JPS61145331A - 燃料噴射量制御装置 - Google Patents

燃料噴射量制御装置

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JPS61145331A
JPS61145331A JP26943284A JP26943284A JPS61145331A JP S61145331 A JPS61145331 A JP S61145331A JP 26943284 A JP26943284 A JP 26943284A JP 26943284 A JP26943284 A JP 26943284A JP S61145331 A JPS61145331 A JP S61145331A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
absolute pressure
intake pipe
fuel injection
injection amount
fuel
Prior art date
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Pending
Application number
JP26943284A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Miwakeichi
三分一 寛
Tadaki Oota
太田 忠樹
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、燃料噴射量制御装置、特に、いわゆるD−J
etronic方式を採用した燃料噴射量制御装置に関
する。
(従来技術) 一般に、いわゆるD−Jetronic方式の燃料噴射
量制御装置においては、エンジンの吸気管内絶対圧力と
エンジン回転数を検出し、これらの値に基づいてサイク
ル毎の吸入空気量に適した燃料噴射量を演算しているが
、吸気管内絶対圧力の検出結果値をそのまま使用して燃
料噴射量を演算すると、過渡運転時に燃料噴射量の応答
遅れが発生して空燃比を精度よく目標空燃比に制御する
ことができない。例えば、加速運転時、スロットル弁を
急激に開いた場合、吸気管内絶対圧力は、空気が実際に
気筒内に吸入された後に上昇し、吸気管内絶対圧力を検
出した時点と該検出圧力に対応する吸入空気が気筒内に
吸入される時点との間に応答遅れがある。この応答遅れ
により、加速運転時には燃料の噴射量が過少となり、減
速運転時には過多となる。
そこで、従来、このような問題点を解決する燃料噴射量
制御装置として、例えば、特開昭58−176423号
公報に記載されたものが提案されている。この装置は、
所定時間毎に検出した吸気管内絶対圧力にオーバーシュ
ート成分を付加することより、過渡運転時における応答
遅れを補正して、燃料噴射量を演算している。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このような従来の燃料噴射量゛制御装置
にあっては、過渡運転時における吸気管内絶対圧力の応
答遅れのみを考慮していたため、燃料噴射量が実際に気
筒内に吸入される空気量に基づいて演算されておらず、
空燃比が目標空燃比からずれるおそれがあった。
すなわち、吸気管内絶対圧力は、第7図に示すように、
エンジンの脈動を受けてサイクル変動し、このサイクル
変動する絶対圧力を一定時間毎に検出しているため、例
えば、サンプリングタイミングAでサンプリングした絶
対圧力PAn=Pon士牛と、サンプリングタイミング
Bでサンプリングした絶対圧力Psn−PIIn++と
では異なった値となる。したがって、この絶対圧力の検
出誤差が、第7図に示すように、燃料噴射量の誤差とな
って現れ、空燃比が目標空燃比からずれる。その結果、
排気性能や運転性能を悪化させるという問題点があった
・ (発明の目的) そこで、本発明は、吸気管内絶対圧力のサイクル変動に
よる検出誤差を防止するとともに、吸気管内絶対圧力の
応答遅れによる過渡変化分を補正し、補正後の絶対圧力
に基づいて燃料噴射量を演算して、空燃比を目標空燃比
に精度よく制御し、排気性能、運転性能および加速性能
を向上させることを目的としている。
(問題点を解決するための手段) 本発明の燃料噴射量制御装置は、第1図にその全体構成
図を示すように、 a)エンジンの吸気管内絶対圧力を検出する圧力センサ
と、 b)エンジンのクランク角を検出するクランク角センサ
と、 C)所定のクランク角毎に圧力センサのデータを読み取
るサンプリング手段と、 d)該サンプリング時点とサンプリング値に対応する吸
入空気が気筒内に吸入される時点との応答遅れ間の過渡
変化を補正する補正手段と、e)該補正後の絶対圧力と
エンジン回転数に基づいて燃料噴射量を演算する噴射量
演算手段と、を備え、検出誤差と応答遅れによる過渡変
化を補正した吸気管内絶対圧力に基づいて燃料噴射量を
演算し、空燃比を目標空燃比に精度よく制御するもので
ある。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第2図〜第6図は、本発明の一実施例を示す図である。
本実施例は、吸気管内絶対圧力とエンジン回転数に基づ
いて燃料噴射量を演算する、いわゆるD−Jetron
ic方式を採用し、各気筒毎に所定の噴射時期に独立し
て燃料を噴射する、いわゆるシーケンシャル噴射を行う
4気筒エンジンに適用したものである。
まず、構成を説明すると、第3図において、1は4気筒
エンジンであり、エンジン1の各気筒は吸入空気が吸気
管2を通して供給される。吸気管2には各気筒毎に燃料
を噴射する燃料噴射弁3が取り付けられており、エンジ
ン1へ供給される吸入空気量は吸気管2の集合部に設け
られたスロットル弁4により制御されている。スロ・ノ
トル弁4下流の吸気管2、例えば、サージタンク5には
、吸気管内絶対圧力を検出する圧力センサ6の圧力取出
口6aが開口しており、圧力センサ6は吸気管内絶対圧
力に対応する電圧信号を出力する。
エンジン1のクランクシャフトの回転角(クランク角)
はクランク角センサ7により検出され、クランク角セン
サ7は、クランクシャフトに取り付けられ外周に突起の
設けられたシグナルディスブレート7aと、シグナルデ
ィスクプレート7aの突起を検出する磁気デツキ7bと
、を有している。クランク角センサ7は、クランク角7
20°/n毎(nは気筒数、本実施例では4気筒である
から180°毎)の基準パルス信号と、クランク角10
°毎の1°信号と、を出力し、基準パルス信号は各気筒
のピストン上死点70°で出力される。
また、エンジン1には、各気筒毎に点火プラグ8が取り
付けられており、燃焼室1a内に吸入された混合気に点
火する。
上記圧力センサ6およびクランク角センサ7からの信号
はコントロールユニット9に入力されており、コントロ
ールユニット9からは前記燃料噴射弁3に噴射信号Si
が出力されるとともに、点火プラグ8に点火信号Spが
出力される。
コントロールユニット9は、CUPlo、ROM1l、
RAM12.I10ポート13およびマルチプレクサ機
能を有するA/Dコンバータ14を備えており、サンプ
リング手段、補正手段および噴射量演算手段としての機
能を有している。CPUl0はROMIIに書き込まれ
ているプログラムに従って110ポート13より必要と
する外部データを取り込んだり、また、RAM12との
間でデータの授受を行ったりしながら演算処理し、必要
に応じて処理したデータをI10ポート13へ出力する
。ROM1lはcpuioを制御するプログラムを格納
しており、RA M 12は例えば、不揮発情メモリに
より構成されて演算にしようするデータをマツプ等の形
で記憶するとともに、その記憶内容をエンジン1停止後
も保持する。I10ポート13には前記クランク角セン
サおよび図示しない各種センサからのディジタル信号が
入力され、また、I10ポート13からの噴射信号Si
が燃料噴射弁3に出力されるととにも、点火信号Spが
点火プラグ8に出力される。A/Dコンバータ14には
前記圧力センサ6からの信号および図示しない各種セン
サからのアナログ信号が入力されており、A/Dコンバ
ータ14はアナログ信号をデジタル変換するとともに、
CPUl0に割り込みをかけてデータをRAM12内に
入れる。
次に作用を説明する。
一般に、D−Jetronic方式においては、圧力セ
ンサで検出した吸気管内絶対圧力とエンジン回転数に基
づいて燃料噴射量を演算しているが、圧力センサで検出
した圧力は、前述したように、検出誤差を含み、また、
応答遅れによる過渡変化誤差を内包しているため、検出
値体をそのまま噴射量演算に使用したのでは、空燃比を
精度よく目標空燃比に制御することができない。
そこで、本実施例においては、圧力センサ6の検出する
データを所定のクランクタイミング毎にサンプリングし
て検出誤差を防止し、このサンプリング値に過渡補正を
施した補正値とエンジン回転数に基づいて燃料噴射量を
演算している。この燃料噴射量の演算はコントロールユ
ニット9により行われる。
まず、割り込み要求(Interrupt Reque
st )の処理プログラムについて、第3図に示すフロ
ーチャートに基づいて説明する。この割り込み要求は噴
射信号Siや点火信号Spのセントを行うとともに、後
述する噴射量演算用ジョブ(以下、EGI  JOB)
の予約を行っている。なお、第3図中P1〜P7はフロ
ーの各ステップを示しており、本フローは一定周期毎(
例えば、0.5μs毎)に実行される。
ステップP8で、基準パルス信号(180°信号)がO
Nか否か判別し、ONのときには、ステップP2で、噴
射信号Siおよび点火信号Spをセントして、燃料噴射
の順番にある気筒の燃料噴射弁3に噴射信号Siを出力
するとともに、所定の点火時期に点火信号Spを点火プ
ラグ10に出力スル。次いで、ステップP3で、コント
ロールユニット11に内蔵されたカウンタのカウント値
Ctを0にリセットし、ステップP4に進む。前記ステ
ップP1で基準パルス信号がOFFのときには、そのま
つステップP4に進む。すなわち、基準パルス信号が入
力される毎に、噴射気筒に燃料を噴射する、いわゆるシ
ーケンシャル噴射を行っている。
ステップP4で、1°信号がONか否か判別し、ONの
ときには、ステップP、でカウンタのカウント値Ctに
1を加えてステップP6に進み、ステップP6でカウン
ト値Ctが所定の設定値aか否か判別する。ステップP
6で、Ct=aのときには、ステップP7でEGI  
JOBを予約して次に進む。前記ステップP4で1°信
号がOFFのとき、およびステップP6で、Ct=aの
ときにはそのまま次に進む。すなわち、基準パルス信号
が入力されてから、クランクシャフトが所定角度a°回
転したとき、EGJ  JOBを実行する。
次に、EGI  JOBを第4図に示すフローチャート
に基づいて説明する。なお、第4図中Pλ、〜Pal 
はフローの各ステップを示している。
ステップP11で、EGI  JOBが予約されている
か否か判別し、予約されているときには、ステップP2
2で、前回実行時にサンプリングした吸気管内絶対圧力
PnをPn−1として格納する。ステップPz1で、圧
力センサ6からアナログで入力される吸気管内絶対圧力
をディジタル値に変換させ、ステップP、◆で、このデ
ィジタル変゛換した吸気管内絶対圧力Pnを読み込む。
すなわち、基準パルス信号が入力されてから所定角度a
°回転したときに、吸気管内絶対圧力Pnをサンプリン
グしている。したがって、第5図にPn、Pnや1.P
n+zで示すように、サイクル変動する圧力センサ6の
出力(実線で表示)を所定のクランク角毎にサンプリン
グすることとなり、サイクル変動の影響を受けることな
く、常に、一定条件の吸気管内絶対圧力(本実施例の場
合、平均値に相当する吸気管内絶対圧力)を検出するこ
とができる。
次に、ステップPAWで、次式により吸気管内絶対圧力
Pnの過渡補正値P′を演算する。
P ’ =Pn+α(Pn−Pn−1) /β−・・−
(1) 但し、Pn:今回サンプリングした吸気管内絶対圧力 p、、 :前回サンプリングした吸気管内絶対圧力 α:サンプリング時点からサンプリ ング値に基づいて演算された燃 料が噴射されて気筒内に吸入さ れるまでのクランク角 β:吸気管内絶対圧力のサンプリン グ間隔のクランク角 この過渡補正値P′は、過渡状態、例えば、加速あるい
は減速運転時における吸気管内絶対圧力の過渡変化を補
正した値である。
例えば、加速運転時においては、第6図に示すように、
nπの時点でサンプリングした吸気管内絶対圧力Pnに
基づいて演算した噴射パルスにより噴射される燃料が実
際に噴射されるのは、(n+1.5) πの時点であり
、この時点で吸入される吸入空気量は絶対圧力P Ml
、5に対応した値となっている。すなわち、サンプリン
グ時点とサンプリングした絶対圧力に基づいて演算され
た燃料が噴射される時点とのサンプリング遅れ期間内に
Pn41,5− P n分の絶対圧力に対応する吸入空
気量分の燃料が不足することとなる。
一方、減速運転時には、逆にサンプリング遅れにより燃
料の過剰が発生する。
したがって、サンプリング遅れ期間内における吸気管内
絶対圧力の過渡変化分を補正する必要がある。
そこで、このサンプリング遅れ期間内における吸気管内
絶対圧力の過渡変化を、前回実行時にサンプリングした
絶対圧力P4−1と今回サンプリングした絶対圧力Pn
に基づき、サンプリング周期βと適用されるエンジンの
構造より決定されるサンプリング遅れ期間αから予測し
、この予測に基づいて過渡補正値P′を演算している。
次に、ステップPユもで、クランク角センサ7からの1
°信号によりエンジン回転数Nを演算し、ステップPz
’+で、上記過渡補正値P′とエンジン回転数Nに基づ
いて、これら過渡補正値P′とエンジン回転数Nをパラ
メータとしてあらかじめRAM12内に記憶されたデー
タテーブルより基本噴射量に対応する基本噴射パルス幅
Tpをルックアップする。
上述したように、基本噴射パルス幅’rpを決定する過
渡補正値P′は、吸気管内絶対圧力のサイクル変動によ
る検出誤差と、サンプリング遅れによる過渡変化誤差と
、を取り除いたものである。
したがって、過渡補正値P′は実際に噴射された燃料と
混合されて、気筒内に吸入される空気量と精確に対応し
た値となっている。その結果、基本噴射パルス幅’rp
は実際に噴射された燃料と混合されて、気筒内に吸入さ
れる空気量と精確に対応した吸気管内絶対圧力に基づい
て演算されている。
ステップP2.zで、各種補正係数C0EFを演算し、
ステップP2qで、無効パルス幅Tsを演算する。この
各種補正係数C0FFは運転状態に対応して行う増量補
正に使用する補正係数で、冷却水温度に基づく水温増量
補正、始動および始動後増量補正、アイドル後増量補正
等の補正係数である。無効パルス幅Tsは燃料噴射弁3
の作動遅れを補正するもので、電源電圧に比例して作動
遅れが生じるので、バッテリ電圧に基づいて演算される
ステップpioで、燃料の噴射パルス幅Tiを次式によ
り演算し、ステップP31でEGI  JOB予約を解
除する。
Ti =TpxCOEF+Ts・−−−−−(2)この
燃料噴射パルス幅Tiの噴射信号Stが、第5.6図に
示すように、前記基準パルス信号が入力される毎に、噴
射時期にある気筒の燃料噴射弁3に出力される。
このように、各気筒に供給される燃料量は各気筒に実際
に吸入される空気量と精確に対応する吸気管内絶対圧力
に基づいて決定されており、空燃比は、定常運転時のみ
ならず、過渡運転時においても、目標空燃比に精度よ(
制御される。その結果、排気性能、運転性能および加速
性能が向上される。
なお、上記実施例においては、4気筒エンジンでシーケ
ンシャル噴射するものに適用したが、これに限るもので
ないことは言うまでもない。また、サンプリング遅れに
よる過渡変化を補正する方法としては、上記したものに
限らず、吸気管内絶対圧力の微分値をサンプリング値に
加算したものを過渡補正値としてもよい。
(発明の効果) 本発明によれば、サイクル変動による検出誤差と、サン
プリング遅れによる過渡変化誤差と、を取り除き、実際
に気筒内に吸入される空気量と正確に対応した吸気管内
絶対圧力に基づいて燃料噴射量を演算することができる
ので、定常運転時のみならず、過渡運転時においても、
空燃比を目標空燃比に精度よく制御することができる。
その結果、排気性能、運転性能および加速性能を向上さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の全体構成図である。 第2図から第6図は本発明の一実施例を示す図であり、
第2図はその全体概略図、第3図はその割り込み要求の
処理プログラムを示すフローチャート、第4図はそのE
GI  JOBのフローチャート、第5図は、吸気管内
絶対圧力のサイクル変動による検出誤差を取り除く作用
を示すタイミングチャート、第6図はサンプリング遅れ
による過渡変化誤差を補正するための作用を示すタイミ
ングチャートである。 第7図は従来例の作用を示すタイミングチャートである
。 6−・−圧力センサ、 7・・−・クランク角センサ、 9−・−コントロールユニット (サンプリング手段、
補正手段、噴射量演算手段)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 a)エンジンの吸気管内絶対圧力を検出する圧力センサ
    と、 b)エンジンのクランク角を検出するクランク角センサ
    と、 c)所定のクランク角毎に圧力センサのデータを読み取
    るサンプリング手段と、 d)該サンプリング時点とサンプリング値に対応する吸
    入空気が気筒内に吸入される時点との応答遅れ間の過渡
    変化を補正する補正手段と、e)該補正後の絶対圧力と
    エンジン回転数に基づいて燃料噴射量を演算する噴射量
    演算手段と、を備えたことを特徴とする燃料噴射量制御
    装置。
JP26943284A 1984-12-20 1984-12-20 燃料噴射量制御装置 Pending JPS61145331A (ja)

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