(57)【要約】【課題】燃料噴射制御において、アクセル開度が急激に変化するなど車両状態に変化があっても、安定した空燃比フィードバック制御を実現できるようにする。【解決手段】本発明の車両制御装置によれば、アクセル開度の変化量、エンジン負荷率kl及びエンジン回転数neをパラメータとした燃料噴射制御量の補正量が予め設定されている。そして、実際に燃料噴射制御を実行する際には、空燃比フィードバック制御で算出した基本噴射量に、現在のパラメータに基づいて抽出された補正量を加算して燃料噴射制御量が算出される。したがって、例えば急なアクセルペダルの踏み込みがあった場合など、アクセルペダルの動作状態が急変した場合でも、応答遅れなく安定した空燃比フィードバック制御を実現することができる。【選択図】図３
2007218127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空燃比フィードバック制御により、エンジンの各気筒内への燃料噴射量を制御する燃料噴射制御装置において、
アクセル開度の変化量に対応して、前記空燃比フィードバック制御で演算された燃料噴射制御量である基本噴射量を補正するための補正量を予め記憶する記憶手段と、
前記アクセル開度の実際の変化量を算出し、前記空燃比フィードバック制御により演算された基本噴射量を、前記記憶手段に記憶された対応する前記補正量に基づいて補正する補正手段と、
前記補正手段により補正された燃料噴射制御量に基づいて、前記燃料噴射量を制御する燃料噴射制御手段と、
を備えたことを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記記憶手段は、前記アクセル開度の変化量と、前記アクセル開度の変化量と空燃比との対応関係を変化させ得る車両の状態量及び制御量の少なくとも一方とをパラメータとして前記補正量を記憶し、
前記補正手段は、現在の各パラメータの値により前記記憶手段を参照して特定される前記補正量に基づいて前記基本噴射量を補正すること、
を特徴とする請求項１記載の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記記憶手段は、前記パラメータとして少なくともエンジン負荷率とエンジン回転数を含むことを特徴とする請求項２記載の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記補正手段は、空燃比を検出する空燃比検出手段の応答遅れ時間を考慮して、前記記憶手段が記憶する前記補正量を補正して更新することを特徴とする請求項２記載の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記補正手段は、前記空燃比検出手段により検出された現在の空燃比を取得するとともに、前記応答遅れ時間前の前記パラメータの値を取得し、前記空燃比を前記現在の空燃比から目標空燃比に近づけるように、前記パラメータの値により特定される前記補正量を補正することを特徴とする請求項４記載の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記補正手段は、前記現在の空燃比が前記目標空燃比を基準にリーンであれば、前記補正量に予め設定した正値の嵩上げを行い、前記現在の空燃比が前記目標空燃比を基準にリッチであれば、前記補正量に予め設定した負値の嵩上げを行うことを特徴とする請求項５記載の燃料噴射制御装置。
【請求項７】
前記補正手段は、所定の時間間隔で取得した前記パラメータの値を順次記憶していくリングバッファを備え、前記応答遅れ時間前の各パラメータの値を取得する際には、前記リングバッファの前記応答遅れ時間前に対応する領域に格納された各パラメータの値を抽出することを特徴とする請求項５記載の燃料噴射制御装置。
【請求項８】
エンジンの各気筒内への燃料噴射量を制御する車両制御装置において、
各気筒に燃料噴射を行う燃料噴射装置と、
アクセル開度を検出するアクセル開度センサと、
空燃比フィードバック制御により前記燃料噴射装置の基本噴射量を算出する基本噴射量算出手段と、アクセル開度の変化量に対応して前記基本噴射量を補正するための補正量を予め記憶する記憶手段と、前記アクセル開度センサから前記アクセル開度を取得して、前記アクセル開度の実際の変化量を算出し、前記基本噴射量算出手段により算出された前記基本噴射量を、前記記憶手段に記憶された対応する前記補正量に基づいて補正する補正手段と、前記補正手段により補正されて算出された燃料噴射制御量に基づいて前記燃料噴射装置を制御する燃料噴射制御手段とを備えた燃料噴射制御装置と、
を備えたことを特徴とする車両制御装置。
【請求項９】
空燃比フィードバック制御により、エンジンの各気筒内への燃料噴射量を制御する燃料噴射制御方法において、
アクセル開度の変化量に対応して、前記空燃比フィードバック制御で演算された燃料噴射制御量である基本噴射量を補正するための補正量を予め記憶する記憶ステップと、
前記アクセル開度の実際の変化量を算出し、前記空燃比フィードバック制御により演算された基本噴射量を、前記記憶手段に記憶された対応する前記補正量に基づいて補正する補正ステップと、
前記補正ステップで補正された燃料噴射制御量に基づいて、前記燃料噴射量を制御する燃料噴射制御ステップと、
を備えたことを特徴とする燃料噴射制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空燃比フィードバック制御によりエンジンの各気筒内への燃料噴射量を制御する燃料噴射制御装置、燃料噴射制御方法、及びその燃料噴射制御装置を備えた車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両のエンジン制御においては、車両の運転状態に応じて算出される燃料噴射制御量を空燃比センサの出力に基づいて補正することにより、空燃比が予め設定した目標空燃比になるようにする空燃比フィードバック制御が行われている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
具体的には、エンジンの排気管に配設された触媒コンバータの手前に空燃比センサを設け、その空燃比センサの出力値をフィードバックして、その出力値が理論空燃比に相当する値に近づくように、燃料噴射制御量を補正しながら制御している。これにより、安定した適正なエンジントルクの生成や、排気エミッションの向上などを実現している。
【特許文献１】特開平７−２５９６０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、アクセルペダルの踏み込みに応じて吸入空気量を制御するスロットルバルブから、実際にエンジントルクを発生させる気筒の燃焼室、さらに空燃比を検出する空燃比センサまでにはある程度の距離がある。このため、アクセルペダルの踏み込み量に応じた空燃比フィードバック制御がエンジン制御に反映されるまでには吸排気系の応答遅れが生じる。
【０００５】
特に、急加速時のようにアクセルペダルが大きく踏み込まれてアクセル開度が急激に変化するような場合には、吸入空気量が急激に増加するため、空燃比センサが排気ガスの空燃比を検出するよりも速いピッチで燃焼室に導入される空気が増加するという事態が生じる。その結果、空燃比フィードバック制御が追いつかずに空燃比の荒れが生じ、所望のエンジントルクが得られなかったり、排気エミッションが悪化することがあった。
【０００６】
また、このような空燃比フィードバック制御に用いられる各種パラメータの制御量については一般に、車両メーカが実験等で決定した適合値が用いられたりする。しかし、近年のエンジン制御における燃料モードの多様化や、オルタネータ等の様々な補機の増加により、この適合値が必ずしも最適であるとは限らなくなってきている。このため、車両の実際の運転状態に応じてその適合値を最適に近づけるために、適宜修正していく必要がある。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、アクセル開度が急激に変化するなど車両状態に変化があっても、安定した空燃比フィードバック制御を実現できる燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では上記問題を解決するために、空燃比フィードバック制御により、エンジンの各気筒内への燃料噴射量を制御する燃料噴射制御装置において、アクセル開度の変化量に対応して、前記空燃比フィードバック制御で演算された燃料噴射制御量である基本噴射量を補正するための補正量を予め記憶する記憶手段と、前記アクセル開度の実際の変化量を算出し、前記空燃比フィードバック制御により演算された基本噴射量を、前記記憶手段に記憶された対応する前記補正量に基づいて補正する補正手段と、前記補正手段により補正された燃料噴射制御量に基づいて、前記燃料噴射量を制御する燃料噴射制御手段と、を備えたことを特徴とする燃料噴射制御装置が提供される。
【０００９】
このような燃料噴射制御装置では、空燃比フィードバック制御で演算された基本噴射量をアクセル開度の変化量に対応して補正するための補正量が予め記憶されている。そして、燃料噴射の際には、実際に空燃比フィードバック制御で算出された基本噴射量がこの補正量に基づいて補正される。したがって、燃料噴射の際に用いられる燃料噴射制御量は、現在のアクセルペダルの動作状態に適した値となる。その結果、安定した空燃比フィードバック制御が実現される。
【００１０】
また、本発明では、エンジンの各気筒内への燃料噴射量を制御する車両制御装置において、各気筒に燃料噴射を行う燃料噴射装置と、アクセル開度を検出するアクセル開度センサと、空燃比フィードバック制御により前記燃料噴射装置の基本噴射量を算出する基本噴射量算出手段と、アクセル開度の変化量に対応して前記基本噴射量を補正するための補正量を予め記憶する記憶手段と、前記アクセル開度センサから前記アクセル開度を取得して、前記アクセル開度の実際の変化量を算出し、前記基本噴射量算出手段により算出された前記基本噴射量を、前記記憶手段に記憶された対応する前記補正量に基づいて補正する補正手段と、前記補正手段により補正されて算出された燃料噴射制御量に基づいて前記燃料噴射装置を制御する燃料噴射制御手段とを備えた燃料噴射制御装置と、を備えたことを特徴とする車両制御装置が提供される。
【００１１】
このような車両制御装置によれば、燃料噴射制御装置が、空燃比フィードバック制御で演算された基本噴射量をアクセル開度の変化量に対応して補正するための補正量を予め記憶している。そして、燃料噴射を実行する際には、そのときのアクセル開度センサの出力を用いてアクセル開度の変化量を算出し、実際に空燃比フィードバック制御で算出した基本噴射量を対応した補正量に基づいて補正する。したがって、現在のアクセルペダルの動作状態に適した安定した空燃比フィードバック制御を実現することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の燃料噴射制御装置及びこれを備えた車両制御装置によれば、空燃比フィードバック制御で演算された基本噴射量が現在のアクセル開度の変化量に対応して補正されるため、アクセルペダルの踏み込みによりアクセル開度が急激に変化しても、安定した燃料噴射制御が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態に係る車両制御装置のエンジン及びその吸排気系の構成を表す概略構成図である。
【００１４】
エンジン１の吸排気系の上流側には吸気管２が接続され、下流側には排気管３が接続されている。吸気管２の上流側端部にはエアクリーナ４が設けられ、その下流側端部には、各気筒毎に吸気通路を分けるインテークマニホルド５がそれぞれ設けられている。エアクリーナ４を介して吸気管２に導入された空気は、各インテークマニホルド５を通って各気筒内に導入される。吸気管２の中間部にはサージタンク６が設けられ、そのやや上流側にはスロットルバルブ７が配置されている。
【００１５】
インテークマニホルド５において各気筒毎に設けられた吸気ポートには、燃料噴射弁８がそれぞれ配置されている。この燃料噴射弁８は、燃料タンク９から燃料ポンプ１０により汲み上げられて調圧された燃料が供給され、通電制御により開弁して吸気ポート内に燃料を噴射する。このとき噴射された燃料は、上流側から導入される吸入空気と混合されて混合気となり、吸気弁１１を介して各気筒の燃焼室１２に供給される。
【００１６】
各気筒の燃焼室１２には、スパークプラグ１３がそれぞれ配置されている。このスパークプラグ１３は、イグニッションコイル一体型の点火装置１４により生成された高電圧が印加されて点火用の火花を生成する。この点火により燃焼室１２内の混合気が燃焼し、ピストン１５を介してクランク軸１６に回転駆動力が与えられる。燃焼により発生した排気ガスは、排気バルブ１７を介して各気筒から排出される。
【００１７】
排気管３には、各気筒から排出された排気ガスを集約するエキゾーストマニホルド１８が設けられ、その下流側には、排気ガス浄化用の触媒コンバータ１９が配置されている。触媒コンバータ１９には、排気ガス中の未燃成分の酸化と窒素酸化物の還元とを同時に促進する三元触媒が収容されている。燃焼室１２から排出された排気ガスは、このエキゾーストマニホルド１８を通って排気管３に導出され、触媒コンバータ１９で浄化されて図示しないマフラーへと送られる。
【００１８】
燃料タンク９と吸気管２との間にはキャニスタ２１が設けられている。このキャニスタ２１は、内部に蒸発燃料を吸着させるための活性炭等の吸着剤が配設され、また、外部から大気を導入するための大気導入口が設けられている。キャニスタ２１は、導管２２を介して燃料タンク９の上層部に接続され、またパージ管２３を介して吸気管２のスロットルバルブ７のやや下流側に接続されている。パージ管２３の途中には、管内の通路を開閉するためのパージ制御弁２４が設けられている。このパージ制御弁２４が閉じた状態において燃料タンク９で発生した蒸発燃料は、導管２２を通ってキャニスタ２１に導入され、一時的に吸着される。これにより、蒸発燃料の大気への放出が防止される。そして、エンジンの駆動状態に応じてパージ制御弁２４が開弁されると、キャニスタ２１に吸着された蒸発燃料が、吸気管２側から発生した負圧によって外部から導入された大気とともに吸気管２にパージされ、各気筒の燃焼室１２内で燃焼処理される。
【００１９】
排気管３の触媒コンバータ１９の下流側位置と、吸気管２のサージタンク６の下流側位置との間には、ＥＧＲ(Exhaust Gas Recirculation)２６が設置されている。このＥＧＲ２６は、排気ガスの一部を吸気系に再循環させ、混合気が燃焼するときの最高温度を低くして、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯx）の生成量を低減させる。
【００２０】
吸気管２のサージタンク６の下流側位置には、さらに、ブレーキ２７のブースタ内の負圧室につながる配管２８が接続されている。負圧室はエンジン１の吸気によって真空になり、ブレーキペダルが踏み込まれたときに大気圧との差圧によってその踏み込み力をアシストする。
【００２１】
また、吸気管２の最上流部には、吸気温センサが一体化したエアフローメータ３１が設けられ、吸入空気量と吸気温を検出できるようになっている。また、アクセルペダルには、その踏み込みによるアクセル開度を検出するアクセル開度センサ３２が設けられている。さらに、吸気管２のスロットルバルブ７の近傍には、アクセルペダルの踏み込みによるスロットルバルブ７の開度及びその全閉状態（アイドリング時やエンジンブレーキ作動時など）を検出するスロットル開度センサ３３が設けられている。
【００２２】
エンジン１のシリンダブロックには、エンジン冷却水の温度を検出するための水温センサ３４、及びノッキングを検出するノックセンサ３５が設けられている。また、クランク軸１６の近傍には、エンジン回転数を算出するために、クランク軸１６の回転に伴う所定のクランク角毎にクランク角信号を発生するクランク角センサ３６が配置されている。さらに、排気管３の触媒コンバータ１９の上流側位置には、空燃比センサ３７（「空燃比検出手段」に該当する）が設けられている。そして、この空燃比センサ３７により検出される空燃比を理論空燃比に近づける空燃比フィードバック制御による燃料噴射制御が行われている。この燃料噴射制御の詳細については後述する。
【００２３】
車両の各制御対象は、電子制御装置（Electronic Control Unit：以下「ＥＣＵ」という）により制御される。ＥＣＵ４０（「燃料噴射制御装置」に該当する）には、燃料噴射制御など上述したエンジン１を制御するエンジン制御部と、図示しない自動変速機を制御する変速制御部が設けられている。なお、ここでは、各制御部を一つのＥＣＵ内に設けた構成を示したが、各制御部が独立したＥＣＵ、つまり、エンジン制御ＥＣＵ、変速制御ＥＣＵとして構成され、所定の通信ラインを介して互いに通信可能に接続されていてもよい。
【００２４】
図２は、このＥＣＵ及びその入出力を表すブロック図である。
ＥＣＵ４０は、各種演算処理を実行するＣＰＵ(Central Processing Unit)４１、各種の制御演算プログラムやデータを格納したＲＯＭ(Read Only Memory)４２、演算過程の数値やフラグが所定領域に格納されるＲＡＭ(Random Access Memory)４３、演算処理の結果などが格納される不揮発性の記憶装置であるＥＥＰＲＯＭ(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)４４、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ(Analog/Digital)コンバータ４５、各種デジタル信号が入出力される入出力インタフェース４６、計時用タイマ４７及びこれら各機器がそれぞれ接続されるバスライン４８などを備えている。
【００２５】
ＥＣＵ４０は、エンジン１の状態を検出する各種センサからの出力信号を取り込むとともに、エンジン１に設けられた各種アクチュエータに駆動信号を出力する。すなわち、ＥＣＵ４０には、上述した各センサ３１〜３７や、車速を検出する車速センサ５１、燃料タンク９内の燃料の圧力を検出する燃圧センサ５２、イグニッションスイッチ５３、スタータスイッチ５４などのセンサ・スイッチ類が接続されている。またＥＣＵ４０には、上述した燃料噴射弁８、燃料ポンプ１０、点火装置１４等、パージ制御弁２４や、スロットルバルブ７を開閉するためのスロットル駆動モータ５６、エンジン１をクランキングさせるスタータモータ５７などの各種アクチュエータが接続されている。このＥＣＵ４０は、ＲＯＭ４２に格納された制御プログラムにしたがって、車両を駆動させるために必要なエンジントルクを発生させるための燃料噴射制御、点火時期制御、吸入空気量制御などの所定のエンジン制御を行うとともに、車両を目標変速比で走行させる所定の変速制御等を行う。
【００２６】
次に、本実施の形態の燃料噴射制御方法について説明する。図３は、燃料噴射制御方法の主要部を表す説明図である。同図は、燃料噴射制御量の補正方法を表している。同図上段は、アクセル開度の変化と燃料噴射制御量との関係を時間の経過とともに表しており、横軸が時間を表し、縦軸がアクセル開度及び燃料噴射制御量を表している。同図下段は、燃料噴射制御の補正処理に用いられる制御マップを表している。
【００２７】
この燃料噴射制御では、制御指示値として算出された燃料噴射制御量を、空燃比センサ３７の出力に基づいて補正する空燃比フィードバック制御を行うが、その補正により算出された基本噴射量に対し、さらに現在のアクセル開度の変化量等に基づく補正を行う。
【００２８】
上述したＥＥＰＲＯＭ４４（「記憶手段」に該当する）には、この補正処理に用いる図示の制御マップが格納されている。この制御マップでは、アクセル開度の変化量、エンジン負荷率及びエンジン回転数をパラメータとした補正量が設定されている。そして、この補正量が基本噴射量に加算されて実際の制御指示値となる燃料噴射制御量が算出される。
【００２９】
なお、ここでいう「エンジン負荷率」とは、必要なエンジントルクを発生させるためのエンジン１への負荷の状態を意味する。具体的には、吸入空気量などが該当するが、ここではその吸入空気量を調整するためのスロットル開度又はアクセル開度が該当する。
【００３０】
すなわち、この制御マップでは、パラメータとしてのアクセル開度の変化量が６０%よりも大きい場合、３０%よりも大きく６０%以下の場合、３０%以下の場合の各段階に区分けされ、それぞれアクセル開度変化大時の補正噴射マップ(dlaccph-map)、アクセル開度変化中時の補正噴射マップ(dlaccpm-map)、アクセル開度変化小時の補正噴射マップ(dlaccpl-map)として設定されている。各補正噴射マップには、さらに、エンジン負荷率(kl)(%)とエンジン回転数(ne)(rpm)をパラメータとして、これらを段階的に区分けした領域が設定されている。各領域には、安定した空燃比フィードバック制御を実現するために予め実験等により得られた適正な補正量が設定されている。
【００３１】
そして、例えば急加速のためにアクセルペダルが大きく踏み込まれ、時間ｔ１の空燃比フィードバック制御時において、アクセル開度の変化量が大であり、エンジン負荷率が４０%、エンジン回転数が２２００rpmである場合には、補正噴射マップ(dlaccph-map)のエンジン負荷率(kl)(%)が２１〜４０、かつエンジン回転数(ne)(rpm)が２００１〜３０００の領域が参照される。そして、この領域の補正量(fhosei)が抽出され、現在の空燃比フィードバック制御の演算処理で算出された基本噴射量(fbase)にこの補正量(fhosei)を加算して燃料噴射制御量とし、これに基づいた燃料噴射制御を実行する。
【００３２】
次に、本実施の形態の燃料噴射制御処理の流れについて説明する。
図４は、ＥＣＵが実行する燃料噴射制御量の補正処理の流れを表すフローチャートである。この処理は、エンジン１が始動してから１６ｍｓ毎に繰り返し実行される。以下、この処理の流れを、ステップ番号（以下「Ｓ」で表記する）を用いて説明する。
【００３３】
ＥＣＵ４０は、アクセル開度センサ３２の出力に基づき、現在のアクセル開度(accp)と前回（つまり１６ｍｓ前）のアクセル開度(accpo)との差分から、アクセル開度変化量(dlaccp)を算出する（Ｓ１）。なお、前回のアクセル開度(accpo)は、前回の処理時にＲＡＭ４３の所定領域に格納されている。
【００３４】
続いて、アクセル開度センサ３２の出力に基づいてエンジン負荷率(kl)を算出し、クランク角センサ３６の出力に基づいてエンジン回転数(ne)を算出する（Ｓ２）。
そして、アクセル開度変化量(dlaccp)が上述した変化量大の基準値（６０%）よりも大きいか否かを判断する（Ｓ３）。このとき、アクセル開度変化量(dlaccp)が変化量大の基準値よりも大きい場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、補正噴射マップ(dlaccph-map)を参照し、現在のエンジン負荷率(kl)及びエンジン回転数(ne)により特定される領域の補正量(fhosei)を取得してＲＡＭ４３の設定領域に格納しておく（Ｓ４）。そして、Ｓ８へ移行する。
【００３５】
一方、Ｓ３にて、アクセル開度変化量(dlaccp)が変化量大の基準値以下である場合には（Ｓ３：ＮＯ）、続いて、アクセル開度変化量(dlaccp)が変化量中の基準値（３０%）よりも大きいか否かを判断する（Ｓ５）。このとき、アクセル開度変化量(dlaccp)が変化量中の基準値よりも大きい場合には（Ｓ５：ＹＥＳ）、補正噴射マップ(dlaccpm-map)を参照し、現在のエンジン負荷率(kl)及びエンジン回転数(ne)により特定される領域の補正量(fhosei)を取得してＲＡＭ４３の設定領域に格納しておく（Ｓ６）。そして、Ｓ８へ移行する。
【００３６】
一方、Ｓ５にて、アクセル開度変化量(dlaccp)が変化量中の基準値以下である場合には（Ｓ５：ＮＯ）、補正噴射マップ(dlaccpl-map)を参照し、現在のエンジン負荷率(kl)及びエンジン回転数(ne)により特定される領域の補正量(fhosei)を取得取得してＲＡＭ４３の設定領域に格納しておく（Ｓ７）。そして、Ｓ８へ移行する。
【００３７】
そして、次回の処理のために、Ｓ１で算出した現在のアクセル開度(accp)を、前回のアクセル開度(accpo)としてＲＡＭ４３の上記所定領域に格納する（Ｓ８）。
図５は、ＥＣＵが実行する燃料噴射制御量処理の流れを表すフローチャートである。この処理は、燃料噴射１回毎に実行される。以下、この処理の流れを、ステップ番号（以下「Ｓ」で表記する）を用いて説明する。
【００３８】
ＥＣＵ４０は、空燃比フィードバックにより上述した基本噴射量(fbase)を算出し（Ｓ１１）、続いて、ＲＡＭ４３の上記設定領域から補正量(fhosei)を抽出する（Ｓ１２）。
そして、基本噴射量(fbase)に補正量(fhosei)を加算して今回の燃料噴射制御量を算出し（Ｓ１３）、この燃料噴射制御量に基づく燃料噴射制御を実行する（Ｓ１４）。
【００３９】
なお、この燃料噴射制御処理の空燃比フィードバック制御の部分については公知技術を用いるため、ここではその説明を省略する。
以上に説明したように、本実施の形態の車両制御装置では、アクセル開度の変化量、エンジン負荷率(kl)及びエンジン回転数(ne)をパラメータとした燃料噴射制御量の補正量が予め設定されている。そして、実際に燃料噴射制御を実行する際には、空燃比フィードバック制御で算出した基本噴射量(fbase)に、現在のパラメータに基づいて抽出された補正量(fhosei)を加算して燃料噴射制御量が算出される。したがって、例えば急なアクセルペダルの踏み込みがあった場合など、アクセルペダルの動作状態が急変した場合でも、応答遅れなく安定した空燃比フィードバック制御を実現することができる。
【００４０】
また、各種パラメータの制御量について車両メーカが実験等で決定した適合値が最適でなかったとしても、適宜補正が行われるため、安定した燃料噴射制御を実現することができる。
【００４１】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態は、燃料噴射制御量の補正方法に追加の要素が加えられた点を除いては上記第１の実施の形態と同様である。このため、第１の実施の形態と同様の部分についてはその説明を省略する。図６は、第２の実施の形態に係る燃料噴射制御方法の主要部を表す説明図である。同図は、第１の実施の形態で算出した補正量(fhosei)のさらなる補正方法を表している。同図上段は、アクセル開度の変化と空燃比の変化との関係を時間の経過とともに表しており、横軸が時間を表し、縦軸がアクセル開度及び空燃比を表している。
【００４２】
この燃料噴射制御においても、同図下段に示す第１の実施の形態と同様の制御マップを用いた基本噴射量の補正が行われるが、空燃比フィードバック制御の応答遅れが依然として存在し、制御マップに格納された補正量(fhosei)では目標空燃比が達成できないような場合に、この補正量(fhosei)に対して追加の補正が行われる。すなわち、補正量(fhosei)を用いて実際に燃料噴射制御を実行したときに、目標空燃比（ここでは理論空燃比）からずれていると判定されると、該当する制御マップの補正量(fhosei)に対し、正値又は負値の嵩上げをして目標空燃比に近づけるようにする。
【００４３】
図示の例では、時間ｔ２の空燃比フィードバック制御時において、アクセル開度の変化量が大であり、エンジン負荷率が４０%、エンジン回転数が２２００rpmであるため、補正噴射マップ(dlaccph-map)が参照され、エンジン負荷率(kl)(%)が２１〜４０、かつエンジン回転数(ne)(rpm)が２００１〜３０００の領域に設定された補正量が抽出されている。しかし、その領域の補正量(fhosei)により基本噴射量(fbase)を補正しても、実際の空燃比が目標空燃比よりもリーンになっていると判定されたため、その領域の補正量(t-hosei)に正値の嵩上げをする補正を行っている。
【００４４】
図７は、補正量の追加の補正処理に用いられるリングバッファの構成及び動作を表す説明図である。図８は、補正量の追加の補正処理に用いられる演算マップを表す説明図である。同図の横軸はエンジン回転数(ne)を表し、縦軸は応答遅れ時間(delay)を表している。
【００４５】
この追加の補正処理は、現在の空燃比（Ａ／Ｆ）を生じさせた補正量(fhosei)を補正するものである。この場合、その補正量(fhosei)に基づく燃料噴射制御の実行時点と、これに応答した空燃比の検出時点との間に遅れ時間が存在するため、その応答遅れ時間を考慮して補正量(fhosei)を補正する必要がある。そこで、図７に示したリングバッファを用いる。
【００４６】
このリングバッファは、データを環状に記憶していくものであり、分割された記憶領域の先頭には、各領域を識別するインデックス(index)が設定されている。ここでは、インデックス(index)が０〜７まで設定されており、１６ｍｓ毎に現在のパラメータであるアクセル開度変化量(dlaccp)，エンジン負荷率(kl)，エンジン回転数(ne)及び現在の空燃比の値（Ａ／Ｆ値）をセットにした補正用データが、順次記憶されていく。そして、インデックス(index)が一巡すると、新しいパラメータ及び空燃比の値が順次上書きされていく。このため、このリングバッファには、最近の８回分のデータしか格納されていないことになる。
【００４７】
図示の例では、現在のインデックス(index)が６である場合に、その空燃比を生じさせた各パラメータの値が、インデックス(index)が１の領域に格納されていることを示している。したがって、この場合の応答遅れは、５インデックス分、つまり８０ｍｓとなっている。
【００４８】
なお、この遅れ時間は、図８の演算マップから算出される。すなわち、エンジン回転数(ne)が高くなると吸入空気量が増加するため、アクセル開度に対する応答遅れ時間(delay)が短くなる傾向にあるが、ここでは、このエンジン回転数(ne)と応答遅れ時間(delay)とを実験的に算出した演算マップが用いられる。
【００４９】
次に、本実施の形態の燃料噴射制御処理の流れについて説明する。
図９は、ＥＣＵが実行する追加の補正処理の流れを表すフローチャートである。この処理は、エンジン１が始動してから１６ｍｓ毎に繰り返し実行される。以下、この処理の流れを、ステップ番号（以下「Ｓ」で表記する）を用いて説明する。
【００５０】
ＥＣＵ４０は、まず、図８に示した演算マップを参照して応答遅れ時間算出処理を実行し、応答遅れ時間を算出する（Ｓ２０１）。なお、この応答遅れ時間算出処理の詳細については後述する。
【００５１】
続いて、図７に示したリングバッファを参照してパラメータ取得・格納処理を実行し、現在の空燃比と、その空燃比を生じさせた応答遅れ時間前の各パラメータの値を算出する（Ｓ２０２）。なお、このパラメータ取得・格納処理の詳細については後述する。
【００５２】
そして、空燃比センサ３７の出力に基づいて、現在の空燃比(abyf)を算出し（Ｓ２０３）、その空燃比(abyf)が目標空燃比として設定した理論空燃比よりも大きいか否かを判断する（Ｓ２０４）。このとき、空燃比(abyf)が理論空燃比よりも大きい場合には（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、学習更新量(I-gaku)として予め設定した正値の嵩上げ量を設定する（Ｓ２０５）。この嵩上げ量は、燃料噴射一回あたりに上述した補正量(fhosei)を増加させる側に嵩上げする量であり、微小な燃料噴射量（固定値）が予め設定されている。
【００５３】
一方、空燃比(abyf)が理論空燃比よりも大きくない場合には（Ｓ２０４：ＮＯ）、続いて、空燃比(abyf)が理論空燃比よりも小さいか否かを判断する（Ｓ２０６）。このとき、空燃比(abyf)が理論空燃比よりも小さい場合には（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、学習更新量(I-gaku)として予め設定した負値の嵩上げ量を設定する（Ｓ２０７）。この嵩上げ量は、燃料噴射一回あたりに上述した補正量(fhosei)を減らす側に嵩上げする量であり、微小な燃料噴射量（固定値）が予め設定されている。なお、この正値の嵩上げ量と負値の嵩上げ量は、互いに等しくてもよいし、異なっていてもよい。
【００５４】
なお、Ｓ２０６にて否定判断された場合、つまり、空燃比(abyf)が理論空燃比に一致した場合には（Ｓ２０６：ＮＯ）、そのまま処理を終了する。
そして、応答遅れ時間前のアクセル開度変化量(t-dlaccp)が上述した変化量大の基準値（６０%）よりも大きいか否かを判断する（Ｓ２０８）。このとき、アクセル開度変化量(t-dlaccp)が変化量大の基準値よりも大きい場合には（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、補正噴射マップ(dlaccph-map)を参照し、応答遅れ時間前のエンジン負荷率(t-kl)及びエンジン回転数(t-ne)により特定される領域の補正量(t-hosei)を取得する。そして、この補正量(t-hosei)に学習更新量(I-gaku)を加算して補正量(fhosei)とし、制御マップを更新する（Ｓ２０９）。
【００５５】
一方、Ｓ２０８にて、アクセル開度変化量(t-dlaccp)が変化量大の基準値以下である場合には（Ｓ２０８：ＮＯ）、続いて、アクセル開度変化量(t-dlaccp)が変化量中の基準値（３０%）よりも大きいか否かを判断する（Ｓ２１０）。このとき、アクセル開度変化量(t-dlaccp)が変化量中の基準値よりも大きい場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、補正噴射マップ(dlaccpm-map)を参照し、応答遅れ時間前のエンジン負荷率(t-kl)及びエンジン回転数(t-ne)により特定される領域の補正量(t-hosei)を取得する。そして、この補正量(t-hosei)に学習更新量(I-gaku)を加算して補正量(fhosei)とし、制御マップを更新する（Ｓ２１１）。
【００５６】
一方、Ｓ２１０にて、アクセル開度変化量(t-dlaccp)が変化量中の基準値以下である場合には（Ｓ２１０：ＮＯ）、補正噴射マップ(dlaccpl-map)を参照し、応答遅れ時間前のエンジン負荷率(t-kl)及びエンジン回転数(t-ne)により特定される領域の補正量(t-hosei)を取得する。そして、この補正量(t-hosei)に学習更新量(I-gaku)を加算して補正量(fhosei)とし、制御マップを更新する（Ｓ２１２）。
【００５７】
図１０は、ＥＣＵが実行する応答遅れ時間算出処理の流れを表すフローチャートである。この処理は、図９のフローチャートのＳ２０１の処理毎に実行される。以下、この処理の流れを、ステップ番号（以下「Ｓ」で表記する）を用いて説明する。
【００５８】
ＥＣＵ４０は、クランク角センサ３６の出力に基づいて現在のエンジン回転数（ne）を算出する（Ｓ２２１）。そして、このとき算出したエンジン回転数(ne)に基づいて図８の演算マップを参照し、応答遅れ時間(delay)を決定する（Ｓ２２２）。
【００５９】
図１１は、ＥＣＵが実行するパラメータ取得・格納処理の流れを表すフローチャートである。この処理は、図９のフローチャートのＳ２０２の処理毎に実行される。以下、この処理の流れを、ステップ番号（以下「Ｓ」で表記する）を用いて説明する。
【００６０】
ＥＣＵ４０は、まず現在のインデックス(index)を取得する（Ｓ２３１）。図７に示した例では、インデックス(index)は６となる。
続いて、上述のようにして算出した応答遅れ時間(delay)に基づいて、その応答遅れ時間前(index−delay)の各パラメータの値、つまりアクセル開度変化量(dlaccp−tbl[index−delay])，エンジン負荷率(kl−tbl[index−delay])及びエンジン回転数(ne−tbl[index−delay])を、それぞれアクセル開度変化量(t-dlaccp)，エンジン負荷率(t-kl)，エンジン回転数(t-ne)として取得する。図７に示した例では、応答遅れ時間(delay)が５インデックス分であるため、現在から５インデックス前であるインデックス(index)が１の領域の各パラメータの値が抽出される。
【００６１】
そして、現在のパラメータの格納のために、インデックス(index)を１インクリメントする（Ｓ２３３）。
続いて、インデックス(index)の一巡を判断するために、現在のインデックス(index)が配列要素数以上となったか否かを判断する（Ｓ２３４）。図７に示した例では、インデックス(index)が０〜７までであるため、配列要素数は８ということになる。
【００６２】
このとき、インデックス(index)が配列要素数に達していれば（Ｓ２３４：ＹＥＳ）、次に格納する領域を示すインデックス(index)を０にする（Ｓ２３５）。
そして、現在の各パラメータの値、つまりアクセル開度変化量(dlaccp−tbl[index])，エンジン負荷率(kl−tbl[index])及びエンジン回転数(ne−tbl[index])を、それぞれアクセル開度変化量(dlaccp)，エンジン負荷率(kl)，エンジン回転数(ne)として、現在のインデックス(index)の領域に格納する（Ｓ２３６）。
【００６３】
以上のように追加の補正がなされた補正量(fhosei)が、図４に示した補正処理に用いられることになる。
以上に説明したように、本実施の形態の車両制御装置では、第１の実施の形態の補正方法により算出された補正量を、空燃比のずれに基づいて、さらに補正するようにした。このため、第１の実施の形態よりも高精度な空燃比フィードバック制御を実現することができる。
【００６４】
なお、上記各実施の形態においては、空燃比フィードバック制御で算出した基本噴射量をアクセル開度の変化量に基づいて補正する基準パラメータとして、エンジン負荷率及びエンジン回転数を設定した例を示した。しかし、この基準パラメータはこれらに限られず、ある空燃比に対してアクセル開度の変化量と燃料噴射量との対応関係を変化させ得る車両の状態量や制御量であれば、他のパラメータを設定することもできる。
【００６５】
例えば、燃焼のし易さに影響を与える水温、空気が薄い高地を走行中などの判定ができる大気圧、空燃比の変動を生じさせる可能性がある車速、燃料の濃度を推定可能な燃圧、パージ制御弁２４により調整されて、空燃比の変動を生じさせるパージ流量、ＥＧＲ２６により再循環されて、空燃比の変動を生じさせる排気ガスの流量、ブレーキ２７の踏み込みによりブースタから導入される空気量、直噴エンジンなどの場合に燃料の燃焼性を左右する燃料噴射時期、エンジントルクの発生量を左右して空燃比の変動を生じさせる可能性がある点火時期、エンジントルクの発生量を左右するオルタネータ等の補機やエアコンの稼動状態、といった種々のパラメータを設定することもできる。このようなパラメータは、基準パラメータとして個々に設定してもよいが、その複数のパラメータを組み合わせて基準パラメータとしてもよい。特に後者については、将来的にＥＣＵにハードディスク装置などの容量の大きな記憶装置が搭載されることにより、容易に実現することができると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】第１の実施の形態に係る車両制御装置のエンジン及びその吸排気系の構成を表す概略構成図である。
【図２】ＥＣＵ及びその入出力を表すブロック図である。
【図３】燃料噴射制御方法の主要部を表す説明図である。
【図４】ＥＣＵが実行する燃料噴射制御量の補正処理の流れを表すフローチャートである。
【図５】ＥＣＵが実行する燃料噴射制御量処理の流れを表すフローチャートである。
【図６】第２の実施の形態に係る燃料噴射制御方法の主要部を表す説明図である。
【図７】補正量の追加の補正処理に用いられるリングバッファの構成及び動作を表す説明図である。
【図８】補正量の追加の補正処理に用いられる演算マップを表す説明図である。
【図９】ＥＣＵが実行する追加の補正処理の流れを表すフローチャートである。
【図１０】ＥＣＵが実行する応答遅れ時間算出処理の流れを表すフローチャートである。
【図１１】ＥＣＵが実行するパラメータ取得・格納処理の流れを表すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６７】
１  エンジン
２  吸気管
３  排気管
８  燃料噴射弁
９  燃料タンク
１４  点火装置
１５  ピストン
１６  クランク軸
１９  触媒コンバータ
２１  キャニスタ
２４  パージ制御弁
２７  ブレーキ
３２  アクセル開度センサ
３６  クランク角センサ
３７  空燃比センサ
４０  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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【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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