JP2021099068A

JP2021099068A - エンジンの制御装置

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Publication number: JP2021099068A
Application number: JP2019231412A
Authority: JP
Inventors: 将司小川; Shoji Ogawa
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2019-12-23
Publication date: 2021-07-01

Abstract

【課題】補助吸気弁の開度に応じた空燃比のフィードバック制御を行うことにより、補助吸気弁の開度に関わらず、空燃比を良好に制御することができるエンジンの制御装置を提供する。【解決手段】エンジンの制御装置２４は、Ｏ２センサ２２から出力される酸素濃度に応じた電気信号に基づいて、燃料噴射弁８の燃料噴射量を調整することにより、エンジン１の混合気の空燃比のフィードバック制御を実行する空燃比制御部２５と、始動ソレノイド７の開度を制御する補助吸気弁制御部２６と、を有する。空燃比制御部２５は、補助吸気弁制御部２６により制御される始動ソレノイド７の開度に応じて、フィードバック制御の制御ゲインを変更する。【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンに供給される混合気の空燃比のフィードバック制御を行うエンジンの制御装置に関する。

従来、エンジンの燃料噴射弁の燃料噴射量を調整すると共に、エンジンに供給される混合気の空燃比をフィードバック制御して、空燃比を理論空燃比に維持する制御を行う車両が知られている。

また、従来、エンジンの吸気通路にスロットルバルブをバイパス（迂回）する補助吸気通路を設けると共に、この補助吸気通路に補助吸気弁（始動ソレノイド）を備えた車両が知られている。このような車両では、エンジンのファーストアイドル時に、補助吸気弁を開弁してエンジンに供給される空気量を増量することにより、エンジンの暖機を行う。

特許文献１は、車両用エンジンのファーストアイドル制御装置に関し、エンジンの吸気通路のスロットルバルブをバイパスする補助吸気通路に配置された補助吸気弁の開度を制御する構成を開示している。

特開２００９−２６４２０１号公報

しかしながら、本発明者の検討によれば、補助吸気弁の開度に応じて吸気量が異なり、特にアイドル領域において補助吸気弁の開閉によって吸気量が大きく異なるため、空燃比のフィードバック制御を行う場合には、補助吸気弁の開度に応じて、例えば空燃比が理論空燃比よりもリーン側及びリッチ側の何れか一方から他方に反転する周期が異なることとなり、空燃比を理論空燃比に維持することが困難になって空燃比の制御性が低下する可能性がある。

本発明は、以上の検討を経てなされたものであり、補助吸気弁の開度に応じた空燃比のフィードバック制御を行うことにより、補助吸気弁の開度に関わらず、空燃比を良好に制御することができるエンジンの制御装置を提供することを目的とする。

以上の目的を達成するべく、本発明は、エンジンの吸気通路に配置されたスロットルバルブと、前記吸気通路に設けられる前記スロットルバルブをバイパスする補助吸気通路に配置された補助吸気弁と、前記エンジンに燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記エンジンの排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度検出器と、を備えた車両に搭載されるエンジンの制御装置であって、前記酸素濃度検出器から出力される前記酸素濃度に応じた電気信号に基づいて、前記燃料噴射弁の燃料噴射量を調整することにより、前記エンジンの混合気の空燃比のフィードバック制御を実行する空燃比制御部と、前記補助吸気弁の開度を制御する補助吸気弁制御部と、を有し、前記空燃比制御部は、前記補助吸気弁制御部により制御される前記補助吸気弁の開度に応じて、前記フィードバック制御の制御ゲインを変更することを第１の局面とする。

また、本発明は、第１の局面に加えて、前記補助吸気弁制御部が、前記補助吸気弁を開弁又は閉弁させる制御を行い、前記空燃比制御部は、前記補助吸気弁が閉弁している際の前記制御ゲインよりも前記補助吸気弁が開弁している際の前記制御ゲインを大きくすることを第２の局面とする。

また、本発明は、第１の局面に加えて、前記補助吸気弁制御部が、前記補助吸気弁の開度を全閉開度と全開開度との間で変化させる制御を行い、前記空燃比制御部は、前記補助吸気弁の開度が大きいほど前記制御ゲインを大きくすることを第３の局面とする。

また、本発明は、第１から第３のいずれかの局面に加えて、前記制御ゲインが、比例項及び積分項のうちの少なくとも一方を含むことを第４の局面とする。

本発明の第１の局面にかかるエンジンの制御装置によれば、エンジンの吸気通路に配置されたスロットルバルブと、吸気通路に設けられるスロットルバルブをバイパスする補助吸気通路に配置された補助吸気弁と、エンジンに燃料を噴射する燃料噴射弁と、エンジンの排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度検出器と、を備えた車両に搭載されるエンジンの制御装置であって、酸素濃度検出器から出力される酸素濃度に応じた電気信号に基づいて、燃料噴射弁の燃料噴射量を調整することにより、エンジンの混合気の空燃比のフィードバック制御を実行する空燃比制御部と、補助吸気弁の開度を制御する補助吸気弁制御部と、を有し、空燃比制御部は、補助吸気弁制御部により制御される補助吸気弁の開度に応じて、フィードバック制御の制御ゲインを変更するものであるため、補助吸気弁の開度に応じた空燃比のフィードバック制御を行うことにより、補助吸気弁の開度に関わらず、空燃比を良好に制御することができる。

また、本発明の第２の局面にかかるエンジンの制御装置によれば、補助吸気弁制御部は、補助吸気弁を開弁又は閉弁させる制御を行い、空燃比制御部は、補助吸気弁が閉弁している際の制御ゲインよりも補助吸気弁が開弁している際の制御ゲインを大きくするものであるため、廉価な補助吸気弁の開度に関わらず、空燃比を良好に制御することができる。

また、本発明の第３の局面にかかるエンジンの制御装置によれば、補助吸気弁制御部は、補助吸気弁の開度を全閉開度と全開開度との間で変化させる制御を行い、空燃比制御部は、補助吸気弁の開度が大きいほど制御ゲインを大きくするものであるため、開度を細かく制御可能な補助吸気弁の開度に関わらず、空燃比を良好に制御することができる。

また、本発明の第４の局面にかかるエンジンの制御装置によれば、制御ゲインは、比例項及び積分項のうちの少なくとも一方を含むものであるため、補助吸気弁の開度に関わらず、Ｐ制御、Ｉ制御又はＰＩ制御によって、空燃比を良好に制御することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態におけるエンジンの制御装置の構成を示す模式図である。図２は、本発明の第１の実施形態における制御ゲイン設定処理を示すフロー図である。図３は、本発明の第１の実施形態における制御ゲイン設定処理において設定される制御ゲインを示す図である。図４は、本発明の第１の実施形態における運転領域を示す図である。図５は、本発明の第１の実施形態における空燃比のフィードバック制御の流れを示すタイミングチャートである。図６は、本発明の第２の実施形態における制御ゲインとＩＳＣ弁開度との関係を示す図である。

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態におけるエンジンの制御装置につき、詳細に説明する。

（第１の実施形態）
＜エンジンの制御装置の構成＞
図１を参照して、本実施形態におけるエンジンの制御装置の構成について、詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態におけるエンジンの制御装置の構成を示す模式図である。

図１に示すように、本実施形態におけるエンジンの制御装置２４は、ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）等の電子制御装置であり、内燃機関であるエンジン１の駆動力を駆動輪に伝達する鞍乗型車両等の車両に搭載されている。

エンジン１は、燃焼室１８と吸気通路１９との接続部位に設けられている吸気バルブ１４と、燃焼室１８と排気通路２０との接続部位に設けられている排気バルブ１５と、ピストン１７に連結されている図示しないクランクシャフトと共に同軸に回転するリラクタ１６と、ピストン１７と、燃焼室１８と、燃焼室１８と連通する吸気通路１９と、燃焼室１８と連通する排気通路２０と、を有している。

エンジン１の吸気系は、始動ソレノイド７と、スロットルバルブ１０と、全閉ストッパ１１と、アイドルアジャストスクリュ１２と、スロットルバルブ１０を迂回する補助通路１３と、吸気通路１９に設けられるスロットルバルブ１０をバイパス（迂回）する補助吸気通路２４と、を備えている。

始動ソレノイド７は、補助吸気通路２４に設けられている補助吸気弁であり、補助吸気弁制御部２６の制御により、エンジン１の始動時のアイドリングであるファーストアイドル時に開閉して補助吸気通路２４の吸気量を調整する。始動ソレノイド７は、全閉開度又は全開開度にのみ制御可能な廉価なＯＮ／ＯＦＦ型の開閉弁である。始動ソレノイド７は、エンジン１のファーストアイドルの際に開弁して、外部からエンジン１に供給される空気量を増量することによりエンジン１の暖機を行い、エンジン１の温度が所定温度に達してファーストアイドルを終了する際に閉弁する。

スロットルバルブ１０は、吸気通路１９の吸気方向（図１において右方向）において燃料噴射弁８の上流側に設けられており、機械式又は電子式の開閉弁である。スロットルバルブ１０は、全開開度の位置である全開位置と、全閉開度の位置である全閉位置と、の間で開閉することにより、吸気通路１９から燃焼室１８に流入する外気の量を調整する。

全閉ストッパ１１は、スロットルバルブ１０の全閉位置を規制すると共に、スロットルバルブ１０の全閉位置における吸気通路１９の吸気量を調整する。

アイドルアジャストスクリュ１２は、補助通路１３に設けられ、補助通路１３の吸気量を調整することによって、アイドル回転数を調整する。アイドルアジャストスクリュ１２は、補助通路１３の吸気量を多くするほどアイドル回転数を高くすることができる。

エンジンの制御装置２４は、図示しないメモリ等を備えており、メモリには、エンジンの制御装置２４に必要な制御プログラム、制御データ及びマップ等が格納されている。エンジンの制御装置２４は、メモリに格納されている制御プログラムを実行することにより、吸気温センサ２、スロットルポジションセンサ３、吸気圧センサ４、クランク角センサ５冷却水温センサ６及びＯ_２センサ２２から入力される信号に基づいて、始動ソレノイド７、燃料噴射弁８、点火栓９の動作を制御する。

ここで、吸気温センサ２は、吸気通路１９内に流入する空気の温度を検出し、検出した空気の温度を示す吸気温信号をエンジンの制御装置２４に入力する。スロットルポジションセンサ３は、スロットルバルブ１０のスロットル開度を検出し、検出したスロットル開度に応じた開度信号をエンジンの制御装置２４に入力する。吸気圧センサ４は、吸気通路１９のスロットルバルブ１０及び補助吸気通路２４よりも吸気方向の下流側に設けられており、補助吸気通路２４から流入する空気を含む吸気通路１９内に流入する空気の圧力を吸気圧として検出し、検出した吸気圧を示す吸気圧信号をエンジンの制御装置２４に入力する。

クランク角センサ５は、図示しないクランクシャフトの回転に伴って回転するリラクタ１６の外周面に形成されている歯部に対応したクランクパルスをエンジンの制御装置２４に入力する。冷却水温センサ６は、エンジン１の図示しない冷却水通路内を流通する冷却水の温度を検出し、検出した冷却水の温度を示す冷却水温信号をエンジンの制御装置２４に入力する。燃料噴射弁８は、吸気通路１９に設けられており、燃料噴射弁制御部２２によって開弁時間が制御されることにより適切な量の燃料を噴射してエンジン１に供給する。点火栓９は、エンジンの制御装置２４によって制御されたタイミングで、燃焼室１８内の燃料及び空気から成る混合気に点火する。

三元触媒２１は、エンジン１と連通してエンジン２１において生じた排気ガスを外部に排気する排気通路２０に連通して排気通路２０の途中に設けられており、エンジン１から排出される排気ガスを浄化する。

Ｏ_２センサ２２は、三元触媒２１の排気方向（図１の右方向）の上流側における排気通路２０に連通すると共に三元触媒２１の上流側に近接して配置され、三元触媒２１の上流側における排気ガス中の酸素濃度の高低を検出し、検出した酸素濃度の高低を示す電気信号をエンジンの制御装置２４に出力する酸素濃度検出器である。Ｏ_２センサ２２が検出する排気ガス中の酸素濃度の高低は、エンジン１に供給される混合気の空燃比の燃料濃度の低高に対応しており、Ｏ_２センサ２２が検出する排気ガス中の酸素濃度が低いということは、エンジン１に供給される混合気の燃料濃度が高く（燃料が過多で酸素濃度が低いことを意味し、リッチと表現することがある）、Ｏ_２センサ２２が検出する酸素濃度が高いということは、エンジン１に供給される混合気の燃料濃度が低い（燃料が希薄で酸素濃度が高いことを意味し、リーンと表現することがある）ことを意味している。また、Ｏ_２センサ２２は、排気ガス中の酸素濃度が所定濃度（所定閾値濃度）以下の低い状態であるときにはハイレベルの電圧（例えば数百ｍＶの電圧値）の電気信号を出力し、排気ガス中の酸素濃度が所定濃度（所定閾値濃度）を超える高い状態であるときにはローレベルの電圧（例えば実質０Ｖの電圧値）の電気信号を出力するものであり、かかる所定閾値濃度が、Ｏ_２センサ２２が出力する電気信号の電圧を反転させる所定の反転閾値（所定の反転電圧値）に相当することになる。また、Ｏ_２センサ２２の所定閾値濃度は、一般的には、エンジン１に供給される混合気の理論空燃比に相当するように設定すればよい。なお、このような高低の２値的な出力電圧を呈する電気信号を出力するＯ_２センサに代えて、これと同様の所定の反転閾値を設定して、排気ガス中の酸素濃度に応じた連続的な出力電圧を呈する電気信号を出力するＡＦ（Ａｉｒ−Ｆｕｅｌ：空燃比）センサや、排気ガス中の酸素濃度に応じた連続的な線形の出力電圧を呈する電気信号を出力するＬＡＦ（ＬｉｎｅａｒＡｉｒ−Ｆｕｅｌ）センサを用いて、排気ガス中の酸素濃度の検出精度を向上してもよい。

また、エンジンの制御装置２４は、クランク角センサ５から入力されるクランクパルスに基づいて、エンジン１のクランク角を検出すると共に、エンジン回転数を算出する。エンジンの制御装置２４は、スロットルバルブ１０が電子式の開閉弁である場合に、スロットルポジションセンサ３及びクランク角センサ５から入力される信号を用いて、図示しない駆動モータを駆動することによりスロットルバルブ１０のスロットル開度を制御する。エンジンの制御装置２４は、スロットルバルブ１０が車両の運転者により操作される操作部材に連結された機械式の開閉弁である場合に、点火栓９の点火時期を調整することにより、エンジン１のアイドル回転数がアイドル目標回転数に近づくようにフィードバック制御を行う。

更に、エンジンの制御装置２４は、空燃比制御部２５と、補助吸気弁制御部２６と、を備えている。具体的には、空燃比制御部２５は、後述の制御ゲイン設定処理を実行することにより、補助吸気弁制御部２６により制御される始動ソレノイド７の開度に応じて、フィードバック制御の制御ゲインを変更して設定する。空燃比制御部２５は、後述の空燃比のフィードバック制御を実行することにより、制御ゲイン設定処理によって設定した制御ゲイン、及びＯ_２センサ２２から出力される酸素濃度に応じた電気信号に基づいて、フィードバック制御の制御量を算出し、算出した制御量となるように燃料噴射弁８の燃料噴射量を調整することにより、エンジン１に供給される混合気の空燃比が理論空燃比になるように又は理論空燃比を維持するようにフィードバック制御する。補助吸気弁制御部２６は、冷却水温センサ６から入力される冷却水温信号より求めた冷却水の温度と、スロットルポジションセンサ３から入力される開度信号より求めたスロットル開度と、に基づいて、始動ソレノイド７の開度を制御する。

以上のような構成を有するエンジンの制御装置２４は、以下に示す制御ゲイン設定処理を実行すると共に、始動ソレノイド７の開度に応じた空燃比のフィードバック制御を行うことにより、始動ソレノイド７の開度に関わらず、空燃比を良好に制御する。以下、更に図２から図４をも参照して、制御ゲイン設定処理について、詳細に説明する。

＜制御ゲイン設定処理＞
図２は、本発明の実施形態における制御ゲイン設定処理を示すフロー図である。図３は、本発明の実施形態における制御ゲイン設定処理において設定される制御ゲインを示す図である。図４は、本発明の実施形態における運転領域を示す図である。

図３は、エンジン回転数及びスロットル開度により求まるアイドル領域、低負荷領域及び高負荷領域の３つの領域毎に、Ｐ項（比例項）及びＩ項（積分項）の各値を設定した場合を一例として示している。なお、Ｐ項及びＩ項の各値は、アイドル領域、低負荷領域及び高負荷領域の３つの領域毎に設定する場合に限らず、任意の数の領域毎に設定することができる。

図２に示す制御ゲイン設定処理は、車両の図示しないイグニッションスイッチがオンされてエンジンの制御装置２４が起動されたタイミングで開始となり、制御ゲイン設定処理はステップＳ１の処理に進む。図２に示す制御ゲイン設定処理は、車両が起動されてエンジンの制御装置２４が起動されている間、所定のクランク角毎等の所定の制御周期毎に繰り返し実行される。

ステップＳ１の処理では、空燃比制御部２５が、補助吸気弁制御部２６により制御される始動ソレノイド７の開度を読み込む。これにより、ステップＳ１の処理は完了し、制御ゲイン設定処理はステップＳ２の処理に進む。

ステップＳ２の処理では、空燃比制御部２５が、始動ソレノイド７の開度が全閉開度であるか否かを判定する。判定の結果、始動ソレノイド７の開度が全閉開度の場合には、空燃比制御部２５は、制御ゲイン設定処理をステップＳ３の処理に進める。一方、始動ソレノイド７の開度が全開開度の場合には、空燃比制御部２５は、制御ゲイン設定処理をステップＳ４の処理に進める。

ステップＳ３の処理では、空燃比制御部２５が、フィードバック制御の制御ゲインのＰ項及びＩ項を全閉開度に対応した値に設定する。

具体的には、空燃比制御部２５は、スロットルポジションセンサ３から入力されるスロットル開度を示す開度信号の開度信号値と、クランク角センサ５から入力されるクランク角信号に基づいて求めたエンジン回転数と、に基づいて、運転領域が図４に示すアイドル領域と、低負荷領域と、高負荷領域と、のうちの何れの領域に属するかを判定すると共に、始動ソレノイド７の状態と、運転領域と、Ｐ項及びＩ項の各値と、を対応付けた図３に示すテーブルを参照して、全閉開度と判定した運転領域とに対応付けられているＰ項及びＩ項の各値を求めて設定する。

例えば、空燃比制御部２５は、始動ソレノイド７の開度が全閉開度である場合において、運転領域がアイドル領域である場合に、Ｐ項の値としてＨＧＰＳＣＩを設定すると共にＩ項の値としてＨＧＩＳＣＩを設定する。

これにより、ステップＳ３の処理は完了し、制御ゲイン設定処理は終了する。

ステップＳ４の処理では、空燃比制御部２５が、フィードバック制御の制御ゲインのＰ項及びＩ項を全開開度に対応した値に設定する。

具体的には、空燃比制御部２５は、スロットルポジションセンサ３から入力されるスロットル開度を示す開度信号の開度信号値と、クランク角センサ５から入力されるクランク角信号に基づいて求めたエンジン回転数と、に基づいて、運転領域が図４に示すアイドル領域と、低負荷領域と、高負荷領域と、のうちの何れの領域に属するかを判定すると共に、始動ソレノイド７の状態と、運転領域と、Ｐ項及びＩ項の各値と、を対応付けた図３に示すテーブルを参照して、全開開度と判定した運転領域とに対応付けられているＰ項及びＩ項の各値を求めて設定する。

例えば、空燃比制御部２５は、始動ソレノイド７の開度が全開開度である場合において、運転領域がアイドル領域である場合に、Ｐ項の値としてＨＧＰＳＯＩを設定すると共にＩ項の値としてＨＧＩＳＯＩを設定する。

これにより、ステップＳ４の処理は完了し、制御ゲイン設定処理は終了する。

このように、上記の制御ゲイン設定処理により、補助吸気弁制御部２６により制御される始動ソレノイド７の開度に応じて、フィードバック制御の制御ゲインのＰ項及びＩ項の各値を変更する。具体的には、空燃比制御部２５は、始動ソレノイド７が全開開度である場合には全閉開度である場合に比べて、Ｐ項及びＩ項の各値を大きくする。例えば、図３の場合には、運転領域がアイドル領域の場合においてＨＧＰＳＣＩ＜ＨＧＰＳＯＩ及びＨＧＩＳＣＩ＜ＨＧＩＳＯＩの関係を有し、運転領域が低負荷領域である場合においてＨＧＰＳＣＬ＜ＨＧＰＳＯＬ及びＨＧＩＳＣＬ＜ＨＧＩＳＯＬの関係を有すると共に、運転領域が高負荷領域である場合においてＨＧＰＳＣＨ＜ＨＧＰＳＯＨ及びＨＧＩＳＣＨ＜ＨＧＩＳＯＨの関係を有している。

なお、制御ゲイン設定処理において、Ｐ項及びＩ項の各値を設定する場合に限らず、Ｐ項及びＩ項のうちの何れか一方の値を設定してもよい。

＜空燃比のフィードバック制御＞
次に、本実施形態におけるエンジンの制御装置２４が実行する空燃比のフィードバック制御について、図５を参照して、詳細に説明する。

図５は、本発明の実施形態における空燃比のフィードバック制御の流れを示すタイミングチャートである。図５において、図５（ａ）は、始動ソレノイド７の開度が全閉開度である場合の流れを示しており、図５（ｂ）は、始動ソレノイド７の開度が全開開度である場合の流れを示している。また、図５（ａ）及び図５（ｂ）において、時刻ｔ＝ｔ１、ｔ３は空燃比が理論空燃比に対してリーン側からリッチ側に反転したタイミングであり、時刻ｔ＝ｔ２、ｔ４は空燃比が理論空燃比に対してリッチ側からリーン側に反転したタイミングである。

空燃比制御部２５は、クランク角センサ５から入力されるクランク角信号に基づいて求めたエンジン回転数と、吸気圧センサ４から入力される吸気圧信号より求めた吸気圧、又はスロットルポジションセンサ３から入力される開度信号より求めたスロットル開度と、に基づいて、基本燃料噴射量を求める。

また、空燃比制御部２５は、上記の制御ゲイン設定処理によって設定されたＰ項の値を、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す時刻ｔ＝ｔ１、ｔ２、ｔ３及びｔ４において補正係数ＭＨＧに適用する。また、空燃比制御部２５は、上記の制御ゲイン設定処理によって設定されたＩ項の値を、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す時刻ｔ＝ｔ１からｔ４までにおいて補正係数ＭＨＧに適用する。

ここで、制御ゲイン設定処理によって設定されたＰ項及びＩ項の各値が適用された補正係数ＭＨＧにおいて、始動ソレノイド７の開度が全閉開度である場合の図５（ａ）に示す補正係数ＭＨＧは、始動ソレノイド７の開度が全開開度である場合の図５（ｂ）に示す補正係数ＭＨＧよりも、時刻ｔ＝ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４における変動幅、及び時刻ｔ＝１からｔ２、ｔ２からｔ３、ｔ３からｔ４における傾きが小さい。

更に、空燃比制御部２５は、求めた基本燃料噴射量に対して、制御ゲイン設定処理によって設定したＰ項及びＩ項を適用した補正係数ＭＨＧを乗算して、最終的な燃料噴射量を求める。

そして、空燃比制御部２５は、求めた最終的な燃料噴射量の燃料を噴射するように燃料噴射弁８を制御する。なお、空燃比制御部２５は、基本燃料噴射量に対して、補正係数ＭＨＧに加えて、冷却水温センサ６から入力される冷却水温信号より求めたエンジン温度に応じた係数、及びその他の運転状態パラメータに応じた係数を乗算して最終的な燃料噴射量を求めてもよい。

このように、上記の制御ゲイン設定処理を実行して求めたＰ項及びＩ項の各値を用いて、空燃比のフィードバック制御を行うことにより、始動ソレノイド７の開閉によって吸気量が大きく異なる場合であっても、始動ソレノイド７の開度が全閉開度である場合の補正係数ＭＨＧを、始動ソレノイド７の開度が全開開度である場合の補正係数ＭＨＧよりも小さくして、始動ソレノイド７の開度に応じて補正係数ＭＨＧを変更する。

これにより、空燃比制御部２５は、始動ソレノイド７の開度が全開開度であるために吸気通路１９からエンジン１に供給される吸気量が多い場合には燃料噴射量を多くすることにより、空燃比を理論空燃比に近付けることができ又は理論空燃比に維持することができ、空燃比の制御性を向上させることができる。また、空燃比制御部２５は、始動ソレノイド７の開度が全閉開度であるために吸気通路１９からエンジン１に供給される吸気量が少ない場合には燃料噴射量を少なくすることにより、空燃比を理論空燃比に近付けることができ又は理論空燃比に維持することができ、空燃比の制御性を向上させることができる。

以上の本実施形態におけるエンジンの制御装置では、補助吸気弁制御部２６により制御される始動ソレノイド７の開度に応じて、フィードバック制御の制御ゲインを変更するものであるため、始動ソレノイド７の開度に応じた空燃比のフィードバック制御を行うことにより、始動ソレノイド７の開度に関わらず、空燃比を良好に制御することができる。

また、本実施形態におけるエンジンの制御装置では、始動ソレノイド７が閉弁している際の制御ゲインよりも始動ソレノイド７が開弁している際の制御ゲインを大きくするものであるため、廉価な始動ソレノイド７の開度に関わらず、空燃比を良好に制御することができる。

また、本実施形態におけるエンジンの制御装置では、制御ゲインは、Ｐ項及びＩ項のうちの少なくとも一方を含むものであるため、始動ソレノイド７の開度に関わらず、Ｐ制御、Ｉ制御又はＰＩ制御によって、空燃比を良好に制御することができる。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態におけるエンジンの制御装置の構成は、図１においてＯＮ／ＯＦＦ型の開閉弁である始動ソレノイド７に代えて、全開開度と全閉開度との間で吸気量を調整可能なアイドルスピードコントロール弁（以下、「ＩＳＣ弁」と記載する）にする以外は図１と同一構成であるので、その説明を省略する。

本実施形態におけるＩＳＣ弁は、補助吸気通路２４に設けられている補助吸気弁であり、補助吸気弁制御部２３の制御により全開開度と全閉開度との間で開度を変化させて吸気量を調整可能であると共に、エンジン１のアイドル回転数を調整する。

空燃比制御部２５は、制御ゲイン設定処理において、ＩＳＣ弁の開度を読み込むと共に、図６に示すマップを参照して、読み込んだＩＳＣ弁の開度に対応する制御ゲインとしてのＰ項及びＩ項を求める。

制御ゲインを求めるためのマップには、図６に示すように、ＩＳＣ弁の開度と制御ゲインとの関係がリニアに変化する直線Ｌ１、上に凸となる曲線Ｌ２、又は下に凸となる曲線Ｌ３が設定されている。直線Ｌ１、曲線Ｌ２及び曲線Ｌ３は、ＩＳＣ弁の開度が大きいほど制御ゲインが大きくなる関係を有している。なお、制御ゲインを求めるためのマップには、直線Ｌ１、曲線Ｌ２及び曲線Ｌ３を設定する場合に限らず、ＩＳＣ弁の開度が大きいほど制御ゲインが大きくなる関係を有する任意の直線又は曲線を設定することができる。

このように、空燃比制御部２５は、ＩＳＣ弁の開度が大きいほど、制御ゲインに含まれているＰ項及びＩ項の各値を大きくすることにより、補助吸気弁制御部２６により制御されるＩＳＣ弁の開度に応じて、フィードバック制御の制御ゲインを変更するため、空燃比の制御性を向上させることができる。

なお、本実施形態における空燃比のフィードバック制御は、上記の第１の実施形態における空燃比のフィードバック制御と同一制御であるので、その説明を省略する。

以上の本実施形態におけるエンジンの制御装置では、補助吸気弁制御部２６により制御されるＩＳＣ弁の開度に応じて、フィードバック制御の制御ゲインを変更するものであるため、ＩＳＣ弁の開度に応じた空燃比のフィードバック制御を行うことにより、ＩＳＣ弁の開度に関わらず、空燃比を良好に制御することができる。

また、本実施形態におけるエンジンの制御装置では、ＩＳＣ弁の開度が大きいほど制御ゲインを大きくするものであるため、開度を細かく制御可能なＩＳＣ弁の開度に関わらず、空燃比を良好に制御することができる。

本発明は、部材の種類、形状、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

具体的には、上記第１の実施形態及び第２の実施形態において、補助通路１３にアイドルアジャストスクリュ１２を設けたが、補助通路１３及びアイドルアジャストスクリュ１２は無くしてもよい。

また、上記第１の実施形態及び第２の実施形態において、制御ゲイン設定処理を実行して求めたＰ項及びＩ項の各値を適用した補正係数ＭＨＧを用いて最終的な燃料噴射量を求めたが、制御ゲイン設定処理を実行して求めたＰ項及びＩ項の各値より直接最終的な燃料噴射量を求めてもよい。

以上のように、本発明においては、補助吸気弁の開度に応じた空燃比のフィードバック制御を行うことにより、補助吸気弁の開度に関わらず、空燃比を良好に制御することができるエンジンの制御装置を提供することができるものであり、その汎用普遍的な性格から車両等のエンジンの制御装置に広範に適用され得るものと期待される。

１…エンジン
２…吸気温センサ
３…スロットルポジションセンサ
４…吸気圧センサ
５…クランク角センサ
６…冷却水温センサ
７…始動ソレノイド
８…燃料噴射弁
９…点火栓
１０…スロットルバルブ
１１…全閉ストッパ
１２…アイドルアジャストスクリュ
１３…補助通路
１４…吸気バルブ
１５…排気バルブ
１６…リラクタ
１７…ピストン
１８…燃焼室
１９…吸気通路
２０…排気通路
２１…三元触媒
２２…Ｏ_２センサ
２３…補助吸気通路
２４…エンジンの制御装置
２５…空燃比制御部
２６…補助吸気弁制御部

Claims

エンジンの吸気通路に配置されたスロットルバルブと、前記吸気通路に設けられる前記スロットルバルブをバイパスする補助吸気通路に配置された補助吸気弁と、前記エンジンに燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記エンジンの排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度検出器と、を備えた車両に搭載されるエンジンの制御装置であって、
前記酸素濃度検出器から出力される前記酸素濃度に応じた電気信号に基づいて、前記燃料噴射弁の燃料噴射量を調整することにより、前記エンジンの混合気の空燃比のフィードバック制御を実行する空燃比制御部と、前記補助吸気弁の開度を制御する補助吸気弁制御部と、を有し、
前記空燃比制御部は、
前記補助吸気弁制御部により制御される前記補助吸気弁の開度に応じて、前記フィードバック制御の制御ゲインを変更する、
ことを特徴とするエンジンの制御装置。
前記補助吸気弁制御部は、
前記補助吸気弁を開弁又は閉弁させる制御を行い、
前記空燃比制御部は、
前記補助吸気弁が閉弁している際の前記制御ゲインよりも前記補助吸気弁が開弁している際の前記制御ゲインを大きくする、
ことを特徴とする請求項１記載のエンジンの制御装置。
前記補助吸気弁制御部は、
前記補助吸気弁の開度を全閉開度と全開開度との間で変化させる制御を行い、
前記空燃比制御部は、
前記補助吸気弁の開度が大きいほど前記制御ゲインを大きくする、
ことを特徴とする請求項１記載のエンジンの制御装置。
前記制御ゲインは、
比例項及び積分項のうちの少なくとも一方を含む、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のエンジンの制御装置。