JP2996444B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御装置

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JP2996444B2
JP2996444B2 JP2111116A JP11111690A JP2996444B2 JP 2996444 B2 JP2996444 B2 JP 2996444B2 JP 2111116 A JP2111116 A JP 2111116A JP 11111690 A JP11111690 A JP 11111690A JP 2996444 B2 JP2996444 B2 JP 2996444B2
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    • Y02T10/40—Engine management systems

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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

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（以下、機関と記す。）に供給
する混合気の空燃比と点火時期とを制御する機関の制御
装置に関するものである。
〔従来の技術〕
第36図は従来の機関の制御装置の一例を示す構成説明
図であり、この第36図に示すように、燃料はフューエル
タンク１からフューエルポンプ２に吸入圧送され、フュ
ーエルダンパ３により脈動が押さえられ、フューエルフ
ィルタ４により、ごみや水分が取り除かれ、プレッシャ
レギュレータ５により圧力が一定にされ、燃料噴射弁６
に供給される。
７は冷寒地の始動性を良くするために燃料を噴射する
コールドスタートバルブである。
また、エアクリーナ８を通った空気は、エアフローメ
ータ９により計量され、スロットル弁10により流量が制
御され、吸気マニホールド11を経て、燃料噴射弁６によ
り燃料と混合（混合気）され、シリンダ12に送り込まれ
る。
この混合気をシリンダ12で圧縮し、適当な時期にプラ
グ13で点火する。排気ガスはマニホールド14を不図示の
浄化装置を通って大気中に放出される。40は排気ガス成
分濃度（例えば、酸素濃度）を検出する排気センサであ
る。
15は機関の冷却水温を検出する水温センサ、16は機関
のクランク軸の回転角度を検出するディストリビュータ
内蔵のクランク角センサ、17は点火装置、18は機関に供
給する混合気の空燃比と点火時期を制御する制御装置で
ある。
クランク角センサ16は、例えば、クランク角の基準位
置（４気筒機関では180゜毎、６気筒機関では120゜毎）
に基準位置パルスを出力し、また、単位角度毎（例えば
２゜毎）に単位角度パルスを出力する。そして、制御装
置18内において、この基準位置パルスが入力された後の
単位角パルスの数を計数することによって、その時のク
ランク角を知ることができる。
制御装置18は例えばCPU（中央処理装置）、RAM（ラン
ダム・アクセス・メモリ）、ROM（リード・オンリ・メ
モリ）、入出力インターフェイス等からなるマイクロコ
ンピュータで構成され、上述のエアフローメータ９から
与えられる吸入空気量信号X1、水温センサ15から与えら
れるクランク角信号X3、排気センサ40から与えられる排
気信号X10および図示しないバッテリ電圧信号やスロッ
トル全閉スイッチの信号等を入力し、それらの信号に応
じた演算を行って機関に供給すべき燃料噴射量または燃
料噴射弁６の開弁時間を算出し、噴射信号X5を出力す
る。
この噴射信号X5によって、燃料噴射弁６が各気筒同時
に機関１回転につき１度作動し、機関に所定量の燃料を
供給する。
上述の制御装置18内における燃料噴射量（燃料噴射時
間）Tiの演算は、例えば、次の式によって行われる。
Ti＝TP×（１＋Ft＋KMR/100）×β＋TS …（１） 上述の（１）式において、TPは基本噴射量（基本開弁
時間）であり、例えば、１回転当りの吸入空気量をＱ、
機関の回転速度をＮ、定数をＫとした場合に、 TP＝Ｋ・Q/N の演算で求められる。
また、Ftは機関の冷却水温に対応した補正係数であ
り、例えば、第37図に示すように冷却水温度が低いほど
大きな値となる。
また、KMRは高負荷時における補正係数であり、例え
ば、第38図に示すように、基本燃料噴射量TPと機関回転
数Ｎとに応じた値として予めデータテーブルに記載され
ていた値からテーブル・ルック・アップによって読み出
して用いる。
さらに、TSはバッテリ電圧による補正係数であり、燃
料噴射弁６を駆動する電圧の変動を補正するための係数
であり、例えば、バッテリ電圧をVB、定数をa,bとした
場合に、TS＝ａ＋ｂ（14−VB）で求められ、第39図に示
すように、バッテリ電圧が低いほど、大きな値となる。
また、βは排気センサ40からの排気信号X10に応じた
補正係数であり、このβを用いることによって、混合気
の空燃比を所定の値、例えば理論空燃比14.8近傍の値に
フィードバック制御することが出来る。
ただし、この排気信号X10によるフィードバック制御
を行っている場合には、常に混合気の空燃比が一定の値
となるように制御されるので、上記の冷却水温による補
正や高負荷による補正が無意味になってしまう。
このため、排気信号X10によるフィードバック制御
は、水温による補正係数Ftや高負荷における補正係数KM
Rが０の場合のみ行われる。
一方、機関の点火時期制御方式としては、例えば、特
開昭57−59061号公報に示されているようなものがあ
る。
このような電子式の点火時期制御方式においては、例
えば第40図および第41図に示すように、機関の回転速度
Ｎと基本燃料噴射量TPとに応じた最適点火進角値を予め
データテーブルとして記憶しておき、その時の回転速度
と基本燃料噴射量とに応じた値をテーブル・ルック・ア
ップによって読み出して、その値に点火時期を制御する
ように点火信号X6を点火装置17に出力し、点火プラグ13
を駆動するように構成している。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の機関の制御装置は以上のように構成されている
ので、高負荷条件による燃料噴射量の補正は、基本噴射
量と機関回転数、すなわち、吸入空気量と機関回転数に
よって決定されるような構成となっており、その補正は
全くオープンループ制御となっている。このため、機関
の出し得る最大出力トルクになっているとは限らない。
また、エアフローメータ９や燃料噴射弁６あるいは内
燃機関自体のばらつきや経時変化等によって最初にマッ
チングした最適空燃比、最適点火時期では最大出力トル
クからずれてしまうおそれがある。
この発明は上記のような課題を解消するためになされ
たもので、機関の構成部品のばらつきや経時変化、ある
いは環境条件の変化等があっても、常に最適空燃比と最
適点火時期の条件で機関を運転でき、出力トルクの向
上、低燃費比、応答性の向上を期することができ、出力
トルクの不足と動作の不安定を解消できる機関の制御装
置を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る内燃機関の制御装置は、内燃機関のシ
リンダ内圧力を検出する圧力検出手段と、上記内燃機関
のクランク角を検出するクランク角検出手段と、上記圧
力検出手段の出力と上記クランク角検出手段の出力とか
ら図示平均有効圧力を算出する図示平均有効圧算出手段
と、この図示平均有効圧力算出手段の出力の所定個数の
算術平均をして図示平均有効圧力の平均値を得る図示平
均有効圧平均手段と、上記内燃機関の負荷を検出する負
荷検出手段と、上記クランク角検出手段の出力から上記
内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、上記負
荷検出手段の出力と上記回転数検出手段の出力とから上
記内燃機関の運転状態を判定する運転状態判定手段と、
所定の運転状態において上記内燃機関の点火時期及び空
燃比の操作量の少なくとも一方を一定値づつ増加また減
少する操作をした時の上記図示平均有効圧平均手段の出
力値の増減の特性について、所定の不感帯値を設定し、
上記操作をしたときの、隣接する２つの出力の差が上記
不感帯値よりも大きい値から小さい値に変化したときか
ら、隣接する２つの出力の差が上記不感帯値よりも小さ
い値から大きい値に変化するまでの操作回数を算出し、
この操作回数の半分の値と上記一定値との乗算値を上記
操作終了時における操作量から減算または加算し、その
演算した結果が上記図示平均有効圧平均手段の最大値を
得る操作量であると判定し、この操作量により図示平均
有効圧平均値の最大値を得る制御手段とを備えたもので
ある。
また、この発明に係る内燃機関の制御装置は、内燃機
関のシリンダ内圧力を検出する圧力検出手段と、上記内
燃機関のクランク角を検出するクランク角検出手段と、
上記圧力検出手段の出力と上記クランク角検出手段の出
力とから図示平均有効圧力を算出する図示平均有効圧算
出手段と、この図示平均有効圧力算出手段の出力の所定
個数の算術平均をして図示平均有効圧力の平均値を得る
図示平均有効圧平均手段と、上記内燃機関の負荷を検出
する負荷検出手段と、 上記クランク角検出手段の出力から上記内燃機関の回
転数を検出する回転数検出手段と、上記負荷検出手段の
出力と上記回転数検出手段の出力とから上記内燃機関の
運転状態を判定する運転状態判定手段と、所定の運転状
態において上記内燃機関の点火時期及び空燃比の少なく
とも一方の操作量を一定値づつ増加また減少する操作を
した時の上記図示平均有効圧平均手段の出力値の増減の
特性について、所定の変化幅値を設定し、上記操作をし
たときの、隣接する２つの出力値の差が上記所定の変化
幅値より小さな値に変化して行く間は上記出力値の差と
この差を算出時の操作量を更新しながら記憶手段に記憶
させ、上記隣接する２つの出力値の差が上記所定の変化
幅値より大きな値に変化したときに、上記記憶手段に記
憶した最新の操作量が上記図示平均有効圧平均手段の最
大値を得る操作量であると判定し、この操作量により図
示平均有効圧平均値の最大値を得る制御手段とを備えた
ものである。
〔作用〕
この発明における図示平均有効圧検出手段により、シ
リンダ内圧力とクランク角とから図示平均有効圧力を算
出し、この算出した図示平均有効圧力を図示平均有効圧
平均手段に入力して、平均値を算出し、機関の負荷に応
じた運転状態において、制御手段によりこの平均値が最
大となるように、空燃比と点火時期の少なくとも一方を
制御する。
また、この発明による制御手段は、所定の運転状態に
おいて上記内燃機関の点火時期及び空燃比の少なくとも
一方の操作量を一定値づつ増加また減少する操作をした
時の上記図示平均有効圧平均手段の出力値の増減の特性
について、所定の変化幅値を設定し、上記操作をしたと
きの、隣接する２つの出力値の差が上記所定の変化幅値
より小さな値に変化して行く間は上記出力値の差とこの
差を算出時の操作量を更新しながら記憶手段に記憶さ
せ、上記隣接する２つの出力値の差が上記所定の変化幅
値より大きな値に変化したときに、上記記憶手段に記憶
した最新の操作量が上記図示平均有効圧平均手段の最大
値を得る操作量であると判定する 〔実施例〕 以下、この発明の機関の制御装置の実施例について図
面に基づき説明する。第１図はその一実施例の構成説明
図であり、この第１図において、第36図と同一部分に
は、同一符号を付して、その構成の重複説明を避け、第
36図とは異なる部分を主体に述べる。
この第１図を第36図と比較しても明らかなように、第
１図における符号１〜17は第36図と同様であり、19,21
で示す部分がこの第１図の特徴をなす部分である。
すなわち、19はシリンダ内圧力を検出する圧力センサ
である。この圧力センサ19は第２図（Ａ）平面図）、第
２図（Ｂ）（第２図（Ａ）のＸ−Ｘ線断面図）に示すよ
うに、電圧素子を座金状に形成したものである。すなわ
ち、リング状に形成された圧電素子19Aと、リング状の
マイナス電極19Bとプラス電極19Cとから構成されてい
る。
この圧力センサ19は第３図のように、シリンダヘッド
22に取り付けられている。この第３図は一部を断面して
示すシリンダヘッド22の部分を示しており、このシリン
ダヘッド22に座金の代わりに点火プラグ13によって締め
付けて取り付けられており、シリンダ12内の圧力の変化
を電気信号として取り出すものである。
また、21は第36図の制御装置18に代わる新たな制御装
置であり、この制御装置21は、マイクロコンピュータで
構成されている。
制御装置21には、エアフローメータ９から与えられる
吸入空気量信号X1、水温センサ15から与えられる水温信
号X2、クランク角センサ16から与えられるクランク角信
号X3および圧力センサ19から与えられる圧力信号X4等を
入力し、所定の演算を行って、噴射信号X5と点火信号X6
とを出力し、それによって、燃料噴射弁６と点火装置17
とを制御する。
第４図は上記制御装置21の内部構成を示すブロック図
である。この第４図において、エアフローメータ９から
出力される吸入空気量信号X1、水温センサ15から出力さ
れる水温信号X2、圧力センサ19から出力される圧力信号
X4およびバッテリ23Aからの電圧信号VBは制御装置21内
のマルチプレクサ21aに入力されるようになっている。
また、クランク角センサ16から出力されるクランク角
信号X3はラッチ回路21bと入力回路21cに入力されるよう
になっている。
このクランク角信号X3がラッチ回路21bに入力される
ことにより、ラッチ回路21bはマルチプレクサ21aに出力
することによって、マルチプレクサ21aは吸入空気量信
号X1、水温信号X2、圧力信号X4、電圧信号VBの入力を切
り換えて、これらの各入力信号を選択的にA/D（アナロ
グ／ディジタル）変換器21dに出力するようになってい
る。
A/D変換器21dでディジタル信号に変換された各信号お
よびクランク角信号X3は入力回路21cを通じてCPU（中央
演算処理装置）21eに送られ、後述のフローチャートに
示すように、演算処理され、その演算結果として算出さ
れた噴射信号X5（後述の空燃比制御信号に相当）が出力
回路21fで電力増幅された後、燃料噴射弁６へ送られ
る。
また、CPU21eで演算結果として算出された点火時期制
御信号が出力回路21fで点火信号X6に変換された後、点
火装置17へ送られるようになっている。
なお、21gはメモリであり、CPU21eの演算途中のデー
タ等を一時的に記憶するRAM（ランダム・アクセス・メ
モリ）と、演算手順や各種データ（上述のKMRのデータ
テーブル等）を予め記憶しているROM（リード・オンリ
・メモリ）等から構成されている。
第８図はこの発明の要部の構成の機能を示すブロック
図である。この第８図において、23は制御手段となる機
関であり、24は機関23の負荷を検出する負荷検出手段で
ある。
この負荷検出手段24は、例えば、第１図で示したエア
フローメータ９または後述する吸気管センサまたは、第
１図のスロットル弁10の開度を検出するスロットル弁開
度センサ（不図示）である。
また、25はクランク角を検出するクランク角検出手段
であり、例えば、第１図のクランク角センサ16が該当す
るものである。
26は圧力検出手段であり、シリンダ12の内部の圧力を
検出するもので、例えば、圧力センサ19等が該当するも
のである。
27は回転数検出手段である。この回転数検出手段27は
クランク角検出手段25の出力の信号から所定クランク角
間に要する時間からエンジンの回転数を検出するもので
ある。
28は図示平均有効圧検出手段であり、各クランク角検
出手段25の出力と圧力検出手段26の出力とから各クラン
ク角毎のシリンダ内圧力をPn、クランク角が所定角度
（例えば２゜）変化する毎の行程容積の変化分をΔＶ、
行程容積をＶとした場合に、図示平均有効圧力Piを、Pi
＝Σ（Pn×ΔＶ）/Vで求められる。
ここで、Ｖは一定であるので、Pi＝Pi＋ΔＶ・Pnの式
で近似計算することができる。
また、29は図示平均有効圧平均手段であり、図示平均
有効圧検出手段28の出力の所定個数の算術平均をして、
図示平均有効圧力の平均値を得ることができる。
運転状態判定手段30は、負荷検出手段24の出力と回転
数検出手段27の出力から、現在の機関23の回転状態が所
定の条件を満たしているかどうかを判定するものであ
る。
演算制御手段31は、運転状態判定手段30からの出力と
図示平均有効圧平均手段29からの出力とにより、機関23
が所定の運転状態であることを判定し、図示平均有効圧
力の平均値が最大となる空燃比および点火時期を決定し
て出力する。
32は空燃比調整手段であり、上述の演算制御手段31か
ら与えられる空燃比制御信号に応じて機関23に供給する
混合気を制御するものである。
この空燃比調整手段32は例えば、第１図の燃料噴射弁
６や電気信号によって空燃比を調整することができる気
化器（例えば、特開昭51−132326号公報）を用いること
ができる。
また、33は点火手段であり、演算制御手段31から与え
られる点火時期制御信号に応じた点火時期に点火を行う
ものであり、例えば、フルトランジスタ式の点火装置
（パワートランジスタスイッチング回路と点火コイルと
からなる装置）と、点火プラグ13とを用いることができ
る。
上記回転数検出手段27、図示平均有効圧検出手段28、
運転状態判定手段30、図示平均有効圧平均手段29および
演算制御手段31は、第１図の制御装置21に含まれるもの
である。
次に、この発明の理解を容易にするために、空燃比制
御または点火時期制御によって図示平均有効圧力を最大
値になる原理について述べる。
第５図は空燃比と図示平均有効圧力との関係を示す特
性図であり、一定回転速度（例えば、2000rpm）でスロ
ットル弁全開の条件における値を示している。
この第５図からもわかるように、機関の図示平均有効
圧力は、空燃比が「13」付近で最大となる。したがっ
て、設定空燃比を変化させていき、設定空燃比に対する
図示平均有効圧力を計測して、上記図示平均有効圧力が
最大値となるように、空燃比を決定すれば、高負荷時に
おける空燃比を常に最適空燃比（LBT）に制御すること
ができる。
第６図は点火時期と図示平均有効圧力との関係を示し
ている。この第６図からわかるように、空燃比を変化さ
せて、図示平均有効圧力を最大値にする場合と同様にし
て、設定点火進角を変化させていっても、設定点火進角
に対する図示平均有効圧力が最大値となるように、点火
進角を決定すれば、常に点火時期をMBT点に設定するこ
とができる。
このようにして、空燃比制御または点火時期制御によ
って、図示平均有効圧力を最大値に設定することができ
る。
次に、第７図に示すような空燃比に対する図示平均有
効圧力特性をもつ場合に、図示平均有効圧力が最大値と
なる空燃比を設定する原理について述べる。
まず、測定された図示平均有効圧力について説明す
る。機関における各燃焼は、サイクル変動を起こすの
で、測定した図示平均有効圧力は同一の空燃比であって
も変動する。
したがって、数サイクルの平均化を行った図示平均有
効圧力を用いて判定しなければならない。
しかしながら、平均化した図示平均有効圧力さえ、実
用的に見れば変動があるので、設定した空燃比に対して
測定した図示平均有効圧力Piは、ある程度の変動幅内に
存在するものと考えなければならない。
次に、この第７図にあるような関係がある図示平均有
効圧力に対して、設定した空燃比で図示平均有効圧力が
最大値であることを検出するために、空燃比を変化させ
て、図示平均有効圧力Piの増減ΔPiを調べる。
すなわち、設定した空燃比に対する図示平均有効圧力
が最大値となることを判定するために、設定空燃比を変
化させていった時の図示平均有効圧力差ΔPiの増加また
は減少する変化結果を調べる。
次に、図示平均有効圧力が最大値であるとの判定手順
を説明する。
第７図に示すように、〜（設定した空燃比を表
す）のように、設定空燃比を変えた時に、〜（図示
平均有効圧力の差を表す）のように、図示平均有効圧力
差ΔPiが得られたとする。
ここで、は設定した空燃比からまで空燃比を変
えた時の図示平均有効圧力差ΔPiであり、以下、図示平
均有効圧力差〜も同様である。
また、上述したように、平均化して得られた図示平均
有効圧力Piは変動するので、増加または減少していない
と判断する変動幅、すなわち、不感帯｜ΔPiP|を用い
る。
すなわち、｜ΔPi|≦｜ΔPiP|が成立する場合には、
図示平均有効圧力差ΔPiは増加および減少していないと
判断することになる。このような不感帯｜ΔPiP|を用い
ると、例えば、次のような関係式が成り立つ。
，＞｜ΔPiP|＞ …（２） この関係は第７図を見てもわかるように、設定した空
燃比〜までの間に、図示平均有効圧力の最大値が存
在していることを意味する。
この場合、図示平均有効圧力が最大値となる空燃比は
設定した空燃比〜の間の中央であると考えるのが自
然である。このように考えると、設定した空燃比〜
の中央である空燃比を決める手順は次のようになる。
設定した空燃比をからΔA/Fづつ変化させて、図示
平均有効圧力差｜ΔPi|が｜ΔPiP|より小さくなった時
（例えば、第７図では設定された空燃比の状態）か
ら、１づつカウントし、再び図示平均有効圧力差｜ΔPi
|が不感帯｜ΔPiP|より大きくなるまで、カウントし続
け、そのカウントした回数をＣとする。
ここで、ΔA/Fとは、設定空燃比変化量である。
上記のようにカウントすることにより、設定した空燃
比〜の中央の空燃比は設定された空燃比から（C/
2×ΔA/F）だけ空燃比を戻した値となる。
この空燃比の戻し方は次のようになる。設定した空燃
比〜までの空燃比の変化方向がリッチ方向、すなわ
ち、燃料量を多くする方向ならば、空燃比を戻す方向は
リーン、つまり、燃料量を減ずる。
また、設定した空燃比〜までの空燃比の変化方向
がリーン方向、すなわち、燃料量を少なくする方向なら
ば、空燃比を戻す方向はリッチ、つまり、燃料量を増加
させればよい。
このようにして、空燃比を変えることにより、図示平
均有効圧力を最大である空燃比を決定することができ
る。
第６図のような点火時期に対する図示平均有効圧力特
性を持つ場合に、図示平均有効圧力が最大値となる点火
時期を設定する場合も、上記の空燃比による場合と同様
である。
すなわち、上記の空燃比により図示平均有効圧力を最
大値に設定する場合の変化させる空燃比を点火時期に置
き換えれば良い。
以上のようにして、図示平均有効圧力が最大値となる
空燃比または点火時期に設定することができる。
次に、この発明の演算内容について述べる。
まず、図示平均有効圧力の算出方法を述べる。この図
示平均有効圧力Piは１サイクル（エンジン２回転）中
に、燃料ガスがピストンにする仕事を行程容積で割った
値であり、第９図に示すクランク角とシリンダ内圧力の
特性のように圧力センサ19から出力される各クランク角
におけるシリンダ内圧力をPn、クランク角が単位角度
（例えば、２゜）変化する毎の行程容積の変化分をΔＶ
とした場合に、次の（３）式を用いて近似的に求められ
る。
Pi＝Pi＋ΔＶ・Pn …（３） すなわち、今回の演算におけるシリンダ内圧力Pnと行
程容積の変化量ΔＶとを積算して、前回（クランク角で
２゜）の演算における図示平均有効圧力Piの値に加算し
た値を今回の図示平均有効圧力Piとする（３）式の演算
を１サイクル（機関２回転）に亘って行った結果が図示
平均有効圧力Piとなる。
次に、所望の空燃比に設定する方法について述べる。
基本燃料噴射量TPは前述した従来例と同じように、TP＝
Ｋ×Q/Aで決定される。
したがって、燃料噴射量Tiは、TPを基準として、補正
係数CAFを用いて、次の（４）式で定義するように設定
すれば、所望の空燃比が得られる。
Ti＝TP×CAF×（１＋Ft＋KMR/100）×β＋TS…（４） ここで、後述するような図示平均有効圧力を最大値と
なるような空燃比を決定する時には、Ft,KMRが「０」で
あって、βが「１」であるような運転状態であるか、も
しくはそのような値に各値を設定して行うことが必要で
ある。
また、TSはバッテリ電圧に依存する補正係数であり、
原理的には、燃料噴射弁６の特性を補正するものであ
り、設定空燃比そのものに使用する値ではない。
なお、さらに補足的に説明を加えると、空燃比をリッ
チ、すなわち、燃料噴射量Tiを増量するためには、補正
係数CAFを１以上の値で増加すれば良い。
また、空燃比をリーン、すなわち、燃料噴射量Tiを減
少させるには、燃料噴射量の補正係数CAFを１以下の値
に減少させれば良い。
次に、最初の述べた図示平均有効圧力が最大値となる
空燃比を設定する論理について説明する。
この説明に際し、以下の記述の中で「ｉ」という文字
は番目を表す。すなわち、今回の処理値を表し、「ｉ−
１」は前回に処理した値を示すものとする。
まず、フラグF1について説明する。前述したように、
空燃比を変化させて、図示平均有効圧力が最大値となる
ようにするためには、空燃比を変更した過程を把握する
必要がある。
そこで、第10図に示すフローチャートの処理を行う毎
に前回空燃比をどのように設定したかを表すフラグを用
いる。このフラグがフラグF1であり、まず大きく分け
て、次の第１表のように、三つの状態に分類できる。
この第１表に記すように、フラグF1がS0の場合には、
図示平均有効圧力が最大値となる処理をまだ始めていな
い初期状態を表す。
フラグF1がS10からS1Aの場合は第２表に詳細に説明す
るが、空燃比をリッチまたはリーン、すなわち、燃料噴
射量を増量または減量した後の図示平均有効圧力の変化
差ΔPiの増減を判定して、図示平均有効圧力の最大値と
なる空燃比を判定している状態を表している。
フラグF1がS2の場合は第１表に記載したように、図示
平均有効圧力が最大値となる空燃比に設定された後の状
態を表している。
このように、フラグF1によって、空燃比を設定してい
る過去の履歴をすべて表現している。
次に、第２表に分類した図示平均有効圧力が最大値と
なる空燃比を判定している状態について説明する。
これは前述した第７図のような空燃比と図示平均有効
圧力の特性をもつ場合に対応して空燃比の変化方向とそ
の後の図示平均有効圧力の変化ΔPiの増減を判定して、
その判定の過程を表現するように、フラグF1の値を設定
している。
この第２表に示したフラグF1の各々の値の場合につい
て説明する。フラグS10〜フラグS1Aは以下単にS10〜S1A
と記すことにする。判定方法の基準は第７図の場合を基
にして、前述したとおりであるが、まず、前述した
（４）式における燃料噴射量の補正係数CAF（以下、単
にCAFとのみ記す）が「１」の場合の空燃比に対して図
示平均有効圧力Piがどのような状態にあるかは不定であ
る。
すなわち、第７図で説明すると、設定した空燃比か
であるかは、不定である。そこで、フラグF1＝S0であ
る状態（すなわち、設定している空燃比と図示平均有効
圧力が未判定の状態）の基準となる図示平均有効圧力P
i(i)を測定する。
この状態がフラグF1＝S10の状態である。所定の空燃
比変化量ΔA/F（以下、単にΔA/Fと記す）だけ、CAFを
リッチに補正する。
すなわち、CAF(i)＝CAF(i-1)＋ΔA/Fとする（以下、
「ΔA/F＝リッチ」にするという表現は、上記のような
操作を表すものとする。）そして、フラグF1をS11に設
定する。
次にフラグF1＝S10以外の場合の処理について説明す
る。第２表に記載しているように、フラグF1＝S10以外
の場合には、CAF(i-1)が記憶されている。そして、前回
の判定の後にフラグF1の値が設定されている。
後述する第10図のフローチャートにあるように、前回
の図示平均有効圧力P(i-1)を今回の図示平均有効圧力P
(i)から引いた値である図示平均有効圧力差ΔPi（以
下、ΔPiとのみ記す）と前述した不感帯｜ΔPiP|（以
下、単に｜ΔPiP|と記す）とを比較して、ΔPi＞０かつ
ΔPi＞｜ΔPiP|の場合をΔPi増加と判定し、ΔPi＜０か
つ（ΔPiの絶対値）＞｜ΔPiP|の場合をΔPi減少と判定
する。また、（ΔPiの絶対値）≦｜ΔPiP|の場合を｜Δ
Pi|≦｜ΔPiP|と判定する。
この判定結果に基づいて、CAFを補正し、次のフラグF
1＝S11の場合について説明する。第２表に記載したよう
に、｜ΔPi|≦｜ΔPiP|ならば、ΔA/F＝リッチとして、
フラグF1をS11のままとする。
ΔPi増加ならば、ΔA/F＝リッチとして、フラグF1をS
13に設定する。
ΔPi減少ならば、所定の空燃比変化量ΔA/Fだけ、CAF
をリーンに補正する。この操作は、CAF(i)＝CAF(i-1)−
ΔA/Fにする（以下、この操作を「ΔA/F＝リーンにす
る」という表現で表す）。
フラグF1＝12の場合には、｜ΔPi|≦｜ΔPiP|なら
ば、ΔA/F＝リーンとして、フラグF1をS14に設定する。
この場合は、前述した第７図に示すように、設定した
空燃比に対して、｜ΔPi|が｜ΔPiP|よりも小さい状態
に相当し、図示平均有効圧力が最大値である領域にある
ことを示している。
この場合は、まさに、第７図の設定した空燃比の場
合に相当し、ここから、ΔA/F＝リーンにする回数をカ
ウントし始める。
このカウント値はCLE(i)として表す。そして、まずC
LEに１を設定する。
また、ΔPi増加ならば、ΔA/F＝リーンとして、フラ
グF1にS15を設定する。
さらに、ΔPi減少ならば、ΔA/F＝リッチとして、フ
ラグF1にS16を設定する。
次に、フラグF1＝S13の場合について説明する。
｜ΔPi|≦｜ΔPiP|ならば、ΔA/F＝リッチとして、フ
ラグF1にS17を設定する。
この場合は、第７図に示したように設定した空燃比に
対して、｜ΔPi|が｜ΔPiP|よりも小さい状態に相当
し、図示平均有効圧力が最大値である領域にあることを
示している。また、ΔPi増加ならばΔA/F＝リッチとし
てフラグF1はS13のままとする。
この場合は、第７図において、まさに設定した空燃比
の場合に相当し、この場合には、ΔA/F＝リッチとし
て、いま図示平均有効圧力が最大値であることを判定し
ていくことになる。
しかし、この状態から、ΔA/F＝リッチにする回数を
カウントし始める。このカウント値は、CRI(i)として表
す、そして、まず、CRIに１を設定する。
また、ΔPiが減少ならば、ΔA/F＝リーンとして、フ
ラグF1にS18を設定する。
次に、フラグF1＝S14の場合について説明する。第２
表に記載しているように、｜ΔPi|≦｜ΔPiP|ならば、
ΔA/F＝リーンとして、フラグF1はS14のままとして、リ
ーンにした回数値CLE(i)＝CLE(i-1)＋１とする。
ΔPiが増加ならば、ΔA/F＝リーンとして、フラグF1
にS15を設定する。
また、ΔPiが減少ならば、この場合には、第７図に示
した図示平均有効圧力Piが最大値である領域を通過して
しまった場合に相当する。
したがって、リーンにした回数値を、CLE(i)＝C
LE(i-1)＋１として、CAFを だけリッチになるようにする。
すなわち、 とする。そして、フラグF1にS19を設定する。
次に、フラグF1＝S15の場合について説明する。第２
表に記載したように、｜ΔPi|≦｜ΔPiP|ならば、ΔA/F
＝リーンとして、フラグF1にS14を設定する。そして、
リーンにした回数値CLE(i)＝１とする。
また、ΔPiが増加ならば、ΔA/F＝リーンとして、フ
ラグF1はS15のままとする。
また、ΔPiが減少ならば、ΔA/F＝リッチとして、フ
ラグF1にS16を設定する。
次に、フラグF1＝S16の場合について説明する。ΔPi
が減少の場合には、ΔA/FだけCAFをリッチにしても、あ
るいはリーンにしても、ΔPiが常に減少する場合であ
る。
この場合は、第７図における図示平均有効圧力が最大
値である領域をΔA/Fだけ空燃比を変化させることによ
り、飛び越えてしまっている場合となっている。
この場合には、いつまでも、図示平均有効圧が最大値
である領域を検出することができない。
したがって、ΔA/Fを半分ずつ小さくしていきながらC
AFをリッチおよびCAFをリーンに、交互に繰り返すよう
に設定する。
このようにすれば、いずれはΔA/Fの値はほとんど０
に等しくなる。このようにして、決まったCAF(i)を図示
平均有効圧力が最大値である空燃比であるとする。
すなわち、フラグF1＝S16の場合と、フラグF1＝S18の
場合は、空燃比の変化方向がリッチとリーンと交互に行
う場合であるので、このように、ΔPiが減少の場合に
は、変化させるΔA/Fの大きさを小さくしている。
すなわち、 とする。そして、このΔA/F(i)が所定のA/FL（FLは第２
表におけるFminに等しい。）よりも小さくなると、ΔA/
Fの値がほとんど０であると判定して、その場合には、
フラグF1にS19を設定するとともに、CAF(i)＝CAF(i-1)
−ΔA/F(i)とする。
また、ΔA/F（ｉ）がΔA/FLよりも大きい場合には、
フラグF1にS18を設定する。この設定する空燃比は、C
AF(i)＝CAF(i-1)−ΔA/F(i)とする。
さらに、｜ΔPi|≦｜ΔPiP|の場合には、CAF(i)＝C
AF(i-1)として、フラグF1にS19を設定する。
また、ΔPiが増加の場合には、ΔA/F＝リッチとし
て、フラグF1にS13を設定する。
次に、フラグF1＝S17の場合について説明する。第２
表に記載しているように、｜ΔPi|≦｜ΔPiP|の場合に
は、ΔA/F＝リッチとして、フラグF1はS17のままとする
とともに、CRI(i)＝CRI(i-1)＋１とする。
ΔPiが増加ならば、ΔA/F＝リッチとして、フラグF1
にS13を設定する。
また、ΔPiが減少ならば、この場合には、第７図にお
いて、図示平均有効圧力Piが最大値である領域を通過し
てしまった場合に相当する。
したがって、空燃比をリッチにしてきた回数CRI(i)＝
CRI(i-1)＋１として、CAFを、 だけリーンになるようにする。
すなわち、 とするとともに、フラグF1にS19を設定する。
次に、フラグF1＝S18の場合について説明する。第２
表に記載しているように、｜ΔPi|≦｜ΔPiP|ならば、C
AF(i)＝CAF(i-1)として、フラグF1にS19を設定する。
ΔPiが増加ならば、ΔA/F＝リーンとして、フラグF1
にS15を設定する。
また、ΔPiが減少ならば、この場合には、フラグF1＝
S16の場合とほぼ同様である。フラグF1＝S16の場合に
は、前回の空燃比の操作方向がリッチであったのに対し
て、フラグF1＝S18の場合には、前回の空燃比の操作方
向がリーンであったことのみが異なる。
したがって、ΔPiが減少の場合には、ΔA/F(i)＝ΔA/
F(i-1)×1/2とする。そして、このΔA/F(i)が予め設定
された所定基準値であるA/FLよりも小さくなると、ΔA/
Fの値がほとんど０であると判定して、その場合には、
フラグF1にS19を設定するとともに、CAF(i)＝CAF(i-1)
−ΔA/F(i)とする。
ここで、フラグF1にS19を設定するということは、ΔA
/F(i)がA/FLより小さいとき、その時のPiを記憶させる
ためである。
ΔA/F（ｉ）が所定のΔA/FLよりも大きければ、C
AF(i)＝CAF(i-1)＋ΔA/F(i)として、フラグF1にS16を設
定する。
また、｜ΔPi|≦｜ΔPiP|の場合には、CAF(i)＝C
AF(i-1)として、フラグF1にS19をセットする。
ΔPiが増加の場合には、ΔA/F＝リーンとして、フラ
グF1にS15を設定する。
以上の操作を行うと、フラグF1はいずれS19になる。
すなわち、フラグF1＝S19の場合には、前回の設定した
空燃比の時に図示平均有効圧力が最大値であると判定し
た場合である。
したがって、この場合には、もう一度同じ空燃比に設
定しておき、確かに｜ΔPi|が｜ΔPiP|の内に入ってい
ることを検査する。
ΔPiの変化に関係なく、すなわち、フラグF1＝S19の
場合は、CAF(i)＝CAF(i-1)として、フラグF1にS1Aを設
定する。
次に、フラグF1＝S1Aの場合について説明する。この
場合は、フラグF1＝S19で、図示平均有効圧力が最大値
となる空燃比に設定された後、｜ΔPi|が｜ΔPiP|より
小さい、すなわち、所定の図示平均有効圧力の変動幅よ
りも小さい場合には、その時の設定空燃比を図示平均有
効圧力Piが最大値にするものと判定する。
もし、｜ΔPi|が｜ΔPiP|よりも大きければ、もう一
度上述の操作を繰り返すことにする。
すなわち、｜ΔPi|≦｜ΔPiP|の場合には、フラグF1
をS2に設定して、CAF(i)＝CAF(i-1)とし、このCAFを図
示平均有効圧力が最大値となる空燃比と判定するととも
に、フラグF1にS2を設定する。
また｜ΔPi|≦｜ΔPiP|でない場合には、フラグF1にS
0を設定して、もう一度図示平均有効圧力が最大値とな
る空燃比を求め直す。
以上の説明でも明らかなように、フラグF1＝S10から
始まって、フラグF1＝S1Aになると、図示平均有効圧力
が最大値となる空燃比が求まる。
以上の説明は、図示平均有効圧力Piが最大値となる空
燃比を求めるために用いるフラグF1についての説明であ
るが、次に、第10図のフローチャートの説明を行った後
に、第11図ないし第21図のフローチャートを参照してよ
り詳細に説明する。
次に、第10図のフローチャートに従って、図示平均有
効圧力Piが最大値となる空燃比を求める論理について説
明する。この第10図のフローチャートの処理は、前述し
たように、所定クランク角毎に発生するプログラムの割
り込み処理によって720゜CA分の演算が行われ新しいPi
値が更新された後に実行される。図中の101,102,103…
は、処理のステップを表す。
まず、ステップ101で機関の運転状態を判断するため
の状態量として、クランク角センサ16の信号X3から得ら
れた機関回転数Ne(i)と、エアフローメータ９からの信
号X1から得られる吸入空気量Q(i)を読み込む。更に圧力
センサ19から得られるシリンダ内圧力信号X4と、クラン
ク角センサ16の信号X3から前述した割り込み毎に得られ
る図示平均有効圧力Pi(i)を読み込む。
次に、ステップ102では、前述したフラグF1の値を調
べる。フラグF1＝S0（初期状態）であるならばステップ
106へ進む。また、フラグF1＝S0でないならばステップ1
03へ進み、機関回転数Ne(i)が、前回この処理を行った
時の機関回転数Nesと同じであり、かつ、吸入空気量Q
(i)が前回の吸入空気量Qsと同じであるかを調べる。こ
の時、フローチャート内では示さなかったが、Nes＝N
e(i)及びQs＝Q(i)の判定は、ある所定の不感帯幅を持っ
て判定してもよい。たとえば、｜ΔNe|を不感帯幅とす
ると、 ｛（Nes−Ne(i)）の絶対値｝≦｜ΔNe| が成立する場合は、Nes＝Ne(i)であると判定する。Qs＝
Q(i)の場合も同様に、｜ΔQs|という不感帯幅を用い
て、 ｛（Qs−Q(i)）の絶対値｝≦｜ΔQs| が成立する場合に、Qs＝Q(i)と判定する。そして、ステ
ップ103において、Nes＝Ne(i)でなくかつQs＝Q(i)でな
いと判定されたならば、定常運転状態時でないのでステ
ップ104へ進む。また、Nes＝Ne(i)かつ、Qs＝Q(i)であ
ると判定された定常運転状態時には、ステップ109へ進
む。
ステップ109では、今回計測したPi値を用いてPi値の
平均化処理を行う。ここで言う図示平均有効圧力の平均
化とは、前述したように計測毎の値が、エンジンの燃焼
のサイクル変動等の原因により、生じるバラツキを吸収
するために行う。
フローチャートには記さなかったが、図示平均有効圧
力Piの平均化処理方法は、以下に述べるように行う。
（前回まで計測した、図示平均有効圧力Piの和をSPiと
する）。SPiに対して、SPi(i)＝SPi(i-1)＋Pi(i)とし
て、今回計測したPi値までの和SPi(i)を求める。ここで
（ｉ）は今回の計測値及び処理値を表わし、（ｉ−１）
は前回の計測値又は処理値を表わす。そして、この処理
が終了してから、平均化個数用カウンタCPi（以下CPiと
称す）をインクリメントして、CPi＝NCPi（所定値）と
なったならば平均化を終了し、CPi＝０とする。又、CPi
≠NCPiであるならば、平均化未終了とする。ここで用い
たNCPiとは平均化個数で、前述したような、Pi値のバラ
ツキを吸収できる個数とする。そして、CPi＝NCPiとな
ったならば、平均化した図示平均有効圧力PiAVEを、次
式に従って計算する。
PiAVE＝SPｉ（i;NCpi）/NCPi 以上で図示平均有効圧力の平均化処理が行える。
次に、ステップ105へ進む。ステップ105では、前述し
たように平均化処理が終了しておれば、CPi＝０となっ
ているので、CPiの値に応じて、平均化終了か否かを判
定する。平均化処理が終了したと判定したならば、ステ
ップ108へ進む。又、平均化処理が未終了であると判定
したならば、ステップ117へ進む。
ステップ108では、前回計測した平均化した図示平均
有効圧力PiAVE(i-1)と、今回の値PiAVE(i)との差を次式
に従って計算し、図示平均有効圧力差ΔPiを計算する。
ΔPi＝PiAVE(i)−PiAVE(i-1) そして、前回のPiAVE(i-1)を今回の値PiAVE(i)に更新
する。ここで、フラグF1＝S10の時には、前回のP
iAVE(i-1)に相等する値が存在しない。なぜならば、フ
ラグF1＝S10の時には、Pi値を計測して、初めて、P
iAVE(i)が算出された時であるからである。ゆえに、フ
ラグF1＝S10のときには、前述したΔPiの計算式におい
て、PiAVE(i-1)には、所定の値を代入して計算するかも
しくは、ΔPiを求値しない。なぜならば、以下の処理に
おいて、フラグF1＝S10の場合には、ΔPiの値を処理に
使用しないからである。以上のΔPiの求値及びPiAVE値
を更新した後に、ステップ115へ進む。
ステップ115では、フラグF1を調べる。フラグF1＝S2
ならば、図示平均有効圧力が最大値である空燃比に設定
されており、ステップ118へ進む。フラグF1＝S2でない
ならば、まだフラグF1はS10からS1Aのいずれかの場合で
あるので、図示平均有効圧力が最大値である空燃比を決
定する処理を行うために、ステップ116へ進む。
ステップ116では、フラグF1に従って、フラグF1の内
容に従って処理をする。この処理は、第１表及び第２表
に従って説明したように図示平均有効圧力が最大値であ
る空燃比を決定する処理を行う。この内容の詳細につい
ては、フラグF1の内容に応じた別個の処理ごとに第11図
から第21図に従って後述する。ステップ116で、フラグF
1の内容に従った処理の終了後、ステップ117へ進む。
ステップ117では、ステップ116で決定した空燃比補正
係数CAF又は、前回までに設定したCAF又は初期化したC
AF＝1.0を用いて、燃料噴射量Tiを（４）式に従って決
定し、所望の空燃比に制御する。そして、今回の処理を
終る。
また、ステップ104では、空燃比補正係数CAFを初期化
する。すなわち、CAF＝1.0とする。そして、ステップ10
6へ進む。
また、ステップ106では、運転条件が変った後かもし
くは、まったくの初期状態のいずれかであるので定常状
態であると判定する規準となる機関回転数Nesと定常状
態であると判定する規準となる吸入空気量Qsをあらたに
設定しなおす。そして、Pi値平均化処理を開始する。Pi
値平均化処理の初期化として、SPi＝０とする。そし
て、フラグF1＝S10をセットする。そして、ステップ117
へ進む。
また、ステップ118では、S10からS1AまでのPiの最大
値となる空燃比の設定後、なんらかの原因で設定空燃比
が大きく設定値からはずれたことを検出する為に行う。
ここでは、｛ΔPiの絶対値｝≦｜ΔPiP|であるか否かを
判定して、上式が成立するならば、ステップ117へ進
む。上式が成立しなければステップ120へ進む。
ステップ120では、フラグF1にS0を設定して、ステッ
プ117へ進む。この場合には、一旦、収束状態S2に達し
た後に、同一の設定空燃比補正係数でありながら、なん
らかの原因で、大きくPi値が変動した場合である。この
場合には、もう一度図示平均有効圧力Piが最大値である
空燃比に設定しなおすのであるが、空燃比補正係数CAF
は初期化せずに、前回までに設定した値をそのまま使用
する。
以上のように、Pi値を最大値とする空燃比を決定する
論理を説明した。この第10図のフローチャートでは説明
しなかったが、第10図のフローチャートに示めされるPi
値を最大値とする空燃比を決定する処理を行わない時に
は、空燃比補正係数CAF＝1.0と初期化して、（４）式に
従って燃料噴射量Tiを決定する。
上述した第10図のステップ116での処理について第11
図から第21図までのフローチャートについて詳細に説明
する。
第11図にフラグF1＝S10の場合を示す。この第11図に
おいて、ステップ301では、フラグF1＝S11として、ステ
ップ302に進む。
このステップ302では、CAF(i)＝CAF(i-1)＋ΔA/Fとし
て、フラグF1＝S10の場合の処理を終る。
また、第12図にフラグF1＝S11の場合を示す。この場
合には、まず、ステップ401および402で、｜ΔPi|≦｜
ΔPiP|の判定およびΔPiの増減について判定する。
すなわち、ステップ401において、｜ΔPi|≦｜ΔPiP|
でなければ、ステップ402に進んで、ΔPi＜０か否かを
ステップ402で判定し、その判定の結果、ΔPi＜０でな
ければ、ステップ402のNO側からステップ405に進み、フ
ラグF1＝S13とし、また、ステップ402において、ΔPi＜
０であれば、ステップ402のYES側からステップ404に進
み、フラグF1をフラグF1＝S12に設定する。
また、上記ステップ401において、｜ΔPi|≦｜ΔPiP|
であれば、ステップ401のYES側からステップ403に進
み、このステップ403において、フラグF1をフラグF1＝S
11に設定して、ステップ406に進む。
上記ステップ404でフラグF1をフラグF1＝S12に設定す
ると、ステップ407に進み、CAF(i)を、CAF(i)＝C
AF(i-1)−ΔA/Fに設定して、フラグF1＝S11の処理を終
る。
また、ステップ405において、フラグF1＝S13と設定す
ると、ステップ408に進み、CAF(i)をCAF(i)＝CAF(i-1)
＋ΔA/Fに設定して、フラグF1＝S11の処理を終る。
さらに、ステップ406において、CAF(i)を、CAF(i)＝C
AF(i-1)＋ΔA/Fと設定して、今回の処理を終る。
次に、第13図により、フラグF1＝S12の場合について
説明する。この第13図の場合は、まず、ステップ501に
おいて、｜ΔPi|≦｜ΔPiP|か否かの判定を行う。この
判定の結果、｜ΔPi|≦｜ΔPiP|でなければ、ステップ5
01のNO側からステップ502側に進み、ΔPi＜０の判定の
場合には、ステップ505に進み、フラグF1をフラグF1＝S
16に設定し、ステップ502でΔPi＜０でなければ、ステ
ップ502のNO側からステップ504に進み、フラグF1をフラ
グF1＝S15に設定する。
また、ステップ501において、｜ΔPi|≦｜ΔPiP|なら
ば、ステップ501のYES側からステップ503に進み、フラ
グF1をフラグF1＝S14に設定する。
このステップ503でフラグF1＝S14に設定すると、ステ
ップ507に進み、空燃比補正係数であるCAF(i)をCAF(i)
＝CAF(i-1)−ΔA/Fと設定し、ステップ506に進み、C
LE(i)＝１を設定して今回の処理を終る。
また、上記ステップ504において、フラグF1をF1＝S15
と設定すると、ステップ508に進み、CAF(i)を、CAF(i)
＝CAF(i-1)−ΔA/Fに設定して、今回の処理を終了す
る。
さらに、ΔPi＜０の場合においては、上記のステップ
505でフラグF1＝S16に設定すると、ステップ509でC
AF(i)を、CAF(i)＝CAF(i-1)＋ΔA/Fに設定し、ステップ
510に進み、ΔA/F(i)＝ΔA/Fとする。このようにして、
フラグF1＝S12の場合を終了する。
次に、第14図により、フラグF1＝S13の場合について
説明する。この場合はまず、ステップ601で｜ΔPi|≦｜
ΔPiP|の判定を行い、｜ΔPi|≦｜ΔPiP|でなければ、
ステップ601のNO側からステップ602に移り、このステッ
プ602において、ΔPi＜０なら、ステップ602において、
YES側からステップ605に進み、フラグF1をフラグF1＝S1
8に設定してステップ608に進む。
また、ステップ602において、ΔPi＜０でない場合な
らば、ステップ602のNO側からステップ604に進み、フラ
グF1をフラグF1＝S13に設定してステップ607に進む。
また、上記ステップ601において、｜ΔPi|≦｜ΔPiP|
ならば、ステップ601のYES側からステップ603に進み、
フラグF1をフラグF1＝S17に設定して、ステップ606に進
み、このステップ606において、空燃比補正係数CAF(i)
を、CAF(i)＝CAF(i-1)＋ΔA/Fに設定して、ステップ609
に進む。
また、ステップ607では、CAF(i)をCAF(i)＝CAF(i-1)
＋ΔA/Fに設定して、今回の処理を終る。
同様にして、ステップ608において、CAF(i)を、C
AF(i)＝CAF(i-1)−ΔA/Fと設定して、ステップ610に進
む。
上記ステップ601において、｜ΔPi|≦｜ΔPiP|の場合
に、ステップ606でCAF(i)＝CAF(i-1)＋ΔA/Fと設定する
と、ステップ609で、CRI(i)＝１を設定して今回の処理
を終る。
さらに、ステップ602において、ΔPi＜０の場合に
は、ステップ610において、ΔA/F(i)＝ΔA/Fとなる。こ
のようにして、フラグF1＝S13の場合を終了する。
次に、第15図にしたがって、フラグF1＝S14の場合に
ついて説明する。
この第15図の場合は、まず、ステップ701において、
｜ΔPi|≦｜ΔPiP|の判定処理を行い、｜ΔPi|≦｜ΔP
iP|でなければ、ステップ701のNO側からステップ702に
進み、ΔPi＜０ならば、ステップ702のYES側からステッ
プ705に進んで、フラグF1をフラグF1＝S19に設定して、
ステップ708に進む。
また、ステップ702において、ΔPi＜０でない場合ス
テップ702のNO側からステップ704に進み、フラグF1をフ
ラグF1＝S15に設定して、ステップ707に進む。
一方、ステップ701において、｜ΔPi|≦｜ΔPiP|の場
合には、ステップ701のYES側からステップ703に進み、
フラグF1をフラグF1＝S14に設定して、ステップ706に進
む。
このステップ706において、空燃比の補正係数を、C
AF(i)＝CAF(i-1)−ΔA/Fに設定するとともに、ステップ
709に進み、CLE(i)＝CLE(i-1)＋１として、今回の処理
を終了する。
また、ステップ707では、CAF(i)をCAF(i)＝CAF(i-1)
−ΔA/Fとして、今回の処理を終了する。
さらに、ステップ708では、CAF(i)をCAF(i)＝C
AF(i-1)＋｛A/F×（CLE(i)×1/2）｝として設定し、ス
テップ710に進み、CLE(i)＝０にリセットする。このよ
うにして、フラグF1＝S14の場合の処理を終了する。
次に、第16図により、フラグF1＝S15の場合の処理に
ついて説明する。まず、ステップ801において、｜ΔPi|
≦｜ΔPiP|か否かの判定を行い、その判定の結果、｜Δ
Pi|≦｜ΔPiP|であれば、ステップ801のYES側からステ
ップ803に進み、フラグF1をフラグF1＝S14に設定して、
ステップ806に進む。
このステップ806において、空燃比補正係数C
AF(i)を、CAF(i)＝CAF(i-1)−ΔA/Fとして設定し、ステ
ップ809に進む。このステップ809で、CLE(i)＝１に設定
して、今回の処理を終了する。
また、ステップ801において、｜ΔPi|≦｜ΔPiP|でな
い場合には、ステップ801のNO側からステップ802に進
み、このステップ802において、ΔPi＜０の判定を行
う。
この判定の結果、ΔPiがΔPi＜０でない場合には、NO
側からステップ804に進み、フラグF1をフラグF1＝S15に
設定して、ステップ807に進む。
このステップ807において、空燃比補正係数C
AF(i)を、CAF(i)＝CAF(i-1)−ΔA/Fに設定して今回の処
理を終る。
また、ステップ802において、ΔPi＜０でなければ、
ステップ802のYES側からステップ805に進み、フラグF1
をフラグF1＝S16に設定して、ステップ808に進み、C
AF(i)を、CAF(i)＝CAF(i-1)＋ΔA/Fに設定し、ステップ
810に進む。
このステップ810において、ΔA/F（ｉ）＝ΔA/Fとす
る。このようにして、フラグF1＝S15の場合を終了す
る。
次に、第17図により、フラグF1＝S16の場合の処理に
ついて説明する。この場合は、まず、ステップ1001にお
いて、｜ΔPi|≦｜ΔPiP|の判定を行い、｜ΔPi|≦｜Δ
PiP|が成立する場合には、ステップ1001のYES側からス
テップ1003側に進み、フラグF1をフラグF1＝S19に設定
し、今回の処理を終了する。
また、ステップ1001において、｜ΔPi|≦｜ΔPiP|が
成立しなければ、ステップ1001のNO側からステップ1002
側に進み、このステップ1002において、ΔPi＜０か否か
の判定を行う。
この判定が成立しない場合、ステップ1002のNO側から
ステップ1004に進み、フラグF1にフラグF1＝S13を設定
した後、ステップ1006に進む。CAF(i)を、CAF(i)＝C
AF(i-1)＋ΔA/Fに設定し、さらに、ステップ1008に進
み、ΔA/F(i)＝ΔA/Fとして、今回の処理を終る。
また、ステップ1002において、ΔPi＜０が成立する場
合には、ステップ1002のYES側からステップ1005に進
み、ΔA/F(i)を、 として、ステップ1007に進む。
このステップ1007でCAF(i)を、CAF(i)＝CAF(i-1)−Δ
A/F(i)に設定し、ステップ1009に進む。
このステップ1009で、ΔA/F(i)とΔA/FLの大小を比較
して、ΔA/F(i)≦ΔA/FLでなければ、ステップ1009のNO
側からステップ1011に進み、フラグF1をフラグF1＝S18
に設定して、今回の処理を終了する。
また、ステップ1009において、ΔA/F(i)≦ΔA/FLであ
れば、ステップ1009のYES側からステップ1010側に進
み、フラグF1をフラグF1＝S19に設定し、ステップ1012
に進む。
このステップ1012で、ΔA/F(i)＝ΔA/Fとして、今回
の処理を終る。以上のようにして、フラグF1＝S16の場
合の処理を終る。
次に、第18図により、フラグF1＝S17の処理の場合に
ついて説明する。この場合には、まず、ステップ1101で
｜ΔPi|≦｜ΔPiP|の判定を行い、この判定の結果、｜
ΔPi|≦｜ΔPiP|の条件が成立する場合には、ステップ1
101のYES側からステップ1103に進み、フラグF1をフラグ
F1＝S17に設定して、ステップ1106に進み、CAF(i)を、C
AF(i)＝CAF(i-1)＋ΔA/Fと設定して、ステップ1109に進
む。このステップ1109では、CRI(i)を、CRI(i)＝C
RI(i-1)＋１として設定し、｜ΔPi|≦｜ΔPiP|の場合の
処理を終る。
また、ステップ1101において、｜ΔPi|≦｜ΔPiP|が
成立しなければ、ステップ1101のNO側からステップ1102
に進み、ΔPi＜０の判定を行う。
この判定の結果、ΔPi＜０でなければ、ステップ1102
のNO側からステップ1104に進み、フラグF1をフラグF1＝
S13に設定するとともに、ステップ1107に進み、CAF(i)
をCAF(i-1)＋ΔA/Fに設定して今回の処理を終る。
さらに、ステップ1102において、ΔPi＜０であれば、
ステップ1102のYES側からステップ1105に進み、フラグF
1をフラグF1＝S19に設定して、ステップ1108に進む。
このステップ1108において、CAF(i)を、 と設定して、ステップ1110に進み、このステップ1110
で、CRI(i)＝０にリセットする。このようにして、フラ
グF1＝S17の場合の処理を終る。
次に、第19図により、フラグF1＝S18の場合の処理に
ついて説明する。
この場合は、まず、ステップ1201において、｜ΔPi|
≦｜ΔPiP|の判定を行い、その判定の結果、｜ΔPi|≦
｜ΔPiP|の条件が成立すれば、ステップ1201のYES側か
らステップ1203に進み、フラグF1をフラグF1＝S19に設
定して処理が終了する。
また、ステップ1201において、｜ΔPi|≦｜ΔPiP|が
成立しなければ、ステップ1201のNO側からステップ1202
に進み、ΔPi＜０か否かの判定を行う。
この判定の結果、ΔPi＜０でなければ、ステップ1202
のNO側からステップ1204に進み、フラグF1をフラグF1＝
S15に設定して、ステップ1206に進み、CAF(i)を、C
AF(i)＝CAF(i-1)−ΔA/Fとして設定し、ステップ1208に
進み、ΔA/F(i)＝ΔA/Fにして、今回の処理を終る。
また、ステップ1202において、ΔPi＜０であれば、ス
テップ1202のYES側からステップ1205に進み、まず、ス
テップ1205において、 として、ステップ1207に進む。
次に、このステップ1207において、CAF(i)を、CAF(i)
＝CAF(i-1)＋ΔA/F(i)に設定するとともに、ステップ12
09に進む。
このステップ1209において、ΔA/F(i)とΔA/FLとの大
小の比較を行う。
すなわち、ΔA/F(i)≦ΔA/FLの判別を行い、その判別
の結果、ΔA/F(i)≦ΔA/FLが成立しなければ、ステップ
1209のNO側からステップ1211に進み、今回の処理を終
る。
また、ステップ1209において、ΔA/F(i)≦ΔA/FLであ
れば、ステップ1209のYES側からステップ1210に進み、
フラグF1をフラグF1＝S19に設定して、ステップ1212に
進む。
このステップ1212において、ΔA/F(i)＝ΔA/Fとし
て、今回の処理を終る。以上のようにして、フラグF1＝
S18の場合の処理を終る。
次に、第20図により、フラグF1＝S19の場合について
説明する。この場合はステップ1301において、フラグF1
＝S1Aを設定するのみで、今回の処理を終る。
次に、第21図により、フラグF1＝S1Aの場合の処理に
ついて説明する。
この場合はステップ1401で｜ΔPi|≦｜ΔPiP|を調
べ、｜ΔPi|≦｜ΔPiP|が成立しなければ、ステップ140
1のNO側からステップ1403に進み、ステップF1＝S0を設
定して、今回の処理を終る。
また、ステップ1401で｜ΔPi|≦｜ΔPiP|が成立する
と、ステップ1401のYES側からステップ1402に進み、フ
ラグF1をフラグF1＝S2に設定して、今回の処理を終る。
このようにして、フラグF1＝S1Aの場合の処理を終る。
以上第８図の機能を示すブロック図および第10図ない
し第21図に示したフローチャートにしたがって処理をす
れば、図示平均有効圧力が最大値となる空燃比が決定で
き、燃料噴射量Tiを決定できる。
上述の説明は、（４）式にしたがって、燃料噴射量Ti
を空燃比補正係数CAFを用いて更新して、図示平均有効
圧力を最大値とする空燃比を設定したものであり、第６
図に示したように、点火時期を変更した場合も、第５図
の空燃比を変更した場合と全く同様の特性をもってい
る。
したがって、空燃比を変更して図示平均有効圧力の変
化を調べたのと同様に、図示平均有効圧力が最大値とな
る点火時期を決定できる。
まず、基本進角値SAbは第41図に示すような機関回転
速度Ｎである機関回転数Neと基本燃料噴射量TPとによっ
て、テーブルルックアップによって決定する。
この基本進角値SAbに対して所定の点火進角変化量ΔS
Aを用いて、第１図に示した点火装置17に送る信号、す
なわち、点火信号X6を決める進角値SAを次の（７）式，
（８）式にしたがって決定する。
SA＝SAb＋ΔSA ………（７） SA＝SAb−ΔSA ………（８） （７）式の場合は進角する場合で、第６図では、点火
時期の値が大きくなる方向である。
また、（８）式の場合は遅角する場合であり、第６図
では、点火時期の値が小さくなる方向である。
上記（７）式、（８）式から明らかなように、前述し
た第８図、第10図〜第21図に示したフローチャートにし
たがって、空燃比を設定した場合と置換するには、下記
のように、左側の空燃比に関する場合の値を右側の点火
時期に関する場合の値に置き換えればよい。
CAF(i)→SA(i),ΔA/F→ΔSA CAF(i)＝１ → SA(i)＝SAb ΔA/FL→ ΔSAL なお、第10図のステップ117で、それまでに決定した
空燃比補正係数CAFに従って、燃料噴射幅Tiを決定した
が、点火進角の場合には上記（７）式又は（８）式によ
って決定されたSAを第１図に示した点火装置16に設定す
るようにする。空燃比の場合と同様に、点火時期による
Pi値最大値制御を行なわない場合には、第40図及び第41
図にあるテーブルルックアップによって決定された点火
進角に設定する。このようにして点火進角SAを決定する
ようにすれば図示平均有効圧力が最大値となる点火進角
が決定できる。
上記第１実施例では、圧力センサ19を用いて、シリン
ダ内圧力を検出し、その値から図示平均有効圧力を求
め、その値が最大値になるように、空燃比および点火時
期をフィードバック制御するように構成しているので、
機関の構成部品のばらつきや、経時変化、あるいは環境
条件の変化等があっても、常に最適空燃比と最適点火時
期の条件で機関を運転でき、出力トルクの向上が図られ
る利点がある。
これにともない、出力トルク不足になったり、あるい
は動作不安定になったりするおそれがなくなる。
第22図はこの発明の第２実施例の構成説明図であり、
第23図は第22図の制御装置の21の内部構成を示すブロッ
ク図である。
この第２実施例は機関の負荷を検出する負荷検出手段
として、吸気管圧センサ34を用いた実施例であり、第22
図、第23図に示すように、エアフローメータ９の代わり
に、吸気圧センサ34が吸気マニホールド11に設けてあ
り、この吸気管圧センサ34の吸気管圧信号X7が制御装置
21内のマルチプレクサ21aに入力される。その他の点は
第１図および第４図と同様である。
また、演算手順は、機関の回転速度Ｎと吸気管圧セン
サ34の信号X7から吸気管圧Pbを読み込む。この読み込ん
だ機関の回転速度Ｎと吸気管圧Pbから基本噴射量 TP＝Ｋ・Pb/N（ただし、Ｋは定数） を算出する。
なお、第１図および第22図の実施例においては、シリ
ンダ12を１個のみを表示しているが、多気筒機関の場合
には、各気筒に取り付けた圧力センサ19および負荷セン
サの信号に応じて各気筒毎に燃料噴射量を補正して制御
することが可能である。
また、いくつかの気筒の内の１個にのみ圧力センサお
よび負荷センサを設け、そのセンサの出力によって全気
筒同一の噴射量の補正も可能である。
さらに、これまでの説明では、混合気調量装置とし
て、燃料噴射弁を用いた場合のみを説明したが、気化器
を用いた場合においても、同様に制御することが可能で
ある。
次に、この発明の第３実施例について説明する。第24
図はその要部の構成の機能を示すブロック図であり、上
述の第８図に対応するものである。この第24図におい
て、第８図と同一部分には同一符号をして、その重複説
明を避け、第８図とは異なる部分を主体に説明する。
この第24図では、符号23〜33で示す部分は第８図と同
じ又は相当部分であり、符号36で示す部分が第８図の構
成に新たに演算制御手段31から分離付加させたものであ
り、この第24図の実施例の特徴をなす部分である。
すなわち、36は制御量記憶手段であり、演算制御手段
31によって決定される所定の運転状態における空燃比、
または点火時期を記憶する。
次に動作について説明する。空燃比または点火時期を
操作量として、所定の設定値において、図示平均有効圧
力（この実施例においても、以下、Piと記す。他の記号
についても第１実施例と同じ様に記す。）を測定する。
次に、所定量をPiが増加する方向へ変化させて行く。
そして、このPi値と前回設定した操作量に対するPiとの
差をΔPiと記す。このようにして、ΔPiを算出する。
上記のようにして測定したΔPiを操作量（たとえばA/
F）を変えながら順次求めて行く。
このようにして演算制御手段31は設定した空燃比に応
じた図示平均有効圧の平均値の変化幅が最小、または所
定幅以下となる空燃比の制御量を求めて制御量記憶手段
36に記憶させ、第10図のステップ118での収束状態が継
続している限り、該記憶値に基づいて空燃比を制御す
る。
この第３実施例は、第１実施例の第10図が同一のもの
で、第10図中のステップ116の処理内容が異なる（但
し、フラグF1がS16とS18の場合の処理はない）。まず、
その論理の概要について第25図に従って説明する。
第25図にあるような空燃比に対する図示平均有効圧力
特性を持つ場合に、図示平均有効圧力が最大値となる空
燃比を設定する原理について述べる。まず測定された図
示平均有効圧力について説明する。機関における各燃焼
は、サイクル変動を起すので測定した図示平均有効圧力
は、同一の設定空燃比であっても変動することがある。
ゆえに数サイクルの平均化を行って、図示平均有効圧力
差ΔPiを確定させる。
次に第25図にあるような関係がある図示平均有効圧力
に対して設定した空燃比で図示平均有効圧力が最大値で
あることを検出するために空燃比を変化させて、図示平
均有効圧力Piの増減ΔPiを調べる。すなわち、設定した
空燃比に対して、図示平均有効圧力Piが最大値となるこ
とを、判定するために、設定空燃比を変化させていった
時の図示平均有効圧力差ΔPiの増加又は減少する変化結
果を調べる。
次に図示平均有効圧力が最大値であることの判定手順
を説明する。第25図に示すように、〜のように設定
空燃比を変えた時に、〜のように、図示平均有効圧
力差ΔPiが得られたとする。ここで、はからまで
空燃比を変えた時のΔPiであり、以下〜も同様であ
る。
第25図に示すように、所定値のΔPi変化幅｜ΔPiP|を
定義すると、たとえば、設定空燃比に対して、図示平均
有効圧力が最大である空燃比領域を限定することができ
る。なぜならば、空燃比に対する図示平均有効圧力の特
性は、単峰特性を持つので、図示平均有効圧力差ΔP
iは、最大値に近ずくほど、その絶対値は小さくなる。
ゆえに第25図の例で示めせば、所定値のΔPi変化幅｜Δ
PiP|を以下に示す関係を満たす値とすると、｜ΔPiP|よ
り小さい｜ΔPiP|である空燃比の場合に、図示平均有効
圧力が最大値となる場合が存在する。
，＞｜ΔPiP|＞，，，，，…（11） ここで、｜ΔPiP|はΔPiPの絶対値を表す。ゆえに、
図示平均有効圧力が最大値であると判定する論理は次の
ようになる。
第25図にあるように、設定空燃比をからまで順次
変えていく。空燃比から空燃比に変えた時の図示平
均有効圧力差ΔPiはである。ΔPi＝は、（11）式よ
り、｜ΔPiP|よりも大きいので、図示平均有効圧力の最
大値が存在する領域ではない。
次に、空燃比に変えた時の図示平均有効圧力差ΔPi
はとなり、図示平均有効圧力の最大値が存在する領域
となる。この状態になったならば、図示平均有効圧力差
の最小値ΔPiminと、その値が得られる設定空燃比補正
係数CAFminを記憶し始める。そして、空燃比を、順次
，…と変更していき、図示平均有効圧力差，
…を測定する。そして、第25図の場合、図示平均有効
圧力差からまで順次、最小値ΔPiminを探して、そ
の最小値となった空燃比の１つ以前の設定空燃比補正係
数をCAFminとして、記憶する。
たとえば、第25図において、図示平均有効圧力差ΔPi
＝が最小であるので、ΔPimin＝,CAFmin＝（空燃比
）となる。
〜のうち、最小となる図示平均有効圧力差を求め
る方法は、たとえば、最初ΔPimin＝ΔPi∞（ΔPi∞は
｜ΔPiP|よりも大きい所定値）としておき、空燃比設定
後得られた図示平均有効圧力差と比較する。今回得られ
た図示平均有効圧力差が、それまでのΔPiminより小さ
ければ、ΔPiminの値を記憶しなおすとともに、前回設
定した空燃比補正係数をCAFminとして記憶する。もし
も、今回得られた図示平均有効圧力差がそれまでのΔP
iminよりも大きければ、ΔPimin及びCAFminはそのまま
とする。
このような操作を、図示平均有効圧力差まで続ける
と、からのうちで、最小値である図示平均有効圧力
差と、その値が得られる空燃比補正係数が決定できる。
そして、上述した操作で得られた、CAFminが、図示平均
有効圧力が最大となる空燃比補正係数となる。
なお、このΔPimin及びCAFminを決定する上述の操作
は、図示平均有効圧力差が、｜ΔPiP|よりも大きくなっ
た時に終了し、その時、ΔPimin、及びCAFminが決ま
る。たとえば、第25図においては、空燃比から空燃比
に変った時の図示平均有効圧力差は｜ΔPiP|よりも
大きい。ゆえに、この時点で図示平均有効圧力が最大で
ある領域を通過したことがわかるので、そこにいたるま
での空燃比〜までのいずれかが、図示平均有効圧力
が最大となる空燃比であり、ΔPiminに対したC
AFminが、その求める設定空燃比補正係数であることが
判明する。
また、第26図のように、空燃比，，と変化させ
た時の図示平均有効圧力差，が増加、減少と転じる
とともに、，とも｜ΔPiP|よりも大きい場合があ
る。この場合には、空燃比に設定して、図示平均有効
圧力差が得られた時点で、CAFminを空燃比と決定す
ればよい。この場合には、ΔPiminは、測定されない
が、上述した論理によって、図示平均有効圧力が最大と
なる空燃比が決定できる。
このようにして、図示平均有効圧が最大である空燃比
を決定することができる。
以上、第１実施例に対しての第３実施例の変更部分に
ついて説明した。
以下、第25図に対応して変更した下記第３表について
説明する。この説明は、第１実施例と比較して説明す
る。
フラグF1＝S10の場合は、今回導入した図示平均有効
圧力差の最小値ΔPiminとその時の空燃比補正係数C
AFminについて、初期化する。初期化方法は、上述した
ように、ΔPiminについては｜ΔPiP|以上の所定値を設
定する。CAFminについては、いかなる値でもよいので、
たとえば1.0とする。
フラグF1＝S11の場合は、第12図と同じである。
フラグF1＝S12の場合は、以下のように違いがある。
｜ΔPi|≦｜ΔPiP|ならば、S14へ遷移して、図示平均有
効圧力が最大である領域に入る。ゆえに、今回に得られ
た図示平均有効圧力差と、その前回の空燃比補正係数を
それぞれ、ΔPiminとCAFminに記憶する。ΔPi増加の場
合は、第１実施例と同じ（第２表参照）。ΔPi減少の場
合は、第26図に対応して、増加ののちすぐに減少に転じ
た場合なので、S19へ遷移して、CAFを決定する。C
AFは、前回の値、すなわち、今回のCAFをΔA/Fだけリッ
チにした値とする。
フラグF1＝S13の場合も、以下のように違いがある。
｜ΔPi|≦｜ΔPiP|ならば、S17へ遷移して、図示平均有
効圧力が最大である領域に入る。ゆえに今回得られた図
示平均有効圧力差とその前回の空燃比補正係数をそれぞ
れ、ΔPiminとCAFminに記憶する。ΔPi増加の場合は、
フラグF1はそのまま、ΔPiminとCAFminを初期化する。
方法は、上述したF1＝S10の場合と同じである。ΔPi減
少なら、この時、図示平均有効圧力が最大値である領域
を逸脱したことになる。この場合、２つの場合が考えら
れる。第１の場合は、｜ΔPi|≦｜ΔPiP|である状態を
経た後に、ΔPiが減少した場合である。第２の場合は、
ΔPi増加の後、すぐにΔPiが減少する。前述した第26図
に対応する場合である。この第１の場合は、ΔPimin及
びその値に対応したCAFminが決定されているので、その
値を用いて空燃比を決定する。また、第２の場合は、C
AFは前回の設定値、すなわち今回のCAFを、ΔA/Fだけリ
ーンにした値とする。また、第２の場合の判定方法はた
とえば、次の手順による。前述した第26図に対応したよ
うなΔPiが増加した時には、ΔPimin及びCAFminは初期
化するようにしているので、ΔPiminを調べて、初期化
されておれば、第２の場合であり、初期化されていなけ
れば、第１の場合である。
フラグF1＝S14の場合は次のように違いがある。｜ΔP
i|≦｜ΔPiP|の場合は、図示平均有効圧力が最大値であ
る領域を判定中である場合である。ゆえに、今までのΔ
Piminと今回の｜ΔPi|を比較して、今回の｜ΔPi|が最
小値であるならば、ΔPiminを記憶しなおし、CAFminに
ΔPiminが得られた空燃比補正係数、すなわち、前回設
定した空燃比補正係数CAF(i-1)を記憶する。そして、フ
ラグF1はS1のまま、次回の図示平均有効圧力差を判定す
る為の空燃比補正係数CAF(i)としてΔA/Fだけリーンに
した値を設定する。ΔPi増加の場合は、S15へ遷移し
て、CAFをΔA/Fだけリーンとし、ΔPimin及びCAFminを
初期化する。ΔPi減少の場合には、フラグF1＝S14の場
合で、ΔPi減少のときとほぼ同じである。ただし、最後
に設定するCAFをΔA/Fだけリッチに設定するところのみ
異なる。
フラグF1＝S15の場合は、第14図のフラグF1＝S13の場
合とほぼ同じであるが、ただし、最後に設定するCAFの
ΔA/Fの設定方向、すなわち、リーン又はリッチの方向
が逆になっている。その点を除けば全くフラグF1＝S13
の場合と同じであるので、その説明を省略する。
第33図のフローチャートに示すフラグF1＝S1の場合
は、第31図のフラグF1＝S14の場合とほぼ同じである
が、ただし、最後に設定するCAFのΔA/Fの設定方向、す
なわち、リーン又はリッチの方向が逆になっている。そ
の他を除けば、まったく第31図のフラグF1＝S14の場合
と同じであるのでその説明を省略する。
フラグF1＝S19,S1Aの場合は第１実施例の第20図、第2
1図の場合と同じである。
上記第３表に示した処理について第27図から第35図の
フローチャートについて説明する。
第27図にフラグF1＝S10の場合を示す。この第27図に
おいて、ステップ321では、フラグF1＝S11に設定し、ス
テップ322では、CAF(i)＝CAF(i-1)＋ΔA/Fに設定し、ス
テップ323では、ΔPiの最小値ΔPiminにΔPi∞を、空燃
比補正係数CAFの最小値CAFminに1.0を設定して初期化
し、フラグF1＝S10の処理を終える。
第28図に示したフラグF1＝S11の場合については第12
図と同じ処理を行なうので、説明を省略する。
次に、第29図により、フラグF1＝S12の場合について
説明する。
第29図において、まずステップ521では、｜ΔPi|≦｜
ΔPiP|か否かの判定を行う。条件不成立ならばステップ
522に進み、条件成立ならばステップ523にてフラグF1＝
S14とした後にステップ524にて、ΔPimin＝ΔPi(i)、C
AFmin＝CAF(i-1)に設定し、ステップ525にてCAF(i)＝C
AF(i-1)−ΔA/Fにする。
ステップ522にてΔPi＜０か否かを判定し、条件不成
立ならばステップ526にてF1＝S15に設定し、ステップ52
7にてCAF(i)←CAF(i-1)−ΔA/Fにする。
ステップ522にてΔPi＜０と判定すれば、ステップ528
にてF1＝S19に設定し、ステップ529にてCAF(i)＝C
AF(i-1)＋ΔA/Fにする。ステップ525、同527、同529の
いずれかを処理して終える。
次に、第30図により、フラグF1＝S13の場合について
説明する。
第30図において、まずステップ621では、｜ΔPi|≦｜
ΔPiP|か否かの判定を行う。条件不成立ならばステップ
622に進み、条件成立ならばステップ623にてF1＝S17に
設定し、ステップ624にてΔPimin＝ΔPi(i)、CAFmin＝C
AF(i-1)に設定し、ステップ625にてCAF(i)＝CAF(i-1)＋
ΔA/Fにする。
ステップ622では、ΔPi＜０か否かを判定し、ΔPi≧
０ならばステップ626にてF1＝S13に設定し、ステップ62
7にてCAF(i)＝CAF(i-1)＋ΔA/Fにし、ステップ628に
て、ΔPimin＝ΔPi∞、CAFmin＝1.0にして初期化する。
ステップ622にてΔPi＜０と判定すればステップ629に
てF1＝S19に設定し、ステップ630にてΔPimin＝ΔPi∞
か否かを判定する。等しくなければステップ631にてC
AF(i)＝CAFminとし、等しければステップ632にてCAF(i)
＝CAF(i-1)−ΔA/Fとする。
ステップ625、同628、同631、同632のいずれかを処理
して終える。
次に、第31図により、フラグF1＝S14の場合について
説明する。
第31図において、まずステップ721では、｜ΔPi|≦｜
ΔPiP|か否かの判定を行う。条件不成立ならばステップ
722に進み、条件成立ならばステップ723にてF1＝S14に
設定し、ステップ724にて｜ΔPi(i)|＞ΔPiminか否かを
判定する。
そうならばステップ726に進み、そうでなければステ
ップ725にてΔPimin＝｜ΔPi(i)|,CAFmin＝CAF(i-1)に
設定し、ステップ726にてCAF(i)＝CAF(i-1)−ΔA/Fにす
る。
ステップ722にてΔPi≧０と判定すれば、ステップ727
にてF1＝S15に設定し、ステップ728にてCAF(i)＝C
AF(i-1)−ΔA/Fにし、ステップ729にてΔPimin＝ΔP
i∞,CAFmin＝1.0にして初期化する。
ステップ722にてΔPi＜０と判定すれば、ステップ730
にてF1＝S19に設定し、ステップ731にてΔPimin＝ΔPi
∞か否かを判定する。
等しければステップ732にてCAF(i)＝CAFminとし、等
しくなければステップ733にてCAF(i)＝CAF(i-1)＋ΔA/F
にする。
ステップ726、同729、同732、同733のいずれかを処理
して終える。
次に、第32図によりフラグF1＝S15の場合について説
明する。
第32図において、まずステップ821では、｜ΔPi|≦｜
ΔPiP|か否かを判定し、条件不成立ならばステップ822
に進み、条件成立ならばステップ823にてF1＝S14にし、
ステップ824にてΔPimin＝ΔPi(i),CAFmin＝CAF(i-1)に
設定し、ステップ825にてCAF(i)＝CAF(i-1)−ΔA/Fにす
る。
ステップ822ではΔPi＜０か否かを判定し、条件不成
立ならばステップ826にてF1＝S15に設定し、ステップ82
7にてCAF(i)＝CAF(i-1)−ΔA/Fに設定し、ステップ828
にてΔPimin＝ΔPi∞,CAFmin＝1.0にして初期化する。
ステップ822にてΔPi＜０ならば、ステップ829にてF1
＝S19に設定し、ステップ830にてΔPimin＝ΔPi∞か否
かを判定する。
等しくなければステップ831にてCAF(i)＝CAFminに設
定し、等しければステップ832にてCAF(i)＝CAF(i-1)＋
ΔA/Fに設定する。
ステップ825、同828、同831、同832のいずれかを処理
して終える。
次に、第33図によりフラグF1＝S17の場合について説
明する。
第33図において、ステップ1121では｜ΔPi|≦｜ΔPiP
|か否かを判定し、条件不成立ならばステップ1122に進
み、条件成立ならばステップ1123にてF1＝S17にし、ス
テップ1124にて｜ΔPi|＞ΔPiminか否かを判定する。ス
テップ1124にて条件成立ならばステップ1126に進み、条
件不成立ならばステップ1125にてΔPimin＝｜ΔPi(i)|,
CAFmin＝CAF(i-1)に設定し、ステップ1126にてCAF(i)＝
CAF(i-1)＋ΔA/Fに設定する。
ステップ1122では、ΔPi＜０か否かを判定し、ΔPi≧
０ならばステップ1127にてF1＝S13に設定し、ステップ1
128にてCAF(i)＝CAF(i-1)＋ΔA/Fに設定し、ステップ11
29にてΔPimin＝ΔPi∞,CAFmin＝1.0にして初期化す
る。
ΔPi＜０ならばステップ1130にてF1＝S19にし、ステ
ップ1131にてΔPimin＝ΔPi∞か否かを判定し、等しく
なければステップ1132にてCAF(i)＝CAFminに設定し、等
しければステップ1133にてCAF(i)＝CAF(i-1)−ΔA/Fに
設定する。
ステップ1126、同1129、同1132、同1133のいずれかを
処理して終える。
第34図のフラグF1＝S19の場合は第20図と同じ処理を
行うので、その説明を省略する。
第35図のフラグF1＝S1Aの場合は第21図と同じ処理を
行うので、その説明を省略する。
なお、以上の説明においては、空燃比を操作したが、
操作量を点火時期としても、第25図と同様の単峰特性
（ピーク特性）を持つので、同様の手順でピークとなる
点火時期を決定できる。
また、上記で求めるPi値は、所定サイクル数のPi値を
加算平均して求めることとする。
このように、この第３実施例によれば、実際に機関の
出力を図示平均有効圧力Piで実測し、最大出力となるよ
うに空燃比または点火時期を制御しているので、確実に
最適操作量となっている。
また、エアフローメータや燃料噴射弁、または機関本
体の経時変化が生じた場合でも、上述した最適決定処理
を行うことで、常に最大出力となる空燃比または点火時
期に設定できる。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、内燃機関のシリン
ダ内圧力を検出する圧力検出手段と、上記内燃機関のク
ランク角を検出するクランク角検出手段と、上記圧力検
出手段の出力と上記クランク角検出手段の出力とから図
示平均有効圧力を算出する図示平均有効圧算出手段と、
この図示平均有効圧力算出手段の出力の所定個数の算術
平均をして図示平均有効圧力の平均値を得る図示平均有
効圧平均手段と、上記内燃機関の負荷を検出する負荷検
出手段と、上記クランク角検出手段の出力から上記内燃
機関の回転数を検出する回転数検出手段と、上記負荷検
出手段の出力と上記回転数検出手段の出力とから上記内
燃機関の運転状態を判定する運転状態判定手段と、所定
の運転状態において上記内燃機関の点火時期及び空燃比
の操作量の少なくとも一方を一定値づつ増加また減少す
る操作をした時の上記図示平均有効圧平均手段の出力値
の増減の特性について、所定の不感帯値を設定し、上記
操作をしたときの、隣接する２つの出力の差が上記不感
帯値よりも大きい値から小さい値に変化したときから、
隣接する２つの出力の差が上記不感帯値よりも小さい値
から大きい値に変化するまでの操作回数を算出し、この
操作回数の半分の値と上記一定値との乗算値を上記操作
終了時における操作量から減算または加算し、その演算
した結果が上記図示平均有効圧平均手段の最大値を得る
操作量であると判定し、この操作量により図示平均有効
圧平均値の最大値を得る制御手段と設けたもので、機関
の構成部品のばらつきや、経時変化、あるいは環境条件
の変化等があっても、常に最適空燃比と最適点火時期の
条件で機関を運転でき、出力トルクの向上と応答性の向
上が図れるなどの利点がある。
これにともない、出力トルクが不足になったり、ある
いは動作が不安定になったりする虞れがなくなる等の優
れた効果がある。
また、この発明によれば、内燃機関のシリンダ内圧力
を検出する圧力検出手段と、上記内燃機関のクランク角
を検出するクランク角検出手段と、上記圧力検出手段の
出力と上記クランク角検出手段の出力とから図示平均有
効圧力を算出する図示平均有効圧算出手段と、この図示
平均有効圧力算出手段の手段の所定個数の算術平均をし
て図示平均有効圧力の平均値を得る図示平均有効圧平均
手段と、上記内燃機関の負荷を検出する負荷検出手段
と、上記クランク角検出手段の出力から上記内燃機関の
回転数を検出する回転数検出手段と、上記負荷検出手段
の出力と上記回転数検出手段の出力とから上記内燃機関
の運転状態を判定する運転状態判定手段と、所定の運転
状態において上記内燃機関の点火時期及び空燃比の少な
くとも一方の操作量を一定値づつ増加また減少する操作
をした時の上記図示平均有効圧平均手段の出力値の増減
の特性について、所定の変化幅値を設定し、上記操作を
したときの、隣接する２つの出力値の差が上記所定の変
化幅値より小さな値に変化して行く間は上記出力値の差
とこの差を算出時の操作量を更新しながら記憶手段に記
憶させ、上記隣接する２つの出力値の差が上記所定の変
化幅値より大きな値に変化したときに、上記記憶手段に
記憶した最新の操作量が上記図示平均有効圧平均手段の
最大値を得る操作量であると判定し、この操作量により
図示平均有効圧平均値の最大値を得る制御手段とを設
け、実際に機関の出力を図示平均有効圧力で実測し、最
大出力となるように空燃比または点火時期を制御するこ
とで確実な最適操作量を得ることができるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例による内燃機関の制御装置
の構成説明図、第２図（Ａ）は同上実施例に使用される
圧力センサの平面図、第２図（Ｂ）は第２図（Ａ）のＸ
−Ｘ線の断面図、第３図は同上圧力センサのシリンダヘ
ッドへの取付け状態を示す断面図、第４図は同上実施例
における制御装置の内部構成を示すブロック図、第５図
は同上実施例を説明するための空燃比対図示平均有効圧
力の特性図、第６図は同上実施例を説明するための点火
時期対図示平均圧力の特性図、第７図は同上実施例を説
明するための空燃比対図示平均有効圧力との関係に基づ
く制御動作の説明図、第８図は同上実施例の要部の構成
要素と機能を示すブロック図、第９図は同上実施例の説
明するためのクランク角対シリンダ内圧力の関係を示す
特性図、第10図は同上実施例を説明するための図示平均
有効圧力を最大値にする演算処理手順を示すフローチャ
ート、第11図ないし第21図はそれぞれ第２表の各フラグ
に対応する処理手順を示すフローチャート、第22図はこ
の発明の内燃機関の制御装置の第２実施例の構成説明
図、第23図は第22図の実施例の制御装置の内部構成を示
すブロック図、第24図はこの発明の内燃機関の制御装置
の第３実施例の要部の構成要素と機能を示すブロック
図、第25図及び第26図は第24図の実施例を説明するため
の空燃比対図示平均有効圧力の関係に基づく制御動作の
説明図、第27図ないし第35図はそれぞれ第３表の各フラ
グに対応する処理手順を示すフローチャート、第36図は
従来の内燃機関の制御装置の構成説明図、第37図は水温
増量補正係数の特性図、第38図は高負荷補正係数の特性
図、第39図はバッテリ電圧補正係数の特性図、第40図お
よび第41図はそれぞれ点火進角特性図である。 １……フュールタンク、６……燃料噴射弁、12……シリ
ンダ、13……点火プラグ、14……排気マニホールド、15
……水温センサ、16……クランク角センサ、17……点火
装置、19……圧力センサ、21……制御装置、22……シリ
ンダヘッド、23……機関、24……負荷検出手段、25……
クランク角検出手段、26……圧力検出手段、27……回転
数検出手段、28……図示平均有効圧検出手段、129……
図示平均有効圧平均手段、30……運転状態判定手段、31
……演算制御手段、32……空燃比調整手段、33……点火
手段。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｐ 5/152 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｄ 5/153

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】内燃機関のシリンダ内圧力を検出する圧力
    検出手段と、 上記内燃機関のクランク角を検出するクランク角検出手
    段と、 上記圧力検出手段の出力と上記クランク角検出手段の出
    力とから図示平均有効圧力を算出する図示平均有効圧算
    出手段と、 この図示平均有効圧力算出手段の出力の所定個数の算術
    平均をして図示平均有効圧力の平均値を得る図示平均有
    効圧平均手段と、 上記内燃機関の負荷を検出する負荷検出手段と、 上記クランク角検出手段の出力から上記内燃機関の回転
    数を検出する回転数検出手段と、 上記負荷検出手段の出力と上記回転数検出手段の出力と
    から上記内燃機関の運転状態を判定する運転状態判定手
    段と、 所定の運転状態において上記内燃機関の点火時期及び空
    燃比の操作量の少なくとも一方を一定値づつ増加また減
    少する操作をした時の上記図示平均有効圧平均手段の出
    力値の増減の特性について、所定の不感帯値を設定し、
    上記操作をしたときの、隣接する２つの出力の差が上記
    不感帯値よりも大きい値から小さい値に変化したときか
    ら、隣接する２つの出力の差が上記不感帯値よりも小さ
    い値から大きい値に変化するまでの操作回数を算出し、
    この操作回数の半分の値と上記一定値との乗算値を上記
    操作終了時における操作量から減算または加算し、その
    演算した結果が上記図示平均有効圧平均手段の最大値を
    得る操作量であると判定し、この操作量により図示平均
    有効圧平均値の最大値を得る制御手段とを備えたことを
    特徴とする内燃機関の制御装置。
  2. 【請求項２】内燃機関のシリンダ内圧力を検出する圧力
    検出手段と、 上記内燃機関のクランク角を検出するクランク角検出手
    段と、 上記圧力検出手段の出力と上記クランク角検出手段の出
    力とから図示平均有効圧力を算出する図示平均有効圧算
    出手段と、 この図示平均有効圧力算出手段の出力の所定個数の算術
    平均をして図示平均有効圧力の平均値を得る図示平均有
    効圧平均手段と、 上記内燃機関の負荷を検出する負荷検出手段と、 上記クランク角検出手段の出力から上記内燃機関の回転
    数を検出する回転数検出手段と、 上記負荷検出手段の出力と上記回転数検出手段の出力と
    から上記内燃機関の運転状態を判定する運転状態判定手
    段と、 所定の運転状態において上記内燃機関の点火時期及び空
    燃比の少なくとも一方の操作量を一定値づつ増加また減
    少する操作をした時の上記図示平均有効圧平均手段の出
    力値の増減の特性について、所定の変化幅値を設定し、
    上記操作をしたときの、隣接する２つの出力値の差が上
    記所定の変化幅値より小さな値に変化して行く間は上記
    出力値の差とこの差を算出時の操作量を更新しながら記
    憶手段に記憶させ、上記隣接する２つの出力値の差が上
    記所定の変化幅値より大きな値に変化したときに、上記
    記憶手段に記憶した最新の操作量が上記図示平均有効圧
    平均手段の最大値を得る操作量であると判定し、この操
    作量により図示平均有効圧平均値の最大値を得る制御手
    段とを備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
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