JPS59113245A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御装置Info
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- JPS59113245A JPS59113245A JP22284782A JP22284782A JPS59113245A JP S59113245 A JPS59113245 A JP S59113245A JP 22284782 A JP22284782 A JP 22284782A JP 22284782 A JP22284782 A JP 22284782A JP S59113245 A JPS59113245 A JP S59113245A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
- F02D41/1406—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method with use of a optimisation method, e.g. iteration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
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- F02D41/1498—With detection of the mechanical response of the engine measuring engine roughness
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
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- F02D2200/1015—Engines misfires
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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)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
この発明は、内燃機関の空燃比（すなわち空気と燃料の
混合比）制御装置に関し、より詳細には、機関の燃焼の
安定を確保する範囲内で空燃比を可能な限り希薄にして
燃費の向上を図った、内燃機関の空燃比制御装置に関す
る。
混合比）制御装置に関し、より詳細には、機関の燃焼の
安定を確保する範囲内で空燃比を可能な限り希薄にして
燃費の向上を図った、内燃機関の空燃比制御装置に関す
る。
（背景技術）
従来の内燃機関の空燃比制御装置としては、例えば第１
図の燃料系統、第２図の空気系統、および電子制御系統
を組み合わせたものが知られている。
図の燃料系統、第２図の空気系統、および電子制御系統
を組み合わせたものが知られている。
第１図の燃料系統においては、燃料はツユエルタンク１
よりツユエルポン７ａ２で吸入され、加圧されて圧送さ
れる。次にツユエルタンクぐ３によりツユエルポンプ２
で生ずる燃料の脈動が減衰され、次いでツユエルフィル
タ４でゴミや水分が取り除かれ、プレッシャレギュレー
タ５で一定の燃料圧力に調整された燃料が、機関６の各
気筒７の吸気弁８近傍においてインテークマニホールド
９に取り付けられたインジェクタ（燃料噴射弁）１０か
ら、所定の時期に、後述するようにコントロールユニッ
ト２２で演算された所定の噴射量Ｔ（噴射時間）だけ、
噴射される。余剰燃料はプレッシャレギュレータ５から
ツユエルタンク１に戻される。
よりツユエルポン７ａ２で吸入され、加圧されて圧送さ
れる。次にツユエルタンクぐ３によりツユエルポンプ２
で生ずる燃料の脈動が減衰され、次いでツユエルフィル
タ４でゴミや水分が取り除かれ、プレッシャレギュレー
タ５で一定の燃料圧力に調整された燃料が、機関６の各
気筒７の吸気弁８近傍においてインテークマニホールド
９に取り付けられたインジェクタ（燃料噴射弁）１０か
ら、所定の時期に、後述するようにコントロールユニッ
ト２２で演算された所定の噴射量Ｔ（噴射時間）だけ、
噴射される。余剰燃料はプレッシャレギュレータ５から
ツユエルタンク１に戻される。
図中、１１はシリンダブロック、１２はシリンダブロッ
ク１１の冷却水温度を検出する水湯センサ、１３は冷却
水流度が低温の時に機関を始動する際に開いて燃料供給
量を増量するためのコールドスタートバルブである。
ク１１の冷却水温度を検出する水湯センサ、１３は冷却
水流度が低温の時に機関を始動する際に開いて燃料供給
量を増量するためのコールドスタートバルブである。
空気系統は第２図に示すように、空気はエアクリーナ１
４から吸い込壕れて除塵され、エアフローメータ１５に
より吸入空気量Ｑが計量され、スロットルチャンバ１６
においてスロットルバルブ１７により吸入空気量Ｑが加
減され、インテークマニホールド９において、上述した
インジェクタ１０から噴射される燃料と混合され、混合
気が各気筒７に供給される。スロットルチャンバ１６に
は、スロットルバルブ１７が開の時にオフ（ロー）信号
、閉の時にオン（ハイ）信号を出すスロットルスイッチ
１８が取り付けられ、１１；Ｉ、スロットルバルブ１７
が閉（すなわち、アイドリング）の時の吸入空気のパイ
・９１通路、２０はそのバイパス通路】９の空気流量を
調整するアイドルアジャストスクリュー、２１はエンソ
ン始動時およびその後の暖機運転中に補助的に空気量を
調整するエアレギュレータである。
４から吸い込壕れて除塵され、エアフローメータ１５に
より吸入空気量Ｑが計量され、スロットルチャンバ１６
においてスロットルバルブ１７により吸入空気量Ｑが加
減され、インテークマニホールド９において、上述した
インジェクタ１０から噴射される燃料と混合され、混合
気が各気筒７に供給される。スロットルチャンバ１６に
は、スロットルバルブ１７が開の時にオフ（ロー）信号
、閉の時にオン（ハイ）信号を出すスロットルスイッチ
１８が取り付けられ、１１；Ｉ、スロットルバルブ１７
が閉（すなわち、アイドリング）の時の吸入空気のパイ
・９１通路、２０はそのバイパス通路】９の空気流量を
調整するアイドルアジャストスクリュー、２１はエンソ
ン始動時およびその後の暖機運転中に補助的に空気量を
調整するエアレギュレータである。
次に電子制御系統は、コントロールユニット２２（第２
図）において、エアフローメータ１５からの吸入空気量
Ｑ信号と、機関６のクランク軸に取り付けられたクラン
ク角センサなどの機関回転数検出器（図示しない）から
の機関回転数Ｎ信号とを受けて、基本噴射量ＴＰ ＴＰ−Ｋ（Ｑ／Ｎ） （但し、Ｋは定数）（１）を演
算する。さらに機関や車両各部位の状態を検出した各種
情報を人力して、噴射量の補正を演算して、実際の燃料
噴射量Ｔを求め、このＴによりインジェクタ１０を各気
筒同時に機関１回転につき１回駆動する。
図）において、エアフローメータ１５からの吸入空気量
Ｑ信号と、機関６のクランク軸に取り付けられたクラン
ク角センサなどの機関回転数検出器（図示しない）から
の機関回転数Ｎ信号とを受けて、基本噴射量ＴＰ ＴＰ−Ｋ（Ｑ／Ｎ） （但し、Ｋは定数）（１）を演
算する。さらに機関や車両各部位の状態を検出した各種
情報を人力して、噴射量の補正を演算して、実際の燃料
噴射量Ｔを求め、このＴによりインジェクタ１０を各気
筒同時に機関１回転につき１回駆動する。
各種補正を詳述すると、インジェクタ１０の駆動電圧の
変動による補正としてのバッテリ電圧補正Ｔｓは、第３
図に示すように、バッテリ電圧ＶＢに応じて、 Ｔ８＝ ａ−４−ｂ （１４−ＶＢ）
（２）（但し、ａ、ｂは定数）で与えられる
。
変動による補正としてのバッテリ電圧補正Ｔｓは、第３
図に示すように、バッテリ電圧ＶＢに応じて、 Ｔ８＝ ａ−４−ｂ （１４−ＶＢ）
（２）（但し、ａ、ｂは定数）で与えられる
。
機関が充分暖機されていない時の水温増量補正Ｆｔけ、
水温に応じて第４図に示す特性図から求める。
水温に応じて第４図に示す特性図から求める。
円滑な始動性を得るため、および始動からアイドリング
へのつなぎを円滑に行うための始動後増Ｊｉ補正ＫＡｓ
は、スタータモータがオンになった時の初期値ＫＡ８ｏ
が、その時の水温に応じて第５図に示す特性図から求め
られ、以後、時間の経過と共にＯに減少していく。
へのつなぎを円滑に行うための始動後増Ｊｉ補正ＫＡｓ
は、スタータモータがオンになった時の初期値ＫＡ８ｏ
が、その時の水温に応じて第５図に示す特性図から求め
られ、以後、時間の経過と共にＯに減少していく。
暖機が充分性われていない時の発進を円滑にするための
アイドル後増量補正ＫＡ、は、スロットルスイッチ１８
がオフとなった時の初期値ＫＡ、ｏが、その時の水温に
応じて第６図に示す特性図から求められ、以後、時間の
経過と共に０に減少していく０ （５） その曲に、排気センサによる補正等を行う場合もある。
アイドル後増量補正ＫＡ、は、スロットルスイッチ１８
がオフとなった時の初期値ＫＡ、ｏが、その時の水温に
応じて第６図に示す特性図から求められ、以後、時間の
経過と共に０に減少していく０ （５） その曲に、排気センサによる補正等を行う場合もある。
また、機関の始動時には次のような制御を行う。
’ｒ、＝Ｔ、Ｘ（１＋ＫＡ８）Ｘｌ、３＋Ｔ８
（３）Ｔ２＝ ＴＳＴ Ｘ ＫＮＳＴ Ｘ ＫＴＳＴ
（４）の２つの値を演算し、大きい方
を始動時の燃料噴射量とする。但し、（４）式中のＴＳ
Ｔ 、 ＫＮＳＴ 、 ＫＴＳＴはそれぞれ水温９機関
回転数、始動後経過時間に応じて、それぞれ第７図、第
８図、第９図の特性図から求められる。
（３）Ｔ２＝ ＴＳＴ Ｘ ＫＮＳＴ Ｘ ＫＴＳＴ
（４）の２つの値を演算し、大きい方
を始動時の燃料噴射量とする。但し、（４）式中のＴＳ
Ｔ 、 ＫＮＳＴ 、 ＫＴＳＴはそれぞれ水温９機関
回転数、始動後経過時間に応じて、それぞれ第７図、第
８図、第９図の特性図から求められる。
しかしながら、このような従来の内燃機関の空燃比制御
装置にあっては、機関に与える空燃比を理論空燃比の近
くで制御する限りでは、燃焼状態の良好な安定した制御
を行なうことができるが、その場合には燃費の向上に限
界がある。燃費を向上させるために空燃比を希薄にして
燃焼を行うと、第１０図に示すように、空燃比を薄くす
る程、燃焼のバラツキ度合が大きくなり、燃焼の安定性
が悪くなるので、安定性が許容範囲内にあるように空燃
比を設定する必要がある。しかし従来の空燃（６） 比制御装置では、機関エアフローメータ等の製造上の精
度や誤差を考慮すると、機関を安定領域内で運転しなが
ら、空燃比を可能な限り薄く設定することができないと
いう問題点があった。
装置にあっては、機関に与える空燃比を理論空燃比の近
くで制御する限りでは、燃焼状態の良好な安定した制御
を行なうことができるが、その場合には燃費の向上に限
界がある。燃費を向上させるために空燃比を希薄にして
燃焼を行うと、第１０図に示すように、空燃比を薄くす
る程、燃焼のバラツキ度合が大きくなり、燃焼の安定性
が悪くなるので、安定性が許容範囲内にあるように空燃
比を設定する必要がある。しかし従来の空燃（６） 比制御装置では、機関エアフローメータ等の製造上の精
度や誤差を考慮すると、機関を安定領域内で運転しなが
ら、空燃比を可能な限り薄く設定することができないと
いう問題点があった。
（発明の目的）
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、機関の安定性と相関の深い気筒内圧力が最大
となるクランク角位置θ の値ｍａｘ が２つの所定値Ａ及びＢ （Ａ）Ｂ ）にはさまれた範
囲からはずれた爆発を検出し、所定期間内に検出された
気筒数Ｃ及び各気筒について検出された回数Ｕを演算し
、ＣとＵの大きさに応じて燃料供給量を調節することに
よシ、上記問題点を解決することを目的としている。
たもので、機関の安定性と相関の深い気筒内圧力が最大
となるクランク角位置θ の値ｍａｘ が２つの所定値Ａ及びＢ （Ａ）Ｂ ）にはさまれた範
囲からはずれた爆発を検出し、所定期間内に検出された
気筒数Ｃ及び各気筒について検出された回数Ｕを演算し
、ＣとＵの大きさに応じて燃料供給量を調節することに
よシ、上記問題点を解決することを目的としている。
（発明の構成及び作用）
以下、この発明を図面に基づいて説明する。
まずはじめに、この発明の原理について説明する。
第１１図は、同一運転条件（エンジン回転、トルクが同
一）で、点火時期がＭＢＴ（Ｍｉｎｉｒｒｕｍ ａｄｖ
ａｎｃｅｆｏｒ Ｂｅ５ｔ Ｔｏｒｑｕｅ ）の状態で
、空燃比を変えた場合の気筒内圧力の相違を示したもの
である（ただしＡ／Ｆ＝１５以上）。同図（、） →（
ｂ） −（ｃ）の順に、空燃比が大きくなっている。Ｍ
ＢＴ時の気筒圧最犬クランク角位置θ の平均値は、
運転条件に関係なくｍａｘ はぼ一定値（１６°〜２０°ＡＴＤＣ）である。空燃比
が小さい（燃料が濃い）場合は、θ の値は狭いｍａ
ｘ 範囲如集中しており（ａ）、空燃比が大きくなる（燃料
が薄い）はど燃焼が遅れる（ｃ）。失火の頻度が大きく
なるため、θ のとる値の範囲が広くなる。
一）で、点火時期がＭＢＴ（Ｍｉｎｉｒｒｕｍ ａｄｖ
ａｎｃｅｆｏｒ Ｂｅ５ｔ Ｔｏｒｑｕｅ ）の状態で
、空燃比を変えた場合の気筒内圧力の相違を示したもの
である（ただしＡ／Ｆ＝１５以上）。同図（、） →（
ｂ） −（ｃ）の順に、空燃比が大きくなっている。Ｍ
ＢＴ時の気筒圧最犬クランク角位置θ の平均値は、
運転条件に関係なくｍａｘ はぼ一定値（１６°〜２０°ＡＴＤＣ）である。空燃比
が小さい（燃料が濃い）場合は、θ の値は狭いｍａ
ｘ 範囲如集中しており（ａ）、空燃比が大きくなる（燃料
が薄い）はど燃焼が遅れる（ｃ）。失火の頻度が大きく
なるため、θ のとる値の範囲が広くなる。
ｍａｘ
この様子を第１２図に示す。
θ の値が所定の範囲（例えば１００〜２５０ｍａｘ
ＡＴＤＣ）からはずれる燃焼の頻度が増加すると、機関
は不安定となる。
は不安定となる。
第１３図は、１０°〜２５°ＡＴＤＣの範囲外で発生し
たθ の頻度の空燃比による変化を示したものｍａｘ である。同図において、◇は機関の安定度が良好な場合
を示し、△はやや不安定な場合を示す。同図から明らか
なように、発生頻度により機関の安定度を一定に保つこ
とが可能となることがわかる。
たθ の頻度の空燃比による変化を示したものｍａｘ である。同図において、◇は機関の安定度が良好な場合
を示し、△はやや不安定な場合を示す。同図から明らか
なように、発生頻度により機関の安定度を一定に保つこ
とが可能となることがわかる。
次に、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１４図は、４気筒内燃機関を例としたこの発明の一実
施例を示すブロック図である。同図において、２３〜２
６は各気筒にそれぞれ装着され、各気筒の気筒内圧力Ｐ
を検出する圧力検出器で、例えば各気筒に取り付けられ
る点火プラグの座金として圧電素子を用いたもの、又は
シリンダヘッドとシリンダブロックの間のがスケットに
圧電素子を用いたものなどが使用される。２７はマルチ
プレクサで、クランク角位置θに応じて４個の圧力検出
器２３〜２６のいずれか１つを選択し、選択した圧力検
出器のアナログ検出信号を通過させ出力する。２８はＡ
／Ｄ変換器で、マルチプレクサ２７により選択された圧
力検出器の気筒内圧力Ｐのアナログ値をディジタル値に
変換し、そのＡ／Ｄ変換はクランク角１°毎に行なう。
施例を示すブロック図である。同図において、２３〜２
６は各気筒にそれぞれ装着され、各気筒の気筒内圧力Ｐ
を検出する圧力検出器で、例えば各気筒に取り付けられ
る点火プラグの座金として圧電素子を用いたもの、又は
シリンダヘッドとシリンダブロックの間のがスケットに
圧電素子を用いたものなどが使用される。２７はマルチ
プレクサで、クランク角位置θに応じて４個の圧力検出
器２３〜２６のいずれか１つを選択し、選択した圧力検
出器のアナログ検出信号を通過させ出力する。２８はＡ
／Ｄ変換器で、マルチプレクサ２７により選択された圧
力検出器の気筒内圧力Ｐのアナログ値をディジタル値に
変換し、そのＡ／Ｄ変換はクランク角１°毎に行なう。
２９はメモリＡで、Ａ／Ｄ変換器２８でディジタル値に
変換されたクランク角１°毎の気筒内圧力Ｐを記憶する
。３０は演算回路で、１サイクル分のＡ／Ｄ変換を終え
た（９） 時点でメモＩＪ Ａ ２９に記憶されている気筒内圧力
Ｐのデータを読み出し、気筒内圧力Ｐが最大となった時
のクランク角位置θ を計測し、２つのｍａｘ 所定値Ａ、Ｂ（例えばＡ−２５°ＡＴＤＣ、Ｂ＝ １０
°ＡＴＤＣ）と比較する。３１はメモＩＪ １３で、各
気筒毎に割り当てられたカウンタになっており、θ
が上記ｍａｘ 所定値Ａ、Ｂの範囲からはずれた場合、その気筒に対応
するカウンタを１つ増加させる。俗気筒に割り当てられ
たカウンタを、ここではｕＩ ｅ ｕ２ｅｕ３ｔｕ４と
する。゛ １５はエアフローメータで、機関に吸入される空気量Ｑ
を検出し、３２はＡ／Ｄ変換器で、吸入空気量Ｑのアナ
ログ値をディジタル値に変換する。
変換されたクランク角１°毎の気筒内圧力Ｐを記憶する
。３０は演算回路で、１サイクル分のＡ／Ｄ変換を終え
た（９） 時点でメモＩＪ Ａ ２９に記憶されている気筒内圧力
Ｐのデータを読み出し、気筒内圧力Ｐが最大となった時
のクランク角位置θ を計測し、２つのｍａｘ 所定値Ａ、Ｂ（例えばＡ−２５°ＡＴＤＣ、Ｂ＝ １０
°ＡＴＤＣ）と比較する。３１はメモＩＪ １３で、各
気筒毎に割り当てられたカウンタになっており、θ
が上記ｍａｘ 所定値Ａ、Ｂの範囲からはずれた場合、その気筒に対応
するカウンタを１つ増加させる。俗気筒に割り当てられ
たカウンタを、ここではｕＩ ｅ ｕ２ｅｕ３ｔｕ４と
する。゛ １５はエアフローメータで、機関に吸入される空気量Ｑ
を検出し、３２はＡ／Ｄ変換器で、吸入空気量Ｑのアナ
ログ値をディジタル値に変換する。
３３は例えばクランク角センサなどの機関回転数検出器
、３４はカウンタで機関回転数Ｎを出力する。
、３４はカウンタで機関回転数Ｎを出力する。
３５は演算回路で、先ず、エアフローメータ１５による
吸入空気量Ｑと機関回転数検出器３３による機関回転数
Ｎとから、従来と同じく前述した（１）式に従って基本
噴射量（燃焼噴射・母ルス巾）（１０） ＴＰ＝Ｋ（Ｑ／Ｎ）を演算する。次に演算回路３５は、
上述したメモＩＪ Ｂ ３１に記憶された各気筒毎のｕ
１〜ｕ４の値のどれか１つ以上が所定計測期間中（例え
ば２４回転）に所定の値［６（例えば３爆発）となった
場合、寸たはｕ１〜ｕ４が１以上となる気筒数Ｃが所定
値Ｃｏ（例えば２気筒）となった場合は、機関の安定度
は悪化している（安定度限界に近づいている）として、
補正係数α（例えば初期値α−１）をただらに空燃比を
濃側に調整すべくα二α＋ＫＲとする。ｕ１〜ｕ４１
Ｃが所定値よシ下まわっている場合は、機関は安定であ
るとし、空燃比を希薄側に調整するためにα−α−ＫＬ
とする。
吸入空気量Ｑと機関回転数検出器３３による機関回転数
Ｎとから、従来と同じく前述した（１）式に従って基本
噴射量（燃焼噴射・母ルス巾）（１０） ＴＰ＝Ｋ（Ｑ／Ｎ）を演算する。次に演算回路３５は、
上述したメモＩＪ Ｂ ３１に記憶された各気筒毎のｕ
１〜ｕ４の値のどれか１つ以上が所定計測期間中（例え
ば２４回転）に所定の値［６（例えば３爆発）となった
場合、寸たはｕ１〜ｕ４が１以上となる気筒数Ｃが所定
値Ｃｏ（例えば２気筒）となった場合は、機関の安定度
は悪化している（安定度限界に近づいている）として、
補正係数α（例えば初期値α−１）をただらに空燃比を
濃側に調整すべくα二α＋ＫＲとする。ｕ１〜ｕ４１
Ｃが所定値よシ下まわっている場合は、機関は安定であ
るとし、空燃比を希薄側に調整するためにα−α−ＫＬ
とする。
演算回路３５は、このようにして求め係数αを前述の基
本噴射量ＴＰに掛け、実際の燃料噴射量（噴射・やルス
巾）ＴＡを ＴＡ＝ＴＰ×α （７）で求め
て、これを出力する。３６は燃料噴射装置で、演算回路
３５で演算され出力される燃料噴射・やルス巾ＴＡに応
じて、各気筒に燃料を噴射・供給する。
本噴射量ＴＰに掛け、実際の燃料噴射量（噴射・やルス
巾）ＴＡを ＴＡ＝ＴＰ×α （７）で求め
て、これを出力する。３６は燃料噴射装置で、演算回路
３５で演算され出力される燃料噴射・やルス巾ＴＡに応
じて、各気筒に燃料を噴射・供給する。
第１５図は燃料噴射装置３６の詳細を示すが、同図にお
いて、３７はレジスタで、演算回路３５から転送されて
くる燃料噴射ノｅルス巾ＴＡの値を一時格納する。３８
はクロックカウンタで、レジスタ３７にＴＡが格納され
ると同時にリセットされ（０になり）、クロックパルス
発生器（図示しない）からのクロックツ９ルスを計数す
る。３９は比較器、４０はトランジスタ、４１〜４４は
各気筒毎に装着されるインジェクタ（燃料噴射弁）であ
る。比較器３９はＴＡがレジスタ３７に転送され（かつ
クロックカウンタ３８がリセットされ）ると、トランジ
スタ４０をオンにし、インジェクタ４１〜４４を開いて
燃料噴射を開始し、レジスタ３７の値（ＴＡ）とクロッ
クカウンタ３８の値が等しくなった所で、トランジスタ
４０をオフにし、インジェクタ４１〜４４を閉じて燃料
噴射を終了させ、さらにクロックカウンタ３８の計数を
止める。
いて、３７はレジスタで、演算回路３５から転送されて
くる燃料噴射ノｅルス巾ＴＡの値を一時格納する。３８
はクロックカウンタで、レジスタ３７にＴＡが格納され
ると同時にリセットされ（０になり）、クロックパルス
発生器（図示しない）からのクロックツ９ルスを計数す
る。３９は比較器、４０はトランジスタ、４１〜４４は
各気筒毎に装着されるインジェクタ（燃料噴射弁）であ
る。比較器３９はＴＡがレジスタ３７に転送され（かつ
クロックカウンタ３８がリセットされ）ると、トランジ
スタ４０をオンにし、インジェクタ４１〜４４を開いて
燃料噴射を開始し、レジスタ３７の値（ＴＡ）とクロッ
クカウンタ３８の値が等しくなった所で、トランジスタ
４０をオフにし、インジェクタ４１〜４４を閉じて燃料
噴射を終了させ、さらにクロックカウンタ３８の計数を
止める。
次に動作を説明する。
機関回転数検出器３３からは、第１６図（ａ）に示すよ
うな、例えば１番気筒の上死点を示す基準・そルスと、
第１６図（ｂ）に示すような、クランク角１゜毎のパル
スが出力される。
うな、例えば１番気筒の上死点を示す基準・そルスと、
第１６図（ｂ）に示すような、クランク角１゜毎のパル
スが出力される。
第１７図のフローチャートにおいて、例えば１番気筒の
上死点をサイクルの基準（０°）として、■サイクル（
機関の２回転＝クランク角７２０°の回転）毎に、演算
回路３０において、クランク角位置θが判別され（ステ
ップ５０）、θ＝０°〜６０゜の範囲は１番気筒が選択
され（ステップ５１）・１番気筒を選択したことがメモ
リ２９に記憶され（ステップ５５）、マルチプレクサ２
７が１番気筒の圧力検出器２３を選択し、１番気筒の気
筒内圧力Ｐがクランク角１°毎に検出され、そのディジ
タル値がメモリ２９に記憶される（ステップ５５）。
上死点をサイクルの基準（０°）として、■サイクル（
機関の２回転＝クランク角７２０°の回転）毎に、演算
回路３０において、クランク角位置θが判別され（ステ
ップ５０）、θ＝０°〜６０゜の範囲は１番気筒が選択
され（ステップ５１）・１番気筒を選択したことがメモ
リ２９に記憶され（ステップ５５）、マルチプレクサ２
７が１番気筒の圧力検出器２３を選択し、１番気筒の気
筒内圧力Ｐがクランク角１°毎に検出され、そのディジ
タル値がメモリ２９に記憶される（ステップ５５）。
次いでクランク角位置θが６１°に到達したか否かを判
別しくステップ５６）、θ＝６１°となるとそのサイク
ルにおける１番気筒のＰの検出を終了し、そのサイクル
において気筒内圧力が最大であったクランク角位置（θ
２ｍａｘ）１ｊ（ｊ−１〜ｎ）を計測しくステップ５７
）その値が１０°ＡＴＤＣより小さいか（１３） または２５°ＡＴＤＣよシ大きい場合にはステップ５９
に進み（ステラ１７’５８）、メモリＢ ３１の１番気
筒に割り当てられた場所のカウンタを１つ増加させる（
ステラｆ５９）。θが１８０°〜２４０°では３番気筒
が選択され（ステップ５２）、３番気筒であることとそ
のクランク角範囲における３番気筒の気筒内圧力Ｐがメ
モＩＪ Ａ ２９に記憶され（ステラ７’５５Ｌ θ＝
２４１°に到達すると（ステップ５６）、３番気筒の（
θ ）３Ｊが計測され（スｍａｘ テップ５７）、前述したようにθ を所定範囲ｍａｘ と比較しくステップ５８）、１番気筒と同様の条件を満
した場合は、メモＩＪ Ｂ ３１の所定場所のカウンタ
を１つ増加させる（ステップ５９）。同様の手順で、θ
＝３６０°〜４２０°では４番気筒の（θ ）４ｊ１
θ＝５４０°〜６００°では２番気筒のｍａｘ （θ ）２ｊを所定範囲と比較し、その結果によｍａ
ｘ リメモリＢ３１の所定場所のカウンタ値を１つ増加させ
る。
別しくステップ５６）、θ＝６１°となるとそのサイク
ルにおける１番気筒のＰの検出を終了し、そのサイクル
において気筒内圧力が最大であったクランク角位置（θ
２ｍａｘ）１ｊ（ｊ−１〜ｎ）を計測しくステップ５７
）その値が１０°ＡＴＤＣより小さいか（１３） または２５°ＡＴＤＣよシ大きい場合にはステップ５９
に進み（ステラ１７’５８）、メモリＢ ３１の１番気
筒に割り当てられた場所のカウンタを１つ増加させる（
ステラｆ５９）。θが１８０°〜２４０°では３番気筒
が選択され（ステップ５２）、３番気筒であることとそ
のクランク角範囲における３番気筒の気筒内圧力Ｐがメ
モＩＪ Ａ ２９に記憶され（ステラ７’５５Ｌ θ＝
２４１°に到達すると（ステップ５６）、３番気筒の（
θ ）３Ｊが計測され（スｍａｘ テップ５７）、前述したようにθ を所定範囲ｍａｘ と比較しくステップ５８）、１番気筒と同様の条件を満
した場合は、メモＩＪ Ｂ ３１の所定場所のカウンタ
を１つ増加させる（ステップ５９）。同様の手順で、θ
＝３６０°〜４２０°では４番気筒の（θ ）４ｊ１
θ＝５４０°〜６００°では２番気筒のｍａｘ （θ ）２ｊを所定範囲と比較し、その結果によｍａ
ｘ リメモリＢ３１の所定場所のカウンタ値を１つ増加させ
る。
第１８図のフローチャートにおいて、演算回路３５は、
エアフローメータ１５からの吸入空気ｔ（１４） Ｑと機関回転数検出器３３からの機関回転数Ｎに基づい
て、（１）式に従って基本噴射量ＴＰを演算する（ステ
ラ：７’６０）。次に、メモＩＪ Ｂ ３ ］から各気
筒に割り当てられたカウ、ンタの値ｕｌ＝ｕ４を読み出
し、それぞれの値が例えば１以上のカウンタの数Ｃを数
える（ステップ６１）。
エアフローメータ１５からの吸入空気ｔ（１４） Ｑと機関回転数検出器３３からの機関回転数Ｎに基づい
て、（１）式に従って基本噴射量ＴＰを演算する（ステ
ラ：７’６０）。次に、メモＩＪ Ｂ ３ ］から各気
筒に割り当てられたカウ、ンタの値ｕｌ＝ｕ４を読み出
し、それぞれの値が例えば１以上のカウンタの数Ｃを数
える（ステップ６１）。
次に、前述のＣが所定数以上（例えば２）の場合は、機
関は不安定であると判断してステップ６４に進む（ステ
ラｆ６２）。それ以外の場合は、ｕ１〜ｕ４の値が所定
値以上（例えば３）の場合、機関は不安定であると判断
し、ステラｆ６４に進む（ステップ６３）。
関は不安定であると判断してステップ６４に進む（ステ
ラｆ６２）。それ以外の場合は、ｕ１〜ｕ４の値が所定
値以上（例えば３）の場合、機関は不安定であると判断
し、ステラｆ６４に進む（ステップ６３）。
機関は不安定であると判断した場合は、所定期間終了を
待たず燃料の補正係数αをα＝α＋ＫＲとし、空燃比を
濃側にする（ステップ６４）。次に、メモリＢ３１にあ
るカウンタの値を全て０とし、所定期間を計測するカウ
ンタも０とする（ステップ６５）。
待たず燃料の補正係数αをα＝α＋ＫＲとし、空燃比を
濃側にする（ステップ６４）。次に、メモリＢ３１にあ
るカウンタの値を全て０とし、所定期間を計測するカウ
ンタも０とする（ステップ６５）。
機関は不安定であると判断しなかった場合は、機関は安
定であるとし、空燃比を希薄側にするため係数αをα−
α−ＫＬとする。さらに所定期間を計測するカウンタ（
例えば回転カウンタ）を１つ増加させる（ステップ６６
）。続いて、所定期間中（例えば２４回転）に機関は不
安定であると判断しなかった場合は（ステップ６７）、
メモＩＪ １３３１にあるカウンタ値を全てＯとし、回
転カウンタを０とする（ステラｆ６５）。
定であるとし、空燃比を希薄側にするため係数αをα−
α−ＫＬとする。さらに所定期間を計測するカウンタ（
例えば回転カウンタ）を１つ増加させる（ステップ６６
）。続いて、所定期間中（例えば２４回転）に機関は不
安定であると判断しなかった場合は（ステップ６７）、
メモＩＪ １３３１にあるカウンタ値を全てＯとし、回
転カウンタを０とする（ステラｆ６５）。
このようにして、気筒内圧力が最大となるクランク角位
置θ が所定の範囲からはずれた頻度ｍａｘ に応じて燃料供給量の補正係数αを求め、とのαを基本
噴射量ＴＰに掛けて燃料噴射量ＴＡを演算しくステップ
６ ｓ 、（７）式）、演算回路３５はとのＴＡを燃料
噴射装置３６のレジスタ３７へ転送する（ステラｆ６９
）。
置θ が所定の範囲からはずれた頻度ｍａｘ に応じて燃料供給量の補正係数αを求め、とのαを基本
噴射量ＴＰに掛けて燃料噴射量ＴＡを演算しくステップ
６ ｓ 、（７）式）、演算回路３５はとのＴＡを燃料
噴射装置３６のレジスタ３７へ転送する（ステラｆ６９
）。
第１９図のタイミングチャートに示すように、演算回路
３５の演算結果に応じて、レジスタ３７に書き込まれる
燃料噴射パルス幅ＴＡが転送の都度変化しく第１９図（
、） ） 、クロックカウンタ３８はレジスタ３７への
ＴＡの転送からクロックカウンタ３８の値＝レジスタ３
７の値となるまでクロックツぐルスをカウントしくｂ）
、インゾェクタ４１〜４４はクロックカウンタ３８のカ
ウント期間中開弁しくＣ）、かくして、θ が所定の
範囲からはずれた頻度ｍａｘ に応じて調整された燃料量ＴＡが各気筒に与えられ、空
燃比が制御されることになる。
３５の演算結果に応じて、レジスタ３７に書き込まれる
燃料噴射パルス幅ＴＡが転送の都度変化しく第１９図（
、） ） 、クロックカウンタ３８はレジスタ３７への
ＴＡの転送からクロックカウンタ３８の値＝レジスタ３
７の値となるまでクロックツぐルスをカウントしくｂ）
、インゾェクタ４１〜４４はクロックカウンタ３８のカ
ウント期間中開弁しくＣ）、かくして、θ が所定の
範囲からはずれた頻度ｍａｘ に応じて調整された燃料量ＴＡが各気筒に与えられ、空
燃比が制御されることになる。
（発明の効果）
以上説明したように、この発明によれば機関の安定性と
相関の深い気筒内圧力が最大となるクランク角位置θ
の値が、所定範囲からはずれたｍａｘ 爆発を検出し、所定期間内に検出された気筒数Ｃおよび
各気筒について検出された回数Ｕを演算し、このＣおよ
びＵの大きさに応じて燃料供給量を調整することとした
ため、機関の燃焼が安定限界を保った状態で燃費の良い
運転を行なうことができるという効果が得られる。
相関の深い気筒内圧力が最大となるクランク角位置θ
の値が、所定範囲からはずれたｍａｘ 爆発を検出し、所定期間内に検出された気筒数Ｃおよび
各気筒について検出された回数Ｕを演算し、このＣおよ
びＵの大きさに応じて燃料供給量を調整することとした
ため、機関の燃焼が安定限界を保った状態で燃費の良い
運転を行なうことができるという効果が得られる。
第１図は従来の内燃機関の空燃比制御装置の燃料系統の
構成図、第２図は従来装置の空気系統の構成図、第３図
はバッテリ電圧とバッテリ電圧補正値の関係を示す特性
図、第４図は水温と水温増（１７） 量補正値の関係を示す特性図、第５図は水温と始動後増
量補正の初期値の関係を示す特性図、第６図は水温とア
イドル後増量補正の初期値の関係を示す特性図、第７図
は水温と補正値ＴＳＴの関係を示す特性図、第８図は機
関回転数と補正値ＫＮＳＴの関係を示す特性図、第９図
は始動後経過時間と補正値ＫＴＳＴの関係を示す特性図
、第１０図は空燃比と燃焼のバラツキ度合および安定性
との関係を示す特性図、第１１図は空燃比に対する気筒
内圧波形を示す図、第１２図は第１１図のθ の頻ｍ
ａｘ 度分布を示す図、第１３図は空燃比に対してθｐｍａ
ｘが所定の範囲からはずれた頻度を示す図、第１４図は
この発明による内燃機関の空燃比制御装置の一実施例の
ブロック図、第１５図は第１４図の燃料噴射装置の詳細
を示すブロック図、第１６図は第１４図の機関回転数検
出器により得られる信号の波形図、第１７図および第１
８図は第１４図の装置の動作を説明するフローチャート
、第１９図は第１５図の燃料噴射装置の主要部品のタイ
ミングチャートである。 （１８） １５・・・エアフローメータ、２３〜２６・・・圧力検
出器、２７・・・マルチプレクサ、２９・・・メモリ、
３０・・・演算回路、３１・・・メモリ、３３・・・機
関回転数検出器、３５・・・演算回路、３６・・・燃料
噴射装置、３７・・・レノスタ、３８・・・クロックカ
ウンタ、３９・・・比較器、４０・・・トランジスタ、
４１〜４４・・・インジェクタ、Ｎ・・・機関回転数、
Ｐ・・・気筒内圧力、Ｑ・・・吸入空気量、Ｒ・・・気
筒数、ＴＰ・・・基本噴射量、ＴＡ・・・実際の燃料噴
射量、α・・・補正係数、θ・・・クランク角位置、θ
・・・気筒内圧力が最大となったクラｍａ ｘ ンク角、ｕ１〜ｕ４ ・・・各気筒のθ が所定期間
中ｍａｘ に所定範囲からはずれた回数、Ｃ・・・上記ｕ１〜ｕ４
が１以上のＵの数、Ａ・・・所定値（上限値）、Ｂ・・
・所定値（下限値）。 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 −（１９） 美／図 ｔ３図 ノに、テリ電ｈ Ｖ８（Ｖ） ４唖Ｅ、 ｉ ＄ 奉ろ凹 ７に温（０り も７ 図 第５Ｕ７Ｊ ７に、温 （’Ｃ） 慕ａ口 ＼ト （イ） 七 ２８２− ｘ−１東９４Ｍ型 −匍：
構成図、第２図は従来装置の空気系統の構成図、第３図
はバッテリ電圧とバッテリ電圧補正値の関係を示す特性
図、第４図は水温と水温増（１７） 量補正値の関係を示す特性図、第５図は水温と始動後増
量補正の初期値の関係を示す特性図、第６図は水温とア
イドル後増量補正の初期値の関係を示す特性図、第７図
は水温と補正値ＴＳＴの関係を示す特性図、第８図は機
関回転数と補正値ＫＮＳＴの関係を示す特性図、第９図
は始動後経過時間と補正値ＫＴＳＴの関係を示す特性図
、第１０図は空燃比と燃焼のバラツキ度合および安定性
との関係を示す特性図、第１１図は空燃比に対する気筒
内圧波形を示す図、第１２図は第１１図のθ の頻ｍ
ａｘ 度分布を示す図、第１３図は空燃比に対してθｐｍａ
ｘが所定の範囲からはずれた頻度を示す図、第１４図は
この発明による内燃機関の空燃比制御装置の一実施例の
ブロック図、第１５図は第１４図の燃料噴射装置の詳細
を示すブロック図、第１６図は第１４図の機関回転数検
出器により得られる信号の波形図、第１７図および第１
８図は第１４図の装置の動作を説明するフローチャート
、第１９図は第１５図の燃料噴射装置の主要部品のタイ
ミングチャートである。 （１８） １５・・・エアフローメータ、２３〜２６・・・圧力検
出器、２７・・・マルチプレクサ、２９・・・メモリ、
３０・・・演算回路、３１・・・メモリ、３３・・・機
関回転数検出器、３５・・・演算回路、３６・・・燃料
噴射装置、３７・・・レノスタ、３８・・・クロックカ
ウンタ、３９・・・比較器、４０・・・トランジスタ、
４１〜４４・・・インジェクタ、Ｎ・・・機関回転数、
Ｐ・・・気筒内圧力、Ｑ・・・吸入空気量、Ｒ・・・気
筒数、ＴＰ・・・基本噴射量、ＴＡ・・・実際の燃料噴
射量、α・・・補正係数、θ・・・クランク角位置、θ
・・・気筒内圧力が最大となったクラｍａ ｘ ンク角、ｕ１〜ｕ４ ・・・各気筒のθ が所定期間
中ｍａｘ に所定範囲からはずれた回数、Ｃ・・・上記ｕ１〜ｕ４
が１以上のＵの数、Ａ・・・所定値（上限値）、Ｂ・・
・所定値（下限値）。 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 −（１９） 美／図 ｔ３図 ノに、テリ電ｈ Ｖ８（Ｖ） ４唖Ｅ、 ｉ ＄ 奉ろ凹 ７に温（０り も７ 図 第５Ｕ７Ｊ ７に、温 （’Ｃ） 慕ａ口 ＼ト （イ） 七 ２８２− ｘ−１東９４Ｍ型 −匍：
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 多気筒内燃機関の各気筒内圧力Ｐを検出する手段と、該
Ｐが最大となったクランク角位置θｐｍａ ｘを計測す
る手段と、予め定めた所定期間内に該θ が予め定め
た２つの値Ａ、Ｂ（Ａ）Ｂ）のｍａｘ 範囲外にある気筒数Ｃを演算する手段と、前記所定期間
内に各気筒のθ が前記所定値Ａ、Ｂのｍａｘ 範囲外にある数Ｕを各気筒ごとに演算する手段と、該Ｃ
とＵの値のどちらか一方がそれぞれに定めた所定［直Ｃ
８とＵ。を越えた時は前記所定期間の終了を待たず機関
を不安定と判定し供給燃料量を濃くするごとき調整値を
演算し、一方越えない時は機関を安定と判定し供給燃料
量を薄くするごとき調整値を演算する手段と、該調整さ
れた供給燃料量を各気筒に供給する燃料噴射装置とを有
することを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22284782A JPS59113245A (ja) | 1982-12-21 | 1982-12-21 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| US06/562,089 US4543934A (en) | 1982-12-21 | 1983-12-16 | Air/fuel ratio control system for internal combustion engine and method therefor |
| DE19833345862 DE3345862A1 (de) | 1982-12-21 | 1983-12-19 | Verfahren und vorrichtung zum einstellen des luft/kraftstoff-verhaeltnisses bei verbrennungsmotoren |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22284782A JPS59113245A (ja) | 1982-12-21 | 1982-12-21 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59113245A true JPS59113245A (ja) | 1984-06-29 |
| JPH0363662B2 JPH0363662B2 (ja) | 1991-10-02 |
Family
ID=16788831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22284782A Granted JPS59113245A (ja) | 1982-12-21 | 1982-12-21 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59113245A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2490531A (en) * | 2011-05-05 | 2012-11-07 | Gm Global Tech Operations Inc | Method for controlling a directly acting piezoelectric injector |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5654962A (en) * | 1979-09-29 | 1981-05-15 | Bosch Gmbh Robert | Method of regulating ignition timing |
| JPS5654965A (en) * | 1979-09-29 | 1981-05-15 | Bosch Gmbh Robert | Method of regulating composition of combustion gas mixture to be supplied into the internal combustion engine |
-
1982
- 1982-12-21 JP JP22284782A patent/JPS59113245A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5654962A (en) * | 1979-09-29 | 1981-05-15 | Bosch Gmbh Robert | Method of regulating ignition timing |
| JPS5654965A (en) * | 1979-09-29 | 1981-05-15 | Bosch Gmbh Robert | Method of regulating composition of combustion gas mixture to be supplied into the internal combustion engine |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2490531A (en) * | 2011-05-05 | 2012-11-07 | Gm Global Tech Operations Inc | Method for controlling a directly acting piezoelectric injector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0363662B2 (ja) | 1991-10-02 |
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