JP3750081B2 - 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、内燃機関の燃焼状態を検出し、検出した燃焼状態に応じて機関に供給する燃料量を制御する内燃機関の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の燃費を向上させるために空燃比をリーン側に設定すること、あるいは排気ガス特性を向上させるために排気還流を行うことは、広く知られている。しかし、空燃比の過剰なリーン化や過剰な排気還流を行うと、機関の燃焼が不安定となり、運転性を悪化させるので、機関の燃焼状態を振動センサで検出し、その検出値が基準値を越えると機関に供給する混合気の空燃比をリッチ化する手法が、従来より知られている（特開昭５８−１８２５１６号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の手法では、空燃比をリッチ化するか否かを判定するための基準値が固定値であるため、基準値が大きすぎると機関の各部品の量産ばらつきや劣化度合いによっては、振動検出値が基準値より小さくても燃焼状態がやや不安定となり、運転性を悪化させる場合があった。そのため、基準値をリーン限界よりかなり余裕を持って小さめに設定せざるを得ず、運転性を悪化させない範囲で燃費特性をより向上させる余地が残されていた。
【０００４】
本発明はこの点に着目してなされたものであり、機関の部品の量産ばらつきや劣化度合いに拘わらず運転性を悪化させない範囲で燃費特性を向上させることができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、内燃機関または該機関が搭載される車両の運転状態に応じてリーンフィードバック制御の実行を設定する設定手段と、前記機関への供給燃料量を演算する供給燃料量演算手段と、前記機関の回転変動を検出する回転変動検出手段と、前記リーンフィードバック制御の実行時に、前記該回転変動検出手段により検出された回転変動に応じて前記供給燃料量を補正する燃料供給量補正手段とを備え、前記燃料供給量補正手段は、前記回転変動検出手段により検出された回転変動に応じて回転変動の上側閾値と下側閾値とを算出する回転変動基準値算出手段と、前記回転変動検出段により検出された回転変動と前記回転変動基準値算出手段により算出された各閾値とを比較する比較手段と、前記比較手段の出力に応じて前記供給燃料量を補正する補正手段とを有し、前記補正手段は、前記回転変動の増加又は減少の度合いに応じてさらに前記供給燃料量に対する補正を行うことを特徴とする内燃機関の制御装置を提供するものである。
【０００７】
また、前記補正手段は、前記回転変動が前記上側閾値以上であるときは、前記回転変動が増加するほど前記供給燃料量を大きく補正することが望ましい。
【０００８】
また、前記補正手段は、前記回転変動が前記下側閾値より小さいときは、前記回転変動が減少するほど前記供給燃料量を大きく補正することが望ましい。
【００１０】
上記目的を達成するため本発明は、内燃機関または該機関が搭載される車両の運転状態に応じてリーンフィードバック制御の実行を設定する設定手段と、前記機関への供給燃料量を演算する供給燃料量演算手段と、前記機関の回転変動を検出する回転変動検出手段と、前記リーンフィードバック制御の実行時に、前記該回転変動検出手段により検出された回転変動に応じて前記供給燃料量を補正する燃料供給量補正手段とを備え、前記燃料供給量補正手段は、前記回転変動検出手段により検出された回転変動に応じて回転変動の上側閾値と下側閾値とを算出する回転変動基準値算出手段と、前記回転変動検出段により検出された回転変動と前記回転変動基準値算出手段により算出された各閾値とを比較する比較手段と、前記比較手段の出力に応じて前記供給燃料量を補正する補正手段とを有し、前記回転変動基準値算出手段は、前記回転変動を平均化する平均化手段をさらに有し、前記平均化手段の出力に所定係数を乗算して前記上側閾値と前記下側閾値とを算出することを特徴とする内燃機関の制御装置を提供するものである。
【００１１】
上記目的を達成するため本発明は、内燃機関または該機関が搭載される車両の運転状態に応じてリーンフィードバック制御の実行を設定する設定手段と、前記機関への供給燃料量を演算する供給燃料量演算手段と、前記機関の回転変動を検出する回転変動検出手段と、前記リーンフィードバック制御の実行時に、前記該回転変動検出手段により検出された回転変動に応じて前記供給燃料量を補正する燃料供給量補正手段とを備え、前記燃料供給量補正手段は、前記回転変動検出手段により検出された回転変動に応じて回転変動の上側閾値と下側閾値とを算出する回転変動基準値算出手段と、前記回転変動検出段により検出された回転変動と前記回転変動基準値算出手段により算出された各閾値とを比較する比較手段と、前記比較手段の出力に応じて前記供給燃料量を補正する補正手段とを有し、前記補正手段は、前記回転変動が前記上側閾値より大きいときに前記供給燃料量をリッチ側に補正し、前記回転変動が前記下側閾値より小さいときに前記供給燃料量をリーン側に補正することを特徴とする内燃機関の制御装置を提供するものである。
【００１２】
本発明によれば、リーンフィードバック制御の実行時に、検出された回転変動に応じて回転変動の上側閾値と下側閾値とが算出され、検出された回転変動と算出された各閾値とが比較され、該比較の結果に応じて供給燃料量が補正され、さらに、回転変動の増加又は減少の度合いに応じて供給燃料量に対する補正が行われる。
また、本発明によれば、リーンフィードバック制御の実行時に、平均化された回転変動値に所定係数を乗算して上側閾値と下側閾値とが算出され、検出された回転変動と各閾値との比較の結果に応じて供給燃料量が補正される。
また、本発明によれば、リーンフィードバック制御の実行時に、検出された回転変動と算出された各閾値との比較の結果に応じて供給燃料量を補正する際に、回転変動が上側閾値より大きいときには、供給燃料量がリッチ側に補正され、回転変動が下側閾値より小さいときに供給燃料量がリーン側に補正される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施形態に係る内燃機関（以下「エンジン」という）及びその制御装置の全体の構成図であり、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電子コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）５に供給する。
【００１５】
燃料噴射弁６はエンジン１とスロットル弁３との間且つ吸気管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。
【００１６】
一方、スロットル弁３の直ぐ下流には管７を介して吸気管内絶対圧（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。
【００１７】
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。
【００１８】
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１の特定の気筒の所定クランク角度位置で信号パルス（以下「ＣＹＬ信号パルス」という）を出力する気筒判別センサ（以下「ＣＹＬセンサ」という）１３、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信号パルスを発生するＴＤＣセンサ１２、及び前記ＴＤＣ信号パルスの周期より短い一定クランク角（例えば３０゜）周期で１パルス（以下「ＣＲＫ信号パルス」という）を発生するクランク角センサ（以下「ＣＲＫセンサ」と云う）１１が取り付けられており、ＣＹＬ信号パルスＴＤＣ信号パルス及びＣＲＫ信号（クランク角信号）パルスはＥＣＵ５に供給される。
【００１９】
三元触媒１５はエンジン１の排気管１４に配置されており、排気ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等の成分の浄化を行う。排気管１４の三元触媒１５の上流側には、それぞれ空燃比センサとしての酸素濃度センサ１６（以下「Ｏ２センサ１６」という）が装着されており、このＯ２センサ１６は排気ガス中の酸素濃度を検出し、その検出値に応じた電気信号を出力しＥＣＵ５に供給する。
【００２０】
ＥＣＵ５には、さらにエンジン１が搭載された車両の走行速度Ｖを検出する車速センサ２０、当該車両のトランスミッションのギヤ比（変速位置）を検出するギヤ比センサ２１等の各種センサが接続されており、これらのセンサの検出信号がＥＣＵ５に供給される。また、ギヤ比は車速Ｖとエンジン回転数ＮＥとから求めてもよい。
【００２１】
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。
【００２２】
ＣＰＵ５ｂは上述の各種エンジンパラメータ信号に基づいて、排気ガス中の酸素濃度に応じたフィードバック制御運転領域やオープンループ制御運転領域等の種々のエンジン運転状態を判別するとともに、エンジン運転状態に応じ、次式（１）に基づき、前記ＴＤＣ信号パルスに同期する燃料噴射弁６の燃料噴射時間ＴＯＵＴを演算する。
【００２３】
ＴＯＵＴ＝ＴＩ×ＫＬＳＡＦ×ＫＯ２×Ｋ１＋Ｋ２ …（１）
ここに、ＴＩは基本燃料量、具体的にはエンジン回転数ＮＥと吸気管内絶対圧ＰＢＡとに応じて決定される基本燃料噴射時間であり、このＴＩ値を決定するためのＴＩマップが記憶手段５ｃに記憶されている。
【００２４】
ＫＬＳＡＦは、エンジン１及び当該車両の所定運転状態において１．０より小さい値に設定されるリーンバーン補正係数であり、このリーンバーン補正係数ＫＬＳＡＦの算出手法は、図２乃至図９を参照して説明する。
【００２５】
ＫＯ２は、Ｏ２センサ１６の出力に基づいて算出される空燃比補正係数であり、空燃比フィードバック制御中はＯ２センサ１６によって検出された空燃比（酸素濃度）が理論空燃比に一致するように設定され、オープンループ制御中及びリーン制御中はエンジン運転状態に応じた所定値又は、学習値に設定される。
【００２６】
Ｋ１及びＫ２は夫々各種エンジンパラメータ信号に応じて演算される他の補正係数及び補正変数であり、エンジン運転状態に応じた燃費特性、エンジン加速特性等の諸特性の最適化が図られるような値に設定される。
【００２７】
図２は、リーンバーン補正係数ＫＬＳＡＦの算出に使用する回転変動量ＤＭＳＳＬＢを算出する処理のフローチャートであり、本処理はＣＰＵ５ｂにおいて実行される。
【００２８】
同図（ａ）は、前記ＣＲＫ信号パルスの発生毎にこれと同期して実行されるＣＲＫ処理を示し、ステップＳ１ではＣＲＫ信号パルスの発生時間間隔（エンジン回転速度の逆数に比例するパラメータ）の計測を行う。具体的には、図３に示すようにクランク軸が３０度回転する毎に順次ＣＲＭＥ（ｎ），ＣＲＭＥ（ｎ＋１），ＣＲＭＥ（ｎ＋２）…が計測される。
【００２９】
なお、クランク軸が１８０度回転する期間を３０度毎に分割し、それぞれ＃０ＳＴＧ〜＃５ＳＴＧ（＃０ステージ〜＃５ステージ）と呼んでいる。
【００３０】
ステップＳ２では、次式（２）により１１回前の計測値ＣＲＭＥ（ｎ−１１）から最新の計測値ＣＲＭＥ（ｎ）までの１２個のＣＲＭｅ値の平均値として、第１の平均値ＣＲ１２ＭＥ（ｎ）を算出する。
【００３１】
【数１】
【００３２】
本実施形態ではＣＲＫ信号パルスはクランク軸が３０度回転する毎に発生するので、第１の平均値ＣＲ１２ＭＥ（ｎ）はクランク軸１回転に対応する平均値である。このような平均化処理を行うことにより、クランク軸１回転で１周期のエンジン回転の１次振動成分、即ち、クランク角センサ１１を構成するパルサ又はピックアップの機械的誤差（製造誤差、取付誤差等）によるノイズ成分を除去することができる。
【００３３】
なおＣＲ１２ＭＥ（ｎ）値に基づいてエンジン回転速度ＮＥが算出される。
【００３４】
同図（ｂ）は、ＴＤＣ信号パルスの発生周期と同一周期であって、＃３ＳＴＧ（＃３ステージ、図３参照）で実行される処理を示す。先ずステップＳ１１では、次式（３）により、第１の平均値ＣＲ１２ＭＥの５回前の算出値ＣＲ１２ＭＥ（ｎ−５）から最新の算出値ＣＲ１２ＭＥ（ｎ）までの６個のＣＲ１２ＭＥ値の平均値として、第２の平均値ＭＳＭＥ（ｎ）を算出する。
【００３５】
【数２】
【００３６】
本実施形態では、エンジン１は４気筒４サイクルエンジンであり、クランク軸が１８０度回転する毎にいずれかの気筒で点火が行われる。従って、第２の平均値ＭＳＭＥ（ｎ）は、第１の平均値ＣＲ１２ＭＥ（ｎ）の点火周期毎の平均値である。このような平均化処理を行うことにより、燃焼によるエンジン回転のトルク変動分として表わされる２次振動成分、即ち、クランク軸半回転周期の振動成分を除去することができる。
【００３７】
次いで、次式（４）により回転変動量ＤＭＳＳＬＢ（ｎ）を算出する。
【００３８】
ここで、ＫＭＳＳＬＢは、リーンバーン制御時の制御精度がエンジン回転数に応じて変化しないようにするために、エンジン回転数に反比例するように設定される係数であり、回転変動量ＤＭＳＳＬＢがエンジン回転数ＮＥに応じて変化しないようにするものである。
【００３９】
このようにして算出される回転変動量ＤＭＳＳＬＢは、エンジン１の燃焼状態が悪化するほど増加する傾向を示し、エンジンの燃焼状態を示すパラメータとして使用することができる。一般に、空燃比をリーン化していくと、燃焼状態が徐々に不安定となり、ＤＭＳＳＬＢ値が増加する。そして、図９（ｂ）に示すように、ＤＭＳＳＬＢ値が数秒に一回程度スパイク状に増加する不整燃焼が現れる状態が、空燃比がほぼリーン限界に制御された状態であり、これよりさらにリーン化すると、運転者にサージングが伝わるような燃焼不安定状態となる。したがって、図９（ｂ）に示す状態あるいはそれより少し燃焼安定側に、空燃比を制御することが望ましい。
【００４０】
図４は、このような空燃比制御を実行するリーンバーン制御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ＣＰＵ５ｂで実行される。
【００４１】
先ずステップＳ２１では、図示しない処理により目標空燃比（目標当量比）ＫＯＢＪを算出する。目標空燃比ＫＯＢＪは、エンジン水温ＴＷ、ギヤ比、車速Ｖ、スロットル弁開度θＴＨ、エンジン回転数ＮＥ、吸気管内絶対圧ＰＢＡ等に応じて算出され、リーンバーン制御が実行可能な運転状態、例えばスロットル弁開度θＴＨが所定値以下で、車速Ｖが所定値以上でかつギヤ比が所定以上であるような運転状態においては、１．０より小さい値に設定され、それ以外の運転状態では１．０に設定される。
【００４２】
続くステップＳ２２では、図５に示すリーンバーン補正係数ＫＬＳＡＦのリミット処理を実行する。
【００４３】
図５のステップＳ３１では、今回の目標空燃比ＫＯＢＪ（Ｎ）と前回のリーンバーン補正係数ＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）との偏差を算出するためと、今回の空燃比の補正がリッチ方向かリーン方向かを判別するために、次式（５）により変化量ＤＫＬＳＡＦを目標空燃比の今回値ＫＯＢＪ（Ｎ）とリーンバーン補正係数の前回値ＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）との差として算出する。
【００４４】
ＤＫＬＳＡＦ＝ＫＯＢＪ（Ｎ）−ＫＬＳＡＦ（Ｎ−１） …（５）
続くステップＳ３２では、エンジン１がＷＯＴ（スロットル弁全開運転、Ｗｉｄｅ Ｏｐｅｎ Ｔｈｒｏｔｔｌｅ）領域にあることを「１」で示すＷＯＴフラグＦＷＯＴが「１」か否かを判別し、ＦＷＯＴ＝１であるときは、加算項ＤＫＣ１をＷＯＴ領域用の所定値ＤＫＣ１ＷＯＴに設定し（ステップＳ３３）、次式（６）により、今回値ＫＬＳＡＦ（Ｎ）の再設定を行う（ステップＳ４２）。
【００４５】
ＫＬＳＡＦ（Ｎ）＝ＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）＋ＤＫＣ１ …（６）
次いで、回転変動量ＤＭＳＳＬＢに応じてＫＬＳＡＦ値の設定を行う（ＫＬＳＡＦ値のフィードバック制御を行う）ことを「１」で示すリーンフィードバックフラグＦＳＬＢＦＢを「０」に設定し（ステップＳ４３）、ＫＬＳＡＦ（Ｎ）値が１．０より大きいか否かを判別する（ステップＳ４４）。そして、ＫＬＳＡＦ（Ｎ）≦１．０であるときは直ちに、またＫＬＳＡＦ（Ｎ）＞１．０であるときは、ＫＬＳＡＦ（Ｎ）＝１．０として（ステップＳ４５）、ステップＳ４６に進む。
【００４６】
ステップＳ４６では、ＫＬＳＡＦ（Ｎ）値が所定下限値ＫＬＳＡＦＬより小さいか否かを判別し、ＫＬＳＡＦ（Ｎ）≧ＫＬＳＡＦＬであるときは直ちに、またＫＬＳＡＦ（Ｎ）＜ＫＬＳＡＦＬであるときは、ＫＬＳＡＦ（Ｎ）＝ＫＬＳＡＦＬとして、本処理を終了する。
【００４７】
ステップＳ３２で、ＦＷＯＴ＝０であるときは、ステップＳ３１で算出した変化量ＤＫＬＳＡＦが正の値か否かを判別し（ステップＳ３４）、その答が肯定（ＹＥＳ）のとき、すなわちＫＬＳＡＦ値が増加したときは、エンジン回転数ＮＥが第１所定回転数ＮＫＳＬＢ１より高いか否かを判別する（ステップＳ３６）。その結果、ＮＥ≦ＮＫＳＬＢ１であるときは、前記加算項ＤＫＣ１を低回転用所定値ＤＫＣ１Ｍ１Ｈに設定して（ステップＳ４０）、ステップＳ４１に進む。
【００４８】
ステップＳ３６でＮＥ＞ＮＫＳＬＢ１であるときは、さらに第１所定回転数ＮＫＳＬＢ１より高い第２所定回転数ＮＫＳＬＢ２より高いか否かを判別する（ステップＳ３７）。そして、ＮＥ≦ＮＫＳＬＢ２であるときは、加算項ＤＫＣ１を中回転用所定値ＤＫＣ１Ｍ１Ｍに、またＮＥ＞ＮＫＳＬＢ２であるときは、高回転用所定値ＤＫＣ１Ｍ１Ｌにそれぞれ設定して、ステップＳ４１に進む。なお、各所定値は、ＤＫＣ１Ｍ１Ｈ＞ＤＫＣ１Ｍ１Ｍ＞ＤＫＣ１Ｍ１Ｌなる関係を有する。
【００４９】
ステップＳ４１では、前記ステップＳ３１で算出した変化量ＤＫＬＳＡＦの絶対値が加算項ＤＫＣ１より大きいか否かを判別し、｜ＤＫＬＳＡＦ｜≦ＤＫＣ１であるときは直ちに、また｜ＤＫＬＳＡＦ｜＞ＤＫＣ１であるときは、前記ステップＳ４２を実行して、前記ステップＳ４３に進む。
【００５０】
以上のように、ＦＷＯＴ＝１であってＷＯＴ領域にあるとき又はＤＫＬＳＡＦ＞０であってＫＬＳＡＦ値が増加したときは、回転変動量ＤＭＳＳＬＢに応じたＫＬＳＡＦ値の設定（リーンフィードバック制御）は、行わない。
【００５１】
ステップＳ３４で、変化量ＤＫＬＳＡＦ≦０であるとき、即ちＫＬＳＡＦ値が減少したとき又は変化しないときは、図６及び７に示すＫＬＳＡＦフィードバック処理を実行して、前記ステップＳ４６に進む。
【００５２】
図６のステップＳ５１では、リーンフィードバックフラグＦＳＬＢＦＢが「１」か否かを判別し、ＦＳＬＢＦＢ＝１であるときは、次式に（７）により、変動量ＤＭＳＳＬＢの平均値ＤＭＳＢＡＶＥを算出する。
【００５３】
ここで、Ａは例えば１００００ＨＥＸに設定される所定値、ＤＭＳＣＲＦは１〜Ａの間の値に設定されるなまし係数、ＤＭＳＢＡＶＥ（Ｎ−１）は前回算出値である。
【００５４】
続くステップＳ５３では、スロットル弁開度θＴＨの変化量ＤＴＨ（＝θＴＨ（Ｎ）−θＴＨ（Ｎ−１））が、所定変化量ＤＴＨＳＬＢより大きいか否かを判別し、ＤＴＨ＞ＤＴＨＳＬＢであってスロットル弁の開弁量（アクセルペダルの踏み込み量）が大きいときは、リッチ補正項ＤＡＦＲをスロットル開弁時用所定値ＤＡＦＲＴＨに設定して、図７のステップＳ９１に進む。
【００５５】
ステップＳ９１では、次式（８）により前回値ＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）にリッチ補正項ＤＡＦＲを加算して今回値ＫＬＳＡＦ（Ｎ）の再設定を行う。
【００５６】
ＫＬＳＡＦ（Ｎ）＝ＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）＋ＤＡＦＲ …（８）
次いで、算出したＫＬＳＡＦ（Ｎ）値が所定上限値ＫＬＳＡＦＦＢＨより大きいか否かを判別し（ステップＳ９２）、ＫＬＳＡＦ（Ｎ）≦ＫＬＳＡＦＦＢＨであるときは直ちに、またＫＬＳＡＦ（Ｎ）＞ＫＬＳＡＦＦＢＨであるときは、ＫＬＳＡＦ（Ｎ）＝ＫＬＳＡＦＦＢＨとして（ステップＳ９３）、本処理を終了する。
【００５７】
図６に戻り、ステップＳ５３でＤＴＨ≦ＤＴＨＳＬＢであるときは、吸気管内絶対圧ＰＢＡの変化量ＤＰＢ（＝ＰＢＡ（Ｎ）−ＰＢＡ（Ｎ−１））が、所定変化量ＤＰＢＳＬＢより大きいか否かを判別し（ステップＳ５５）、ＤＰＢ＞ＤＰＢＳＬＢであるときは、リッチ補正項ＤＡＦＲを負荷増加時用所定値ＤＡＦＲＰＢに設定して（ステップＳ５６）、前記ステップＳ９１（図７）に進む。
【００５８】
ステップＳ５５の答が否定（ＮＯ）、即ちＤＰＢ≦ＤＰＢＳＬＢであるときは、失火検知により空燃比のリッチ化が必要であることを「１」で示すリッチ化要求フラグＦＭＦＬＢＲＩＣＨが「１」か否かを判別する（ステップＳ７１）。その結果、ＦＭＦＬＢＲＩＣＨ＝０のときは、回転変動量ＤＭＳＳＬＢの第１の上側閾値（α×ＤＭＳＢＡＶＥ）（α＞１．０，図９（ｂ）参照）を決定するための係数αを通常時用所定値ＳＬＢＡＬＰＨに設定する一方（ステップＳ７２）、ＦＭＦＬＢＲＩＣＨ＝１であるときは、係数αを失火検知時用所定値ＳＬＢＡＬＰＭＦ（＜ＳＬＢＡＬＰＨ）に設定して（ステップＳ７３）、図７のステップＳ７４に進む。
【００５９】
ステップＳ７４では、回転変動量ＤＭＳＳＬＢが第２の下側閾値ＭＳＬＥＡＮ１（図９（ｂ）参照）より小さいか否かを判別し、ＤＭＳＳＬＢ＜ＭＳＬＥＡＮ１であるときは、さらに第１の下側閾値（β×ＤＭＳＢＡＶＥ）（β＜１．０）より小さいか否かを判別する（ステップＳ７５）。
【００６０】
ステップＳ７５で、ＤＭＳＳＬＢ＜（β×ＤＭＳＢＡＶＥ）であるときは、リーン補正項ＤＡＦＬを第１の所定値ＤＡＦＬ１に設定して（ステップＳ７６）、またＤＭＳＳＬＢ≧（β×ＤＭＳＢＡＶＥ）であるときは、第１の所定値ＤＡＦＬ１より小さい第２の所定値ＤＡＦＬ２に設定して（ステップＳ７７）、ステップＳ８２に進む。
【００６１】
ステップＳ８２では、図５のステップＳ３１で算出したＫＬＳＡＦ値の変化量ＤＫＬＳＡＦの絶対値が上記リーン補正項ＤＡＦＬより小さいか否かを判別し、｜ＤＫＬＳＡＦ｜≧ＤＡＦＬであるときは、次式（９）により前回値ＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）からリーン補正項ＤＡＦＬを減算して今回値ＫＬＳＡＦ（Ｎ）の再設定を行って本処理を終了する。
【００６２】
ＫＬＳＡＦ（Ｎ）＝ＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）−ＤＡＦＬ …（９）
このように、｜ＤＫＬＳＡＦ｜≧ＤＡＦＬであって、前回値ＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）に対する今回値ＫＬＡＳＡＦ（Ｎ）の減少量が上記リーン補正項以上のときは、減少量が回転変動量ＤＭＳＳＬＢに応じて設定されたＤＡＦＬ値となるように今回値ＫＬＳＡＦ（Ｎ）値を再設定して、過度のリーン化を防止している。
【００６３】
また、｜ＤＫＬＳＡＦ｜＜ＤＡＦＬであるときは、ステップＳ８４に進んで、ＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）＜１．０であることを「１」で示すリーンフラグＦＳＬＢが「１」か否かを判別し、ＦＳＬＢ＝０であるときは直ちに、またＦＳＬＢ＝１であるときはリーンフィードバックフラグＦＳＬＢＦＢを「１」に設定して（ステップＳ８５）、ＤＡＦＬによる減算を行わずにＫＬＳＡＦ（Ｎ）＝ＫＯＢＪ（Ｎ）として、本処理を終了する。
【００６４】
前記ステップＳ７４の答が否定（ＮＯ）、即ちＤＭＳＳＬＢ≧ＭＳＬＥＡＮ１であるときは、回転変動量ＤＭＳＳＬＢが第２の上側閾値ＭＳＬＥＡＮ２（図９（ｂ）参照）より小さいか否かを判別し（ステップＳ７８）、ＤＭＳＳＬＢ＜ＭＳＬＥＡＮ２であるときは、さらにＤＭＳＳＬＢ値が第１の上側閾値（α×ＤＭＳＢＡＶＥ）より小さいか否かを判別し（ステップＳ７９）、ＤＭＳＳＬＢ＜（α×ＤＭＳＢＡＶＥ）であるときは、さらにＤＭＳＳＬＢ値が第１の下側閾値（β×ＤＭＳＢＡＶＥ）より小さいか否かを判別する。
【００６５】
そしてステップＳ８０の答が肯定（ＹＥＳ）、即ちＤＭＳＳＬＢ＜（β×ＤＭＳＢＡＶＥ）であるときは、リーン補正項ＤＡＦＬを第３の所定値ＤＡＦＬ３（＜ＤＡＦＬ１）に設定して、前記ステップＳ８２に進む。
【００６６】
またステップＳ８０の答が否定（ＮＯ）、即ちＤＭＳＳＬＢ≧（β×ＤＭＳＢＡＶＥ）であるときは、ＫＬＳＡＦ値を前回値保持として（ステップＳ８６）、本処理を終了する。
【００６７】
前記ステップＳ７８の答が否定（ＮＯ）、即ちＤＭＳＳＬＢ≧ＭＳＬＥＡＮ２であるときは、さらにＤＭＳＳＬＢ値が第１の上側閾値（α×ＤＭＳＢＡＶＥ）より小さいか否かを判別する（ステップＳ８７）。その結果、ＤＭＳＳＬＢ≧（α×ＤＭＳＢＡＶＥ）であるときは、リッチ補正項ＤＡＦＲを第１の所定値ＤＡＦＲ１に設定して、またＤＭＳＳＬＢ＜（α×ＤＭＳＢＡＶＥ）であるときは、第１の所定値ＤＡＦＲ１より小さい第２の所定値ＤＡＦＲ２に設定して（ステップＳ８９）、前記ステップＳ９１に進む。
【００６８】
また、前記ステップＳ７９の答が否定（ＮＯ）、即ちＤＭＳＳＬＢ≧（α×ＤＭＳＢＡＶＥ）であるときは、リッチ補正項ＤＡＦＲを第３の所定値ＤＡＦＲ３（＜ＤＡＦＲ１）に設定して（ステップＳ８８）、前記ステップＳ９１に進む。
【００６９】
このように、回転変動量ＤＭＳＳＬＢが大きいときは、ＤＭＳＳＬＢ値が大きいほどリッチ補正項ＤＡＦＲをより大きな値に設定し、燃焼状態がさらに悪化することを防止している。
【００７０】
図６に戻り、ステップＳ５１の答が否定（ＮＯ）、即ちＦＳＬＢＦＢ＝０であるときは、前回値ＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）が所定値ＫＬＳＡＦＸ１より大きいか否かを判別し（ステップＳ５７）、ＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）＞ＫＬＳＡＦＸ１であるときは、リーン補正項ＤＡＦＬを第４の所定値ＤＡＦＬＸ１に設定して（ステップＳ５８）、前記ステップＳ８２に進む。
【００７１】
また、ステップＳ５７でＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）≦ＫＬＳＡＦＸ１であるときは、所定の高負荷運転状態であることを「１」で示す高負荷フラグＦＳＬＢＰＺＮが「１」か否かを判別し（ステップＳ５９）、ＦＳＬＢＰＺＮ＝０であるときは、さらに前回値ＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）が所定値ＫＬＳＡＦＸ２（＜ＫＬＳＡＦＸ１）より大きいか否かを判別する（ステップＳ６２）。そして、ＦＳＬＢＰＺＮ＝１のとき又はＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）≦ＫＬＳＡＦＸ２であるときは、ステップＳ６０に進んで回転変動量ＤＭＳＳＬＢの平均値ＤＭＳＢＡＶＥの初期化を行うとともに、リーンフィードバックフラグＦＳＬＢＦＢを「１」に設定して（ステップＳ６１）、前記ステップＳ７１に進む。ここで、平均値ＤＭＳＢＡＶＥの初期化は、ＤＭＳＢＡＶＥ＝ＤＭＳＳＬＢ（Ｎ）とすることにより行う。
【００７２】
前記ステップＳ６２の答が肯定（ＹＥＳ）、即ちＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）＞ＫＬＳＡＦＸ２であるときは、回転変動量ＤＭＳＳＬＢが第２の上側閾値ＭＳＬＥＡＮ２より大きいか否かを判別し（ステップＳ６３）、ＤＭＳＳＬＢ≦ＭＳＬＥＡＮ２であるときは、リーン補正項ＤＡＦＬを第５の所定値ＤＡＦＬＸ２に設定して（ステップＳ６７）、前記ステップＳ８２に進む。
【００７３】
また、ステップＳ６３でＤＭＳＳＬＢ＞ＭＳＬＥＡＮ２であって燃焼状態が悪化したときは、ステップＳ６０、Ｓ６１と同様に平均値ＤＭＳＢＡＶＥの初期化を行うとともにリーンフィードバックフラグＦＳＬＢＦＢを「１」に設定し（ステップＳ６４、Ｓ６５）、さらにリッチ補正項ＤＡＦＲに第４の所定値ＤＡＦＲＸを設定して（ステップＳ６６）、前記ステップＳ９１に進む。
【００７４】
なお、上述した図６及び７の処理で使用する第２の下側閾値ＭＳＬＥＡＮ１及び第２の上側閾値ＭＳＬＥＡＮ２は、図示しない処理により以下のように設定される。
【００７５】
即ち、先ずエンジン回転数ＮＥに応じて図８（ａ）にテーブルを検索して、閾値ＭＳＬＥＡＮ１，ＭＳＬＥＡＮ２の上限値ＭＳＬＥＡＮ１Ｈ，ＭＳＬＥＡＮ２Ｈ及び下限値ＭＳＬＥＡＮ１Ｌ，ＭＳＬＥＡＮ２Ｌを決定する。次いで、同図（ｂ）に示すように、吸気管内絶対圧ＰＢＡが上限値ＰＢＭＳＨ以上であるときは、閾値ＭＳＬＥＡＮ１，ＭＳＬＥＡＮ２として、上限値ＭＳＬＥＡＮ１Ｈ，ＭＳＬＥＡＮ２Ｈを採用し、吸気管内絶対圧ＰＢＡが下限値ＰＢＭＳＬ以下であるときは、下限値ＭＳＬＥＡＮ１Ｌ，ＭＳＬＥＡＮ２Ｌを採用し、ＰＢＭＳＬ＜ＰＢＡ＜ＰＢＭＳＨであるときは、補間演算によりＭＳＬＥＡＮ１値及びＭＳＬＥＡＮ２値を決定する。
【００７６】
さらに、表１に示すように、当該車両がＭＴ（マニュアルトランスミッション）車かＡＴ（オートマチックトランスミッション）車か及びギヤ比に応じて、補正係数ＫＭＳＧＲｉＭ（ｉ＝３，４，５）及びＫＭＳＧＲｊＡ（ｊ＝２，３，４）を決定し、図８のテーブル検索値に乗算することにより、最終的な閾値ＭＳＬＥＡＮ１及びＭＳＬＥＡＮ２を算出する。
【００７７】
【表１】
【００７８】
なお、各補正係数値は、ＫＭＳＧＲ３Ｍ＜ＫＭＳＧＲ４Ｍ＜ＫＭＳＧＲ５Ｍ，ＫＭＳＧＲ２Ａ＜ＫＭＳＧＲ３Ａ＜ＫＭＳＧＲ４Ａとなるように設定されている。また、表１中の「ＣＶＴ」は無段変速機を意味し、ＡＴ車の２速、３速、４速相当の変速比のとき、それぞれＫＭＳＧＲ２Ａ、ＫＭＳＧＲ３Ａ、ＫＭＳＧＲ４Ａを使用する。
【００７９】
上記図７の処理により、回転変動量ＤＭＳＳＬＢと、その値に応じて選択されるリーンバーン補正係数ＫＬＳＡＦの補正項ＤＡＦＲ，ＤＡＦＬの設定値ＤＡＦＲ１〜３，ＤＡＦＬ１〜３とをまとめると、以下のようになる。即ち、ＤＭＳＳＬＢ値が上側閾値ＭＳＬＥＡＮ２又はα×ＤＭＳＢＡＶＥ以上となると、ＤＭＳＳＬＢ値が増加するほど、リッチ補正項ＤＡＦＲが大きな値に設定され、下側閾値ＭＳＬＥＡＮ１又はβ×ＤＭＳＢＡＶＥより小さくなると、ＤＭＳＳＬＢ値が減少するほど、リーン補正項ＤＡＦＬが大きな値に設定され、ＤＭＳＳＬＢ値が上側閾値と下側閾値の間にあるときは、リーンバーン補正係数ＫＬＳＡＦは前回値保持とされる。
【００８０】
１）ＤＭＳＳＬＢ≧ＭＳＬＥＡＮ２かつＤＭＳＳＬＢ≧α×ＤＭＳＢＡＶＥであるとき、ＤＡＦＲ＝ＤＡＦＲ１
２）α×ＤＭＳＢＡＶＥ＞ＤＭＳＳＬＢ≧ＭＳＬＥＡＮ２であるとき、ＤＡＦＲ＝ＤＡＦＲ２（＜ＤＦＲ１）
３）ＭＳＬＥＡＮ２＞ＤＭＳＳＬＢ≧α×ＤＭＳＢＡＶＥであるとき、ＤＡＦＲ＝ＤＡＦＲ３（＜ＤＦＲ１）
４）ＤＭＳＳＬＢ＜ＭＳＬＥＡＮ２かつＤＭＳＳＬＢ＜α×ＤＭＳＢＡＶＥかつＤＭＳＳＬＢ≧ＭＳＬＥＡＮ１かつＤＭＳＳＬＢ≧β×ＤＭＳＢＡＶＥであるとき、ＫＬＳＡＦ（Ｎ）＝ＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）（前回値保持）
５）β×ＤＭＳＢＡＶＥ＞ＤＭＳＳＬＢ≧ＭＳＬＥＡＮ１であるとき、ＤＡＦＬ＝ＤＡＦＬ３（＜ＤＦＬ１）
６）ＭＳＬＥＡＮ１＞ＤＭＳＳＬＢ≧β×ＤＭＳＢＡＶＥであるとき、ＤＡＦＬ＝ＤＡＦＬ２（＜ＤＦＬ１）
７）ＤＭＳＳＬＢ＜ＭＳＬＥＡＮ１かつＤＭＳＳＬＢ＜β×ＤＭＳＢＡＶＥであるとき、ＤＡＦＬ＝ＤＡＦＬ１
以上のように本実施形態によれば、図９に示すように、回転変動量ＤＭＳＳＬＢの増加又は減少の度合いに応じて、リーンバーン補正係数ＫＬＳＡＦのリッチ補正項ＤＡＦＲ又はリーン補正項ＤＡＦＬが決定されるので、エンジンの運転性を悪化させない範囲で良好な燃費特性を得ることができる。しかも、本実施の形態では、回転変動量ＤＭＳＳＬＢをその平均値ＤＭＳＢＡＶＥに応じて算出される第１の閾値（α×ＤＭＳＢＡＶＥ），（β×ＤＭＳＢＡＶＥ）と比較し、その比較結果に応じてリーンバーン補正係数ＫＬＳＡＦを設定するようにしたので、エンジンの部品の量産ばらつきや劣化度合いに拘わらず、良好なリーンフィードバック制御、即ち、運転性が悪化しない範囲で最良の燃費を達成するリーンフィードバック制御が可能となる。
【００８１】
さらに本実施形態では、第２の閾値ＭＳＬＥＡＮ１，ＭＳＬＥＡＮ２も使用して、リーンバーン補正係数ＫＬＳＡＦの補正項ＤＡＦＲ，ＤＡＦＬを決定するようにしたので、よりきめの細かい制御を行うことができる。さらに、第２の閾値ＭＳＬＥＡＮ１，ＭＳＬＥＡＮ２は、エンジン回転数ＮＥ、吸気管内絶対圧ＰＢＡ及びギヤ比（変速比）に応じて決定するようにしたので、エンジン又は車両の運転状態に適した最適のリーンフィードバック制御が可能となる。
【００８２】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、リーンフィードバック制御の実行時に、検出された回転変動に応じて回転変動の上側閾値と下側閾値とが算出され、検出された回転変動と算出された各閾値とが比較され、該比較の結果に応じて供給燃料量が補正され、さらに、回転変動の増加又は減少の度合いに応じて供給燃料量に対する補正が行われるので、機関の部品の量産ばらつきや劣化度合いに拘わらず、良好なリーンフィードバック制御、即ち、運転性が悪化しない範囲で最良の燃費を達成するリーンフィードバック制御が可能となる。
また、本発明によれば、平均化された回転変動値に所定係数を乗算して上側閾値と下側閾値とが算出され、検出された回転変動と各閾値との比較の結果に応じて供給燃料量が補正されるので、同様に、運転性が悪化しない範囲で最良の燃費を達成するリーンフィードバック制御が可能となる。
また、本発明によれば、リーンフィードバック制御の実行時に、検出された回転変動と算出された各閾値との比較の結果に応じて供給燃料量を補正する際に、回転変動が上側閾値より大きいときには、供給燃料量がリッチ側に補正され、回転変動が下側閾値より小さいときに供給燃料量がリーン側に補正されるので、同様に、運転性が悪化しない範囲で最良の燃費を達成するリーンフィードバック制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関及びその制御装置を示す図である。
【図２】機関の回転変動量（ＤＭＳＳＬＢ）を検出する処理のフローチャートである。
【図３】機関の回転速度を表すパラメータの計測とクランク軸の回転角度との関係を説明するための図である。
【図４】リーンバーン制御処理のフローチャートである。
【図５】リーンバーン補正係数（ＫＬＳＡＦ）のリミット処理のフローチャートである。
【図６】リーンバーン補正係数（ＫＬＳＡＦ）のフィードバック処理のフローチャートである。
【図７】リーンバーン補正係数（ＫＬＳＡＦ）のフィードバック処理のフローチャートである。
【図８】第２の閾値（ＭＳＬＥＡＮ１，２）を決定するためのテーブルを示す図である。
【図９】回転変動量（ＤＭＳＳＬＢ）とリーンバーン補正係数（ＫＬＳＡＦ）との関係を示す図である。
【符号の説明】
１ 内燃エンジン
５ 電子コントロールユニット
６ 燃料噴射弁
８ 吸気管内絶対圧センサ
１１ クランク角センサ
２０ 車速センサ
２１ ギヤ位置センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の燃焼状態を検出し、検出した燃焼状態に応じて機関に供給する燃料量を制御する内燃機関の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の燃費を向上させるために空燃比をリーン側に設定すること、あるいは排気ガス特性を向上させるために排気還流を行うことは、広く知られている。しかし、空燃比の過剰なリーン化や過剰な排気還流を行うと、機関の燃焼が不安定となり、運転性を悪化させるので、機関の燃焼状態を振動センサで検出し、その検出値が基準値を越えると機関に供給する混合気の空燃比をリッチ化する手法が、従来より知られている（特開昭５８−１８２５１６号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の手法では、空燃比をリッチ化するか否かを判定するための基準値が固定値であるため、基準値が大きすぎると機関の各部品の量産ばらつきや劣化度合いによっては、振動検出値が基準値より小さくても燃焼状態がやや不安定となり、運転性を悪化させる場合があった。そのため、基準値をリーン限界よりかなり余裕を持って小さめに設定せざるを得ず、運転性を悪化させない範囲で燃費特性をより向上させる余地が残されていた。
【０００４】
本発明はこの点に着目してなされたものであり、機関の部品の量産ばらつきや劣化度合いに拘わらず運転性を悪化させない範囲で燃費特性を向上させることができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、内燃機関または該機関が搭載される車両の運転状態に応じてリーンフィードバック制御の実行を設定する設定手段と、前記機関への供給燃料量を演算する供給燃料量演算手段と、前記機関の回転変動を検出する回転変動検出手段と、前記リーンフィードバック制御の実行時に、前記該回転変動検出手段により検出された回転変動に応じて前記供給燃料量を補正する燃料供給量補正手段とを備え、前記燃料供給量補正手段は、前記回転変動検出手段により検出された回転変動に応じて回転変動の上側閾値と下側閾値とを算出する回転変動基準値算出手段と、前記回転変動検出段により検出された回転変動と前記回転変動基準値算出手段により算出された各閾値とを比較する比較手段と、前記比較手段の出力に応じて前記供給燃料量を補正する補正手段とを有し、前記補正手段は、前記回転変動の増加又は減少の度合いに応じてさらに前記供給燃料量に対する補正を行うことを特徴とする内燃機関の制御装置を提供するものである。
【０００７】
また、前記補正手段は、前記回転変動が前記上側閾値以上であるときは、前記回転変動が増加するほど前記供給燃料量を大きく補正することが望ましい。
【０００８】
また、前記補正手段は、前記回転変動が前記下側閾値より小さいときは、前記回転変動が減少するほど前記供給燃料量を大きく補正することが望ましい。
【００１０】
上記目的を達成するため本発明は、内燃機関または該機関が搭載される車両の運転状態に応じてリーンフィードバック制御の実行を設定する設定手段と、前記機関への供給燃料量を演算する供給燃料量演算手段と、前記機関の回転変動を検出する回転変動検出手段と、前記リーンフィードバック制御の実行時に、前記該回転変動検出手段により検出された回転変動に応じて前記供給燃料量を補正する燃料供給量補正手段とを備え、前記燃料供給量補正手段は、前記回転変動検出手段により検出された回転変動に応じて回転変動の上側閾値と下側閾値とを算出する回転変動基準値算出手段と、前記回転変動検出段により検出された回転変動と前記回転変動基準値算出手段により算出された各閾値とを比較する比較手段と、前記比較手段の出力に応じて前記供給燃料量を補正する補正手段とを有し、前記回転変動基準値算出手段は、前記回転変動を平均化する平均化手段をさらに有し、前記平均化手段の出力に所定係数を乗算して前記上側閾値と前記下側閾値とを算出することを特徴とする内燃機関の制御装置を提供するものである。
【００１１】
上記目的を達成するため本発明は、内燃機関または該機関が搭載される車両の運転状態に応じてリーンフィードバック制御の実行を設定する設定手段と、前記機関への供給燃料量を演算する供給燃料量演算手段と、前記機関の回転変動を検出する回転変動検出手段と、前記リーンフィードバック制御の実行時に、前記該回転変動検出手段により検出された回転変動に応じて前記供給燃料量を補正する燃料供給量補正手段とを備え、前記燃料供給量補正手段は、前記回転変動検出手段により検出された回転変動に応じて回転変動の上側閾値と下側閾値とを算出する回転変動基準値算出手段と、前記回転変動検出段により検出された回転変動と前記回転変動基準値算出手段により算出された各閾値とを比較する比較手段と、前記比較手段の出力に応じて前記供給燃料量を補正する補正手段とを有し、前記補正手段は、前記回転変動が前記上側閾値より大きいときに前記供給燃料量をリッチ側に補正し、前記回転変動が前記下側閾値より小さいときに前記供給燃料量をリーン側に補正することを特徴とする内燃機関の制御装置を提供するものである。
【００１２】
本発明によれば、リーンフィードバック制御の実行時に、検出された回転変動に応じて回転変動の上側閾値と下側閾値とが算出され、検出された回転変動と算出された各閾値とが比較され、該比較の結果に応じて供給燃料量が補正され、さらに、回転変動の増加又は減少の度合いに応じて供給燃料量に対する補正が行われる。
また、本発明によれば、リーンフィードバック制御の実行時に、平均化された回転変動値に所定係数を乗算して上側閾値と下側閾値とが算出され、検出された回転変動と各閾値との比較の結果に応じて供給燃料量が補正される。
また、本発明によれば、リーンフィードバック制御の実行時に、検出された回転変動と算出された各閾値との比較の結果に応じて供給燃料量を補正する際に、回転変動が上側閾値より大きいときには、供給燃料量がリッチ側に補正され、回転変動が下側閾値より小さいときに供給燃料量がリーン側に補正される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施形態に係る内燃機関（以下「エンジン」という）及びその制御装置の全体の構成図であり、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電子コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）５に供給する。
【００１５】
燃料噴射弁６はエンジン１とスロットル弁３との間且つ吸気管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。
【００１６】
一方、スロットル弁３の直ぐ下流には管７を介して吸気管内絶対圧（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。
【００１７】
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。
【００１８】
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１の特定の気筒の所定クランク角度位置で信号パルス（以下「ＣＹＬ信号パルス」という）を出力する気筒判別センサ（以下「ＣＹＬセンサ」という）１３、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信号パルスを発生するＴＤＣセンサ１２、及び前記ＴＤＣ信号パルスの周期より短い一定クランク角（例えば３０゜）周期で１パルス（以下「ＣＲＫ信号パルス」という）を発生するクランク角センサ（以下「ＣＲＫセンサ」と云う）１１が取り付けられており、ＣＹＬ信号パルスＴＤＣ信号パルス及びＣＲＫ信号（クランク角信号）パルスはＥＣＵ５に供給される。
【００１９】
三元触媒１５はエンジン１の排気管１４に配置されており、排気ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等の成分の浄化を行う。排気管１４の三元触媒１５の上流側には、それぞれ空燃比センサとしての酸素濃度センサ１６（以下「Ｏ２センサ１６」という）が装着されており、このＯ２センサ１６は排気ガス中の酸素濃度を検出し、その検出値に応じた電気信号を出力しＥＣＵ５に供給する。
【００２０】
ＥＣＵ５には、さらにエンジン１が搭載された車両の走行速度Ｖを検出する車速センサ２０、当該車両のトランスミッションのギヤ比（変速位置）を検出するギヤ比センサ２１等の各種センサが接続されており、これらのセンサの検出信号がＥＣＵ５に供給される。また、ギヤ比は車速Ｖとエンジン回転数ＮＥとから求めてもよい。
【００２１】
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。
【００２２】
ＣＰＵ５ｂは上述の各種エンジンパラメータ信号に基づいて、排気ガス中の酸素濃度に応じたフィードバック制御運転領域やオープンループ制御運転領域等の種々のエンジン運転状態を判別するとともに、エンジン運転状態に応じ、次式（１）に基づき、前記ＴＤＣ信号パルスに同期する燃料噴射弁６の燃料噴射時間ＴＯＵＴを演算する。
【００２３】
ＴＯＵＴ＝ＴＩ×ＫＬＳＡＦ×ＫＯ２×Ｋ１＋Ｋ２ …（１）
ここに、ＴＩは基本燃料量、具体的にはエンジン回転数ＮＥと吸気管内絶対圧ＰＢＡとに応じて決定される基本燃料噴射時間であり、このＴＩ値を決定するためのＴＩマップが記憶手段５ｃに記憶されている。
【００２４】
ＫＬＳＡＦは、エンジン１及び当該車両の所定運転状態において１．０より小さい値に設定されるリーンバーン補正係数であり、このリーンバーン補正係数ＫＬＳＡＦの算出手法は、図２乃至図９を参照して説明する。
【００２５】
ＫＯ２は、Ｏ２センサ１６の出力に基づいて算出される空燃比補正係数であり、空燃比フィードバック制御中はＯ２センサ１６によって検出された空燃比（酸素濃度）が理論空燃比に一致するように設定され、オープンループ制御中及びリーン制御中はエンジン運転状態に応じた所定値又は、学習値に設定される。
【００２６】
Ｋ１及びＫ２は夫々各種エンジンパラメータ信号に応じて演算される他の補正係数及び補正変数であり、エンジン運転状態に応じた燃費特性、エンジン加速特性等の諸特性の最適化が図られるような値に設定される。
【００２７】
図２は、リーンバーン補正係数ＫＬＳＡＦの算出に使用する回転変動量ＤＭＳＳＬＢを算出する処理のフローチャートであり、本処理はＣＰＵ５ｂにおいて実行される。
【００２８】
同図（ａ）は、前記ＣＲＫ信号パルスの発生毎にこれと同期して実行されるＣＲＫ処理を示し、ステップＳ１ではＣＲＫ信号パルスの発生時間間隔（エンジン回転速度の逆数に比例するパラメータ）の計測を行う。具体的には、図３に示すようにクランク軸が３０度回転する毎に順次ＣＲＭＥ（ｎ），ＣＲＭＥ（ｎ＋１），ＣＲＭＥ（ｎ＋２）…が計測される。
【００２９】
なお、クランク軸が１８０度回転する期間を３０度毎に分割し、それぞれ＃０ＳＴＧ〜＃５ＳＴＧ（＃０ステージ〜＃５ステージ）と呼んでいる。
【００３０】
ステップＳ２では、次式（２）により１１回前の計測値ＣＲＭＥ（ｎ−１１）から最新の計測値ＣＲＭＥ（ｎ）までの１２個のＣＲＭｅ値の平均値として、第１の平均値ＣＲ１２ＭＥ（ｎ）を算出する。
【００３１】
【数１】
本実施形態ではＣＲＫ信号パルスはクランク軸が３０度回転する毎に発生するので、第１の平均値ＣＲ１２ＭＥ（ｎ）はクランク軸１回転に対応する平均値である。このような平均化処理を行うことにより、クランク軸１回転で１周期のエンジン回転の１次振動成分、即ち、クランク角センサ１１を構成するパルサ又はピックアップの機械的誤差（製造誤差、取付誤差等）によるノイズ成分を除去することができる。
【００３３】
なおＣＲ１２ＭＥ（ｎ）値に基づいてエンジン回転速度ＮＥが算出される。
【００３４】
同図（ｂ）は、ＴＤＣ信号パルスの発生周期と同一周期であって、＃３ＳＴＧ（＃３ステージ、図３参照）で実行される処理を示す。先ずステップＳ１１では、次式（３）により、第１の平均値ＣＲ１２ＭＥの５回前の算出値ＣＲ１２ＭＥ（ｎ−５）から最新の算出値ＣＲ１２ＭＥ（ｎ）までの６個のＣＲ１２ＭＥ値の平均値として、第２の平均値ＭＳＭＥ（ｎ）を算出する。
【００３５】
【数２】
本実施形態では、エンジン１は４気筒４サイクルエンジンであり、クランク軸が１８０度回転する毎にいずれかの気筒で点火が行われる。従って、第２の平均値ＭＳＭＥ（ｎ）は、第１の平均値ＣＲ１２ＭＥ（ｎ）の点火周期毎の平均値である。このような平均化処理を行うことにより、燃焼によるエンジン回転のトルク変動分として表わされる２次振動成分、即ち、クランク軸半回転周期の振動成分を除去することができる。
【００３７】
次いで、次式（４）により回転変動量ＤＭＳＳＬＢ（ｎ）を算出する。
【００３８】
【００３９】
このようにして算出される回転変動量ＤＭＳＳＬＢは、エンジン１の燃焼状態が悪化するほど増加する傾向を示し、エンジンの燃焼状態を示すパラメータとして使用することができる。一般に、空燃比をリーン化していくと、燃焼状態が徐々に不安定となり、ＤＭＳＳＬＢ値が増加する。そして、図９（ｂ）に示すように、ＤＭＳＳＬＢ値が数秒に一回程度スパイク状に増加する不整燃焼が現れる状態が、空燃比がほぼリーン限界に制御された状態であり、これよりさらにリーン化すると、運転者にサージングが伝わるような燃焼不安定状態となる。したがって、図９（ｂ）に示す状態あるいはそれより少し燃焼安定側に、空燃比を制御することが望ましい。
【００４０】
図４は、このような空燃比制御を実行するリーンバーン制御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ＣＰＵ５ｂで実行される。
【００４１】
先ずステップＳ２１では、図示しない処理により目標空燃比（目標当量比）ＫＯＢＪを算出する。目標空燃比ＫＯＢＪは、エンジン水温ＴＷ、ギヤ比、車速Ｖ、スロットル弁開度θＴＨ、エンジン回転数ＮＥ、吸気管内絶対圧ＰＢＡ等に応じて算出され、リーンバーン制御が実行可能な運転状態、例えばスロットル弁開度θＴＨが所定値以下で、車速Ｖが所定値以上でかつギヤ比が所定以上であるような運転状態においては、１．０より小さい値に設定され、それ以外の運転状態では１．０に設定される。
【００４２】
続くステップＳ２２では、図５に示すリーンバーン補正係数ＫＬＳＡＦのリミット処理を実行する。
【００４３】
図５のステップＳ３１では、今回の目標空燃比ＫＯＢＪ（Ｎ）と前回のリーンバーン補正係数ＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）との偏差を算出するためと、今回の空燃比の補正がリッチ方向かリーン方向かを判別するために、次式（５）により変化量ＤＫＬＳＡＦを目標空燃比の今回値ＫＯＢＪ（Ｎ）とリーンバーン補正係数の前回値ＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）との差として算出する。
【００４４】
ＤＫＬＳＡＦ＝ＫＯＢＪ（Ｎ）−ＫＬＳＡＦ（Ｎ−１） …（５）
続くステップＳ３２では、エンジン１がＷＯＴ（スロットル弁全開運転、Ｗｉｄｅ Ｏｐｅｎ Ｔｈｒｏｔｔｌｅ）領域にあることを「１」で示すＷＯＴフラグＦＷＯＴが「１」か否かを判別し、ＦＷＯＴ＝１であるときは、加算項ＤＫＣ１をＷＯＴ領域用の所定値ＤＫＣ１ＷＯＴに設定し（ステップＳ３３）、次式（６）により、今回値ＫＬＳＡＦ（Ｎ）の再設定を行う（ステップＳ４２）。
【００４５】
ＫＬＳＡＦ（Ｎ）＝ＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）＋ＤＫＣ１ …（６）
次いで、回転変動量ＤＭＳＳＬＢに応じてＫＬＳＡＦ値の設定を行う（ＫＬＳＡＦ値のフィードバック制御を行う）ことを「１」で示すリーンフィードバックフラグＦＳＬＢＦＢを「０」に設定し（ステップＳ４３）、ＫＬＳＡＦ（Ｎ）値が１．０より大きいか否かを判別する（ステップＳ４４）。そして、ＫＬＳＡＦ（Ｎ）≦１．０であるときは直ちに、またＫＬＳＡＦ（Ｎ）＞１．０であるときは、ＫＬＳＡＦ（Ｎ）＝１．０として（ステップＳ４５）、ステップＳ４６に進む。
【００４６】
ステップＳ４６では、ＫＬＳＡＦ（Ｎ）値が所定下限値ＫＬＳＡＦＬより小さいか否かを判別し、ＫＬＳＡＦ（Ｎ）≧ＫＬＳＡＦＬであるときは直ちに、またＫＬＳＡＦ（Ｎ）＜ＫＬＳＡＦＬであるときは、ＫＬＳＡＦ（Ｎ）＝ＫＬＳＡＦＬとして、本処理を終了する。
【００４７】
ステップＳ３２で、ＦＷＯＴ＝０であるときは、ステップＳ３１で算出した変化量ＤＫＬＳＡＦが正の値か否かを判別し（ステップＳ３４）、その答が肯定（ＹＥＳ）のとき、すなわちＫＬＳＡＦ値が増加したときは、エンジン回転数ＮＥが第１所定回転数ＮＫＳＬＢ１より高いか否かを判別する（ステップＳ３６）。その結果、ＮＥ≦ＮＫＳＬＢ１であるときは、前記加算項ＤＫＣ１を低回転用所定値ＤＫＣ１Ｍ１Ｈに設定して（ステップＳ４０）、ステップＳ４１に進む。
【００４８】
ステップＳ３６でＮＥ＞ＮＫＳＬＢ１であるときは、さらに第１所定回転数ＮＫＳＬＢ１より高い第２所定回転数ＮＫＳＬＢ２より高いか否かを判別する（ステップＳ３７）。そして、ＮＥ≦ＮＫＳＬＢ２であるときは、加算項ＤＫＣ１を中回転用所定値ＤＫＣ１Ｍ１Ｍに、またＮＥ＞ＮＫＳＬＢ２であるときは、高回転用所定値ＤＫＣ１Ｍ１Ｌにそれぞれ設定して、ステップＳ４１に進む。なお、各所定値は、ＤＫＣ１Ｍ１Ｈ＞ＤＫＣ１Ｍ１Ｍ＞ＤＫＣ１Ｍ１Ｌなる関係を有する。
【００４９】
ステップＳ４１では、前記ステップＳ３１で算出した変化量ＤＫＬＳＡＦの絶対値が加算項ＤＫＣ１より大きいか否かを判別し、｜ＤＫＬＳＡＦ｜≦ＤＫＣ１であるときは直ちに、また｜ＤＫＬＳＡＦ｜＞ＤＫＣ１であるときは、前記ステップＳ４２を実行して、前記ステップＳ４３に進む。
【００５０】
以上のように、ＦＷＯＴ＝１であってＷＯＴ領域にあるとき又はＤＫＬＳＡＦ＞０であってＫＬＳＡＦ値が増加したときは、回転変動量ＤＭＳＳＬＢに応じたＫＬＳＡＦ値の設定（リーンフィードバック制御）は、行わない。
【００５１】
ステップＳ３４で、変化量ＤＫＬＳＡＦ≦０であるとき、即ちＫＬＳＡＦ値が減少したとき又は変化しないときは、図６及び７に示すＫＬＳＡＦフィードバック処理を実行して、前記ステップＳ４６に進む。
【００５２】
図６のステップＳ５１では、リーンフィードバックフラグＦＳＬＢＦＢが「１」か否かを判別し、ＦＳＬＢＦＢ＝１であるときは、次式に（７）により、変動量ＤＭＳＳＬＢの平均値ＤＭＳＢＡＶＥを算出する。
【００５３】
【００５４】
続くステップＳ５３では、スロットル弁開度θＴＨの変化量ＤＴＨ（＝θＴＨ（Ｎ）−θＴＨ（Ｎ−１））が、所定変化量ＤＴＨＳＬＢより大きいか否かを判別し、ＤＴＨ＞ＤＴＨＳＬＢであってスロットル弁の開弁量（アクセルペダルの踏み込み量）が大きいときは、リッチ補正項ＤＡＦＲをスロットル開弁時用所定値ＤＡＦＲＴＨに設定して、図７のステップＳ９１に進む。
【００５５】
ステップＳ９１では、次式（８）により前回値ＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）にリッチ補正項ＤＡＦＲを加算して今回値ＫＬＳＡＦ（Ｎ）の再設定を行う。
【００５６】
ＫＬＳＡＦ（Ｎ）＝ＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）＋ＤＡＦＲ …（８）
次いで、算出したＫＬＳＡＦ（Ｎ）値が所定上限値ＫＬＳＡＦＦＢＨより大きいか否かを判別し（ステップＳ９２）、ＫＬＳＡＦ（Ｎ）≦ＫＬＳＡＦＦＢＨであるときは直ちに、またＫＬＳＡＦ（Ｎ）＞ＫＬＳＡＦＦＢＨであるときは、ＫＬＳＡＦ（Ｎ）＝ＫＬＳＡＦＦＢＨとして（ステップＳ９３）、本処理を終了する。
【００５７】
図６に戻り、ステップＳ５３でＤＴＨ≦ＤＴＨＳＬＢであるときは、吸気管内絶対圧ＰＢＡの変化量ＤＰＢ（＝ＰＢＡ（Ｎ）−ＰＢＡ（Ｎ−１））が、所定変化量ＤＰＢＳＬＢより大きいか否かを判別し（ステップＳ５５）、ＤＰＢ＞ＤＰＢＳＬＢであるときは、リッチ補正項ＤＡＦＲを負荷増加時用所定値ＤＡＦＲＰＢに設定して（ステップＳ５６）、前記ステップＳ９１（図７）に進む。
【００５８】
ステップＳ５５の答が否定（ＮＯ）、即ちＤＰＢ≦ＤＰＢＳＬＢであるときは、失火検知により空燃比のリッチ化が必要であることを「１」で示すリッチ化要求フラグＦＭＦＬＢＲＩＣＨが「１」か否かを判別する（ステップＳ７１）。その結果、ＦＭＦＬＢＲＩＣＨ＝０のときは、回転変動量ＤＭＳＳＬＢの第１の上側閾値（α×ＤＭＳＢＡＶＥ）（α＞１．０，図９（ｂ）参照）を決定するための係数αを通常時用所定値ＳＬＢＡＬＰＨに設定する一方（ステップＳ７２）、ＦＭＦＬＢＲＩＣＨ＝１であるときは、係数αを失火検知時用所定値ＳＬＢＡＬＰＭＦ（＜ＳＬＢＡＬＰＨ）に設定して（ステップＳ７３）、図７のステップＳ７４に進む。
【００５９】
ステップＳ７４では、回転変動量ＤＭＳＳＬＢが第２の下側閾値ＭＳＬＥＡＮ１（図９（ｂ）参照）より小さいか否かを判別し、ＤＭＳＳＬＢ＜ＭＳＬＥＡＮ１であるときは、さらに第１の下側閾値（β×ＤＭＳＢＡＶＥ）（β＜１．０）より小さいか否かを判別する（ステップＳ７５）。
【００６０】
ステップＳ７５で、ＤＭＳＳＬＢ＜（β×ＤＭＳＢＡＶＥ）であるときは、リーン補正項ＤＡＦＬを第１の所定値ＤＡＦＬ１に設定して（ステップＳ７６）、またＤＭＳＳＬＢ≧（β×ＤＭＳＢＡＶＥ）であるときは、第１の所定値ＤＡＦＬ１より小さい第２の所定値ＤＡＦＬ２に設定して（ステップＳ７７）、ステップＳ８２に進む。
【００６１】
ステップＳ８２では、図５のステップＳ３１で算出したＫＬＳＡＦ値の変化量ＤＫＬＳＡＦの絶対値が上記リーン補正項ＤＡＦＬより小さいか否かを判別し、｜ＤＫＬＳＡＦ｜≧ＤＡＦＬであるときは、次式（９）により前回値ＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）からリーン補正項ＤＡＦＬを減算して今回値ＫＬＳＡＦ（Ｎ）の再設定を行って本処理を終了する。
【００６２】
ＫＬＳＡＦ（Ｎ）＝ＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）−ＤＡＦＬ …（９）
このように、｜ＤＫＬＳＡＦ｜≧ＤＡＦＬであって、前回値ＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）に対する今回値ＫＬＡＳＡＦ（Ｎ）の減少量が上記リーン補正項以上のときは、減少量が回転変動量ＤＭＳＳＬＢに応じて設定されたＤＡＦＬ値となるように今回値ＫＬＳＡＦ（Ｎ）値を再設定して、過度のリーン化を防止している。
【００６３】
また、｜ＤＫＬＳＡＦ｜＜ＤＡＦＬであるときは、ステップＳ８４に進んで、ＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）＜１．０であることを「１」で示すリーンフラグＦＳＬＢが「１」か否かを判別し、ＦＳＬＢ＝０であるときは直ちに、またＦＳＬＢ＝１であるときはリーンフィードバックフラグＦＳＬＢＦＢを「１」に設定して（ステップＳ８５）、ＤＡＦＬによる減算を行わずにＫＬＳＡＦ（Ｎ）＝ＫＯＢＪ（Ｎ）として、本処理を終了する。
【００６４】
前記ステップＳ７４の答が否定（ＮＯ）、即ちＤＭＳＳＬＢ≧ＭＳＬＥＡＮ１であるときは、回転変動量ＤＭＳＳＬＢが第２の上側閾値ＭＳＬＥＡＮ２（図９（ｂ）参照）より小さいか否かを判別し（ステップＳ７８）、ＤＭＳＳＬＢ＜ＭＳＬＥＡＮ２であるときは、さらにＤＭＳＳＬＢ値が第１の上側閾値（α×ＤＭＳＢＡＶＥ）より小さいか否かを判別し（ステップＳ７９）、ＤＭＳＳＬＢ＜（α×ＤＭＳＢＡＶＥ）であるときは、さらにＤＭＳＳＬＢ値が第１の下側閾値（β×ＤＭＳＢＡＶＥ）より小さいか否かを判別する。
【００６５】
そしてステップＳ８０の答が肯定（ＹＥＳ）、即ちＤＭＳＳＬＢ＜（β×ＤＭＳＢＡＶＥ）であるときは、リーン補正項ＤＡＦＬを第３の所定値ＤＡＦＬ３（＜ＤＡＦＬ１）に設定して、前記ステップＳ８２に進む。
【００６６】
またステップＳ８０の答が否定（ＮＯ）、即ちＤＭＳＳＬＢ≧（β×ＤＭＳＢＡＶＥ）であるときは、ＫＬＳＡＦ値を前回値保持として（ステップＳ８６）、本処理を終了する。
【００６７】
前記ステップＳ７８の答が否定（ＮＯ）、即ちＤＭＳＳＬＢ≧ＭＳＬＥＡＮ２であるときは、さらにＤＭＳＳＬＢ値が第１の上側閾値（α×ＤＭＳＢＡＶＥ）より小さいか否かを判別する（ステップＳ８７）。その結果、ＤＭＳＳＬＢ≧（α×ＤＭＳＢＡＶＥ）であるときは、リッチ補正項ＤＡＦＲを第１の所定値ＤＡＦＲ１に設定して、またＤＭＳＳＬＢ＜（α×ＤＭＳＢＡＶＥ）であるときは、第１の所定値ＤＡＦＲ１より小さい第２の所定値ＤＡＦＲ２に設定して（ステップＳ８９）、前記ステップＳ９１に進む。
【００６８】
また、前記ステップＳ７９の答が否定（ＮＯ）、即ちＤＭＳＳＬＢ≧（α×ＤＭＳＢＡＶＥ）であるときは、リッチ補正項ＤＡＦＲを第３の所定値ＤＡＦＲ３（＜ＤＡＦＲ１）に設定して（ステップＳ８８）、前記ステップＳ９１に進む。
【００６９】
このように、回転変動量ＤＭＳＳＬＢが大きいときは、ＤＭＳＳＬＢ値が大きいほどリッチ補正項ＤＡＦＲをより大きな値に設定し、燃焼状態がさらに悪化することを防止している。
【００７０】
図６に戻り、ステップＳ５１の答が否定（ＮＯ）、即ちＦＳＬＢＦＢ＝０であるときは、前回値ＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）が所定値ＫＬＳＡＦＸ１より大きいか否かを判別し（ステップＳ５７）、ＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）＞ＫＬＳＡＦＸ１であるときは、リーン補正項ＤＡＦＬを第４の所定値ＤＡＦＬＸ１に設定して（ステップＳ５８）、前記ステップＳ８２に進む。
【００７１】
また、ステップＳ５７でＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）≦ＫＬＳＡＦＸ１であるときは、所定の高負荷運転状態であることを「１」で示す高負荷フラグＦＳＬＢＰＺＮが「１」か否かを判別し（ステップＳ５９）、ＦＳＬＢＰＺＮ＝０であるときは、さらに前回値ＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）が所定値ＫＬＳＡＦＸ２（＜ＫＬＳＡＦＸ１）より大きいか否かを判別する（ステップＳ６２）。そして、ＦＳＬＢＰＺＮ＝１のとき又はＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）≦ＫＬＳＡＦＸ２であるときは、ステップＳ６０に進んで回転変動量ＤＭＳＳＬＢの平均値ＤＭＳＢＡＶＥの初期化を行うとともに、リーンフィードバックフラグＦＳＬＢＦＢを「１」に設定して（ステップＳ６１）、前記ステップＳ７１に進む。ここで、平均値ＤＭＳＢＡＶＥの初期化は、ＤＭＳＢＡＶＥ＝ＤＭＳＳＬＢ（Ｎ）とすることにより行う。
【００７２】
前記ステップＳ６２の答が肯定（ＹＥＳ）、即ちＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）＞ＫＬＳＡＦＸ２であるときは、回転変動量ＤＭＳＳＬＢが第２の上側閾値ＭＳＬＥＡＮ２より大きいか否かを判別し（ステップＳ６３）、ＤＭＳＳＬＢ≦ＭＳＬＥＡＮ２であるときは、リーン補正項ＤＡＦＬを第５の所定値ＤＡＦＬＸ２に設定して（ステップＳ６７）、前記ステップＳ８２に進む。
【００７３】
また、ステップＳ６３でＤＭＳＳＬＢ＞ＭＳＬＥＡＮ２であって燃焼状態が悪化したときは、ステップＳ６０、Ｓ６１と同様に平均値ＤＭＳＢＡＶＥの初期化を行うとともにリーンフィードバックフラグＦＳＬＢＦＢを「１」に設定し（ステップＳ６４、Ｓ６５）、さらにリッチ補正項ＤＡＦＲに第４の所定値ＤＡＦＲＸを設定して（ステップＳ６６）、前記ステップＳ９１に進む。
【００７４】
なお、上述した図６及び７の処理で使用する第２の下側閾値ＭＳＬＥＡＮ１及び第２の上側閾値ＭＳＬＥＡＮ２は、図示しない処理により以下のように設定される。
【００７５】
即ち、先ずエンジン回転数ＮＥに応じて図８（ａ）にテーブルを検索して、閾値ＭＳＬＥＡＮ１，ＭＳＬＥＡＮ２の上限値ＭＳＬＥＡＮ１Ｈ，ＭＳＬＥＡＮ２Ｈ及び下限値ＭＳＬＥＡＮ１Ｌ，ＭＳＬＥＡＮ２Ｌを決定する。次いで、同図（ｂ）に示すように、吸気管内絶対圧ＰＢＡが上限値ＰＢＭＳＨ以上であるときは、閾値ＭＳＬＥＡＮ１，ＭＳＬＥＡＮ２として、上限値ＭＳＬＥＡＮ１Ｈ，ＭＳＬＥＡＮ２Ｈを採用し、吸気管内絶対圧ＰＢＡが下限値ＰＢＭＳＬ以下であるときは、下限値ＭＳＬＥＡＮ１Ｌ，ＭＳＬＥＡＮ２Ｌを採用し、ＰＢＭＳＬ＜ＰＢＡ＜ＰＢＭＳＨであるときは、補間演算によりＭＳＬＥＡＮ１値及びＭＳＬＥＡＮ２値を決定する。
【００７６】
さらに、表１に示すように、当該車両がＭＴ（マニュアルトランスミッション）車かＡＴ（オートマチックトランスミッション）車か及びギヤ比に応じて、補正係数ＫＭＳＧＲｉＭ（ｉ＝３，４，５）及びＫＭＳＧＲｊＡ（ｊ＝２，３，４）を決定し、図８のテーブル検索値に乗算することにより、最終的な閾値ＭＳＬＥＡＮ１及びＭＳＬＥＡＮ２を算出する。
【００７７】
【表１】
なお、各補正係数値は、ＫＭＳＧＲ３Ｍ＜ＫＭＳＧＲ４Ｍ＜ＫＭＳＧＲ５Ｍ，ＫＭＳＧＲ２Ａ＜ＫＭＳＧＲ３Ａ＜ＫＭＳＧＲ４Ａとなるように設定されている。また、表１中の「ＣＶＴ」は無段変速機を意味し、ＡＴ車の２速、３速、４速相当の変速比のとき、それぞれＫＭＳＧＲ２Ａ、ＫＭＳＧＲ３Ａ、ＫＭＳＧＲ４Ａを使用する。
【００７９】
上記図７の処理により、回転変動量ＤＭＳＳＬＢと、その値に応じて選択されるリーンバーン補正係数ＫＬＳＡＦの補正項ＤＡＦＲ，ＤＡＦＬの設定値ＤＡＦＲ１〜３，ＤＡＦＬ１〜３とをまとめると、以下のようになる。即ち、ＤＭＳＳＬＢ値が上側閾値ＭＳＬＥＡＮ２又はα×ＤＭＳＢＡＶＥ以上となると、ＤＭＳＳＬＢ値が増加するほど、リッチ補正項ＤＡＦＲが大きな値に設定され、下側閾値ＭＳＬＥＡＮ１又はβ×ＤＭＳＢＡＶＥより小さくなると、ＤＭＳＳＬＢ値が減少するほど、リーン補正項ＤＡＦＬが大きな値に設定され、ＤＭＳＳＬＢ値が上側閾値と下側閾値の間にあるときは、リーンバーン補正係数ＫＬＳＡＦは前回値保持とされる。
【００８０】
１）ＤＭＳＳＬＢ≧ＭＳＬＥＡＮ２かつＤＭＳＳＬＢ≧α×ＤＭＳＢＡＶＥであるとき、ＤＡＦＲ＝ＤＡＦＲ１
２）α×ＤＭＳＢＡＶＥ＞ＤＭＳＳＬＢ≧ＭＳＬＥＡＮ２であるとき、ＤＡＦＲ＝ＤＡＦＲ２（＜ＤＦＲ１）
３）ＭＳＬＥＡＮ２＞ＤＭＳＳＬＢ≧α×ＤＭＳＢＡＶＥであるとき、ＤＡＦＲ＝ＤＡＦＲ３（＜ＤＦＲ１）
４）ＤＭＳＳＬＢ＜ＭＳＬＥＡＮ２かつＤＭＳＳＬＢ＜α×ＤＭＳＢＡＶＥかつＤＭＳＳＬＢ≧ＭＳＬＥＡＮ１かつＤＭＳＳＬＢ≧β×ＤＭＳＢＡＶＥであるとき、ＫＬＳＡＦ（Ｎ）＝ＫＬＳＡＦ（Ｎ−１）（前回値保持）
５）β×ＤＭＳＢＡＶＥ＞ＤＭＳＳＬＢ≧ＭＳＬＥＡＮ１であるとき、ＤＡＦＬ＝ＤＡＦＬ３（＜ＤＦＬ１）
６）ＭＳＬＥＡＮ１＞ＤＭＳＳＬＢ≧β×ＤＭＳＢＡＶＥであるとき、ＤＡＦＬ＝ＤＡＦＬ２（＜ＤＦＬ１）
７）ＤＭＳＳＬＢ＜ＭＳＬＥＡＮ１かつＤＭＳＳＬＢ＜β×ＤＭＳＢＡＶＥであるとき、ＤＡＦＬ＝ＤＡＦＬ１
以上のように本実施形態によれば、図９に示すように、回転変動量ＤＭＳＳＬＢの増加又は減少の度合いに応じて、リーンバーン補正係数ＫＬＳＡＦのリッチ補正項ＤＡＦＲ又はリーン補正項ＤＡＦＬが決定されるので、エンジンの運転性を悪化させない範囲で良好な燃費特性を得ることができる。しかも、本実施の形態では、回転変動量ＤＭＳＳＬＢをその平均値ＤＭＳＢＡＶＥに応じて算出される第１の閾値（α×ＤＭＳＢＡＶＥ），（β×ＤＭＳＢＡＶＥ）と比較し、その比較結果に応じてリーンバーン補正係数ＫＬＳＡＦを設定するようにしたので、エンジンの部品の量産ばらつきや劣化度合いに拘わらず、良好なリーンフィードバック制御、即ち、運転性が悪化しない範囲で最良の燃費を達成するリーンフィードバック制御が可能となる。
【００８１】
さらに本実施形態では、第２の閾値ＭＳＬＥＡＮ１，ＭＳＬＥＡＮ２も使用して、リーンバーン補正係数ＫＬＳＡＦの補正項ＤＡＦＲ，ＤＡＦＬを決定するようにしたので、よりきめの細かい制御を行うことができる。さらに、第２の閾値ＭＳＬＥＡＮ１，ＭＳＬＥＡＮ２は、エンジン回転数ＮＥ、吸気管内絶対圧ＰＢＡ及びギヤ比（変速比）に応じて決定するようにしたので、エンジン又は車両の運転状態に適した最適のリーンフィードバック制御が可能となる。
【００８２】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、リーンフィードバック制御の実行時に、検出された回転変動に応じて回転変動の上側閾値と下側閾値とが算出され、検出された回転変動と算出された各閾値とが比較され、該比較の結果に応じて供給燃料量が補正され、さらに、回転変動の増加又は減少の度合いに応じて供給燃料量に対する補正が行われるので、機関の部品の量産ばらつきや劣化度合いに拘わらず、良好なリーンフィードバック制御、即ち、運転性が悪化しない範囲で最良の燃費を達成するリーンフィードバック制御が可能となる。
また、本発明によれば、平均化された回転変動値に所定係数を乗算して上側閾値と下側閾値とが算出され、検出された回転変動と各閾値との比較の結果に応じて供給燃料量が補正されるので、同様に、運転性が悪化しない範囲で最良の燃費を達成するリーンフィードバック制御が可能となる。
また、本発明によれば、リーンフィードバック制御の実行時に、検出された回転変動と算出された各閾値との比較の結果に応じて供給燃料量を補正する際に、回転変動が上側閾値より大きいときには、供給燃料量がリッチ側に補正され、回転変動が下側閾値より小さいときに供給燃料量がリーン側に補正されるので、同様に、運転性が悪化しない範囲で最良の燃費を達成するリーンフィードバック制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関及びその制御装置を示す図である。
【図２】機関の回転変動量（ＤＭＳＳＬＢ）を検出する処理のフローチャートである。
【図３】機関の回転速度を表すパラメータの計測とクランク軸の回転角度との関係を説明するための図である。
【図４】リーンバーン制御処理のフローチャートである。
【図５】リーンバーン補正係数（ＫＬＳＡＦ）のリミット処理のフローチャートである。
【図６】リーンバーン補正係数（ＫＬＳＡＦ）のフィードバック処理のフローチャートである。
【図７】リーンバーン補正係数（ＫＬＳＡＦ）のフィードバック処理のフローチャートである。
【図８】第２の閾値（ＭＳＬＥＡＮ１，２）を決定するためのテーブルを示す図である。
【図９】回転変動量（ＤＭＳＳＬＢ）とリーンバーン補正係数（ＫＬＳＡＦ）との関係を示す図である。
【符号の説明】
１ 内燃エンジン
５ 電子コントロールユニット
６ 燃料噴射弁
８ 吸気管内絶対圧センサ
１１ クランク角センサ
２０ 車速センサ
２１ ギヤ位置センサ
Claims (5)
- 内燃機関または該機関が搭載される車両の運転状態に応じてリーンフィードバック制御の実行を設定する設定手段と、前記機関への供給燃料量を演算する供給燃料量演算手段と、前記機関の回転変動を検出する回転変動検出手段と、前記リーンフィードバック制御の実行時に、前記該回転変動検出手段により検出された回転変動に応じて前記供給燃料量を補正する燃料供給量補正手段とを備え、
前記燃料供給量補正手段は、前記回転変動検出手段により検出された回転変動に応じて回転変動の上側閾値と下側閾値とを算出する回転変動基準値算出手段と、前記回転変動検出段により検出された回転変動と前記回転変動基準値算出手段により算出された各閾値とを比較する比較手段と、前記比較手段の出力に応じて前記供給燃料量を補正する補正手段とを有し、
前記補正手段は、前記回転変動の増加又は減少の度合いに応じてさらに前記供給燃料量に対する補正を行うことを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記補正手段は、前記回転変動が前記上側閾値以上であるときは、前記回転変動が増加するほど前記供給燃料量を大きく補正することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
- 前記補正手段は、前記回転変動が前記下側閾値より小さいときは、前記回転変動が減少するほど前記供給燃料量を大きく補正することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
- 内燃機関または該機関が搭載される車両の運転状態に応じてリーンフィードバック制御の実行を設定する設定手段と、前記機関への供給燃料量を演算する供給燃料量演算手段と、前記機関の回転変動を検出する回転変動検出手段と、前記リーンフィードバック制御の実行時に、前記該回転変動検出手段により検出された回転変動に応じて前記供給燃料量を補正する燃料供給量補正手段とを備え、
前記燃料供給量補正手段は、前記回転変動検出手段により検出された回転変動に応じて回転変動の上側閾値と下側閾値とを算出する回転変動基準値算出手段と、前記回転変動検出段により検出された回転変動と前記回転変動基準値算出手段により算出された各閾値とを比較する比較手段と、前記比較手段の出力に応じて前記供給燃料量を補正する補正手段とを有し、
前記回転変動基準値算出手段は、前記回転変動を平均化する平均化手段をさらに有し、前記平均化手段の出力に所定係数を乗算して前記上側閾値と前記下側閾値とを算出することを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 内燃機関または該機関が搭載される車両の運転状態に応じてリーンフィードバック制御の実行を設定する設定手段と、前記機関への供給燃料量を演算する供給燃料量演算手段と、前記機関の回転変動を検出する回転変動検出手段と、前記リーンフィードバック制御の実行時に、前記該回転変動検出手段により検出された回転変動に応じて前記供給燃料量を補正する燃料供給量補正手段とを備え、
前記燃料供給量補正手段は、前記回転変動検出手段により検出された回転変動に応じて回転変動の上側閾値と下側閾値とを算出する回転変動基準値算出手段と、前記回転変動検出段により検出された回転変動と前記回転変動基準値算出手段により算出された各閾値とを比較する比較手段と、前記比較手段の出力に応じて前記供給燃料量を補正する補正手段とを有し、
前記補正手段は、前記回転変動が前記上側閾値より大きいときに前記供給燃料量をリッチ側に補正し、前記回転変動が前記下側閾値より小さいときに前記供給燃料量をリーン側に補正することを特徴とする内燃機関の制御装置。
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