JP4552700B2 - Engine fuel injection control device - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンに燃料を供給するインジェクタに燃料噴射動作を行なわせる時間を各種の制御条件に対して制御することにより、周囲環境やエンジンの運転状況に応じて混合気の空燃比を適正値に保つように燃料噴射量を制御するエンジン用燃料噴射制御装置に関するものである。 The present invention controls the time for which the injector for supplying fuel to the engine to perform the fuel injection operation under various control conditions, so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is set to an appropriate value in accordance with the surrounding environment and the engine operating condition. The present invention relates to a fuel injection control device for an engine that controls a fuel injection amount so as to keep the current at a constant value.
周知のように、エンジン用燃料噴射装置は、エンジンの吸気管などに取り付けられたインジェクタ(電磁式燃料噴射弁)と、燃料タンクからインジェクタに燃料を供給する燃料ポンプと、燃料ポンプからインジェクタに与えられる燃料の圧力を一定に保つ圧力調整器と、混合気の空燃比を適正値に保つためにインジェクタから噴射させる燃料の量(燃料噴射量)を制御する燃料噴射制御装置とにより構成される。エンジン用燃料噴射装置においては、上記のようにインジェクタに供給される燃料の圧力が一定に保たれるため、燃料噴射量は、インジェクタに燃料噴射動作を行なわせる時間(噴射時間)により管理される。 As is well known, an engine fuel injection device includes an injector (electromagnetic fuel injection valve) attached to an intake pipe of an engine, a fuel pump that supplies fuel from a fuel tank to the injector, and a fuel pump that supplies the injector to the injector. And a fuel injection control device for controlling the amount of fuel injected from the injector (fuel injection amount) in order to maintain the air-fuel ratio of the air-fuel mixture at an appropriate value. In the engine fuel injection device, since the pressure of the fuel supplied to the injector is kept constant as described above, the fuel injection amount is managed by the time (injection time) during which the injector performs the fuel injection operation. .
エンジン用燃料制御装置において、燃料の噴射時間を決定する際には吸入空気量を求める必要がある。吸入空気量を求める手段としてはエアフローメータが用いられているが、コストの削減を図ることが必要とされる場合や、エンジンの構造上エアフローメータの取り付けスペースを確保できない場合などには、エアフローメータを省略することが必要とされることが多い。そのため、エンジンの回転速度と吸気管圧力とエンジンの体積効率とから吸入空気量を推定して、推定した吸入空気量に対して空燃比を適正な値に保つために必要な噴射時間を決定するようにした燃料噴射制御方法と、エンジンのスロットル開度αと回転速度Nとから吸入空気量を推定して、推定した吸入空気量に対して空燃比を適正な値に保つために必要な噴射時間を決定する燃料噴射制御方法とが用いられている。 In an engine fuel control device, it is necessary to determine the intake air amount when determining the fuel injection time. An air flow meter is used as a means for obtaining the intake air amount. However, when it is necessary to reduce the cost or when the installation space of the air flow meter cannot be secured due to the structure of the engine, the air flow meter is used. Is often required to be omitted. Therefore, the intake air amount is estimated from the engine rotation speed, the intake pipe pressure, and the volumetric efficiency of the engine, and the injection time required to keep the air-fuel ratio at an appropriate value with respect to the estimated intake air amount is determined. The fuel injection control method, the throttle opening α of the engine, and the rotational speed N are used to estimate the intake air amount, and the injection required to keep the air-fuel ratio at an appropriate value for the estimated intake air amount. A fuel injection control method for determining time is used.
エンジンの回転速度と吸気管圧力とを用いて吸入空気量を推定して、推定した吸入空気量に対して空燃比を適正な値に保つために必要な噴射時間を演算する方法は、スピード・デンシティー方式(以下S−D方式とも呼ぶ。)と呼ばれている。また、エンジンのスロットル開度αと回転速度Nとから吸入空気量を推定して、推定した吸入空気量に対して空燃比を適正な値に保つために必要な噴射時間を決定する方法は、スロットル・スピード方式(以下α−N方式とも呼ぶ。)と呼ばれている。 The method of estimating the intake air amount using the engine speed and the intake pipe pressure and calculating the injection time required to keep the air-fuel ratio at an appropriate value for the estimated intake air amount is as follows: It is called a density system (hereinafter also referred to as an SD system). Further, a method for estimating the intake air amount from the throttle opening α of the engine and the rotational speed N and determining the injection time required to keep the air-fuel ratio at an appropriate value with respect to the estimated intake air amount is as follows: This is called a throttle speed method (hereinafter also referred to as α-N method).
図2は、4サイクルエンジンの吸気管圧力P及びスロットル開度αと負荷変動との関係を示したものである。同図においてPa及びPbはそれぞれエンジンの低速回転時及び高速回転時の吸気管圧力を示し、αa及びαbはそれぞれエンジンの低速回転時及び高速回転時のスロットル開度を示している。 FIG. 2 shows the relationship between the intake pipe pressure P and throttle opening α of the 4-cycle engine and the load fluctuation. In the same figure, Pa and Pb indicate the intake pipe pressure during low-speed rotation and high-speed rotation of the engine, respectively, and αa and αb indicate the throttle opening during low-speed rotation and high-speed rotation of the engine, respectively.
また図3はエンジンの1燃焼サイクルの間に観察される吸気管圧力の波形を示したもので、同図(A)はエンジンが高負荷の状態で高速回転しているときの吸気管圧力波形を示し、同図(B)はエンジンが低負荷の状態で高速回転しているときの吸気管圧力波形を示している。これらの図から明らかなように、エンジンの高速回転時には、負荷が小さいときに吸気管圧力の脈動が小さいが、負荷が大きくなったときには吸気管圧力の脈動が大きくなる。 FIG. 3 shows the waveform of the intake pipe pressure observed during one combustion cycle of the engine. FIG. 3A shows the intake pipe pressure waveform when the engine is rotating at high speed under a high load. FIG. 4B shows an intake pipe pressure waveform when the engine is rotating at a high speed with a low load. As is apparent from these figures, during high-speed engine rotation, the pulsation of the intake pipe pressure is small when the load is small, but the pulsation of the intake pipe pressure is large when the load is large.
S−D方式により燃料噴射量を高精度で制御するためには、吸気管圧力が負荷変動に対して大きな変化を示す必要があり、1燃焼サイクル中に検出される吸気管圧力の脈動が小さいことが必要である。図2から明らかなように、吸気管圧力は、エンジンの低速回転時においても、高速回転時においても、負荷変動に対して直線的な変化を示す。またエンジンが高速回転している状態でも、負荷が軽いときには吸気管圧力の脈動は小さい。そのため、低速回転時及び軽負荷高速回転時には、S−D方式により燃料の噴射量を高精度で制御することができる。しかしながら、エンジンが高負荷状態で高速回転しているときには、図3(A)に示したように、1燃焼サイクルの全体に亘って吸気管圧力波形の脈動が大きくなるため、S−D方式による制御では、燃料噴射量を高精度で制御することはできなくなる。 In order to control the fuel injection amount with high accuracy by the SD method, the intake pipe pressure needs to show a large change with respect to the load fluctuation, and the pulsation of the intake pipe pressure detected during one combustion cycle is small. It is necessary. As is apparent from FIG. 2, the intake pipe pressure shows a linear change with respect to the load fluctuation both when the engine is rotating at a low speed and when the engine is rotating at a high speed. Even when the engine is rotating at high speed, the pulsation of the intake pipe pressure is small when the load is light. Therefore, at the time of low speed rotation and light load high speed rotation, the fuel injection amount can be controlled with high accuracy by the SD method. However, when the engine is rotating at a high speed in a high load state, as shown in FIG. 3A, the pulsation of the intake pipe pressure waveform increases throughout one combustion cycle. In the control, the fuel injection amount cannot be controlled with high accuracy.
一方、α−N方式による制御では、スロットル開度の負荷変動に対する変化量が大きいときに高精度で燃料噴射量を制御することができる。図2から明らかなように、スロットル開度はエンジンのアイドル運転領域では小さく、負荷の増加に伴って指数関数的に増大していくため、α−N方式による制御では、エンジンの高負荷時に燃料噴射量の制御を正確に行なうことができる。しかしながらエンジンの負荷が軽い状態では、スロットル開度の負荷変動に対する変化量が小さくなるため、α−N方式による制御で燃料噴射量を正確に制御することは難しくなる。 On the other hand, in the control by the α-N method, the fuel injection amount can be controlled with high accuracy when the amount of change of the throttle opening with respect to the load fluctuation is large. As is clear from FIG. 2, the throttle opening is small in the engine idling region and increases exponentially as the load increases. The injection amount can be accurately controlled. However, when the engine load is light, the amount of change in the throttle opening with respect to the load fluctuation is small, and it is difficult to accurately control the fuel injection amount by the control using the α-N method.
そこで、特許文献1に示されたように、エンジンの運転状況に応じてS−D方式による制御とα−N方式による制御とを切り換えることが提案されている。特許文献1に示された制御では、エンジンの負荷が小さいときにS−D方式により燃料噴射制御を行なわせ、エンジンの負荷が大きいときにα−N方式により燃料噴射制御を行なわせている。
特許文献1に記載されているように、エンジンの運転状況に応じてS−D方式による制御とα−N方式による制御とを切り換えるようにすれば、エンジンの低負荷時にも高負荷時にも、エアフローメータを用いずに燃料噴射量を正確に制御することができる。しかしながら、このような制御を行なった場合には、S−D方式及びα−N方式によりそれぞれ演算される噴射時間に大きな差がある状態で両方式による制御が切り換えられることがあるため、制御方式の切り換え時に燃料の噴射量が変化して、エンジンの出力トルクが急変し、それによりエンジンの回転に急激な変動が生じて、運転フィーリングが悪くなるという問題があった。
As described in
本発明の目的は、エンジンに急激なトルク変動を生じさせることなく、スピード・デンシティ方式による制御とスロットル・スピード方式による制御とをスムースに切り換えることができるようにしたエンジン用燃料噴射制御装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a fuel injection control device for an engine that can smoothly switch between control using a speed density method and control using a throttle speed method without causing sudden torque fluctuations in the engine. There is to do.
本発明は、各噴射タイミングでエンジンに取り付けられたインジェクタに燃料噴射を行なわせる時間を実噴射時間として、該実噴射時間を各種の制御条件に対して決定する噴射時間決定部と、噴射時間決定部により決定された実噴射時間の間インジェクタに燃料噴射を行なわせるように各噴射タイミングでインジェクタを駆動するインジェクタ駆動部とを備えたエンジン用燃料噴射制御装置に適用される。 The present invention relates to an injection time determination unit that determines the actual injection time with respect to various control conditions, with the time during which the injector attached to the engine performs fuel injection at each injection timing as the actual injection time, and the injection time determination The present invention is applied to an engine fuel injection control device including an injector driving unit that drives an injector at each injection timing so as to cause the injector to perform fuel injection for an actual injection time determined by the unit.
本発明においては、噴射時間決定部が、エンジンの回転速度と吸気管圧力とを用いて推定した吸入空気量に対して混合気の空燃比を適正値にするための噴射時間(スピード・デンシティ方式により演算された噴射時間)を第1の噴射時間として演算する第1の噴射時間演算手段と、エンジンのスロットル開度と回転速度とを用いて推定した吸入空気量に対して混合気の空燃比を適正値にするための噴射時間(スロットル・スピード方式により演算された噴射時間)を第2の噴射時間として演算する第2の噴射時間演算手段と、第1の噴射時間と第2の噴射時間とを所定の割合で加算して実噴射時間を演算するために用いる加算割合をエンジンのスロットル開度と回転速度とに対して決定する加算割合決定手段と、第1の噴射時間と第2の噴射時間とを加算割合決定手段により決定された加算割合で加算することにより各噴射タイミングにおける実噴射時間を演算する実噴射時間演算手段と、各噴射タイミングにおける実噴射時間を演算するために加算割合決定手段により新たに決定された加算割合と、前回の噴射タイミングにおける実噴射時間を演算するために加算割合決定手段により決定された加算割合との差が設定された制限値を超えているか否かを判定する加算割合変化量判定手段と、加算割合変化量判定手段により、加算割合の差が制限値を超えていると判定されたときに、加算割合の差を制限値以下に抑えるように新たに決定された加算割合の値を調整する加算割合調整手段とを備えている。 In the present invention, the injection time determining unit is an injection time (speed density method) for setting the air-fuel ratio of the air-fuel mixture to an appropriate value with respect to the intake air amount estimated using the engine speed and the intake pipe pressure. The first injection time calculation means for calculating the first injection time as the first injection time, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture with respect to the intake air amount estimated using the throttle opening and the rotational speed of the engine A second injection time calculating means for calculating an injection time (an injection time calculated by the throttle speed method) for making the appropriate value as a second injection time, and a first injection time and a second injection time And an addition ratio determining means for determining an addition ratio used to calculate the actual injection time with respect to the throttle opening and the rotational speed of the engine, the first injection time and the second injection ratio. injection And the actual injection time calculating means for calculating a real-injection time at each injection timing by adding in addition ratio determined by the addition ratio determining means and between the addition ratio determined in order to calculate the actual injection time in each injection timing Whether the difference between the addition ratio newly determined by the means and the addition ratio determined by the addition ratio determination means in order to calculate the actual injection time at the previous injection timing exceeds a set limit value. When the addition ratio change amount determination means and the addition ratio change amount determination means determine that the difference of the addition ratio exceeds the limit value, the difference of the addition ratio is newly suppressed so as to be less than the limit value. Addition ratio adjusting means for adjusting the value of the determined addition ratio .
上記加算割合は、適用するエンジンに対して行なった試験の結果に基づいて、エンジンの運転状態が如何なる状態にある場合でも、実噴射時間が的確に決定され、かつ急激な変化を示すことがないように設定する。すなわち、エンジンの回転速度が低速から高速まで変化する過程、及び各回転速度においてエンジンのスロットル開度が全閉時の開度から全開時の開度まで変化する過程で、実噴射時間が急激な変化を示すことなく的確な値に決定されるように、回転速度とスロットル開度と加算割合との間の関係を設定しておく。 Based on the results of the tests performed on the applied engine, the above-mentioned addition ratio is determined accurately regardless of the engine operating state, and does not show a rapid change. Set as follows. That is, in the process where the engine speed changes from low speed to high speed, and in the process where the throttle opening of the engine changes from the fully closed position to the fully open position at each rotational speed, the actual injection time is abrupt. A relationship among the rotational speed, the throttle opening degree, and the addition ratio is set so that an accurate value is determined without showing a change.
本発明の好ましい態様では、エンジンの回転速度が低く、スロットル開度が小さいときに実噴射時間に対して第1の噴射時間が占める割合を大きくして第2の噴射時間が占める割合を小さくし、エンジンの回転速度が低く、スロットル開度が大きいときに実噴射時間に対して第1の噴射時間が占める割合を小さくして第2の噴射時間が占める割合を大きくし、エンジンの回転速度が高く、スロットル開度が小さいときに実噴射時間に対して第1の噴射時間が占める割合を大きくして第2の噴射時間が占める割合を小さくし、エンジンの回転速度が高く、スロットル開度が大きいときに実噴射時間に対して第1の噴射時間が占める割合を小さくして第2の噴射時間が占める割合を大きくするようにエンジンの回転速度とスロットル開度と加算割合との間の関係を規定した加算割合演算用マップを記憶したマップ記憶手段が設けられ、加算割合決定手段は、この加算割合演算用マップを検索することにより加算割合を演算するように構成される。 In a preferred aspect of the present invention, when the engine speed is low and the throttle opening is small, the ratio of the first injection time to the actual injection time is increased and the ratio of the second injection time is decreased. When the engine speed is low and the throttle opening is large, the ratio of the first injection time to the actual injection time is reduced to increase the ratio of the second injection time, and the engine speed is When the throttle opening is small, the ratio of the first injection time to the actual injection time is increased to reduce the ratio of the second injection time, the engine speed is high, and the throttle opening is When the engine speed is large, the ratio of the engine speed, the throttle opening, and the addition ratio are reduced so that the ratio of the first injection time to the actual injection time is reduced and the ratio of the second injection time is increased. Is provided with map storage means for storing an addition ratio calculation map that defines the relationship between and the addition ratio determining means is configured to calculate the addition ratio by searching the addition ratio calculation map. .
上記のように、スピード・デンシティ方式により演算された噴射時間と、スロットル・スピード方式により演算された噴射時間とを所定の加算割合で加算することにより実噴射時間を決定するようにしておくとともに、加算割合をエンジンのスロットル開度と回転速度とに対して適値に決定するようにしておくと、エンジンの回転速度が低速から高速に変化する過程及び各回転速度においてスロットル開度が全閉時の開度から全開時の開度まで変化する過程で、実噴射時間を急激な変化が伴うことなく適正な値に調整することができる。 As described above, the actual injection time is determined by adding the injection time calculated by the speed density method and the injection time calculated by the throttle speed method at a predetermined addition rate. If the addition ratio is determined to an appropriate value with respect to the throttle opening and the rotational speed of the engine, the process of changing the rotational speed of the engine from a low speed to a high speed and when the throttle opening is fully closed at each rotational speed. In the process of changing from the opening degree to the opening degree when fully opened, the actual injection time can be adjusted to an appropriate value without a sudden change.
エンジンの加算割合をエンジンのスロットル開度と回転速度とに対して適正に決定するように加算割合演算用マップを作成しておけば、噴射時間が大幅に変化して、エンジンの出力トルクが急変するのを防ぐことができるが、噴射時間の大幅な変化による出力トルクの急変を確実に防ぐためには、上記噴射時間決定部に、各噴射タイミングにおける実噴射時間を演算するために加算割合決定手段により新たに決定された加算割合と前回の噴射タイミングにおける実噴射時間を演算するために加算割合決定手段により決定された加算割合との差が設定された制限値を超えているか否かを判定する加算割合変化量判定手段と、この加算割合変化量判定手段により加算割合の差が制限値を超えていると判定されたときに、加算割合の差を制限値以下に抑えるように新たに決定された加算割合の値を調整する加算割合調整手段とを更に設けることが好ましい。 If an addition ratio calculation map is created so that the engine addition ratio is properly determined with respect to the engine throttle opening and rotation speed, the injection time will change drastically and the engine output torque will change suddenly. In order to reliably prevent a sudden change in output torque due to a large change in the injection time, the injection time determination unit is provided with an addition ratio determination means for calculating the actual injection time at each injection timing. It is determined whether the difference between the newly added addition ratio and the addition ratio determined by the addition ratio determining means for calculating the actual injection time at the previous injection timing exceeds a set limit value. When the addition ratio change amount determining means and the addition ratio change amount determining means determine that the difference of the addition ratio exceeds the limit value, the difference of the addition ratio is less than the limit value. Further it is preferable to provide the addition ratio adjustment means for adjusting the newly determined value of the addition ratio so as to suppress.
このように構成しておけば、万一加算割合が大幅な変化を示したとしても、噴射時間が大幅に変化するのを防ぐことができるため、S−D方式とα−N方式とを切り換えた際にエンジンの出力トルクが急変して運転者に不快感を与える事態が生じるのを防ぐことができる。 If configured in this way, even if the addition ratio shows a significant change, it is possible to prevent a significant change in the injection time, so the SD method and the α-N method are switched. In this case, it is possible to prevent a situation in which the output torque of the engine changes suddenly and cause discomfort to the driver.
本発明の他の好ましい態様では、噴射時間決定部が、エンジンの回転速度と吸気管圧力とを用いてエンジンに吸入される空気量を第1の吸入空気量として推定する第1の吸入空気量推定手段と、エンジンのスロットル開度と回転速度とを用いてエンジンに吸入される空気の量を第2の吸入空気量として推定する第2の吸入空気量推定手段と、第1の吸入空気量と第2の吸入空気量とを所定の割合で加算して実噴射時間演算用吸入空気量を演算するために用いる加算割合をエンジンのスロットル開度と回転速度とに対して決定する加算割合決定手段と、第1の吸入空気量と第2の吸入空気量とを加算割合決定手段により決定された加算割合で加算することにより実噴射時間演算用吸入空気量を演算する実噴射時間演算用吸入空気量演算手段と、実噴射時間演算用吸入空気量に対して各噴射タイミングにおける実噴射時間を演算する実噴射時間演算手段とを備えている。 In another preferable aspect of the present invention, the injection time determining unit estimates the amount of air sucked into the engine using the engine speed and the intake pipe pressure as the first intake air amount. Estimating means; second intake air amount estimating means for estimating the amount of air sucked into the engine as the second intake air amount using the throttle opening and rotation speed of the engine; and the first intake air amount And the second intake air amount are added at a predetermined ratio to determine the addition ratio used to calculate the actual injection time calculation intake air amount with respect to the throttle opening and the rotational speed of the engine. The actual intake time calculating intake air by calculating the actual injection time calculating intake air amount by adding the first intake air amount and the second intake air amount at the adding ratio determined by the adding ratio determining means. Air amount calculation means; And a real injection time calculating means for calculating a real-injection time at each injection timing with respect to the injection time calculation intake air amount.
上記のように、スピード・デンシティ方式により演算された吸入空気量と、スロットル・スピード方式により演算された吸入空気量とを所定の加算割合で加算することにより実噴射時間演算用吸入空気量を決定するようにしておくとともに、加算割合をエンジンのスロットル開度と回転速度とに対して適値に決定するようにした場合にも、エンジンの回転速度が低速から高速に変化する過程及び各回転速度においてスロットル開度が全閉時の開度から全開時の開度まで変化する過程で、実噴射時間を急激な変化が伴うことなく適正な値に調整することができる。 As described above, the intake air amount for calculating the actual injection time is determined by adding the intake air amount calculated by the speed density method and the intake air amount calculated by the throttle speed method at a predetermined addition rate. In addition, even when the addition ratio is determined to be an appropriate value for the throttle opening and the rotational speed of the engine, the process of changing the rotational speed of the engine from a low speed to a high speed and each rotational speed In the process in which the throttle opening changes from the fully open position to the fully open position, the actual injection time can be adjusted to an appropriate value without a sudden change.
上記のように、第1の吸入空気量と第2の吸入空気量とを所定の加算割合で加算して実噴射時間を演算するために用いる吸入空気量を求めるようにする場合にも、噴射時間決定部は、各噴射タイミングにおける実噴射時間を演算する際に用いる実噴射時間演算用吸入空気量を演算するために加算割合決定手段により新たに決定された加算割合と、前回の噴射タイミングにおける実噴射時間を演算する際に用いる実噴射時間演算用吸入空気量を演算するために加算割合決定手段により決定された加算割合との差が設定された制限値を超えているか否かを判定する加算割合変化量判定手段と、加算割合変化量判定手段により、加算割合の差が制限値を超えていると判定されたときに、加算割合の差を制限値以下に抑えるように新たに決定された加算割合の値を調整する加算割合調整手段とを備えた構成とするのが好ましい。 As described above, the injection is performed even when the first intake air amount and the second intake air amount are added at a predetermined addition ratio to obtain the intake air amount used for calculating the actual injection time. The time determination unit is configured to calculate the actual injection time for calculating the actual injection time at each injection timing, the addition ratio newly determined by the addition ratio determination means to calculate the actual injection time calculation intake air amount, and the previous injection timing. It is determined whether or not the difference from the addition ratio determined by the addition ratio determining means for calculating the actual injection time calculating intake air amount used when calculating the actual injection time exceeds a set limit value. When the addition ratio change amount determination means and the addition ratio change amount determination means determine that the difference in the addition ratio exceeds the limit value, a new determination is made to suppress the difference in the addition ratio below the limit value. Taca Preferably, a structure in which an adding ratio adjusting means for adjusting the value of the ratio.
本発明の好ましい態様では、エンジンの回転速度が低く、スロットル開度が小さいときに実噴射時間用演算用吸入空気量に対して第1の吸入空気量が占める割合を大きくして第2の吸入空気量が占める割合を小さくし、エンジンの回転速度が低く、スロットル開度が大きいときに実噴射時間演算用吸入空気量に対して第1の吸入空気量が占める割合を小さくして第2の吸入空気量が占める割合を大きくし、エンジンの回転速度が高く、スロットル開度が小さいときに実噴射時間演算用吸入空気量に対して第1の吸入空気量が占める割合を大きくして第2の吸入空気量が占める割合を小さくし、エンジンの回転速度が高く、スロットル開度が大きいときに実噴射時間演算用吸入空気量に対して第1の吸入空気量が占める割合を小さくして第2の吸入空気量が占める割合を大きくするようにエンジンの回転速度とスロットル開度と加算割合との間の関係を規定した加算割合演算用マップを記憶したマップ記憶手段が設けられ、加算割合演算用マップを検索することにより加算割合を演算するように加算割合決定手段が構成される。 In a preferred aspect of the present invention, when the engine speed is low and the throttle opening is small, the ratio of the first intake air amount to the actual intake time calculation intake air amount is increased to increase the second intake air. The ratio of the first intake air amount to the intake air amount for calculating the actual injection time is decreased when the ratio of the air amount is reduced, the engine speed is low, and the throttle opening is large. Increasing the proportion of the intake air amount, increasing the proportion of the first intake air amount relative to the intake air amount for calculating the actual injection time when the engine speed is high and the throttle opening is small. When the engine speed is high and the throttle opening is large, the ratio of the first intake air amount to the intake air amount for calculating the actual injection time is reduced. 2 A map storage means for storing an addition rate calculation map that defines the relationship among the engine speed, the throttle opening, and the addition rate so as to increase the proportion of the intake air amount is provided. The addition rate determining means is configured to calculate the addition rate by searching for.
上記のように、第1の吸入空気量と第2の吸入空気量とを所定の割合で加算して実噴射時間演算用吸入空気量を演算するために用いる加算割合も、適用するエンジンに対して行なった試験の結果に基づいて、エンジンの運転状態が如何なる状態にある場合でも、実噴射時間演算用吸入空気量が的確に決定され、かつ急激な変化を示すことがないように設定する。すなわち、エンジンの回転速度が低速から高速まで変化する過程、及び各回転速度においてエンジンのスロットル開度が全閉時の開度から全開時の開度まで変化する過程で、実噴射時間演算用吸入空気量が急激な変化を示すことなく的確な値に決定されるように、回転速度とスロットル開度と加算割合との間の関係を設定しておく。 As described above, the addition ratio used for calculating the intake air amount for calculating the actual injection time by adding the first intake air amount and the second intake air amount at a predetermined ratio is also different for the engine to be applied. Based on the results of the tests performed in this way, the actual injection time calculation intake air amount is accurately determined and set so as not to show a sudden change, regardless of the engine operating state. That is, in the process of changing the engine speed from low speed to high speed, and in the process of changing the throttle opening of the engine from the fully open position to the fully open position at each rotational speed, the actual injection time calculation intake The relationship between the rotational speed, the throttle opening, and the addition ratio is set so that the air amount is determined to an appropriate value without showing a rapid change.
以上のように、本発明によれば、スピード・デンシティ方式により推定された吸入空気量に対して演算された第1の噴射時間と、スロットル・スピード方式により推定された吸入空気量に対して演算された第2の噴射時間との加算割合をエンジンのスロットル開度と回転速度とに対して決定して、決定された加算割合で第1の噴射時間と第2の噴射時間とを加算することにより実噴射時間を決定するか、または、スピード・デンシティ方式により推定された第1の吸入空気量とスロットル・スピード方式により推定された第2の吸入空気量との加算割合をエンジンのスロットル開度と回転速度とに対して決定して、決定された加算割合で第1の吸入空気量と第2の吸入空気量とを加算することにより求めた吸入空気量を用いて実噴射時間を演算するようにしたので、各回転速度及びスロットル開度に対して加算割合を適値に定めておくことにより、エンジンの回転速度が低速から高速に変化する過程及び各回転速度においてスロットル開度が全閉時の開度から全開時の開度まで変化する過程で、実噴射時間を急激な変化を伴うことなく適正な値に調整することができる。従って、本発明によれば、運転者に違和感を生じさせるようなショックを生じさせることなく、低負荷低回転時から高負荷高回転時まで燃料の噴射量を的確に制御してエンジンの高い性能を引き出すことができる。 As described above, according to the present invention, the first injection time calculated for the intake air amount estimated by the speed density method and the intake air amount estimated by the throttle speed method are calculated. A ratio of addition to the determined second injection time is determined with respect to the throttle opening and the rotational speed of the engine, and the first injection time and the second injection time are added at the determined addition ratio. To determine the actual injection time or to determine the addition ratio of the first intake air amount estimated by the speed density method and the second intake air amount estimated by the throttle speed method to the throttle opening of the engine And the rotation speed, and the actual injection time is calculated using the intake air amount obtained by adding the first intake air amount and the second intake air amount at the determined addition rate. Therefore, by setting the addition ratio to an appropriate value for each rotational speed and throttle opening, the throttle opening is fully adjusted in the process of changing the engine rotational speed from low to high and at each rotational speed. In the process of changing from the opening degree at the time of closing to the opening degree at the time of full opening, the actual injection time can be adjusted to an appropriate value without accompanying a sudden change. Therefore, according to the present invention, high engine performance is achieved by accurately controlling the fuel injection amount from low load and low speed to high load and high speed without causing a shock that causes the driver to feel uncomfortable. Can be pulled out.
以下図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態の構成を概略的に示したもので、同図において1はエンジン、2は燃料噴射制御装置である。エンジン1は、シリンダ101及びクランクケース102と、シリンダ101内に配置されたピストン103と、ピストン103にコンロッド104を介して連結されたクランク軸105と、吸気管106及び排気管107とを有しており、吸気管106にはスロットルバルブ108が取り付けられている。エンジンのシリンダヘッドには点火プラグ109が取り付けられ、吸気管106にはインジェクタ110が取り付けられている。インジェクタ110は、吸気管106内のスロットルバルブよりも下流側の空間に燃料を噴射するように取り付けられ、インジェクタ110には図示しない燃料タンクから燃料ポンプを介して燃料が供給されている。インジェクタに供給される燃料の圧力は圧力調整器により一定の保たれている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 schematically shows a configuration of an embodiment of the present invention, in which 1 is an engine and 2 is a fuel injection control device. The
エンジンのクランク軸105には、外周にリラクタrが形成されたフライホイール111が取り付けられ、フライホイール111の近傍に、リラクタrの回転方向の前端側エッジ及び後端側エッジをそれぞれ検出してパルス信号を発生する信号発生器3が配置されている。また吸気管106には、その内部の圧力(吸気管圧力)を検出する圧力センサ4が取り付けられ、スロットルバルブ108には、スロットル開度を検出するスロットルセンサ5が取り付けられている。
The
燃料噴射制御装置2は、各噴射タイミングでエンジンに取り付けられたインジェクタに燃料噴射を行なわせる時間を実噴射時間として該実噴射時間を各種の制御条件に対して決定する噴射時間決定部2Aと、噴射時間決定部により決定された実噴射時間の間インジェクタ110に燃料噴射を行なわせるように各噴射タイミングでインジェクタ110を駆動するインジェクタ駆動部2Bとを備えている。
The fuel
噴射時間決定部2Aは、マイクロプロセッサに所定のプログラムを実行させることにより構成される回転速度演算手段200と、第1の噴射時間演算手段201と、第2の噴射時間演算手段202と、加算割合決定手段203と、実噴射時間演算手段204とを備えている。
The injection
回転速度演算手段200は、信号発生器3が発生するパルス信号の発生間隔を計測する
ことによりエンジンの回転速度Nを演算する。
The rotational speed calculation means 200 calculates the rotational speed N of the engine by measuring the generation interval of the pulse signal generated by the signal generator 3.
第1の噴射時間演算手段201は、回転速度演算手段200により演算されたエンジン1の回転速度Nと圧力センサ4により検出された吸気管圧力Pとを用いて(S−D方式により)推定した吸入空気量に対して混合気の空燃比を適正値にするための噴射時間を第1の噴射時間Ti1として演算するように構成されている。
The first injection time calculation means 201 is estimated (by the SD method) using the rotation speed N of the
また第2の噴射時間演算手段202は、エンジン1のスロットル開度αと回転速度Nとを用いて(α−N方式により)推定した吸入空気量に対して混合気の空燃比を適正値にするための噴射時間を第2の噴射時間Ti2として演算するように構成されている。 Further, the second injection time calculation means 202 sets the air-fuel ratio of the air-fuel mixture to an appropriate value with respect to the intake air amount estimated using the throttle opening α and the rotational speed N of the engine 1 (by the α-N method). The injection time for this is calculated as the second injection time Ti2.
本発明においては、上記のようにして演算された第1の噴射時間Ti1と第2の噴射時間Ti2とを選択的に切り換えて用いるのではなく、これらの噴射時間Ti1及びTi2を、スロットル開度α及び回転速度Nに対して適値に決定した加算割合で加算することにより実噴射時間を求める。 In the present invention, instead of selectively switching between the first injection time Ti1 and the second injection time Ti2 calculated as described above, these injection times Ti1 and Ti2 are used as the throttle opening. The actual injection time is obtained by adding the α and the rotation speed N at an addition ratio determined to an appropriate value.
図1において加算割合決定手段203は、第1の噴射時間Ti1と第2の噴射時間Ti2とを所定の割合で加算して実噴射時間Tiを演算するために用いる加算割合βをエンジンのスロットル開度と回転速度とに対して決定する手段であり、実噴射時間演算手段204は、第1の噴射時間Ti1と第2の噴射時間Ti2とを加算割合決定手段により決定された加算割合で加算することにより各噴射タイミングにおける実噴射時間Tiを演算する手段である。本実施形態の加算割合決定手段203は、第2の噴射時間Ti2が実噴射時間Tiに対して占める割合を加算割合βとして演算するようになっており、実噴射時間演算手段204は、この加算割合βを用いて下記の式により実噴射時間Tiを演算する。
Ti=(1−β)・Ti1+β・Ti2 …(1)
In FIG. 1, the addition ratio determining means 203 adds the first injection time Ti1 and the second injection time Ti2 at a predetermined ratio to calculate the addition ratio β used to calculate the actual injection time Ti. The actual injection time calculation means 204 adds the first injection time Ti1 and the second injection time Ti2 at the addition ratio determined by the addition ratio determination means. This is a means for calculating the actual injection time Ti at each injection timing. The addition ratio determination means 203 of the present embodiment calculates the ratio of the second injection time Ti2 to the actual injection time Ti as the addition ratio β, and the actual injection time calculation means 204 The actual injection time Ti is calculated by the following equation using the ratio β.
Ti = (1-.beta.). Ti1 + .beta..Ti2 (1)
本実施形態では、図6に示したように、エンジンの回転速度Nとスロットル開度αと加算割合βとの間の関係を規定した加算割合演算用マップをROMに記憶したマップ記憶手段が設けられている。このマップは、回転速度N1,N2,…,(N1<N2<…)と、スロットル開度α1,α2,…(α1<α2<…)と、これらの回転速度及びスロットル開度に対応する加算割合β11,β12,…,β21,β22,…,β31,β32,…,β41,β42,…とをテーブルの形にまとめた構造を有しており、加算割合決定手段203は、この加算割合演算用マップを検索して補間演算を行なうことにより、エンジンの回転速度及びスロットル開度に対して加算割合βを演算する。 In the present embodiment, as shown in FIG. 6, there is provided map storage means for storing an addition rate calculation map that defines the relationship among the engine speed N, the throttle opening α, and the addition rate β in the ROM. It has been. This map shows rotational speeds N1, N2,... (N1 <N2 <...), throttle openings α1, α2,... (Α1 <α2 <...) and additions corresponding to these rotational speeds and throttle openings. The ratios β11, β12,..., Β21, β22,..., Β31, β32,..., Β41, β42,. The addition ratio β is calculated with respect to the engine speed and the throttle opening by searching the map for interpolation.
図6に示された加算割合演算用マップを構成する加算割合β11,β12,…,β21,β22,…,β31,β32,…,β41,β42,…は、実機に対して行なった試験の結果に基づいて適宜に定められる。 , Β21, β22,..., Β31, β32,..., Β41, β42,... Constituting the addition ratio calculation map shown in FIG. It is determined appropriately based on
前述のように、S−D方式により吸入空気量を推定するようにした場合、エンジンが低速回転しているとき及びエンジンが軽負荷で高速回転しているときに燃料の噴射量を高精度で制御することができるが、エンジンが高負荷状態で高速回転しているときには、1燃焼サイクルの全体に亘って吸気管圧力波形の脈動が大きくなるため、燃料噴射量を高精度で制御することはできなくなる。 As described above, when the intake air amount is estimated by the SD method, when the engine is rotating at a low speed and when the engine is rotating at a high speed with a light load, the fuel injection amount is accurately determined. However, when the engine is rotating at high speed with a high load, the pulsation of the intake pipe pressure waveform increases throughout the combustion cycle. become unable.
これに対し、α−N方式により吸入空気量を推定するようにした場合には、スロットル開度の負荷変動に対する変化量が大きいとき、即ち、エンジンの高負荷時に燃料噴射量の制御を正確に行なうことができる。 On the other hand, when the intake air amount is estimated by the α-N method, the control of the fuel injection amount is accurately performed when the change amount of the throttle opening with respect to the load fluctuation is large, that is, at a high engine load. Can be done.
従って、加算割合演算用マップを構成する加算割合β11,β12,…,β21,β22,…,β31,β32,…,β41,β42,…は、エンジンの回転速度Nが低く、スロットル開度が小さいときに実噴射時間Tiに対して第1の噴射時間Ti1が占める割合(1−β)を大きくして第2の噴射時間Ti2が実噴射時間に対して占める割合βを小さくし、エンジンの回転速度Nが低く、スロットル開度αが大きいときに実噴射時間Tiに対して第1の噴射時間Ti1が占める割合(1−β)を小さくして第2の噴射時間Ti2が実噴射時間に対して占める割合βを大きくし、エンジンの回転速度Nが高く、スロットル開度αが小さいときに実噴射時間Tiに対して第1の噴射時間Ti1が占める割合(1−β)を大きくして第2噴射時間Ti2が実噴射時間に対して占める割合βを小さくし、エンジンの回転速度Nが高く、スロットル開度αが大きいときに実噴射時間Tiに対して第1の噴射時間Ti1が占める割合(1−β)を小さくして第2の噴射時間Ti2が占める割合βを大きくするように定めるのが好ましい。 Therefore, the addition ratios β11, β12,..., Β21, β22,..., Β31, β32,..., Β41, β42, etc. constituting the addition ratio calculation map have a low engine speed N and a small throttle opening. Occasionally, the ratio (1-β) of the first injection time Ti1 to the actual injection time Ti is increased and the ratio β of the second injection time Ti2 to the actual injection time is decreased, and the engine rotation When the speed N is low and the throttle opening α is large, the ratio (1-β) of the first injection time Ti1 to the actual injection time Ti is reduced so that the second injection time Ti2 is smaller than the actual injection time. The ratio (1-β) occupied by the first injection time Ti1 with respect to the actual injection time Ti is increased when the engine speed N is high and the throttle opening α is small. 2 Reduce the ratio β of the injection time Ti2 to the actual injection time, The ratio (1-β) of the first injection time Ti1 to the actual injection time Ti when the rotational speed N of the engine is high and the throttle opening α is large is reduced to the ratio of the second injection time Ti2 It is preferable to set β to be large.
インジェクタ駆動部2Bは、実噴射時間演算手段204が演算した実噴射時間Tiの間インジェクタから燃料を噴射させるために必要なパルス幅を有する噴射指令パルスを発生する噴射指令パルス発生手段と、該噴射指令パルスが発生している間インジェクタ110のソレノイドに駆動電流を流すインジェクタ駆動回路とからなっていて、実噴射時間Tiの間インジェクタ110の弁を開いて該インジェクタから燃料を噴射させる。
The
第1の噴射時間演算手段201と、第2の噴射時間演算手段202と、加算割合決定手段203と、実噴射時間演算手段204とを構成するために、エンジンの1燃焼サイクル当たり1回マイクロプロセッサに実行させる噴射時間演算処理のアルゴリズムを示すフローチャートを図4に示した。 In order to constitute the first injection time calculation means 201, the second injection time calculation means 202, the addition ratio determination means 203, and the actual injection time calculation means 204, a microprocessor is used once per combustion cycle of the engine. FIG. 4 shows a flowchart showing an algorithm of the injection time calculation process to be executed.
このアルゴリズムによる場合には、ステップ01において、S−D方式により推定した吸入空気量に対して混合気の空燃比を適正値に保つために必要な噴射時間を第1の噴射時間Ti1として演算し、ステップ02においてα−N方式により推定した吸入空気量に対して混合気の空燃比を適正値に保つために必要な噴射時間を第2の噴射時間Ti2として演算する。次いでステップ03において、スロットル開度αと回転速度Nとに対して加算割合演算用マップを検索することにより加算割合βを演算し、ステップ04において今回演算された加算割合βから前回演算された加算割合βとの差の絶対値を加算割合変化量として、この加算割合変化量が制限値LMTを超えているか否かを判定する。その結果加算割合変化量が制限値を超えていると判定されたときには、ステップ05に移行して今回演算された加算割合βが前回演算された加算割合βよりも大きいか否かを判定する。この判定により、今回演算された加算割合βが前回演算された加算割合βよりも大きいと判定されたときには、ステップ06に進んで前回演算された加算割合に制限値LMTを加算した値を今回の加算割合βとする。またステップ05で今回演算された加算割合βが前回演算された加算割合β以下であると判定されたときには、前回演算された加算割合βから制限値LMTを減算した値を今回の加算割合とする。ステップ06または07において今回の加算割合βが求められた後、ステップ08に移行し、前記(1)式により実噴射時間Tiを演算してこの処理を終了する。
In the case of this algorithm, in
図4に示したアルゴリズムによる場合には、ステップ01により、S−D方式により推定した吸入空気量に対して混合気の空燃比を適正値に保つために必要な噴射時間を第1の噴射時間Ti1として演算する第1の噴射時間演算手段201が構成され、ステップ02により、α−N方式により推定した吸入空気量に対して混合気の空燃比を適正値に保つために必要な噴射時間を第2の噴射時間Ti2として演算する第2の噴射時間演算手段が構成される。
In the case of the algorithm shown in FIG. 4, in
またステップ03により、第1の噴射時間Ti1と第2の噴射時間Ti2とを所定の割合で加算して実噴射時間を演算するために用いる加算割合をエンジンのスロットル開度と回転速度とに対して決定する加算割合決定手段203が構成され、ステップ08により、第1の噴射時間と第2の噴射時間とを加算割合決定手段により決定された加算割合で加算することにより各噴射タイミングにおける実噴射時間Tiを演算する実噴射時間演算手段204が構成される。 Further, in step 03, the first injection time Ti1 and the second injection time Ti2 are added at a predetermined ratio, and the addition ratio used for calculating the actual injection time is calculated with respect to the engine throttle opening and the rotational speed. In step 08, the first injection time and the second injection time are added at the addition ratio determined by the addition ratio determination means, and the actual injection at each injection timing is determined. An actual injection time calculating means 204 for calculating the time Ti is configured.
更に図4に示した例では、ステップ04により、各噴射タイミングにおける実噴射時間を演算するために加算割合決定手段203により新たに決定された加算割合と、前回の噴射タイミングにおける実噴射時間を演算するために加算割合決定手段により決定された加算割合との差が設定された制限値を超えているか否かを判定する加算割合変化量判定手段が構成され、加算割合変化量判定手段により加算割合の差が制限値を超えていると判定されたときに、ステップ05ないし07により、加算割合の差を制限値以下に抑えるように新たに決定された加算割合の値を調整する加算割合調整手段が構成されている。 Further, in the example shown in FIG. 4, in step 04, the addition ratio newly determined by the addition ratio determining means 203 for calculating the actual injection time at each injection timing and the actual injection time at the previous injection timing are calculated. Therefore, an addition rate change amount determination unit is configured to determine whether or not the difference from the addition rate determined by the addition rate determination unit exceeds a set limit value, and the addition rate change amount determination unit determines the addition rate. When it is determined that the difference between the two exceeds the limit value, the addition ratio adjusting means adjusts the value of the newly determined addition ratio so as to suppress the difference between the addition ratios below the limit value in steps 05 to 07. Is configured.
上記のように、スピード・デンシティ方式により演算された噴射時間と、スロットル・スピード方式により演算された噴射時間とを所定の加算割合で加算することにより実噴射時間を決定するようにするとともに、加算割合をエンジンのスロットル開度と回転速度とに対して適正に決定するようにしておくと、エンジンの回転速度が低速から高速に変化する過程及び各回転速度においてスロットル開度が全閉時の開度から全開時の開度まで変化する過程で、実噴射時間を急激な変化が伴うことなく適正な値に調整できるため、運転者に違和感を生じさせるようなショックを生じさせることなく、低負荷低回転時から高負荷高回転時まで燃料の噴射量を的確に制御してエンジンの高い性能を引き出すことができる。 As described above, the actual injection time is determined by adding the injection time calculated by the speed density method and the injection time calculated by the throttle speed method at a predetermined addition ratio. If the ratio is determined appropriately with respect to the throttle opening and the rotational speed of the engine, the process of changing the rotational speed of the engine from low speed to high speed and the opening of the throttle opening when fully closed at each rotational speed. Since the actual injection time can be adjusted to an appropriate value without a sudden change in the process of changing from the degree of opening to the fully opened position, it is possible to reduce the load without causing a shock to the driver. It is possible to bring out the high performance of the engine by accurately controlling the fuel injection amount from the low rotation time to the high load high rotation time.
また図4に示した例のように、加算割合変化量判定手段により加算割合の差が制限値を超えていると判定されたときに、加算割合の差を制限値以下に抑えるように新たに決定された加算割合の値を調整する加算割合調整手段を設けておくと、加算割合演算用マップを作成する際の実機試験で予想されなかった運転状態が生じて、加算割合が大幅に変化しようとしたときに、その変化を抑制することができるため、噴射時間の大幅な変化によりエンジンの出力トルクが変動するのをより確実に防ぐことができる。 Further, as in the example shown in FIG. 4, when the addition ratio change amount determination means determines that the difference in the addition ratio exceeds the limit value, the difference in the addition ratio is newly set to be less than the limit value. If an addition rate adjustment means is provided to adjust the value of the determined addition rate, an operating condition that was not expected in the actual machine test when creating the addition rate calculation map will occur, and the addition rate will change significantly. Therefore, the change can be suppressed, so that it is possible to more reliably prevent the engine output torque from fluctuating due to a significant change in the injection time.
上記の例では、第2の噴射時間Ti2が実噴射時間Tiに対して占める割合を加算割合βとして演算して、前記(1)式により実噴射時間を演算するようにしたが、第1の噴射時間Ti1が実噴射時間Tiに対して占める割合を加算割合βとして演算して、下記の式により実噴射時間Tiを演算するようにしてもよい。
Ti=β・Ti1+(1−β)・Ti2 …(2)
In the above example, the ratio of the second injection time Ti2 to the actual injection time Ti is calculated as the addition ratio β, and the actual injection time is calculated by the above equation (1). The ratio of the injection time Ti1 to the actual injection time Ti may be calculated as the addition ratio β, and the actual injection time Ti may be calculated by the following equation.
Ti = β · Ti1 + (1−β) · Ti2 (2)
上記の実施形態では、スピード・デンシティ方式により推定された吸入空気量に対して演算された第1の噴射時間と、スロットル・スピード方式により推定された吸入空気量に対して演算された第2の噴射時間との加算割合をエンジンのスロットル開度と回転速度とに対して決定して、決定された加算割合で第1の噴射時間と第2の噴射時間とを加算することにより実噴射時間を決定するようにしたが、スピード・デンシティ方式により推定された第1の吸入空気量とスロットル・スピード方式により推定された第2の吸入空気量との加算割合をエンジンのスロットル開度と回転速度とに対して決定して、決定された加算割合で第1の吸入空気量と第2の吸入空気量とを加算することにより求めた吸入空気量を用いて実噴射時間を演算するようにしてもよい。 In the above embodiment, the first injection time calculated with respect to the intake air amount estimated by the speed density method and the second injection time calculated with respect to the intake air amount estimated by the throttle speed method. An addition ratio with the injection time is determined with respect to the throttle opening and the rotational speed of the engine, and the actual injection time is obtained by adding the first injection time and the second injection time with the determined addition ratio. The ratio of addition of the first intake air amount estimated by the speed density method and the second intake air amount estimated by the throttle speed method is determined as the throttle opening and the rotational speed of the engine. And the actual injection time is calculated using the intake air amount obtained by adding the first intake air amount and the second intake air amount at the determined addition ratio. It may be.
スピード・デンシティ方式により推定された第1の吸入空気量とスロットル・スピード方式により推定された第2の吸入空気量との加算割合をエンジンのスロットル開度と回転速度とに対して決定して、決定された加算割合で第1の吸入空気量と第2の吸入空気量とを加算することにより実噴射時間の演算に用いる吸入空気量を求めるようにする場合にマイクロプロセッサに実行させる処理のアルゴリズムを示すフローチャートを図5に示した。 An addition ratio between the first intake air amount estimated by the speed density method and the second intake air amount estimated by the throttle speed method is determined with respect to the throttle opening and the rotational speed of the engine, An algorithm of processing executed by the microprocessor when the intake air amount used for the calculation of the actual injection time is obtained by adding the first intake air amount and the second intake air amount at the determined addition ratio A flowchart showing the above is shown in FIG.
図5に示したアルゴリズムによる場合には、ステップ11において、S−D方式により推定した吸入空気量に対してエンジンの吸入空気量を推定し、この吸入空気量を第1の吸入空気量A1とする。またステップ12においてα−N方式により吸入空気量を推定し、この吸入空気量を第2の吸入空気量A2とする。次いでステップ13において、スロットル開度αと回転速度Nとに対して加算割合演算用マップを検索することにより加算割合βを演算し、ステップ14において今回演算された加算割合βと前回演算された加算割合βとの差の絶対値を加算割合変化量として、この加算割合変化量が制限値LMTを超えているか否かを判定する。その結果加算割合変化量が制限値を超えていると判定されたときには、ステップ15に移行して今回演算された加算割合βが前回演算された加算割合βよりも大きいか否かを判定する。この判定により、今回演算された加算割合βが前回演算された加算割合βよりも大きいと判定されたときには、ステップ16に進んで前回演算された加算割合に制限値LMTを加算した値を今回の加算割合βとする。またステップ15で今回演算された加算割合βが前回演算された加算割合β以下であると判定されたときには、ステップ17において前回演算された加算割合βから制限値LMTを減算した値を今回の加算割合とする。ステップ16または17において今回の加算割合βが求められた後、ステップ18に移行し、下記の式により実噴射時間演算用吸入空気量Aを演算する。
A=(1−β)A1+βA2 (3)
次いでステップ19において吸入空気量Aに対して実噴射時間Tiを演算してこの処理を終了する。
In the case of the algorithm shown in FIG. 5, in
A = (1-β) A1 + βA2 (3)
Next, at step 19, the actual injection time Ti is calculated for the intake air amount A, and this process is terminated.
図5に示したアルゴリズムによる場合には、ステップ11により、S−D方式により(エンジンの回転速度と吸気管圧力とを用いて)エンジンの吸入空気量を第1の吸入空気量として推定する第1の吸入空気量推定手段が構成され、ステップ12により、α−N方式により(エンジンのスロットル開度と回転速度とを用いて)エンジンの吸入空気量を第2の吸入空気量として推定する第2の吸入空気量推定手段が構成される。
In the case of the algorithm shown in FIG. 5, in
またステップ13により、第1の吸入空気量と第2の吸入空気量とを所定の割合で加算して実噴射時間演算用吸入空気量を演算するために用いる加算割合をエンジンのスロットル開度と回転速度とに対して決定する加算割合決定手段が構成される。更にステップ18により、第1の吸入空気量と第2の吸入空気量とを加算割合決定手段により決定された加算割合で加算することにより実噴射時間演算用吸入空気量を演算する実噴射時間演算用吸入空気量演算手段が構成され、ステップ19により、実噴射時間演算用吸入空気量に対して各噴射タイミングにおける実噴射時間を演算する実噴射時間演算手段が構成される。
Further, at
更に図5に示した例では、ステップ14により、各噴射タイミングにおける実噴射時間を演算する際に用いる実噴射時間演算用吸入空気量を演算するために加算割合決定手段により新たに決定された加算割合と、前回の噴射タイミングにおける実噴射時間を演算する際に用いる実噴射時間演算用吸入空気量を演算するために加算割合決定手段により決定された加算割合との差が設定された制限値を超えているか否かを判定する加算割合変化量判定手段が構成され、ステップ15ないし16により、加算割合変化量判定手段が加算割合の差が制限値を超えていると判定したときに、加算割合の差を制限値以下に抑えるように新たに決定された加算割合の値を調整する加算割合調整手段が構成される。 Further, in the example shown in FIG. 5, in step 14, the addition newly determined by the addition ratio determining means for calculating the actual injection time calculating intake air amount used when calculating the actual injection time at each injection timing. A limit value in which a difference between the ratio and the addition ratio determined by the addition ratio determination means for calculating the actual injection time calculation intake air amount used when calculating the actual injection time at the previous injection timing is set. An addition ratio change amount determination means for determining whether or not the addition ratio has been configured, and when the addition ratio change amount determination means determines in steps 15 to 16 that the difference in addition ratio exceeds the limit value, the addition ratio Addition ratio adjusting means for adjusting the newly determined addition ratio value so as to keep the difference between the two values below the limit value is configured.
上記の例では、第2の吸入空気量A2が実噴射時間演算用吸入空気量Aに対して占める割合を加算割合βとして演算して、前記(3)式により実噴射時間演算用吸入空気量Aを演算するようにしたが、第1の吸入空気量A1が実噴射時間演算用吸入空気量Aに対して占める割合を加算割合βとして演算して、下記の式により実噴射時間演算用吸入空気量Aを演算するようにしてもよい。
A=β・A1+(1−β)・A2 …(4)
In the above example, the ratio of the second intake air amount A2 to the actual injection time calculation intake air amount A is calculated as the addition ratio β, and the actual injection time calculation intake air amount is calculated according to the equation (3). A is calculated, but the ratio of the first intake air amount A1 to the actual injection time calculation intake air amount A is calculated as an addition ratio β, and the actual injection time calculation intake is calculated according to the following equation. The air amount A may be calculated.
A = β · A1 + (1−β) · A2 (4)
上記の実施形態では、単気筒エンジンを例にとっているが多気筒エンジンにも本発明を適用できるのはもちろんである。 In the above embodiment, a single cylinder engine is taken as an example, but the present invention can of course be applied to a multi-cylinder engine.
1 エンジン
108 スロットルバルブ
110 インジェクタ
2 燃料噴射制御装置
3 信号発生器
4 圧力センサ
5 スロットルセンサ
2A 噴射時間決定部
201 第1の噴射時間演算手段
202 第2の噴射時間演算手段
203 加算割合決定手段
204 実噴射時間演算手段
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記噴射時間決定部は、
前記エンジンの回転速度と吸気管圧力とを用いて推定した吸入空気量に対して混合気の空燃比を適正値にするための噴射時間を第1の噴射時間として演算する第1の噴射時間演算手段と、
前記エンジンのスロットル開度と回転速度とを用いて推定した吸入空気量に対して混合気の空燃比を適正値にするための噴射時間を第2の噴射時間として演算する第2の噴射時間演算手段と、
前記第1の噴射時間と第2の噴射時間とを所定の割合で加算して前記実噴射時間を演算するために用いる加算割合を前記エンジンのスロットル開度と回転速度とに対して決定する加算割合決定手段と、
前記第1の噴射時間と第2の噴射時間とを前記加算割合決定手段により決定された加算割合で加算することにより各噴射タイミングにおける前記実噴射時間を演算する実噴射時間演算手段と、
各噴射タイミングにおける実噴射時間を演算するために前記加算割合決定手段により新たに決定された加算割合と、前回の噴射タイミングにおける実噴射時間を演算するために前記加算割合決定手段により決定された加算割合との差が設定された制限値を超えているか否かを判定する加算割合変化量判定手段と、
前記加算割合変化量判定手段により、前記加算割合の差が制限値を超えていると判定されたときに、前記加算割合の差を制限値以下に抑えるように新たに決定された加算割合の値を調整する加算割合調整手段と、
を備えたエンジン用燃料噴射制御装置。 An injection time determination unit that determines the actual injection time with respect to various control conditions, with the time during which the injector attached to the engine performs fuel injection at each injection timing as the actual injection time, and the injection time determination unit A fuel injection control device for an engine comprising an injector driving unit that drives the injector at each injection timing so as to cause the injector to inject fuel during the actual injection time;
The injection time determination unit is
First injection time calculation for calculating, as a first injection time, an injection time for setting the air-fuel ratio of the air-fuel mixture to an appropriate value with respect to the intake air amount estimated using the rotation speed of the engine and the intake pipe pressure Means,
Second injection time calculation for calculating, as a second injection time, an injection time for setting the air-fuel ratio of the air-fuel mixture to an appropriate value with respect to the intake air amount estimated using the throttle opening and the rotational speed of the engine Means,
An addition for determining an addition ratio used to calculate the actual injection time by adding the first injection time and the second injection time at a predetermined ratio to the throttle opening and the rotational speed of the engine. A ratio determining means;
Actual injection time calculation means for calculating the actual injection time at each injection timing by adding the first injection time and the second injection time at an addition ratio determined by the addition ratio determination means ;
The addition ratio newly determined by the addition ratio determination means for calculating the actual injection time at each injection timing and the addition determined by the addition ratio determination means for calculating the actual injection time at the previous injection timing An addition ratio change amount determination means for determining whether or not the difference with the ratio exceeds a set limit value;
A value of the addition ratio newly determined so as to suppress the difference of the addition ratio below the limit value when the addition ratio change amount determination unit determines that the difference of the addition ratio exceeds the limit value. An addition ratio adjusting means for adjusting
An engine fuel injection control device comprising:
前記加算割合決定手段は、前記加算割合演算用マップを検索することにより前記加算割合を演算するように構成されている請求項1に記載のエンジン用燃料噴射制御装置。The engine fuel injection control device according to claim 1, wherein the addition ratio determining means is configured to calculate the addition ratio by searching the addition ratio calculation map.
前記噴射時間決定部は、前記エンジンの回転速度と吸気管圧力とを用いて前記エンジンに吸入される空気の量を第1の吸入空気量として推定する第1の吸入空気量推定手段と、前記エンジンのスロットル開度と回転速度とを用いて前記エンジンに吸入される空気の量を第2の吸入空気量として推定する第2の吸入空気量推定手段と、前記第1の吸入空気量と第2の吸入空気量とを所定の割合で加算して実噴射時間演算用吸入空気量を演算するために用いる加算割合を前記エンジンのスロットル開度と回転速度とに対して決定する加算割合決定手段と、前記第1の吸入空気量と第2の吸入空気量とを前記加算割合決定手段により決定された加算割合で加算することにより前記実噴射時間演算用吸入空気量を演算する実噴射時間演算用吸入空気量演算手段と、前記実噴射時間演算用吸入空気量に対して各噴射タイミングにおける実噴射時間を演算する実噴射時間演算手段とを備えたエンジン用燃料噴射制御装置。The injection time determination unit includes a first intake air amount estimation unit that estimates an amount of air sucked into the engine as a first intake air amount using a rotation speed of the engine and an intake pipe pressure; Second intake air amount estimating means for estimating the amount of air sucked into the engine as a second intake air amount using the throttle opening and the rotational speed of the engine; and the first intake air amount and the first intake air amount 2 is added to the intake air amount at a predetermined rate to determine the addition rate used to calculate the intake air amount for calculating the actual injection time with respect to the throttle opening and the rotational speed of the engine. And an actual injection time calculation for calculating the actual injection time calculation intake air amount by adding the first intake air amount and the second intake air amount at the addition rate determined by the addition rate determination means Intake air volume Calculation means and the actual injection time for calculating the intake air amount to calculate the actual injection time in each injection timing actual injection time calculation means and the fuel injection control apparatus for an engine equipped with.
各噴射タイミングにおける実噴射時間を演算する際に用いる実噴射時間演算用吸入空気量を演算するために前記加算割合決定手段により新たに決定された加算割合と、前回の噴射タイミングにおける実噴射時間を演算する際に用いる実噴射時間演算用吸入空気量を演算するために前記加算割合決定手段により決定された加算割合との差が設定された制限値を超えているか否かを判定する加算割合変化量判定手段と、 The addition ratio newly determined by the addition ratio determination means for calculating the actual injection time calculation intake air amount used when calculating the actual injection time at each injection timing, and the actual injection time at the previous injection timing Addition rate change for determining whether or not the difference from the addition rate determined by the addition rate determining means for calculating the actual injection time calculation intake air amount used for the calculation exceeds a set limit value A quantity determination means;
前記加算割合変化量判定手段により、前記加算割合の差が制限値を超えていると判定されたときに、前記加算割合の差を制限値以下に抑えるように新たに決定された加算割合の値を調整する加算割合調整手段と、A value of the addition ratio newly determined so as to suppress the difference of the addition ratio below the limit value when the addition ratio change amount determination unit determines that the difference of the addition ratio exceeds the limit value. An addition ratio adjusting means for adjusting
を更に備えている請求項3に記載のエンジン用燃料噴射制御装置。The engine fuel injection control device according to claim 3, further comprising:
前記加算割合決定手段は、前記加算割合演算用マップを検索することにより前記加算割合を演算するように構成されている請求項3または4に記載のエンジン用燃料噴射制御装置。The engine fuel injection control device according to claim 3 or 4, wherein the addition ratio determining means is configured to calculate the addition ratio by searching the addition ratio calculation map.
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