JPH0814262B2

JPH0814262B2 - 内燃機関の制御装置

Info

Publication number: JPH0814262B2
Application number: JP27831687A
Authority: JP
Inventors: 伸平中庭; 益夫柏原
Original assignee: 株式会社ユニシアジェックス
Priority date: 1987-11-05
Filing date: 1987-11-05
Publication date: 1996-02-14
Anticipated expiration: 2011-02-14
Also published as: JPH01121529A

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、特に過渡運転時
の燃料供給量制御精度を高めて過渡運転性能を改善した
装置に関する。

〈従来の技術〉内燃機関の制御装置としては、次のようなものが知ら
れている（実願昭60−06655号等参照）。

即ち、吸入空気に関与する状態量として吸入空気流量
や吸気圧力を検出し、これらと機関回転数の検出値とに
基づいて基本燃料供給量T_Pを演算する。そして、該基本
燃料供給量T_Pを機関冷却水温度等の運転状態に基づいて
設定された各種補正係数COEF,排気中酸素濃度の検出を
介して求められる空燃比に基づいて設定される空燃比フ
ィードバック補正係数LAMBDA,バッテリ電圧による補正
分T_S等により補正して最終的な燃料噴射量T_iを演算し
（T_i＝T_P・COEF・LAMBDA＋T_S）、該演算された量の燃料
が燃料噴射弁等によって機関に供給される。

さらに、過渡運転時には、前記空燃比フィードバック
補正係数LAMBDAを基準値にクランプすると共に、絞り弁
開度の変化率ΔTVOで加速時増量補正係数又は、減速時
減量補正係数を演算し、前記定常時における基本燃料噴
射量T_Pにこれら補正係数を乗じることにより燃料の加速
時増量または、減速時減量を行って、過渡運転性能の向
上を図っている。

〈発明が解決しようとする問題点〉ところでこのように燃料供給量を演算設定して電子制
御する装置にあっては、過渡運転時に絞り弁開度の変化
率ΔTVOで増量又は、減量補正係数を設定する構成とな
っているため、例えば、単位時間当たりに絞り弁開度が
０から10゜に変化した場合と、70゜から80゜に変化した
場合とではシリンダに吸入される空気量の変化は前者の
方が後者に比較して大きくなる。これは、絞り弁開度TV
Oに対して吸入空気流量Ｑがリニアでなく、かつ、機関
回転数Ｎによっても異なることによる。このため、前者
（０から10゜）に合わせて増量補正係数をマッチングさ
せた場合、後者（70゜から80゜）においては、増量補正
係数が大き過ぎて空燃比がオーバーリッチとなりCO,HC
の排出量が増大したり、点火栓のくすぶり、アフターバ
ーン、ヘジテーションの発生等の不具合を引き起こす結
果となる。

また、絞り弁をバイパスする通路にアイドル制御弁を
設け、バイパス空気流量を制御することによりアイドル
回転数を制御するようにしたものがあるが、アイドル制
御弁開度の変化は、燃料の増減補正に何ら考慮されてい
ないため、バイパス空気流量の変化による空燃比の変動
を抑制できず、トルコン搭載車におけるＮレンジとＤレ
ンジとの切り換え時に大きな回転変動を生じたりする不
都合もあったこれらの点に鑑み、本願出願人は、先に吸気系の可変
制御される開口面積を絞り弁開度等に基づいて求め、そ
の変化率に基づいて燃料の増減補正を行うことにより過
渡運動性能の向上を図ったものを提案している。

この場合、吸入空気流量と吸気系可変制御部の開口面
積とは、第10図に示すように開口面積が小で可変制御部
下流側の吸気流速が音速となる領域（以下ソニック流領
域という）ではリニアに変化するが、開口面積が大きな
領域ではリニア性を保たれず、機関回転数Ｎによっても
変化し、したがって開口面積の変化率のみで過渡運転時
の燃料の増減補正量を設定する方式では、高負荷状態か
らの過渡運転性能を必ずしも良好に満たしているとは言
い難かった。

例えば、絞り弁開度が同じく30゜から40゜に変化する
ような場合であっても、機関回転数が800rpmのときと36
00rpmのときとでは、吸気圧大の前者の方が吸入空気流
量の変化率が小さいため、3600rpmで空燃比にマッチン
グさせると800rpmでの空燃比がリッチ化し、アフターバ
ーン，バックファイアを招いたり、CO,HCの増大は免れ
ず、逆に800rpmでの空燃比にマッチングさせると3600rp
mでの空燃比がリーン化し、立ち上がりの失火発生によ
るトルク急減ショックや、ヘジテーションを招きかつNO
_Xの増大を招くことがあった。

本発明はこのような従来の問題点に着目してなされた
もので、吸気系の絞り弁やアイドル制御弁等で可変制御
される開口面積の変化率の他、可変制御部の上流側と下
流側との圧力比の関数である吸入空気流量の補正係数を
用いて過渡運動時の燃料の増減補正量を設定することに
より、全運転領域にわたって良好な過渡運転性能を確保
できるようにした内燃機関の燃料供給制御装置を提供す
ることを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉このため本発明は第１図に示すように少なくとも吸入
空気に関与する状態量を検出する運転状態検出手段と、検出された運転状態に基づいて基本燃料供給量を設定
する基本燃料供給量設定手段と、可変制御される吸気系の開口面積を演算する開口面積
演算手段と、前記演算された開口面積の変化率を演算する開口面積
変化率演算手段と、吸気系の前記可変制御部上流側の圧力P_Aと下流側との
圧力P_Bとの比に応じた吸入空気流量の補正係数ψ （K:空気の比熱比）を演算する吸入空気流量補正係数演算手段と、前記演算された開口面積変化率と、吸入空気流量の補
正係数ψと、に基づいて過渡運転時の燃料の増量・減量
補正量を設定する燃料補正量設定手段と、前記設定された基本燃料供給量を前記増量・減量補正
量で補正した量の燃料を機関に供給する燃料供給手段と
を備えた構成とする。

〈作用〉運転状態験出手段によって検出される吸気圧力や吸入
空気流量等吸入空気に関与する状態量と機関回転数に関
与する状態量等に基づいて基本燃料供給量設定手段によ
り基本燃料供給量が設定される。

一方、開口面積演算手段により絞り弁やアイドル制御
弁等によって可変制御される吸気系の開口面積が演算さ
れ、さらに、開口面積変化率演算手段により開口面積を
変化率が演算される。

また、吸入空気流量補正係数演算手段は、可変制御部
上流側と下流側との圧力比に応じた吸入空気流量補正係
数を演算する。

そして、燃料補正量設定手段により、開口面積変化率
と吸入空気流量補正係数とに基づいて過渡運転時の燃料
の増減補正量が設定され、基本燃料供給量を増減補正量
によって補正された量の燃料が燃料供給手段により機関
に供給される。

ここで、前記流量補正係数ψが導かれる経過及びその
使用理由について説明する。

前記絞り弁やアイドル制御弁等の開口面積の可変制御
部における吸入空気の流れは、等エントロピ的な流れと
みなすことができるから、その場合の流量Ｑは周知のよ
うに、次式で示される。

Ａは、前記可変制御部における開口面積,P_Aは大気圧
で略一定，ρ_ａは空気密度で略一定である。

ここで、前記のように流量補正係数ψを定義すること
により、吸入吸気流量Ｑは、以下のように表される。

そして、開口面積ＡをΔＡ変化させたときの吸入空気
流量Ｑの変化量ΔＱは、 ΔＱ≒ｋ・ψ・ΔＡｋは定数として求めることができる。ここで、アイドル時など可
変制御部の開口面積が一定以下となって下流側の吸気圧
力P_Bが臨界負圧に達すると、ψは一定の最大値に保持さ
れ、所謂ソニック流となってΔＱは略ΔＡに比例的に変
化するが、それより開口面積が大きいときは、第９図に
示すように補正係数ψは上・下流側の圧力比によって変
化する関数となる。開口面積変化による下流側圧力の変
化が小さい場合は、前記の式が成立する。

そこで、燃料供給量演算時に検出された開口面積に対
して求められる前記基本燃料供給量に対して、その時点
から変化するΔＱに対する燃料補正量を開口面積の変化
率と補正係数ψとに基づいて設定することができる。

このようにすれば、吸気系の開口面積が大きく開口面
積と吸入空気流量との間にリニア性が保たれ無くなる高
負荷領域からの過渡運転時にも吸入空気流量補正係数を
用いた補正により、良好な運転性能を確保できる。

〈実施例〉以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。

一実施例の構成を示す第２図において、内燃機関１に
は、エアクリーナ2,吸気ダクト3,スロットルチャンバ４
及び吸気マニホールド５を介して空気が吸入される。エ
アクリーナ２には吸気（大気）温度を検出する吸気温セ
ンサ６が設けられている。スロットルチャンバ４には、
図示しないアクセルペダルと連動する絞り弁７が設けら
れていて、吸入空気流量Ｑを制御する。絞り弁７には、
その開度TVOを検出すると共に、アイドル位置でオンと
なるアイドルスイッチ8Aを含むスロットルセンサ８が付
設されている。前記絞り弁７下流の吸気マニホールド５
には、吸気圧力を検出する吸気圧センサ９が設けられる
と共に、各気筒毎に燃料供給手段として電磁式の燃料噴
射弁10が設けられている。燃料噴射弁10は、後述するマ
イクロコンピュータを内蔵したコントロールユニット11
からの噴射パルス信号によって開弁駆動し、図示しない
燃料ポンプから圧送されプレッシャレギュレータにより
所定圧力に制御された燃料を吸気マニホールド５内に噴
射供給する。更に、機関の冷却ジャケット内の冷却温度
T_Wを検出する水温センサ12が設けられると共に、排気通
路13内の排気中酸素濃度を検出することによって吸入混
合気中の空燃比を検出する酸素センサ14が設けられる。

コントロールユニット11は、機関回転数検出用のクラ
ンク角センサ15から、機関回転と同期して出力されるク
ランク単位角度信号を一定時間カウントして又はクラン
ク基準角度信号の周期を計測して機関回転数Ｎを検出す
る。

この他、トランスミッションに車速を検出する車速セ
ンサ16,ニュートラル位置を検出するニュートラルセン
サ17が設けられ、これら信号はコントロールユニット11
に入力される。

また、絞り弁７をバイパスする補助空気通路18にはア
イドル回転数を制御するアイドル制御弁19が設けられて
いる。

吸気圧センサ９の他、前記各種センサは運転状態検出
手段を構成する。

コントロールユニット11は、上記のようにして検出さ
れた各種検出信号に基づいて燃料噴射量T_iを演算すると
共に、設定した燃料噴射量T_iに基づいて燃料噴射10を駆
動制御する共に、アイドル時にアイドル制御弁19の開度
を制御することによってアイドル回転数を制御する。

次に作用を第３図以下のフローチャートに従って説明
する。

第３図は、設定周期（例えば4ms）毎に実行される吸
気圧力検出ルーチンであり、ステップ１で吸気圧センサ
９からの出力電圧を入力し、該出力電圧に応じてROMに
記憶した１次元マップから吸気圧力P_B〔mmHg〕を検索に
より求める。

第４図は、設定周期（例えば10ms）毎に実行される燃
料噴射量演算ルーチンを示し、ステップ11では、前記の
ようにして求められた吸気圧力の他、各種センサからの
検出信号を入力する。

ステップ12では、絞り弁開度TVOの単位時間（例えば
このルーチンの実行周期である10ms）毎の変化量ΔTVO
を算出する。

ステップ13では、前記変化量の大きさ｜ΔTVO|が設定
値以上であるか否かによって加減速運転か否（定常運
転）かを判定し、判定がYESの場合はステップ14へ進
み、このYES判定が初回であるか否かを判定する。

前記ステップ14の判定が初回である加減速運転開始時
はステップ15で加減速計時用のタイマTACCを０にリセッ
トした後、ステップ16へ進んで高度推定学習を停止すべ
くフラグFALTを０にリセットしてからステップ20へ進
む。

またステップ13で定常運転と判定されたとき及びステ
ップ14で加減速検出の２回目以降と判定されたときはス
テップ17へ進んで前記タイマTACCをカウントアップした
後ステップ18へ進み、タイマTACCの値が、冷却水温度T_W
に応じて設定された燃料ディレー時間TDEL（噴射された
燃料が燃焼室に至るまでの応答遅れ時間であって低水温
時程燃料気化性の低下により大である）以上であるか否
かを判定し、NOの場合はステップ16へ進むがYESとなっ
た後は、ステップ19へ進んでフラグFALTを１にセットし
てからステップ20へ進む。即ち、過渡運転及び過渡運転
直後の吸入空気流量が変化する間は、高度推定学習を停
止すべくフラグFALTを０にセットし、それ以外の吸入空
気流量が安定している条件で高度推定学習を実行すべく
フラグFALTを１にセットする。

次に、ステップ20では吸気圧センサ９によって検出さ
れた吸気圧力P_Bに基づいてROMに記憶した１次元マップ
から基本体積効率η_V0を検索して設定する。なお、吸気
圧力P_Bが大きい程基本体積効率η_V0は大きくなるように
設定されている。

ステップ21では、後述する微小補正係数設定ルーチン
により設定された最新の微小補正係数K_FLATと、同じく
後述する高度補正係数設定ルーチンにより設定された最
新の高度補正係数K_ALTとを入力する。

ステップ22では、以上のようにして設定した基本体積
効率η_V0,微小補正係数K_FLAT及び高度補正係数K_ALTを乗
じることにより新気の体積効率Q_CYLを求める。

ステップ23では、吸気温センサ６によって検出された
吸気温度T_Aに基づいてROMに記憶した１次元マップから
温度補正係数K_TAを検索して設定する。吸気温度T_Aが低
い程同一吸気圧力であっても吸気の充填量（質量）が大
きく、これに応じて温度補正係数K_TAは大きくなるよう
に設定されている。

ステップ24では次式により燃料の基本噴射量T_Pを演算
する。

T_P＝K_CON・P_B・Q_CYL・K_TA K_CONは定数である。

このステップ24の部分が基本燃料供給量設定手段に相
当する。

ステップ25では、絞り弁開度TVOから開口面積A_TH,ア
イドル制御弁19の開弁デューティ比ISC_DUTYからバイパ
ス通路18の開口面積A_ISCを夫々ROMに記憶されたマップ
からの検索等により求め、その他図示しないスロットル
アジャストスクリュー，エアレギュレータ等からの空気
の漏れ分に相当する開口面積A_LEAKを加算して総開口面
積Ａを演算する。即ち、このステップ25の部分が開口面
積演算手段に相当する。

ステップ26では前記のようにして演算された開口面積
Ａの単位時間（このルーチンの実行周期（10ms）等）当
たりの変化量つまり開口面積変化率ΔＡを演算する。こ
のステップ26の部分が開口面積変化率演算手段に相当す
る。

ステップ27では、吸入空気流量補正係数ψをROMに記
憶されたマップからの検索等により求める。ここで、吸
入空気流量補正係数ψは、絞り弁上流の吸気圧力即ち大
気圧P_Aと絞り弁下流側の吸気圧センサ９検出される吸気
圧P_B比によって定まる関数として求まるものであるが、
大気圧を一定（＝760 mmHg）として第９図に示すように
吸気圧P_Bの関数としてマップに割りつけることができ
る。

この値は図示のように、吸気圧P_Bが所定値（360 mmH
g）以下のソニック流領域では、一定に保たれるが吸気
圧P_Bが所定値を越える領域では吸気圧P_Bが大きくなるに
したがって減少する特性を有する。このステップ27の部
分が吸入空気流量補正係数設定手段に相当する。

ステップ28では、現時点つまりΔＡの演算時点から各
気筒の次に吸気弁が開かれるまでの遅れ時間＃1TIME〜
＃4TIMEを演算する。具体的には、現時点のクランク角
位置と各気筒の吸気弁開時期相当のクランク角位置との
角度差Δθと現在の機関回転数Ｎとに基づきΔθ/Nに比
例した値として求めることができる。

ステップ29では各気筒の吸気弁開時における基本噴射
量T_Pの補正量ΔT_Pi（ｉ＝１〜４）を次式により演算す
る。

ΔT_Pi＝ΔA/N×ψ×＃iTIME×ＫここでＫは定数であり、吸入空気流量をＱとしたとき
T_P・N/Qに比例する値として設定される。

即ち、ΔＡは前述したように単位時間当たりの開口面
積Ａの変化量であり、したがってΔＡ×＃iTIMEは気筒
ｉのΔＡ演算時から吸気弁開時までの開口面積の変化量
を表している。そして、これに吸入空気流量補正係数ψ
を乗じることにより、全回転数領域に亘ってQ/NとA/N×
ψとの関係はリニアに保たれるので、ΔＡ演算時から吸
気弁開時までの吸入空気流量Ｑの変化量をΔＱとすると
ΔＱ＝ΔA/N×ψ×＃iTIMEとなり、したがってこれにT_P
・N/Qに比例する定数Ｋを乗じることによりΔT_Piを求め
ることができるのである。

本実施例では上記のように遅れ時間＃iTIMEをも考慮
して補正量ΔT_Piを設定する構成としたため、より高精
度な補正制御を行えるが、遅れ時間＃iTIMEを考慮しな
いのもでも高精度な補正制御を行える。

ステップ30では上記のようにして求めた補正量ΔT_Pi
をステップ24で求めた基本燃料噴射量T_Pに加算すること
により、各気筒の基本燃料噴射量T_Piが補正して設定さ
れる。

次にステップ31ではクランク角センサからの基準信号
に基づいて気筒判別を行いステップ32〜35で最新に燃料
噴射が行われる気筒ｉの要求基本燃料噴射量T_Piを最終
的な燃料噴射量T_i設定時に使用される基本燃料噴射量T_P
として読み込む。

ステップ36では、機関冷却水温度等に基づく各種補正
係数COFE及びバッテリ電圧による補正分T_Sを演算する。

ステップ37では、設定されるフィードバック補正係数
LAMBDA及び別ルーチンで検索される学習補正係数K_LRNを
入力する。

ステップ38では、次式により最終的な燃料噴射量T_iを
次式により演算する。

T_i＝T_P・LAMBDA・K_LRN・COEF＋T_S 以上のようにして演算された燃料噴射量T_iに相当する
パルス巾をもつ噴射パルスが所定の気筒の噴射時期に燃
料供給手段としての燃料噴射弁10に出力され、T_i相当量
の燃料が噴射供給される。

次に、前記体積効率設定に使用される各種補正係数を
設定するためのルーチンについて説明する。

第５図は、前記アイドル制御弁19の開度制御用の通電
デューティ比を設定すると共に、減速中に高度を推定す
るルーチンを示す。このルーチンも前記燃料噴射量設定
ルーチンと同一の周期で実行されるが、位相はずらして
ある（例えば5msのずれを有している）。

ステップ41では、アイドルスイッチ8AのON,OFF信号を
入力する。

ステップ42では、アイドルスイッチ8AのON,OFFを判別
し、OFF判定時は、スイッチ43へ進み、アイドル制御弁1
9を通過する補助空気流量ISC_Lを当該運転条件に応じた
固定値に制定する。

ステップ42でONと判定されたときは、ステップ44へ進
み機関のアイドル回転数をフィードバック制御する条件
（以下ISC条件という）か否かを判定する。具体的に
は、機関回転数Ｎ及び車速VSPが夫々設定値以下であっ
てニュートラルスイッチがON（つまりニュートラル位
置）であるときがISC条件であり、この条件を満たして
いるときは、ステップ45へ進み、機関回転数を目標アイ
ドル回転数に近づけるように補助空気流量ISC_Lを増減し
て設定した後ステップ55へ進む。

ステップ44の判定がNOの非ISC条件のときはステップ4
6へ進み減速直後において吸気マニホールド内の負圧を
一定に保つ（ブーストコントロールバルブ機能）ための
補助空気流量ISC_BCVを機関回転数と吸気温度とに基づい
て設定した後ステップ47へ進む。

ステップ47では、エンジンストールを防止しつつ安定
したアイドル回転を維持できる補助空気流量ISC_Eを設定
する。

ステップ48では、ステップ46で求めたISC_BCVとステッ
プ47で求めたISC_Eとを比較し、ISC_BCV≧ISC_Eの場合はス
テップ49へ進み、ISC_BCVを補助空気流量ISC_Lとして設定
し、ISC_BCV＜ISC_Eの場合はステップ50へ進み、同じくIS
C_Eを補助空気流量ISC_Lとして設定する。

次いでステップ51では、前記高度推定用のフラグFALT
が１か０かを判定し、０のときは高度推定を行うことな
くステップ55へ進む。

ステップ51の判定が１の場合は、ステップ52へ進み、
機関回転数Ｎに対して低地を基準として設定された減速
時の吸気圧力P_BDをROMに記憶した１次元マップから検索
して求める。

ステップ53では現在の減速運転時の吸気圧力P_Bから前
記設定減速吸気圧力P_BDを差し引いた差圧DLTBOOSTを求
める。

ステップ54では、前記差圧DLTBOOSTに対して設定され
た推定高度のマップから推定高度ALT₀を検索して求め
る。

次いでステップ55へ進む。ステップ55では、ステップ
43,ステップ45,ステップ49,ステップ50のいずれかで設
定された補助空気流量ISC_Lに対してアイドル制御弁19に
出力されるパルス電流の通電デューティ比ISC_DYをROMに
記憶したマップから検索して求める。

このようにして設定された通電デューティを有するパ
ルス電流が所定の周期でアイドル制御弁19に出力され、
これにより制御されたアイドル制御弁19の開度に応じて
設定された補助空気流量ISC_Lに制御される。

第６図は燃料噴射量の設定に使用されるフィードバッ
ク補正係数及びその平均値を設定するルーチンを示す。
このルーチンは機関回転に同期して実行される。

ステップ61では、最新の機関回転数と基本噴射量T_Pと
に基づき、ROMに記憶した２次元マップから空燃比フィ
ードバック制御を行う運転領域であるか否かを判定す
る。

前記運転領域から外れていると判定された場合は、こ
のルーチンを実行することなく終了する。つまり、フィ
ードバック補正係数は、現状値（又は基準値）にクラン
プされ、空燃比フィードバック制御は停止される。

前記運転領域であると判定された場合は、ステップ62
で機関回転数Ｎと基本噴射量T_Bとに基づいて、フィード
バック制御における比例分Ｐ及び積分分Ｉをマップから
の検索により求める。

ステップ63では、酸素センサ14からの信号電圧V₀₂を
入力し、ステップ64でその信号電圧V₀₂を目標空燃比
（理論空燃比）相当の基準電圧V_REFと比較することによ
り、空燃比のリッチ・リーンを判定する。

空燃比がリーン（V₀₂＜V_REF）のときは、ステップ65
へ進んでリッチからリーンへの反転時（反転直後）であ
るか否かを判定し、反転時にはステップ66へ進んで現在
のフィードバック補正係数LAMBDAの値をａとして記憶し
た後ステップ67へ進んでフィードバック補正係数LAMBDA
を前回値に対し、ステップ62で設定した比例分Ｐだけ増
大させる。

反転時以外はステップ68へ進んでフィードバック補正
係数LAMBDAを前回値に対してステップ62で設定した積分
分Ｉだけ増大させ、こうしてフィードバック補正係数LA
MBDAを一定の傾きで増大させる。尚、Ｐ＞＞１である。

空燃比がリッチ（V₀₂＜V_REF）のときはステップ64か
らステップ69へ進んでリーンからリッチへの反転時であ
るか否かを判定し、反転時にはステップ70へ進んで現状
のLAMBDAの値をｂとして記憶した後、ステップ71へ進ん
でフィードバック補正係数LAMBDAを前回値に対し設定さ
れた比例分Ｐ減少させる。反転時以外はステップ72へ進
んでフィードバック補正係数LAMBDAを前回値に対して設
定された積分分Ｉ減少させ、こうしてフィードバック補
正係数LAMBDAを一定の傾きで減少させる。

このようにして、フィードバック補正係数LAMBDAを設
定後、ステップ73へ進んで前記ステップ66で記憶したリ
ッチからリーンへの反転時の最新値ａと、ステップ70で
記憶したリーンからリッチへの反転時の最新値ｂとの平
均値（ａ＋ｂ）/2を算出する。

この平均値（ａ＋ｂ）/2は、フィードバック補正係数
LAMBDAを制御中心値である。

第７図は、微小補正係数K_FLAT及び学習補正係数K_LRN
の設定と高度推定及び学習補正係数の設定を行うルーチ
ンを示す。尚、このルーチンは最も優先度が低いため、
バックグラウンドジョブ（BGJ）として実行される。

ステップ81では機関回転数と吸気圧力とに基づいて前
記基本体積効率η_V0を微小補正するための微小補正係数
K_FLATをROMに記憶した２次元マップから検索して設定す
る。

ここで、体積効率は機関回転数の変化による変化は小
さいため吸気圧力P_Bに対して基本体積効率η_V0を設定し
ておけば、その補正幅は小さく、１周辺の値であるた
め、微小補正係数K_FLATを記憶する格子点の数（記憶容
量）は少なくて済む。また微小補正係数K_FLATの時間遅
れによる設定誤差が小さいため、BGJとしても実行して
十分な精度を確保でき、かつ、過渡運転時には、該演算
時間を要する微小補正係数K_FLATの演算を要しないた
め、短時間周期で燃料噴射量の設定更新を行え、空燃比
制御精度が高められ、過渡運転性能が向上する。

尚、補正幅が小さいとはいえ、吸気体積効率は吸気圧
力変化方向に対しても変化する値であるため、特開昭58
−41230号公報に示すように回転数に対して一次元マッ
プで補正係数を設定するものに比較すると体積効率設定
精度向上機能が大きい。

次にステップ82では、現在の機関回転数Ｎと基本噴射
量T_Pとから対応する学習補正係数K_LRNをRAMに記憶され
た２次元マップから検索する。

ステップ83では、ステップ81で検索した学習補正係数
K_LRNに第６図のルーチンで求めたフィードバック補正係
数の平均値▲▼を所定割合加算することに
よって新たな学習補正係数Ｋ_{LRN（news）}を演算し、前
記RAMの同一領域に記憶された学習補正係数K_LRNのデー
タを修正して書き換える。

次いでステップ84へ進み、前記高度推定学習用のフラ
グFALTが０か１かを判定する。FALTが０と判定されたと
きは高度推定学習を行うことなくこのルーチンを終了す
るが、１と判定されたときは、ステップ85以降へ進み、
高度推定及び高度補正係数を設定する。

ステップ85では、前記フィードバック補正係数の平均
値▲▼に前記修正後の学習補正係数Ｋ
_{LRN（news）}と、現在の高度学習補正係数K_ALTを乗じる
ことにより高度変化によるベース空燃比（λ＝１）から
のズレ量Δλ_ALTを算出する。

ステップ86は、機関回転数Ｎと基本噴射量T_Pとを乗じ
て吸入空気流量に比例する量Ｑを算出する。

ステップ87では、前記ＱとΔλ_ALTとに基づき２次元
マップから高度の最新データALT₀を検索により求める。

ここで、高度が大となる程大気圧が小さくなることで
排気圧が下がり、シリンダ内の残留ガスが低地と比較し
て排出されやすくなり、同一吸気圧でも新気の充填率が
上昇して空燃比がリーン化するため、ベース空燃比のず
れ量Δλ_ALTが大きくなる。また、吸入空気流量Ｑが小
であるほど排気圧は小であるため、同一の高度変化によ
る大気圧低下であってもズレ量Δλ_ALTは大きくなる。

このため、前記ALT₀のマップにおいて、Ｑが大きくな
る程、またΔλ_ALTが大きくなる程推定高度ALT₀は大と
なるように設定されている。

ステップ88ではステップ77で設定した最新の推定高度
データALT₀と第８図に示すルーチンにおいて所定周期
（例えば10_S）毎に添字を順次繰り上げて更新記憶され
る過去ｉ個の推定高度データALT₁〜ALT_iとに順次新しい
程大の重み付けW₀〜W_i（W₀＋W₁＋・・・W_i＝１）して加
重平均することにより平均推定高度▲▼を求め
る。

ステップ89では、ステップ86で求めた吸入空気流量比
例量Ｑとステップ88で求めた平均推定高度▲▼と
に基づいてROMに記憶された２次元マップから高度補正
係数K_ALTを検索して求める。

ここで、高度補正係数K_ALTは次のように設定されてい
る。即ち、高度が大きい程大気圧が下がることにより前
記ステップ87の部分で説明した理由により、新気の割合
（新気率）が低地と同一の吸気圧力条件であっても向上
し、空燃比がリーン化する傾向となり、また、吸気流量
Ｑが低いとき程排気圧が小さく、前記大気圧により新気
率増大の影響を受けやすい。

したがって、高度▲▼が大きくなる程、また、
吸入空気流量Ｑが大きくなる程、新気率増大により基本
体積効率η_V0補正用の高度補正係数K_ALTを大きく設定し
てある。

尚、高度補正のため、大気圧検出を圧力センサで行っ
たり、排圧を測定して大気圧補正を行うものが知られて
いるが、いずれも圧力センサを追加する必要がある。ま
た１個の圧力センサで吸気圧の他、大気圧，排気圧を検
出するようにしたものもあるが、検出圧力切換用の電磁
弁を要し、制御も複雑となる。さらに始動前の絞り弁下
流の吸気圧を大気圧として検出するようにしたものもあ
るが、平地で始動して高地に移動する場合に対処できな
い。また、全開運転時の吸気圧を大気圧として検出する
ようにしたものもあるが、減速しつつ降坂走行する場合
殆ど検出機会がない。さらに、空燃比フィードバック制
御を行って空燃比を一定に保持しようとしても、減速時
に酸素センサが非活性となったり、排気温度低下により
検出空燃比にずれを生じたりするため空燃比制御精度低
下は免れず、酸素センサを加熱して活性化するためにヒ
ータを設けるとコスト高につく。

本実施例においては、登坂走行時は学習補正係数K_LRN
から高度を推定し、降坂走行時は、アイドル制御弁のブ
ーストコントロールバルブ特性により低地を基準とする
設定吸気圧と実際の吸気圧との差圧から高度を推定する
ようにしたため、圧力センサ等ハードウェアの追加を要
しない低コストな構成でありながら、常に高度を良好に
推定することができる。したがって高度に基づいて設定
される高度補正係数K_ALTの信頼性が高くひいては体積効
率Q_CYLの設定精度が高い。

さらに基本噴射量T_Pの演算に際し、吸気圧力P_Bと体積
効率Q_CYLとの積として求められる質量充填量を温度補正
係数K_TAにより吸気温度で補正して、これに比例定数K
_CONを乗じた値として基本噴射量T_Pを設定するようにし
たため、極めて高精度に基本噴射量T_Pを設定できる。こ
の結果、上記基本噴射量T_Pに基づき設定された燃料噴射
量T_iによる空燃比制御の精度が向上し、常時安定した運
転性能を確保できる。

尚、実施例では吸気圧力の検出値に基づいて基本燃料
供給量を設定するものに適用したものを示したが、吸入
空気流量の検出値に基づいて基本燃料供給量を設定する
ものにも適用できる。この場合吸入空気流量補正係数ψ
は基本燃料供給量T_Pに対して設定しておけばよい。吸気
圧P_Bと基本燃料供給量T_Pとは略比例的だからであり、厳
密には前記したように両者の間には体積効率Q_CYLが関与
するが、体積効率Q_CYLの変化は回転数Ｎ変化に対して小
であるから、低回転領域，中回転領域，高回転領域の３
通り程度のマップを用意しておけば十分である。

また、本発明では吸気系の開口面積を演算して行って
いるが、これと比例関係にある体積空気流量で置き換え
ることも可能である。

〈発明の効果〉以上説明したように本発明によれば、吸気系の可変制
御される開口面積の変化率と該可変制御部上，下流側の
圧力比に応じて設定される吸入空気流量補正係数とに基
づいて過渡運転時の燃料の増減補正量を設定するように
したため、あらゆる過渡運転時に対して、真のシリンダ
吸入空気量に応じた良好な空燃比制御が行え、過渡運転
性能が向上する。

【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
明の一実施例の構成を示す構成図、第３図〜第８図は同
上実施例の各種制御ルーチンを示すフローチャート、第
９図は吸気圧に対する吸入空気流量補正係数の特性を示
す線図、第10図は吸気系開口面積に対する吸入空気流量
の特性を示す線図である。１……機関、９……吸気圧センサ、８……スロットルセ
ンサ、10……燃料噴射弁、11……コントロールユニッ
ト、15……クランク角センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも吸入空気に関与する状態量を検
出する運転状態検出手段と、検出された運転状態に基づいて基本燃料供給量を設定す
る基本燃料供給量設定手段と、可変制御される吸気系の開口面積を演算する開口面積演
算手段と、前記演算された開口面積の変化率を演算する開口面積変
化率演算手段と、吸気系の前記可変制御部上流側の圧力P_Aと下流側との圧
力P_Bとの比に応じた吸入空気流量の補正係数ψ （K:空気の比熱比）を演算する吸入空気流量補正係数演算手段と、前記演算された開口面積変化率と、吸入空気流量の補正
係数ψと、に基づいて過渡運転時の燃料の増量・減量補
正量を設定する燃料補正量設定手段と、前記設定された基本燃料供給量を前記増量・減量補正量
で補正した量の燃料を機関に供給する燃料供給手段とを
備えて構成したことを特徴とする内燃機関の制御装置。