JPH0255610B2

JPH0255610B2 -

Info

Publication number: JPH0255610B2
Application number: JP10009384A
Authority: JP
Inventors: Yoshiro Danno; Akira Takahashi
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1984-05-18
Filing date: 1984-05-18
Publication date: 1990-11-27
Also published as: JPS60243339A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、エンジンの制御方法および空燃比制
御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の電子燃料供給制御システムの中には、エ
アーフローセンサ出力情報（吸入空気量情報）Ａ
をエンジン回転数情報Ｎで割つたＡ／Ｎをエンジ
ン負荷情報として使用し、この負荷情報に基づい
てエンジンの作動パラメータ、例えば燃料混合気
の空燃比の制御を行なうものが提案されており、
例えば、高負荷運転時に空燃比リツチ化制御を行
なう際や低負荷時に空燃比無限大（燃料カツト）
ゾーンを設定する際等に上述のＡ／Ｎ情報が負荷
情報として用いられている。

そして高負荷運転時の空燃比リツチ化制御をよ
り具体的に説明すると、通常上記のＡ／Ｎと回転
数情報Ｎに基づいた目標空燃比を設定し、この目
標空燃比情報をROM等の記憶装置に記憶せし
め、実際のＡ／Ｎ、Ｎの値に対応した目標空燃比
を記憶装置から読み出し、この読み出された目標
燃比情報に沿つて燃料噴射弁等の空燃比制御要素
を作動させることが行なわれている。一方、低負
荷時の燃料カツトは実際のＡ／Ｎが設定Ａ／Ｎを
下回つたときに行なわれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、エアーフローセンサとして体積流量
情報を検出するカルマン渦流量計等を用いる場合
には、通常エアーフローセンサの出力に対して空
気密度による補正を行なつた上でＡ／Ｎ情報を求
めているため、上述した各制御（高負荷エンリツ
チ、低負荷燃料カツト）を行なう場合に以下に述
べるような問題があつた。

すなわち、高負荷エンリツチ制御においては、
空気密度の小さい高地等で、スロツトル弁全開時
の空燃比が平地でのパーシヤル運転域（この運転
域では通常理論空燃比またはその近傍の空燃比設
定が行なわれる。）と同等となつてしまうため、
エンリツチが要求される運転状態であるにもかか
わらず、実際の空燃比がそのようになつておら
ず、出力感が不足するという事態が発生する。一
方低負荷燃比カツト制御においては、通常平地で
のノーロード線に合わせてそれを越えないように
燃料カツト上限Ａ／Ｎ線を設定するが（これによ
りＡ／Ｎ燃料カツトゾーンが広くでき燃費向上・
触媒への悪影響の防止が図ざれる。）、このように
上限Ａ／Ｎ線が設定された場合には、ポンピング
損失低減によつてノーロード線がより低い出力側
に変化する高地での運転時に、燃料カツトゾーン
がノーロード線より高負荷レベルまで設定されて
しまうことがあり、このノーロード近傍での運転
中にエンジンがハンチングを起こすおそれがあ
る。

そこで、空気密度補正を行なわず、体積流量情
報に基づいてＡ／Ｎの設定を行なつた場合には、
空気密度の大きい寒冷地などで、高負荷でのエン
リツチが予定どおり行なわれず出力感が不足する
とともに燃料カツトゾーンの上限レベルがノーロ
ード線を上回りエンリツチのハンチングを発生す
るおそれがあり、やはり問題がある。

すなわち、各種の環境変化に対応するために
は、Ａ／Ｄの設定にあたり、質量流量情報を用い
た場合にも、体積流量情報を用いた場合にも、問
題が発生しており、特に実際上、質量情報を用い
た場合には空気密度の小さい環境下で不具合が発
生しやすく、体積流量情報を用いた場合には空気
密度の大きな環境下で不具合が発生しやすいもの
となつていた。

本発明は、上記に鑑み、空気密度の大小によつ
てエンジン作動パラメータ制御用負荷情報のベー
スとなる吸入空気量情報を工夫することにより、
空気密度にかかわらず、十分なエンジン性能を発
揮できるようにした、エンジンの制御方法を提供
することを目的とする。

また、本発明は、工夫された算出手法によつて
得られた負荷情報に基づいて特に高負荷運転時の
燃料混合気の空燃比を空気密度にかかわらず適切
に制御することができる、エンジンの空燃比制御
装置を提供することも目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本発明のエンジンの制御方法は、エ
ンジンの吸入空気の空気量を検出する第一のステ
ツプと、上記吸入空気の密度と相関関係を有する
エンジン周囲の環境パラメータを検出する第二の
ステツプと、上記の第一のステツプと第二のステ
ツプでの検出結果を受けて上記吸入空気の密度が
常温常圧状態での標準空気密度以上のときに上記
吸入空気の質量流量に基づくエンジン負荷情報を
出力するとともに上記吸入空気の密度が上記標準
空気密度以下のときに上記吸入空気の体積流量に
基づくエンジン負荷情報を出力する第三のステツ
プと、同第三のステツプでの出力に基づいてエン
ジンの作動パラメータを制御する第四のステツプ
とをそなえたことを特徴としている。

また本発明のエンジンの空燃比制御装置は、エ
ンジンの吸入空気の空気量を検出するエアーフロ
ーセンサ、上記吸入空気の密度または密度を推定
しうるエンジン周囲の環境パラメータを検出する
吸入空気状態センサ、上記エアーフローセンサの
出力および上記吸入空気状態センサの出力を受け
て上記吸入空気状態センサの出力が常温常圧状態
での標準空気密度に基づいて設定された設定値を
越えて高吸入空気密度を示すときに上記吸入空気
の質量流量に基づいてエンジンの負荷状態を示す
負荷情報を算出するとともに上記吸入空気状態セ
ンサの出力が上記設定値を下回り低吸入空気密度
を示すときに上記吸入空気の体積流量に基づいて
上記負荷情報を算出する負荷情報算出手段、少な
くともエンジンの高負荷状態において理論空燃比
よりも小さく且つエンジン負荷の増大に伴い減少
する傾向を有する空燃比が得られるようにエンジ
ンの負荷に応じた空燃比情報を記憶する記憶手
段、上記負荷情報算出手段の出力に基づいて上記
記憶手段の空燃比情報を得てこの空燃比情報に基
づいてエンジンに供給される燃料混合気の空燃比
を制御する空燃比制御手段をそなえたことを特徴
としている。

〔作用〕

上述の構成により、第一番目の発明によれば、
吸入空気が高空気密度のときには質量流量に基づ
き、一方低空気密度のときには体積流量に基づい
たエンジンの負荷情報が出力されて、この出力さ
れた負荷情報に基づいてエンジンの作動パラメー
タが制御される。

また、第二番目の発明によれば、吸入空気が高
空気密度のときには質量流量に基づき、一方空気
密度のときには体積流量に基づいた目標空燃比の
決定が行なわれる。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の一実施例を説明する
と第１図はその全体構成図、第２図はその作用を
説明するためのグラフ、第３〜５図はいずれもそ
の作用を説明するための流れ図である。

第１図に示すごとく、本実施例にかかる自動車
搭載用のガソリンエンジンのごとき内燃機関Ｅ
（以下単に「エンジンＥ」という）は、ターボチ
ヤージヤ３をそなえている。このターボチヤージ
ヤ３は、エンジンＥの排気通路２に介装されるタ
ービン４をそなえるとともに、エンジンＥの吸気
通路１に介装されタービン４によつて回転駆動さ
れるコンプレツサ５をそなえている。

また、エンジンＥの吸気通路１には、その上流
側（エアクリーナ側）から順に、エアフローセン
サ１６、ターボチヤージヤ３のコンプレツサ５、
インタクーラ８、燃料供給手段を構成する電磁式
燃料噴射弁９，１０（これらの弁９，１０は噴射
容量が異なる）およびスロツトル弁１１が設けら
れ、エンジンＥの排気通路２には、その上流側
（エンジン燃料室側）から順に、ターボチヤージ
ヤ３のタービン４、触媒コンバータ３１および図
示しないマフラーが設けられている。

エアフローセンサ１６は、吸気通路１内に配設
された柱状体によつて発生するカルマン渦の個数
を超音波変調手段によつて検出することにより、
吸気通路１の実際の吸入空気量Ａを体積流量
Vair（体積空気流量）で検出するもので、この体
積流量検出エアフローセンサ１６からのデイジタ
ル出力はコントローラ２９へ入力されるようにな
つている。なお、エアフローセンサ１６からのデ
イジタル出力はコントローラ２９内で例えば1/2
分周器にかけられてから燃料供給制御等のため各
種の処理に供される。

また、一般にエアフローセンサ１６はエンジン
Ｅの低速高負荷状態において吸気脈動等により誤
動作を起こすといわれているが、本実施例では、
エアフローセンサ１６の下流側にインタクーラ８
を設けエアクリーナ部分の寸法等を適宜調整する
ことにより、上記のような吸気脈動はほとんど起
きなくなつたので、エアフローセンサ１６による
計測信頼性あるいは精度は十分に高いものと考え
られる。

また、回転数センサ１７が設けられており、こ
の回転数センサ１７は例えばイグニツシヨンコイ
ル３２の１次側マイナス端子からエンジン回転数
情報を検出することによりエンジン回転数Ｎを検
出するものである。

さらに、スロツトル弁１１の開度（スロツトル
開度）θを検出するスロツトルセンサ２０が設け
られており、このスロツトルセンサ２０としては
ポテンシヨメータが用いられる。

また、吸気温度を検出する吸気温センサ１８、
大気圧を検出する大気圧センサ１９が設けられて
いるほか、その他にエンジン温度としての冷却水
温TWを検出する水温センサ２１、排気中の酸素
濃度を検出するO₂センサ２２、エンジンノツク
状態を検出するノツクセンサ２３、車速を検出す
る車速センサ２４、エンジンアイドル状態を検出
するアイドルスイツチ２５、エンジンクランキン
グ時を検出するクランキングスイツチ２６、デイ
ストリビユータ３３付きの光電変換手段によつて
クランク角度を検出するクランク角度センサ２
７、アイドル時のエンジン回転数を制御するため
の直流モータ１２の基準位置を検出するモータポ
ジシヨンスイツチ２８などが設けられており、こ
れらのセンサやスイツチからの信号はコントロー
ラ２９へ入力されるようになつている。

なお、吸気温センサ１８、大気圧センサ１９、
水温センサ２１、スロツトルセンサ２０、O₂セ
ンサ２２、ノツクセンサ２３などは、その検出信
号がアナログ信号であるので、Ａ／Ｄコンバーー
タを介してコントローラ２９へ入力される。ま
た、大気圧センサ１９はコントローラ２９内に組
み込んでもよい。

さらに、イグニツシヨンコイル３２が設けられ
ており、このイグニツシヨンコイル３２はパワー
トランジスタ（スイツチングトランジスタ）３０
によつて１次側電流を断続されるようになつてお
り、なお、パワートランジスタ３０はコントロー
ラ２９からオンオフのための信号を受けるように
なつている。

ところで、エンジン回転数を例えば3000rpm一
定にした状態で空気密度をパラメータにした、空
気重量Massと、エアフローセンサ出力、実空燃
比（Ａ／Ｆ）ｒおよびエンジン出力（馬力）PS
との関係ならびに目標空燃比（Ａ／Ｆ）ｍ（これ
はマツプ内に予め記憶されている）とエアフロー
センサ出力との関係をそれぞれまとめて示すと第
２図のようになる。

そして、この第２図において、空気重量−エア
フローセンサ出力特性のうち実線で示すもの１０
０は標準空気密度での特性を示し、点線で示すも
の１０１は例えば高地のように空気密度が小さい
場合の特性を示し、一点鎖線で示すもの１０２は
例えば寒冷地のように空気密度が大きい場合の特
性を示す。

また、第２図において、目標空燃比−エアフロ
ーセンサ出力特性２００のうち値が14.7一定のと
ころ２００ａはO₂センサ２２からの信号によつ
てフイードバツクされている領域を示し、値が
徐々に小さくなつてゆくところ２００ｂは上記フ
イードバツクをやめた高負荷領域を示し、他が急
に無限大（∞）になつているところ２００ｃは燃
料をカツトしたところを示す。

ところで、高負荷領域で燃料混合気の空燃比を
理論空燃比よりリツチ側に設定している理由は、
エンジン出力をより増大させるためである。一方
空燃比かリツチ化される高負荷領域より低負荷側
の運転領域で燃料混合気の空燃比を理論空燃比近
傍でフイードバツク制御する理由は、この運転領
域がよく用いられる都市走行中に三元触媒ま機能
円を十分に発揮させるためである。したがつて、
排気ガス浄化装置として三元触媒を用いない場合
や特に公害対策を行なう必要のない場合には、こ
の運転領域で空燃比のフイードバツク制御は行な
われず、燃費等を考慮して理論空燃比近傍での空
燃比設定や理論空燃比より若干リーン側での空燃
比設定が行なわれる。なお、第２図において目標
空燃比は矢印の方向すなわち上方に行くに従つて
値が小さくない（リツチ化）、矢印と逆の方向す
なわち下方に行くに従つて値が大きくなる（リー
ン化）ものであり、第２図の線２００ｃを境にし
てその左方の運転領域（すなわち低負荷運転領
域）では燃料カツトにより分母の燃料量が０とな
るため、目標空燃比はプラス無限大となる。

さらに、第２図において、空気重量−実空燃比
特性および空気重量−エンジン出力特性のうちそ
れぞれ実線で示すもの３００，４００はフイード
バツクを行なわない高負荷領域において空気密度
で補正（以下「密度補正」という）をさらた特性
を示し、それぞれ点線で示すもの３０１，４０１
は空気密度が小さくなつてもフイードバツクを行
なわない高負荷領域において密度補正をしない場
合の特性を示し、それぞれ一点鎖線で示すもの３
０２，４０２は空気密度が大きくなつてもフイー
ドバツクを行なわない高負荷領域において密度補
正をしない場合の特性を示す。

同じく第２図において、空気重量−実空燃比特
性および空気重量−エンジン出力特性のうちそれ
ぞれ実線で示すもの３００′，４００′は燃料カツ
ト領域において補正された特性を示し、それぞれ
点線で示すもの３０１′，４０１′は空気密度が小
さくなつても燃料カツト領域において補正をしな
い場合の特性を示し、それぞれ３０２′，４０
２′は空気密度が大きくなつても燃料カツト領域
において補正をしない場合の特性を示す。

今、空気密度が小さい場合の空気重量−エアフ
ローセンサ出力特性１０１におけるスロツトル弁
１１の全開状態WOT（特性１０１上の点α′参照）
を考える。この場合の目標空燃比は特性２００ｂ
上の点α′で示すように例えぱ10.0となる。

しかし、空気重量で考えると、特性１０１上の
点α′は標準空気密度での特性１００上の点αと同
じであり、この特性１００上の点αに対応する目
標空燃比は特性２００ｂの点αとなり、この場合
の目標空燃比の値は上記のα′に対応する値10.0よ
りも大きい。

すなわち、かかる場合に密度補正を行なうと、
目標空燃比の値は大きく（リーン側に）設定され
る。同様にして密度補正を行なうと、空燃比の値
も大きくなる（特性３００，３０１上の点α，
α′を比較して参照）。

ところで、上記のように目標空燃比について密
度補正を行なうと、そのときのエンジン出力（特
性４００上の点α参照）は、密度補正をしないと
き（特性４０１上の点α′参照）に比べて小さい。

このため、従来の問題点でも述べたように、高
地でのスロツトル弁全開WOT時において、出力
不足を招く。

したがつて、この場合は、目標空燃比について
密度補正をしない方がよい、即ち、目標空燃比を
体積流量に基づいて決定した方がよい、という結
論が導かれる。

次に、空気密度が大きい場合の空気重量−エア
フローセンサ出力特性１０２におけるフイードバ
ツク解除開始負荷状態（特性１０２上の点β′参
照）を考える。この場合の目標空燃比は特性２０
０ｂ上の点β′で示すように例えば14.7となる。

しかし、空気重量で考えると、特性１０２上の
点β′は標準空気密度での特性１００上の点βと同
じであり、この特性１００上の点βに対応する目
標空燃比は特性２００ｂ上の点βとなり、この場
合の目標空燃比の値は上記のβ′に対応する値14.7
よりも小さい。

すなわち、かかる場合に密度補正を行なうと、
目標空燃比の値は小さく（リツチ側に）設定され
る。同様にして密度補正を行なうと、実空燃比の
値も大きくなる（特性３００，３０２上の点β，
β′を比較して参照）。

ところで、上記のように目標空燃比について密
度補正を行なうと、そのときのエンジン出力（特
性４００上の点β参照）は、密度補正をしないと
き（特性４０２上の点β′参照）に比べて大きい。

このため、上記の高地の場合と同様に密度補正
を行なわないとしたら、これによつて出力不足を
招く。

したがつて、この場合は、目標空燃比について
密度補正を行なつた方がよい、即ち、目標空燃比
を質量流量に基づいて決定した方がよい、という
結論が導かれる。

すなわち、O₂センサ２２によるフイードバツ
ク制御を解除する高負荷領域における目標空燃比
の決定法について、上記の結論をまとめると次の
とおりである。

(1) 高地のように空気密度が小さいところでは、
体積流量に基づいて目標空燃比を決めた方がよ
い。

(2) 寒冷地のように空気密度が大きいところで
は、質量流量に基づいて目標空燃比を決めた方
がよい。

なお、標準空気密度のときの目標空燃比は、体
積流量、質量流量のどちらかに基づいて決めても
よい。

かかる知見に基づき、コントローラ２９に次の
ような機能をもたせている。

すなわち、コントローラ２９は、大気圧センサ
１９および吸気温センサ１８からの検出信号に基
づき得られる検出空気密度と常温常圧状態での標
準空気密度とを比較する比較手段Ｍ１と、この比
較手段Ｍ１での比較結果に応じ検出空気密度が標
準空気密度以上のときは、質量流量に基づいて目
標空燃比を決定するが、検出空気密度が標準空気
密度以下のときは、体積流量に基づいて目標空燃
比を決定する空燃比決定手段Ｍ２との機能を有し
ている。

さらに、コントローラ２９は、空燃比決定手段
Ｍ２で得られた空燃比情報を有する制御信号を電
磁式燃料噴射弁９，１０へ出力する燃料供給制御
手段Ｍ３の機能も有している。

次に、これらの手段Ｍ１〜Ｍ３の機能を有する
コントローラ２９で行なわれる燃料噴射量決定処
理のための流れを第３図を用いて説明する。

まず、ステツプa1で、吸入空気量情報Vair、
エンジン回転数情報Ｎ、大気圧情報Ｐ、吸気温度
情報Ｔなどのデータが読み込まれ、吸入空気量情
報Vair、エンジン回転数情報Ｎから基本噴射量
Q₀（＝Const×Vair）が決定される（ステツプ
a2）。ここで、Consはある一定値である。

ついで、ステツプa3およびステツプa4で、大
気圧補正係数K_AP（＝Ｐ／P₀）および吸気温補正
係数K_AT（＝T₀／Ｔ）が演算される。ここで、P₀，
T₀はそれぞれ標準圧力、標準吸気温度を示し、
Ｔ，T₀の単位は絶対温度（K゜）である。

このように補正係数K_AP、K_ATが演算されると、
次のステツプa5で、目標空燃比が決定される。
すなわちまず、ステツプa6で、K_AP・K_AT＞１か
どうか即ち検出空気密度が標準空気密度よりも大
きいかどうかが判断され、もしYESであるなら
ステツプa7の演算が行なわれ、もしNOであるな
ら、ステツプa8の演算が行なわれる。

ステツプa7は、体積流量Vairを質量流量Wair
に直して負荷パラメータABYNを演算するもの
で、このときのABYNは、 ABYN＝（体積空気流量） ×K_AT×K_AP／（エンジン回転数）＝Vair×K_AT×K_AP／Ｎで定義される。

また、ステツプa8は、体積流量Vairのままで
負荷パラメータABYNを演算するもので、この
ときのABYNは、 ABYN＝（体積空気流量）／（エンジン回転数）＝Vair／Ｎで定義される。

その後は、ステツプa9で、上記のいずれかの
ステツプa7、a8で得られたABYNとエンジン回
転数との２変数をパラメータとしてマツプから目
標空燃比係数K_AF（当量比；K_AFが1.0で理論空燃
比、1.0よりも大でリツチ、1.0よりも小でリーン
となる）を計算する。

このようにして、空気密度が標準空気密度より
も大きいときは、質量流量Wairに基づいて目標
空燃比が決定される一方、空気密度が標準空気密
度以下のときには、体積流量Vairに基づいて目
標空燃比が決定される。

なお、標準空気密度のときは、質量流量でも体
積流量どちらかに基づいて目標空燃比を決定して
もよいので、上記のステツプa6でK_AP・K_AT≧１
かというような聞き方をしてもよい。

このようにしてステツプa5で、目標空燃比が
決定された後は、ステツプa10で、噴射量Qinjを
Q₀×K_AP×K_AT×K_AF（＝Const×Vair×K_AP×K_AT
×K_AF）として計算し、その計算結果をステツプ
a11でメモリに格納する。その後は、かかる格納
情報に基づき、電磁式撚料噴射弁９，１０のソレ
ノイド弁がデユーテイ制御され、所望の量の燃料
が吸気通路１内へ噴射される。

ところで、エアフローセンサ１６として、ホツ
トワイヤの抵抗値の変化を検出することにより、
吸入空気量を質量流量Wairで検出する質量流量
検出型エアフローセンサを用いることもできる
が、かかるタイプのエアフローセンサを用いた場
合の目標空燃比決定フローは次のとおりとなる。

すなわち、第４図に示すごとく、まず、ステツ
プb1で、吸入空気量情報Wair、エンジン回転数
情報Ｎ、大気圧情報Ｐ、吸気温度情報Ｔなどのデ
ータが読み込まれ、吸入空気量情報Wair、エン
ジン回転数情報Ｎから基本噴射量Q₀＝（＝Const
×Wair＝Const×Vair×K_AP×K_AT）が決定され
る（ステツプb2）。ここで、Constはある一定値
である。

ついで、ステツプb3およびステツプb4で、大
気圧補正係数K_AP（＝Ｐ／P₀）および吸気温補正
係数K_AT（＝T₀／Ｔ）が演算される。

このように補正係数K_AP、K_ATが演算されると、
次のステツプb5で、目標空燃比が決定される。
すなわちまず、ステツプb6で、K_AP・K_AT＞１か
どうか即ち検出空気密度が標準空気密度よりも大
きいかどうかが判断され、もしYESであるなら
ステツプb7の演算が行なわれ、もしNOであるな
ら、ステツプb8の演算が行なわれる。

ステツプb7は、質量流量Wairのままで負荷パ
ラメータABYNを演算するもので、このときの
ABYNは、 ABYN＝（質量流量）／エンジン回転数）＝Wair／Ｎ＝（Vair×K_AP×K_AT）／Ｎで定義される。

また、ステツプb8は、質量流量Wairを体積流
量Vairに直して負荷パラメータABYNを演算す
るもので、このときのABYNは、 ABYN ＝｛（質量流量）／K_AT・K_AP｝／（エンジン回
転数）＝（Wair／K_AT・K_AP）／Ｎ＝Vair／Ｎで定義される。

その後は、ステツプb9で、上記のいずれかの
ステツプb7、b8で得られたABYNとエンジン回
転数との２変数をパラメータとしてマツプから目
標空燃比係数K_AF（当量比；この場合もK_AFの値の
意義は前述のものと同じ。）を計算する。

この場合も、空気密度が標準空気密度よりも大
きいときは、質量流量Wairに基づいて目標空燃
比が決定される一方、空気密度が標準空気密度以
下のときには、体積流量Vairに基づいて目標標
空燃比が決定される。

なお、標準空気密度のときは、質量流量でも体
積流量のどちらに基づいて目標空燃比を決定して
もよいので、上記のステツプb6でK_AP・K_AT≧１
かというような聞き方をしてもよい。

このようにしてステツプb5で、目標空燃比が
決定された後は、ステツプb10で、噴射量Qinjを Q₀×K_AF＝Const×Wair×K_AF ＝Const×Vair×K_AT×K_AP×K_AF として計算し、その計算結果をステツプb11でメ
モリに格納する。その後は、かかる格納情報に基
づき、電磁式燃料噴射弁９，１０のソレノイド弁
がデユーテイ制御され、所望の量の燃料が吸気通
路１内へ噴射される。

ところで、第２図に示すごとく、エアフローセ
ンサ出力が所定値以下になると、燃料をカツトす
るが、コントローラ２９は、この燃料カツト時期
を判定して燃料カツト時期を制御する燃料カツト
制御手段Ｍ４の機能も有している。

以下、かかる燃料カツト制御手段Ｍ４による処
理について、第５図を用いて説明する。

まず、ステツプc1で、各種のデータが読み込ま
れ、ステツプc2で、負荷パラメータABYN２が
設定される。この負荷パラメータABYN２は、
次のように定義される。

ABYN2 ＝｛（体積流量）×K_AT｝／（エンジン回転数）＝（Vair×K_AT）／Ｎまたは、 ABYN2 ＝｛（質量流量）／K_AP｝／（エンジン回転数）＝（Wair／K_AP）／Ｎ＝（Vair×K_AT・K_AP／K_AP）／Ｎ＝（Vair×K_AT）／Ｎすなわち、（Wair／K_AP）／Ｎと（Vair／
K_AT）／Ｎとは全く同じ情報を表わすことにな
る。

その後ステツプc3で、ABYN2＞設定値かどう
かが判断される。この設定値は、燃料カツトをす
べき値で、ノーロードライン（no−load line）
近傍に選ばれる。

なお、ノーロードラインは、第２図に符号５０
０，５０１で示すように、平地でのものおよび高
地でのもの、２種類設定されている。

もし、ステツプc3でYES、即ちある程度負荷
がかかつている運転状態では、ステツプc4で、確
認タイマがセツトされる。

なお、この確認タイマはセツトされると別ルー
チンで一定時間ごとに減算されてゆくようになつ
ている。

そして、次のステツプc5で、確認タイマが０か
どうかが判断される。

なお、ステツプc3でNO、即ちノーロードライ
ン近傍の運転状態では、ステツプc4をジヤンプし
て、直接ステツプc5に移る。

確認タイマが０でない間は、ステツプc5でNO
ルートをとつて、ステツプc6で、燃料カツトフラ
グをリセツトしているが、確認タイマが０になる
と、ステツプc5でYESルートをとつて、ステツ
プc7で、燃料カツトフラグがセツトされる。

ここで、燃料カツトフラグがリセツトされてい
る間は、燃料カツトが実行されないが、燃料カツ
トフラグがセツトされると、燃料がカツトされ
る。なお、このときの判断タイミングは燃料噴射
のトリガ信号が入力（割込み入力）されたときで
ある。

したがつて、ノーロードライン近傍よりも高い
負荷領域では、ステツプc3でYESルートをとる
ため、ステツプc4で確認タイマが０にならないう
ちに再度セツトされるため（これは第５図のルー
チン実行サイクルが確認タイマが０になる時間よ
りも短いからである）、次のステツプc5では常に
NOルートをとり、燃料カツトは行なわれない。

しかし、ノーロードライン近傍になると、ステ
ツプc3でNOルートをとるため、ある時間後に確
認タイマが０となり、この時点で、ステツプc7で
の燃料カツトフラグセツト処理によつて、燃料が
カツトされるのである。

ここで、ノーロードライン近傍でのハンチング
発生の原因について図を用いて簡単に説明する
と、ノーロードラインは、第２図に示されるよう
に、平地でのノーロードライン５００に対し、高
地でのノーロードラインは、ポンピング損失低減
分出力的に低いものとなり、例えば５０１のライ
ンとなる。いま体積流量に基づき、燃料カツトを
行なうとすると寒冷地においては燃料カツト時の
出力が４０２′のラインとなり、ノーロードライ
ン５００と交叉する。このことはノーロード運転
時の燃料カツトが行なわれエンジンがハンチング
を生じることを示している。一方質量流量に基づ
き燃料カツトを行なうとすると、燃料カツト時の
出力が４００′のラインとなり高地ノーロードラ
イン５０１と交叉するため、高地ではやはりノー
ロード運転中エンジンがハンチングを生じる。そ
こで、本実施例のように、燃料カツト時期を判定
するに当り、体積流量を吸気温度で補正した情報
または、この情報と実際的には同一の情報として
の質量流量を大気圧で補正した情報に基づいて上
記の判定を行なうことにより、低空気密度状態と
して典型的な高地常温下では略体積流量相当の流
量情報に基づき上記の判定を行なうことが可能と
なり、また高空気密度状態として典型的な低地低
温下では略質量流量相当の流量情報に基づき上記
の判定を行なうことが可能となり、適当な燃料カ
ツト時期の制御を行なうことができ、ノーロード
ライン近傍でハンチングを起こすこともなくな
る。

また、車室内には、表示計３５が設けられてい
る。

この表示計３５としては、例えば針の駆動部、
コントローラ２９からの制御信号（電流）を受け
て、針が回動することにより、負圧領域、過給領
域、過過給領域（この過過給領域はレツドゾーン
ともいう）のいずれかを指示する針式表示部３５
ａをもつものや、発光ダイオード（LED）を列
状に配設して、これらのLEDが適宜点滅するセ
グメント式表示部３５ｂをもつものなどが考えら
れる。なお、表示３５が針式表示部３５ａをもつ
ものの場合、コントローラ２９からｆ−Ｖコンバ
ータおよび電流駆動回路を介して制御信号が表示
計３５へ供給される。

さらに、コントローラ２９は、吸気通路圧に対
応した信号を表示計３５へ出力する吸気通路圧力
表示用制御手段、エンジンＥの運転状態に応じ点
火時期制御信号を出力する点火時期制御手段、ア
イドル時のエンジン回転数を制御するためアクチ
ユータ１２へアイドルスピードコントロール信号
を出力するアイドルスピードコントロール手段、
異なつた過給圧特性を得るためにウエストゲート
バルブ６の開時期等を調整すべく２枚ダイアフラ
ス式圧力応動装置から成るアクチユエータ７を制
御する電磁式切替弁３４（この弁３４は弁体用の
図示しない戻しばねをもつ）へ信号を出力するウ
エストゲートバルブ用制御手段の機能も有してい
る。

なお、第１図中の符号３３はデイストリビユー
タ、３６はイグニツシヨンキースイツチ、３７は
バツテリを示す。

また、本装置は、ノンターボ車にも適用でき
る。

さらに、本装置は、電磁式燃料噴射弁による燃
料供給手段をもつエンジンのほか、気化器構造を
もつ燃料供給手段をもつエンジンにも適用でき
る。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の特許請求の範囲
の第１項のエンジンの制御方法によれば、エンジ
ンの吸入空気の吸気流量情報として、質量流量と
体積流量とが空気密度の状態に応じて使い分けら
れるため、エンジン作動パラメータ制御用負荷情
報として最適なものが得られるという効果が奏さ
れる。

また同第２項のエンジンの空燃比制御装置によ
れば、エンジンの吸入空気の空気密度が小さいと
きには、体積流量に基づいて空燃比設定が行なわ
れ、空気密度が大きいときには質量流量に基づい
て空燃比設定が行なわれるので、空気密度の小さ
い高地や空気密度の大きい寒冷地においても十分
な出力感を発揮できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例としてのエンジンの制御
方法および空燃比制御装置を示すもので、第１図
はその全体構成図、第２図はその作用を説明する
ためのグラフ、第３〜５図はいずれもその作用を
説明するための流れ図である。１……吸気通路、２……排気通路、３……ター
ボチヤージヤ、４……タービン、５……コンプレ
ツサ、６……ウエストゲートバルブ、７……アク
チユエータ、８……インタクーラ、９，１０……
燃料供給手段としての電磁式燃料噴射弁、１１…
…スロツトル弁、１２……アクチユエータ、１６
……エアフローセンサ、１７……回転数センサ、
１８……吸気温センサ、１９……大気圧センサ、
２０……スロツトルセンサ、２１……水温セン
サ、２２……O₂センサ、２３……ノツクセンサ、
２４……車速センサ、２５……アイドルスイツ
チ、２６……クランキングスイツチ、２７……ク
ランク角度センサ、２８……モータポジシヨンス
イツチ、２９……コントローラ、３０……パワー
トランジスタ、３１……触媒コンバータ、３２…
…イグニツシヨンコイル、３３……デイストリビ
ユータ、３４……電磁式切替弁、３５……表示
計、３５ａ……針式表示部、３５ｂ……セグメン
ト式表示部、３６……イグニツシヨンキースイツ
チ、３７……バツテリ、Ｅ……エンジン、Ｍ１…
…比較手段、Ｍ２……空燃比決定手段、Ｍ３……
燃料供給制御手段、Ｍ４……燃料カツト制御手
段。

Claims

【特許請求の範囲】１エンジンの吸入空気の空気量を検出する第一
のステツプと、上記吸入空気の密度と相関関係を
有するエンジン周囲の環境パラメータを検出する
第二のステツプと、上記の第一のステツプと第二
のステツプでの検出結果を受けて上記吸入空気の
密度が常温常圧状態での標準空気密度以上のとき
に上記吸入空気の質量流量に基づくエンジン負荷
情報を出力するとともに上記吸入空気の密度が上
記標準空気密度以下のときに上記吸入空気の体積
流量に基づくエンジン負荷情報を出力する第三の
ステツプと、同第三のステツプでの出力に基づい
てエンジンの作動パラメータを制御する第四のス
テツプとをそなえたことを特徴とする、エンジン
の制御方法。２エンジンの吸入空気の空気量を検出するエア
ーフローセンサ、上記吸入空気の密度または密度
を推定しうるエンジン周囲の環境パラメータを検
出する吸入空気状態センサ、上記エアーフローセ
ンサの出力および上記吸入空気状態センサの出力
を受けて上記吸入空気状態センサの出力が常温常
圧状態での標準空気密度に基づいて設定された設
定値を越えて高吸入空気密度を示すときに上記吸
入空気の質量流量に基づいてエンジンの負荷状態
を示す負荷情報を算出するとともに上記吸入空気
状態センサの出力が上記設定値を下回り低吸入空
気密度を示すときに上記吸入空気の体積流量に基
づいて上記負荷情報を算出する負荷情報算出手
段、少なくともエンジンの高負荷状態において理
論空燃比よりも小さく且つエンジン負荷の増大に
伴い減少する傾向を有する空燃比が得られるよう
にエンジンの負荷に応じた空燃比情報を記憶する
記憶手段、上記負荷情報算出手段の出力に基づい
て上記記憶手段の空燃比情報を得てこの空燃比情
報に基づいてエンジンに供給される燃料混合気の
空燃比を制御する空燃比制御手段をそなえたこと
を特徴とする、エンジンの空燃比制御装置。