(57)【要約】  吸気圧センサーとエアフローメーターを備えた内燃エンジンの制御装置において、クランキングモーターによる内燃エンジンのクランキングを開始したら、吸気圧センサーで測定された吸気負圧に基づいて燃料噴射量を算出する算出部と、実際の吸気量の変化値が閾値よりも小さくなったら、エアフローメーターで測定された吸気流量に基づく燃料噴射量の算出に切り替える切替部と、を含む。
2012090988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気圧センサーとエアフローメーターを備えた内燃エンジンの制御装置において、
クランキングモーターによる内燃エンジンのクランキングを開始したら、吸気圧センサーで測定された吸気負圧に基づいて燃料噴射量を算出する算出部と、
実際の吸気量の変化値が閾値よりも小さくなったら、エアフローメーターで測定された吸気流量に基づく燃料噴射量の算出に切り替える切替部と、
を含む内燃エンジンの制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃エンジンの制御装置において、
前記切替部は、吸気量の変化値が閾値よりも大きい状態が所定時間継続したら、エアフローメーターで測定された吸気流量に基づく算出に切り替える、
内燃エンジンの制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の内燃エンジンの制御装置において、
前記実際の吸気量は、吸気圧センサーで測定された吸気負圧に基づいて導き出される、
内燃エンジンの制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の内燃エンジンの制御装置において、
前記閾値は、実際の吸気量が、アクセルペダル操作量が変化しない定常時は吸気圧センサーで測定した吸気負圧に基づいて算出された燃料噴射量がエアフローメーターで測定した吸気流量に基づいて算出された燃料噴射量よりも実際の吸気量により良く対応した燃料噴射量となり、アクセルペダル操作量が変化する過渡時はエアフローメーターで測定した吸気流量に基づいて算出された燃料噴射量が吸気圧センサーで測定した吸気負圧に基づいて算出された燃料噴射量よりも実際の吸気量により良く対応した燃料噴射量となるような、吸気量になったことを示す、実際の空気量の変化値である、
内燃エンジンの制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の内燃エンジンの制御装置において、
前記切替部は、クランキングモーターによるクランキングの停止後、所定時間経過しても燃料噴射量が吸気負圧に基づいて算出されているときには、エアフローメーターで測定された吸気流量に基づく算出に切り替える、
内燃エンジンの制御装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の内燃エンジンの制御装置において、
エンジン回転速度が、クランキングモーターの回転速度よりも大きいことを判定でき、かつ吸気量の変化値がしばらくは前記閾値を下回ることがないエンジン回転速度を上回った後、実際の吸気量の変化値が閾値よりも小さくなったらエアフローメーターで測定された吸気流量に基づく燃料噴射量の算出に切り替える、
内燃エンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃エンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＪＰ−３５８６９７５−Ｂは、クランキング中に吸気スロットルを閉じて、吸気スロットルよりも吸気流れ方向で下流側の負圧を発達させる技術を開示する。
【発明の概要】
【０００３】
一般的に従来から吸入空気流量を熱線式エアフローメーターの信号に基づいて検出し、この吸入空気流量に基づいて燃料噴射量を決めている(Ｌジェトロ方式)。
【０００４】
このＬジェトロ方式は反応が早いので通常運転であれば燃費向上・燃焼安定に役立つ。しかしながら、吸入空気流量が少ないとＬジェトロ方式で求めた吸気量は安定せず燃料噴射量も不安定になってしまう。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた。本発明の目的は、クランキング中のような吸入空気流量が少ない場合でも、安定して燃料を噴射でき、また吸気流量検出精度を高い状態で切り替えることができる内燃エンジンの制御装置を提供することである。
【０００６】
本発明のある態様の内燃エンジンの制御装置は、吸気圧センサーとエアフローメーターを備える。そして、クランキングモーターによる内燃エンジンのクランキングを開始したら、吸気圧センサーで測定された吸気負圧に基づいて燃料噴射量を算出する算出部と、実際の吸気量の変化値が閾値よりも小さくなったら、エアフローメーターで測定された吸気流量に基づく燃料噴射量の算出に切り替える切替部と、を含む。
【０００７】
本発明の実施形態、本発明の利点については、添付された図面とともに以下に詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明による内燃エンジンの制御装置の一実施形態を説明するための構成を示す図である。
【図２】図２は、エンジンコントローラーの具体的な制御内容を示すフローチャートである。
【図３】図３は、制御フローチャートが実行されたときの作動を説明するタイムチャートである。
【図４】図４は、実施形態の効果を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
最初に本発明の基本コンセプトについて説明する。
【００１０】
本発明の実施形態は、クランキング中のような吸気流量が少ない場合には、Ｌジェトロ方式では吸入空気量の検出精度が低下するため燃料噴射量が不安定になってしまうという課題に鑑みるものである。吸気流量の少ないときには、いわゆるＤジェトロ方式とし、吸気流量が増えたらＬジェトロ方式に切り替えることを要旨とする。吸気流量の少ないときにＤジェトロとし、吸気流量が増えたらエアフローメーターによる検出制御に切り替える場合に、クランキングの都度、状況が変わってしまうため一定の吸気流量の閾値を設定することができない。また状況に応じて場合分けして閾値を複数設定するということも煩雑であって容易ではない。そこで本実施形態では、切替タイミングの判断の仕方を工夫することで、吸気流量検出精度を高い状態で切り替えられるようにしたのである。
【００１１】
本発明の理解を容易にするために、最初に、Ｌジェトロ方式及びＤジェトロ方式について説明する。
【００１２】
燃料噴射量演算方式には、大別して、いわゆるＬジェトロ方式とＤジェトロ方式とがある。
【００１３】
Ｌジェトロ方式では、吸気通路に配置したエアフローメーターからの信号に基づいて検出される吸気流量Ｑと、機関回転数Ｎとから、次式(1)に従って基本燃料噴射量Ｔｐ（以下これをＬＴｐと表す）が演算される。なおエアフローメーターのワイヤーを通過する空気流量が吸気流量と称される。この吸気流量の実際の値は、内燃エンジンが始動すると、基本的にクランキングの初期は単調増加する。吸気流量の単位は、「ｇ／ｓ」である。
【００１４】
ＬＴｐ＝Ｋ×Ｑ／Ｎ （Ｋは定数）      ・・・  (1)
【００１５】
Ｄジェトロ方式では、吸気通路のスロットル弁下流に配置した圧力センサーで検出される吸気圧力Ｐに基づいて、次式(2)に従って基本燃料噴射量Ｔｐ（以下これをＤＴｐと表す）が演算される。なお吸気圧力から算出されたサイクル当たりの筒内流入空気量がシリンダー吸気量と称される。このシリンダー吸気量の実際の値は、内燃エンジンが始動すると、基本的にクランキング初期は単調減少する。シリンダー吸気量の単位は、「ｇ／ｃｙｌ」である。
【００１６】
ＤＴｐ＝ＫC ×Ｐ×ηV ×ＫＴA        ・・・  (2)
（ＫC は定数、ηV は充填効率、ＫＴA は吸気温補正係数）
【００１７】
そして、かかる基本燃料噴射量Ｔｐ（ＬＴｐ又はＤＴｐ）に基づいて、次式(3)に従って最終的な燃料噴射量Ｔｉが演算される。
【００１８】
Ｔｉ＝Ｔｐ×ＣＯＥＦ （ＣＯＥＦは各種補正係数）    ・・・  (3)
【００１９】
Ｌジェトロ方式は、種々の点でＤジェトロ方式より優れるが、熱線式エアフローメーターを用いると、クランキング時のように吸入空気量が極端に少ないときは、吸気流量の検出精度が低下する。そのため、熱線式エアフローメーターに基づく吸気流量から求まる燃料噴射量は、実際の吸気流量に対応しない。なお吸気流量とシリンダー空気量とは、単位が異なるが、所定の関係式に基づいて互いに変換できる。
【００２０】
続いて、本発明の実施形態の具体的な内容について説明する。
【００２１】
図１は、本発明による内燃エンジンの制御装置の一実施形態を説明するための構成を示す図である。
【００２２】
この実施形態の内燃エンジンの制御装置は、内燃エンジン本体１００に吸入される吸気流量を精度よく算出する。内燃エンジン本体１００の吸気通路００２には、空気の流れ方向の上流側からエアフローメーター００１と、スロットル弁００３と、吸気圧センサー００４と、インジェクター００５と、が設けられる。
【００２３】
エアフローメーター００１は、熱線式のエアフローメーターである。電流が流されて加熱されたワイヤー(熱線)に対して、空気が流れると、ワイヤーは熱が奪われる。空気の流速が速いほど(すなわち単位時間当たりの吸気流量が多いほど)、多くの熱が奪われる。この結果、ワイヤーの抵抗が変化する。このような特性を利用して、吸気流量を検出するのが、熱線式のエアフローメーターである。
【００２４】
スロットル弁００３は、目標出力に応じて開度が調整されて、内燃エンジン本体１００に吸入される吸気流量を調整する。目標出力は、通常は、アクセルセンサー０１１で検出されたアクセルペダル操作量の信号に応じて設定されるが、たとえばオートクルーズ制御中は、アクセルセンサー０１１の検出信号とは別途に設定される。
【００２５】
吸気圧センサー００４は、吸気コレクター０１３に設けられ、吸気コレクター０１３を流れる吸気の圧力を検出する。吸気コレクター０１３は、スロットル弁００３の下流に設けられる。そのため、吸気圧センサー００４が検出する圧力は、通常は大気圧以下である。
【００２６】
インジェクター００５は、燃料を噴射する。なおインジェクター００５は、吸気ポートに燃料を噴射するタイプであっても、内燃エンジン本体１００のシリンダーに直接燃料を噴射するタイプであってもよい。
【００２７】
内燃エンジン本体１００には、吸気動弁装置００６と、排気動弁装置００７と、クランク角センサー００８と、が設けられる。
【００２８】
吸気動弁装置００６は、吸気弁によって、内燃エンジン本体１００のシリンダーと吸気ポートとを開閉する。吸気動弁装置００６は、吸気弁を一定のクランク角(開閉タイミング)で開閉するタイプであっても、運転状態に応じて変更したクランク角(開閉タイミング)で開閉するタイプであってもよい。開閉タイミングが可変なタイプであれば、実際の開閉タイミングを検出するセンサー及び開閉タイミングを変更するアクチュエーターが設けられる。このセンサーの検出信号がエンジンコントローラー０１２に送信される。またエンジンコントローラー０１２から受信した信号に基づいてアクチュエーターが開閉タイミングを変更する。
【００２９】
排気動弁装置００７は、排気弁によって、内燃エンジン本体１００のシリンダーと排気ポートとを開閉する。排気動弁装置００７は、排気弁を一定のクランク角(開閉タイミング)で開閉するタイプであっても、運転状態に応じて変更したクランク角(開閉タイミング)で開閉するタイプであってもよい。開閉タイミングが可変なタイプであれば、実際の開閉タイミングを検出するセンサー及び開閉タイミングを変更するアクチュエーターが設けられる。このセンサーの検出信号がエンジンコントローラー０１２に送信される。またエンジンコントローラー０１２から受信した信号に基づいてアクチュエーターが開閉タイミングを変更する。
【００３０】
クランク角センサー００８は、クランクシャフトの回転角度を検出する。
【００３１】
内燃エンジン本体１００の排気通路００９には、空気の流れ方向の上流側から上流側排気浄化触媒０１４と、下流側排気浄化触媒０１５と、が設けられる。そして、上流側排気浄化触媒０１４の入口近傍にＡ／Ｆセンサー(空燃比センサー)０１０が設けられる。Ａ／Ｆセンサー(空燃比センサー)０１０は、内燃エンジン本体１００から排出された排ガスの空燃比を検出する。上流側排気浄化触媒０１４及び下流側排気浄化触媒０１５は、内燃エンジン本体１００から排出された排ガスを浄化する。
【００３２】
エンジンコントローラー０１２は、中央演算装置(ＣＰＵ)、読み出し専用メモリ(ＲＯＭ)、ランダムアクセスメモリ(ＲＡＭ)及び入出力インタフェース(Ｉ／Ｏインタフェース)を備えたマイクロコンピューターで構成される。エンジンコントローラー０１２は、複数のマイクロコンピューターで構成されてもよい。エンジンコントローラー０１２は、エアフローメーター００１と、吸気圧センサー００４と、吸気動弁装置００６のセンサーと、排気動弁装置００７のセンサーと、クランク角センサー００８と、Ａ／Ｆセンサー０１０と、アクセルセンサー０１１とから、信号を受信する。そしてエンジンコントローラー０１２は、これらの信号に基づいて所定の演算を実行し、スロットル弁００３と、インジェクター００５と、吸気動弁装置００６のアクチュエーターと、排気動弁装置００７のアクチュエーターとに対して、制御信号を送信して、内燃エンジンの運転を制御する。
【００３３】
図２は、エンジンコントローラーの具体的な制御内容を示すフローチャートである。
【００３４】
本実施形態では、ステップＳ１においてエンジンコントローラーは、クランキングを開始する。なお本実施形態は、クランキング開始時にスロットル弁を全閉して負圧を発達させる。このようにすることで、燃料の気化が促進される。この結果、エミッションを改善できるとともに、その後のエンジン回転の急上昇(吹き上がり)が防止され燃費が改善される。本実施形態は、このような技術が前提である。
【００３５】
ステップＳ２においてエンジンコントローラーは、Ｄジェトロ方式を開始するとともに、カウンター及びタイマーをクリアする。
【００３６】
ステップＳ３においてエンジンコントローラーは、内燃エンジンの回転速度がクランキング回転速度よりも大きいか否かを判定する。これによって、内燃エンジンが燃焼を生じてクランキングモーターによって回転させられているだけでない状態になったか否かが判定される。エンジンコントローラーは、判定結果が肯であればステップＳ４へ処理を移行し、判定結果が否であればステップＳ９へ処理を移行する。なおステップＳ３を省略してクランキング開始直後にシリンダー吸気量の変化量の演算を開始させてもよい。すなわち、始動にあたっては常にシリンダー吸気量の変化量を演算させるようにしてもよい。
【００３７】
ステップＳ４においてエンジンコントローラーは、シリンダー吸気量の変化値Δを演算する。具体的には、シリンダー吸気量の今回値から、シリンダー吸気量の前回値が引かれて求まった値の絶対値を求めることで、シリンダー吸気量の変化値Δが演算される。なお上述の通り、シリンダー吸気量の実際の値は、内燃エンジンが始動すると、単調減少するので、始動直後はシリンダー吸気量の変化値Δは負値であり、はじめのうちは絶対値が大きい。そして時間の経過とともに、絶対値が小さくなり、定常状態ではゼロに収束する。なお本実施形態では、シリンダー吸気量は、吸気圧センサー００４で検出された吸気圧力Ｐに基づいて推定される。これによって吸気流量が少ないときにエアフローメーターを用いることによる吸気流量の検出精度の低下が防がれる。
【００３８】
ステップＳ５においてエンジンコントローラーは、変化値Δが所定値（閾値）よりも小さくなるまでは待機し、変化値Δが所定値（閾値）よりも小さくなったらステップＳ６へ処理を移行する。そしてこの所定値（閾値）は、シリンダー吸気量の変化値Δを基準として制御を切り替える場合に、最適な値を、内燃エンジン仕様に応じて、あらかじめ実験によって求めておく。すなわち、所定値（閾値）は、吸気流量が十分増加し、安定したことを精度良く検出し、吸気負圧に基づく燃料噴射量算出から吸入空気流量に基づく燃料噴射量算出に切り替えることができるための基準値である。詳しくは後述される。
【００３９】
ステップＳ６においてエンジンコントローラーは、カウンターをカウントアップする。
【００４０】
ステップＳ７においてエンジンコントローラーは、カウンター値が所定値（閾値）よりも大きくなったか否かを判定する。エンジンコントローラーは、判定結果が否であればステップＳ５へ処理を移行し、判定結果が肯であればステップＳ８へ処理を移行する。
【００４１】
なおこのカウンター値の所定値（閾値）を微小値にすれば、シリンダー吸気量の変化値Δが所定値（閾値）よりも大きくなったら、ただちに、Ｌジェトロ方式に切り替えられる。
【００４２】
またこのカウンター値の所定値（閾値）をある程度大きな値にすれば、シリンダー吸気量の変化値Δが所定値（閾値）よりも小さい状態が所定時間継続したら、Ｌジェトロ方式に切り替えられる。クランキング開始初期は、吸気流量（シリンダー吸気量）の変動が特に激しい状況なので、シリンダー吸気量の変化値Δが所定値（閾値）を一回だけ下回るのでは、吸気流量が十分安定していない可能性がある。しかしながら、このカウンター値の所定値（閾値）をある程度大きな値にすれば、シリンダー吸気量の変化値Δが所定値（閾値）よりも小さい状態が所定時間継続したら、Ｌジェトロ方式に切り替えることとなり、吸気流量が十分増加して安定したことを精度良く検出することができる。
【００４３】
ステップＳ８においてエンジンコントローラーは、Ｄジェトロ方式から切り替えてＬジェトロ方式を開始する。
【００４４】
ステップＳ９においてエンジンコントローラーは、クランキングが停止したか否かを判定する。エンジンコントローラーは、判定結果が否であればステップＳ３へ処理を移行し、判定結果が肯であればステップＳ１０へ処理を移行する。
【００４５】
ステップＳ１０においてエンジンコントローラーは、タイマーの時間が所定時間になるまでは待機し、所定時間を経過したらステップＳ８へ処理を移行する。
【００４６】
図３は、制御フローチャートが実行されたときの作動を説明するタイムチャートである。
【００４７】
なお上述のフローチャートとの対応が分かりやすくするために、フローチャートのステップ番号にＳを付して併記する。
【００４８】
以上の制御フローチャートが実行されて以下のように作動する。
【００４９】
時刻ｔ０でクランキングが開始され(図３(Ｆ)：ステップＳ１)、Ｄジェトロ方式が開始されるとともに、切替判定カウンター及び強制切替タイマーがクリアされる(図３(Ａ)及び図３(Ｇ)：ステップＳ２)。
【００５０】
時刻ｔ１１で内燃エンジンの回転速度がクランキング回転速度よりも大きくなったら(図３(Ａ)：ステップＳ３でＹｅｓ)、シリンダー吸気量の変化値Δが演算される(図３(Ｃ)：ステップＳ４)。なお図３(Ｃ)に示すシリンダー吸気量の変化値Δは、絶対値をとる前の負の値であり、ここでは閾値も負の値で示されている。
【００５１】
時刻ｔ１２でクランキングが停止したら(図３(Ｆ))、強制切替タイマーが作動する(図３(Ｇ))。
【００５２】
時刻ｔ１３でシリンダー吸気量の変化値Δが所定値（閾値）よりも大きくなったら(すなわち変化値Δの絶対値が閾値よりも小さくなったら)(図３(Ｃ)：ステップＳ５でＹｅｓ)、切替判定カウンターがカウントアップされる(図３(Ａ)：ステップＳ６)。切替判定カウンター値が所定値（閾値）よりも大きくなるまでは、ステップＳ５→Ｓ６→Ｓ７が繰り返される。
【００５３】
時刻ｔ１４から時刻ｔ１５までは、シリンダー吸気量の変化値Δが所定値（閾値）よりも小さい(すなわち変化値Δの絶対値が閾値よりも大きい)(図３(Ｃ))。そこでステップＳ５で待機し、切替判定カウンターはカウントアップされない(図３(Ａ))。
【００５４】
時刻ｔ１５で再びシリンダー吸気量の変化値Δが所定値（閾値）よりも大きくなり(すなわち変化値Δの絶対値が閾値よりも小さくなり)(図３(Ｃ)：ステップＳ５でＹｅｓ)、切替判定カウンターがカウントアップされる(図３(Ａ)：ステップＳ６)。切替判定カウンター値が所定値（閾値）よりも大きくなるまでは、ステップＳ５→Ｓ６→Ｓ７が繰り返される。
【００５５】
時刻ｔ１６で切替判定カウンター値が所定値（閾値）よりも大きくなり(図３(Ａ)：ステップＳ７でＹｅｓ)、Ｄジェトロ方式からＬジェトロ方式に切り替えられる(図３(Ａ)：ステップＳ８)。
【００５６】
図４は、本実施形態の効果を説明する図である。
【００５７】
本実施形態では、上述のように、最初は、Ｄジェトロで内燃エンジンを始動し、シリンダー吸気量の変化値Δ(すなわち前回値と今回値との差の絶対値)が、所定値（閾値）よりも小さくなったら、Ｌジェトロに切り替える。このようにしたので、吸気流量を高い精度で検出できる。これについて図４を参照して説明する。
【００５８】
内燃エンジンの始動直後は、吸気流量が少ない。このような状態では、Ｌジェトロ方式による検出値は、図４(Ａ)に示されるように、変動してしまい、実際値から乖離してしまう。これに対して、Ｄジェトロ方式による検出値は、図４(Ｂ)に示されるように、実際値にほぼ一致する。したがって、内燃エンジンの始動直後は、Ｄジェトロ方式によって検出することが好ましい。
【００５９】
次に、吸気流量がある程度大きくなった後に、アクセルペダルが踏み込まれて、吸気流量が急変した場合を考える。この場合は、Ｄジェトロ方式による検出値は、図４(Ｂ)に示されるように、実際値の変化に追従できず、実際値から乖離してしまう。これに対して、Ｌジェトロ方式による検出値は、図４(Ａ)に示されるように、実際値の変化に精度よく追従することができ、実際値にほぼ一致する。したがって、吸気流量がある程度大きくなった後は、Ｌジェトロ方式によって検出することが好ましい。
【００６０】
そして本実施形態では、シリンダー吸気量の変化値Δが所定値（閾値）よりも小さくなったら、Ｌジェトロ方式に切り替える。すなわち、特にシリンダー吸気量の変化値Δに着目し、このシリンダー吸気量の変化値Δが閾値よりもゼロに近づいて変化が収まったら、Ｄジェトロ方式からＬジェトロ方式に切り替える。
【００６１】
Ｌジェトロ方式は反応が早く通常運転であれば燃費向上・燃焼安定に役立つが吸入空気流量が少ないと検出精度が低下して燃料噴射量も不安定になる。
【００６２】
これに対して、Ｄジェトロ方式は反応が鈍いものの吸入空気流量が少ないときは、Ｌジェトロ方式よりもシリンダー吸気量(吸気流量)を精度良く検出することができ、燃料噴射量が比較的安定する（過剰反応しない）。
【００６３】
そこで、本実施形態では、吸入空気流量が少ないクランキング初期にＤジェトロ方式とし、所定よりも増えたらＬジェトロ方式に切り替えるようにした。
【００６４】
ここで、吸気流量の少ないときにＤジェトロとし、吸気流量が増えたらエアフローメーターによる検出制御に切り替える場合に、クランキングの都度、状況が変わってしまうため一定の吸気流量の閾値を設定することができない。また状況に応じて場合分けして閾値を複数設定するということも煩雑であって容易ではない。
【００６５】
そのため、本実施形態のように、シリンダー吸気量の変化値Δに基づいて燃料噴射量の算出の仕方を切り替えれば、精度良く安定したことを判断することができ、クランキング初期に不安定になるといった事態を回避できる。またクランキング後半に既に安定しているのにも関わらず燃費向上・燃焼安定に寄与するＬジェトロ方式を使えない、といった事態も回避できるのである。
【００６６】
また内燃エンジン回転数が必ずしも吸気流量と、吸気流量の安定度に相関する訳ではないので、内燃エンジン回転数に基づく判定はできないが、Ｄジェトロ方式のシリンダー吸気量の変化値Δに基づけば、吸気流量が十分増加し、安定したことを精度良く検出し、速やかにＬジェトロ方式へ切り替えることができるのである。
【００６７】
さらに本実施形態のステップＳ７における所定値（閾値）をある程度大きくすれば、シリンダー吸気量の変化値Δが所定値（閾値）よりも大きい状態が所定時間継続したら、Ｌジェトロ方式に切り替えられる。クランキング初期は、シリンダー吸気量の変化値Δの変動が特に激しい状況なので、シリンダー吸気量の変化値Δが所定値を１回だけ下回るのでは、吸気流量が十分には上昇していない可能性がある。しかしながら、本実施形態のように、シリンダー吸気量の変化値Δが所定値（閾値）よりも小さい状態が所定時間継続したら、Ｌジェトロ方式に切り替えることで、吸気流量が十分増加し、安定したことを精度良く検出することができるのである。
【００６８】
さらにまた本実施形態では、クランキングモーターの駆動の停止後、所定時間経過したら、強制的にＬジェトロ方式に切り替える。このようにすることで、シリンダー吸気量の変化値Δが収束しない場合に、いつまでもＤジェトロ方式が維持されてしまう事態を回避できる。
【００６９】
本実施形態は、「少ない吸気量のときに安定しないエアフローメーターによる検出値を、安定する吸気量になってから用いる」、という技術思想に基づくものではない。本実施形態は、「エアフローメーターによる検出値が多少振れ（揺れ）ていたとしても、エアフローメーターによる検出値を使用することにより、急変時の応答性が良くなることを優先させる」、という技術思想に基づくものである。このような技術思想を実現するために、吸気量が急増する始動時においていつ切り替えるかということを、実際のシリンダー吸気量の変化が小さくなったことに基づいて判断するようにした点に特徴と新しさがある。
【００７０】
負圧発達前の吸気流量が少ないときは、エアフローメーターの熱線部分を通過する空気流量が少なすぎて、実際には、吸気流量が振動（増減）せずに単調増加しているにもかかわらず、エアフローメーターによる検出値が振動してしまう。そのため、Ｌジェトロ方式によって吸気量を演算しても、図４(Ａ)の時刻ｔ２１よりも前に示されているように、精度が低くなってしまう。
【００７１】
一方、吸気量が増えてきてエアフローメーターの検出値がある程度安定するようになってくると、図４(Ｂ)の時刻ｔ２２よりも後に示されているように、アクセル操作等で実際の吸気量が急変した際のＤジェトロ方式の吸気量演算の遅れの方が問題となる。したがって、エアフローメーターの検出値がある程度安定するまで吸気量が増えた後は、Ｌジェトロ方式を選択することが好ましい。
【００７２】
本実施形態では、吸気流量が少な過ぎることによるＬジェトロ方式の吸気量演算精度の低さと、シリンダー吸気量が変動した場合のＤジェトロ方式の吸気量演算精度の低さとを比較し、トータルとして燃費性能や排気性能の悪化ができるだけ少なくなるようなタイミング（両者のメリットが逆転するタイミング）を見計らって、負圧発達過程で吸気量演算方法を切り替えるのである。
【００７３】
このタイミングは基本的に吸気流量（シリンダー吸気量）が所定値となったタイミングとすることができる
【００７４】
ところが、この吸気流量（シリンダー吸気量）の所定値は、運転条件や環境の影響を受けて大きく変動し、運転条件・環境による補正や、適合（マップ化）が極めて困難であることがわかった。
【００７５】
発明者による検討の結果、吸気流量（シリンダー吸気量）の変化値Δが所定値以上(絶対値では所定値以下)となったところで吸気量演算方法を切り替えると、運転条件や環境の影響を受けず、いずれの場合も精度良く逆転タイミングにすることができることがわかった。そこで、本発明では吸気流量（シリンダー吸気量）の変化値Δが所定値以上(絶対値では所定値以下)となったことに基づき演算方法を切り替えるようにした。すなわち、吸気量の変化値Δの閾値は、「実際の吸気量が、アクセルペダル操作量が変化しない定常時は吸気圧センサーで測定した吸気負圧に基づいて算出された燃料噴射量がエアフローメーターで測定した吸気流量に基づいて算出された燃料噴射量よりも実際の吸気量により良く対応した燃料噴射量となり、アクセルペダル操作量が変化する過渡時はエアフローメーターで測定した吸気流量に基づいて算出された燃料噴射量が吸気圧センサーで測定した吸気負圧に基づいて算出された燃料噴射量よりも実際の吸気量により良く対応した燃料噴射量となるような、吸気量になったことを示す、実際の空気量の変化値Δ」として設定される。これによって運転条件（環境）に影響されることなく検出精度を高く保ったまま切り替えができるようになった。逆転タイミングにおけるエアフローメーター検出値は、急変時の追随性が高いものの、まだ振動が残っている。そこで、上記実施形態では、値が安定している吸気圧センサーの検出値を吸気流量（シリンダー吸気量）の実際の値とみなして変化値Δを求める。あるいは、吸気圧センサーの検出値そのもの(吸気圧)を用い、吸気圧に対応して設定された閾値と比較することに代えてもよい。すなわち、実際の吸気量として吸気圧センサーで測定された吸気負圧に基づき導き出された各種のパラメーターが採用されてもよい。
【００７６】
なお本実施形態の技術思想は、エアフローメーター検出値の振動が収まってからエアフローメーター検出値を用いるというものではない。本実施形態は、エアフローメーターで検出したからこそ生じる振動ではなく、単調増加または単調減少する実際値（すなわち、吸気圧センサーで検出できるもの）の変化値Δが所定値以下となったことに基づいて、エアフローメーター検出値を用いた演算に切り替えるものである。エアフローメーターの検出値の振動が収まってからエアフローメーターの検出値を用いる、という技術思想を採用するのではない。
【００７７】
以上説明したように、本実施形態によれば、クランキング中のような吸気流量が安定しない場合でも、安定して燃料を噴射でき、また吸気流量検出精度を高い状態で切り替えることができるのである。
【００７８】
なおクランキング中に吸気スロットルを閉じて、吸気スロットルよりも吸気流れ方向で下流側の負圧を発達させる場合は、特に、吸気流量が安定しない。本実施形態は、このような場合に特に有効である。しかしながら、クランキング中に吸気スロットルの開度に対する特別な制御を実行しないものであっても、クランキング中や内燃エンジンの始動初期は吸気流量が安定しないので、本実施形態は有効である。
【００７９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００８０】
本願は、２０１０年１２月２７日に日本国特許庁に出願された特願２０１０−２９０２３９に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【図１】
2012090988.tif 000003
【図２】
2012090988.tif 000004
【図３】
2012090988.tif 000005
【図４】
2012090988.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成24年4月3日(2012.4.3)
【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】
吸気圧センサーとエアフローメーターを備えた内燃エンジンの制御装置において、
クランキングモーターによる内燃エンジンのクランキングを開始したら、吸気圧センサーで測定された吸気負圧に基づいて燃料噴射量を算出する算出部と、
実際の吸気量の変化値が閾値よりも小さくなったら、エアフローメーターで測定された吸気流量に基づく燃料噴射量の算出に切り替える切替部と、
を含む内燃エンジンの制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃エンジンの制御装置において、
前記切替部は、実際の吸気量の変化値が閾値よりも小さい状態が所定時間継続したら、エアフローメーターで測定された吸気流量に基づく算出に切り替える、
内燃エンジンの制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の内燃エンジンの制御装置において、
前記実際の吸気量は、吸気圧センサーで測定された吸気負圧に基づいて導き出される、
内燃エンジンの制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の内燃エンジンの制御装置において、
前記閾値は、実際の吸気量が、アクセルペダル操作量が変化しない定常時は吸気圧センサーで測定した吸気負圧に基づいて算出された燃料噴射量がエアフローメーターで測定した吸気流量に基づいて算出された燃料噴射量よりも実際の吸気量により良く対応した燃料噴射量となり、アクセルペダル操作量が変化する過渡時はエアフローメーターで測定した吸気流量に基づいて算出された燃料噴射量が吸気圧センサーで測定した吸気負圧に基づいて算出された燃料噴射量よりも実際の吸気量により良く対応した燃料噴射量となるような、吸気量になったことを示す、実際の空気量の変化値である、
内燃エンジンの制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の内燃エンジンの制御装置において、
前記切替部は、クランキングモーターによるクランキングの停止後、所定時間経過しても燃料噴射量が吸気負圧に基づいて算出されているときには、エアフローメーターで測定された吸気流量に基づく算出に切り替える、
内燃エンジンの制御装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の内燃エンジンの制御装置において、
エンジン回転速度が、クランキングモーターの回転速度よりも大きいことを判定でき、かつ吸気量の変化値がしばらくは前記閾値を下回ることがないエンジン回転速度を上回った後、実際の吸気量の変化値が閾値よりも小さくなったらエアフローメーターで測定された吸気流量に基づく燃料噴射量の算出に切り替える、
内燃エンジンの制御装置。
【国際調査報告】
2012090988.tif 000007
2012090988.tif 000008
2012090988.tif 000009
2012090988.tif 000010