JPH04504890A

JPH04504890A - 内燃機関の空気／焼料混合比を制御する装置および方法

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Publication number: JPH04504890A
Application number: JP2504041A
Authority: JP
Inventors: アールソン　ウォルター　イー; ミルハキミ　シアマーク
Original assignee: キャタピラーインコーポレイテッド
Priority date: 1989-12-26
Filing date: 1990-02-20
Publication date: 1992-08-27
Anticipated expiration: 2014-05-24
Also published as: DE69022984D1; DE69022984T2; CA2042365A1; JP2895620B2; AU5162090A; FI103598B; EP0461156A1; FI914002A0; FI103598B1; ATE129048T1; EP0461156B1; US5036669A; WO1991010064A1

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】の　・ ′　る　およ゛艮玉圀！本発明は、内燃機関の、空気／燃料混合比を制御するシステム、一層詳しく言えば、供給燃料の品質の変化に応答して火花点火式エンジンの空気／燃料混合比を制御するシステムに関する。

！−員以下に言及する火花点火式エンジンは、圧ｍ熱で燃料に点火せずに火花その他のエネルギ源を用いて燃料に所望に応じて点火するという点で他の内燃機関と異なる。このようなエンジンに供給される燃料の品質はしばしば大きく変化する。たとえば、このようなエンジンはガスパイプラインにおいてポンピング用途に使用されることがあるし、あるいは、発電機の駆動機として使用されることもある。

このエンジンを稼働させるのに用いられる燃料は、普通は、パイプライン、油井現場から供給される天然ガスであり、あるいは、たとえば、ごみ処理地で発生するメタンの形であることもある。このような源からの燃料の品質は時間の経過につれて大きく変わり、エンジン動作に影響し、潜在的にエンジンの保全性を低下させる可能性がある。

もっと詳しく言えば、天然ガスの品質は、以下の２つの方法で測定されることが多い。すなわち、（１）メタン価と（２）低級発熱量（ＬＨＶ）である。メタン価というのは、定格ガソリンに用いられるオクタン価に１！領したものであり、燃料がどのくらい容易に点火するかを示し、低いメタン価をもつ燃料はもっと高いメタン価を持つ燃料よりも比較的容易に点火する。ＬＨ−Ｖは、成る買置単位の燃料に含まれるエネルギの測定値である。メタン価、ＬＨＶのいずれにしても、その変化は、適切にエンジン作動パラメータを調節しなければ、ピーク圧力がエンジンのシリンダ内で生じる時期を変化させてしまうことによってエンジン性能に悪影響を及ぼす。

エンジンは、燃焼行程中にピストンが上死点（ＴＤＣ）に達しな後すぐにエンジン・シリンダ内にピーク圧力が生じたときに最大馬力を発生する。もっと詳しく言えば、圧縮行程中、シリンダ圧力は、第１図のセグメントＡで示すような第１の比率で増大する。次いで、ポイントＢで点火プラグが発火したときに、セグメントＣで示すように、シリンダ内で空気／燃料混合気が燃焼するにつれてより急速に増大し始める。ピークシリンダ圧力はピストンが上死点に達した後すぐのポイントＤで生じる。

エンジン燃料のＬＨＶまたはメタン価が変化したならば、セグメントＣの勾配も変化することになる。もっと詳しく言えば、ＬＨＶが増大するかあるいはメタン価が減少すると、Ｃの勾配が増大し、これは燃焼速度が速くなったことに相当する。逆に、ＬＨＶが減少するか、メタン価が増大すると、Ｃの勾配が減少し、これは燃焼速度が遅くなったことに相当する。したがって、燃料速度の変化はポイントＤの左か右ヘビークシリンダ圧力を変位させることになる。

現在までに、ピーク圧力の発生時点の変化を補正する最も普及している方法はタイミングを調節することであった。もっと詳しく言えば、Ａの勾配が増大してピーク圧力を左に変位させる場合、タイミングが遅らされ、点火プラグを燃焼行程でもっと遅く発火させる。しかしながら、これは、エンジンの稼働温度および燃料消費量を増大させ、エンジン信韻性を低下させる。

逆に、Ｃの勾配を減少すると、ピーク圧力はＤの右の成るボイントで発生することになる。この問題を解決するには、燃焼行程でもつと早くに点火プラグを発火させる（タイミングを進める）のが普通である。しかしながら、タイミングを進めると、燃焼室内での空気／燃料混合気の自然燃焼の傾向が増大する。すなわち、デトネーションが生じる。デトネーシ３ンは、空気／燃料混合比、温度および圧力の関数である。タイミングを進めると、空気／燃料デトネーシクンが燃焼室で生じ易くなり、このデトネーションの発生場所でシリンダ壁面、ピストン、シリンダヘッドその他の燃焼室境界部に構造上の損傷を与える。

燃料のＬＨＶまたはメタン価の変化を補正する別の方法は、セグメントＣの勾配を変えることである。これを行うには、燃料のメタン価を変えるか、あるいは、燃焼室内の空気／燃料混合比を変えるとよい。燃料のメタン価を制御するのは容易でないので、好ましくは、空気／燃料混合比を調節する。さらに、空気／燃料混合比は、空気流量または燃料流量あるいはこれら両方を制御することによって調節できる。

従来の空気／燃料混合比コントローラとして用いられているのは、代表的には、酸素センサであり、たとえば、これを吸気マニホルドまたは排気マニホルド内に設置する。しかしながら、これらのセンサは比較的高価である。経済的な代替手段としては、燃焼室内に設置した安価なイオン・プローブその他のセンサが用いられていた。このようなシステムの一例が、Ｍａに１９８５年８月２０日に発行された米国特許第４，５３５，７４９号に見出せる。

このＭａの米国特許では、低速の閉ループでイオン・センサを使用して開ループにおいて長期間ドリフトについて調節を行っている。もっと詳しく言えば、開ループは記憶した燃料供給マツプに従った検知動作パラメータに応答して空気／燃料混合比を制御するのに用いられている。低速の閉ループは、大気圧などの周囲条件の変化で生じた、燃料供給マツプにおける長期間ドリフトを補正するのに用いられている。しかしながら、Ｍａ米国特許の１ｌＩＪ？Ｉ構造の特賞のために、閉ループ補正ファクタはすべての条件の下で信頼性があるわけではない。さらに、燃料品質の上記の変化を補正するためには、Ｍａ米国特許はいくつかの異なった燃料供給７７ブに依存しなければならないａ　Ｍａ米国特許は、成る時点で開ループ信号と閉ループ信号を比較して、正しい燃料供給データ・マツプが利用されているかどうかを決定する。比較ポイント間に食い違いがある場合には、異なった燃料供給マツプが選ばれる。

燃料の品質は広範囲にわたって変わる可能性があるために、Ｍａ米国特許装置を許容できる精度で稼働させるためには、がなりの数の燃料供給マツプが必要である。これらのマツプの開発には費用がかかるし、エンジンのコントローラにおける貴重なメモリを占有してしまう。

本発明は、燃焼室内の空気／燃料混合気の燃焼特性に応じて空気流量を制御することによって燃料品質の変化を調節するコントローラで上記の問題に対抗するものである。エンジンへの燃料流量は別のコントローラで制御され、瞥通は、出方管理のためにのみ調節される。他の局面、目的および利点は、図面、後述の説明および請求の範囲を検討することによって明らかとなろう。

又里立笠玉本発明の一局面によれば、内燃機関の燃焼室に給送する空気／燃料混合気を制御する装置が提供される。点火手段が、点火信号を受けると、それに応答して空気／燃料混合気に点火する。センサ手段が、そこに火炎が達するとそれに応答してイオン信号を発生する。タイマ手段が、点火信号およびイオン化信号を受け、これらの信号の受信時の時間差に応答して燃焼信号を発生する。空気流量センサが、燃焼室に給送された空気の量を検知し、空気流１信号を発生する。燃料ｉｆセンサ手段が、燃焼室に給送される燃料の量を検知し、燃料流量信号を発生する。

コントローラ手段が、燃焼信号、空気流量信号、燃料流量信号を受け取り、燃焼信号に応答して燃焼信号空気／燃料混合比を計算し、空気流量信号および燃料流量信号に応答して体積空気／燃料混合比を計算し、これら体積空気／燃料故知および燃焼信号空気／燃料混合比の比率に応答して制御信号を発生する。この制御信号を受け取るアクチェエータ手段が、この制御信号に応答して燃焼室に給送される空気の量を制御する。

本発明の別の局面によれば、内燃機関の燃焼室に給送される空気／燃料混合比を制ｊＢする装置が提供される。点火手段が、点火信号を受け取り、それに応答して空気／燃料混合気に点火する。

センサ手段が、そこに火炎が達したときにそれに応答してイオン化信号を発生する。タイマ手段が、点火信号およびイオン化信号を受け取り、これらの信号の受信時の時間差に応答して燃焼信号を発生する。空気圧力センサが、燃焼室に給送された空気の圧力に応答して実空気圧力信号を発生する。空気流量計算手段が空気圧力信号を受け取り、それに応答して空気流量信号を発生する。

燃料流量センサが燃焼室に給送された燃料の量に応答して燃料流量信号を発生する。コントローラ手段が、燃焼信号、実空気圧力信号および燃料流量信号を受け取り、燃焼信号に応答して燃焼信号空気／燃料混合比を計算し、実空気圧力信号および燃料流量信号に応答して体積空気／燃料混合比を計算し、体積空気／燃料混合比および燃料信号空気／燃料混合比の比率に応答して補正ファクタを計算し、この補正ファクタに応答して補正燃料流量を計算し、補正燃料流量に応答して所望空気圧力信号を計算し、所望空気圧力信号と実空気圧力信号の差に応答して制御信号を発生する。

アクチェエータ手段がコントローラから制御信号を受け取り、この制御信号に応答して燃焼室に給送される空気の量を調節する。

盟皿曳凰里第１図は成る特定の空気／燃料混合比についてのシリンダ圧力対クランク角度または時間のグラフである。

第２図は即時空気／燃料混合比コントローラを組み込むためのハードウェアの一実施例を示す概略図である。

第３図は即時空気／燃料混合比コントローラの好ましい実施例のプリチャンバ式エンジンに横断面図である。

第４Ａ図、第４Ｂ図は即時空気／燃料混合比コントローラの実施例によって実行される成る機能のフローチャートである。

を　るための最　のまず第２図を参照して、ここには、火花点火式エンジン（図示せず）に即時空気／燃料混合比制御装置１ｏを組み込むためのハードウェアの一実施例が概略的に示しである。この好ましい実施例において、制御装置１０は電子制御ユニット１２を包含し、これは外部ＲＯＭ、ＲＡＭを有する２−）（７）６８ＨＣＩ　ＩＡ１フィクロプロセッサ（図示せず）を包含する。これらのマイクロプロセッサは、アリシナ州フェエックス市のＭｏｔｏｒｏｌａ　Ｉｎｃ、が製造している。当業者には明らかなように、電子制御ユニット１２は種々のマイクロプロセッサベースのシステムの任意の１つに具体化され得る。制御ユニット１２は、電気導体１８によって、バッテリのような電位差ｆｉ１６に接続しである。１１１′ａユニツト１２は、さらに、電気導体２２によって、バッテリアースのような低電圧源２０にも接続しである。制御ユニット１２は、種々のエンジン・センサから検知入力を受け取り、これら検知入力に応答していくつかのエンジン・パラメータを制御するのに用いられる制御信号を発生する。

燃料管路４０が吸気マニホルド４２に接続してあり、この吸気マニホルドはエンジンの燃焼室４６の吸気ボート４４に接続している。図示の目的のために、１つの燃焼室４６しか示していないが、エンジンが複数の燃焼室を持つことは当業者には明らかであろう、排気マニホルド４日が燃焼室４６の排気ポート５０に接続しである。これら吸排気マニホルド４２．４８は、さらに、排気バイパス５４を有するターボチャージャ５２に接続しである。排気バイパス５４は、ターボチャージャ５２を避けた排気経路を形成しており、吸気マニホルド４２内の空気圧力を制御し、次いで、燃焼室４６内の空気量を制御する。吸気は、吸気ボー）５５Ａを通ってターボチャージャ５２に入り、ターボチャージャ５２とバイパス５４からの排気は排気ポート５５Ｂから出る。このタイプのターボチャージャはこの技術分野では周知であるから、これ以上の説明は行わない。

ウェイストゲート５６が排気バイパス５４内に配置してあり、これはターボチャージ中５２まわりあるいはそこを通って流れる排気の量を制御するようになっている。第１アクチエエータ５８がこのウェイストゲート５６に機械的に接続しであると共に、電子制御ユニット１２に電気導体６０を通して電気的に接続しである。電子制御ユニット１２は導体６０にパルス幅変調（ＰＷＭ）タイプのウェイストゲート制御信号を発生し、第１アクチエエータ５８はこのウェイストゲート＠種信号に応答してウェイストゲート５６の位置を制御する。好ましい実施例において、第１アクチェエータ５日は、ドイツ連邦共和国のＦｒａｎｚ　Ｈｅｉｎｚｍａｎｎ　ＧＭＢＨａｎｄ　Ｃｏｍｐａｎｙの製造する全電気式アクチュエータであるが、他のアクチュエータもこの機能を実施するために使用できることは了解されたい。

ガス計量弁６６がガス管路４０内に配置してあり、これは燃焼室４６に給送されるガスの量を制御するようになっている。第２アクチエエータ６８がこの弁６６に機械的に接続すると共に、電気導体７０によって電子制御ユニット１２に電気的に接続している。この電子制御ユニット１２は、エンジン調速のための別個ノソフトウェア対策（本発明の部分ではない）を含んでいるが、ここでは簡単に説明するに留める０本質的には、調速制御は、この技術分野では周知のように、所望エンジン速度を維持するために燃料流量を調節する閉ループｆｉｌＩ？Ｉである。電子制御ユニット１２の調速制御Ｂ部分は、導体７０にＰＥＭタイプの調速制御信号を発生し、第２アクチエエータ６８がこの調速制御信号に応答して弁６６の位置を制御する。好ましい実施例においては、第１アクチェｘ−ｖ５８は、ドイツ連邦共和国のＦｒａｎｚ　Ｈｅｉｎｚｍａｎｎ　ＧＭＢＨａｎｄＣｏｍｐａｎｙの製造する全電気式アクチェエータである。

燃料品質ダイアル７２が電気導体７４によって電子制御ユニット１２に電気的に接続しである。この燃料品質ダイアル７２は供給燃料のＬＨＶを入力するのに用いられる。しかしながら、適切な範囲の燃料ＬＨＶが既知であるならば、燃料品質ダイアル７２は不要である０代わりに、電子制御ユニット１２を、このＬＨＶを定数、たとえば、燃料ＬＨＶ範囲の平均値として処理するようにプログラムしてもよい、この概念を以下にもっと詳しく説明する。好ましい実施例において、燃料品質ダイアル７２は処理回路（図示せず）に接続したポテンシオメータ（図示せず）の形をしている。このポテンシオメータは、燃料品質ダイアル７２の設定値に応答して電圧信号を発生し、処理回路がこの電圧信号を、それに応答するデニーテイサイクルを有するパルス幅変ｙ４ＰＷＭに変換する。このｐ　Ｗ　Ｍ信号は電気導体７４を通して電子制御ユニット１２に送られる。

エンジン速度センサ８０が電気導体８２を通して電子制御ユニットＸ２に電気的に接続している。このエンジン速度センサ８０は、エンジンクランク軸速度に応答して電気信号を正確に発生する任意タイプのセンサであってよい、しかしながら、好ましい実施例では、このエンジン速度センサ８０は、エンジンのフライホイール・ハウジング（図示せず）に装着してあり、クランク軸（図示せず）に装着したフライホイール８４の速度に応答して電気導体８２にディジタル速度信号を発生する。

燃料圧力センサ８６が燃料管路４０と吸気マニホルド４２の間に配置しである。

この燃料圧力センサ８６は電気導体８８を通して電子制御ユニット１２に電気的に接続しである。燃料圧力センサ８６は、燃料管路４０と吸気マニホルド４２の圧力差に応答して電気導体に信号を発生する。

燃料温度センサ９０が燃料管路４０内に配置してあり、電気導体９２を通して電子制御ユニット１２に電気的に接続しである。

燃料温度センサ９０は燃焼室４６に給送されつつある燃料の温度に応答して電気導体９２に信号を発生する。

空気圧力センサ９４が吸気マニホルド４２内に配置してあり、電気導体９６を介して電子制御ユニット１２に電気的に接続している。この空気圧力センサは、吸気マニホルド４２内の実絶対空気圧力に応答して電気導体に信号を発生する。

空気１度センサ９７が吸気マニホルド４２内に配置してあり、電気導体９８によって電子制御ユニット１２に電気的に接続しである。この空気温度センサ９７は、吸気マニホルド４２の温度に応答して電気導体９８に信号を発生する。

吸気マニホルド４２にはチョーク弁９９が配置してあり、これはエンジン軽負荷時に燃焼室４６に給送される空気の量を絞るようになっている。このチゴーク弁９９にはチョーク・アクチェエータ・ユニット１００が機械的に接続してあり、これはまた、電子制御ユニット１２に電気導体１０２を通して電気的に接続している。電子制御ユニット１２は電気導体１０２にＰＷＭタイプのチェーク制御信号を発生し、チ四−り弁９９の位置を制御するようになっている。好ましい実施例では、チョーク・アクチェエータ−ユニット１００はドイツ連邦共和国のＦｒａｎｚ　Ｈｅｉｎｚｍａｎｎ　ＧＭＢＨａｎｄ　Ｃｏｍｐａｎｙの製造する全電気式アクチェエータである。

種々の検知エンジン・パラメータに応答してエンジン・タイミングを制御するためにタイミング制御器１０５が設けである。このタイミング制御器１０５は本発明の部分ではない。したがって、ここに詳しくは説明しない。

タイミング制御器１０５は、電気導体１０８によってマグネト・インターフェース１０６に接続しである。タイミング制御器１０５は、エンジン・タイミングを制御するためのタイミング信号を電気導体１０８に発生する。マグネト・インターフェース１０６は、電気導体１１４によって点火プラグ１１０を含む点火手段１０９に電気的に接続している。マグネト・インターフェース１０６は、さらに、電気導体１１５を通してバッファ回路１１２に電気的に接続している。マグネト・インターフェース１０６は、タイミング信号に応答して、それぞれ電気導体１１５を通して点火プラグおよびバッファ回路に点火信号を送る。

好ましい実施例において、エンジンは、この技術分野には周知のブリチャンバ式エンジンである。第３図を参照して、ここには、即時空気／燃料混合比コントローラ１０の好ましい実施例のブリチャンバ式エンジンが横断面図で示しである。

ブリチャンバ式エンジンでは、燃焼室４６がメインチャンバ１１６を包含し、点火手段１０９がブリチャンバｔｔＳと点火プラグ１１０を包含する。

メインチャンバ１１６は、燃焼室４６の頂部１１９と側壁１２０とピストン１２１との間のスペースによって構成されている。ブリチャンバ１１８とメインチャンバ１１６の間には複数のオリフィス１２２が設けてあり、これらチャンバの間の流れを可能としている。点火プラグ１１０はプリチャンバ１１８内に配置してあり、その中の空気／燃焼混合気に点火する様になっている。空気／燃料混合気は吸気マニホルド４２を通してメインチャンバ１１６に給送され、純粋な燃料が燃料管路１２３を通してブリチャンバ１１８に給送される。ピストン１２１が燃焼行程中に燃焼室４６内で上昇すると、メインチャンバ１１６内の空気／燃料混合気がオリフィス１２２を通して圧送され、それによって、ブリチャンバ１１８内に混合気を送ることができる０次いで、点火プラグ１１０が点火信号に応答して発火すると、オリフィス１２２を通して複数の高強度の火炎がメインチャンバ１１６に送られ、メインチャンバ１１６内の空気／燃料混合気を点火する。

好ましい実施例において、ブリチャンバ１１８は、図示のように、メインチンバ頂部１１９に中央で接続しており、ブリチャンバ１１８から所定の長手方向距離のところで燃焼室４６内にセンサ１２６が配置しである。ここで、ブリチャンバ１１８がメインチャンバ１１６内に配置した普通の点火プラグと交換し得ることは了解されたい、このタイプのブリチャンバ式エンジンはこの技術分野では周知のものであるから、ここではこれ以上詳しく説明しない。

第２図を次に参照して、センサ１２６は、電気導体１２８によってバッファ回路１１２に電気的に接続しである。バッファ回路１１２は、さらに、電電導体１３０によって電子制御ユニット１２にも接続しである。センサ１２６は、これを通過して伝播する、燃焼室４６内の火炎前縁に応答して電気導体１２８にイオン化信号を発生する。好ましい実施例では、センサ１２６はイオン・プローブであるが、たとえば、この機能を果たす光学センサを用いることもできる。イオン・プローブの動作はこの技術分野では周知であるから、ここではこれ以上詳しい説明は行わない。

バッファ回路１１２は、それぞれ、電気導体１１５．１２８を経て点火信号、イオン化信号を受け取る。バッファ回路１１２は、点火信号とイオン化信号の受信時の時間差に応答して、電気導体１３０に燃焼信号を発生する。当業者には理解できるように、この燃焼信号は、燃焼室１１８内の空気／燃料混合気の燃焼率を示すと共に、混合気の有効空気／燃料混合比も示す、燃焼信号は、以下に説明するように、燃焼室４６内の空気／燃料混合比を制御するように電子制御ユニット１２で用いられる。好ましい実施例では、燃焼信号はパルス化信号であり、このパルスの持続時間は点火信号とイオン化信号の測定時間差に応答する。

次に第４Ａ図、第４Ｂ図を参照して、ここには、電子制御ユニット１２をプログラミングするためのソフトウェアの実施例が示しである。まず、電子制御ユニット１２はブロック２００で付勢され、初期化される。その後、ブロック２０２において、種々のエンジン動作パラメータが、電子制御ユニット１２に接続した種々のセンサをモニタすることによって電子制御ユニット１２へ読み込まれる。これらのパラメータは電子制御ユニット１２のＲＡＭ部に記憶され、プログラムの実行毎に更新される。

ブロック２０４において、未補正燃料流量ＦＦが次の式を用いて計算される。

ＦＦｄｒｃ＊ＬＨＶ＊　（（ＡＫＰＡ＋ＦＫＰ＾）／ＦＴＭＰ）本ＦにＰＡ））ここで、ＫＦＣは燃料定数であり、ＬＨＶは燃料品質ダイアル７２によって設定されるような燃料の低級熱量であり、ＡＫＰＡは検知吸気マニホルド圧力であり、ＦＫＰＡは燃料圧力差であ、ＰＴＭｊ’は検知燃料温度である。燃料定数ＫＦＣは、エンジン依存であり、上記等式の単位変換ファクタとして作用する。燃料ＬＨＶの適切な範囲がわかっている場合には、燃料品質ダイアル７２は省略出来、ＬＨＶ変数も上記の等式から除（ことができる。それ故、燃料定数ＫＦＣにおける燃料平均ＬＨＶを含む必要はある。未補正燃料流量ＦＦは、実空気／燃料混合比（Ａ／Ｆ）の計算で後に用１．ｚられ、それはエンジンに給送されるつつある燃料の流量を表わしている。未補正燃料流量ＦＦはメタン価あるいは燃料ＬＨＶの変化に応じて変わることはない。

次いで、ブロック２０６において、補正ファクタＫＣＳが未補正燃料流量に掛は合わされて補正燃料流量Ｆ　Ｆ　ｃを得る。補正ファクタＫＣ３は、以下に説明するように、燃料ＬＨＶまたはメタン価の変化に応答する。

エンジンの燃焼室４６に供給される１行程あたりの燃料Ｆ／Ｓが、ブロック２０８において、以下の式を用いて計算される。

Ｆ／５−ＦＦＣ／（０，５＊ＣＹＬ＊ＮＡ）ここで、ＣＹＬはエンジンのシリンダ数であり、ＮＡはエンジンの回転数（ｒ、ｐ、ｍ）である。

次に、ブロック２１０において、電子制御ユニット１２のＲＯＭ部に記憶しであるルックアップ・テーブルを用いて所望空気／燃料混合比ＤＡＦＲが決定される。このル・ノクア・ノブ・テーブルは、成る種のエンジン・パラメータがエンジン設計者の指定する）＜ラメータと一致するように経験的に開発したものである。ルックアップ・テーブルは、所与の、行程あたりの燃料Ｆ／Ｓとエンジン速度ＮＡの組み合わせに対する所望の空気／燃料混合比ＤＡＦＲを発生する。

ブロック２１２において、毎分あたりの空気流量は、ガス法則ならびに容積式ポンプについての流れ等式を次の等式へ岨み合わせることによって計算される。

Ａｆ’（ＴＥＤ＊＾ＫＰＡ＊Ｎ＾）／ＡＴＭＰここで、ＴＥＤは捕獲有効排気量、ＡＴＭＰは検知空気温度である。この等式は次のように整理される。

（１）　ＦＬＯＷ−（ＭＡＳＳ／５ＴＲＯにＥ）率（ＮＡ＊０．５傘ＣＹＬ）（２）　ＭＡＳＳ／５ＴＲＯＫＢ＝（ＡＫＰＡ寧↑ＥＶ）／（Ｒ＊ＴＥＭＰ）ここで、ＴＥＶは捕獲有効体積であり、Ｒは比ガス定数である。

捕獲有効体積ＴＥＶは、エンジン速度に応答する経験的に決まる変数であり、吸気行程中に燃焼室４６内に実際に捕らえられる空気の体積を示す、この変数は、吸気行程中のオーパーラ・ンプする弁事象により吸気の一部が燃焼室４６をバイパスする可能性があるため、必要なのである。式（２）を式（１）に代入し、定数を混ぜ合わせると、ブロック２１２に示す等式となる。

本発明においては、捕獲有効排気量ＴＥＤは、速度の関数として捕獲有効排気量ＴＥＤについての値を与える１６ポイント・ルックアップ・テーブルにアクセスすることによって決まる。ルックアップ・テーブルは、成る特定のエンジン構成についての実験室条件の下に経験的に決定される。もつと詳しく言えば、１６個のルックアップ・テーブル速度の各々で、吸気マニホルド圧力が排気マニホルド圧力と等しくなるまでエンジン・パラメータが制御される。これらの条件の下に、実験室機器ＡＰＬＡ１１によって測定された空気流量はブロック２１２で計算された空気流量ＡＦと等しくなければならない。ブロック２１２の等式かられかるように、この静的状態で変わり得る値のみば捕獲有効排気量ＴＥＤである。したがって、捕獲有効排気量ＴＥＤの値は、成る特定のエンジン速度で、２つの値ＡＰＬＡＩ、ＡＦが等しくなるまで調節され、捕獲有効排気量のこの値が上記の１６ポイント・ルックアップ・デープルに記憶される。

次いで、ブロック２１４において、所望空気圧ＤＡＫＰＡが次の式を用いて計算される。

ＤＡＫＰＡ−（ＦＰｃ＊ＤＡＦＲ１１ＡＴＭＰ）／　（ＴＥＤ”１ＮＡ）その後、ブロック２１６において、空気圧エラーｅＡが、所望空気圧ＤＡＫＰＡと実空気圧ＡＫＰＡの差に応答して計算される。

ブロック２１８において、既知の制御理論と一致するＰＩＤ（比例、積分、微分）タイプの伝達関数を用いて、ウェイストゲート制御信号ＷＣＳが計算される。

もっと詳しく言えば、制御信号は次の式を用いて計算される。

ＷＣ３＝Ｋｒ＋１１ｅａ＋Ｋｏ＋ＩΔｅａ＋に１１申ΣｅＡこの伝達関数の第１項すなわちに□は空気圧エラーそのものである。第２項すなわちＫＤＩは空気圧エラーの変化率である。第３項すなわちＫｌ＋は合計項あるいは積分項であり、空気圧エラーｅＡがゼロに移行した後に安定状態制御信号が発生するように与えられる。定数ＫＰＩ、Ｋｌ、いＫ　Ｉ　１は、経験的に決められ、電子制御ユニット１２のＲＯＭ部に記憶される。他の項ｅ４（ΔｅＡおよびΣｅＡは、各プログラム実行毎に電子制御ユニット１２のＲＡＭ部で更新される。ウェイストゲート制御信号は普通の電気回路（図示せず）によってＰＷＭ信号に変換され、第１アクチユエータ５８に送られてウェイストゲート５６の位置を制御する。

ブロック２２０におい、電子制御ユニット１２のＲＯＭ部に記憶されたルックアップ・テーブルにアクセスすることによってチョーク作用が決定される。チョーク・ルックアップ・テーブルは、エンジン速度および空気／行程の関数としてチョーク弁９９についての設定値を与える。前述のように、チョーク弁は、軽負荷状態でエンジンへの空気流量を絞るのに用いられる。これは、ターボチャージャ５２で軽負荷条件の下ではブースト圧が大きくなりすぎるから、必要なのである。もっと詳しく言えば、チョーク作用は、低負荷条件の下で空気／燃料混合気の燃料濃度を高めてエンジンのアイドル時安定性を改善するのに必要である。好ましい実施例では、チョーク弁９９は４０パーセントよりも大きい負荷で全開であり、負荷が減少するにつれて絞り量が増大する。電子制御ユニット１２は、チョーク・ルックアップ・テーブルに見出される値に応答して電気導体１０２を通してチョーク・アクチュエータ１００にチョーク制御信号を送る。

その後、ブロック２４４において、以下のソフトウェア・フィルタ式を用いて濾波済み燃焼信号Ｃ３Ｆが計算される。

Ｃ３Ｆ、−Ｃ５Ｆい−１＋　＋　［ＣＳ、ＣＳＦ　（ＩＩ−１１１”ＫＦ第１項のＣ３Ｆ、、は、先のプログラム実行からの濾波済み燃焼信号であり、各プログラム実行毎に電子制御ユニット１２のＲＡＭ部で更新される。第２項のＣ３７はバッファ回路１１２の発生する未濾波燃焼信号である。そして、第３項のに、はフィルタ式の応答時間を制御するためのフィルタ定数である。このフィルタ式は経時的に燃焼信号を濾波することによってそれを安定化するのに用いられる。

ブロック２４６において、電子制御ユニット１２のＲＯＭ部に記憶されたルックアップ・テーブルがアクセスされて燃焼信号空気／燃料混合比Ｃ３ＡＦＲを決定する。このルックアップ・テーブルは所与のエンジン構成について経験的に決定され、現ループ濾波燃焼信号Ｃ５Ｆ、と燃料／行程Ｆ／Ｓの所与の組み合わせについて燃焼信号空気／燃料混合比Ｃ３ＡＦＲを与える。この燃焼信号空気／燃料混合比Ｃ３ＡＦＲは燃焼室内の有効空気／燃料混合比を示すものである。もっと詳しく言えば、燃焼信号空気／燃料混合比Ｃ３ＡＦＲの大きさは燃料／行程または濾波済み燃焼信号あるいはこれら両方の変化に応じて変化する。

次に、ブロック２４８において、体積空気／燃料混合比ＶＡＦＲは未補正燃料流量ＦＦ以上の空気流量ＡＦの比率を見出すことによって決定される。体積空気／燃料混合比ＶＡＦＲは、厳密に、燃焼室に送られる空気、燃料の体積比であり、メタン価のいかなる変化にも影響しない。体積空気／燃料混合比は、次に、ブロック　２４４で用いられたものと類似したソフトウェア・フィルタ式を用いて濾波され、濾波済み燃焼信号Ｃ３Ｆ、となる。

次いで、補正ファクタＫＣＳが次の式を用いて計算される。

Ｋ、＝ＶＡＦＲ／Ｃ３ＡＦＲこの補正ファクタＫＣ！は、次のプログラム実行中に、ブロック２０６で用いられ、燃料品質におけるいかなる変化をも補正する。

もし燃料の品質が一定に留まるならば、この値も一定に留まることになる。しかしながら、燃料の品質が変化するか、あるいは、ダイアル７４で間違って入力された場合には、補正ファクタＫｅｓもそれ相当に変化することになる。

たとえば、ＬＨＶが増大するか、あるいは、メタン価が減少すると、燃焼信号空気／燃料混合比Ｃ３ＡＰＲは体積空気／燃料混合比ＶＡＦＲよりも低くなる。したがって、補正ファクタＫＣ３の値は１より大きくなる。よって、ブロック２０６で計算された補正燃料流量ＦＦＣは、空気／燃料混合気のＬＨＶが増大したことを示す未補正燃料流量ＦＦよりも大きくなる。その結果、コントローラはウェイストゲート５６の作動を低下させ、ターボチャージャ５２を通してより多くの排気を流すことになる。こうして、より多くの空気が燃焼室４６に給送され、燃料品質の増加を補正する。

逆に、ＬＨＶが減少するか、あるいは、メタン価が増大した場合には、燃焼信号空気／燃料混合比Ｃ３ＡＦＲは体積空気／燃料混合比ＶＡＦＲよりも大きくなる。したがって、補正ファクタＫＣ３Ｏ値は１より小さくなる。よって、ブロック２０６で計算された補正燃料流量ＦＦＣは未補正燃料流量ＦＦよりも小さくなり。

これは燃焼室４６内の空気／燃料混合気のＬＨＶが減少したことを示す。その結果、コントローラはウェイストゲート５６の作動を高め、エンジンへの空気流量を減らし、燃料品質の低下を補正する。

上の利用可４ここで、燃料品質になんらの変化なしにエンジンが成る期間にわたって作動してきたと仮定する。この場合、ブロック２０４．２０６で計算されたような補正済みおよび未補正の燃料流量ＦＦ。

ＦＦＣの比率は、一定となる。その後、燃料の品質が変化するとする。たとえば、ＬＨＶが減少して空気／燃料混合気がもつとゆっくりと燃焼するようになったと仮定する。このとき、点火信号とイオン化信号の発生時の時間差は増大し、燃焼信号がこの増大に応じて長くなる。

その結果、ブロック２４６で計算された燃焼信号空気／燃料混合比が大きくなる。すなわち、より傾斜することになる。順次、補正ファクタＫｃ１が１より小さくなり、これは燃料のＬ）（Ｖが減少したことを示す、補正ファクタＫｃｓが次いでブロック２０６で適用されると、補正燃料流量ＦＦＣが未補正燃料流量ＦＦより小さくなる。補正燃料ＦＦＣの値の減少は、ブロック２１４で計算された所望空気圧ＤＡＫＰＡの大きさを減少させることになる。

順次、ブロック２１６における計算からより小さいあるいは負の空気圧エラーが生じることになる。したがって、ウェイストゲート制御信号ＷＣ８はより小さくなる。ウェイストゲート制御信号ＷＣ８のこの低下に応答して、電気導体６０を遣して第１アクチエエータ５８に成る信号が送られ、それによって、ウェイストゲート５６の動作を高める０次いで、バイパス５４を通してより多くの排気が流れ、ターボチャージャの速度を低下させ、文種的には、燃焼室４６への空気流量を減らすことになる。

時　刻（クランク角）国際調査報告国際調査報告ＵＳ　９０００８２０ＳＡ　３４７６８イリノイ州　６１６０４　ビオ−リア　ウェスト　り

Claims

【特許請求の範囲】１．内燃機関の燃焼室（４６）に給送される空気／燃料混合気を制御する装置（１０）であって、点火信号を発生する信号手段（１０６）と、前記点火信号を受け取り、それに応じて前記空気／燃料混合気に点火する点火手段（１１７）と、火炎に応答してイオン化信号を発生するセンサ手段（１２６）と、前記点火信号およびイオン化信号を受け取り、これらの信号の受信時の時間差に応じて燃焼信号を発生するタイマ手段（１１２）と、前記燃焼室に給送される空気の量を検死し、空気流量信号を発生する空気流量センサ手段（９４、２１２）と、前記燃焼室に送られる燃料の量を検知し、燃料流量信号を発生する燃料流量センサ手段（８６、２０４）と、前記燃焼信号、空気流量信号および燃料流量信号を受け取り、前記燃焼信号に応答して燃焼信号空気／燃料混合比を計算し、前記空気流量信号および燃料流量信号に応答して体積空気／燃料混合比を計算し、前記体積空気／燃料混合比および燃焼信号空気／燃料混合比の比率に応答して制御信号を発生するコントローラ手段（１２）と、前記制御信号を受け取り、それに応答して前記燃焼信号（４６）に送られる空気の量を制御するアクチュエータ手段（５８）とを包含することを特徴とする装置。２．請求の範囲第１項記載の、内燃機関の燃焼室（４６）に給送される空気／燃料混合気を制御する装置（１０）において、前記点火手段（１０９）が前記燃焼室（４６）のほぼ中央に配置してあり、前記センサ手段（１２６）が前記点火手段から長手方向に隔たって前記燃焼室（４６）内に配置してあることを特徴とする装置。３．請求の範囲第１項記載の、内燃機関の燃焼室（４６）に給送される空気／燃料混合気を制御する装置（１６）において、前記点火手段が点火プラグ（１１０）を包含することを特徴とする装置。４．請求の範囲第１項記載の、内燃機間の燃焼室（４６）に給送される空気／燃料混合気を制御する装置（１６）において、前記燃焼室（４６）が側壁、頂壁（１２０、１１９）を有し、前記装置が、さらに、ピストン（１２１）と、前記燃焼室側壁、頂壁（１２０、１１９）と前記ピストン（１２１）によって構成されたメインチャンバ（１１６）とを包含し、前記点火手段（１０９）が中に点火プラグ（１１０）を配置したプリチャンバ（１１６）を包含し、このプリチャンバ（１１６）が前記燃焼室頂壁（１１９）に固着してあり、かつ、複数のオリフィス（１２２）によって前記メインチャンバ（１１６）に連通していることを特徴とする装置。５．請求の範囲第１項記載の、内燃機関の燃焼室（４６）に給送される空気／燃料混合気を制御する装置（１０）において、前記センサ手段（１２６）がイオン化プローブを包含することを特徴とする装置。６．請求の範囲第１項記載の、内燃機関の燃焼室（４６）に給送される空気／燃料混合気を制御する装置（１０）において、前記空気流量センサ手段（９４、２１２）が、前記燃焼室に給送される空気の圧力に応答して実空気圧信号を発生する空気圧センサ手段（９４）と、前記空気圧信号を受け取り、それに応答して前記空気流量信号を発生する空気流量計算手段（２１２）とを包含することを特徴とする装置。７．請求の範囲第６項記載の、内燃機関の燃焼室（４６）に給送される空気／燃料混合気を制御する装置（１０）において、さらに、前記エンジンの速度に応答してエンジン速度信号を発生する速度センサ手段（８０）と、前記燃焼室（４６）に給送される空気の温度に応答して空気温度信号を発生する温度センサ手段（９７）とを包含し、前記空気流量計算手段が、空気圧、前記エンジン速度信号および前記空気温度信号を受け取り、これらの信号に応答して前記空気流量信号を発生することを特徴とする装置。８．請求の範囲第１項記載の、内燃機関の燃焼室（４６）に給送される空気／燃料混合気を制御する装置（１０）において、前記燃料流量センサ手段（８６、２０４）が、燃焼室（４６）に供給される燃料の圧力に応答して燃料圧力信号を発生する燃料圧力センサ手段（８６）と、この燃料圧力信号を受け取り、それに応答して前記燃料流量信号を発生する燃料流量計算手段（２０４）とを包含することを特徴とする装置。９．請求の範囲第８項記載の、内燃機関の燃焼室（４６）に給送される空気／燃料混合気を制御する装置（１０）において、さらに燃焼室に給送される燃料のＬＨＶに関するＬＨＶ信号を発生する手段（７２）と、前記燃焼室に給送された燃料の温度に応答して燃料温度信号を発生する燃料温度センサ手段（９０）と、前記燃焼室に給送される空気の圧力に応答して空気圧信号を発生する空気圧センサ手段（９４）とを包含し、前記燃料流量計算手段（２０４）が前記燃料圧力信号、空気圧信号、ＬＨＶ信号および燃料温度信号を受け取り、これらの信号に応答して前記燃料流量信号を発生することを特徴とする装置。１０．請求の範囲第８項記載の、内燃機関の燃焼室（４６）に給送される空気／燃料混合気を制御する装置（１０）において、さらに前記燃焼室（４６）からの排気を受け取り、この排気に応答して前記燃焼室に加圧空気を給送するようになっているターボチャージャ（５２）と、このターボチャージャ（５２）に接続してあり、このターボチャージャ（５２）を通って流れる排気の量を制御するようになっているウェイストゲート（５６）を有する排気バイパス（５４）とを包含し、前記アクチュエータ手段（５８）が前記制御信号を受け取り、それに応答して前記ウェイストゲート（５６）の位置を制御し、それによって、前記燃焼室（４６）に給送される空気の量を制御することを特徴とする装置。１１．内燃機関に給送される空気／燃料混合気を制御する装置（１０）であって、点火信号を発生する信号手段（１０６）と、側壁および頂壁（１２０、１１９）を有するほぼ円筒形の燃焼室（４６）と、この燃焼室内に配置してあり、移動することのできるピストン（１２１）と、前記燃焼室の側壁、頂壁（１２０、１１９）およびピストン（１２１）によって構成されたメインチャンバ（１１６）と、前記燃焼室頂壁（１１９）のほぼ中央に配置してあり、複数のオリフィス（１２１）によって前記メインチャンバ（１１６）に連通しているプリチャンバ（１０９）と、このプリチャンバ（１０９）内に配置してあり、前記点火信号を受け取り、この点火信号に応答して前記空気／燃料混合気に点火するようになっている点火プラグ（１１０）と、前記プリチャンバ（１０９）から長手方向に隔たって前記燃焼室頂壁（１１９）に配置してあり、前記メインチャンバ（１１８）内の火炎に応答してイオン化信号を発生するセンサ手段（１２６）と、前記点火信号およびイオン化信号を受け取り、これらの信号の受信時の時間差に応答して燃焼信号を発生するタイマ手段（１１２）と、前記燃焼信号（４６）に給送される空気の量を検知し、空気流量信号を発生する空気流量センサ手段（９４、２１２）と、前記燃焼室（４６）に給送される燃料の量を検知し、燃料流量信号を発生する燃料流量センサ手段（８６、２０４）と、前記燃焼信号、空気流量信号および燃料流量信号を受け取り、前記燃焼信号に応答して燃焼信号空気／燃料混合比を計算し、前記空気流量信号および燃料流量信号に応答して体積空気／燃料混合比を計算し、前記体積空気／燃料混合比および燃焼信号空気／燃料混合比の比率に応答して制御信号を発生するコントローラ手段（１２）と、前記制御信号を受け取り、それに応答して前記燃焼信号（４６）に給送される空気の量を制御するアクチュエータ手段（５８）とを包含することを特徴とする装置。２．請求の範囲第１１項記載の、内燃機関の燃焼室に給送される空気／燃料混合気を制御する装置（１０）において、前記空気液量センサ手段（９６、２０４）が、前記燃焼室（４６）に給送される空気の圧力に応答して空気圧力信号を発生する空気圧センサ手段（９４）と、この空気圧信号を受け取り、それに応答して前記空気流量信号を発生する空気流量計算手段（２０４）とを包含することを特徴する装置。３．請求の範囲第１１項記載の、内燃機関の燃焼室（４６）に給送される空気／燃料混合気を制御する装置（１０）において、さらに、前記エンジンの速度に応答してエンジン速度信号を発生する速度センサ手段（８０）と、前記燃焼室（４６）に給送される空気の温度に応答して空気温度信号を発生する温度センサ手段（９７）とを包含し、前記空気流量計算手段が、空気圧、前記エンジン速度信号および前記空気温度信号を受け取り、これらの信号に応答して前記空気流量信号を発生することを特徴とする装置。１４．請求の範囲第１１項記載の、内燃機関の燃焼室（４６）に給送される空気／燃料混合気を制御する装置（１０）において、前記燃料流量センサ手段（８６、２０４）が、燃焼室（４６）に供給される燃料の圧力に応答して燃料圧力信号を発生する燃料圧力センサ手段（８６）と、この燃料圧力信号を受け取り、これに応答して前記燃料流量信号を発生する燃料流量計算手段（２０４）とを包含することを特徴とする装置。１５．請求の範囲第１４項記載の、内燃機関の燃焼室（４６）に給送される空気／燃料混合気を制御する装置（１０）において、さらに、燃焼室に給送される燃料のＬＨＶに関するＬＨＶ信号を発生する手段（９２）と、前記燃焼室（４６）に給送された燃料の温度に応答して燃料温度信号を発生する燃料温度センサ手段（９０）と、前記燃焼室（４６）に給送される空気の圧力に応答して空気圧信号を発生する空気圧センサ手段（９４）とを包含し、前記燃料流量計算手段（２０４）が前記燃料圧力信号、空気圧信号、ＬＨＶ信号および燃料温度信号を受け取り、これらの信号に応答して前記燃料流量信号を発生することを特徴とする装置。１６．請求の範囲第１１項記載の、内燃機関の燃焼室（４６）に給送される空気／燃料混合気を制御する装置（１０）において、さらに、前記燃焼室（４０）からの排気を受け取り、この排気に応答して前記燃焼室（４６）に加圧空気を給透するようになっているターボチャージャ（５２）と、このターボチャージャ（５２）に接続してあり、このターボチャージャ（５２）を通って流れる排気の量を制御するようになっているウェイストゲート（５６）を有する排気バイパス（５４）とを包含し、前記アクチュエータ手段（５８）が前記制御信号を受け取り、それに応答して前記ウェイストゲート（５６）の位置を制御し、それによって、前記燃焼室（４６）に給送される空気の量を制御することを特徴とする装置。１７．内燃機関の燃焼室（４６）に給送される空気／燃料混合気を制御する装置（１０）であって、点火信号を発生する信号手段（１０６）と、この点火信号を受け取り、それに応答して前記空気／燃料混合気に点火する点火手段（１０９）と、火炎に応答してイオン化信号を発生するセンサ手段（１２６）と、前記点火信号およびイオン化信号を受け取り、これらの信号の受信時の時間差に応答して燃焼信号を発生するタイマ手段（１１２）と、前記燃焼室（４６）に給送される空気の圧力に応答して空気圧信号を発生する空気圧センサ手段（９６）と、この空気圧信号を受け取り、それに応答して空気流量信号を発生する空気流量計算手段（２１２）と、燃焼室（４６）に給送される燃料の量に応答して燃料液量信号を発生する燃料流量センサ手段（８４）と、前記燃焼信号、空気流量信号および燃料流量信号を受け取り、前記燃焼信号に応答して燃焼信号空気／燃料混合比を計算し、前記空気流量信号および燃料流量信号に応答して体積空気／燃料混合比を計算し、これら体積空気／燃料混合比および燃焼信号空気／燃料混合比の比率に応答して補正ファクタを計算し、この補正ファクタに応答して補正燃料流量を計算し、この補正燃料流量に応答して所望空気圧信号を計算し、前記所望空気圧信号および空気圧信号の差に応答して制御信号を発生するコントローラ手段（１２）と、このコントローラから前記制御信号を受け取り、それに応答して燃焼室に給送される空気の量を調節するアクチュエータ手段（５８）とを包含することを特徴とする装置。１８．請求の範囲第１７項記載の、内燃機関の燃焼室に給送される空気／燃料混合気を制御する装置（１０）において、前記点火手段（、０９）が前記燃焼室（４６）のほぼ中央に配置してあり、前記センサ手段（２６）が前記点火手段から長手方向に隔たって前記燃焼室（４６）内に配置してあることを特徴とする装置。１９．請求の範囲第１７項記載の、内燃機関の燃焼室（４６）に給送される空気／燃料混合気を制御する装置（１０）において、前記点火手段（１０９）が点火フラグ（１１０）を包含することを特徴とする装置。２０．請求の範囲第１７項記載の、内燃機関の燃焼室（４６）に給送される空気／燃料混合気を制御する装置（１０）において、前記燃焼室（４６）が側壁、頂壁（１２０、１１９）を有し、前記装置が、さらに、ピストン（１２１）と、前記燃焼室の側壁、頂壁（１２０、１１９）および前記ピストン（１２１）で構成されたメインチャンバ（１１６）とを包含し、前記点火手段（１０９）が中に点火プラグ（１１０）を配置したプリチャンバ（１１８）を包含し、前記燃焼室頂壁（１１９）に固着してあると共に、複数のオリフィス（１２２）によって前記メインチャンバ（１１６）に連通していることを特徴とする装置。２１．請求の範囲第１７環記載の、内燃機関の燃焼室（４６）に給送される空気／燃料混合気を制御する装置（１０）において、前記センサ手段（１２６）がイオン化プローブを包含することを特徴とする装置。２２．請求の範囲第１７項記載の、内燃機関の燃焼室（４６）に給送される空気／燃料混合気を制御する装置（１０）において、さらに、前記燃焼室（４６）からの排気を受け取り、この排気に応答して前記燃焼室に加圧空気を給送するようになっているターボチャージャ（５２）と、このターボチャージャ（５２）に接続してあり、このターボチャージャ（５２）を通って流れる排気の量を制御するようになっているウェイストゲート（５６）を有する排気バイパス（５４）とを包含し、前記アクチュエータ手段（５８）が前記制御信号を受け取り、それに応答して前記ウェイストゲート（５６）の位置を制御し、それによって、前記燃焼室（４６）に給送される空気の量を制御することを特徴する装置。２３．内燃機関の燃焼室（４６）に給送される空気／燃料混合気の比率を制御する方法であって、点火信号を発生する段階と、この点火信号に応答して前記空気／燃料混合気に点火する段階と、前記燃焼室（４６）内の火炎に応答してイオン化信号を発生する段階と、前記点火信号、イオン化信号の発生時の時間差に応答して燃焼信号を発生する段階と、前記燃焼室（４６）に給送される空気の量に応答して空気流量信号を発生する段階と、前記燃焼室（４６）に給送される燃料の量に応答して空気流量信号を発生する段階と、前記燃焼信号に応答して燃焼信号空気／燃料混合比を計算する段階と、前記空気流量信号および燃料流量信号に応答して体積空気／燃料混合比を計算する段階と、前記体積空気／燃料混合比および燃焼信号空気／燃料混合比の比率に応答して制御信号を発生する段階と、この制御信号に応答して前記燃焼室（４６）に給送される空気の量を制御する段階とを包含することを特徴とする方法。