(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を吸気系に噴射供給する燃料噴射弁を備え、
運転条件により変化する目標空燃比が得られるように前記燃料噴射弁からの燃料噴射量を制御するエンジンの空燃比制御装置において、
運転条件に応じた基本噴射量を演算する手段と、
前記目標空燃比の逆数に応じた値である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、前記吸気系に付着する平衡状態での燃料量である平衡付着量を、目標燃空比相当量が大きいほど大きくなる値に演算する手段と、
前記平衡付着量と、この平衡付着量に対して一次遅れで変化する値である付着量との差を演算する手段と、
エンジン負荷、エンジン回転数および温度に基づいて、これらの値に応じた係数である分量割合を演算する手段と、
前記差の付着量と前記分量割合とに基づいて単位周期当たりの付着量を演算する手段と、
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、
この補正した値と前記単位周期当たりの付着量とから燃料噴射量を演算する手段と、
この噴射量の燃料が所定のタイミング毎に吸気系に供給されるように前記燃料噴射弁に噴射信号を与える手段と、
この燃料噴射に同期して今回噴射時の前記単位周期当たりの付着量を今回噴射前の前記一次遅れで変化する値である付着量に加算することにより前記一次遅れで変化する値である付着量を更新する手段と、
を設けたことを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
【請求項２】
前記補正は前記目標燃空比相当量を前記基本噴射量に乗算することである
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項３】
前記目標燃空比相当量に対する平衡付着量を演算する手段は、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量と前記目標燃空比相当量との積により求める、
ことを特徴とする請求項２に記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項４】
前記目標燃空比相当量に対する平衡付着量を演算する手段は、目標燃空比相当量に対する平衡付着量Ｍｆｈを以下の式に基づいて算出する、
Ｍｆｈ＝Ａｖｔｐ×Ｍｆｈｔｖｏ×Ｔｆｂｙａ
ただし、
Ａｖｔｐ：噴射弁部空気量相当パルス幅、
Ｍｆｈｔｖｏ：付着倍率、
Ｔｆｂｙａ：目標燃空比相当量、
ことを特徴とする請求項３に記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項５】
前記目標燃空比相当量に対する平衡付着量を演算する手段は、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量と前記目標燃空比相当量をパラメータとする値であるゲインとの積により求める、
ことを特徴とする請求項２に記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項６】
前記目標燃空比相当量に対する平衡付着量を演算する手段は、目標燃空比相当量に対する平衡付着量Ｍｆｈを以下の式に基づいて算出する、
Ｍｆｈ＝Ａｖｔｐ×Ｍｆｈｔｖｏ×Ｍｆｈｔｆａ
ただし、
Ａｖｔｐ：噴射弁部空気量相当パルス幅、
Ｍｆｈｔｖｏ：付着倍率、
Ｍｆｈｔｆａ：目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａをパラメータとする値であるゲイン、
ことを特徴とする請求項５に記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項７】
前記ゲインは、前記目標燃空比相当量がリッチ側の空燃比を与える場合とリーン側の空燃比を与える場合とで異なる値を持つ所定値と前記目標燃空比相当量との積からなる、
ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項８】
前記ゲインは、以下の式に基づいて算出する、
Ｍｆｈｔｆａ＝Ｔｆｂｙａ×Ｍｆｈｇａｉ
ただし、
Ｍｆｈｔｆａ：目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａをパラメータとする値であるゲイン、
Ｔｆｂｙａ  ：目標燃空比相当量、
Ｍｆｈｇａｉ：目標燃空比相当量がリッチ側の空燃比を与える場合と
リーン側の空燃比を与える場合とで異なる値を持つ所定値、
ことを特徴とする請求項５から請求項７までのいずれか１項に記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項９】
前記分量割合演算手段は、分量割合Ｋｍｆを、基本分量割合Ｋｍｆａｔと分量割合回転補正率Ｋｍｆｎとの積から演算する、
ことを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項１０】
前記付着速度演算手段は、付着速度Ｖｍｆを以下の式に基づいて算出する、
Ｖｍｆ＝（Ｍｆｈ−Ｍｆ）×Ｋｍｆ
ただし、
Ｍｆｈ：平衡付着量、
Ｍｆ  ：付着量、
Ｋｍｆ：分量割合、
ことを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項１１】
前記燃料噴射量演算手段は、燃料噴射量Ｔｉを以下の式に基づいて算出する、
Ｔｉ＝（Ａｖｔｐ×Ｔｆｂｙａ＋Ｋａｔｈｏｓ）×α×２＋Ｔｓ
ただし、
Ａｖｔｐ    ：噴射弁部空気量相当パルス幅、
Ｔｆｂｙａ  ：目標燃空比相当量、
Ｋａｔｈｏｓ：過渡補正量、
α          ：空燃比フィードバック補正係数、
Ｔｓ        ：無効噴射パルス幅、
ことを特徴とする請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項１２】
前記付着量更新手段は、付着量Ｍｆを以下の式により更新する、
Ｍｆ＝Ｍｆ-1Ref＋Ｖｍｆ
ただし、
Ｍｆ-1Ref：今回噴射の１噴射前のＭｆ、
Ｖｍｆ   ：今回噴射時の付着速度、
ことを特徴とする請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載のエンジンの空燃比制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
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】
なお、正確には減速時のオーバーリーン防止のための補正率Ｇｈｆ（加速時はＧｈｆ＝１）を上記の付着速度Ｖｍｆに掛けた値が過渡補正量Ｋａｔｈｏｓとなるのであるが、加速時に限ればＫａｔｈｏｓ＝Ｖｍｆより付着速度Ｖｍｆをそのまま過渡補正量Ｋａｔｈｏｓとして考えてさしつかえない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、始動時の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      …（２１）
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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２０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１３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。
【０００９】
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（２１）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。
【００１０】
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。
【００１１】
そこで本発明は、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の発明では、図２１に示すように、燃料を吸気系に噴射供給する燃料噴射弁を備え、運転条件により変化する目標空燃比が得られるように前記燃料噴射弁からの燃料噴射量を制御するエンジンの空燃比制御装置において、運転条件に応じた基本噴射量Ｔｐを演算する手段３１と、前記目標空燃比の逆数に応じた値である目標燃空比相当量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に基づいて、前記吸気系に付着する平衡状態での燃料量である平衡付着量Ｍｆｈを、目標燃空比相当量が大きいほど大きくなる値に演算する手段３３と、前記平衡付着量Ｍｆｈと、この平衡付着量Ｍｆｈに対して一次遅れで変化する値である付着量Ｍｆとの差（Ｍｆｈ−Ｍｆ）を演算する手段３５と、エンジン負荷、エンジン回転数および温度に基づいて、これらの値に応じた係数である分量割合Ｋｍｆを演算する手段３４と、前記差（Ｍｆｈ−Ｍｆ）の付着量と前記分量割合Ｋｍｆとに基づいて単位周期当たりの付着量を演算する手段３６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３７と、この補正した値と前記単位周期当たりの付着量とから燃料噴射量Ｔｉを演算する手段３８と、この噴射量の燃料が所定のタイミング毎に吸気系に供給されるように前記燃料噴射弁に噴射信号を与える手段３９と、この燃料噴射に同期して今回噴射時の前記単位周期当たりの付着量を今回噴射前の前記一次遅れで変化する値である付着量Ｍｆに加算することにより前記一次遅れで変化する値である付着量Ｍｆを更新する手段４０と、を設けた。
【００１３】
第２の発明では、第１の発明において前記補正が前記目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａを前記基本噴射量Ｔｐに乗算することである。
【００１４】
第３の発明では、第２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を演算する手段３３は、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量と前記目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａとの積により求める。
第４の発明では、第３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を演算する手段３３は、目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａに対する平衡付着量Ｍｆｈを以下の式に基づいて算出する、Ｍｆｈ＝Ａｖｔｐ×Ｍｆｈｔｖｏ×Ｔｆｂｙａ、ただし、Ａｖｔｐ：噴射弁部空気量相当パルス幅、Ｍｆｈｔｖｏ：付着倍率、Ｔｆｂｙａ：目標燃空比相当量。
【００１５】
第５の発明では、第２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を演算する手段３３は、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量と前記目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａをパラメータとする値であるゲインＭｆｈｔｆａとの積により求める。
第６の発明では、第５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を演算する手段３３は、目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａに対する平衡付着量Ｍｆｈを以下の式に基づいて算出する、Ｍｆｈ＝Ａｖｔｐ×Ｍｆｈｔｖｏ×Ｍｆｈｔｆａ、ただし、Ａｖｔｐ：噴射弁部空気量相当パルス幅、Ｍｆｈｔｖｏ：付着倍率、Ｍｆｈｔｆａ：目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａをパラメータとする値であるゲイン。
【００１６】
第７の発明では、第５又は第６の発明において前記ゲインＭｆｈｔｆａが、前記目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａがリッチ側の空燃比を与える場合とリーン側の空燃比を与える場合とで異なる値を持つ所定値Ｍｆｈｇａｉと前記目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａとの積からなる。
第８の発明では、第５から第７までのいずれかひとつの発明において前記ゲインＭｆｈｔｆａは、以下の式に基づいて算出する、Ｍｆｈｔｆａ＝Ｔｆｂｙａ×Ｍｆｈｇａｉ、ただし、Ｍｆｈｔｆａ：目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａをパラメータとする値であるゲイン、Ｔｆｂｙａ：目標燃空比相当量、Ｍｆｈｇａｉ：目標燃空比相当量がリッチ側の空燃比を与える場合とリーン側の空燃比を与える場合とで異なる値を持つ所定値。
第９の発明では、第１から第８までのいずれかひとつの発明において前記分量割合演算手段３４は、分量割合Ｋｍｆを、基本分量割合Ｋｍｆａｔと分量割合回転補正率Ｋｍｆｎとの積から演算する。
第１０の発明では、第１から第９までのいずれかひとつの発明において前記付着速度演算手段３６は、付着速度Ｖｍｆを以下の式に基づいて算出する、Ｖｍｆ＝（Ｍｆｈ−Ｍｆ）×Ｋｍｆ、ただし、Ｍｆｈ：平衡付着量、Ｍｆ：付着量、Ｋｍｆ：分量割合。
第１１の発明では、第１から第１０までのいずれかひとつの発明において前記燃料噴射量演算手段３８は、燃料噴射量Ｔｉを以下の式に基づいて算出する、Ｔｉ＝（Ａｖｔｐ×Ｔｆｂｙａ＋Ｋａｔｈｏｓ）×α×２＋Ｔｓ、ただし、Ａｖｔｐ：噴射弁部空気量相当パルス幅、Ｔｆｂｙａ：目標燃空比相当量、Ｋａｔｈｏｓ：過渡補正量、α：空燃比フィードバック補正係数、Ｔｓ：無効噴射パルス幅。
第１２の発明では、第１から第１１までのいずれかひとつの発明において前記付着量更新手段４０は、付着量Ｍｆを以下の式により更新する、Ｍｆ＝Ｍｆ-1Ref＋Ｖｍｆ、ただし、Ｍｆ-1Ref：今回噴射の１噴射前のＭｆ、Ｖｍｆ：今回噴射時の付着速度。
【００１７】
【作用】
従来例のように目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａ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平衡付着量と分量割合を求めたのでは、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Ｔｆｂｙａの切換時に付着速度Ｖｍｆが不足して空燃比のオーバーリッチが生じるのであるが、第１の発明では、目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａをもパラメータとして目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａに対する平衡付着量Ｍｆｈを演算するので、小さ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Ｔｆｂｙａの切換時に、従来例では付着速度Ｖｍｆ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Ｔｆｂｙａをもパラメータとして目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａに対する平衡付着量Ｍｆｈを演算する第１の発明では、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る。
【００１８】
第３の発明では、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量と目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａ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量、分量割合の各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。
【００１９】
噴射弁の取り付け位置、噴射方向、噴射量、吸気弁形状、吸気ポート形状など平衡付着量に影響を与える因子がエンジン機種毎に変わる可能性があるときにまで、目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａに比例させて目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａに対する平衡付着量Ｍｆｈの特性を定めるのでは目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａに対する平衡付着量Ｍｆｈが不適切になる場合が生じるが、第５の発明では、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量と目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａをパラメータとする値であるゲインＭｆｈｔｆａとの積により求め、また第７の発明では前記ゲインＭｆｈｔｆａが、目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａがリッチ側の空燃比を与える場合とリーン側の空燃比を与える場合とで異なる値を持つ所定値Ｍｆｈｇａｉと目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａとの積からなるので、目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａに応じたきめ細かい補正、適合が可能となり、平衡付着量に影響を与える因子がエンジン機種毎に変わる可能性がある場合にも、目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａの切換時にオーバーリッチやオーバーリーンを生じることがなく、これによって目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａに比例させて目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａに対する平衡付着量Ｍｆｈを求める場合より目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａの切換時の空燃比制御精度が向上する。
【００２０】
【実施例】
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。
【００２１】
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カット時、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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
これに対処するため本発明では、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。
【００２５】
コントロールユニット２で実行されるこの制御の内容を、以下のフローチャートにしたがって説明する。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。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）。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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                …（３）
ただし、Ｍｆｈｔｖｏ：付着倍率
の式により平衡付着量Ｍｆｈを計算する。
【００４３】
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）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。
【００４４】
（３）式の付着倍率Ｍｆｈｔｖｏは従来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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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のマップとＭｆｈｎiのテーブルは、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。
【００４８】
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（たとえばクランク軸１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。
【００４９】
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を参照する。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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をさらに軽質燃料使用時における減速時のオーバーリーン防止のための補正率Ｇｈｆによって補正することにより過渡補正量Ｋａｔｈｏｓを求めて、図１０のフローを終了する。
【００５３】
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
Ｔｉ＝（Ａｖｔｐ×Ｔｆｂｙａ＋Ｋａｔｈｏｓ）×α×２＋Ｔｓ…（７）
ただし、α：空燃比フィードバック補正係数
Ｔｓ：無効噴射パルス幅
の式により燃料噴射弁に与える燃料噴射パルス幅Ｔｉを計算する。
【００５４】
この（７）式を従来の（２１）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。
【００５５】
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（２１）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。
【００５６】
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Ｔｉ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。
【００５７】
図１２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、所定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噴射前のＭｆ
の式により更新する。
【００５８】
（８）式中の右辺のＭｆ-1Refは前回噴射終了時（エンジン２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、付着量をエンジン２回転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。
【００５９】
ここで、１．２から１．０へのＴｆｂｙａの切換時についてこの実施形態の作用を図１３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。また、上記の補正率Ｇｈｆは考えない。
【００６０】
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、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。
【００６１】
これに対して本実施形態では、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。
【００６２】
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を演算する本実施形態では、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。
【００６３】
図１４のフローチャートは第２実施形態、図１７のフローチャートは第３実施形態で、それぞれ第１実施形態の図１０に対応する。図１０と相違するのは、第２実施形態においてステップＢ１）、Ｂ２）、第３実施形態においてステップＢ１１）、Ｂ１２）である。なお、図１０と同一の部分には同一のステップ番号をつけて説明は省略する。
【００６４】
図１４の第２実施形態は、ステップＢ１）、Ｂ２）で目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａから図１５を内容とするテーブルを参照してゲインＭｆｈｔｆａを求め、このゲインＭｆｈｔｆａを用いて
Ｍｆｈ＝Ａｖｔｐ×Ｍｆｈｔｖｏ×Ｍｆｈｔｆａ            …（１１）
の式により平衡付着量Ｍｆｈを、また図１７の第２実施形態はステップＢ１１）、Ｂ１２）で目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａから図１８を内容とするテーブルを参照してゲインＭｆｈｇａｉを求め、このゲインＭｆｈｇａｉを用いて
Ｍｆｈ＝Ａｖｔｐ×Ｍｆｈｔｖｏ×Ｔｆｂｙａ×Ｍｆｈｇａｉ…（１２）
の式により平衡付着量Ｍｆｈをそれぞれ計算するようにしたものである。
【００６５】
燃料噴射弁の取り付け位置、噴射方向、噴射量、吸気弁形状、吸気ポート形状など平衡付着量Ｍｆｈに影響を与える因子がエンジン機種毎に変わる可能性があるときには、たとえば図１６や図１９に示した平衡付着量Ｍｆｈの特性が要求されるのであるが、このときにまで目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａに比例させて平衡付着量Ｍｆｈの特性を定めるのでは平衡付着量Ｍｆｈに過不足が生じることがある。これに対して、第２、第３の各実施形態では、一例を図１６、図１９に示したように、目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａに比例させて平衡付着量Ｍｆｈを求める第１実施形態より目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａに応じたきめ細かい補正、適合が可能となるため、平衡付着量Ｍｆｈに影響を与える因子がエンジン機種毎に変わる可能性がある場合にも、目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａの切換時にオーバーリッチやオーバーリーンを生じることがなく、目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａに比例させて平衡付着量Ｍｆｈを求める第１実施形態より目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａの切換時の空燃比制御精度が向上する。
【００６６】
実施形態では、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、本発明の適用がある。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の切換時にも本発明の適用がある。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。
【００６７】
実施形態では付着倍率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。
【００６８】
実施形態では平衡付着量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。
【００６９】
【発明の効果】
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平衡付着量と分量割合を求めたのでは、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に付着速度が不足して空燃比のオーバーリッチが生じるのであるが、第１の発明では、目標燃空比相当量をもパラメータとして目標燃空比相当量に対する平衡付着量を演算するので、小さい値への目標燃空比相当量の切換時の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、従来例では付着速度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目標燃空比相当量に対する平衡付着量を演算する第１の発明では、大きい値への目標燃空比相当量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る。
【００７０】
第３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量、分量割合の各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ことが不要である。
【００７１】
噴射弁の取り付け位置、噴射方向、噴射量、吸気弁形状、吸気ポート形状など平衡付着量に影響を与える因子がエンジン機種毎に変わる可能性があるときにまで、目標燃空比相当量に比例させて目標燃空比相当量に対する平衡付着量の特性を定めるのでは目標燃空比相当量に対する平衡付着量が不適切になる場合が生じるが、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量と目標燃空比相当量をパラメータとする値であるゲインとの積により求め、また第７の発明では前記ゲインが、目標燃空比相当量がリッチ側の空燃比を与える場合とリーン側の空燃比を与える場合とで異なる値を持つ所定値と目標燃空比相当量との積からなるので、目標燃空比相当量に応じたきめ細かい補正、適合が可能となり、平衡付着量に影響を与える因子がエンジン機種毎に変わる可能性がある場合にも、目標燃空比相当量の切換時にオーバーリッチやオーバーリーンを生じることがなく、これによって目標燃空比相当量に比例させて目標燃空比相当量に対する平衡付着量を求める場合より目標燃空比相当量の切換時の空燃比制御精度が向上する。
【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】１０ｍｓｅｃジョブの流れ図である。
【図３】バックグラウンドジョブの流れ図である。
【図４】リーン条件の判定を説明するための流れ図である。
【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度ジョブの流れ図である。
【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流れ図である。
【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】噴射タイミングに同期するフローチャートである。
【図１３】第１実施形態の作用を説明するための波形図である。
【図１４】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１５】第２実施形態のゲインＭｆｈｔｆａの特性図である。
【図１６】第２実施形態の目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａに対する平衡付着量Ｍｆｈの特性図である。
【図１７】第３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１８】第３実施形態のゲインＭｆｈｇａｉの特性図である。
【図１９】第３実施形態の目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａに対する平衡付着量Ｍｆｈの特性図である。
【図２０】従来例の作用を説明するための波形図である。
【図２１】第１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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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