JPH02215939A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野〉 ・本発明は内燃機関の制御装置に関し、詳しくは、目標
トルクに応じて機関吸入空気量が制御されるよう構成さ
れた内燃機関の制御装置に関する。

〈従来の技術〉 従来の内燃機関の制御装置としては、アクセル操作量と
機関回転速度とに応して目標トルクを設定し、この目標
トルクに応して吸気系に介装されたスロットル弁の開度
をサーボコントロールすることによって機関の吸入空気
量を制御する一方、燃料供給量はエアフローメータによ
り検出した吸入空気流ｆｔ（又はブーストセンサにより
検出した吸気管内圧力）に基づいて制御するよう構成さ
れたものが、例えば特開昭５８−１５５２３５号公報等
に開示されている。

しかしながら、上記のように吸入空気量の検出値に基づ
いて燃料供給量を制御するいわゆる空気量主導の燃料供
給量制御方式では、機関の過渡運転状態においてセンサ
の検出応答遅れ等があるために、時々刻々変化する空気
量に応じて精度良く燃料供給量を制御することは困難で
あるという問題がある。

このような機関過渡運転時における燃料制御の応答遅れ
を解消するものとして、本出願人は先に、目標トルクに
応して燃料供給量と吸入空気量とを一体に制御するよう
構成したトルク主導方式の制御装置を提案している（特
願昭６３−１４４７９７号参照）、また、特開昭５６−
１０７９２５号公報には、燃料供給量をアクセル操作量
（目標トルク）に応じて優先的に制御し、吸入空気量は
燃料供給量に応じて従属的に制御する燃料供給量主導方
式の制御装置が開示されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、このような従来の内燃機関の制御装置で
は、吸気系に介装したスロットル弁の開度をサーボコン
トロールすることで吸入空気量を制御しているが、過渡
運転時にはスロットル弁下流側に設けられる吸気コレク
タ部へ空気を充填する必要があるためにシリンダ内への
空気供給に応答遅れが発生し、各気筒の吸入行程で燃料
量と空気量とを過不足なく供給することが困難であると
いう問題があった。また、スロットル弁を開閉駆動する
アクチュエータに応答遅れがある場合にも吸入空気制御
の応答遅れが発生し、良好な燃焼性を確保することが困
難となる。

更に、各気筒の吸気管毎に設けたインジェクタによって
機関回転に同期して間欠的に燃料を噴射して燃料供給を
行ういわゆるマルチポイントインジェクション方式の燃
料供給装置では、燃料の気化を促進して良好な燃焼状態
を実現するために、燃料噴射タイミングを吸入行程より
も十分に進ませる必要があり、燃料噴射から吸入行程ま
での時間のずれを考慮して（換言すれば、吸入行程にお
ける真の要求量を見越して）各気筒へ燃料及び空気量を
供給する必要があるが、上記従来の制御装置においては
前述の時間ずれを補償する手段を有しておらず、過渡運
転時には燃料量及び空気量の過不足を生じて良好な燃焼
状態を得ることが困難であった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、目標ト
ルクに応じて吸入空気量が制御される構成の制御装置に
おいて、コレクタ充填による吸入空気の応答遅れに対応
して各気筒の吸入行程で過不足なく燃料と空気とを供給
することができ、また、吸入行程よりも進んだ時期に燃
料噴射タイミングが設定される場合にも吸入行程におけ
る要求Ｈに見合った燃料量及び空気量制御が行える制御
装置を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段） そのため本発明では、第１図に示すように、機関の回転
速度を検出する回転速度検出手段と、アクセル操作量を
検出するアクセル操作量検出手段と、 前記各検出手段により検出されたアクセル操作量と機関
回転速度とに基づいて機関の目標トルクを設定する目標
トルク設定手段と、 前記回転速度検出手段により検出された機関回転速度と
前記目標トルク設定手段により設定された目標トルクと
に応じて吸入空気の応答遅れ特定数を設定する応答遅れ
時定数設定手段と、前記目標トルク設定手段により設定
された目標トルク及び前記応答遅れ時定数設定手段によ
り設定された応答遅れ時定数に基づいて機関の発生可能
な目標実トルクを設定する目標実トルク設定手段と、 この目標実トルク設定手段により設定された目標実トル
クに応じて機関への燃料供給量を制御する燃料供給制御
手段と、 前記目標トルク設定手段により設定された目標トルクを
機関への燃料供給タイミングから吸入行程までの所要時
間だけ遅延させる目標トルク遅延手段と、 この目標トルク遅延手段により遅延された目標トルクに
応じて機関への吸入空気量を制御する吸入空気量制御手
段と、 を備えて内燃機関の制御装置を構成するようにした。

また、第１図点線示のように、 前記目標トルク遅延手段及び前記吸入空気量制御手段に
代えて、 前記目標トルク設定手段により設定された目標トルクに
応じて機関吸気系に介装されたスロットル弁の目標スロ
ットル弁開度を設定する目標スロットル弁開度設定手段
と、 この目標スロットル弁開度設定手段により設定された目
標スロットル弁開度を機関への燃料供給タイミングから
吸入行程までの所要時間だけ遅延させる目標スロットル
弁開度遅延手段と、この目標スロットル弁開度遅延手段
により遅延された目標スロットル弁開度に応じてスロ・
ントル弁の開度を制御するスロットル弁開度制御手段と
、を備えるようにしても良い。

〈作用〉 かかる構成の制御装置において、回転速度検出手段は機
関回転速度を検出し、アクセル操作量検出手段はアクセ
ル操作量（例えばアクセルペダルの踏み込み量・開度）
を検出する。

目標トルク設定手段は、前記各検出手段でそれぞれに検
出した機関回転速度とアクセル操作量とに基づいて目標
トルク、即ち、発生させたい機関トルクを設定する。

また、応答遅れ時定数設定手段は、機関回転速度と目標
トルクとに応じてコレクタ充填等による吸入空気の応答
遅れ時定数を設定する。

そして、目標実トルク設定手段は、目標トルク及び応答
遅れ時定数に基づいて機関の発生可能な目標実トルクを
設定する。

燃料供給制御手段は、前記目標実トルクに応じて機関へ
の燃料供給量を制御する。

また、目標トルク遅延手段は、前記目標トルクを機関へ
の燃料供給タイミングから吸入行程までの所要時間だけ
遅延させ、最新の目標トルクに対して前記所要時間だけ
過去の目標トルクを設定する。そして、吸入空気量制御
手段は、前述のようにして遅延された目標トルクに応じ
て機関への吸入空気量を制御する。

一方、前述のように目標トルク設定手段で設定した目標
トルクを遅延させ、この遅延させた目標トルクに応じて
吸入空気量を制御するのではなく、吸入空気量を制御す
るスロットル弁の開度の目標値を遅延させるよう構成し
ても良い。

即ち、目標スロットル弁開度設定手段は、目標トルクに
応じて機関吸気系に介装されたスロットル弁の目標スロ
ットル弁開度を設定する。そして、目標スロットル弁開
度遅延手段は、前記設定された目標スロットル弁開度を
前記目標トルク遅延手段と同様に機関への燃料供給タイ
ミングから吸入行程までの所要時間だけ遅延させる。ス
ロットル弁開度制御手段は、前記遅延された目標スロッ
トル弁開度に応じてスロットル弁の開度を制御すること
により機関の吸入空気量を制御する。

〈実施例〉 以下に本発明の詳細な説明する。

一実施例の構成を示す第２図において、図示しない機関
のクランク角及び回転速度Ｎｅを検出する回転速度検出
手段としてのクランク角センサｌ、前記機関が搭載され
た車両に備えられた図示しないアクセルペダルの操作量
（踏み込みＩ）ａをポテンショメータによって検出する
アクセル操作量検出手段としてのアクセル開度センサ２
が設けられ、これらのセンサからの検出信号がマイクロ
コンピュータのＣＰＵ３Ａに入力される。

前記ＣＰＵ３Ａは、前記各検出信号に基づいて目標トル
クＴ、を演算し、該目標トルクＴ、を出力するために必
要な基本燃料噴射量（供給量）Ｔｐを、燃料噴射量テー
ブル３Ｂ、から読み出して、これを適宜補正した最終的
な燃料噴射量Ｔｉに相当するパルス巾を有する燃料噴射
パルスを機関各気筒の吸気通路毎に設けたインジェクタ
４に出力して燃料供給制御を行う。また、同様に目標ト
ルクＴ０を出力するために必要な吸入空気量Ｑを与える
目標スロットル弁開度θ。をスロットル弁開度テーブル
３Ｂ□から読み出して、サーボ駆動回路５に出力し、ス
ロットル弁開度θを介して吸入空気量の制御を行う。

即ち、ＣＰＵ３Ａは、本実施例において目標トルク設定
手段、燃料供給制御手段と、吸入空気量制御手段、スロ
ットル弁開度制御手段としての機能を兼ね備えるもので
あり、また、後述するフローチャートに示すように、Ｃ
ＰＵ３Ａは、応答遅れ時定数設定手段、目標実トルク設
定手段、目標トルク遅延手段、目標スロットル弁開度設
定手段。

目標スロットル弁開度遅延手段としての機能も備えてい
る。

また、ＣＰＵ３Ａは、クランク角センサ１からのクラン
ク角信号に基づき、イグニッションコイル６に点火信号
を出力する点火制御を同時に行っている。

前記燃料噴射量テーブル３Ｂ、は、時々刻々の目標トル
クと機関回転数を与えれば目標トルクを発生するのに必
要な基本燃料噴射ｆＴｐが読み出されるように燃料噴射
量のデータがＲＯＭ　３　Ｂ　＋に記憶されており、同
様に、スロットル弁開度テーブル３Ｂ、も時々刻々の目
標トルクと機関回転速度を与えれば目標トルクを発生す
るのに必要な吸入空気量を与える目標スロットル弁開度
が読み出せるように目標スロットル弁開度のデータがＲ
ＯＭ３ｓ、に記憶されている。

前記サーボ駆動回路５は、機関の吸気通路７に介装され
たスロットル弁８の開度を検出するスロットルセンサ９
により検出された実際のスロットル弁開度θ、と前記Ｃ
ＰＵ３Ａから入力した目標スロットル弁開度θ。との偏
差に応じてスロットル弁８に連結されたサーボモータ１
０を正逆転駆動し、スロットル弁８の開度を目標値に追
従させるようになっている。

次に、前記ＣＰＵ３Ａによる機関の制御を第３図のフロ
ーチャートに示すルーチンに従って説明する。

第３図は目標トルク、燃料噴射量、目標スロットル弁開
度１時関着補償の各演算を行うルーチンであり、一定の
時間周期（例えば４１Ｉｌｓ）毎に実行される。

まず、Ｐｌでは、アクセル開度センサ２からアクセル開
度（操作量）ａｔ−読み込む。

次のＰ２では、クランク角センサｌからのクランク角信
号に基づいて機関の回転速度Ｎｅを演算する。

Ｐ３では、目標トルクＴ０を演算し、その結果を時系列
に記憶できるメモリ（Ｆ　Ｉ　Ｆ　Ｏ；　Ｆｉｒｓｔ−
Ｉｎ　Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ　　メモリ）に逐次記憶する
。

前記目標トルクＴ０は、車両の運転状態において機関に
要求されるトルクで、車両の運転条件（例えば機関の出
力軸に加わる外部負荷）に応じて与えるようにする。尚
、車両の運転条件に応じて特性を換える必要がない場合
には、アクセル開度ａと機関回転速度Ｎｅとに応じて目
標トルクＴ、を記憶したテーブルか−ら読み出すように
しても良い。

Ｐ４では、吸気コレクタ容積への空気充填による吸入空
気の応答遅れ時定数τｆを、サンプル値系に変換した応
答遅れ係数ｋｆを演算する。前記コレクタ充填による応
答遅れ時定数τｆは、そのときのスロットル弁開度θと
機関回転速度Ｎｅとによって異なる値をとるので、前記
係数ｋｆのデータをテーブルに与えておき、スロットル
弁開度制御のパラメータとなるＰ３で演算された最新の
目標トルクＴ０とＰ２で演算された機関回転速度Ｎｅと
により読み出されるようにすれば良い。

Ｐ５では、Ｐ３で演算された最新の目標トルクＴｏと、
Ｐ４で演算された係数ｋｆとにより機関が実際に発生す
るトルクに相当する目標実トルクＴＲＱｆを次式により
演算する。

ＴＲＱ　ｆ　１１．、＝ｋｆｘＴＲＱ　ｆ＋ｔａ＋（１
−ｋｆ）ｘＴ。

ここで、ＴＲＱｆ、、４は、本ルーチン前回実行時にお
ける目標実トルクＴＲＱｆの演算結果であり、係数ｋｆ
が大きくなるほど前回値Ｔ　ＲＱ　ｆ　−ｔａにより近
い冒標実トルクＴ　ＲＱ　ｆ　、、、が新しく演算され
ることになり、アクセル開度ａに応じて急激な目標トル
クＴ、の変化があっても目標実トルクＴＲＱｆの変化は
吸入空気の応答性に準じて抑止されることになる（第４
図参照）。即ち、前記目標実トルクＴＲＱｆは、吸入空
気の応答遅れを見込んで制御が対応し得る機関の発生可
能トルクである。

Ｐ６では、現時点が燃料噴射を開始するタイミングであ
る気筒ＣＹＬを判別し、噴射を開始する気筒がある場合
にはＰ７以降へ進んで燃料噴射パルス出力の演算を行い
、噴射を開始する気筒がない場合にはＰＩ３へ進んで目
標スロットル弁開度θ・の出力のみを行う。

Ｐ７では、Ｐ２で演算された機関回転速度Ｎｅと、Ｐ５
で演算された目標実トルクＴＲＱｆとにより燃料噴射量
テーブル３Ｂ、から基本燃料噴射量（基本噴射パルス巾
）Ｔｐを読み出す、ここで、燃料噴射量テーブル３Ｂｔ
は、第６図に示すように、目標実トルクＴＲＱｆと機関
回転速度Ｎｅとから燃料の基本噴射量Ｔｐのデータを読
み出すもので、該データは車両に搭載された機関の性能
から定まるデータである。

Ｐ８では、Ｐ７で求めた基本燃料噴射量Ｔｐに機関運転
状態に応じて定まる各補正を施して有効燃料噴射量Ｔｅ
を演算する。ここで、基本燃料噴射量Ｔｐに加える補正
は、冷却水温度に応じた増量補正、始動時の増量補正、
排気中の酸素濃度の検出等に基づいて行われる空燃比フ
ィードバック補正等の公知のものである。

Ｐ９では、Ｐ８で求めた有効燃料噴射量Ｔｅに、前回演
算された壁流付着推定値ＭＦ及び壁流補正定数α、βを
用いて次式に従って補正を施し、最終的な燃料噴射量Ｔ
ｉを演算する。

Ｔｉ−（Ｔｅ−βＸ　Ｍ　Ｆ　ｃｙＬ）　／αＰＩＯで
は、気筒番号ＣＹＬの気筒の壁流（吸気通路の壁面に沿
って供給される液状燃料）の付着量の推定価ＭＦを、次
回以降の最終燃料噴射量Ｔ。

ｉの補正のために次式に従って演算しておく。

ＭＦｃｖｔ＝（１−α）　Ｘ　Ｔ　１ｏｔａ　＋　（１
−β）ＸＭＦｃｖＬｏＬｄここで、前記α及びβは壁流
補正のための定数で、機関の性質として予め定められて
おり、機関温度１機関回転速度、吸入空気量等によって
異なる値をとるので、機関冷却水温度と機関回転速度Ｎ
ｅと吸入空気量に対応する目標実トルクＴＲＱｆとによ
り予めＲＯＭ３Ｂに記憶されたデータテーブルから読み
出すようにしても良いし、空燃比の応答から演算により
求めることもできる。また、Ｔｉｏｔａ及びＭＦｃｙｔ
ｏｔａはそれぞれ前回演算時における値である。

ｐＨでは、Ｐ９で演算した燃料噴射量ＴｉをＣＰＵ３Ａ
の出力ボートにセットする。これにより、前記燃料噴射
量Ｔｉ相当のパルス巾を有する燃料噴射パルスがインジ
エクタフに出力され、Ｔｉに相当する燃料が噴射供給さ
れる。

ＰＩ３では、前記Ｐ３で時系列に記憶された目標トルク
ＴＯのデータの中から（Ｔａａｖ　−１）回前のデータ
を取り出し、その値を目標スロットル弁開度θ。を設定
するための目標トルクＴＲＱａに設定する。前記Ｔ　ａ
　４ｖは、燃料の噴射タイミングから吸入行程までの時
間ｔ。Ｖにおける目標トルクＴ０のサンプリング周期の
個数である。よって、目標トルクＴ０のサンプリング周
期（本ルーチンの実行周期）をＴ、１．とすると、（Ｔ
ｓａｖ　−１）回前の目標トルクＴ０は、第４図に示す
ように、ｔｚ時点から時間Ｔｓｓｐ　Ｘ　（Ｔａ４ｖ　
　ｌ　）前の目標トルクＴ０データとなる。

尚、Ｌ　＠４Ｖ　＃　Ｔ　＊＠ｅ　Ｘ　Ｔ　ｍｄｖとな
る。

ＰＩ３では、Ｐ２で演算された機関回転速度ＮｅとＰＩ
３で設定された目楼スロットル弁開度θ。設定のための
目標トルクＴＲＱａとにより、スロットル弁開度テーブ
ル３Ｂ！から目標スロットル弁開度θ。を読み出す。ス
ロットル弁開度テーブル３Ｂ、は、第５図に示すように
、遅延された目標トルクＴＲＱａと機関回転速度Ｎｅと
により目標スロットル弁開度θ。を読み出すもので、該
データは車両に搭載された機関の性能から定まるもので
ある。

ＰＩ３では、ＰＩ３で設定された目標スロットル弁開度
θ。をサーボ駆動回路５へ出力する。これにより、スロ
ットル弁８は、サーボモータ１０に駆動されて目標スロ
ットル弁開度θ。に一致するようにフィードバック制御
される。

次に作用を説明する。

第４図に前述の第３図のフローチャートに従って制御の
タイムチャートを示しである。

ここで、燃料の噴射タイミングは、噴射した燃料が良好
に気化した状態でその気筒の吸入行程で全てシリンダ内
に供給されるように、吸入行程からそれぞれ十分に進ん
だタイミングで行われるようにしてあり、燃料噴射タイ
ミングは運転条件に応じて変化させるよう構成しても良
い、そして、燃料噴射タイミングは、吸入行程の所定時
期がら時間り。ｖ　（＝　’ｒｆｉ＠＃ｘ　Ｔａａｖ）
だけ進んだ位置にあるとする。

前述のように、Ｌ、時点における目標スロットル弁開度
θ・を設定するための目標トルクＴＲＱａは、常時前記
時間Ｔｓａｐ　Ｘ　（Ｔｍａｗ　　Ｉ　）だけ前に設定
された目標トルクＴ０であり、この目標トルクＴＲＱａ
に従って第３図のフローチャートが実行される毎に目標
スロットル弁開度θ。がサーボ駆動回路５に出力される
が、前記目標トルクＴＲＱａに従う目標スロットル弁開
度θ。を与えたときにおけるスロットル通過空気量Ｑｓ
と、吸入行程の時点に実際にシリンダに吸入される空気
量ＱｃｙＬ　とには、吸気コレクタ容積を充填するため
の遅れを生じ、その結果は次式に示すように一次遅れの
関係で表されることが知られている。

Ｑ　ｓ　（ｓ）　　　　　　１　＋　ｒ　ｆ　Ｘ　ｓ前
記τｆば、吸入空気の応答遅れの時定数でスロットル弁
開度θと機関回転速度Ｎｅとによって異なる値をとるが
、その値は機関の形状により計算により予め求めること
ができる。また、機関回転速度Ｎｅと目標トルクＴ０と
によりスロットル弁開度θは一義的に定まるから、機関
回転速度Ｎｅと目標トルクＴ０により所望スロットル弁
開度θは予め求めることができる。

尚、前記吸入空気の応答遅れ時定数τｒは、例えば次式
に従って演算される。

ここで、Ｖｃはコレクタ容積、Ｒはガス定数、Ｔａは吸
気温度、Ｐａは大気圧、ηＶは充填効率、ＶＥは機関排
気量、７ａは空気密度、Ｃはスロットル弁開度定数、ｇ
は吸気管圧力によって定まる定数である。

機関の発生トルクと吸入空気量とは比例関係にあるから
、前記ＱｓとＱｃ、、との−次遅れの関係式は、スロッ
トル弁開度を与えた目標トルクＴＲＱａと、その時点で
実際に吸入した空気量で発生することのできるトルクＴ
ＲＱｆとの関係と同一である。

従って、ＱｓとＱゎ□とをそれぞれＴＲＱａとＴＲＱｆ
とに置き換えて、サンプリング周期（演算周期）をＴ１
１．とじて離散時間系に変換すると以下に示す関係式が
得られる。

　−ｅ 上記関係式をＴＲＱｆについて展開すると以下の加重平
均の演算式が得られる。

Ｔ　ＲＱ　ｆ　ｌ、＊ｗ＝ｋｆ−ＴＲＱ　ｆ　０ｔａ　
＋　（１ｋｆ）　・ＴＲＱ　ａ係数ｋｆは、次式で表さ
れ、前述のようにスロットル弁開度又は目標トルクと機
関回転速度との関数となるので予め演算したデータを係
数テーブルに与えておくようにする。

吸入行程では上記の発生トルクＴＲＱｆに相当する燃料
量がシリンダ内に吸入されなければならないが、燃料噴
射は吸入行程の所定時間ｔ　ｍｄＶ前に行われるように
制御されるから、吸入行程で目標トルクＴＲＱｆ相当の
燃料をシリンダ内に供給するためには、吸入行程よりも
所定時間ＬａＪｖ前の噴射開始タイミングで目標トルク
ＴＲＱｆ相当の燃料の噴射を開始しなければならず、吸
入行程で要求される目標実トルクＴＲＱｆを時間ｔ　ｍ
ａｙだけ先取りすることになる。

ＴＲＱｆを先取りするのは、スロットル弁通過空気量Ｑ
ｓを与えるトルクＴＲＱａを目標トルクＴ６から時間Ｔ
、。Ｘ　（Ｔａａｖ　　’　）だけ遅らせることによっ
て容易に実現できる。

即ち、ＴＲＱａをＴｏからサンプリング周期数にして（
Ｔ、、ｖ−１）個だけ遅らせて出力し、ＴＲＱｆの演算
にはＴＲＱａより時間’ｒ’ｓ＠ｌｘ　（Ｔａａｖ−１
）だけ進んだ関係にあるＴｏを用いて前記演算式に従っ
たＴ　ＲＱ　ｆ　Ｒ，、の演算を行えば良い。

換言すれば、例えば所定気筒の噴射開始タイミングでア
クセル開度ａと機関回転速度Ｎｅとから目標トルクＴ０
が設定されると、この最新の目標トルクＴ０に応じた燃
料と空気とを所定時間Ｔ−＊４ｖ後である吸入行程で供
給するためには、前記時間Ｔｓｓｐｘ（Ｔｍ４ｖ−１）
経過後に今回の目標トルクＴ０に応じてスロットル弁開
度を制御する一方、遅延させた目標トルクＴＲＱａに応
じて吸入行程で吸入空気量制御しても応答遅れがあって
実際には開度に応じた吸入空気量が得られないので、燃
料噴射量は、最新の目標トルクＴ０ではなく、前記応答
遅れを見込んで演算される目標実トルクＴＲＱｒに応じ
て制御すれば良く、これにより、噴射開始タイミングか
ら所定時間Ｌ　ａｄｖ経過後である吸入行程においては
、噴射開始タイミングでの最新目標トルクＴ、から求め
た目標実トルクＴＲＱ　ｆ相当の燃料と空気とがシリン
ダ内に供給されるものである。

以上のように、燃料噴射タイミングから吸入行程までの
時間差を利用して空気量の応答を先取りして燃料量を演
算し、更に、各気筒が吸入行程のときにちょうど目標実
トルク相当の空気量と一致するように時間差をもってス
ロットル弁開度が制御されるので、コレクタ充填による
吸入空気の応答遅れに対応して各気筒の吸入行程で過不
足なく燃料と空気とを供給することができると共に、吸
入行程よりも進んだ時期に燃料噴射タイミングが設定さ
れる場合にも吸入行程における要求量に見合った燃料量
制御が行えるものである。

以上コレクタの充填による空気量の応答遅れによる時間
差の補償の例を説明したが、空気量の応答遅れに対して
無視できないような大きな応答遅れがスロットル弁８の
アクチュエータ側（サーボ駆動回路５及びサーボモータ
１０）に有るような場合にも、同様にしてスロットル弁
８のアクチュエータ側の応答遅れとの時間差を補償する
ことができる。

次に、第７図のフローチャートに従って第２実施例の制
御を説明する。

第７図のフローチャートに示すルーチンは、目標トルク
Ｔ０からまず目標スロットル弁開度θ。

を求め、目標スロットル弁開度θ。を用いて係数ｋｆを
演算し、目標トルクＴ、を遅延させてＴＲＱａを得る代
わりに、目標スロットル弁開度θ。

を遅延させて出力するように構成したものであり、その
他の機能については第３図のフローチャートに示した第
１実施例と同様であるので、機能の異なる部分のみを説
明し、同様な機能の部分については前述の説明を参照す
る。

まず、Ｐ２１−Ｐ２３では、第３図のフローチャートと
同様に、アクセル開度ａ１機関回転速度Ｎｅ。

目標トルクＴ、を設定する。

Ｐ２４では、Ｐ２３で演算された目標トルクＴ０から目
標スロットル弁開度θ。を求める。ここで、求められた
目標スロットル弁開度θ。の値は、第３図のフローチャ
ートにおける目標トルクＴｏの場合と同様に時系列に記
憶できるメモリ（ＰＩＦＯ；　Ｆｉｒｓｔ　−Ｉｎ　Ｆ
ｉｒｓｔ−Ｏｕｔ　　メモリ）に逐次記憶される。

Ｐ２５では、Ｐ２４で求められた最新の目標スロットル
弁開度θ。と、Ｐ２２で演算された機関回転速度Ｎｅと
により応答遅れ係数ｋｆのデータを係数テーブルから読
み出し、又は、演算により設定する。

Ｐ２６〜Ｐ３２までにおける目標実トルりＴＲＱｆの演
算及び燃料噴射制御の各機能は、第３図のフローチャー
トの場合と同様である。

Ｐ３３では、Ｐ２４で時系列に記憶された目標スロット
ル弁開度θ・のデータの中からＣＴ−ａｖ　１）回前の
データ、即ち、燃料噴射タイミングから吸入行程までの
所定時間Ｔ□ｐＸ（Ｔａａｖ　　’１）に相当する時間
だけ過去のデータを取り出し、この値をスロットル弁開
度出力値θ。、とする。

そして、Ｐ３４では、Ｐ３３で遅延した目標スロットル
弁開度θ。、をサーボ駆動回路５へ出力する。

このように、第７図のフローチャートに示す制御では、
目標トルクＴ０を記憶して遅延させることによりスロッ
トル弁開度の目標値を制御するのではなく、目標トルク
Ｔ０から設定された目標スロットル弁開度θ。を記憶・
遅延させてスロットル弁開度を制御するものであるが、
第３図のフローチャートで説明した効果と同様の効果を
発揮するものである。

また、第８図のフローチャートには、一定クランク角度
毎に燃料噴射を行うように構成された機関に適用される
第３実施例の制御を示しである。

第８図のフローチャートに示すルーチンは、機関回転に
同期した燃料噴射タイミング毎（一定クランク角毎）に
実行される。従って、スロットル弁開度θは機関回転に
同期して間欠的に動かされることになる。また、燃料噴
射タイミングは吸入行程より一定クランク角だけ進んだ
位置に設定されている。

ここで、主な演算内容は、第３図のフローチャートに示
す第１実施例と同様であるため、以下に相違点のみを説
明する。

Ｐ４３では、アクセル開度ａと機関回転速度Ｎｅとに基
づいて目標トルクＴ０を設定し、噴射タイミング毎に設
定されるこの目標トルクＴ６は時系列的に記憶される。

そして、Ｐ５１では、Ｐ４３で時系列に記憶された目標
トルクＴ、のデータの中から（Ａａａｖ　−１）回前の
データ、即ち、（Ａ、ａ、−１）回だけ前の噴射タイミ
ングで設定された目標トルクＴ０を取り出し、目標スロ
ットル弁開度θ。を設定するための目標トルクＴＲＱａ
とする。前記Ａ、ｄｖの値は、例えば６気筒機関の場合
２〜５として、Ａｏｖ×噴射間隔クランク角が燃料噴射
タイミングから吸入行程までのクランク角に近い値とな
るようにし、目標トルクＴＲＱａが燃料噴射タイミング
から吸入行程まで遅延された値となるようにする。

尚、Ｐ４５で、目標実トルクＴＲＱｆを演算するに当た
って用いる応答遅れ係数ｋｆは、前述の演算式に示すよ
うにサンプリング周期Ｔ□２を用いて演算されるが、本
ルーチンは機関回転に同期した噴射タイミング毎に実行
されるものであるから、次式に従ってサンプリング周期
Ｔ３．．を求めるようにすれば良い。

上記のように機関回転に同期した噴射タイミングで第８
図のフローチャートに示すルーチンを実行すると、第９
図のタイムチャートに示すような制御特性を示すことに
なり、前記サンプリング周期Ｔ　ｓａｐは噴射間隔であ
るクランク角１２０°回転に要する時間となる。尚、第
９図ではＡ　６４　ｇを３としである。また、同様にし
て各気筒群毎に複数気筒ずつ噴射するいわゆるグループ
噴射制御においても上記制御は適用可能である。

このように、第８図のフローチャートに示す制御の場合
は、噴射タイミングから吸入行程までをクランク角で管
理して燃料量及び空気量制御が行われることになるが、
第３図及び第７図のフローチャートに示した制御の場合
と同様に、吸入空気と応答遅れや吸入行程よりも進んだ
燃料噴射タイミングに対応して、要求される目標トルク
Ｔ０に応じた燃料と空気とを吸入行程で供給して良好な
燃焼性を得ることができる。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によると、目標トルクと機
関回転速度とに応じて吸入空気応答遅れの時定数を設定
し、前記時定数と目標トルクとにより機関が発生可能な
目標実トルクを設定し、前記設定した目標実トルクに応
じた燃料を燃料供給から吸入行程までの時間を先取りし
て供給する−方、吸入空気量が吸入行程時に前記目標実
トルク相当の空気量と一致するように前記時間差をもっ
て制御するように構成したので、各気筒の吸入行程にお
いて燃料量と空気量とをそれぞれ過不足なく供給するこ
とができる。特に各気筒毎に設けた。

インジェクタにより機関回転に同期して間欠的に燃料を
噴射して燃料供給を行ういわゆるマルチポイントインジ
ェクション方式においては、過渡運転状態においても燃
料噴射タイミングを吸入行程よりも十分に進ませて燃料
の気化を促進するようにしても、吸入行程で燃料と空気
とを過不足なく供給でき良好な燃焼性を実現できるとい
う効果がある。

また、コレクタ充填による吸入空気の応答遅れに限らず
、スロットル弁のアクチュエータに無視できない応答遅
れがある場合にも同様に補償して良好な燃料性を確保で
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例を示すシステム概略図、第３図は機関の制
御内容の第１実施例を示すフローチャート、第４図は第
３図のフローチャートに従う制御特性を示すタイムチャ
ート、第５図は目標スロットル弁開度のテーブルを示す
線図、第６図は基本燃料噴射量のテーブルを示す線図、
第７図は機関の制御内容の第２実施例を示すフローチャ
ート、第８図は機関の制御内容の第３実施例を示すフロ
ーチャート、第９図は第８図のフローチャートに従う制
御特性を示すタイムチャートである。 １・・・クランク角センサ　　２・・・アクセル開度セ
ンサ　　３Ａ・・・ＣＰＵ　　　４・・・インジェクタ
５・・・サーボ駆動回路　　７・・・吸気通路　　８・
・・スロットル弁　　９・・・スロットルセンサ　　１
０・・・サーボモータ 特許出願人　　日産自動車株式会社 代理人　弁理士　笹　島　　富二雄 ＴＲＱｆ　（ｋｇｍ） ＴＲＱａ（ｋｇｍ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、 アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、 前記検出されたアクセル操作量と機関回転速度とに基づ
   いて機関の目標トルクを設定する目標トルク設定手段と
   、 前記検出された機関回転速度と前記設定された目標トル
   クとに応じて吸入空気の応答遅れ時定数を設定する応答
   遅れ時定数設定手段と、 前記設定された目標トルク及び応答遅れ時定数に基づい
   て機関の発生可能な目標実トルクを設定する目標実トル
   ク設定手段と、 前記設定された目標実トルクに応じて機関への燃料供給
   量を制御する燃料供給制御手段と、前記設定された目標
   トルクを機関への燃料供給タイミングから吸入行程まで
   の所要時間だけ遅延させる目標トルク遅延手段と、 前記遅延された目標トルクに応じて機関への吸入空気量
   を制御する吸入空気量制御手段と、を備えて構成したこ
   とを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. （２）前記目標トルク遅延手段及び前記吸入空気量制御
   手段に代えて、 前記設定された目標トルクに応じて機関吸気系に介装さ
   れたスロットル弁の目標スロットル弁開度を設定する目
   標スロットル弁開度設定手段と、前記設定された目標ス
   ロットル弁開度を機関への燃料供給タイミングから吸入
   行程までの所要時間だけ遅延させる目標スロットル弁開
   度遅延手段と、 前記遅延された目標スロットル弁開度に応じてスロット
   ル弁の開度を制御するスロットル弁開度制御手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制
   御装置。