JPH11229904A - エンジンの制御装置 - Google Patents
エンジンの制御装置Info
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- JPH11229904A JPH11229904A JP3310698A JP3310698A JPH11229904A JP H11229904 A JPH11229904 A JP H11229904A JP 3310698 A JP3310698 A JP 3310698A JP 3310698 A JP3310698 A JP 3310698A JP H11229904 A JPH11229904 A JP H11229904A
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- Japan
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- throttle
- opening area
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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)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 スロットル通過空気流量目標値となるスロッ
トル開度に制御する際、運転状態による影響を排除して
制御精度を確保する。 【解決手段】 圧力比算出部６０でマニホルド圧Ｐｍと
大気圧Ｐａとの圧力比ＲＰを算出すると、第１の補正係
数算出部６１で圧力比ＲＰの値に応じてオリフィスの流
量式における補正係数ＫＰを求めた後、第２の補正係数
算出部６２で定数項Ｋ１と補正係数ＫＰとを乗算して補
正係数ＫＦを求める。同時に、流量係数算出部６３でエ
ンジン回転数Ｎｅと圧力比ＲＰとから領域毎の流量補正
係数ＫＣを求める。そして、有効開口面積算出部６４で
スロットル通過空気流量Ｑａを流量補正係数ＫＣと補正
係数ＫＦとの乗算値ＫＣ・ＫＦで除算して有効開口面積
ＯＡを算出し、ＥＴＣ指示値設定部６５で有効開口面積
ＯＡからＥＴＣ指示値Ｓａを設定することで、運転領域
による流量係数の変化や運転状態による変動要因の影響
を排除し、制御精度を確保する。
トル開度に制御する際、運転状態による影響を排除して
制御精度を確保する。 【解決手段】 圧力比算出部６０でマニホルド圧Ｐｍと
大気圧Ｐａとの圧力比ＲＰを算出すると、第１の補正係
数算出部６１で圧力比ＲＰの値に応じてオリフィスの流
量式における補正係数ＫＰを求めた後、第２の補正係数
算出部６２で定数項Ｋ１と補正係数ＫＰとを乗算して補
正係数ＫＦを求める。同時に、流量係数算出部６３でエ
ンジン回転数Ｎｅと圧力比ＲＰとから領域毎の流量補正
係数ＫＣを求める。そして、有効開口面積算出部６４で
スロットル通過空気流量Ｑａを流量補正係数ＫＣと補正
係数ＫＦとの乗算値ＫＣ・ＫＦで除算して有効開口面積
ＯＡを算出し、ＥＴＣ指示値設定部６５で有効開口面積
ＯＡからＥＴＣ指示値Ｓａを設定することで、運転領域
による流量係数の変化や運転状態による変動要因の影響
を排除し、制御精度を確保する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スロットル開度を
アクチュエータを介して制御するエンジンの制御装置に
関する。
アクチュエータを介して制御するエンジンの制御装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、車両の制御に直接作用する物理量
であるエンジン出力軸トルクを制御の基準量として燃料
量と空気量とを決定し、運転者の要求出力に対する応答
性を改善して良好な走行性能を得る技術が種々提案され
ている。
であるエンジン出力軸トルクを制御の基準量として燃料
量と空気量とを決定し、運転者の要求出力に対する応答
性を改善して良好な走行性能を得る技術が種々提案され
ている。
【０００３】例えば、本出願人は、先に、特願平８−２
５３５６３号において、エンジン出力軸トルクの目標値
をアクセル操作量とエンジン回転数とから設定し、設定
した目標トルクに応じて燃料噴射量を制御するとととも
に、スロットルアクチュエータによりスロットル開度を
電子制御して吸入空気量を制御する技術を提案してい
る。この技術では、スロットル開度の制御部分におい
て、スロットル通過空気流量Ｑａとマニホルド圧Ｐｍと
から２次元マップによってスロットルアクチュエータの
操作指示値（スロットル開度目標値）Ｓａを算出する公
知技術を採用している。
５３５６３号において、エンジン出力軸トルクの目標値
をアクセル操作量とエンジン回転数とから設定し、設定
した目標トルクに応じて燃料噴射量を制御するとととも
に、スロットルアクチュエータによりスロットル開度を
電子制御して吸入空気量を制御する技術を提案してい
る。この技術では、スロットル開度の制御部分におい
て、スロットル通過空気流量Ｑａとマニホルド圧Ｐｍと
から２次元マップによってスロットルアクチュエータの
操作指示値（スロットル開度目標値）Ｓａを算出する公
知技術を採用している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スロッ
トル開度目標値Ｓａを設定するための従来のＱａ−Ｐｍ
２次元マップでは、図６に示すように、スロットル通過
空気流量Ｑａが低流量の領域では操作指示値Ｓａの設定
データの勾配が急となるため、僅かな流量変化で操作指
示値Ｓａが大きく変化することになり、マップセッティ
ングが容易でないといった問題がある。
トル開度目標値Ｓａを設定するための従来のＱａ−Ｐｍ
２次元マップでは、図６に示すように、スロットル通過
空気流量Ｑａが低流量の領域では操作指示値Ｓａの設定
データの勾配が急となるため、僅かな流量変化で操作指
示値Ｓａが大きく変化することになり、マップセッティ
ングが容易でないといった問題がある。
【０００５】また、スロットル通過空気流量Ｑａの低流
量域で操作指示値Ｓａの設定データの勾配が急であるこ
とは、設定データが密であることを意味し、通常のマッ
プ格子間隔では補間データの精度が低下する。同様に、
マニホルド圧Ｐｍが大気圧に近い場合にも、操作指示値
Ｓａの設定データの勾配が急となり、補間データの精度
が低下する。
量域で操作指示値Ｓａの設定データの勾配が急であるこ
とは、設定データが密であることを意味し、通常のマッ
プ格子間隔では補間データの精度が低下する。同様に、
マニホルド圧Ｐｍが大気圧に近い場合にも、操作指示値
Ｓａの設定データの勾配が急となり、補間データの精度
が低下する。
【０００６】さらに、図７に示すように、スロットルバ
ルブの流量係数はエンジン回転数Ｎｅに依存して運転領
域毎に変化するが、従来のＱａ−Ｐｍ２次元マップで
は、エンジン回転数Ｎｅが同一のデータはＱａ軸とＰｍ
軸とに対して増減する（格子に対して斜めとなる）もの
の、Ｎｅ軸がないため運転領域による流量係数の変化を
反映できず、制御精度の向上に限界があった。
ルブの流量係数はエンジン回転数Ｎｅに依存して運転領
域毎に変化するが、従来のＱａ−Ｐｍ２次元マップで
は、エンジン回転数Ｎｅが同一のデータはＱａ軸とＰｍ
軸とに対して増減する（格子に対して斜めとなる）もの
の、Ｎｅ軸がないため運転領域による流量係数の変化を
反映できず、制御精度の向上に限界があった。
【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、スロットルバルブに連設したアクチュエータを駆動
してスロットル通過空気流量目標値となるスロットル開
度に制御する際、運転状態による影響を受けることな
く、制御精度を確保す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している。
で、スロットルバルブに連設したアクチュエータを駆動
してスロットル通過空気流量目標値となるスロットル開
度に制御する際、運転状態による影響を受けることな
く、制御精度を確保す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している。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
エンジンのスロットルバルブに連設したアクチュエータ
を駆動してスロットル開度を制御し、エンジンの目標ト
ルクに対応した必要空気量を得るエンジンの制御装置に
おいて、上記必要空気流量におけるスロットル通過空気
流量目標値を、上記スロットルバルブ前後の差圧と空気
通過面積と流量係数とを基本とするオリフィスの流量式
に適用し、上記スロットルバルブの目標開口面積を求め
る手段と、上記スロットルバルブの目標開口面積から上
記アクチュエータの操作指示値を設定する手段とを備え
たことを特徴とする。
エンジンのスロットルバルブに連設したアクチュエータ
を駆動してスロットル開度を制御し、エンジンの目標ト
ルクに対応した必要空気量を得るエンジンの制御装置に
おいて、上記必要空気流量におけるスロットル通過空気
流量目標値を、上記スロットルバルブ前後の差圧と空気
通過面積と流量係数とを基本とするオリフィスの流量式
に適用し、上記スロットルバルブの目標開口面積を求め
る手段と、上記スロットルバルブの目標開口面積から上
記アクチュエータの操作指示値を設定する手段とを備え
たことを特徴とする。
【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記流量係数を、吸気管圧力とエンジン回
転数とに基づいて運転領域毎に求めることを特徴とす
る。
明において、上記流量係数を、吸気管圧力とエンジン回
転数とに基づいて運転領域毎に求めることを特徴とす
る。
【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２記載の発明において、上記目標開口面積を、大気圧
の計測値を用いて補正することを特徴とする。
項２記載の発明において、上記目標開口面積を、大気圧
の計測値を用いて補正することを特徴とする。
【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１，２，３
のいずれか一に記載の発明において、上記目標開口面積
を、大気温度の計測値を用いて補正することを特徴とす
る。請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明におい
て、上記目標開口面積を、上記オリフィスの流量式の各
要素に対する運転状態の変動要因を個別に考慮して算出
することを特徴とする。
のいずれか一に記載の発明において、上記目標開口面積
を、大気温度の計測値を用いて補正することを特徴とす
る。請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明におい
て、上記目標開口面積を、上記オリフィスの流量式の各
要素に対する運転状態の変動要因を個別に考慮して算出
することを特徴とする。
【００１２】すなわち、本発明によるエンジンの制御装
置では、スロットルバルブ前後の差圧と空気通過面積と
流量係数とを基本とするオリフィスの流量式を用い、こ
のオリフィスの流量式に、エンジンの目標トルクに対応
した必要空気量におけるスロットル通過空気流量目標値
を適用することで、スロットルバルブの目標開口面積を
求める。そして、この目標開口面積からスロットルバル
ブに連設したアクチュエータの操作指示値を設定し、ス
ロットル開度を制御する。
置では、スロットルバルブ前後の差圧と空気通過面積と
流量係数とを基本とするオリフィスの流量式を用い、こ
のオリフィスの流量式に、エンジンの目標トルクに対応
した必要空気量におけるスロットル通過空気流量目標値
を適用することで、スロットルバルブの目標開口面積を
求める。そして、この目標開口面積からスロットルバル
ブに連設したアクチュエータの操作指示値を設定し、ス
ロットル開度を制御する。
【００１３】この場合、オリフィスの流量式の各要素に
対する運転状態の変動要因を個別に考慮して目標開口面
積を算出することが望ましく、オリフィスの流量式を適
用するに当たっては、流量係数を吸気管圧力とエンジン
回転数とに基づいて運転領域毎に求める、さらには、大
気圧の計測値、大気温度の計測値の少なくとも一方を用
いて目標開口面積を補正することが望ましい。
対する運転状態の変動要因を個別に考慮して目標開口面
積を算出することが望ましく、オリフィスの流量式を適
用するに当たっては、流量係数を吸気管圧力とエンジン
回転数とに基づいて運転領域毎に求める、さらには、大
気圧の計測値、大気温度の計測値の少なくとも一方を用
いて目標開口面積を補正することが望ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１〜図３は本発明の実施の第１
形態に係わり、図１はＥＴＣ指示部のブロック図、図２
はエンジン制御系の概略構成図、図３は燃料・吸気・Ｅ
ＧＲ制御機能のブロック図である。
施の形態を説明する。図１〜図３は本発明の実施の第１
形態に係わり、図１はＥＴＣ指示部のブロック図、図２
はエンジン制御系の概略構成図、図３は燃料・吸気・Ｅ
ＧＲ制御機能のブロック図である。
【００１５】図２において、符号１は、吸気管２の中途
に介装されたスロットルバルブ３の開度がスロットルア
クチュエータ２０を介して電子的に制御される電子制御
スロットル式エンジンであり、本形態においては、排気
管４と上記吸気管２とを連通する排気還流管５にＥＧＲ
バルブ２１を介装し、排気ガスを吸気系に再循環するＥ
ＧＲを併用するエンジンである。
に介装されたスロットルバルブ３の開度がスロットルア
クチュエータ２０を介して電子的に制御される電子制御
スロットル式エンジンであり、本形態においては、排気
管４と上記吸気管２とを連通する排気還流管５にＥＧＲ
バルブ２１を介装し、排気ガスを吸気系に再循環するＥ
ＧＲを併用するエンジンである。
【００１６】上記エンジン１は、燃料噴射制御、吸気制
御、ＥＧＲ制御を総合的に行う電子制御ユニット（ＥＣ
Ｕ）５０によって制御される。このＥＣＵ５０は、マイ
クロコンピュータを中心として構成され、運転状態を検
出するための各種センサ・スイッチ類や各種アクチュエ
ータ類が接続されている。
御、ＥＧＲ制御を総合的に行う電子制御ユニット（ＥＣ
Ｕ）５０によって制御される。このＥＣＵ５０は、マイ
クロコンピュータを中心として構成され、運転状態を検
出するための各種センサ・スイッチ類や各種アクチュエ
ータ類が接続されている。
【００１７】上記ＥＣＵ５０に接続されるセンサ類とし
ては、例えば、所定のクランク角毎にパルス信号を出力
するクランク角センサ１０、このクランク角センサ１０
から出力されるパルス信号間で発生する気筒判別のため
のパルス信号を出力する気筒判別センサ１１、図示しな
いアクセルペダルの踏み込み量に応じた電圧信号を出力
するアクセル開度センサ１２、吸気管内圧力（マニホル
ド圧）を計測するための吸気管圧力センサ１３、大気圧
を計測するための大気圧センサ１４、上記スロットルバ
ルブ３上流の吸気温度を計測するための吸気温度センサ
１５、上記スロットルバルブ３下流の吸気管内のガス温
度を計測するための吸気管ガス温度センサ１６、スロッ
トル通過空気流量を計測する吸入空気量センサ１７等が
ある。
ては、例えば、所定のクランク角毎にパルス信号を出力
するクランク角センサ１０、このクランク角センサ１０
から出力されるパルス信号間で発生する気筒判別のため
のパルス信号を出力する気筒判別センサ１１、図示しな
いアクセルペダルの踏み込み量に応じた電圧信号を出力
するアクセル開度センサ１２、吸気管内圧力（マニホル
ド圧）を計測するための吸気管圧力センサ１３、大気圧
を計測するための大気圧センサ１４、上記スロットルバ
ルブ３上流の吸気温度を計測するための吸気温度センサ
１５、上記スロットルバルブ３下流の吸気管内のガス温
度を計測するための吸気管ガス温度センサ１６、スロッ
トル通過空気流量を計測する吸入空気量センサ１７等が
ある。
【００１８】また、上記ＥＣＵ５０に接続されるアクチ
ュエータ類としては、上記スロットルバルブ３を駆動す
る上記スロットルアクチュエータ２０、ＥＧＲ量を可変
するための上記ＥＧＲバルブ２１、燃料を噴射する各気
筒のインジェクタ２２、気筒毎の点火プラグに連設され
る点火コイルの一次電流を断続するためのイグナイタ２
３等がある。
ュエータ類としては、上記スロットルバルブ３を駆動す
る上記スロットルアクチュエータ２０、ＥＧＲ量を可変
するための上記ＥＧＲバルブ２１、燃料を噴射する各気
筒のインジェクタ２２、気筒毎の点火プラグに連設され
る点火コイルの一次電流を断続するためのイグナイタ２
３等がある。
【００１９】上記ＥＣＵ５０では、各種センサ類によっ
て検出した運転状態に基づき、運転者のアクセル操作に
基づく要求負荷に対応する必要空気量及び必要燃料量を
算出し、上記スロットルアクチュエータ２０、上記イン
ジェクタ２２に、それぞれ相応する駆動信号を出力して
必要空気量、必要燃料量を確保し、イグナイタ２３に点
火信号を出力して図示しない点火プラグをスパークさ
せ、最適な燃焼状態を維持するよう制御する。
て検出した運転状態に基づき、運転者のアクセル操作に
基づく要求負荷に対応する必要空気量及び必要燃料量を
算出し、上記スロットルアクチュエータ２０、上記イン
ジェクタ２２に、それぞれ相応する駆動信号を出力して
必要空気量、必要燃料量を確保し、イグナイタ２３に点
火信号を出力して図示しない点火プラグをスパークさ
せ、最適な燃焼状態を維持するよう制御する。
【００２０】上記ＥＣＵ５０の燃料・吸気・ＥＧＲ制御
に係わる機能は、概略的には、図３に示すように、目標
トルク設定部５１、燃料・吸気・ＥＧＲ設定部５２、電
子制御スロットル（ＥＴＣ）指示部５３、ＥＧＲ指示部
５４等から構成されており、目標トルク設定部５１で、
エンジン回転数Ｎｅとアクセル開度Ｓとに基づいて目標
エンジントルクＴｅを設定すると、燃料・吸気・ＥＧＲ
設定部５２で、この目標エンジントルクＴｅに対応した
基本燃料噴射量Ｇｆ及びＥＧＲ率を設定し、また、ＥＧ
Ｒバルブ通過ガス流量設定値（目標値）Ｑｅ、スロット
ル通過空気流量設定値（目標値）Ｑａを算出する。
に係わる機能は、概略的には、図３に示すように、目標
トルク設定部５１、燃料・吸気・ＥＧＲ設定部５２、電
子制御スロットル（ＥＴＣ）指示部５３、ＥＧＲ指示部
５４等から構成されており、目標トルク設定部５１で、
エンジン回転数Ｎｅとアクセル開度Ｓとに基づいて目標
エンジントルクＴｅを設定すると、燃料・吸気・ＥＧＲ
設定部５２で、この目標エンジントルクＴｅに対応した
基本燃料噴射量Ｇｆ及びＥＧＲ率を設定し、また、ＥＧ
Ｒバルブ通過ガス流量設定値（目標値）Ｑｅ、スロット
ル通過空気流量設定値（目標値）Ｑａを算出する。
【００２１】上記燃料・吸気・ＥＧＲ設定部５２におけ
るＥＧＲバルブ通過ガス流量設定値Ｑｅ、スロットルバ
ルブ通過空気流量設定値Ｑａの算出は、例えば、基本燃
料噴射量及びＥＧＲ率から吸気管内の圧力目標値を空気
有効成分分圧とＥＧＲガス有効成分分圧とに分けて設定
し、以下の吸気系モデルに従い、空気有効成分分圧の推
定値及びＥＧＲガス有効成分分圧の推定値を算出し、Ｅ
ＧＲガス有効成分分圧の推定値とＥＧＲガス有効成分分
圧の制御目標値との偏差に基づいてＥＧＲバルブ通過ガ
ス流量設定値Ｑｅを算出するとともに、空気有効成分分
圧の推定値と空気有効成分分圧の制御目標値との偏差、
及び、ＥＧＲガス中の空気過不足成分に基づいて、スロ
ットルバルブ通過空気流量設定値Ｑａを算出する。
るＥＧＲバルブ通過ガス流量設定値Ｑｅ、スロットルバ
ルブ通過空気流量設定値Ｑａの算出は、例えば、基本燃
料噴射量及びＥＧＲ率から吸気管内の圧力目標値を空気
有効成分分圧とＥＧＲガス有効成分分圧とに分けて設定
し、以下の吸気系モデルに従い、空気有効成分分圧の推
定値及びＥＧＲガス有効成分分圧の推定値を算出し、Ｅ
ＧＲガス有効成分分圧の推定値とＥＧＲガス有効成分分
圧の制御目標値との偏差に基づいてＥＧＲバルブ通過ガ
ス流量設定値Ｑｅを算出するとともに、空気有効成分分
圧の推定値と空気有効成分分圧の制御目標値との偏差、
及び、ＥＧＲガス中の空気過不足成分に基づいて、スロ
ットルバルブ通過空気流量設定値Ｑａを算出する。
【００２２】尚、有効成分とは、目標値（初期設定値）
に呼応するための成分を示し、ＥＧＲガス有効成分は、
制御空燃比が当量（理論空燃比）であれば、ＥＧＲガス
中の非空気成分である不活性成分（理論空燃比での既燃
ガスに相当する成分；Ｈ2０，ＣＯ2，Ｎ2等からなる）
と同じ値であるが、制御空燃比がリーンの場合、当量比
分の空気を含み、ＥＧＲガス中の空気成分に不活性成分
を加えた値となる。
に呼応するための成分を示し、ＥＧＲガス有効成分は、
制御空燃比が当量（理論空燃比）であれば、ＥＧＲガス
中の非空気成分である不活性成分（理論空燃比での既燃
ガスに相当する成分；Ｈ2０，ＣＯ2，Ｎ2等からなる）
と同じ値であるが、制御空燃比がリーンの場合、当量比
分の空気を含み、ＥＧＲガス中の空気成分に不活性成分
を加えた値となる。
【００２３】また、過不足成分は、有効分に対する過不
足分を示し、定常状態では目標当量比と排気当量比とが
同じであるため、過不足は生じないが、過渡的には、こ
れから制御しようとする目標当量比と現在還流されてく
るＥＧＲガスの排気当量比とが一致しないことが多く、
目標当量比＞排気当量比の場合には、還流されてくるＥ
ＧＲガス中に過剰空気を生じ、目標当量比＜排気当量比
の場合には、還流されてくるＥＧＲガス中に不足空気を
生じる。従って、この過剰・不足空気分をスロットルバ
ルブ・ＥＧＲバルブ制御で目標状態に制御するのであ
る。
足分を示し、定常状態では目標当量比と排気当量比とが
同じであるため、過不足は生じないが、過渡的には、こ
れから制御しようとする目標当量比と現在還流されてく
るＥＧＲガスの排気当量比とが一致しないことが多く、
目標当量比＞排気当量比の場合には、還流されてくるＥ
ＧＲガス中に過剰空気を生じ、目標当量比＜排気当量比
の場合には、還流されてくるＥＧＲガス中に不足空気を
生じる。従って、この過剰・不足空気分をスロットルバ
ルブ・ＥＧＲバルブ制御で目標状態に制御するのであ
る。
【００２４】ここで、上記燃料・吸気・ＥＧＲ設定部５
２で用いる吸気系モデルは、エンジン１の吸気管２に介
装されたスロットルバルブ３を通過する新気分の流量
（スロットル通過空気流量）Ｑａと、排気管４から吸気
管２への排気還流管５に介装されたＥＧＲバルブ２１を
通過するＥＧＲガス流量（ＥＧＲバルブ通過ガス流量）
Ｑｅとが吸気管２内に供給され、エンジン１のシリンダ
に流出しているとするモデルであり、スロットル通過空
気流量ＱａとＥＧＲバルブ通過ガス流量Ｑｅとによって
吸気管容積を充填する分の空気量を見込むことにより、
アクセル操作量とエンジン回転数から設定した目標トル
クを過渡的に遅れなく実現することができる。
２で用いる吸気系モデルは、エンジン１の吸気管２に介
装されたスロットルバルブ３を通過する新気分の流量
（スロットル通過空気流量）Ｑａと、排気管４から吸気
管２への排気還流管５に介装されたＥＧＲバルブ２１を
通過するＥＧＲガス流量（ＥＧＲバルブ通過ガス流量）
Ｑｅとが吸気管２内に供給され、エンジン１のシリンダ
に流出しているとするモデルであり、スロットル通過空
気流量ＱａとＥＧＲバルブ通過ガス流量Ｑｅとによって
吸気管容積を充填する分の空気量を見込むことにより、
アクセル操作量とエンジン回転数から設定した目標トル
クを過渡的に遅れなく実現することができる。
【００２５】吸気管内の空気有効成分は、スロットルバ
ルブ３を通過する新気分と、ＥＧＲバルブ２１を通過す
るＥＧＲガス中の空気過不足成分との和から、シリンダ
内へ流入する空気有効成分を除いたものであり、スロッ
トル通過空気流量Ｑａ、ＥＧＲガス中の空気過不足成分
のＥＧＲバルブ通過流量Ｑｅａ、吸気管内の空気有効成
分のシリンダ流入流量Ｑｓｏ、吸気管容積Ｖｍ、吸気管
内ガス温度Ｔｍ、空気有効成分の気体定数Ｒａを用いて
気体の状態方程式を適用すると、吸気管内の空気有効成
分分圧Ｐｍｏの時間変化量ｄＰｍｏ／ｄｔは、以下の
(1)式で表すことができる。 ｄＰｍｏ／ｄｔ＝(Ｑａ＋Ｑｅａ−Ｑｓｏ)・Ｒａ・Ｔｍ／Ｖｍ …(1)
ルブ３を通過する新気分と、ＥＧＲバルブ２１を通過す
るＥＧＲガス中の空気過不足成分との和から、シリンダ
内へ流入する空気有効成分を除いたものであり、スロッ
トル通過空気流量Ｑａ、ＥＧＲガス中の空気過不足成分
のＥＧＲバルブ通過流量Ｑｅａ、吸気管内の空気有効成
分のシリンダ流入流量Ｑｓｏ、吸気管容積Ｖｍ、吸気管
内ガス温度Ｔｍ、空気有効成分の気体定数Ｒａを用いて
気体の状態方程式を適用すると、吸気管内の空気有効成
分分圧Ｐｍｏの時間変化量ｄＰｍｏ／ｄｔは、以下の
(1)式で表すことができる。 ｄＰｍｏ／ｄｔ＝(Ｑａ＋Ｑｅａ−Ｑｓｏ)・Ｒａ・Ｔｍ／Ｖｍ …(1)
【００２６】また、吸気管内のＥＧＲガス有効成分は、
ＥＧＲバルブ２１を通過するＥＧＲガス有効成分からシ
リンダ内へ流入するＥＧＲガス有効成分を除いたもので
あり、同様に、吸気管内のＥＧＲガス有効成分分圧Ｐｍ
ｅｅの時間変化量ｄＰｍｅｅ／ｄｔは、ＥＧＲガス有効
成分のＥＧＲバルブ通過流量Ｑｅｅ、ＥＧＲガス有効成
分のシリンダ流入流量Ｑｓｅｅ、ＥＧＲガス有効成分の
気体定数Ｒｅにより、以下の(2)式で表すことができ
る。 ｄＰｍｅｅ／ｄｔ＝(Ｑｅｅ−Ｑｓｅｅ)・Ｒｅ・Ｔｍ／Ｖｍ …(2)
ＥＧＲバルブ２１を通過するＥＧＲガス有効成分からシ
リンダ内へ流入するＥＧＲガス有効成分を除いたもので
あり、同様に、吸気管内のＥＧＲガス有効成分分圧Ｐｍ
ｅｅの時間変化量ｄＰｍｅｅ／ｄｔは、ＥＧＲガス有効
成分のＥＧＲバルブ通過流量Ｑｅｅ、ＥＧＲガス有効成
分のシリンダ流入流量Ｑｓｅｅ、ＥＧＲガス有効成分の
気体定数Ｒｅにより、以下の(2)式で表すことができ
る。 ｄＰｍｅｅ／ｄｔ＝(Ｑｅｅ−Ｑｓｅｅ)・Ｒｅ・Ｔｍ／Ｖｍ …(2)
【００２７】上記(1)式におけるＥＧＲガスの空気過不
足成分のＥＧＲバルブ通過流量Ｑｅａ、上記(2)式にお
けるＥＧＲガス有効成分のＥＧＲバルブ通過流量Ｑｅｅ
は、ＥＧＲバルブ通過ガス流量Ｑｅに、ＥＧＲバルブ２
１入口におけるＥＧＲガスの当量比Φとシリンダ内当量
比の初期設定値である目標当量比Φiとの比を適用する
ことにより、それぞれ、以下の(3),(4)式のように表す
ことができる。 Ｑｅａ＝(１−Φ／Φi)・Ｑｅ …(3) Ｑｅｅ＝(Φ／Φi)・Ｑｅ …(4)
足成分のＥＧＲバルブ通過流量Ｑｅａ、上記(2)式にお
けるＥＧＲガス有効成分のＥＧＲバルブ通過流量Ｑｅｅ
は、ＥＧＲバルブ通過ガス流量Ｑｅに、ＥＧＲバルブ２
１入口におけるＥＧＲガスの当量比Φとシリンダ内当量
比の初期設定値である目標当量比Φiとの比を適用する
ことにより、それぞれ、以下の(3),(4)式のように表す
ことができる。 Ｑｅａ＝(１−Φ／Φi)・Ｑｅ …(3) Ｑｅｅ＝(Φ／Φi)・Ｑｅ …(4)
【００２８】また、上記(1)式における空気有効成分の
シリンダ流入流量Ｑｓｏ、上記(2)式におけるＥＧＲガ
ス有効成分のシリンダ流入流量Ｑｓｅｅは、それぞれ、
１気筒当たりのストローク容積Ｖｓ、体積効率ηv、エ
ンジンの気筒数Ｌを用いて、以下の(5),(6)式で表すこ
とができる。 Ｑｓｏ＝((Ｐｍｏ・Ｖｓ)／(Ｒａ・Ｔｍ))・ηv・(Ｎｅ・Ｌ／１２０) …(5) Ｑｓｅｅ＝((Ｐｍｅｅ・Ｖｓ)／(Ｒｅ・Ｔｍ))・ηv・(Ｎｅ・Ｌ／１２０) …(6)
シリンダ流入流量Ｑｓｏ、上記(2)式におけるＥＧＲガ
ス有効成分のシリンダ流入流量Ｑｓｅｅは、それぞれ、
１気筒当たりのストローク容積Ｖｓ、体積効率ηv、エ
ンジンの気筒数Ｌを用いて、以下の(5),(6)式で表すこ
とができる。 Ｑｓｏ＝((Ｐｍｏ・Ｖｓ)／(Ｒａ・Ｔｍ))・ηv・(Ｎｅ・Ｌ／１２０) …(5) Ｑｓｅｅ＝((Ｐｍｅｅ・Ｖｓ)／(Ｒｅ・Ｔｍ))・ηv・(Ｎｅ・Ｌ／１２０) …(6)
【００２９】従って、上記(1),(2)式に上記(3)〜(5)式
を適用して式中の一部を以下の(7)〜(9)式で示す係数
ａ，ｂa，ｂeで置き換え、上記(1),(2)式をマトリック
ス形式で記述すると、以下の(10)式で示すようになり、
スロットル通過空気流量Ｑａ、ＥＧＲバルブ通過ガス流
量Ｑｅ、及び、ＥＧＲガスの当量比Φと目標当量比Φi
との比に基づいて、吸気管内の状態を空気有効成分分圧
Ｐｍｏの時間変化量とＥＧＲガス有効成分分圧Ｐｍｅｅ
の時間変化量とによって表現することができる。 ａ ＝(Ｖｓ／Ｖｍ)・ηv・(Ｎｅ・Ｌ／１２０) …(7) ｂa＝Ｒａ・Ｔｍ／Ｖｍ …(8) ｂe＝Ｒｅ・Ｔｍ／Ｖｍ …(9)
を適用して式中の一部を以下の(7)〜(9)式で示す係数
ａ，ｂa，ｂeで置き換え、上記(1),(2)式をマトリック
ス形式で記述すると、以下の(10)式で示すようになり、
スロットル通過空気流量Ｑａ、ＥＧＲバルブ通過ガス流
量Ｑｅ、及び、ＥＧＲガスの当量比Φと目標当量比Φi
との比に基づいて、吸気管内の状態を空気有効成分分圧
Ｐｍｏの時間変化量とＥＧＲガス有効成分分圧Ｐｍｅｅ
の時間変化量とによって表現することができる。 ａ ＝(Ｖｓ／Ｖｍ)・ηv・(Ｎｅ・Ｌ／１２０) …(7) ｂa＝Ｒａ・Ｔｍ／Ｖｍ …(8) ｂe＝Ｒｅ・Ｔｍ／Ｖｍ …(9)
【００３０】上記吸気系モデルを用いることにより、吸
気管内の空気有効成分分圧Ｐｍｏ及びＥＧＲガス有効成
分分圧Ｐｍｅｅの時間変化量に基づいて、スロットル通
過空気流量ＱａとＥＧＲバルブ通過ガス流量Ｑｅとを算
出することができ、吸気管内のＥＧＲガス有効成分分圧
の目標値と、ＥＧＲガス有効成分分圧の計算値であるＥ
ＧＲガス有効成分分圧推定値との偏差をフィードバック
してＥＧＲバルブ通過ガス流量Ｑｅを設定し、さらに、
このＥＧＲバルブ通過ガス流量Ｑｅに含まれる空気有効
成分、及び、吸気管内の空気有効成分分圧の目標値と空
気有効成分分圧の計算値である空気有効成分分圧推定値
との偏差をフィードバックし、スロットル通過空気流量
Ｑａを設定する。
気管内の空気有効成分分圧Ｐｍｏ及びＥＧＲガス有効成
分分圧Ｐｍｅｅの時間変化量に基づいて、スロットル通
過空気流量ＱａとＥＧＲバルブ通過ガス流量Ｑｅとを算
出することができ、吸気管内のＥＧＲガス有効成分分圧
の目標値と、ＥＧＲガス有効成分分圧の計算値であるＥ
ＧＲガス有効成分分圧推定値との偏差をフィードバック
してＥＧＲバルブ通過ガス流量Ｑｅを設定し、さらに、
このＥＧＲバルブ通過ガス流量Ｑｅに含まれる空気有効
成分、及び、吸気管内の空気有効成分分圧の目標値と空
気有効成分分圧の計算値である空気有効成分分圧推定値
との偏差をフィードバックし、スロットル通過空気流量
Ｑａを設定する。
【００３１】尚、上記吸気系モデルによるＥＧＲバルブ
通過ガス流量Ｑｅ、スロットル通過空気流量Ｑａの算出
処理については、本出願人による特願平８−２５３５６
３号に詳述されている。
通過ガス流量Ｑｅ、スロットル通過空気流量Ｑａの算出
処理については、本出願人による特願平８−２５３５６
３号に詳述されている。
【００３２】以上により、ＥＧＲバルブ通過ガス流量Ｑ
ｅ、スロットル通過空気流量Ｑａを算出すると、ＥＴＣ
指示部５３で、マニホルド圧Ｐｍ、スロットル通過空気
流量設定値Ｑａ、エンジン回転数Ｎｅから、スロットル
アクチュエータ２０に対する操作量としてのスロットル
アクチュエータ指示値（ＥＴＣ指示値；目標スロットル
開度）Ｓａを設定してスロットルアクチュエータ２０へ
出力し、また、ＥＧＲ指示部５４で、マニホルド圧Ｐ
ｍ、ＥＧＲバルブ通過ガス流量設定値Ｑｅから、ＥＧＲ
バルブ２１に対する操作量としてのＥＧＲバルブ指示値
Ｓｅを設定してＥＧＲバルブ２１へ出力する。
ｅ、スロットル通過空気流量Ｑａを算出すると、ＥＴＣ
指示部５３で、マニホルド圧Ｐｍ、スロットル通過空気
流量設定値Ｑａ、エンジン回転数Ｎｅから、スロットル
アクチュエータ２０に対する操作量としてのスロットル
アクチュエータ指示値（ＥＴＣ指示値；目標スロットル
開度）Ｓａを設定してスロットルアクチュエータ２０へ
出力し、また、ＥＧＲ指示部５４で、マニホルド圧Ｐ
ｍ、ＥＧＲバルブ通過ガス流量設定値Ｑｅから、ＥＧＲ
バルブ２１に対する操作量としてのＥＧＲバルブ指示値
Ｓｅを設定してＥＧＲバルブ２１へ出力する。
【００３３】この場合、上記ＥＴＣ指示部５３では、ス
ロットルバルブ３に対してオリフィスによる流量計算式
を適用し、この流量計算式からスロットルバルブ３の目
標開口面積を求めてＥＴＣ指示値Ｓａを設定するように
している。このため、上記ＥＴＣ指示部５３の機能は、
図１に示すように、圧力比算出部６０、第１の補正係数
算出部６１、第２の補正係数算出部６２、流量補正係数
算出部６３、有効開口面積算出部６４、ＥＴＣ指示値設
定部６５等から構成されている。
ロットルバルブ３に対してオリフィスによる流量計算式
を適用し、この流量計算式からスロットルバルブ３の目
標開口面積を求めてＥＴＣ指示値Ｓａを設定するように
している。このため、上記ＥＴＣ指示部５３の機能は、
図１に示すように、圧力比算出部６０、第１の補正係数
算出部６１、第２の補正係数算出部６２、流量補正係数
算出部６３、有効開口面積算出部６４、ＥＴＣ指示値設
定部６５等から構成されている。
【００３４】すなわち、スロットルバルブ３をオリフィ
スとみなして圧縮性流体の流量計算式を適用すると、空
気通過面積Ａ、流量係数Ｃ、スロットルバルブ３上流側
圧力（大気圧）Ｐａ、スロットルバルブ３下流側圧力
（マニホルド全圧）Ｐｍ、吸気温度（大気温度）Ｔａ、
比熱比κ、気体定数Ｒａとして、以下の(11)〜(13)式に
よってスロットル通過空気流量Ｑａを表現することがで
きる。 Ｑａ＝Ｃ・Ａ・(２・κ／(κ−１)・Ｒａ)1/2・(Ｐａ／(Ｔａ)1/2)・ＫＰ…(11) 但し、Ｐｍ／Ｐａ＞(２／（κ＋１))κ/κ-1のとき、 ＫＰ＝((Ｐｍ／Ｐａ)2/κ−(Ｐｍ／Ｐａ)κ+1/κ)1/2…(12) Ｐｍ／Ｐａ≦(２／（κ＋１))κ/κ-1のとき、 ＫＰ＝((κ−１)／(κ＋１))・(２／(κ＋１))2/κ-1 …(13)
スとみなして圧縮性流体の流量計算式を適用すると、空
気通過面積Ａ、流量係数Ｃ、スロットルバルブ３上流側
圧力（大気圧）Ｐａ、スロットルバルブ３下流側圧力
（マニホルド全圧）Ｐｍ、吸気温度（大気温度）Ｔａ、
比熱比κ、気体定数Ｒａとして、以下の(11)〜(13)式に
よってスロットル通過空気流量Ｑａを表現することがで
きる。 Ｑａ＝Ｃ・Ａ・(２・κ／(κ−１)・Ｒａ)1/2・(Ｐａ／(Ｔａ)1/2)・ＫＰ…(11) 但し、Ｐｍ／Ｐａ＞(２／（κ＋１))κ/κ-1のとき、 ＫＰ＝((Ｐｍ／Ｐａ)2/κ−(Ｐｍ／Ｐａ)κ+1/κ)1/2…(12) Ｐｍ／Ｐａ≦(２／（κ＋１))κ/κ-1のとき、 ＫＰ＝((κ−１)／(κ＋１))・(２／(κ＋１))2/κ-1 …(13)
【００３５】上記ＥＴＣ指示部５３では、圧力比算出部
６０、第１，第２の補正係数算出部６１，６２、流量補
正係数算出部６３で上記(11)式における各項を個々に計
算しておき、有効開口面積算出部６４で最終的に乗除算
によってスロットルバルブ３の有効開口面積を上記(11)
式から逆算する。そして、ＥＴＣ指示値設定部６５で、
この有効開口面積を目標開口面積としてＥＴＣ指示値Ｓ
ａを設定する。
６０、第１，第２の補正係数算出部６１，６２、流量補
正係数算出部６３で上記(11)式における各項を個々に計
算しておき、有効開口面積算出部６４で最終的に乗除算
によってスロットルバルブ３の有効開口面積を上記(11)
式から逆算する。そして、ＥＴＣ指示値設定部６５で、
この有効開口面積を目標開口面積としてＥＴＣ指示値Ｓ
ａを設定する。
【００３６】この場合、上記(11)式における流量係数Ｃ
は、運転領域によって変化するため、上記(11)式におけ
る流量係数Ｃを領域毎の流量補正係数ＫＣで置き換え、
また、上記(11)式における空気通過面積Ａ、(２・κ／
(κ−１)・Ｒａ)1/2・(Ｐａ／(Ｔａ)1/2)・ＫＰの項を、そ
れぞれ、スロットバルブ３の有効開口面積ＯＡ、補正係
数ＫＦで置き換えて計算する。
は、運転領域によって変化するため、上記(11)式におけ
る流量係数Ｃを領域毎の流量補正係数ＫＣで置き換え、
また、上記(11)式における空気通過面積Ａ、(２・κ／
(κ−１)・Ｒａ)1/2・(Ｐａ／(Ｔａ)1/2)・ＫＰの項を、そ
れぞれ、スロットバルブ３の有効開口面積ＯＡ、補正係
数ＫＦで置き換えて計算する。
【００３７】以下、上記ＥＴＣ指示部５３におけるＥＴ
Ｃ指示値Ｓａの設定処理について説明する。尚、本形態
では、大気圧Ｐａ、大気温度Ｔａを、それぞれ定数（Ｐ
ａ＝１ａｔｍ、Ｔａ＝２９８°Ｋ）として扱う。
Ｃ指示値Ｓａの設定処理について説明する。尚、本形態
では、大気圧Ｐａ、大気温度Ｔａを、それぞれ定数（Ｐ
ａ＝１ａｔｍ、Ｔａ＝２９８°Ｋ）として扱う。
【００３８】まず、圧力比算出部６０では、大気圧Ｐａ
を定数（１ａｔｍ）として扱い、マニホルド圧Ｐｍと大
気圧Ｐａとの比Ｐｍ／Ｐａを算出し、圧力比ＲＰとして
第１の補正係数算出部６１及び流量補正係数算出部６３
へ送る。
を定数（１ａｔｍ）として扱い、マニホルド圧Ｐｍと大
気圧Ｐａとの比Ｐｍ／Ｐａを算出し、圧力比ＲＰとして
第１の補正係数算出部６１及び流量補正係数算出部６３
へ送る。
【００３９】第１の補正係数算出部６１では、圧力比Ｒ
Ｐの値に応じて上記(12)式あるいは上記(13)式の補正係
数ＫＰを求め、第２の補正係数算出部６２へ送る。この
補正係数ＫＰは、比熱比κを用いた計算結果を予め圧力
比ＲＰの１次元テーブルにストアしておき、テーブル参
照によって求める。この補正係数ＫＰにより、第２の補
正係数算出部６２では、予め定数Ｋ１として計算済みの
定数項(２・κ／(κ−１)・Ｒａ)1/2・(Ｐａ／(Ｔａ)1/2)
と補正係数ＫＰとの乗算により、補正係数ＫＦを求め、
有効開口面積算出部６４へ送る。
Ｐの値に応じて上記(12)式あるいは上記(13)式の補正係
数ＫＰを求め、第２の補正係数算出部６２へ送る。この
補正係数ＫＰは、比熱比κを用いた計算結果を予め圧力
比ＲＰの１次元テーブルにストアしておき、テーブル参
照によって求める。この補正係数ＫＰにより、第２の補
正係数算出部６２では、予め定数Ｋ１として計算済みの
定数項(２・κ／(κ−１)・Ｒａ)1/2・(Ｐａ／(Ｔａ)1/2)
と補正係数ＫＰとの乗算により、補正係数ＫＦを求め、
有効開口面積算出部６４へ送る。
【００４０】同時に、流量係数算出部６３では、エンジ
ン回転数Ｎｅと圧力比ＲＰとから２次元マップによって
領域毎の流量補正係数ＫＣを求め、有効開口面積算出部
６４へ送る。そして、流量補正係数算出部６３からの流
量補正係数ＫＣと第２の補正係数算出部６２からの補正
係数ＫＦを受けた有効開口面積算出部６４では、先に燃
料・吸気・ＥＧＲ設定部５２で算出されたスロットル通
過空気流量Ｑａを、流量補正係数ＫＣと補正係数ＫＦと
の乗算値ＫＣ・ＫＦで除算して有効開口面積ＯＡを算出
する。
ン回転数Ｎｅと圧力比ＲＰとから２次元マップによって
領域毎の流量補正係数ＫＣを求め、有効開口面積算出部
６４へ送る。そして、流量補正係数算出部６３からの流
量補正係数ＫＣと第２の補正係数算出部６２からの補正
係数ＫＦを受けた有効開口面積算出部６４では、先に燃
料・吸気・ＥＧＲ設定部５２で算出されたスロットル通
過空気流量Ｑａを、流量補正係数ＫＣと補正係数ＫＦと
の乗算値ＫＣ・ＫＦで除算して有効開口面積ＯＡを算出
する。
【００４１】以上により、スロットルバルブ３の有効開
口面積ＯＡが算出されると、ＥＴＣ指示値設定部６５で
は、この有効開口面積ＯＡの１次元テーブルを参照し、
ＥＴＣ指示値Ｓａを設定する。
口面積ＯＡが算出されると、ＥＴＣ指示値設定部６５で
は、この有効開口面積ＯＡの１次元テーブルを参照し、
ＥＴＣ指示値Ｓａを設定する。
【００４２】すなわち、ＥＴＣ指示値Ｓａを設定する
際、従来のように、スロットル通過空気流量Ｑａとマニ
ホルド圧Ｐｍとによる２次元マップを使用することな
く、オリフィスの流量式における各要素を、運転状態に
よる変動要因を考慮して個々に計算し、有効開口面積Ｏ
Ａの１次元テーブルからＥＴＣ指示値Ｓａを設定するた
め、スロットル通過空気流量Ｑａが低流量の領域やマニ
ホルド圧Ｐｍが大気圧に近い領域においても、ＥＴＣ指
示値Ｓａを正確に設定することができ、制御精度の向上
とセッティングの容易化を図ることができる。
際、従来のように、スロットル通過空気流量Ｑａとマニ
ホルド圧Ｐｍとによる２次元マップを使用することな
く、オリフィスの流量式における各要素を、運転状態に
よる変動要因を考慮して個々に計算し、有効開口面積Ｏ
Ａの１次元テーブルからＥＴＣ指示値Ｓａを設定するた
め、スロットル通過空気流量Ｑａが低流量の領域やマニ
ホルド圧Ｐｍが大気圧に近い領域においても、ＥＴＣ指
示値Ｓａを正確に設定することができ、制御精度の向上
とセッティングの容易化を図ることができる。
【００４３】図４は本発明の実施の第２形態に係わり、
ＥＴＣ指示部のブロック図である。本形態は、前述の第
１形態に対し、ＥＴＣ指示部５３においてスロットルバ
ルブ３の有効開口面積ＯＡを算出する際に、大気圧Ｐａ
を一定とせず、実際の大気圧計測値を用いるものであ
る。
ＥＴＣ指示部のブロック図である。本形態は、前述の第
１形態に対し、ＥＴＣ指示部５３においてスロットルバ
ルブ３の有効開口面積ＯＡを算出する際に、大気圧Ｐａ
を一定とせず、実際の大気圧計測値を用いるものであ
る。
【００４４】このため、本形態では、図４に示すよう
に、圧力比算出部６０Ａ、第２の補正係数算出部６２Ａ
に大気圧センサ１４によって計測した大気圧Ｐａを入力
するようにしており、圧力比算出部６０Ａでは、実測に
よるマニホルド圧Ｐｍ及び大気圧Ｐａの比Ｐｍ／Ｐａを
算出し、圧力比ＲＰとして第１の補正係数算出部６１及
び流量補正係数算出部６３へ送る。
に、圧力比算出部６０Ａ、第２の補正係数算出部６２Ａ
に大気圧センサ１４によって計測した大気圧Ｐａを入力
するようにしており、圧力比算出部６０Ａでは、実測に
よるマニホルド圧Ｐｍ及び大気圧Ｐａの比Ｐｍ／Ｐａを
算出し、圧力比ＲＰとして第１の補正係数算出部６１及
び流量補正係数算出部６３へ送る。
【００４５】また、第２の補正係数算出部６２Ａでは、
実測による大気圧Ｐａと、予め定数Ｋ２として計算済み
の定数項(２・κ／(κ−１)・Ｒａ)1/2・(Ｔａ)1/2と、第
１の補正係数算出部６１で算出した補正係数ＫＰとを乗
算して補正係数ＫＦを求め、有効開口面積算出部６４へ
送る。
実測による大気圧Ｐａと、予め定数Ｋ２として計算済み
の定数項(２・κ／(κ−１)・Ｒａ)1/2・(Ｔａ)1/2と、第
１の補正係数算出部６１で算出した補正係数ＫＰとを乗
算して補正係数ＫＦを求め、有効開口面積算出部６４へ
送る。
【００４６】そして、前述の第１形態と同様、有効開口
面積算出部６４で、スロットル通過空気流量設定値Ｑａ
を各補正係数ＫＣ，ＫＦの乗算値ＫＣ・ＫＦで除算して
有効開口面積ＯＡを算出し、ＥＴＣ指示値設定部６５
で、有効開口面積ＯＡの１次元テーブルを参照してスロ
ットルアクチュエータ指示値Ｓａを設定する。
面積算出部６４で、スロットル通過空気流量設定値Ｑａ
を各補正係数ＫＣ，ＫＦの乗算値ＫＣ・ＫＦで除算して
有効開口面積ＯＡを算出し、ＥＴＣ指示値設定部６５
で、有効開口面積ＯＡの１次元テーブルを参照してスロ
ットルアクチュエータ指示値Ｓａを設定する。
【００４７】本形態では、大気圧の実測値を用いてＥＴ
Ｃ指示値Ｓａを設定するため、大気圧の変動によるＥＴ
Ｃ指示値Ｓａのバラツキを防止することができ、より制
御性を向上することができる。
Ｃ指示値Ｓａを設定するため、大気圧の変動によるＥＴ
Ｃ指示値Ｓａのバラツキを防止することができ、より制
御性を向上することができる。
【００４８】図５は本発明の実施の第３形態に係わり、
ＥＴＣ指示部のブロック図である。本形態は、前述の第
２形態に対し、大気圧Ｐａに加えて大気温度Ｔａも実際
の計測値を用いるものであり、図５に示すように、第２
の補正係数算出部６２Ｂに、大気圧センサ１４によって
計測した大気圧Ｐａと吸気温度センサ１５によって計測
した大気温度Ｔａとを入力する。
ＥＴＣ指示部のブロック図である。本形態は、前述の第
２形態に対し、大気圧Ｐａに加えて大気温度Ｔａも実際
の計測値を用いるものであり、図５に示すように、第２
の補正係数算出部６２Ｂに、大気圧センサ１４によって
計測した大気圧Ｐａと吸気温度センサ１５によって計測
した大気温度Ｔａとを入力する。
【００４９】第２の補正係数算出部６２Ｂでは、予め定
数Ｋ３として計算済みの定数項(２・κ／(κ−１)・Ｒａ)
1/2と、大気圧の実測値Ｐａを大気温度の実測値Ｔａの1
/2乗で除算した値と、第１の補正係数算出部６１で算出
した補正係数ＫＰとを乗算して補正係数ＫＦを求める。
これにより、大気圧及び大気温度の実測値を用いて有効
開口面積ＯＡが算出され、ＥＴＣ指示値Ｓａが設定され
る。
数Ｋ３として計算済みの定数項(２・κ／(κ−１)・Ｒａ)
1/2と、大気圧の実測値Ｐａを大気温度の実測値Ｔａの1
/2乗で除算した値と、第１の補正係数算出部６１で算出
した補正係数ＫＰとを乗算して補正係数ＫＦを求める。
これにより、大気圧及び大気温度の実測値を用いて有効
開口面積ＯＡが算出され、ＥＴＣ指示値Ｓａが設定され
る。
【００５０】本形態では、大気圧と大気温度の両方の実
測値を用いてＥＴＣ指示値Ｓａを設定するため、大気圧
の変動や大気温度の変動によるＥＴＣ指示値Ｓａのバラ
ツキを防止することができ、更に精密な制御が可能とな
る。
測値を用いてＥＴＣ指示値Ｓａを設定するため、大気圧
の変動や大気温度の変動によるＥＴＣ指示値Ｓａのバラ
ツキを防止することができ、更に精密な制御が可能とな
る。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
ロットルバルブ前後の差圧と空気通過面積と流量係数と
を基本とするオリフィスの流量式を用い、このオリフィ
スの流量式に、エンジンの目標トルクに対応した必要空
気量におけるスロットル通過空気流量目標値を適用して
スロットルバルブの目標開口面積を求め、この目標開口
面積からスロットルバルブに連設したアクチュエータの
操作指示値を設定してスロットル開度を制御するため、
運転領域による流量係数の変化や運転状態による変動要
因の影響を排除し、制御精度を確保することができる等
優れた効果が得られる。
ロットルバルブ前後の差圧と空気通過面積と流量係数と
を基本とするオリフィスの流量式を用い、このオリフィ
スの流量式に、エンジンの目標トルクに対応した必要空
気量におけるスロットル通過空気流量目標値を適用して
スロットルバルブの目標開口面積を求め、この目標開口
面積からスロットルバルブに連設したアクチュエータの
操作指示値を設定してスロットル開度を制御するため、
運転領域による流量係数の変化や運転状態による変動要
因の影響を排除し、制御精度を確保することができる等
優れた効果が得られる。
【図１】本発明の実施の第１形態に係わり、ＥＴＣ指示
部のブロック図
部のブロック図
【図２】同上、エンジン制御系の概略構成図
【図３】同上、燃料・吸気・ＥＧＲ制御機能のブロック
図
図
【図４】本発明の実施の第２形態に係わり、ＥＴＣ指示
部のブロック図
部のブロック図
【図５】本発明の実施の第３形態に係わり、ＥＴＣ指示
部のブロック図
部のブロック図
【図６】従来のスロットル開度目標値設定マップを概念
的に示す説明図
的に示す説明図
【図７】流量係数の変化を示す説明図
１ …エンジン ３ …スロットルバルブ ２０…スロットルアクチュエータ Ｑａ…スロットル通過空気流量 ＫＣ，ＫＰ，ＫＦ…補正係数 ＯＡ…有効開口面積 Ｓａ…スロットルアクチュエータ指示値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松浦 崇 東京都新宿区西新宿一丁目７番２号 富士 重工業株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 エンジンのスロットルバルブに連設した
アクチュエータを駆動してスロットル開度を制御し、エ
ンジンの目標トルクに対応した必要空気量を得るエンジ
ンの制御装置において、 上記必要空気流量におけるスロットル通過空気流量目標
値を、上記スロットルバルブ前後の差圧と空気通過面積
と流量係数とを基本とするオリフィスの流量式に適用
し、上記スロットルバルブの目標開口面積を求める手段
と、 上記スロットルバルブの目標開口面積から上記アクチュ
エータの操作指示値を設定する手段とを備えたことを特
徴とするエンジンの制御装置。 - 【請求項２】 上記流量係数を、吸気管圧力とエンジン
回転数とに基づいて運転領域毎に求めることを特徴とす
る請求項１記載のエンジンの制御装置。 - 【請求項３】 上記目標開口面積を、大気圧の計測値を
用いて補正することを特徴とする請求項１又は請求項２
記載のエンジンの制御装置。 - 【請求項４】 上記目標開口面積を、大気温度の計測値
を用いて補正することを特徴とする請求項１，２，３の
いずれか一に記載のエンジンの制御装置。 - 【請求項５】 上記目標開口面積を、上記オリフィスの
流量式の各要素に対する運転状態の変動要因を個別に考
慮して算出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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3310698A JPH11229904A (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | エンジンの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3310698A JPH11229904A (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | エンジンの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11229904A true JPH11229904A (ja) | 1999-08-24 |
Family
ID=12377423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3310698A Pending JPH11229904A (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | エンジンの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11229904A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2879253A1 (fr) * | 2004-12-10 | 2006-06-16 | Bosch Gmbh Robert | Procede de gestion d'un moteur a combustion interne notamment d'un vehicule automobile |
| US7305967B1 (en) | 2006-08-29 | 2007-12-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Control apparatus for an internal combustion engine |
| JP2008525696A (ja) * | 2004-12-23 | 2008-07-17 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 内燃機関を運転するための方法 |
| JP2010163950A (ja) * | 2009-01-15 | 2010-07-29 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の制御装置 |
| JP2016113894A (ja) * | 2014-12-11 | 2016-06-23 | 富士重工業株式会社 | エンジン制御装置 |
-
1998
- 1998-02-16 JP JP3310698A patent/JPH11229904A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2879253A1 (fr) * | 2004-12-10 | 2006-06-16 | Bosch Gmbh Robert | Procede de gestion d'un moteur a combustion interne notamment d'un vehicule automobile |
| JP2008525696A (ja) * | 2004-12-23 | 2008-07-17 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 内燃機関を運転するための方法 |
| JP4683573B2 (ja) * | 2004-12-23 | 2011-05-18 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 内燃機関を運転するための方法 |
| US7305967B1 (en) | 2006-08-29 | 2007-12-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Control apparatus for an internal combustion engine |
| DE102006057922B4 (de) * | 2006-08-29 | 2012-03-22 | Mitsubishi Electric Corp. | Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor |
| JP2010163950A (ja) * | 2009-01-15 | 2010-07-29 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の制御装置 |
| JP2016113894A (ja) * | 2014-12-11 | 2016-06-23 | 富士重工業株式会社 | エンジン制御装置 |
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