JPS6338644A - 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比制御装置に関する。

（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）Ｔｐ（＝　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こと
により噴射量（噴射パルス幅）Ｔ１を演算し、さらに加
速性の向上のため、通常の噴射量に加え肩込み噴射を行
っている（たとえば、１９８６年１月（株）鉄道日本社
発行「自動車工学」第３５８第１号第１１．２，１１３
頁等参照）。

なお、前記噴射パルス幅Ｔｉは公知の次式にて演算され
るものである。

Ｔ　ｉ　＝　Ｔ　ｐ　Ｘ　ＣＯＥ　Ｆ　Ｘ　Ｌ　Ａ　Ｍ
　Ｂ　Ｄ　Ａ　十Ｔ　ｓ・・・（１） ただし、Ｃ０ＥＦ：各種補正係数の総和Ｌ　Ａ　Ｍ　Ｂ
　Ｄ　Ａ　：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） ところで、このような装置の加速割込み噴射では、紋り
弁開度の変化量と冷却水温とをパラメータとして割込み
噴射量（噴射パルス幅）が演算される。たとえば、水温
が低いほど加速レベルが大きいほど、演算される燃料量
は多くなる。

しかしながら、絞り弁開度変化量と加速程度に応じた燃
料不足量とは必ずしも対応するものでな（、絞り弁開度
変化量に基づ（と却って空燃比が大きく変動することが
あった。たとえば、絞り弁開度変化量に基づけば２加速
であるとして多量の燃料が不足燃料量以上に供給される
と、混合気が濃くなり過ぎ却って排気エミッションを不
良にしたり失火を招く。また、緩加速であるとして不足
燃料量よりも少ない燃料しか供給されないと、緩加速に
応じた運転性が得られない。

このような割込み噴射における供給燃料量の過多あるい
は不足を無くすには、空燃比を決定するパラメータに基
づいて加速割込み噴射量を演算することが必要となる。

この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、空燃比を直接決定する因子となる空気量（たと
えば噴射弁部の空気量）、または空気量を求める過程に
生ずる中間変数、あるいは空気量そのものでなくとも空
気量に相当する量（たとえば紋り弁開度を機関回転数で
除した値）に基づいて割込み噴射量を演算するようにし
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、噴射弁部を通過す
る空気量ＱＡＩＮＪを運転状態に応じて演算する手段１
と、この空気量ＱＡ　Ｉ　Ｎ　Ｊに基づいて基本的な燃
料噴射ｆｉＴｐを演算する手段２と、この基本噴射量Ｔ
ｐに応じた駆動信号にて燃料噴射弁を駆動する手段３を
備える内燃機関の空燃比制御装置を前提として、加速時
をｔり別する手段４と、前記演算された噴射弁部空気量
ＱＡＩＮＪ、この空気量ＱＡ＋Ｎ、＋を演算する過程に
求まる中間変数、または空気量相当量（絞り弁開度αも
しくは総流路面積ＡＡと機関回転数Ｎの比）に基づいて
加速割込み噴射量を演算する手段５を設けた。

なお、駆動手段３が割込み噴射量に応じた駆動信号にて
燃料噴射弁を駆動する。

（作用） このように構成すると、空気】あるいは空気量相当量は
空燃比を決定する因子であり、加速時に増加する空気量
変化量に対応した燃料量が割込み噴射量として供給され
る。しかも、絞り弁開度αを用いて求めると、応答性の
良い割込み噴射量となる。

すなわち、加速程度の相違により空気量が変化するので
、この空気量変化に対応して燃料量を供給する限り、空
燃比に大きく変動を生ずることはない。ここに、絞り弁
開度の変化量は確かに運転者の意思を表すものであって
も、空燃比との相関はないので、そのずれ分が空燃比の
変動を生ずるが、この発明では空燃比に相関を有するパ
ラメータに基づくこととしたので、割込み噴射に伴う空
燃比変化に限界を設けることができ、このため割込み噴
射が実行されても空燃比変化を所定の幅内に収めて制御
精度を向上することができるのである。

以下実施例を用いで説明する。

（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８！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（すられておらず、替わり
に絞り弁開度上ンサ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（ＳＶと称す。）２６．２７が設けらし、一方吸％ボ
ートにはスワールコントロールバルブ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ＴＩＩＩは水温セン
サ３３にて、また実際の空燃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絞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、該フントロー
ルユニット３５内で、これら信号に基づき最適な燃料噴
射パルス幅Ｔｉが演算される。

次に、噴射パルス幅Ｔｉの演算内容については、第３図
（同図（Ａ）〜同図（Ｃ）からなる。以下同じ。

）ないしＰ１４９図を参照しながら説明するが、ここで
は先に本発明にかかる部分を説明し、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
ムをも育成するもので、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！＠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ＫＡＴＨＯ８，フィードバック補正ｆｉｎ、ＡＭＢ
ＤＡ、目標空燃比ＴＦＢＹＡ、吸気温補正係数ＫＴＡ）
を求めるた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ット３５を慴／＆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制御周期にて実行される。

さて、この発明の特徴は、加速時に機関に要求される燃
料不足量と相関を有するパラメータに基づいて加速割込
み噴射量（噴射パルス幅）を演算する点にある。すなわ
ち、空燃比は燃料量と空気量とで一義的に定まるのであ
るから、基本的には空気量をパラメータとするのである
。ただし、空気量そのものでなくとも空気量相当量であ
っても相関を有する限り同様の効果を得ることができる
。

要はｆｉ関に適用されている燃料供給装置に応じて最適
なパラメータを選択すればよい。そこで、３種類の供給
装（ｉ！（吸気絞り弁開度αと機関回転数Ｎを運較状！
！！！変数の基本値とするタイプＩ、各気筒の吸気ボー
トに噴射弁を設けたタイプ■、吸気絞り弁の上流の吸気
通路に噴射弁を設けたタイプ■）について７Ｊｊ！求に
適すると思われるパラメータこのうち、リニヤライ【空
気量ＱＨｏ（］ｌｌ−２のタイプ）に基づいて割込み噴
射パルス幅ＴＩＩを演算するようにした例が第３図（Ｂ
）であり、ステップ１３２〜１３４を新たに付加してい
る。すなわち、下式（９−＾）にて割り込み噴射パルス
幅ＴＩＩが演算される（ステップ１３２）。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。

Ｔｒ　　Ｔ＝（Ｑｎａ　　−Ｑ　　Ｈｏ−１）ＸＫＴＩ
　　ｒ＋Ｔｓ　　　　　　　　　　　・・・（９−＾）
ただし、ＱＨＯ：リニヤライズ空気量 に丁１１：定数 Ｔｓ：無効パルス幅 である。

ここに、リニヤライズ空気量ＱＨＯはＡＡＤＮＶ（吸気
系の総流路面積ＡＡを回転数Ｎで除した値）をパラメー
タとして設定した定常運１！ｌｉ−条２件下での空気量
を意味しく＠気管圧力に相当する。）、加速程度の相違
はこの空気量変化（Ｑ　Ｈｏ　−Ｑ　Ｈｏ−１）として
現れるので、この変化量に応じた燃料ｆｆ１（ＱＨｏ　
　Ｑｎａ−ｒンＸＫＴＩ＋　を割り込み噴射量とするも
のである。

そして、この噴射パルス幅ＴＩＩに応じた駆動信号にて
燃料噴射弁を駆動し割込み噴射を実行する（ステ７ブ１
３３）。

したがって、このようにｖｔ成された場合の加速割込み
噴射時の作用を第１２図を参照しながら説明すると、こ
の例では紋り弁開度変化に基づくのではなく、加速によ
り変化する空気量変化（Ｑｕｏ　　ＱＨＯ−１）に応じ
た燃料量が割込み噴射される（ステップ１３２．１３３
）。すなわち、絞り弁開度の変化量は運転者の意思との
相関を有するとはいえるけれども、空燃比との間には必
ずしも相関を有するものではない。したがって、空燃比
制御の点からはむしろ空燃比に影響し、かつ加速程度を
表すパラメータを採用すべきであり、これが加速程度に
応じて変化する空気量というわけである。したがって、
空気量変化に基づいて割込み噴射量を演算する限り、空
燃比が変動するにしてもその比から自ずと限界が生じ、
第１２図に示すように、割込み噴射が実行されても空燃
比変化を所定の幅内に収めて制御精度を向上することが
できる。

これに対して従来例では、運転者の意思に添うようにと
割り込み噴射を行うことが第１２図に示すように却って
大きく空燃比を変動させることとなり、ＣＯ等の排出量
の増加や失火あるいは運転性を不良にするといった不都
合を招くのである。

次に、この例では空燃比の変動幅を決定する係数ＫＴＩ
　＋を運転状態の如何に拘わらず一定値とするのではな
く、さらに機関負荷に相当するＱ　ＨＯと冷却水温Ｔｗ
に基づく補正を行っている（ステップ１３２．ｔｌｒ１
９図の１４１，１４２）。

ＫＴＩ　Ｉ　＝ＫＱ　１１０　ＸＫＴＷＴ　Ｉ　Ｉ・・
・（９−８） これは割込み噴射される燃料量のうち機関シリングに吸
入されずに吸気系燃料の付着量となる分を考慮するもの
で、低温時になるほどまた全負荷に近付くほど付着量と
して大きく奪われるので、このような運転域では、加速
に応じた燃焼圧を得るため高温時や低負荷時と比較して
多くの燃料量を供給しなければならない。そこで、第１
０図。

第１１図を内容とする負荷補正係数ＫＱＨＯＩ水温補正
係敗ＫＴ係数ＩＩをテーブル検索にて求めるのである（
ステップ１４１．．１４２）。

これにより、特に低温時や高負荷時において空燃比精度
が向上する。

次に、加速時であるか否かの判別であるが、この例では
空気量の変化量（ＱＨＯＱｎｏ−１）と判定レベルＬ’
ＭＩの比較に基づいて行うようにしている（ステップ１
．３１）、。

これも紋り弁開度変化と空気量変化量とが必ずしも対応
するものでなく、実際には空気量がそれほど増加してい
ないのに、空気量変化に対応する燃料量以上の噴射量が
割込み噴射されて空燃比を変動させてしまうのを回避す
るためである。したがって、空気量ＱＨＯの替わりに前
表に示したパラメータのいずれの変化量を用いるもので
あっても構わない。

なお、噴射終了後今回演算された空気量ＱＨＯは次回演
算時のため、前回演算時のＱ＋ｔｏ（Ｑｕｏ−１）とし
て格納される（ステノブ１３４．第８図のステップ１３
５）。

ここには、空気ｔＱｕｏに基づく場合を説明したが、他
のパラメータに基づく場合との効果の相違を次表に示す
。

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幅Ｔｉの演算を行
う部分である。

ここに、ＳＰＩ装置ではシリングに流入する空気ｆｔＱ
ｃｙＬと噴射弁部を通過する空気量ＱＡＩＮＪ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１．二のシステムではこれら２点が考慮されている
。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ｆｉＫＡ
ＴＨＯ３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し、さらに設定時以降の経時
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は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Ｔｉ（”Ｔｅ＋Ｔｓ）とな
る（ステップ６９，７０）。

Ｔｅ＝（ＴｐＸＫＢＬＲＣ＋ＫＡＴＨＯＳＸＫＢＴＬＲ
Ｃ）ＸＬＡＭＢＤＡ ・・・（４） ただし、 Ｔｐ：基本パルス幅 ＫＡＴＨＯ３：過渡補正量 ＫＢＬＲＣ：定常時学習補正係数 ＫＢＴＬＲＣ：過渡時学習補正係数 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−ジェトロニック方式と相違して下
式（５）にて演算される。

ＴＩＥ＝ＱＡ　Ｉ　Ｎ　Ｊ　Ｇ　ＸＴＦ　ＢＹＡＸＫ・
・−（５）ただし、ＱＡ　Ｉ　Ｎ　Ｊ　Ｇ　：噴射弁部
空気量（ｍｇ）ＴＦＢＹＡ：目標空燃比 に：噴射弁特性に基づく定数（ｍｓ／ｍｇ）である。

まず、噴射弁部の空気量ＱＡ　Ｉ　Ｎ　Ｊ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、Ｑ　ＣＹ　Ｌに基づいて求めら
れる。すなわち、ＱＡ　Ｉ　Ｎ　ＪはＱｃｙＬとその変
化ｆｆ１ｄＱｃＹＬ／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）にて求められる。

ＱＡ　　Ｉ　　Ｎ　　Ｊ　　Ｇ　　＝ＱＡ　　Ｉ　　Ｎ
　Ｊ　　０ＸＫＴＡ　　−（６Ａ）ＱＡ　＋　　Ｎ　、
＋ｃ＝Ｑｃｙ　Ｌ　ＸＶｃｙｔ−＋ＤＣＭ　　　　　　
　　・・・（６Ｂ）ＱＣＹＬ＝ＱＩＩＸＫ２ ＋Ｑ　ＣＹ　Ｌ　　−Ｉ　　Ｘ（１−に２）・・・（６
Ｃ） Ｑｏ＝Ｑｕｏ　　ＸＫＦＬＡＴ　　　　　　−（６Ｄ）
ＤＣＭ”（ＱＣＹＬ　　　ＱＣＹＬ−１）ＸＫＭＡＮ　
Ｉ　０ＸＴｒｅｆ−（ＢＥ）ＫＴＡ＝ＫＴＡＯＸＫＴＡ
Ｑ　ｃｙ　Ｌ・・・（６Ｆ） ただし、 ＱＡ　Ｉ　Ｎ　Ｊ　ａ　：噴射弁部空気量／シリング（
ＩＩＩｇ　） ＱＡＩＮＪｅ：噴射弁部空気量／シリング（ｃｃ） ＱＣＹＬニジリングへの空気量／シリング容積（％） ＶＣＹＬニジリング容積（ｃｃ） ＤＣＭ：マニホールド空気変化量（ｃｃ）ＫＴＡ：吸気
温度変化１（ｍｇ／ｃｃ）ＱＨ：平衡空気量／シリング
容積（％）Ｋ２：ＱＣＹＬの変化割合／演算 Ｑｔｚ）：リニャライズ空気量／シリング容積（％） Ｋ　Ｆ　Ｌ　Ａ　Ｔ　ニアラット空燃比係数（％）ＫＭ
ＡＮ　Ｉ　Ｏ：マニホールド係数 Ｔｒｅｆ：Ｒｅｆ信号の周Ｍ（μ５） ＫＴＡＯ：基本吸気温補正係数（ｍｇ／ｃｃ）ＫＴＡＱ
　ＣＹ　Ｌ　：吸気温補正の負荷補正率（％） である。

これらの弐群（６＾）〜（６Ｆ）は、各種の補正や規格
化（シリング当たり、シリング容積光たり等に換算して
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１単位に変換している（ステップロ１〜６３）。

また、ＱｃｙＬｌｉＫ２を平滑化の定数としてＱｕ＋Ｑ
ｃｙｔ、−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（１３図（Ｂ）のステップ５５〜５７）
。

次に、Ｑｏｏ−ＫＦＬＡＴ等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＝ＡＡＸＴｒｅｆ／Ｖ　ｌ：Ｙ　Ｌ　−（６
Ｇ）ＡＡ＝ＡＴＶＯ＋Ａ　Ｉ＋ＡＡＣ・（６＋１）ただ
し、ＡＡＤＮＶ：流路面積／（回転数×シリング容積）
（ａｍ２／　ｒｐＬＩｌ−ｃｃ）ＡＡ：総流路面ｆＪ！
（ｃｆｆ１２　）ＡＴＶＯ：絞り弁流路面積（ｃ＋ｏ２
）ＡＩ：５Ｖ２６の流路面積（ａｍ２） ＡＡＣ：５Ｖ２７の流路面積（０，２）である。

弁開度ＴＶＯに基づく流路面積ＡＴＶＯを採用するもの
であるが、絞り弁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／ずイバス通路の流路面！１′ｔ（
ＡＩある（・はＡＡＣ）との和で与えられている（ステ
ップ４１〜４９）。なお、これら５Ｖ２６．２７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におり１てＡＡ　Ｘ　Ｔ　
ｒｅｆの部分が相当する。）を採用してりする。

これはＡＡそのままであると、Ｎの変化に対し急変する
頭載をもつので、これをパラメータとして使用すると、
この急変頭載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、α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、
ＡＡ／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Ａ　Ａ　Ｄ　Ｎ　Ｖ　（＝　Ａ　Ａ　
Ｘ　Ｔ　ｒｅｆ／ＶＣＹＬ）を用いてリニヤライズ空気
量ＱＨＯが求められる（ステップ５３）。なお、フラッ
ト空燃比係数ＫＦＬＡＴはＱＨＯ，Ｎ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（ｆｆ！９図ノス
ナノステップ１４４ｒＪ３図（Ａ）ノステッフ４２）。

また、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ＴＡ　＋Ｑ　ＣＹ　Ｌ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が求められでい
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量ＱＡ　Ｉ　Ｎ　Ｊが
求められた。

ここに、この例ではＱＡＩＮＪを最終値として途中には
中間変数（Ｑｕｏ　＊ＱＩＩ＋ＱＣＹＬ　）が演算され
、また空気量相当量（α／　Ｎ　、　Ａ　Ａ　／　Ｎに
相当するＡＡＤＮＶ）が採用されており、これらの値の
いずれかをパラメータとして割込み噴射量が演算される
点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。

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。この補正量がステップ６６にて使用される
ＫＡＴＨＯ８であり、具体的には第４図に示すルーチン
にて演Ｗ、される。

この例では、吸気系燃料の定常運転条件下での付着ｍ（
この付着量を以下「平衡付着量」と称す。）ＭＦＨ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。

ＫＡＴＨＯ３＝ＶＭＦＸＧＨＦ　　　　・（７Ａ）ＶＭ
Ｆ＝（ＭＦＨ−ＭＦ−１）ＸＫＭＦ・・・（７Ｂ） ＭＦ＝ＭＦ−１＋ＶＭＦ　　　　　・・・（７Ｃ）ＫＭ
Ｆ＝（ＫＭＦＡＴ＋ＫＭＦＶＭＦ）ＸＫＭＦＮＸＫＭＦ
ＤＢＴ ・・・（７Ｄ） Ｇ　ＩＩＦ　＝　Ｇ　ＨＦ　Ｑ　ｃ　Ｙ　Ｌ　　Ｘ　Ｇ
　ＨＦ　Ｆ　Ｂ　Ｙ　Ａ・・・（７Ｅ） ただし、Ｋ　Ａ　Ｔ　ＨＯＳ　：過渡補正ｆｆ１（μｓ
）ＶＭＦ：付着速度（μＳ／噴射） Ｍ　Ｆ　Ｈ：平衡付着量（μＳ） ＭＦ二今回演演算の付着量（μＳ） ＫＭＦ：分量割合（％） ＫＭＦＡＴ：基本分量割合（％） Ｋ　Ｍ　Ｆ　Ｖ　Ｍ　Ｆ　：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（％） Ｇ　ＨＦ　Ｑ　ｃ　Ｙ　Ｌ　：減速補正率（％）Ｇ　Ｈ
Ｆ　Ｆ　Ｂ　Ｙ　Ａ　：空燃比補正率（％）である。

すなわち、付着速度ＶＭＦは単位周期当たり（１噴射当
たり）の付着量を意味し、平衡付着ｉＭＦ１（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（ＭＦＨ−ＭＦ−＋　）にこの付着量の演算値が
単位周期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求められる（ステップ１
０３）。

ここに、平衡付着ｔｆｉ　Ｍ　Ｆ　Ｈは噴射弁部を通過
する空気量ＱＡ＋ＮＪ＋ｌｆｉ関回転数Ｎ、冷却水温Ｔ
ｌ１１に基づき、３次元マ・ンプの検索と直線近似の補
間計算との組み合わせにより演ｆ！、される。すなわち
、実際に冷却水温Ｔ―が探すウる温度変化幅の範囲内で
予め設定された異なる６個の基準温度Ｔｕ＋。

−Ｔｗｓ　（Ｔｕ＋ｏ　＞　−−−＞　Ｔｗｓ　）毎に
ＱＡ　Ｉ　Ｎ　Ｊ　とＮをパラメータとして基準温度Ｔ
ｗｎ（ｎ＝０〜５）における平衡付着ｆｉＭＦＨＴｕ＋
ｎを付与する都合６個の平衡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　
Ｗｎｙ　Ｔ　ｗｎ＋　Ｈにおける平衡付着’ＪＩ　Ｍ　
Ｆ　ＨＴ　ｗｎ、Ｍ　Ｆ　ＨＴ　ｕ＋ｎ＋　１を用い、
Ｔｗ＋Ｔｗｎ、Ｔｕ＋ｎ＋１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、３次元マツプと補間計算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。

Ｍ　Ｆ　ＨＴｕ＋ｎ＝Ｍ　Ｆ　ＨＱｎＸＭ　Ｆ　ＨＮｏ
　　−（７Ｆ）ただし、ＭＦＨＱｎ：ＱＡＩ　Ｎ　Ｊに
基づく係数ＭＰＨＮｎ：Ｎに基づく係数 であり、Ｍ　Ｆ　ＨＱ　ｎはＱＡＩＮＪ　をＭＦＨＮｎ
ｌ、ｔＮ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、Ｔ＋ｕ＞Ｔｗｏのとき、およびＴｗ＜Ｔｗｎのと
きは補間計算を行うことができないので、八１ＦＨ＝Ｍ
ＦＨＴｗｏとする。また、燃料カット中はＭ　Ｆ　）（
＝　Ｆ　ＣＭ　Ｆ　Ｈ（一定値）とする。

一方、今回演算される付着量ＭＦは前回演算された付着
ｆｆｉＭＦ−＋に今回求めた付着速度ＶＭＦを加算した
値である（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
Ａ　Ａ　Ｄ　Ｎ　Ｖ　、　Ｔ　ｕｒ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■Ｍ
Ｆ、Ｎ、ブースト圧変化量のバイパス値ＤＢＯＳＴに基
づく補正を行っている。すなわち、基本値ＫＭＦＡＴに
対する補正係数が３つの係数ＫＭＦＶＭＦ、ＫＭＦＮ、
ＫＭＦＤＢＴ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
数の相違により誤差を生じる等実装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
うとするものである。

なお、ハイハス値ＤＢＯ３Ｔｌｉ下式（７Ｇ）−（７１
）にて求められ、その内容はブースト圧ＢＯＯ８Ｔの微
少変化量を積算するとともにＲｅｆ信号に同期して徐々
に減衰する値である。

（１）セット時（初回） Ｄ　Ｉ３０　Ｓ　Ｔ　＝　Ｄ　Ｂ　ＯＳ　Ｔ　−１＋（
Ｂ○０３Ｔ−ＢＯＯ３ＴＯ） ・・・（７Ｇ） （２）減衰時（ＤＢＯ８Ｔ≧０　）（２（ｉ７１目以降
）Ｄ１３０ＳＴ＝ＤＢＯＳＴ−Ｉ　ＸＴＧＥＮ・・・（
７Ｈ） （３）１或貨時（ＤＢＯ３Ｔ＜０）（２回目以降）ＤＢ
Ｏ３Ｔ＝ＤＢＯ８Ｔ−Ｉ　　ＸＴＧＥＮＧ・・・（７Ｉ
） ただし、ＢＯＯ８Ｔニブ−スト圧 ＢＯＯ３ＴＯ：前回のブースト圧 ＴＧＥＮ：加速時の減衰係数（定数） ＴＧＥＮＧ：滅ｉ！！時の減衰係数（定数）なお、ブー
スト圧Ｂ　ＯＯＳ　Ｔ　＋ｉ　Ａ　Ａ　Ｄ　Ｎ　Ｖ　ヲ
、また分量割合の付着速度補正率ＫＭＦＶＭＦはＶＭＦ
　　ｌを、分量割合の回転補正率Ｋ　Ｍ　Ｆ　Ｎ　１．
ｔ　Ｎを、分量割合のブースト補正率ＫＭＦＤＢＴはＤ
ＢＯ５Ｔ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。

犬に、補正率ＧＨＦは燃料性状の相違等を考慮する値で
ある。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で、速に気化して機関シリングへと
吸入されてしまうため、揮発性の低い燃料と比較してそ
の仕付着量が少なくなる。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）
は補正を打わないが（ＧＨＦＱＣＹＬ　＝１．０）、減
速時（ＶＭＦが負の場合）には１以下の数値を採用する
のである。なお、目標空燃比ＴＦＢＹＡに応じても補正
するようにしてあり、減速補正率ＧＨＦＱｃｙＬはＱＣ
ＹＬを、空燃比補正率Ｇ　ＨＦ　ＦＢ　Ｙ　Ａ　１．ｔ
　Ｔ　Ｆ　Ｂ　Ｙ　Ａをパラメータとしてテーブル検索
１こで求められる。

このようにして求めたＶＭＦとＧ　ＨＦを用いて最終的
に過渡補正量Ｋ　Ａ　Ｔ　ＨＯＳが求められる（ステッ
プ１０６）。

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、目標空燃比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Ｔｔ
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（８八）〜（
８Ｄ）にでＬＡＭＢＤＡが求められる（ステップ１１１
〜１１８）。

ＬＡＭＢＤＡ＝Ｐ十Ｉ　十Ｄ　　　　　・・・（８＾）
Ｐ＝ＫＰ−ＥＲ・・・（８日） Ｉ＝Ｉ−１＋に、−ＥＲ・・・（８Ｃ）Ｄ＝ＫＤ　−（
ＥＲ−ＥＲ−１）　　　・　（８Ｄ）ただし、ＫＰ：比
例デイン Ｋｒ：積分ゲイン ＫＤ：微分デイン である。

なお、偏差ＥＲは下式（８Ｅ）で４乏られる（ステップ
１１＝ｉ）。

ＥＲ＝Ｉｐ　　Ｔ＋　ｐ−（ｎ＋　＋　）　　　　＝・
（８Ｅ）ここに、開式（８Ｅ）のｆｊＳ２項は（ｎ＋１
　）回前に（ただし、■は気筒数である。）Ｒｅｆ（ゴ
号力？入力したときのセンサ出力Ｉｐを示す。これは１
及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Ｔｕ＋、ＱｃｙＬ＋Ｎを
パラメータとして演５Ｔ、される（ｆ５６図のステップ
９１〜９５）。なお、同ズのステップ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、ｔｊＳ３図（Ｃ）のステップ６５．６７で使用さ
れる学習補正係数ＫＢＬＲＣ，ＫＢＴＬＲＣであるが、
この例では、空気ｆｆ１（Ｑ＾ＩＮＪ＞と燃料遅れ補正
１（ＫＡＴＨ○Ｓ）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、定常時の学習補正係数Ｋ
ＢＬＲＣについては空燃比補正係数ＬＡＭＢＤＡの演算
ルーチンにて、過渡時の学習補正係数ＫＢＴＩＩＩＣに
ついては過渡補正量Ｋ　Ａ　Ｔ　ＨＯＳ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、ＫＢＬＲＣは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・７プ１１９，１２０．
１０７〜１１０）。

なお、付着速度ＶＭＦと基準値Ｌ１との比較により定常
時（ＶＭＦ＜Ｌ＋）であるのか過渡時（■ＭＦ≧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１．１９，１０７）。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明では演算された噴射弁部
空気量、この空気量を演算する過程に求まる中間変数、
または空気量相当量に基づいて加速割込み噴射量を演算
するようにしたので、加速程度に対応し、かつ空燃比を
大きく変動せしめない範囲に限って割り込み噴射がなさ
れ、これにより空燃比変化を所定の幅内に収めて２燃比
の制御精度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の慨念枯成図、第２図はＳＰ工装置に
適用したこの発明の一実施例の機械的な構成を表す概略
図、第３図ないし第９図はｐｌＳ２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
１０図、第１１図はこの実施例における補正係数Ｋｏ　
ＨＯ、Ｋ　ＴＷＴ　Ｉ　Ｉの内容を説明する特性線図、
第１２図はこの実施例における加速割込み噴射時の空燃
比特性を説明する波形図である。 １・・・噴射弁部空気量演算手段、２・・・基本噴射量
演算手段、３・・・駆動手段、４・・・判別手段、５・
・・加速割込み噴射量演算手段、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・・・絞り弁開度センサ、３４
・・・酸素センサ＜空２比センサ）、３５・・・コント
ロールユニット。 特許出願人　日産自動車株式会社 第１０図 第１１図 Ｔｗ　　　　高

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 噴射弁部を通過する空気量を運転状態に応じて演算する
   手段と、この空気量に基づいて基本的な燃料噴射量を演
   算する手段と、この基本噴射量に応じた駆動信号にて燃
   料噴射弁を駆動する手段を備える内燃機関の空燃比制御
   装置において、加速時を判別する手段と、前記演算され
   た噴射弁部空気量、この空気量を演算する過程に求まる
   中間変数、または空気量相当量に基づいて加速割込み噴
   射量を演算する手段を設けたことを特徴とする内燃機関
   の空燃比制御装置。