(57)【要約】【課題】ブレーキ操作時に於いて、ブレーキ倍力装置から吸気管への空気流入があったときにのみ、確実に燃料量の演算に用いる吸入空気量の切替を行なうことができる内燃機関の燃料制御装置を提供する。【解決手段】吸入空気量検出手段により検出された吸入空気量を、吸入空気量検出手段と吸気管圧力検出手段との取り付け位置の相違に基づくが検出した吸気管圧力の値に基づいて算出される吸入空気量との間に生じる応答ずれに基づいて補正する応答補正手段を備え、前記応答補正手段により補正された吸入空気量と、吸気管圧力検出手段が検出した吸気管圧力の値に基づいて算出される吸入空気量との比較結果に基づいて前記燃料量の算出に用いる吸入空気量を選択するようにした。【選択図】図２
2015148197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用の内燃機関に所要の燃料を噴射する為の燃料量の算出を空気量で行なう内燃機関であって、前記内燃機関への空気吸入管にそれぞれ設けられ、前記空気吸入管を通過する吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、前記空気吸入管の吸気圧を検出する吸気管圧力検出手段と、前記吸気管圧力検出手段の検出値の物理量単位を前記吸入空気量検出手段の検出値と一致させる変換手段を備え、前記吸入空気量検出手段により検出された吸入空気量と前記吸気管圧力検出手段の検出値から前記変換手段により算出された吸入空気量の比較を行い、その結果から燃料量の算出に用いる吸入空気量を選択する内燃機関の燃料制御装置において、
前記吸入空気量検出手段により検出された吸入空気量に、前記吸入空気量検出手段と前記吸気管圧力検出手段の取り付け位置の違いによる吸入空気量の応答ずれを補正することを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。
【請求項２】
前記吸入空気量検出手段の検出値に対して応答ずれを補正した吸入空気量と、前記吸気管圧力検出手段の検出値から算出された吸入空気量の比較手段として、前記吸気管圧力検出手段の検出値から算出された吸入空気量から、前記吸入空気量検出手段の検出値に対して応答ずれを補正した吸入空気量を引いた差分が、吸入空気量毎に設定された所定値以上であれば、前記内燃機関の燃料量の算出を行なう吸入空気量は、前記吸入空気量検出手段から前記吸気管圧力検出手段による検出値から算出された吸入空気量へ切り替えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記吸入空気量検出手段の検出値に対して応答ずれを補正した吸入空気量と、前記吸気管圧力検出手段の検出値から算出された吸入空気量の比較手段として、前記吸気管圧力検出手段の検出値から算出された吸入空気量の、前記吸入空気量検出手段の検出値に対して応答ずれを補正した吸入空気量に対する割合が、所定値以上であれば、前記内燃機関の燃料量の算出を行なう吸入空気量は、前記吸入空気量検出手段から前記吸気管圧力検出手段による検出値から算出された吸入空気量へ切り替えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車等の車両に搭載される内燃機関の燃料制御装置、更に詳しくは、内燃機関に吸入する吸入空気量を用いて算出した燃料量を内燃機関に供給するようにした内燃機関の燃料制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車にはブレーキ操作時に大きな制動力を得る為にブレーキ倍力装置が備えられている。ブレーキ倍力装置は、内燃機関（エンジン）の吸気管に発生する負圧を用いることでブレーキ操作時の制動力を得ている。しかし、ブレーキ操作時に、ブレーキ倍力装置からインテークマニホールド内に空気が流入することから、内燃機関の吸入空気量をエアフローセンサで検出している場合は、ブレーキ倍力装置からの流入空気量を検出することができず空燃比のズレによるアイドリングの悪化や、燃費、排ガスの悪化が発生していた。
【０００３】
そこで従来、このようなブレーキ操作時のブレーキ倍力装置からの吸入空気量を検出するために、吸入空気量の検出手段としてのエアフローセンサによる吸入空気量の検出と、吸気圧センサが検出した吸入空気圧の値から吸入空気量を算出する手段とを備え、通常時にはエアフローセンサで検出した吸入空気量を用いて内燃機関に供給する燃料量の演算を行い、ブレーキ操作に連動したブレーキスイッチの動作状態に変化があった場合、例えば、ブレーキスイッチがオフからオンに移行したとき若しくはブレーキスイッチがオンからオフへ移行した後の所定時間の間は、吸気圧センサが検出した吸入空気圧の値から算出した吸入空気量を用いて内燃機関へ供給する燃料量の演算を行うようにした内燃機関の燃料制御装置が提案されている。つまり、この従来の装置によれば、ブレーキスイッチの動作状態に基づいて、燃料量の演算に用いる吸入空気量を、エアフローセンサが検出した吸入空気量と吸気圧センサが検出した吸入空気圧により算出した吸入空気量とのうちの一方から他方へ切替るようにしている。
【０００４】
尚、一般的に、吸気圧センサが検出した吸入空気圧の値から算出した吸入空気量の精度は、エアフローセンサで検出した吸入空気量の精度よりもやや劣るとされる。
【０００５】
前述のようにブレーキスイッチの動作状態に基づいて吸入空気量の切替を行なうようにした従来の内燃機関の燃料制御装置の場合、ブレーキペダルの踏み込み量が小さくブレーキ倍力装置が作動しない程度のブレーキ操作時に於いても、燃料量の演算に用いる吸入空気量がエアフローセンサで検出した吸入空気量から吸気圧センサが検出した吸入空気圧の値から算出した吸入空気量に切替られるため、燃料制御の制御性が悪化する可能性があった。
【０００６】
そこで、従来、エアフローセンサから求めた吸入空気量と、吸気圧センサが検出した吸入空気圧の値から算出した吸入空気量とを比較し、吸気圧センサが検出した吸入空気圧の値から算出した吸入空気量の方がエアフローセンサから求めた吸入空気圧より大きければ、ブレーキ操作に伴いブレーキ倍力装置から吸気管への空気の流入があったと判定し、燃料量の演算に用いる空気量を、エアフローセンサから求めた吸入空気量から吸気圧センサが検出した吸入空気圧の値から算出した吸入空気量に切替るようにした内燃機関の燃料制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
この特許文献１に開示された従来の燃料制御装置は、ブレーキ倍力装置から吸気管への空気の流入があったときのみ、つまり、必要な時（燃料制御が悪化する時）のみ、燃料量の演算に用いる吸入空気量を吸気圧センサが検出した吸入空気圧の値から算出した吸入空気量に基づく演算に切替るようにしたものであり、燃料制御の制御性の悪化を防止することができるとされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−２４６８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図８は、特許文献１に示される従来の装置の動作を説明するためのタイミングチャート図であって、自動車の電気負荷の変化と、ブレーキ踏込み量と、ブレーキスイッチの動作状態と、エアフローセンサの検出値と、吸気管圧力と、燃料制御用の吸入空気量と、空燃比とを夫々示している。
【００１０】
即ち、特許文献１に開示された内燃機関の燃料制御装置の場合、図８に於いて、タイミングＴ１でブレーキペダルを深く踏込み、タイミングＴ２でブレーキペダルを戻したとき、ブレーキスイッチがオンとなるが、この時点ではエアフローセンサの検出値である吸入空気量ＲＱａに変化はない。これに対して、ブレーキ倍力装置からの吸気管への空気の流入により吸気圧センサが検出する吸気管圧力つまり吸入空気圧が上昇し、この吸入空気圧に基づいて検出される吸入空気量ＥＱａが大きくなる。
【００１１】
従って、この時点では、エアフローセンサの検出値から求めた吸入空気量ＲＱａと吸気圧センサが検出した吸気管圧力から算出した吸入空気量ＥＱａとの比較からブレーキ倍力装置から吸気管への空気流入があったと判断し、燃料制御用の吸入空気量は、エアフローセンサの検出値である吸入空気量ＲＱａから吸入空気圧に基づいて検出される吸入空気量ＥＱａに切替られる。
【００１２】
一方、タイミングＴ３からタイミングＴ４の間でのブレーキ操作時は、ブレーキペダルの踏込み量が小さくベレーキ倍力装置は動作しないので、燃料制御用の吸入空気量は、前述の切替は行われず、エアフローセンサの検出値である吸入空気量ＲＱａがそのまま用いられる。
【００１３】
次に、タイミングＴ５でヘッドライト等の電気負荷がオンとなり、タイミングＴ６でオフとなったとすると、タイミングＴ６でのオルタネーターの負荷低下に伴い吸入空気量が低下するが、このとき、吸気圧センサが検出した吸気管圧力に基づいて算出した吸入空気量ＥＱａがエアフローセンサから求めた吸入空気量ＲＱａよりも大きくなり、その結果、燃料制御用の吸入空気量が、エアフローセンサから求めた吸入空気量ＲＱａから吸気圧センサが検出した吸気管圧力に基づいて算出した吸入空気量ＥＱａに誤って切り替わり、空燃比がリッチになる等の燃料制御の制御性が悪化することになる。
【００１４】
このように、特許文献１に開示された従来の内燃機関の燃料制御装置によれば、エアフローセンサと吸気圧センサの取り付け位置の相違により吸入空気量の応答に差が生じ、ブレーキ操作時以外の運転状態に於いて、吸気圧センサの検出した吸入空気圧の値から算出した吸入空気量がエアフローセンサで検出した吸入吸気量よりも大きくなり、燃料演算に用いる吸入空気量を切替る必要のない運転状態でありながらその切替が行なわれてしまい、燃料制御の制御性が悪化するという課題があった。
【００１５】
この発明は、従来の内燃機関の燃料制御装置に於ける前述のような課題を解決するためになされたもので、ブレーキ操作時に於いて、ブレーキ倍力装置から吸気管への空気流入
があったときにのみ、確実に燃料量の演算に用いる吸入空気量の切替を行なうことができる内燃機関の燃料制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明による内燃機関の燃料制御装置は、
自動車用の内燃機関に所要の燃料を噴射する為の燃料量の算出を空気量で行なう内燃機関であって、前記内燃機関への空気吸入管にそれぞれ設けられ、前記空気吸入管を通過する吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、前記空気吸入管の吸気圧を検出する吸気管圧力検出手段と、前記吸気管圧力検出手段の検出値の物理量単位を前記吸入空気量検出手段の検出値と一致させる変換手段を備え、前記吸入空気量検出手段により検出された吸入空気量と前記吸気管圧力検出手段の検出値から前記変換手段により算出された吸入空気量の比較を行い、その結果から燃料量の算出に用いる吸入空気量を選択する内燃機関の燃料制御装置において、
前記吸入空気量検出手段により検出された吸入空気量に、前記吸入空気量検出手段と前記吸気管圧力検出手段の取り付け位置の違いによる吸入空気量の応答ずれを補正する、
ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
この発明による内燃機関の燃料制御装置によれば、電気負荷変化時等のブレーキ操作以外での運転状態で、燃料制御に使用する空気量吸入空気量検出手段の検出した吸入空気量から吸気管圧力検出手段で検出した吸気管圧力に基づき算出された吸入空気量に切替ることが無くなり、燃料制御の制御性が悪化することがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る内燃機関の燃料制御装置の構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る内燃機関の燃料制御装置に於ける、燃料制御用の吸入空気量切替部の構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施形態１に係る内燃機関の燃料制御装置に於ける、吸入空気量切替部の動作を示すフローチャート図である。
【図４】従来の装置の動作とこの発明の実施の形態１に係る内燃機関の燃料制御装置の動作を比較して示すタイミングチャート図である。
【図５】この発明の実施形態２に係る内燃機関の燃料制御装置の吸入空気量切替部の動作を示すフローチャート図である。
【図６】この発明の実施形態１に係る内燃機関の燃料制御装置に於ける、吸入空気量切替の閾値を示すマップ図である。
【図７】この発明の実施形態２に係る内燃機関の燃料制御装置に於ける、吸入空気量切替の閾値を示すマップ図である。
【図８】従来の装置の動作を説明するためのタイミングチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１による内燃機関の燃料制御装置を図に基づいて詳細に説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る内燃機関の燃料制御装置の構成図である。図１に於いて、自動車の内燃機関１には、空気を導入する吸気ポート２と、この吸気ポート２に設けられた吸気弁３と、排気ガスを排出する排気ポート４と、この排気ポート４に設けられた排気弁５と、内燃機関１内の燃料に点火する点火プラグ６と、内燃機関１の回転速度を検出する内燃機関回転検出手段としてのクランク角センサ７とが備えられている。
【００２０】
内燃機関１に吸入される空気は、外気から取り込んだ空気をエアクリーナ８で不純物を取り除いた後に、吸気管９、サージタンク１０、吸気ポート２を順次通過して吸気弁３から内燃機関１に導入される。ここでエアクリーナ８から吸気ポート２までの空気を通過させる各構成部品は内燃機関１の空気吸入管を構成している。吸気管９には、内燃機関１の吸入空気量を検出するエアフローセンサ（ＡＦＳ）１１が設けられている。このエアフローセンサ１１は吸入空気量検出手段を構成している。エアフローセンサ１１には、図示を省略しているが吸入空気の温度を検出する吸入空気温度センサも設けられている。
【００２１】
吸気管９のエアフローセンサ１１の下流には、スロットルバルブ１２が設けられている。尚、スロットルバルブ１２は、内燃機関１のアイドル運転時の内燃機関回転数を維持する為のアイドル空気量制御手段（以下ＩＳＣと略す）の機能も備えている。サージタンク１０には第１の負圧導入管５１が接続され、この第１の負圧導入管５１を介してサージタンク１０と吸気圧センサ１３が接続されている。吸気圧センサ１３は、空気吸入管の一部を構成するサージタンク１０内の吸気管圧力を検出する吸気管圧力検出手段を構成している。又、サージタンク１０には第２の負圧導入管５２が接続され、この第２の負圧導入管５２を介してサージタンク１０とブレーキ倍力装置１４が接続されている。更に、ブレーキ倍力装置１４にはブレーキペダル１５が連結されている。
【００２２】
エアフローセンサ１１は、エアクリーナ８の下流側で且つ第２の負圧導入管５２よりも上流側に配置されている。吸気圧センサ１３は、第２の負圧導入管５２よりも下流側に配置されている。従って、エアフローセンサ１１の検出する吸入空気量は、ブレーキ倍力装置１４からサージタンク１０へ流入した空気を含まない。一方、吸気圧センサ１３は第２の負圧導入管５２より下流側に配置されている為、その検出する吸気管圧力つまり吸入空気圧は、ブレーキ倍力装置１４からサージタンク１０へ流入した空気を含む吸入空気圧となる。
【００２３】
吸気ポート２には、吸気弁３よりも上流側に燃料噴射弁１６が設けられている。内燃機関１での燃焼により発生した排気ガスは、排気ポート４、三元触媒１７を順次通過して大気へ排出される。排気ポート４には空燃比センサ１８が設けられている。
【００２４】
電子制御ユニット２０は、マイクロコンピュータを搭載しており、エアフローセンサ１１、スロットルバルブ１２、吸気圧センサ１３、空燃費センサ１８、クランク角センサ７からの情報に基づいて各種制御量を演算し、その演算した制御量に応じた制御信号により燃料噴射弁１６及び点火プラグ６を駆動する。
【００２５】
次に、吸入空気量切替部について説明する。図２は、この発明の実施の形態１に係る内燃機関の燃料制御装置に於ける、燃料制御用の吸入空気量切替部の構成を示すブロック図である。図２に於いて、エアフローセンサ１１と吸気圧センサ１３と内燃機関回転検出手段としてのクランク角センサ７以外の、「Ｂ」を付した符号で示す構成手段の全ては、電子制御ユニット２０内に備えられているものである。
【００２６】
先ず、吸気圧センサ１３にて検出された吸気管圧力ＲＰｂは、空気量変換手段Ｂ０１にて吸入空気量と同じ物理量ＥＱａへ変換される。エアフローセンサ１１にて検出された吸入空気量ＲＱａは、応答補正手段Ｂ１１にて吸気圧センサ１３との取り付けの違いによる空気量の応答ずれが補正された応答補正後吸入空気量ＯＱａとなる。この応答補正後吸入空気量ＯＱａは、空気量切替手段Ｂ０２で吸気圧センサ１３の検出圧力から算出された吸入空気量ＥＱａと比較される。そして空気量切替手段Ｂ０２は、その比較の結果、燃料制御に用いる吸入空気量をエアフローセンサ１１で検出された吸入空気量ＲＱａとするか、吸気圧センサ１３の検出圧力から算出された吸入空気量ＥＱａとするかを決定する。
【００２７】
一方で、空気吸入管の吸気圧を予測する吸気管圧力予測手段Ｂ０３で求めた予測吸気管圧力ＥＰｂを吸気圧力変換手段Ｂ０４にて吸気管圧力ＲＰｂと同じ物理量へ変換し、吸気圧力比較手段Ｂ０５に於いて、吸気圧センサ１３にて検出された吸気管圧力ＲＰｂと吸気圧力変換手段Ｂ０４で変換された値との比較を行い、その比較結果が空気量切替手段Ｂ０２に入力される。吸気圧力比較手段Ｂ０５での前述の比較結果は、空気量切替手段Ｂ０２での切替実施可否の決定の判断要素となる。
【００２８】
又、エアフローセンサ１１にて検出された吸入空気量ＲＱａのうち、前回サンプリングした吸入空気量ＲＱａ（ｉ−１）は記憶手段Ｂ０６に保存されており、今回サンプリングした吸入空気量ＲＱａ（ｉ）は記憶手段Ｂ０７に保存される。憶手段Ｂ０６に保存されている吸入空気量ＲＱａ（ｉ−１）と記憶手段Ｂ０７に保存された吸入空気量ＲＱａ（ｉ）は、空気量比較手段Ｂ０８に入力されて比較され、その比較結果は空気量切替手段Ｂ０２に入力される。空気量比較手段Ｂ０８での前述の比較結果は、空気量切替手段Ｂ０２での切替実施可否の決定の判断要素となる。
【００２９】
更に、内燃機関回転検出手段であるクランク角センサ７で検出された内燃機関回転数Ｎｅと、基準内燃機関回転数手段Ｂ０９に記憶されている基準内燃機関回転数Ｎｅｂａｓｅを内燃機関回転比較手段Ｂ１０にて比較を行い、その比較結果が空気量切替手段Ｂ０２に入力される。内燃機関回転比較手段Ｂ１０での前述の比較結果は、空気量切替手段Ｂ０２での切替実施可否の決定の判断要素となる。
【００３０】
以上の構成により、空気量切替手段Ｂ０２は、吸気圧力比較手段Ｂ０５と空気量比較手段Ｂ０８と内燃機関回転比較手段Ｂ１０による前述の夫々の比較結果を判断要素として、燃料制御に用いる吸入空気量を、エアフローセンサ１１で検出された吸入空気量ＲＱａか、吸気圧センサ１３が検出した吸気管圧力に基づいて算出された吸入空気量ＥＱａか、の何れを使用するかを決定して切替る。
【００３１】
次に、以上のように構成されたこの発明の実施の形態１に係る燃料制御装置に於ける、吸入空気量切替部の動作をフローチャートに基づいて具体的に説明する。図３は、この発明の実施形態１に係る内燃機関の燃料制御装置に於ける、吸入空気量切替部の動作を示すフローチャート図である。図３に於いて、先ず、ステップＳ０１では、吸気圧センサ１３の故障判定を行い、吸気圧センサ１３の故障と判定すれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１１へ進み、エアフローセンサ１１の検出した吸入空気量ＲＱａを制御用吸入空気量ＣＱａとして置き換えて処理を終了する。ステップＳ０１で吸気圧センサ１３の故障を検出しなければ（ＮＯ）、ステップＳ０２に進む。
【００３２】
ステップＳ０２では、エアフローセンサ１１の故障判定を行い、エアフローセンサ１１の故障を検出すれば（ＹＥＳ）、吸入空気量の切替制御を終了する。エアフローセンサ１１の故障を検出しなければ（ＮＯ）、ステップＳ０３へと進む。ステップＳ０３では、空気量変換手段Ｂ０１により、吸気圧センサ１３の検出した吸気管圧力ＲＰｂに基づいて、下記の式（２）に示す吸入空気量への変換係数ＴＫを用いて吸入空気量ＥＱａを下記の式（１）により算出する。
ＥＱａ＝ＴＫ×ＲＰｂ・・・式（１）
ＴＫ  ＝ＫＥｖ×ＫＡＰ×Ｖ／{Ｔｓ×Ｒ×（Ｔｉ＋２７３）}・・・式（２）
但し、ＫＥｖ：体積効率補正
Ｖ    ：行程容積
Ｒ    ：空気ガス定数
Ｔｓ  ：内燃機関のピストンの上死点（ＴＤＣ）毎の時間 
Ｔｉ  ：吸入空気温度
ＫＡＰ：大気圧補正
【００３３】
ステップＳ０４では応答補正手段Ｂ１１により、エアフローセンサ１１にて検出された吸入空気量ＲＱａについて、応答遅れ係数ＫＣＣＡを用いて吸入空気量ＯＱaを下記の式３）にて算出する。
ＯＱa＝ＫＣＣＡ×ＯＱａ(ｎ−１)＋（１−ＫＣＣＡ）×ＲＱａ(ｎ)・・・式（３）
但し、ＯＱａ(ｎ−１)：ＯＱａ前回算出値
ＲＱａ(ｎ)    ：ＲＱａ今回検出値
【００３４】
前述の応答遅れ係数ＫＣＣＡについては、実機での合わせ込み、若しくは、机上での計算値とする。
下記に、応答遅れ係数ＫＣＣＡの机上計算方法の一例をあげる。
ＫＣＣＡ＝Ｖｓ／（Ｖｓ＋Ｖｃ）・・・式（４）
但し、Ｖｓ：サージタンク容積
Ｖｃ：シリンダ容積
【００３５】
ステップＳ０５では、吸気管圧力予測手段Ｂ０３により、内燃機関回転数Ｎｅとスロットルバルブ１２の開度をパラメータとして、実験により得られたデータを用い予測吸気管圧力ＥＰｂを算出する。次に、ステップＳ０６では、内燃機関回転比較手段Ｂ１０において、内燃機関回転数Ｎｅと基準内燃機関回転数Ｎｅｂａｓｅの差が所定値ＢＫＮｅより小さいかの判定を行う。ここで、この実施の形態１では、アイドリング時の目標内燃機関回転数を基準内燃機関回転数Ｎｅｂａｓｅとしている。又、所定値ＢＫＮｅは、ブレーキ倍力装置１４からの流入空気による内燃機関１への供給空気量の増加分に伴う内燃機関回転数の上昇分よりも若干大きな値を設定している。
【００３６】
ステップＳ０６にて、内燃機関回転数Ｎｅと基準内燃機関回転数Ｎｅｂａｓｅとの差が所定値ＢＫＮｅよりも小さい場合か否かを判定し、内燃機関回転数Ｎｅと基準内燃機関回転数Ｎｅｂａｓｅとの差が所定値ＢＫＮｅよりも小さい場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ０７−１へ進み、内燃機関回転数Ｎｅと基準内燃機関回転数Ｎｅｂａｓｅとの差が所定値ＢＫＮｅよりも大きい場合（ＮＯ）は、ステップＳ１１へ進む。
【００３７】
ステップＳ０７−１では、吸気圧センサ１３の検出した吸気管圧力ＲＰｂと吸気管圧力予測手段Ｂ０３で予測した予測吸気管圧力ＥＰｂとの差が所定値ＢＫＰｂより大きいか否かの判定を行なう。ここで所定値ＢＫＰｂとは、定常状態で運転されている内燃機関１に於ける吸気圧センサ１３が検出する吸気圧の変動分よりも若干大きな値を設定している。ステップＳ０７−１での判定の結果、吸気圧センサ１３の検出した吸気管圧力ＲＰｂと予測吸気管圧力ＥＰｂとの差が所定値ＢＫＰｂよりも大きい場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ０８へ進み、吸気圧センサ１３の検出した吸気管圧力ＲＰｂと予測吸気管圧力ＥＰｂとの差が所定値ＢＫＰｂよりも小さい場合（ＮＯ）は、ステップＳ０７−２へ進む。
【００３８】
ステップＳ０７−２では、吸気圧センサ１３の検出した吸気管圧力ＲＰｂと予測吸気管圧力ＥＰｂとの差が所定値ＢＫＰｂ以下となってから、所定時間経過したか否かの判定を行なう。所定時間経過していなければ（ＮＯ）ステップＳ０８へ進み、所定時間経過していれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１１へと進む。ここで所定時間とは、ブレーキ操作から非操作とした時に、ブレーキ倍力装置１４が作動状態から非作動状態に戻るまでの時間よりも若干長い時間を設定している。
【００３９】
ステップＳ０８では、ステップＳ０３にて算出された吸入空気量ＥＱａと、ステップＳ０４にて算出された吸入空気量ＯＱａとの差（ＥＱａ-ＯＱａ）が所定値ＢＫＱａより大きいか否かの判定を行う。ここで所定値ＢＫＱａとは、定常状態で運転されている内燃機関１に於けるエアフローセンサ１１の検出値から算出した吸入空気量ＯＱａの変動分よりも若干大きな値を設定している。吸入空気量ＯＱａの変動分は吸入空気量ＯＱaが大きくなるほど大きくなる傾向があることから、所定値ＢＫＱａは吸入空気量ＯＱaを軸にした２次元（２Ｄ）Ｍａｐで設定されている。即ち、図６は、この発明の実施形態１に係る内燃機関の燃料制御装置に於ける、吸入空気量切替の閾値を示すマップ図である。前述の吸入空気量ＥＱａと吸入空気量ＯＱａとの差（ＥＱａ-ＯＱａ）と比較される所定値ＢＫＱ
ａは、吸入空気量切替の閾値に相当するものである。
【００４０】
ステップＳ０８にて判定の結果、ステップＳ０３にて算出された吸入空気量ＥＱａとステップＳ０４にて算出された吸入空気量ＯＱａとの差がＢＫＱａよりも大きければ（ＹＥＳ）ステップＳ０９へ進み、小さければ（ＮＯ）ステップＳ１１へ進む。
【００４１】
ステップＳ０９では、エアフローセンサ１１にて検出された吸入空気量ＲＱａが今回サンプリング値ＲＱａ（ｉ）と前回サンプリング値ＲＱａ（ｉ−１）での変化が所定値△ＲＱａより小さいか、否かを判定し、前回サンプリング値ＲＱａ（ｉ−１）と今回サンプリング値ＲＱａ（ｉ）との差が所定値△ＲＱａより小さい場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ１０へ進み、前回サンプリング値ＲＱａ（ｉ−１）と今回サンプリング値ＲＱａ（ｉ）との差が所定値△ＲＱａより大きい場合（変化があった場合）（ＮＯ）には、ステップＳ１１へ進む。ここで所定値△ＲＱａとは、定常状態で運転されている内燃機関１に於けるエアフローセンサ１１により検出される吸入空気量ＲＱａのサンプリング毎の変動分よりも若干大きな値を設定している。
【００４２】
ステップＳ１０では、吸気圧センサ１３の検出した吸気管圧力に基づいてステップＳ０３にて算出された吸入空気量ＥＱａを内燃機関１の燃料制御に用いる制御用吸入空気量ＣＱａへ置き換え、処理を終了する。一方、ステップＳ１１では、エアフローセンサ１１が検出した吸入空気量ＲＱａを内燃機関１の燃料制御に用いる制御用吸入空気量ＣＱａとして置き換え、処理を終了する。
【００４３】
内燃機関の燃料制御装置は、ステップＳ１０で置き換えられた吸入空気量ＲＱａ又はステップＳ１１で置き換えられた制御用吸入空気量ＣＱａにより内燃機関１に供給する燃料量を算出して燃料制御する。
【００４４】
以上のように制御することにより、図４のタイミングＴ１〜Ｔ２に示すブレーキ操作時（踏込/戻し操作時）にブレーキ倍力装置から吸気管への空気流入が有った場合は、従来制御通りエアフローセンサ１１での検出値から算出された吸入空気量ＯＱａと吸気圧センサ１３の検出値から算出した吸入空気量ＥＱａとの比較から、ブレーキ倍力装置から吸気管への空気流入があったと判断したときの燃料制御に用いる吸入空気量を切替る。
【００４５】
更に、ヘッドライト等の電気負荷をオンからオフにしたタイミングＴ６では、オルタネーターの負荷低下に伴う吸入空気量低下時に、吸気圧センサ１３の検出値から算出した吸入空気量ＥＱａがエアフローセンサ１１の検出値から算出したＯＱａよりも所定値以上大きくならいため、吸入空気量の切替を行わずに、燃料制御に使用する吸入空気量をエアフローセンサ１１が検出した吸入空気量ＲＱａを使用するように作動する。従って、電気負荷が変化した場合に於いても、燃料制御に用いる吸入空気量を切替ることが無くなり、燃料制御の制御性が良くなる。
【００４６】
以上のようにこの発明の実施の形態１に係る内燃機関の燃料制御装置は、吸入空気量検出手段としてのエアフローセンサ１１により検出された吸入空気量ＲＱａに対して、サージタンク１０に設けられた吸気管圧力検出手段としての吸気圧センサ１３との取り付け位置の違いによる応答ずれを補正した吸入空気量ＯＱａと、吸気圧センサ１３の検出した吸気管圧力の値から算出された吸入空気量ＥＱａとの比較を行い、比較結果から内燃機関の燃料制御に用いる吸入吸気量を選択するようにしたものである。これにより、電気負荷がオンからオフに移行したときのように負荷が変化する場合に於いて、エアフローセンサ１１と吸気圧センサ１３の取り付け位置の違いによる吸入空気量の応答ずれを、誤ってブレーキ倍力装置から吸気管への空気流入が有った判断することがなくなり、燃料制御の精度を向上させることができる。
【００４７】
又、エアフローセンサ１１の検出値から算出された吸入空気量ＯＱａと吸気圧センサ１３で検出した吸気管圧力に基づき算出された吸入空気量ＥＱａの比較を行う手段に、吸入空気量の差分と所定値を比較する場合は、吸入空気量に応じて判定値を設定できるようにしたことから、判定値の要求値が運転状態で異なる場合でも運転状態に応じた設定が可能となり、吸入空気量の切替精度が向上し、その結果、燃料制御の精度を向上させることができる。
【００４８】
尚、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置では、吸入空気量ＯＱａと吸入空気量ＥＱａの差分の比較の閾値を、吸入空気量ＯＱａに応じて設定したが、吸入空気量に影響を及ぼすパラメータ、例えば、水温を用いても良い。
【００４９】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２に係る内燃機関の燃料制御装置について説明する。前述の実施の形態１による内燃機関の燃料制御装置では、エアフローセンサ１１の検出値から算出された吸入空気量ＯＱａと吸気圧センサ１３の検出した吸気管圧力の値から算出した吸入空気量ＥＱａの比較を、吸入空気量ＥＱａと吸入空気量ＯＱａとの差分で実施したが、実施の形態２による内燃機関の燃料制御装置では、エアフローセンサ１１の検出値から算出された吸入空気量ＯＱａと吸気圧センサ１３の検出した吸気管圧力の値から算出した吸入空気量ＥＱａの比較を吸入空気量ＥＱａと吸入空気量ＯＱａとの割合に基づいて行うものである。
【００５０】
図５は、この発明の実施形態２に係る内燃機関の燃料制御装置の吸入空気量切替部の動作を示すフローチャート図である。図５に於いて、ステップＳ０１〜Ｓ０６、Ｓ０７−１、Ｓ０７−２、Ｓ０９〜Ｓ１１は、実施の形態１に於ける図３と比較すると、と同じであるので説明は省略する。
【００５１】
ステップＳ０８では、ステップＳ０３にて算出された吸入空気量ＥＱａと、ステップＳ０４にて算出された吸入空気量ＯＱａとの割合（ＥＱａ／ＯＱａ）が所定値Ｋ＿ＢＫＱａより大きいか否かの判定を行う。ここで所定値Ｋ＿ＢＫＱａとは、ブレーキ倍力装置１４から吸気管への空気流入により、エアフローセンサ１１にて検出された吸入空気量ＲＱａと、吸気圧センサ１３の検出した吸気管圧力の値から算出された吸入空気量ＥＱａとで燃料演算した時の空燃比の割合が、所定値以上となる値を設定している。この所定値Ｋ＿ＢＫＱａは、吸入空気量切替の閾値に相当するものである。
【００５２】
所定値Ｋ＿ＢＫＱａの設定方法の具体例としては、吸気圧センサ１３の検出した吸気管圧力の値から算出された吸入空気量ＥＱａを用いて燃料演算を行った時の空燃比（ほぼ理論空燃比に等しい）に対して、エアフローセンサ１１の検出値から算出された吸入空気量ＯＱａを用いて燃料演算を行った時の空燃比が１０[％]以上リーンになった時に吸入空気量を切替たい場合、所定値Ｋ＿ＢＫＱａとして約１．１を設定すればいい。この所定値以上となる値は、エアフローセンサ１１の検出値から算出された吸入空気量ＯＱａと吸気圧センサ１３の検出した吸気管圧力の値から算出した吸入空気量ＥＱａの比較を吸入空気量ＥＱａと吸入空気量ＯＱａとの割合に基づいて行うようにしていることから、図７に示
すマップ図に示すように、エアフローセンサ１１にて検出された吸入空気量ＲＱａにかかわらず同値となるため、運転状態によらず１つの定数にて設定する。即ち、図７は、この発明の実施形態２に係る内燃機関の燃料制御装置に於ける、吸入空気量切替の閾値を示す
マップ図である。
【００５３】
ステップＳ０８にて、ステップＳ０３にて算出された吸入空気量ＥＱａとステップＳ０４にて算出された吸入空気量ＯＱａとの割合が所定値Ｋ＿ＢＫＱａよりも大きければ（ＹＥＳ）ステップＳ０９へ進み、小さければ（ＮＯ）ステップＳ１１へ進む。
【００５４】
以上述べたこの発明の実施の形態２に係る内燃機関の燃料制御装置によれば、実施の形態１の場合と同様に、図４に示すタイミングＴ１〜Ｔ２でのブレーキ操作時（踏込/戻し操作時）にブレーキ倍力装置から吸気管への空気流入が有った場合は、従来制御通りエアフローセンサ１１での検出値から算出された吸入空気量ＯＱａと吸気圧センサ１３の検出した吸気管圧力の値に基づいて算出した吸入空気量ＥＱａとの比較から、ブレーキ倍力装置から吸気管への空気流入があったと判断したときの燃料制御に用いる吸入空気量を切替る。
【００５５】
更に、ヘッドライト等の電気負荷がオンからオフへ切り替わるタイミングＴ６では、オルタネーターの負荷低下に伴う吸入空気量低下時に、吸気圧センサ１３の検出した吸気管圧力の値から算出した吸入空気量ＥＱａがエアフローセンサ１１の検出値から算出したＯＱａよりも所定値以上大きくならいため、吸入空気量の切替を行わずに、燃料制御に使用する吸入空気量をエアフローセンサ１１が検出した吸入空気量ＲＱａを使用するように作動する。
【００５６】
以上述べたように、この発明の実施の形態２に係る内燃機関の燃料制御装置は、吸入空気量検出手段としてのエアフローセンサ１１により検出された吸入空気量ＲＱａに対して、吸気圧センサ１３との取り付け位置の違いによる応答ずれを補正した吸入空気量ＯＱａと、サージタンク１０に設けられた吸気管圧力検出手段としての吸気圧センサ１３の検出値から算出された吸入空気量ＥＱａとの比較を行い、比較結果から内燃機関の燃料制御に用いる吸入吸気量を選択するようにしたものである。従って、ヘッドライト等の電気負荷がオンからオフへ切り替わる場合に於いて、エアフローセンサ１１と吸気圧センサ１３の取り付け位置の違いによる吸入空気量の応答ずれを、誤ってブレーキ倍力装置から吸気管への空気流入が有った判断することがなくなり、燃料制御の精度を向上させることができる。
【００５７】
又、エアフローセンサ１１の検出値から算出された吸入空気量ＯＱａと吸気圧センサ１３で検出した吸気管圧力の値に基づき算出された吸入空気量ＥＱａとの比較を、吸入空気量の割合を用いて行うようにしたことから、ブレーキ倍力装置から吸気管への空気流入に伴い、エアフローセンサ１１で検出された吸入空気量ＲＱａで燃料演算したときの空燃比が、吸気圧センサ１３の検出した吸気管圧力の値から算出した吸入空気量ＥＱａで燃料演算した時の空燃比（ほぼ理論空燃比に等しい）に対してどの程度ずれたら切替るかというように空燃比のズレを判定値に設定することができ、吸入空気量の差分を用いて判定するよりも運転状態や車両ばらつき時でも吸入空気量の切替精度が向上し、その結果、燃料制御の精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１  内燃機関、２  吸気ポート、３  吸気弁、４  排気ポート、５  排気弁、６  点火プラグ、７  クランク角センサ（内燃機関回転検出手段）、８  エアクリーナ、９  吸気管、１０  サージタンク、１１  エアフローセンサ（吸入空気量検出手段）、１２  スロットルバルブ、１３  吸気圧センサ（吸気管圧力検出手段）、１４  ブレーキ倍力装置、１５  ブレーキペダル、１６  燃料噴射弁、１７  三元触媒、１８  空燃比センサ、２０  電子制御ユニット、Ｂ０１  空気量変換手段、Ｂ０２  空気量切替手段、Ｂ０３  吸気管圧力予測手段、Ｂ０４  吸気圧力変換手段、Ｂ０５  吸気圧力比較手段、Ｂ０６  記憶手段、Ｂ０７  記憶手段、Ｂ０８  空気量比較手段、Ｂ０９  基準内燃機関回転数手段、Ｂ１０  内燃機関回転比較手段、Ｂ１１  応答補正手段
【図１】
2015148197.tif 000003
【図２】
2015148197.tif 000004
【図３】
2015148197.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015148197.tif 000007
【図６】
2015148197.tif 000008
【図７】
2015148197.tif 000009
【図８】
2015148197.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成27年4月23日(2015.4.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用の内燃機関に所要の燃料を噴射する為の燃料量の算出を空気量で行なう内燃機関であって、前記内燃機関への空気吸入管にそれぞれ設けられ、前記空気吸入管を通過する吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、前記空気吸入管の吸気圧を検出する吸気管圧力検出手段と、前記吸気管圧力検出手段の検出値の物理量単位を前記吸入空気量検出手段の検出値と一致させる変換手段を備え、前記吸入空気量検出手段により検出された吸入空気量と前記吸気管圧力検出手段の検出値から前記変換手段により算出された吸入空気量の比較を行い、その結果から燃料量の算出に用いる吸入空気量を選択する内燃機関の燃料制御装置において、
前記吸入空気量検出手段により検出された吸入空気量に、前記吸入空気量検出手段と前記吸気管圧力検出手段の取り付け位置の違いによる吸入空気量の応答ずれを補正する応答補正手段を備え、
前記応答補正手段は、前記吸入空気量検出手段にて検出された吸入空気量と応答遅れ係数とに基づいて、前記吸入空気量の応答ずれを補正した吸入空気量を算出するものであり、
前記応答遅れ係数は、前記内燃機関の実機での合わせ込みにより設定され、又は計算値により設定される、
ことを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。
【請求項２】
前記吸入空気量検出手段の検出値に対して前記応答ずれを補正した吸入空気量と、前記吸気管圧力検出手段の検出値から算出された吸入空気量の比較手段として、前記吸気管圧力検出手段の検出値から算出された吸入空気量から、前記吸入空気量検出手段の検出値に対して応答ずれを補正した吸入空気量を引いた差分が、吸入空気量毎に設定された所定値以上であれば、前記内燃機関の燃料量の算出を行なう吸入空気量は、前記吸入空気量検出手段から前記吸気管圧力検出手段による検出値から算出された吸入空気量へ切り替えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記吸入空気量検出手段の検出値に対して前記応答ずれを補正した吸入空気量と、前記吸気管圧力検出手段の検出値から算出された吸入空気量の比較手段として、前記吸気管圧力検出手段の検出値から算出された吸入空気量の、前記吸入空気量検出手段の検出値に対して応答ずれを補正した吸入空気量に対する割合が、所定値以上であれば、前記内燃機関の燃料量の算出を行なう吸入空気量は、前記吸入空気量検出手段から前記吸気管圧力検出手段による検出値から算出された吸入空気量へ切り替えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
この発明による内燃機関の燃料制御装置は、
自動車用の内燃機関に所要の燃料を噴射する為の燃料量の算出を空気量で行なう内燃機関であって、前記内燃機関への空気吸入管にそれぞれ設けられ、前記空気吸入管を通過する吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、前記空気吸入管の吸気圧を検出する吸気管圧力検出手段と、前記吸気管圧力検出手段の検出値の物理量単位を前記吸入空気量検出手段の検出値と一致させる変換手段を備え、前記吸入空気量検出手段により検出された吸入空気量と前記吸気管圧力検出手段の検出値から前記変換手段により算出された吸入空気量の比較を行い、その結果から燃料量の算出に用いる吸入空気量を選択する内燃機関の燃料制御装置において、
前記吸入空気量検出手段により検出された吸入空気量に、前記吸入空気量検出手段と前記吸気管圧力検出手段の取り付け位置の違いによる吸入空気量の応答ずれを補正する応答補正手段を備え、
前記応答補正手段は、前記吸入空気量検出手段にて検出された吸入空気量と応答遅れ係数とに基づいて、前記吸入空気量の応答ずれを補正した吸入空気量を算出するものであり、
前記応答遅れ係数は、前記内燃機関の実機での合わせ込みにより設定され、又は計算値により設定される、
ことを特徴とするものである。