JPH09287506A - 内燃機関のスロットル弁制御装置 - Google Patents
内燃機関のスロットル弁制御装置Info
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- JPH09287506A JPH09287506A JP8105898A JP10589896A JPH09287506A JP H09287506 A JPH09287506 A JP H09287506A JP 8105898 A JP8105898 A JP 8105898A JP 10589896 A JP10589896 A JP 10589896A JP H09287506 A JPH09287506 A JP H09287506A
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- 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
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
て燃焼性能を改善する。 【解決手段】燃料タンク9内の燃料を、低圧用燃料ポン
プ10からの低圧側の吐出圧を低圧用レギュレータ13によ
って0.6 MPa以上の値に調整して高圧用燃料ポンプ14
に供給し、5MPa程度の高圧に調整した後、燃料噴射
弁2に供給する。
Description
トル弁制御装置に関し、特にスロットル弁を目標空気量
が得られるように高精度に制御する技術に関する。
操作量 (アクセルペダル踏込み量) あるいはそれと機関
回転速度とに基づいて、目標空気量が得られるようにス
ロットル弁の開度を電子制御するようにした技術があ
る。また、前記電子スロットル弁制御装置を備えたもの
で、機関の目標トルクを設定し、該目標トルクが得られ
るように機関への燃料供給量と目標空気量とを設定する
ようにした技術もある。
広範囲に変化させつつ制御するものが知られている。
スロットル弁制御装置においては、前記目標空気量が得
られるようにスロットル弁の目標開度を設定しても、該
目標開度と目標空気量とを正確に対応させることは実際
には難しく、初期には対応していても経時変化によって
対応しなくなることもあるが、それを検出することがで
きないため、スロットル弁開度を補正することができ
ず、スロットル弁制御による機関性能の向上を十分発揮
することができていなかった。
ルクを制御しようとするものでも、スロットル弁による
目標空気量の制御が精度良く行われないと、機関を目標
トルクに応答性良く制御することができず、さらに、前
記空燃比を広範囲に可変制御するものに適用する場合で
も、同様に空気量制御精度が良くないと、目標空燃比へ
応答性良く追従させることができない。
なされたもので、機関運転条件に基づいてスロットル弁
開度を制御するものにおいて、スロットル弁を精度良く
目標空気量が得られる開度に精度良く制御することがで
きるようにすることを目的とする。また、それによっ
て、機関を設定された目標トルクに制御するものにおい
て、該トルク制御精度を高めることができるようにする
ことを目的とする。
するものにおいて、該空燃比制御精度を高めることがで
きるようにすることを目的とする。
る発明は、図1に実線で示すように、機関運転条件に基
づいて吸気系に介装されたスロットル弁の開度を制御す
る内燃機関のスロットル弁制御装置において、燃焼混合
気の空燃比を検出する空燃比検出手段と、機関運転条件
に基づいて設定されるスロットル弁の目標開度を、機関
に供給される燃料量と、前記空燃比検出手段によって検
出された空燃比とに基づいて補正して制御するスロット
ル弁制御手段と、を含んで構成したことを特徴とする。
で示すように、機関に供給される目標燃料量と目標空燃
比とに基づいて機関に吸入される目標空気量を設定する
目標空気量設定手段と、前記目標空気量設定手段によっ
て設定される目標空気量が得られるようにスロットル弁
の目標開度を設定する目標開度設定手段と、を含んで構
成され、前記スロットル弁制御手段は、機関へ供給され
る燃料量と検出された空燃比とに基づいて推定される実
際に機関に吸入される空気量と前記目標空気量との偏差
を無くす方向に、前記スロットル弁の目標開度を補正し
て得られた補正開度にスロットル弁を制御することを特
徴とする。
鎖線で示すように、機関の目標トルクを設定する目標ト
ルク設定手段と、機関回転速度を検出する機関回転速度
検出手段と、前記設定された目標トルクと検出された機
関回転速度とに基づいて機関へ供給される目標燃料量を
設定する目標燃料量設定手段と、を含んで構成され、前
記目標空気量設定手段は、前記設定された目標燃料量と
目標空燃比とに基づいて目標空気量を設定し、前記目標
開度設定手段は、前記設定された目標空気量と検出され
た機関回転速度とに基づいて目標開度を設定することを
特徴とする。
鎖線で示すように、アクセル操作量を検出するアクセル
操作量検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、を
含んで構成され、前記目標トルク設定手段は、前記検出
されたアクセル操作量と車速とに基づいて機関の目標ト
ルクを設定することを特徴とする。
の線で示すように、機関運転条件に基づいて、前記目標
空燃比を可変に設定する目標空燃比設定手段を含んで構
成したことを特徴とする。
給される燃料量と検出された空燃比とに基づいて、実際
に機関に吸入された空気量が推定できるので、これによ
って、スロットル弁の目標開度を補正して制御すること
により、該実際の空気量を応答性良く目標空気量に近づ
けるようにフィードバック制御することができる。
へ供給される燃料量と目標空燃比とに基づいて機関に吸
入される目標空気量を設定し、該目標空気量が得られる
ようにスロットル弁の目標開度を設定する一方、燃料量
と検出された空燃比とに基づいて推定される実際に機関
に吸入される空気量と前記目標空気量との偏差を無くす
方向に前記スロットル弁の目標開度を補正することで、
スロットル弁の補正開度を正確に求めることができ、こ
のようにして得られた補正開度にスロットル弁を制御す
ることにより、実際の空気量を応答性良く目標空気量に
近づけるようにフィードバック制御することができる。
の目標トルクと機関回転速度とに基づいて設定された目
標燃料量と目標空燃比とに基づいて、該目標トルクが得
られるような目標空気量が設定され、該目標空気量と機
関回転速度とに基づいて、該目標空気量が得られるよう
にスロットル弁の目標開度を設定することができる。
弁開度の補正制御により、目標空燃比を満たしつつ目標
トルクが得られるように応答性良く制御することができ
る。また、請求項4に係る発明によれば、運転者の意志
によって操作されるアクセルの操作量と、検出された車
速とに基づいて、車両の目標駆動力を得るのに要求され
る目標トルクを適切に設定することができる。
比を可変に設定される目標空燃比に制御しつつ、空気量
を目標空気量に応答性良く制御することができる。
づいて説明する。図2は、本発明の一実施形態のシステ
ム構成 (後述する各制御の実施形態に共通) を示す。ア
クセル操作量検出手段としてのアクセル開度センサ1
は、ドライバによって踏み込まれたアクセルペダルの踏
込み量を、ドライバが所望する機関負荷 (機関トルク)
として検出する。
センサ2は、単位クランク角毎のポジション信号及び気
筒行程位相差毎の基準信号を発生し、前記ポジション信
号の単位時間当りの発生数を計測することにより、ある
いは前記基準信号発生周期を計測することにより、機関
回転速度を検出できる。エアフローメータ3は、機関4
への吸入空気量 (単位時間当りの吸入空気量=吸入空気
流量) を検出する。
する。機関4には、燃料噴射信号によって駆動し、燃料
を直接燃焼室内に噴射供給する燃料噴射弁6、燃焼室に
装着されて点火を行う点火栓7が設けられる。該燃焼室
内への直接噴射方式により、層状燃焼によるリーン化が
可能となり、空燃比を広範囲に可変制御することができ
る。また、機関4の吸気通路8には、スロットル弁9が
介装され、該スロットル弁9の開度を電子制御可能なス
ロットル弁制御装置10が備えられている。また、排気通
路11には、排気中の特定成分例えば酸素の濃度を検出す
ることにより、燃焼混合気の空燃比を検出する空燃比検
出手段としての空燃比センサ12が備えられる。
えられる。前記各種センサ類からの検出信号は、コント
ロールユニット14へ入力され、該コントロールユニット
14は、前記センサ類からの信号に基づいて検出される運
転状態に応じて前記スロットル弁制御装置10を介してス
ロットル弁9の開度を制御し、前記燃料噴射弁6を駆動
して燃料噴射量 (燃料供給量) を制御し、点火時期を設
定して該点火時期で前記点火栓7を点火させる制御を行
う。
図3のフローチャートに従って説明する。ステップ1で
は、前記アクセル開度センサ1によって検出されたアク
セル操作量 (アクセルペダル踏込み量) Accと、車速
センサ2によって車速VSPとに基づいて、車両の目標
駆動力を得るのに要求される機関の目標トルクtTeを
演算する。
Teと、クランク角センサ2からの検出信号に基づいて
算出された機関回転速度Neとに基づいて、図示のよう
なマップからの検索等により、目標燃料量tQfを演算
する。ステップ3では、前記目標トルクtTeと、機関
回転速度Neとに基づいて、図示のようなマップからの
検索等により、目標空燃比tA/Fを演算する。
と、前記目標空燃比tA/Fとを乗算して、シリンダに
吸入される目標空気量tQaを算出する。ステップ5で
は、前記機関回転速度Neと、前記目標空気量tQaと
に基づいて、図示のようなマップからの検索等により、
スロットル弁の目標開口面積tAaが演算する。
に、後述するように空燃比の検出値に基づいて目標空気
量を補正するために設定された補正係数K1を乗じて、
該補正された目標空気量に対応する補正目標開口面積t
ETCを算出する。ステップ7では、前記補正目標開口
面積tETCが得られるスロットル弁の開度制御量tT
VOを、図示のようなマップからの検索等により演算す
る。
た開度制御量tTVOの信号をスロットル弁制御装置10
に出力する。これにより、スロットル弁9が設定された
開度tTVOに制御され、目標空気量が得られる。次
に、前記空燃比の検出値に基づいて補正係数K1を求め
るルーチンを、図4のフローチャートに従って説明す
る。
り検出された実際の燃焼混合気の空燃比A/Fを読み込
む。ステップ12では、現在設定され、制御に供されてい
る燃料量Tiを読み込む。ステップ13では、ステップ11
で求められた実際の空燃比A/Fに、ステップ12で読み
込まれた現在の燃料量Tiを乗じることにより、実際に
シリンダに吸入されている空気量Qacylを算出す
る。
ylを前記目標空気量tQaに近づけるようにスロット
ル弁9の開度を補正するために、補正係数K1を次式に
より演算する。 K1=目標空気量tQa/実際の空気量Qacyl 空気量はスロットル弁の開口面積に略比例するので、上
記のようにして得られた補正係数K1が、前記図3のス
テップ6で目標開口面積の補正として使用されることに
より、目標空気量が高精度に補正される。
量を前記目標空燃比tA/Fで除することにより、燃料
量が設定される。その結果、常に目標空燃比tA/Fを
満たしつつ、目標トルクtTeが確保されるように空気
量と燃料量とを応答性良く修正しつつ高精度に制御する
ことができ、機関の排気浄化性能と運転性能との両立性
を可及的に高めることができる。
定するものでは、機関運転性能特に過渡運転性能をより
高めることができるが、本発明は、目標トルクを設定し
ないものに適用しても十分効果的である。また、目標空
燃比を可変制御するもの、特に直接燃料噴射式により空
燃比を広範囲に可変制御するものにおいて、実際の空燃
比を可変される目標空燃比に高精度に追従させることが
できる点で特に有利であるが、空燃比の制御範囲が限ら
れたものに適用しても十分効果的である。
すフローチャート。
フローチャート。
Claims (5)
- 【請求項1】機関運転条件に基づいて吸気系に介装され
たスロットル弁の開度を制御する内燃機関のスロットル
弁制御装置において、 燃焼混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段と、 機関運転条件に基づいて設定されるスロットル弁の目標
開度を、機関に供給される燃料量と、前記空燃比検出手
段によって検出された空燃比とに基づいて補正して制御
するスロットル弁制御手段と、 を含んで構成したことを特徴とする内燃機関のスロット
ル弁制御装置。 - 【請求項2】機関に供給される目標燃料量と目標空燃比
とに基づいて機関に吸入される目標空気量を設定する目
標空気量設定手段と、 前記目標空気量設定手段によって設定される目標空気量
が得られるようにスロットル弁の目標開度を設定する目
標開度設定手段と、 を含んで構成され、 前記スロットル弁制御手段は、機関へ供給される燃料量
と検出された空燃比とに基づいて推定される実際に機関
に吸入される空気量と前記目標空気量との偏差を無くす
方向に、前記スロットル弁の目標開度を補正して得られ
た補正開度にスロットル弁を制御することを特徴とする
請求項1に記載の内燃機関のスロットル弁制御装置。 - 【請求項3】機関の目標トルクを設定する目標トルク設
定手段と、 機関回転速度を検出する機関回転速度検出手段と、 前記設定された目標トルクと検出された機関回転速度と
に基づいて機関へ供給される目標燃料量を設定する目標
燃料量設定手段と、 を含んで構成され、 前記目標空気量設定手段は、前記設定された目標燃料量
と目標空燃比とに基づいて目標空気量を設定し、 前記目標開度設定手段は、前記設定された目標空気量と
検出された機関回転速度とに基づいて目標開度を設定す
ることを特徴とする請求項2に記載の内燃機関のスロッ
トル弁制御装置。 - 【請求項4】アクセル操作量を検出するアクセル操作量
検出手段と、 車速を検出する車速検出手段と、 を含んで構成され、 前記目標トルク設定手段は、前記検出されたアクセル操
作量と車速とに基づいて機関の目標トルクを設定するこ
とを特徴とする請求項3に記載の内燃機関のスロットル
弁制御装置。 - 【請求項5】機関運転条件に基づいて、前記目標空燃比
を可変に設定する目標空燃比設定手段を含んで構成した
ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1つに
記載の内燃機関のスロットル弁制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10589896A JP3331118B2 (ja) | 1996-04-25 | 1996-04-25 | 内燃機関のスロットル弁制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10589896A JP3331118B2 (ja) | 1996-04-25 | 1996-04-25 | 内燃機関のスロットル弁制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09287506A true JPH09287506A (ja) | 1997-11-04 |
JP3331118B2 JP3331118B2 (ja) | 2002-10-07 |
Family
ID=14419717
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10589896A Expired - Lifetime JP3331118B2 (ja) | 1996-04-25 | 1996-04-25 | 内燃機関のスロットル弁制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3331118B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1148224A2 (en) * | 2000-04-21 | 2001-10-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Throttle control apparatus and method for direct-fuel-injection-type internal combustion engine |
JP2021099036A (ja) * | 2019-12-20 | 2021-07-01 | トヨタ自動車株式会社 | エンジン装置 |
CN113074055A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-07-06 | 潍柴动力股份有限公司 | 控制发动机内燃气喷射的方法和装置 |
-
1996
- 1996-04-25 JP JP10589896A patent/JP3331118B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1148224A2 (en) * | 2000-04-21 | 2001-10-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Throttle control apparatus and method for direct-fuel-injection-type internal combustion engine |
EP1148224A3 (en) * | 2000-04-21 | 2003-03-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Throttle control apparatus and method for direct-fuel-injection-type internal combustion engine |
JP2021099036A (ja) * | 2019-12-20 | 2021-07-01 | トヨタ自動車株式会社 | エンジン装置 |
CN113074055A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-07-06 | 潍柴动力股份有限公司 | 控制发动机内燃气喷射的方法和装置 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3331118B2 (ja) | 2002-10-07 |
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