(57)【要約】【課題】エンジン始動時にブレーキブースタ内の空気が吸気管に流入して各気筒で異常燃焼することにより排気エミッションが一時的に増加するのを抑制することができるエンジンの制御装置を提供する。【解決手段】エンジンの停止中のブレーキペダルの操作回数を検出し（ステップＳ１〜Ｓ６）、エンジンの始動時に、クランク角加速度に基づいて、各気筒における異常燃焼を検出し（ステップＳ９，Ｓ１０）、異常燃焼が生じた気筒が検出された場合に、異常燃焼が検出されなくなるまで、各気筒への燃料供給量を、エンジンの停止中における前記ブレーキペダルの操作回数に基づいて補正する（ステップＳ１１，Ｓ１２）。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキペダルの踏力を倍力するブレーキブースタが吸気管に接続されたエンジンの制御装置であって、
エンジンの停止中のブレーキペダルの操作回数を検出する操作回数検出手段と、
エンジンの始動時に、クランク角加速度に基づいて、各気筒における異常燃焼を検出する異常気筒検出手段と、
前記異常気筒検出手段により異常燃焼が生じた気筒が検出された場合に、異常燃焼が検出されなくなるまで、各気筒への燃料供給量を、エンジンの停止中における前記ブレーキペダルの操作回数に基づいて補正する補正制御手段と、
を有することを特徴とするエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、車両はその減速運転時において、エンジンが吸気する際の負圧を利用して、ブレーキペダルの踏力を倍力し、しっかりとブレーキング力を引き出せるようにする装置であるブレーキブースタを備えている。ブレーキブースタは、吸気管に接続されており、エンジンのクランキングが開始されて吸気管内に負圧が発生すると、ブレーキブースタ内の空気が吸気管に吸い込まれる。
特許文献１は、エンジンの始動時のブレーキブースタ内の圧力をほぼ大気圧にし、始動時にブレーキブースタから吸気管に流入する空気量を毎回ほぼ同じにして空燃比が乱れるのを抑制する技術を開示している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３４６８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示された技術では、始動時毎にブレーキブースタの圧力をほぼ大気圧にするため、エンジン始動時にブレーキブースタからの空気が吸気管に流入し、一時的に空燃比が希薄（リーン）になり、各気筒で異常燃焼（失火）する可能性がある。
一方、エンジンの停止中にブレーキが繰り返し操作されると、ブレーキブースタ内の負圧が次第に大気圧に近づき、エンジンを始動した際に、混合気の空燃比がブレーキブースタからの空気が加わることによりリーンになり、各気筒で異常燃焼する可能性がある。各気筒で異常燃焼すると未燃焼の炭化水素等が発生し、エンジン始動時の排気エミッションが一時的に増加する可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、エンジン始動時にブレーキブースタ内の空気が吸気管に流入して各気筒で異常燃焼することにより排気エミッションが一時的に増加するのを抑制することができるエンジン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】
【０００６】
本発明に係るエンジンの制御装置は、ブレーキペダルの踏力を倍力するブレーキブースタが吸気管に接続されたエンジンの制御装置であって、エンジンの停止中のブレーキペダルの操作回数を検出する操作回数検出手段と、エンジンの始動時に、クランク角加速度に基づいて、各気筒における異常燃焼を検出する異常気筒検出手段と、前記異常気筒検出手段により異常燃焼が生じた気筒が検出された場合に、異常燃焼が検出されなくなるまで、各気筒への燃料供給量を、エンジンの停止中における前記ブレーキペダルの操作回数に基づいて補正する補正制御手段と、を有することを特徴としている。
この構成によれば、ブレーキブースタからの空気が吸気管に導入されて気筒における空燃比の異常により異常燃焼が発生すると、クランク角加速度が低下する。これが、異常気筒検出手段により検出される。そして、補正制御手段は、操作回数検出手段により検出したブレーキペダルの操作回数に応じて各気筒への燃料供給量を補正する制御を各気筒に異常燃焼が検出されなくなるまで実行する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、エンジン始動時にブレーキブースタ内の空気が吸気管に流入して各気筒で異常燃焼することにより排気エミッションが一時的に増加するのを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかるエンジンの制御装置としてのＥＣＵ２００が適用されるエンジンの概略図を示す図である。
このエンジンは、燃焼室１０、燃焼室１０に内蔵されたピストン２０、燃焼室１０に連通する吸気通路３０、吸気ポートを開閉する吸気バルブ３１、吸気通路３０に設けられたスロットルバルブ３５、燃焼室１０に連通する排気通路４０、排気ポートを開閉する排気バルブ４１、燃焼室１０の上方に設けられた点火プラグ５０、吸気通路３０内へ燃料を噴射するインジェクタ５１、排気通路４０に設けられた三元触媒６０，６１等を備えている。尚、燃焼室１０は一つのみ示したが、実際には複数（例えば、４気筒）存在する。
【０００９】
また、吸気通路３０には、ブレーキペダル７０の踏力を倍力するブレーキブースタ８０が負圧導入管８１により接続され、負圧導入管８１の途中にはチェックバルブ８２が設けられている。
【００１０】
ＥＣＵ２００は、スロットルバルブ３５の開度を制御する制御信号等を出力すると共に、ブレーキペダル７０に設けられたブレーキスイッチ７１、Ａ／Ｆセンサ９１、吸気温センサ９２、エアフローセンサ９３、酸素センサ９４、クランク角センサ１００等からの信号が入力され、各種制御を実行する。
ＥＣＵ２００は、プロセッサ、メモリなどのハードウエアと所要のソフトウエアにより構成されている。
【００１１】
ブレーキブースタ８０は、吸気管３０内の圧力が負圧になると、負圧導入管８１を通じて負圧が導入され、チャックバルブ８２によりブレーキブースタ８０内の負圧が維持される。
エンジンの停止中（始動前）に運転者がブレーキペダル７０を踏み込む操作をすると、ブレーキブースタ８０の残圧が減少していき、操作を繰り返すと最終的には大気圧と等しくなる。このため、エンジンの始動時には、ブレーキブースタ８０の残圧は、エンジンの停止中（始動前）に運転者がブレーキペダル７０を操作した回数に応じて減っている。
【００１２】
次に、図２を参照して、ブレーキブースタ８０内に残圧が十分に残っている場合（例えば、−６７ｋＰａ）と、ブレーキブースタ８０内が大気圧に等しい場合とで、エンジン始動時に発生する状況について説明する。
ここで、図２（Ａ）は、時間とエンジン回転数の関係を示すグラフ、図２（Ｂ）は、エンジン始動直後の空燃比（Ａ／Ｆ）の変化を示すグラフ、および、図２（Ｃ）はエンジン始動直後の炭化水素（ＨＣ）の排出量を示すグラフである。尚、図２（Ｂ），（Ｃ）において、（１）がブレーキブースタ８０内に残圧が十分に残っている場合、（２）がブレーキブースタ８０内が大気圧に等しい場合を示している。
図２（Ｂ）から分かるように、（１）と（２）の場合では、エンジン始動直後の空燃比の変化の状況が異なるのが分かる。これは、ブレーキブースタ８０内が大気圧に等しい場合には、吸気管３０内にブレーキブースタ８０内の空気が導入されるためである。
【００１３】
図２（Ｃ）から分かるように、（１）と（２）の場合では、エンジン始動時は、共に炭化水素の排出量が増えるが、（１）のブレーキブースタ８０内に残圧が十分に残っている場合には、炭化水素が増えた後、時間の経過と共に減少していくが、（２）のブレーキブースタ８０内に残圧が残っていない場合には、暫らくの間、炭化水素の排出量が多い状態が続くのが分かる。すなわち、（２）の場合には、ブレーキブースタ８０内の空気が吸気管３０に導入され、空燃比がリーンな状態になり、それにより、異常燃焼が発生する。
【００１４】
次に、ブレーキブースタ８０からの吸気管３０への空気の導入により、上記した未燃ＨＣの排出量が増加するのを防ぐための補正制御の一例について図３ないし図５を参照して説明する。
ＥＣＵ２００は、いわゆるスリープモードで動作しており、先ず、図示しないイグニションスイッチがオフされているかを判断し(ステップＳ１)、イグニションスイッチがオフの場合には、エンジンが停止中かを判断する（ステップＳ２）。エンジンが停止している場合には、ブレーキペダル７０が操作されたかをブレーキスイッチ７１からの信号に基づいて判断する（ステップＳ３）。これにより、エンジンが停止中（始動前）におけるブレーキペダル７０の操作の有無が検出される。
【００１５】
ブレーキペダル７０が操作されたことを検出した場合には、ＥＣＵ２００の電源がオンされる（ステップＳ４）。そして、ブレーキペダル７０の操作回数をカウントする操作カウンタがカウントアップされ（ステップＳ５）、その後、再びＥＣＵ２００の電源がオフされる（ステップＳ６）。ここまでが、エンジンの停止中のブレーキペダルの操作回数を検出する処理である。
【００１６】
ステップＳ１において、イグニションがオンされている場合には、エンジンが始動されたかを判断し（ステップＳ７）、エンジンが始動された場合には、上記した操作カウンタの値が所定以上（例えば、１以上）であるかを判断する。
ここで、操作カウンタの値を判断するのは、操作カウンタの値がゼロの場合には、エンジン停止中にブレーキペダル７０が操作されていないため、補正制御を行わないためである。したがって、操作カウンタの値が所定よりも小さい場合には、通常の燃料噴射制御を実行する（ステップＳ１４）。
【００１７】
ステップＳ８において、操作カウンタの値が所定以上の場合には、エンジン停止中にブレーキペダル７０が操作されたと判断する。
ここで、エンジン始動前におけるブレーキブースタ８０の残圧とブレーキペダルの操作回数との間には、図４に示すような相関関係があり、ブレーキペダルの操作回数が増えるにつれてブレーキブースタ８０の残圧は減っていき、例えば、５回を越えると大気圧になるのがわかる。
【００１８】
次いで、クランク角を検出するクランク角センサ１００からの信号に基づいて、各気筒のクランク角加速度を算出する。クランク角加速度は、単位時間あたりの回転角であるクランク角速度ωをさらに時間微分した値ｄω／ｄｔである。
ここで、クランク角加速度を算出するのは、ブレーキブースタ８０から空気が流入して気筒で異常燃焼が発生すると、正常燃焼する場合に比べて、クランク角加速度が低下するからである。
【００１９】
次いで、算出したクランク角加速度に基づいて、各気筒で異常燃焼が発生しているかを判断する（ステップＳ１０）。異常燃焼が発生していない場合には、通常の燃料噴射制御を実行する（ステップＳ１４）。
ステップＳ１０において、算出したクランク角加速度から判断して各気筒で異常燃焼が発生している場合には、補正係数Ａを決定する。この補正係数Ａは、通常の燃料供給量に掛け合わせる係数であり、図５に示すように、ブレーキペダルの操作回数に応じて決定される値であり、ペダルの操作回数に比例して値が増加するように設定されている。
【００２０】
次いで、補正係数Ａが決定されたところで、通常の燃料供給量に補正係数Ａを掛け合わせて燃料供給量を補正し、補正後の燃料供給量に基づいて、補正燃料噴射制御を実行する（ステップ１２）。この補正燃料噴射制御は、各気筒の異常燃焼が検出されなくなるまで実行される。
【００２１】
以上のように本実施形態によれば、ブレーキブースタ８０から空気が流入して気筒で異常燃焼が発生したかをクランク角加速度に基づいて検出し、異常燃焼が発生した場合には、気筒で異常燃焼が発生しなくなるまでブレーキペダルの操作回数に応じて燃料供給量を補正する。この結果、エンジン始動時にブレーキブースタ内の空気が吸気管に流入して各気筒で異常燃焼することにより排気エミッションが一時的に増加するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態にかかるエンジンの制御装置としてのＥＣＵ２００が適用されるエンジンの概略図を示す図である。
【図２】（Ａ）は、時間とエンジン回転数の関係を示すグラフ、（Ｂ）は、エンジン始動直後の空燃比（Ａ／Ｆ）の変化を示すグラフ、および、（Ｃ）はエンジン始動直後の炭化水素（ＨＣ）の排出量を示すグラフである。
【図３】ＥＣＵの制御の一例を示すフローチャートである。
【図４】ブレーキペダル操作回数とブレーキブースタ残圧との関係を示すグラフである。
【図５】補正係数Ａの決定方法を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２３】
１０…燃焼室
２０…ピストン
３０…吸気通路
３１…吸気バルブ
３５…スロットルバルブ
４０…排気通路
４１…排気バルブ
５０…点火プラグ
５１…インジェクタ
６０，６１…三元触媒
２００…ＥＣＵ
【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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