JP5023879B2 - エンジンの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの制御装置に関し、詳細には、定常運転時に限らず、過渡運転時においても空燃比のフィードバック補正量の算出を可能として、空燃比制御をより高い精度で実現するための技術に関する。

空燃比のフィードバック制御は、エンジンにおける空燃比制御の精度を向上させるための技術として既によく知られている。空燃比のフィードバック制御は、酸素センサ等により排気の空燃比（以下単に「空燃比」というときは、排気の空燃比をいうものとする。）を検出し、検出した空燃比の目標空燃比に対するずれの大きさに応じたフィードバック補正量を算出し、これによりエンジンに対する燃料供給量を補正する制御として構成される。

空燃比制御のなかには、フィードバック補正量の学習機能を組み込んだものも一般的に存在する。このものは、フィードバック制御の実行中に得られたフィードバック補正量の、その基準値に対する偏差を縮小させる大きさを有するものとして学習補正量を算出し、これを運転状態毎に対応させて定められた学習エリアに記憶させるとともに、その後の運転に際し、記憶されている学習補正量を読み出し、これにより燃料供給量を補正することを内容とする。

しかしながら、このように空燃比とその目標値（目標空燃比）との比較により行われるフィードバック制御については、特にエンジンの過渡運転時において、アクセルペダルの操作に対して実際の吸入空気量の変化に遅れが生じ、この遅れが空燃比に現れることから、空燃比と目標空燃比との単純な比較によってはエンジンを安定、かつ適切に制御することは困難である。加速時を例に挙げれば、アクセルペダルが踏み込まれることにより目標空燃比が減少し、これに伴って燃料供給量が増大される一方、実際の吸入空気量の変化にはアクセルペダルの操作に対して遅れがあることから、筒内への空気の供給が遅れ、空燃比に一時的な減少（落込み）が生じることになる。ここで、空燃比の目標空燃比に対するずれを検出し、その大きさに応じたフィードバック補正量により燃料供給量を補正したとすれば、空燃比の落込みに起因してフィードバック補正量が減少し、燃料供給量に不要な減量補正が施されて、燃料噴射量に不足を生じさせてしまう。

このような問題を回避するため、車速又はアクセル操作量等の変化に基づいてエンジンの運転状態を判別し、過渡運転時においてはフィードバック制御を行わず、定常運転時にのみ、フィードバック補正量の算出、ならびに学習補正量の算出及び記憶（更新）を行うこととしている（特許文献１）。
特開２００３−０２０９８０号公報（段落番号００３２）

しかしながら、エンジンが定常的に運転される場面は実際にはそれ程多くなく、定常運転時以外でのフィードバック制御を禁止した場合は、学習補正量の記憶（更新）がなされる学習エリア及び頻度を充分に確保し難いという問題がある。そこで、過渡運転時においては、フィードバック制御を行わないこととする代わりに、定常運転時に得られた学習補正量を適用するなどして、燃料供給量に過不足が生じるのを抑制することとしている。

ここで、定常運転時に得られた学習補正量を適用するものについては、次のような問題がある。
第１に、フィードバック制御は、インジェクタの作動特性等の経年的な変化を補償し得るものであるところ、適用により過渡運転時に用いられる学習補正量は、定常運転時に得られたものであることから、そのときの過渡的な変化を伴う運転状況下でのインジェクタの実際の作動特性等を必ずしも正確に反映させたものとはならないという問題である。

第２に、過渡運転時にフィードバック制御を行わないこととすれば、フィードバック補正量が算出されて学習補正量の記憶がなされる学習エリアが限られてしまい、これがなされていない学習エリアについては、学習補正量の算出を学習エリアの間での補間演算によらざるを得ないという問題である。

本発明は、以上の問題を考慮して、加速時等の過渡運転時において、実際の吸入空気量の変化に即した目標空燃比を設定することにより、定常運転時に限らず、過渡運転時においても過不足のないフィードバック補正量の算出を可能として、空燃比制御の精度向上を図ることを目的とする。

本発明においては、運転者のアクセル操作量を検出し、これに基づいて混合気の目標空燃比を算出する。実際の運転空燃比を検出するとともに、エンジンの吸入空気量又はこれに相関する運転状態量を、エンジンの運転状態量として検出し、検出した運転状態量に基づいて、算出した目標空燃比に応じた運転状態量の目標値に対する、検出した運転状態量の乖離量（以下、単に「乖離量」という。）を検出する。そして、アクセル操作量の単位時間当たりの変化量が所定の量を超える場合に、検出した乖離量に基づいて前記算出した目標空燃比を補正して、補正目標空燃比を算出し、算出した補正目標空燃比及び検出した運転空燃比に基づいて、混合気の空燃比を制御するための制御指令値を算出する。

本発明によれば、エンジンの運転状態量を検出するとともに、検出した運転状態量の、その目標値に対する乖離量を検出し、検出した乖離量に基づいて目標空燃比を補正して、制御指令値の算出に用いられる補正目標空燃比を算出することとした。ここで、運転状態量の目標値は、目標空燃比に応じたものであって、その変化に即したものであることから、検出した運転状態量及びその目標値の乖離量に基づいた補正により得られた目標空燃比（補正目標空燃比）は、実際の運転状況下での運転状態量の過渡的な変化に即したものとして算出されることとなる。従って、本発明によれば、このようにして得られた補正目標空燃比に基づいて、過渡運転時においても過不足のないフィードバック補正量の算出を可能とし、空燃比制御をより高い精度で実現することができる。

以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るエンジン１の構成を示している。
本実施形態に係るエンジン１は、ガソリンエンジンであり、乗用車等の車両の駆動源を構成するものである。

吸気通路１１には、エンジン１の吸入空気量を制御するためのスロットル弁１２が設置されている。スロットル弁１２は、バタフライ弁であり、スロットルアクチュエータ１２１として設けられたステップモータにより駆動される。スロットルアクチュエータ１２１は、後述するコントロールユニット１０１からの指令信号に基づいて作動して、スロットル弁１２をこの信号に応じた開度に駆動する。スロットル弁１２の下流には、サージタンク１３が介装されており、吸入された空気は、スロットル弁１２により調節された流量でサージタンク１３に流入し、サージタンク１３からマニホールド部を介して各気筒に分配される。マニホールド部は、シリンダヘッドに形成された吸気通路１１のポート部を介して各気筒の燃焼室と連通している。

シリンダヘッドには、燃料供給用のインジェクタ１４ａ〜１４ｄが各気筒のポート部に向けて設置されており、インジェクタ１４ａ〜１４ｄは、コントロールユニット１０１からの指令信号により作動して、燃料をポート部内に噴射する。図示しない燃料ポンプにより送り出された燃料は、燃料供給通路１５を介して各インジェクタ１４ａ〜１４ｄに供給される。

また、シリンダヘッドには、各気筒の略中心線上に点火プラグ２１ａ〜２１ｄが設置されている。点火プラグ２１ａ〜２１ｄもまた、コントロールユニット１０１からの指令信号により作動するものであり、コントロールユニット１０１により定められる所定のタイミングで点火を行い、燃焼を生じさせる。

燃焼後の排気は、排気通路３１を介して大気中に放出される。排気通路３１には、排気浄化用の触媒を内蔵した触媒コンバータ３２が設置されている。エンジン１から排出された排気は、この触媒コンバータ３２において、ＮＯｘ等の有害成分が浄化された後、大気中に放出される。

コントロールユニット１０１には、エンジン１の運転条件を示す信号として、運転者によるアクセルペダルの踏込量（以下「アクセル操作量」という。）を検出するためのアクセルセンサ１５１からの検出信号、クランク角センサ１５２により単位クランク角及び基準クランク角毎に発せられるパルス状の検出信号（コントロールユニット１０１は、これに基づいてエンジン回転数を算出する。）、及びエンジン冷却水の温度を検出するための温度センサ１５３からの検出信号等が入力されるほか、吸入空気量を検出するためのエアフローメータ１５４からの検出信号、及び排気の空燃比を検出するための酸素センサ１５５からの検出信号が入力される。コントロールユニット１０１は、入力した各種の信号に基づいて所定の演算を実行し、スロットルアクチュエータ１２１及びインジェクタ１４ａ〜１４ｄ（具体的には、その駆動回路）に対し、筒内に形成される混合気の空燃比（以下「運転空燃比」という。）を制御するための指令信号を出力する。本実施形態では、運転空燃比として、酸素センサ１５５により検出した空燃比（排気の空燃比）を採用する。

次に、本実施形態に係るエンジン１の制御系の構成について説明する。
図２〜５は、コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という。）１０１のうち、空燃比制御に関わる部分の構成を機能ブロックにより示している。ＥＣＵ１０１は、本実施形態に係るエンジンの「制御装置」を構成するものである。図２は、ＥＣＵ１０１全体の構成を示している。ＥＣＵ１０１のうち、図３は、燃料噴射量算出部Ｂ１０１の構成を、図４は、目標空燃比算出部の構成を、図５は、学習補正量算出部Ｂ１０３の構成を示している。

図２に示すように、ＥＣＵ１０１は、燃料噴射量算出部Ｂ１０１、フィードバック補正量算出部Ｂ１０２及び学習補正量算出部Ｂ１０３を含んで構成される。燃料噴射量算出部Ｂ１０１は、エンジン１の運転条件として検出されたアクセル操作量ＡＰＯ及びエンジン回転数ＮＥを読み込み、これらの運転条件に基づいて、インジェクタ１４ａ〜１４ｄの燃料噴射量Ｑｆを演算するものである。フィードバック補正量算出部Ｂ１０２は、燃料噴射量算出部Ｂ１０１に対して空燃比のフィードバック補正量ＬＡＭＤを出力するものである。フィードバック補正量算出部Ｂ１０２は、運転空燃比ｒＡＢＹＦと、後述する補正目標空燃比ｔＡＢＹＦとの差（＝ｒＡＢＹＦ−ｔＡＢＹＦ）を入力し、これに基づいてフィードバック補正量ＬＡＭＤを算出する。本実施形態では、フィードバック補正量算出部Ｂ１０２は、比例積分制御器として構成される。学習補正量算出部Ｂ１０３は、フィードバック補正量算出部Ｂ１０２からフィードバック補正量ＬＡＭＤを入力するとともに、燃料噴射量算出部Ｂ１０１に対してフィードバック制御の学習補正量ＡＬＰＨを出力するものである。学習補正量算出部Ｂ１０３は、アクセル操作量ＡＰＯ等の運転条件に基づいて学習マップを検索し、運転条件に対応する学習エリアに記憶されている学習補正量ＡＬＰＨを読み出し、出力する。以下、ＥＣＵ１０１について、ブロックＢ１０１〜Ｂ１０３毎に説明する。
（燃料噴射量算出部Ｂ１０１について）
ＥＣＵ１０１は、燃料噴射量算出部Ｂ１０１（図３）において、燃料噴射量Ｑｆを算出する。ＥＣＵ１０１は、エンジン１の運転条件としてのアクセル操作量ＡＰＯ及びエンジン回転数ＮＥを読み込み、基本燃料噴射量算出部Ｂ２０１において、読み込んだＡＰＯ，ＮＥにより基本燃料噴射量マップを検索して、基本燃料噴射量Ｑｆｂａｓｅを算出する。燃料噴射量算出部Ｂ１０１には、フィードバック補正量ＬＡＭＤ及び学習補正量ＡＬＰＨが読み込まれ、ＥＣＵ１０１は、乗算部Ｂ２０２〜Ｂ２０４において、基本燃料噴射量Ｑｆｂａｓｅに対し、ＬＡＭＤ，ＡＬＰＨを乗じるとともに、始動時又は加速時等に対応させた各種の補正量Ｋを乗じて、燃料噴射量Ｑｆを算出する。

Ｑｆ＝Ｑｆｂａｓｅ×ＡＬＰＨ×ＬＡＭＤ×Ｋ ・・・（１）
（フィードバック補正量算出部Ｂ１０２について）
フィードバック補正量算出部Ｂ１０２においては、次の目標空燃比算出部（図４）から読み込んだ目標空燃比（補正目標空燃比ｔＡＢＹＦ）、及び酸素センサ１５５により検出した空燃比（運転空燃比ｒＡＢＹＦ）に基づいて、比例積分演算により空燃比のフィードバック補正量ＬＡＭＤを算出する。

ＥＣＵ１０１は、目標空燃比算出部（図４）において、補正目標空燃比ｔＡＢＹＦを算出する。ＥＣＵ１０１は、アクセル操作量ＡＰＯ及びエンジン回転数ＮＥを読み込み、基本目標空燃比算出部Ｂ３０１において、読み込んだＡＰＯ，ＮＥにより基本目標空燃比マップを検索して、基本目標空燃比ｔＡＢＹＦ０を算出する。領域判定部Ｂ３０２において、アクセル操作量ＡＰＯ等に基づいてエンジン１の運転状態が属する領域を判定し、エンジン１が定常運転時にあるときは、基本目標空燃比ｔＡＢＹＦ０を補正目標空燃比ｔＡＢＹＦとして出力する。本実施形態に係る領域判定部Ｂ３０２による判定は、アクセル操作量ＡＰＯの単位時間当たりの変化量を算出し、これが所定の量以下である場合に、定常運転時にあると判定することによる。他方、エンジン１が過渡運転時にあるときは、乗算部Ｂ３０３において、基本目標空燃比ｔＡＢＹＦ０に後述する乖離量ＥＲＲを乗じ、更に第１の遅れ補償部Ｂ３０４において、吸入空気量の変化が空燃比（排気の空燃比）に現れるまでの遅れに関する補正を施して、補正目標空燃比ｔＡＢＹＦを算出し、出力する。第１の遅れ補償部Ｂ３０４による補正は、この遅れを一次遅れとして近似することなどにより実現することが可能である。吸入空気量ｒＱａｃ又はエンジン回転数ＮＥ等に応じて遅れの時定数を変更することで、運転状態によらず近似の精度を維持することができる。乖離量ＥＲＲは、基本目標空燃比ｔＡＢＹＦ０をアクセルペダルの操作に対する実際の吸入空気量ｒＱａｃの変化に即したものとするための目標空燃比の補正項として、次のようにして算出される。

乖離量ＥＲＲの算出のため、ＥＣＵ１０１は、基本燃料噴射量Ｑｆｂａｓｅを読み込み、乗算部Ｂ３０５において、読み込んだＱｆｂａｓｅに基本目標空燃比ｔＡＢＹＦ０を乗じ、更に第２の遅れ補償部Ｂ３０６において、アクセルペダルの操作に対する吸入空気量ｒＱａｃの変化の遅れに関する補正を施して、目標吸入空気量ｔＱａｃを算出する。第２の遅れ補償部Ｂ３０６による補正は、ターボチャージャ等の過給機を備えるエンジン１においては、乗算部Ｂ３０５からの出力に対してこの過給機の作動特性等に応じた遅れを持たせることにより実現することが可能である。ＥＣＵ１０１は、除算部Ｂ３０７において、吸入空気量ｒＱａｃを第２の遅れ補償部Ｂ３０６による補正後の目標吸入空気量ｔＱａｃで除して、乖離量ＥＲＲを算出する。

ＥＲＲ＝ｒＱａｃ／ｔＱａｃ ・・・（２）
（学習補正量算出部Ｂ１０３について）
ＥＣＵ１０１は、学習補正量算出部Ｂ１０３（図５）において、フィードバック制御の学習補正量ＡＬＰＨを算出する。学習補正量算出部Ｂ１０３には、学習補正量ＡＬＰＨの記憶マップ（以下「学習マップ」という。）Ｂ４０１が設定されており、この学習マップＢ４０１は、エンジン１の各運転状態に対応させて定められた学習エリア毎に区画されている。ＥＣＵ１０１は、フィードバック補正量ＬＡＭＤに基づいて得られる学習補正量ＡＬＰＨを、対応する学習エリアに記憶し、又は既に記憶されている学習補正量ＡＬＰＨを、新たに得られた学習補正量ＡＬＰＨにより更新する。学習補正量ＡＬＰＨの算出方法については、既によく知られたところであり、学習補正量ＡＬＰＨは、フィードバック補正量ＬＡＭＤの基準値に対する偏差を縮小させる大きさを有するものとして算出される。フィードバック補正量ＬＡＭＤが基本燃料噴射量Ｑｆｂａｓｅに対して乗じられる形態のものにおいては、学習補正量ＡＬＰＨは、フィードバック補正量ＬＡＭＤの基本値（＝１）に対する比の平均値として算出される。ＥＣＵ１０１は、運転空燃比ｒＡＢＹＦを読み込み、更新許可判定部Ｂ４０３において、読み込んだｒＡＢＹＦが所定の範囲内になく、酸素センサ１５５により検出した運転空燃比の精度が保障されない場合の更新を禁止する。更新が禁止されているとき以外は、学習補正量更新部Ｂ４０２において、学習補正量ＡＬＰＨ又は新たに得られた学習補正量ＡＬＰＨにより、対応する学習エリアの記憶値を更新する。また、ＥＣＵ１０１は、学習補正量読出部Ｂ４０４において、アクセル操作量ＡＰＯ等の運転条件により学習マップを検索し、対応する学習エリアに記憶されている学習補正量ＡＬＰＨを読み出し、燃料噴射量算出部Ｂ１０１に出力する。

次に、本実施形態に係るＥＣＵ１０１の動作について、タイムチャートにより説明する。
図６は、ＥＣＵ１０１の加速時における動作を示すタイムチャートである。

時刻ｔ１において、アクセルペダルが踏み込まれると、アクセル操作量ＡＰＯの増大により目標空燃比の基本値（基本目標空燃比ｔＡＢＹＦ０）が減少し、これに伴って燃料噴射量Ｑｆ（基本燃料噴射量Ｑｆｂａｓｅ）が増大する。燃料噴射量Ｑｆの変更に対してインジェクタ１４ａ〜１４ｄが高い応答性で作動する一方、吸入空気量ｒＱａｃの変化には過給機の作動特性等に応じた遅れが存在することから、燃料噴射量Ｑｆに対して吸入空気量ｒＱａｃに一時的な不足が生じ、運転空燃比ｒＡＢＹＦ（二点鎖線により示す。）の変化にこの不足分に応じた落込みが生じることとなる。ＥＣＵ１０１は、目標空燃比算出部（図４）において、基本目標空燃比ｔＡＢＹＦ０に応じた吸入空気量の目標値（目標吸入空気量ｔＱａｃ）を算出するとともに、吸入空気量ｒＱａｃとこの目標吸入空気量ｔＱａｃとの比（＝ｒＱａｃ／ｔＱａｃ）を算出し、算出した比を乖離量ＥＲＲとして基本目標空燃比ｔＡＢＹＦ０に乗じ、これにより得られた補正目標空燃比ｔＡＢＹＦを、フィードバック補正量ＬＡＭＤの演算に採用する。このようにして得られた補正目標空燃比ｔＡＢＹＦは、目標吸入空気量ｔＱａｃが基本目標空燃比ｔＡＢＹＦ０の変化に即したものであるとともに、乖離量ＥＲＲを媒介として吸入空気量ｒＱａｃがその算出に反映されたものであることから、実際の運転状況下での吸入空気量ｒＱａｃの過渡的な変化に即したものとなる。ＥＣＵ１０１は、運転空燃比ｒＡＢＹＦと補正目標空燃比ｔＡＢＹＦとの差δ１を算出し、これに基づいてフィードバック補正量ＬＡＭＤを算出するとともに、算出したＬＡＭＤにより燃料噴射量Ｑｆを補正する。また、ＥＣＵ１０１は、アクセル操作量ＡＰＯ等の運転条件により学習マップを検索して、学習補正量ＡＬＰＨを算出するとともに、空燃比のフィードバック制御中に得られたフィードバック補正量ＬＡＭＤにより、学習マップに記憶されている学習補正量ＡＬＰＨを逐次更新する。

本実施形態においては、アクセルセンサ１５１により「アクセル操作量検出手段」が構成されるとともに、酸素センサ１５５により「運転空燃比検出手段」が、エアフローメータ１５４により「運転状態量検出手段」が構成される。また、ＥＣＵ１０１のうち、基本目標空燃比算出部Ｂ３０１により「目標空燃比算出手段」としての機能が、除算部Ｂ３０７により「乖離量検出手段」としての機能が、乗算部Ｂ３０３及び第１の遅れ補償部Ｂ３０４により「目標空燃比補正手段」としての機能が、燃料噴射量算出部Ｂ１０１、フィードバック補正量算出部Ｂ１０２及び学習補正量算出部Ｂ１０３により「制御指令値算出手段」としての機能が実現される。また、乗算部Ｂ３０５及び第２の遅れ補償部Ｂ３０６により「目標吸入空気量算出手段」としての機能が、領域判定部Ｂ３０２により「領域判定手段」としての機能が、フィードバック補正量算出部Ｂ１０２により「フィードバック補正量算出手段」としての機能が、学習マップＢ４０１により「学習補正量記憶手段」としての機能が、学習補正量更新部Ｂ４０２により「学習補正量更新手段」としての機能が、更新許可判定部Ｂ４０３により「更新禁止手段」としての機能が実現される。

本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
本実施形態では、エンジン１の「運転状態量」として吸入空気量ｒＱａｃを検出するとともに、検出したｒＱａｃの、その目標値（目標吸入空気量ｔＱａｃ）に対する乖離量ＥＲＲを算出し、算出したＥＲＲを乗じることにより目標空燃比（基本目標空燃比ｔＡＢＹＦ０）を補正して、燃料噴射量Ｑｆの算出に用いられる補正目標空燃比ｔＡＢＹＦを算出することとした。

ここで、実際の吸入空気量ｒＱａｃの変化にはアクセル操作に対する遅れがあり、この遅れに起因して運転空燃比ｒＡＢＹＦの変化に落込みが生じるところ、この落込みに対し、目標空燃比ｔＡＢＹＦに関して何らの補償もせず、運転空燃比ｒＡＢＹＦと、補償をしない場合の目標空燃比（基本目標空燃比ｔＡＢＹＦ０）との差δ２（図６）に応じたフィードバック補正量ＬＡＭＤにより燃料噴射量Ｑｆを算出したとすれば、インジェクタ１４ａ〜１４ｄにより実際には適正な量の燃料が噴射されているにも拘わらず、吸入空気量ｒＱａｃの遅れに起因した運転空燃比ｒＡＢＹＦの一時的なずれにより、燃料噴射量Ｑｆに対して不要に減量補正が施されることになる。

これに対し、本実施形態では、目標吸入空気量ｔＱａｃが目標空燃比（基本目標空燃比ｔＡＢＹＦ０）に応じたものであって、これに即した変化を示すものであるとともに、目標空燃比ｔＡＢＹＦ０の補正に、乖離量ＥＲＲを媒介として吸入空気量ｒＱａｃが反映されることから、補正により得られる目標空燃比（補正目標空燃比ｔＡＢＹＦ）は、実際の運転状況下での吸入空気量ｒＱａｃの過渡的な変化に即したものとなる。

従って、本実施形態によれば、乖離量ＥＲＲにより補正した目標空燃比（補正目標空燃比ｔＡＢＹＦ）に基づいて、過渡運転時においても過不足のないフィードバック補正量ＬＡＭＤの算出が可能となり、空燃比制御をより高い精度で実現することができる。

そして、本実施形態によれば、過渡運転時においてもフィードバック補正量ＬＡＭＤの算出が可能であることから、定常運転時に限らず、過渡運転時においても学習補正量ＡＬＰＨを算出及び記憶（更新）することができ、フィードバック補正量の学習がなされる学習エリアを拡大させるとともに、学習の頻度を確保することができる。

以上では、エンジン１の「運転状態量」として吸入空気量ｒＱａｃを採用した場合について説明した。しかしながら、本発明によれば、「運転状態量」として吸入空気又は外気の圧力を採用することもできる。この場合の補正目標空燃比ｔＡＢＹＦの算出は、「運転状態量検出手段」としての圧力センサを吸気通路１１に設置し、この圧力センサにより検出した吸入空気の圧力と目標圧力との比を算出し、これを「乖離量」ＥＲＲとして目標空燃比（基本目標空燃比ｔＡＢＹＦ０）に乗じることによる。

また、以上では、学習補正量ＡＬＰＨの記憶のために１つの学習マップＢ４０１を採用し、エンジン１が定常運転時にあるか、過渡運転時にあるかを問わず、学習補正量ＡＬＰＨをこの１つの学習マップＢ４０１に記憶させるようにした場合について説明した。しかしながら、定常運転時と過渡運転時とで学習マップＢ４０１を切り換えて使用し、それぞれの場合で学習補正量ＡＬＰＨを切り換えるようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係るエンジンの構成 同上実施形態に係るコントロールユニットの構成 同上コントロールユニットの燃料噴射量算出部の構成 同上コントロールユニットの目標空燃比算出部の構成 同上コントロールユニットの学習補正量算出部の構成 同上コントロールユニットの加速時における動作を示すタイムチャート

符号の説明

１…エンジン、１１…吸気通路、１２…スロットル弁、１２１…スロットルアクチュエータ、１３…サージタンク、１４ａ〜１４ｄ…インジェクタ、１５…燃料供給通路、２１ａ〜２１ｄ…点火プラグ、３１…排気通路、３２…触媒コンバータ、１０１…コントロールユニット、１５１…アクセルセンサ、１５２…クランク角センサ、１５３…冷却水温度センサ、１５４…エアフローメータ、１５５…酸素センサ、Ｂ１０１…燃料噴射量算出部、Ｂ１０２…フィードバック補正量算出部、Ｂ１０３…学習補正量算出部。

Claims (12)

1. 運転者のアクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、
   前記アクセル操作量検出手段により検出したアクセル操作量に基づいて、混合気の目標空燃比を算出する目標空燃比算出手段と、
   実際の運転空燃比を検出する運転空燃比検出手段と、
   エンジンの吸入空気量又はこれに相関する運転状態量を、エンジンの運転状態量として検出する運転状態量検出手段と、
   前記運転状態量検出手段により検出した運転状態量に基づいて、前記目標空燃比算出手段により算出した目標空燃比に応じた前記運転状態量の目標値に対する、前記検出した運転状態量の乖離量を検出する乖離量検出手段と、
   前記アクセル操作量の単位時間当たりの変化量が所定の量を超える場合に、前記乖離量検出手段により検出した乖離量に基づいて前記算出した目標空燃比を補正して、補正目標空燃比を算出する目標空燃比補正手段と、
   前記目標空燃比補正手段により算出した補正目標空燃比及び前記運転空燃比検出手段により検出した運転空燃比に基づいて、混合気の空燃比を制御するための制御指令値を算出する制御指令値算出手段と、を含んで構成されるエンジンの制御装置。
2. 前記目標空燃比算出手段により算出した目標空燃比に基づいて、前記運転状態量の目標値を算出する目標運転状態量算出手段を更に含んで構成される請求項１に記載のエンジンの制御装置。
3. 前記目標空燃比算出手段により算出した目標空燃比に基づいて、前記運転状態量としての吸入空気量の目標値である目標吸入空気量を算出する目標吸入空気量算出手段を更に含んで構成され、
   前記乖離量検出手段は、前記乖離量として、前記目標吸入空気量算出手段により算出した目標吸入空気量に対する、前記検出した運転状態量としての吸入空気量の乖離量を検出する請求項１に記載のエンジンの制御装置。
4. 前記乖離量検出手段は、前記乖離量として、前記運転状態量検出手段により検出した吸入空気量と、前記算出した目標吸入空気量との比を算出し、
   前記目標空燃比補正手段は、前記算出した目標空燃比に前記乖離量としての比を乗じることにより、前記補正目標空燃比を算出する請求項３に記載のエンジンの制御装置。
5. 前記目標吸入空気量算出手段は、前記算出した目標空燃比に応じた目標吸入空気量の基本値に、運転者のアクセル操作に対する吸入空気量の変化の遅れに関する補正を施して、前記目標吸入空気量を算出する請求項３又は４に記載のエンジンの制御装置。
6. 前記目標空燃比補正手段は、前記運転空燃比検出手段により検出した運転空燃比における、前記運転状態量検出手段により検出した吸入空気量に対する変化の遅れに関する補正を施して、前記補正目標空燃比を算出する請求項３〜５のいずれかに記載のエンジンの制御装置。
7. エンジンの運転状態が属する領域を判定する領域判定手段を更に含んで構成され、
   前記制御指令値算出手段は、
   前記領域判定手段によりエンジンが第１の領域に属すると判定したときは、前記算出した補正目標空燃比及び前記検出した運転空燃比に基づいて前記制御指令値を算出する一方、
   前記領域判定手段によりエンジンが前記第１の領域とは異なる第２の領域に属すると判定したときは、前記補正目標空燃比に代えて前記目標空燃比算出手段により算出した目標空燃比に基づいて前記制御指令値を算出する請求項１〜６のいずれかに記載のエンジンの制御装置。
8. 前記領域判定手段は、エンジンが前記第１の領域としての所定の過渡領域に属するか、又はこの所定の過渡領域以外の領域として設定された前記第２の領域としての定常領域に属するかを判定する請求項７に記載のエンジンの制御装置。
9. 前記制御指令値算出手段は、
   前記算出した補正目標空燃比及び前記検出した運転空燃比に基づいて空燃比のフィードバック補正量を算出するフィードバック補正量算出手段と、
   前記制御指令値の学習補正量を記憶する学習補正量記憶手段と、
   前記フィードバック補正量算出手段により算出したフィードバック補正量に基づいて前記学習補正量記憶手段に記憶している学習補正量を補正して、新たな学習補正量として更新する学習補正量更新手段と、を含んで構成され、
   前記記憶している学習補正量を読み出し、
   前記アクセル操作量検出手段により検出したアクセル操作量に応じた制御指令値の基本値を、前記算出したフィードバック補正量及び前記読み出した学習補正量に基づいて補正して、前記制御指令値を算出する請求項１〜８のいずれかに記載のエンジンの制御装置。
10. 前記学習補正量記憶手段は、前記学習補正量を記憶させるための学習エリアがエンジンの運転状態毎に対応させて定められ、過渡及び定常の各運転状態について前記学習補正量を１つの学習エリアに記憶する手段として構成される請求項９に記載のエンジンの制御装置。
11. 前記制御指令値算出手段は、前記運転空燃比検出手段が検出した運転空燃比が所定の範囲外にあるときに、前記学習補正量更新手段による学習補正量の更新を禁止する更新禁止手段を更に含んで構成される９又は１０に記載のエンジンの制御装置。
12. 前記制御指令値は、エンジンに対する燃料供給量である請求項１〜１１のいずれかに記載のエンジンの制御装置。

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