(57)【要約】【課題】  冷機始動後に回転変動量に応じて燃料噴射量を制御する燃料制御装置において、エンジンのフリクショントルクの変動によるオーバーリーン化，ＨＣ排出量の増加，回転落ちを防止する【解決手段】  各気筒の吸気ポートまたは各気筒内に設けられる燃料噴射弁と、点火サイクルごとの回転変動量を算出する回転変動量算出手段と、前記回転変動量に応じて前記燃料噴射弁の噴射量を調節する噴射量制御手段とを備え、前記噴射量制御手段は、前回運転時の暖機状態またはエンジン停止時間に応じて、前記回転変動量による噴射量調節を禁止または、噴射量調節用の制御パラメータを変更するようにした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
点火サイクルごとの回転変動量を算出する回転変動量算出手段と、前記回転変動量に応じて燃料噴射弁の噴射量を調節する噴射量制御手段と、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記内燃機関の運転状態より算出される内燃機関の暖機状態を記憶する暖機状態記憶手段とを備え、
前記噴射量制御手段は、前回運転時の暖機状態に応じて、前記回転変動量による噴射量調節を禁止または、噴射量調節用の制御パラメータを変更することを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。
【請求項２】
前記暖機状態記憶手段は、前記運転状態検出手段で検出される冷却水温度，潤滑油温度，負荷，空気量，回転数，車両速度，車両速度から求まる走行距離のいずれかにより算出される内燃機関の暖機状態を記憶することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料制御装置。
【請求項３】
前記暖機状態記憶手段は、前記運転状態検出手段で検出される内燃機関の負荷，空気量，回転数，車両速度のいずれかの積算値により求まる内燃機関の暖機状態を記憶することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料制御装置。
【請求項４】
点火サイクルごとの回転変動量を算出する回転変動量算出手段と、前記回転変動量に応じて燃料噴射弁の噴射量を調節する噴射量制御手段と、内燃機関の冷却水温度，潤滑油温度，負荷，空気量，回転数，車両速度のいずれかを検出する運転状態検出手段とを備え、
前記噴射量制御手段は、回転変動量が所定のしきい値を超えたときに燃料を増量し、
前回運転時の内燃機関の冷却水温度，潤滑油温度のいずれかが所定値未満であるとき、内燃機関の負荷，空気量，回転数，車両速度のいずれかの積算値が所定値未満であるときのいずれかの場合に、前記回転変動量による噴射量調節を禁止または前記回転変動量のしきい値を変更、または前記回転変動量に対する燃料増量特性を変更することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料制御装置。
【請求項５】
各気筒の吸気ポートまたは各気筒内に設けられる燃料噴射弁と、点火サイクルごとの回転変動量を算出する回転変動量算出手段と、前記回転変動量に応じて前記燃料噴射弁の噴射量を調節する噴射量制御手段と、内燃機関の停止時間を計測する停止時間計測手段とを備え、
前記噴射量制御手段は、前記停止時間に応じて、前記回転変動量による噴射量調節を禁止または、噴射量調節用の制御パラメータを変更することを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。
【請求項６】
前記噴射量制御手段は、前記停止時間が所定のしきい値より長い場合に前記回転変動量による噴射量調節を禁止または、噴射量調節用の制御パラメータを変更することを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の燃料制御装置。
【請求項７】
前記噴射量制御手段は、前記停止時間が所定のしきい値より短い場合に前記回転変動量による噴射量調節を禁止または、噴射量調節用の制御パラメータを変更することを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の燃料制御装置。
【請求項８】
各気筒の吸気ポートまたは各気筒内に設けられる燃料噴射弁と、点火サイクルごとの回転変動量を算出する回転変動量算出手段と、前記回転変動量に応じて前記燃料噴射弁の噴射量を調節する噴射量制御手段と、エンジン温度検出手段と、前回エンジン停止時のエンジン温度を記憶する記憶手段とを備え、
前記噴射量制御手段は、前回エンジン停止時のエンジン温度と今回始動時のエンジン温度の差が小さいときに前記回転変動量による噴射量調節を禁止または、噴射量調節用の制御パラメータを変更することを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
内燃機関の燃料制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関用燃料の蒸発特性にはばらつきがあり、冷機始動時に蒸発しにくい重質ガソリンで始動すると吸気ポート壁面や吸気バルブに燃料が多く付着するために、始動直後にシリンダ内の混合気がリーン化し燃焼状態が悪化して未燃ガス（ＨＣ）の排出量が増加したり、回転変動が発生しやすい。また、インジェクタや、空気量を計測するエアフローメータ、または吸気管圧力センサ等の部品の特性ばらつきによっても燃料供給量が減少することでシリンダ内の混合気がリーン化して前述と同様の不具合を生ずる場合がある。
【０００３】
一方、重質ガソリン使用時でもリーン化しないように燃料を増量すると、蒸発し易い軽質ガソリン使用時にオーバーリッチとなって未燃ガス（ＨＣ）の排出量が増加する。
【０００４】
これに対し、燃料性状ばらつき等に起因したリーン化による燃焼状態の不安定化を、点火間の回転変動により検出して、燃料噴射量を制御することで軽質ガソリンでのオーバーリッチ化を防止しつつ重質ガソリンでのリーン化を抑制するようにした技術が特許文献１等で開示されている。
【０００５】
特許文献１では点火後の所定角度範囲におけるクランク角速度を点火毎に計測し、点火間のクランク角速度変化量により回転変動量を求め、回転変動量が増加したときには燃料を増量してリーン化を防止するようにしている。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−８６２３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に、アイドリング時の点火間の回転変動量（角速度変化量）は式１で示され、燃焼状態が安定しているときにはエンジン発生トルクＴＱｅとフリクショントルクＴＱｆはほぼ釣り合うので回転変動量ＤＮＥは小さくなるが、リーン化によりエンジン発生トルクＴＱｅが減少すると回転が低下しＤＮＥが増加する。
【０００８】
また、式１より回転変動量はエンジンのフリクショントルクＴＱｆ（負トルク）により変化する。
【０００９】
ＤＮＥ∝｜ (ＴＱｅ−ＴＱｆ)*Δｔ／Ｉ｜      式１
ＤＮＥ：点火間の回転変動量
ＴＱｅ：エンジン発生トルク
ＴＱｆ：エンジンのフリクショントルク
Ｉ    ：クランク軸の慣性モーメント
Δｔ  ：点火間の時間間隔
リーン化により燃焼が不安定となってある気筒の発生トルクが一時的に低下したとすると、その気筒の発生トルクが同じであればフリクショントルクが大きいほど回転変動量は増加し、フリクショントルクが小さいほど回転変動量は減少する。
【００１０】
すなわちフリクショントルクが減少したときには回転変動によるリーン状態の検出感度が低下する。
【００１１】
本発明は、回転変動量に応じて始動後の燃料噴射量を制御する燃料制御装置において、エンジンのフリクショントルクが減少し回転変動量が減少することで、回転変動量によるリーン状態の検出感度が低下する運転状態を判定して、運転状態に応じて適切に燃料制御を実施することにより、燃焼状態を安定に保ち、ＨＣ排出量の増加や、回転落ちを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の構成は、各気筒の吸気ポートまたは各気筒内に設けられる燃料噴射弁と、点火サイクルごとの回転変動量を算出する回転変動量算出手段と、前記回転変動量に応じて前記燃料噴射弁の噴射量を調節する噴射量制御手段と、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記内燃機関の運転状態より算出される内燃機関の暖機状態を記憶する暖機状態記憶手段とを備え、
前記噴射量制御手段は、前回運転時の暖機状態に応じて、前記回転変動量による噴射量調節を禁止または、噴射量調節用の制御パラメータを変更するようにした。
【００１３】
本発明の第２の構成は、各気筒の吸気ポートまたは各気筒内に設けられる燃料噴射弁と、点火サイクルごとの回転変動量を算出する回転変動量算出手段と、前記回転変動量に応じて前記燃料噴射弁の噴射量を調節する噴射量制御手段と、内燃機関の冷却水温度，潤滑油温度，負荷，空気量，回転数，車両速度のいずれかを検出する運転状態検出手段とを備え、
前記噴射量制御手段は、回転変動量が所定のしきい値を超えたときに燃料を増量し、
前回運転時の内燃機関の冷却水温度，潤滑油温度のいずれかが所定値未満であるとき、内燃機関の負荷，空気量，回転数，車両速度のいずれかの積算値が所定値未満であるときのいずれかの場合に、前記回転変動量による噴射量調節を禁止または前記回転変動量のしきい値を変更、または前記回転変動量に対する燃料増量特性を変更するようにした。
【００１４】
本発明の第３の構成は、各気筒の吸気ポートまたは各気筒内に設けられる燃料噴射弁と、点火サイクルごとの回転変動量を算出する回転変動量算出手段と、前記回転変動量に応じて前記燃料噴射弁の噴射量を調節する噴射量制御手段と、内燃機関の停止時間を計測する停止時間計測手段とを備え、
前記噴射量制御手段は、前記停止時間に応じて、前記回転変動量による噴射量調節を禁止または、噴射量調節用の制御パラメータを変更するようにした。
【００１５】
本発明の第４の構成は、各気筒の吸気ポートまたは各気筒内に設けられる燃料噴射弁と、点火サイクルごとの回転変動量を算出する回転変動量算出手段と、前記回転変動量に応じて前記燃料噴射弁の噴射量を調節する噴射量制御手段と、エンジン温度検出手段と、前回エンジン停止時のエンジン温度を記憶する記憶手段とを備え、
前記噴射量制御手段は、前回エンジン停止時のエンジン温度と今回始動時のエンジン温度の差が小さいときに前記回転変動量による噴射量調節を禁止または、噴射量調節用の制御パラメータを変更するようにした。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、冷機始動後に回転変動量により燃料噴射量を制御するものにおいて、エンジンのフリクショントルクが減少し回転変動によるリーン状態の検出感度が低下する運転状態を判定して、運転状態に応じて適切に燃料制御を実施するので、燃焼状態を安定に保つことができ、ＨＣ排出量の増加，回転落ちを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下本発明を適用するエンジン制御装置の構成を図面により説明する。
【実施例１】
【００１８】
吸気管１には、吸入空気量を検出するための吸気管圧力センサ９、およびエンジンの吸入空気量を制御するためのスロットル弁２が設けられる。
【００１９】
インテークマニホールド３，吸気ポート６を経てシリンダ１４に空気が導入される。吸気ポート６にはインジェクタ４が設けられる。インジェクタ４は吸気弁５に向けて燃料を噴射する。
【００２０】
エンジンのクランク軸にはクランク角度検出プレート７が取り付けられ、クランク角度センサ８が設けられる。
【００２１】
１１は点火プラグ、１０は点火コイル、１７は冷却水温センサである。
【００２２】
１９はオイルパン、２０は潤滑用エンジンオイルである。
【００２３】
エンジンの排気管１２には酸素濃度センサ１６が設けられる。
【００２４】
吸気管圧力センサ９，冷却水温センサ１７，クランク角度センサ８，酸素濃度センサ１６等の信号は制御装置（コントローラ３０）に入力され、コントローラ３０はこれらの入力信号より燃料噴射量，点火時期，スロットル開度等を演算し、それぞれインジェクタ４，点火コイル１０，スロットル弁２等に制御信号を出力する。
【００２５】
コントローラ３０には、ＣＰＵ３１、および制御プログラムと制御用データが記憶される読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）３２，制御用変数等が記憶される書き込み可能なメモリ（ＲＡＭ）３３、および入出力回路３４が設けられる。メモリ３３の一部のメモリは記憶されたデータがエンジン停止後でも保持されるバックアップ機能を有する。
【００２６】
前述したように冷機始動直後では、燃料性状のばらつきや、部品の特性ばらつきによる空燃比の変動が発生するが、冷機始動後の数十秒間は酸素濃度センサ１６が活性化せず、空燃比を検出して燃料噴射量を制御することができない。
【００２７】
このため、始動後に空燃比がリーン化したときの燃焼状態の不安定化を回転変動により検出して燃料噴射量を制御する方式が前述した特許文献１等で開示されている。
【００２８】
一般に混合気の空燃比が適性空燃比を超えてリーン化すると燃焼状態が不安定となり、トルク変動が増加することにより回転変動量が増加する。
【００２９】
ここで回転変動量は例として爆発行程から排気行程の所定角度範囲におけるクランク角速度を点火毎に計測し、点火間のクランク角速度変化量を算出することにより求められる。
【００３０】
よって回転変動量を計測すればシリンダ内の空燃比を推定できる。ここで冷機始動後において回転変動量に応じて燃料噴射量の増量補正を実施すれば空燃比のリーン化を抑制できる。
【００３１】
ここで、発明者らの実験によれば冷機始動後にエンジン温度が十分に上昇しないうちにエンジンを停止するという走行パターンを繰り返した後の冷機始動で前記回転変動による燃料制御を実施すると、完全暖機を実施した後の冷機始動に比べて空燃比がオーバーリーンとなり燃焼が不安定となってＨＣ排出量が増加したり、回転が低下する場合があった。
【００３２】
この原因は、冷機始動後にエンジン温度が十分に上昇しないうちにエンジンを停止すると、クランクケースに流入した排気ガス中の水分が蒸発せずエンジンオイル内に残留し、このような走行パターンを繰り返すことでエンジンオイル中の水分濃度が増加しオイルの粘性が低下することでエンジンのフリクショントルクが減少したことによると考えられる。
【００３３】
図２によりエンジンのフリクショントルクが減少したときの回転変動，燃料制御への影響について説明する。
【００３４】
（ａ）は点火ごとのクランク角速度を、（ｂ）は点火ごとにクランク角速度を検出するための所定のクランク角度範囲（角速度検出ウインドウ）である。
【００３５】
クランク角速度は点火後の前記所定のクランク角度範囲を変移するのに要した時間（ウインドウ通過時間）を計測することで求められる。
【００３６】
リーン化により、ある点火のトルクが低下した場合には（ｃ）のように点火後の角速度が低下（ウインドウ通過時間が増加）する。このとき（ｄ）のように前回点火のウインドウ通過時間と今回点火のウインドウ通過時間の差を所定のしきい値と比較することで、トルクの低下を検出することができる。実線が完全暖機実施後の始動の場合（フリクション通常時）で、点線が暖機が不十分でエンジンオイルに水分が残留した場合（フリクション減少時）の動作を示している。フリクション通常時では空燃比のリーン化によりトルクが低下したときにクランク角速度の低下により（ｄ）の実線のようにウインドウ通過時間の差が所定のしきい値を超えると（ｅ）の実線のように燃料が増量されリーン化を抑制する。一方、フリクション減少時では前述した理由によりトルクの低下量が同じであっても、クランク角速度の低下量が小さくなりウインドウ通過時間の差が減少する。これにより（ｄ）（ｅ）の点線のようにウインドウ通過時間の差がしきい値を超えず、すなわちトルクの低下を検出できず燃料増量が実施されなくなったり、燃料増量がウインドウ通過時間の差に応じて設定される場合にはウインドウ通過時間の差が減少することで燃料増量が減少してリーン化が抑制できなくなる場合があった。
【００３７】
これに対し本発明は、エンジンのフリクショントルクが減少し回転変動によるリーン状態の検出感度が低下する運転状態を事前に判定して、運転状態に応じ燃料制御を実施することにより、燃焼状態の悪化による不具合を防止するようにした。
【００３８】
図３に本発明の制御方法の例を示す。エンジンオイル中の残留水分によりフリクショントルクが減少するのは、前述したように前回の運転でエンジンオイル温度（油温）が低いまま、エンジンを停止する場合であり、本発明の第１実施例では前回運転での油温の上昇度合いを推定し、油温の上昇が不足していると判定したときに回転変動による燃料制御を禁止するようにした。
【００３９】
ここで冷機始動後では一般に（１）のように冷却水温は油温に対し早く上昇するが、一般に油温を検出するセンサは車両に設けられていない場合が多いので、本実施例では油温の上昇をエンジン負荷の積算値により簡易的に推定するようにした。
【００４０】
エンジン負荷は一般に圧力センサ９や、エアフローメータの信号より検出することができる。
【００４１】
無論、油温センサが設けられている場合には本制御を油温センサの検出値を用いて実施するようにしてもよい。
【００４２】
また、車両によっては冷却水温と油温の変化がほぼ一致するものもあるので、このような車両では簡易的に前回運転時のエンジン停止時冷却水温ＴＷＥＮＤにより油温の上昇を判定するようにしても良い。
【００４３】
（ａ）は始動してから低負荷で短い時間運転された場合、もしくは非常に運転時間が短い場合で冷却水温，油温ともに上昇しないケースであり、（ｂ）は冷却水温は暖機後の温度に上昇しているが、油温は上昇が遅いため暖機後の温度（８５℃以上など）に達していないケースである。（ｃ）は始動してからの高負荷で運転した場合や運転時間が長い場合で油温が暖機後の温度に達しているケースである。油温は負荷の積算値と相関があり、暖機後の油温に達するときの負荷積算値を油温上昇判定しきい値として、油温上昇判定しきい値に達しない（ａ）（ｂ）の運転の後の冷機始動ではエンジンオイル中に水分が残留している可能性があり、フリクション低下により回転変動レベルが減少してオーバーリーンとなることを防止するために（３）のように回転変動レベルによる燃料制御を禁止するようにしている。このとき燃料噴射量は重質ガソリン使用時でもリーン化しない量に設定される。（ｃ）の運転では油温上昇判定しきい値以上となっているので、油温は十分上昇しており水分は蒸発して残留水分は少ないと考えられるため（ｃ）の運転後の冷機始動で回転変動による燃料制御を許可するようにする。
【００４４】
ここで、エンジン停止時間ＴＥＧＯＦＦが非常に長い場合は、空気中の水分がエンジンオイル中に混入する場合もあり、暖機不足による残留水分がある場合と同様にフリクション低下によるリーン化の恐れがあるため、エンジン停止時間を測定し、所定時間を超える場合には回転変動による燃料制御を禁止するようにしても良い。
【００４５】
次に本制御の動作について図４のフローチャートにより詳細に説明する。ステップ１００で始動後か始動前かを判定し、始動前であれば、ステップ１１０で前回の運転状態が回転変動による燃料制御に適した条件であるかを判定する。具体的には前回運転での負荷積算値ＳＵＭＴＰ（メモリ３３のバックアップメモリに記憶されている）を参照し、所定の油温上昇判定のための負荷積算値しきい値ＫＴＰＬと比較して、ＫＴＰＬ未満であれば油温上昇が不足しているものとしてステップ１３０で前回運転状態による制御許可フラグを０（制御禁止）とする。
【００４６】
ここでＫＴＰＬは油温が上昇してエンジンオイル中に混入した水分が蒸発する負荷積算値に設定する。
【００４７】
ＳＵＭＴＰがＫＴＰＬ以上であれば油温が十分に上昇しているとして、ステップ１１５でエンジン停止時間ＴＭＯＦＦを所定の停止時間しきい値ＫＴＭＨと比較し、ＴＭＯＦＦがＫＴＭＨを超えていればステップ１３０で前回運転状態による制御許可フラグ＃ＦＰＲＥＣを０（制御禁止）とする。ここでＫＴＭＨには空気中の水分がエンジンオイル中に混入して制御性に影響を与えないエンジン停止時間を設定する。
【００４８】
ＴＭＯＦＦがＫＴＭＨ以内であればステップ１２０で制御許可フラグ＃ＦＰＲＥＣを１（制御許可）とする。ステップ１２０またはステップ１３０で制御許可判定終了後にステップ１４０で今回の始動での負荷積算値計算のためＳＵＭＴＰを０にリセットする。
【００４９】
ここで、油温を検出できるセンサが設けられている場合には、ステップ１１０で負荷積算値でなく、油温の検出値と所定のしきい値（エンジンオイル中の水分が蒸発する油温）と比較することで制御許可判定を実施するようにしても無論良い。
【００５０】
また、負荷積算値の代わりに吸入空気量の積算値を使用しても良い。さらに負荷積算値の代わりに油温上昇が判定できる値として走行距離に相当する値（車速積算値）や回転数積算値等を使用しても良い。
【００５１】
さらに車両によっては冷却水温と油温の変化がほぼ一致するものもあるので、このような車両では簡易的に前回運転時のエンジン停止時冷却水温ＴＷＥＮＤにより油温の上昇を判定するようにしても良い。この場合はステップ１１０でＴＷＥＮＤが所定のしきい値を超えたときに制御を許可する。
【００５２】
また、制御装置にエンジン停止時間を計測する機能が無い場合はステップ１１５を省略しても良い。
【００５３】
ステップ１００で始動後であれば、ステップ１５０でエンジン温度（冷却水温度など）が回転変動による燃料制御に適した温度範囲であるかを判定する。具体的には燃料性状の違いにより空燃比が変動する冷機状態であること、および極低温で燃料増量が非常に多い場合はオーバーリッチとなって回転変動が増加する場合があり、このような場合では回転変動による燃料制御を実施すると過増量となる恐れがあるので、このような温度条件を除く範囲で回転変動による燃料制御を許可する。
【００５４】
温度条件が制御可能な範囲であれば、ステップ１６０でアイドリング中であるかを判定する。これは走行中では空燃比が急変する場合があるため回転変動による燃料制御に適さないためである。
【００５５】
アイドリング中ならばステップ１７０で酸素濃度センサ１６が活性前であるかを判定する。
【００５６】
酸素濃度センサ１６が活性後であれば酸素濃度センサ１６による燃料制御を実施するようにする。酸素濃度センサ１６が活性前であるときはステップ１８０で前回運転状態による制御許可フラグ＃ＦＰＲＥＣが１（許可）であるかをチェックする。＃ＦＰＲＥＣが１であればステップ１９０で回転変動による燃料補正量ＦＲＢＳの計算を実施する。
【００５７】
回転変動による燃料補正量ＦＲＢＳの計算方法については後述する。
【００５８】
ステップ１５０，１６０，１７０，１８０のいずれかが不成立である場合は回転変動による燃料補正量の計算は実施せず、ステップ２００で燃料補正量ＦＲＢＳを所定の最大値ＦＲＢＳＭＡＸにセットする。ここでＦＲＢＳＭＡＸは重質ガソリンでもオーバーリーンとならない燃料補正量とする。
【００５９】
ＦＲＢＳ計算後、ステップ２１０で噴射パルス幅ＴＩを計算する。ここでＴＰは吸気管圧力センサ９の検出値、または吸入空気量センサが設けられる場合は吸入空気量／回転数から求まる基本噴射パルス幅であり、ＦＴＷはエンジン温度による燃料補正係数である。ＴＰに対しＦＴＷやＦＲＢＳなどの補正係数により補正を行ったパルス幅をＴＩにセットする。
【００６０】
ステップ２２０では、次回の始動で制御許可判定を行うため、今回運転での負荷積算値ＳＵＭＴＰを計算する。ここでは基本噴射パルス幅ＴＰが負荷に相当するのでＴＰを点火周期で積算するようにしている。ここで負荷積算値の代わりに吸入空気量の積算値を使用しても良い。また負荷積算値の代わりに油温上昇が判定できる値として走行距離や車速積算値（走行距離に相当）、または回転数積算値等を使用しても良い。
【００６１】
次にステップ１９０の回転変動による燃料補正量ＦＲＢＳの計算方法について図５により詳細に説明する。ステップ３００で回転変動レベルを計算する。回転変動レベルの算出方法の例としては前述したようにクランク角度センサ８の信号より点火後の所定のクランク角度範囲を変位する時間：ウインドウ通過時間（クランク角速度の逆数に相当）を計測し、ウインドウ通過時間の点火間での変化量ＤＴＭを下式などで求める。
【００６２】
ＤＴＭ＝Ｔｎ−Ｔｎ−１      式２
Ｔｎ    ：今回点火のウインドウ通過時間
Ｔｎ−１：前回点火のウインドウ通過時間
次にステップ３１０で回転変動レベルＤＴＭと所定のしきい値ＫＳＬとの比較を行い、
ＤＴＭがＫＳＬ以上であれば空燃比がリーンであるとしてステップ３２０で燃料補正量ＦＲＢＳに所定の燃料増量分ＦＳＴＥＰＡを加算する。ここでＦＳＴＥＰＡは回転変動レベルとしきい値の差ＫＳＬに応じて変更するようにしても良い。
【００６３】
ＤＴＭがＫＳＬ未満であれば空燃比がストイキに対しリッチであるとしてステップ３３０で燃料補正量ＦＲＢＳに所定の燃料減量分ＦＳＴＥＰＤを減算する。
【００６４】
燃料補正量ＦＲＢＳの計算は点火周期ごとに実施される。
【００６５】
以上の制御によりエンジンのフリクショントルクが減少し回転変動によるリーン状態の検出感度が低下する運転状態を事前に判定して回転変動による燃料制御を禁止することによりリーン化を抑制し、ＨＣ排出量の増加や回転落ちを防止することができる。
【実施例２】
【００６６】
第１の実施例では前回運転での油温の上昇度合いを推定することにより燃料制御を許可または禁止するようにしたが、本発明の第２の実施例は、前回運転での油温の上昇度合いに応じて回転変動レベルのしきい値を変更するようにしてフリクショントルクの変動によるオーバーリーン化を防止する。
【００６７】
第２の実施例における制御方法を図６のフローチャートにより説明する。ステップ１００〜１４０、およびステップ１５０〜１８０は第１実施例と同様である。
【００６８】
ステップ１８０で前回運転状態による制御許可フラグ＃ＦＰＲＥＣが１であれば暖機後の始動であるとしてステップ４００でしきい値ＫＳＬに暖機後の通常フリクション時の回転変動レベルに合わせたしきい値ＫＳＬ１をセットする。
【００６９】
制御許可フラグ＃ＦＰＲＥＣが０であれば暖機が不足しているとしてステップ４１０でしきい値ＫＳＬにエンジンオイル中に水分が残留しているときのフリクションにおける回転変動レベルに合わせたしきい値ＫＳＬ２をセットする。ＫＳＬ２はＫＳＬ１に対し回転変動レベルの検出感度が向上するように（回転変動レベル減少方向に）設定される。
【００７０】
ステップ１９０〜２２０は第１の実施例と同様である。
【００７１】
以上の制御により、暖機が十分行われない状態での始動でエンジンオイル中の残留水分によりフリクショントルクが小さくなって回転変動レベルが減少しても暖機後の始動と同様に燃料増量が実施されるので第１実施例と同様にオーバーリーン化を防止することができる。
【００７２】
ここで、ステップ４００，４１０で前回運転での油温の上昇度合いに応じて回転変動レベルのしきい値を変更する代わりに、前回運転での油温の上昇度合いに応じて燃料増量特性を変更するようにしても良い。この場合はステップ１８０で前回運転状態による制御許可フラグ＃ＦＰＲＥＣが１であれば暖機後の始動であるとして、ステップ４００で図７の回転変動レベルとしきい値の差（ＤＴＭ−ＫＳＬ）に対する燃料増量ＦＳＴＥＰＡの特性として実線で示した特性（通常フリクション時の燃料増量特性）を選択する。制御許可フラグ＃ＦＰＲＥＣが０であれば暖機が不足しエンジンオイル中に水分が残留している可能性があるとしてステップ４１０でＦＳＴＥＰＡの特性として図７の点線で示した特性（フリクション低下時の燃料増量特性）を選択するようにする。
【００７３】
ここでフリクション低下時に検出感度を確保するためしきい値ＫＳＬはフリクション低下時に合わせて設定しておき、通常フリクション時の燃料増量特性（実線）をフリクション低下時の燃料増量特性（点線）に対し少なく設定しておくようにする。
【００７４】
これによりフリクション低下時に回転変動レベルが減少したときでも通常フリクション時とほぼ同様の燃料増量とすることができ、前述した油温の上昇度合いに応じて回転変動レベルのしきい値を変更する場合と同様に燃料増量が実施され、オーバーリーン化を防止することができる。
【実施例３】
【００７５】
エンジンのフリクションはエンジンオイル中の残留水分の他、油温によっても変化する。一般に車両には冷却水温度センサは設けられているが、油温センサは設けられていない場合が多いため、冷却水温度センサのみ備えた車両では回転変動による燃料制御は冷却水温度が所定の範囲内であるときに実施する。エンジン停止後の経過時間が長い場合（定常状態）では冷却水温度と油温は外気温度に近い値でほぼ一致するが、エンジン停止後の経過時間が短い場合には冷却水温度と油温は一致せず、一般に冷却水温は油温に対し早く下がる場合が多い。このためエンジン停止後の経過時間が短い場合は油温は冷却水温に対して高くなる。これによりエンジン停止後の経過時間が短いときに始動を行うと、定常状態からの始動に比べてフリクションが減少し回転変動レベルが小さくなるので、回転変動レベルによる燃料制御を実施したときにオーバーリーンとなり燃焼状態が悪化する場合があった。
【００７６】
本実施例はエンジン停止後の油温の変化によるフリクショントルクの変動に対し、回転変動レベルによる燃料制御を適切に行い、オーバーリーン化を防止するようにしたものである。
【００７７】
図８により本実施例の制御方法について説明する。（ａ）は前回運転のエンジン停止から始動までの経過時間ＴＥＧＯＦＦが短い場合であり、始動時の油温は冷却水温に対して高くなることからそのときのフリクションはその温度で長時間放置した場合（定常状態）でのフリクションに対し減少する。このような場合は回転変動レベルによる燃料制御を実施するとオーバーリーンとなる恐れがあるため、エンジン停止時間を計測できる場合はエンジン停止時間が所定値未満のとき回転変動レベルによる燃料制御を禁止する。（ｂ）は前回運転のエンジン停止から始動までの経過時間ＴＥＧＯＦＦが長い場合であり、始動時の油温は冷却水温にほぼ一致することからそのときのフリクションは定常状態とほぼ一致するので回転変動レベルによる燃料制御を許可する。
【００７８】
ここで、エンジン停止時間を計測できない場合は、前回運転でのエンジン停止時冷却水温ＴＷＥＮＤをメモリ３３のバックアップメモリに記憶しておき、ＴＷＥＮＤと今回始動時の冷却水温ＴＷＳの差ＤＴＷによりエンジン停止時間を簡易的に推定することができる。
【００７９】
すなわちＤＴＷが所定値ＫＤＴＷＬ未満であればエンジン停止時間が短い可能性があるとして今回の始動で回転変動レベルによる燃料制御を禁止する。ＤＴＷが所定値ＫＤＴＷＬ以上であればエンジン停止時間が長いと考えられるので今回の始動で回転変動レベルによる燃料制御を許可する。
【００８０】
図９のフローチャートにより本実施例の制御方法について詳細に説明する。ステップ１００で始動前と判定されたとき、ステップ５００で前回運転でのエンジン停止時冷却水温ＴＷＥＮＤ（メモリ３３のバックアップメモリに記憶されている）と今回始動時水温ＴＷＳとの差を求めＤＴＷとする。ステップ５１０でＤＴＷと所定のしきい値ＫＤＴＷＬを比較し、ＤＴＷ≧ＫＤＴＷＬであればエンジン停止時間が長いとみなしステップ５２０で前回運転状態判定フラグ＃ＦＰＲＥＣ＝１とする。ＤＴＷ＜ＫＤＴＷＬであればエンジン停止時間が短い可能性があるとしてステップ５３０で＃ＦＰＲＥＣ＝０とする。
【００８１】
ステップ１００で始動後と判定されたとき、ステップ１５０〜１８０は第１実施例と同様の処理を行う。
【００８２】
ステップ１８０で＃ＦＰＲＥＣ＝１の場合は、エンジン停止時間が長いと考えられることからステップ１９０で回転変動レベルによる燃料補正量ＦＲＢＳの計算を実施する。ステップ１８０で＃ＦＰＲＥＣ＝０の場合は、エンジン停止時間が短い可能性があるので回転変動レベルによる燃料補正量の計算は実施せずステップ２００でＦＲＢＳを所定の最大増量ＦＲＢＳＭＡＸとする。ステップ１９０，２００、およびステップ２１０の処理は第１実施例と同様である。
【００８３】
ここで、ステップ５１０で前回運転でのエンジン停止時冷却水温と今回始動時冷却水温の差で簡易的にエンジン停止時間を判定しているが、エンジン停止時間を計測可能な場合では計測したエンジン停止時間を所定のしきい値と比較するようにしても無論よい。
【００８４】
また、ステップ５１０で前回運転でのエンジン停止時冷却水温と今回始動時冷却水温の差が所定のしきい値以上となったときに回転変動レベルによる燃料制御を実施する制御方法は、言い換えれば今回始動時冷却水温に対し前回停止時冷却水温がしきい値分高い温度であるときに制御を実施するので、前回停止時冷却水温が暖機後の温度近くとなるようしきい値を設定すれば、前回運転で暖機された後に制御が実施されることになり実施例１で述べたようなエンジンオイル中の残留水分によるオーバーリーン化を防止する効果も得られる。
【００８５】
また、エンジン停止時間が短いと判定したときに、回転変動レベルによる燃料制御を禁止する代わりに、回転変動レベルのしきい値を変更するようにしても良い。この場合の制御方法のフローチャートを図１０に示す。
【００８６】
ステップ１００〜１８０、およびステップ５００〜５３０の処理は図９と同様である。ステップ１８０で＃ＦＰＲＥＣ＝１の場合は、しきい値ＫＳＬをエンジン停止時間が長いとき（通常フリクション時）の回転変動レベルに合わせたしきい値ＫＳＬ１に設定する。ステップ１８０で＃ＦＰＲＥＣ＝０の場合は、しきい値ＫＳＬをエンジン停止時間が短いとき（低フリクション時）の回転変動レベルに合わせたしきい値ＫＳＬ２に設定する。
【００８７】
以後のステップ１９０〜２２０の処理は図９と同様である。
【００８８】
ここで、ステップ４００，４１０で＃ＦＰＲＥＣに応じてしきい値を変更する代わりに実施例２の図７のように＃ＦＰＲＥＣに応じて回転変動レベルに対する燃料増量特性を変更するようにしても良い。
【００８９】
以上の制御により、前回運転からのエンジン停止時間による油温の変化によりエンジンのフリクションが変動しても、オーバーリーンとなることを防止できる。
【００９０】
ここで、実施例１または実施例２と、実施例３の制御を組み合わせてオイル中の残留水分によるフリクション低下とエンジン停止後の油温の変動によるフリクション低下を併せて判定し、制御するようにしても良い。
【００９１】
また、本発明の制御方式は、吸気ポートにインジェクタ４を備えたポート噴射エンジンのみでなく、各シリンダ内にインジェクタ４を備えた筒内噴射式のエンジンについても、冷機時には燃料性状の違いによりシリンダ壁面への燃料付着量が変化して、点火プラグ周辺の空燃比が変動するので同様に本発明を適用することができる。
【００９２】
冷機始動後に短い距離の走行を行うような条件等でエンジンオイル２０の温度が十分に上昇しないうちにエンジンを停止する場合は、クランクケース１９に流入した排気ガス中の水分が蒸発せず、エンジンオイル２０に混入したまま残留する。発明者らの実験結果によれば、このような走行パターンを繰り返した場合にはエンジンオイル中の水分濃度が徐々に高まり、オイルの粘性が低下することでエンジンのフリクショントルクが減少し、リーン化によるトルク変動が発生してもオイル中の水分が少ない場合に比べて回転変動量が小さくなることがわかった。これによりこのような走行パターンを繰り返した場合には空燃比がリーンであっても回転変動量が増加せず、上記特許文献１に示される制御方法では燃料の増量が減少して空燃比がオーバーリーンとなり、燃焼が不安定となってＨＣ排出量が増加したり、回転が低下する場合があった。
【００９３】
また、エンジン温度が低いときに回転変動による燃料制御を実施するが、一般にエンジン温度は冷却水温度センサにより検出される。ここで発明者らの実験により前回のエンジン停止から今回の始動までの経過時間（エンジン停止時間）が短い場合には、冷却水温度の低下に対し、エンジンオイルの温度の低下が遅いためエンジンオイル温度が冷却水温度に対し高めとなり、オイルの粘性が低下することでエンジンのフリクショントルクが減少するため回転変動量が減少し、上記特許文献に示される制御方法では燃料の増量が減少して空燃比がオーバーリーンとなり、前述の例と同様にＨＣ排出量が増加したり、回転が低下する場合がある。
【００９４】
本発明の実施例によれば、内燃機関のクランク角速度を検出するセンサとエンジン温度等の運転状態を検出するセンサが設けられ、該センサの信号より運転状態に応じた最適な燃料噴射量に制御することでＨＣ排出量の増加，回転落ちを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明のエンジン制御装置の構成。
【図２】フリクショントルクの変動による回転変動，燃料制御への影響。
【図３】本発明の第１実施例の制御動作説明図。
【図４】本発明の第１実施例の制御フローチャート。
【図５】本発明の第１実施例の回転変動レベルに対する燃料制御のフローチャート。
【図６】本発明の第２実施例の制御フローチャート。
【図７】本発明の第２実施例の回転変動レベルに対する燃料増量特性。
【図８】本発明の第３実施例の制御動作説明図。
【図９】本発明の第３実施例の制御フローチャート１。
【図１０】本発明の第３実施例の制御フローチャート２。
【符号の説明】
【００９６】
１  吸気管
４  インジェクタ
７  クランク角度検出プレート
８  クランク角度センサ
９  吸気管圧力センサ
１６  酸素濃度センサ
１７  冷却水温センサ
３０  コントローラ
【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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