JPH03290043A

JPH03290043A - 内燃機関の制御装置

Info

Publication number: JPH03290043A
Application number: JP2091278A
Authority: JP
Inventors: Satoru Okubo; 悟大久保; Setsuhiro Shimomura; 下村　節宏
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-04-04
Filing date: 1990-04-04
Publication date: 1991-12-19
Also published as: DE4110928A1; DE4110928C2; US5116356A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、内燃機関に供給する混合気の空燃比と点火
時期とを制御する内燃機関の制御装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

第１７図は従来の内燃機関の制御装置の一例を示す構成
国であり、この第１７図に示すように、燃料はフューエ
ルタンク１からフューエルポンプ２に吸入圧入され、フ
ューエルダンパ３により脈動が押さえられ、フューエル
フィルタ４により、ごみや水分が取り除かれ、プレッシ
ャレギュレータ５により圧力が一定にされ、燃料噴射弁
６に供給される。

プレノノヤレギュレータ５は燃料噴射弁６に供給する燃
圧を吸気管圧との差圧で、例えば、２．５ｋｇ　／−の
一定値にする。

７は寒冷地の始動性をよくするために燃料を噴射するコ
ールドスタートバルブである。

また、エアクリーナ８を通った空気は、エアフローメー
タ９により計量され、スロットル弁１゜により流量が制
御され、吸気マニホールド１１を経て、燃料噴射弁６に
より燃料と混合（混合気）され、各シリンダ１２に送り
込まれる。

この混合気をシリンダ１２で圧縮し、適当な時期に点火
プラグ１３で点火する。

排気ガスは排気マニホールド１４と不図示の浄化装置を
通って大気中に放出される。４０は排気ガス成分濃度（
例えば、酸素濃度）を検出する排気センサである。

また、１５は機関の冷却水温を検出する水温センサ、１
６は機関のクランク軸の回転角度を検出するディストリ
ビュータ内蔵のクランク角センサ、１７は点火装置、１
８は機関に供給する混合気の空燃比を制御する制御装置
である。

クランク角センサ１６は、例えば、クランク角の基準位
置（４気筒機関では１８０°毎、６気筒機間では１２０
°毎）に基準位置パルスを出力し、また、単位角度（例
えば、２°毎）に単位角パルスを出力する。そして、制
御装置１８内において、この基準位置パルスが入力され
た後の単位角パルスの数を計数することによって、その
時のクランク角を知ることが出来る。

制御装置１８は、例えば、ＣＰＵ　（中央処理装置ｆ）
　　ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）ＲＯＭ　（
リード・オンリ・メモリ）、入出力インターフェイス等
からなるマイクロコンピュータで構成され、上述のエア
フローメータ９から与えられる吸入空気量信号Ｓ１、水
温センサ１５から与えられる水温信号Ｓ２、クランク角
センサ１６から与えられるクランク角信号Ｓ３、排気セ
ンサ４０から与えられる排気信号ＳＩＯおよび図示しな
いバッテリ電圧信号やスロットル全開スイッチの信号等
を入力し、それらの信号に応した演算を行って、機関に
供給すべき燃料噴射量、または燃料噴射弁６の開弁時間
を算出し、噴射信号Ｓ５を出力する。

この噴射信号Ｓ５によって、燃料噴射弁６が各気筒同時
に機関１回転につき１度作動し、機関に所定量の燃料を
供給する。

上述の制御装置１８内における燃料噴射量（燃料噴射時
間）Ｔ、の演算は、例えば、次の式によって行われる（
例えば、日産技術解説書１９７９ＥＣＣ５Ｌ系エンジン
に記載）。

Ｔ；＝Ｔｒｘ（１＋Ｆｔ＋ＫＭＲ／１００）Ｘβ＋Ｔり
・・・（１）このｌ１式において、ＴＰ　は基本噴射量（基本開弁時
間）であり、例えば１回転当りの吸入空気量をＱ、機関
の回転速度をＮ、定数をＫとした場合に、ＴＰ＝に−Ｑ／Ｎの演算式で求められる。

また、Ｆｔ　は機関の冷却水温度に対応した補正係数で
あり、例えば、第１６図に示すように、冷却水温度が低
いほど大きな値となる。

上述の吸入空気ｉ１Ｑはエアフローメータ９の信号Ｓ１
、Ｎはクランク角センサ１６の信号ｓ３、Ｆｌは水温セ
ンサ１５の水温信号Ｓ２により求まる。

また、ＫＭＲは高負荷時における補正係数であり、例え
ば第１５図に示すように、基本噴射量Ｔ、と機関回転数
Ｎとに応した値として予めデータテーブルに記憶されて
いた値からテーブルルックアップによって読み出して用
いる。

また、Ｔ、はバッテリ電圧による補正係数であり、燃料
噴射弁６を駆動する電圧の変動を補正するための係数で
あり、例えば、バッテリ電圧をＶＢ、定数をａ、ｂとし
た場合に、Ｔ３”　ａ　＋　ｂ　（１４ＶＪで求められ、第１４図に示すように、バフテリ電圧が低
いほど大きな値となる。

さらに、βは排気センサ４０からの排気信号３１０に応
した補正係数であり、このβを用いることによって、混
合気の空燃比を所定の値、例えば、理論空燃比１４．８
近傍の値にフィードパ・ツク制御することができる。

ただし、この排気信号５１０によるフィードバツク制御
を行っている場合には、常に混合気の空燃比が一定の値
となるように制御されるので、上記冷却水温による補正
や高負荷による補正が無意味になってしまう。

このため、排気信号ＳＩＯによるフィードバック制御は
、水温による補正係数Ｆｔや高負荷における補正係数Ｋ
ＭＲが０の場合のみ行われる。

一方、内燃機関の点火時期制御装置としては、例えば、
特開昭５７−５９０６１号公報に示されているようなも
のがある。この公報は電子式の点火時期制御方式による
ものであり、例えば、第１２図。

第１３図に示すように、機関の回転速度Ｎと基本噴射量
Ｔ、とに応じた最適点火進角値を、あらかじめデータテ
ーブルとして記憶しておき、その時の回転速度と基本噴
射量とに応じた値をテーブルルックアップによって読み
出して、その値に点火時期を制御するように、点火信号
Ｓ６を点火装置１７に出力し、点火プラグ１３を駆動す
るように構成している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の内燃機関の制御装置に
おいては、排気センサ４０の排気信号ＳＩＯに応じたフ
ィードバック制御を行っているが、高負荷条件による補
正は基本噴射量と回転速度、すなわち、吸入空気量と回
転速度とによって決定されるような構成となっており、
その補正は全くオープンループ制御で行われている。

このため、エアフローメータ９や燃料噴射弁６等のばら
つきや経時変化等によって、最初にセツティングした最
適空燃比（Ｌ　Ｂ　Ｔ　：　Ｌｅａｎｅｓｔ　Ｍｉｘ−
ｔｕｒｅ　ｆｏｒ　Ｂｅ５ｔ　Ｔｏｒｑｕｅ　：発生ト
ルクを最大Ｇこするための空燃比であり、前記の排気セ
ンサ信号による空燃比のフィードバックの値とは異なっ
た値となっている）から外れて、第９図に示すように、
トルクが低下したり、安定性が悪化したりするおそれが
あった。

また、点火時期制御においても、あらかしめ記憶してお
いたデータテーブルから点火時期を読み出して制御する
オープンループ式の制御方式であるため、機関本体のば
らつきや、経時変化等のため、最初にマツチングした最
適点火時期（Ｍ　Ｂ　Ｔ　：　Ｍｉｎｉｍｕ＋＊　５ｐ
ｏｒｋ　Ａｄｖａｎｃｅ　ｆｏｒ　Ｂｅ５ｔＴｏｒｑｕ
ｅ）から実際の点火時期がずれて、第１０図に示すよう
にトルクの低下やノッキングの発生等が生ずるおそれが
あった。

さらに、上述の燃料制御と、点火時期制御とは、それぞ
れ別個に行われており、両者と関連づけて総合的に制御
するものではなかった。

例えば、第１１図に示す空燃比対点火時期特性図に示す
ように、空燃比の制御と点火時期の制御の関係において
は、発生トルクを最大とする条件として、第１１図の「
×」印のＬＭＢＴはＬＢＴとＭＢＴとをともに実現でき
るが、上記従来例では、燃料制御と点火時期は関連付け
られていない。

したがって、必ずしも最適な制御が行われるものではな
かった。

この発明は上記問題点を解消するためになされたもので
、エンジンの完成品のばらつきや、経時変化、あるいは
環境変化などがあっても、常に最適点火時期（ＭＢＴ）
と最適空燃比（ＬＢＴ）の条件で機関を運転でき、高効
率かつ安定した出力が得られるようにできる内燃機関の
制御装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る内燃機関の制御装置は、機関のシリンダ
内圧力と負荷とを点火サイクル毎に所定回数検出した値
の合計値または平均値を求め、そのシリンダ内圧力を負
荷で正規化した平滑値から機関の空燃比を最適空燃比と
するようにフィードバック制御し、かつ同様に点火時期
を最適点火時期とするようにフィードバック制御する演
算手段を設けたものである。

〔作　用〕

この発明における演算手段は、シリンダ内圧力と、負荷
を点火サイクル毎に所定回数検出した値の合計または平
均値を算出するとともに、所定点火サイクルのシリンダ
内圧力を負荷で正規化した平均値を用いて、エンジンの
最適空燃比でかつ最適点火時期で機関を動作させること
により、空燃比と点火時期が安定し、かつ安定した高出
力制御を行う。

〔実施例〕

以下、この発明の内燃機関の制御装置の実施例について
図面に基づき説明する。第１図はその一実施例の構成を
示す構成説明図であり、この第１図において、構成の説
明に際し、第１７図と同一部分には同一符号を付してそ
の重複説明を避け、第１７図とは異なる部分を主体に述
べる。

この第１図を第１７図と比較しても明らかなように、第
１図では、圧力センサ１９を付加した点と、制御装置２
１が第１７図とは異なるものであり、この制御装置ｆ２
１は第２図に示すように構成されている。

すなわち、エアフローメータ９の吸入空気量信号Ｓ１、
水温センサ１５からの水温信号Ｓ２、圧力センサ１９か
らのシリンダ内圧力信号Ｓ４、バフテリ２３　（第１図
では図示せず）からの電圧信号ｖ、は、制御装置２１内
のマルチプレクサ２４に入力されるようになっている。

またクランク角センサ１６からのクランク角信号Ｓ３は
ランチ回路２５と入力回路２７に入力するようになって
いる。

ランチ回路２５の出力によって、マルチプレクサ２４の
入力を切り換え、その各信号を選択的にＡ／Ｄ　Ｃアナ
ログ／ディジタル）変換器２６へ送るようになっている
。

Ａ／Ｄ変換器２６でディジタル信号に変換された各信号
およびクランク角センサ１６からのクランク角信号Ｓ３
は入力回路２７に入力され、入力回路２７の出力信号は
ＣＰＵ２８に送られ、後述するフローチャートに示すよ
うな演算処理が行われるようになっている。

この演算結果として算出された噴射信号Ｓ５（前述の空
燃比制御信号に相当）が出力回路３０で電力増幅された
後、燃料噴射弁６へ送られる。

また、ＣＰＵ２　Ｂでの演算結果として算出された点火
時期制御信号が出力回路３０で点火信号Ｓ６に変換され
た後、点火装置１７に送られる。

なお、２９はメモリであり、このメモリ２９はＣＰＵ２
８の演算途中のデータ等を一時的に記憶するＲＡＭと演
算手順や各種データ（上述の補正係数ＫＭＲのデータテ
ーブル等）をあらかしめ記憶しているＲＯＭ等から構成
されている。

第３図は第２図の構成要素を要約し、かつ機能ブロック
として示したものである。この第３図におけるａはシリ
ンダ内圧力を検出する検出手段であり、例えば、後述す
る圧力センサ１９邊が該当するものである。

また、クランク角を検出するクランク角検出手段であり
、例えば、第１図、第２図で示したクランク角センサ１
６である。

Ｃは機関の負荷を検出する負荷検出手段であり、例えば
、前述の第１図、第２図のエアフローセンサ９、または
スロットル弁１０の開度を検出する図示しないスロット
ル弁開度センサ等が該当するものである。

さらに、ｄは演算手段であり、例えば、マイクロコンピ
ュータで構成されており、検出手段ａとクランク角検出
手段すと、負荷検出手段Ｃとの信号から１回の点火サイ
クル内におけるシリンダ内圧力を代表する値Ｐと、機関
の負荷に相当する値下とを算出し、次に両者の比Ｐ／Ｔ
を算出し、その比Ｐ／Ｔを最大とするように、空燃比を
制御する空燃比制御信号を出力する。

上述の負荷Ｔとしては、基本噴射量Ｔ、を用いることが
できる。また、圧力値Ｐは例えば、所定クランク角度（
例えば、ＡＴＤＣ１５°）でのシリンダ内圧力Ｐ。、ま
たはシリンダ内圧力の最大値Ｐ、または図示平均有効圧
力Ｐ、である。

また、上記演算手段ｄは検出手段ａとクランク角検出手
段すとの信号から１回の点火サイクル内におけるシリン
ダ内圧力が最大となるクランク角を検出し、そのクラン
ク角が圧縮上死点後の所定角度（例えば、ＡＴＤＣ１５
°）となるように、点火時期を制御する点火時期制御信
号を出力する。

さらに、ｅは混合気調量手段であり、上述の演算手段ｄ
から与えられる空燃比制御信号に応して機関に供給する
混合気を制御するものである。

この混合気調量手段ｅは、例えば、第１図の燃料噴射弁
６や電気信号によって空燃比を調整することのできる気
化器（例えば、特開昭５１−１３２３２６号公報）を用
いることができる。

また、第３Ｉ！ｌのｆは点火手段であり、上述の演算手
段ｄから与えられる点火時期制御信号に応した点火時期
に点火を行うものである。

この点火手段ｆとしては、いわゆるフルトランジスタ式
の点火袋！（パワートランジスタスイッチング回路と、
点火コイルとからなる装置）と、点火プラグ１３とを用
いることができる。

なお、上述の図示平均有効圧力Ｐ、は、各クランク角毎
のシリンダ内圧力をＰ７　クランク角が所定角度（例え
ば、２°）変化する毎の行程容積の変化分をΔＶ、行程
容積を■とした場合に、Ｐｌ−Σ（Ｐ、＋ΔＶ）　／Ｖで求められる。

ここで、■は一定であるので、Ｐ　＋　＝　Ｐ　＋＋ΔＶ　−Ｐ、ｌで近似計算することができる。

次に、上記圧力センサ１９について説明する。

この圧力センサ１９は第１図では、シリンダ１２内に設
けられている場合を示しているが、その具体的な構成は
第７図（４）（正面図）、第７図（Ｂｌ　（第７図（４
）のＸ−Ｘ線の断面図）および第８図（シリンダヘッド
への取付状態を示す一部断面図）に示されている。

まず、第７図囚、第７図（印に示すように、圧力センサ
１９はリング状の圧′ｒＬ素子１９Ａ、マイナス電極１
９Ｂ、プラス電極１９Ｃから構成されている。

この圧力センサ１９は第８図に示すように、シリンダ１
２のシリンダヘッド２２に座金化わりに使用して、点火
プラグ１３によって締め付けられて取り付けられている
。

この圧力センサ１９はシリンダ圧力に比例した出力を発
生して、第５図および第６図に示すような筒内圧力値を
出力する。

次に、この発明の動作について第４図Ｃフローチャート
に沿って説明する。この第４図は上記制御装置２１内に
おける演算の手順を示すフローチャートである。

まず、ステップＰ１でクランク角センサ１６のクランク
角度信号Ｓ３から機関の回転速度Ｎを読み込み、エアフ
ローメータ９の吸入空気量信号Ｓ１から吸入空気量Ｑを
読み込む。

次に、ステップＰ２ａにおいて、上記読み込んだ機関の
回転速度Ｎと、吸入空気量Ｑから基本噴射量Ｔ、＝Ｋ　
−Ｑ／Ｎ　（ただし、Ｋは定数）を６４Ｘする。

次のステップｐ２ｂでは、前回の基本噴射量Ｔ、との比
較により、過渡状態か否かの判断を行つＯ定常状態である場合には、ステップＰ３で第１３図で示
したようなデータテーブルから回転速度Ｎを基本噴射量
Ｔ、に応した点火進角（ｉ　Ａ　Ｄ　Ｖをテーブルルッ
クアップする。

また、過渡状態を判定した場合は、次の割り込みでステ
ップＰ１から再開する。

次に、ステップＰ４で、クランク角センサ１６から出力
されるクランク角信号Ｓ３により、クランク角を読み込
み、ステップＰ５でクランク角度が所定角度（例えば、
２′）変化する毎の行程容積の変化量Δ■をデータテー
ブルから読み込む。

次に、ステップＰ６の判定処理に移り、その時のクラン
ク角が吸気上死点（以下、ＴＤＣという）か否かを判定
する。

このステップＰ６でＮＯ（否定判定）の場合には、ステ
ップＰ７側に処理が移り、圧力センサ１９のシリンダ圧
力信号Ｓ４からその時のシリンダ内圧力Ｐ。を測定して
記憶する。

また、ステップＰ６でＹＥＳ　（肯定判定〉の場合には
、ステップＰ８に処理が移り、図示平均有効圧力Ｐ、を
Ｏにす七）卜する。

次に、ステップＰ９において、図示平均有効圧力Ｐ、を
６Ａ算する。この図示平均有効圧力Ｐ、は１サイクル中
で燃焼ガスがピストンにする仕事を行程容積で割った値
であり、各クランク角度（例えば２°）変化する毎の行
程容積の変化分をΔＶとした場合ムこ、次式を用いて、
近似的に求められる。

Ｐ、＝Ｐ、＋ΔＶ−Ｐ、ｌすなわち、今回の演算におけるシリンダ内圧力Ｐ７と行
程容積の変化量ΔＶとを積算して、前回（クランク角で
２°前）の演算における図示平均有効圧力Ｐ、の値に加
算した値を今回の図示平均有効圧力Ｐ、とする。

次に、ステップＰ４で読み込んだクランク角が吸気上死
点の直前に達したか否か、すなわち、ＢＴＤＣ１０°を
越えたか、否かをステップＰＩＯで判定する。

このＢＴＤＣ１０°は４サイクルの終了時点と仮りに定
めたクランク角であり、例えば、ＢＴＤＣ６°でもよい
。

このステップＰＩＯでＮＯならば、処理はステップＰ４
に戻り、前述の手順を繰り返す。

また、ステップＰＬＯで、ＹＥＳの場合には、４サイク
ル（１サイクル）が終了しているので、ステップｐＨに
進み、図示平均有効圧力Ｐ８とステップＰ２で求めた基
本燃料噴射ＩＴＰ　との比（Ｐｉ／Ｔ、）、ｌを演算し
て、メモリ２９にＣＰＵ２　Ｂの制御の基に記憶する。

なお、（Ｐｔ／Ｔｒ）、、の添字ｒｎＪは今回の点火サ
イクルの演算における値であることを示している。

次に、ステップＰＬ２では、（Ｐｉ／ＴＰ）アの値が所
定回数計算されたか、否かを判定する。

ここでは、例えば、所定回数を８回とし、８回分の（Ｐ
＋／Ｔｒ）、、について、ステップＰ１３で平均値を計
算する。

また、ステップＰ１２で８回に達していなければ、ステ
ップＰ４に処理が戻り、クランク角の読み込みを続ける
。

さらに、８回に達する前に、ステップＰ２ｂで過渡状態
を検知した場合は、それまでの平均値を記憶しておき、
再び同じ動作点となった時に平均処理を再開する。

次に、ステップＰ１４では、すでに点火時期について最
適補正制御が行われ、第１０図に示すように、最適点火
時期（以下、ＭＢＴという）に固定されているか、否か
を判定する。

ここで、ＮＯであると、まだ点火時期はＭＢＴに達して
いないので、ステ・ノブ１５で（Ｐ＋／Ｔｒ）カー１と
今回の（ＰＬ／Ｔ、）、を比較する。

この比較の結果、両者の大きさが等しい場合には、ステ
ップＰ１６で前回の補正係数αの値をデータテーブルに
書き込み、点火時期を決定する。

逆に、ステップＰ１５で今回の演算における値（ｐ＋／
”ｒ、）、の方が大きい場合には、点火時期補正方向が
正しい時であるので、ステップＰ１Ｂに処理が移行し、
進角フラグが１か否かを判断する。

この進角フラグは点火時期を進角する方向に補正してい
る場合には１であり、遅角する方向に補正している場合
には、０である。

このステップＰ１８において、ＹＥＳの場合、すなわち
、進角フラグが１の場合には、ステップＰ１９へ処理が
進み、点火時期補正係数αを、α　＝　α　＋　Δ　α とする。

つまり、点火時期を進角する方向に変化させるようにす
る。第５図はこの状態、換言すれば、点火時期を変えた
場合におけるシリンダ内圧力とクランク角との特性図で
ある。

また、ステップＰ１Ｂで、進角フラグが１でない場合に
は、ＮＯ側に抜けて、ステップＰ２０に行き、点火時期
補正係数αを、 α　＝　α　−Δ　α とする。すなわち、点火時期を遅角するように制御する
。つまり、第５図において、上記とは逆にする。

このステップＰ１９．Ｐ２０の手順により、点火時期は
ＭＢＴに近づく。

一方、ステップＰ１５で今回の演算における値（Ｐｉ／
ＴＰ）、の方が前回の演算における値（Ｐ　ｉ／　’ｌ
）ｍ−＋より小さかった場合には、ステップＰ２１へ行
き、進角フラグが１か否かを判断する。

ステップＰ２１でＹＥＳの場合、すなわち、進角フラグ
が１の場合には、ステップＰ２２に進み、このステップ
Ｐ２２で進角フラグをＯにした後、ステ、ブＰ２０で点
火時期補正係数αを、α　＝　α　−Δ　α 乙こする。

すなわち、点火時期を進角している時にＰｉ／Ｔ、が減
少する時には、第５図から判るように、ＭＢＴにするた
めに、点火時期を遅角する必要があるので、ステップＰ
２２で進角フラグを０に反転した後、ステップＰ２０で
点火時期補正係数αを一定量Δαだけ減少させる。

また、ステップＰ２１でＮＯの場合、すなわち、進角フ
ラグが１でない場合には、ステップＰ２３に進み、進角
フラグを１にした後、ステップＰ１９で、点火時期補正
係数αを、 α　＝　α　＋　Δ　α にする。

換言すれば、点火時期を遅角している時に、Ｐ　ｉ　／
　Ｔ　Ｐが減少する時には、第５図から判るように、Ｍ
ＢＴにするために、点火時期を進角する必要があるので
、進角フラグを１に反転した後、ステップＰ１９で点火
時期補正係数αを一定量だけ増加させるように制御する
。

なお、点火時期補正係数αの初期値は機関の始動時に０
にセットされる。

上記のような点火時期制御をステップＰ１５における前
回の演算の値（Ｐ　ｉ　／　Ｔ　Ｐ）−１と今回の演算
の値（Ｐｉ／ＴＰ）、との比較の結果、差が無いと判断
されるまで続ける。

ステップＰ１５の比較処理では、所定量の不感帯が設定
されており、その範囲内では、差が無いと判断する。

なお、点火時期補正係数αの初期値は、微開始動時に０
にセントされる。

一方、上記ステップＰ１４で点火時期補正係数αの値が
固定されていると判断されると、フローチャートのＹＥ
Ｓ側からステップＰ２４に進み、空燃比制御を行うため
に、前回の値（Ｐ　＋　／　Ｔ　Ｐ）−−１と今回の値
（Ｐｉ／ＴＰ）、を比較する。

このステップＰ２４における不感帯の幅は、ステ、プＰ
１５の不感帯よりも狭く設定しである。

このステップＰ２４で上記の比較の結果、差が無いと判
断されると、ステップＰ２５に進み、このステップＰ２
５において、空燃比補正係数の値βを固定する。

また、ステ、プＰ２４の比較の結果、今回の演算におけ
る値（Ｐｉ／ＴＰ）、の方が大きい場合には、空燃比補
正方法が正しい時であるので、ステップＰ２４からステ
ップＰ２６へ行き、このステップＰ２６で、リッチフラ
グが１か否かの判定を行う。

この判定の結果、リッチフラグが１の場合は、ステップ
Ｐ２９のＹＥＳ側からステップＰ３０に進み、このステ
ップＰ３０でリッチフラグを０にした後、ステップＰ２
８に行き、空燃比補正係数βを、 β＝β−Δβ にする。

すなわち、空燃比をリッチ化している時に、Ｐ、／Ｔ、
が減少する時には、第６図のクランク角とシリンダ内圧
力の特性図からも判るように、ＬＢＴにするために、空
燃比をリーン化する必要があるので、ステップＰ３０で
リッチフラグをＯに反転した後、ステップＰ２８で係数
βを一定量Δβだけ減少させる。

ステップＰ２９でリッチフラグが１でないと判定した場
合には、ＮＯ側からステップＰ３１へ行き、このステッ
プＰ３］でリッチフラグを１にした後、ステップＰ２７
に行き、このステップＰ２７で空燃比補正係数βを、 β−β＋Δβ にする。

すなわち、空燃比をリーン化している時に、Ｐｉ／Ｔ、
が減少する時には、第６図からもわかるように、ＬＢＴ
にするように、空燃比をリッチ化する必要があるので、
リッチフラグを１に反転した後、ステップＰ２７で空燃
比補正係数βを一定量Δβだけ増力口させるように制御
する。

次に、ステップＰ３２で、冷温補正係数Ｆ、を別に読み
込んだ水温センサ１５の水温信号Ｓ２から求め、電圧補
正係数Ｔ、を別に読み込んだバッテリ２３のバッテリ電
圧■、から算出する。

さらに、ステップＰ３３でエンジンの回転速度Ｎと基本
噴射量Ｔ、とに応した高負荷補正係数ＫＭＲをテーブル
ルックアップする。

次に、ステップＰ３４で上述のようにして演算した空燃
比補正係数β等を用いて、燃料噴射量Ｔ、を次の（２）
式により演算して算出する。

Ｔｉ＝ＴＰＸ（１＋Ｆｔ＋ＫＭＲ／１００）Ｘβ＋Ｔ。

・・・（２）なお、空燃比補正係数βの初期値は機関始動時に１にセ
ントされる。

次いで、ステップＰ３５において、次回の燃焼の時の演
算のために、今回の演算の値（Ｐｉ／Ｔｒ八を（Ｐ　＝
　／　Ｔ　Ｐ）−１として記憶し、今回の演算処理を終
了する。

次回のサイクルは割込みにより、ステップＰ１から開始
する。

上述のように、制御装置２１による第４図のような演算
においては、図示平均有効圧力Ｐ８をエンジンの負荷に
相当する基本噴射量ＴＰで正規化した値が最大となるよ
うに、点火時期と空燃比を補正するように制御するので
、最適点火時期ＭＢＴと、最適空燃比ＬＢＴを正確に実
現することができる。

なお、第１図においては、シリンダ１２を１個のみ示し
ているが、多気筒機関の場合には、各気筒に取り付けた
圧力センサの信号に応じて各気筒毎に点火時期と燃料噴
射量を補正して制御することが可能である。

また、負荷の検出方法は、エアフローメータの代わりに
、吸気管圧力や圧縮工程中の筒内圧力を用いることも可
能である。

圧力センサ１９は各気筒に取り付けてシリンダ内圧力を
測定するが、燃料噴射は金気筒周−噴射での補正も可能
である。

また、いくつかの気筒のうちの１個にのみ圧力センサを
設け、その圧力センサの出力によって全気筒同一の噴射
量の補正も可能である。

さらに、混合気調量手段として燃料噴射弁の代わりに、
気化器を用いた場合においても、同様に制御することが
可能である。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、圧力センサを用いて
、シリンダ内圧力を検出し、その検出イ直から図示平均
有効圧力を求め、その値を負荷で正規化した値が最大と
なるように点火時期と空燃比をフィードバック制御する
ように構成したので、エンジンの完成部品のばらつきや
経時変化、あるいは環境変化等があっても、常に最適点
火時期（ＭＢＴ）と最適空燃比（ＬＢＴ）の条件で機関
を運転でき、高効率かつ安定した出力が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による内燃機関の制御装置
の構成国、第２図は同上実施例における制御装置の内部
構成を示すブロック図、第３図は第２図の機能ブロック
図、第４図は同上制御装置による演算手順を示すフロー
チャート、第５図は同上実施例の動作を説明するための
点火時期を変えた場合におけるシリンダ内圧力とクラン
ク角との関係を示す特性図、第６図は同上実施例の動作
を説明するためのクランク角とシリンダ内圧力の関係を
示す特性図、第７図（２）は同上実施例における圧力セ
ンサの正面図、第７図（印は第７図（４）のｘ−ｘｖＡ
の断面図、第８図は同上圧力センサのシリンダヘッドへ
の取付状態を示す一部断面図、第９図は空燃比とトルク
との関係を示す特性図、第１０図は点火時期とトルクと
の関係を示す特性図、第１１図は空燃比と点火時期との
関係を示す特性図、第１２図は点火進角特性図、第１３
図は機関回転速度対基本噴射量の関係を示す特性図、第
１４図は駆動電圧対バッテリ電圧補正量の関係を示すバ
ッテリ電圧補正係数の特性図、第１５図は高負荷時にお
ける機関回転速度対基本噴射量の関係を示す特性図、第
１６図は水温対水温増量補正量との関係を示す特性図、
第１７図は従来の内燃機関の制御装置の構成国である。１・・・フューエルタンク、６・・・燃料噴射弁、９・
・・エアフローメータ、１０・・・スロットル弁、１２
・・・シリンダ、１３・・・点火プラグ、１５・・・水
温センサ、１６・・・クランク角センサ、１７・・・点
火装置、１９・・・圧力センサ、２１・・・制御装置。なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

機関のシリンダ内圧力を検出する圧力検出手段と、クラ
ンク角を検出するクランク角検出手段と、上記圧力検出
手段と上記クランク角検出手段の信号からシリンダ内圧
力データを求めてこのシリンダ内圧力データを所定個数
用いて合計値または平均値を求めるとともに、この合計
値または平均値に基づき上記機関に、供給する燃料量ま
たは点火時期の少なくとも一方を決定し、かつ上記機関
が上記所定個数のシリンダ内圧力データを得る期間に亘
ってほぼ一定の運転状態にあったとき上記合計値または
平均値を更新してメモリに保持し、運転状態が変化した
時は上記合計値または平均値を求める処理を中断して運
転状態が一定の運転状態に復帰した時にこの処理を再開
する制御装置と、この制御装置により決定された上記燃
料量にしたがい上記機関に燃料を供給する手段と、上記
制御装置により決定された上記点火時期にしたがい上記
機関の点火を行う点火手段とを備えた内燃機関の制御装
置。