(57)【要約】【課題】必要以上なエンリッチ制御を抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することにある。【解決手段】本発明の内燃機関の制御装置は、湿度検知手段で検知した湿度情報が入力され、前記入力された湿度情報に基づいて排気ガスの有害成分を浄化する触媒を冷却するための燃料噴射装置の駆動電圧のパルス幅を可変とした。【選択図】図４
2018003703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒内に燃料を噴射するインジェクタが設けられた内燃機関の制御装置において、
内燃機関の吸入側配管の湿度、又は大気の湿度が高い程、前記インジェクタに送信する燃料噴射パルスが短くなるように制御する制御部を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置であって、大気の温度が低い程、インジェクタに送信する燃料噴射パルスが短くなるように制御する制御部を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関の制御装置であって、三元触媒を含む排気系を通過する大気の風速が大きい程、インジェクタに送信する燃料噴射パルスが短くなるように制御する制御部を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関の制御装置であって、三元触媒を含む排気系を冷却する冷却用電動ファンによる冷却風が大きいほど、インジェクタに送信する燃料噴射パルスが短くなるように制御する制御部を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の内燃機関の制御装置であって、前記吸入側排気管の湿度、又は大気の湿度、前記大気の温度、前記三元触媒を含む排気系を通過する大気の風速、冷却用電動ファンによる冷却風により算出した熱伝達率が大きくなる程、インジェクタに送信する燃料噴射パルスが短くなるように制御する制御部を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置であって、
理想空燃比になるようにフィードバック制御される領域と、
燃料噴射量を増大するエンリッチ制御領域と、
を切り替える指標がエンリッチ条件であって、
三元触媒を含む排気系の環境依存による放熱量の変化に基づいて前記エンリッチ条件を補正することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制御装置に係り、特に、車両の内燃機関の熱制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の内燃機関において、排ガス中に含まれる有害物質である一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）が大気中に排出されないよう排気系に排ガス浄化性能を有した三元触媒を設けている。この三元触媒は、エンジンに高負荷がかかる運転条件ではエンジンからの排ガスの熱により温度が上昇する。三元触媒は、所定温度以上の状態が続くと劣化が進行し、排ガスの浄化性能が低下する問題がある。
【０００３】
これを防ぐために、例えば、特許文献１では、内燃機関の制御装置において、触媒温度が所定温度以上になると予想される高負荷運転条件（エンリッチ条件）と判断された場合や、スロットル開度が予め設定された閾値以上に達した場合には、燃料の増量補正を行うことが開示されている。これにより、燃料の気化熱を利用することで排ガスの温度を下げ、三元触媒や排気系部品の過熱を防止するエンリッチ制御を行うことが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５３３２５００号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のエンリッチ制御では、予め決定したエンリッチ条件をもとに制御することが開示されているが、実際の環境下での制御については考慮がなされていない。実際の環境では、走行風により三元触媒を含む排気系部品が冷却されている。さらに、大気の湿度と、大気の温度と、三元触媒を含む排気系部品を通過する大気の風速等が変化することで、環境が排気系を冷却する効率、つまり排気系の放熱効率が変化し、触媒を含む排気系部品の放熱量が変動する。よって、予め設計したエンリッチ条件を用いたエンリッチ制御では、過酷条件に対してより理想的な環境下において、必要以上なエンリッチ制御を招いてしまい、燃料消費量の増加や排ガス有害物質の増加を引き起こす。
【０００６】
本発明の目的は、必要以上なエンリッチ制御を抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の内燃機関の制御装置は、湿度検知手段で検知した湿度情報が入力され、前記入力された湿度情報に基づいて排気ガスの有害成分を浄化する触媒を冷却するための燃料噴射装置の駆動電圧のパルス幅を可変としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、エンリッチ制御時の必要以上な燃料噴射を抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本実施例の内燃機関の制御装置に係る自動車用の筒内噴射式ガソリンエンジンの構成図である。
【図２】図２は、本実施例の内燃機関の制御装置に係るエンジン回転数及びエンジン負荷に基づいて、運転空燃比を切り替える運転領域を示したマップ図である。
【図３】図３は、本実施例の内燃機関の制御装置に係る燃料噴射制御の具体的な処理手順を示したフローチャート図である。
【図４】図４は、本実施例の内燃機関の制御装置に係る燃料噴射制御の具体的な制御方法を示すブロック線図である。
【図５】図５は、熱源近傍の大気温度分布を説明するための図である。
【図６】図６は、実施例１の内燃機関の制御装置に係る排気系の放熱効率の変化を考慮した燃料噴射補正演算に関するシステムブロック図である。
【図７】図７は、実施例２の内燃機関の制御装置に係る排気系の放熱効率の変化を考慮した燃料噴射補正演算に関するシステムブロック図である。
【図８】図８は、実施例２の内燃機関の制御装置に係る大気の湿度と温度に対する燃料噴射量を表す図である。
【図９】図９は、実施例３の内燃機関の制御装置に係る排気系の放熱効率の変化を考慮した燃料噴射補正演算に関するシステムブロック図である。
【図１０】図１０は、実施例４、実施例５、実施例６に係る大気の湿度と温度と風速に対する燃料噴射量を表す図である。
【図１１】図１１は、実施例４の内燃機関の制御装置に係る排気系の放熱効率の変化を考慮した燃料噴射補正演算に関するシステムブロック図である。
【図１２】図１２は、実施例５の内燃機関の制御装置に係る排気系の放熱効率の変化を考慮した燃料噴射補正に関するシステムブロック図である。
【図１３】図１３は、実施例６の内燃機関の制御装置に係るエンジン回転数、エンジン負荷、及び排気系の放熱効率に基づいて、運転空燃比を切り替える運転領域を示したマップ図である。
【図１４】図１４は、実施例６の内燃機関の制御装置に係る排気系の放熱効率の変化を考慮した燃料噴射補正に関するシステムブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いて、本発明の内燃機関の制御装置の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１１】
以下、図面を用いて、本発明の実施例１による内燃機関の制御装置について説明する。なお、各図において、同一符号は同一部分を示す。まず、以下に示す実施例に共通の構成を図１及び図２、図３、図４を用いて説明する。図１は、本実施例の内燃機関の制御装置に係る自動車用の筒内噴射式ガソリンエンジンの構成図である。
【００１２】
エンジン１は、火花点火燃焼を実施する自動車用のガソリンエンジンである。吸気空気量を計算するエアフローセンサ２と、吸気湿度を検出する湿度センサ３と、吸気を過給するための過給器のコンプレッサ４ａと、吸気を冷却するためのインタークーラ５と、吸気管圧力を調整する電子制御スロットル６が吸気管の各々の適宜位置に備えられており、吸気空気を各気筒に均等に且つ効率的に分配するインテークマニホールド７に通じている。ここで、湿度センサ３は相対湿度及び絶対湿度が検出可能なセンサである。また、エンジンには、各気筒のシリンダ８の中に燃料を噴射する燃料噴射装置（以下、筒内直接噴射用インジェクタ）９と、点火エネルギーを供給する点火プラグ１０が気筒ごとに備えられている。また、筒内に流入、または筒内から排出するガスを調整する可変バルブ１１が、シリンダヘッドに備えられている。図示していないが筒内直接噴射用インジェクタ９に高圧燃料を供給するため高圧燃料ポンプが燃料管によって接続されており、燃料配管中には、燃料噴射圧力を計算するための燃料圧力センサが備えられている。
【００１３】
さらに、排気エネルギーによって過給器のコンプレッサ４ａに回転力を与えるためのタービン４ｂと、タービンに流れる排気流量を調節するための電子制御ウェイストゲート弁１２と、排気を浄化する三元触媒１３と空燃比検出器の一態様であって、三元触媒１３の上流側にて排気の空燃比を検出する空燃比センサ１４とが排気管１５の各々の適宜位置に備えられている。
【００１４】
エアフローセンサ２と湿度センサ３と空燃比センサ１４から得られる信号は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１６に送られる。本実施例による内燃機関の制御装置では、吸気湿度（大気の湿度）を検出する湿度センサ３から得られる湿度情報を用いて、三元触媒１３を含む排気系の放熱量の変化（冷却効率の変化）を検出し、エンリッチ制御時の燃料噴射量を補正する。一方、設計したエンリッチ条件に当てはまらない場合、ＥＣＵ１６は、空燃比センサ１４から得られる信号を用いて、理論空燃比となるようにフィードバック制御演算を行う。また、アクセル開度センサ１７から得られる信号がＥＣＵ１６に送られる。アクセル開度センサ１７は、アクセルペダルの踏み込み量、すなわち、アクセル開度を検出する。ＥＣＵ１６は、アクセル開度センサ１７の出力信号に基づいて、要求トルクを演算する。また、ＥＣＵ１６は、クランク角度センサの出力信号に基づいて、エンジンの回転速度を演算する。ＥＣＵ１６は、上記各種センサの出力から得られるエンジンの運転状態に基づき、空気流量、燃料噴射量、点火時期、燃料圧力等のエンジンの主要な作動量を最適に演算する。
【００１５】
なお、本実施例では、湿度センサ３を用いることにより大気の湿度を検知しているが、推定した大気の湿度情報を用いても構わない。また、前記湿度センサ３は吸気管に設置されているが、その他の箇所に設置されたものを用いても構わない。
【００１６】
図２は、本実施例に係るエンジン回転数及びエンジン負荷に基づいて運転空燃比を切り替える運転領域を示したマップ図を表す。クランク角度センサより検知されたクランク角からエンジン回転数を求め、エアフローセンサ２により検知された吸入空気量からエンジン負荷を求める。本実施例による内燃機関の制御装置では、前記より求まるエンジン回転数とエンジン負荷（吸入空気量）に基づいて、エンジン制御をフィードバック制御とエンリッチ制御に切り替える。フィードバック領域では、空燃比センサ１４より検知した空燃比が理論空燃比（Ａ／Ｆ  ＝  １４．７）となるように目標空燃比演算するフィードバック制御を行う。一方、フィードバック領域よりもエンジンの回転数やエンジン負荷が大きい場合には、空燃比を理論空燃比よりも濃いリッチ側（Ａ／Ｆ  ＜  １４．７）に切り替えるエンリッチ領域へと遷移する。
【００１７】
本実施例による内燃機関の制御装置において、燃料噴射制御の具体的な処理手順を図３のフローチャートを用いて説明する。まず、クランク角度センサにより検知されたクランク角度からエンジン回転数を算出し、エアフローセンサ２により検知された吸入空気量からエンジン負荷を算出する。続くステップでは、前記エンジン回転数と前記エンジン負荷に基づいて、予め設定した図２のマップを参照してエンジンの運転状態がフィードバック領域にあるかどうかを判定する。前記ステップにおいて、Ｙｅｓと判定されればフィードバック制御を行う。一方、Ｎｏと判断された場合、エンリッチ制御に遷移する。エンリッチ領域と判定された場合の続いてのステップでは、三元触媒を含む排気系の放熱効率の変化に応じた燃料噴射パルス幅の補正を行う。排気系の放熱量の変化量を演算する際に必要となるパラメータとして、湿度や外気温度、車速等が挙げられる。前記湿度、外気温度、車速のうち、燃料噴射補正量の演算に必要な情報を各種センサにより検出する。前記演算結果に基づいてエンリッチ制御時の最終燃料噴射量を算出し、前記最終燃料噴射量を用いて燃料噴射パルス幅を決定する。
【００１８】
図４では、本実施例による内燃機関の制御装置における、燃料噴射制御の具体的な制御方法のブロック線図を示している。具体的には図４に示すブロック線図の各ブロックは、本実施例の内燃機関の制御装置が有するＣＰＵ（中央演算装置）の制御ブロックを示している。
【００１９】
エンジン回転数１８と、吸気空気量から算出されるエンジン負荷１９により、図２のマップ図からフィードバック領域２０かエンリッチ領域２１かを判断するフィードバック（Ｆ／Ｂ）領域・エンリッチ領域判定２２を行う。フィードバック領域２０の場合は、目標空燃比（Ａ／Ｆ）の演算２３を行う。詳細には、目標Ａ／Ｆに必要に応じた補正をかけた後、最終目標Ａ／Ｆ  ２４として出力する。その最終目標Ａ／Ｆ  ２４と実際値２５の値との偏差を用いた燃料噴射量のフィードバック演算（Ｆ／Ｂ燃料噴射量演算２６）を行い、燃料噴射量２７を算出する。算出した燃料噴射量２７に基づいて、燃料噴射パルス幅演算部２８により燃料噴射パルス幅２９を決定する。
【００２０】
一方、エンリッチ領域２１の場合では、エンリッチ制御時のエンリッチ燃料噴射量演算３０において、エンジン回転数１７とエンジン負荷１８に基づいて目標燃料噴射量３１を算出する。前記目標燃料噴射量３１と、各種センサより取得した大気の湿度、大気の温度、車速から求まる大気の風速などの排気系の放熱効率の変化を検知するためのパラメータ３２を用いて、触媒を含む排気系の放熱効率の変化を考慮した燃料噴射量補正３３を行う。前記排気系の放熱効率の変化を考慮した燃料噴射量補正３３により最終的な燃料噴射量３４が決定され、前記最終的な燃料噴射量３４に基づいて、燃料噴射パルス幅演算部２８により燃料噴射パルス幅２９を決定する。
【００２１】
なお、本実施例では燃料噴射量を演算した後に、燃料噴射パルス幅２９を演算しているが、燃料噴射パルス幅２９を直接演算してもよい。また、環境変化に伴う放熱効率の変化による燃料噴射量補正以外の燃料噴射量補正の詳細に関しては、省略している。
【００２２】
（湿度、外気温度、車速のパラメータと冷却効率の関係性）
三元触媒を含む排気系（熱源）の放熱量の変化（冷却効率の変化）は、大気と熱源の間の熱移動の効率である。よって、熱移動がしやすいほど、放熱量が増加する。図５は、温度Ｔｗの熱源（三元触媒を含む排気系）に対して、温度Ｔｆの流体（大気）が流れている場合の流体（大気）の温度分布を表す。なお、図５の縦軸は大気の温度Ｔを示し、横軸は三元触媒を含む排気系の表面からの距離ｘを示す。
【００２３】
この時、単位時間あたり、単位面積当たりに三元触媒を含む排気系から大気へ流れる熱量（伝熱流量）ｑは式（１）のように表される。
【数１】
2018003703.tif 000003
【００２４】
ただし、αは熱伝達率を表す。つまり、熱伝達率αが大きいほど、また熱源である三元触媒を含む排気系と大気との温度差（Ｔｗ−Ｔｆ）が大きいほど三元触媒を含む排気系の放熱量が増大することになる。
【００２５】
熱伝達率αは、大気の湿度、大気の温度、三元触媒を含む排気系を通過する大気の風速の上昇とともに増加する。そのため、三元触媒を含む排気系と大気との温度差（Ｔｗ−Ｔｆ）が同じ場合、大気の湿度、大気の温度、三元触媒を含む排気系を通過する風速の上昇とともに排気系の放熱量は増加することになる。ただし、大気の温度Ｔｆに関しては、熱伝達率αの変化より、温度差（Ｔｗ−Ｔｆ）の変化の方が放熱量への影響が支配的であるため、実際は温度上昇とともに放熱量は減少する。このように、大気の湿度、大気の温度、三元触媒を含む排気系を通過する大気の風速に応じて、冷却効率が変動することがわかる。
【００２６】
この時、三元触媒を含む排気系の放熱効率の違いを表す指標として、取得したパラメータの他に、熱伝達率αや、単位時間、単位面積あたりに排気系から大気へ流れる伝熱流量ｑ等が挙げられる。熱伝達率αや、伝熱流量ｑを取得したパラメータに応じて理論式や経験式等で直接計算し、計算結果に基づいて燃料噴射パルス幅を補正してもよい。もしくは、取得するパラメータに対する現在の三元触媒を含む排気系の放熱効率に関するパラメータを予め実験やシミュレーション等でマッピングし、マッピングにより得られた放熱効率に関するパラメータに基づいて燃料噴射パルス幅を補正してもよい。
【００２７】
以下においては本実施例の内燃機関の制御装置について、図４で示した制御ブロック線図に従い、放熱効率の変動を算出し、燃料噴射パルス幅を補正する具体的な方法を説明する。つまり、図４に従い、エンリッチ制御における三元触媒を含む排気系の放熱効率の変化による燃料噴射量補正の演算例について説明する。具体的には、本実施例の内燃機関の制御装置はＣＰＵ（制御部）を備えており、このＣＰＵ（制御部）により以下の燃料噴射量を補正する制御を行うものである。
【００２８】
図６を用いて、図４に示す排気系の放熱効率の変化を考慮した燃料噴射量補正３３の演算ブロックの第１の実施例を説明する。大気の湿度３５（Ｈ）を入力パラメータとする、予め実験やシミュレーション等で求めたマッピングテーブル３６により、燃料噴射補正量３７を算出する。ここでは、大気の湿度３５（Ｈ）が大きくなるにつれて目標燃料噴射量を減少させるように最終的な燃料噴射量３８が演算され、燃料噴射パルス幅が決定される。
【００２９】
本実施例では、マッピングテーブル３５を用いることにより、燃料噴射補正量３７を算出するが、大気の湿度３５（Ｈ）の上昇とともに三元触媒を含む排気系の放熱効率が向上することから、例えば、関数（経験式等）を用いて、取得した大気の湿度３５（Ｈ）から燃料噴射量補正量３７を直接算出してもよい。
【実施例２】
【００３０】
以下、図面を用いて、本発明の実施例２による内燃機関の制御装置について説明する。  なお、図１〜４を用いて説明した実施例１の構成については同じであるため、説明を省略する。
【００３１】
ここで図７を用いて、図４に示す排気系の放熱効率の変化を考慮した燃料噴射量補正３３の演算ブロックの燃料噴射量の補正方法について説明する。本実施例では、実施例１に比べ新たに大気の温度３９（Ｔａｉｒ）のパラメータを取得し、より厳密に放熱効率の変化を検知して燃料噴射補正量３７を決定する。大気の温度３９を取得する際には、車両の外気温度を測定するために車両に取り付けられた外気温センサから求める。
【００３２】
図７に示すように、大気の湿度３５（Ｈ）と大気の温度３９（Ｔａｉｒ）を用いて、マッピングテーブル３６により最適な燃料噴射補正量３７を演算する。ここでは、図８に示すように、大気の湿度３５（Ｈ）が大きくなるにつれて最終的な燃料噴射量３８を減少させるように作用する反面、大気の温度３９（Ｔａｉｒ）が高くなるにつれて最終的な燃料噴射量３８を増量させるように作用する、燃料噴射量補正がなされる。最終的に、大気の湿度３５（Ｈ）、大気の温度３９（Ｔａｉｒ）のそれぞれにより求まる燃料噴射量を加算することで、最適な燃料噴射量３７を演算し、この最適な燃料噴射量３７を噴射できるように燃料噴射パルス幅が決定される。
【００３３】
本実施例では、マッピングテーブル３６を用いることにより燃料噴射補正量３７を算出したが、実施例１と同様に、例えば、関数（経験式等）を用いて、取得した大気の湿度３５（Ｈ）と大気の温度３９（Ｔａｉｒ）から燃料噴射量を直接算出してもよい。
【００３４】
燃料噴射量の補正量は、図７のように大気の湿度３５（Ｈ）と大気の温度３９（Ｔａｉｒ）の両方を同時に使用して演算するのではなく、大気の湿度３５（Ｈ）と大気の温度３９（Ｔａｉｒ）を別々で使用して演算してもよい。別々で使用する場合には、二つの補正量の合計を用いて最終的な燃料噴射量３８を演算し、燃料噴射パルス幅を演算する。
【実施例３】
【００３５】
以下、図面を用いて、本発明の実施例３による内燃機関の制御装置について説明する。  なお、図１〜４を用いて説明した実施例１の構成については同じであるため、説明を省略する。
【００３６】
ここで図９を用いて、図４に示す排気系の放熱効率の変化を考慮した燃料噴射量補正３３の演算ブロックの燃料噴射量の補正方法について説明する。本実施例では、三元触媒を含む排気系の放熱効率の変化をより正確に検知するために、第１及び、第２の実施例に比べ新たに三元触媒を含む排気系を通過する大気の風速４０（Ｖａｉｒ）のパラメータを用いる。本実施例では、三元触媒を含む排気系を通過する大気の風速４０（Ｖａｉｒ）を車速４１（Ｖｖｅｈｉｃｌｅ）より求める。
【００３７】
図１０に示すように、大気の湿度３５（Ｈ）と大気の温度３９（Ｔａｉｒ）と、三元触媒を含む排気系を通過する大気の風速４０（Ｖａｉｒ）の３つのパラメータを用いて、マッピングテーブル３６により最適な燃料噴射補正量３７を演算する。ここでは、大気の湿度３５（Ｈ）が大きくなるにつれて最終的な燃料噴射量３８を減少させるように作用し、大気の温度３９（Ｔａｉｒ）が高くなるにつれて最終的な燃料噴射量３８を増量させるように作用し、三元触媒を含む排気系を通過する大気の風速４０（Ｖａｉｒ）の増加とともに、最終的な燃料噴射量３８を減少させるように作用する、燃料噴射量補正がなされる。最終的には、前記燃料噴射量の補正アルゴリズムにより、燃料噴射パルス幅が決定される。大気の湿度３５（Ｈ）、大気の温度３９（Ｔａｉｒ）、排気系を通過する大気の風速４０（Ｖａｉｒ）のそれぞれにより求まる燃料噴射量を加算することで、最適な燃料噴射量３７を演算し、この最適な燃料噴射量３７を噴射できるように燃料噴射パルス幅が決定される。
【００３８】
本実施例では、マッピングテーブル３６を用いることにより燃料噴射補正量３７を算出したが、実施例１と同様に、例えば、関数（経験式等）を用いて、取得した大気の湿度３５（Ｈ）と大気の温度３９（Ｔａｉｒ）と排気系を通過する大気の風速４０（Ｖａｉｒ）から直接算出してもよい。
【００３９】
燃料噴射補正量３７は、図９に示すように大気の湿度３５（Ｈ）と、大気の温度３９（Ｔａｉｒ）と、三元触媒を含む排気系を通過する大気の風速４０（Ｖａｉｒ）を別々で使用して、各パラメータから補正量を算出してもよいし、実施例１及び実施例２に示すように、それらを組み合わせて補正量を算出してもよい。
【００４０】
以上説明したように、本実施例によれば、環境の変化による排気系の放熱量の増加を検知し、エンリッチ制御時の過剰な燃料噴射を抑制することができる。詳細には、大気の湿度３５（Ｈ）と、大気の温度３９（Ｔａｉｒ）と車速４１の変化に応じた駆動制御が可能となる。
【実施例４】
【００４１】
以下、図面を用いて、本発明の実施例４による内燃機関の制御装置について説明する。  なお、図１〜４を用いて説明した実施例１の構成については同じであるため、説明を省略する。
【００４２】
ここで図１１を用いて図４に示す排気系の放熱効率の変化を考慮した燃料噴射量補正３３の演算ブロックの燃料噴射量の補正方法について説明する。本実施例では、三元触媒を含む排気系を冷却するために、冷却用電動ファンが設置されている。排気系の放熱効率の変化をより正確に検知するために、第１及び、第２、第３の実施例に比べ新たに冷却用電動ファンによる冷却風を考慮する。冷却用電動ファンの駆動状態を表すデューティ比４２と車速４１の両方を用いて、排気系を通過する風速４０（Ｖａｉｒ）を推定し，放熱効率の変化を検知する。尚，冷却用電動ファンの駆動状態を表すデューティ比４２に対する冷却用電動ファンの風速の特性を予め計測しておき，車速４１に冷却用電動ファンの風速に加えることで，排気系を通過する風速４０（Ｖａｉｒ）を推定する。
【００４３】
ここでは、図１０に示すように大気の湿度３５（Ｈ）が大きくなるにつれて最終的な燃料噴射量３８を減少させるように作用し、大気の温度３９（Ｔａｉｒ）が高くなるにつれて最終的な燃料噴射量３８を増量させるように作用し、冷却風を考慮した三元触媒を含む排気系を通過する大気の風速４０の増加とともに、最終的な燃料噴射量３８を減少させるように作用する、燃料噴射量補正がなされる。最終的には、実施例３と同様の方法で補正された燃料噴射量により、燃料噴射パルス幅が決定される。
【００４４】
以上、説明したように、本実施例によれば、環境の変化による排気系の放熱量の増加を検知し、エンリッチ制御時の過剰な燃料噴射を抑制することができる。詳細には、大気の湿度３５（Ｈ）と、大気の温度３９（Ｔａｉｒ）と車速４１や冷却用電動ファンによる冷却風の変化（デューティ比４２）に応じた燃料噴射制御が可能となる。
【実施例５】
【００４５】
以下、図面を用いて、本発明の実施例５による内燃機関の制御装置について説明する。  なお、図１〜４を用いて説明した実施例１の構成については同じであるため、説明を省略する。
【００４６】
ここで図１２を用いて図４に示す排気系の放熱効率の変化を考慮した燃料噴射量補正３３の演算ブロックの第５の実施例を説明する。第５の実施例では排気系の放熱効率の変化を表す指標として熱伝達率αを用いる。
【００４７】
図１２に示すように、第４の実施例で使用したパラメータである大気の湿度３５（Ｈ）、大気の温度３９（Ｔａｉｒ）、三元触媒を含む排気系を通過する大気の風速４０を用いて、熱伝達率算出部４３により熱伝達率４４（α）を演算する。また、現在の吸入空気量、つまりは現在のエンジン負荷や大気の温度３９（Ｔａｉｒ）に対する湿度０％（過酷条件）の熱伝達率４５（α０）を導出する。前記熱伝達率４４（α）と前記過酷条件での熱伝達率４５（α０）に基づいて燃料噴射補正量演算部４６により燃料噴射補正量３７を演算する。
【００４８】
詳細には、熱伝達率４４（α）と、過酷条件での熱伝達率４５（α０）の比に基づいて、燃料噴射補正量３７を演算する。具体的には、例えば、α／α０が大きくなるにつれて、燃料噴射量を少なくするように燃料噴射パルス幅を演算する。
【００４９】
以上説明したように、本実施例によれば、環境の変化による排気系の放熱量の増加を検知し、エンリッチ制御時の過剰な燃料噴射を抑制することができる。詳細には、大気の湿度３５（Ｈ）と、大気の温度３９（Ｔａｉｒ）と、車速４１や冷却用電動ファンによる冷却風（デューティ比４２）から熱伝達率４４を求め、前記熱伝達率４４の変化に応じた燃料噴射制御が可能となる。
【実施例６】
【００５０】
以下、図面を用いて、本発明の実施例６による内燃機関の制御装置について説明する。  なお、図１〜４を用いて説明した実施例１の構成については同じであるため、説明を省略する。
【００５１】
ここで本実施例においては、三元触媒を含む排気系の環境依存による放熱量の変化量を検出して、エンリッチ制御時の燃料噴射量を補正するのではなく、エンリッチ領域とフィードバック領域を判定するエンリッチ条件を放熱効率の変化に基づいて修正する。詳細には、図２に示すエンジン回転数及びエンジン負荷に基づいて、運転空燃比を切り替える運転領域を示したマップ図の境界線を、排気系の放熱量の増加に伴い図１３のように補正する。
【００５２】
図１４は、図１３のようにエンリッチ条件を排気系の放熱量に基づいて補正する場合のブロック線図を表す。図４に比べエンリッチ制御時の燃料噴射量に湿度等の環境変化による補正は考慮されていないが、フィードバック領域・エンリッチ領域判定を行うために必要な図２に図示されたマップが、放熱効率の変化を検知するためのパラメータ３２を用いることで図１３のマップに修正されていることがわかる。
【００５３】
放熱効率の変化を検知するためのパラメータとは、湿度や大気の温度や車速や冷却用電動ファンのディーティ比や熱伝達率のどのパラメータを用いても良いし、どのパラメータを組み合わせて用いても良い。
【００５４】
本実施例においても同様に、三元触媒を含む排気系の放熱量の増加に伴い、フィードバック領域が増加するため、エンリッチ領域に移行しにくい。そのため、必要以上の燃料噴射量を抑制できていることがわかる。
【００５５】
以上、第１から第６の実施例によれば、取得したパラメータにより明らかとなった三元触媒を含む排気系の放熱効率に応じてエンリッチ制御時の燃料噴射量を抑制する。これにより、過酷条件で設計したエンリッチ制御による燃料噴射に対して、燃料噴射量を最適化することが可能となり、必要以上の燃料噴射を抑制することで、燃料消費量の削減に期待できる。
【００５６】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれ得る。例えば、上述した実施例をわかりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部をほかの実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。また、タイミングチャートに示した信号極性は、一例であり、これに限定されるものではない。
【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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