(57)【要約】      （修正有）【課題】同期噴射と非同期噴射とを適宜切り替えて実行し、空燃比制御に基づく燃料噴射量の補正量の学習を加速増量補正や減速減量補正による影響を排除しつつ行う内燃機関の制御方法を実行するに当たって、空燃比の学習機会を確保し、また、燃費の向上や、吸気圧が急速に変化した際の応答性の向上を図る。【解決手段】クランクシャフトの回転に同期して定期的に燃料を噴射する同期噴射と、不定期に燃料を噴射する非同期噴射とを適宜切り替えて実行する内燃機関の制御を行うに際し、同期噴射中に燃料噴射量の加速増量補正または減速減量補正を加えた場合には、非同期噴射への移行を禁止するとともにその補正量を徐変させ、当該補正量が０でない所定の閾値を下回ったとき、空燃比制御に基づく燃料噴射量の補正量の学習と非同期噴射とを許容し、非同期噴射の要求を常に優先させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトの回転に同期して定期的に燃料を噴射する同期噴射と、不定期に燃料を噴射する非同期噴射とを適宜切り替えて実行する内燃機関の制御方法において、
同期噴射中に燃料噴射量の加速増量補正または減速減量補正を加えた場合には、
非同期噴射への移行を禁止するとともにその補正量を徐変させ、
当該補正量が０でない所定の閾値を下回ったとき、空燃比制御に基づく燃料噴射量の補正量の学習と非同期噴射とを許容し、非同期噴射の要求を常に優先させることを特徴とする内燃機関の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同期噴射と非同期噴射とを適宜切り替えて実行する内燃機関の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載した内燃機関において、当該車両の通常走行中は、クランクシャフトの回転に同期して定期的に燃料を噴射する同期噴射を行う。同期噴射中に車両が加速又は減速する際には、燃料噴射量の加速増量補正又は減速減量補正を加える。加速増量補正又は減速減量補正を加える際には、補正量を徐変させる。
【０００３】
また、ユーザがアクセルを急に踏み込んだとき等、吸入空気量が急激に増大した場合には、不定期の燃料噴射を追加する非同期噴射を実行して、これにより燃料供給量を一時的に急増させるようにしている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
しかし、同期噴射の加速増量補正中に非同期噴射を実行すると、噴射量の増量幅が大きくなりすぎるおそれがある。そこで、現状、同期噴射の加速増量補正中には、非同期噴射を禁止している。
【０００５】
他方、車両に搭載された内燃機関では、空燃比を理論空燃比近傍に維持するべく、燃料噴射量の空燃比フィードバック制御を実施している。そして、目標空燃比と実測空燃比との偏差に応じて燃料噴射量を補正するとともに、その補正量に基づく学習値をそのときの運転領域に対応付けて学習し、同じ運転領域が再現された暁にはその学習値を用いて速やかに空燃比を目標空燃比に収束させうるようにしている。
【０００６】
とはいえ、同期噴射の加速増量補正又は減速減量補正中に前段で述べた学習を行うと、学習値に加速増量補正又は減速減量補正の影響が含まれてしまう。そこで、この影響を排除するため、燃料噴射量の加速増量補正又は減速減量補正がいずれも０である場合にのみ前段の学習を行う。
【０００７】
実際の運転時のように加速や減速が頻繁に行われる走行パターンでは、同期噴射の加速増量補正又は減速減量補正も頻発する。結果として、非同期噴射が必要となる状況においてもそれを実行することが難しくなり、ドライバビリティが悪化する。並びに、空燃比制御のための学習の機会も少なくなるので、排出ガスの浄化能率が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特願平１−１１３５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は以上の点に着目し、燃料噴射量の学習機会、及び非同期噴射への移行可能性をできるだけ確保することを所期の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち本発明の内燃機関の制御方法は、クランクシャフトの回転に同期して定期的に燃料を噴射する同期噴射と、不定期に燃料を噴射する非同期噴射とを適宜切り替えて実行する内燃機関の制御方法において、同期噴射中に燃料噴射量の加速増量補正または減速減量補正を加えた場合には、非同期噴射への移行を禁止するとともにその補正量を徐変させ、当該補正量が０でない所定の閾値を下回ったとき、空燃比制御に基づく燃料噴射量の補正量の学習と非同期噴射とを許容し、非同期噴射の要求を常に優先させることを特徴とする。
【００１１】
このようなものであれば、同期噴射中の加速増量補正又は減速減量補正による補正量が０になるのを待たずに、この補正量が所定値を下回ったときに空燃比制御に基づく燃料噴射量の補正量の学習を開始することができる。その上、同期噴射中の加速増量補正又は減速減量補正による補正量が０になるのを待たずに、非同期噴射に移行する可能性を確保できるので、吸入空気量が急変したときにも必要な燃料供給量の増量を行うことが容易となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、燃料噴射量の学習機会、及び非同期噴射への移行可能性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関の概略構成説明図。
【図２】同実施形態における加速増量補正時の補正量ＦＡＥＷの経時変化を示す図。
【図３】同実施形態の制御手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１５】
内燃機関１００は、自動車用の火花点火式のもので、複数の気筒を有する。図１には、その１気筒の構成を代表して図示している。
【００１６】
この内燃機関１００の吸気系１には、電子スロットルバルブ２が配設され、その下流側にはサージタンク３が設けられている。サージタンク３の下流には、燃料噴射弁４が取り付けられている。燃焼室５を形成するシリンダヘッド６には、吸気弁７及び排気弁８が配設されるとともに、火花を発生する点火プラグ９が装着されている。電子スロットルバルブ２、燃料噴射弁４、及び点火プラグ９は、電子制御装置１０により制御される。電子スロットルバルブ２の開度は、通常、アクセルペダルの操作量（踏度）に応じて制御されるが、アイドリング時等、アクセルペダルの操作量とは無関係に制御されることもある。
【００１７】
この内燃機関１００の排気系１１には、図示しないマフラに至るまでの排気管路１２に触媒である三元触媒１３が配設され、排気ガス中の酸素濃度に応じた信号を電子制御装置１０に出力するＯ2センサ１４が取り付けてある。
【００１８】
電子制御装置１０は、ＣＰＵ１０ａ、ＲＡＭ１０ｂ、ＲＯＭ１０ｃ、フラッシュメモリ１０ｄ、Ｉ／Ｏインタフェース１０ｅ等を包有するマイクロコンピュータシステムである。Ｉ／Ｏインタフェース１０ｅには、吸気系１を構成するサージタンク３内の圧力を検出する吸気圧センサ１５から出力される吸気圧信号ａ、回転数を検出する回転数センサ１６から出力される回転数信号ｂ、車速を検出する車速センサ１７から出力される車速信号ｃ、電子スロットルバルブ２の開度状態を検出するスロットルセンサ１８から出力される開度信号ｄ、内燃機関１００の温度としてのエンジンの冷却水温を検知する水温センサ１９から出力される水温信号ｅ、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ２０から出力されるアクセル操作量信号ｆ、ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキセンサ２１から出力されるブレーキ操作量信号ｇ、排気系１１を流通する排気ガス中の酸素濃度を検出するＯ2センサ１４からの電圧信号ｈ等が入力される。また、Ｉ／Ｏインタフェース１０ｅからは、電子スロットルバルブ２に対してその開閉を行うための開度制御信号ｐが、燃料噴射弁４に対して演算された燃料噴射時間に対応する開弁駆動信号ｑが、点火プラグ９に対して点火信号ｒが、それぞれ出力される。各種制御用のプログラムはＲＯＭ１０ｃ又はフラッシュメモリ１０ｄに格納されており、そのプログラムがＲＡＭ１０ｂに読み込まれＣＰＵ１０ａによって解読される。
【００１９】
電子制御装置１０は、プログラムに従い、吸気圧信号ａが示す吸気圧と回転数信号ｂが示すエンジン回転数に基づいて基本燃料噴射時間ＴＰを決定し、この基本燃料噴射時間ＴＰに、Ｏ2センサ１４からの電圧信号ｈに応じたフィードバック補正係数ＦＡＦ、空燃比の偏差の発生を予防するべく過去に学習した学習補正値ＫＧＸ、同期噴射時の加速増量補正量又は減速減量補正量である補正係数ＦＡＥＷ、及び水温その他の環境条件に対応した各種補正係数Ｋｅｔｃを乗算し、さらに、燃料噴射弁４の無効噴射時間ＴＡＵＶをも加味して、最終的な燃料噴射時間（燃料噴射弁４に対する通電時間）Ｔを演算する。そして、演算した燃料噴射時間Ｔだけ燃料噴射弁４に開弁駆動信号ｑを入力し、クランクシャフトの回転に同期して定期的に燃料噴射弁４を開弁、吸気系１に燃料を噴射させる。ここで、燃料噴射時間Ｔは以下の式（１）で示される。
Ｔ＝ＴＰ×（ＦＡＦ＋ＫＧＸ）×（ＦＡＥＷ＋Ｋｅｔｃ＋１）＋ＴＡＵＶ  （１）
吸気圧の変動に伴い、加速増量補正又は減速減量補正の必要が生じたときの補正係数ＦＡＥＷの演算は、以下のようにして行う。具体的には、クランク角が所定量変化する間における吸気圧の変化量に応じた第１の補正係数ＦＰＭを基礎とし、そのときの冷却水温に応じた第２の補正係数ＫＴ、及びポート壁部材温に応じた第３の補正係数ＦＰＴをＦＰＭに乗じて、補正係数の値ＦＡＥＷｂを算定する。ＦＰＭ、ＫＴ、ＦＰＴはそれぞれ、ＲＯＭ１０ｃ又はフラッシュメモリ１０ｄに記憶しているマップを参照して決定する。その上で、上式（１）の補正係数ＦＡＥＷを、算定した値ＦＡＥＷｂに即座に変動させるのではなく、図２に示すように、なまし処理を行うことによりＦＡＥＷｂに向けて徐々に変化させる。加速増量補正又は減速減量補正の必要がなくなったときも、同様に、上式（１）の補正係数ＦＡＥＷを即座に０にはせず、０に向けて徐々に変化させる。
【００２０】
また、電子制御装置１０には、空燃比の偏差の発生を予防する燃料噴射量の学習補正値ＫＧＸの学習を行うためのプログラムが内蔵してある。具体的には、空燃比フィードバック中のフィードバック補正係数ＦＡＦの基準値からの偏差の平均値を算出し、これを学習補正値ＫＧＸとして、そのときの運転領域［エンジン回転数，吸入空気量］に関連付けてＲＡＭ１０ｂ又はフラッシュメモリ１０ｄに記憶する。この学習は、内燃機関の運転状態が同一の運転領域内に所定時間留まっており、かつフィードバック補正係数ＦＡＦがその領域内で一定範囲内に安定していると判断された後に完了する。なお、学習は、同期噴射の加速増量補正中又は減速増量補正中は禁止される。そして、補正係数ＦＡＥＷの絶対値が、０でない所定の閾値ｋＦＡＥＷＡＳＹＴＡを下回ったとき（図２における時刻ｔ１以降）に開始される。この閾値ｋＦＡＥＷＡＳＹＴＡは、前記学習補正値ＫＧＸの学習の際に誤学習（空燃比のばらつきが許容範囲外）とならない程度の値、例えば補正係数の値ＦＡＥＷｂの絶対値の約１％に設定する。
【００２１】
加えて、電子制御装置１０には、例えば吸入空気量が急激に増大した場合等に、非同期噴射を行うためのプログラムが内蔵してある。具体的には、吸入空気量、吸気圧、又はスロットルバルブ２の開度の変化量（変化速度）が所定値を上回ったときに、その変化量に応じた非同期噴射量を決定し、不定期に燃料噴射弁４を開弁して吸気系１に燃料を噴射させる。非同期噴射量は、ＲＯＭ１０ｃ又はフラッシュメモリ１０ｄに記憶しているマップを参照して決定する。なお、非同期噴射は、同期噴射の加速増量補正中又は減速増量補正中は禁止される。そして、補正係数ＦＡＥＷの絶対値が、０でない所定の閾値ｋＦＡＥＷＡＳＹＴＡを下回った後に解禁される。補正係数ＦＡＥＷの絶対値が前記所定の閾値ｋＦＡＥＷＡＳＹＴＡを下回った後に非同期噴射を行う要求があった場合には、前段で述べた学習が完了しているか否かに関わらず、非同期噴射の要求を常に優先させるようにしている。
【００２２】
以下、フローチャートである図３を参照しつつ、電子制御装置１０がプログラムに従い実行する処理の手順を述べる。
【００２３】
まず、同期噴射の実行中であるか否かを判定し（ステップＳ１）、同期噴射の実行中であれば、さらに、加速増量補正中又は減速減量補正中であるか、換言すれば、補正係数ＦＡＥＷが０でないかどうかを判定する（ステップＳ２）。
【００２４】
加速増量補正中又は減速減量補正中である場合には、非同期噴射を禁止する（ステップＳ３）とともに、燃料噴射量の学習補正値ＫＧＸの学習を行わない。その後、補正係数ＦＡＥＷの絶対値が所定の閾値ｋＦＡＥＷＡＳＹＴＡを下回ったならば（ステップＳ４）、燃料噴射量の学習補正値ＫＧＸの学習及び非同期噴射を解禁する（ステップＳ５）。その後、燃料噴射量の学習補正値ＫＧＸの学習を開始する。この学習中に非同期噴射を行う要求があった場合には、学習を打ち切り非同期噴射に移行する。なお、吸入空気量が急激に増大する等して非同期噴射に移行する時点で、補正係数ＦＡＥＷがいまだ０でないことがあり得るが、そのときには、補正係数ＦＡＥＷを０にリセットした上で非同期噴射を行う。
【００２５】
一方、加速増量補正中又は減速減量補正中でない場合には、通常通り、燃料噴射量の学習補正値ＫＧＸの学習を行う（ステップＳ６、Ｓ７）。
【００２６】
以上に述べたように、本実施形態の内燃機関１００の制御方法によれば、加速増量補正又は減速減量補正のための補正係数ＦＡＥＷが０になるのを待たず、この補正係数ＦＡＥＷの絶対値が所定の閾値ｋＦＡＥＷＡＳＹＴＡを下回ったときに空燃比制御に基づく燃料噴射量の補正量ＫＧＸの学習を行うことを許容するので、学習の機会をより多く確保できる。従って、排気ガスの悪化の抑制に資する。さらに、補正係数ＦＡＥＷが０になるのを待たずに非同期噴射を解禁し、非同期噴射の要求を常に優先させるので、補正係数ＦＡＥＷが０になるのを待って非同期噴射に移行する態様と比較して、過渡状態に突入した際に速やかに非同期噴射を行うことができ、吸入空気量が急増した場合等の応答性の向上を図りうる。
【００２７】
なお、本発明は以上に述べた実施の形態に限られず、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変形してもよい。
【符号の説明】
【００２８】
２…スロットルバルブ
４…燃料噴射弁
１０…電子制御装置
１４…Ｏ2センサ
１６…クランク角センサ
１８…スロットルセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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