JPS60252131A - 燃料先行型エンジン制御装置 - Google Patents
燃料先行型エンジン制御装置Info
- Publication number
- JPS60252131A JPS60252131A JP59108392A JP10839284A JPS60252131A JP S60252131 A JPS60252131 A JP S60252131A JP 59108392 A JP59108392 A JP 59108392A JP 10839284 A JP10839284 A JP 10839284A JP S60252131 A JPS60252131 A JP S60252131A
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- JP
- Japan
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- fuel
- engine
- control device
- injector
- engine control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- F02D41/0002—Controlling intake air
-
- 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
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/10—Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は燃料先行型のエンジン制御装置に係り、特にエ
ンジンの運転条件に応じて理想的な空燃比で燃料供給で
きる燃料先行型エンジン制御装置に関する。
ンジンの運転条件に応じて理想的な空燃比で燃料供給で
きる燃料先行型エンジン制御装置に関する。
従来、ガソリンエンジンに対する空燃比の制御は、アク
セルに機械的に連結された絞り弁の開閉により決定され
るエンジンへの吸入空気量を検出し、それに見合った燃
料を供給制御することで行なわれてきたが、エン、ジン
に吸入される速度は燃料に比較して空気の方が早いため
、過渡時などは燃料が追従できず、例えば加速時には燃
料の方が瞬間的に少くなり、減速時には逆に多くなるな
どの欠点があった。この従来の欠点を、燃料流量を先行
制御し、これに空気量を追従制御することで改善すると
いう燃料先行制御装置が例えば特開昭５３−４０１３１
に提案されているが、これは概念的な構成を述べている
に過ぎず、実用化については更に多くの改善と工夫が必
要である。
セルに機械的に連結された絞り弁の開閉により決定され
るエンジンへの吸入空気量を検出し、それに見合った燃
料を供給制御することで行なわれてきたが、エン、ジン
に吸入される速度は燃料に比較して空気の方が早いため
、過渡時などは燃料が追従できず、例えば加速時には燃
料の方が瞬間的に少くなり、減速時には逆に多くなるな
どの欠点があった。この従来の欠点を、燃料流量を先行
制御し、これに空気量を追従制御することで改善すると
いう燃料先行制御装置が例えば特開昭５３−４０１３１
に提案されているが、これは概念的な構成を述べている
に過ぎず、実用化については更に多くの改善と工夫が必
要である。
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点をなくシ、空
燃比を常に最良の状態に保てるようにした燃料先行型エ
ンジン制御装置を提供するにある。
燃比を常に最良の状態に保てるようにした燃料先行型エ
ンジン制御装置を提供するにある。
本発明は、定常運転時にはエンジンの運転状態とアクセ
ル開度とからエンジンへの供給燃料量を定め、更にその
供給燃料量に対応して最適の空燃比が得られるように空
気供給量を定めるための第１の演算手段と、加減速時に
はその加減速を指示するアクセル開度の変化より遅れて
空気供給量を変化させる第２の演算手段とを有せしめた
ことを特徴とするものであり、またエンジンへ供給され
る燃料の粒径を燃費が少くかつ制御信号による供給量の
変化時の応答が早くなる値とするようなインジェクタを
用いることを特徴とするものである。
ル開度とからエンジンへの供給燃料量を定め、更にその
供給燃料量に対応して最適の空燃比が得られるように空
気供給量を定めるための第１の演算手段と、加減速時に
はその加減速を指示するアクセル開度の変化より遅れて
空気供給量を変化させる第２の演算手段とを有せしめた
ことを特徴とするものであり、またエンジンへ供給され
る燃料の粒径を燃費が少くかつ制御信号による供給量の
変化時の応答が早くなる値とするようなインジェクタを
用いることを特徴とするものである。
以下、南面を用いて本発明の実施例について説明する。
第１図は本発明が実施されるエンジン制御システムの系
統図を示したものであり、エンジン１の吸気管２には絞
り弁３を有するスロットルチャンバ１７が取付けられて
いる。エンジンへの吸入空気量は絞り弁３をスロットル
アクチュエータ４により開閉することで調整制御される
。また、吸気管２には燃料の供給手段であ夛電磁的に駆
動されるインジェクタ５が取付けられており、このイン
ジェクタ５には燃料ポンプ１４と圧力レギュレータ１５
とによって一定圧力に調圧された燃料が作用している。
統図を示したものであり、エンジン１の吸気管２には絞
り弁３を有するスロットルチャンバ１７が取付けられて
いる。エンジンへの吸入空気量は絞り弁３をスロットル
アクチュエータ４により開閉することで調整制御される
。また、吸気管２には燃料の供給手段であ夛電磁的に駆
動されるインジェクタ５が取付けられており、このイン
ジェクタ５には燃料ポンプ１４と圧力レギュレータ１５
とによって一定圧力に調圧された燃料が作用している。
燃料の供給はインジェクタ５がエンジンの回転に同期し
て作動、開弁時間信号Ｔ１により決定される燃料量を噴
射することで行われる。スロットルチャンバ１７の上流
にはベンチュリ状をしたスロート部が設けられており、
このスロートをバイパスした通路にはエンジンの吸入空
気量を検出する空気量センサ６（第１図に示したセンサ
は空気流速を検出するタイプのホットワイヤ式エアフロ
センサである。）が取付けられ、空気量Ｑａを検出しこ
れを本発明の制御装置（以下コントロールユニットとい
う）１２に送っている。寸た、エンジンの運転状態を表
わす信号は、エンジン温度Ｔｗが温度センサ１０により
、アクセルの開度θＡがセンサ９により、エンジンの回
転数Ｎが回転数センサ７により検出されている。
て作動、開弁時間信号Ｔ１により決定される燃料量を噴
射することで行われる。スロットルチャンバ１７の上流
にはベンチュリ状をしたスロート部が設けられており、
このスロートをバイパスした通路にはエンジンの吸入空
気量を検出する空気量センサ６（第１図に示したセンサ
は空気流速を検出するタイプのホットワイヤ式エアフロ
センサである。）が取付けられ、空気量Ｑａを検出しこ
れを本発明の制御装置（以下コントロールユニットとい
う）１２に送っている。寸た、エンジンの運転状態を表
わす信号は、エンジン温度Ｔｗが温度センサ１０により
、アクセルの開度θＡがセンサ９により、エンジンの回
転数Ｎが回転数センサ７により検出されている。
運転者が操作するアクセルペダル８は従来とは異ってス
ロットルの絞り弁３とは機械的には切り離されており、
アクセルの開度は開度センサ９によって検出され、コン
トロールユニット１２に入力される。
ロットルの絞り弁３とは機械的には切り離されており、
アクセルの開度は開度センサ９によって検出され、コン
トロールユニット１２に入力される。
第２図はコントロールユニット１２の構成を示すもので
、ＲＯＭやＲＡ Ｍ ｅ有するマイクロコンピュータ２
０（ＣＰＵ）を入出力のデータ信号を処理する入出力回
路２１ （ｌ１０ＬＳ ｉ ）と各々の波形成形を含め
た入力回路２２〜２４（ＩＮＡ〜Ｃ）、出力回路２５．
２６ （ＤＲ）とによって構成されている。また、エン
ジンの運転状態を示す信号、アクセル開度の入力信号な
どはそれぞれ入力ボート■１〜ｌ７（８ＥＮＳ１〜６．
ＢＡＴ）から、各信号の形体に見合った入力回路２２〜
２４を経由して入力される。ここで、本発明として最少
限必要な入力信号は、アクセル開度θＡ１エンジン回転
数Ｎ、エンジン温度Ｔｗであり、さらにできれば吸入空
気量Ｑ−があるとよい。出力側には燃料供給手段である
インジェクタ５Ａ〜５Ｄ（４気筒とする。第１図では１
個のみ示した）、スロットルアクチュエータ４ （Ｔ
ＨＡＣＴ ）等が接続されている。
、ＲＯＭやＲＡ Ｍ ｅ有するマイクロコンピュータ２
０（ＣＰＵ）を入出力のデータ信号を処理する入出力回
路２１ （ｌ１０ＬＳ ｉ ）と各々の波形成形を含め
た入力回路２２〜２４（ＩＮＡ〜Ｃ）、出力回路２５．
２６ （ＤＲ）とによって構成されている。また、エン
ジンの運転状態を示す信号、アクセル開度の入力信号な
どはそれぞれ入力ボート■１〜ｌ７（８ＥＮＳ１〜６．
ＢＡＴ）から、各信号の形体に見合った入力回路２２〜
２４を経由して入力される。ここで、本発明として最少
限必要な入力信号は、アクセル開度θＡ１エンジン回転
数Ｎ、エンジン温度Ｔｗであり、さらにできれば吸入空
気量Ｑ−があるとよい。出力側には燃料供給手段である
インジェクタ５Ａ〜５Ｄ（４気筒とする。第１図では１
個のみ示した）、スロットルアクチュエータ４ （Ｔ
ＨＡＣＴ ）等が接続されている。
第３図はスロットルアクチュエータ４の一例を示した説
明図である。絞り弁３の開閉手段であるアクチュエータ
４としては、例えばステッパモータ、直流モータ、負圧
サーボ、リニアソレノイドなどを用いるが、アクチュエ
ータとして要求される特性としては応答性が良いこと、
分解能が小さいこと、入力に対して作動量がＪ−さいこ
と、更に基準の位置が明確に出来ることなどが掲げられ
る。
明図である。絞り弁３の開閉手段であるアクチュエータ
４としては、例えばステッパモータ、直流モータ、負圧
サーボ、リニアソレノイドなどを用いるが、アクチュエ
ータとして要求される特性としては応答性が良いこと、
分解能が小さいこと、入力に対して作動量がＪ−さいこ
と、更に基準の位置が明確に出来ることなどが掲げられ
る。
第３図は直流モータを用いたもので、直流モータ５１の
回転運動はギア５２．５３にて減速され、ギア５３と噛
み合ったウオーム５４によって第３図のよこ方向の移動
に変換され、レバー５５を押すことで絞り弁３を開いて
いる。なお、詳しくは説明しないが、スイッチ５６が例
えばオンのときはレバー５５とスロットルアクチュエー
タ４とが接触していて作動可能なことを示す信号となり
、この場合にのみスロットルアクチュエータ４をコント
ローラ１２は必要に応じて作動させる。また、絞り弁３
を閉じる場合は直流モータ５１に逆方向の電流を印加し
、モータを逆転すれば良い。
回転運動はギア５２．５３にて減速され、ギア５３と噛
み合ったウオーム５４によって第３図のよこ方向の移動
に変換され、レバー５５を押すことで絞り弁３を開いて
いる。なお、詳しくは説明しないが、スイッチ５６が例
えばオンのときはレバー５５とスロットルアクチュエー
タ４とが接触していて作動可能なことを示す信号となり
、この場合にのみスロットルアクチュエータ４をコント
ローラ１２は必要に応じて作動させる。また、絞り弁３
を閉じる場合は直流モータ５１に逆方向の電流を印加し
、モータを逆転すれば良い。
第４図及び第５図は燃料供給手段であるインジェクタ５
の断面図を示したもので、第４図は通常用いられている
ビントル型のインジェクタである。
の断面図を示したもので、第４図は通常用いられている
ビントル型のインジェクタである。
ビントル型の場合、設計思想は噴霧の直進力（貫通力）
を大きくすることであゆ、噴霧をエンジンの吸気バルブ
に衝突させることで霧化合計っているが、限界があり、
充分に霧化した燃料を供給できるには至らなく、特開昭
５８−１９５０６４などにても説明されているように問
題が残っている。
を大きくすることであゆ、噴霧をエンジンの吸気バルブ
に衝突させることで霧化合計っているが、限界があり、
充分に霧化した燃料を供給できるには至らなく、特開昭
５８−１９５０６４などにても説明されているように問
題が残っている。
つぎに、第５図に示すインジェクタは旋回型インジェク
タであり、燃料の噴霧を旋回させることにより非常に徴
かくすることが出来る。この旋回型インジェクタの旋回
力と噴霧の関係については特開昭５５−６４１５１にも
書かれている通りである。第６図はスロットルアクチュ
エータ４の特性を示したもので、本動作例ではディジタ
ル制御に対応することを容易にするため時間巾ｔのパル
スを周期Ｔで印加し、印加したパルス数に対して開度が
定まることを示している。一方、第７図はインジェクタ
５の特性を示しており、印加したパルスの幅に比例して
１回に噴射される燃料の量が定まる。
タであり、燃料の噴霧を旋回させることにより非常に徴
かくすることが出来る。この旋回型インジェクタの旋回
力と噴霧の関係については特開昭５５−６４１５１にも
書かれている通りである。第６図はスロットルアクチュ
エータ４の特性を示したもので、本動作例ではディジタ
ル制御に対応することを容易にするため時間巾ｔのパル
スを周期Ｔで印加し、印加したパルス数に対して開度が
定まることを示している。一方、第７図はインジェクタ
５の特性を示しており、印加したパルスの幅に比例して
１回に噴射される燃料の量が定まる。
以上に説明したアクチュエータ、インジェクター、セン
サ等を用いた時のコントローラ１２による制御について
次に説明する。第８図は本発明のコントローラの処理フ
ローを示すもので、まずステップ１００にてアクセル開
度信号θＡ１エンジン回転数Ｎ、エンジン温度Ｔｗ等金
読込む。続いてステップ１０１ではアクセル開度θＡ１
エンジン温度Ｔｗから燃料供給量を表わすインジェクタ
の開弁信号Ｑｒを定め、このＱｆとエンジン回転数Ｎか
らそのＮに対応した最適空燃比となるように空気供給量
を表すスロットルアクチュエータ４の駆動信号θＴ（絞
り弁３の開度に対応）を算出する。但しここではｆ（）
は、（）内の変数によってその仮が定まるという関数関
係を示しており、具体的な関数の形までは表していなＡ
０従って同じｆ（）であってもその関数の具体的な形は
異り、このことは以下の各ステップでも同様である。ま
たここでのＱｆ、θＴ の算出は始動、暖機運転や加減
速時以外の定常運転時のものであり、この時は第８図の
ステップ１０２，１０３゜１０４を通過してステップ１
０５・＼進む。このステップでは吸入空気着の検出値Ｑ
、−がコントローラ１２に入力されているものとした時
、そのＱｌｌとエンジン回転数Ｎに児合った最適の空燃
比Ａ／Ｆを予め内部に格納したテーブルからよみ出し、
これノ、“ステップ１０１で算出したＱｒを用いてＡ／
Ｆ＝Ｑｒ、ｙＱ、で突出した空燃比との差ΔＡ／Ｆを算
出しでおく。次いでステップ１０６ではステップ１０１
でめたＱ、 ｔ ＋ θＴを出力して燃料ポンプ１４、
スロットルアクチュエータ４を制御する。更ニステップ
１０７ではステップ１０５でめた△Ａ／Ｆが０になるよ
うにθＴの修正値をめステップ１０８でその修正を行う
。このような修正は定常的な運転状態では有効であるが
、回転数Ｎやアクセル開度θＡ等は急激に変化すること
が多いから、このような過度状態における修正は難しい
。従ってステップ１０５，１０７は省いてもよい。
サ等を用いた時のコントローラ１２による制御について
次に説明する。第８図は本発明のコントローラの処理フ
ローを示すもので、まずステップ１００にてアクセル開
度信号θＡ１エンジン回転数Ｎ、エンジン温度Ｔｗ等金
読込む。続いてステップ１０１ではアクセル開度θＡ１
エンジン温度Ｔｗから燃料供給量を表わすインジェクタ
の開弁信号Ｑｒを定め、このＱｆとエンジン回転数Ｎか
らそのＮに対応した最適空燃比となるように空気供給量
を表すスロットルアクチュエータ４の駆動信号θＴ（絞
り弁３の開度に対応）を算出する。但しここではｆ（）
は、（）内の変数によってその仮が定まるという関数関
係を示しており、具体的な関数の形までは表していなＡ
０従って同じｆ（）であってもその関数の具体的な形は
異り、このことは以下の各ステップでも同様である。ま
たここでのＱｆ、θＴ の算出は始動、暖機運転や加減
速時以外の定常運転時のものであり、この時は第８図の
ステップ１０２，１０３゜１０４を通過してステップ１
０５・＼進む。このステップでは吸入空気着の検出値Ｑ
、−がコントローラ１２に入力されているものとした時
、そのＱｌｌとエンジン回転数Ｎに児合った最適の空燃
比Ａ／Ｆを予め内部に格納したテーブルからよみ出し、
これノ、“ステップ１０１で算出したＱｒを用いてＡ／
Ｆ＝Ｑｒ、ｙＱ、で突出した空燃比との差ΔＡ／Ｆを算
出しでおく。次いでステップ１０６ではステップ１０１
でめたＱ、 ｔ ＋ θＴを出力して燃料ポンプ１４、
スロットルアクチュエータ４を制御する。更ニステップ
１０７ではステップ１０５でめた△Ａ／Ｆが０になるよ
うにθＴの修正値をめステップ１０８でその修正を行う
。このような修正は定常的な運転状態では有効であるが
、回転数Ｎやアクセル開度θＡ等は急激に変化すること
が多いから、このような過度状態における修正は難しい
。従ってステップ１０５，１０７は省いてもよい。
次にエンジンの始動時は基本的にはインジェクタの開弁
信号Ｑｔとアクチュエータの駆動信号θＴとの関係は独
立として扱われる。すなわちステップ１０２からステッ
プ１０９へ移り、ここでθＴはエンジンの温度Ｔｗによ
って決する開度に設定され、ＱｆはＴｗと始動が始まっ
てからの経過時間ｔで定まる定数に１との積に設定する
。また暖機中の時はステップ１０２，１０３を経由して
ステップ１１０へ移り、ステップ１０１でめられたＱｔ
に対して一義的にθＴ＝に３ ・Ｑｆによって算出され
る。更に過渡時の時は、アクセル開度θＡの微分値ｄθ
Ａ／ｄ ｔの絶対値が犬きくなるのでこれにより検出で
き、この場合はステング１０４から１１１へ移る。この
ステップでは、ステップ１０１でめられたＱｆと、ｄθ
Ｔ／ａｔ＝ｆ（Ｎ、ａθＡ／ｄｔ）＋τで定寸るθＴが
用いられる。ここでてはθＴの立上りの時間遅れを与え
る要素で、例えば加速度が大きい場合は、加速初期の空
燃比Ａ／Ｆを濃くするため、絞り弁３の開弁をτにより
遅らせ、加速をスムースに行えるようにする。このτは
燃料供給系（インジェクタ等）の燃料噴射の空気供給に
対する応答遅れで定まる定数であって、この値はエンジ
ン個有の値であり、特に燃料粒子の粒径により犬きく左
右される値であり、以下でその詳細な説明を行う。
信号Ｑｔとアクチュエータの駆動信号θＴとの関係は独
立として扱われる。すなわちステップ１０２からステッ
プ１０９へ移り、ここでθＴはエンジンの温度Ｔｗによ
って決する開度に設定され、ＱｆはＴｗと始動が始まっ
てからの経過時間ｔで定まる定数に１との積に設定する
。また暖機中の時はステップ１０２，１０３を経由して
ステップ１１０へ移り、ステップ１０１でめられたＱｔ
に対して一義的にθＴ＝に３ ・Ｑｆによって算出され
る。更に過渡時の時は、アクセル開度θＡの微分値ｄθ
Ａ／ｄ ｔの絶対値が犬きくなるのでこれにより検出で
き、この場合はステング１０４から１１１へ移る。この
ステップでは、ステップ１０１でめられたＱｆと、ｄθ
Ｔ／ａｔ＝ｆ（Ｎ、ａθＡ／ｄｔ）＋τで定寸るθＴが
用いられる。ここでてはθＴの立上りの時間遅れを与え
る要素で、例えば加速度が大きい場合は、加速初期の空
燃比Ａ／Ｆを濃くするため、絞り弁３の開弁をτにより
遅らせ、加速をスムースに行えるようにする。このτは
燃料供給系（インジェクタ等）の燃料噴射の空気供給に
対する応答遅れで定まる定数であって、この値はエンジ
ン個有の値であり、特に燃料粒子の粒径により犬きく左
右される値であり、以下でその詳細な説明を行う。
第９図は、超音波式アトマイザをインジェクタ５に装着
した図を示しており、電磁式の振動子８１に数百Ｖで３
０ＫＨ２近辺の超音波７ｉｌ−１図示しない回路から印
加することで振動子８１が撮動し、これがホーン８２に
よって拡大され、更に振動リング８３を振動させる。一
方、インジェクタ５がらの噴霧はリンク８３に衝突し、
ここでリンクの振動により霧化される。
した図を示しており、電磁式の振動子８１に数百Ｖで３
０ＫＨ２近辺の超音波７ｉｌ−１図示しない回路から印
加することで振動子８１が撮動し、これがホーン８２に
よって拡大され、更に振動リング８３を振動させる。一
方、インジェクタ５がらの噴霧はリンク８３に衝突し、
ここでリンクの振動により霧化される。
第１０図は種々のインジェクタの噴霧の粒径の分布を示
したもので、第４図に示したようなビントル型のインジ
ェクタは平均値がＸ４＝−８００ミクロン程度の粒度分
布となる。また、第５図に示したような旋回型インジェ
クタの場合は同じくＸｚ＝４００〜６００ミクロン程度
となる。つぎに、第９図に示したような超音波振動子を
用いた場合はＸは１００ミクロン以下に出来ることが判
っている。これらの噴霧の粒径とエンジン性能との関係
が第１１図に示されており、噴霧の平均粒径Ｘが２０ミ
クロンから８００ミクロンまでの間での測定結果をよこ
軸に空燃比を、たて軸に燃料消費量をとって図示したも
のである。空燃比を適切に選択すれば、最も良い性能を
示すのはＸ−５０〜１００ミクロン程度のものであり、
これより粒径が大きい場合は当然であるが、燃費が悪化
する。一方、Ｘ−２０ミクロンのときは、燃料はほぼガ
ス状になっていると考えられるが、必らずしもここで燃
費は向上しない。この第１１図の関係を各平均粒径Ｘに
対し最適Ａ／Ｆ値を選んだ時の燃量及び応答性で示した
のが第１２図で、同図ではたて軸の上へいくほど燃量に
安く応答性は早いことを示している。同図にみられるよ
うに、捷ず燃費についてはＸ−Ａで最良値を示し、応答
性については一般に平均粒径Ｘが小さい方が良いが、Ａ
点以下では応答性はあまり変らない。またＸ−８以上の
場合についても応答性は悪い状態で一定しており、Ａと
Ｂの間で粒径に対して影響をうける。通常ＡはＸ＝１０
０ミクロン、ＢはＸ＝４００ミクロン程度である。した
がって、ビントル型の、１： ’）すＸ＝８００ ミク
ロン程度のものでは前に示した如き燃料と空気の独立制
御システムは、燃料の応答性が悪すぎるため緻密な制御
は期待できない。一方、マがＡとＢの間の範囲に存在す
るインジェクタの場合は粒径により応答性が変化するた
め、粒径によって時定数τを変化させる必要がある。幸
いなことに噴霧の粒径はこのインジェクタの範囲では第
１３図に示した如く、インジェクタに印加するパルス巾
に影響されるため、時定数τはインジェクタに出力する
パルス巾によって決定すれば良い。しかし、このＡＢ間
では燃費は必らずしも最高とならない。第１２図のＸＴ
で示した噴霧が理想的なものとなる。ＸＴは、前にも説
明したように、５０〜１００ミクロン程度の範囲であり
、この状態では燃費が向上できるとともに、応答性が良
く、シかも、はぼ一定値である。このためτは小さい値
を採ることが出来、過渡時の応答を収束の早いシステム
とすることが可能となり、燃料先行制御システムの特徴
を充分に引き出すことができる。
したもので、第４図に示したようなビントル型のインジ
ェクタは平均値がＸ４＝−８００ミクロン程度の粒度分
布となる。また、第５図に示したような旋回型インジェ
クタの場合は同じくＸｚ＝４００〜６００ミクロン程度
となる。つぎに、第９図に示したような超音波振動子を
用いた場合はＸは１００ミクロン以下に出来ることが判
っている。これらの噴霧の粒径とエンジン性能との関係
が第１１図に示されており、噴霧の平均粒径Ｘが２０ミ
クロンから８００ミクロンまでの間での測定結果をよこ
軸に空燃比を、たて軸に燃料消費量をとって図示したも
のである。空燃比を適切に選択すれば、最も良い性能を
示すのはＸ−５０〜１００ミクロン程度のものであり、
これより粒径が大きい場合は当然であるが、燃費が悪化
する。一方、Ｘ−２０ミクロンのときは、燃料はほぼガ
ス状になっていると考えられるが、必らずしもここで燃
費は向上しない。この第１１図の関係を各平均粒径Ｘに
対し最適Ａ／Ｆ値を選んだ時の燃量及び応答性で示した
のが第１２図で、同図ではたて軸の上へいくほど燃量に
安く応答性は早いことを示している。同図にみられるよ
うに、捷ず燃費についてはＸ−Ａで最良値を示し、応答
性については一般に平均粒径Ｘが小さい方が良いが、Ａ
点以下では応答性はあまり変らない。またＸ−８以上の
場合についても応答性は悪い状態で一定しており、Ａと
Ｂの間で粒径に対して影響をうける。通常ＡはＸ＝１０
０ミクロン、ＢはＸ＝４００ミクロン程度である。した
がって、ビントル型の、１： ’）すＸ＝８００ ミク
ロン程度のものでは前に示した如き燃料と空気の独立制
御システムは、燃料の応答性が悪すぎるため緻密な制御
は期待できない。一方、マがＡとＢの間の範囲に存在す
るインジェクタの場合は粒径により応答性が変化するた
め、粒径によって時定数τを変化させる必要がある。幸
いなことに噴霧の粒径はこのインジェクタの範囲では第
１３図に示した如く、インジェクタに印加するパルス巾
に影響されるため、時定数τはインジェクタに出力する
パルス巾によって決定すれば良い。しかし、このＡＢ間
では燃費は必らずしも最高とならない。第１２図のＸＴ
で示した噴霧が理想的なものとなる。ＸＴは、前にも説
明したように、５０〜１００ミクロン程度の範囲であり
、この状態では燃費が向上できるとともに、応答性が良
く、シかも、はぼ一定値である。このためτは小さい値
を採ることが出来、過渡時の応答を収束の早いシステム
とすることが可能となり、燃料先行制御システムの特徴
を充分に引き出すことができる。
以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、加
減速時にも空燃比を常に適切な値に保つことにより効率
のよいエンジン運転制御が行えるという効果がある。
減速時にも空燃比を常に適切な値に保つことにより効率
のよいエンジン運転制御が行えるという効果がある。
第１図はエンジン制御システムの系統図、第２図はコン
トローラの構成を示すブロック−図、第３図はスロット
ルアクチュエータの構造図、第４図及び第５図はインジ
ェクタの構造図、第６図はスロットルアクチュエータの
特性図、第７図はインジェクタの特性図、第８図は本発
明の一実施例を示スコントローラの動作フローチャート
、第９図は超音波式アトマイザラ穆付けたインジェクタ
の構造図、第１０図はインジェクタからの燃料の粒径の
分布図、第１１図〜第１３図は燃料粒径に対するエンジ
ン特性を示す図である。 １・・・エンジン、３・・・絞り弁、４・・・スロット
ルアクチュエータ、５・・・インジェクタ、７・・・回
転センサー、９・・・アクセル開度センサ、１０・・・
温度センサー、１４・・・燃料ポンプ、８１・・・超音
波振動子、牛２ 図 第３図 Ｕ ／マル人つ軟 リ ハ０１し又ヤ（飢Ｓ） 第１ 第９図 あＩＯ［１ １り二ヂＪ日（ミ７０ご乙〕 第 ＩＩ ｆＤ 傳−Ａ／Ｆ−濃 条１２ 霞
トローラの構成を示すブロック−図、第３図はスロット
ルアクチュエータの構造図、第４図及び第５図はインジ
ェクタの構造図、第６図はスロットルアクチュエータの
特性図、第７図はインジェクタの特性図、第８図は本発
明の一実施例を示スコントローラの動作フローチャート
、第９図は超音波式アトマイザラ穆付けたインジェクタ
の構造図、第１０図はインジェクタからの燃料の粒径の
分布図、第１１図〜第１３図は燃料粒径に対するエンジ
ン特性を示す図である。 １・・・エンジン、３・・・絞り弁、４・・・スロット
ルアクチュエータ、５・・・インジェクタ、７・・・回
転センサー、９・・・アクセル開度センサ、１０・・・
温度センサー、１４・・・燃料ポンプ、８１・・・超音
波振動子、牛２ 図 第３図 Ｕ ／マル人つ軟 リ ハ０１し又ヤ（飢Ｓ） 第１ 第９図 あＩＯ［１ １り二ヂＪ日（ミ７０ご乙〕 第 ＩＩ ｆＤ 傳−Ａ／Ｆ−濃 条１２ 霞
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 エンジンの加速もしくは減速時に、エンジンに供
給される燃料流量を調整するための燃料流量信号をエン
ジン温度の検出値とアクセル開度どから設定し、エンジ
ンに供給される空気量を調整するための空気量信号をア
クセル開度の時間的変化に時間遅れをもって追随するよ
うに設定する機能を有したことを特徴とする燃料先行型
エンジン制御装置。 ２、 エンジンの燃料供給手段は、前記空気量信号に速
比して実際の燃料流量がエンジンへ供給される粒径とな
るような供給燃料霧化機能を有したことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の燃料先行型エンジン制御装置
。 ３ 前記燃料供給手段は、超音波振動子を用いて燃料の
霧化を行う構造であることを特徴とする特許請求の範囲
第２項記載の燃料先行型エンジン制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59108392A JPS60252131A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 燃料先行型エンジン制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59108392A JPS60252131A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 燃料先行型エンジン制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60252131A true JPS60252131A (ja) | 1985-12-12 |
Family
ID=14483597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59108392A Pending JPS60252131A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 燃料先行型エンジン制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60252131A (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5791343A (en) * | 1980-11-28 | 1982-06-07 | Mikuni Kogyo Co Ltd | Electronically controlled fuel injector for ignition internal combustion engine |
| JPS57143136A (en) * | 1981-02-26 | 1982-09-04 | Toyota Motor Corp | Method of controlling air fuel ratio of internal combustion engine |
| JPS57212344A (en) * | 1981-06-22 | 1982-12-27 | Mikuni Kogyo Co Ltd | Mechanism for correcting air volume upon acceleration in fuel injection device for internal-combustion engine |
| JPS58206838A (ja) * | 1982-05-28 | 1983-12-02 | Hitachi Ltd | 燃料供給方法 |
| JPS58210354A (ja) * | 1982-05-31 | 1983-12-07 | Hitachi Ltd | 自動車用燃料供給装置 |
-
1984
- 1984-05-30 JP JP59108392A patent/JPS60252131A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5791343A (en) * | 1980-11-28 | 1982-06-07 | Mikuni Kogyo Co Ltd | Electronically controlled fuel injector for ignition internal combustion engine |
| JPS57143136A (en) * | 1981-02-26 | 1982-09-04 | Toyota Motor Corp | Method of controlling air fuel ratio of internal combustion engine |
| JPS57212344A (en) * | 1981-06-22 | 1982-12-27 | Mikuni Kogyo Co Ltd | Mechanism for correcting air volume upon acceleration in fuel injection device for internal-combustion engine |
| JPS58206838A (ja) * | 1982-05-28 | 1983-12-02 | Hitachi Ltd | 燃料供給方法 |
| JPS58210354A (ja) * | 1982-05-31 | 1983-12-07 | Hitachi Ltd | 自動車用燃料供給装置 |
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