JP2007303376A

JP2007303376A - Air-fuel ratio control system of internal combustion engine

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Publication number: JP2007303376A
Application number: JP2006132537A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Tokuda; 和行徳田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-05-11
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2007-11-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air-fuel ratio control system in which even if an intake air volume detection means is impaired by deposits to become impossible to accurately detect an actual intake air volume, an output value of a less deviation from the actual intake air volume can be obtained to permit an air-fuel ratio to be corrected with a high degree of accuracy. <P>SOLUTION: When a throttle valve 6 is entirely closed and an internal combustion engine 1 is at a stop, negative pressure is generated in an intake path 2 between an airflow meter 5 and the throttle valve 6 by a negative pressure generator 22, and thereby the intake air volume is detected by an airflow meter 5. Then, comparing the intake air volume with an initial intake air volume set at the time of the shipment of the airflow meter 5 or the like to calculate the deviation value. Based on the deviation value calculated, an output value of the airflow meter 5 is corrected, thus controlling the air-fuel ratio. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の空燃比制御装置に関し、特に、吸気管路を通してシリンダ内に吸入される空気量に基づいて空燃比を補正する内燃機関の空燃比制御装置に関する。 The present invention relates to an air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine, and more particularly to an air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine that corrects the air-fuel ratio based on the amount of air taken into a cylinder through an intake pipe.

従来の内燃機関にあっては、エアフローメータによって吸気管路内の吸入空気量を検出し、この吸入空気量とシリンダの燃焼室内に噴射される燃料の量を調整する空燃比制御を行い、燃費の向上を図ったり排気ガスの特性が悪化しないような燃焼を行うようになっている。 In a conventional internal combustion engine, the amount of intake air in the intake pipe is detected by an air flow meter, and air-fuel ratio control is performed to adjust the amount of intake air and the amount of fuel injected into the combustion chamber of the cylinder. Combustion is performed so that the exhaust gas characteristics are not deteriorated.

ところで、エアフローメータによる吸入空気量の検出精度は、エアフローメータの検出面に堆積したゴミやカーボン等の堆積物によって経時変化してしまうため、エアフローメータの設置時の出力値に比べて悪化してしまう。 By the way, the detection accuracy of the intake air amount by the air flow meter changes with time due to dust and carbon deposits deposited on the detection surface of the air flow meter, so it is worse than the output value when the air flow meter is installed. End up.

このため、正確な吸入空気量を検出することが困難となってしまい、この空気量に基づいて空燃比制御を行っても空燃比制御の精度が悪化してしまうという不具合が発生してしまう。 For this reason, it becomes difficult to accurately detect the intake air amount, and even if the air-fuel ratio control is performed based on this air amount, the accuracy of the air-fuel ratio control deteriorates.

このような不具合を解消するものとしては、例えば、エンジンの運転状態における吸気管路の流量計数ＣＶの変化が堆積効率ηｖに及ぼす影響が小さいエアフローメータ出力校正回転領域を設定し、このエアフローメータ出力校正回転領域においてのみ、検出されるエアフローメータの出力Ｖａと予め設定された基本出力Ｖ０との出力差ΔＶａに基づいて吸入空気量Ｑを校正するようにした制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許第３６３７７０１号公報 In order to solve such a problem, for example, an air flow meter output calibration rotation region in which a change in the flow rate CV of the intake pipe in the engine operating state has a small effect on the deposition efficiency ηv is set, and this air flow meter output There is known a control device in which the intake air amount Q is calibrated only in the calibration rotation region based on the output difference ΔVa between the detected output Va of the air flow meter and the preset basic output V0 (for example, Patent Document 1).
Japanese Patent No. 3637701

しかしながら、このような制御装置にあっては、エアフローメータ出力校正回転領域がエンジンの運転中の領域に設定されているため、エンジンの運転中に検出されるエアフローメータの出力Ｖａがスロットル弁の開度次第で変化してしまう。 However, in such a control device, since the air flow meter output calibration rotation region is set to a region during engine operation, the output Va of the air flow meter detected during operation of the engine does not open the throttle valve. It will change depending on the degree.

すなわち、スロットル弁の開度次第で吸入空気量が変化してしまい、常時一定の吸入空気量を得ることができないため、この吸入空気量の検出結果であるエアフローメータの出力Ｖａと予め設定された基本出力Ｖ０との出力差ΔＶａを算出しても、この出力差ΔＶが基本出力値Ｖ０に対して正確な値とはならず、吸入空気量Ｑを高精度に校正することが困難となってしまう。 That is, the intake air amount changes depending on the opening of the throttle valve, and a constant intake air amount cannot be obtained at all times. Therefore, the output Va of the air flow meter, which is the detection result of the intake air amount, is set in advance. Even if the output difference ΔVa from the basic output V0 is calculated, the output difference ΔV does not become an accurate value with respect to the basic output value V0, and it becomes difficult to calibrate the intake air amount Q with high accuracy. End up.

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、吸入空気量検出手段が堆積物の影響を受けて実吸入空気量を正確に検出できなくなった場合であっても、実吸入空気量とのずれの少ない出力値を得ることができ、高精度に空燃比補正を行うことができる内燃機関の空燃比制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the conventional problems, and even if the intake air amount detection means is affected by the deposit and cannot detect the actual intake air amount accurately, the actual intake air can be obtained. An object of the present invention is to provide an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine that can obtain an output value with a small deviation from the amount and can perform air-fuel ratio correction with high accuracy.

本発明の内燃機関の空燃比制御装置は、吸気管路を通して内燃機関のシリンダ内に吸入される空気量に基づいて空燃比を制御する内燃機関の空燃比制御装置において、前記吸気管路に設けられ、前記シリンダ内に吸入される空気量を調整するスロットル弁と、前記スロットル弁の開度を検出するスロットル弁開度検出手段と、前記スロットル弁よりも上流側の前記吸気管路に設けられ、前記吸気管路に吸入される空気量を検出する吸入空気量検出手段と、前記内燃機関の状態を検出する内燃機関状態検出手段と、前記スロットル弁の上流側で、かつ前記吸入空気量検出手段の下流側の前記吸気管路内に負圧を発生させる負圧発生装置と、前記スロットル弁開度検出手段および前記内燃機関状態検出手段に基づいて、前記内燃機関が停止し、かつ前記スロットル弁が全閉状態にあることを条件として、前記負圧発生装置を作動させる作動手段と、前記負圧発生装置が作動したときに、前記吸入空気検出手段が検出した吸入空気量の出力値を初期吸入空気量の出力値と比較してずれ量を算出するずれ量算出手段と、前記ずれ量算出手段が算出したずれ量に基づいて前記吸入空気検出手段の出力値を補正する出力値補正手段と、前記出力値補正手段によって補正された出力値に基づいて空燃比を制御する空燃比制御手段とを備えたものから構成されている。 An air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is an air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine that controls the air-fuel ratio based on the amount of air sucked into a cylinder of the internal combustion engine through an intake pipe, and is provided in the intake pipe. A throttle valve for adjusting the amount of air sucked into the cylinder, throttle valve opening detecting means for detecting the opening of the throttle valve, and an intake pipe upstream of the throttle valve. , An intake air amount detection means for detecting the amount of air taken into the intake pipe, an internal combustion engine state detection means for detecting the state of the internal combustion engine, and an intake air amount detection upstream of the throttle valve The internal combustion engine is stopped based on a negative pressure generating device for generating a negative pressure in the intake pipe downstream of the means, the throttle valve opening degree detecting means and the internal combustion engine state detecting means, On condition that the throttle valve is fully closed, an operating means for operating the negative pressure generating device, and an output of the intake air amount detected by the intake air detecting means when the negative pressure generating device is operated A deviation amount calculating means for calculating a deviation amount by comparing a value with an output value of an initial intake air amount, and an output value for correcting the output value of the intake air detecting means based on the deviation amount calculated by the deviation amount calculating means It comprises a correction means and an air-fuel ratio control means for controlling the air-fuel ratio based on the output value corrected by the output value correction means.

この構成により、内燃機関が停止するとともに、スロットル弁が全閉状態にあるときに、スロットル弁の上流側で、かつ吸入空気量検出手段の下流側の吸気管路内に負圧を発生させることにより、吸入通気量検出手段によって吸入空気量を検出し、この吸入空気量と吸入空気量検出手段の出荷時等に設定された初期吸入空気量と比較して算出されたずれ量に基づいて吸入空気検出手段の出力値を補正するので、負圧発生装置によって吸気管路に発生した安定した空気量を吸入通気量検出手段によって検出することができる。 With this configuration, when the internal combustion engine is stopped and the throttle valve is fully closed, negative pressure is generated in the intake pipe upstream of the throttle valve and downstream of the intake air amount detection means. Thus, the intake air amount detecting means detects the intake air amount, and the intake air amount is detected based on the deviation calculated by comparing the intake air amount with the initial intake air amount set at the time of shipment of the intake air amount detecting means. Since the output value of the air detecting means is corrected, the stable air amount generated in the intake pipe by the negative pressure generating device can be detected by the intake air flow detecting means.

このため、吸入空気量の出力値と初期吸入空気量の正確なずれ量を算出して吸入空気検出手段の出力値を補正することができる。このため、吸入空気量検出手段が堆積物の影響を受けて実吸入空気量を正確に検出できなくなった場合であっても、実吸入空気量とのずれの少ない出力値を得ることができ、この出力値によって空燃比を高精度に制御することができる。 For this reason, it is possible to correct the output value of the intake air detection means by calculating an accurate deviation amount between the output value of the intake air amount and the initial intake air amount. For this reason, even when the intake air amount detection means is not able to accurately detect the actual intake air amount due to the influence of deposits, an output value with little deviation from the actual intake air amount can be obtained, The air-fuel ratio can be controlled with high accuracy by this output value.

また、本発明の内燃機関の空燃比制御装置の前記負圧発生装置は、前記スロットル弁および前記吸入空気量検出手段の設置位置の間の前記吸気管路に連通する負圧管路に取付けられ、前記負圧管路を介して前記吸気管路内に負圧を発生させるものから構成されている。 Further, the negative pressure generating device of the air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine of the present invention is attached to a negative pressure line communicating with the intake line between the throttle valve and the intake air amount detecting means. The negative pressure line is configured to generate a negative pressure in the intake line.

この構成により、スロットル弁および吸入空気量検出手段の設置位置の間の吸気管路に連通する負圧管路を介して吸気管路に負圧を発生させるので、スロットル弁の外周部と吸気管路の内周部の隙間から内燃機関内の空気を吸い込んでしまうのを防止して、一定の安定した吸入空気量を吸気管路内に発生させることができ、吸入通気量検出手段が一定の吸入空気量を検出することができる。
したがって、吸入空気量と初期吸入空気量を比較して算出したずれ量に基づいて吸入空気検出手段の出力値を補正することができ、堆積物による経時変化に相当する吸入空気検出手段の出力値を補正することができる。このため、実吸入空気量とのずれのより一層少ない出力値を得ることができる。 With this configuration, negative pressure is generated in the intake pipe via the negative pressure line communicating with the intake pipe between the throttle valve and the intake air amount detecting means, so that the outer periphery of the throttle valve and the intake pipe are It is possible to prevent inhalation of air in the internal combustion engine from the gap in the inner peripheral portion of the engine, and to generate a constant and stable intake air amount in the intake pipe. The amount of air can be detected.
Therefore, the output value of the intake air detection means can be corrected based on the amount of deviation calculated by comparing the intake air amount and the initial intake air amount, and the output value of the intake air detection means corresponding to the change over time due to deposits. Can be corrected. For this reason, it is possible to obtain an output value with a smaller deviation from the actual intake air amount.

また、本発明の内燃機関の空燃比制御装置の前記負圧発生装置は、独立して動作するものから構成されている。
この構成により、内燃機関の運転中に発生する負圧（吸入空気を利用した負圧）を利用せずに、独立した負圧発生装置によって負圧を発生させるので、内燃機関の停止時に、吸気管路内に一定の安定した吸入空気量を発生させることができる。 Further, the negative pressure generating device of the air-fuel ratio control device for an internal combustion engine of the present invention is configured to operate independently.
With this configuration, the negative pressure is generated by the independent negative pressure generating device without using the negative pressure generated during the operation of the internal combustion engine (negative pressure using the intake air). A constant and stable intake air amount can be generated in the pipe.

また、本発明の内燃機関の空燃比制御装置の前記作動手段は、内燃機関の停止直後に前記負圧発生装置を作動させるものから構成されている。
この構成により、内燃機関の停止後の一定時間後に負圧発生装置を作動させた場合には、内燃機関の停止後に前記一定時間内に内燃機関が動作したときに安定した吸入空気量を得ることができないのに対して、内燃機関の停止直後に負圧発生装置を作動させれば、安定した吸入空気量を吸入通気量検出手段が検出することで、吸入空気量の出力値と初期吸入空気量の出力値を比較して算出したずれ量に基づいて吸入空気検出手段の出力値を補正して、吸入通気量検出手段の出力値を常に最新の出力値に更新することができる。 The operating means of the air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is configured to operate the negative pressure generator immediately after the internal combustion engine is stopped.
With this configuration, when the negative pressure generating device is operated after a certain time after the internal combustion engine is stopped, a stable intake air amount can be obtained when the internal combustion engine is operated within the predetermined time after the internal combustion engine is stopped. On the other hand, if the negative pressure generator is operated immediately after the internal combustion engine is stopped, the intake air amount detection means detects a stable intake air amount, so that the output value of the intake air amount and the initial intake air The output value of the intake air detection means can be corrected based on the amount of deviation calculated by comparing the output values of the amounts, and the output value of the intake air flow amount detection means can always be updated to the latest output value.

本発明は、吸入空気量検出手段が堆積物の影響を受けて実吸入空気量を正確に検出できなくなった場合であっても、実吸入空気量とのずれの少ない出力値を得ることができ、高精度に空燃比補正を行うことができる内燃機関の空燃比制御装置を提供することができる。 The present invention can obtain an output value with little deviation from the actual intake air amount even when the intake air amount detection means cannot accurately detect the actual intake air amount due to the influence of the deposit. An air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine that can perform air-fuel ratio correction with high accuracy can be provided.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１〜図５は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実施の形態を示す図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 5 show an embodiment of an air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention.

まず、構成を説明する。図１は内燃機関を示す図である。図１において、火花点火式のガソリン多気筒内燃機関（以下、単にエンジンと称する）１には吸気管路２および排気管路３が接続されている。 First, the configuration will be described. FIG. 1 is a diagram showing an internal combustion engine. In FIG. 1, an intake pipe 2 and an exhaust pipe 3 are connected to a spark ignition type gasoline multi-cylinder internal combustion engine (hereinafter simply referred to as an engine) 1.

吸気管路２には吸入空気の温度Ｔｑを検出する吸気温センサ４と、吸入空気量Ｑを検出する吸入空気量検出手段としてのエアフローメータ５と、アクセルペダルの操作に連動して開弁および閉弁することにより、後述する燃焼室１４に吸入される空気量を調整するスロットル弁６が配置されるとともに、このスロットル弁６の開度Ｔｓｖを検出するスロットル弁開度検出手段としてのスロットル開度センサ７が配置されている。 The intake pipe 2 has an intake air temperature sensor 4 for detecting the intake air temperature Tq, an air flow meter 5 as an intake air amount detecting means for detecting the intake air amount Q, and a valve opening and opening in conjunction with the operation of the accelerator pedal. By closing the valve, a throttle valve 6 for adjusting the amount of air taken into the combustion chamber 14 to be described later is disposed, and a throttle valve opening detecting means for detecting the opening Tsv of the throttle valve 6 is opened. A degree sensor 7 is arranged.

また、エンジン１の各気筒（筒）に接続される吸気ポート８には電磁駆動式のインジェクタ９が設けられており、このインジェクタ９には燃料タンク１０から燃料であるガソリンが供給される。なお、燃料タンク１０から供給される燃料は図示しないプレッシャレギュレータにより所定圧力に調整されてインジェクタ９に供給される。本実施の形態のエンジン１は、気筒毎に独立してインジェクタ９が配置されているマルチポイントインジェクションシステムである。 An intake port 8 connected to each cylinder (cylinder) of the engine 1 is provided with an electromagnetically driven injector 9, and gasoline as fuel is supplied to the injector 9 from a fuel tank 10. The fuel supplied from the fuel tank 10 is adjusted to a predetermined pressure by a pressure regulator (not shown) and supplied to the injector 9. Engine 1 of the present embodiment is a multipoint injection system in which injectors 9 are arranged independently for each cylinder.

また、エンジン１の各気筒を構成するシリンダ１１内には図１中、上下方向に往復動するピストン１２が設けられており、このピストン１２はコンロッド１３を介して図示していないクランク軸に連結されている。 Further, a piston 12 that reciprocates in the vertical direction in FIG. 1 is provided in a cylinder 11 constituting each cylinder of the engine 1, and this piston 12 is connected to a crankshaft (not shown) via a connecting rod 13. Has been.

また、ピストン１２の上方にはシリンダ１１とシリンダヘッド２０とによって区画された燃焼室１４が形成されており、この燃焼室１４の上部には点火プラグ１５が配置されるとともに、開閉可能な吸気バルブ１７と排気バルブ１８を介してそれぞれ吸気管路２と排気管路３に接続されている。また、排気管路３には、排気ガス中の酸素濃度に応じた所定の電気信号を出力する空燃比センサ１９が配置されている。 A combustion chamber 14 defined by a cylinder 11 and a cylinder head 20 is formed above the piston 12. An ignition plug 15 is disposed above the combustion chamber 14, and an intake valve that can be opened and closed. 17 and an exhaust valve 18 are connected to an intake pipe 2 and an exhaust pipe 3, respectively. Further, an air-fuel ratio sensor 19 that outputs a predetermined electric signal corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas is disposed in the exhaust pipe 3.

また、スロットル弁６の上流側で、かつエアフローメータ５の下流側の吸気管路２には負圧管路２１の一端部が接続されており、この負圧管路２１の他端部には独立して作動する負圧発生装置２２が接続されている。
この負圧発生装置２２は負圧管路２１を介してエアフローメータ５およびスロットル弁６の間の吸気管路２内の空気を吸引することにより、エアフローメータ５およびスロットル弁６の間の吸気管路２内に負圧を発生させるようになっている。 One end of a negative pressure line 21 is connected to the intake pipe 2 upstream of the throttle valve 6 and downstream of the air flow meter 5, and is independent of the other end of the negative pressure line 21. A negative pressure generating device 22 that operates is connected.
The negative pressure generator 22 sucks air in the intake pipe 2 between the air flow meter 5 and the throttle valve 6 via the negative pressure pipe 21, so that the intake pipe between the air flow meter 5 and the throttle valve 6. 2 generates a negative pressure.

図２は、エンジンＥＣＵ３１を示す図である。図２において、エンジンＥＣＵ３１はＣＰＵ（Central processing unit）３２、ＲＯＭ（Read Only Memory）３３、ＲＡＭ（Random Access Memory）３４、入力ポート３５および出力ポート３６から構成されている。 FIG. 2 is a diagram showing the engine ECU 31. In FIG. 2, the engine ECU 31 includes a central processing unit (CPU) 32, a read only memory (ROM) 33, a random access memory (RAM) 34, an input port 35, and an output port 36.

入力ポート３５には上述した吸気温センサ４、エアフローメータ５、スロットル開度センサ７、空燃比センサ１９や車速センサ２３、クランク角センサ２４の各出力信号が入力されており、ＣＰＵ３２は出力ポート３６を介して点火プラグ１５、インジェクタ９および負圧発生装置２２を制御するようになっている。 The output signals of the intake air temperature sensor 4, the air flow meter 5, the throttle opening sensor 7, the air-fuel ratio sensor 19, the vehicle speed sensor 23, and the crank angle sensor 24 are input to the input port 35, and the CPU 32 outputs the output port 36. The spark plug 15, the injector 9, and the negative pressure generator 22 are controlled via the control.

車速センサ２３は、車軸の回転に基づいて車速Ｖを検出するようになっている。また、クランク角センサ２４はクランク軸またはカム軸の回転よりクランク角度と共にエンジン回転数Ｎｅを検出するようになっている。 The vehicle speed sensor 23 detects the vehicle speed V based on the rotation of the axle. The crank angle sensor 24 detects the engine speed Ne together with the crank angle from the rotation of the crankshaft or camshaft.

一方、ＲＯＭ３３にはＣＰＵ３１によって実行される空燃比制御プログラムやエアフローメータ５の出力値補正プログラムが内蔵されている。ＲＡＭ３４はデータを一時的に記憶するワークエリアを構成しているとともに、エアフローメータ５の出荷時に設定された初期吸入空気量の出力値が記憶されている。 On the other hand, the ROM 33 contains an air-fuel ratio control program executed by the CPU 31 and an output value correction program for the air flow meter 5. The RAM 34 constitutes a work area for temporarily storing data, and an output value of the initial intake air amount set at the time of shipment of the air flow meter 5 is stored.

エンジンＥＣＵ３１は、スロットル開度センサ７によって検出されたスロットル弁６の開度Ｔｓｖに基づいてスロットル弁６が全閉状態となり、クランク角センサ２４によって検出されたエンジン回転数Ｎｅに基づいてエンジン１が停止状態になったときに、負圧発生装置２２を作動させるようになっている。本実施の形態では、クランク角センサ２４が内燃機関状態検出手段を構成し、エンジンＥＣＵ３１が作動手段を構成している。 The engine ECU 31 causes the throttle valve 6 to be fully closed based on the opening degree Tsv of the throttle valve 6 detected by the throttle opening degree sensor 7, and the engine 1 operates based on the engine speed Ne detected by the crank angle sensor 24. The negative pressure generator 22 is activated when the vehicle is stopped. In the present embodiment, the crank angle sensor 24 constitutes an internal combustion engine state detecting means, and the engine ECU 31 constitutes an operating means.

また、エンジンＥＣＵ３１は、負圧発生装置２２が作動した時点、すなわち、エンジン１が停止した直後にエアフローメータ５が検出した吸入空気量の出力値をＲＯＭ３２に記憶された初期吸入空気量の出力値と比較してずれ量を算出し、このずれ量をずれ量補正係数としてＲＡＭ３４に記憶するようになっている。本実施の形態では、エンジンＥＣＵ３１がずれ量算出手段を構成している。 Further, the engine ECU 31 outputs the output value of the intake air amount detected by the air flow meter 5 immediately after the negative pressure generating device 22 is operated, that is, immediately after the engine 1 is stopped, to the output value of the initial intake air amount stored in the ROM 32. The amount of deviation is calculated in comparison with, and this amount of deviation is stored in the RAM 34 as a deviation amount correction coefficient. In the present embodiment, the engine ECU 31 constitutes a deviation amount calculation means.

また、エンジンＥＣＵ３１は、エンジン１が動作状態にあるときに、ＲＡＭ３４に記憶されたずれ量補正係数に基づいてエアフローメータ５の出力値を補正して実吸入空気量を算出し、この実吸入空気量とエアフローメータ５、スロットル開度センサ７、空燃比センサ１９およびクランク角センサ２４の各出力信号に基づいてインジェクタ９に駆動パルス信号を与えて駆動することにより、燃料タンク１０から圧送されてプレッシャレギュレータにより所定圧力に調整された燃料を噴射供給する。また、駆動パルス信号のパルス幅により燃料噴射量が制御される。
本実施の形態では、エンジンＥＣＵ３１が出力値補正手段を構成し、エンジンＥＣＵ３１およびインジェクタ９が空燃比制御手段を構成している。 Further, the engine ECU 31 calculates the actual intake air amount by correcting the output value of the air flow meter 5 on the basis of the deviation amount correction coefficient stored in the RAM 34 when the engine 1 is in the operating state. By driving the injector 9 by supplying a drive pulse signal to the injector 9 based on the output signals of the air flow meter 5, the throttle opening sensor 7, the air-fuel ratio sensor 19, and the crank angle sensor 24, the pressure is sent from the fuel tank 10. The fuel adjusted to a predetermined pressure by the regulator is injected and supplied. Further, the fuel injection amount is controlled by the pulse width of the drive pulse signal.
In the present embodiment, the engine ECU 31 constitutes output value correction means, and the engine ECU 31 and the injector 9 constitute air-fuel ratio control means.

次に、図３に示すフローチャートに基づいてエアフローメータ５の出力値補正処理を説明する。
図３において、出力値補正処理では、ＣＰＵ３１はスロットル開度センサ７によって検出されたスロットル弁６の開度Ｔｓｖ、クランク角センサ２４によって検出されたエンジン回転数Ｎｅを読み込む（ステップＳ１）。 Next, the output value correction process of the air flow meter 5 will be described based on the flowchart shown in FIG.
In FIG. 3, in the output value correction process, the CPU 31 reads the opening degree Tsv of the throttle valve 6 detected by the throttle opening degree sensor 7 and the engine speed Ne detected by the crank angle sensor 24 (step S1).

次いで、ＣＰＵ３１はスロットル開度センサ７の検出情報に基づいてスロットル弁６が全閉状態か否かを判別し（ステップＳ２）、スロットル弁６が全閉状態でないときには、出力値補正処理を終了し、スロットル弁６が全閉状態であるときには、エンジン回転数Ｎｅに基づいてエンジン１が停止状態であるか否かを判別する（ステップＳ３）。 Next, the CPU 31 determines whether or not the throttle valve 6 is fully closed based on the detection information of the throttle opening sensor 7 (step S2). When the throttle valve 6 is not fully closed, the output value correction process is terminated. When the throttle valve 6 is fully closed, it is determined whether or not the engine 1 is stopped based on the engine speed Ne (step S3).

ステップＳ３でエンジンが停止状態でないものと判断した場合には、ＣＰＵ３１は出力値補正処理を終了し、エンジンが停止状態であるものと判断した場合には、負圧発生装置２２を作動させる（ステップＳ４）。 If it is determined in step S3 that the engine is not stopped, the CPU 31 ends the output value correction process. If it is determined that the engine is stopped, the negative pressure generator 22 is activated (step S3). S4).

このとき、負圧管路２１を介してエアフローメータ５およびスロットル弁６の間の吸気管路２の空気が吸引されることにより、負圧が発生する。 At this time, negative pressure is generated by suction of air in the intake pipe 2 between the air flow meter 5 and the throttle valve 6 via the negative pressure pipe 21.

ＣＰＵ３１はエアフローメータ５によって吸入空気量Ｑを検出した後（ステップＳ５）、ＲＡＭ３３から初期吸入空気量Ｑ０の出力値Ｖ０を読み出して、この出力値Ｖ０と吸入空気量の出力値Ｖとのずれ量ΔＶを算出する（ステップＳ６）。 After detecting the intake air amount Q by the air flow meter 5 (step S5), the CPU 31 reads the output value V0 of the initial intake air amount Q0 from the RAM 33, and the difference between the output value V0 and the output value V of the intake air amount ΔV is calculated (step S6).

ここで、図４に基づいて初期吸入空気量Ｑ０とエアフローメータ５の出力値Ｖ０および吸気管路２内に負圧を発生させたときの吸入空気量Ｑとエアフローメータ５の出力値Ｖの関係について説明する。 Here, based on FIG. 4, the relationship between the initial intake air amount Q0 and the output value V0 of the air flow meter 5 and the intake air amount Q and the output value V of the air flow meter 5 when a negative pressure is generated in the intake pipe 2. Will be described.

エアフローメータ５の出荷時にはエアフローメータ５の検出面にゴミやカーボン等の堆積物が堆積していない状態で吸入空気量Ｑ０を検出したときの出力値Ｖ０となり、吸入空気量Ｑ０に比例して増大する出力値Ｖ０となる。 When the air flow meter 5 is shipped, the output value V0 is obtained when the intake air amount Q0 is detected in a state where no deposits such as dust and carbon are deposited on the detection surface of the air flow meter 5, and increases in proportion to the intake air amount Q0. The output value V0 is

これに対して、エンジン１に搭載されたエアフローメータ５は経時変化によってゴミやカーボン等の堆積部が検出面に堆積しているため、吸気管路２内に負圧を発生させたときの吸入空気量Ｑを検出したときの出力値Ｖは、堆積物の影響を受けて初期吸入空気量Ｑ０を検出したときの出力値Ｖ０に比べて低い出力値Ｖとなる。 On the other hand, since the air flow meter 5 mounted on the engine 1 accumulates deposits such as dust and carbon on the detection surface due to changes over time, the intake when the negative pressure is generated in the intake pipe 2 The output value V when the air amount Q is detected becomes an output value V lower than the output value V0 when the initial intake air amount Q0 is detected due to the influence of deposits.

ＣＰＵ３１は出力値Ｖと出力値Ｖ０を参照して、両出力値Ｖ、Ｖ０のずれ量をずれ量補正係数ΔＶとしてＲＡＭ３３に記憶して（ステップＳ７）、出力値補正処理を終了する。 The CPU 31 refers to the output value V and the output value V0, stores the shift amount between the output values V and V0 in the RAM 33 as the shift amount correction coefficient ΔV (step S7), and ends the output value correction process.

次に、図５のフローチャートに基づいて空燃比制御処理を説明する。
図５において、空燃比制御処理では、ＣＰＵ３１はエアフローメータ５により検出される吸入空気量Ｑの出力値Ｖと、クランク角センサ２４によって検出されるエンジン回転数Ｎｅとを読み込む（ステップＳ１１）。 Next, the air-fuel ratio control process will be described based on the flowchart of FIG.
In FIG. 5, in the air-fuel ratio control process, the CPU 31 reads the output value V of the intake air amount Q detected by the air flow meter 5 and the engine speed Ne detected by the crank angle sensor 24 (step S11).

次いで、ＣＰＵ３１はエアフローメータ５の出力値Ｖを次式に基づいて実出力値Ｖａに補正する（ステップＳ１２）。
実出力値Ｖａ＝出力値Ｖ＋ΔＶ……（１）
次いで、この実出力値Ｖａとエンジン回転数Ｎｅに基づいて空燃比を目標空燃比にするために設定されている基本燃料噴射量マップＭＡＰから基本燃料噴射量Ｔｐを算出する（ステップＳ１３）。なお、基本燃料噴射量マップＭＡＰはＲＡＭ３４に記憶されている。 Next, the CPU 31 corrects the output value V of the air flow meter 5 to the actual output value Va based on the following equation (step S12).
Actual output value Va = Output value V + ΔV (1)
Next, the basic fuel injection amount Tp is calculated from the basic fuel injection amount map MAP set to make the air-fuel ratio the target air-fuel ratio based on the actual output value Va and the engine speed Ne (step S13). The basic fuel injection amount map MAP is stored in the RAM 34.

次いで、この基本燃料噴射量Ｔｐに対して補正係数Ｋａによる補正を実行して、燃料噴射量Ｔｉを算出して（ステップＳ１４）、空燃比制御処理を終了する。この補正係数Ｋａは、空燃比センサ１９の出力信号に基づいて目標空燃比にするためのフィードバック補正係数、スロットル開度Ｔｓｔの出力信号に基づいて加速時の燃料増量等を行うための補正係数を含んだ補正係数である。 Next, the basic fuel injection amount Tp is corrected by the correction coefficient Ka to calculate the fuel injection amount Ti (step S14), and the air-fuel ratio control process is terminated. The correction coefficient Ka is a feedback correction coefficient for achieving the target air-fuel ratio based on the output signal of the air-fuel ratio sensor 19, and a correction coefficient for performing fuel increase during acceleration based on the output signal of the throttle opening Tst. Including correction factor.

このように燃料噴射量Ｔｉが演算されると、この燃料噴射量Ｔｉに相当するパルス幅の駆動パルス信号がエンジン回転に同期してエンジン１の気筒毎に所定のタイミングでインジェクタ９に出力されて、燃料噴射が行われる。
このように本実施の形態では、エンジン１が停止するとともに、スロットル弁６が全閉状態にあるときに、負圧発生装置２２によって吸気管路２に負圧を発生させることにより、エアフローメータ５によって吸入空気量を検出し、この吸入空気量とエアフローメータ５の出荷時等に設定された初期吸入空気量と比較してずれ量を算出し、このずれ量に基づいてエアフローメータ５の出力値を補正するようにしたので、負圧発生装置２２によって吸気管路２に発生した安定した空気量をエアフローメータ５によって検出することができる。 When the fuel injection amount Ti is calculated in this way, a drive pulse signal having a pulse width corresponding to the fuel injection amount Ti is output to the injector 9 at a predetermined timing for each cylinder of the engine 1 in synchronization with the engine rotation. Fuel injection is performed.
As described above, in the present embodiment, when the engine 1 is stopped and the throttle valve 6 is in the fully closed state, the negative pressure generator 22 generates a negative pressure in the intake pipe 2, whereby the air flow meter 5. The amount of intake air is detected by this, and the amount of deviation is calculated by comparing the amount of intake air with the initial amount of intake air set at the time of shipment of the air flow meter 5, and the output value of the air flow meter 5 is calculated based on this amount of deviation. Therefore, the air flow meter 5 can detect a stable amount of air generated in the intake pipe 2 by the negative pressure generator 22.

このため、吸入空気量の出力値と初期吸入空気量の正確なずれ量を算出してエアフローメータ５の出力値を補正することができる、このため、エアフローメータ５が堆積物の影響を受けて実吸入空気量を正確に検出できなくなった場合であっても、実吸入空気量とのずれの少ない出力値を得ることができ、この出力値によって空燃比を高精度に制御することができる。 For this reason, it is possible to correct the output value of the air flow meter 5 by calculating an accurate deviation amount between the output value of the intake air amount and the initial intake air amount. For this reason, the air flow meter 5 is affected by deposits. Even when the actual intake air amount cannot be detected accurately, an output value with little deviation from the actual intake air amount can be obtained, and the air-fuel ratio can be controlled with high accuracy by this output value.

また、本実施の形態では、負圧発生装置２２を、スロットル弁６およびエアフローメータ５の設置位置の間の吸気管路２に連通する負圧管路２１に取付け、この負圧管路２１を介して吸気管路２内に負圧を発生させるようにしたので、一定の安定した吸入空気量を吸気管路２内に発生させることができる。 Further, in the present embodiment, the negative pressure generating device 22 is attached to the negative pressure line 21 communicating with the intake line 2 between the installation positions of the throttle valve 6 and the air flow meter 5, and the negative pressure line 21 is connected to the negative pressure line 21. Since a negative pressure is generated in the intake pipe 2, a constant and stable intake air amount can be generated in the intake pipe 2.

具体的には、スロットル弁６およびエアフローメータ５の設置位置の間の吸気管路２に直接負圧発生装置２２を設けた場合には、スロットル弁６を全閉状態にして負圧発生装置２２から大きな負圧を発生させると、スロットル弁６の開閉動作に伴う経時劣化等によってスロットル弁６の外周部と吸気管路２の内周部の間に形成される微小な隙間からエンジン１側の燃料を含んだ空気を吸い込んでしまう可能性がある。 Specifically, when the negative pressure generating device 22 is provided directly in the intake pipe 2 between the installation positions of the throttle valve 6 and the air flow meter 5, the negative pressure generating device 22 is set with the throttle valve 6 fully closed. When a large negative pressure is generated from the engine 1, a small gap formed between the outer peripheral portion of the throttle valve 6 and the inner peripheral portion of the intake pipe 2 due to deterioration with the passage of time with the opening and closing operation of the throttle valve 6 or the like on the engine 1 side. There is a possibility of inhaling air containing fuel.

これに対して、負圧発生装置２２を、スロットル弁６およびエアフローメータ５の設置位置の間の吸気管路２に連通する負圧管路２１に取付け、この負圧管路２１を介して吸気管路２内に負圧を発生させる場合には、大きな負圧をさせた場合であっても、負圧通路２１が存在する分だけ吸気管路２に発生させる負圧を、吸気管路２の内周部の間に形成される微小な隙間からエンジン１側の空気を吸引しない程度にすることができる。 On the other hand, the negative pressure generating device 22 is attached to a negative pressure line 21 communicating with the intake line 2 between the installation positions of the throttle valve 6 and the air flow meter 5, and the intake line is connected via the negative pressure line 21. 2, even if a large negative pressure is generated, the negative pressure generated in the intake pipe 2 by the amount of the negative pressure passage 21 is generated in the intake pipe 2. It is possible to prevent the air on the engine 1 side from being sucked through a minute gap formed between the peripheral portions.

したがって、一定の安定した吸入空気量を吸気管路２内に発生させることができ、エアフローメータ５が一定の吸入空気量を検出することができる。この結果、吸入空気量と初期吸入空気量を比較してずれ量に基づいてエアフローメータ５の出力値を補正することができ、堆積物による経時変化に相当するエアフローメータ５の出力値を補正することができる。このため、実吸入空気量とのずれのより一層少ない出力値を得ることができる。 Therefore, a constant and stable intake air amount can be generated in the intake pipe 2 and the air flow meter 5 can detect a constant intake air amount. As a result, the intake air amount and the initial intake air amount are compared, and the output value of the air flow meter 5 can be corrected based on the amount of deviation, and the output value of the air flow meter 5 corresponding to the temporal change due to deposits is corrected. be able to. For this reason, it is possible to obtain an output value with a smaller deviation from the actual intake air amount.

ここで、負圧通路２１をスロットル弁６の下流側に設けた場合には、負圧発生装置２２を作動させるときにスロットル弁６を全閉状態にするので、エアフローメータ５で吸入空気量を検出することができないので、好ましくない。 Here, when the negative pressure passage 21 is provided on the downstream side of the throttle valve 6, the throttle valve 6 is fully closed when the negative pressure generator 22 is operated. Since it cannot be detected, it is not preferable.

また、負圧通路２１をエアフローメータ５の上流側に設けた場合には、負圧発生装置２２によって吸気管路２に流通する空気の流れ方向がエンジン１の運転中に吸気管路２に流れる空気の方向と逆方向となり、実際の吸入空気量を検知することができないため、好ましくない。 When the negative pressure passage 21 is provided on the upstream side of the air flow meter 5, the flow direction of the air flowing through the intake pipe 2 by the negative pressure generator 22 flows into the intake pipe 2 during operation of the engine 1. The direction is opposite to the direction of air, and the actual intake air amount cannot be detected, which is not preferable.

また、本実施の形態では、負圧発生装置２２を独立して動作するものから構成したので、エンジン１の運転中に発生する負圧（吸入空気を利用した負圧）を利用せずに、独立した負圧発生装置２２によって負圧を発生させるので、エンジン１の停止時に、吸気管路２内に一定の安定した吸入空気量を発生させることができる。 In the present embodiment, since the negative pressure generator 22 is configured to operate independently, the negative pressure generated during operation of the engine 1 (negative pressure using intake air) is not used. Since the negative pressure is generated by the independent negative pressure generator 22, a constant and stable intake air amount can be generated in the intake pipe 2 when the engine 1 is stopped.

また、本実施の形態では、エンジン１の停止直後に負圧発生装置２２を作動させるようにした。このようにしたのは、エンジン１の停止後の一定時間後に負圧発生装置２２を作動させた場合には、エンジン１の停止後に前記一定時間内にエンジン１が動作したときに安定した吸入空気量を得ることができないのに対して、エンジン１の停止直後に負圧発生装置２２を作動させれば、安定した吸入空気量をエアフローメータ５が検出することで、吸入空気量の出力値Ｖと初期吸入空気量の出力値Ｖ０を比較して算出したずれ量に基づいてエアフローメータ５の出力値を補正して、エアフローメータ５の出力値を常に最新の出力値に更新することができる。 In the present embodiment, the negative pressure generator 22 is operated immediately after the engine 1 is stopped. This is because when the negative pressure generator 22 is operated after a certain time after the engine 1 is stopped, the intake air is stable when the engine 1 is operated within the certain time after the engine 1 is stopped. If the negative pressure generating device 22 is operated immediately after the engine 1 is stopped, the air flow meter 5 detects a stable intake air amount, so that the output value V of the intake air amount cannot be obtained. The output value of the air flow meter 5 can be corrected based on the amount of deviation calculated by comparing the output value V0 of the initial intake air amount and the output value V0 of the initial intake air amount, so that the output value of the air flow meter 5 can always be updated to the latest output value.

以上のように、本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置は、吸入空気量検出手段が堆積物の影響を受けて実吸入空気量を正確に検出できなくなった場合であっても、実吸入空気量とのずれの少ない出力値を得ることができ、高精度に空燃比補正を行うことができるという効果を有し、吸気管路を通してシリンダ内に吸入される空気量に基づいて空燃比を補正する内燃機関の空燃比制御装置等として有用である。 As described above, the air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is configured so that the actual intake air amount can be detected even if the intake air amount detection unit cannot accurately detect the actual intake air amount due to the influence of deposits. An output value with a small deviation from the air amount can be obtained, and the air-fuel ratio can be corrected with high accuracy. The air-fuel ratio is adjusted based on the air amount sucked into the cylinder through the intake pipe. This is useful as an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine to be corrected.

本発明の一実施の形態に係る内燃機関の空燃比制御装置における内燃機関の概略構成図1 is a schematic configuration diagram of an internal combustion engine in an air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態に係る内燃機関の制御系のブロック図The block diagram of the control system of the internal combustion engine which concerns on one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態に係る内燃機関の空燃比制御装置における出力値補正処理のフローチャートThe flowchart of the output value correction process in the air-fuel ratio control apparatus of the internal combustion engine which concerns on one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態に係る内燃機関の空燃比制御装置における吸入空気量とエアフローメータの出力値の関係を示す図The figure which shows the relationship between the amount of intake air and the output value of an airflow meter in the air-fuel ratio control apparatus of the internal combustion engine which concerns on one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態に係る内燃機関の空燃比制御装置における空燃比制御処理のフローチャートThe flowchart of the air fuel ratio control process in the air fuel ratio control apparatus of the internal combustion engine which concerns on one embodiment of this invention

符号の説明Explanation of symbols

１エンジン（内燃機関）
２吸気管路
５エアフローメータ（吸入空気量検出手段）
６スロットル弁
７スロットル開度センサ（スロットル弁開度検出手段）
９インジェクタ（空燃比制御手段）
２２負圧発生装置
２４クランク角センサ（内燃機関状態検出手段）
３１エンジンＥＣＵ（ずれ量算出手段、空燃比制御手段）
1 engine (internal combustion engine)
2 Intake pipe 5 Air flow meter (intake air amount detection means)
6 Throttle valve 7 Throttle opening sensor (throttle valve opening detection means)
9 Injector (Air-fuel ratio control means)
22 Negative pressure generator 24 Crank angle sensor (Internal combustion engine state detection means)
31 Engine ECU (deviation amount calculation means, air-fuel ratio control means)

Claims

吸気管路を通して内燃機関のシリンダ内に吸入される空気量に基づいて空燃比を制御する内燃機関の空燃比制御装置において、
前記吸気管路に設けられ、前記シリンダ内に吸入される空気量を調整するスロットル弁と、
前記スロットル弁の開度を検出するスロットル弁開度検出手段と、
前記スロットル弁よりも上流側の前記吸気管路に設けられ、前記吸気管路に吸入される空気量を検出する吸入空気量検出手段と、
前記内燃機関の状態を検出する内燃機関状態検出手段と、
前記スロットル弁の上流側で、かつ前記吸入空気量検出手段の下流側の前記吸気管路内に負圧を発生させる負圧発生装置と、
前記スロットル弁開度検出手段および前記内燃機関状態検出手段に基づいて、前記内燃機関が停止し、かつ前記スロットル弁が全閉状態にあることを条件として、前記負圧発生装置を作動させる作動手段と、
前記負圧発生装置が作動したときに、前記吸入空気検出手段が検出した吸入空気量の出力値を初期吸入空気量の出力値と比較してずれ量を算出するずれ量算出手段と、
前記ずれ量算出手段が算出したずれ量に基づいて前記吸入空気検出手段の出力値を補正する出力値補正手段と、
前記出力値補正手段によって補正された出力値に基づいて空燃比を制御する空燃比制御手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。 In an air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine that controls the air-fuel ratio based on the amount of air sucked into the cylinder of the internal combustion engine through the intake pipe,
A throttle valve provided in the intake pipe for adjusting the amount of air taken into the cylinder;
Throttle valve opening detection means for detecting the opening of the throttle valve;
An intake air amount detection means that is provided in the intake pipe upstream of the throttle valve and detects the amount of air sucked into the intake pipe;
An internal combustion engine state detection means for detecting the state of the internal combustion engine;
A negative pressure generating device that generates a negative pressure in the intake pipe upstream of the throttle valve and downstream of the intake air amount detection means;
Based on the throttle valve opening detection means and the internal combustion engine state detection means, an operating means for operating the negative pressure generating device on condition that the internal combustion engine is stopped and the throttle valve is in a fully closed state. When,
A deviation amount calculating means for calculating a deviation amount by comparing the output value of the intake air amount detected by the intake air detection means with the output value of the initial intake air amount when the negative pressure generating device is activated;
An output value correcting means for correcting the output value of the intake air detecting means based on the deviation amount calculated by the deviation amount calculating means;
An air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine, comprising: an air-fuel ratio control means for controlling an air-fuel ratio based on the output value corrected by the output value correction means.

前記負圧発生装置は、前記スロットル弁および前記吸入空気量検出手段の設置位置の間の前記吸気管路に連通する負圧管路に取付けられ、前記負圧管路を介して前記吸気管路内に負圧を発生させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の空燃比制御装置。 The negative pressure generating device is attached to a negative pressure line communicating with the intake pipe between the throttle valve and the intake air amount detecting means, and is inserted into the intake pipe via the negative pressure line. The air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein negative pressure is generated.

前記負圧発生装置は、独立して動作することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の空燃比制御装置。 The air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the negative pressure generator operates independently.

前記作動手段は、内燃機関の停止直後に前記負圧発生装置を作動させることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
The air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the operating means operates the negative pressure generator immediately after the internal combustion engine is stopped.