(57)【要約】【課題】燃料カット後の噴射再開時における空燃比変動を抑制した燃料噴射制御装置を提供する。【解決手段】エンジンの燃料噴射制御装置１００を、エンジン１の吸入空気量を検出するエアフローメータ４４と、吸入空気量に基づいて燃料噴射量を設定するとともに所定の燃料カット条件が充足した場合に燃料噴射を停止する燃料カットを実行する噴射制御部１０２と、燃料カットの実行中における排気流路から前記燃焼室への逆流空気量の増加に応じて、少なくとも一部の気筒で燃料カット終了後の初回燃料噴射時における燃料噴射量を２回目以降の燃料噴射時に対して増量補正する噴射量補正部１０３とを備える構成とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの燃焼室と吸気ポートとの少なくとも一方に燃料を噴射するインジェクタの噴射量を制御する燃料噴射制御装置であって、
前記エンジンの吸入空気量を検出するエアフローメータと、
前記吸入空気量に基づいて燃料噴射量を設定するとともに所定の燃料カット条件が充足した場合に燃料噴射を停止する燃料カットを実行する噴射制御部と、
前記燃料カットの実行中における排気流路から前記燃焼室への逆流空気量に応じて、少なくとも一部の気筒で前記燃料カット終了後の初回燃料噴射時における前記燃料噴射量を２回目以降の燃料噴射時に対して増量補正する噴射量補正部と
を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記エンジンは複数の気筒を有し、
前記噴射制御部は、前記燃料カットを一部の気筒においてのみ行う機能を有するとともに、前記燃料カットが実行された気筒数の増加に応じて前記増量補正を行う気筒数を増加させること
を特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記噴射量補正部は、前記逆流空気量に対して理論空燃比となるよう前記増量補正における補正量を設定すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記エンジンは、吸気流路に設けられたスロットルバルブを有し、
前記噴射量補正部は、前記エンジンの出力軸回転速度及び前記スロットルバルブの開度に基づいて前記増量補正における補正量を設定すること
を特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記噴射量補正部は、大気圧又は排気流路内圧力の低下に応じて前記増量補正における補正量を減少させること
を特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
前記噴射量補正部は、前記エンジンが所定の暖機未了状態であるときに前記増量補正における補正量を増加させること
を特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの燃料噴射を制御する燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車用の直噴ガソリンエンジンにおいては、吸気流路に設けられるエアフローメータを用いて検出された吸入空気量に基づいてシリンダ内に噴射される燃料の基本量を設定している。
また、自動車用のエンジンにおいては、所定の燃料カット条件が充足した場合に、燃料噴射及び点火を中止して車両を惰行させる燃料カットが行われる。
燃料カットの実行中に燃料カット条件が非充足となった場合には、燃料噴射及び点火が再開される。
【０００３】
エンジンの燃料噴射制御装置に関する従来技術として、例えば特許文献１には、燃料カット状態から燃料噴射制御への復帰時に、排気中の酸素濃度に応じて燃料噴射量を補正する空燃比フィードバック制御が開始されるまでの所定の期間にわたって、燃料噴射量を増量補正して空燃比のリーン化を防止することが記載されている。
特許文献２には、燃料カット状態からドライバのアクセル要求等により強制的に燃料噴射状態に復帰する場合に、筒内の残留ガスによる失火を防止するため、所定の掃気時間を設けた後に燃料噴射を再開させることが記載されている。
特許文献３には、燃料カット中に排気通路から気筒内に空気が逆流すると、リッチ空燃比となるように燃料を噴射しても理論空燃比に近づいてしまい、燃焼温度が高くなるため、燃料カット復帰後に各気筒において少なくとも一部の燃焼が行われるまで、気筒内に逆流する空気の量が少なくなるように排気弁の閉時期を設定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２５４１２６号公報
【特許文献２】特開２００６−２７５００３号公報
【特許文献３】特開２０１６−１２５４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
燃料カットの実行時に、排気流路からシリンダ内に空気が逆流すると、燃料噴射再開時にエアフローメータが検出する吸入空気量に基づいて燃料噴射量を設定しても、シリンダ内に残留する空気の影響により実際の空燃比がリーン傾向となり、エンジンの実トルクが目標トルクに対して低下し、車両のドライバビリティ（運転しやすさ）が損なわれる。さらに、このようなトルクダウン時に、負荷増加などの外乱が生じると、エンジンストールが生じることも懸念される。
これに対し、例えば特許文献１に記載された技術のように、一定期間にわたって燃料噴射量を増量補正することも考えられるが、排気側からシリンダ内に逆流する空気は、通常各気筒における初回燃料噴射時に燃焼され消費されることから、各気筒における２回目以降の燃料噴射における増量補正により、空燃比が過度にリッチ化することが懸念される。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、燃料カット後の噴射再開時における空燃比変動を抑制した燃料噴射制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１に係る発明は、エンジンの燃焼室と吸気ポートとの少なくとも一方に燃料を噴射するインジェクタの噴射量を制御する燃料噴射制御装置であって、前記エンジンの吸入空気量を検出するエアフローメータと、前記吸入空気量に基づいて燃料噴射量を設定するとともに所定の燃料カット条件が充足した場合に燃料噴射を停止する燃料カットを実行する噴射制御部と、前記燃料カットの実行中における排気流路から前記燃焼室への逆流空気量に応じて、少なくとも一部の気筒で前記燃料カット終了後の初回燃料噴射時における前記燃料噴射量を２回目以降の燃料噴射時に対して増量補正する噴射量補正部とを備えることを特徴とする燃料噴射制御装置である。
これによれば、燃料カットの実行中における排気流路から燃焼室への逆流空気量の増加に応じて、燃料噴射量の増量補正を行うことにより、排気流路からの空気の逆流があった場合でも燃焼室内の空燃比がリーン化することを防止できる。
また、このような増量補正を、気筒毎にみた場合における燃料カット終了後の初回燃料噴射時にのみ行うことにより、２回目以降の燃料噴射時に増量補正に起因して燃焼室内の空燃比がリッチ化することを防止できる。
【０００７】
請求項２に係る発明は、前記エンジンは複数の気筒を有し、前記噴射制御部は、前記燃料カットを一部の気筒においてのみ行う機能を有するとともに、前記燃料カットが実行された気筒数の増加に応じて前記増量補正を行う気筒数を増加させることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置である。
これによれば、燃料カットを行った気筒数に応じた適切な燃料噴射量の増量補正を行うことができる。
【０００８】
請求項３に係る発明は、前記噴射量補正部は、前記逆流空気量に対して理論空燃比となるよう前記増量補正における補正量を設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃料噴射制御装置である。
これによれば、増量補正により空燃比が過度にリーン化、リッチ化することを防止し、排気流路から逆流する空気を適切に燃焼させることができる。
【０００９】
請求項４に係る発明は、前記エンジンは、吸気流路に設けられたスロットルバルブを有し、前記噴射量補正部は、前記エンジンの出力軸回転速度及び前記スロットルバルブの開度に基づいて前記増量補正における補正量を設定することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の燃料噴射制御装置である。
これによれば、一般的なエンジンであれば既存のハードウェアによって検出可能なパラメータを用いて、精度よく逆流空気量を推定し、適切な増量補正を行うことができる。
【００１０】
請求項５に係る発明は、前記噴射量補正部は大気圧又は排気流路内圧力の低下に応じて、前記増量補正における補正量を減少させることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の燃料噴射装置である。
これによれば、高地などの酸素密度が低下する状況下において、増量補正における補正量が過剰に設定されてリッチ失火などが生じることを防止できる。
【００１１】
請求項６に係る発明は、前記噴射量補正部は、前記エンジンが所定の暖機未了状態であるときに前記増量補正における補正量を増加させることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の燃料噴射制御装置である。
これによれば、燃料が気化、着火し難い冷間時において、点火性を確保して失火やそれに起因するエンジンストールを防止することができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明によれば、燃料カット後の噴射再開時における空燃比変動を抑制した燃料噴射制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明を適用した燃料噴射制御装置の実施形態を有するエンジンの構成を模式的に示す図である。
【図２】実施形態のエンジンの燃料カット時における排気流路からシリンダ内への逆流のメカニズムを示す図である。
【図３】実施形態のエンジンにおける燃料カット中のシリンダ内の圧力推移の一例を示す図である。
【図４】実施形態の燃料噴射制御装置における燃料カット終了時の燃料増量補正制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を適用した燃料噴射制御装置の実施形態について説明する。
実施形態の燃料噴射制御装置は、例えば、乗用車等の自動車に走行用動力源として搭載される水平対向４気筒のガソリン直噴エンジンに設けられるものである。
【００１５】
図１は、実施形態の燃料噴射制御装置を有するエンジンの構成を模式的に示す図である。
エンジン１は、クランクシャフト１０、シリンダブロック２０（２０Ｒ，２０Ｌ）、シリンダヘッド３０（３０Ｒ，３０Ｌ）、インテークシステム４０、エキゾーストシステム５０、ＥＧＲ装置６０、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１００等を有して構成されている。
【００１６】
クランクシャフト１０は、エンジン１の出力軸となる回転軸である。
クランクシャフト１０の一方の端部には、図示しない変速機等の動力伝達機構が接続されている。
クランクシャフト１０には、回転軸から偏心して配置されたクランクピンが形成されている。
クランクピンには、図示しないコネクティングロッドを介してピストンＰ（図３参照）が連結されている。
クランクシャフト１０の端部には、クランクシャフトの角度位置を検出するクランク角センサ１１が設けられている。
クランク角センサ１１の出力は、エンジン制御ユニット１００に伝達される。
エンジン制御ユニット１００は、クランク角センサ１１の出力に基づいて、エンジン回転数（クランクシャフト回転速度）を算出する。
【００１７】
シリンダブロック２０は、クランクシャフト１０を、車体に縦置き搭載する場合における左右方向から挟みこむように、右側シリンダブロック２０Ｒ、左側シリンダブロック２０Ｌからなる二分割として構成されている。
シリンダブロック２０の中央部には、クランクケース部が設けられている。
クランクケース部は、クランクシャフト１０を収容する空間部である。
クランクケース部には、クランクシャフト１０のジャーナル部を回転可能に支持するメインベアリングが設けられている。
クランクケース部を挟んで左右に配置される右側シリンダブロック２０Ｒ、左側シリンダブロック２０Ｌの内部には、ピストンＰが挿入され内部で往復するシリンダＣ（図３参照）が例えば２気筒ずつ（４気筒の場合）形成されている。
【００１８】
シリンダブロック２０には、水温センサ２１が設けられている。
水温センサ２１は、エンジン１の冷却水の温度を検出する温度センサである。
水温センサ２１の出力は、エンジン制御ユニット１００に伝達される。
【００１９】
シリンダヘッド３０（右側シリンダヘッド３０Ｒ、左側シリンダヘッド３０Ｌ）は、シリンダブロック２０のクランクシャフト１０とは反対側の端部（左右端部）にそれぞれ設けられている。
シリンダヘッド３０は、燃焼室３１、点火プラグ３２、吸気ポート３３、排気ポート３４、吸気バルブ３５、排気バルブ３６、吸気カムシャフト３７、排気カムシャフト３８、インジェクタ３９等を備えて構成されている。
燃焼室３１は、シリンダヘッド３０のピストン冠面と対向する箇所を、例えばペントルーフ状に凹ませて形成されている。
点火プラグ３２は、エンジン制御ユニット１００からの点火信号に応じてスパークを発生し、混合気に点火するものである。
点火プラグ３２は、シリンダの軸方向から見て燃焼室３１の中央に設けられている。
【００２０】
吸気ポート３３は、燃焼用空気（新気）を燃焼室３１に導入する流路である。
排気ポート３４は、燃焼室３１から既燃ガス（排ガス）を排出する流路である。
吸気バルブ３５、排気バルブ３６は、吸気ポート３３、排気ポート３４を所定のバルブタイミングで開閉するものである。
吸気バルブ３５、排気バルブ３６は、各気筒に例えば２本ずつ設けられる。
吸気バルブ３５、排気バルブ３６は、クランクシャフト１０の１／２の回転数で同期して回転する吸気カムシャフト３７、排気カムシャフト３８によって開閉される。
吸気カムシャフト３７、排気カムシャフト３８のカムスプロケット部には、各カムシャフトの位相を進角・遅角させて各バルブの開弁時期、閉弁時期を変化させる図示しないバルブタイミング可変機構が設けられている。
インジェクタ３９は、エンジン制御ユニット１００が発する開弁信号に応じて、燃焼室３１内に燃料を噴射して混合気を形成するものである。
インジェクタ３９は、燃料を噴射するノズル部が、燃焼室３１の内面における吸気ポート３３側の領域からシリンダ内に露出するよう設けられている。
【００２１】
インテークシステム４０は、空気を導入して吸気ポート３３に導入する吸気装置である。
インテークシステム４０は、インテークダクト４１、チャンバ４２、エアクリーナ４３、エアフローメータ４４、スロットルバルブ４５、インテークマニホールド４６、吸気圧センサ４７等を備えて構成されている。
【００２２】
インテークダクト４１は、外気を導入して吸気ポート３３に導入する流路である。
チャンバ４２は、インテークダクト４１の入口部近傍に連通して設けられた空間部である。
エアクリーナ４３は、空気を濾過してダスト等を取り除くものである。
エアクリーナ４３は、インテークダクト４１におけるチャンバ４２との連通箇所の下流側に設けられている。
エアフローメータ４４は、インテークダクト４１内を通過する空気流量（エンジン１の吸入空気量）を計測するものである。
エアフローメータ４４は、エアクリーナ４３の出口近傍に設けられている。
エアフローメータ４４の出力は、エンジン制御ユニット１００に伝達される。
【００２３】
スロットルバルブ４５は、空気の流量を調節してエンジン１の出力を制御するバタフライバルブである。
スロットルバルブ４５は、インテークダクト４１におけるインテークマニホールド４６との接続部近傍に設けられている。
スロットルバルブ４５は、エンジン制御ユニット１００がドライバ要求トルク等に応じて設定する目標スロットル開度に応じて、図示しない電動式のスロットルアクチュエータによって開閉駆動される。
また、スロットルバルブ４５には、その開度を検出するスロットルセンサが設けられ、その出力はエンジン制御ユニット１００に伝達される。
インテークマニホールド４６は、空気を各気筒の吸気ポート３３に分配する分岐管である。
インテークマニホールド４６は、スロットルバルブ４５の下流側に設けられている。
吸気圧センサ４７は、インテークマニホールド４６内の空気の圧力（吸気圧力）を検出するものである。
吸気圧センサ４７の出力は、エンジン制御ユニット１００に伝達される。
【００２４】
エキゾーストシステム５０は、排気ポート３４から排出された排ガスを外部に排出する排気装置である。
エキゾーストシステム５０は、エキゾーストマニホールド５１、エキゾーストパイプ５２、フロント触媒５３、リア触媒５４、サイレンサ５５、空燃比センサ５６、リアＯ２センサ５７等を有して構成されている。
【００２５】
エキゾーストマニホールド５１は、各気筒の排気ポート３４から出た排ガスを集合させる集合管である。
エキゾーストパイプ５２は、エキゾーストマニホールド５１から出た排ガスを外部に排出する管路である。
フロント触媒５３、リア触媒５４は、エキゾーストパイプ５２の中間部分に設けられ、排ガス中のＨＣ、ＮＯＸ、ＣＯ等を浄化する三元触媒をそれぞれ備えている。
フロント触媒５３は、エキゾーストマニホールド５１の出口に隣接して設けられ、リア触媒５４は、フロント触媒の出口側に設けられている。
サイレンサ５５は、排ガスの音響エネルギを低減するものである。
サイレンサ５５は、エキゾーストパイプ５２の出口近傍に設けられている。
【００２６】
空燃比センサ５６は、エキゾーストマニホールド５１の出口と、フロント触媒５３の入口との間に設けられている。
リアＯ２センサ５７は、フロント触媒５３の出口と、リア触媒５４の入口との間に設けられている。
空燃比センサ５６、リアＯ２センサ５７は、ともに排ガス中の酸素濃度に応じた出力電圧を発生することによって、排ガス中の酸素量を検出するものである。
空燃比センサ５６は、リアＯ２センサ５７に対してより広範囲の空燃比における酸素濃度を検出可能なリニア出力センサとなっている。
空燃比センサ５６、リアＯ２センサ５７の出力は、ともにエンジン制御ユニット１００に伝達される。
【００２７】
ＥＧＲ装置６０は、エキゾーストマニホールド５１から排ガスの一部をＥＧＲガスとして抽出し、インテークマニホールド４６内に導入する排ガス再循環（ＥＧＲ）を行うものである。
ＥＧＲ装置６０は、ＥＧＲ流路６１、ＥＧＲクーラ６２、ＥＧＲバルブ６３等を備えている。
【００２８】
ＥＧＲ流路６１は、エキゾーストマニホールド５１から、インテークマニホールド４６に排ガス（ＥＧＲガス）を導入する管路である。
ＥＧＲクーラ６２は、ＥＧＲ流路６１を流れるＥＧＲガスを、エンジン１の冷却水との熱交換によって冷却するものである。
ＥＧＲクーラ６２は、ＥＧＲ流路６１の途中に設けられている。
ＥＧＲバルブ６３は、ＥＧＲ流路６１内を通過するＥＧＲガスの流量を調節する調量弁である。
ＥＧＲバルブ６３は、ＥＧＲ流路６１におけるＥＧＲクーラ６２の下流側に設けられている。
ＥＧＲバルブ６３は、ソレノイド等の電動アクチュエータによって駆動され開閉する弁体を有し、エンジン制御ユニット１００によって、所定の目標ＥＧＲ率（ＥＧＲガス流量／吸気流量）に基づいて設定された開度マップを用いて開度を制御される。
【００２９】
エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１００は、エンジン１、及び、その補機類を、統括的に制御するものである。
エンジン制御ユニット１００は、ＣＰＵ等の情報処理手段、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶手段、入出力インターフェイス、及び、これらを接続するバス等を備えて構成されている。
また、エンジン制御ユニット１００には、ドライバによる図示しないアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルセンサ１０１が設けられている。
【００３０】
また、エンジン制御ユニット１００には、大気圧センサ１１０が接続されている。
大気圧センサ１１０は、車両周囲の雰囲気における空気圧力（大気圧）を検出する圧力センサである。
【００３１】
エンジン制御ユニット１００は、アクセルペダルセンサ１０１の出力等に基づいて、ドライバ要求トルクを設定する機能を備えている。
エンジン制御ユニット１００は、エンジン１が実際に発生するトルクが、設定されたドライバ要求トルクに近づくよう、スロットルバルブ開度、過給圧、燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期、バルブタイミング等を制御する。
エンジン制御ユニット１００は、燃料噴射量を設定し、インジェクタを駆動して燃料噴射を行わせる噴射制御部１０２を有する。
噴射制御部１０２は、通常時には、エアフローメータ４４が検出する吸入空気量に基づいて基本となる燃料噴射量を設定するとともに、空燃比センサ５６の出力に基づいて、実際の空燃比が三元触媒のウインドウ内となるよう補正する空燃比フィードバック制御を行う。
【００３２】
また、エンジン制御ユニット１００は、所定の燃料カット条件が充足された場合に、燃料噴射及び点火を停止する燃料カットを実行する。
燃料カット条件として、例えば、車両の走行速度（車速）が所定値以上であること、エンジン回転数が所定値以上であること、ドライバ要求トルクが所定値以下であること（例えばゼロであること）等があげられる。
エンジン制御ユニット１００は、燃料カットを行った後、上記燃料カット条件が非充足となった場合に、燃料カットを終了し、燃料噴射及び点火を再開する。
【００３３】
エンジン制御ユニット１００は、燃料噴射状態から燃料カットを開始する際に、エンジンの出力トルクが急変することを避けるため、１気筒ずつ時間間隔をおいて順次燃料カットを開始する制御を行う。
例えば、実施形態のような水平対向４気筒エンジンにおいては、点火順序は、第１気筒、第３気筒、第２気筒、第４気筒の順となっている。
エンジン制御ユニット１００は、燃料カットを開始する際に、例えば点火順序と同じ順序において、各気筒の燃料噴射及び点火を順次停止する。
【００３４】
エンジン制御ユニット１００は、燃料カットを実行し、車両が惰性により走行する際に、エンジン１のポンピングロスによって所望の減速感、減速度を得るため、スロットルバルブ４５の開度制御を行っている。
例えば、車両の減速度が所定の目標減速度よりも大きい場合には、スロットルバルブ４５の開度を大きくしてポンピングロスを抑制し、目標減速度よりも小さい場合には、スロットルバルブ４５の開度を小さくしてポンピングロスを増大させる制御を行う。
【００３５】
また、エンジン制御ユニット１００は、燃料カットからの復帰時に、エキゾーストシステム５０からシリンダＣ内への空気の逆流による空燃比のリーン化を防止するため、以下説明する燃料増量補正を行っている。
エンジン制御ユニット１００は、燃料カット中における排気側から燃焼室３１内への逆流空気量に応じて燃料噴射量を増量補正する噴射量補正部１０３を備えている。
【００３６】
図２は、実施形態のエンジンの燃料カット時における排気流路からシリンダ内への逆流のメカニズムを示す図である。
図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）は、シリンダを中心軸を含む平面で切って見た模式的断面を示している。
図２（ａ）は、ピストンＰが燃焼行程終期における下死点近傍にあり、排気バルブ３６が開いた状態（図３におけるＡ点）を示している。
図２（ｂ）は、排気行程中期において、ピストンＰが上死点側へ移動中の状態（図３におけるＢ点）を示している。
図２（ｃ）は、ピストンＰが排気行程終期における上死点近傍にあり、排気バルブ３６が閉じられた状態（図２におけるＣ点）を示している。
【００３７】
図２（ａ）に示すように、ピストンＰが燃焼行程後の下死点近傍にあるときに、排気バルブ３６が開くと、排気ポート３４、エキゾーストシステム５０側からシリンダＣの内部に空気が逆流し、流入する。
その後、図２（ｂ）に示すように、ピストンＰが上死点側に移動すると、シリンダＣ内の残留排ガス及びエキゾーストシステム５０等から逆流した空気は、排気ポート３４からエキゾーストシステム５０側へ押し出される。
図２（ｃ）に示すように、ピストンＰが上死点近傍にあるときに、排気バルブ３６は閉じられるが、このとき、シリンダＣ内に残留するガスは、残留排ガスとエキゾーストシステム５０から逆流した空気（新気）とが混合された状態となっており、ここに含まれる空気量は、エアフローメータ４４では検出することができない。
【００３８】
図３は、実施形態のエンジンにおける燃料カット中のシリンダ内の圧力推移の一例を示す図である。
図３において、横軸はクランク角を示しており、クランクシャフト１０の回転速度が一定である場合には時間と読み替えることも可能である。また、縦軸はシリンダＣ内の圧力を示している。
燃焼室３１内で燃焼が行われず、燃焼による熱供給がない燃料カット中においては、圧縮行程においてはほぼ断熱圧縮とみなすことができ、膨張行程においてはほぼ断熱膨張とみなすことができる。
このため、膨張行程終期におけるシリンダ内圧力は、圧縮行程始期におけるシリンダ内圧力と同等となる。
このとき、吸気管内圧力（インテークマニホールド４６内の圧力）は、スロットルバルブ４５の絞り効果によって、大気圧よりも低くなる。
また、吸気行程から圧縮行程始期に至るまでのシリンダ内圧力は、吸気ポート３３等の流路抵抗に起因して、吸気管内圧力よりもさらに低くなる。
【００３９】
一方、エキゾーストマニホールド５１内の圧力は、エキゾーストマニホールド５１の後端が大気開放されているため、大気圧とほぼ同等の圧力となる。
燃料カット中においては、排気バルブ３６が開く際のシリンダ内圧力は、吸気行程が終了して吸気バルブ３５が閉じた際のシリンダ内圧力と同等となる。
このため、排気バルブ３６が開いた際に、排気ポート３４側からシリンダＣ内への逆流が生じる。
また、排気行程において、シリンダＣから排気ポート３４側へ押し出されるガスは、燃料カット中においては空気が主成分であり、一部残留排ガスを含む状態となっている。
燃料カット中にエンジン１のクランクシャフト１０が回転し、サイクルが累積すると、エキゾーストシステム５０内に滞留する空気量が増大し、シリンダＣへ逆流する気体も空気が占める割合が増大して掃気が進行する。
【００４０】
図３において、燃料カット開始直後の圧力推移を実線で示し、燃料カット開始後時間が経過した際の圧力推移を破線で示している。
上述したようなエキゾーストシステム５０から逆流する空気の影響により、燃料カットの実行時には、図３に示すように、シリンダ内圧力が上昇する。
一部気筒において燃料カットを行うことが可能である場合には、このシリンダ内圧力の上昇量は、燃料カットを行っている気筒数の増加に応じて増大する。
【００４１】
このように、燃料カット時に排気側からシリンダ内へ空気が逆流している場合には、燃料カットの終了時における燃料噴射再開時に、エアフローメータ４４の出力に基づいて燃料噴射量を設定した場合、空燃比がリーン（空気過剰）となり、エンジン１の出力トルクが低下して車両のドライバビリティが損なわれたり、失火やエンジンストールが生じることが懸念される。
そこで、実施形態の燃料噴射制御装置においては、燃料カット終了後の燃料噴射再開時（燃料カット復帰時）に、以下説明する燃料噴射量の増量補正を行っている。
図４は、実施形態の燃料噴射制御装置における燃料カット終了時の燃料増量補正制御を示すフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。
【００４２】
＜ステップＳ０１：燃料カット終了判断＞
エンジン制御ユニット１００は、燃料カットを実行している状態から、燃料カット状態が非充足となり、燃料カットを終了（燃料噴射復帰）すべき状態となったか否かを判別する。
燃料カットを終了すべき場合にはステップＳ０２に進み、その他の場合は一連の処理を終了する。
【００４３】
＜ステップＳ０２：各種パラメータ取得＞
エンジン制御ユニット１００は、各センサ類の出力に基づいて、クランクシャフト１０の回転速度、スロットルバルブ４５の開度、冷却水温度、大気圧に関する情報を取得する。
その後、ステップＳ０３に進む。
【００４４】
＜ステップＳ０３：逆流空気量推定・増量補正基本項設定＞
エンジン制御ユニット１００は、燃料カット中に排気側からシリンダＣ内に逆流する空気量（逆流空気量）を推定し、推定された逆流空気量をストイキ燃焼させることを考慮して設定される増量補正基本項を設定する。
逆流空気量は、例えば、エンジン１の回転数（クランクシャフト１０の回転速度）と、スロットルバルブ４５の開度とから、逆流空気量が読み出される逆流空気量マップを用いて求めることができる。
また、逆流空気量マップは、燃料カットを行う気筒数に応じて、それぞれ設定することが好ましい。
逆流空気量マップは、例えば、実験的に、あるいは、シミュレーションを用いて、エンジン１の機種毎に設定することが可能である。
また、バルブタイミング可変機構を有するエンジンの場合には、バルブタイミングにより逆流空気量が変化するため、異なるバルブタイミングに対応した複数の逆流空気量マップを備える構成としてもよい。
その後、ステップＳ０４に進む。
【００４５】
＜ステップＳ０４：大気圧補正＞
エンジン制御ユニット１００は、ステップＳ０３において設定した増量補正基本項に対し、大気圧センサ１１０の出力に基づく補正を行う。
大気圧センサ１１０が検出する大気圧が標準圧力に対して低い場合には、エキゾーストシステム５０内の圧力も低下し、シリンダＣ内への逆流空気量も低減されるため、増量補正基本項に対して減少補正を行う。
このときの減少補正量は、大気圧の低下に応じて大きくなるように設定される。
その後、ステップＳ０５に進む。
【００４６】
＜ステップＳ０５：低水温時補正＞
エンジン制御ユニット１００は、水温センサ２１の出力に基づいて、エンジン１の冷却水温を検出し、冷却水温が所定の閾値以下である低温状態においては、ステップＳ０４における補正後の増量補正基本項に対して、増量補正を行う。
このときの増量補正量は、冷却水温の低下に応じて増加させるようにしてもよい。
その後、ステップＳ０６に進む。
【００４７】
＜ステップＳ０６：増量補正済み燃料噴射量決定＞
エンジン制御ユニット１００は、ステップＳ０４，Ｓ０５において補正済みの増量補正基本項に相当する燃料量と、エアフローメータ４４が検出する吸入空気量に基づいて設定される燃料量とを合算し、最終的な燃料噴射量を決定する。
エンジン制御ユニット１００は、決定された燃料噴射量に基づいて、エンジン１における燃料噴射及び点火を再開する。
その後、ステップＳ０７に進む。
【００４８】
＜ステップＳ０７：増量補正噴射終了判断＞
エンジン制御ユニット１００は、逆流空気量に基づく増量補正が行われた状態での燃料噴射が、燃料カットからの復帰後通算して所定の回数行われたか否かを判別する。
ここで、所定の回数は、燃料カットが行われた気筒数の増加に応じて増加する構成とし、例えば、燃料カットが行われた気筒数と同数とすることができる。
例えば、４気筒全てで燃料カットが行われた場合には、全ての気筒における初回燃料噴射時に、ステップＳ０６において決定された増量補正済みの燃料噴射量を適用する。
一方、Ｎ気筒（Ｎ＝１，２，３）のみで燃料カットが行われた場合には、燃料カット終了後に最初に点火される気筒から、点火順序がＮ番目までの気筒において、初回燃料噴射時に増量補正された燃料噴射量を適用する。
例えば、点火時期が第１気筒、第３気筒、第２気筒、第４気筒であって、３つの気筒で燃料カットが行われた状態からの復帰時に、第２気筒から燃料噴射を再開する場合には、第２気筒、第４気筒、第１気筒の初回燃料噴射時にのみ逆流空気量に応じた増量補正を行う。
増量補正された燃料噴射量が適用された噴射が所定の回数終了している場合はステップＳ０８に進み、その他の場合はステップＳ０７を繰り返す
【００４９】
＜ステップＳ０８：増量補正終了＞
エンジン制御ユニット１００は、逆流空気量に応じた増量補正を終了し、エアフローメータ４４の出力に基づいて燃料噴射量を設定し、空燃比センサ５６の出力に基づいて適宜フィードバック補正を行う空燃比フィードバック制御に復帰する。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。
なお、エンジン１において、一時的に吸気圧センサ４７が検出する吸気管圧力（インテークマニホールド４６内圧力）に基づいた燃料噴射制御を行う場合には、吸気管圧力には排気系からの逆流空気量の影響も加味されることから、過剰補正を防止するため上述した増量補正は行わない。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）燃料カットの実行中におけるエキゾーストシステム５０、排気ポート３４からの燃焼室３１への逆流空気量を推定し、逆流空気量の増加に応じて燃料噴射量の増量補正を行うことにより、排気側からの空気の逆流があった場合でも燃焼室３１内の空燃比がリーン化することを防止できる。
また、このような増量補正を、気筒毎にみた場合における燃料カット終了後の初回燃料噴射時にのみ行うことにより、２回目以降の燃料噴射時に、増量補正に起因して燃焼室内の空燃比がリッチ化することを防止できる。
（２）逆流空気量に応じた増量補正を行う気筒数を、燃料カットが実行された気筒数と同数とすることにより、排気系からの逆流空気量を燃焼させるための適切な燃料噴射量の増量補正を行うことができる。
（３）増量補正の補正量を、逆流空気量に対してストイキとなるように設定することにより、増量補正により空燃比が過度にリーン化、リッチ化することを防止し、排気側から逆流する空気を適切に燃焼させることができる。
（４）クランクシャフト１０の回転速度及びスロットルバルブ４５の開度に基づいて逆流空気量を推定し、増量補正の基本項を設定することにより、一般的なエンジンであれば既存のハードウェアによって検出可能なパラメータを用いて精度よく逆流空気量を設定し、適切な増量補正を行うことができる。
（５）大気圧の低下に応じて増量補正の補正量を減少させることにより、高地などの酸素密度が低下する状況下において、増量補正の補正量が過剰に設定されてリッチ失火などが生じることを防止できる。
（６）冷却水温が低温である暖機未了状態である場合に、増量補正の補正量を増加させることにより、燃料が気化、着火し難い冷間時において、点火性を確保して失火やそれに起因するエンジンストールを防止することができる。
【００５１】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）燃料噴射制御装置及びエンジンの構成は、上述した実施形態に限定されることなく適宜変更することが可能である。
例えば、実施形態においては、エンジンは水平対向の直噴ガソリンエンジンであるが、本発明は他種の内燃機関にも適用することができる。
例えば、シリンダレイアウト、気筒数、燃料噴射方式、過給機の有無等は特に限定されない。例えばターボ加給を行うエンジンであっても、低負荷時にはウェイストゲートバルブを開いて自然吸気領域で制御を行うエンジンの場合には、本発明を適用することが可能である。
（２）実施形態において、エンジンは直噴（筒内噴射）式の燃料噴射装置を有するものであったが、本発明はこれに限定されず、ポート噴射式の燃料噴射装置や、ポート噴射と筒内噴射とを併用する燃料噴射装置を有するエンジンにも適用することが可能である。
（３）実施形態において、エンジン１の回転数と、スロットルバルブ４５の開度とから、逆流空気量が読みだされる逆流空気量マップを用いて逆流空気量を求めているが、これに限らず、例えば、スロットルバルブ４５の開度に代えてエアフローメータ４４により検出される吸入空気量に基づいて逆流空気量を求めてもよい。
（４）実施形態において、大気圧に基づいて燃料カット終了時の燃料噴射量の増量補正の補正量を補正しているが、排気流路内の圧力を検出する排気圧センサを有する場合には、排気圧の低下に応じて増量補正の補正量を減少させる補正を行ってもよい。
（５）実施形態においては、エンジンの冷却水温を用いて暖機未了状態を検出しているが、これに限らず、例えば、エンジンの潤滑油温、外気温など、他のパラメータを用いて暖機未了状態を検出してもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１    エンジン
Ｐ    ピストン                      Ｃ    シリンダ
１０    クランクシャフト            １１    クランク角センサ
２０    シリンダブロック
２０Ｒ  右側シリンダブロック        ２０Ｌ  左側シリンダブロック
２１    水温センサ                  ３０    シリンダヘッド
３０Ｒ  右側シリンダヘッド          ３０Ｌ  左側シリンダヘッド
３１    燃焼室
３２    点火プラグ                  ３３    吸気ポート
３４    排気ポート                  ３５    吸気バルブ
３６    排気バルブ                  ３７    吸気カムシャフト
３８    排気カムシャフト            ３９    インジェクタ
４０    インテークシステム          ４１    インテークダクト
４２    チャンバ                    ４３    エアクリーナ
４４    エアフローメータ            ４５    スロットルバルブ
４６    インテークマニホールド      ４７    吸気圧センサ
５０    エキゾーストシステム        ５１    エキゾーストマニホールド
５２    エキゾーストパイプ          ５３    フロント触媒
５４    リア触媒                    ５５    サイレンサ
５６    空燃比センサ                ５７    リアＯ２センサ
６０    ＥＧＲ装置                  ６１    ＥＧＲ流路
６２    ＥＧＲクーラ                ６３    ＥＧＲバルブ
１００    エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）
１０１    アクセルペダルセンサ      １０２    噴射制御部
１０３    噴射量補正部              １１０    大気圧センサ
【図１】
2020148162.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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