(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の始動時は始動時に適した燃料量算出方法により前記機関に供給する燃料量を算出する始動時燃料量算出手段と、前記機関の始動後は始動後に適した燃料量算出方法により前記燃料量を算出する始動後燃料量算出手段とを備え、前記機関の始動時及び始動後は、それぞれ前記始動時燃料量算出手段及び始動後燃料量算出手段により算出された燃料量を前記機関に供給する内燃機関の燃料供給量制御装置において、
前記始動時燃料量算出手段により算出された燃料量から、前記始動後燃料量算出手段により算出された燃料量への移行を滑らかに行う過渡制御手段を備え、
前記始動時燃料量算出手段及び始動後燃料量算出手段は、それぞれ前記機関の吸気管内に噴射された燃料の一部が吸気管内壁に付着することに起因する燃料の輸送遅れを補正する始動時付着補正手段及び始動後付着補正手段を備え、該始動時付着補正手段及び始動後付着補正手段は、それぞれ独立して設定される始動用付着補正パラメータ及び始動後用付着補正パラメータを用いて燃料量を補正し、前記過渡制御手段は、前記始動用付着補正パラメータ及び始動後用付着補正パラメータを、時間経過に伴って変化する移行係数を用いて補正することにより、前記始動用付着補正パラメータから始動後用付着補正パラメータへの移行を滑らかに行うことを特徴とする内燃機関の燃料供給量制御装置。
【請求項２】
内燃機関の始動時は始動時に適した燃料量算出方法により前記機関に供給する燃料量を算出する始動時燃料量算出手段と、前記機関の始動後は始動後に適した燃料量算出方法により前記燃料量を算出する始動後燃料量算出手段とを備え、前記機関の始動時及び始動後は、それぞれ前記始動時燃料量算出手段及び始動後燃料量算出手段により算出された燃料量を前記機関に供給する内燃機関の燃料供給量制御装置において、
前記始動時燃料量算出手段により算出された燃料量から、前記始動後燃料量算出手段により算出された燃料量への移行を滑らかに行う過渡制御手段を備え、
前記過渡制御手段は、前記始動時燃料量算出手段により算出した燃料量及び前記始動後燃料量算出手段により算出した燃料量を、時間経過に伴って変化する移行係数を用いて補正し、前記機関の温度が高いほど移行完了時期を早めるように前記移行係数を設定することを特徴とする内燃機関の燃料供給量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の燃料供給制御装置に関し、特に内燃機関の始動から暖機運転までの期間における燃料供給制御を行うものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の始動時の燃料供給量算出手法として、機関冷却水温に応じて始動用基本燃料量を設定し、その始動用基本燃料量を機関回転数に応じて補正するものが従来より知られている。また、始動が完了した後の、すなわち始動後の燃料供給量算出手法として、機関回転数及び吸気管内圧力に応じて基本燃料量を算出し、その基本燃料量を、始動後の経過時間に応じて設定される増量補正係数、機関冷却水温に応じて設定される水温補正係数など種々の補正係数を用いて補正するものが知られている。このように従来は、機関始動時と始動後では、異なる燃料供給量算出手法を用いて燃料供給量を算出し、始動完了（完爆）と判定した時点で、算出方法を切り換えることが行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の上記燃料供給制御手法では、排気中の不要成分（特に未燃ＨＣ成分）の排出量をより低減し、排気特性を極低レベルの排気ガス規制に適合させることが困難であるという問題があった。
【０００４】
すなわち機関始動時から排出される未燃ＨＣ成分の排出量をより低減するためには、始動初期から吸入空気量に対して過不足のない燃料を供給し、最適な燃焼を実現する必要があるが、上記従来の手法では始動時は機関温度と機関回転数のみに応じて燃料供給量が設定されること、及び始動完了時に始動後の燃料供給量算出手法で算出された値に直ちに変更されることから、燃料供給量を必要な精度で制御することができず、始動時から暖機完了までの期間において最適燃焼を実現することが困難であった。
【０００５】
本発明はこの点に着目してなされたものであり、機関の始動から暖機運転までの期間における燃料供給量の制御精度を向上させ、排気特性を極低レベルの排気ガス規制に適合させることができる燃料供給制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、内燃機関の始動時は始動時に適した燃料量算出方法により前記機関に供給する燃料量を算出する始動時燃料量算出手段と、前記機関の始動後は始動後に適した燃料量算出方法により前記燃料量を算出する始動後燃料量算出手段とを備え、前記機関の始動時及び始動後は、それぞれ前記始動時燃料量算出手段及び始動後燃料量算出手段により算出された燃料量を前記機関に供給する内燃機関の燃料供給量制御装置において、前記始動時燃料量算出手段により算出された燃料量から、前記始動後燃料量算出手段により算出された燃料量への移行を滑らかに行う過渡制御手段を備え、前記始動時燃料量算出手段及び始動後燃料量算出手段は、それぞれ前記機関の吸気管内に噴射された燃料の一部が吸気管内壁に付着することに起因する燃料の輸送遅れを補正する始動時付着補正手段及び始動後付着補正手段を備え、該始動時付着補正手段及び始動後付着補正手段は、それぞれ独立して設定される始動用付着補正パラメータ及び始動後用付着補正パラメータを用いて燃料量を補正し、前記過渡制御手段は、前記始動用付着補正パラメータ及び始動後用付着補正パラメータを、時間経過に伴って変化する移行係数を用いて補正することにより、前記始動用付着補正パラメータから始動後用付着補正パラメータへの移行を滑らかに行うことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、内燃機関の始動時は始動時に適した燃料量算出方法により燃料量が算出され、機関始動後は始動後に適した燃料量算出方法により燃料量が算出され、始動時に適した燃料量算出方法により算出された燃料量から、始動後に適した燃料量算出方法により算出された燃料量への移行が滑らかに行われるので、始動時及び始動後の双方において、それぞれの運転状態に適した量の燃料が供給されるとともに、機関の始動完了時に燃料供給量が急変することがなく、機関の始動から暖機運転までの期間における燃料供給量の制御精度を向上させ、排気特性を極低レベルの排気ガス規制に適合させることが可能なる。
さらに始動時には始動用付着補正パラメータを用いて、また始動後には始動後用付着補正パラメータを用いて燃料量が補正され、始動用付着補正パラメータ及び前記始動後用付着補正パラメータを、時間経過に伴って変化する移行係数を用いて補正することにより、始動用付着補正パラメータから始動後用付着補正パラメータへの移行が滑らかに行われるので、始動時及び始動後の双方において、それぞれの運転状態に適した付着補正が行われるとともに、始動完了時点で付着補正パラメータが急変することがなく、吸気管内壁に付着する燃料を考慮したより高精度の燃料供給量制御を行うことができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、内燃機関の始動時は始動時に適した燃料量算出方法により前記機関に供給する燃料量を算出する始動時燃料量算出手段と、前記機関の始動後は始動後に適した燃料量算出方法により前記燃料量を算出する始動後燃料量算出手段とを備え、前記機関の始動時及び始動後は、それぞれ前記始動時燃料量算出手段及び始動後燃料量算出手段により算出された燃料量を前記機関に供給する内燃機関の燃料供給量制御装置において、前記始動時燃料量算出手段により算出された燃料量から、前記始動後燃料量算出手段により算出された燃料量への移行を滑らかに行う過渡制御手段を備え、前記過渡制御手段は、前記始動時燃料量算出手段により算出した燃料量及び前記始動後燃料量算出手段により算出した燃料量を、時間経過に伴って変化する移行係数を用いて補正し、前記機関の温度が高いほど移行完了時期を早めるように前記移行係数を設定することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、始動時に適した燃料量算出方法により算出された燃料量及び始動後に適した燃料量算出方法により算出された燃料量を、時間経過に伴って変化する移行係数を用いて補正することにより、滑らかな燃料量の移行が行われるので、移行係数の変更態様を変えることにより、過渡制御の態様を容易に変更することができる。さらに移行係数が、機関温度に応じて設定され、始動時に適した燃料量算出方法により算出された燃料量から、始動後に適した燃料量算出方法により算出された燃料量への移行完了時期が機関温度が高いほど早まるので、始動時の機関温度に最適な過渡制御を行うことができる。
なお、前記移行係数は、前記機関における燃焼回数（例えばＴＤＣ信号パルスの発生回数）に応じて設定することが望ましいが、時間を計測するタイマの値に応じて設定してもよい。
【００１３】
この場合、前記移行係数は、機関温度が高くなるほど移行速度が速くなるように、または移行完了時期が早まるように設定することが望ましい。
また前記始動時燃料量算出手段は、機関回転速度及び吸気管内圧力に応じて設定される始動用基本燃料量を、吸気温に応じて設定される始動用の吸気温補正係数（ＫＴＡＳＴ）、大気圧に応じて設定される始動用の大気圧補正係数（ＫＰＡＳＴ）及び機関温度に応じて設定される始動用の機関温度補正係数（ＫＴＷＳＴ）の少なくとも一つを用いて補正することにより、前記燃料量を算出することが望ましい。
【００１４】
また前記始動後燃料量算出手段は、機関回転速度及び吸気管内圧力に応じて設定される始動後用基本燃料量を、吸気温に応じて設定される始動後用の吸気温補正係数（ＫＴＡ）、大気圧に応じて設定される始動後用の大気圧補正係数（ＫＰＡ）及び機関温度に応じて設定される始動後用の機関温度補正係数（ＫＴＷ）の少なくとも一つを用いて補正することにより、前記燃料量を算出することが望ましい。
【００１５】
前記移行係数をα（ＫＭＴＩＭ，ＫＭＦＷ）とすると、前記過渡制御手段は、０≦α≦１となるように前記移行係数αを設定し、前記始動時燃料量算出手段により算出される燃料量に前記移行係数αを乗算した値と、前記始動後燃料量算出手段により算出される燃料量に（１−α）を乗算した値とを加算することにより、前記機関に供給する燃料量を算出することが望ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の一形態にかかる燃料供給制御装置を含む、内燃機関（以下「エンジン」という）及びその制御装置の全体構成図であり、例えば４気筒のエンジン１の吸気管２の途中にはスロットル弁３が配されている。スロットル弁３にはスロットル弁開度（θＴＨ）センサ４が連結されており、当該スロットル弁３の開度に応じた電気信号を出力してエンジン制御用電子コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）５に供給する。
【００１７】
燃料噴射弁６はエンジン１とスロットル弁３との間かつ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに接続されていると共にＥＣＵ５に電気的に接続されて当該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射弁６の開弁時間が制御される。
【００１８】
一方、スロットル弁３の直ぐ下流には吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ８が設けられており、この絶対圧センサ８により電気信号に変換された絶対圧信号は前記ＥＣＵ５に供給される。また、その下流には吸気温（ＴＡ)センサ９が取付けられており、吸気温ＴＡを検出して対応する電気信号を出力してＥＣＵ５に供給する。
【００１９】
エンジン１の本体に装着されたエンジン水温（ＴＷ）センサ１０はサーミスタ等から成り、エンジン水温（冷却水温）ＴＷを検出して対応する温度信号を出力してＥＣＵ５に供給する。
エンジン１の図示しないカム軸周囲又はクランク軸周囲には、エンジン回転数（ＮＥ）センサ１１及び気筒判別（ＣＹＬ）センサ１２が取り付けられている。エンジン回転数センサ１１は、エンジン１の各気筒の吸入行程開始時の上死点（ＴＤＣ）に関し所定クランク角度前のクランク角度位置で（４気筒エンジンではクランク角１８０゜毎に）ＴＤＣ信号パルスを出力し、気筒判別センサ１２は、特定の気筒の所定クランク角度位置で気筒判別信号パルスを出力するものであり、これらの各信号パルスはＥＣＵ５に供給される。
【００２０】
排気管１３には三元触媒１４が設けられ、三元触媒１４の上流位置には、比例型空燃比センサ１７（以下「ＬＡＦセンサ１７」という）が装着されている。このＬＡＦセンサ１７は排気中の酸素濃度（空燃比）にほぼ比例した電気信号を出力し、ＥＣＵ５に供給する。
【００２１】
エンジン１は、吸気弁及び排気弁のバルブタイミングを、エンジンの高速回転領域に適した高速バルブタイミングと、低速回転領域に適した低速バルブタイミングとの２段階に切換可能なバルブタイミング切換機構３０を有する。このバルブタイミングの切換は、弁リフト量の切換も含み、さらに低速バルブタイミング選択時は２つの吸気弁のうちの一方を休止させて、空燃比を理論空燃比よりリーン化する場合においても安定した燃焼を確保するようにしている。
【００２２】
バルブタイミング切換機構３０は、バルブタイミングの切換を油圧を介して行うものであり、この油圧切換を行う電磁弁及び油圧センサがＥＣＵ５に接続されている。油圧センサの検出信号はＥＣＵ５に供給され、ＥＣＵ５は電磁弁を制御してエンジン１の運転状態に応じたバルブタイミングの切換制御を行う。
【００２３】
ＥＣＵ５は、各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路５ａ、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」という）５ｂ、ＣＰＵ５ｂで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶手段５ｃ、前記燃料噴射弁６に駆動信号を供給する出力回路５ｄ等から構成される。
【００２４】
図２は、燃料噴射弁６の開弁時間、即ち燃料噴射量ＴＯＵＴを算出する処理のフローチャートであり、本処理はＴＤＣ信号パルスの発生毎にこれと同期して、ＥＣＵ５のＣＰＵ５ｂで実行される。なお、本実施形態における燃料量（燃料噴射量）は、実際には燃料噴射弁６の開弁時間として算出されるものであるが、燃料噴射量は燃料噴射時間に比例するので、燃料量または燃料噴射量として記述している。
【００２５】
ステップＳ１１では、前記各種センサにより検出されるエンジン運転パラメータを読み込み、次いで図３に示すＴｉＭＦ算出処理を実行する（ステップＳ１２）。この処理では、始動用基本燃料量ＴｉＭＳＴ及び始動後用基本燃料量ＴｉＭを算出するとともに、これらを吸気温ＴＡ、大気圧ＰＡ及びエンジン水温ＴＷに応じて補正し、さらに始動から始動後への燃料供給量の移行を滑らかにするための移行係数ＫＭＴＩＭを用いて、総合基本燃料量ＴｉＭＦを算出する。
【００２６】
ステップＳ１３では、図６に示す付着パラメータ算出処理を実行する。この処理では、燃料噴射弁６から噴射された燃料の一部が吸気管２の内壁に付着することに起因する燃料輸送遅れの補正に使用する付着パラメータ、すなわち直接率ＡＦＷＦ及び持ち去り率ＢＦＷＦを算出する。直接率ＡＦＷＦは、あるサイクルで吸気管内に噴射した燃料の内、そのサイクル中に燃焼室に吸入される燃料の割合であり、持ち去り率Ｂは前回までに吸気管壁に付着した燃料の内、そのサイクル中に蒸発等により燃焼室に吸入される燃料の割合である。
【００２７】
ステップＳ１４では、下記式（１）より、要求燃料量ＴＣＹＬ（Ｎ）を算出する。
0003836287.tif 000002
ここで、（Ｎ）は、気筒毎に算出されるパラメータであることを示すために付したものであり、ＴｉＭＦは前記ステップＳ１２で算出される総合基本燃料量、ＫＣＭＤは、エンジン回転数ＮＥ、スロットル弁開度θＴＨ、エンジン水温ＴＷ等のエンジン運転パラメータに応じて設定される目標空燃比係数、ＫＬＡＦは、ＬＡＦセンサ１７の出力に応じて設定される空燃比補正係数、ＫＴＯＴＡＬ（Ｎ）は、各種センサからのエンジン運転パラメータに基づいて算出される他の補正係数（ただし、後述する吸気温補正係数ＫＴＡ，ＫＴＡＳＴ、大気圧補正係数ＫＰＡ，ＫＰＡＳＴ、及びエンジン水温補正係数ＫＴＷ，ＫＴＷＳＴ、並びに目標空燃比係数ＫＣＭＤ及び空燃比補正係数ＫＬＡＦを除く）の積である。なお始動時は、空燃比補正係数ＫＬＡＦ及びその他の補正係数の積ＫＴＯＴＡＬ（Ｎ）は、所定値（例えば１．０）に設定される。
【００２８】
ステップＳ１５では、ステップＳ１４で算出した要求燃料量ＴＣＹＬ（Ｎ）を下記式（２）に適用して、今回のサイクルで直接燃焼室に供給すべき燃料量としての直接供給燃料量ＴＮＥＴ（Ｎ）を算出する。
0003836287.tif 000003
ここでＴＴＯＴＡＬ（Ｎ）は、各種センサからのエンジン運転パラメータに基づいて算出されるすべての加算補正項（例えば加速増量補正項ＴＡＣＣなど）の和である。ただし、燃料噴射弁６を駆動するバッテリの電圧に応じて設定される無効時間ＴＶは含まない。ＴＷＰ（Ｎ）は、図１０の処理で算出される吸気管付着燃料量（予測値）であり、ＢＦＷＦ×ＴＷＰ（Ｎ）は、吸気管付着燃料から燃焼室に持ち去られる持ち去り燃料量に相当する。持ち去り燃料量分は、新たに噴射する必要がないので、式（２）において要求燃料量ＴＣＹＬ（Ｎ）からこの分を減算するようにしているのである。
【００２９】
続くステップＳ１６では、直接供給燃料量ＴＮＥＴ（Ｎ）が、正の値か否かを判別し、ＴＮＥＴ（Ｎ）≦０のときは、燃料噴射量（燃料噴射弁６の開弁時間）ＴＯＵＴを「０」とする一方（ステップＳ１８）、ＴＮＥＴ（Ｎ）＞０のときは、次式（３）により直接供給燃料量ＴＮＥＴ（Ｎ）を直接率ＡＦＷＦで除算することにより、燃料噴射量ＴＯＵＴを算出する（ステップＳ１９）。噴射した燃料の内、直接燃焼室に供給されるのは、ＴＯＵＴ×ＡＦＷＦ（＝ＴＮＥＴ（Ｎ））だからである。
ＴＯＵＴ＝ＴＮＥＴ（Ｎ）／ＡＦＷＦ    （３）
【００３０】
この式（３）によって算出されるＴＯＵＴ値にバッテリ電圧に応じて設定される無効時間ＴＶを加算した時間だけ燃料噴射弁６を開弁するよう指令することにより、燃焼室には（ＴＮＥＴ（Ｎ）＋ＢＦＷＦ×ＴＷＰ（Ｎ）＝ＴＣＹＬ（Ｎ）＋ＴＴＯＴＡＬ（Ｎ））に相当する量の燃料が供給される。
続くステップＳ１９では、図１０に示すＴＷＰ算出処理を実行し、吸気管付着燃料量ＴＷＰ（Ｎ）を算出し、本処理を終了する。
【００３１】
図３は、図２のステップＳ１２で実行されるＴｉＭＦ算出処理のフローチャートである。ステップＳ２１では、エンジンの始動時に適した燃料供給量を算出するために使用される始動用基本燃料量ＴｉＭＳＴ、始動用吸気温補正係数ＫＴＡＳＴ、始動用大気圧補正係数ＫＰＡＳＴ及び始動用エンジン水温補正係数ＫＴＷＳＴを算出する。
【００３２】
具体的には、始動用基本燃料量ＴｉＭＳＴは、エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて、始動用基本燃料量マップ（図示せず）を検索して算出される。始動用基本燃料量マップは、エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡの設定値に対応する運転状態において、エンジンの始動に最適な空燃比となるように設定されている。
【００３３】
始動用吸気温補正係数ＫＴＡＳＴは、吸気温ＴＡに応じて図４（ａ）に破線で示すＫＴＡＳＴテーブルを検索することにより算出される。ＫＴＡＳＴテーブルは、吸気温ＴＡが上昇するほど補正係数ＫＴＡＳＴが減少するように設定されている。始動用大気圧補正係数ＫＰＡＳＴは、大気圧ＰＡに応じて図４（ｂ）に破線で示すＫＰＡＳＴテーブルを検索することにより算出される。ＫＰＡＳＴテーブルは、大気圧ＰＡが低下するほど補正係数ＫＰＡＳＴが減少するように設定されている。始動用エンジン水温補正係数ＫＴＷＳＴは、エンジン水温ＴＷに応じて図４（ｃ）に破線で示すＫＴＷＳＴテーブルを検索することにより算出される。ＫＴＷＳＴテーブルは、エンジン水温ＴＷが上昇するほど補正係数ＫＴＷＳＴが減少するように設定されている。
【００３４】
続くステップＳ２２では、ステップＳ２１で算出した各パラメータを下記式（４）に適用して、エンジンの始動に適した修正始動用基本燃料量ＴｉＭＳＴＭを算出する。
ＴｉＭＳＴＭ＝ＴｉＭＳＴ×ＫＴＡＳＴ×ＫＰＡＳＴ×ＫＴＷＳＴ  （４）
ステップＳ２３では、エンジンの始動完了後、すなわち通常運転に適した燃料供給量を算出するために使用される始動後用基本燃料量ＴｉＭ、始動後用吸気温補正係数ＫＴＡ、始動後用大気圧補正係数ＫＰＡ及び始動後用エンジン水温補正係数ＫＴＷを算出する。
【００３５】
具体的には、始動後用基本燃料量ＴｉＭは、エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて、始動後用基本燃料量マップ（図示せず）を検索して算出される。始動後用基本燃料量マップは、エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡの設定値に対応する運転状態において、空燃比が理論空燃比と一致するように設定されている。この始動後用基本燃料量（ＴｉＭ）マップは、同一の運転状態（同一エンジン回転数ＮＥかつ同一吸気管内絶対圧ＰＢＡ）であっても始動用基本燃料量（ＴｉＭＳＴ）マップの設定値とは異なる、始動後すなわち通常運転に適した値に設定されている。
【００３６】
始動後用吸気温補正係数ＫＴＡは、吸気温ＴＡに応じて図４（ａ）に実線で示すＫＴＡテーブルを検索することにより算出される。ＫＴＡテーブルは、吸気温ＴＡが上昇するほど補正係数ＫＴＡが減少するように設定されており、また低温域では、始動用補正係数ＫＴＡＳＴより小さい値に設定され、高温域では逆に始動用補正係数ＫＴＡＳＴより大きい値に設定されている。始動後用大気圧補正係数ＫＰＡは、大気圧ＰＡに応じて図４（ｂ）に実線で示すＫＰＡテーブルを検索することにより算出される。ＫＰＡテーブルは、大気圧ＰＡが低下するほど補正係数ＫＰＡが減少するように設定されており、また始動用補正係数ＫＰＡＳＴより大きい値に設定されている。始動後用エンジン水温補正係数ＫＴＷは、エンジン水温ＴＷに応じて図４（ｃ）に実線で示すＫＴＷテーブルを検索することにより算出される。ＫＴＷテーブルは、エンジン水温ＴＷが上昇するほど補正係数ＫＴＷが減少するように設定されており、また低温域では、始動用補正係数ＫＴＷＳＴより小さい値に設定され、高温域では逆に始動用補正係数ＫＴＷＳＴより大きい値（＝１．０）に設定されている。
【００３７】
続くステップＳ２４では、ステップＳ２３で算出した各パラメータを下記式（５）に適用して、エンジンの始動後、すなわち通常運転に適した修正始動後用基本燃料量ＴｉＭＭを算出する。
ＴｉＭＭ＝ＴｉＭ×ＫＴＡ×ＫＰＡ×ＫＴＷ      （５）
ステップＳ２５では、図５に示すＫＭＴＩＭ算出処理を実行し、始動完了時点から時間経過に伴って徐々に減少する移行係数ＫＭＴＩＭを、始動中のエンジン水温ＴＷに応じて算出する。
【００３８】
ステップＳ２６では、下記式（６）に上記ステップＳ２２及びＳ２４で算出した修正始動用基本燃料量ＴｉＭＳＴＭ及び修正始動後用基本燃料量ＴｉＭＭを適用することにより、総合基本燃料量ＴｉＭＦを算出する。
0003836287.tif 000004
【００３９】
始動時は、式（６）の移行係数ＫＭＴＩＭを「１．０」に設定することにより、総合基本燃料量を始動に適した修正始動用基本燃料量ＴｉＭＳＴＭに設定し、始動完了直後の過渡制御においては、移行係数ＫＭＴＩＭを漸減させることにより、総合基本燃料量ＴｉＭＦの値を、修正始動用基本燃料量ＴｉＭＳＴＭから修正始動後用基本燃料量ＴｉＭＭに滑らかに移行させる。そして、ＫＭＴＩＭ＝０となった時点以後は、総合基本燃料量ＴｉＭＦは始動後に適した修正始動後用基本燃料量ＴｉＭＭに等しくなり、始動後に適した燃料量が算出される。これにより、始動時及び始動後の双方において、それぞれの運転状態に適した燃料量が算出されるとともに、始動完了時に燃料量が急変することがなくなるので、始動初期から暖機運転までの期間における燃料供給量の制御精度を向上させ、排気特性を極低レベルの排気ガス規制に適合させることが可能なる。
【００４０】
なお後述するように、エンジンのホットリスタート時のように始動時のエンジン水温ＴＷが高いときは、移行係数ＫＭＴＩＭの初期値を１より小さい値に設定し、通常制御（ＴｉＭＦ＝ＴｉＭＭとなる制御）への移行完了時期を早めている。
【００４１】
図５は、図３のステップＳ２５で実行されるＫＭＴＩＭ算出処理のフローチャートであり、この処理では移行係数ＫＭＴＩＭが始動中のエンジン水温ＴＷ応じて設定される。
ステップＳ３１では、エンジン１が始動中か否かを判別し、始動中のときは、始動完了後のＴＤＣ信号パルスの発生数をカウントするＴＤＣカウンタＴＤＣＡＳＴを「０」に設定し（ステップＳ３２）、エンジン水温ＴＷが第１の所定水温ＴＷＫＭＬ（例えば１５℃）以上か否かを判別する（ステップＳ３３）。そして、ＴＷ≧ＴＷＫＭＬであるときは、さらに第１の所定水温ＴＷＫＭＬより高い第２の所定水温ＴＷＫＭＨ（例えば５０℃）以上か否かを判別する（ステップＳ３５）。その結果、ＴＷ＜ＴＷＫＭＬであるときは、エンジンの暖機状態を示す暖機状態変数ＭＴＷＫＭを「０」に設定し（ステップＳ３４）、ＴＷＫＭＬ≦ＴＷ＜ＴＷＫＭＨであるときは、暖機状態変数ＭＴＷＫＭを「１」に設定し（ステップＳ３６）、ＴＷ≧ＴＷＫＭＨであるときは、暖機状態変数ＭＴＷＫＭを「２」に設定して（ステップＳ３７）、ステップＳ３９に進む。
【００４２】
ステップＳ３１で始動中でないとき、すなわち始動完了後であるときは、ＴＤＣカウンタＴＤＣＡＳＴを「１」だけインクリメントして（ステップＳ３８）、ステップＳ３９に進む。
ステップＳ３９では、暖機状態変数ＭＴＷＫＭの値が「０」であるか否かを判別し、ＭＴＷＫＭ＞０であるときは、さらにその値が「１」であるか否かを判別する（ステップＳ４２）。そして、ＭＴＷＫＭ＝０であるときは、ＴＤＣカウンタＴＤＣＡＳＴの値に応じて図９（ａ）に示すＫＭＴＩＭ０Ｎテーブルを検索し、低温時用の移行係数値ＫＭＴＩＭ０Ｎを算出して（ステップＳ４０）、移行係数ＫＭＴＩＭをその低温時用移行係数値ＫＭＴＩＭ０Ｎに設定する（ステップＳ４１）。ＫＭＴＩＭ０Ｎテーブルは、ＴＤＣＡＳＴ＝０のときＫＭＴＩＭ０Ｎ＝１．０であり、ＴＤＣカウンタＴＤＣＡＳＴの値が増加するほど、すなわち始動完了後の時間経過に伴って移行係数値ＫＴＩＭ０Ｎが減少して「０」となるように設定されている。
【００４３】
またＭＴＷＫＭ＝１であるときは、ＴＤＣカウンタＴＤＣＡＳＴの値に応じて図９（ａ）に示すＫＭＴＩＭ１Ｎテーブルを検索し、中温時用の移行係数値ＫＭＴＩＭ１Ｎを算出して（ステップＳ４３）、移行係数ＫＭＴＩＭをその中温時用移行係数値ＫＭＴＩＭ１Ｎに設定する（ステップＳ４４）。ＫＭＴＩＭ１Ｎテーブルは、ＴＤＣＡＳＴ＝０のときＫＭＴＩＭ１Ｎ＝１．０であり、ＴＤＣカウンタＴＤＣＡＳＴの値が増加するほど、すなわち始動完了後の時間経過に伴って移行係数値ＫＭＴＩＭ１Ｎが減少して「０」となるように設定されている。ＫＭＴＩＭ１Ｎテーブルは、ＫＭＴＩＭ０Ｎテーブルより、その設定値が減少する速度が速くなるように、すなわち移行係数の減少速度が速くなるように設定されている。
【００４４】
またＭＴＷＫＭ＝２であるときは、ＴＤＣカウンタＴＤＣＡＳＴの値に応じて図９（ａ）に示すＫＭＴＩＭ２Ｎテーブルを検索し、高温時用の移行係数値ＫＭＴＩＭ２Ｎを算出して（ステップＳ４５）、移行係数ＫＭＴＩＭをその高温時用移行係数値ＫＭＴＩＭ２Ｎに設定する（ステップＳ４６）。ＫＭＴＩＭ２Ｎテーブルは、ＴＤＣＡＳＴ＝０のとき係数値ＫＭＴＩＭ２Ｎが１．０より小さい所定値に設定され、ＴＤＣカウンタＴＤＣＡＳＴの値が増加するほど、すなわち始動完了後の時間経過に伴って移行係数値ＫＴＩＭ２Ｎが減少して「０」となるように設定されている。ＫＭＴＩＭ２Ｎテーブルは、ＫＭＴＩＭ１Ｎテーブルより、早い時点で移行係数値が「０」となるように設定されている。
【００４５】
以上のように図５の処理により、移行係数ＫＭＴＩＭが、始動時のエンジン水温ＴＷが高いほど、移行速度が速くなるように、あるいは移行完了時点が早まるように設定される。したがって、この移行係数ＫＭＴＩＭを前記式（６）に適用することにより、始動時のエンジン温度に応じた適切な過渡制御を行い、燃料供給量の制御精度をより向上させることができる。
【００４６】
図６は、図２のステップＳ１３における付着パラメータ算出処理のフローチャートである。
ステップＳ５１では、エンジン１の始動中であるか否かを判別し、始動中であるときは、エンジン水温ＴＷに応じて図７（ａ）に示すＡＦＷＣＲテーブル及び同図（ｂ）に示すＢＦＷＣＲテーブルを検索して、始動用直接率ＡＦＷＣＲ及び始動用持ち去り率ＢＦＷＣＲを算出し（ステップＳ５２）、ステップＳ５５に進む。ＡＦＷＣＲテーブル及びＢＦＷＣＲテーブルは、エンジン水温ＴＷが高くなるほど、直接率ＡＦＷＣＲ及び持ち去り率ＢＦＷＣＲが増加するように設定されている。
【００４７】
始動中でないとき、すなわち始動完了後は、エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて図８（ａ）に示すＡＦＷ０マップ及び同図（ｂ）に示すＢＦＷ０マップを検索し、直接率のマップ値ＡＦＷ０及び持ち去り率のマップ値ＢＦＷ０を算出する（ステップＳ５３）。ＡＦＷ０マップは、吸気管内絶対圧ＰＢＡが高くなるほど、またエンジン回転数ＮＥが高くなるほどマップ値ＡＦＷ０が増加するように設定されている。ＢＦＷ０マップは、吸気管内絶対圧ＰＢＡが高くなるほど、またエンジン回転数ＮＥが高くなるほどマップ値ＢＦＷ０が減少するように設定されている。
【００４８】
続くステップＳ５４では、エンジン水温ＴＷに応じて直接率の温度補正係数ＫＡＴＷ及び持ち去り率の温度補正係数ＫＢＴＷを算出し、ステップＳ５５に進む。これらの補正係数は、エンジン水温ＴＷが高くなるほど、その値が増加するように設定される。
【００４９】
ステップＳ５５では、図５の処理で算出される暖機状態変数ＭＴＷＫＭが「０」であるか否かを判別し、ＭＴＷＫＭ＝０であるときは、ＴＤＣカウンタＴＤＣＡＳＴの値に応じて図９（ｂ）に示すＫＭＦＷ０Ｎテーブルを検索し、低温時用の移行係数値ＫＭＦＷ０Ｎを算出する（ステップＳ５６）。ＫＭＦＷ０Ｎテーブルは、ＴＤＣＡＳＴ＝０のときＫＭＦＷ０Ｎ＝１．０であり、ＴＤＣカウンタＴＤＣＡＳＴの値が増加するほど、すなわち始動完了後の時間経過に伴って移行係数値ＫＭＦＷ０Ｎが減少して「０」となるように設定されている。続くステップＳ５７では、移行係数ＫＭＦＷを低温時用移行係数値ＫＭＦＷ０Ｎに設定し、ステップＳ６０に進む。
【００５０】
一方ステップＳ５５でＭＴＷＫＭ＝１または２であるときは、ＴＤＣカウンタＴＤＣＡＳＴの値に応じて図９（ｂ）に示すＫＭＦＷ１Ｎテーブルを検索し、高温時用の移行係数値ＫＭＦＷ１Ｎを算出する（ステップＳ５８）。ＫＭＦＷ１Ｎテーブルは、ＴＤＣＡＳＴ＝０のときＫＭＦＷ１Ｎ＝１．０であり、ＴＤＣカウンタＴＤＣＡＳＴの値が増加するほど、すなわち始動完了後の時間経過に伴って移行係数値ＫＭＦＷ１Ｎが減少して「０」となるように設定されている。ＫＭＦＷ１Ｎテーブルは、ＫＭＦＷ０Ｎテーブルより、その設定値が減少する速度が速くなるように、すなわち移行係数の減少速度が速くなるように設定されている。続くステップＳ５９では、移行係数ＫＭＦＷを高温時用移行係数値ＫＭＦＷ１Ｎに設定し、ステップＳ６０に進む。
【００５１】
ステップＳ６０では、移行係数ＫＭＦＷが「０」であるか否かを判別し、ＫＭＦＷ＞０であるときは直ちに、またＫＭＦＷ＝０であるときはエンジン始動から過渡制御終了までの間「１」に設定される過渡制御フラグＦＫＭＳＴＦＷを「０」に設定して（ステップＳ６１）、ステップＳ６２に進む。
【００５２】
ステップＳ６２では、過渡制御フラグＦＫＭＳＴＦＷが「１」であるか否かを判別し、ＦＫＭＳＴＦＷ＝１であるときは、ステップＳ５２で算出した始動用直接率ＡＦＷＣＲ及び始動用持ち去り率ＢＦＷＣＲ、ステップＳ５３で算出した始動後用直接率のマップ値ＡＦＷ０及び始動後用持ち去り率のマップ値ＢＦＷ０、ステップＳ５４で算出した温度補正係数ＫＡＴＷ，ＫＢＴＷ及びステップＳ５７またはＳ５９で設定した移行係数ＫＭＦＷを、下記式（７）（８）に適用して、総合直接率ＡＦＷＦ及び総合持ち去り率ＢＦＷＦを算出し（ステップＳ６３，Ｓ６４）、本処理を終了する。
0003836287.tif 000005
【００５３】
一方ステップＳ６２でＦＫＭＳＴＦＷ＝０であって過渡制御が終了したときは、総合直接率ＡＦＷＦ及び総合持ち去り率ＢＦＷＦを、マップ値ＡＦＷ０，ＢＦＷ０にそれぞれ温度補正係数ＫＡＴＷ，ＫＢＴＷを乗算して得られる値に設定して（ステップＳ６５）、本処理を終了する。
【００５４】
以上のように図６の処理によれば、始動時においては移行係数ＫＭＦＷが「１」に設定され、総合直接率ＡＦＷＦ及び総合持ち去り率ＢＦＷＦが、それぞれ実質的に始動用付着補正パラメータである始動用直接率ＡＦＷＣＲ及び始動用持ち去り率ＢＦＷＣＲに設定され、また始動完了直後の過渡制御においては、移行係数ＫＭＦＷを漸減することにより、始動後用の直接率（ＡＦＷ０×ＫＡＴＷ）及び持ち去り率（ＢＦＷ０×ＫＢＴＷ）へ滑らかに移行するように設定され、過渡制御終了後においては、始動後用の直接率（ＡＦＷ０×ＫＡＴＷ）及び持ち去り率（ＢＦＷ０×ＫＢＴＷ）に設定されるので、始動時及び始動後の双方において、それぞれの運転状態に適した付着補正が行われるとともに、始動完了時点で付着補正パラメータが急変することがなく、吸気管内壁に付着する燃料を考慮したより高精度の燃料供給量制御を行うことができる。
【００５５】
なお、始動後用の直接率及び持ち去り率を算出するためのＡＦＷ０マップ及びＢＦＷ０マップは、バルブタイミングが高速バルブタイミングであるか、低速バルブタイミングであるかに応じて、異なる設定のものを使用することが望ましい。
【００５６】
図１０は、図２のステップＳ１９で実行されるＴＷＰ算出処理のフローチャートである。
ステップＳ７１では、図２のステップＳ１７またはＳ１８で算出された燃料噴射量ＴＯＵＴが、所定最小値ＴＯＵＴＭＩＮより大きいか否かを判別し、ＴＯＵＴ＞ＴＯＵＴＭＩＮが成立するときは、次式（９）により付着燃料量ＴＷＰ（Ｎ）を算出する（ステップＳ７２）。
0003836287.tif 000006
【００５７】
ここでＴＷＰ（Ｎ）（ｎ−１）はＴＷＰ（Ｎ）の前回値であり、また、右辺の第１項は前回付着していた燃料のうち、今回も持ち去られずに残った燃料量に相当し、右辺の第２項は今回噴射された燃料のうち、新たに吸気管に付着した燃料量に相当する。
【００５８】
一方、前記ステップＳ７１でＴＯＵＴ≦ＴＯＵＴＭＩＮが成立するときは、燃料がほとんど噴射されなかったかあるいは全く噴射されなかった場合であり、次式（１０）により付着燃料量ＴＷＰ（Ｎ）を算出する（ステップＳ７３）。
ＴＷＰ（Ｎ）＝（１−ＢＦＷＦ）×ＴＷＰ（Ｎ）（ｎ−１）    （１０）
この式（１０）は、式（９）の右辺第２項を削除したものに相当する。噴射燃料量が極少ないときは新たに付着する燃料はないからである。
【００５９】
ステップＳ７２またはＳ７３を実行した後は、ステップＳ７４に進み、算出した付着燃料量ＴＷＰ（Ｎ）が所定ガード値ＴＷＰＬＧ以上か否かを判別する。このガード値ＴＷＰＬＧは０に近い微小値に設定される。そしてＴＷＰ（Ｎ）＜ＴＷＰＬＧであるときはＴＷＰ（Ｎ）＝０として（ステップＳ７５）、またＴＷＰ（Ｎ）≧ＴＷＰＬＧ値であるときは直ちに、本処理を終了する。
【００６０】
図１０の処理によれば、燃料噴射量ＴＯＵＴに基づいて付着燃料量ＴＷＰ（Ｎ）が算出され、正確な付着燃料量ＴＷＰ（ｎ）（予測値）を得ることができ、各気筒に吸入される燃料量を精度よく制御することができる。
本実施形態では、図３のステップＳ２１，Ｓ２２、及び図６のステップＳ５２並びに図２のステップＳ１４〜Ｓ１９が始動時燃料量算出手段に相当し、図３のステップＳ２３，Ｓ２４、及び図６のステップＳ５３，Ｓ５４並びに図２のステップＳ１４〜Ｓ１９が、始動後燃料量算出手段に相当し、図３のステップＳ２５，Ｓ２６、及び図６のステップＳ５５〜Ｓ６４が過渡制御手段に相当する。また始動時燃料量算出手段に含まれる、図６のステップＳ５２及び図２のステップＳ１５，Ｓ１７，Ｓ１９が、始動時付着補正手段に相当し、始動後燃料量算出手段に含まれる、図６のステップＳ５３，５４及び図２のステップＳ１５，Ｓ１７，Ｓ１９が、始動後付着補正手段に相当する。
【００６１】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、基本燃料量の移行に使用する移行係数ＫＭＴＩＭと、付着パラメータの移行に使用する移行係数ＫＭＦＷとを異なる設定としたが、同一の移行係数を使用してもよい。
【００６２】
また上述した実施形態では、移行係数ＫＭＴＩＭ，ＫＭＦＷを始動完了後のＴＤＣ信号パルスの発生数に応じて設定したが、始動完了後の経過時間を計測するタイマを用い、その経過時間に応じて設定するようにしてもよい。
また上述した実施形態では、エンジン水温ＴＷをエンジン温度を代表するパラメータとして使用しているが、例えばエンジンオイルの温度などエンジン温度を示すパラメータを検出し、その検出値を用いてもよい。
【００６３】
また上述した実施形態では、修正始動用基本燃料量ＴｉＭＳＴＭ及び修正始動後用基本燃料量ＴｉＭＭは、それぞれ基本燃料量ＴｉＭＳＴ及びＴｉＭを、吸気温ＴＡ、大気圧ＰＡ及びエンジン水温ＴＷに応じて補正することにより算出したが、吸気温ＴＡ、大気圧ＰＡ及びエンジン水温ＴＷうちのいずれか一つまたは二つに応じて基本燃料量ＴｉＭＳＴ及びＴｉＭを補正することにより算出するようにしてもよい。
【００６４】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項１に記載の発明によれば、内燃機関の始動時は始動時に適した燃料量算出方法により燃料量が算出され、機関始動後は始動後に適した燃料量算出方法により燃料量が算出され、始動時に適した燃料量算出方法により算出された燃料量から、始動後に適した燃料量算出方法により算出された燃料量への移行が滑らかに行われるので、始動時及び始動後の双方において、それぞれの運転状態に適した量の燃料が供給されるとともに、機関の始動完了時に燃料供給量が急変することがなく、機関の始動から暖機運転までの期間における燃料供給量の制御精度を向上させ、排気特性を極低レベルの排気ガス規制に適合させることが可能なる。
さらに始動時には始動用付着補正パラメータを用いて、また始動後には始動後用付着補正パラメータを用いて燃料量が補正され、始動用付着補正パラメータ及び前記始動後用付着補正パラメータを、時間経過に伴って変化する移行係数を用いて補正することにより、始動用付着補正パラメータから始動後用付着補正パラメータへの移行が滑らかに行われるので、始動時及び始動後の双方において、それぞれの運転状態に適した付着補正が行われるとともに、始動完了時点で付着補正パラメータが急変することがなく、吸気管内壁に付着する燃料を考慮したより高精度の燃料供給量制御を行うことができる。
【００６５】
請求項２に記載の発明によれば、始動時に適した燃料量算出方法により算出された燃料量及び始動後に適した燃料量算出方法により算出された燃料量を、時間経過に伴って変化する移行係数を用いて補正することにより、滑らかな燃料量の移行が行われるので、移行係数の変更態様を変えることにより、過渡制御の態様を容易に変更することができる。さらに移行係数が、機関温度に応じて設定され、始動時に適した燃料量算出方法により算出された燃料量から、始動後に適した燃料量算出方法により算出された燃料量への移行完了時期が機関温度が高いほど早まるので、始動時の機関温度に最適な過渡制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる燃料供給制御装置を含む内燃機関の制御装置の構成を示す図である。
【図２】燃料噴射時間（ＴＯＵＴ）を算出する処理のフローチャートである。
【図３】総合基本燃料量（ＴｉＭＦ）を算出する処理のフローチャートである。
【図４】図３の処理で使用するテーブルを示す図である。
【図５】移行係数（ＫＭＴＩＭ）を算出する処理のフローチャートである。
【図６】付着パラメータを算出する処理のフローチャートである。
【図７】図６の処理で使用するテーブルを示す図である。
【図８】図８の処理で使用するマップを示す図である。
【図９】図５の処理または図６の処理で使用するテーブルを示す図である。
【図１０】吸気管内壁に付着した燃料量（ＴＷＰ）を算出する処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１  内燃機関
２  吸気管
５  電子コントロールユニット（始動時燃料量算出手段、始動後燃料量算出手段、過渡制御手段、始動時付着補正手段、始動後付着補正手段）
６  燃料噴射弁
【図１】
0003836287.tif 000007
【図２】
0003836287.tif 000008
【図３】
0003836287.tif 000009
【図４】
0003836287.tif 000010
【図５】
0003836287.tif 000011
【図６】
0003836287.tif 000012
【図７】
0003836287.tif 000013
【図８】
0003836287.tif 000014
【図９】
0003836287.tif 000015
【図１０】
0003836287.tif 000016