【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸入空気量制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、自動車用エンジン等の車載内燃機関では、機関運転状態を最適に維持するために、機関運転状態に基づいて吸気管を介して燃焼室内に吸入される空気の量の目標値(以下、「目標吸入空気量」と称す)が算出され、この目標吸入空気量になるように吸入空気量を調整するための弁(以下、「スロットル弁」と称す)の開度(以下、「スロットル開度」と称す)を調整している。この場合、応答性の問題等から、エアフロメータ等によって検出された吸入空気量に基づいて吸入空気量が目標吸入空気量になるようにスロットル開度を調整するのではなく、予め求められ且つ電子制御ユニット等に保存されているスロットル開度全域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係に基づいて吸入空気量が目標吸入空気量になるようにスロットル開度を調整するようにしている。
【0003】
ただし、スロットル開度全域におけるスロットル開度と吸入空気量との実際の関係は常に一定ではなく、例えば、吸気管等に異物が付着・堆積したりすることによって変化する。したがって、電子制御ユニットに保存されているスロットル開度全域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係も内燃機関の使用に応じて随時更新する必要がある。このように電子制御ユニットに保存されているスロットル開度全域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を随時更新するような吸入空気量制御装置としては、例えば、暖機完了後の内燃機関のアイドル運転時(以下、「機関アイドル運転時」と称す)におけるスロットル開度(以下、「アイドル開度」と称す)と、機関アイドル運転時における吸入空気量(以下、「アイドル吸入空気量」と称す)とを検出し、検出されたアイドル開度とアイドル吸入空気量との関係に基づいてスロットル開度全域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を求めるようにしているものがある(特許文献1)。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−257490号公報
【特許文献2】
特開平9−268935号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、吸気管等への異物の付着・堆積は様々な形態で行われ、よって例えアイドル開度とアイドル吸入空気量との関係が同じであったとしても、スロットル開度全域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係は異なることも多いため、アイドル開度とアイドル吸入空気量との関係からだけでは、スロットル開度全域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を正確に求めることができない。特に、アイドル開度よりも僅かに大きいスロットル開度領域では、スロットル弁周りへの異物の付着・堆積形態によって、特定のスロットル開度に対する吸入空気量が大きく変わるため、このスロットル開度領域におけるスロットル開度と吸入空気量の関係を、アイドル開度とアイドル吸入空気量との関係に基づいて求めることは特に困難である。
【0006】
そこで、上記問題に鑑みて、本発明の目的は、所定のスロットル開度領域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を正確に求めることができる吸入空気量制御装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、第1の発明では、機関吸気通路上に設けられたスロットル弁と、特定の状態におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を検出する検出手段とを具備し、該検出手段によって少なくとも二つの特定の状態におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を検出し、これら検出された関係に基づいて所定のスロットル開度領域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を求め、該求められた関係に従って機関運転状態に応じた目標吸入空気量になるようにスロットル開度を制御する。
従来では、一つの特定の状態におけるスロットル開度(特に、アイドル開度)と吸入空気量(特に、アイドル吸入空気量)との関係のみに基づいて所定のスロットル開度領域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を求めていたのに対して、第1の発明によれば、少なくとも二つの特定の状態におけるスロットル開度と吸入空気量との関係に基づいて、所定のスロットル開度領域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を求めているため、より正確にスロットル開度と吸入空気量との関係を求めることができる。なお、本明細書中において、「特定の状態におけるスロットル開度と吸入空気量との関係」とは、或るスロットル開度におけるスロットル開度と吸入空気量との関係、または或る吸入空気量におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を意味し、「所定のスロットル開度領域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係」とは、所定のスロットル開度領域内においてスロットル開度を変更した場合におけるスロットル開度と吸入空気量との関係の推移を意味する。
【0008】
第2の発明では、第1の発明において、所定のスロットル開度領域はスロットル開度全域である。
第3の発明では、第1または第2の発明において、上記特定の状態におけるスロットル開度と吸入空気量との関係の少なくとも一つは、スロットル開度が所定スロットル開度以下であって暖機後(暖機完了後)の機関アイドル運転時におけるスロットル開度よりも大きいとき、または吸入空気量が所定吸入空気量以下であって暖機後の機関アイドル運転時における吸入空気量よりも多いときに検出される。
上述したように、アイドル開度よりも僅かに大きいスロットル開度領域、すなわちアイドル吸入空気量よりも僅かに多い吸入空気量領域では、スロットル弁周りへの異物の付着・堆積形態によって、特定の状態におけるスロットル開度と吸入空気量との関係が大きく変わる。したがって、特定の状態におけるスロットル開度と吸入空気量との関係の検出が最も必要なのはアイドル開度よりも僅かに大きいスロットル開度領域(すなわちアイドル吸入空気量よりも僅かに多い吸入空気量領域)であり、このスロットル開度領域(または吸入空気量領域)における特定の状態におけるスロットル開度と吸入空気量との関係の検出を行えば、所定のスロットル開度領域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を正確に求めることができる。ここで、第3の発明によれば、アイドル開度よりも大きく且つ所定スロットル開度以下である少なくとも一つの特定のスロットル開度と吸入空気量との関係、またはアイドル吸入空気量よりも多く且つ所定吸入空気量以下である少なくとも一つの特定の吸入空気量とスロットル開度との関係が検出されるため、特に、アイドル開度よりも僅かに大きいスロットル開度と吸入空気量との関係、またはアイドル吸入空気量よりも僅かに多い吸入空気量とスロットル開度との関係が検出されるため、アイドル開度よりも僅かに大きいスロットル開度領域、またはアイドル吸入空気量よりも僅かに多い吸入空気量領域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係をより正確に求めることができる。なお、アイドル開度よりも僅かに大きいスロットル開度領域とは、例えば、暖機中の内燃機関のアイドル運転時に必要とされるようなスロットル開度領域であり、アイドル吸入空気量よりも僅かに多い吸入空気量領域とは、例えば、暖機中の内燃機関のアイドル運転時に必要とされるような吸入空気量領域である。また、以下ではアイドル開度よりも僅かに大きいスロットル開度領域に関してのみ説明するが、アイドル吸入空気量よりも僅かに多い吸入空気量領域に関しても同様である。
【0009】
第4の発明では、第3の発明において、上記特定の状態におけるスロットル開度と吸入空気量との関係のうち一つは、暖機後の機関アイドル運転時に検出される。
一般に、アイドル開度とアイドル吸入空気量との関係からはアイドル開度よりも僅かに大きいスロットル開度領域以外のスロットル開度領域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を正確に求めることができる。また、上述したようにアイドル開度よりも僅かに大きい特定のスロットル開度と吸入空気量との関係からは、アイドル開度よりも僅かに大きいスロットル開度領域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を正確に求めることができる。第4の発明によれば、アイドル開度とアイドル吸入空気量との関係の検出と、アイドル開度よりも僅かに大きいスロットル開度におけるスロットル開度と吸入空気量との関係の検出とが行われるため、スロットル開度全域においてスロットル開度と吸入空気量との関係を正確に求めることができる。
【0010】
第5の発明では、第3または第4の発明において、上記暖機後の機関アイドル運転時には機関回転数が所定回転数になるようにスロットル開度が制御される。
第5の発明によれば、機後の機関アイドル運転時には機関回転数が所定回転数になるようなスロットル開度の制御、すなわちアイドルスピードコントロール制御(以下、「ISC制御」と称す)が行われる。ISC制御中には機関回転数が所定回転数に維持されるため、吸入空気量もほぼ一定に維持される。したがって、ISC制御中にスロットル開度を検出することで、アイドル開度とアイドル吸入空気量との関係を検出することができる。
【0011】
第6の発明では、第1〜第5のいずれか一つの発明において、上記特定の状態におけるスロットル開度と吸入空気量との関係の検出は、フューエルカット制御中に行われる。
特定のスロットル開度におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を検出するときには、検出のためにスロットル開度を上記特定のスロットル開度に調整しなければならない。このような調整を通常の内燃機関の運転中に行うと、スロットル開度が変わることにより機関回転数が急激に上昇したり下降したりしてしまい、機関運転状態がユーザの意図しないものとなってしまう。ただし、機関運転中であっても、内燃機関に吸入される空気中に燃料が噴射されない場合には、スロットル開度が変わっても機関運転状態への影響は小さい。第6の発明によれば、フューエルカット制御中に検出が行われるため、検出による機関運転状態への影響を最小限に抑えることができる。
なお、フューエルカット制御とは内燃機関の全行程に亘って燃料を燃料噴射弁から噴射しない制御、あるいは内燃機関の駆動に寄与するような燃料を燃料噴射弁から噴射しない制御を意味する。
【0012】
第7の発明では、第1〜第5のいずれか1項の発明において、内燃機関の排気ガスを浄化するための触媒をさらに具備し、上記特定の状態におけるスロットル開度と吸入空気量との関係の検出は、上記触媒の劣化を抑制するために内燃機関を搭載した車両の減速中であってもフューエルカット制御を行わない触媒劣化抑制制御中に行われる。
第7の発明によれば、第6の発明と同様に、触媒劣化抑制制御中に検出が行われることによって検出による機関運転状態への影響を最小限に抑えることができる。なお、触媒劣化抑制制御とは、通常内燃機関を搭載した車両の減速中にはフューエルカット制御を行って燃料の噴射を停止するのに対して、このような減速中であってもフューエルカット制御を行わずにスロットル弁をアイドル開度よりも僅かに大きい開度にして燃料を僅かに噴射する制御である。この触媒劣化抑制制御は、例えば触媒床温が非常に高い場合等に行われ、触媒にリーン度合いの高い排気ガスが流入して触媒の劣化を促進してしまうのを防止する。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図1に概略的に示した機関本体1は筒内噴射型火花点火式内燃機関を示す。しかしながら、本発明を別の火花点火式内燃機関や圧縮着火式内燃機関に適用してもよい。
【0014】
図1に示したように、本発明の第一の実施例では機関本体1はシリンダブロック2と、シリンダブロック2内で往復動するピストン3と、シリンダブロック2上に固定されたシリンダヘッド4とを具備する。ピストン3とシリンダヘッド4との間には燃焼室5が形成される。シリンダヘッド4には各気筒毎に吸気弁6と、吸気ポート7と、排気弁8と、排気ポート9とが配置される。さらに、図1に示したようにシリンダヘッド4の内壁面の中央部には点火プラグ10が配置され、シリンダヘッド4内壁面周辺部には燃料噴射弁11が配置される。またピストン3の頂面には燃料噴射弁11の下方から点火プラグ10の下方まで延びるキャビティ12が形成されている。
【0015】
各気筒の吸気ポート7はそれぞれ対応する吸気枝管13を介してサージタンク14に連結され、サージタンク14は吸気ダクト15およびエアフロメータ16を介してエアクリーナ(図示せず)に連結される。なお、吸気ポート7、吸気枝管13、サージタンク14、吸気ダクト15等、空気を燃焼室に吸入させるための吸気通路を形成する吸気管として総称する。吸気ダクト15内にはステップモータ17によって駆動されるスロットル弁18が配置され、スロットル弁18にはスロットルポジションセンサ19が取付けられる。また、サージタンク14には吸気圧センサ20が取付けられる。一方、各気筒の排気ポート9は排気マニホルド21に連結され、この排気マニホルド21は排気浄化触媒22を内蔵したケーシング23に連結される。排気マニホルド21とサージタンク14とは再循環排気ガス(以下、EGRガスと称す)導管24を介して互いに連結され、このEGRガス導管24内にはEGRガス制御弁25が配置される。
【0016】
電子制御ユニット(ECU)31はディジタルコンピュータからなり、双方向性バス32を介して相互に接続されたROM(リードオンリメモリ)33、RAM(ランダムアクセスメモリ)34、CPU(マイクロプロセッサ)35、入力ポート36および出力ポート37を具備する。エアフロメータ16は吸入空気量に比例した出力電圧を発生し、また、スロットルポジションセンサはスロットル弁の開度(以下、「スロットル開度」と称す)に比例した出力電圧を発生し、これら出力電圧が対応するAD変換器38を介して入力ポート36に入力される。さらに、吸気圧センサ20はサージタンク14内の圧力に比例した出力電圧を発生し、この出力電圧が対応するAD変換器38を介して入力ポート36に入力される。
【0017】
また、アクセルペダル40にはアクセルペダル40の踏込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ41が接続され、負荷センサ41の出力電圧は対応するAD変換器38を介して入力ポート36に入力される。クランク角センサ42は例えばクランクシャフトが30度回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスが入力ポート36に入力される。また、車速センサ43は内燃機関を搭載した車両の速度に応じた出力電圧を発生し、この出力電圧もAD変換器38を介して入力ポート36に入力される。CPU35ではこのクランク角センサ42の出力パルスから機関回転数が計算される。一方、出力ポート37は対応する駆動回路39を介して点火プラグ10、燃料噴射弁11、ステップモータ17およびEGRガス制御弁25に接続される。
【0018】
ところで、一般に、自動車用エンジン等の車載内燃機関では、機関運転状態を最適に維持するために、吸気管を介して燃焼室5内に吸入される空気の量の目標値(以下、「目標吸入空気量」と称す)を機関運転状態に基づいて算出し、この目標吸入空気量になるようにスロットル弁(吸入空気量を調整するための弁)18の開度(以下、「スロットル開度」と称す)を調整している。この場合、フィードバック制御によりエアフロメータ16等によって検出された吸入空気量に基づいて目標吸入空気量になるようにスロットル開度を調整すると、エアフロメータ16およびスロットル弁18の応答性の問題から吸入空気量を迅速に目標空気量に調整するのが困難であり、また例えば内燃機関の冷間始動時等においては吸入空気量等がスロットル開度に無関係に不安定に変動してしまうため、このようにスロットル開度を調整するとスロットル開度が安定しない。そこで、従来では、スロットル開度全域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を予め算出してECUのROMに保存し、機関運転中に、ROMに保存されたスロットル開度全域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係に基づいて吸入空気量が目標吸入空気量になるようなスロットル開度へスロットル弁を制御している。
【0019】
ただし、スロットル開度全域におけるスロットル開度と吸入空気量との実際の関係は常に一定ではなく、例えば、吸気管、スロットル弁のような吸気管内に配置された装置等(以下、「吸気管等」と称す)に異物が付着・堆積したりすることによって変化する。したがって、ECUのROMに保存されているスロットル開度全域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を吸気管等への異物の付着・堆積に応じて随時更新する必要がある。そこで、従来では、特定の吸入空気量になるようにスロットル開度を調整してこのときのスロットル開度を検出し、これにより特定の吸入空気量とスロットル開度との関係を検出し、検出した関係からスロットル開度全域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を求めるようにしている。
【0020】
より詳細には、従来(例えば特開平2000−257490号公報)では、暖機完了後の内燃機関のアイドル運転(以下、「機関アイドル運転時」と称す)時に、機関回転数が一定の回転数となるようにスロットル開度を調整するアイドルスピードコントロール制御(以下、「ISC制御」と称す)が行われる。ISC制御が行われている場合には、機関回転数が常に一定の回転数(以下、「アイドル回転数」と称す)に維持されるため、基本的には吸入空気量もほぼ一定の吸入空気量(以下、「アイドル吸入空気量」と称す)に維持される。したがって、暖機完了後の機関アイドル運転時におけるスロットル開度(以下、「アイドル開度」と称す)を検出すると、アイドル開度とアイドル吸入空気量との関係が検出される。そして、このようにして検出されたアイドル開度と吸入空気量との関係に基づいてスロットル開度全域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係が求められ、求められた関係によってECUのROMが更新される。このようにして求められたスロットル開度全域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を図2に示す。なお、図2において、横軸はスロットル開度、縦軸は吸入空気量を示す。
【0021】
図2において、一点鎖線αは、吸気管等への異物の付着・堆積がほとんど無い時(すなわち、新品状態で内燃機関を使用した時。以下、「初期状態」と称す)におけるスロットル開度全域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を示している。一方、図2の破線βは、上述したように求められたスロットル開度全域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を示している。この破線βは、基本的に、上述したように検出されたアイドル吸入空気量gaiに対するアイドル開度yから、初期状態におけるアイドル吸入空気量gaiに対応するスロットル開度xを減算した所定量θ分だけ、一点鎖線αをスロットル開度が大きくなる方向へシフトしたものである。ただし、一般に吸気管等への異物の付着・堆積の影響は吸入空気量が少ないほど大きいため、シフト量は吸入空気量が大きくなるにつれて所定量θよりも徐々に小さくなるよう設定されている。
【0022】
このように、一つの特定の状態におけるスロットル開度と吸入空気量との関係に基づいてスロットル開度全域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を求めることにより、吸気管等への異物の付着・堆積の影響を抑えたスロットル開度全域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係が求められる。したがって、このように求められた関係に基づいて吸入空気量が目標吸入空気量になるようなスロットル開度へスロットル弁を変更すれば、吸気管等へ異物が付着・堆積しても、実際の吸入空気量が上記目標吸入空気量から大きくずれてしまうことが防止される。
【0023】
ところが、吸気管等への異物の付着・堆積は様々な形態で行われ、例え検出されたアイドル開度とアイドル吸入空気量との関係が同じであったとしても、スロットル開度全域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係は異なることも多いため、検出されたアイドル開度とアイドル吸入空気量との関係からだけでは、スロットル開度全域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を正確に求めることができない。特に、アイドル開度よりも僅かに大きいスロットル開度領域では、スロットル弁やスロットル弁周りの吸気管等(以下、「スロットル弁等」と称す)への異物の付着・堆積形態に応じて、特定のスロットル開度における吸入空気量が大きく変わるため、このスロットル開度領域では、検出されたアイドル開度とアイドル吸入空気量との関係からスロットル開度全域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を求めることが特に困難である。この理由を、図3の例を参照して以下に説明する。
【0024】
図3(a)および図3(b)は、スロットル弁18周りの吸気管15への異物の付着・堆積形態が異なる場合におけるスロットル弁18周辺の拡大図を示している。特に、図3(a)に示した形態で付着・堆積している異物の平均的な高さ(吸気管15内面から吸気管15の中心軸線に向かう方向の長さ)は、図3(b)に示した形態で付着・堆積している異物の平均的な高さよりも高い。図中、スロットル開度が異なる状態にあるスロットル弁18が示されており、スロットル開度がaであるスロットル弁18は破線で、スロットル開度がbであるスロットル弁18は実線で、スロットル開度がcであるスロットル弁18は一点鎖線で示されている。これらスロットル開度はa、b、cの順に大きくなっている(a<b<c)。
【0025】
図からわかるように、図3(a)に示した形態で付着・堆積している異物の高さが最も高い部分の高さ(以下、「最高高さ」と称す)は、図3(b)に示した形態で付着・堆積している異物の最高高さとほとんど同じであるため、例えばスロットル弁18が全開にされたとき(図示せず)には、異物が図3(a)に示した形態で付着・堆積している場合の吸入空気量と異物が図3(b)に示した形態で付着・堆積した場合の吸入空気量とはほとんど変わらない。
【0026】
また、スロットル開度がaであるときには、異物の付着・堆積形態が図3(a)および図3(b)のいずれの形態であっても、スロットル弁18と異物との間の隙間の大きさは変わらない。したがって、スロットル開度がaであるときには、図3(a)および図3(b)のいずれの異物の付着・堆積形態であっても、吸入空気量はほとんど変わらない。
【0027】
一方、スロットル開度がbであるとき、異物が図3(a)に示した形態で付着・堆積している場合には、スロットル弁18と異物との間の隙間は小さい。よって、この場合、吸入空気量はスロットル開度がaであるときよりも僅かに多いか、またはほとんど変わらない。これに対して、異物が図3(b)に示した形態で付着・堆積している場合には、スロットル開度がbであるとき、スロットル弁18と異物との間の隙間はスロットル開度がaであるときよりも大きい。また、スロットル開度がbであるとき、異物が図3(a)に示した形態で付着・堆積している場合の隙間の大きさは異物が図3(b)に示した形態で付着・堆積している場合の隙間の大きさよりも小さく、その差(以下、「隙間差」と称す)またはその比(以下、「隙間比」と称す)も大きい。よって、スロットル開度がbであるときには、異物が図3(b)に示した形態で付着・堆積している場合における吸入空気量は、異物が図3(a)に示した形態で付着・堆積している場合における吸入空気量よりも多く、その差またはその比も大きい。
【0028】
また、スロットル開度がcである場合にも同様に、異物が図3(a)に示した形態で付着・堆積している場合と、図3(b)に示した形態で付着・堆積している場合とで、スロットル弁18と異物との間の隙間が異なり、よって吸入空気量も異なる。ただし、スロットル開度がcである場合、隙間比はスロットル開度がbである場合における隙間差よりも小さいので、異物が図3(b)に示した形態で付着・堆積している場合における吸入空気量と異物が図3(a)に示した形態で付着・堆積している場合における吸入空気量との差または比は、スロットル開度がbである場合よりも小さい。
【0029】
以上のことから、異物が図3(a)に示した形態で付着・堆積している場合には、スロットル開度全域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係は、図2の実線γのようになる。この実線γは、上述したような初期状態におけるスロットル開度と吸入空気量との関係である一点鎖線αをシフトすることによって算出された破線βと同一ではなく、特に、アイドル吸入空気量gaiよりも僅かに多い吸入空気量領域(すなわち、アイドル開度よりも僅かに大きいスロットル開度領域)において破線βと実線γとはほとんど重なっていない。したがって、スロットル開度全域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係の従来の求め方では、特にアイドル開度よりも僅かに大きいスロットル開度領域において、この関係を正確に求めることができない。
【0030】
そこで、本発明の第一実施形態の吸入空気量制御装置では、異物の付着・堆積形態を考慮してスロットル開度全域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を求め、求めた関係に基づいて目標吸入空気量に応じてスロットル開度を制御する。以下、図4〜図6を参照して、本発明の第一実施形態の吸入空気量制御装置について説明する。
【0031】
第一実施形態の吸入空気量制御装置では、まず、従来のように、初期状態における吸入空気量に対するスロットル開度をスロットル基準開度taref(ga)として実験や計算により予め算出し、ECU31のROM33に保存する。そして、内燃機関の使用時において、暖機完了後の機関アイドル運転時に、機関回転数neが予め定められた一定の回転数(アイドル回転数)となるようにスロットル弁18の開度をフィードバック制御する(ISC制御)。このISC制御が行われている場合には、吸入空気量が上記アイドル吸入空気量gaiに維持される。そしてアイドル吸入空気量gaiに対するスロットル開度ta(gai)がアイドル開度としてスロットルポジションセンサ19によって検出される。
【0032】
吸気管等に異物が付着・堆積している場合、上述したように検出されたアイドル開度ta(gai)は、アイドル吸入空気量gaiに対応するスロットル基準開度taref(gai)よりも大きい開度となり、アイドル開度からアイドル吸入空気量gaiに対応するスロットル基準開度taref(gai)を減算した量(すなわち、ta(gai)−taref(gai))が基準補正量tac1として算出される。この基準補正量tac1は、図2における所定量θを示す。したがって、ISC制御実行中には、所定量θだけスロットル開度を大きくすることにより、吸気管等への異物の付着・堆積してもアイドル吸入空気量gaiを維持することができるようにしている。
【0033】
そして、吸入空気量全域においてスロットル基準開度taref(ga)に上記基準補正量tac1を加算したものを、図4に示したような吸入空気量に対するスロットル暫定開度tatem(ga)とする。すなわち、吸入空気量に対するスロットル暫定開度tatem(ga)は図2に示した破線βを示す。
【0034】
さらに、本発明の吸入吸気量制御装置では、アイドル開度と異なる少なくとも一つの特定のスロットル開度においてエアフロメータ16によって吸入空気量が検出される。本実施形態では、アイドル開度よりも大きい四つのスロットル開度ta1、ta2、ta3、ta4において吸入空気量が検出され、これら四つのスロットル開度において検出された吸入空気量をそれぞれga1、ga2、ga3、ga4とする。なお、本明細書では、上記四つのスロットル開度をまとめてtanと総称し、これら四つのスロットル開度において検出された吸入空気量をまとめてganと総称する。
【0035】
このように特定のスロットル開度tanに対する吸入空気量ganは、上述したように、異物の付着・堆積形態によっては、図5に示したように上記スロットル暫定開度tatem(ga)の曲線上に無い。この場合、特定の吸入空気量ganに対応するスロットル暫定開度tatem(gan)を算出し、検出された吸入空気量ganに対するスロットル開度tanから、特定の吸入空気量ganに対するスロットル暫定開度tatem(gan)を減算したものを誤差tan’として求める。例えば、誤差ta1’=ta1−tatem(ga1)である。したがって、特定の吸入空気量ganになるようなスロットル開度をスロットル暫定開度から求めると、求めたスロットル開度が上記特定の吸入空気量ganにおいて誤差tan’だけずれていることを示す。
【0036】
そして、このようにして求められた吸入空気量ganと誤差tan’との関係から、図6の実線に示すように、吸入空気量に対する加算補正量tac2(ga)のマップが作成される。このようなマップは、例えば、算出された誤差tan’に基づいて近似式の係数を変更することによって作成される。図6の実線は、各吸入空気量ganと誤差tan’との関係に基づいて4次の近似式の係数を変更して算出された吸入空気量に対する加算補正量tac2(ga)の曲線である。なお、近似式は4次式以外であってもよく、従来から用いられる如何なる近似法を用いてもよい。また、近似曲線ではなく、算出された誤差tan’を図6の破線で示したように折れ線状に算出してもよい。
【0037】
そして実際に目標吸入空気量gatになるようにスロットル開度を制御する場合には、目標スロットル開度tatは、目標吸入空気量gatに対応するスロットル暫定開度tatem(gat)に、目標吸入空気量gatに対応する加算補正量tac2(gat)を加算することによって算出される(tat=tatem(gat)+tac2(gat)=taref(gat)+tac1+tac2(gat))。このようにして算出された目標スロットル開度tatになるようにスロットル弁18を制御することにより、目標吸入空気量を得られる実際のスロットル開度と該目標吸入空気量に対応するスロットル暫定開度との差が補償され、目標スロットル開度tatを目標吸入空気量になるような開度により正確に制御できるようになる。特に、従来ではアイドル開度よりも僅かに大きいスロットル開度領域において、目標吸入空気量が得られる実際のスロットル開度とスロットル暫定開度との差が大きく、吸入空気量を目標吸入空気量にするの困難であったが、上述したように目標スロットル開度tatを算出することにより、このスロットル開度領域においてもスロットル開度を適切に制御することができる。
【0038】
次に、本実施形態におけるアイドル開度よりも大きい四つのスロットル開度におけるエアフロメータ16による吸入空気量の検出方法について説明する。多くの内燃機関では、アクセルペダル40の踏込み量が零であるとき、内燃機関の全行程に亘って燃料噴射弁11から噴射しない制御(以下、「フューエルカット制御」と称す)を行い、これにより内燃機関を搭載した車両の減速が行われる。このようなフューエルカット制御実行中では、スロットル弁18を閉弁した状態(すなわち、スロットル開度が零の状態)で行われることが多いが、多少スロットル弁18を開弁したり、多少スロットル開度を変動させたりしても内燃機関の運転状態への影響は小さい。そこで、本実施形態では、フューエルカット制御実行中にスロットル弁18を特定のスロットル開度に制御し、このスロットル開度に対する吸入空気量をエアフロメータ16により検出する。このような操作を繰り返すことにより、各スロットル開度ta1、ta2、ta3、ta4に対する各吸入空気量ga1、ga2、ga3、ga4がそれぞれ検出される。なお、図1に示したように排気再循環(以下、「EGR」と称す)を実行可能な内燃機関においては、EGRガスの流入により吸入空気量が変動してしまうため、各スロットル開度に対する吸入空気量を検出するときにはEGRガスが吸気通路に流入することの無いようにEGRガス制御弁25が閉弁される。
【0039】
ところで、フューエルカット制御実行中にはスロットル開度を小さくして、ポンピングロスを大きくすることによって車両の減速を促すようにしている。したがって、フューエルカット制御実行中にスロットル開度を大きくすると車両が減速しにくくなる。このことは吸入空気量の少ない機関回転数が低いとき(すなわち、車両の速度が遅いとき)に顕著であり、よって機関回転数が低いときにスロットル開度を大きくしてしまうと、車両が非常に減速しにくくなってしまう。
【0040】
そこで、本実施形態の吸入空気量制御装置では、機関回転数が比較的低いとき(車両の速度が比較的遅いとき)にはスロットル開度を比較的小さくし、この比較的小さいスロットル開度ta1、ta2に対する吸入空気量を検出する。一方、機関回転数が高いとき(車両の速度が速いとき)にはスロットル開度を比較的大きくし、この比較的大きいスロットル開度ta3、ta4に対する吸入空気量を検出する。なお、これらスロットル開度ta1〜ta4は、アイドル開度よりも僅かに大きいスロットル開度領域内であることが好ましい。
【0041】
次に、本実施形態の吸入吸気量制御装置におけるアイドル開度ta(gai)の検出手順について図7を参照して説明する。図7は、アイドル開度検出制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。まず、ステップ101において、機関冷却水の水温watが所定温度wat1以上であるか否かが判別される。これは内燃機関の暖機が完了した否かを判別するものであり、水温watが所定温度wat1以上である場合には暖機が完了したことを意味し、水温watが所定温度wat1よりも低い場合いには暖機が完了していないことを意味する。なお、暖機完了の判別については、水温によってではなくてもよく、例えば、触媒22の床温等他の判別基準によって判別してもよい。ステップ101において、水温watが所定温度wat1よりも低いと判別された場合には、制御ルーチンが完了せしめられる。一方、ステップ101において、水温watが所定温度wat1以上であると判別された場合には、ステップ102へと進む。
【0042】
ステップ102では、内燃機関のアイドル運転条件が成立しているか否かが判別される。本実施形態では、内燃機関のアイドル運転条件が成立していると判別されるのは、負荷センサ41によって検出されたアクセルペダル40の踏込み量が零であって、車速センサによって検出された内燃機関を搭載した車両の車速が零である場合である。ステップ102において、内燃機関のアイドル運転条件が成立していないと判別された場合には、制御ルーチンが終了せしめられる。一方、ステップ102において、内燃機関のアイドル運転条件が成立していると判別された場合には、ステップ103へと進む。
【0043】
ステップ103では、ISC制御が実行される。すなわち、クランク角センサ42によって算出される機関回転数が所定回転数になるようにスロットル開度がフィードバック制御される。これにより、機関回転数は所定回転数に維持され、したがって吸入空気量も所定のアイドル吸入空気量gaiに維持される。次いでステップ104では、スロットルポジションセンサ105によってスロットル開度が検出される。検出されたスロットル開度はアイドル開度ta(gai)としてECU31のROM33に保存され、制御ルーチンが終了せしめられる。
【0044】
このように、アイドル開度検出制御によれば、暖機後の機関アイドル運転中においてアイドル吸入空気量gaiとアイドル開度ta(gai)との関係を求めることができる。なお、ステップ104において、吸入空気量がアイドル吸入空気量gaiに維持されるとしたが、機関回転数が所定回転数であってもアイドル吸入空気量gaiが多少変動することもある。したがって、アイドル吸入空気量を所定の値とせずに、ステップ103においてエアフロメータ16によって吸入空気量を検出し、検出した吸入空気量をアイドル吸入空気量gaiとしてECU31のROM33に保存してもよい。
【0045】
次に、所定スロットル開度における吸入空気量の検出手順について図8を参照して説明する。図8は、吸入空気量検出制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。ステップ201は、ステップ101と同様であるので説明を省略する。次いで、ステップ202では、フューエルカット制御実行中であるか否かが判別される。ステップ202において、フューエルカット制御実行中でないと判別された場合には、制御ルーチンが完了せしめられる。一方、ステップ202において、フューエルカット制御実行中であると判別された場合には、ステップ203へと進む。ステップ203では、内燃機関を搭載した車両の車速spdが予め定められた第一車速spd1以上であるか否かが判別される。第一車速spd1は、比較的遅い車速であり、車速spdがこの第一車速spd1より遅くなった場合にはスロットル開度を変更すると機関運転状態が悪化したり、スロットル弁を開くとほとんど減速されなくなってしまったりするような車速である。ステップ203において、車両の車速spdが第一車速spd1よりも遅いと判別された場合には制御ルーチンが終了せしめられ、一方、車速spdが第一車速spd1以上であると判別された場合にはステップ204へと進む。
【0046】
ステップ204では、車速spdが予め定められた第二車速spd2以下であるか否かが判別される。この第二車速spd2は、上記第一車速spd1よりも速い速度である。ステップ204において、車速spdが第二車速spd2以下であると判別された場合にはステップ205へと進む。ステップ205では、スロットル開度が、上記アイドル開度検出手段によって検出されたアイドル開度ta(gai)に予め定められた第一所定量Δta1を加えた第一開度ta1(=ta(gai)+Δta1)、すなわちアイドル開度ta(gai)よりも第一所定量Δta1だけ大きい開度に制御される。次いで、ステップ206では、エアフロメータ16によってスロットル開度が第一開度ta1である場合における吸入空気量として第一吸入空気量ga1が検出され、検出された第一吸入空気量ga1はECU31のROM33に保存される。次いで、ステップ207では、スロットル開度が、上記アイドル開度ta(gai)に予め定められた第二所定量Δta2を加えた第二開度ta2(=ta(gai)+Δta2)に制御される。第二所定量Δta2は第一所定量Δta1よりも大きい量である(Δta2>Δta1)。次いで、ステップ208では、エアフロメータ16によってスロットル開度が第二開度ta2である場合における吸入空気量として第二吸入空気量ga2が検出され、検出された第二吸入空気量ga2がECU31のROM33に保存され、制御ルーチンが終了せしめられる。
【0047】
一方、ステップ204において、車速spdが予め定められた第二車速spd2よりも速いと判定された場合にはステップ209へと進む。ステップ209では、スロットル開度が、上記アイドル開度ta(gai)に予め定められた第三所定量Δta3を加えた第三開度ta3(=ta(gai)+Δta3)に制御される。第三所定量Δta3は第二所定量Δta2よりも大きい量である(Δta3>Δta2)。次いで、ステップ210では、第三開度ta3に対する吸入空気量として第三吸入空気量ga3が検出され、検出された第三吸入空気量ga3がECU31のROM33に保存され、ステップ211へと進む。ステップ211では、スロットル開度が、上記アイドル開度ta(gai)に予め定められた第四所定量Δta4を加えた第四開度ta4(=ta(gai)+Δta4)に制御される。第四所定量Δta2は第三所定量Δta3よりも大きい量である(Δta4>Δta3)。次いで、ステップ212では、第四開度ta4に対する吸入空気量として第四吸入空気量ga4が検出され、検出された第四吸入空気量ga4がECU31のROM33に保存され、制御ルーチンが終了せしめられる。
【0048】
このように、吸入空気量検出制御によれば、車速spdが速い場合(spd>spd2より速い場合)にはスロットル開度を比較的大きい開度(ta3、ta4)に制御して吸入吸気量を検出し、車速spdが比較的遅い場合(spd1≦spd≦spd2)にはスロットル開度を比較的小さい開度(ta1、ta2)に制御して吸入空気量を検出している。このため、車両の減速を維持しつつ(さらに、機関運転状態を悪化させてしまうことなく)、四つの特定のスロットル開度ta1〜ta4それぞれに対する吸入空気量ga1〜ga4が求められる。すなわち、特定のスロットル開度と吸入空気量との関係を四つ求めることができる。
【0049】
なお、上記吸入空気量検出制御では、二つの車速領域、すなわち第一車速spd1と第二車速spd2との間の車速領域および第二車速より速い車速領域に分け、各車速領域においてスロットル開度を特定の二つのスロットル開度に制御して、それぞれ吸入空気量を検出しているが、車速領域は一つ以上であれば二つでなくてもよく、また各速度領域において一つ以上のスロットル開度で吸入空気量を検出すれば二つのスロットル開度でなくてもよい。
【0050】
また、第一所定量Δta1〜第四所定量Δta4はすべて比較的小さい量であり、アイドル開度ta(gai)にこれら所定量Δta1〜Δta4を加算した第一開度ta1〜第四開度ta4はアイドル開度よりも僅かに大きいスロットル開度領域内であるのが好ましい。
【0051】
なお、本実施形態では、四つの特定のスロットル開度において吸入空気量を検出したが、四つの特定のスロットル開度でなくてもよく、少なくとも一つ以上であれば幾つのスロットル開度において吸入空気量を検出してもよい。すなわち、アイドル開度以外の少なくとも一つのスロットル開度におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を求めることができればよい。あるいは、上述したアイドル開度検出制御を行わず、アイドル開度とアイドル吸入空気量との関係を検出しない場合には、アイドル開度以外の少なくとも二つの特定のスロットル開度におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を求めればよい。したがって、本発明では、少なくとも二つの特定の状態におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を検出すればよい。
【0052】
また、特定の状態におけるスロットル開度と吸入空気量との関係の検出は、上述した吸入空気量検出制御のように特定のスロットル開度において吸入空気量を検出することによって行われてもよいし、上述したスロットル開度検出制御のように特定の吸入空気量においてスロットル開度を検出することによって行われてもよいし、スロットル開度または吸入空気量以外のパラメータ(例えば機関回転数)が一定であるときにスロットル開度および吸入空気量をそれぞれ検出することによって行われてもよい。
【0053】
次に、上記アイドル開度検出制御において算出されたアイドル開度ta(gai)とアイドル吸入吸気量gaiとの関係および上記吸入空気量検出制御において算出された特定の状態におけるスロットル開度tanと吸入空気量tanとの関係から、吸入空気量に対する加算補正量のマップを作成するための加算補正量マップ算出制御について図9を参照して説明する。
【0054】
まず、ステップ301において、上述したアイドル開度検出制御によって算出されたアイドル開度taiから、アイドル吸入空気量に対応するスロットル基準開度taref(gai)を減算したものが、基準補正量tac1とされる(tac1←gai−taref(gai))。次いで、ステップ数nが0に設定される。このステップ数nは整数であり、第一開度ta1〜第四開度ta4および第一吸入空気量ga1〜第四吸入空気量ga4を表すのに用いられる。例えば、ステップ数nが2である場合には、tanは第二開度ta2を意味し、またganは第二吸入空気量ga2を意味する。次いで、ステップ303において、n+1がnとされる。したがって、制御ルーチン開始後初めてステップ303が実行される場合には、nは1とされる。ステップ304では、第n吸入空気量に対応するスロットル基準開度taref(gan)に基準補正量tac1を加算したものが、第n吸入空気量に対応するスロットル暫定開度が算出される(tatem(gan)←taref(gan)+tac1)。なお、第n吸入空気量に対応するスロットル基準開度taref(gan)は、ECU31のROM33に保存されたマップに基づいて算出される。
【0055】
次いで、ステップ305では、第n開度tanからスロットル暫定開度tatem(gan)を減算したものが第n誤差として算出される(tan’←tan−tatem(gan))。ステップ306では、ステップ数nが4以上であるか否かが判別され、ステップ数nが4よりも少ない場合にはステップ303へと戻される。一方、ステップ数nが4以上の場合にはステップ307へと進む。ここで、ステップ数nが4以上の場合とは、第一誤差ta1’〜第四誤差ta4’が全て算出されたことを意味する。次いで、ステップ307では、上記ステップ303〜306で算出された各吸入空気量ga1〜ga4に対する各誤差ta1’〜ta4’から近似式の係数を求め、これにより吸入空気量に対する加算補正量tac2(ga)の近似式が求められ、制御ルーチンが終了せしめられる。このようにして、吸入空気量に対する加算補正量tac2(ga)のマップが求められる。
【0056】
次に、上述した各制御によって算出された値を用いて、吸入空気量が目標吸入空気量gatになるような目標スロットル開度tatにスロットル弁18を制御するスロットル弁制御について図10を参照して説明する。まず、ステップ401において機関冷却水の水温watが所定温度wat1よりも低いか否かが判別される。水温watが所定温度wat1よりも低いと判別された場合には制御ルーチンが終了せしめられる。一方、ステップ401において、水温watが所定温度wat1以上であると判別された場合にはステップ402へと進む。ステップ402では、機関運転状態に応じて目標吸入空気量gatが算出される。より詳細には、目標吸入空気量gatは、機関運転状態が最適になるように、水温、油温、機関回転数、アクセルペダルの踏込み量等に基づいて算出される。
【0057】
次いで、ステップ403において、ECU31のROM33に予め保存されたマップに基づいて目標吸入空気量gatに対応するスロットル基準開度tatが算出され、また、加算補正量マップ算出制御によって求められた加算補正量tac2(ga)のマップに基づいて目標吸入空気量gatに対応する加算補正量tac2(gat)が算出される。次いで、ステップ404において、目標吸入空気量gatに対応するスロットル基準開度tatと、加算補正量マップ算出制御において算出された基準補正量tac1と、加算補正量tac2(gat)とを加えたものが、目標スロットル開度tatとして算出される。次いで、ステップ405において、スロットル弁18が目標スロットル開度tatへと制御され、制御ルーチンが終了せしめられる。
【0058】
このようにして目標スロットル開度算出制御により算出された目標スロットル開度はスロット弁18周りに付着・堆積した異物を考慮して算出されているため、スロットル弁18をこの目標スロットル開度に制御することによって、吸入空気量を非常に正確に目標吸入空気量にすることができる。
【0059】
なお、上記実施形態では、基準補正量tac1を一定の値として算出しているが、基準補正量tac1は、吸入空気量に応じて変化するものであってもよく、特に、吸入空気量が増大するに従って小さくなるようにするのが好ましい。この場合、特定の吸入空気量に対する基準補正量tac1(ga)は、検出されたアイドル吸入空気量gaiにおける基準補正量tac1(gai)に、図11に示したような補正係数K(ga)を乗算して算出される(tac1(ga)=K(ga)×tac1(gai)=K(ga)×{ta(gai)−taref(gai)})。図11に示したように、補正係数K(ga)は吸入空気量に応じて変化するものであり、より詳細には、補正係数K(ga)は、アイドル吸入空気量gaiにおいて1であり、また吸入空気量が増大するに従って小さくなる。このように吸入空気量が増大するに従って基準補正量tac1を小さくするのは、一般に吸気管等への異物の付着・堆積の影響は吸入空気量が少ないほど大きいためであり、このように基準補正量を変えることにより、吸入空気量が目標吸入空気量になるようなスロットル開度をより正確に求めることができる。
【0060】
また、上記実施形態では、アイドル開度とアイドル吸入空気量との関係からスロットル暫定開度を算出し、さらに検出した吸入空気量とスロットル開度との関係に基づいてスロットル暫定開度を補正してスロットル開度と吸入空気量との全体関係を求めているが、アイドル開度とアイドル吸入空気量との関係および検出された特定の状態におけるスロットル開度と吸入空気量との関係から直接的にスロットル開度と吸入空気量との全体関係を求めてもよい。
【0061】
次に、第二実施形態の吸入空気量制御装置について説明する。第二実施形態の吸入空気量制御装置の構成および制御方法は、基本的に第一実施形態の吸入空気量制御装置と構成および制御方法と同一であるが、吸入空気量検出制御が第一実施形態と異なる。以下、第二実施形態の吸入空気量制御装置における吸入空気量制御について説明する。
【0062】
ところで、上記実施形態において説明したように、多くの内燃機関ではアクセルペダル40の踏込み量が零であるとき、フューエルカット制御を行う。ところが、フューエルカット制御を行った場合、燃料が噴射されないため、排気ガスの空燃比(排気通路、燃焼室5および吸気通路に供給された空気と燃料との比率)のリーン度合いが極めて高くなってしまう(すなわち、排気ガスの空燃比が非常に大きくなってしまう)。一方、内燃機関において用いられる触媒の多くは、リーン度合いが高くなると触媒の劣化が促進してしまう。特に、触媒の床温が非常に高い場合にリーン度合いの大きい排気ガスが触媒に流入すると、触媒は大きく劣化してしまう。したがって、触媒の床温が高いときには、アクセルペダル40の踏込み量が零であってフューエルカット制御を行うべきときであっても、僅かに燃料を噴射する制御(以下、「触媒劣化抑制制御」と称す)を実行して、排気ガスのリーン度合いが大きくなってしまうことがないようにしている。
【0063】
この触媒劣化抑制制御実行中も、上述したフューエルカット制御実行中と同様にスロットル弁の開度を変更しても機関運転状態に対する影響は小さい。そこで、本発明の第二実施形態では、触媒劣化抑制制御実行中にスロットル弁を特定のスロットル開度に設定し、このスロットル開度に対する吸入空気量をエアフロメータ16により検出するようにしている。また、触媒劣化抑制制御実行中においても、フューエルカット制御実行中と同様に、機関回転数が低いときにスロットル開度を大きくしてしまうと、車両が非常に減速しにくくなってしまうため、機関回転数が比較的低いときにはスロットル開度を比較的小さくして吸入空気量を検出し、機関回転数が比較的高いときにはスロットル開度を比較的大きくして吸入空気量を検出するようにしている。
【0064】
なお、触媒劣化抑制制御実行中には、アイドル吸入空気量よりも僅かに多い吸入空気量が必要であり、よってスロットル弁をアイドル開度よりも僅かに大きい開度領域において制御するため、本実施形態において算出された目標スロットル開度にスロットル弁を制御することによって触媒劣化抑制制御を最適に実行することができる。
【0065】
次に、第二実施形態における所定スロットル開度における吸入空気量の検出手順について図12を参照して説明する。図12は、第二実施形態の吸入空気量検出制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。ステップ501およびステップ505〜ステップ512は、図8に示したステップ201およびステップ205〜ステップ212と同様であるため、説明を省略する。
【0066】
ステップ502では、触媒劣化抑制制御実行中であるか否かが判別される。ステップ502において、触媒劣化抑制制御実行中でないと判別された場合には、制御ルーチンが完了せしめられる。一方、ステップ502において、触媒劣化抑制制御実行中であると判別された場合には、ステップ503へと進む。ステップ503では、機関回転数neが予め定められた第一回転数ne1以上であるか否かが判別される。第一回転数ne1は、比較的低い回転数であり、回転数neこの第一回転数ne1より低くなった場合には、スロットル弁18を開くとほとんど減速されなかったり加速されてしまったりするようなような回転数である。ステップ503において、機関回転数neが第一回転数ne1よりも低いと判別された場合には制御ルーチンが終了せしめられ、一方、機関回転数neが第一回転数ne1以上であると判別された場合にはステップ504へと進む。
【0067】
ステップ504では、機関回転数neが予め定められた第二回転数ne2以下であるか否かが判別される。この第二回転数ne2は、上記第一回転数よりも高い回転数である。ステップ504において、機関回転数neが第二回転数ne2以下であると判別された場合にはステップ505へと進む。一方、ステップ504において、機関回転数neが第二回転ne2よりも高いと判別された場合にはステップ509へと進む。
【0068】
なお、上記実施形態では、フューエルカット制御および触媒劣化抑制制御実行中にスロットル開度と吸入空気量との関係を検出しているが、機関アイドル運転中等、スロットル開度を多少変更しても機関運転状態等への影響が小さければ、フューエルカット制御および触媒劣化抑制制御実行中以外に上記関係を検出してもよい。
【0069】
また、第二実施形態の吸入空気量検出制御と第一実施形態の吸入空気量検出制御とを同時に行ってもよい。すなわち、フューエルカット制御実行中には第一実施形態の吸入空気量検出制御を行い、触媒劣化抑制制御実行中には第二実施形態の吸入空気量検出制御を行ってもよい。また、第二実施形態の吸入空気量検出制御と第一実施形態の吸入空気量検出制御とを組み合わせてもよく、例えば、これら各実施形態では車速領域および機関回転数領域のいずれに応じてスロットル開度を設定してもよい。
【0070】
なお、本明細書では、吸入空気量はスロットル開度のみに依存するものとして記載しているが、実際には吸入空気量は機関回転数によっても変動する。したがって、上記実施形態において機関回転数が影響するものに関しては、機関回転数によって補正を行う。したがって、例えば、特定のスロットル開度に対する吸入空気量を検出する場合には、検出された吸入空気量を機関回転数によって補正し、また、目標吸入空気量から目標スロットル開度を求める際にも目標吸入空気量を機関回転数で補正した補正目標吸入空気量から目標スロットル開度を求める。
【0071】
また、上記実施形態では、吸入空気量をエアフロメータ16によって検出しているが、例えば、サージタンク14内の圧力を検出するための吸気圧センサ20によって検出された圧力に基づいて吸入空気量を算出してもよい。
【0072】
【発明の効果】
本発明によれば、少なくとも二つの特定の状態におけるスロットル開度と吸入空気量との関係に基づいて所定のスロットル開度領域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を求めているため、所定のスロットル開度領域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係をより正確に求めることができる。
【0073】
第3の発明によれば、従来、アイドル開度よりも僅かに大きいスロットル開度領域におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を正確に求めることができる。
【0074】
第6および第7の発明によれば、機関運転状態への影響を最小限に抑えつつ、機関アイドル運転中以外の状態におけるスロットル開度と吸入空気量との関係を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の吸入空気量制御装置を備える内燃機関の全体を示す図である。
【図2】異物の付着・堆積形態に応じたスロットル開度と吸入空気量との関係を示す図である。
【図3】異物の付着・堆積形態が異なる場合におけるスロットル弁周辺の拡大図を示す。
【図4】スロットル開度と吸入空気量との関係を示す図2と同様な図である。
【図5】検出されたスロットル開度と吸入空気量との関係を示す図である。
【図6】吸入空気量と加算補正量との関係を示す図である。
【図7】アイドル開度検出制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図8】吸入空気量検出制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図9】加算補正量マップ算出制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図10】目標スロットル開度算出制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図11】吸入空気量に対する補正係数のマップを示す図である。
【図12】第二実施形態の吸入空気量検出制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
1…機関本体
11…燃料噴射弁
15…吸気ダクト(吸気管)
16…エアフロメータ
18…スロットル弁
19…スロットルポジションセンサ
31…ECU(電子制御ユニット)
40…アクセルペダル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an intake air amount control device.
[0002]
[Prior art]
Generally, in a vehicle-mounted internal combustion engine such as an automobile engine, in order to maintain the engine operating state optimally, a target value (hereinafter, referred to as "the amount of air" drawn into the combustion chamber via the intake pipe based on the engine operating state is referred to as " The target intake air amount is calculated, and the opening of a valve (hereinafter, referred to as a "throttle valve") for adjusting the intake air amount to achieve the target intake air amount (hereinafter, "throttle opening degree") is calculated. "). In this case, due to responsiveness and the like, the throttle opening is not determined so that the intake air amount becomes the target intake air amount based on the intake air amount detected by an air flow meter or the like, but is obtained in advance and electronically. The throttle opening is adjusted so that the intake air amount becomes the target intake air amount based on the relationship between the throttle opening degree and the intake air amount in the entire throttle opening degree stored in the control unit or the like.
[0003]
However, the actual relationship between the throttle opening and the amount of intake air in the entire throttle opening is not always constant, and changes due to, for example, foreign matter adhering and accumulating on the intake pipe or the like. Therefore, the relationship between the throttle opening and the intake air amount in the entire throttle opening stored in the electronic control unit needs to be updated as needed in accordance with the use of the internal combustion engine. Such an intake air amount control device that constantly updates the relationship between the throttle opening degree and the intake air amount over the entire throttle opening degree stored in the electronic control unit includes, for example, an internal combustion engine after warm-up is completed. The throttle opening during idle operation (hereinafter referred to as "engine idle operation") (hereinafter referred to as "idle opening") and the intake air amount during engine idle operation (hereinafter referred to as "idle intake air amount") (Patents), and obtains the relationship between the throttle opening and the intake air amount in the entire throttle opening range based on the detected relationship between the idle opening and the idle intake air amount. Reference 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2000-257490 A
[Patent Document 2]
JP-A-9-268935
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, adhesion and deposition of foreign matter on the intake pipe and the like are performed in various forms. Therefore, even if the relationship between the idle opening and the idle intake air amount is the same, the throttle opening over the entire throttle opening is Since the relationship with the intake air amount is often different, the relationship between the throttle opening and the intake air amount over the entire throttle opening cannot be accurately obtained only from the relationship between the idle opening and the idle intake air amount. . In particular, in the throttle opening range slightly larger than the idle opening, the amount of intake air for a specific throttle opening greatly changes depending on the form of attachment and accumulation of foreign matter around the throttle valve. It is particularly difficult to determine the relationship between the opening and the intake air amount based on the relationship between the idle opening and the idle intake air amount.
[0006]
In view of the above problem, an object of the present invention is to provide an intake air amount control device that can accurately determine a relationship between a throttle opening and an intake air amount in a predetermined throttle opening region.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the first invention comprises a throttle valve provided on an engine intake passage, and a detecting means for detecting a relationship between a throttle opening degree and an intake air amount in a specific state, The detecting means detects the relationship between the throttle opening and the intake air amount in at least two specific states, and based on these detected relationships, the relationship between the throttle opening and the intake air amount in a predetermined throttle opening region. And the throttle opening is controlled in accordance with the obtained relationship so that the target intake air amount is in accordance with the engine operating state.
Conventionally, throttle opening and suction in a predetermined throttle opening region are based on only the relationship between the throttle opening (particularly idle opening) and the amount of intake air (particularly idle intake air) in one specific state. According to the first invention, the relationship between the throttle opening and the intake air amount is determined based on the relationship between the throttle opening and the intake air amount in at least two specific states. Since the relationship between the throttle opening and the intake air amount is determined, the relationship between the throttle opening and the intake air amount can be determined more accurately. In this specification, the “relationship between the throttle opening and the intake air amount in a specific state” refers to the relationship between the throttle opening and the intake air amount at a certain throttle opening, or a certain intake air amount. Means the relationship between the throttle opening and the intake air amount, and "the relationship between the throttle opening and the intake air amount in the predetermined throttle opening region" means that the throttle opening is changed within the predetermined throttle opening region. Means the transition of the relationship between the throttle opening and the intake air amount.
[0008]
In a second aspect based on the first aspect, the predetermined throttle opening range is the entire throttle opening range.
In a third aspect based on the first or second aspect, at least one of the relationship between the throttle opening and the intake air amount in the specific state is such that the throttle opening is equal to or less than a predetermined throttle opening and the engine is warmed up. When the throttle opening is larger than the throttle opening during the subsequent engine idle operation (after warm-up is completed), or when the intake air amount is equal to or less than the predetermined intake air amount and larger than the intake air amount during the engine idle operation after warm-up. Is detected.
As described above, in the throttle opening region slightly larger than the idle opening amount, that is, in the intake air amount region slightly larger than the idle intake air amount, the specific state is determined by the form of attachment and accumulation of foreign matter around the throttle valve. The relationship between the throttle opening and the amount of intake air changes greatly. Therefore, it is most necessary to detect the relationship between the throttle opening and the intake air amount in a specific state. The throttle opening region is slightly larger than the idle opening amount (that is, the intake air amount region is slightly larger than the idle intake air amount). If the relationship between the throttle opening and the intake air amount in a specific state in the throttle opening region (or the intake air amount region) is detected, the throttle opening and the intake air amount in a predetermined throttle opening region are obtained. The relationship with can be determined accurately. Here, according to the third aspect, the relationship between at least one specific throttle opening that is larger than the idle opening and equal to or less than the predetermined throttle opening and the intake air amount, or more than the idle intake air amount and Since the relationship between at least one specific intake air amount equal to or less than the predetermined intake air amount and the throttle opening is detected, in particular, the relationship between the throttle opening and the intake air amount slightly larger than the idle opening amount, or Since the relationship between the intake air amount slightly larger than the idle intake air amount and the throttle opening is detected, the throttle opening region is slightly larger than the idle opening amount, or the intake air is slightly larger than the idle intake air amount. The relationship between the throttle opening and the intake air amount in the amount region can be more accurately obtained. The throttle opening region slightly larger than the idle opening is, for example, a throttle opening region required when the internal combustion engine is idling during warm-up, and is slightly smaller than the idle intake air amount. The large intake air amount region is, for example, an intake air amount region required when the internal combustion engine is idling during warm-up. In the following, only the throttle opening region slightly larger than the idle opening will be described, but the same applies to the intake air amount region slightly larger than the idle intake air amount.
[0009]
In a fourth aspect based on the third aspect, one of the relationship between the throttle opening and the intake air amount in the specific state is detected during engine idle operation after warm-up.
Generally, from the relationship between the idle opening and the idle intake air amount, it is necessary to accurately determine the relationship between the throttle opening and the intake air amount in a throttle opening region other than the throttle opening region slightly larger than the idle opening. it can. Further, as described above, from the relationship between the specific throttle opening slightly larger than the idle opening and the intake air amount, the throttle opening and the intake air amount in the throttle opening region slightly larger than the idle opening are determined. Can be determined accurately. According to the fourth aspect, the detection of the relationship between the idle opening and the idle intake air amount and the detection of the relationship between the throttle opening and the intake air amount at a throttle opening slightly larger than the idle opening are performed. Therefore, the relationship between the throttle opening and the intake air amount can be accurately obtained over the entire throttle opening.
[0010]
In a fifth aspect based on the third or fourth aspect, the throttle opening is controlled such that the engine speed becomes a predetermined speed during the engine idle operation after the warm-up.
According to the fifth aspect of the invention, at the time of the engine idle operation after the engine, control of the throttle opening such that the engine speed becomes a predetermined speed, that is, idle speed control control (hereinafter, referred to as “ISC control”) is performed. . Since the engine speed is maintained at the predetermined speed during the ISC control, the intake air amount is also maintained substantially constant. Therefore, by detecting the throttle opening during the ISC control, the relationship between the idle opening and the idle intake air amount can be detected.
[0011]
In a sixth aspect based on any one of the first to fifth aspects, the detection of the relationship between the throttle opening and the intake air amount in the specific state is performed during fuel cut control.
When detecting the relationship between the throttle opening and the intake air amount at a specific throttle opening, the throttle opening must be adjusted to the specific throttle opening for detection. If such adjustment is performed during normal operation of the internal combustion engine, the engine speed rapidly increases or decreases due to a change in the throttle opening, and the engine operating state becomes unintended by the user. Would. However, even when the engine is operating, if the fuel is not injected into the air taken into the internal combustion engine, the change in the throttle opening has little effect on the engine operating state. According to the sixth aspect, since the detection is performed during the fuel cut control, the influence of the detection on the engine operating state can be minimized.
Note that the fuel cut control means a control in which fuel is not injected from the fuel injection valve over the entire stroke of the internal combustion engine, or a control in which fuel that contributes to driving of the internal combustion engine is not injected from the fuel injection valve.
[0012]
In a seventh aspect based on any one of the first to fifth aspects, a catalyst for purifying exhaust gas of the internal combustion engine is further provided, and a relationship between the throttle opening degree and the intake air amount in the specific state is provided. The detection of the relationship is performed during the catalyst deterioration suppression control in which the fuel cut control is not performed even during deceleration of the vehicle equipped with the internal combustion engine in order to suppress the deterioration of the catalyst.
According to the seventh aspect, similarly to the sixth aspect, the detection is performed during the catalyst deterioration suppression control, so that the influence of the detection on the engine operating state can be minimized. Note that the catalyst deterioration suppression control generally means that while the vehicle equipped with the internal combustion engine is decelerating, fuel cut control is performed to stop the fuel injection, but even during such deceleration, the fuel cut control is performed. This is a control in which the throttle valve is set to an opening slightly larger than the idling opening and the fuel is slightly injected without performing the operation. This catalyst deterioration suppression control is performed, for example, when the catalyst bed temperature is extremely high, and prevents the exhaust gas having a high lean degree from flowing into the catalyst to promote the deterioration of the catalyst.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 shows an in-cylinder injection spark ignition type internal combustion engine. However, the present invention may be applied to another spark ignition type internal combustion engine or a compression ignition type internal combustion engine.
[0014]
As shown in FIG. 1, in a first embodiment of the present invention, an engine body 1 includes a cylinder block 2, a piston 3 reciprocating in the cylinder block 2, and a cylinder head 4 fixed on the cylinder block 2. Is provided. A combustion chamber 5 is formed between the piston 3 and the cylinder head 4. In the cylinder head 4, an intake valve 6, an intake port 7, an exhaust valve 8, and an exhaust port 9 are arranged for each cylinder. Further, as shown in FIG. 1, a spark plug 10 is arranged at the center of the inner wall surface of the cylinder head 4, and a fuel injection valve 11 is arranged around the inner wall surface of the cylinder head 4. A cavity 12 is formed on the top surface of the piston 3 from below the fuel injection valve 11 to below the spark plug 10.
[0015]
The intake port 7 of each cylinder is connected to a surge tank 14 via a corresponding intake branch 13, and the surge tank 14 is connected to an air cleaner (not shown) via an intake duct 15 and an air flow meter 16. The intake port 7, the intake branch pipe 13, the surge tank 14, the intake duct 15, and the like are collectively referred to as intake pipes that form an intake passage for sucking air into the combustion chamber. A throttle valve 18 driven by a step motor 17 is arranged in the intake duct 15, and a throttle position sensor 19 is attached to the throttle valve 18. An intake pressure sensor 20 is attached to the surge tank 14. On the other hand, the exhaust port 9 of each cylinder is connected to an exhaust manifold 21, and the exhaust manifold 21 is connected to a casing 23 containing an exhaust purification catalyst 22. The exhaust manifold 21 and the surge tank 14 are connected to each other via a recirculated exhaust gas (hereinafter, referred to as EGR gas) conduit 24, and an EGR gas control valve 25 is disposed in the EGR gas conduit 24.
[0016]
An electronic control unit (ECU) 31 is composed of a digital computer, and is connected to a ROM (Read Only Memory) 33, a RAM (Random Access Memory) 34, a CPU (Microprocessor) 35, A port 36 and an output port 37 are provided. The air flow meter 16 generates an output voltage proportional to the amount of intake air, and the throttle position sensor generates an output voltage proportional to the opening of the throttle valve (hereinafter referred to as "throttle opening"). Is input to the input port 36 via the corresponding AD converter 38. Further, the intake pressure sensor 20 generates an output voltage proportional to the pressure in the surge tank 14, and this output voltage is input to the input port 36 via the corresponding AD converter 38.
[0017]
A load sensor 41 that generates an output voltage proportional to the amount of depression of the accelerator pedal 40 is connected to the accelerator pedal 40, and the output voltage of the load sensor 41 is input to the input port 36 via the corresponding AD converter 38. You. The crank angle sensor 42 generates an output pulse every time the crankshaft rotates 30 degrees, for example, and this output pulse is input to the input port 36. The vehicle speed sensor 43 generates an output voltage corresponding to the speed of the vehicle equipped with the internal combustion engine, and this output voltage is also input to the input port 36 via the AD converter 38. The CPU 35 calculates the engine speed from the output pulse of the crank angle sensor 42. On the other hand, the output port 37 is connected to the ignition plug 10, the fuel injection valve 11, the step motor 17, and the EGR gas control valve 25 via the corresponding drive circuit 39.
[0018]
By the way, in general, in a vehicle-mounted internal combustion engine such as an automobile engine, a target value of an amount of air to be sucked into the combustion chamber 5 through an intake pipe (hereinafter, referred to as “target suction”) in order to maintain the engine operating state optimally. An air amount) is calculated based on the engine operating state, and the opening of a throttle valve (valve for adjusting the amount of intake air) 18 (hereinafter, “throttle opening”) is adjusted to the target intake air amount. ). In this case, if the throttle opening is adjusted so as to reach the target intake air amount based on the intake air amount detected by the air flow meter 16 or the like by the feedback control, the intake air is reduced due to the responsiveness of the air flow meter 16 and the throttle valve 18. It is difficult to quickly adjust the amount to the target air amount, and, for example, during a cold start of the internal combustion engine, the intake air amount and the like fluctuate irrespective of the throttle opening degree. The throttle opening is not stable when the throttle opening is adjusted at the same time. Therefore, conventionally, the relationship between the throttle opening degree and the intake air amount in the entire throttle opening degree is calculated in advance and stored in the ROM of the ECU, and the throttle opening degree in the entire throttle opening degree stored in the ROM during engine operation. The throttle valve is controlled to a throttle opening such that the intake air amount becomes the target intake air amount based on the relationship between the intake air amount and the intake air amount.
[0019]
However, the actual relationship between the throttle opening and the amount of intake air in the entire throttle opening is not always constant. For example, devices such as an intake pipe and a throttle valve disposed in the intake pipe (hereinafter referred to as “intake pipe and the like”). ) Changes due to the attachment and deposition of foreign matter. Therefore, it is necessary to update the relationship between the throttle opening and the intake air amount in the entire throttle opening stored in the ROM of the ECU in accordance with the attachment and accumulation of foreign matter on the intake pipe and the like. Therefore, conventionally, the throttle opening is adjusted to a specific intake air amount and the throttle opening at this time is detected, whereby the relationship between the specific intake air amount and the throttle opening is detected and detected. From this relationship, the relationship between the throttle opening and the intake air amount in the entire throttle opening is obtained.
[0020]
More specifically, in the related art (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-257490), when the internal combustion engine is idling after completion of warm-up (hereinafter referred to as “engine idling operation”), the engine speed is constant. The idle speed control control (hereinafter, referred to as "ISC control") for adjusting the throttle opening degree is performed so that When the ISC control is being performed, the engine speed is always maintained at a constant speed (hereinafter, referred to as “idle speed”), so that the intake air amount is basically substantially constant. (Hereinafter referred to as “idle intake air amount”). Therefore, when the throttle opening (hereinafter, referred to as “idle opening”) during the engine idling operation after the completion of warm-up is detected, the relationship between the idle opening and the idle intake air amount is detected. Then, the relationship between the throttle opening and the intake air amount over the entire throttle opening is determined based on the relationship between the idle opening and the intake air amount detected in this manner, and the ROM of the ECU is determined based on the determined relationship. Be updated. FIG. 2 shows the relationship between the throttle opening and the intake air amount in the entire throttle opening obtained in this manner. In FIG. 2, the horizontal axis indicates the throttle opening, and the vertical axis indicates the intake air amount.
[0021]
In FIG. 2, the one-dot chain line α indicates the entire throttle opening degree when there is almost no adhesion or accumulation of foreign matter on the intake pipe or the like (that is, when the internal combustion engine is used in a new state; hereinafter, referred to as “initial state”). Shows the relationship between the throttle opening and the amount of intake air in FIG. On the other hand, the broken line β in FIG. 2 shows the relationship between the throttle opening and the intake air amount in the entire throttle opening obtained as described above. The dashed line β basically represents a predetermined amount θ obtained by subtracting the throttle opening x corresponding to the idle intake air amount gai in the initial state from the idle opening y corresponding to the idle intake air amount gai detected as described above. However, the dash-dot line α is shifted in the direction in which the throttle opening increases. However, in general, the influence of the attachment and deposition of foreign matter on the intake pipe or the like is greater as the amount of intake air is smaller, so that the shift amount is set to be gradually smaller than the predetermined amount θ as the amount of intake air increases.
[0022]
As described above, by obtaining the relationship between the throttle opening and the intake air amount in the entire throttle opening based on the relationship between the throttle opening and the intake air amount in one specific state, foreign matter to the intake pipe or the like can be obtained. The relationship between the throttle opening and the intake air amount in the entire throttle opening in which the effects of adhesion and deposition are suppressed is required. Therefore, if the throttle valve is changed to a throttle opening degree such that the intake air amount becomes the target intake air amount based on the relationship obtained in this way, even if foreign matter adheres and accumulates on the intake pipe or the like, the actual It is possible to prevent the intake air amount from largely deviating from the target intake air amount.
[0023]
However, the attachment and accumulation of foreign matter on the intake pipe and the like are performed in various forms, and even if the relationship between the detected idle opening and the idle intake air amount is the same, the throttle opening over the entire throttle opening is limited. In many cases, the relationship between the throttle opening and the intake air amount is different, so the relationship between the throttle opening and the intake air amount over the entire throttle opening range can be accurately determined only from the relationship between the detected idle opening and the idle intake air amount. Can not ask. In particular, in the throttle opening range slightly larger than the idle opening, the specific amount is determined according to the form of attachment and accumulation of foreign matter to the throttle valve and the intake pipe around the throttle valve (hereinafter referred to as “throttle valve etc.”). In this throttle opening region, the relationship between the detected throttle opening and the idle intake air amount indicates the relationship between the throttle opening and the intake air amount in the entire throttle opening range. Is particularly difficult to seek. The reason will be described below with reference to the example of FIG.
[0024]
FIGS. 3A and 3B are enlarged views of the vicinity of the throttle valve 18 when foreign matter adheres and accumulates on the intake pipe 15 around the throttle valve 18 in different forms. In particular, the average height (the length in the direction from the inner surface of the intake pipe 15 to the central axis of the intake pipe 15) of the foreign matter adhered and deposited in the form shown in FIG. ) Is higher than the average height of the foreign matter adhering / depositing in the form shown in FIG. In the drawing, the throttle valve 18 having a different throttle opening degree is shown. The throttle valve 18 having a throttle opening degree a is indicated by a broken line, the throttle valve 18 having a throttle opening degree b is indicated by a solid line, and the throttle opening degree is indicated by a solid line. The throttle valve 18 having the degree c is indicated by a chain line. These throttle openings increase in the order of a, b, and c (a <b <c).
[0025]
As can be seen from the figure, the height of the portion where the height of the foreign matter attached and deposited in the form shown in FIG. 3A is the highest (hereinafter, referred to as the “maximum height”) is as shown in FIG. 3) is almost the same as the maximum height of the foreign matter adhering / depositing in the form shown in FIG. 3). For example, when the throttle valve 18 is fully opened (not shown), the foreign matter is shown in FIG. The amount of intake air when foreign matter adheres and deposits in the form shown in FIG. 3B and the amount of intake air when foreign matter adheres and deposits in the form shown in FIG.
[0026]
Further, when the throttle opening is a, the size of the gap between the throttle valve 18 and the foreign matter is large regardless of whether the foreign matter is attached or deposited in any of FIGS. 3 (a) and 3 (b). It doesn't change. Therefore, when the throttle opening is a, the intake air amount hardly changes regardless of the foreign matter adhesion / accumulation form shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b).
[0027]
On the other hand, when the throttle opening is b and the foreign matter adheres and accumulates in the form shown in FIG. 3A, the gap between the throttle valve 18 and the foreign matter is small. Therefore, in this case, the intake air amount is slightly larger or hardly changed than when the throttle opening is a. On the other hand, when the foreign matter is attached and deposited in the form shown in FIG. 3B, when the throttle opening is b, the gap between the throttle valve 18 and the foreign matter is the throttle opening. Is greater than a. Further, when the throttle opening is b, the size of the gap when the foreign matter adheres and accumulates in the form shown in FIG. It is smaller than the size of the gap when it is deposited, and its difference (hereinafter, referred to as “gap difference”) or its ratio (hereinafter, referred to as “gap ratio”) is also large. Therefore, when the throttle opening is b, the amount of intake air when foreign matter adheres and accumulates in the form shown in FIG. 3B is determined by the amount of foreign matter adhering and accumulating in the form shown in FIG. It is larger than the amount of intake air in the case of accumulation, and the difference or the ratio is large.
[0028]
Similarly, when the throttle opening is c, the foreign matter adheres and accumulates in the form shown in FIG. 3A and the foreign matter adheres and accumulates in the form shown in FIG. In this case, the gap between the throttle valve 18 and the foreign matter is different, and the intake air amount is also different. However, when the throttle opening is c, the gap ratio is smaller than the gap difference when the throttle opening is b, so that the foreign matter adheres and accumulates in the form shown in FIG. The difference or ratio between the amount of intake air and the amount of intake air when foreign matter adheres and accumulates in the form shown in FIG. 3A is smaller than when the throttle opening is b.
[0029]
From the above, when foreign matter adheres and accumulates in the form shown in FIG. 3A, the relationship between the throttle opening and the intake air amount over the entire throttle opening is represented by the solid line γ in FIG. Become like This solid line γ is not the same as the dashed line β calculated by shifting the dashed-dotted line α which is the relationship between the throttle opening and the intake air amount in the initial state as described above. The broken line β and the solid line γ hardly overlap each other in a slightly larger intake air amount region (that is, a throttle opening region slightly larger than the idle opening amount). Therefore, according to the conventional method of obtaining the relationship between the throttle opening and the intake air amount in the entire throttle opening, this relationship cannot be accurately obtained, particularly in a throttle opening region slightly larger than the idle opening.
[0030]
Therefore, in the intake air amount control device according to the first embodiment of the present invention, the relationship between the throttle opening degree and the intake air amount in the entire throttle opening degree is determined in consideration of the form of adhesion and accumulation of foreign matter, and based on the determined relationship. The throttle opening is controlled in accordance with the target intake air amount. Hereinafter, the intake air amount control device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0031]
In the intake air amount control device according to the first embodiment, first, as in the conventional case, the throttle opening with respect to the intake air amount in the initial state is previously calculated as a throttle reference opening taref (ga) by experiment or calculation. To save. Then, when the internal combustion engine is used, the opening degree of the throttle valve 18 is feedback controlled so that the engine speed ne becomes a predetermined constant speed (idle speed) during the engine idling operation after the completion of warm-up. (ISC control). When the ISC control is being performed, the intake air amount is maintained at the idle intake air amount gai. Then, the throttle position ta (gai) with respect to the idle intake air amount gai is detected by the throttle position sensor 19 as the idle opening.
[0032]
In the case where foreign matter has adhered or accumulated on the intake pipe or the like, the idle opening ta (gai) detected as described above is larger than the throttle reference opening taref (gai) corresponding to the idle intake air amount gai. And an amount obtained by subtracting the throttle reference opening degree taref (gai) corresponding to the idling intake air amount gai from the idle opening degree (that is, ta (gai) -taref (gai)) is calculated as the reference correction amount tac1. This reference correction amount tac1 indicates the predetermined amount θ in FIG. Therefore, during the execution of the ISC control, the throttle opening is increased by a predetermined amount θ, so that the idle intake air amount gai can be maintained even if foreign matter adheres or accumulates on the intake pipe or the like. .
[0033]
Then, a value obtained by adding the reference correction amount tac1 to the throttle reference opening degree taref (ga) in the entire intake air amount range is defined as a provisional throttle opening degree of the intake air amount tatem (ga) as shown in FIG. In other words, the provisional throttle opening (tem) (ga) with respect to the intake air amount indicates the broken line β shown in FIG.
[0034]
Further, in the intake / intake air amount control device of the present invention, the intake air amount is detected by the air flow meter 16 at at least one specific throttle opening different from the idle opening. In the present embodiment, the intake air amount is detected at four throttle openings ta1, ta2, ta3, and ta4 greater than the idle opening, and the intake air amounts detected at these four throttle openings are represented by ga1, ga2, and ga, respectively. ga3 and ga4. In the present specification, the above four throttle openings are collectively referred to as tan, and the intake air amount detected at these four throttle openings is collectively referred to as gan.
[0035]
As described above, the intake air amount gan with respect to the specific throttle opening degree tan is, as described above, on the curve of the above-mentioned temporary provisional opening degree item (ga) as shown in FIG. There is no. In this case, the throttle provisional opening degree (tem) corresponding to the specific intake air amount gan is calculated, and the throttle provisional opening degree for the specific intake air amount gan is calculated from the detected throttle opening degree tan for the intake air amount gan. The value obtained by subtracting (gan) is obtained as an error tan '. For example, the error ta1 ′ = ta1−item (ga1). Therefore, when the throttle opening that becomes a specific intake air amount gan is obtained from the provisional throttle opening, it indicates that the obtained throttle opening is shifted by the error tan 'in the specific intake air amount gan.
[0036]
Then, from the relationship between the intake air amount gan and the error tan 'thus obtained, a map of the addition correction amount tac2 (ga) with respect to the intake air amount is created as shown by the solid line in FIG. Such a map is created, for example, by changing the coefficients of the approximate expression based on the calculated error tan '. The solid line in FIG. 6 is a curve of the addition correction amount tac2 (ga) for the intake air amount calculated by changing the coefficient of the fourth-order approximation formula based on the relationship between each intake air amount gan and the error tan '. . The approximation formula may be other than a quartic equation, and any conventional approximation method may be used. Further, instead of the approximate curve, the calculated error tan 'may be calculated in a polygonal line shape as shown by a broken line in FIG.
[0037]
When the throttle opening is controlled so as to actually reach the target intake air amount ga, the target throttle opening tat is set to the provisional throttle opening tatem (gat) corresponding to the target intake air amount ga. It is calculated by adding the addition correction amount tac2 (gat) corresponding to the amount gat (tat = tatem (gat) + tac2 (gat) = taref (gat) + tac1 + tac2 (gat)). By controlling the throttle valve 18 so as to achieve the target throttle opening tat calculated in this way, the actual throttle opening which can obtain the target intake air amount and the provisional throttle opening corresponding to the target intake air amount Is compensated, and the target throttle opening tat can be more accurately controlled by the opening that becomes the target intake air amount. In particular, conventionally, in the throttle opening range slightly larger than the idle opening, the difference between the actual throttle opening at which the target intake air amount is obtained and the provisional throttle opening is large, and the intake air amount is reduced to the target intake air amount. However, by calculating the target throttle opening tat as described above, the throttle opening can be appropriately controlled even in this throttle opening region.
[0038]
Next, a method of detecting the amount of intake air by the air flow meter 16 at four throttle openings larger than the idle opening in the present embodiment will be described. In many internal combustion engines, when the depression amount of the accelerator pedal 40 is zero, control is performed such that fuel is not injected from the fuel injection valve 11 over the entire stroke of the internal combustion engine (hereinafter, referred to as "fuel cut control"). The vehicle equipped with the internal combustion engine is decelerated. While such fuel cut control is executed, the throttle cut 18 is often performed with the throttle valve 18 closed (that is, the throttle opening is zero). However, the throttle valve 18 is slightly opened, or the throttle is opened slightly. Even if the degree is changed, the influence on the operation state of the internal combustion engine is small. Therefore, in the present embodiment, the throttle valve 18 is controlled to a specific throttle opening during execution of the fuel cut control, and the intake air amount corresponding to the throttle opening is detected by the air flow meter 16. By repeating such an operation, the intake air amounts ga1, ga2, ga3, ga4 for the respective throttle openings ta1, ta2, ta3, ta4 are respectively detected. As shown in FIG. 1, in an internal combustion engine capable of performing exhaust gas recirculation (hereinafter, referred to as “EGR”), the intake air amount fluctuates due to the inflow of EGR gas. When detecting the intake air amount, the EGR gas control valve 25 is closed so that the EGR gas does not flow into the intake passage.
[0039]
By the way, during execution of the fuel cut control, the throttle opening is reduced to increase the pumping loss, thereby promoting the deceleration of the vehicle. Therefore, if the throttle opening is increased during execution of the fuel cut control, the vehicle becomes difficult to decelerate. This is remarkable when the engine speed at which the amount of intake air is small is low (that is, when the speed of the vehicle is low). Therefore, if the throttle opening is increased when the engine speed is low, the vehicle becomes very It becomes difficult to decelerate quickly.
[0040]
Thus, in the intake air amount control device of the present embodiment, when the engine speed is relatively low (when the vehicle speed is relatively low), the throttle opening is made relatively small, and this relatively small throttle opening ta1 is used. , Ta2 are detected. On the other hand, when the engine speed is high (when the speed of the vehicle is high), the throttle opening is made relatively large, and the amount of intake air for the relatively large throttle openings ta3 and ta4 is detected. Preferably, the throttle openings ta1 to ta4 are within a throttle opening range slightly larger than the idle opening.
[0041]
Next, a procedure for detecting the idling opening degree ta (gai) in the intake / intake air amount control device of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart illustrating a control routine of the idle opening detection control. First, in step 101, it is determined whether or not the water temperature wat of the engine cooling water is equal to or higher than a predetermined temperature wat1. This is to determine whether or not the warm-up of the internal combustion engine has been completed. If the water temperature wat is equal to or higher than the predetermined temperature wat1, it means that the warm-up has been completed, and the water temperature wat is lower than the predetermined temperature wat1. In some cases, this means that warm-up has not been completed. It should be noted that the determination of the warm-up completion may not be made based on the water temperature, but may be made based on other criteria such as the bed temperature of the catalyst 22. If it is determined in step 101 that the water temperature wat is lower than the predetermined temperature wat1, the control routine is completed. On the other hand, if it is determined in step 101 that the water temperature wat is equal to or higher than the predetermined temperature wat1, the process proceeds to step 102.
[0042]
In step 102, it is determined whether or not the idling operation condition of the internal combustion engine is satisfied. In the present embodiment, it is determined that the idle operation condition of the internal combustion engine is satisfied because the depression amount of the accelerator pedal 40 detected by the load sensor 41 is zero and the internal combustion engine detected by the vehicle speed sensor. This is a case where the vehicle speed of the vehicle equipped with is zero. If it is determined in step 102 that the idling operation condition of the internal combustion engine is not satisfied, the control routine is terminated. On the other hand, when it is determined in step 102 that the idle operation condition of the internal combustion engine is satisfied, the process proceeds to step 103.
[0043]
In step 103, ISC control is performed. That is, the throttle opening is feedback-controlled so that the engine speed calculated by the crank angle sensor 42 becomes a predetermined speed. As a result, the engine speed is maintained at the predetermined speed, and therefore, the intake air amount is also maintained at the predetermined idle intake air amount gai. Next, at step 104, the throttle position is detected by the throttle position sensor 105. The detected throttle opening is stored in the ROM 33 of the ECU 31 as the idle opening ta (gai), and the control routine is terminated.
[0044]
As described above, according to the idle opening detection control, the relationship between the idle intake air amount gai and the idle opening ta (gai) can be obtained during the engine idle operation after warming up. Although the intake air amount is maintained at the idle intake air amount gai in step 104, the idle intake air amount gai may slightly fluctuate even when the engine speed is the predetermined rotation speed. Therefore, the intake air amount may be detected by the air flow meter 16 in step 103 without setting the idle intake air amount to a predetermined value, and the detected intake air amount may be stored in the ROM 33 of the ECU 31 as the idle intake air amount gai.
[0045]
Next, a procedure for detecting the intake air amount at a predetermined throttle opening will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing a control routine of the intake air amount detection control. Step 201 is the same as step 101, and a description thereof will not be repeated. Next, at step 202, it is determined whether or not the fuel cut control is being executed. If it is determined in step 202 that the fuel cut control is not being executed, the control routine is completed. On the other hand, if it is determined in step 202 that the fuel cut control is being executed, the process proceeds to step 203. In step 203, it is determined whether or not the vehicle speed spd of the vehicle equipped with the internal combustion engine is equal to or higher than a predetermined first vehicle speed spd1. The first vehicle speed spd1 is a relatively low vehicle speed. When the vehicle speed spd becomes slower than the first vehicle speed spd1, the engine operation state deteriorates when the throttle opening is changed, or almost decelerates when the throttle valve is opened. The vehicle speed is such that it disappears. If it is determined in step 203 that the vehicle speed spd is lower than the first vehicle speed spd1, the control routine is terminated. On the other hand, if it is determined that the vehicle speed spd is equal to or higher than the first vehicle speed spd1, the process proceeds to step 203. Proceed to 204.
[0046]
In step 204, it is determined whether or not the vehicle speed spd is equal to or less than a predetermined second vehicle speed spd2. The second vehicle speed spd2 is faster than the first vehicle speed spd1. If it is determined in step 204 that the vehicle speed spd is equal to or less than the second vehicle speed spd2, the process proceeds to step 205. In step 205, the throttle opening is the first opening ta1 (= ta (gai) obtained by adding a predetermined first predetermined amount Δta1 to the idle opening ta (gai) detected by the idle opening detecting means. + Δta1), that is, the opening is controlled to be larger by the first predetermined amount Δta1 than the idling opening ta (gai). Next, at step 206, the first intake air amount ga1 is detected by the air flow meter 16 as the intake air amount when the throttle opening is the first opening degree ta1, and the detected first intake air amount ga1 is stored in the ROM 33 of the ECU 31. Is stored in Next, in step 207, the throttle opening is controlled to a second opening ta2 (= ta (gai) + Δta2) obtained by adding a second predetermined amount Δta2 to the idle opening ta (gai). The second predetermined amount Δta2 is larger than the first predetermined amount Δta1 (Δta2> Δta1). Next, at step 208, the second intake air amount ga2 is detected by the air flow meter 16 as the intake air amount when the throttle opening is the second opening ta2, and the detected second intake air amount ga2 is stored in the ROM 33 of the ECU 31. And the control routine is terminated.
[0047]
On the other hand, if it is determined in step 204 that the vehicle speed spd is higher than the second vehicle speed spd2, the process proceeds to step 209. In step 209, the throttle opening is controlled to a third opening ta3 (= ta (gai) + Δta3) obtained by adding a predetermined third predetermined amount Δta3 to the idle opening ta (gai). The third predetermined amount Δta3 is an amount larger than the second predetermined amount Δta2 (Δta3> Δta2). Next, at step 210, the third intake air amount ga3 is detected as the intake air amount for the third opening degree ta3, the detected third intake air amount ga3 is stored in the ROM 33 of the ECU 31, and the routine proceeds to step 211. In step 211, the throttle opening is controlled to a fourth opening ta4 (= ta (gai) + Δta4) obtained by adding a predetermined fourth predetermined amount Δta4 to the idle opening ta (gai). The fourth predetermined amount Δta2 is larger than the third predetermined amount Δta3 (Δta4> Δta3). Next, at step 212, the fourth intake air amount ga4 is detected as the intake air amount for the fourth opening degree ta4, the detected fourth intake air amount ga4 is stored in the ROM 33 of the ECU 31, and the control routine is ended.
[0048]
As described above, according to the intake air amount detection control, when the vehicle speed spd is high (when spd> spd2), the throttle opening is controlled to a relatively large opening (ta3, ta4) to reduce the intake air amount. If the vehicle speed spd is relatively low (spd1 ≦ spd ≦ spd2), the throttle opening is controlled to a relatively small opening (ta1, ta2) to detect the intake air amount. For this reason, the intake air amounts ga1 to ga4 for each of the four specific throttle openings ta1 to ta4 are obtained while maintaining the deceleration of the vehicle (and without deteriorating the engine operation state). That is, four relations between the specific throttle opening and the intake air amount can be obtained.
[0049]
In the intake air amount detection control, the throttle opening is divided into two vehicle speed regions, that is, a vehicle speed region between the first vehicle speed spd1 and the second vehicle speed spd2 and a vehicle speed region higher than the second vehicle speed. The intake air amount is detected by controlling two specific throttle openings, but the vehicle speed region may not be two if it is one or more, and one or more throttles may be provided in each speed region. If the intake air amount is detected based on the opening, the throttle opening may not be two.
[0050]
Further, the first predetermined amount Δta1 to the fourth predetermined amount Δta4 are all relatively small amounts, and the first opening degree ta1 to the fourth opening degree ta4 obtained by adding these predetermined amounts Δta1 to Δta4 to the idle opening degree ta (gai). Is preferably in a throttle opening range slightly larger than the idle opening.
[0051]
In the present embodiment, the intake air amount is detected at four specific throttle openings. However, the intake air amount is not limited to the four specific throttle openings. The air amount may be detected. That is, it suffices if the relationship between the throttle opening and the intake air amount in at least one throttle opening other than the idle opening can be obtained. Alternatively, when the above-described idle opening detection control is not performed and the relationship between the idle opening and the idle intake air amount is not detected, the throttle opening and the suction at at least two specific throttle openings other than the idle opening are determined. What is necessary is just to obtain the relationship with the air amount. Therefore, in the present invention, the relationship between the throttle opening and the intake air amount in at least two specific states may be detected.
[0052]
Further, the detection of the relationship between the throttle opening and the intake air amount in a specific state may be performed by detecting the intake air amount at a specific throttle opening as in the above-described intake air amount detection control. The control may be performed by detecting the throttle opening at a specific intake air amount as in the above-described throttle opening detection control, or a parameter (for example, engine speed) other than the throttle opening or the intake air amount may be constant. May be performed by detecting the throttle opening and the intake air amount, respectively.
[0053]
Next, the relationship between the idle opening degree ta (gai) calculated in the idle opening degree detection control and the idle intake air amount gai, and the throttle opening degree tan and suction in a specific state calculated in the intake air amount detection control. With reference to FIG. 9, description will be given of an addition correction amount map calculation control for creating a map of the addition correction amount with respect to the intake air amount based on the relationship with the air amount tan.
[0054]
First, in step 301, the reference correction amount tac1 is obtained by subtracting the throttle reference opening degree taref (gai) corresponding to the idle intake air amount from the idle opening degree tai calculated by the above-described idle opening detection control. (Tac1 ← gai-taref (gai)). Next, the number of steps n is set to zero. The number of steps n is an integer and is used to represent the first opening degree ta1 to the fourth opening degree ta4 and the first intake air amount ga1 to the fourth intake air amount ga4. For example, when the number of steps n is 2, tan means the second opening degree ta2, and gan means the second intake air amount ga2. Next, in step 303, n + 1 is set to n. Therefore, when step 303 is executed for the first time after the start of the control routine, n is set to 1. In step 304, the provisional throttle opening corresponding to the n-th intake air amount is calculated by adding the reference correction amount tac1 to the throttle reference opening degree taref (gan) corresponding to the n-th intake air amount (tatem ( gan) ← taref (gan) + tac1). Note that the throttle reference opening degree taref (gan) corresponding to the n-th intake air amount is calculated based on a map stored in the ROM 33 of the ECU 31.
[0055]
Next, in step 305, a value obtained by subtracting the provisional throttle opening (tem) (gan) from the n-th opening (tan) is calculated as the n-th error (tan '← tan-tatem (gan)). In step 306, it is determined whether or not the number of steps n is 4 or more. If the number of steps n is less than 4, the process returns to step 303. On the other hand, when the number of steps n is 4 or more, the process proceeds to step 307. Here, the case where the number of steps n is 4 or more means that all of the first error ta1 ′ to the fourth error ta4 ′ have been calculated. Next, at step 307, a coefficient of an approximate expression is obtained from each of the errors ta1 'to ta4' with respect to each of the intake air amounts ga1 to ga4 calculated at steps 303 to 306, whereby the addition correction amount tac2 (ga Is obtained, and the control routine is terminated. Thus, a map of the addition correction amount tac2 (ga) with respect to the intake air amount is obtained.
[0056]
Next, throttle valve control for controlling the throttle valve 18 to the target throttle opening degree tat such that the intake air amount becomes the target intake air amount ga by using the values calculated by the above-described respective controls will be described with reference to FIG. Will be explained. First, in step 401, it is determined whether or not the water temperature wat of the engine cooling water is lower than a predetermined temperature wat1. When it is determined that the water temperature wat is lower than the predetermined temperature wat1, the control routine ends. On the other hand, if it is determined in step 401 that the water temperature wat is equal to or higher than the predetermined temperature wat1, the process proceeds to step 402. In step 402, a target intake air amount ga is calculated according to the engine operating state. More specifically, the target intake air amount ga is calculated based on the water temperature, the oil temperature, the engine speed, the accelerator pedal depression amount, and the like so that the engine operation state is optimized.
[0057]
Next, in step 403, a throttle reference opening tat corresponding to the target intake air amount ga is calculated based on a map previously stored in the ROM 33 of the ECU 31, and the addition correction amount obtained by the addition correction amount map calculation control. Based on the map of tac2 (ga), the addition correction amount tac2 (gat) corresponding to the target intake air amount gat is calculated. Next, in step 404, a value obtained by adding the throttle reference opening degree tat corresponding to the target intake air amount ga, the reference correction amount tac1 calculated in the addition correction amount map calculation control, and the addition correction amount tac2 (gat) is obtained. Is calculated as the target throttle opening tat. Next, at step 405, the throttle valve 18 is controlled to the target throttle opening degree tat, and the control routine is ended.
[0058]
Since the target throttle opening calculated by the target throttle opening calculation control in this way is calculated in consideration of the foreign matter adhering and accumulating around the slot valve 18, the throttle valve 18 is controlled to the target throttle opening. By doing so, the intake air amount can be very accurately set to the target intake air amount.
[0059]
In the above-described embodiment, the reference correction amount tac1 is calculated as a constant value. However, the reference correction amount tac1 may be changed according to the intake air amount. It is preferable to make the size smaller in accordance with the size. In this case, the reference correction amount tac1 (ga) for the specific intake air amount is obtained by adding a correction coefficient K (ga) as shown in FIG. 11 to the reference correction amount tac1 (gai) in the detected idle intake air amount gai. It is calculated by multiplication (tac1 (ga) = K (ga) × tac1 (gai) = K (ga) × {ta (gai) −taref (gai)}. As shown in FIG. 11, the correction coefficient K (ga) changes according to the intake air amount. More specifically, the correction coefficient K (ga) is 1 in the idle intake air amount gai, Also, it decreases as the intake air amount increases. The reason why the reference correction amount tac1 is reduced as the intake air amount increases in this way is that the influence of the attachment and deposition of foreign matter on the intake pipe or the like generally increases as the intake air amount decreases. By changing the amount, it is possible to more accurately determine the throttle opening such that the intake air amount becomes the target intake air amount.
[0060]
In the above embodiment, the provisional throttle opening is calculated from the relationship between the idle opening and the idle intake air amount, and the provisional throttle opening is corrected based on the relationship between the detected intake air amount and the throttle opening. Although the overall relationship between the throttle opening and the intake air amount is determined by using the equation, the direct relationship is obtained from the relationship between the idle opening and the idle intake air amount and the relationship between the throttle opening and the intake air amount in a specific state detected. Alternatively, the overall relationship between the throttle opening and the intake air amount may be obtained.
[0061]
Next, an intake air amount control device according to a second embodiment will be described. The configuration and control method of the intake air amount control device of the second embodiment is basically the same as the configuration and control method of the intake air amount control device of the first embodiment. Different from form. Hereinafter, the intake air amount control in the intake air amount control device of the second embodiment will be described.
[0062]
By the way, as described in the above embodiment, in many internal combustion engines, when the depression amount of the accelerator pedal 40 is zero, the fuel cut control is performed. However, when the fuel cut control is performed, since the fuel is not injected, the lean degree of the air-fuel ratio of the exhaust gas (the ratio of air and fuel supplied to the exhaust passage, the combustion chamber 5 and the intake passage) becomes extremely high. (That is, the air-fuel ratio of the exhaust gas becomes very large). On the other hand, in many catalysts used in internal combustion engines, the deterioration of the catalyst is accelerated when the degree of lean increases. In particular, when the catalyst has a very high bed temperature and the exhaust gas with a large lean degree flows into the catalyst, the catalyst is greatly deteriorated. Therefore, when the bed temperature of the catalyst is high, even if the depression amount of the accelerator pedal 40 is zero and the fuel cut control should be performed, the control for slightly injecting the fuel (hereinafter referred to as “catalyst deterioration suppression control”) ) To prevent the degree of leanness of the exhaust gas from increasing.
[0063]
Even during the execution of the catalyst degradation suppression control, the influence on the engine operating state is small even if the opening degree of the throttle valve is changed in the same manner as during the execution of the fuel cut control described above. Therefore, in the second embodiment of the present invention, the throttle valve is set to a specific throttle opening during execution of the catalyst deterioration suppression control, and the intake air amount corresponding to the throttle opening is detected by the air flow meter 16. Also, even during execution of the catalyst deterioration suppression control, similarly to during execution of the fuel cut control, if the throttle opening is increased when the engine speed is low, the vehicle becomes extremely difficult to decelerate. When the engine speed is relatively low, the throttle opening is relatively small to detect the intake air amount, and when the engine speed is relatively high, the throttle opening is relatively large to detect the intake air amount. .
[0064]
During execution of the catalyst deterioration suppression control, an intake air amount slightly larger than the idle intake air amount is required, and thus the throttle valve is controlled in an opening range slightly larger than the idle opening. By controlling the throttle valve to the target throttle opening calculated in the embodiment, the catalyst deterioration suppression control can be optimally executed.
[0065]
Next, a procedure for detecting an intake air amount at a predetermined throttle opening in the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a flowchart illustrating a control routine of intake air amount detection control according to the second embodiment. Step 501 and steps 505 to 512 are the same as steps 201 and steps 205 to 212 shown in FIG.
[0066]
In step 502, it is determined whether or not the catalyst deterioration suppression control is being executed. If it is determined in step 502 that the catalyst deterioration suppression control is not being executed, the control routine is completed. On the other hand, if it is determined in step 502 that the catalyst deterioration suppression control is being executed, the process proceeds to step 503. In step 503, it is determined whether or not the engine speed ne is equal to or greater than a predetermined first speed ne1. The first rotation speed ne1 is a relatively low rotation speed. When the rotation speed ne is lower than the first rotation speed ne1, the throttle valve 18 is not substantially decelerated or accelerated when the throttle valve 18 is opened. It is such a rotation speed. If it is determined in step 503 that the engine speed ne is lower than the first speed ne1, the control routine is terminated, while it is determined that the engine speed ne is equal to or higher than the first speed ne1. In this case, the process proceeds to step 504.
[0067]
In step 504, it is determined whether or not the engine speed ne is equal to or less than a predetermined second speed ne2. The second rotation speed ne2 is a rotation speed higher than the first rotation speed. If it is determined in step 504 that the engine speed ne is equal to or less than the second speed ne2, the process proceeds to step 505. On the other hand, when it is determined in step 504 that the engine speed ne is higher than the second rotation ne2, the process proceeds to step 509.
[0068]
In the above-described embodiment, the relationship between the throttle opening and the intake air amount is detected during the execution of the fuel cut control and the catalyst deterioration suppression control. If the influence on the operating state or the like is small, the above relationship may be detected other than during the execution of the fuel cut control and the catalyst deterioration suppression control.
[0069]
Further, the intake air amount detection control of the second embodiment and the intake air amount detection control of the first embodiment may be performed simultaneously. That is, the intake air amount detection control of the first embodiment may be performed during the execution of the fuel cut control, and the intake air amount detection control of the second embodiment may be performed during the execution of the catalyst deterioration suppression control. Further, the intake air amount detection control of the second embodiment may be combined with the intake air amount detection control of the first embodiment. For example, in each of these embodiments, the throttle air amount may be adjusted according to either the vehicle speed region or the engine speed region. The opening may be set.
[0070]
In the present specification, the intake air amount is described as depending only on the throttle opening, but the intake air amount actually varies depending on the engine speed. Therefore, in the above-described embodiment, when the engine speed is affected, correction is performed based on the engine speed. Therefore, for example, when detecting the intake air amount for a specific throttle opening, the detected intake air amount is corrected by the engine speed, and also when the target throttle opening is obtained from the target intake air amount. A target throttle opening is obtained from a corrected target intake air amount obtained by correcting the target intake air amount with the engine speed.
[0071]
Further, in the above embodiment, the intake air amount is detected by the air flow meter 16, but for example, the intake air amount is determined based on the pressure detected by the intake pressure sensor 20 for detecting the pressure in the surge tank 14. It may be calculated.
[0072]
【The invention's effect】
According to the present invention, the relationship between the throttle opening and the intake air amount in the predetermined throttle opening region is obtained based on the relationship between the throttle opening and the intake air amount in at least two specific states. The relationship between the throttle opening and the intake air amount in the throttle opening range can be obtained more accurately.
[0073]
According to the third aspect, conventionally, the relationship between the throttle opening and the intake air amount in a throttle opening range slightly larger than the idle opening can be accurately obtained.
[0074]
According to the sixth and seventh aspects, it is possible to detect the relationship between the throttle opening and the intake air amount in a state other than during the engine idle operation while minimizing the influence on the engine operation state.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an entire internal combustion engine including an intake air amount control device of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between a throttle opening degree and an intake air amount according to a form of attachment and accumulation of foreign matter.
FIG. 3 is an enlarged view of the vicinity of a throttle valve when foreign matter adhesion / deposition forms are different.
FIG. 4 is a diagram similar to FIG. 2, showing a relationship between a throttle opening and an intake air amount.
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a detected throttle opening and an intake air amount.
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between an intake air amount and an addition correction amount.
FIG. 7 is a flowchart showing a control routine of idle opening detection control.
FIG. 8 is a flowchart showing a control routine of intake air amount detection control.
FIG. 9 is a flowchart illustrating a control routine of addition correction amount map calculation control.
FIG. 10 is a flowchart showing a control routine of target throttle opening calculation control.
FIG. 11 is a diagram showing a map of a correction coefficient with respect to an intake air amount.
FIG. 12 is a flowchart illustrating a control routine of intake air amount detection control according to the second embodiment.
[Explanation of symbols]
1. Engine body
11 ... Fuel injection valve
15 ... Intake duct (intake pipe)
16 ... Air flow meter
18 ... Throttle valve
19 ... Throttle position sensor
31 ... ECU (electronic control unit)
40 ... Accelerator pedal