JPH07158479A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents
内燃機関の燃料噴射制御装置Info
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- JPH07158479A JPH07158479A JP5306795A JP30679593A JPH07158479A JP H07158479 A JPH07158479 A JP H07158479A JP 5306795 A JP5306795 A JP 5306795A JP 30679593 A JP30679593 A JP 30679593A JP H07158479 A JPH07158479 A JP H07158479A
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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
(57)【要約】 （修正有）
【目的】応答遅れの原因となる投影開口面積が小さいバ
ルブに基づいて吸入空気の充填効率を予測し、それによ
って基本燃料噴射量Ｔｐを補正する。 【構成】開度ＴＶＯからスロットルバルブ２の開口面積
ＴＶＡを算出し、開度ＳＣＶＯからスワールコントロー
ルバルブ（ＳＣＶ）13の開口面積ＳＣＶＡを算出し（Ｓ
３）、ＳＣＶＡが小の場合（Ｓ４）、補正燃料噴射量Ａ
ｖｔｐを得る際の充填効率ηとして、ＳＣＶ13の開度Ｓ
ＣＶＯに応じた充填効率ηS を用い（Ｓ５）、逆の場合
にはスロットルバルブ２の開度ＴＶＯに応じた充填効率
ηT を用いる（Ｓ６）。
ルブに基づいて吸入空気の充填効率を予測し、それによ
って基本燃料噴射量Ｔｐを補正する。 【構成】開度ＴＶＯからスロットルバルブ２の開口面積
ＴＶＡを算出し、開度ＳＣＶＯからスワールコントロー
ルバルブ（ＳＣＶ）13の開口面積ＳＣＶＡを算出し（Ｓ
３）、ＳＣＶＡが小の場合（Ｓ４）、補正燃料噴射量Ａ
ｖｔｐを得る際の充填効率ηとして、ＳＣＶ13の開度Ｓ
ＣＶＯに応じた充填効率ηS を用い（Ｓ５）、逆の場合
にはスロットルバルブ２の開度ＴＶＯに応じた充填効率
ηT を用いる（Ｓ６）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は機関の運転条件に応じて
開閉制御され、シリンダ内の旋回流の生成を変化させる
スワールコントロールバルブを有する内燃機関の燃料噴
射制御装置に関する。
開閉制御され、シリンダ内の旋回流の生成を変化させる
スワールコントロールバルブを有する内燃機関の燃料噴
射制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の内燃機関においては、過渡時の燃
料噴射補正制御としては、例えば図12に示すようなもの
がある。この場合、吸入空気流量はエアフローメータで
計量され、それに基づいて基本燃料噴射量Ｔｐが決定さ
れる。定常状態では、Ｔｐを補正する必要は無いが、過
渡状態にあっては、エアフローメータで計量された吸入
空気流量と、実際にシリンダに流入する空気量との間に
は応答遅れに係る差異が生じる。これは、吸入空気が一
度吸気コレクタに溜まり、その後シリンダに吸入されて
いくためである。よって、その応答遅れの分を補正する
必要がある。
料噴射補正制御としては、例えば図12に示すようなもの
がある。この場合、吸入空気流量はエアフローメータで
計量され、それに基づいて基本燃料噴射量Ｔｐが決定さ
れる。定常状態では、Ｔｐを補正する必要は無いが、過
渡状態にあっては、エアフローメータで計量された吸入
空気流量と、実際にシリンダに流入する空気量との間に
は応答遅れに係る差異が生じる。これは、吸入空気が一
度吸気コレクタに溜まり、その後シリンダに吸入されて
いくためである。よって、その応答遅れの分を補正する
必要がある。
【０００３】ここで補正された燃料噴射量をＡｖｔｐと
すると、 Ａｖｔｐ＝Ｔｐ×Ｚ＋Ａｖｔｐ(n-1) （１−Ｚ） ここで、Ｚは補正係数であり、充填効率ηに比例する。
またＡｖｔｐ(n-1) は１ＲＥＦ前の補正燃料噴射量Ａｖ
ｔｐである。このように、過渡時の燃料噴射量補正は、
現時点の吸入空気流量に基づく基本燃料噴射量Ｔｐと１
ＲＥＦ前の補正燃料噴射量Ａｖｔｐとの加重平均として
計算され、Ｔｐを補正し、実際にシリンダに入る空気と
燃料の比率を適合させている。
すると、 Ａｖｔｐ＝Ｔｐ×Ｚ＋Ａｖｔｐ(n-1) （１−Ｚ） ここで、Ｚは補正係数であり、充填効率ηに比例する。
またＡｖｔｐ(n-1) は１ＲＥＦ前の補正燃料噴射量Ａｖ
ｔｐである。このように、過渡時の燃料噴射量補正は、
現時点の吸入空気流量に基づく基本燃料噴射量Ｔｐと１
ＲＥＦ前の補正燃料噴射量Ａｖｔｐとの加重平均として
計算され、Ｔｐを補正し、実際にシリンダに入る空気と
燃料の比率を適合させている。
【０００４】ここで、Ｚは補正係数であり、充填効率η
に比例するので、実際の制御としてはηをパラメータと
している。そして、図13に示すように、当該ηはスロッ
トル開度ＴＶＯによって割付られる。
に比例するので、実際の制御としてはηをパラメータと
している。そして、図13に示すように、当該ηはスロッ
トル開度ＴＶＯによって割付られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、低負荷運転
域でのシリンダ内吸気流動を促進して燃焼性を改善する
ために、スロットルバルブの下流にスワールコントロー
ルバルブ（以下ＳＣＶと称する）等の流速制御手段を設
けた内燃機関がある。ここで、前述の従来の内燃機関の
燃料噴射補正制御を、シリンダ内の旋回流の生成を変化
させるＳＣＶを有するものに適用した場合には、そのＳ
ＣＶが運転領域でＯＮ（閉）−ＯＦＦ（開）するような
場合に、ＳＣＶという絞りが加わったことによる過渡時
の空気の応答遅れを考慮していないため、図14に示すよ
うに、空燃比を適正な値に保つことができなくなり、過
渡時にＨＣ，ＮＯX 及びＣＯ等の排出量が増加してしま
う惧れがある。
域でのシリンダ内吸気流動を促進して燃焼性を改善する
ために、スロットルバルブの下流にスワールコントロー
ルバルブ（以下ＳＣＶと称する）等の流速制御手段を設
けた内燃機関がある。ここで、前述の従来の内燃機関の
燃料噴射補正制御を、シリンダ内の旋回流の生成を変化
させるＳＣＶを有するものに適用した場合には、そのＳ
ＣＶが運転領域でＯＮ（閉）−ＯＦＦ（開）するような
場合に、ＳＣＶという絞りが加わったことによる過渡時
の空気の応答遅れを考慮していないため、図14に示すよ
うに、空燃比を適正な値に保つことができなくなり、過
渡時にＨＣ，ＮＯX 及びＣＯ等の排出量が増加してしま
う惧れがある。
【０００６】即ち、図14において、ＳＣＶがＯＦＦ
（開）からＯＮ（閉）になり、バルブの開口面積が（Ｓ
ＣＶのバルブ開口面積）＜（スロットルバルブの開口面
積）となっているときには、従来の補正ではＳＣＶの影
響を考慮していないため空燃比を適合させることができ
ない。一方、特開昭６３−３２１４８号公報には、絞り
弁開度と機関回転速度とＳＣＶの開度とをパラメータと
する空気量テーブル群を検索し、吸入空気流量を付与す
る空気量演算手段を備えるものが開示されている。しか
しながらこのものでは、ＳＣＶの開度を数段階に変化さ
せ、それぞれの開度について絞り弁の開度を変化させな
がら遅れ係数のマッチングを行なうことが必要となり、
より運転条件に適合した遅れ係数を求めるためには、各
々の開度の刻みを細かくしてマッチングを行なう必要が
ある。しかしながら、該刻みを細かくすると、マッチン
グすべき運転点が非常に多くなり、制御性が劣ることと
なる惧れがある。
（開）からＯＮ（閉）になり、バルブの開口面積が（Ｓ
ＣＶのバルブ開口面積）＜（スロットルバルブの開口面
積）となっているときには、従来の補正ではＳＣＶの影
響を考慮していないため空燃比を適合させることができ
ない。一方、特開昭６３−３２１４８号公報には、絞り
弁開度と機関回転速度とＳＣＶの開度とをパラメータと
する空気量テーブル群を検索し、吸入空気流量を付与す
る空気量演算手段を備えるものが開示されている。しか
しながらこのものでは、ＳＣＶの開度を数段階に変化さ
せ、それぞれの開度について絞り弁の開度を変化させな
がら遅れ係数のマッチングを行なうことが必要となり、
より運転条件に適合した遅れ係数を求めるためには、各
々の開度の刻みを細かくしてマッチングを行なう必要が
ある。しかしながら、該刻みを細かくすると、マッチン
グすべき運転点が非常に多くなり、制御性が劣ることと
なる惧れがある。
【０００７】本発明は上記実情に鑑みなされたものであ
り、吸気通路にシリンダ内の旋回流の生成を変化させる
スワールコントロールバルブを有する内燃機関におい
て、応答遅れの原因となる投影開口面積が小さいバルブ
に基づいて吸入空気の充填効率を予測し、それによって
基本燃料噴射量Ｔｐを補正する。つまり、スロットルバ
ルブの投影開口面積がＳＣＶの投影開口面積より大きく
なった場合には、ＳＣＶの開度により充填効率を予測
し、基本燃料噴射量Ｔｐを補正する構成により、ＳＣＶ
を開閉しても空燃比を最適空燃比に保つことを可能とし
た内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的と
する。
り、吸気通路にシリンダ内の旋回流の生成を変化させる
スワールコントロールバルブを有する内燃機関におい
て、応答遅れの原因となる投影開口面積が小さいバルブ
に基づいて吸入空気の充填効率を予測し、それによって
基本燃料噴射量Ｔｐを補正する。つまり、スロットルバ
ルブの投影開口面積がＳＣＶの投影開口面積より大きく
なった場合には、ＳＣＶの開度により充填効率を予測
し、基本燃料噴射量Ｔｐを補正する構成により、ＳＣＶ
を開閉しても空燃比を最適空燃比に保つことを可能とし
た内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、第１
の技術的手段として、図１に示すように、機関の運転条
件に応じて開閉制御され、シリンダ内の旋回流の生成を
変化させるスワールコントロールバルブを有する内燃機
関の燃料噴射制御装置において、機関の吸入空気流量を
変化させるスロットルバルブの開度を検出するスロット
ルバルブ開度検出手段と、前記スワールコントロールバ
ルブの開度を検出するスワールコントロールバルブ開度
検出手段と、検出された２つのバルブ開度からそれぞれ
のバルブの開口面積を算出する開口面積算出手段と、算
出された２つの開口面積を比較する第１の比較手段と、
前記第１の比較手段により比較される開口面積が小さい
バルブのバルブ開度に基づいて、機関の吸入空気の流量
を検出するエアフロメータの設置位置からシリンダまで
の空気流の遅れに関する応答係数を算出する第１の応答
係数算出手段と、前記第１の応答係数算出手段により算
出された応答係数を用いて、瞬時の運転条件信号に基づ
いて算出された燃料噴射量を鈍し処理する第１の平滑化
手段と、前記第１の平滑化手段の出力に応じた燃料量を
機関に供給する燃料供給手段と、を備える構成とした。
の技術的手段として、図１に示すように、機関の運転条
件に応じて開閉制御され、シリンダ内の旋回流の生成を
変化させるスワールコントロールバルブを有する内燃機
関の燃料噴射制御装置において、機関の吸入空気流量を
変化させるスロットルバルブの開度を検出するスロット
ルバルブ開度検出手段と、前記スワールコントロールバ
ルブの開度を検出するスワールコントロールバルブ開度
検出手段と、検出された２つのバルブ開度からそれぞれ
のバルブの開口面積を算出する開口面積算出手段と、算
出された２つの開口面積を比較する第１の比較手段と、
前記第１の比較手段により比較される開口面積が小さい
バルブのバルブ開度に基づいて、機関の吸入空気の流量
を検出するエアフロメータの設置位置からシリンダまで
の空気流の遅れに関する応答係数を算出する第１の応答
係数算出手段と、前記第１の応答係数算出手段により算
出された応答係数を用いて、瞬時の運転条件信号に基づ
いて算出された燃料噴射量を鈍し処理する第１の平滑化
手段と、前記第１の平滑化手段の出力に応じた燃料量を
機関に供給する燃料供給手段と、を備える構成とした。
【０００９】また、第２の技術的手段として、図２に示
すように、機関の吸入空気流量を変化させるスロットル
バルブの開度を検出するスロットルバルブ開度検出手段
と、前記スワールコントロールバルブの開度を検出する
スワールコントロールバルブ開度検出手段と、検出され
た各々のバルブ開度に基づき、機関の吸入空気の流量を
検出するエアフロメータの設置位置からシリンダまでの
空気流の遅れに関して応答係数を各々算出する第２の応
答係数算出手段と、前記第２の応答係数算出手段により
算出された各々の応答係数に係り空気流の遅れの大小を
比較する第２の比較手段と、前記第２の比較手段により
比較される空気流の遅れがより大きく見積もられる応答
係数に基づいて、瞬時の運転条件信号に基づいて算出さ
れる燃料噴射量を鈍し処理する第２の平滑化手段と、前
記第２の平滑化手段の出力に応じた燃料量を機関に供給
する燃料供給手段と、を備えるようにしてもよい。
すように、機関の吸入空気流量を変化させるスロットル
バルブの開度を検出するスロットルバルブ開度検出手段
と、前記スワールコントロールバルブの開度を検出する
スワールコントロールバルブ開度検出手段と、検出され
た各々のバルブ開度に基づき、機関の吸入空気の流量を
検出するエアフロメータの設置位置からシリンダまでの
空気流の遅れに関して応答係数を各々算出する第２の応
答係数算出手段と、前記第２の応答係数算出手段により
算出された各々の応答係数に係り空気流の遅れの大小を
比較する第２の比較手段と、前記第２の比較手段により
比較される空気流の遅れがより大きく見積もられる応答
係数に基づいて、瞬時の運転条件信号に基づいて算出さ
れる燃料噴射量を鈍し処理する第２の平滑化手段と、前
記第２の平滑化手段の出力に応じた燃料量を機関に供給
する燃料供給手段と、を備えるようにしてもよい。
【００１０】また、第３の技術的手段として、前記スワ
ールコントロールバルブ開度検出手段が、スワールコン
トロールバルブの開あるいは閉を指示する信号が出力さ
れてからの経過時間に基づいて、スワールコントロール
バルブの開度を算出するようにしてもよい。さらに、第
４の技術的手段として、本発明に係る内燃機関の燃料噴
射制御装置を、図３に示すように、機関から排出される
排気ガス中の酸素濃度に応じてフィードバック補正係数
を算出し、当該フィードバック補正係数を用いて機関の
空燃比を目標空燃比にフィードバック制御する空燃比制
御手段と、前記フィードバック補正係数が所定の範囲に
収まるように、燃料噴射量に対する学習補正係数を算出
する学習手段と、機関の運転条件が所定の過渡状態であ
り、かつ前記学習補正係数の学習が十分になされている
ときに、前記フィードバック補正係数の平均が過大ある
いは過小になっているか否かを判定する判定手段と、前
記判定結果に基づいて、前記スワールコントロールバル
ブの全開あるいは全閉への固着状態を検出する故障検出
手段と、前記スワールコントロールバルブが全開あるい
は全閉状態で固着していることが検出された場合は、ス
ワールコントロールバルブの開あるいは閉を指示する信
号が出力されてからの経過時間にかかわらず、スワール
コントロールバルブの開度を現在の固着状態の開度に設
定する故障時開度設定手段と、を備えて構成する。
ールコントロールバルブ開度検出手段が、スワールコン
トロールバルブの開あるいは閉を指示する信号が出力さ
れてからの経過時間に基づいて、スワールコントロール
バルブの開度を算出するようにしてもよい。さらに、第
４の技術的手段として、本発明に係る内燃機関の燃料噴
射制御装置を、図３に示すように、機関から排出される
排気ガス中の酸素濃度に応じてフィードバック補正係数
を算出し、当該フィードバック補正係数を用いて機関の
空燃比を目標空燃比にフィードバック制御する空燃比制
御手段と、前記フィードバック補正係数が所定の範囲に
収まるように、燃料噴射量に対する学習補正係数を算出
する学習手段と、機関の運転条件が所定の過渡状態であ
り、かつ前記学習補正係数の学習が十分になされている
ときに、前記フィードバック補正係数の平均が過大ある
いは過小になっているか否かを判定する判定手段と、前
記判定結果に基づいて、前記スワールコントロールバル
ブの全開あるいは全閉への固着状態を検出する故障検出
手段と、前記スワールコントロールバルブが全開あるい
は全閉状態で固着していることが検出された場合は、ス
ワールコントロールバルブの開あるいは閉を指示する信
号が出力されてからの経過時間にかかわらず、スワール
コントロールバルブの開度を現在の固着状態の開度に設
定する故障時開度設定手段と、を備えて構成する。
【００１１】
【作用】空気流の遅れの程度は、２つのバルブのうち開
口面積の小さい方の影響がほとんどであり、他方の影響
は無視できるほど小さい。このため、以上の構成によれ
ば、第１の技術的手段に係る作用として、開口面積が小
さいバルブのバルブ開度に基づいて、機関の吸入空気の
流量を検出するエアフロメータの設置位置からシリンダ
までの空気流の遅れに関する応答係数が算出され、該算
出された応答係数を用いて燃料噴射量が鈍し処理され、
鈍し処理された燃料噴射量が機関に供給される。もっ
て、供給する燃料量が空気流の遅れに正確に適合したも
のとなり、空燃比の変動を抑えることが可能となる。
口面積の小さい方の影響がほとんどであり、他方の影響
は無視できるほど小さい。このため、以上の構成によれ
ば、第１の技術的手段に係る作用として、開口面積が小
さいバルブのバルブ開度に基づいて、機関の吸入空気の
流量を検出するエアフロメータの設置位置からシリンダ
までの空気流の遅れに関する応答係数が算出され、該算
出された応答係数を用いて燃料噴射量が鈍し処理され、
鈍し処理された燃料噴射量が機関に供給される。もっ
て、供給する燃料量が空気流の遅れに正確に適合したも
のとなり、空燃比の変動を抑えることが可能となる。
【００１２】また、第２の技術的手段に係る作用とし
て、エアフロメータの設置位置からシリンダまでの空気
流の遅れに関する、スロットルバルブ開度に基づいた応
答係数と、スワールコントロールバルブの開度に基づい
た応答係数とを予め求めておき、空気流の遅れがより大
きく見積もられる応答係数に基づいて燃料噴射量の鈍し
処理が行われ、鈍し処理された燃料噴射量が機関に供給
される。もって、供給する燃料量が空気流の遅れに正確
に適合したものとなる。
て、エアフロメータの設置位置からシリンダまでの空気
流の遅れに関する、スロットルバルブ開度に基づいた応
答係数と、スワールコントロールバルブの開度に基づい
た応答係数とを予め求めておき、空気流の遅れがより大
きく見積もられる応答係数に基づいて燃料噴射量の鈍し
処理が行われ、鈍し処理された燃料噴射量が機関に供給
される。もって、供給する燃料量が空気流の遅れに正確
に適合したものとなる。
【００１３】この場合、スワールコントロールバルブ開
度を一定（例えば全開）として、スロットルバルブ開度
を数段階に変化させることにより、前記の応答係数に係
る１つのテーブルを求めることが可能であり、またスロ
ットルバルブ開度一定（例えば全開）として、スワール
コントロールバルブ開度を数段階に変化させて、もう１
つのテーブルを求めることが可能であるので、少ない時
間で容易にマッチングが可能となる。
度を一定（例えば全開）として、スロットルバルブ開度
を数段階に変化させることにより、前記の応答係数に係
る１つのテーブルを求めることが可能であり、またスロ
ットルバルブ開度一定（例えば全開）として、スワール
コントロールバルブ開度を数段階に変化させて、もう１
つのテーブルを求めることが可能であるので、少ない時
間で容易にマッチングが可能となる。
【００１４】また第３の技術的手段に係る作用として、
スワールコントロールバルブは、所定の変化速度で開度
変化するので、開閉信号が出力されてからの経過時間に
基づいて、現在の開度を算出することが可能である。こ
の場合、新たな開度検出センサが不必要で、コストアッ
プを招くことがない。尚、開閉信号が出力されてからの
経過時間に基づいて、スワールコントロールバルブの現
在の開度を算出する第３の技術的手段にあっては、何ら
かの原因で該スワールコントロールバルブが固着したよ
うな場合には、実際の開度とは異なる算出開度で応答係
数が求められることとなり、過渡時の空燃比が目標空燃
比からずれることになる。
スワールコントロールバルブは、所定の変化速度で開度
変化するので、開閉信号が出力されてからの経過時間に
基づいて、現在の開度を算出することが可能である。こ
の場合、新たな開度検出センサが不必要で、コストアッ
プを招くことがない。尚、開閉信号が出力されてからの
経過時間に基づいて、スワールコントロールバルブの現
在の開度を算出する第３の技術的手段にあっては、何ら
かの原因で該スワールコントロールバルブが固着したよ
うな場合には、実際の開度とは異なる算出開度で応答係
数が求められることとなり、過渡時の空燃比が目標空燃
比からずれることになる。
【００１５】このため、第４の技術的手段に係る作用と
して、フィードバック補正係数の平均が過大あるいは過
小になっているかに基づいて、スワールコントロールバ
ルブの全開あるいは全閉への固着状態を検出し、固着し
ていることが検出された場合は、前記第３の技術的手段
に係る経過時間にかかわらず、スワールコントロールバ
ルブの開度を現在の開度に設定し、以後の制御を行う。
して、フィードバック補正係数の平均が過大あるいは過
小になっているかに基づいて、スワールコントロールバ
ルブの全開あるいは全閉への固着状態を検出し、固着し
ていることが検出された場合は、前記第３の技術的手段
に係る経過時間にかかわらず、スワールコントロールバ
ルブの開度を現在の開度に設定し、以後の制御を行う。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。一実施例のシステム構成を示す図４において、内
燃機関１には、スロットルバルブ２，吸気コレクタ３
ａ，吸気マニホールド３ｂ及び吸気弁４を介して空気が
吸入される。
する。一実施例のシステム構成を示す図４において、内
燃機関１には、スロットルバルブ２，吸気コレクタ３
ａ，吸気マニホールド３ｂ及び吸気弁４を介して空気が
吸入される。
【００１７】前記吸気マニホールド３ｂの各ブランチ部
には、各気筒別に燃料噴射弁５が設けられている。この
燃料噴射弁５は、ソレノイドに通電されて開弁し、通電
停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁であって、後述す
るコントロールユニット16からの噴射パルス信号により
通電されて開弁し、図示しない燃料ポンプから圧送され
てプレッシャレギュレータにより所定の圧力に調整され
た燃料を、機関１に噴射供給する。
には、各気筒別に燃料噴射弁５が設けられている。この
燃料噴射弁５は、ソレノイドに通電されて開弁し、通電
停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁であって、後述す
るコントロールユニット16からの噴射パルス信号により
通電されて開弁し、図示しない燃料ポンプから圧送され
てプレッシャレギュレータにより所定の圧力に調整され
た燃料を、機関１に噴射供給する。
【００１８】機関１の各燃焼室には点火栓６が設けられ
ていて、これにより火花点火して混合気を着火燃焼させ
る。そして、機関１からは、排気弁７，排気マニホール
ド８ａ，排気ダクト８ｂ，触媒９を介して排気が排出さ
れる。コントロールユニット16は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，Ｒ
ＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイス等を含ん
で構成されるマイクロコンピュータを備え、各種のセン
サからの入力信号を受け、後述の如く燃料噴射弁５によ
る燃料噴射量Ｔｉを演算し、該燃料噴射量Ｔｉに基づい
て燃料噴射弁５の作動を制御する。
ていて、これにより火花点火して混合気を着火燃焼させ
る。そして、機関１からは、排気弁７，排気マニホール
ド８ａ，排気ダクト８ｂ，触媒９を介して排気が排出さ
れる。コントロールユニット16は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，Ｒ
ＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイス等を含ん
で構成されるマイクロコンピュータを備え、各種のセン
サからの入力信号を受け、後述の如く燃料噴射弁５によ
る燃料噴射量Ｔｉを演算し、該燃料噴射量Ｔｉに基づい
て燃料噴射弁５の作動を制御する。
【００１９】前述の各種センサとしては、機関の吸入空
気流量Ｑを検出するエアフローメータ10、クランク軸又
はカム軸から回転信号を取り出すクランク角センサ11、
更に排気中の酸素濃度を介して機関吸入混合気の空燃比
を検出する酸素センサ12などが設けられている。尚、前
記クランク角センサ11から所定クランク角毎に出力され
る検出信号の周期、或いは、所定時間内における検出信
号の発生数を計測することにより、機関回転速度信号Ｎ
ｅを算出できる。
気流量Ｑを検出するエアフローメータ10、クランク軸又
はカム軸から回転信号を取り出すクランク角センサ11、
更に排気中の酸素濃度を介して機関吸入混合気の空燃比
を検出する酸素センサ12などが設けられている。尚、前
記クランク角センサ11から所定クランク角毎に出力され
る検出信号の周期、或いは、所定時間内における検出信
号の発生数を計測することにより、機関回転速度信号Ｎ
ｅを算出できる。
【００２０】また、前記スロットルバルブ２には、該ス
ロットルバルブ２の開度ＴＶＯをポテンショメータによ
り検出するスロットルセンサ18が付設さている。また、
本実施例の機関１には、吸気マニホールド３の各吸気ポ
ート部分に、スワールコントロールバルブ（ＳＣＶ）13
がそれぞれ介装されている。前記ＳＣＶ13は、切欠きを
有したバタフライ式の絞り弁であって、このＳＣＶ13を
閉じて流量を調整させるようにすると、流速の速い流れ
がシリンダ内にスワール（横渦）を発生させ、以て、希
薄燃焼時の着火安定性を向上させることが可能となる。
ロットルバルブ２の開度ＴＶＯをポテンショメータによ
り検出するスロットルセンサ18が付設さている。また、
本実施例の機関１には、吸気マニホールド３の各吸気ポ
ート部分に、スワールコントロールバルブ（ＳＣＶ）13
がそれぞれ介装されている。前記ＳＣＶ13は、切欠きを
有したバタフライ式の絞り弁であって、このＳＣＶ13を
閉じて流量を調整させるようにすると、流速の速い流れ
がシリンダ内にスワール（横渦）を発生させ、以て、希
薄燃焼時の着火安定性を向上させることが可能となる。
【００２１】前記ＳＣＶ13を開閉駆動するアクチュエー
タとして、ダイヤフラム14が設けられており、該ダイヤ
フラム14の圧力室に対する機関負圧の導入を、電磁式の
３方切換弁15によって制御することによってＳＣＶ13を
開閉駆動できるようになっている。そして、前記３方切
換弁15は、コントロールユニット16によって制御される
ようになっている。
タとして、ダイヤフラム14が設けられており、該ダイヤ
フラム14の圧力室に対する機関負圧の導入を、電磁式の
３方切換弁15によって制御することによってＳＣＶ13を
開閉駆動できるようになっている。そして、前記３方切
換弁15は、コントロールユニット16によって制御される
ようになっている。
【００２２】尚、前記ＳＣＶ13を開閉駆動するアクチュ
エータとしてモータを用いる構成であってもよい。そし
て、前記３方切換弁15は、コントロールユニット16によ
って制御されるようになっている。コントロールユニッ
ト16は、ＳＣＶ13の開度を決定し、該開度に応じた制御
信号を３方切換弁15に出力することにより、ＳＣＶ13の
開度を制御する。
エータとしてモータを用いる構成であってもよい。そし
て、前記３方切換弁15は、コントロールユニット16によ
って制御されるようになっている。コントロールユニッ
ト16は、ＳＣＶ13の開度を決定し、該開度に応じた制御
信号を３方切換弁15に出力することにより、ＳＣＶ13の
開度を制御する。
【００２３】ここにおいて、コントロールユニット16に
内蔵されたマイクロコンピュータのＣＰＵは、予め基本
燃料噴射量Ｔｐで代表される機関負荷と機関回転速度Ｎ
ｅとに応じて目標空燃比を設定した空燃比マップを備え
ており、この空燃比マップに記憶された目標空燃比の混
合気を形成すべく、吸入空気流量Ｑと機関回転速度Ｎｅ
との検出値に基づいて基本燃料噴射量Ｔｐ（＝Ｋ×Ｑ／
Ｎｅ；Ｋは定数）を演算する一方、該基本燃料噴射量Ｔ
ｐに機関運転条件による種々の補正（酸素センサ12を用
いた空燃比フィードバック制御を含む）を施して、最終
的な燃料噴射量Ｔｉを演算する。
内蔵されたマイクロコンピュータのＣＰＵは、予め基本
燃料噴射量Ｔｐで代表される機関負荷と機関回転速度Ｎ
ｅとに応じて目標空燃比を設定した空燃比マップを備え
ており、この空燃比マップに記憶された目標空燃比の混
合気を形成すべく、吸入空気流量Ｑと機関回転速度Ｎｅ
との検出値に基づいて基本燃料噴射量Ｔｐ（＝Ｋ×Ｑ／
Ｎｅ；Ｋは定数）を演算する一方、該基本燃料噴射量Ｔ
ｐに機関運転条件による種々の補正（酸素センサ12を用
いた空燃比フィードバック制御を含む）を施して、最終
的な燃料噴射量Ｔｉを演算する。
【００２４】そして、本実施例においては、後述するよ
うにスロットルバルブの開度とスワールコントロールバ
ルブの開度とに基づいて前記基本燃料噴射量Ｔｐを補正
し（図５参照）、補正基本燃料噴射量Ａｖｔｐを得て、
該補正基本燃料噴射量Ａｖｔｐに機関運転条件による種
々の補正（酸素センサ12を用いた空燃比フィードバック
制御を含む）を施して、最終的な燃料噴射量Ｔｉを演算
する。
うにスロットルバルブの開度とスワールコントロールバ
ルブの開度とに基づいて前記基本燃料噴射量Ｔｐを補正
し（図５参照）、補正基本燃料噴射量Ａｖｔｐを得て、
該補正基本燃料噴射量Ａｖｔｐに機関運転条件による種
々の補正（酸素センサ12を用いた空燃比フィードバック
制御を含む）を施して、最終的な燃料噴射量Ｔｉを演算
する。
【００２５】そして、当該燃料噴射量Ｔｉに相当するパ
ルス幅の噴射パルス信号を、各気筒の吸気行程にタイミ
ングを合わせて各燃料噴射弁５に各々出力する。即ち、
コントロールユニット16により、第１の燃料供給手段及
び第２の燃料供給手段の機能が奏されている。次に、本
発明の請求項１に係る第１実施例として、コントロール
ユニット16により行われる補正基本燃料噴射量演算ルー
チンを、図６に示すフローチャートを参照しつつ説明す
る。
ルス幅の噴射パルス信号を、各気筒の吸気行程にタイミ
ングを合わせて各燃料噴射弁５に各々出力する。即ち、
コントロールユニット16により、第１の燃料供給手段及
び第２の燃料供給手段の機能が奏されている。次に、本
発明の請求項１に係る第１実施例として、コントロール
ユニット16により行われる補正基本燃料噴射量演算ルー
チンを、図６に示すフローチャートを参照しつつ説明す
る。
【００２６】ステップ１（図ではＳ１と記す。以下同
様）では、スロットルセンサ18により検出されるスロッ
トルバルブ２の開度ＴＶＯを読込む。即ち、スロットル
センサ18及び該ステップ１によりスロットルバルブ開度
検出手段の機能が奏される。ステップ２では、ＳＣＶ13
の開度ＳＣＶＯを算出し、読込む。ここで、電磁式の３
方切換弁15がＯＮとなり、ダイヤフラム14の圧力室に機
関負圧が導入されることによりＳＣＶ13が開から閉に制
御されるので、コントロールユニット16からＳＣＶ13の
開閉信号が出力されてからの経過時間ｔを演算すること
により、当該ＳＣＶ13の開度ＳＣＶＯを算出することが
可能となる。
様）では、スロットルセンサ18により検出されるスロッ
トルバルブ２の開度ＴＶＯを読込む。即ち、スロットル
センサ18及び該ステップ１によりスロットルバルブ開度
検出手段の機能が奏される。ステップ２では、ＳＣＶ13
の開度ＳＣＶＯを算出し、読込む。ここで、電磁式の３
方切換弁15がＯＮとなり、ダイヤフラム14の圧力室に機
関負圧が導入されることによりＳＣＶ13が開から閉に制
御されるので、コントロールユニット16からＳＣＶ13の
開閉信号が出力されてからの経過時間ｔを演算すること
により、当該ＳＣＶ13の開度ＳＣＶＯを算出することが
可能となる。
【００２７】即ち、当該ステップ２によりスワールコン
トロールバルブ開度検出手段の機能が奏される。ステッ
プ３では、ステップ１で検出されたスロットルバルブ２
の開度ＴＶＯからスロットルバルブ２の開口面積ＴＶＡ
を算出すると共に、ステップ２で検出されたＳＣＶ13の
開度ＳＣＶＯからＳＣＶ13の開口面積ＳＣＶＡを算出す
る。
トロールバルブ開度検出手段の機能が奏される。ステッ
プ３では、ステップ１で検出されたスロットルバルブ２
の開度ＴＶＯからスロットルバルブ２の開口面積ＴＶＡ
を算出すると共に、ステップ２で検出されたＳＣＶ13の
開度ＳＣＶＯからＳＣＶ13の開口面積ＳＣＶＡを算出す
る。
【００２８】即ち、当該ステップ３が開口面積算出手段
の機能を奏している。ステップ４では、ステップ３で算
出したスロットルバルブ２の開口面積ＴＶＡとＳＣＶ13
の開口面積ＳＣＶＡとを比較する。即ち、当該ステップ
４が第１の比較手段の機能を奏している。そして、ＳＣ
ＶＡ＜ＴＶＡであると判断された場合には、ステップ５
に進み、空気流の遅れの程度が、開口面積の小さいＳＣ
Ｖ13の影響を受けるとして、エアフローメータで計量さ
れた吸入空気流量と、実際にシリンダに流入する空気量
との間の応答遅れを補正するために、基本燃料噴射量を
補正して補正燃料噴射量Ａｖｔｐを得る際の充填効率η
として、図７に示すＳＣＶ13の開度ＳＣＶＯに応じた充
填効率ηS を用いる。
の機能を奏している。ステップ４では、ステップ３で算
出したスロットルバルブ２の開口面積ＴＶＡとＳＣＶ13
の開口面積ＳＣＶＡとを比較する。即ち、当該ステップ
４が第１の比較手段の機能を奏している。そして、ＳＣ
ＶＡ＜ＴＶＡであると判断された場合には、ステップ５
に進み、空気流の遅れの程度が、開口面積の小さいＳＣ
Ｖ13の影響を受けるとして、エアフローメータで計量さ
れた吸入空気流量と、実際にシリンダに流入する空気量
との間の応答遅れを補正するために、基本燃料噴射量を
補正して補正燃料噴射量Ａｖｔｐを得る際の充填効率η
として、図７に示すＳＣＶ13の開度ＳＣＶＯに応じた充
填効率ηS を用いる。
【００２９】一方、ＴＶＡ＜ＳＣＶＡであると判断され
た場合には、ステップ６に進み、空気流の遅れの程度
が、開口面積の小さいスロットルバルブ２の影響を受け
るとして、エアフローメータで計量された吸入空気流量
と、実際にシリンダに流入する空気量との間の応答遅れ
を補正するために、基本燃料噴射量を補正して補正燃料
噴射量Ａｖｔｐを得る際の充填効率ηとして、図８に示
すスロットルバルブ２の開度ＴＶＯに応じた充填効率η
T を用いる。
た場合には、ステップ６に進み、空気流の遅れの程度
が、開口面積の小さいスロットルバルブ２の影響を受け
るとして、エアフローメータで計量された吸入空気流量
と、実際にシリンダに流入する空気量との間の応答遅れ
を補正するために、基本燃料噴射量を補正して補正燃料
噴射量Ａｖｔｐを得る際の充填効率ηとして、図８に示
すスロットルバルブ２の開度ＴＶＯに応じた充填効率η
T を用いる。
【００３０】即ち、ステップ５、６が第１の応答係数算
出手段の機能を奏している。ステップ７では、ステップ
５またはステップ６で求めた充填効率ηを用いて、補正
された燃料噴射量をＡｖｔｐを次式に従って演算する。 Ａｖｔｐ＝Ｔｐ×Ｚ＋Ａｖｔｐ(n-1) （１−Ｚ） ここで、Ｚは補正係数であり、充填効率ηに比例する。
またＡｖｔｐ(n-1) は１ＲＥＦ前の補正燃料噴射量Ａｖ
ｔｐである。即ち、過渡時の燃料噴射量を現時点の吸入
空気流量に基づく基本燃料噴射量Ｔｐと１ＲＥＦ前の補
正燃料噴射量Ａｖｔｐとの加重平均として鈍し処理して
おり、当該ステップ７が第１の平滑化手段の機能を奏し
ている。
出手段の機能を奏している。ステップ７では、ステップ
５またはステップ６で求めた充填効率ηを用いて、補正
された燃料噴射量をＡｖｔｐを次式に従って演算する。 Ａｖｔｐ＝Ｔｐ×Ｚ＋Ａｖｔｐ(n-1) （１−Ｚ） ここで、Ｚは補正係数であり、充填効率ηに比例する。
またＡｖｔｐ(n-1) は１ＲＥＦ前の補正燃料噴射量Ａｖ
ｔｐである。即ち、過渡時の燃料噴射量を現時点の吸入
空気流量に基づく基本燃料噴射量Ｔｐと１ＲＥＦ前の補
正燃料噴射量Ａｖｔｐとの加重平均として鈍し処理して
おり、当該ステップ７が第１の平滑化手段の機能を奏し
ている。
【００３１】従って、以上説明したように、本第１実施
例においては、スロットルバルブ２とＳＣＶ13とのう
ち、開口面積が小さいバルブのバルブ開度に基づいて、
充填効率ηを算出し、該算出した充填効率ηを用いて基
本燃料噴射量を鈍し処理補正し、補正噴射量Ａｖｔｐを
得る。もって、供給する燃料量が空気流の遅れに正確に
適合したものとなり、空燃比の変動を抑えることが可能
となる。
例においては、スロットルバルブ２とＳＣＶ13とのう
ち、開口面積が小さいバルブのバルブ開度に基づいて、
充填効率ηを算出し、該算出した充填効率ηを用いて基
本燃料噴射量を鈍し処理補正し、補正噴射量Ａｖｔｐを
得る。もって、供給する燃料量が空気流の遅れに正確に
適合したものとなり、空燃比の変動を抑えることが可能
となる。
【００３２】次に、本発明の請求項２に係る第２実施例
として、コントロールユニット16により行われる補正基
本燃料噴射量演算ルーチンを、図９に示すフローチャー
トを参照しつつ説明する。尚、図６に示したフローチャ
ートと同一機能を奏するステップについては、同一ステ
ップ番号を付して、説明を省略する。ステップ21では、
基本燃料噴射量を補正して補正燃料噴射量Ａｖｔｐを得
る際の充填効率ηとして、図７に示すＳＣＶ13の開度Ｓ
ＣＶＯに応じた充填効率ηSと、図８に示すスロットル
バルブ２の開度ＴＶＯに応じた充填効率ηT とをテーブ
ルルックアップする。即ち、当該ステップ21が第２の応
答係数算出手段の機能を奏している。
として、コントロールユニット16により行われる補正基
本燃料噴射量演算ルーチンを、図９に示すフローチャー
トを参照しつつ説明する。尚、図６に示したフローチャ
ートと同一機能を奏するステップについては、同一ステ
ップ番号を付して、説明を省略する。ステップ21では、
基本燃料噴射量を補正して補正燃料噴射量Ａｖｔｐを得
る際の充填効率ηとして、図７に示すＳＣＶ13の開度Ｓ
ＣＶＯに応じた充填効率ηSと、図８に示すスロットル
バルブ２の開度ＴＶＯに応じた充填効率ηT とをテーブ
ルルックアップする。即ち、当該ステップ21が第２の応
答係数算出手段の機能を奏している。
【００３３】ステップ22では、ステップ21で読込んだ充
填効率ηS と充填効率ηT とを比較する。即ち、当該ス
テップ22が第２の比較手段の機能を奏している。そし
て、ηS ＜ηT であると判断された場合には、ステップ
５に進み、ηT ＜ηS であると判断された場合には、ス
テップ６に進む。また、ステップ７では、ステップ５ま
たはステップ６で求めた充填効率ηを用いて、補正され
た燃料噴射量をＡｖｔｐを演算しており、当該ステップ
７が第２の平滑化手段の機能をも奏している。
填効率ηS と充填効率ηT とを比較する。即ち、当該ス
テップ22が第２の比較手段の機能を奏している。そし
て、ηS ＜ηT であると判断された場合には、ステップ
５に進み、ηT ＜ηS であると判断された場合には、ス
テップ６に進む。また、ステップ７では、ステップ５ま
たはステップ６で求めた充填効率ηを用いて、補正され
た燃料噴射量をＡｖｔｐを演算しており、当該ステップ
７が第２の平滑化手段の機能をも奏している。
【００３４】もって、本第２実施例においても、エアフ
ロメータの設置位置からシリンダまでの空気流の遅れに
関する、ＴＶＯに基づいた充填効率ηT とＳＣＶＯに基
づいた充填効率ηS とを求め、空気流の遅れがより大き
く見積もられる充填効率に基づいて補正噴射量Ａｖｔｐ
を得ることにより前述の第１実施例と同様な効果が奏さ
れることとなる。
ロメータの設置位置からシリンダまでの空気流の遅れに
関する、ＴＶＯに基づいた充填効率ηT とＳＣＶＯに基
づいた充填効率ηS とを求め、空気流の遅れがより大き
く見積もられる充填効率に基づいて補正噴射量Ａｖｔｐ
を得ることにより前述の第１実施例と同様な効果が奏さ
れることとなる。
【００３５】尚、以上説明した第１実施例及び第２実施
例では、コントロールユニット16からＳＣＶ13の開閉信
号が出力されてからの経過時間ｔを演算することによ
り、当該ＳＣＶ13の開度ＳＣＶＯを算出しているが、何
らかの原因で該ＳＣＶ13が固着したような場合には、実
際の開度とは異なる算出開度ＳＣＶＯで応答係数が求め
られることとなり、過渡時の空燃比が目標空燃比からず
れることになる。
例では、コントロールユニット16からＳＣＶ13の開閉信
号が出力されてからの経過時間ｔを演算することによ
り、当該ＳＣＶ13の開度ＳＣＶＯを算出しているが、何
らかの原因で該ＳＣＶ13が固着したような場合には、実
際の開度とは異なる算出開度ＳＣＶＯで応答係数が求め
られることとなり、過渡時の空燃比が目標空燃比からず
れることになる。
【００３６】このため、本発明の請求項４に係る第３実
施例として、コントロールユニット16により、ＳＣＶ13
の固着状態に応じてＳＣＶ13の開度を設定する制御が実
施される。まず、図10に示すフローチャートを参照しつ
つ、ＳＣＶ13の固着状態を検出する固着状態検出ルーチ
ンについて説明する。
施例として、コントロールユニット16により、ＳＣＶ13
の固着状態に応じてＳＣＶ13の開度を設定する制御が実
施される。まず、図10に示すフローチャートを参照しつ
つ、ＳＣＶ13の固着状態を検出する固着状態検出ルーチ
ンについて説明する。
【００３７】ステップ31では、機関回転速度信号Ｎｅの
変化等により、ＳＣＶＯに基づいた充填効率ηS を用い
て基本燃料噴射量を補正し、補正された燃料噴射量Ａｖ
ｔｐを用いて燃料供給量を演算する可能性がある、所定
の加速状態であるか否かを判定し、所定の加速状態であ
ると判断された場合には、ステップ32に進む。ステップ
32では、基本燃料噴射量Ｔｐに機関運転条件による種々
の補正（酸素センサ12を用いた空燃比フィードバック制
御を含む）を施して、最終的な燃料噴射量Ｔｉを演算す
る際に行われる演算であって、例えば比例・積分制御に
よって設定される空燃比フィードバック補正係数αの学
習演算が十分に行われているか否かを判断する。
変化等により、ＳＣＶＯに基づいた充填効率ηS を用い
て基本燃料噴射量を補正し、補正された燃料噴射量Ａｖ
ｔｐを用いて燃料供給量を演算する可能性がある、所定
の加速状態であるか否かを判定し、所定の加速状態であ
ると判断された場合には、ステップ32に進む。ステップ
32では、基本燃料噴射量Ｔｐに機関運転条件による種々
の補正（酸素センサ12を用いた空燃比フィードバック制
御を含む）を施して、最終的な燃料噴射量Ｔｉを演算す
る際に行われる演算であって、例えば比例・積分制御に
よって設定される空燃比フィードバック補正係数αの学
習演算が十分に行われているか否かを判断する。
【００３８】そして、空燃比フィードバック補正係数α
の学習演算が十分に行われていると判断された場合に
は、現在の運転状況を確実に反映した空燃比フィードバ
ック制御が行われ、もって空燃比フィードバック補正係
数αも現在のＳＣＶ13の状況を確実に反映しているとし
て、ステップ33にてαを読込む。ステップ34では、前記
所定の加速状態における加速に伴う空燃比フィードバッ
ク補正係数αの変動の平均値αAVが、リッチ側の比較値
α1 （α1 ＞１）より大きいか否かを判断し、αAV＞α
1 であると判断されたときには、ステップ35に進む。
の学習演算が十分に行われていると判断された場合に
は、現在の運転状況を確実に反映した空燃比フィードバ
ック制御が行われ、もって空燃比フィードバック補正係
数αも現在のＳＣＶ13の状況を確実に反映しているとし
て、ステップ33にてαを読込む。ステップ34では、前記
所定の加速状態における加速に伴う空燃比フィードバッ
ク補正係数αの変動の平均値αAVが、リッチ側の比較値
α1 （α1 ＞１）より大きいか否かを判断し、αAV＞α
1 であると判断されたときには、ステップ35に進む。
【００３９】そして、αAV＞α1 であると判断されたと
きには、実際の空燃比がリーンであるため、当該リーン
状態を目標空燃比にすべく多めの燃料供給が行われてい
る場合である。即ち、加速状態にもかかわらず、シリン
ダには十分な量の空気が流入しており、さらにシリンダ
に流入する吸入空気流量の遅れが計算より小さいため、
実際の空燃比がリーンになり、空燃比フィードバック補
正係数αがαAV＞α1となっていると考えることが可能
である。さらにこの場合は、ＳＣＶ13が全開に固着して
いるため、流路が広く、そのために遅れが少ないと考え
られるため、ステップ35では、現在のＳＣＶフラグＦが
Ｆ＝０となっているか否かを判断する。
きには、実際の空燃比がリーンであるため、当該リーン
状態を目標空燃比にすべく多めの燃料供給が行われてい
る場合である。即ち、加速状態にもかかわらず、シリン
ダには十分な量の空気が流入しており、さらにシリンダ
に流入する吸入空気流量の遅れが計算より小さいため、
実際の空燃比がリーンになり、空燃比フィードバック補
正係数αがαAV＞α1となっていると考えることが可能
である。さらにこの場合は、ＳＣＶ13が全開に固着して
いるため、流路が広く、そのために遅れが少ないと考え
られるため、ステップ35では、現在のＳＣＶフラグＦが
Ｆ＝０となっているか否かを判断する。
【００４０】そして、ステップ35において、Ｆ＝０であ
ると判断された場合には、ステップ36に進み、ＳＣＶ13
が全開に固着しているとして、ＳＣＶフラグＦをＦ＝２
とする。一方、ステップ35においてＦ≠０であると判断
された場合には、ステップ37に進み、現在のＳＣＶフラ
グＦがＦ＝１となっているか否かを判断する。そして、
Ｆ＝１であると判断された場合には、ステップ38に進
み、それまでＳＣＶ13が全閉固着状態であったものが、
開方向に変化しつつある状態であると判断することがで
きる。従って、この場合には、ＳＣＶ13は正常状態であ
るとして、ＳＣＶフラグＦをＦ＝０とする。
ると判断された場合には、ステップ36に進み、ＳＣＶ13
が全開に固着しているとして、ＳＣＶフラグＦをＦ＝２
とする。一方、ステップ35においてＦ≠０であると判断
された場合には、ステップ37に進み、現在のＳＣＶフラ
グＦがＦ＝１となっているか否かを判断する。そして、
Ｆ＝１であると判断された場合には、ステップ38に進
み、それまでＳＣＶ13が全閉固着状態であったものが、
開方向に変化しつつある状態であると判断することがで
きる。従って、この場合には、ＳＣＶ13は正常状態であ
るとして、ＳＣＶフラグＦをＦ＝０とする。
【００４１】また、ステップ37において、Ｆ≠１である
と判断された場合には、そのままリターンし、再度ＳＣ
ＶフラグＦの設定を行う。一方、ステップ34でαAV＞α
1 ではないと判断されたときには、ステップ41に進み、
ステップ41において空燃比フィードバック補正係数αの
変動の平均値αAVが、リーン側の比較値α2 （α2 ＜
１）より小さいか否かを判断し、αAV＜α2であると判
断されたときには、ステップ42に進む。
と判断された場合には、そのままリターンし、再度ＳＣ
ＶフラグＦの設定を行う。一方、ステップ34でαAV＞α
1 ではないと判断されたときには、ステップ41に進み、
ステップ41において空燃比フィードバック補正係数αの
変動の平均値αAVが、リーン側の比較値α2 （α2 ＜
１）より小さいか否かを判断し、αAV＜α2であると判
断されたときには、ステップ42に進む。
【００４２】ステップ42では、実際の空燃比がリッチで
あるため、当該リッチ状態を目標空燃比にすべく少なめ
の燃料供給が行われている場合である。即ち、加速状態
という過渡状態のため、シリンダには十分な量の空気が
流入できず、さらにシリンダに流入する吸入空気流量の
遅れが計算より大きいため、実際の空燃比がリッチにな
り、空燃比フィードバック補正係数αがαAV＜α2 とな
っていると考えることが可能である。さらにこの場合
は、ＳＣＶ13が全閉に固着しているため、流路が狭く、
そのために遅れが大きいと考えられるため、ステップ42
では、現在のＳＣＶフラグＦがＦ＝０となっているか否
かを判断する。
あるため、当該リッチ状態を目標空燃比にすべく少なめ
の燃料供給が行われている場合である。即ち、加速状態
という過渡状態のため、シリンダには十分な量の空気が
流入できず、さらにシリンダに流入する吸入空気流量の
遅れが計算より大きいため、実際の空燃比がリッチにな
り、空燃比フィードバック補正係数αがαAV＜α2 とな
っていると考えることが可能である。さらにこの場合
は、ＳＣＶ13が全閉に固着しているため、流路が狭く、
そのために遅れが大きいと考えられるため、ステップ42
では、現在のＳＣＶフラグＦがＦ＝０となっているか否
かを判断する。
【００４３】そして、ステップ42において、Ｆ＝０であ
ると判断された場合には、ステップ43に進み、ＳＣＶ13
が全閉に固着しているとして、ＳＣＶフラグＦをＦ＝１
とする。一方、ステップ42においてＦ≠０であると判断
された場合には、ステップ44に進み、現在のＳＣＶフラ
グＦがＦ＝２となっているか否かを判断する。そして、
Ｆ＝２であると判断された場合には、ステップ45に進
み、それまでＳＣＶ13が全開固着状態であったものが、
閉方向に変化しつつある状態であると判断することがで
きる。従って、この場合には、ＳＣＶ13は正常状態であ
るとして、ＳＣＶフラグＦをＦ＝０とする。
ると判断された場合には、ステップ43に進み、ＳＣＶ13
が全閉に固着しているとして、ＳＣＶフラグＦをＦ＝１
とする。一方、ステップ42においてＦ≠０であると判断
された場合には、ステップ44に進み、現在のＳＣＶフラ
グＦがＦ＝２となっているか否かを判断する。そして、
Ｆ＝２であると判断された場合には、ステップ45に進
み、それまでＳＣＶ13が全開固着状態であったものが、
閉方向に変化しつつある状態であると判断することがで
きる。従って、この場合には、ＳＣＶ13は正常状態であ
るとして、ＳＣＶフラグＦをＦ＝０とする。
【００４４】また、ステップ44において、Ｆ≠２である
と判断された場合には、そのままリターンし、再度ＳＣ
ＶフラグＦの設定を行う。次に、図10で検出したＳＣＶ
13の固着状態に応じてＳＣＶ13の開度を設定し、該設定
した開度をも用いつつ、補正基本燃料噴射量を演算する
演算ルーチンについて、図11に示すフローチャートを参
照しつつ説明する。尚、図６に示したフローチャートと
同一機能を奏するステップについては、同一ステップ番
号を付して、説明を省略する。
と判断された場合には、そのままリターンし、再度ＳＣ
ＶフラグＦの設定を行う。次に、図10で検出したＳＣＶ
13の固着状態に応じてＳＣＶ13の開度を設定し、該設定
した開度をも用いつつ、補正基本燃料噴射量を演算する
演算ルーチンについて、図11に示すフローチャートを参
照しつつ説明する。尚、図６に示したフローチャートと
同一機能を奏するステップについては、同一ステップ番
号を付して、説明を省略する。
【００４５】ステップ１で、スロットルバルブ２の開度
ＴＶＯを読込み、ステップ51では、現在のＳＣＶ13の固
着状態を表すＳＣＶフラグＦがＦ＝０（ＳＣＶ正常）と
なっているか否かを判断する。そして、Ｆ＝０と判断さ
れた場合には、ＳＣＶ13は正常に動作しており、コント
ロールユニット16からＳＣＶ13の開閉信号が出力されて
からの経過時間ｔを演算することにより、当該ＳＣＶ13
の開度ＳＣＶＯを算出しても、正しい開度ＳＣＶＯを算
出可能であるとして、ステップ２に進み、ＳＣＶ13の開
度ＳＣＶＯを読込む。
ＴＶＯを読込み、ステップ51では、現在のＳＣＶ13の固
着状態を表すＳＣＶフラグＦがＦ＝０（ＳＣＶ正常）と
なっているか否かを判断する。そして、Ｆ＝０と判断さ
れた場合には、ＳＣＶ13は正常に動作しており、コント
ロールユニット16からＳＣＶ13の開閉信号が出力されて
からの経過時間ｔを演算することにより、当該ＳＣＶ13
の開度ＳＣＶＯを算出しても、正しい開度ＳＣＶＯを算
出可能であるとして、ステップ２に進み、ＳＣＶ13の開
度ＳＣＶＯを読込む。
【００４６】一方ステップ51でＦ≠０と判断された場合
には、ステップ52に進み、ＳＣＶフラグＦがＦ＝１（Ｓ
ＣＶ全閉固着時）となっているか否かを判断する。そし
て、Ｆ＝１であると判断された場合にはＳＣＶ13が全閉
固着状態となっているとして、ステップ53にて、当該Ｓ
ＣＶ13の開度ＳＣＶＯを前記ＳＣＶ13の開閉信号が出力
されてからの経過時間ｔにより算出することなく、全閉
に設定する。
には、ステップ52に進み、ＳＣＶフラグＦがＦ＝１（Ｓ
ＣＶ全閉固着時）となっているか否かを判断する。そし
て、Ｆ＝１であると判断された場合にはＳＣＶ13が全閉
固着状態となっているとして、ステップ53にて、当該Ｓ
ＣＶ13の開度ＳＣＶＯを前記ＳＣＶ13の開閉信号が出力
されてからの経過時間ｔにより算出することなく、全閉
に設定する。
【００４７】また、ステップ52において、ＳＣＶフラグ
ＦがＦ＝２（ＳＣＶ全開固着時）であると判断された場
合にはＳＣＶ13が全開固着状態となっているとして、ス
テップ54にて、当該ＳＣＶ13の開度ＳＣＶＯを前記ＳＣ
Ｖ13の開閉信号が出力されてからの経過時間ｔにより算
出することなく、全開に設定する。このため、ＳＣＶ13
が所定の変化速度で開度変化するので、開度ＳＣＶＯを
前記ＳＣＶ13の開閉信号が出力されてからの経過時間ｔ
により算出するようにしても、全閉固着時、或いは全開
固着時にはその状態に応じた開度が設定されることとな
り、正確に開度を算出可能となり、新たな開度検出セン
サが不必要で、コストアップを招くことがないという効
果がある。
ＦがＦ＝２（ＳＣＶ全開固着時）であると判断された場
合にはＳＣＶ13が全開固着状態となっているとして、ス
テップ54にて、当該ＳＣＶ13の開度ＳＣＶＯを前記ＳＣ
Ｖ13の開閉信号が出力されてからの経過時間ｔにより算
出することなく、全開に設定する。このため、ＳＣＶ13
が所定の変化速度で開度変化するので、開度ＳＣＶＯを
前記ＳＣＶ13の開閉信号が出力されてからの経過時間ｔ
により算出するようにしても、全閉固着時、或いは全開
固着時にはその状態に応じた開度が設定されることとな
り、正確に開度を算出可能となり、新たな開度検出セン
サが不必要で、コストアップを招くことがないという効
果がある。
【００４８】さらに、開度ＳＣＶＯを一定（例えば全
開）として、ＴＶＯを数段階に変化させることにより、
前記充填効率ηT に係るテーブルを求めることが可能で
あるので、少ない時間で容易にマッチングが可能とな
り、開発工数の大幅な削減か可能となり、開発コストの
低減に繋がる。
開）として、ＴＶＯを数段階に変化させることにより、
前記充填効率ηT に係るテーブルを求めることが可能で
あるので、少ない時間で容易にマッチングが可能とな
り、開発工数の大幅な削減か可能となり、開発コストの
低減に繋がる。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、吸
気通路にシリンダ内の旋回流の生成を変化させるスワー
ルコントロールバルブを有する内燃機関において、ＳＣ
Ｖという絞りが加わったことによる過渡時の空気の応答
遅れを、ＳＣＶの投影開口面積がスロットルバルブの投
影開口面積より小さくなった場合にはＳＣＶの開度によ
り充填効率を予測し、またスロットルバルブの投影開口
面積がＳＣＶの投影開口面積より小さくなった場合には
スロットルバルブの開度により充填効率を予測すること
により、補正することにより、基本燃料噴射量Ｔｐを適
正に補正することが可能となり、ＳＣＶを開閉しても空
燃比を最適空燃比に保つことが可能となり、過渡時にＨ
Ｃ，ＮＯX 及びＣＯ等の排出量が増加することを防止す
ることが可能となるという効果がある。
気通路にシリンダ内の旋回流の生成を変化させるスワー
ルコントロールバルブを有する内燃機関において、ＳＣ
Ｖという絞りが加わったことによる過渡時の空気の応答
遅れを、ＳＣＶの投影開口面積がスロットルバルブの投
影開口面積より小さくなった場合にはＳＣＶの開度によ
り充填効率を予測し、またスロットルバルブの投影開口
面積がＳＣＶの投影開口面積より小さくなった場合には
スロットルバルブの開度により充填効率を予測すること
により、補正することにより、基本燃料噴射量Ｔｐを適
正に補正することが可能となり、ＳＣＶを開閉しても空
燃比を最適空燃比に保つことが可能となり、過渡時にＨ
Ｃ，ＮＯX 及びＣＯ等の排出量が増加することを防止す
ることが可能となるという効果がある。
【００５０】さらに、前記充填効率ηに係るテーブルを
求める際にも、少ない時間で容易にマッチングが可能と
なり、開発工数の大幅な削減か可能となり、開発コスト
の低減も図れるという効果もある。
求める際にも、少ない時間で容易にマッチングが可能と
なり、開発工数の大幅な削減か可能となり、開発コスト
の低減も図れるという効果もある。
【図１】本発明の請求項１に係る構成を説明するブロッ
ク図
ク図
【図２】本発明の請求項２に係る構成を説明するブロッ
ク図
ク図
【図３】本発明の請求項４に係る構成を説明するブロッ
ク図
ク図
【図４】本発明の実施例のシステム構成を示す概略図
【図５】本発明の実施例に係るタイムチャート
【図６】本発明の第１実施例に係る補正基本燃料噴射量
演算ルーチンを示すフローチャート
演算ルーチンを示すフローチャート
【図７】同上実施例におけるＳＣＶ開度と充填効率との
関係を示す特性図
関係を示す特性図
【図８】同上実施例におけるスロットルバルブ開度と充
填効率との関係を示す特性図
填効率との関係を示す特性図
【図９】本発明の第２実施例に係る補正基本燃料噴射量
演算ルーチンを示すフローチャート
演算ルーチンを示すフローチャート
【図10】本発明の第３実施例に係る固着状態検出ルーチ
ンを示すフローチャート
ンを示すフローチャート
【図11】本発明の第３実施例に係る補正基本燃料噴射量
演算ルーチンを示すフローチャート
演算ルーチンを示すフローチャート
【図12】従来の補正基本燃料噴射量演算を示すタイムチ
ャート
ャート
【図13】従来におけるスロットルバルブ開度と充填効率
との関係を示す特性図
との関係を示す特性図
【図14】従来における問題点を示すためのタイムチャー
ト
ト
１ 内燃機関 ２ スロットルバルブ ５ 燃料噴射弁 10 エアフローメータ 11 クランク角センサ 13 スワールコントロールバルブ（ＳＣＶ） 16 コントロールユニット
Claims (4)
- 【請求項１】 機関の運転条件に応じて開閉制御され、
シリンダ内の旋回流の生成を変化させるスワールコント
ロールバルブを有する内燃機関の燃料噴射制御装置にお
いて、 機関の吸入空気流量を変化させるスロットルバルブの開
度を検出するスロットルバルブ開度検出手段と、 前記スワールコントロールバルブの開度を検出するスワ
ールコントロールバルブ開度検出手段と、 検出された２つのバルブ開度からそれぞれのバルブの開
口面積を算出する開口面積算出手段と、 算出された２つの開口面積を比較する第１の比較手段
と、 前記第１の比較手段により比較される開口面積が小さい
バルブのバルブ開度に基づいて、機関の吸入空気の流量
を検出するエアフロメータの設置位置からシリンダまで
の空気流の遅れに関する応答係数を算出する第１の応答
係数算出手段と、 前記第１の応答係数算出手段により算出された応答係数
を用いて、瞬時の運転条件信号に基づいて算出された燃
料噴射量を鈍し処理する第１の平滑化手段と、 前記第１の平滑化手段の出力に応じた燃料量を機関に供
給する燃料供給手段と、 を備えることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装
置。 - 【請求項２】 機関の運転条件に応じて開閉制御され、
シリンダ内の旋回流の生成を変化させるスワールコント
ロールバルブを有する内燃機関の燃料噴射制御装置にお
いて、 機関の吸入空気流量を変化させるスロットルバルブの開
度を検出するスロットルバルブ開度検出手段と、 前記スワールコントロールバルブの開度を検出するスワ
ールコントロールバルブ開度検出手段と、 検出された各々のバルブ開度に基づき、機関の吸入空気
の流量を検出するエアフロメータの設置位置からシリン
ダまでの空気流の遅れに関して応答係数を各々算出する
第２の応答係数算出手段と、 前記第２の応答係数算出手段により算出された各々の応
答係数に係り空気流の遅れの大小を比較する第２の比較
手段と、 前記第２の比較手段により比較される空気流の遅れがよ
り大きく見積もられる応答係数に基づいて、瞬時の運転
条件信号に基づいて算出される燃料噴射量を鈍し処理す
る第２の平滑化手段と、 前記第２の平滑化手段の出力に応じた燃料量を機関に供
給する燃料供給手段と、 を備えることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装
置。 - 【請求項３】 前記スワールコントロールバルブ開度検
出手段が、スワールコントロールバルブの開あるいは閉
を指示する信号が出力されてからの経過時間に基づい
て、スワールコントロールバルブの開度を算出している
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃
機関の燃料噴射制御装置。 - 【請求項４】 機関から排出される排気ガス中の酸素濃
度に応じてフィードバック補正係数を算出し、当該フィ
ードバック補正係数を用いて機関の空燃比を目標空燃比
にフィードバック制御する空燃比制御手段と、 前記フィードバック補正係数が所定の範囲に収まるよう
に、燃料噴射量に対する学習補正係数を算出する学習手
段と、 機関の運転条件が所定の過渡状態であり、かつ前記学習
補正係数の学習が十分になされているときに、前記フィ
ードバック補正係数の平均が過大あるいは過小になって
いるか否かを判定する判定手段と、 前記判定結果に基づいて、前記スワールコントロールバ
ルブの全開あるいは全閉への固着状態を検出する故障検
出手段と、 前記スワールコントロールバルブが全開あるいは全閉状
態で固着していることが検出された場合は、スワールコ
ントロールバルブの開あるいは閉を指示する信号が出力
されてからの経過時間にかかわらず、スワールコントロ
ールバルブの開度を現在の固着状態の開度に設定する故
障時開度設定手段と、 を備えたことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の
燃料噴射制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5306795A JPH07158479A (ja) | 1993-12-07 | 1993-12-07 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5306795A JPH07158479A (ja) | 1993-12-07 | 1993-12-07 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07158479A true JPH07158479A (ja) | 1995-06-20 |
Family
ID=17961346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5306795A Pending JPH07158479A (ja) | 1993-12-07 | 1993-12-07 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07158479A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008274799A (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Denso Corp | 吸入空気量算出装置、内燃機関の制御装置及び制御システム |
| US7814876B2 (en) | 2008-03-28 | 2010-10-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Intake airflow control mechanism for engine |
-
1993
- 1993-12-07 JP JP5306795A patent/JPH07158479A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008274799A (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Denso Corp | 吸入空気量算出装置、内燃機関の制御装置及び制御システム |
| US7814876B2 (en) | 2008-03-28 | 2010-10-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Intake airflow control mechanism for engine |
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