JP2008128160A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの各気筒の燃料噴射弁の噴射特性の変化による噴射量の誤差を補正することができて、各気筒の空燃比の気筒間ばらつきを精度良く検出できるようにする。
【解決手段】エンジン運転状態が定常状態で高負荷領域のときと低負荷領域のときに、空燃比センサ３７の出力に基づいて各気筒の空燃比の気筒間ばらつきを検出して、各気筒の空燃比の気筒間ばらつきが小さくなるように各気筒の空燃比補正係数（燃料噴射量の補正係数）を算出し、各気筒の空燃比補正係数に基づいて各気筒の燃料噴射弁２０の噴射量誤差を求める。これらの低負荷領域と高負荷領域で検出した各気筒の燃料噴射弁２０の噴射量誤差に基づいて各気筒の燃料噴射弁２０の噴射特性を学習し、その学習結果に基づいて各気筒の燃料噴射弁２０の燃料噴射量を制御する。この学習された噴射特性により燃料制御を実施した結果としての検出空燃比に基づいて空燃比の気筒間ばらつきを求める。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の各気筒毎に燃料噴射弁を設け、複数の気筒の排出ガスが合流する排気合流部に空燃比センサを設置した内燃機関の制御装置に関する発明である。

近年、内燃機関の空燃比制御精度を向上させるために、特許文献１（特開２００５−２０７４０５号公報）に記載されているように、複数の気筒の排出ガスが合流する排気合流部に設置した１つの空燃比センサの検出値（排気合流部の空燃比）に基づいて各気筒の空燃比を推定して各気筒の空燃比の気筒間ばらつき（例えば基準空燃比に対する偏差）を算出し、各気筒の空燃比の気筒間ばらつきが小さくなるように各気筒の空燃比補正量を算出して各気筒の空燃比（例えば燃料噴射量）を気筒毎に制御する気筒別空燃比制御を実施するようにしたものがある。

また、特許文献２（特開平２−７８７５０号公報）に記載されているように、アイドル運転時に、エンジン運転状態に基づいて燃料噴射量の目標値を算出すると共に、全気筒の燃料噴射量の平均値を算出し、これらの目標値と平均値との差を用いて各気筒の燃料噴射量を補正して各気筒の最終的な燃料噴射量を決定することで、アイドル運転時に各気筒の燃料噴射量がばらついていても全気筒の燃料噴射量の平均値が目標値に収束するようにしたものがある。
特開２００５−２０７４０５号公報 特開平２−７８７５０号公報（第４頁、第５図等）

ところで、図３に破線で示すように、燃料噴射弁の個体差（製造ばらつきや経時劣化等）によって燃料噴射弁の噴射特性（噴射時間と噴射量との関係）が標準品の噴射特性に対して変化すると、燃料噴射弁の噴射時間が同一でも噴射量に誤差（標準品の噴射量に対する偏差）が生じる。

このように燃料噴射弁の噴射特性の変化によって噴射量に誤差が生じると、上記特許文献１のように空燃比センサの出力に基づいて各気筒の空燃比の気筒間ばらつきを算出するシステムでは、燃料噴射弁の噴射量の誤差の影響が空燃比の気筒間ばらつきに含まれてしまうため、例えば燃料蒸発ガス（エバポガス）やブローバイガスの吸気系への導入等の外乱による各気筒の空燃比の気筒間ばらつきを精度良く検出できなくなる。このため、各気筒の空燃比補正量を精度良く算出することができず、外乱による各気筒の空燃比の気筒間ばらつきを精度良く補正することができないという問題がある。

上記特許文献２の技術は、アイドル運転時に各気筒の燃料噴射量がばらついていても全気筒の燃料噴射量の平均値を目標値に収束させる技術であるため、燃料噴射弁の噴射特性の変化による噴射量の誤差を気筒毎に補正することができず、上述した問題を解決することができない。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、各気筒の燃料噴射弁の噴射特性の変化による噴射量の誤差を補正することができ、各気筒の空燃比の気筒間ばらつきを精度良く検出することができる内燃機関の制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、内燃機関の各気筒毎に燃料噴射弁を設けると共に、複数の気筒の排出ガスが合流する排気合流部に空燃比センサを設置した内燃機関の制御装置において、空燃比センサの出力に基づいて各気筒の空燃比の気筒間ばらつきを気筒間ばらつき検出手段により検出して、内燃機関の複数の運転領域で検出した各気筒の空燃比の気筒間ばらつきに基づいて各気筒の燃料噴射弁の噴射特性を噴射特性学習手段により学習し、学習した各気筒の燃料噴射弁の噴射特性に基づいて各気筒の燃料噴射弁を噴射制御手段により制御するようにしたものである。

燃料噴射弁の噴射特性（噴射時間と噴射量との関係）の変化によって噴射量に誤差が生じると、その噴射量の誤差の影響が空燃比の気筒間ばらつきに含まれるため、各気筒の空燃比の気筒間ばらつきは、各気筒の燃料噴射弁の噴射量の誤差を反映した情報となる。

また、図３に示すように、一般に、燃料噴射弁の噴射特性は、通常の使用領域では噴射時間に対して噴射量がほぼ直線的に変化するため、少なくとも２点で噴射量誤差（標準品の噴射量に対する偏差）を把握することができれば、燃料噴射弁の噴射特性を推定することが可能となる。

従って、複数の運転領域で検出した各気筒の空燃比の気筒間ばらつき（つまり各気筒の燃料噴射弁の噴射量の誤差を反映した情報）を用いれば、複数の運転領域における各気筒の燃料噴射弁の噴射量誤差を把握することができ、各気筒の燃料噴射弁の噴射特性において少なくとも２点で噴射量誤差を把握することができるため、各気筒の燃料噴射弁の噴射特性を推定して学習することができる。

このようにして学習した各気筒の燃料噴射弁の噴射特性に基づいて各気筒の燃料噴射弁を制御すれば、ほぼ全ての運転領域で各気筒の燃料噴射弁の噴射特性の変化による噴射量の誤差を補正することができ、外乱（例えば燃料蒸発ガスやブローバイガスの吸気系への導入等）による各気筒の空燃比の気筒間ばらつきを精度良く検出することができる。これにより、各気筒の空燃比補正量を精度良く算出することができ、外乱による各気筒の空燃比の気筒間ばらつきを精度良く補正することが可能となる。

この場合、請求項２のように、内燃機関の運転状態が定常状態のときに複数の運転領域で検出した各気筒の空燃比の気筒間ばらつきに基づいて各気筒の燃料噴射弁の噴射特性を学習するようにしても良い。内燃機関の運転状態（燃料噴射量や吸入空気量等）がほぼ一定となる定常状態のときには、各気筒の空燃比が安定して、各気筒の空燃比の気筒間ばらつきが各気筒の燃料噴射弁の噴射量の誤差を精度良く反映した情報となるため、内燃機関の運転状態が定常状態のときに検出した各気筒の空燃比の気筒間ばらつきに基づいて各気筒の燃料噴射弁の噴射特性を学習すれば、各気筒の燃料噴射弁の噴射特性を精度良く学習することができる。

また、請求項３のように、内燃機関の高負荷領域と低負荷領域で検出した各気筒の空燃比の気筒間ばらつきに基づいて各気筒の燃料噴射弁の噴射特性を学習するようにしても良い。内燃機関の高負荷領域と低負荷領域で検出した各気筒の空燃比の気筒間ばらつき（つまり各気筒の燃料噴射弁の噴射量の誤差を反映した情報）を用いれば、各気筒の燃料噴射弁の噴射特性において、高負荷領域に対応した噴射量誤差と低負荷領域に対応した噴射量誤差の両方を把握することができると共に、ある程度離れた２点の噴射量誤差を把握することができるため、各気筒の燃料噴射弁の噴射特性を精度良く推定することができ、各気筒の燃料噴射弁の噴射特性の学習精度を更に向上させることができる。

更に、請求項４のように、各気筒の燃料噴射弁の噴射特性の学習結果に基づいて各気筒の燃料噴射量を補正した後、その結果としての空燃比センサの出力に基づいて各気筒の空燃比の気筒間ばらつきを検出するようにしても良い。このようにすれば、各気筒の空燃比の気筒間ばらつきを精度良く検出することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。
内燃機関である例えば直列４気筒のエンジン１１の吸気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４が設けられている。このエアフローメータ１４の下流側には、モータ等によって開度調節されるスロットルバルブ１５とスロットル開度を検出するスロットル開度センサ１６とが設けられている。

更に、スロットルバルブ１５の下流側には、サージタンク１７が設けられ、このサージタンク１７には、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１８が設けられている。また、サージタンク１７には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド１９が設けられ、各気筒の吸気マニホールド１９の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁２０が取り付けられている。エンジン運転中は、燃料タンク２１内の燃料が燃料ポンプ２２によりデリバリパイプ２３に送られ、各気筒の噴射タイミング毎に各気筒の燃料噴射弁２０から燃料が噴射される。デリバリパイプ２３には、燃料圧力（燃圧）を検出する燃圧センサ２４が取り付けられている。

また、エンジン１１には、吸気バルブ２５と排気バルブ２６の開閉タイミングをそれぞれ可変する可変バルブタイミング機構２７，２８が設けられている。更に、エンジン１１には、吸気カム軸２９と排気カム軸３０の回転に同期してカム角信号を出力する吸気カム角センサ３１と排気カム角センサ３２が設けられていると共に、エンジン１１のクランク軸の回転に同期して所定クランク角毎（例えば３０℃Ａ毎）にクランク角信号のパルスを出力するクランク角センサ３３が設けられている。

一方、エンジン１１の各気筒の排気マニホールド３５が合流する排気合流部３６には、排出ガスの空燃比を検出する空燃比センサ３７が設置され、この空燃比センサ３７の下流側に排出ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ等を浄化する三元触媒等の触媒３８が設けられている。

上述した空燃比センサ３７等の各種センサの出力は、エンジン制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）４０に入力される。このＥＣＵ４０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて各気筒の燃料噴射弁２０の燃料噴射量や点火時期を制御する。

また、ＥＣＵ４０は、後述する図４の気筒別空燃比制御ルーチンを実行することで、エンジン運転中に空燃比センサ３７の検出値（排気合流部３６を流れる排出ガスの空燃比）と各気筒の空燃比とを関連付けたモデル（以下「気筒別空燃比推定モデル」という）を用いて空燃比センサ３７の検出値に基づいて各気筒の空燃比を推定し、各気筒の推定空燃比と基準空燃比（全気筒の推定空燃比の平均値又は制御目標値）との偏差を算出することで、各気筒の空燃比の気筒間ばらつきを算出する。そして、各気筒の空燃比の気筒間ばらつきが小さくなるように各気筒の空燃比補正係数（各気筒の燃料噴射量の補正係数）を算出し、その算出結果に基づいて各気筒の燃料噴射量を補正することで、各気筒に供給する混合気の空燃比を各気筒毎に補正して各気筒の空燃比の気筒間ばらつきを小さくするように制御する気筒別空燃比制御を実施する。

尚、この気筒別空燃比制御における各気筒の空燃比の気筒間ばらつきの検出は、エンジン運転状態が過渡状態のときも定常状態のときも実施する。また、燃料蒸発ガスやブローバイガスの吸気系への導入や他の補正制御による各気筒の空燃比のずれ量が検出できる場合には、燃料蒸発ガスやブローバイガスの吸気系への導入中や他の補正制御中に各気筒の空燃比の気筒間ばらつきの検出を実施しても良い。

ところで、図３に破線で示すように、燃料噴射弁２０の個体差（製造ばらつきや経時劣化等）によって燃料噴射弁２０の噴射特性（噴射時間と噴射量との関係）が標準品の噴射特性に対して変化すると、燃料噴射弁２０の噴射時間が同一でも噴射量に誤差（標準品の噴射量に対する偏差）が生じる。

このように燃料噴射弁２０の噴射特性の変化によって噴射量に誤差が生じると、空燃比センサ３７の出力に基づいて各気筒の空燃比の気筒間ばらつきを算出するシステムでは、燃料噴射弁２０の噴射量の誤差の影響が空燃比の気筒間ばらつきに含まれてしまうため、例えば燃料蒸発ガスやブローバイガスの吸気系への導入等の外乱による各気筒の空燃比の気筒間ばらつきを精度良く検出できなくなる。このため、各気筒の空燃比補正係数を精度良く算出することができず、外乱による各気筒の空燃比の気筒間ばらつきを精度良く補正することができなくなる。

この対策として、ＥＣＵ４０は、後述する図５及び図６の各ルーチンを実行することで、エンジン１１の複数の運転領域で検出した各気筒の空燃比の気筒間ばらつきに基づいて各気筒の燃料噴射弁２０の噴射特性を学習し、学習した各気筒の燃料噴射弁２０の噴射特性に基づいて各気筒の燃料噴射弁２０を制御する。

具体的には、エンジン運転状態が定常状態で高負荷領域のときと低負荷領域のときに、それぞれ空燃比センサ３７の出力に基づいて各気筒の空燃比の気筒間ばらつきを検出して、各気筒の空燃比の気筒間ばらつきが小さくなるように各気筒の空燃比補正係数（各気筒の燃料噴射量の補正係数）を算出し、各気筒の空燃比補正係数に基づいて各気筒の燃料噴射弁２０の噴射量誤差（標準品の噴射量に対する偏差）を次のようにして求める。

燃料噴射弁２０の噴射量が標準品の噴射量に対して増加方向にずれていると、図２及び図３にＡで示すように、空燃比補正係数が基準値（例えば１．０）に対して減少し、反対に、燃料噴射弁２０の噴射量が標準品の噴射量に対して減少方向にずれると、図２及び図３にＢで示すように、空燃比補正係数が基準値に対して増加する。

従って、図２及び図３にＡで示すように、空燃比補正係数が基準値に対してＸ％減少した場合には、燃料噴射弁２０の噴射量誤差を（＋Ｘ％）として求め、図２及び図３にＢで示すように、空燃比補正係数が基準値に対してＹ％増加した値の場合には、燃料噴射弁２０の噴射量誤差を（−Ｙ％）として求める。

図３に示すように、一般に、燃料噴射弁２０の噴射特性は、通常の使用領域では噴射時間に対して噴射量がほぼ直線的に変化するため、少なくとも２点で噴射量誤差（標準品の噴射量に対する偏差）を把握することができれば、燃料噴射弁２０の噴射特性を推定することが可能となる。

高負荷領域と低負荷領域の両方で各気筒の燃料噴射弁２０の噴射量誤差を検出した後、低負荷領域で検出した各気筒の燃料噴射弁２０の噴射量誤差及びそのときの噴射時間と、高負荷領域で検出した各気筒の燃料噴射弁２０の噴射量誤差及びそのときの噴射時間とに基づいて、各気筒の燃料噴射弁２０の噴射特性マップ（噴射時間と噴射量との関係）を作成し、これらの燃料噴射弁２０の噴射特性マップをＥＣＵ４０のバックアップＲＡＭ等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶することで、各気筒の燃料噴射弁２０の噴射特性を学習する。

そして、各気筒毎に学習した燃料噴射弁２０の噴射特性マップを参照して、各気筒毎に要求噴射量に応じた噴射時間を設定して、各気筒の燃料噴射弁２０の燃料噴射量を制御する。これにより、ほぼ全ての運転領域で各気筒の燃料噴射弁２０の噴射特性の変化による噴射量の誤差を補正する。

尚、この噴射制御における各気筒の空燃比の気筒間ばらつきの検出は、エンジン運転状態が定常状態のときのみ実施する。また、燃料蒸発ガスやブローバイガスの吸気系への導入や他の補正制御による各気筒の空燃比のずれ量が検出できる場合には、燃料蒸発ガスやブローバイガスの吸気系への導入中や他の補正制御中に各気筒の空燃比の気筒間ばらつきの検出を実施しても良い。
以下、ＥＣＵ４０が実行する図４乃至図６の各プログラムの処理内容を説明する。

［気筒別空燃比制御ルーチン］
図４に示す気筒別空燃比制御ルーチンは、ＥＣＵ４０の電源オン中に所定周期で実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、空燃比センサ３７の出力（空燃比検出値）を読み込む。この後、ステップ１０２に進み、気筒別空燃比推定モデルを用いて今回の空燃比推定対象となる気筒の空燃比を空燃比センサ３７の検出値に基づいて推定する。

この後、ステップ１０３に進み、各気筒の推定空燃比と基準空燃比（全気筒の推定空燃比の平均値又は制御目標値）との偏差を算出することで、各気筒の空燃比の気筒間ばらつきを算出した後、ステップ１０４に進み、各気筒の空燃比の気筒ばらつきが小さくなるように各気筒の空燃比補正係数（各気筒の燃料噴射量の補正係数）を算出する。

この後、ステップ１０５に進み、各気筒の空燃比補正係数に基づいて各気筒の燃料噴射量を補正することで、各気筒に供給する混合気の空燃比を各気筒毎に補正して各気筒の空燃比の気筒間ばらつきを小さくするように制御する気筒別空燃比制御を実施する。

［噴射制御ルーチン］
図５に示す噴射制御ルーチンは、ＥＣＵ３５の電源オン中に所定周期で実行され、特許請求の範囲でいう噴射制御手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ２０１で、今回のエンジン運転中に各気筒の燃料噴射弁２０の噴射特性マップを作成したか否かを判定する。

このステップ２０１で、各気筒の燃料噴射弁２０の噴射特性マップを作成していないと判定された場合には、ステップ２０２に進み、後述する図６の噴射特性学習ルーチンを実行して、各気筒の燃料噴射弁２０の噴射特性マップを作成して学習する。

この後、ステップ２０３に進み、各気筒毎に学習した燃料噴射弁２０の噴射特性マップを参照して、各気筒毎に要求噴射量に応じた噴射時間を設定して、各気筒の燃料噴射弁２０の燃料噴射量を制御する。

このようにして各気筒の燃料噴射弁２０の噴射特性の学習結果に基づいて各気筒の燃料噴射量を補正した後、ステップ２０４に進み、気筒別空燃比推定モデルを用いて今回の空燃比推定対象となる気筒の空燃比を空燃比センサ３７の検出値に基づいて推定し、各気筒の推定空燃比と基準空燃比（全気筒の推定空燃比の平均値又は制御目標値）との偏差を算出することで、各気筒の空燃比の気筒間ばらつきを算出する。

［噴射特性学習ルーチン］
図６に示す噴射特性学習ルーチンは、前記図５の噴射制御ルーチンのステップ２０２で実行されるサブルーチンであり、特許請求の範囲でいう噴射特性学習手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ３０１で、エンジン運転状態が定常状態であるか否かを、例えばエンジン回転速度やエンジン負荷等に基づいて判定する。このステップ３０１で、エンジン運転状態が定常状態ではないと判定された場合には、ステップ３０２以降の噴射特性学習に関する処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。

その後、上記ステップ３０１で、エンジン運転状態が定常状態であると判定されたときに、ステップ３０２以降の噴射特性学習に関する処理を次のようにして実行する。まず、ステップ３０２で、高負荷領域であるか否かを、例えばエンジン負荷Ｋ（吸入空気量や吸気管圧力等）が所定値ＨＫ以上であるか否かによって判定する。

このステップ３０２で、高負荷領域であると判定された場合には、ステップ３０３に進み、各気筒の推定空燃比と基準空燃比との偏差を算出することで、高負荷領域における各気筒の空燃比の気筒間ばらつきを算出した後、ステップ３０４に進み、高負荷領域における各気筒の空燃比の気筒間ばらつきが小さくなるように各気筒の空燃比補正係数を算出し、各気筒の空燃比補正係数に基づいて高負荷領域における各気筒の燃料噴射弁２０の噴射量誤差を求める。

一方、上記ステップ３０２で、高負荷領域ではない、つまり、低負荷領域（アイドル運転領域を含む）である判定された場合には、ステップ３０５に進み、各気筒の推定空燃比と基準空燃比との偏差を算出することで、低負荷領域における各気筒の空燃比の気筒間ばらつきを算出した後、ステップ３０６に進み、低負荷領域における各気筒の空燃比の気筒間ばらつきが小さくなるように各気筒の空燃比補正係数を算出し、各気筒の空燃比補正係数に基づいて低負荷領域における各気筒の燃料噴射弁２０の噴射量誤差を求める。
この場合、ステップ３０３、３０５の処理が特許請求の範囲でいう気筒間ばらつき検出手段としての役割を果たす。

この後、ステップ３０７に進み、高負荷領域と低負荷領域の両方で各気筒の燃料噴射弁２０の噴射量誤差を検出したか否かを判定し、高負荷領域と低負荷領域の両方で各気筒の燃料噴射弁２０の噴射量誤差を検出したと判定されたときに、ステップ３０８に進み、低負荷領域で検出した各気筒の燃料噴射弁２０の噴射量誤差及びそのときの噴射時間と、高負荷領域で検出した各気筒の燃料噴射弁２０の噴射量誤差及びそのときの噴射時間とに基づいて、各気筒の燃料噴射弁２０の噴射特性マップ（噴射時間と噴射量との関係）を作成し、これらの燃料噴射弁２０の噴射特性マップをＥＣＵ４０のバックアップＲＡＭ等の不揮発性メモリに記憶することで、各気筒の燃料噴射弁２０の噴射特性を学習する。

以上説明した本実施例では、低負荷領域と高負荷領域で検出した各気筒の空燃比の気筒間ばらつきに基づいて各気筒の燃料噴射弁２０の噴射量誤差を求め、これらの低負荷領域と高負荷領域の２点で検出した各気筒の燃料噴射弁２０の噴射量誤差に基づいて各気筒の燃料噴射弁２０の噴射特性を学習し、学習した各気筒の燃料噴射弁２０の噴射特性に基づいて各気筒の燃料噴射弁２０を制御するようにしたので、ほぼ全ての運転領域で各気筒の燃料噴射弁２０の噴射特性の変化による噴射量の誤差を補正することができ、外乱（例えば燃料蒸発ガスやブローバイガスの吸気系への導入等）による各気筒の空燃比の気筒間ばらつきを精度良く検出することができる。これにより、各気筒の空燃比補正係数を精度良く算出することができ、外乱による各気筒の空燃比の気筒間ばらつきを精度良く補正することが可能となる。

しかも、本実施例では、エンジン運転状態（燃料噴射量や吸入空気量等）がほぼ一定となる定常状態のときには、各気筒の空燃比が安定して、各気筒の空燃比の気筒間ばらつきが各気筒の燃料噴射弁２０の噴射量の誤差を精度良く反映した情報となることに着目して、エンジン運転状態が定常状態のときに検出した各気筒の空燃比の気筒間ばらつきに基づいて各気筒の燃料噴射弁２０の噴射特性を学習するようにしたので、各気筒の燃料噴射弁２０の噴射特性を精度良く学習することができる。

また、本実施例では、低負荷領域と高負荷領域で検出した各気筒の空燃比の気筒間ばらつきに基づいて各気筒の燃料噴射弁２０の噴射量誤差を求め、これらの低負荷領域と高負荷領域の２点で検出した各気筒の燃料噴射弁２０の噴射量誤差を用いて各気筒の燃料噴射弁２０の噴射特性を学習するようにしたので、各気筒の燃料噴射弁２０の噴射特性を学習する際に、高負荷領域に対応した噴射量誤差と低負荷領域に対応した噴射量誤差の両方を用いることができると共に、ある程度離れた２点の噴射量誤差を用いることができ、各気筒の燃料噴射弁２０の噴射特性を精度良く推定することができて、各気筒の燃料噴射弁２０の噴射特性の学習精度を更に向上させることができる。

尚、上記実施例では、低負荷領域と高負荷領域の２つ運転領域で検出した各気筒の空燃比の気筒間ばらつきに基づいて各気筒の燃料噴射弁２０の噴射特性を学習するようにしたが、３つ以上の運転領域で検出した各気筒の空燃比の気筒間ばらつきに基づいて各気筒の燃料噴射弁２０の噴射特性を学習するようにしても良い。

また、上記実施例では、空燃比センサ３７の検出値と各気筒の空燃比とを関連付けた気筒別空燃比推定モデルを用いて各気筒の空燃比を推定するようにしたが、気筒別空燃比の推定方法は、気筒別空燃比推定モデルを用いた方法に限定されず、適宜変更しても良く、例えば、各気筒毎に空燃比を強制的に変化させる空燃比ディザ制御を実行したときの空燃比センサ３７の出力に基づいて各気筒の空燃比を推定するようにしても良い。

また、上記実施例では、本発明を４気筒エンジンに適用したが、２気筒エンジンや３気筒エンジン或は５気筒以上のエンジンに本発明を適用しても良い。

本発明の一実施例におけるエンジン制御システム全体の概略構成図である。 燃料噴射弁の噴射特性の学習方法を説明するためのタイムチャートである。 燃料噴射弁の噴射特性の学習方法を説明するための特性図である。 気筒別空燃比制御ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。 噴射制御ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。 噴射特性学習ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。

符号の説明

１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、１５…スロットルバルブ、２０…燃料噴射弁、３５…排気マニホールド、３６…排気合流部、３７…空燃比センサ、４０…ＥＣＵ（気筒間ばらつき検出手段，噴射特性学習手段，噴射制御手段）

Claims (4)

1. 内燃機関の各気筒毎に燃料噴射弁を設けると共に、複数の気筒の排出ガスが合流する排気合流部に空燃比センサを設置した内燃機関の制御装置において、
   前記空燃比センサの出力に基づいて各気筒の空燃比の気筒間ばらつきを検出する気筒間ばらつき検出手段と、
   前記気筒間ばらつき検出手段により内燃機関の複数の運転領域で検出した各気筒の空燃比の気筒間ばらつきに基づいて各気筒の燃料噴射弁の噴射特性を学習する噴射特性学習手段と、
   前記噴射特性学習手段で学習した各気筒の燃料噴射弁の噴射特性に基づいて各気筒の燃料噴射弁を制御する噴射制御手段と
   を備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記噴射特性学習手段は、内燃機関の運転状態が定常状態のときに前記複数の運転領域で検出した各気筒の空燃比の気筒間ばらつきに基づいて各気筒の燃料噴射弁の噴射特性を学習することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記噴射特性学習手段は、内燃機関の高負荷領域と低負荷領域で検出した各気筒の空燃比の気筒間ばらつきに基づいて各気筒の燃料噴射弁の噴射特性を学習することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記噴射特性学習手段の学習結果に基づいて各気筒の燃料噴射量を補正した後、その結果としての前記空燃比センサの出力に基づいて各気筒の空燃比の気筒間ばらつきを検出する手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。

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