(57)【要約】【課題】冷機始動時に、空燃比が急速にリーン化したときにおいても、リーン状態を速やかに検出し燃料噴射量を高応答に制御することで未燃ガス排出量の増加や回転変動の増加を防止する。【解決手段】内燃機関の燃料制御装置は、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１と、設定回数の前記回転変動量を積算する積算手段３と、始動後に前記積算手段３により算出される回転変動量の積算値に応じて前記燃料噴射弁の燃料噴射量を補正する燃料補正手段５とを備えている。前記積算手段３は前記回転変動量に応じて前記設定回数を１回以上の範囲で変更し、積算手段３によって速やかに積算値を算出して燃料噴射量を制御する。【選択図】図５
2008202413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、設定回数の前記回転変動量を積算する積算手段と、始動後に前記積算手段により算出される回転変動量の積算値に応じて前記燃料噴射弁の燃料噴射量を補正する燃料補正手段とを備えた内燃機関の燃料制御装置であって、
前記積算手段は前記回転変動量に応じて前記設定回数を１回以上の範囲で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】
前記積算手段は、前記回転変動量が大きくなると前記設定回数を少なく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】
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、設定回数の前記回転変動量の平均値を算出する平均値算出手段と、始動後に前記平均値算出手段で算出される回転変動量の平均値に応じて前記燃料噴射弁の燃料噴射量を補正する燃料補正手段とを備えた内燃機関の燃料制御装置であって、
前記平均値算出手段は前記回転変動量に応じて前記設定回数を１回以上の範囲で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４】
前記平均値算出手段は、前記回転変動量が大きくなると前記設定回数を少なくすることを特徴とする請求項３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、点火サイクルごとに算出される回転変動量に所定の重み係数をかけて積算する積算手段と、始動後に前記積算手段により算出される回転変動量の積算値に応じて前記燃料噴射弁の燃料噴射量を補正する燃料補正手段とを備えた燃料制御装置であって、
前記積算手段は前記回転変動量に応じて前記重み係数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】
前記積算手段は、前記回転変動量が大きくなると前記重み係数を大きく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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の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の排出量が増加したり、回転変動が発生しやすい。また、燃料噴射弁や、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シリンダ内の混合気がリーン化して前述と同様に回転変動を生ずる場合がある。
【０００３】
ところで、冷機始動後の十数秒間は酸素濃度センサが活性化せず、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。
【０００４】
このため、燃料性状ばらつきや部品の特性ばらつきに起因した空燃比のリーン状態を、始動後の回転変動により検出して、回転変動量に応じて燃料噴射量を制御することでオーバーリーン化を防止するようにした技術が特許文献１で開示されている。前記特許文献１のものは気筒間の回転角速度の変化量を所定サイクルだけ積算したものを燃焼の安定度指標として、この安定度指標に応じて燃料噴射量を増減するように制御している。
【０００５】
【特許文献１】特許第３５９１００１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１に示される技術では、回転変動量（気筒間の回転角速度の変化量）を所定の爆発回数について積算した安定度指標に応じて燃料噴射量を調整するが、重質ガソリンでの冷機始動等で始動後に空燃比が急速にリーン化した場合には回転変動量が増加しても、それ以前の爆発行程で計算された回転変動量を含んで積算された安定度指標は直ちには増加しないために、リーン状態の検出が遅れ、燃料の増量補正が遅れることでオーバーリーンとなり、燃焼状態が悪化して未燃ガスを多量に排出したり回転変動が発生する場合があった。
【０００７】
そこで、本発明者らは、空燃比に対する爆発毎の回転変動量（気筒間のクランク角速度の変化量）について実験を行い考察した。図１１に空燃比に対する爆発毎の回転変動量（気筒間のクランク角速度の変化量）を示す。空燃比が同一でも回転変動量は爆発毎にばらつきを生じる。このため前記特許文献１等の従来技術では、回転変動量を所定の爆発数で積算した値もしくは平均化した値により空燃比のリーン状態を検出し、燃料噴射量を増量するようにしていた。
【０００８】
ここで一般に始動性向上のため、始動中（クランキング時）には燃料を多く噴射するようにしており、このとき吸気ポート壁面に付着した燃料の内の軽質分が始動直後（回転上昇後）に吸気管圧力の減少とともに蒸発してシリンダに流入し一時的に空燃比リッチとなるが、その後付着燃料が減少するにしたがって空燃比はリーンに変化する。とくに重質度の高いガソリンでは蒸発し易い軽質成分の割合が少ないため、始動直後に蒸発してシリンダに流入する燃料が減少し、シリンダの空燃比は急速にリーン方向に変化する。したがって、空燃比のリーン状態を速やかに検出して燃料噴射量を増量することが要求される。
【０００９】
しかし、特許文献１等の従来技術では、前述したように爆発毎の回転変動量のばらつきに対し空燃比の検出精度を確保するために回転変動量を所定の爆発回数で積算した値または回転変動量を爆発回数で平均化した値に応じて燃料噴射量を増量するようにしている。このため前述した重質度の高いガソリンで始動したときのように空燃比がリーンに急変する場合は、回転変動量が増加しても回転変動量の積算値（または平均値）は直ちには増加せず、リーン状態の検出が遅れるために、燃料の増量補正が遅れてオーバーリーンとなり、未燃ガス（HC）を多く排出したり回転落ちを引き起こす場合があった。
【００１０】
図１２に空燃比がストイキ時（空燃比１４．５）およびリーン時（空燃比１６）における回転変動量の発生頻度分布を示す。空燃比ストイキ時に対してリーン時では回転変動量の大きいものの割合が増加する。このことから回転変動量が大きい場合は、空燃比がリーンである確率が高いと考えられる。例として本頻度分布において回転変動量が所定のしきい値SLDN以上である場合、空燃比がストイキ以下である頻度（確率）は低く、空燃比が１６以上にリーンである確率が高く、また、回転変動量が前記所定のしきい値SLDN未満である場合には、リーン状態である場合と、ストイキ〜リッチ状態である場合の確率に大きな差はないことが分かる。
【００１１】
本発明は、これらの知見に基づいてなされたものであり、内燃機関の燃料制御装置において、冷機時に重質度の高いガソリンで始動した場合等に、空燃比が急速にリーン化したときにおいてもリーン状態を速やかに検出して燃料噴射量を高応答に制御することで空燃比が安定燃焼限界を超えてリーン化することを防止し、未燃ガス排出量の増加や回転変動の増加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】
本発明に係る内燃機関の燃料制御装置は、前記目的を達成するために、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、設定回数の前記回転変動量を積算する積算手段と、始動後に前記積算手段により算出される回転変動量の積算値に応じて前記燃料噴射弁の燃料噴射量を補正する燃料補正手段とを備え、前記積算手段が前記回転変動量に応じて前記回転変動量の積算回数を１回以上の範囲で変更することを特徴としている。
【００１３】
本発明に係る内燃機関の燃料制御装置は、回転変動量が大きくなると積算手段で積算する回転変動量の設定回数を少なくすることを特徴としている。
【００１４】
本発明は、燃料性状ばらつきや部品の特性ばらつきに起因した始動後の空燃比のリーン状態を、点火サイクルごとの回転変動量を設定回数だけ積算した積算値によって検知し、回転変動量の積算値に応じて燃料噴射量を制御することで冷機始動時の空燃比制御を行うことができる。また、本発明は、点火サイクルごとの回転変動量が大きくなったときには積算手段で積算する回転変動量の設定回数を少なくして直ちに回転変動量の積算値を算出し、速やかに空燃比のリーン状態を検出し、その積算値に応じて燃料噴射量を増量補正してオーバーリーン化を防止することができる。
【００１５】
また、本発明に係る内燃機関の燃料制御装置は、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、設定回数の回転変動量の平均値を算出する平均値算出手段と、始動後に前記平均値算出手段で算出される回転変動量の平均値に応じて前記燃料噴射弁の燃料噴射量を補正する燃料補正手段とを備え、前記平均値算出手段が前記回転変動量に応じて平均値を算出する回転変動量の設定回数を１回以上の範囲で変更することを特徴としている。
【００１６】
本発明に係る内燃機関の燃料制御装置は、平均値算出手段が、回転変動量が大きくなると平均値算出手段で平均値を算出する回転変動量の設定回数を少なくすることを特徴としている。
【００１７】
本発明は、燃料性状ばらつきや部品の特性ばらつきに起因した始動後の空燃比のリーン状態を、設定回数における回転変動量の平均値によって検知し、回転変動量の平均値に応じて燃料噴射量を制御することで冷機始動時の空燃比制御を行うことができる。また、本発明は、点火サイクルごとの回転変動量が大きくなったときには平均値算出手段で平均値を算出する回転変動量の設定回数を少なくして平均値を大きくし、速やかにリーン状態を検知し、その平均値に応じて燃料噴射量を増量補正してオーバーリーン化を防止することができる。
【００１８】
さらに、本発明に係る内燃機関の燃料制御装置は、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、点火サイクルごとに算出される回転変動量に所定の重み係数をかけて積算する積算手段と、始動後に前記積算手段により算出される回転変動量の積算値に応じて前記燃料噴射弁の燃料噴射量を補正する燃料補正手段とを備え、前記積算手段が前記回転変動量に応じて前記重み係数を変更することを特徴としている。
【００１９】
本発明に係る内燃機関の燃料制御装置は、積算手段が、回転変動量が大きくなると重み係数を大きくすることを特徴としている。
【００２０】
本発明は、燃料性状ばらつきや部品の特性ばらつきに起因した始動後の空燃比のリーン状態を、点火サイクルごとの回転変動量に所定の重み係数をかけて積算した積算値によって検知し、前記積算値に応じて燃料噴射量を制御することで冷機始動時の空燃比制御を行うことができる。また、本発明は、点火サイクルごとの回転変動量が大きくなったときには回転変動量にかける所定の重み係数を大きくして積算値を大きくし、速やかに空燃比のリーン状態を検知し、その積算値に応じて燃料噴射量を増量補正してオーバーリーン化を防止することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、冷機始動後に、重質ガソリンの使用等で空燃比が急速にリーン化した場合でも、リーン状態を速やかに検出し、燃料噴射量を高応答に制御することにより、未燃ガス（HC）排出量の増加や回転変動の増加を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図１〜図７により本発明に係る内燃機関の燃焼制御装置の一実施形態について詳細に説明する。図１は本発明に係る内燃機関の燃焼制御装置を備えたエンジン制御システムの全体構成を示している。
【００２３】
エンジンには、エンジンの冷却水の温度を検出する冷却水温センサ２１が設けられており、クランク軸１１にはクランク角度検出用プレート２９が取り付けられ、クランク角度センサ１２が設けられる。エンジンの吸気系を構成する吸気管７には、吸入空気の圧力を検出する吸気管圧力センサ１３、エンジンの吸入空気量を制御するためのスロットル弁６が設けられており、吸気ポート１０には燃料噴射弁８が設けられている。
【００２４】
吸入空気はインテークマニホールド２２、吸気ポート１０を経て燃料との混合気として吸気弁９を通過してシリンダ１９内の燃焼室１８に吸入され、点火コイル１４からの電流により点火プラグ１５から火花スパークが発生して燃焼される。燃焼された混合気は、排気ガスとなってエンジンの排気弁が開いた時に燃焼室１８から排出される。エンジンの排気系には、排気管１６の触媒前に酸素濃度センサ２０が設けられている。
【００２５】
コントローラ２４は、ＣＰＵ２５、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）２６、制御用変数等が記憶される書き込み可能なメモリ（ＲＡＭ）２７、および入出力回路２８が備えられている。クランク角度センサ１２、吸気管圧力センサ１３、酸素濃度センサ２０、冷却水温センサ２１等からの信号はコントローラ（制御装置）２４に入力され、コントローラ２４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、それぞれ燃料噴射弁８、点火コイル１４、スロットル弁６等に制御信号を出力する。
【００２６】
図２は本発明に係る内燃機関の燃料制御装置の制御構成ブロックを示す。回転変動算出手段１は、気筒間の回転変動量（前回爆発気筒のクランク角速度に対する今回爆発気筒のクランク角速度の変化量）を算出するものであり、クランク角度センサ１２の信号より爆発後の所定のクランク角度間を変位する時間Ｔｎ（クランク角速度の逆数に相当）を気筒ごとに計測して、今回の爆発での前記変位時間Ｔｎと前回の爆発での変位時間Tｎ−１の差分を回転変動量DNとしており、この回転変動量DNの算出は各気筒の爆発の周期と同期して実施される。
【００２７】
積算回数設定手段２は回転変動算出手段１で算出された回転変動量DNに応じて積算手段３で積算する回転変動量の積算回数NADDを設定するものであり、本実施形態では、図３に示すように回転変動量DNが所定のしきい値SLDN以下の場合は２０回の積算回数とし、回転変動量DNが所定のしきい値SLDNを超えた場合は１回の積算回数としている。本実施形態では、積算回数設定手段２で設定する積算回数NADDを２０回と１回に設定しているが、この回数はこれに限定されず適宜回数に設定してよい。
【００２８】
積算手段３は、過去２０回の回転変動量を記憶するメモリを備えており、回転変動算出手段１で算出された回転変動量DNを、前記積算回数設定手段２で設定された積算回数NADDだけ積算して積算値IDNを算出しノーマライズ手段４に出力する。
【００２９】
ノーマライズ手段４は、積算手段３により算出された回転変動量の積算値IDNを爆発回数で除算し爆発回数あたりの回転変動量の平均値IXDNを求める。
【００３０】
燃料補正手段５は、図４に示すような回転変動量の平均値IXDNに対する増量補正ステップFSTPAが予め設定されたテーブルをメモリに記憶しており、ノーマライズ手段４で算出された回転変動量の平均値IXDNを判定レベルSLIXDNと比較し、回転変動量の平均値IXDNが判定レベルSLIXDN以上のときには、その平均値IXDNの大きさに応じた増量補正ステップFSTPAをテーブルから求め、その増量補正ステップFSTPAで燃料噴射量を増量補正し、回転変動量の平均値IXDNが判定レベルSLIXDN未満であれば、空燃比がストイキ〜リッチの状態であるとみなし、燃料補正係数FTRMから所定値の減量補正ステップFSTPDで燃料噴射量を減量補正する。
【００３１】
次に本実施形態の内燃機関の燃料制御装置における燃料制御の動作について図５のフローチャートにより詳細に説明する。
【００３２】
ステップ１００で、エンジンの温度（冷却水温度など）が所定値TWSL以下の冷機状態であるかを判定し、ステップ１１０で、始動後の酸素濃度センサ２０が活性化していない状態であるかを判定する。エンジンの温度（冷却水温度など）が所定値TWSLより高い状態、または酸素濃度センサ２０が活性化して検出可能な状態となっていれば、回転変動による空燃比制御は不要となる。ステップ１００及びステップ１１０が共に成立していればステップ１２０に進んで、回転変動量DN（前回爆発気筒のクランク角速度に対する今回爆発気筒のクランク角速度の変化量）を計算する。
【００３３】
ステップ１３０、１４０、１５０は回転変動量の積算回数NADDを設定する処理である。ステップ１３０では、前述の回転変動量DNが所定のしきい値SLDN以上となったかを判定し、回転変動量DNが所定のしきい値SLDN未満であればステップ１４０に進み、積算回数NADDを２０回に設定し、回転変動量DNが所定のしきい値SLDN以上であればステップ１５０に進み、積算回数NADDを１回に設定する。
【００３４】
次にステップ１６０で、燃料噴射量の制御を行うための回転変動量の平均値IXDNを算出する。積算は前ステップで設定された積算回数NADDに応じて今回の爆発を含む過去NADD回の回転変動量を積算し、積算回数NADDで除算して回転変動量の平均値IXDNを算出する。
【００３５】
ステップ１７０で回転変動量の平均値IXDNを所定の判定レベルSLIXDNと比較し、平均値IXDNが判定レベルSLIXDN以上であれば、空燃比がリーンであるとみなし、ステップ１８０で、回転変動量の平均値IXDNの大きさに応じた増量補正ステップFSTPAを図４のテーブルから求め、回転変動量による燃料補正係数FTRMに増量補正ステップFSTPAを加算する。ステップ１７０で、積算値IXDNが判定レベルSLIXDN未満であれば、空燃比がストイキ〜リッチの状態であるとみなしステップ１９０で燃料補正係数FTRMから所定値の減量補正ステップFSTPDを減算し、これにより蒸発しやすい軽質ガソリン使用時等で空燃比がリッチ化して未燃ガスが多く排出されることを防止できる。
【００３６】
次にステップ２００で、燃料噴射弁への出力パルス幅を算出する。吸気管圧力センサ信号等から算出される吸入空気量より求めた基本噴射パルス幅TPに対し、回転変動量DNによる燃料補正係数FTRMによる補正のほか、従来の冷却水温度による補正係数FTW等による補正を実施したものを出力パルス幅TIとする。
【００３７】
図６には、本実施形態の内燃機関の燃料制御装置によるエンジン始動時におけるエンジン回転数、空燃比、回転変動量の平均値、燃料噴射量を示している。ここで、実線が本実施形態の燃料制御装置における空燃比、燃料噴射量を示し、点線が従来の積算回数を数十回などに固定した燃料制御装置における空燃比、燃料噴射量を示している。
【００３８】
始動後に空燃比が急激にリーン方向に変化し、回転変動量DNが所定のしきい値SLDN以上となると爆発回数１回の平均値IXDNが算出され、回転変動量DNが所定のしきい値SLDN以上となるものが１回発生すれば、直ちにリーン状態が検出され、燃料補正手段５により増量補正ステップFSTPAで示される燃料の増量が速やかに実施される。
【００３９】
また、積算回数２０回の回転変動量の平均値IXDNが所定レベルSLIXDN以上の場合もその回転変動量の平均値IXDNの大きさに応じた増量補正ステップFSTPAで燃料噴射量が増量補正される。回転変動量の平均値IXDNが所定レベルSLIXDN未満のときには空燃比がストイキ〜リッチの状態であるとして所定値の減量補正ステップFSTPDだけ燃料噴射量を減量補正する。
【００４０】
本実施形態では、回転変動量DNが所定のしきい値SLDN以上となるものが１回発生すれば、直ちにリーン状態が検出されて噴射燃料が増量されるので、オーバーリーン化を防止でき、燃焼悪化や回転落ちなどの不具合を生じることがない。
【００４１】
図７は、内燃機関の燃料制御装置における制御構成ブロックの他の実施形態を示し、図２で説明した実施形態における積算手段３及びノーマライズ手段４を、加重平均計算手段６に変更しているが、回転変動算出手段１、積算回数設定手段２及び燃料補正手段５は前記実施形態のものと同じである。
【００４２】
加重平均計算手段６は、次の式（１）により回転変動量平均値IXDNｎを算出する。
IXDNｎ＝KW ＊（DN−IXDNｎ−１）＋IXDNｎ−１ ………………………（１）
KW=１／NADD
IXDNｎ  ：回転変動量平均値
IXDNｎ−１：前回の回転変動量平均値
KW      ：平均化重み係数
NADD    ：積算回数
【００４３】
ここで、積算回数設定手段２は、図８に示すように回転変動量DNが所定のしきい値SLDN以下の場合は２０回の積算回数（KW＝１／２０）とし、回転変動量DNが所定のしきい値SLDNを超えた場合は１回の積算回数（KW＝１）としている。積算回数NADDを１回に設定したときは回転変動量平均値IXDNは回転変動量DNに一致する。
【００４４】
回転変動量平均値IXDNを上記加重平均計算により求める場合には、各積算回数について上記加重平均計算をそれぞれ実施しておき、算出された積算回数に応じて、該積算回数に対応する加重平均計算結果を選択するようにする。
【００４５】
本実施形態では、回転変動量DNが所定のしきい値SLDN以上となるものが１回発生すれば、平均化重み係数KWが１とされて回転変動量平均値IXDNが所定のしきい値SLIXDN以上となって直ちにリーン状態が検出され、燃料補正手段８により回転変動量平均値IXDNに応じた増量補正ステップFSTPAで燃料の増量が速やかに実施されるので、オーバーリーン化を防止でき、燃焼悪化や回転落ちなどの不具合を生じることがない。
【００４６】
本実施形態では、回転変動量の積算と平均化とを同時に実施できるので、メモリを節約することができる。
【００４７】
図９は、内燃機関の燃料制御装置における制御構成ブロックの他の実施形態を示し、図２で説明した実施形態における積算手段３とはその積算方法が異なり、ノーマライズ手段４を備えていないが、回転変動算出手段１及び積算回数設定手段２は図２で説明した実施形態のものと同じである。
【００４８】
積算手段７は、過去２０回の回転変動量を記憶するメモリを備えており、回転変動算出手段１で算出された回転変動量を前記積算回数設定手段２で設定された積算回数だけ積算してその積算値を燃料補正手段８に出力する。積算手段７は、積算回数設定手段２によって積算回数が２０回と設定されたときには、メモリに回転変動量DNｎ―２０〜DNｎ―１の回転変動量を記憶して積算し、燃料補正手段８に出力し、その後は再度、メモリに回転変動量DNｎ〜DNｎ＋１９の回転変動量を記憶して積算し、燃料補正手段８に出力する。積算回数設定手段２によって回転変動量を２０回積算している途中で回転変動量DNが所定のしきい値SLDNを超え、積算回数が１回に設定されたときは２０回積算するのを中止し、回転変動量を１回積算して燃料補正手段８に出力する。
【００４９】
燃料補正手段８は、図１０に示すような、回転変動量DNを１回積算したときの積算値IDNに対する増量補正ステップFSTPAを予め設定された１回積算用テーブルと、回転変動量DNを２０回積算したときの積算値IDNに対する増量補正ステップFSTPAが予め設定された２０回積算用テーブルをメモリに記憶している。燃料補正手段８は、回転変動量DNが判定レベルSLDN以上の場合は、回転変動量を１回積算した積算値IDN（回転変動量DNと同じ）と判定レベルSLIDNと比較し、回転変動量の積算値IDNが判定レベルSLIDN以上のときには、１回積算用テーブルを用いて積算値IDNの大きさに応じた増量補正ステップFSTPAを求め、その増量補正ステップFSTPAで燃料噴射量を増量補正する。また、燃料補正手段８は、回転変動量DNが判定レベルSLDN未満の場合は、回転変動量を２０回積算した積算値IDNと判定レベルSLIDNと比較し、回転変動量を２０回積算した積算値IDNが判定レベルSLIDN以上のときには、２０回積算用テーブルを用いて回転変動量を２０回積算した積算値IDNの大きさに応じた増量補正ステップFSTPAを求め、その増量補正ステップFSTPAで燃料噴射量を増量補正する。
回転変動量を２０回積算した積算値IDNが判定レベルSLIDN未満であれば、空燃比がストイキ〜リッチの状態であるとし、所定値の減量補正ステップFSTPDにより燃料噴射量を減量補正する。
【００５０】
本実施形態では、回転変動量が所定のしきい値SLDN以上となるものが１回発生すれば、直ちにリーン状態が検出され、燃料補正手段５により回転変動量に応じた増量補正ステップFSTPAで燃料の増量が速やかに実施されるので、オーバーリーン化を防止でき、燃焼悪化や回転落ちなどの不具合を生じることがない。
【００５１】
上記のように、本発明に係る内燃機関の燃焼制御装置では冷機始動後に回転変動量の積算値に基づいて燃料噴射量の補正を実施するものにおいて、リッチ状態とリーン状態の回転変動量の発生頻度分布の違いを考慮し、回転変動量に応じて回転変動量を積算する積算回数を変更することにより、リーン状態を速やかに検出して燃料噴射量を増量するのでオーバーリーン化による燃焼悪化、およびこれによるHC排出量の増加、回転変動を防止できる。また、本発明に係る内燃機関の燃焼制御装置では回転変動量DNが所定のしきい値SLDN未満である場合には、リーン状態である場合と、ストイキ〜リッチ状態である場合の確率に大きな差がないため、今回の爆発を含む過去数十回の爆発で回転変動量を平均化した値よりリーン状態を高い確率で検出して燃料噴射量を増量するようにしている。
【００５２】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではない。また、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。上述の実施形態では、ポート噴射エンジンであるが、筒内噴射式のエンジンにおいても重質ガソリン使用時では、シリンダ壁面に付着する燃料の割合が増加して、点火プラグ周辺の混合気がリーン化することでポート噴射エンジンと同様に燃焼が悪化する場合があるので、本発明の制御方式は、吸気ポートにインジェクタを備えたポート噴射エンジンのみでなく、各シリンダ内に燃料噴射弁を備えた筒内噴射式のエンジンに適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る内燃機関の燃焼制御装置を備えたエンジン制御システムの全体構成図。
【図２】本発明に係る内燃機関の燃料制御装置における制御構成ブロックの一実施形態を示す図。
【図３】本実施形態の積算回数設定手段２における回転変動量と積算回数の関係を示す図。
【図４】本実施形態の燃料補正手段５における回転変動量の平均値と燃料増量ステップの関係を示す図。
【図５】本発明に係る内燃機関の燃焼制御装置の実施形態における燃料制御の動作のフローチャート。
【図６】本実施形態の内燃機関の燃料制御装置によるエンジン始動時におけるエンジン回転数、空燃比、回転変動量の平均値、燃料噴射量を示す図。
【図７】本発明に係る内燃機関の燃料制御装置における制御構成ブロックの他の実施形態を示す図。
【図８】本発明に係る内燃機関の燃料制御装置における制御構成ブロックの他の実施形態を示す図。
【図９】本発明に係る内燃機関の燃料制御装置における制御構成ブロックの他の実施形態を示す図。
【図１０】本実施形態の燃料補正手段８における回転変動量の平均値と燃料増量ステップの関係を示す図。
【図１１】内燃機関における空燃比と回転変動量の関係を示す図。
【図１２】内燃機関における空燃比と回転変動量の発生頻度分布の関係を示す図。
【符号の説明】
【００５４】
７  吸気管
８  燃料噴射弁
１２  クランク角度センサ
２０  酸素濃度センサ
２１  冷却水温センサ
２４  コントローラ（制御装置）
２９  クランク角度検出プレート
【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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