JPS5851274A - 機関の電子制御装置 - Google Patents

機関の電子制御装置

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JPS5851274A
JPS5851274A JP56147025A JP14702581A JPS5851274A JP S5851274 A JPS5851274 A JP S5851274A JP 56147025 A JP56147025 A JP 56147025A JP 14702581 A JP14702581 A JP 14702581A JP S5851274 A JPS5851274 A JP S5851274A
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JP
Japan
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intake air
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control signal
density
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JP56147025A
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JPH0263101B2 (ja
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Hiroshi Miwakeichi
三分一 寛
Tadahiro Yamamoto
忠弘 山本
Yuko Suai
須合 雄孝
Tadaki Oota
太田 忠樹
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/155Analogue data processing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、特に高地などの空気密度の小さい場所にお
いても、排気還流(EGR)’、点火時期(ADV)お
よび燃料噴射(BQI )の各制御を適切に行なうこと
のできる機関の電子制御装置に関する。
従来の機関の電子制御装置としては、例えば第1図に示
すような、マイクロコンピュータを用いたECC5シス
テムが知られている。図において、まず燃料噴射制御は
、エアフローメータ1で検出された吸入空気流量(体積
流量)Qaと、クランク角センサ2で検出された機関回
転数Nとから、主制御回路3において燃料噴射の基本噴
射時間(バ″′巾) Tp = KQa / N (K
は定数)を算出し、これに最低駆動時間(パルスrl]
) Ts ’r:加えて、燃料噴射時間(パルス巾) 
TI=Tp +Ts’を算出し、このパルス巾で燃料噴
射弁4を駆動する。また、点火時期制御は、機関回転数
Nと上述の基本噴射時間TPから基本点火時期データA
DVP’i算出し、このデータによりイグニッションコ
イル5の一次電流ケ遮断し、ディストリビュータ6によ
って選択された気筒の点火栓に火花を飛ばす。さらに排
気還流制御は、機関回転数Nと同じく基本噴射時間TP
から主制師回路3において制御信号が算出されて出力さ
れ、この制御信号によりVCMバルブ7ヲ介シてEGR
コントロールバルブ8の負圧を制御することによりリフ
ト量が変えられ、エキゾーストマニホールド9からイン
テークマニホールド]0へ接続されたEGR,通路11
の排気還流量が制御される。
しかしながら、このような従来の機関の電子制御装置に
あっては、吸入空気量Q、から算出した基本噴射時間T
Pが、空気密度が通常値である平地用として設定されて
1.する。このため、高地等の空気密度の小さい所にお
いては、基本噴射時間TPから算出された噴射パルス巾
T1より形成される燃料と空気の混合比では、燃料が濃
くなり過ぎるため空気密度を考慮した補正が必!となり
、基本噴射時間q、、−KpQa/N (ρは空気密度
補正係数)を用いる必要がある。ところが、この密度補
正したTtと機関回転数とでテーブルルックアップして
排気還流制御パルス巾を算出した場合は、空気密度の小
さい所では’R<’rpとなるため、通常の所でTPに
より行なう場合に比べて、空気密度の小さい所では排気
還流量が少なくなり、このためベースNOxが増加し、
排気特性が悪化する。このため、空気密度の小さい所で
も同一の排気特性を維持するためには、触媒を強化する
かあるいはシステム上で対応することが必要になり、シ
ステムの複雑化とコストアップを招くという問題点があ
った。
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、体積流量として検出した吸入空気流量に基づ
いて排気還流制御信号を演算し出力すると共に、空気密
度ケ検出した空気密度補正係数によりその体積流量を補
正して得た質量流量としての吸入空気流量に基づいて、
点火時期制御信号と燃料噴射制御信号を演算し出力する
ことにより、上記問題点ケ解決することを目的とする。
以下、この発明を図面に基づいて説明する。
第2図は、この発明の一実施例の概要を示すが、まず、
インテークマニホールド10i流れる吸入空気流量を測
定するため、従来のエアフローメータに代えて、カルマ
ン渦検出型の体積流量センサ12を用いる。この発明に
おいては、稜で詳述するように、吸入空気流量として体
積流量とこれに密度補正した質量流量と欠相いて、制御
出力を演算して各制御ケ行なう。従来のエアフローメー
タも体積流量を測定するものであるので、この発明にお
いても従来のエアフローメータな用いても本質的な誤り
はない。但し、体積流量tより正確に測定するため、こ
の発明ではカルマン渦検出型の体積流量センサを用いる
ことが適切である。このカルマン渦検出型の体積流量セ
ンサ12は、第3図に示すように、円柱状の渦発生体1
3と該渦発生体に設けたスリットの間に配置された熱線
14からなり、この熱線14は、熱線温度制御回路15
から与えられる温度コントロール電流により、一定温度
に維持される。この体積流量センサ】2をインテークマ
ニホールド10内に装着すると、体積流量に応じて、渦
発生体13の背後に発生するカルマン渦列の周波数が変
化し、このカルマン渦が熱線に触れると、温度コントロ
ール電流が変化する。従って、この電流変化ケ検出して
その周期を求めれば、吸入空気の体積流量が測定される
。このため、熱a温度制御回路15の電流波形は、波形
整形回路16により渦動の周波数に応じたパルス列に変
換され、マイクロコンピュータを用いた主制御回路17
において、渦動の周期が測定され、体積流量として吸入
空気流量に換算される。
また、密度センサ18により空気密度が検出され、この
検出信号を用いて主制御回路17において、上述の体積
流量が質量流量に変換される。
主制御回路17は、上述の体積流量に基づいて算出した
排気還流制御用制御信号を出力し、この制御信号により
VCMパルプ7を介してEGR,コントロールバルブ8
の負圧を制御してリフト量を変え、EGR通路11の排
気還流量を制御する。また、主制御回路】7は、上述の
質量流量を基にして点火時期制御用の制御信号ケ出力し
て、パワートランジスタ190オン・オフを制御し、パ
ワートランジスタ19がオンになった時に、点火用の制
御電圧がイグニッションコイル5の二次側およびディス
トリビュータ6を経て、所定の点火栓20に与えられ、
点火火花を飛ばす。さらに、主制御回路17は、質量流
量に基づいて燃料噴射弁4の噴射開始時期と燃料噴射時
間を算出してその制御信号を出力し、燃料噴射制卸ヲ行
なう。
上記実施例を第4図を参照してより詳細に説明すると、
波形整形回路16から出力されたカルマン渦列に対応し
たパルス列から、主制御回路17において周期測定(2
1)され、体積流量QKとして空気流量に換算(22)
される。また、クランク角センサ2からのクランク軸回
転信号から、主制御回路17において機関回転数NVC
変換(23)され、このQxとNより基本噴射時間(パ
ルス巾) TPK = KQK / N(K:定数)が
演算(24)される。このTPKとNで、例えば第5図
に示す8NX8TPKのテーブルから排気還流デユーテ
ィ比がルック、アップされ(25)、その出力信号がI
10インターフェース26YALで、主制御回路17か
らVCMバルブ7へ与えられ、排気還流制御が行われる
この場合に、第5図から得られる吸入空気流量から算出
される基本噴射時間TPKと同一機関回転数における排
気還流デー−ティ比との間には、第6図に示すような関
係がある。また、従来のように密度補正した場合に比べ
て、この発明では密度補正をしない体積流量QKからT
PK k求めているので、空気密度が小さい程TPKが
大きくなる。従って、第6図からTPKが大きい程排気
還流デユーティ比が小さくなり、第7図に示すように、
空気密度が小さくなる程この発明(実線A)の方が従来
(破線B)よりも排気還流デユーティ比が小さくなる。
そして、排気還流デユーティ比が小さい程EGRコント
ロール負圧が大きく(第8同右)、排気還流量が多くな
る(第8同左)。
一方、密度センサ18からの空気密度補正保線ρは、A
D変換(27)され、このρと上述のTPKからTp−
TPK×ρにより、体積流量を密度補正した質量流量に
基づく基本噴射時間(パルス巾)Tpが算出(28)さ
れる。このTPとおによるNとから点火時期制御値がテ
ーブルルックアップ(29)され、その制御出力は点火
時期レジスタ(30)およびI10インターフェース(
31)’に経て、主制御回路17がらパワートランジス
タ19のベースへ与えられ、点火時期制御が行なわれる
また、水温センサ32からの冷却水温度検出信号、のク
ランキング検出信号等が主制御回路I7のI10インタ
ーフェース(35)に入力されて、燃料噴射の噴射時間
の補正係数C0EFが算出(36)され、上述のTPと
このC0EFからTe−TPxCOEFが演算(37)
される。また、バッチIJ (38)の電圧から燃料噴
射弁の最低駆動時間(パルス巾)Tsが算出(39)さ
れ、このTsと上述のTeから、燃料噴射時間(パルス
巾)T、 =T、 −1−Tsが演算(4o)され、こ
の制御信号がI10インターフェース(41) ’a?
介して主制御回路17から駆動トランジスタ42ヲ通し
て、燃料噴射弁4に与えられ、燃料噴射制御が行なわれ
る。
なお、空気密度が通常値である平地などにおいては、密
度補正係数ρは1となり、体積流量と質量流量とは実質
的に差がな(、各制御は従来と同様となる。
以上説明してきたように、この発明によれば、体積流量
で検出した吸入空気流量に基づいて排気還流制御用カケ
算出し、かつ空気密度を検出して得た密度補正係数によ
り体積流量を補正して得た質量流量による吸入空気流量
に基づいて、点火時期制御出力と燃料噴射制御出力を算
出し、その制御出力によりそれぞれ排気還流制御、点火
時期制御および燃料噴射制御ケ行なう構成としたので、
特に、高地等の空気密度が小さい所においても、排気還
流量が充分多くなって、NOx排出量を機関ベースで低
減することができ、従って触媒の強化やシステムの複雑
化およびこれに伴うコストアップを防ぐことができる。
また、空気密度が小さい所でも、燃料の噴射量すなわち
混合比や点火時期を適切に維持することができ、良好な
燃焼特性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の機関の電子制御装置の一例の構成因、第
2図はこの発明による機関の電子制御装置の概要を示す
構成図、第3図はカルマン渦検出型体積流量センサの拡
大正面図、第4図は第2図の装置の詳細を示す構成図、
第5図は機関回転数と基本噴射時間から排気還流デユー
ティ比をルックアップするための図、第6図は基本噴射
時間と排気還流デユーティ比の関係を示す図、第7図は
大気圧と排気還流デー−ティ比の関係を示す図、第8図
は排気還流デユーティ比とEGRコントロール負圧と排
気還流量の関係を示す図である。 2・・・・・・クランク角センサ 5・・・・・・イクニッションコイル 6・・・・・・ディストリビュータ 7・・・・・・VCMパルプ 8・・・・・・BGR,コントロールパルプ11・・・
・・・EGR,通路 12・・・・・・カルマン渦検出型体積流量センサ13
・・・・・・渦発生体 14・・・・・・熱線 】5・・・・・・熱線温度制御回路 17・・・・・・・主制御回路 18・・・・・・密度センサ 19・・・・・・パワートランジスタ 20・・・・・・点火栓 42・・・・・・駆動トランジスタ 特許出願人 日産自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士   山  本  恵  −

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)吸入空気流量を体積流量として検出する空気流量
    センサと、空気密度ケ検出する密度センサと、前記吸入
    空気流量に基づいて排気還流制御信号と点火時期制御信
    号と燃料噴射制御信号とを演算し出力する制御回路とを
    有する機関の電子制御装置において、前記体積流量とし
    て検出した吸入空気流量に基づいて排気還流制御信号を
    演算し出力すると共に、前記密度センサで検出した空気
    密度補正係数により前記体積流量を補正して得た質量流
    量としての吸入空気流量に基づいて、点火時期制御信号
    および燃料噴射制御信号を演算し出力すること欠特徴と
    する機関の電子制御装置。
  2. (2)カルマン渦検出型の体積流量センサにより吸入空
    気流量ケ体積流量として検出することを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の装置。
JP56147025A 1981-09-19 1981-09-19 機関の電子制御装置 Granted JPS5851274A (ja)

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JP56147025A JPS5851274A (ja) 1981-09-19 1981-09-19 機関の電子制御装置

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JP56147025A JPS5851274A (ja) 1981-09-19 1981-09-19 機関の電子制御装置

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Publication Number Publication Date
JPS5851274A true JPS5851274A (ja) 1983-03-25
JPH0263101B2 JPH0263101B2 (ja) 1990-12-27

Family

ID=15420837

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JP56147025A Granted JPS5851274A (ja) 1981-09-19 1981-09-19 機関の電子制御装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01100373A (ja) * 1987-10-11 1989-04-18 Mitsubishi Motors Corp エンジンの点火時期制御装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51144828A (en) * 1975-06-09 1976-12-13 Nissan Motor Co Ltd Synthetic exhaust countermeasure system for internal combustion engine
JPS5247139A (en) * 1975-10-14 1977-04-14 Toyota Motor Corp Effective compensator in an engine of electronic controlled fuel injec tion system

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