(57)【要約】【課題】  燃料における発熱量などの性状が変動しても、低燃費を維持しながら、安定した運転を維持することのできる内燃機関の燃料供給制御装置及びその方法を提供することを目的とする。【解決手段】  エンジンの運転状態に基づいて、基準燃料量を決定する基準燃料量算出部１と、エンジンの燃焼状態に基づいて、基準燃料量を調整するための調整燃料量を決定する調整燃料量算出部２と、基準燃料量に基づいて設定される基準弁開度ｘ及び調整燃料量に基づいて設定される調整弁開度ｘ´とに基づいて最終的な弁開度を設定し、この弁開度に応じて燃料流量制御弁９を制御することにより、適切な燃料量の燃料をエンジンに供給させる燃料量制御部３とを備える。【選択図】      図１
2006307692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の運転状態に基づいて、基準燃料量を決定する基準燃料量決定手段と、
前記内燃機関の燃焼状態に基づいて、前記基準燃料量を調整するための調整燃料量を決定する調整燃料量決定手段と、
前記基準燃料量と前記調整燃料量とに基づいて、前記内燃機関に供給する燃料量を決定する燃料決定手段と
を備え、
前記調整燃料量決定手段は、
前記内燃機関の燃焼状態が安定している場合には、前記調整燃料量を減少させ、前記内燃機関の燃焼状態が不安定の場合には、前記調整燃料量を増加させる内燃機関の燃料量制御装置。
【請求項２】
前記調整燃料量決定手段は、
前記内燃機関の燃焼状態に応じて、基準線を挟んで設定される所定の上下限閾値の範囲内で、前記調整燃料量を設定する調整燃料量設定手段と、
前記調整燃料量設定手段により設定される前記調整燃料量の変動に基づいて、前記基準線を変動させる基準線設定手段と
を具備する請求項１に記載の内燃機関の燃料量制御装置。
【請求項３】
前記基準線設定手段は、前記調整燃料量が所定期間にわたって、継続して前記下限閾値に設定されていた場合に、前記調整燃料量が減少する方向に、前記基準線を移動させる請求項２に記載の内燃機関の燃料量制御装置。
【請求項４】
前記基準線設定手段は、前記基準線を所定の割合で移動させる請求項３に記載の内燃機関の燃料量制御装置。
【請求項５】
前記基準線設定手段は、前記基準線を前記調整燃料量が減少する方向に移動させている期間において、前記調整燃料量設定手段により設定される前記調整燃料量が前記下限閾値以上となった場合は、前記基準線の移動を停止させる請求項２から請求項４のいずれかの項に記載の内燃機関の燃料量制御装置。
【請求項６】
前記基準線設定手段は、前記調整燃料量が前記上限閾値を超えた場合に、前記調整燃料量が増加する方向に、前記基準線を移動させる請求項２から請求項５のいずれかの項に記載の内燃機関の燃料量制御装置。
【請求項７】
前記基準線設定手段は、前記調整燃料量が前記上限閾値を超えた分量に応じて、前記基準線の移動幅を決定する請求項６に記載の内燃機関の燃料量制御装置。
【請求項８】
前記基準線設定手段は、予め設定されている最小下限閾値から最大上限閾値の範囲内で、前記基準線を変動させる請求項２から請求項７のいずれかの項に記載の内燃機関の燃料量制御装置。
【請求項９】
内燃機関の運転状態に応じて、基準燃料量を決定する過程と、
前記内燃機関の燃焼状態に応じて、前記基準燃料量を調整するための調整燃料量を決定する過程と、
前記基準燃料量と前記調整燃料量とに基づいて、前記内燃機関に供給する燃料量を決定する過程と
を備え、
前記調整燃料量を決定する過程は、
前記内燃機関の燃焼状態が安定している場合には、前記調整燃料量を減少させ、前記内燃機関の燃焼状態が不安定の場合には、前記調整燃料量を増加させる内燃機関の燃料量制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼状態に応じて、内燃機関に供給する燃料量を調整する内燃機関の燃料量制御装置及びその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、自動車用エンジンなどの内燃機関などでは、ＨＣやＣＯなどの有害排出ガスの低減や燃費の向上などを図るために、理論空燃比よりも希薄側空燃比での燃焼運転を行う希薄燃焼（リーン）式内燃機関が提案されている。
このような希薄燃焼式内燃機関における燃焼制御の一例として、例えば、特開昭５６−１４６０６８号公報（特許文献１）などがある。
上記特許文献１には、内燃機関の不安定状態を検出し、エンジンの状態に応じて点火エネルギーを制御する技術が開示されている。この発明によれば、エンジンが不安定なときにのみ高い点火エネルギーを供給するので、無駄なエネルギーの消費を回避し、燃費を向上させることが可能となる。
【特許文献１】特開昭５６−１４６０６８号公報（第１図及び第７図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年、燃料ガスの自由化に伴い、上述したような内燃機関に供給される燃料の質が低下する傾向にある。このような燃料は、例えば、未燃調ガスと呼ばれ、一定量に含まれるエネルギー量が大幅に異なる。
従って、上述したような従来の内燃機関の制御方法において、このような未燃調ガスを用いると、良好な燃焼状態を保つことができず、運転に支障をきたすおそれがある。
【０００４】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、未燃調ガスを用いることにより、一定量に含まれる発熱量などの性状が変動することとなっても、低燃費を維持しながら、安定した運転を維持することのできる内燃機関の燃料量制御装置及びその方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、内燃機関の運転状態に基づいて、基準燃料量を決定する基準燃料量決定手段と、前記内燃機関の燃焼状態に基づいて、前記基準燃料量を調整するための調整燃料量を決定する調整燃料量決定手段と、前記基準燃料量と前記調整燃料量とに基づいて、前記内燃機関に供給する燃料量を決定する燃料決定手段とを備え、前記調整燃料量決定手段は、前記内燃機関の燃焼状態が安定している場合には、前記調整燃料量を減少させ、前記内燃機関の燃焼状態が不安定の場合には、前記調整燃料量を増加させる内燃機関の燃料量制御装置を提供する。
【０００６】
上記構成によれば、基準燃料量が、内燃機関の運転状態に基づいて基準燃料量決定手段により決定され、この基準燃料量を調整するための調整燃料量が、内燃機関の燃焼状態に基づいて調整燃料量決定手段により決定される。そして、この基準燃料量及び調整燃料量に基づく燃料量が燃料量決定手段により決定され、この決定された燃料量の燃料が内燃機関に供給される。
ここで、調整燃料量決定手段は、内燃機関の燃焼状態が安定している場合には、調整燃料量を減少させることにより、できるだけ少ない燃料量において燃焼状態の安定状態を維持させ、内燃機関の燃焼状態が不安定の場合には、調整燃料量を増加させることにより、燃焼機関の燃焼状態の安定化を図る。このように、内燃機関の燃焼状態を常に監視しており、燃焼状態が安定状態となるように調整燃料量が設定されるので、未燃調の燃料が供給されることにより、発熱量などの性状が変動するような場合であっても、良好な燃焼状態を維持することが可能となる。
更に、内燃機関の燃焼状態が安定している場合には、調整燃料量を減少させることにより、できるだけ少ない燃料量により燃焼状態の安定を維持することが可能となる。
【０００７】
本発明の内燃機関の燃料量制御装置において、前記調整燃料量決定手段は、前記内燃機関の燃焼状態に応じて、基準線を挟んで設定される所定の上下限閾値の範囲内で、前記調整燃料量を設定する調整燃料量設定手段と、前記調整燃料量設定手段により設定される前記調整燃料量の変動に基づいて、前記基準線を変動させる基準線設定手段とを具備していても良い。
【０００８】
上記構成によれば、調整燃料量は、基準線を挟んで設定される所定の下限閾値から上限閾値の範囲内となるように、調整燃料量設定手段によって設定される。ここで、上記基準線は、調整燃料量の変動に応じて、換言すると、内燃機関の燃焼状態に応じて、基準線設定手段により変動される。
このように、その時々の内燃機関の燃焼状態に応じて、基準線が変動し、この基準線に基づいて設定される所定の上下限閾値の範囲内となるように、調整燃料量が設定されるので、最適な設定範囲内で調整燃料量を設定することが可能となる。
【０００９】
本発明の内燃機関の燃料量制御装置において、前記基準線設定手段は、前記調整燃料量が所定期間にわたって、継続して前記下限閾値に設定されていた場合に、前記調整燃料量が減少する方向に、前記基準線を移動させても良い。
【００１０】
上記構成によれば、調整燃料量が所定期間にわたって、継続して下限閾値に設定されていた場合には、その下限閾値以下に調整燃料量を設定しても、安定した燃焼状態を維持できる可能性が高い。このような場合には、調整燃料量が減少する方向に、基準線が移動されるので、調整燃料量を当初の下限閾値よりも更に小さい値に設定することが可能となる。これにより、内燃機関の燃焼状態が安定状態を維持できる範囲内で、調整燃料量を限界まで減少させることが可能となる。
【００１１】
本発明の内燃機関の燃料量制御装置において、前記基準線設定手段は、前記基準線を所定の割合で移動させても良い。
【００１２】
上記構成によれば、基準線は、所定の割合で移動されるので、調整燃料量を除々に少なくすることが可能となる。これにより、エンジンの燃焼状態を監視しながら、緩やかな燃料量の調整を行うことが可能となる。
【００１３】
本発明の内燃機関の燃料量制御装置において、前記基準線設定手段は、前記基準線を前記調整燃料量が減少する方向に移動させている期間において、前記調整燃料量設定手段により設定される前記調整燃料量が前記下限閾値以上となった場合は、前記基準線の移動を停止させても良い。
【００１４】
上記構成によれば、調整燃料量が減少する方向に基準線が移動されている期間において、調整燃料量設定手段により設定される調整燃料量が下限閾値以上となった場合には、基準線の移動が停止されるので、そのときの燃焼状態に応じた最適な基準線を挟んで設定される上下限閾値の範囲内で、調整燃料量を設定することが可能となる。
【００１５】
本発明の内燃機関の燃料量制御装置において、前記基準線設定手段は、前記調整燃料量が前記上限閾値を超えた場合に、前記調整燃料量が増加する方向に、前記基準線を移動させても良い。
【００１６】
上記構成によれば、例えば、燃料の質が良質なものから悪質なものへと変化することにより、換言すると、発熱量が大きい高カロリーのガスから発熱量が小さい低カロリーのガスに変化することにより、より多くの調整燃料量が必要となった結果、調整燃料量がその時点における基準線に基づいて設定された上限閾値を超えた場合には、調整燃料量が増加する方向に、基準線が移動される。これにより、そのときの燃焼状態に応じた最適な基準線を挟んで設定される上下限閾値の範囲内で、調整燃料量を設定することが可能となる。
【００１７】
本発明の内燃機関の燃料量制御装置において、前記基準線設定手段は、前記調整燃料量が前記上限閾値を超えた分量に応じて、前記基準線の移動幅を決定しても良い。
【００１８】
上記構成によれば、例えば、燃料の質が良質なものから悪質なものへと変化することにより、より多くの調整燃料量が必要となった結果、調整燃料量がその時点における基準線に基づいて設定された上限閾値を超えた場合には、その上限閾値を超えた分量に応じて、基準線が移動されるので、そのときの燃焼状態に応じた最適な基準線を設定することが可能となる。
【００１９】
本発明の内燃機関の燃料量制御装置において、前記基準線設定手段は、予め設定されている最小下限閾値から最大上限閾値の範囲内で、前記基準線を変動させても良い。
【００２０】
上記構成によれば、基準線は、予め設定されている最小下限閾値から最大上限閾値の範囲内で移動される。これにより、調整燃料量の設定幅を定めることが可能となる。
【００２１】
本発明は、内燃機関の運転状態に応じて、基準燃料量を決定する過程と、前記内燃機関の燃焼状態に応じて、前記基準燃料量を調整するための調整燃料量を決定する過程と、前記基準燃料量と前記調整燃料量とに基づいて、前記内燃機関に供給する燃料量を決定する過程とを備え、前記調整燃料量を決定する過程は、前記内燃機関の燃焼状態が安定している場合には、前記調整燃料量を減少させ、前記内燃機関の燃焼状態が不安定の場合には、前記調整燃料量を増加させる内燃機関の燃料量制御方法を提供する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の内燃機関の燃料量制御装置及びその方法によれば、未燃調ガスを用いることにより、一定量における発熱量などの性状が変動することとなっても、低燃費を維持しながら、安定した運転を維持することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明にかかる内燃機関の燃料量制御装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る内燃機関の燃料量制御装置の概略構成を示したブロック図である。
同図に示すように、本実施形態に係る内燃機関の燃料量制御装置は、例えば、自動車に搭載されるエンジンへ供給する燃料量を制御するものであり、基準燃料量算出部（基準燃料量決定手段）１、調整燃料量算出部（調整燃料量決定手段）２、及び燃料量制御部（燃料決定手段）３を備えて構成されている。
【００２４】
上記基準燃料量算出部１には、負荷算出部４からエンジン負荷（以下「負荷」という。）が、回転数算出部５からエンジン回転数（以下「回転数」という。）が、それぞれ入力される。
負荷算出部４は、例えば、吸気管圧力センサ（以下「圧力センサ」という。）６からの信号に基づいて負荷を算出する。この圧力センサ６は、例えば、エンジンの吸気ポートに接続される吸気管の圧力を検出するものである。
【００２５】
回転数算出部５は、例えば、クランクセンサ７からの信号に基づいて回転数を算出する。このクランクセンサ７は、エンジンのクランクシャフトに直付けされたロータブレードの回転を検出するものである。例えば、上記ロータブレードには、図２に示すように、角度幅７０°の２個のベーン７１、７２が１８０°間隔で形成されており、クランクセンサ７は、各気筒の上死点を含む１１０°の区間と、それに続く７０°の区間とを検出し、この検出結果を回転数算出部５に出力する。なお、クランクセンサ７により検出されたクランク角からエンジン回転数を算出する手法については、周知の技術であるので、詳細は省略する。
【００２６】
基準燃料量算出部１は、上述の負荷算出部４から入力される負荷及び回転算出部５から入力される回転数に基づき、予め保有している弁開度マップ１１を参照することにより、エンジンの運転状態に応じた基準燃料量（ここでは、基準弁開度ｘ）を設定する。ここで、弁開度とは、エンジンに燃料を供給するための燃料流量制御弁９の開度であり、この弁開度が絞られるほど、エンジンに供給される燃料量が少なくなり、空燃比がリーン（希薄側）方向に移行することとなる。
基準燃料量算出部１は、上述したように設定した基準弁開度ｘを燃料量制御部３に出力する。
【００２７】
一方、調整燃料量算出部２には、燃焼不安定指数算出部８からエンジン回転数の変動指数が入力される。このエンジン回転数の変動指数は、エンジンの燃焼状態が安定状態であるか否かを判定するための指数である。
燃焼不安定指数算出部８は、例えば、クランクセンサ７からの信号に基づいてエンジン回転数の変動指数を算出する。クランクセンサ７からの信号に基づいて、エンジン回転数の変動指数を算出する手法については、例えば、特許第２９４７０６５号公報、特許第２９５６４５６号公報に詳述されている。これらの周知技術を採用することにより、エンジン回転数の変動指数を算出することが可能である。
【００２８】
調整燃料量算出部２は、上述の燃焼不安定指数算出部８から入力されるエンジン回転数の変動指数に基づいて、エンジンの燃焼状態が安定状態か否かを判定し、この燃焼状態が安定状態となるように、調整燃料量（ここでは、調整弁開度ｘ´）を設定する。
調整燃料量算出部２は、例えば、エンジンの燃焼状態が安定している場合には、調整燃料量をより減少させ、エンジンの燃焼状態が不安定の場合には、調整燃料量を増加させる。なお、調整燃料量算出部２による調整燃料量の決定手法についての詳細は、後述する。
調整燃料量算出部２は、上述したような手法により設定した調整弁開度ｘ´を燃料量制御部３に出力する。
【００２９】
燃料量制御部３には、上述した基準燃料量算出部１から基準弁開度ｘが入力されるとともに、調整燃料量算出部２から調整弁開度ｘ´が入力される。燃料量制御部３は、基準弁開度ｘと調整弁開度ｘ´とを加算することにより、最終的な弁開度（例えば、ｘ＋ｘ´）を算出し、この弁開度に基づいて、エンジンの吸気ポートに取り付けられている燃料流量制御弁９を制御する。
【００３０】
次に、このような構成を備える内燃機関の燃料量制御装置の作用について、説明する。
まず、圧力センサ６により検出された吸気管の圧力の検出信号は、負荷算出部４に入力され、負荷算出部４において、この吸気管の圧力に基づいて負荷が算出される。そして、算出されたこの負荷は、基準燃料量算出部１へ出力される。
クランクセンサ７により検出されたクランク角の検出信号は、回転数算出部５に入力され、回転数算出部５において、クランク角に基づいて回転数が算出される。そして、この回転数は、基準燃料量算出部１へ出力される。
そして、基準燃料量算出部１において、負荷算出部４から入力された負荷、並びに、回転数算出部５から入力された回転数に基づいて、予め保有している弁開度マップ１１が参照されることにより、エンジンの運転状態に応じた基準燃料量（ここでは、基準弁開度ｘ）が設定され、この基準弁開度ｘが燃料量制御部３へ出力される。
【００３１】
一方、上記クランクセンサ７により検出されたクランク角の検出信号は、燃焼不安定指数算出部８にも入力される。燃焼不安定指数算出部８において、このクランク角に基づいて、回転数の変動指数が算出され、この変動指数が調整燃料量算出部２へ出力される。
そして、調整燃料量算出部２において、燃焼不安定指数算出部８から入力されたエンジン回転数の変動指数に基づいて、エンジンの燃焼状態が安定状態か否かが判定され、この燃焼状態が安定状態を維持できるのに必要となる調整燃料量（ここでは、調整弁開度ｘ´）が設定され、この調整弁開度ｘ´が燃料量制御部３へ出力される。
【００３２】
調整燃料量算出部２から出力された調整弁開度ｘ´、及び、上述した基準燃料量算出部１から出力された基準燃料弁開度ｘは、燃料量制御部３に入力される。燃料量制御部３では、これら基準弁開度ｘと調整弁開度ｘ´とが加算されることにより、最終的な弁開度が算出され、この弁開度ｘ＋ｘ´に基づいて、エンジンの吸気ポートに取り付けられている燃料流量制御弁９が制御される。
これにより、エンジンの運転状態並びに燃焼状態に応じて設定された最適な燃料量の燃料が燃料流量制御弁９からエンジンに供給されることとなり、運転状態などに応じた最適な空燃比によりエンジンが運転されることとなる。
【００３３】
次に、上述した調整燃料量算出部２について説明する。
本実施形態に係る調整燃料量算出部２は、調整燃料量設定部（調整燃料量設定手段）２１と、基準線設定部（基準線設定手段）２２とを備えている。
調整燃料量設定部２１は、エンジンの燃焼状態に応じて、調整燃料量を設定する。
具体的には、燃焼不安定指数算出部８から入力される燃焼不安定指数Ｓ（以下「変動指数Ｓ」という。）が、図３（ａ）に示されるように、予め設定されている安定領域内（例えば、図３（ａ）に示す下限閾値Ｓｍｉｎ以上）になるように、調整燃料量Ｍａ（図３（ｂ）参照）を設定する。
【００３４】
例えば、変動指数Ｓが不安定領域（例えば、図３に示した下限閾値Ｓｍｉｎ以下）であった場合には、変動指数Ｓが安定領域に入るように、変動指数ＳがＳｍｉｎを下回った割合に応じて、図３（ｂ）に示される調整燃料量Ｍａを増加させる。一方、変動指数Ｓが安定領域内であった場合には、変動指数Ｓが安定領域の限界域内（例えば、図３に示した下限閾値Ｓｍｉｎに限りなく近い領域）となるように、調整燃料量Ｍａを一定割合で減少させる。
このとき、調整燃料量設定部２１は、例えば、図３（ｂ）に示すように、基準線Ｍｇを挟んで設定された所定の上下限閾値の範囲内（例えば、図３に示す下限閾値をＭａｍｉｎと上限閾値をＭａｍａｘとの間）で、調整燃料量Ｍａを設定する。
【００３５】
基準線設定部２２は、調整燃料量設定部２１により設定される調整燃料量Ｍａ（図３（ｂ））の変動に基づいて、図３（ｃ）に示されるように、基準線Ｍｇを変動させる。このとき、基準線設定部２２は、予め設定されている所定の上下限閾値の範囲内（例えば、図３に示す下限閾値Ｍｇｍｉｎと上限閾値Ｍｇｍａｘとの間）になるように、基準線Ｍｇを設定する。
【００３６】
このように構成された調整燃料量算出部２の作用について、図３を参照して説明する。ここで、図３（ａ）は、燃焼不安定指数算出部８から入力される変動指数Ｓを示した図であり、Ｓｍｉｎは下限閾値を示している。
図３（ｂ）は、調整燃料量設定部２１により設定される調整燃料量Ｍａを示した図であり、Ｍａｍｉｎは下限閾値、Ｍｇは基準線設定部２２により設定される基準線Ｍｇ、Ｍａｍａｘは上限閾値を示している。なお、下限閾値Ｍａｍｉｎ及び上限閾値Ｍａｍａｘは、基準線Ｍｇに対して、常に一定の範囲に設定される。つまり、基準線Ｍｇが変動すれば、この基準線Ｍｇの変動に伴い、下限閾値Ｍａｍｉｎ及び上限閾値Ｍａｍａｘも同様に、変動することとなる。
【００３７】
図３（ｃ）は、基準線設定部２２により設定される基準線Ｍｇを示した図であり、図３（ｂ）に示した基準線Ｍｇは、実際は、この図３（ｃ）に示すように変動している。図３（ｃ）において、Ｍｇｍｉｎは下限閾値、Ｍｇｍａｘは上限閾値を示している。また、この基準線Ｍｇは、初期状態において、上限閾値Ｍｇｍａｘに設定されている。
図３（ｄ）は、図３（ｂ）に示した調整燃料量Ｍａを絶対量Ｑとして示した図であり、基準線Ｍｇｍａｘに対する調整燃料量Ｍａの推移を示した図である。
なお、図３（ｂ）乃至（ｄ）において、縦軸の値が小さいほど、調整燃料量Ｍａ及びＱは減少する。つまり、エンジンにおける空燃比が薄くなる。
【００３８】
まず、図３（ａ）に示されるように、燃焼不安定指数算出部８（図１参照）から変動指数Ｓが入力されると、調整燃料量設定部２１は、この変動指数Ｓが、安定領域内、換言すると、下限閾値Ｓｍｉｎ以上になるように、調整燃料量Ｍａ（図３（ｂ）参照）を設定する。このとき、調整燃料量設定部２１は、極力、変動指数Ｓが下限閾値Ｓｍｉｎに近い領域で変動するように、調整燃料量Ｍａを調整する。このとき、変動指数Ｓが下限閾値Ｓｍｉｎを下回った場合、下回った割合に応じて、調整燃料量Ｍａを増加させる（例えば、図３の時刻ｔ０からｔ１の期間参照）。これにより、極力少ない燃料量により、エンジンの燃焼状態を安定状態に維持することが可能となる。
【００３９】
次に、時刻ｔ１において、エンジンに供給される燃料の質が、今までよりも良質なものに変化することにより、換言すると、発熱量が小さい低カロリーのガス（以下「低下カロリーガス」という。）から発熱量が大きい高カロリーのガス（以下「高カロリーガス」という。）に変化することにより、変動指数Ｓが高くなると、調整燃料量設定部２１は、変動指数Ｓを下限閾値Ｓｍｉｎに近づけるために、調整燃料量Ｍａを更に減少させる（時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間参照）。
これにより、調整燃料量Ｍａは減少し、これに伴い、変動指数Ｓも低下する。そして、調整燃料量Ｍａが下限閾値Ｍａｍｉｎに達すると、調整燃料量設定部２１は、変動指数Ｓが下限閾値Ｓｍｉｎ以下とならない限り、Ｍａをこの下限閾値Ｍａｍｉｎに保持する。
【００４０】
そして、この状態、つまり、調整燃料量Ｍａが下限閾値Ｍａｍｉｎに保持されている状態が所定期間Ｔａ維持されると、基準線設定部２２は、調整燃料量Ｍａを更に減少させるために、調整燃料量Ｍａの基準線Ｍｇを調整燃料量Ｍａが減少する方向へ一定の割合で移動（下降移動）させる（図３（ｃ）の時刻ｔ３からｔ４の期間参照）。
【００４１】
これにより、基準線Ｍｇの移動に伴い、調整燃料量Ｍａ及びＱは、図３（ｄ）に示すように、除々に減少する。
続いて、調整燃料量Ｍａを減少させていくことにより、つまり、エンジンに供給する燃料量が除々に減少することにより、燃焼状態を示す変動指数Ｓは除々に下降し、ついに、時刻ｔ４において、変動指数Ｓが下限閾値Ｓｍｉｎ以下となると、調整燃料量設定部２１は、変動指数Ｓが安定領域内となるように、調整燃料量Ｍａを変動指数ＳがＳｍｉｎを下回った割合に応じて増加させる。
これにより、エンジンに供給される燃料量が増加するため、エンジンの燃焼状態は回復し、変動指数Ｓは、安定領域内となる。
一方、基準線設定部２２は、この調整燃料量Ｍａの増加、つまり、今まで下限閾値Ｍａｍｉｎに設定されていた調整燃料量Ｍａが下限閾値Ｍａｍｉｎ以上となったことを検知すると、基準線Ｍｇの下降移動を停止する。これにより、時刻ｔ４における値で、基準線Ｍｇが維持されることとなる（図３（ｃ）の時刻ｔ４からｔ５の期間参照）。
【００４２】
続いて、時刻ｔ５において、エンジンに供給される燃料の質が、今までよりも悪質なものに変化することにより、換言すると、高カロリーガスから低カロリーガスに変化することにより、エンジンの燃焼状態が悪化し、この結果、変動指数Ｓが安定領域を外れてしまうと、調整燃料量設定部２１は、変動指数Ｓを安定領域内とするために、調整燃料量Ｍａを増加させる。
この増加により、図３（ｂ）の時刻ｔ５に示されるように、調整燃料量Ｍａが、現時点の基準線Ｍｇにおいて設定される上限閾値Ｍａｍａｘ以上となると、基準線設定部２２は、調整燃料量Ｍａを上限閾値Ｍａｍａｘ以下にするために、基準線Ｍｇを上昇移動させ、その後、この基準線Ｍｇを維持する。このとき、基準線設定部２２は、調整燃料量Ｍａが上限閾値を超えた分量に応じて、基準線Ｍｇを上昇移動させると良い。具体的には、図３（ｂ）に示したように、時刻ｔ５における調整燃料量Ｍａの上限閾値超過量をＹとした場合には、この上限閾値超過量Ｙに応じて基準線Ｍｇを上昇移動させる（図３（ｃ）参照）。
そして、時刻ｔ５以降においても、上述したような調整燃料量Ｍａの設定並びに、基準線の移動が行われることにより、エンジンの燃焼状態に基づく最適な調整燃料量が設定されることとなる。具体的には、図３（ｂ）および（ｃ）に示したように、超過量Ｙ１、Ｙ２に応じて基準線Ｍｇの値を補正する。
【００４３】
そして、このように設定された調整燃料量Ｍａは、逐次、調整弁開度ｘ´に変換されて、調整燃料量算出部２（図１参照）から燃料量制御部３に出力される。
燃料量制御部３では、調整燃料量算出部２から入力された調整弁開度ｘ´に、基準燃料量算出部１から入力される基準弁開度ｘが加算されることにより、最終的な弁開度ｘ＋ｘ´が算出され、この最終的な弁開度ｘ＋ｘ´に基づいて、エンジンの吸気ポートに取り付けられている燃料流量制御弁９が逐次制御される。
【００４４】
以上、説明してきたように、本実施形態に係る内燃機関の燃料量制御装置によれば、基準弁開度ｘが、エンジンの運転状態に基づいて、基準燃料量算出部１により決定され、この基準弁開度ｘを調整するための調整弁開度ｘ´が、エンジンの燃焼状態に基づいて、調整燃料量算出部２により算出される。そして、この基準弁開度ｘ及び調整弁開度ｘ´に基づく最終的な弁開度が燃料量制御部３により決定され、この決定された弁開度に基づいて、燃料流量制御弁９が制御される。この場合において、調整燃料量算出部２は、エンジンの燃焼状態が安定している場合には、図３（ｂ）の時刻ｔ１からｔ２の期間に示したように、調整燃料量Ｍａを減少させることにより、できるだけ少ない調整燃料量Ｍａによって燃焼状態の安定状態を維持させ、エンジンの燃焼状態が不安定の場合には、図３（ｂ）の時刻ｔ４からｔ５の期間に示したように、調整燃料量Ｍａを増加させることにより、燃焼機関の燃焼状態の安定化を図る。
【００４５】
このように、内燃機関の燃焼状態を常に監視しており、燃焼状態が安定状態となるように調整燃料量Ｍａが設定されるので、未燃調の燃料が供給されることにより、発熱量などの性状が変動するような場合であっても、良好な燃焼状態を維持することが可能となる。
更に、内燃機関の燃焼状態が安定している場合には、調整燃料量を減少させることにより、できるだけ少ない燃料量により燃焼状態の安定を維持することが可能となる。
【００４６】
なお、上述した実施形態においては、調整燃料量算出部２は、調整燃料量Ｍａに対応する調整弁開度ｘ´を燃料量制御部３に出力していたが、これに代わって、上記調整燃料量Ｍａに所定のゲインなどを乗算することにより、エンジンに供給される全体の燃料量に対する調整燃料量Ｍａの影響度合いを適宜調整するようにしても良い。この場合には、調整燃料量設定部２１により設定された調整燃料量Ｍａに、更に、所定のゲインを乗算し、この結果得られた調整燃料量Ｍａ´に基づいて調整弁開度ｘ´を算出することとなる。
【００４７】
また、上述した実施形態において、調整燃料量算出部２がリミッタを備え、このリミッタにより、調整燃料量Ｍａに基づいて設定された調整弁開度ｘ´が予め設定されている調整弁開度最大値を上回らないように制御するようにしても良い。
例えば、リミッタは、図４に示すような、吸気管の圧力に応じて調整弁開度ｘ´の最大値が設定されたテーブルを備えている。そして、図１に示される圧力センサ６により検出された吸気管の圧力に基づいて、対応する調整弁開度最大値を求め、調整弁開度ｘ´がこの調整弁開度最大値を超えないように調整弁開度ｘ´を制御する。例えば、調整弁開度ｘ´が調整弁開度最大値を超えていた場合には、調整弁開度最大値を調整弁開度ｘ´として出力する。これにより、調整弁開度ｘ´を吸気管圧力によって定まる最大値以下にすることが可能となる。
【００４８】
また、上述した実施形態において、基準燃料量算出部１、調整燃料量算出部２、及び燃料量制御部３などを、例えば、図示しないＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random
Access Memory）等により構成するようにしても良い。この場合、上述の各種算出機能などを実現するための一連の処理の過程は、プログラムの形式でＲＯＭ等に記録されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、上述した各燃料量の設定や弁開度の算出処理などの各種機能が実現される。
【００４９】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
第１に、上述の実施形態に係る調整燃料量算出部２では、調整燃料量設定部２１により設定された燃料量Ｍａに基づいて、調整弁開度ｘ´を算出していたが、この例に限られず、調整燃料量設定部２１により直接的に調整弁開度ｘ´が設定されるような構成としても良い。
第２に、上述の実施形態では、燃料流量制御弁の弁開度を制御することにより、エンジンに供給する燃料量を制御していたが、エンジンに供給する燃料量の制御はこの手法に限られない。例えば、燃料流量制御弁の開弁時間を制御することにより、燃料量を制御するようにしても良い。
第３に、上述の実施形態では、基準線設定部２２が基準線を下降移動させる際には、所定の割合で除々に移動させていたが、これに限定されず、例えば、一定値ずつ階段状に基準線を移動させるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関の燃料量制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明のクランクセンサの説明をするための説明図である。
【図３】図１に示した調整燃料量算出部の作用を説明するためのタミングチャートである。
【図４】本発明の調整燃料量算出部が備えるリミッタの作用を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  基準燃料量算出部
２  調整燃料量算出部
３  燃料量制御部
４  負荷算出部
５  回転数算出部
６  圧力センサ
７  クランクセンサ
８  燃焼不安定指数算出部
９  燃料流量制御弁
２１  調整燃料量設定部
２２  基準線設定部
【図１】
2006307692.tif 000003
【図２】
2006307692.tif 000004
【図３】
2006307692.tif 000005
【図４】
2006307692.tif 000006