JP2003120367A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

内燃機関の燃料噴射制御装置

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JP2003120367A
JP2003120367A JP2001317338A JP2001317338A JP2003120367A JP 2003120367 A JP2003120367 A JP 2003120367A JP 2001317338 A JP2001317338 A JP 2001317338A JP 2001317338 A JP2001317338 A JP 2001317338A JP 2003120367 A JP2003120367 A JP 2003120367A
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Masaru Ogawa
賢 小川
Kenji Hirose
研二 広瀬
Hiroyuki Goto
博之 後藤
Yasunori Ebara
安則 江原
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料圧および燃料の付着状態を適切に反映さ
せながら、燃料噴射時間を適正に決定でき、実際の燃料
噴射量を精度良く最適に制御できる内燃機関の燃料噴射
制御装置を提供する。 【解決手段】 燃料噴射弁４からの燃料噴射量を燃料噴
射時間Ｔｏｕｔによって制御する内燃機関の燃料噴射制
御装置であって、運転状態を検出する運転状態検出手段
２、２１〜２４、２７、２９と、運転状態に応じて要求
燃料量Ｔｃｙｌを決定する要求燃料量決定手段２と、運
転状態に応じて、燃料噴射量のうち、燃料噴射弁４より
も下流側の壁面への付着燃料量ＴＷＰを決定する付着燃
料量決定手段２と、要求燃料量Ｔｃｙｌと付着燃料量Ｔ
ＷＰに基づき、正味燃料量Ｔｎｅｔを決定する正味燃料
量決定手段２と、燃料圧を検出する燃料圧検出手段２、
２０と、正味燃料量Ｔｎｅｔを燃料圧に応じて補正し、
燃料噴射時間Ｔｏｕｔを決定する燃料噴射時間決定手段
２と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料噴射弁から噴
射される燃料噴射量を燃料噴射時間によって制御する内
燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の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。この公報には、燃焼室に燃料を直
接、噴射する筒内噴射式の内燃機関が開示されており、
その燃料噴射制御装置では、以下のようにして、噴射さ
れた燃料の挙動を表す各種の燃料挙動パラメータが算出
されるとともに、これらの燃料挙動パラメータを用いて
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ＴＥ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α
ｃ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
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Ｆ
ｃの今回値を算出した後、この今回値、上記各種の燃料
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が算出される。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が算出
される。
【０００４】また、筒内噴射式の内燃機関として、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
ーンに制御した状態で、成層燃焼を行うものも知られて
いる。この種の内燃機関では、燃料が燃料ポンプで昇圧
された後、燃料噴射弁に供給されるとともに、燃料噴射
が圧縮行程中に行われるため、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設定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
の燃料噴射制御装置では、燃料噴射時間Ｔｏｕｔの算出
を、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行って
いる。一方、燃料噴射弁から実際に噴射される燃料量
は、燃料噴射時間Ｔｏｕｔが同じであっても、燃料圧に
応じて変化し、例えば、燃料圧が大きくなると、実際の
燃料噴射量は増大する。これに対し、従来の燃料噴射制
御装置では、燃料噴射時間Ｔｏｕｔの算出に上記のよう
なパラメータを用いているため、燃料圧を反映させるこ
とができず、燃料噴射時間Ｔｏｕｔを適切に算出するこ
とができない。特に、前述したような成層燃焼を行うタ
イプの筒内噴射式の内燃機関の場合には、燃料圧がもと
もと高圧に設定されていることで、燃料噴射の直後など
における燃料圧の変動が大きいため、実際の燃料噴射量
の最適値からのずれが大きくなりやすい。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、燃料
噴射量を所望の空燃比に対して適切に制御できず、空燃
比制御の収束性が悪化してしまう。
【０００６】本発明は、このような課題を解決するため
になされたものであり、燃料圧および燃料の付着状態を
適切に反映させながら、燃料噴射時間を適正に決定で
き、それにより、実際の燃料噴射量を精度良く最適に制
御することができる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、請求項１に係る発明は、燃料噴射弁４から噴射され
る燃料噴射量を燃料噴射時間Ｔｏｕｔによって制御する
内燃機関の燃料噴射制御装置であって、内燃機関３の運
転状態（実施形態における（以下、この項において同
じ）エンジン回転数ＮＥ、吸気管内絶対圧ＰＢＡ、アク
セル開度ＡＰ、エンジン水温ＴＷ、吸気温ＴＡ、大気圧
ＰＡ）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、
内燃機関３に要求される要求燃料量（要求燃料噴射時間
Ｔｃｙｌ）を決定する要求燃料量決定手段（ＥＣＵ２、
図２のステップ１４）と、検出された運転状態に応じ
て、燃料噴射弁４から噴射された噴射燃料量のうち、燃
料噴射弁４よりも下流側の壁面（燃焼室３ｃ）に付着し
た付着燃料量（付着燃料量相当値ＴＷＰ）を決定する付
着燃料量決定手段（ＥＣＵ２、図１６のステップ１０
０）と、決定された要求燃料量および付着燃料量に基づ
いて、燃料噴射弁４から噴射すべき正味燃料量（正味燃
料噴射時間Ｔｎｅｔ）を決定する正味燃料量決定手段
（ＥＣＵ２、図２のステップ１５）と、燃料噴射弁４か
ら噴射される燃料の燃料圧（燃料圧ＰＦと筒内圧ＰＣＹ
Ｌとの差圧ΔＰＦ）を検出する燃料圧検出手段（ＥＣＵ
２、燃料圧センサ２０）と、決定された正味燃料量を検
出された燃料圧に応じて補正することにより、燃料噴射
時間Ｔｏｕｔを決定する燃料噴射時間決定手段（ＥＣＵ
２、図２のステップ１６）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、内燃機関に要求され
る要求燃料量と、燃料噴射弁から噴射された噴射燃料量
のうち、燃料噴射弁よりも下流側の壁面に付着した付着
燃料量とが、それぞれ決定される。また、そのように決
定された要求燃料量および付着燃料量に基づき、燃料噴
射弁から噴射すべき正味燃料量が決定される。そして、
決定した正味燃料量を燃料圧に応じて補正することによ
って、燃料噴射時間が決定される。付着燃料は、燃料噴
射弁よりも下流側の壁面、例えば燃焼室や吸気ポートの
壁面に一旦、付着した後に、燃焼室内で燃焼されるもの
であるので、付着燃料量のうちの燃焼に供される分の割
合は、本来、燃料圧とは無関係である。したがって、燃
料噴射弁から噴射されるべき正味燃料量を、上記のよう
に、要求燃料量および付着燃料量に基づき、燃料圧によ
る補正を行うことなく決定することによって、内燃機関
の運転状態を反映させ、付着燃料量を加味し且つ燃料圧
による影響を排除しながら、これを適切に決定できる。
また、そのように決定された正味燃料量を燃料圧で補正
することによって、燃料噴射時間を決定するので、燃料
噴射弁から実際に噴射される燃料噴射量の、燃料圧に応
じたばらつきを、適切に補償できる。以上の結果、本発
明によれば、燃料圧および燃料の付着状態を適切に反映
させながら、燃料噴射時間を適正に決定でき、それによ
り、実際の燃料噴射量を精度良く最適に制御することが
できる。
【０００９】請求項２に係る発明は、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、燃料噴射弁４
は、燃料を気筒内の燃焼室３ｃに直接、噴射するように
配置されていることを特徴とする。
【００１０】燃料を燃焼室に直接、噴射する筒内噴射式
の内燃機関では、前述したように、燃料圧の設定圧が高
く、燃料圧の変動が大きいという特性がある。したがっ
て、本発明によれば、そのように大きく変動する燃料圧
を適切に反映させながら、請求項１の発明による上述し
た作用を効果的に得ることができる。
【００１１】
【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
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。
【００１２】エンジン３は、例えば車両用の直列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（以下
「インジェクタ」という）４および点火プラグ５が取り
付けられている。すなわち、このエンジン３は、燃料を
燃焼室３ｃ内に直接、噴射する筒内噴射式のものであ
る。
【００１３】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を介して高圧の燃
料ポンプ４ｂに接続されている。燃料は、図示しない燃
料タンクから供給され、この燃料ポンプ４ｂで高圧に昇
圧された後、レギュレータ（図示せず）により調圧され
た状態で、インジェクタ４に供給される。そして、燃料
がインジェクタ４からピストン３ａの上面の凹部３ｄに
向かって噴射され、これに衝突することによって、燃料
噴流が形成される。特に、後述する成層燃焼モードのと
きには、インジェクタ４から噴射された燃料の大部分
が、凹部３ｄに衝突して、燃料噴流が形成される。
【００１４】一方、燃料パイプ４ａのインジェクタ４付
近には、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から噴射される燃料の燃料圧ＰＦを検出し、その検出
信号をＥＣＵ２に出力する。また、インジェクタ４はＥ
ＣＵ２に接続されており、その開弁時間である燃料噴射
時間Ｔｏｕｔ、および燃料噴射時期θｉｎｊ（開弁タイ
ミングおよび閉弁タイミング）は、ＥＣＵ２からの駆動
信号によって、後述するように制御される。
【００１５】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内で混合気が燃焼される。
【００１６】さらに、各気筒の吸気バルブ６および排気
バルブ７を開閉駆動する吸気カム６ａおよび排気カム７
ａ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（以下「ＶＴＥ
Ｃ」という）８と、このＶＴＥＣ８への油圧の供給を制
御する油圧制御弁８ａが、設けられている。
【００１７】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、吸気バルブ６（または排気バルブ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「ＬＯ．ＶＴ」という）と高速バルブタイミング
（以下「ＨＩ．ＶＴ」という）との間で切り換える。具
体的には、ＶＴＥＣ８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ＨＩ．ＶＴに切り換え、油圧の供給が停止
されているときにＬＯ．ＶＴに切り換える。
【００１８】また、バルブタイミングは、後述する均一
燃焼モードのうちのリーン燃焼モード、および成層燃焼
モードのときには、ＬＯ．ＶＴに制御され、均一燃焼モ
ードのうちのストイキ燃焼モードのときには、ＬＯ．Ｖ
ＴまたはＨＩ．ＶＴに制御される。このＨＩ．ＶＴのと
きには、吸気バルブ６（または排気バルブ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。
【００１９】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、パルス信号であるＣＲＫ
信号およびＴＤＣ信号を出力する。
【００２０】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の回転数（以下「エ
ンジン回転数」という）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ＴＤＣ（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に出力する。ＥＣＵ２は、これ
らの気筒判別信号、ＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号に基づ
き、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。
【００２１】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を検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００２２】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を検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。
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２４（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
を検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００２３】また、エンジン３の吸気管９と排気管１０
との間には、ＥＧＲ管１１が接続されている。このＥＧ
Ｒ管１１は、エンジン３の排気ガスを吸気側に再循環す
ることによって、燃焼室３ｃ内の燃焼温度を下げ、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
の間に接続されている。
【００２４】また、ＥＧＲ管１１には、ＥＧＲ制御弁１
２が取り付けられている。このＥＧＲ制御弁１２は、リ
ニア電磁弁で構成されており、そのバルブリフト量がＥ
ＣＵ２からの駆動信号に応じて変化することによって、
ＥＧＲ管１１を開閉し、ＥＧＲの実行およびＥＧＲ率を
制御する。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のバルブリフト量ＬＡＣＴを検出
し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００２５】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。
【００２６】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、その検出信号をＥＣＵ
２に出力する。
【００２７】さらに、ＥＣＵ２には、大気圧センサ２７
（運転状態検出手段）から、大気圧ＰＡを表す検出信号
が、バッテリ電圧センサ２８から、インジェクタ４に電
力を供給するバッテリ（図示せず）の電圧値ＶＢを表す
検出信号が、アクセル開度センサ２９（運転状態検出手
段）から、図示しないアクセルペダルの操作量（以下
「アクセル開度」という）ＡＰを表す検出信号が、それ
ぞれ出力される。
【００２８】ＥＣＵ２は、本実施形態において、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、正味燃料量決定手段、燃料圧検出手段、および燃料
噴射時間決定手段を構成するものである。ＥＣＵ２は、
ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ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、ＥＣＵ２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。
【００２９】具体的には、インジェクタ４の燃料噴射時
間Ｔｏｕｔおよび燃料噴射時期θｉｎｊを、後述するよ
うに制御することによって、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の制御を実行する
ことで、エンジン３の燃焼モードを、アイドル運転時な
どの極低負荷運転時には成層燃焼モードに、極低負荷運
転時以外の運転時には均一燃焼モードにそれぞれ切り換
える。この成層燃焼モードでは、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、均一燃焼モードでは、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、成層燃焼モードよりもリッチな空
燃比Ａ／Ｆ（例えば１２〜２７）で、均一燃焼が行われ
る。
【００３０】以下、ＥＣＵ２で実行される空燃比制御処
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Ｔｃ
ｙｌ、正味燃料噴射時間Ｔｎｅｔ、燃料噴射時間Ｔｏｕ
ｔおよび燃料噴射時期θｉｎｊが算出される（ステップ
１４〜１６）。
【００３１】まず、ステップ１（図面ではＳ１で示す。
以下同じ）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ＰＢ
Ａに応じき、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って、基本燃料噴射時間Ｔ
ｉｍａｐを求める。
【００３２】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に応じ、図示し
ないテーブルを検索することによって、吸気温補正係数
ＫＴＡを求める。
【００３３】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に応じ、図示
しないテーブルを検索することによって、大気圧補正係
数ＫＰＡを求める。
【００３４】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に応じ、図示しないマップを検索す
ることによって、水温補正係数ＫＴＷを求める。
【００３５】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に応じ、図示しないマップを
検索することによって、要求トルクＰＭＥを求める。次
いで、エンジン回転数ＮＥと要求トルクＰＭＥに応じ、
図示しないマップを検索することによって、基本目標空
燃比係数ＫＢＳを求める。
【００３６】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って、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って、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ＫＢＳ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。
【００３７】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に応じ、図示しないテーブル
を検索することによって、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。
【００３８】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に応じ、図示しないマップ
を検索することによって、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で検出された実際の
バルブリフト量ＬＡＣＴとに基づいて、リフト量補正係
数ＫＥＧｌを求める。
【００３９】さらに、吸気管内絶対圧ＰＢＡ、および吸
気管内絶対圧ＰＢＡのマップ値ＰＢＡｍに基づいて、吸
気管内絶対圧補正係数ＫＥＧＲｐを求める。そして、基
本ＥＧＲ補正係数ＫＥＧＲｍに、リフト量補正係数ＫＥ
Ｇｌおよび吸気管内絶対圧補正係数ＫＥＧＲｐを乗算す
ることによって、ＥＧＲ補正係数ＫＥＧＲを求める（Ｋ
ＥＧＲ＝ＫＥＧＲｍ・ＫＥＧｌ・ＫＥＧＲｐ）。以上の
ようにして求められるＥＧＲ補正係数ＫＥＧＲは、ＥＧ
Ｒ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。
【００４０】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
出信号に応じ、Self Tuning Regulator 型の適応制御器
（図示せず）によって、フィードバック補正係数ＫＳＴ
Ｒ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り実際の空燃比が目標空
燃比になるのに時間がかかるのを動的に補償すること
で、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。
【００４１】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の差圧
ΔＰＦ（＝ＰＦ−ＰＣＹＬ）に応じ、図４に示すΔＰＦ
−ＫＰＦテーブルを検索することによって、燃料圧補正
係数ＫＰＦを求める。この場合、筒内圧ＰＣＹＬは、そ
の気筒のクランク角度位置に応じ、図示しないテーブル
を検索することによって推定される。なお、筒内圧ＰＣ
ＹＬを求める手法は、これに限らず、例えばエンジン３
に取り付けた筒内圧センサで直接、検出するようにして
もよい。
【００４２】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が大きいほどより小さな値になるよう
に、それぞれ設定されている。ΔＰＦＬ＜ΔＰＦ＜ΔＰ
ＦＲＥＦの範囲で、燃料圧補正係数ＫＰＦがこのように
設定されているのは、インジェクタ４の燃料噴射時間Ｔ
ｏｕｔが同じであっても、インジェクタ４から実際に噴
射される燃料量が差圧ΔＰＦに応じて変化するので、こ
れを補償するためである。
【００４３】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のは、成
層燃焼モードにおいて差圧ΔＰＦがΔＰＦＬより小さい
ときには、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、ΔＰＦ≧
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のは、均一燃焼モードにおいて差
圧ΔＰＦがΔＰＦＲＥＦ以上のときには、インジェクタ
４が燃料噴射時間Ｔｏｕｔの間、開弁することによっ
て、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、本実施形態のような筒内噴射式のエン
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、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。
【００４４】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に応じ、
図示しないテーブルを検索することによって、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が実際に開弁す
るまでの遅れ（無効時間）を補償するためのものであ
る。
【００４５】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。そ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。
【００４６】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を互いに乗算することによって、総補正係数Ｋｔ
ｏｔａｌを算出する。
【００４７】次に、ステップ１４に進み、次式（１）に
より、以上のように求めた基本燃料噴射時間Ｔｉｍａｐ
に、総補正係数Ｋｔｏｔａｌ、最終目標空燃比係数ＫＣ
ＭＤおよびフィードバック補正係数ＫＳＴＲを乗算する
ことによって、気筒ごとの要求燃料噴射時間Ｔｃｙｌ
（ｉ）を算出する。 Ｔｃｙｌ（ｉ）＝ Ｔｉｍａｐ・Ｋｔｏｔａｌ・ＫＣＭＤ・ＫＳＴＲ ……（１） ここで、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。
【００４８】この式（１）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の算出には、燃料圧補正係数
ＫＰＦは用いられない。本来、要求燃料噴射時間Ｔｃｙ
ｌは、燃料圧ＰＦとは無関係のものであるので、これを
算出する際のパラメータから燃料圧補正係数ＫＰＦを除
外することによって、要求燃料噴射時間Ｔｃｙｌを適切
に算出することができる。
【００４９】次いで、ステップ１５に進み、次式（２）
によって、気筒ごとの正味燃料噴射時間Ｔｎｅｔ（ｉ）
を算出する。 Ｔｎｅｔ（ｉ）＝（Ｔｃｙｌ（ｉ）−Ｂｅ・ＴＷＰ（ｉ））／Ａｅ ……（２） ここで、正味燃料噴射時間Ｔｎｅｔ（ｉ）は、要求燃料
噴射時間Ｔｃｙｌ（ｉ）に加え、直接率Ａｅおよび持ち
去り率Ｂｅを加味することによって得られる、各気筒の
燃焼室３ｃに供給すべき正味燃料量を表す。また、ＴＷ
Ｐ（ｉ）は、各気筒の燃焼室３ｃの内壁面に付着した付
着燃料量に相当する付着燃料量相当値（時間）である。
【００５０】この式（２）から明らかなように、正味燃
料噴射時間Ｔｎｅｔの算出は、要求燃料噴射時間Ｔｃｙ
ｌおよび付着燃料量相当値ＴＷＰに基づいて行われ、燃
料圧補正係数ＫＰＦは用いられない。前述したように、
付着燃料は、燃焼室３ｃの内壁面に一旦、付着した後
に、燃焼室３ｃ内で燃焼されるものであるので、付着燃
料量のうちの燃焼に供される分の割合は、本来、燃料圧
とは無関係である。したがって、インジェクタ４から噴
射されるべき正味燃料量を表す正味燃料噴射時間Ｔｎｅ
ｔを、上記のように決定することによって、エンジン３
の運転状態を反映させ、付着燃料量を加味し且つ燃料圧
による影響を排除しながら、これを適切に決定できる。
【００５１】図１６は、この付着燃料量相当値ＴＷＰ
（ｉ）を算出するＴＷＰ算出処理を示している。この処
理は、ＣＲＫ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、次式
（３）によって、付着燃料量相当値ＴＷＰ（ｉ）の今回
値ＴＷＰ（ｉ）ｎを算出する。 ＴＷＰ（ｉ）ｎ＝ Ｔｎｅｔ(ｉ)・（１−Ａｅ） ＋（１−Ｂｅ）・ＴＷＰ(ｉ)ｎ−１ ……（３） 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。
【００５２】図２に戻り、前記ステップ１５に続くステ
ップ１６では、次式（４）によって、気筒ごとの燃料噴
射時間Ｔｏｕｔ（ｉ）を算出する。 Ｔｏｕｔ(ｉ)＝ Ｔｎｅｔ(ｉ)・ＫＰＦ＋ＴｉＶＢ ……（４） ここで、燃料噴射時間Ｔｏｕｔ（ｉ）は、ＥＣＵ２から
各インジェクタ４に駆動信号として最終的に出力される
開弁時間を表す。
【００５３】この式（４）から明らかなように、燃料噴
射時間Ｔｏｕｔは、正味燃料噴射時間Ｔｎｅｔを燃料圧
補正係数ＫＰＦで補正することによって、算出される。
したがって、インジェクタ４から実際に噴射される燃料
噴射量の、燃料圧ＰＦと筒内圧ＰＣＹＬとの差圧ΔＰＦ
に応じたばらつきを、適切に補償できる。以上の結果、
燃料圧および燃料の付着状態を適切に反映させながら、
燃料噴射時間Ｔｏｕｔを適正に算出でき、それにより、
実際の燃料噴射量を精度良く最適に制御することができ
る。これにより、例えば空燃比のフィードバック制御を
行う場合に、その収束性を向上させることができ、その
結果、排気ガス特性を向上させることができる。
【００５４】前記ステップ１６に続くステップ１７で
は、噴射時期算出処理において燃料噴射時期θｉｎｊを
算出し、本プログラムを終了する。この噴射時期算出処
理の詳細については、後述する。
【００５５】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、以下のようにして、直接率Ａｅおよ
び持ち去り率Ｂｅが算出される。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
た噴射燃料量に対する、そ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され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
着している付着燃料量に対する、そ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される燃料量の割合
を示す。
【００５６】本処理では、まずステップ３０において、
フラグＦ＿ＶＴＥＣが「１」であるか否かを判別する。
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、ＬＯ．ＶＴに設定されているときに「０」にそれぞ
れセットされるものである。
【００５７】ステップ３０の答が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に応じ、図６に示すマップを検索
することによって、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が高いほど、
および吸気管内絶対圧ＰＢＡが高いほど、基本直接率Ａ
がより大きな値に設定されている。
【００５８】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に応じ、図６と同様のマップを
検索することによって、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。
【００５９】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に応じ、図７に示す
マップを検索することによって、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が高いほど、および吸気管内
絶対圧ＰＢＡが高いほど、水温補正係数ＫＴＷＰＡがよ
り大きな値に設定されている。
【００６０】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に応じ、図７と同様のマップを検索するこ
とによって、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の値は、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。
【００６１】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
に応じ、図８に示すテーブルを検索することによって、
ＨＩ．ＶＴ用の基本直接率Ａ用の噴射時期補正係数ＫＪ
ＷＰＡ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θｉ
ｎｊにかかわらず、一定の値に設定されている。
【００６２】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の前回値に応じ、図８のテ
ーブルを検索することによって、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よりも進角側のときには、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よりも遅角側のときには、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、より小さな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ＰＣ
ＹＬ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。
【００６３】次いで、ステップ３７に進み、燃料圧ＰＦ
に応じ、図９に示すテーブルを検索することによって、
ＨＩ．ＶＴ用の基本直接率Ａ用の燃料圧補正係数ＫＰＦ
ＷＰＡ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ＰＦが所定
値ＰＦ１未満のときには、燃料圧ＰＦが高いほど、より
大きな１．０未満の値に設定されている。これは、燃料
圧ＰＦ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ＫＰＦＷＰＡは、燃料圧ＰＦが所定値ＰＦ１以上のと
きには、値１．０に設定されている。これは、燃料圧Ｐ
Ｆ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。
【００６４】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に応じ、図９のテ
ーブルを検索することによって、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未満のとき
には、燃料圧ＰＦが高いほど、より大きな１．０未満の
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ＫＰＦＷＰＢ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３
ｃの内壁面に付着している燃料に対する、今回の燃焼サ
イクルで実際に燃焼される燃料の割合が変化しないこと
による。
【００６５】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って、直接率Ａｅを算出す
る。
【００６６】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って、持ち去り率Ｂｅ
を算出し、本処理を終了する。
【００６７】一方、前記ステップ３０の答が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、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。
【００６８】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ＫＰ
ＦＷＰＡ、ＫＰＦＷＰＢで補正することによって求めら
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
ＴＷＰを、上述した算出手法により求めた直接率Ａｅお
よび持ち去り率Ｂｅを用いることで、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ＴＷＰを適切に求めることができ
る。
【００６９】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、燃焼モードモニタＳ＿ＥＭ
ＯＤが「０」であるか否かを判別する。
【００７０】この燃焼モードモニタＳ＿ＥＭＯＤは、エ
ンジン３が、成層燃焼モード、均一燃焼モードのうちの
リーン燃焼モード、および均一燃焼モードのうちのスト
イキ燃焼モードのうちの、いずれの燃焼モードにあるか
を表すものである。燃焼モードモニタ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に応じ、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、主と
して、混合気を理論空燃比に制御す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に
制御するリッチ燃焼域を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モードという。
【００７１】ステップ６０の答が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
焼モードで運転されているときには、ステップ６１に進
み、ストイキ燃焼モード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ＩＪ
ＬＯＧＨが算出される。
【００７２】次に、ステップ６２に進み、均一燃焼モー
ド用の噴射開始タイミング算出処理を実行し、本プログ
ラムを終了する。この処理では、図２のステップ１６で
算出した燃料噴射時間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θｉｎｊの噴射開始タイミングを逆算する。これら
の噴射開始タイミングおよび噴射終了タイミングＩＪＬ
ＯＧＨ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。
【００７３】一方、ステップ６０でＳ＿ＥＭＯＤ≠０と
判別されたときには、ステップ６３に進み、燃焼モード
モニタＳ＿ＥＭＯＤが「１」であるか否かを判別する。
この答がＹＥＳのとき、すなわちＳ＿ＥＭＯＤ＝１であ
って、エンジン３が均一燃焼モードのうちのリーン燃焼
モード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モード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。
【００７４】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
燃料噴射時間Ｔｏｕｔに基づき、燃料噴射時期θｉｎｊ
の噴射開始タイミングを算出し、本プログラムを終了す
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。
【００７５】一方、ステップ６３の答がＮＯのとき、す
なわちＳ＿ＥＭＯＤ＝２であって、エンジン３が成層燃
焼モードで運転されているときには、ステップ６５に進
み、後述する成層燃焼モード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。
【００７６】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および燃料噴射時間Ｔｏｕｔに基づ
き、成層燃焼モード用の噴射開始タイミングを算出し
て、本プログラムを終了する。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ＩＪＬＯＧ
Ｈ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。
【００７７】次に、図１２を参照しながら、前述したス
テップ６１のストイキ燃焼モード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、以下のよ
うにして、燃料噴射時期θｉｎｊの噴射終了タイミング
ＩＪＬＯＧＨ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（ＡＴＤＣ）のクランク角度位置として算出される。
【００７８】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に応じ、図１３
に示すＴＷ−ＩＪＴＷテーブルを検索することによって
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、より小さな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、均一燃焼が効率良く行われるの
で、燃料噴射時期θｉｎｊの噴射終了タイミングＩＪＬ
ＯＧＨを早めることにより、エンジン３の出力トルクを
効率良く得るためである。
【００７９】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
の答がＹＥＳのとき、すなわちバルブタイミングがＨ
Ｉ．ＶＴに設定されているときには、ステップ７２に進
み、ＥＧＲ実行フラグＦ＿ＥＧＲが「１」であるか否か
を判別する。このＥＧＲ実行フラグＦ＿ＥＧＲは、ＥＧ
Ｒ制御弁１２によるＥＧＲ管１１の開放によってＥＧＲ
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。
【００８０】ステップ７２の答がＹＥＳで、ＥＧＲが実
行されているときには、ステップ７３に進み、エンジン
回転数ＮＥ、および図２のステップ１６で求めた各気筒
の燃料噴射時間Ｔｏｕｔ（ｉ）に応じ、図示しないマッ
プを検索することによって、ＨＩ．ＶＴ，ＥＧＲ用の基
本噴射終了タイミングＩＮＪＭＡＰＦを気筒ごとに求め
る。
【００８１】次に、ステップ７５に進み、この基本噴射
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、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。
【００８２】一方、ステップ７２の答がＮＯで、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
気筒の燃料噴射時間Ｔｏｕｔ（ｉ）に応じ、図示しない
マップを検索することによって、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、前記ステップ７５に進み、ＨＩ．Ｖ
Ｔ，非ＥＧＲ用の噴射終了タイミングＩＪＬＯＧＨを気
筒ごとに算出し、本処理を終了する。
【００８３】一方、ステップ７１の答が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実行フラグＦ＿
ＥＧＲが「１」であるか否かを判別する。
【００８４】この答がＹＥＳで、ＥＧＲ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および各気筒の燃料噴射時
間Ｔｏｕｔ（ｉ）に応じ、図示しないマップを検索する
ことによって、ＬＯ．ＶＴ，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、前
記ステップ７５に進み、ＬＯ．ＶＴ，ＥＧＲ用の噴射終
了タイミングＩＪＬＯＧＨを気筒ごとに算出し、本処理
を終了する。
【００８５】一方、ステップ７６の答がＮＯで、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
の燃料噴射時間Ｔｏｕｔ（ｉ）に応じ、図示しないマッ
プを検索することによって、ＬＯ．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、前記ステップ７５に進み、ＬＯ．ＶＴ，非
ＥＧＲ用の噴射終了タイミングＩＪＬＯＧＨを気筒ごと
に算出し、本処理を終了する。
【００８６】次に、図１４を参照しながら、前述したス
テップ６４のリーン燃焼モード用の噴射終了タイミング
算出処理について説明する。この処理においても、噴射
終了タイミングＩＪＬＯＧＨは、ストイキ燃焼モードの
場合と同様に、吸気行程のＴＤＣ後のクランク角度位置
として算出される。
【００８７】この処理では、まずステップ８０におい
て、前記ステップ７０と同様に、エンジン水温ＴＷに応
じ、図１３のＴＷ−ＩＪＴＷテーブルを検索することに
よって、水温補正項ＩＪＴＷを求める。
【００８８】次に、ステップ８１に進み、ＥＧＲ実行フ
ラグＦ＿ＥＧＲが「１」であるか否かを判別する。この
答がＹＥＳで、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ＮＥおよび各気筒の燃
料噴射時間Ｔｏｕｔ（ｉ）に応じ、図示しないマップを
検索することによって、ＥＧＲ用の基本噴射終了タイミ
ングＩＮＪＭＡＰＦを気筒ごとに求める。
【００８９】次に、ステップ８３に進み、この基本噴射
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、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ＩＪＬＯＧＨが
気筒ごとに算出される。
【００９０】一方、ステップ８１の答がＮＯで、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
の燃料噴射時間Ｔｏｕｔ（ｉ）に応じ、図示しないマッ
プを検索することによって、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、
前記ステップ８３に進み、非ＥＧＲ用の噴射終了タイミ
ングＩＪＬＯＧＨを気筒ごとに算出し、本処理を終了す
る。
【００９１】次に、図１５を参照しながら、前述したス
テップ６５の成層燃焼モード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ＩＪＬＯＧＤは、ストイキ燃焼モードおよびリー
ン燃焼モードの場合と異なり、圧縮行程のＴＤＣ後のク
ランク角度位置として算出される。
【００９２】この処理では、まずステップ９０におい
て、ＥＧＲ実行フラグＦ＿ＥＧＲが「１」であるか否か
を判別する。この答がＹＥＳで、ＥＧＲ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
および各気筒の燃料噴射時間Ｔｏｕｔ（ｉ）に応じ、図
示しないマップを検索することによって、ＥＧＲ用の基
本噴射終了タイミングＩＮＪＭＡＰＦを気筒ごとに求め
る。
【００９３】次に、ステップ９２に進み、この基本噴射
終了タイミングＩＮＪＭＡＰＦを、ＥＧＲ用の噴射終了
タイミングＩＪＬＯＧＤにセットし、本処理を終了す
る。
【００９４】一方、ステップ９０の答がＮＯで、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
の燃料噴射時間Ｔｏｕｔ（ｉ）に応じ、図示しないマッ
プを検索することによって、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、
前記ステップ９２に進み、非ＥＧＲ用の噴射終了タイミ
ングＩＪＬＯＧＤを気筒ごとに算出して、本処理を終了
する。
【００９５】以上のように、本実施形態によれば、燃料
噴射時間Ｔｏｕｔを算出する際、要求燃料噴射時間Ｔｃ
ｙｌを燃料圧補正係数ＫＰＦによって補正するので、イ
ンジェクタ４から実際に噴射される燃料噴射量の、燃料
圧ＰＦと筒内圧ＰＣＹＬとの差圧ΔＰＦに応じたばらつ
きを、適切に補償できる。一方、燃料噴射時間Ｔｏｕｔ
の算出の際、付着燃料量相当値ＴＷＰについては、燃料
圧補正係数ＫＰＦによる補正を行わないとすることで、
その影響を排除しながら、燃料噴射時間Ｔｏｕｔを適切
に算出できる。以上の結果、燃料圧および燃料の付着状
態を適切に反映させながら、燃料噴射時間Ｔｏｕｔを適
正に算出でき、それにより、実際の燃料噴射量を精度良
く最適に制御することができる。
【００９６】なお、本発明は、説明した実施形態に限定
されることなく、種々の態様で実施することができる。
例えば、説明した内燃機関は、燃料噴射弁から燃焼室に
燃料を直接、噴射する筒内噴射式のものであるが、本発
明を、燃料を吸気ポートに噴射する吸気ポート噴射式の
内燃機関に適用してもよいことはもちろんであり、それ
により、燃料圧および吸気ポートへの燃料の付着状態を
反映させながら、燃料実施形態で述べた効果を同様に得
ることが可能できる。
【００９７】
【発明の効果】以上のように、本発明の内燃機関の燃料
噴射制御装置は、燃料圧および燃料の付着状態を適切に
反映させながら、燃料噴射時間を適正に決定でき、それ
により、実際の燃料噴射量を精度良く最適に制御するこ
とができるなどの効果を有する。
【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のストイキ燃焼モード用の噴射終了タ
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のリーン燃焼モード用の噴射終了タイ
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の成層燃焼モード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 ２ ＥＣＵ（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、正味燃料量決定手段、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 ４ 燃料噴射弁 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） ＮＥ エンジン回転数（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） ＡＰ アクセル開度（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） ＴＡ 吸気温（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） ＰＦ 燃料圧 Ｔｃｙｌ 要求燃料噴射時間（要求燃料量） ＴＷＰ 付着燃料量相当値（付着燃料量） Ｔｎｅｔ 正味燃料噴射時間（正味燃料量） Ｔｏｕｔ 燃料噴射時間 ＫＰＦ 燃料圧補正係数
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/32 Ｆ０２Ｄ 41/32 Ａ 41/34 41/34 Ｌ Ｆ０２Ｍ 51/00 Ｆ０２Ｍ 51/00 Ａ (72)発明者 後藤 博之 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 江原 安則 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3G066 AA02 AA05 AB02 BA02 BA23 BA51 CD28 CD29 CE22 DA01 DC04 DC05 DC14 DC19 DC22 3G301 HA01 HA04 HA13 HA16 HA19 JA12 JA21 LB04 LC01 MA11 NC02 PA07Z PA09Z PB08Z PD04Z PE03Z PE08Z PF03Z PG01Z

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量を
    燃料噴射時間によって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、前記内燃機関に要求
    される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、前記燃料噴射弁から
    噴射された噴射燃料量のうち、当該記燃料噴射弁よりも
    下流側の壁面に付着した付着燃料量を決定する付着燃料
    量決定手段と、 前記決定された要求燃料量および付着燃料量に基づい
    て、前記燃料噴射弁から噴射すべき正味燃料量を決定す
    る正味燃料量決定手段と、 前記燃料噴射弁から噴射される燃料の燃料圧を検出する
    燃料圧検出手段と、 前記決定された正味燃料量を前記検出された燃料圧に応
    じて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。
  2. 【請求項２】 前記燃料噴射弁は、燃料を気筒内の燃焼
    室に直接、噴射するように配置されていることを特徴と
    する、請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
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