(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの運転条件に応じた目標エンジントルクと目標空燃比とが得られるように、スロットル弁により吸入空気量を、また目標当量比に応じて燃料噴射弁により燃料供給量をそれぞれ制御するエンジンのトルク制御装置において、
前記スロットル弁の制御手段は、
アクセル開度とエンジン回転数に基づいてスロットル弁の単位排気量当たりかつ単位回転当たりの要求開口面積を演算する手段と、
この単位排気量当たりかつ単位回転当たりの要求開口面積から目標基本体積流量比を演算する手段と、
この目標基本体積流量比に前記要求開口面積の演算に用いたエンジン回転数での最大吸入空気量を乗算することにより目標基本吸入空気量を求める手段と、
この目標基本吸入空気量と前記目標当量比から目標吸入空気量を演算する手段と、
この目標吸入空気量と前記要求開口面積の演算に用いたエンジン回転数から目標スロットル弁開度を演算する手段と、
この目標スロットル弁開度となるようにスロットル弁開度を制御する手段と
からなることを特徴とするエンジンのトルク制御装置。
【請求項２】
エンジンの運転条件に応じた目標エンジントルクと目標空燃比とが得られるように、スロットル弁により吸入空気量を、また目標当量比に応じて燃料噴射弁により燃料供給量をそれぞれ制御するエンジンのトルク制御装置において、
前記スロットル弁の制御手段は、
アクセル開度とエンジン回転数に基づいて目標基本吸入空気量を演算する手段と、
この目標基本吸入空気量と前記目標当量比から目標吸入空気量を演算する手段と、
この目標吸入空気量を前記目標基本吸入空気量の演算に用いた回転数での最大吸入空気量で除算することにより目標体積流量比を求める手段と、
この目標体積流量比からスロットル弁の単位排気量当たりかつ単位回転当たりの目標開口面積を演算する手段と、
この単位排気量当たりかつ単位回転数当たりの目標開口面積に排気量と前記目標基本吸入空気量の演算に用いた回転数とを乗算することによりスロットル弁の目標開口面積を求める手段と、
この目標開口面積から目標スロットル弁開度を演算する手段と、
この目標スロットル弁開度となるようにスロットル弁開度を制御する手段と
からなることを特徴とするエンジンのトルク制御装置。
【請求項３】
エンジンの運転条件に応じた目標エンジントルクと目標空燃比とが得られるように、スロットル弁により吸入空気量を、また目標当量比に応じて燃料噴射弁により燃料供給量をそれぞれ制御するエンジンのトルク制御装置において、
前記スロットル弁の制御手段は、
アクセル開度とエンジン回転数に基づいてスロットル弁の単位排気量当たりかつ単位回転当たりの要求開口面積を演算する手段と、
この単位排気量当たりかつ単位回転当たりの要求開口面積から目標基本体積流量比を演算する手段と、
この目標基本体積流量比に前記要求開口面積の演算に用いたエンジン回転数での最大吸入空気量を乗算することにより目標基本吸入空気量を求める手段と、
この目標基本吸入空気量と前記目標当量比から目標吸入空気量を演算する手段と、
この目標吸入空気量を前記目標基本吸入空気量の演算に用いた回転数での最大吸入空気量で除算することにより目標体積流量比を求める手段と、
この目標体積流量比からスロットル弁の単位排気量当たりかつ単位回転当たりの目標開口面積を演算する手段と、
この単位排気量当たりかつ単位回転当たりの目標開口面積に排気量と前記目標基本吸入空気量の演算に用いた回転数とを乗算することによりスロットル弁の目標開口面積を求める手段と、
この目標開口面積から目標スロットル弁開度を演算する手段と、
この目標スロットル弁開度となるようにスロットル弁開度を制御する手段と
からなることを特徴とするエンジンのトルク制御装置。
【請求項４】
アイドル時の要求補助空気量を予め設定する手段と、この要求補助空気量を要求開口面積に変換する手段と、この要求開口面積を前記アクセル要求開口面積に加算する手段とを設けたことを特徴とする請求項１または３に記載のエンジンのトルク制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はエンジンのトルク制御装置、特にスロットル弁を電子制御するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のエンジンのトルク制御装置として、たとえば特開昭６２−１１０５３６号に開示されたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来装置は、目標エンジントルクとエンジン回転数からマップを検索して目標スロットル弁開度を求める構成であるが、そのマップは理論空燃比を前提として設定されているため、運転条件に応じて理論空燃比以外の空燃比へと可変制御するエンジンに対してそのままでは適用できない。つまり、図１３に示すように、エンジン回転数とエンジントルクとを同一に維持しつつ空燃比を変化させるには、スロットル弁開度および燃料供給量をともに変更する必要がある（たとえば、空燃比を理論空燃比よりもリーンにするには吸入空気量を増大させつつ燃料供給量を減少させることが必要）のに、従来装置によればこうした要求に応えることができないのである。
【０００４】
そこで、図１４に示したように、アクセル開度とエンジン回転数から目標基本トルク（理論空燃比での目標エンジントルクのこと）を演算し、この目標基本トルクとエンジン回転数から目標基本吸入空気量（理論空燃比での目標吸入空気量のこと）を演算し、この目標基本吸入空気量を目標当量比ＤＭＬで除することにより目標吸入空気量を求め、この目標吸入空気量とエンジン回転数からスロットル弁の目標開口面積を演算し、この目標開口面積とエンジン回転数から目標スロットル弁開度を演算し、この目標スロットル弁開度となるようにエンジンの吸気通路に設けた電子制御スロットル弁の開度を制御するようにしたもの（このものを先願装置という）を先に提案した（特願平９−３８７７３号参照）。
【０００５】
しかしながら、この先願装置では、目標開口面積のマップ（目標吸入空気量に対して目標開口面積を割り付けるマップ）の作成に際して、実際には吸入空気量軸の格子点を適切に設定することが困難である。というのも、図１５に示したように、吸入空気量は、スロットル弁の開口面積が増加するのに伴って増加するが、スロットル弁前後の差圧が小さくなるのに従い飽和してくる。反対にスロットル弁の開口面積に着目すれば、吸入空気量がある値以上になると、スロットル弁の開口面積が急峻に立ち上がる。また、スロットル弁の開口面積が立ち上がり始めるときの吸入空気量がエンジン回転数により大きく異なる。
【０００６】
こうしたスロットル弁の流量特性より、吸入空気量が大きくなる高負荷域（図ではサチリ領域で示す）での格子間隔を狭くしないと、高負荷域でのスロットル弁開度の制御精度が悪化し、ある回転でみたときスロットル弁を全開にすることを要求しているのに実際には全開までスロットル弁が開かなかったり、スロットル弁が全開となることを要求していないのに実際にはスロットル弁が全開になってしまう事態が生ずるのである。
【０００７】
その一方で、メモリ容量との関係から格子点の総数を増やすことはできないため、高負荷域での格子間隔を狭く（高負荷域での格子点数を増やす）すると、吸入空気量が小さくなる低負荷側での格子間隔が広がり（低負荷側での格子点数が小さくなり）、今度は低負荷側でのスロットル弁開度の制御精度が低下する。
【０００８】
しかも、この目標開口面積のマップと目標基本トルクのマップ（アクセル開度に対して目標基本トルクを割り付けるマップ）との組み合わせで目標スロットル弁開度を求める構成であるため、各マップの参照に生ずる誤差が相乗されて目標スロットル開度に生じる。
【０００９】
さらに詳述すると、図１１は空燃比と回転数が一定の条件でアクセル開度を変化させたときの特性で、同図においてスロットル弁開度の特性が直線になるのが理想であるところ、先願装置（実線参照）によれば、一部の領域でスロットル弁開度の特性が直線となっていない。
【００１０】
また、図１２（Ａ）、（Ｂ）は空燃比一定の条件のもとアクセル開度一定で加速した場合の特性を示す。こうした場合、本来ならスロットル弁開度が一定であってほしいのに、先願装置（実線参照）では回転数の格子点でもスロットル弁開度が同じにならず、ましてや格子点をはずれたとき、スロットル弁開度が大きく変動（スロットル弁が暴れる）するのである。
【００１１】
そこで本発明は、吸入空気量を、その吸入空気量を得たときの回転数における最大吸入空気量で割った値である体積流量比と、スロットル弁の単位排気量当たりかつ単位回転当たりの開口面積との関係がエンジン回転によらずほぼ同一の特性を示すことに着目し、この関係を用いて目標吸入空気量や目標開口面積を求めることにより、スロットル弁開度の制御精度を向上させることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、エンジンの運転条件に応じた目標エンジントルクと目標空燃比とが得られるように、スロットル弁により吸入空気量を、また目標当量比に応じて燃料噴射弁により燃料供給量をそれぞれ制御するエンジンのトルク制御装置において、前記スロットル弁の制御手段が、図１６に示すように、アクセル開度とエンジン回転数に基づいて単位排気量当たりかつ単位回転当たりのアクセル要求開口面積を演算する手段２１と、この単位排気量当たりかつ単位回転当たりのアクセル要求開口面積から目標基本体積流量比（基本空燃比に対する目標体積流量比のこと）を演算する手段２２と、この目標基本体積流量比に前記要求開口面積の演算に用いたエンジン回転数での最大吸入空気量を乗算することにより目標基本吸入空気量（基本空燃比に対する目標吸入空気量のこと）を求める手段２３と、この目標基本吸入空気量と前記目標当量比から目標吸入空気量を演算する手段２４と、この目標吸入空気量と前記要求開口面積の演算に用いたエンジン回転数から目標スロットル弁開度を演算する手段２５と、この目標スロットル弁開度となるようにスロットル弁開度を制御する手段２６とからなる。
【００１３】
第２の発明は、エンジンの運転条件に応じた目標エンジントルクと目標空燃比とが得られるように、スロットル弁により吸入空気量を、また目標当量比に応じて燃料噴射弁により燃料供給量をそれぞれ制御するエンジンのトルク制御装置において、前記スロットル弁の制御手段が、図１７に示すように、アクセル開度とエンジン回転数に基づいて目標基本吸入空気量（基本空燃比に対する目標吸入空気量のこと）を演算する手段３１と、この目標基本吸入空気量と前記目標当量比から目標吸入空気量を演算する手段２４と、この目標吸入空気量を前記目標基本吸入空気量の演算に用いた回転数での最大吸入空気量で除算することにより目標体積流量比を求める手段３２と、この目標体積流量比からスロットル弁の単位排気量当たりかつ単位回転当たりの目標開口面積を演算する手段３３と、この単位排気量当たりかつ単位回転数当たりの目標開口面積に排気量と前記目標基本吸入空気量の演算に用いた回転数とを乗算することによりスロットル弁の目標開口面積を求める手段３４と、この目標開口面積から目標スロットル弁開度を演算する手段３５と、この目標スロットル弁開度となるようにスロットル弁開度を制御する手段２６とからなる。
【００１４】
第３の発明は、エンジンの運転条件に応じた目標エンジントルクと目標空燃比とが得られるように、スロットル弁により吸入空気量を、また目標当量比に応じて燃料噴射弁により燃料供給量をそれぞれ制御するエンジンのトルク制御装置において、前記スロットル弁の制御手段が、図１８に示すように、アクセル開度とエンジン回転数に基づいて単位排気量当たりかつ単位回転当たりのアクセル要求開口面積を演算する手段２１と、この単位排気量当たりかつ単位回転当たりのアクセル要求開口面積から目標基本体積流量比（基本空燃比に対する目標体積流量比のこと）を演算する手段２２と、この目標基本体積流量比に前記要求開口面積の演算に用いたエンジン回転数での最大吸入空気量を乗算することにより目標基本吸入空気量（基本空燃比に対する目標吸入空気量のこと）を求める手段２３と、この目標基本吸入空気量と前記目標当量比から目標吸入空気量を演算する手段２４と、この目標吸入空気量を前記目標基本吸入空気量の演算に用いた回転数での最大吸入空気量で除算することにより目標体積流量比を求める手段３２と、この目標体積流量比からスロットル弁の単位排気量当たりかつ単位回転当たりの目標開口面積を演算する手段３３と、この単位排気量当たりかつ単位回転当たりの目標開口面積に排気量と前記目標基本吸入空気量の演算に用いた回転数とを乗算することによりスロットル弁の目標開口面積を求める手段３４と、この目標開口面積から目標スロットル弁開度を演算する手段３５と、この目標スロットル弁開度となるようにスロットル弁開度を制御する手段２６とからなる。
【００１５】
第４の発明では、第１または第３の発明においてアイドル時の要求補助空気量を予め設定する手段と、この要求補助空気量を要求開口面積に変換する手段と、この要求開口面積を前記アクセル要求開口面積に加算する手段とを設けた。
【００１６】
【発明の効果】
第１と第３の各発明では、単位排気量当たりかつ単位回転当たりのアクセル要求開口面積と目標基本体積流量比の関係が、また第２と第３の各の発明では、目標体積流量比と単位排気量当たりかつ単位回転当たりの目標開口面積の関係がエンジン回転数によらずほぼ同一の特性となる。つまり、エンジン回転数に依存しない特性を適合すればよいだけとなるので、先願装置に比べて適合が容易となり、データの設定精度も向上する。結果としてスロットル弁開度の制御精度が向上する。
【００１７】
さらに説明すると、空燃比と回転数が一定の条件でアクセル開度を変化させたとき、先願装置によれば、図１１実線で示したように一部の領域でスロットル弁開度の特性が直線とならないところ、本発明によれば、図１１破線のようにスロットル弁開度の特性がほぼ直線になる。また、空燃比一定の条件のもとアクセル開度一定で加速したとき、先願装置では図１２（Ａ）、（Ｂ）実線のように回転数の格子点でもスロットル弁開度が同じにならず、ましてや格子点をはずれたときスロットル弁開度が大きく変動（スロットル弁が暴れる）するのに対して、本発明によれば図１２（Ａ）、（Ｂ）破線のようにスロットル弁開度がほぼ一定で推移している。
【００１８】
先願装置では、アイドル時の要求補助空気量をそのときのアイドル回転数で除算してトルク相当量に変換し、そのトルク相当量をエンジンの目標基本トルクに加算していたので（図１４参照）、極低回転時にそのトルク相当量が過大になり、スロットル弁が全開となることがあったのであるが、第４の発明では、アイドル時の要求補助空気量を要求開口面積へと変換し、この要求開口面積をアクセル要求開口面積に加算することにした（開口面積方式にした）ので、アイドル回転数制御時にも、アクセル開度に対するスロットル弁開度の特性をリニアに保持することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１において  １はエンジン本体、２は吸気通路、３は排気通路、４は燃料噴射弁、５は点火栓、６はスロットル弁、７はこのスロットル弁６の開度を電子制御するスロットル弁制御装置である。燃料噴射弁は、図示のように燃料を吸気ポートに向け噴射供給するものでもかまわないが、実施形態では、燃料を燃焼室内に直接噴射供給する場合で述べる。
【００２０】
なお、スロットル弁６をバイパスする通路は設けられていない。したがって、アイドル時にエアコン用コンプレッサが作動されるときなど補助空気を増大する必要があるときは、コンロトールユニット１１がその補助空気の増大分だけスロットル弁開度を増すことになる。
【００２１】
アクセル開度センサ１２からのアクセル開度（アクセルペダルの踏み込み量のこと、エンジン負荷相当）、クランク角センサ１３からの単位クランク角毎のポジション信号および気筒行程の位相差毎の基準信号（ポジション信号の単位時間当たりの発生数を計測することにより、あるいは基準信号発生周期を計測することによりエンジン回転数がわかる）からの各信号が、エアフローメータ１４からの吸入空気流量、水温センサ１５からのエンジン冷却水温の各信号とともにコントロールユニット１１に入力され、コントロールユニット１１では、燃料噴射弁４の燃料噴射を制御し、またスロットル弁制御装置１０を介してスロットル弁９の開度を制御する。
【００２２】
ここで、燃料噴射の制御内容の概略を説明すると、燃料噴射弁は、低負荷などにおいて、燃料を圧縮行程の後半に噴射して、これにより、圧縮上死点付近において、点火栓５の近傍のキャビティに可燃混合気を形成し、点火栓５による点火に伴い燃料を成層燃焼させ、全体としては空燃比が４０を超える超希薄燃焼を行う。また、高負荷域では、燃料を吸気行程で噴射し、燃料と空気の混合を早め、燃焼室の全域を均質的な混合気で満たし、理論空燃比付近の混合気による均質燃焼を行う。さらに、成層燃焼域と均質燃焼域との中間負荷域において、成層燃焼よりも空燃比としては濃いが、理論空燃比よりは薄い希薄燃焼を行う。
【００２３】
このように、制御域として空燃比が大きく異なる３つの領域が存在するわけであるが、この領域の切換時には、エンジン回転数とエンジントルクとを同一に維持しつつ、スロットル弁開度および燃料噴射量をともに変更して空燃比を変化させなければならない。
【００２４】
そこで、前述したように、図１４に示した構成の先願装置を提案したのであるが、目標開口面積のマップ作成に際して、実際には吸入空気量軸の格子点を適切に設定することが困難であるという事態に直面している。というのも、図１５に示したように、吸入空気量は、スロットル弁の開口面積が増加するのに伴って増加するもののスロットル弁前後の差圧が小さくなるのに従い飽和してくる。反対にスロットル弁の開口面積に着目すれば、吸入空気量がある値以上になると、スロットル弁の開口面積が急峻に立ち上がる。また、スロットル弁の開口面積が立ち上がり始めるときの吸入空気量がエンジン回転数により大きく異なる。
【００２５】
こうした特性より、吸入空気量が大きくなる高負荷域（図１５ではサチリ領域）での格子間隔を狭くしないと、高負荷域でのスロットル弁開度の制御精度が悪化し、ある回転でみたときスロットル弁全開を要求しているのに実際には全開までスロットル弁が開かなかったり、スロットル弁の全開を要求していないのに実際にはスロットル弁が全開になってしまう事態が生ずるのである。
【００２６】
その一方で、メモリ容量との関係から格子点の総数を増やすことはできないため、高負荷域での格子間隔を狭くすると、低負荷側での格子間隔が広がり、今度は低負荷側でのスロットル弁開度の制御精度が低下する。
【００２７】
しかも、この目標開口面積のマップと目標基本トルクのマップとの組み合わせで目標スロットル弁開度を求める構成であるため、各マップの参照に生ずる誤差が相乗されて目標スロットル開度に生じる。
【００２８】
これに対処するため本発明の第１実施形態では、吸入空気量を、その吸入空気量を得たときの回転数における最大吸入空気量で割った値である体積流量比と、スロットル弁の単位排気量当たりかつエンジン１回転当たりの開口面積との関係がエンジン回転によらずほぼ同一の特性を示すことに着目し、この関係を用いて目標吸入空気量や目標開口面積を求める。
【００２９】
図２に体積流量比とスロットル弁の単位排気量当たりかつエンジン１回転当たりの開口面積（図ではＡＡ／ＮＥ／ＶＯＬで略記）との関係を示す。図２と図１５を比較すればわかるように、図２では吸入空気量を表すパラメータとして体積流量比を用い、また開口面積に代えて単位排気量当たりかつエンジン１回転当たりの開口面積を用いているわけで、エンジン回転数が相違してもほぼ同じ特性に載っていることがわかる。この特性はエンジン機種の違いにも影響されることがない。
【００３０】
コントロールユニット１１で実行されるこのスロットル弁制御の内容をフローチャートにしたがって説明する。
【００３１】
図３、図４のフローチャートは目標スロットル弁開度ＴＤＴＶＯを演算するためのもので、一定時間毎（たとえば１０ｍｓ毎）に実行する。
【００３２】
ステップ１ではアクセル開度ＶＡＰＯとエンジン回転数ＮＥを読み込み、アクセル開度ＶＡＰＯからステップ２において図５を内容とするテーブルを検索して、スロットル弁のアクセル要求開口面積ＡＡＰＯを求める。このアクセル要求開口面積ＡＡＰＯにステップ３において補助空気の要求開口面積ＡＱＳＩＳＣを加算した値をスロットル弁の総要求開口面積ＴＴＡＡＰＯとする。
【００３３】
上記の補助空気の要求開口面積ＡＱＳＩＳＣはアイドル時にエアコン用コンプレッサが作動したときなどにアイドル回転数を所定値アップするために必要となるものである。
【００３４】
ここで、アイドル回転数制御では、冷却水温、始動後の経過時間、バッテリ電圧、パワステスイッチ、エアコンスイッチ、自動変速機付き車両の場合のギア位置などにより要求補助空気量ＱＳＩＳＣを予め定めており、この要求補助空気量ＱＳＩＳＣを所定のテーブルを用いて補助空気の要求開口面積ＡＱＳＩＳＣへと変換している。先願装置では、アイドル時の要求補助空気量ＱＳＩＳＣをそのときのアイドル回転数で除算してトルク相当量に変換し、そのトルク相当量をエンジンの目標基本トルクに加算していたので（図１４参照）、極低回転時にそのトルク相当量が過大になり、スロットル弁が全開となることがあったのであるが、本実施形態では、アイドル時の要求補助空気量ＱＳＩＳＣを要求開口面積ＡＱＳＩＳＣへと変換し、この要求開口面積ＡＱＳＩＳＣをアクセル要求開口面積ＡＡＰＯに加算することにした（開口面積方式にした）ので、アイドル回転数制御時にも、アクセル開度に対するスロットル弁開度の特性がリニアに保たれるのである。
【００３５】
ステップ４ではこの総要求開口面積ＴＴＡＡＰＯを排気量ＶＯＬ＃とエンジン回転数ＮＥで割って単位排気量当たりかつエンジン１回転当たりの総要求開口面積ＴＧＡＤＮＶを求め、この値ＴＧＡＤＮＶからステップ５において図７を内容とするテーブルを検索して、目標基本体積流量比（理論空燃比での目標体積流量比のこと）ＴＱＨ０ＳＴを求める。図７の特性は図２の特性と同じである（ただし、横軸と縦軸を入れ換えてある）。
【００３６】
なお、ステップ４で用いるエンジン回転数ＮＥには下限リミッタ（図６参照）を設けて、分母が０にならないようにしている。
【００３７】
ステップ６ではエンジン回転数ＮＥから図８を内容とするテーブルを検索してそのときの回転数での最大吸入空気量ＭＡＸＴＰを求め、この最大吸入空気量ＭＡＸＴＰをステップ７において上記の目標基本体積流量比ＴＱＨ０ＳＴに乗じることにより、理論空燃比での目標吸入空気量である目標基本吸入空気量（理論空燃比での目標トルク相当）ＴＴＰＳＴを求める。
【００３８】
次に、ステップ８では目標基本吸入空気量ＴＴＰＳＴを目標当量比ＤＭＬで除することで、目標吸入空気量（目標空燃比に対する吸入空気量のこと）ＴＴＰＧＡＳを求める。目標当量比は基本的にエンジン回転数と負荷から定まるのであるが、このときの目標当量比は目標基本吸入空気量を得たときの回転数に対する値である。
【００３９】
目標当量比ＤＭＬと目標空燃比との間には、ＤＭＬ＝理論空燃比／目標空燃比なる関係があり、ＤＭＬは後述するように理論空燃比での運転時に１．０となり、空燃比が４０を超える成層燃焼時や均質燃焼かつ空燃比が２０〜２３といった値の希薄燃焼時になると、１．０より小さな値となる。つまり、成層燃焼時や均質希薄燃焼時には理論空燃比での運転時より吸入空気量が増量される。
【００４０】
なお、正確には理論空燃比での燃焼効率と成層燃焼時や均質希薄燃焼時の燃焼効率の違いをも考慮して目標吸入空気量を定める必要があるが、ここでは簡単に目標当量比で除算しただけの構成としている。
【００４１】
ステップ９ではこの目標吸入空気量ＴＴＰＧＡＳを上記の最大吸入空気量ＭＡＸＴＰで除した値を目標体積流量比ＴＧＱＨ０として求め、この値ＴＧＱＨ０からステップ１０において図９を内容とするテーブルを検索して、スロットル弁の単位排気量当たりかつ１回転当たりの目標開口面積ＴＤＡＤＮＶを求める。図９の特性は図２の特性と同じである。
【００４２】
ステップ１１ではこの求めたＴＤＡＤＮＶにエンジン回転数ＮＥと排気量ＶＯＬ＃を乗算することでスロットル弁の目標開口面積ＴＡＧＡＳ０を求め、この目標開口面積ＴＡＧＡＳ０からステップ１２において図１０を内容とするテーブルを検索して目標スロットル開度ＴＤＴＶＯを求める。この目標スロットル開度ＴＤＴＶＯは制御量としてスロットル弁制御装置１０に与えられ、スロットル弁８が目標スロットル弁開度となるように駆動される。
【００４３】
一方、燃料供給量の演算については次の通りである。エアフローメータ１４により計測される吸入空気量Ｑａとエンジン回転数ＮＥとから基本噴射パルス幅ＴＰ（１回転当たりに必要となる燃料量を与える（したがって１サイクル当たりではＴＰの２倍が必要））をＴＰ＝（Ｑａ／ＮＥ）×Ｋ（ただしＫは定数）により計算し、次式
Ｔｉ＝ＴＰ×ＤＭＬ×（α＋αｍ−１）×２＋Ｔｓ
ただし、ＤＭＬ ： 目標当量比
α ： 空燃比フィードバック補正係数
αｍ ： 空燃比学習値
Ｔｓ ： 無効パルス幅
によりシーケンシャル噴射時の燃料噴射パルス幅Ｔｉを計算している。
【００４４】
ここで、目標当量比ＤＭＬは、基本的にエンジン回転数ＮＥとエンジン負荷から所定のマップを検索して得られる値である。理論空燃比での運転時に１．０、また空燃比が４０を超える成層燃焼時や均質燃焼かつ空燃比が２０〜２３といった値の希薄燃焼時になると１．０より小さな値となる。つまり、成層燃焼時や均質希薄燃焼時には理論空燃比での運転時より燃料減量するわけである。
【００４５】
このように、本発明の実施形態では、アクセル開度とエンジン回転数に基づいてスロットル弁の単位排気量当たりかつエンジン１回転当たりの総要求開口面積ＴＧＡＤＮＶを演算し、この総要求開口面積ＴＧＡＤＮＶからテーブル検索により目標基本体積流量比ＴＱＨ０ＳＴを求め、この目標基本体積流量比ＴＱＨ０ＳＴに総要求開口面積ＴＧＡＤＮＶを演算したときの回転数での最大吸入空気量ＭＡＸＴＰを乗じて目標基本吸入空気量ＴＴＰＳＴを求め、この目標基本吸入空気量ＴＴＰＳＴに目標当量比ＤＭＬを乗じて目標吸入空気量ＴＴＰＧＡＳを求め、この目標吸入空気量ＴＴＰＧＡＳをこの目標吸入空気量ＴＴＰＧＡＳを得たときの回転数での最大吸入空気量で除することにより目標体積流量比ＴＧＱＨ０を求め、この目標総体積流量比ＴＧＱＨ０からテーブル検索によりスロットル弁の単位排気量当たりかつエンジン１回転当たりの目標開口面積ＴＤＡＤＮＶを求め、この値に排気量と目標吸入空気量ＴＴＰＧＡＳを得たときの回転数を乗じてスロットル弁の目標開口面積ＴＡＧＡＳ０を計算し、この目標開口面積ＴＡＧＡＳ０から目標スロットル開度ＴＤＴＶＯを演算している。
【００４６】
この場合に、単位排気量当たりかつエンジン１回転当たりの総要求開口面積ＴＧＡＤＮＶと目標基本体積流量比ＴＱＨ０ＳＴの関係を表すテーブル（図７参照）、目標体積流量比ＴＧＱＨ０と単位排気量当たりかつエンジン１回転当たりの目標開口面積ＴＤＡＤＮＶの関係を表すテーブル（図９参照）は、ともに図２に示す特性と同一（ただし、２つのテーブル特性は逆関数の関係に立つ）である。つまり、この実施形態では、エンジン回転数に依存しない図７、図９のテーブル特性（実質的には１つのテーブル特性）を適合すればよいだけとなるので、先願装置に比べて適合が容易となり、データ設定精度も向上する。結果としてスロットル弁開度の制御精度が向上する。
【００４７】
さらに説明すると、空燃比と回転数が一定の条件でアクセル開度を変化させたとき、先願装置によれば、図１１実線で示したようにスロットル弁開度の特性が直線とならないところ、本発明によれば、図１１破線のようにスロットル弁開度の特性がほぼ直線になる。
【００４８】
また、空燃比一定の条件のもとアクセル開度一定で加速したとき、先願装置では図１２（Ａ）、（Ｂ）実線のように回転数の格子点でもスロットル弁開度が同じにならず、ましてや格子点をはずれたときスロットル弁開度が大きく変動（スロットル弁が暴れる）するのに対して、本発明によれば図１２（Ａ）、（Ｂ）破線のようにスロットル弁開度がほぼ一定で推移している。
【００４９】
実施形態ではＥＧＲ（排気還流）を行わない場合で説明したが、ＥＧＲを行う場合にも同様に適用することができる。ただし、この場合には、図４のステップ８を
ＴＴＰＧＡＳ＝（ＴＴＰＳＴ＋ＥＧＲガス量）／ＤＭＬ
の式に置き換え、ステップ１２ではＴＡＧＡＳ０よりＥＧＲ開口面積を差し引いた値から目標スロットル弁開度を求める必要がある。
【００５０】
実施形態では基本空燃比が理論空燃比である場合で説明したが、この場合に限られるものでない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の制御システム図である。
【図２】体積流量比と、スロットル弁の単位排気量当たりかつ単位回転数当たりの開口面積との関係を表す図。
【図３】目標スロットル弁開度の演算を説明するためのフローチャート。
【図４】目標スロットル弁開度の演算を説明するためのフローチャート。
【図５】アクセル開度とスロットル弁のアクセル要求開口面積との関係を表す特性図。
【図６】エンジン回転数の下限リミッタの特性図。
【図７】単位排気量当たりかつ１回転当たりの総要求開口面積と目標基本体積流量比との関係を表す特性図。
【図８】回転数と最大吸入空気量の関係を表す特性図。
【図９】目標体積流量比とスロットル弁の単位排気量当たりかつ１回転当たりの目標開口面積との関係を表す特性図。
【図１０】目標開口面積と目標スロットル開度の関係を表す特性図。
【図１１】本発明の作用を説明するための波形図。
【図１２】本発明の作用を説明するための波形図。
【図１３】空気過剰率と必要空気量、必要燃料量の関係を表す特性図。
【図１４】先願装置のブロック図。
【図１５】吸入空気量とスロットル弁の開口面積との関係を示す特性図。
【図１６】第１の発明のクレーム対応図。
【図１７】第２の発明のクレーム対応図。
【図１８】第３の発明のクレーム対応図。
【符号の説明】
６  スロットル弁
１０  スロットル弁制御装置
１１  コントロールユニット
【図１】
0003541661.tif 000002
【図２】
0003541661.tif 000003
【図３】
0003541661.tif 000004
【図４】
0003541661.tif 000005
【図５】
0003541661.tif 000006
【図６】
0003541661.tif 000007
【図７】
0003541661.tif 000008
【図８】
0003541661.tif 000009
【図９】
0003541661.tif 000010
【図１０】
0003541661.tif 000011
【図１１】
0003541661.tif 000012
【図１２】
0003541661.tif 000013
【図１３】
0003541661.tif 000014
【図１４】
0003541661.tif 000015
【図１５】
0003541661.tif 000016
【図１６】
0003541661.tif 000017
【図１７】
0003541661.tif 000018
【図１８】
0003541661.tif 000019