JPH04134159A - 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］ この発明は内燃機関の制御装置に係り、特にスロットル
開度と機関回転数とに基づいて機関制御量を演算する内
燃機関の制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の装置として、例えば特開昭６２−１６８
９４９号公報に開示された技術か知られている。

この公報の技術では、スロットル開度と機関回転数との
関係に基づいて得られる吸気流量データを予め記憶して
いる。そして、スロットル開度センサ及び回転数センサ
により検出されるスロットル開度及び機関回転数の検出
値に基づき、前記吸気流量データから理論的な吸気流量
を検索する。

更に、その検索された理論的な吸気流量と、回転数セン
サによる機関回転数の検出値とに基ついて基本噴射量を
演算し、その演算値に従って燃料噴射弁からの噴射制御
を実行している。このようにして、燃料の噴射制御を実
行することにより、特にスロットル開度が変化する運転
過渡時において、基本噴射量を高精度に演算して良好な
空燃比制御を実現し、運転性能の向上を図っていた。

一方、吸気通路の途中に設けられたサージタンクの下流
側にて各気筒毎にスロットルバルブを設けてなる独立ス
ロットル式の内燃機関か一般に知られている。この独立
スロットル式の内燃機関では、各気筒内に吸入される空
気量が各スロットルバルブを通過する吸気流量とほぼ等
しくなる。このため、この種の内燃機関では、サージタ
ンクの上流側にスロットルバルブを設けてなる通常の内
燃機関とは異なり、吸気流量を測定するエアフローメー
タの測定出力に一次遅れか生じることはない。

従って、前記公報の技術を独立スロットル式の内燃機関
に適用した場合には、エアフローメータによる吸気流量
の測定値をそのまま基本噴射量の演算に用いることがで
きる。そして、スロットル開度か変わる運転過渡時のみ
に、スロットル開度と機関回転数とから検索される理論
的な吸気流量を用いて基本噴射量を演算すればよいこと
になる。

［発明か解決しようとする課題］ ところが、前記公報の技術を独立スロットル式の内燃機
関に適用した場合でも、スロットルバルブの製品公差に
よる吸気流洩れ量の違いや、スロットルバルブの経時変
化に伴う汚れや劣化による吸気流洩れ量の違い、或いは
エアクリーナの目詰まり等の影響を受ける虞があった。

この場合には、スロットル開度及び機関回転数によって
求められる理論的な吸気流量と、各気筒内に実際に吸入
される空気量とにズレを生し、燃料噴射量等の機関制御
量にズレを生じてエミッションやドライバビリティの悪
化をもたらす虞があった。

この発明は前述した事情に鑑みてなされたものであって
、その目的は、スロットルバルブの製品公差やその経時
変化に伴う吸気流量の違いに応じて、内燃機関の運転に
係わる機関制御量を常に適正化することが可能な内燃機
関の制御装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、この発明においては、第
１図に示すように、吸気通路Ｍｌの途中に設けたサージ
タンクＭ２よりも下流側にて、各気筒毎にスロットルバ
ルブＭ３を設けてなる独立スロットル式の内燃機関Ｍ４
において、スロットルバルブＭ３の開度を検出するスロ
ットル開度検出手段Ｍ５と、内燃機関Ｍ４の回転数を検
出する機関回転数検出手段Ｍ６と、吸気通路Ｍ１を通過
する実際の吸気流量を測定する吸気流量測定手段Ｍ７と
、その実際の吸気流量測定値を徐々に変化するようにな
まし処理してなまし測定値を演算するなまし測定値演算
手段Ｍ８と、スロットルバルブＭ３の開度と内燃機関Ｍ
４の回転数とをパラメータとして予め定められた関係に
従って理論的な定常吸気流量を演算する定常吸気流量演
算手段Ｍ９と、予め定められた関係を設定した際に、な
まし測定値と等しくなるように理論的な定常吸気流量を
徐々に変化するようになまし処理してなまし理論値を演
算するなまし理論値演算手段ＭＩＯと、理論的な定常吸
気流量となまし理論値との差をなまし測定値に加算し、
最終的な吸気流量を演算する最終吸気流量演算手段Ｍｌ
ｌと、その算出された最終的な吸気流量に基づいて機関
制御量を演算する機関制御量演算手段Ｍ１２とを備えて
いる。

［作用］ 上記の構成によれば、第１図に示すように、サージタン
クＭ２よりも下流側にて、各気筒毎にスロットルバルブ
Ｍ３が設けられている。このため、内燃機関Ｍ４の運転
時には、各気筒内に吸入されル空気量か各スロットルバ
ルブＭ３を通過する吸気流量とほぼ等しくなり、吸気流
量測定手段Ｍ７による実際の吸気流量測定値に一次遅れ
が生じることはない。

この状態において、スロットル開度検出手段Ｍ５はスロ
ットルバルブＭ３の開度、即ちスロットル開度を検出す
る。機関回転数検出手段Ｍ６は内燃機関Ｍ４の回転数、
即ち機関回転数を検出する。

吸気流量測定手段Ｍ７は吸気通路Ｍ１を通過する実際の
吸気流量を測定する。

そして、上記の検出及び測定の結果を受けて、なまし測
定値演算手段Ｍ８は、実際の吸気流量測定値を徐々に変
化するようになまし処理して、なまし測定値を演算する
。又、定常吸気流量演算手段Ｍ９は、スロットル開度と
機関回転数とに基づき、それらをパラメータとする予め
定められた関係に従って理論的な定常吸気流量を演算す
る。

そして、上記の演算結果を受けて、なまし理論値演算手
段ＭＩＯは、予め定められた関係を設定した際に、演算
されたなまし測定値と等しくなるように理論的な定常吸
気流量を徐々に変化するようになまし処理してなまし理
論値を演算する。又、最終吸気流量演算手段Ｍｌｌは、
理論的な定常吸気流量と、演算されたなまし理論値との
差を、演算されたなまし測定値に加算し、最終的な吸気
流量を演算する。そして、このように得られた、最終的
な吸気流量に基づき、機関制御量演算手段Ｍ１２は、燃
料噴射量や点火時期等の機関制御量を演算する。

従って、吸気通路Ｍｌ内での吸気脈動等によって吸気流
量測定手段Ｍ７による実際の吸気流量測定値にバタツキ
（周期的変動）か生じても、その測定値はなまじ測定値
演算手段Ｍ８によってなまし処理される。よって、吸気
脈動等の影響を取り除いた徐々に変化するなまし測定値
か得られる。

又、スロットルバルブＭ３の製品公差やその経時変化等
によって吸気流洩れ量等に違いか生した場合には、なま
し測定値演算手段Ｍ８．にて演算されるなまし測定値か
、吸気流洩れ量等の違いに応じて変化した値となる。こ
れに対し、定常吸気流量演算手段Ｍ９による理論的な定
常吸気流量と、なまし理論値演算手段ＭＩＯによるなま
じ理論値との差の値は、吸気流洩れ量等の違いに応じて
変化することはない。このため、最終吸気流量演算手段
Ｍｌｌの演算による最終的な吸気流量は、常に吸気流洩
れ量等を反映した値となる。その結果、機関制御量演算
手段Ｍ１２によって演算される燃料噴射量や点火時期等
の機関制御量が、吸気流洩れ量等を考慮した値となる。

［第１実施例］ 以下、この発明を具体化した第１実施例を第２図〜第６
図に基づいて詳細に説明する。

第２図はこの発明における内燃機関の制御装置を適用し
たガソリンエンジンシステムを示す概略構成図である。

車両に搭載された内燃機関としてのエンジン１は吸気通
路２と、排気通路３とを備えている。吸気通路２の入口
にはエアクリーナ４が設けられている。又、吸気通路２
の途中にはサージタンク５か設けられている。このサー
ジタンク５の下流側には、エンジン１の各気筒（この場
合は４気筒）毎にそれぞれ連通ずる吸気マニホル）”２
ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが設けられている。更に、各吸気
マニホルｌ”２ａ〜２ｄの近傍には、燃料噴射用のイン
ジェクタ６Ａ、６Ｂ、６Ｃ，６Ｄがそれぞれ設けられて
いる。一方、排気通路３の出口側には三元触媒を内蔵し
てなる触媒コンバータ７か設けられている。

そして、エンジン１は吸気通路２を通じてエアクリーナ
４から外気を取り込む。又、その外気の取り込みと同時
に、エンジン１は各インジェクタ６Ａ〜６Ｄから噴射さ
れる燃料を取り込む。又、エンジン１はその取り込んだ
燃料と外気との混合気を各燃焼室にて爆発・燃焼させて
駆動力を得た後、その排気ガスを排気通路３から触媒コ
ンバタ７を介して外部へ排出する。

この実施例において、エンジン１は独立スロットル式の
ものであり、サージタンク５の下流側の各吸気マニホル
ド２ａ〜２ｄには、スロットルバルブ８Ａ、８Ｂ、８Ｃ
，８Ｄがそれぞれ設けられている。各スロットルバルブ
８Ａ〜８Ｄは、図示しないアクセルペダルの操作に連動
して開閉される。そして、各スロットルバルブ８Ａ〜８
Ｄが開閉されることにより、各吸気マニホルド２ａ〜２
ｄにおける吸気流量か調節される。

スロットルバルブ８Ａ〜８Ｄの近傍には、その開度、即
ちスロットル開度ＴＡを検出するスロットル開度検出手
段としてのスロットル開度センサ２１か配設されている
。又、サージタンク５の上流側には、吸気通路２を通過
する実際の吸気流量（１秒間当たりの吸気流量）ＧＡを
測定する吸気流量測定手段とての周知のエアフローメー
タ２２か設けられている。この実施例では、可動ベーン
式のニアフローメータ２２を使用している。更に、排気
通路３の途中には、排気中の酸素濃度を検出する、即ち
排気通路３における排気空燃比を検出する酸素センサ２
３が設けられている。又、エンジン１には、その冷却水
の温度（冷却水温）を検出する水温センサ２４が設けら
れている。

エンジンｌの各気筒毎に設けられた点火プラク゛９Ａ、
９Ｂ、９Ｃ，９Ｄには、ディストリビュータｌＯにて分
配された点火信号か印加される。ディストリビュータ１
０はイグナイタ１１から出力される高電圧をエンジン１
のクランク角に同期して各点火プラク９Ａ〜９Ｄに分配
するためのものである。そして、各点火プラグ９Ａ〜９
Ｄの点火タイミンク′は、イグナイタ１１からの高電圧
出力タイミングにより決定される。

ディストリビュータ１０には、その図示しないロータの
回転からエンジン１の回転数（エンジン回転数）ＮＥを
検出する機関回転数検出手段としての回転数センサ２５
、同じ（ロータの回転に応じてエンジン１のクランク角
の変化を所定の割合で検出する気筒判別センサ２６がそ
れぞれ取付けられている。この実施例では、１行程に対
してエンジン１が２回転するものとして、気筒判別セン
サ２６は３６０°ＣＡの割合でクランク角を検出するよ
うになっている。

又、エンジン１に駆動連結された図示しないトランスミ
ッションには、車速を検出するための車速センサ２７が
設けられている。

そして、各インジェクタ６Ａ〜６Ｄ及びイグナイタ１１
は電子制御装置（以下単にｒＥｃＵ」という）３０に電
気的に接続され、同ＥＣＵ３０の作動によってそれらの
駆動タイミングが制御される。このＥＣＵ３０はなまじ
測定値演算手段、定常吸気流量演算手段、なまし理論値
演算手段、最終吸気流量演算手段及び機関制御量演算手
段を構成している。又、ＥＣＵ３Ｏにはスロ・ソトル開
度センサ２１、エアフローメータ２２、酸素センサ２３
、水温センサ２４、回転数センサ２５、気筒判別センサ
２６及び車速センサ２７がそれぞれ接続されている。そ
して、ＥＣＵ３０はこれらエアフローメータ２２及び各
センサ２１，２３〜２７からの出力信号に基つき、イン
ジェクタ６Ａ〜６Ｄ及びイグナイタ１１を好適に制御す
る。

次に、ＥＣＵ３０の構成について第３図のブロック図に
従って説明する。ＥＣＵ３０は中央処理装置（ＣＰＵ）
３１、所定の制御プログラム等を予め記憶した読み出し
専用メモリ（ＲＯＭ）３２、ＣＰＵ３１の演算結果等を
一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３３、
予め記憶されたデータを保存するバックアツプＲＡＭ３
４等と、これら各部と外部入力回路３５、外部出力回路
３６等とをバス３７によって接続した論理演算回路とし
て構成されている。

外部入力回路３５には、前述したスロットル開度センサ
２１、エアフローメータ２２、酸素センサ２３、水温セ
ンサ２４、回転数センサ２５、気筒判別センサ２６及び
車速センサ２７等がそれぞれ接続されている。そして、
ＣＰＵ３１は外部入力回路３５を介してエアフローメー
タ２２及び各センサ２１，２３〜２７からの出力信号を
入力値として読み込む。

又、ＣＰＵ３１は、これら入力値に基いて、外部出力回
路３６に接続されたインジェクタ６Ａ〜６Ｄ及びイグナ
イタ１１を好適に制御する。

次に、前述したＥＣＵ３０により実行される燃料噴射制
御について第４図のフローチャートに従って説明する。

尚、このフローチャートのルーチンは所定時間毎の定時
割込みで実行される。

処理がこのルーチンへ移行すると、先ずステップ１０１
において、回転数センサ２５及びエアフローメータ２２
の検出値に基づき、エンジン回転数ＮＥ、実際の吸気流
量測定値である吸気流量ＧＡをそれぞれ取込む。そして
、ステップ１０２において、取込まれたエンジン回転数
ＮＥ及び吸気流量ＧＡにより、エンジンｌの１回転当た
りの単位吸気流量ＧＮを算出する。

次に、ステップ１０３において、以下の式（１）に従っ
て単位吸気流量ＧＮを徐々に変化するようになまし処理
し、その処理結果を今回の処理周期におけるなまし測定
値ＧＮＳＭＩとする。

ＧＮＳＭ１←ＧＮＳＭＯ＋　（ＧＮ−ＧＮＳＭＯ）＊Ｋ
Ｇ　１　　　　　　　　　　　・・・（１）ここで、Ｇ
ＮＳＭＯは前回の処理周期におけるなまし測定値であり
、ＫＧＩは単位吸気流量ＧＮの脈動を抑えるために予め
定められたなまし係数である。

又、ステップ１０４において、回転数センサ２５及びス
ロットル開度センサ２１の検出値に基づき、エンジン回
転数ＮＥ及びスロットル開度ＴＡをそれぞれ取込む。そ
して、ステップ１０５−において、取込まれたエンジン
回転数ＮＥ及びスロットル開度ＴＡより、予め定められ
た理論的な定常吸気流量ＧＮＴＡを算出する。この定常
吸気流量ＧＮＴＡは、第５図に示すようにエンジン回転
数ＮＥ及びスロットル開度ＴＡをパラメータとして予め
定められた３次元マツプに従って求められる。

次に、ステップ１０６において、以下の式（２）に従っ
て定常吸気流量ＧＮＴＡを徐々に変化するようになまし
処理し、その処理結果を今回の処理周期におけるなまし
理論値ＧＮＣＲＴ　１とする。

ＧＮＣＲＴ　１−ＧＮＣＲＴＯ＋　（ＧＮＴＧＮＣＲＴ
Ｏ）＊ＫＧ２　　・・・（２）ここで、ＧＮＣＲＴＯは
前回の処理周期におけるなまし理論値であり、ＫＧ２は
所定のなまし係数である。又、なまし測定値ＧＮＳＭＩ
には単位吸気流量ＧＮにバタッキ（周期的変動）がない
程度のフィルタが必要である。従って、なまし理論値Ｇ
ＮＣＲＴ　１のフィルタとしては、なまし測定値ＧＮＳ
ＭＩとなまし理論値ＧＮＣＲＴ　ｌとがほぼ等しくなる
ような、なまし係数ＫＧ２が選択されている。

そして、ステップ１０７において、以下の式（３）に従
って最終的な吸気流量（最終吸気流量）ＧＮＥＮＤを算
出して、その結果を今回の処理周期における最終吸気流
量ＧＮＥＮＩ）とする。

ＧＮＥＮＤ−ＧＮＳＭＩ ＋（ＧＮＴＡ−ＧＮＣＲＴ、１）・・・（３）即ち、定
常吸気流量ＧＮＴＡとなまし理論値ＧＮＣＲＴ１との差
を、なまし測定値ＧＮＳＭＩに加算して最終吸気流量Ｇ
ＮＥＮＤを求める。

その後、ステップ１０８において、最終吸気流量ＧＮＥ
ＮＤに、予め求められた噴射定数ＫＩＮＪを乗算した値
を基本噴射量ＴＰとして求める。

そして、最後にステップ１０９において、基本噴射量Ｔ
Ｐに、予め求められた各種補正係数ＦＫを乗算した値を
燃料噴射量ＴＡＵとして求め、その後の処理を一旦終了
する。

ここで、スロットル開度ＴＡが変化するような運転過渡
時における最終吸気流量ＧＮＥＮＤの演算について、第
６図のタイムチャートに従って説明する。

今、第６図（ａ）に示すように、時間ｔｌにおいてスロ
ットル開度ＴＡが急激に増大して変化すると、それに伴
い各気筒（已実際に吸入される空気量も、同図（ｂ）に
示すように急激に増大して変化する。

このようにスロットル開度ＴＡが変わるような運転過渡
時において、エアフローメータ２２の測定値である吸気
流量ＧＡに基づき求められる単位吸気流量ＧＮは、第６
図（ｃ）に示すように、吸気通路２内での吸気脈動やエ
アフローメータ２２の出力変動等によってバタッキ（周
期的変動）を生じることがある。そして、単位吸気流量
ＧＮにバタツキがあっても、第６図（ｂ）、（ｃ）に示
すように、その値のなまし処理によって求められるなま
し測定値ＧＮＳＭは、各気筒への吸入空気量の変化に少
し遅れて徐々にスムーズに変化する。

一方、エンジン回転数ＮＥとスロットル開度ＴＡによっ
て求められる定常吸気流量ＧＮＴＡは、第６図（ｄ）に
示すように、各気筒への吸入空気量の変化に近似するよ
うに急激に増大して変化する。又、その定常吸気流量Ｇ
ＮＴＡをなまし処理して求められるなまし理論、値ＧＮ
ＣＲＴは、第６図（ｂ）、（ｄ）に示すように、各気筒
への吸入空気量の立ち上がりに少し遅れて徐々にスムー
ズに変化する。

ここで、前述したように第４図のフローチャートのステ
ップ１０６では、なまし測定値ＧＮＳＭがなまし理論値
ＧＮＣＲＴとほぼ等しくなるように、なまし係数ＫＧ２
が選択されている。又、第６図（ｄ）に斜線で示す部分
が、定常吸気流量ＧＮＴＡとなまし理論値ＧＮＣＲＴと
の差となっている。

そして、第６図（ｅ）に示すように、最終吸気流量ＧＮ
ＥＮＤは定常吸気流量ＧＮＴＡとなまし理論値ＧＮＣＲ
Ｔとの差を、なまし測定値ＧＮＳＭに対して加算した値
として求められる。従って、吸気通路２内での吸気脈動
やエアフローメータ２２の出力変動等によって生じるバ
ラツキを排除した最終吸気流量ＧＮＥＮＤが得られる。

上記のように、この実施例の制御装置によれば、吸気通
路２内での吸気脈動等によってエアフローメータ２２に
よる実際の測定値にバラツキが生じても、その測定値に
基ついた単位吸気流量ＧＮかなまし処理される。よって
、吸気脈動等の影響を取り除いて徐々にスムーズに変化
するなまし測定値ＧＮＳＭを得ることかできる。

又、各スロットルバルブ８Ａ〜８Ｄの製品公差やその経
時変化等によって、各気筒への吸入空気量に影響を与え
る吸気流洩れ量等に違いが生じた場合には、なまし測定
値ＧＮＳＭは吸気流洩れ量等の違いに応じて変化した値
となる。これに対し、スロットル開度ＴＡとエンジン回
転数ＮＥとの関係から求められる理論的な定常吸気流量
ＧＮＴＡと、そのなまし処理によって得られるなまし理
論値ＧＮＣＲＴとの差の値は、吸気流洩れ量等の違いに
応じて変化することはない。従って、定常吸気流量ＧＮ
ＴＡとなまし理論値ＧＮＣＲＴとの差と、なまし測定値
ＧＮＳＭとの加算によって得られる最終吸気流量ＧＮＥ
ＮＤは、吸気流洩れ量を反映した値となる。即ち、各ス
ロットルバルブ８Ａ〜８Ｄの製品公差やその経時変化等
の影響を受けて各気筒に実際に吸入される空気量と、理
論的な定常吸気流量ＧＮＴＡとが異なるような場合、実
際通り最終吸気流量ＧＮＥＮＤ、実際の吸気流量ＧＡ、
定常吸気流量ＧＮＴＡかそれぞれ等しくなることはなく
、吸気流洩れ量の違いを反映した最終吸気流量ＧＮＥＮ
Ｄを得ることができる。

つまり、スロットルバルブ８Ａ〜８Ｄの製品バラツキや
その経時変化に伴う吸気流量ＧＡの違いに応じて、常に
適正な最終吸気流量ＧＮＥＮＤを得ることができる。そ
して、その適正な最終吸気流量ＧＮＥＮＤに基づいて、
常に適正な燃料噴射量ＴＡＵを得ることができる。

又、なまし測定値ＧＮＳＭに加算されるのは、定常吸気
流量ＧＮＴＡとそのなまし理論値ＧＮＣＲＴとの差であ
る。このため、万が−誤って別のマツプによって、即ち
間違ったマツチングによって理論的な定常吸気流量ＧＮ
ＴＡが求められた場合でも、その誤りを相殺し、充分に
利用可能な最終吸気流量ＧＮＥＮＤを求めることかでき
る。

加えて、この実施例では、サージタンク５よりも下流側
にて、各気筒毎にスロットルバルブ８Ａ〜８Ｄを設けて
いる。このため、エンジン１の運転時には、各気筒内に
吸入される空気量が各スロットルバルブ８Ａ〜８Ｄを通
過する実際の吸気流量とほぼ等しくなり、エアフローメ
ータ２２の測定による吸気流量ＧＡに一次遅れが生じる
ことはない。このため、スロットルバルブ８Ａ〜８Ｄの
開度変化か小さい通常運転時には、エアフローメータ２
２の測定による吸気流量ＧＡを燃料噴射量ＴＡＵを求め
るための基本噴射量ＴＰの演算にそのまま使用する゛こ
とができる。

［第２実施例コ 次に、この発明を具体化した第２実施例を第７図〜第１
１図に従って説明する。尚、この実施例で適用されるガ
ソリンエンジンシステムの概略構成及びそのＥＣＵの構
成については、前記第１実施例のそれとほぼ同じである
として、第２，３図の構成図をそのまま引用して説明す
る。そして、この実施例では、主にＥＣＵ３Ｏにより実
行される制御処理についてのみ説明する。構成上ただ一
つ異なる点としては、前記第１実施例のエアフローメー
タ２２が可動ベーン式であったのに対し、この実施例で
はエアフローメータ２２を熱線式としている。

熱線式のエアフローメータ２２を使用したガソリンエン
ジンシステムの場合、吸気通路２での吸気脈動における
吹き返しく逆流）の際にも吸気があったものとして測定
される。このため、エアフローメータ２２の測定値であ
る吸気流量ＧＡは、実際の吸気流量よりも多めの値とな
る。その結果、吸気流量ＧＡに基づいて求められる燃料
噴射量ＴＡＵも多めの値となり、空燃比がオーバリッチ
となる。そのため、一般には、エアフローメータ２２の
測定値である吸気流量ＧＡや、それを基に演算される基
本噴射量ＴＰに最大ガードを設定してオーバーリッチを
防ぐようにしている。しかし、車両が高地へ移動した場
合には空気密度が低くなるため、吸気流量ＧＡや基本噴
射量ＴＰの最大ガートを低地のままとするとやはりオー
バリッチとなる。

そこで、この実施例では、高地へ移動した場合に、吸気
流量ＧＡや基本噴射量ＴＰの最大カートを大気圧の変化
に応じて下げることが可能な大気圧補正制御について説
明する。

第７図はＥＣＵ３０により実行される大気圧補正制御の
処理を説明するフローチャートである。

尚、このフローチャートのルーチンは所定時間毎の定時
割込みで実行される。

処理がこのルーチンへ移行すると、先ずステップ２０１
において、回転数センサ２５及びエアフローメータ２２
の検出値に基づき、エンジン回転数ＮＥ、実際の吸気流
量測定値である吸気流量ＧＡをそれぞれ取込む。そして
、ステップ２０２において、取込まれたエンジン回転数
ＮＥ及び吸気流量ＧＡにより、エンジン１の１回転当た
りの単位吸気流量ＧＮを算出する。

次に、ステップ２０３において、前記第１実施例と同様
、前回の処理周期におけるなまし測定値ＧＮＳＭＯ１な
まし係数ＫＧＩを使用して、以下の式（１）に従って単
位吸気流量ＧＮを徐々に変化するようになまし処理し、
その処理結果を今回の処理周期におけるなまし測定値Ｇ
ＮＳＭＩとする。

ＧＮＳＭＩ←ＧＮＳＭＱ＋　（ＧＮ−ＧＮＳＭＯ）＊Ｋ
Ｇｌ　　　　　　　　　　・・・（１）又、ステップ２
０４において、回転数センサ２５及びスロットル開度セ
ンサ２１の検出値に基づき、エンジン回転数ＮＥ及びス
ロットル開度ＴＡをそれぞれ取込む。そして、ステップ
２０５において、取込まれたエンジン回転数ＮＥ及びス
ロットル開度ＴＡより、予め定められた理論的な定常吸
気流量ＧＮＴＡを算出する。この定常吸気流量ＧＮＴＡ
は、前記第１実施例と同様、第５図に示すようにエンジ
ン回転数ＮＥ及びスロットル開度ＴＡをパラメータとし
て予め定められた３次元マツプに従って求められる。

次に、ステップ２０６において、前記第１実施例と同様
、前回の処理周期におけるなまし理論値ＧＮＣＲＴＯ及
びなまし係数ＫＧ２を使用して、以下の式（２）に従っ
て定常吸気流量ＧＮＴＡを徐々に変化するようになまし
処理して、その結果を今回の処理周期におけるなまし理
論値ＧＮＣＲＴ　１とする。

ＧＮＣＲＴ　１←ＧＮＣＲＴＯ＋　（ＧＮＴＧＮＣＲＴ
Ｏ）＊ＫＧ２　　・・・（２）続いて、ステップ２０７
において、以下の式（４）に従って、今回の処理周期に
おけるなまし測定値ＧＮＳＭＩとなまし理論値ＧＮＣＲ
Ｔ　１とを比較し、その比と１との差の百分率を求めて
なまし比差率ΔＧＮＰとする。

ΔＧＮＰ←（（ＧＮＳＭ１／ＧＮＣＲＴ１）−１１＊１
００　　　　　　　・・・（４）次に、ステップ２０８
において、第８図に示すように、なまし比差率ΔＧＮＰ
と吸気流量ＧＡとの関係において、現状がＡ領域である
か否かを判断する。即ち、ステップ２０４にて取込まれ
たエンジン回転数ＮＥ、ステップ２０５にて求められた
定常吸気流量ＧＮＴＡに基づき、それらが以下の式（５
）、　（６）を満たす場合にＡ領域であると判断される
。

１０００＜ＮＥ＜２０００（ｒｐｍ）　　−（５）０、
２　＜ＧＮＴＡ＜０．４　（ｇ／　ｒ　ｅ　ｖ）　　・
＝（６）そして、エンジン回転数ＮＥ及び定常吸気流量
ＧＮＴＡがＡ領域である場合には、ステップ２０９にお
いて、領域フラグＦＡＯＲＢを「０」にリセットしてス
テップ２１２へ移行する。又、エンジン回転数ＮＥ及び
定常吸気流量ＧＮＴＡがＡ領域でない場合には、ステッ
プ２１０へ移行する。

ステップ２１０においては、第８図に示すなまし比差率
ΔＧＮＰと吸気流量ＧＡとの関係において、現状がＢ領
域であるか否かを判断する。即ち、ステップ２０８と同
様にエンジン回転数ＮＥ及び定常吸気流量ＧＮＴＡに基
づき、それらが以下の式（７）、　（８）を満たす場合
にＢ領域であると判断される。

２５００＜ＮＥ＜４０００（ｒｐｍ）　　＝−（７）０
．５＜ＧＮＴＡ＜０．８（ｇ／ｒｅｖ）　　−（８１そ
して、エンジン回転数ＮＥ及び定常吸気流量ＧＮＴＡが
Ｂ領域である場合には、ステップ２１１において、領域
フラグＦＡＯＲＢを「１」にセットしてステップ２１２
へ移行する。又、エンジン回転数ＮＥ及び定常吸気流量
ＧＮＴＡがＢ領域でない場合には、その後の処理を一旦
終了する。

ステップ２０９又はステップ２１１から移行してステッ
プ２１２においては、領域フラグＦＡＯＲＢが「１」で
あるか否かを判断する。即ち、現状がＢ領域であるか否
かを判断する。

そして、領域フラグＦＡＯＲＢが「１」、即ち現状がＢ
領域である場合には、ステップ２１３において、なまし
比差率ΔＧＮＰが「３％以下」であるか否かを判断する
。

なまし比差率ΔＧＮＰが「３％以下」でない場合には、
ステップ２１４において、大気圧補正係数ＫＰＡにｒＯ
，０１」を加算してその結果を新たな大気圧補正係数Ｋ
ＰＡとした後、ステップ２１７へ移行する。又、なまし
比差率ΔＧＮＰが「３％以下」である場合には、ステッ
プ２１５において、なまし比差率ΔＧＮＰが、「−３％
以上」であるか否かを判断する。

なまし比差率ΔＧＮＰが「−３％以上」でない場合には
、ステップ２１６において、大気圧補正係数ＫＰＡから
ｒＯ，０１Ｊを減算してその結果を新たな大気圧補正係
数ＫＰＡとした後、ステップ２１７へ移行する。又、な
まし比差率ΔＧＮＰが「−３％以上」である場合には、
そのままステップ２１７へ移行する。

ステップ２１４、ステップ２１５又はステップ２１６か
ら移行してステップ２１７においては、新たに求めた大
気圧補正係数ＫＰＡが、下限値としての大気圧補正係数
ガードＫＰＡＭＩＮよりも小さいか否かを判断する。

そして、大気圧補正係数ＫＰＡが大気圧補正係数ガード
ＫＰＡＭＩＮよりも小さい場合には、ステップ２１８に
おいて、大気圧補正係数ガードＫＰＡＭＩＮを大気圧補
正係数ＫＰＡとしてセットし、その後の処理を一旦終了
する。又、大気圧補正係数ＫＰＡが大気圧補正係数ガー
ドＫＰＡＭＩＮよりも小さくない場合には、そのままそ
の後の処理を一旦終了する。つまり、現状がＢ領域であ
る場合には、なまし比差率ΔＧＮＰが±３％以内である
か否かを判断し、その結果に応じて大気圧補正係数ＫＰ
Ａを大気圧補正係数ガードＫＰＡＭＩＮまでの間で更新
する。

一方、ステップ２１２において、領域フラグＦＡＯＲＢ
が「０」、即ち現状がＡ領域である場合には、ステップ
２１９において、なまし比差率ΔＧＮＰが「３％以下」
であるか否かを判断する。

なまし比差率ΔＧＮＰが「３％以下」でない場合には、
ステップ２２０において、ガード付大気圧補正係数ＫＰ
ＡＬにｒｏ、０２Ｊを加算してその結果を新たなガード
付大気圧補正係数ＫＰＡＬとした後、ステップ２２３へ
移行する。又、なまし比差率ΔＧＮＰが「３％以下」で
ある場合には、ステップ２２１において、なまし比差率
ΔＧＮＰが「−３％以上」であるか否かを判断する。

なまし比差率ΔＧＮＰが「−３％以上」でない場合には
、ステップ２２２において、ガード付火気圧補正係数Ｋ
ＰＡＬからｒＯ，０２」を減算してその結果を新たなガ
ード付大気圧補正係数ＫＰＡＬとした後、ステップ２２
３へ移行する。又、なまし比差率ΔＧＮＰが「−３％以
上」である場合には、そのままステップ２２３へ移行す
る。

ステップ２２０、ステップ２２１又はステップ２２２か
ら移行してステップ２２３においては、ガード付大気圧
補正係数ＫＰＡＬからｒＯ，０３」を減算し、その結果
を前記ステップ２１７で比較するために使用する新たな
大気圧補正係数ガードＫＰＡＭＩＮとした後、その後の
処理を一旦終了する。つまり、現状がＡ領域である場合
には、なまし比差率ΔＧＮＰが±３％以内であるか否か
を判断してその結果に応じて、大気圧補正係数ガードＫ
ＰＡＭＩＮを設定する。

以上のよ・うに、この実施例の制御装置によれば、現状
が２カ所の領域であるＡ領域及びＢ領域のうちの何れか
一方であるか否かを判断して、その領域である場合に、
大気圧補正係数ＫＰＡを設定するようにしている。

次に、上記のように設定された大気圧補正係数ＫＰＡを
使用して実行される燃料噴射制御について第９図のフロ
ーチャートに従って説明する。この実施例の燃料噴射制
御では、吸気脈動を原因とするオーバリッチ化の対策が
図られている。尚、このフローチャートのルーチンはＥ
ＣＵ３Ｏ’によって実行され、所定時間毎の定時割込み
で実行される。

処理がこのルーチンへ移行すると、先ずステップ３０１
において、回転数センサ２５及びエアフローメータ２２
の検出値に基づき、エンジン回転数ＮＥ及び吸気流量Ｇ
Ａをそれぞれ取込む。そして、ステップ３０２において
、取込まれたエンジン回転数ＮＥ及び吸気流量ＧＡによ
り単位吸気流量ＧＮを算出する。

次に、ステップ３０３において、前記第１実施例と同様
、前回の処理周期におけるなまし測定値ＧＮＳＭＯ及び
なまし係数ＫＧＩを使用して、以下の式（１）に従って
単位吸気流量ＧＮをなまし処理し、その処理結果を今回
の処理周期におけるなまし測定値Ｇ　Ｎ　Ｓ　Ｍ−１と
する。

ＧＮＳＭＩ←ＧＮＳＭＯ＋　（ＧＮ−ＧＮＳＭＯ）＊Ｋ
Ｇ　１　　　　　　　　　　　・・・（１）又、ステッ
プ３０４において、回転数センサ２５及びスロットル開
度センサ２１の検出値に基づき、エンジン回転数ＮＥ及
びスロットル開度ＴＡをそれぞれ取込む。そして、ステ
ップ３０５において、取込まれたエンジン回転数ＮＥ及
びスロットル開度ＴＡより、前記第１実施例と同様、第
５図に示すようにエンジン回転数ＮＥ及びスロットル開
度ＴＡをパラメータとして予め定められたマツプに従っ
て定常吸気流量ＧＮＴＡを求める。

次に、ステップ３０６において、前記第１実施例と同様
、前回の処理周期におけるなまし理論値ＧＮＣＲＴＯ及
びなまし係数ＫＧ２を使用して、以下の式（２）に従っ
て定常吸気流量ＧＮＴＡをなまし処理して、その処理結
果を今回の処理周期におけるなまし理論値ＧＮＣＲＴ１
とする。

ＧＮＣＲＴ１←ＧＮＣＲＴＯ＋　（ＧＮＴ−ＧＮＣＲＴ
Ｏ）ｘＫＧ２　　・・・（２）そして、ステップ３０７
において、前記第１実施例と同様、以下の式（３）に従
って最終吸気流量ＧＮＥＮＤを算出してその結果を新た
な最終吸気流量ＧＮＥＮＤとする。

ＧＮＥＮＤ←ＧＮＳＭＩ ＋（ＧＮＴＡ−ＧＮＣＲＴｌ）・・・（３）続いて、ス
テップ３０８において、エンジン回転数ＮＥより、予め
定められた理論的な定常最終吸気流量ＧＮＭＡＸＢを算
出する。この定常最大吸気流量ＧＮＭＡＸＢは、第１Ｏ
図に示すようなマツプに従って求められる。

次に、ステップ３０９において、求められた定常最大吸
気流量ＧＮＭＡＸＢに、第７図のフローチャートで設定
した大気圧補正係数ＫＰＡを乗算してその結果を補正最
大吸気流量ＧＮＭＡＸとする。これによって、補正最大
吸気流量ＧＮＭＡＸは大気圧の大きさに応じた値となる
。つまり、大気圧補正された吸気流量となる。

そして、ステップ３１０において、先に求めた最終吸気
流量ＧＮＥＮＤが補正最大吸気流量ＧＮＭＡＸよりも大
きいか否かを判断する。ここで、最終吸気流量ＧＮＥＮ
Ｄが補正最大吸気流量ＧＮＭＡＸよりも大きくない場合
には、そのままステップ３１２へ移行する。又、最終吸
気流量ＧＮＥＮＤが補正最大吸気流量ＧＮＭＡＸよりも
大きい場合には、ステップ３１１において、補正最大吸
気流量ＧＮＭＡＸを最終吸気流量ＧＮＥＮＤとした後、
ステップ３１２へ移行する。

ステップ３１０又はステップ３１１から移行してステッ
プ３１２においては、最終吸気流量ＧＮＥＮＤに噴射定
数ＫＩＮＪを乗算した値を基本噴射量ＴＰとして求める
。

そして、最後にステップ３１３において、基本噴射量Ｔ
Ｐに補正係数ＦＫを乗算した値を燃料噴射量ＴＡＵとし
て求め、その後の処理を一旦終了する。

上記のように、この実施例の制御装置によれば、吸気通
路２内での吸気脈動等によってエアフローメータ２２に
よる実際の測定値にバタツキが生じても、その測定値に
基づいた単位吸気流量ＧＮがなまし処理される。よって
、吸気脈動等の影響を取り除いて徐々にスムーズに変化
するなまし測定値ＧＮＳＭを得ることができる。

又、各スロットルバルブ８Ａ〜８Ｄの製品公差やその経
時変化等によって、各気筒への吸入空気量に影響を与え
る吸気流洩れ量等に違いが生じた場合には、なまし測定
値ＧＮＳＭは吸気流洩れ量等の違いに応じて変化した値
となる。これに対し、スロットル開度ＴＡとエンジン回
転数ＮＥとの関係から求められる理論的な定常吸気流量
ＧＮＴＡと、そのなまし処理によって得られるなまし理
論値ＧＮＣＲＴとの差の値は、吸気流洩れ量等の違いに
応じて変化することはない。従って、定常吸気流量ＧＮ
ＴＡとなまし理論値ＧＮＣＲＴとの差と、なまし測定値
ＧＮＳＭとの加算によって得られる最終吸気流量ＧＮＥ
ＮＤは、吸気流洩れ量を反映した値となる。つまり、ス
ロットルバルブ８Ａ〜８Ｄの製品バラツキやその経時変
化に伴う吸気流量ＧＡの違いに応じて、常に適正な最終
吸気流量ＧＮＥＮＤを得ることができる。そして、その
適正な最終吸気流量ＧＮＥＮＤに基づいて、常に適正な
燃料噴射量ＴＡＵを得ることができる。

しかも、この実施例の制御装置によれば、特別な大気圧
センサを設けることなく、大気圧補正係数ＫＰＡによっ
て大気補正された適正な最終吸気流量ＧＮＥＮＤを得る
ことができる。よって、大気圧の変化に応じた適正な燃
料噴射量ＴＡＵを得ることができる。

つまり、スロットルバルブ８Ａ〜８Ｄの製品バラツキや
その経時変化に伴う吸気流量ＧＡの違いに応じて、大気
圧補正された適正な最終吸気流量ＧＮＥＮＤを得ること
ができる。そして、その適正な最終吸気流量ＧＮＥＮＤ
に基づいて、常に適正な燃料噴射量ＴＡＵを得ることが
できる。

第８図において、直線Ｌｌは高地におけるなまし比差率
ΔＧＮＰの変化を示している。高地でのなまし比差率Δ
ＧＮＰの変化は、吸気流量ＧＡの大きさにかかわらずほ
ぼ一定となり、Ａ領域、Ｂ領域ともほぼ同じ大きさのな
まし比差率ΔＧＮＰとなっている。

一方、第８図において、曲線Ｌ２は積雪地での追従走行
や吹雪走行等によってエアクリーナ４に多量の雪が侵入
してクリーナエレメントが目詰まりを起こした場合のな
まし比差率ΔＧＮＰの変化を示している。目詰まり状態
におけるなまし比差率ΔＧＮＰの変化は、吸気流量ＧＡ
が小さい場合に「０」に近（、吸気流量ＧＡが大きくな
るに連れてマイナス側へ徐々に小さくなっていることが
分かる。Ａ領域とＢ領域とでなまし比差率ΔＧＮＰが異
なるのである。つまり、スロットルバルブ８Ａ〜８Ｄが
開かれても、エアクリーナ４での雪の目詰まりによって
圧力損失が大きくなり、エンジン１への吸気が行われ難
くなっている。このため、実際の吸気流量ＧＡと、エン
ジン回転数ＮＥ及びスロットル開度ＴＡから求められる
理論的な定常吸気流量ＧＮＴＡとの間に大きな差ができ
るのである。

従って、この実施例の制御装置によれば、エアクリーナ
４に雪の目詰まりを起こした場合に、平地での走行にも
かかわらず大気圧が低いと判断されて、大気圧補正係数
ＫＰＡが更新されることになる。そして、このように大
気圧補正係数ＫＰＡが更新された後、エンジンｌがデッ
ドソーク又はホットソークの状態になった場合には、エ
アクリーナ４に詰まった雪か溶けて、雪による圧力損失
がなくなる。

ここで、吹き返しの有る吸気脈動を伴ったエンジン回転
数領域で加速等を行った場合、即ちスロットル開度ＴＡ
が変わる運転過渡時になった場合には、雪の目詰まりの
際に求めた大気圧補正係数ＫＰＡに基づいて補正最大吸
気流量ＧＮＭＡＸが低いレベルにセットされることから
、燃料噴射量ＴＡＵが過少になって空燃比がオーバーリ
ーンとなり、失火やドライバビリティ不良等を引き起こ
す虞かある。

そこで、これ防ぐために、この実施例の制御装置ではＡ
領域にチエツクエリアを設定している。

つまり、Ａ領域にて大気圧補正係数ガードＫＰ、ＡＭＩ
Ｎを設定するようにしている。そして、Ａ領域及びＢ領
域ともなまし比差率ΔＧＮＰが低い状態になった時のみ
、大気圧が低いと判断するようにしている。そして、Ｂ
領域のみなまじ比差率ΔＧＮＰが低い状態の場合には、
大気圧補正係数ＫＰＡをＡ領域の値まで更新することに
より、上記の不具合をなくすようにしている。

即ち、第１１図に示すように、Ａ領域で若干精度の落ち
るガード付大気圧補正係数ＫＰＡＬを作り、Ｂ領域で大
気圧補正係数ＫＰＡを精度良（更新するようにしている
のである。

尚、この発明は前記各実施例に限定されるものではなく
、発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の一部を適
宜に変更して次のように実施することもできる。

（１）前記各実施例では、最終吸気流量ＧＮＥＮＤを使
用して求められる機関制御量として燃料噴射量ＴＡＵに
具体化したが、最終吸気流量ＧＮＥＮＤを使用して求め
られる機関制御量として点火時期に具体化してもよい。

（２）前記各実施例では、吸気流量測定手段として可動
ベーン式又は熱線式のエアフローメータ２２を使用した
が、この他にカルマン渦式のエアフローメータを使用し
てもよい。

（３）前記各実施例では、４気筒のエンジンｌに具体化
したが、それ以外の気筒数のエンジンに具体化してもよ
い。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、吸気流量の実測
値をなまし処理して求められるなまし測定値に対し、ス
ロットル開度及び機関回転数の関係から求められる理論
的な定常吸気流量とその定常吸気流量をなまし処理して
求められるなまし理論値との差を加算して最終的な吸気
流量を求め、その最終的な吸気流量に基づいて機関制御
量を演算しているので、スロットルバルブの製品公差や
その経時変化に伴う吸気流量の違いに応じて常に適正な
吸気流量を得ることができ、その吸気流量に基つき内燃
機関の運転に係わる常に適正な機関制御量を得ることが
できるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の基本的構成を示す図、第２図〜第６
図はこの発明を具体化した第１実施例に係る図であって
、第２図は内燃機関の制御装置を適用したガソリンエン
ジンシステムの概略構成図、第３図はその電気的構成を
示すブロック図、第４図はその制御装置により実行され
る燃料噴射量制御の処理を説明するフローチャート、第
５図は定常吸気流量を求めるためのスロットル開度とエ
ンジン回転数をパラメータとする３次元マツプ、第６図
は運転過渡時における最終吸気流量の演算を説明するタ
イムチャートである。第７図〜第１１図はこの発明を具
体化した第２実施例に係る図であって、第７図は内燃機
関の制御装置により実行される大気圧補正制御の処理を
説明するフローチャート、第８図は吸気流量となまし比
差率との関係におけるＡ領域及びＢ領域を説明する図、
第９図は同じく制御装置により実行される燃料噴射量制
御の処理を説明するフローチャート、第１Ｏ図はエンジ
ン回転数に対する定常最大吸気流量の関係を示すマツプ
、第１１図は吸気流量に対する大気圧補正係数の関係を
説明する図である。 図中、Ｍｌは吸気通路、Ｍ２はサージタンク、Ｍ３はス
ロットルバルブ、Ｍ４は内燃機関、Ｍ５はスロットル開
度検出手段、Ｍ６は機関回転数検出手段、Ｍｌは吸気流
量測定手段、Ｍ８はなまじ測定値演算手段、Ｍ９は定常
吸気流量演算手段、ＭＩＯはなまじ理論値演算手段、Ｍ
ｌｌは最終吸気流量演算手段、Ｍｌ２は機関制御量演算
手段、■は内燃機関としてのエンジン、２は吸気通路、
５はサージタンク、８Ａ〜８Ｄはスロットルバルブ、２
１はスロットル開度検出手段としてのスロットル開度セ
ンサ、２２は吸気流量測定手段としてのエアフローメー
タ、２５は機関回転数検出手段としての回転数センサ、
３０はなまし測定値演算手段、定常吸気流量演算手段、
なまし理論値演算手段、最終吸気流量演算手段及び機関
制御量演算手段を構成するＥＣＵである。 特許出願人　　　　　トヨタ自動車　株式会社日本電装
　株式会社 代理人　弁理士　　恩　１）博　宣（ほか１名）ＧＮＴ
Ａ Ｅ 第 図 第 図 ＮＥ　Ｘ　１ｏ’　（ｒｐｍ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　吸気通路の途中に設けたサージタンクよりも下流側
   にて、各気筒毎にスロットルバルブを設けてなる独立ス
   ロットル式の内燃機関において、前記スロットルバルブ
   の開度を検出するスロットル開度検出手段と、 前記内燃機関の回転数を検出する機関回転数検出手段と
   、 前記吸気通路を通過する実際の吸気流量を測定する吸気
   流量測定手段と、 前記実際の吸気流量測定値を徐々に変化するようになま
   し処理してなまし測定値を演算するなまし測定値演算手
   段と、 前記スロットルバルブの開度と前記内燃機関の回転数と
   をパラメータとして予め定められた関係に従って理論的
   な定常吸気流量を演算する定常吸気流量演算手段と、 予め定められた関係を設定した際に、前記なまし測定値
   と等しくなるように前記理論的な定常吸気流量を徐々に
   変化するようになまし処理してなまし理論値を演算する
   なまし理論値演算手段と、前記理論的な定常吸気流量と
   前記なまし理論値との差を前記なまし測定値に加算し、
   最終的な吸気流量を演算する最終吸気流量演算手段と、
   その算出された最終的な吸気流量に基づいて機関制御量
   を演算する機関制御量演算手段と を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。