JPH0643818B2 - 過給機付内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、機関回転数及び吸入空気量に基づき得られる
機関負荷に応じて、燃料供給量や点火時期等を制御する
過給機付内燃機関の制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来より過給機付内燃機関においては、その運転状態
が、過給機が高回転で動作される高負荷運転からスロッ
トル全閉となるような低負荷運転に切替えられた場合
に、過給機が慣性で回転し、空気がスロットルバルブ側
へ流れ込んだり、あるいはその反作用で上流側に吹き返
されるといったことがある。

ところで、内燃機関制御装置の一つとして、従来より、
機関回転数と吸入空気量とから得られる機関負荷に応じ
て内燃機関への燃料供給量や点火時期を制御するものが
知られているが、この種の装置の場合、上記のように過
給機が慣性で回転すると吸入空気量が正確に検出でき
ず、精度よい機関制御ができないといった問題がある。
つまり従来より吸入空気量を検出するセンサには、ベー
ン式、カルマン渦式、あるいは熱線式等のエアフロメー
タが用いられ、過給機上流の給機通路内で内燃機関側に
吸入される吸気の量を検出するようされているが、第１
１図（イ）に示す如くスロットルバルスが急閉されて内
燃機関の運転状態が高負荷状態から低負荷状態に変化し
た場合には、第１１図（ロ）に示す如く過給機の回転が
内燃機関の減速状態に応じて低下せず、慣性で徐々に低
下されることとなり、第１１図（ハ）に示す如くエアフ
ロメータで検出される吸入空気量が、実際に内燃機関に
吸入される値（点線で示す）に比べ大きくなって、良好
な機関制御が実行できなくなってしまうのである。尚、
この問題は、上記各種エアフロメータの内でもカルマン
渦式や熱線式の応答性の優れたエアフロメータを用いた
装置程顕著に表われる。

そこで、近年では、この問題の対策の為、例えば、特開
昭５９−８４１１５号公報に記載の如く、エアフロメー
タを過給機の慣性回転により生ずる吸気の流れの少ない
吸気通路の壁面近傍に設けるとか、あるいは特開昭６０
−５８８３３号公報に記載の如く、過給機が慣性で回転
するような運転状態ではスロットルバルブを急閉せず、
その慣性回転により吸入される空気が内燃機関側に供給
されるようスロットルバルブを徐々に閉じる、といった
ことが考えられている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが上記前者の場合、過給機の慣性回転によるエア
フロメータ検出結果の上昇はある程度改善できるもの
の、吸入空気の吸入−吹き返しによる検出結果の脈動を
抑えることはできず、これにより精度よい機関制御を実
行できないといった問題があり、また上記後者の場合、
スロットルバルブが運転者の意思に反してゆっくりと閉
じられることから、運転者が要求するエンジンブレーキ
による減速を実現できず、運転性が悪くなるといった問
題があった。

そこで本発明者らは、上記問題の対策として、内燃機関
の運転状態が高負荷運転から減速運転に切替わり、スロ
ットルバルブが全閉となったような場合には、制御に用
いる吸入空気量の代用値として、内燃機関アイドル運転
時の吸入空気量の学習値を用いることを考えた。

ところが最近の内燃機関には、アイドル運転時の機関回
転数を制御するため、スロットルバルブを迂回する吸気
通路に設けられたバルブを開閉制御し、吸気通路の開度
を調節して吸入空気量を制御する、といったアイドル運
転制御装置が備えられていることから、アイドル運転時
の吸入空気量をそのまま制御に用いる吸入空気量として
置き換えただけでは精度よい機関制御を実行できなくな
ってしまう。

つまりアイドル回転制御装置が備えられた内燃機関にお
いては、スロットルバルブ全閉時の吸入空気量がスロッ
トルバルブを迂回する吸気通路の開度に応じて変化する
ことから、アイドル運転時の吸入空気量をそのまま制御
に用いる吸入空気量に置き換えることができないのであ
る。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、内燃機関高負
荷運転状態でスロットルバルブが全閉にされた場合に生
ずる過給機の慣性回転によって、エアフロメータで検出
される吸入空気量が実際の値に対応しなくなった場合に
は、制御に用いる吸入空気量をアイドル運転時の吸入空
気量に変更し、しかもその変更する値をスロットルバル
ブを迂回する吸気通路の開度に応じて補正するようにし
た過給機付内燃機関の制御装置を提供することによっ
て、機関制御を常に精度よく実行し得るようにすること
を目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するための手段としての本発明の構成
は、例えば、第１図に示す如く、 少なくとも内燃機関Ｍ１の機関回転数、吸入空気量、及
びスロットルバルブＭ２のスロットル開度を検出する運
転状態検出手段Ｍ３と、 上記スロットルバルブＭ２を迂回する吸気通路Ｍ４に設
けられ、該通路Ｍ４の開度を調節する開度調節部材Ｍ５
と、 上記運転状態検出手段Ｍ３で検出されたスロットル開度
を一つのパラメータとして、当該内燃機関Ｍ１のアイド
ル運転を検知するアイドル運転検知手段Ｍ６と、 該アイドル運転検知手段Ｍ６で当該内燃機関Ｍ１のアイ
ドル運転が検知されているとき、上記運転状態検出手段
Ｍ３で検出される機関回転数が所望の値になるよう上記
開度調節部材Ｍ５を駆動制御するアイドル回転制御手段
Ｍ７と、 当該内燃機関Ｍ１の吸入空気を昇圧してして供給する過
給機Ｍ８と、 を備えた内燃機関Ｍ１を、上記運転状態検出手段Ｍ３の
検出結果に応じて制御する、過給機付内燃機関の制御装
置であって、 上記運転状態検出手段Ｍ３で検出された機関回転数及び
吸入空気量に基づき当該内燃機関Ｍ１の制御量を算出す
る制御量算出手段Ｍ９と、 上記アイドル回転制御手段Ｍ７から上記開度調節部材Ｍ
５に出力された制御信号、又は位置センサにより、上記
吸気通路Ｍ４の開度を検出する開度検出手段Ｍ１０と、 上記アイドル運転検知手段Ｍ６で当該内燃機関Ｍ１のア
イドル運転が検知されているとき、上記開度検出手段Ｍ
１０で検出された上記吸気通路Ｍ４の開度、及び上記運
転状態検出手段Ｍ３で検出された吸入空気量を夫々過去
のデータに基づき平均化し、学習値として記憶する学習
値算出手段Ｍ１１と、 上記運転状態検出手段Ｍ３で検出された機関回転数、吸
入空気量、及びスロットル開度の少なくとも一つをパラ
メータとして、当該内燃機関Ｍ１の高負荷運転域からの
減速運転を検出する減速運転検出手段とＭ１２、 該減速運転検出手段Ｍ１２で当該内燃機関Ｍ１の減速運
転が検出され、しかも上記運転状態検出手段Ｍ３で検出
されたスロットル開度が全閉であるとき、上記開度検出
手段Ｍ１０で検出された上記吸気通路Ｍ４の開度と上記
学習値算出手段Ｍ１１で記憶された該開度の学習値との
偏差に応じて、上記学習値算出手段Ｍ１１で記憶された
吸入空気量の学習値を補正し、上記制御量算出手段Ｍ９
で用いる吸入空気量を該補正された学習値に変更する、
吸入空気量変更手段Ｍ１３と、 を備えたことを特徴とする過給機付内燃機関の制御装置
を要旨としている。

ここで、減速運転検出手段Ｍ１２は、内燃機関Ｍ１が過
給機が高回転で動作される高負荷運転域からスロットル
全閉となるような減速運転に切替わると、過給機が慣性
で回転し、運転状態検出手段Ｍ３で検出される吸入空気
量の検出結果が実際に内燃機関Ｍ１に吸入される空気量
に対応しない値となることから、この状態を内燃機関の
減速状態から検出するためのものであって、具体的には
内燃機関Ｍ１の吸入空気量と機関回転数とから求められ
る機関負荷の過度的変化、あるいはスロットルバルブの
閉じ速度、等から検知することができる。

また吸入空気量変更手段Ｍ１３は、上記のように減速運
転検出手段Ｍ１２で内燃機関Ｍ１の減速運転が検出さ
れ、スロットルバルブＭ２が全閉であるときに、内燃機
関Ｍ１を制御するのに用いる吸入空気量を内燃機関Ｍ１
のアイドル運転時の吸入空気量に変更することで、制御
が実際の吸入空気量により近い値で以て実行できるよう
にするためのものである。

また更にこの吸入空気量変更手段Ｍ１３では、変更する
吸入空気量の値を単に学習値算出手段Ｍ１１で求められ
記憶されたアイドル運転時の吸入空気量の学習値とせ
ず、この値を学習値算出手段Ｍ１１で求められ記憶され
たアイドル運転時の吸気通路開度の学習値と実際の開度
との偏差に応じて補正した値を、変更する吸入空気量の
値として用いるようにされている。これは、「発明が解
決しようとする問題点」の項でも述べたように、スロッ
トル全閉時の吸入空気量は吸気通路Ｍ４の開度によって
変化することから、現在学習されている吸入空気量に対
応する吸気通路開度の学習値と実際の開度との偏差によ
って吸入空気量を補正することで、制御に用いる吸入空
気量が実際の吸入空気量により近い値となるようにして
いるのである。尚、この吸入空気量は機関回転数によっ
ても変化することから、この値を更に機関回転数に応じ
て補正してもよい。

［作用］ 以上のように構成された本発明の過給機付内燃機関の制
御装置においては、内燃機関Ｍ１が高負荷運転状態から
減速運転に入り、しかもその減速状態がスロットル全閉
による減速状態であるときには、制御量の算出に用いる
吸入空気量が、アイドル運転時に学習された吸気通路の
開度と実際の開度との偏差に応じて補正されたアイドル
運転時の吸入空気量学習値に変更される。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。

まず、第２図は本実施例の制御装置が搭載された過給機
付内燃機関の概略構成図である。

図において１は内燃機関の本体、２は排ガスの流速を利
用して排気流路３ａに設けられたタービン２ａを回し吸
気流路３ｂに設けられたコンプレッサ２ｂによって吸入
空気を過給する過給機、４は吸入空気を冷却する吸気冷
却手段としてのインタクーラ、６はタービン２ａをバイ
パスするバイパス通路８に設けられ過給圧を調節する周
知のウエストゲートバルブ、１０は内燃機関１の冷却水
温を検出する水温センサ、１１は排ガスの酸素濃度を検
出する酸素センサ、１２は電子制御回路１４からの制御
信号を受けて高電圧を発生するイグナイタ、１５は電子
制御回路１４からの駆動信号に応じた燃料を噴射する燃
料噴射弁、１６はクランク角に同期して高電圧を内燃機
関１の角気筒に配電するデイストリビータ、１８は各シ
リンダ２０の上部に螺嵌されて電気火花を発生して混合
気への着火を行なう点火プラグを夫々表わしている。

また、２１はデイストリビータ１６に取付けられ、ロー
タ１６ａの回転から内燃機関１の回転数Ｎを検出する回
転角センサ、２２は内燃機関１の２回転につき１個のパ
ルス出力をする気筒判別センサ、２３は吸入空気量を検
出する、応答性の優れたカルマン渦方式のエアフローメ
ータ、２４はスロットルバルブ、２５はこのスロットル
バルブ２４の開度（スロットル開度）を検出するスロッ
トルセンサ、２６はスロットルバルブを迂回する吸気通
路、２７はこの吸気通路２６の開度を調節する、前記開
度調節部材Ｍ５としてのアイドルスピードコントロール
バルブ（ＩＳＣＶ）、を夫々表わしている。

尚、上記ウエイストゲートバルブ６は過給圧によって作
動するアクチュエータ３０によって制御されており、そ
のダイヤフラム３２が過給圧を受圧して変位することに
より駆動用の伝達機構３４を介してウエストゲートバル
ブ６の開度を調整し、過給圧を設定された上限値以下
に、制限・保持するよう構成されている。

次に第３図は電子制御回路１４とその関連部分とのブロ
ック図を表わしている。

図において４０は各センサより出力されるデータを制御
プログラムに従って入力及び演算すると共に、各種装置
を作動制御等するための処理を行なうセントラルプロセ
シングユニット（ＣＰＵ）、４１は制御プログラム及び
初期データが格納されるリードオンリメモリ（ＲＯ
Ｍ）、４２は電子制御回路１４に入力されるデータや演
算制御に必要なデータが一時的に読み書きされるランダ
ムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、４４〜４６は各センサの
出力信号のバッファ、４８は各センサの出力信号をＣＰ
Ｕ４０に選択的に出力するマルチプレクサ、４９はアナ
ログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、５０
はバッファ、マルチプレクサ４８及びＡ／Ｄ変換器４９
を介して各センサ信号をＣＰＵ４０に送ると共にＣＰＵ
４０からのマルチプレクサ４８、Ａ／Ｄ変換器４９のコ
ントロール信号を出力する入出力ポートを、表わしてい
る。

また５１は酸素センサ１１の出力信号をコンパレータ５
２へ送るバッファ、５３は回転角センサ２１及び気筒判
別センサ２２の出力信号の波形を整形する整形回路を表
わし、コンパレータ５２及び整形回路５３の出力は入力
ポート５４を介してＣＰＵ４０に送られる。

更に、５５〜５７は出力ポート５８〜６０を介してＣＰ
Ｕ４０から出力される制御信号によって燃料噴射弁１
５、イグナイタ１２、ＩＳＣＶ２７を駆動する駆動回
路、６１は信号やデータの通路となるバスライン、６２
はＣＰＵ４０を始めＲＯＭ４１、ＲＡＭ４２等へ所定の
間隔で制御タイミングとなるクロック信号を送るクロッ
ク回路、を夫々表わしている。

以上のように構成された電子制御回路１４では、各セン
サにより検出された内燃機関１の運転状態に応じて、燃
料噴射弁１５より内燃機関１に供給される燃料供給量を
制御する燃料供給制御や、イグナイタ１２から点火プラ
グ１８への高電圧の印加時期、即ち点火時期を制御する
点火時期制御、あるいはアイドル運転時の機関回転数を
一定に制御するため、ＩＳＣＶ２７を駆動し、吸気通路
を介して供給される空気圧を制御するアイドル回転制
御、等が実行されることとなるが、以下に本発明に係わ
る主要な処理である、内燃機関１の減速運転検出処理、
学習値算出処理、及び吸入空気量変更処理について、第
４図ないし第６図に示すフローチャートに沿って詳しく
説明する。

まず第４図は所定時間（例えば８［ｍｓｅｃ］）毎に実
行され、内燃機関１の高負荷運転状態からの減速運転を
スロットルセンサ２５により検出されるスロットル開度
ＴＡの変化から検知し、そのときスロットルバルブ２４
が全閉であればフラグＦｘをセットして制御に用いる吸
入空気量の変更を促す、減速運転検出処理を表わしてい
る。

図に示す如く本減速運転検出処理が開始されるとまずス
テップ１０１が実行され、スロットルセンサ２５からの
検出信号に基づき求められるスロットル開度ＴＡが読み
込まれる。そして次ステップ１０２にてこの読み込まれ
たスロットル開度ＴＡと前回の処理の際に読み込まれた
ＴＡ(n-1)とをパラメータとする次式 ΔＴＡ＝ＴＡ−ＴＡ(n-1) を用いてスロットル開度の変化量ΔＴＡが算出される。

次にステップ１０３では上記読み込まれたスロットル開
度のなまし値ＴＡsmを算出する。この処理は現在求めら
れているなまし値ＴＡsmと今回読み込まれたスロットル
開度ＴＡとをパラメータとする次式 ＴＡsm＝ＴＡsm＋（ＴＡ−ＴＡsm）／２５６ を用いて実行され、この算出結果ＴＡsmは上記ステップ
１０２で算出されたスロットル開度の変化量ΔＴＡと共
に次ステップ１０４及びステップ１０５にて内燃機関の
減速運転を検出するのに用いられる。

ステップ１０４では上記求められたスロットル開度のな
まし値ＴＡsmが所定開度ＴＡ０（例えば６゜）を超えて
いるか否かを判断する。この処理は今まで内燃機関１が
高負荷状態で運転されていたか否かを判断するための処
理であって、ＴＡsm≦６゜であれば今まで内燃機関１は
高負荷状態で運転されていないと判断してそのまま本ル
ーチンの処理を終了する。

一方上記ステップ１０４にてＴＡsm＞６゜で今まで内燃
機関１は高負荷状態で運転されていたと判断されると、
続くステップ１０５が実行され、上記求められたスロッ
トル開度の変化量ΔＴＡが所定値ΔＴＡ０（例えば−５
゜／５０ｍｓｅｃ）未満であるか否かが判断される。即
ちスロットルバルブが例えば５゜／５０ｍｓｅｃより大
きい、速度で閉じ方向に移動されたか否かによって内燃
機関１の減速運転が判断されるのである。

そしてステップ１０５にてΔＴＡ≧ΔＴＡ０であると判
断されるとそのまま本ルーチンの処理を終了し、そうで
なければ、つまり内燃機関１の高負荷運転からの減速が
検出されると、次ステップ１０６に移行する。

ステップ１０６ではスロットルバルブ２４が全閉状態と
なっているか否かを判断し、スロットル全閉であれば次
ステップ１０７に移行して吸入空気量の変更を促すため
の減速検出フラグＦｘをセットし、そうでなければその
まま本ルーチンの処理を終了する。またステップ１０７
にて減速検出フラグＦｘがセットされると、次ステップ
１０８が実行され、タイマの計時を開始した後、本ルー
チンの処理が終了される。

次に第５図は所定時間（例えば４ｍｓｅｃ）毎に実行さ
れ、内燃機関アイドル運転時に図示しないアイドル回転
制御によってＩＳＣＶ２７に出力される制御信号から、
ＩＳＣＶのステップ位置、即ち吸気通路２６の開度を求
め、その学習値を算出すると共に、そのとき内燃機関１
に吸入される吸入空気量をエアフロメータ２３で以て検
知し、その学習値を算出する、といった学習値算出処理
を表わしている。

図に示す如く本学習値算出処理が開始されるとまずステ
ップ２０１が実行され、現在内燃機関１がアイドル運転
中でアイドル回転制御が実行されているか否かが判断さ
れる。この判断は、例えばスロットルバルブ２４が全閉
で機関回転数ＮＥが所定範囲（例えば５００〜７００
［ｒｐｍ］）内にあるか否かを判断することによって実
行され、スロットル全閉で機関回転数ＮＥが所定範囲内
にあれば、即ち内燃機関１がアイドル運転中であると判
断されれば次ステップ２０２以降の処理を実行し、そう
でなければステップ２０３でカウンタＣの値をクリアし
た後本ルーチンの処理をそのまま終了する。

次にステップ２０２ではカウンタＣの値をインクリメン
トする。このカウンタＣは、後述の処理で内燃機関１が
アイドル運転中であるとき吸入空気量やＩＳＣＶ２７の
ステップ位置を所定数サンプリングするため、そのサン
プリング数をカウントするためのカウンタであって、続
くステップ２０４でこのカウンタＣの値が所定値Ｃ０を
越えたか否かを判断し、Ｃ≦Ｃ０であればステップ２０
５に移行する。

ステップ２０５ではエアフロメータ２３からの検出信号
により求められる吸入空気量Ｑｘの値をサンプリングす
る。そして続くステップ２０６にて、ＩＳＣＶ２７に出
力される制御信号からＩＳＣＶ２７のステップ位置、即
ち吸気通路２６の開度をサンプリングし、一旦本ルーチ
ンの処理を終了する。

一方ステップ２０４にてＣ＞Ｃ０であると判断された場
合、即ち上記ステップ２０５及びステップ２０６にて吸
入空気量Ｑｘ及びステップ位置が所定回数サンプリング
されたと判断されると、続くステップ２０７が実行さ
れ、カウンタの値がクリアされる。

そして続くステップ２０８では、上記ステップ２０５に
てサンプリングした吸入空気量の平均値Ｑａを求め、次
ステップ２０９に移行し、その学習値Ｑｇを算出する。
尚この算出には次式 Ｑｇ＝Ｑｇ＋（Ｑａ−Ｑｇ）／６４ が用いられる。

このようにステップ２０９で吸入空気量の学習値Ｑｇが
算出されると、ステップ２１０が実行され、今度は上記
ステップ２０６にてサンプリングしたＩＳＣＶ２７のス
テップ位置の平均値ＩＳＣａが算出される。そして続く
ステップ２１１ではステップ位置の学習値ＩＳＣｇを次
式 ISCg＝ISCg＋（ISCa−ISCg）／６４ を用いて算出し、一旦本ルーチンの処理を終了する。

尚上記ステップ２０１にて始めて内燃機関１のアイドル
運転が検出され、ステップ２０５及び２０５にて吸入空
気量やＩＳＣＶステップ位置のサンプリングを開始する
際には、その開始時期を遅らせてもよい。つまり減速後
のアイドル運転では吸入空気量が十分安定していない場
合があるので、サンプリングの開始時期を遅らせること
によって、学習値をより良好な値にすることが可能とな
るのである。

次に、第６図は燃料供給量制御や点火時期制御と共に繰
り返し実行され、制御に用いる吸入空気量Ｑｙを、エア
フロメータ２３で以て検出された吸入空気量Ｑｘ、ある
いは上記学習値Ｑｇ、ＩＳＣｇに応じて求められる吸入
空気量Ｑgoに切替える、吸入空気量変更処理を表わして
いる。

図に示す如くこの処理が開始されるとまずステップ３０
１を実行し、上記減速検出処理で内燃機関１の減速運転
が検出されたときセットされるフラグＦｘがセット状態
であるか否かを判断する。そしてＦｘ＝１で内燃機関１
減速運転が検出されていると判断されると、続くステッ
プ３０２に移行して、減速運転検出後スロットル開度Ｔ
Ａが「０」を越えたか否か、即ち運転状態が加速状態に
切替わったか否かを判断する。

上記ステップ３０２にて、ΔＴＡ≦０で、内燃機関１が
減速運転検出後継続して減速運転されている旨判断され
ると、ステップ３０３に移行して、今度は上記減速運転
検出処理で内燃機関１の減速運転を検出したとき計時開
始されるタイマを用いて、減速運転検出後所定時間（例
えば５［ｓｅｃ］）経過したか否かを判断する。尚、こ
の処理は内燃機関１の減速開始後、ある程度時間が経過
すれば過給機２の慣性による回転は抑えられ、エアフロ
メータ２３の検出結果は正常であると考えられることか
ら、減速運転検出後の経過時間所定時間以上となったと
きには、後述の処理によって制御に用いる吸入空気量Ｑ
ｙをエアフロメータ２３の検出結果から得られる値を設
定するようにするための処理である。

次に上記ステップ３０３にて内燃機関１の減速運転検出
後の経過時間が所定時間内であると判断されると、次ス
テッブ３０４が実行される。ステップ３０４では現時点
でのＩＳＣＶ２７のステップ位置ＩＳＣｎを読み込み、
続くステップ３０５に移行する。そしてステップ３０５
ではこの読み込まれたステップ位置ＩＳＣｎに基づき、
第７図に示すマップＡから吸入空気量Ｑinを求める。尚
このマップＡにはスロットル全閉時のＩＳＣＶステップ
位置に対応した吸入空気量が予め設定されており、ＩＳ
ＣＶのステップ位置ＩＳＣｎに対応した吸入空気量が推
定できる。

このようにＩＳＣＶの実ステップ位置ＩＳＣｎに対応し
た吸入空気量が推定されると、続くステップ３０６では
上記学習値算出処理で求められたステップ位置の学習値
ＩＳＣｇに応じて、上記第７図のマップＡから吸入空気
量Ｑigが求められる。そして続くステップ３０７では上
記ステップ３０５及びステップ３０６で推定した吸入空
気量Ｑin及びＱigの偏差ΔＱｉを算出し、次ステップ３
０８に移行する。

ステップ３０８においては、今度は第８図に示すマップ
Ｂを用いて機関回転数ＮＥに応じた吸入空気量の補正値
ＮＱが算出され、続くステップ３０９で上記ステップ３
０７で求めた偏差ΔＱｉ、補正値ＮＱを用いて吸入空気
量の学習値Ｑｇが補正される。尚この学習値Ｑｇの補正
には次式 Ｑgo＝Ｑｇ＋ΔＱｉ＋ＮＱ が用いられ、この補正された吸入空気量Ｑgoが吸入空気
量の変更に用いる値とされる。

このようにして吸入空気量Ｑgoが求められると続くステ
ップ３１０では、この値Ｑgoとエアフロメータ２３から
の検出信号により得られる吸入空気量Ｑｘとを大小比較
する。そしてＱgo＜Ｑｘであれば、次ステップ３１１に
移行し、制御に用いる吸入空気量Ｑｙに上記算出した吸
入空気量Ｑgoを設定し、一旦本ルーチンの処理を終了す
る。

次に上記ステップ３０３にて減速運転検出後、所定時間
経過したと判断された場合には、過給機２は慣性で回転
しておらず、エアフロメータ２３からの検出信号により
求められる吸入空気量Ｑｘは実際の値に対応していると
考えられることから、ステップ３１２に移行して減速検
出フラグＦｘをリセットし、ステップ３１３に移行す
る。

ステップ３１３は上記ステップ３１２が実行された場合
の他、ステップ３０１にて減速検出フラグＦｘがリセッ
ト状態である旨判断された場合や、ステップ３０２にて
スロットル開度の変化量が正の値となり内燃機関１が加
速されていると判断された場合、あるいはステップ３１
０にてＱｘ≦Ｑgoである旨判断された場合にも実行さ
れ、制御に用いる吸入空気量Ｑｘとして、エアフロメー
タ２３からの検出信号に基づき得られる吸入空気量Ｑｘ
を設定し、本ルーチンの処理を一旦終了する。

以上説明したように本実施例の制御装置では、学習値算
出処理で内燃機関１のアイドル運転中の吸入空気量及び
ＩＳＣＶステップ位置を学習し、減速運転検出処理で内
燃機関１の高負荷運転状態からの減速運転が検知される
と、所定時間制御に用いる吸入空気量を学習値に変更す
るようされている。また吸入空気量の変更には、吸入空
気量の学習値を、ＩＳＣＶステツプ位置の学習値と実際
のステップ位置とから求められる吸入空気量の偏差、及
び機関回転数ＮＥに応じて求められる補正量によって補
正した値、が用いられる。

従って内燃機関１が高負荷運転されているときスロット
ルバルブ２４が全閉され、過給機２の慣性回転によって
エアフロメータ２３で得られる吸入空気量が正常な値を
とらなくなったような場合であっても、制御に用いる吸
入空気量を実際の値により近い値にすることができ、機
関制御を精度よく実行することが可能となる。またその
変更に用いられる吸入空気量の値は、単にアイドル運転
時の学習値とされず、学習値をＩＳＣＶ２７のステップ
位置、即ち吸気通路２６の開度及び機関回転数に応じて
補正した値、とされることから、制御が実際の吸入空気
量により近い値で実行されることとなり、制御精度をよ
り向上することができる。

尚上記実施例では、スロットルバルブ２４の全閉状態
を、スロットルセンサ２５からの検出信号に基づき得ら
れるスロットル開度から検出するよう構成したが、例え
ばスロットルセンサ２５の他にスロットルバルブ２４の
全閉状態を検知する全閉スイッチを設け、このスイッチ
がＯＮ態となったか否かによってスロットルバルブ２４
の全閉を検出するようにしてもよい。

また上記実施例では減速運転の検出にスロットル開度Ｔ
Ａを用いたが、この他例えば機関回転数ＮＥと、吸入空
気量Ｑｘとから求められる機関負荷Ｑｘ／ＮＥの変化量
から検出することもできる。更にこのような減速運転時
には過給機２の慣性回転によってエアフロメータ２３か
らの検出信号が大きく脈動することから、この検出信号
の変化量によっても減速運転を検出することができる。

以下、このように実行される減速運転検出処理を本発明
の第２及び第３実施例として、第９図及び第１０図のフ
ローチャートに沿って説明する。

まず第９図は機関回転数ＮＥと機関負荷Ｑｘとから求め
られる機関負荷から減速運転を検出する第２実施例の減
速運転検出処理を表わすフローチャートである。

図に示す如く処理が開始されるとまずステップ４０１が
実行され、吸入空気量Ｑｘと機関回転数ＮＥとから機関
負荷Ｑｘ／ＮＥが求められ、続くステップ４０２にてそ
の変化量ΔＱｘ／ＮＥが算出される。そして続くステッ
プ４０３では前記第４図に示した第１実施例のステップ
１０３と同様の手法で以て機関負荷のなまし値（Ｑｘ／
Ｎ）smが算出され、次ステップ４０４が実行される。

ステップ４０４においては内燃機関１の高負荷状態から
の減速運転を検出するため機回転数ＮＥが所定値ＮＥ０
（例えば１５００［ｒｐｍ］）以上であるか否かを判断
し、ＮＥ＜ＮＥ０であればそのまま本ルーチンの処理を
終了する。

一方上記ステップ４０４にてＮＥ≧ＮＥ０である旨判断
されると次ステップ４０５に移行して、上記ステップ４
０３にて求められた機関負荷の変化量ΔＱｘ／ＮＥが所
定値ΔＱＮ０（例えば−０．１［ ／ｒｅｖ．］）以下
であるか否かを判断する。そしてΔＱｘ／ＮＥ＞ΔＱＮ
０であればそのまま本ルーチンを終了し、そうでなけれ
ば次ステップ４０６に移行する。

ステップ４０６では今度は上記ステップ４０３で求めた
機関負荷のなまし値（Ｑｘ／ＮＥ）smが所定値ＱＮ０
（例えば０．４［ ／ｒｅｖ．］）以上であるか否かを
判断する。そして（Ｑｘ／ＮＥ）sm≧ＱＮ０であれば内
燃機関が減速運転中であると判断して次ステップ４０７
に移行し、そうでなければそのまま本ルーチンの処理を
終了する。

次にステップ４０７ではスロットル開度ＴＡが「０」以
下であるか否か、即ちスロットル全閉であるか否かを判
断する。そしてＴＡ≦０でなければそのまま本ルーチン
の処理を終了し、ＴＡ≦０であればステップ４０８に移
行する。

ステップ４０８は第４図の各減速運転検出処理と同様減
速検出フラグＦｘをセットし、次ステップ４０９に移行
する。そしてステップ４０９においても前述の実施例と
同様にタイマの計時を開始して、本ルーチンの処理を終
了する。

このように本実施例では機関回転数ＮＥが所定値以上で
機関負荷Ｑｘ／ＮＥが大きく低下したとき、機関負荷の
なまし値から今まで機関が高負荷状態であると判断され
れば、内燃機関１の高負荷状態からの減速運転を検知す
るようにされており、これによっても良好に減速運転の
検出ができるようになる。

次に第１０図はエアフロメータ２３から出力される検出
信号の脈動から内燃機関１の減速運転を検出する第３実
施例の減速運転検出処理を表わすフローチャートであ
る。

図に示す如く本実施例の処理が開始されるとまずステッ
プ５０１が実行され、エアフロメータ２３からの検出信
号Ｑｔ及びスロットルセンサ２５からの検出信号に基づ
き求められるスロットル開度ＴＡが読み込まれる。

次にステップ５０２では、上記読み込まれた検出信号Ｑ
ｔと前回の処理で読み込まれた検出信号Ｑｔ(n-1)とを
パラメータとする次式 ΔＱｔ←Ｑｔ−Ｑｔ(n-1) を用いて検出信号Ｑｔの変化量ΔＱｔを算出し、続くス
テップ５０３に移行する。そして続くステップ５０３で
は、上記読み込まれたスロットル開度の変化量ΔＴＡを
前記第４図のステップ１０２と同様の手法で以て算出
し、ステップ５０４に移行する。

ステップ５０４においては、上記求められたスロットル
開度の変化量ΔＴＡが正であるか否か、即ち内燃機関１
が減速状態であるか否かを判断し、ΔＴＡが正であれば
そのまま本ルーチンの処理を終了し、そうでなければ次
ステップ５０５に移行する。

ステップ５０５では上記求められたエアフロメータ２３
の検出信号変化量ΔＱｔが所定値ΔＱｔｏ（例えば２ｍ
／ｈ）を越えているか否かを判断し、ΔＱｔ＞ΔＱｔ
０でなければそのまま本ルーチンの処理を終了する。

一方ステップ５０５にはΔＱｔ＞Ｑｔ０である旨判断さ
れた場合、即ちエアフロメータ２３からの検出信号Ｑｔ
に脈動が生じていると判断された場合には、次ステップ
５０６に移行して、スロットルバルブ２４が全閉状態で
あるか否かを判断する。そしてスロットルバルブ２４が
全閉でなければそのまま本ルーチンの処理を終了し、そ
うでなければ次ステップ５０７に移行する。

ステップ５０７では、前記第４図のステップ１０７と同
様、減速検出フラグＦｘをセットし、ステップ５０８に
てタイマの計時を開始した後、本ルーチンの処理を終了
する。

尚本実施例ではエアフロメータ２３からの検出信号Ｑｔ
に基づき求められる吸入空気量Ｑｘを用いず、検出信号
Ｑｔを用いて減速運転を検出するようにしているが、こ
れは吸入空量Ｑｘを算出するルーチンでは通常その脈動
を取り除くため、例えば、次式 Ｑｘ←Ｑｘ＋（Ｑｔ−Ｑｘ）／４ を用いて検出信号Ｑｔをなまし、吸入空気量Ｑｘを算出
しており、この値Ｑｘを用いて、減速運転を検出しよう
とすると判定値ΔＱｔ０の値を小さくしなければなら
ず、脈動分をうまく検出できない場合があるからであ
る。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の過給機付内燃機関の制御
装置によれば、内燃機関が高負荷運転されているときス
ロットルバルブが全閉され、内燃機関の運転状態が減速
運転に切替わったとき、過給機の慣性回転によって検出
される吸入空気量が実際の値と大きく異なる値となって
も、機関制御に用いる吸入空気量は実際の吸入空気量に
より近い値に変更されることから、制御を内燃機関の運
転状態に応じて精度よく実行することができるようにな
る。また本発明では変更に用いる吸入空気量を単にアイ
ドル運転時に学習した吸入空気量とするのではなく、そ
の学習値をスロットルバルブを迂回する吸気通路の開度
に応じて補正し、制御に用いる吸入空気量とするように
されているので、変更に用いる吸入空気量を実際の吸入
空気量により近い値に変更することが可能となり、制御
精度をより向上することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の構成を表わすブロック図、第２図ない
し第６図は本発明の第１実施例を示し、第２図は過給機
付内燃機関及びその周辺装置を表わす概略構成図、第３
図は電子制御回路１４の構成を表わすブロック図、第４
図は電子制御回路でで実行される減速運転検出処理を表
わすフローチャート、第５図は学習値算出処理を表わす
フローチャート、第６図は吸入空気量変更処理を表わす
フローチャート、第７図はＩＳＣＶのステップ位置と対
応して予め吸入空気量が設定されたマップＡを表わす線
図、第８図は機関回転数ＮＥと対応して吸入空気量学習
値の補正値ＮＱが設定されたマップＢを表わす線図、第
９図は本発明第２実施例の減速運転検出処理を表わすフ
ローチャート、第１０図は本発明第３実施例の減速運転
検出処理を表わすフローチャート、第１１図は従来の過
給機の慣性回転による問題点を表わす説明図、である。 Ｍ１，１……内燃機関 Ｍ２，２４……スロットルバルブ Ｍ３……運転状態検出手段 Ｍ４……吸気通路 Ｍ５……開度調節部材 Ｍ６……アイドル運転検知手段 Ｍ７……アイドル回転制御手段 Ｍ８，２……過給機 Ｍ９……制御量算出手段 Ｍ１０……開度検出手段 Ｍ１１……学習値算出手段 Ｍ１３……吸入空気量変更手段 Ｍ１２……減速運転検出手段 １４……電子制御回路 ２１……回転角センサ ２３……エアフロメータ ２５……スロットルセンサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも内燃機関の機関回転数、吸入空
   気量及びスロットルバルブのスロットル開度を検出する
   運転状態検出手段と、 上記スロットルバルブを迂回する吸気通路に設けられ、
   該通路の開度を調節する開度調節部材と、 上記運転状態検出手段で検出されたスロットル開度を一
   つのパラメータとして、当該内燃機関のアイドル運転を
   検知するアイドル運転検知手段と、 該アイドル運転検知手段で当該内燃機関のアイドル運転
   が検知されているとき、上記運転状態検出手段で検出さ
   れる機関回転数が所望の値になるよう上記開度調節部材
   を駆動制御するアイドル回転制御手段と、 当該内燃機関の吸入空気を昇圧して供給する過給機と、 を備えた内燃機関を、上記運転状態検出手段の検出結果
   に応じて制御する、過給機付内燃機関の制御装置であっ
   て、 上記運転状態検出手段で検出された機関回転数及び吸入
   空気量に基づき当該内燃機関の制御量を算出する制御量
   算出手段と、 上記アイドル回転制御手段から上記開度調節部材に出力
   された制御信号、又は位置センサにより、上記吸気通路
   の開度を検出する開度検出手段と、 上記アイドル運転検知手段で当該内燃機関のアイドル運
   転が検知されているとき、上記開度検出手段で検出され
   た上記吸気通路の開度及び上記運転状態検出手段で検出
   された吸入空気量を夫々過去のデータに基づき平均化
   し、学習値として記憶する学習値算出手段と、 上記運転状態検出手段で検出された機関回転数、吸入空
   気量、及びスロットル開度の少なくとも一つをパラメー
   タとして、当該内燃機関の高負荷運転域からの減速運転
   を検出する減速運転検出手段と、 該減速運転検出手段で当該内燃機関の減速運転が検出さ
   れ、しかも上記運転状態検出手段で検出されたスロット
   ル開度が全閉であるとき、上記開度検出手段で検出され
   た上記吸気通路の開度と上記学習値算出手段で記憶され
   た該開度の学習値との偏差に応じて、上記学習値算出手
   段で記憶された吸入空気量の学習値を補正し、上記制御
   量算出手段で用いる吸入空気量を該補正された学習値に
   変更する、吸入空気量変更手段と、 を備えたことを特徴とする過給機付内燃機関の制御装
   置。