JPH0988707A

JPH0988707A - 内燃機関の燃料制御装置

Info

Publication number: JPH0988707A
Application number: JP24404395A
Authority: JP
Inventors: 衛 ▲吉▼岡; Mamoru Yoshioka
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-09-22
Filing date: 1995-09-22
Publication date: 1997-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】吸排気抵抗が増加した状態においても、吸入
空気量比に基づく大気圧（高度）学習を精度良く実施す
る。【解決手段】デポジット学習値ＫＤＰＣに応じたエン
ジン回転速度上限値ＮＥdpを求め、現在のエンジン回転
速度ＮＥと比較し、ＮＥ≧ＮＥdpのとき、すなわちエン
ジン回転速度が上限値以上のときには、高度学習の実行
を抑止し、一方、ＮＥ＜ＮＥdpのとき、すなわちエンジ
ン回転速度が上限値未満のときには、現在の吸入空気量
ＧＮと基準吸入空気量ＧＮmax との比をとることによ
り、すなわち、ＫＰＡ←ＧＮ／ＧＮmax なる演算によ
り、高度学習値としての大気圧補正係数ＫＰＡを算出す
る。または、デポジット学習値ＫＤＰＣに応じて基準吸
入空気量ＧＮmax を補正し、吸入空気量ＧＮとこの補正
後の基準吸入空気量との比をとることにより、ＫＰＡを
算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機関高負荷領域に
おける吸入空気量比に基づき大気圧すなわち高度を学習
する手段を備えた、内燃機関の燃料制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、内燃機関の燃料制御装置にお
いては、大気圧センサを設けることなく、高負荷領域に
おける吸入空気量の比（すなわち空気密度の比）に基づ
き大気圧すなわち高度を学習し、その学習値を燃料噴射
量等の制御に利用するものが知られている。例えば、特
開昭63−105258号公報に開示されている装置は、Ｏ₂セ
ンサによる空燃比フィードバック制御により、基本燃料
噴射量に対する要求燃料噴射量のズレをエリア別に学習
する装置であって、各機関回転速度でスロットル弁開度
の変化に対し吸入空気量の変化が安定する領域における
学習値（吸入空気量のズレ）を、空気密度（大気圧、高
度）変化分として燃料噴射量演算に反映させるものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような、従来技術に係る大気圧学習は、吸排気抵抗の
変化の影響について深く考究したものではない。すなわ
ち、吸排気抵抗が通常よりも増大した状態では、平地走
行時においても、つまり空気密度が低下していない状態
においても、吸入空気量は低下する。図１は、スロット
ル全開（ＷＯＴ）域におけるエンジン回転速度ＮＥとエ
ンジン１回転当たりの吸入空気量ＧＮとの関係を、吸排
気抵抗が正常の場合及び増加した場合について示す特性
図であるが、この図に示されるように、エンジン回転速
度ＮＥが高いほどすなわち高負荷ほど、吸排気抵抗の増
加による吸入空気量ＧＮの低下の度合いは大きくなる。
このような条件下で大気圧（高度）学習を行うと、誤学
習となる可能性がある。また、誤学習された結果、過度
の燃料が供給されて、排気エミッションの悪化を招くと
いった問題が生ずる。

【０００４】かかる吸排気抵抗の増加をもたらす要因と
しては、次のようなものが考えられる。まず、吸気抵抗
の増加は、エアエレメント目詰まりや吸気デポジット付
着によってもたらされる。ここで、デポジットとは、主
として、エンジンオイルが吸気弁をつたって上方から落
ちてきて、それが熱により固体化したものである。吸気
系におけるデポジット付着量が多くなると、吸気抵抗が
大きくなって、吸入空気量が低下する。なお、吸気抵抗
の増加は、直接排気エミッションを悪化させる原因とは
ならないが、出力の低下を招くものである。また、排気
抵抗の増加は、主として触媒溶損によってもたらされ
る。排気抵抗の増加は、直接排気エミッションを悪化さ
せる原因となる。

【０００５】かかる実情に鑑み、本発明の目的は、吸排
気抵抗が増加した状態においても、吸入空気量比に基づ
く大気圧（高度）学習を精度良く実施することが可能な
内燃機関の燃料制御装置を提供することにより、空燃比
制御精度、従って排気エミッションの更なる向上に寄与
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、以下に記載されるような技術構成を採用
する。すなわち、本願第１の発明に係る、内燃機関の燃
料制御装置は、内燃機関の高負荷領域での吸入空気量比
に基づく大気圧学習を実行する燃料制御装置において、
内燃機関の吸排気抵抗が通常よりも増大していることを
検出する抵抗検出手段と、前記抵抗検出手段により吸排
気抵抗の増大が検出されたときに、大気圧学習を実行す
べき高負荷領域の上限値を低減する上限値低減手段と、
を具備することを特徴とする。

【０００７】また、第２の発明に係る装置は、第１の発
明に係る装置において、上限値低減手段による上限値の
低減の度合いが吸排気抵抗の増大量に応じて可変とされ
るようにしたものである。

【０００８】また、第３の発明に係る装置は、内燃機関
の高負荷領域での吸入空気量比に基づく大気圧学習を実
行する燃料制御装置において、内燃機関の吸排気抵抗が
通常よりも増大していることを検出する抵抗検出手段
と、前記抵抗検出手段により吸排気抵抗の増大が検出さ
れたときに、該吸排気抵抗増大量に応じて、吸入空気量
により決定される燃料噴射制御量を補正する制御量補正
手段と、を具備することを特徴とする。

【０００９】また、第４の発明に係る装置は、第１から
第３までの発明に係る装置において、吸排気抵抗の増大
の要因を識別する要因識別手段をさらに具備するように
したものである。

【００１０】また、第５の発明に係る装置は、内燃機関
の高負荷領域での吸入空気量比に基づく大気圧学習を実
行する燃料制御装置において、内燃機関の吸排気抵抗が
通常よりも増大していることを検出する抵抗検出手段
と、前記抵抗検出手段により吸排気抵抗の増大が検出さ
れたときに、該吸排気抵抗増大が、吸気デポジット付着
による吸気抵抗の増大によるものか、吸気デポジット付
着以外の要因による吸気抵抗の増大によるものか、又は
排気抵抗の増大によるものか、を判別するとともに、吸
気デポジット付着以外の要因による吸気抵抗の増大によ
るもの又は排気抵抗の増大によるものの場合に異常を報
知する警報手段と、を具備することを特徴とする。

【００１１】上記の如く構成された、第１の発明に係
る、内燃機関の燃料制御装置においては、吸排気抵抗の
増加に伴う吸入空気量の低下の度合いが大きい領域で、
大気圧（高度）学習が抑止されるため、誤学習となる事
態が回避される。

【００１２】また、第２の発明に係る装置においては、
吸排気抵抗の増大量に応じて大気圧（高度）学習の実行
領域が可変とされるため、第１の発明に係る装置より
も、広い範囲の高負荷領域で大気圧学習がなされること
となる。

【００１３】また、第３の発明に係る装置においては、
吸排気抵抗の増大量に応じた補正が行われるため、第１
の発明に係る装置よりも、正確な大気圧学習がなされる
こととなる。

【００１４】また、第４の発明に係る装置においては、
吸排気抵抗の増大の要因が何かを判別しているため、よ
り正確な大気圧（高度）学習がなされることとなる。ま
た、判別された要因を他の制御にも利用することができ
る。

【００１５】また、第５の発明に係る装置においては、
放置することが適当でない異常状態について警報が出さ
れるため、排気エミッション悪化に対する何らかの対策
が早期にとられることが可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施例を説明する。

【００１７】図２は、本発明の実施例に係る燃料制御装
置を備えた電子制御式内燃機関の全体概要図である。エ
ンジン２０の燃焼に必要な空気は、エアクリーナ２でろ
過され、スロットルボデー４を通ってサージタンク（イ
ンテークマニホルド）６で各気筒の吸気管７に分配され
る。なお、その吸入空気流量は、スロットルボデー４に
設けられたスロットル弁５により調節されるとともに、
熱式エアフローメータ４０により質量流量として計測さ
れる。また、吸入空気温度は、吸気温センサ４３により
検出される。さらに、吸気管圧力は、バキュームセンサ
４１によって検出される。

【００１８】また、スロットル弁５の開度は、スロット
ル開度センサ４２により検出される。また、スロットル
弁５が全閉状態のときには、アイドルスイッチ５２がオ
ンとなり、その出力であるスロットル全閉信号がアクテ
ィブとなる。また、スロットル弁５をバイパスするアイ
ドルアジャスト通路８には、アイドル時の空気流量を調
節するためのアイドル回転速度制御弁（ＩＳＣＶ）６６
が設けられている。

【００１９】一方、燃料タンク１０に貯蔵された燃料
は、燃料ポンプ１１によりくみ上げられ、燃料配管１２
を経て燃料噴射弁６０により吸気管７に噴射される。

【００２０】吸気管７では、空気と燃料とが混合され、
その混合気は、吸気弁２４を介してエンジン本体すなわ
ち気筒（シリンダ）２０の燃焼室２１に吸入される。燃
焼室２１において、混合気は、ピストン２３により圧縮
された後、点火されて爆発・燃焼し、動力を発生する。
そのような点火は、点火信号を受けたイグナイタ６２
が、点火コイル６３の１次電流の通電及び遮断を制御
し、その２次電流が、点火ディストリビュータ６４を介
してスパークプラグ６５に供給されることによりなされ
る。

【００２１】なお、点火ディストリビュータ６４には、
その軸が例えばクランク角（ＣＡ）に換算して７２０°
ＣＡごとに基準位置検出用パルスを発生させる基準位置
検出センサ５０、及び３０°ＣＡごとに位置検出用パル
スを発生させるクランク角センサ５１が設けられてい
る。なお、実際の車速は、車速を表す出力パルスを発生
させる車速センサ５３によって検出される。また、エン
ジン２０は、冷却水通路２２に導かれた冷却水により冷
却され、その冷却水温度は、水温センサ４４によって検
出される。

【００２２】燃焼した混合気は、排気ガスとして排気弁
２６を介して排気マニホルド３０に放出され、次いで排
気管３４に導かれる。なお、排気管３４には、排気ガス
中の酸素濃度を検出するＯ₂センサ４５が設けられてい
る。さらにそれより下流の排気系には、触媒コンバータ
３８が設けられており、その触媒コンバータ３８には、
排気ガス中の未燃成分（ＨＣ，ＣＯ）の酸化と窒素酸化
物（ＮＯ_x）の還元とを同時に促進する三元触媒が収容
されている。こうして触媒コンバータ３８において浄化
された排気ガスが大気中に排出される。

【００２３】なお、後述する第４実施例では、特に、ス
ロットル弁５より上流側の圧力（スロットル前圧）を測
定するための圧力センサ４６が設けられ、また、吸気抵
抗及び排気抵抗の異常を報知するための吸気異常ランプ
６８及び排気異常ランプ６９が設けられている。

【００２４】エンジン電子制御ユニット（エンジンＥＣ
Ｕ）７０は、燃料噴射制御、点火時期制御、アイドル回
転速度制御などに加え、本発明に係る大気圧（高度）学
習を実行するマイクロコンピュータシステムであり、そ
のハードウェア構成は、図３のブロック図に示される。
リードオンリメモリ（ＲＯＭ）７３に格納されたプログ
ラム及び各種のマップに従って、中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）７１は、各種センサ及びスイッチからの信号をＡ／
Ｄ変換回路７５又は入力インタフェース回路７６を介し
て入力し、その入力信号に基づいて演算処理を実行し、
その演算結果に基づき駆動制御回路７７ａ〜７７ｅを介
して各種アクチュエータ用制御信号を出力する。ランダ
ムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７４は、その演算・制御処
理過程における一時的なデータ記憶場所として使用され
る。また、バックアップＲＡＭ７９は、バッテリ（図示
せず）に直接接続されることにより電力の供給を受け、
イグニションスイッチがオフの状態においても保持され
るべきデータ（例えば、各種の学習値）を格納するため
に使用される。また、これらのＥＣＵ内の各構成要素
は、アドレスバス、データバス、及びコントロールバス
からなるシステムバス７２によって接続されている。

【００２５】以上のようなハードウェア構成を有する内
燃機関（エンジン）において実行されるＥＣＵ７０のエ
ンジン制御処理について、以下、説明する。

【００２６】燃料噴射制御は、基本的には、エンジン１
回転当たりの吸入空気量（質量）に基づいて、所定の目
標空燃比を達成する燃料噴射量すなわち燃料噴射弁６０
による噴射時間を演算し、所定のクランク角に達した時
点で燃料を噴射すべく、駆動制御回路７７ａを介して燃
料噴射弁６０を制御するものである。なお、エンジン１
回転当たりの吸入空気量（質量）は、熱式エアフローメ
ータ４０により計測される吸入空気流量（質量）とクラ
ンク角センサ５１から得られるエンジン回転速度とから
算出される。そして、かかる燃料噴射量演算の際には、
スロットル開度センサ４２、吸気温センサ４３、水温セ
ンサ４４等の各センサからの信号に基づく基本的な補
正、Ｏ₂センサ４５からの信号に基づく空燃比フィード
バック補正、そのフィードバック補正値の中央値が理論
空燃比となるようにする空燃比学習補正等が加えられ
る。

【００２７】また、点火時期制御は、クランク角センサ
５１から得られるエンジン回転速度及びその他のセンサ
からの信号により、エンジンの状態を総合的に判定し、
最適な点火時期を決定し、駆動制御回路７７ｂを介して
イグナイタ６２に点火信号を送るものである。

【００２８】また、アイドル回転速度制御は、アイドル
スイッチ５２からのスロットル全閉信号及び車速センサ
５３からの車速信号によってアイドル状態を検出すると
ともに、水温センサ４４からのエンジン冷却水温度等に
よって決められる目標回転速度と実際のエンジン回転速
度とを比較し、その差に応じて目標回転速度となるよう
に制御量を決定し、駆動制御回路７７ｃを介してＩＳＣ
Ｖ６６を制御して空気量を調節することにより、最適な
アイドル回転速度を維持するものである。

【００２９】以上に説明した各種の制御において、高度
すなわち大気圧に基づく補正が必要となる。本発明は、
前述したように、吸排気抵抗が増加した状態において
も、吸入空気量比（空気密度比）に基づく大気圧（高
度）学習を精度良く実施することが可能な装置を提供し
ようというものである。以下、どのように吸排気抵抗を
検出して高度学習を実行するかについて、４つの実施例
を採り上げ、詳細に説明する。

【００３０】まず、第１及び第２の発明に係る第１実施
例について説明する。加減速時などの過渡状態において
は、吸気管圧力の変化に伴い、吸気系の壁面に付着する
燃料量が変化するため、燃料噴射弁の開弁時間に応じた
燃料量がそのまま燃焼室に供給されることはない。その
ため、過渡運転時には、吸気系壁面付着量の変化を考慮
した燃料噴射量の補正が行われる。すなわち、加速時に
は、吸気管圧力の増加（負圧の減少）に伴い壁面付着量
が増加するため、燃料噴射量を増量し、減速時には、吸
気管圧力の減少（負圧の増加）に伴い壁面付着量が減少
するため、燃料噴射量を減量する、という補正が実行さ
れる。

【００３１】そして、かかる吸気壁面燃料付着量は、前
記したデポジット付着量によって相違してくる。すなわ
ち、吸気壁面デポジット付着量が増加すると、表面積が
大きくなるため、吸気壁面燃料付着量も増加する。その
結果、加速時に壁面に付着する燃料量や減速時に壁面か
ら持ち去られる燃料量が多くなる。従って、加速時のリ
ッチズレや減速時のリーンズレが大きくなる。燃料噴射
制御においては、加速時のリッチズレ度合いによって、
デポジットがどれだけ付着しているかを把握するデポジ
ット学習が行われる。本実施例に係る燃料噴射制御にお
いても、このようなデポジット学習値ＫＤＰＣが求めら
れ、バックアップＲＡＭ７９に記憶されている。そし
て、このデポジット学習値ＫＤＰＣは、デポジットが付
着していない場合に1.0 となり、付着量が増加するにつ
れて大きくなっていく。

【００３２】また、このような吸気デポジットは、吸気
抵抗として作用する。図４は、スロットル全開（ＷＯ
Ｔ）域におけるエンジン回転速度ＮＥとエンジン１回転
当たりの吸入空気量ＧＮとの関係を、デポジット付着な
しの場合及び付着ありの場合について示す特性図である
が、この図に示されるように、エンジン回転速度ＮＥが
高いほど、吸気デポジット付着による吸入空気量ＧＮの
低下の度合いは大きくなる。従って、高負荷（ＷＯＴ）
領域において吸入空気量比（空気密度比）に基づく高度
学習を行おうとした場合、高回転速度の条件下では、た
とえ平地であって空気密度が低下していなくても、吸入
空気量が低下するため、誤学習となる可能性がある。そ
こで、第１実施例では、吸気デポジット付着量が大きい
ほど、高度学習を行うべき条件としてのエンジン回転速
度ＮＥの上限値を低下させることで、かかる誤学習を回
避する。

【００３３】第１実施例に係る高度学習ルーチンの処理
手順は、図５のフローチャートに示される。このルーチ
ンは、所定周期で実行されるように構成されている。ま
ず、クランク角センサ５１の出力に基づいて現在のエン
ジン回転速度ＮＥを検出する（ステップ１０２）。次い
で、このエンジン回転速度ＮＥとエアフローメータ４０
から得られる吸入空気流量（質量）ＧＡとに基づいて、
エンジン１回転当たりの吸入空気量（質量）ＧＮを算出
する（ステップ１０４）。次いで、スロットル開度セン
サ４２の出力に基づいて現在のスロットル開度ＴＡを検
出する（ステップ１０６）。次いで、図６に示されるよ
うなマップを参照することにより、スロットル開度ＴＡ
に基づいて高負荷か否かを判定するための基準値ＴＡwo
t を、現在のエンジン回転速度ＮＥに応じて求める（ス
テップ１０８）。なお、この高負荷判定基準値ＴＡwot
のマップは、予めＲＯＭ７３に格納されている。次い
で、図７に示されるようなマップを参照することによ
り、スロットル開度がＷＯＴ（高負荷）であり、エンジ
ン回転速度ＮＥが現在の検出値であり、かつ、平地走行
時にあるときに得られるべき基準吸入空気量ＧＮmax
を、現在のエンジン回転速度ＮＥに応じて求める（ステ
ップ１１０）。なお、この基準吸入空気量ＧＮmaxのマ
ップも、予めＲＯＭ７３に格納されている。

【００３４】次いで、ステップ１０６で求められたスロ
ットル開度ＴＡとステップ１０８で求められた高負荷判
定基準値ＴＡwot とを比較し、高負荷か否かを判定する
（ステップ１１２）。そして、ＴＡ≦ＴＡwot のとき、
すなわち高負荷でないときには、本ルーチンを終了す
る。ＴＡ＞ＴＡwot のとき、すなわち高負荷のときに
は、高負荷状態になってから１秒経過しており安定状態
になっているか否かを判定する（ステップ１１４）。１
秒経過していなければ本ルーチンを終了する。１秒経過
していれば、バックアップＲＡＭ７９に格納されている
デポジット学習値ＫＤＰＣを取り込む（ステップ１１
６）。次いで、図８に示されるようなマップを参照する
ことにより、デポジット学習値ＫＤＰＣに応じたエンジ
ン回転速度上限値ＮＥdpを求める（ステップ１１８）。
なお、このＮＥdpのマップも、予めＲＯＭ７３に格納さ
れている。

【００３５】次いで、現在のエンジン回転速度ＮＥと上
限値ＮＥdpとを比較する（ステップ１２０）。ＮＥ≧Ｎ
Ｅdpのとき、すなわちエンジン回転速度が上限値以上の
ときには、高度学習の実行を抑止して、本ルーチンを終
了する。一方、ＮＥ＜ＮＥdpのとき、すなわちエンジン
回転速度が上限値未満のときには、ステップ１０４で求
められた現在の吸入空気量ＧＮと、ステップ１１０で求
められた基準吸入空気量ＧＮmax との比をとることによ
り、すなわち、ＫＰＡ←ＧＮ／ＧＮmax なる演算により、高度学習値としての大気圧補正係数Ｋ
ＰＡを算出する（ステップ１２２）。そして、この大気
圧補正係数ＫＰＡは、バックアップＲＡＭ７９に記憶さ
れ、燃料噴射制御量等を補正する数値として利用される
こととなる。

【００３６】次に、第３の発明に係る第２実施例につい
て説明する。前述したように、吸気デポジット付着量が
多いときには吸入空気量ＧＮが低下するが、その低下率
は、図９に示されるように、吸気デポジット付着量に比
例する。そこで、第２実施例においては、吸気デポジッ
ト付着量すなわちデポジット学習値ＫＤＰＣに応じて、
平地での基準吸入空気量ＧＮmax を補正し、その補正後
の基準吸入空気量と検出される吸入空気量ＧＮとを比較
することにより、高度学習を達成する。第１実施例で
は、学習可能な領域が制限されるという問題があった
が、この第２実施例では、かかる問題は解消される。

【００３７】第２実施例に係る高度学習ルーチンの処理
手順は、図１０のフローチャートに示される。まず、ス
テップ２０２〜２１２は、第１実施例（図５）のステッ
プ１０２〜１１０、１１６と同一であり、それらのステ
ップにおいて、エンジン回転速度ＮＥ、吸入空気量Ｇ
Ｎ、スロットル開度ＴＡ、高負荷判定スロットル開度Ｔ
Ａwot 、基準吸入空気量ＧＮmax 、及びデポジット学習
値ＫＤＰＣが求められる。次いで、ステップ２１４で
は、図１１に示されるようなマップを参照することによ
り、基準吸入空気量ＧＮmax に対する基本減算補正量Ｇ
Ｎgaを、デポジット学習値ＫＤＰＣに応じて求める。次
いで、図１２に示されるようなマップを参照することに
より、エンジン回転速度ＮＥに応じた、基本減算補正量
ＧＮgaに対する補正係数Ｋneを求め（ステップ２１
６）、ＧＮdp←ＧＮga×Ｋne なる演算により、基準吸入空気量ＧＮmax に対するデポ
ジット補正量（減算量）ＧＮdpを算出する（ステップ２
１８）。次いで、ＧＮmaxk←ＧＮmax −ＧＮdp なる演算により、デポジット補正後の基準吸入空気量Ｇ
Ｎmaxkを算出する（ステップ２２０）。

【００３８】次のステップ２２２及び２２４は、第１実
施例のステップ１１２及び１１４と同一であり、これら
のステップで高負荷状態（ＴＡ＞ＴＡwot ）かつ１秒経
過後であると判定されたときには、現在の吸入空気量Ｇ
Ｎとデポジット補正後の基準吸入空気量ＧＮmaxkとの比
をとることにより、すなわち、ＫＰＡ←ＧＮ／ＧＮmaxk なる演算により、高度学習値としての大気圧補正係数Ｋ
ＰＡを算出する（ステップ２２６）。

【００３９】次に、第４の発明に係る第３実施例につい
て説明する。図１に関し先に説明したように、エアエレ
メント目詰まり、触媒溶損等によっても吸排気抵抗は増
加し、それに伴う吸入空気量ＧＮの低下の度合いは、吸
気デポジットの場合と同様に高回転速度ほど大きくな
る。換言すれば、吸気デポジット付着量が小さいにもか
かわらず、高回転速度領域で吸入空気量が低下する場合
は、エアエレメント目詰まり、触媒溶損等に起因する吸
排気抵抗の増加が発生しているものとみなすことができ
る。このような場合には、高度学習を実施しても誤学習
となる可能性が高い。そこで、第３実施例は、デポジッ
ト付着量が少ない場合において、高回転速度領域及び低
回転速度領域に分けて高度学習を実施するとともに、高
回転速度領域における吸入空気量低下量が低回転速度領
域と比較して大きいと判断されるときには、学習を抑止
することにより、誤学習を防止しようというものであ
る。

【００４０】第３実施例に係る高度学習ルーチンの処理
手順は、図１３及び図１４のフローチャートに示され
る。まず、ステップ３０２〜３１６は、第１実施例（図
５）のステップ１０２〜１１６と同一であり、それらの
ステップにおいては、エンジン回転速度ＮＥ、吸入空気
量ＧＮ、スロットル開度ＴＡ、高負荷判定スロットル開
度ＴＡwot 、及び基準吸入空気量ＧＮmax が求められ、
高負荷状態（ＴＡ＞ＴＡwot ）かつ１秒経過という条件
判定がなされ、最後に、デポジット学習値ＫＤＰＣが取
り込まれる。次いで、ステップ３１８では、ＫＤＰＣが
所定値Ａと比較され、ＫＤＰＣ≧Ａのときすなわちデポ
ジット付着量が大きいときには、本ルーチンを終了し、
ＫＤＰＣ＜Ａのときすなわちデポジット付着量が小さい
ときには、ステップ３２０に進む。ステップ３２０で
は、エンジン回転速度ＮＥを判定し、ＮＥ＜2500rpm の
ときにはステップ３２２に進み、ＮＥ≧2500rpm のとき
にはステップ３２４に進む。

【００４１】ステップ３２２では、ＫＰＡ１←ＧＮ／ＧＮmax なる演算により、低回転速度領域における高度学習値
（大気圧補正係数）ＫＰＡ１を算出し、ステップ３２６
に進む。一方、ステップ３２４では、ＫＰＡ２←ＧＮ／ＧＮmax なる演算により、高回転速度領域における高度学習値
（大気圧補正係数）ＫＰＡ２を算出し、ステップ３４０
に進む。

【００４２】ステップ３２６では、後述するステップで
セットされる所定のフラグＸＤ２が０か否かを判定し、
ＸＤ２＝０のときにはステップ３２８に進み、ＸＤ２＝
１のときにはステップ３３４に進む。ステップ３２８で
は、ＫＰＡ１−０．０５＜ＫＰＡ２が成立するか否か、すなわち高回転速度領域における高
度学習値ＫＰＡ２が低回転速度領域における高度学習値
ＫＰＡ１に比較して小さくなりすぎていないかどうかを
判定し、ＫＰＡ２の低下が認められず正常であるときに
はステップ３３０に進み、ＫＰＡ２の低下が認められる
ときにはステップ３３２に進む。ステップ３３０では、
所定のフラグＸＤ１を０とし、ステップ３５０に進む。
一方、ステップ３３２では、フラグＸＤ１を１とし、ス
テップ３５０に進む。

【００４３】また、ステップ３３４では、ステップ３２
８と同一の判定を行い、ＫＰＡ２の低下が認められず正
常であるときにはステップ３３６に進み、ＫＰＡ２の低
下が認められるときにはステップ３３８に進む。ステッ
プ３３６では、フラグＸＤ２を０とし、ステップ３３０
に進む。一方、ステップ３３８では、高度学習を禁止す
るとともに、高度学習値ＫＰＡとして1.0 を設定する。

【００４４】また、ステップ３４０では、フラグＸＤ１
について判定し、ＸＤ１＝０のときには本ルーチンを終
了し、ＸＤ１＝１のときにはステップ３４２に進む。ス
テップ３４２では、ステップ３２８と同一の判定を行
い、ＫＰＡ２の低下が認められず正常であるときにはス
テップ３４４に進み、ＫＰＡ２の低下が認められるとき
にはステップ３４８に進む。ステップ３４８では、フラ
グＸＤ２を１とし、ステップ３５０に進む。一方、ステ
ップ３４４では、フラグＸＤ１を０とし、ステップ３４
６に進む。ステップ３４６では、フラグＸＤ２を０と
し、ステップ３５０に進む。ステップ３５０では、ＫＰ
Ａ１とＫＰＡ２との平均を算出し、それを最終的な高度
学習値（大気圧補正係数）ＫＰＡとする。

【００４５】以上のようなフラグＸＤ１及びＸＤ２を用
いた制御によれば、低回転速度領域においてＫＰＡ２の
異常な低下がまず認められ（ＸＤ１←１）、次いで高回
転速度領域にてＫＰＡ２の異常な低下が認められ（ＸＤ
２←１）、さらに再び低回転速度領域にてＫＰＡ２の異
常な低下が認められたときに、初めて、吸排気抵抗の異
常を検出したものとされる。このような制御とする理由
は、高地から平地へ又は平地から高地へと移行する段階
にあるときに、移行後に検出された一方の学習値（ＫＰ
Ａ１又はＫＰＡ２）と、移行前に検出されていた他方の
学習値とを比較することにより生ずる誤検出を防止する
ためである。

【００４６】最後に、第５の発明に係る第４実施例につ
いて説明する。この第４実施例は、第２実施例と同様
に、吸気デポジット付着量（デポジット学習値ＫＤＰ
Ｃ）に応じて基準吸入空気量ＧＮmax を補正し、その補
正後の基準吸入空気量と検出される吸入空気量ＧＮとを
比較して高度学習を行うとともに、第３実施例と同様
に、その高度学習を高回転速度領域及び低回転速度領域
に分けて実施するものである。

【００４７】この場合、デポジット付着に起因する吸気
抵抗の増加は基準吸入空気量の補正により吸収されるた
め、高回転速度領域における吸入空気量低下量が低回転
速度領域と比較して大きいと判断されるときには、デポ
ジット付着以外の要因により吸排気抵抗が悪化している
ものと考えることができる。そして、エアエレメント目
詰まり等に起因する吸気抵抗の異常は、図２に関して先
に説明した圧力センサ４６により感知されるスロットル
前圧（負圧）が異常に高いことを検出することで、識別
することができる。従って、スロットル前圧が正常であ
り、かつ、高回転速度領域における吸入空気量の低下が
低回転速度領域よりも大きいときには、排気抵抗の異常
と判断することができる。

【００４８】そこで、第４実施例では、高度を学習する
とともに、吸気デポジット付着以外の要因による吸排気
抵抗の異常を検出し、警報を発するようにしている。こ
のようにする理由は、吸気デポジット付着は、経時変化
の一つであって補正可能なものであり、従って異常なも
のとはいえないのに対し、それ以外の要因で吸排気抵抗
が増加している場合は、放置しておくことが適切でない
異常状態と考えられ、ユーザに即刻報知する必要がある
と判断されるためである。

【００４９】第４実施例に係る高度学習・吸排気抵抗異
常検出ルーチンの処理手順は、図１５〜１７のフローチ
ャートに示される。まず、ステップ４０２〜４２０は、
第２実施例（図１０）のステップ２０２〜２２０と同一
である。それらのステップの実行後には、デポジット補
正後の基準吸入空気量ＧＮmaxkが算出されている。次い
で、図１８に示されるようなマップを参照することによ
り、エンジン回転速度ＮＥに応じたスロットル前圧異常
判定値Ｐr を求める（ステップ４２２）。次いで、圧力
センサ４６により実際のスロットル前圧Ｐを検出する
（ステップ４２４）。次いで、高負荷状態（ＴＡ＞ＴＡ
wot ）かつ１秒経過という条件についての判定がなされ
る（ステップ４２６，４２８）。次いで、スロットル前
圧Ｐと異常判定値Ｐr とを比較することにより、スロッ
トル前圧が異常か否かを判定する（ステップ４３０）。
Ｐ≧Ｐr のとき、すなわち吸気抵抗異常のときには、高
度学習値ＫＰＡが1.0 とされ（ステップ４３２）、吸気
異常ランプ６８が点灯せしめられる（ステップ４３
４）。

【００５０】Ｐ＜Ｐr であってスロットル前圧に異常が
認められないときには、ステップ４４０に進む。ステッ
プ４４０〜４７０は、第３実施例のステップ３２０〜３
５０と同様であって、相違する点は、高度学習値を求め
るための基準空気量がデポジット補正後のものであると
いう点だけである。そして、ステップ４５８の次に実行
されるステップ４８０では、スロットル前圧が正常であ
り、かつ、ＫＰＡ２がＫＰＡ１に対し異常なほど低下し
た状態にあり、排気抵抗異常と判断されるため、排気異
常ランプ６９が点灯せしめられる。また、ステップ４７
０の次に実行されるステップ４８２では、吸気異常ラン
プ６８及び排気異常ランプ６９とも消灯せしめられる。

【００５１】以上、本発明の実施例について述べてきた
が、もちろん本発明はこれに限定されるものではなく、
様々な実施例を案出することは当業者にとって容易なこ
とであろう。以上の実施例においては、熱式エアフロー
メータを用いた実施例を述べたが、吸排気抵抗の判定で
は、体積計量型のエアフローメータを使用して吸入体積
比で判定することができる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
吸排気抵抗が増加した状態においても、吸入空気量比に
基づく大気圧（高度）学習を精度良く実施することが可
能な内燃機関の燃料制御装置が提供される。従って、本
発明は、空燃比制御精度、従って排気エミッションの更
なる向上に寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】スロットル全開（ＷＯＴ）域におけるエンジン
回転速度ＮＥとエンジン１回転当たりの吸入空気量ＧＮ
との関係を、吸排気抵抗が正常の場合及び増加した場合
について示す特性図である。

【図２】本発明の一実施例に係る燃料制御装置を備えた
電子制御式内燃機関の全体概要図である。

【図３】本発明の一実施例に係るエンジンＥＣＵのハー
ドウェア構成を示すブロック図である。

【図４】スロットル全開（ＷＯＴ）域におけるエンジン
回転速度ＮＥとエンジン１回転当たりの吸入空気量ＧＮ
との関係を、デポジット付着なしの場合及び付着ありの
場合について示す特性図である。

【図５】第１実施例に係る高度（大気圧）学習ルーチン
の処理手順を示すフローチャートである。

【図６】エンジン回転速度ＮＥに応じて高負荷（ＷＯ
Ｔ）判定スロットル開度ＴＡwotを定めたマップを示す
図である。

【図７】エンジン回転速度ＮＥに応じて基準吸入空気量
ＧＮmax を定めたマップを示す図である。

【図８】デポジット学習値ＫＤＰＣに応じてエンジン回
転速度上限値ＮＥdpを定めたマップを示す図である。

【図９】スロットル全開（ＷＯＴ）域におけるエンジン
回転速度ＮＥとエンジン１回転当たりの吸入空気量ＧＮ
との関係を、デポジット付着量の変化に応じて示す特性
図である。

【図１０】第２実施例に係る高度（大気圧）学習ルーチ
ンの処理手順を示すフローチャートである。

【図１１】デポジット学習値ＫＤＰＣに応じて基準吸入
空気量ＧＮmax に対する基本減算補正量ＧＮgaを定めた
マップを示す図である。

【図１２】エンジン回転速度ＮＥに応じて基本減算補正
量ＧＮgaに対する補正係数Ｋneを定めたマップを示す図
である。

【図１３】第３実施例に係る高度（大気圧）学習ルーチ
ンの処理手順を示すフローチャート（１／２）である。

【図１４】第３実施例に係る高度（大気圧）学習ルーチ
ンの処理手順を示すフローチャート（２／２）である。

【図１５】第４実施例に係る高度（大気圧）学習ルーチ
ンの処理手順を示すフローチャート（１／３）である。

【図１６】第４実施例に係る高度（大気圧）学習ルーチ
ンの処理手順を示すフローチャート（２／３）である。

【図１７】第４実施例に係る高度（大気圧）学習ルーチ
ンの処理手順を示すフローチャート（３／３）である。

【図１８】エンジン回転速度ＮＥに応じてスロットル前
圧異常判定値Ｐr を定めたマップを示す図である。

【符号の説明】

２…エアクリーナ４…スロットルボデー５…スロットル弁６…サージタンク（インテークマニホルド）７…吸気管８…アイドルアジャスト通路１０…燃料タンク１１…燃料ポンプ１２…燃料配管２０…エンジン本体（気筒）２１…燃焼室２２…冷却水通路２３…ピストン２４…吸気弁２６…排気弁３０…排気マニホルド３２…排気ガス循環通路３４…排気管３８…触媒コンバータ４０…エアフローメータ４１…バキュームセンサ４２…スロットル開度センサ４３…吸気温センサ４４…水温センサ４５…Ｏ₂センサ４６…圧力センサ５０…基準位置検出センサ５１…クランク角センサ５２…アイドルスイッチ５３…車速センサ６０…燃料噴射弁６２…イグナイタ６３…点火コイル６４…点火ディストリビュータ６５…スパークプラグ６６…アイドル回転速度制御弁（ＩＳＣＶ）６８…吸気異常ランプ６９…排気異常ランプ７０…エンジンＥＣＵ７１…ＣＰＵ７２…システムバス７３…ＲＯＭ７４…ＲＡＭ７５…Ａ／Ｄ変換回路７６…入力インタフェース回路７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄ，７７ｅ…駆動制御回
路７９…バックアップＲＡＭ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の高負荷領域での吸入空気量比
に基づく大気圧学習を実行する燃料制御装置において、内燃機関の吸排気抵抗が通常よりも増大していることを
検出する抵抗検出手段と、前記抵抗検出手段により吸排気抵抗の増大が検出された
ときに、大気圧学習を実行すべき高負荷領域の上限値を
低減する上限値低減手段と、を具備することを特徴とする、内燃機関の燃料制御装
置。
【請求項２】前記上限値低減手段による上限値の低減
の度合いは、吸排気抵抗の増大量に応じて可変とされ
る、請求項１に記載の内燃機関の燃料制御装置。
【請求項３】内燃機関の高負荷領域での吸入空気量比
に基づく大気圧学習を実行する燃料制御装置において、内燃機関の吸排気抵抗が通常よりも増大していることを
検出する抵抗検出手段と、前記抵抗検出手段により吸排気抵抗の増大が検出された
ときに、該吸排気抵抗増大量に応じて、吸入空気量によ
り決定される燃料噴射制御量を補正する制御量補正手段
と、を具備することを特徴とする、内燃機関の燃料制御装
置。
【請求項４】吸排気抵抗の増大の要因を識別する要因
識別手段をさらに具備する、請求項１から請求項３まで
のいずれか１項に記載の内燃機関の燃料制御装置。
【請求項５】内燃機関の高負荷領域での吸入空気量比
に基づく大気圧学習を実行する燃料制御装置において、内燃機関の吸排気抵抗が通常よりも増大していることを
検出する抵抗検出手段と、前記抵抗検出手段により吸排気抵抗の増大が検出された
ときに、該吸排気抵抗増大が、吸気デポジット付着によ
る吸気抵抗の増大によるものか、吸気デポジット付着以
外の要因による吸気抵抗の増大によるものか、又は排気
抵抗の増大によるものか、を判別するとともに、吸気デ
ポジット付着以外の要因による吸気抵抗の増大によるも
の又は排気抵抗の増大によるものの場合に異常を報知す
る警報手段と、を具備することを特徴とする、内燃機関の燃料制御装
置。