WO2019135276A1 - 内燃機関の空燃比制御方法および空燃比制御装置 - Google Patents

内燃機関の空燃比制御方法および空燃比制御装置 Download PDF

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鈴木　伸幸
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日産自動車株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/12—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections

Definitions

  • the present invention relates to an air-fuel ratio control method and an air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine that performs fuel cut at the time of deceleration of a vehicle and then restarts fuel supply, that is, fuel cut recovery.
  • the exhaust system of the internal combustion engine When the fuel cut is performed at the time of deceleration of the vehicle, the exhaust system of the internal combustion engine is in an oxygen excess state, so that oxygen is adsorbed by the catalyst in the exhaust system consisting of a three-way catalyst or the like.
  • This adsorbed oxygen is a factor of NOx emission at the time of fuel cut recovery. Therefore, at the time of fuel cut recovery where fuel supply is resumed from the fuel cut state, it is necessary to increase the amount of fuel to the fuel amount corresponding to the stoichiometric air fuel ratio in order to process the adsorbed oxygen in the catalyst.
  • Patent Document 1 when fuel cut recovery after fuel cut, air fuel ratio feedback control is clamped to open loop control, and a fuel injection amount corresponding to the target air fuel ratio is supplied to the internal combustion engine, and this fuel supply It is described that the air-fuel ratio feedback control is restarted when the detected value of the air-fuel ratio sensor becomes close to the target air-fuel ratio in response to the restart.
  • Patent Document 1 does not mention the above-mentioned fuel increase, but if the fuel injection amount during open loop control includes an increase amount for the treatment of adsorbed oxygen in the catalyst, then Patent Document 1 In the control, the air-fuel ratio is enriched for an excessively long period due to the response delay of the air-fuel ratio sensor, and the emission amount of HC and CO increases.
  • An air-fuel ratio control method or an air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine is a fuel cut recovery time for resuming fuel supply from a fuel cut state.
  • the required fuel increase amount to be given during the period is set based on the fuel cut duration.
  • the amount of oxygen adsorbed to the catalyst during the fuel cut gradually increases after the start of the fuel cut and eventually saturates, but the influence of the vehicle speed and the rotational speed of the internal combustion engine is relatively small, and It is decided uniquely. Therefore, the total amount of fuel increase necessary for the treatment of the adsorbed oxygen, that is, the required total amount of fuel increase can be determined from the duration of the fuel cut. Then, if the increase is finished when the sum of the fuel increase in each cycle reaches the required fuel increase total amount, the response delay of the air-fuel ratio sensor, the transportation delay of the gas, etc. Fuel can be achieved. In other words, it is possible to suppress the generation of NOx due to the adsorbed oxygen of the catalyst and to suppress the emission of HC and CO due to the excessive increase in fuel.
  • the structure explanatory view which shows the system configuration
  • the flowchart which shows the flow of control at the time of fuel cut recovery.
  • the characteristic view which shows the relationship between fuel cut continuation time and the required fuel increase total amount.
  • the time chart which shows an example of operation at the time of fuel cut recovery of this example.
  • the time chart of the main part at the time of diagnosis of the oxygen sensor.
  • the time chart of the principal part which shows the example with the 2nd fuel increase.
  • the time chart which shows the example in which the continuation time of open loop control reached predetermined upper limit time.
  • FIG. 1 is a configuration explanatory view showing a system configuration of one embodiment of the present invention.
  • the internal combustion engine 1 mounted on a vehicle is, for example, a port injection type four stroke cycle spark ignition type gasoline engine, and a pair of intake valves 2 and a pair of exhaust valves 3 are arranged on the ceiling wall of the combustion chamber.
  • the spark plug 4 is disposed at a central portion surrounded by the intake valve 2 and the exhaust valve 3.
  • a fuel injection valve 6 for injecting fuel toward the intake valve 2 is disposed for each cylinder. Further, on the upstream side of the collector portion 7a of the intake passage 7 connected to the intake port 5, an electronically controlled throttle valve 8 whose opening degree is controlled by a control signal from the engine controller 10 is interposed. On the further upstream side of the valve 8, an air flow meter 9 for detecting the amount of intake air Qa is disposed.
  • catalyst devices 13, 14 consisting of a three-way catalyst are interposed, and an air-fuel ratio sensor 16 is disposed on the upstream side thereof.
  • an oxygen sensor 17 is disposed on the outlet side of the upstream side catalyst device 13, that is, between the two catalyst devices 13 and 14.
  • the air-fuel ratio sensor 16 is a so-called wide-area air-fuel ratio sensor that outputs a signal corresponding to the exhaust air-fuel ratio.
  • the oxygen sensor 17 outputs a signal indicating whether the exhaust air-fuel ratio is richer or leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. Note that a wide area air-fuel ratio sensor may be used instead of the oxygen sensor.
  • the internal combustion engine 1 is mounted on a vehicle in combination with a transmission (not shown), and drives drive wheels of the vehicle via the transmission and a final reduction gear (not shown).
  • the above-described engine controller 10 constituting the air-fuel ratio control device includes the above-described air flow meter 9, air-fuel ratio sensor 16, oxygen sensor 17, crank angle sensor 18 for detecting engine rotational speed Ne, and cooling as engine temperature.
  • Various things such as a water temperature sensor 19 for detecting the water temperature Tw, an accelerator opening sensor 21 for detecting the depression amount of the accelerator pedal 20 operated by the driver (that is, accelerator opening APO), a vehicle speed sensor 22 for detecting the vehicle speed VSP, etc. Sensors are connected and these detection signals are input.
  • the engine controller 10 optimally controls the fuel injection amount and the injection timing of the fuel injection by the fuel injection valve 6, the ignition timing of the ignition by the spark plug 4, the opening degree of the throttle valve 8 and the like based on the various detection signals described above. doing. Then, as described later, fuel cut and subsequent fuel cut recovery are executed to suppress fuel consumption.
  • FIG. 2 is a flow chart showing a flow of processing for fuel cut recovery which the engine controller 10 executes.
  • step 1 it is repeatedly determined whether fuel cut is in progress. If a predetermined fuel cut condition is satisfied while the vehicle is traveling, the fuel cut is performed.
  • the fuel cut conditions include, for example, that the accelerator opening APO is 0, that is, fully closed (strictly, the idle opening), that the cooling water temperature Tw is a predetermined temperature or more, the vehicle speed VSP is a predetermined fuel cut permission vehicle speed or more That is, the engine rotational speed Ne is equal to or higher than a predetermined fuel cut permission rotational speed, and the like, and if these are simultaneously established, the fuel cut is started. That is, fuel injection is stopped. If it is not during the fuel cut in step 1, the current routine is ended.
  • the air-fuel ratio feedback control is basically performed as the air-fuel ratio control using the detection signal of the air-fuel ratio sensor 16. That is, in the air-fuel ratio feedback control, the basic injection amount Tp is determined from the intake air amount Qa and the engine rotational speed Ne, and the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ is calculated based on the detection signal of the air-fuel ratio sensor 16
  • the fuel injection amount (injection pulse width) Ti is determined as follows using the increase rate TFBYA. Ts is an ineffective pulse width.
  • TFBYA Tp ⁇ ⁇ ⁇ TFBYA + Ts
  • the target equivalence ratio TFBYA indicates the increase rate as the equivalence ratio
  • the target equivalence ratio TFBYA is basically set to "1".
  • fuel increase during fuel cut recovery described later is performed by setting the target equivalent ratio TFBYA to a value larger than “1” (for example, “1.1” or the like).
  • the fuel injection is stopped by setting the target equivalence ratio TFBYA to "0".
  • the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ is a value that increases or decreases with “1” at the center according to the exhaust air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor 16, and the exhaust air-fuel ratio and the target air-fuel ratio TGABFE (basically the theoretical air-fuel ratio The exhaust air-fuel ratio is successively calculated so that it converges to the vicinity of the target air-fuel ratio TGA BFE by PI control or the like of the deviation with the vicinity).
  • the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ is clamped at “1”. Therefore, open loop control is performed according to the value of the target equivalence ratio TFBYA. Air fuel ratio control at the time of fuel cut recovery is performed as open loop control.
  • the output ADO2R of the oxygen sensor 17 on the downstream side of the catalyst device 13 is used, for example, for learning control for correcting the deviation of the air-fuel ratio of the entire air-fuel ratio feedback control system or self-diagnosis of the air-fuel ratio feedback control system. For example, learning correction is performed by adding and subtracting a learning correction value calculated and stored based on the output of the oxygen sensor 17ADO2R to / from the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ .
  • step 1 If it is determined in step 1 that the fuel is being cut, the process proceeds to step 2, and the value of the timer FCUTTIME, which measures the fuel cut duration, is incremented.
  • the timer FCUTTIME is reset to 0 at the start of fuel cut, and measurement of the fuel cut duration is started from here.
  • step 3 it is determined whether a fuel cut recovery condition is satisfied.
  • the fuel cut recovery condition for example, the increase of the accelerator opening APO, that is, the depression of the accelerator pedal by the driver, that the vehicle speed VSP becomes less than a predetermined recovery vehicle speed, and the engine rotation speed Ne becomes less than a predetermined recovery rotation speed
  • the fuel cut recovery condition is satisfied when either of the following is detected. If the determination in step 3 is negative, the fuel cut is continued, and the count of the fuel cut duration FCUTTIME is repeated.
  • step 3 If it is determined in step 3 that the recovery condition is satisfied, the process proceeds to step 4, and based on the value of the fuel cut continuation time FCUTTIME, the fuel supply resumes from the fuel supply restart to the processing of the adsorbed oxygen in the catalyst of the catalyst devices 13 and 14 Find the total amount of fuel increase to be given up to the time, that is, the required fuel increase total amount TFCUTINJ.
  • a required fuel increase total amount TFCUTINJ corresponding to the fuel cut continuation time FCUTTIME is determined using a previously created table having characteristics or correlation as shown in FIG.
  • the required fuel increase total amount TFCUTINJ corresponding to the fuel cut duration FCUTTIME may be calculated using an appropriate arithmetic expression along the characteristics as shown in FIG.
  • the characteristics of the required fuel increase total amount TFCUTINJ shown in FIG. 3 basically correspond to the relationship between the experimentally determined fuel cut duration FCUTTIME and the amount of adsorbed oxygen in the catalyst.
  • step 4 the process proceeds to step 5 to restart fuel injection.
  • the control of the fuel injection amount at the time of this fuel cut recovery is performed under open loop control in which the air fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ is clamped to “1” as described above as air fuel ratio control. It is carried out with an increase in fuel for the treatment of Specifically, by setting the target equivalent ratio TFBYA corresponding to the increase rate to an appropriate value larger than "1", for example, "1.1”, the fuel amount corresponding to the theoretical air-fuel ratio is "1.1", for example. Double the amount.
  • the increase rate at this time is set so that the air-fuel ratio in the combustion chamber is not excessively rich.
  • step 6 the addition amount of each cycle (the amount exceeding the equivalent of the theoretical air-fuel ratio) is integrated, and the sum of the fuel increase from the fuel injection restart to the present is obtained as the total fuel increase FCUTINJ.
  • the amount of fuel increase in each cycle was proportional to the product of the value "TFBYA-1" obtained by subtracting "1" from the target equivalent ratio TFBYA corresponding to the increase rate and the amount of intake air per cycle (Qa / Ne). It is also possible to use the integrated value of this product as a parameter corresponding to the fuel increase amount FCUTINJ.
  • step 7 it is determined whether the total fuel increase amount FCUTINJ accumulated for each cycle has become equal to or greater than the required fuel increase total amount TFCUTINJ. If NO here, the fuel increase is continued. When the fuel increase total amount FCUTINJ reaches the required fuel increase total amount TFCUTINJ and the determination in step 7 becomes YES, the process proceeds from step 7 to step 8 and the fuel increase is ended. This shifts to open loop control in which the stoichiometric air fuel ratio is made the target air fuel ratio.
  • step 9 it is determined whether the detected value rABFE of the air-fuel ratio sensor 16 responsive to the exhaust air-fuel ratio converges within a predetermined range near the target air-fuel ratio (theoretical air-fuel ratio). That is, an upper limit value mLMCLSUP obtained by adding a minute amount to the target air-fuel ratio TGABFE and a lower limit value mLMCLSLW obtained by subtracting the minute amount from the target air-fuel ratio TGABFE are compared with the detection value rABFE of the air-fuel ratio sensor 16.
  • the detected value rABFE of the air-fuel ratio sensor 16 is a very large value immediately after the start of fuel cut recovery, and then decreases toward the stoichiometric air-fuel ratio as the fuel supply restarts. In general, the determination in step 9 becomes YES when the upper limit value mLMCLSUP decreases.
  • step 9 the process proceeds to step 10 to determine whether the open loop control continuation time FCUTAFDLY, that is, the elapsed time from fuel supply restart is equal to or greater than a threshold mFCUTAFDLY corresponding to the upper limit time. If it is NO here, open loop control which makes a theoretical air fuel ratio a target air fuel ratio will be continued.
  • FCUTAFDLY open loop control continuation time
  • step 9 if the detected value of the air-fuel ratio sensor 16 is within the predetermined range (mLMCLSUP to mLMCLSLW) near the theoretical air-fuel ratio, the process proceeds from step 9 to step 11 and air-fuel ratio control from open loop control to air-fuel ratio feedback control. Transition.
  • step 10 to step 11 Advance and similarly shift to air-fuel ratio feedback control.
  • FIG. 4 is a time chart showing an example of the operation at the time of fuel cut recovery of the above embodiment.
  • VSP is the vehicle speed
  • TFBYA is the increase rate or target equivalence ratio
  • ⁇ is the air-fuel ratio feedback correction coefficient
  • TGABFE is the target air-fuel ratio
  • FCUTTIME is the fuel cut duration
  • FCUTINJ is the total amount of fuel increase
  • ADO2R is the oxygen sensor 17 Is the output of
  • QAE is the amount of intake air per cycle (Qa / Ne).
  • the flag fFCRCLP is a flag indicating that it is a fuel increase period after fuel cut recovery, and is turned on while fuel increase accompanying fuel cut recovery is being performed (for example, between t2 and t3, between t6 and t7) .
  • the flag fAFSCLP is a flag indicating that open loop control is being performed, and is turned on while open loop control is being performed in association with fuel cut recovery (for example, between t2 and t4, between t6 and t8).
  • the detection value rABFE of the air-fuel ratio sensor 16 is superimposed and described.
  • the fuel cut is performed twice while the vehicle is traveling, and the fuel cut period is between t1 and t2 and between t5 and t6.
  • the fuel cut recovery is performed at time t2 due to a decrease in vehicle speed VSP
  • the driver performs an accelerator pedal at time t6.
  • fuel cut recovery is performed due to stepping into.
  • the measurement of the fuel cut continuation time FCUTTIME is started, and the fuel cut continuation time FCUTTIME until the time t2 when the fuel cut recovery is started is can get. Then, at the time of fuel cut recovery, the required fuel increase total amount TFCUTINJ is set according to the fuel cut continuation time FCUTTIME.
  • the target equivalent ratio TFBYA indicating the increase rate becomes, for example, "1.1" larger than "1”, and fuel supply with fuel increase is performed.
  • the amount of increase for each cycle is integrated as the total amount of fuel increase FCUTINJ.
  • the fuel increase amount FCUTINJ reaches the required fuel increase amount TFCUTINJ, so the fuel increase is completed and the flag fFCRCLP is turned OFF.
  • the open loop control continues, but at time t4, the detected value rABFE of the air fuel ratio sensor 16 crosses the upper limit value mLMCLSUP near the theoretical air fuel ratio, so the transition from open loop control to air fuel ratio feedback control And the flag fAFSCLP is turned off.
  • the fuel cut continuation time FCUTTIME is once reset and measurement is started, and the fuel cut is performed until time t6 when the fuel cut recovery is started.
  • a duration FCUTTIME is obtained.
  • the required fuel increase total amount TFCUTINJ is set according to the fuel cut continuation time FCUTTIME.
  • FIG. 4 it is assumed that the required fuel increase total amount TFCUTINJ at the first fuel cut and the required fuel increase total amount TFCUTINJ at the second fuel cut have the same value in order to simplify the drawing. Although drawn, in actuality, the values will differ depending on the fuel cut duration FCUTTIME.
  • Fuel cut recovery is performed due to depression of the accelerator pedal at time t6.
  • the target equivalent ratio TFBYA indicating the increase rate is again, for example, "1.1" larger than "1”, and fuel supply with fuel increase is performed.
  • the amount of increase for each cycle is integrated as the total amount of fuel increase FCUTINJ.
  • the fuel increase amount FCUTINJ reaches the required fuel increase amount TFCUTINJ, so the fuel increase is completed and the flag fFCRCLP is turned OFF.
  • the open loop control continues, but at time t8, the detected value rABFE of the air fuel ratio sensor 16 crosses the upper limit value mLMCLSUP near the theoretical air fuel ratio, so that the open loop control shifts to air fuel ratio feedback control. And the flag fAFSCLP is turned off.
  • the accelerator opening APO is larger than that in the former fuel cut recovery not caused by the accelerator operation, and therefore, per fuel cycle recovery
  • the intake air amount QAE becomes large.
  • the amount of fuel injected in each cycle is proportional to the product of the target equivalence ratio TFBYA corresponding to the increase rate and the intake air amount QAE per cycle, so the increase in each cycle above the stoichiometric air-fuel ratio equivalent is It increases in proportion to the intake air amount QAE. Therefore, in the latter fuel cut recovery, the fuel increase period ends in a short time as compared to the former fuel cut recovery. In other words, regardless of the magnitude of the accelerator opening APO, an appropriate increase corresponding to the fuel cut continuation time FCUTTIME is given to the catalyst.
  • the air-fuel ratio control method or control device of the above embodiment since the fuel increase total amount TFCUTINJ is controlled corresponding to the fuel cut continuation time FCUTTIME, the amount of oxygen adsorbed to the catalyst during the fuel cut is coped Appropriate fuel increase is possible.
  • the amount of fuel for processing the adsorbed oxygen is increased in the form of so-called feedforward control without depending on the detection of the air-fuel ratio sensor 16 or the oxygen sensor 17, the influence of the aging of the air-fuel ratio sensor 16 or the oxygen sensor 17 There is no deterioration of the exhaust gas composition over time.
  • the open loop control is continued until the detected value of the air fuel ratio sensor 16 reaches the vicinity of the theoretical air fuel ratio which is the target air fuel ratio. There is no possibility that ⁇ will be excessive.
  • open loop control is continued by the process of step 10 described above.
  • the air-fuel ratio feedback control is started, so that deterioration of the exhaust gas composition, deterioration of the drivability and the like due to the continuation of the open loop control can be avoided.
  • the oxygen sensor 17 is diagnosed using fuel increase at the time of fuel cut recovery after fuel cut.
  • the diagnosis may be performed, for example, once during a so-called one trip from the ON operation to the OFF operation of the main switch of the vehicle, and the end of the diagnosis is indicated by the diagnosis end flag.
  • the fuel cut is performed with the diagnosis end flag OFF and the fuel cut recovery is performed thereafter, the fuel increase continues even after the total fuel increase amount TFCUTINJ reaches the required fuel increase total amount TFCUTINJ in step 7 described above Do.
  • the detection signal of the oxygen sensor 17 is inverted from lean to rich, it is diagnosed that there is no failure such as disconnection in the oxygen sensor 17, and the increase is ended.
  • normal fuel increase control is performed as in the embodiment described above.
  • FIG. 5 shows a time chart at the time of diagnosis of the oxygen sensor 17.
  • a period between time t11 and time t12 is a fuel cut period, and fuel cut recovery is executed at time t12 to start the increase.
  • the total fuel increase amount TFCUTINJ reaches the required fuel increase total amount TFCUTINJ corresponding to the fuel cut continuation time FCUTTIME, but the increase continues.
  • the output VADO2R of the oxygen sensor 17 exceeds the threshold and is reversed to the rich side, the fuel increase is finished.
  • the third embodiment will be described with reference to the time chart of FIG.
  • the second fuel increase with a predetermined increase rate is continued until the air-fuel ratio feedback control is resumed. That is, the period between time t21 and time t22 is a fuel cut period, and fuel cut recovery is executed at time t22 to start increasing the amount.
  • the total fuel increase amount TFCUTINJ reaches the required fuel increase total amount TFCUTINJ corresponding to the fuel cut duration FCUTTIME.
  • the third increase rate (target equivalent ratio TFBYA) is relatively small during open loop control.
  • a fuel increase of 2 (indicated by symbol F2) is performed.
  • the detected value rABFE of the air-fuel ratio sensor 16 falls within the predetermined range (mLMCLSUP to mLMCLSLW) near the theoretical air-fuel ratio, air-fuel ratio feedback control is started, and at the same time, the second fuel increase ends.
  • the second fuel increase is set as required, for example, by adaptation of each type of internal combustion engine 1.
  • the open loop control duration time FCUTAFDLY is determined by the process of step 10 described above without the detection value rABFE of the air fuel ratio sensor 16 converging within a predetermined range (mLMCLSUP to mLMCLSLW) near the theoretical air fuel ratio.
  • a predetermined range mLMCLSUP to mLMCLSLW
  • the example which shifted to air fuel ratio feedback control by having reached upper limit time mFCUTAFDLY is shown.
  • a period between time t31 and time t32 is a fuel cut period, and fuel cut recovery is executed at time t32 to start the increase.
  • the fuel increase total amount TFCUTINJ reaches the required fuel increase total amount TFCUTINJ corresponding to the fuel cut continuation time FCUTTIME, and the fuel increase for the processing of the adsorbed oxygen ends.
  • the open-loop control continuation time FCUTAFDLY reaches a predetermined upper limit time mFCUTAFDLY, and air-fuel ratio feedback control is started.
  • the detected value rABFE of the air-fuel ratio sensor 16 has not reached within a predetermined range (mLMCLSUP to mLMCLSLW) near the stoichiometric air-fuel ratio.
  • the example of FIG. 7 is accompanied by the second fuel increase F2, and the second fuel increase F2 is added during the time t33 to the time t34 during open loop control. ing.

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Abstract

内燃機関（１）の燃料カット中に燃料カット継続時間（ＦＣＵＴＴＩＭＥ）を計測し（Ｓ２）、燃料カットリカバリの際に、燃料供給再開から燃料増量終了時点までの間に与えるべき要求燃料増量総量（ＴＦＣＵＴＩＮＪ）を燃料カット継続時間（ＦＣＵＴＴＩＭＥ）に基づいて設定する（Ｓ４）。各サイクルの燃料増量を積算して燃料増量総量（ＦＣＵＴＩＮＪ）を求め（Ｓ６）、この燃料増量総量（ＦＣＵＴＩＮＪ）が要求燃料増量総量（ＴＦＣＵＴＩＮＪ）に達したら燃料増量を終了する（Ｓ７，Ｓ８）。空燃比センサ（１６）の検出値（ｒＡＢＦＥ）が理論空燃比近傍に収束したら、オープンループ制御から空燃比フィードバック制御へ移行する（Ｓ９，Ｓ１１）。

Description

内燃機関の空燃比制御方法および空燃比制御装置
　この発明は、車両の減速時に燃料カットを行うとともに、その後に燃料供給の再開つまり燃料カットリカバリを行う内燃機関の空燃比制御方法および空燃比制御装置に関する。
　車両の減速時に燃料カットが行われると、内燃機関の排気系は酸素過剰な状態となるため、三元触媒等からなる排気系中の触媒に酸素が吸着される。この吸着酸素は、燃料カットリカバリの際のＮＯｘ排出の要因となる。そのため、燃料カット状態から燃料供給を再開する燃料カットリカバリ時に、触媒における吸着酸素の処理のために理論空燃比相当の燃料量に対して燃料増量を行う必要がある。
　特許文献１には、燃料カット後の燃料カットリカバリの際に、空燃比フィードバック制御をクランプしてオープンループ制御とし、目標空燃比に対応した燃料噴射量を内燃機関に供給するとともに、この燃料供給再開に応答して空燃比センサの検出値が目標空燃比近傍となったときに空燃比フィードバック制御を再開することが記載されている。
　ここで、特許文献１においては、上記の燃料増量については言及がないが、仮にオープンループ制御中の燃料噴射量が触媒における吸着酸素の処理のための増量分を含むものとすると、特許文献１の制御では、空燃比センサの応答遅れによって過剰に長い期間空燃比がリッチ化されることとなり、ＨＣやＣＯの排出量が増大する。
　また、燃料カット後の燃料カットリカバリとしては、アクセル操作に起因する燃料カットリカバリつまり運転者がアクセルペダルを踏み込んだことによる燃料カットリカバリと、アクセル操作に起因しない燃料カットリカバリ例えば車速が所定車速以下に低下したことにより実行される燃料カットリカバリと、があるが、前者のアクセルペダルの踏込による場合は、燃料カットリカバリ時の各サイクルの吸入空気量ひいてはサイクル毎の燃料量が大となる。そのため、仮に一定の割合でもって燃料増量を行うと、空燃比センサの検出値が目標空燃比近傍に達するまでの間に与えられる増量分はさらに過剰となり、アクセル操作に起因しない燃料カットリカバリの場合に比べてＨＣやＣＯの排出がさらに問題となる。
特開２００６－１８９０２２号公報
　この発明に係る内燃機関の空燃比制御方法ないし空燃比制御装置は、燃料カット状態から燃料供給を再開する燃料カットリカバリ時に、触媒における吸着酸素の処理のために、燃料供給再開から燃料増量終了時点までの間に与えるべき要求燃料増量総量を、燃料カットの継続時間に基づいて設定する。燃料増量は、各サイクルの燃料増量の総和が上記要求燃料増量総量に達したときに終了する。
　燃料カット中に触媒に吸着される酸素量は、燃料カット開始後、徐々に増加し、やがて飽和するが、車速や内燃機関の回転速度等による影響は比較的少なく、燃料カットの継続時間によって概ね一義的に定まる。従って、この吸着酸素の処理のために必要な燃料増量の総量つまり要求燃料増量総量は、燃料カットの継続時間から定めることが可能である。そして、各サイクルの燃料増量の総和が要求燃料増量総量に達したときに増量を終了すれば、空燃比センサの応答遅れやガスの輸送遅れ等に影響されることなく過不足のない形で適切な燃料増量を達成できる。つまり、触媒の吸着酸素によるＮＯｘの発生を抑制できるとともに、過剰な燃料増量によるＨＣやＣＯの排出を抑制できる。
この発明に係る空燃比制御装置の一実施例のシステム構成を示す構成説明図。 燃料カットリカバリ時の制御の流れを示すフローチャート。 燃料カット継続時間と要求燃料増量総量との関係を示す特性図。 この実施例の燃料カットリカバリ時の動作の一例を示すタイムチャート。 酸素センサの診断時の要部のタイムチャート。 第２の燃料増量を伴う実施例を示す要部のタイムチャート。 オープンループ制御の継続時間が所定の上限時間に達した例を示すタイムチャート。
　以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
　図１は、この発明の一実施例のシステム構成を示す構成説明図である。図示せぬ車両に搭載されている内燃機関１は、例えばポート噴射型の４ストロークサイクル火花点火式ガソリン機関であって、燃焼室の天井壁面に一対の吸気弁２および一対の排気弁３が配置されているとともに、これらの吸気弁２および排気弁３に囲まれた中央部に点火プラグ４が配置されている。
　上記吸気弁２によって開閉される吸気ポート５には、吸気弁２へ向かって燃料を噴射する燃料噴射弁６が各気筒毎に配置されている。また、吸気ポート５に接続された吸気通路７のコレクタ部７ａ上流側には、エンジンコントローラ１０からの制御信号によって開度が制御される電子制御型スロットルバルブ８が介装されており、このスロットルバルブ８のさらに上流側に、吸入空気量Ｑａを検出するエアフロメータ９が配設されている。
　また、排気ポート１１に接続された排気通路１２には、三元触媒からなる触媒装置１３，１４が介装されており、その上流側に空燃比センサ１６が配置されている。また、上流側触媒装置１３の出口側つまり２つの触媒装置１３，１４の間には酸素センサ１７が配置されている。空燃比センサ１６は、排気空燃比に応じた信号を出力するいわゆる広域型空燃比センサである。酸素センサ１７は、排気空燃比が理論空燃比相当よりもリッチであるかリーンであるかを示す信号を出力する。なお、酸素センサに代えて広域型空燃比センサを用いるようにしてもよい。
　上記内燃機関１は、図示せぬ変速機と組み合わされて車両に搭載されており、該変速機および図示せぬ終減速装置を介して車両の駆動輪を駆動している。
　空燃比制御装置を構成する上記のエンジンコントローラ１０には、上記のエアフロメータ９、空燃比センサ１６、酸素センサ１７のほか、機関回転速度Ｎｅを検出するためのクランク角センサ１８、機関温度として冷却水温Ｔｗを検出する水温センサ１９、運転者により操作されるアクセルペダル２０の踏込量（つまりアクセル開度ＡＰＯ）を検出するアクセル開度センサ２１、車速ＶＳＰを検出する車速センサ２２、等の種々のセンサ類が接続されており、これらの検出信号が入力されている。
　エンジンコントローラ１０は、上記の種々の検出信号に基づき、燃料噴射弁６による燃料噴射の燃料噴射量および噴射時期、点火プラグ４による点火の点火時期、スロットルバルブ８の開度、等を最適に制御している。そして、後述するように、燃料消費の抑制のために燃料カットならびにその後の燃料カットリカバリを実行する。
　図２は、上記エンジンコントローラ１０が実行する燃料カットリカバリのための処理の流れを示したフローチャートである。
　ステップ１（図中はＳ１等と略記する）では、燃料カット中であるか否かを繰り返し判定する。車両の走行中に所定の燃料カット条件が成立すると、燃料カットが行われる。燃料カット条件としては、例えば、アクセル開度ＡＰＯが０つまり全閉（厳密にはアイドル開度）であること、冷却水温Ｔｗが所定温度以上であること、車速ＶＳＰが所定の燃料カット許可車速以上であること、機関回転速度Ｎｅが所定の燃料カット許可回転速度以上であること、などであり、これらが同時に成立すると燃料カットが開始される。つまり、燃料噴射が停止する。ステップ１で燃料カット中でなければ、今回のルーチンを終了する。
　燃料カットが行われていない通常の運転中は、基本的に空燃比制御として空燃比センサ１６の検出信号を用いた空燃比フィードバック制御が行われる。すなわち、空燃比フィードバック制御は、吸入空気量Ｑａおよび機関回転速度Ｎｅから基本噴射量Ｔｐを求めるとともに、空燃比センサ１６の検出信号に基づいて空燃比フィードバック補正係数αを算出し、かつ目標当量比ないし増量率ＴＦＢＹＡを用いて、燃料噴射量（噴射パルス幅）Ｔｉを下記のように求める。なお、Ｔｓは無効パルス幅である。
　Ｔｉ＝Ｔｐ・α・ＴＦＢＹＡ＋Ｔｓ
　目標当量比ＴＦＢＹＡは、増量率を当量比として示したものであり、ＴＦＢＹＡ＝１が理論空燃比に相当する。空燃比フィードバック制御中は、目標当量比ＴＦＢＹＡは基本的に「１」に設定される。そして、後述する燃料カットリカバリ時の燃料増量は、この目標当量比ＴＦＢＹＡを「１」よりも大きな値（例えば、「１．１」等）とすることで行われる。また、燃料カット中は、この目標当量比ＴＦＢＹＡを「０」とすることで、燃料噴射が停止される。
　空燃比フィードバック補正係数αは、空燃比センサ１６が検出する排気空燃比に応じて「１」を中心として増減変化する値であり、排気空燃比と目標空燃比ＴＧＡＢＦＥ（基本的には理論空燃比近傍に設定される）との偏差のＰＩ制御等によって、排気空燃比が目標空燃比ＴＧＡＢＦＥ近傍に収束するように逐次演算される。
　オープンループ制御時には、空燃比フィードバック補正係数αが「１」にクランプされる。従って、目標当量比ＴＦＢＹＡの値に応じたオープンループ制御となる。燃料カットリカバリ時の空燃比制御は、オープンループ制御として行われる。なお、触媒装置１３下流側の酸素センサ１７の出力ＡＤＯ２Ｒは、例えば、空燃比フィードバック制御系全体の空燃比のずれを補正するための学習制御や空燃比フィードバック制御系の自己診断等に用いられる。例えば、酸素センサ１７ＡＤＯ２Ｒの出力に基づいて算出しかつ記憶した学習補正値を空燃比フィードバック補正係数αに加減算することで、学習補正が行われる。
　ステップ１で燃料カット中であれば、ステップ２へ進み、燃料カット継続時間を計測するタイマＦＣＵＴＴＩＭＥの値をインクリメントする。なお、このタイマＦＣＵＴＴＩＭＥは、燃料カット開始時に０にリセットされ、ここから燃料カット継続時間の計測が開始される。
　次に、ステップ３において、燃料カットリカバリ条件が成立したか否かを判定する。燃料カットリカバリ条件として、例えば、アクセル開度ＡＰＯの増加つまり運転者によるアクセルペダルの踏込、車速ＶＳＰが所定のリカバリ車速以下となったこと、機関回転速度Ｎｅが所定のリカバリ回転速度以下となったこと、のいずれかが検出されたら、燃料カットリカバリ条件が成立する。ステップ３の判定がＮＯであれば、燃料カットが継続され、かつ燃料カット継続時間ＦＣＵＴＴＩＭＥのカウントが繰り返される。
　ステップ３でリカバリ条件が成立したと判定したら、ステップ４へ進み、燃料カット継続時間ＦＣＵＴＴＩＭＥの値に基づいて、触媒装置１３，１４の触媒における吸着酸素の処理のために燃料供給再開から燃料増量終了時点までの間に与えるべき燃料増量の総量つまり要求燃料増量総量ＴＦＣＵＴＩＮＪを求める。これは、例えば、図３に示すような特性ないし相関を有する予め作成したテーブルを用いて、燃料カット継続時間ＦＣＵＴＴＩＭＥに対応する要求燃料増量総量ＴＦＣＵＴＩＮＪを求める。あるいは、図３のような特性に沿う適宜な演算式を用いて燃料カット継続時間ＦＣＵＴＴＩＭＥに対応する要求燃料増量総量ＴＦＣＵＴＩＮＪを算出するようにしてもよい。図３に示す要求燃料増量総量ＴＦＣＵＴＩＮＪの特性は、実験的に求めた燃料カット継続時間ＦＣＵＴＴＩＭＥと触媒における吸着酸素量との関係に基本的に対応している。
　ステップ４で要求燃料増量総量ＴＦＣＵＴＩＮＪを決定した後、ステップ５に進み、燃料噴射を再開する。この燃料カットリカバリの際の燃料噴射量の制御は、空燃比制御として上述したように空燃比フィードバック補正係数αを「１」にクランプしたオープンループ制御の下で行われ、さらに、触媒における吸着酸素の処理のための燃料増量を伴うものとして行われる。具体的には、増量率に相当する目標当量比ＴＦＢＹＡを「１」よりも大きな適当な値例えば「１．１」に設定することで、理論空燃比相当の燃料量を例えば「１．１」倍に増量する。なお、このときの増量率は、燃焼室内の空燃比が過度にリッチにならないように設定される。
　そして、ステップ６において、各サイクルの増量分（理論空燃比相当を上回る量）の積算を行い、燃料噴射再開からこれまでの燃料増量の総和を燃料増量総量ＦＣＵＴＩＮＪとして求める。なお、各サイクルの燃料増量分は、増量率に相当する目標当量比ＴＦＢＹＡから「１」を減じた値「ＴＦＢＹＡ－１」とサイクル当たりの吸入空気量（Ｑａ／Ｎｅ）との積に比例したものとなるので、この積の積算値を燃料増量総量ＦＣＵＴＩＮＪに相当するパラメータとして用いることも可能である。
　ステップ７では、サイクル毎に積算されていく燃料増量総量ＦＣＵＴＩＮＪが要求燃料増量総量ＴＦＣＵＴＩＮＪ以上となったか否かを判定する。ここで、ＮＯであれば、燃料増量を継続する。燃料増量総量ＦＣＵＴＩＮＪが要求燃料増量総量ＴＦＣＵＴＩＮＪに達してステップ７の判定がＹＥＳとなったら、ステップ７からステップ８へ進み、燃料増量を終了する。これにより、理論空燃比を目標空燃比とするオープンループ制御に移行する。
　次のステップ９においては、排気空燃比に応答する空燃比センサ１６の検出値ｒＡＢＦＥが目標空燃比（理論空燃比）近傍の所定範囲内に収束したか否かを判定する。つまり、目標空燃比ＴＧＡＢＦＥに微小量を加えた上限値ｍＬＭＣＬＳＵＰおよび目標空燃比ＴＧＡＢＦＥから微小量を減じた下限値ｍＬＭＣＬＳＬＷと、空燃比センサ１６の検出値ｒＡＢＦＥとを比較する。なお、空燃比センサ１６の検出値ｒＡＢＦＥは、燃料カットリカバリ開始直後は非常に大きな値となっており、その後、燃料供給再開に伴って理論空燃比へ向かって減少していくことになるので、通常は、上限値ｍＬＭＣＬＳＵＰまで低下した時点でステップ９の判定がＹＥＳとなる。
　ステップ９の判定がＮＯであったら、ステップ１０へ進み、オープンループ制御の継続時間ＦＣＵＴＡＦＤＬＹつまり燃料供給再開からの経過時間が上限時間に相当する閾値ｍＦＣＵＴＡＦＤＬＹ以上であるか否かを判定する。ここでＮＯであれば、理論空燃比を目標空燃比とするオープンループ制御を継続する。
　ステップ９において、空燃比センサ１６の検出値が理論空燃比近傍の所定範囲内（ｍＬＭＣＬＳＵＰ～ｍＬＭＣＬＳＬＷ）にあれば、ステップ９からステップ１１へ進み、空燃比制御としてオープンループ制御から空燃比フィードバック制御へ移行する。
　また、空燃比センサ１６の応答遅れなどにより空燃比センサ１６の検出値が上限値ｍＬＭＣＬＳＵＰに到達する前に、オープンループ制御の継続時間ＦＣＵＴＡＦＤＬＹが閾値ｍＦＣＵＴＡＦＤＬＹに達したときは、ステップ１０からステップ１１へ進み、同様に、空燃比フィードバック制御へ移行する。
　図４は、上記実施例の燃料カットリカバリ時の動作の一例を示したタイムチャートである。前述したように、ＶＳＰは車速、ＴＦＢＹＡは増量率ないし目標当量比、αは空燃比フィードバック補正係数、ＴＧＡＢＦＥは目標空燃比、ＦＣＵＴＴＩＭＥは燃料カット継続時間、ＦＣＵＴＩＮＪは燃料増量総量、ＡＤＯ２Ｒは酸素センサ１７の出力、である。また、ＱＡＥは、サイクル当たりの吸入空気量（Ｑａ／Ｎｅ）である。フラグｆＦＣＲＣＬＰは、燃料カットリカバリ後の燃料増量期間であることを示すフラグであり、燃料カットリカバリに伴う燃料増量を行っている間（例えば、ｔ２～ｔ３間、ｔ６～ｔ７間）、ＯＮとなる。フラグｆＡＦＳＣＬＰは、オープンループ制御としていることを示すフラグであり、燃料カットリカバリに伴いオープンループ制御を行っている間（例えば、ｔ２～ｔ４間、ｔ６～ｔ８間）、ＯＮとなる。なお、目標空燃比ＴＧＡＢＦＥの欄に、空燃比センサ１６の検出値ｒＡＢＦＥを重ねて記載してある。
　図４の例では、車両の走行中に燃料カットが２回実行されており、ｔ１～ｔ２間およびｔ５～ｔ６間が燃料カット期間である。１回目の燃料カットに対しては車速ＶＳＰの低下に起因して時間ｔ２において燃料カットリカバリが実行された例を示しており、２回目の燃料カットに対しては時間ｔ６において運転者がアクセルペダルを踏み込んだことに起因して燃料カットリカバリが実行された例を示している。
　初めに１回目の燃料カットについて説明すると、時間ｔ１において燃料カットが開始されると、燃料カット継続時間ＦＣＵＴＴＩＭＥの計測が開始され、燃料カットリカバリが開始される時間ｔ２までの燃料カット継続時間ＦＣＵＴＴＩＭＥが得られる。そして、燃料カットリカバリの際に、燃料カット継続時間ＦＣＵＴＴＩＭＥに応じて要求燃料増量総量ＴＦＣＵＴＩＮＪが設定される。
　車速低下に起因して時間ｔ２において燃料カットリカバリが開始すると、増量率を示す目標当量比ＴＦＢＹＡが「１」よりも大きな例えば「１．１」となり、燃料増量を伴った燃料供給が行われる。サイクル毎の増量分は、燃料増量総量ＦＣＵＴＩＮＪとして積算されていく。時間ｔ３において、燃料増量総量ＦＣＵＴＩＮＪが要求燃料増量総量ＴＦＣＵＴＩＮＪに達するので、燃料増量は終了し、フラグｆＦＣＲＣＬＰはＯＦＦとなる。この段階では、オープンループ制御が継続しているが、時間ｔ４において空燃比センサ１６の検出値ｒＡＢＦＥが理論空燃比近傍の上限値ｍＬＭＣＬＳＵＰを横切ったことにより、オープンループ制御から空燃比フィードバック制御へ移行し、かつ、フラグｆＡＦＳＣＬＰがＯＦＦとなる。
　次に、２回目の燃料カットにおいても、時間ｔ５において燃料カットが開始されると、燃料カット継続時間ＦＣＵＴＴＩＭＥが一旦リセットされて計測が開始され、燃料カットリカバリが開始される時間ｔ６までの燃料カット継続時間ＦＣＵＴＴＩＭＥが得られる。そして、燃料カットリカバリの際に、燃料カット継続時間ＦＣＵＴＴＩＭＥに応じて要求燃料増量総量ＴＦＣＵＴＩＮＪが設定される。なお、図４では、図の簡略化のために１回目の燃料カットの際の要求燃料増量総量ＴＦＣＵＴＩＮＪと２回目の燃料カットの際の要求燃料増量総量ＴＦＣＵＴＩＮＪとが同じ値であるかのように描かれているが、実際には、それぞれの燃料カット継続時間ＦＣＵＴＴＩＭＥに応じて異なる値となる。
　時間ｔ６においてアクセルペダルが踏み込まれたことに起因して燃料カットリカバリが実行される。この燃料カットリカバリの際には、やはり、増量率を示す目標当量比ＴＦＢＹＡが「１」よりも大きな例えば「１．１」となり、燃料増量を伴った燃料供給が行われる。サイクル毎の増量分は、燃料増量総量ＦＣＵＴＩＮＪとして積算されていく。時間ｔ７において、燃料増量総量ＦＣＵＴＩＮＪが要求燃料増量総量ＴＦＣＵＴＩＮＪに達するので、燃料増量は終了し、フラグｆＦＣＲＣＬＰはＯＦＦとなる。この段階では、オープンループ制御が継続しているが、時間ｔ８において空燃比センサ１６の検出値ｒＡＢＦＥが理論空燃比近傍の上限値ｍＬＭＣＬＳＵＰを横切ったことにより、オープンループ制御から空燃比フィードバック制御へ移行し、かつ、フラグｆＡＦＳＣＬＰがＯＦＦとなる。
　ここで、アクセルペダルが踏み込まれたことに起因する後者の燃料カットリカバリにおいては、アクセル操作に起因しない前者の燃料カットリカバリの場合に比較して、アクセル開度ＡＰＯが大きいことから、サイクル当たりの吸入空気量ＱＡＥが大となる。各サイクルの燃料噴射量は、増量率に相当する目標当量比ＴＦＢＹＡとサイクル当たりの吸入空気量ＱＡＥとの積に比例するので、理論空燃比相当分を上回る各サイクルの増量分は、サイクル当たりの吸入空気量ＱＡＥに比例して大となる。従って、後者の燃料カットリカバリでは、前者の燃料カットリカバリの場合に比較して、燃料増量期間が短時間で終了する。換言すれば、アクセル開度ＡＰＯの大小に拘わらずに、燃料カット継続時間ＦＣＵＴＴＩＭＥに対応した適切な増量が触媒に対し与えられる。
　このように、上記実施例の空燃比制御方法ないし制御装置によれば、燃料カット継続時間ＦＣＵＴＴＩＭＥに対応して燃料増量総量ＴＦＣＵＴＩＮＪを制御するので、燃料カット中に触媒に吸着した酸素の量に対応した適切な燃料増量が可能である。特に、空燃比センサ１６や酸素センサ１７の検出に依存せずにいわゆるフィードフォワード制御の形で吸着酸素の処理のための燃料増量を行うので、空燃比センサ１６や酸素センサ１７の経時劣化の影響を受けることがなく、経時的な排気組成の悪化がない。
　また、上記実施例では、空燃比センサ１６の検出値が目標空燃比である理論空燃比の近傍に到達するまではオープンループ制御を継続するので、空燃比フィードバック制御に移行したときにフィードバック補正係数αが過剰となるようなことがない。
　また、仮に空燃比センサ１６の故障や大幅な空燃比のずれ等によって空燃比センサ１６の検出値が理論空燃比近傍に到達しない場合には、前述したステップ１０の処理により、オープンループ制御の継続時間ＦＣＵＴＡＦＤＬＹが上限時間ｍＦＣＵＴＡＦＤＬＹに達した段階で空燃比フィードバック制御に移行するので、オープンループ制御の継続による排気組成の悪化や運転性の悪化等を回避できる。
　なお、燃料カットリカバリによる燃料増量中（つまり燃料増量総量ＦＣＵＴＩＮＪが要求燃料増量総量ＴＦＣＵＴＩＮＪに到達する前）に再度燃料カットが開始された場合には、噴射しきれなかった増量分はリセットし、再度、燃料カット継続時間ＦＣＵＴＴＩＭＥの計測ならびにこれに応じた要求燃料増量総量ＴＦＣＵＴＩＮＪの設定を行うようにすればよい。
　次に、第２の実施例について説明する。第２の実施例においては、燃料カット後の燃料カットリカバリ時における燃料増量を利用して、酸素センサ１７の診断を行う。診断は、例えば車両のメインスイッチのＯＮ操作からＯＦＦ操作に至るまでのいわゆる１トリップの間に１回行えばよく、診断が終了したことは診断終了フラグによって示される。診断終了フラグがＯＦＦの状態で燃料カットが実行され、かつその後の燃料カットリカバリが実行されたときには、前述したステップ７において燃料増量総量ＴＦＣＵＴＩＮＪが要求燃料増量総量ＴＦＣＵＴＩＮＪに達した後も燃料増量を継続する。そして、酸素センサ１７の検出信号がリーンからリッチに反転したら、酸素センサ１７に断線等の故障がないと診断し、増量を終了する。これにより、酸素センサ１７の適切な診断が可能であり、また排気組成の悪化を殆ど伴わずに診断を行うことができる。診断終了後は、前述した実施例のように通常の燃料増量制御となる。
　図５は、この酸素センサ１７の診断時のタイムチャートを示している。時間ｔ１１～時間ｔ１２の間が燃料カットの期間であり、時間ｔ１２において燃料カットリカバリが実行されて、増量が開始される。時間ｔ１３において、燃料増量総量ＴＦＣＵＴＩＮＪが燃料カット継続時間ＦＣＵＴＴＩＭＥに対応した要求燃料増量総量ＴＦＣＵＴＩＮＪに到達するが、そのまま増量が継続する。そして、酸素センサ１７の出力ＶＡＤＯ２Ｒが閾値を越えてリッチ側へ反転した時間ｔ１４において、燃料増量が終了する。
　次に、第３の実施例について図６のタイムチャートを参照して説明する。第３の実施例においては、要求燃料増量総量ＴＦＣＵＴＩＮＪに対応した燃料増量の終了後、空燃比フィードバック制御の再開までの間、所定の増量率による第２の燃料増量を継続する。すなわち、時間ｔ２１～時間ｔ２２の間が燃料カットの期間であり、時間ｔ２２において燃料カットリカバリが実行されて、増量が開始される。時間ｔ２３において、燃料増量総量ＴＦＣＵＴＩＮＪが燃料カット継続時間ＦＣＵＴＴＩＭＥに対応した要求燃料増量総量ＴＦＣＵＴＩＮＪに到達する。この時点で、吸着酸素の処理に相当する基本的な燃料増量は終了するが、この第３の実施例では、オープンループ制御の間、相対的に小さな増量率（目標当量比ＴＦＢＹＡ）でもって第２の燃料増量（符号Ｆ２で示す）が行われる。時間ｔ２４において空燃比センサ１６の検出値ｒＡＢＦＥが理論空燃比近傍の所定範囲内（ｍＬＭＣＬＳＵＰ～ｍＬＭＣＬＳＬＷ）となったことで、空燃比フィードバック制御が開始され、同時に第２の燃料増量が終了する。第２の燃料増量は、例えば内燃機関１の機種毎の適合によって必要に応じて設定される。このように、第２の燃料増量を行うことにより、空燃比が理論空燃比からリーン側に大幅にずれた状態でオープンループ制御に入ったとしても理論空燃比近傍の所定範囲内に収束し易くなり、排気や運転性への影響を改善することができる。
　図７のタイムチャートは、空燃比センサ１６の検出値ｒＡＢＦＥが理論空燃比近傍の所定範囲内（ｍＬＭＣＬＳＵＰ～ｍＬＭＣＬＳＬＷ）に収束せずに、前述したステップ１０の処理によりオープンループ制御の継続時間ＦＣＵＴＡＦＤＬＹが上限時間ｍＦＣＵＴＡＦＤＬＹに達したことで空燃比フィードバック制御に移行した例を示している。時間ｔ３１～時間ｔ３２の間が燃料カットの期間であり、時間ｔ３２において燃料カットリカバリが実行されて、増量が開始される。時間ｔ３３において、燃料増量総量ＴＦＣＵＴＩＮＪが燃料カット継続時間ＦＣＵＴＴＩＭＥに対応した要求燃料増量総量ＴＦＣＵＴＩＮＪに到達し、吸着酸素の処理のための燃料増量が終了する。時間ｔ３４において、オープンループ制御の継続時間ＦＣＵＴＡＦＤＬＹが所定の上限時間ｍＦＣＵＴＡＦＤＬＹに到達し、空燃比フィードバック制御が開始される。この時間ｔ３４の時点では、空燃比センサ１６の検出値ｒＡＢＦＥは理論空燃比近傍の所定範囲内（ｍＬＭＣＬＳＵＰ～ｍＬＭＣＬＳＬＷ）に到達していない。なお、図７の例は、第３の実施例と同様に、第２の燃料増量Ｆ２を伴っており、オープンループ制御である時間ｔ３３から時間ｔ３４の間、第２の燃料増量Ｆ２が付加されている。

Claims (8)

  1. 　内燃機関の燃料カット状態から燃料供給を再開する燃料カットリカバリ時に、空燃比制御をオープンループ制御とした状態で、触媒における吸着酸素の処理のために理論空燃比相当の燃料量に対して燃料増量を行う内燃機関の空燃比制御方法において、
    　燃料供給再開から燃料増量終了時点までの間に与えるべき要求燃料増量総量を、燃料カットの継続時間に基づいて設定し、
    　各サイクルの燃料増量の総和が上記要求燃料増量総量に達したときに燃料増量を終了する、内燃機関の空燃比制御方法。
  2. 　アクセル操作に起因する燃料カットリカバリとアクセル操作に起因しない燃料カットリカバリとを含む燃料カットリカバリの種別に無関係に、上記要求燃料増量総量を設定する、請求項１に記載の内燃機関の空燃比制御方法。
  3. 　各サイクルの吸入空気量に応じた理論空燃比相当の燃料量に一定の増量率を乗じて燃料増量を行う、請求項１または２に記載の内燃機関の空燃比制御方法。
  4. 　燃料増量終了後、触媒上流に位置する空燃比センサの検出値が目標空燃比近傍の所定範囲内に達したときに、空燃比フィードバック制御を再開する、請求項１～３のいずれかに記載の内燃機関の空燃比制御方法。
  5. 　空燃比センサの検出値に拘わらず、燃料供給再開からのオープンループ制御の継続時間が所定の上限時間に達したときに、空燃比フィードバック制御を再開する、請求項４に記載の内燃機関の空燃比制御方法。
  6. 　上記要求燃料増量総量に対応した燃料増量の終了後、空燃比フィードバック制御の再開までの間、所定の増量率による第２の燃料増量を継続する、請求項１～５のいずれかに記載の内燃機関の空燃比制御方法。
  7. 　触媒下流に設けられた酸素センサの診断要求があるときには、
    　上記燃料増量の総和が上記要求燃料増量総量に達した後、酸素センサの出力がリッチ側に反転するまで燃料増量を継続する、請求項１～６のいずれかに記載の内燃機関の空燃比制御方法。
  8. 　所定の燃料カット条件の成立時に燃料カットを実行するとともに、所定の燃料カットリカバリ条件の成立時に燃料供給を再開する燃料カットリカバリを実行し、かつ燃料カットリカバリ時に、触媒における吸着酸素の処理のために理論空燃比相当の燃料量に対して燃料増量を行う内燃機関の空燃比制御装置であって、
    　燃料カットリカバリ時に、燃料増量終了時点までの間に与えるべき要求燃料増量総量を、燃料カットの継続時間に基づいて設定する要求燃料増量総量設定部と、
    　燃料カットリカバリ時に、空燃比制御をオープンループ制御とした状態で、各サイクルの燃料増量の総和が上記要求燃料増量総量に達するまで燃料増量を実行する燃料増量補正部と、
    　を備えてなる内燃機関の空燃比制御装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112613699A (zh) * 2020-12-01 2021-04-06 吉林大学 基于汽车大数据的初始碳排放权分配方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009133204A (ja) * 2007-11-28 2009-06-18 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2013024131A (ja) * 2011-07-21 2013-02-04 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2014141958A (ja) * 2012-12-26 2014-08-07 Daihatsu Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
JP2014227937A (ja) * 2013-05-23 2014-12-08 ダイハツ工業株式会社 内燃機関の制御装置
JP2015124683A (ja) * 2013-12-26 2015-07-06 三菱自動車工業株式会社 エンジンの燃料噴射制御装置
JP2017115620A (ja) * 2015-12-22 2017-06-29 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2017125410A (ja) * 2016-01-12 2017-07-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2017194027A (ja) * 2016-04-21 2017-10-26 トヨタ自動車株式会社 自動車

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009133204A (ja) * 2007-11-28 2009-06-18 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2013024131A (ja) * 2011-07-21 2013-02-04 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2014141958A (ja) * 2012-12-26 2014-08-07 Daihatsu Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
JP2014227937A (ja) * 2013-05-23 2014-12-08 ダイハツ工業株式会社 内燃機関の制御装置
JP2015124683A (ja) * 2013-12-26 2015-07-06 三菱自動車工業株式会社 エンジンの燃料噴射制御装置
JP2017115620A (ja) * 2015-12-22 2017-06-29 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2017125410A (ja) * 2016-01-12 2017-07-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2017194027A (ja) * 2016-04-21 2017-10-26 トヨタ自動車株式会社 自動車

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112613699A (zh) * 2020-12-01 2021-04-06 吉林大学 基于汽车大数据的初始碳排放权分配方法

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