JP2001289096A

JP2001289096A - 内燃機関の燃料噴射制御装置

Info

Publication number: JP2001289096A
Application number: JP2000103483A
Authority: JP
Inventors: Masaru Ogawa; 賢小川; Isao Komoriya; 勲小森谷
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2000-04-05
Filing date: 2000-04-05
Publication date: 2001-10-19

Abstract

(57)【要約】【課題】燃料圧および燃料の付着状態を反映させなが
ら、燃料噴射時間を適切に決定することができ、それに
より実際の燃料噴射量を精度よく制御することができる
筒内噴射式の内燃機関の燃料噴射制御装置を提供する。【解決手段】気筒内への燃料噴射量を最終燃料噴射時
間Ｔｏｕｔにより制御する筒内噴射式の内燃機関３の燃
料噴射制御装置１は、ＥＣＵ２を備える。ＥＣＵ２は、
運転状態に応じて、付着燃料量相当値ＴＷＰを決定し
（ステップ１００）、運転状態に応じて、要求燃料噴射
時間Ｔｃｙｌを決定し（ステップ１４）、付着燃料量相
当値ＴＷＰに応じて要求燃料噴射時間Ｔｃｙｌを補正し
（ステップ１５）、燃料圧ＰＦと筒内圧ＰＣＹＬとの相
対的な燃料圧である差圧ΔＰＦに応じて、補正した要求
燃料噴射時間（Ｔｃｙｌ−Ｂｅ・ＴＷＰ）を補正するこ
とにより、最終燃料噴射時間Ｔｏｕｔを決定する（ステ
ップ１５）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料を気筒内に直
接噴射する筒内噴射式の内燃機関において、気筒内への
燃料噴射量を燃料噴射時間により制御する内燃機関の燃
料噴射制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の燃料噴射制御装置とし
て、例えば特開平７−１６６９２２号公報に記載された
ものが知られている。この燃料噴射制御装置では、以下
に述べるようにして、燃焼室に噴射された燃料の挙動を
表す燃料挙動パラメータおよび燃料噴射量Ｆｉが求めら
れる。すなわち、燃焼室付着率αｃを、エンジン温度Ｔ
Ｅとエンジン回転数ＮＥに基づき、マップを検索するこ
とで求める。また、シリンダ付着率αｄを、エンジン温
度ＴＥおよびエンジン水温ＴＷから求めるとともに、気
相燃料率βｃを燃焼室付着率αｃおよびシリンダ付着率
αｄから求める。

【０００３】さらに、燃料蒸発率γｃをエンジン温度Ｔ
Ｅとエンジン回転数ＮＥに基づき、マップを検索するこ
とで求めるとともに、この燃料蒸発率γｃから排気持ち
去り率γｅを求める。また、気相燃料残留率βｋを、エ
ンジン温度ＴＥおよびエンジン回転数ＮＥに基づき、マ
ップを検索することで求める。そして、エンジン回転数
ＮＥおよび吸入空気量Ｑから燃焼室気相燃料量Ｆｃの今
回値を算出した後、この今回値、上記各燃料挙動パラメ
ータおよび燃焼室付着燃料量Ｍｃの前回値から、燃料噴
射量Ｆｉを算出する。さらに、この燃料噴射量Ｆｉから
燃料噴射弁の燃料噴射時間Ｔｏｕｔを算出する。

【０００４】また、筒内噴射式エンジンにおいて、アイ
ドル運転などの極低負荷時に、燃料を圧縮行程中に噴射
するとともに、混合気の空燃比を理論空燃比よりも極リ
ーンにすることにより、成層燃焼を行うものが知られて
いる。この種のエンジンでは、燃料噴射が圧縮行程中に
行われるため、燃料が燃料ポンプで昇圧された状態で燃
料噴射弁に供給されることで、燃料圧は、燃料噴射を吸
気行程で行う場合と比べて極めて高圧になる。また、燃
料噴射弁による燃料噴射の直後において、燃料噴射弁内
の燃料の圧力が一旦、低下し、その後、所定圧に復帰す
るという変化特性があるため、実際の燃料圧の変動量が
大きくなりやすい。また、燃料ポンプの吐出圧の変動の
影響によっても実際の燃料圧が変動しやすい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の燃料噴
射制御装置では、燃料噴射時間Ｔｏｕｔの算出におい
て、エンジン温度ＴＥ、エンジン回転数ＮＥ、エンジン
水温ＴＷおよび吸入空気量Ｑをパラメータとしている。
一方、燃料噴射時間Ｔｏｕｔが一定であっても燃料圧が
変化すると、気筒内に実際に噴射される燃料噴射量が、
目標値に対してずれてしまう。特に、上記成層燃焼を行
う筒内噴射式エンジンの場合には、燃料圧の変動が大き
いことによって、実際の燃料噴射量のずれ（誤差）が大
きくなりやすい。その結果、燃料噴射量の制御を精度よ
く行うことができず、それにより、例えば、空燃比のフ
ィードバック制御を行う場合に、燃料噴射量を所望の空
燃比に対して適切に算出することができず、空燃比制御
の収束性が悪化する。

【０００６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、燃料圧および燃料の付着状態を反映させな
がら、燃料噴射時間を適切に決定することができ、それ
により実際の燃料噴射量を精度よく制御することができ
る筒内噴射式の内燃機関の燃料噴射制御装置を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、燃料を気筒内に直接噴射す
る筒内噴射式の内燃機関３において、気筒内への燃料噴
射量を燃料噴射時間（例えば実施形態における（以下、
この項において同じ）最終燃料噴射時間Ｔｏｕｔ）によ
り制御する内燃機関３の燃料噴射制御装置１であって、
内燃機関３の運転状態（アクセル開度ＡＰ、エンジン回
転数ＮＥ、大気圧ＰＡ、吸気管内絶対圧ＰＢＡ、吸気温
ＴＡ、エンジン水温ＴＷ）を検出する運転状態検出手段
（ＥＣＵ２、クランク角センサ２１、水温センサ２２、
吸気管内絶対圧センサ２３、吸気温センサ２４、大気圧
センサ２７、アクセル開度センサ２９）と、検出された
運転状態に応じて、要求燃料量（要求燃料噴射時間Ｔｃ
ｙｌ）を決定する要求燃料量決定手段（ＥＣＵ２、ステ
ップ１４）と、検出された運転状態に応じて、燃焼室３
ｃ内における付着燃料量（付着燃料量相当値ＴＷＰ）を
決定する付着燃料量決定手段（ＥＣＵ２、ステップ１０
０）と、決定された付着燃料量（付着燃料量相当値ＴＷ
Ｐ）に応じて、要求燃料量（要求燃料噴射時間Ｔｃｙ
ｌ）を補正する要求燃料量補正手段（ＥＣＵ２、ステッ
プ１５）と、気筒内に噴射される燃料の燃料圧（燃料圧
ＰＦと筒内圧ＰＣＹＬとの相対的な燃料圧である差圧Δ
ＰＦ）を検出する燃料圧検出手段（ＥＣＵ２、燃料圧セ
ンサ２０）と、検出された燃料圧に応じて、補正された
要求燃料量（Ｔｃｙｌ−Ｂｅ・ＴＷＰ）を補正すること
により、燃料噴射時間（最終燃料噴射時間Ｔｏｕｔ）を
決定する燃料噴射時間決定手段（ＥＣＵ２、ステップ１
５）と、を備えることを特徴とする。

【０００８】この内燃機関の燃料噴射制御装置によれ
ば、内燃機関の運転状態に応じて、要求燃料量および付
着燃料量がそれぞれ決定されるとともに、付着燃料量に
応じて、要求燃料量が補正される。そして、補正された
要求燃料量が、燃料圧に応じて、補正されることによ
り、燃料噴射時間が決定される。このように、付着燃料
量に応じて補正した要求燃料量を、燃料圧に応じて補正
することにより、燃料噴射時間が決定されるので、燃料
圧および燃料の付着状態を反映させながら燃料噴射時間
を適切に決定することができる。これにより、気筒内に
実際に噴射される燃料噴射量を精度よく制御することが
できる。その結果、例えば空燃比のフィードバック制御
を行う場合に、その収束性を向上させることができ、そ
れにより、排気ガス特性を向上させることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の一実施形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置につ
いて説明する。図１は、本実施形態の燃料噴射制御装置
およびこれを適用した内燃機関の概略構成を示してい
る。同図に示すように、燃料噴射制御装置１はＥＣＵ２
（運転状態検出手段、要求燃料量決定手段、付着燃料量
決定手段、要求燃料量補正手段、燃料圧検出手段、燃料
噴射時間決定手段）を備えており、このＥＣＵ２は、後
述するように、内燃機関３（以下「エンジン３」とい
う）の燃料噴射制御および点火時期制御などを行う。

【００１０】エンジン３は、車両用の直列４気筒（１つ
のみ図示）タイプのガソリンエンジンであり、各気筒の
ピストン３ａとシリンダヘッド３ｂとの間に燃焼室３ｃ
が形成されている。ピストン３ａの上面の中央部には、
凹部３ｄが形成されている。また、シリンダヘッド３ｂ
には、燃焼室３ｃに臨むように燃料噴射弁４（以下「イ
ンジェクタ４」という）および点火プラグ５が取り付け
られており、燃料は燃焼室３ｃ内に直接噴射される。す
なわちエンジン３は、筒内噴射式のものである。

【００１１】インジェクタ４は、燃焼室３ｃの天壁中央
部に配置されており、燃料パイプ４ａを介して高圧ポン
プ４ｂに接続されている。燃料は、図示しない燃料タン
クからこの高圧ポンプ４ｂで高圧に昇圧された後、レギ
ュレータ（図示せず）で調圧された状態でインジェクタ
４に供給される。燃料は、インジェクタ４からピストン
３ａの凹部３ｄ側に向かって噴射されるとともに、凹部
３ｄを含むピストン３ａの上面に衝突して燃料噴流を形
成する。特に、後述する成層燃焼のときには、インジェ
クタ４が噴射した燃料の大部分は、凹部３ｄに衝突して
燃料噴流を形成する。

【００１２】一方、燃料パイプ４ａのインジェクタ４付
近の部分には、燃料圧センサ２０が取り付けられてい
る。この燃料圧センサ２０（燃料圧検出手段）は、イン
ジェクタ４が噴射する燃料の燃料圧ＰＦを検出して、そ
の検出信号をＥＣＵ２に送る。また、インジェクタ４
は、ＥＣＵ２に接続されており、後述するように、ＥＣ
Ｕ２からの駆動信号により、その開弁時間である最終燃
料噴射時間Ｔｏｕｔと、燃料噴射時期θｉｎｊ（開弁タ
イミングおよび閉弁タイミング）とが制御される。

【００１３】また、上記点火プラグ５もＥＣＵ２に接続
されており、ＥＣＵ２から点火時期θｉｇに応じたタイ
ミングで高電圧が加えられることにより放電し、それに
より燃焼室３ｃ内の混合気を燃焼させる。

【００１４】さらに、各気筒の吸気弁６および排気弁７
を開閉駆動する吸気カム６ａおよび排気カム７ａの各々
は、低速カムと、低速カムよりも高いカムノーズを有す
る高速カムとで構成されている。また、エンジン３に
は、バルブタイミング切換機構８（以下「ＶＴＥＣ８」
という）と、このＶＴＥＣ８への油圧の供給および供給
停止を制御する油圧制御弁８ａとが設けられている。

【００１５】ＶＴＥＣ８は、各気筒の吸気カム６ａ（ま
たは排気カム７ａ）を低速カムと高速カムの間で切り換
えることにより、吸気弁６（または排気弁７）の動作時
のバルブタイミングを低速バルブタイミング（以下「Ｌ
Ｏ．ＶＴ」という）と高速バルブタイミング（以下「Ｈ
Ｉ．ＶＴ」という）との間で切り換える。また、ＶＴＥ
Ｃ８は、ＥＣＵ２の制御により、油圧制御弁８ａを介し
て油圧が供給されているときにバルブタイミングをＨ
Ｉ．ＶＴとし、油圧が供給されていないときにＬＯ．Ｖ
Ｔとする。

【００１６】また、バルブタイミングは、後述する均一
燃焼のうちのリーン燃焼および成層燃焼のときにはＬ
Ｏ．ＶＴとされ、後述する均一燃焼のうちのストイキ燃
焼およびリッチ燃焼のときには、ＬＯ．ＶＴまたはＨ
Ｉ．ＶＴに切り換えられる。このＨＩ．ＶＴのときに
は、吸気弁６（または排気弁７）の開弁および閉弁タイ
ミングが、ＬＯ．ＶＴのときよりも早くなるとともに、
バルブリフト量も大きくなる。

【００１７】一方、エンジン３のクランクシャフト３ｅ
には、マグネットロータ２１ａが取り付けられている。
このマグネットロータ２１ａは、ＭＲＥピックアップ２
１ｂとともに、クランク角センサ２１を構成している。
クランク角センサ２１（運転状態検出手段）は、クラン
クシャフト３ｅの回転に伴い、いすれもパルス信号であ
るＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号を出力する。

【００１８】ＣＲＫ信号は、所定のクランク角（例えば
３０゜）ごとに１パルスが出力される。ＥＣＵ２は、こ
のＣＲＫ信号に基づき、エンジン３の運転状態を表すパ
ラメータとしてのエンジン回転数ＮＥを求める。ＴＤＣ
信号は、各気筒のピストン３ａが吸入行程開始時のＴＤ
Ｃ（上死点）付近の所定クランク角度位置にあることを
表す信号であり、４気筒タイプの本例では、クランク角
１８０゜ごとに１パルスが出力される。また、エンジン
３には、図示しない気筒判別センサが設けられており、
この気筒判別センサは、気筒を判別するためのパルス信
号である気筒判別信号をＥＣＵ２に送る。ＥＣＵ２は、
これらの気筒判別信号、ＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号に
よって、気筒ごとにどの行程のどのクランク角度位置に
あるかを判別するようになっている。

【００１９】また、エンジン３の本体には、水温センサ
２２が取り付けられている。水温センサ２２（運転状態
検出手段）は、サーミスタで構成されており、エンジン
３の本体内を循環する冷却水の温度であるエンジン水温
ＴＷ（運転状態を表すパラメータ）を検出して、その検
出信号をＥＣＵ２に送る。

【００２０】一方、エンジン３の吸気管９のスロットル
バルブ９ａよりも下流側には、吸気管内絶対圧センサ２
３が配置されている。この吸気管内絶対圧センサ２３
（運転状態検出手段）は、半導体圧力センサなどで構成
されており、吸気管９内の絶対圧である吸気管内絶対圧
ＰＢＡ（運転状態を表すパラメータ）を検出して、その
検出信号をＥＣＵ２に送る。さらに、吸気管９には、吸
気温センサ２４が取り付けられている。吸気温センサ２
４（運転状態検出手段）は、サーミスタで構成されてお
り、吸気管９内の吸気温ＴＡ（運転状態を表すパラメー
タ）を検出して、その検出信号をＥＣＵ２に送る。

【００２１】また、エンジン３は、吸気管９と排気管１
０に接続されたＥＧＲ管１１を備えている。このＥＧＲ
管１１は、エンジン３の排気ガスを吸気側に再循環し、
前記燃焼室３ｃ内の燃焼温度を下げることによって排気
ガス中のＮＯｘを低減させるＥＧＲを実行するためのも
のであり、吸気管９のスロットルバルブ９ａよりも下流
側と、排気管１０の図示しない触媒装置よりも上流側と
に接続されている。

【００２２】ＥＧＲ管１１には、ＥＧＲ制御弁１２が取
り付けられている。ＥＧＲ制御弁１２は、リニア電磁弁
であり、ＥＣＵ２からの駆動信号に応じてそのバルブリ
フト量がリニアに変化し、これによってＥＧＲ管１１を
開閉する。ＥＧＲ制御弁１２には、バルブリフトセンサ
２５が取り付けられている。バルブリフトセンサ２５
は、ＥＧＲ制御弁１２の実際のバルブリフト量ＬＡＣＴ
を検出して、その検出信号をＥＣＵ２に送る。

【００２３】ＥＣＵ２は、エンジン３の運転状態に応じ
てＥＧＲ制御弁１２の目標バルブリフト量ＬＣＭＤを算
出するとともに、実際のバルブリフト量ＬＡＣＴが目標
バルブリフト量ＬＣＭＤになるように制御することによ
り、ＥＧＲ率を制御する。

【００２４】また、排気管１０の触媒装置よりも上流側
には、ＬＡＦセンサ２６が配置されている。ＬＡＦセン
サ２６は、ジルコニアおよび白金電極などで構成され、
理論空燃比よりもリッチなリッチ領域から極リーン領域
までの広範囲な空燃比Ａ／Ｆの領域において排気ガス中
の酸素濃度をリニアに検出し、その酸素濃度に比例する
検出信号をＥＣＵ２に送る。

【００２５】さらに、エンジン３には、大気圧センサ２
７が取り付けられている。大気圧センサ２７（運転状態
検出手段）は、半導体圧力センサなどで構成されてお
り、運転状態を表すパラメータとしての大気圧ＰＡを検
出して、その検出信号をＥＣＵ２に送る。さらに、ＥＣ
Ｕ２には、バッテリ電圧センサ２８が接続されており、
バッテリ電圧センサ２８は、図示しないバッテリの電圧
値ＶＢを検出して、その検出信号をＥＣＵ２に送る。ま
た、エンジン３を搭載した車両には、アクセルペダルセ
ンサ２９が取り付けられている。このアクセルペダルセ
ンサ２９（運転状態検出手段）は、運転状態を表すパラ
メータとしてのアクセルペダル（図示せず）の操作量Ａ
Ｐ（以下「アクセル開度ＡＰ」という）を検出して、そ
の検出信号をＥＣＵ２に送る。

【００２６】一方、ＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯ
Ｍおよび入出力インターフェースなどからなるマイクロ
コンピュータ（いずれも図示せず）で構成されている。
前述したセンサ２０〜２９の検出信号はそれぞれ、ＥＣ
Ｕ２に入力され、入力インターフェースでＡ／Ｄ変換や
整形がなされた後、ＣＰＵに入力される。ＣＰＵは、こ
れらの入力信号に応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログ
ラムおよびＲＡＭに記憶された後述する各フラグ値およ
び演算値などに基づいて各種の演算処理を実行する。

【００２７】具体的には、インジェクタ４の最終燃料噴
射時間Ｔｏｕｔおよび燃料噴射時期θｉｎｊを制御する
ことにより、後述するように、空燃比制御処理を含む燃
料噴射制御処理を実行する。さらに、この燃料噴射制御
に加えて点火プラグ５の点火時期θｉｇを制御すること
で、エンジン３の燃焼状態を、アイドル運転時などの極
低負荷運転時には成層燃焼状態に、極低負荷運転時以外
の運転時には均一燃焼状態にそれぞれ切り換える。この
成層燃焼状態では、後述するように求められる圧縮行程
中の燃料噴射時期θｉｎｊで、燃料をインジェクタ４か
ら圧縮行程中に燃焼室３ｃ内に噴射し、混合気を点火プ
ラグ５の付近に偏在させながら、理論空燃比よりも極リ
ーンな空燃比Ａ／Ｆ（例えば２７〜６０）で、成層燃焼
が行われる。また、均一燃焼状態では、後述するように
求められる燃料噴射時期θｉｎｊで、燃料を吸気行程中
に燃焼室３ｃ内に噴射し、混合気を燃焼室３ｃ内に均一
に分散させながら、成層燃焼状態よりもリッチな空燃比
Ａ／Ｆ（例えば１２〜２７）で、均一燃焼が行われる。

【００２８】以下、ＥＣＵ２が実行する空燃比制御処理
を含む燃料噴射制御処理について、図２〜図１６を参照
しながら説明する。図２は、この制御処理のメインルー
チンを示しており、本処理は、ＴＤＣ信号の入力に同期
して割り込み実行される。後述するように、この処理で
は、各種の補正係数を算出する（ステップ２〜１３）と
ともに、これらの補正係数を用いて要求燃料噴射時間Ｔ
ｃｙｌ、最終燃料噴射時間Ｔｏｕｔおよび燃料噴射時期
θｉｎｊを算出するものである（ステップ１４〜１
６）。

【００２９】まず、ステップ１（図ではＳ１と略す。以
下同様）で、Ｔｉｍａｐ算出処理を実行する。この処理
では、エンジン回転数ＮＥおよび吸気管内絶対圧ＰＢＡ
に基づき、図示しない３次元マップ（以下「マップ」と
いう）を検索することにより、基本燃料噴射時間Ｔｉｍ
ａｐを求める。

【００３０】次に、ステップ２に進み、ＫＴＡ算出処理
を実行する。この処理では、吸気温ＴＡに基づき、図示
しないテーブルを検索することにより、吸気温補正係数
ＫＴＡを求める。

【００３１】次いで、ステップ３に進み、ＫＰＡ算出処
理を実行する。この処理では、大気圧ＰＡに基づき、図
示しないテーブルを検索することにより、大気圧補正係
数ＫＰＡを求める。

【００３２】次に、ステップ４に進み、ＫＴＷ算出処理
を実行する。この処理では、エンジン水温ＴＷおよび吸
気管内絶対圧ＰＢＡに基づき、図示しないマップを検索
することにより、水温補正係数ＫＴＷを求める。

【００３３】次いで、ステップ５に進み、ＫＢＳ算出処
理を実行する。この処理では、まず、エンジン回転数Ｎ
Ｅおよびアクセル開度ＡＰに基づき、図示しないマップ
を検索することにより、要求トルクＰＭＥを求める。こ
の後、エンジン回転数ＮＥと要求トルクＰＭＥに基づ
き、図示しないマップを検索することにより、基本目標
空燃比係数ＫＢＳを求める。

【００３４】次に、ステップ６に進み、ステップ５で求
めた基本目標空燃比係数ＫＢＳに、ステップ４で求めた
水温補正係数ＫＴＷを乗算することにより、最終目標空
燃比係数ＫＣＭＤを算出する。すなわち、基本目標空燃
比係数ＫＢＳをエンジン水温ＴＷおよび吸気管内絶対圧
ＰＢＡに応じて補正することにより、最終目標空燃比係
数ＫＣＭＤを算出する。これらの基本目標空燃比係数Ｋ
ＢＳおよび最終目標空燃比係数ＫＣＭＤは、空燃比Ａ／
Ｆの逆数に比例する当量比として表される。

【００３５】次いで、ステップ７に進み、ＫＥＴＣ算出
処理を実行する。この処理では、ステップ６で求めた最
終目標空燃比係数ＫＣＭＤに基づき、図示しないテーブ
ルを検索することにより、充填効率補正係数ＫＥＴＣを
求める。この充填効率補正係数ＫＥＴＣは、空燃比Ａ／
Ｆの変化による充填効率の変化を補償するためのもので
ある。

【００３６】次に、ステップ８に進み、ＫＥＧＲ算出処
理を実行する。この処理では、ＥＧＲ補正係数ＫＥＧＲ
を以下のように求める。まず、ステップ５で求めた要求
トルクとエンジン回転数ＮＥに基づき、図示しないマッ
プを検索することにより、基本ＥＧＲ補正係数ＫＥＧＲ
ｍを求める。次に、ＥＧＲ制御弁１２の目標バルブリフ
ト量ＬＣＭＤと、リフトセンサ２５が検出した実際のバ
ルブリフト量ＬＡＣＴとに基づき、リフト量補正係数Ｋ
ＥＧｌを求める。

【００３７】さらに、吸気管内絶対圧ＰＢＡと、吸気管
内絶対圧ＰＢＡのマップ値ＰＢＡｍとに基づき、吸気管
内絶対圧補正係数ＫＥＧＲｐを求める。そして、基本Ｅ
ＧＲ補正係数ＫＥＧＲｍに、リフト量補正係数ＫＥＧｌ
および吸気管内絶対圧補正係数ＫＥＧＲｐを乗算するこ
とにより、ＥＧＲ補正係数ＫＥＧＲを求める（ＫＥＧＲ
＝ＫＥＧＲｍ・ＫＥＧｌ・ＫＥＧＲｐ）。以上のように
して求められるＥＧＲ補正係数ＫＥＧＲは、ＥＧＲ率の
変化による吸入空気量の変化を補償するためのものであ
る。

【００３８】次いで、ステップ９に進み、ＫＳＴＲ算出
処理を実行する。この処理では、ＬＡＦセンサ２６の検
出信号に基づき、図示しないSelf Tuning Regulator 型
の適応制御器によりフィードバック補正係数ＫＳＴＲを
求める。このフィードバック補正係数ＫＳＴＲは、後述
するように基本燃料噴射時間Ｔｉｍａｐに適用され、燃
料噴射系の応答遅れによって実際の空燃比が目標空燃比
になるのに時間がかかることを動的に補償し、空燃比フ
ィードバック制御の収束性を向上させるためのものであ
る。

【００３９】次に、ステップ１０に進み、ＫＰＦ算出処
理を実行する。図３に示すように、この処理では、ステ
ップ２０において、燃料圧ＰＦと筒内圧ＰＣＹＬとの相
対的な燃料圧である差圧ΔＰＦ（＝ＰＦ−ＰＣＹＬ）に
基づき、図４にその一例を示すΔＰＦ−ＫＰＦテーブル
を検索することにより、燃料圧補正係数ＫＰＦを求め
て、本処理を終了する。この場合、筒内圧ＰＣＹＬは、
その気筒のクランク角度位置に基づき、図示しないテー
ブルを検索することにより推定される。なお、筒内圧Ｐ
ＣＹＬを求める手法は、これに限らず、筒内圧ＰＣＹＬ
を検出する筒内圧センサをエンジン３に取り付けるよう
にしてもよい。

【００４０】このΔＰＦ−ＫＰＦテーブルでは、燃料圧
補正係数ＫＰＦは、差圧ΔＰＦが第１所定値ΔＰＦＬ
（例えば０．０３ＭＰａ）以下の範囲では値３０に、差
圧ΔＰＦが第１所定値ΔＰＦＬよりも大きな第２所定値
ΔＰＦＲＥＦ（例えば１０ＭＰａ）以上の範囲では値
１．０に、ΔＰＦＬ＜ΔＰＦ＜ΔＰＦＲＥＦの範囲で
は、差圧ΔＰＦが大きいほど小さい値にそれぞれ設定さ
れている。ΔＰＦＬ＜ΔＰＦ＜ΔＰＦＲＥＦの範囲で、
燃料圧補正係数ＫＰＦがこのように設定されている理由
は、インジェクタ４を後述する最終燃料噴射時間Ｔｏｕ
ｔ分、開弁させたときに、最終燃料噴射時間Ｔｏｕｔが
同じであっても、実際に噴射される燃料量が差圧ΔＰＦ
に応じて変化してしまうことを補償するためである（例
えば、最終燃料噴射時間Ｔｏｕｔが同じであっても、差
圧ΔＰＦが大きくなると、実際の燃料噴射量が増大す
る）。

【００４１】また、ΔＰＦ≦ΔＰＦＬの範囲で、燃料圧
補正係数ＫＰＦが上記のように設定されている理由は、
成層燃焼の場合において差圧ΔＰＦがΔＰＦＬより小さ
いときには、最終燃料噴射時間Ｔｏｕｔに対して実際に
噴射される燃料量が変化しないためである。さらに、Δ
ＰＦ≧ΔＰＦＲＥＦの範囲で、燃料圧補正係数ＫＰＦが
上記のように設定されている理由は、均一燃焼の場合に
おいて差圧ΔＰＦがΔＰＦＲＥＦ以上のときには、イン
ジェクタ４を最終燃料噴射時間Ｔｏｕｔ分、開弁するこ
とにより、目標空燃比に対応する燃料量が確実に噴射さ
れるためである。なお、筒内噴射式のエンジン３では、
燃料圧ＰＦおよび筒内圧ＰＣＹＬは、燃料圧ＰＦが筒内
圧ＰＣＹＬよりも極めて大きい（例えば燃料圧ＰＦは筒
内圧ＰＣＹＬの１００倍）関係にあるので、相対的な燃
料圧である差圧ΔＰＦに代えて燃料圧ＰＦをパラメータ
として燃料圧補正係数ＫＰＦを求めてもよい。

【００４２】以上のようにＫＰＦ算出処理を実行した
後、図２のステップ１１に進み、ＴｉＶＢ算出処理を実
行する。この処理では、バッテリの電圧値ＶＢに基づ
き、図示しないテーブルを検索することにより、無効補
正時間ＴｉＶＢを算出する。この無効補正時間ＴｉＶＢ
は、燃料噴射時においてインジェクタ４が実際に開くま
での遅れ（無効時間）を補償するためのものである。

【００４３】次に、ステップ１２に進み、燃料挙動パラ
メータ算出処理を実行する。この処理の詳細については
後述するが、この処理では燃料挙動パラメータである直
接率Ａｅおよび持ち去り率Ｂｅが算出される。

【００４４】次いで、ステップ１３に進み、以上のよう
に求めた吸気温補正係数ＫＴＡ、大気圧補正係数ＫＰ
Ａ、充填効率補正係数ＫＥＴＣおよびＥＧＲ補正係数Ｋ
ＥＧＲを乗算することにより、総補正係数Ｋｔｏｔａｌ
を算出する。

【００４５】次に、ステップ１４に進み、以上のように
求めた基本燃料噴射時間Ｔｉｍａｐに総補正係数Ｋｔｏ
ｔａｌ、最終目標空燃比係数ＫＣＭＤおよびフィードバ
ック補正係数ＫＳＴＲを乗算することにより、気筒ごと
の要求燃料噴射時間Ｔｃｙｌ（ｉ）を算出する。これら
の要求燃料噴射時間Ｔｃｙｌ（ｉ）は、エンジン３の運
転状態から必要とされる気筒ごとの要求燃料量に相当す
る。なお、要求燃料噴射時間Ｔｃｙｌ（ｉ）の記号ｉ
は、気筒の番号を表す。

【００４６】次いで、ステップ１５に進み、下式（１）
により気筒ごとの最終燃料噴射時間Ｔｏｕｔ（ｉ）を算
出する。これらの最終燃料噴射時間Ｔｏｕｔ（ｉ）は、
気筒ごとのインジェクタ４の開弁時間であり、各気筒内
に実際に噴射される燃料量を表す。

【００４７】Ｔｏｕｔ(ｉ)＝（（Ｔｃｙｌ(ｉ)−Ｂｅ・ＴＷＰ(ｉ)）／Ａｅ）・ＫＰＦ＋ＴｉＶＢ ……（１）ここで、ＴＷＰ（ｉ）は気筒ごとの付着燃料量に相当す
る付着燃料量相当値（時間）であり、後述するように求
められる。

【００４８】以上のステップ１４，１５から明らかなよ
うに、エンジン３の運転状態から必要とされる要求燃料
量を決定する要求燃料噴射時間Ｔｃｙｌ（ｉ）の算出で
は、燃料圧補正係数ＫＰＦが用いられない。本来、要求
燃料噴射時間Ｔｃｙｌ（ｉ）は、燃料圧ＰＦとは無関係
のものであるから、その算出に燃料圧補正係数ＫＰＦを
除外することによって、要求燃料噴射時間Ｔｃｙｌ
（ｉ）を適切に算出することができる。これに対して、
気筒内に実際に噴射される燃料量を決定する最終燃料噴
射時間Ｔｏｕｔの算出では、燃料圧補正係数ＫＰＦが基
本燃料噴射時間Ｔｉｍａｐに乗算される。これにより、
インジェクタ４が実際に噴射する燃料量を、燃料圧ＰＦ
と筒内圧ＰＣＹＬとの差圧ΔＰＦに応じて適切に補正す
ることができ、その結果、気筒内に実際に噴射される燃
料噴射量を精度よく制御することができる。以上によ
り、燃料噴射量を目標空燃比に応じて適切に決定でき、
それにより空燃比Ａ／Ｆのフィードバック制御の収束性
を向上させることができる。

【００４９】次に、図１６を参照しながら、上記式
（１）で用いた付着燃料量相当値ＴＷＰ（ｉ）を算出す
るＴＷＰ算出処理について説明する。この処理は、ＣＲ
Ｋ信号の入力に同期して、気筒ごとに実行される。この
処理では、ステップ１００において、下記式（２）によ
り、付着燃料量相当値ＴＷＰ（ｉ）の今回値ＴＷＰ
（ｉ）ｎを算出するとともに、これをＲＡＭに記憶して
本処理を終了する。

【００５０】ＴＷＰ（ｉ）ｎ＝（（Ｔｏｕｔ(ｉ)−ＴｉＶＢ）／ＫＰＦ）・（１−Ａｅ）＋（１−Ｂｅ）・ＴＷＰ(ｉ)ｎ−１ ……（２）ここで、ＴＷＰ(ｉ)ｎ−１は、付着燃料量相当値ＴＷＰ
（ｉ）の前回値である。

【００５１】図２に戻り、ステップ１５に次いで、ステ
ップ１６に進み、噴射時期処理において燃料噴射時期θ
ｉｎｊを算出して、本ルーチンを終了する。この噴射時
期処理の詳細については、後述する。

【００５２】次に、図５を参照しながら、前述したステ
ップ１２の燃料挙動パラメータ算出処理について説明す
る。この処理では、以下に述べるようにして、直接率Ａ
ｅおよび持ち去り率Ｂｅを算出する。この直接率Ａｅ
は、今回の燃焼サイクルにおいてインジェクタ４から噴
射された燃料量に対する、この燃料噴射量のうちの今回
の燃焼サイクルで実際に燃焼する燃料量の割合を示す。
また、持ち去り率Ｂｅは、前回の燃焼サイクル終了時点
で燃焼室３ｃの内壁面（シリンダ面やピストン面）に付
着している燃料量に対する、この付着燃料量のうちの今
回の燃焼サイクルで実際に燃焼する燃料量の割合を示
す。

【００５３】具体的には、まず、ステップ３０におい
て、フラグＦ＿ＶＴＥＣが「１」か否かを判別する。こ
のフラグＦ＿ＶＴＥＣは、ＶＴＥＣ８によりバルブタイ
ミングがＨＩ．ＶＴに設定されているときに「１」にセ
ットされ、ＬＯ．ＶＴに設定されているときに「０」に
セットされるものである。

【００５４】ステップ３０の判別結果がＹＥＳのとき、
すなわちバルブタイミングがＨＩ．ＶＴに設定されてい
るときには、ステップ３１に進み、エンジン回転数ＮＥ
および吸気管内絶対圧ＰＢＡに基づき、図６に示すよう
なマップを検索することにより、ＨＩ．ＶＴ用の基本直
接率Ａを求める。このマップでは、エンジン回転数ＮＥ
または吸気管内絶対圧ＰＢＡが高いほど、基本直接率Ａ
が大きい値に設定されている。

【００５５】次に、ステップ３２に進み、上記ステップ
３１の基本直接率Ａと同様に、エンジン回転数ＮＥおよ
び吸気管内絶対圧ＰＢＡに基づき、上記図６と同様のマ
ップを検索することにより、ＨＩ．ＶＴ用の基本持ち去
り率Ｂを求める。このマップでは、基本持ち去り率Ｂの
値は、基本直接率Ａと同様の傾向でかつ異なる値に設定
されている。

【００５６】次いで、ステップ３３に進み、エンジン水
温ＴＷおよび吸気管内絶対圧ＰＢＡに基づき、図７に示
すようなマップを検索することにより、ＨＩ．ＶＴ用の
基本直接率Ａ用の水温補正係数ＫＴＷＰＡを求める。こ
のマップでは、エンジン水温ＴＷまたは吸気管内絶対圧
ＰＢＡが高いほど、水温補正係数ＫＴＷＰＡが大きい値
に設定されている。

【００５７】次に、ステップ３４に進み、水温補正係数
ＫＴＷＰＡと同様に、エンジン水温ＴＷおよび吸気管内
絶対圧ＰＢＡに基づき、上記図７と同様のマップを検索
することにより、ＨＩ．ＶＴ用の基本持ち去り率Ｂの水
温補正係数ＫＴＷＰＢを求める。このマップでは、水温
補正係数ＫＴＷＰＢの値も、水温補正係数ＫＴＷＰＡと
同様の傾向でかつ異なる値に設定されている。

【００５８】次いで、ステップ３５に進み、前述したス
テップ１６で求められた燃料噴射時期θｉｎｊの前回値
に基づき、図８にその一例を示すテーブルを検索するこ
とにより、ＨＩ．ＶＴ用の基本直接率Ａ用の噴射時期補
正係数ＫＪＷＰＡを求める。同図に示すように、このテ
ーブルでは、噴射時期補正係数ＫＪＷＰＡは、燃料噴射
時期θｉｎｊにかかわらず、一定の値に設定されてい
る。

【００５９】次に、ステップ３６に進み、噴射時期補正
係数ＫＪＷＰＡと同様に、前述したステップ１６で求め
られた燃料噴射時期θｉｎｊの前回値に基づき、上記図
８のテーブルを検索することにより、ＨＩ．ＶＴ用の基
本持ち去り率Ｂの噴射時期補正係数ＫＪＷＰＢを求め
る。同図に示すように、このテーブルでは、噴射時期補
正係数ＫＪＷＰＢは、燃料噴射時期θｉｎｊが吸気行程
後半のＢＤＣ位置と圧縮行程のＴＤＣ位置との間の所定
のクランク角度θｉｎｊ１よりも進角側であるときに
は、噴射時期補正係数ＫＪＷＰＡと同じ一定値に設定さ
れ、所定のクランク角度位置θｉｎｊ１よりも遅角側で
あるほど、すなわち圧縮行程のＴＤＣ位置に近いほど、
小さい値になるように設定されている。これは、圧縮行
程では、ＴＤＣ位置に近いほど、筒内圧ＰＣＹＬが大き
くなることにより、燃焼室３ｃの内壁面に付着した燃料
が気化しにくくなることによる。

【００６０】次いで、ステップ３７に進み、燃料圧ＰＦ
に基づき、図９にその一例を示すテーブルを検索するこ
とにより、ＨＩ．ＶＴ用の基本直接率Ａ用の燃料圧補正
係数ＫＰＦＷＰＡを求める。同図に示すように、このテ
ーブルでは、燃料圧補正係数ＫＰＦＷＰＡは、燃料圧Ｐ
Ｆが所定値ＰＦ１未満であるときには、燃料圧ＰＦが高
いほど、大きい値に設定されている。これは、燃料圧Ｐ
Ｆが低圧であるほど、霧化の度合が低くなることで、燃
料が燃焼室３ｃの内壁面に付着しやすいのに対して、高
圧であるほど、霧化の度合が高くなることで、燃料が付
着しにくくなることによる。また、燃料圧補正係数ＫＰ
ＦＷＰＡは、燃料圧ＰＦが所定値ＰＦ１以上であるとき
には、値１．０に設定されている。これは、燃料圧ＰＦ
が所定値ＰＦ１以上であれば、燃焼室３ｃの内壁面に付
着する燃料の割合がほぼ一定になることによる。

【００６１】次に、ステップ３８に進み、燃料圧補正係
数ＫＰＦＷＰＡと同様に、燃料圧ＰＦに基づき、上記図
９のテーブルを検索することにより、ＨＩ．ＶＴ用の基
本持ち去り率Ｂ用の燃料圧補正係数ＫＰＦＷＰＢを求め
る。同図に示すように、このテーブルでは、燃料圧補正
係数ＫＰＦＷＰＢは、燃料圧ＰＦが所定値ＰＦ２未満で
あるときには、燃料圧ＰＦが高いほど、大きい値に設定
されている。これは、燃料圧ＰＦが高圧であるほど、燃
焼室３ｃの内壁面に付着している燃料が内壁面から離脱
して霧化しやすいことによる。また、燃料圧補正係数Ｋ
ＰＦＷＰＢは、燃料圧ＰＦが所定値ＰＦ２以上である領
域において、値１．０に設定されている。これは、燃料
圧ＰＦが所定値ＰＦ２以上であれば、燃焼室３ｃの内壁
面に付着している燃料のうち、今回の燃焼サイクルで実
際に燃焼する燃料の割合が変化しないことによる。

【００６２】次いで、ステップ３９に進み、以上のよう
に求めた基本直接率Ａに、水温補正係数ＫＴＷＰＡ、噴
射時期補正係数ＫＪＷＰＡおよび燃料圧補正係数ＫＰＦ
ＷＰＡを乗算することにより、直接率Ａｅを算出する。

【００６３】次に、ステップ４０に進み、直接率Ａｅと
同様に、基本持ち去り率Ｂに、水温補正係数ＫＴＷＰ
Ｂ、噴射時期補正係数ＫＪＷＰＢおよび燃料圧補正係数
ＫＰＦＷＰＢを乗算することにより、持ち去り率Ｂｅを
算出して、本処理を終了する。

【００６４】一方、ステップ３０の判別結果がＮＯのと
き、すなわちバルブタイミングがＬＯ．ＶＴに設定され
ているときには、ステップ４１〜５０において、前述し
たステップ３１〜４０と同様に、ＬＯ．ＶＴ用の直接率
Ａｅおよび持ち去り率Ｂｅを算出して、本処理を終了す
る。この場合、ステップ４１〜４８において用いられる
各マップおよび各テーブルは、ＨＩ．ＶＴ用のものと同
様の傾向でかつ異なる値に設定されている。

【００６５】以上のように直接率Ａｅおよび持ち去り率
Ｂｅはそれぞれ、基本直接率Ａおよび基本持ち去り率Ｂ
を、燃料圧ＰＦに基づいて求めた燃料圧補正係数ＫＰＦ
ＷＰＡ，ＫＰＦＷＰＢで補正することにより求められ
る。そして、このように補正された直接率Ａｅおよび持
ち去り率Ｂｅを用いて、付着燃料量に相当する付着燃料
量相当値ＴＷＰが算出される。燃料圧ＰＦと付着燃料量
相当値ＴＷＰの間には、図９のテーブルに関連して述べ
たような密接な関連性があるので、付着燃料量相当値Ｔ
ＷＰを、上述した直接率Ａｅ，持ち去り率Ｂｅの算出手
法により、燃料圧ＰＦを反映させながら気筒ごとに適切
に算出することができる。また、基本直接率Ａおよび基
本持ち去り率Ｂが、バルブタイミング（ＬＯ．ＶＴまた
はＨＩ．ＶＴ）に応じて別個に算出されるので、バルブ
タイミングの切り換えに伴う吸入空気量や燃料噴射時期
θｉｎｊの変化に対応しながら、付着燃料量相当値ＴＷ
Ｐをより適切に求めることができる。以上により、最終
燃料噴射時間Ｔｏｕｔすなわち燃料噴射量を適切に決定
することができ、その結果、空燃比Ａ／Ｆのフィードバ
ック制御の収束性を向上させることができる。

【００６６】次に、図１０〜図１５を参照しながら、前
述したステップ１６の噴射時期処理について説明する。
図１０は、噴射時期処理のメインルーチンを示すフロー
チャートである。同図に示すように、この処理では、ま
ず、ステップ６０において、燃焼形態モニタＳ＿ＥＭＯ
Ｄが「０」であるか否かを判別する。

【００６７】この燃焼形態モニタＳ＿ＥＭＯＤは、エン
ジン３が成層燃焼、均一燃焼のうちのリーン燃焼、スト
イキ燃焼およびリッチ燃焼の中のいずれの燃焼形態にあ
るかを表すものである。燃焼形態モニタＳ＿ＥＭＯＤの
値は、前述したステップ５で求めた要求トルクＰＭＥと
エンジン回転数ＮＥに基づき、図１１に示すマップを検
索することによってセットされる。具体的には、同マッ
プにおいて、成層燃焼域のときに「２」に、均一燃焼の
うちのリーン燃焼域のときに「１」に、均一燃焼のうち
のストイキ燃焼域のときに「０」にそれぞれセットされ
る。なお、このマップにおけるストイキ燃焼域は、混合
気を主として理論空燃比で燃焼させる領域であるととも
に、混合気を理論空燃比よりもリッチな空燃比Ａ／Ｆで
燃焼させるリッチ燃焼域も含むように設定されており、
以下、リッチ燃焼も含めてストイキ燃焼という。

【００６８】ステップ６０の判別結果がＹＥＳのとき、
すなわちＳ＿ＥＭＯＤ＝０であって、エンジン３がスト
イキ燃焼で運転されているときには、ステップ６１に進
み、ストイキ燃焼用の噴射終了タイミング算出処理を実
行する。この処理の詳細は後述するが、この処理では、
燃料噴射時期θｉｎｊの噴射終了タイミングＩＪＬＯＧ
Ｈが算出される。

【００６９】次に、ステップ６２に進み、均一燃焼用の
噴射開始タイミング算出処理を実行して、本処理を終了
する。この処理では、前記ステップ１５で算出した最終
燃料噴射時間Ｔｏｕｔと、ステップ６１で算出した噴射
終了タイミングＩＪＬＯＧＨとから、燃料噴射時期θｉ
ｎｊの噴射開始タイミングを逆算する。これらのステッ
プ６１，６２では、噴射開始タイミングおよび噴射終了
タイミングＩＪＬＯＧＨは、いずれも吸気行程のＴＤＣ
位置を基準とするクランク角度位置として算出される。

【００７０】一方、ステップ６０でＳ＿ＥＭＯＤ≠０の
ときには、ステップ６３に進み、燃焼形態モニタＳ＿Ｅ
ＭＯＤが「１」であるか否かを判別する。この判別結果
がＹＥＳのとき、すなわちＳ＿ＥＭＯＤ＝１であって、
エンジン３がリーン燃焼で運転されているときには、ス
テップ６４に進み、後述するリーン燃焼用の噴射終了タ
イミング算出処理で、噴射終了タイミングＩＪＬＯＧＨ
を算出する。

【００７１】次に、前記ステップ６２に進み、ステップ
６４で算出した噴射終了タイミングＩＪＬＯＧＨおよび
最終燃料噴射時間Ｔｏｕｔに基づき、燃料噴射時期θｉ
ｎｊの噴射開始タイミングを算出して、本処理を終了す
る。これらのステップ６２，６４では、前記ステップ６
１，６２と同様に、噴射開始タイミングおよび噴射終了
タイミングＩＪＬＯＧＨは、いずれも吸気行程のＴＤＣ
位置を基準とするクランク角度位置として算出される。

【００７２】一方、ステップ６３の判別結果がＮＯのと
き、すなわちＳ＿ＥＭＯＤ＝２であって、エンジン３が
成層燃焼で運転されているときには、ステップ６５に進
み、後述する成層燃焼用の噴射終了タイミング算出処理
において、前記ステップ６１，６４と同様に、燃料噴射
時期θｉｎｊの噴射終了タイミングＩＪＬＯＧＨを算出
する。

【００７３】次に、ステップ６６に進み、前記ステップ
６２と同様に、ステップ６５で算出した噴射終了タイミ
ングＩＪＬＯＧＨおよび最終燃料噴射時間Ｔｏｕｔに基
づき、成層燃焼用の噴射開始タイミングを算出して、本
処理を終了する。これらのステップ６５，６６では、前
記ステップ６１，６２，６４と異なり、噴射開始タイミ
ングおよび噴射終了タイミングＩＪＬＯＧＨは、いずれ
も圧縮行程のＴＤＣ位置を基準とするクランク角度位置
として算出される。

【００７４】次に、図１２を参照しながら、前述したス
テップ６１のストイキ燃焼用の噴射終了タイミング算出
処理について説明する。この処理では、以下に述べるよ
うに燃料噴射時期θｉｎｊの噴射終了タイミングＩＪＬ
ＯＧＨが気筒ごとに算出される。また、これらの噴射終
了タイミングＩＪＬＯＧＨは、吸気行程のＴＤＣ後（Ａ
ＴＤＣ）のクランク角度位置として算出される。

【００７５】この処理では、まず、ステップ７０におい
て、水温補正項ＩＪＴＷを求める。この水温補正項ＩＪ
ＴＷは、具体的には、エンジン水温ＴＷに基づき、図１
３にその一例を示すＴＷ−ＩＪＴＷテーブルを検索する
ことにより求められる。同図に示すように、このＴＷ−
ＩＪＴＷテーブルでは、水温補正項ＩＪＴＷは、エンジ
ン水温ＴＷが高いほど、小さい値に設定されている。こ
れは、エンジン水温ＴＷが高いほど、燃焼室３ｃに噴射
された燃料が着火しやすく、均一燃焼が効率よく行われ
るので、燃料噴射時期θｉｎｊの噴射終了タイミングＩ
ＪＬＯＧＨを早めることにより、発生トルクを効率よく
得るためである。

【００７６】次に、図１２のステップ７１において、フ
ラグＦ＿ＶＴＥＣが「１」であるか否かを判別する。こ
の判別結果がＹＥＳのとき、すなわちバルブタイミング
がＨＩ．ＶＴに設定されているときには、ステップ７２
に進み、ＥＧＲ許可フラグＦ＿ＥＧＲが「１」であるか
否かを判別する。このＥＧＲ許可フラグＦ＿ＥＧＲは、
ＥＧＲ制御弁１２によるＥＧＲ管１１の開放によりＥＧ
Ｒが実行されているときに「１」に、ＥＧＲ管１１の閉
鎖によってＥＧＲが実行されていないときに「０」にそ
れぞれ設定されるものである。

【００７７】ステップ７２の判別結果がＹＥＳのとき、
すなわちＥＧＲが実行されているときには、ステップ７
３に進み、エンジン回転数ＮＥおよび前記ステップ１５
で求めた各気筒の最終燃料噴射時間Ｔｏｕｔ（ｉ）に基
づき、図示しないマップを検索することにより、ＨＩ．
ＶＴ，ＥＧＲ用の基本噴射終了タイミングＩＮＪＭＡＰ
Ｆを気筒ごとに求める。

【００７８】次に、ステップ７５に進み、これらの基本
噴射終了タイミングＩＮＪＭＡＰＦに前記ステップ７０
で求めた水温補正項ＩＪＴＷを加算した値を、噴射終了
タイミングＩＪＬＯＧＨとして設定して、本処理を終了
する。以上により、ＨＩ．ＶＴ，ＥＧＲ用の噴射終了タ
イミングＩＪＬＯＧＨが気筒ごとに求められる。

【００７９】一方、ステップ７２の判別結果がＮＯのと
き、すなわちＥＧＲが実行されていないときには、ステ
ップ７４に進み、上記ステップ７３と同様に、エンジン
回転数ＮＥおよび各気筒の最終燃料噴射時間Ｔｏｕｔ
（ｉ）に基づき、図示しないマップを検索することによ
り、ＨＩ．ＶＴ，非ＥＧＲ用の基本噴射終了タイミング
ＩＮＪＭＡＰＦを気筒ごとに求める。次に、上記ステッ
プ７５で、ＨＩ．ＶＴ，非ＥＧＲ用の噴射終了タイミン
グＩＪＬＯＧＨを気筒ごとに算出して、本処理を終了す
る。

【００８０】一方、ステップ７１の判別結果がＮＯのと
き、すなわちバルブタイミングがＬＯ．ＶＴに設定され
ているときには、ステップ７６に進み、ＥＧＲ許可フラ
グＦ＿ＥＧＲが「１」であるか否かを判別する。

【００８１】この判別結果がＹＥＳのとき、すなわちＥ
ＧＲが実行されているときには、ステップ７７に進み、
前記ステップ７３と同様に、エンジン回転数ＮＥおよび
各気筒の最終燃料噴射時間Ｔｏｕｔ（ｉ）に基づき、図
示しないマップを検索することにより、ＬＯ．ＶＴ，Ｅ
ＧＲ用の基本噴射終了タイミングＩＮＪＭＡＰＦを気筒
ごとに求める。次に、前述したステップ７５で、ＬＯ．
ＶＴ，ＥＧＲ用の噴射終了タイミングＩＪＬＯＧＨを気
筒ごとに算出して、本処理を終了する。

【００８２】一方、ステップ７６の判別結果がＮＯのと
き、すなわちＥＧＲが実行されていないときには、ステ
ップ７８に進み、ステップ７６と同様に、エンジン回転
数ＮＥおよび各気筒の最終燃料噴射時間Ｔｏｕｔ（ｉ）
に基づき、図示しないマップを検索することにより、Ｌ
Ｏ．ＶＴ，非ＥＧＲ用の基本噴射終了タイミングＩＮＪ
ＭＡＰＦを気筒ごとに求める。次に、上記ステップ７５
で、ＬＯ．ＶＴ，非ＥＧＲ用の噴射終了タイミングＩＪ
ＬＯＧＨを気筒ごとに算出して、本処理を終了する。

【００８３】次に、図１４を参照しながら、前述したス
テップ６４のリーン燃焼用の噴射終了タイミング算出処
理について説明する。この処理でも、噴射終了タイミン
グＩＪＬＯＧＨは、ストイキ燃焼用のものと同様に、吸
気行程のＴＤＣ後のクランク角度位置として算出され
る。

【００８４】この処理では、まず、ステップ８０におい
て、前述したステップ７０と同様に、エンジン水温ＴＷ
に基づき、図１３のＴＷ−ＩＪＴＷテーブルを検索する
ことにより水温補正項ＩＪＴＷを求める。

【００８５】次に、ステップ８１に進み、ＥＧＲ許可フ
ラグＦ＿ＥＧＲが「１」であるか否かを判別する。この
判別結果がＹＥＳのとき、すなわちＥＧＲが実行されて
いるときには、ステップ８２に進み、エンジン回転数Ｎ
Ｅおよび各気筒の最終燃料噴射時間Ｔｏｕｔ（ｉ）に基
づき、図示しないマップを検索することにより、ＥＧＲ
用の基本噴射終了タイミングＩＮＪＭＡＰＦを気筒ごと
に求める。

【００８６】次に、ステップ８３に進み、これらの基本
噴射終了タイミングＩＮＪＭＡＰＦにステップ８０で求
めた水温補正項ＩＪＴＷを加算した値を、噴射終了タイ
ミングＩＪＬＯＧＨとして設定して、本処理を終了す
る。以上により、ＥＧＲ用の噴射終了タイミングＩＪＬ
ＯＧＨが気筒ごとに算出される。

【００８７】一方、ステップ８１の判別結果がＮＯのと
き、すなわちＥＧＲが実行されていないときには、ステ
ップ８４に進み、ステップ８２と同様に、エンジン回転
数ＮＥおよび各気筒の最終燃料噴射時間Ｔｏｕｔ（ｉ）
に基づき、図示しないマップを検索することにより、非
ＥＧＲ用の基本噴射終了タイミングＩＮＪＭＡＰＦを気
筒ごとに求める。次に、上述したステップ８３で、非Ｅ
ＧＲ用の噴射終了タイミングＩＪＬＯＧＨを気筒ごとに
算出して、本処理を終了する。

【００８８】次に、図１５を参照しながら、前述したス
テップ６５の成層燃焼用の噴射終了タイミング算出処理
について説明する。この処理では、噴射終了タイミング
ＩＪＬＯＧＨは、ストイキ燃焼用およびリーン燃焼用の
ものと異なり、圧縮行程のＴＤＣ後のクランク角度位置
として算出される。

【００８９】この処理では、まず、ステップ９０におい
て、ＥＧＲ許可フラグＦ＿ＥＧＲが「１」であるか否か
を判別する。この判別結果がＹＥＳのとき、すなわちＥ
ＧＲが実行されているときには、ステップ９１に進み、
エンジン回転数ＮＥおよび各気筒の最終燃料噴射時間Ｔ
ｏｕｔ（ｉ）に基づき、図示しないマップを検索するこ
とにより、ＥＧＲ用の基本噴射終了タイミングＩＮＪＭ
ＡＰＦを気筒ごとに求める。

【００９０】次に、ステップ９２に進み、これらの基本
噴射終了タイミングＩＮＪＭＡＰＦを、ＥＧＲ用の噴射
終了タイミングＩＪＬＯＧＨにセットして、本処理を終
了する。

【００９１】一方、ステップ９０の判別結果がＮＯのと
き、すなわちＥＧＲが実行されていないときには、ステ
ップ９３に進み、ステップ９１と同様に、エンジン回転
数ＮＥおよび各気筒の最終燃料噴射時間Ｔｏｕｔ（ｉ）
に基づき、図示しないマップを検索することにより、非
ＥＧＲ用の基本噴射終了タイミングＩＮＪＭＡＰＦを気
筒ごとに求める。次に、上述したステップ９２で、非Ｅ
ＧＲ用の噴射終了タイミングＩＪＬＯＧＨを気筒ごとに
算出して、本処理を終了する。

【００９２】以上のように、本実施形態の燃料噴射制御
装置１によれば、エンジン３の運転状態から必要とされ
る要求燃料量を決定する要求燃料噴射時間Ｔｃｙｌ
（ｉ）の算出では、燃料圧補正係数ＫＰＦが用いられな
い。本来、要求燃料噴射時間Ｔｃｙｌ（ｉ）は、燃料圧
ＰＦとは無関係のものであるから、その算出に燃料圧補
正係数ＫＰＦを除外することによって、要求燃料噴射時
間Ｔｃｙｌ（ｉ）を適切に算出することができる。これ
に対して、気筒内に実際に噴射される燃料量を決定する
最終燃料噴射時間Ｔｏｕｔの算出では、燃料圧補正係数
ＫＰＦが基本燃料噴射時間Ｔｉｍａｐに乗算される。こ
れにより、インジェクタ４が実際に噴射する燃料量を、
燃料圧ＰＦと筒内圧ＰＣＹＬとの相対的な燃料圧である
差圧ΔＰＦに応じて適切に補正することができ、その結
果、気筒内に実際に噴射される燃料噴射量を精度よく制
御することができる。以上により、燃料噴射量を目標空
燃比に応じて適切に決定でき、それにより空燃比Ａ／Ｆ
のフィードバック制御の収束性を向上させることができ
る。

【００９３】

【発明の効果】以上のように、本発明の内燃機関の燃料
噴射制御装置によれば、燃料圧および燃料の付着状態を
反映させながら、燃料噴射時間を適切に決定することが
でき、それにより実際の燃料噴射量を精度よく制御する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る燃料噴射制御装置お
よびこれを適用した内燃機関の概略構成を示す図であ
る。

【図２】燃料噴射制御装置の燃料噴射制御処理のメイン
ルーチンを示すフローチャートである。

【図３】図２のステップ１０のＫＰＦ算出処理のサブル
ーチンを示すフローチャートである。

【図４】図３のＫＰＦ算出処理で用いるΔＰＦ−ＫＰＦ
テーブルの一例を示す図である。

【図５】図２のステップ１２の燃料挙動パラメータ算出
処理のサブルーチンを示すフローチャートである。

【図６】図５の基本直接率Ａおよび基本持ち去り率Ｂの
算出処理で用いるマップを示す図である。

【図７】図５の水温補正係数ＫＴＷＰＡ，ＫＴＷＰＢの
算出処理で用いるマップを示す図である。

【図８】図５の噴射時期補正係数ＫＪＷＰＡ，ＫＪＷＰ
Ｂの算出処理で用いるテーブルの一例を示す図である。

【図９】図５の燃料圧補正係数ＫＰＦＷＰＡ，ＫＰＦＷ
ＰＢの算出処理で用いるテーブルの一例を示す図であ
る。

【図１０】図２のステップ１６の噴射時期処理のサブル
ーチンを示すフローチャートである。

【図１１】図１０のＳ＿ＥＭＯＤ算出処理で用いるマッ
プを示す図である。

【図１２】図１０のストイキ燃焼用の噴射終了タイミン
グ算出処理のサブルーチンを示すフローチャートであ
る。

【図１３】図１２のステップ７０および図１４のステッ
プ８０のＩＪＴＷ算出で用いるテーブルの一例を示す図
である。

【図１４】図１０のリーン燃焼用の噴射終了タイミング
算出処理のサブルーチンを示すフローチャートである。

【図１５】図１０の成層燃焼用の噴射終了タイミング算
出処理のサブルーチンを示すフローチャートである。

【図１６】ＴＷＰ算出処理を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１燃料噴射制御装置２ＥＣＵ（運転状態検出手段、要求燃料量決定手
段、付着燃料量決定手段、要求燃料量補正手段、燃料圧
検出手段、燃料噴射時間決定手段）３内燃機関３ｃ燃焼室２０燃料圧センサ（燃料圧検出手段）２１クランク角センサ（運転状態検出手段）２２水温センサ（運転状態検出手段）２３吸気管内絶対圧センサ（運転状態検出手段）２４吸気温センサ（運転状態検出手段）２７大気圧センサ（運転状態検出手段）２９アクセル開度センサ（運転状態検出手段）ＡＰアクセル開度（運転状態を表すパラメータ）ＫＰＦ燃料圧補正係数ＮＥエンジン回転数（運転状態を表すパラメータ）ＰＡ大気圧（運転状態を表すパラメータ）ＰＢＡ吸気管内絶対圧（運転状態を表すパラメー
タ）ＰＦ燃料圧 ΔＰＦ差圧（燃料圧）ＴＡ吸気温（運転状態を表すパラメータ）ＴＷエンジン水温（運転状態を表すパラメータ）Ｔｃｙｌ要求燃料噴射時間（要求燃料量）Ｔｏｕｔ最終燃料噴射時間（燃料噴射時間）ＴＷＰ付着燃料量相当値（付着燃料量）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3G084 AA04 BA13 BA15 EB09 EC04 FA00 FA01 FA02 FA10 FA11 FA20 FA33 FA37 FA38 3G301 HA01 HA04 HA13 HA15 HA16 HA18 MA11 MA18 NA09 NC04 NE13 NE14 NE15 PA07Z PA09Z PA10Z PA11Z PB08Z PB10Z PD15Z PE01Z PE03Z PE08Z PF03Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料を気筒内の燃焼室に直接噴射する筒
内噴射式の内燃機関において、前記燃焼室への燃料噴射
量を燃料噴射時間により制御する内燃機関の燃料噴射制
御装置であって、当該内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段
と、当該検出された運転状態に応じて、要求燃料量を決定す
る要求燃料量決定手段と、前記検出された運転状態に応じて、前記燃焼室内におけ
る付着燃料量を決定する付着燃料量決定手段と、当該決定された付着燃料量に応じて、前記要求燃料量を
補正する要求燃料量補正手段と、前記気筒内に噴射される燃料の燃料圧を検出する燃料圧
検出手段と、当該検出された燃料圧に応じて、前記補正された要求燃
料量を補正することにより、前記燃料噴射時間を決定す
る燃料噴射時間決定手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装
置。