JP4106900B2 - 内燃機関の燃料供給制御方法及び装置 - Google Patents
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Description
【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方法及び燃料供給制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、内燃機関の燃料カット復帰直後において、排気系に設けられた三元触媒などの酸素ストレージ可能な排気浄化触媒は酸素ストレージ量が飽和状態あるいは飽和に近い状態となっている。このような状態で燃焼が開始してNOxが排出されると、排気浄化触媒にて十分にNOxが還元できなくなるおそれがある。
【0003】
このようなNOxの浄化不足を防止するため、燃料カットからの復帰直後に燃料により排気浄化触媒を還元してNOx浄化能力を復活させている技術(特開平5−26073,特開平8−193537号公報)が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
特開平5−26073号公報では燃料カット復帰後において空燃比を一時的にリッチ(理論空燃比よりも燃料濃度が濃厚である状態)にして未燃成分を排気浄化触媒に供給して還元させている。しかしこのような手法では排気浄化触媒の酸素ストレージ状態を考慮していないので未燃成分の供給程度に過不足を生じる。このため還元剤としての燃料が不足して排気浄化触媒のNOx浄化能力が十分に戻らずNOxを浄化しきれなかったり、必要以上に燃料を供給して燃費が悪化するおそれがある。
【0005】
特開平8−193537号公報では燃料カット復帰後に酸素ストレージ量に応じて、しばらく空燃比をリッチに偏らせたり、リッチレベルをシフトしている。しかし、燃料カット復帰後において、このように空燃比全体をしばらくリッチ側にシフトする手法では、燃料カットからの復帰直後の排気浄化触媒の酸化状態に対して迅速に対応できずNOxが十分に浄化されない場合があったり、リッチシフトを強制的に維持する期間が長くて、燃料の浪費を生じるおそれがある。
【0006】
本発明は、燃料カットからの復帰時においてNOxを確実に排気浄化触媒にて浄化処理でき、かつ燃料を浪費することのない燃料供給制御方法及び燃料供給制御装置の提供を目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1記載の内燃機関の燃料供給制御方法は、燃料供給量に対して空燃比フィードバック補正を実行するとともに、燃料カット運転からの復帰時に前記空燃比フィードバック補正を空燃比基準補正位置から燃料供給量を増量する側へステップ的に大きくする燃料カット復帰時リッチスキップ補正を行う内燃機関の燃料供給制御方法であって、排気系に配置された酸素ストレージ可能な排気浄化触媒が曝されている雰囲気の履歴に基づいて、前記燃料カット復帰時リッチスキップ補正の程度を設定するものにおいて、前記空燃比基準補正位置は前記空燃比フィードバック補正中に学習されると共に、燃料カット運転からの復帰時に、前記空燃比基準補正位置が学習未完了であった場合には、現時点までの学習にて得られた未完学習位置と該学習より前に設定されていた空燃比基準補正位置との比較に応じて設定した仮基準位置から燃料供給量を増量する側へステップ的に大きくすることにより燃料カット復帰時リッチスキップ補正を実行することを特徴とする。
【0008】
このように排気浄化触媒が曝されている雰囲気履歴に基づいて燃料カット復帰時リッチスキップ補正の程度を設定していることにより、燃料カットからの復帰直後に必要かつ十分な量の燃料を還元剤として排気浄化触媒に供給することができる。
【0009】
しかも、この還元剤の供給が空燃比フィードバック補正により行われていることにより、燃料カット復帰時リッチスキップ補正後にリッチ側から次第に理論空燃比側に収束する。このことにより燃料カットからの復帰直後において燃料カット復帰時リッチスキップ補正により迅速に排気浄化触媒が還元されると共に、リッチ雰囲気により十分にNOxの発生を抑制しつつ燃料濃度を低下させることができ、不必要に燃料を消費することなく、NOxを排気浄化触媒により確実に浄化することができる。
【0024】
一方、燃料カット復帰時リッチスキップ補正を実行する時には、空燃比基準補正位置の学習あるいは再学習が未完である場合がある。このような場合においては現在の空燃比基準補正位置(学習より前に設定されていた空燃比基準補正位置)が実際とずれているおそれがあり、このまま燃料カット復帰時リッチスキップ補正を実行しても燃料の過不足が生じるおそれがある。
【0025】
このため空燃比基準補正位置の学習が未完であれば、現在の空燃比基準補正位置の代わりに、現時点までの学習にて得られた未完学習位置と現在の空燃比基準補正位置との比較に応じて設定した仮基準位置から、燃料カット復帰時リッチスキップ補正を実行する。このことにより実際の空燃比基準補正位置あるいはこれに近い位置から燃料カット復帰時リッチスキップ補正を実行することが可能となり、燃料の過不足を抑制できる。
【0026】
請求項2記載の内燃機関の燃料供給制御方法では、請求項3において、前記仮基準位置は、前記未完学習位置から前記学習より前に設定されていた空燃比基準補正位置までの範囲に設定されることを特徴とする。
【0027】
より具体的には、未完学習位置から現在の空燃比基準補正位置までの範囲に仮基準位置を設定する。このことにより燃料の過不足を容易に抑制できる。
【0030】
請求項3記載の内燃機関の燃料供給制御方法では、請求項1又は2において、前記燃料カット復帰時リッチスキップ補正の程度は、内燃機関温度が低くなるほど小さくすることを特徴とする。
【0031】
内燃機関が低温であるほど燃焼開始時には燃料供給部周辺〜燃焼室直前までの経路を濡らしている液体燃料に起因して空燃比がリッチになり易い。このため内燃機関温度が低くなるほど燃料カット復帰時リッチスキップ補正の程度を小さくすることにより、空燃比が過剰にリッチな状態となるのを防止している。このことにより無駄な燃料消費を防止できる。
請求項4記載の内燃機関の燃料供給制御方法では、燃料供給量に対して空燃比フィードバック補正を実行するとともに、燃料カット運転からの復帰時に前記空燃比フィードバック補正を空燃比基準補正位置から燃料供給量を増量する側へステップ的に大きくする燃料カット復帰時リッチスキップ補正を行う内燃機関の燃料供給制御方法であって、排気系に配置された酸素ストレージ可能な排気浄化触媒が曝されている雰囲気の履歴に基づいて、前記燃料カット復帰時リッチスキップ補正の程度を設定するものにおいて、前記燃料カット復帰時リッチスキップ補正の程度を、内燃機関温度が低くなるほど小さくすることを特徴とする。
このように排気浄化触媒が曝されている雰囲気履歴に基づいて燃料カット復帰時リッチスキップ補正の程度を設定していることにより、燃料カットからの復帰直後に必要かつ十分な量の燃料を還元剤として排気浄化触媒に供給することができる。しかも、この還元剤の供給が空燃比フィードバック補正により行われていることにより、燃料カット復帰時リッチスキップ補正後にリッチ側から次第に理論空燃比側に収束する。このことにより燃料カットからの復帰直後において燃料カット復帰時リッチスキップ補正により迅速に排気浄化触媒が還元されると共に、リッチ雰囲気により十分にNOxの発生を抑制しつつ燃料濃度を低下させることができ、不必要に燃料を消費することなく、NOxを排気浄化触媒により確実に浄化することができる。
一方、内燃機関が低温であるほど燃焼開始時には燃料供給部周辺〜燃焼室直前までの経路を濡らしている液体燃料に起因して空燃比がリッチになり易い。このため内燃機関温度が低くなるほど燃料カット復帰時リッチスキップ補正の程度を小さくすることにより、空燃比が過剰にリッチな状態となるのを防止している。このことにより無駄な燃料消費を防止できる。
【0032】
請求項5記載の内燃機関の燃料供給制御装置は、排気系に酸素ストレージ可能な排気浄化触媒を配置する内燃機関における燃料供給制御装置であって、内燃機関の運転状態に応じて燃料供給を停止する燃料カット手段と、空燃比検出情報に基づいて目標空燃比を達成するために燃料供給量に対して空燃比フィードバック補正を実行する空燃比フィードバック制御手段と、前記排気浄化触媒が曝されている雰囲気の履歴を検出する排気浄化触媒履歴検出手段と、前記燃料カット手段による燃料カット運転からの復帰時に前記空燃比フィードバック制御手段にて空燃比フィードバックが開始される際に、前記空燃比フィードバック補正により空燃比基準補正位置から増量側へ燃料供給量をステップ的に増量させるとともに該ステップ的な増量の程度を前記排気浄化触媒履歴検出手段にて検出されている履歴に応じて変更する燃料カット復帰時リッチスキップ補正手段と、前記空燃比フィードバック制御手段による空燃比フィードバック補正の実行中に前記空燃比基準補正位置を学習する空燃比基準補正位置学習手段と、を備えると共に、前記燃料カット復帰時リッチスキップ補正手段は、前記燃料カット手段による燃料カット運転からの復帰時に前記空燃比基準補正位置学習手段による前記空燃比基準補正位置の学習が未完了であった場合には、前記空燃比基準補正位置学習手段による現時点までの学習にて得られた未完学習位置と該学習より前に設定されていた空燃比基準補正位置との比較に応じて設定した仮基準位置から増量側へ燃料供給量をステップ的に増量する空燃比フィードバック補正を実行させることを特徴とする。
【0033】
燃料カット復帰時リッチスキップ補正手段が、排気浄化触媒履歴検出手段にて検出されている雰囲気履歴に基づいて燃料供給量のステップ的な増量の程度を変更している。このことにより燃料カットからの復帰直後に必要かつ十分な量の燃料を還元剤として排気浄化触媒に供給することができる。
【0034】
しかも、燃料カット復帰時リッチスキップ補正手段は、空燃比フィードバック制御手段にて行われている空燃比フィードバック補正を利用して、燃料供給量のステップ的増量による還元剤の供給を実行していることから、その後、空燃比フィードバック制御手段の機能によりリッチ側から次第に理論空燃比側に収束する。このことにより燃料カットからの復帰直後において迅速に排気浄化触媒が還元されるように空燃比フィードバック補正が行われると共に、リッチ雰囲気により十分にNOxの発生を抑制しつつ燃料濃度を低下させることができる。したがって不必要に燃料を消費することなく、NOxを排気浄化触媒により確実に浄化できる。
【0051】
一方、燃料カット復帰時リッチスキップ補正手段による燃料供給量のステップ的増量時においては、空燃比基準補正位置学習手段による空燃比基準補正位置の学習あるいは再学習が未完である場合がある。このような場合においては現在の空燃比基準補正位置(学習より前に設定されていた空燃比基準補正位置)が実際とずれているおそれがあり、燃料カット復帰時リッチスキップ補正手段による燃料供給量のステップ的増量において燃料の過不足が生じるおそれが高くなる。
【0052】
このため空燃比基準補正位置学習手段による空燃比基準補正位置の学習が未完であれば、燃料カット復帰時リッチスキップ補正手段は、現在の空燃比基準補正位置の代わりに、空燃比基準補正位置学習手段による現時点までの学習にて得られた未完学習位置と現在の空燃比基準補正位置との比較に応じて設定した仮基準位置から、燃料供給量のステップ的増量を実行している。このことにより実際の空燃比基準補正位置あるいはこれに近い位置から燃料供給量のステップ的増量を実行することが可能となり、燃料の過不足を抑制できる。
【0053】
請求項6記載の内燃機関の燃料供給制御装置では、請求項5において、前記燃料カット復帰時リッチスキップ補正手段は、前記仮基準位置を、前記未完学習位置から前記学習より前に設定されていた空燃比基準補正位置までの範囲に設定することを特徴とする。
【0054】
このように燃料カット復帰時リッチスキップ補正手段が仮基準位置を設定することにより燃料の過不足を容易に抑制できる。
【0057】
請求項7記載の内燃機関の燃料供給制御装置では、請求項5又は6において、内燃機関の温度を検出する内燃機関温度検出手段を備えると共に、前記燃料カット復帰時リッチスキップ補正手段は、前記内燃機関温度検出手段にて検出された内燃機関温度が低くなるほど、前記空燃比基準補正位置から増量側へ燃料供給量をステップ的に増量する前記空燃比フィードバック補正における増量の程度を小さくすることを特徴とする。
【0058】
内燃機関が低温であるほど燃焼開始時には燃料供給部周辺〜燃焼室直前までの経路を濡らしている液体燃料に起因して空燃比がリッチになり易い。このため燃料カット復帰時リッチスキップ補正手段は、内燃機関温度検出手段により検出される内燃機関温度が低くなるほど燃料供給量のステップ的増量の程度を小さくすることにより、空燃比が過剰にリッチな状態となるのを防止する。このことにより無駄な燃料消費を防止できる。
請求項8記載の内燃機関の燃料供給制御装置では、排気系に酸素ストレージ可能な排気浄化触媒を配置する内燃機関における燃料供給制御装置であって、内燃機関の運転状態に応じて燃料供給を停止する燃料カット手段と、空燃比検出情報に基づいて目標空燃比を達成するために燃料供給量に対して空燃比フィードバック補正を実行する空燃比フィードバック制御手段と、前記排気浄化触媒が曝されている雰囲気の履歴を検出する排気浄化触媒履歴検出手段と、前記燃料カット手段による燃料カット運転からの復帰時に前記空燃比フィードバック制御手段にて空燃比フィードバックが開始される際に、前記空燃比フィードバック補正により空燃比基準補正位置から増量側へ燃料供給量をステップ的に増量させるとともに該ステップ的な増量の程度を前記排気浄化触媒履歴検出手段にて検出されている履歴に応じて変更する燃料カット復帰時リッチスキップ補正手段と、前記空燃比フィードバック制御手段による空燃比フィードバック補正の実行中に前記空燃比基準補正位置を学習する空燃比基準補正位置学習手段と、内燃機関の温度を検出する内燃機関温度検出手段と、を備えると共に、前記燃料カット復帰時リッチスキップ補正手段は、前記内燃機関温度検出手段にて検出された内燃機関温度が低くなるほど、前記空燃比基準補正位置から増量側へ燃料供給量をステップ的に増量する前記空燃比フィードバック補正における増量の程度を小さくすることを特徴とする。
燃料カット復帰時リッチスキップ補正手段が、排気浄化触媒履歴検出手段にて検出されている雰囲気履歴に基づいて燃料供給量のステップ的な増量の程度を変更している。このことにより燃料カットからの復帰直後に必要かつ十分な量の燃料を還元剤として排気浄化触媒に供給することができる。しかも、燃料カット復帰時リッチスキップ補正手段は、空燃比フィードバック制御手段にて行われている空燃比フィードバック補正を利用して、燃料供給量のステップ的増量による還元剤の供給を実行していることから、その後、空燃比フィードバック制御手段の機能によりリッチ側から次第に理論空燃比側に収束する。このことにより燃料カットからの復帰直後において迅速に排気浄化触媒が還元されるように空燃比フィードバック補正が行われると共に、リッチ雰囲気により十分にNOxの発生を抑制しつつ燃料濃度を低下させることができる。したがって不必要に燃料を消費することなく、NOxを排気浄化触媒により確実に浄化できる。
一方、内燃機関が低温であるほど燃焼開始時には燃料供給部周辺〜燃焼室直前までの経路を濡らしている液体燃料に起因して空燃比がリッチになり易い。このため燃料カット復帰時リッチスキップ補正手段は、内燃機関温度検出手段により検出される内燃機関温度が低くなるほど燃料供給量のステップ的増量の程度を小さくすることにより、空燃比が過剰にリッチな状態となるのを防止する。このことにより無駄な燃料消費を防止できる。
【0059】
【発明の実施の形態】
[実施の形態1]
図1は、上述した発明が適用された車両走行用の内燃機関(以下、「エンジン」と称する)及びその制御装置の概略構成を表すブロック図である。ここでエンジン2は多気筒(例えば4気筒)ガソリンエンジンであり、吸気経路4からスロットルバルブ6により調整された吸入空気が各気筒に供給される。そして吸気経路4に各気筒毎に設けられた燃料噴射弁8から吸気中に燃料噴射がなされ、混合気として各気筒の燃焼室内に吸入される。この混合気は点火プラグ10により点火されて燃焼する。燃焼後の排気は排気経路12に排出され、酸素ストレージ機能を有する排気浄化触媒(ここでは三元触媒)14を介して排気が浄化されて外部に排出される。
【0060】
電子制御ユニット(以下、「ECU」と称する)16は、吸気経路4に設けられた吸入空気量センサ18が検出する吸入空気量GA(g/sec)、回転数センサ20が検出するエンジン回転数NE(rpm)、冷却水温センサ22が検出するエンジン冷却水温THW(℃)、排気経路12に設けられたO2センサ24が検出する排気中の酸素濃度、アクセル開度センサ26が検出するアクセルペダル26aの踏み込み量(アクセル開度)TA等の運転状態検出情報を読み込み、内部のROMに書き込まれたプログラムに従って処理を行い、スロットルバルブ6、燃料噴射弁8、点火プラグ10等を制御する。
【0061】
次にECU16により実行される酸素ストレージ量cfcosc算出処理を図2に示す。本処理は排気浄化触媒14の酸素ストレージ量cfcoscを求める処理であり、短時間周期で繰り返し実行される処理である。本処理が開始されると、まず触媒の活性化が完了しているか否かが判定される(S110)。触媒活性化の判定は触媒温度が十分に上昇しているか否かにより判定する。触媒温度は、エンジン運転状態、例えば、点火時期、エンジン回転数NE、吸入空気量GA、始動からの経過時間あるいは始動からのトータルの排気量などにより推定できる。尚、この代わりに排気浄化触媒14のコンバータに温度センサを配置して、直接、触媒温度を検出して活性を判定しても良い。
【0062】
未だ排気浄化触媒14が活性化していなければ(S110で「NO」)、排気浄化触媒14の酸素ストレージ量cfcoscには「0(g)」を設定して(S112)、本処理を一旦終了する。
【0063】
排気浄化触媒14が活性化していれば(S110で「YES」)、次に燃料カット中か否かが判定される(S114)。ここで燃料カットは、例えばアクセルペダル26aが完全に戻された状態、すなわちアクセル開度センサ26にて検出されるアクセル開度TAが「0%」を示している場合や、更にエンジン回転数NEが燃料カットを実行するための燃料カット基準回転数より高くなっていた場合に、燃料噴射弁8からの燃料噴射を停止する処理であり、ECU16により別途実行されている。
【0064】
燃料カット中であれば(S114で「YES」)、図3に示すマップMfcにより、吸入空気量GAに基づいて酸素ストレージ変更量oincが求められる(S116)。ここで燃料カット中であれば、燃料噴射弁8からの燃料噴射が停止して各気筒の燃焼室では燃焼がなされておらず大量の酸素が排気浄化触媒14に供給される。したがって酸素ストレージ変更量oincが吸入空気量GAに基づいてプラスの値で設定される。
【0065】
燃料カット中でなく燃料噴射(ここでは理論空燃比を目標空燃比とする空燃比フィードバック制御による燃料噴射)が行われていれば(S114で「NO」)、図4に示すマップMinj(縦軸はマイナスの値を示す)により、吸入空気量GAの値に基づいて酸素ストレージ変更量oincが設定される(S118)。理論空燃比での燃焼が行われていれば排気に僅かに含まれる未燃ガスにより排気浄化触媒14が還元される。したがって酸素ストレージ変更量oincが吸入空気量GAに基づいてマイナスの値で設定される。尚、燃焼時の空燃比が大きく変動する場合には、空燃比の変動に応じてマップMinjの内容を変更しても良い。例えば空燃比がリーンとなって酸化雰囲気となれば酸素ストレージ変更量oincにプラスの値を設定しても良い。
【0066】
ステップS116又はステップS118にて酸素ストレージ変更量oincの値が求められると、次に次式1に示すごとく、酸素ストレージ量cfcoscが更新されて新たな酸素ストレージ量cfcoscが求められる(S120)。
【0067】
【数1】
cfcosc ← cfcosc + oinc … [式1]
ここで右辺のcfcoscは前回の制御周期にて求められた酸素ストレージ量であり、左辺のcfcoscは今回新たに求められた酸素ストレージ量である。
【0068】
次に新たに求められた酸素ストレージ量cfcoscが、排気浄化触媒14の酸素ストレージ量上限値oscmaxより大きいか否かが判定される(S122)。cfcosc>oscmaxであれば(S122で「YES」)、酸素ストレージ量cfcoscに酸素ストレージ量上限値oscmaxを設定して(S124)、一旦本処理を終了する。
【0069】
一方、cfcosc≦oscmaxであれば(S122で「NO」)、酸素ストレージ量cfcosc≦0(g)か否かが判定される(S126)。cfcosc≦0であれば(S126で「YES」)、酸素ストレージ量cfcoscに0が設定されて(S128)、一旦本処理を終了する。
【0070】
又、oscmax≧cfcosc>0であれば(S126で「NO」)、このまま一旦本処理を終了する。
上述した処理が繰り返されることにより、排気浄化触媒14の酸素ストレージ量cfcoscが常に更新されている。
【0071】
次にECU16が実行する燃料噴射量制御処理を図5に示す。本処理は一定クランク角(ここでは4気筒エンジンであるので180°CA)毎の割り込みで周期的に実行される。本処理が開始されると、まずエンジン2の回転数NEおよび吸入空気量GAに基づいて、ECU16内のROMに記憶されているマップMTPから基本燃料噴射弁開弁時間TPを求める(S210)。
【0072】
次に後述する空燃比フィードバック補正係数FAF及びベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)に基づいて燃料噴射弁開弁時間TAUを次式2により演算する(S212)。
【0073】
【数2】
ここでK1およびK2は暖機増量、始動増量等を含む補正係数である。ベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)の「m」はエンジン2の運転領域を表し、最大吸入空気量の0%から100%までをM分割した運転領域を定めて、この内で現在の吸入空気量GAが属する領域のインデックスmを表している。
【0074】
そして次に燃料噴射弁開弁時間TAUを出力して(S214)本処理を一旦終了する。
次にECU16が実行する空燃比フィードバック補正係数FAF算出処理を図6,7に示す。本処理は、一定クランク角(ここでは4気筒エンジンであるので180°CA)毎に周期的に実行される。
【0075】
本処理が開始されると、まず空燃比フィードバック制御を行う条件が成立しているか否かを判定する(S310)。この条件とは例えば次のごとくである。
(1)始動時でない。
【0076】
(2)燃料カット中でない。
(3)暖機完了している。(例えば冷却水温THW≧40°)
(4)O2センサ24は活性が完了している。
【0077】
以上の(1)〜(4)のいずれか1つでも条件が満足されないときは空燃比フィードバック制御は許容されず(S310で「NO」)、空燃比フィードバック補正係数FAFに「0.0」を設定して(S312)、一旦本処理を終了する。
【0078】
前記(1)〜(4)の全ての条件が成立している場合(S310にて「YES」)は、次に燃料カットからの復帰直後か否かが判定される(S314)。燃料カットからの復帰直後であれば(S314で「YES」)、次に図8に示すマップMrsrfcから、前述した酸素ストレージ量cfcosc算出処理(図2)にて求められている排気浄化触媒14の酸素ストレージ量cfcoscに基づいて、燃料カット復帰時リッチスキップ補正量rsrfcを算出する(S316)。図8から判るように酸素ストレージ量cfcoscが多いほど燃料カット復帰時リッチスキップ補正量rsrfcが大きくなっている。すなわち酸素ストレージ量cfcoscが多いほど、燃料カット復帰直後の空燃比におけるリッチの程度が高くなるように設定される。
【0079】
そしてこのように求められた燃料カット復帰時リッチスキップ補正量rsrfcが空燃比フィードバック補正係数FAFに設定される(S318)。
次に空燃比フラグXOXに「OFF」を設定し(S320)、状態維持フラグXOXOに「OFF」を設定して(S322)、一旦本処理を終了する。
【0080】
一方、燃料カットからの復帰直後でなければ(S314で「NO」)、O2センサ24の酸素濃度出力Voxから空燃比がリーン(理論空燃比よりも燃料濃度が希薄である状態)か否かが判定される(S324)。リーンであれば(S324で「YES」)、空燃比フラグXOXを「OFF」に設定する(S326)。
【0081】
次に空燃比フラグXOXと状態維持フラグXOXOとが一致しているか否かを判断する(S328)。XOX=XOXOであれば(S328で「YES」)、リーンが継続しているものとして、空燃比フィードバック補正係数FAFを積分量a増加して(S330)、本処理を一旦終了する。
【0082】
一方、XOX≠XOXOであれば(S328で「NO」)、リッチからリーンに反転したものとして、空燃比フィードバック補正係数FAFをスキップ量A(A>0)増加する(S332)。なおスキップ量Aは積分量aに比較して十分に大きな値に設定されている。そして、次に状態維持フラグXOXOに空燃比フラグXOXの値を設定して(S334)、本処理を一旦終了する。
【0083】
ステップS324でリーンではないと判定された場合は(S324で「NO」)、排気の成分に現れる空燃比はリッチであるとして、空燃比フラグXOXに「ON」を設定する(S336)。次に空燃比フラグXOXと状態維持フラグXOXOとが一致しているか否かを判定する(S338)。XOX=XOXOであれば(S338で「YES」)、リッチが継続しているものとして、空燃比フィードバック補正係数FAFを積分量b(b>0)減少して(S340)、本処理を一旦終了する。
【0084】
一方、XOX≠XOXOであれば(S338で「NO」)、リーンからリッチに反転したものとして空燃比フィードバック補正係数FAFをスキップ量B(B>0)減少する(S342)。なおスキップ量Bは積分量bに比較して十分に大きな値に設定されている。次に状態維持フラグXOXOに空燃比フラグXOXの値を設定して(S344)、本処理を一旦終了する。
【0085】
空燃比フィードバック補正係数FAF算出処理は、上述したごとく実行されて、空燃比を目標空燃比(ここでは理論空燃比)に調整するための空燃比フィードバック補正係数FAFを繰り返し求める。
【0086】
尚、ベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)の学習は、学習条件が成立した時に、後述する空燃比フィードバック補正係数平均値FAFAVの値が例えば「0.98」より小さい時にベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)の値を漸減し、「1.02」より大きい時にベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)の値を漸増する処理を繰り返すことにより、最終的に決定される学習値である。そして学習条件が繰り返される限り、ベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)は繰り返し学習されて更新される。
【0087】
このベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)は「空燃比基準補正位置」に相当し、前記式2の関係から空燃比フィードバック補正係数FAFにより基本燃料噴射弁開弁時間TPを補正する際の中心位置を決定している値である。
【0088】
上記空燃比フィードバック補正係数平均値FAFAVは空燃比フィードバック補正係数FAFの平均値として求められている。例えば図6,7の空燃比フィードバック補正係数FAF算出処理にてXOX≠XOXOであった時(S328で「NO」またはS338で「NO」)の空燃比フィードバック補正係数FAFの平均値を計算して得られる値である。
【0089】
上述した処理による制御の一例を図9のタイミングチャートに示す。空燃比フィードバック制御は、時刻t0にて燃料カットが開始されることにより停止される。このことにより空燃比フィードバック補正係数FAFは「0.0」に設定されることにより、前記式2において基本燃料噴射弁開弁時間TPを補正する係数「FAF+KG(m)」の内、実際に基本燃料噴射弁開弁時間TPを補正するのは、ベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)のみとなる。ただし燃料カット時であるので燃料は噴射されていない。
【0090】
そして燃料カットが開始された時刻t0以後、排気浄化触媒14にはエンジン2のポンピングにより空気が供給されるので、酸素ストレージ量cfcosc算出処理(図2)のステップS116,S120の処理により酸素ストレージ量cfcoscは次第に上昇して酸素ストレージ量上限値oscmaxに到達する(時刻t1)。
【0091】
その後、燃料カットから復帰すると(時刻t2)、空燃比フィードバック制御が開始される。この時、燃料カットからの復帰直後では、空燃比フィードバック補正係数FAF算出処理(図6,7)のステップS316,S318が実行されて、空燃比フィードバック補正係数FAFには、この時の酸素ストレージ量cfcoscに対応した比較的大きな燃料カット復帰時リッチスキップ補正量rsrfcが設定される。したがって燃料カットからの復帰直後において特に空燃比をリッチにでき、その後、図7の処理により次第に理論空燃比に近づいて、燃料カット復帰時リッチスキップ補正量rsrfcに比較すれば小さいスキップを繰り替えすようになる。この過程で酸素ストレージ量cfcoscは「0(g)」に戻る(時刻t3)。
【0092】
再度、燃料カットが生じると(時刻t4)、酸素ストレージ量cfcoscは0から次第に上昇する。そして酸素ストレージ量cfcoscが酸素ストレージ量上限値oscmaxに到達する前に燃料カットから復帰して空燃比フィードバック制御が開始される(時刻t5)。この場合は、時刻t2の場合よりは酸素ストレージ量cfcoscが小さい状態での復帰であるので、燃料カット復帰時リッチスキップ補正量rsrfcも、対応して小さい値となっている。
【0093】
そして運転者が燃料カットからの復帰から短時間後にアクセルペダル26aを戻したりすることにより再度燃料カット状態となる(時刻t6)。短時間後に運転者がアクセルペダル26aを踏み込むことにより、再度燃料カットから復帰すると(時刻t7)、燃料カット復帰時リッチスキップ補正量rsrfcが実行される。この時、直前の燃料カット期間(時刻t6〜t7)は短いが、1つ前の燃料カット期間(時刻t4〜t5)において上昇していた酸素ストレージ量cfcoscがこれら2つの燃料カット期間の間の空燃比フィードバック制御期間(時刻t5〜t6)が短時間であるため、酸素ストレージ量cfcoscがほとんど小さくなっていない。このため、短時間の燃料カット期間(時刻t6〜t7)の復帰直後においても十分なスキップ幅の燃料カット復帰時リッチスキップ補正量rsrfcが実行される。
【0094】
上述した構成において、燃料カット実行のために設定した運転条件が満足された場合に燃料噴射弁8からの燃料噴射を停止してエンジン2における燃焼を停止する処理が燃料カット手段としての処理に、空燃比フィードバック補正係数FAF算出処理の内で特に図7に示す処理が空燃比フィードバック制御手段としての処理に、酸素ストレージ量cfcosc算出処理(図2)が排気浄化触媒履歴検出手段としての処理に、空燃比フィードバック補正係数FAF算出処理の内で特に図6に示す処理が燃料カット復帰時リッチスキップ補正手段としての処理に相当する。
【0095】
以上説明した本実施の形態1によれば、以下の効果が得られる。
(イ).燃料カットからの復帰時には空燃比フィードバック補正係数FAF算出処理(図6,7)のステップS316,S318により、酸素ストレージ量cfcoscに基づいて燃料カット復帰時リッチスキップ補正量rsrfcを変更している。このことにより燃料カットからの復帰時において燃料供給量のステップ的な増量幅を、排気浄化触媒14の酸化還元の雰囲気履歴に応じて変更できる。したがって燃料カットからの復帰直後に必要かつ十分な量の燃料を還元剤として排気浄化触媒14に供給することができる。
【0096】
しかもステップS316,S318は、燃料カット復帰時には空燃比フィードバック補正係数FAF算出処理(図6,7)の一部として実行されて、空燃比フィードバック補正係数FAFを利用して燃料供給量のステップ的増量による還元剤の供給を実行していることから、その後、空燃比フィードバック補正係数FAF算出処理(特に図7)の機能によりリッチ側から次第に理論空燃比側に収束する。このことにより燃料カットからの復帰直後において迅速に排気浄化触媒14が還元されるように空燃比フィードバック補正が行われると共に、リッチ雰囲気により十分にNOxの発生を抑制しつつ燃料濃度を低下させることができる。したがって、不必要に燃料を消費することなく、NOxを排気浄化触媒により確実に浄化することができる。
【0097】
(ロ).酸素ストレージ量cfcosc算出処理(図2)では、排気浄化触媒14が曝されている雰囲気の履歴を酸素ストレージ量cfcoscとして推定している。このためNOx浄化能力に大きく影響する履歴が判明するので、適切に燃料供給量のステップ的増量を実行することができる。
【0098】
(ハ).酸素ストレージ量cfcosc算出処理(図2)では現在の吸入空気量GAにより、酸素ストレージ変更量oincを求めて、この酸素ストレージ変更量oincの積算により酸素ストレージ量cfcoscを算出しているため、燃料カット復帰時リッチスキップ補正量rsrfcを設定するのに適切な酸素ストレージ量cfcoscを容易に推定することができる。
【0099】
[実施の形態2]
本実施の形態では、燃料カットからの復帰直後に、空燃比フィードバック補正係数FAFの学習領域の変化などにより、空燃比フィードバック補正係数FAFの値をリセットして、ベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)に一旦戻すような場合における処理について示す。
【0100】
本実施の形態では前記空燃比フィードバック補正係数FAF算出処理(図6,7)の内、図6の代わりに、図10に示す処理が実行される。図7については本実施の形態においても共通である。又、前記酸素ストレージ量cfcosc算出処理(図2)の代わりに図11に示す処理が実行される。
【0101】
ここで図10,11において前記実施の形態1の図6,2と同一の処理は同一のステップ番号で示している。図10が前記実施の形態1の図6と異なる点は、燃料カット直後(S314で「YES」)において実行される処理に、燃料カット復帰時リッチ補正実行フラグXRSRFCが「ON」に設定される処理(S319)が含まれ、フィードバック条件が成立していない場合に(S310で「NO」)、燃料カット復帰時リッチ補正実行フラグXRSRFCが「OFF」に設定される処理(S313)が含まれている点である。
【0102】
又、図11が前記実施の形態1の図2と異なる点は、触媒活性化が完了していない場合(S110で「NO」)に、燃料カット復帰時リッチ補正実行フラグXRSRFCに「OFF」を設定する処理(S113)が含まれる点である。更に酸素ストレージ量cfcosc≦oscmaxである場合(S122で「NO」)に、ステップS125−1,S125−2を実行している点である。すなわち酸素ストレージ量cfcosc≦酸素ストレージ量下限判定値oscxであれば(S125−1で「YES」)、燃料カット復帰時リッチ補正実行フラグXRSRFCに「OFF」を設定する(S125−2)。この酸素ストレージ量下限判定値oscx(基準値に相当)は、空燃比のリッチ状態維持の必要性を判定するための値であり、0≦oscx<oscmaxの範囲で予め設定されている。
【0103】
更に、本実施の形態では、図12に示す空燃比フィードバック補正係数FAFリセット処理が実行されている。本処理は一定時間周期で繰り返し実行される処理である。空燃比フィードバック補正係数FAFリセット処理(図12)が開始されると、まず空燃比フィードバック補正係数FAFのリセット条件が成立しているか否かが判定される(S350)。このリセット条件としては、例えば前述した空燃比フィードバック補正係数FAFの学習領域領域(前記インデックスm)の切替時、キャニスターからのパージの有無に応じてなされる空燃比フィードバック補正係数FAFの学習領域切替時、吸入空気量GAが極端に少ない場合の小空気量増量を実行してリッチな空燃比とする状態に切り替わった時、高負荷運転直後のアイドル時にて排気浄化触媒14の触媒臭を防止するためにリーン空燃比とする状態に切り替わった時などのように、一旦、空燃比フィードバック補正係数FAFをリセット(「0.0」に戻す)して、再度、学習したり、空燃比フィードバック制御をベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)の位置からやり直すための条件である。
【0104】
リセット条件が成立していなければ(S350で「NO」)、このまま一旦本処理を終了する。
リセット条件が成立していれば(S350で「YES」)、次に燃料カット復帰時リッチ補正実行フラグXRSRFCが「OFF」か否かが判定される(S352)。XRSRFC=「OFF」であれば(S352で「YES」)、空燃比フィードバック補正係数FAFのリセットは実行される(S354)。すなわちFAF=「0.0」とされる。こうして一旦本処理を終了する。
【0105】
一方、XRSRFC=「ON」であった場合には(S352で「NO」)、空燃比フィードバック補正係数FAFのリセットは実行せずに、このまま一旦本処理を終了する。XRSRFC=「ON」である状況とは、前記空燃比フィードバック補正係数FAF算出処理(図10)において、燃料カットから復帰した直後(S314で「YES」)から、酸素ストレージ量cfcosc算出処理(図11)のステップS125−1にてcfcosc≦oscxであると判定されるまでの期間である。この期間では、空燃比フィードバック補正係数FAFのリセット条件が成立して空燃比フィードバック制御をベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)の位置からやり直す要求が生じても、空燃比フィードバック補正係数FAFのリセット実行は禁止されることになる。
【0106】
本実施の形態における処理の一例を図13のタイミングチャートに示す。時刻t10〜t12までの推移は、前記図9にて説明した時刻t0〜t2までと同じである。燃料カットから復帰したことにより(時刻t12)、空燃比フィードバック補正係数FAFが大きい値(=rsrfc)のスキップを実行してから空燃比フィードバック制御が開始される。この時刻t12から酸素ストレージ量cfcosc≦oscxになるまで(時刻t14)の期間は、燃料カット復帰時リッチ補正実行フラグXRSRFC=「ON」となっている。このため時刻t12〜t14の間で空燃比フィードバック補正係数FAFのリセット要求が生じても(時刻t13、図12:S350で「YES」)、空燃比フィードバック補正係数FAFをリセット(一点鎖線)することはない(図12:S352で「NO」)。したがって、実線のごとく空燃比は高いリッチ状態を継続する。
【0107】
上述した構成において、空燃比フィードバック補正係数FAFリセット処理(図12)のステップS350,S354が基準補正位置帰還手段としての処理に、ステップS352、空燃比フィードバック補正係数FAF算出処理(図10)のステップS319及び酸素ストレージ量cfcosc算出処理(図11)のステップS125−1,S125−2が基準補正位置帰還禁止手段としての処理に相当する。
【0108】
以上説明した本実施の形態2によれば、以下の効果が得られる。
(イ).前記実施の形態1の効果を生じる。
(ロ).空燃比フィードバック補正係数FAFリセット処理(図12)により空燃比フィードバック補正を実行中に空燃比フィードバック補正係数FAFを「0」としてベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)のみの状態に戻して空燃比フィードバック補正を再開させることがある。このような空燃比フィードバック補正係数FAFのリセット処理が、前記図13に示した燃料カット復帰に伴う燃料供給量のステップ的増量後において空燃比がリッチ側から次第に理論空燃比側に収束している時(時刻t12〜t14)に発生すると、空燃比は直ちに理論空燃比に戻るので、排気浄化触媒14の還元が不十分な状態が生じてNOxの浄化が十分とならないおそれがある。しかしこの期間において特に酸素ストレージ量cfcoscが或る程度存在している場合には空燃比フィードバック補正係数FAFのリセット処理を禁止しているので、理論空燃比よりもリッチ側に空燃比を調整する状態を継続することができる。したがって一層確実なNOx浄化が可能となる。
【0109】
[実施の形態3]
本実施の形態では、燃料カットからの復帰時に、燃料カット復帰時リッチスキップ補正の基準位置となるベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)が学習未完状態である場合における空燃比基準補正位置の設定について示している。
【0110】
本実施の形態は前記実施の形態1の構成に対して、前記空燃比フィードバック補正係数FAF算出処理の図6の代わりに図14の処理が実行される。これ以外の構成については前記実施の形態1と同じである。
【0111】
ここで図14において前記実施の形態1の図6と同一の処理は同一のステップ番号で示している。図14が前記実施の形態1の図6と異なる点は、燃料カット直後(S314で「YES」)において実行される処理に、ステップS317−1,S317−2が含まれている点である。すなわち、燃料カット復帰直後である場合には(S314で「YES」)、まず前述した図8に示すマップMrsrfcから排気浄化触媒14の酸素ストレージ量cfcoscに基づいて燃料カット復帰時リッチスキップ補正量rsrfcを算出する(S316)。そして次に現在のエンジン運転領域mはベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)の学習が完了しているか否かが判定される。
【0112】
ベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)の学習が完了していれば(S317−1で「YES」)、空燃比フィードバック補正係数FAFには直前のステップS316にて算出された燃料カット復帰時リッチスキップ補正量rsrfcがそのまま設定される(S318)。そして空燃比フラグXOXに「OFF」を設定し(S320)、状態維持フラグXOXOに「OFF」を設定して(S322)、一旦本処理を終了する。
【0113】
一方、ベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)の学習が完了していない場合、すなわち現在用いられているベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)について、この値を更新するために新たなベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)が計算中の状態である場合には(S317−1で「NO」)、次式3に示す計算により空燃比フィードバック補正係数FAFが算出される(S317−2)。
【0114】
【数3】
ここで仮学習値KKG(m)は、学習領域mにおいて未完状態のベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)に該当する。krは反映係数であり、ここでは「1≧kr>0」である。
【0115】
前記実施の形態1にて述べたごとく学習条件成立下での空燃比フィードバック補正係数FAFの平均値として求められる空燃比フィードバック補正係数平均値FAFAVの値に応じて増減処理が繰り返されることにより、ベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)は求められる。この増減処理の途中であって確定していないベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)を仮学習値KKG(m)として表したものである。したがって前記式3の右辺にある「{KKG(m)−KG(m)}」は、仮学習値KKG(m)とベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)との差を表しているものである。
【0116】
このように、前記式3は、前記差「{KKG(m)−KG(m)}」に反映係数krを積算した値を、燃料カット復帰時リッチスキップ補正量rsrfcに加えた値として、空燃比フィードバック補正係数FAFを設定している。例えばKG(m)<KKG(m)である場合には、「{KKG(m)−KG(m)}・kr>0」となるので、燃料カット復帰時のリッチスキップは、ベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)よりも高い位置からrsrfc分のスキップを実行することになる。又、KG(m)>KKG(m)である場合には、「{KKG(m)−KG(m)}・kr<0」となるので、燃料カット復帰時のリッチスキップは、ベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)よりも低い位置からrsrfc分のスキップを実行することになる。正確には、「{KKG(m)−KG(m)}・kr+KG(m)」の仮基準位置から燃料カット復帰時リッチスキップ補正量rsrfc分のリッチスキップを実行した状態に相当する。
【0117】
本実施の形態による制御の一例を図15のタイミングチャートに示す。時刻t20〜t21までの推移は、前記図9にて説明した時刻t0〜t1までと同じである。燃料カットから復帰すると(時刻t22)、空燃比フィードバック補正係数FAFは「{KKG(m)−KG(m)}・kr+KG(m)」の仮基準位置から燃料カット復帰時リッチスキップ補正量rsrfc分のリッチスキップをした位置に設定されて空燃比フィードバック制御を開始する。図15ではKG(m)<KKG(m)であるので、ベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)よりも高い位置から燃料カット復帰時リッチスキップ補正量rsrfc分のリッチスキップがなされている。尚、時刻t24でエンジン運転領域mでの学習が完了して新たなベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)に切り替わっている。
【0118】
上述した構成において、ベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)を学習する処理が空燃比基準補正位置学習手段としての処理に、空燃比フィードバック補正係数FAF算出処理(図14)が燃料カット復帰時リッチスキップ補正手段としての処理に相当する。
【0119】
以上説明した本実施の形態3によれば、以下の効果が得られる。
(イ).前記実施の形態1の効果を生じる。
(ロ).ベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)の学習(更新のための学習も含める)が未完了であると現在のベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)が実際とずれているおそれがある。このため燃料カット復帰時のリッチスキップが行われても燃料の過不足が生じるおそれが高くなる。本実施の形態では、学習中のベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)を仮学習値KKG(m)として仮基準位置を設定して燃料カット復帰時のリッチスキップの基準位置としているため、真のベース空燃比フィードバック補正係数KG(m)からあるいはこれに近い位置からステップ的増量を実行することができる。このことにより、燃料カット復帰時における燃料の過不足をより確実に抑制できる。
【0120】
[実施の形態4]
本実施の形態では、排気浄化触媒14の活性化が完了していない間は、燃料カット復帰時リッチスキップ補正量rsrfcによる燃料カット復帰時のリッチスキップを禁止するものである。
【0121】
本実施の形態は前記実施の形態1の構成に対して、前記酸素ストレージ量cfcosc算出処理(図2)の代わりに図16の処理が、前記空燃比フィードバック補正係数FAF算出処理(図6)の代わりに図17の処理が実行される。これ以外の構成については前記実施の形態1と同じである。
【0122】
ここで図16,17においては前記実施の形態1の図2,6と同一の処理は同一のステップ番号で示している。図16が前記実施の形態1の図2と異なる点は、排気浄化触媒14が活性化していない場合(S110で「NO」)、燃料カット復帰時リッチスキップ禁止フラグXFCRSSTPに「ON」が設定される処理(S113−1)が含まれ、排気浄化触媒14が活性化している場合(S110で「YES」)、燃料カット復帰時リッチスキップ禁止フラグXFCRSSTPに「OFF」が設定される処理(S113−2)が含まれる点である。
【0123】
又、図17が前記実施の形態1の図6と異なる点は、燃料カット復帰直後において(S314で「YES」)、燃料カット復帰時リッチスキップ禁止フラグXFCRSSTPが「OFF」か否かが判定される(S315)点である。XFCRSSTP=「OFF」であれば(S315で「YES」)、燃料カット復帰時のリッチスキップを行う処理(S316〜S322)が実行されるが、XFCRSSTP=「ON」であれば(S315で「NO」)、燃料カット復帰時のリッチスキップは禁止され、直ちに通常の空燃比フィードバック補正係数FAF計算(図7)に移行する。すなわち排気浄化触媒14が活性化していない間は燃料カット復帰時のリッチスキップは禁止される。
【0124】
上述した構成において、酸素ストレージ量cfcosc算出処理(図16)のステップS110,S113−1,S113−2が触媒活性化検出手段としての処理に、空燃比フィードバック補正係数FAF算出処理(図17)のステップS315が燃料カット復帰時リッチスキップ補正禁止手段としての処理に相当する。
【0125】
以上説明した本実施の形態4によれば、以下の効果が得られる。
(イ).前記実施の形態1の効果を生じる。
(ロ).排気浄化触媒14が活性化していない状態では酸素ストレージ量cfcoscは「0」である。したがって排気浄化触媒14の不活性時において燃料カット復帰時のリッチスキップ(S316,S318)を禁止することにより(S315で「NO」)、無駄な燃料消費を防止できる。
【0126】
[実施の形態5]
本実施の形態では、エンジン温度(ここでは冷却水温センサ22から検出される冷却水温度THW)が低いほど燃料カット復帰時における燃料濃度が濃くなることに対応して、冷却水温度THWに応じて燃料カット復帰時リッチスキップ補正量rsrfcを調整するものである。
【0127】
本実施の形態は前記実施の形態1の構成に対して、前記空燃比フィードバック補正係数FAF算出処理(図6)の代わりに図18の処理が実行される。これ以外の構成については前記実施の形態1と同じである。
【0128】
ここで図18においては前記実施の形態1の図6と同一の処理は同一のステップ番号で示している。図18が前記実施の形態1の図6と異なる点は、燃料カット復帰直後において(S314で「YES」)、燃料カット復帰時リッチスキップ補正量rsrfcを算出した(S316)後に、図6のステップS318の代わりに、ステップS317−1,S317−2を実行する点である。
【0129】
ステップS317−1では、図19に示すマップMthwから、冷却水温度THWに基づいてエンジン温度補正係数kthwを算出する。このエンジン温度補正係数kthwは、燃焼開始時に冷却水温度THWが低い場合には燃料濃度が上昇するため、燃料カット復帰時の燃料濃度を適切な状態に維持するために算出される係数である。
【0130】
そして次に行われるステップS317−2では、次式4のごとく燃料カット復帰時の空燃比フィードバック補正係数FAFが算出される。
【0131】
【数4】
FAF ← rsrfc × kthw … [式4]
上述した構成において、冷却水温センサ22が内燃機関温度検出手段に、空燃比フィードバック補正係数FAF算出処理(図18)が燃料カット復帰時リッチスキップ補正手段としての処理に相当する。
【0132】
以上説明した本実施の形態5によれば、以下の効果が得られる。
(イ).前記実施の形態1の効果を生じる。
(ロ).燃料カットから復帰して燃焼を開始する際には、エンジン2が低温であるほど、燃料噴射弁8の周辺〜燃焼室直前までの吸気経路4を濡らしている液体燃料に起因して空燃比がリッチになり易い。このため空燃比フィードバック補正係数FAF算出処理(図18)では冷却水温度THWが低くなるほど図19のマップMthwに従って燃料カット復帰時のステップ的増量の程度を小さくすることにより、空燃比が過剰にリッチな状態となるのを防止している。このことにより無駄な燃料消費を防止できる。
【0133】
[その他の実施の形態]
(a).前記実施の形態2では、燃料カットからの復帰後に酸素ストレージ量cfcosc>酸素ストレージ量下限判定値oscxである限りは(S125−1で「NO」)、燃料カット復帰時リッチ補正実行フラグXRSRFC=「ON」が維持されて、空燃比フィードバック補正係数FAFのリセット実行は禁止されていた。これ以外に、cfcosc>oscxである条件と、空燃比フィードバック補正係数FAFがプラスである条件、すなわち空燃比フィードバック補正係数FAFが理論空燃比よりもリッチ側に燃料供給量を調整している条件との両者を満足している限り、燃料カット復帰時リッチ補正実行フラグXRSRFC=「ON」を維持するようにしても良い。
【0134】
(b).各実施の形態をそれぞれ組み合わせても良く、不必要に燃料を消費することなくNOxを排気浄化触媒により浄化することが、より効果的となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1としてのエンジン及び制御装置の概略構成図。
【図2】実施の形態1の酸素ストレージ量cfcosc算出処理のフローチャート。
【図3】燃料カット中の吸入空気量GAから酸素ストレージ変更量oincを求めるマップの構成説明図。
【図4】空燃比フィードバック制御中の吸入空気量GAから酸素ストレージ変更量oincを求めるマップの構成説明図。
【図5】実施の形態1の燃料噴射量制御処理のフローチャート。
【図6】同じく空燃比フィードバック補正係数FAF算出処理のフローチャート。
【図7】同じく空燃比フィードバック補正係数FAF算出処理のフローチャート。
【図8】酸素ストレージ量cfcoscから燃料カット復帰時リッチスキップ補正量rsrfcを求めるマップの構成説明図。
【図9】実施の形態1における処理の一例を示すタイミングチャート。
【図10】実施の形態2の空燃比フィードバック補正係数FAF算出処理のフローチャート。
【図11】同じく酸素ストレージ量cfcosc算出処理のフローチャート。
【図12】同じく空燃比フィードバック補正係数FAFリセット処理のフローチャート。
【図13】同じく処理の一例を示すタイミングチャート。
【図14】実施の形態3の空燃比フィードバック補正係数FAF算出処理のフローチャート。
【図15】同じく処理の一例を示すタイミングチャート。
【図16】実施の形態4の酸素ストレージ量cfcosc算出処理のフローチャート。
【図17】同じく空燃比フィードバック補正係数FAF算出処理のフローチャート。
【図18】実施の形態5の空燃比フィードバック補正係数FAF算出処理のフローチャート。
【図19】冷却水温度THWからエンジン温度補正係数kthwを求めるマップの構成説明図。
【符号の説明】
2…エンジン、4…吸気経路、6…スロットルバルブ、8…燃料噴射弁、10…点火プラグ、12…排気経路、14…排気浄化触媒、16…ECU、18…吸入空気量センサ、20…回転数センサ、22…冷却水温センサ、24…O2センサ、26…アクセル開度センサ、26a…アクセルペダル。
Claims (8)
- 燃料供給量に対して空燃比フィードバック補正を実行するとともに、燃料カット運転からの復帰時に前記空燃比フィードバック補正を空燃比基準補正位置から燃料供給量を増量する側へステップ的に大きくする燃料カット復帰時リッチスキップ補正を行う内燃機関の燃料供給制御方法であって、
排気系に配置された酸素ストレージ可能な排気浄化触媒が曝されている雰囲気の履歴に基づいて、前記燃料カット復帰時リッチスキップ補正の程度を設定するものにおいて、
前記空燃比基準補正位置は前記空燃比フィードバック補正中に学習されると共に、燃料カット運転からの復帰時に、前記空燃比基準補正位置が学習未完了であった場合には、現時点までの学習にて得られた未完学習位置と該学習より前に設定されていた空燃比基準補正位置との比較に応じて設定した仮基準位置から燃料供給量を増量する側へステップ的に大きくすることにより燃料カット復帰時リッチスキップ補正を実行する
ことを特徴とする内燃機関の燃料供給制御方法。 - 請求項1において、前記仮基準位置は、前記未完学習位置から前記学習より前に設定されていた空燃比基準補正位置までの範囲に設定される
ことを特徴とする内燃機関の燃料供給制御方法。 - 請求項1又は2において、前記燃料カット復帰時リッチスキップ補正の程度は、内燃機関温度が低くなるほど小さくすることを特徴とする内燃機関の燃料供給制御方法。
- 燃料供給量に対して空燃比フィードバック補正を実行するとともに、燃料カット運転からの復帰時に前記空燃比フィードバック補正を空燃比基準補正位置から燃料供給量を増量する側へステップ的に大きくする燃料カット復帰時リッチスキップ補正を行う内燃機関の燃料供給制御方法であって、
排気系に配置された酸素ストレージ可能な排気浄化触媒が曝されている雰囲気の履歴に基づいて、前記燃料カット復帰時リッチスキップ補正の程度を設定するものにおいて、
前記燃料カット復帰時リッチスキップ補正の程度を、内燃機関温度が低くなるほど小さくする
ことを特徴とする内燃機関の燃料供給制御方法。 - 排気系に酸素ストレージ可能な排気浄化触媒を配置する内燃機関における燃料供給制御装置であって、
内燃機関の運転状態に応じて燃料供給を停止する燃料カット手段と、
空燃比検出情報に基づいて目標空燃比を達成するために燃料供給量に対して空燃比フィードバック補正を実行する空燃比フィードバック制御手段と、
前記排気浄化触媒が曝されている雰囲気の履歴を検出する排気浄化触媒履歴検出手段と、
前記燃料カット手段による燃料カット運転からの復帰時に前記空燃比フィードバック制御手段にて空燃比フィードバックが開始される際に、前記空燃比フィードバック補正により空燃比基準補正位置から増量側へ燃料供給量をステップ的に増量させるとともに該ステップ的な増量の程度を前記排気浄化触媒履歴検出手段にて検出されている履歴に応じて変更する燃料カット復帰時リッチスキップ補正手段と、
前記空燃比フィードバック制御手段による空燃比フィードバック補正の実行中に前記空燃比基準補正位置を学習する空燃比基準補正位置学習手段と、
を備えると共に、前記燃料カット復帰時リッチスキップ補正手段は、前記燃料カット手段による燃料カット運転からの復帰時に前記空燃比基準補正位置学習手段による前記空燃比基準補正位置の学習が未完了であった場合には、前記空燃比基準補正位置学習手段による現時点までの学習にて得られた未完学習位置と該学習より前に設定されていた空燃比基準補正位置との比較に応じて設定した仮基準位置から増量側へ燃料供給量をステップ的に増量する空燃比フィードバック補正を実行させる
ことを特徴とする内燃機関の燃料供給制御装置。 - 請求項5において、前記燃料カット復帰時リッチスキップ補正手段は、 前記仮基準位置を、前記未完学習位置から前記学習より前に設定されていた空燃比基準補正位置までの範囲に設定することを特徴とする内燃機関の燃料供給制御装置。
- 請求項5又は6において、
内燃機関の温度を検出する内燃機関温度検出手段を備えると共に、
前記燃料カット復帰時リッチスキップ補正手段は、前記内燃機関温度検出手段にて検出された内燃機関温度が低くなるほど、前記空燃比基準補正位置から増量側へ燃料供給量をステップ的に増量する前記空燃比フィードバック補正における増量の程度を小さくする
ことを特徴とする内燃機関の燃料供給制御装置。 - 排気系に酸素ストレージ可能な排気浄化触媒を配置する内燃機関における燃料供給制御装置であって、
内燃機関の運転状態に応じて燃料供給を停止する燃料カット手段と、
空燃比検出情報に基づいて目標空燃比を達成するために燃料供給量に対して空燃比フィードバック補正を実行する空燃比フィードバック制御手段と、
前記排気浄化触媒が曝されている雰囲気の履歴を検出する排気浄化触媒履歴検出手段と、
前記燃料カット手段による燃料カット運転からの復帰時に前記空燃比フィードバック制御手段にて空燃比フィードバックが開始される際に、前記空燃比フィードバック補正により空燃比基準補正位置から増量側へ燃料供給量をステップ的に増量させるとともに該ステップ的な増量の程度を前記排気浄化触媒履歴検出手段にて検出されている履歴に応じて変更する燃料カット復帰時リッチスキップ補正手段と、
前記空燃比フィードバック制御手段による空燃比フィードバック補正の実行中に前記空燃比基準補正位置を学習する空燃比基準補正位置学習手段と、
内燃機関の温度を検出する内燃機関温度検出手段と、
を備えると共に、
前記燃料カット復帰時リッチスキップ補正手段は、前記内燃機関温度検出手段にて検出された内燃機関温度が低くなるほど、前記空燃比基準補正位置から増量側へ燃料供給量をステップ的に増量する前記空燃比フィードバック補正における増量の程度を小さくする
ことを特徴とする内燃機関の燃料供給制御装置。
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