JPH0584384B2 - - Google Patents

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JPH0584384B2
JPH0584384B2 JP6948985A JP6948985A JPH0584384B2 JP H0584384 B2 JPH0584384 B2 JP H0584384B2 JP 6948985 A JP6948985 A JP 6948985A JP 6948985 A JP6948985 A JP 6948985A JP H0584384 B2 JPH0584384 B2 JP H0584384B2
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JP
Japan
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cylinder
air
fuel ratio
fuel
roughness
Prior art date
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JP6948985A
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JPS61229936A (ja
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Masakimi Kono
Koji Oonishi
Hirobumi Nishimura
Seiji Oochi
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Mazda Motor Corp
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Mazda Motor Corp
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Publication date
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、多気筒エンジンの空燃比制御装置に
関し、特に各気筒毎の燃焼状態に基づき各気筒毎
に空燃比をリーン側のラフネス許容限界値に制御
するようにしたものにおける加速時の失火防止対
策に関する。
(従来の技術) 従来、多気筒エンジンの空燃比制御装置とし
て、特開昭59−46352号公報に開示されるように、
各気筒毎に燃焼状態(各気筒毎の図示平均有効圧
のサイクル間変動及び図示平均有効圧の気筒間較
差など)を検出する燃焼状態検出手段を設け、該
各燃焼状態検出手段の出力つまりサイクル間変動
及び気筒間較差などに基づき各気筒毎に各気筒に
供給される混合気の空燃比を制御することによ
り、空燃比を可及的にリーン側のラフネス許容限
界値にして燃費率を低く維持しながら、エンジン
ラフネスの発生を精緻に抑制するようにしたもの
が提案されている。
(発明が解決しようとする問題点) ところで、このような空燃比制御において、各
気筒の製作誤差等のバラツキにより各気筒毎にリ
ーン側空燃比のラフネス許容限界値(エンジンラ
フネスが生じない範囲での空燃比のリーン側の
値)が異なつていて、燃焼安定性に劣る気筒では
リーン側ラフネス許容限界値が小さいものとなつ
ている。それ故、エンジンの加速を行う際、その
加速時(加速瞬間)には、アクセルペダルの踏込
みに伴うスロツトル弁の間作動により各気筒への
吸入空気量は直ちに増加するものの、この増加し
た吸入空気量に対して燃料供給量を増量する空燃
比制御は直ちにはなされないため、そのときの各
気筒の空燃比のリーン側ラフネス許容限界値が急
激に悪くなつてこの限界値を越えてしまい、その
ため特にリーン側ラフネス許容限界値の小さい気
筒では失火を生じることになる。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、加速時、各気筒毎
に空燃比をリツチ比すべく燃料供給量を増量制御
するとともに、この燃料供給量の増量制御を、各
気筒毎にリーン側空燃比のラフネス許容限界値に
応じて変えることにより、燃費の低減を図りつ
つ、加速時の失火を確実に防止することにある。
(問題点を解決するための手段) 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段
は、第1図に示すように、各気筒毎に燃焼状態を
検出する燃焼状態検出手段8a〜8dを設け、該
各燃焼状態検出手段8a〜8dの出力に基づいて
各気筒毎に各気筒に供給される混合気の空燃比を
リーン側のラフネス許容限界値に制御するように
した多気筒エンジンの空燃比制御装置において、
エンジン1の加速時を検出する加速時検出手段1
4と、該加速時検出手段14の出力を受け、加速
時、各気筒毎にリーン側空燃比のラフネス許容限
界値に応じてリーン側ラフネス許容限界値が小さ
い程燃料供給量を増量するように制御する制御手
段15とを設ける構成としたものである。
(作用) 上記の構成により、本発明では、各気筒毎に空
燃比をリーン側ラフネス許容限界値に制御するに
おいて、加速時には、制御手段15により、各気
筒毎にリーン側空燃比のラフネス許容限界値に応
じてリーン側ラフネス許容限界値が小さい程燃料
供給量を増量するように制御されるので、加速時
での各気筒のリーン側ラフネス許容限界値の急激
な悪化が燃料供給量の増量制御による空燃比のリ
ツチ化により補償防止され、かつその悪化の程度
に応じた燃料供給量の増量制御により補償される
ことになり、エンジンラフネス抑制のもとで燃費
率を低く維持しながら、加速時の失火が有効にか
つ確実に防止されることになる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を第2図以下の図面に基
づいて説明する。
第2図は本発明を燃焼噴射式4気筒エンジンに
適用した実施例を示す。同図において、1は直列
に配列された4つの気筒を有するエンジン、2は
上流端がエアクリーナ3を介して大気に開口して
エンジン1に吸気を供給するための吸気通路であ
つて、該吸気通路2には吸入空気量を制御するス
ロツトル弁7が配設されているとともに、吸気通
路2の下流側には吸気拡大室4が設けられ、該吸
気拡大室4からは各気筒に対応して4つの独立し
た独立吸気通路2a〜2dに分岐されて各々対応
する各気筒に連通されている。上記各独立吸気通
路2a〜2dにはそれぞれ燃焼噴射弁5a〜5d
が配設されており、各燃料噴射弁5a〜5dは燃
料供給通路6に接続されていて、該燃料供給通路
6から供給される燃料を各燃料噴射弁5a〜5d
から所定のタイミングで各独立吸気通路2a〜2
dに噴射供給して、各気筒に所定空燃比の混合気
を供給するようになされている。
そして、8a〜8dは各気筒毎に設けられ、各
気筒の最大燃焼圧力Pmaxにより各気筒の燃焼状
態を検出する燃焼状態検出手段としての筒内圧力
センサ、9は吸入空気量を検出するエアフローセ
ンサ、10はクランク角によりエンジン回転数を
検出する回転数センサであつて、これら各センサ
8a〜8d,9,10の出力は上記各燃料噴射弁
5a〜5dを駆動制御するCPUよりなるコント
ロールユニツト11に入力されている。また、該
コントロール11には、スロツトル弁7の開度を
検出したスロツトル開度信号(エンジン負荷信
号)θTVおよび排気ガス還流を制御するEGR弁の
開弁信号VEGR等が入力されている。
上記コントロールユニツト11は、上記各筒内
圧力センサ8a〜8dの出力に基づいて各気筒毎
に各気筒に供給される混合気の空燃比がリーン側
のラフネス許容限界値(エンジンラフネスが生じ
ない範囲での空燃比のリーン側の値)になるよう
に各気筒毎の目標燃料噴射量を判定するととも
に、スロツトル開度信号に基づいて加速時(加速
瞬間)を判定し、かつこの加速時には上記各気筒
毎の目標燃料噴射量を補正する判定回路12と、
該判定回路12の出力を受け、各燃料噴射弁5a
〜5dからの燃料噴射量を制御する制御回路13
とを備えている。
次に、上記コントロールユニツト11の判定回
路12の作動を第3図に示すフローチヤートによ
り説明する。先ず、ステツプS1で空燃比のリーン
限界移行に適した運転状態を判断するべく定常運
転状態であるか否かを判別し、定常運転状態であ
るYESの場合には、ステツプS2において各気筒
毎に最大燃焼圧力Pmaxのサイクル間変動σiを下
記式 σi=(1/n)・Σ(Pmax−) (ここでn:サイクル数(例えば100サイク
ル)、:nサイクルでの最大燃焼圧力の平
均値) より計算したのち、ステツプS3でこのサイクル間
変動σiが許容値σ0以下であるか否かを判別する。
この判別がσi≦σ0のときには、サイクル間変動σi
が小さくて空燃比のリーン化がさらに可能である
と判断して、ステツプS4でその気筒に対する燃料
の補正噴射量Q0iをΔQだけ減量した値(Q0i
ΔQ)に更新する一方、上記判別がσi>σ0のとき
には、サイクル間変動σiが大きくて空燃比がリー
ン限界に達していると判断して、ステツプS5でそ
の気筒に対する補正噴射量Q0iをΔQだけ増量した
値(Q0i+ΔQ)に更新する。
次いで、各気筒の最大燃焼圧力Pmaxiの気筒
間較差を求めるべく、ステツプS6で各気筒の最大
燃焼圧力の平均値を下記の4気筒の場合の式 =(1/4)・ Ζi Pmaxi より計算したのち、ステツプS7で気筒間較差(
−Pmaxi)が許容値ΔP以下であるか否かを判別
する。この判別が(−Pmaxi)≦ΔPのときには
気筒間較差が小さいと判断してそのままステツプ
S11に進む一方、(−Pmaxi)>ΔPのときには気
筒間較差が大きいと判断して燃料を増量すべく、
ステツプS8で補正噴射量Q0iをΔQ′だけ増量した
値(Q0i+ΔQ′)に更新したのちステツプS11に移
る。尚、上記ステツプS1の判別が定常運転状態で
ないNOのときには、直ちにステツプS9に移つて
非定常判定回路により加速時か減速時、あるいは
冷間時等を判定し、ステツプS10でそのときの基
本噴射量Q0を決定してステツプS11に進む。そし
て、ステツプS11で各気筒毎に基本噴射等Q0に上
記の補正噴射量Q0iを加算して各気筒毎の燃料噴
射量Qiを求める。
しかる後、ステツプS12においてスロツトル開
度信号θTVにより加速時(加速瞬間)か否かを判
別し、加速時でないNOの場合にはそのままステ
ツプS15に移つて上記ステツプS11の燃料噴射量Qi
の信号を制御回路13に出力する。一方、加速時
であるYESの場合には、燃料を増量補正すべく、
ステツプS13で加速時の燃料の増量値QSPを下記の
式 QSP=a・√i+b より計算したのち、上記ステツプS11の燃料噴射
量Qiにこの増量値QSPを加えた値(=Qi+QSP)を
新たな燃料噴射量Qiとして設定し、ステツプS15
でこの信号を制御回路13に出力する。ここにお
いて、上記式におけるaおよびbは予め設定され
た定数であつて、第4図に示すように燃料消費率
に対する空燃比のリーン側ラフネス許容限界値特
性によつて定まるもので、リーン側ラフネス許容
限界値に応じてリーン側ラフネス許容限界値が小
さい程空燃比をリツチする増量値QSPになるよう
に設定されるものである。
これに対し、運転状態の変化に伴つて学習制御
する場合には、上記の各気筒の補正噴射量Q0i
もとにして、ステツプS16で各気筒の補正噴射量
の平均値0iを計算したのちステツプS17に移り、
このステツプS17の判別が定常運転状態でない
NOのときに、ステツプS18において基本噴射量
Q00iだけ増量した値(Q00i)に置き換え
て、それをステツプS19で学習マツプに入力する。
また、上記の補正噴射量の平均値0iの計算後、
ステツプS20で補正係数Kiを設定すべき運転条件
を満たしているか否か、例えば中負荷域でエンジ
ン回転数が1000〜3000rpmでかつ吸気負圧が−
400〜−200mmHgの運転域にあるか否かを判別し、
この判別がYESのときにのみステツプS21に移つ
て、各気筒の燃料噴射量(Q0+Q0i)とその各気
筒の平均値(Q00i)とを比較して、その比か
ら補正係数ki=(Q0+Q0i)/(Q00i)を求め、
それをステツプS19の学習マツプに入力する。尚、
ステツプS22で固定マツプ(ROM)により基本噴
射量Q0の初期値が、また補正係数kiの初期値
(ki=1)がそれぞれセツトされており、ステツ
プS23のエンジン運転開始のYESの判別と同時に、
これらの初期条件がステツプS19の学習マツプに
入力されている。
そして、ステツプS19の学習マツプに基づいて、
ステツプS24において各気筒毎の新しい基本噴射
量Q0として上記ステツプS18で学習した基本噴射
量Q0に上記ステツプS21で算出した各気筒毎の補
正係数kiを乗算した値(Q0・ki)に更新して、
ステツプS11に戻ることを繰返す。このことによ
り、運転状態に変化に伴う各気筒毎の新しい空燃
比制御目標値を設定する場合、学習した各気筒の
空燃比制御目標値の平均値(各気筒の目標燃料噴
射量の平均値)に対する補正係数kiを求めて、こ
の各補正係数kiにより各気筒毎の新しい空燃比制
御目標値(各気筒毎の新しい目標燃料噴射量)を
算出することにより、各気筒毎の学習制御を不要
とし、各気筒毎の空燃比制御目標値をその算出時
間に遅れなどなく算出して、CPUのメモリ容量
(RAM)の能力低下なく有効に少なくするよう
になされている。
以上の作動フローにおいて、ステツプS12によ
り、エンジンの加速時を検出する加速時検出手段
14を構成している。また、ステツプS13〜S14
より、加速時検出手段14の出力を受け、加速
時、各気筒毎にリーン側空燃比のラフネス許容限
界値に応じてリーン側ラフネス許容限界値が小さ
い程空燃比をリツチにすべく燃料噴射量を増量す
るように制御する制御手段15を構成している。
したがつて、このように各気筒毎の燃焼状態
(最大燃焼圧力Pmaxのサイクル間変動および気
筒間較差)に基づいて各気筒毎にその混合気の空
燃比をリーン側ラフネス許容限界値に制御する場
合、加速時には、制御手段15により各気筒毎に
リーン側空燃比のラフネス許容限界値に応じてリ
ーン側ラフネス許容限界値が小さい程燃料供給量
を増量するよう制御されるので、加速時でのリー
ン側空燃比のラフネス許容限界値の急激な悪化お
よびそれに伴う燃焼安定性の悪化が上記燃料供給
量の増量制御による空燃比のリツチ化によつて補
正防止されて、良好な燃焼安定性が維持されると
ともに、この加速時での燃焼安定性の悪化はリー
ン側ラフネス許容限界値の小さい気筒ほど著しく
なるが、この悪化の程度に応じた燃料供給量の増
量制御によつて補償されて、リーン側ラフネス許
容限界値の小さい気筒でも、良好な燃焼安定性が
確保され、失火を生じることはない。よつて、リ
ーン側ラフネス許容限界値への空燃比制御によつ
てエンジンラフネス抑制の基に燃費の低減を図り
ながら、加速時の失火を有効にかつ確実に防止す
ることができ、良好な加速性の確保を図ることが
できる。
尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、その他種々の変形例をも包含するものであ
る。例えば、上記実施例では燃料噴射量の制御に
より空燃比制御を行う場合について述べたが、吸
入空気量の制御により空燃比制御を行う場合につ
いても同様に適用できるものである。
さらに、上記実施例では、各気筒の燃焼状態を
最大燃焼圧力Pmaxにより検出したが、平均有効
圧力等により検出するようにしてもよい。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明の多気筒エンジン
の空燃比制御装置によれば、各気筒毎の燃焼状態
に基づき各気筒毎に空燃比をリーン側ラフネス許
容限界値に制御する場合、加速時には各気筒毎に
リーン側空燃比のラフネス許容限界値に応じてリ
ーン側ラフネス許容限界値が小さい程燃料供給量
を増量するように制御したので、加速時のリーン
側ラフネス許容限界値の急激な悪化をその悪化の
程度に応じて補償防止して、エンジンラフネス抑
制のもとでの燃費の低減を図りながら、加速時の
失火を有効にかつ確実に防止でき、良好な加速性
を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を示すブロツク図であ
る。第2図および第3図は本発明の実施例を示
し、第2図は全体概略構成図、第3図はコントロ
ールユニツトの判定回路の作動フローを示すフロ
ーチヤート図である。第4図は燃料消費率に対す
る空燃比のリーン側ラフネス許容限界値の特性を
示す説明図である。 1……エンジン、5a〜5d……燃料噴射弁、
8a〜8d……筒内圧力センサ、11……コント
ロールユニツト、12……判定回路、13……制
御回路、14……加速時検出手段、15……制御
手段。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 各気筒毎に燃焼状態を検出する燃焼状態検出
    手段を設け、該各燃焼状態検出手段の出力に基づ
    いて各気筒毎に各気筒に供給される混合気の空燃
    比をリーン側のラフネス許容限界値に制御するよ
    うにした多気筒エンジンの空燃比制御装置におい
    て、エンジンの加速時を検出する加速時検出手段
    と、該加速時検出手段の出力を受け、加速時、各
    気筒毎にリーン側空燃比のラフネス許容限界値に
    応じてリーン側ラフネス許容限界値が小さい程燃
    料供給量を増量するように制御する制御手段とを
    設けたことを特徴とする多気筒エンジンの空燃比
    制御装置。
JP6948985A 1985-04-01 1985-04-01 多気筒エンジンの空燃比制御装置 Granted JPS61229936A (ja)

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JPS61229936A JPS61229936A (ja) 1986-10-14
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2668557B2 (ja) * 1988-07-14 1997-10-27 株式会社ユニシアジェックス 内燃機関の空燃比制御装置
JP3170067B2 (ja) * 1992-10-02 2001-05-28 株式会社日立製作所 内燃機関の希薄燃焼制御装置及びこれを備えた燃料噴射量制御装置

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JPS61229936A (ja) 1986-10-14

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