JP3726445B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の制御装置に関し、詳しくは、燃料供給カット後の燃料供給リカバリー時における内燃機関の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の内燃機関の制御装置としては、例えば、特開平８−２４６９３８号公報、特開平３−５４２５７号公報、特開平２−４００５５号公報、特開昭６１−６１９６６号公報等に開示されるものがある。
上記従来の装置では、燃料供給リカバリー（復帰）時におけるショック抑制のために点火時期のみを遅角させたり、或いは燃料供給リカバリー（復帰）時のバルブタイミングの相違による体積効率（全負荷で運転した場合の体積効率）の相違に着目して空燃比アンマッチを抑制するべく燃料供給量を制御する等している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の装置の何れのものも、以下に説明する点が考慮されておらず、可変動弁機構を備えた内燃機関における燃料供給復帰（リカバリー）時のトルクショックや空燃比アンマッチによる失火等の発生を良好に抑制することができるものではなかった。
【０００４】
即ち、
本願出願人等は、吸排気弁の開閉特性を可変制御する可変動弁装置を備えた内燃機関において、吸排気弁が共に開弁している期間、所謂オーバーラップ期間（Ｏ／Ｌ）が長い場合には、燃料供給カット中に、スロットル弁が例え全閉とされていたとしても、排気弁が開弁している状態で吸気行程が始まるので排気弁から燃焼室内に空気が導入されてしまうと言う新たな知見を得た。なお、Ｏ／Ｌ期間が短いか無ければ、例え、吸気行程が始まり吸気弁が開いても、排気弁、スロットル弁が共に閉じられているので、多量の空気が燃焼室内に吸い込まれる惧れは少ない。
【０００５】
このため、所謂オーバーラップ期間（Ｏ／Ｌ）が長い場合には、吸気通路に介装され機関吸入空気流量を検出する吸入空気流量センサ（エアフローメータ）の検出値が小さくても、実際には、燃焼室内に比較的多量の空気が導入されてしまう惧れがあるので、燃料供給カット状態から燃料供給をリカバリーする際に、この実際に燃焼室内に導入された空気量に見合って（オーバーラップ期間に応じて）燃料増量を図らなければ、燃料供給リカバリー時において空燃比がリーンとなり失火等を生じさせる惧れが高まることになる。
【０００６】
また、燃料供給リカバリー時における点火時期のリタードも、この実際に燃焼室内に導入された空気量に見合って（オーバーラップ期間に応じて）増量された燃料供給量に応じて行なわなければ、燃料供給リカバリー時におけるトルクショック等が大きくなる惧れがあるのである。
本発明は、かかる従来の実状に鑑みなされたものであり、オーバーラップ期間を可変設定可能な可変動弁装置を備えた内燃機関において、燃料供給リカバリー時に、オーバーラップ期間に応じた燃料供給制御や点火時期制御を行なわせ、以って燃料供給リカバリー時の失火やトルクショック等の発生を抑制し運転性を高レベルに維持できるようにした内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に記載の発明に係る内燃機関の制御装置は、図１に示すように、
可変動弁機構を備え、該可変動弁機構を介して吸気弁と排気弁のオーバーラップ期間を可変制御するオーバーラップ期間制御手段を含んで構成された内燃機関の制御装置であって、
燃料供給カット後、燃料供給リカバリー時における前記オーバーラップ期間を検出するオーバーラップ期間検出手段と、
燃料供給カット後、燃料供給リカバリー時に、検出されたオーバーラップ期間に応じて燃料供給量を増量制御する燃料供給リカバリー時燃料供給制御手段と、を含んで構成するようにした。
【０００８】
かかる構成とすれば、燃料供給リカバリー時において、オーバーラップ期間（量）に応じた燃料供給制御を行なわせることができるので、運転状態（回転速度や負荷条件）に応じて設定されるオーバーラップ期間そのものの相違や、可変動弁機構の応答遅れ等によって、燃料供給リカバリー時においてオーバーラップ期間がある一定以上となっている場合で、エアフローメータ等では検出できないが、実際には燃焼室内に多量の空気が導入されているような場合でも、実際に燃焼室内に導入されている空気量に見合った（言い換えればオーバーラップ期間に応じた）燃料供給制御を行なわせることができる。
【０００９】
従って、燃料供給リカバリー時の失火等の発生を良好に抑制することができる。
請求項２に記載の発明では、図２に示すように、
可変動弁機構を備え、該可変動弁機構を介して吸気弁と排気弁のオーバーラップ期間を可変制御するオーバーラップ期間制御手段を含んで構成された内燃機関の制御装置であって、
燃料供給カット後、燃料供給リカバリー時における前記オーバーラップ期間を検出するオーバーラップ期間検出手段と、
燃料供給カット後、燃料供給リカバリー時に、検出されたオーバーラップ期間に応じて燃料供給量を増量制御する燃料供給リカバリー時燃料供給制御手段と、
燃料供給カット後、燃料供給リカバリー時に、検出されたオーバーラップ期間に応じて点火時期を遅角制御する燃料供給リカバリー時点火時期制御手段と、
を含んで構成するようにした。
【００１０】
かかる構成とすれば、燃料供給リカバリー時において、オーバーラップ期間に応じた燃料供給制御と点火時期制御とを行なわせることができるので、運転状態（回転速度や負荷条件）に応じて設定されるオーバーラップ期間そのものの相違や、可変動弁機構の応答遅れ等によって、燃料供給リカバリー時においてオーバーラップ期間がある一定以上となっている場合で、エアフローメータ等では検出できないが、実際には燃焼室内に多量の空気が導入されているような場合でも、実際に燃焼室内に導入されている空気量に見合った（言い換えればオーバーラップ期間に応じた）燃料供給制御と点火時期制御とを行なわせることができる。
【００１１】
従って、一層高精度に、燃料供給リカバリー時の失火やトルクショック等の発生を抑制することができる。
請求項３に記載の発明では、燃料供給カット中の回転速度の単位時間当たりの低下量（すなわち、減速度合い）が高所定値以上の場合には、前記燃料供給リカバリー時点火時期制御手段による点火時期の遅角制御を禁止するようにした。
【００１２】
かかる構成によれば、燃料供給カット中の減速度合いが大きい場合には、燃料供給リカバリー時に点火時期の遅角制御を禁止するようにしたので、燃料供給リカバリー時におけるエンスト等を確実に防止することができる。
請求項４に記載の発明では、前記燃料供給リカバリー時燃料供給制御手段が、
燃料供給カット中の回転速度の単位時間当たりの低下量（すなわち、減速度合い）が低所定値以下の場合には、燃料供給リカバリー開始後、所定期間、予め定めた燃料供給量の増量特性に基づいて燃料供給量を増量制御する手段を含んで構成されるようにした。
【００１３】
請求項５に記載の発明では、前記燃料供給リカバリー時点火時期制御手段が、
燃料供給カット中の回転速度の単位時間当たりの低下量（すなわち、減速度合い）が低所定値以下の場合には、燃料供給リカバリー開始後、所定期間、予め定めた点火時期の遅角特性に基づいて点火時期を遅角制御する手段を含んで構成されるようにした。
請求項４や請求項５に記載の発明によれば、燃料供給カット中の減速度合いが小さく、可変動弁機構の応答遅れの惧れが少ない場合には、燃料供給リカバリー開始後、所定期間、予め定めた特性に基づいて燃料供給制御や点火時期制御を行なわせるようにしたので、バルブオーバーラップ期間をその都度検出すること等を省略できるので、ＣＰＵのメモリ容量の低減、制御ロジックの簡略化、延いては装置の簡略化・低コスト化等を図ることが可能となる。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、燃料供給リカバリー時において、オーバーラップ期間（量）に応じた燃料供給制御を行なわせることができるので、実際に燃焼室内に導入されている空気量に見合った（言い換えればオーバーラップ期間に応じた）燃料供給制御を行なわせることができ、以って燃料供給リカバリー時の失火等の発生を良好に抑制することができ、運転性を高レベルに維持することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、燃料供給リカバリー時において、オーバーラップ期間に応じた燃料供給制御と点火時期制御とを行なわせることができるので、実際に燃焼室内に導入されている空気量に見合った（言い換えればオーバーラップ期間に応じた）燃料供給制御と点火時期制御とを行なわせることができ、以って燃料供給リカバリー時の失火やトルクショック等の発生を抑制することができ、運転性を一層高レベルに維持することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、燃料供給カット中の減速度合いが大きい場合には、燃料供給リカバリー時に点火時期の遅角制御を禁止するようにしたので、燃料供給リカバリー時におけるエンスト等を確実に防止することができ、運転性を一層高レベルに維持することができる。
請求項４や請求項５に記載の発明によれば、燃料供給カット中の減速度合いが小さく、可変動弁機構の応答遅れの惧れが少ない場合には、燃料供給リカバリー開始後、所定期間、予め定めた特性に基づいて燃料供給制御や点火時期制御を行なわせるようにしたので、バルブオーバーラップ期間をその都度検出すること等を省略できるので、ＣＰＵのメモリ容量の低減、制御ロジックの簡略化、延いては装置の簡略化・低コスト化等を図ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施の形態を、添付の図面に基づいて説明する。
本発明の一実施形態のシステム構成を示す図３において、内燃機関１の吸気通路２にはスロットル弁３が設けられるが、このスロットル弁３をバイパスする補助空気通路４が設けられており、この補助空気通路４には電磁式の補助空気制御弁５が介装されている。前記補助空気制御弁５は、デューティ制御によって開度が調整される電磁式の開閉弁である。
【００１８】
また、吸気通路２の吸気ポート部には各気筒毎に電磁式の燃料噴射弁６が設けられていて、該燃料噴射弁６によって燃料が機関に供給される。
前記補助空気制御弁５及び燃料噴射弁６の作動を制御するコントロールユニット７には各種のセンサ・スイッチから信号が入力される。
具体的には、基準ピストン位置毎の基準角度信号と、単位クランク角毎の単位角度信号とをそれぞれ出力するクランク角センサ８が設けられ、これによりピストン位置を検出し得ると共に、機関の回転速度Ｎｅを算出可能である。
【００１９】
また、機関の吸入空気流量Ｑを検出するエアフローメータ９や、スロットル弁３のアイドル位置でＯＮとなるアイドルスイッチ１０や、機関の冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ１１等が設けられている。
コントロールユニット７は、前記エアフローメータ９で検出される吸入空気流量Ｑ、及び、前記クランク角センサ８で検出される機関回転速度Ｎｅに基づいて基本燃料噴射量Ｔｐを演算すると共に、該基本燃料噴射量Ｔｐに冷却水温度Ｔｗ等に応じた各種補正を施して最終的な燃料噴射量Ｔｉを設定し、該燃料噴射量Ｔｉに相当するパルス幅の開弁駆動信号を、機関回転に同期したタイミングで前記燃料噴射弁６に出力して、機関吸入混合気の空燃比を制御する。
【００２０】
また、コントロールユニット７は、機関回転速度Ｎｅと基本燃料噴射量Ｔｐ、冷却水温度Ｔｗ等に基づいて予め設定された点火時期に、点火栓１７を点火駆動するようになっている。
なお、コントロールユニット７は、従来同様に、所定の減速時や高速時や高回転時等においては、燃料噴射量Ｔｉを０とすることで、燃料供給カットを行なうことができるようになっていると共に、例えば、燃料供給カット後、機関回転速度Ｎｅが所定回転速度以下等となったら燃料供給をリカバリー（復帰）させることができるようになっている。
【００２１】
更に、機関１には、図３に示すように、吸気弁１２の開閉特性（開閉タイミング、位相角など）を制御する可変動弁機構１３が備えられている。なお、該可変動弁機構１３が、本発明にかかるオーバーラップ期間制御手段として機能することになる。
当該可変動弁機構１３は、吸気弁１２の開閉タイミング（位相角）を可変にできる機構であれば良く、例えば、特開平７−３１１０６号公報において排気弁の開閉タイミング（位相角）制御に用いられている機構（即ち、カムシャフトと、これをクランクシャフト回転に連結するカムスプロケットと、の間の位相角を変化させる形式のもの）等を用いることができる。
【００２２】
また、異なる位相角を備えた複数のカムを切換えて吸気弁１２の開閉タイミング（位相角）を可変制御する構成、特開平６−２５１４号公報に開示されるようにカムを用いず流体圧等を利用して（或いは電磁ソレノイド等を利用して）、開閉タイミングを可変設定可能としつつ吸気弁１２を開閉させる機構等のいずれをも用いることができる。
【００２３】
更に、可変動弁機構１３は、吸気弁１２のリフト量を可変制御できる機構を備えたものでも良いし、吸気弁１２の作動角（開弁から閉弁までの角度）を可変にできる機構であっても良く、例えば、特開平７−３１１０６号公報において吸気弁の作動角制御に用いられる機構（即ち、カム軸の回転中心を偏心させることで、作動角を変化させる機構）を用いることもできる。
【００２４】
即ち、可変動弁機構１３は、少なくともオーバーラップ期間を可変に制御できるものであれば良い。
なお、図３に示すように、可変動弁機構１３と共に、或いは可変動弁機構１３を省略してその代わりに、排気弁１４の開閉特性（作動角）を制御する可変動弁機構１５を備えることで、即ち、可変動弁機構１３、可変動弁機構１５の少なくとも一方を備えることで、オーバーラップ期間を可変に制御するようにすることもできる。可変動弁機構１５を備えるようにした場合には、上記で幾つか例を掲げて説明したうちの何れの可変動弁機構をも採用することができる。
【００２５】
そして、可変動弁機構１５を備える場合には、該可変動弁機構１５が、本発明にかかるオーバーラップ期間制御手段として機能することとなる。
ところで、本実施形態においては、吸気カムシャフト（可変動弁機構１５を備える場合には排気カムシャフト）の位相角或いは吸気弁１２（可変動弁機構１５を備える場合には排気弁１４）の開閉タイミング等を検出するカムフェーズセンサ１６が設けられており、コントロールユニット７では、該カムフェーズセンサ１６の検出値に基づいて、吸気弁１２と排気弁１４とが共に開弁するオーバーラップ期間を検出できるようになっている。本実施形態では、該カムフェーズセンサ１６が、本発明にかかるオーバーラップ期間検出手段として機能することになる。
【００２６】
ここで、本実施形態にかかるコントロールユニット７が行なう燃料供給リカバリー時制御について説明する。
即ち、運転状態（回転速度や負荷条件）に応じて設定されるオーバーラップ期間そのものの相違や、可変動弁機構１３の応答遅れ等によって、燃料供給リカバリー時において、オーバーラップ期間がある一定以上となっている場合には、エアフローメータ９では検出できないが、実際には燃焼室内に多量の空気が導入されている惧れがあるので、本実施形態では、実際に燃焼室内に導入される空気量に見合った（言い換えれば、オーバーラップ期間に応じた）燃料供給制御や点火時期制御を行ない、燃料供給リカバリー時の失火やトルクショック等の発生を良好に抑制することができるようになっている。
【００２７】
なお、上記制御は、例えば、コントロールユニット７が実行する図４、図５のフローチャートにより達成される。なお、以下に説明するように、本発明にかかる燃料供給リカバリー時燃料供給制御手段、燃料供給リカバリー時点火時期制御手段としての機能は、コントロールユニット７がソフトウェア的に備えることになる。
【００２８】
ここで、図４、図５のフローチャートについて説明する。
ステップ１（図中ではＳ１と記してある。以下同様）では、従来同様、所定の減速時や高速時や高回転時等であるか否かに基づき、燃料供給カット（Ｆ／Ｃ）を行なうか否かを判定する。
ＹＥＳであればステップ２へ進み、ＮＯであれば燃料カット条件ではないのでステップ１へリターン（或いは本フローを終了）する。
【００２９】
ステップ２では、回転速度Ｎｅの低下率ａを検出する。
ステップ３では、カムフェーズセンサ１６を介してバルブオーバーラップ期間（量）を検出する。或いは、運転状態に基づく可変動弁機構１３や１５の作動マップに基づいて、バルブオーバーラップ期間（量）を検出することもできる。
ステップ４では、従来同様、燃料供給リカバリー条件となったか否か等に基づいて、燃料供給をリカバリー（リカバー）させるか否かを判定する。
【００３０】
ＹＥＳであればステップ５へ進み、ＮＯであればステップ２へリターンする。
ステップ５では、検出されたバルブオーバーラップ期間（量）が、所定量より大きいか否かを判定する。即ち、現在のバルブオーバーラップ期間（量）では、エアフローメータ９では検出されないが実際には燃焼室内に多量の空気が吸入されており、エアフローメータ９の検出結果に基づく通常の燃料供給リカバリー制御を行なったのでは、良好に失火やトルクショック等の発生を防止できない惧れがあるか否かを判定することになる。
【００３１】
ＹＥＳであればステップ６へ進み、ＮＯであれば通常制御（通常の燃料供給リカバリー制御）へ移行させて、本フローを終了する。
ステップ６では、回転速度の低下率ａと、所定値ａ２（高所定値）と、を比較する。ａ≧ａ２であればステップ７へ進み、ＮＯであればステップ１３へ進む。
ステップ７では、燃料供給リカバリー制御を開始するが、回転速度の低下率ａ（減速度合い又は回転速度の単位時間当たりの低下量）が大きいので、エンスト等の惧れがあるため、燃料供給リカバリー時の点火時期をＡＤＶ１に設定する。即ち、図６の（ｂ）に示すように、燃料供給リカバリー時における点火時期リタード（出力抑制制御）は行なわないようにする。
【００３２】
つづくステップ８では、ステップ５で検出されたバルブオーバーラップ期間（量）が大きいので、残ガス（Ｆ／Ｃ中に排気弁から燃焼室内に導入された空気）量が多いため、空燃比のリーン化による失火等を防止すべく、ステップ５或いはステップ１０で検出されたバルブオーバーラップ期間（量）に応じた燃料噴射時間（燃料噴射パルス幅）の延長（即ち燃料供給量の増量）を行なう。図６の（ｃ），（ｄ）参照。
【００３３】
ステップ９では、噴射延長サイクル数（Ｃ）のカウントアップを開始する。
ステップ１０では、カムのフェーズセンサ１６からバルブオーバーラップ期間（量）を検出する。
ステップ１１では、カウント（Ｃ）と、所定回数（Ｃ１）と、を比較する。
そして、Ｃ≦Ｃ１であれば、ステップ７へリターンし、Ｃ＞Ｃ１となれば、ステップ１２へ進んで、バルブオーバーラップ期間（量）に応じた燃料噴射時間（燃料噴射パルス幅）の延長（即ち燃料供給量の増量）制御を終了する。
【００３４】
即ち、燃料供給リカバリー時には、燃料供給リカバリー開始から所定期間（Ｃ１）、バルブオーバーラップ期間（量）に応じた燃料噴射時間（燃料噴射パルス幅）の延長（即ち燃料供給量の増量）を行なうことで、燃料供給リカバリー時における空燃比のリーン化延いては失火等を防止するようになっている。
ところで、図６の（ｄ）で実線で示すように、回転速度の低下率ａ（減速度合い）が大きいと、燃料供給カット中のオーバーラップ量が大きく、燃料供給リカバリー後の運転状態に応じて設定される目標バルブオーバーラップ量が小さい場合でも、可変動弁機構１３や１５の応答遅れにより、燃料供給リカバリー開始時には目標オーバーラップ期間（量）になっていない場合があるが、このような場合にも、上記ステップ７〜ステップ１２によって、徐々に変化するバルブオーバーラップ期間（量）に応じた燃料噴射時間（燃料噴射パルス幅）の延長（即ち燃料供給量の増量）を行なうことができ、燃料供給リカバリー時における空燃比のリーン化延いては失火等を防止することができることとなる。
【００３５】
なお、図６の（ｄ）で破線で示すように、燃料供給リカバリー開始後にオーバーラップ期間（量）が変化しない場合には、トルク段差等を抑制するために、図６の（ｃ）と同様に、所定期間（Ｃ１）開始初期に増量を大きくし、その後経時と共に、目標燃料供給量（エアフローメータ９の検出結果に基づく燃料供給量）へ戻すようにすれば良いものである。
【００３６】
一方、前記ステップ６で、ＮＯ（ａ＜ａ２）と判定されると、ステップ１３へ進むが、当該ステップ１３では、回転速度の低下率ａが、所定値ａ１（低所定値）と、所定値ａ２（高所定値）と、の間にある（ａ２＞ａ＞ａ１）か否かを判定する。
ＹＥＳ（ａ２＞ａ＞ａ１）であればステップ１３へ進み、ＮＯであればステップ２０へ進む。
【００３７】
ステップ１４では、燃料供給リカバリー制御を開始するが、ステップ５で検出されたバルブオーバーラップ期間（量）が大きいので、残ガス（Ｆ／Ｃ中に排気弁から燃焼室内に導入された空気）量が多いため、空燃比のリーン化による失火等を防止すべく、ステップ５或いはステップ１０で検出されたバルブオーバーラップ期間（量）に応じた燃料噴射時間（燃料噴射パルス幅）の延長（即ち燃料供給量の増量）を行なう。図７の（ｃ）を参照。
【００３８】
ステップ１５では、減速度合いがそれ程大きくなくエンスト等の惧れが無いので、ステップ１４による燃料増量に伴うトルク増大によるトルクショックを抑制するために、バルブオーバーラップ期間（量）延いては燃料増量に応じた点火時期制御（リタード）を行なう。図７の（ｂ）を参照。
ステップ１６では、噴射延長サイクル数（Ｃ）のカウントアップを開始する。
【００３９】
ステップ１７では、カムフェーズセンサ１６からバルブオーバーラップ期間（量）を検出する。
ステップ１８では、カウント（Ｃ）と、所定回数（Ｃ２）と、を比較する。
そして、Ｃ≦Ｃ２であれば、ステップ１４へリターンし、Ｃ＞Ｃ２となれば、ステップ１９へ進んで、バルブオーバーラップ期間（量）に応じた燃料噴射時間（燃料噴射パルス幅）の延長（即ち燃料供給量の増量）制御を終了すると共に、ステップ２０でバルブオーバーラップ期間（量）に応じた点火時期制御（リタード）を終了する。
【００４０】
ところで、図７の（ｄ）で実線で示すように、燃料供給カット中のオーバーラップ量が大きく、燃料供給リカバリー後の運転状態に応じて設定される目標バルブオーバーラップ量が小さい場合でも、可変動弁機構１３や１５の応答遅れにより、燃料供給リカバリー開始時には目標オーバーラップ期間（量）になっていない場合があるが、このような場合にも、上記ステップ１４〜ステップ２０によって、徐々に変化するバルブオーバーラップ期間（量）に応じた燃料噴射時間（燃料噴射パルス幅）の延長（即ち燃料供給量の増量）や点火時期制御を行なうことができ、燃料供給リカバリー時における失火やトルクショックを良好に抑制することができることとなる。
【００４１】
なお、図７の（ｄ）で破線で示すように、燃料供給リカバリー開始後にオーバーラップ期間（量）が変化しない場合には、図７の（ｂ）や（ｃ）と同様に、トルク段差等を抑制するために、所定期間（Ｃ２）開始初期に燃料増量と点火時期リタード量を大きくし、その後経時と共に、目標燃料供給量（エアフローメータ９の検出結果に基づく燃料供給量）に見合った燃料供給量と点火時期へ戻すようにすれば良いものである。
【００４２】
そして、前記ステップ１３で、ＮＯ（ａ≦ａ１）と判定されると、ステップ２１へ進むが、当該ステップ２１では、燃料供給リカバリー制御を開始するが、ステップ５で検出されたバルブオーバーラップ期間（量）が大きいので、残ガス（Ｆ／Ｃ中に排気弁から燃焼室内に導入された空気）量が多いため、空燃比のリーン化による失火等を防止すべく、バルブオーバーラップ期間（量）に応じた燃料噴射時間（燃料噴射パルス幅）の延長（即ち燃料供給量の増量）を行なう。図８の（ｃ）を参照。
【００４３】
ステップ２２では、減速度合いが比較的小さいのでエンスト等の惧れが無いので、ステップ２１による燃料増量に伴うトルク増大によるトルクショックを抑制するために、バルブオーバーラップ期間（量）延いては燃料増量に応じた点火時期制御（リタード）を行なう。図８の（ｂ）を参照。
ステップ２３では、噴射延長サイクル数（Ｃ）のカウントアップを開始する。
【００４４】
ステップ２４では、カウント（Ｃ）と、所定回数（Ｃ３）と、を比較する。
そして、Ｃ≦Ｃ３であれば、ステップ２３へリターンし、Ｃ＞Ｃ３となれば、ステップ２５へ進んで、バルブオーバーラップ期間（量）に応じた燃料噴射時間（燃料噴射パルス幅）の延長（即ち燃料供給量の増量）制御を終了すると共に、ステップ２６でバルブオーバーラップ期間（量）に応じた点火時期制御（リタード）を終了する。
【００４５】
ところで、図８の（ｄ）に示すように、回転速度の低下率ａ（減速度合い）が小さいと、燃料供給カット中のオーバーラップ量が大きく、燃料供給リカバリー後の運転状態に応じて設定される目標バルブオーバーラップ量が小さい場合でも、可変動弁機構１３や１５の応答遅れが燃料供給リカバリー時にまで影響する惧れは無いので、ステップ５で検出されたバルブオーバーラップ期間（量）に応じて燃料噴射時間（燃料噴射パルス幅）の延長（即ち燃料供給量の増量）や点火時期制御を行なえば、即ち、トルク段差等を抑制するために、所定期間（Ｃ３＜Ｃ２，Ｃ１）開始初期に燃料増量と点火時期リタード量を大きくし、その後経時と共に、目標燃料供給量（エアフローメータ９の検出結果に基づく燃料供給量）に見合った燃料供給量と点火時期へ戻すようにすれば良いものである。或いは、図８の（ｂ），（ｃ）で破線で示すように、所定期間（Ｃ３）の間、バルブオーバーラップ期間（量）に応じて、一定量、燃料供給量を増量補正或いは点火時期をリタードさせるようにすることもできる。
【００４６】
なお、回転速度の低下率ａ（減速度合い）が小さい場合でも、場合（機種など）によっては、ステップ１０やステップ１７のようなステップをステップ２３とステップ２４との間に設け、検出されるバルブオーバーラップ量に応じて燃料噴射時間（燃料噴射パルス幅）の延長（即ち燃料供給量の増量）や点火時期制御を行なうようにすることも可能である。
【００４７】
このように、本実施形態によれば、燃料供給リカバリー時において、オーバーラップ期間に応じた燃料供給制御や点火時期制御を行なわせることができるようにしたので、運転状態（回転速度や負荷条件）に応じて設定されるオーバーラップ期間そのものの相違や、可変動弁機構１３や１５の応答遅れ等によって、燃料供給リカバリー時においてオーバーラップ期間がある一定以上となっている場合で、エアフローメータ９では検出できないが、実際には燃焼室内に多量の空気が導入されているような場合でも、実際に燃焼室内に導入されている空気量に見合った（言い換えればオーバーラップ期間に応じた）燃料供給制御や点火時期制御を行なわせることができるので、燃料供給リカバリー時の失火やトルクショック等の発生を良好に抑制することができる。
【００４８】
また、本実施形態によれば、低下率ａ（すなわち、燃料供給カット中の減速度合い）が大きい場合には、燃料供給リカバリー時に点火時期のリタード制御を禁止するようにしたので、エンスト等を確実に防止することができる。
そして、燃料供給リカバリー開始後、所定期間、検出されるバルブオーバーラップ量に応じて燃料供給制御や点火時期制御を行なうようにしたので、可変動弁機構の応答遅れがあっても、これに良好に追従した燃料供給制御や点火時期制御を行なうことができるので、高精度に、燃料供給リカバリー時の失火やトルクショック等の発生を良好に抑制することができる。
【００４９】
なお、燃料供給カット中の減速度合いが小さく、可変動弁機構の応答遅れの惧れが少ない場合には、燃料供給リカバリー開始後、所定期間、予め定めた特性に基づいて燃料供給制御や点火時期制御を行なわせるようにしたので、バルブオーバーラップ量をその都度検出すること等を省略できるので、メモリ容量の低減、制御ロジックの簡略化、延いては装置の簡略化・低コスト化等を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に記載の発明のの構成を示すブロック図。
【図２】請求項２に記載の発明のの構成を示すブロック図。
【図３】本発明の一実施形態における内燃機関のシステム構成図。
【図４】同上実施形態における燃料供給リカバリー時の制御を説明するためのフローチャート（その１）。
【図５】同上実施形態における燃料供給リカバリー時の制御を説明するためのフローチャート（その２）。
【図６】減速度ａ≧ａ２時の燃料供給リカバリー時制御を説明するタイミングチャート。
【図７】ａ２＞減速度ａ＞ａ１時の燃料供給リカバリー時制御を説明するタイミングチャート。
【図８】減速度ａ≦ａ１時の燃料供給リカバリー時制御を説明するタイミングチャート。
【符号の説明】
１ 内燃機関
２ 吸気通路
３ スロットル弁
６ 燃料噴射弁
７ コントロールユニット
８ クランク角センサ
９ エアフローメータ
11 水温センサ
12 吸気弁
13 吸気弁の可変動弁機構
14 排気弁
15 排気弁の可変動弁機構
16 カムフェーズセンサ
17 点火栓
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の制御装置に関し、詳しくは、燃料供給カット後の燃料供給リカバリー時における内燃機関の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の内燃機関の制御装置としては、例えば、特開平８−２４６９３８号公報、特開平３−５４２５７号公報、特開平２−４００５５号公報、特開昭６１−６１９６６号公報等に開示されるものがある。
上記従来の装置では、燃料供給リカバリー（復帰）時におけるショック抑制のために点火時期のみを遅角させたり、或いは燃料供給リカバリー（復帰）時のバルブタイミングの相違による体積効率（全負荷で運転した場合の体積効率）の相違に着目して空燃比アンマッチを抑制するべく燃料供給量を制御する等している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の装置の何れのものも、以下に説明する点が考慮されておらず、可変動弁機構を備えた内燃機関における燃料供給復帰（リカバリー）時のトルクショックや空燃比アンマッチによる失火等の発生を良好に抑制することができるものではなかった。
【０００４】
即ち、
本願出願人等は、吸排気弁の開閉特性を可変制御する可変動弁装置を備えた内燃機関において、吸排気弁が共に開弁している期間、所謂オーバーラップ期間（Ｏ／Ｌ）が長い場合には、燃料供給カット中に、スロットル弁が例え全閉とされていたとしても、排気弁が開弁している状態で吸気行程が始まるので排気弁から燃焼室内に空気が導入されてしまうと言う新たな知見を得た。なお、Ｏ／Ｌ期間が短いか無ければ、例え、吸気行程が始まり吸気弁が開いても、排気弁、スロットル弁が共に閉じられているので、多量の空気が燃焼室内に吸い込まれる惧れは少ない。
【０００５】
このため、所謂オーバーラップ期間（Ｏ／Ｌ）が長い場合には、吸気通路に介装され機関吸入空気流量を検出する吸入空気流量センサ（エアフローメータ）の検出値が小さくても、実際には、燃焼室内に比較的多量の空気が導入されてしまう惧れがあるので、燃料供給カット状態から燃料供給をリカバリーする際に、この実際に燃焼室内に導入された空気量に見合って（オーバーラップ期間に応じて）燃料増量を図らなければ、燃料供給リカバリー時において空燃比がリーンとなり失火等を生じさせる惧れが高まることになる。
【０００６】
また、燃料供給リカバリー時における点火時期のリタードも、この実際に燃焼室内に導入された空気量に見合って（オーバーラップ期間に応じて）増量された燃料供給量に応じて行なわなければ、燃料供給リカバリー時におけるトルクショック等が大きくなる惧れがあるのである。
本発明は、かかる従来の実状に鑑みなされたものであり、オーバーラップ期間を可変設定可能な可変動弁装置を備えた内燃機関において、燃料供給リカバリー時に、オーバーラップ期間に応じた燃料供給制御や点火時期制御を行なわせ、以って燃料供給リカバリー時の失火やトルクショック等の発生を抑制し運転性を高レベルに維持できるようにした内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に記載の発明に係る内燃機関の制御装置は、図１に示すように、
可変動弁機構を備え、該可変動弁機構を介して吸気弁と排気弁のオーバーラップ期間を可変制御するオーバーラップ期間制御手段を含んで構成された内燃機関の制御装置であって、
燃料供給カット後、燃料供給リカバリー時における前記オーバーラップ期間を検出するオーバーラップ期間検出手段と、
燃料供給カット後、燃料供給リカバリー時に、検出されたオーバーラップ期間に応じて燃料供給量を増量制御する燃料供給リカバリー時燃料供給制御手段と、を含んで構成するようにした。
【０００８】
かかる構成とすれば、燃料供給リカバリー時において、オーバーラップ期間（量）に応じた燃料供給制御を行なわせることができるので、運転状態（回転速度や負荷条件）に応じて設定されるオーバーラップ期間そのものの相違や、可変動弁機構の応答遅れ等によって、燃料供給リカバリー時においてオーバーラップ期間がある一定以上となっている場合で、エアフローメータ等では検出できないが、実際には燃焼室内に多量の空気が導入されているような場合でも、実際に燃焼室内に導入されている空気量に見合った（言い換えればオーバーラップ期間に応じた）燃料供給制御を行なわせることができる。
【０００９】
従って、燃料供給リカバリー時の失火等の発生を良好に抑制することができる。
請求項２に記載の発明では、図２に示すように、
可変動弁機構を備え、該可変動弁機構を介して吸気弁と排気弁のオーバーラップ期間を可変制御するオーバーラップ期間制御手段を含んで構成された内燃機関の制御装置であって、
燃料供給カット後、燃料供給リカバリー時における前記オーバーラップ期間を検出するオーバーラップ期間検出手段と、
燃料供給カット後、燃料供給リカバリー時に、検出されたオーバーラップ期間に応じて燃料供給量を増量制御する燃料供給リカバリー時燃料供給制御手段と、
燃料供給カット後、燃料供給リカバリー時に、検出されたオーバーラップ期間に応じて点火時期を遅角制御する燃料供給リカバリー時点火時期制御手段と、
を含んで構成するようにした。
【００１０】
かかる構成とすれば、燃料供給リカバリー時において、オーバーラップ期間に応じた燃料供給制御と点火時期制御とを行なわせることができるので、運転状態（回転速度や負荷条件）に応じて設定されるオーバーラップ期間そのものの相違や、可変動弁機構の応答遅れ等によって、燃料供給リカバリー時においてオーバーラップ期間がある一定以上となっている場合で、エアフローメータ等では検出できないが、実際には燃焼室内に多量の空気が導入されているような場合でも、実際に燃焼室内に導入されている空気量に見合った（言い換えればオーバーラップ期間に応じた）燃料供給制御と点火時期制御とを行なわせることができる。
【００１１】
従って、一層高精度に、燃料供給リカバリー時の失火やトルクショック等の発生を抑制することができる。
請求項３に記載の発明では、燃料供給カット中の回転速度の単位時間当たりの低下量（すなわち、減速度合い）が高所定値以上の場合には、前記燃料供給リカバリー時点火時期制御手段による点火時期の遅角制御を禁止するようにした。
【００１２】
かかる構成によれば、燃料供給カット中の減速度合いが大きい場合には、燃料供給リカバリー時に点火時期の遅角制御を禁止するようにしたので、燃料供給リカバリー時におけるエンスト等を確実に防止することができる。
請求項４に記載の発明では、前記燃料供給リカバリー時燃料供給制御手段が、
燃料供給カット中の回転速度の単位時間当たりの低下量（すなわち、減速度合い）が低所定値以下の場合には、燃料供給リカバリー開始後、所定期間、予め定めた燃料供給量の増量特性に基づいて燃料供給量を増量制御する手段を含んで構成されるようにした。
【００１３】
請求項５に記載の発明では、前記燃料供給リカバリー時点火時期制御手段が、
燃料供給カット中の回転速度の単位時間当たりの低下量（すなわち、減速度合い）が低所定値以下の場合には、燃料供給リカバリー開始後、所定期間、予め定めた点火時期の遅角特性に基づいて点火時期を遅角制御する手段を含んで構成されるようにした。
請求項４や請求項５に記載の発明によれば、燃料供給カット中の減速度合いが小さく、可変動弁機構の応答遅れの惧れが少ない場合には、燃料供給リカバリー開始後、所定期間、予め定めた特性に基づいて燃料供給制御や点火時期制御を行なわせるようにしたので、バルブオーバーラップ期間をその都度検出すること等を省略できるので、ＣＰＵのメモリ容量の低減、制御ロジックの簡略化、延いては装置の簡略化・低コスト化等を図ることが可能となる。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、燃料供給リカバリー時において、オーバーラップ期間（量）に応じた燃料供給制御を行なわせることができるので、実際に燃焼室内に導入されている空気量に見合った（言い換えればオーバーラップ期間に応じた）燃料供給制御を行なわせることができ、以って燃料供給リカバリー時の失火等の発生を良好に抑制することができ、運転性を高レベルに維持することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、燃料供給リカバリー時において、オーバーラップ期間に応じた燃料供給制御と点火時期制御とを行なわせることができるので、実際に燃焼室内に導入されている空気量に見合った（言い換えればオーバーラップ期間に応じた）燃料供給制御と点火時期制御とを行なわせることができ、以って燃料供給リカバリー時の失火やトルクショック等の発生を抑制することができ、運転性を一層高レベルに維持することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、燃料供給カット中の減速度合いが大きい場合には、燃料供給リカバリー時に点火時期の遅角制御を禁止するようにしたので、燃料供給リカバリー時におけるエンスト等を確実に防止することができ、運転性を一層高レベルに維持することができる。
請求項４や請求項５に記載の発明によれば、燃料供給カット中の減速度合いが小さく、可変動弁機構の応答遅れの惧れが少ない場合には、燃料供給リカバリー開始後、所定期間、予め定めた特性に基づいて燃料供給制御や点火時期制御を行なわせるようにしたので、バルブオーバーラップ期間をその都度検出すること等を省略できるので、ＣＰＵのメモリ容量の低減、制御ロジックの簡略化、延いては装置の簡略化・低コスト化等を図ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施の形態を、添付の図面に基づいて説明する。
本発明の一実施形態のシステム構成を示す図３において、内燃機関１の吸気通路２にはスロットル弁３が設けられるが、このスロットル弁３をバイパスする補助空気通路４が設けられており、この補助空気通路４には電磁式の補助空気制御弁５が介装されている。前記補助空気制御弁５は、デューティ制御によって開度が調整される電磁式の開閉弁である。
【００１８】
また、吸気通路２の吸気ポート部には各気筒毎に電磁式の燃料噴射弁６が設けられていて、該燃料噴射弁６によって燃料が機関に供給される。
前記補助空気制御弁５及び燃料噴射弁６の作動を制御するコントロールユニット７には各種のセンサ・スイッチから信号が入力される。
具体的には、基準ピストン位置毎の基準角度信号と、単位クランク角毎の単位角度信号とをそれぞれ出力するクランク角センサ８が設けられ、これによりピストン位置を検出し得ると共に、機関の回転速度Ｎｅを算出可能である。
【００１９】
また、機関の吸入空気流量Ｑを検出するエアフローメータ９や、スロットル弁３のアイドル位置でＯＮとなるアイドルスイッチ１０や、機関の冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ１１等が設けられている。
コントロールユニット７は、前記エアフローメータ９で検出される吸入空気流量Ｑ、及び、前記クランク角センサ８で検出される機関回転速度Ｎｅに基づいて基本燃料噴射量Ｔｐを演算すると共に、該基本燃料噴射量Ｔｐに冷却水温度Ｔｗ等に応じた各種補正を施して最終的な燃料噴射量Ｔｉを設定し、該燃料噴射量Ｔｉに相当するパルス幅の開弁駆動信号を、機関回転に同期したタイミングで前記燃料噴射弁６に出力して、機関吸入混合気の空燃比を制御する。
【００２０】
また、コントロールユニット７は、機関回転速度Ｎｅと基本燃料噴射量Ｔｐ、冷却水温度Ｔｗ等に基づいて予め設定された点火時期に、点火栓１７を点火駆動するようになっている。
なお、コントロールユニット７は、従来同様に、所定の減速時や高速時や高回転時等においては、燃料噴射量Ｔｉを０とすることで、燃料供給カットを行なうことができるようになっていると共に、例えば、燃料供給カット後、機関回転速度Ｎｅが所定回転速度以下等となったら燃料供給をリカバリー（復帰）させることができるようになっている。
【００２１】
更に、機関１には、図３に示すように、吸気弁１２の開閉特性（開閉タイミング、位相角など）を制御する可変動弁機構１３が備えられている。なお、該可変動弁機構１３が、本発明にかかるオーバーラップ期間制御手段として機能することになる。
当該可変動弁機構１３は、吸気弁１２の開閉タイミング（位相角）を可変にできる機構であれば良く、例えば、特開平７−３１１０６号公報において排気弁の開閉タイミング（位相角）制御に用いられている機構（即ち、カムシャフトと、これをクランクシャフト回転に連結するカムスプロケットと、の間の位相角を変化させる形式のもの）等を用いることができる。
【００２２】
また、異なる位相角を備えた複数のカムを切換えて吸気弁１２の開閉タイミング（位相角）を可変制御する構成、特開平６−２５１４号公報に開示されるようにカムを用いず流体圧等を利用して（或いは電磁ソレノイド等を利用して）、開閉タイミングを可変設定可能としつつ吸気弁１２を開閉させる機構等のいずれをも用いることができる。
【００２３】
更に、可変動弁機構１３は、吸気弁１２のリフト量を可変制御できる機構を備えたものでも良いし、吸気弁１２の作動角（開弁から閉弁までの角度）を可変にできる機構であっても良く、例えば、特開平７−３１１０６号公報において吸気弁の作動角制御に用いられる機構（即ち、カム軸の回転中心を偏心させることで、作動角を変化させる機構）を用いることもできる。
【００２４】
即ち、可変動弁機構１３は、少なくともオーバーラップ期間を可変に制御できるものであれば良い。
なお、図３に示すように、可変動弁機構１３と共に、或いは可変動弁機構１３を省略してその代わりに、排気弁１４の開閉特性（作動角）を制御する可変動弁機構１５を備えることで、即ち、可変動弁機構１３、可変動弁機構１５の少なくとも一方を備えることで、オーバーラップ期間を可変に制御するようにすることもできる。可変動弁機構１５を備えるようにした場合には、上記で幾つか例を掲げて説明したうちの何れの可変動弁機構をも採用することができる。
【００２５】
そして、可変動弁機構１５を備える場合には、該可変動弁機構１５が、本発明にかかるオーバーラップ期間制御手段として機能することとなる。
ところで、本実施形態においては、吸気カムシャフト（可変動弁機構１５を備える場合には排気カムシャフト）の位相角或いは吸気弁１２（可変動弁機構１５を備える場合には排気弁１４）の開閉タイミング等を検出するカムフェーズセンサ１６が設けられており、コントロールユニット７では、該カムフェーズセンサ１６の検出値に基づいて、吸気弁１２と排気弁１４とが共に開弁するオーバーラップ期間を検出できるようになっている。本実施形態では、該カムフェーズセンサ１６が、本発明にかかるオーバーラップ期間検出手段として機能することになる。
【００２６】
ここで、本実施形態にかかるコントロールユニット７が行なう燃料供給リカバリー時制御について説明する。
即ち、運転状態（回転速度や負荷条件）に応じて設定されるオーバーラップ期間そのものの相違や、可変動弁機構１３の応答遅れ等によって、燃料供給リカバリー時において、オーバーラップ期間がある一定以上となっている場合には、エアフローメータ９では検出できないが、実際には燃焼室内に多量の空気が導入されている惧れがあるので、本実施形態では、実際に燃焼室内に導入される空気量に見合った（言い換えれば、オーバーラップ期間に応じた）燃料供給制御や点火時期制御を行ない、燃料供給リカバリー時の失火やトルクショック等の発生を良好に抑制することができるようになっている。
【００２７】
なお、上記制御は、例えば、コントロールユニット７が実行する図４、図５のフローチャートにより達成される。なお、以下に説明するように、本発明にかかる燃料供給リカバリー時燃料供給制御手段、燃料供給リカバリー時点火時期制御手段としての機能は、コントロールユニット７がソフトウェア的に備えることになる。
【００２８】
ここで、図４、図５のフローチャートについて説明する。
ステップ１（図中ではＳ１と記してある。以下同様）では、従来同様、所定の減速時や高速時や高回転時等であるか否かに基づき、燃料供給カット（Ｆ／Ｃ）を行なうか否かを判定する。
ＹＥＳであればステップ２へ進み、ＮＯであれば燃料カット条件ではないのでステップ１へリターン（或いは本フローを終了）する。
【００２９】
ステップ２では、回転速度Ｎｅの低下率ａを検出する。
ステップ３では、カムフェーズセンサ１６を介してバルブオーバーラップ期間（量）を検出する。或いは、運転状態に基づく可変動弁機構１３や１５の作動マップに基づいて、バルブオーバーラップ期間（量）を検出することもできる。
ステップ４では、従来同様、燃料供給リカバリー条件となったか否か等に基づいて、燃料供給をリカバリー（リカバー）させるか否かを判定する。
【００３０】
ＹＥＳであればステップ５へ進み、ＮＯであればステップ２へリターンする。
ステップ５では、検出されたバルブオーバーラップ期間（量）が、所定量より大きいか否かを判定する。即ち、現在のバルブオーバーラップ期間（量）では、エアフローメータ９では検出されないが実際には燃焼室内に多量の空気が吸入されており、エアフローメータ９の検出結果に基づく通常の燃料供給リカバリー制御を行なったのでは、良好に失火やトルクショック等の発生を防止できない惧れがあるか否かを判定することになる。
【００３１】
ＹＥＳであればステップ６へ進み、ＮＯであれば通常制御（通常の燃料供給リカバリー制御）へ移行させて、本フローを終了する。
ステップ６では、回転速度の低下率ａと、所定値ａ２（高所定値）と、を比較する。ａ≧ａ２であればステップ７へ進み、ＮＯであればステップ１３へ進む。
ステップ７では、燃料供給リカバリー制御を開始するが、回転速度の低下率ａ（減速度合い又は回転速度の単位時間当たりの低下量）が大きいので、エンスト等の惧れがあるため、燃料供給リカバリー時の点火時期をＡＤＶ１に設定する。即ち、図６の（ｂ）に示すように、燃料供給リカバリー時における点火時期リタード（出力抑制制御）は行なわないようにする。
【００３２】
つづくステップ８では、ステップ５で検出されたバルブオーバーラップ期間（量）が大きいので、残ガス（Ｆ／Ｃ中に排気弁から燃焼室内に導入された空気）量が多いため、空燃比のリーン化による失火等を防止すべく、ステップ５或いはステップ１０で検出されたバルブオーバーラップ期間（量）に応じた燃料噴射時間（燃料噴射パルス幅）の延長（即ち燃料供給量の増量）を行なう。図６の（ｃ），（ｄ）参照。
【００３３】
ステップ９では、噴射延長サイクル数（Ｃ）のカウントアップを開始する。
ステップ１０では、カムのフェーズセンサ１６からバルブオーバーラップ期間（量）を検出する。
ステップ１１では、カウント（Ｃ）と、所定回数（Ｃ１）と、を比較する。
そして、Ｃ≦Ｃ１であれば、ステップ７へリターンし、Ｃ＞Ｃ１となれば、ステップ１２へ進んで、バルブオーバーラップ期間（量）に応じた燃料噴射時間（燃料噴射パルス幅）の延長（即ち燃料供給量の増量）制御を終了する。
【００３４】
即ち、燃料供給リカバリー時には、燃料供給リカバリー開始から所定期間（Ｃ１）、バルブオーバーラップ期間（量）に応じた燃料噴射時間（燃料噴射パルス幅）の延長（即ち燃料供給量の増量）を行なうことで、燃料供給リカバリー時における空燃比のリーン化延いては失火等を防止するようになっている。
ところで、図６の（ｄ）で実線で示すように、回転速度の低下率ａ（減速度合い）が大きいと、燃料供給カット中のオーバーラップ量が大きく、燃料供給リカバリー後の運転状態に応じて設定される目標バルブオーバーラップ量が小さい場合でも、可変動弁機構１３や１５の応答遅れにより、燃料供給リカバリー開始時には目標オーバーラップ期間（量）になっていない場合があるが、このような場合にも、上記ステップ７〜ステップ１２によって、徐々に変化するバルブオーバーラップ期間（量）に応じた燃料噴射時間（燃料噴射パルス幅）の延長（即ち燃料供給量の増量）を行なうことができ、燃料供給リカバリー時における空燃比のリーン化延いては失火等を防止することができることとなる。
【００３５】
なお、図６の（ｄ）で破線で示すように、燃料供給リカバリー開始後にオーバーラップ期間（量）が変化しない場合には、トルク段差等を抑制するために、図６の（ｃ）と同様に、所定期間（Ｃ１）開始初期に増量を大きくし、その後経時と共に、目標燃料供給量（エアフローメータ９の検出結果に基づく燃料供給量）へ戻すようにすれば良いものである。
【００３６】
一方、前記ステップ６で、ＮＯ（ａ＜ａ２）と判定されると、ステップ１３へ進むが、当該ステップ１３では、回転速度の低下率ａが、所定値ａ１（低所定値）と、所定値ａ２（高所定値）と、の間にある（ａ２＞ａ＞ａ１）か否かを判定する。
ＹＥＳ（ａ２＞ａ＞ａ１）であればステップ１３へ進み、ＮＯであればステップ２０へ進む。
【００３７】
ステップ１４では、燃料供給リカバリー制御を開始するが、ステップ５で検出されたバルブオーバーラップ期間（量）が大きいので、残ガス（Ｆ／Ｃ中に排気弁から燃焼室内に導入された空気）量が多いため、空燃比のリーン化による失火等を防止すべく、ステップ５或いはステップ１０で検出されたバルブオーバーラップ期間（量）に応じた燃料噴射時間（燃料噴射パルス幅）の延長（即ち燃料供給量の増量）を行なう。図７の（ｃ）を参照。
【００３８】
ステップ１５では、減速度合いがそれ程大きくなくエンスト等の惧れが無いので、ステップ１４による燃料増量に伴うトルク増大によるトルクショックを抑制するために、バルブオーバーラップ期間（量）延いては燃料増量に応じた点火時期制御（リタード）を行なう。図７の（ｂ）を参照。
ステップ１６では、噴射延長サイクル数（Ｃ）のカウントアップを開始する。
【００３９】
ステップ１７では、カムフェーズセンサ１６からバルブオーバーラップ期間（量）を検出する。
ステップ１８では、カウント（Ｃ）と、所定回数（Ｃ２）と、を比較する。
そして、Ｃ≦Ｃ２であれば、ステップ１４へリターンし、Ｃ＞Ｃ２となれば、ステップ１９へ進んで、バルブオーバーラップ期間（量）に応じた燃料噴射時間（燃料噴射パルス幅）の延長（即ち燃料供給量の増量）制御を終了すると共に、ステップ２０でバルブオーバーラップ期間（量）に応じた点火時期制御（リタード）を終了する。
【００４０】
ところで、図７の（ｄ）で実線で示すように、燃料供給カット中のオーバーラップ量が大きく、燃料供給リカバリー後の運転状態に応じて設定される目標バルブオーバーラップ量が小さい場合でも、可変動弁機構１３や１５の応答遅れにより、燃料供給リカバリー開始時には目標オーバーラップ期間（量）になっていない場合があるが、このような場合にも、上記ステップ１４〜ステップ２０によって、徐々に変化するバルブオーバーラップ期間（量）に応じた燃料噴射時間（燃料噴射パルス幅）の延長（即ち燃料供給量の増量）や点火時期制御を行なうことができ、燃料供給リカバリー時における失火やトルクショックを良好に抑制することができることとなる。
【００４１】
なお、図７の（ｄ）で破線で示すように、燃料供給リカバリー開始後にオーバーラップ期間（量）が変化しない場合には、図７の（ｂ）や（ｃ）と同様に、トルク段差等を抑制するために、所定期間（Ｃ２）開始初期に燃料増量と点火時期リタード量を大きくし、その後経時と共に、目標燃料供給量（エアフローメータ９の検出結果に基づく燃料供給量）に見合った燃料供給量と点火時期へ戻すようにすれば良いものである。
【００４２】
そして、前記ステップ１３で、ＮＯ（ａ≦ａ１）と判定されると、ステップ２１へ進むが、当該ステップ２１では、燃料供給リカバリー制御を開始するが、ステップ５で検出されたバルブオーバーラップ期間（量）が大きいので、残ガス（Ｆ／Ｃ中に排気弁から燃焼室内に導入された空気）量が多いため、空燃比のリーン化による失火等を防止すべく、バルブオーバーラップ期間（量）に応じた燃料噴射時間（燃料噴射パルス幅）の延長（即ち燃料供給量の増量）を行なう。図８の（ｃ）を参照。
【００４３】
ステップ２２では、減速度合いが比較的小さいのでエンスト等の惧れが無いので、ステップ２１による燃料増量に伴うトルク増大によるトルクショックを抑制するために、バルブオーバーラップ期間（量）延いては燃料増量に応じた点火時期制御（リタード）を行なう。図８の（ｂ）を参照。
ステップ２３では、噴射延長サイクル数（Ｃ）のカウントアップを開始する。
【００４４】
ステップ２４では、カウント（Ｃ）と、所定回数（Ｃ３）と、を比較する。
そして、Ｃ≦Ｃ３であれば、ステップ２３へリターンし、Ｃ＞Ｃ３となれば、ステップ２５へ進んで、バルブオーバーラップ期間（量）に応じた燃料噴射時間（燃料噴射パルス幅）の延長（即ち燃料供給量の増量）制御を終了すると共に、ステップ２６でバルブオーバーラップ期間（量）に応じた点火時期制御（リタード）を終了する。
【００４５】
ところで、図８の（ｄ）に示すように、回転速度の低下率ａ（減速度合い）が小さいと、燃料供給カット中のオーバーラップ量が大きく、燃料供給リカバリー後の運転状態に応じて設定される目標バルブオーバーラップ量が小さい場合でも、可変動弁機構１３や１５の応答遅れが燃料供給リカバリー時にまで影響する惧れは無いので、ステップ５で検出されたバルブオーバーラップ期間（量）に応じて燃料噴射時間（燃料噴射パルス幅）の延長（即ち燃料供給量の増量）や点火時期制御を行なえば、即ち、トルク段差等を抑制するために、所定期間（Ｃ３＜Ｃ２，Ｃ１）開始初期に燃料増量と点火時期リタード量を大きくし、その後経時と共に、目標燃料供給量（エアフローメータ９の検出結果に基づく燃料供給量）に見合った燃料供給量と点火時期へ戻すようにすれば良いものである。或いは、図８の（ｂ），（ｃ）で破線で示すように、所定期間（Ｃ３）の間、バルブオーバーラップ期間（量）に応じて、一定量、燃料供給量を増量補正或いは点火時期をリタードさせるようにすることもできる。
【００４６】
なお、回転速度の低下率ａ（減速度合い）が小さい場合でも、場合（機種など）によっては、ステップ１０やステップ１７のようなステップをステップ２３とステップ２４との間に設け、検出されるバルブオーバーラップ量に応じて燃料噴射時間（燃料噴射パルス幅）の延長（即ち燃料供給量の増量）や点火時期制御を行なうようにすることも可能である。
【００４７】
このように、本実施形態によれば、燃料供給リカバリー時において、オーバーラップ期間に応じた燃料供給制御や点火時期制御を行なわせることができるようにしたので、運転状態（回転速度や負荷条件）に応じて設定されるオーバーラップ期間そのものの相違や、可変動弁機構１３や１５の応答遅れ等によって、燃料供給リカバリー時においてオーバーラップ期間がある一定以上となっている場合で、エアフローメータ９では検出できないが、実際には燃焼室内に多量の空気が導入されているような場合でも、実際に燃焼室内に導入されている空気量に見合った（言い換えればオーバーラップ期間に応じた）燃料供給制御や点火時期制御を行なわせることができるので、燃料供給リカバリー時の失火やトルクショック等の発生を良好に抑制することができる。
【００４８】
また、本実施形態によれば、低下率ａ（すなわち、燃料供給カット中の減速度合い）が大きい場合には、燃料供給リカバリー時に点火時期のリタード制御を禁止するようにしたので、エンスト等を確実に防止することができる。
そして、燃料供給リカバリー開始後、所定期間、検出されるバルブオーバーラップ量に応じて燃料供給制御や点火時期制御を行なうようにしたので、可変動弁機構の応答遅れがあっても、これに良好に追従した燃料供給制御や点火時期制御を行なうことができるので、高精度に、燃料供給リカバリー時の失火やトルクショック等の発生を良好に抑制することができる。
【００４９】
なお、燃料供給カット中の減速度合いが小さく、可変動弁機構の応答遅れの惧れが少ない場合には、燃料供給リカバリー開始後、所定期間、予め定めた特性に基づいて燃料供給制御や点火時期制御を行なわせるようにしたので、バルブオーバーラップ量をその都度検出すること等を省略できるので、メモリ容量の低減、制御ロジックの簡略化、延いては装置の簡略化・低コスト化等を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に記載の発明のの構成を示すブロック図。
【図２】請求項２に記載の発明のの構成を示すブロック図。
【図３】本発明の一実施形態における内燃機関のシステム構成図。
【図４】同上実施形態における燃料供給リカバリー時の制御を説明するためのフローチャート（その１）。
【図５】同上実施形態における燃料供給リカバリー時の制御を説明するためのフローチャート（その２）。
【図６】減速度ａ≧ａ２時の燃料供給リカバリー時制御を説明するタイミングチャート。
【図７】ａ２＞減速度ａ＞ａ１時の燃料供給リカバリー時制御を説明するタイミングチャート。
【図８】減速度ａ≦ａ１時の燃料供給リカバリー時制御を説明するタイミングチャート。
【符号の説明】
１ 内燃機関
２ 吸気通路
３ スロットル弁
６ 燃料噴射弁
７ コントロールユニット
８ クランク角センサ
９ エアフローメータ
11 水温センサ
12 吸気弁
13 吸気弁の可変動弁機構
14 排気弁
15 排気弁の可変動弁機構
16 カムフェーズセンサ
17 点火栓
Claims (5)
- 可変動弁機構を備え、該可変動弁機構を介して吸気弁と排気弁のオーバーラップ期間を可変制御するオーバーラップ期間制御手段を含んで構成された内燃機関の制御装置であって、
燃料供給カット後、燃料供給リカバリー時における前記オーバーラップ期間を検出するオーバーラップ期間検出手段と、
燃料供給カット後、燃料供給リカバリー時に、検出されたオーバーラップ期間に応じて燃料供給量を増量制御する燃料供給リカバリー時燃料供給制御手段と、を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 可変動弁機構を備え、該可変動弁機構を介して吸気弁と排気弁のオーバーラップ期間を可変制御するオーバーラップ期間制御手段を含んで構成された内燃機関の制御装置であって、
燃料供給カット後、燃料供給リカバリー時における前記オーバーラップ期間を検出するオーバーラップ期間検出手段と、
燃料供給カット後、燃料供給リカバリー時に、検出されたオーバーラップ期間に応じて燃料供給量を増量制御する燃料供給リカバリー時燃料供給制御手段と、
燃料供給カット後、燃料供給リカバリー時に、検出されたオーバーラップ期間に応じて点火時期を遅角制御する燃料供給リカバリー時点火時期制御手段と、
を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 燃料供給カット中の回転速度の単位時間当たりの低下量が高所定値以上の場合には、前記燃料供給リカバリー時点火時期制御手段による点火時期の遅角制御を禁止することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記燃料供給リカバリー時燃料供給制御手段が、
燃料供給カット中の回転速度の単位時間当たりの低下量が低所定値以下の場合には、燃料供給リカバリー開始後、所定期間、予め定めた燃料供給量の増量特性に基づいて燃料供給量を増量制御する手段を含んで構成されることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１つに記載の内燃機関の制御装置。 - 前記燃料供給リカバリー時点火時期制御手段が、
燃料供給カット中の回転速度の単位時間当たりの低下量が低所定値以下の場合には、燃料供給リカバリー開始後、所定期間、予め定めた点火時期の遅角特性に基づいて点火時期を遅角制御する手段を含んで構成されることを特徴とする請求項２〜請求項４の何れか１つに記載の内燃機関の制御装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP27261097A JP3726445B2 (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | 内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP27261097A JP3726445B2 (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | 内燃機関の制御装置 |
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| JPH11107839A JPH11107839A (ja) | 1999-04-20 |
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-
1997
- 1997-10-06 JP JP27261097A patent/JP3726445B2/ja not_active Expired - Fee Related
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