JPH06100117B2 - エンジンの燃料噴射制御方法 - Google Patents
エンジンの燃料噴射制御方法Info
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- JPH06100117B2 JPH06100117B2 JP59015172A JP1517284A JPH06100117B2 JP H06100117 B2 JPH06100117 B2 JP H06100117B2 JP 59015172 A JP59015172 A JP 59015172A JP 1517284 A JP1517284 A JP 1517284A JP H06100117 B2 JPH06100117 B2 JP H06100117B2
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明はエンジンの燃料噴射制御に係り、特に吸入管を
通して空気と燃料をシリンダーに送り込む燃料噴射方式
エンジンに好適なエンジンの燃料噴射制御方法に関す
る。
通して空気と燃料をシリンダーに送り込む燃料噴射方式
エンジンに好適なエンジンの燃料噴射制御方法に関す
る。
従来の燃料噴射制御は、排気ガスを清浄化する三元触媒
が最も有効に働く理論空燃比になるよう種々の方法で燃
料噴射量の補正を行なつていたが、特に加減速時では、
空燃比を理論空燃比に保持できない問題があつた。この
原因は、種々の補正が行なわれているにもかかわらず、
吸気管内の燃料の状態を考慮しないことに欠点があつ
た。
が最も有効に働く理論空燃比になるよう種々の方法で燃
料噴射量の補正を行なつていたが、特に加減速時では、
空燃比を理論空燃比に保持できない問題があつた。この
原因は、種々の補正が行なわれているにもかかわらず、
吸気管内の燃料の状態を考慮しないことに欠点があつ
た。
〔発明の目的〕 本発明の目的は、燃料系の動特性モデルから吸気管内の
液膜や蒸気燃料といつた状態量を推定，予測し、それを
基に空燃比が理論空燃比となるように燃料噴射量を決定
する燃料噴射制御方法を提供することにある。
液膜や蒸気燃料といつた状態量を推定，予測し、それを
基に空燃比が理論空燃比となるように燃料噴射量を決定
する燃料噴射制御方法を提供することにある。
燃料系の動特性は、吸気管に噴射された燃料の一部が吸
気管壁面に付着し液膜となり、液膜はある時定数で蒸発
し噴射された燃料と共にシリンダーに吸入される。しか
しここで、蒸発した燃料がすべてシリンダー内に吸入さ
れるのではなく、一部は吸気管内に蒸気のままの燃料が
残留する（以下、これを蒸気燃料と呼ぶ）。本発明では
この現象をとらえて空燃比が理論空燃比となるよう噴射
量を制御するものである。つまり、燃料動特性を知るう
えで重要な液膜量と蒸気燃料を、スロツトルを流れる空
気質量、スロツトル開度、吸気管内圧力、水温、エンジ
ン回転数、空燃比のデータから推定，予測し、これを基
に理論空燃比となるよう噴射量を制御する。
気管壁面に付着し液膜となり、液膜はある時定数で蒸発
し噴射された燃料と共にシリンダーに吸入される。しか
しここで、蒸発した燃料がすべてシリンダー内に吸入さ
れるのではなく、一部は吸気管内に蒸気のままの燃料が
残留する（以下、これを蒸気燃料と呼ぶ）。本発明では
この現象をとらえて空燃比が理論空燃比となるよう噴射
量を制御するものである。つまり、燃料動特性を知るう
えで重要な液膜量と蒸気燃料を、スロツトルを流れる空
気質量、スロツトル開度、吸気管内圧力、水温、エンジ
ン回転数、空燃比のデータから推定，予測し、これを基
に理論空燃比となるよう噴射量を制御する。
以下、本発明の一実施例を第１図，第２図により説明す
る。第１図はエンジンプロセス１とコンピユータ内での
燃料噴射制御の制御構成を示している。液膜モデル係数
作成部３は、次のように壁面付着率Ｘと液膜蒸発時定数
τを算出する。
る。第１図はエンジンプロセス１とコンピユータ内での
燃料噴射制御の制御構成を示している。液膜モデル係数
作成部３は、次のように壁面付着率Ｘと液膜蒸発時定数
τを算出する。
ここでｋは、ｋ時刻を表わす。
吸気管内空気質量算出部４では、吸気管内圧力より次の
ように吸気管内空気質量Ｍを算出する。
ように吸気管内空気質量Ｍを算出する。
Ｍ（ｋ）＝Ｐ（ｋ）a1 ………（３） ここでa1は、吸気管内容積と吸気管温度によつて決まる
定数である。
定数である。
さらに、燃料噴射量算出部５では、前記Ｘ（ｋ）,M
（ｋ）、エンジンプロセスより得られるスロツトルを流
れる空気質量at（ｋ）、および後述する蒸気燃料予測
値ｖ（ｋ＋１）とから次のように燃料噴射量Gfを算出
する。
（ｋ）、エンジンプロセスより得られるスロツトルを流
れる空気質量at（ｋ）、および後述する蒸気燃料予測
値ｖ（ｋ＋１）とから次のように燃料噴射量Gfを算出
する。
ここで、（A/F）は、理論空燃比である。吸気管内状態
推定部２では、前記、液膜付着率Ｘ、蒸発時定数τ、吸
気管内空気質量Ｍ、スロツトルを流れる空気質量at
（ｋ）、およびエンジンプロセスから得られるエンジン
回転数Ｎ、吸気管圧力Ｐ、空燃比A/Fから、吸気管内の
状態として、液膜量や蒸気燃料を推定，予測し、実施例
では燃料噴射量算出部５に蒸気燃料予測値ｖ（ｋ＋
１）を出力する。
推定部２では、前記、液膜付着率Ｘ、蒸発時定数τ、吸
気管内空気質量Ｍ、スロツトルを流れる空気質量at
（ｋ）、およびエンジンプロセスから得られるエンジン
回転数Ｎ、吸気管圧力Ｐ、空燃比A/Fから、吸気管内の
状態として、液膜量や蒸気燃料を推定，予測し、実施例
では燃料噴射量算出部５に蒸気燃料予測値ｖ（ｋ＋
１）を出力する。
前記吸気管内状態推定部２の構成および動作を第２図に
より説明する。シリンダーに吸入される空気質量 は第２図の計算回路28より次のように求める。
より説明する。シリンダーに吸入される空気質量 は第２図の計算回路28より次のように求める。
ここで、a2は、エンジン排気量や気体定数で決まる定数
である。
である。
得られた は、第２図のシフトレジスタ29に入力し、右側にシフト
した後で最後尾に蓄積する。第２図の係数作成回路21で
は、吸気管内の状態を推定，予測するためのモデルの係
数を作成する部分であり、前記Ｘ（ｋ），τ（ｋ）,M
（ｋ），at（ｋ）より次のように求める。
した後で最後尾に蓄積する。第２図の係数作成回路21で
は、吸気管内の状態を推定，予測するためのモデルの係
数を作成する部分であり、前記Ｘ（ｋ），τ（ｋ）,M
（ｋ），at（ｋ）より次のように求める。
ここで、ΔＴはサンプル周期である。
第２図の係数作成回路21で得られた係数は第２図のメモ
リテーブル22に蓄積され、それに伴つて以前に蓄積され
ていたデータは右側へシフトされる。
リテーブル22に蓄積され、それに伴つて以前に蓄積され
ていたデータは右側へシフトされる。
一方、メモリテーブル24では、第１図の算出部５から得
た燃料噴射量をメモリテーブル22と同様に右側にシフト
しながら最後尾に追加される。
た燃料噴射量をメモリテーブル22と同様に右側にシフト
しながら最後尾に追加される。
O2センサから得た空燃比データは、排気管内の排ガス流
動遅れがあり、さらに、この遅れもエンジン回転数によ
つて変化する。第２図の計算回路27では次のように空燃
比データの観測遅れを計算する。
動遅れがあり、さらに、この遅れもエンジン回転数によ
つて変化する。第２図の計算回路27では次のように空燃
比データの観測遅れを計算する。
ここで、ｄはサンプリング周期の整数倍であり、第12式
の〔 〕は整数化信号である。
の〔 〕は整数化信号である。
遅れ時間ｄが得られたことで、ｋ時刻におけて得られた
空燃比データはｄ時刻前の空燃比であることからA/F
（ｋ−ｄ）と書ける。A/F（ｋ−ｄ）とメモリテーブル2
9の中のap（ｋ−ｄ）から、30では、ｄ時刻前におい
てシリンダーに吸入された燃料の推定値が次のように得
られる。
空燃比データはｄ時刻前の空燃比であることからA/F
（ｋ−ｄ）と書ける。A/F（ｋ−ｄ）とメモリテーブル2
9の中のap（ｋ−ｄ）から、30では、ｄ時刻前におい
てシリンダーに吸入された燃料の推定値が次のように得
られる。
次に、前記遅れ時間ｄを知つて、前記Gfe（ｋ−ｄ）
と、メモリテーブル22より得られるA1（ｋ）からA1（ｋ
−ｄ）、A2（ｋ）からA2（ｋ−ｄ）、A3（ｋ）からA
3（ｋ−ｄ）、B1（ｋ）からB1（ｋ−ｄ）、C1（ｋ）か
らC1（ｋ−ｄ）、D1（ｋ）からD1（ｋ−ｄ）の情報とメ
モリテーブル24から得られるGf（ｋ）からGf（ｋ−ｄ）
の情報と後述するメモリテーブル25、および26より得ら
れるfilm（ｋ−ｄ）とMv（ｋ−ｄ）の情報から、第２
図の計算回路23では以下に示すように液膜と蒸気燃料を
推定し、予測する。ここで簡単のため次のように置く。
と、メモリテーブル22より得られるA1（ｋ）からA1（ｋ
−ｄ）、A2（ｋ）からA2（ｋ−ｄ）、A3（ｋ）からA
3（ｋ−ｄ）、B1（ｋ）からB1（ｋ−ｄ）、C1（ｋ）か
らC1（ｋ−ｄ）、D1（ｋ）からD1（ｋ−ｄ）の情報とメ
モリテーブル24から得られるGf（ｋ）からGf（ｋ−ｄ）
の情報と後述するメモリテーブル25、および26より得ら
れるfilm（ｋ−ｄ）とMv（ｋ−ｄ）の情報から、第２
図の計算回路23では以下に示すように液膜と蒸気燃料を
推定し、予測する。ここで簡単のため次のように置く。
ここで、例えば（・）の（・）は時刻を表わす。
ここで、 が、（ｋ−ｄ）時刻の液膜推定量と蒸気燃料の推定量で
あり、Ｆは推定誤差分散行列であり、σe2は観測雑音の
分配である。
あり、Ｆは推定誤差分散行列であり、σe2は観測雑音の
分配である。
以上の式により、吸気管内の状態である液膜と蒸気燃料
の（ｋ＋１）時刻の予測値が算出された。
の（ｋ＋１）時刻の予測値が算出された。
第20式で得た蒸気燃料予測値を第５図へ出力する。ま
た、第19式で得られるMfilm（ｋ−ｄ＋１）からMfilm
（ｋ）とMv（ｋ−ｄ＋１）からMv（ｋ）をメモリテーブ
ル25と26に蓄積する。
た、第19式で得られるMfilm（ｋ−ｄ＋１）からMfilm
（ｋ）とMv（ｋ−ｄ＋１）からMv（ｋ）をメモリテーブ
ル25と26に蓄積する。
本発明の実施例によれば、エンジン回転数によつて変化
するO2センサのむだ時間変化を考慮し、液膜量と蒸気燃
料を推定，予測し、予測した蒸気燃料を基に燃料噴射量
を制御することにより空燃比を理論空燃比付近に保持で
きる。これにより、有害排気ガスの低減が可能となる。
するO2センサのむだ時間変化を考慮し、液膜量と蒸気燃
料を推定，予測し、予測した蒸気燃料を基に燃料噴射量
を制御することにより空燃比を理論空燃比付近に保持で
きる。これにより、有害排気ガスの低減が可能となる。
本発明によれば、空燃比を理論空燃比付近に保持するこ
とができるので有害ガス低減の効果がある。以下、第３
図，第４図を用いて本発明の制御効果について説明す
る。第３図は従来例を示すものである。スロツトル10゜
から20゜に開くような加速時には、シリンダーに入る空
燃比が薄くなり、空燃比が理論空燃比よりも高い値を示
している。これは、有害な窒素酸化物が多く排出されて
しまう。これに対し、第４図に本発明による制御性能の
例を示す。第３図に示したものと同じ条件で制御したと
きの空燃比と燃料噴射量を示している。従来方法に比べ
空燃比が理論空燃比付近に保持させることができてい
る。これは、有害排気ガスの低減が可能となることを示
している。
とができるので有害ガス低減の効果がある。以下、第３
図，第４図を用いて本発明の制御効果について説明す
る。第３図は従来例を示すものである。スロツトル10゜
から20゜に開くような加速時には、シリンダーに入る空
燃比が薄くなり、空燃比が理論空燃比よりも高い値を示
している。これは、有害な窒素酸化物が多く排出されて
しまう。これに対し、第４図に本発明による制御性能の
例を示す。第３図に示したものと同じ条件で制御したと
きの空燃比と燃料噴射量を示している。従来方法に比べ
空燃比が理論空燃比付近に保持させることができてい
る。これは、有害排気ガスの低減が可能となることを示
している。
第１図は本発明による燃料噴射制御のための制御装置の
一例の構成図、第２図は第１図の吸気管内状態推定部の
構成図、第３図はスロツトル開度変化に対する空燃比と
燃料噴射量の従来例を示す図、第４図は本発明によるス
ロツトル開度変化に対する空燃比と燃料噴射量を示す図
である。 １……エンジンプロセス、２……吸気管内状態推定部、
３……液膜モデル係数作成部、４……吸気管内空気質量
算出部、５……燃料噴射量算出部。
一例の構成図、第２図は第１図の吸気管内状態推定部の
構成図、第３図はスロツトル開度変化に対する空燃比と
燃料噴射量の従来例を示す図、第４図は本発明によるス
ロツトル開度変化に対する空燃比と燃料噴射量を示す図
である。 １……エンジンプロセス、２……吸気管内状態推定部、
３……液膜モデル係数作成部、４……吸気管内空気質量
算出部、５……燃料噴射量算出部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大成 幹彦 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 徳田 博厚 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所佐和工場内 (56)参考文献 特開 昭57−24426（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−47638（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】エンジンの吸気管壁面に付着した第１の時
点における液膜燃料量を空燃比データを用いて推定し、
該空燃比データのむだ時間を組み入れた燃料系モデルを
用いて上記推定した液膜燃料量から前記第１の時点より
前記むだ時間だけ経過した第２の時点における液膜燃料
量を予測し、該予測量にもとづき燃料噴射量を決定する
ことを特徴とするエンジンの燃料噴射制御方法。 - 【請求項２】前記推定する処理は前記第１の時点におけ
る液膜燃料量とともに第１の時点に吸気管内に残留する
蒸気燃料量を推定する処理からなり、前記予測する処理
は前記第２の時点における液膜燃料量とともに第２の時
点に吸気管内に残留する蒸気燃料量を予測する処理から
なる特許請求の範囲第１項記載のエンジンの燃料噴射制
御方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59015172A JPH06100117B2 (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | エンジンの燃料噴射制御方法 |
| KR1019850000558A KR940001010B1 (ko) | 1984-02-01 | 1985-01-30 | 엔진의 연료분사 제어방법 |
| US06/696,480 US4667640A (en) | 1984-02-01 | 1985-01-30 | Method for controlling fuel injection for engine |
| DE8585100998T DE3584529D1 (de) | 1984-02-01 | 1985-01-31 | Methode zur steuerung der kraftstoffeinspritzung in einen motor. |
| EP85100998A EP0152019B1 (en) | 1984-02-01 | 1985-01-31 | Method for controlling fuel injection for engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59015172A JPH06100117B2 (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | エンジンの燃料噴射制御方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6000708A Division JP2738290B2 (ja) | 1994-01-10 | 1994-01-10 | エンジンの燃料噴射制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60162029A JPS60162029A (ja) | 1985-08-23 |
| JPH06100117B2 true JPH06100117B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=11881387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59015172A Expired - Lifetime JPH06100117B2 (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | エンジンの燃料噴射制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06100117B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62258136A (ja) * | 1986-04-30 | 1987-11-10 | Mazda Motor Corp | エンジンの燃料供給制御装置 |
| JP2600697B2 (ja) * | 1987-07-29 | 1997-04-16 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射量制御装置 |
| JP2600698B2 (ja) * | 1987-07-29 | 1997-04-16 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射量制御装置 |
| JP2997473B2 (ja) * | 1988-12-26 | 2000-01-11 | 株式会社日立製作所 | エンジンの適応制御方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1154121A (en) * | 1979-09-27 | 1983-09-20 | Laszlo Hideg | Fuel metering system for an internal combustion engine |
| JPS6052301B2 (ja) * | 1980-07-18 | 1985-11-18 | 株式会社デンソー | 空燃比制御装置 |
-
1984
- 1984-02-01 JP JP59015172A patent/JPH06100117B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60162029A (ja) | 1985-08-23 |
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