JPH1073037A - Engine controller - Google Patents
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- JPH1073037A JPH1073037A JP8228978A JP22897896A JPH1073037A JP H1073037 A JPH1073037 A JP H1073037A JP 8228978 A JP8228978 A JP 8228978A JP 22897896 A JP22897896 A JP 22897896A JP H1073037 A JPH1073037 A JP H1073037A
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- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、運転者の要求出力
量に応じて、スロットル弁開度を可変制御して要求出力
に適合する吸入空気量を気筒へ供給するエンジンの制御
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine control device for variably controlling the opening of a throttle valve in accordance with a required output amount of a driver and supplying an intake air amount to the cylinder corresponding to the required output to a cylinder.
【0002】[0002]
【従来の技術】最近、スロットル開度を電子的に制御し
て運転者の要求出力に対する応答性を改善し、良好な走
行性能を得る技術が種々提案されている。例えば、SA
Eペーパ780346(1978年)、或いは特公平3
−63654号公報には、運転者の要求出力量としてア
クセルペダル踏込み量を検出し、このアクセル踏込み量
に応じて燃料噴射量を設定すると共に、この燃料噴射量
とエンジン回転数及びエンジン温度等に基づき、所定空
燃比を得るための目標吸入空気量を設定し、この目標吸
入空気量から、所定のスロットル通過空気流量(スロッ
トル弁を通過する吸入空気流量)となるスロットル弁開
度を設定する、いわゆる燃料主導制御(或いは燃料空気
同時制御)の技術が開示されている。2. Description of the Related Art In recent years, various techniques have been proposed to improve the responsiveness to a driver's required output by electronically controlling a throttle opening to obtain good running performance. For example, SA
E-paper 780346 (1978) or Tokuhei 3
JP-A-63654 discloses an accelerator pedal depression amount as a driver's required output amount, sets a fuel injection amount according to the accelerator depression amount, and adjusts the fuel injection amount, the engine speed, the engine temperature, and the like. Setting a target intake air amount for obtaining a predetermined air-fuel ratio on the basis of the target intake air amount, and setting a throttle valve opening degree which becomes a predetermined throttle passing air flow rate (an intake air flow rate passing through a throttle valve) from the target intake air amount; A technique of so-called fuel-driven control (or simultaneous fuel-air control) is disclosed.
【0003】ここで、上記先行技術では、スロットル弁
上流に配設した吸入空気量センサで検出された吸入空気
流量により間接的にスロットル通過空気流量を検出し、
この空気流量が目標吸入空気流量に収束するように上記
スロットル弁開度をフィードバック制御している。Here, in the above prior art, the air flow passing through the throttle is indirectly detected based on the air flow detected by an intake air flow sensor disposed upstream of the throttle valve.
The throttle valve opening is feedback-controlled so that the air flow rate converges to the target intake air flow rate.
【0004】また、特開平5−65845号公報では、
スロットル開度とスロットル弁下流の吸気管圧力とに基
づいてスロットル通過空気流量を演算し、このスロット
ル通過空気流量に基づいてスロットル弁開度を制御する
技術が開示されている。In Japanese Patent Laid-Open No. 5-65845,
There is disclosed a technique of calculating a throttle passing air flow rate based on a throttle opening and an intake pipe pressure downstream of a throttle valve, and controlling the throttle valve opening based on the throttle passing air flow rate.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
行例では、スロットル弁開度を制御するパラメータとし
て吸入空気流量、スロットル通過空気流量を基本量とし
て採用しているが、この空気流量は、始動時、或いはア
イドル時等の少流量に対して最大馬力発生時や急加速時
のスパイク的に急増する領域では100倍以上変化し、
例えば、1/100の精度を得ようとすると、ダイナミ
ックレンジは1万倍以上となり、ダイナミックレンジが
非常に大きい。従って、この空気流量に適合するスロッ
トル弁開度を高精度に設定するためには、高速、大容量
のコンピュータが必要になり、従来からエンジン制御で
採用する既存のコンピュータでは演算負荷が重く、満足
に対応することが出来ない。However, in the above-mentioned prior art, the intake air flow rate and the throttle passing air flow rate are used as basic parameters as parameters for controlling the throttle valve opening. Or, it changes more than 100 times in the spike area at the time of maximum horsepower generation or sudden acceleration against a small flow rate such as idling,
For example, to obtain an accuracy of 1/100, the dynamic range becomes 10,000 times or more, and the dynamic range is very large. Therefore, a high-speed, large-capacity computer is required to set the throttle valve opening to match the air flow rate with high accuracy, and an existing computer conventionally used for engine control has a heavy computational load and is satisfactory. Can not respond to.
【0006】また、例えば、上記吸入空気流量、スロッ
トル通過空気流量に基づきマップ検索によりスロットル
弁開度制御量を高精度に設定しようとした場合、上述の
ようにパラメータとする空気流量はダイナミックレンジ
が非常に大きいため、これに対応してマップのデータ数
が非常に多くなり、このマップによりメモリの使用容量
が著しく増大する不都合がある。For example, when an attempt is made to set the throttle valve opening control amount with high accuracy by searching a map based on the intake air flow rate and the throttle passing air flow rate, the air flow rate as a parameter has a dynamic range as described above. Since it is very large, the number of data in the map is correspondingly very large, and this map has the disadvantage of significantly increasing the memory usage.
【0007】本発明は、上記事情に鑑み、ダイナミック
レンジの大きい吸入空気流量という変数を直接用いるこ
となく、演算負荷を軽減して、既存のコンピュータであ
っても目標吸入空気量に対応するスロットル弁開度を高
精度に設定することが出来、適正な制御性能を得ること
のできるエンジンの制御装置を提供することを目的とす
る。In view of the above circumstances, the present invention reduces the calculation load without directly using the variable of the intake air flow rate having a large dynamic range, and enables a throttle valve corresponding to a target intake air amount even in an existing computer. It is an object of the present invention to provide an engine control device capable of setting an opening degree with high accuracy and obtaining appropriate control performance.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
運転者の要求出力量に応じてスロットル弁開度を可変制
御するエンジンの制御装置において、図1の基本構成図
に示すように、スロットル弁上流に発生する吸気管圧力
に基づき1気筒が1吸気行程当たりに吸入する実行程吸
入空気量の最大値である最大実行程吸入空気量を設定す
る最大実行程吸入空気量設定手段と、少なくとも上記要
求出力量に基づき1気筒が1吸気行程当たりに吸入する
空気量の目標値となる目標行程吸入空気量を設定する目
標行程吸入空気量設定手段と、上記目標行程吸入空気量
の上記最大実行程吸入空気量に対する割合を算出して該
目標行程吸入空気量を正規化する正規化目標行程吸入空
気量算出手段と、上記正規化目標行程吸入空気量とエン
ジン回転数とに基づき上記スロットル弁に連設するスロ
ットルアクチュエータに対するスロットル開度制御量を
設定するスロットル開度設定手段とを備えたことを特徴
とする。According to the first aspect of the present invention,
In an engine control apparatus that variably controls a throttle valve opening in accordance with a driver's required output amount, as shown in a basic configuration diagram of FIG. 1, one cylinder takes one intake based on an intake pipe pressure generated upstream of a throttle valve. Maximum execution stroke intake air amount setting means for setting a maximum execution stroke intake air amount which is a maximum value of the execution stroke intake air amount to be sucked per stroke, and at least one intake cylinder per one intake stroke based on the required output amount. A target stroke intake air amount setting means for setting a target stroke intake air amount that is a target value of the air amount to be discharged; and calculating a ratio of the target stroke intake air amount to the maximum execution stroke intake air amount to calculate the target stroke intake air amount. Means for calculating a normalized target stroke intake air amount for normalizing the amount, and a throttle actuator connected to the throttle valve based on the normalized target stroke intake air amount and the engine speed. Characterized in that a throttle opening degree setting means for setting a throttle opening control amount for data.
【0009】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、上記要求出力量はアクセルペダル踏込み量
であることを特徴とする。A second aspect of the invention is characterized in that, in the first aspect of the invention, the required output amount is an accelerator pedal depression amount.
【0010】請求項3記載の発明は、請求項1記載の発
明において、上記スロットル開度設定手段は、上記正規
化目標行程吸入空気量とエンジン回転数に基づき不等間
隔格子のマップを参照してスロットルアクチュエータに
対するスロットル開度制御量を設定することを特徴とす
る。According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the throttle opening setting means refers to a map of irregularly spaced grids based on the normalized target stroke intake air amount and the engine speed. A throttle opening control amount for the throttle actuator is set.
【0011】すなわち、請求項1記載の発明では、少な
くとも運転者の要求出力量に基づき1気筒が1吸気行程
当たりに吸入する空気量の目標値となる目標行程吸入空
気量を設定し、又、スロットル弁上流の吸気管内に発生
する吸気管圧力に基づいて、スロットル弁を全開したと
きに供給することの出来る最大実行程吸入空気量を設定
し、目標行程吸入空気量の最大実行程吸入空気量に対す
る割合を算出して該目標行程吸入空気量を正規化した正
規化目標行程吸入空気量とエンジン回転数とに基づき、
スロットル開度制御量を設定し、スロットル弁に連設す
るスロットルアクチュエータに対して上記スロットル開
度制御量に相当する駆動信号を出力し、上記スロットル
弁を所定開度に開弁させる。この際、請求項2記載の発
明では、運転者の要求出力量としてアクセルペダル踏込
み量を用い、請求項3記載の発明では、正規化目標行程
吸入空気量とエンジン回転数とに基づき不等間隔格子の
マップを参照してスロットルアクチュエータに対するス
ロットル開度制御量を設定する。That is, according to the first aspect of the present invention, a target stroke intake air amount which is a target value of an air amount to be taken in by one cylinder per intake stroke is set based on at least a required output amount of the driver. Based on the intake pipe pressure generated in the intake pipe upstream of the throttle valve, set the maximum effective intake air amount that can be supplied when the throttle valve is fully opened, and set the maximum effective intake air amount of the target stroke intake air amount. Is calculated based on a normalized target stroke intake air amount and the engine speed, which are calculated by normalizing the target stroke intake air amount.
A throttle opening control amount is set, and a drive signal corresponding to the throttle opening control amount is output to a throttle actuator connected to the throttle valve to open the throttle valve to a predetermined opening. In this case, in the invention described in claim 2, the accelerator pedal depression amount is used as the required output amount of the driver, and in the invention described in claim 3, unequal intervals are set based on the normalized target stroke intake air amount and the engine speed. The throttle opening control amount for the throttle actuator is set with reference to the grid map.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の一形態を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0013】先ず、図27に基づきエンジンの全体構成
について説明する。同図において符号1はエンジンであ
り、本実施の形態においては水平対向型4気筒エンジン
である。このエンジン1のシリンダヘッド2に形成され
た各吸気ポート2aに吸気マニホルド3が連通され、こ
の吸気マニホルド3に各気筒の吸気通路が集合するエア
チャンバ4を介してスロットルチャンバ5が連通され、
このスロットルチャンバ5上流側に吸気管6を介してエ
アクリーナ7が取付けられ、このエアクリーナ7が吸入
空気の取り入れ口であるエアインテークチャンバ8に連
通され、更に、上記吸気管6の上記エアクリーナ7の下
流側にレゾネータチャンバ9が介装されている。又、上
記シリンダヘッド2の排気ポート2bに排気マニホルド
10を介して排気管11が連通され、この排気管11に
触媒コンバータ12が介装されてマフラ13に連通され
ている。First, the overall structure of the engine will be described with reference to FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an engine, and in this embodiment, a horizontally opposed four-cylinder engine. An intake manifold 3 is communicated with each intake port 2a formed in a cylinder head 2 of the engine 1, and a throttle chamber 5 is communicated with the intake manifold 3 via an air chamber 4 in which intake passages of respective cylinders are gathered.
An air cleaner 7 is attached to the upstream side of the throttle chamber 5 via an intake pipe 6. The air cleaner 7 communicates with an air intake chamber 8 which is an intake port for intake air, and is further downstream of the air cleaner 7 in the intake pipe 6. A resonator chamber 9 is interposed on the side. An exhaust pipe 11 communicates with an exhaust port 2 b of the cylinder head 2 via an exhaust manifold 10, and a catalytic converter 12 is interposed in the exhaust pipe 11 and communicates with a muffler 13.
【0014】また、符号14はターボ過給機であり、上
記吸気管6の上記レゾネータチャンバ9の下流にコンプ
レッサが介装され、上記排気管11の中途にタービンが
介装されている。更に、上記ターボチャージャ14のタ
ービンハウジング流入口には、ウエストゲート弁15が
介装され、このウエストゲート弁15には、ウエストゲ
ート弁作動用アクチュエータ16が連設されている。こ
のウエストゲート弁作動用アクチュエータ16は、ダイ
ヤフラムにより2室に仕切られ、一方がウエストゲート
弁制御用デューティソレノイド弁17に連通される圧力
室を形成し、他方が上記ウエストゲート弁15を閉方向
に付勢するスプリングを収納したスプリング室を形成し
ている。Reference numeral 14 denotes a turbocharger, in which a compressor is interposed in the intake pipe 6 downstream of the resonator chamber 9 and a turbine is interposed in the exhaust pipe 11. Further, a wastegate valve 15 is interposed at an inlet of the turbine housing of the turbocharger 14, and a wastegate valve operating actuator 16 is connected to the wastegate valve 15. The wastegate valve actuating actuator 16 is divided into two chambers by a diaphragm, one of which forms a pressure chamber which is communicated with a wastegate valve control duty solenoid valve 17, and the other of which functions to close the wastegate valve 15 in a closing direction. A spring chamber containing a biasing spring is formed.
【0015】上記ウエストゲート弁制御用デューティソ
レノイド弁17は、上記レゾネータチャンバ9と上記吸
気管6の上記ターボ過給機14のコンプレッサ下流とを
連通する通路に介装されており、後述する電子制御装置
50(図31参照)から出力される制御信号のデューテ
ィ比に応じて、上記レゾネータチャンバ9側の圧力と上
記コンプレッサ下流側の圧力とを調圧し制御圧として、
上記ウエストゲート弁作動用アクチュエータ16の圧力
室に供給する。The waste gate valve control duty solenoid valve 17 is interposed in a passage communicating the resonator chamber 9 with the intake pipe 6 downstream of the compressor of the turbocharger 14. According to the duty ratio of the control signal output from the device 50 (see FIG. 31), the pressure on the resonator chamber 9 side and the pressure on the downstream side of the compressor are regulated to be control pressures.
It is supplied to the pressure chamber of the waste gate valve operating actuator 16.
【0016】すなわち、上記電子制御装置50によって
上記ウエストゲート弁制御用デューティソレノイド弁1
7を制御し、上記ウエストゲート弁作動用アクチュエー
タ16を作動させて上記ウエストゲート弁15による排
気ガスリリーフを調整することにより、上記ターボ過給
機14による過給圧を制御する。That is, the duty control valve 1 for controlling the waste gate valve is controlled by the electronic control unit 50.
7 to control the supercharging pressure of the turbocharger 14 by operating the wastegate valve operating actuator 16 to adjust the exhaust gas relief by the wastegate valve 15.
【0017】一方、上記吸気管6の上記スロットルチャ
ンバ5の直上流にインタークーラ18が介装され、上記
スロットルチャンバ5にスロットル弁5aが介装されて
いる。このスロットル弁5aは、図30に示すアクセル
ペダル19とは機械的に連設しておらず、併設する電動
モータ、油圧モータ等のスロットルアクチュエータ20
の回動によりスロットル開度、すなわちスロットル弁5
aを通過する吸入空気流量(以下、「スロットル通過空
気流量」という)が制御される。尚、上記アクセルペダ
ル19を支持するアクセルレバー19aには、運転者の
要求出力量として上記アクセルペダル19の踏込み量θ
accに相応する値を電子制御装置50へ出力するポテ
ンショメータ等からなる第1,第2のアクセル開度セン
サ20a,20bが併設されている。又、上記電子制御
装置50では、第1アクセル開度センサ20aで検出し
た値に基づきアクセルペダル19の踏込み量θaccを
検出すると共に、両アクセル開度センサ20a,20b
の出力値を比較して、両出力値が一致しているか否か
で、上記第1アクセル開度センサ20aの故障診断を行
う。On the other hand, an intercooler 18 is interposed immediately upstream of the throttle chamber 5 in the intake pipe 6, and a throttle valve 5a is interposed in the throttle chamber 5. The throttle valve 5a is not mechanically connected to the accelerator pedal 19 shown in FIG. 30, but is provided with a throttle actuator 20 such as an electric motor or a hydraulic motor.
Of the throttle valve, that is, the throttle valve 5
The flow rate of intake air passing through a (hereinafter, referred to as “throttle passing air flow rate”) is controlled. The accelerator lever 19a supporting the accelerator pedal 19 is provided with an amount of depression θ of the accelerator pedal 19 as a required output amount of the driver.
First and second accelerator opening sensors 20a and 20b including a potentiometer or the like for outputting a value corresponding to acc to the electronic control unit 50 are provided in parallel. Further, the electronic control unit 50 detects the depression amount θacc of the accelerator pedal 19 based on the value detected by the first accelerator opening sensor 20a, and furthermore, detects both accelerator opening sensors 20a, 20b.
Are compared with each other, and a failure diagnosis of the first accelerator opening sensor 20a is performed based on whether or not both output values match.
【0018】また、上記吸気マニホルド3に、スロット
ル弁5a下流の吸気管圧力P1を絶対圧で検出する吸気
管圧力センサ21が連通され、更に、上記インタークー
ラ18の下流に上記スロットル弁5a上流の吸気管圧力
であるスロットル前圧力P2を絶対圧で検出するスロッ
トル前圧力センサ22が連通されている。An intake pipe pressure sensor 21 for detecting the intake pipe pressure P1 downstream of the throttle valve 5a as an absolute pressure is connected to the intake manifold 3, and further downstream of the intercooler 18 upstream of the throttle valve 5a. A pre-throttle pressure sensor 22 that detects the pre-throttle pressure P2, which is the intake pipe pressure, based on the absolute pressure is connected.
【0019】更に、上記吸気マニホルド3の各気筒の吸
気ポート2aの直上流側にインジェクタ23が臨まさ
れ、上記シリンダヘッド2には、先端の放電電極を燃焼
室に露呈する点火プラグ24が各気筒毎に取り付けられ
ている。この点火プラグ24には、各気筒毎に配設され
た点火コイル25を介してイグナイタ26が接続されて
いる。Further, an injector 23 is located just upstream of the intake port 2a of each cylinder of the intake manifold 3, and an ignition plug 24 for exposing a discharge electrode at the tip end to the combustion chamber is provided on the cylinder head 2. It is attached every time. An igniter 26 is connected to the ignition plug 24 via an ignition coil 25 provided for each cylinder.
【0020】一方、上記インジェクタ23は燃料供給路
27を介して燃料タンク28に連通されており、この燃
料タンク28にはインタンク式の燃料ポンプ29が設け
られている。この燃料ポンプ29からの燃料は、上記燃
料供給路27に介装された燃料フィルタ30を経て上記
インジェクタ23及びプレッシャレギュレータ31に圧
送され、このプレッシャレギュレータ31から上記燃料
タンク28にリターンされて上記インジェクタ23への
燃料圧力が所定の圧力に調圧される。On the other hand, the injector 23 is connected to a fuel tank 28 via a fuel supply path 27, and the fuel tank 28 is provided with an in-tank type fuel pump 29. The fuel from the fuel pump 29 is pressure-fed to the injector 23 and the pressure regulator 31 through a fuel filter 30 interposed in the fuel supply path 27, and is returned from the pressure regulator 31 to the fuel tank 28 to be returned to the fuel tank 28. The fuel pressure to 23 is regulated to a predetermined pressure.
【0021】また、上記スロットル弁5aに、スロット
ル開度に応じた電圧値を出力するスロットル開度センサ
32aとスロットル弁全閉でONするアイドルスイッチ
32bとを内蔵したスロットルセンサ32が連設されて
いる。更に、上記エアチャンバ4に吸気温度センサ33
が臨まされ、上記エンジン1のシリンダブロック1aに
ノックセンサ34が取り付けられていると共に、シリン
ダブロック1aの左右バンクを連通する冷却水通路35
に水温センサ36が臨まされ、上記排気マニホルド10
の集合部に排気ガス中の酸素濃度を検出するO2 センサ
37が配設されている。A throttle sensor 32 having a throttle opening sensor 32a for outputting a voltage value corresponding to the throttle opening and an idle switch 32b for turning on when the throttle valve is fully closed is connected to the throttle valve 5a. I have. Further, the air temperature sensor 33 is provided in the air chamber 4.
A knock sensor 34 is attached to the cylinder block 1a of the engine 1 and a cooling water passage 35 communicating the left and right banks of the cylinder block 1a.
A water temperature sensor 36 is provided at the exhaust manifold 10.
An O2 sensor 37 for detecting the concentration of oxygen in the exhaust gas is disposed at the gathering portion.
【0022】また、上記シリンダブロック1aに支承さ
れたクランクシャフト38にクランクロータ39が軸着
され、このクランクロータ39の外周に、所定のクラン
ク角に対応する突起を検出する電磁ピックアップ等から
なるクランク角センサ40が対設され、更に、上記クラ
ンクシャフト38に対して1/2回転するカムシャフト
41に連設されたカムロータ42に、電磁ピックアップ
等からなる気筒判別用のカム角センサ43が対設されて
いる。A crank rotor 39 is axially mounted on a crankshaft 38 supported by the cylinder block 1a, and a crank comprising an electromagnetic pickup or the like on the outer periphery of the crank rotor 39 for detecting a projection corresponding to a predetermined crank angle. An angle sensor 40 is provided oppositely. Further, a cam angle sensor 43 for discriminating cylinders, such as an electromagnetic pickup, is provided oppositely to a cam rotor 42 connected to a camshaft 41 which makes a half turn with respect to the crankshaft 38. Have been.
【0023】上記クランクロータ39は、図28に示す
ように、その外周に突起39a,39b,39cが形成
され、これらの各突起39a,39b,39cが、各気
筒(#1,#2と#3,#4)の圧縮上死点前(BTD
C)θ1,θ2,θ3(本実施の形態においては、θ1
=97゜CA、θ2=65゜CA、θ3=10゜CA)
の位置に形成されている。As shown in FIG. 28, the crank rotor 39 has projections 39a, 39b, 39c formed on its outer periphery, and these projections 39a, 39b, 39c are connected to the cylinders (# 1, # 2 and # 2). 3, # 4) before compression top dead center (BTD
C) θ1, θ2, θ3 (in the present embodiment, θ1
= 97 CA, θ2 = 65 CA, θ3 = 10 CA)
Is formed at the position.
【0024】上記クランクロータ39の各突起は、上記
クランク角センサ40によって検出され、BTDCθ
1,θ2,θ3に対応する各クランクパルスがエンジン
1/2回転毎(180゜CA毎)に電子制御装置50へ
出力される。そして、電子制御装置50では、クランク
角センサ40から出力されるクランクパルスの入力間隔
時間をタイマによって計時し、エンジン回転数Neを算
出する。Each protrusion of the crank rotor 39 is detected by the crank angle sensor 40 and BTDCθ
The crank pulses corresponding to 1, θ2, and θ3 are output to the electronic control unit 50 every 1/2 engine revolution (every 180 ° CA). Then, the electronic control unit 50 measures the input interval time of the crank pulse output from the crank angle sensor 40 with a timer, and calculates the engine speed Ne.
【0025】また、図29に示すように、上記カムロー
タ42の外周には、気筒判別用の突起42a,42b,
42cが形成され、突起42aが#3,#4気筒の圧縮
上死点後(ATDC)θ4の位置に形成され、突起42
bが3個の突起で構成されて最初の突起が#1気筒のA
TDCθ5の位置に形成されている。更に、突起42c
が2個の突起で形成され、最初の突起が#2気筒のAT
DCθ6の位置に形成されている。尚、本実施の形態に
おいては、θ4=20゜CA、θ5=5゜CA、θ6=
20゜CAに設定されている。そして、上記カムロータ
42の各突起が上記カム角センサ43によって検出さ
れ、カム角センサ43からカムパルスとして電子制御装
置50へ出力され、電子制御制御装置50は、各気筒の
燃焼行程順を#1→#3→#2→#4とした場合、この
燃焼行程順と、上記カム角センサ43からのカムパルス
をカウンタによって計数した値とのパターンに基づき、
気筒判別を行う。As shown in FIG. 29, on the outer periphery of the cam rotor 42, projections 42a, 42b,
42c is formed, and the protrusion 42a is formed at a position θ4 after the compression top dead center (ATDC) of the # 3 and # 4 cylinders.
b is composed of three protrusions, and the first protrusion is A of the # 1 cylinder.
It is formed at the position of TDCθ5. Further, the protrusion 42c
Is formed by two projections, and the first projection is the AT of the # 2 cylinder.
It is formed at the position of DCθ6. In the present embodiment, θ4 = 20 ° CA, θ5 = 5 ° CA, θ6 =
It is set to 20 CA. Then, each protrusion of the cam rotor 42 is detected by the cam angle sensor 43, and is output as a cam pulse from the cam angle sensor 43 to the electronic control device 50. The electronic control control device 50 changes the combustion stroke order of each cylinder from # 1 to # 1. In the case of # 3 → # 2 → # 4, based on the pattern of the combustion stroke order and the value of the cam pulse from the cam angle sensor 43 counted by the counter,
Perform cylinder discrimination.
【0026】次に、電子制御装置(ECU)50の構成
を図31に基づいて説明する。ECU50は、燃料噴射
制御、点火時期制御、スロットル開度制御等を行なうメ
インコンピュータ51と、ノック検出処理専用のサブコ
ンピュータ61との2つのコンピュータを中心として構
成され、各部に所定の安定化電源を供給する定電圧回路
71、上記メインコンピュータ51に接続される駆動回
路72、及びA/D変換器73、及びサブコンピュータ
61に接続される各種の周辺回路が内蔵されている。Next, the configuration of the electronic control unit (ECU) 50 will be described with reference to FIG. The ECU 50 mainly includes two computers: a main computer 51 that performs fuel injection control, ignition timing control, throttle opening control, and the like, and a subcomputer 61 dedicated to knock detection processing. A constant voltage circuit 71 to be supplied, a driving circuit 72 connected to the main computer 51, an A / D converter 73, and various peripheral circuits connected to the sub computer 61 are built therein.
【0027】上記定電圧回路71は、電源リレー80の
リレー接点を介してバッテリ81に接続され、バッテリ
81に、上記電源リレー80のリレーコイルがイグニッ
ションスイッチ82を介して接続されている。また、上
記定電圧回路71は、直接、上記バッテリ81に接続さ
れており、イグニッションスイッチ82がONされて電
源リレー80のリレー接点が閉となるとECU50の各
部へ電源を供給する一方、上記イグニッションスイッチ
82のON,OFFに拘らず、常時、メインコンピュー
タ51のバックアップRAM55にバックアップ用の電
源を供給する。更に、上記バッテリ81には、燃料ポン
プリレー83のリレー接点を介して燃料ポンプ29が接
続されている。The constant voltage circuit 71 is connected to a battery 81 via a relay contact of a power relay 80, and a relay coil of the power relay 80 is connected to the battery 81 via an ignition switch 82. The constant voltage circuit 71 is directly connected to the battery 81. When the ignition switch 82 is turned on and the relay contact of the power supply relay 80 is closed, power is supplied to each part of the ECU 50, while the ignition switch is turned on. Regardless of whether the switch 82 is ON or OFF, a backup power supply is always supplied to the backup RAM 55 of the main computer 51. Further, a fuel pump 29 is connected to the battery 81 via a relay contact of a fuel pump relay 83.
【0028】上記メインコンピュータ51は、CPU5
2、ROM53、RAM54、バックアップRAM5
5、カウンタ・タイマ群56、シリアル通信インターフ
ェースであるSCI57、及び、I/Oインターフェイ
ス58がバスライン59を介して互いに接続されたマイ
クロコンピュータであり、上記バックアップRAM55
には、上記イグニッションスイッチ82のON,OFF
に拘らず、上記定電圧回路71からバックアップ電源が
常時供給されてデータが保持される。The main computer 51 includes a CPU 5
2, ROM53, RAM54, backup RAM5
5, a microcomputer in which a counter / timer group 56, an SCI 57 serving as a serial communication interface, and an I / O interface 58 are connected to each other via a bus line 59;
ON, OFF of the ignition switch 82
Regardless, the backup power is always supplied from the constant voltage circuit 71, and the data is held.
【0029】なお、上記カウンタ・タイマ群56は、フ
リーランカウンタ、カム角センサ信号(カムパルス)の
入力計数用カウンタ等の各種カウンタ、燃料噴射用タイ
マ、点火用タイマ、定期割込みを発生させるための定期
割込み用タイマ、クランク角センサ出力信号(クランク
パルス)の入力間隔計時用タイマ、及び、システム異常
監視用のウオッチドッグタイマ等の各種タイマを便宜上
総称するものであり、上記メインコンピュータ51にお
いては、その他、各種のソフトウエアカウンタ・タイマ
が用いられる。The counter / timer group 56 includes various counters such as a free-run counter, a counter for counting the input of a cam angle sensor signal (cam pulse), a fuel injection timer, an ignition timer, and a timer for generating a periodic interrupt. Various timers such as a periodic interrupt timer, a timer for measuring the input interval of a crank angle sensor output signal (crank pulse), and a watchdog timer for monitoring a system abnormality are collectively referred to for convenience. In addition, various software counters and timers are used.
【0030】又、上記サブコンピュータ61も、上記メ
インコンピュータ51と同様、CPU62、ROM6
3、RAM64、カウンタ・タイマ群65、SCI6
6、及び、I/Oインターフェイス67がバスライン6
8を介して互いに接続されたマイクロコンピュータであ
り、上記メインコンピュータ51とサブコンピュータ6
1とは、上記SCI57,66を介してシリアル通信ラ
インにより互いに接続されている。The sub computer 61 has a CPU 62 and a ROM 6 similar to the main computer 51.
3, RAM 64, counter / timer group 65, SCI6
6 and the I / O interface 67 is a bus line 6
8 connected to each other via the main computer 51 and the sub-computer 6
1 is connected to each other by the serial communication line via the SCIs 57 and 66.
【0031】上記メインコンピュータ51のI/Oイン
ターフェイス58の入力ポートには、アイドルスイッチ
32b、車速センサ44、エアコンスイッチ45、自動
変速機のシフトレバーによるレンジ位置を検出するシフ
トスイッチ46、ラジエータファンスイッチ47、クラ
ンク角センサ40、及びカム角センサ43が接続されて
おり、更に、上記A/D変換器73を介して、第1アク
セル開度センサ20a、第2アクセル開度センサ20
b、吸気管圧力センサ21、スロットル前圧力センサ2
2、スロットル開度センサ32a、吸気温度センサ3
3、水温センサ36、及びO2センサ37が接続される
と共に、バッテリ電圧VBが入力されてモニタされる。Input ports of the I / O interface 58 of the main computer 51 include an idle switch 32b, a vehicle speed sensor 44, an air conditioner switch 45, a shift switch 46 for detecting a range position by a shift lever of an automatic transmission, and a radiator fan switch. 47, a crank angle sensor 40, and a cam angle sensor 43, and further via the A / D converter 73, the first accelerator opening sensor 20a, the second accelerator opening sensor 20
b, intake pipe pressure sensor 21, pressure sensor 2 before throttle
2, throttle opening sensor 32a, intake air temperature sensor 3
3. The water temperature sensor 36 and the O2 sensor 37 are connected, and the battery voltage VB is input and monitored.
【0032】又、上記I/Oインターフェイス58の出
力ポートには、イグナイタ26が接続されると共に、ウ
エストゲート弁制御用デューティソレノイド弁17、ス
ロットルアクチュエータ20、インジェクタ23等の各
アクチュエータ類、及び燃料ポンプリレー83のリレー
コイルが上記駆動回路72を介して接続されている。An igniter 26 is connected to an output port of the I / O interface 58, and various actuators such as a waste gate valve control duty solenoid valve 17, a throttle actuator 20, an injector 23, and a fuel pump. The relay coil of the relay 83 is connected via the drive circuit 72.
【0033】一方、上記サブコンピュータ61のI/O
インターフェイス67の入力ポートに、クランク角セン
サ40、カム角センサ43が接続されると共に、ノック
センサ34がアンプ74、周波数フィルタ75、A/D
変換器76を介して接続され、上記ノックセンサ34か
らのノック検出信号が上記アンプ74で所定のレベルに
増幅された後に上記周波数フィルタ75により必要な周
波数成分が抽出され、上記A/D変換器76にてデジタ
ル信号に変換されて入力される。On the other hand, the I / O of the sub-computer 61
The crank angle sensor 40 and the cam angle sensor 43 are connected to input ports of the interface 67, and the knock sensor 34 includes an amplifier 74, a frequency filter 75, an A / D
After the knock detection signal from the knock sensor 34 is amplified to a predetermined level by the amplifier 74, a necessary frequency component is extracted by the frequency filter 75, and the A / D converter At 76, it is converted into a digital signal and input.
【0034】上記メインコンピュータ51では、各セン
サ・スイッチ類からの検出信号を処理し、燃料噴射制
御、点火時期制御、スロットル開度制御等の各種エンジ
ン制御を行い、一方、上記サブコンピュータ61では、
エンジン回転数とエンジン負荷とに基づきノックセンサ
34からの信号のサンプル区間を設定し、このサンプル
区間でノックセンサ34からの信号を高速にA/D変換
して振動波形を忠実にデジタルデータに変換し、このデ
ータに基づきノック発生の有無を判定する。The main computer 51 processes detection signals from the sensors and switches, and performs various engine controls such as fuel injection control, ignition timing control, throttle opening control, and the like.
A sample period of the signal from knock sensor 34 is set based on the engine speed and the engine load. In this sample period, the signal from knock sensor 34 is A / D-converted at high speed and the vibration waveform is faithfully converted to digital data. Then, it is determined whether knock has occurred based on this data.
【0035】上記サブコンピュータ61のI/Oインタ
ーフェイス67の出力ポートは、上記メインコンピュー
タ51のI/Oインターフェイス58の入力ポートに接
続されており、上記サブコンピュータ61でのノック判
定データがI/Oインターフェイス58に出力される。
そして、上記メインコンピュータ51では、上記サブコ
ンピュータ61からノック発生有りの判定結果が出力さ
れると、SCI57を介してシリアル通信ラインよりサ
ブコンピュータ61からノックデータを読込み、このノ
ックデータに基づき直ちに該当気筒の点火時期を遅ら
せ、ノックを回避する。The output port of the I / O interface 67 of the sub-computer 61 is connected to the input port of the I / O interface 58 of the main computer 51. Output to the interface 58.
In the main computer 51, when the determination result indicating that knock has occurred is output from the sub-computer 61, knock data is read from the sub-computer 61 through the serial communication line via the SCI 57, and the corresponding cylinder is immediately determined based on the knock data. The ignition timing is delayed to avoid knocking.
【0036】このようなエンジン制御系において、イグ
ニッションスイッチ82がONされると、電源リレー8
0がONし、上記メインコンピュータ51では、定電圧
回路71を介して各部に定電圧が供給されて各種制御を
実行する。すなわち、CPU52が、ROM53に記憶
されているプログラムに従い、I/Oインターフェイス
58を介して入力されるセンサ・スイッチ類からの検出
信号、及びバッテリ電圧VB等を処理し、RAM54に
格納される各種データ及びバックアップRAM55に格
納されている各種学習値データ、ROM60に記憶され
ている固定データ等に基づき、各種制御量を演算する。
そして、演算した燃料噴射量に相応する駆動信号を所定
のタイミングで該当気筒のインジェクタ23に出力して
燃料噴射制御を行い、又、演算したスロットル開度に相
応する駆動信号をスロットルアクチュエータ20へ出力
してスロットル開度制御を行い、更には演算した点火時
期に対応するタイミングでイグナイタ26に点火信号を
出力して点火時期制御を実行する。尚、上記サブコンピ
ュータ61はノック検出処理専用のコンピュータである
ため、その詳細動作説明は省略する。In such an engine control system, when the ignition switch 82 is turned on, the power supply relay 8
0 is turned on, and in the main computer 51, a constant voltage is supplied to each section via the constant voltage circuit 71 to execute various controls. That is, the CPU 52 processes the detection signals from the sensors and switches, which are input via the I / O interface 58, the battery voltage VB, and the like according to the program stored in the ROM 53, and stores various data stored in the RAM 54. Based on various learning value data stored in the backup RAM 55, fixed data stored in the ROM 60, and the like, various control amounts are calculated.
Then, a drive signal corresponding to the calculated fuel injection amount is output to the injector 23 of the corresponding cylinder at a predetermined timing to perform fuel injection control, and a drive signal corresponding to the calculated throttle opening is output to the throttle actuator 20. Then, the throttle opening control is performed, and an ignition signal is output to the igniter 26 at a timing corresponding to the calculated ignition timing to execute the ignition timing control. Since the sub-computer 61 is a computer dedicated to knock detection processing, a detailed description of its operation will be omitted.
【0037】上記メインコンピュータ51による燃料噴
射制御、及びスロットル開度制御を実行するための機能
を図2に基づき説明する。A function for executing the fuel injection control and the throttle opening control by the main computer 51 will be described with reference to FIG.
【0038】運転者の要求出力量として第1アクセル開
度センサ20aの出力値に基づきアクセルペダル19の
踏込み量θaccを検出し(アクセルペダル踏込み量検
出101)、運転者の要求出力量を得るために必要な行
程吸入空気量(1気筒が1吸気行程当りに吸入する空気
質量)の目標値、すなわちアクセルペダル要求行程吸入
空気量MGa1を算出する(アクセルペダル要求行程吸
入空気量算出102)。また、クランク角センサ40か
ら出力されるクランクパルスの間隔時間からエンジン回
転数Neを算出し(エンジン回転数算出103)、その
エンジン回転数Neに基づいてアイドル回転数でエンジ
ンフリクションを相殺するフリクション相当行程吸入空
気量と釣り合うアイドル要求行程吸入空気量MGa2を
設定する(アイドル要求行程吸入空気量設定104)。
そして、各要求行程吸入空気量MGa1,MGa2を加
算して1気筒が1吸気行程当りに吸入する実行程吸入空
気量Gaの目標値となる総目標行程吸入空気量Aを算出
する(総目標行程吸入空気量算出105)。この総目標
行程吸入空気量Aが燃料噴射量およびスロットル弁開度
を設定するための指示値となる。The amount of depression θacc of the accelerator pedal 19 is detected based on the output value of the first accelerator opening sensor 20a as the driver's required output amount (accelerator pedal depression amount detection 101) to obtain the driver's required output amount. , The target value of the stroke intake air amount (the mass of air taken in by one cylinder per intake stroke), that is, the accelerator pedal required stroke intake air amount MGa1 is calculated (accelerator pedal required stroke intake air amount calculation 102). Further, the engine speed Ne is calculated from the interval time of the crank pulse output from the crank angle sensor 40 (engine speed calculation 103), and the friction corresponding to canceling the engine friction with the idle speed based on the engine speed Ne is calculated. An idle required stroke intake air amount MGa2 that is balanced with the stroke intake air amount is set (idle required stroke intake air amount setting 104).
Then, by adding the required stroke intake air amounts MGa1 and MGa2, a total target stroke intake air amount A is calculated which is a target value of an execution stroke intake air amount Ga in which one cylinder takes in one intake stroke (total target stroke). Intake air amount calculation 105). The total target stroke intake air amount A is an instruction value for setting the fuel injection amount and the throttle valve opening.
【0039】そして、不可能な指示値をリミットするた
め総目標行程吸入空気量Aの制御可能な上限値MGam
axと下限値MGaminとを算出し(上限値算出10
6a,下限値算出106b)、上記総目標行程吸入空気
量Aを上限値MGamax、下限値MGaminで制限
し(不可能な指示値のリミット106)、このリミット
後の総目標行程吸入空気量Aを、燃料量算出用目標行程
吸入空気量MGa3として採用する。Then, in order to limit the impossible instruction value, the controllable upper limit value MGam of the total target stroke intake air amount A is set.
ax and the lower limit MGamin are calculated (upper limit calculation 10
6a, lower limit value calculation 106b), the total target stroke intake air amount A is limited by an upper limit value MGamax and a lower limit value MGin (impossible indicated value limit 106), and the total target stroke intake air amount A after this limit is determined. And the target stroke intake air amount MGa3 for calculating the fuel amount.
【0040】そして、上記燃料量算出用目標行程吸入空
気量MGa3を基本として、燃料系と吸入空気系とにお
いて燃料噴射量Gf、スロットル開度制御量をそれぞれ
設定する。The fuel injection amount Gf and the throttle opening control amount are set in the fuel system and the intake air system based on the target stroke intake air amount MGa3 for calculating the fuel amount.
【0041】燃料系では、燃料量算出用目標行程吸入空
気量MGa3に対し、吸入空気系のスロットルアクチュ
エータ20の動作遅れに燃料系を同期させるむだ時間処
理を行う(むだ時間遅れ処理107)。そして、むだ時
間処理後の燃料量算出用目標行程吸入空気量MGa5に
基づき目標空燃比を得るための燃料噴射量Gfを設定し
(燃料噴射量設定108)、この燃料噴射量Gfに基づ
いてインジェクタ23に対する燃料噴射パルス幅Tiを
設定する(燃料噴射パルス幅設定109)。In the fuel system, the dead time process for synchronizing the fuel system with the operation delay of the throttle actuator 20 of the intake air system is performed on the target stroke intake air amount MGa3 for calculating the fuel amount (dead time delay process 107). Then, the fuel injection amount Gf for obtaining the target air-fuel ratio is set based on the target stroke intake air amount MGa5 for calculating the fuel amount after the dead time processing (fuel injection amount setting 108), and the injector is set based on the fuel injection amount Gf. The fuel injection pulse width Ti is set for the fuel cell 23 (fuel injection pulse width setting 109).
【0042】又、吸入空気系では、燃料付着遅れ補正モ
デル式により1気筒1サイクル中に噴射燃料の一部が吸
気ポート壁面に付着することによる燃料付着遅れ分に相
当する吸入空気量ΔMtを算出し、上記燃料量算出用目
標行程吸入空気量MGa3から燃料付着遅れ分相当空気
量ΔMtを減算してスロットル開度を設定する際の基準
となるスロットル開度設定用目標行程吸入空気量MGa
4を算出する(燃料付着遅れ補正モデル110)。そし
て、この燃料付着遅れ分の補正の後、逆チャンバーモデ
ル式によりスロットル開度を設定する。Further, in the intake air system, an intake air amount ΔMt corresponding to a fuel adhesion delay due to a part of the injected fuel adhering to the intake port wall surface during one cylinder and one cycle is calculated by a fuel adhesion delay correction model formula. Then, the target stroke intake air amount MGa for setting the throttle opening which serves as a reference when setting the throttle opening by subtracting the fuel adhesion delay equivalent air amount ΔMt from the fuel amount calculating target stroke intake air amount MGa3.
4 is calculated (fuel adhesion delay correction model 110). After the correction of the fuel adhesion delay, the throttle opening is set by the inverse chamber model formula.
【0043】すなわち、吸気管圧力センサ21により検
出されるスロットル弁5a下流の吸気管絶対圧力P1及
び吸気温度センサ33により検出される吸気温度(絶対
温度)T1に基づき実行程吸入空気量Gaを算出すると
共に(実行程吸入空気量設定111)、スロットル前圧
力センサ22により検出されるスロットル弁5a上流の
スロットル前圧力P2及び吸気温度T1に基づきスロッ
トル弁全開時に相当する気筒へ供給することのできる最
大実行程吸入空気量Gamaxを算出する(最大実行程
吸入空気量設定112)。そして、実行程吸入空気量G
aと上記スロットル開度設定用目標行程吸入空気量MG
a4との平均値の上記最大実行程吸入空気量Gamax
に対する割合を算出して正規化し正規化目標行程吸入空
気量としての吸気供給割合SGaを算出すると共に、実
行程吸入空気量Gaとスロットル開度設定用目標行程吸
入空気量MGa4とに基づいて回転数増減分を算出して
エンジン回転数Neに加算してエンジン回転数指標値M
Neを算出し、これら吸気供給割合SGa及びエンジン
回転数指標値MNeに基づき目標スロットル開度Mθt
hを設定する(目標スロットル開度設定113)。That is, the intake air amount Ga is calculated based on the intake pipe absolute pressure P1 downstream of the throttle valve 5a detected by the intake pipe pressure sensor 21 and the intake temperature (absolute temperature) T1 detected by the intake temperature sensor 33. At the same time, the maximum amount of air that can be supplied to the corresponding cylinder when the throttle valve is fully opened based on the throttle front pressure P2 upstream of the throttle valve 5a and the intake air temperature T1 detected by the throttle front pressure sensor 22 detected by the throttle front pressure sensor 22. An intake air amount Gamax is calculated for the execution (maximum execution intake air amount setting 112). Then, the execution air intake amount G
a and the target stroke intake air amount MG for setting the throttle opening.
The maximum execution amount intake air amount Gamax of the average value with a4
Is calculated and normalized to calculate an intake air supply ratio SGa as a normalized target stroke intake air amount, and a rotational speed based on the execution stroke intake air amount Ga and the target stroke intake air amount MGa4 for setting the throttle opening. The increase / decrease amount is calculated, added to the engine speed Ne, and added to the engine speed index value M.
Ne is calculated, and the target throttle opening Mθt is calculated based on the intake air supply ratio SGa and the engine speed index value MNe.
h is set (target throttle opening setting 113).
【0044】そして、上記目標スロットル開度Mθth
からスロットル開度センサ32aにより検出される実ス
ロットル開度θthを減算してスロットル開度差Δθt
hを算出し、このスロットル開度差Δθthに基づいて
スロットルアクチュエータ20に対するスロットル開度
制御量としてのスロットルアクチュエータ駆動量Dac
tを設定する(スロットル開度制御量設定114)。The target throttle opening Mθth
Is subtracted from the actual throttle opening θth detected by the throttle opening sensor 32a from the throttle opening difference Δθt.
h, and based on the throttle opening difference Δθth, the throttle actuator drive amount Dac as the throttle opening control amount for the throttle actuator 20 is calculated.
t is set (throttle opening degree control amount setting 114).
【0045】これら各機能は、後述するように具体的に
は図3〜図17のフローチャートに示す各ルーチンを実
行することにより実現される。Each of these functions is realized by executing each routine shown in the flowcharts of FIGS. 3 to 17, as will be described later.
【0046】次に、本実施の形態に係る基本原理につい
て説明する。先ず、エンジン始動から停止までの全運転
領域においてアクセルペダル19の踏込み量θacc、
エンジン回転数Ne等のエンジン運転状態を示す各種パ
ラメータに基づき、1気筒が1吸気行程当たりに吸入す
る空気質量[g]である行程吸入空気量のΔt時間後の目
標値(以下、「目標行程吸入空気量」と云う)を設定す
る。そして、この目標行程吸入空気量に基づき、所定空
燃比を得るための燃料噴射量を設定すると共に、所定空
燃比を得るために気筒へ供給する吸入空気量がΔt時間
後に目標行程吸入空気量となるように、スロットル弁5
aの動的開度を、いわゆる逆チャンバモデル式(目標行
程吸入空気量が決定された場合、Δt時間後の行程吸入
空気量を上記目標行程吸入空気量に一致させるにはスロ
ットル開度を何度に設定すればよいかを求める式)を用
いて設定する。Next, the basic principle according to the present embodiment will be described. First, the depression amount θacc of the accelerator pedal 19 in the entire operation region from engine start to stop,
Based on various parameters indicating the engine operating state such as the engine rotation speed Ne, etc., a target value (hereinafter, referred to as “target stroke”) of a stroke intake air amount, which is an air mass [g] taken by one cylinder per intake stroke, after Δt. (Called "intake air volume"). Then, based on the target stroke intake air amount, the fuel injection amount for obtaining the predetermined air-fuel ratio is set, and the intake air amount supplied to the cylinder to obtain the predetermined air-fuel ratio becomes equal to the target stroke intake air amount after Δt time. So that the throttle valve 5
The dynamic opening of “a” is determined by a so-called reverse chamber model formula (when the target stroke intake air amount is determined, the throttle opening is determined by adjusting the stroke intake air amount after Δt time to the target stroke intake air amount. Is set by using an expression for determining whether to set each time.
【0047】例えば4サイクル4気筒エンジンでの、定
常時のスロットル通過空気質量流量AvQth[g/sec]
は、エンジン回転数をNe[rpm]、目標行程吸入空気量
をMGa[g]とすると、次式によって容易に表わすこと
ができる。For example, in the case of a four-cycle four-cylinder engine, the air mass flow through the throttle AvQth [g / sec] at steady state
Can be easily expressed by the following formula, where the engine speed is Ne [rpm] and the target stroke intake air amount is MGa [g].
【0048】 AvQth=2Ne・MGa/60 …(1) 但し、定常状態では、MGa=Ga(Ga:実行程吸入
空気量)である。AvQth = 2Ne · MGa / 60 (1) However, in the steady state, MGa = Ga (Ga: the amount of intake air as the process proceeds).
【0049】従って、その際におけるスロットル開度θ
thもエンジン回転数Ne及び目標行程吸入空気量MG
aから求められることになる。ここで、上記目標行程吸
入空気量MGaをスロットル弁全開にしたときに相当す
る最大実行程吸入空気量Gamaxにより正規化した値
をパラメータとして、スロットル開度θthは、下記の
関数で表すことができる。 θth=f(MGa/Gamax,Ne) …(2) 一方、過渡時のスロットル通過空気質量流量Qthは、
図23に示すように、チャンバ容積内の吸気質量の変化
分(dM/dt)と、エンジンへ供給された吸入空気質
量流量(2Ne×Ga/60)との和と考えることがで
きる。Accordingly, the throttle opening θ at that time is
th is also the engine speed Ne and the target stroke intake air amount MG
a. Here, the throttle opening degree θth can be expressed by the following function using a value normalized by the maximum execution intake air amount Gamax corresponding to the target stroke intake air amount MGa when the throttle valve is fully opened as a parameter. . θth = f (MGa / Gamax, Ne) (2) On the other hand, the mass air flow rate Qth passing through the throttle during transition is:
As shown in FIG. 23, it can be considered as a sum of a change amount (dM / dt) of the intake air mass in the chamber volume and an intake air mass flow rate (2Ne × Ga / 60) supplied to the engine.
【0050】 Qth=dM/dt+2Ne×Ga/60) …(3) ここで、吸気行程の最後では、チャンバ内と各気筒内と
の空気密度がほぼ等しいと仮定した場合、チャンバ容積
をV、行程容積をDとすると、 M/V=Ga/D …(4) の関係が成り立ち、チャンバ内の空気質量Mの変化を実
行程吸入空気量Gaの式で表せば、 dM/dt=V/D・dGa/dt …(5) となる。Qth = dM / dt + 2Ne × Ga / 60) (3) Here, at the end of the intake stroke, assuming that the air densities in the chamber and each cylinder are substantially equal, the chamber volume is set to V and the stroke Assuming that the volume is D, the following relationship holds: M / V = Ga / D (4), and if the change in the air mass M in the chamber is expressed by the equation of the intake air amount Ga, dM / dt = V / D DGa / dt (5)
【0051】従って、(3)式に(5)式を代入する
と、過渡的なスロットル通過空気流量Qthは、 Qth=(2Ne・Ga/60) +(V/D)・dGa/dt …(6) 従って、 Qth=AvQth+V/D・dGa/dt …(7) となり、定常的なスロットル通過空気流量AQthにチ
ャンバ内の空気変化分を加算した値で示すことができ
る。又、V/D=一定であるため、過渡的なスロットル
通過空気流量Qthは、定常的なスロットル通過空気流
量AvQthと同様、上記(6)式の通り実行程吸入空
気量Gaとエンジン回転数Neとの関数として表すこと
ができる。Therefore, when the equation (5) is substituted into the equation (3), the transitional throttle passing air flow rate Qth becomes: Qth = (2Ne · Ga / 60) + (V / D) · dGa / dt (6) Therefore, Qth = AvQth + V / D · dGa / dt (7), which can be represented by a value obtained by adding the air change in the chamber to the steady throttle passing air flow rate AQth. Further, since V / D = constant, the transitional throttle passing air flow rate Qth is, as in the case of the steady throttle passing air flow rate AvQth, the intake air flow rate Ga and the engine speed Ne as shown in the above equation (6). And can be expressed as a function of
【0052】離散時間系で考えた場合、目標行程吸入空
気量MGaが変化したとき、これに実行程吸入空気量
(実際に気筒へ供給される吸入空気量)Gaが追従し、
Δt時間後に目標行程吸入空気量MGaと一致すると仮
定した場合(但し、Δt時間内でのエンジン回転数は一
定)、図24に示すように、目標行程吸入空気量MGa
が変化したときの値を用いて、Δt時間内の平均スロッ
トル通過吸入空気流量AQthを、離散時間系で表す
と、 となる。尚、ここで、AGaは定常状態での平均行程吸
入空気量である。In the discrete time system, when the target stroke intake air amount MGa changes, the execution stroke intake air amount (the actual intake air amount supplied to the cylinder) Ga follows this change,
If it is assumed that the target stroke intake air amount MGa coincides with the target stroke intake air amount MGa after Δt time (however, the engine speed within the Δt time period is constant), as shown in FIG.
When the average throttle-passing intake air flow rate AQth within the time Δt is represented by a discrete time system using the value when Becomes Here, AGa is an average stroke intake air amount in a steady state.
【0053】上述したように、目標吸入空気量MGaが
設定されたとき、実行程吸入空気量Gaがこれに追従す
ると考えれば、上記平均行程吸入空気量AGaは、 AGa=(Ga+MGa)/2 …(9) として表すことができ、又、行程吸入空気の変化量ΔG
aは、 ΔGa=MGa−Ga …(10) であり、(9),(10)式を(8)式に代入すれば、 AQth=2Ne・((Ga+MGa)/2)/60 +V/D・(MGa−Ga)/Δt …(11) となり、右辺第2項に、(60・AGa)/(60・A
Ga)を掛けると、AGa=(Ga+MGa)/2であ
るため、As described above, when the target intake air amount MGa is set, the average stroke intake air amount AGa is given by: AGa = (Ga + MGa) / 2, assuming that the execution stroke intake air amount Ga follows this. (9) and the variation ΔG of the stroke intake air
a is ΔGa = MGa−Ga (10), and by substituting equations (9) and (10) into equation (8), AQth = 2Ne · ((Ga + MGa) / 2) / 60 + V / D · (MGa−Ga) / Δt (11), and the second term on the right side contains (60 · AGa) / (60 · A)
By multiplying by Ga), AGa = (Ga + MGa) / 2, so that
【数1】 となる。(Equation 1) Becomes
【0054】過渡時の平均スロットル通過空気流量AQ
thを上記(12)式のように変形すると、定常時のス
ロットル通過空気流量AvQthを示す(1)式のMG
aに、 (Ga+MGa)/2 …(a) を代入し、Neに、 Ne+[60V・(MGa−Ga) /D・Δt・(Ga+MGa)] …(b) を代入することで、Δt時間後のスロットル通過空気流
量Qthを導き出せることが解る。ここで、上記(b)
式の第2項は、エンジン回転数Neの増減量分であり、
当該(b)式がエンジン回転数指標値MNeとなる。Average Air Flow AQ Through Throttle During Transient
When th is deformed as in the above equation (12), MG of the equation (1) indicating the throttle passing air flow rate AvQth in a steady state.
Substituting (Ga + MGa) / 2 (a) into a, and substituting Ne + [60V · (MGa-Ga) / D · Δt · (Ga + MGa)] (b) into Ne, after Δt time It can be understood that the throttle passing air flow rate Qth can be derived. Here, (b)
The second term of the equation is an increase / decrease of the engine speed Ne.
The expression (b) becomes the engine speed index value MNe.
【0055】従って、定常時のスロットル通過空気流量
AvQthを求めることが出来る場合には、その値を変
形することで、過渡時におけるΔt時間後のスロットル
通過空気流量Qthをも算出することが可能になる。Therefore, when the steady-state throttle passing air flow AvQth can be obtained, the value can be modified to calculate the throttle passing air flow Qth after Δt time in the transient state. Become.
【0056】ところで、スロットル通過空気流量Qth
は、アイドル時等の少流量に対し最大馬力発生時や急加
速時のスパイク的に急増する領域では、100倍以上変
化する。すなわち、上記スロットル通過空気流量Qth
は、時間を基準としたディメンションであり、例えば、
エンジン回転数が700rpmでのスロットル弁5a全
閉時に対し700rpmでのスロットル弁全開時におい
ては10倍以上大きく、また、エンジン最大回転数を7
000rpmとすると、このときには、単純計算的に、
700rpmの下でのスロットル通過空気量Qthに対
し10倍大きくなり、従って、10×10=100によ
り、アイドル時に対しスロットル弁全開のエンジン最高
回転数時にはスロットル通過空気流量Qthが100倍
以上となり、例えば、1/100の精度を得ようとすれ
ば、ダイナミックレンジは1万倍以上となり、ダイナミ
ックレンジが非常に大きい。By the way, the throttle passing air flow rate Qth
Changes by a factor of 100 or more in a spike area when the maximum horsepower is generated or when the vehicle is suddenly accelerated with respect to a small flow rate such as when idling. That is, the throttle passing air flow rate Qth
Is a dimension based on time, for example,
When the throttle valve is fully opened at 700 rpm, the engine speed is more than 10 times larger than when the throttle valve 5a is fully closed at 700 rpm.
000 rpm, then, at this time,
The throttle passing air flow rate Qth becomes 10 times larger than the throttle passing air flow rate Qth under 700 rpm. Therefore, when 10 × 10 = 100, the throttle passing air flow rate Qth becomes 100 times or more at the maximum engine speed with the throttle valve fully open compared to the idling state. , 1/100, the dynamic range is 10,000 times or more, and the dynamic range is very large.
【0057】従って、このダイナミックレンジの大きい
スロットル通過空気流量Qthによりスロットル開度θ
thを設定して全ての領域で高精度に且つ同一制御精度
を得るためには、コンピュータの演算負荷を増加させる
ことになり、高速、大容量のコンピュータが必要にな
り、従来からエンジン制御で採用する既存のコンピュー
タでは演算負荷が重く、満足に対応することができな
い。Therefore, the throttle opening θ is determined by the throttle passing air flow rate Qth having a large dynamic range.
In order to obtain high precision and the same control precision in all areas by setting th, the computational load on the computer must be increased, and a high-speed, large-capacity computer is required. However, existing computers that perform such operations have a heavy computational load and cannot respond satisfactorily.
【0058】これに対し、本実施の形態では、上記スロ
ットル通過空気流量Qthを直接求めることなく、上記
エンジン回転数指標値MNeと、スロットル弁5aを全
開にしたときの供給量である最大実行程吸入空気量Ga
maxに対するΔt時間の平均行程吸入空気量AGa
(=(Ga+MGa)/2)の割合である吸気供給割合
SGaとに基づき、マップ参照によりスロットル開度θ
thを設定する。On the other hand, in the present embodiment, the engine speed index value MNe and the maximum execution amount which is the supply amount when the throttle valve 5a is fully opened are obtained without directly obtaining the throttle passing air flow rate Qth. Intake air amount Ga
Average stroke intake air amount AGa for Δt time with respect to max
(= (Ga + MGa) / 2) and the throttle opening θ by referring to a map based on the intake air supply ratio SGa.
Set th.
【0059】[0059]
【数2】 尚、定常時は、行程吸入空気量Gaと目標行程吸入空気
量MGaとが一致するため、上記(13)式は、前記
(2)式と一致し、定常時においても適用することが出
来る。すなわち、換言すれば過渡状態を含むスロットル
開度θthのセッティングを、定常状態でのセッティン
グで行うことが可能となり、逆に、定常時であれば、上
記(13)式に代えて前記(2)式を採用してスロット
ル開度θthを設定しても良い。(Equation 2) Since the stroke intake air amount Ga and the target stroke intake air amount MGa coincide with each other in the steady state, the above equation (13) coincides with the above equation (2), and can be applied even in the steady state. That is, in other words, the setting of the throttle opening θth including the transient state can be performed by setting in the steady state. Conversely, in the steady state, the above equation (2) is used instead of the equation (13). The equation may be adopted to set the throttle opening θth.
【0060】すなわち、目標行程吸入空気量MGaの最
大実行程吸入空気量Gamaxに対する割合を算出して
該目標行程吸入空気量を正規化し(MGa/Gama
x)、この値とエンジン回転数Neとに基づき、スロッ
トル開度制御量を設定する。That is, the ratio of the target stroke intake air amount MGa to the maximum execution stroke intake air amount Gamax is calculated to normalize the target stroke intake air amount (MGa / Gama).
x) The throttle opening control amount is set based on this value and the engine speed Ne.
【0061】ところで、Lジェトロニック方式、或いは
Dジェトロニック方式を採用する従来の制御系では、吸
入空気量センサ或いは吸気管圧力センサで気筒へ供給さ
れる吸入空気が計測された後、この吸入空気量に基づい
て燃料噴射量を設定すると云うように、吸入空気系と、
燃料系とが直列の関係にあるため、過渡時においては、
吸入空気系、燃料系双方の遅れが加算的に作用してしま
う。In a conventional control system employing the L jetronic system or the D jetronic system, after the intake air supplied to the cylinder is measured by an intake air amount sensor or an intake pipe pressure sensor, this intake air is measured. Setting the fuel injection quantity based on the quantity, the intake air system,
Due to the series relationship with the fuel system, during transition,
Delays in both the intake air system and the fuel system act additively.
【0062】例えば、ドライブバイワイヤシステムにお
いて、アクセルペダルを踏込んで、エンジントルクの増
加指示、すなわちスロットルアクチュエータに対してア
クセルペダル踏込み量の増加に相応するスロットル開度
指示が出力された後、実際にエンジントルクが増加され
る迄の追従性の遅れについて検討する。図32に示すよ
うに、吸入空気系において、(1)最初に、スロットル
アクチュエータの動作遅れによりスロットル通過空気流
量の増加遅れが生じ、(2)次に、吸気チャンバへの空
気の充填遅れが生じる。For example, in the drive-by-wire system, after the accelerator pedal is depressed, an instruction to increase the engine torque, that is, a throttle opening instruction corresponding to the increase in the amount of depression of the accelerator pedal is output to the throttle actuator, and then the engine is actually depressed. Consider a delay in the follow-up property until the torque is increased. As shown in FIG. 32, in the intake air system, (1) first, a delay in increasing the flow rate of air passing through the throttle occurs due to a delay in the operation of the throttle actuator, and (2) a delay in charging air into the intake chamber occurs. .
【0063】その結果、過渡時において気筒へ供給され
る吸入空気量は、ある加算的な遅れを持って増加される
ことになる。この吸入空気系の遅れに引き続いて、燃料
系において、(3)燃料噴射量を決定するために吸入空
気量をセンサにより検出する際に、Dジェトロニック方
式ではスロットル弁下流の吸気管圧力の脈動を除去する
ためのなまし処理が施され、又、Lジェトロニック方式
では吸入空気量センサ固有の遅れがあるため、何れのセ
ンサを用いた場合であっても計測結果にある遅れが生
じ、(4)次に、インジェクタから噴射された燃料の一
部が吸気ポート内に付着し、壁流或いは再蒸発により筒
内へ流入する、いわゆる付着遅れが生じる。As a result, the amount of intake air supplied to the cylinder at the time of transition is increased with a certain additional delay. Subsequent to the delay of the intake air system, in the fuel system, (3) when the intake air amount is detected by a sensor in order to determine the fuel injection amount, the pulsation of the intake pipe pressure downstream of the throttle valve in the D jetronic system. In the L-Jetronic method, there is a delay inherent in the intake air amount sensor, so that a delay occurs in the measurement result regardless of which sensor is used. 4) Next, a part of the fuel injected from the injector adheres to the intake port and flows into the cylinder by wall flow or re-evaporation, so-called adhesion delay occurs.
【0064】そして、吸入空気系、燃料系の全ての遅れ
が直列(加算)的に作用した後、増加された吸入空気と
燃料とが共に筒内へ到着されたとき、はじめてエンジン
トルクが増加される。After all the delays of the intake air system and the fuel system act in series (addition), when the increased intake air and fuel both arrive in the cylinder, the engine torque is increased for the first time. You.
【0065】これに対して、本実施の形態では、図26
に示すように、吸入空気系と燃料系とが並列に制御され
る関係にあり、例えば、エンジントルクをステップ的に
増加させたい場合、エンジントルクとほぼ比例関係にあ
る目標行程吸入空気量MGaを設定する。そして、燃料
系では、上記目標行程吸入空気量MGaに基づいて燃料
噴射量を設定する。その結果、燃料系における燃料噴射
自体を遅れなく制御することは可能だが、燃料の一部が
吸気ポート壁面に付着する分の遅れが存在する。尚、図
に示されているむだ時間分の遅れは、吸入空気系のスロ
ットルアクチュエータの動作遅れに燃料噴射量を同期さ
せるために加算する強制的な遅れである。On the other hand, in the present embodiment, FIG.
As shown in FIG. 5, the intake air system and the fuel system are controlled in parallel. For example, when it is desired to increase the engine torque in a stepwise manner, the target stroke intake air amount MGa which is substantially proportional to the engine torque is determined. Set. In the fuel system, the fuel injection amount is set based on the target stroke intake air amount MGa. As a result, it is possible to control the fuel injection itself in the fuel system without delay, but there is a delay in which part of the fuel adheres to the intake port wall surface. The delay corresponding to the dead time shown in the drawing is a forced delay added to synchronize the fuel injection amount with the operation delay of the throttle actuator of the intake air system.
【0066】一方、吸入空気系では、逆チャンバモデル
式を用いて可能な限り遅れなく筒内へ吸入空気を到着さ
せるようなスロットル開度が設定されるが、スロットル
アクチュエータの動作遅れ分の遅れが生じる。尚、燃料
系で燃料付着分の遅れが生じるため、それに同期させて
吸入空気系でも目標行程吸入空気量を強制的に遅らせ
る。On the other hand, in the intake air system, the throttle opening is set so that the intake air arrives in the cylinder with as little delay as possible using the inverse chamber model formula. Occurs. In addition, since the amount of fuel adhesion is delayed in the fuel system, the target stroke intake air amount is forcibly delayed in the intake air system in synchronization with the delay.
【0067】以上の結果、本実施の形態では、燃料の壁
面付着遅れやスロットルアクチュエータの動作遅れはあ
るものの、燃料系と吸入空気系とが並列の関係にあるた
め、従来のように、それらの遅れが加算されることがな
く、その分、エンジントルクの追従性が良くなる。As a result, in the present embodiment, although there is a delay in fuel wall adhesion and a delay in operation of the throttle actuator, since the fuel system and the intake air system are in a parallel relationship, as in the prior art, these The delay is not added, and the followability of the engine torque is improved accordingly.
【0068】以下、上記ECU50による燃料噴射制
御、及びスロットル開度制御について、図3〜図17に
示すフローチャートに従って説明する。先ず、燃料噴射
制御、スロットル開度制御の説明に先立ち、図3に示す
吸気損失質量及び体積効率設定ルーチンについて説明す
る。この吸気損失質量及び体積効率設定ルーチンは、所
定時間(例えば、50msec)毎に実行され、ステッ
プS1,S2で、エンジン回転数Neに基づき一次元マ
ップを補間計算付きで参照して吸気損失質量ηb、及び
体積効率ηvをそれぞれ設定し、ルーチンを抜ける。Hereinafter, the fuel injection control and the throttle opening control by the ECU 50 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. First, prior to the description of the fuel injection control and the throttle opening control, an intake loss mass and volume efficiency setting routine shown in FIG. 3 will be described. The intake loss mass and volume efficiency setting routine is executed every predetermined time (for example, 50 msec). In steps S1 and S2, the one-dimensional map is referred to with interpolation calculation based on the engine speed Ne and the intake loss mass ηb , And volume efficiency ηv are set, and the process exits the routine.
【0069】図19に示すように、行程吸入空気量Ga
と、気体密度ρ1に基づき算出する理論行程吸入空気量
Gathとが、ほぼ一次関数で表すことの出来る比例関
係にあり、上記体積効率ηvは、その傾きを示し、又、
吸気損失質量ηbは、理論行程吸入空気量Gathが完
全な真空になる前に実際の行程吸入空気量Gaがゼロに
なる横軸接点を示す。又、上記体積効率ηv、上記吸気
損失質量ηbの値は、理論的には一定であるが、エンジ
ン回転数毎にカムの同調などの影響によって変化するた
め、エンジン回転数Ne毎に設定する必要がある。図2
0に、上記吸気損失質量ηb、及び体積効率ηvを設定
する際に参照する一次元マップの一例を示す。本実施の
形態では8格子の一次元マップを採用している。As shown in FIG. 19, the stroke intake air amount Ga
And the theoretical stroke intake air amount Gath calculated based on the gas density ρ1 are in a proportional relationship that can be substantially expressed by a linear function, and the volumetric efficiency ηv shows the slope thereof.
The intake loss mass ηb indicates a horizontal axis contact at which the actual stroke intake air amount Ga becomes zero before the theoretical stroke intake air amount Gath becomes a complete vacuum. Although the values of the volumetric efficiency ηv and the intake loss mass ηb are theoretically constant, they change at each engine speed due to the influence of cam tuning and the like, and therefore need to be set for each engine speed Ne. There is. FIG.
FIG. 0 shows an example of a one-dimensional map referred to when setting the intake loss mass ηb and the volume efficiency ηv. In the present embodiment, a one-dimensional map of eight grids is employed.
【0070】上記吸気損失質量ηb、及び体積効率ηv
は、図4に示すスロットル開度制御ルーチンで読込まれ
る。このスロットル開度制御ルーチンは、所定時間(例
えば、10msec)毎に実行され、ステップ毎に設定
したサブルーチンで、スロットル開度制御に必要な物理
量の演算を行う。以下の説明では、図4に示すスロット
ル開度制御ルーチンを中心に、各ステップにおいて実行
されるサブルーチンを順次説明する。The intake loss mass ηb and the volumetric efficiency ηv
Is read in the throttle opening control routine shown in FIG. This throttle opening control routine is executed every predetermined time (for example, 10 msec), and calculates a physical quantity necessary for throttle opening control by a subroutine set for each step. In the following description, subroutines executed in each step will be sequentially described focusing on the throttle opening control routine shown in FIG.
【0071】<ステップS11>このステップS11で
は、図5に示す実行程吸入空気量Gaを設定する実行程
吸入空気量設定サブルーチンが実行される。この実行程
吸入空気量設定サブルーチンでは、先ず、ステップS3
1で、スロットル弁下流の吸気管絶対圧力P1、及び吸
気温度T1に基づきスロットル弁5a下流の空気密度ρ
1を、 ρ1←P1/(T1・R) から算出する。尚、ここで、Rは気体定数である。<Step S11> In this step S11, an intake air amount setting subroutine for setting the intake air amount Ga as shown in FIG. 5 is executed. In this subroutine for setting the intake air amount, as shown in FIG.
1, the air density ρ downstream of the throttle valve 5a based on the intake pipe absolute pressure P1 downstream of the throttle valve and the intake temperature T1.
1 is calculated from ρ1 ← P1 / (T1 · R). Here, R is a gas constant.
【0072】そして、ステップS32で、行程容積(1
行程でピストンが排除する容積)Vcyに上記吸気密度
ρ1を乗算して、理論行程吸入空気量Gathを算出し
(Gath←Vcy・ρ1)、ステップS33で、上記
理論行程吸入空気量Gathを基本として、実行程吸入
空気量Gaを、 Ga←(Gath−ηb)・ηv の一次関数により算出し(図19参照)、ルーチンを抜
ける。Then, in step S32, the stroke volume (1
The theoretical stroke intake air amount Gath is calculated by multiplying the intake volume ρ1 by the volume Vcy removed by the piston in the stroke) (Gath ← Vcy · ρ1). In step S33, the theoretical stroke intake air amount Gath is used as a basis. , The intake air amount Ga is calculated by a linear function of Ga ← (Gath−ηb) · ηv (see FIG. 19), and the routine exits.
【0073】<ステップS12>ステップS12では、
図6に示す最大実行程吸入空気量設定サブルーチンが実
行される。この最大実行程吸入空気量設定サブルーチン
は、1気筒が1吸気行程当たりに吸入することの可能な
行程吸入空気量Gaの最大値である最大実行程吸入空気
量Gamaxを算出する。<Step S12> In step S12,
The intake air amount setting subroutine is executed as shown in FIG. The maximum execution stroke intake air amount setting subroutine calculates a maximum execution stroke intake air amount Gamax, which is the maximum value of the stroke intake air amount Ga that can be taken in by one cylinder per one intake stroke.
【0074】先ず、ステップS41で、スロットル弁5
a上流の吸気管圧力であるスロットル前圧力P2と吸気
温度T1とに基づき、スロットル全開時に対応するスロ
ットル弁5a下流の空気密度ρ2を、 ρ2←P2/(T1・R) から算出する。First, in step S41, the throttle valve 5
The air density ρ2 downstream of the throttle valve 5a when the throttle is fully opened is calculated from ρ2 ← P2 / (T1 · R) based on the pre-throttle pressure P2 which is the upstream intake pipe pressure and the intake air temperature T1.
【0075】次いで、ステップS42で、上記空気密度
ρ2に基づき、スロットル全開時理論行程吸入空気量G
aWTを、 GaWT←Vcy・ρ2 から算出し、ステップS43で、上記スロットル全開時
理論行程吸入空気量GaWT、及び前記吸気損失質量η
bと体積効率ηvとに基づき、気筒へ供給することの出
来る最大実行程吸入空気量Gamaxを算出し(Gam
ax←(Gawt−ηb)・ηv)、ルーチンを抜け
る。Next, at step S42, based on the air density ρ2, the theoretical stroke intake air amount G when the throttle is fully opened is obtained.
aWT is calculated from GaWT ← Vcy · ρ2. In step S43, the theoretical stroke intake air amount GaWT when the throttle is fully opened, and the intake loss mass η
Based on b and the volumetric efficiency ηv, the maximum executed intake air amount Gamax that can be supplied to the cylinder is calculated (Gam
ax ← (Gawt−ηb) · ηv), and exits the routine.
【0076】<ステップS13>ステップS13では、
図7に示すアクセルペダル要求行程吸入空気量設定サブ
ルーチンが実行される。先ず、ステップS51で、アク
セルペダル踏込み量θaccを読込み、ステップS52
で、アクセルペダル要求行程吸入空気量MGa1を、 MGa1←K1・θacc K1:定数 から算出し、ルーチンを抜ける。<Step S13> In step S13,
An accelerator pedal request stroke intake air amount setting subroutine shown in FIG. 7 is executed. First, at step S51, the accelerator pedal depression amount θacc is read, and at step S52
Then, the accelerator pedal request stroke intake air amount MGa1 is calculated from MGa1 ← K1θacc K1: constant, and the routine exits.
【0077】上記アクセルペダル踏込み量θaccには
運転者の要求出力が反映されており、当該サブルーチン
においては、運転者の要求出力に相応する行程吸入空気
量の目標値を設定する。尚、本実施の形態では、アクセ
ルペダル要求行程吸入空気量MGa1をアクセルペダル
踏込み量θaccに比例する関数として設定しているた
め、単純に計算すると、例えば、1000[rpm]からス
ロットル弁5aを全開にした場合には、アクセルペダル
踏込み量θaccに基づき設定する上記アクセルペダル
要求行程吸入空気量MGa1として、実際にはあり得な
い値が算出されることになるが、このような場合には、
後述する目標行程吸入空気量上限値MGamaxでリミ
ットされるため、制御不能となることはない。又、上記
アクセルペダル要求行程吸入空気量MGa1を設定する
に際しては、アクセルペダル踏込み量θaccのみなら
ず、エンジン回転数Ne、車速、変速比をはじめ、車輪
のスリップ率や前車との車間距離等の因子を加味するよ
うにしても良い。The accelerator pedal depression amount θacc reflects the driver's required output. In this subroutine, a target value of the stroke intake air amount corresponding to the driver's required output is set. In this embodiment, since the accelerator pedal request stroke intake air amount MGa1 is set as a function proportional to the accelerator pedal depression amount θacc, the throttle valve 5a is fully opened from, for example, 1000 [rpm]. In this case, a value that cannot be actually obtained is calculated as the accelerator pedal request stroke intake air amount MGa1 that is set based on the accelerator pedal depression amount θacc. In such a case,
Since the target stroke intake air amount upper limit MGamax described later is limited, control is not disabled. In setting the accelerator pedal required stroke intake air amount MGa1, not only the accelerator pedal depression amount θacc, but also the engine speed Ne, the vehicle speed, the gear ratio, the slip ratio of the wheels, the inter-vehicle distance to the preceding vehicle, and the like. May be added.
【0078】<ステップS14>ステップS14では、
図8に示すアイドル要求行程吸入空気量設定サブルーチ
ンが実行される。このアイドル要求行程吸入空気量設定
サブルーチンでは、アイドル時の要求行程吸入空気量M
Ga2が設定される。先ず、ステップS61で、エンジ
ン回転数Neを読込み、ステップS62で、エンジン回
転数Neに基づき一次元マップを補間計算付きで参照し
てアイドル要求行程吸入空気量MGa2を設定してルー
チンを抜ける。<Step S14> In step S14,
The idle request stroke intake air amount setting subroutine shown in FIG. 8 is executed. In the idle required stroke intake air amount setting subroutine, the required stroke intake air amount M during idling is set.
Ga2 is set. First, in step S61, the engine speed Ne is read. In step S62, the one-dimensional map is referred to with interpolation calculation based on the engine speed Ne to set the idle request stroke intake air amount MGa2, and the routine exits.
【0079】図21に、上記ステップS62で参照する
一次元マップの特性を示す。アイドル要求行程吸入空気
量MGa2は、アイドル回転数でエンジンフリクション
を相殺するフリクション相当行程吸入空気量と釣り合
い、低回転数では大きい値に、高回転数では小さい値に
設定されている。従って、アイドル運転時においては、
上記特性に沿ってアイドル要求行程吸入空気量MGa2
を変化させれば、安定したアイドル運転が得られる。
尚、アイドル要求行程吸入空気量MGa2に、水温セン
サ36による冷却水温、エアコン動作時のアイドルアッ
プ、目標アイドル回転数への追従制御をはじめとする種
々のアイドル制御への要求項目を補正項として加えるこ
とで、より安定したアイドル制御を行うことができる。FIG. 21 shows the characteristics of the one-dimensional map referred to in step S62. The idle required stroke intake air amount MGa2 is balanced with a friction-equivalent stroke intake air amount that cancels out engine friction at the idle rotational speed, and is set to a large value at a low rotational speed and a small value at a high rotational speed. Therefore, during idle operation,
In accordance with the above characteristics, the idling request stroke intake air amount MGa2
, Stable idling operation can be obtained.
In addition, various required items for idle control such as control of the cooling water temperature by the water temperature sensor 36, idle-up during air-conditioning operation, and target idle speed are added to the idle required process intake air amount MGa2 as correction terms. Thereby, more stable idle control can be performed.
【0080】<ステップS15>ステップS15では、
図9に示す目標行程吸入空気量上限値設定サブルーチン
が実行される。この目標行程吸入空気量上限値設定サブ
ルーチンでは、逆チャンバモデル式による逆算が不能と
なる目標行程吸入空気量の上限側の限界値を設定する。<Step S15> In step S15,
A target stroke intake air amount upper limit value setting subroutine shown in FIG. 9 is executed. In the target stroke intake air upper limit value setting subroutine, an upper limit value of the target stroke intake air amount at which back calculation by the inverse chamber model formula becomes impossible is set.
【0081】先ず、ステップS71で、実行程吸入空気
量Gaとエンジン回転数Ne、及び予め設定された最大
エンジン回転数Nemaxとに基づいて目標行程吸入空
気量上限値MGamaxを次式から算出する。 MGamax←[(K2+Nemax−Ne)/ (K2+Ne−Nemax)]・Ga …(14) 但し、K2=60V/(D・Δt)、すなわち、エンジ
ンによって特定される定数であり、上記最大エンジン回
転数Nemaxは、実際のエンジンの限界回転数に対し
てある余裕度を持たせた値(例えば、12000[rp
m])、すなわち実際の限界回転数よりも高い値に設定さ
れている。本実施の形態では、後述するように、スロッ
トル開度を、最大実行程吸入空気量Gamaxに対する
平均行程吸入空気量の割合を表す吸気供給割合SGaと
エンジン回転数指標値MNeとに基づきマップ参照によ
り設定するが、マップの回転数格子の最大値を上記最大
エンジン回転数Nemaxに設定している。実際のエン
ジンの限界回転数に近い値を回転数格子の最大値に設定
すると、限界回転数付近での制御性に余裕が無くなり、
制御性能に支障を来してしまうためである。First, in step S71, a target stroke intake air amount upper limit MGamax is calculated from the following equation based on the execution stroke intake air amount Ga, the engine speed Ne, and a preset maximum engine speed Nemax. MGamax ← [(K2 + Nemax−Ne) / (K2 + Ne−Nemax)] · Ga (14) where K2 = 60V / (D · Δt), that is, a constant specified by the engine, and the maximum engine speed Nemax. Is a value having a margin with respect to the actual engine speed limit (for example, 12000 [rp
m]), that is, a value higher than the actual limit rotational speed. In the present embodiment, as will be described later, the throttle opening is determined by referring to a map based on an intake supply ratio SGa indicating the ratio of the average stroke intake air amount to the maximum execution stroke intake air amount Gamax and the engine speed index value MNe. To set, the maximum value of the rotation speed grid of the map is set to the maximum engine rotation speed Nemax. If a value close to the actual engine speed limit is set as the maximum value of the speed grid, there is no room for controllability near the speed limit,
This is because control performance is hindered.
【0082】そして、ステップS72で、上記(14)
式の右辺第1項の分母(K2+Ne−Nemax)が0
以下かを判断し、(K2+Ne−Nemax)≦0、す
なわち、ゼロ或いは負の値を示すときは、ステップS7
3へ進み、目標行程吸入空気量上限値MGamaxを無
限大に設定し(MGamax←∞)、ルーチンを抜け
る。又、正の値を示すときは、ステップS74へ分岐
し、上記目標行程吸入空気量上限値MGamaxと、前
記最大実行程吸入空気量Gamaxとを比較し、最大実
行程吸入空気量Gamaxが目標行程吸入空気量上限値
MGamax以上のときは、そのまま、ルーチンを抜け
る。一方、最大実行程吸入空気量Gamaxに対して目
標行程吸入空気量上限値MGamaxが上回っていると
きは、ステップS75へ進み、目標行程吸入空気量上限
値MGamaxを最大実行程吸入空気量Gamaxで設
定して(MGamax←Gamax)、ルーチンを抜け
る。Then, in the step S72, the above (14)
The denominator (K2 + Ne-Nemax) of the first term on the right side of the equation is 0
It is determined whether (K2 + Ne−Nemax) ≦ 0, that is, if it indicates zero or a negative value, the process proceeds to step S7.
Then, the program proceeds to 3, the target stroke intake air amount upper limit MGamax is set to infinity (MGamax ← ∞), and the routine exits. If it indicates a positive value, the flow branches to step S74, where the target stroke intake air amount upper limit MGamax is compared with the maximum execution stroke intake air amount Gamax, and the maximum execution stroke intake air amount Gamax is set to the target stroke. If the intake air amount is equal to or more than the upper limit MGamax, the routine exits from the routine. On the other hand, if the target stroke intake air amount upper limit MGamax exceeds the maximum execution stroke intake air amount Gamax, the process proceeds to step S75, and the target stroke intake air amount upper limit MGamax is set to the maximum execution stroke intake air amount Gamax. (MGamax ← Gamax), and exits the routine.
【0083】尚、目標行程吸入空気量上限値MGama
xを設定するのは、以下の理由による。The target stroke intake air amount upper limit MGama
x is set for the following reason.
【0084】前述したように、本実施の形態では、スロ
ットル開度を逆チャンバモデル式を用いて設定するが、
前記(13)式に示すエンジン回転数指標値MNeを決
定する因子である目標行程吸入空気量MGaの値が大き
過ぎて、上記エンジン回転数指標値MNeがマップの回
転格子の最大値を超えてしまうと、理論的に正しい空燃
比制御が実行できなくなる。As described above, in this embodiment, the throttle opening is set using the inverse chamber model equation.
The value of the target stroke intake air amount MGa, which is a factor for determining the engine speed index value MNe shown in the equation (13), is too large, and the engine speed index value MNe exceeds the maximum value of the rotation grid of the map. If so, theoretically correct air-fuel ratio control cannot be performed.
【0085】すなわち、前記(13)式のエンジン回転
数指標値MNeは、That is, the engine speed index value MNe of the above equation (13) is
【数3】 である。従って、上記(15)式の分母の(K2+Ne
−Nemax)がゼロ或いは負の値を示すときは、上限
を定める必要がないため、ステップS73で目標行程吸
入空気量上限値MGamaxを無限大に設定する。(Equation 3) It is. Therefore, (K2 + Ne) of the denominator of the above equation (15)
When -Nemax) indicates zero or a negative value, it is not necessary to set the upper limit, and thus the target stroke intake air amount upper limit MGamax is set to infinity in step S73.
【0086】一方、(K2+Ne−Nemax)が正の
値、且つ、MGamax>Gamaxのときには、上記
ステップS75で、目標行程吸入空気量上限値MGam
axを最大実行程吸入空気量Gamaxで設定する。こ
れは以下の理由によるためである。On the other hand, when (K2 + Ne-Nemax) is a positive value and MGamax> Gamax, the target stroke intake air amount upper limit MGam is determined in step S75.
ax is set as the maximum execution intake air amount Gamax. This is for the following reason.
【0087】(1)目標行程吸入空気量MGaは最大実
行程吸入空気量Gamaxを越えることはない。 (2)前記(13)式に示す吸気供給割合SGaが1
(100%)を越えることはない。(1) The target stroke intake air amount MGa does not exceed the maximum execution intake air amount Gamax. (2) The intake air supply ratio SGa shown in the above equation (13) is 1
(100%).
【0088】<ステップS16>ステップS16では、
図10に示す目標行程吸入空気量下限値設定サブルーチ
ンが実行される。この目標行程吸入空気量下限値設定サ
ブルーチンでは、逆チャンバモデル式による逆算が不能
となる目標行程吸入空気量の下限側の限界値を設定し、
目標行程吸入空気量MGaが小さくなり過ぎて、前記
(13)式の目標エンジン回転数指標値MNeが負の値
になることを防止する。すなわち、例えば、加速走行か
らアクセルペダル解放の減速要求によりスロットル弁5
aを急閉する場合でも、しばらくはスロットル弁5a下
流のチャンバ内に残留する空気が気筒へ供給されるの
で、目標行程吸入空気量MGaが小さくなり過ぎ、或は
物理的に有り得ない負の値となり、その結果、上記エン
ジン回転数指標値MNeが負の値に設定されてしまう
と、スロットル開度の算出が不能になってしまうので、
当該サブルーチンにおいて制御可能な下限値を設定す
る。<Step S16> In step S16,
A target stroke intake air amount lower limit value setting subroutine shown in FIG. 10 is executed. In the target stroke intake air amount lower limit value setting subroutine, a lower limit value of the target stroke intake air amount at which back calculation by the inverse chamber model formula becomes impossible is set,
This prevents the target engine intake air amount MGa from becoming too small, so that the target engine speed index value MNe in the above equation (13) becomes a negative value. That is, for example, the throttle valve 5
Even when a is rapidly closed, since the air remaining in the chamber downstream of the throttle valve 5a is supplied to the cylinder for a while, the target stroke intake air amount MGa becomes too small, or a negative value that is physically impossible. As a result, if the engine speed index value MNe is set to a negative value, the calculation of the throttle opening cannot be performed.
The controllable lower limit is set in the subroutine.
【0089】先ず、ステップS81で、実行程吸入空気
量Gaとエンジン回転数Neとに基づいて目標行程吸入
空気量下限値MGaminを次式から算出する。First, in step S81, a target stroke intake air amount lower limit MGamin is calculated from the following equation based on the actual stroke intake air amount Ga and the engine speed Ne.
【0090】MGamin←[(K2−Ne)/(K2
+Ne)]・Ga 次いで、ステップS82で、上記目標行程吸入空気量下
限値MGaminが負の値かを判断し、負の値(MGa
min<0)のときは、ステップS83へ進み、目標行
程吸入空気量下限値MGaminをゼロとして(MGa
min←0)、ルーチンを抜け、又、ゼロ或は正の値
(MGamin≧0)のときは、そのままルーチンを抜
ける。MGamin ← [(K2-Ne) / (K2
+ Ne)] · Ga Next, in step S82, it is determined whether the target stroke intake air amount lower limit MGamin is a negative value, and a negative value (MGa) is determined.
If min <0, the routine proceeds to step S83, where the target stroke intake air amount lower limit MGamin is set to zero (MGa
min ← 0), exits the routine, and if it is zero or a positive value (MGamin ≧ 0), exits the routine.
【0091】上記エンジン回転数指標値MNeがゼロ、
或は正の値を示すためには、上記目標行程吸入空気量下
限値MGaminは、ステップS81に示すように、The engine speed index value MNe is zero,
Alternatively, in order to indicate a positive value, the target stroke intake air amount lower limit MGamin is determined as shown in step S81.
【数4】 を満足する必要がある。(Equation 4) Needs to be satisfied.
【0092】又、目標行程吸入空気量MGaが負の値を
取ることは物理的にあり得ないので、ステップS82に
おいて、目標行程吸入空気量下限値MGaminが負の
値を示すときは、ステップS83で、上記目標行程吸入
空気量下限値MGaminをゼロに設定する。Since the target stroke intake air amount MGa cannot physically take a negative value, if the target stroke intake air amount lower limit MGamin indicates a negative value in step S82, the process proceeds to step S83. Then, the target stroke intake air amount lower limit MGamin is set to zero.
【0093】以上の結果、スロットル開度制御ルーチン
のステップS15,S16で目標行程吸入空気量MGa
の制御可能な上限値MGamaxと下限値MGamin
とを設定し、後述するように、この上限値MGamax
と下限値MGaminとで、1気筒が1吸気行程当たり
に吸入する実行程吸入空気量Gaの目標値となる総目標
行程吸入空気量Aを制限して、燃料噴射量を設定するた
めの指示値となる燃料量算出用目標行程吸入空気量MG
a3を設定することで、燃料噴射制御では、スロットル
開度制御による吸入空気系における吸入空気量の制御が
可能な範囲の中で、予め燃料噴射量を設定することがで
き、過渡を含む全運転領域で適正な空燃比制御を行うこ
とが出来る。As a result, the target stroke intake air amount MGa is determined in steps S15 and S16 of the throttle opening control routine.
Upper limit MGamax and lower limit MGamin which can be controlled
, And as described later, this upper limit value MGamax
An instruction value for setting the fuel injection amount by limiting the total target stroke intake air amount A, which is the target value of the actual stroke intake air amount Ga in which one cylinder inhales per intake stroke, with the lower limit value MGamin. Target intake air amount MG for fuel amount calculation
By setting a3, in the fuel injection control, the fuel injection amount can be set in advance within a range in which the intake air amount in the intake air system can be controlled by the throttle opening degree control. Appropriate air-fuel ratio control can be performed in the region.
【0094】<ステップS17>ステップS17では、
図11に示す燃料量算出用目標行程吸入空気量設定サブ
ルーチンが実行される。この燃料量算出用目標行程吸入
空気量設定サブルーチンでは、各要求行程吸入空気量M
Ga1,MGa2の総和に基づき燃料量算出用目標行程
吸入空気量MGa3を設定すると共に、該燃料量算出用
目標行程吸入空気量MGa3が、上記ステップS15,
S16で設定した目標行程吸入空気量上限値MGama
xと目標行程吸入空気量下限値MGaminに収まるよ
うに上下をリミットする。<Step S17> In step S17,
A target stroke intake air amount setting subroutine for fuel amount calculation shown in FIG. 11 is executed. In the target stroke intake air amount setting subroutine for calculating the fuel amount, each required stroke intake air amount M
The target stroke intake air amount MGa3 for calculating the fuel amount is set based on the sum of Ga1 and MGa2, and the target stroke intake air amount MGa3 for calculating the fuel amount is determined in step S15.
Target stroke intake air amount upper limit MGama set in S16
The upper and lower limits are set so as to fall within x and the target stroke intake air amount lower limit MGamin.
【0095】先ず、ステップS91で、前記アクセルペ
ダル要求行程吸入空気量MGa1と前記アイドル要求行
程吸入空気量MGa2との総和により、総目標行程吸入
空気量Aを算出し(A←MGa1+MGa2)、ステッ
プS92で、前回設定した燃料付着遅れ分相当空気量Δ
Mtを読込む。First, in step S91, a total target stroke intake air amount A is calculated from the sum of the accelerator pedal required stroke intake air amount MGa1 and the idle required stroke intake air amount MGa2 (A ← MGa1 + MGa2), and step S92. Then, the air amount Δ
Read Mt.
【0096】そして、ステップS93〜ステップS96
で、上記目標行程吸入空気量上限値MGamaxと目標
行程吸入空気量下限値MGaminとを上記燃料付着遅
れ分相当空気量ΔMtの値に応じて拡張する。Then, steps S93 to S96
Then, the target stroke intake air amount upper limit MGamax and the target stroke intake air amount lower limit MGamin are extended according to the value of the air amount ΔMt corresponding to the fuel attachment delay.
【0097】ステップS93では、該燃料付着遅れ分相
当空気量ΔMtが正の値かを判断し、燃料付着遅れ分相
当空気量ΔMtが正の値(ΔMt>0)のときは、ステ
ップS94へ進み、上記目標行程吸入空気量上限値MG
amaxを上記燃料付着遅れ分相当空気量ΔMt分だけ
加算した値で更新し(MGamax←MGamax+Δ
Mt)、ステップS97へジャンプする。又、燃料付着
遅れ分相当空気量ΔMtが負の値或いはゼロ(ΔMt≦
0)のときは、ステップS95へ進む。In step S93, it is determined whether the air amount ΔMt corresponding to the fuel adhesion delay is a positive value. If the air amount ΔMt corresponding to the fuel adhesion delay is a positive value (ΔMt> 0), the flow proceeds to step S94. , The target stroke intake air amount upper limit MG
amax is updated by a value obtained by adding the air amount ΔMt corresponding to the fuel attachment delay (MGamax ← MGamax + Δ
Mt), and jump to step S97. Further, the air amount ΔMt corresponding to the fuel adhesion delay is a negative value or zero (ΔMt ≦
In the case of (0), the process proceeds to step S95.
【0098】そして、上記ステップS93からステップ
S95へ進むと、上記燃料付着遅れ分相当空気量ΔMt
が負の値かを判断し、負の値(ΔMt<0)のときは、
ステップS96へ進み、上記目標行程吸入空気量下限値
MGaminを上記燃料付着遅れ分相当空気量ΔMt分
だけ加算した値で更新し(MGamin←MGamin
+ΔMt)、ステップS97へ進む。又、燃料付着遅れ
分相当空気量ΔMtがゼロ(ΔMt=0)のときは、過
渡付着量相当空気量Mtが変化していないため、そのま
まステップS97へ進む。Then, when the routine proceeds from step S93 to step S95, the air amount ΔMt corresponding to the fuel adhesion delay is obtained.
Is negative, and if negative (ΔMt <0),
Proceeding to step S96, the target stroke intake air amount lower limit MGamin is updated with a value obtained by adding the fuel adhesion delay equivalent air amount ΔMt (MGamin ← MGamin).
+ ΔMt), and proceeds to step S97. On the other hand, when the air amount ΔMt corresponding to the fuel adhesion delay is zero (ΔMt = 0), the air amount Mt corresponding to the transient adhesion amount does not change, and the process directly proceeds to step S97.
【0099】図13に示すように、後述するスロットル
開度設定用目標行程吸入空気量MGa4を算出する際
に、燃料量算出用目標行程吸入空気量MGa3から上記
燃料付着遅れ分相当空気量ΔMtを減算することが予め
解っているため、該燃料付着遅れ分相当空気量ΔMtの
値に応じて、目標行程吸入空気量上限値MGamax、
或いは目標行程吸入空気量下限値MGaminを上記燃
料付着遅れ分相当空気量ΔMt分だけ拡張させておくこ
とで、急なトルク要求に対してのレスポンス特性が向上
し、且つ、吸入空気系のスロットル開度制御と燃料系の
燃料噴射制御との整合性が図られ、適正な空燃比制御性
を得ることが可能となる。As shown in FIG. 13, when calculating the target stroke intake air amount MGa4 for setting the throttle opening, which will be described later, the air amount ΔMt corresponding to the fuel adhesion delay is calculated from the target stroke intake air amount MGa3 for calculating the fuel amount. Since the subtraction is known in advance, the target stroke intake air upper limit MGamax, depending on the value of the air amount ΔMt corresponding to the fuel adhesion delay.
Alternatively, by expanding the lower limit MGamin of the target stroke intake air amount by the amount of air ΔMt corresponding to the fuel attachment delay, the response characteristic to a sudden torque request is improved, and the throttle of the intake air system is opened. Consistency between the degree control and the fuel injection control of the fuel system is achieved, so that appropriate air-fuel ratio controllability can be obtained.
【0100】次いで、ステップS97〜ステップS10
0で、上記ステップS91で算出した総目標行程吸入空
気量Aが、上記目標行程吸入空気量上限値MGamax
と目標行程吸入空気量下限値MGaminとの間に収ま
るように、上下をリミットする。Next, steps S97 to S10
0, the total target stroke intake air amount A calculated in step S91 is equal to the target stroke intake air amount upper limit MGamax.
The upper and lower limits are set so as to fall between the target stroke intake air amount lower limit MGamin and the target stroke intake air amount lower limit MGamin.
【0101】先ず、ステップS97では、上記総目標行
程吸入空気量Aが目標行程吸入空気量上限値MGama
xを越えているかを判断し、越えているとき(A>MG
amax)は、ステップS98へ進み、目標行程吸入空
気量上限値MGamaxで上記総目標行程吸入空気量A
を設定し(A←MGamax)、ステップS101へジ
ャンプする。又、上記総目標行程吸入空気量Aが上記目
標行程吸入空気量上限値MGamax以下のときは(A
≦MGamax)、ステップS99へ進み、上記総目標
行程吸入空気量Aが目標行程吸入空気量下限値MGam
inよりも低いかを判断し、低いときは(A<MGam
in)、ステップS100へ進み、目標行程吸入空気量
下限値MGaminで上記総目標行程吸入空気量Aを設
定し(A←MGamin)、ステップS101へ進む。
又、上記総目標行程吸入空気量Aが目標行程吸入空気量
上限値MGamaxと目標行程吸入空気量下限値MGa
minとの間にあるときは(MGamax≧A≧MGa
min)、そのままステップS101へ進む。First, in step S97, the total target stroke intake air amount A becomes equal to the target stroke intake air amount upper limit MGama.
x is exceeded and when it is exceeded (A> MG
amax) proceeds to step S98, where the total target stroke intake air amount A is set to the target stroke intake air amount upper limit MGamax.
Is set (A ← MGamax), and the process jumps to step S101. When the total target stroke intake air amount A is equal to or less than the target stroke intake air amount upper limit MGamax, (A
≦ MGamax), the process proceeds to step S99, and the total target stroke intake air amount A becomes the target stroke intake air amount lower limit value MGam.
is determined to be lower than (A <MGam).
in), the process proceeds to step S100, the total target stroke intake air amount A is set at the target stroke intake air amount lower limit MGamin (A ← MGamin), and the process proceeds to step S101.
The total target stroke intake air amount A is equal to the target stroke intake air amount upper limit MGamax and the target stroke intake air amount lower limit MGa.
min (MGamax ≧ A ≧ MGa
min), and proceeds directly to step S101.
【0102】そして、ステップS101で、上記総目標
行程吸入空気量Aにて、燃料量算出用目標行程吸入空気
量MGa3を設定し、ルーチンを抜ける。In step S101, the target stroke intake air amount MGa3 for calculating the fuel amount is set based on the total target stroke intake air amount A, and the routine exits.
【0103】<ステップS18>ステップS18では、
図12に示す燃料付着遅れ分相当空気量設定サブルーチ
ンが実行される。この燃料付着遅れ分相当空気量設定サ
ブルーチンでは、インジェクタ23から噴射された燃料
の一部が吸気ポート壁面に付着する分の、気筒へ供給さ
れる燃料量に対する付着遅れ(図26参照)を想定し、
吸入空気系の吸入空気量を上記燃料付着遅れに合わせて
遅らせることで、空燃比の適正化を図る。<Step S18> In step S18,
A fuel attachment delay equivalent air amount setting subroutine shown in FIG. 12 is executed. In this fuel attachment delay equivalent air amount setting subroutine, it is assumed that there is an attachment delay (see FIG. 26) with respect to the amount of fuel supplied to the cylinder, by the amount of a part of the fuel injected from the injector 23 adhering to the intake port wall surface. ,
The air-fuel ratio is optimized by delaying the amount of intake air in the intake air system in accordance with the above-described fuel attachment delay.
【0104】先ず、ステップS121で、エンジン回転
数Neに基づき、一次元マップを補間計算付きで参照し
て、燃料付着遅れに関する一次遅れ時定数τを設定す
る。First, in step S121, a first-order lag time constant τ relating to a fuel deposition delay is set by referring to a one-dimensional map with interpolation calculation based on the engine speed Ne.
【0105】例えば、エンジン運転領域毎に、吸気ポー
トに対する定常的な燃料付着量Mxが決定され、ある運
転領域から他の運転領域へ変化する過渡時における過渡
的な燃料付着量Mtは一次遅れを有して新しい運転領域
の定常的な燃料付着量Ms’へ追従するものとした場
合、このような一次遅れ時定数τも、運転領域毎に決定
される。図25(a)に示すように、上記一次元マップ
には、エンジン回転数Neが高回転へ移行するに従って
吸気ポートを通過する吸入空気の流速が速くなるため、
次第に短い値の一次遅れ時定数τが格納されている。For example, a steady amount Mx of fuel adhering to the intake port is determined for each engine operating region, and the transient amount Mt of fuel transient during a transition from one operating region to another operating region has a first-order lag. In the case where the first delay time constant τ is determined to follow the steady fuel deposition amount Ms ′ in the new operation region, such a first-order lag time constant τ is also determined for each operation region. As shown in FIG. 25A, the one-dimensional map shows that the flow rate of the intake air passing through the intake port becomes faster as the engine speed Ne shifts to a higher speed.
A first-order lag time constant τ that is gradually shorter is stored.
【0106】次いで、ステップS122で、エンジン回
転数Neと前記燃料量算出用目標行程吸入空気量MGa
3とに基づき、1吸気ポート当たりのポート吸気流量Q
pを、次式から算出する。 Qp←(Ne・MGa3)/K3 [mg/10 ms] …(17) ここで、K3は使用するエンジンによって決定される定
数で、4サイクル4気筒エンジンの場合、演算周期が1
0msであるため、K3=2・60・100である。但
し、燃料付着遅れは低負荷、低回転運転領域で顕著に現
れ、高負荷、高回転領域(例えば、6000[rpm]以
上)では殆ど問題にならないため、このような高負荷、
高回転領域では、ポート吸気流量Qpを一定値としても
良い。Next, at step S122, the engine speed Ne and the target stroke intake air amount MGa for calculating the fuel amount are calculated.
3, the port intake air flow rate Q per intake port
p is calculated from the following equation. Qp ← (Ne · MGa3) / K3 [mg / 10 ms] (17) Here, K3 is a constant determined by the engine to be used, and in the case of a 4-cycle 4-cylinder engine, the calculation cycle is 1
Since it is 0 ms, K3 = 2.60-100. However, the fuel adhesion delay is remarkable in a low load and low rotation operation region, and hardly causes a problem in a high load and high rotation region (for example, 6000 [rpm] or more).
In the high rotation region, the port intake flow rate Qp may be a constant value.
【0107】次いで、ステップS123で、上記ポート
吸気流量Qpに基づき一次元マップを補間計算付きで参
照して定常付着量相当空気量Msを設定する。この定常
付着量相当空気量Msは、目標空燃比を理論空燃比(14.
6)等のように固定値とし、定常的な付着量Mxに空燃比
を乗算して設定した値であり、図25(b)に示すよう
に、ポート吸気流量Qpが増加するに従い、すなわちエ
ンジン運転領域が高負荷、高回転側へ移行するに従い、
定常付着量相当空気量Msの変化が次第に少なくなる。Next, in step S123, the one-dimensional map is referred to with the interpolation calculation based on the port intake air flow rate Qp to set the air amount Ms corresponding to the steady adhesion amount. The air amount Ms corresponding to the steady adhesion amount is determined by setting the target air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio (14.
6) and the like, and is a value that is set by multiplying the stationary adhesion amount Mx by the air-fuel ratio. As shown in FIG. 25B, as the port intake air flow rate Qp increases, As the operating range shifts to high load and high rotation,
The change in the air amount Ms corresponding to the steady adhesion amount gradually decreases.
【0108】その後、ステップS124で、前回(10 m
s前に)設定した過渡付着量相当空気量Mtを前回の過
渡付着量相当空気量MtOLDとし、ステップS125
で、今回設定した定常付着量相当空気量Msと前回設定
した過渡付着量相当空気量Mtとを、次式に基づき加重
平均処理して、今回の過渡付着量相当空気量Mtを算出
する。Thereafter, in step S124, the previous time (10 m
s before), the set transient adhesion amount equivalent air amount Mt is set as the previous transient adhesion amount equivalent air amount MtOLD, and step S125 is performed.
Then, the currently set steady adhesion amount equivalent air amount Ms and the previously set transient adhesion amount equivalent air amount Mt are weighted and averaged based on the following equation to calculate the current transient adhesion amount equivalent air amount Mt.
【0109】Mt←[Mt・(τ−1)+Ms]/τ 次いで、ステップS126へ進み、前回算出した過渡付
着量相当空気量MtOLDと今回算出した過渡付着量相当
空気量Mtとに基づき、次式から1気筒1サイクル中の
燃料付着遅れ分相当空気量ΔMtを算出し、ルーチンを
抜ける。Mt ← [Mt · (τ-1) + Ms] / τ Next, the routine proceeds to step S126, where the next air amount MtOLD corresponding to the transient adhesion amount calculated previously and the air amount Mt equivalent to the transient adhesion amount calculated this time are calculated as follows. From the equation, the air amount ΔMt corresponding to the fuel attachment delay during one cylinder and one cycle is calculated, and the routine exits.
【0110】 ΔMt←(Mt−MtOLD)・T2/10[ms] ここで、T2は1気筒の1サイクルに要する時間、すな
わち2回転時間である。ΔMt ← (Mt−MtOLD) · T2 / 10 [ms] Here, T2 is a time required for one cycle of one cylinder, that is, two rotation times.
【0111】このように、燃料付着モデル式を用いて燃
料の壁面付着による筒内への到着遅れを想定し、吸入空
気系を燃料付着遅れに合わせて遅らせるようにすること
で、応答性を多少犠牲にする反面、複雑、且つ激しく変
化する過渡トルクの要求に対しても安定した空燃比が得
られ、滑らかな過渡トルク特性と排気エミッションの向
上が図れる。As described above, the response is somewhat improved by assuming the arrival delay in the cylinder due to the adhesion of the fuel to the wall using the fuel adhesion model formula and delaying the intake air system in accordance with the fuel adhesion delay. While sacrificing, a stable air-fuel ratio can be obtained even for a complicated and drastically changing transient torque requirement, and a smooth transient torque characteristic and improved exhaust emission can be achieved.
【0112】このように、本実施の形態では燃料付着モ
デルを順モデルのまま吸入空気系で利用しているので、
例えば、多量の燃料が吸気ポートに付着した高負荷状態
から、瞬時に低負荷状態へ移行したとき、付着燃料が筒
内へ流れ込む燃料量がその時の吸入空気量に対して適正
な燃料量を上回っている場合には、燃料噴射量をゼロに
してもオーバリッチとなってしまう。このような場合、
従来の燃料付着逆モデルでは、燃料付着遅れ分の燃料量
を燃料噴射量に加算することで、燃料付着遅れを相殺す
るようにしているため、燃料噴射量を最小値であるゼロ
以外に制御することが出来ず、空燃比オーバリッチを回
避することは出来ないが、本実施の形態では、上述のよ
うに吸入空気系において燃料付着遅れ分の補正を行うの
で、筒内へ流れ込む付着燃料量に合わせて吸入空気量が
設定され、過渡時においても適正な空燃比制御を行うこ
とが出来る。As described above, in this embodiment, the fuel adhesion model is used in the intake air system as a forward model.
For example, when a high load state in which a large amount of fuel has adhered to the intake port shifts instantaneously to a low load state, the amount of fuel in which the adhered fuel flows into the cylinder exceeds the appropriate fuel amount for the intake air amount at that time. In this case, even if the fuel injection amount is set to zero, the fuel becomes over-rich. In such a case,
In the conventional fuel adhesion reverse model, the fuel adhesion delay is offset by adding the fuel amount corresponding to the fuel adhesion delay to the fuel injection amount. Therefore, the fuel injection amount is controlled to a value other than the minimum value of zero. Although it is impossible to avoid the air-fuel ratio over-rich, it is not possible to avoid the fuel adhering delay in the intake air system as described above. In addition, the intake air amount is set, and appropriate air-fuel ratio control can be performed even during a transition.
【0113】<ステップS19>ステップS19では、
図13に示すスロットル開度設定用目標行程吸入空気量
設定サブルーチンが実行される。このスロットル開度設
定用目標行程吸入空気量設定サブルーチンでは、筒内へ
供給される燃料量に相応する吸入空気量であるスロット
ル開度設定用目標行程吸入空気量MGa4を算出する。<Step S19> In step S19,
A throttle opening setting target stroke intake air amount setting subroutine shown in FIG. 13 is executed. In this throttle opening setting target stroke intake air amount setting subroutine, a throttle opening setting target stroke intake air amount MGa4 which is an intake air amount corresponding to the fuel amount supplied into the cylinder is calculated.
【0114】すなわち、ステップS131で、燃料量算
出用目標行程吸入空気量MGa3から燃料付着遅れ分相
当空気量ΔMtを減算し、Δt時間後に筒内へ流入する
燃料量に相応する吸入空気量の目標値であるスロットル
開度設定用目標行程吸入空気量MGa4を算出し(MG
a4←MGa3−ΔMt)、ルーチンを抜ける。That is, in step S131, the air amount ΔMt corresponding to the fuel adhesion delay is subtracted from the target stroke intake air amount MGa3 for fuel amount calculation, and the target amount of intake air corresponding to the fuel amount flowing into the cylinder after Δt time has elapsed. A target stroke intake air amount MGa4 for setting the throttle opening, which is a value, is calculated (MG
a4 ← MGa3-ΔMt), and exit the routine.
【0115】ここで、上記燃料付着遅れ分相当空気量Δ
Mtが正の値のときには(ΔMt>0)、アクセルペダ
ル踏み込み量θaccの増大による加速要求等により燃
料噴射量が増大して前回(10 ms前)の付着燃料量に対
し今回の付着燃料量が増加し、インジェクタ23から噴
射される燃料噴射量に対して実際に気筒に供給される燃
料量が減少することを示し、燃料量算出用目標行程吸入
空気量MGa3から上記燃料付着遅れ分相当空気量ΔM
tを減算してスロットル開度を設定するための目標値と
なるスロットル開度設定用目標行程吸入空気量MGa4
を算出することで、筒内に供給される燃料量に適合する
吸入空気量を得るスロットル開度を設定することがで
き、目標とする過渡空燃比に適合する適正空燃比が得ら
れ、空燃比制御性が向上する。Here, the air amount Δ corresponding to the fuel adhesion delay.
When Mt is a positive value (ΔMt> 0), the fuel injection amount increases due to an acceleration request or the like due to an increase in the accelerator pedal depression amount θacc, and the amount of the attached fuel this time becomes larger than the amount of the attached fuel last time (10 ms before). This indicates that the amount of fuel actually supplied to the cylinder decreases with respect to the amount of fuel injected from the injector 23, and the amount of air corresponding to the fuel attachment delay is calculated from the target amount of intake air MGa3 for calculating the amount of fuel. ΔM
The target stroke intake air amount MGa4 for setting the throttle opening which becomes a target value for setting the throttle opening by subtracting t
By calculating the air-fuel ratio, it is possible to set the throttle opening to obtain the amount of intake air that matches the amount of fuel supplied into the cylinder, and obtain the appropriate air-fuel ratio that matches the target transient air-fuel ratio. Controllability is improved.
【0116】また、燃料付着遅れ分相当空気量ΔMtが
正の値のときには、上述のように、上限側の限界値を設
定する目標行程吸入空気量上限値MGamaxが、この
燃料付着遅れ分相当空気量ΔMtにより拡張されるの
で、スロットル開度設定用目標行程吸入空気量MGa4
は、結果的に、実行程吸入空気量Gaとエンジン回転数
Neとに基づいて設定された元の目標行程吸入空気量上
限値MGamaxによって制限されることになり、制御
許容上限が上記燃料付着遅れ分相当空気量ΔMtに相当
する分、不必要に縮小されることが防止され、スロット
ル開度を設定するための指示値となるスロットル開度設
定用目標行程吸入空気量MGa4を許容限界まで有効に
設定することが可能となる。When the air amount ΔMt corresponding to the fuel adhesion delay is a positive value, as described above, the target stroke intake air amount upper limit MGamax for setting the upper limit is set to the fuel adhesion delay equivalent air amount. Since it is extended by the amount ΔMt, the target stroke intake air amount MGa4 for setting the throttle opening is set.
Is consequently limited by the original target stroke intake air amount upper limit MGamax set based on the execution stroke intake air amount Ga and the engine speed Ne. Unnecessarily reduced by the amount corresponding to the minute equivalent air amount ΔMt is prevented, and the throttle opening setting target stroke intake air amount MGa4, which is an instruction value for setting the throttle opening, is effectively increased to an allowable limit. It can be set.
【0117】一方、上記燃料付着遅れ分相当空気量ΔM
tが負の値のときには(ΔMt<0)、アクセルペダル
踏み込み量θaccの減少による減速要求等によりスロ
ットル弁が急閉して吸気管負圧によって付着燃料がポー
ト壁面から剥離されて前回(10 ms前)の付着燃料量に
対し今回の付着燃料量が減少し、この付着燃料が気筒に
供給されることで気筒に供給される燃料量が増加するこ
とを示し、燃料付着遅れ分相当空気量ΔMtはこのとき
マイナス値であり、燃料量算出用目標行程吸入空気量M
Ga3から上記燃料付着遅れ分相当空気量ΔMtを減算
することで、結果的にスロットル開度を設定するための
目標値となるスロットル開度設定用目標行程吸入空気量
MGa4は燃料量算出用目標行程吸入空気量MGa3に
対して上記燃料付着遅れ分相当空気量ΔMt分、増加さ
れることになり、これによって、減速時においても筒内
に供給される燃料量に適合する吸入空気量を得るスロッ
トル開度を設定することができ、目標とする過渡空燃比
に適合する適正空燃比が得られ、空燃比制御性が向上す
る。On the other hand, the air amount ΔM corresponding to the fuel adhesion delay
When t is a negative value (ΔMt <0), the throttle valve is rapidly closed due to a deceleration request due to a decrease in the accelerator pedal depression amount θacc, and the adhering fuel is separated from the port wall surface by the intake pipe negative pressure. This indicates that the amount of deposited fuel this time decreases with respect to the amount of deposited fuel in the previous case, and that the amount of fuel supplied to the cylinder increases by supplying this deposited fuel to the cylinder. Is a negative value at this time, and the target stroke intake air amount M for fuel amount calculation is
By subtracting the air amount ΔMt corresponding to the fuel attachment delay from Ga3, the target stroke for setting the throttle opening, which is a target value for setting the throttle opening as a result, the intake air amount MGa4 is the target stroke for calculating the fuel amount. The intake air amount MGa3 is increased by the amount of air ΔMt corresponding to the fuel attachment delay, thereby opening the throttle to obtain an intake air amount suitable for the amount of fuel supplied into the cylinder even during deceleration. The degree can be set, an appropriate air-fuel ratio suitable for the target transient air-fuel ratio is obtained, and the air-fuel ratio controllability is improved.
【0118】更に、燃料付着遅れ分相当空気量ΔMtが
負の値のときには、上述のように、下限側の限界値を設
定する目標行程吸入空気量下限値MGaminが、この
燃料付着遅れ分相当空気量ΔMtによって、より下限側
に拡張されるので、スロットル開度設定用目標行程吸入
空気量MGa4は、結果的に、実行程吸入空気量Gaと
エンジン回転数Neとに基づいて設定された元の目標行
程吸入空気量下限値MGaminによって制限されるこ
とになり、制御許容下限が上記燃料付着遅れ分相当空気
量ΔMtに相当する分、不必要にアップされることが防
止され、スロットル開度を設定するための指示値となる
スロットル開度設定用目標行程吸入空気量MGa4を許
容限界まで有効に設定することが可能となる。Further, when the air amount ΔMt corresponding to the fuel adhesion delay is a negative value, as described above, the target stroke intake air amount lower limit MGamin for setting the lower limit is set to the fuel adhesion delay equivalent air amount. Because the amount is expanded to the lower limit side by the amount ΔMt, the target stroke intake air amount MGa4 for setting the throttle opening is consequently the original stroke air amount Ga set based on the execution stroke intake air amount Ga and the engine speed Ne. The target stroke intake air amount is limited by the lower limit value MGamin, and the control allowable lower limit is prevented from being unnecessarily increased by an amount corresponding to the air amount ΔMt corresponding to the fuel attachment delay, and the throttle opening is set. It is possible to effectively set the target opening intake air amount MGa4 for setting the throttle opening, which is an instruction value for performing this operation, to an allowable limit.
【0119】ところで、上記燃料付着遅れ分相当空気量
ΔMtはその性格上、燃料量算出用目標行程吸入空気量
MGa3が増減する際に、この変化を打ち消す方向、す
なわち燃料増量に対しては減量する方向へ、燃料減量に
対しては増量方向へ作用するため、スロットル開度設定
用目標行程吸入空気量MGa4の変化範囲は、燃料量算
出用目標行程吸入空気量MGa3よりも必ず小さい値に
なる。従って、上記ステップS131で、燃料量算出用
目標行程吸入空気量MGa3から燃料付着遅れ分相当空
気量ΔMtを減算してスロットル開度設定用目標行程吸
入空気量MGa4を得る場合、このスロットル開度設定
用目標行程吸入空気量MGa4がオーバフローしたり、
アンダーフローすることはなく、それらのリミットを設
定する必要はない。By the way, the air amount ΔMt corresponding to the fuel adhesion delay decreases in the direction to cancel the change when the target stroke intake air amount MGa3 for calculating the fuel amount increases or decreases, that is, the amount of fuel increases. Therefore, the change range of the target stroke intake air amount MGa4 for setting the throttle opening is always smaller than the target stroke intake air amount MGa3 for calculating the fuel amount. Therefore, in step S131, when the target stroke intake air amount MGa4 for setting the throttle opening is obtained by subtracting the fuel adhesion delay equivalent air amount ΔMt from the target stroke intake air amount MGa3 for calculating the fuel amount, the throttle opening setting is performed. The target stroke intake air amount MGa4 overflows,
There is no underflow, and there is no need to set those limits.
【0120】<ステップS20>ステップS20では、
図14に示す目標スロットル開度設定サブルーチンが実
行される。この目標スロットル開度設定サブルーチンで
は、前記(13)式に示す吸気供給割合SGaとエンジ
ン回転数指標値MNeとに基づきスロットル開度マップ
を補間計算付で参照して目標スロットル開度Mθthを
設定する。<Step S20> In step S20,
A target throttle opening setting subroutine shown in FIG. 14 is executed. In the target throttle opening setting subroutine, the target throttle opening Mθth is set by referring to the throttle opening map with interpolation calculation based on the intake air supply ratio SGa and the engine speed index value MNe shown in the above equation (13). .
【0121】先ず、ステップS141では、吸気供給割
合SGaを、 SGa←[(Ga+MGa4)/2]/Gamax …(13−1) に基づいて算出し、次いで、ステップS142で、エン
ジン回転数指標値MNeを、 MNe←Ne+[(MGa4−Ga) /(Ga+MGa4)]・K2 …(13−2) 但し、K2=60V/(D・Δt)に基づいて算出す
る。First, in step S141, the intake supply ratio SGa is calculated based on SGa ← [(Ga + MGa4) / 2] / Gamax (13-1). Then, in step S142, the engine speed index value MNe is calculated. MNe ← Ne + [(MGa4-Ga) / (Ga + MGa4)] · K2 (13-2) where K2 = 60V / (D · Δt).
【0122】そして、ステップS143で、上記吸気供
給割合SGaとエンジン回転数指標値MNeとに基づき
スロットル開度マップ(図22参照)を補間計算付きで
参照して目標スロットル開度Mθthを設定し、ルーチ
ンを抜ける。In step S143, a target throttle opening Mθth is set by referring to a throttle opening map (see FIG. 22) with interpolation calculation based on the intake air supply ratio SGa and the engine speed index value MNe. Exit the routine.
【0123】前述のように、定常時においては、実行程
吸入空気量Gaと目標行程吸入空気量MGa、すなわち
スロットル開度設定用目標行程吸入空気量MGa4とが
一致するため、定常時においても上記スロットル開度マ
ップを参照することで、目標スロットル開度Mθthを
設定することが出来る。すなわち、定常時の吸気供給割
合SGaは、 SGa=MGa4/Gamax …(13−1’) であり、又、エンジン回転数指標値MNeは、 MNe=Ne …(13−2’) である。As described above, in the steady state, the actual stroke intake air amount Ga and the target stroke intake air amount MGa, that is, the target stroke intake air amount MGa4 for setting the throttle opening, coincide with each other. The target throttle opening Mθth can be set by referring to the throttle opening map. That is, the intake air supply ratio SGa in the steady state is SGa = MGa4 / Gamax (13-1 ′), and the engine speed index value MNe is MNe = Ne (13-2 ′).
【0124】すなわち、スロットル開度設定用目標行程
吸入空気量MGa4の最大実行程吸入空気量Gamax
に対する割合を算出して該目標行程吸入空気量MGa4
を正規化して正規化目標行程吸入空気量としての吸気供
給割合SGa(=MGa/Gamax)を算出し、この
値とエンジン回転数Neとに基づき、スロットル開度マ
ップを補間計算付きで参照して目標スロットル開度Mθ
thを設定し、この目標スロットル開度Mθthに基づ
いてスロットルアクチュエータ20に対するスロットル
開度制御量としてのスロットルアクチュエータ駆動量D
actを設定する。That is, the maximum executed intake air amount Gamax of the target stroke intake air amount MGa4 for setting the throttle opening is set.
To the target stroke intake air amount MGa4
Is calculated to calculate an intake supply ratio SGa (= MGa / Gamax) as a normalized target stroke intake air amount. Based on this value and the engine speed Ne, the throttle opening map is referred to with interpolation calculation. Target throttle opening Mθ
and a throttle actuator driving amount D as a throttle opening control amount for the throttle actuator 20 based on the target throttle opening Mθth.
Set act.
【0125】従って、上記スロットル開度マップとして
過渡時のマップを特別設定する必要が無く、図22に示
すように、不等間隔格子によって設定された定常時のス
ロットル開度マップを利用し、過渡時には吸気供給割合
SGaとエンジン回転数指標値MNeとの値を過渡状態
に応じて変更するだけで、目標スロットル開度Mθth
を設定することが出来る。Therefore, there is no need to specially set a transient map as the throttle opening map. As shown in FIG. 22, a transient throttle opening map set by a non-uniform grid is used, and the transient throttle map is used. Sometimes, the target throttle opening Mθth can be changed simply by changing the values of the intake air supply ratio SGa and the engine speed index value MNe according to the transient state.
Can be set.
【0126】ここで、吸気供給割合SGa及びエンジン
回転数の大きい領域においては、吸気供給割合SGa或
いはエンジン回転数の僅かな変化で目標とするスロット
ル開度、すなわち、目標スロットル開度Mθthが大き
く変化する。従って、図22に示すように、スロットル
開度マップをこれに対応させて、各パラメータ、すなわ
ち吸気供給割合SGa及びエンジン回転数指標値MNe
の格子を不等間隔とし、吸気供給割合SGa及びエンジ
ン回転数指標値MNeの大きい領域で格子を広げること
で、適正にセッティングを行うことが可能となり、この
吸気供給割合SGaに応じた適切な目標スロットル開度
Mθthを得ることができる。そして、この目標スロッ
トル開度Mθthに基づきスロットルアクチュエータ駆
動量Dactが適正且つ高精度に設定されるため、スロ
ットル開度制御性が向上する。Here, in a region where the intake air supply ratio SGa and the engine speed are large, the target throttle opening degree, that is, the target throttle opening degree Mθth greatly changes with a slight change in the intake air supply ratio SGa or the engine speed. I do. Therefore, as shown in FIG. 22, the throttle opening map is made to correspond to this, and each parameter, that is, the intake supply ratio SGa and the engine speed index value MNe, is set.
Are set at irregular intervals, and the grid is widened in a region where the intake air supply ratio SGa and the engine speed index value MNe are large, so that the setting can be appropriately performed. The throttle opening Mθth can be obtained. The throttle actuator drive amount Dact is set appropriately and with high accuracy based on the target throttle opening Mθth, so that the throttle opening controllability is improved.
【0127】本実施の形態では、目標スロットル開度M
θthを設定する際に、ダイナミックレンジの大きなス
ロットル通過空気流量を直接求めることなく、1気筒が
1吸気行程当たりに吸入する実行程吸入空気量Ga、ス
ロットル開度設定用目標行程吸入空気量MGa4、及び
エンジン回転数Neの各変数から定常時のマップを利用
して定常時は勿論のこと過渡的な目標スロットル開度M
θthをも設定しているため、上記各行程吸入空気量は
1吸気行程を基準としたものであり前記スロットル通過
空気流量Qthに対してダイナミックレンジが1/10
以下となり、また、運転時のエンジン回転数Neのダイ
ナミックレンジもアイドル回転数から最高エンジン回転
数までであり、スロットル通過空気流量Qthに対して
ダイナミックレンジが著しく小さい。In this embodiment, the target throttle opening M
When setting θth, the actual stroke intake air amount Ga, the target stroke intake air amount MGa4 for setting the throttle opening, and the actual stroke intake air amount that each cylinder inhales per intake stroke without directly obtaining the throttle passing air flow rate having a large dynamic range. And a transient target throttle opening M as well as in a steady state using a map in a steady state from each variable of the engine speed Ne.
Since θth is also set, each stroke intake air amount is based on one intake stroke, and the dynamic range is 1/10 of the throttle passing air flow rate Qth.
The dynamic range of the engine speed Ne during operation is also from the idle speed to the maximum engine speed, and the dynamic range is extremely small with respect to the throttle passing air flow rate Qth.
【0128】従って、スロットル開度制御量としてのス
ロットルアクチュエータ駆動量Dactを設定する際に
採用する変数のダイナミックレンジが小さく、全運転領
域において適正なスロットル開度制御を、コンピュータ
に負担をかけることなく行うことが出来る。Therefore, the dynamic range of the variable used when setting the throttle actuator drive amount Dact as the throttle opening control amount is small, and proper throttle opening control over the entire operation range can be performed without burdening the computer. You can do it.
【0129】更に、上記(13−2)式を用いてエンジ
ン回転数指標値MNeを算出することで、スロットル開
度誤差の自己回復機能が備えられる。すなわち、スロッ
トル開度に誤差があり、実行程吸入空気量Gaが上記ス
ロットル開度設定用目標行程吸入空気量MGa4に一致
しない場合、上記(13−2)式によれば、仮に実行程
吸入空気量Gaがスロットル開度設定用目標行程吸入空
気量MGa4よりも大きいときには、エンジン回転数指
標値MNeは、実際のエンジン回転数Neよりも低く設
定される。Further, by calculating the engine speed index value MNe using the above equation (13-2), a self-recovery function for the throttle opening error is provided. In other words, if there is an error in the throttle opening and the actual intake air amount Ga does not coincide with the throttle opening setting target stroke intake air amount MGa4, according to the above equation (13-2), if the actual intake air amount Ga is When the amount Ga is larger than the target stroke intake air amount MGa4 for setting the throttle opening, the engine speed index value MNe is set lower than the actual engine speed Ne.
【0130】定常時のスロットル開度マップは、実行程
吸入空気量Gaを一定とした場合、エンジン回転数指標
値MNeが低回転ほど小さい目標スロットル開度Mθt
hが設定されている。従って、上記エンジン回転数指標
値MNeに基づき上記スロットル開度マップを参照した
場合、自動的にスロットル開度が閉方向へ制御される。
その結果、実行程吸入空気量Gaは小さい値に補正さ
れ、実行程吸入空気量Gaがスロットル開度設定用目標
行程吸入空気量MGa4に追従することになる。実行程
吸入空気量Gaがスロットル開度設定用目標行程吸入空
気量MGa4よりも小さい場合も同様に、自動的にスロ
ットル開度θthが開方向へ補正するように動作して、
スロットル開度設定用目標行程吸入空気量MGa4に追
従することになる。The throttle opening map in the steady state shows that the target throttle opening Mθt becomes smaller as the engine speed index value MNe becomes lower, when the intake air amount Ga is kept constant as the execution proceeds.
h is set. Therefore, when the throttle opening map is referred to based on the engine speed index value MNe, the throttle opening is automatically controlled in the closing direction.
As a result, the executed stroke intake air amount Ga is corrected to a small value, and the executed stroke intake air amount Ga follows the target stroke intake air amount MGa4 for setting the throttle opening. Similarly, when the execution stroke intake air amount Ga is smaller than the throttle stroke setting target stroke intake air amount MGa4, the throttle opening θth is automatically corrected in the opening direction.
It follows the target stroke intake air amount MGa4 for setting the throttle opening.
【0131】具体的に説明すれば、上記定数K2は、 K2=60V/(D・Δt) であり、例えば、V/D=4、Δt=1/100[sec}
とした場合、 K2=24000[rpm] となり、実行程吸入空気量Gaとスロットル開度設定用
目標行程吸入空気量MGa4とに1%の偏差が発生した
場合、通常のエンジンでは、約120[rpm]ほどずらし
てスロットル開度マップを参照することになる。又、同
じ120[rpm]のずれであっても、スロットル開度マッ
プの特性上、低回転ほどスロットル開度変化は大きくな
る。従って、スロットル開度誤差の発生し易い低回転ほ
ど、スロットル開度誤差に対する自己回復機能が強く作
用することになり、上記定数K2(=24000[rp
m])は、スロットル開度制御時の誤差フィードバックの
P分ゲインと捉えることが出来る。More specifically, the constant K2 is as follows: K2 = 60 V / (D · Δt), for example, V / D = 4, Δt = 1/100 [sec]
K2 = 24000 [rpm], and when a deviation of 1% occurs between the execution stroke intake air amount Ga and the target stroke intake air amount MGa4 for setting the throttle opening, about 120 [rpm] in a normal engine ] To refer to the throttle opening map. Further, even with the same shift of 120 [rpm], the change in the throttle opening increases as the rotation speed decreases, due to the characteristics of the throttle opening map. Therefore, the self-recovery function for the throttle opening error acts more strongly at a low rotation speed at which the throttle opening error easily occurs, and the constant K2 (= 24000 [rp]
m]) can be regarded as a P gain for error feedback during throttle opening control.
【0132】<ステップS21>ステップS21では、
図15に示すスロットルアクチュエータ駆動量設定サブ
ルーチンが実行される。先ず、ステップS151で、ス
ロットル開度センサ32aの出力値に基づき検出した実
スロットル開度θthを読込み、ステップS152で、
目標スロットル開度Mθthから実スロットル開度θt
hを減算してスロットル開度差Δθthを算出する。 Δθth←Mθth−θth そして、ステップS153で上記スロットル開度差Δθ
thに基づき一次元マップを補間計算付きで参照し、或
いは演算等によりスロットルアクチュエータ駆動量Da
ctを設定し、ステップS154で、上記スロットルア
クチュエータ駆動量Dactを、スロットル弁5aに連
設するスロットルアクチュエータ20へ出力し、ルーチ
ンを抜ける。<Step S21> In step S21,
A throttle actuator drive amount setting subroutine shown in FIG. 15 is executed. First, in step S151, the actual throttle opening θth detected based on the output value of the throttle opening sensor 32a is read, and in step S152,
From the target throttle opening Mθth to the actual throttle opening θt
By subtracting h, the throttle opening difference Δθth is calculated. Δθth ← Mθth−θth Then, in step S153, the throttle opening difference Δθ
The one-dimensional map is referenced with interpolation calculation based on th, or the throttle actuator drive amount Da is calculated by calculation or the like.
ct is set, and in step S154, the throttle actuator drive amount Dact is output to the throttle actuator 20 connected to the throttle valve 5a, and the routine exits.
【0133】その結果、実行程吸入空気量Gaがスロッ
トル開度設定用目標行程吸入空気量MGa4に追従する
ように、スロットル弁5aの開度が制御される。As a result, the opening of the throttle valve 5a is controlled such that the execution stroke intake air amount Ga follows the throttle opening setting target stroke intake air amount MGa4.
【0134】尚、図18に示すように、運転領域が変化
する過渡時において、スロットル開度設定用目標行程吸
入空気量MGa4がステップ的に変化するのに対し、ス
ロットル開度は、チャンバ内の充填空気がある分、オー
バシュート的な変化が要求される場合が多いが、吸気管
圧力センサ21の出力値に基づき検出する実行程吸入空
気量Gaがスロットル開度設定用目標行程吸入空気量M
Ga4に可能な限り追従できるような動作速度の速いス
ロットルアクチュエータ20を備えることで、本ルーチ
ンで実行されるスロットル開度制御をより高性能化させ
ることが可能である。As shown in FIG. 18, the throttle opening setting target stroke intake air amount MGa4 changes in a stepwise manner during the transition of the operating range, whereas the throttle opening changes within the chamber. In many cases, an overshoot-like change is required as much as the charged air is present. However, the actual intake air amount Ga detected based on the output value of the intake pipe pressure sensor 21 is the target stroke intake air amount M for setting the throttle opening.
By providing the throttle actuator 20 having a high operation speed that can follow Ga4 as much as possible, it is possible to further improve the throttle opening degree control executed in this routine.
【0135】次に、図16、図17に示すフローチャー
トに従い、燃料系の制御について説明する。但し、図2
6に示すように、燃料系の遅れとして吸気ポート壁面付
着による燃料付着遅れがあるが、この燃料付着遅れにつ
いては、前述したように吸入空気系で同期させているた
め、この燃料噴射量設定ルーチンでは、基本的に燃料量
算出用目標行程吸入空気量MGa3に基づき、目標空燃
比に適合する燃料噴射量を設定する。尚、この燃料噴射
量設定ルーチンは10msec毎に実行される。Next, the control of the fuel system will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. However, FIG.
As shown in FIG. 6, there is a fuel deposition delay due to the adhesion of the intake port wall as a delay in the fuel system. This fuel adhesion delay is synchronized with the intake air system as described above. Here, basically, a fuel injection amount suitable for the target air-fuel ratio is set based on the target stroke intake air amount MGa3 for fuel amount calculation. Note that this fuel injection amount setting routine is executed every 10 msec.
【0136】先ず、ステップS161で、上記燃料量算
出用目標行程吸入空気量MGa3を読込み、ステップS
162で、図17に示すむだ時間設定サブルーチンを実
行し、吸入空気系のスロットルアクチュエータ20の動
作遅れに燃料系を同期させ、スロットルアクチュエータ
20の動作遅れに起因する過渡時における空燃比のリッ
チスパイク、リーンスパイクを防止する。First, in step S161, the target stroke intake air amount MGa3 for fuel amount calculation is read, and the flow proceeds to step S161.
At 162, the dead time setting subroutine shown in FIG. 17 is executed, the fuel system is synchronized with the operation delay of the throttle actuator 20 of the intake air system, and the rich spike of the air-fuel ratio at the time of transition caused by the operation delay of the throttle actuator 20; Prevent lean spikes.
【0137】このむだ時間設定サブルーチンでは、ステ
ップS171からステップS175において、所定レジ
スタM1〜M5に格納されている燃料量算出用目標行程
吸入空気量MGa3を順次繰り上げ、ステップS171
において、レジスタM5に格納されている50msec
前に設定した燃料量算出用目標行程吸入空気量MGa3
を、今回の燃料量算出用目標行程吸入空気量MGa5と
して設定し、又、ステップS176において、今回読込
んだ燃料量算出用目標行程吸入空気量MGa3をレジス
タM1に格納し、ルーチンを抜ける。In this dead time setting subroutine, in steps S171 to S175, the target stroke intake air amount MGa3 for fuel amount calculation stored in the predetermined registers M1 to M5 is sequentially advanced, and step S171 is performed.
At 50 msec stored in the register M5
The target stroke intake air amount MGa3 for fuel amount calculation previously set
Is set as the current target stroke intake air amount MGa5 for fuel amount calculation. In step S176, the currently read target stroke intake air amount MGa3 for fuel amount calculation is stored in the register M1, and the routine exits.
【0138】そして、燃料噴射量設定ルーチンのステッ
プS163へ戻り、むだ時間処理を施した上記燃料量算
出用目標行程吸入空気量MGa5と目標燃空比(F/A)と
に基づき、燃料噴射量Gfを設定し、 Gf←MGa5・(F/A) ステップS164で、次式に基づき燃料噴射量を定める
インジェクタ23に対する燃料噴射パルス幅Tiを設定
し、 Ti←KA/F・α・Gf/Ne+Ts ルーチンを抜ける。Then, returning to step S163 of the fuel injection amount setting routine, the fuel injection amount is determined based on the target stroke intake air amount MGa5 for the fuel amount calculation that has been subjected to the dead time processing and the target fuel-air ratio (F / A). Gf is set, and Gf ← MGa5 · (F / A) In step S164, the fuel injection pulse width Ti for the injector 23 that determines the fuel injection amount based on the following equation is set: Ti ← KA / F · α · Gf / Ne + Ts Exit the routine.
【0139】尚、ここで、KA/Fはインジェクタ特性補
正定数、αは空燃比フィードバック補正係数、Tsはバ
ッテリ57の端子電圧VB に基づきインジェクタ23の
無効噴射時間を補間する電圧補正パルス幅である。Here, KA / F is an injector characteristic correction constant, α is an air-fuel ratio feedback correction coefficient, and Ts is a voltage correction pulse width for interpolating the invalid injection time of the injector 23 based on the terminal voltage VB of the battery 57. .
【0140】このように、燃料系では、燃料噴射パルス
幅Tiを、実行程吸入空気量Gaによらずエンジン状態
から求めた燃料量算出用目標行程吸入空気量MGa5に
基づき設定し、一方、吸入空気系では気筒へ流入する燃
料量に基づき所定の空燃比となるような吸入空気側での
目標行程吸入空気量MGa4を設定し、実行程吸入空気
量Gaが上記目標行程吸入空気量MGa4に追従するよ
うにスロットル開度を設定する、いわゆる燃料主導制御
を全運転領域において実行できるようにしたので、仮に
スロットル弁が固着するような故障が生じても、燃料噴
射量はスロットル通過空気流量に関係なく設定され、急
加速等の不測の事態を回避することがきる。又、燃料噴
射量と、この燃料噴射量に適合する所定空燃比を得るた
めの行程吸入空気量を得るスロットル開度とが同時に設
定されるため、過渡時においても良好な空燃比制御性能
を得ることが出来る。As described above, in the fuel system, the fuel injection pulse width Ti is set based on the target stroke intake air amount MGa5 for calculating the fuel amount obtained from the engine state irrespective of the actual stroke intake air amount Ga. In the air system, a target stroke intake air amount MGa4 on the intake air side is set such that a predetermined air-fuel ratio is obtained based on the fuel amount flowing into the cylinder, and the execution stroke intake air amount Ga follows the target stroke intake air amount MGa4. The throttle opening can be set in such a manner that the so-called fuel-driven control can be executed in the entire operation range. Therefore, even if a malfunction such as the sticking of the throttle valve occurs, the fuel injection amount is related to the air flow through the throttle. It is possible to avoid unexpected situations such as sudden acceleration. Further, since the fuel injection amount and the throttle opening for obtaining the stroke intake air amount for obtaining the predetermined air-fuel ratio suitable for this fuel injection amount are set at the same time, good air-fuel ratio control performance can be obtained even in the transient state. I can do it.
【0141】尚、本実施の形態においては、運転者の要
求出力量としてアクセルペダル踏込み量θaccを用い
ているが、本発明はこれに限定されず、例えば手動によ
りスロットルレバーを操作することでエンジン出力を可
変させるエンジンの場合にはスロットルレバーの操作量
を運転者の要求出力量として採用する。In this embodiment, the accelerator pedal depression amount θacc is used as the driver's required output amount. However, the present invention is not limited to this. For example, the engine can be manually operated by operating the throttle lever. In the case of an engine with variable output, the operation amount of the throttle lever is adopted as the required output amount of the driver.
【0142】又、アクセル操作をマイクロコンピュータ
等からなる電子制御装置で操作することで自動運転制御
に適用することも可能であり、この場合、上記運転者は
人員のみならず上記制御装置をも含むものである。It is also possible to apply automatic operation control by operating the accelerator operation with an electronic control device such as a microcomputer. In this case, the driver includes not only the personnel but also the control device. It is a thing.
【0143】[0143]
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、吸入空気流量を用いることなく1気筒に1吸
気行程当たりに吸入される行程吸入空気量を採用し、少
なくとも運転者の要求出力量に基づいて目標行程吸入空
気量を設定し、又、スロットル弁上流の吸気管圧力に基
づいてスロットル弁全開に対応する最大実行程吸入空気
量を設定し、目標行程吸入空気量の最大実行程吸入空気
量に対する割合を算出して該目標行程吸入空気量を正規
化した正規化目標行程吸入空気量とエンジン回転数とに
基づき、スロットル弁に連設するスロットルアクチュエ
ータに対するスロットル開度制御量を設定するので、ス
ロットル開度を設定する際に使用する変数はダイナミッ
クレンジが小さく、従来の吸入空気流量と云うダイナミ
ックレンジの大きい変数を用いてスロットル開度を演算
する場合に比して演算負荷が軽減され、既存のコンピュ
ータであっても目標吸入空気量に対応するスロットル弁
開度を高精度に設定することが可能になる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the stroke intake air amount that is taken in one cylinder per intake stroke is adopted without using the intake air flow rate, and at least The target stroke intake air amount is set based on the required output amount, and the maximum execution stroke intake air amount corresponding to the throttle valve being fully opened is set based on the intake pipe pressure upstream of the throttle valve. A throttle opening control amount for a throttle actuator connected to a throttle valve based on a normalized target stroke intake air amount obtained by normalizing the target stroke intake air amount by calculating a ratio to the execution stroke intake air amount and the engine speed. Therefore, the variable used when setting the throttle opening has a small dynamic range, and the dynamic range called the conventional intake air flow rate is large. The calculation load is reduced as compared with the case where the throttle opening is calculated using variables, and even with an existing computer, the throttle valve opening corresponding to the target intake air amount can be set with high accuracy. .
【0144】又、定常状態のセッティングで過渡運転に
も対応することができ、過渡運転に対応したセッティン
グが不要であり、容易に実現することができる。Further, the setting in the steady state can cope with the transient operation, so that the setting corresponding to the transient operation is not required and can be easily realized.
【0145】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の発明の効果に加え、前記要求出力量としてアクセル
ペダル踏込み量を用いることで、本発明を車輌用エンジ
ンのエンジン制御に対して容易に適用することが可能に
なる。According to the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect, the present invention is applied to engine control of a vehicle engine by using an accelerator pedal depression amount as the required output amount. It can be easily applied.
【0146】請求項3記載の発明では、正規化目標行程
吸入空気量とエンジン回転数とに基づき不等間隔格子の
マップを参照してスロットルアクチュエータに対するス
ロットル開度制御量を設定するので、スロットル開度制
御量を設定するためのマップを、各パラメータの変化に
対してスロットル開度制御量の変化が大きい領域と小さ
い領域とにそれぞれ対応して適切に設定することができ
て、適正にセッティングを行うことが可能となり、これ
により、スロットルアクチュエータに対するスロットル
開度制御量を適正且つ高精度に設定することができて、
スロットル開度制御性が向上する。According to the third aspect of the present invention, the throttle opening control amount for the throttle actuator is set with reference to a map of irregularly spaced grids based on the normalized target stroke intake air amount and the engine speed. The map for setting the degree control amount can be set appropriately for the region where the change of the throttle opening degree control amount is large and the region where the change of the throttle opening degree control amount is small with respect to the change of each parameter. This makes it possible to set the throttle opening control amount for the throttle actuator appropriately and with high accuracy,
The throttle opening controllability is improved.
【図1】本発明の基本構成図FIG. 1 is a basic configuration diagram of the present invention.
【図2】エンジン制御装置の機能を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram illustrating functions of an engine control device.
【図3】吸気損失質量及び体積効率設定ルーチンのフロ
ーチャートFIG. 3 is a flowchart of an intake loss mass and volume efficiency setting routine;
【図4】スロットル開度制御ルーチンのフローチャートFIG. 4 is a flowchart of a throttle opening control routine;
【図5】実行程吸入空気量設定サブルーチンのフローチ
ャートFIG. 5 is a flowchart of a subroutine for setting an intake air amount to be executed;
【図6】最大実行程吸入空気量設定サブルーチンのフロ
ーチャートFIG. 6 is a flowchart of a maximum execution intake air amount setting subroutine.
【図7】アクセルペダル要求行程吸入空気量設定サブル
ーチンのフローチャートFIG. 7 is a flowchart of an accelerator pedal request stroke intake air amount setting subroutine.
【図8】アイドル要求行程吸入空気量設定サブルーチン
のフローチャートFIG. 8 is a flowchart of an idle request stroke intake air amount setting subroutine.
【図9】目標行程吸入空気量上限値設定サブルーチンの
フローチャートFIG. 9 is a flowchart of a target stroke intake air amount upper limit value setting subroutine.
【図10】目標行程吸入空気量下限値設定サブルーチン
のフローチャートFIG. 10 is a flowchart of a target stroke intake air amount lower limit setting subroutine.
【図11】燃料量算出用目標行程吸入空気量設定サブル
ーチンのフローチャートFIG. 11 is a flowchart of a target stroke intake air amount setting subroutine for calculating a fuel amount;
【図12】燃料付着遅れ分相当空気量設定サブルーチン
のフローチャートFIG. 12 is a flowchart of a subroutine for setting an air amount corresponding to a fuel adhesion delay.
【図13】スロットル開度設定用目標行程吸入空気量設
定サブルーチンのフローチャートFIG. 13 is a flowchart of a target stroke intake air amount setting subroutine for setting a throttle opening.
【図14】目標スロットル開度設定サブルーチンのフロ
ーチャートFIG. 14 is a flowchart of a target throttle opening degree setting subroutine.
【図15】スロットルアクチュエータ駆動量設定サブル
ーチンのフローチャートFIG. 15 is a flowchart of a throttle actuator drive amount setting subroutine.
【図16】燃料噴射量設定ルーチンのフローチャートFIG. 16 is a flowchart of a fuel injection amount setting routine.
【図17】むだ時間設定サブルーチンのフローチャートFIG. 17 is a flowchart of a dead time setting subroutine.
【図18】スロットル開度とスロットル開度設定用目標
行程吸入空気量との関係を示す説明図FIG. 18 is an explanatory diagram showing a relationship between a throttle opening and a target stroke intake air amount for setting a throttle opening;
【図19】行程吸入空気量と理論行程吸入空気量との関
係を示す説明図FIG. 19 is an explanatory diagram showing a relationship between a stroke intake air amount and a theoretical stroke intake air amount.
【図20】吸気損失質量及び体積効率を設定する際に参
照する一次元マップの説明図FIG. 20 is an explanatory diagram of a one-dimensional map referred to when setting intake loss mass and volume efficiency.
【図21】アイドル要求行程吸入空気量を設定する際に
参照する一次元マップの説明図FIG. 21 is an explanatory diagram of a one-dimensional map referred to when setting an idling request stroke intake air amount;
【図22】スロットル開度マップの説明図FIG. 22 is an explanatory diagram of a throttle opening map.
【図23】エンジンのチャンバモデルを示す説明図FIG. 23 is an explanatory diagram showing a chamber model of an engine.
【図24】スロットル通過空気流量、実行程吸入空気量
及び目標行程吸入空気量の関係を示すタイムチャートFIG. 24 is a time chart showing a relationship among a throttle passage air flow rate, an execution stroke intake air amount, and a target stroke intake air amount.
【図25】燃料付着遅れに関する一次遅れ時定数と定常
付着量相当空気量とを設定する際に参照する一次元マッ
プの説明図FIG. 25 is an explanatory diagram of a one-dimensional map referred to when setting a first-order lag time constant relating to a fuel adhesion delay and an air amount corresponding to a steady adhesion amount.
【図26】エンジン制御における吸入空気系と燃料系の
遅れの関係を示す説明図FIG. 26 is an explanatory diagram showing the relationship between the delay of the intake air system and the delay of the fuel system in engine control.
【図27】エンジンの全体概略図FIG. 27 is an overall schematic diagram of an engine.
【図28】クランクロータとクランク角センサの正面図FIG. 28 is a front view of a crank rotor and a crank angle sensor.
【図29】カムロータとカム角センサの正面図FIG. 29 is a front view of a cam rotor and a cam angle sensor.
【図30】アクセルペダルの側面図FIG. 30 is a side view of the accelerator pedal.
【図31】電子制御系の回路構成図FIG. 31 is a circuit configuration diagram of an electronic control system.
【図32】従来のエンジン制御における吸入空気系と燃
料系の遅れの関係を示す説明図FIG. 32 is an explanatory diagram showing a relationship between a delay in an intake air system and a delay in a fuel system in conventional engine control.
1 エンジン 5a スロットル弁 19 アクセルペダル 20 スロットルアクチュエータ 20a,20b アクセル開度センサ 21 吸気管圧力センサ 22 スロットル前圧力センサ 23 インジェクタ 32a スロットル開度センサ 40 クランク角センサ 50 電子制御装置 51 メインコンピュータ Ga 実行程吸入空気量 Gamax 最大実行程吸入空気量 MGa 目標行程吸入空気量 Ne エンジン回転数 P2 スロットル前圧力(スロットル弁上流に発生する
吸気管圧力) SGa 吸気供給割合(正規化目標行程吸入空気量) θacc アクセルペダル踏込み量(要求出力量) θth スロットル弁開度 Dact スロットルアクチュエータ駆動量(スロット
ル開度制御量)Reference Signs List 1 engine 5a throttle valve 19 accelerator pedal 20 throttle actuator 20a, 20b accelerator opening sensor 21 intake pipe pressure sensor 22 pre-throttle pressure sensor 23 injector 32a throttle opening sensor 40 crank angle sensor 50 electronic control device 51 main computer Ga Air amount Gamax Maximum executed intake air amount MGa Target stroke intake air amount Ne Engine speed P2 Throttle pre-pressure (intake pipe pressure generated upstream of throttle valve) SGa Intake supply ratio (normalized target stroke intake air amount) θacc Accelerator pedal Depressed amount (required output amount) θth Throttle valve opening Dact Throttle actuator drive amount (throttle opening control amount)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 45/00 372 F02D 45/00 372Z 376 376B ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Agency reference number FI Technical display location F02D 45/00372 F02D 45/00 372Z 376 376B
Claims (3)
弁開度を可変制御するエンジンの制御装置において、 スロットル弁上流に発生する吸気管圧力に基づき1気筒
が1吸気行程当たりに吸入する実行程吸入空気量の最大
値である最大実行程吸入空気量を設定する最大実行程吸
入空気量設定手段と、 少なくとも前記要求出力量に基づき1気筒が1吸気行程
当たりに吸入する空気量の目標値となる目標行程吸入空
気量を設定する目標行程吸入空気量設定手段と、 上記目標行程吸入空気量の上記最大実行程吸入空気量に
対する割合を算出して該目標行程吸入空気量を正規化す
る正規化目標行程吸入空気量算出手段と、 上記正規化目標行程吸入空気量とエンジン回転数とに基
づき上記スロットル弁に連設するスロットルアクチュエ
ータに対するスロットル開度制御量を設定するスロット
ル開度設定手段とを備えたことを特徴とするエンジンの
制御装置。1. An engine control device for variably controlling a throttle valve opening in accordance with a driver's required output amount, wherein one cylinder inhales per intake stroke based on an intake pipe pressure generated upstream of a throttle valve. Maximum execution amount intake air amount setting means for setting a maximum execution amount intake air amount which is the maximum value of the intake air amount, and a target value of the air amount taken in by one cylinder per intake stroke based on at least the required output amount. A target stroke intake air amount setting means for setting a target stroke intake air amount to be calculated, and a normalization for normalizing the target stroke intake air amount by calculating a ratio of the target stroke intake air amount to the maximum execution stroke intake air amount. And a throttle actuator connected to the throttle valve based on the normalized target stroke intake air amount and the engine speed. The engine control apparatus being characterized in that a throttle opening degree setting means for setting an liters opening control amount.
量であることを特徴とする請求項1記載のエンジンの制
御装置。2. The engine control device according to claim 1, wherein the required output amount is an accelerator pedal depression amount.
規化目標行程吸入空気量とエンジン回転数に基づき不等
間隔格子のマップを参照してスロットルアクチュエータ
に対するスロットル開度制御量を設定することを特徴と
する請求項1記載のエンジンの制御装置。3. The throttle opening setting means sets a throttle opening control amount for a throttle actuator based on the normalized target stroke intake air amount and an engine speed with reference to a map of irregularly spaced grids. The engine control device according to claim 1, wherein:
Priority Applications (1)
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JPH1073037A true JPH1073037A (en) | 1998-03-17 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006329167A (en) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Toyota Motor Corp | Controller for internal combustion engine |
JP2007040237A (en) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | Honda Motor Co Ltd | Controller for compression ignition internal combustion engine |
JP2010144581A (en) * | 2008-12-17 | 2010-07-01 | Toyota Motor Corp | Control device for internal combustion engine |
-
1996
- 1996-08-29 JP JP8228978A patent/JP3069296B2/en not_active Expired - Fee Related
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