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JPH08144801A - Air-fuel ratio control for engine - Google Patents

Air-fuel ratio control for engine

Info

Publication number
JPH08144801A
JPH08144801A JP6280972A JP28097294A JPH08144801A JP H08144801 A JPH08144801 A JP H08144801A JP 6280972 A JP6280972 A JP 6280972A JP 28097294 A JP28097294 A JP 28097294A JP H08144801 A JPH08144801 A JP H08144801A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
ratio
air
cylinder
equivalent ratio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP6280972A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3691092B2 (en
Inventor
Masaru Kurihara
優 栗原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Heavy Industries Ltd
Priority to JP28097294A priority Critical patent/JP3691092B2/en
Publication of JPH08144801A publication Critical patent/JPH08144801A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3691092B2 publication Critical patent/JP3691092B2/en
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE: To attain more convenience as a base control software by making clear a criterion concerning which correction items should be changed without having any effect upon the other correction items if no good condition occurs on air-fuel ratio controllability in a certain operating range. CONSTITUTION: According to an engine operating conditions, a combustible limit equivalent ratio ϕtw which shows a combustible limit on the lean side by a relation to cooling water temperature, a maximum output equivalent ratio ϕful which is set under a condition where an engine performs maximum output, an exhaust gas temperature limit equivalent ratio ϕtex for fuel cooling which restrains exhaust gas temperature rising below a designed limit, a catalyst purifying factor best equivalent ratio ϕgas which is set under a condition where exhaust gas is purified, and a fuel consumption best equivalent ratio ϕeco which sets the equivalent ratio at which the best fuel consumption is obtained are set, and the maximum value of them is set as a target equivalent ratio COEF. An in-cylinder suction fuel mass Gfuel per one inspiration stroke corresponding to a target air-fuel ratio where preset theoretical air-fuel ratio F/A is corrected at the target equivalent ratio is computed based on an in-cylinder intake air mass Gair for respective cylinders.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、理論燃空比を基準とし
たときの目標空燃比を運転条件に応じて可変設定するエ
ンジンの空燃比制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine air-fuel ratio control method for variably setting a target air-fuel ratio based on a theoretical fuel-air ratio according to operating conditions.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、この種の燃料噴射制御では、L
ジェトロニック方式と、Dジェトロニック方式とがある
が、この両者は、単に、吸入空気量センサの計測値に基
づいて吸入空気量を算出するか、或はスロットル弁下流
の吸気管圧力に基づいて吸入空気量を算出するかの違い
だけであり、Lジェトロニック方式とDジェトロニック
方式のいずれを採用するエンジンであっても吸入空気量
算出後は、共通の演算過程で、目標空燃比に対応する燃
料噴射量を求めることは可能である。
2. Description of the Related Art Generally, in this type of fuel injection control, L
There are a JETRONIC method and a D-JETRONIC method. Both of them simply calculate the intake air amount based on the measured value of the intake air amount sensor, or based on the intake pipe pressure downstream of the throttle valve. The only difference is whether to calculate the intake air amount. Whether the engine uses the L-Jetronic system or the D-Jetronic system, after the intake air amount is calculated, the target air-fuel ratio is handled in a common calculation process. It is possible to determine the fuel injection amount to be used.

【0003】Lジェトロニック方式を採用するエンジン
としては、例えば、特開平2−5745号公報に開示さ
れているものがある。このエンジンでは、吸入空気量セ
ンサで検出した吸入空気質量流量[mg/sec2]がスロット
ル弁を通過する時刻と同時刻に計測されたとみなし、こ
のスロットル弁下流のチャンバ内への吸入空気の入出力
関係から各気筒に吸込まれた吸入空気量を算出してい
る。
As an engine adopting the L-Jetronic system, there is, for example, one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-5745. In this engine, it is assumed that the intake air mass flow rate [mg / sec 2 ] detected by the intake air amount sensor was measured at the same time as when it passed through the throttle valve, and the intake air flow into the chamber downstream of this throttle valve was considered. The amount of intake air taken into each cylinder is calculated from the output relationship.

【0004】一方、Dジェトロニック方式を採用するエ
ンジンとしては、特開平6−185391号公報に開示
されているものがある。このエンジンでは、筒内への吸
入空気量を空気の状態方程式を用いて推定している。す
なわち、スロットル弁の上下流の圧力差、すなわち大気
圧と上記吸気管圧力との偏差、スロットル有効開口面
積、及びスロットル弁上流側の空気密度等に基づきスロ
ットル弁を単位時間(Δt)当りに通過する吸気量(ス
ロットル通過空気量)を近似的に算出し、次いで、スロ
ットル弁下流のチャンバ内空気量Gbの圧力変化分に基
づき今回チャンバに充填された空気量の変化分を設定す
る。そして、今回チャンバに充填された空気量分は、筒
内へ吸入されなかったものと見なして、単位時間当りの
筒内吸入空気量を算出している。
On the other hand, as an engine adopting the D-Jetronic system, there is one disclosed in JP-A-6-185391. In this engine, the amount of intake air into the cylinder is estimated using an equation of state of air. That is, the throttle valve passes through the throttle valve per unit time (Δt) based on the pressure difference between the upstream and downstream sides of the throttle valve, that is, the deviation between the atmospheric pressure and the intake pipe pressure, the throttle effective opening area, and the air density on the upstream side of the throttle valve. The amount of intake air (the amount of air passing through the throttle) is approximately calculated, and then the amount of change in the amount of air filled in the chamber this time is set based on the amount of change in the pressure of the amount of air in the chamber Gb downstream of the throttle valve. Then, the amount of air filled in the chamber this time is regarded as not being sucked into the cylinder, and the cylinder intake air amount per unit time is calculated.

【0005】そして、上記筒内吸入空気量とエンジン回
転数とにより決定される基本噴射量に、そのときのエン
ジン状態に応じて適切な空燃比にするための補正係数を
かけ合わせて各インジェクタに対する燃料噴射量を設定
する。
Then, the basic injection amount determined by the in-cylinder intake air amount and the engine speed is multiplied by a correction coefficient for obtaining an appropriate air-fuel ratio according to the engine state at that time, and each injector is injected. Set the fuel injection amount.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来は、
筒内吸入空気量が求められると、この筒内吸入空気量を
基礎として燃料噴射量を算出し、空燃比は基本噴射量を
種々の補正係数により補正した値のトータルとして、結
果的に制御しているに過ぎない。
As described above, conventionally,
When the in-cylinder intake air amount is obtained, the fuel injection amount is calculated based on this in-cylinder intake air amount, and the air-fuel ratio is eventually controlled as the total value of the basic injection amount corrected by various correction factors. It's just that.

【0007】そのため、ある運転状態での空燃比制御性
に不具合が生じた場合、どの補正項を他の部分には影響
を及ぼすことなく変更すれば良好な空燃比制御性が得ら
れるかの基準が不明確である。すなわち、各気筒への吸
入空気量が正確に推定されても、この筒内吸入空気量を
基礎とした空燃比制御体系が従来の制御体系を踏襲する
ものであるため、エンジン制御ソフトを部分的に変更す
ることの可能なベース制御ソフトとしての利便性に欠
け、トータル的な変更が余儀なくされてしまう。
Therefore, when a problem occurs in the air-fuel ratio controllability under a certain operating condition, a criterion of which correction term should be changed without affecting other parts to obtain good air-fuel ratio controllability. Is unclear. In other words, even if the intake air amount to each cylinder is accurately estimated, the air-fuel ratio control system based on this intake air amount in the cylinder follows the conventional control system. It is not convenient as a base control software that can be changed to, and a total change is forced.

【0008】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、ある運転領域で空燃比制御性に不具合が生じた場合
でも、どの補正項を変更すべきかの基準が明確になり、
且つその変更が他の部分に影響を及ぼし難く、ベース制
御ソフトとしての利便性を充分に備えたエンジンの空燃
比制御方法を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and even when a problem occurs in the air-fuel ratio controllability in a certain operating region, a criterion for determining which correction term should be changed becomes clear,
Further, it is an object of the present invention to provide an engine air-fuel ratio control method in which the change is unlikely to affect other parts and which is sufficiently convenient as base control software.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明によるエンジンの空燃比制御方法は、理論燃空比
を目標当量比で補正して定常時の目標空燃比を設定する
エンジンの空燃比制御方法において、前記目標当量比
を、エンジン運転状態に基づいて設定する複数の異なる
要求当量比の中の最大値で設定することを特徴とする。
また、好ましくは、前記要求当量比は、少なくともエン
ジン回転数とエンジン温度とに基づき空燃比リーン側の
可燃限界増量係数を設定する可燃限界当量比と、エンジ
ン回転数とエンジン負荷とに基づき燃料冷却用増量係数
を設定する排気ガス温度限界当量比とであることを特徴
とする。
In order to achieve the above object, an engine air-fuel ratio control method according to the present invention is an engine air-fuel ratio which corrects a stoichiometric fuel-air ratio by a target equivalence ratio to set a target air-fuel ratio in a steady state. In the fuel ratio control method, the target equivalence ratio is set to a maximum value among a plurality of different required equivalence ratios set based on an engine operating state.
Further, preferably, the required equivalence ratio is a fuel cooling based on at least the engine speed and the engine load, and a flammability limit equivalence ratio that sets a flammability limit increase coefficient on the lean side of the air-fuel ratio. It is characterized in that the exhaust gas temperature limit equivalence ratio sets the usage increase coefficient.

【0010】[0010]

【作 用】本発明では、エンジン運転状態に応じて複数
の異なる要求当量比を設定し、次いで、この各要求当量
比の中の最大値を目標当量比として設定する。そして、
この目標当量比で、予め設定され、或は多種燃料に対応
して設定された理論燃空比を補正して定常時の目標空燃
比を設定する。従って、この理論燃空比を1とすれば、
上記目標空燃比は上記目標当量比で決定される。
[Operation] In the present invention, a plurality of different required equivalence ratios are set according to the engine operating state, and then the maximum value of the respective required equivalence ratios is set as the target equivalence ratio. And
With this target equivalence ratio, the theoretical fuel-air ratio preset or set corresponding to various types of fuel is corrected to set the target air-fuel ratio in the steady state. Therefore, if this theoretical fuel-air ratio is 1,
The target air-fuel ratio is determined by the target equivalence ratio.

【0011】また、上記要求当量比として、少なくとも
エンジン回転数とエンジン温度とに基づき空燃比リーン
側の可燃限界増量係数を設定する可燃限界当量比と、エ
ンジン回転数とエンジン負荷とに基づき燃料冷却用増量
係数を設定する排気ガス温度限界当量比とを採用するこ
とで、可燃限界当量比では、低温始動時等にリッチ当量
比に設定し、高温、高回転へ移行するに従って、次第に
リーン当量比に設定し、一方、排気ガス温度限界当量比
では、低回転、低負荷運転時にはリーン当量比或は0に
設定し、高回転、高負荷運転へ移行するに従って、次第
にリッチ当量比に設定することで、低回転域では、上記
可燃限界当量比が目標当量比として決定され、一方、高
回転、高負荷域では排気ガス温度限界当量比が目標当量
比として決定される等、エンジン運転状態に応じて最適
な空燃比が設定される。
Further, as the required equivalence ratio, at least the flammability limit equivalence ratio for setting the flammability limit increase coefficient on the lean side of the air-fuel ratio based on the engine speed and the engine temperature, and the fuel cooling based on the engine speed and the engine load. By adopting the exhaust gas temperature limit equivalence ratio that sets the usage increase coefficient, the flammability limit equivalence ratio is set to a rich equivalence ratio during cold start, etc., and the lean equivalence ratio gradually increases as the temperature shifts to high temperature and high rotation. On the other hand, in the exhaust gas temperature limit equivalence ratio, set the lean equivalence ratio or 0 at low rotation and low load operation, and gradually set to the rich equivalence ratio as shifting to high rotation and high load operation. In the low speed region, the flammable limit equivalence ratio is determined as the target equivalence ratio, while in the high revolution speed and high load region, the exhaust gas temperature limit equivalence ratio is determined as the target equivalence ratio. Etc., the optimum air-fuel ratio is set according to the engine operating condition.

【0012】[0012]

【実施例】以下、図面に基づき本発明の実施例を説明す
る。図25にはエンジンの全体概略図が示されており、
図中の符号1はエンジン(図においては水平対向4気筒
型エンジンを示す)を示し、シリンダヘッド2の吸気ポ
ート2aにインテークマニホルド3が連通され、このイ
ンテークマニホルド3の上流にエアーチャンバ4を介し
てスロットル通路5が連通されている。このスロットル
通路5の上流側には、吸気管6を介してエアクリーナ7
が取付けられ、このエアクリーナ7が吸入空気の取り入
れ口であるエアインテークチャンバ8に連通されてい
る。また、上記排気ポート2bにエキゾーストマニホル
ド9を介して排気管10が連通され、この排気管10に
触媒コンバータ11が介装されてマフラ12に連通され
ている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 25 shows an overall schematic view of the engine,
Reference numeral 1 in the figure denotes an engine (in the figure, a horizontally opposed four-cylinder engine is shown), an intake manifold 3 is connected to an intake port 2a of a cylinder head 2, and an air chamber 4 is provided upstream of the intake manifold 3. And the throttle passage 5 is in communication. An air cleaner 7 is provided on the upstream side of the throttle passage 5 via an intake pipe 6.
Is attached, and the air cleaner 7 is communicated with an air intake chamber 8 which is an intake port for intake air. Further, an exhaust pipe 10 is connected to the exhaust port 2b via an exhaust manifold 9, and a catalytic converter 11 is inserted in the exhaust pipe 10 to be connected to a muffler 12.

【0013】一方、上記スロットル通路5にスロットル
弁5aが設けられ、このスロットル通路5の直上流の上
記吸気管6にインタークーラ13が介装され、さらに、
上記吸気管6の上記エアクリーナ7の下流側にレゾネー
タチャンバ14が介装されている。
On the other hand, a throttle valve 5a is provided in the throttle passage 5, an intercooler 13 is provided in the intake pipe 6 immediately upstream of the throttle passage 5, and further,
A resonator chamber 14 is provided downstream of the air cleaner 7 in the intake pipe 6.

【0014】また、上記レゾネータチャンバ14と上記
インテークマニホルド3とを連通して上記スロットル弁
5aの上流側と下流側とをバイパスするバイパス通路1
5に、アイドル空気量を調整するアイドル制御(IS
C)弁16が介装されている。さらに、上記ISC弁1
6の直下流側に、吸気圧が負圧のとき開弁し、またター
ボチャージャ18によって過給されて吸気圧が正圧にな
ったとき閉弁するチェックバルブ17が介装されてい
る。
Further, a bypass passage 1 for connecting the resonator chamber 14 and the intake manifold 3 to bypass the upstream side and the downstream side of the throttle valve 5a.
5, idle control (IS
C) The valve 16 is interposed. Further, the above ISC valve 1
A check valve 17 which is opened immediately downstream of 6 when the intake pressure is a negative pressure and which is closed when the intake pressure becomes a positive pressure by being supercharged by a turbocharger 18 is interposed.

【0015】上記ターボチャージャ18は、上記吸気管
6の上記レゾネータチャンバ14の下流側にコンプレッ
サが介装され、タービンが上記排気管10に介装されて
いる。さらに、上記ターボチャージャ18のタービンハ
ウジング流入口には、ウエストゲート弁19が介装さ
れ、このウエストゲート弁19には、ウエストゲート弁
作動用アクチュエータ20が連設されている。
In the turbocharger 18, a compressor is installed downstream of the resonator chamber 14 of the intake pipe 6, and a turbine is installed in the exhaust pipe 10. Further, a wastegate valve 19 is provided at the turbine housing inlet of the turbocharger 18, and a wastegate valve actuating actuator 20 is connected to the wastegate valve 19.

【0016】上記ウエストゲート弁作動用アクチュエー
タ20は、ダイヤフラムにより2室に仕切られ、一方が
ウエストゲート弁制御用デューティソレノイド弁21に
連通される圧力室を形成し、他方が上記ウエストゲート
弁19を閉方向に付勢するスプリングを収納したスプリ
ング室を形成している。
The waste gate valve actuating actuator 20 is partitioned into two chambers by a diaphragm, one of which forms a pressure chamber communicating with the waste gate valve controlling duty solenoid valve 21, and the other of which forms the waste gate valve 19. A spring chamber is formed that houses a spring that urges in the closing direction.

【0017】上記ウエストゲート弁制御用デューティソ
レノイド弁21は、上記レゾネータチャンバ14と上記
吸気管6の上記ターボチャージャ18のコンプレッサ下
流とを連通する通路に介装されており、後述する電子制
御装置50(ECU;図28参照)から出力される制御
信号のデューティ比に応じて、上記レゾネータチャンバ
14側の圧力と上記コンプレッサ下流側の圧力とを調圧
し、上記ウエストゲート弁作動用アクチュエータ20の
圧力室に供給する。
The wastegate valve controlling duty solenoid valve 21 is interposed in a passage that connects the resonator chamber 14 and the compressor downstream of the turbocharger 18 of the intake pipe 6, and an electronic control unit 50 described later. (ECU; see FIG. 28) according to the duty ratio of the control signal outputted from the control chamber, the pressure on the resonator chamber 14 side and the pressure on the compressor downstream side are adjusted, and the pressure chamber of the waste gate valve operating actuator 20 is adjusted. Supply to.

【0018】すなわち、上記ECU50によって上記ウ
エストゲート弁制御用デューティソレノイド弁21を制
御し、上記ウエストゲート弁作動用アクチュエータ20
を作動させて上記ウエストゲート弁19による排気ガス
リリーフを調整することにより、上記ターボチャージャ
18による過給圧を制御するようになっている。
That is, the wastegate valve controlling duty solenoid valve 21 is controlled by the ECU 50, and the wastegate valve operating actuator 20 is controlled.
Is operated to adjust the exhaust gas relief by the waste gate valve 19, so that the supercharging pressure by the turbocharger 18 is controlled.

【0019】また、上記インテークマニホルド3に、吸
気管圧力Pを絶対圧で検出する吸気管圧力センサ22が
通路23を介して連通され、さらに、上記インテークマ
ニホルド3の各気筒の各吸気ポート2aの直上流側にイ
ンジェクタ25が臨まされている。また、上記シリンダ
ヘッド2の各気筒毎に、その先端を燃焼室に露呈する点
火プラグ26aが取付けられ、この点火プラグ26aに
各気筒毎に配設された点火コイル26bを介してイグナ
イタ27が接続されている。
An intake pipe pressure sensor 22 for detecting the intake pipe pressure P as an absolute pressure is communicated with the intake manifold 3 through a passage 23, and further, each intake port 2a of each cylinder of the intake manifold 3 is connected. The injector 25 is exposed immediately upstream. Further, an ignition plug 26a whose tip is exposed to the combustion chamber is attached to each cylinder of the cylinder head 2, and an igniter 27 is connected to the ignition plug 26a via an ignition coil 26b provided for each cylinder. Has been done.

【0020】上記インジェクタ25には、燃料タンク2
8内に設けたインタンク式の燃料ポンプ29から燃料フ
ィルタ30を経て燃料が圧送され、プレッシャレギュレ
ータ31にてインジェクタ25への燃料圧力が調圧され
る。
The injector 25 includes a fuel tank 2
Fuel is pressure-fed from an in-tank type fuel pump 29 provided inside 8 through a fuel filter 30, and a pressure regulator 31 regulates the fuel pressure to the injector 25.

【0021】また、上記吸気管6の上記エアクリーナ7
の直下流に、ホットワイヤ或はホットフィルム等を用い
た熱式の吸入空気量センサ32が介装され、上記スロッ
トル弁5aに、スロットル開度センサ33aとアイドル
スイッチ33bとを内蔵したスロットルセンサ33が連
設されている。さらに、上記エアーチャンバ4に吸気温
センサ46が臨まされている。
Also, the air cleaner 7 of the intake pipe 6
A thermal intake air amount sensor 32 using a hot wire or a hot film or the like is provided immediately downstream of the throttle valve 5a, and a throttle opening sensor 33a and an idle switch 33b are built in the throttle valve 5a. Are lined up. Further, an intake air temperature sensor 46 is exposed to the air chamber 4.

【0022】また、上記エンジン1のシリンダブロック
1aにノックセンサ34が取付けられるとともに、この
シリンダブロック1aの左右両バンクを連通する冷却水
通路35に水温センサ36が臨まされ、上記排気管10
の上記エキゾーストマニホルド9の集合部にO2 セン
サ37が臨まされている。
Further, a knock sensor 34 is attached to the cylinder block 1a of the engine 1, and a water temperature sensor 36 is exposed to a cooling water passage 35 which connects the left and right banks of the cylinder block 1a.
The O 2 sensor 37 is exposed to the collecting portion of the exhaust manifold 9.

【0023】また、上記シリンダブロック1aに支承さ
れたクランクシャフト1bにクランクロータ38が軸着
され、このクランクロータ38の外周に、電磁ピックア
ップなどからなるクランク角センサ39が対設されてい
る。さらに、上記エンジン1のカムシャフト1cに連設
するカムロータ40に、電磁ピックアップなどからなる
気筒判別用のカム角センサ41が対設されている。尚、
上記クランク角センサ39及び上記カム角センサ41
は、電磁ピックアップなどの磁気センサに限らず、光セ
ンサなどでも良い。
A crank rotor 38 is rotatably mounted on a crank shaft 1b supported by the cylinder block 1a, and a crank angle sensor 39 including an electromagnetic pickup is provided on the outer periphery of the crank rotor 38. Further, a cam angle sensor 41 for discriminating a cylinder, which is composed of an electromagnetic pickup or the like, is provided opposite to a cam rotor 40 connected to the cam shaft 1c of the engine 1. still,
The crank angle sensor 39 and the cam angle sensor 41
Is not limited to a magnetic sensor such as an electromagnetic pickup, but may be an optical sensor.

【0024】上記クランクロータ38は、図26に示す
ように、その外周に突起38a,38b,38cが形成
され、これらの各突起38a,38b,38cが、各気
筒(#1,#2と#3,#4)の圧縮上死点前(BTD
C)θ1,θ2,θ3 の位置に形成されており、本実
施例においては、θ1 =97゜CA、θ2 =65゜C
A、θ3 =10゜CAである。
As shown in FIG. 26, the crank rotor 38 has projections 38a, 38b and 38c formed on the outer periphery thereof, and these projections 38a, 38b and 38c are associated with the cylinders (# 1, # 2 and #). Before # 3, # 4 compression top dead center (BTD
C) It is formed at the positions of θ1, θ2 and θ3, and in the present embodiment, θ1 = 97 ° CA and θ2 = 65 ° C.
A, θ3 = 10 ° CA.

【0025】上記クランクロータ38の各突起は、上記
クランク角センサ39によって検出され、BTDC97
゜,65゜,10゜のクランクパルスがエンジン1/2回
転毎(180゜CA毎)に出力される。そして、各信号
の入力間隔時間がタイマによって計時され、エンジン回
転数Neが算出される。
Each protrusion of the crank rotor 38 is detected by the crank angle sensor 39, and the BTDC 97
Crank pulses of °, 65 °, and 10 ° are output every 1/2 engine revolution (every 180 ° CA). Then, the input interval time of each signal is counted by the timer, and the engine speed Ne is calculated.

【0026】また、図27に示すように、上記カムロー
タ40の外周には、気筒判別用の突起40a,40b,
40cが形成され、突起40aが#3,#4気筒の圧縮
上死点後(ATDC)θ4 の位置に形成され、突起4
0bが3個の突起で構成されて最初の突起が#1気筒の
ATDCθ5 の位置に形成されている。さらに、突起
40cが2個の突起で形成され、最初の突起が#2気筒
のATDCθ6 の位置に形成されている。本実施例に
おいては、θ4 =20゜CA、θ5 =5゜CA、θ6
=20゜CAである。
Further, as shown in FIG. 27, on the outer periphery of the cam rotor 40, there are projections 40a, 40b for cylinder discrimination,
40c is formed, and the projection 40a is formed at the position after compression top dead center (ATDC) θ4 of the # 3 and # 4 cylinders.
0b is composed of three protrusions, and the first protrusion is formed at the ATDCθ5 position of the # 1 cylinder. Further, the protrusion 40c is formed by two protrusions, and the first protrusion is formed at the position of ATDC θ6 of the # 2 cylinder. In this embodiment, θ4 = 20 ° CA, θ5 = 5 ° CA, θ6
= 20 ° CA.

【0027】そして、上記カムロータ40の各突起が上
記カム角センサ41によって検出され、各気筒の燃焼行
程順を#1→#3→#2→#4とした場合、この燃焼行
程順と、上記カム角センサ41からのカムパルスをカウ
ンタによって計数した値とのパターンに基づいて、気筒
判別がなされる。
When each protrusion of the cam rotor 40 is detected by the cam angle sensor 41 and the combustion stroke sequence of each cylinder is # 1 → # 3 → # 2 → # 4, the combustion stroke sequence and Cylinder discrimination is made based on the pattern of the cam pulse from the cam angle sensor 41 and the value counted by the counter.

【0028】一方、図28において、符号50は、エン
ジン系を制御する電子制御装置(ECU)50であり、
このECU50は、燃料噴射制御、点火時期制御などを
行なうメインコンピュータ51と、ノック検出処理を行
なう専用のサブコンピュータ52との2つのコンピュー
タを中心として構成され、各部に所定の安定化電源を供
給する定電圧回路53や各種の周辺回路が組込まれてい
る。
On the other hand, in FIG. 28, reference numeral 50 is an electronic control unit (ECU) 50 for controlling the engine system,
The ECU 50 is mainly composed of two computers, a main computer 51 for performing fuel injection control, ignition timing control and the like, and a dedicated sub computer 52 for performing knock detection processing, and supplies a predetermined stabilizing power to each part. The constant voltage circuit 53 and various peripheral circuits are incorporated.

【0029】上記定電圧回路53は、ECUリレー54
のリレー接点を介してバッテリ55に接続されており、
このバッテリ55に、上記ECUリレー54のリレーコ
イルがイグニッションスイッチ56を介して接続され、
上記イグニッションスイッチ56がONされて上記EC
Uリレー54のリレー接点が閉となったときには制御用
電源を上記各コンピュータ51,52に供給すると共
に、上記定電圧回路53は上記バッテリ55に直接接続
されており、イグニッションスイッチ56のON,OF
Fに拘らず、バックアップRAM61にバックアップ用
の電源を供給する。
The constant voltage circuit 53 includes an ECU relay 54.
Is connected to the battery 55 via the relay contact of
A relay coil of the ECU relay 54 is connected to the battery 55 via an ignition switch 56,
When the ignition switch 56 is turned on, the EC
When the relay contact of the U relay 54 is closed, control power is supplied to each of the computers 51 and 52, the constant voltage circuit 53 is directly connected to the battery 55, and the ignition switch 56 is turned on and off.
Regardless of F, the backup power is supplied to the backup RAM 61.

【0030】尚、上記バッテリ55には、燃料ポンプリ
レー57のリレー接点を介して燃料ポンプ29が接続さ
れている。
A fuel pump 29 is connected to the battery 55 via a relay contact of a fuel pump relay 57.

【0031】上記メインコンピュータ51は、CPU5
8、ROM59、RAM60、バックアップRAM6
1、カウンタ・タイマ群62、シリアル通信インターフ
ェースであるSCI63、及び、I/Oインターフェー
ス64がバスライン65を介して接続されたマイクロコ
ンピュータであり、上記バックアップRAM61には、
上記イグニッションスイッチ56のON/OFFに拘ら
ず、バッテリ55に直接接続する上記定電圧回路53か
らバックアップ電源が常時供給されてデータが保持され
る。
The main computer 51 has a CPU 5
8, ROM59, RAM60, backup RAM6
1, a counter / timer group 62, a serial communication interface SCI 63, and an I / O interface 64 are microcomputers connected via a bus line 65, and the backup RAM 61 includes:
Regardless of whether the ignition switch 56 is ON or OFF, backup power is constantly supplied from the constant voltage circuit 53 directly connected to the battery 55 to retain data.

【0032】尚、上記カウンタ・タイマ群62は、フリ
ーランカウンタ、カム角センサ信号の入力計数用カウン
タなどの各種カウンタ、燃料噴射タイマ、点火タイマ、
定期割込みを発生させるための定期割込みタイマ、クラ
ンク角センサ信号の入力間隔計時用タイマ、及び、シス
テム異常監視用のウオッチドッグタイマなどの各種タイ
マを便宜上総称するものであり、上記メインコンピュー
タ51においては、その他、各種のソフトウエアカウン
タ・タイマが用いられる。
The counter / timer group 62 includes various counters such as a free-run counter, a counter for counting input of cam angle sensor signals, a fuel injection timer, an ignition timer,
For convenience, various timers such as a periodic interrupt timer for generating a periodic interrupt, a timer for measuring an input interval of a crank angle sensor signal, and a watchdog timer for monitoring a system abnormality are collectively referred to for convenience. In addition, various software counters and timers are used.

【0033】また、上記サブコンピュータ52も、上記
メインコンピュータ51と同様、CPU71、ROM7
2、RAM73、カウンタ・タイマ群74、SCI7
5、及び、I/Oインターフェース76がバスライン7
7を介して接続されたマイクロコンピュータであり、上
記メインコンピュータ51とサブコンピュータ52と
は、上記SCI63,75を介してシリアル通信ライン
により互いに接続されている。
The sub-computer 52, like the main computer 51, has a CPU 71 and a ROM 7.
2, RAM 73, counter / timer group 74, SCI7
5 and the I / O interface 76 is the bus line 7
7, the main computer 51 and the sub computer 52 are connected to each other by a serial communication line via the SCIs 63 and 75.

【0034】上記メインコンピュータ51のI/Oイン
ターフェース64には、入力ポートに、吸入空気量セン
サ32、スロットル開度センサ33a、水温センサ3
6、O2センサ37、吸気管圧力センサ22、大気圧セ
ンサ44、車速センサ42、吸気温センサ46、及び、
バッテリ55が、A/D変換器66を介して接続される
とともに、アイドルスイッチ33b、スタータスイッチ
43、及びクランク角センサ39、カム角センサ41な
どが接続され、さらに、図示しない各種センサ及びスイ
ッチ類が接続されている。
The I / O interface 64 of the main computer 51 has an intake port, an intake air amount sensor 32, a throttle opening sensor 33a, and a water temperature sensor 3 at its input ports.
6, O2 sensor 37, intake pipe pressure sensor 22, atmospheric pressure sensor 44, vehicle speed sensor 42, intake air temperature sensor 46, and
The battery 55 is connected via the A / D converter 66, the idle switch 33b, the starter switch 43, the crank angle sensor 39, the cam angle sensor 41, etc. are connected, and further, various sensors and switches not shown. Are connected.

【0035】また、上記I/Oインターフェース64の
出力ポートには、イグナイタ27が接続されるととも
に、ISC弁16、インジェクタ25、燃料ポンプリレ
ー57のリレーコイル、ウエストゲート弁制御用デュー
ティソレノイド弁21が駆動回路67を介して接続され
ており、さらに、図示しない各種のアクチュエータ類が
接続されている。
The igniter 27 is connected to the output port of the I / O interface 64, and the ISC valve 16, the injector 25, the relay coil of the fuel pump relay 57, and the waste solenoid valve controlling duty solenoid valve 21 are connected. It is connected via a drive circuit 67, and further various actuators (not shown) are connected.

【0036】一方、上記サブコンピュータ52のI/O
インターフェース76は、入力ポートに、クランク角セ
ンサ39、カム角センサ41が接続されるとともに、A
/D変換器78、周波数フィルタ79、アンプ80を介
してノックセンサ34が接続されており、上記ノックセ
ンサ34からのノック検出信号が上記アンプ80で所定
のレベルに増幅された後に上記周波数フィルタ79によ
り必要な周波数成分が抽出され、上記A/D変換器78
にてデジタル信号に変換されて入力されるようになって
いる。
On the other hand, the I / O of the sub computer 52
The interface 76 has an input port to which the crank angle sensor 39 and the cam angle sensor 41 are connected, and
The knock sensor 34 is connected via the D / D converter 78, the frequency filter 79, and the amplifier 80. The knock detection signal from the knock sensor 34 is amplified to a predetermined level by the amplifier 80, and then the frequency filter 79. The necessary frequency components are extracted by the A / D converter 78.
At, it is converted into a digital signal and input.

【0037】上記メインコンピュータ51では、各セン
サ類からの検出信号を処理し、燃料噴射量制御、点火時
期制御、アイドル制御などを行い、一方、上記サブコン
ピュータ52では、エンジン回転数とエンジン負荷とに
基づいてノックセンサ34からの信号のサンプル区間を
設定し、このサンプル区間でノックセンサ34からの信
号を高速にA/D変換して振動波形を忠実にデジタルデ
ータに変換し、このデータに基づきノック発生の有無を
判定する。
The main computer 51 processes the detection signals from the sensors and performs fuel injection amount control, ignition timing control, idle control, etc., while the sub-computer 52 controls the engine speed and engine load. The sample section of the signal from the knock sensor 34 is set on the basis of, and the signal from the knock sensor 34 is A / D converted at high speed in this sample section to faithfully convert the vibration waveform into digital data, and based on this data Determine whether knock has occurred.

【0038】上記サブコンピュータ52のI/Oインタ
ーフェース76の出力ポートは、上記メインコンピュー
タ51のI/Oインターフェース64の入力ポートに接
続されており、上記サブコンピュータ52でのノック判
定結果がI/Oインターフェース76に出力される。そ
して、上記メインコンピュータ51では、上記サブコン
ピュータ52からノック発生有りの判定結果が出力され
ると、SCI63を介してシリアル通信ラインよりサブ
コンピュータ52からノックデータを読込み、このノッ
クデータに基づいて直ちに該当気筒の点火時期を遅ら
せ、ノックを回避する。
The output port of the I / O interface 76 of the sub computer 52 is connected to the input port of the I / O interface 64 of the main computer 51, and the knock determination result of the sub computer 52 is I / O. It is output to the interface 76. Then, in the main computer 51, when the knocking occurrence determination result is output from the sub computer 52, knock data is read from the sub computer 52 from the serial communication line via the SCI 63, and immediately based on this knock data The ignition timing of the cylinder is delayed to avoid knock.

【0039】このようなエンジン制御において、上記メ
インコンピュータ51では、センサ・スイッチ類からの
信号入力処理、燃料噴射制御、点火時期制御、アイドル
制御に係わる各種ジョブが、一つのオペレーティングシ
ステム(OS)の管理下で効率的に実行される。このO
Sは、車輌制御のための各種マネジメント機能、及び、
このマネジメント機能に密着した内部ストラテジーを有
し、各種ジョブを体系的に結合し、等時間間隔処理によ
り各種ジョブを効率的に実行するようになっている。
In such engine control, various jobs related to signal input processing from sensors and switches, fuel injection control, ignition timing control, and idle control are handled by one operating system (OS) in the main computer 51. Performed efficiently under control. This O
S is various management functions for vehicle control, and
It has an internal strategy closely related to this management function, systematically combines various jobs, and executes various jobs efficiently by processing at equal time intervals.

【0040】以下、上記メインコンピュータ51による
燃料噴射制御について、図1〜図9のルーチンに従って
説明する。尚、サブコンピュータ52はノック検出処理
専用のコンピュータであるため、その動作説明を省略す
る。
The fuel injection control by the main computer 51 will be described below with reference to the routines shown in FIGS. Since the sub computer 52 is a computer dedicated to knock detection processing, its operation description is omitted.

【0041】本実施例では、OS側で処理したA/D変
換結果、クランク位置情報、エンジン回転数等に基づ
き、ユーザ側ジョブで、燃料噴射量、点火時期等を設定
すると共に、これらの指示値がOSによって噴射タイ
マ、点火タイマにセットされる。そして、10ms毎ジ
ョブ,50ms毎ジョブ等の定期割込み要求を出力し、
またクランク角センサ39からの信号入力毎(BTDC
97゜,65゜,10゜CA毎のエンジン1回転に6回)
に起動されるクランクパルス入力毎ジョブの割込みを許
可する。
In this embodiment, based on the A / D conversion result processed on the OS side, crank position information, engine speed, etc., the user side job sets the fuel injection amount, ignition timing, etc., and gives these instructions. The values are set in the injection timer and the ignition timer by the OS. Then, a periodic interrupt request for every 10 ms job, every 50 ms job, etc. is output,
In addition, each signal input from the crank angle sensor 39 (BTDC
6 times per engine revolution every 97 °, 65 °, 10 ° CA)
Permits interruption of each crank pulse input job started at.

【0042】10ms毎ジョブでは、図1〜図3に示す
燃料噴射有効パルス幅及び燃料噴射無駄パルス幅設定ル
ーチンと、図5に示す吸入空気量設定ルーチンが実行さ
れる。また、50ms毎ジョブでは、図6に示す係数設
定ルーチン、及び図7〜図9に示す要求当量比設定ルー
チンが実行される。
In each 10 ms job, the fuel injection effective pulse width and fuel injection waste pulse width setting routines shown in FIGS. 1 to 3 and the intake air amount setting routine shown in FIG. 5 are executed. Further, in each 50 ms job, the coefficient setting routine shown in FIG. 6 and the required equivalent ratio setting routine shown in FIGS. 7 to 9 are executed.

【0043】尚、以下の説明では、図24に示すよう
に、吸気系のスロットル弁5aの下流から吸気弁上流ま
でを吸気チャンバ6Aと総称する。従って、吸気チャン
バ6Aは、スロットル通路5、エアーチャンバ4、イン
テークマニホルド3、吸気ポート2aの総称となる。
In the following description, as shown in FIG. 24, the portion from the downstream side of the throttle valve 5a of the intake system to the upstream side of the intake valve is generically called the intake chamber 6A. Therefore, the intake chamber 6A is a general term for the throttle passage 5, the air chamber 4, the intake manifold 3, and the intake port 2a.

【0044】ここで、以下の説明で使用する用語につい
て簡単に説明する。Qは質量流量[mg/sec]、Gは1サイ
クル当りの質量[mg/cycle]を意味する。ただし、後述す
る筒内吸入空気質量Gair、筒内吸入燃料質量Gfu
el等は、吸気行程時にのみ吸入されるので、実質的に
は、1吸気行程当りの質量と同じ意味になる。また、図
24の左から、Qaは吸入空気量センサ32を通過する
空気の質量流量(センサ通過空気質量流量)、Mは吸気
チャンバ6Aの空気質量、Pは吸気チャンバ6Aの吸気
管内圧力、Ginjは燃料噴射質量、Qcは筒内吸入空
気質量流量、Gairは筒内吸入空気質量、Gfuel
は筒内吸入燃料質量を示す。
Here, terms used in the following description will be briefly described. Q means mass flow rate [mg / sec], and G means mass per cycle [mg / cycle]. However, in-cylinder intake air mass Gair and in-cylinder intake fuel mass Gfu described later
Since el and the like are inhaled only during the intake stroke, they have substantially the same meaning as the mass per intake stroke. Further, from the left of FIG. 24, Qa is the mass flow rate of air passing through the intake air amount sensor 32 (sensor passing air mass flow rate), M is the air mass of the intake chamber 6A, P is the intake pipe internal pressure of the intake chamber 6A, and Ginj. Is the fuel injection mass, Qc is the cylinder intake air mass flow rate, Gair is the cylinder intake air mass, Gfuel
Indicates the mass of in-cylinder intake fuel.

【0045】まず、図1〜図3に示す燃料噴射有効パル
ス幅及び燃料噴射無駄パルス幅設定ルーチンを説明する
前に、このルーチンで取入れる各パラメータを設定する
ルーチンについて説明する。
First, before explaining the routine for setting the effective fuel injection pulse width and the unnecessary fuel injection pulse width shown in FIGS. 1 to 3, the routine for setting the parameters to be taken in this routine will be explained.

【0046】図5の10ms毎ジョブで実行されるルー
チンでは、Dジェトロニック方式により1吸気行程当り
の筒内吸入空気質量Gairを算出する。まず、ステッ
プS41で、吸気管圧力センサ22の検出値に基づいて
算出したスロットル弁5aの下流側の吸気管圧力Pと、
吸気温センサ46の検出値に基づいて算出した吸気温度
Tとを読込み、ステップS42で、現在の吸気温度Tが
50℃以下、すなわち通常の吸気温度領域にあるか判断
し、T<50℃のときには、ステップS43へ進み、現
在の吸気温度Tで、吸気温度設定値T’を設定してステ
ップS45へ進む。また、T≧50℃のときには、ステ
ップS44で、上記吸気温度設定値T’を固定値である
50℃に設定した後、ステップS45へ進む。
In the routine executed every 10 ms job in FIG. 5, the cylinder intake air mass Gair per intake stroke is calculated by the D-Jetronic system. First, in step S41, the intake pipe pressure P on the downstream side of the throttle valve 5a calculated based on the detection value of the intake pipe pressure sensor 22,
The intake air temperature T calculated based on the detection value of the intake air temperature sensor 46 is read, and it is determined in step S42 whether the current intake air temperature T is 50 ° C. or lower, that is, in the normal intake air temperature region, and if T <50 ° C. Sometimes, the process proceeds to step S43, the intake air temperature set value T'is set at the current intake air temperature T, and the process proceeds to step S45. When T ≧ 50 ° C., the intake air temperature setting value T ′ is set to a fixed value of 50 ° C. in step S44, and then the process proceeds to step S45.

【0047】ところで、筒内吸入空気質量Gairは、
上記吸気管圧力Pが一定であっても吸気温度Tに影響さ
れて変動するため、空気密度σから筒内吸入空気質量G
airを算出する必要がある。筒内の空気密度σが吸気
行程時における吸気チャンバ6A内の空気密度と同じで
あると考えれば、上記筒内の空気密度αは、空気の状態
方程式により以下の式から求めることができる。
By the way, the cylinder intake air mass Gair is
Even if the intake pipe pressure P is constant, it varies depending on the intake air temperature T. Therefore, from the air density σ to the cylinder intake air mass G
It is necessary to calculate air. Assuming that the air density σ in the cylinder is the same as the air density in the intake chamber 6A during the intake stroke, the air density α in the cylinder can be obtained from the following equation by the equation of state of air.

【0048】 σ=P×(1−Regr)/(R×T) …(1) Regr;EGR率 R;ガス定数 図11に筒内吸入空気質量Gairと吸気温度Tとの関
係を示す。実線は実測により得た吸入空気質量(実測吸
気量)の特性、二点鎖線は上記(1)式により算出した
空気密度σに従い求めた吸入空気質量(密度比例吸気
量)、一点鎖線は吸気温度Tをある温度に固定して算出
した空気密度σに従い求めた吸入空気質量(圧力比例吸
気量)を示す。図に示すように、吸気温度Tが50℃以
下の通常の吸気温度領域では、密度比例吸気量が実測吸
気量にほぼ沿う特性を示す。しかし、ターボチャージャ
付エンジンでの実測結果によると、吸気温度Tが50℃
を越えた領域では、上記筒内吸入空気質量Gairは空
気密度σに比例して吸込まれておらず、密度比例吸気量
は、実測吸気量に比し過小になり、結果として、空燃比
がリーン化してしまう。ところで、本来なら、吸気温度
Tが50℃以上の領域では、温度毎の補正係数を用いて
補正すべきであるが、制御が複雑化するのと、圧力比例
吸気量がほぼ実測吸気量に沿う特性を示しているので、
本ルーチンでは吸気温度設定値T’を50℃に固定し
て、筒内吸入空気質量Gairを求めるようにした。
尚、上記50℃は実験により求めた臨界温度であり、採
用するエンジン形式により相違するため、個別に設定す
る必要がある。また、本実施例のようにEGR装置が搭
載されていないエンジンでは、上記EGR率はゼロであ
る。
Σ = P × (1−Regr) / (R × T) (1) Regr; EGR rate R; Gas constant FIG. 11 shows the relationship between the cylinder intake air mass Gair and the intake air temperature T. The solid line is the characteristic of the intake air mass (measured intake air amount) obtained by actual measurement, the two-dot chain line is the intake air mass (density proportional intake air amount) obtained according to the air density σ calculated by the above formula (1), and the one-dot chain line is the intake air temperature. The intake air mass (pressure proportional intake air amount) obtained according to the air density σ calculated by fixing T to a certain temperature is shown. As shown in the figure, in the normal intake air temperature region in which the intake air temperature T is 50 ° C. or less, the density-proportional intake air amount exhibits a characteristic substantially in line with the actually measured intake air amount. However, according to the measurement result of the engine with the turbocharger, the intake air temperature T is 50 ° C.
In the region exceeding, the cylinder intake air mass Gair is not sucked in proportion to the air density σ, and the density-proportional intake air amount becomes smaller than the measured intake air amount, and as a result, the air-fuel ratio becomes lean. Will turn into. By the way, originally, in the region where the intake air temperature T is 50 ° C. or higher, correction should be performed using the correction coefficient for each temperature, but the control becomes complicated and the pressure proportional intake air amount substantially matches the measured intake air amount. Since it shows the characteristics,
In this routine, the intake air temperature set value T ′ is fixed at 50 ° C. and the cylinder intake air mass Gair is obtained.
Note that the above-mentioned 50 ° C. is the critical temperature obtained by the experiment, and it differs depending on the engine type to be adopted, so it must be set individually. Further, in the engine in which the EGR device is not mounted as in this embodiment, the EGR rate is zero.

【0049】そして、ステップS45へ進むと、上記
(1)式の吸気温度Tを上記吸気温度設定値T’に代え
て空気密度σを算出し、ステップS46で、上記空気密
度σと行程容積Dとに基づき次式から1吸気行程当りの
理論吸気質量Gthを算出する。
Then, in step S45, the air density σ is calculated by substituting the intake air temperature T in the equation (1) with the intake air temperature set value T ', and in step S46, the air density σ and the stroke volume D are calculated. Based on and, the theoretical intake mass Gth per intake stroke is calculated from the following equation.

【0050】Gth←D×σ …(2) 従って、この理論吸気質量Gthは、吸気温度設定値
T’を考慮しなければ、上記吸気管圧力Pに比例する。
Gth ← D × σ (2) Therefore, the theoretical intake air mass Gth is proportional to the intake pipe pressure P unless the intake air temperature set value T ′ is taken into consideration.

【0051】次いで、ステップS47で、上記理論吸気
質量Gthを基本として筒内吸入空気質量Gairを次
式から算出して、ルーチンを抜ける。
Then, in step S47, the cylinder intake air mass Gair is calculated from the following equation based on the theoretical intake mass Gth, and the routine is exited.

【0052】 Gair←(Gth−ηb)×ηv×Ktrm …(3) ηb:吸気損失質量 ηv:体積効率 Ktrm:吸入空気量誤差補正係数 上記理論吸気質量Gthと筒内吸入空気質量Gairと
の関係は、図12に示す通りであり、理論吸気質量Gt
hがゼロ、すなわち吸気管圧力Pが完全な真空になる前
に、上記筒内吸入空気質量Gairがゼロになるよう
な、横軸接点ηb、傾きηvの一次式で表される。但
し、実際には、筒内吸入空気質量Gairがゼロになる
ような運転条件は存在しない。また、1吸気行程当りの
吸気損失質量ηbと体積効率ηvとは、後述するよう
に、エンジン回転数Neに基づき一次元マップを補間計
算付で参照して設定する。さらに、上記吸入空気量誤差
補正係数Ktrmは、上記理論吸気質量Gthと筒内吸
入空気質量Gairとの関係が完全には一次式に乗らな
いこともあるため、運転条件による空気量計測の定常的
な誤差分を補正するためのもので、例えば、スロットル
開度αとエンジン回転数Neとに基づき、二次元マップ
を補間計算付で参照して設定する。図13に、この吸入
空気量誤差補正係数Ktrmを設定する二次元マップの
特性を例示する。この図に示すように、この吸入空気量
誤差補正係数Ktrmの値は基本的には、1.0であ
る。
Gair ← (Gth−ηb) × ηv × Ktrm (3) ηb: Intake loss mass ηv: Volume efficiency Ktrm: Intake air amount error correction coefficient Relationship between the theoretical intake mass Gth and the cylinder intake air mass Gair Is as shown in FIG. 12, and the theoretical intake mass Gt
It is represented by a linear expression of the horizontal axis contact ηb and the inclination ηv such that the cylinder intake air mass Gair becomes zero before h becomes zero, that is, the intake pipe pressure P becomes a complete vacuum. However, in reality, there is no operating condition such that the cylinder intake air mass Gair becomes zero. Further, the intake loss mass ηb and the volume efficiency ηv per intake stroke are set by referring to a one-dimensional map with interpolation calculation based on the engine speed Ne, as will be described later. Furthermore, since the relationship between the theoretical intake air mass Gth and the in-cylinder intake air mass Gair may not be completely expressed by the linear expression in the intake air amount error correction coefficient Ktrm, the steady-state air amount measurement depending on operating conditions may be performed. This is for correcting such an error amount, and is set by referring to a two-dimensional map with interpolation calculation based on the throttle opening α and the engine speed Ne, for example. FIG. 13 illustrates the characteristics of the two-dimensional map that sets the intake air amount error correction coefficient Ktrm. As shown in this figure, the value of the intake air amount error correction coefficient Ktrm is basically 1.0.

【0053】次に、図6に示す50ms毎ジョブで実行
される係数設定ルーチンについて説明する。このルーチ
ンでは、上記吸気損失質量ηb、及び上記体積効率ηv
を設定する。
Next, the coefficient setting routine executed in each 50 ms job shown in FIG. 6 will be described. In this routine, the intake air loss mass ηb and the volumetric efficiency ηv
Set.

【0054】まず、ステップS51でエンジン回転数N
eを読込み、ステップS52、S53で、このエンジン
回転数Neに基づき一次元マップを補間計算付で参照し
て、体積効率ηvと吸気損失質量ηbとを各々設定して
ルーチンを抜ける。
First, at step S51, the engine speed N
Then, in step S52 and S53, the volumetric efficiency ηv and the intake air loss mass ηb are set by referring to the one-dimensional map with interpolation calculation based on the engine speed Ne, and the routine is exited.

【0055】上記体積効率ηv、上記吸気損失質量ηb
の値は、理論的には、1.0であるが、エンジン回転数
毎にカムの同調などの影響によって変化する値であり、
また上記体積効率ηvには、高地補正、排気圧補正等の
因子を加味させることができる。
Volumetric efficiency ηv, intake air loss mass ηb
The value of is theoretically 1.0, but it is a value that changes depending on the effect of cam synchronization, etc. for each engine speed,
Further, factors such as high altitude correction and exhaust pressure correction can be added to the volume efficiency ηv.

【0056】このように、本ルーチンでは、吸気管圧力
Pを基本に筒内吸入空気質量Gairを簡単な計算式に
基づいて算出し、また、上記体積効率ηv、上記吸気損
失質量ηbは、一次元マップから設定することができる
ため、コンピュータに掛かる負荷が軽くなり、しかも、
上記吸気管圧力Pさえ正確に計測されれば、始動時を含
む全ての領域で適用することができる。
As described above, in this routine, the cylinder intake air mass Gair is calculated based on the intake pipe pressure P based on a simple calculation formula, and the volume efficiency ηv and the intake loss mass ηb are the primary Since it can be set from the original map, the load on the computer is lightened, and moreover,
As long as the intake pipe pressure P is accurately measured, it can be applied in all regions including the starting time.

【0057】ところで、上記筒内吸入空気質量Gair
は、Lジェトロニック方式により算出することもでき
る。このLジェトロニック方式を利用して筒内吸入空気
質量Gairを算出する手順を、図10の4ms毎ジョ
ブで実行されるルーチンに従って説明する。尚、上記吸
入空気量センサ32の検出時刻は、スロットル弁5aま
での吸気管路長、及び流速によっても異なるが、スロッ
トル弁5aでの検出時刻とほぼ同じと考えて良い。
By the way, the cylinder intake air mass Gair
Can also be calculated by the L-Jetronic method. A procedure for calculating the cylinder intake air mass Gair using the L-Jetronic method will be described according to the routine executed in each 4 ms job of FIG. The detection time of the intake air amount sensor 32 may be considered to be substantially the same as the detection time of the throttle valve 5a, although it varies depending on the length of the intake conduit up to the throttle valve 5a and the flow velocity.

【0058】まず、ステップS101で、吸入空気量セ
ンサ32からの出力電圧VAFMを読込み、次のステップ
S102,S103で上記出力電圧VAFMの過渡補正を
する。すなわち、図14に示すように、実験によれば、
過渡時の吸入空気量の急激な変化に対して、吸入空気量
センサ32の出力電圧VAFMの変化は、理想の変化の2
/3の電圧までは充分に速い応答を示すが、残りの1/
3は、約200msの時定数を持つ遅れで応答すること
が明らかにされている。このときのセンサ通過空気質量
流量Qaと出力電圧VAFMとの関係を、時定数τ(s)の伝
達関数で表せば、 VAFM=(2/3)×Qa+{1/(3τ(s)+3)}×Qa …(4) となり、応答遅れは、この(4)式の逆関数で補正すれ
ば良く、この補正式は、 Qa=(1/2)×[3−1/{(2/3)τ(s)+1}]×VAFM …(5) となる。
First, in step S101, the output voltage VAFM from the intake air amount sensor 32 is read, and in the next steps S102 and S103, the output voltage VAFM is transiently corrected. That is, as shown in FIG. 14, according to the experiment,
The change of the output voltage VAFM of the intake air amount sensor 32 with respect to the sudden change of the intake air amount during the transient is 2 of the ideal change.
It shows a sufficiently fast response up to a voltage of / 3, but the remaining 1 /
3 has been shown to respond with a delay having a time constant of about 200 ms. If the relationship between the mass air flow rate Qa passing through the sensor and the output voltage VAFM at this time is expressed by the transfer function of the time constant τ (s), VAFM = (2/3) × Qa + {1 / (3τ (s) +3) } × Qa (4), and the response delay may be corrected by the inverse function of the equation (4). This correction equation is Qa = (1/2) × [3-1 / {(2/3 ) Τ (s) +1}] × VAFM (5)

【0059】上記時定数τ(s)は200msであるた
め、(2/3)τ(s)+1≒130とすれば、上記
(5)式は、 Qa=(1/2)×(3−1/130)VAFM ≒(1/2)×(3VAFM−VAFM/130) …(6) と単純化される。すなわち、吸入空気量センサ32の出
力電圧VAFMの3倍から、この出力電圧VAFMを130m
sの時定数で一次遅れさせた出力電圧VAFMを減算し、
その値を1/2にすれば、この吸入空気量センサ32の
過渡時の応答遅れを、簡単に補正することができる。
Since the above time constant τ (s) is 200 ms, if (2/3) τ (s) + 1≈130, then the above equation (5) becomes Qa = (1/2) × (3- (130) VAFM ≈ (1/2) × (3 VAFM-VAFM / 130) (6) That is, from the output voltage VAFM of the intake air amount sensor 32 three times, this output voltage VAFM is 130 m
Subtract the output voltage VAFM delayed by the time constant of s,
If the value is halved, the response delay of the intake air amount sensor 32 during the transition can be easily corrected.

【0060】このような考えに基づき、上記ステップS
102では、前回求めた一次遅れ出力電圧VAFMavと今
回の出力電圧VAFMとから、次式に示す所定時定数(本
ルーチンでは、130msの近似値として32×4m
s)の加重平均に基づいて、今回の一次遅れ出力電圧V
AFMavを算出する。
Based on such an idea, the above step S
At 102, a predetermined time constant shown in the following equation is calculated from the first-order lag output voltage VAFMav obtained this time and the present output voltage VAFM (in this routine, an approximate value of 130 ms is 32 × 4 m).
s) based on the weighted average of the first-order lag output voltage V
Calculate AFMav.

【0061】 VAFMav←(31・VAFMav+VAFM)/32 …(7) 次いで、ステップS103で、今回の出力電圧VAFM及
び一次遅れ出力電圧VAFMavから、過渡補正後の出力電
圧(過渡補正出力電圧)V'AFMを次式から算出する。
VAFMav ← (31 · VAFMav + VAFM) / 32 (7) Next, in step S 103, the output voltage after the transient correction (transient corrected output voltage) V′AFM is calculated from the current output voltage VAFM and the first-order lag output voltage VAFMav. Is calculated from the following formula.

【0062】 V'AFM←(3・VAFM−VAFMav)/2 …(8) このように、上記吸入空気量センサ32の過渡応答遅れ
を簡単な一次式で導き出すことができるため、コンピュ
ータの負荷を軽減させることができる。
V′AFM ← (3 · VAFM−VAFMav) / 2 (8) As described above, since the transient response delay of the intake air amount sensor 32 can be derived by a simple linear equation, the load on the computer is reduced. Can be reduced.

【0063】そして、ステップS104で、過渡補正さ
れた上記過渡補正出力電圧V'AFMを、等間隔32格子の
ワード補間テーブルを用いてセンサ通過空気質量流量Q
aに変換し、ステップS105で、このセンサ通過空気
質量流量Qaに吸入空気量誤差補正係数Ktrmを乗算
して、今回のセンサ通過空気質量流量Q'aを算出す
る。
Then, in step S104, the transient corrected output voltage V'AFM, which has been transiently corrected, is passed through the sensor-passing air mass flow rate Q using a word interpolation table of 32 grids at equal intervals.
In step S105, this sensor passing air mass flow rate Qa is multiplied by the intake air amount error correction coefficient Ktrm to calculate the current sensor passing air mass flow rate Q'a.

【0064】この吸入空気量誤差補正係数Ktrmは、
運転条件による空気量計測の定常的な誤差分を補正する
係数で、前述のDジェトロニック方式と同様に、例え
ば、スロットル開度αとエンジン回転数Neとに基づ
き、二次元マップを補間計算付で参照して設定する(図
13参照)。
The intake air amount error correction coefficient Ktrm is
A coefficient for correcting a steady error in air amount measurement due to operating conditions, and similar to the above-mentioned D-Jetronic system, for example, a two-dimensional map with interpolation calculation based on the throttle opening α and the engine speed Ne. To set (see FIG. 13).

【0065】次いで、ステップS106で、エンジンが
始動後かをエンジン回転数Neに基づいて判断し、Ne
<300rpmのときは、始動時と判断してステップS
107へ進み、Ne≧300rpmのときは、始動後と
判断してステップS108へ進む。
Next, in step S106, it is determined whether the engine has started or not based on the engine speed Ne, and Ne
When <300 rpm, it is determined that the engine is starting, and the step S
The process proceeds to step 107, and when Ne ≧ 300 rpm, it is determined that the engine has been started, and the process proceeds to step S108.

【0066】ステップS107へ進むと、始動時の筒内
吸入空気質量Gairを初期値設定してルーチンを抜け
る。
When the routine proceeds to step S107, the in-cylinder intake air mass Gair at the time of starting is set to an initial value and the routine exits.

【0067】始動時に、筒内吸入空気質量Gairを初
期値設定するのは、以下の理由による。
The reason why the in-cylinder intake air mass Gair is set to an initial value at the time of starting is as follows.

【0068】1)筒内吸入空気質量Gairは、定常的に
は、空気流量/エンジン回転数で算出されるが、エンジ
ン回転数及び空気流量が共に小さい場合を考えると、計
算結果は不定になり易い。
1) The in-cylinder intake air mass Gair is normally calculated by the air flow rate / engine speed, but the calculation result becomes uncertain when both the engine speed and the air flow rate are small. easy.

【0069】2)後述のステップS108で説明するよう
に、筒内吸入空気質量Gairは、始動後は履歴に依存
して逐次計算されるため、始動後最初のルーチン実行時
に初期値が設定されている必要がある。
2) As will be described in step S108 described later, the in-cylinder intake air mass Gair is successively calculated after starting, depending on the history, so an initial value is set when the first routine is executed after starting. Need to be

【0070】3)始動時に、ある始動時噴射幅を設定する
のではなく、筒内吸入空気質量Gairを初期値設定す
ることで、始動時、始動後に拘らず全ての運転領域で筒
内吸入空気質量Gairを利用した演算が可能になる。
3) At the time of starting, not by setting a certain injection width at the time of starting, but by setting the in-cylinder intake air mass Gair to an initial value, the in-cylinder intake air can be obtained in all operating regions at the time of starting and after starting. Calculation using the mass Gair becomes possible.

【0071】そこで、始動時には、筒内吸入空気質量G
airを推定した値で、初期値設定する。この初期値
は、例えば、吸気チャンバ6A内の吸気管圧力Pを大気
圧とみなし、また吸気温度を冷却水温度により代用して
次式から算出する。
Therefore, at the time of starting, the cylinder intake air mass G
The initial value is set by the estimated value of air. This initial value is calculated from the following equation, for example, by regarding the intake pipe pressure P in the intake chamber 6A as atmospheric pressure, and substituting the intake water temperature with the cooling water temperature.

【0072】 初期値=固定値×大気圧/冷却水温(゜K) …(9) 一方、始動後と判断されてステップS108へ進むと、
上記ステップS105で算出したセンサ通過空気質量流
量Q'aに基づき、筒内吸入空気質量Gairを次式に
示す吸気チャンバモデルから算出して、ルーチンを抜け
る。 Gair←Q'a×Mtch+(MTCS−Mtch) ×Gair/MTCS …(10) MTCS:半回転時間 この(10)式は、以下の考えに基づく。すなわち、吸
気チャンバモデルの計算は、次の2式から算出すること
ができる。
Initial value = fixed value × atmospheric pressure / cooling water temperature (° K) (9) On the other hand, when it is determined that the engine has been started, the process proceeds to step S108.
The in-cylinder intake air mass Gair is calculated from the intake chamber model shown in the following equation based on the sensor passing air mass flow rate Q′a calculated in step S105, and the routine exits. Gair ← Q′a × Mtch + (MTCS−Mtch) × Gair / MTCS (10) MTCS: Half rotation time The formula (10) is based on the following idea. That is, the intake chamber model can be calculated from the following two equations.

【0073】1)Gair=σ×D=M×D/V σ:吸気チャンバ6A内の空気密度 D:行程容積 V:吸気チャンバ6A内の容積(チャンバ容積) 2)M(new)=Gair(old)+Qa×Δt−Qc×Δt (new):現在の値 (old):Δt前の値 Δt:演算周期 上記2式からMとQcとを消去すると、次式に示すよう
に、上記センサ通過空気質量流量Qaから筒内吸入空気
質量Gairを算出することができる。 Gair(new)=Gair(old)+Qa×Δt×D/V −Qc×Δt×D/V …(10−1) 上記筒内吸入空気質量流量Qcは、単位時間当りの吸気
行程数が4サイクルエンジンの場合、気筒数×Ne/2
であるため、 Qc=(気筒数/2)×Ne×Gair となり、上記(10−1)式は、 Gair(new)=Gair(old)+Qa×Δt×D/V−(気筒数/2) ×Ne×Gair(old)×Δt×D/V =Qa×Δt×D/V+(1−(気筒数/2) ×Ne×Δt×D/V)×Gair(old) …(10−2) となる。ここで、Δt×D/V=固定値=Mtchとお
き、また、採用するエンジンが4気筒であれば、上記
(10−2)式は、 Gair(new)=Qa×Mtch+(1−2Ne×Mtch)×Gair(old) …(10−3) となる。尚、本ルーチンでは、計算の便宜上、エンジン
回転数Ne[rps]ではなく半回転数時間(Ne/2)を
用いており、この半回転数時間をMTCSとおけば、上
記(10−3)式は、 Gair(new)=Qa×Mtch+Gair(old) ×(MTCS−Mtch)/MTCS …(10’) となり、上記ステップS108で示した(10)式が導
き出される。
1) Gair = σ × D = M × D / V σ: Air density in intake chamber 6A D: Stroke volume V: Volume in intake chamber 6A (chamber volume) 2) M (new) = Gair ( old) + Qa × Δt−Qc × Δt (new): Current value (old): Value before Δt Δt: Calculation cycle When M and Qc are deleted from the above two equations, the above sensor passage is performed as shown in the following equation. The cylinder intake air mass Gair can be calculated from the air mass flow rate Qa. Gair (new) = Gair (old) + Qa × Δt × D / V −Qc × Δt × D / V (10-1) The cylinder intake air mass flow rate Qc is such that the number of intake strokes per unit time is 4 cycles. In the case of an engine, the number of cylinders x Ne / 2
Therefore, Qc = (number of cylinders / 2) × Ne × Gair, and the above equation (10-1) is: Gair (new) = Gair (old) + Qa × Δt × D / V− (number of cylinders / 2) × Ne × Gair (old) × Δt × D / V = Qa × Δt × D / V + (1- (number of cylinders / 2) × Ne × Δt × D / V) × Gair (old) (10-2) Becomes Here, Δt × D / V = fixed value = Mtch is set, and if the engine to be adopted is four cylinders, the above equation (10-2) is expressed as Gair (new) = Qa × Mtch + (1-2Ne × Mtch) × Gair (old) (10-3). In this routine, for the convenience of calculation, not the engine speed Ne [rps] but the half-revolution time (Ne / 2) is used. If this half-revolution time is referred to as MTCS, the above (10-3) is used. The expression is Gair (new) = Qa * Mtch + Gair (old) * (MTCS-Mtch) / MTCS (10 '), and the expression (10) shown in step S108 is derived.

【0074】そして、この(10)式を演算周期Δt毎
に行えば、筒内吸入空気質量Gairを履歴に依存して
逐次的に算出することができる。
Then, if this equation (10) is performed for each calculation cycle Δt, the cylinder intake air mass Gair can be sequentially calculated depending on the history.

【0075】このように、本実施例では、Dジェトロニ
ック方式とLジェトロニック方式との違いは、単に吸気
管圧力センサ22の検出値に基づいて筒内吸入空気質量
Gairを算出するか、吸入空気量センサ32の検出値
に基づいて筒内吸入空気質量Gairを算出するか、す
なわち、この筒内吸入空気質量Gairの算出方式の違
いに過ぎず、以下のルーチンでは、筒内吸入空気質量G
airが算出されていれば、Dジェトロニック方式とL
ジェトロニック方式とのいずれを採用するエンジンであ
っても共通となる。
As described above, in the present embodiment, the difference between the D-Jetronic system and the L-Jetronic system is that the cylinder intake air mass Gair is simply calculated based on the detection value of the intake pipe pressure sensor 22, or the intake air mass Gair is calculated. Whether the in-cylinder intake air mass Gair is calculated based on the detected value of the air amount sensor 32, that is, only the calculation method of the in-cylinder intake air mass Gair is different. In the following routine, the in-cylinder intake air mass Gir
If the air is calculated, the D-Jetronic method and L
The same applies to engines that use either the JETRONIC method.

【0076】次に、運転条件による筒内混合気の要求当
量比設定ルーチンについて、図7〜図9のルーチンに従
って説明する。このルーチンは50ms毎のジョブで実
行され、定常的な要求増量である可燃限界当量比φtw
と、最大出力当量比φfulと、排気ガス温度限界当量
比φtexと、触媒浄化率最良当量比φgasと、燃費
率最良当量比φecoとを設定する。これら各要求当量
比φtw,φful,φtex,φgas,φecoは
定常的な要求増量であるため、過渡的な燃料遅れ等によ
って生じる空燃比変動をフィードフォワード的に補正す
る係数(エアコン増量補正係数、Dレンジ増量補正係数
等)、或はセンサやインジェクタの誤差を補正する係数
(混合比補正係数等)は含まない。また、このルーチン
で設定する各要求当量比は、後述する図1のルーチン実
行時に比較され、その最大値が目標当量比(理論燃空比
F/Aに対する増量係数)COEFとして採用される。
尚、この当量比φは、空気過剰率((A/F)実際/(A/F)理
論)λに対して、φ=1/λの関係にある。
Next, the required equivalence ratio setting routine for the in-cylinder air-fuel mixture according to the operating conditions will be described with reference to the routines shown in FIGS. This routine is executed by a job every 50 ms, and is a combustible limit equivalent ratio φtw that is a steady required increase.
The maximum output equivalent ratio φful, the exhaust gas temperature limit equivalent ratio φtex, the catalyst purification rate best equivalent ratio φgas, and the fuel efficiency best equivalent ratio φeco are set. Since each of the required equivalent ratios φtw, φful, φtex, φgas, φeco is a steady required increase, a coefficient (air conditioner increase correction coefficient, D) for correcting the air-fuel ratio fluctuation caused by a transient fuel delay or the like in a feedforward manner. The range increase correction coefficient, etc.) or the coefficient for correcting the error of the sensor or the injector (mixing ratio correction coefficient, etc.) is not included. Further, the required equivalent ratios set in this routine are compared at the time of executing the routine of FIG. 1 which will be described later, and the maximum value thereof is adopted as the target equivalent ratio (increase coefficient to the theoretical fuel air ratio F / A) COEF.
The equivalence ratio φ has a relationship of φ = 1 / λ with respect to the excess air ratio ((A / F) actual / (A / F) theory) λ.

【0077】まず、ステップS61で冷却水温Twとエ
ンジン回転数Neとを読込む。そして、ステップS62
〜S65或はS66で空年比リーン側の可燃限界増量係
数を設定する可燃限界当量比φtwを設定する。ステッ
プS62では、上記冷却水温Twとエンジン回転数Ne
とに基づき二次元マップを補間計算付で参照して、可燃
限界当量比φtwを設定する際の基準となる基準可燃限
界当量比Mtwを設定する。この基準可燃限界当量比M
twは、冷却水温Twとの関係によるリーン側の可燃限
界を示すもので、図15に、この基準可燃限界当量比M
twを設定する二次元マップの特性を例示する。この図
15に示すように、冷却水温Tw側の軸では、従来の水
温増量に近い設定がなされており、また、ある程度の高
水温では、上記基準可燃限界当量比Mtwはリーン当量
比に設定される。また、エンジン回転数Ne側の軸で
は、クランキング回転数を含む全ての回転数領域を検索
できるように設定されている。筒内吸入空気質量Gai
rは始動時においても設定されることから(図5或は図
10のフローチャート参照)、このときの可燃限界当量
比φtwが始動時の噴射パルス幅を決定する要因にな
る。また、始動時において、上記基準可燃限界当量比M
twは大きな値に設定されているが、これが始動後にエ
ンジン回転数の増加に従って小さな値に変化して行く際
に、後述するように、ある一次遅れ時定数で上記可燃限
界当量比φtwの変化を遅らせることで始動後の増量が
確保される。
First, in step S61, the cooling water temperature Tw and the engine speed Ne are read. Then, step S62
At S65 or S66, the flammability limit equivalent ratio φtw for setting the lean flammability limit increase coefficient on the lean side is set. In step S62, the cooling water temperature Tw and the engine speed Ne.
Based on the above, the two-dimensional map is referred to with interpolation calculation, and the reference combustible limit equivalent ratio Mtw that serves as a reference when setting the combustible limit equivalent ratio φtw is set. This reference flammability limit equivalent ratio M
tw represents the flammability limit on the lean side depending on the relationship with the cooling water temperature Tw. In FIG. 15, this reference flammability limit equivalent ratio M
The characteristic of the two-dimensional map which sets tw is illustrated. As shown in FIG. 15, the axis on the cooling water temperature Tw side is set to be close to the conventional water temperature increase, and at a certain high water temperature, the reference combustible limit equivalent ratio Mtw is set to the lean equivalent ratio. It The axis on the engine speed Ne side is set so as to be able to search all the rotation speed regions including the cranking rotation speed. Cylinder intake air mass Gai
Since r is also set at the time of starting (see the flowchart of FIG. 5 or FIG. 10), the flammability limit equivalent ratio φtw at this time becomes a factor that determines the injection pulse width at the time of starting. In addition, at the time of starting, the standard flammability limit equivalent ratio M
tw is set to a large value, but when it changes to a small value as the engine speed increases after starting, as will be described later, a change in the flammability limit equivalent ratio φtw is performed with a certain first-order lag time constant. By delaying the amount, it is possible to secure an increase in the amount after starting.

【0078】次いで、ステップS63へ進むと、エンジ
ン回転数等からエンスト状態にあるかを判断し、エンス
ト状態にあると判断した場合には、ステップS66へ分
岐し、上記基準可燃限界当量比Mtwで今回の可燃限界
当量比φtwを設定してステップS67へジャンプす
る。一方、エンスト状態にないと判断した場合には、ス
テップS64へ進み、上記基準可燃限界当量比Mtwと
前回の可燃限界当量比φtwとを比較し、Mtw≧φt
wのときは、要求当量比が増量されているので、ステッ
プS66へ分岐し、この基準可燃限界当量比Mtwで今
回の可燃限界当量比φtwを設定して、増量要求に対応
させた後、ステップS67へジャンプする。一方、Mt
w<φtwのときは、要求当量比が減少されているた
め、ステップS65へ進み、次式に示す所定時定数(本
ルーチンでは、16×50ms)の加重平均により一次
遅れ処理を行い、今回の可燃限界当量比φtwを設定す
る。その結果、始動後増量が実質的に確保される。
Next, at step S63, it is judged from the engine speed or the like whether the engine is in the stalled state. If it is judged that the engine is in the stalled state, the process branches to step S66, and the reference combustible limit equivalent ratio Mtw is used. The flammability limit equivalent ratio φtw is set this time, and the process jumps to step S67. On the other hand, if it is determined that the engine is not in the stalled state, the routine proceeds to step S64, where the reference combustible limit equivalent ratio Mtw and the previous combustible limit equivalent ratio φtw are compared, and Mtw ≧ φt
When w, the required equivalence ratio has been increased, so the process branches to step S66, and the reference combustibility limit equivalence ratio Mtw is used to set the present flammability limit equivalence ratio φtw to respond to the increase request, and then step Jump to S67. On the other hand, Mt
When w <φtw, the required equivalent ratio has been reduced, so the routine proceeds to step S65, where the first-order lag processing is performed by the weighted average of the predetermined time constant (16 × 50 ms in this routine) shown in the following equation. The flammability limit equivalent ratio φtw is set. As a result, the increase in the amount after starting is substantially ensured.

【0079】 φtw←(15φtw+Mtw)/16 …(11) 次いで、ステップS67〜S70或はS71で上記最大
出力当量比φfulが設定される。まず、ステップS6
7では、スロットル開度αを読込み、ステップS68
で、エンジン回転数Neに基づき、一次元マップを補間
計算付で参照してフル増量基準値αthを設定する。こ
のフル増量基準値αthは、エンジンが最大出力を要求
しているかを判断する基準値で、図16に示すように、
エンジン回転数Neとスロットル開度αとの関係から特
性を求めてマップ化したものである。
Φtw ← (15φtw + Mtw) / 16 (11) Next, the maximum output equivalent ratio φful is set in step S67 to S70 or S71. First, step S6
In step 7, the throttle opening α is read and step S68
Then, the full increase reference value αth is set based on the engine speed Ne by referring to the one-dimensional map with interpolation calculation. This full increase reference value αth is a reference value for determining whether the engine requires the maximum output, and as shown in FIG.
The characteristics are obtained from the relationship between the engine speed Ne and the throttle opening α and are mapped.

【0080】そして、ステップS69で上記スロットル
開度αと上記フル増量基準値αthとを比較し、α≦α
thのときは、フル増量条件不成立と判断し、ステップ
S70へ進み、最大出力当量比φfulを0として、ス
テップS72へ進む。一方、α>αthのときは、フル
増量条件成立と判断し、ステップS71へ分岐し、上記
最大出力当量比φfulを1.2、すなわち、当該エン
ジンの最大出力となる当量比(フル増量)に設定する。
Then, in step S69, the throttle opening α and the full increase reference value αth are compared, and α ≦ α
If th, it is determined that the full amount increase condition is not satisfied, the process proceeds to step S70, the maximum output equivalent ratio φful is set to 0, and the process proceeds to step S72. On the other hand, when α> αth, it is determined that the full increase condition is satisfied, and the process branches to step S71 to set the maximum output equivalent ratio φful to 1.2, that is, the equivalent ratio (full increase) that gives the maximum output of the engine. Set.

【0081】尚、目標当量比COEFは、本ルーチンによ
り設定する各要求当量比φtw,φful,φtex,
φgas,φecoの中から最大値を選択的に設定する
ものであるため、上記ステップS70で最大出力当量比
φfulが0に設定されると、この最大出力当量比φf
ulが目標当量比COEFの選択対象から外れることにな
る。また、排気ガス温度の上昇を抑える目的の増量は、
排気ガス温度限界当量比φtexとして別に設定されて
いるため、上記最大出力当量比φfulはエンジン回転
数Neによらず、理論空燃比A/F(=14.6)に対
して、おおよそ15〜20%増量となるはずである。
The target equivalent ratio COEF is the required equivalent ratios φtw, φful, φtex, which are set by this routine.
Since the maximum value is selectively set from φgas and φeco, when the maximum output equivalent ratio φful is set to 0 in step S70, the maximum output equivalent ratio φf is set.
ul will not be selected for the target equivalence ratio COEF. Also, the amount of increase for suppressing the rise in exhaust gas temperature is
Since the exhaust gas temperature limit equivalence ratio φtex is separately set, the maximum output equivalence ratio φful is approximately 15 to 20 with respect to the theoretical air-fuel ratio A / F (= 14.6) regardless of the engine speed Ne. It should be a% increase.

【0082】次いで、ステップS72〜S79或はS8
0で燃料冷却用増量係数を設定する排気ガス温度限界当
量比φtexを設定する。まず、ステップS72で、負
荷の一例である筒内吸入空気質量Gairとエンジン回
転数Neと基づき二次元マップを補間計算付で参照して
基本排気ガス温度限界当量比Mtexを設定する。この
基本排気ガス温度限界当量比Mtexは、排気ガス温度
の上昇を設計限界以下に抑え、エンジン及び排気系を保
護するために燃料冷却を行う増量である。図17に、こ
の基本排気ガス温度限界当量比Mtexを設定する二次
元マップの特性を例示する。図に示すように、高負荷
(高Gair)、高回転で大きな増量を行うように設定
されている。尚、エンジン負荷を検出するパラメータと
して上記筒内吸入空気質量Gairに代えて吸気管圧力
Pを採用し、二次元マップは吸気管圧力Pとエンジン回
転数Neとの関係による特性に基づいて設定するように
しても良い。
Then, steps S72 to S79 or S8.
An exhaust gas temperature limit equivalence ratio φtex that sets the fuel cooling increase coefficient to 0 is set. First, in step S72, the basic exhaust gas temperature limit equivalent ratio Mtex is set by referring to the two-dimensional map with interpolation calculation based on the cylinder intake air mass Gair and the engine speed Ne which are examples of the load. The basic exhaust gas temperature limit equivalence ratio Mtex is an increase amount for cooling the fuel in order to suppress the rise of the exhaust gas temperature below the design limit and protect the engine and the exhaust system. FIG. 17 exemplifies the characteristics of the two-dimensional map for setting the basic exhaust gas temperature limit equivalent ratio Mtex. As shown in the figure, it is set to perform a large increase at high load (high Gair) and high rotation. The intake pipe pressure P is adopted instead of the cylinder intake air mass Gair as a parameter for detecting the engine load, and the two-dimensional map is set based on the characteristic based on the relationship between the intake pipe pressure P and the engine speed Ne. You may do it.

【0083】そして、ステップS73へ進むと、上記基
本排気ガス温度限界当量比Mtexと、上記最大出力当
量比φfulのフル増量値である1.2とを比較し、M
tex≧1.2のときはステップS74へ進み、またM
tex<1.2のときはステップS76へ進む。
Then, in step S73, the basic exhaust gas temperature limit equivalence ratio Mtex is compared with 1.2, which is the full increase value of the maximum output equivalence ratio φful, and M
When tex ≧ 1.2, the process proceeds to step S74, and M
When tex <1.2, the process proceeds to step S76.

【0084】そして、上記ステップS76へ進むと、今
回の平均排気ガス温度限界当量比φtexAVを次式に示
す加重平均により、所定時定数(本ルーチンでは、16
×50ms)の一次遅れ処理を行い、ステップS78へ
進む。
Then, when the routine proceeds to step S76, a predetermined time constant (in this routine, 16) is calculated by the weighted average of the present average exhaust gas temperature limit equivalence ratio φtexAV expressed by the following equation.
(× 50 ms) primary delay processing is performed, and the flow proceeds to step S78.

【0085】 φtexAV←(15・φtexAV+Mtex)/16 …(12) また、ステップS74へ進むと、上記基本排気ガス温度
限界当量比Mtexと前回までの平均排気ガス温度限界
当量比φtexAVとを比較し、Mtex<φtexAVの
とき、すなわち、1.2≦Mtex<φtexAVのとき
は、ステップS75へ進み、またMtex≧φtexAV
のときは、ステップS77へ進む。
ΦtexAV ← (15 · φtexAV + Mtex) / 16 (12) Further, in step S74, the basic exhaust gas temperature limit equivalent ratio Mtex is compared with the average exhaust gas temperature limit equivalent ratio φtexAV up to the previous time. If Mtex <φtexAV, that is, 1.2 ≦ Mtex <φtexAV, the process proceeds to step S75, and Mtex ≧ φtexAV.
If so, the process proceeds to step S77.

【0086】上記ステップS75では、今回の平均排気
ガス温度限界当量比φtexAVを次式に示す加重平均に
より所定時定数(本ルーチンでは、32×50ms)の
一次遅れ処理を行い、ステップS78へ進む。
In step S75, the first-order lag processing (32 × 50 ms in this routine) of the predetermined average time is carried out by the weighted average of the current average exhaust gas temperature limit equivalence ratio φtexAV shown in the following equation, and the routine proceeds to step S78.

【0087】 φtexAV←(31・φtexAV+Mtex)/32 …(13) 一方、ステップS77へ進むと、今回の平均排気ガス温
度限界当量比φtexAVを次式に示す加重平均により所
定時定数(本ルーチンでは128×50ms)の一次遅
れ処理を行って、ステップS78へ進む。
ΦtexAV ← (31 · φtexAV + Mtex) / 32 (13) On the other hand, when the process proceeds to step S77, the average exhaust gas temperature limit equivalent ratio φtexAV of this time is calculated as a predetermined time constant (in this routine, 128 by the weighted average). (× 50 ms) first-order delay processing is performed, and the flow proceeds to step S78.

【0088】 φtexAV←(127・φtexAV+Mtex)/128 …(14) 従って、Mtex<1.2のいわゆる要求当量比が薄い
場合には、比較的早い時定数で平均排気ガス温度限界当
量比φtexAVが設定され、また、Mtex≧1.2、
且つMtex≧φtexAVの要求当量比が濃い場合に
は、ゆっくりとした時定数で上記平均排気ガス温度限界
当量比φtexAVが設定される。
ΦtexAV ← (127 · φtexAV + Mtex) / 128 (14) Therefore, when the so-called required equivalence ratio of Mtex <1.2 is thin, the average exhaust gas temperature limit equivalence ratio φtexAV is set with a relatively fast time constant. And Mtex ≧ 1.2,
When the required equivalence ratio of Mtex ≧ φtexAV is high, the average exhaust gas temperature limit equivalence ratio φtexAV is set with a slow time constant.

【0089】そして、ステップS78へ進むと、上記ス
テップS75,S76或はS77で算出した平均排気ガ
ス温度限界当量比φtexAVと上記基本排気ガス温度限
界当量比Mtexとを比較し、Mtex<φtexAVの
ときは、ステップS79で、上記基本排気ガス温度限界
当量比Mtexを今回の排気ガス温度限界当量比φte
xとして設定し、また、Mtex≧φtexAVのとき
は、ステップS80で、今回の排気ガス温度限界当量比
φtexを平均排気ガス温度限界当量比φtexAVで設
定する。
Then, in step S78, the average exhaust gas temperature limit equivalent ratio φtexAV calculated in step S75, S76 or S77 is compared with the basic exhaust gas temperature limit equivalent ratio Mtex, and when Mtex <φtexAV. In step S79, the basic exhaust gas temperature limit equivalence ratio Mtex is set to the exhaust gas temperature limit equivalence ratio φte this time.
If Mtex ≧ φtexAV, the current exhaust gas temperature limit equivalent ratio φtex is set as the average exhaust gas temperature limit equivalent ratio φtexAV in step S80.

【0090】従って、排気ガス温度限界当量比φtex
は平均排気ガス温度限界当量比φtexAVで上限リミッ
トされ、また、基本排気ガス温度限界当量比Mtexで
下限リミットされる。その結果、上記排気ガス温度限界
当量比φtexの上限リミット値は、エンジン回転数N
eと筒内吸入空気質量Gairとに応じて、すなわち、
上記ステップS75,S76或はS77で設定される平
均排気ガス温度限界当量比φtexAVに従って、ゆっく
り変化したり、あるいは比較的早く変化したりするよう
になる。その結果、長時間の全開運転において排気ガス
温度が実際に設計限界値に近づくまではφtex<φf
ulとなり、従来のように、最大出力当量比φfulの
中に、燃料冷却成分を含ませていた場合に比し、出力の
増加が期待できる。尚、この排気ガス温度限界当量比φ
texを排気ガス温度を計測或は推測した値に基づいて
設定するようにしても良い。
Therefore, the exhaust gas temperature limit equivalence ratio φtex
Is limited to the upper limit by the average exhaust gas temperature limit equivalent ratio φtexAV, and is also limited to the lower limit at the basic exhaust gas temperature limit equivalent ratio Mtex. As a result, the upper limit value of the exhaust gas temperature limit equivalence ratio φtex is the engine speed N
e and the cylinder intake air mass Gair, that is,
According to the average exhaust gas temperature limit equivalence ratio φtexAV set in step S75, S76 or S77, the change is made slowly or relatively quickly. As a result, φtex <φf until the exhaust gas temperature actually approaches the design limit value in a long full-open operation.
Thus, the output can be expected to increase as compared with the case where the fuel cooling component is included in the maximum output equivalent ratio φful as in the conventional case. This exhaust gas temperature limit equivalence ratio φ
tex may be set based on a value obtained by measuring or estimating the exhaust gas temperature.

【0091】次いで、上記ステップS79或はS80か
らステップS81へ進み、このステップS81〜S85
或はS86で触媒浄化率最良当量比φgasが設定され
る。この触媒浄化率最良当量比φgasは、触媒コンバ
ータ11として3元触媒が採用されている場合に対象と
なり、排気ガスを浄化しなければならない条件が成立し
たときに、φgas←1.0とし、それ以外では、φg
as←0とする。
Then, the process proceeds from step S79 or S80 to step S81, and steps S81 to S85 are performed.
Alternatively, in S86, the catalyst purification rate best equivalent ratio φgas is set. This catalyst purification rate best equivalent ratio φgas is applicable when a three-way catalyst is used as the catalytic converter 11, and when the condition for purifying exhaust gas is satisfied, φgas ← 1.0 is set. Other than, φg
Let as ← 0.

【0092】ステップS81〜S84では、排気ガスを
浄化しなければならない運転条件にあるかを判断する。
この判断条件は、スロットル開度αとエンジン回転数N
eとで行い、スロットル開度αが、10゜≦α<70゜
(ステップS81,S82)で、且つエンジン回転数N
eが、800rpm≦Ne<3000rpm(ステップ
S83,S84)のとき、触媒浄化率最良当量比φga
sを1.0に設定し(ステップS85)、それ以外のと
きは、φgasを0に設定する(ステップS86)。
尚、上記判断条件は一例であり、排気ガス浄化領域はエ
ンジンの特性等に応じて任意に設定でき、また例えばス
ロットル開度αに代えて、吸気管圧力Pや筒内吸入空気
質量Gairを採用しても良い。また、上記触媒コンバ
ータ11としてリーンNox触媒が採用されている場合
には、触媒浄化率最良当量比φgasは全運転領域でφ
gas←0に設定する。
In steps S81 to S84, it is determined whether the operating conditions are such that the exhaust gas must be purified.
This judgment condition is the throttle opening α and the engine speed N.
e, the throttle opening α is 10 ° ≦ α <70 ° (steps S81 and S82), and the engine speed N is N.
When e is 800 rpm ≦ Ne <3000 rpm (steps S83, S84), the catalyst purification rate best equivalent ratio φga
s is set to 1.0 (step S85), and φgas is set to 0 otherwise (step S86).
Note that the above determination conditions are examples, and the exhaust gas purification region can be set arbitrarily according to the characteristics of the engine. Further, for example, instead of the throttle opening α, the intake pipe pressure P and the cylinder intake air mass Gair are adopted. You may. When a lean Nox catalyst is used as the catalytic converter 11, the catalyst purification rate best equivalent ratio φgas is φ in the entire operating range.
Set gas ← 0.

【0093】その後、ステップS87で、負荷の一例と
しての吸気管圧力Pとエンジン回転数Neとに基づいて
二次元マップを補間計算付で参照して、燃費率最良当量
比φecoを設定して、ルーチンを抜ける。
Thereafter, in step S87, the two-dimensional map is referenced with interpolation calculation based on the intake pipe pressure P and the engine speed Ne as an example of the load, and the fuel efficiency best equivalent ratio φeco is set. Exit the routine.

【0094】図18に、この燃費率最良当量比φeco
を設定する二次元マップの特性を例示する。図に示すよ
うに、この二次元マップの各領域には、当該エンジン運
転条件下での最良の燃費率を得ることのできる当量比が
予め実験などから求めて格納されている。
FIG. 18 shows this fuel efficiency best equivalent ratio φeco.
The characteristic of the two-dimensional map for setting is illustrated. As shown in the figure, in each region of this two-dimensional map, the equivalence ratio that can obtain the best fuel consumption rate under the engine operating conditions is preliminarily obtained by experiments and stored.

【0095】ここで、この燃費率最良当量比φecoと
前述の可燃限界当量比φtwとの関係について簡単に説
明する。
Here, the relationship between the fuel efficiency best equivalent ratio φeco and the flammability limit equivalent ratio φtw will be briefly described.

【0096】空燃比を可燃限界当量比φtwまでリーン
化させると一般には最良の燃費を得ることができなくな
る。しかし、暖機途中の低水温時などでは空燃比を燃費
率最良当量比φecoまでリーン化するよりも、上記可
燃限界当量比φtwにより、リーン化を抑制した方が良
好な燃焼を得ることができる場合もあるので、上記可燃
限界当量比φtwとは別に燃費率最良当量比φecoが
設定されている。尚、上記触媒浄化率最良当量比φga
sが全運転領域で、φgas←1.0の場合には、上記
燃費率最良当量比φecoは隠れてしまうため、その意
味を失うが、例えば、排気浄化システムがリーンNox
触媒を採用している場合には、前述のように、触媒浄化
率最良当量比φgasが全運転領域でφgas←0に設
定されるため、この燃費率最良当量比φecoは触媒浄
化率最良当量比としての要素も合わせ持つことになる。
また、EGRを用いて理論空燃比制御により燃費向上を
行う際には、Dジェトロニック方式では、上記(1),
(2)式から明らかなように、理論吸気質量Gthに
は、EGR量が除かれた新気量のみであり、またLジェ
トロニック方式では、吸入空気量センサ32の出力電圧
VAFMに基づいて算出した筒内吸入空気質量Gair
は、結果としてEGR量が除かれた新気量のみとなるた
め、全運転領域で、φeco←1.0としたほうが、空
燃比制御性が良くなる。また、この燃費率最良当量比φ
ecoを、吸気管圧力Pに代えて筒内吸入空気質量Ga
irと、エンジン回転数Neとの関係により作成した二
次元マップを参照して設定するようにしても良い。
If the air-fuel ratio is made lean to the flammability limit equivalent ratio φtw, it is generally impossible to obtain the best fuel economy. However, when the water temperature is low during warming up, it is possible to obtain better combustion by suppressing leaning by the above flammability limit equivalent ratio φtw, rather than making the air-fuel ratio lean to the fuel efficiency best equivalent ratio φeco. In some cases, the fuel efficiency best equivalent ratio φeco is set separately from the flammability limit equivalent ratio φtw. It should be noted that the above catalyst purification rate best equivalent ratio φga
When s is φgas ← 1.0 in the entire operating range, the above fuel efficiency best equivalent ratio φeco is hidden, so that meaning is lost. For example, an exhaust purification system is a lean Nox.
When a catalyst is used, as described above, the catalyst purification rate best equivalent ratio φgas is set to φgas ← 0 in the entire operating range. Therefore, this fuel consumption rate best equivalent ratio φeco is the catalyst purification rate best equivalent ratio. Will also have the element as.
Further, when the fuel efficiency is improved by the stoichiometric air-fuel ratio control using EGR, in the D-Jetronic system, the above (1),
As is clear from the equation (2), the theoretical intake air mass Gth is only the fresh air amount excluding the EGR amount, and in the L-Jetronic system, it is calculated based on the output voltage VAFM of the intake air amount sensor 32. In-cylinder intake air mass Gair
As a result, since the EGR amount is removed and only the fresh air amount is obtained, the air-fuel ratio controllability becomes better when φeco ← 1.0 in the entire operation region. Also, this fuel efficiency best equivalence ratio φ
instead of the intake pipe pressure P, the intake air mass Ga in the cylinder
You may make it set with reference to the two-dimensional map created from the relationship between ir and the engine speed Ne.

【0097】そして、上記各ルーチンで求めた設定値を
用いて、図1〜図3の10ms毎ジョブで実行される燃
料噴射有効パルス幅及び燃料噴射無駄パルス幅設定ルー
チンのステップS1〜S10で1サイクル当りの燃料噴
射質量を算出し、ステップS11〜S24で燃料噴射有
効パルス幅Teと燃料噴射無駄パルス幅Tsとを算出す
る。
Then, using the set values obtained in each of the above routines, 1 is set in steps S1 to S10 of the fuel injection effective pulse width and fuel injection waste pulse width setting routine executed in each 10 ms job of FIGS. The fuel injection mass per cycle is calculated, and the fuel injection effective pulse width Te and the fuel injection waste pulse width Ts are calculated in steps S11 to S24.

【0098】まず、ステップS1では、上記筒内混合気
の要求当量比設定ルーチンで設定した各要求当量比φt
w,φful,φtex、φgas,φecoを比較
し、これらの要求値の最大値を目標当量比COEFとして
決定する。
First, in step S1, each required equivalence ratio φt set in the required equivalence ratio setting routine for the in-cylinder air-fuel mixture is set.
w, φful, φtex, φgas, φeco are compared, and the maximum value of these required values is determined as the target equivalence ratio COEF.

【0099】次いで、ステップS2で筒内への1吸気行
程当りの筒内吸入燃料質量Gfuelを次式から算出す
る。
Next, in step S2, the cylinder intake fuel mass Gfuel per intake stroke into the cylinder is calculated from the following equation.

【0100】 Gfuel←Gair×F/A×COEF×Kfb …(15) F/A:理論燃空比 Kfb:空燃比フィードバック補正係数 ここで、理論燃空比F/Aは理論空燃比A/Fの逆数
で、理論空燃比が14.6であれば、理論燃空比は1/
14.6となる。また、この理論空燃比A/Fは、燃料
を完全燃焼するに必要な最小の空気量と燃料量との比で
あり、多種燃料に対応したエンジン等では変数となる。
Gfuel ← Gair × F / A × COEF × Kfb (15) F / A: theoretical fuel-air ratio Kfb: air-fuel ratio feedback correction coefficient where theoretical fuel-air ratio F / A is theoretical air-fuel ratio A / F If the theoretical air-fuel ratio is 14.6, the theoretical fuel-air ratio is 1 /
It becomes 14.6. The stoichiometric air-fuel ratio A / F is the ratio of the minimum air amount required for complete combustion of fuel to the fuel amount, and is a variable in an engine or the like compatible with various types of fuel.

【0101】一方、上記空燃比フィードバック補正係数
Kfbの初期値は1.0であり、空燃比フィードバック
制御、及び空燃比学習制御を行う外部のストラテジーに
よって書換えられる。また、理論燃空比F/Aに目標当
量比COEFを掛けることで、運転条件に応じた筒内混合
気の目標空燃比が設定される。従って、リニアA/Fセ
ンサでフィードバック制御する際に設定される上記空燃
比フィードバック補正係数Kfbの目標値は上記理論燃
空比F/Aを1とした場合の上記目標当量比COEFであ
る。
On the other hand, the initial value of the air-fuel ratio feedback correction coefficient Kfb is 1.0, which can be rewritten by an external strategy for performing air-fuel ratio feedback control and air-fuel ratio learning control. Further, by multiplying the theoretical fuel air ratio F / A by the target equivalent ratio COEF, the target air fuel ratio of the in-cylinder mixture according to the operating condition is set. Therefore, the target value of the air-fuel ratio feedback correction coefficient Kfb set when feedback control is performed by the linear A / F sensor is the target equivalent ratio COEF when the theoretical fuel-air ratio F / A is 1.

【0102】ところで、上記筒内吸入燃料質量Gfue
lは、筒内へ1行程で吸込んで欲しい燃料量であり、定
常的にはインジェクタ25からの噴射量と一致するが、
過渡時には応答遅れがあるため一致しない。すなわち、
過渡的にはインジェクタ25からの燃料噴射量が急増し
ても、燃料の一部が吸気ポート内壁に付着してから筒内
に吸込まれるので、その分遅れが生じ、筒内に吸込まれ
る燃料量はゆっくりと増加する。従って、上記筒内吸入
燃料質量Gfuelが急増したときには、インジェクタ
25からの燃料量を、この筒内吸入燃料質量Gfuel
よりも多めにフィードフォワード噴射させて、筒内への
吸入燃料量を筒内吸入燃料質量Gfuelと一致させる
必要がある。この追加増量分に相当する過渡時の1吸気
行程当りの燃料追加質量Gaccを、次のステップS3
〜S9で算出する。
By the way, the in-cylinder intake fuel mass Gfue
l is the amount of fuel that is desired to be sucked into the cylinder in one stroke, which normally matches the injection amount from the injector 25,
There is a delay in response at the time of transition, so they do not match. That is,
Even if the fuel injection amount from the injector 25 suddenly increases transiently, a part of the fuel is sucked into the cylinder after adhering to the inner wall of the intake port, so that a delay is caused and the fuel is sucked into the cylinder. Fuel quantity increases slowly. Therefore, when the in-cylinder intake fuel mass Gfuel rapidly increases, the fuel amount from the injector 25 is changed to the in-cylinder intake fuel mass Gfuel.
It is necessary to make the feed-forward injection larger than that to make the intake fuel amount into the cylinder equal to the cylinder intake fuel mass Gfuel. The additional fuel mass Gacc per intake stroke at the time of the transition corresponding to this additional increase amount is calculated in the next step S3.
~ S9 is calculated.

【0103】まず、ステップS3では、スロットル開度
αとエンジン回転数Neとに基づき二次元マップ(図1
9参照)を補間計算付で参照して、静的な筒内吸入空気
質量Gairに相当する指標値(静的指標値)Macc
を設定する。この静的指標Maccは、負荷変動の少な
い定常走行で、スロットル開度αとエンジン回転数Ne
を一定に保持すれば、最終的には筒内吸入空気質量Ga
irが一定になるということを前提にしている。従っ
て、走行中の負荷変動が無視できるとすれば、図4のス
テップS31に示すように、上記静的指標Maccをス
ロットル開度αに基づき一次元マップから補間計算付で
設定することも可能である。
First, in step S3, a two-dimensional map (see FIG. 1) is obtained based on the throttle opening α and the engine speed Ne.
9) with interpolation calculation, the index value (static index value) Macc corresponding to the static cylinder intake air mass Gair
Set. This static index Macc indicates the throttle opening α and the engine speed Ne during steady running with little load fluctuation.
If C is held constant, finally, the cylinder intake air mass Ga
It is premised that ir becomes constant. Therefore, if the load fluctuation during traveling can be ignored, the static index Macc can be set from the one-dimensional map with interpolation calculation based on the throttle opening α, as shown in step S31 of FIG. is there.

【0104】また、過渡的には、上記筒内吸入空気質量
Gairにも遅れがあり、この遅れに対応した燃料追加
質量Gaccを求める必要がある。
Also, transiently, there is a delay in the cylinder intake air mass Gair, and it is necessary to obtain the additional fuel mass Gacc corresponding to this delay.

【0105】そこで、ステップS4では、まず、吸気チ
ャンバ6A(図24参照)内の吸気遅れを想定した所定
時定数(運転条件によって異なるが本ルーチンでは4×
10msに固定している)の一次遅れ処理を、次式に示
す加重平均に基づいて行い、動的な筒内吸入空気質量G
airに相当する指標値(動的指標値)Saccを算出
する。
Therefore, in step S4, first, a predetermined time constant assuming an intake delay in the intake chamber 6A (see FIG. 24) (4 × in this routine although it varies depending on operating conditions)
(Fixed to 10 ms) primary delay processing is performed based on the weighted average shown in the following equation, and dynamic cylinder intake air mass G
An index value (dynamic index value) Sacc corresponding to air is calculated.

【0106】 Sacc←(3・Sacc+Macc)/4 …(16) 次いで、ステップS5で、上記動的指標値Saccと、
前回のルーチン実行時に算出した燃料付着による遅れ指
標値Taccとを比較する。尚、この遅れ指標値Tac
cは上記筒内吸入燃料質量Gfuelに相当する。
Sacc ← (3 · Sacc + Macc) / 4 (16) Next, in step S5, the dynamic index value Sacc and
The delay index value Tacc due to fuel adhesion calculated at the time of the previous routine execution is compared. The delay index value Tac
c corresponds to the in-cylinder intake fuel mass Gfuel.

【0107】そして、Sacc<Tacc、すなわち、
前回の筒内吸入燃料質量Gfuelに相当する値(Ta
cc)に対して今回の筒内吸入空気質量Gairに相当
する値(Sacc)が少ないときには、ステップS6へ
進み、上記遅れ指標値Taccを上記動的指標値Sac
cとして、ステップS8へ進む。その結果、Sacc=
Taccとなり、後述のステップS9では、上記燃料追
加質量Gacc=0となり、燃料が追加増量されない。
Then, Sacc <Tacc, that is,
A value corresponding to the previous cylinder intake fuel mass Gfuel (Ta
When the value (Sacc) corresponding to the cylinder intake air mass Gair this time is smaller than cc), the routine proceeds to step S6, where the delay index value Tacc is set to the dynamic index value Sac.
As c, the process proceeds to step S8. As a result, Sacc =
It becomes Tacc, and in step S9 described later, the additional fuel mass Gacc becomes 0, and the additional fuel amount is not increased.

【0108】一方、Sacc≧Tacc、すなわち、前
回の筒内吸入燃料質量Gfuelに相当する値(Tac
c)に対して今回の筒内吸入空気質量Gairに相当す
る値(Sacc)が増加しているか、或は変化していな
いときには、ステップS7へ分岐して、この動的指標S
accを、次式に示す加重平均により、燃料付着による
時定数(本ルーチンでは、8×10ms)の一次遅れ処
理を行って、今回の燃料付着による遅れ指標値Tacc
を算出して、ステップS8へ進む。
On the other hand, Sacc ≧ Tacc, that is, a value (Tac corresponding to the previous cylinder intake fuel mass Gfuel).
When the value (Sacc) corresponding to the in-cylinder intake air mass Gair at this time is increasing or has not changed with respect to c), the process branches to step S7, and this dynamic index S
acc is subjected to the first-order lag processing (8 × 10 ms in this routine) due to fuel adhesion by the weighted average shown in the following equation to obtain the delay index value Tacc due to fuel adhesion this time.
Is calculated and the process proceeds to step S8.

【0109】 Tacc←(7・Tacc+Sacc)/8 …(17) そして、ステップS8へ進むと、エンジン回転数Neに
基づき一次元マップを補間計算付で参照して係数Rac
cを設定する。
Tacc ← (7 · Tacc + Sacc) / 8 (17) Then, when the process proceeds to step S8, the coefficient Rac is obtained by referring to the one-dimensional map with interpolation calculation based on the engine speed Ne.
Set c.

【0110】その後、ステップS9へ進み、過渡時の1
吸気行程当りの燃料追加質量Gaccを次式から算出す
る。
After that, the process proceeds to step S9, in which 1
The additional fuel mass Gacc per intake stroke is calculated from the following equation.

【0111】 Gacc←Racc×(Sacc−Tacc) …(18) この(18)式に示すように、今回の筒内吸入空気質量
Gairに相当する値(Sacc)と今回の筒内吸入燃
料質量Gfuelに相当する値(Tacc)との差分
が、燃料付着による不足分を補填する増量パターンとい
うことになる。
Gacc ← Racc × (Sacc−Tacc) (18) As shown in the equation (18), a value (Sacc) corresponding to the current cylinder intake air mass Gair and the current cylinder intake fuel mass Gfuel. The difference from the value (Tacc) corresponding to is the increasing pattern that compensates for the shortage due to fuel adhesion.

【0112】このように、この燃料追加質量Gacc
は、スロットル開度αとエンジン回転数Neのみから、
簡易的に筒内吸入空気質量Gairの変化量だけを遅れ
なく検出し、この値を利用して算出している。
Thus, this additional fuel mass Gacc
Is based on only the throttle opening α and the engine speed Ne,
Only the amount of change in the cylinder intake air mass Gair is simply detected without delay, and this value is used for calculation.

【0113】図20にスロットル弁5aを走行中に僅か
に開弁させたときの上記各指標値Macc,Sacc,
Taccの特性を示す。静的指標値Maccはスロット
ル開度αに追従して増加し、一方、動的指標値Sacc
は上記静的指標値Maccに対して4×10msの一次
遅れで増加する。さらに、上記遅れ指標値Taccは、
この動的指標値Saccに対して8×10msの時定数
で増加する。この遅れ指標値Taccが筒内吸入燃料質
量Gfuelに対応していると考えれば、付着分の遅れ
は、上記動的指標値Saccと上記遅れ指標値Tacc
との差分(図のハッチングで示す領域)に相当すること
になり、上記ステップS9では、この差分指標値(Sa
cc−Tacc)に上記係数Raccを掛けて、燃料追
加質量Gaccを求めている。ところで、図21に示す
ように、この差分指標値(Sacc−Tacc)が、従
来のスロットル弁5aの開弁直後に生じるリーンスパイ
クのパターンに符合することが、実験から明らかになっ
た。従って、この差分指標値(Sacc−Tacc)相
応分を加速増量すれば、排気空燃比は過渡時においても
リーン化することなく一定となる。
FIG. 20 shows the above-mentioned index values Macc, Sacc, when the throttle valve 5a is slightly opened during traveling.
The characteristic of Tacc is shown. The static index value Macc increases following the throttle opening α, while the dynamic index value Sacc
Increases with a first-order lag of 4 × 10 ms with respect to the static index value Macc. Further, the delay index value Tacc is
The dynamic index value Sacc increases with a time constant of 8 × 10 ms. Considering that the delay index value Tacc corresponds to the cylinder intake fuel mass Gfuel, the delay of the adhered amount is determined by the dynamic index value Sacc and the delay index value Tacc.
And the difference index value (Sa) in step S9.
cc-Tacc) is multiplied by the coefficient Racc to obtain the additional fuel mass Gacc. By the way, as shown in FIG. 21, it has been clarified from an experiment that the difference index value (Sacc-Tacc) matches the lean spike pattern generated immediately after the opening of the conventional throttle valve 5a. Therefore, if the amount corresponding to this difference index value (Sacc-Tacc) is increased by acceleration, the exhaust air-fuel ratio becomes constant without leaning even during a transition.

【0114】上記燃料追加質量Gaccは加速増量・加
速時追加パルスに近似するが、この燃料追加質量Gac
cはあくまでも筒内への吸入燃料量を筒内吸入燃料質量
Gfuelにするためのフィードフォワード分であり、
加速時に空燃比A/Fを一時的にリッチにするためのも
のではない。従って、もし、加速時に空燃比A/Fをリ
ッチにする必要があれば、前記目標当量比COEFの選択
枝として、前記図7〜図9に示す要求当量比設定ルーチ
ン中に、加速当量比φaccを第6の増量要因として加
えることも、当然考えられる。
The additional fuel mass Gacc is similar to the acceleration increase / acceleration additional pulse.
c is a feedforward amount for making the amount of intake fuel into the cylinder equal to the intake fuel mass in the cylinder Gfuel,
It is not for temporarily making the air-fuel ratio A / F rich during acceleration. Therefore, if it is necessary to make the air-fuel ratio A / F rich at the time of acceleration, the acceleration equivalence ratio φacc during the required equivalence ratio setting routine shown in FIGS. 7 to 9 is selected as a selection branch of the target equivalence ratio COEF. It is naturally conceivable to add as a sixth increase factor.

【0115】また、従来、上記燃料追加質量Gaccを
算出する方法として三角増量法がある。この三角増量法
はスロットル弁の動きを基本に増量値が設定されるため
応答性はよいが、筒内へ吸入される燃料量の一次遅れを
三角形で近似させながら増量するので、上記図21に示
すリーンスパイクに対して正確に符合せず、過渡時の空
燃比が部分的にリッチになったりリーンになったりして
しまう。また、理論的な燃料付着モデルは吸入空気量を
計測するセンサ自体の応答遅れやノイズがあるため、性
能にばらつきが生じ易く、充分な信頼性が得られない。
Further, conventionally, there is a triangle increasing method as a method for calculating the additional fuel mass Gacc. In this triangular amount increasing method, the amount of increase is set on the basis of the movement of the throttle valve, so that the responsiveness is good, but since the primary delay of the amount of fuel sucked into the cylinder is increased while approximating with a triangle, It does not exactly match the lean spike shown, and the air-fuel ratio during transition may become partially rich or lean. Further, in the theoretical fuel adhesion model, there is a response delay and noise of the sensor itself for measuring the intake air amount, so that the performance tends to vary, and sufficient reliability cannot be obtained.

【0116】そして、ステップS10へ進むと、上記筒
内吸入燃料質量Gfuelに上記燃料追加質量Gacc
を加算して、1サイクル当りの燃料噴射質量Ginjを
算出する。ところで、噴射時期が早期に設定されてい
て、噴射が終了した後でまだ吸気行程になる前のタイミ
ングで上記燃料噴射質量Ginjが急増した場合には、
自動的に追加噴射することも可能で、この燃料噴射質量
Ginjは、ある吸気行程から1回転半前、すなわち吸
気行程終了直後から次の吸気行程開始までの期間にイン
ジェクタ25から噴射される燃料の総量が算出される。
Then, in step S10, the fuel addition mass Gacc is added to the cylinder intake fuel mass Gfuel.
Is added to calculate the fuel injection mass Ginj per cycle. By the way, when the injection timing is set to an early stage and the fuel injection mass Ginj sharply increases at a timing after the injection is completed and before the intake stroke is started,
It is also possible to automatically inject additional fuel, and this fuel injection mass Ginj is the amount of fuel injected from the injector 25 from one intake stroke to one and a half revolutions before, that is, from the time immediately after the end of the intake stroke to the start of the next intake stroke. The total amount is calculated.

【0117】次に、ステップS11〜S24で、気筒別
燃料噴射有効パルス幅Te1〜Te4、及び気筒別燃料
噴射無駄パルス幅Ts1〜Ts4が算出される(ここ
で、1,2,3,4は気筒番号を示す)。
Next, in steps S11 to S24, the cylinder-specific fuel injection effective pulse widths Te1 to Te4 and the cylinder-specific fuel injection waste pulse widths Ts1 to Ts4 are calculated (where 1, 2, 3, 4 are Indicates the cylinder number).

【0118】まず、ステップS11で、最大出力当量比
φfulの値を参照し、ステップS12で排気ガス温度
限界当量比φtexの値を参照する。そして、φful
=0のエンジンが最大出力を要求しておらず、しかも、
φtex=0の排気ガス温度限界による増量も要求して
いない場合には、ステップS13へ進み、空燃比の気筒
別のばらつきを補正する気筒別噴射量補正係数Ktn1
〜Ktn4を1.0に設定して、ステップS18へ進
む。一方、上記ステップS11で、φful=1.2
(フル増量)、あるいは、ステップS12で、φtex
≠0と判断されている場合には、ステップS14へ分岐
し、ステップS14〜S17でエンジン回転数Neに基
づき、気筒別の一次元マップを補間計算付で参照して、
上記気筒別噴射量補正係数Ktn1〜Ktn4を各々設
定して、ステップS18へ進む。噴射量補正係数Ktn
は燃料噴射量を気筒別に増減量して空燃比を均一に設定
するもので、上記各一次元マップは、各気筒の吸気特性
に対応する値が格納されている。
First, in step S11, the value of the maximum output equivalent ratio φful is referenced, and in step S12, the value of the exhaust gas temperature limit equivalent ratio φtex is referenced. And φful
= 0 engine does not demand maximum output, and
If the increase due to the exhaust gas temperature limit of φtex = 0 is not requested, the process proceeds to step S13, and the cylinder-by-cylinder injection amount correction coefficient Ktn1 for correcting the cylinder-by-cylinder variation of the air-fuel ratio.
~ Ktn4 is set to 1.0, and the process proceeds to step S18. On the other hand, in the above step S11, φful = 1.2
(Full increase), or in step S12, φtex
When it is determined that ≠ 0, the process branches to step S14, and the one-dimensional map for each cylinder is referenced with interpolation calculation based on the engine speed Ne in steps S14 to S17.
The cylinder-by-cylinder injection amount correction coefficients Ktn1 to Ktn4 are set, and the process proceeds to step S18. Injection amount correction coefficient Ktn
Is for increasing or decreasing the fuel injection amount for each cylinder to uniformly set the air-fuel ratio, and each of the one-dimensional maps stores a value corresponding to the intake characteristic of each cylinder.

【0119】ところで、運転条件によって燃料噴射量を
気筒毎に変えなければならない原因は、本来、筒内吸入
空気質量Gairが気筒毎に相違するからであり、従っ
て、正確には筒内吸入空気質量Gairを吸気特性を考
慮して気筒毎に算出し、この算出結果から筒内吸入燃料
質量Gfuel及び燃料噴射質量Ginjを気筒毎に算
出すべきであるが、CPUの計算負荷が重くなるため、
上記気筒別噴射量補正係数Ktn1〜Ktn4を用い
て、見かけ上、気筒別燃料噴射有効パルス幅Te1〜T
e4[ms]を補正するようにした。
By the way, the reason why the fuel injection amount must be changed for each cylinder depending on the operating condition is that the cylinder intake air mass Gair is originally different for each cylinder. Gair should be calculated for each cylinder in consideration of the intake characteristic, and the in-cylinder intake fuel mass Gfuel and the fuel injection mass Ginj should be calculated for each cylinder, but since the calculation load of the CPU becomes heavy,
Using the cylinder-by-cylinder injection amount correction coefficients Ktn1 to Ktn4, the apparent fuel injection effective pulse widths Te1 to T for each cylinder are apparently used.
Corrected e4 [ms].

【0120】また、空燃比の気筒毎のばらつきが特に問
題となるのは、高負荷運転時のノッキングである。中低
負荷運転での空燃比のばらつきは排気ガスに余り影響せ
ず、エンジン振動の観点からすると全気筒の燃料量が一
致している方が却って各気筒の出力が均等になるので望
ましい。従って、フル増量が要求されている場合には、
全気筒が最大出力が得られるようにする必要があり、ま
た、排気ガス温度限界による増量が要求されている場合
には、全気筒の排気系等の高温化を設計限界以内に抑制
してエンジンを保護する必要があるため、このような場
合、すなわち、気筒間の空燃比が均一であることを前提
とする要求増量が設定されている場合のみ、エンジン回
転数毎に各気筒の燃料噴射量を適正に増減させる補正係
数(気筒別噴射量補正係数)を設定し、各気筒の筒内混
合気の空燃比が目標空燃比となるように個別に制御す
る。
Further, a particular problem of the variation in the air-fuel ratio among the cylinders is knocking during high load operation. Fluctuations in the air-fuel ratio during medium-low load operation have little effect on exhaust gas, and from the viewpoint of engine vibration, it is desirable that the fuel amounts of all cylinders are the same, because the outputs of the cylinders will be more uniform. Therefore, if a full increase is required,
When it is necessary to obtain the maximum output for all cylinders, and if it is required to increase the amount due to the exhaust gas temperature limit, the temperature rise of the exhaust system etc. of all cylinders should be suppressed within the design limit. Therefore, only in such a case, that is, when the required increase is set on the assumption that the air-fuel ratio between the cylinders is uniform, the fuel injection amount of each cylinder A correction coefficient (cylinder injection amount correction coefficient) for appropriately increasing / decreasing is adjusted and individually controlled so that the air-fuel ratio of the in-cylinder mixture of each cylinder becomes the target air-fuel ratio.

【0121】そして、ステップS18へ進むと、全体と
しての燃料噴射有効パルス幅Te_allを次式から算
出する。
Then, when proceeding to step S18, the overall fuel injection effective pulse width Te_all is calculated from the following equation.

【0122】 Te_all←Kmr×Ginj×Kcon …(19) Kmr:パルス幅誤差補正係数 Kcon:インジェクタ容量係数[sec/g] ここで、パルス幅誤差補正係数Kmrは、インジェクタ
25の動的な流量特性の非線型性の補正であり、本ルー
チンでは、エンジン回転数Neと燃料噴射質量Ginj
とに基づき、図22に示す二次元マップを補間計算付で
参照して設定する。また、上記インジェクタ容量係数K
conは、インジェクタ25の静的質量流量特性の逆数
であり、1グラムの燃料を0.1秒間に噴射するインジ
ェクタでは、Kcon=0.1[sec/g]である。なお、
このインジェクタ容量係数Kconは、本ルーチンでは
固定値としているが、多種燃料に対応可能なFFVエン
ジン等で、燃料の比重や粘性が変化する場合には変数と
して用いる。
Te_all ← Kmr × Ginj × Kcon (19) Kmr: Pulse width error correction coefficient Kcon: Injector capacity coefficient [sec / g] Here, the pulse width error correction coefficient Kmr is a dynamic flow rate characteristic of the injector 25. Is a non-linearity correction of the engine speed Ne and the fuel injection mass Ginj in this routine.
Based on the above, the two-dimensional map shown in FIG. 22 is set with reference to the interpolation calculation. Also, the injector capacity coefficient K
con is the reciprocal of the static mass flow rate characteristic of the injector 25, and Kcon = 0.1 [sec / g] for an injector that injects 1 gram of fuel for 0.1 second. In addition,
Although this injector capacity coefficient Kcon is a fixed value in this routine, it is used as a variable when the specific gravity or viscosity of the fuel changes in an FFV engine or the like that can handle various types of fuel.

【0123】次いで、ステップS19〜S22で、上記
燃料噴射有効パルス幅Te_allを上記気筒別噴射量
補正係数Ktn1〜Ktn4で補正して、気筒別燃料噴
射有効パルス幅Te1〜Te4をそれぞれ設定する。
Then, in steps S19 to S22, the fuel injection effective pulse width Te_all is corrected by the cylinder-by-cylinder injection amount correction coefficients Ktn1 to Ktn4 to set the cylinder-by-cylinder fuel injection effective pulse widths Te1 to Te4, respectively.

【0124】その後、ステップS23へ進み、バッテリ
電圧VBに基づき、一次元マップを補間計算付で参照し
燃料噴射無駄パルス幅Ts_all[ms]を設定し、ステ
ップS24で、気筒別燃料噴射無駄パルス幅Ts1〜T
s4を、上記燃料噴射無駄パルス幅Ts_allで設定
してルーチンを抜ける。
Thereafter, the process proceeds to step S23, the fuel injection waste pulse width Ts_all [ms] is set based on the battery voltage VB by referring to the one-dimensional map with interpolation calculation, and at step S24, the cylinder-specific fuel injection waste pulse width is set. Ts1 to T
s4 is set by the fuel injection waste pulse width Ts_all, and the routine is exited.

【0125】OS側では、上記気筒別燃料噴射有効パル
ス幅Te1〜Te4と上記気筒別燃料噴射無駄パルス幅
Ts1〜Ts4とをそれぞれ加算して、燃料噴射パルス
幅を気筒別に算出する。
On the OS side, the individual cylinder fuel injection effective pulse widths Te1 to Te4 and the individual cylinder fuel injection waste pulse widths Ts1 to Ts4 are added to calculate the fuel injection pulse width for each cylinder.

【0126】インジェクタ25に与える電圧パルスの幅
(燃料噴射パルス幅)と、燃料噴射質量Ginjとの関
係は、図23に示す通りであり、燃料噴射質量Ginj
が決定されれば、基本的に、この燃料噴射質量Ginj
にインジェクタ容量係数Kconを掛けることで上記有
効燃料噴射パルス幅Teが求められ、この有効燃料噴射
パルス幅Teに無効噴射パルス幅である燃料噴射無駄パ
ルス幅Tsを加算することで燃料噴射パルス幅が算出さ
れる。
The relationship between the width of the voltage pulse applied to the injector 25 (fuel injection pulse width) and the fuel injection mass Ginj is as shown in FIG. 23, and the fuel injection mass Ginj is shown.
Basically, this fuel injection mass Ginj is determined.
Is multiplied by the injector capacity coefficient Kcon to obtain the effective fuel injection pulse width Te, and the effective fuel injection pulse width Te is added to the invalid fuel injection pulse width Ts, which is the ineffective fuel injection pulse width, to determine the fuel injection pulse width. It is calculated.

【0127】本実施例では、燃料噴射質量Ginj分の
燃料を1回で噴射するか、2回に分割して噴射するかは
OS内部で決定されるため、上記気筒別燃料噴射有効パ
ルス幅Te1〜Te4と上記気筒別燃料噴射無駄パルス
幅Ts1〜Ts4とを、予め加算せずに別々にOSに渡
し、このOS内部で噴射設定の直前に加算して、各イン
ジェクタに与える燃料噴射パルス幅を算出している。こ
うすることで、OS内部で、燃料噴射質量Ginj分の
燃料を2回に分割して噴射すると決定した場合でも、1
/2の燃料噴射有効パルス幅Teに燃料噴射無駄パルス
幅Tsを加算することで、1回当りの燃料噴射パルス幅
を簡単に与えることができる。
In the present embodiment, it is determined in the OS whether to inject the fuel of the fuel injection mass Ginj at one time or in two injections. Therefore, the cylinder-by-cylinder fuel injection effective pulse width Te1 is determined. ~ Te4 and the above-mentioned cylinder-by-cylinder fuel injection waste pulse widths Ts1 to Ts4 are passed separately to the OS without being added in advance, and added immediately before the injection setting inside this OS to give the fuel injection pulse width given to each injector. It is calculated. By doing so, even if it is decided to inject the fuel of the fuel injection mass Ginj in two times within the OS,
By adding the fuel injection dead pulse width Ts to the fuel injection effective pulse width Te of / 2, the fuel injection pulse width per time can be easily given.

【0128】このように、本実施例によれば、例えば新
しい燃料付着モデルを開発した際は、筒内吸入空気質量
Gairを算出する前記(3)式、或は(10)式中に
演算式を追加すれば良く、またインジェクタの流量が非
線型であるならば燃料噴射有効パルス幅Te,燃料噴射
無駄パルス幅Tsを補正するだけで良いことになる。そ
の結果、ある運転領域での空燃比制御性に不具合が生じ
た場合に、どの部分を変更すべきかが明確となるばかり
か、その変更が他の部分に影響を及ぼし難いため、ベー
ス制御ソフトとしての活用が期待できる。
As described above, according to the present embodiment, for example, when a new fuel adhesion model is developed, the formula (3) or the formula (10) for calculating the cylinder intake air mass Gair is used in the calculation formula. If the flow rate of the injector is non-linear, it is sufficient to correct the effective fuel injection pulse width Te and the unnecessary fuel injection pulse width Ts. As a result, when a problem occurs in the air-fuel ratio controllability in a certain operating range, not only is it clear which part should be changed, but that change is unlikely to affect other parts. Can be expected to be utilized.

【0129】[0129]

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
目標当量比を、エンジン運転状態に基づいて設定する複
数の異なる要求当量比の中の最大値で設定するようにし
たので、例えば、ある運転領域で空燃比制御性に不具合
が生じた場合に、その運転特性に応じて、どの補正項を
変更すべきかの基準が明確になるばかりでなく、その変
更が他の補正項に対して影響を及ぼし難く、ベース制御
ソフトとしての利便性が備えられる。
As described above, according to the present invention,
Since the target equivalence ratio is set to the maximum value among a plurality of different required equivalence ratios set based on the engine operating state, for example, when a problem occurs in the air-fuel ratio controllability in a certain operating region, Not only is the standard for determining which correction term should be changed according to the driving characteristic becomes clear, but the change is unlikely to affect other correction terms, providing convenience as base control software.

【0130】また、上記要求当量比として、少なくとも
可燃限界当量比と、排気ガス温度限界当量比とを備える
ことで、可燃限界当量比では、低温始動時等にリッチ当
量比に設定し、高温、高回転へ移行するに従って、次第
にリーン当量比に設定し、一方、排気ガス温度限界当量
比では、低回転、低負荷運転時にはリーン当量比或は0
に設定し、高回転、高負荷運転へ移行するに従って、次
第にリッチ当量比に設定することで、低回転域では、上
記可燃限界当量比が目標当量比として設定され、一方、
高回転、高負荷域では排気ガス温度限界当量比が目標当
量比として設定される等、エンジン運転状態に応じて最
適な空燃比を設定することができる。
Further, by providing at least a flammability limit equivalence ratio and an exhaust gas temperature limit equivalence ratio as the required equivalence ratio, the flammability limit equivalence ratio is set to a rich equivalence ratio at a low temperature start, etc. The lean equivalence ratio is gradually set as the engine speed shifts to high rotation. On the other hand, at the exhaust gas temperature limit equivalence ratio, the lean equivalence ratio or 0 is used during low rotation and low load operation.
In the low rotation speed region, the flammable limit equivalence ratio is set as the target equivalence ratio by gradually setting the rich equivalence ratio as the engine speed shifts to high rotation and high load operation.
The optimum air-fuel ratio can be set according to the engine operating state, such as the exhaust gas temperature limit equivalence ratio being set as the target equivalence ratio in the high rotation and high load range.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】10ms毎ジョブで実行される燃料噴射有効パ
ルス幅及び燃料噴射無駄パルス幅設定ルーチンを示すフ
ローチャート
FIG. 1 is a flowchart showing a routine for setting a fuel injection effective pulse width and a fuel injection waste pulse width, which is executed in each 10 ms job.

【図2】10ms毎ジョブで実行される燃料噴射有効パ
ルス幅及び燃料噴射無駄パルス幅設定ルーチンを示すフ
ローチャート(続き)
FIG. 2 is a flowchart (continuation) showing a routine for setting a fuel injection effective pulse width and a fuel injection dead pulse width, which is executed in every 10 ms job.

【図3】10ms毎ジョブで実行される燃料噴射有効パ
ルス幅及び燃料噴射無駄パルス幅設定ルーチンを示すフ
ローチャート(続き)
FIG. 3 is a flow chart (continuation) showing a routine for setting a fuel injection effective pulse width and a fuel injection dead pulse width, which is executed in each 10 ms job.

【図4】他の態様による燃料噴射有効パルス幅及び燃料
噴射無駄パルス幅設定ルーチンの要部を示すフローチャ
ート
FIG. 4 is a flowchart showing a main part of a routine for setting a fuel injection effective pulse width and a fuel injection waste pulse width according to another mode.

【図5】10ms毎ジョブで実行される筒内吸入空気質
量設定ルーチンを示すフローチャート
FIG. 5 is a flowchart showing a cylinder intake air mass setting routine that is executed in each 10 ms job.

【図6】50ms毎ジョブで実行される係数設定ルーチ
ンを示すフローチャート
FIG. 6 is a flowchart showing a coefficient setting routine executed in every 50 ms job.

【図7】50ms毎ジョブで実行される要求当量比設定
ルーチンを示すフローチャート
FIG. 7 is a flowchart showing a required equivalent ratio setting routine executed for each 50 ms job.

【図8】50ms毎ジョブで実行される要求当量比設定
ルーチンを示すフローチャート(続き)
FIG. 8 is a flowchart showing a required equivalent ratio setting routine executed for each 50 ms job (continued).

【図9】50ms毎ジョブで実行される要求当量比設定
ルーチンを示すフローチャート(続き)
FIG. 9 is a flowchart showing a required equivalent ratio setting routine executed for each 50 ms job (continued).

【図10】他の態様による4ms毎ジョブ実行される筒
内吸入空気質量設定ルーチンを示すフローチャート
FIG. 10 is a flowchart showing a cylinder intake air mass setting routine executed every 4 ms according to another mode.

【図11】筒内吸入空気質量と吸気温度との関係を示す
特性図
FIG. 11 is a characteristic diagram showing a relationship between a cylinder intake air mass and an intake air temperature.

【図12】理論吸気質量と筒内吸入空気質量との関係を
示す特性図
FIG. 12 is a characteristic diagram showing a relationship between a theoretical intake air mass and a cylinder intake air mass.

【図13】吸入空気量誤差補正係数を設定する二次元マ
ップの概念図
FIG. 13 is a conceptual diagram of a two-dimensional map for setting an intake air amount error correction coefficient.

【図14】過渡時における吸入空気量センサの出力電圧
を示す特性図
FIG. 14 is a characteristic diagram showing the output voltage of the intake air amount sensor during a transition.

【図15】基本可燃限界当量比を設定する二次元マップ
の概念図
FIG. 15 is a conceptual diagram of a two-dimensional map for setting the basic flammability limit equivalence ratio.

【図16】最大出力当量比の増量領域を示す特性図FIG. 16 is a characteristic diagram showing a region where the maximum output equivalent ratio is increased.

【図17】基本排気ガス温度限界当量比を設定する二次
元マップの特性図
FIG. 17 is a characteristic diagram of a two-dimensional map for setting the basic exhaust gas temperature limit equivalence ratio.

【図18】燃費率最良当量比を設定する二次元マップの
特性図
FIG. 18 is a characteristic diagram of a two-dimensional map that sets the fuel efficiency best equivalent ratio.

【図19】静的な筒内吸入空気質量に相当する指標値を
設定する二次元マップの概念図
FIG. 19 is a conceptual diagram of a two-dimensional map that sets an index value corresponding to a static cylinder intake air mass.

【図20】静的指標値と動的指標値とこの動的指標値に
対する遅れ指標値との関係を示す特性図
FIG. 20 is a characteristic diagram showing a relationship between a static index value, a dynamic index value, and a delay index value for this dynamic index value.

【図21】過渡運転時のリーンスパイクと増量パターン
との関係を示す特性図
FIG. 21 is a characteristic diagram showing the relationship between the lean spike and the increase pattern during transient operation.

【図22】パルス幅誤差補正係数を設定する二次元マッ
プの特性図
FIG. 22 is a characteristic diagram of a two-dimensional map for setting a pulse width error correction coefficient.

【図23】燃料噴射パルス幅と燃料噴射質量との関係を
示す特性図
FIG. 23 is a characteristic diagram showing a relationship between a fuel injection pulse width and a fuel injection mass.

【図24】エンジンの吸気系モデルを示す説明図FIG. 24 is an explanatory diagram showing an intake system model of the engine.

【図25】エンジンの全体構成図FIG. 25 is an overall configuration diagram of an engine

【図26】クランクロータとクランク角センサの正面図FIG. 26 is a front view of a crank rotor and a crank angle sensor.

【図27】カムロータとカム角センサの正面図FIG. 27 is a front view of a cam rotor and a cam angle sensor.

【図28】電子制御装置の回路構成図FIG. 28 is a circuit configuration diagram of the electronic control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

F/A…理論燃空比 COEF…目標当量比 Gair…筒内吸入空気質量(エンジン負荷) Ne…エンジン回転数 P…吸気管圧力(エンジン負荷) Tw…冷却水温(エンジン温度) φeco…燃費率最良当量比(要求当量比) φful…最大出力当量比(要求当量比) φgas…触媒浄化率最良当量比(要求当量比) φex…排気ガス温度限界当量比(要求当量比) φtw…可燃限界当量比(要求当量比) F / A ... Theoretical fuel-air ratio COEF ... Target equivalence ratio Gair ... Cylinder intake air mass (engine load) Ne ... Engine speed P ... Intake pipe pressure (engine load) Tw ... Cooling water temperature (engine temperature) φeco ... Fuel consumption rate Best equivalent ratio (required equivalent ratio) φful ... Maximum output equivalent ratio (required equivalent ratio) φgas ... Catalyst purification rate Best equivalent ratio (required equivalent ratio) φex… Exhaust gas temperature limit equivalent ratio (required equivalent ratio) φtw… Combustible limit equivalent Ratio (required equivalent ratio)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 理論燃空比を目標当量比で補正して定常
時の目標空燃比を設定するエンジンの空燃比制御方法に
おいて、 前記目標当量比を、エンジン運転状態に基づいて設定す
る複数の異なる要求当量比の中の最大値で設定すること
を特徴とするエンジンの空燃比制御方法。
1. An air-fuel ratio control method for an engine, wherein a stoichiometric fuel-air ratio is corrected with a target equivalence ratio to set a target air-fuel ratio in a steady state, wherein a plurality of target equivalence ratios are set based on engine operating conditions. An air-fuel ratio control method for an engine, wherein the maximum value is set among different required equivalent ratios.
【請求項2】 前記要求当量比は、少なくともエンジン
回転数とエンジン温度とに基づき空燃比リーン側の可燃
限界増量係数を設定する可燃限界当量比と、エンジン回
転数とエンジン負荷とに基づき燃料冷却用増量係数を設
定する排気ガス温度限界当量比とであることを特徴とす
る請求項1記載のエンジンの空燃比制御方法。
2. The required equivalence ratio is based on at least the engine speed and the engine temperature, and sets the flammability limit increase coefficient on the lean side of the air-fuel ratio lean, and the fuel cooling based on the engine speed and the engine load. 2. An air-fuel ratio control method for an engine according to claim 1, wherein an exhaust gas temperature limit equivalence ratio is used to set a usage increase coefficient.
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