JPH0571390A - 内燃機関の燃料噴射量制御方法 - Google Patents
内燃機関の燃料噴射量制御方法Info
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- JPH0571390A JPH0571390A JP3233287A JP23328791A JPH0571390A JP H0571390 A JPH0571390 A JP H0571390A JP 3233287 A JP3233287 A JP 3233287A JP 23328791 A JP23328791 A JP 23328791A JP H0571390 A JPH0571390 A JP H0571390A
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- fuel injection
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- amount
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、内燃機関へ混合気を吸入させる際
に、その運転状態に合わせて最適な量の燃料を噴射する
為の制御方法に関し、排出ガスの汚染を防止すると共に
エンジンのレスポンスを高めることを目的とする。 【構成】内燃機関の回転に同期して吸気管に燃料を間欠
的に噴射すると共に、1燃焼に必要な燃料を少なくとも
2回以上に分けて噴射する燃料噴射方法において、スロ
ットルを全閉した減速状態で燃料供給が不要の場合に燃
料噴射を停止し、その後、スロットルを開いた時に燃料
噴射を再開する場合は、次のように燃料噴射量を制御す
る。すなわち、燃料噴射を再開した第1回目の燃料噴射
量を、当該内燃機関が吸入する空気量から求まるところ
の、理論空燃比を満足する基本噴射量TP1 の少なくとも
1倍以上の値k1・TP1 (k1>1)とする内燃機関の燃料
噴射量制御方法である。
に、その運転状態に合わせて最適な量の燃料を噴射する
為の制御方法に関し、排出ガスの汚染を防止すると共に
エンジンのレスポンスを高めることを目的とする。 【構成】内燃機関の回転に同期して吸気管に燃料を間欠
的に噴射すると共に、1燃焼に必要な燃料を少なくとも
2回以上に分けて噴射する燃料噴射方法において、スロ
ットルを全閉した減速状態で燃料供給が不要の場合に燃
料噴射を停止し、その後、スロットルを開いた時に燃料
噴射を再開する場合は、次のように燃料噴射量を制御す
る。すなわち、燃料噴射を再開した第1回目の燃料噴射
量を、当該内燃機関が吸入する空気量から求まるところ
の、理論空燃比を満足する基本噴射量TP1 の少なくとも
1倍以上の値k1・TP1 (k1>1)とする内燃機関の燃料
噴射量制御方法である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関(エンジン)
のシリンダ内に空気と燃料の混合気を吸入させる際に、
内燃機関の運転状態に合わせて最適な量の燃料を噴射す
る為の制御方法に関する。
のシリンダ内に空気と燃料の混合気を吸入させる際に、
内燃機関の運転状態に合わせて最適な量の燃料を噴射す
る為の制御方法に関する。
【0002】ガソリンエンジンの排出ガス中には、一酸
化炭素COや炭化水素HC,窒素酸化物NOX 等の人体
に有害な物質が含まれている。そして、人体の健康を保
護すること及び地球環境を保護する上から、それら有害
物質を低減することが強く渇望されている。
化炭素COや炭化水素HC,窒素酸化物NOX 等の人体
に有害な物質が含まれている。そして、人体の健康を保
護すること及び地球環境を保護する上から、それら有害
物質を低減することが強く渇望されている。
【0003】一方、先の有害物質を酸化・還元し排出ガ
スを浄化する装置として三元触媒がある。しかし、その
浄化能力の有効領域は、エンジンに供給する混合気の空
燃比が理論空燃比(A/F=14.7) 付近の狭い領域(ウ
インド)に限られている。
スを浄化する装置として三元触媒がある。しかし、その
浄化能力の有効領域は、エンジンに供給する混合気の空
燃比が理論空燃比(A/F=14.7) 付近の狭い領域(ウ
インド)に限られている。
【0004】そのため、ガソリンの燃焼状態を良好な状
態に保つと共に、三元触媒の能力を有効に利用するため
の空燃比制御すなわち燃料噴射量制御が行われている。
態に保つと共に、三元触媒の能力を有効に利用するため
の空燃比制御すなわち燃料噴射量制御が行われている。
【0005】他方、エンジンの燃料消費量を低減し燃費
を向上することは、エネルギー資源を有効に利用するこ
とを可能にすると共に、排出ガス中の有害物質の総量を
抑制することにも繋がる。
を向上することは、エネルギー資源を有効に利用するこ
とを可能にすると共に、排出ガス中の有害物質の総量を
抑制することにも繋がる。
【0006】そして、燃費向上の1つの方法として、ス
ロットルが全閉状態でエンジンの回転速度が減速状態に
ある場合に、当該エンジンの回転速度が或る値に低下す
る迄の間ガソリンすなわち燃料供給(燃料噴射)を停止
する方法がある。尚、エンジンが破損に至るような高回
転状態の場合に燃料噴射を停止する方法もある。
ロットルが全閉状態でエンジンの回転速度が減速状態に
ある場合に、当該エンジンの回転速度が或る値に低下す
る迄の間ガソリンすなわち燃料供給(燃料噴射)を停止
する方法がある。尚、エンジンが破損に至るような高回
転状態の場合に燃料噴射を停止する方法もある。
【0007】しかし、燃料噴射を再開する時に一時的に
空燃比がリーン状態になる場合があり、その間、良好な
燃焼状態が得られないばかりか、三元触媒のウインドか
ら外れて有害物質の排出量が増加する。特に、多気筒エ
ンジンにおいて燃料の同時噴射を行っている場合に著し
い。
空燃比がリーン状態になる場合があり、その間、良好な
燃焼状態が得られないばかりか、三元触媒のウインドか
ら外れて有害物質の排出量が増加する。特に、多気筒エ
ンジンにおいて燃料の同時噴射を行っている場合に著し
い。
【0008】そのため、燃料噴射停止後に噴射を再開す
る時においても、空燃比を最適に制御する方法すなわち
燃料噴射量を制御する方法が求められている。
る時においても、空燃比を最適に制御する方法すなわち
燃料噴射量を制御する方法が求められている。
【0009】
(1)空燃比制御システム 空燃比の制御は、エンジンが吸入する空気量を検出して
該空気量に対して最適な量の燃料を噴射することによっ
て行っている。そして、吸入空気量の検出方法によって
空燃比制御システムを3つの型に大別することができ
る。
該空気量に対して最適な量の燃料を噴射することによっ
て行っている。そして、吸入空気量の検出方法によって
空燃比制御システムを3つの型に大別することができ
る。
【0010】図5は、空燃比制御システムを説明するブ
ロック図で、(a) はマスフロー方式を説明する図、(b)
はスピードデンシティ方式を説明する図、(c) はスロッ
トルスピード方式を説明する図、である。
ロック図で、(a) はマスフロー方式を説明する図、(b)
はスピードデンシティ方式を説明する図、(c) はスロッ
トルスピード方式を説明する図、である。
【0011】図5は、エンジン1に混合気を吸入する
際、吸気管2に燃料噴射弁3から燃料(ガソリン)を噴
射する吸気管噴射を例示しており、燃料噴射量qはEC
U(Electronic Control Unit) 4a,4b,4cの演算結果に基
づいて制御する。
際、吸気管2に燃料噴射弁3から燃料(ガソリン)を噴
射する吸気管噴射を例示しており、燃料噴射量qはEC
U(Electronic Control Unit) 4a,4b,4cの演算結果に基
づいて制御する。
【0012】1)マスフロー方式 マスフロー方式は、空気流量計すなわちエアフローメー
タ6で直接に吸入空気量を計測する方式である。
タ6で直接に吸入空気量を計測する方式である。
【0013】すなわち、単位時間当たりの吸入空気量Q
をエンジン1の回転速度NE から求まる燃焼サイクル数
で除することによって、1燃焼サイクル当たりの吸入空
気量を求めることができる。
をエンジン1の回転速度NE から求まる燃焼サイクル数
で除することによって、1燃焼サイクル当たりの吸入空
気量を求めることができる。
【0014】2)スピードデンシティ方式 スピードデンシティ方式は、吸気管2内の吸気圧力を圧
力センサ7で検出し、該吸気管圧力Pとエンジン1の回
転速度NE とから吸入空気量を推定する方式である。
力センサ7で検出し、該吸気管圧力Pとエンジン1の回
転速度NE とから吸入空気量を推定する方式である。
【0015】すなわち、ECU 4b のメモリに、吸気管
圧力Pとエンジン1の回転速度NE とを変数としてマッ
プ化した等吸入空気量データを有していて、該データよ
り吸入空気量を推定して求める方式である。
圧力Pとエンジン1の回転速度NE とを変数としてマッ
プ化した等吸入空気量データを有していて、該データよ
り吸入空気量を推定して求める方式である。
【0016】3)スロットルスピード方式 スロットルスピード方式は、スロットル5の開度をスロ
ットル開度センサ8で検出し、該スロットル開度αとエ
ンジン1の回転速度NE とから吸入空気量を推定する方
式である。
ットル開度センサ8で検出し、該スロットル開度αとエ
ンジン1の回転速度NE とから吸入空気量を推定する方
式である。
【0017】すなわち、ECU 4c のメモリに、スロッ
トル開度αとエンジン1の回転速度NE とを変数として
マップ化した等吸入空気量データを有していて、該デー
タより吸入空気量を推定して求める方式である。
トル開度αとエンジン1の回転速度NE とを変数として
マップ化した等吸入空気量データを有していて、該デー
タより吸入空気量を推定して求める方式である。
【0018】(2)燃料の噴射方式と噴射タイミング 図6は、燃料の噴射方式を説明する図で、(a) はMPI
(MultiPoint Injection) 型吸気管噴射を説明するブロ
ック図、(b) は4気筒同時間欠噴射のタイミングを説明
するタイミングチャート、である。
(MultiPoint Injection) 型吸気管噴射を説明するブロ
ック図、(b) は4気筒同時間欠噴射のタイミングを説明
するタイミングチャート、である。
【0019】MPI型吸気管噴射によって複数気筒同時
間欠噴射を行う方式は、図6(a) に示すように吸気管2
の各マニホールドに燃料噴射弁 3-1,3-2,3-3,3-4を設
け、該燃料噴射弁 3-1,3-2,3-3,3-4をECU 4a(4b,4c)
で同時駆動する方式である。
間欠噴射を行う方式は、図6(a) に示すように吸気管2
の各マニホールドに燃料噴射弁 3-1,3-2,3-3,3-4を設
け、該燃料噴射弁 3-1,3-2,3-3,3-4をECU 4a(4b,4c)
で同時駆動する方式である。
【0020】そのため、燃料噴射弁駆動回路が共通で済
むと共に各気筒への燃料配分が均一になる等の長所を有
し、コストパフォーマンスの高い方式として現在の主流
を占めている。
むと共に各気筒への燃料配分が均一になる等の長所を有
し、コストパフォーマンスの高い方式として現在の主流
を占めている。
【0021】他方、図6(b) は、4気筒エンジンにおい
て 360°CA(Crank Angle)毎に4気筒同時噴射を行う
場合のタイミングチャートであり、燃料噴射タイミング
TJ1,TJ2,TJ3,TJ4, ・・・において燃料を噴射する。し
たがって、1燃焼に必要な燃料量を2回の噴射に分けて
供給する。
て 360°CA(Crank Angle)毎に4気筒同時噴射を行う
場合のタイミングチャートであり、燃料噴射タイミング
TJ1,TJ2,TJ3,TJ4, ・・・において燃料を噴射する。し
たがって、1燃焼に必要な燃料量を2回の噴射に分けて
供給する。
【0022】ちなみに、第1気筒においては、圧縮サイ
クル TS2と爆発サイクル TS3との間の燃料噴射タイミン
グ TJ2と、排気サイクル TS4と吸入サイクル TS5との間
の燃料噴射タイミング TJ3とにおいて噴射された燃料と
が、吸入サイクル TS5において混合気としてシリンダ内
に吸入される。
クル TS2と爆発サイクル TS3との間の燃料噴射タイミン
グ TJ2と、排気サイクル TS4と吸入サイクル TS5との間
の燃料噴射タイミング TJ3とにおいて噴射された燃料と
が、吸入サイクル TS5において混合気としてシリンダ内
に吸入される。
【0023】(3)燃料噴射停止と非同期燃料噴射 自動車等の車輛においては、燃料消費量を低減すると共
に排出ガス中の有害物質の総量を抑制する為に、スロッ
トルが全閉状態でエンジンブレーキ状態に在る場合は、
当該エンジンへの燃料供給すなわち燃料噴射を停止する
方法を用いている。ちなみに、燃料噴射停止のことを燃
料カット(F/C:Fuel Cut)と一般的に呼称してい
る。
に排出ガス中の有害物質の総量を抑制する為に、スロッ
トルが全閉状態でエンジンブレーキ状態に在る場合は、
当該エンジンへの燃料供給すなわち燃料噴射を停止する
方法を用いている。ちなみに、燃料噴射停止のことを燃
料カット(F/C:Fuel Cut)と一般的に呼称してい
る。
【0024】図7は、燃料カットと非同期噴射を説明す
る図で、(a) はエンジンの冷却水温度に対する燃料カッ
ト回転速度と再開回転速度との関係を説明する特性図、
(b)はスロットル開度の時間的変化を示す図、(c) は燃
料噴射タイミングを説明するタイミングチャート、であ
る。尚、(b)(c)の時間軸は同一の時間軸上で示してい
る。
る図で、(a) はエンジンの冷却水温度に対する燃料カッ
ト回転速度と再開回転速度との関係を説明する特性図、
(b)はスロットル開度の時間的変化を示す図、(c) は燃
料噴射タイミングを説明するタイミングチャート、であ
る。尚、(b)(c)の時間軸は同一の時間軸上で示してい
る。
【0025】1)燃料カット特性 図7(a) に例示すように、スロットルが全閉状態でエン
ジンの回転速度NE がNCUT 以上の場合には燃料供給が
不要である減速状態であると判断し、燃料カットを行
う。しかし、エンジンの回転速度NE が再開回転速度N
RET 以下になると燃料供給を開始し、エンジンが停止す
ることを防止している。尚、燃料カット制御も、図5に
示すところのECU 4a,4b,4c が行う。
ジンの回転速度NE がNCUT 以上の場合には燃料供給が
不要である減速状態であると判断し、燃料カットを行
う。しかし、エンジンの回転速度NE が再開回転速度N
RET 以下になると燃料供給を開始し、エンジンが停止す
ることを防止している。尚、燃料カット制御も、図5に
示すところのECU 4a,4b,4c が行う。
【0026】ちなみに、冷却水温度tW が低い程NCUT
およびNRET を高くしている理由は、アイドリング状態
で燃料カットとならないようにする為である。また、燃
料カット中にスロットルが開かれれば直ちに燃料噴射を
再開する。
およびNRET を高くしている理由は、アイドリング状態
で燃料カットとならないようにする為である。また、燃
料カット中にスロットルが開かれれば直ちに燃料噴射を
再開する。
【0027】2)燃料噴射の再開と非同期噴射 図7(b) は、時刻T1迄はスロットル開度が全閉であり、
該時刻T1〜時刻T2にかけてスロットルが開くことを示し
ている。そのため、図7(c) のタイミングチャートにお
いては、燃料噴射タイミング TJ1では燃料が噴射され
ず、燃料噴射タイミング TJ2以降において 360°CA毎
に間欠的に燃料噴射が行われることを示している。
該時刻T1〜時刻T2にかけてスロットルが開くことを示し
ている。そのため、図7(c) のタイミングチャートにお
いては、燃料噴射タイミング TJ1では燃料が噴射され
ず、燃料噴射タイミング TJ2以降において 360°CA毎
に間欠的に燃料噴射が行われることを示している。
【0028】ところが、燃料噴射タイミング TJ2から燃
料噴射を再開すると、第3気筒の吸入サイクル TS2にお
いては相変わらず空気だけしか吸入されず、エンジンの
レスポンスが一時的に悪化する。
料噴射を再開すると、第3気筒の吸入サイクル TS2にお
いては相変わらず空気だけしか吸入されず、エンジンの
レスポンスが一時的に悪化する。
【0029】そのため、時刻T1においてスロットルが開
き始めると直ちに非同期タイミングTJXにおいて予め定
めた一定量の燃料噴射を行い、レスポンス悪化を防止し
ている。
き始めると直ちに非同期タイミングTJXにおいて予め定
めた一定量の燃料噴射を行い、レスポンス悪化を防止し
ている。
【0030】
【発明が解決しようとする課題】しかし、非同期タイミ
ング TJXにおいて一定量の燃料噴射を行っただけでは、
次の〜のような問題がある。
ング TJXにおいて一定量の燃料噴射を行っただけでは、
次の〜のような問題がある。
【0031】第3気筒の吸入サイクル TS2に吸入され
る混合気は、理論空燃比とならずにリーン状態になり易
い。
る混合気は、理論空燃比とならずにリーン状態になり易
い。
【0032】第4気筒の吸入サイクル TS3と、第2気
筒の吸入サイクル TS4に吸入される混合気の燃料量は、
非同期タイミング TJXの燃料噴射量と同期燃料噴射タイ
ミング TJ2の燃料噴射量との和になるが、理論空燃比と
はならない。
筒の吸入サイクル TS4に吸入される混合気の燃料量は、
非同期タイミング TJXの燃料噴射量と同期燃料噴射タイ
ミング TJ2の燃料噴射量との和になるが、理論空燃比と
はならない。
【0033】燃料噴射再開直後は吸気管に付着してい
た燃料が全て吸入されて乾燥している。そのため、吸気
管に燃料が付着して該付着量が安定するまでは空燃比制
御に誤差を生じる。
た燃料が全て吸入されて乾燥している。そのため、吸気
管に燃料が付着して該付着量が安定するまでは空燃比制
御に誤差を生じる。
【0034】本発明の技術的課題は、燃料カット後の燃
料噴射再開時においても理論空燃比を実現する燃料噴射
量制御方法を確立することによって、排出ガスの汚染を
防止すると共に、エンジンのレスポンスを高めることに
ある。
料噴射再開時においても理論空燃比を実現する燃料噴射
量制御方法を確立することによって、排出ガスの汚染を
防止すると共に、エンジンのレスポンスを高めることに
ある。
【0035】
【課題を解決するための手段】図1は、本発明の原理を
説明する図で、(a)は燃料噴射再開タイミングを示すタ
イミングチャート、(b) は4サイクルエンジンの各サイ
クルを示すタイミングチャート、(c) は燃料噴射タイミ
ングを説明するタイミングチャート、(d) は非同期燃料
噴射を含む燃料噴射タイミングを説明するタイミングチ
ャート、(e) は吸気管に付着する燃料を説明するモデル
図、である。尚、(a) 〜(d) の時間軸は同一時間軸であ
る。
説明する図で、(a)は燃料噴射再開タイミングを示すタ
イミングチャート、(b) は4サイクルエンジンの各サイ
クルを示すタイミングチャート、(c) は燃料噴射タイミ
ングを説明するタイミングチャート、(d) は非同期燃料
噴射を含む燃料噴射タイミングを説明するタイミングチ
ャート、(e) は吸気管に付着する燃料を説明するモデル
図、である。尚、(a) 〜(d) の時間軸は同一時間軸であ
る。
【0036】本発明は、燃料噴射再開直後の燃料噴射量
を、理論空燃比を満足するように制御するところに特徴
がある。
を、理論空燃比を満足するように制御するところに特徴
がある。
【0037】(1)基本的制御方法(図1(a)(b)(c) 参
照) 内燃機関の回転に同期して吸気管に燃料を間欠的に噴射
すると共に、1燃焼に必要な燃料を少なくとも2回以上
に分けて噴射する燃料噴射方法において、スロットルを
全閉した減速状態で燃料供給が不要の場合に燃料噴射を
停止し、その後、スロットルを開いた時に燃料噴射を再
開する場合は、次のように燃料噴射量を制御する。
照) 内燃機関の回転に同期して吸気管に燃料を間欠的に噴射
すると共に、1燃焼に必要な燃料を少なくとも2回以上
に分けて噴射する燃料噴射方法において、スロットルを
全閉した減速状態で燃料供給が不要の場合に燃料噴射を
停止し、その後、スロットルを開いた時に燃料噴射を再
開する場合は、次のように燃料噴射量を制御する。
【0038】すなわち、燃料噴射を再開した第1回目の
燃料噴射量を、当該内燃機関が吸入する空気量から求ま
るところの、理論空燃比を満足する基本噴射量TP1 の少
なくとも1倍以上の値k1・TP1 (k1>1)とする内燃機
関の燃料噴射量制御方法である。
燃料噴射量を、当該内燃機関が吸入する空気量から求ま
るところの、理論空燃比を満足する基本噴射量TP1 の少
なくとも1倍以上の値k1・TP1 (k1>1)とする内燃機
関の燃料噴射量制御方法である。
【0039】(2)非同期噴射を行う燃料噴射量制御方
法(図1(a)(b)(d) 参照) すなわち、前記(1)の内燃機関の燃料噴射量制御方法
において、燃料噴射再開後の第1回目の燃料噴射k1・TP
1 (k1>1)をスロットルが開いた後に直ちに行い、当
該内燃機関の回転とは非同期に行う燃料噴射量制御方法
である。
法(図1(a)(b)(d) 参照) すなわち、前記(1)の内燃機関の燃料噴射量制御方法
において、燃料噴射再開後の第1回目の燃料噴射k1・TP
1 (k1>1)をスロットルが開いた後に直ちに行い、当
該内燃機関の回転とは非同期に行う燃料噴射量制御方法
である。
【0040】(3)吸気管付着分を考慮した燃料噴射量
制御方法(図1(e)参照) すなわち、前記(1)および(2)の燃料噴射量制御方
法において、燃料噴射を再開した際に吸気管に付着・残
留する燃料量分Δq を加算して燃料噴射量を制御する燃
料噴射量制御方法である。
制御方法(図1(e)参照) すなわち、前記(1)および(2)の燃料噴射量制御方
法において、燃料噴射を再開した際に吸気管に付着・残
留する燃料量分Δq を加算して燃料噴射量を制御する燃
料噴射量制御方法である。
【0041】(4)空燃比過濃(A/F比過小)を防止
した燃料噴射量制御方法(図1(d)参照) すなわち、前記(3)の燃料噴射量制御方法において、
1燃焼に必要な燃料噴射量に上限値 TAUMAX を設け、該
上限値 TAUMAX を理論空燃比を満足する基本噴射量の1.
2 倍以内とした燃料噴射量制御方法である。
した燃料噴射量制御方法(図1(d)参照) すなわち、前記(3)の燃料噴射量制御方法において、
1燃焼に必要な燃料噴射量に上限値 TAUMAX を設け、該
上限値 TAUMAX を理論空燃比を満足する基本噴射量の1.
2 倍以内とした燃料噴射量制御方法である。
【0042】
(1)基本的制御方法(図1(a)(b)(c) 参照) 1燃焼に必要な燃料を少なくとも2回以上に分けて噴射
する場合、燃料噴射を再開した直後においては規定回数
の燃料噴射が受けられないシリンダが存在する。
する場合、燃料噴射を再開した直後においては規定回数
の燃料噴射が受けられないシリンダが存在する。
【0043】したがって、燃料噴射再開直後の第1回目
の燃料噴射量を、理論空燃比を満足する基本噴射量TP1
の少なくとも1倍以上の量k1・TP1 (k1>1)とするこ
とによって、空燃比がリーン状態となることを防止する
ことができる。
の燃料噴射量を、理論空燃比を満足する基本噴射量TP1
の少なくとも1倍以上の量k1・TP1 (k1>1)とするこ
とによって、空燃比がリーン状態となることを防止する
ことができる。
【0044】(2)非同期噴射を行う燃料噴射量制御方
法(図1(a)(b)(d) 参照) スロットルが開いて燃料噴射を再開した後において、同
期した燃料噴射タイミングの第1回目にk1・TP1 の燃料
を噴射しても、当該タイミング以前に吸入サイクルにあ
るシリンダには空気だけしか吸入されず、エンジンのレ
スポンスが改善されない。
法(図1(a)(b)(d) 参照) スロットルが開いて燃料噴射を再開した後において、同
期した燃料噴射タイミングの第1回目にk1・TP1 の燃料
を噴射しても、当該タイミング以前に吸入サイクルにあ
るシリンダには空気だけしか吸入されず、エンジンのレ
スポンスが改善されない。
【0045】すなわち、スロットルが開いた直後に、理
論空燃比を満足する基本噴射量TP11の少なくとも1倍以
上の量k2・TP11(k2>1)を噴射することによって、当
該シリンダの空燃比がリーン状態となることを防止する
ことができる。
論空燃比を満足する基本噴射量TP11の少なくとも1倍以
上の量k2・TP11(k2>1)を噴射することによって、当
該シリンダの空燃比がリーン状態となることを防止する
ことができる。
【0046】(3)吸気管付着分を考慮した燃料噴射量
制御方法(図1(e)参照) 燃料噴射を停止すると、それまで燃料噴射によって燃料
濡れしていた吸気管が空気の吸入によって完全に乾燥す
る。
制御方法(図1(e)参照) 燃料噴射を停止すると、それまで燃料噴射によって燃料
濡れしていた吸気管が空気の吸入によって完全に乾燥す
る。
【0047】したがって、燃料噴射再開直後において
は、吸気管に付着する燃料量分Δq を加算して燃料噴射
量を制御することによって、誤差の無い空燃比制御を行
うことができる。
は、吸気管に付着する燃料量分Δq を加算して燃料噴射
量を制御することによって、誤差の無い空燃比制御を行
うことができる。
【0048】(4)空燃比過濃(A/F比過小)を防止
した燃料噴射量制御方法(図1(d)参照) 燃料噴射再開直後の燃料噴射においては、基本噴射量TP
1 の1倍以上の噴射(k1・TP1 )を行うことによって、
リーン状態を回避すると共にエンジンのレスポンスを向
上させることができる。
した燃料噴射量制御方法(図1(d)参照) 燃料噴射再開直後の燃料噴射においては、基本噴射量TP
1 の1倍以上の噴射(k1・TP1 )を行うことによって、
リーン状態を回避すると共にエンジンのレスポンスを向
上させることができる。
【0049】しかし、燃料噴射再開直後の燃料噴射分と
次の燃料噴射分とを吸入するシリンダにおいては、混合
気がリッチ状態になる。
次の燃料噴射分とを吸入するシリンダにおいては、混合
気がリッチ状態になる。
【0050】また、スロットルが開き始めた直後の開度
変化を時間で微分し、燃料噴射タイミングにおけるスロ
ットル開度と吸入空気量とを予測して燃料噴射量を決定
する場合においては、微分タイミングにおけるスロット
ルの開度予測値と実際のスロットル開度との間に誤差を
生じ、混合気がリッチ状態になる場合がある。
変化を時間で微分し、燃料噴射タイミングにおけるスロ
ットル開度と吸入空気量とを予測して燃料噴射量を決定
する場合においては、微分タイミングにおけるスロット
ルの開度予測値と実際のスロットル開度との間に誤差を
生じ、混合気がリッチ状態になる場合がある。
【0051】その為、1燃焼に必要な燃料噴射量に上限
値 TAUMAX を設けることによって、空燃比が過大なリッ
チ状態になことを防止することができる。また、上限値
TAU MAX は、吸気管付着分を考慮すると基本噴射量の1.
2 倍以内が最適であり、それ以上においては空燃比過濃
(A/F比過小)状態になる。
値 TAUMAX を設けることによって、空燃比が過大なリッ
チ状態になことを防止することができる。また、上限値
TAU MAX は、吸気管付着分を考慮すると基本噴射量の1.
2 倍以内が最適であり、それ以上においては空燃比過濃
(A/F比過小)状態になる。
【0052】
【実施例】次に、本発明による燃料噴射量制御方法を、
実際上どのように具体化できるかを実施例で説明する。
実際上どのように具体化できるかを実施例で説明する。
【0053】(1)構成 図2は、実施例を説明するモデル図で、特に燃料噴射系
統だけを抽出して示している。また、エンジンは1気筒
分だけをモデルとして示している。
統だけを抽出して示している。また、エンジンは1気筒
分だけをモデルとして示している。
【0054】1)吸入・排気系統 吸入される空気は、エアクリーナ9で浄化し、スロット
ル5aで吸入空気量を制御する。そして、サージタンク2A
および吸気管(マニホールド)2aと吸気弁10を通って燃
焼室13に吸入する。
ル5aで吸入空気量を制御する。そして、サージタンク2A
および吸気管(マニホールド)2aと吸気弁10を通って燃
焼室13に吸入する。
【0055】他方、燃焼した排出ガスは、排気弁11と排
気管16および三元触媒17を通って大気中に放出する。
気管16および三元触媒17を通って大気中に放出する。
【0056】2)燃料噴射量制御系 本実施例の空燃比制御システムは、吸気管圧力とエンジ
ン回転速度とから吸入空気量を推定するスピードデンシ
ティ方式である。
ン回転速度とから吸入空気量を推定するスピードデンシ
ティ方式である。
【0057】すなわち、サージタンク2Aに吸気圧力を測
定する圧力センサ7aを設け、エンジンのクランク軸には
クランク角センサ18を設けている。また、エンジンの冷
却水14の温度を測定する水温センサ15を設け、エンジン
温度による燃料噴射量の補正を可能としている。
定する圧力センサ7aを設け、エンジンのクランク軸には
クランク角センサ18を設けている。また、エンジンの冷
却水14の温度を測定する水温センサ15を設け、エンジン
温度による燃料噴射量の補正を可能としている。
【0058】そして、これらセンサ7a,18,15の検出信号
を、マイクロコンピュータシステムで構成したECU 4
A に入力し、その出力ポートから燃料噴射弁3aの開弁時
間を制御して燃料噴射量を制御する。
を、マイクロコンピュータシステムで構成したECU 4
A に入力し、その出力ポートから燃料噴射弁3aの開弁時
間を制御して燃料噴射量を制御する。
【0059】(2)作動 本実施例においては、ECU 4A のソフトウェア上で燃
料噴射量の制御を実現することができる。
料噴射量の制御を実現することができる。
【0060】図3は、実施例の作動を説明するフローチ
ャートで、(a)は燃料噴射を停止した後に燃料噴射を再
開した場合の制御手順を示す図、(b) は燃料噴射停止中
の制御手順を示す図、である。また、図4も実施例の作
動を説明するフローチャートで、通常の燃料噴射量制御
手順を示す図である。
ャートで、(a)は燃料噴射を停止した後に燃料噴射を再
開した場合の制御手順を示す図、(b) は燃料噴射停止中
の制御手順を示す図、である。また、図4も実施例の作
動を説明するフローチャートで、通常の燃料噴射量制御
手順を示す図である。
【0061】尚、図3および図4において、記号TPは理
論空燃比を満足する基本噴射量であり、 TAUは燃料噴射
量、ΣTAU は1燃焼サイクル当たりに噴射された燃料の
量すなわち噴射量の積算値、である。また、記号kは定
数である。
論空燃比を満足する基本噴射量であり、 TAUは燃料噴射
量、ΣTAU は1燃焼サイクル当たりに噴射された燃料の
量すなわち噴射量の積算値、である。また、記号kは定
数である。
【0062】1)燃料噴射停止制御(図3(b) 参照) スロットル5aが全閉状態で、エンジンの回転速度が例え
ば図7(a) のNCUT 以上の値の場合には、燃料噴射を停
止する。したがってこの場合、ΣTAU には毎回の噴射タ
イミングにおいて噴射量0(ゼロ)が加算される。すな
わち、ステップS201 がそれである。
ば図7(a) のNCUT 以上の値の場合には、燃料噴射を停
止する。したがってこの場合、ΣTAU には毎回の噴射タ
イミングにおいて噴射量0(ゼロ)が加算される。すな
わち、ステップS201 がそれである。
【0063】2)燃料噴射再開制御(図3(a) 参照) 燃料噴射停止制御中にスロットル5aが開き始めたか、若
しくは、エンジンの回転速度が図7(a) に例示したN
RET 以下に達した場合は、燃料噴射を再開する。
しくは、エンジンの回転速度が図7(a) に例示したN
RET 以下に達した場合は、燃料噴射を再開する。
【0064】燃料噴射を再開するに当たっては、吸気管
圧力とエンジンの回転速度とから吸入空気量を推定し、
すなわちECU 4A が記憶・所持するマップデータから
吸入空気量を求め、ステップ S101 で理論空燃比を満足
する基本噴射量TPを計算する。
圧力とエンジンの回転速度とから吸入空気量を推定し、
すなわちECU 4A が記憶・所持するマップデータから
吸入空気量を求め、ステップ S101 で理論空燃比を満足
する基本噴射量TPを計算する。
【0065】続いて、ステップ S102 で、吸気管2aに付
着する燃料量を考慮した燃料噴射量TAUを求める。すな
わち、基本噴射量TPに定数kを乗じた値を求める。そし
て、基本噴射量TPだけをΣTAU に積算する。
着する燃料量を考慮した燃料噴射量TAUを求める。すな
わち、基本噴射量TPに定数kを乗じた値を求める。そし
て、基本噴射量TPだけをΣTAU に積算する。
【0066】尚、定数kの値はエンジンによって異なる
が、例を上げれば1.1 程度を例示することができる。し
かし、1.2 を越える値になると空燃比が過大なリッチ状
態になる可能性がある。
が、例を上げれば1.1 程度を例示することができる。し
かし、1.2 を越える値になると空燃比が過大なリッチ状
態になる可能性がある。
【0067】そして、ステップ S103 で先に算出した燃
料噴射量 TAUを噴射する。すなわち、実際にはk・TPを
噴射し積算値ΣTAU としては基本噴射量TPだけを考慮す
る。
料噴射量 TAUを噴射する。すなわち、実際にはk・TPを
噴射し積算値ΣTAU としては基本噴射量TPだけを考慮す
る。
【0068】3)通常の燃料噴射量制御(図4参照) ステップ S301 では、噴射量積算値ΣTAU をクリアする
タイミングか否かを判断する。すなわち、ΣTAU は当該
シリンダの吸入が完了するとクリアし、1燃焼に必要な
燃料噴射量の積算を開始する。
タイミングか否かを判断する。すなわち、ΣTAU は当該
シリンダの吸入が完了するとクリアし、1燃焼に必要な
燃料噴射量の積算を開始する。
【0069】したがって、ステップ S301 でクリアタイ
ミングに相当する場合にだけステップ S302 でΣTAU に
0を代入する。
ミングに相当する場合にだけステップ S302 でΣTAU に
0を代入する。
【0070】続いて、ステップ S303 で、マップデータ
より求めた吸入空気量から次の噴射タイミングにおける
燃料噴射量 TAU-1を求める。尚、 TAU-1は1燃焼に必要
な燃料量(基本噴射量TP) を複数回に分けて噴射する場
合の1回当たりの噴射量である。
より求めた吸入空気量から次の噴射タイミングにおける
燃料噴射量 TAU-1を求める。尚、 TAU-1は1燃焼に必要
な燃料量(基本噴射量TP) を複数回に分けて噴射する場
合の1回当たりの噴射量である。
【0071】そして、ステップ S304 で噴射量積算値Σ
TAUに先の燃料噴射量計算結果 TAU -1を加算し、該加算
結果があ予め定めた最大値 TAUMAX よりも小さい値であ
るか否かを判断する。尚、最大値 TAUMAX は基本噴射量
TPの 1.2倍程度の値に設定する。ちなみに、それ以上の
値では、空燃比が過濃(A/F比過小)なリッチ状態に
なる。
TAUに先の燃料噴射量計算結果 TAU -1を加算し、該加算
結果があ予め定めた最大値 TAUMAX よりも小さい値であ
るか否かを判断する。尚、最大値 TAUMAX は基本噴射量
TPの 1.2倍程度の値に設定する。ちなみに、それ以上の
値では、空燃比が過濃(A/F比過小)なリッチ状態に
なる。
【0072】すなわち、ステップ S304 では、1燃焼に
必要な燃料噴射量が過大にならないか否かを判定する。
必要な燃料噴射量が過大にならないか否かを判定する。
【0073】そして、ステップ S304 で最大値 TAUMAX
を越えていると判断された場合は、ステップ S306 で最
大値 TAUMAX からそれまでの燃料噴射量積算値ΣTAU を
減じた値を TAU-2に代入する。尚、 TAU-2はその後実際
に噴射される噴射量である。そして、積算値ΣTAU に最
大値 TAUMAX を代入する。
を越えていると判断された場合は、ステップ S306 で最
大値 TAUMAX からそれまでの燃料噴射量積算値ΣTAU を
減じた値を TAU-2に代入する。尚、 TAU-2はその後実際
に噴射される噴射量である。そして、積算値ΣTAU に最
大値 TAUMAX を代入する。
【0074】他方、ステップ S304 で最大値 TAUMAXを
越えていないと判断された場合は、ステップ S305 で T
AU-2にステップ S303 で計算した燃料噴射量 TAU-1を代
入する。そして、積算値ΣTAU に先の TAU-2を加算・積
算する。
越えていないと判断された場合は、ステップ S305 で T
AU-2にステップ S303 で計算した燃料噴射量 TAU-1を代
入する。そして、積算値ΣTAU に先の TAU-2を加算・積
算する。
【0075】以上の処理の結果、最終的にステップ S30
7 で燃料噴射量 TAU-2を噴射する。したがって、燃料噴
射を再開した後に、基本噴射量TPのk倍の燃料噴射が行
われても、噴射された燃料量の総量が過大なリッチ状態
に至ることは無い。
7 で燃料噴射量 TAU-2を噴射する。したがって、燃料噴
射を再開した後に、基本噴射量TPのk倍の燃料噴射が行
われても、噴射された燃料量の総量が過大なリッチ状態
に至ることは無い。
【0076】
【発明の効果】以上のように本発明の燃料噴射量制御方
法によれば、燃料噴射再開時においても理論空燃比を満
足する燃料噴射を行うことができる。その結果、排出ガ
スの汚染を防止すると共に、エンジンのレスポンスを高
めることができる。
法によれば、燃料噴射再開時においても理論空燃比を満
足する燃料噴射を行うことができる。その結果、排出ガ
スの汚染を防止すると共に、エンジンのレスポンスを高
めることができる。
【図1】本発明の原理を説明する図で、(a) は燃料噴射
再開タイミングを示すタイミングチャート、(b) は4サ
イクルエンジンの各サイクルを示すタイミングチャー
ト、(c) は燃料噴射タイミングを説明するタイミングチ
ャート、(d) は非同期燃料噴射を含む燃料噴射タイミン
グを説明するタイミングチャート、(e) は吸気管に付着
する燃料を説明するモデル図、である。
再開タイミングを示すタイミングチャート、(b) は4サ
イクルエンジンの各サイクルを示すタイミングチャー
ト、(c) は燃料噴射タイミングを説明するタイミングチ
ャート、(d) は非同期燃料噴射を含む燃料噴射タイミン
グを説明するタイミングチャート、(e) は吸気管に付着
する燃料を説明するモデル図、である。
【図2】実施例を説明するモデル図で、特に燃料噴射系
統だけを抽出して示している。
統だけを抽出して示している。
【図3】実施例の作動を説明するフローチャートで、
(a) は燃料噴射を停止した後に燃料噴射を再開した場合
の制御手順を示す図、(b) は燃料噴射停止中の制御手順
を示す図、である。
(a) は燃料噴射を停止した後に燃料噴射を再開した場合
の制御手順を示す図、(b) は燃料噴射停止中の制御手順
を示す図、である。
【図4】実施例の作動を説明するフローチャートで、通
常の燃料噴射量制御手順を示す図である。
常の燃料噴射量制御手順を示す図である。
【図5】空燃比制御システムを説明するブロック図で、
(a) はマスフロー方式を説明する図、(b) はスピードデ
ンシティ方式を説明する図、(c) はスロットルスピード
方式を説明する図、である。
(a) はマスフロー方式を説明する図、(b) はスピードデ
ンシティ方式を説明する図、(c) はスロットルスピード
方式を説明する図、である。
【図6】燃料の噴射方式を説明する図で、(a) はMPI
(MultiPoint Injection) 型吸気管噴射を説明するブロ
ック図、(b) は4気筒同時間欠噴射のタイミングを説明
するタイミングチャート、である。
(MultiPoint Injection) 型吸気管噴射を説明するブロ
ック図、(b) は4気筒同時間欠噴射のタイミングを説明
するタイミングチャート、である。
【図7】燃料カットと非同期噴射を説明する図で、(a)
はエンジンの冷却水温度に対する燃料カット回転速度と
再開回転速度との関係を説明する特性図、(b) はスロッ
トル開度の時間的変化を示す図、(c) は燃料噴射タイミ
ングを説明するタイミングチャート、である。
はエンジンの冷却水温度に対する燃料カット回転速度と
再開回転速度との関係を説明する特性図、(b) はスロッ
トル開度の時間的変化を示す図、(c) は燃料噴射タイミ
ングを説明するタイミングチャート、である。
1 エンジン 2,2a 吸気管 2A サージタンク 3,3-1,3-1,3-1,3-1,3a 燃料噴射弁 4a,4b,4c,4A ECU(Electronic Control
Unit) 5,5a スロットル 6 エアフローメータ 7,7a 圧力センサ 8 スロットル開度センサ 9 エアクリーナ 10 吸気弁 11 排気弁 12 点火プラグ 13 燃焼室 14 冷却水 15 水温センサ 16 排気管 17 三元触媒 18 クランク角センサ Q 吸入空気量 q 燃料噴射量 NE エンジン回転速度 P 吸気管圧力 α スロットル開度 tW 冷却水温度 NCUT 燃料噴射停止回転速度 NRET 燃料噴射再開回転速度
Unit) 5,5a スロットル 6 エアフローメータ 7,7a 圧力センサ 8 スロットル開度センサ 9 エアクリーナ 10 吸気弁 11 排気弁 12 点火プラグ 13 燃焼室 14 冷却水 15 水温センサ 16 排気管 17 三元触媒 18 クランク角センサ Q 吸入空気量 q 燃料噴射量 NE エンジン回転速度 P 吸気管圧力 α スロットル開度 tW 冷却水温度 NCUT 燃料噴射停止回転速度 NRET 燃料噴射再開回転速度
Claims (4)
- 【請求項1】 内燃機関の回転に同期して吸気管に燃料
を間欠的に噴射すると共に、1燃焼に必要な燃料を少な
くとも2回以上に分けて噴射する燃料噴射方法におい
て、 スロットルを全閉した減速状態で燃料供給が不要の場合
に燃料噴射を停止し、その後、スロットルを開いた時に
燃料噴射を再開する場合は、 燃料噴射を再開した第1回目の燃料噴射量を、当該内燃
機関が吸入する空気量から求まるところの、理論空燃比
を満足する基本噴射量(TP1) の少なくとも1倍以上 (k1
・TP1)とすること、 を特徴とする内燃機関の燃料噴射量制御方法。 - 【請求項2】 請求項1の内燃機関の燃料噴射量制御方
法において、 燃料噴射再開後の第1回目の燃料噴射 (k1・TP1)を、ス
ロットルが開いた後に直ちに行い、当該内燃機関の回転
とは非同期に行うこと、 を特徴とする内燃機関の燃料噴射量制御方法。 - 【請求項3】 請求項1および請求項2記載の内燃機関
の燃料噴射量制御方法において、 燃料噴射を再開した際に吸気管に付着・残留する燃料量
分 (Δq)を加味して燃料噴射量を制御すること、 を特徴とする内燃機関の燃料噴射量制御方法。 - 【請求項4】 請求項3記載の内燃機関の燃料噴射量制
御方法において、 1燃焼に必要な燃料噴射量に上限値(TAUMAX ) を設け、
該上限値(TAUMAX ) を理論空燃比を満足する基本噴射量
の1.2 倍以内としたこと、 を特徴とする内燃機関の燃料噴射量制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3233287A JPH0571390A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 内燃機関の燃料噴射量制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3233287A JPH0571390A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 内燃機関の燃料噴射量制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0571390A true JPH0571390A (ja) | 1993-03-23 |
Family
ID=16952740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3233287A Pending JPH0571390A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 内燃機関の燃料噴射量制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0571390A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011111899A (ja) * | 2009-11-24 | 2011-06-09 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
-
1991
- 1991-09-12 JP JP3233287A patent/JPH0571390A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011111899A (ja) * | 2009-11-24 | 2011-06-09 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000404 |