JP3564923B2 - Engine air-fuel ratio control device - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はエンジンの空燃比制御装置、特に壁流燃料に関する補正を行うとともに運転条件に応じてリッチ側の空燃比やリーン側の空燃比で運転するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、エンジンの加減速時における空燃比の目標値からのずれは、吸気マニホールドや吸気ポートに付着し、液状のまま壁面を伝ってシリンダーへと流れ込む、いわゆる壁流燃料の量的変化に起因するものであり、この壁流燃料による過不足分を過渡補正量Ｋａｔｈｏｓとして燃料補正を行うものが提案されている（特開平１−３０５１４２号公報参照）。
【０００３】
このものでは、平衡付着量Ｍｆｈと分量割合Ｋｍｆとの２つの値を、エンジン負荷、エンジン回転数Ｎおよび冷却水温Ｔｗに基づいて予め定めており、そのときのエンジン負荷、エンジン回転数Ｎおよび燃料付着部の温度予測値Ｔｆに基づいて平衡付着量Ｍｆｈと分量割合Ｋｍｆを求め、これらから後述する（６）式を用いて単位周期当たり（一噴射当たり）の付着量（これを付着速度という）Ｖｍｆを求め、この付着速度Ｖｍｆで基本噴射パルス幅Ｔｐを補正している。
【０００４】
ここで、（６）式のＭｆは単位周期毎（１噴射毎）に後述する（８）式によりＶｍｆの積算値としてサイクリックに求められる値（予測変数である）のことで、Ｍｆｈがステップ的に変化するとき、このＭｆｈに対して一次遅れで応答する。また、分量割合ＫｍｆはＭｆｈとその時点での付着量Ｍｆの差（Ｍｆｈ−Ｍｆ）の燃料を燃料噴射量の補正にどの程度反映させるのかを示す係数のことである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、冷間始動時のエンジン安定性をよくしたり高負荷時の要求出力に応えるため、さらにはリーンバーンシステムにも適用可能とするため後述する（１）式で与えられる目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａを導入するものでは、
Ｔｉ＝（Ｔｐ＋Ｋａｔｈｏｓ）×Ｔｆｂｙａ×α＋Ｔｓ …（７１）
ただし、Ｔｆｂｙａ：目標燃空比相当量
α：空燃比フィードバック補正係数
Ｔｓ：無効噴射パルス幅
の計算式により燃料噴射弁に与える燃料噴射パルス幅Ｔｉを与えている。
【０００６】
ここで、目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａは１．０を中心とする値で、たとえば冷間始動直後のアイドル時のとき（燃空比補正係数Ｄｍｌ＝１．０）、水温増量補正係数Ｋｔｗと始動後増量補正係数Ｋａｓとが０でない正の値を持つため目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａが１．０より大きくなり、空燃比がリッチ側になってエンジン安定性が高められる。また、暖機終了後（Ｋｔｗ＝０、Ｋａｓ＝０）の高負荷時にはＤｍｌが１．０よりも大きな値（たとえば１．２）に切換わり、このときもリッチ側の空燃比（出力空燃比）で運転が行われる。さらに、リーン運転領域になったときには、燃空比補正係数Ｄｍｌがたとえば０．６６（空燃比でほぼ２２）となり、このリーン空燃比の運転により燃料消費が抑制される。
【０００７】
このように目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａは運転条件の変化に応じて切換わるのであるが、出力空燃比域からの減速時などＴｆｂｙａの切換時に上記の過渡補正量Ｋａｔｈｏｓに不足を生じて空燃比が一時的にオーバーリッチやオーバーリーンになることがわかった。たとえば、出力空燃比域からの減速時（Ｔｆｂｙａが１．２から１．０に切換わる）には、図３２に示したように、過渡補正量Ｋａｔｈｏｓ（実線参照）に不足を生じて空燃比（図ではＡ／Ｆで略記、図１７、図２５、図３３において同じ）がオーバーリッチになり、かつ理論空燃比への切換時間も遅くなっている。
【０００８】
これを解析してみたところ、平衡付着量Ｍｆｈは負荷、回転数、燃料付着部の温度がすべて同一の条件でも目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａにほぼ比例しているのであるから、Ｍｆｈの要求値（一点鎖線で示す）はＴｆｂｙａ＝１．２に対する値からＴｆｂｙａ＝１．０に対する値へとステップ変化し、これに対してＭｆの要求値（二点鎖線で示す）が一次遅れで収束していくはずである。したがって、Ｍｆｈの要求値とＭｆの要求値の差から算出されるＫａｔｈｏｓの要求値は一点鎖線のように与えられることになる。これに対して上記（７１）式のＫａｔｈｏｓを計算するフローにおいては、Ｔｆｂｙａ＝１．０（理論空燃比）に対するマッチングデータを用いて平衡付着量Ｍｆｈと分量割合Ｋｍｆが求められるため、このときのＭｆｈ（実線で示す）とＭｆ（破線で示す）は図示のように変化し、したがって、Ｋａｔｈｏｓ（実線で示す）がＫａｔｈｏｓの要求値より少なく与えられる。この結果、要求値との差の面積分が不足して空燃比のオーバーリッチが生じるのである。
【０００９】
同様にして、リーン運転領域からの加速時などＴｆｂｙａが大きくなる側への切換時にも過渡補正量Ｋａｔｈｏｓが不足し、このときは空燃比がオーバーリーンになる。
【００１０】
そこで、平衡付着量Ｍｆｈを目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａをもパラメータとして演算することにより、目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａの切換時に過渡補正量Ｋａｔｈｏｓの不足によるオーバーリッチやオーバーリーンを防止するようにした装置を先に提案した（特願平８−９６８５４号参照）。以下この装置を第１先願装置という。
【００１１】
一方、上記の過渡補正量Ｋａｔｈｏｓに加えて、気筒別の壁流補正量Ｃｈｏｓｎを導入するものがある（特開平１−３０５１４４号、特開平３−１１１６３９号公報参照）。
【００１２】
ここで、壁流燃料には直接にシリンダに流入される分が少なく比較的応答の遅いもの（低周波成分という）と、直接にシリンダに流入される分が主で応答の速いもの（高周波成分という）とがあり、上記のＫａｔｈｏｓが低周波成分を対象とする壁流補正量であるのに対して、Ｃｈｏｓｎは高周波成分を対象とする補正量である。つまり、Ｋａｔｈｏｓだけでは高周波成分に対して対処不可能なため、高周波成分に対する補正量であるＣｈｏｓｎを、前回噴射からのＡｖｔｐ変化量であるΔＡｖｔｐｎを用いて、Ａｖｔｐが増えているとき（加速時）であれば
Ｃｈｏｓｎ＝ΔＡｖｔｐｎ×Ｇｚｔｗｐ …（７２）
ただし、Ｇｚｔｗｐ：増量ゲイン
の式により、またＡｖｔｐが減少しているとき（減速時）は
Ｃｈｏｓｎ＝ΔＡｖｔｐｎ×Ｇｚｔｗｍ …（７３）
ただし、Ｇｚｔｗｍ：減量ゲイン
の式により計算し、これを気筒別に同期噴射の燃料噴射パルス幅に加算することによって、高周波成分に対する壁流補正を行うのである。なお、（７２）、（７３）式の増量ゲインＧｚｔｗｐ、減量ゲインＧｚｔｗｍは水温補正を行うためのものである。また、上記のＣｈｏｓｎ、ΔＡｖｔｐｎ、Ｔｉｎの最後に添付されているｎは気筒番号を表す。
【００１３】
さて、このように低周波成分に対する壁流補正量に加えて高周波成分に対する壁流補正量を導入しているものでは、上記の第１先願装置を適用したとしても、高周波成分に対する壁流補正量であるＣｈｏｓｎの演算にＴｆｂｙａ（目標空燃比）がいっさい考慮されていないため、特に出力空燃比域からの減速時などＴｆｂｙａの切換時（目標空燃比の切換時）にＣｈｏｓｎに不足を生じて一時的にオーバーリッチやオーバーリーンが生じる。たとえば、図３２と同じに出力空燃比域からの減速時でみると、図３３に示したように、Ｃｈｏｓｎ（実線参照）に要求値（一点鎖線参照）からの不足を生じて空燃比がオーバーリッチになる。
【００１４】
そこで、低周波成分、高周波成分に対する各壁流補正量を導入しているものにおいて、低周波成分に対する壁流補正量であるＫａｔｈｏｓを上記の第１先願装置と同じに目標空燃比に応じた値とするとともに、高周波成分に対する壁流補正量であるＣｈｏｓｎについても目標空燃比に応じた値とすることにより、目標空燃比の切換時に高周波成分に対する壁流補正量の不足により生じる一時的なオーバーリッチやオーバーリーンを防止するようにした装置も先に提案した（特願平８−１７３８０２号参照）。以下この装置を第２先願装置という。
【００１５】
さて、自動変速機を備える車両においては、減速時、たとえば走行中にアクセルペダルを離したとき（アイドルスイッチがＯＦＦからＯＮになったとき）の回転数が所定値以上でかつ車速が所定の範囲にあるときに、いわゆる燃料カットが行われ、この状態からアクセルペダルを踏み込むことなく車速が低下して所定値以下となったときや、再加速を行おうとアクセルペダルを踏み込んだとき（アイドルスイッチがＯＮからＯＦＦになったとき）、いわゆる燃料リカバーが行われる。
【００１６】
しかしながら、上記の第２先願装置では高周波成分に対する壁流補正量であるＣｈｏｓｎを目標空燃比に応じて演算する際に、燃料カットをまったく考慮していないので、燃料リカバー時のＣｈｏｓｎを最適に与えることができない。
【００１７】
たとえば、図２８においてｔ１のタイミングで減速状態に入ると、絞り弁が全閉位置となり、エンジン１回転当たりの吸入空気量が減少することで、平衡付着量Ｍｆｈ（実線で示す）が急激に減少する。そのごエンジン１回転当たりの吸入空気量が回転数の低下とともに徐々に増加していくので、Ｍｆｈも急激な減少のあと徐々に大きくなっていく。こうしたＭｆｈに対して付着量Ｍｆ（破線で示す）が応答遅れをもって追従する。
【００１８】
この場合に、４気筒エンジンについて一部の気筒（たとえば１番気筒と４番気筒）よりまず燃料カットされ、所定の期間後に全気筒で燃料カットされる具体例で考えると、一部の気筒だけが燃料カットされる期間（図２８では気筒別燃料カット期間で示す）では１番気筒と４番気筒の壁流燃料（付着量）が急激に減少してゆき、やがて壁流燃料が全くなくなる。したがってこの状態で燃料リカバー時に移行するときには、１番気筒と４番気筒に対して実際の壁流燃料の予測値である付着量Ｍｆに０を与えて燃料リカバー時の過渡補正量Ｋａｔｈｏｓを計算してやらないと、Ｋａｔｈｏｓが不足し、このＫａｔｈｏｓから演算されるＣｈｏｓｎ（後述する（１１）式参照）が不足してしまうことになる。
【００１９】
しかしながら、上記の第２先願装置では一部の気筒だけが燃料カットされる期間で燃料カットの行われる１、４番気筒と燃料カットの行われない残りの２、３番気筒が区別することなく扱われ、１、４番気筒でも燃料カットがないとして過渡補正量Ｋａｔｈｏｓが計算されるので、２、３番気筒については燃料カットされることなく燃料リカバー時になったとき、１、４番気筒でＫａｔｈｏｓの不足によりＣｈｏｓｎが不足して、空燃比が大きくリーン側に傾いてしまうのである。
【００２０】
ここでは、気筒別に燃料カットを行う場合について説明したが、全気筒を同時に燃料カットする場合も同様であり、燃料リカバー時のＣｈｏｓｎを最適に与えることができない。
【００２１】
また、上記の第１先願装置においても、低周波成分に対する壁流補正量である付着速度Ｖｍｆを目標空燃比に応じて演算する際に、燃料カットをまったく考慮していないので、燃料リカバー時のＶｍｆを最適に与えることができない。
【００２２】
そこで本発明は、第１先願装置や第２先願装置を前提として、燃料カット（燃料カットを気筒別に行う場合と全気筒同時に行う場合とがある）を考慮して燃料リカバー時の壁流補正量（Ｃｈｏｓｎ、Ｖｍｆ）を計算することにより、目標燃空比相当量の切換を伴う燃料リカバー時にも、最適な壁流補正量を与えることを目的とする。
【００２３】
なお、従来装置においても、燃料カット中に壁流量が減少することを考慮して、前回噴射からのＡｖｔｐ（後述するＡｖｔｐｏｉｎ）を、
Ａｖｔｐｏｉｎ＝Ａｖｔｐｏｉｎ−１Ｒｅｆ−Ｔｐｆｃ
ただし、Ａｖｔｐｏｉｎ−１Ｒｅｆ：１噴射タイミング前のＡｖｔｐｏｉｎ
Ｔｐｆｃ：減算値（一定値）
の式で０まで減少させることにより、前述の（７２）、（７３）式のＣｈｏｓｎが燃料リカバー時に通常時より大きくなるようにしたものがあるが（特開平５−７１４０２号公報参照）、このものでは第１先願装置を前提としていないので、前述のように、出力空燃比域からの減速時などＴｆｂｙａの切換時に過渡補正量Ｋａｔｈｏｓに不足を生じて空燃比が一時的にオーバーリッチやオーバーリーンになる。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
第１の発明では、図３４に示すように、運転条件に応じた基本噴射量Ｔｐを演算する手段３１と、目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａを運転条件に応じて演算する手段３２と、この目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａ、エンジン負荷、エンジン回転数および温度のみに基づいて目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａに対する全気筒分の壁流燃料量としての平衡付着量Ｍｆｈを演算する手段３３と、エンジン負荷、エンジン回転数および温度に基づいて、前記平衡付着量とその時点での全気筒分の壁流燃料量としての付着量との差を燃料噴射量の補正に反映させる程度を示す係数としての分量割合Ｋｍｆを演算する手段３４と、前記平衡付着量Ｍｆｈとその時点での全気筒分の壁流燃料量としての付着量Ｍｆとの差（Ｍｆｈ−Ｍｆ）を演算する手段３５と、この付着量差（Ｍｆｈ−Ｍｆ）と前記分量割合Ｋｍｆとに基づいて全気筒分の壁流燃料のうちの低周波成分に対する壁流補正量としての付着速度Ｖｍｆを演算する手段３６と、燃料噴射に同期して今回噴射時の前記付着速度Ｖｍｆを今回噴射前の前記付着量Ｍｆに加算することにより付着量Ｍｆを更新する手段３７と、前記付着速度Ｖｍｆとこの付着速度の気筒毎の１サイクル前の値Ｖｍｆ-4Refとの差を演算する手段３８と、この付着速度差Ｖｍｆ−Ｖｍｆ-4Refと前記低周波成分の応答ゲインＡとから壁流燃料のうちの高周波成分に対する壁流補正量Ｃｈｏｓｎ1を気筒ごとに演算する手段３９と、前記目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａで前記基本噴射量Ｔｐを補正する手段４０と、この補正した基本噴射量と前記２つの壁流補正量とから燃料噴射量Ｔｉを演算する手段４１と、この噴射量の燃料を所定のタイミング毎に吸気管に供給する手段４２と、所定の条件で前記燃料の吸気管への供給を気筒別にカットする手段４３と、この燃料カットの行われる気筒について燃料カット時に減少していく付着量を気筒別に予測する手段４４と、所定の条件で前記燃料カットを解除して前記燃料の吸気管への供給を気筒別にリカバーする手段４５と、この燃料リカバーの行われる気筒について燃料リカバー時に、前記付着速度演算手段３６により演算される付着量Ｍｆと前記燃料カット時気筒別付着量予測手段４４により予測される気筒別付着量Ｍｆｎの差に前記分量割合Ｋｍｆを乗じた値を前記付着速度の気筒毎の１サイクル前の値Ｖｍｆ-4Refとして設定する手段４６とを設けた。
【００２５】
第２の発明は、図３５に示すように、運転条件に応じた基本噴射量Ｔｐを演算する手段３１と、目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａを運転条件に応じて演算する手段３２と、この目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａ、エンジン負荷、エンジン回転数および温度のみに基づいて目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａに対する全気筒分の壁流燃料量としての平衡付着量Ｍｆｈを演算する手段３３と、エンジン負荷、エンジン回転数および温度に基づいて、前記平衡付着量とその時点での全気筒分の壁流燃料量としての付着量との差を燃料噴射量の補正に反映させる程度を示す係数としての分量割合Ｋｍｆを演算する手段３４と、前記平衡付着量Ｍｆｈとその時点での全気筒分の壁流燃料量としての付着量Ｍｆとの差（Ｍｆｈ−Ｍｆ）を演算する手段３５と、この付着量差（Ｍｆｈ−Ｍｆ）と前記分量割合Ｋｍｆとに基づいて全気筒分の壁流燃料のうちの低周波成分に対する壁流補正量としての付着速度Ｖｍｆを演算する手段３６と、燃料噴射に同期して今回噴射時の前記付着速度Ｖｍｆを今回噴射前の前記付着量Ｍｆに加算することにより付着量Ｍｆを更新する手段３７と、前記目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａで前記基本噴射量Ｔｐを補正する手段４０と、この補正した基本噴射量と前記壁流補正量とから燃料噴射量Ｔｉを演算する手段５１と、この噴射量の燃料を所定のタイミング毎に吸気管に供給する手段４２と、所定の条件で前記燃料の吸気管への供給を全気筒で同時にカットする手段５２と、この全気筒燃料カット時に前記目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａまたは前記平衡付着量Ｍｆｈを０に設定する手段５３と、この全気筒燃料カット時の分量割合を予め設定する手段５４と、所定の条件で前記全気筒燃料カットを解除して前記燃料の吸気管への供給を全気筒で同時にリカバーする手段５５とを設けた。
【００２６】
第３の発明は、図３６に示すように、運転条件に応じた基本噴射量Ｔｐを演算する手段３１と、目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａを運転条件に応じて演算する手段３２と、この目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａ、エンジン負荷、エンジン回転数および温度のみに基づいて目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａに対する全気筒分の壁流燃料量としての平衡付着量Ｍｆｈを演算する手段３３と、エンジン負荷、エンジン回転数および温度に基づいて、前記平衡付着量とその時点での全気筒分の壁流燃料量としての付着量との差を燃料噴射量の補正に反映させる程度を示す係数としての分量割合Ｋｍｆを演算する手段３４と、前記平衡付着量Ｍｆｈとその時点での全気筒分の壁流燃料量としての付着量Ｍｆとの差（Ｍｆｈ−Ｍｆ）を演算する手段３５と、この付着量差（Ｍｆｈ−Ｍｆ）と前記分量割合Ｋｍｆとに基づいて全気筒分の壁流燃料のうちの低周波成分に対する壁流補正量としての付着速度Ｖｍｆを演算する手段３６と、燃料噴射に同期して今回噴射時の前記付着速度Ｖｍｆを今回噴射前の前記付着量Ｍｆに加算することにより付着量Ｍｆを更新する手段３７と、前記付着速度Ｖｍｆとこの付着速度の気筒毎の１サイクル前の値Ｖｍｆ-1Refとの差を演算する手段３８と、この付着速度差Ｖｍｆ−Ｖｍｆ-1Refと前記低周波成分の応答ゲインＡとから壁流燃料のうちの高周波成分に対する壁流補正量Ｃｈｏｓｎ1を気筒ごとに演算する手段３９と、前記目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａで前記基本噴射量Ｔｐを補正する手段４０と、この補正した基本噴射量と前記２つの壁流補正量とから燃料噴射量Ｔｉを演算する手段４１と、この噴射量の燃料を所定のタイミング毎に吸気管に供給する手段４２と、所定の条件で前記燃料の吸気管への供給を全気筒で同時にカットする手段５２と、この全気筒燃料カット時に前記目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａまたは前記平衡付着量Ｍｆｈを０に設定する手段５３と、この全気筒燃料カット時の分量割合を予め設定する手段５４と、所定の条件で前記全気筒燃料カットを解除して前記燃料の吸気管への供給を全気筒で同時にリカバーする手段５５とを設けた。
【００２７】
第４の発明では、第２または第３の発明において前記全気筒燃料カット時の分量割合を、燃料供給を気筒別にカットしたとき燃料カットの行われる気筒で減少していく付着量の１サイクル当たりの減量割合ＦＣＫＭＦ＃に相関させて演算する（たとえば（１−ＦＣＫＭＦ＃）／ＣＹＬＮＤＲ＃）。
【００２８】
第５の発明では、第１から第４までのいずれか一つの発明において前記目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａに対する平衡付着量Ｍｆｈを、エンジン負荷、エンジン回転数および温度に基づいて演算した理論空燃比に対する平衡付着倍率Ｍｆｈｔｖｏと前記目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａと前記基本噴射量Ｔｐの積により求める。
【００２９】
第６の発明では、第５の発明において前記平衡付着倍率Ｍｆｈｔｖｏが回転項Ｍｆｈｎｉを含む。
【００３０】
第７の発明では、第６の発明において前記低周波成分の応答ゲインＡが前記平衡付着倍率Ｍｆｈｔｖｏに応じた値である。
【００３１】
第８の発明では、第５の発明において前記平衡付着倍率Ｍｆｈｔｖｏが回転項Ｍｆｈｎｉを含み、かつ前記分量割合Ｋｍｆが回転補正率Ｋｍｆｎを含む。
【００３２】
第９の発明では、第８の発明において前記低周波成分の応答ゲインＡが前記平衡付着倍率Ｍｆｈｔｖｏと前記分量割合Ｋｍｆの積である。
【００３３】
【発明の効果】
まず従来例のように目標燃空比相当量に関係なく、理論空燃比に対するマッチングデータを用いて低周波成分に対する壁流補正量を求めたのでは、出力空燃比より理論空燃比へと切換わるときなど小さい値への目標燃空比相当量の切換時（目標空燃比の切換時）に低周波成分に対する壁流補正量が不足して空燃比のオーバーリッチが生じる。これに対して、第１、第２、第３の各発明では、第１先願装置と同じに目標燃空比相当量をもパラメータとして低周波成分に対する壁流補正量を演算するので、小さい値への目標燃空比相当量の切換時に空燃比のオーバーリッチが避けられるともに、目標空燃比への切換が素早く行われる。同様にして、リーン空燃比から理論空燃比へと切換わるときなど大きい値への目標燃空比相当量の切換時に、従来例では低周波成分に対する壁流補正量の不足により空燃比のオーバーリーンが生じるのであるが、目標燃空比相当量をもパラメータとして低周波成分に対する壁流補正量を演算するようにしている第１、第２、第３の各発明では、第１先願装置と同じに大きい値への目標燃空比相当量の切換時に空燃比のオーバーリーンを避けることができる。
【００３４】
また、従来例のように高周波成分に対する壁流補正量の演算に目標燃空比相当量を考慮していないことでも、特に、出力空燃比域からの減速時に、その減速に伴う空燃比の変化に応じられずに高周波成分に対する壁流補正量が不足して一時的にオーバーリッチが発生する。これに対して第１と第３の各発明では、第２先願装置と同じに高周波成分に対する壁流補正量を付着速度Ｖｍｆとこの付着速度の１サイクル前の値との差と低周波成分の応答ゲインとから演算するので、高周波成分に対する壁流補正量が従来と相違して目標燃空比相当量（目標空燃比）の変化に応じた値となり、高周波成分に対する壁流補正量が従来と比較して負の値で大きくなることから、出力空燃比域からの減速時に、高周波成分に対する壁流補正量の不足に伴う一時的なオーバーリッチを防止できる。同様にして、リーン空燃比域からの加速時には、高周波成分に対する壁流補正量の不足に伴う一時的なオーバーリーンを防止できる。このように、第１と第３の各発明では第２先願装置と同じに高周波成分に対する壁流補正量が目標空燃比に応じた値で演算されることから、低周波成分に対する壁流補正量に加えて高周波成分に対する壁流補正量を導入しているものにおいても、目標空燃比の切換時に高周波成分に対する壁流補正量に過不足が生じることがないのである。
【００３５】
さらに、従来の高周波成分に対する壁流補正量では水温補正ゲインにより冷却水温に応じた補正を行うだけで、エンジンの回転数や負荷に応じた補正を行っていないため、水温補正ゲインを適合したときのエンジン回転数、負荷と異なる回転数や負荷のときには、高周波成分に対する壁流補正量が不適切となる。そこで、新たに回転補正項、負荷補正項を付加して適合するのでは、適合工数が増加する。これに対して第１、第３の各発明では、第２先願装置と同じに低周波成分に対する壁流補正量がエンジンの回転数と負荷に応じて変化し、この変化する低周波成分に対する壁流補正量に基づいて高周波成分に対する壁流補正量が演算されるので、高周波成分に対する壁流補正量も自動的にエンジンの回転数と負荷に対応した値となり、これによって、エンジンの回転数が変化したときでも高周波成分に対する壁流補正量に過不足が生じることがない。
【００３６】
一方、第２先願装置では高周波成分に対する壁流補正量を目標空燃比に応じて演算する際に、気筒別の燃料カットをまったく考慮していないので、燃料カットの行われる気筒についての燃料リカバー時に高周波成分に対する壁流補正量を最適に与えることができないのであるが、第１の発明では燃料カットの行われる気筒について燃料カット時に減少していく付着量を気筒別に予測し、その燃料カットの行われる気筒の燃料リカバー時に、付着量演算手段により演算される付着量と前記予測された気筒別付着量の差に分量割合を乗じた値を付着速度の気筒毎の１サイクル前の値として設定するので、燃料カットの行われる気筒について燃料リカバー時の高周波成分に対する壁流補正量が最適に与えられることから、燃料カットの行われる気筒について燃料カット後に目標燃空比相当量の切換を伴う燃料リカバーが行われるときでも、高周波成分に対する壁流補正量の不足による空燃比のリーン側への傾きを防止することができる。
【００３７】
燃料カットを全気筒で同時に行うものを対象として、第２、第３の各発明では、全気筒燃料カット時の目標燃空比相当量または平衡付着量を０に設定し、かつ全気筒燃料カット時の分量割合を予め設定するので、全気筒燃料カット後の目標燃空比相当量の切換を伴う燃料リカバー時の付着速度が最適となり、これによって全気筒燃料リカバー時の付着速度の不足による空燃比のリーン側への傾きが防止される。
【００３８】
また、全気筒燃料リカバー時の付着速度が最適になると、第３の発明では、この付着速度を用いて演算される全気筒燃料リカバー時の高周波成分に対する壁流補正量も最適な値になり、これによって全気筒燃料リカバー時の高周波成分に対する壁流補正量の不足による空燃比のリーン側への傾きが防止される。
【００３９】
燃料カットを気筒別に行うように構成した場合に、マッチングにより燃料供給を気筒別にカットしたとき燃料カットの行われる気筒で減少していく付着量の１サイクル当たりの減量割合が得られているのであれば、同じエンジンを用いて燃料カットを全気筒で同時に行うように構成する場合に、全気筒燃料カット時の分量割合をその減量割合に相関させて演算することが可能となることから、第４の発明では全気筒燃料カット時の分量割合のマッチングが不要となる。
【００４０】
第５の発明では、目標燃空比相当量に対する平衡付着量を、エンジン負荷、エンジン回転数および温度に基づいて演算した理論空燃比に対する平衡付着倍率と基本噴射量と目標燃空比相当量の積により求めるので、理論空燃比に対して得ている従来の平衡付着倍率のマッチングデータをそのまま用いることができ、これによって新たなマッチングを行う必要がない。
【００４１】
第７と第９の各発明では、低周波成分の応答ゲインがエンジンの回転数に応じた値となるので、高周波成分に対する壁流補正量が回転域の相違に伴う高周波成分の挙動によく対応したものとなる。たとえば、負荷が同一の条件においても高回転時になると、低回転時より回転項が小さくなることより、付着倍率が低回転時より小さくなる（第９の発明ではさらに低回転時より回転補正率が若干小さくなることより、分量割合が低回転時より若干小さくなる）。この結果、低周波成分の応答ゲインが小さくなり、高周波成分に対する壁流補正量の演算結果が高回転時に適切な値となる。高回転域では、低周波成分の割合が小さくなるのに反して高周波成分が大きくなる現象に対応して、高周波成分に対する壁流補正量が求められるのである。
【００４２】
【発明の実施の形態】
図１において、１はエンジン本体で、吸入空気はエアクリーナから吸気管８を通ってシリンダに供給される。燃料は、運転条件に応じて所定の空燃比となるようにコントロールユニット（図ではＣ／Ｕで略記）２よりの噴射信号に基づき燃料噴射弁７からエンジン１の吸気ポートに向けて噴射される。
【００４３】
コントロールユニット２にはクランク角センサ４からのＲｅｆ信号（４気筒では１８０°ごと、６気筒では１２０°ごとに発生）と１°信号、エアフローメータ６からの吸入空気量信号、三元触媒１０の上流側に設置したＯ２センサ３からの空燃比（酸素濃度）信号、水温センサ１１からの冷却水温信号、スロットルセンサ１２からの絞り弁５開度信号等が入力され、これらに基づいてコントロールユニット２では、吸入空気量Ｑとエンジン回転数Ｎとから基本噴射パルス幅Ｔｐを演算するとともに、加減速時にはこのＴｐに過渡補正量Ｋａｔｈｏｓを加算することによって壁流燃料に関する補正を行う。過渡補正量Ｋａｔｈｏｓは、加減速時に限らず、燃料壁流が大きく変化する始動時や燃料リカバー時、さらには後述する目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａの切換時にも働く。
【００４４】
コントロールユニット２ではまた、冷間始動時のエンジン安定性をよくしたり高負荷時の要求出力に応えるため目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａを用いて燃料補正を行うほか、トランスミッションのギヤ位置センサ１３からのギヤ位置信号、車速センサ（図示しない）からの車速信号等に基づいて運転状態を判断しながら条件に応じてリーン空燃比と理論空燃比との制御を行う。排気管９には三元触媒１０が設置され、理論空燃比の運転時に最大の転換効率をもって、排気中のＮＯｘの還元とＨＣ、ＣＯの酸化を行う。この三元触媒１０はリーン空燃比のときはＨＣ、ＣＯは酸化するが、ＮＯｘの還元効率は低い。しかしながら、空燃比がリーン側に移行すればするほどＮＯｘの発生量は少なくなり、所定の空燃比以上では三元触媒１０で浄化するのと同じ程度にまで下げることができ、同時に、リーン空燃比になるほど燃費が改善される。したがって、負荷のそれほど大きくない所定の運転領域においては目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａを１．０より小さな値とすることによってリーン空燃比による運転を行い、それ以外の運転領域ではＴｆｂｙａを１．０とすることにより空燃比を理論空燃比に制御するのである。
【００４５】
さて、基本噴射パルス幅Ｔｐに乗算される目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａは運転条件の変化に応じて切換わるのであるが、上記の過渡補正量ＫａｔｈｏｓをＴｆｂｙａ＝１．０（つまり理論空燃比）に対する値として計算しているのでは、出力空燃比域からの減速時などＴｆｂｙａの切換時に過渡補正量Ｋａｔｈｏｓに不足を生じて空燃比が一時的にオーバーリッチやオーバーリーンになり、制御空燃比の追従性が悪くなる。
【００４６】
これに対処するため第１先願装置では、平衡付着量Ｍｆｈを目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａをもパラメータとして演算する。
【００４７】
コントロールユニット２で実行されるこの第１先願装置の制御の内容を、以下のフローチャートにしたがって説明する。
【００４８】
図２のフローチャートは燃料噴射パルス幅を算出して出力する制御動作内容を示すもので、まずステップＡ）では目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａを、
Ｔｆｂｙａ＝Ｄｍｌ＋Ｋｔｗ＋Ｋａｓ …（１）
ただし、Ｄｍｌ；燃空比補正係数
Ｋｔｗ；水温増量補正係数
Ｋａｓ；始動後増量補正係数
の式により算出する。
【００４９】
ここで、Ｔｆｂｙａは１．０を中心とする値で、空燃比をリッチ化したりリーン化する。たとえば、（１）式の始動後増量補正係数Ｋａｓは冷却水温Ｔｗに応じた値を初期値として始動後時間とともに一定の割合で減少し最終的に０となる値、また（１）式の水温増量補正係数Ｋｔｗは冷却水温Ｔｗに応じた値であり、冷間始動時（ただしＤｍｌ＝１．０）にはこれら増量補正係数Ｋａｓ、Ｋｔｗが０でない正の値を持ち、Ｔｆｂｙａが１．０より大きな値となるため、空燃比がリッチ側に制御される。
【００５０】
一方、（１）式の燃空比補正係数Ｄｍｌは、図５または図６の特性のマップに設定した燃空比Ｍｄｍｌを検索した上、空燃比の切換時には所定のダンパ操作を行わせて求めるのであり、この場合リーン運転条件かどうかによりいずれかのマップが選択される。
【００５１】
ここで、リーン運転条件の判定について図３，図４のフローチャートにしたがって説明する。
【００５２】
これらの動作はバックグランドジョブとして行われるもので、図３のステップＡ）でリーン条件の判定を行うが、このための具体的な内容は図４に示す。リーン条件の判定は図４のステップＡ）〜Ｆ）の内容を一つづつチェックすることにより行い、各項目のすべてが満たされたときにリーン運転を許可し、一つでも反するときはリーン運転を禁止する。
【００５３】
すなわち、
ステップＡ）：空燃比（酸素）センサが活性化している、
ステップＢ）：エンジンの暖機が終了している、
ステップＣ）：負荷（Ｔｐ）が所定のリーン領域にある、
ステップＤ）：回転数（Ｎ）が所定のリーン領域にある、
ステップＥ）：ギヤ位置が２速以上にある、
ステップＦ）：車速が所定の範囲にある、
ときに、ステップＧ）でリーン運転を許可し、そうでなければステップＨ）に移行してリーン運転を禁止する。上記のステップＡ）〜Ｆ）は運転性能を損なわずに安定してリーン運転を行うための条件である。
【００５４】
このようにしてリーン条件を判定したら、図３のステップＣ），Ｄ）に戻り、リーン条件でないときは、ステップＣ）によって理論空燃比あるいはそれよりも濃い空燃比のマップ値（マップ燃空比）を、図６に示す特性のマップを回転数Ｎと負荷Ｔｐとで検索することにより算出し、これに対してリーン条件のときは、ステップＤ）で理論空燃比よりも所定の範囲だけ薄い値のマップ燃空比Ｍｄｍｌを図５に示す特性のマップにしたがって同じように検索する。なお、これらのマップに表した数値は、理論空燃比のときを１．０とする相対値であるため、これよりも数値が大きければリッチ、小さければリーンを示す。
【００５５】
次に、図７は空燃比切換時のダンパ操作を示すフローで、これは空燃比を緩やかに切換えることによりトルクの急変を防いで、運転性能の安定性を確保するためのものである。
【００５６】
ステップＡ）、Ｂ）ではスタートスイッチと先程得たマップ燃空比Ｍｄｍｌをみて、スタートスイッチがＯＮであるときまたはマップ燃空比Ｍｄｍｌが上限値ＴＤＭＬＲ＃以上であるときは、ステップＣ）でマップ燃空比Ｍｄｍｌを燃空比補正係数Ｄｍｌとして設定する。
【００５７】
スタートスイッチがＯＮでなくかつマップ燃空比Ｍｄｍｌが上限値ＴＤＭＬＲ＃未満であるときは、ステップＤ）で前回の燃空比補正係数であるＤｍｌｏｌｄとマップ燃空比Ｍｄｍｌとの比較を行い、Ｄｍｌｏｌｄ≧Ｍｄｍｌでないときは理論空燃比での運転への切換時であると判断し、ステップＥ）で燃空比リッチ化変化速度であるＤｄｍｌｒを読み込み、ステップＦ）でマップ燃空比Ｍｄｍｌと（Ｄｍｌｏｌｄ＋Ｄｄｍｌｒ）のいずれか小さいほうを燃空比補正係数Ｄｍｌとして設定する。
【００５８】
この逆に、Ｄｍｌｏｌｄ≧Ｍｄｍｌのときは、リーン運転への切換時であると判断し、ステップＩ）で燃空比リーン化変化速度であるＤｄｍｌｌを読み込み、ステップＪ）でマップ燃空比Ｍｄｍｌと（Ｄｍｌｏｌｄ−Ｄｄｍｌｌ）のいずれか大きいほうを燃空比補正係数Ｄｍｌとして設定する。
【００５９】
上記の変化速度ＤｄｍｌｒとＤｄｍｌｌは、運転領域の切換時に絞り弁開度の変化が早いほど大きな値を設定して素早く切換えさせる。一方のＤｄｍｌｒで代表させると、図８が変化速度を設定するための流れ図である。ステップＡ）〜Ｃ）で絞り弁開度の変化速度ΔＴＶＯと判定値ＤＴＶＯ３＃、ＤＴＶＯ２＃、ＤＴＶＯ１＃を比較し、その比較結果よりステップＤ）〜Ｇ）でΔＴＶＯ≧ＤＴＶＯ３＃のとき所定値ＤＤＭＬＲ０＃を、ＤＴＶＯ３＃＞ΔＴＶＯ≧ＤＴＶＯ２＃のとき所定値ＤＤＭＬＲ１＃を、ＤＴＶＯ２＃＞ΔＴＶＯ≧ＤＴＶＯ１＃のとき所定値ＤＤＭＬＲ２＃を、ＤＴＶＯ１＃＞ΔＴＶＯのとき所定値ＤＤＭＬＲ３＃をそれぞれ選択する。ただし、ＤＴＶＯ３＃＞ＤＴＶＯ２＃＞ＤＴＶＯ１＃、またＤＤＭＬＲ０＞ＤＤＭＬＲ１＞ＤＤＭＬＲ２＞ＤＤＭＬＲ３である。
【００６０】
このように、絞り弁開度の変化速度ΔＴＶＯに応じた大きさの変化速度Ｄｄｍｌｒを４段階に設定することで、図９に示したように、ΔＴＶＯが大のときは立上がりが急となり、ΔＴＶＯが小のときは立上がりが緩やかとなるわけである。
【００６１】
このようにして、リーン運転領域（このときはＫａｓ、Ｋｔｗとも０）では燃空比補正係数Ｄｍｌが１．０よりも小さな値となり、これによってリーン側の空燃比でエンジン運転され、また暖機終了後（このときもＫａｓ、Ｋｔｗとも０）の高負荷時には燃空比補正係数Ｄｍｌが１．０より大きな値となりリッチ側の空燃比で制御されるのである。なお、目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａが１．０以外の値となって働くときにも空燃比フィードバック制御を行うと、空燃比をリッチ側やリーン側の値にすることができなくなるので、このときには空燃比フィードバック制御を停止している（αのクランプ）。
【００６２】
図２に戻り、ステップＢ）でエアフローメータの出力をＡ／Ｄ変換し、リニアライズして吸入空気流量Ｑを算出する。そしてステップＣ）でこの吸入空気流量Ｑとエンジン回転数Ｎとから、ほぼ理論空燃比の得られる基本噴射パルス幅Ｔｐを、Ｔｐ＝Ｋ×Ｑ／Ｎとして求める。なおＫは定数である。
【００６３】
ステップＤ）では
Ａｖｔｐ＝Ｔｐ×Ｆｌｏａｄ＋Ａｖｔｐ−１×（１−Ｆｌｏａｄ）…（２）
ただし、Ｆｌｏａｄ：加重平均係数
Ａｖｔｐ−１：前回のＡｖｔｐ
の式により噴射弁部空気量相当パルス幅Ａｖｔｐを求める。（２）式の加重平均係数Ｆｌｏａｄは、回転数Ｎおよびシリンダ容積Ｖとの積Ｎ・Ｖと吸気管の総流路面積Ａａから所定のマップを参照して求める。なお、Ａａは絞り弁５の流路面積にアイドル調整弁やエアレギュレータの流路面積を足したものである。
【００６４】
ステップＥ）では過渡補正量Ｋａｔｈｏｓを計算する。この過渡補正量Ｋａｔｈｏｓの計算については図１０により説明する。
【００６５】
なお、Ｋａｔｈｏｓの計算は各気筒を区別せずに行うため、４気筒エンジンＭＰＩ（マルチポイントインジェクション）かつシーケンシャル噴射の場合で具体的に説明すると、Ｋａｔｈｏｓ、Ｖｍｆ、Ｍｆは１サイクル毎（１Ｒｅｆ信号の入力毎）の値である。これに対して、後述するＣｈｏｓｎは気筒別の値であるため各気筒１サイクル毎（４Ｒｅｆ信号の入力毎）の値となる。Ｍｆｈは全気筒分の値である。
【００６６】
まず、ステップＡ）では噴射弁部空気量相当パルス幅Ａｖｔｐ、目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａ（先に図２のステップＡ）、Ｄ）で得ている）を読み込み、ステップＢ）で
Ｍｆｈ＝Ａｖｔｐ×Ｍｆｈｔｖｏ×Ｔｆｂｙａ×ＣＹＬＮＤＲ＃…（３）
ただし、Ｍｆｈｔｖｏ：付着倍率
ＣＹＬＮＤＲ＃：シリンダ数
の式により全気筒トータルでの平衡付着量Ｍｆｈを計算する（図２４右側上段の全気筒分のＭｆｈ参照）。
【００６７】
ここで、付着倍率Ｍｆｈｔｖｏを求めるためのデータ（後述する基準付着倍率負荷項Ｍｆｈｑｉのマップデータと基準付着倍率回転項Ｍｆｈｎｉのテーブルデータ）は、目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａ＝１．０に対するマッチングデータであるため、このマッチングデータを用いて得られる平衡付着量はＴｆｂｙａ＝１．０に対しては適切であっても、目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａが１．０以外の値であるときにはその差の分だけ平衡付着量Ｍｆｈの演算に誤差が生じること、また図１１に示すように、平衡付着量ＭｆｈはＴｆｂｙａにほぼ比例することから、（３）式に示したように、Ｔｆｂｙａ＝１．０に対する値（Ａｖｔｐ×Ｍｆｈｔｖｏ×ＣＹＬＮＤＲ＃）をＴｆｂｙａ倍することによって、そのときのＴｆｂｙａに対応して過不足なく平衡付着量Ｍｆｈを与えるのである。この結果、暖機終了後の高負荷時に目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａが１．２になったときにはこのときの平衡付着量Ｍｆｈが従来より１．２倍され、またリーン運転領域で目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａが０．６６になったときにはこのときの平衡付着量Ｍｆｈが従来より０．６６倍される。
【００６８】
（３）式の付着倍率Ｍｆｈｔｖｏは従来（特開平３−１１１６４２号公報参照）と同様にして求める。Ｍｆｈｔｖｏは単位噴射弁部流量相当パルス幅当たり、かつ１シリンダ当たりの平衡付着量のことであり、これは負荷（Ａｖｔｐ）と回転数Ｎと燃料付着部の温度予測値Ｔｆを用いて求める。なお、燃料付着部の温度予測値Ｔｆの演算については、特開平１−３０５１４２号公報に詳しいので説明は省略する。
【００６９】
具体的には、温度予測値Ｔｆの上下各基準温度ＴｆｉとＴｆｉ＋１（ｉは１から４（あるいは５）までの整数）に対する基準付着倍率データＭｆｈｔｆｉとＭｆｈｔｆｉ＋１を用い、Ｔｆ、Ｔｆｉ、Ｔｆｉ＋１による補間計算で求める。たとえば、Ｍｆｈｔｆ１、Ｍｆｈｔｆ２と、基準温度Ｔｆ１、Ｔｆ２、現在の温度予測値Ｔｆを用いて
Ｍｆｈｔｖｏ＝Ｍｆｈｔｆ１＋（Ｍｆｈｔｆ２−Ｍｆｈｔｆ１）×（Ｔｆ１−Ｔｆ）／（Ｔｆ１−Ｔｆ２） …（４）
の式（直線補間計算式）によりＭｆｈｔｖｏを計算する。
【００７０】
上記の基準付着倍率データＭｆｈｔｆｉは
Ｍｆｈｔｆｉ＝Ｍｆｈｑｉ×Ｍｆｈｎｉ …（５）
ただし、Ｍｆｈｑｉ：基準付着倍率負荷項
Ｍｆｈｎｉ：基準付着倍率回転項
の式により計算する。
【００７１】
ここで、Ｍｆｈｑｉはα−Ｎ流量Ｑｈ０と温度予測値Ｔｆを用い補間計算付きで所定のマップを参照して求める。なお、Ｑｈ０は絞り弁開度ＴＶＯと回転数Ｎから求められる絞り弁部の空気流量で、既に公知のものである。Ｍｆｈｎｉは回転数Ｎから補間計算付きで所定のテーブルを参照して求める。Ｍｆｈｑｉのマップ（図１２参照）とＭｆｈｎｉのテーブル（図１３参照）は、後述するＫｍｆａｔのマップとＫｍｆｎのテーブルとともに、理論空燃比のときにマッチングしたデータが格納されている。また、図１２と後述する図１４の各マップは本来、冷却水温Ｔｗに対してマッチングしたものであるが、このマップ参照する際に、冷却水温Ｔｗに代えて温度予測値Ｔｆを用いるわけである。
【００７２】
このようにして求めた平衡付着量Ｍｆｈに対して、現時点での付着量（予測変数）Ｍｆが単位周期当たり（４気筒エンジンＭＰＩかつシーケンシャル噴射の場合はクランク軸半回転毎）にどの程度の割合で接近するかの割合を表す係数（つまり分量割合）ＫｍｆをステップＣ）において基本分量割合Ｋｍｆａｔと分量割合回転補正率Ｋｍｆｎの積から演算する。
【００７３】
ここで、Ｋｍｆａｔは温度予測値Ｔｆを用いて求める。たとえば、α−Ｎ流量Ｑｈ０と温度予測値Ｔｆとを用い、補間計算付きで所定のマップ（図１４参照）を参照する。Ｋｍｆｎは回転数Ｎから補間計算付きで所定のテーブル（図１５参照）を参照する。
【００７４】
なお、基準付着倍率回転項Ｍｆｈｎｉと分量割合回転補正率Ｋｍｆｎに添付されたｎは、紛らわしいが気筒番号としてのｎ（後述する）ではなく、回転数Ｎを意味させている。
【００７５】
このようにして求めた分量割合ＫｍｆをステップＤ）においてＭｆｈと現時点での付着量Ｍｆとの差に乗じる演算により、つまり
Ｖｍｆ＝（Ｍｆｈ−Ｍｆ）×Ｋｍｆ …（６）
の式により付着速度（単位周期あたりの付着量のこと）Ｖｍｆを計算する。
【００７６】
Ｍｆはその時点での付着量の予測変数であり、したがって（Ｍｆｈ−Ｍｆ）の付着量は現サイクルにおける平衡付着量からの過不足量を示し、この値（Ｍｆｈ−Ｍｆ）が分量割合Ｋｍｆにてさらに補正されるのである。
【００７７】
このようにして付着速度Ｖｍｆを求めた後、ステップＥ）では付着速度Ｖｍｆを過渡補正量Ｋａｔｈｏｓに入れて、図１０のフローを終了する。
【００７８】
過渡補正量Ｋａｔｈｏｓの計算を終了したら図２に戻り、ステップＦ）で
Ｔｓ：無効噴射パルス幅
の式により燃料噴射弁に与える燃料噴射パルス幅Ｔｉｎを気筒別に計算する。
【００７９】
この（７）式を従来の（７１）式と比較すればわかるように、この式では過渡補正量Ｋａｔｈｏｓに対して目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａを乗算していない。これは、上記（３）式により目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａをすでに平衡付着量Ｍｆｈの計算に用いているからである。
【００８０】
ここで、（７）式の空燃比フィードバック補正係数αは制御空燃比が理論空燃比を中心とするいわゆるウィンドウに収まるようにＯ２センサ出力に基づいて演算される値、無効噴射パルス幅Ｔｓは噴射弁が噴射信号を受けてから実際に開弁するまでの作動遅れを補償するための値である。また、（７）式は従来の（７１）式と相違してシーケンシャル噴射（４気筒ではエンジン２回転毎に１回、各気筒の点火順序に合わせて噴射）の場合の式であるため、数字の２が入っている。
【００８１】
気筒別壁流補正量Ｃｈｏｓｎ１については後で詳述する。これは気筒別の値（つまりｎは気筒番号を表す）であるため、Ｔｉも気筒別の値とする必要があることから、ｎをつけている。
【００８２】
次にステップＧ）で燃料カットの判定を行い、ステップＩ），Ｊ）で燃料カット条件ならば無効噴射パルス幅Ｔｓを、そうでなければＴｉｎを出力レジスタにストアすることでクランク角センサの出力にしたがって所定の噴射タイミングでの噴射に備える。
【００８３】
図１６のフローチャートは噴射タイミングに同期（具体的にはＲｅｆ信号同期）したフローチャートである。なお、噴射タイミングとＲｅｆ信号の入力タイミングとは必ずしも一致するものでないが、説明の便宜上Ｒｅｆ信号の入力毎としている。
【００８４】
図１６において、ステップＤ）、Ｅ）については後述する第２先願装置により設けた部分、ステップＦ）、Ｇ）、Ｈ）、Ｉ）、Ｊ）、Ｋ）、Ｌ）、Ｍ）、Ｎ）、Ｏ）は本発明により新たに設けた部分で、後述する。
【００８５】
所定の各気筒の噴射タイミングになると、ステップＡ）において噴射を実行したあと、ステップＢ）では上記の（６）式で得た付着速度Ｖｍｆを用いて次回の処理時に用いる付着量Ｍｆを、
Ｍｆ＝Ｍｆ−１Ｒｅｆ＋Ｖｍｆ …（８）
ただし、Ｍｆ−１Ｒｅｆ：１噴射前（１サイクル前）のＭｆ
の式により更新し（図２４右側上段の全気筒分のＭｆ参照）、このＭｆを次回処理のため、ステップＣ）においてＭｆ−１Ｒｅｆに移しておく。
【００８６】
（８）式中の右辺のＭｆ−１Ｒｅｆは前回噴射終了時（４気筒エンジンＭＰＩかつシーケンシャル噴射の場合はエンジン半回転前）の付着量であり、これに今回の噴射時に加えられる付着速度Ｖｍｆを加算した値が今回の噴射終了時点での付着量Ｍｆ（左辺のＭｆ）となる。この付着量Ｍｆの値が次回のＶｍｆの演算時に用いられる。（８）式の右辺のＭｆ−１Ｒｅｆが付着速度Ｖｍｆの演算直前の値であるのに対して（８）式の左辺のＭｆは付着速度Ｖｍｆの演算直後の値である。したがって、内容的には（６）式の付着量Ｍｆの値を（８）式右辺のＭｆ−１Ｒｅｆに入れて（８）式左辺の付着量Ｍｆを計算することになる。（８）式で左辺と右辺に付着量が出てくるのは、付着量を各気筒を区別することなく噴射タイミング毎にサイクリックに更新していく構成であるからである。
【００８７】
ここで、１．２から１．０へのＴｆｂｙａの切換時について第１先願装置の作用を図１７を参照しながら説明する。図には簡単のためステップ変化で示している。
【００８８】
従来例のように目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａに関係なく、目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａ＝１．０（理論空燃比）に対するマッチングデータを用いて求めた平衡付着量Ｍｆｈと分量割合Ｋｍｆを目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａが１．０でないときにもそのまま用いるのでは、Ｍｆｈ（二点鎖線で示す）とＭｆ（破線で示す）が図示のように変化し、したがって、目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａの切換時にはＫａｔｈｏｓ（破線で示す）が不足して空燃比のオーバーリッチが生じることを前述した。
【００８９】
これに対して第１先願装置では、目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａが１．２のときにはこの目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａにより平衡付着量Ｍｆｈが従来より１．２倍されており、目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａの１．０への切換時にステップ変化するＭｆｈ（実線で示す）に対して付着量Ｍｆ（一点鎖線で示す）が一次遅れで追いかけるため、過渡補正量Ｋａｔｈｏｓ（実線で示す）が従来と比較して斜線で示した面積の分だけ負の値で大きくなり、これにより目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａの切換時の空燃比のオーバーリッチが避けられるともに、理論空燃比への切換が素早く行われている。
【００９０】
同様にして、リーン空燃比から理論空燃比へと切換わるときなど大きい値への目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａの切換時に、従来例では過渡補正量Ｋａｔｈｏｓが不足して空燃比のオーバーリーンが生じるのであるが、目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａをもパラメータとして平衡付着量Ｍｆｈを演算する第１先願装置では、大きい値への目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａの切換時の空燃比のオーバーリーンを避けることができ、かつ理論空燃比への戻りが遅くなることがない。
【００９１】
これで第１先願装置の説明を終える。
【００９２】
一方、壁流燃料に低周波成分と高周波成分があり、低周波分に対する壁流補正量である上記のＫａｔｈｏｓだけでは高周波成分に対して対処不可能なため、高周波成分に対する壁流補正量であるＣｈｏｓｎを導入する場合に、特開平１−３０５１４４号、同３−１１１６３９号の各公報の装置のように、Ｃｈｏｓｎの演算にＴｆｂｙａを考慮していないことでも、出力空燃比域からの減速時などＴｆｂｙａの切換時にＣｈｏｓｎに不足を生じて一時的にオーバーリッチやオーバーリーンが生じる。
【００９３】
これに対処するため第２先願装置では、高周波成分に対する壁流補正量であるＣｈｏｓｎを
Ｋａｔｈｏｓ−４Ｒｅｆ：各気筒１サイクル前（４Ｒｅｆ信号前）のＫａｔｈｏｓ
Ｇｚｔｗｃ：増量ゲインＧｚｔｗｐまたは減量ゲインＧｚｔｗｍ
Ａ：低周波成分の１サイクル目の応答ゲイン
の式により計算し、最終的な同期噴射の燃料噴射パルス幅Ｔｉｎを前記（７）式により求める。具体的には、第１先願装置に対して、図１８のフローチャートと図１６のステップＤ）、Ｅ）を追加して設けている。
【００９４】
ここでは、フローチャートの説明に入る前に、（１１）式を理論的にどのようにして導いたのかを説明する。なお、図１０のステップＥ）に示したように、Ｖｍｆ＝Ｋａｔｈｏｓであるため、（１１）式に代えて
Ｃｈｏｓｎ１＝（Ｖｍｆ−Ｖｍｆ−４Ｒｅｆ）×（Ｇｚｔｗｃ−１）／Ａ …（１２）
ただし、Ｖｍｆ−１Ｒｅｆ：各気筒１サイクル前（４Ｒｅｆ信号前）のＶｍｆの式を用いてもかまわない。ただし、以下では（１１）式のほうで説明する。
【００９５】
図２１は燃料噴射量をステップ的に１だけ増やしたときの低周波成分の応答ゲインＧＬ（）、低周波成分と高周波成分を合わせた総応答ゲインＧ（）と、Ｋａｔｈｏｓ（１気筒当たり）、Ｃｈｏｓｎ１の各壁流補正量の変化を示したものである。ただし、サイクル数の１はステップ変化１サイクル目であることを、またＧＬ（１）は低周波成分の１サイクル目の応答ゲインを、Ｇ（１）は１サイクル目の総応答ゲインをそれぞれ表す。
【００９６】
なお、（１１）式をスッキリさせるため、低周波成分の１サイクル目の応答ゲインＡを導入しており、ＧＬ（１）との間には図より
Ａ＝１−ＧＬ（１） …（１３）
の関係が成立する。
【００９７】
さて、図２１において、低周波成分は１−Ａの分だけが気流に乗ってシリンダに流入し、残りのＡの分が吸気ポート壁や吸気弁に付着するので、低周波成分としてシリンダに１の燃料を流入させるには、
１：１−Ａ＝１＋Ｋａｔｈｏｓ１：１ …（１４）
ただし、Ｋａｔｈｏｓ１：１サイクル目のＫａｔｈｏｓ
の比例関係が成立しなければならない。（１４）式より
実際の燃料噴射では、噴射量１のうち１サイクル目の総応答ゲインＧ（１）の分だけが気流に乗ってシリンダに流入し、残りの１−Ｇ（１）の分が吸気ポート壁や吸気弁に付着するので、低周波成分と高周波成分を合わせた合計としてシリンダに１の燃料を流入させるには、
１：Ｇ（１）＝１＋（Ｋａｔｈｏｓ１＋Ｃｈｏｓｎ１）：１ …（１６）
ただし、Ｃｈｏｓｎ１：１サイクル目のＣｈｏｓｎ
の比例関係が成立しなければならない。（１６）式より
このように、図２１に示すステップ変化によれば、ステップ変化１サイクル目の壁流補正量（Ｋａｔｈｏｓ１、Ｃｈｏｓｎ１）を考えやすいわけであるが、実際の過渡では図２２に示すようにＡｖｔｐ、Ｍｆｈが常に連続的に変化している。そこで、図２２において、変化途中のｉ＋１サイクル目のＫａｔｈｏｓを
▲１▼ｉ→ｉ＋１サイクルのＭｆｈの変化に起因するもの：Ｋａｔｈｏｓｉ→ｉ＋１
▲２▼ｉサイクルまでのＭｆｈとＭｆの差で決まるもの：Ｋａｔｈｏｓｉ
に分けて考えると、これらはそれぞれ
Ｋａｔｈｏｓｉ→ｉ＋１＝（Ｍｆｈｉ＋１−Ｍｆｈｉ）×Ｋｍｆ …（１８）
Ｋａｔｈｏｓｉ＝（Ｍｆｈｉ−Ｍｆｉ−１）×Ｋｍｆ …（１９）
Ｍｆｈｉ＋１：ｉ＋１サイクル目のＭｆｈ
Ｍｆｈｉ：ｉサイクル目のＭｆｈ
Ｍｆｉ−１：ｉ−１サイクル目のＭｆ
であるから、ｉ＋１サイクル目のＫａｔｈｏｓは
となる。
【０１００】
なお、上記の（６）式から類推すれば、
Ｖｍｆｉ＝Ｋａｔｈｏｓｉ＝（Ｍｆｈｉ−Ｍｆｉ）×Ｋｍｆ
となり、Ｍｆのサイクル数が（１９）式と異なるようにも思えるが、（６）式は演算ルーチン上における式でしかも全気筒分についての式、（１９）式は１気筒当たりの理論式であるため、両者が矛盾するものではない。
【０１０１】
（２０）式をサイクル数で１つずらせて、ｉサイクル目のＫａｔｈｏｓは
である。
【０１０２】
ここで、ステップ変化１サイクル目のときは、（２１）式の第２項が不要となるため、これを省略し
Ｋａｔｈｏｓ１＝（Ｍｆｈ１−Ｍｆｈ１−１）×Ｋｍｆ …（２２）
の式を得る。
【０１０３】
（２２）式は、連続するＭｆｈの変化を各サイクル毎の微小なステップ変化とみたてたことにより、そのステップ変化毎に必要となる１サイクル目（１回目）のＫａｔｈｏｓを得るものである。
【０１０４】
（２２）式をさらに
Ｋａｔｈｏｓ１＝（Ｍｆｈ１−Ｍｆ１−１）×Ｋｍｆ−（Ｍｆｈ１−１−Ｍｆ１−１）×Ｋｍｆ…（２３）
の式に変形すると、（２３）式の第１項は１サイクル目のＫａｔｈｏｓの演算式そのもの、（２３）式の第２項は１−１サイクルでの（つまり１サイクル前の）Ｋａｔｈｏｓの演算式で近似することができる。したがって、
Ｋａｔｈｏｓ１≒Ｋａｔｈｏｓ−Ｋａｔｈｏｓ−１ …（２４）
ただし、Ｋａｔｈｏｓ−１：１サイクル前のＫａｔｈｏｓ
の式を得る。
【０１０５】
繰り返しになるが、（２４）式において、右肩に１がついているＫａｔｈｏｓは、連続するＭｆｈの変化を各サイクル毎の微小なステップ変化にみたてた際にステップ変化毎に必要となる１サイクル目の補正量であり、これに対して１がついてないＫａｔｈｏｓ、Ｋａｔｈｏｓ−１は従来と同様に連続したＭｆｈとＭｆの差から演算される値である。
【０１０６】
ここで、増量ゲインＧｚｔｗｐを
【０１０７】
ここで、４気筒エンジンＭＰＩかつシーケンシャル噴射の場合には１サイクル前のＫａｔｈｏｓであるＫａｔｈｏｓ−１は、４Ｒｅｆ信号前の値となるので、（２７）式は
【０１０９】
なお、図２４の左側は気筒別のＭｆｈとＭｆのステップ応答を、また図２４右側上段は全気筒でまとめたときのＭｆｈとＭｆのステップ応答を、図２４右側下段は気筒別のＫａｔｈｏｓの変化をそれぞれ示している。
【０１１０】
このようにして、上記（１１）式（近似式）が得られた。
【０１１１】
（１１）式によれば低周波成分に対する壁流補正量であるＫａｔｈｏｓの前サイクル（４Ｒｅｆ信号前）からの変化量と低周波成分の１サイクル目の応答ゲインＡとから高周波成分に対する壁流補正量であるＣｈｏｓｎ１が演算されるわけである。
【０１１２】
次に、低周波成分の１サイクル目の応答ゲインＡの算出方法について述べる。
【０１１３】
ＭＰＩにおける過渡時の燃料応答を、
燃料噴射弁７からの燃料噴射量：
Ｇｆｉ（ｋ）＝（Ｇｆｓｔ０＋ΔＧｆｓｔ）×Ｔｆｂｙａ＋Ｇｆｔｒ（ｎ）…（３１）
シリンダ吸入燃料量：
Ｇｆｃ（ｋ）＝（１−Ａ）×Ｇｆｉ（ｋ）＋Ｇｗｆ（ｋ−１）×Δｔ／τ…（３２）
ただし、Ｇｆｉ（ｋ）：ｋサイクル目の燃料噴射量
Ｇｆｓｔ０：定常噴射量
ΔＧｆｓｔ：定常噴射量の変化分
Ｔｆｂｙａ：目標燃空比相当量
Ｇｆｔｒ（ｋ）：ｋサイクル目の過渡補正量
Ａ：低周波成分の応答ゲイン
Ｇｆｃ（ｋ）：ｋサイクル目のシリンダ吸入燃料量
Ｇｗｆ（ｋ−１）：ｋ−１サイクル目の壁流燃料量
Δｔ：制御周期
τ：低周波成分の応答の時定数
の各基本式で表す。
【０１１４】
ここで、（３１）式は今回新たに作成したモデルで、第１項の定常分と第２項の過渡補正分とに分けている。これに対して（３２）式はＨ．Ｗｕらが用いた簡易モデルで（１９９０年１０月発行 自動車技術会論文集「燃料噴射機関における吸気ポート内燃料挙動の解析」第７６頁参照）、壁流のシリンダ内吸入を一次遅れで表したものである（図２３参照）。つまり、（３２）式の第２項は、壁流燃料のうちΔｔ／τの割合の分がシリンダ内に流入することを表している。なお、（３１）、（３２）式においてＧｆｓｔ０、ΔＧｆｓｔ、Ｇｆｔｒ（ｋ）、Ｇｆｉ（ｋ）、Ｇｗｆ（ｋ−１）の単位は１サイクル当たりの燃料質量である。
【０１１５】
ここで、要求シリンダ吸入燃料量は
Ｇｂｃ（ｋ）＝（Ｇｆｓｔ０＋ΔＧｆｓｔ）×Ｔｆｂｙａ…（３３）
ただし、Ｇｂｃ（ｋ）：ｋサイクル目の要求シリンダ吸入燃料量
であることより、このＧｂｃ（ｋ）の燃料量がシリンダ内に吸入されるためには、Ｇｂｃ（ｋ）＝Ｇｆｃ（ｋ）となればよいから、
【０１１６】
この式をＧｆｔｒ（ｋ）について整理する。
（３４）式に対して、
Ｇｆｔｒ（ｋ）→Ｋａｔｈｏｓｉ
（Ａ×τ／Δｔ）→Ｍｆｈｔｖｏ
（Ｇｆｓｔ０＋ΔＧｆｓｔ）→Ａｖｔｐ
Ｇｗｆ（ｋ−１）→Ｍｆｉ−１
（１／（１−Ａ））×Δｔ／τ→Ｋｍｆ
の置き換えを行うと、（３４）式は
【０１１８】
ここで、Ｍｆｈｔｖｏ×Ｋｍｆを計算してみると、
【０１１９】
なお、ＳＰＩ（シングルポイントインジェクション）においては上記の（３）式に代えて
Ｍｆｈ＝Ａｖｔｐ×Ｍｆｈｔｖｏ×Ｔｆｂｙａ×ＣＹＬＮＤＲ＃…（３ａ）
ただし、ＣＹＬＮＤＲ＃：シリンダ数
の式を用いる。上記（３）式と同様に全気筒分の燃料を同時に噴射供給するするＳＰＩにおいても全気筒分のＭｆｈを演算する必要があるわけである。また、ＳＰＩでは、（３６）、（３８）式に代えて、
Ｍｆｈｔｖｏ×Ｋｍｆ×ＣＹＬＮＤＲ＃＝Ａ／（１−Ａ）…（３６ａ）
１／Ａ＝１／（Ｍｆｈｔｖｏ×Ｋｍｆ×ＣＹＬＮＤＲ＃）＋１…（３８ａ）
の式を用いればよい。
【０１２０】
これで、ステップ変化１サイクル目の気筒別壁流補正量Ｃｈｏｓｎ１の算出方法と低周波成分の応答ゲインＡの算出方法の説明を終了し、フローチャートの説明に入る。
【０１２１】
まず、図１８のフローチャートはＣｈｏｓｎ１を算出するためのもので、１０ｍｓ毎に実行する。なお、図１８においてステップＬ）、Ｍ）、Ｎ）は本発明により新たに設けた部分で後述する。
【０１２２】
ステップＡ）では冷却水温Ｔｗを読み込む。なお、Ｃｈｏｓｎ１の算出には、Ｔｗ以外に付着倍率Ｍｆｈｔｖｏ、分量割合Ｋｍｆ、過渡補正量Ｋａｔｈｏｓ、各気筒１サイクル前（４Ｒｅｆ信号前）の過渡補正量を表すＫａｔｈｏｓ−４Ｒｅｆが必要となるが、このうちＭｆｈｔｖｏ、Ｋｍｆ、Ｋａｔｈｏｓは図１０のフローにより得られている。また、Ｋａｔｈｏｓ−４Ｒｅｆは、図１６のステップＥ）に示したように、噴射タイミングでＫａｔｈｏｓの値をシフトすることによって得られる。
【０１２３】
図１８のステップＢ）では
ΔＫａｔｈｏｓ＝Ｋａｔｈｏｓ−Ｋａｔｈｏｓ−４Ｒｅｆ …（４１）
ただし、Ｋａｔｈｏｓ−４Ｒｅｆ：各気筒１サイクル前（４Ｒｅｆ信号前）のＫａｔｈｏｓ
の式により前回噴射からのＫａｔｈｏｓ変化量であるΔＫａｔｈｏｓを計算し、このΔＫａｔｈｏｓと０を比較する。
【０１２４】
ΔＫａｔｈｏｓ＞０（加速時）であれば、ステップＣ）に進んで増量ゲインＧｚｔｗｐを求め、このＧｚｔｗｐをステップＤ）において水温補正ゲインＧｚｔｗｃに入れる。同様にして、ΔＫａｔｈｏｓ＜０（減速時）であるときは、ステップＥ）に進んで減量ゲインＧｚｔｗｍを求め、このＧｚｔｗｍをステップＦ）においてＧｚｔｗｃに入れる。ゲインＧｚｔｗｐとＧｚｔｗｍは水温補正を行うためのもので、冷却水温Ｔｗを用い補間計算付きで図１９、図２０を内容とするテーブルをそれぞれ参照する。
【０１２５】
ステップＧ）ではＡ／（１−Ａ）の値を上記の（３６）式により計算し、このＡ／（１−Ａ）の値を、ステップＨ）において
１／Ａ＝１／｛Ａ／（１−Ａ）｝＋１
の式の右辺に代入することにより左辺の１／Ａの値を計算する。ステップＩ）ではＫａｔｈｏｓ−４Ｒｅｆ（図１６のステップＥ）で既に得ている）を読み込み、このＫａｔｈｏｓ−４Ｒｅｆ、１／Ａ、Ｋａｔｈｏｓ、Ｇｚｔｗｃの値を用い、ステップＪ）において、上記の（１１）式によりＣｈｏｓｎ１を計算する。
【０１２６】
ステップＫ）では全気筒分が終了したかどうかをみて、終了してなければ、ステップＢ）に戻って、ステップＪ）までを繰り返す。なお、Ｃｈｏｓｎ１の全気筒分の演算に要する時間は図１８の演算間隔である１０ｍｓに比べて十分に短く、全気筒分の演算が終了する前に次の１０ｍｓの演算タイミングが訪れるような事態が生じることはない。
【０１２７】
また、図１６のステップＤ）ではＣｈｏｓｎ１に０を入れ、ステップＥ）では次回処理のためＫａｔｈｏｓの値をシフトする（メモリＫａｔｈｏｓ−３Ｒｅｆの値をメモリＫａｔｈｏｓ−４Ｒｅｆに、メモリＫａｔｈｏｓ−２Ｒｅｆの値をメモリＫａｔｈｏｓ−３Ｒｅｆに、メモリＫａｔｈｏｓ−１Ｒｅｆの値をメモリＫａｔｈｏｓ−２Ｒｅｆに、Ｋａｔｈｏｓの値をメモリＫａｔｈｏｓ−１Ｒｅｆに移す）。
【０１２８】
ここで、上記（１１）式によりＣｈｏｓｎ１を演算する場合の第２先願装置の作用を図２５を参照しながら説明する。
【０１２９】
低周波成分に対する壁流補正量であるＫａｔｈｏｓに加えて、高周波成分に対する壁流補正量であるＣｈｏｓｎを導入する場合に、図１７と同じに出力空燃比域からの減速時で考えると、Ｃｈｏｓｎの演算に目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａ（目標空燃比）を考慮していない従来例では、特に、出力空燃比域からの減速時に、その減速に伴う空燃比の変化に応じられずにＣＨＯＳｎが不足して一時的にオーバーリッチが発生する（最悪の場合にはリッチ失火が生じることもある）ことを前述した。
【０１３０】
これに対して第２先願装置では、第１先願装置と同じに平衡付着量Ｍｆｈを目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａをもパラメータとして演算し、このＭｆｈに基づいてＫａｔｈｏｓを演算するとともに、そのＫａｔｈｏｓとそのＫａｔｈｏｓを得たサイクルより１つ前のサイクルのＫａｔｈｏｓとの差と低周波成分の応答ゲインＡから高周波成分に対する壁流補正量であるＣｈｏｓｎ１を演算するので、Ｃｈｏｓｎ１が従来と相違してＴｆｂｙａの変化に応じた値となる。この結果、第２先願装置のＣｈｏｓｎ１（実線参照）が従来のＣｈｏｓｎ（破線参照）より負の値で大きくなることから、出力空燃比域からの減速時に高周波成分に対する壁流補正量の不足に伴う一時的なオーバーリッチを防止できる。
【０１３１】
図示しないが、Ｔｆｂｙａが大きな値へと切換わる場合も同様であり、リーン空燃比域からの加速時に高周波成分に対する壁流補正量の不足に伴う一時的なオーバーリーンを防止できる。
【０１３２】
このように、第２先願装置ではＣｈｏｓｎ１がＴｆｂｙａに応じた値で設定されることから、壁流燃料のうちの低周波成分に対する壁流補正量に加えて高周波成分に対する壁流補正量を加えているものにおいても、Ｔｆｂｙａの切換時（目標空燃比の切換時）に高周波成分に対する壁流補正量に過不足が生じることがないのである。
【０１３３】
また、従来の高周波成分に対する壁流補正量ではＧｚｔｗｐ、Ｇｚｔｗｍにより冷却水温Ｔｗに応じた補正を行うだけで、回転数や負荷に応じた補正を行っていないため、Ｇｚｔｗｐ、Ｇｚｔｗｍを適合したときの回転数、負荷から離れたときには、高周波成分に対する壁流補正量が不適切となる。新たに回転補正項、負荷補正項を付加して適合するとなると、適合要素が増え、適合工数が増加するという問題が生じる。
【０１３４】
これに対して第２先願装置の高周波成分に対する壁流補正量であるＣｈｏｓｎ１は、（１１）式で示したようにエンジンの回転数と負荷に応じて変化するＫａｔｈｏｓに基づいて演算されるので、Ｃｈｏｓｎ１も自動的にエンジンの回転数と負荷に対応した補正量となる。
【０１３５】
さらに、低周波成分の応答ゲインＡについても、エンジンの回転数と負荷に応じた値となるので、Ｃｈｏｓｎ１が回転域の相違に伴う高周波成分の挙動によく対応したものとなる。たとえば、負荷が同一の条件においても高回転時になると、低回転時より基準付着倍率回転項Ｍｆｈｎｉが小さくなる（図１３参照）ことより、付着倍率Ｍｆｈｔｖｏ（＝Ｍｆｈｑｉ×Ｍｆｈｎｉ）が低回転時より小さくなり、かつ低回転時より分量割合回転補正率Ｋｍｆｎが若干小さくなる（図１５参照）ことより、分量割合Ｋｍｆ（＝Ｋｍｆａｔ×Ｋｍｆｎ）が低回転時より若干小さくなる。この結果、Ｍｆｈｔｖｏ×Ｋｍｆ（＝Ａ／（１−Ａ））が小さくなることからＡが小さくなる。一般に高回転側のほうが１サイクル目の応答もその後の応答もよい（ＧＬ（１）、Ｇ（１）とも大きくなり、Ｇｚｔｗｐ（＝ＧＬ（１）／Ｇ（１））は大きくは変わらない）ことから、Ａが小さくなることによって高回転時に適切なＣｈｏｓｎ１が演算される。高回転域では、低周波成分の割合が小さくなるのに反して高周波成分が大きくなる現象に対応して、Ｃｈｏｓｎ１が求められるのである。
【０１３６】
これで第２先願装置の説明を終える。
【０１３７】
さて、こうした第２先願装置ではＣｈｏｓｎ１の計算に際して、気筒別の燃料カットを全く考慮していないので、燃料リカバー時のＣｈｏｓｎ１を最適に与えることができない。
【０１３８】
これに対処するため、本発明の第１実施形態では、燃料カット（したがって燃料リカバーも）を気筒別に行うものを対象として、燃料カット中に減量していく壁流燃料を予測して燃料カット中の付着量を気筒別に計算するとともに、この燃料カット時の気筒別付着量Ｍｆｎを用いて、燃料リカバー時のＣｈｏｓｎ１を気筒別に計算する。具体的には、前述の第１先願装置と第２先願装置の２つの先願装置を組み合わせたものに対して、図１６のステップＦ）、Ｇ）、Ｈ）、Ｉ）、Ｊ）、Ｋ）、Ｌ）、Ｍ）、Ｎ）、Ｏ）と図１８のステップＬ）、Ｍ）、Ｎ）を追加して設けている。
【０１３９】
なお、気筒別の燃料カットの一例は図２６に示したような場合である。同図において燃料カット条件が成立すると、一部気筒（１番気筒と４番気筒）について燃料カット条件成立直後に訪れる気筒より燃料カットが行われ、所定期間後に全気筒が燃料カットされている（この反対に燃料リカバー条件が成立すると、２番気筒と３番気筒について燃料リカバー条件成立直後に訪れる気筒より燃料リカバーが行われ、所定期間後に全気筒が燃料リカバーされる）。このように、燃料カットの途中で燃料カットされる気筒とされない気筒とが生ずるものが気筒別の燃料カットである。
【０１４０】
図１６においてステップＧ）では気筒判別を行い、この判別した気筒についてさらにステップＨ）で燃料カット中かどうかをみる。
【０１４１】
燃料カット中でなければ、第２先願装置と同じにステップＡ）〜Ｅ）の操作を実行したあと、ステップＦ）でＭｆの値をそのときに噴射タイミングになっている気筒のＭｆｎに移す。Ｍｆｎは後述するように燃料カット中の気筒別の付着量で、燃料カット直前のＭｆをＭｆｎ−１Ｒｅｆの初期値として格納するため、ステップＦ）が必要となるわけである。たとえば、燃料噴射中であれば、すべての気筒のＭｆｎ−１ＲｅｆにＭｆが順次格納される。
【０１４２】
これに対して、燃料カット中であればステップＨ）よりステップＩ）以降に進む。燃料カット中も燃料カット中でないときと同じにステップＩ）、Ｊ）、Ｋ）の操作を行った後、ステップＬ）で
Ｍｆｎ＝Ｍｆｎ−４Ｒｅｆ×ＦＣＫＭＦ＃ …（５１）
ただし、Ｍｆｎ：燃料カット中の気筒別付着量
Ｍｆｎ−４Ｒｅｆ：各気筒１サイクル前（４Ｒｅｆ信号前）のＭｆｎ
ＦＣＫＭＦ＃：減量割合
の式により、燃料カット中に減量していく付着量を気筒別に計算する。つまり、Ｍｆｎは燃料カット時に気筒別の噴射タイミング毎（４Ｒｅｆ信号毎）に減少する値である（図２７参照）。ただし、Ｍｆｎが減少するからといって負の値になることはないので、ステップＭ）でＭｆｎと０を比較し、Ｍｆｎ＜０のときはステップＮ）でＭｆｎを０に制限している。
【０１４３】
ステップＯ）では次回演算のためＭｆｎの値をメモリＭｆｎ−４Ｒｅｆに移して、今回の噴射タイミングでの演算を終了する。
【０１４４】
次に、図１８のステップＬ）で気筒判別を行ったあと燃料カット中かどうかをステップＭ）においてみて燃料カット中のときはステップＮ）に進み、Ｍｆｎ（図１６のステップＬ）ですでに得ている）と、Ｍｆ（図１６のステップＩ）ですでに得ている）、Ｋｍｆ（図１０のステップＣ）ですでに得ている）を用いて（Ｍｆ−Ｍｆｎ）×Ｋｍｆの値を計算し、これをＫａｔｈｏｓ−４Ｒｅｆに入れたあと、図１８のステップＪ）でＣｈｏｓｎ１を計算する。つまり、燃料カット中はＣｈｏｓｎ１が
【０１４５】
なお、Ｋａｔｈｏｓ＝Ｖｍｆより（図１０ステップＥ））、（５２）式に代えて
【０１４６】
ここで、燃料リカバー時のＣｈｏｓｎ１を（５２）式で与える理由を以下に説明する。
【０１４７】
上記の（１１）式を燃料リカバー時に適用するとすれば、（１１）式右辺のＫａｔｈｏｓに燃料リカバー時に必要な値が、また（１１）式右辺のＫａｔｈｏｓ−４Ｒｅｆに燃料カット中の値が入るはずである。
【０１４８】
ここで、燃料カット中はＫａｔｈｏｓを計算しても燃料を噴射しないのでＫａｔｈｏｓ＝０（したがってＫａｔｈｏｓ−４Ｒｅｆ＝０）であるとしてよいから、燃料リカバー時に必要なＫａｔｈｏｓのみから燃料リカバー時のＣｈｏｓｎ１を演算すればよいことになる。そこでまず、燃料リカバー時に必要なＫａｔｈｏｓをＫａｔｈｏｓ（ＦＣＲ）とおくと、
【０１４９】
ここで、本発明の第１実施形態の作用を説明する。
【０１５０】
図２８を参照しながら気筒別に燃料カットを行う場合で第２先願装置を改良しなければならない点を前述したが、一部の気筒（１番気筒と４番気筒）だけが燃料カットされる期間（気筒別燃料カット期間）で本発明では１番気筒と４番気筒に対して燃料カット中の気筒別付着量Ｍｆｎが（５１）式により演算されるので、図２８の１点鎖線で示したように、１番気筒と４番気筒のＭｆｎが燃料カット直前のＭｆの値（図示の黒丸の値）より減少してゆく。そして、この１番気筒と４番気筒について燃料カット中に減少してゆく付着量の挙動を織り込んだ上記の（５４）式により１番気筒と４番気筒の燃料リカバー時のＣｈｏｓｎ１が最適に与えられることから、燃料カット後に目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａの切換を伴う燃料リカバーが行われるときでも、燃料リカバーが行われる気筒についてＣｈｏｓｎ１の不足による空燃比のリーン側への傾きを防ぐことができる。
【０１５１】
図２９、図３０、図３１は本発明の第２実施形態のフローチャートで、図２９は第１実施形態の図２に、図３０は第１実施形態の図１０に、図３１は第１実施形態の図１６にそれぞれ対応する。図２９において図２と同一の部分には同一のステップ番号を、図３０において図１０と同一の部分には同一のステップ番号を、図３１において図１６と同一の部分には同一のステップ番号をそれぞれつけている。なお、図２９において、図２のステップＨ）に相当する部分は全気筒燃料カット条件となるので、これに合わせてステップＨ１）としている。
【０１５２】
本発明の第１実施形態が燃料カットを気筒別に行う場合を対象としたのに対して、この第２実施形態は、燃料カット（燃料リカバーも）を全気筒で同時に行う（たとえばＭＰＩかつシーケンシャル噴射の場合に、燃料カット条件が成立すると、その成立直後に訪れる気筒より点火順に全気筒を燃料カットし、燃料カット条件の解除条件が成立すると、その解除条件の成立直後に訪れる気筒より点火順に全気筒を燃料リカバーする）場合を対象とするものである。
【０１５３】
本発明の第１実施形態と異なる部分を主に説明すると、図２９においてステップＫ）では全気筒燃料カット時かどうかみて、全気筒燃料カット時であれば、ステップＬ）に進み、目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａに０を入れた後、ステップＢ）以降を実行する。
【０１５４】
図３０においてもステップＦ）で全気筒燃料カット時かどうかみて、全気筒燃料カット時であれば、ステップＧ）、Ｈ）でステップＡ）、Ｂ）と同じにＭｆｈを計算する。ただし、全気筒燃料カット時のＴｆｂｙａは０であるので（図２９のステップＫ）、Ｌ））、全気筒燃料カット時のＭｆｈは０となる。
【０１５５】
図３０のステップＩ）では、
Ｋｍｆ（ＦＣ）＝（１−ＦＣＫＭＦ＃）／ＣＹＬＮＤＲ＃ …（５６）
ただし、ＣＹＬＮＤＲ＃：シリンダ数
の式により全気筒燃料カット時のＫｍｆであるＫｍｆ（ＦＣ）を計算する。
【０１５６】
ここで、全気筒燃料カット時のＫｍｆが（５６）式となる理由は次の通りである。
【０１５７】
同じ運転条件で考える。この場合に、１のエンジンで燃料カットを気筒別に行うように構成したとき、ＦＣＫＭＦ＃は燃料カット時の気筒別付着量Ｍｆｎの変化割合である。つまり、１番気筒や４番気筒が燃料カットになった場合、１番気筒や４番気筒の気筒別付着量ＭｆｎがＦＣＫＭＦ＃の割合ずつ減少する。このＭｆｎの演算は気筒別の噴射タイミング毎（エンジン２回転に１回つまり４Ｒｅｆ信号毎）に行われる（図２７の実線参照）。
【０１５８】
一方、同じエンジンで燃料カットを全気筒で同時に行うように構成したときは、全気筒に共通の付着量Ｍｆの演算が各気筒の噴射タイミング毎（エンジン２回転に４回つまり１Ｒｅｆ信号毎）に行われる（図２７の破線参照）。しかも、Ｍｆｉ（ｉサイクル目のＭｆ）は
Ｍｆｉ＝Ｍｆｉ−１＋（０−Ｍｆｉ−１）×Ｋｍｆ（ＦＣ） …（５８）
と演算されることから、（５８）式右辺のＫｍｆ（ＦＣ）が全気筒燃料カット時のＭｆの減少割合を与える。
【０１５９】
これに対して、（５１）式変形すると、
【０１６０】
この場合に、燃料カット時の付着量の減少速度は、同じエンジンを用いていることより図２７に示したようにＭｆｎの場合もＭｆの場合も同じであると近似できるので、演算タイミングの違いを考慮して（Ｋｍｆ（ＦＣ）は１Ｒｅｆ信号毎の変化、１−ＦＣＫＭＦ＃は４Ｒｅｆ信号毎の変化を示す）、
Ｋｍｆ（ＦＣ）≒（１−ＦＣＫＭＦ＃）／ＣＹＬＮＤＲ＃
が成立する（上記の（５６）式が得られる）のである。
【０１６１】
このようにして、燃料カットを気筒別に行うように構成した場合に、マッチングによりＦＣＫＭＦ＃が得られているのであれば、同じエンジンを用いて燃料カットを全気筒で同時に行うように構成する場合に、全気筒燃料カット時の分量割合を（５６）式により近似的に簡単に求めることができるので、全気筒燃料カット時の分量割合マッチングが不要となる。
【０１６２】
図３０のステップＪ）では、
Ｖｍｆ＝（Ｍｆｈ−Ｍｆ）×Ｋｍｆ（ＦＣ） …（６０）
の式により全気筒燃料カット時のＶｍｆを計算し、ステップＥ）の操作を実行したあと図３０のルーチンを終了する。
【０１６３】
図３１のフローチャートは第２先願装置の場合とそっくり同じである。つまり、燃料カット時かどうかに関係なく、噴射タイミング毎（１Ｒｅｆ信号毎）にＭｆが更新されている（ステップＢ）、Ｃ））。
【０１６４】
このように、本発明の第２実施形態では、燃料カットを全気筒で同時に行うものを対象として、全気筒燃料カット時のＴｆｂｙａ＝０（したがってＭｆｈ＝０）としかつ全気筒燃料カット時の分量割合を上記の（５６）式を用いて計算するので、全気筒燃料カット後の目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａの切換を伴う全気筒燃料リカバー時のＣｈｏｓｎ１およびＶｍｆの値が最適となる。
【０１６５】
たとえば、全気筒燃料カット時のＶｍｆを計算してみると、
【０１６６】
また、全気筒燃料リカバー時の付着速度Ｖｍｆが最適に演算されることになると、このＶｍｆ（＝Ｋａｔｈｏｓ）を用いて演算される全気筒燃料リカバー時のＣｈｏｓｎ１も最適な値になり、これによって全気筒燃料リカバー時のＣｈｏｓｎ１の不足による空燃比のリーン側への傾きも防止される。
【０１６７】
これに対して、第２先願装置や第１先願装置では、全気筒燃料カットを考慮していないので、全気筒燃料カット時にＭｆｈが、図２８の破線のように０となることがなく、このＭｆｈをＭｆが追いかけるだけであるので、全気筒燃料カット後の全気筒燃料リカバー時にＶｍｆおよびＣｈｏｓｎが不足して空燃比が一時的にリーン側に傾くのである。
【０１６８】
本発明では４気筒エンジンＭＰＩかつシーケンシャル噴射の場合で説明したが、これに限られるものでなく、たとえば６気筒エンジンＭＰＩかつシーケンシャル噴射の場合には前記（５１）式に変えて
Ｍｆｎ＝Ｍｆｎ−６Ｒｅｆ×ＦＣＫＭＦ＃
ただし、Ｍｆｎ：燃料カット中の気筒別付着量
Ｍｆｎ−６Ｒｅｆ：各気筒１サイクル前（６Ｒｅｆ信号前）のＭｆｎ
ＦＣＫＭＦ：減量割合
の式を用いればよい。
【０１６９】
第１先願装置および第２先願装置では、出力空燃比から理論空燃比への切換時とリーン空燃比から理論空燃比への切換時で説明したが、これに限られるものでない。たとえば、冷間始動により水温増量補正係数Ｋｔｗが０でない正の値をもち、これによってリッチ側の空燃比で運転されている場合において、一刻も早く空燃比フィードバック制御を行うためＯ２センサが活性化したタイミングで空燃比フィードバック制御を開始するものがあり、このものでは、Ｏ２センサの活性化終了タイミングで水温増量補正係数Ｋｔｗを０に戻している。つまり、水温増量補正係数Ｋｔｗが０でない正の値から０へと切換わるときも、小さな値への目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａの切換時の一つであり、第１先願装置と第２先願装置の適用がある。また、アイドルスイッチのＯＮ状態とＯＦＦ状態とで始動後増量補正係数Ｋａｓの値を相違させているものがあり、この場合にアイドルスイッチをＯＮ状態からＯＦＦ状態へあるいはその逆へと変化させたとき目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａが切換わる。この目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａの切換時にも第１先願装置と第２先願装置の適用がある。理論空燃比から出力空燃比やリーン空燃比への切換時、リーン運転領域における目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａの切換時にも適用があることはいうまでもない。
【０１７０】
第１先願装置と第２先願装置では付着倍率Ｍｆｈｔｖｏを導入するもので説明したが、これに限らず、エンジン負荷、回転数、温度から直接に理論空燃比に対する平衡付着量を演算するものにも適用することができる。
【０１７１】
第１先願装置と第２先願装置では平衡付着量Ｍｆｈと分量割合Ｋｍｆを求めるのに温度予測値Ｔｆを用いる場合で説明したが、冷却水温Ｔｗを用いるものや特開平３−１３４２３７号公報のように壁流補正用温度Ｔｗｆを用いるものにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の制御システム図である。
【図２】１０ｍｓｅｃジョブのフローチャートである。
【図３】バックグラウンドジョブのフローチャートである。
【図４】リーン条件の判定を説明するためのフローチャートである。
【図５】リーンマップの内容を示す特性図である。
【図６】非リーンマップの内容を示す特性図である。
【図７】１８０度ジョブのフローチャートである。
【図８】空燃比リッチ化変化速度Ｄｄｍｌｒの設定を説明するためのフローチャートである。
【図９】空燃比切換時のダンパ操作を説明するための波形図である。
【図１０】過渡補正量Ｋａｔｈｏｓの演算を説明するためのフローチャートである。
【図１１】目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａに対する平衡付着量Ｍｆｈの特性図である。
【図１２】Ｍｆｈｑ１マップの内容を示す特性図である。
【図１３】Ｍｆｈｎ１テーブルの内容を示す特性図である。
【図１４】Ｋｍｆａｔマップの内容を示す特性図である。
【図１５】Ｋｍｆｎテーブルの内容を示す特性図である。
【図１６】本発明の第１実施形態の噴射タイミングに同期するフローチャートである。
【図１７】第１先願装置の作用を説明するための波形図である。
【図１８】第２先願装置（および本発明の第１実施形態）のＣｈｏｓｎ１の演算を説明するためのフローチャートである。
【図１９】第２先願装置（および本発明の第１実施形態）のＧｚｔｗｐテーブルの内容を示す特性図である。
【図２０】第２先願装置（および本発明の第１実施形態）のＧｚｔｗｍテーブルの内容を示す特性図である。
【図２１】第２先願装置（および本発明の第１実施形態）の燃料噴射量をステップ的に１だけ増やしたときの低周波成分の応答ゲインＧＬ（）、高周波成分と低周波成分の合計の総応答ゲイン、Ｋａｔｈｏｓ、Ｃｈｏｓｎの各壁流補正量の変化を示す特性図である。
【図２２】第２先願装置（および本発明の第１実施形態）の実際の過渡でのＡｖｔｐ、Ｍｆｈの連続変化を示す波形図である。
【図２３】Ｈ．Ｗｕらが用いた簡易モデル図である。
【図２４】第２先願装置（および本発明の第１実施形態）の気筒別のＭｆｈとＭｆの変化と全気筒分のＭｆｈとＭｆの変化を対比して示す波形図である。
【図２５】第２先願装置の作用を説明するための波形図である。
【図２６】本発明の気筒別の燃料カットを説明するための特性図である。
【図２７】本発明の第１実施形態の燃料カット中のＭｆｎとＭｆの波形図である。
【図２８】本発明の第１実施形態の作用を説明するための波形図である。
【図２９】本発明の第２実施形態の１０ｍｓｅｃジョブのフローチャートである。
【図３０】本発明の第２実施形態の過渡補正量Ｋａｔｈｏｓの演算を説明するためのフローチャートである。
【図３１】本発明の第２実施形態の噴射タイミングに同期するフローチャートである。
【図３２】従来例の作用を説明するための波形図である。
【図３３】従来例の作用を説明するための波形図である。
【図３４】第１の発明のクレーム対応図である。
【図３５】第２の発明のクレーム対応図である。
【図３６】第３の発明のクレーム対応図である。
【符号の説明】
１ エンジン本体
２ コントロールユニット
４ クランク角センサ
６ エアフローメータ
７ 燃料噴射弁[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE
[0002]
[Prior art]
Generally, the deviation of the air-fuel ratio from the target value at the time of acceleration / deceleration of the engine is caused by the so-called quantitative change of the wall-flow fuel, which adheres to the intake manifold and the intake port and flows through the wall surface to the cylinder in a liquid state. A fuel correction method has been proposed in which the excess or deficiency caused by the wall-flow fuel is used as a transient correction amount Kathos (see JP-A-1-305142).
[0003]
In this example, two values, an equilibrium adhesion amount Mfh and a quantity ratio Kmf, are determined in advance based on an engine load, an engine speed N, and a cooling water temperature Tw, and the engine load, engine speed N, and fuel The equilibrium adhesion amount Mfh and the quantity ratio Kmf are determined based on the estimated temperature Tf of the adhesion portion, and the adhesion amount per unit cycle (per one injection) (this is referred to as the adhesion speed) using these equations (6) described later. Vmf is obtained, and the basic injection pulse width Tp is corrected with the adhesion speed Vmf.
[0004]
Here, Mf in the equation (6) is a value (which is a predictive variable) cyclically obtained as an integrated value of Vmf by an equation (8) described later for each unit cycle (every injection), and Mfh is a step. When it changes temporally, it responds to this Mfh with a first-order delay. Further, the quantity ratio Kmf is a coefficient indicating how much the fuel of the difference (Mfh-Mf) between Mfh and the adhesion amount Mf at that time is reflected in the correction of the fuel injection amount.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in order to improve the engine stability at the time of a cold start, to meet the required output under a high load, and to be applicable to a lean burn system, the target fuel-air ratio given by the following equation (1) is provided. In introducing the quantity Tfbya,
Ti = (Tp + Kathos) × Tfbya × α + Ts (71)
Here, Tfbya: target fuel-air ratio equivalent amount
α: Air-fuel ratio feedback correction coefficient
Ts: Invalid injection pulse width
The fuel injection pulse width Ti given to the fuel injection valve is given by the following calculation formula.
[0006]
Here, the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya is a value centered at 1.0. For example, at the time of idling immediately after cold start (fuel-air ratio correction coefficient Dml = 1.0), the water temperature increase correction coefficient Ktw and Since the post-start increase correction coefficient Kas has a positive value other than 0, the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya becomes larger than 1.0, the air-fuel ratio becomes richer, and the engine stability is improved. At the time of high load after the warm-up (Ktw = 0, Kas = 0), Dml is switched to a value larger than 1.0 (for example, 1.2), and also at this time, the air-fuel ratio on the rich side (output air-fuel ratio) ). Further, when the vehicle enters the lean operation region, the fuel-air ratio correction coefficient Dml becomes, for example, 0.66 (about 22 in air-fuel ratio), and the fuel consumption is suppressed by the operation at this lean air-fuel ratio.
[0007]
As described above, the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya is switched in accordance with a change in the operating condition. However, when the Tfbya is switched such as when decelerating from the output air-fuel ratio range, the transient correction amount Kathos becomes insufficient and the air-fuel ratio becomes insufficient. Turned out to be temporarily over-rich or over-lean. For example, at the time of deceleration from the output air-fuel ratio range (Tfbya is switched from 1.2 to 1.0), as shown in FIG. 32, the transient correction amount Kathos (see the solid line) becomes insufficient and the air-fuel ratio becomes insufficient. (Abbreviated as A / F in the figures, and the same in FIGS. 17, 25, and 33) is over-rich, and the switching time to the stoichiometric air-fuel ratio is also delayed.
[0008]
When this was analyzed, the equilibrium adhesion amount Mfh was almost proportional to the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya even when the load, the rotation speed, and the temperature of the fuel adhesion portion were all the same. (Shown by a dash-dot line) changes stepwise from a value for Tfbya = 1.2 to a value for Tfbya = 1.0, whereas the required value of Mf (shown by a two-dot chain line) converges with a first-order delay. It should go. Therefore, the required value of Kathos calculated from the difference between the required value of Mfh and the required value of Mf is given as shown by a dashed line. On the other hand, in the flow for calculating Kathos in the above equation (71), the equilibrium adhesion amount Mfh and the quantity ratio Kmf are obtained using the matching data for Tfbya = 1.0 (the stoichiometric air-fuel ratio). Mfh (indicated by a solid line) and Mf (indicated by a dashed line) change as shown, so that Kathos (indicated by a solid line) is given less than the required value of Kathos. As a result, the area of the difference from the required value becomes insufficient, and the air-fuel ratio becomes over-rich.
[0009]
Similarly, the transient correction amount Kathos is also insufficient at the time of switching to the side where Tfbya becomes large, such as during acceleration from the lean operation region, and in this case, the air-fuel ratio becomes over lean.
[0010]
Therefore, by calculating the equilibrium adhesion amount Mfh also using the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya as a parameter, it is possible to prevent over-rich or over-lean due to a shortage of the transient correction amount Kathos when switching the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya. The proposed device was previously proposed (see Japanese Patent Application No. 8-96854). Hereinafter, this device is referred to as a first prior application device.
[0011]
On the other hand, there is one that introduces a wall flow correction amount Chosn for each cylinder in addition to the above-described transient correction amount Kathos (see JP-A-1-305144 and JP-A-3-111639).
[0012]
Here, the wall-flow fuel has a relatively low response (referred to as a low-frequency component) directly flowing into the cylinder and a low-frequency component mainly having a fast response (high-frequency component). The above-mentioned Kathos is a wall flow correction amount for low frequency components, while Chosn is a correction amount for high frequency components. That is, since it is impossible to deal with high-frequency components only by Kathos, Chosn, which is the correction amount for high-frequency components, is used to increase Avtp using ΔAvtpn, which is the amount of change in Avtp from the previous injection, (when accelerating). If
Chosn = ΔAvtpn × Gztwp (72)
Here, Gztwp: increase gain
According to the formula, when Avtp is decreasing (during deceleration),
Chosn = ΔAvtpn × Gztwm (73)
Where Gztwm: weight loss gain
The wall flow correction for the high-frequency component is performed by adding the calculated value to the fuel injection pulse width of the synchronous injection for each cylinder. The increase gain Gztwp and the decrease gain Gztwm in the equations (72) and (73) are for performing water temperature correction. Further, n attached at the end of the above Chosn, ΔAvtpn, Tin represents a cylinder number.
[0013]
By the way, in the case where the wall flow correction amount for the high frequency component is introduced in addition to the wall flow correction amount for the low frequency component, the wall flow correction for the high frequency component is applied even if the first prior application is applied. Since Tfbya (target air-fuel ratio) is not considered at all in the calculation of Chosn, which is an amount, Chosn becomes insufficient when switching Tfbya (during target air-fuel ratio switching) such as when decelerating from an output air-fuel ratio range. Over-rich or over-lean occurs temporarily. For example, when decelerating from the output air-fuel ratio range as in FIG. 32, as shown in FIG. 33, Chosn (see the solid line) becomes insufficient from the required value (see the dashed line), and the air-fuel ratio exceeds Be rich.
[0014]
Therefore, in the case where the wall flow correction amounts for the low frequency component and the high frequency component are introduced, Kathos, which is the wall flow correction amount for the low frequency component, is set according to the target air-fuel ratio in the same manner as in the first prior application. In addition to the value, Chosn, which is the wall flow correction amount for the high frequency component, is also set to a value corresponding to the target air-fuel ratio. An apparatus for preventing rich or overlean has also been proposed (see Japanese Patent Application No. 8-173802). Hereinafter, this device is referred to as a second prior application device.
[0015]
Now, in a vehicle equipped with an automatic transmission, the number of revolutions at the time of deceleration, for example, when the accelerator pedal is released during running (when the idle switch is turned from OFF to ON) is equal to or higher than a predetermined value and the vehicle speed is within a predetermined range. In this state, a so-called fuel cut is performed, and when the vehicle speed drops to a predetermined value or less without depressing the accelerator pedal from this state, or when the accelerator pedal is depressed to perform re-acceleration (when the idle switch is When the state changes from ON to OFF), so-called fuel recovery is performed.
[0016]
However, in the above-mentioned second prior application, when calculating Chosn, which is a wall flow correction amount for high frequency components, according to the target air-fuel ratio, no fuel cut is taken into consideration, so that Chosn at the time of fuel recovery is optimized. Can not give.
[0017]
For example, in FIG. 28, when the vehicle enters the deceleration state at the timing of t1, the throttle valve becomes the fully closed position, and the amount of intake air per one revolution of the engine decreases, so that the equilibrium adhesion amount Mfh (shown by a solid line) sharply decreases. I do. Since the intake air amount per one rotation of the engine gradually increases as the rotation speed decreases, Mfh also gradually increases after a sharp decrease. The adhesion amount Mf (shown by a broken line) follows such Mfh with a response delay.
[0018]
In this case, regarding a four-cylinder engine, in a specific example in which fuel is cut first from some of the cylinders (for example, the first and fourth cylinders) and then fuel is cut in all cylinders after a predetermined period, only some of the cylinders are cut off. During the fuel cut period (indicated by the cylinder-by-cylinder fuel cut period in FIG. 28), the wall flow fuel (adhesion amount) of the first cylinder and the fourth cylinder decreases rapidly, and eventually the wall flow fuel completely disappears. Therefore, when shifting to the fuel recovery in this state, 0 is given to the adhesion amount Mf, which is the actual predicted value of the wall flow fuel, for the first and fourth cylinders to calculate the transient correction amount Kathos during the fuel recovery. Otherwise, Kathos will be insufficient, and Chosn calculated from this Kathos (see the formula (11) described later) will be insufficient.
[0019]
However, in the second prior application, the first and fourth cylinders in which fuel cut is performed during a period in which only some of the cylinders are fuel cut are distinguished from the remaining second and third cylinders in which fuel cut is not performed. Since the transient correction amount Kathos is calculated assuming that there is no fuel cut even in the first and fourth cylinders, the first and fourth cylinders are used for the second and third cylinders when fuel recovery is performed without fuel cut. Therefore, Chosn is insufficient due to the shortage of Kathos, and the air-fuel ratio is largely leaned to the lean side.
[0020]
Here, the case where fuel cut is performed for each cylinder has been described. However, the same applies to the case where fuel cut is performed for all cylinders at the same time, and Chosn at the time of fuel recovery cannot be optimally given.
[0021]
Also, in the first prior application, the fuel cut is not considered at all when calculating the adhesion speed Vmf, which is the wall flow correction amount for the low frequency component, according to the target air-fuel ratio. Cannot be optimally given.
[0022]
In view of the above, the present invention presupposes the first prior application and the second prior application, and takes into account fuel cuts (in some cases, the fuel cut is performed for each cylinder, and all cylinders are performed simultaneously). By calculating the correction amount (Chosn, Vmf), an object is to provide an optimum wall flow correction amount even at the time of fuel recovery involving switching of the target fuel-air ratio equivalent amount.
[0023]
In addition, also in the conventional device, in consideration of the decrease in the wall flow rate during the fuel cut, Avtp (Avtpin to be described later) from the previous injection is calculated as follows.
Avtpoiin = Avtpoiin-1Ref-Tpfc
However, Avtpin-1Ref: 1 Avtpoin before injection timing
Tpfc: Subtraction value (constant value)
In some cases, Chosn in the above-mentioned equations (72) and (73) is made larger than the normal state at the time of fuel recovery by reducing the value to 0 in the equation (see JP-A-5-71402). Since the first prior application is not premised in the system, as described above, the transient correction amount Kathos becomes insufficient when the Tfbya is switched, such as when decelerating from the output air-fuel ratio range, and the air-fuel ratio temporarily becomes overrich or over. Become lean.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
In the first invention, as shown in FIG. 34, means 31 for calculating a basic injection amount Tp according to operating conditions, means 32 for calculating a target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya according to operating conditions, Fuel-air ratio equivalent amount Tfbya, engine load, engine speed and temperatureonlyBased on the target fuel-air ratio equivalent amount TfbyaAs the wall flow fuel amount for all
[0025]
In the second invention, as shown in FIG. 35, means 31 for calculating a basic injection amount Tp according to operating conditions, means 32 for calculating a target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya according to operating conditions, Fuel-air ratio equivalent amount Tfbya, engine load, engine speed and temperatureonlyBased on the target fuel-air ratio equivalent amount TfbyaAs the wall flow fuel amount for all
[0026]
In the third invention, as shown in FIG. 36, means 31 for calculating a basic injection amount Tp according to operating conditions, means 32 for calculating a target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya according to operating conditions, Fuel-air ratio equivalent amount Tfbya, engine load, engine speed and temperatureonlyBased on the target fuel-air ratio equivalent amount TfbyaAs the wall flow fuel amount for all
[0027]
According to a fourth aspect, in the second or third aspect, the amount ratio at the time of the fuel cut in all cylinders is set such that, when the fuel supply is cut for each cylinder, the amount of adhesion which decreases in the cylinder where the fuel cut is performed per cycle is reduced. (For example, (1-FCKMF #) / CYLNDR #).
[0028]
In a fifth aspect, in any one of the first to fourth aspects, the stoichiometric air-fuel ratio is obtained by calculating the equilibrium adhesion amount Mfh with respect to the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya based on an engine load, an engine speed, and a temperature. From the equilibrium adhesion ratio Mfhtvo, the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya, and the basic injection amount Tp.
[0029]
In a sixth aspect, in the fifth aspect, the equilibrium adhesion magnification Mfhtvo is different from the rotation term Mfhn.iincluding.
[0030]
In a seventh aspect based on the sixth aspect, the response gain A of the low frequency component is a value corresponding to the equilibrium adhesion magnification Mfhtvo.
[0031]
In an eighth aspect, in the fifth aspect, the equilibrium adhesion magnification Mfhtvo is different from the rotation term Mfhn.iAnd the quantity ratio Kmf includes a rotation correction rate Kmfn.
[0032]
In a ninth aspect, in the eighth aspect, the response gain A of the low frequency component is a product of the equilibrium adhesion magnification Mfhtvo and the quantity ratio Kmf.
[0033]
【The invention's effect】
First, when the wall flow correction amount for the low frequency component is obtained using the matching data for the stoichiometric air-fuel ratio regardless of the target fuel-air ratio equivalent amount as in the conventional example, the output air-fuel ratio is switched to the stoichiometric air-fuel ratio. At the time of switching the target fuel-air ratio equivalent amount to a small value, for example, at the time of switching the target air-fuel ratio, the wall flow correction amount for the low-frequency component is insufficient and the air-fuel ratio is over-rich. On the other hand, in the first, second, and third inventions, the wall flow correction amount for the low-frequency component is calculated using the target fuel-air ratio equivalent amount as a parameter, similarly to the first prior application, so that the amount is small. When the target fuel-air ratio equivalent amount is switched to the value, over-rich of the air-fuel ratio can be avoided, and switching to the target air-fuel ratio is performed quickly. Similarly, when the target fuel-air ratio equivalent amount is switched to a large value such as when switching from the lean air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio, in the conventional example, the air-fuel ratio is over lean due to the lack of the wall flow correction amount for the low frequency component. However, in the first, second, and third inventions in which the wall-flow correction amount for the low-frequency component is calculated using the target fuel-air ratio equivalent amount as a parameter, the first prior application device Similarly, when the target fuel-air ratio equivalent amount is switched to a large value, overlean of the air-fuel ratio can be avoided.
[0034]
In addition, the fact that the target fuel-air ratio equivalent amount is not taken into account in the calculation of the wall flow correction amount for the high-frequency component as in the conventional example, especially when the vehicle decelerates from the output air-fuel ratio range, the change in the air-fuel ratio accompanying the deceleration occurs. , The wall flow correction amount for the high-frequency component is insufficient, and overrich occurs temporarily. On the other hand, in each of the first and third inventions, similarly to the second prior application, the wall flow correction amount for the high frequency component is calculated by calculating the difference between the adhesion speed Vmf and the value of the adhesion speed one cycle before and the low frequency component. The wall flow correction amount for the high-frequency component is different from the conventional value, and the value corresponds to the change in the target fuel-air ratio equivalent amount (target air-fuel ratio). Since the value becomes larger at a negative value as compared with, it is possible to prevent a temporary over-rich due to a shortage of the wall flow correction amount for the high frequency component at the time of deceleration from the output air-fuel ratio range. Similarly, at the time of acceleration from the lean air-fuel ratio range, it is possible to prevent a temporary over-lean due to a shortage of the wall flow correction amount for the high-frequency component. As described above, in each of the first and third inventions, the wall flow correction amount for the high frequency component is calculated with a value corresponding to the target air-fuel ratio, similarly to the second prior application, so that the wall flow correction for the low frequency component is performed. Even in the case where the wall flow correction amount for the high frequency component is introduced in addition to the amount, the wall flow correction amount for the high frequency component does not become excessive or insufficient when the target air-fuel ratio is switched.
[0035]
Furthermore, in the conventional wall flow correction amount for high-frequency components, only the correction according to the cooling water temperature is performed by the water temperature correction gain, but the correction according to the engine speed and load is not performed. When the engine speed and the load are different from the engine speed and the load, the wall flow correction amount for the high frequency component becomes inappropriate. Therefore, if a new rotation correction term and a load correction term are added for adaptation, the number of adaptation steps increases. On the other hand, in each of the first and third inventions, similarly to the second prior application, the wall flow correction amount for the low frequency component changes according to the engine speed and load, and the wall flow correction amount for the changing low frequency component. Since the wall flow correction amount for the high-frequency component is calculated based on the wall flow correction amount, the wall flow correction amount for the high-frequency component also automatically becomes a value corresponding to the engine speed and the load. Does not cause an excess or deficiency in the wall flow correction amount for the high frequency component.
[0036]
On the other hand, in the second prior application, when calculating the wall flow correction amount for the high frequency component in accordance with the target air-fuel ratio, no consideration is given to the fuel cut for each cylinder, so that the fuel recovery for the cylinder where the fuel cut is performed is performed. In some cases, the wall flow correction amount for the high-frequency component cannot be optimally given. However, in the first invention, the amount of adhesion that decreases in the fuel cut of the cylinder in which the fuel cut is performed is predicted for each cylinder, and the amount of the fuel cut is determined. At the time of cylinder fuel recovery performed, a value obtained by multiplying the difference between the adhesion amount calculated by the adhesion amount calculation means and the predicted adhesion amount for each cylinder by the amount ratio is set as the value of the adhesion speed one cycle before for each cylinder. Since the wall flow correction amount for the high frequency component at the time of fuel recovery is optimally given to the cylinder where the fuel cut is performed, the cylinder where the fuel cut is performed When the fuel recovery with switching target air-fuel ratio corresponding amount after fuel cut is performed also attached, it is possible to prevent the inclination of the air-fuel ratio to the lean side due to lack of wall flow correction amount for the high frequency components.
[0037]
In each of the second and third inventions, the target fuel-air ratio equivalent amount or the equilibrium adhesion amount at the time of all cylinder fuel cut is set to 0, and the fuel cut of all cylinders is performed. Since the hourly volume ratio is set in advance, the adhesion speed at the time of fuel recovery accompanied by switching of the target fuel-air ratio equivalent amount after all cylinders fuel is cut is optimized. The leaning of the fuel ratio toward the lean side is prevented.
[0038]
Further, when the deposition speed at the time of all-cylinder fuel recovery is optimized, in the third invention, the wall flow correction amount for the high-frequency component at the time of all-cylinder fuel recovery calculated using this deposition speed also becomes an optimal value, This prevents the leaning of the air-fuel ratio toward the lean side due to the lack of the wall flow correction amount for the high-frequency component at the time of fuel recovery for all cylinders.
[0039]
In the case where the fuel cut is performed for each cylinder, when the fuel supply is cut for each cylinder by matching, the reduction rate per cycle of the amount of adhesion that decreases in the cylinder where the fuel cut is performed is obtained. For example, when the same engine is used to perform fuel cut in all cylinders at the same time, it is possible to calculate the quantity ratio at the time of fuel cut in all cylinders in correlation with the decrease rate. According to the invention, the matching of the quantity ratio at the time of fuel cut of all cylinders becomes unnecessary.
[0040]
In the fifth invention, the equilibrium adhesion amount with respect to the target fuel-air ratio equivalent amount is calculated by calculating the equilibrium adhesion ratio, the basic injection amount, and the target fuel-air ratio equivalent amount with respect to the stoichiometric air-fuel ratio calculated based on the engine load, the engine speed, and the temperature. Since it is determined by the product, the matching data of the conventional equilibrium adhesion ratio obtained with respect to the stoichiometric air-fuel ratio can be used as it is, and there is no need to perform new matching.
[0041]
In the seventh and ninth inventions, the response gain of the low-frequency component has a value corresponding to the engine speed, so that the wall flow correction amount for the high-frequency component corresponds well to the behavior of the high-frequency component due to the difference in the rotation range. It will be. For example, even at the same load condition, when the rotation speed is high, the rotation term is smaller than that at the time of low rotation, so that the adhesion magnification is smaller than that at the time of low rotation. By slightly reducing the amount, the amount ratio becomes slightly smaller than at the time of low rotation.) As a result, the response gain of the low frequency component becomes small, and the calculation result of the wall flow correction amount for the high frequency component becomes an appropriate value at the time of high rotation. In the high rotation region, the wall flow correction amount for the high frequency component is determined in response to the phenomenon that the high frequency component increases while the ratio of the low frequency component decreases.
[0042]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In FIG. 1,
[0043]
The
[0044]
The
[0045]
Now, the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya to be multiplied by the basic injection pulse width Tp is switched in accordance with a change in the operating condition, and the above-mentioned transient correction amount Kathos is changed to Tfbya = 1.0 (that is, the stoichiometric air-fuel ratio). , The transient correction amount Kathos becomes insufficient at the time of switching of Tfby such as at the time of deceleration from the output air-fuel ratio range, and the air-fuel ratio temporarily becomes over-rich or over-lean. Followability is poor.
[0046]
To cope with this, the first prior application calculates the equilibrium adhesion amount Mfh using the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya as a parameter.
[0047]
The content of the control of the first prior application executed by the
[0048]
The flowchart of FIG. 2 shows the contents of the control operation for calculating and outputting the fuel injection pulse width. First, in step A), the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya is calculated.
Tfbya = Dml + Ktw + Kas (1)
Where Dml; fuel-air ratio correction coefficient
Ktw: water temperature increase correction coefficient
Kas: increase correction coefficient after start
It is calculated by the following equation.
[0049]
Here, Tfbya is a value centered at 1.0, and enriches or leans the air-fuel ratio. For example, the post-start increase correction coefficient Kas in the equation (1) is a value that decreases at a fixed rate with the post-start time and finally becomes 0 with a value corresponding to the cooling water temperature Tw as an initial value, and the water temperature in the equation (1). The increase correction coefficient Ktw is a value corresponding to the cooling water temperature Tw. At the time of cold start (Dml = 1.0), these increase correction coefficients Kas and Ktw have positive values other than 0, and Tfbya is 1.0. Since the value becomes larger, the air-fuel ratio is controlled to the rich side.
[0050]
On the other hand, the fuel-air ratio correction coefficient Dml of the equation (1) is obtained by searching the fuel-air ratio Mdml set in the characteristic map of FIG. 5 or FIG. 6 and performing a predetermined damper operation when switching the air-fuel ratio. In this case, one of the maps is selected depending on whether or not the vehicle is in the lean operation condition.
[0051]
Here, the determination of the lean operation condition will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
[0052]
These operations are performed as a background job, and the lean condition is determined in step A) in FIG. 3. The specific contents for this are shown in FIG. Lean conditions are determined by checking the contents of steps A) to F) of FIG. 4 one by one. Lean operation is permitted when all of the items are satisfied, and lean operation is performed when even one of them is not satisfied. Ban.
[0053]
That is,
Step A): The air-fuel ratio (oxygen) sensor is activated,
Step B): Engine warm-up has been completed,
Step C): The load (Tp) is in a predetermined lean region.
Step D): The rotation speed (N) is in a predetermined lean region.
Step E): The gear position is in the second speed or higher.
Step F): The vehicle speed is within a predetermined range.
At this time, the lean operation is permitted in step G), and if not, the flow proceeds to step H) and the lean operation is prohibited. The above steps A) to F) are conditions for stably performing the lean operation without impairing the operation performance.
[0054]
When the lean condition is determined in this way, the process returns to steps C) and D) in FIG. 3. When the lean condition is not satisfied, the stoichiometric air-fuel ratio or a map value of the air-fuel ratio richer than that (map fuel-air ratio) is determined in step C). ) Is calculated by searching the map of the characteristic shown in FIG. 6 using the rotation speed N and the load Tp. On the other hand, in the case of the lean condition, in Step D), the value is smaller than the stoichiometric air-fuel ratio by a predetermined range. The value map fuel-air ratio Mdml is similarly searched according to the characteristic map shown in FIG. Note that the numerical values shown in these maps are relative values when the stoichiometric air-fuel ratio is 1.0, and a larger value indicates richer and a smaller value indicates lean.
[0055]
Next, FIG. 7 is a flow chart showing a damper operation at the time of switching the air-fuel ratio, which is intended to prevent a sudden change in torque by gently switching the air-fuel ratio and to ensure the stability of the driving performance.
[0056]
In steps A) and B), looking at the start switch and the previously obtained map fuel-air ratio Mdml, when the start switch is ON or when the map fuel-air ratio Mdml is equal to or more than the upper limit value TDMLR #, the map is made in step C). The fuel-air ratio Mdml is set as the fuel-air ratio correction coefficient Dml.
[0057]
If the start switch is not ON and the map fuel-air ratio Mdml is less than the upper limit value TDMLR #, Dmlold, which is the previous fuel-air ratio correction coefficient, is compared with the map fuel-air ratio Mdml in step D). If it is not ≧ Mdml, it is determined that it is time to switch to operation at the stoichiometric air-fuel ratio, and Ddmrr, which is the fuel-air ratio enrichment change speed, is read in step E), and the map fuel-air ratio Mdml and (Dmlold + Ddmlr) are read in step F). ) Is set as the fuel-air ratio correction coefficient Dml.
[0058]
On the other hand, when Dmlold ≧ Mdml, it is determined that the operation is to be switched to the lean operation. In step I), the fuel-air ratio change rate Ddmll is read, and in step J), the map fuel-air ratio Mdml is determined. The larger of (Dmlold-Ddmll) is set as the fuel-air ratio correction coefficient Dml.
[0059]
The above-mentioned change speeds Ddmrr and Ddmll are set to a larger value as the change in the throttle valve opening is earlier at the time of switching of the operation region, and are switched quickly. FIG. 8 is a flow chart for setting the change speed, as represented by one Ddmrr. In steps A) to C), the change rate ΔTVO of the throttle valve opening is compared with the determination values DTVO3 #, DTVO2 #, and DTVO1 #. Based on the comparison result, when ΔTVO ≧ DTVO3 # in steps D) to G), the predetermined value DDMLR0 is obtained. #, A predetermined value DDMLR1 # when DTVO3 #> ΔTVO ≧ DTVO2 #, a predetermined value DDMLR2 # when DTVO2 #> ΔTVO ≧ DTVO1 #, and a predetermined value DDMLR3 # when DTVO1 #> ΔTVO. However, DTVO3 #> DTVO2 #> DTVO1 #, and DDMLR0> DDMLR1> DDMLR2> DDMLR3.
[0060]
In this way, by setting the change speed Ddmrr of the magnitude corresponding to the change speed ΔTVO of the throttle valve opening in four stages, as shown in FIG. 9, when ΔTVO is large, the rise becomes steep, and ΔTVO When is small, the rise is gradual.
[0061]
In this way, in the lean operation region (in this case, both Kas and Ktw are 0), the fuel-air ratio correction coefficient Dml becomes a value smaller than 1.0, whereby the engine is operated at the lean air-fuel ratio and the warm-up is performed. At the time of high load after the end (also at this time, Kas and Ktw are both 0), the fuel-air ratio correction coefficient Dml becomes a value larger than 1.0, and the air-fuel ratio is controlled at the rich side. If the air-fuel ratio feedback control is performed even when the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya is set to a value other than 1.0, the air-fuel ratio cannot be set to a rich or lean value. Sometimes, the air-fuel ratio feedback control is stopped (clamping α).
[0062]
Returning to FIG. 2, in step B), the output of the air flow meter is A / D converted and linearized to calculate the intake air flow rate Q. In step C), from the intake air flow rate Q and the engine speed N, a basic injection pulse width Tp at which a stoichiometric air-fuel ratio can be obtained is obtained as Tp = K × Q / N. K is a constant.
[0063]
In step D)
Avtp = Tp × Load + Avtp-1× (1-Flood) ... (2)
Where, Load: weighted average coefficient
Avtp-1: Previous Avtp
The pulse width Avtp corresponding to the injection valve air amount is obtained by the following equation. The weighted average coefficient Fload of the equation (2) is obtained by referring to a predetermined map from the product NV of the rotational speed N and the cylinder volume V and the total flow passage area Aa of the intake pipe. Aa is obtained by adding the flow passage area of the
[0064]
In step E), the transient correction amount Kathos is calculated. The calculation of the transient correction amount Kathos will be described with reference to FIG.
[0065]
Since the calculation of Kathos is performed without discriminating each cylinder, specifically, in the case of a four-cylinder engine MPI (multipoint injection) and sequential injection, Kathos, Vmf, and Mf are calculated every cycle (one signal of 1Ref signal). (For each input). On the other hand, since Chosn, which will be described later, is a value for each cylinder, it is a value for each cycle of each cylinder (each time a 4Ref signal is input). Mfh is a value for all cylinders.
[0066]
First, in step A), the pulse width Avtp corresponding to the injection valve air amount and the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya (previously obtained in steps A) and D) in FIG. 2) are read, and in step B).
Mfh = Avtp × Mfhtvo × Tfbya × CYLNDR # (3)
Where Mfhtvo: Adhesion magnification
CYLNDR #: Number of cylinders
The equilibrium adhesion amount Mfh in all the cylinders is calculated by the following equation (see Mfh for all cylinders in the upper right part of FIG. 24).
[0067]
Here, data for obtaining the adhesion magnification Mfhtvo (a reference adhesion magnification load term Mfhq described later)iMap data and reference adhesion magnification rotation term MfhniIs the matching data for the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya = 1.0, the equilibrium adhesion amount obtained using this matching data may be appropriate for Tfbya = 1.0. When the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya is a value other than 1.0, an error occurs in the calculation of the equilibrium adhesion amount Mfh by the difference, and as shown in FIG. Since it is almost proportional, as shown in the equation (3), by multiplying the value (Avtp × Mfhtvo × CYLNDR #) with respect to Tfbya = 1.0 by Tfbya, the equilibrium corresponding to Tfbya at that time can be balanced without excess or deficiency. The amount of adhesion Mfh is given. As a result, when the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya becomes 1.2 at the time of a high load after the completion of warm-up, the equilibrium adhesion amount Mfh at this time is 1.2 times that of the conventional case, and the target fuel-air ratio in the lean operation region is increased. When the ratio equivalent amount Tfbya becomes 0.66, the equilibrium adhesion amount Mfh at this time is increased by 0.66 times as compared with the conventional case.
[0068]
The adhesion magnification Mfhtvo in the equation (3) is obtained in the same manner as in the prior art (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-111542). Mfhtvo is an equilibrium adhesion amount per pulse width corresponding to a unit injection valve section flow rate and per cylinder, and is obtained using a load (Avtp), a rotation speed N, and a predicted temperature value Tf of a fuel adhesion section. The calculation of the predicted temperature value Tf of the fuel attachment portion is described in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 1-305142, and the description thereof is omitted.
[0069]
Specifically, the upper and lower reference temperatures Tf of the temperature prediction value TfiAnd Tfi + 1(I is an integer from 1 to 4 (or 5)) and reference adhesion magnification data MfhtfiAnd Mfhtfi + 1And Tf, Tfi, Tfi + 1Is calculated by interpolation calculation. For example, Mfhtf1, Mfhtf2And the reference temperature Tf1, Tf2, Using the current temperature prediction value Tf
Mfhtvo = Mfhtf1+ (Mfhtf2-Mfhtf1) × (Tf1−Tf) / (Tf1−Tf2…… (4)
(Linear interpolation calculation formula) is used to calculate Mfhtvo.
[0070]
The above reference adhesion magnification data MfhtfiIs
Mfhtfi= Mfhqi× Mfhni … (5)
However, Mfhqi: Standard adhesion magnification load term
Mfhni： Rotation term of standard adhesion magnification
It is calculated by the following equation.
[0071]
Where MfhqiIs obtained by using the α-N flow rate Qh0 and the predicted temperature value Tf and referring to a predetermined map with interpolation calculation. Note that Qh0 is an air flow rate of the throttle valve portion obtained from the throttle valve opening TVO and the rotation speed N, which is already known. MfhniIs obtained from the rotational speed N with reference to a predetermined table with interpolation calculation. MfhqiMap (see FIG. 12) and Mfhni(See FIG. 13) stores data matched at the time of the stoichiometric air-fuel ratio together with a map of Kmfat and a table of Kmfn to be described later. Although the maps of FIG. 12 and FIG. 14 to be described later are originally matched with respect to the cooling water temperature Tw, the temperature prediction value Tf is used instead of the cooling water temperature Tw when referring to this map. .
[0072]
What is the ratio of the current adhesion amount (predicted variable) Mf per unit cycle (in the case of a four-cylinder engine MPI and sequential injection, every half crankshaft revolution) to the equilibrium adhesion amount Mfh obtained in this manner. In step C), a coefficient representing the ratio of whether or not to approach (that is, the amount ratio) Kmf is calculated from the product of the basic amount ratio Kmfat and the amount ratio rotation correction rate Kmfn.
[0073]
Here, Kmfat is obtained using the predicted temperature value Tf. For example, a predetermined map (see FIG. 14) is referred to with interpolation calculation using the α-N flow rate Qh0 and the predicted temperature value Tf. Kmfn refers to a predetermined table (see FIG. 15) with interpolation calculation from the rotation speed N.
[0074]
The reference adhesion magnification rotation term MfhniAnd n attached to the quantity ratio rotation correction rate Kmfn is confusing, but does not mean n (described later) as the cylinder number, but means the rotation speed N.
[0075]
The quantity ratio Kmf obtained in this way is multiplied by the difference between Mfh and the current adhesion quantity Mf in step D), that is,
Vmf = (Mfh−Mf) × Kmf (6)
The adhesion speed (the amount of adhesion per unit cycle) Vmf is calculated by the following equation.
[0076]
Mf is a predictive variable of the attached amount at that time. Therefore, the attached amount of (Mfh-Mf) indicates an excess or deficiency amount from the equilibrium attached amount in the current cycle, and this value (Mfh-Mf) is used as the amount ratio Kmf. It is further corrected.
[0077]
After the adhesion speed Vmf is obtained in this manner, in step E), the adhesion speed Vmf is included in the transient correction amount Kathos, and the flow in FIG. 10 is ended.
[0078]
When the calculation of the transient correction amount Kathos is completed, the process returns to FIG. 2 and in step F)
Ts: Invalid injection pulse width
The fuel injection pulse width Tin given to the fuel injection valve is calculated for each cylinder by the following equation.
[0079]
As can be seen by comparing this equation (7) with the conventional equation (71), this equation does not multiply the transient correction amount Kathos by the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya. This is because the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya has already been used in the calculation of the equilibrium adhesion amount Mfh according to the above equation (3).
[0080]
Here, the air-fuel ratio feedback correction coefficient α in the equation (7) is set so that the control air-fuel ratio falls within a so-called window centered on the stoichiometric air-fuel ratio.2The value calculated based on the sensor output, the invalid injection pulse width Ts, is a value for compensating the operation delay from when the injection valve receives the injection signal to when the injection valve actually opens. Since equation (7) is different from the conventional equation (71), it is an equation for sequential injection (once for every two revolutions of the engine in four cylinders, in accordance with the ignition order of each cylinder), 2 is included.
[0081]
Cylinder wall flow correction amount Chosn1Will be described later in detail. Since this is a value for each cylinder (that is, n represents a cylinder number), n is added because Ti must also be a value for each cylinder.
[0082]
Next, in step G), the fuel cut is determined. In steps I) and J), if the fuel cut condition is satisfied, the invalid injection pulse width Ts is stored in the output register. In preparation for injection at a predetermined injection timing.
[0083]
The flowchart in FIG. 16 is a flowchart synchronized with the injection timing (specifically, synchronized with the Ref signal). Note that the injection timing and the input timing of the Ref signal do not always coincide with each other, but for the sake of convenience of description, each input of the Ref signal is performed.
[0084]
In FIG. 16, steps D) and E) are portions provided by a second prior application apparatus described later, steps F), G), H), I), J), K), L), M), and N. ) And O) are parts newly provided according to the present invention, which will be described later.
[0085]
When the injection timing of each of the predetermined cylinders is reached, the injection is performed in step A), and in step B), the adhesion amount Mf used in the next process is determined using the adhesion speed Vmf obtained by the above equation (6).
Mf = Mf-1Ref+ Vmf (8)
Where Mf-1Ref: 1 Mf before injection (one cycle before)
(Refer to Mf for all cylinders on the upper right side of FIG. 24), and this Mf is Mf in step C) for the next processing.-1RefMove to
[0086]
(8) Mf on the right side of the equation-1RefIs the amount of adhesion at the end of the previous injection (in the case of a four-cylinder engine MPI and sequential injection, before the engine has rotated half a turn), and the value obtained by adding the adhesion speed Vmf added at the time of the current injection to the value at the end of the current injection This is the adhesion amount Mf (Mf on the left side). The value of the adhesion amount Mf is used in the next calculation of Vmf. Mf on the right side of equation (8)-1RefIs the value immediately before the calculation of the adhesion speed Vmf, whereas Mf on the left side of the equation (8) is the value immediately after the calculation of the adhesion speed Vmf. Therefore, in terms of the content, the value of the adhesion amount Mf in the expression (6) is changed to Mf-1RefAnd the adhesion amount Mf on the left side of the equation (8) is calculated. The reason why the adhesion amount appears on the left side and the right side in Equation (8) is that the adhesion amount is cyclically updated at each injection timing without distinguishing each cylinder.
[0087]
Here, the operation of the first prior application in switching Tfbya from 1.2 to 1.0 will be described with reference to FIG. In the figure, step changes are shown for simplicity.
[0088]
As in the conventional example, the equilibrium adhesion amount Mfh and the quantity ratio Kmf obtained by using the matching data for the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya = 1.0 (theoretical air-fuel ratio) are set regardless of the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya. If the fuel-air ratio equivalent amount Tfbya is not used even when it is not 1.0, Mfh (indicated by a two-dot chain line) and Mf (indicated by a dashed line) change as shown in FIG. As described above, when the Tfbya is switched, Kathos (shown by a broken line) is insufficient, and the air-fuel ratio is over-rich.
[0089]
On the other hand, in the first prior application, when the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya is 1.2, the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya increases the equilibrium adhesion amount Mfh by 1.2 times as compared with the related art. When the air ratio equivalent amount Tfbya is switched to 1.0, the adhesion amount Mf (shown by a dashed line) follows the Mfh (shown by a solid line) which changes stepwise with a first-order lag, so that the transient correction amount Kathos (shown by a solid line) Is larger than that of the prior art by a negative value by an area indicated by oblique lines, thereby avoiding over-rich of the air-fuel ratio when the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya is switched, and switching to the stoichiometric air-fuel ratio. Is being done quickly.
[0090]
Similarly, when the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya is switched to a large value such as when switching from the lean air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio, the transient correction amount Kathos is insufficient in the conventional example, and the air-fuel ratio is over-lean. However, in the first prior application which calculates the equilibrium adhesion amount Mfh also using the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya as a parameter, the over-lean of the air-fuel ratio when the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya is switched to a large value is determined. It can be avoided and the return to the stoichiometric air-fuel ratio is not delayed.
[0091]
This concludes the description of the first prior application device.
[0092]
On the other hand, the wall-flow fuel has a low-frequency component and a high-frequency component, and the above-mentioned Kathos, which is the wall-flow correction amount for the low-frequency component, cannot deal with the high-frequency component alone. When Chosn is introduced, even when the Tfbya is not considered in the calculation of Chosn as in the apparatuses disclosed in JP-A-1-305144 and JP-A-3-1111639, even when decelerating from the output air-fuel ratio range, At the time of switching of Tfby, Chosn becomes short and over-rich or over-lean occurs temporarily.
[0093]
In order to cope with this, the second prior application uses Chosn, which is the wall flow correction amount for the high frequency component.
Kathos-4Ref: Kathos one cycle before each cylinder (before 4Ref signal)
Gztwc: increase gain Gztwp or decrease gain Gztwm
A: Response gain of the first cycle of low frequency component
, And the final fuel injection pulse width Tin of the synchronous injection is obtained by the above equation (7). Specifically, the flowchart of FIG. 18 and steps D) and E) of FIG. 16 are additionally provided for the first prior application device.
[0094]
Here, before starting the description of the flowchart, how the formula (11) is theoretically derived will be described. Since Vmf = Kathos as shown in step E) of FIG. 10, instead of equation (11), Vmf = Kathos.
Chosn1= (Vmf-Vmf-4Ref) × (Gztwc-1) / A (12)
However, Vmf-1Ref: The equation of Vmf one cycle before each cylinder (before 4Ref signal) may be used. However, in the following, description will be made using equation (11).
[0095]
FIG. 21 shows the response gain GL () of the low frequency component when the fuel injection amount is increased by 1 in a stepwise manner, the total response gain G () of the combination of the low frequency component and the high frequency component, Kathos (per cylinder),
[0096]
In order to make equation (11) clear, a response gain A of the first cycle of the low-frequency component is introduced, and between FIG.
A = 1−GL (1) (13)
Is established.
[0097]
Now, in FIG. 21, only 1-A of the low frequency component flows into the cylinder via the airflow, and the remaining A component adheres to the intake port wall and the intake valve. To make the fuel flow in,
1: 1-A = 1 + Kathos1: 1 ... (14)
However, Kathos1: Kathos in the first cycle
Must be established. From equation (14)
In the actual fuel injection, only the total response gain G (1) in the first cycle of the
1: G (1) = 1 + (Kathos1+ Chosn1): 1 ... (16)
However, Chosn1: First cycle Chosn
Must be established. From equation (16)
As described above, according to the step change shown in FIG. 21, the wall flow correction amount (Kathos) in the first cycle of the step change is set.1, Chosn1) Is easy to consider, but in an actual transition, Avtp and Mfh are constantly changing as shown in FIG. Therefore, in FIG. 22, Kathos at the (i + 1) th cycle in the middle of the change is
{Circle around (1)} Due to the change in Mfh in the i → i + 1 cycle: Kathosi→i + 1
(2) What is determined by the difference between Mfh and Mf up to the i-th cycle: Kathosi
If you think about them separately,
Kathosi→i + 1= (Mfhi + 1-Mfhi) × Kmf ... (18)
Kathosi= (Mfhi−Mfi-1) × Kmf ... (19)
Mfhi + 1: Mfh in the (i + 1) th cycle
Mfhi: Mfh at i-th cycle
Mfi-1: Mf at i-1 cycle
Therefore, Kathos at the (i + 1) th cycle is
It becomes.
[0100]
By analogy with the above equation (6),
Vmfi= Kathosi= (Mfhi−Mfi) × Kmf
Although it seems that the number of cycles of Mf is different from the equation (19), the equation (6) is an equation on an arithmetic routine and is an equation for all cylinders, and the equation (19) is a theoretical equation per cylinder. Therefore, they are not contradictory.
[0101]
By shifting equation (20) by one by the number of cycles, Kathos in the i-th cycle is
It is.
[0102]
Here, in the first cycle of the step change, the second term of the equation (21) is not required, and therefore is omitted.
Kathos1= (Mfh1-Mfh1-1) × Kmf (22)
To get the formula.
[0103]
Equation (22) is obtained by regarding continuous Mfh changes as minute step changes in each cycle, thereby obtaining a first cycle (first) Kathos required for each step change.
[0104]
Equation (22)
Kathos1= (Mfh1−Mf1-1) × Kmf− (Mfh1-1−Mf1-1) × Kmf ... (23)
The first term of equation (23) is the equation of Kathos itself in the first cycle, and the second term of equation (23) is the equation of Kathos in 1-1 cycle (that is, one cycle before). It can be approximated by an equation. Therefore,
Kathos1≒ Kathos-Kathos-1 … (24)
However, Kathos-1: Kathos before one cycle
To get the formula.
[0105]
To reiterate, in Expression (24), Kathos with 1 at the right shoulder is one cycle required for each step change when continuous changes in Mfh are viewed as minute step changes for each cycle. This is the correction amount of the eyes, and the values of Kathos and Kathos without 1 are added thereto.-1Is a value calculated from the continuous difference between Mfh and Mf as in the related art.
[0106]
Here, the increase gain Gztwp is
[0107]
Here, in the case of a four-cylinder engine MPI and sequential injection, Kathos, which is Kathos one cycle before, is used.-1Is the value before the 4Ref signal, so equation (27) is
[0109]
The left side of FIG. 24 shows the step response of Mfh and Mf for each cylinder, the upper right side of FIG. 24 shows the step response of Mfh and Mf when all cylinders are combined, and the lower right side of FIG. Are respectively shown.
[0110]
Thus, the above equation (11) (approximate equation) was obtained.
[0111]
According to the equation (11), the wall flow correction for the high frequency component is obtained from the change amount from the previous cycle (before the 4Ref signal) of Kathos, which is the wall flow correction amount for the low frequency component, and the response gain A of the first cycle of the low frequency component. Chosn is a quantity1Is calculated.
[0112]
Next, a method of calculating the response gain A in the first cycle of the low frequency component will be described.
[0113]
The transient fuel response in MPI
Fuel injection amount from the fuel injection valve 7:
Gfi (k) = (Gfst0 + ΔGfst) × Tfbya + Gftr (n) (31)
Cylinder intake fuel amount:
Gfc (k) = (1-A) × Gfi (k) + Gwf (k−1) × Δt / τ (32)
Where Gfi (k) is the fuel injection amount at the k-th cycle.
Gfst0: steady injection amount
ΔGfst: change in steady-state injection amount
Tfbya: target fuel-air ratio equivalent amount
Gftr (k): k-th cycle transient correction amount
A: Response gain of low frequency component
Gfc (k): the amount of fuel taken into the cylinder at the k-th cycle
Gwf (k-1): wall flow fuel amount at the (k-1) th cycle
Δt: control cycle
τ: Time constant of response of low frequency component
Of each basic formula.
[0114]
Here, Equation (31) is a model newly created this time, and is divided into a first-term steady-state component and a second-term transient correction component. In contrast, equation (32) is based on H. A simple model used by Wu et al. (Refer to page 76 of the Transactions of the Society of Automotive Engineers of Japan, “Analysis of Fuel Behavior in Intake Ports of Fuel Injection Engines,” published in October 1990), represents wall-flow suction in cylinders with a first-order delay. (See FIG. 23). That is, the second term of the expression (32) indicates that the amount of Δt / τ in the wall flow fuel flows into the cylinder. In the expressions (31) and (32), the units of Gfst0, ΔGfst, Gftr (k), Gfi (k), and Gwf (k-1) are the fuel mass per cycle.
[0115]
Here, the required cylinder intake fuel amount is
Gbc (k) = (Gfst0 + ΔGfst) × Tfbya (33)
Where Gbc (k) is the required cylinder intake fuel amount at the k-th cycle.
Therefore, in order for the fuel amount of Gbc (k) to be sucked into the cylinder, it is sufficient that Gbc (k) = Gfc (k).
[0116]
This equation is arranged for Gftr (k).
For equation (34),
Gftr (k) → Kathosi
(A × τ / Δt) → Mfhtvo
(Gfst0 + ΔGfst) → Avtp
Gwf (k-1) → Mfi-1
(1 / (1-A)) × Δt / τ → Kmf
Is performed, the expression (34) becomes
[0118]
Here, when calculating Mfhtvo × Kmf,
[0119]
In SPI (single point injection), instead of the above equation (3),
Mfh = Avtp × Mfhtvo × Tfbya × CYLNDR # (3a)
Where CYLNDR #: number of cylinders
Is used. Similarly to the above equation (3), it is necessary to calculate Mfh for all cylinders even in the SPI for simultaneously injecting and supplying fuel for all cylinders. In the SPI, instead of equations (36) and (38),
Mfhtvo × Kmf × CYLNDR # = A / (1-A) (36a)
1 / A = 1 / (Mfhtvo × Kmf × CYLNDR #) + 1 (38a)
May be used.
[0120]
Thus, the cylinder-specific wall flow correction amount Chosn in the first cycle of the step change.1And the method of calculating the response gain A of the low frequency component are ended, and the description of the flowchart is started.
[0121]
First, the flowchart of FIG.1And is executed every 10 ms. Steps L), M) and N) in FIG. 18 are parts newly provided according to the present invention and will be described later.
[0122]
In step A), the cooling water temperature Tw is read. In addition, Chosn1In addition to the Tw, the adhesion magnification Mfhtvo, the volume ratio Kmf, the transient correction amount Kathos, and the Kathos representing the transient correction amount one cycle before each cylinder (before the 4Ref signal) are calculated.-4RefAre required, of which Mfhtvo, Kmf, and Kathos are obtained by the flow of FIG. Also, Kathos-4RefIs obtained by shifting the value of Kathos at the injection timing, as shown in step E) of FIG.
[0123]
In step B) of FIG.
ΔKathos = Kathos−Kathos-4Ref … (41)
However, Kathos-4Ref: Kathos one cycle before each cylinder (before 4Ref signal)
Is calculated as ΔKathos from the previous injection, and this ΔKathos is compared with 0.
[0124]
If ΔKathos> 0 (during acceleration), the process proceeds to step C) to obtain an increase gain Gztwp, and this Gztwp is put into the water temperature correction gain Gztwc in step D). Similarly, if ΔKathos <0 (during deceleration), the process proceeds to step E) to obtain a weight loss gain Gztwm, and this Gztwm is entered into Gztwc in step F). The gains Gztwp and Gztwm are for performing water temperature correction, and reference is made to tables having the contents shown in FIGS. 19 and 20 with interpolation calculation using the cooling water temperature Tw.
[0125]
In step G), the value of A / (1-A) is calculated by the above equation (36), and the value of A / (1-A) is calculated in step H).
1 / A = 1 / {A / (1-A)} + 1
The value of 1 / A on the left side is calculated by substituting into the right side of the equation. In step I) Kathos-4Ref(Which has already been obtained in step E) of FIG.-4Ref, 1 / A, Kathos and Gztwc, and in step J) Chosn by the above equation (11).1Is calculated.
[0126]
In step K), it is determined whether or not all cylinders have been completed. If not, the process returns to step B) and repeats steps up to step J). In addition, Chosn1The time required for the calculation for all cylinders is sufficiently short as compared with the calculation interval of 10 ms in FIG. 18, and the situation where the next 10 ms calculation timing comes before the calculation for all cylinders is completed may not occur. Absent.
[0127]
In Step D) of FIG.1Is set to 0, and in step E), the value of Kathos is shifted for the next processing (memory Kathos).-3RefValue of the memory Kathos-4RefAnd memory Kathos-2RefValue of the memory Kathos-3RefAnd memory Kathos-1RefValue of the memory Kathos-2RefAnd the value of Kathos is stored in the memory Kathos.-1RefTo).
[0128]
Here, Chosn is calculated by the above equation (11).1Will be described with reference to FIG. 25.
[0129]
When introducing Chosn, which is a wall flow correction amount for high-frequency components, in addition to Kathos, which is a wall flow correction amount for low-frequency components, when Chosn is decelerated from the output air-fuel ratio region as in FIG. In the conventional example in which the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya (target air-fuel ratio) is not considered in the calculation, especially when the vehicle decelerates from the output air-fuel ratio range, CHOSn is insufficient because the air-fuel ratio cannot be changed due to the deceleration. As described above, over-rich occurs temporarily (in the worst case, rich misfire may occur).
[0130]
On the other hand, in the second prior application, as in the first prior application, the equilibrium adhesion amount Mfh is calculated using the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya as a parameter, and Kathos is calculated based on this Mfh. Chosn, which is a wall flow correction amount for a high-frequency component from the difference between the Kathos and Kathos of the cycle one cycle before the Kathos was obtained and the response gain A of the low-frequency component.1Is calculated, so Chosn1Is a value according to the change in Tfby unlike the conventional case. As a result, Chosn of the second prior application1Since (see the solid line) becomes larger with a negative value than the conventional Chosn (see the broken line), it is possible to prevent a temporary over-rich due to a shortage of the wall flow correction amount for the high frequency component at the time of deceleration from the output air-fuel ratio range.
[0131]
Although not shown, the same applies to the case where Tfbya is switched to a large value, and it is possible to prevent a temporary over-lean due to a shortage of wall flow correction for high-frequency components during acceleration from a lean air-fuel ratio range.
[0132]
Thus, in the second prior application, Chosn1Is set at a value corresponding to Tfbya, even when the wall flow correction amount for the high frequency component is added to the wall flow correction amount for the low frequency component of the wall flow fuel, There is no excess or deficiency in the wall flow correction amount for the high frequency component at the time of switching the target air-fuel ratio).
[0133]
Further, in the conventional wall flow correction amount for the high frequency component, only the correction according to the cooling water temperature Tw is performed by Gztwp and Gztwm, but the correction according to the rotation speed and the load is not performed, so that when Gztwp and Gztwm are adapted. When the rotation speed is away from the load, the wall flow correction amount for the high frequency component becomes inappropriate. If a new rotation correction term and a load correction term are added to become compatible, there is a problem that the number of adaptation elements increases and the number of adaptation steps increases.
[0134]
On the other hand, Chosn, which is the wall flow correction amount for the high frequency component of the second prior application, is used.1Is calculated based on Kathos which changes according to the engine speed and the load as shown in the equation (11).1Automatically becomes the correction amount corresponding to the engine speed and load.
[0135]
Further, the response gain A of the low-frequency component also has a value corresponding to the engine speed and the load.1Correspond well to the behavior of the high-frequency component due to the difference in the rotation range. For example, when the rotation speed is high even under the same load condition, the reference adhesion magnification rotation term Mfhn is lower than during the low rotation speed.iBecomes smaller (see FIG. 13), the adhesion magnification Mfhtvo (= Mfhqi× Mfhni) Is smaller than at the time of low rotation, and the quantity ratio rotation correction rate Kmfn is slightly smaller than at the time of low rotation (see FIG. 15), so that the quantity ratio Kmf (= Kmfat × Kmfn) is slightly smaller than at the time of low rotation. As a result, A becomes smaller because Mfhtvo × Kmf (= A / (1−A)) becomes smaller. In general, the response in the first cycle and the subsequent response are better on the high rotation side (GL (1) and G (1) both increase, and Gztwp (= GL (1) / G (1)) does not change much). Therefore, when Cho becomes smaller, A1Is calculated. In the high rotation range, Chosn responds to the phenomenon that the ratio of the low-frequency component decreases while the high-frequency component increases.1Is required.
[0136]
This concludes the description of the second prior application device.
[0137]
By the way, in the second prior application, Chosn1Is not considered at all when calculating the fuel cut, so Chosn during fuel recovery is not considered.1Can not be optimally given.
[0138]
In order to cope with this, in the first embodiment of the present invention, the target is to perform the fuel cut (and thus the fuel recovery) for each cylinder. Is calculated for each cylinder, and the cylinder-by-cylinder adhesion amount Mfn at the time of fuel cut is used to select Chosn at the time of fuel recovery.1Is calculated for each cylinder. Specifically, for the combination of the two first-application devices, the first first-application device and the second first-application device, steps F), G), H), I), and J) of FIG. , K), L), M), N), and O) and steps L), M), and N) in FIG. 18 are additionally provided.
[0139]
An example of the fuel cut for each cylinder is as shown in FIG. In the figure, when the fuel cut condition is satisfied, fuel cut is performed for some of the cylinders (the first cylinder and the fourth cylinder) from the cylinders that come immediately after the fuel cut condition is satisfied, and all cylinders are cut after a predetermined period of time ( Conversely, when the fuel recovery condition is satisfied, fuel recovery is performed for the second and third cylinders from the cylinders that come immediately after the fuel recovery condition is satisfied, and all cylinders are fuel recovered after a predetermined period. As described above, a cylinder in which fuel is cut during the fuel cut and a cylinder in which the fuel is not cut occur in each cylinder.
[0140]
In FIG. 16, in step G), cylinder discrimination is performed, and it is further checked in step H) whether or not fuel cut is being performed on the discriminated cylinder.
[0141]
If the fuel cut is not in progress, the operations of steps A) to E) are executed in the same manner as in the second prior application, and in step F), the value of Mf is shifted to Mfn of the cylinder at the injection timing at that time. . Mfn is the adhesion amount for each cylinder during fuel cut as described later, and Mf just before fuel cut is Mfn.-1RefStep F) is required to store the initial value of. For example, during fuel injection, Mfn of all cylinders-1RefAre sequentially stored.
[0142]
On the other hand, if the fuel is being cut, the process proceeds from step H) to step I). After performing the operations of steps I), J) and K) during the fuel cut as well as when the fuel is not being cut, at step L)
Mfn = Mfn-4Ref× FCKMF #… (51)
Here, Mfn is the adhesion amount for each cylinder during fuel cut.
Mfn-4Ref: Mfn one cycle before each cylinder (before 4Ref signal)
FCKMF #: weight loss ratio
Is calculated for each cylinder by the following equation. That is, Mfn is a value that decreases at each injection timing for each cylinder (every 4Ref signal) at the time of fuel cut (see FIG. 27). However, since Mfn does not become a negative value just because it decreases, Mfn and 0 are compared in step M), and Mfn is limited to 0 in step N) when Mfn <0.
[0143]
In step O), the value of Mfn is stored in the memory Mfn for the next calculation.-4RefTo end the calculation at the current injection timing.
[0144]
Next, after performing the cylinder discrimination in step L) of FIG. 18, it is determined in step M) whether or not the fuel is being cut. If the fuel is being cut, the process proceeds to step N), and Mfn (step L in FIG. 16) has already been performed. ), Mf (already obtained in step I of FIG. 16), and Kmf (already obtained in step C of FIG. 10) to obtain the value of (Mf−Mfn) × Kmf. Calculate this and Kathos-4RefAnd then Chosn in step J) of FIG.1Is calculated. That is, during fuel cut, Chosn1But
[0145]
Incidentally, from Kathos = Vmf (step E in FIG. 10), instead of equation (52),
[0146]
Here, Chosn at the time of fuel recovery1Is given by the following equation (52).
[0147]
If the above equation (11) is applied at the time of fuel recovery, the value required at the time of fuel recovery in Kathos on the right side of equation (11) and the value of Kathos on the right side of equation (11)-4RefShould be the value during fuel cut.
[0148]
Here, during fuel cut, fuel is not injected even if Kathos is calculated, so that Kathos = 0 (thus, Kathos is calculated).-4Ref= 0), and only Chothos necessary for fuel recovery can be changed to Chosn for fuel recovery.1Should be calculated. Therefore, first, Kathos (FCR) is set as Kathos required for fuel recovery.
[0149]
Here, the operation of the first embodiment of the present invention will be described.
[0150]
Although it has been described above with reference to FIG. 28 that the second prior application must be improved when fuel cut is performed for each cylinder, only some of the cylinders (the first and fourth cylinders) are cut. In the period (fuel cut period for each cylinder) in the present invention, the cylinder-by-cylinder adhesion amount Mfn for the first and fourth cylinders during fuel cut is calculated by equation (51), and is shown by the one-dot chain line in FIG. As described above, the Mfn of the first cylinder and the fourth cylinder decreases from the value of Mf immediately before the fuel cut (the value of the black circle in the drawing). Then, Chosn at the time of fuel recovery of the first cylinder and the fourth cylinder at the time of the fuel recovery of the first cylinder and the fourth cylinder according to the above equation (54) incorporating the behavior of the adhesion amount decreasing during the fuel cut for the first cylinder and the fourth cylinder.1Is optimally given, even when the fuel recovery with the switching of the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya is performed after the fuel cut, the cylinder for which the fuel recovery is performed is not selected.1The lean of the air-fuel ratio toward the lean side due to the shortage of the air-fuel ratio can be prevented.
[0151]
29, 30, and 31 are flowcharts of the second embodiment of the present invention. FIG. 29 is FIG. 2 of the first embodiment, FIG. 30 is FIG. 10 of the first embodiment, and FIG. FIG. 16 corresponds to FIG. 29, the same step numbers are given to the same parts as in FIG. 2, the same step numbers are given to the same parts as in FIG. 10, and the same step numbers are given to the same parts as FIG. 16 in FIG. I put on each. In FIG. 29, since the portion corresponding to step H) in FIG. 2 is the all-cylinder fuel cut condition, step H1) is set accordingly.
[0152]
While the first embodiment of the present invention is directed to the case where the fuel cut is performed for each cylinder, the second embodiment performs the fuel cut (and also the fuel recovery) simultaneously for all cylinders (for example, MPI and sequential injection). In this case, when the fuel cut condition is satisfied, all the cylinders are cut in the order of ignition from the cylinder that comes immediately after the fuel cut condition is satisfied, and when the release condition of the fuel cut condition is satisfied, all the cylinders are cut in the ignition order from the cylinder that comes immediately after the release condition is satisfied. (Cylinder fuel recovery).
[0153]
The main difference from the first embodiment of the present invention will be described. In FIG. 29, in step K), it is determined whether or not all the cylinders are cut off. After 0 is set in the ratio equivalent amount Tfbya, the steps after step B) are executed.
[0154]
Also in FIG. 30, it is checked whether or not all cylinders are fuel cut in step F). If all cylinders are fuel cut, Mfh is calculated in steps G) and H) in the same manner as in steps A) and B). However, since Tfbya at the time of all-cylinder fuel cut is 0 (step K in FIG. 29, L)), Mfh at the time of all-cylinder fuel cut is 0.
[0155]
In step I) of FIG.
Kmf (FC) = (1−FCKMF #) / CYLNDR # (56)
Where CYLNDR #: number of cylinders
Kmf (FC), which is the Kmf at the time of all-cylinder fuel cut, is calculated by the following equation.
[0156]
Here, the reason why Kmf at the time of all-cylinder fuel cut is expressed by equation (56) is as follows.
[0157]
Think under the same operating conditions. In this case, when one engine is configured to perform the fuel cut for each cylinder, FCKMF # is the change rate of the cylinder-by-cylinder adhesion amount Mfn at the time of fuel cut. That is, when the first and fourth cylinders are cut off, the cylinder-by-cylinder adhesion amount Mfn of the first and fourth cylinders decreases by the percentage of FCKMF #. This calculation of Mfn is performed at each injection timing for each cylinder (once every two engine revolutions, that is, every 4Ref signal) (see the solid line in FIG. 27).
[0158]
On the other hand, when the same engine is configured so that fuel cut is performed simultaneously for all cylinders, the calculation of the adhesion amount Mf common to all cylinders is performed at each injection timing of each cylinder (four times for two engine revolutions, that is, for each 1Ref signal). (See the broken line in FIG. 27). Moreover, Mfi(Mf in the i-th cycle)
Mfi= Mfi-1+ (0-Mfi-1) × Kmf (FC)… (58)
Is calculated, Kmf (FC) on the right side of the equation (58) gives the reduction ratio of Mf at the time of all-cylinder fuel cut.
[0159]
On the other hand, when the equation (51) is transformed,
[0160]
In this case, as shown in FIG. 27, since the same engine is used, the rate of decrease in the amount of adhesion during fuel cut can be approximated to be the same for both Mfn and Mf. (Kmf (FC) indicates a change for every 1Ref signal, 1-FCKMF # indicates a change for every 4Ref signal)
Kmf (FC) ≒ (1-FCKMF #) / CYLNDR #
Holds (the above equation (56) is obtained).
[0161]
In this way, when the fuel cut is performed for each cylinder, if FCKMF # is obtained by matching, the fuel cut is performed for all cylinders simultaneously using the same engine. Since the quantity ratio at the time of all-cylinder fuel cut can be approximately easily obtained by the equation (56), the quantity ratio matching at the time of all-cylinder fuel cut is unnecessary.
[0162]
In step J) of FIG.
Vmf = (Mfh−Mf) × Kmf (FC) (60)
The Vmf at the time of all-cylinder fuel cut is calculated by the following equation, and the operation of step E) is executed, and then the routine of FIG.
[0163]
The flowchart of FIG. 31 is the same as that of the second prior application. That is, Mf is updated at each injection timing (every 1Ref signal) regardless of whether or not the fuel is cut (steps B and C)).
[0164]
As described above, in the second embodiment of the present invention, Tfbya = 0 (thus Mfh = 0) at the time of all-cylinder fuel cut and the amount of fuel at the time of all-cylinder fuel cut are targeted for the case where fuel cut is performed simultaneously in all cylinders. Since the ratio is calculated using the above equation (56), Chosn at the time of all-cylinder fuel recovery with switching of the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya after all-cylinder fuel cut is performed.1And the values of Vmf are optimal.
[0165]
For example, when calculating Vmf at the time of all-cylinder fuel cut,
[0166]
When the adhesion speed Vmf at the time of full-cylinder fuel recovery is optimally calculated, the Chosn at the time of full-cylinder fuel recovery calculated using this Vmf (= Kathos) is calculated.1Is also an optimum value, which allows Chosn to be selected when recovering fuel from all cylinders.1The leaning of the air-fuel ratio toward the lean side due to the shortage of the air-fuel ratio is also prevented.
[0167]
On the other hand, in the second prior application and the first prior application, since all-cylinder fuel cut is not considered, Mfh does not become 0 as shown by the broken line in FIG. 28 at the time of all-cylinder fuel cut. Since Mf only chase this Mfh, Vmf and Chosn are insufficient at the time of fuel recovery for all cylinders after fuel cut for all cylinders, and the air-fuel ratio temporarily leans to the lean side.
[0168]
In the present invention, the case of the four-cylinder engine MPI and the sequential injection has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, in the case of the six-cylinder engine MPI and the sequential injection, the equation (51) is replaced.
Mfn = Mfn-6Ref× FCKMF #
Here, Mfn is the adhesion amount for each cylinder during fuel cut.
Mfn-6Ref: Mfn one cycle before each cylinder (before 6Ref signal)
FCKMF: Weight loss ratio
May be used.
[0169]
In the first prior application and the second prior application, the description has been given of the case of switching from the output air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio and the case of switching from the lean air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio. However, the present invention is not limited to this. For example, when the water temperature increase correction coefficient Ktw has a positive value other than 0 due to the cold start, and the air-fuel ratio is operated at the rich side air-fuel ratio, the air-fuel ratio feedback control is performed as soon as possible.2There is one that starts the air-fuel ratio feedback control at the timing when the sensor is activated.2At the end of activation of the sensor, the water temperature increase correction coefficient Ktw is returned to 0. That is, when the water temperature increase correction coefficient Ktw is switched from a positive value other than 0 to 0, this is one of the times when the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya is switched to a small value, and the first prior application device and the second There is an application of the prior application. In some cases, the value of the post-start increase correction coefficient Kas is different between the ON state and the OFF state of the idle switch. In this case, when the idle switch is changed from the ON state to the OFF state or vice versa. The target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya is switched. The first prior application and the second prior application are also applied when the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya is switched. It goes without saying that the present invention is also applicable when switching from the stoichiometric air-fuel ratio to the output air-fuel ratio or the lean air-fuel ratio, or when switching the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya in the lean operation region.
[0170]
The first prior application and the second prior application have been described by introducing the adhesion magnification Mfhtvo. However, the present invention is not limited to this, and the apparatus calculates the equilibrium adhesion amount with respect to the stoichiometric air-fuel ratio directly from the engine load, the rotation speed, and the temperature. Can also be applied.
[0171]
In the first prior application and the second prior application, the case where the temperature predicted value Tf is used for obtaining the equilibrium adhesion amount Mfh and the quantity ratio Kmf has been described. However, the first prior application and the second prior application use the cooling water temperature Tw or JP-A-3-134237. As described above, the present invention can also be applied to a device using the wall flow correction temperature Twf.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a control system diagram according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of a 10 msec job.
FIG. 3 is a flowchart of a background job.
FIG. 4 is a flowchart for explaining a lean condition determination.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the contents of a lean map.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the contents of a non-lean map.
FIG. 7 is a flowchart of a 180-degree job.
FIG. 8 is a flowchart for explaining setting of an air-fuel ratio enrichment change speed Ddmrl.
FIG. 9 is a waveform chart for explaining a damper operation at the time of air-fuel ratio switching.
FIG. 10 is a flowchart for explaining a calculation of a transient correction amount Kathos.
FIG. 11 is a characteristic diagram of an equilibrium adhesion amount Mfh with respect to a target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya.
FIG. 12: Mfhq1FIG. 4 is a characteristic diagram showing the contents of a map.
FIG. 13: Mfhn1FIG. 4 is a characteristic diagram showing contents of a table.
FIG. 14 is a characteristic diagram showing the contents of a Kmfat map.
FIG. 15 is a characteristic diagram showing the contents of a Kmfn table.
FIG. 16 is a flowchart synchronized with the injection timing of the first embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a waveform chart for explaining the operation of the first prior application device.
FIG. 18 shows Chosn of the second prior application device (and the first embodiment of the present invention).16 is a flowchart for explaining the calculation of.
FIG. 19 is a characteristic diagram showing the contents of a Gztwp table of the second prior application device (and the first embodiment of the present invention).
FIG. 20 is a characteristic diagram showing the contents of the Gztwm table of the second prior application device (and the first embodiment of the present invention).
FIG. 21 shows the response gain GL () of the low frequency component when the fuel injection amount of the second prior application device (and the first embodiment of the present invention) is increased by 1 in steps, and the high frequency component and the low frequency component. It is a characteristic view which shows the change of each wall flow correction | amendment amount of total total response gain, Kathos, and Chosn.
FIG. 22 is a waveform chart showing continuous changes of Avtp and Mfh in an actual transient of the second prior application device (and the first embodiment of the present invention).
FIG. FIG. 3 is a simplified model diagram used by Wu et al.
FIG. 24 is a waveform chart showing a comparison between changes in Mfh and Mf for each cylinder of the second prior application device (and the first embodiment of the present invention) and changes in Mfh and Mf for all cylinders.
FIG. 25 is a waveform chart for explaining the operation of the second prior application device.
FIG. 26 is a characteristic diagram illustrating a fuel cut for each cylinder according to the present invention.
FIG. 27 is a waveform diagram of Mfn and Mf during fuel cut according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 28 is a waveform chart for explaining the operation of the first embodiment of the present invention.
FIG. 29 is a flowchart of a 10 msec job according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 30 is a flowchart illustrating a calculation of a transient correction amount Kathos according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 31 is a flowchart synchronized with the injection timing of the second embodiment of the present invention.
FIG. 32 is a waveform chart for explaining the operation of the conventional example.
FIG. 33 is a waveform chart for explaining the operation of the conventional example.
FIG. 34 is a diagram corresponding to the claim of the first invention.
FIG. 35 is a diagram corresponding to a claim of the second invention.
FIG. 36 is a diagram corresponding to a claim of the third invention.
[Explanation of symbols]
1 Engine body
2 Control unit
4 Crank angle sensor
6 Air flow meter
7 Fuel injection valve
Claims (9)
目標燃空比相当量を運転条件に応じて演算する手段と、
この目標燃空比相当量、エンジン負荷、エンジン回転数および温度に基づいて目標燃空比相当量に対する全気筒分の壁流燃料量としての平衡付着量を演算する手段と、
エンジン負荷、エンジン回転数および温度のみに基づいて、前記平衡付着量とその時点での全気筒分の壁流燃料量としての付着量との差を燃料噴射量の補正に反映させる程度を示す係数としての分量割合を演算する手段と、
前記平衡付着量とその時点での全気筒分の壁流燃料量としての付着量との差を演算する手段と、
この付着量差と前記分量割合とに基づいて全気筒分の壁流燃料のうちの低周波成分に対する壁流補正量としての付着速度を演算する手段と、
燃料噴射に同期して今回噴射時の前記付着速度を今回噴射前の前記付着量に加算することにより付着量を更新する手段と、
前記付着速度とこの付着速度の気筒毎の１サイクル前の値との差を演算する手段と、
この付着速度差と前記低周波成分の応答ゲインとから壁流燃料のうちの高周波成分に対する壁流補正量を気筒ごとに演算する手段と、
前記目標燃空比相当量で前記基本噴射量を補正する手段と、
この補正した基本噴射量と前記２つの壁流補正量とから燃料噴射量を演算する手段と、
この噴射量の燃料を所定のタイミング毎に吸気管に供給する手段と、
所定の条件で前記燃料の吸気管への供給を気筒別にカットする手段と、
この燃料カットの行われる気筒について燃料カット時に減少していく付着量を気筒別に予測する手段と、
所定の条件で前記燃料カットを解除して前記燃料の吸気管への供給を気筒別にリカバーする手段と、
この燃料リカバーの行われる気筒について燃料リカバー時に、前記付着速度演算手段により演算される付着量と前記燃料カット時気筒別付着量予測手段により予測される気筒別付着量の差に前記分量割合を乗じた値を前記付着速度の気筒毎の１サイクル前の値として設定する手段とを設けたことを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。Means for calculating a basic injection amount according to operating conditions;
Means for calculating a target fuel-air ratio equivalent amount according to operating conditions;
Means for calculating an equilibrium adhesion amount as a wall-flow fuel amount for all cylinders with respect to the target fuel-air ratio equivalent based on the target fuel-air ratio equivalent, the engine load, the engine speed and the temperature;
A coefficient indicating the degree to which the difference between the equilibrium adhesion amount and the adhesion amount as wall flow fuel amount for all cylinders at that time is reflected in the correction of the fuel injection amount based only on the engine load, the engine speed, and the temperature. Means for calculating the volume ratio as
Means for calculating the difference between the equilibrium adhesion amount and the adhesion amount as wall flow fuel amount for all cylinders at that time,
Means for calculating an adhesion speed as a wall flow correction amount for a low-frequency component of wall flow fuel for all cylinders based on the adhesion amount difference and the amount ratio,
Means for updating the adhesion amount by adding the adhesion speed at the time of the current injection to the adhesion amount before the current injection in synchronization with the fuel injection;
Means for calculating a difference between the adhesion speed and a value of the adhesion speed one cycle before for each cylinder;
Means for calculating, for each cylinder, a wall flow correction amount for a high frequency component of the wall flow fuel from the adhesion speed difference and the response gain of the low frequency component;
Means for correcting the basic injection amount with the target fuel-air ratio equivalent amount,
Means for calculating a fuel injection amount from the corrected basic injection amount and the two wall flow correction amounts;
Means for supplying this amount of fuel to the intake pipe at predetermined timings;
Means for cutting the supply of the fuel to the intake pipe for each cylinder under predetermined conditions,
Means for predicting, for each cylinder, the amount of adhesion that decreases during fuel cut for the cylinder in which the fuel cut is performed,
Means for releasing the fuel cut under predetermined conditions and recovering the supply of the fuel to the intake pipe for each cylinder;
At the time of fuel recovery for the cylinder for which fuel recovery is performed, the difference between the adhesion amount calculated by the adhesion speed calculation means and the cylinder-specific adhesion amount predicted by the fuel cut-off cylinder-specific adhesion amount prediction means is multiplied by the amount ratio. Means for setting the value of the adhesion speed as a value one cycle before for each cylinder for the cylinder.
目標燃空比相当量を運転条件に応じて演算する手段と、
この目標燃空比相当量、エンジン負荷、エンジン回転数および温度に基づいて目標燃空比相当量に対する全気筒分の壁流燃料量としての平衡付着量を演算する手段と、エンジン負荷、エンジン回転数および温度に基づいて、前記平衡付着量とその時点での全気筒分の壁流燃料量としての付着量との差を燃料噴射量の補正に反映させる程度を示す係数としての分量割合を演算する手段と、
前記平衡付着量とその時点での全気筒分の壁流燃料量としての付着量との差を演算する手段と、
この付着量差と前記分量割合とに基づいて全気筒分の壁流燃料のうちの低周波成分に対する壁流補正量としての付着速度を演算する手段と、
燃料噴射に同期して今回噴射時の前記付着速度を今回噴射前の前記付着量に加算することにより付着量を更新する手段と、
前記目標燃空比相当量で前記基本噴射量を補正する手段と、
この補正した基本噴射量と前記壁流補正量とから燃料噴射量を演算する手段と、
この噴射量の燃料を所定のタイミング毎に吸気管に供給する手段と、
所定の条件で前記燃料の吸気管への供給を全気筒で同時にカットする手段と、
この全気筒燃料カット時に前記目標燃空比相当量または前記平衡付着量を０に設定する手段と、
この全気筒燃料カット時の分量割合を予め設定する手段と、
所定の条件で前記全気筒燃料カットを解除して前記燃料の吸気管への供給を全気筒で同時にリカバーする手段とを設けたことを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。Means for calculating a basic injection amount according to operating conditions;
Means for calculating a target fuel-air ratio equivalent amount according to operating conditions;
Means for calculating an equilibrium adhesion amount as a wall-flow fuel amount for all cylinders with respect to the target fuel-air ratio equivalent based on the target fuel-air ratio equivalent, the engine load, the engine speed and the temperature; Based on the number and the temperature, the quantity ratio as a coefficient indicating the degree of reflecting the difference between the equilibrium adhesion amount and the adhesion amount as the wall flow fuel amount for all cylinders at that time in the correction of the fuel injection amount is calculated. Means to
Means for calculating the difference between the equilibrium adhesion amount and the adhesion amount as wall flow fuel amount for all cylinders at that time,
Means for calculating an adhesion speed as a wall flow correction amount for a low-frequency component of wall flow fuel for all cylinders based on the adhesion amount difference and the amount ratio,
Means for updating the adhesion amount by adding the adhesion speed at the time of the current injection to the adhesion amount before the current injection in synchronization with the fuel injection;
Means for correcting the basic injection amount with the target fuel-air ratio equivalent amount,
Means for calculating a fuel injection amount from the corrected basic injection amount and the wall flow correction amount,
Means for supplying this amount of fuel to the intake pipe at predetermined timings;
Means for simultaneously cutting supply of the fuel to the intake pipe in all cylinders under predetermined conditions,
Means for setting the target fuel-air ratio equivalent amount or the equilibrium adhesion amount to 0 during the all-cylinder fuel cut;
Means for presetting the amount ratio at the time of all-cylinder fuel cut;
Means for canceling the all-cylinder fuel cut under predetermined conditions and simultaneously recovering the supply of the fuel to the intake pipe in all the cylinders.
目標燃空比相当量を運転条件に応じて演算する手段と、
この目標燃空比相当量、エンジン負荷、エンジン回転数および温度に基づいて目標燃空比相当量に対する全気筒分の壁流燃料量としての平衡付着量を演算する手段と、
エンジン負荷、エンジン回転数および温度に基づいて、前記平衡付着量とその時点での全気筒分の壁流燃料量としての付着量との差を燃料噴射量の補正に反映させる程度を示す係数としての分量割合を演算する手段と、
前記平衡付着量とその時点での全気筒分の壁流燃料量としての付着量との差を演算する手段と、
この付着量差と前記分量割合とに基づいて全気筒分の壁流燃料のうちの低周波成分に対する壁流補正量としての付着速度を演算する手段と、
燃料噴射に同期して今回噴射時の前記付着速度を今回噴射前の前記付着量に加算することにより付着量を更新する手段と、
前記付着速度とこの付着速度の各気筒の１サイクル前の値との差を演算する手段と、
この付着速度差と前記低周波成分の応答ゲインとから壁流燃料のうちの高周波成分に対する壁流補正量を気筒ごとに演算する手段と、
前記目標燃空比相当量で前記基本噴射量を補正する手段と、
この補正した基本噴射量と前記２つの壁流補正量とから燃料噴射量を演算する手段と、
この噴射量の燃料を所定のタイミング毎に吸気管に供給する手段と、
所定の条件で前記燃料の吸気管への供給を全気筒で同時にカットする手段と、
この全気筒燃料カット時に前記目標燃空比相当量または前記平衡付着量を０に設定する手段と、
この全気筒燃料カット時の分量割合を予め設定する手段と、
所定の条件で前記全気筒燃料カットを解除して前記燃料の吸気管への供給を全気筒で同時にリカバーする手段とを設けたことを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。Means for calculating a basic injection amount according to operating conditions;
Means for calculating a target fuel-air ratio equivalent amount according to operating conditions;
Means for calculating an equilibrium adhesion amount as a wall-flow fuel amount for all cylinders with respect to the target fuel-air ratio equivalent based on the target fuel-air ratio equivalent, the engine load, the engine speed and the temperature;
Based on the engine load, engine speed and temperature, as a coefficient indicating the degree to which the difference between the equilibrium adhesion amount and the adhesion amount as wall flow fuel amount for all cylinders at that time is reflected in the correction of the fuel injection amount. Means for calculating the quantity ratio of
Means for calculating the difference between the equilibrium adhesion amount and the adhesion amount as wall flow fuel amount for all cylinders at that time,
Means for calculating an adhesion speed as a wall flow correction amount for a low-frequency component of wall flow fuel for all cylinders based on the adhesion amount difference and the amount ratio,
Means for updating the adhesion amount by adding the adhesion speed at the time of the current injection to the adhesion amount before the current injection in synchronization with the fuel injection;
Means for calculating a difference between the deposition speed and a value of the deposition speed one cycle before for each cylinder;
Means for calculating, for each cylinder, a wall flow correction amount for a high frequency component of the wall flow fuel from the adhesion speed difference and the response gain of the low frequency component;
Means for correcting the basic injection amount with the target fuel-air ratio equivalent amount,
Means for calculating a fuel injection amount from the corrected basic injection amount and the two wall flow correction amounts;
Means for supplying this amount of fuel to the intake pipe at predetermined timings;
Means for simultaneously cutting supply of the fuel to the intake pipe in all cylinders under predetermined conditions,
Means for setting the target fuel-air ratio equivalent amount or the equilibrium adhesion amount to 0 during the all-cylinder fuel cut;
Means for presetting the amount ratio at the time of all-cylinder fuel cut;
Means for canceling the all-cylinder fuel cut under predetermined conditions and simultaneously recovering the supply of the fuel to the intake pipe in all the cylinders.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP06439197A JP3564923B2 (en) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | Engine air-fuel ratio control device |
| US08/840,471 US5765533A (en) | 1996-04-18 | 1997-04-18 | Engine air-fuel ratio controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06439197A JP3564923B2 (en) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | Engine air-fuel ratio control device |
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| JPH10259748A JPH10259748A (en) | 1998-09-29 |
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Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06439197A Expired - Lifetime JP3564923B2 (en) | 1996-04-18 | 1997-03-18 | Engine air-fuel ratio control device |
Country Status (1)
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-
1997
- 1997-03-18 JP JP06439197A patent/JP3564923B2/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| JPH10259748A (en) | 1998-09-29 |
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