JPS6338637A - 内燃機関の空燃比制御装置 - 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空燃北側８１装置に関する。

（従来の技術） 電子制御の燃料噴射式機関はその燃料計量精度の高さか
ら実際に広く採用されており、噴射弁から機関吸気系に
供給される噴射量制御においては機関負荷（たとえば吸
入空気量Ｑａ）と機関回転数Ｎとに基づく基本的な燃料
噴射量（基本パルス幅）Ｔ　ｐ（”　Ｋ−Ｑａ／　Ｎ、
ただしＫは定数。）を他の運転変数に応じて補正するよ
うにした次式（１）を基本として噴射量（噴射パルス幅
）Ｔｉが演算される（たとえば、１９８５年１１７７（
株）鉄道日本社発行「自動単玉Ｔ」第３４巻第１１号第
２８′ＦＡ等参照）。

Ｔｉ＝ＴｐＸＣＯＥＦＸＬＡＭＢＤＡ＋Ｔｓ・・・（１
） ただし、Ｃ０ＥＦ：各種補正係数の総和ＬＡＭＢＤＡ：
空燃比補正係数 Ｔｓ：無効パルス幅 である。

（発明が解決しようとする問題点） ところて゛、燃料噴射弁が機関シリングから遠く離れた
吸気通路の集合部に１個または複数の噴射弁が取り付け
られる装置（以下ｒｓｐｒ装置」と称す。）では、噴射
燃料の一部がシリングに達するまでの間に吸気管や吸入
ボートの内壁面に付着し、あるいは吸入されずに吸気管
内に浮遊している燃料量（これら燃料量を以下「付着量
」と総称する。）が過渡時には燃料遅れとして生じ、こ
れが空燃比の制御精度に大きく影フする。

そこで、定常運転条件下での吸気系燃料の付着量（以下
この付着量を「平衡付着量」と称す。）とこの平衡付着
量に対して１次遅れで変化する付着量の演算値に基づい
て過渡時の補正量を演算し、この過渡補正量（ＫＡＴＨ
Ｏ８）にて基本噴射量（運転状態に応じた基本的な燃料
噴射量）ＴＩ）を補正演算することにより、目標空燃比
への制御を行うようにした装置を本出願人が先に提案し
ている（これを「先の提案」と称す。）。

しかしながら、実験を行ってみると、運転状態に応じて
定まる目標空燃比が希薄となるにつれ、特に加速初期に
おいて排気エミンションが不良となる現象が生じた。こ
れは目標空燃比が希薄になるほど吸気系燃料の付着量が
少なくなるので、マツチングに際して設定した空燃比（
これを「基本空燃比」と称す。）に対する過渡補正量を
採用したのでは、目標２燃比が基本空燃比よりも希薄に
なった分に相当する量だけ過渡補正量も少なくてよいと
ころ、多く見積もりすぎる結果となり、これにより補正
過多となったためである。

これを第１０図に示すと、同図は他の条件を同一として
目標空燃比のみを相違させた場合（はぼ理論空燃比Ａ／
Ｆ＋ｓの場合とこれよりも希薄な空燃比Ａ／Ｆ２１の場
合）の過渡補正量の波形図であり、いまＡ／Ｆ１５（実
線）を基本空燃比としてマツチングしであると、目標２
Ｑ比がＡ／Ｆ　。

５である場合には過渡補正量に過不足を招くことはない
。しかしながら、目標空燃比がＡ／Ｆ２＋（破線）とな
った場合には破線で示す量でよいところが、実線で示す
量が過渡補正量として確保されるように燃料供給がイテ
なわれるので、これら特性曲線間で囲まれる面積に相当
する燃料量だけ供給過多となるのである。

したがって、このような過渡補正量の補正過多を解消す
るためには、基本空燃比よりも目標空燃比が希薄になる
ほどこの基本空燃比に対する過渡補正量を減量補正すれ
ばよいことになる。

この発明はこうした。αに着目してなされたもので、目
標空燃比が基本空燃比よりも希薄であるが否かを判別し
、希薄であることが判別されたときは基本空燃比に対す
る過渡補正量を減量補正するようにした空燃比制御装置
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） この発明では、第１図に示すように構成した。

すなわち先の提案でも構成されているところは、運転状
態に応じた基本的な燃料噴射量Ｔｐを演算する手段１と
、基本となる空燃比に対する吸気系燃料の平衡付着量と
この平衡付着量に対して１次遅れで変化する付着量の演
算値との偏差に基づいて過渡時の補正量を演算する手段
２と、この過渡補正量にて前記基本噴射量Ｔｐを補正演
算する手段６である。

そして、この発明ではこの上うな空燃比制御装置におい
て、運転状態に応じて定まる目標空燃比が１ｉｊｆ記基
本空燃比よりも希薄であるか否かを判別する手段７と、
この判別結果に基づき希薄であることが判別されたとき
は前記基本空燃比に対する過渡補正量を減量補正する手
段８とを付加して設けた。

なお、前記過渡補正量演算手段２は、たとえば基本′ｇ
！燃比に対する平衡付着量を運転状態に応じて演算する
手段３と、この平衡付着量と平衡付着量に対し１次遅れ
で変化する付着量の演算値との偏差に基づいて単位周期
当たり（たとえば１噴射当たり）の付着量（この付着量
を以下「付着速度」と称す。）を演算する手段４と、こ
の付着速度を前記演算された付着量に加算して今回の付
着量を演算する手段５とから構成されろ。

（作用） このようにｆｉが成すると、目標空燃比が基本空燃比よ
りも希薄側になると、これが判別され過渡補正量が）減
量補正される。すなわち、目標空燃比が希薄になるほど
演算される過渡補正量が少なくされるので、実際の吸気
系燃料の付着状態と良く合致し、これにより過渡初朋の
＃気エミγンシンの不良を防ぐことができる。

以下実施例を用いて説明する。

（実施例） 第２図は吸気絞り弁２１の上流の吸気通路２２に全気筒
分を賄う１個の燃料噴射弁２４を設け（ＳＰＩ装置）、
かつ装置の簡素化をねらって機関負荷信号として空気量
ではなく、絞り弁開度α（ＴＶＯとも称す。）を採用し
た機関にこの発明を適用した場合の８１械的な構成を表
している。

したがって、この例ではαとＮを基本変数として噴射パ
ルス幅を制御することになる（以下これをα−Ｎ方式と
称す。）。このため、空気量センサは設けられておらず
、替わりに絞り弁開度センサ２５が設けられている。ま
た、絞り弁２１をバイパスする通路２３には始動時の制
御を高めるため並列に２個のアイドルアップ用の電磁弁
（Ｓ■と称す。）２６．２７が設けられ９．一方吸気ボ
ートにはスワールフントロールバルブ２８が設けられて
いる。

なお、機関回転数Ｎはディストリビュータ３１内蔵のク
ランク角センサ３２にて、冷却水温Ｔ＋ｕは水温センサ
３３にて、また実際の空へ比を検出するセンサとして酸
素センサ３４が設けられる等従来装置と変わるところは
なく、これらクランク角信号（基準信号と角度信号）、
水温信号、実空燃比信号は上記紋り弁開度信号とともに
コントロールユニット３５に入力され、該コントロール
ユニメト３５内で１、これら４３号に基づき最適な燃料
噴射パルス幅Ｔｉが演ｎされる。

犬に、噴射パルス幅Ｔｉの演算内容については、ｆ５３
図（同図（Ａ）〜同図（Ｃ）からなる。以下同じ。

）ないし第７図を参照しながら説明するが、ここでは先
に本発明にががる部分を説明し、その後にシステムの全
体につき概説することとする。すなわち、これらの図に
示す制御内容は全体として１つの空燃比制御システムを
構成するもので、これらの内訳は、第３図が噴射パルス
幅演算のメインルーチン、第４図ないし第７図がそれぞ
れメインルーチンにて使用される変数（過渡補正量ＫＡ
Ｔ）−Ｉ　ＯＳ　、　フィードバック補正量ＬＡＭＢＤ
Ａ、目標空燃比ＴＦＢＹＡ、吸気温補正係数ＫＴＡ）を
求めるだめのサブルーチンである。同図の番号は処理番
号を表す。なお、このような制御はマイクロコンピュー
タにてコントロールユニツ）　３５　ヲａｔすることに
より容易に行なわせることが可能である。この場合、各
変数の演算は下表に示すｉ＋Ｊ　’ｆＭ周さて、この発
明のｖｆ徴は運転状懇に応じて定まる目標空燃比が基本
空燃比よりら希薄であるか否かをｔｑ別し、希薄である
ことが判別されたときは基本空燃比に対する過渡補正１
を減量補正するようにするのであり、過渡補正量ＫＡＴ
ＨＯ３を演算するルーチン（第４図）において、ステッ
プ１３２〜１３４，１０５，１０６を設けた点にある。

すなわち、目標空燃比が基本空燃比よりも希薄側である
と判別すると、空燃比補正率Ｇ　ＨＦ　Ｆ　Ｂ　Ｙ　Ａ
を演算し、この空燃比補正率Ｇ　ＨＦ　Ｆ　Ｂ　Ｙ　Ａ
を付着速度ＶＭＦに乗算することにより最終的な過渡補
正量Ｋ　Ａ　Ｔ　ＨＯＳ　（−求める（ステップ１３２
，１３３．１０５，１０６）ａ ＫＡＴＨＯＳ＝ＶＭＦＸＧＨＦＦＢＹＡ・・・（７＾−
Δ） ここに、この例はクロック同期（噴射同期）で過渡補正
量を求めるようにしているので、単位周期当たり（１噴
射当たり）の過渡補正量が基準となり、この１噴射当た
りの過渡補正量を意味するのが付着速度ＶＭＦである。

また、空燃比補正率ＧＩイ「Ｆ　Ｂ　Ｙ　Ａ　ｉ：ｉ過
渡補正量を減量補正するために導入された＜ａであるか
ら、簡便には１，０以下の定数でよいが、この例ではそ
のときの目標空へ比に応じた過渡補正量が得られるよう
に目標空燃比（ＴＦ　Ｂ　Ｙ　Ａ　）に応じて演算して
いる（ステップ１３３）。この結果、基本空燃比に対す
る過渡補正量に相当するＶＭＦが補正率ＧＨＦＦＢＹＡ
にて減量補正されることになる。

なお、減速補正率ＧＨＦＱ　ＣＹ　Ｌは減速時の補正項
であり（ステップ１０５）、本発明と直接関係するもの
ではない。

次に、目標空燃比が基本空燃比よりも希薄側にある場合
のこの実施例の作用を第８図を参照しながら説明すると
、同図は紋り弁開度を全閉から全開、さらに全開から全
開へと変化させた場合に要求される過渡補正量の特性線
図であり、破線は基本空燃比に対する特性を、実線は基
本空燃比よりも′＠薄である２燃比に対す特性を示す。

同図から明らかなように、基本空燃比よりも希薄な空燃
比に要求される過渡補正量は基本空燃比に対するよりも
少なくて済む。

このような過渡補正量特性に対し、先の提案では目標空
燃比が基本空燃比よりも希薄となった場合にあっても、
基本空燃比に対する過渡補正量を供給するようにしてい
たので、補′ｆ、過多となっていた。

これに対して、この実施例では目Ｉ２空燃比が基本空燃
比よりも希薄になると、１．０よりも小さな値ＧＨＦＦ
ＢＹＡが乗算されること（こより目標空燃比が希薄とな
った分に相当する量だけ過渡補正量が少なくされる。こ
の結果、そのときの目標空燃比に対して要求される少な
い付着量が吸ズ系に存在するよう燃料供給が社なわれ、
加速初期における排気エミッションの不良を防止するこ
とができる。

なお、目標空燃比が基本空燃比と等しくあるいは濃い場
合は補正がなされることはない（ステップ１．３２，１
３４）。

また、本実施例におい−Ｃは、空燃比補正率Ｇ　ｒ−（
ＦＦＢＹＡをＴＦＢＹＡの関数として求めるようにして
いるが、目標空燃比を一律に一定値（たとえば２１）と
して設定する希薄燃焼方式では、ステップ１３３におい
てＧ）（ＦＦＢＹＡを１以下の定数として設定できるこ
とはいうまでもない。

次に、システムの全体を概説すると、第３図のルーチン
は下式（４）にて最終的に噴射パルス＠Ｔｉの演算を打
う部分で、第１図の手段１，６の機能に相当する。

ここに、ＳＰＩ装置ではシリングに流入する空気’１ｃ
ＱＣＹＬと噴射弁部を通過する空気ｆｆ１ＱＡ＋ＮＪと
が必ずしも一致せず、かつ噴射弁から噴かれた燃料がシ
リングに達するのに供給遅れをもたざるを得ないという
相違があり、このシステムではこれら２．ヴが考ＩＦさ
れている。ただし、これらはそれぞれにつき独立して演
算される（空気量についてはＱＡＩＮＪを、燃料遅れに
ついては過渡補正量ＫＡＴＨＯ３を求める。）。これは
、考え方を単純化して制御誤差の対象が空気量の計量誤
差であるのか燃料遅れによるものなのかを明確にするた
めである。これにより、設定時の精度が格段に向上する
。さらに、設定性以降の経時変化や燃料性状の相違にて
も精度低下の要因となるので、これらの要因に対して１
よ学習機能を付与している。

これを数式で表現すると、実効パルス幅Ｔｅは下式（４
）にて演算される（ステップ７０）。なお、無効パルス
幅をＴｓとしてＴｅとの和がＴ　ｉ（＝　Ｔ　ｅ十Ｔｓ
）となる（ステップ６９．７０）。

Ｔｅ＝（ＴｐＸＫＢＬＲＣ＋ＫＡＴＨＯ８ＸＫＢＴＬＲ
Ｃ）ＸＬＡＭＢＤＡ ・・・（４） ただし、 Ｔｐ：基本パルス幅 Ｋ　Ａ　Ｔ　ＨＯＳ　：過渡補正量 Ｌ　Ａ　Ｍ　Ｂ　Ｄ　Ａ　：空燃比補正係数ＫＢＬＲＣ
：基本噴射量学習補正係数 Ｋ　Ｂ　Ｔ　Ｌ　ＲＣ：燃料遅れ学習補正係数である。

ここには、基本パルス幅としてＴｐを用いているが、そ
の内容はＬ−ジェトロニッタ方式と相違して下式（５）
にて演算される。

Ｔｐ＝ＱＡＩ　Ｎ　Ｊ　Ｇ　ＸＴＦＢＹＡＸＫ−（５）
ただし、ＱＡＩＮＪＧ：噴射弁部空気量＜ｒｌｌｇ）Ｔ
ＦＢＹＡ：目標空燃比 に：噴射か特性に基づく定数（信５　／　ｆｉｌ　ｇ　
）である。

まず、噴射弁部の空気量ＱＡＩＮＪであるが、空気量セ
ンサを持たない本実施例ではこれを直接に求めることは
困難であるので、ＱＣＹＬに基づいて求められる。すな
わち、ＱＡＩＮＪはＱｃｙ、とその変化量ｄＱ　ｃ　Ｙ
　Ｌ　／　ｄｔとから次式（３）％式％ にて近似的に求められることを考慮して、次式群（６Ａ
）〜（６Ｆ）にで求められる。なお、以下の説明の便宜
上前回演算された値であることを意味する添字「−１」
を記号に付している。

ＱＡ　Ｉ　Ｎ　Ｊ　Ｇ　＝ＱＡ　Ｉ　Ｎ　Ｊ　ＣＸＫＴ
Ａ　　＝・（６Δ）ＱＡＩＮＪ６＝ＱＣＹＬＸＶＣＹＬ ＋ＤＣＭ　　　　　　・・・（６Ｂ） ＱＣＹＬ＝ＱｌｌＸＫ２ ＋ＱＣＹＬ−＋　Ｘ（１−に２） ・・・（６Ｃ） ＱＨ＝ＱＨ［ｌ　ＸＫＦＬＡＴ　　　　　”７（６Ｄ）
ＤＣＭ＝（ＱｃｙＬ　ＱＣＹＬ−１） Ｘ　Ｋ　Ｍ　Ａ　Ｎ　Ｉ　ＯＸ　Ｔ　ｒｅｌ−（６Ｅ）
Ｋ　Ｔ　Ａ　：　Ｋ　Ｔ　Ａ　ＯＸ　Ｋ　Ｔ　Ａ　Ｑ　
ＣＹ　　Ｌ・・・（６Ｆ） ただＩ７、 ＱＡＩＮＪＧ：噴射弁部空気量／シリンダ（ｒｎＦｌ） ＱＡ＋ｎＪｃ：噴射弁部空気量／シリング（ｃｃ） ＱＣＹＬニジリングへの空気１／シリング容積（％） ＶＣＹＬニジリング容積（ＣＣ） ＤＣＭ：マニホールに空気変化量（ｃｅ）ＫＴＡ：吸気
温補正係数（＋ｎｇ／ｃｃ）ＱＨ：平衡空気量／シリン
グ容積（％）Ｋ２：ＱＣＹＬの変化割合／演算 Ｑｕｏ：リニヤライズ空気量／シリング容積（％） ＫＦＬＡＴニアラット空燃比係数（％）ＫＭＡＮ　ＩＯ
：マニホールド係数 Ｔｒｅｆ：Ｒｅｆ信号の周期（μ５） ＫＴＡＯ：基本吸気温補正係数（＋ａｇ／ｃｃ）Ｋ　Ｔ
　Ａ　Ｑ　ｃ　Ｙ　Ｌ　：吸気温補正の負荷補正率（％
） である。

これらの弐群（６八）〜（６Ｆ）は、各種の補正や規格
化（シリング当たり、シリング容積当たり等に換算して
いる。）のために複雑になってはいるが、基本的には、
ＱＡＩＮＪＣは定常項（ＱＣＹＬＸＶＣＹＬ）と過渡項
（ＤＣＭ）との和で求められる。

ただし、この値ＱＡＩＮＪＣは体積単位であるため、吸
気温度変化により変わり得るので、ＫＴＡを補正係数と
して質量単位に変換している（ステップ６１〜６３）。

また、ＱＣＹＬはに２を平滑化の定数としてＱｌｌｌＱ
ＣＹＬ−１を変数、Ｋ２を重みとする重み付は平均値に
て求められる（ステップ５４〜５７）。

次に、Ｑｕｏ　ｆＫＦＬＡＴ’ｉ％の変数は吸気系の流
路面積と機関回転数から求められる。これは、吸気系よ
り空気量センサを廃してコスト低減、メンテナンスの容
易化を図るようにしたためである。

したがって、流路面積は次式（６Ｇ）、（６１１）にて
求められる（ステップ４１〜５２）。

ＡＡＤＮＶ＝ＡＡＸＴｒｅｒ／Ｖ　ＣＹ　Ｌ　−（６Ｇ
）ＡＡ＝ＡＴＶＯ＋Ａ　Ｉ＋ＡＡＣ・・・（ａｌｌ＞た
だし、ＡＡＤＮＶ：流路面積／（回転数×シリング容積
＞（ｃｍ２／　ｒｐｍ−ｃｃ）ＡＡ：総流路面積（ＣＩ
Ｉ１２） ＡＴＶＯ：絞り弁流路面積（ｃ＋＋＋２＞ＡＩ：５Ｖ２
６の流路面ｆｆｆ（ｃｍ”）ＡＡＣ：５Ｖ２７の流路面
積（ｃＩ１１２）である。

すなわち、このシステムは負荷信号として絞り弁開度Ｔ
ＶＯに基づく流路面積ＡＴＶＯを採用するものであるが
、紋り弁２１をバイパスする通路２３がある場合には、
これらの面積ＡＩ、ＡＡＣをも考慮する必要があり、し
たがって総流路面積ＡＡは絞り弁開度に基づく流路面積
ＡＴＶＯとバイパス通路の流路面積（ＡＩあるいはＡＡ
Ｃ）との和で与えられている（ステップ４１〜４９）。

なお、これら５Ｖ２Ｇ、２７は２位置弁である。これは
デユーティ制御の電磁弁を使用する替わりに４段階制御
を行わせてコスト低減を図るためである。

また、実際の制御では総流路面積ＡＡを回転数Ｎで除し
た値ＡＡ／Ｎ（ステップ５２においてＡＡＸＴｒｅｆの
部分が相当する。）を採用している。

これはＡＡそのままであると、Ｎの変化に対し急変する
領域をもつので、これをパラメータとして使用すると、
この急変領域において精度が低下する。しかしながら、
精度を高めようとたとえばマツプの格子点を増すことは
それだけ演算時間を艮くすることにもなる。そこで、Ａ
Ａ／Ｎを採用することにより、こうした制御上の問題を
解決したものである。

したがって、このＡＡＤＮＶ（＝ＡＡＸＴｒｅ４／ＶＣ
ＹＬ）を用いてリニヤライズ空気ｆｌＱＨｏが求められ
る（ステップ５３）。なお、フラット空燃比係数ＫＦＬ
ＡＴはＱＩＩＯＩＮをパラメータとしてマツプから、絞
り弁流路面積ＡＴＶＯはＴＶＯをパラメータとしてテー
ブルから求められる（ステップ５４．４２）。

主だ、基本吸気温補正係数ＫＴＡＯと吸気温の負荷補正
率Ｋ　Ｔ　Ａ　Ｑ　ｃ　Ｙ　Ｌについても、それぞれ吸
気温ＴＡＩＱＣＹＬをパラメータとして検索され、これ
らの積にて吸気温補正係数ＫＴＡが求められている（第
７図のステップ８１〜８３）。

以上の演算により噴射弁部の空気ｆｉＱＡ＋ＮＪが求め
られたので、次には過渡時に生じる燃料遅れに関する補
正量を求めることである。この補正ユがステップ６６に
で使用されるＫ　Ａ　Ｔ　ＨＯＳであり、具体的には第
４図に示すルーチンにて演算される。

この例では、平衡付着量Ｍ　Ｆ　Ｈとこの平衡付着量の
変化に対して１次遅れで変化する付着量の演算値との偏
差に基づいて求める。これを数式で表すと次式群（７＾
）〜（７Ｅ）にて与えられる。

Ｋ　　Ａ　　Ｔ　　ＨＯＳ　　＝　　Ｖ　Ｍ　Ｆ　　Ｘ
　Ｇ　　ｆ（Ｆ　　　　　　　・・・（７八）ＶＭＦ＝
（ＭＦＨ−ＭＦ−、）ＸＫＭＦ・・・（７Ｂ） ＭＦ＝ＭＦ−、十ＶＭＦ　　　　　・・・（７Ｃ）Ｋ　
Ｍ　Ｆ　＝　（Ｋ　Ｍ　Ｆ　Ａ　Ｔ　＋　Ｋ　Ｍ　Ｆ　
Ｖ　Ｍ　Ｆ　）ＸＫＭＦＮＸＫＭＦＤＢＴ ・・・（７Ｄ） ＧＨＦ＝ＧＨＦＱＣＹＬ　ＸＧＨＦＦＢＹＡ・・・（７
Ｅ） ただし、ＫＡＴＨＯ８：過渡補正ｆｉ（μｓ）ＶＭＦ：
付着速度（μＳ／噴射） ＭＦＨ：平衡付着量（μＳ） ＭＦ：付着量（μＳ） ＫＭＦ：分量割合（％） ＫＭＦＡＴ：基本分量割合（％） ＫＭＦＶＭＦ：分量割合の付着速度補 正率（％） ＫＭＦＮ：分量割合の回転補正率（％）ＫＭＦＤＢＴ：
分量割合のブースト補 正率（％） Ｇ　ＨＦ　：補正率（％） ＧＨＦＱＣＹＬ：減速補正ｙｇ（％） Ｇ　ＨＦ　Ｆ　Ｂ　Ｙ　Ａ　：空燃比補正率（％）であ
る。

丁なわち、平衡付着量Ｍ　Ｐ　Ｈとこの平衡付着量に対
し１次遅れで変化する付着量の演算値との偏差（ＭＦＩ
−ｆ−ＭＦ　−＋　）に付着量の演算値が単位周期当た
り（１噴射当たり）にどの程度の割合で接近するかを表
す係数ＫＭＦを乗算することにより付着速度ＶＭＦが求
められる（ステップ１ｏ３）。

ここに、平衡付着量Ｍ　Ｆ　Ｈは基本的な運転変数ＱＡ
　Ｉ　Ｎ　Ｊ　ＩＮの他冷却水温ＴＷにも依存するので
パラメータが合計３つとなり、パラメータが１つ多すぎ
るためにこのままでは３次元マツプとすることができな
い。そこで、この例では３次元マツプの検索と直線近似
の補間計算との組み合わせによりこの問題を解決してい
る。すなわち、実際に冷却水温Ｔｗが採りうる温度変化
幅の範囲内で予め設定された異なるｎ（＝４または５）
個の基準温度Ｔｕｂａ　−Ｔｌｕｎ（Ｔｗｏ　＞　・＝
　＞　Ｔｗｎ）毎にＱＡ　Ｉ　Ｎ　ＪとＮをパラメータ
として基準温度Ｔｗｎにおける付着量ＭＦＨＴｗｎを付
与する都合ｎ個の付着量データを実測にて用意する。そ
して、実水温ＴＩＩ＋の上下の基準温度Ｔ　ｕ＋ｋ（ｋ
はＯがらｎまでの整数）、Ｔｌ１Ｉｋ＋１における付着
ｆｉＭＦＨＴｗｋ、ＭＦＨＴｗｋ＋１を用い、Ｔ　ＩＬ
ｌ＋　Ｔ　ｕ＋に、Ｔ　ｕ＋ｋ　＋　Ｉによる補間計算
にてＭＦＨを最終的に求めるのである（ステップ１０１
）。

なお、マツプと補開計ヰによる手法では高い精度を得る
ことができるが、精度は程々にしても演算速度を高めた
い場合には２つのテーブルを用いて求める手法もあり、
これを次式（７Ｆ）に示す。

ＭＦＨＴｕ＋ｎ＝ＭＦＨＱｎＸＭＦＨＮｎ　・−（７Ｆ
）ただし、ＭＦＨＱｎ：ＱＡＩ　Ｎ　Ｊに基づく係数Ｍ
ＰＨＮｎ：Ｎに基づく係数 であり、Ｍ　Ｆ　ＨＱ　ｎはＱＡ　Ｉ　Ｎ　Ｊ　をＭ　
Ｆ　Ｉ（Ｎ　ｎはＮをパラメータとしてそれぞれテーブ
ル検索により求められる。

なお、Ｔｌ１ｌ＞Ｔｌｌｌ０のとき、およびＴａ１Ｉ＜
Ｔｕｒｎのときは補間計ヰを行うことができないので、
ＭＦＨ＝　Ｍ　Ｆ　ＨＴｉｕｏとする。また、燃料カッ
ト中はＭＦＨ＝ＦＣＭＦＨ（一定値）とする。

一方、前回演算された付着！（ＭＦ−＋）に今回求めた
付着速度ＶＭＦを加算することにより今回の付着量ＭＦ
が演算される（ステップ１０４）。

次に、分量割合ＫＭＦは一定値でもよいが、この例では
ＡＡＤＮＶ、Ｔｕ＋をパラメータとしてマツプ検索によ
り基本値ＫＭＦＡＴを求め、さらに■ＭＦ、Ｎ、ブース
ト圧変化量のバイパス値ＤＢＯ８Ｔに基づく補正をイ〒
っでいる。すなわち、基本値ＫＭＦＡＴに対する補正係
数が３つの係数ＫＭＦＶ　Ｍ　Ｆ　、Ｋ　Ｍ　Ｆ　Ｎ　
、Ｋ　Ｍ　Ｆ　Ｄ　Ｂ　Ｔであり、これらは過渡初期に
おける空燃比が７ラツトな特性となるように導入される
ものである。すなわち、緩加速ではわずかに補正不足が
みられ、回転数の相違１こより誤差を生じる等実験を行
ってみるとわずかなずれが生じるものであり、これらを
個々に解消しようとするしのである。

なお、バイパス値ＤＢＯ８Ｔは下式（７Ｇ）〜（７Ｔ）
にて求められ、その内容はブースト圧の微少変化量を植
体しつつＲｅｆ信号に同期して徐々に滅貨する値である
。

（１）セット時（初回） ＤＢＯ３Ｔ＝ＤＢＯ３Ｔ−。

＋（ＢＯＯ８Ｔ−ＢＯＯ３ＴＯ） ・・・（７Ｇ） （２）減衰時（Ｄ　Ｂ　ＯＳ　Ｔ２Ｏ）（２回目以降）
ＤＢＯ８Ｔ＝ＤＢＯ５Ｔ−Ｉ　　ＸＴＧＥＮ・・・（７
＋１） （３）減衰時（Ｄ　Ｂ　ＯＳ　Ｔ　＜　Ｏ）（２回目以
降）ＤＢＯＳＴ＝ＤＢＯ３Ｔ−＋　　ＸＴＧＥＮＧ・・
・（７■） ただし、ＢＯＯ６Ｔニブ−スト圧 ＢＯＯ９ＴＯ：前回のブースト圧 ＴＧＥＮ：加速時の減衰係数（定数） ＴＧＥＮＧ：減速時の減衰係数（定数）なお、ブースト
圧ＢＯＯ８ＴはＡＡＤＮＶを、また分量割合の付着速度
補正率ＫＭＦＶＭＦは■Ｍ　Ｆ　−Ｈを、分量割合の回
転補正率ＫＭＦＮはＮを、分量割合のブースト補正率Ｋ
ＭＦＤＢＴはＤＢＯ３Ｔの絶対値をパラメータとしてテ
ーブル検索にて求められる。

次に、補正率ＧＨＦＱＣＹＬは燃料性状の相違等を考慮
する値である（ステップ１３１）。これは揮発性の高い
燃料にあっては、減速時の吸入負圧の発達により急速に
気化して８！閃シリンダへと吸入されてしまうため、揮
発性の低い燃料と比較してその分村着量が少なくなる。

このため、減速時にはそれだけ付着量を少なく見積もる
必要があり、逆に補正係数（ＧＨＦＱＣＹＬ）としては
少ない値を付与すればよいことになる。すなわち、加速
時（Ｖ　Ｍ　Ｆが正の場合）は補正を行わないが（ＧＨ
ＦＱＣＹＬ＝１．０）、減速時（Ｖ　Ｍ　Ｆが負の場合
）には１以下の数値を採用するのである。

また、補正率Ｇ　ＨＦ　Ｆ　Ｂ　Ｙ　Ａは目標空燃比Ｔ
ＦＢ　Ｙ　Ａ　７５（基本空燃比よりも希薄になった場
合に補正過多となる傾向を生じるのに対して導入された
値であり、目標空燃比ＴＦＢＹＡに応じて演算、される
（ステップ１３２〜１３４）。これがこの発明の特徴部
分であることは前述した通りである。

なお、減速補正ＩＧＨＦＱ　ＣＹ　Ｌ　ｌ！Ｑ　ＣＹ　
Ｌを、空燃比補正率Ｇ　ＨＦ　Ｆ　Ｂ　Ｙ　ＡはＴＦＢ
ＹＡをパラメータとしてテーブル検索にて求められる。

このようにして求めたＶ　Ｍ　ＦとＧＨＦを用いて最終
的に過渡補正量に／〜Ｔ　ＨＯＳが求められる（ステ７
ブ１　＋）　８　）。

次に、第３図（Ｃ）のステップ６８．６４で使用される
空燃比補正係数ＬＡＭＢＤＡ、目標２燃比ＴＦＢＹＡは
従来例でも演算されているところであり、そのルーチン
がそれぞれ第５図、第６図である。

すなわち、ＬＡＭＢＤＡは空燃比のフィードバック制御
における補正係数である。第５図はＰＩＤ制御の例であ
り、実空燃比（具体的には酸素センサ出力Ｉｐ）と空燃
比の目標値（具体的には目標値のセンサ出力相当量Ｔ＋
ｐ）との偏差ＥＲに基づいて得られる比例分（Ｐ）、積
分分（Ｉ）、微分分（Ｄ）を加算する次式（８＾）〜（
８Ｄ）にてＬＡＭＢＤＡが求められる（ステップ１１１
〜１１８）。

ＬＡＭＢＤＡ＝Ｐ＋　Ｉ　＋Ｄ　　　　　・・・（８＾
）Ｐ＝ＫＰ−ＥＲ・・・（８Ｂ） Ｉ＝Ｉ−１＋に、−ＥＲ・・・（８Ｃ）Ｄ＝ＫＤ　・（
ＥＲ−ＥＲ−＋）　　　・・・（８Ｄ）ただし、ＫＰ：
比例ゲイン に夏　：積分デイン ＫＤ：微分デイン である。

なお、偏差ＥＲは下式（８Ｅ）で与えられる（ステップ
１１４）。

ＥＲ”Ｉｐ−Ｔ＋　ｐ−（ｎ＋　＋　）　　　　＝１８
Ｅ）ここに、開式（８Ｅ）の第２項は（ｎ＋　１　）回
前に（ただし、ｎは電筒数である。）Ｒｅｆ信号が入力
したときのセンサ出力Ｉ　＋）を示す。これは吸気系に
て設定した空燃比の結果が排気系に設けたセンサ３４に
検出されるまでに時間的遅れがあり、これを考慮したも
のである。

また、目標空燃比ＴＦＢＹＡはＴｗ、Ｑ　ＣＹ　Ｌ　Ｉ
Ｎをパラメータとして演算される（第６図のステップ９
１〜９５）。なお、同図のステップ９５はＴＦＢＹＡに
上限値と下限値とを設けもので、７エイルセー７として
の機能を付与したものである。

次に、第３図（Ｃ）のステップ６５．ｆ３７−ｔ’使用
される学習補正係数ＫＢＬＲＣ，ＫＢＴＬＲＣであるが
、この例では、空気量（ＱＡＩＮＪ）と燃料遅れ補正量
（ＫＡＴＨＯ８）とを分離して求めるようにしたのに伴
い、学習補正についてもそれぞれに分離して独立に行う
ことにしている。すなわち、基本噴射量の学習補正係数
ＫＢＬＲＣについては空燃比補正係数ＬＡＭＢＤＡの演
算ルーチンにて、燃料遅れの学習補正係数ＫＢＴＬＲＣ
については過渡補正量ＫＡＴＨＯ３の演算ルーチンにて
演算される（第５図のステップ１１９，１２０、第４図
のステップ１０７〜１１０）。

学習補正は、基本的には目標値との偏差に基づく制御量
を予め加えておくことにより次回の演算時に偏差が生じ
ないようにするものであり、ＫＢＬ　ＲＣｌ！　Ｌ　Ａ
　Ｍ　Ｂ　Ｄ　Ａに、ＫＢＴＬＲＣはこのＬＡＭＢＤＡ
とさらに実空燃比ＡＦＢＹＡと目標空燃比ＴＦＢＹＡの
偏差Ｂとに基づいて演算される（ステップ１１９，１２
０．１０７〜１１０）。

なお、付着速度ＶＭＦと基準値Ｌ１どの比較により定常
時（ＶＭＦ＜Ｌ＋）であるのが過渡時（ＶＭＦ≧Ｌ＋）
であるのかを判別し、ＫＢＬＲＣについては定常時にの
み、ＫＢＴＬＲＣについては過渡時にのみ学習が行なわ
れるようにしている（ステップ１１９，１０７）。

次に、第９図はこの発明の第２実施例の流れ図である。

この例は補正の対象を平衡付着量としたもので、目標空
燃比が基本空燃比よりも希薄であることが判別されると
、基本空燃比に対する平衡付着量Ｍ　Ｆ　ｌ−Ｉ　Ｓに
空燃比補正係数ＣＦＢＡ（１，０よりも小さな定数ある
いは目標空燃比の関数値）が乗算される（ステップ１３
２，１３５）。また、分量割合ＫＭＦについても、この
補正係数ＫＦＢＡを導入し、基本空燃比に対する分量割
合（基本分量割合ＫＭＦＳ）の補正を行っている（ステ
ップ１３２．１３６）。

これは第１実施例が付着速度ＶＭＦを補正の対象とした
のに対し、ＶＭＦを付与する２つのパラメータ（平衡付
着量と分量割合）をそれぞれ補正するようにしたもので
、第１実施例と同様の作用効果を奏することに変わりは
ない。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明では運転状態に応じた基
本的な燃料噴射量を演算する手段と、基本となる空燃比
に対する吸気系燃料の平衡付着−１とこの平衡付着量に
対して１次遅れで変化する付着量の演算値に基づいて過
渡時の補正量を演算する手段と、この過渡補正量にて前
記基本噴射量を補正液体する手段とを備える内燃（民間
の空燃比制御装置において、運転状態に応じて定まる目
標空燃比が前記基本空燃比よりも希薄であるか否かを判
別する手段と、この判別結果に基づき希薄であることが
判別されたときは前記基本空燃比に対して設定された過
渡補正量を減量補正する手段とを設けたので、目標空燃
比が希薄になるほど演算される過渡補正量が少なくされ
、これにより補正過多となることなく要求される過渡補
正量と良く合致し、過渡初期の排気エミッションの不良
を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の概念構成図、第２図は５ＰＩｖｃ置
に適用したこの発明の第１実施例の機械的な構成を表す
概略図、第３図ないし第７図は第２図中のコントロール
ユニット内で実行される動作内容を説明する流れ図、第
８図はこの実施例の作用を説明する過渡補正量の特性線
図、第９図はこの発明の第２実施例の流れ図である。 第１０図は空燃比に対する過渡補正量の変化を示す特性
線図である。 １・・・基本噴射量演算手段、２・・・過渡補正量演算
手段、３・・・基本平衡付着量演算手段、４・・・付着
速度演算手段、５・・・付着量演算手段、６・・・噴射
量補正演算手段、７・・・目標空燃比判別手段、８・・
・補正演算手段、２１・・・吸気絞り弁、２２・・・吸
気通路、２３・・・バイパス通路、２４・・・燃料噴射
弁、２５・・・紋り弁開度センサ、３４・・・酸素セン
サ（空燃比センサ）、３５・・・コントロールユニット
。 （外１名） 第６図 第８図 時間 第１０図 一時開 特開

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 運転状態に応じた基本的な燃料噴射量を演算する手段と
   、基本となる空燃比に対する吸気系燃料の平衡付着量と
   この平衡付着量に対して１次遅れで変化する付着量の演
   算値に基づいて過渡時の補正量を演算する手段と、この
   過渡補正量にて前記基本噴射量を補正演算する手段とを
   備える内燃機関の空燃比制御装置において、運転状態に
   応じて定まる目標空燃比が前記基本空燃比よりも希薄で
   あるか否かを判別する手段と、この判別結果に基づき希
   薄であることが判別されたときは前記基本空燃比に対し
   て設定された過渡補正量を減量補正する手段とを設けた
   ことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。