(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の始動時に燃料噴射量を補正量により増量し、始動後の燃焼が良好である時に補正量を減量する燃料噴射量補正方法において、
内燃機関の燃焼室内に点火ごとに発生させるイオン電流を検出し、このイオン電流に基づく空燃比を反映可能なパラメータを取得し、該パラメータの変動率を算出し、該パラメータの変動率が所定値を上回る場合に燃料噴射量を増量し、
この燃料噴射量の増量を行った際には、その後所定回数点火するまでの期間には燃料噴射量の増量を行わない制御、
及び、前記イオン電流を検出した際に前記イオン電流に基づく空燃比を反映可能なパラメータの瞬時値を取得し、このパラメータの瞬時値が異常値である場合には燃料噴射量の増量を行った後の点火回数に関わらず燃料噴射量を増量するとともに、この燃料噴射量の増量は前記パラメータの変動率が所定値を上回らない場合であっても行い、
この燃料噴射量の増量を行った際には、その後所定回数点火するまでの期間には、前記瞬時値が異常値であることを再び検出しない限り燃料噴射量の増量を行わない制御を実行することを特徴とする燃料噴射量補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン電流に基づく空燃比を反映可能なパラメータを利用した燃料噴射量補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、点火ごとに内燃機関の燃焼室内に発生させるイオン電流を検出し、所定値以上のイオン電流が検出される期間の時間やイオン電流のピーク値等、イオン電流に基づく空燃比を反映可能なパラメータを取得し、このパラメータの変動率が所定の目標値より大きくなった場合に、空燃比が理論空燃比より大幅にリーン側になったものとみなして燃料噴射量を増量することが考えられてきている（例えば、特許文献１、２を参照）。
【特許文献１】特開平８−２６１０４７号公報
【特許文献２】特開平９−３２４６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、空燃比が理論空燃比より大幅にリーン側になっておらず燃焼状態が良好である場合に前記パラメータの変動率が一時的に所定値を上回った場合であっても、前記特許文献１、２記載の態様では前記パラメータの変動率が所定値を上回ると判定するごとに燃料噴射量の増量を行うので、不必要な増量が行われてしまう不具合が発生することがある。
【０００４】
本発明は、このような課題を解決すべく構成するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち本発明に係る燃料噴射量補正方法は、内燃機関の始動時に燃料噴射量を補正量により増量し、始動後の燃焼が良好である時に補正量を減量する燃料噴射量補正方法において、内燃機関の燃焼室内に点火ごとに点火ごとに発生させるイオン電流を検出し、このイオン電流に基づく空燃比を反映可能なパラメータを取得し、該パラメータの変動率を算出し、該パラメータの変動率が所定値を上回る場合に燃料噴射量を増量し、この燃料噴射量の増量を行った際には、その後所定回数点火するまでの期間には燃料噴射量の増量を行わない制御、及び、前記イオン電流を検出した際に前記イオン電流に基づく空燃比を反映可能なパラメータの瞬時値を取得し、このパラメータの瞬時値が異常値である場合には燃料噴射量の増量を行った後の点火回数に関わらず燃料噴射量を増量するとともに、この燃料噴射量の増量は前記パラメータの変動率が所定値を上回らない場合であっても行い、この燃料噴射量の増量を行った際には、その後所定回数点火するまでの期間には、前記瞬時値が異常値であることを再び検出しない限り燃料噴射量の増量を行わない制御を実行することを特徴とする。
【０００６】
このようなものであれば、空燃比が理論空燃比より大幅にリーン側になっておらず燃焼状態が良好である場合に１点火のみでパラメータの異常値を検出しその影響で変動率が上昇した場合等変動率が一時的に所定値を上回った場合であっても、一度燃料噴射量の増量を行った後、所定回数点火するまでの期間には燃料噴射量の増量を行わないので、一時的な異常の影響を排除し、燃料噴射量の不必要な増量を防止することができる。なお、「所定回数点火するまでの期間には燃料噴射量の増量を行わない」とは、所定回数点火するまでの期間には変動率が所定値を上回るか否かの判定自体を行わないようにすることを含む。
【０００７】
また、前記イオン電流を検出した際に前記パラメータの瞬時値を取得し、このパラメータの瞬時値が異常値である場合には燃料噴射量の増量を行った後の点火回数に関わらず燃料噴射量を増量するとともに、この燃料噴射量の増量を行った際には、その後所定回数点火するまでの期間には、前記瞬時値が異常値であることを再び検出しない限り燃料噴射量の増量を行わないので、前記イオン電流の瞬時値が異常値である場合には実際に燃焼状態が悪化したものと見なして、燃料噴射量の増量を行った後の期間に関わらず直ちに燃料噴射量の増量を行うことにより異常に対処できる。従って、燃焼状態の悪化にすみやかに対応させることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る燃料噴射量補正方法によれば、空燃比が理論空燃比より大幅にリーン側になっておらず燃焼状態が良好である場合に１点火のみでパラメータの異常値を検出しその影響で変動率が上昇した場合等変動率が一時的に所定値を上回った場合であっても、一度燃料噴射量の増量を行った後、所定回数点火するまでの期間には燃料噴射量の増量を行わないので、一時的な異常の影響を排除し、燃料噴射量の不必要な増量を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の説明に先立ち、本発明に関連する参考例として、類似する燃料噴射量補正制御方法を、図面を参照して説明する。
【００１０】
図１に概略的に示したエンジン１００は自動車用の４気筒のもので、その吸気系１には図示しないアクセルペダルに応動して開閉するスロットルバルブ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に連通する一方の端部近傍には、さらに燃料噴射弁５が設けてあり、この燃料噴射弁５を、制御装置６により後述する基本噴射量ＴＰに基づいて開閉制御するようにしている。そして、燃焼室１０の天井部分に対応する位置には、スパークプラグ１８が取り付けてある。また排気系２０には、排気ガス中の酸素濃度を測定するためのＯ2センサ２１が、図示しないマフラに至るまでの管路に配設された三元触媒２２の上流の位置に取り付けられている。エンジン１００は、この実施例のように４気筒に限定されるものではなく、３気筒や６気筒や１２気筒のものであってもよい。
【００１１】
制御装置６は、中央演算処理装置７と、記憶装置８と、入力インターフェース９と、出力インターフェース１１とを具備してなるマイクロコンピュータシステムを主体に構成されており、その入力インターフェース９には、サージタンク３内の圧力を検出するための吸気圧センサ１３から出力される吸気圧信号ａ、エンジン１００の回転状態を検出するためのカムポジションセンサ１４から出力される気筒判別信号Ｇ１とクランク角度基準位置信号Ｇ２とエンジン回転数信号ｂ、車速を検出するための車速センサ１５から出力される車速信号ｃ、スロットルバルブ２の開閉状態を検出するためのアイドルスイッチ１６からのＬＬ信号ｄ、エンジン１００の冷却水温を検出するための水温センサ１７からの水温信号ｅ、上記したＯ2センサ２１からの電圧信号ｈなどが入力される。一方、出力インターフェース１１からは、燃料噴射弁５に対して燃料噴射信号ｆが、またスパークプラグ１８に対してイグニッションパルスｇが出力されるようになっている。なお、図示しないが、制御装置６には、アナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器が内蔵されている。
【００１２】
またスパークプラグ１８には、高圧ダイオード２３を介して燃焼室３０のイオン電流Ｉｉｏｎを測定するためのバイアス用電源２４が接続され、入力インターフェース９とこのバイアス電源２４との間にはイオン電流測定用回路２５が接続されている。バイアス用電源２４は、イグニションパルスｇが消滅した時点でスパークプラグ１８にイオン電流測定のためのバイアス電圧を印加するものである。そして、電圧の印加により、スパークプラグ１８の電極間に流れたイオン電流Ｉｉｏｎは、イオン電流測定用回路２５により測定される。また、イオン電流測定用回路２５は、波形整形回路たるコンパレータを有し、電子制御装置６の入力インターフェース９に電気的に接続され、電圧の印加により発生したアナログ信号であるイオン電流を、方形波（パルス）状に波形整形して出力する。前記コンパレータは、あらかじめ設定されたイオン電流Ｉｉｏｎの閾値に対応する強さの所定電流値Ｉｒｅｆとバイアス用電源２４を介して入力されるイオン電流Ｉｉｏｎとを比較し、イオン電流Ｉｉｏｎが前記所定電流値Ｉｒｅｆを上回った場合に出力信号Ｉｏｕｔを出力する。すなわち、出力信号Ｉｏｕｔは、イオン電流Ｉｉｏｎが前記所定電流値Ｉｒｅｆを上回った時点で立ち上がり（オンし）、下回った時点で立ち下がる（オフする）方形波となる。このコンパレータの出力端は、イオン電流Ｉｉｏｎが所定の閾値以上である期間（以下イオン電流発生時間Ｔｉと称する）を計測するために入力インターフェース９を介して中央演算処理装置７に接続される。このようなバイアス用電源２４とイオン電流測定用回路２５とは、当該分野でよく知られている種々のものを適用することができる。
【００１３】
制御装置６には、吸気圧センサ１３から出力される吸気圧信号ａとカムポジションセンサ１４から出力される回転数信号ｂとをおもな情報とし、エンジン状態に応じて決まる各種の補正係数で基本噴射時間ＴＰを補正して燃料噴射弁開成時間すなわちインジェクタ最終通電時間Ｔを決定し、その決定された通電時間により燃料噴射弁５を制御して、エンジン負荷に応じた燃料を該燃料噴射弁５から吸気系１に噴射させるためのプログラムが内蔵してある。また、始動や加速等をしている過渡時ではない定常運転状態では、Ｏ2センサ２１から出力される電圧信号に基づいてフィードバック制御を行うフィードバック制御プログラムも内蔵してある。
【００１４】
さらに、制御装置６には、エンジン１００の燃焼室３０内に点火毎にイオン電流Ｉｉｏｎを発生させてイオン電流発生時間Ｔｉを計測し、計測したイオン電流発生時間Ｔｉの変動率Ｆを演算するイオン電流計測プログラムも内蔵している。このイオン電流計測プログラムは、点火ごとに燃焼室３０内に流れるイオン電流を検出し、イオン電流発生時間Ｔｉを計測する。このイオン電流発生時間Ｔｉを計測する方法は、当該分野で知られている種々のものが使用できる。本参考例では、イオン電流発生時間Ｔｉは、空燃比が理論空燃比より大きくリーン側である場合には空燃比が理論空燃比前後である場合よりもばらつきが大きくなることに着目し、このイオン電流発生時間Ｔｉを請求項中の空燃比を反映可能なパラメータとしている。なお、このイオン電流計測プログラムは、内燃機関の始動後、Ｏ2センサ２１が活性化するまでの時間帯において各点火ごとに実行される。
【００１５】
また、前記イオン電流計測プログラムにおいては、この時に求められたイオン電流発生時間Ｔｉを用いて、下式により今回の変動率Ｆを演算する。すなわち、今回の変動率Ｆは、今回計測したイオン電流発生時間Ｔｉnとそれ以前に計測した２個のイオン電流発生時間Ｔｉすなわち直近３回計測したイオン電流発生時間Ｔｉとからイオン電流発生時間Ｔｉの移動平均Ｔｉavを算出している。それから、直近３回計測したイオン電流発生時間Ｔｉの平均偏差ΔＴｉを算出し、その平均偏差ΔＴｉと移動平均Ｔｉavとから変動率Ｆを算出する。
【００１６】
Tiav = (Tin + Tin-1 + Tin-2) / 3 
ΔTi = (|Tin - Tiav| + |Tin-1 - Tiav| + |Tin-2 - Tiav|) / 3
F = ΔTi / Tiav
ただし、Ｔｉnは今回のイオン電流発生時間の値で、１回前に計測された値をＴｉn-1とし、２回前に計測された値をＴｉn-2とする。なお、本参考例では、直近３回の点火の際のイオン電流発生時間Ｔｉを変動率Ｆの算出に使用しているが、この回数は任意である。
【００１７】
加えて、制御装置６には、イオン電流発生時間Ｔｉの変動率Ｆを演算した際のエンジン１００の運転状態を検出し、検出した運転状態に対応する許容変動率Ｆｔを演算する許容変動率演算プログラムも内蔵している。前記許容変動率Ｆｔは、図示はしないが、エンジン１００の運転状態を示すエンジン回転数ＮＥと吸気圧ＰＭとをパラメータとして設定してあり、記憶装置８内に許容変動率マップにして記憶されている。許容変動率Ｆｔは、エンジン回転数ＮＥが低いほど、また吸気圧ＰＭが高いほど小さく設定してあり、同一の吸気圧ＰＭの場合にはエンジン回転数ＮＥに略反比例するように設定されている。なお、運転状態を示すパラメータとして、エンジン回転数ＮＥとスロットル開度と、あるいはエンジン回転数ＮＥと空気流量とを設定するものであってもよい。つまり、エンジン回転数ＮＥに対して負荷の大きさを反映する項目であればこれらに限定されない。さらにこれらのパラメータに、冷却水温、潤滑油の温度、吸気温度等で示されるエンジン温度を加えて、エンジンの運転状態を検出するものであってもよい。
【００１８】
そして、制御装置６には、前記イオン電流計測プログラム、及び許容変動率演算プログラムに引き続いて実行され、イオン電流計測プログラムで演算した変動率Ｆが許容変動率演算プログラムで演算した許容変動率Ｆｔを上回る場合に空燃比が理論空燃比より大きくリーン側であるものと判定し、燃料噴射量を増量する燃料噴射量補正プログラムも内蔵してある。
【００１９】
イオン電流発生時間Ｔｉの変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回る場合は空燃比が理論空燃比より大きくリーン側であるものとして燃料噴射量を増量するが、この増量を行った後、所定回数、例えば３回点火するまでは増量補正は行わない。さらに、本参考例では、３回点火した後であっても、前記変動率が許容変動率Ｆｔを上回ると所定回数判定されるまでは燃料噴射量の増量補正は行わない。一方、前記変動率が許容変動率Ｆｔを上回らないと判定された場合には、燃料噴射量を所定量減少させる。ここで、燃料噴射量を増量する量は、初回が最も大きく、２回目以降は順次所定の減量係数を乗じた値である。この増量補正の量は、過去に増量を行った回数ＣＣをパラメータとする増量テーブルとして記憶装置８の所定領域に記憶している。なお、本参考例では、前記所定回数は前記変動率の算出に用いる点火の回数と同一である３回に設定しているが、前記変動率の算出に用いる点火の回数を３回以外に設定した場合においても、前記所定回数を前記変動率の算出に用いる点火の回数と同一、ないし前記変動率の算出に用いる点火の回数以上に設定するのが望ましい。これは、１点火の際にのみ瞬間的にイオン電流発生時間Ｔｉの異常値が検出された際、移動平均及び平均偏差にその異常値が反映されるのは、前記異常値が検出された点火から数えて前記変動率の算出に用いる点火の回数分だけであるからである。
【００２０】
前記燃料噴射量補正プログラムにより行う処理の概略手順を、フローチャートである図２を参照しつつ説明する。なお、この燃料噴射量補正プログラムに先立ち、予めカウンタＣの値を０、過去増量を行った回数ＣＣを０にセットしておく。
【００２１】
ステップＳ１では、得られた今回の変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回っているか否かを判定する。変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回っている場合には、ステップＳ２に進む。一方、目標を下回っている場合には、ステップＳ７に進む。
【００２２】
ステップＳ２では、前回増量補正を行ってから変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回っていると判定された回数が所定回数、本参考例では３回以上であるか否かを判定する。具体的には、カウンタＣの値が０であるか否かを判定する。カウンタＣの値が０であればステップＳ３に進む。一方、カウンタＣの値が１以上であればステップＳ５に進む。
【００２３】
ステップＳ３では、過去増量を行った回数ＣＣをパラメータとして燃料噴射量を増量する量を決定し、決定した量を前回の燃料噴射量に加算した量の燃料を噴射する制御を行う。次いで、ステップＳ４に進む。
【００２４】
ステップＳ４では、過去増量を行った回数ＣＣに１を加えるとともにカウンタＣの値を３にセットする。そして、この燃料噴射量補正プログラムを一旦終了する。
【００２５】
ステップＳ５では、燃料噴射量を維持する制御、すなわち、前回の燃料噴射量と同一の量を燃料噴射量として決定し、決定された量の燃料噴射量を噴射する制御を行い、ステップＳ６に進む。
【００２６】
ステップＳ６では、カウンタＣの値から１を減算する。そして、この燃料噴射量補正プログラムを一旦終了する。
【００２７】
ステップＳ７では、燃料噴射量を所定量減量する制御、すなわち、前回の燃料噴射量から所定量減量した量を燃料噴射量として決定し、決定された量の燃料噴射量を噴射する制御を行う。そして、この燃料噴射量補正プログラムを一旦終了する。
【００２８】
以下に、このような構成において実際に行われる処理を図３を参照しつつ示す。なお、この図３には、変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回っているか否かの状態、カウンタＣの値、燃料噴射量を前回の点火の際から増量する量（図中では噴射増量）、及び基本燃料噴射量から増量する量（図中では実増量）の時間経過を、共通の時間軸により示している。ここで、各点火の瞬間は図中の縦方向の破線に示している。また、変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回っているか否かの状態、燃料噴射量を増量する量、及び増量補正量は棒グラフに示している。なお、前記図３の（ａ）には空燃比が理論空燃比より大幅にリーン側となり、変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回っていることが連続的に検出される場合、同図の（ｂ）には、空燃比が理論空燃比を大幅に上回っていないにもかかわらず、例えば１点火の際のみにイオン電流発生時間Ｔｉの異常値を計測した等の何らかの理由で、変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを一時的に上回る場合をそれぞれ示している。
【００２９】
すなわち、このような構成において、空燃比が理論空燃比より大幅にリーン側となり、変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回っていることが連続的に検出される場合、まずステップＳ１で変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回っていると判定される。それから、変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回っていると初めて判定した際、及びこのような判定が行われ燃料噴射量の増量が行われた後３回前記判定が行われた際は、ステップＳ２においてカウンタＣの値が０であることが判定され、ステップＳ３において増量補正が行われる。そして、ステップＳ４で、カウンタＣの値は３にリセットされる。すなわち、ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４の制御が順次行われる。その他の点火では、変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回っていると判定された場合でも、ステップＳ２においてカウンタＣの値が０でないことが判定されるので、ステップＳ５の燃料噴射量を維持する制御が行われる。その後、ステップＳ６のカウンタＣの値から１を減算する制御が行われる。すなわち、ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ５→Ｓ６の制御が順次行われる。また、変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回っていない場合は、ステップＳ３で変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回らないと判定され、ステップＳ７の燃料噴射量を所定量減量する制御を行う。すなわち、ステップＳ１→Ｓ７の制御が順次行われる。従って、この場合、３〜４点火間隔で燃料噴射量の増量が行われる。
【００３０】
一方、前述したように、図３の（ｂ）には、空燃比が理論空燃比を大幅に上回っていないにもかかわらず、例えば１点火の際のみにイオン電流発生時間Ｔｉの異常値を計測した等の何らかの理由で変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを一時的に上回る場合を示しているが、同図に示す場合、ステップＳ１で変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回っていると判定されるのは３回だけである。すなわち、変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回っていることが最初に計測された際にのみ、ステップＳ２においてカウンタＣの値が０であることが判定され、ステップＳ３において増量補正が行われる。そして、ステップＳ４で、カウンタＣの値は３にセットされ、ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４の制御が順次行われる。しかし、その後変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回っていることが計測された際には、ステップＳ２においてカウンタＣの値が０でないことが判定されるので、ステップＳ５の燃料噴射量を維持する制御が行われる。その後、ステップＳ６のカウンタＣの値から１を減算する制御が行われる。すなわち、ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ５→Ｓ６の制御が順次行われる。そして、変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回っていない場合は、ステップＳ３で変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回らないと判定され、ステップＳ７の燃料噴射量を所定量減量する制御を行う。すなわち、ステップＳ１→Ｓ７の制御が順次行われる。従って、この場合、従来の構成では増量補正が３回行われるのに対して、本参考例では増量補正は１回のみ行われる。
【００３１】
以上に述べたように、本参考例に係る燃料噴射量補正方法を採用すれば、以下の効果が得られる。すなわち、変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回る判定が行われ燃料噴射量の増量を行った後は、３回点火が行われる間、及び３回点火した後も変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回る判定が３回行われない限りは増量補正は行われないので、空燃比が理論空燃比より大幅にリーン側となっていないにもかかわらず、例えば１点火の際のみにイオン電流発生時間Ｔｉの異常値を計測した等の何らかの理由で一時的に変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回っていることが計測される場合において、不必要な増量補正を防ぐことができる。
【００３２】
続いて、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００３３】
本実施形態では、上述した参考例と以下の点のみで異なる構成を有し、その他の部分では上述した参考例と同様の構成を有する。
【００３４】
本実施形態に係るイオン電流計測プログラムでは、イオン電流発生時間Ｔｉをイオン電流の瞬時値として利用する。また、上述した参考例に係るイオン電流計測プログラムと同様の処理によりイオン電流発生時間Ｔｉを求めた後、このイオン電流発生時間Ｔｉが異常値であるか否かを判定する処理、イオン電流発生時間Ｔｉが異常値である場合にはイオン電流異常フラグＦＦを１にセットする処理、及びイオン電流発生時間Ｔｉが異常値でない場合にはイオン電流異常フラグＦＦを０にセットする処理を行うようにしている。
【００３５】
また、上述した参考例に係る燃料噴射量補正プログラムでは、上述したように、イオン電流発生時間Ｔｉの変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回る際に増量補正を行った後、前記変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回ると所定回数、例えば３回判定されるまでは燃料噴射量の増量補正は行わないようにしているが、本実施形態では、イオン電流発生時間Ｔｉが異常値である場合、すなわちイオン電流発生時間Ｔｉが異常値であることを示すイオン電流異常フラグＦＦの値が１である場合には、無条件で燃料噴射量の増量補正を行うようにしている。そして、このように増量補正を行った後、前記変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回ると所定回数、例えば３回判定されるか又は再びイオン電流発生時間Ｔｉが異常値であることが検出されるまでは燃料噴射量の増量補正は行わないようにしている。
【００３６】
なお、燃料噴射量を増量する量は、カウンタＣの値が０でありかつ変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回る際の増量補正（以下変動率判定増量補正と称する）、カウンタＣの値が０でない際にイオン電流発生時間Ｔｉが異常値であることを受けた増量補正（以下複合判定増量補正と称する）、及び変動率が許容変動率Ｆｔを上回らない際にイオン電流発生時間Ｔｉが異常値であることを受けた増量補正（以下瞬時値増量補正と称する）のそれぞれについて設定している。すなわち、変動率判定増量補正を行う場合の増量する量については、過去変動率判定増量補正を行った回数ＣＣ１をパラメータとし、変動率判定増量補正量テーブルとして記憶装置８の所定領域に記憶している。また、複合判定増量補正を行う場合の増量する量については、過去複合判定増量補正を行った回数ＣＣ２をパラメータとし、複合判定増量補正量テーブルとして記憶装置８の所定領域に記憶している。そして、瞬時値増量補正を行う場合の増量する量については、過去瞬時値補正を行った回数ＣＣ３をパラメータとし、瞬時値増量補正量テーブルとして記憶装置８の所定領域に記憶している。ここで、変動率判定増量補正、複合判定増量補正、及び瞬時値増量補正により増量する量は、いずれも、初回が最も大きく、２回目以降は順次所定の減量係数を乗じた値である。
【００３７】
前記燃料噴射量補正プログラムにより行う処理の概略手順を、フローチャートである図４を参照しつつ説明する。なお、この燃料噴射量補正プログラムに先立ち、予めカウンタＣの値を０にセットしておく。また、過去変動率判定増量補正を行った回数ＣＣ１、過去複合判定増量補正を行った回数ＣＣ２、及び過去瞬時値補正を行った回数ＣＣ３も０にセットしておく。
【００３８】
ステップＳ１０１では、イオン電流発生時間Ｔｉが異常値であるか否か、すなわちイオン電流異常フラグＦＦの値が１であるか否かを判定する。イオン電流発生時間Ｔｉが異常値である場合にはステップＳ１０２に進む。そうでない場合には、ステップＳ１０８に進む。
【００３９】
ステップＳ１０２では、前回の燃料噴射量の増量を行ってから変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回っていると判定された回数が所定回数、本実施形態では３回以上であるか否かを判定する。具体的には、カウンタＣの値が０であるか否かを判定する。カウンタＣの値が０であればステップＳ１０３に進む。一方、カウンタＣの値が１以上であればステップＳ１０５に進む。
【００４０】
ステップＳ１０３では、過去瞬時値判定増量補正を行った回数ＣＣ３をパラメータとして燃料噴射量を増量する量を決定し、決定した量を前回の燃料噴射量に加算した量の燃料を噴射する制御を行う。次いで、ステップＳ１０４に進む。
【００４１】
ステップＳ１０４では、過去瞬時値増量補正を行った回数ＣＣ３に１を加える。そして、この燃料噴射量補正プログラムを一旦終了する。
【００４２】
ステップＳ１０５では、カウンタＣの値を０にリセットし、次いで、ステップＳ１０６に進む。
【００４３】
ステップＳ１０６では、過去複合判定増量補正を行った回数ＣＣ２をパラメータとして燃料噴射量を増量する量を決定し、決定した量を前回の燃料噴射量に加算した量の燃料を噴射する制御を行う。次いで、ステップＳ１０７に進む。
【００４４】
ステップＳ１０７では、過去複合判定増量補正を行った回数ＣＣ２に１を加えるとともにカウンタＣの値を３にセットする。そして、この燃料噴射量補正プログラムを一旦終了する。
【００４５】
ステップＳ１０８では、得られた今回の変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回っているか否かを判定する。変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回っている場合には、ステップＳ１０９に進む。一方、変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回っていない場合には、ステップＳ１１４に進む。
【００４６】
ステップＳ１０９では、前回変動率判定増量補正を行ってから変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回っていると判定された回数が所定回数、本実施形態では３回以上であるか否かを判定する。具体的には、カウンタＣの値が０であるか否かを判定する。カウンタＣの値が０であればステップＳ１１０に進む。一方、カウンタＣの値が１以上であればステップＳ１０５に進む。
【００４７】
ステップＳ１１０では、過去変動率判定増量補正を行った回数ＣＣ１をパラメータとして燃料噴射量を増量する量を決定し、決定した量を前回の燃料噴射量に加算した量の燃料を噴射する制御を行う。次いで、ステップＳ１１１に進む。
【００４８】
ステップＳ１１１では、過去変動率判定増量補正を行った回数ＣＣ１に１を加えるとともにカウンタＣの値を３にセットする。そして、この燃料噴射量補正プログラムを一旦終了する。
【００４９】
ステップＳ１１２では、燃料噴射量を維持する制御、すなわち、前回の燃料噴射量と同一の量を燃料噴射量として決定し、決定された量の燃料噴射量を噴射する制御を行う。次いで、ステップＳ１１２に進む。
【００５０】
ステップＳ１１３では、カウンタＣの値から１を減算する。そして、この燃料噴射量補正プログラムを一旦終了する。
【００５１】
ステップＳ１１４では、燃料噴射量を所定量減量する制御、すなわち、前回の燃料噴射量から所定量減量した量を燃料噴射量として決定し、決定された量の燃料噴射量を噴射する制御を行う。そして、この燃料噴射量補正プログラムを一旦終了する。
【００５２】
以下に、このような構成において実際に行われる処理を図５及び図６を参照しつつ示す。なお、前記図５及び図６には、イオン電流異常フラグＦＦの値、変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回っているか否かの状態、カウンタＣの値、燃料噴射量を前回の点火の際から増量する量（図中では噴射増量）、及び基本燃料噴射量から増量する量（図中では実増量）の時間経過を、共通の時間軸により示している。ここで、各点火の瞬間は図中の縦方向の破線に示している。また、イオン電流異常フラグＦＦの値、変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回っているか否かの状態、燃料噴射量を増量する量、及び増量補正量は棒グラフに示している。なお、前記図５には空燃比が理論空燃比よりも大幅にリーン側となり、変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回っていることが連続的に検出される場合、前記図６には、空燃比が理論空燃比を大幅に上回っていないにもかかわらず、例えば１点火の際のみにイオン電流発生時間Ｔｉの異常値を計測した等の何らかの理由で、変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを一時的に上回る場合をそれぞれ示している。
【００５３】
すなわち、このような構成においては、イオン電流発生時間Ｔｉが異常値である場合には、図５に示すように、燃料噴射量の増量を行った後の点火数に関わらず、また、この異常値にも関わらず変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを下回る場合であっても、イオン電流発生時間Ｔｉの異常値は空燃比が理論空燃比より大きくリーン側になったことを反映しているものと見なして、ステップＳ１０１でイオン電流発生時間Ｔｉが異常値であると判定し、前回の増量補正の後変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回ると３回判定された後であればステップＳ１０３で瞬時値増量補正を行い、ステップＳ１０４で過去瞬時値増量補正を行った回数ＣＣ３に１を加える。すなわち、ステップＳ１０１→Ｓ１０２→Ｓ１０３→Ｓ１０４の処理を順次行う。一方、前回の増量補正の後変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回ると３回判定された後でなければステップＳ１０５でカウンタＣの値を０にリセットし、ステップＳ１０６で複合判定増量補正を行い、ステップＳ１０７で過去複合判定増量補正を行った回数ＣＣ２に１を加える。すなわち、ステップＳ１０１→Ｓ１０２→Ｓ１０５→Ｓ１０６→Ｓ１０７の処理を順次行う。また、イオン電流発生時間Ｔｉが異常値でない場合で、変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回った場合、前回の増量補正の後変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回ると３回判定された後であればステップＳ１０９で変動率判定増量補正を行い、ステップＳ１１０で過去変動率判定増量補正を行った回数ＣＣ１に１を加える。すなわち、ステップＳ１０１→Ｓ１０８→Ｓ１０９→Ｓ１１０→Ｓ１１１の処理を順次行う。一方、前回の増量補正の後変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回ると３回判定された後でなければステップＳ１１２で燃料噴射量を維持する処理を行い、ステップＳ１１３でカウンタＣの値から１を減算する。すなわち、ステップＳ１０１→Ｓ１０８→Ｓ１０９→Ｓ１１２→Ｓ１１４の処理を順次行う。そして、イオン電流発生時間Ｔｉが異常値でなく、変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回っていない場合、燃料噴射量を所定量減量する処理を行う。すなわち、ステップＳ１０１→Ｓ１０８→Ｓ１１４の処理を順次行う。
【００５４】
一方、前述したように、図６には、空燃比が理論空燃比を大幅に上回っていないにもかかわらず、何らかの理由で、１点火の際にのみイオン電流発生時間Ｔｉの異常値が計測されるとともに変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回る場合を示しているが、この場合、イオン電流発生時間Ｔｉの異常値が計測され変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回ってから３点火以内にイオン電流発生時間Ｔｉの異常値を再び検出せず、変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回ってから３点火後以降は変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回らなければ、次のような処理が順次行われる。すなわち、イオン電流発生時間Ｔｉの異常値が計測されるとともに変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回ることが判定された点火においては、ステップＳ１０１→Ｓ１０２→Ｓ１０３→Ｓ１０４の制御が順次行われる。異常値を検出した点火の直後２回の点火では、ステップＳ１０１においてイオン電流発生時間Ｔｉが異常値でないことが判定され、ステップＳ１０８において変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回ることが判定され、ステップＳ１０９においてはカウンタＣの値が０でないことが判定され、ステップＳ１１２の燃料噴射量を維持する制御、及びステップＳ１１３のカウンタＣの値から１を減算する制御が行われる。すなわち、ステップＳ１０１→Ｓ１０８→Ｓ１０９→Ｓ１１２→Ｓ１１３の制御が順次行われる。そして、前記異常値が検出されてから３回後以降の点火では、まずステップＳ１０１においてイオン電流発生時間Ｔｉが異常値でないことが判定され、ステップＳ１０８で変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回らないと判定され、そしてステップＳ１１４の燃料噴射量を所定量減量する制御を行う。すなわち、ステップＳ１０１→Ｓ１０８→Ｓ１１４の制御が順次行われる。従って、１点火の際にのみイオン電流発生時間Ｔｉの異常値が計測されるとともに変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回った場合、従来の構成では増量補正が３回行われるのに対して、本実施形態では増量補正は１回のみ行われる。
【００５５】
以上に述べたように、本実施形態に係る燃料噴射量補正方法を採用すれば、上述した参考例に係るものと同様の効果が得られる。すなわち、変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回る判定が行われ燃料噴射量の増量を行った後は、変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回る判定が３回行われない限り増量補正は行われないので、空燃比が理論空燃比より大幅にリーン側となっていないにもかかわらず、例えば１点火の際のみにイオン電流発生時間Ｔｉの異常値を計測した等の何らかの理由で一時的に変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回っていることが計測される場合において、不必要な増量補正を防ぐことができる。
【００５６】
さらに本実施形態では、前記イオン電流検出時間Ｔｉが異常値である場合に燃料噴射量を増量するので、イオン電流検出時間Ｔｉの異常値が検出された場合には実際に燃焼状態が悪化したものと見なし、変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回る判定が行われた回数に関わらず直ちに燃料噴射量の増量を行うことにより、異常の発生にすみやかに対応してより好適に燃焼を安定させることができる。
【００５７】
なお、本発明は以上に述べたような実施の形態に限らない。
【００５８】
例えば、上述した実施形態では、各点火ごとにイオン電流発生時間Ｔｉを取得するようにしているが、１点火おきや２点火おき等、所定点火数間隔でイオン電流発生時間Ｔｉ等の空燃比を反映可能なパラメータを計測し、その変動率を利用して燃料噴射量の増量を行うか否かを判定してもよい。
【００５９】
また、イオン電流発生時間Ｔｉの変動率に代えて、イオン電流のピーク値等、他のイオン電流に基づく空燃比を反映可能なパラメータの変動率を利用して燃料噴射量の増量を行うか否かを判定してもよい。
【００６０】
さらに、上述した実施形態では、変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回らないと１回判定されるごとに燃料噴射量を減量する制御を行うようにしているが、変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回らないと２回以上の所定回数判定されるごとに燃料噴射量を減量する制御を行うようにしてもよい。この場合、例えば変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回らないと判定されるごとに良判定カウンタＣＧの値が０であるか否かの判定を行い、良判定カウンタＣＧの値が０である場合にのみ燃料噴射量を減量する制御を行い、良判定カウンタＣＧの値を所定値、例えば３にセットするとともに、良判定カウンタＣＧの値が０でない場合には第２のカウンタＣＧの値から１減算するようにするとよい。このようにすれば、変動率Ｆが許容変動率Ｆｔを上回らないと３回判定されるごとに燃料噴射量を減量するようにできる。
【００６１】
加えて、上述した実施形態では、変動率Ｆが所定変動率Ｆｔを上回ることが判定されるごとに、変動率Ｆに対応して燃料噴射量の増量補正を行ってからの前記判定の回数が所定回数（３回）に達しているかを判定し、前記判定の回数が所定回数に達している場合にのみ燃料噴射量の増量補正を行うようにしているが、変動率Ｆに対応して燃料噴射量の増量補正を行った直後の所定回数の点火については変動率Ｆが所定変動率Ｆｔを上回るか否かの判定を行わず、少なくともイオン電流に関連するパラメータが異常値でない限りは燃料噴射量を増量しないようにしてもよい。この場合であっても、イオン電流に関連するパラメータが異常値である場合は燃料噴射量を増量する制御を行うようにしてもよい。
【００６２】
その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明に関連する参考例に係るエンジンを示す概略図。
【図２】同参考例に係る燃焼時間測定プログラムにおける制御の流れを示すフローチャート。
【図３】同参考例に係る作用説明図。
【図４】本発明の一実施形態に係る燃焼時間測定プログラムにおける制御の流れを示すフローチャート。
【図５】同実施形態に係る作用説明図。
【図６】同実施形態に係る作用説明図。
【符号の説明】
【００６４】
１００…エンジン
６…制御装置
１８…スパークプラグ
【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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