(57)【要約】【課題】内燃機関の燃料噴射制御装置において、給油直後に適切な燃料噴射量を決定し、燃焼状態を安定させることにある。【解決手段】制御手段（５６）は、車両に給油されたことを判定する給油判定手段（５６Ａ）と、この給油判定手段（５６Ａ）により給油有りと判定された場合に車両の現在位置を取得する車両位置特定手段（５６Ｂ）と、この車両位置特定手段（５６Ｂ）による車両位置情報に基づき燃料補正係数を決定する燃料補正係数決定手段（５６Ｃ）と、この燃料補正係数決定手段（５６Ｃ）によって求められた燃料補正係数に基づき燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段（５６Ｄ）とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載した内燃機関に給油された燃料の成分に変化があった場合に、この燃料の成分に応じて燃料噴射量を補正する制御手段を設けた内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記制御手段は、車両に給油されたことを判定する給油判定手段と、この給油判定手段により給油有りと判定された場合に車両の現在位置を取得する車両位置特定手段と、この車両位置特定手段による車両位置情報に基づき燃料補正係数を決定する燃料補正係数決定手段と、この燃料補正係数決定手段によって求められた燃料補正係数に基づき燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段とを備えることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記前記制御手段は、少なくとも給油地域毎に判定値が設定された燃料性状補正マップを記憶する記憶手段を備え、前記燃料補正係数決定手段は、前記燃料性状補正マップを前記憶手段から読み込み、燃料補正係数を決定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噴射制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、外部通信端末と相互に情報通信可能な通信アンテナに連絡した情報通信手段を備え、前記憶手段の前記燃料性状補正マップは、前記外部通信端末の更新があった時に、同様に更新されることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記給油判定手段が給油有りと判定した時から経過時間を計測する経過時間計測手段と、この経過時間計測手段による経過時間に応じて燃料噴射量を演算するための劣化補正係数を決定する劣化補正係数決定手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に係り、特に燃料の成分変化に応じて適切な燃料噴射を行うことができる内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の内燃機関においては、排気有害成分や燃料消費率等の問題の対応策として燃料噴射式の空燃比制御装置を備えたものがある。
この空然比制御装置は、スロットル開度センサ、エンジン回転数センサ等の各種センサからの信号によって内燃機関の運転状態を検出し、内燃機関に供給する燃料量である噴射量を調整して空燃比を制御している。つまり、内燃機関の運転状態に応じて制御手段により空燃比を補正制御し、空燃比を理論空燃比に近づけ、排気ガス浄化を図っている。
一方で、車両の燃料としての市場のガソリンは地域や季節によって性状が異なるが、適合試験では、外気温条件に適したガソリンのみを使用している。また、ガソリンは時間の経過とともに性状が劣化するが、適合試験ではその都度新たにガソリンを給油して適合を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−５５３４１号公報
【０００４】
特許文献１に係る内燃機関の空然比制御装置は、使用燃料の性状に関連のあるパラメータを検出し、この検出結果に基づいて通常噴射量や加速初期の追加噴射量の補正を行い、燃料の性状変化に拘らず燃料供給量を適切なものとし、内燃機関の加速応答性や運転性、排気性能をより一層向上させるものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記の特許文献１では、内燃機関に配置された複数のセンサからパラメータを取得し、これらパラメータに基づいて燃料噴射量を補正するものであるので、例えば、成分が異なる燃料が給油された直後、各パラメータを取得してから燃料噴射量を補正するまでには時間が掛かり、適切な燃料噴射量に補正がなされるまで燃焼状態が不安定になる問題があった。
また、燃料性状と環境のアンマッチや燃料性状の経時劣化により、始動不良のクレームや始動不可に繋がる可能性があった。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、給油直後に適切な燃料噴射量を決定し、燃焼状態を安定させることができる内燃機関の燃料噴射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】
【０００７】
この発明は、車両に搭載した内燃機関に給油された燃料の成分に変化があった場合に、この燃料の成分に応じて燃料噴射量を補正する制御手段を設けた内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記制御手段は、車両に給油されたことを判定する給油判定手段と、この給油判定手段により給油有りと判定された場合に車両の現在位置を取得する車両位置特定手段と、この車両位置特定手段による車両位置情報に基づき燃料補正係数を決定する燃料補正係数決定手段と、この燃料補正係数決定手段によって求められた燃料補正係数に基づき燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の内燃機関の燃料噴射制御装置は、給油直後に適切な燃料噴射量を決定し、燃焼状態を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は内燃機関の燃料噴射制御装置のシステム構成図である。（実施例）
【図２】図２は給油判定（残油量を判定に用いた例）のフローチャートである。（実施例）
【図３】図３は燃料性状補正（給油判定成立後）のフローチャートである。（実施例）
【図４】図４は劣化補正係数を決定するフローチャートである。（実施例）
【図５】図５は給油判定成立後のフローチャートである。（実施例）
【図６】図６は燃料性状補正によって燃料が増量された場合のタイムチャートである。（実施例）
【図７】図７は燃料性状の判定値（レギュラー）を示す図である。（実施例）
【図８】図８は燃料補正係数（レギュラー）を示す図である。（実施例）
【図９】図９は劣化補正係数を示す図である。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明は、給油直後に適切な燃料噴射量を決定し、燃焼状態を安定させる目的を、給油があった場合に、その車両位置に基づいた補正係数を決定して実現するものである。
【実施例】
【００１１】
図１〜図９は、この発明の実施例を示すものである。
図１において、１は車両に搭載される多気筒用の内燃機関である。この内燃機関１は、シリンダブロック２とシリンダヘッド３とシリンダヘッドカバー４とが一体的になって構成されている。シリンダブロック２には、気筒毎にシリンダ５が形成されているとともにこのシリンダ５にピストン６が摺動可能に設けられている。また、ピストン６の上面とシリンダヘッド３との間には、燃焼室７が形成される。
シリンダヘッド３には、吸気側において、吸気ポート８が形成され、また、吸気カム軸９が設置され、さらに、吸気タペット１０を介して吸気カム軸９で駆動されて吸気ポート８を開閉する吸気弁１１が設けられている。
また、シリンダヘッド３には、排気側において、排気ポート１２が形成され、また、排気カム軸１３が設置され、さらに、排気タペット１４を介して排気カム軸１３で駆動されて排気ポート１２を開閉する排気弁１５が設けられている。
【００１２】
内燃機関１は、吸気装置１６を備えている。この吸気装置１６においては、エアクリーナ１７と、このエアクリーナ１７から内燃機関１側に吸入空気を導く吸気通路１８を形成するように、吸気管１９と、スロットル弁２０を備えたスロットルボディ２１と、サージタンク２２が一体でシリンダヘッド３に取り付けられる吸気マニホルド２３とが、順次に接続している。
【００１３】
内燃機関１は、排気装置２４を備えている。この排気装置２４においては、内燃機関１からの排気を導く排気通路２５を形成するように、シリンダヘッド３に取り付けられて上流側触媒コンバータ２６を備えた排気マニホルド２７と、この排気マニホルド２７に接続されて下流側触媒コンバータ２８を備えた排気管２９とが、順次に設けられている。
【００１４】
内燃機関１は、燃料供給装置３０を備えている。この燃料供給装置３０においては、燃料タンク３１内で電磁式の燃料ポンプ３２が設けられ、また、この燃料ポンプ３２に燃料フィルタ３３を介して燃料供給管３４の一端が接続している。この燃料供給管３４の他端は、燃料デリバリパイプ３５を介して燃料噴射弁３６に接続している。この燃料噴射弁３６は、シリンダヘッド３に取り付けられて燃料を吸気ポート８へ噴射する。
燃料供給管３４の途中には、燃料タンク３１内に開口する燃料戻し管３７が接続している。この燃料戻し管３７の途中には、燃料圧レギュレータ３８が接続している。この燃料圧レギュレータ３８には、サージタンク２２内に開口する燃料圧調整用吸気導入管３９が接続している。
【００１５】
スロットルボディ２１には、アイドル回転数制御装置（ＩＳＣ装置）４０が備えられる。このアイドル回転数制御装置４０においては、スロットル弁２０を迂回してスロットル弁２０の上流側と下流側とを連通するアイドルエア通路４１が設けられ、このアイドルエア通路４１の途中にアイドル空気量を調整するＩＳＣ弁（アイドル空気量制御弁）４２が設けられている。
【００１６】
内燃機関１は、ＥＧＲ装置４３を備えている。このＥＧＲ装置４３においては、一端が排気マニホルド２７内に連通するとともに他端がサージタンク２２内に連通するＥＧＲ通路４４が設けられ、このＥＧＲ通路４４の途中には吸気マニホルド２３に取り付けたＥＧＲ弁４５が設けられている。
【００１７】
シリンダヘッドカバー４には、点火プラグ４６と、この点火プラグ４６に接続したイグニションコイル４７と、ＰＣＶバルブ４８とが取り付けられている。このＰＣＶバルブ４８には、サージタンク２２内に連通するタンク側ブローバイガス管４９が接続している。
また、シリンダヘッドカバー４には、スロットル弁２０の上流でスロットルボディ２１内に連通するボディ側ブローバイガス管５０が接続している。
【００１８】
スロットルボディ２１には、スロットル弁２０のスロットル開度を検出するスロットル開度センサ５１が設けられている。
エアクリーナ１７には、吸入空気の温度を吸気温として検出する吸気温センサ５２と、吸入空気量を検出するエアフローセンサ５３とが取り付けられている。
排気マニホルド２７には、上流側触媒コンバータ２６の上流部で、排気中の酸素濃度を検出する酸素センサ（Ｏ２センサ）５４が取り付けられている。
【００１９】
燃料ポンプ３２と、燃料噴射弁３６と、ＩＳＣ弁４２と、ＥＧＲ弁４５と、イグニションコイル４７と、スロットル開度センサ５１と、吸気温センサ５２と、エアフローセンサ５３と、酸素センサ５４とは、内燃機関１の燃料噴射制御装置５５を構成する制御手段（ＥＣＭ）５６に連絡している。
また、この制御手段５６には、イグニションスイッチ（ＩＧ・ＳＷ）５７と、内燃機関１の冷却水の温度をエンジン温度として検出する水温センサ５８と、車両の速度を車速として検出する車速センサ５９と、内燃機関１の回転数をエンジン回転数として検出するエンジン回転数センサ６０と、燃料タンク３１内の燃料を残油量として検出する残油量センサ６１とが連絡している。
【００２０】
制御手段５６は、内燃機関１に給油された燃料の成分に変化があった場合に、この燃料の成分に応じて燃料噴射量を補正するものである。
具体的には、制御手段５６は、車両に給油されたことを判定する給油判定手段５６Ａと、この給油判定手段５６Ａにより給油有りと判定された場合に車両の現在位置を取得する車両位置特定手段５６Ｂと、この車両位置特定手段５６Ｂによる車両位置情報に基づき燃料補正係数を決定する燃料補正係数決定手段５６Ｃと、この燃料補正係数決定手段５６Ｃによって求められた燃料補正係数に基づき燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段５６Ｄとを備える。
これにより、燃料性状の違いと給油間隔による経時劣化を加味して燃料制御に補正を加えることで、より最適な制御を行うことを可能とする。
この場合、通常モードにおける燃料噴射弁３６の駆動時間は、
駆動時間＝ベース燃料噴射量＊ＣＡ１（燃料性状補正係数）＊ＣＡ２（燃料劣化補正係数）
で求められる。
上記のように構成すれば、給油があった場合にその車両位置に基づいた燃料補正係数が決定されるため、内燃機関１を始動すること無く燃料性状の変化を判定し、内燃機関１が不安定な燃焼状態で運転される前に適切な燃料噴射量を設定することができる。
【００２１】
また、制御手段５６は、少なくとも給油地域毎に判定値が設定された燃料性状補正マップ（図７参照）を記憶する記憶手段５６Ｅを備える。そして、燃料補正係数決定手段５６Ｃは、前記燃料性状補正マップを記憶手段５６Ｅから読み込み、図８に示すように、燃料補正係数を決定する。
制御手段５６は、外部通信端末６２と相互に情報通信可能な通信アンテナ６３に連絡する情報受信手段５６Ｆを備える。そして、記憶手段５６Ｅの燃料性状補正マップは、外部通信端末６２の更新があった時に、同様に更新される。
【００２２】
更に、制御手段５６は、給油判定手段５６Ａが給油有りと判定した時から経過時間を計測する経過時間計測手段５６Ｇと、この経過時間計測手段５６Ｇによる経過時間に応じて燃料噴射量を演算するための劣化補正係数を決定する劣化補正係数決定手段５６Ｈとを備える。この劣化補正係数は、図９に示すように、給油後の経過時間に応じて決定される。
このような構成により、燃料の成分の時間経過に伴う変化に対して適切な燃料噴射量を設定することができる。
【００２３】
次に、この実施例に係る制御を、図２〜図５のフローチャートに基づいて説明する。
図２には、給油判定（残油量を判定に用いた例）のフローチャートを示す。この給油判定においては、燃料タンク３１内の残油量の増減から給油判定を行うものであって、燃料タンク３１の内圧が測定できる装置を有している車両では、燃料タンク３１の内圧が大気圧と同等となった、すなわち給油口が開かれたことを給油判定の条件に盛り込むものである。
図２に示すように、制御手段５６のプログラムがスタートすると（ステップＡ０１）、車速が０Ｋｍ／ｈか否かを判断し（ステップＡ０２）、このステップＡ０２がＮＯの場合には、この判断を継続する。
このステップＡ０２がＹＥＳの場合には、イグニションスイッチ５７がオフか否かを判断し（ステップＡ０３）、このステップＡ０３がＮＯの場合には、前記ステップＡ０２に戻す。
このステップＡ０３がＹＥＳの場合には、残油量Ａ［Ｌ］を記憶する（ステップＡ０４）。
そして、イグニションスイッチ５７がオンか否かを判断し（ステップＡ０５）、このステップＡ０５がＮＯの場合には、前記ステップＡ０４に戻す。
このステップＡ０５がＹＥＳの場合には、残油量Ｂ［Ｌ］を記憶する（ステップＡ０６）。
その後、Ａ＞Ｂか否かを判断し（ステップＡ０７）、このステップＡ０７がＮＯの場合には、前記ステップＡ０２に戻す。
このステップＡ０７がＹＥＳの場合には、給油判定フラグを成立「１」し、日時、位置情報を取り込む（ステップＡ０８）。
上記のステップＡ０８における給油日時、位置情報については、ＧＰＳナビゲーションシステム、ＧＰＳ装置搭載携帯電話等の機器を用い、給油判定成立時の給油時間と給油地域とを特定する。
また、燃料性状判定においては、図７に示すように、給油日時と給油地域から給油された燃料のリードベーパー（ＲＶＰ）を推測する。
そして、ステップＡ０８の処理後は、プログラムをエンドとする（ステップＡ０９）。
【００２４】
図３には、燃料性状補正（給油判定成立後）のフローチャートを示す。
図３に示すように、制御手段５６のプログラムがスタートすると（ステップＢ０１）、イグニションスイッチ５７がオンか否かを判断し（ステップＢ０２）、このステップＢ０２がＮＯの場合には、この判断を継続する。
このステップＢ０２がＹＥＳの場合には、図８に示すように、エンジン水温と燃料性状とから燃料補正係数をセットし（ステップＢ０３）、プログラムをエンドとする（ステップＢ０４）。
この燃料補正係数では、内燃機関１の始動から燃料フィードバック（Ｆ／Ｂ）モードの成立時までの間において、燃料補正係数を使用する。
燃料補正係数は、内燃機関１の始動の際に水温センサ５５からエンジン水温を取得し、燃料の推定性状とエンジン水温とのマップ（図８参照）から補正量を与える。
【００２５】
図４には、劣化補正係数のフローチャートを示す。
図４に示すように、制御手段５６のプログラムがスタートすると（ステップＣ０１）、イグニションスイッチ５７がオンか否かを判断し（ステップＣ０２）、このステップＣ０２がＮＯの場合には、この判断を継続する。
このステップＣ０２がＹＥＳの場合には、燃料劣化係数用カウンタを作動し（ステップＣ０３）、プログラムをエンドとする（ステップＣ０４）。
この劣化補正係数では、給油判定成立時から次回給油判定成立時までの期間において劣化補正係数を用いる。この場合、給油判定成立時からの経過時間を補正値テーブルの軸とする。そして、新たに給油判定が成立した際、経過時間をリセットし新たに経過時間を計測するものとする。さらに、ＤＣ毎のイグニションスイッチ５７のＯＮ時に、給油判定成立からの経過時間を参照して劣化補正係数を反映する。
【００２６】
図５には、給油判定成立後のフローチャートを示す。
図５に示すように、制御手段５６のプログラムがスタートすると（ステップＤ０１）、イグニションスイッチ５７がオンか否かを判断し（ステップＤ０２）、このステップＤ０２がＮＯの場合には、この判断を継続する。
このステップＤ０２がＹＥＳの場合には、カウンタから給油後経過時間を参照し、劣化補正係数を盛り込み（ステップＤ０３）、プログラムをエンドとする（ステップＤ０４）。
【００２７】
図６には、燃料性状補正によって燃料が増量された場合のタイムチャートを示す。
図６に示すように、内燃機関１の始動時（時間ｔ０〜ｔ１の間）においては、始動モードフラグが成立「１」、燃料性状補正フラグが成立「１」、ストイキフィードバックフラグが不成立「０」であって、エンジン回転数が高くなり始め、かつ、劣化補正係数及び燃料補正係数によって燃料噴射弁３６の噴射パルスが所定に増加している。
そして、内燃機関１の始動が完了する時間ｔ１では、始動モードフラグが不成立「０」となり、かつ、燃料噴射弁３６の噴射パルスが減少し始める。この燃料噴射弁３６の噴射パルスは、時間ｔ１の直後で急激に減少するが、その後、時間ｔ２になると、緩やかに減少する。
時間ｔ１から始動直後の所定時間経過した時間ｔ３になると、燃料性状補正フラグが不成立「０」、ストイキフィードバックフラグが成立「１」する。
【００２８】
即ち、この実施例では、燃料性状の判定、給油間隔判定を実施し、燃料制御に、燃料補正係数と劣化補正係数とを加え、適切な燃料制御を行う。
燃料補正係数は、内燃機関１の始動の際に用いることで、図６に示すように、始動時〜始動直後における始動不良やエンジン回転数の落ち込みを改善する。
劣化補正係数は、経時とともに定数を更新することで、燃料制御フィードバック（Ｆ／Ｂ）領域ではもちろん、特に燃料制御オ−プン領域にてより正確な燃料制御が可能となる。
燃料補正係数と劣化補正係数との両方を用いることで、燃料のバラツキという要因を解消することが可能となる。
燃料性状判定については、給油判定成立時の日付、給油時の位置情報から性状判定を行う。給油間隔判定は、給油判定成立時からの経過時間を参照し燃料補正を行う。
【００２９】
なお、この実施例では、上記の給油日時、位置情報の代わりに、大気圧と外気温との情報を用い、大まかな給油環境を推測することも可能である。これにより、ＧＰＳ装置を搭載していない車両においても、簡易的に給油された燃料性状を推定できる。
また、位置情報を用いることで、高地判定を実施し、ＩＳＣ大気圧補正量、燃料大気圧補正量を最適化することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
この発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置を、各種車両に適用可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１  内燃機関
３０  燃料供給装置
３６  燃料噴射弁
５５  燃料噴射制御装置
５６  制御手段
５６Ａ  給油判定手段
５６Ｂ  車両位置特定手段
５６Ｃ  燃料補正係数決定手段
５６Ｄ  燃料噴射量演算手段
５６Ｅ  記憶手段
５６Ｆ  情報受信手段
５６Ｇ  経過時間計測手段
５６Ｈ  劣化補正係数決定手段
５７  イグニションスイッチ
５８  水温センサ
５９  車速センサ
６０  エンジン回転数センサ
６１  残油量センサ
６２  外部通信端末
６３  通信アンテナ
【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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