このプログラムのステップ712で過去に
演算記憶した気筒流人燃料量Gie(i J)(j=
1.2) 、別のプログラムで記憶される実行燃料噴射
量Gi (10) 、 Gi (xx)から(41)式
に従って定められる噴射量Gi(i−j)(j=1.2
)のそれぞれの変数の今度燃料噴射を行う気筒に対応す
る値から、今度燃料噴射を行う気筒の燃料噴射量G!(
j)を(44)式を利用して演算する。The parameter is the cylinder fuel amount Gie (i J) (j=
1.2), the injection amount Gi (i-j) (j = 1.2) determined according to the formula (41) from the execution fuel injection amount Gi (10) and Gi (xx) stored in another program.
), the fuel injection amount G of the cylinder to which fuel will be injected next is determined from the value of each variable corresponding to the cylinder to which fuel will be injected next! (
j) is calculated using equation (44).
ステップ706では、ステップ701で記憶した回転数
が5600rpm以内かどうかを判定する。5600r
pm以内であれば、ステップ707以降の処理を行い、
そうでなければ、ステップ708以降の処理を行う。In step 706, it is determined whether the rotation speed stored in step 701 is within 5600 rpm. 5600r
If it is within pm, perform the processing from step 707,
Otherwise, the process from step 708 onwards is performed.
ステップ707では、(44)式を利用して次と、その
次に燃料噴射を行う気筒の燃料噴射量を演算する。各気
筒の燃料噴射量の演算に使用するa4、b4、Gi等の
各種変数の値は、当然それぞれ気筒に対応する値である
。In step 707, the fuel injection amount of the next and subsequent cylinders to be injected is calculated using equation (44). The values of various variables such as a4, b4, Gi, etc. used to calculate the fuel injection amount for each cylinder are, of course, values corresponding to each cylinder.
ステップ708では、ステップ701で記憶した回転数
が8400rpm以内かどうかを判定する。8400r
pm以内ならステップ709の処理を行い、そうでなけ
れば、ステップ710の処理を行う。In step 708, it is determined whether the rotation speed stored in step 701 is within 8400 rpm. 8400r
If it is within pm, the process of step 709 is performed; otherwise, the process of step 710 is performed.
ステップ709では、(44)式を利用して燃料噴射を
行った最新の気筒以外の全ての気筒の燃料噴射量を演算
する。In step 709, the fuel injection amounts for all cylinders other than the latest cylinder in which fuel injection was performed are calculated using equation (44).
ステップ710では、(44)式を利用して全気筒の燃
料噴射を演算する。In step 710, fuel injection for all cylinders is calculated using equation (44).
次に、ステップ711では、1つ前のステップで燃料噴
射量が演算された全ての気筒の燃料噴射パルス幅を(4
2)式を利用して演算し、記憶する。各気筒のパルス幅
計算には、各気筒の燃料噴射量の演算値を使用する。Next, in step 711, the fuel injection pulse width of all the cylinders for which the fuel injection amount was calculated in the previous step is calculated as (4
2) Calculate and store using formulas. The calculated value of the fuel injection amount for each cylinder is used to calculate the pulse width for each cylinder.
最後に、ステップ712では、ステップ703で求めた
パラメータa5、bJ、別のプログラムで記憶される実
行噴射量Gi (jo) t Gt (11)から(4
1)式に従って定められる燃料噴射Gt(i−j)この
ステップで過去に演算した気筒流人煙料量Gze(i
j)の各気筒ごとの値から(29)式により気筒ごと
の気筒流人燃料量G。Finally, in step 712, the parameters a5 and bJ obtained in step 703 and the execution injection amount Gi (jo) t Gt (11) to (4
1) Fuel injection Gt (i-j) determined according to the formula; cylinder smoke amount Gze (i
From the value of j) for each cylinder, the cylinder fuel amount G for each cylinder is calculated using equation (29).
(i)を演算し、記憶する。以上で処理が終了し、次回
の割込要求があるまで待機する。(i) is calculated and stored. This completes the process and waits until the next interrupt request.
次に、第8図に従って、実行燃料噴射量を記憶更新する
制御プログラムの動作について説明する。Next, the operation of the control program for storing and updating the executed fuel injection amount will be explained with reference to FIG.
このプログラムは、燃料噴射が行なわれた直後に実行さ
れるようになっている。This program is designed to be executed immediately after fuel injection is performed.
まず、ステップ801では、これまで、燃料噴射が行な
われた気筒の最新の燃料噴射実行値であったGr(i6
)の値をGi(il)に代入する。First, in step 801, Gr(i6
) is assigned to Gi(il).
ステップ802では、対応気筒での最新の実行燃料噴射
量をGi(xo)に代入する。以上で処理する終了する
。In step 802, the latest effective fuel injection amount in the corresponding cylinder is substituted into Gi(xo). This completes the process.
なお、上記変数であるGi (in)、Gi (5)は
、最新の実行噴射量、その1つ前の実行噴射量として気
筒ごとに設定されるものである。Note that the variables Gi (in) and Gi (5) are set for each cylinder as the latest effective injection amount and the immediately preceding effective injection amount.
以上で、所定時間周期で燃料噴射量を演算する制御プロ
グラムの説明を終る。This concludes the explanation of the control program that calculates the fuel injection amount at predetermined time intervals.
次に、第9図に従って、第5図の構成を気筒ごとに設定
した気筒別の燃料の制御を行うプログラムの動作を説明
する。Next, referring to FIG. 9, the operation of a program for controlling fuel for each cylinder, in which the configuration shown in FIG. 5 is set for each cylinder, will be explained.
このプログラムは、燃料噴射指令であるREF割込が入
るたび、すなわち、半回転おきに実行されるようになっ
ている。This program is executed every time an REF interrupt, which is a fuel injection command, occurs, that is, every half revolution.
まず、ステップ901では、最新の吸気管内圧PM、回
転数N、水温Twの計測値を記憶する。First, in step 901, the latest measured values of intake pipe internal pressure PM, rotational speed N, and water temperature Tw are stored.
次に、ステップ902では、ステップ901で記憶した
吸気管内圧と回転数をパラメータに所定のテーブルを検
索して吸入空気量Qaを求める。Next, in step 902, a predetermined table is searched using the intake pipe internal pressure and rotational speed stored in step 901 as parameters to obtain the intake air amount Qa.
次に、ステップ903では、今回の割込時に燃料噴射を
行う気筒を判定する。Next, in step 903, the cylinder to which fuel is to be injected during the current interruption is determined.
次に、ステップ904では、判定気筒における前回の燃
料噴射後の信号選択処理によって次回の実行燃料噴射パ
ルス幅の計算に第5図の制御系のブロック5Aの出力を
用いるとされた時にはステップ905以降の処理を、ブ
ロック5Bの出力を用いるとされた時には、ステップ9
10以降の処理を行う。この信号選択処理はこのプログ
ラムは。Next, in step 904, if it is determined that the output of block 5A of the control system in FIG. When the output of block 5B is used for the processing, step 9
Perform the processing from 10 onwards. This signal selection process is done by this program.
後述するステップ915で行う。This is performed in step 915, which will be described later.
ステップ905からステップ909は、第5図のブロッ
ク5Aで行う処理をプログラム化したものである。Steps 905 to 909 are a program of the processing performed in block 5A of FIG.
まず、ステップ905では、ステップ901で記憶した
吸気管内圧PM、回転数N、水温Twから、(47)〜
(51)式、(26)式を利用して、ステップ503で
の判定気筒に対応するパラメータCJ、lを計算する。First, in step 905, from the intake pipe internal pressure PM, rotation speed N, and water temperature Tw stored in step 901, (47) to
Using equations (51) and (26), the parameters CJ,l corresponding to the cylinder determined in step 503 are calculated.
次に、ステップ906では、ステップ905で計算した
パラメータCa、d*、前回のプログラム実行時までに
所定の演算式によって計算、記憶されている判定気筒の
気筒流人燃料量Gre (m −j )(j=1.2)
、過去の判定気筒の実行燃料噴射量Gi (me) 、
Gi (ml)から(52)式に従って定められる燃
料噴射量at (m−j)(j=1゜2)から(44)
式を利用して燃料噴射量Gr(m)を計算する。さらに
、この値を、その気筒の最新の燃料噴射量実行値として
記憶する。Next, in step 906, the parameters Ca and d* calculated in step 905 are used, and the cylinder flow rate Gre (m −j ) of the judgment cylinder, which has been calculated and stored using a predetermined calculation formula until the previous program execution. (j=1.2)
, the actual fuel injection amount Gi (me) of the past determination cylinder,
Fuel injection amount at (m-j) (j=1°2) determined according to equation (52) from Gi (ml) (44)
The fuel injection amount Gr(m) is calculated using the formula. Furthermore, this value is stored as the latest fuel injection amount execution value for that cylinder.
次に、ステップ907では、ステップ906で計算され
た燃料噴射量Gz(m)から(62)式を利用して判定
気筒の燃料噴射パルス幅T、を計算する。Next, in step 907, the fuel injection pulse width T of the determined cylinder is calculated from the fuel injection amount Gz(m) calculated in step 906 using equation (62).
さらに、ステップ908では、上記パルスをインジェク
タに送り判定気筒に燃料を噴射する。Further, in step 908, the pulse is sent to the injector to inject fuel into the cylinder to be determined.
次に、ステップ909では、(46)式を利用して判定
気筒の気筒流人燃料量Gf(m)を演算。Next, in step 909, the cylinder flow rate fuel amount Gf(m) of the determined cylinder is calculated using equation (46).
記憶する。この値は次回以降のプログラム実行時の燃料
噴射量の演算に利用する。Remember. This value is used to calculate the fuel injection amount when executing the program from next time onwards.
ステップ910からステップ9ユ4までの処理は、第S
図のブロック5Bで行う処理をプログラム化したもので
ある。この処理は、全てステップ903での判定気筒に
対するもので、その気筒に対して設定された変数を用い
て各種演算を行う。The processing from step 910 to step 9U4 is
This is a program of the processing performed in block 5B of the figure. This processing is all for the cylinder determined in step 903, and various calculations are performed using the variables set for that cylinder.
まず、ステップ910では、(54)〜(58)式、(
26)式を利用してパラメータCJ’ldJを計算する
。First, in step 910, equations (54) to (58), (
26) Calculate the parameter CJ'ldJ using equation.
次に、ステップ911では、(53)式を利用して燃料
噴射量Gz(m)を演算し、実行値として記憶する。Next, in step 911, the fuel injection amount Gz(m) is calculated using equation (53) and stored as an execution value.
次に、ステップ912では、(61)式を利用して燃料
噴射パルス幅Tiを計算する。Next, in step 912, the fuel injection pulse width Ti is calculated using equation (61).
次に、ステップ913では、上記算出パルスをインジェ
クタに送り、ステップ903での判定気筒へ燃料を噴射
する。Next, in step 913, the calculated pulse is sent to the injector, and fuel is injected into the cylinder determined in step 903.
次に、ステップ914では、(59)式を利用して気筒
流入燃料量ate (m)を演算し、記憶する。Next, in step 914, the cylinder inflow fuel amount ate (m) is calculated using equation (59) and stored.
ステップ915では、前述した方法により、ステップ9
03での判定気筒に対する次回の実行燃料噴射パルス幅
を計算するのにブロック5Aの出力を用いるかブロック
5Bの出力を用いるかを判定し、この結果を記憶する。In step 915, step 9
It is determined whether the output of block 5A or block 5B is used to calculate the next executed fuel injection pulse width for the determination cylinder in step 03, and this result is stored.
次に、ステップ916では、1回転前に燃料噴射を行っ
た気筒を判定する。Next, in step 916, the cylinder in which fuel was injected one revolution before is determined.
さらに、ステップ917では、ステップ916の判定気
筒に対して今度実行燃料噴射パルス幅を計算するのにブ
ロック5Aの燃料噴射量を用いるかブロック5Bの燃料
噴射量を用いるかをチエツクする。いずれのブロックの
噴射量を用いるかの情報は、前回までのプログラム実行
時におけるステップ915の処理により所定番地に記憶
されている。ブロック5Bの噴射量を用いる場合は、全
ての処理を終了し、次回の割込信号が入るまで待機する
。Furthermore, in step 917, it is checked whether to use the fuel injection amount of block 5A or block 5B to calculate the next execution fuel injection pulse width for the cylinder determined in step 916. Information regarding which block's injection amount is to be used is stored in a predetermined location by the process of step 915 during the previous program execution. When using the injection amount of block 5B, all processing is completed and the system waits until the next interrupt signal is input.
ブロック5Aの噴射量を用いる場合は、ステップ918
以降の処理を行う。If the injection amount of block 5A is used, step 918
Perform subsequent processing.
ステップ918では、ステップ901で記憶した吸気管
内圧PM、回転数N、水温Twから(47)〜(51)
式、(26)式を利用してパラメータCJ−d<を求め
る。なお(26)式から求められるT+ (i=1−.
2.3)は、ステップ916の判定気筒に対応した式を
用いる。In step 918, (47) to (51) are calculated from the intake pipe internal pressure PM, rotational speed N, and water temperature Tw stored in step 901.
The parameter CJ-d< is determined using the equation (26). Note that T+ (i=1−.
2.3) uses a formula corresponding to the cylinder to be determined in step 916.
次にステップ919では、(46)式を利用してステッ
プ916での判定気筒への気筒流入燃料量を演算し、記
憶する。Next, in step 919, the amount of fuel flowing into the cylinder determined in step 916 is calculated using equation (46) and stored.
以上、第9図の制御プログラムの説明を終る。This concludes the explanation of the control program shown in FIG.
以上、燃料輸送性が(2,)式の2次以下の遅れで定式
化された場合の制御系の構成、制御プログラムの動作を
説明してきた。The configuration of the control system and the operation of the control program when the fuel transportability is formulated as a quadratic or less delay in equation (2,) have been described above.
燃料輸送特性は、一般には、次の伝達関数で表わすこと
かできる。Fuel transport characteristics can generally be expressed by the following transfer function.
Gi(S)
aO5” + a、S”−”+−+ an−,6S +
an但し、n ≧ l 、n ≧ m ≧Oa、
≠ o、bo f−。Gi(S) aO5" + a, S"-"+-+ an-, 6S +
an However, n ≧ l, n ≧ m ≧Oa,
≠ o, bo f-.
a n ” b m ≠ O
燃料系動特性が、(62)式で表わされる場合も、前述
と同様の方法、すなわち、その離散式に最小2乗法を適
用することによりモデルパラメータa+ (i=1+
2.””t n) 、ba F=1.2.・・・、m)
を定め、その特性を定式化することができる。a n ” b m ≠ O When the fuel system dynamic characteristics are expressed by equation (62), the model parameters a+ (i=1+
2. ""t n), ba F=1.2. ..., m)
can be determined and its characteristics can be formulated.
さらに、得られたモデルの離散式から前述と同じ論理に
より制御系を構築することができる。Furthermore, a control system can be constructed from the discrete equations of the obtained model using the same logic as described above.
又、上記実施例では、全気筒2次の進み要素で燃料の補
償を行う場合を示したが、ある気筒は1次の進み要素、
他の気筒は3次の進み要素というように気筒ごとに補償
方法を変えることもできる。In addition, in the above embodiment, fuel compensation is performed using a secondary advance element for all cylinders, but for some cylinders, a primary advance element,
It is also possible to change the compensation method for each cylinder, such as using a third-order advance element for other cylinders.
この方法は、各気筒とも前述の方法により同じ次数で精
度良くモデル化できない時、有効である。This method is effective when each cylinder cannot be accurately modeled with the same order using the method described above.
C発明の効果〕
本発明によれば、気筒ごとの燃料輸送特性を精度良くモ
デル化し、該モデルを用い燃料輸送遅れを補償するよう
気筒別の燃料の制御を行うので、各気筒の空燃比制御の
精密化を図ることができる。C Effects of the Invention According to the present invention, the fuel transport characteristics of each cylinder are accurately modeled, and the model is used to control the fuel of each cylinder to compensate for fuel transport delays, so that the air-fuel ratio control of each cylinder is improved. It is possible to achieve more precision.
第1図はステップ入力に対する空燃比センサ出力の応答
、第2図は燃料噴射量のステップ変化に対する排気空燃
比の応答、第3図は所定時間周期で燃料噴射量を演算す
る気筒の制御系の構成図、第4図は4気筒エンジンの各
気筒に第3図の制御系を適用した時の制御系の構成図、
第5図は所定クランク角度で燃料噴射量を演算するある
気筒の制御系の構成図、第6図は本発明をディジタル式
制御ユニットで実現する場合の制御系の全体構成図、第
7図、第8図は第4図の制御系をディジタル式制御ユニ
ットで実現する場合の制御プログラムのフローチャート
。
第9図は第5図の制御系をディジタル式制御ユニットで
実現する場合の制御プログラムのフローチャートである
。
S
え
i1
1、、C
81闇
1図
んQ
んS
んe
昨悶
4r
ψ
ロ
ン11ン(]1〜シ・/ト
汲へ:給・(で、(!
にケ
チ
ロ
ア
〒(丁″′Figure 1 shows the response of the air-fuel ratio sensor output to a step input, Figure 2 shows the response of the exhaust air-fuel ratio to a step change in the fuel injection amount, and Figure 3 shows the response of the cylinder control system that calculates the fuel injection amount at a predetermined time period. Configuration diagram, Figure 4 is a configuration diagram of the control system when the control system in Figure 3 is applied to each cylinder of a 4-cylinder engine,
FIG. 5 is a configuration diagram of a control system for a certain cylinder that calculates the fuel injection amount at a predetermined crank angle, FIG. 6 is an overall configuration diagram of a control system when the present invention is implemented with a digital control unit, and FIG. FIG. 8 is a flowchart of a control program when the control system of FIG. 4 is implemented by a digital control unit. FIG. 9 is a flowchart of a control program when the control system of FIG. 5 is implemented by a digital control unit. S Ei1 1,, C 81 Darkness 1 Tsun Q N S N e Last time 4r ψ Ron 11 N (] 1 ~ Shi / To pump: supply (, (! ni Kechiroa〒(Ding″′
Claims (1)
料噴射システムのエンジン電子式制御方法において、1
次の位相進み要素に相当する処理、あるいは、2次以上
の位相進み要素に相当する処理のいずれか一方の処理で
すくなくとも1つの気筒の燃料輸送遅れを補償し、全気
筒の燃料輸送遅れを上記処理のすくなくとも一方の処理
により、独立に補償し、燃料噴射量を演算することを特
徴とするエンジンの燃料噴射制御方法。 2、吸入空気量に基づいて燃料噴射量を制御する多点燃
料噴射システムのエンジン電子式制御方法において、下
記の位相進み要素Aに相当する処理の1つで、1つの気
筒の燃料輸送遅れを補償し、全気筒の燃料輸送遅れを要
素Aに相当する処理のすくなくとも1つにより補償し、
燃料噴射量を演算することを特徴とするエンジンの燃料
噴射制御方法。 A=(a_0S^n+a_1S^n^−^1+・・・+
a_n_−_1S+a_n)/(b_0S^m+b_1
S^m^−^1+・・・+b_m_−_1S+b_m)
ここにS:ラプラス演算子 n≧1 n≧m≧0 a_n=b_m≠0 a_n_−_1≠0 但し、上記要素の内、次の要素は除く (a_n_−_1S+a_n)/b_m ここにa_n_−_1≠0 3、すくなくとも1つの気筒の燃料輸送遅れの補償を(
比例+微分)要素に相当する処理で行い、かつ、全気筒
の燃料輸送遅れの補償を上記処理で行うことがないよう
にしたことを特徴とする請求項1またはこのエンジンの
燃料噴射制御方法。 4、上記燃料噴射量を計算する処理は、気筒別に燃料輸
送状態を推定、演算する処理を含むことを特徴とする請
求項1または2のエンジンの燃料噴射制御方法。 5、上記推定、演算する処理は、所定の時間周期でおこ
なうことを特徴とする請求項4のエンジンの燃料噴射制
御方法。 6、上記時間周期は、所定の回転数以下で、エンジン2
回転に要する時間より小さくなるように設定することを
特徴とする請求項5のエンジンの燃料噴射制御方法。 7、上記時間周期は、所定のクランク角度周期であるこ
とを特徴とする請求項5のエンジンの燃料噴射制御方法
。 8、上記クランク角度は、エンジン2回転に相当するク
ランク角度より小さく設定することを特徴とする請求項
7のエンジンの燃料噴射制御方法。 9、上記クランク角度をエンジン運転状態に応じて可変
とすることを特徴とする請求項7のエンジンの燃料噴射
制御方法。 10、上記燃料噴料量を演算する処理は、所定の時間周
期でおこなうことを特徴とする請求項1または2のエン
ジンの燃料噴射制御方法。 11、上記演算する処理は、燃料噴射量演算時期に、次
の燃料噴射量演算時期までに燃料噴射を行う気筒を判定
し、判定気筒のみ燃料噴射量を演算することを特徴とす
る請求項10のエンジンの燃料噴射制御方法。 12、上記燃料噴射量を演算する処理は、最新の燃料噴
射量の演算を過去の実行燃料噴射量に基づいて行うこと
を特徴とする請求項1または2のエンジンの燃料噴射制
御方法。 13、吸入空気量に基づいて燃料噴射量を制御するエン
ジン電子式制御装置において、3次以上の位相進み要素
かそれに等価な処理で燃料輸送遅れを補償することを特
徴とするエンジンの燃料噴射制御方法。[Claims] 1. An engine electronic control method for a multipoint fuel injection system that controls a fuel injection amount based on an intake air amount, comprising: 1.
Either the process corresponding to the next phase advance element or the process corresponding to the second or higher phase advance element compensates for the fuel transport delay of at least one cylinder, and the fuel transport delay of all cylinders is compensated for as described above. A fuel injection control method for an engine, characterized in that at least one of the processes independently compensates and calculates the fuel injection amount. 2. In an engine electronic control method for a multi-point fuel injection system that controls the fuel injection amount based on the intake air amount, one of the processes corresponding to the phase advance element A below is used to reduce the fuel transport delay for one cylinder. compensating for the fuel transport delay of all cylinders by at least one of the processes corresponding to element A;
A fuel injection control method for an engine, the method comprising calculating a fuel injection amount. A=(a_0S^n+a_1S^n^-^1+...+
a_n_-_1S+a_n)/(b_0S^m+b_1
S^m^-^1+...+b_m_-_1S+b_m)
Here S: Laplace operator n≧1 n≧m≧0 a_n=b_m≠0 a_n_−_1≠0 However, among the above elements, the following element is excluded (a_n_−_1S+a_n)/b_m Here a_n_−_1≠ 0 3. Compensate for fuel transport delay for at least one cylinder (
2. A fuel injection control method for an engine according to claim 1, wherein said processing is performed by a process corresponding to a proportional + differential (proportional + differential) element, and said process does not compensate for a delay in fuel transport to all cylinders. 4. The engine fuel injection control method according to claim 1 or 2, wherein the process of calculating the fuel injection amount includes a process of estimating and calculating a fuel transport state for each cylinder. 5. The engine fuel injection control method according to claim 4, wherein the estimation and calculation process is performed at a predetermined time period. 6. The above time period is below the predetermined rotation speed, and the engine 2
6. The fuel injection control method for an engine according to claim 5, wherein the time is set to be shorter than the time required for rotation. 7. The engine fuel injection control method according to claim 5, wherein the time period is a predetermined crank angle period. 8. The method for controlling fuel injection for an engine according to claim 7, wherein the crank angle is set smaller than a crank angle corresponding to two revolutions of the engine. 9. The fuel injection control method for an engine according to claim 7, wherein the crank angle is made variable depending on the engine operating state. 10. The engine fuel injection control method according to claim 1 or 2, wherein the process of calculating the fuel injection amount is performed at a predetermined time period. 11. The calculation process is characterized in that, at a fuel injection amount calculation time, a cylinder in which fuel injection is to be performed is determined by the next fuel injection amount calculation time, and the fuel injection amount is calculated only for the determined cylinder. engine fuel injection control method. 12. The fuel injection control method for an engine according to claim 1 or 2, wherein in the process of calculating the fuel injection amount, the latest fuel injection amount is calculated based on the past executed fuel injection amount. 13. In an engine electronic control device that controls the fuel injection amount based on the intake air amount, the engine fuel injection control is characterized in that a delay in fuel transport is compensated by a third-order or higher phase advance element or processing equivalent thereto. Method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12671090A JPH0422724A (en) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | Control method for fuel injection of engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12671090A JPH0422724A (en) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | Control method for fuel injection of engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0422724A true JPH0422724A (en) | 1992-01-27 |
Family
ID=14941945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12671090A Pending JPH0422724A (en) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | Control method for fuel injection of engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0422724A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5544639A (en) * | 1993-08-31 | 1996-08-13 | Nippondenso Co., Ltd. | Temperature predicting system for internal combustion engine and temperature control system including same |
| JP2012057581A (en) * | 2010-09-10 | 2012-03-22 | Toyota Industries Corp | Fuel injection control apparatus |
-
1990
- 1990-05-18 JP JP12671090A patent/JPH0422724A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5544639A (en) * | 1993-08-31 | 1996-08-13 | Nippondenso Co., Ltd. | Temperature predicting system for internal combustion engine and temperature control system including same |
| JP2012057581A (en) * | 2010-09-10 | 2012-03-22 | Toyota Industries Corp | Fuel injection control apparatus |
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