CN108999710B - 内燃机的控制装置及内燃机的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内燃机的控制装置及内燃机的控制方法，所述内燃机的控制装置具备处理电路，所述处理电路构成为执行算出吹回空气量的算出处理、和对燃料喷射阀进行操作以将在燃烧室内燃烧的混合气的空燃比控制为目标值的操作处理。操作处理包括：以吹回空气量增加为条件，由燃料喷射阀喷射相对于在吹回空气量未发生变化的情况下喷射的稳定燃料量增量了的燃料；和以吹回空气量减少为条件，从燃料喷射阀喷射相对于稳定燃料量减量了的燃料。

Description

内燃机的控制装置及内燃机的控制方法

技术领域

本发明涉及内燃机的控制装置及控制方法。

背景技术

例如在日本特开2010-265817号公报中公开了一种可变地设定进气门的关闭正时的内燃机的控制装置。尤其是，在同一公报的第“0038”段中记载了在内燃机的预定的运转状态下执行使相同的关闭正时比活塞到达下止点的正时(以下，设为“下止点正时”)延迟的控制。

在像上述那样使进气门的关闭正时比下止点正时延迟的情况下，燃烧室内的空气与燃料的混合气的一部分在进气门关闭前被吹回进气通路。在该情况下，所吹回的混合气会在下一燃烧循环中流入燃烧室，所以在吹回燃料量恒定的稳定状态下，将在燃烧室中燃烧的混合气的空燃比控制为目标值所需的燃料量成为与燃烧的混合气中的空气量相应的值。但是，在以上述关闭正时的变化等为起因而吹回燃料量发生变化的过渡时利用与上述空气量相应的燃料量来执行空燃比控制的情况下，空燃比的控制性可能会降低。

发明内容

以下，对本发明的多个技术方案进行记载。

1.在本发明的一技术方案的内燃机的控制装置中，可以是，所述内燃机具备：为了向燃烧室内供给燃料而喷射燃料的燃料喷射阀；进气通路，其连接于所述燃烧室；以及进气门，其对所述进气通路进行开闭，所述内燃机被构成为允许所述进气门的关闭正时比下止点正时延迟，所述控制装置具备处理电路，所述处理电路被构成为执行如下处理：算出吹回空气量的算出处理，所述吹回空气量是流入到所述燃烧室的空气中的在所述进气门关闭前被吹回所述进气通路的空气的量；和对所述燃料喷射阀进行操作以将在所述燃烧室内燃烧的混合气的空燃比控制为目标值的操作处理，所述操作处理包括：以所述吹回空气量增加为条件，由所述燃料喷射阀喷射相对于在所述吹回空气量未发生变化的情况下所喷射的稳定燃料量增量了的燃料；和以所述吹回空气量减少为条件，从所述燃料喷射阀喷射相对于所述稳定燃料量减量了的燃料。

在本发明的一技术方案的内燃机的控制方法中，可以是，所述内燃机具备：为了向燃烧室内供给燃料而喷射燃料的燃料喷射阀；进气通路，其连接于所述燃烧室；以及进气门，其对所述进气通路进行开闭，所述内燃机被构成为允许所述进气门的关闭正时比下止点正时延迟，所述控制方法包括：算出吹回空气量，所述吹回空气量是流入到所述燃烧室的空气中的在所述进气门关闭前被吹回所述进气通路的空气的量；和对所述燃料喷射阀进行操作以将在所述燃烧室内燃烧的混合气的空燃比控制为目标值，对所述燃料喷射阀进行操作包括：以所述吹回空气量增加为条件，由所述燃料喷射阀喷射相对于在所述吹回空气量未发生变化的情况下所喷射的稳定燃料量增量了的燃料；和以所述吹回空气量减少为条件，从所述燃料喷射阀喷射相对于所述稳定燃料量减量了的燃料。

在混合气的一部分被吹回进气通路的情况下，吹回的混合气中的燃料量依赖于吹回的空气量。即，在吹回的空气量增加的情况下，吹回的混合气中的燃料量也有增加的倾向，在吹回的空气量减少的情况下，吹回的混合气中的燃料量也有减少的倾向。并且，在吹回的混合气中的燃料量增加的情况下将燃烧的混合气的空燃比控制为目标值所适合的燃料量有变得比在吹回的混合气中的燃料量未增加的情况下将空燃比控制为目标值所需的燃料量多的倾向。另外，在吹回的混合气中的燃料量减少的情况下将燃烧的混合气的空燃比控制为目标值所适合的燃料量有变得比在吹回的混合气中的燃料量未减少的情况下将空燃比控制为目标值所需的燃料量少的倾向。像这样，鉴于吹回空气量与吹回的混合气中的燃料量具有较强的正相关性，在上述构成中，算出吹回空气量，以所算出的吹回空气量增加为条件使燃料量增量、以吹回空气量减少为条件使燃料量减量。由此，能够抑制吹回燃料量发生变化的过渡时的空燃比的控制性的降低。

2.在上述1所述的内燃机的控制装置中，也可以是，所述操作处理包括：根据所述燃料喷射阀的燃料喷射开始正时可变地设定相对于所述稳定燃料量应该增量的燃料量和相对于所述稳定燃料量应该减量的燃料量。

被吹回进气通路的混合气中的燃料量有时并非由吹回空气量唯一确定，而是会根据来自燃料喷射阀的燃料的喷射开始正时而发生变动。因此，在上述构成中，根据燃料喷射阀的燃料喷射开始正时可变地设定上述增加量和/或减少量。由此，与仅根据吹回空气量确定增加量和/或减少量的情况相比，在不根据吹回空气量唯一确定吹回的混合气中的燃料量的情况下能够高精度地控制燃烧的混合气的空燃比。

另外，在上述构成中算出了吹回空气量，所以根据吹回空气量和燃料喷射开始正时可变地设定增加量和/或减少量。因此，在用于算出吹回空气量的参数的数量为两个以上的情况下，与不算出吹回空气量，而是基于算出吹回空气量的参数和喷射开始正时可变地设定增加量和/或减少量的情况相比，能够减少算出减少量和增加量的参数数量，所以容易合适地减少工时。

3.在上述1或2所述的内燃机的控制装置中，也可以是，所述操作处理包括：以所述吹回空气量增加为条件，在所述吹回空气量增加了的燃烧循环和其以后的燃烧循环中，使所述燃料喷射阀喷射相对于所述稳定燃料量增量了的燃料；和以所述吹回空气量减少为条件，在所述吹回空气量减少了的燃烧循环和其以后的燃烧循环中，使所述燃料喷射阀喷射相对于所述稳定燃料量减量了的燃料。

发明人发现吹回空气量发生变化的过渡时的影响有时也会波及到发生了变化的燃烧循环之后的燃烧循环。因此，在上述构成中，在吹回空气量增加或减少的燃烧循环的下一燃烧循环以后也进行燃料量的增量或减量，由此来应对过渡时的影响波及到下一燃烧循环以后这一问题。

4.在上述1～3中任一项所述的内燃机的控制装置中，也可以是，所述内燃机具备可变地设定所述进气门的关闭正时的气门特性可变装置，所述算出处理包括基于表示确定所述关闭正时的所述进气门的气门特性的参数和进气压力来算出所述吹回空气量的处理，所述关闭正时越延迟则所算出的所述吹回空气量越多，并且所述进气压力越高则所算出的所述吹回空气量越多。

在进气门的关闭正时发生变化的情况下，吹回空气量与关闭正时具有较强的相关性。另外，吹回空气量与进气压力也具有较强的相关性。因此，在上述构成中，基于这些参数算出吹回空气量。

另外，在上述构成中基于多个参数算出吹回空气量。因此，当具有上述2的构成时，与基于算出吹回空气量的多个参数和喷射开始正时确定燃料的增加量和/或减少量的情况相比，在基于吹回空气量和喷射开始正时确定燃料的增加量和/或减少量的情况下，能够减少确定增加量和/或减少量的参数数量，进而容易合适地减少工时。

5.在上述1～4中任一项所述的内燃机的控制装置中，也可以是，所述操作处理包括：算出从在所述进气门关闭之前被吹回所述进气通路的混合气中的燃料量减去上次被吹回的混合气中的燃料量而得到的差；在所述差为正的情况下，对所述燃料喷射阀进行操作以使得所述燃料喷射阀喷射相对于所述差为零的情况下的燃料量增量了的燃料；以及在所述差为负的情况下，对所述燃料喷射阀进行操作以使得所述燃料喷射阀喷射相对于所述差为零的情况下的燃料量减量了的燃料。

在上述构成中，不将本次燃烧循环中的吹回燃料量设为进行了吹回空气量未发生变化时的燃料量的喷射的情况下的吹回燃料量，作为替代而设为假定从燃料喷射阀喷射比其多的燃料的情况下的吹回燃料量。由此，执行相对于上述差为零的情况下的燃料量增量或减量的处理，所以能够抑制吹回的混合气中的燃料量因过量/不足的算出处理而偏离所设想的值。

6.在上述5所述的内燃机的控制装置中，也可以是，所述操作处理包括：为了将在所述燃烧室内燃烧的混合气的空燃比控制为所述目标值，对所述燃料喷射阀进行操作以使得在一次燃烧循环中进行多次燃料喷射；和使所述多次燃料喷射中的最初的燃料喷射的喷射量相对于所述差为零的情况下的燃料量增量或减量。另外，也可以是，所述燃料喷射阀包括向所述燃烧室喷射燃料的缸内喷射阀，所述处理电路构成为使所述缸内喷射阀进行所述多次燃料喷射中的最后的燃料喷射。

与来自缸内喷射阀的燃料的喷射开始正时较早的情况相比，在所述喷射开始正时较迟的情况下，被吹回进气通路的燃料量有减少的倾向。因此，通过使最初的燃料喷射的喷射量增量或减量，能够合适地对由过量/不足的算出处理算出的吹回燃料量的过量/不足进行补偿。

附图说明

图1是示出一实施方式涉及的内燃机及其控制装置的图。

图2是示出图1的控制装置所执行的处理的一部分的框图。

图3是示出图1的内燃机中的燃料喷射方式的设定的图。

图4A～图4B是例示出图1的内燃机中的燃料喷射的时间图。

图5是示出图1的控制装置中的喷射处理部所执行的处理的步骤的流程图。

图6是示出确定吹回空气量的映射数据(map data)的图。

图7是示出确定喷射正时修正系数的映射数据的图。

图8A是比较例的时间图。

图8B是示出图1的控制装置的效果的时间图。

图9A～图9C是用于说明图1的控制装置所解决的问题的图。

图10A是比较例的时间图。

图10B是示出图1的控制装置的效果的时间图。

图11A是比较例的时间图。

图11B是示出图1的控制装置的效果的时间图。

具体实施方式

以下，参照附图对内燃机的控制装置涉及的一实施方式进行说明。

在图1所示的内燃机10的进气通路12设置有节气门14，在进气通路12中的节气门14的下游设置有气口喷射阀16。从外部经由节气门14吸入的空气和从气口喷射阀16喷射的燃料伴随进气门18的打开动作而流入由汽缸20和活塞22划分出的燃烧室24。缸内喷射阀26和点火装置28向燃烧室24露出。在燃烧室24中，经由节气门14流入的空气与从气口喷射阀16和/或缸内喷射阀26喷射的燃料的混合气通过点火装置28的火花放电而用于燃烧。燃烧能量经由活塞22变换成曲轴30的旋转能量。通过燃烧产生的排气伴随排气门32的打开动作向排气通路34排出。在排气通路34设置有用于对排气进行净化的催化剂36。

通过进气侧凸轮40驱动进气门18开闭，进气侧凸轮40伴随经由正时链38接受曲轴30的旋转动力的进气侧凸轮轴42的旋转而被驱动。详细而言，进气侧凸轮轴42经由进气侧可变气门正时装置(进气侧VVT44)从正时链38接受旋转动力。进气侧VVT44是变更相对于曲轴30的旋转角度的进气侧凸轮轴42的相对旋转角度的致动器。另外，排气门32通过排气侧凸轮50来驱动，排气侧凸轮50伴随经由正时链38接受曲轴30的旋转动力的排气侧凸轮轴52的旋转而被驱动。详细而言，排气侧凸轮轴52经由排气侧可变气门正时装置(排气侧VVT54)从正时链38接受旋转动力。排气侧VVT54是变更相对于曲轴30的旋转角度的排气侧凸轮轴52的相对旋转角度的致动器。

控制装置60控制内燃机10。即，控制装置60通过对节气门14、气口喷射阀16、缸内喷射阀26、点火装置28、进气侧VVT44以及排气侧VVT54等各种操作对象设备进行操作来控制内燃机10的控制量(转矩、排气成分等)。控制装置60在控制控制量时，参照由空气流量计70检测出的吸入空气量AFM、由节气门传感器72检测出的节气门14的开口度TA、曲轴角传感器74的输出信号Scr、由设置于排气通路34的空燃比传感器76检测出的空燃比A/F。另外，控制装置60参照检测进气侧凸轮轴42的旋转角度的进气侧凸轮角度传感器78的输出信号Sca、由大气压传感器80检测出的大气压Pa。控制装置60具备CPU62、ROM64以及RAM66，通过CPU62执行存储于ROM64的程序来执行上述控制量的控制。

在图2中示出通过CPU62执行存储于ROM64的程序而实现的处理的一部分。

进气相位差算出处理部M10基于曲轴角传感器74的输出信号Scr和进气侧凸轮角传感器78的输出信号Sca算出进气相位差DIN，所述进气相位差DIN是进气侧凸轮轴42的旋转角度相对于曲轴30的旋转角度的相位差。目标进气相位差算出处理部M12基于内燃机10的动作点可变地设定目标进气相位差DIN*。此外，在本实施方式中，根据转速NE和负荷率KL来定义动作点。在此，CPU62基于曲轴角传感器74的输出信号Scr算出转速NE，基于吸入空气量AFM算出负荷率KL。负荷率KL是一个汽缸的每一燃烧循环的流入空气量相对于基准流入空气量的比。在此，基准流入空气量是将节气门14的开口度设为最大时的一个汽缸的每一燃烧循环的流入空气量。并且，基准流入空气量也可以是根据转速NE可变地设定的量。

进气VVT控制处理部M14为了对进气侧VVT44进行操作以将进气相位差DIN控制为目标进气相位差DIN*而输出操作信号MS5。

开口度目标值设定处理部M16基于加速器操作量ACCP来设定节气门14的开口度的目标值(目标开口度TA*)。具体而言，开口度目标值设定处理部M16例如将加速器操作量ACCP较大的情况下的目标开口度TA*设定为比加速器操作量ACCP较小的情况下的目标开口度TA*大的值。

延迟处理部M18算出使目标开口度TA*延迟预定时间的延迟开口度TAr。节气门控制处理部M20为了对节气门14进行操作以将由节气门传感器72检测出的开口度TA控制为延迟开口度TAr而输出操作信号MS1。

鉴于在假定将实际的开口度TA控制为目标开口度TA*的情况下，实际的开口度TA相对于目标开口度TA*的变化产生延迟这一情况，低通滤波器M21输出目标开口度TA*的一次延迟处理值作为预测开口度TAe。

节气门模型M22基于通过后述的处理算出的进气压力Pm1、预测开口度TAe以及大气压Pa来算出通过节气门14的空气量即节气门流量mt1。具体而言，节气门模型M22在大气压Pa较高的情况下算出的节气门流量mt1的值比在大气压Pa较低的情况下算出的节气门流量mt1的值大，在进气压力Pm1较高的情况下算出的节气门流量mt1的值比在进气压力Pm1较低的情况下算出的节气门流量mt1的值小，在预测开口度TAe较大的情况下算出的节气门流量mt1的值比在预测开口度TAe较小的情况下算出的节气门流量mt1的值大。具体而言，节气门模型M22基于使作为输入参数的预测开口度TAe、大气压Pa以及进气压力Pm1与作为输出参数的节气门流量mt1相关的模型公式算出节气门流量mt1。此外，模型公式并不限定于使上述输入参数与输出参数直接相关联的式子，例如式子的系数也可以根据输入参数可变地进行设定。

进气歧管模型M24基于通过后述的处理算出的关闭时流入空气量Mc1和节气门流量mt1算出上述进气压力Pm1。关闭时流入空气量Mc1是在一燃烧循环中的流入燃烧室24的空气量中减去在进气门18的关闭正时之前被吹回进气通路12的量而得到的值。具体而言，进气歧管模型M24以在从节气门流量mt1减去关闭时流入空气量Mc1而得到的值较大的情况下的进气压力Pm1的增加速度比在该值较小的情况下的进气压力Pm1的增加速度大的方式算出上述进气压力Pm1。

进气门模型M26基于进气压力Pm1、进气相位差DIN以及转速NE算出上述关闭时流入空气量Mc1。进气门模型M26在进气压力Pm1较高的情况下算出的关闭时流入空气量Mc1的值比在进气压力Pm1较低的情况下算出的关闭时流入空气量Mc1的值大。另外，在进气相位差DIN使进气门18的关闭正时(进气关闭正时IVC)比BDC正时(下止点正时)延迟的情况下，延迟量越大，则进气门模型M26算出的关闭时流入空气量Mc1的值越小。BDC正时表示活塞22到达下止点的正时。

节气门模型M28将通过后述的处理算出的进气压力Pm2、开口度TA以及大气压Pa作为输入参数，并基于输入参数算出作为输出参数的节气门流量mt2。虽然节气门模型M28的输入参数与节气门模型M22的输入参数不同，但基于输入参数算出输出参数的处理本身是执行与节气门模型M22同样的处理的部分。

鉴于吸入空气量AFM的变化相对于节气门流量mt2的变化产生延迟，AFM模型M30基于节气门流量mt2算出吸入空气量AFM的推定值AFMe。在此，之所以吸入空气量AFM的变化相对于节气门流量mt2的变化产生延迟是因为，吸入空气量AFM为预定期间(例如一进气行程期间)中的吸入空气量的平均值。

进气歧管模型M32将通过后述的处理算出的关闭时流入空气量Mc2和推定值AFMe作为输入参数，并基于输入参数算出作为输出参数的上述进气压力Pm2。虽然进气歧管模型M32的输入参数与进气歧管模型M24的输入参数不同，但基于输入参数算出输出参数的处理本身是执行与进气歧管模型M24同样的处理的部分。

进气门模型M34将进气压力Pm2、进气相位差DIN以及转速NE作为输入参数，并基于输入参数来算出作为输出参数的上述关闭时流入空气量Mc2。虽然进气门模型M34的输入参数与进气门模型M26的输入参数不同，但基于输入参数算出输出参数的处理本身是执行与进气门模型M26同样的处理的部分。

进气歧管模型M36将通过后述的处理算出的关闭时流入空气量Mc3和吸入空气量AFM作为输入参数，并基于输入参数算出作为输出参数的进气压力Pm3。虽然进气歧管模型M36的输入参数与进气歧管模型M24的输入参数不同，但基于输入参数算出输出参数的处理本身是执行与进气歧管模型M24同样的处理的部分。

进气门模型M38将进气压力Pm3、进气相位差DIN以及转速NE作为输入参数，并基于输入参数算出作为输出参数的上述关闭时流入空气量Mc3。虽然进气门模型M38的输入参数与进气门模型M26的输入参数不同，但基于输入参数算出输出参数的处理本身是执行与进气门模型M26同样的处理的部分。

偏差算出处理部M40算出从进气压力Pm2减去进气压力Pm3而得到的值(修正量ΔPm)。修正处理部M42通过从进气压力Pm1减去修正量ΔPm来算出进气压力Pm。进气压力Pm在稳定状态下与进气压力Pm3一致，在过渡状态下为与进气压力Pm1的响应性密切相关的值。即，由于进气压力Pm2基于推定值AFMe而被算出，所以修正量ΔPm在稳定状态下为对节气门流量mt1相对于吸入空气量AFM的误差进行补偿的值。另一方面，在过渡时进气压力Pm2的响应性近似于进气压力Pm3的响应性，所以在过渡时，修正量ΔPm并非是对进气压力Pm1与进气压力Pm3之差进行弥补的值，而是能够使进气压力Pm1的变化显著地表现在进气压力Pm的值。

进气门模型M44将进气压力Pm、进气相位差DIN以及转速NE作为输入参数，并基于输入参数算出作为输出参数的关闭时流入空气量Mc。虽然进气门模型M44的输入参数与进气门模型M26的输入参数不同，但基于输入参数算出输出参数的处理本身是执行与进气门模型M26同样的处理的部分。

关闭时流入空气量Mc为在未来预定期间中被吸入燃烧室24的空气量的预测值。这是因为：节气门14被控制为延迟开口度TAr，另一方面，关闭时流入空气量Mc为与根据节气门14的目标开口度TA*对节气门14的开口度进行预测而得到的实际的开口度相应的值。

喷射处理部M46获取关闭时流入空气量Mc、进气相位差DIN、转速NE以及进气压力Pm，并对气口喷射阀16和/或缸内喷射阀26进行操作。喷射处理部M46根据内燃机10的动作点，合适地向气口喷射阀16和缸内喷射阀26分配燃料量来执行燃料喷射控制，所述燃料量是用于将在燃烧室24中燃烧的混合气的空燃比控制为目标值(例如理论空燃比)的燃料量。

在图3中示出本实施方式涉及的燃料喷射方式的设定。如图3所示，在本实施方式中，在负荷率KL为第1规定值以下的区域中仅执行基于气口喷射阀16的燃料喷射即气口喷射(在图3中表示为PS)，另一方面，在负荷率KL为比上述第1规定值大的第2规定值以上的区域中，仅执行基于缸内喷射阀26的燃料喷射即缸内喷射(在图3中表示为DS)。但是，转速NE越高，则第1规定值和第2规定值均被设定为越小的值。与此相对，在负荷率KL大于第1规定值且小于第2规定值的区域中执行气口喷射和缸内喷射双方。

在本实施方式中，在进气门18打开前执行气口喷射。这是为了提高燃烧室24内的混合气中的燃料与空气的混合程度。鉴于气口喷射具有容易提高混合气的混合程度的优点、缸内喷射具有容易通过利用气化潜热提高燃烧室24内的冷却效果来提高填充效率的优点，使燃料喷射方式的设定最佳化。

在图4A中示出气口喷射和缸内喷射各执行一次的例子，在图4B中示出执行三次缸内喷射的例子。在本实施方式中，在一燃烧循环期间在一个汽缸中最多执行三次燃料喷射。此外，基于内燃机10的动作点可变地设定喷射次数和/或喷射开始正时ainj。另外，如图4A和图4B所示，在本实施方式中，通过CPU62使进气关闭正时IVC比BDC正时延迟，并且大幅度地可变地设定该延迟量。这是用于尤其是在负荷率KL较小的区域中极力增大节气门14的开口度以减少泵损失的设定。

在图5中示出喷射处理部M46所执行的燃料喷射控制的处理步骤。图5所示的处理通过CPU62执行存储于ROM64的程序来实现。此外，图5所示的处理在内燃机10的每个汽缸的一燃烧循环中各执行一次，并且是在燃料喷射的开始前执行。另外，以下，通过前面标注了“S”的数字来表示步骤编号。

在图5所示的一系列的处理中，CPU62首先判定使用后述的吹回修正量ΔQ进行的喷射量的修正处理的执行条件是否成立(S10)。在此，在转速NE为预定速度以下这一条件(con1)为真、并且执行了燃料喷射这一条件(con2)为真时，执行条件成立。在此，条件(con1)根据以进气关闭正时IVC比BDC正时延迟为起因而在进气门18关闭前被吹回进气通路12的空气量在转速NE较高的情况下比转速NE较低的情况少这一情况、和减少运算负荷这一目的来进行设置。CPU62在判定为执行条件成立的情况下(S10：是(YES))，判定上次执行条件是否成立，即在前一个出现压缩上止点的汽缸中的图5的处理中执行条件是否成立(S12)。CPU62在判定为上次执行条件成立的情况下(S12：是)，算出吹回空气量Gr(n)，所述吹回空气量Gr(n)是在进气门18打开时暂时流入燃烧室24的空气中的在进气关闭正时IVC前被吹回进气通路12的空气的量(S14)。此外，变量“n”表示执行图5所示的一系列的处理时的最新的燃烧循环的值。与此相对，例如变量“n-1”表示前一个燃烧循环的值。

CPU62基于进气门18的进气关闭正时IVC、转速NE以及进气压力Pm算出吹回空气量Gr(n)。关于该处理，将确定了作为输入参数的进气关闭正时IVC、转速NE以及进气压力Pm与作为输出参数的吹回空气量Gr的关系的映射数据预先存储于ROM64，通过CPU62执行映射运算来执行该处理。在此，映射数据是指输入变量的离散的值和与输入变量的值分别对应的输出变量的值的数据组。另外，将映射运算例如设为如下处理即可：在输入变量的值与映射数据的输入变量的值中的任一值一致的情况下，将对应的映射数据的输出变量的值作为运算结果，在不一致的情况下，将利用包含于映射数据的多个输出变量的值的插值而得到的值作为运算结果即可。

在图6中示意地示出映射数据所示出的倾向。如图6所示，吹回空气量Gr随着进气关闭正时IVC延迟而成为较大的值。另外，吹回空气量Gr随着转速NE降低而成为较大的值。进而，吹回空气量Gr随着进气压力Pm增高而成为较大的值。此外，将在S14的处理中输入的进气压力Pm设为与在对象汽缸中进气门18关闭的正时最接近的正时下的值。这可通过利用图2所示的处理作为预定期间后的值算出进气压力Pm来实现。另外，进气关闭正时IVC是由进气相位差DIN唯一确定的值，CPU62基于进气相位差DIN算出进气关闭正时IVC。

回到图5，CPU62使用以下的式子(c1)来算出在一燃烧循环中流入燃烧室24的空气量的最大值即最大空气量Gm(n)(S16)。

Gm(n)＝Gr(n)+Mc(n)···(c1)

此外，此处使用的关闭时流入空气量Mc(n)是在对应的汽缸中进气门18关闭时流入到燃烧室24并保留在其中的空气量的预测值。其可通过利用图2所示的处理算出关闭时流入空气量Mc(n)而将其作为预定期间后的值来实现。

接着CPU62基于最大空气量Gm(n)，使用以下的式子(c2)来算出第1燃料量Q1(S18)。

Q1(n)＝Gm(n)·Kq·Kc(n)···(c2)

在此，换算系数Kq是用于通过乘以空气量而换算成如下燃料量的值，该燃料量是在将该空气量的空气与燃料的混合气的空燃比设为目标空燃比所需的燃料量。修正系数Kc通过将在一燃烧循环中在一个汽缸中喷射的燃料的喷射比例ekf(i)与喷射正时修正系数ekainj(i)的乘积相加来算出，其中i＝1～3，所述喷射正时修正系数ekainj(i)是与对应的燃料喷射的喷射开始正时ainj相应的修正系数。在此，在例如在一燃烧循环中仅执行一次气口喷射的情况下，第1次的喷射比例ekf(1)为“1”，第2次和第3次的喷射比例ekf(2)、ekf(3)为“0”。与此相对，在如图4B所例示出的那样在一燃烧循环中执行三次缸内喷射的情况下，第1次的喷射比例ekf(1)、第2次的喷射比例ekf(2)以及第3次的喷射比例ekf(3)分别为大于“0”且小于“1”的值，并且为与各喷射的比例相应的值。此外，与S24的处理的说明一起，对喷射正时修正系数ekainj(i)进行说明。

接着，CPU62基于关闭时流入空气量Mc(n)，使用以下的式子(c3)来算出第2燃料量Q2(n)(S20)。

Q2(n)＝Mc(n)·Kq·Kc(n)···(c3)

接着，CPU62使用以下的式子(c4)算出吹回燃料量Qr(n)(S22)。

Qr(n)＝Q1(n)·{Gr(n)/Gm(n)}···(c4)

并且，CPU62通过以下的式子(c5)算出吹回修正量ΔQ(S24)。

ΔQ(n)＝Q1(n)-{Q2(n)+Qr(n-1)}···(c5)

吹回修正量ΔQ是在为了将关闭时流入空气量Mc(n)的空气与燃料的混合气的空燃比设为目标值而喷射出“Mc(n)·Kq”的燃料时因吹回现象而产生燃料的过量/不足的情况下，用于减少过量/不足的修正量。在此，对使用吹回修正量ΔQ来修正“Mc(n)·Kq”的燃料量的技术意义进行详细叙述，该“Mc(n)·Kq”的燃料量是与燃烧的混合气中的空气量即关闭时流入空气量Mc(n)相应的燃料量。

在本实施方式中着眼于如下情况：在预定的条件下，将最大空气量Gm(n)的空气与燃料的混合气控制为目标值，由此即使燃烧室24内的混合气的一部分在进气关闭正时IVC前被吹回进气通路12，也能够将在燃烧室24内燃烧的混合气的空燃比设为目标值。与该着眼点有关的最简单的例子是如下情况：在进气门18打开前从气口喷射阀16一次性喷射出所有燃料，并且视为在被吸入燃烧室24内的混合气中空气与燃料是均质的。在该情况下，若通过气口喷射阀16以暂时流入燃烧室24内的混合气的空燃比成为目标值的方式进行燃料喷射，则即使流入燃烧室24内的混合气的一部分在进气关闭正时IVC前被吹回，燃烧室24内的混合气的空燃比也成为目标值。在该情况下，能够通过将修正系数Kc设为“1”时的吹回修正量ΔQ(n)，来修正用于将关闭时流入空气量Mc(n)的空气与燃料的混合气设为目标值的“Mc(n)·Kq”的量的燃料的过量/不足的部分。即，在该情况下，根据上述的式子(c2)，第1燃料量Q1(n)成为“Gm(n)·Kq”，根据上述的式子(c3)，第2燃料量Q2(n)成为“Mc(n)·Kq”。因此，若吹回燃料量Qr(n-1)为零，则吹回修正量ΔQ根据上述的式子(c5)而成为“Q1(n)-Q2(n)”，这是“Mc(n)·Kq”相对于将最大空气量Gm(n)的空气与燃料的混合气控制为目标值所需的燃料不足的量。并且，若考虑在前一次燃烧循环中被吹回进气通路12的混合气中的燃料量在本次燃烧循环中流入燃烧室24这一情况，则为了向燃烧室24供给将最大空气量Gm(n)的空气与燃料的混合气控制为目标值所要的燃料而需要的修正量，成为通过上述的式子(c5)求出的值。

另一方面，如上所述，在本实施方式中，有时在一燃烧循环中在一个汽缸中执行多次燃料喷射，然而在该情况下，有时也可能如图4B所例示出的那样在进气关闭正时IVC以后喷射燃料。在该情况下，在进气关闭正时IVC以后喷射的燃料与吹回无关。因此，不以向燃烧室24供给将最大空气量Gm(n)的空气与燃料的混合气控制为目标值所需的燃料的方式执行多次燃料喷射中的所有喷射，作为替代，在进气关闭正时IVC前执行与将最大空气量Gm(n)的空气与燃料的混合气控制为目标值的处理同等的处理即可。

在此，关于其概念，使用在进气门18打开前执行一次气口喷射，并且在进气关闭正时IVC后执行一次缸内喷射的假想事例对上述概念进行说明。在该情况下，作为第1次的喷射的气口喷射的喷射比例ekf(1)、和作为第2次的喷射的缸内喷射的喷射比例ekf(2)不为零，第3次的喷射比例ekf(3)为零。在此，首先忽略上次的吹回燃料量Qr(n-1)而进行讨论。在该情况下，为了以向燃烧室24供给将最大空气量Gm(n)的空气与燃料的混合气控制为目标值所需的燃料的方式进行燃料喷射，第1次喷射“Gm(n)·Kq·ekf(1)”的燃料，第2次喷射“Gm(n)·Kq·ekf(2)”的燃料。但是，在执行第1次燃料喷射后的进气关闭正时IVC，燃烧室24内的空气量成为关闭时流入空气量Mc(n)。这样，在视为所喷射出的“Gm(n)·Kq·ekf(1)”的量的燃料与最大空气量Gm(n)的空气均一地混合的情况下，“Gm(n)·Kq·ekf(1)”的量的燃料中的在进气关闭正时IVC残留于燃烧室24内的燃料的比例为“Mc(n)/Gm(n)”。因此，对于将燃烧的混合气的空燃比控制为目标值来说，在进气关闭正时IVC残留于燃烧室24内的燃料的量为“Mc(n)·Kq·ekf(1)”。因此，在第2次燃料喷射中，喷射“Mc(2)·Kq·ekf(2)”的燃料即可。

另一方面，在视为“Gm(n)·Kq·ekf(1)”的量的燃料与最大空气量Gm(n)的空气均一地混合的情况下，吹回燃料量Qr(n)是“Gm(n)·Kq·ekf(1)”的“Gr(n)/Gm(n)”倍，即，为“{Gm(n)·Kq·ekf(1)}·Gr(n)/Gm(n)”。在此，未使用与第2次的喷射量有关的信息。关于这一点，能够通过针对气口喷射将在S18的处理中采用的喷射正时修正系数ekainj设为“1”，针对进气关闭正时IVC以后的缸内喷射将在S18的处理中采用的喷射正时修正系数ekainj设为“0”来表现出这一点。

接着，对如由图4B的第2次燃料喷射所例示出的那样，在进气门18的打开期间中的比BDC正时靠后的期间执行燃料喷射的情况进行研究。在该情况下，若将所喷射的燃料中的贡献给吹回燃料量Qr的比例设为“Gr(n)/Gm(n)”则精度有可能降低。这是因为，喷射正时越迟则越难以被吹回进气通路12。因此，针对这样的现象，将在S18的处理中采用的喷射正时修正系数ekainj的值设为大于“0”且小于“1”的值来进行表现。此外，在该情况下，喷射正时修正系数ekainj并不是严格地确定所喷射的燃料中的贡献给吹回燃料量Qr的比例的系数，而被设为使得吹回修正量ΔQ能够高精度地控制空燃比的值。即，在该情况下，严格来说上述预定的条件不成立，所述预定的条件是：通过将最大空气量Gm(n)的空气与燃料的混合气控制为目标值，能够在燃烧室24内的混合气的一部分在进气关闭正时IVC前被吹回进气通路12的情况下将在燃烧室24内燃烧的混合气的空燃比设为目标值。

在本实施方式中，CPU62基于喷射开始正时ainj、进气关闭正时IVC以及转速NE算出缸内喷射的喷射正时修正系数ekainj。详细而言，将确定作为输入参数的喷射开始正时ainj、进气关闭正时IVC以及转速NE、与作为输出参数的喷射正时修正系数ekainj的关系的映射数据存储于ROM64，CPU62基于映射数据对喷射正时修正系数ekainj进行映射运算。

在图7中示意地示出本实施方式涉及的映射数据的倾向。如图7所示，在喷射开始正时ainj提前预定量以上的情况下喷射正时修正系数ekainj成为“1”，喷射开始正时ainj越迟则喷射正时修正系数ekainj成为越小的值，在喷射开始正时ainj比某个值迟时喷射正时修正系数ekainj成为“0”。另外，喷射正时修正系数ekainj随着转速NE变低而成为更大的值。

此外，上述(c5)能够根据上述的式子(c1)～(c4)变形为以下的式子(c6)。

ΔQ(n)

＝Gm(n)·Kq·Kc(n)-Mc(n)·Kq·Kc(n)-Qr(n-1)

＝Gr(n)·Kq·Kc(n)-Qr(n-1)

＝Gm(n)·Kq·Kc(n)·Gr(n)/Gm(n)-Qr(n-1)

＝Qr(n)-Qr(n-1)···(c6)

根据上述的式子(c6)，吹回修正量ΔQ是在假定在上述预定的条件下，向燃烧室24供给将最大空气量Gm(n)的空气与燃料的混合气控制为目标值所需的燃料的情况下，被吹回进气通路12的混合气中的燃料量的变化量。

回到图5，CPU62在S24的处理完成的情况下，采用通过本次的S24的处理算出的吹回修正量ΔQ(n)与上次的吹回修正量ΔQ(n-1)的指数移动平均处理值来作为最终的吹回修正量ΔQ(n)(S26)。具体而言，使用通过本次的S24的处理算出的吹回修正量ΔQ(n)与上次的吹回修正量ΔQ(n-1)之和的“1/2”作为指数移动平均处理值。这是因为考虑到如下情况：认为满足上述的式子(c4)的吹回燃料量Qr(n)能够在下一燃烧循环中全部流入燃烧室24的状态是稳定状态，在过渡时以吹回空气量Gr的变化等为起因的吹回燃料量Qr的变化等在之后的循环中仍然存在。

CPU62算出第1次的喷射量指令值Q*(1)、第2次的喷射量指令值Q*(2)以及第3次的喷射量指令值Q*(3)(S28)。在此，CPU62将第2次的喷射量指令值Q*(2)和第3次的喷射量指令值Q*(3)分别设为“Mc(n)·Kq·ekf(j)：j＝2，3”。另一方面，CPU62将第1次的喷射量指令值Q*(1)设为“Mc(n)·Kq·ekf(1)+ΔQ(n)”。在此，之所以使用吹回修正量ΔQ(n)来算出第1次的喷射量指令值Q*(1)是因为，吹回修正量ΔQ(n)是对于在进气关闭正时IVC前执行将最大空气量Gm(n)的空气与燃料的混合气控制为目标值的处理来说的不足量。

之后，CPU62分别基于喷射量指令值Q*(1)、Q*(2)、Q*(3)，对气口喷射阀16和缸内喷射阀26中的所对应的一方进行操作(S30)。

另一方面，CPU62在S10中判定为否的情况下，将吹回燃料量Qr(n-1)设为零(S32)。并且，CPU62将吹回修正量ΔQ(n)设为“0”(S34)，移至S28的处理。

另外，CPU62在S12的处理中判定为否的情况下，在S36～S44的处理中执行与S14～S22的处理分别对应的处理。并且，CPU62向与正在执行该处理的汽缸不同的汽缸的上次的燃烧循环中的吹回燃料量Qr(n-1)代入在S44的处理中算出的值(S46)。该处理是将通过S44的处理算出的值视为其他汽缸的上次的吹回燃料量Qr(n-1)的处理。即，在执行S44的处理的时间点，在任一汽缸中均未算出吹回燃料量Qr(n)，所以无法利用吹回修正量ΔQ(n)直到下一燃烧循环为止。但是，通过执行S46的处理，只有执行条件成立了的最初的汽缸无法利用吹回修正量ΔQ(n)，在其以后的汽缸中能够利用吹回修正量ΔQ(n)。

CPU62在S46的处理完成的情况下，将吹回修正量ΔQ(n)设为零(S34)，移至S28的处理。此外，CPU62在S30的处理完成的情况下，暂时结束图5所示的一系列的处理。并且，通过暂时结束图5所示的一系列的处理，被赋予了变量n的参数成为被赋予了变量n-1的参数。

在此对本实施方式的作用进行说明。

图8A针对不执行基于吹回修正量ΔQ的修正的比较例示出转速NE、进气关闭正时IVC、吸入空气量AFM、吹回燃料量Qr、吹回修正量ΔQ以及空燃比A/F的推移，另外图8B针对本实施方式示出转速NE、进气关闭正时IVC、吸入空气量AFM、吹回燃料量Qr、吹回修正量ΔQ以及空燃比A/F的推移。此外，在图8A和图8B中均示出了排气关闭正时EVC。如图8A所示，在比较例中，以进气关闭正时IVC的变化为起因，空燃比A/F大幅地变动，但如图8B所示，在本实施方式中，以进气关闭正时IVC的变化为起因的空燃比A/F的变动被抑制。此外，在图8A和图8B中，即使进气关闭正时IVC发生变化，喷射的方式本身也几乎不发生变化。换言之，可以无视喷射正时修正系数ekainj的变化。

在此，使用图9A～图9C对在比较例中以进气关闭正时IVC的变化为起因而空燃比A/F大幅地变动的理由进行说明。此外，在图9A～图9C中，活塞22位于下止点。

图9A示出进气关闭正时IVC不发生变化的稳定状态。在该情况下，上次的吹回空气量Gr(n-1)与本次的吹回空气量Gr(n)一致。在此，若燃料喷射的方式也不发生变化，则当吹回空气量Gr不发生变化时，吹回燃料量也不发生变化。因此，能够不使用吹回修正量ΔQ，而通过仅喷射与关闭时流入空气量Mc(n)相应的燃料量“Mc(n)·Fq”的燃料来将空燃比控制为目标值。

图9B示出通过进气关闭正时IVC延迟，本次的吹回空气量Gr(n)相对于上次的吹回空气量Gr(n-1)增量了的情况。在该情况下，相比于上次的吹回燃料量Qr(n-1)，本次的吹回燃料量Qr(n)增加，所以若仅喷射与关闭时流入空气量Mc(n)相应的燃料量“Mc(n)·Fq”的燃料，则燃烧的混合气的空燃比会变稀。

图9C示出通过进气关闭正时IVC提前，本次的吹回空气量Gr(n)相对于上次的吹回空气量Gr(n-1)减量了的情况。在该情况下，相比于上次的吹回燃料量Qr(n-1)，本次的吹回燃料量Qr(n)减少，所以若喷射与关闭时流入空气量Mc(n)相应的燃料量“Mc(n)·Fq”的燃料，则燃烧的混合气的空燃比会变浓。

与此相对，之所以可通过本实施方式抑制以进气关闭正时IVC的变化为起因的空燃比A/F的变动是因为，以吹回空气量增加为条件而喷射相对于“Mc(n)·Fq”增量了的燃料，以吹回空气量减少为条件而喷射相对于“Mc(n)·Fq”减量了的燃料。即，在视为喷射正时修正系数ekainj不发生变化的情况下，视为修正系数Kc不发生变化，所以“Kc(n)＝Kc(n-1)＝Kc”，吹回修正量ΔQ根据上述的式子(c6)而成为以下的式子(c7)。

ΔQ(n)

＝Kq·Kc·Gr(n)-Kq·Kc·Gr(n-1)

＝Kq·Kc·{Gr(n)-Gr(n-1)}···(c7)

根据上述的式子(c7)，在吹回空气量Gr(n)相对于上次的吹回空气量Gr(n-1)增量了的情况下吹回修正量ΔQ(n)为正，在吹回空气量Gr(n)相对于上次的吹回空气量Gr(n-1)减量了的情况下吹回修正量ΔQ(n)为负。此外，若燃料喷射的方式没有大幅地变化，则吹回空气量的增加、减少与吹回修正量ΔQ的符号(正负号)的关系本身能够成立。

图10A针对不执行基于吹回修正量ΔQ的修正的比较例示出转速NE、进气关闭正时IVC、吸入空气量AFM、吹回燃料量Qr、吹回修正量ΔQ以及空燃比A/F的推移，另外图10B针对本实施方式示出转速NE、进气关闭正时IVC、吸入空气量AFM、吹回燃料量Qr、吹回修正量ΔQ以及空燃比A/F的推移。如图10A所示，在比较例中，以吸入空气量AFM的变化为起因，空燃比A/F大幅地变动，但如图10B所示，在本实施方式中，以吸入空气量AFM的变化为起因的空燃比A/F的变动被抑制。此外，在图10A和图10B中，即使吸入空气量AFM发生变化，喷射的方式本身也不发生变化。

在图10A和图10B所示的例子中，虽然进气关闭正时IVC不发生变化，但吸入空气量AFM发生变化，由此使得吹回空气量Gr发生变化，从而导致吹回燃料量Qr发生变化。因此，在比较例中空燃比A/F大幅地变动的理由、在本实施方式中能够抑制空燃比A/F的变动的理由与使用图9A～图9C所说明的理由是同样的。

图11A针对不执行基于吹回修正量ΔQ的修正的比较例示出转速NE、进气关闭正时IVC、吸入空气量AFM、缸内喷射阀26的喷射开始正时ainj、吹回燃料量Qr、吹回修正量ΔQ以及空燃比A/F的推移，另外图11B针对本实施方式示出转速NE、进气关闭正时IVC、吸入空气量AFM、缸内喷射阀26的喷射开始正时ainj、吹回燃料量Qr、吹回修正量ΔQ以及空燃比A/F的推移。

在图11A和图11B所示的例子中，通过使进气关闭正时IVC和吸入空气量AFM均不发生变化而使缸内喷射阀26的喷射开始正时ainj发生变化，在比较例中空燃比A/F大幅地变动，但在本实施方式中空燃比A/F的变动被抑制。在此，由于缸内喷射阀26的喷射开始正时ainj发生变化而导致吹回燃料量Qr发生变化。关于这一点，在本实施方式中，通过使用喷射正时修正系数ekainj而在吹回燃料量Qr的算出中考虑到了这一点。

即，在“Gr(n)＝Gr(n-1)”的情况下，吹回修正量ΔQ(n)能够根据上述的式子(c6)变形为以下的式子(c8)。

ΔQ(n)＝Gr(n)·Kq·{Kc(n)-Kc(n-1)}···(c8)

在此，修正系数Kc基于喷射正时修正系数ekainj来设定。例如，在喷射次数为一次的情况下，修正系数Kc与喷射正时修正系数ekainj相等。并且，在喷射开始正时延迟的情况下，如图7所示，喷射正时修正系数ekainj变小，所以成为“Kc(n)<Kc(n-1)”。这意味着吹回燃料量Qr减少，另一方面，根据上述的式子(c8)，在该情况下，吹回修正量ΔQ(n)为负。因此，能够利用吹回修正量ΔQ(n)来补偿吹回燃料量Qr的变化。

此外，喷射开始正时ainj是即使吹回空气量Gr的变化量相同，也有可能使吹回修正量ΔQ的大小(绝对值)发生变化的参数。即，缸内喷射阀26的喷射开始正时较迟的情况下的喷射正时修正系数ekainj的值比所述喷射开始正时较早的情况下的喷射正时修正系数ekainj的值小，所以第1燃料量Q1也成为较小的值，吹回燃料量Qr也成为较小的值。因此，根据上述的式子(c7)，即使吹回空气量Gr的变化量相同，喷射开始正时较迟的情况下的吹回修正量ΔQ的大小也成为比喷射开始正时较早的情况下的吹回修正量ΔQ小的值。

根据以上所说明的本实施方式，还可获得以下所记载的效果。

(1)将吹回修正量ΔQ(n)设为指数移动平均处理值。由此，能够应对吹回空气量发生变化的过渡时的影响也有时波及到发生了变化的燃烧循环之后的燃烧循环这一问题。

(2)作为本次的吹回燃料量，并非设为喷射出与关闭时流入空气量Mc(n)相应的燃料量的燃料的情况下的吹回燃料量，作为替代而设为假定在上述预定的条件下以将最大空气量Gm(n)的空气与燃料的混合气设为目标值的方式喷射燃料的情况下的吹回燃料量。由此，能够抑制吹回的混合气中的燃料量因吹回修正量ΔQ的影响而偏离所设想的值这一情况。

(3)根据基于缸内喷射阀26的燃料喷射的喷射开始正时ainj来可变地设定喷射正时修正系数ekainj。由此，能够考虑到以下的倾向来算出吹回燃料量Qr：在喷射开始正时ainj较迟的情况下，与较早的情况相比，没有被吹回进气通路12而残留于燃烧室24内的燃料量较多。而且，通过算出吹回空气量Gr，并基于此来算出吹回燃料量Qr，由此，与不算出吹回空气量Gr，而是基于用于算出吹回空气量Gr的参数和喷射开始正时ainj来算出吹回燃料量Qr的情况相比，容易合适地减少工时。这是因为，在后者的情况下，输入参数为进气压力Pm、进气关闭正时IVC、转速NE以及喷射开始正时ainj这四维的数据，并且例如在制作映射数据的情况下，其数据量比本实施方式多。即，在本实施方式中，数据量为算出吹回空气量Gr的映射数据和算出喷射正时修正系数ekainj的映射数据这两个三维的映射数据的数据量，它们通常比四维的映射数据的数据量少。进而，吹回空气量Gr是与吹回燃料量Qr具有较强的正相关性的参数，所以容易预测到通过使用吹回空气量Gr可获得什么样的值来作为吹回修正量ΔQ。

(4)在一个汽缸中在一燃烧循环期间进行多次燃料喷射的情况下，基于吹回修正量ΔQ算出第1次的喷射量指令值Q*(1)。由此，能够对吹回燃料量的过量/不足合适地进行补偿。

(5)以转速NE在规定速度以下为条件，执行利用吹回修正量ΔQ进行的燃料喷射。在此，与转速NE较低的情况相比，在转速NE较高的情况下吹回燃料量较少，所以能够合适地兼顾对运算负荷的抑制和对空燃比的控制精度降低的抑制。

(6)在开始使用吹回修正量ΔQ进行的燃料喷射的情况下，通过将最初算出的吹回燃料量Qr(n)代用为最初算出吹回燃料量Qr(n)的汽缸的下一汽缸的上次的吹回燃料量Qr(n-1)，与没有代用的情况相比，能够提高下一汽缸的空燃比的控制性。

<对应关系>

上述实施方式中的事项与上述“发明内容”中所记载的事项的对应关系如下。

[1]吹回空气量算出处理对应于S14、S36的处理，操作处理对应于S16～S30的处理。另外，“吹回空气量未发生变化时的燃料量”在喷射正时修正系数ekainj的上次值与本次值一致的情况下对应于“Mc(n)·Kq·ekf(1)”。

[2]“根据燃料喷射阀的燃料喷射开始正时可变地设定”的处理对应于基于喷射正时修正系数ekainj设定修正系数Kc的处理。

[3]“下一燃烧循环以后也喷射增量或减量了的燃料”的处理对应于S26的处理。

[4]气门特性可变装置对应于进气侧VVT44。

[5]过量/不足算出处理对应于S24的处理。

[6]“使最初的燃料喷射的喷射量增量或减量的处理”对应于S28的处理中的基于吹回修正量ΔQ算出第1次的喷射量指令值Q*(1)的处理。

<其他实施方式>

此外，也可以像以下那样变更上述实施方式的各事项中的至少一个。

·“关于最大空气量算出处理”

在上述实施方式中，基于吹回空气量Gr和关闭时流入空气量Mc算出最大空气量Gm，但并非限定于此。例如也可以使用气体的状态方程式算出最大空气量Gm。即，例如，也可以使用BDC正时下的燃烧室24内的容积Vm、气体常数R、分子量M(g/mol)、缸内温度Tm，并通过以下的式子(c9)来算出。

Gm＝{(Pm·Vm)/(R·Tm)}·M·{NE/(60·2)}···(c9)

在此，能够将冷却水温度代用为缸内温度Tm。此外，也可以将上述的容积Vm设为BDC正时下的燃烧室24内的容积减去TDC时的燃烧室24内的容积而得到的值。

然而，并非必须将最大空气量Gm设为BDC正时下的空气量。例如，也可以将进气门18关闭时的流入空气量的最大值视为最大空气量Gm。详细而言，将最大值例如设为在设定各种转速NE、并且设定各种进气相位差DIN时的每个进气压力Pm下的最大值即可。另外，例如也可以将最大值设为设定各种进气相位差DIN时的每个转速和进气压力Pm下的最大值。

·“关于吹回空气量算出处理”

在上述实施方式中，使用进气关闭正时IVC作为用于算出吹回空气量Gr的输入参数中的表示确定关闭正时的进气门的气门特性的参数，但并不限定于此。例如也可以使用进气相位差DIN。另外，例如也可以是，在像在下述“关于气门特性可变装置”一栏中记载的那样将升程量设为可变的情况下，将升程量作为输入参数。

例如也可以是，在像在上述“关于最大空气量算出处理”一栏中记载的那样，不使用吹回空气量Gr地算出最大空气量Gm的情况下，将吹回空气量Gr设为最大空气量Gm与关闭时流入空气量Mc之差。

此外，在像在下述“关于气门特性可变装置”一栏中记载的那样不具备气门特性可变装置的情况下，在吹回空气量Gr的算出中不需要表示进气门特性的参数。另外，例如，在搭载于串联混合动力(series hybrid)车的内燃机等的、能够进行限制该内燃机的转速可取范围的控制等使对转速NE的依赖性变小的设定的情况下，也可以不将转速NE用于吹回空气量Gr的算出。

作为吹回空气量算出处理的输入参数，不限定于进气压力、或包括表示确定关闭正时的进气门的气门特性的参数和转速NE中的至少一方与进气压力的参数，例如也可以还包括进气温度。此外，关于进气温度，具备进气温度传感器并使用其检测值即可。

吹回空气量算出处理不限定于基于进气压力的处理。例如也可以基于节气门14的开口度TA或预测开口度TAe、进气相位差DIN以及转速NE来算出。这可以通过将以开口度TA或预测开口度TAe、进气相位差DIN以及转速NE为输入参数，并且以吹回空气量Gr为输出参数的映射数据存储于ROM64来实现。

此外，吹回空气量算出处理不限定于使用存储于ROM64的映射数据进行的处理，例如也可以是，将以输入参数为自变量并且以输出参数为因变量的函数数据存储于ROM64，使用该函数数据进行处理。

·“关于过量/不足算出处理”

并非必须算出在进气门关闭前被吹回的混合气中的燃料量Qr。例如，在仅从气口喷射阀16喷射燃料且在进气门18打开前完成燃料喷射的情况下等、将上述喷射正时修正系数ekainj视为“1”的情况下，也可以像以下那样。即，也可以基于上述(c7)，将本次的吹回空气量Gr(n)与上次的吹回空气量Gr(n-1)之差乘以换算系数Kq而得到的值设为吹回修正量ΔQ。这不仅是不算出吹回燃料量Qr地算出吹回修正量ΔQ的例子，也是不算出最大空气量Gm、第1燃料量Q1、第2燃料量Q2地算出吹回修正量ΔQ的例子。

·“关于进气压力的取得方法”

算出吹回空气量Gr等所利用的进气压力并不限定于根据图2所例示的模型(空气模型)预测出的值。例如也可以是，根据加速器操作量ACCP设定关闭时流入空气量Mc的目标值即目标流入空气量，根据目标流入空气量并基于上述空气模型的逆模型(逆空气模型)算出目标开口度TA*，使用在逆空气模型中算出的进气压力即进气压力Pm的目标值。但是，在该情况下，考虑到响应延迟而优选将进气压力Pm的目标值设为进行低通滤波处理后得到的值。另外，例如也可以具备进气压力传感器并使用其检测值。在该情况下，也可以使用对检测值实施低通滤波处理后得到的值，由此，能够使用抑制了脉动成分的值。

·“关于燃烧的混合气中的空气量”

在上述实施方式中，在一个汽缸中在一燃烧循环中进行一次对作为燃烧的混合气中的空气量的关闭时流入空气量Mc的计算，但并不限定于此。例如也可以是，在一个汽缸中，以比“720℃A”短的周期逐次算出关闭时流入空气量Mc。在该情况下，例如也可以是，在一燃烧循环中在一个汽缸中执行多次燃料喷射的情况下，在第1次燃料喷射和第2次燃料喷射中使用在彼此不同的正时下算出的关闭时流入空气量Mc来算出喷射量。

燃烧的混合气中的空气量不限定于使用空气模型算出的空气量。例如在像在上述“关于进气压力的取得方法”一栏中记载的那样使用逆空气模型的情况下，也可以将燃烧的混合气中的空气量设为目标流入空气量。另外，例如也可以是，在具备进气压力传感器的构成中，使用将其检测值、转速NE以及进气相位差DIN作为输入参数，并且将燃烧的混合气中的空气量作为输出参数的映射数据或函数数据来算出燃烧的混合气中的空气量。

·“关于喷射正时修正系数”

在上述实施方式中，在使用缸内喷射阀26的情况下设定与“1”不同的喷射正时修正系数ekainj，但并不限定于此。例如，即使在使用气口喷射阀16的情况下，当其喷射正时与进气门18的打开正时重叠等时，也可以设定与“1”不同的喷射正时修正系数ekainj。但是，在该情况下，喷射正时越迟，则将喷射正时修正系数ekainj的值设定得越大于“1”。

·“关于操作处理”

在上述实施方式中，将基于吹回修正量ΔQ的修正对象设为最初的燃料喷射，但并不限定于此。例如，在最初的燃料喷射和第2次以后的燃料喷射中喷射正时修正系数ekainj为比零大的同一值的情况下，也可以将第2次以后的燃料喷射作为修正对象。

基于本次的吹回空气量Gr(n)与上次的吹回空气量Gr(n-1)之差的值算出吹回修正量ΔQ(n)的处理，并不限定于在上述“关于过量/不足算出处理”一栏中记载的处理。例如也可以是，在仅使用缸内喷射阀26的情况下，将以上述差、缸内喷射阀26的喷射开始正时ainj的上次值以及本次值为输入参数，并且以吹回修正量ΔQ为输出参数的映射数据存储于ROM64，由CPU62执行利用该映射数据进行的映射运算。在此，在映射数据中，将在“Gr(n)-Gr(n-1)”较大的情况下的吹回修正量ΔQ设定为比“Gr(n)-Gr(n-1)”较小的情况下的吹回修正量ΔQ大的值。另外，在映射数据中，当缸内喷射阀26的喷射开始正时ainj的上次值与本次值一致时，与缸内喷射阀26的喷射开始正时ainj较迟的情况相比，将缸内喷射阀26的喷射开始正时ainj较早的情况下的吹回修正量ΔQ的绝对值设为较大的值。此外，在利用气口喷射阀16的情况下，也可以在输入参数中还包括喷射开始正时ainj的上次值和本次值、或者将气口喷射阀16的喷射开始正时ainj设为输入参数来替代缸内喷射阀26的喷射开始正时ainj等。

作为以吹回空气量Gr增加为条件而喷射相对于吹回空气量Gr不发生变化的情况下的燃料量增量了的喷射量、以吹回空气量Gr减少为条件而喷射相对于吹回空气量Gr不发生变化的情况下的燃料量减量了的喷射量的处理，并不限定于使用根据吹回修正量ΔQ进行修正后得到的喷射量指令值Q*的处理。例如，也可以以吹回空气量Gr增加为条件对根据未进行基于吹回修正量ΔQ的修正的喷射量指令值Q*算出的喷射时间进行延长修正，以吹回空气量Gr减少为条件对根据未进行基于吹回修正量ΔQ的修正的喷射量指令值Q*算出的喷射时间进行缩短修正。

在上述实施方式中，虽然在使用吹回修正量ΔQ进行的修正处理的执行条件中设定有上述的条件(con1)，但并不限定于此。

·“关于增量或减量的燃料量”

在上述实施方式中，将与燃烧的混合气中的空气量相应的燃料量、即燃烧的混合气中的空气量乘以换算系数Kq和喷射比例ekf而得到的值设为进行基于吹回修正量ΔQ的增量或减量的燃料量，但并不限定于此。例如，在所喷射出的燃料的一部分在喷射了燃料的燃烧循环中处于附着于进气通路12和/或汽缸20的内壁面的状态的情况下，也可以是对以该附着为起因的不足的部分进行补偿的增加修正量和与燃烧的混合气中的空气量相应的燃料量相加而得到的值。另外，也可以是通过用于将空燃比A/F控制为目标值的反馈控制的操作量对与燃烧的混合气中的空气量相应的燃料量进行修正而得到的值。

·“关于空气模型”

并非必须将实际的开口度TA控制为延迟开口度TAr。在没有控制为延迟开口度TAr的情况下，例如像以下那样预测预定期间后的关闭时流入空气量Mc即可。即，首先，在目标开口度TA*增加的情况下，使用当前的开口度TA和预先确定的预定量ΔTA将预定时间ΔT后的开口度的预测值TAf设为“TA+ΔTA”，在目标开口度TA*减少的情况下，将预定时间ΔT后的开口度的预测值TAf设为“TA-ΔTA”。并且，当基于此来预测预定时间ΔT后的进气压力Pm时，接着，同样地将“2ΔT”后的开口度的预测值设为相对于开口度TA变化了“2·ΔTA”后的值来预测“2ΔT”后的进气压力。通过反复进行N(>2)次这样的处理来预测“N·ΔT”后的进气压力。

在上述实施方式中，虽然使用进气相位差DIN作为进气门模型M26、M38、M34的输入参数，但不限定于此。例如也可以使用目标进气相位差DIN*，另外，例如也可以使用对目标进气相位差DIN*进行低通滤波处理后得到的值。

在图2的处理中，也可以不使用修正量ΔPm，而是使用进气压力Pm1来算出关闭时流入空气量Mc。

另外，例如在像在下述“其他”一栏中记载的那样内燃机10不具备节气门14的情况下，使用吸入空气量AFM来替代上述节气门流量mt1、mt2即可。

·“关于控制装置”

并非限定于具备CPU62和ROM64并执行软件处理的构成。例如也可以具备对在上述实施方式中执行的软件处理中的至少一部分进行处理的专用的硬件电路(例如ASIC等)。即，控制装置是以下(a)～(c)中的任一构成即可。(a)具备根据程序执行上述处理中的所有处理的处理装置、和存储程序的ROM等程序存储装置。(b)具备根据程序执行上述处理的一部分的处理装置、程序存储装置以及执行剩余的处理的专用的硬件电路。(c)具备执行上述处理中的所有处理的专用的硬件电路。在此，具备处理装置和程序存储装置的软件处理电路、专用的硬件电路也可以是多个。即，上述处理由具备一个或多个软件处理电路和一个或多个专用的硬件电路中的至少一方的处理电路(processing circuitry)执行即可。程序存储装置即计算机可读介质包括能够利用通用或专用的计算机进行访问的所有的可利用介质。

·“关于气门特性可变装置”

气门特性可变装置不限定于使相对于进气门18的打开期间和旋转角度的变化的升程量的变化保持恒定并且使打开正时发生变化的进气侧VVT44。例如，也可以是使进气门的最大升程量发生变化的构成。在该情况下，例如可以是通过最大升程量的变化使关闭正时延迟，从而使吹回空气量增加、通过最大升程量的变化使关闭正时提前，从而使吹回空气量减少的设定，所以基于吹回空气量Gr使喷射量增量或减量是有效的。

然而，并非必须具备气门特性可变装置。即使在不具备所述气门特性可变装置的情况下，当进气门18的关闭正时在下止点正时之后时，也例如能够通过节气门14的开口度的增加来使进气门18的关闭时的缸内流入空气量增加。并且在该情况下，吹回空气量也增加，所以基于吹回空气量Gr使喷射量增量或减量是有效的。

·“其他”

内燃机10并非必须具备节气门14。内燃机10并非必须具备气口喷射阀16和缸内喷射阀26双方，也可以具备其中任一方。例如也可以根据负荷率对关闭时流入空气量Mc、Mc1～Mc3进行量化，并将上述负荷率KL设为关闭时流入空气量Mc3。

Claims (12)

1.一种内燃机的控制装置，所述内燃机具备：

为了向燃烧室内供给燃料而喷射燃料的燃料喷射阀；

进气通路，其连接于所述燃烧室；以及

进气门，其对所述进气通路进行开闭，

所述内燃机被构成为允许所述进气门的关闭正时比下止点正时延迟，

所述控制装置具备处理电路，

所述处理电路被构成为执行如下处理：

算出吹回空气量的算出处理，所述吹回空气量是流入到所述燃烧室的空气中的在所述进气门关闭前被吹回所述进气通路的空气的量；

算出吹回燃料量的算出处理，针对基于在一燃烧循环中流入所述燃烧室的空气量的最大值即最大空气量算出的第1燃料量，乘以将所述吹回空气量除以所述最大空气量而得到的值，从而算出所述吹回燃料量；

算出吹回修正量的算出处理，基于所述第1燃料量、基于所述进气门关闭时的关闭时流入空气量算出的第2燃料量、以及上次的燃烧循环中的所述吹回燃料量，算出所述吹回修正量；以及

以使得喷射利用所述吹回修正量对所述第2燃料量进行修正而得到的量的燃料的方式对所述燃料喷射阀进行操作，以将在所述燃烧室内燃烧的混合气的空燃比控制为目标值的操作处理，

所述操作处理包括：

以所述吹回空气量增加为条件，由所述燃料喷射阀喷射相对于在所述吹回空气量未发生变化的情况下所喷射的稳定燃料量增量了的燃料；和

以所述吹回空气量减少为条件，从所述燃料喷射阀喷射相对于所述稳定燃料量减量了的燃料。

2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，

所述操作处理包括：根据所述燃料喷射阀的燃料喷射开始正时可变地设定相对于所述稳定燃料量应该增量的燃料量和相对于所述稳定燃料量应该减量的燃料量。

3.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，

所述操作处理包括：

以所述吹回空气量增加为条件，在所述吹回空气量增加了的燃烧循环和其以后的燃烧循环中，使所述燃料喷射阀喷射相对于所述稳定燃料量增量了的燃料；和

以所述吹回空气量减少为条件，在所述吹回空气量减少了的燃烧循环和其以后的燃烧循环中，使所述燃料喷射阀喷射相对于所述稳定燃料量减量了的燃料。

4.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置，

所述操作处理包括：

以所述吹回空气量增加为条件，在所述吹回空气量增加了的燃烧循环和其以后的燃烧循环中，使所述燃料喷射阀喷射相对于所述稳定燃料量增量了的燃料；和

以所述吹回空气量减少为条件，在所述吹回空气量减少了的燃烧循环和其以后的燃烧循环中，使所述燃料喷射阀喷射相对于所述稳定燃料量减量了的燃料。

5.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，

所述内燃机具备可变地设定所述进气门的关闭正时的气门特性可变装置，

所述算出处理包括基于表示确定所述关闭正时的所述进气门的气门特性的参数和进气压力来算出所述吹回空气量的处理，

所述关闭正时越延迟则所算出的所述吹回空气量越多，并且所述进气压力越高则所算出的所述吹回空气量越多。

6.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置，

所述内燃机具备可变地设定所述进气门的关闭正时的气门特性可变装置，

所述算出处理包括基于表示确定所述关闭正时的所述进气门的气门特性的参数和进气压力来算出所述吹回空气量的处理，

所述关闭正时越延迟则所算出的所述吹回空气量越多，并且所述进气压力越高则所算出的所述吹回空气量越多。

7.根据权利要求3所述的内燃机的控制装置，

所述内燃机具备可变地设定所述进气门的关闭正时的气门特性可变装置，

所述算出处理包括基于表示确定所述关闭正时的所述进气门的气门特性的参数和进气压力来算出所述吹回空气量的处理，

所述关闭正时越延迟则所算出的所述吹回空气量越多，并且所述进气压力越高则所算出的所述吹回空气量越多。

8.根据权利要求4所述的内燃机的控制装置，

所述内燃机具备可变地设定所述进气门的关闭正时的气门特性可变装置，

所述算出处理包括基于表示确定所述关闭正时的所述进气门的气门特性的参数和进气压力来算出所述吹回空气量的处理，

所述关闭正时越延迟则所算出的所述吹回空气量越多，并且所述进气压力越高则所算出的所述吹回空气量越多。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的内燃机的控制装置，

所述操作处理包括：

算出从在所述进气门关闭之前被吹回所述进气通路的混合气中的燃料量减去上次被吹回的混合气中的燃料量而得到的差；

在所述差为正的情况下，对所述燃料喷射阀进行操作以使得所述燃料喷射阀喷射相对于所述差为零的情况下的燃料量增量了的燃料；以及

在所述差为负的情况下，对所述燃料喷射阀进行操作以使得所述燃料喷射阀喷射相对于所述差为零的情况下的燃料量减量了的燃料。

10.根据权利要求9所述的内燃机的控制装置，

所述操作处理包括：

为了将在所述燃烧室内燃烧的混合气的空燃比控制为所述目标值，对所述燃料喷射阀进行操作以使得在一次燃烧循环中进行多次燃料喷射；和

使所述多次燃料喷射中的最初的燃料喷射的喷射量相对于所述差为零的情况下的燃料量增量或减量。

11.根据权利要求10所述的内燃机的控制装置，

所述燃料喷射阀包括向所述燃烧室喷射燃料的缸内喷射阀，

所述处理电路被构成为使所述缸内喷射阀进行所述多次燃料喷射中的最后的燃料喷射。

12.一种内燃机的控制方法，

所述内燃机具备：

为了向燃烧室内供给燃料而喷射燃料的燃料喷射阀；

进气通路，其连接于所述燃烧室；以及

进气门，其对所述进气通路进行开闭，

所述内燃机被构成为允许所述进气门的关闭正时比下止点正时延迟，

所述控制方法包括：

算出吹回空气量，所述吹回空气量是流入到所述燃烧室的空气中的在所述进气门关闭前被吹回所述进气通路的空气的量；

算出吹回燃料量，针对基于在一燃烧循环中流入所述燃烧室的空气量的最大值即最大空气量算出的第1燃料量，乘以将所述吹回空气量除以所述最大空气量而得到的值，从而算出所述吹回燃料量；

算出吹回修正量，基于所述第1燃料量、基于所述进气门关闭时的关闭时流入空气量算出的第2燃料量、以及上次的燃烧循环中的所述吹回燃料量，算出所述吹回修正量；以及

以使得喷射利用所述吹回修正量对所述第2燃料量进行修正而得到的量的燃料的方式对所述燃料喷射阀进行操作，以将在所述燃烧室内燃烧的混合气的空燃比控制为目标值，

对所述燃料喷射阀进行操作包括：

以所述吹回空气量增加为条件，由所述燃料喷射阀喷射相对于在所述吹回空气量未发生变化的情况下所喷射的稳定燃料量增量了的燃料；和

以所述吹回空气量减少为条件，从所述燃料喷射阀喷射相对于所述稳定燃料量减量了的燃料。

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