JP2008002330A - Fuel injection control device of internal combustion engine - Google Patents

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Masanobu Kanamaru
昌宣 金丸
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injection control device of an internal combustion engine capable of securing a quick response to accelerator operation, while excellently maintaining emission. <P>SOLUTION: A determining part 94 determines the strength of an acceleration request of a driver from an acceleration speed vap. A selecting part 95 sets an opening TAacc to an opening TAt of an arithmetically operated first time when the acceleration request is strong, and to an opening TAt of a second time after a delay time TD from a time when the acceleration request is weak at each arithmetic operation corresponding to an accelerator operation quantity Accp. An actuator 43a controls a throttle valve 43 so as to reach the opening TAt at the first time or the second time. When setting the opening TAt of the first time, a logic A2 determines a fuel injection quantity fi to a fuel injection cylinder from throttle valve opening TA. When setting the opening TAt of the second time, a logic M2 predicts the cylinder inside suction air volume MC of the fuel injection cylinder from an opening TAest corresponding to the opening TAacc, and the logic A2 determines its fuel injection quantity fi on the basis of the air volume MC. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両に搭載された多気筒の内燃機関(以下、単に「機関」ということもある。)に適用される内燃機関の燃料噴射制御装置に係り、特に、アクセルペダルの操作量に応じて一の演算時点にて演算された暫定目標スロットル弁開度を、その演算時点から所定の遅延時間だけ経過した将来の時点における目標スロットル弁開度として設定するとともに、実際のスロットル弁の開度がこの設定された目標スロットル弁開度と等しくなるようにスロットル弁を駆動制御する内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。   The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine applied to a multi-cylinder internal combustion engine (hereinafter sometimes simply referred to as “engine”) mounted on a vehicle, and in particular, according to an operation amount of an accelerator pedal. The provisional target throttle valve opening calculated at the first calculation time is set as the target throttle valve opening at a future time when a predetermined delay time has elapsed from the calculation time, and the actual throttle valve opening The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine that drives and controls the throttle valve so that becomes equal to the set target throttle valve opening.

従来から知られたこの種の内燃機関の燃料噴射制御装置は、電子制御式のスロットル弁を用いるものであり、主としてエミッションを良好に保つために、スロットル弁のディレー制御(「スロットル・ディレー」という。)を行っている。   Conventionally known fuel injection control devices for internal combustion engines of this type use electronically controlled throttle valves. In order to maintain good emissions mainly, throttle valve delay control (referred to as "throttle delay"). .)It is carried out.

つまり、従来の燃料噴射制御装置は、例えば特許文献1に開示されているように、アクセルペダルの操作量に応じた暫定目標スロットル弁開度を、所定の遅延時間だけ遅延させて、目標スロットル弁開度として設定するとともに、その設定された目標スロットル弁開度に一致させるように、実際のスロットル弁の開度を駆動制御する。即ち、この目標スロットル弁開度の設定とこれに応じた実際のスロットル弁の開度の駆動制御とをスロットル・ディレーと呼んでいる。従来の装置は、このスロットル・ディレーによって、現時点から上記遅延時間だけ将来の時点までにおける目標スロットル弁開度を把握しており、これらの目標スロットル弁開度に基づいて、現時点から上記遅延時間だけ将来の時点までにおける実際のスロットル弁の開度を推定することが可能となっている。   That is, the conventional fuel injection control device, for example, as disclosed in Patent Document 1, delays the temporary target throttle valve opening corresponding to the operation amount of the accelerator pedal by a predetermined delay time, and While setting as the opening, the actual throttle valve opening is driven and controlled so as to match the set target throttle valve opening. That is, the setting of the target throttle valve opening and the drive control of the actual throttle valve opening corresponding thereto are called throttle delay. The conventional device grasps the target throttle valve opening from the present time to the future time by the delay time by this throttle delay, and based on these target throttle valve openings, the above-mentioned delay time from the present time. It is possible to estimate the actual opening of the throttle valve up to a future time point.

ところで、燃料噴射気筒(多気筒のうちの何れかの燃料を噴射する気筒)において、所定の目標空燃比(通常は理論空燃比前後の値)を得るのに必要な燃料噴射量を精密に求めるためには、燃料噴射気筒の吸入行程の将来の終了時点である吸気弁閉弁時(吸気弁が開弁した状態から閉弁した状態に移行する時点)に、この燃料噴射気筒内に吸入されているであろう空気量を予測しなければならない。ここで、燃料噴射気筒の吸気行程における吸入空気量と、吸気弁閉弁時における実際のスロットル弁の開度との間には密接な関係があることが知られており、従来の装置は、この関係の下、スロットル・ディレーにより推定することが可能となった将来の実際のスロットル弁の開度に基づいて、将来の吸気弁閉弁時における吸入空気量を予測する。   By the way, in a fuel injection cylinder (a cylinder that injects any one of the multiple cylinders), a fuel injection amount required to obtain a predetermined target air-fuel ratio (usually a value around the theoretical air-fuel ratio) is accurately obtained. To this end, when the intake valve is closed at the future end of the intake stroke of the fuel injection cylinder (when the intake valve shifts from the opened state to the closed state), the intake is taken into the fuel injection cylinder. You must predict the amount of air that will be. Here, it is known that there is a close relationship between the intake air amount in the intake stroke of the fuel injection cylinder and the actual opening of the throttle valve when the intake valve is closed. Under this relationship, the intake air amount when the intake valve is closed in the future is predicted based on the actual opening of the throttle valve that can be estimated by the throttle delay.

更に、燃料噴射気筒では、所定のクランクアングルに対応した燃料噴射を開始する直前の時点(その燃料の噴射量を演算する必要がある燃料噴射量演算時点)にて、将来の吸気弁閉弁時における吸入空気量を予測しなければならないから、従来の装置では、この燃料噴射量演算時点から吸気弁閉弁時までの時間に基づいて、上記遅延時間が設定されている。   Further, in the fuel injection cylinder, at the time immediately before the start of fuel injection corresponding to a predetermined crank angle (the fuel injection amount calculation time when it is necessary to calculate the fuel injection amount), when the intake valve is closed in the future In the conventional apparatus, the delay time is set based on the time from the fuel injection amount calculation time to the intake valve closing time.

そして、従来の装置は、この予測された燃料噴射気筒の吸気弁閉弁時における吸入空気量と、目標空燃比とに基づいて、燃料噴射量を求めており、この燃料噴射量の燃料をその吸気弁閉弁時までにインジェクタから燃料噴射気筒へと噴射する。目標空燃比を適切に設定すれば、その設定空燃比に応じて噴射量に過不足が略ない精密な燃料噴射が達成され、これによって、エミッションが良好に維持されることになる。   Then, the conventional apparatus obtains the fuel injection amount based on the predicted intake air amount when the intake valve of the fuel injection cylinder is closed and the target air-fuel ratio, and the fuel of this fuel injection amount is determined as the fuel injection amount. The fuel is injected from the injector into the fuel injection cylinder before the intake valve is closed. If the target air-fuel ratio is set appropriately, precise fuel injection with substantially no excess or deficiency in the injection amount is achieved according to the set air-fuel ratio, and thereby the emission is maintained well.

しかしながら、この従来のスロットル・ディレーにおいては、上述した遅延時間によって、アクセルペダルが踏み込まれてからこれに追従して実際のスロットル弁の開度が大きくなるまでの遅れが生じるから、この遅れによって、例えば急加速を欲する運転者が、アクセル操作に対する機関又は機関の搭載された車両のレスポンスが良くないと感ずる恐れがある。
特開平10−169469号公報
However, in this conventional throttle delay, due to the delay time described above, a delay occurs from when the accelerator pedal is depressed until the actual throttle valve opening increases, so this delay causes For example, a driver who desires rapid acceleration may feel that the response of the engine or the vehicle on which the engine is mounted to the accelerator operation is not good.
JP-A-10-169469

従って、本発明の目的の一つは、スロットル・ディレーにおいて、実際のスロットル弁の開度が大きくなるまでの上述の遅れを、運転者の加速要求の強さに応じて調節することによって、エミッションを良好に維持しつつアクセル操作に対するすばやいレスポンスを確保することが可能な内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することにある。   Therefore, one of the objects of the present invention is to adjust the above-described delay until the actual throttle valve opening increases in the throttle delay according to the strength of the driver's acceleration request. An object of the present invention is to provide a fuel injection control device for an internal combustion engine capable of ensuring a quick response to an accelerator operation while maintaining a good state.

本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、車両に搭載された多気筒の内燃機関に適用される。本装置は、アクセル操作量取得手段と、暫定目標スロットル弁開度演算手段と、加速要求取得手段と、加速要求判定手段と、目標スロットル弁開度設定手段と、スロットル弁制御手段と、吸入空気量予測手段と、燃料噴射量決定手段と、燃料噴射手段と、を備える。   The fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention is applied to a multi-cylinder internal combustion engine mounted on a vehicle. The apparatus includes an accelerator operation amount acquisition means, a temporary target throttle valve opening calculation means, an acceleration request acquisition means, an acceleration request determination means, a target throttle valve opening setting means, a throttle valve control means, an intake air An amount prediction unit, a fuel injection amount determination unit, and a fuel injection unit are provided.

アクセル操作量取得手段は、運転者により操作されたアクセルペダルの操作量を取得する。暫定目標スロットル弁開度演算手段は、所定周期の演算時点にて、取得されたアクセルペダルの操作量に応じ暫定目標スロットル弁開度を演算する。
加速要求取得手段は、車両の加速が開始したか否かを判定する。具体的には、アクセルペダルの開度(アクセルペダル操作量に応ずる)、暫定目標スロットル弁開度(アクセルペダル操作量に応じて暫定的に設定される目標スロットル弁開度)、目標スロットル弁開度(実際のスロットル弁を駆動制御するために用いる目標開度)、及び、実際のスロットル弁の開度の何れかの値が0から変化し始めた時点を検出して、その時点に、車両の加速が開始したものと判定してよい。更に、加速要求取得手段は、このように車両の加速が開始したか否かを判定するとともに、加速が開始したと判定された場合、運転者の加速要求の強さに応じた値を取得する。ここにいう加速要求の強さとは、運転者が要求した車両の加速の程度のことである。加速要求判定手段は、取得された加速要求の強さに応じた値と所定値との比較に基づいて、運転者の加速要求が強いか弱いかを判定する。
The accelerator operation amount acquisition means acquires the operation amount of the accelerator pedal operated by the driver. The temporary target throttle valve opening calculating means calculates the temporary target throttle valve opening according to the acquired accelerator pedal operation amount at a predetermined cycle calculation time.
The acceleration request acquisition means determines whether or not acceleration of the vehicle has started. Specifically, the accelerator pedal opening (according to the accelerator pedal operation amount), the provisional target throttle valve opening (target throttle valve opening provisionally set according to the accelerator pedal operation amount), the target throttle valve opening The time point at which one of the values of the degree (the target opening used for driving and controlling the actual throttle valve) and the actual opening degree of the throttle valve starts to change from 0 is detected. It may be determined that acceleration has started. Further, the acceleration request acquisition means determines whether or not the acceleration of the vehicle has started in this way, and acquires a value corresponding to the strength of the driver's acceleration request when it is determined that the acceleration has started. . The strength of the acceleration request here refers to the degree of acceleration of the vehicle requested by the driver. The acceleration request determination means determines whether the driver's acceleration request is strong or weak based on a comparison between a value corresponding to the acquired acceleration request strength and a predetermined value.

目標スロットル弁開度設定手段は、加速要求についての判定以降において、暫定目標スロットル弁開度が演算時点にて演算される毎に、加速要求が強いと判定されていた場合、演算された暫定目標スロットル弁開度を、その演算時点から、0を含む所定の第1遅延時間だけ経過した第1時点における目標スロットル弁開度として設定する。一方、目標スロットル弁開度設定手段は、加速要求についての判定以降において、暫定目標スロットル弁開度が演算時点にて演算される毎に、加速要求が弱いと判定されていた場合、演算された暫定目標スロットル弁開度を、その演算時点から、第1遅延時間よりも長い第2遅延時間だけ経過した第2時点における目標スロットル弁開度として設定する。   The target throttle valve opening setting means determines the calculated temporary target when it is determined that the acceleration request is strong every time the temporary target throttle valve opening is calculated at the time of calculation after the determination regarding the acceleration request. The throttle valve opening is set as a target throttle valve opening at a first time after a predetermined first delay time including 0 has elapsed from the calculation time. On the other hand, the target throttle valve opening setting means is calculated when it is determined that the acceleration request is weak every time the provisional target throttle valve opening is calculated at the time of calculation after the determination regarding the acceleration request. The provisional target throttle valve opening is set as a target throttle valve opening at a second time when a second delay time longer than the first delay time elapses from the calculation time.

スロットル弁制御手段は、暫定目標スロットル弁開度が第1時点の目標スロットル弁開度として設定された場合、その暫定目標スロットル弁開度の演算時点から第1遅延時間の経過後に実際のスロットル弁の開度が第1時点の目標スロットル弁開度と等しくなるように、スロットル弁を駆動制御する。一方、スロットル弁制御手段は、暫定目標スロットル弁開度が第2時点の目標スロットル弁開度として設定された場合、その演算時点から第2遅延時間の経過後に実際のスロットル弁の開度が第2時点の目標スロットル弁開度と等しくなるように、スロットル弁を駆動制御する。   When the temporary target throttle valve opening is set as the target throttle valve opening at the first time point, the throttle valve control means is configured to detect the actual throttle valve after the first delay time has elapsed since the calculation of the temporary target throttle valve opening. Is controlled to be equal to the target throttle valve opening at the first time point. On the other hand, when the provisional target throttle valve opening is set as the target throttle valve opening at the second time point, the throttle valve control means sets the actual throttle valve opening after the second delay time from the calculation time point. The throttle valve is driven and controlled so as to be equal to the target throttle valve opening at the two time points.

吸入空気量予測手段は、暫定目標スロットル弁開度が第2時点の目標スロットル弁開度として設定された場合、将来におけるスロットル弁の駆動制御に用いるために設定されている複数の第2時点の目標スロットル弁開度のうちの何れか(1又は複数)の目標スロットル弁開度を用いて、多気筒のうちの特定の気筒(燃料噴射気筒)の吸気行程において吸入される空気の量を予測する。   When the provisional target throttle valve opening is set as the target throttle valve opening at the second time point, the intake air amount predicting means has a plurality of second time points set for use in future throttle valve drive control. The amount of air sucked in the intake stroke of a specific cylinder (fuel injection cylinder) among the multiple cylinders is predicted by using any one or a plurality of target throttle valve openings. To do.

例えば、この吸入される空気の量を予測するために用いる目標スロットル弁開度は、上記複数の第2時点の目標スロットル弁開度のうち、燃料噴射気筒の吸気弁閉弁時又はその近傍の時点までにおける目標スロットル弁開度である。より具体的に述べると、アクセルペダルが操作された当初から順次、そのアクセルペダルの操作量を元にして、燃料噴射気筒の吸気弁閉弁時又はその近傍の時点までにおける目標スロットル弁開度が求められていき、この目標スロットル弁開度に基づいて実際のスロットル弁の開度が推定されていく。また、スロットル弁下流から吸気弁までの吸気管の近傍における吸入空気について、所定の物理モデル(空気の流量、圧力及び温度、実際のスロットル弁の開度等を用いた吸入空気モデル)を想定することができる。   For example, the target throttle valve opening used for predicting the amount of air to be sucked is the target throttle valve opening at the second time point when the intake valve of the fuel injection cylinder is closed or in the vicinity thereof. The target throttle valve opening up to the time. More specifically, the target throttle valve opening at the time when the intake valve of the fuel injection cylinder is closed or in the vicinity thereof is sequentially determined based on the amount of operation of the accelerator pedal from the beginning when the accelerator pedal is operated. The actual throttle valve opening is estimated based on the target throttle valve opening. A predetermined physical model (an intake air model using air flow rate, pressure and temperature, actual throttle valve opening degree, etc.) is assumed for intake air in the vicinity of the intake pipe from the throttle valve downstream to the intake valve. be able to.

この物理モデルの下、推定された実際のスロットル弁の開度を順次用いながら、将来の吸気弁閉弁時までの吸入空気の流量、圧力及び温度を順次演算していく。吸気弁閉弁時までに燃料噴射気筒に吸入される空気の量(吸入空気量)は、その吸気弁閉弁時における吸入空気の圧力及び温度と密接な関係を有するから、これら吸気弁閉弁時のものとして演算された吸入空気の圧力及び温度に基づいて、その吸気弁閉弁時までの吸入空気量を求めることができる。   Under this physical model, the flow rate, pressure and temperature of the intake air until the future intake valve closing time are sequentially calculated while sequentially using the estimated actual throttle valve opening. The amount of air sucked into the fuel injection cylinder before the intake valve is closed (intake air amount) has a close relationship with the pressure and temperature of the intake air when the intake valve is closed. Based on the pressure and temperature of the intake air calculated as the time, the intake air amount until the intake valve closes can be obtained.

燃料噴射量決定手段は、暫定目標スロットル弁開度が第1時点の目標スロットル弁開度として設定された場合、アクセルペダルの操作量に応じて変化する値に基づいて多気筒のうちの何れかの気筒に噴射される燃料の第1噴射量を決定する。例えば、アクセルペダルの操作量に応じて変化する値は、実際のスロットル弁の開度である(これについては後述)。一方、燃料噴射量決定手段は、暫定目標スロットル弁開度が第2時点の目標スロットル弁開度として設定された場合、予測された空気の量に基づいて上記特定の気筒に噴射される燃料の第2噴射量を決定する。   When the provisional target throttle valve opening is set as the target throttle valve opening at the first time point, the fuel injection amount determining means is one of the multi-cylinders based on a value that changes according to the operation amount of the accelerator pedal. A first injection amount of fuel injected into each cylinder is determined. For example, the value that changes according to the operation amount of the accelerator pedal is the actual opening of the throttle valve (this will be described later). On the other hand, when the provisional target throttle valve opening is set as the target throttle valve opening at the second time point, the fuel injection amount determining means determines the amount of fuel injected into the specific cylinder based on the predicted amount of air. A second injection amount is determined.

燃料噴射手段は、暫定目標スロットル弁開度が第1時点の目標スロットル弁開度として設定された場合、決定された第1噴射量の燃料を上記何れかの気筒に対して噴射する。一方、燃料噴射手段は、暫定目標スロットル弁開度が第2時点の目標スロットル弁開度として設定された場合、決定された第2噴射量の燃料を上記特定の気筒に対して噴射する。   When the provisional target throttle valve opening is set as the target throttle valve opening at the first time point, the fuel injection means injects the determined first injection amount of fuel into any of the cylinders. On the other hand, when the temporary target throttle valve opening is set as the target throttle valve opening at the second time point, the fuel injection means injects the determined second injection amount of fuel into the specific cylinder.

本装置によれば、運転者により操作されたアクセルペダルの操作量が取得され、所定周期の演算時点にて、取得されたアクセルペダルの操作量に応じ暫定目標スロットル弁開度が演算される。車両の加速が開始したと判定された場合、運転者の加速要求の強さに応じた値が取得され、その加速要求が強いか弱いかが判定される。   According to this device, the operation amount of the accelerator pedal operated by the driver is acquired, and the provisional target throttle valve opening is calculated according to the acquired operation amount of the accelerator pedal at the time of calculation of the predetermined period. When it is determined that the acceleration of the vehicle has started, a value corresponding to the strength of the driver's acceleration request is acquired, and it is determined whether the acceleration request is strong or weak.

そして、加速要求についての判定以降、暫定目標スロットル弁開度が演算時点にて演算される毎に、初期加速期間で加速要求が強いと判定されていた場合、演算された暫定目標スロットル弁開度が、その演算時点から第1遅延時間(0を含む。)だけ経過した第1時点における目標スロットル弁開度として設定される。一方、加速要求についての判定以降、暫定目標スロットル弁開度の演算時点毎に、初期加速期間で加速要求が弱いと判定されていた場合、演算された暫定目標スロットル弁開度が、その演算時点から第2遅延時間(第2遅延時間は第1遅延時間よりも長い。)だけ経過した第2時点における目標スロットル弁開度として設定される。   After the determination about the acceleration request, every time the provisional target throttle valve opening is calculated at the time of calculation, if it is determined that the acceleration request is strong in the initial acceleration period, the calculated provisional target throttle valve opening Is set as the target throttle valve opening at the first time point after the first delay time (including 0) has elapsed from the calculation time point. On the other hand, if the acceleration request is determined to be weak during the initial acceleration period after the determination of the acceleration request at each calculation time of the temporary target throttle valve opening, the calculated temporary target throttle valve opening is Is set as the target throttle valve opening at the second time point after the second delay time (the second delay time is longer than the first delay time).

更に、暫定目標スロットル弁開度が第1時点の目標スロットル弁開度として設定された場合、その暫定目標スロットル弁開度の演算時点から第1遅延時間の経過後に実際のスロットル弁の開度が第1時点の目標スロットル弁開度と等しくなるように、スロットル弁が駆動制御される。   Further, when the temporary target throttle valve opening is set as the target throttle valve opening at the first time point, the actual throttle valve opening is increased after the first delay time has elapsed since the calculation of the temporary target throttle valve opening. The throttle valve is driven and controlled to be equal to the target throttle valve opening at the first time point.

この場合、このスロットル弁の駆動制御とともに、アクセルペダルの操作量に応じて変化する値に基づいて、多気筒のうちの何れかの気筒に噴射される燃料の第1噴射量が決定され、この決定された第1噴射量の燃料がその何れかの気筒に対して噴射される。先述したように、このアクセルペダルの操作量に応じて変化する値は、例えば、実際のスロットル弁の開度である。即ち、アクセルペダルの操作量に応じて目標とするスロットル弁の開度が設定され、この目標スロットル弁開度に応じてスロットル弁が駆動制御される。そして、その実際のスロットル弁の開度が検出され、この検出された実際のスロットル弁の開度と、機関の回転速度とに基づいて、上記第1噴射量が決定される。   In this case, along with the drive control of the throttle valve, the first injection amount of fuel injected into any one of the multiple cylinders is determined based on a value that changes according to the operation amount of the accelerator pedal. The determined first injection amount of fuel is injected into one of the cylinders. As described above, the value that changes according to the operation amount of the accelerator pedal is, for example, the actual opening of the throttle valve. That is, a target throttle valve opening is set according to the operation amount of the accelerator pedal, and the throttle valve is driven and controlled according to the target throttle valve opening. Then, the actual opening of the throttle valve is detected, and the first injection amount is determined based on the detected actual opening of the throttle valve and the rotational speed of the engine.

これに対し、暫定目標スロットル弁開度が第2時点の目標スロットル弁開度として設定された場合、その暫定目標スロットル弁開度の演算時点から第2遅延時間の経過後に実際のスロットル弁の開度が第2時点の目標スロットル弁開度と等しくなるように、スロットル弁が駆動制御される。   On the other hand, when the temporary target throttle valve opening is set as the target throttle valve opening at the second time point, the actual throttle valve opening is performed after the second delay time has elapsed since the calculation of the temporary target throttle valve opening. The throttle valve is driven and controlled so that the degree becomes equal to the target throttle valve opening at the second time point.

この場合、このスロットル弁の駆動制御とともに、将来におけるスロットル弁の駆動制御に用いるために設定されている複数の第2時点の目標スロットル弁開度のうちの何れかの目標スロットル弁開度が用いられて、多気筒のうちの特定の気筒の吸気行程において吸入される空気の量が予測される。この予測された空気の量に基づいてその特定の気筒に噴射される燃料の第2噴射量が決定され、決定された第2噴射量の燃料が特定の気筒に対して噴射される。   In this case, in addition to the drive control of the throttle valve, any one of the target throttle valve openings at a plurality of second time points set for use in the future drive control of the throttle valve is used. Thus, the amount of air sucked in the intake stroke of a specific cylinder among the multiple cylinders is predicted. A second injection amount of fuel injected into the specific cylinder is determined based on the predicted amount of air, and the determined second injection amount of fuel is injected into the specific cylinder.

運転者の加速要求に応じて、上述した第1遅延時間又は第2遅延時間が設定されることによる効果について説明する。つまり、本装置においては、アクセルペダルの操作に応じて暫定目標スロットル弁開度が決定された後、この暫定目標スロットル弁開度に対応した目標スロットル弁開度に基づきスロットル弁が駆動制御されるまでの遅延時間は、加速要求が弱い場合よりも加速要求が強い場合のほうが短い。   The effect of setting the above-described first delay time or second delay time in response to the driver's acceleration request will be described. That is, in this device, after the provisional target throttle valve opening is determined according to the operation of the accelerator pedal, the throttle valve is driven and controlled based on the target throttle valve opening corresponding to the provisional target throttle valve opening. Is shorter when the acceleration request is stronger than when the acceleration request is weak.

例えば、加速要求が弱い場合の上記第2遅延時間として、所定のクランクアングルに対応した燃料噴射の開始直前の時点(その燃料の噴射量を演算する必要がある燃料噴射量演算時点)から吸気弁閉弁時までの時間を想定することによって、燃料噴射量演算時点において、将来の吸気弁閉弁時における目標スロットル弁開度が確定する。これによると、将来の吸気弁閉弁時における実際のスロットル弁の開度は、この予め設定された目標スロットル弁開度に追従するから、上記物理モデルを用いた吸入空気量の予測を適切に行うことができることになる。なお、より具体的に、第2遅延時間は、機関の回転速度に応じて可変に設定してもよいが、機関の回転速度の代表値に合わせた固定値を設定してよい。   For example, as the second delay time when the acceleration request is weak, the intake valve from the time immediately before the start of fuel injection corresponding to a predetermined crank angle (the fuel injection amount calculation time when the fuel injection amount needs to be calculated) By assuming the time until the valve closing time, the target throttle valve opening at the time of the future intake valve closing time is determined at the time of calculating the fuel injection amount. According to this, since the actual throttle valve opening when the intake valve is closed in the future follows the preset target throttle valve opening, the intake air amount prediction using the physical model is appropriately performed. Will be able to do. More specifically, the second delay time may be variably set according to the engine speed, but may be set to a fixed value in accordance with a representative value of the engine speed.

そして、運転者の加速要求が弱い場合、このように予測された吸入空気量に基づき、更に別途設定された目標空燃比が用いられて、燃料噴射気筒(特定の気筒)に噴射される燃料の第2噴射量が決定され、決定された第2噴射量の燃料が燃料噴射気筒に対して噴射される。その結果、目標空燃比に対して燃料噴射量に過不足の略ない燃料噴射が達成され、これによってエミッションが良好に維持される。   When the driver's acceleration request is weak, a separately set target air-fuel ratio is used based on the intake air amount predicted in this way, and the fuel to be injected into the fuel injection cylinder (specific cylinder). The second injection amount is determined, and the determined second injection amount of fuel is injected into the fuel injection cylinder. As a result, fuel injection that is substantially in excess or deficiency in the fuel injection amount with respect to the target air-fuel ratio is achieved, thereby maintaining good emissions.

これに対し、運転者の加速要求が強い場合、目標スロットル弁開度の遅延時間として設定される第1遅延時間は、第2遅延時間よりも短い。そのため、運転者がアクセルペダルを踏み込んだ後、そのアクセルペダルの操作量に応じたスロットル弁の駆動制御と、そのスロットル弁の開度に応じて吸入される空気の量に見合う噴射量の燃料噴射とが実行されて機関のトルクが増大するまでの時間間隔がより短い。その結果、運転者は、加速要求が弱い場合よりも良好な機関又は機関の搭載された車両のレスポンスを感ずることができる。特に、第1遅延時間に0を用いることによって機関のレスポンスを格段に向上させることができる。   On the other hand, when the driver's acceleration request is strong, the first delay time set as the delay time of the target throttle valve opening is shorter than the second delay time. Therefore, after the driver depresses the accelerator pedal, the drive control of the throttle valve according to the operation amount of the accelerator pedal, and the fuel injection of the injection amount corresponding to the amount of air sucked according to the opening degree of the throttle valve And the time interval until the engine torque increases is shorter. As a result, the driver can feel a better response of the engine or the vehicle equipped with the engine than when the acceleration request is weak. In particular, the response of the engine can be remarkably improved by using 0 for the first delay time.

なお、この加速要求が強い場合においては、より短い遅延時間が設定されるから、上述の加速要求が弱い場合とは異なり、燃料噴射量演算時点において、その将来の吸気弁閉弁時における目標スロットル弁開度(及びこれに追従する実際のスロットル弁の開度)を確定することはできないことがある。このとき、アクセル操作時に、燃料噴射気筒の吸気行程における吸入空気量を正確に予測することはできないので、目標空燃比に応じた的確な燃料噴射量を定めることは困難である。しかし、そのようなものでも、アクセルペダルの操作量に応じて目標スロットル弁開度を設定し(更にこれに基づいて実際のスロットル弁の開度を推定し、又は、実際のスロットル弁の開度を検出して)、上述した物理モデルの下で、その吸気行程における吸入空気量の推測、及び、これに基づいた第2噴射量の決定を行うことは可能である。   When the acceleration request is strong, a shorter delay time is set. Therefore, unlike the case where the acceleration request is weak, the target throttle at the time when the intake valve is closed at the time of fuel injection amount calculation. It may not be possible to determine the valve opening (and the actual throttle valve opening following this). At this time, since the intake air amount in the intake stroke of the fuel injection cylinder cannot be accurately predicted during the accelerator operation, it is difficult to determine an accurate fuel injection amount according to the target air-fuel ratio. However, even in such a case, the target throttle valve opening is set according to the amount of operation of the accelerator pedal (in addition, the actual throttle valve opening is estimated based on this, or the actual throttle valve opening is It is possible to estimate the intake air amount in the intake stroke and to determine the second injection amount based on this, under the physical model described above.

また、本発明の燃料噴射制御装置において、加速要求判定手段は、車両の加速が開始したと判定された時点から所定時間が経過する時点までの初期加速期間に、上述した加速要求についての判定を行うように構成されていることが好ましい。   Further, in the fuel injection control device of the present invention, the acceleration request determination means makes the determination regarding the acceleration request described above during the initial acceleration period from the time when it is determined that the acceleration of the vehicle has started to the time when the predetermined time has elapsed. It is preferably configured to do so.

ここにいう初期加速期間は、具体的には、アクセルペダルの開度のとり得る最大開度に対する現時点のアクセルペダルの開度の比率が、アクセルペダルの全閉に対応する0%から、10%に達するまでの期間としてよい。また、初期加速期間は、暫定目標スロットル弁開度や目標スロットル弁開度や実際のスロットル弁の開度が0°から5°に達するまでの期間、これらの値が0から変化し始めた後に所定時間が経過するまでの期間等としてもよい。   Specifically, in the initial acceleration period, the ratio of the current accelerator pedal opening to the maximum possible opening of the accelerator pedal is from 0% corresponding to full closure of the accelerator pedal to 10%. It may be a period until reaching. The initial acceleration period is a period until the temporary target throttle valve opening, the target throttle valve opening, and the actual throttle valve opening reach 0 ° to 5 °, after these values start to change from 0. It may be a period until a predetermined time elapses.

本装置によれば、初期加速期間において、運転者の加速要求の強さが判定される。通常、運転者の加速要求の強さは、加速を開始した初期において顕著に現れるであろうから、特にこの初期加速期間では、的確に、運転者の加速要求の強さを推定することができる。   According to this apparatus, the strength of the driver's acceleration request is determined during the initial acceleration period. Usually, the strength of the driver's acceleration request will appear prominently at the beginning of acceleration, so that the strength of the driver's acceleration request can be accurately estimated, particularly during this initial acceleration period. .

更に、この燃料噴射制御装置において、目標スロットル弁開度設定手段は、初期加速期間では、加速要求が強いか弱いかに関わらず、暫定目標スロットル弁開度演算手段により演算された暫定目標スロットル弁開度を、第1時点の目標スロットル弁開度として設定するように構成されていることが好ましい。   Further, in this fuel injection control device, the target throttle valve opening setting means is configured to set the temporary target throttle valve opening calculated by the temporary target throttle valve opening calculating means during the initial acceleration period regardless of whether the acceleration request is strong or weak. It is preferable that the degree is set as the target throttle valve opening degree at the first time point.

これによれば、初期加速期間において、常に、第1遅延時間及び第2遅延時間と2つの長さの遅延のうち、第1遅延時間に対応する、より短い遅延が設定されることになる。いま運転者の加速要求が強かったものとして、もし初期加速期間中に長い遅延が設定されていると、アクセルペダルが踏み込まれてから加速要求が強いと判定されるまでの間に、運転者は、機関のレスポンスが悪いと感じ得る。これに対し、初期加速期間中に短い遅延が設定されていると、アクセルペダルが踏み込まれてから加速要求が強いと判定されるまでの間に、運転者は、機関のレスポンスが悪いと感じ難い。つまり、初期加速期間において、車両のレスポンス性を向上させることができる。   According to this, in the initial acceleration period, a shorter delay corresponding to the first delay time is always set out of the first delay time, the second delay time, and the two delays. Assuming that the driver's acceleration request is strong now, if a long delay is set during the initial acceleration period, the driver will have to wait until the acceleration request is determined to be strong after the accelerator pedal is depressed. You can feel that the response of the institution is bad. On the other hand, if a short delay is set during the initial acceleration period, the driver is unlikely to feel that the engine response is poor before the acceleration request is determined to be strong after the accelerator pedal is depressed. . That is, the response of the vehicle can be improved during the initial acceleration period.

本燃料噴射制御装置において、運転者の加速要求の強さを表す指標に、(1)アクセルペダルの操作量の時間的変化率、(2)変速機の変速比、又は(3)車両の走行速度を用いることができる。   In this fuel injection control device, (1) the rate of change of the accelerator pedal operation amount over time, (2) the gear ratio of the transmission, or (3) the vehicle running Speed can be used.

即ち、上述の装置において、その一態様として、(1)加速要求取得手段は、加速要求の強さに応じた値として、アクセル操作量取得手段により取得されたアクセルペダルの操作量の時間的変化率を取得するようになっていることが好ましい。このとき、加速要求判定手段は、取得された操作量の時間的変化率が所定の変化率閾値より大きい場合に加速要求が強いと判定し、取得された操作量の時間的変化率が変化率閾値より小さい場合に加速要求が弱いと判定するようになっている。   That is, in the above-described apparatus, as one aspect thereof, (1) the acceleration request acquisition means changes with time in the amount of operation of the accelerator pedal acquired by the accelerator operation amount acquisition means as a value corresponding to the strength of the acceleration request. It is preferable to obtain the rate. At this time, the acceleration request determination means determines that the acceleration request is strong when the temporal change rate of the acquired operation amount is larger than a predetermined change rate threshold, and the temporal change rate of the acquired operation amount is the change rate. When it is smaller than the threshold, it is determined that the acceleration request is weak.

ここにいう「アクセルペダルの操作量の時間的変化率」として、初期加速期間での任意の2つの時点間におけるアクセルペダル操作量の時間変化率の値を用いることができる。例えば、初期加速期間の開始時点におけるアクセルペダル操作量と、初期加速期間の終了時点におけるアクセルペダル操作量との間の時間変化率(即ち、初期加速期間におけるアクセルペダルの平均踏み込み速度)を用いてよい。   As the “time change rate of the operation amount of the accelerator pedal” here, the value of the time change rate of the accelerator pedal operation amount between any two time points in the initial acceleration period can be used. For example, using the rate of time change between the accelerator pedal operation amount at the start of the initial acceleration period and the accelerator pedal operation amount at the end of the initial acceleration period (that is, the average depression speed of the accelerator pedal during the initial acceleration period) Good.

更に、この「アクセルペダルの操作量の時間的変化率」として、先ず初期加速期間での任意の2つの時点間におけるアクセルペダル操作量の時間変化率を、別の異なる時点間につき複数個求め、その複数個の時間変化率から算出される平均の時間変化率の値を用いてもよい。   Furthermore, as this “time change rate of the operation amount of the accelerator pedal”, first, a plurality of time change rates of the accelerator pedal operation amount between any two time points in the initial acceleration period are obtained for different time points, An average time change rate value calculated from the plurality of time change rates may be used.

ここでは、運転者がアクセルペダルを急いで踏み込んだ場合に限って、その加速要求が強いと推定される。通常、アクセルペダルを踏み込む速度に、運転者の加速要求が直接的に反映されるものであるから、アクセルペダル踏み込み速度に基づく加速要求の強さの推定は適切である。   Here, it is estimated that the acceleration request is strong only when the driver depresses the accelerator pedal in a hurry. Usually, since the driver's acceleration request is directly reflected on the speed at which the accelerator pedal is depressed, it is appropriate to estimate the strength of the acceleration request based on the accelerator pedal depression speed.

また、他の態様として、(2)加速要求取得手段は、加速要求の強さに応じた値として、車両の変速機の変速比に応じた値を取得するようになっていることが望ましい。このとき、加速要求判定手段は、取得された変速比に応じた値と、所定の変速比を示す値との比較によって、実際の変速比が所定の低速段側変速比にあることが検出された場合に加速要求が強いと判定するようになっている。一方、加速要求判定手段は、取得された変速比に応じた値と、上記所定の変速比を示す値との比較によって、実際の変速比が低速段側変速比よりも高速段側となる高速段側変速比にあることが検出された場合に加速要求が弱いと判定するようになっている。   As another aspect, it is desirable that (2) the acceleration request acquisition means acquires a value corresponding to the transmission gear ratio of the vehicle as a value corresponding to the strength of the acceleration request. At this time, the acceleration request determination means detects that the actual gear ratio is at the predetermined low speed stage gear ratio by comparing a value corresponding to the acquired gear ratio with a value indicating the predetermined gear ratio. If it is determined that the acceleration request is strong. On the other hand, the acceleration request determination means compares the value according to the acquired gear ratio with the value indicating the predetermined gear ratio, so that the actual gear ratio is higher than the lower gear ratio. When it is detected that the gear ratio is in the step side gear ratio, it is determined that the acceleration request is weak.

ここでは、初期加速期間中に変速機の変速比が低速段側にある場合に限って、運転者の加速要求が強いと推定される。通常、変速機がローギア等の低速段に入っている間に、運転者がアクセルペダルを踏むことは、比較的低速で走行している車両の速度を上げようとするものであるため、運転者がアクセルペダルを操作し始めた初期加速期間中に、変速機がローギアに入っていることによって、その加速要求が強いと推定することは適切である。   Here, it is estimated that the driver's acceleration request is strong only when the transmission gear ratio is on the low speed side during the initial acceleration period. Normally, when the transmission is in a low gear stage such as a low gear, when the driver steps on the accelerator pedal, the driver tries to increase the speed of the vehicle traveling at a relatively low speed. It is appropriate to estimate that the demand for acceleration is strong because the transmission is in the low gear during the initial acceleration period when the engine starts operating the accelerator pedal.

更に、他の態様として、(3)加速要求取得手段は、加速要求の強さに応じた値として、車両が走行する速度を取得するようになっていてもよい。このとき、加速要求判定手段は、取得された車両の速度が所定の速度閾値より小さい場合に加速要求が強いと判定し、取得された車両の速度が速度閾値より大きい場合に加速要求が弱いと判定するようになっている。   Furthermore, as another aspect, (3) the acceleration request acquisition means may acquire the speed at which the vehicle travels as a value corresponding to the strength of the acceleration request. At this time, the acceleration request determination means determines that the acceleration request is strong when the acquired vehicle speed is smaller than a predetermined speed threshold, and if the acceleration request is weak when the acquired vehicle speed is higher than the speed threshold. It comes to judge.

ここでは、初期加速期間中に車両の走行速度が小さい場合に限って、加速要求が強いと推定される。上述のように、通常、比較的低速で走行している車両の速度が上げられるとき、加速要求が強いと推定することは妥当である。   Here, it is estimated that the acceleration request is strong only when the traveling speed of the vehicle is low during the initial acceleration period. As described above, it is reasonable to estimate that the acceleration request is strong when the speed of a vehicle traveling at a relatively low speed is increased.

これらの態様の何れもが、簡便な構成によって、的確に、運転者の加速要求の強さを推定し得る。この加速要求の強さについての推定に基づき上述の燃料噴射制御を実行することによって、可能な限り良好なエミッションを維持するとともに、アクセルペダルの加速操作に応じてすばやいレスポンスを確保するという上述の効果が達せられる。   Any of these aspects can accurately estimate the strength of the driver's acceleration request with a simple configuration. By executing the above-described fuel injection control based on the estimation of the strength of the acceleration request, the above-described effect of maintaining the best possible emission and ensuring a quick response according to the acceleration operation of the accelerator pedal. Can be reached.

以下、本発明による内燃機関の燃料噴射制御装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1は、本燃料噴射制御装置を火花点火式多気筒(4気筒)内燃機関10に適用したシステムの概略構成を示している。なお、図1には、1つの気筒(シリンダ)の縦断面のみを示しているが、他の気筒も同様の構成を備えている。また、機関10は、変速機を備えた車両に搭載されている。   Embodiments of an internal combustion engine fuel injection control apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a system in which the present fuel injection control device is applied to a spark ignition type multi-cylinder (four-cylinder) internal combustion engine 10. FIG. 1 shows only a longitudinal section of one cylinder (cylinder), but the other cylinders have the same configuration. The engine 10 is mounted on a vehicle equipped with a transmission.

内燃機関10は、シリンダブロック、シリンダブロックロワーケース及びオイルパン等を含むシリンダブロック部20と、シリンダブロック部20の上に固定されるシリンダヘッド部30と、シリンダブロック部20にガソリン混合気を供給するための吸気系統40と、シリンダブロック部20からの排気ガスを外部に放出するための排気系統50とを含んでいる。   The internal combustion engine 10 supplies a gasoline mixture to the cylinder block unit 20 including a cylinder block, a cylinder block lower case and an oil pan, a cylinder head unit 30 fixed on the cylinder block unit 20, and the cylinder block unit 20. And an exhaust system 50 for releasing the exhaust gas from the cylinder block 20 to the outside.

シリンダブロック部20は、シリンダ21、ピストン22、コンロッド23及びクランク軸24を含んでいる。ピストン22はシリンダ21内を往復動し、ピストン22の往復動がコンロッド23を介してクランク軸24に伝達され、これにより同クランク軸24が回転するようになっている。シリンダ21とピストン22のヘッドは、シリンダヘッド部30とともに燃焼室25を形成している。   The cylinder block unit 20 includes a cylinder 21, a piston 22, a connecting rod 23, and a crankshaft 24. The piston 22 reciprocates in the cylinder 21, and the reciprocating motion of the piston 22 is transmitted to the crankshaft 24 through the connecting rod 23, whereby the crankshaft 24 rotates. The heads of the cylinder 21 and the piston 22 form a combustion chamber 25 together with the cylinder head portion 30.

シリンダヘッド部30は、燃焼室25に連通した吸気ポート31、吸気ポート31を開閉する吸気弁32、吸気弁32を駆動するインテークカムシャフトを含むとともに同インテークカムシャフトの位相角を連続的に変更する可変吸気タイミング装置33、可変吸気タイミング装置33のアクチュエータ33a、燃焼室25に連通した排気ポート34、排気ポート34を開閉する排気弁35、排気弁35を駆動するエキゾーストカムシャフト36、火花放電を行うことにより混合気に点火する点火プラグ37、点火プラグ37に与える高電圧を発生するイグニッションコイルを含むイグナイタ38、及び、燃料を吸気ポート31内に噴射するインジェクタ39を備えている。   The cylinder head portion 30 includes an intake port 31 communicating with the combustion chamber 25, an intake valve 32 that opens and closes the intake port 31, an intake camshaft that drives the intake valve 32, and continuously changes the phase angle of the intake camshaft. The variable intake timing device 33, the actuator 33a of the variable intake timing device 33, the exhaust port 34 communicating with the combustion chamber 25, the exhaust valve 35 that opens and closes the exhaust port 34, the exhaust camshaft 36 that drives the exhaust valve 35, and spark discharge. An ignition plug 37 that ignites the air-fuel mixture by performing, an igniter 38 that includes an ignition coil that generates a high voltage to be applied to the ignition plug 37, and an injector 39 that injects fuel into the intake port 31 are provided.

吸気系統40は、各気筒の吸気ポート31に連通し吸気通路の一端側を形成する吸気管(インテークマニホールド)41、吸気通路の他端側に設けられたエアフィルタ42、吸気通路内にありこの吸気通路の開口断面積を可変とするスロットル弁43、スロットル弁43を駆動するDCモータからなるスロットル弁アクチュエータ43a、及び、各気筒に向けて枝分かれした吸気管41の集合部となるサージタンク44を備えている。   The intake system 40 is provided in an intake passage, an intake pipe (intake manifold) 41 that communicates with the intake port 31 of each cylinder and forms one end of the intake passage, an air filter 42 provided on the other end of the intake passage, and the intake passage. A throttle valve 43 having a variable opening cross-sectional area of the intake passage, a throttle valve actuator 43a composed of a DC motor for driving the throttle valve 43, and a surge tank 44 serving as a collecting portion of the intake pipe 41 branched toward each cylinder. I have.

スロットル弁アクチュエータ43aは、後述する電気制御装置70が達成する電子制御スロットル弁(制御)ロジックA1(図4)により目標スロットル弁開度TAtが与えられると、実際のスロットル弁開度TAが目標スロットル弁開度TAtとなるようにスロットル弁43を駆動制御するようになっている。   When the target throttle valve opening degree TAt is given to the throttle valve actuator 43a by an electronically controlled throttle valve (control) logic A1 (FIG. 4) achieved by an electric control device 70 described later, the actual throttle valve opening degree TA becomes the target throttle valve. The throttle valve 43 is driven and controlled so that the valve opening degree TAt is obtained.

排気系統50は、各気筒の排気ポート34に枝分かれして連通したエキゾーストマニホールド51、エキゾーストマニホールド51(実際には、エキゾーストマニホールド51の各枝分かれ部分が集合した集合部)に接続されたエキゾーストパイプ52、及び、エキゾーストパイプ52に配設(介装)された三元触媒53を備えている。   The exhaust system 50 includes an exhaust manifold 51 that branches and communicates with the exhaust port 34 of each cylinder, and an exhaust pipe 52 that is connected to the exhaust manifold 51 (actually, a collection portion where the branched portions of the exhaust manifold 51 are gathered). In addition, a three-way catalyst 53 provided (intervened) in the exhaust pipe 52 is provided.

一方、このシステムは、熱線式エアフローメータ61、吸気温センサ62、大気圧センサ(スロットル弁上流圧力センサ)63、スロットルポジションセンサ64、カムポジションセンサ65、クランクポジションセンサ66、水温センサ67、空燃比センサ68及びアクセル開度センサ69を備えている。   On the other hand, this system includes a hot-wire air flow meter 61, an intake air temperature sensor 62, an atmospheric pressure sensor (a throttle valve upstream pressure sensor) 63, a throttle position sensor 64, a cam position sensor 65, a crank position sensor 66, a water temperature sensor 67, an air-fuel ratio. A sensor 68 and an accelerator opening sensor 69 are provided.

エアフローメータ61は、吸気通路内を流れる吸入空気の単位時間当たりの質量流量を検出し、質量流量Gaを表す信号を出力するようになっている。吸気温センサ62は、エアフローメータ61内に備えられていて、吸入空気の温度(吸気温度)を検出し、吸気温度Taを表す信号を出力するようになっている。大気圧センサ63は、スロットル弁43の上流の圧力(即ち、大気圧)を検出し、スロットル弁上流圧力Paを表す信号を出力するようになっている。スロットルポジションセンサ64は、スロットル弁43の開度を検出し、スロットル弁開度TAを表す信号を出力するようになっている。   The air flow meter 61 detects the mass flow rate of the intake air flowing in the intake passage per unit time and outputs a signal representing the mass flow rate Ga. The intake air temperature sensor 62 is provided in the air flow meter 61, detects the intake air temperature (intake air temperature), and outputs a signal representing the intake air temperature Ta. The atmospheric pressure sensor 63 detects the pressure upstream of the throttle valve 43 (ie, atmospheric pressure) and outputs a signal representing the throttle valve upstream pressure Pa. The throttle position sensor 64 detects the opening of the throttle valve 43 and outputs a signal representing the throttle valve opening TA.

カムポジションセンサ65は、インテークカムシャフトが90°回転する毎に(即ち、クランク軸24が180°回転する毎に)一つのパルスを有する信号(G2信号)を発生するようになっている。クランクポジションセンサ66は、クランク軸24が10°回転する毎に幅狭のパルスを有するとともに同クランク軸24が360°回転する毎に幅広のパルスを有する信号を出力するようになっている。この信号は、エンジン回転速度NEを表す。水温センサ67は、機関10の冷却水の温度を検出し、冷却水温を表す信号を出力するようになっている。空燃比センサ68は、三元触媒53に流入する排ガス中の酸素濃度を検出することで空燃比を表す信号を出力するようになっている。アクセル開度センサ69は、運転者によって操作されるアクセルペダル81の操作量を検出し、このアクセルペダル操作量Accpを表す信号を出力するようになっている。   The cam position sensor 65 generates a signal (G2 signal) having one pulse every time the intake camshaft rotates 90 ° (that is, every time the crankshaft 24 rotates 180 °). The crank position sensor 66 outputs a signal having a narrow pulse every time the crankshaft 24 rotates 10 ° and a wide pulse every time the crankshaft 24 rotates 360 °. This signal represents the engine speed NE. The water temperature sensor 67 detects the temperature of the cooling water of the engine 10 and outputs a signal indicating the cooling water temperature. The air-fuel ratio sensor 68 outputs a signal representing the air-fuel ratio by detecting the oxygen concentration in the exhaust gas flowing into the three-way catalyst 53. The accelerator opening sensor 69 detects an operation amount of the accelerator pedal 81 operated by the driver, and outputs a signal representing the accelerator pedal operation amount Accp.

電気制御装置70は、互いにバス接続されたCPU71、CPU71が実行するルーチン(プログラム)、テーブル(ルックアップテーブル、マップ)、定数等を予め記憶したROM72、CPU71が必要に応じてデータを一時的に格納するRAM73、電源が投入された状態でデータを格納するとともにこの格納したデータを電源が遮断されている間も保持するバックアップRAM74、並びに、ADコンバータを含むインターフェース75等からなるマイクロコンピュータである。インターフェース75は、上記センサ61〜69と接続され、CPU71にセンサ61〜69からの信号を供給するとともに、このCPU71の指示に応じて可変吸気タイミング装置33のアクチュエータ33a、イグナイタ38、インジェクタ39、及び、スロットル弁アクチュエータ43aに駆動信号を送出するようになっている。   The electric control device 70 includes a CPU 71 connected to each other by a bus, a routine (program) executed by the CPU 71, a table (look-up table, map), a ROM 72 in which constants are stored in advance, and the CPU 71 temporarily stores data as necessary. The microcomputer includes a RAM 73 to be stored, a backup RAM 74 that stores data while the power is turned on, and retains the stored data while the power is shut off, and an interface 75 including an AD converter. The interface 75 is connected to the sensors 61 to 69, supplies signals from the sensors 61 to 69 to the CPU 71, and in response to instructions from the CPU 71, the actuator 33a, the igniter 38, the injector 39, and the variable intake timing device 33 A drive signal is sent to the throttle valve actuator 43a.

次に、上記のように構成された本燃料噴射制御装置が、アクセルペダル81の加速操作後にどのように燃料噴射量fiを決定して燃料噴射を実行するかについて、先ずその概要を説明する。以下に述べる処理は、CPU71がプログラムを実行することにより行われる。
(燃料噴射制御の概要)
Next, an outline of how the fuel injection control device configured as described above determines the fuel injection amount fi and executes fuel injection after the acceleration operation of the accelerator pedal 81 will be described first. The processing described below is performed by the CPU 71 executing a program.
(Overview of fuel injection control)

本燃料噴射制御装置は、定常運転時においてスロットル・ディレーを行っている。更に、本装置は、運転者による加速操作が開始された時点から所定の期間(初期加速期間)においてスロットル・ディレーを停止するとともに、その初期加速期間において運転者の加速要求が強いか弱いかを判定する。そして、本装置は、運転者の加速要求が弱いと判定された場合、スロットル・ディレーを開始(再開)する。一方、本装置は、運転者の加速要求が強いと判定された場合、スロットル・ディレーを停止する。実際には、初期加速期間においてスロットル・ディレーは停止されているから、本装置は、運転者の加速要求が強いと判定された場合、スロットル・ディレーを継続する。   The fuel injection control device performs throttle delay during steady operation. Furthermore, this device stops the throttle delay in a predetermined period (initial acceleration period) from the time when the acceleration operation by the driver is started, and determines whether the driver's acceleration request is strong or weak in the initial acceleration period. To do. When it is determined that the driver's acceleration request is weak, the device starts (restarts) throttle delay. On the other hand, this apparatus stops the throttle delay when it is determined that the driver's acceleration request is strong. Actually, since the throttle delay is stopped in the initial acceleration period, the apparatus continues the throttle delay when it is determined that the driver's acceleration request is strong.

スロットル・ディレーは、ある時点にて検出されたアクセルペダル操作量Accpに応じて決定される暫定目標スロットル弁開度TAaccを、その時点の目標スロットル弁開度TAtに設定するのではなく、その時点から所定の遅延時間TDだけ将来の時点における目標スロットル弁開度TAtに設定するとともに、ある時点における実際のスロットル弁開度TAを、その時点におけるものとして設定されている目標スロットル弁開度TAtに一致させる制御である。   The throttle delay does not set the provisional target throttle valve opening TAacc, which is determined according to the accelerator pedal operation amount Accp detected at a certain time, to the target throttle valve opening TAt at that time. Is set to the target throttle valve opening TAt at a future time by a predetermined delay time TD, and the actual throttle valve opening TA at a certain time is set to the target throttle valve opening TAt set at that time It is a control to match.

従って、スロットル・ディレーを行っている場合、本装置は、現時点から遅延時間TDだけ将来の時点までの目標スロットル弁開度TAtを、現時点において把握している。そして、本装置は、現時点において把握しているこれら将来の目標スロットル弁開度TAtに基づいて、現時点から遅延時間TDだけ将来の時点までの実際のスロットル弁開度TAを推定することが可能となる。この推定された実際のスロットル弁開度TAを推定スロットル弁開度TAestという。   Therefore, when the throttle delay is performed, the present apparatus grasps the target throttle valve opening degree TAt from the present time to the future time by the delay time TD at the present time. Then, this device can estimate the actual throttle valve opening TA from the current time to the future time by the delay time TD based on the future target throttle valve opening TAt that is currently grasped. Become. This estimated actual throttle valve opening TA is referred to as an estimated throttle valve opening TAest.

ところで、吸気行程を迎えようとしている気筒又は吸気行程中の気筒(便宜上、「燃料噴射気筒」という。)に対して燃料を噴射する燃料噴射制御装置は、その燃料噴射気筒の吸気弁が閉弁する時点(吸気弁閉弁時)より前の時点(後述する燃料噴射量演算時点t0)までに、この燃料噴射気筒に対して燃料を噴射しなければならない。この燃料噴射を行うためには、その燃料噴射の開始前の時点までに同燃料噴射を行う燃料量(燃料噴射量fi)を決定しなければならない。更に、この燃料噴射量fiは、下記数1に示したように、機関に供給される混合気の空燃比が、通常は理論空燃比前後の値に設定される目標空燃比AbyFに一致するように、燃料噴射気筒に吸入されている空気量(筒内吸入空気量)MCに基づいて定められなくてはならない。従って、燃料噴射制御装置は、燃料噴射気筒の吸気弁閉弁時における筒内吸入空気量MCを前もって予測する必要がある。

Figure 2008002330
By the way, in a fuel injection control apparatus that injects fuel into a cylinder that is about to reach the intake stroke or a cylinder that is in the intake stroke (referred to as “fuel injection cylinder” for convenience), the intake valve of the fuel injection cylinder is closed. The fuel must be injected into the fuel injection cylinder before the time (when the intake valve is closed) before the time (fuel injection amount calculation time t0 described later). In order to perform this fuel injection, the amount of fuel to be injected (fuel injection amount fi) must be determined by the time before the start of the fuel injection. Further, the fuel injection amount fi is set so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine coincides with the target air-fuel ratio AbyF, which is normally set to a value around the stoichiometric air-fuel ratio, as shown in the following equation (1). In addition, it must be determined based on the amount of air (in-cylinder intake air amount) MC sucked into the fuel injection cylinder. Therefore, the fuel injection control device needs to predict the in-cylinder intake air amount MC when the intake valve of the fuel injection cylinder is closed in advance.
Figure 2008002330

そこで、本燃料噴射制御装置は、先ず、上述したスロットル・ディレーにより推定することが可能となった将来の時点における推定スロットル弁開度TAestを用いることによって、燃料噴射気筒の吸気弁32の閉弁時に、この燃料噴射気筒に吸入されているであろう筒内吸入空気量MCを予測する。そして、本装置は、その予測した筒内吸入空気量MCを上記数1に適用することによって、燃料噴射量fiを決定する。   Therefore, the fuel injection control device first closes the intake valve 32 of the fuel injection cylinder by using the estimated throttle valve opening degree TAest at a future time point that can be estimated by the throttle delay described above. Sometimes, the cylinder intake air amount MC that will be sucked into the fuel injection cylinder is predicted. Then, the present apparatus determines the fuel injection amount fi by applying the predicted in-cylinder intake air amount MC to the above equation (1).

更に、この筒内吸入空気量MCの予測方法について、より具体的に述べると、筒内吸入空気量MCは、吸気管41内の空気の圧力(吸気管内空気圧力)Pm及び温度(吸気管内空気温度)Tmと密接な関係にある。また、吸気管内空気圧力Pm及び吸気管内空気温度Tmは、吸入空気についての物理モデル(図4に示した後述する空気モデルM2)の下で、微小時間(演算周期)ΔTt毎に推定される推定スロットル弁開度TAestを用いながら、燃料噴射気筒の吸気弁32の閉弁時まで順次推定していくことができる。なお、この微小時間ΔTtは、クランク軸が360°回転する時間に比べて十分に短いことが好ましい。   More specifically, the method of predicting the in-cylinder intake air amount MC will be described in more detail. The in-cylinder intake air amount MC is determined by the pressure of the air in the intake pipe 41 (intake pipe air pressure) Pm and temperature (intake pipe air). (Temperature) Tm is closely related. Further, the intake pipe air pressure Pm and the intake pipe air temperature Tm are estimated for each minute time (calculation cycle) ΔTt under the physical model (the air model M2 described later shown in FIG. 4) of the intake air. Using the throttle valve opening degree TAest, it is possible to sequentially estimate until the intake valve 32 of the fuel injection cylinder is closed. The minute time ΔTt is preferably sufficiently shorter than the time required for the crankshaft to rotate 360 °.

そこで、本装置は、スロットル・ディレーを行っている間、上述した物理モデルと、スロットル・ディレーの結果として得られる推定スロットル弁開度TAestとを用いて、吸気管内空気圧力Pm及び吸気管内空気温度Tmを順次推定し、この順次推定された吸気管内空気圧力Pm及び吸気管内空気温度Tmから筒内吸入空気量MCを求め、この筒内吸入空気量MCと、上記数1とから燃料噴射量fiを決定する。   Therefore, this apparatus uses the physical model described above and the estimated throttle valve opening degree TAest obtained as a result of the throttle delay while performing the throttle delay, and uses the intake pipe air pressure Pm and the intake pipe air temperature. The cylinder intake air amount MC is obtained from the intake pipe air pressure Pm and the intake pipe air temperature Tm that are estimated sequentially, and the fuel injection amount fi is calculated from the cylinder intake air amount MC and the above equation (1). To decide.

前述したように、本装置は、初期加速期間の経過後であって、加速要求が弱いと判定された場合、スロットル・ディレーを行う。従って、この場合、本装置は、機関10に供給される混合気の空燃比を目標空燃比AbyFに略一致させるのに過不足のない燃料噴射量fiの燃料を燃料噴射気筒に噴射することができ、これによってエミッションを良好にすることができる。   As described above, this apparatus performs throttle delay when it is determined that the acceleration request is weak after the initial acceleration period has elapsed. Therefore, in this case, the present apparatus can inject the fuel of the fuel injection amount fi without excess or deficiency into the fuel injection cylinder so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine 10 substantially matches the target air-fuel ratio AbyF. This can improve emissions.

一方、本装置は、初期加速期間中に加速要求が強いと判定し、その後、この判定結果によりスロットル・ディレーを停止する場合、スロットル弁開度TAと、エンジン回転速度NEとに基づいて、燃料噴射量fiを決定する。   On the other hand, when it is determined that the acceleration request is strong during the initial acceleration period, and the throttle delay is stopped based on the determination result, the device determines the fuel based on the throttle valve opening TA and the engine speed NE. Determine the injection amount fi.

なお、このようなスロットル弁開度TAと、エンジン回転速度NEとに基づく燃料噴射量fiの決定に代えて、本装置が、スロットル・ディレーを停止する場合にも、上述のスロットル・ディレーを行う場合と同様に、推測した筒内吸入空気量MCに基づいて燃料噴射量fiを決定してもよい。つまり、アクセルペダル操作量Accpに応じた目標スロットル弁開度TAt(後述のように、更にこの目標スロットル弁開度TAtに応じた推定スロットル弁開度TAest)を用いて筒内吸入空気量MCを推測し、推測された筒内吸入空気量MCに基づいて燃料噴射量fiを決定することが可能である。この推測した筒内吸入空気量MCは、アクセルペダル操作量Accpに応じて変化する値となっている。   In addition, instead of determining the fuel injection amount fi based on the throttle valve opening TA and the engine rotational speed NE, the apparatus performs the above-described throttle delay even when the device stops the throttle delay. Similarly to the case, the fuel injection amount fi may be determined based on the estimated in-cylinder intake air amount MC. That is, the in-cylinder intake air amount MC is calculated using the target throttle valve opening degree TAt corresponding to the accelerator pedal operation amount Accp (as will be described later, the estimated throttle valve opening degree TAest corresponding to the target throttle valve opening degree TAt). The fuel injection amount fi can be determined based on the estimated in-cylinder intake air amount MC. The estimated in-cylinder intake air amount MC is a value that varies according to the accelerator pedal operation amount Accp.

ただし、アクセルペダル81の操作に対して十分な遅延時間を確保せずにスロットル弁43の開度を制御するとき、アクセル操作時に筒内吸入空気量MCを正確に推測(予測)することは困難であるから、その燃料噴射気筒における燃料噴射量fiを目標空燃比AbyFに対して精密に求めることは通常難しい。
(目標スロットル弁開度TAtの設定の概要)
However, when the opening degree of the throttle valve 43 is controlled without securing a sufficient delay time for the operation of the accelerator pedal 81, it is difficult to accurately estimate (predict) the in-cylinder intake air amount MC during the accelerator operation. Therefore, it is usually difficult to accurately obtain the fuel injection amount fi in the fuel injection cylinder with respect to the target air-fuel ratio AbyF.
(Overview of target throttle valve opening TAt setting)

本装置の一つの特徴は、運転者の加速要求が強い場合と弱い場合とで異なる目標スロットル弁開度TAtを設定することにある。上述のように、本装置は、初期加速期間において加速要求が強いと判定した場合にスロットル・ディレーを停止し、また、加速要求が弱いと判定した場合にスロットル・ディレーを行うから、本装置は、それぞれの場合に応じて異なる目標スロットル弁開度TAtをスロットル弁43に対して設定する。   One feature of this apparatus is that a different target throttle valve opening degree TAt is set depending on whether the driver's acceleration request is strong or weak. As described above, this apparatus stops the throttle delay when it is determined that the acceleration request is strong in the initial acceleration period, and performs the throttle delay when it is determined that the acceleration request is weak. A different target throttle valve opening degree TAt is set for the throttle valve 43 according to each case.

先ず、初期加速期間で運転者の加速要求が強かった場合に設定される目標スロットル弁開度TAt(図2(C))について説明する。本装置は、加速が開始される前の時刻ta以前では、スロットル・ディレーを行っている。   First, the target throttle valve opening degree TAt (FIG. 2C) that is set when the driver's acceleration request is strong during the initial acceleration period will be described. This device performs throttle delay before time ta before acceleration is started.

本装置は、時刻taにて、アクセルペダル81の操作量Accpに基づき車両の加速が開始したと判定すると、この時刻taを初期加速開始時点として設定する。本装置は、アクセルペダル操作量Accpの値が所定値に達した時点tbを、初期加速終了時点として設定する。ここにいう時刻taから時刻tbまでが初期加速期間である。本装置は、この初期加速期間でスロットル・ディレーを停止する。即ち、本装置は、初期加速期間中、暫定目標スロットル弁開度TAacc(同図2(B))に対して遅延のない目標スロットル弁開度TAt(同図2(C))を設定する。   If it is determined at time ta that the acceleration of the vehicle has started based on the operation amount Accp of the accelerator pedal 81, this apparatus sets this time ta as the initial acceleration start time. This device sets the time point tb when the value of the accelerator pedal operation amount Accp reaches a predetermined value as the initial acceleration end time point. Here, the period from time ta to time tb is the initial acceleration period. The device stops the throttle delay during this initial acceleration period. That is, this apparatus sets the target throttle valve opening degree TAt (FIG. 2C) without delay with respect to the temporary target throttle valve opening degree TAacc (FIG. 2B) during the initial acceleration period.

時刻tbにて、初期加速期間が終了するとき、本装置は、運転者の加速要求が強かったか弱かったかを判定する。本例では、加速要求の強さに応じた値として、初期加速期間(時刻ta〜tb)におけるアクセルペダル81の踏み込み速度vapを用いる。このアクセルペダル81の踏み込み速度vapは、加速操作時におけるアクセルペダル操作量Accpの時間変化率であって、以下、アクセルペダル速度vapという。   When the initial acceleration period ends at time tb, the apparatus determines whether the driver's acceleration request is strong or weak. In this example, the depression speed vap of the accelerator pedal 81 in the initial acceleration period (time ta to tb) is used as a value corresponding to the strength of the acceleration request. The depression speed vap of the accelerator pedal 81 is a time change rate of the accelerator pedal operation amount Accp during the acceleration operation, and is hereinafter referred to as an accelerator pedal speed vap.

初期加速期間において、アクセルペダル速度vapが所定のアクセルペダル速度閾値vthより大きく(即ち、運転者がアクセルペダル81を急いで踏み込んでおり)、これにより、本装置が、運転者の加速要求が強いと判定していた場合、本装置は、初期加速終了時点tb以降も、スロットル・ディレーの停止を継続する。即ち、本装置は、初期加速期間が経過した後も、暫定目標スロットル弁開度TAaccに対して遅延のない目標スロットル弁開度TAtを継続して設定していく。   In the initial acceleration period, the accelerator pedal speed vap is larger than a predetermined accelerator pedal speed threshold vth (that is, the driver has stepped on the accelerator pedal 81), and this apparatus has a strong acceleration request from the driver. If it is determined that, the device continues to stop the throttle delay even after the initial acceleration end time tb. That is, the present apparatus continues to set the target throttle valve opening degree TAt without a delay with respect to the temporary target throttle valve opening degree TAacc even after the initial acceleration period has elapsed.

これに対し、初期加速期間で運転者の加速要求が弱かった場合に設定される目標スロットル弁開度TAt(図3(C))について説明する。本装置は、初期加速期間(時刻ta〜時刻tb)では、上述した加速要求が強かった場合と同様、言い換えれば運転者の加速要求が強いか弱いかに関わらず、スロットル・ディレーを停止する。即ち、本装置は、初期加速期間では、暫定目標スロットル弁開度TAacc(同図3(B))に対して遅延のない目標スロットル弁開度TAt(同図3(C))を設定する。   On the other hand, the target throttle valve opening degree TAt (FIG. 3C) that is set when the driver's acceleration request is weak during the initial acceleration period will be described. In the initial acceleration period (time ta to time tb), this device stops the throttle delay regardless of whether the driver's acceleration request is strong or weak, in the same way as when the acceleration request described above is strong. That is, this apparatus sets the target throttle valve opening degree TAt (FIG. 3C) without delay with respect to the temporary target throttle valve opening degree TAacc (FIG. 3B) during the initial acceleration period.

初期加速期間において、アクセルペダル速度vapがアクセルペダル速度閾値vthより小さく(即ち、運転者がアクセルペダル81を緩やかに踏み込んでおり)、これにより、本装置が、運転者の加速要求が弱いと判定していた場合、本装置は、時刻tb〜tcにおける遅延時間TD分の切替期間を経た後、スロットル・ディレーを開始する。即ち、本装置は、時刻tc以降、暫定目標スロットル弁開度TAaccを、その演算された時点から遅延時間TDだけ遅延した時点の目標スロットル弁開度TAtとして設定していく。   In the initial acceleration period, the accelerator pedal speed vap is smaller than the accelerator pedal speed threshold value vth (that is, the driver gently depresses the accelerator pedal 81), so that this apparatus determines that the driver's acceleration request is weak. In this case, the apparatus starts throttle delay after a switching period of the delay time TD from time tb to time tc. That is, after the time tc, the present apparatus sets the temporary target throttle valve opening degree TAacc as the target throttle valve opening degree TAt at a time point delayed by the delay time TD from the calculated time point.

本装置は、運転者の加速要求が強い場合にも弱い場合にも、スロットル弁開度TAが、以上説明してきた目標スロットル弁開度TAtと等しくなるように、スロットル弁43を駆動制御する。   This device drives and controls the throttle valve 43 so that the throttle valve opening TA is equal to the target throttle valve opening TAt described above, whether the driver's acceleration request is strong or weak.

以上のように、本装置においては、初期加速期間での運転者の加速要求が強いか弱いかの判定に応じて異なる目標スロットル弁開度TAtが初期加速期間経過後に設定される。そして、この設定された目標スロットル弁開度TAtに追従するように、スロットル弁43が駆動制御される。これらとともに、本装置においては、初期加速期間での運転者の加速要求が強いか弱いかの判定に合わせて異なる燃料噴射量の燃料噴射が実行される。
(各部の具体的構成、動作等)
As described above, in this apparatus, the target throttle valve opening degree TAt that differs depending on whether the driver's acceleration request during the initial acceleration period is strong or weak is set after the initial acceleration period has elapsed. Then, the throttle valve 43 is driven and controlled so as to follow the set target throttle valve opening degree TAt. In addition to these, in the present apparatus, fuel injections of different fuel injection amounts are executed in accordance with whether the driver's acceleration request during the initial acceleration period is strong or weak.
(Specific configuration and operation of each part)

本燃料噴射制御装置の各部の構成、動作等についてより具体的に説明する。図4の機能ブロック図に示したように、本装置は、上述した燃料噴射制御及び目標スロットル弁開度TAtの設定を達するために、主として、電子制御スロットル弁ロジックA1、電子制御スロットル弁モデル(計算部)M1、吸入空気モデルM2、及び、噴射量決定ロジックA2を有している。
<電子制御スロットル弁ロジックA1>
The configuration and operation of each part of the fuel injection control device will be described more specifically. As shown in the functional block diagram of FIG. 4, the present apparatus mainly uses an electronic control throttle valve logic A1, an electronic control throttle valve model (in order to achieve the above-described fuel injection control and target throttle valve opening degree TAt setting. (Calculation unit) M1, intake air model M2, and injection amount determination logic A2.
<Electronically controlled throttle valve logic A1>

電子制御スロットル弁ロジックA1は、暫定目標スロットル弁開度演算部91と、第1仮想スロットル弁開度設定部92と、第2仮想スロットル弁開度設定部93と、加速要求判定部94と、目標スロットル弁開度選択部95とを含んでいる。   The electronically controlled throttle valve logic A1 includes a provisional target throttle valve opening calculation unit 91, a first virtual throttle valve opening setting unit 92, a second virtual throttle valve opening setting unit 93, an acceleration request determination unit 94, A target throttle valve opening selector 95.

暫定目標スロットル弁開度演算部91は、演算周期ΔTt(本例では、8msec)の経過毎にアクセル開度センサ69の出力値に基づいてアクセルペダル操作量Accpを読み込む。そして、暫定目標スロットル弁開度演算部91は、読み込んだアクセルペダル操作量Accpと、テーブルMapTAとに基づいて暫定目標スロットル弁開度TAaccを求める(演算する)。このテーブルMapTAは、図5に示したようにアクセルペダル操作量Accpと暫定目標スロットル弁開度TAaccとの関係を規定したテーブルであって,ROM72内に記憶されている。   The temporary target throttle valve opening calculation unit 91 reads the accelerator pedal operation amount Accp based on the output value of the accelerator opening sensor 69 every time the calculation cycle ΔTt (8 msec in this example) elapses. Then, the temporary target throttle valve opening calculation unit 91 obtains (calculates) the temporary target throttle valve opening TAacc based on the read accelerator pedal operation amount Accp and the table MapTA. This table MapTA is a table that defines the relationship between the accelerator pedal operation amount Accp and the provisional target throttle valve opening degree TAacc as shown in FIG. 5, and is stored in the ROM 72.

第1仮想スロットル弁開度設定部92は、暫定目標スロットル弁開度TAaccに基づいて第1仮想スロットル弁開度TAt1を設定する(図2(C)及び図6)。また、第2仮想スロットル弁開度設定部93は、暫定目標スロットル弁開度TAaccに基づいて第2仮想スロットル弁開度TAt2を設定する(図3(C)及び図6)。ここで、第1仮想スロットル弁開度TAt1は、暫定目標スロットル弁開度TAaccに対して遅延を有しない暫定の目標スロットル弁開度である。即ち、本例では、第1仮想スロットル弁開度TAt1は、暫定目標スロットル弁開度TAaccと同じ値である。また、第2仮想スロットル弁開度TAt2は、暫定目標スロットル弁開度TAaccを遅延時間TD(本例では、32ms)だけ遅延させた暫定の目標スロットル弁開度である。   The first virtual throttle valve opening setting unit 92 sets the first virtual throttle valve opening TAt1 based on the provisional target throttle valve opening TAacc (FIGS. 2C and 6). Further, the second virtual throttle valve opening degree setting unit 93 sets the second virtual throttle valve opening degree TAt2 based on the provisional target throttle valve opening degree TAacc (FIGS. 3C and 6). Here, the first virtual throttle valve opening degree TAt1 is a temporary target throttle valve opening degree that has no delay with respect to the temporary target throttle valve opening degree TAacc. That is, in this example, the first virtual throttle valve opening degree TAt1 is the same value as the temporary target throttle valve opening degree TAacc. The second virtual throttle valve opening degree TAt2 is a temporary target throttle valve opening degree obtained by delaying the temporary target throttle valve opening degree TAacc by a delay time TD (32 ms in this example).

加速要求判定部94は、初期加速期間において、アクセルペダル操作量Accpからアクセルペダル速度vapを求め、アクセルペダル速度vapが、アクセルペダル速度閾値vthより大きいか否かを判定する。加速要求判定部94は、アクセルペダル速度vapがアクセルペダル速度閾値vthより大きい場合に運転者の加速要求が強いと判定し、また、アクセルペダル速度vapがアクセルペダル速度閾値vthより小さい場合に運転者の加速要求が弱いと判定する。   The acceleration request determination unit 94 obtains the accelerator pedal speed vap from the accelerator pedal operation amount Accp during the initial acceleration period, and determines whether or not the accelerator pedal speed vap is greater than the accelerator pedal speed threshold vth. The acceleration request determination unit 94 determines that the driver's acceleration request is strong when the accelerator pedal speed vap is greater than the accelerator pedal speed threshold vth, and the driver when the accelerator pedal speed vap is less than the accelerator pedal speed threshold vth. It is determined that the acceleration request is weak.

目標スロットル弁開度選択部95は、初期加速期間において、第1仮想スロットル弁開度演算部92で得られた第1仮想スロットル弁開度TAt1の値を選択して目標スロットル弁開度TAtとして設定する。そして、目標スロットル弁開度選択部95は、加速要求判定部94が初期加速期間で加速要求は強いと判定していた場合、初期加速期間の終了後も引き続いて、第1仮想スロットル弁開度TAt1の値を目標スロットル弁開度TAtとして設定していく。   The target throttle valve opening selector 95 selects the value of the first virtual throttle valve opening TAt1 obtained by the first virtual throttle valve opening calculator 92 as the target throttle valve opening TAt during the initial acceleration period. Set. Then, when the acceleration request determination unit 94 determines that the acceleration request is strong during the initial acceleration period, the target throttle valve opening selection unit 95 continues to the first virtual throttle valve opening after the end of the initial acceleration period. The value of TAt1 is set as the target throttle valve opening degree TAt.

一方、目標スロットル弁開度選択部95は、加速要求判定部94が初期加速期間で加速要求は弱いと判定していた場合、初期加速期間の終了後に更に切替期間(図3(C)に示した時刻tb〜時刻tcの遅延時間TD分の期間)を経過した後から、第2仮想スロットル弁開度演算部93で得られた第2仮想スロットル弁開度TAt2の値を選択して目標スロットル弁開度TAtとして設定していく。   On the other hand, when the acceleration request determination unit 94 determines that the acceleration request is weak during the initial acceleration period, the target throttle valve opening selection unit 95 further performs a switching period (shown in FIG. 3C) after the end of the initial acceleration period. After the elapse of the time tb to the time tc, which is the delay time TD), the value of the second virtual throttle valve opening TAt2 obtained by the second virtual throttle valve opening calculating unit 93 is selected and the target throttle is selected. Set as valve opening TAt.

運転者の加速要求が弱いと判定されていた場合、上記切替期間によって、初期加速期間での第1仮想スロットル弁開度TAt1による目標スロットル弁開度TAtが、初期加速期間経過後の第2仮想スロットル弁開度TAt2による目標スロットル弁開度TAtに切り換えられる。この切替期間中には、目標スロットル弁開度TAtとして、初期加速終了時点tbの値TAeが維持されている。   When it is determined that the driver's acceleration request is weak, the target throttle valve opening degree TAt based on the first virtual throttle valve opening degree TAt1 in the initial acceleration period is changed to the second virtual period after the initial acceleration period has elapsed. The target throttle valve opening TAt is switched to the throttle valve opening TAt2. During this switching period, the value TAe of the initial acceleration end time tb is maintained as the target throttle valve opening degree TAt.

このようにして目標スロットル弁開度選択部95において現時点に設定される目標スロットル弁開度TAtに基づいて、スロットル弁アクチュエータ43aはスロットル弁43を駆動制御する。
<電子制御スロットル弁モデルM1>
In this way, the throttle valve actuator 43a controls the drive of the throttle valve 43 based on the target throttle valve opening TAt set at the current time in the target throttle valve opening selector 95.
<Electronically controlled throttle valve model M1>

電子制御スロットル弁モデルM1は、スロットル・ディレーが行われる場合、暫定目標スロットル弁開度TAaccから、推定スロットル弁開度TAestを求めるようになっている。更に、この場合、吸入空気モデルM2がこの推定スロットル弁開度TAestを用いて演算を行う。本例では、下記数2が成り立つものとみなしている。

Figure 2008002330
The electronically controlled throttle valve model M1 obtains an estimated throttle valve opening degree TAest from the temporary target throttle valve opening degree TAacc when the throttle delay is performed. Further, in this case, the intake air model M2 performs calculation using the estimated throttle valve opening degree TAest. In this example, it is assumed that the following formula 2 holds.
Figure 2008002330

推定スロットル弁開度TAestを上記数2により求めてよい理由について説明する。いま、目標スロットル弁開度TAtが電子制御スロットル弁ロジックA1からスロットル弁アクチュエータ43aに出力されたとすると、このアクチュエータ43aの機械的な遅れや、スロットル弁43の慣性などにより、実際のスロットル弁開度TAは、ある遅れΔtをもって目標スロットル弁開度TAtに追従する(図2(D)又は図3(D))。   The reason why the estimated throttle valve opening degree TAest may be obtained by the above equation 2 will be described. Assuming that the target throttle valve opening TAt is output from the electronically controlled throttle valve logic A1 to the throttle valve actuator 43a, the actual throttle valve opening TAt is caused by the mechanical delay of the actuator 43a, the inertia of the throttle valve 43, and the like. TA follows the target throttle valve opening degree TAt with a certain delay Δt (FIG. 2D or FIG. 3D).

しかしながら、通常、スロットル弁アクチュエータ46aに対する駆動信号が、その送出された時点から殆ど遅れることなく実際のスロットル弁開度TAが目標スロットル弁開度TAtと一致するものとみなして、この遅れΔtを無視することができる。従って、実際のスロットル弁開度TAを推定した推定スロットル弁開度TAestは、目標スロットル弁開度TAtに等しいものとみなす。つまり、下記数3が成り立つものとみなす。

Figure 2008002330
However, normally, it is assumed that the actual throttle valve opening TA coincides with the target throttle valve opening TAt with almost no delay from the time when the drive signal to the throttle valve actuator 46a is sent, and this delay Δt is ignored. can do. Therefore, the estimated throttle valve opening degree TAest obtained by estimating the actual throttle valve opening degree TA is considered to be equal to the target throttle valve opening degree TAt. That is, it is considered that the following formula 3 holds.
Figure 2008002330

また、スロットル・ディレーによって、第2仮想スロットル弁開度TAt2による目標スロットル弁開度TAtが設定されるので、現演算時点から遅延時間TD後に、スロットル弁アクチュエータ46aに対して出力される目標スロットル弁開度TAtの値は、現演算時点における暫定目標スロットル弁開度TAaccの値に等しい(図6)。つまり、下記数4が成り立つものとみなす。

Figure 2008002330
Further, since the target throttle valve opening degree TAt based on the second virtual throttle valve opening degree TAt2 is set by the throttle delay, the target throttle valve output to the throttle valve actuator 46a after the delay time TD from the current calculation time point. The value of the opening degree TAt is equal to the value of the temporary target throttle valve opening degree TAacc at the time of the current calculation (FIG. 6). That is, it is considered that the following number 4 holds.
Figure 2008002330

上記数3及び数4から数2が得られ、従って、電子制御スロットル弁モデルM1は、推定スロットル弁開度TAestとして、その推定スロットル弁開度TAestが設定される時点と略同一の時点に演算された暫定目標スロットル弁開度TAaccの値を用いてよいことがわかる。   Therefore, the electronic control throttle valve model M1 is calculated as the estimated throttle valve opening TAest at substantially the same time as when the estimated throttle valve opening TAest is set. It can be seen that the provisional target throttle valve opening TAacc value may be used.

上述の数2とは異なり、この電子制御スロットル弁モデルM1は、例えば下記数5に示す他の数式を用いて、暫定目標スロットル弁開度TAaccから推定スロットル弁開度TAestを算出するようになっていてもよい。

Figure 2008002330
Unlike the above-described formula 2, the electronically controlled throttle valve model M1 calculates the estimated throttle valve opening degree TAest from the temporary target throttle valve opening degree TAacc, for example, using another mathematical formula shown in the following formula 5. It may be.
Figure 2008002330

上記数5において、TAest(k)は今回の演算時点にて新たに推定される推定スロットル弁開度TAestである。TAest(k-1)は今回の演算時点にて既に推定されていた最新の推定スロットル弁開度TAest(即ち、前回の演算時点にて推定された推定スロットル弁開度TAest)である。また、TAacc(k)は今回の演算時点にて新たに設定された暫定目標スロットル弁開度TAaccである。更に、関数f(TAacc,TAest)は、図7に示したように、TAaccとTAestとの差ΔTA(=TAacc−TAest)が大きい程大きい値をとる関数(ΔTAに関して単調増加する関数)である。   In Equation 5, TAest (k) is the estimated throttle valve opening degree TAest newly estimated at the time of the current calculation. TAest (k-1) is the latest estimated throttle valve opening degree TAest that has already been estimated at the time of this calculation (that is, the estimated throttle valve opening degree TAest estimated at the previous calculation time). TAacc (k) is the provisional target throttle valve opening degree TAacc newly set at the time of this calculation. Furthermore, as shown in FIG. 7, the function f (TAacc, TAest) is a function that takes a larger value (a function that monotonously increases with respect to ΔTA) as the difference ΔTA (= TAacc−TAest) between TAacc and TAest is larger. .

ここでは、現演算時点から遅延時間TD後にスロットル弁アクチュエータ46aに出力される目標スロットル弁開度TAtの値を上記数5に適用することによって得られる推定スロットル弁開度TAest(図6の推定スロットル弁開度TAest2)の値は、現演算時点における暫定目標スロットル弁開度TAaccの値を同数5に適用することによって得られる推定スロットル弁開度TAest(同図6の推定スロットル弁開度TAest1)の値に等しい。   Here, the estimated throttle valve opening TAest (estimated throttle in FIG. 6) obtained by applying the value of the target throttle valve opening TAt output to the throttle valve actuator 46a after the delay time TD from the current calculation time to the above equation (5). The value of the valve opening TAest2) is the estimated throttle valve opening TAest (estimated throttle valve opening TAest1 in FIG. 6) obtained by applying the provisional target throttle valve opening TAacc value at the time of the current calculation to the same number 5. Is equal to the value of

電子制御スロットル弁モデルM1は、本例では上記数2によって、暫定目標スロットル弁開度TAaccを演算した現時点で、その暫定目標スロットル弁開度TAaccの値から、推定スロットル弁開度TAestを求める。そして、電子制御スロットル弁モデルM1は、現時点から、将来の遅延時間TD後の時点までの暫定目標スロットル弁開度TAaccと、推定スロットル弁開度TAestとを、現時点からの時間経過に対応させた形でRAM73に格納している。ここでは、現時点から遅延時間TDを経過した後の実際のスロットル弁開度TAは、現時点に求めた推定スロットル弁開度TAestに等しい値とみなされている。
<吸入空気モデルM2>
In the present example, the electronically controlled throttle valve model M1 obtains the estimated throttle valve opening degree TAest from the value of the temporary target throttle valve opening degree TAacc at the present time when the temporary target throttle valve opening degree TAacc is calculated by the above formula 2. In the electronically controlled throttle valve model M1, the provisional target throttle valve opening TAacc and the estimated throttle valve opening TAest from the present time to the time after the future delay time TD are made to correspond to the passage of time from the present time. It is stored in the RAM 73 in the form. Here, the actual throttle valve opening TA after the delay time TD has elapsed from the present time is regarded as a value equal to the estimated throttle valve opening TAest obtained at the current time.
<Intake air model M2>

吸入空気モデルM2(図4)は、吸気系統40における空気の挙動をモデル化したものであって、電子制御スロットル弁モデルM1が得た推定スロットル弁開度TAestを用いて、燃料噴射気筒の吸気行程における吸気弁閉弁時の筒内吸入空気量MCを予測する。この吸気弁閉弁時の筒内吸入空気量MCの予測のために、吸入空気モデルM2は、スロットルモデルM21、吸気弁モデルM22、吸気管モデルM23及び吸気弁モデルM24を備えている。各部M21〜M24の構成の概略は次の通りである。   The intake air model M2 (FIG. 4) models the behavior of air in the intake system 40, and uses the estimated throttle valve opening degree TAest obtained by the electronically controlled throttle valve model M1 to intake air into the fuel injection cylinder. The cylinder intake air amount MC when the intake valve is closed in the stroke is predicted. In order to predict the in-cylinder intake air amount MC when the intake valve is closed, the intake air model M2 includes a throttle model M21, an intake valve model M22, an intake pipe model M23, and an intake valve model M24. The outline of the structure of each part M21-M24 is as follows.

スロットルモデルM21は、アクセル操作に応じて演算周期ΔTt毎に順次演算される推定スロットル弁開度TAestと、後述の吸気弁モデルM22が推定した筒内吸入空気流量(吸気弁32の周囲を通過して燃焼室25内に流入する空気の流量)mcと、後述の吸気管モデルM23が推定した吸気管内空気圧力Pmとを用いて、スロットル通過空気流量(吸気通路内においてスロットル弁43の周囲を通過する空気の流量)mtを推定するようになっている。吸気弁モデルM22は、後述の吸気管モデルM23が推定した吸気管内空気圧力Pm及び吸気管内空気温度Tmから、筒内吸入空気流量mcを求めるようになっている。   The throttle model M21 passes through an estimated throttle valve opening TAest that is sequentially calculated every calculation cycle ΔTt according to the accelerator operation, and a cylinder intake air flow rate estimated by an intake valve model M22 (described later). The flow rate of air passing through the throttle valve 43 in the intake passage is determined using the flow rate of air flowing into the combustion chamber 25) mc and the intake pipe air pressure Pm estimated by an intake pipe model M23 described later. The flow rate of air) mt is estimated. The intake valve model M22 obtains the in-cylinder intake air flow rate mc from the intake pipe air pressure Pm and the intake pipe air temperature Tm estimated by the later-described intake pipe model M23.

吸気管モデルM23は、スロットル通過空気流量mtと、筒内吸入空気流量mcと、前回の演算で得た吸気管内空気圧力Pm及び吸気管内空気温度Tmとを用いて、吸気管内空気圧力Pm及び吸気管内空気温度Tmを推定するようになっている。吸気弁モデルM24は、吸気管内空気圧力Pm及び吸気管内空気温度Tmを用いて筒内吸入空気流量mcを求め、更にこの求めた筒内吸入空気流量mcから筒内吸入空気量MCを求めるようになっている。   The intake pipe model M23 uses the intake pipe air pressure Pm and the intake air pressure Pm and the intake pipe air pressure Pm and the intake pipe air temperature Tm obtained in the previous calculation using the throttle passage air flow rate mt, the cylinder intake air flow rate mc, and the previous calculation. The pipe air temperature Tm is estimated. The intake valve model M24 obtains the in-cylinder intake air flow rate mc using the intake pipe air pressure Pm and the intake pipe air temperature Tm, and further obtains the in-cylinder intake air amount MC from the obtained in-cylinder intake air flow rate mc. It has become.

これらの各モデルM21〜M24は、k=1とする機関10の運転開始時から演算周期ΔTt毎の演算時点に各演算を行う。以下、(k-1)が付された各変数は、前回(k-1)回目の演算時点で推定された各物理量を表し、(k)が付された各変数は、今回k回目の演算時点で推定された各物理量を表す。   Each of these models M21 to M24 performs each calculation from the start of operation of the engine 10 with k = 1 to the calculation time point for each calculation cycle ΔTt. In the following, each variable with (k-1) represents each physical quantity estimated at the time of the previous (k-1) calculation, and each variable with (k) is the kth calculation this time Represents each physical quantity estimated at the time.

また、吸気管モデルM23を表す一般化された数式(後述する数12及び数13)は、吸気管41内の空気の圧力及び温度等の時間微分に関わる。吸気管モデルM23では、この時間微分項を含む数式が、マイクロコンピュータによる計算が可能となるように離散化されている(後述の数14及び数15)。   Further, generalized mathematical expressions (Equations 12 and 13 described later) representing the intake pipe model M23 relate to time differentiation such as the pressure and temperature of air in the intake pipe 41. In the intake pipe model M23, the mathematical expression including this time differential term is discretized so that it can be calculated by a microcomputer (Equation 14 and Equation 15 described later).

本装置は、これらの離散化された数式と、今回の演算時点において推定されている吸気管41内の吸入空気についての物理量とに基づいて、この今回の演算時点より演算周期ΔTtの後の次回の演算時点における吸入空気についての物理量を推定する。具体的には、同図4に示すように、吸気管モデルM23におけるk回目の演算結果が、スロットルモデルM21及び吸気弁モデルM22において、次にkに1が加えられてkが更新された後のk回目の演算時点で、吸気管モデルM23の(k-1)回目の演算結果として用いられる。更に、このスロットルモデルM21及び吸気弁モデルM22の(k-1)回目の演算結果から、吸気管モデルM23におけるk回目の演算結果が導かれる。   Based on these discretized mathematical formulas and the physical quantity of the intake air in the intake pipe 41 estimated at the current calculation time point, the present apparatus will perform the next time after the calculation cycle ΔTt from the current calculation time point. The physical quantity of the intake air at the time of the calculation is estimated. Specifically, as shown in FIG. 4, after the k-th calculation result in the intake pipe model M23 is updated by adding 1 to k in the throttle model M21 and the intake valve model M22, and then updating k. Is used as the (k-1) th calculation result of the intake pipe model M23 at the time of the kth calculation. Further, the kth calculation result in the intake pipe model M23 is derived from the (k-1) th calculation result of the throttle model M21 and the intake valve model M22.

各モデルM21〜M24は、演算時点k=1から各演算を繰り返す。そして、燃料噴射量演算時点t0(図6の時刻t0)に対応する演算時点k=k0となったとき、電子制御スロットル弁モデルM1は、この演算時点k=k0における暫定目標スロットル弁開度TAacc(k0)に基づいて、その時刻t0から遅延時刻TDだけ経過した後における推定スロットル弁開度TAest(k0)を求めている。従って、この演算時点k=k0おける筒内流入空気流量mc(k0)は、(遅延時間TDがエンジン回転速度NEに対して適切な値となっていれば)吸気弁閉弁時近傍の筒内流入空気流量mcを表すことになる。   Each model M21-M24 repeats each calculation from the calculation time point k = 1. When the calculation time point k = k0 corresponding to the fuel injection amount calculation time point t0 (time t0 in FIG. 6) is reached, the electronically controlled throttle valve model M1 determines the provisional target throttle valve opening degree TAacc at the calculation time point k = k0. Based on (k0), the estimated throttle valve opening degree TAest (k0) after the lapse of the delay time TD from the time t0 is obtained. Accordingly, the in-cylinder inflow air flow rate mc (k0) at this calculation time point k = k0 is in the cylinder in the vicinity of the intake valve closing time (if the delay time TD is an appropriate value for the engine speed NE). This represents the inflow air flow rate mc.

以下では、これらの吸入空気モデルM2を構成する上記各モデルM21〜M24の動作について概説する。各モデルM21〜M24は周知である。例えば特開2001−41095号公報、特開2003−184613号公報等に、推定スロットル弁開度TAestを用いて筒内吸入空気量MCを推定するための各モデルM21〜M24におけるより具体的な制御手順、各モデルM21〜M24の基礎とする原理等のその詳細が開示されている。必要に応じて当該文献を参照されたい。
−スロットルモデルM21−
Below, operation | movement of each said model M21-M24 which comprises these intake air models M2 is outlined. Each model M21-M24 is well known. For example, in JP 2001-41095 A, JP 2003-184613 A, and the like, more specific control in each model M21 to M24 for estimating the cylinder intake air amount MC using the estimated throttle valve opening degree TAest. Details of the procedure, the principle on which the models M21 to M24 are based, and the like are disclosed. Please refer to the literature as necessary.
-Throttle model M21-

スロットルモデルM21は、推定スロットル弁開度TAest(k-1)、後述の吸気弁モデルM22が演算した筒内吸入空気流量mc(k-1)、後述の吸気管モデルM23が演算した吸気管内空気圧力Pm(k-1)等を下記数6及び下記数7に適用することによって、スロットル通過空気流量mt(k-1)を推定するモデルである。下記数6及び下記数7は、上述した参照文献にあるように、エネルギー保存則、運動量保存則、質量保存則、及び状態方程式等の物理法則に基づいて得られる。   The throttle model M21 includes an estimated throttle valve opening degree TAest (k-1), a cylinder intake air flow rate mc (k-1) calculated by an intake valve model M22 described later, and an intake pipe air calculated by an intake pipe model M23 described later. This is a model for estimating the throttle passage air flow rate mt (k-1) by applying the pressure Pm (k-1) or the like to the following equation 6 and the following equation 7. The following formula 6 and the following formula 7 are obtained based on physical laws such as energy conservation law, momentum conservation law, mass conservation law, and equation of state, as described in the above-mentioned references.

なお、後述する吸気管モデルM23は、数14及び数15に示すように、スロットルモデルM21の前回の演算時点(k-1)における演算結果mt(k-1)を用いて、今回の演算時点kにおける演算結果Pm(k),Tm(k)を導いている。その吸気管モデルM23での説明に合わせて、下記数6は、演算時点(k-1)における値に関する数式とした。後述する吸気弁モデルM22における数11でも、下記数6と同様に演算時点(k-1)における演算結果mc(k-1)を導いている。より正確に言うと、上述した燃料噴射量演算時点t0(図6)における推定スロットル弁開度TAestとして、推定スロットル弁開度TAest(k0)を用いるべきところ、本装置は推定スロットル弁開度TAest(k0-1)を用いている。

Figure 2008002330
Figure 2008002330
Note that the intake pipe model M23 described later uses the calculation result mt (k-1) at the previous calculation time point (k-1) of the throttle model M21, as shown in Expressions 14 and 15, to calculate the current calculation time point. The calculation results Pm (k) and Tm (k) at k are derived. In accordance with the description of the intake pipe model M23, the following equation (6) is a mathematical expression related to the value at the calculation time point (k-1). In Expression 11 in an intake valve model M22 described later, the calculation result mc (k-1) at the calculation time point (k-1) is derived as in Expression 6 below. More precisely, the estimated throttle valve opening TAest (k0) should be used as the estimated throttle valve opening TAest at the fuel injection amount calculation time point t0 (FIG. 6). (k0-1) is used.
Figure 2008002330
Figure 2008002330

上記数6の筒内吸入空気流量mc(k-1)は、後述する吸気弁モデルM22で求められている。吸気管内空気圧力Pm(k-1)は、後述する吸気管モデルM23で求められている。また、大気圧センサ63により検出されたスロットル弁上流圧力(即ち、大気圧)Paが用いられる。なお、運転開始時点k=1における吸気管内空気圧力の初期値Pm(0)には、スロットル弁上流圧力Paが代入される。   The in-cylinder intake air flow rate mc (k-1) of Equation 6 is obtained by an intake valve model M22 described later. The intake pipe air pressure Pm (k-1) is obtained by an intake pipe model M23 described later. Further, the throttle valve upstream pressure (that is, atmospheric pressure) Pa detected by the atmospheric pressure sensor 63 is used. The throttle valve upstream pressure Pa is substituted for the initial value Pm (0) of the intake pipe air pressure at the operation start time k = 1.

Φは、上記数7に示すように(Pm/Pa)についての関数であり、値(Pm/Pa)と値Φ(Pm/Pa)との関係を規定するテーブルMapΦがROM72内に記憶されている。κは比熱比であり、以下このκを一定値として扱う。上記テーブルMapΦと、吸気管内空気圧力Pm(k-1)をスロットル弁上流圧力Paで除した値Pm(k-1)/Paとから、値Φ(Pm(k-1)/Pa)(=MapΦ(Pm(k-1)/Pa))が求められる。   Φ is a function for (Pm / Pa) as shown in Equation 7 above, and a table MapΦ defining the relationship between the value (Pm / Pa) and the value Φ (Pm / Pa) is stored in the ROM 72. Yes. κ is a specific heat ratio. Hereinafter, κ is treated as a constant value. From the above table MapΦ and the value Pm (k-1) / Pa obtained by dividing the intake pipe air pressure Pm (k-1) by the throttle valve upstream pressure Pa, the value Φ (Pm (k-1) / Pa) (= MapΦ (Pm (k-1) / Pa)) is obtained.

同様に、このテーブルMapΦが参照されて、吸気管内空気圧力PmTAをスロットル弁上流圧力Paで除した値PmTA/Paから、値Φ(PmTA/Pa)(=MapΦ(PmTA/Pa))が求められる。ここにいう吸気管内空気圧力PmTAは、電子制御スロットル弁モデルM1で得た推定スロットル弁開度TAest(k-1)、エンジン回転速度NE、及び、吸気弁32の開閉タイミングVTに基づいて求められる。即ち、ROM72内には、推定スロットル弁開度TAest(k-1)、エンジン回転速度NE及び吸気弁32の開閉タイミングVTと、吸気管内空気圧力PmTAとの関係を規定するテーブルMapPmが記憶されている。吸気管内空気圧力PmTAは、このテーブルMapPmに基づく値MapPm(TAest(k-1),NE,VT)として求められる。   Similarly, with reference to this table MapΦ, a value Φ (PmTA / Pa) (= MapΦ (PmTA / Pa)) is obtained from a value PmTA / Pa obtained by dividing the intake pipe air pressure PmTA by the throttle valve upstream pressure Pa. . The intake pipe air pressure PmTA here is obtained based on the estimated throttle valve opening degree TAest (k-1) obtained by the electronically controlled throttle valve model M1, the engine speed NE, and the opening / closing timing VT of the intake valve 32. . That is, the ROM 72 stores a table MapPm that defines the relationship among the estimated throttle valve opening degree TAest (k-1), the engine speed NE, the opening / closing timing VT of the intake valve 32, and the intake pipe air pressure PmTA. Yes. The intake pipe air pressure PmTA is obtained as a value MapPm (TAest (k-1), NE, VT) based on this table MapPm.

上記数6について、より詳細を説明する。一般に、スロットル通過空気mtsと、Φ(Pm/Pa)の値及び所定の係数k(流量係数、スロットル弁43による吸気通路の開口面積、吸気温度Ta、スロットル弁上流圧力Paなどから定まる係数)との間には、下記数8に示す関係が成り立つ。

Figure 2008002330
A more detailed description will be given of the above formula 6. Generally, the throttle passing air mts, the value of Φ (Pm / Pa) and a predetermined coefficient k (a coefficient determined from a flow coefficient, an opening area of the intake passage by the throttle valve 43, an intake air temperature Ta, a throttle valve upstream pressure Pa, etc.) The relationship shown in the following equation 8 holds.
Figure 2008002330

上記数8において、機関10が定常状態にある場合(スロットル弁43の開度が一定のまま推移して吸気弁32の閉弁に至る場合)、スロットル通過空気流量をmtsTA、吸気管内空気圧力をPmTAとする。この場合、上記係数kと同様の係数k1を用いて、スロットル通過空気流量mtsTAは、下記数9のように、値Φ(PmTA/Pa)に係数k1を掛けたものとして表される。また、スロットル通過空気流量mt(k-1)は、下記数10のように、値Φ(Pm(k-1)/Pa)に、係数k1と同様の所定の係数k2を掛けたものとして表される。ここで、係数k1が係数k2と等しいものとみなし、更に、スロットル通過空気流量mtsTAを筒内吸入空気流量mc(k-1)として、上記数6が得られる。

Figure 2008002330
Figure 2008002330
In the above equation 8, when the engine 10 is in a steady state (when the opening degree of the throttle valve 43 remains constant and the intake valve 32 is closed), the throttle-passing air flow rate is mtsTA, and the intake pipe air pressure is PmTA. In this case, using the same coefficient k1 as the coefficient k, the throttle passing air flow rate mtsTA is expressed as the value Φ (PmTA / Pa) multiplied by the coefficient k1, as shown in the following equation 9. Further, the throttle passage air flow rate mt (k−1) is expressed as the value Φ (Pm (k−1) / Pa) multiplied by a predetermined coefficient k2 similar to the coefficient k1 as shown in the following formula 10. Is done. Here, it is assumed that the coefficient k1 is equal to the coefficient k2, and further, the above equation 6 is obtained with the throttle passing air flow rate mtsTA as the cylinder intake air flow rate mc (k-1).
Figure 2008002330
Figure 2008002330

以上のように、スロットルモデルM21は、先ず、値Φ(Pm(k-1)/Pa)を求め、また、推定スロットル開度TAest(k-1)を用いて求められた吸気管内空気圧力PmTA等に基づいて、値Φ(PmTA/Pa)を求める。筒内吸入空気流量mc(k-1)は、次に示す吸気弁モデルM22で求められているから、上記数6の右辺の各因数が定まる。スロットルモデルM21は、各因数の積としてスロットル通過空気流量mt(k-1)を求める。
−吸気弁モデルM22−
As described above, the throttle model M21 first obtains the value Φ (Pm (k-1) / Pa), and the intake pipe air pressure PmTA obtained using the estimated throttle opening degree TAest (k-1). Based on the above, the value Φ (PmTA / Pa) is obtained. Since the in-cylinder intake air flow rate mc (k-1) is obtained by the following intake valve model M22, each factor on the right side of the above equation 6 is determined. The throttle model M21 obtains the throttle passage air flow rate mt (k-1) as the product of the factors.
-Intake valve model M22-

吸気弁モデルM22は、吸気管内空気圧力Pm(k-1)及び吸気管内空気温度Tm(k-1)から、筒内流入空気流量mc(k-1)を推定するモデルである。この吸気管内空気圧力Pm(k-1)及び吸気管内空気温度Tm(k-1)は、後述する吸気管モデルM23により求められている。いま、吸気行程(吸気弁閉弁時を含む。)における気筒内の圧力は、吸気弁32の上流の圧力、即ち、吸気管内空気圧力Pmとみなすことができるので、筒内流入空気流量mcは吸気弁閉弁時の吸気管内空気圧力Pmに比例すると考えることができる。そこで、この吸気弁モデルM22は、筒内流入空気流量mcを、経験則に基づく下記数11に従って求める。

Figure 2008002330
The intake valve model M22 is a model that estimates the in-cylinder inflow air flow rate mc (k-1) from the intake pipe air pressure Pm (k-1) and the intake pipe air temperature Tm (k-1). The intake pipe air pressure Pm (k-1) and the intake pipe air temperature Tm (k-1) are obtained by an intake pipe model M23 described later. Now, the pressure in the cylinder in the intake stroke (including when the intake valve is closed) can be regarded as the pressure upstream of the intake valve 32, that is, the intake pipe air pressure Pm. It can be considered that it is proportional to the air pressure Pm in the intake pipe when the intake valve is closed. Therefore, the intake valve model M22 obtains the in-cylinder inflow air flow rate mc according to the following formula 11 based on an empirical rule.
Figure 2008002330

上記数11において、値Cは比例係数、値Dは筒内に残存していた既燃ガス量に対応する量である。値Cは、エンジン回転速度NE及び吸気弁32の開閉タイミングVTと値Cとの関係を規定するテーブルMapC、現時点のエンジン回転速度NE、及び、現時点の吸気弁32の開閉タイミングVTから求めることができる(C=MapC(NE,VT))。同様に、値Dは、エンジン回転速度NE及び吸気弁32の開閉タイミングVTと値Dとの関係を規定するテーブルMapD、現時点のエンジン回転速度NE、及び、現時点の吸気弁32の開閉タイミングVTから求めることができる(D=MapD(NE,VT))。上記テーブルMapC及び上記テーブルMapDはROM72内に記憶されている。なお、上述のように、吸気管内空気圧力の初期値Pm(0)には、スロットル上流圧力Paが代入されるが、更に、吸気管内空気温度の初期値Tm(0)には、吸気温度Taが代入される。   In Equation 11, the value C is a proportional coefficient, and the value D is an amount corresponding to the amount of burned gas remaining in the cylinder. The value C can be obtained from the table MapC that defines the relationship between the engine speed NE and the opening / closing timing VT of the intake valve 32 and the value C, the current engine speed NE, and the current opening / closing timing VT of the intake valve 32. Yes (C = MapC (NE, VT)). Similarly, the value D is obtained from the table MapD that defines the relationship between the engine speed NE and the opening / closing timing VT of the intake valve 32 and the value D, the current engine speed NE, and the current opening / closing timing VT of the intake valve 32. Can be obtained (D = MapD (NE, VT)). The table MapC and the table MapD are stored in the ROM 72. As described above, the throttle upstream pressure Pa is substituted for the initial value Pm (0) of the intake pipe air pressure, and further, the intake air temperature Ta is substituted for the initial value Tm (0) of the intake pipe air temperature. Is substituted.

以上のように、吸気弁モデルM22は、吸気管モデルM23により推定された吸気管内空気圧力Pm(k-1)及び吸気管内空気温度Tm(k-1)と、現時点のスロットル通過空気温度Taとを上記数11に適用することによって、筒内流入空気流量mc(k-1)を推定する。
−吸気管モデルM23−
As described above, the intake valve model M22 includes the intake pipe air pressure Pm (k-1) and the intake pipe air temperature Tm (k-1) estimated by the intake pipe model M23, and the current throttle passage air temperature Ta. Is applied to the above equation 11, the cylinder inflow air flow rate mc (k-1) is estimated.
-Intake pipe model M23-

吸気管モデルM23は、吸気管41内の空気に関する質量保存側とエネルギー保存則とに基づいた下記数12及び下記数13を、それぞれ差分法により離散化した下記数14及び下記数15によって、吸気管内空気圧力Pm及び吸気管内空気温度Tmを求めるモデルである。即ち、数12及び数13のスロットル通過空気流量mt、筒内吸入空気流量(吸気管41から流出する空気の流量)mc、吸気管内空気圧力Pm及び吸気管内空気温度Tmを、それぞれ離散化することによって、数14及び数15が得られている。

Figure 2008002330
Figure 2008002330
Figure 2008002330
Figure 2008002330
The intake pipe model M23 has the following expression 14 and expression 15 obtained by discretizing the following expression 12 and expression 13 based on the mass conservation side and the energy conservation law regarding the air in the intake pipe 41 by the difference method, respectively. This is a model for determining the pipe air pressure Pm and the intake pipe air temperature Tm. That is, the throttle passage air flow rate mt, the in-cylinder intake air flow rate (the flow rate of air flowing out from the intake pipe 41) mc, the intake pipe air pressure Pm, and the intake pipe air temperature Tm are discretized, respectively. Thus, Expressions 14 and 15 are obtained.
Figure 2008002330
Figure 2008002330
Figure 2008002330
Figure 2008002330

ここで、Rは気体定数であり、Vmはスロットル弁43から吸気弁32までの吸気通路の容積である。また、スロットル通過空気流量mt(k-1)がスロットルモデルM21により得られており、筒内流入空気流量mc(k-1)が吸気弁モデルM32により得られている。比熱比κ及び現時点の吸気温度Taも用いられる。   Here, R is a gas constant, and Vm is the volume of the intake passage from the throttle valve 43 to the intake valve 32. Further, the throttle passage air flow rate mt (k-1) is obtained by the throttle model M21, and the in-cylinder inflow air flow rate mc (k-1) is obtained by the intake valve model M32. The specific heat ratio κ and the current intake air temperature Ta are also used.

吸気管モデルM23は、スロットル通過空気流量mt(k-1)、筒内流入空気流量mc(k-1)、前回演算時に推定された吸気管内空気圧力Pm(k-1)及び吸気管内空気温度Tm(k-1)を、上記数14及び上記数15に適用することによって、今回の最新の吸気管内空気圧力Pm(k)及び吸気管内空気温度Tm(k)を演算する。
−吸気弁モデルM24−
The intake pipe model M23 includes a throttle passage air flow rate mt (k-1), an in-cylinder inflow air flow rate mc (k-1), an intake pipe air pressure Pm (k-1) estimated at the previous calculation, and an intake pipe air temperature. The latest intake pipe air pressure Pm (k) and intake pipe air temperature Tm (k) of this time are calculated by applying Tm (k-1) to the above equations 14 and 15.
-Intake valve model M24-

吸気弁モデルM24は上記吸気弁モデルM22と同様のモデルを含んでいる。即ち、吸気弁モデルM24は、吸気管内空気圧力Pm(k)及び吸気管内空気温度Tm(k)を上記数11に代入することによって、筒内流入空気流量mc(k)を求める。この吸気管内空気圧力Pm(k)及び吸気管内空気温度Tm(k)は、吸気管モデルM23が新たに求めたものである。更に、本例では数2を採用しているから、燃料噴射を開始する直前の演算時点k=k0における暫定目標スロットル弁開度TAacc(k0)は、その対応する時刻t0から遅延時刻TDだけ経過した後における実際のスロットル弁43の開度を推定した推定スロットル弁開度TAest(k0)を表す。   The intake valve model M24 includes a model similar to the intake valve model M22. That is, the intake valve model M24 obtains the in-cylinder inflow air flow rate mc (k) by substituting the intake pipe air pressure Pm (k) and the intake pipe air temperature Tm (k) into the above equation (11). The intake pipe air pressure Pm (k) and the intake pipe air temperature Tm (k) are newly obtained by the intake pipe model M23. Furthermore, since the number 2 is adopted in this example, the provisional target throttle valve opening degree TAacc (k0) at the calculation time point k = k0 immediately before the start of fuel injection has elapsed by the delay time TD from the corresponding time t0. Represents the estimated throttle valve opening degree TAest (k0) obtained by estimating the actual opening degree of the throttle valve 43.

従って、この演算時点k=k0における筒内流入空気流量mc(k0)は、吸気弁閉弁時近傍の筒内流入空気流量を表すことになる。(上述のように、本例の吸気管モデルM23においては数14及び数15の離散化が行われているため、吸入空気モデルM2は、厳密には、演算時点k=k0-1における推定スロットル弁開度TAest(k0-1)を用いて、演算時点k=k0における筒内流入空気流量mc(k0)を求める。)   Accordingly, the in-cylinder inflow air flow rate mc (k0) at the calculation time point k = k0 represents the in-cylinder inflow air flow rate near the intake valve closing time. (As described above, in the intake pipe model M23 of the present example, the discretizations of the equations 14 and 15 are performed, and therefore, the intake air model M2 is strictly estimated throttle at the calculation time point k = k0-1. Using the valve opening degree TAest (k0-1), the in-cylinder inflow air flow rate mc (k0) at the calculation time point k = k0 is obtained.)

更に、吸気弁モデルM24は、燃料噴射の開始直前の演算時点に演算した筒内流入空気流量mc(k0)に吸気弁開弁時間Tintを乗じることにより、吸気弁開弁時における筒内吸入空気量MCを求める。吸気弁開弁時間Tintは、現時点のエンジン回転速度NE及び現時点の吸気弁32の開閉タイミングVTから算出されている。
<噴射量決定ロジックA2>
Further, the intake valve model M24 multiplies in-cylinder intake air when the intake valve is opened by multiplying the in-cylinder inflow air flow rate mc (k0) calculated immediately before the start of fuel injection by the intake valve opening time Tint. Find the amount MC. The intake valve opening time Tint is calculated from the current engine speed NE and the current opening / closing timing VT of the intake valve 32.
<Injection amount determination logic A2>

噴射量決定ロジックA2は、筒内吸入空気量MC又はスロットル弁開度TAに基づいて燃料噴射量fiを決定するようになっている。目標スロットル弁開度選択部95が、目標スロットル弁開度TAtとして第2仮想スロットル弁開度TAt2(図3(C))を選択している場合(即ち、初期加速期間で加速要求が弱いと判定されていた場合であって初期加速期間が経過した後において)、噴射量決定ロジックA2は、吸入空気モデルM2で算出された筒内吸入空気量MCを上記数1に適用することにより燃料噴射量fiを決定する。インジェクタ39は、この燃料噴射量fiに応じた燃料噴射を実行する。   The injection amount determination logic A2 determines the fuel injection amount fi based on the in-cylinder intake air amount MC or the throttle valve opening TA. When the target throttle valve opening selector 95 selects the second virtual throttle valve opening TAt2 (FIG. 3C) as the target throttle valve opening TAt (that is, when the acceleration request is weak during the initial acceleration period) In the case where it is determined and after the initial acceleration period has elapsed, the injection amount determination logic A2 applies the in-cylinder intake air amount MC calculated by the intake air model M2 to the above equation 1 to inject fuel. Determine the quantity fi. The injector 39 performs fuel injection according to the fuel injection amount fi.

一方、目標スロットル弁開度選択部95が、目標スロットル弁開度TAtとして第1仮想スロットル弁開度TAt1(図2(C))を選択している場合(即ち、初期加速期間において、及び、初期加速期間で加速要求が強いと判定されていた場合であって初期加速期間が経過した後において)、噴射量決定ロジックA2は、スロットル弁開度TA、エンジン回転速度NE、及び、所定のテーブル(推定スロットル弁開度TAest及びエンジン回転速度NEと、燃料噴射量fiとの関係を規定したテーブル)を用いて燃料噴射量fiを決定する。噴射量決定ロジックA2は、更に切替期間中においても、同様にして燃料噴射量fiを決定するものとする。インジェクタ39は、燃料噴射量fiに応じた燃料噴射を実行する。   On the other hand, when the target throttle valve opening selector 95 selects the first virtual throttle valve opening TAt1 (FIG. 2C) as the target throttle valve opening TAt (that is, in the initial acceleration period, and When it is determined that the acceleration request is strong in the initial acceleration period and after the initial acceleration period elapses), the injection amount determination logic A2 includes the throttle valve opening TA, the engine speed NE, and a predetermined table. The fuel injection amount fi is determined using (a table that defines the relationship between the estimated throttle valve opening degree TAest and the engine speed NE and the fuel injection amount fi). It is assumed that the injection amount determination logic A2 determines the fuel injection amount fi in the same manner even during the switching period. The injector 39 performs fuel injection according to the fuel injection amount fi.

なお、詳細には、噴射量決定ロジックA2は、目標スロットル弁開度選択部95から目標選択データSを入力するようになっている。この目標選択データSは、目標スロットル弁開度選択部95が、目標スロットル弁開度TAtを設定するに当たって、第1仮想スロットル弁開度TAt1及び第2仮想スロットル弁開度TAt2の何れを選択しているかを示すデータである。噴射量決定ロジックA2は、この目標選択データSによって、目標スロットル弁開度TAtが、第1仮想スロットル弁開度TAt1による場合と、第2仮想スロットル弁開度TAt2による場合とに応じて、適切な燃料噴射量fiを求める。
(実際の作動)
Specifically, the injection amount determination logic A2 is configured to input the target selection data S from the target throttle valve opening selection unit 95. The target selection data S is selected from the first virtual throttle valve opening TAt1 and the second virtual throttle valve opening TAt2 when the target throttle valve opening selector 95 sets the target throttle valve opening TAt. It is data indicating whether or not The injection amount determination logic A2 is determined according to the target selection data S depending on whether the target throttle valve opening TAt is based on the first virtual throttle valve opening TAt1 or the second virtual throttle valve opening TAt2. To obtain the correct fuel injection amount fi.
(Actual operation)

上述のように、本燃料噴射制御装置の特徴の一つは、目標スロットル弁開度TAtの設定、及び、この目標スロットル弁開度TAtの設定に対応した燃料噴射制御にある。以下では、目標スロットル弁開度TAtの設定に関わる作動について説明する。先ずその作動についての概要を説明すると、本装置は、アクセルペダル操作量Accpに応じて暫定目標スロットル弁開度TAaccを演算しており(詳細には図8を参照。)、この暫定目標スロットル弁開度TAaccを、その演算時点から遅延時間TDだけ保持する。この暫定目標スロットル弁開度TAaccを演算するルーチンを実行することによって、暫定目標スロットル弁開度演算手段の機能が達成される。   As described above, one of the features of the present fuel injection control device is the setting of the target throttle valve opening degree TAt and the fuel injection control corresponding to the setting of the target throttle valve opening degree TAt. Hereinafter, an operation related to the setting of the target throttle valve opening degree TAt will be described. First, the outline of the operation will be described. This apparatus calculates a temporary target throttle valve opening degree TAacc according to the accelerator pedal operation amount Accp (refer to FIG. 8 for details), and this temporary target throttle valve. The opening degree TAacc is held for the delay time TD from the calculation time. By executing the routine for calculating the temporary target throttle valve opening TAacc, the function of the temporary target throttle valve opening calculating means is achieved.

また、本装置は、初期加速期間において、運転者の加速要求の強さを判定する(詳細には図10を参照。)。この運転者の加速要求を判定するルーチンを実行することによって、加速要求取得手段と加速要求判定手段との機能が達成される。   In addition, the device determines the strength of the driver's acceleration request during the initial acceleration period (see FIG. 10 for details). By executing the routine for determining the driver's acceleration request, the functions of the acceleration request acquisition means and the acceleration request determination means are achieved.

更に、本装置は、初期加速期間において、第1仮想スロットル弁開度TAt1による目標スロットル弁開度TAtを設定するが、初期加速期間中に加速要求が強いと判定されていた場合、本装置は、初期加速期間経過後も継続して、第1仮想スロットル弁開度TAt1による目標スロットル弁開度TAtを設定する。他方、初期加速期間中に加速要求が弱いと判定されていた場合、本装置は、初期加速期間経過後、更に遅延時間TD分の切替期間を経過した後に、第2仮想スロットル弁開度TAt2による目標スロットル弁開度TAtを設定する(詳細には図11を参照。)。この目標スロットル弁開度TAtを設定するルーチンを実行することによって、目標スロットル弁開度設定手段の機能が達成される。
<暫定目標スロットル弁開度演算>
Furthermore, the apparatus sets a target throttle valve opening degree TAt based on the first virtual throttle valve opening degree TAt1 during the initial acceleration period. If it is determined that the acceleration request is strong during the initial acceleration period, the apparatus The target throttle valve opening degree TAt based on the first virtual throttle valve opening degree TAt1 is set continuously after the initial acceleration period has elapsed. On the other hand, when it is determined that the acceleration request is weak during the initial acceleration period, the device uses the second virtual throttle valve opening degree TAt2 after the initial acceleration period and further after the switching period of the delay time TD. A target throttle valve opening degree TAt is set (refer to FIG. 11 for details). By executing a routine for setting the target throttle valve opening degree TAt, the function of the target throttle valve opening setting means is achieved.
<Temporary target throttle valve opening calculation>

電気制御装置70のCPU71は、図8にフローチャートにより示した暫定目標スロットル弁開度演算ルーチンを演算周期ΔTtの経過毎に実行する。これによって、CPU71は、アクセルペダル操作量Accpから暫定目標スロットル弁開度TAaccを演算し、更に、この暫定目標スロットル弁開度TAaccを、仮想スロットル弁開度TAt(0)〜TAt(ntdly)として遅延時間TD分だけ保持する。遅延回数ntdlyは、遅延時間TDを演算周期ΔTtで除した値である。ここでは、仮想スロットル弁開度TAt(ntdly)は第1仮想スロットル弁開度TAt1(図2(C))に相当し、仮想スロットル弁開度TAt(0)は第2仮想スロットル弁開度TAt2(図3(C))に相当する。   The CPU 71 of the electric control device 70 executes the temporary target throttle valve opening calculation routine shown by the flowchart in FIG. 8 every elapse of the calculation cycle ΔTt. Thereby, the CPU 71 calculates the temporary target throttle valve opening degree TAacc from the accelerator pedal operation amount Accp, and further sets the temporary target throttle valve opening degree TAacc as virtual throttle valve opening degrees TAt (0) to TAt (ntdly). Hold only the delay time TD. The delay count ntdly is a value obtained by dividing the delay time TD by the calculation period ΔTt. Here, the virtual throttle valve opening TAt (ntdly) corresponds to the first virtual throttle valve opening TAt1 (FIG. 2C), and the virtual throttle valve opening TAt (0) is the second virtual throttle valve opening TAt2. This corresponds to (FIG. 3C).

具体的に説明すると、所定のタイミングになったとき、CPU71はステップ800から処理を開始し、ステップ805に進んで変数iに「0」を設定し、ステップ810に進んで変数iが遅延回数ntdlyと等しいか否かを判定する。最初にこのループが実行される時点では、変数iは「0」であるから、CPU71はステップ810にて「No」と判定する。そして、CPU71は、続くステップ815で、仮想スロットル弁開度TAt(i)に仮想スロットル弁開度TAt(i+1)の値を格納する。即ち、最初に変数iによるループが実行される場合、仮想スロットル弁開度TAt(0)に仮想スロットル弁開度TAt(1)の値が格納される。   More specifically, when the predetermined timing is reached, the CPU 71 starts processing from step 800, proceeds to step 805, sets "0" to the variable i, proceeds to step 810, and the variable i is the delay count ntdly. It is determined whether or not. Since the variable i is “0” when this loop is executed for the first time, the CPU 71 determines “No” in step 810. In step 815, the CPU 71 stores the value of the virtual throttle valve opening degree TAt (i + 1) in the virtual throttle valve opening degree TAt (i). That is, when the loop by the variable i is first executed, the value of the virtual throttle valve opening degree TAt (1) is stored in the virtual throttle valve opening degree TAt (0).

次いで、CPU71は、ステップ820にて変数iの値に「1」だけ加えてステップ810に戻る。そして、変数iの値が遅延回数ntdlyより小さければ、再びステップ815,820を実行する。即ち、ステップ815,820は、変数iの値が増加されて遅延回数ntdlyと等しくなるまで繰り返し実行される。これにより、仮想スロットル弁開度TAt(i+1)の値が仮想スロットル弁開度TAt(i)に順次シフトされる。   Next, the CPU 71 adds “1” to the value of the variable i in step 820 and returns to step 810. If the value of the variable i is smaller than the delay count ntdly, steps 815 and 820 are executed again. That is, Steps 815 and 820 are repeatedly executed until the value of the variable i is increased to be equal to the delay count ntdly. As a result, the value of the virtual throttle valve opening degree TAt (i + 1) is sequentially shifted to the virtual throttle valve opening degree TAt (i).

例えば、ntdly=4とすると、図9に示すように、ある演算時点t5における新たな仮想スロットル弁開度TAtt5(0)〜TAtt5(3)の各値は、その前回の演算時点t4における仮想スロットル弁開度TAtt4(1)〜TAtt4(4)の各値にそれぞれ等しい。ここでは、taが時刻を表すものとして、仮想スロットル弁開度TAtta(0)〜TAtta(ntdly)は、それぞれ、時刻taにおける仮想スロットル弁開度TAt(0)〜TAt(ntdly)を表している。   For example, when ntdly = 4, as shown in FIG. 9, the new values of the virtual throttle valve openings TAtt5 (0) to TAtt5 (3) at a certain calculation time point t5 are the virtual throttle values at the previous calculation time point t4. It is equal to each value of valve opening TAtt4 (1) to TAtt4 (4). Here, assuming that ta represents time, virtual throttle valve openings TAtta (0) to TAtta (ntdly) represent virtual throttle valve openings TAt (0) to TAt (ntdly) at time ta, respectively. .

前述のステップ820が繰り返されることにより変数iの値が遅延回数ntdlyと等しくなると、CPU71はステップ810にて「Yes」と判定してステップ825に進み、このステップ825にて現時点のアクセルペダル操作量Accpを取得する。   If the value of the variable i becomes equal to the delay number ntdly by repeating the above-described step 820, the CPU 71 determines “Yes” in step 810 and proceeds to step 825. In step 825, the current accelerator pedal operation amount is determined. Get Accp.

次に、CPU71はステップ830にて、このアクセルペダル操作量Accpに基づいて、暫定目標スロットル弁開度TAaccを求める。本例では、下記数16に示すように、前回の演算時点における暫定目標スロットル弁開度TAacc(k-1)と、アクセルペダル操作量Accpに応じて図5のテーブルMapTAから得られる値MapTA(Acc)とから、今回の暫定目標スロットル弁開度TAacc(k)が演算される。ここで、値m及び値nは、実験又はシミュレーション等によって定められる所定値である。

Figure 2008002330
Next, in step 830, the CPU 71 obtains a temporary target throttle valve opening degree TAacc based on the accelerator pedal operation amount Accp. In this example, as shown in the following Expression 16, the value MapTA () obtained from the table MapTA in FIG. 5 according to the provisional target throttle valve opening degree TAacc (k-1) at the time of the previous calculation and the accelerator pedal operation amount Accp. Acc) is used to calculate the current temporary target throttle valve opening TAacc (k). Here, the value m and the value n are predetermined values determined by experiments or simulations.
Figure 2008002330

このステップ830における処理によって、例えば図2(A)及び(B)に示すように、アクセルペダル操作量Accpに対しなまって遅延した暫定目標スロットル弁開度TAaccが得られることになる。このようなフィルタリングよる遅延は、アクセルペダル操作量Accpの変化に対して、スロットル弁開度TAの変化をより緩やかにするために行う。   By the processing in step 830, for example, as shown in FIGS. 2A and 2B, a temporary target throttle valve opening degree TAacc that is delayed with respect to the accelerator pedal operation amount Accp is obtained. Such delay by filtering is performed in order to make the change in the throttle valve opening TA more gradual with respect to the change in the accelerator pedal operation amount Accp.

そして、CPU71はステップ835にて、この暫定目標スロットル弁開度TAaccの値を仮想スロットル弁開度TAt(ntdly)に設定して、続くステップ895にて本ルーチンを一旦終了する。図9に示す例において、演算時点t5でのステップ835の処理によって、仮想スロットル弁開度TAtt5(4)が新たに設定されている。   In step 835, the CPU 71 sets the value of the provisional target throttle valve opening TAacc to the virtual throttle valve opening TAt (ntdly), and in the subsequent step 895, the routine is temporarily ended. In the example shown in FIG. 9, the virtual throttle valve opening degree TAtt5 (4) is newly set by the processing of step 835 at the calculation time point t5.

本ルーチンにおいては、これらのようにして、暫定目標スロットル弁開度TAaccが設定され、この暫定目標スロットル弁開度TAaccが遅延時間TD分だけ保持されている。
<加速要求判定>
In this routine, the temporary target throttle valve opening degree TAacc is set as described above, and this temporary target throttle valve opening degree TAacc is held for the delay time TD.
<Acceleration request determination>

次に、CPU71が、運転者の加速要求の強さを判定するために実行する加速要求判定ルーチンについて、このルーチンをフローチャートにより示した図10を参照して説明する。CPU71は、所定時間の経過毎に、このルーチンを繰り返し実行するようになっている。   Next, an acceleration request determination routine executed by the CPU 71 for determining the strength of the driver's acceleration request will be described with reference to FIG. The CPU 71 repeatedly executes this routine every time a predetermined time elapses.

所定のタイミングになったとき、CPU71は、ステップ1000から処理を開始する。CPU71は、続くステップ1005にて、現時点が初期加速開始時点であるか否かを判定する。本例では、アクセルペダル操作量Accpの値が0から大きくなり始めた時点を初期加速開始時点としている。いま、その初期加速開始時点であるとすると、CPU71はステップ1005にて「Yes」と判定してステップ1010に進み、現在時刻の値を初期加速開始時点taとして設定する(図2又は図3を参照)。次いで、CPU71はステップ1095に進んで、本ルーチンを一旦終了する。   When the predetermined timing comes, the CPU 71 starts processing from step 1000. In subsequent step 1005, the CPU 71 determines whether or not the current time is the initial acceleration start time. In this example, the time when the value of the accelerator pedal operation amount Accp starts to increase from 0 is set as the initial acceleration start time. If it is now the initial acceleration start time, the CPU 71 determines “Yes” in step 1005 and proceeds to step 1010 to set the current time value as the initial acceleration start time ta (see FIG. 2 or FIG. 3). reference). Next, the CPU 71 proceeds to step 1095 to end the present routine tentatively.

一方、ステップ1005の判定時において、現時点が初期加速開始時点でないとすると、CPU71は同ステップ1005にて「No」と判定し、更にステップ1015にて初期加速終了時点であるか否かを判定する。本例では、アクセルペダル操作量Accpの値が所定値に達した時点を初期加速終了時点としている。いま、初期加速終了時点であるとすると、CPU71は同ステップ1015にて「Yes」と判定してステップ1020に進み、現在時刻の値を初期加速終了時点tbとして設定する。   On the other hand, if it is determined in step 1005 that the current time is not the initial acceleration start time, the CPU 71 determines “No” in step 1005 and further determines whether or not it is the initial acceleration end time in step 1015. . In this example, the time when the value of the accelerator pedal operation amount Accp reaches a predetermined value is set as the initial acceleration end time. If it is now the end point of the initial acceleration, the CPU 71 makes a “Yes” determination at step 1015 and proceeds to step 1020 to set the value of the current time as the initial acceleration end point tb.

次いで、CPU71はステップ1025にて、図8の暫定目標スロットル弁開度演算ルーチンで新たに演算されていた仮想スロットル弁開度TAt(ntdly)を、値TAeとして格納する。この値TAeは、上述した図3(C)又は図9の切替期間(時刻tb〜時刻tc)における目標スロットル弁開度TAtに対応し、図11に示す目標スロットル弁開度設定ルーチンにおいて用いられる。   Next, in step 1025, the CPU 71 stores the virtual throttle valve opening degree TAt (ntdly) newly calculated in the temporary target throttle valve opening degree calculation routine of FIG. 8 as a value TAe. This value TAe corresponds to the target throttle valve opening degree TAt in the switching period (time tb to time tc) of FIG. 3C or FIG. 9, and is used in the target throttle valve opening setting routine shown in FIG. .

そして、CPU71はステップ1030に進んで、初期加速期間におけるアクセルペダル速度vapを求めて、このアクセルペダル速度vapがアクセルペダル速度閾値vth以上であるか否かを判定する。アクセルペダル速度vapは下記数17によるものであり、この数17においてAccpbは時刻tbでのアクセルペダル操作量Accpである。ここでは、アクセルペダル速度vapを、初期加速開始時点taのアクセルペダル操作量「0」と、初期加速終了時点tbのアクセルペダル操作量Accpbとに基づいて算出しているが、初期加速期間における任意の2つの時点のアクセルペダル操作量Accpを検出して、それら一の時点におけるアクセルペダル操作量Accpと、他の時点におけるアクセルペダル操作量Accpとの間の時間変化率を、アクセルペダル速度vapとして算出してもよい。

Figure 2008002330
Then, the CPU 71 proceeds to step 1030, obtains the accelerator pedal speed vap in the initial acceleration period, and determines whether or not the accelerator pedal speed vap is equal to or higher than the accelerator pedal speed threshold vth. The accelerator pedal speed vap is given by the following equation 17, where Accpb is the accelerator pedal operation amount Accp at time tb. Here, the accelerator pedal speed vap is calculated based on the accelerator pedal operation amount “0” at the initial acceleration start time ta and the accelerator pedal operation amount Accpb at the initial acceleration end time tb. Accelerator pedal operation amount Accp at the two time points is detected, and the time change rate between the accelerator pedal operation amount Accp at one time point and the accelerator pedal operation amount Accp at the other time point is defined as the accelerator pedal speed vap. It may be calculated.
Figure 2008002330

ステップ1030における判定に応じて、CPU71はステップ1035,1040にて、加速要求フラグXの値を、加速要求が強いことを示す「1」、又は、加速要求が弱いことを示す「0」に設定する。即ち、アクセルペダル速度vapがアクセルペダル速度閾値vth以上である場合、CPU71はステップ1030にて「Yes」と判定する。この場合、CPU71はステップ1035にて、加速要求フラグXの値を「1」に設定し、初期加速期間において運転者の加速要求が強かったことを示すデータを後の処理のために保存する。   In response to the determination in step 1030, the CPU 71 sets the value of the acceleration request flag X to “1” indicating that the acceleration request is strong or “0” indicating that the acceleration request is weak in steps 1035 and 1040. To do. That is, when the accelerator pedal speed vap is equal to or higher than the accelerator pedal speed threshold vth, the CPU 71 determines “Yes” in step 1030. In this case, in step 1035, the CPU 71 sets the value of the acceleration request flag X to “1”, and stores data indicating that the driver's acceleration request is strong in the initial acceleration period for later processing.

また、アクセルペダル速度vapがアクセルペダル速度閾値vthより小さい場合、CPU71はステップ1030にて「No」と判定する。この場合、CPU71はステップ1040にて、加速要求フラグXの値を「0」に設定し、初期加速期間において運転者の加速要求が弱かったことを示すデータを保存する。CPU71は、これらの処理の後にステップ1095に進んで、本ルーチンを一旦終了する。   On the other hand, if the accelerator pedal speed vap is smaller than the accelerator pedal speed threshold vth, the CPU 71 makes a “No” determination at step 1030. In this case, in step 1040, the CPU 71 sets the value of the acceleration request flag X to “0” and stores data indicating that the driver's acceleration request was weak during the initial acceleration period. After these processes, the CPU 71 proceeds to step 1095 to end the present routine tentatively.

他方、ステップ1005及びステップ1015の両ステップにて「No」と判定された場合、即ち、現時点が初期加速期間の開始時点でもその終了時点でもない場合、CPU71はステップ1045にて、直近の初期加速期間が開始された後、所定時間が経過したか否かを判定する。直近の初期加速期間開始後に所定時間が経過していなかった場合、CPU71は、ステップ1045にて「No」と判定し、ステップ1095に進んで本ルーチンを一旦終了する。   On the other hand, if “No” is determined in both steps 1005 and 1015, that is, if the current time is neither the start time nor the end time of the initial acceleration period, the CPU 71 determines in step 1045 the latest initial acceleration. It is determined whether a predetermined time has elapsed after the period is started. If the predetermined time has not elapsed since the start of the most recent initial acceleration period, the CPU 71 makes a “No” determination at step 1045 to proceed to step 1095 to end the present routine tentatively.

一方、直近の初期加速期間開始後に所定時間が経過していた場合、CPU71はステップ1045にて「Yes」と判定する。そして、CPU71は、続くステップ1040で、加速要求フラグXの値を「0」にリセットする。この加速要求フラグXのリセットによって、図11に示した目標スロットル弁開度設定ルーチンにおいて、スロットル・ディレーを行うための目標スロットル弁開度TAtが設定される。即ち、本装置は、アクセルペダル81の加速操作時における初期加速期間等を除いた期間、即ち、通常時(定常運転時、減速運転時等)に、スロットル・ディレーを行うようになっている。CPU71は、このステップ1040での処理の後、ステップ1095に進んで、本ルーチンを一旦終了する。   On the other hand, if the predetermined time has elapsed after the start of the latest initial acceleration period, the CPU 71 determines “Yes” in step 1045. Then, in the subsequent step 1040, the CPU 71 resets the value of the acceleration request flag X to “0”. By resetting the acceleration request flag X, the target throttle valve opening degree TAt for performing throttle delay is set in the target throttle valve opening degree setting routine shown in FIG. That is, the present apparatus performs throttle delay during a period excluding the initial acceleration period during acceleration operation of the accelerator pedal 81, that is, during normal operation (during steady operation, deceleration operation, etc.). After the processing at step 1040, the CPU 71 proceeds to step 1095 to end this routine once.

以上のように、本ルーチンにおいては、初期加速終了時点tbで、その初期加速期間でのアクセルペダル速度vapが大きいか小さいかが判定される。これに応じて、運転者の加速要求が強いか弱いかが推定され、加速要求が強かった場合には加速要求フラグXの値として「1」が設定され、他方、加速要求が弱かった場合には加速要求フラグXの値として「0」が設定される。
<目標スロットル弁開度設定>
As described above, in this routine, at the initial acceleration end time tb, it is determined whether the accelerator pedal speed vap in the initial acceleration period is large or small. In response to this, it is estimated whether the driver's acceleration request is strong or weak. If the acceleration request is strong, “1” is set as the value of the acceleration request flag X. On the other hand, if the acceleration request is weak, “0” is set as the value of the acceleration request flag X.
<Target throttle valve opening setting>

続いて、CPU71が、目標スロットル弁開度TAtを設定するために実行する目標スロットル弁開度設定ルーチンについて、図11を参照して説明する。CPU71は、所定時間の経過毎に、このルーチンを繰り返し実行するようになっている。ここでは、図8の暫定目標スロットル弁開度演算ルーチンで求めた仮想スロットル弁開度TAt(0),TAt(ntdly)の値、図10の加速要求判定ルーチンで設定した加速要求フラグXの値等が用いられる。   Next, a target throttle valve opening setting routine executed by the CPU 71 for setting the target throttle valve opening TAt will be described with reference to FIG. The CPU 71 repeatedly executes this routine every time a predetermined time elapses. Here, the values of the virtual throttle valve openings TAt (0) and TAt (ntdly) obtained by the provisional target throttle valve opening calculation routine of FIG. 8, and the values of the acceleration request flag X set by the acceleration request judgment routine of FIG. Etc. are used.

CPU71は、所定のタイミングになったとき、ステップ1100から処理を開始する。続くステップ1105にて、CPU71は現時点が初期加速期間中であるか否かを判定する。いま、初期加速期間中であるとすると、CPU71はステップ1105にて「Yes」と判定してステップ1110に進み、図8の暫定目標スロットル弁開度演算ルーチンで得た仮想スロットル弁開度TAt(ntdly)を目標スロットル弁開度TAtとして設定する。つまり、初期加速期間では、加速要求が強いか弱いかに関わらず、スロットル・ディレーが停止される。そして、CPU71はステップ1195に進んで、本ルーチンを一旦終了する。   The CPU 71 starts processing from step 1100 when the predetermined timing comes. In the following step 1105, the CPU 71 determines whether or not the current time is in the initial acceleration period. If it is now during the initial acceleration period, the CPU 71 makes a “Yes” determination at step 1105 to proceed to step 1110, where the virtual throttle valve opening degree TAt ( ntdly) is set as the target throttle valve opening degree TAt. That is, in the initial acceleration period, the throttle delay is stopped regardless of whether the acceleration request is strong or weak. Then, the CPU 71 proceeds to step 1195 to end the present routine tentatively.

一方、ステップ1105の判定時において、現時点が初期加速期間中でないとすると、CPU71は、同ステップ1105にて「No」と判定してステップ1115に進み、加速要求フラグXが「1」であるか否かを判定する。加速要求フラグXが「1」に設定されており、これにより、過去の初期加速期間において、運転者の加速要求が強いと判定されていた場合、CPU71は、ステップ1115にて「Yes」と判定して、ステップ1110に進む。このステップ1110にて、CPU71は、上述同様にスロットル・ディレーを停止させ、続くステップ1195にて本ルーチンを一旦終了する。   On the other hand, if it is determined at step 1105 that the current time is not in the initial acceleration period, the CPU 71 determines “No” at step 1105 and proceeds to step 1115 to check whether the acceleration request flag X is “1”. Determine whether or not. If the acceleration request flag X is set to “1”, and it is determined that the driver's acceleration request is strong in the past initial acceleration period, the CPU 71 determines “Yes” in step 1115. Then, the process proceeds to Step 1110. In step 1110, the CPU 71 stops the throttle delay in the same manner as described above, and in step 1195, the routine is temporarily ended.

他方、ステップ1105及びステップ1115の両ステップにて「No」と判定された場合、即ち、現時点が初期加速期間でなく、且つ、加速要求フラグXが「0」に設定されていることにより過去の初期加速期間において運転者の加速要求が弱いと判定されていた場合、CPU71はステップ1120に進んで、現時点が切替期間(図3(C)の時刻tb〜時刻tc)中であるか否かを判定する。切替期間中である場合、CPU71は、同ステップ1120にて「Yes」と判定し、続くステップ1125にて、加速要求判定ルーチンにより保存されている値TAe(初期加速終了時点tbに設定されていた目標スロットル弁開度TAtの値)を目標スロットル弁開度TAtとして設定する。そして、CPU71はステップ1195にて本ルーチンを一旦終了する。   On the other hand, if “No” is determined in both steps 1105 and 1115, that is, the current time is not the initial acceleration period and the acceleration request flag X is set to “0”, the past If it is determined that the driver's acceleration request is weak during the initial acceleration period, the CPU 71 proceeds to step 1120 to determine whether or not the current time is in the switching period (time tb to time tc in FIG. 3C). judge. If it is during the switching period, the CPU 71 determines “Yes” in step 1120, and in the subsequent step 1125, the value TAe stored by the acceleration request determination routine (set at the initial acceleration end time tb). The target throttle valve opening degree TAt) is set as the target throttle valve opening degree TAt. Then, the CPU 71 once ends this routine at step 1195.

これに対し、ステップ1120の判定時において、現時点が切替期間中でなくその経過後であるとすると、CPU71は同ステップ1120にて「No」と判定する。続くステップ1130にて、CPU71は、暫定目標スロットル弁開度設定ルーチンにより求められた仮想スロットル弁開度TAt(0)の値を目標スロットル弁開度TAtとして設定する。この仮想スロットル弁開度TAt(0)は、現演算時点から遅延時間TD分だけ過去の演算時点にて演算され記憶されていた目標スロットル弁開度TAtであるから、スロットル・ディレーが行われる。そして、CPU71はステップ1195にて本ルーチンを一旦終了する。   On the other hand, at the time of determination in step 1120, if the current time is not during the switching period but after the lapse of time, the CPU 71 determines “No” in step 1120. In subsequent step 1130, CPU 71 sets the value of virtual throttle valve opening degree TAt (0) obtained by the provisional target throttle valve opening degree setting routine as target throttle valve opening degree TAt. Since this virtual throttle valve opening degree TAt (0) is the target throttle valve opening degree TAt that has been calculated and stored at the previous calculation time point by the delay time TD from the current calculation time point, throttle delay is performed. Then, the CPU 71 once ends this routine at step 1195.

このように、本ルーチンでは、初期加速期間において、及び、初期加速期間で加速要求が強いと判定されていた場合であって初期加速期間が経過した後において、遅延時間TD分の遅延を有しない仮想スロットル弁開度TAt(ntdly)(第1仮想スロットル弁開度TAt1)が目標スロットル弁開度TAtとして設定される。他方、初期加速期間で加速要求が弱いと判定されていた場合であって初期加速期間が経過した後において、遅延時間TD分の遅延を有する仮想スロットル弁開度TAt(0)(第2仮想スロットル弁開度TAt2)が目標スロットル弁開度TAtとして設定される。   As described above, in this routine, there is no delay of the delay time TD in the initial acceleration period and when the acceleration request is determined to be strong in the initial acceleration period and after the initial acceleration period has elapsed. The virtual throttle valve opening degree TAt (ntdly) (first virtual throttle valve opening degree TAt1) is set as the target throttle valve opening degree TAt. On the other hand, when it is determined that the acceleration request is weak in the initial acceleration period and the initial acceleration period has elapsed, the virtual throttle valve opening degree TAt (0) (second virtual throttle) having a delay of the delay time TD. The valve opening degree TAt2) is set as the target throttle valve opening degree TAt.

また、本ルーチンでは、仮想スロットル弁開度TA(ntdly)による遅延時間TD分の遅延がない状態から、仮想スロットル弁開度TA(0)による遅延時間TD分の遅延がある状態まで移行する切替期間において、初期加速終了時に目標スロットル弁開度TAtとして設定されていた値TAeが、そのまま継続して目標スロットル弁開度TAtに設定される。   In this routine, switching from a state where there is no delay by the delay time TD due to the virtual throttle valve opening TA (ntdly) to a state where there is a delay by the delay time TD due to the virtual throttle valve opening TA (0). During the period, the value TAe set as the target throttle valve opening degree TAt at the end of the initial acceleration is continuously set as the target throttle valve opening degree TAt.

ここでは、スロットル弁43が駆動制御される時点においてどのように目標スロットル弁開度TAtが設定されるかを説明した。これに対して、暫定目標スロットル弁開度TAaccが演算された時点から見ると、特に、初期加速期間が経過した後にスロットル・ディレーが行われている場合、その演算時点で得られた暫定目標スロットル弁開度TAaccが、その演算時点から遅延時間TD分だけ将来の時点におけるスロットル弁43の目標スロットル弁開度TAtとして設定されている。   Here, it has been described how the target throttle valve opening degree TAt is set when the throttle valve 43 is driven and controlled. On the other hand, when the provisional target throttle valve opening TAacc is calculated, particularly when the throttle delay is performed after the initial acceleration period has elapsed, the provisional target throttle obtained at the calculation time is calculated. The valve opening degree TAacc is set as the target throttle valve opening degree TAt of the throttle valve 43 at a future time point corresponding to the delay time TD from the calculation time point.

以上説明したように、本発明による内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、アクセルペダル操作量Accpが取得され、演算周期ΔTtの演算時点にて、取得されたアクセルペダル操作量Accpに応じ暫定目標スロットル弁開度TAaccが演算される。初期加速期間(時刻ta〜時刻tb)において、アクセルペダル速度vapが取得され、運転者の加速要求が強いか弱いかが判定される。   As described above, according to the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention, the accelerator pedal operation amount Accp is acquired, and the provisional target is determined according to the acquired accelerator pedal operation amount Accp at the time of calculation of the calculation cycle ΔTt. The throttle valve opening TAacc is calculated. In the initial acceleration period (time ta to time tb), the accelerator pedal speed vap is acquired, and it is determined whether the driver's acceleration request is strong or weak.

そして、加速要求についての判定以降、暫定目標スロットル弁開度TAaccが上記演算時点にて演算される毎に、初期加速期間で加速要求が強いと判定されていた場合、演算された暫定目標スロットル弁開度TAaccが、その演算時点(第1時点)における目標スロットル弁開度TAt(図2(C)に示した第1仮想スロットル弁開度TAt1による目標スロットル弁開度TAt)として設定される。   After the determination regarding the acceleration request, every time the temporary target throttle valve opening degree TAacc is calculated at the time of the above calculation, if it is determined that the acceleration request is strong in the initial acceleration period, the calculated temporary target throttle valve The opening degree TAacc is set as the target throttle valve opening degree TAt (the target throttle valve opening degree TAt based on the first virtual throttle valve opening degree TAt1 shown in FIG. 2C) at the calculation time point (first time point).

この場合、その第1時点で、実際のスロットル弁開度TAが、上記第1時点の目標スロットル弁開度TAtと等しくなるように、スロットル弁43が駆動制御される。このスロットル弁43の駆動制御とともに、アクセルペダル81に応じて変化するスロットル弁開度TA(及びエンジン回転速度NE)に基づいて、燃料噴射気筒に噴射される燃料噴射量fiが決定される。この決定された燃料噴射量fiの燃料が燃料噴射気筒に対して噴射される。   In this case, at the first time point, the throttle valve 43 is driven and controlled so that the actual throttle valve opening degree TA becomes equal to the target throttle valve opening degree TAt at the first time point. Along with the drive control of the throttle valve 43, the fuel injection amount fi to be injected into the fuel injection cylinder is determined based on the throttle valve opening degree TA (and the engine speed NE) that changes according to the accelerator pedal 81. This determined fuel injection amount fi is injected into the fuel injection cylinder.

このような燃料噴射によると、初期加速期間経過後に、運転者は、加速要求が弱い場合よりも良好な機関10(又は機関10の搭載された車両)のレスポンスを感ずることができる。つまり、この加速要求が強いと判定されていた場合、目標スロットル弁開度TAtについて遅延時間TDが設定されていないから、運転者がアクセルペダル81を踏み込んだ後、その踏み込みに応じた燃料噴射が実行されることにより(即ち、その踏み込みに応じた目標スロットル弁開度TAtが設定されるとともに、その設定に基づいた燃料噴射量fiが決定され、その燃料噴射量fiの燃料が噴射されることにより)機関10のトルクが増大するまでの間隔が、遅延時間TDが設定される場合よりも短い。そのため、急加速を欲した運転者が、アクセル操作に対して車両のレスポンスが良くないと感ずることを防ぐことができる。   According to such fuel injection, after the initial acceleration period has elapsed, the driver can feel a better response of the engine 10 (or the vehicle on which the engine 10 is mounted) than when the acceleration request is weak. That is, when it is determined that the acceleration request is strong, the delay time TD is not set for the target throttle valve opening degree TAt, so that after the driver depresses the accelerator pedal 81, fuel injection corresponding to the depressing is performed. When executed (that is, the target throttle valve opening degree TAt corresponding to the depression is set, the fuel injection amount fi is determined based on the setting, and the fuel of the fuel injection amount fi is injected. The interval until the torque of the engine 10 increases is shorter than when the delay time TD is set. Therefore, it is possible to prevent a driver who wants rapid acceleration from feeling that the response of the vehicle to the accelerator operation is not good.

一方、加速要求についての判定以降、暫定目標スロットル弁開度TAaccの演算時点毎に、初期加速期間で加速要求が弱いと判定されていた場合、演算された暫定目標スロットル弁開度TAaccが、その演算時点から遅延時間TDだけ経過した第2時点における目標スロットル弁開度TAt(図3(C)に示した第2仮想スロットル弁開度TAt2による目標スロットル弁開度TAt)として設定される。   On the other hand, after the determination of the acceleration request, if it is determined that the acceleration request is weak in the initial acceleration period at each calculation time of the temporary target throttle valve opening TAacc, the calculated temporary target throttle valve opening TAacc is It is set as the target throttle valve opening degree TAt (the target throttle valve opening degree TAt based on the second virtual throttle valve opening degree TAt2 shown in FIG. 3C) at the second time point when the delay time TD has elapsed from the calculation time point.

この場合、その暫定目標スロットル弁開度TAaccの演算時点から遅延時間TDの経過後に、実際のスロットル弁開度TAが、上記第2時点の目標スロットル弁開度TAtと等しくなるように、スロットル弁43が駆動制御される。このスロットル弁43の駆動制御とともに、将来におけるスロットル弁43の駆動制御に用いるために設定されている複数の上記第2時点の目標スロットル弁開度TAtのうちの、燃料噴射気筒の吸気弁閉弁時に対応するものが用いられて、その燃料噴射気筒の吸気行程における筒内吸入空気量MCが予測される。この予測された筒内吸入空気量MCに基づいて、その燃料噴射気筒に噴射される燃料の燃料噴射量fiが決定される。この決定された燃料噴射量fiの燃料が燃料噴射気筒に対して噴射される。   In this case, the throttle valve is set so that the actual throttle valve opening TA becomes equal to the target throttle valve opening TAt at the second time after the lapse of the delay time TD from the time of calculation of the provisional target throttle valve opening TAacc. 43 is driven and controlled. Along with the drive control of the throttle valve 43, the intake valve closing of the fuel injection cylinder among the plurality of target throttle valve openings TAt at the second time point set for use in the future drive control of the throttle valve 43 The one corresponding to the time is used, and the cylinder intake air amount MC in the intake stroke of the fuel injection cylinder is predicted. Based on the predicted in-cylinder intake air amount MC, the fuel injection amount fi of the fuel injected into the fuel injection cylinder is determined. This determined fuel injection amount fi is injected into the fuel injection cylinder.

このような燃料噴射によると、初期加速期間において運転者の加速要求が弱いと判定されていた場合(即ち、運転者が車両の緩やかな加速を望む場合であって、更にこの判定結果に基づいて暫定目標スロットル弁開度TAaccが上記第2時点の目標スロットル弁開度TAtとして設定される場合)、初期加速期間を経過した後に、目標空燃比AbyFに対して燃料噴射量に過不足の略ない燃料噴射が達成され、これによってエミッションが良好に維持される。   According to such fuel injection, when it is determined that the driver's acceleration request is weak during the initial acceleration period (that is, when the driver desires gentle acceleration of the vehicle, further based on the determination result) When the temporary target throttle valve opening degree TAacc is set as the target throttle valve opening degree TAt at the second time point), after the initial acceleration period has elapsed, there is almost no excess or shortage in the fuel injection amount with respect to the target air-fuel ratio AbyF. Fuel injection is achieved, thereby maintaining good emissions.

なお、上記実施形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、「車両に搭載された多気筒の内燃機関」に適用される。上記実施形態中のアクセル開度センサ69は、「運転者により操作されたアクセルペダルの操作量を取得するアクセル操作量取得手段」に相当する。暫定目標スロットル弁開度設定部91が、「所定周期の演算時点にて、取得されたアクセルペダルの操作量に応じ暫定目標スロットル弁開度を演算する暫定目標スロットル弁開度演算手段」に相当する。   The fuel injection control device for an internal combustion engine according to the above embodiment is applied to a “multi-cylinder internal combustion engine mounted on a vehicle”. The accelerator opening sensor 69 in the above embodiment corresponds to “accelerator operation amount acquisition means for acquiring the operation amount of the accelerator pedal operated by the driver”. The provisional target throttle valve opening setting unit 91 corresponds to “a provisional target throttle valve opening calculating means for calculating the provisional target throttle valve opening according to the obtained accelerator pedal operation amount at the time of calculation of a predetermined period”. To do.

そして、加速要求判定部94が、「車両の加速が開始したか否かを判定するとともに、その車両の加速が開始したと判定された場合、運転者が要求した車両の加速の程度である運転者の加速要求の強さに応じた値を取得する加速要求取得手段」と、「取得された加速要求の強さに応じた値と所定値との比較に基づいて、運転者の加速要求が強いか弱いかを判定する加速要求判定手段」とに相当する。   Then, the acceleration request determination unit 94 determines “whether or not acceleration of the vehicle has started, and when it is determined that acceleration of the vehicle has started, the driving is the degree of acceleration of the vehicle requested by the driver. Based on the comparison between the acceleration request acquisition means for acquiring a value corresponding to the strength of the acceleration request of the driver and the predetermined value and the value corresponding to the strength of the acquired acceleration request, This corresponds to “acceleration request determination means” for determining whether it is strong or weak.

また、第1仮想スロットル弁開度設定部92、第2仮想スロットル弁開度設定部93及び目標スロットル弁開度選択部95が、「加速要求についての判定以降において、暫定目標スロットル弁開度が上記演算時点にて演算される毎に、加速要求が強いと判定されていた場合には、演算された暫定目標スロットル弁開度を、この演算時点から、0を含む所定の第1遅延時間だけ経過した第1時点における目標スロットル弁開度として設定し、加速要求が弱いと判定された場合にはこの演算時点にて演算された暫定目標スロットル弁開度を、その演算時点から、上記第1遅延時間よりも長い第2遅延時間だけ経過した第2時点における目標スロットル弁開度として設定する目標スロットル弁開度設定手段」に相当する。   In addition, the first virtual throttle valve opening setting unit 92, the second virtual throttle valve opening setting unit 93, and the target throttle valve opening selection unit 95 indicate that the provisional target throttle valve opening When it is determined that the acceleration request is strong every time the calculation is performed, the calculated temporary target throttle valve opening is set to the predetermined first delay time including 0 from the calculation time. The target throttle valve opening at the first time point that has passed is set. If it is determined that the acceleration request is weak, the provisional target throttle valve opening calculated at the time of this calculation is determined from the time of the calculation. This corresponds to “target throttle valve opening setting means” that sets the target throttle valve opening at the second time point when a second delay time longer than the delay time has elapsed.

更に、スロットル弁アクチュエータ43aは、「暫定目標スロットル弁開度が第1時点の目標スロットル弁開度として設定された場合には演算時点から第1遅延時間の経過後に実際のスロットル弁の開度が第1時点の目標スロットル弁開度と等しくなり、暫定目標スロットル弁開度が第2時点の目標スロットル弁開度として設定された場合にはその演算時点から第2遅延時間の経過後に実際のスロットル弁の開度が第2時点の目標スロットル弁開度と等しくなるように、スロットル弁を駆動制御するスロットル弁制御手段」に相当する。   Further, the throttle valve actuator 43a indicates that “if the provisional target throttle valve opening is set as the target throttle valve opening at the first time point, the actual throttle valve opening is not increased after the first delay time has elapsed from the calculation time point. When the target throttle valve opening at the first time is equal and the temporary target throttle valve opening is set as the target throttle valve opening at the second time, the actual throttle valve is opened after the second delay time has elapsed from the calculation time. This corresponds to throttle valve control means for driving and controlling the throttle valve so that the valve opening becomes equal to the target throttle valve opening at the second time point.

また、電子制御スロットル弁モデルM1及び吸入空気モデルM2が、「暫定目標スロットル弁開度が第2時点の目標スロットル弁開度として設定された場合、将来におけるスロットル弁の駆動制御に用いるために設定されている複数の第2時点の目標スロットル弁開度のうちの何れかの目標スロットル弁開度を用いて、多気筒のうちの特定の気筒の吸気行程において吸入される空気の量を予測する吸入空気量予測手段」に相当する。   In addition, the electronically controlled throttle valve model M1 and the intake air model M2 are set as “if the provisional target throttle valve opening is set as the target throttle valve opening at the second time point, for use in future throttle valve drive control. The amount of air sucked in the intake stroke of a specific cylinder among the multiple cylinders is predicted using any one of the plurality of target throttle valve openings at the second time point. This corresponds to “intake air amount prediction means”.

噴射量決定ロジックA2は、「暫定目標スロットル弁開度が第1時点の目標スロットル弁開度として設定された場合には、アクセルペダルの操作量に応じて変化する値に基づいて多気筒のうちの何れかの気筒に噴射される燃料の第1噴射量を決定し、暫定目標スロットル弁開度が第2時点の目標スロットル弁開度として設定された場合には、予測された空気の量に基づいて上記特定の気筒に噴射される燃料の第2噴射量を決定する燃料噴射量決定手段」に相当する。   The injection amount determination logic A2 is “if the provisional target throttle valve opening is set as the target throttle valve opening at the first time point, the multi-cylinder is selected based on the value that changes according to the operation amount of the accelerator pedal. When the first injection amount of fuel injected into any one of the cylinders is determined and the temporary target throttle valve opening is set as the target throttle valve opening at the second time point, the predicted amount of air is set. This corresponds to “a fuel injection amount determining means for determining a second injection amount of fuel injected into the specific cylinder”.

更に、インジェクタ39は、「暫定目標スロットル弁開度が第1時点の目標スロットル弁開度として設定された場合には、決定された第1噴射量の燃料を上記何れかの気筒に対して噴射し、暫定目標スロットル弁開度が第2時点の目標スロットル弁開度として設定された場合には、決定された第2噴射量の燃料を上記特定の気筒に対して噴射する燃料噴射手段」に相当する。   Further, the injector 39 indicates that “if the provisional target throttle valve opening is set as the target throttle valve opening at the first time point, the determined first injection amount of fuel is injected into any of the cylinders. When the provisional target throttle valve opening is set as the target throttle valve opening at the second time point, the fuel injection means for injecting the determined second injection amount of fuel into the specific cylinder ” Equivalent to.

また、本発明は上記実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。上記実施形態においては、第1仮想スロットル弁開度設定部92は、暫定目標スロットル弁開度TAaccと第1仮想スロットル弁開度TAt1との間に遅延時間を設けないようになっている。これと異なり、第1仮想スロットル弁開度設定部92が、暫定目標スロットル弁開度TAaccと第1仮想スロットル弁開度TAt1との間に、暫定目標スロットル弁開度TAaccと第2仮想スロットル弁開度TAt2との間の遅延時間TDよりも短い遅延時間TD'を設定するようになっていてもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be employed within the scope of the present invention. In the above-described embodiment, the first virtual throttle valve opening setting unit 92 does not provide a delay time between the temporary target throttle valve opening TAacc and the first virtual throttle valve opening TAt1. Unlike this, the first virtual throttle valve opening setting unit 92 determines that the temporary target throttle valve opening TAacc and the second virtual throttle valve are between the temporary target throttle valve opening TAacc and the first virtual throttle valve opening TAt1. A delay time TD ′ shorter than the delay time TD with respect to the opening degree TAt2 may be set.

次のような変形例を採用することもできる。つまり、上記実施形態では、運転者の加速要求の強さを表す指標として、(1)アクセルペダル速度vapを用いた。これに代え、その指標として、(2)機関10と、車両が備えたマニュアル・トランスミッション(M/T)の変速段に応じた値(変速比に応じた値)を用いてよい。この変形例では、所定のシフト位置センサ(加速要求取得手段に相当。)が、運転者の操作したシフトレバーの位置(シフト位置)を検出することにより、そのシフト位置に対応する変速段に応じた値を検出(取得)するとともに、この変速段に応じた値を加速要求判定部94(図2)に出力するようになっている。   The following modifications can also be adopted. That is, in the above embodiment, (1) the accelerator pedal speed vap is used as an index representing the strength of the driver's acceleration request. Instead of this, as the index, (2) a value corresponding to the gear stage of the engine 10 and the manual transmission (M / T) provided in the vehicle (a value corresponding to the gear ratio) may be used. In this modified example, a predetermined shift position sensor (corresponding to acceleration request acquisition means) detects the position of the shift lever (shift position) operated by the driver, so that it corresponds to the gear position corresponding to the shift position. The detected value is detected (acquired), and a value corresponding to the gear position is output to the acceleration request determination unit 94 (FIG. 2).

そして、加速要求判定部94は、その変速段に応じた値と、所定の変速段を示す値との比較によって、その実際の変速段が所定の低速段側変速段にあることが検出された場合に加速要求が強いと判定するようになっている。他方、加速要求判定部94は、その変速段に応じた値と、上記所定の変速段を示す値との比較によって、実際の変速段が低速段側変速段よりも高速段となる高速段側変速段にあることが検出された場合に加速要求が弱いと判定するようになっている。   Then, the acceleration request determination unit 94 detects that the actual shift stage is at the predetermined low speed stage shift stage by comparing the value corresponding to the shift stage with a value indicating the predetermined shift stage. In this case, it is determined that the acceleration request is strong. On the other hand, the acceleration request determination unit 94 compares the value corresponding to the shift speed with a value indicating the predetermined shift speed, so that the actual shift speed becomes higher than the low speed shift speed. When it is detected that the gear is in the gear position, it is determined that the acceleration request is weak.

なお、変速機としてオートマチック・トランスミッション(A/T)を用いてもよい。この場合、加速要求取得手段は、A/Tの入力軸の回転速度(エンジン回転速度NE又はスロットル開度TAに対応)と、A/Tの出力軸との回転速度(車速に対応)を検出して、検出された入力軸の回転速度と、検出された出力軸の回転速度との比により変速段を逆算すること等によって、変速段を検出する。更に、A/Tは、ギヤ比が予め定められたものでなく、無段変速機であってもよい。   An automatic transmission (A / T) may be used as the transmission. In this case, the acceleration request acquisition means detects the rotational speed of the A / T input shaft (corresponding to the engine rotational speed NE or the throttle opening TA) and the rotational speed of the A / T output shaft (corresponding to the vehicle speed). Then, the shift speed is detected by, for example, calculating back the shift speed based on the ratio between the detected rotational speed of the input shaft and the detected rotational speed of the output shaft. Further, A / T is not a gear ratio determined in advance, and may be a continuously variable transmission.

また、運転者の加速要求の強さを表す指標として、(3)機関10の搭載された車両が走行する速度を用いてもよい。ここでは、所定の車速センサ(加速要求取得手段)が、その車両の走行速度を検出して、加速要求判定部94にその車速に応じた値を出力するようになっている。そして、加速要求判定部94は、その車速が所定の速度閾値より小さい場合に加速要求が強いと判定するようになっている。他方、加速要求判定部94は、車速がその速度閾値よりも大きい場合に加速要求が弱いと判定するようになっている。   Further, as an index indicating the strength of the driver's acceleration request, (3) the speed at which the vehicle on which the engine 10 is mounted may be used. Here, a predetermined vehicle speed sensor (acceleration request acquisition means) detects the travel speed of the vehicle and outputs a value corresponding to the vehicle speed to the acceleration request determination unit 94. Then, the acceleration request determination unit 94 determines that the acceleration request is strong when the vehicle speed is smaller than a predetermined speed threshold. On the other hand, the acceleration request determination unit 94 determines that the acceleration request is weak when the vehicle speed is higher than the speed threshold.

更に、上記実施形態において、第2仮想スロットル弁開度設定部93は、暫定目標スロットル弁開度TAaccを十分長い遅延時間TD分遅延させた第2仮想スロットル弁開度TAt2を設定するようになっている。言い換えれば、筒内吸入空気量MCの予測について、燃料噴射気筒の吸気弁閉弁時における目標スロットル弁開度TAtが設定され、これに対応する推定スロットル弁開度TAestが得られることを想定した。   Further, in the above embodiment, the second virtual throttle valve opening setting unit 93 sets the second virtual throttle valve opening TAt2 obtained by delaying the temporary target throttle valve opening TAacc by a sufficiently long delay time TD. ing. In other words, for the prediction of the cylinder intake air amount MC, it is assumed that the target throttle valve opening degree TAt when the intake valve of the fuel injection cylinder is closed is set and the corresponding estimated throttle valve opening degree TAest is obtained. .

これとは異なり、第2仮想スロットル弁開度設定部93が、固定した遅延時間を用いつつ、吸入空気モデルM2が、現演算時点から遅延時間経過後までのスロットル弁43の目標スロットル弁開度TAに対応する複数の推定スロットル弁開度TAestのうちの何れかの推定スロットル弁開度TAestを、エンジン回転速度NEに応じて選択し、この推定スロットル弁開度TAestに基づいて、筒内吸入空気量MCを予測するようになっていてもよい。   In contrast to this, the second virtual throttle valve opening setting unit 93 uses the fixed delay time, while the intake air model M2 is the target throttle valve opening of the throttle valve 43 from the current calculation time point until the delay time has elapsed. One of the estimated throttle valve openings TAest corresponding to TA is selected according to the engine speed NE, and the in-cylinder intake is selected based on the estimated throttle valve opening TAest. The air amount MC may be predicted.

また、上述に代えて、第2仮想スロットル弁開度設定部93が、吸気弁閉弁期間に対応した遅延時間TDより短い遅延時間を設定し、吸入空気モデルM2が、既に設定されている複数の目標スロットル弁開度TAt(又は推定スロットル弁開度TAest)の推移に基づいて、吸気弁閉弁時の推定スロットル弁開度TAestを演算し、この推定スロットル弁開度TAestに基づいて、筒内吸入空気量MCを予測するようになっていてもよい。   In place of the above, the second virtual throttle valve opening setting unit 93 sets a delay time shorter than the delay time TD corresponding to the intake valve closing period, and the intake air model M2 has already been set. Based on the change in the target throttle valve opening TAt (or estimated throttle valve opening TAest), the estimated throttle valve opening TAest when the intake valve is closed is calculated. Based on this estimated throttle valve opening TAest, The internal intake air amount MC may be predicted.

上記実施形態においては、吸入空気モデルM2の各部M21〜M24が、推定スロットル弁開度TAestに基づいて、順次演算を行うことによって、筒内吸入空気量MCを求めるようになっている。これに代えて、吸入空気モデルM2は、燃料噴射気筒の吸気弁閉弁時におけるエンジン回転速度NEを予測し、このエンジン回転速度NE、この吸気弁閉弁時における実際のスロットル弁開度TAを推定した推定スロットル弁開度TAest、及び、所定のテーブル(エンジン回転速度NE及び推定スロットル弁開度TAestと、筒内吸入空気量MCとの関係を規定したテーブル)を用いて、吸気弁閉弁時の筒内吸入空気量MCを求めるようになっていてもよい。   In the above-described embodiment, each part M21 to M24 of the intake air model M2 calculates the in-cylinder intake air amount MC by sequentially calculating based on the estimated throttle valve opening degree TAest. Instead, the intake air model M2 predicts the engine speed NE when the intake valve of the fuel injection cylinder is closed, and calculates the engine speed NE and the actual throttle valve opening TA when the intake valve is closed. Using the estimated throttle valve opening TAest and a predetermined table (a table defining the relationship between the engine speed NE and the estimated throttle valve opening TAest and the cylinder intake air amount MC), the intake valve closing The in-cylinder intake air amount MC at the time may be obtained.

また、上記実施形態においては、アクセル開度センサ69がアクセルペダル操作量Accpを取得する周期と、暫定目標スロットル弁開度演算部91がアクセルペダル操作量Accpから暫定目標スロットル弁開度TAaccを演算する周期と、吸入空気モデルM2が暫定目標スロットル弁開度TAaccに応じた推定スロットル弁開度TAestから筒内吸入空気量MCを演算する周期とが、同じ周期であった。これと異なり、吸入空気モデルM2の演算周期が、暫定目標スロットル弁開度TAaccの演算周期よりも長くなっている等してもよい。   In the above embodiment, the accelerator opening sensor 69 acquires the accelerator pedal operation amount Accp, and the temporary target throttle valve opening calculator 91 calculates the temporary target throttle valve opening TAacc from the accelerator pedal operation amount Accp. The cycle in which the intake air model M2 calculates the in-cylinder intake air amount MC from the estimated throttle valve opening TAest corresponding to the provisional target throttle valve opening TAacc was the same cycle. Unlike this, the calculation cycle of the intake air model M2 may be longer than the calculation cycle of the provisional target throttle valve opening degree TAacc.

噴射量決定ロジックA2は、目標スロットル弁開度選択部95が、目標スロットル弁開度TAtとして第1仮想スロットル弁開度TAt1を選択している場合(初期加速期間中、及び、初期加速期間中に加速要求が強かったときにおける初期加速期間経過後)、実際のスロットル弁開度TA(アクセルペダル操作量Accpに応じて変化する値)に基づいて、燃料噴射量fiを決定するようになっている。これに代えて、噴射量決定ロジックA2は、エアフローメータ61により検出された実際の吸入空気の質量流量Gaに基づいて、燃料噴射量fiを決定するようになっていてもよい。即ち、ここでは、噴射量決定ロジックA2は、実際の吸入空気の質量流量Ga、エンジン回転速度NE、及び、所定のテーブル(吸入空気の質量流量Ga及びエンジン回転速度NEと、燃料噴射量fiとの関係を規定したテーブル)を用いて燃料噴射量fiを決定する。吸入空気の質量流量Gaは、スロットル弁開度TAと同様に、アクセルペダル操作量Accpに応じて変化する値である。   The injection amount determination logic A2 is performed when the target throttle valve opening selector 95 selects the first virtual throttle valve opening TAt1 as the target throttle valve opening TAt (during the initial acceleration period and during the initial acceleration period). The fuel injection amount fi is determined based on the actual throttle valve opening TA (a value that changes according to the accelerator pedal operation amount Accp). Yes. Instead of this, the injection amount determination logic A <b> 2 may determine the fuel injection amount fi based on the actual intake air mass flow rate Ga detected by the air flow meter 61. That is, here, the injection amount determination logic A2 includes the actual intake air mass flow rate Ga, the engine rotational speed NE, and a predetermined table (intake air mass flow rate Ga and engine rotational speed NE, fuel injection amount fi, The fuel injection amount fi is determined using a table that defines the relationship (1). The mass flow rate Ga of the intake air is a value that changes according to the accelerator pedal operation amount Accp, similarly to the throttle valve opening degree TA.

更に、上記実施形態において、アクセルペダルは、主に、運転者が足により操作することを想定した。ここにいうアクセルペダルは、運転者が手によって操作するレバー等を含むものとする。   Furthermore, in the said embodiment, the accelerator pedal assumed that a driver | operator mainly operated with a foot | leg. The accelerator pedal here includes a lever or the like that is operated by a driver by hand.

また、本発明による他の態様に係る燃料噴射制御装置は、定常運転時においてスロットル・ディレーを停止するようになっていてもよい。   The fuel injection control apparatus according to another aspect of the present invention may stop the throttle delay during steady operation.

初期加速期間の開始時点は、運転者の加速操作があった時点に限らず、車両が実際の加速を開始した時点(車速が上昇を開始した時点)、又は、機関の回転速度が上昇を開始した時点であってもよい。即ち、本明細書において、初期加速期間の開始時点を定める「車両の加速が開始したか否か」の判定は、アクセルペダル操作量Accp(又は暫定目標スロットル弁開度TAacc)が0から0でない値となったか否かの判定に限らない。具体的には、この「車両の加速が開始したか否か」の判定は、車速の時間変化率が所定の閾値以上となったか否かの判定、又は、エンジン回転速度の時間変化率が所定の閾値以上となったか否かの判定であってもよい。   The starting point of the initial acceleration period is not limited to the time when the driver performs an acceleration operation, but when the vehicle starts actual acceleration (when the vehicle speed starts to increase), or the engine speed starts to increase. It may be a point in time. That is, in this specification, the determination of “whether or not the vehicle has started acceleration” that determines the start point of the initial acceleration period is made according to whether the accelerator pedal operation amount Accp (or the provisional target throttle valve opening degree TAacc) is not 0 to 0. The determination is not limited to whether or not the value has been reached. Specifically, this determination of “whether or not vehicle acceleration has started” is made by determining whether or not the time change rate of the vehicle speed is equal to or greater than a predetermined threshold, or the time change rate of the engine rotation speed is predetermined. It may be determined whether or not the threshold is exceeded.

更に、上述した定常運転時においてスロットル・ディレーを停止するように構成された燃料噴射制御装置において、目標スロットル弁開度TAt及び実際のスロットル弁開度TAは、アクセルペダル操作量Accpの変化に実質的に遅れることなく変化する。従って、このような装置は、初期加速期間の開始時点を定める「車両の加速が開始したか否か」の判定を、目標スロットル弁開度TAtや実際のスロットル弁開度TAに基づいて行ってもよい。   Further, in the fuel injection control apparatus configured to stop the throttle delay during the above-described steady operation, the target throttle valve opening degree TAt and the actual throttle valve opening degree TA are substantially equal to changes in the accelerator pedal operation amount Accp. Change without delay. Therefore, such a device determines whether the vehicle acceleration has started or not based on the target throttle valve opening degree TAt and the actual throttle valve opening degree TA. Also good.

加えて、定常運転時においてスロットル・ディレーを行うように構成された燃料噴射制御装置においても、同様に、この「車両の加速が開始したか否か」の判定を、目標スロット弁開度TAtや実際のスロットル弁開度TAに基づいて行うことができる。この場合、初期加速期間の開始時点は、実際の加速操作の開始から僅かに遅れるが、初期加速期間の開始時点以降においては、スロットル・ディレーが停止されるので、機関又は車両のレスポンスは従来の装置に比べ依然として改善されている。   In addition, in the fuel injection control device configured to perform throttle delay during steady operation, the determination of whether or not the vehicle acceleration has started is similarly determined based on the target slot valve opening degree TAt and This can be done based on the actual throttle valve opening TA. In this case, the start time of the initial acceleration period is slightly delayed from the start of the actual acceleration operation, but after the start time of the initial acceleration period, the throttle delay is stopped. It is still an improvement over the device.

本発明による燃料噴射量制御装置を火花点火式多気筒内燃機関に適用したシステムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a system in which a fuel injection amount control device according to the present invention is applied to a spark ignition type multi-cylinder internal combustion engine. 運転者の加速要求が強い場合に設定される目標スロットル弁開度を模式的に示したタイムチャートである。5 is a time chart schematically showing a target throttle valve opening set when the driver's acceleration request is strong. 運転者の加速要求が弱い場合に設定される目標スロットル弁開度を模式的に示したタイムチャートである。5 is a time chart schematically showing a target throttle valve opening set when a driver's acceleration request is weak. スロットル弁開度を制御するとともに燃料噴射量を決定するための各種ロジック及び各種モデルの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of various logics and various models for controlling the throttle valve opening and determining the fuel injection amount. 図1に示したCPUが参照するアクセルペダル操作量と暫定目標スロットル弁開度との関係を規定したテーブルを示した図である。It is the figure which showed the table which prescribed | regulated the relationship between the accelerator pedal operation amount which the CPU shown in FIG. 1 refers, and provisional target throttle valve opening degree. 暫定目標スロットル弁開度及び推定スロットル弁開度の変化を示したタイムチャートである。6 is a time chart showing changes in a provisional target throttle valve opening and an estimated throttle valve opening. 推定スロットル弁開度を算出する際に用いる関数の一例を示したグラフである。It is the graph which showed an example of the function used when calculating an estimated throttle valve opening. 図1に示したCPUが実行する暫定目標スロットル弁開度を演算するためのプログラムを示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the program for calculating the temporary target throttle valve opening degree which CPU shown in FIG. 1 performs. 遅延のない状態から遅延のある状態への切替期間における目標スロットル弁開度の設定を示したタイムチャートである。It is the time chart which showed the setting of the target throttle valve opening degree in the switching period from the state without a delay to the state with a delay. 図1に示したCPUが実行する運転者の加速要求を判定するためのプログラムを示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the program for determining the driver | operator's acceleration request | requirement which CPU shown in FIG. 1 performs. 図1に示したCPUが実行する目標スロットル弁開度を設定するためのプログラムを示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the program for setting the target throttle valve opening degree which CPU shown in FIG. 1 performs.

符号の説明Explanation of symbols

10…火花点火式多気筒内燃機関、20…シリンダブロック部(エンジン本体部)、25…燃焼室、31…吸気ポート、32…吸気弁、39…インジェクタ、41…吸気管、43…スロットル弁、43a…スロットル弁アクチュエータ、70…電気制御装置、71…CPU、69…アクセル開度センサ、81…アクセルペダル。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Spark ignition type multi-cylinder internal combustion engine, 20 ... Cylinder block part (engine main-body part), 25 ... Combustion chamber, 31 ... Intake port, 32 ... Intake valve, 39 ... Injector, 41 ... Intake pipe, 43 ... Throttle valve, 43a ... throttle valve actuator, 70 ... electric control device, 71 ... CPU, 69 ... accelerator opening sensor, 81 ... accelerator pedal.

Claims (6)

車両に搭載された多気筒の内燃機関に適用される内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
運転者により操作されたアクセルペダルの操作量を取得するアクセル操作量取得手段と、
所定周期の演算時点にて、前記取得されたアクセルペダルの操作量に応じ暫定目標スロットル弁開度を演算する暫定目標スロットル弁開度演算手段と、
前記車両の加速が開始したか否かを判定するとともに、同車両の加速が開始したと判定された場合、前記運転者が要求した同車両の加速の程度である同運転者の加速要求の強さに応じた値を取得する加速要求取得手段と、
前記取得された加速要求の強さに応じた値と所定値との比較に基づいて、前記運転者の加速要求が強いか弱いかを判定する加速要求判定手段と、
前記加速要求についての判定以降において、前記暫定目標スロットル弁開度が前記演算時点にて演算される毎に、前記加速要求が強いと判定されていた場合には同演算された暫定目標スロットル弁開度を、同演算時点から、0を含む所定の第1遅延時間だけ経過した第1時点における目標スロットル弁開度として設定し、同加速要求が弱いと判定されていた場合には同演算された暫定目標スロットル弁開度を、同演算時点から、同第1遅延時間よりも長い第2遅延時間だけ経過した第2時点における目標スロットル弁開度として設定する目標スロットル弁開度設定手段と、
前記暫定目標スロットル弁開度が前記第1時点の目標スロットル弁開度として設定された場合には前記演算時点から前記第1遅延時間の経過後に実際のスロットル弁の開度が同第1時点の目標スロットル弁開度と等しくなり、同暫定目標スロットル弁開度が前記第2時点の目標スロットル弁開度として設定された場合には同演算時点から前記第2遅延時間の経過後に同実際のスロットル弁の開度が同第2時点の目標スロットル弁開度と等しくなるように、同スロットル弁を駆動制御するスロットル弁制御手段と、
前記暫定目標スロットル弁開度が前記第2時点の目標スロットル弁開度として設定された場合、将来における前記スロットル弁の駆動制御に用いるために設定されている複数の前記第2時点の目標スロットル弁開度のうちの何れかの目標スロットル弁開度を用いて、前記多気筒のうちの特定の気筒の吸気行程において吸入される空気の量を予測する吸入空気量予測手段と、
前記暫定目標スロットル弁開度が前記第1時点の目標スロットル弁開度として設定された場合には前記アクセルペダルの操作量に応じて変化する値に基づいて前記多気筒のうちの何れかの気筒に噴射される燃料の第1噴射量を決定し、同暫定目標スロットル弁開度が前記第2時点の目標スロットル弁開度として設定された場合には前記予測された空気の量に基づいて前記特定の気筒に噴射される燃料の第2噴射量を決定する燃料噴射量決定手段と、
前記暫定目標スロットル弁開度が前記第1時点の目標スロットル弁開度として設定された場合には前記決定された第1噴射量の燃料を前記何れかの気筒に対して噴射し、同暫定目標スロットル弁開度が前記第2時点の目標スロットル弁開度として設定された場合には前記決定された第2噴射量の燃料を前記特定の気筒に対して噴射する燃料噴射手段と、
を備えた燃料噴射制御装置。
A fuel injection control device for an internal combustion engine applied to a multi-cylinder internal combustion engine mounted on a vehicle,
An accelerator operation amount acquisition means for acquiring an operation amount of an accelerator pedal operated by a driver;
Temporary target throttle valve opening calculating means for calculating a temporary target throttle valve opening according to the acquired accelerator pedal operation amount at the time of calculation of a predetermined cycle;
It is determined whether or not acceleration of the vehicle has started, and if it is determined that acceleration of the vehicle has started, the driver's acceleration request that is the degree of acceleration of the vehicle requested by the driver is strong. Acceleration request acquisition means for acquiring a value according to the length;
Acceleration request determination means for determining whether the driver's acceleration request is strong or weak based on a comparison between a value corresponding to the acquired acceleration request strength and a predetermined value;
After the determination regarding the acceleration request, every time the temporary target throttle valve opening is calculated at the time of the calculation, if it is determined that the acceleration request is strong, the calculated temporary target throttle valve opening is performed. The degree is set as the target throttle valve opening degree at the first time point when the predetermined first delay time including 0 has elapsed from the same calculation time point, and the same calculation is performed when it is determined that the acceleration request is weak. A target throttle valve opening setting means for setting the provisional target throttle valve opening as a target throttle valve opening at a second time when a second delay time longer than the first delay time has elapsed from the same calculation time;
When the temporary target throttle valve opening is set as the target throttle valve opening at the first time point, the actual throttle valve opening at the first time point after the first delay time elapses from the calculation time point. If the provisional target throttle valve opening is set as the target throttle valve opening at the second time point, the actual throttle valve opening after the second delay time elapses from the same calculation time point. Throttle valve control means for driving and controlling the throttle valve so that the valve opening becomes equal to the target throttle valve opening at the second time point;
When the provisional target throttle valve opening is set as the target throttle valve opening at the second time point, a plurality of target throttle valves at the second time point set for use in drive control of the throttle valve in the future An intake air amount predicting means for predicting an amount of air sucked in an intake stroke of a specific cylinder of the multiple cylinders using any one of the target throttle valve openings;
When the provisional target throttle valve opening is set as the target throttle valve opening at the first time point, any one of the multi-cylinders based on a value that changes according to the operation amount of the accelerator pedal A first injection amount of fuel to be injected at a time, and when the provisional target throttle valve opening is set as the target throttle valve opening at the second time point, based on the predicted amount of air Fuel injection amount determination means for determining a second injection amount of fuel injected into a specific cylinder;
When the temporary target throttle valve opening is set as the target throttle valve opening at the first time point, the determined first injection amount of fuel is injected into any of the cylinders, and the temporary target Fuel injection means for injecting the determined second injection amount of fuel into the specific cylinder when the throttle valve opening is set as the target throttle valve opening at the second time point;
A fuel injection control device.
請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記加速要求判定手段は、
前記車両の加速が開始したと判定された時点から所定時間が経過する時点までの初期加速期間において、前記加速要求についての判定を行うように構成された燃料噴射制御装置。
The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 1,
The acceleration request determination means includes
A fuel injection control device configured to make a determination on the acceleration request in an initial acceleration period from a time when it is determined that acceleration of the vehicle has started to a time when a predetermined time elapses.
請求項2に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記目標スロットル弁開度設定手段は、
前記初期加速期間では、前記加速要求が強いか弱いかに関わらず、前記暫定目標スロットル弁開度演算手段により演算された前記暫定目標スロットル弁開度を、前記第1時点の目標スロットル弁開度として設定するように構成された燃料噴射制御装置。
The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 2,
The target throttle valve opening setting means is
Regardless of whether the acceleration request is strong or weak during the initial acceleration period, the temporary target throttle valve opening calculated by the temporary target throttle valve opening calculating means is set as the target throttle valve opening at the first time point. A fuel injection control device configured to set.
請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記加速要求取得手段は、
前記加速要求の強さに応じた値として、前記アクセル操作量取得手段により取得された前記アクセルペダルの操作量の時間的変化率を取得し、
前記加速要求判定手段は、
前記取得された操作量の時間的変化率が所定の変化率閾値より大きい場合に前記加速要求が強いと判定し、同取得された操作量の時間的変化率が同変化率閾値より小さい場合に同加速要求が弱いと判定するように構成された燃料噴射制御装置。
The fuel injection control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3,
The acceleration request acquisition means includes
As a value corresponding to the strength of the acceleration request, obtain the rate of change over time of the operation amount of the accelerator pedal acquired by the accelerator operation amount acquisition means,
The acceleration request determination means includes
When the temporal change rate of the acquired operation amount is larger than a predetermined change rate threshold, it is determined that the acceleration request is strong, and when the temporal change rate of the acquired operation amount is smaller than the same change rate threshold A fuel injection control device configured to determine that the acceleration request is weak.
請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記加速要求取得手段は、
前記加速要求の強さに応じた値として、前記車両の変速機の変速比に応じた値を取得し、
前記加速要求判定手段は、
前記取得された変速比に応じた値と所定の変速比を示す値との比較によって、実際の変速比が所定の低速段側変速比にあることが検出された場合に前記加速要求が強いと判定し、同取得された変速比に応じた値と同変速比を示す値との比較によって、同実際の変速比が同低速段側変速比よりも高速段側となる高速段側変速比にあることが検出された場合に同加速要求が弱いと判定するように構成された燃料噴射制御装置。
The fuel injection control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3,
The acceleration request acquisition means includes
As a value according to the strength of the acceleration request, obtain a value according to the transmission gear ratio of the vehicle,
The acceleration request determination means includes
When the acceleration request is strong when it is detected that the actual gear ratio is a predetermined low speed gear ratio by comparing a value corresponding to the acquired gear ratio with a value indicating the predetermined gear ratio. By determining and comparing a value corresponding to the acquired gear ratio with a value indicating the gear ratio, the actual gear ratio is changed to a high speed gear ratio that is higher than the low gear ratio. A fuel injection control device configured to determine that the acceleration request is weak when it is detected.
請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記加速要求取得手段は、
前記加速要求の強さに応じた値として、前記車両が走行する速度を取得し、
前記加速要求判定手段は、
前記取得された車両の速度が所定の速度閾値より小さい場合に前記加速要求が強いと判定し、同取得された車両の速度が同速度閾値より大きい場合に同加速要求が弱いと判定するように構成された燃料噴射制御装置。
The fuel injection control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3,
The acceleration request acquisition means includes
As a value according to the strength of the acceleration request, obtain the speed at which the vehicle travels,
The acceleration request determination means includes
The acceleration request is determined to be strong when the acquired vehicle speed is less than a predetermined speed threshold, and the acceleration request is determined to be weak when the acquired vehicle speed is greater than the speed threshold. A configured fuel injection control device.
JP2006171624A 2006-06-21 2006-06-21 Fuel injection control device of internal combustion engine Pending JP2008002330A (en)

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