JPH05321726A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関のトルク変動量が目標トルク変動量
になるように空燃比をリーンにフィードバック制御する
リーンリミット制御などを行なう内燃機関の制御装置に
関し、補正値の更新機会を増すことにより制御精度を向
上することを目的とする。 【構成】 ステップ２０３は運転領域の変化範囲が所定
範囲以内かどうか判定する。ステップ２０３で所定範囲
と判定されたときは、所定回数トルク変動量を積算した
値に基づいてトルク変動値を求める（ステップ２０５，
２０９）。このトルク変動値がトルク変動判定値に近付
くように、空燃比補正値が更新される（ステップ２１
２）。このとき、空燃比補正値は運転領域が複数に跨が
っていても、その中心（平均値）の運転領域の空燃比補
正値として更新される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の制御装置に係
り、特に内燃機関のトルク変動量が目標トルク変動量と
なるよう空燃比をリーンにフィードバック制御するリー
ンリミット制御などを行なう内燃機関の制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、内燃機関の所定運転状態時
に、内燃機関の発生トルクのサイクル間変動に基づきト
ルク変動値を算出し、そのトルク変動値が目標トルク変
動量に一致するように燃料噴射弁の燃料噴射時間を補正
することにより、機関燃焼室に供給される混合気の空燃
比を理論空燃比より極力リーン側にフィードバック制御
（これを「リーンリミット制御」というものとする）
し、燃費の向上や窒素酸化物（ＮＯ_x ）の低減を図るよ
うにした制御装置が提案されている（例えば特願平３−
１９９５２１号）。

【０００３】かかる従来の内燃機関の制御装置において
は、機関回転数ＮＥと吸気管圧力ＰＭ（又は吸入空気量
ＱＮ）との二次元マップ上規則的に区切られた運転領域
毎にトルク変動量を積算し、積算値に基づくトルク変動
値と目標トルク変動量との大小関係に応じて、トルク変
動値を目標トルク変動量に一致するように燃料噴射時間
を補正するための空燃比補正値（リーンリミット学習係
数）を更新し、その運転領域に対応させたメモリ領域に
更新された空燃比補正値を格納する。運転領域を区分し
て各運転領域毎に空燃比補正値を更新するのは、目標ト
ルク変動量が運転領域によって異なるからであり、更に
目標トルク変動値と目標トルク変動量との偏差が同じで
も、運転領域の相違によって必要とされる空燃比補正値
が異なるからである。

【０００４】従って、上記の従来の内燃機関の制御装置
では、例えば図１２に示す如く機関回転数ＮＥと吸気管
圧力ＰＭとの二次元マップを、「イ」から「リ」までの
９つの運転領域に区切り、そのうちの運転領域「ホ」に
おける運転状態のときは、メモリの運転領域「ホ」に対
応するメモリ領域に上記の空燃比補正値を更新記憶す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の従来
の内燃機関の制御装置では、所定サイクル間運転領域が
変化しない場合に限り、上記の空燃比補正値の更新が行
なわれるようにしていたため、例えば図１３に斜線を付
して示す如く実際の運転領域が予め設定された運転領域
「ホ」，「ニ」，「ト」及び「チ」に夫々跨がっている
ような場合は、運転領域が他の設定運転領域へ変化した
時にトルク変動量の積算値がリセットされてしまい、空
燃比補正値が更新されない。

【０００６】このことは、或る第１の運転領域の境界線
を跨いで別の第２の運転領域内に僅かに入り込んだよう
な運転がなされたときには、上記の第１の運転領域にお
けるトルク変動量積算値に基づく空燃比補正値の更新を
しても十分な精度のリーンリミット制御が行なえるにも
拘らず、空燃比補正値の更新が行なわれないことを意味
し、リーンリミット制御の精度向上を阻害している。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
サンプリングする運転領域を予め仕切ることなく、運転
領域の変化範囲が所定範囲内のときは空燃比補正値を更
新することにより、上記課題を解決した内燃機関の制御
装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】図１は上記の目的を達成
する本発明の原理ブロック図を示す。同図に示すよう
に、本発明は、内燃機関１０の特定の運転パラメータを
所定回数サンプリングするサンプリング手段１１と、こ
のサンプリング手段１１により得られたサンプリング値
に基づき、所定の機関制御パラメータが目標値に一致す
るように、内燃機関１０の燃焼室に供給される混合気の
空燃比を補正するための補正値を運転領域毎に更新する
更新手段１２とを備える内燃機関の制御装置において、
検出手段１３、制御手段１４及び禁止手段１５を有する
構成としたものである。

【０００９】ここで、上記の検出手段１３は、サンプリ
ング手段１１によるサンプリング中の運転領域の変化範
囲が所定範囲以内であるかどうかを検出する。制御手段
１４は、運転領域の変化範囲が所定範囲以内であると検
出されたときは、前記所定回数のサンプリングによるサ
ンプリング値に基づき、更新手段１２により該運転領域
の変化範囲の中心値で決まる運転領域の前記補正値を更
新させる。また、禁止手段１５は、運転領域の変化範囲
が所定範囲以上であると検出されたときは、前記サンプ
リング値を無効として更新手段１２による前記補正値の
更新を禁止する。

【００１０】

【作用】本発明では、検出手段１３により運転領域が所
定範囲以内の変化しかないと検出されたときは、制御手
段１４により更新手段１２による前記補正値を運転領域
の変化範囲の中心値で決まる運転領域の補正値として更
新させるようにしているため、運転領域が所定範囲以内
の変化しかなくても運転領域が異なるときは前記補正値
の更新を禁止していた従来装置に比し、該補正値の更新
頻度を増加させることができる。

【００１１】

【実施例】図２は本発明になる内燃機関の制御装置が適
用される多気筒内燃機関の要部の構成図を示す。機関本
体２１には４つの点火プラグ２２₁ ，２２₂ ，２２₃ 及
び２２₄ が取り付けられ、また各気筒の燃焼室が４分岐
されたインテークマニホルド２３とエキゾーストマニホ
ルド２４に夫々連通されている。

【００１２】インテークマニホルド２３の下流側の各枝
管には別々に燃料噴射弁２５₁ ，２５₂ ，２５₃ 及び２
５₄ が取り付けられている。また、インテークマニホル
ド２３の上流側は吸気通路２６に連通されている。１番
気筒には燃焼圧センサ２７が設けられている。この燃焼
圧センサ２７は１番気筒内の筒内圧力を直接計測する耐
熱性の圧電式センサであって、筒内圧力に応じた電気信
号を発生する。

【００１３】ディストリビュータ２８は点火プラグ２２
₁ 〜２２₄ に夫々高電圧を分配供給する。このディスト
リビュータ２８にはクランク角７２０°毎に基準位置検
出用パルス信号を発生する基準位置センサ２９と、クラ
ンク角３０°毎にクランク角度検出信号を発生するクラ
ンク角センサ３０とが取り付けられている。このクラン
ク角センサ３０の出力パルスによって機関回転数ＮＥが
検出される。

【００１４】マイクロコンピュータ３１は中央処理装置
（ＣＰＵ）３２，メモリ３３，入力インターフェイス回
路３４及び出力インターフェイス回路３５を有し、これ
らを双方向のバス３６で接続された構成とされている。
このマイクロコンピュータ３１により前記したサンプリ
ング手段１１、更新手段１２、検出手段１３、制御手段
１４及び禁止手段１５が実現される。

【００１５】図３は図２の内燃機関の１番気筒及びその
付近の構造を示す。同図中、図２と同一構成部分には同
一符号を付し、その説明を省略する。図３において、エ
アクリーナ４０でろ過された空気は吸気通路２６内に設
けられたスロットルバルブ４２を通り、更にサージタン
ク４３で各気筒のインテークマニホルド２３に分配さ
れ、１番気筒の場合はここで燃料噴射弁２５₁ から噴射
される燃料と混合されてから吸気弁４４の開弁時、燃焼
室４５に吸入される。

【００１６】燃焼室４５は内部にピストン４６を有し、
また排気弁４７を介してエキゾーストマニホルド２４に
連通されている。前記した燃焼圧センサ２７はその先端
が燃焼室４５内に貫通突出するように構成されている。

【００１７】また、スロットルバルブ４２はアクセルペ
ダル（図示せず）に連動して開度が調整される構成とさ
れている。スロットルバルブ４２の開度は、スロットル
ポジションセンサ４８により検出される。水温センサ４
９はエンジンブロックを貫通して一部がウォータージャ
ケット内に突出され、機関冷却水の水温を検出する。ま
た、エキゾーストマニホルド２４の途中に、酸素濃度検
出センサ（Ｏ₂ センサ）５０が、その一部がエキゾース
トマニホルド２４内に突出するように設けられ、三元触
媒装置５２に入る前の排気ガス中の酸素濃度を検出す
る。また、サージタンク４３に取り付けられたバキュー
ムセンサ５３により吸気管圧力ＰＭが検出される。これ
らの各センサ４８，４９，５０，５１及び５３の各検出
信号は前記したマイクロコンピュータ３１に入力されメ
モリ３３に格納される。

【００１８】次にマイクロコンピュータ３１による本発
明の一実施例の燃料噴射量制御動作について説明する。
図４は本発明の一実施例の燃料噴射時間計算ルーチンの
フローチャートを示す。マイクロコンピュータ３１は、
まずステップ１０１おいてメモリ３３より機関回転数Ｎ
Ｅ、機関冷却水温、Ｏ₂ センサ５０とリーンセンサ５１
の各出力、吸気管圧力ＰＭなどの各データを読み出し、
ストイキフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御条件とリーンリ
ミット制御条件のいずれを満たしているか判定する。

【００１９】ストイキＦ／Ｂ制御条件としては、例えば
機関冷却水温が４０℃以上、Ｏ ₂ センサ５０が活性
状態、始動状態でない、などがあり、これらを同時に
満足するときはストイキＦ／Ｂ制御を行なうべくステッ
プ１０２へ進んで、ストイキＦ／Ｂ制御時の燃料噴射時
間ＴＡＵを算出する。これにより、燃焼室４５に供給さ
れる混合気の空燃比が理論空燃比となるようにされる。

【００２０】一方、リーンリミット制御条件としては、
例えば機関冷却水温が７０℃以上、機関が軽負荷運
転状態である、などがあり、これらの条件を同時に満足
するときはリーンリミット制御を行なうべくステップ１
０３へ進んで、リーンリミット制御時の燃料噴射時間Ｔ
ＡＵを算出する。

【００２１】上記の燃料噴射時間ＴＡＵは基本的には、 ＴＡＵ＝ＴＰ×ＦＡＦ×ＫＧ×ＦＬＥＡＮ×ＫＧＣＰ×α （１） ただし、上式中、ＴＰは基本燃料噴射時間、ＦＡＦは空
燃比フィードバック補正係数、ＫＧは空燃比学習係数、
ＦＬＥＡＮはリーン補正係数、ＫＧＣＰは空燃比補正値
（リーンリミット学習係数）、αはその他の補正係数
（例えば暖機増量補正、吸気温補正、過渡時補正、電源
電圧補正等を行なう係数) である。

【００２２】そして、前記したステップ１０２のストイ
キフィードバック制御時のＴＡＵはリーンリミット制御
時に用いる各係数ＦＬＥＡＮ及びＫＧＣＰを夫々１．０
とし、またＦＡＦの中心値が１．０となるように、空燃
比学習係数ＫＧを学習するため、（１）式より次式で表
わされる。

【００２３】 ＴＡＵ＝ＴＰ×ＦＡＦ×ＫＧ×１．０×１．０×α （２） 一方、リーンリミット制御時には、ストイキフィードバ
ック制御時で用いられる空燃比フィードバック補正係数
ＦＡＦを１．０とし、空燃比学習係数ＫＧを１．０と
し、更にＦＬＥＡＮは基本目標空燃比で決まる値とし、
別途算出するトルク変動値が目標値と一致するように、
空燃比補正値ＫＧＣＰを学習するため、燃料噴射時間Ｔ
ＡＵはステップ１０３において（１）式より次式で表わ
される。

【００２４】 ＴＡＵ＝ＴＰ×１．０×１．０×ＦＬＥＡＮ×ＫＧＣＰ×α （３） （２）式及び（３）式中の基本燃料噴射時間ＴＰは、機
関回転数ＮＥ及び吸気管圧力ＰＭに基づいて関数テーブ
ルを参照して算出する。また、空燃比フィードバック補
正係数ＦＡＦ、空燃比学習係数ＫＧは公知の処理ルーチ
ンで算出され、空燃比補正値ＫＧＣＰは後述の図５のル
ーチンで算出される。

【００２５】ステップ１０２又は１０３により燃料噴射
時間ＴＡＵの算出が終了すると、燃料噴射タイミングが
きたかどうかチェックし（ステップ１０４）、燃料噴射
タイミングであればステップ１０５で燃料噴射時間ＴＡ
Ｕの持続時間を有する駆動信号が出力インターフェイス
回路３５を介して燃料噴射弁２５₁ 〜２５₄ のいずれか
に送出され、燃料噴射をその持続時間実行させる。

【００２６】次に本発明の一実施例の制御動作、すなわ
ちリーンリミット制御時の空燃比補正値（リーンリミッ
ト学習係数）ＫＧＣＰの更新動作について説明する。図
５は本発明の一実施例の制御ルーチンで、例えば７２０
°ＣＡ（クランク角）毎に起動されると、まず別途実行
される筒内圧力取り込みルーチンで燃焼圧センサ２７か
ら取り出される電気信号（燃焼圧信号）に基づいて取り
込んだ値ＶＣＰ₀ 〜ＶＣＰ₄ を用いて軸トルクＰＴＲＱ
を算出する（ステップ２０１）。

【００２７】ここで、上記の燃焼圧信号の値ＶＣＰ₀ 〜
ＶＣＰ₄ は図６に示す如く、クランク角度が夫々ＢＴＤ
Ｃ１５５°ＣＡ（上死点前１５５°），ＡＴＤＣ５°Ｃ
Ａ（上死点後５°），ＡＴＤＣ２０°ＣＡ，ＡＴＤＣ３
５°ＣＡ及びＡＴＤＣ５０°ＣＡのときの値である。ク
ランク角度がＢＴＤＣ１５５°ＣＡのときの燃焼圧信号
ＶＣＰ₀ は、燃焼圧センサ２７の温度等による出力ドリ
フト、オフセット電圧のばらつき等を吸収するために、
他のクランク位置での燃焼圧の基準値とするものであ
る。

【００２８】なお、図６中、アングルカウンタＮＡの値
は３０°ＣＡ割り込み毎にカウントアップし、３６０°
ＣＡ毎にクリアされる。ＡＴＤＣ５°ＣＡ，ＡＴＤＣ３
５°ＣＡの位置は３０°ＣＡ割り込み時点と一致しない
ので、ＡＴＤＣ５°ＣＡ，ＡＴＤＣ３５°ＣＡのタイミ
ングは、その直前の３０°ＣＡ割り込み時点（ＮＡ＝
“０”，“１”）で１５°ＣＡ時間をタイマに設定し、
タイマの出力で得る。

【００２９】図５の上記ステップ２０１では燃焼圧力Ｃ
Ｐ_n を算出し、その燃焼圧力ＣＰ_nより各気筒毎に軸ト
ルクＰＴＲＱを算出する。すなわち、燃焼圧力ＣＰ_n は
ＶＣＰ₀ を基準として次式により算出する（ただし、ｎ
＝１〜４）。

【００３０】 ＣＰ_n ＝Ｋ₁ ×（ＶＣＰ_n −ＶＣＰ₀ ） （４） 上式中、Ｋ₁ は燃焼圧信号−燃焼圧換算係数である。そ
して次式により各気筒毎に軸トルクＰＴＲＱを算出す
る。 ＰＴＲＱ＝Ｋ₂ ×（0.5 ＣＰ₁ ＋２ＣＰ₂ ＋３ＣＰ₃ ＋４ＣＰ₄ ）（５） ただし、上式中、Ｋ₂ は燃焼圧−トルク換算係数であ
る。

【００３１】次に図５のステップ２０２に進み、次式に
基づいて各気筒毎にサイクル間のトルク変動量ＤＴＲＱ
を算出する。

【００３２】 ＤＴＲＱ＝ＰＴＲＱ_i-1 −ＰＴＲＱ_i （６） （ＤＴＲＱ≧０） すなわち、前回の軸トルクＰＴＲＱ_i-1 から今回の軸ト
ルクＰＴＲＱ_i を差し引いた値ＤＴＲＱのうち正の場合
のみ、換言するとトルクが減少するときのみ、トルク変
動が生じたものとみなす。これは、ＤＴＲＱが負のとき
は加速によるトルクの増加と誤判定するおそれがあるか
らである。

【００３３】これにより、前記した軸トルクＰＴＲＱが
図７（Ａ）に示した如く変化したものとすると、上記の
トルク変動量ＤＴＲＱは同図（Ｂ）に示す如く変化す
る。

【００３４】次にステップ２０３に進み、機関回転数Ｎ
Ｅと吸気管圧力ＰＭの各偏差が所定値未満かどうか判定
される。機関回転数ＮＥの偏差は、後述のステップ２０
５でサイクル間のトルク変動量の積算が行なわれている
間で（後述のステップ２０７でサイクル数が所定値とな
るまで）サンプリングされる機関回転数ＮＥのうち最大
値と最小値との差である。同様に、吸気管圧力ＰＭの偏
差は上記積算中にサンプリングされる吸気管圧力ＰＭの
最大値と最小値との差である。

【００３５】この機関回転数ＮＥと吸気管圧力ＰＭの各
偏差は運転領域の変化範囲を表わしており、この偏差が
所定値未満のときは運転領域の変化範囲が所定範囲以内
と判断されてステップ２０４へ進む。すなわち、このス
テップ２０３により前記検出手段１３が実現される。

【００３６】続いて、ステップ２０４ではトルク変動積
算を行なう判定条件を満たしているか否か判定される。
トルク変動積算を行なわない条件としては、減速時、ア
イドル運転時、始動中、暖機中、排気ガス再循環システ
ムオン時、フューエルカット時、後述のトルク変動値Ｄ
ＴＲＱＩＳＭ算出前、非学習領域での運転時などがあ
る。従って、これらの条件のいずれでもないときに限
り、トルク変動積算判定条件成立とみなして次のステッ
プ２０５へ進む。

【００３７】なお、上記の減速の判定は、前記サイクル
間トルク変動量ＤＴＲＱが例えば５回以上連続して正の
ときは減速と判定する。減速時には、吸入空気量の減少
に伴うトルク低下と燃焼悪化に伴うトルク低下とが区別
できないため、トルク変動量による機関の制御を停止す
るのである。ステップ２０５ではサイクル間トルク変動
量（トルク低下量）の積算値ＤＴＲＱＩ_i を次式に基づ
いて算出する。

【００３８】 ＤＴＲＱＩ_i ＝ＤＴＲＱＩ_i-1 ＋ＤＴＲＱ （７） すなわち、前回までのトルク変動量積算値ＤＴＲＱＩ
_i-1 に今回算出したトルク変動量ＤＴＲＱを加算する。

【００３９】続いて、機関回転数ＮＥと吸気管圧力ＰＭ
の各積算値ＮＥＩ_i ，ＰＭＩ_i が次式に基づいて算出さ
れる（ステップ２０６）。

【００４０】 ＮＥＩ_i ＝ＮＥＩ_i-1 ＋ＮＥ （８） ＰＭＩ_i ＝ＰＭＩ_i-1 ＋ＰＭ （９） ＮＥＩ_i-1 ，ＰＭＩ_i-1 は夫々前回までの積算値で、Ｎ
Ｅ，ＰＭは今回取り込まれた機関回転数と吸気管圧力で
ある。

【００４１】次にサイクル数カウンタＣＤＴＲＱＩが所
定値（例えば８）以上か否か判定し（ステップ２０
７）、所定値未満のときはサイクル数カウンタＣＤＴＲ
ＱＩを“１”インクリメントした後（ステップ２０
８）、このルーチンを一旦終了する（ステップ２１
４）。

【００４２】こうして図５の制御ルーチンが所定回数
（例えば８回）繰り返されることにより、トルク変動量
積算値ＤＴＲＱＩが略正確なトルク変動量に対応してい
るものとみなされるようになってから、ステップ２０７
から次のステップ２０９へ進み、トルク変動値ＤＴＲＱ
ＩＳＭが次式に基づいて算出される。

【００４３】 ＤＴＲＱＩＳＭ_i ＝｛（ＤＴＲＱＩ_i −ＤＴＲＱＩＳＭ_i-1 ）／４｝ ＋ＤＴＲＱＩＳＭ_i-1 （10) （１０）式からわかるように、トルク変動値ＤＴＲＱＩ
ＳＭ_i は前回のトルク変動値ＤＴＲＱＩＳＭ_i-1 に、今
回のトルク変動量積算値ＤＴＲＱＩ_i から前回のトルク
変動値ＤＴＲＱＩＳＭ_i-1 を差し引いた値の１／４倍の
値を反映させたなまし値である。なお、トルク変動値Ｄ
ＴＲＱＩＳＭの算出式における定数「４」は、ステップ
２０９が実行される回数に応じて可変してもよい。

【００４４】次に、機関回転数ＮＥの平均値ＮＥＡＶＥ
と、吸気管圧力ＰＭの平均値ＰＭＡＶＥとが前記ステッ
プ２０６で算出した積算値ＮＥＩ，ＰＭＩを用いて次式
により算出される（ステップ２１０）。

【００４５】 ＮＥＡＶＥ＝ＮＥＩ／ｍ （11) ＰＭＡＶＥ＝ＰＭＩ／ｍ (12) ただし、（１１）及び（１２）式中、ｍはステップ２０
７における所定値で、ここでは「８」である。この平均
値ＮＥＡＶＥ及びＰＭＡＶＥはトルク変動量積算中にお
ける機関回転数と吸気管圧力の二次元マップ上に示され
る運転領域の中心値（中心位置）を示している。

【００４６】続いて、トルク変動判定値ＬＶＤＴＲＱが
前記メモリ３３内に格納されている、例えば図８に示す
如き回転数ＮＥ（単位ｒｐｍ）と吸気管圧力ＰＭ（単位
ｍｍＨｇ）との２次元マップより算出される（ステップ
２１１）。このトルク変動判定値ＬＶＤＴＲＱは目標ト
ルク変動量を示しており、図８からわかるように、同じ
機関回転数ＮＥでは吸気管圧力ＰＭが大なるほど大であ
り、同じ吸気管圧力ＰＭでは機関回転数ＮＥが高いほど
大なる値を示す。

【００４７】このトルク変動判定値ＬＶＤＴＲＱの算出
が終了すると、続いて空燃比補正値（リーンリミット学
習係数）ＫＧＣＰが前述のステップ２１０において算出
された機関回転数の平均値ＮＥＡＶＥと吸気管圧力の平
均値ＰＭＡＶＥとの二次元領域において、図９に示す如
く規則的に区切られた各運転領域に対応するメモリから
読み出され、次式に基づいて更新される（ステップ２１
２）。

【００４８】 ＫＧＣＰ_i ＝ＫＧＣＰ_i-1 ＋ｔＤＬＫＧＣＰ （13) 上式からわかるように、今回の空燃比補正値ＫＧＣＰ_i
は前回算出された空燃比補正値ＫＧＣＰ_i-1 に更新幅ｔ
ＤＬＫＧＣＰを加算することによって更新される。

【００４９】上記の更新幅ｔＤＬＫＧＣＰは前記トルク
変動値ＤＴＲＱＩＳＭが、複数の判定範囲のうちのどの
判定範囲にあるかによって、前記メモリ３３内に格納さ
れている図１０に示す如きマップから算出される。図１
０において、ＬＶＤＴＲＱＨ６〜ＬＶＤＴＲＱＨ１，Ｌ
ＶＤＴＲＱＬ６〜ＬＶＤＴＲＱＬ１は判定値であって、
前記メモリ３３内に予め格納されている図１１に示す如
き一次元マップから、前記トルク変動判定値ＬＶＤＴＲ
Ｑに応じて設定幅ＫＤＴＲＱＨ，ＫＤＴＲＱＬを用いて
計算される。

【００５０】図１１からわかるように、ＫＤＴＲＱＨｋ
≧ＫＤＴＲＱＬｋ（ただし、ｋ＝１〜６）であり、また
ＫＤＴＲＱＨｋとＫＤＴＲＱＬｋとは夫々トルク変動判
定値ＬＶＤＴＲＱに略比例している。更に、この設定幅
ＫＤＴＲＱＨｋ，ＫＤＴＲＱＬｋとトルク変動判定値Ｌ
ＶＤＴＲＱとより、次式により図１０のマップ中の判定
値ＬＶＤＴＲＱＨｋとＬＶＤＴＲＱＬｋとが計算される
（ただし、ｋ＝１〜６）。

【００５１】 ＬＶＤＴＲＱＨｋ＝ＬＶＤＴＲＱ＋ＫＤＴＲＱＨｋ （14) ＬＶＤＴＲＱＬｋ＝ＬＶＤＴＲＱ−ＫＤＴＲＱＬｋ (15) 図１０からわかるように、トルク変動値ＤＴＲＱＩＳＭ
がトルク変動判定値ＬＶＤＴＲＱよりも大なるＬＶＤＴ
ＲＱＨ側の値となっているときは、空燃比がリーン側に
ずれているため、更新幅ｔＤＬＫＧＣＰの値を正にして
空燃比補正値ＫＧＣＰを前回より大なる値に更新する。
これにより、前述した図４のＴＡＵ計算ルーチンで燃料
噴射時間ＴＡＵが大となることになり、空燃比がリッチ
側へ補正制御される。

【００５２】一方、トルク変動値ＤＴＲＱＩＳＭがトル
ク変動判定値ＬＶＤＴＲＱよりも小なるＬＶＤＴＲＱＬ
側の値となっているときは、空燃比がリッチ側にずれて
いるため、更新幅ｔＤＬＫＧＣＰの値を負にして空燃比
補正値ＫＧＣＰを前回より小なる値に更新する。これに
より、燃料噴射時間ＴＡＵが小にされ、空燃比がリーン
側へ補正制御される。

【００５３】なお、ステップ２１２における（１３）式
中の更新幅ｔＤＬＫＧＣＰの値は図１０に示すように、
リッチ補正時の絶対値の方がリーン補正時の絶対値に比
し大であるのは、リッチ補正時にはその時点では空燃比
が所定のリーンを示す値よりも更にリーン側にずれてい
て燃焼が不安定であるため失火し易く、迅速にトルク変
動値ＤＴＲＱＩＳＭを目標トルク変動量であるトルク変
動判定値ＬＶＤＴＲＱに近付け、他方、リーン補正時は
その時点では空燃比が所定のリーンを示す値よりもリッ
チ側にずれているが燃焼が安定であるから徐々にトルク
変動値ＤＴＲＱＩＳＭをトルク変動判定値ＬＶＤＴＲＱ
に近付けることで、トルク変動急変ショックの発生を防
止するためである。

【００５４】このようにして、ステップ２１２において
トルク変動値ＤＴＲＱＩＳＭとトルク変動判定値ＬＶＤ
ＴＲＱとの相対関係に応じて可変設定された更新幅ｔＤ
ＬＫＧＣＰ分だけ空燃比補正値ＫＧＣＰ_i が更新される
と、その更新後の空燃比補正値ＫＧＣＰ_i は、再び前記
メモリ３３内の機関回転数平均値ＮＥＡＶＥと吸気管圧
力平均値ＰＭＡＶＥとの二次元領域において図９に示す
如く規則的に区切られた各運転領域に対応する領域に格
納される。

【００５５】これにより、例えば図１３に斜線で示す如
く、設定運転領域「ホ」，「ニ」，「ト」及び「チ」に
夫々跨がる運転領域Ｉの場合でも、その機関回転数ＮＥ
の偏差Ａと吸気管圧力ＰＭの偏差Ｂとが共に所定値未満
とステップ２０３で判定されたときは、運転領域の変化
範囲が所定範囲以内であり、平均値ＮＥＡＶＥ及びＰＭ
ＡＶＥによって示される運転領域Ｉの中心位置IIが存在
する運転領域「ホ」の空燃比補正値ＫＧＣＰが更新記憶
される。従って、従来に比べて空燃比補正値ＫＧＣＰの
更新頻度が増大するため、リーンリミット制御精度を従
来に比し向上することができる。

【００５６】上記の如く、図５のステップ２１２で空燃
比補正値ＫＧＣＰの更新が行なわれると、前記したトル
ク変動量の積算値ＤＴＲＱＩ、機関回転数積算値ＮＥ
Ｉ、吸気管圧力積算値ＰＭＩ及びサイクル数カウンタＣ
ＤＴＲＱＩが夫々“０”にリセットされ（ステップ２１
３）、処理を終了する（ステップ２１４）。

【００５７】なお、ステップ２０３において、ＮＥ及び
ＰＭの各偏差の少なくともいずれか一方が所定値以上と
判定されたときは、運転領域の変化範囲が設定範囲を越
えており、正確なリーンリミット制御が困難であると判
断してステップ２１３へ進み、トルク変動量の積算値Ｄ
ＴＲＱＩ、機関回転数の積算値ＮＥＩ、吸気管圧力の積
算値ＰＭＩ及びサイクル数カウンタＣＤＴＲＱＩを夫々
“０”にリセットしてこのルーチンを終了する。すなわ
ち、ステップ２０３は前記禁止手段１５を実現する。ま
た、ステップ２０４でトルク変動積算の判定条件を満た
していないと判定されたときも、ステップ２１３へ進ん
で上記のＤＴＲＱＩ，ＮＥＩ，ＰＭＩ及びＣＤＴＲＱＩ
が夫々“０“にリセットされる。

【００５８】この図５に示すルーチンにより、サイクル
数カウンタＣＤＴＲＱＩは図７（Ｃ）に示す如く変化
し、ステップ２０３にてＮＥ及びＰＭの偏差が所定値未
満であり、かつ、ステップ２０４でトルク変動積算の判
定条件を満たしている状態が継続したまま、ステップ２
０７で所定値（同図（Ｃ）にIII で示す値で、例えば
「８」）に達すると、前記ステップ２１３でリセットさ
れる。また、図７（Ｄ）はサイクル間トルク変動量ＤＴ
ＲＱの積算の様子を示し、このＤＴＲＱが８回積算され
た値が図７（Ｅ）に示すトルク変動量積算値ＤＴＲＱＩ
である。また、図７（Ｆ）はステップ２０９で計算され
るトルク変動値ＤＴＲＱＩＳＭの変化の様子を示す。

【００５９】このように、本実施例によれば、図５のス
テップ２０４〜２１１の処理によって前記制御手段１４
を実現し、前記更新手段１２を実現するステップ２１２
での空燃比補正値ＫＧＣＰの更新を、運転領域の変化範
囲が所定範囲以内であるときは、運転領域が複数に跨が
っていても８回サンプリングしたトルク変動量の積算値
ＤＴＲＱＩに基づき、トルク変動値ＤＴＲＱＩＳＭがト
ルク変動判定値ＬＶＤＴＲＱに近付くように、ＮＥＡＶ
Ｅ及びＰＭＡＶＥで示される運転領域の空燃比補正値と
して更新されるため、従来に比しリーンリミット制御の
精度を向上できる。

【００６０】なお、本発明は上記の実施例では図４及び
図５のルーチンにより、トルク変動値ＤＴＲＱＩＳＭが
目標トルク変動量ＬＶＤＴＲＱ付近の値になるように燃
料噴射時間を制御しているが、所望のトルク変動量を得
るために排気ガス再循環量（ＥＧＲ量）を制御してもよ
い。この場合、図３においてエキゾーストマニホルド２
４からスロットルバルブ４２の下流側の吸気通路２６に
至る排気ガスの還流通路を設けると共に、その還流通路
の途中にマイクロコンピュータ３１によって開弁度が制
御されるバキューム・スイッチング・バルブ（ＶＳＶ）
を設け、トルク変動量を大の方へ補正（リーン補正）す
るときはＶＳＶの開弁度を現在の開弁度より大としてＥ
ＧＲ量を増量すればよく、逆の場合はＥＧＲ量を減量す
ればよい。

【００６１】また、本発明は実施例の如きリーンリミッ
ト制御に限らず、前述したストイキＦ／Ｂ制御にも適用
することができる。この場合は、例えば運転領域毎に空
燃比学習係数ＫＧが更新されるので、ＫＧに対して実施
例と同様のアルゴリズムを適用すればよい。

【００６２】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、運転領域
が複数に跨がっていても、運転領域の変化範囲が所定範
囲以内であるときは、運転領域変化範囲の運転領域の補
正値として更新することにより、補正値の更新頻度を従
来より増加させることができるため、従来に比し補正値
の更新処理によって所定の機関制御パラメータをより精
度良く目標値に一致させることができる等の特長を有す
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図である。

【図２】本発明の一実施例が適用される内燃機関の要部
の構成図である。

【図３】図２の一番気筒及びその付近の構造を示す断面
図である。

【図４】燃料噴射時間計算ルーチンを示すフローチャー
トである。

【図５】本発明の一実施例の要部の制御ルーチンを示す
フローチャートである。

【図６】図５のフローチャート中の軸トルクの計算のた
めの燃焼圧信号の変化とクランク角度検出信号などとの
関係を示す図である。

【図７】図５の動作説明用タイムチャートである。

【図８】図５のフローチャート中のトルク変動判定値の
算出に用いるマップの説明図である。

【図９】図５のフローチャートで算出される空燃比補正
値が格納される運転領域を示す図である。

【図１０】図５のフローチャート中の空燃比補正値算出
に用いるマップの説明図である。

【図１１】図５のフローチャート中の空燃比補正値算出
に用いる更新幅の算出用マップを示す図である。

【図１２】リーンリミット制御において補正値が更新さ
れる運転領域を説明する図である。

【図１３】リーンリミット制御において運転領域が複数
に跨がる場合の説明図である。

【符号の説明】

１０ 内燃機関 １１ サンプリング手段 １２ 更新手段 １３ 検出手段 １４ 制御手段 １５ 禁止手段 ２５₁ 〜２５₄ 燃料噴射弁 ２７ 燃焼圧センサ ３１ マイクロコンピュータ ４９ 水温センサ ５０ 酸素濃度検出センサ（Ｏ₂ センサ） ５１ リーンセンサ ５３ バキュームセンサ １０２ ストイキＦ／Ｂ制御時の燃料噴射時間算出ステ
ップ １０３ リーンリミット制御時の燃料噴射時間算出ステ
ップ ２０３ 運転領域変化範囲検出ステップ ２０５ トルク変動量の積算処理ステップ ２１１ トルク変動判定値の算出ステップ ２１２ 空燃比補正値更新処理ステップ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の特定の運転パラメータを所定
   回数サンプリングするサンプリング手段と、 該サンプリング手段により得られたサンプリング値に基
   づき、所定の機関制御パラメータが目標値に一致するよ
   うに、内燃機関の燃焼室に供給される混合気の空燃比を
   補正するための補正値を運転領域毎に更新する更新手段
   とを備える内燃機関の制御装置において、 前記サンプリング手段によるサンプリング中の運転領域
   の変化範囲が所定範囲以内であるかどうかを検出する検
   出手段と、 該運転領域の変化範囲が該所定範囲以内であると検出さ
   れたときは、前記所定回数のサンプリングによるサンプ
   リング値に基づき、前記更新手段により該運転領域の変
   化範囲の中心値で決まる運転領域の前記補正値を更新さ
   せる制御手段と、 該運転領域の変化範囲が該所定範囲以上であると検出さ
   れたときは、前記サンプリング値を無効として前記更新
   手段による前記補正値の更新を禁止する禁止手段とを有
   することを特徴とする内燃機関の制御装置。