JP2003184613A - 内燃機関の燃料噴射量制御方法、及び燃料噴射量制御装置 - Google Patents
内燃機関の燃料噴射量制御方法、及び燃料噴射量制御装置Info
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- JP2003184613A JP2003184613A JP2001386198A JP2001386198A JP2003184613A JP 2003184613 A JP2003184613 A JP 2003184613A JP 2001386198 A JP2001386198 A JP 2001386198A JP 2001386198 A JP2001386198 A JP 2001386198A JP 2003184613 A JP2003184613 A JP 2003184613A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 予測吸入空気量の推定誤差に基く供給燃料量
の過不足分を迅速且つ正確に補償し、空燃比を一定に維
持可能とすること。 【解決手段】 この燃料噴射量制御装置は、予測スロッ
トル弁開度に基いて特定気筒の今回の吸気行程に対する
吸入空気量KLfwdを予測し、これに基いて予測必要燃料
量Fcfwdを求めるとともに、予測必要燃料量Fcfwdの燃料
を供給するための補正前燃料噴射量Fibを燃料挙動逆モ
デルにより求める。一方、この制御装置は、前回の吸気
行程に対する実スロットル弁開度に基いて実際の吸入空
気量KLactを算出し、これに基いて実必要燃料量Fcactを
求めるとともに、前回の吸気行程に対する実際の燃料噴
射量fi(k-1)と燃料挙動順モデルとにより実吸入燃料量F
cestを求め、実必要燃料量Fcactと実吸入燃料量Fcestと
の差Fcerrに応じて補正前燃料噴射量Fibを補正して今回
の正規燃料噴射量fi(k)を求める。
の過不足分を迅速且つ正確に補償し、空燃比を一定に維
持可能とすること。 【解決手段】 この燃料噴射量制御装置は、予測スロッ
トル弁開度に基いて特定気筒の今回の吸気行程に対する
吸入空気量KLfwdを予測し、これに基いて予測必要燃料
量Fcfwdを求めるとともに、予測必要燃料量Fcfwdの燃料
を供給するための補正前燃料噴射量Fibを燃料挙動逆モ
デルにより求める。一方、この制御装置は、前回の吸気
行程に対する実スロットル弁開度に基いて実際の吸入空
気量KLactを算出し、これに基いて実必要燃料量Fcactを
求めるとともに、前回の吸気行程に対する実際の燃料噴
射量fi(k-1)と燃料挙動順モデルとにより実吸入燃料量F
cestを求め、実必要燃料量Fcactと実吸入燃料量Fcestと
の差Fcerrに応じて補正前燃料噴射量Fibを補正して今回
の正規燃料噴射量fi(k)を求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃料噴
射量制御装置に係り、特に過渡運転時においても空燃比
を略一定に維持することが可能な燃料噴射量制御方法、
及び燃料噴射量制御装置に関する。
射量制御装置に係り、特に過渡運転時においても空燃比
を略一定に維持することが可能な燃料噴射量制御方法、
及び燃料噴射量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子制御燃料噴射式の内燃機関において
は、吸気行程直前又は吸気行程中にあって燃料噴射によ
る燃料の供給が必要な気筒（以下、「燃料噴射気筒」と
云う。）の同吸気行程における吸入空気量を求め、この
求めた吸入空気量に応じた量の燃料を、最も遅くとも同
吸気行程に対する吸気弁閉弁時（吸気弁の状態が開状態
から閉状態に変化する時点）までに、場合によっては同
吸気行程開始前までに、噴射する必要がある。このた
め、例えば、特開平１０−１６９４６９号公報に開示さ
れた内燃機関の制御装置は、同内燃機関の運転状態量の
一つであるスロットル弁開度を燃料噴射気筒の吸気弁閉
弁時まで前もって予測し、少なくとも同予測したスロッ
トル弁開度と内燃機関の吸気系の空気の挙動をモデル化
した空気モデルとに基づいて同燃料噴射気筒の吸気弁閉
弁時における吸入空気量を同吸気弁閉弁時よりも前の時
点で予測し、その予測した吸入空気量に応じた燃料噴射
量の燃料を同気筒に対して噴射するようになっている。
は、吸気行程直前又は吸気行程中にあって燃料噴射によ
る燃料の供給が必要な気筒（以下、「燃料噴射気筒」と
云う。）の同吸気行程における吸入空気量を求め、この
求めた吸入空気量に応じた量の燃料を、最も遅くとも同
吸気行程に対する吸気弁閉弁時（吸気弁の状態が開状態
から閉状態に変化する時点）までに、場合によっては同
吸気行程開始前までに、噴射する必要がある。このた
め、例えば、特開平１０−１６９４６９号公報に開示さ
れた内燃機関の制御装置は、同内燃機関の運転状態量の
一つであるスロットル弁開度を燃料噴射気筒の吸気弁閉
弁時まで前もって予測し、少なくとも同予測したスロッ
トル弁開度と内燃機関の吸気系の空気の挙動をモデル化
した空気モデルとに基づいて同燃料噴射気筒の吸気弁閉
弁時における吸入空気量を同吸気弁閉弁時よりも前の時
点で予測し、その予測した吸入空気量に応じた燃料噴射
量の燃料を同気筒に対して噴射するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の制御装置は、例えば、予測したスロットル弁開度と
実際のスロットル弁開度とが相違する等の理由により、
予測した吸入空気量と実際の吸入空気量との間に差（推
定誤差）が生じると、この推定誤差を補償する手段を備
えていないので、燃料噴射量が適切な値と異なる値とな
って空燃比が乱れるという問題がある。従って、本発明
の目的は、吸入空気量の推定誤差を迅速に補償し、特
に、スロットル弁開度が急変する等の過渡運転時におけ
る空燃比を迅速に安定させることが可能な内燃機関の燃
料噴射量制御方法、及び燃料噴射量制御装置を提供する
ことにある。
来の制御装置は、例えば、予測したスロットル弁開度と
実際のスロットル弁開度とが相違する等の理由により、
予測した吸入空気量と実際の吸入空気量との間に差（推
定誤差）が生じると、この推定誤差を補償する手段を備
えていないので、燃料噴射量が適切な値と異なる値とな
って空燃比が乱れるという問題がある。従って、本発明
の目的は、吸入空気量の推定誤差を迅速に補償し、特
に、スロットル弁開度が急変する等の過渡運転時におけ
る空燃比を迅速に安定させることが可能な内燃機関の燃
料噴射量制御方法、及び燃料噴射量制御装置を提供する
ことにある。
【０００４】
【発明の概要】本発明の燃料噴射量制御方法は、特定の
気筒の今回の吸気行程での吸気弁閉弁時における内燃機
関の運転状態量を同吸気弁閉弁時より前の時点で予測
し、前記予測した運転状態量に応じて前記特定の気筒の
今回の吸気行程での吸入空気量を予測し、前記予測した
吸入空気量に対して所定の目標空燃比を得るために必要
な燃料量を補正前燃料噴射量として算出するとともに、
前記算出した補正前燃料噴射量に応じた量の燃料を前記
特定の気筒の今回の吸気行程での吸気弁閉弁時よりも前
の時点で同気筒に対して噴射する内燃機関の燃料噴射量
制御方法であって、前記特定の気筒の前回の吸気行程に
対する吸気弁閉弁後の時点で、前記気筒の前回の吸気行
程において前記目標空燃比を得るために前記気筒に実際
に必要とされていた燃料量である実必要燃料量を既知と
なった運転状態量に基づいて求めるとともに、前記気筒
の前回の吸気行程において前記気筒が実際に吸入した燃
料量である実吸入燃料量を少なくとも前記気筒の前回の
吸気行程に対し実際に噴射された燃料噴射量に基づいて
算出し、前記実必要燃料量と前記実吸入燃料量とに基づ
いて前記気筒の前回の吸気行程における燃料の過不足分
を求め、前記求められた過不足分に応じた補正量で前記
補正前燃料噴射量を補正して正規燃料噴射量を算出し、
前記算出された正規燃料噴射量の燃料を前記特定の気筒
の今回の吸気行程に対して噴射する方法である。
気筒の今回の吸気行程での吸気弁閉弁時における内燃機
関の運転状態量を同吸気弁閉弁時より前の時点で予測
し、前記予測した運転状態量に応じて前記特定の気筒の
今回の吸気行程での吸入空気量を予測し、前記予測した
吸入空気量に対して所定の目標空燃比を得るために必要
な燃料量を補正前燃料噴射量として算出するとともに、
前記算出した補正前燃料噴射量に応じた量の燃料を前記
特定の気筒の今回の吸気行程での吸気弁閉弁時よりも前
の時点で同気筒に対して噴射する内燃機関の燃料噴射量
制御方法であって、前記特定の気筒の前回の吸気行程に
対する吸気弁閉弁後の時点で、前記気筒の前回の吸気行
程において前記目標空燃比を得るために前記気筒に実際
に必要とされていた燃料量である実必要燃料量を既知と
なった運転状態量に基づいて求めるとともに、前記気筒
の前回の吸気行程において前記気筒が実際に吸入した燃
料量である実吸入燃料量を少なくとも前記気筒の前回の
吸気行程に対し実際に噴射された燃料噴射量に基づいて
算出し、前記実必要燃料量と前記実吸入燃料量とに基づ
いて前記気筒の前回の吸気行程における燃料の過不足分
を求め、前記求められた過不足分に応じた補正量で前記
補正前燃料噴射量を補正して正規燃料噴射量を算出し、
前記算出された正規燃料噴射量の燃料を前記特定の気筒
の今回の吸気行程に対して噴射する方法である。
【０００５】この燃料噴射量制御方法は、特定の気筒
（内燃機関の複数気筒のうちの任意の一つの気筒、以下
同じ。）の今回の吸気行程における吸気弁閉弁時の吸入
空気量を、予測した運転状態量（例えば、スロットル弁
開度）に基いて同吸気弁閉弁時よりも前の時点で予測
し、予測した吸入空気量に基いて基本噴射量に相当する
補正前燃料噴射量を算出する。従って、補正前燃料噴射
量は、予測吸入空気量の予測誤差（推定誤差）の影響を
受ける。
（内燃機関の複数気筒のうちの任意の一つの気筒、以下
同じ。）の今回の吸気行程における吸気弁閉弁時の吸入
空気量を、予測した運転状態量（例えば、スロットル弁
開度）に基いて同吸気弁閉弁時よりも前の時点で予測
し、予測した吸入空気量に基いて基本噴射量に相当する
補正前燃料噴射量を算出する。従って、補正前燃料噴射
量は、予測吸入空気量の予測誤差（推定誤差）の影響を
受ける。
【０００６】一方、特定の気筒の前回の吸気行程の吸気
弁閉弁後においては、同特定気筒の前回の吸気行程にお
ける吸気弁閉弁時点の運転状態量は既知であるから、そ
の既知である運転状態量から同気筒の前回の吸気行程の
実際の吸入空気量を求めることができ、従って、同特定
気筒の前回の吸気行程で同特定気筒内の混合気の空燃比
が目標空燃比となるために実際に必要とされていた燃料
量（実必要燃料量）を正確に求めることができる。他
方、前回の吸気行程の吸気弁閉弁後においては、同前回
の吸気行程に対して実際に噴射された燃料噴射量が既知
であるから、その既知である燃料噴射量に少なくとも基
いて同気筒の前回の吸気行程の実際の吸入燃料量（実吸
入燃料量）を正確に求めることができる。
弁閉弁後においては、同特定気筒の前回の吸気行程にお
ける吸気弁閉弁時点の運転状態量は既知であるから、そ
の既知である運転状態量から同気筒の前回の吸気行程の
実際の吸入空気量を求めることができ、従って、同特定
気筒の前回の吸気行程で同特定気筒内の混合気の空燃比
が目標空燃比となるために実際に必要とされていた燃料
量（実必要燃料量）を正確に求めることができる。他
方、前回の吸気行程の吸気弁閉弁後においては、同前回
の吸気行程に対して実際に噴射された燃料噴射量が既知
であるから、その既知である燃料噴射量に少なくとも基
いて同気筒の前回の吸気行程の実際の吸入燃料量（実吸
入燃料量）を正確に求めることができる。
【０００７】本燃料噴射量制御方法は、このように実必
要燃料量と実吸入燃料量を求め、これら実必要燃料量と
実吸入燃料量（との差）に基いて前回の吸気行程におけ
る燃料の過不足を算出し、同加不足分を補うための補正
量を求めて前記補正前燃料噴射量を補正する。従って、
各気筒毎に、且つ吸気行程毎に、前回の吸気行程での燃
料の過不足分が少なくとも今回の吸気行程で補償される
ので、空燃比を迅速、且つ、精度良く、一定に維持する
ことができる。
要燃料量と実吸入燃料量を求め、これら実必要燃料量と
実吸入燃料量（との差）に基いて前回の吸気行程におけ
る燃料の過不足を算出し、同加不足分を補うための補正
量を求めて前記補正前燃料噴射量を補正する。従って、
各気筒毎に、且つ吸気行程毎に、前回の吸気行程での燃
料の過不足分が少なくとも今回の吸気行程で補償される
ので、空燃比を迅速、且つ、精度良く、一定に維持する
ことができる。
【０００８】また、より具体的態様としての本発明の内
燃機関の燃料噴射量制御装置（以下、「第１燃料噴射量
制御装置」と称呼する。）は、指示に応じて燃料噴射を
行う燃料噴射手段を備えた内燃機関の燃料噴射量制御装
置であって、運転状態量予測手段、運転状態量取得手
段、予測吸入空気量算出手段、補正前燃料噴射量算出手
段、実吸入空気量算出手段、実必要燃料量算出手段、実
吸入燃料量算出手段、燃料フィードバック補正量算出手
段、正規燃料噴射量算出手段、及び燃料噴射指示手段を
備える。以下、各手段の作用について説明する。
燃機関の燃料噴射量制御装置（以下、「第１燃料噴射量
制御装置」と称呼する。）は、指示に応じて燃料噴射を
行う燃料噴射手段を備えた内燃機関の燃料噴射量制御装
置であって、運転状態量予測手段、運転状態量取得手
段、予測吸入空気量算出手段、補正前燃料噴射量算出手
段、実吸入空気量算出手段、実必要燃料量算出手段、実
吸入燃料量算出手段、燃料フィードバック補正量算出手
段、正規燃料噴射量算出手段、及び燃料噴射指示手段を
備える。以下、各手段の作用について説明する。
【０００９】運転状態量予測手段は、現時点より先の時
点における前記内燃機関の運転状態量を予測する。運転
状態量取得手段は、現時点より前の時点における前記内
燃機関の実際の運転状態量を取得する。運転状態量の代
表例としては、スロットル弁開度が挙げられる。
点における前記内燃機関の運転状態量を予測する。運転
状態量取得手段は、現時点より前の時点における前記内
燃機関の実際の運転状態量を取得する。運転状態量の代
表例としては、スロットル弁開度が挙げられる。
【００１０】予測吸入空気量算出手段は、特定の気筒
（ある気筒）の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時よ
り前の第１所定時点にて、同気筒の今回の吸気行程での
吸気弁閉弁時の吸入空気量である予測吸入空気量を前記
運転状態量予測手段により予測された同第１所定時点よ
り先の時点における運転状態量と前記内燃機関の吸気系
における空気の挙動をモデル化した空気モデルとに基づ
いて算出する。即ち、予測吸入空気量算出手段は、次に
吸気行程に入ろうとしている（又は、すでに吸気行程に
入っている）気筒の吸気弁がその吸気行程において開弁
状態から閉弁状態へと以降する時点（吸気弁閉弁時）よ
り前の第１所定時点で、同吸気弁閉弁時における同気筒
の吸入空気量を予測する。
（ある気筒）の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時よ
り前の第１所定時点にて、同気筒の今回の吸気行程での
吸気弁閉弁時の吸入空気量である予測吸入空気量を前記
運転状態量予測手段により予測された同第１所定時点よ
り先の時点における運転状態量と前記内燃機関の吸気系
における空気の挙動をモデル化した空気モデルとに基づ
いて算出する。即ち、予測吸入空気量算出手段は、次に
吸気行程に入ろうとしている（又は、すでに吸気行程に
入っている）気筒の吸気弁がその吸気行程において開弁
状態から閉弁状態へと以降する時点（吸気弁閉弁時）よ
り前の第１所定時点で、同吸気弁閉弁時における同気筒
の吸入空気量を予測する。
【００１１】補正前燃料噴射量算出手段は、前記第１所
定時点より後の時点であって前記気筒の今回の吸気行程
に対する吸気弁閉弁時より前の第２所定時点にて、前記
予測吸入空気量に基づいて同気筒の今回の吸気行程に対
し噴射すべき仮の噴射量である補正前燃料噴射量を算出
する。例えば、補正前燃料噴射量算出手段は、内燃機関
の運転状態に応じて別途定められる（或いは一定の）目
標空燃比で前記予測吸入空気量を除することにより補正
前燃料噴射量を算出することができる。この場合、後述
するように、燃料付着量を考慮して補正前燃料噴射量を
求めることが好適である。
定時点より後の時点であって前記気筒の今回の吸気行程
に対する吸気弁閉弁時より前の第２所定時点にて、前記
予測吸入空気量に基づいて同気筒の今回の吸気行程に対
し噴射すべき仮の噴射量である補正前燃料噴射量を算出
する。例えば、補正前燃料噴射量算出手段は、内燃機関
の運転状態に応じて別途定められる（或いは一定の）目
標空燃比で前記予測吸入空気量を除することにより補正
前燃料噴射量を算出することができる。この場合、後述
するように、燃料付着量を考慮して補正前燃料噴射量を
求めることが好適である。
【００１２】実吸入空気量算出手段は、前記気筒の前回
の吸気行程での吸気弁閉弁時より後の時点であって同気
筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前の第３
所定時点にて、同気筒の前回の吸気行程での吸気弁閉弁
時の実際の吸入空気量である実吸入空気量を前記運転状
態量取得手段により取得された実際の運転状態量と前記
空気モデルとに基づいて算出する。この第３所定時点
は、前記気筒の前回の吸気行程での吸気弁閉弁時より後
の時点であるから、同気筒の前回の吸気行程での吸気弁
閉弁時の実際の吸入空気量を求めるための運転状態量は
既知であり、前記運手状態量取得手段により取得され
る。従って、実吸入空気量は同既知の運転状態量と空気
モデルとに基いて正確に求められる。
の吸気行程での吸気弁閉弁時より後の時点であって同気
筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前の第３
所定時点にて、同気筒の前回の吸気行程での吸気弁閉弁
時の実際の吸入空気量である実吸入空気量を前記運転状
態量取得手段により取得された実際の運転状態量と前記
空気モデルとに基づいて算出する。この第３所定時点
は、前記気筒の前回の吸気行程での吸気弁閉弁時より後
の時点であるから、同気筒の前回の吸気行程での吸気弁
閉弁時の実際の吸入空気量を求めるための運転状態量は
既知であり、前記運手状態量取得手段により取得され
る。従って、実吸入空気量は同既知の運転状態量と空気
モデルとに基いて正確に求められる。
【００１３】実必要燃料量算出手段は、前記第３所定時
点より後の時点であって前記気筒の今回の吸気行程に対
する吸気弁閉弁時より前の第４所定時点にて、前記算出
された実吸入空気量に基づいて同気筒の前回の吸気行程
において同気筒に実際に必要とされていた燃料量である
実必要燃料量を算出する。例えば、実必要燃料算出手段
は、前記補正前燃料噴射量算出手段と同様、前記目標空
燃比で前記実吸入空気量を除すことにより実必要燃料量
を算出することができる。
点より後の時点であって前記気筒の今回の吸気行程に対
する吸気弁閉弁時より前の第４所定時点にて、前記算出
された実吸入空気量に基づいて同気筒の前回の吸気行程
において同気筒に実際に必要とされていた燃料量である
実必要燃料量を算出する。例えば、実必要燃料算出手段
は、前記補正前燃料噴射量算出手段と同様、前記目標空
燃比で前記実吸入空気量を除すことにより実必要燃料量
を算出することができる。
【００１４】実吸入燃料量算出手段は、前記気筒の今回
の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前の第５所定時点
にて、同気筒の前回の吸気行程において同気筒が実際に
吸入した燃料量である実吸入燃料量を少なくとも同気筒
の前回の吸気行程に対し実際に噴射された燃料噴射量に
基づいて算出する。この場合、後述するように、実際に
噴射された燃料噴射量として正規の燃料噴射量（正規燃
料噴射量）を採用することもでき、更に、実際の燃料付
着量（実燃料付着量）を考慮して実吸入燃料量を求める
ことが好適である。
の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前の第５所定時点
にて、同気筒の前回の吸気行程において同気筒が実際に
吸入した燃料量である実吸入燃料量を少なくとも同気筒
の前回の吸気行程に対し実際に噴射された燃料噴射量に
基づいて算出する。この場合、後述するように、実際に
噴射された燃料噴射量として正規の燃料噴射量（正規燃
料噴射量）を採用することもでき、更に、実際の燃料付
着量（実燃料付着量）を考慮して実吸入燃料量を求める
ことが好適である。
【００１５】燃料フィードバック補正量算出手段は、前
記第４所定時点、及び前記第５所定時点より後の時点で
あって前記気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時
より前の第６所定時点にて、前記算出された実必要燃料
量と前記算出された実吸入燃料量とに基づいて燃料フィ
ードバック補正量を算出する。
記第４所定時点、及び前記第５所定時点より後の時点で
あって前記気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時
より前の第６所定時点にて、前記算出された実必要燃料
量と前記算出された実吸入燃料量とに基づいて燃料フィ
ードバック補正量を算出する。
【００１６】例えば、前記算出された実必要燃料量と前
記算出された実吸入燃料量との差は、前回の吸気行程に
おける燃料の過不足分を表すから、同実必要燃料量と同
実吸入燃料量との差と、この差を入力値とする比例積分
制御等のコントローラとを用いることで、同燃料の過不
足分を補償する燃料フィードバック補正量が算出され
る。
記算出された実吸入燃料量との差は、前回の吸気行程に
おける燃料の過不足分を表すから、同実必要燃料量と同
実吸入燃料量との差と、この差を入力値とする比例積分
制御等のコントローラとを用いることで、同燃料の過不
足分を補償する燃料フィードバック補正量が算出され
る。
【００１７】正規燃料噴射量算出手段は、前記第２所定
時点、及び前記第６所定時点より後の時点であって前記
気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前の第
７所定時点にて、前記算出された補正前燃料噴射量を前
記算出された燃料フィードバック補正量で補正すること
により前記燃料噴射手段から同気筒の今回の吸気行程に
対し噴射する正規の燃料噴射量を算出する。
時点、及び前記第６所定時点より後の時点であって前記
気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前の第
７所定時点にて、前記算出された補正前燃料噴射量を前
記算出された燃料フィードバック補正量で補正すること
により前記燃料噴射手段から同気筒の今回の吸気行程に
対し噴射する正規の燃料噴射量を算出する。
【００１８】そして、燃料噴射指示手段は、前記第７所
定時点より後の時点であって前記気筒の今回の吸気行程
に対する吸気弁閉弁時より前の第８所定時点にて、前記
燃料噴射手段に対し前記算出された正規の燃料噴射量の
燃料を噴射するように指示を与え、これにより、正規の
燃料噴射量の燃料が燃料噴射手段から噴射される。
定時点より後の時点であって前記気筒の今回の吸気行程
に対する吸気弁閉弁時より前の第８所定時点にて、前記
燃料噴射手段に対し前記算出された正規の燃料噴射量の
燃料を噴射するように指示を与え、これにより、正規の
燃料噴射量の燃料が燃料噴射手段から噴射される。
【００１９】第１燃料噴射量制御装置は、以上の処理を
各気筒の吸気行程毎に各気筒毎に繰り返し実行し、特定
の気筒の前回の吸気行程における燃料の過不足分を同特
定の気筒の次回以降の燃料噴射量に直ちに反映する（補
償する）ので、空燃比を安定した値に維持することがで
きる。
各気筒の吸気行程毎に各気筒毎に繰り返し実行し、特定
の気筒の前回の吸気行程における燃料の過不足分を同特
定の気筒の次回以降の燃料噴射量に直ちに反映する（補
償する）ので、空燃比を安定した値に維持することがで
きる。
【００２０】この場合、上記第１燃料噴射量制御装置
は、予測燃料付着量を算出する予測燃料付着量算出手段
を備え、前記補正前燃料噴射量算出手段は予測必要燃料
量を算出するとともに、この予測必要燃料量が供給され
るように、前記算出された予測燃料付着量を考慮しなが
ら燃料挙動モデルの逆モデルを使用して前記補正前燃料
噴射量を算出するように構成され、更に、実燃料付着量
を算出する実燃料付着量算出手段を備え、この実燃料付
着量を考慮しながら燃料挙動モデルの順モデルを使用し
て前記実吸入燃料量を算出するように構成されることが
好適である。
は、予測燃料付着量を算出する予測燃料付着量算出手段
を備え、前記補正前燃料噴射量算出手段は予測必要燃料
量を算出するとともに、この予測必要燃料量が供給され
るように、前記算出された予測燃料付着量を考慮しなが
ら燃料挙動モデルの逆モデルを使用して前記補正前燃料
噴射量を算出するように構成され、更に、実燃料付着量
を算出する実燃料付着量算出手段を備え、この実燃料付
着量を考慮しながら燃料挙動モデルの順モデルを使用し
て前記実吸入燃料量を算出するように構成されることが
好適である。
【００２１】これによれば、機関の運転状態に応じて変
化する燃料付着量が考慮されながら燃料噴射量が決定さ
れて行くから、各気筒に対して適切な正規の燃料噴射量
が算出され、その結果、空燃比を一層安定化することが
できる。
化する燃料付着量が考慮されながら燃料噴射量が決定さ
れて行くから、各気筒に対して適切な正規の燃料噴射量
が算出され、その結果、空燃比を一層安定化することが
できる。
【００２２】より具体的に述べると、予測燃料付着量算
出手段は、前記補正前燃料噴射量算出手段により算出さ
れる前記気筒の任意の吸気行程に対する補正前燃料噴射
量と、同気筒の同任意の吸気行程の一回前の吸気行程後
であって同任意の吸気行程前における予測された燃料付
着量である予測燃料付着量と、前記内燃機関の吸気系へ
の燃料付着挙動を表す燃料挙動モデルとに基づいて、同
気筒の同任意の吸気行程後であって同任意の吸気行程の
次の吸気行程前における予測燃料付着量を算出する。
出手段は、前記補正前燃料噴射量算出手段により算出さ
れる前記気筒の任意の吸気行程に対する補正前燃料噴射
量と、同気筒の同任意の吸気行程の一回前の吸気行程後
であって同任意の吸気行程前における予測された燃料付
着量である予測燃料付着量と、前記内燃機関の吸気系へ
の燃料付着挙動を表す燃料挙動モデルとに基づいて、同
気筒の同任意の吸気行程後であって同任意の吸気行程の
次の吸気行程前における予測燃料付着量を算出する。
【００２３】即ち、予測燃料付着量算出手段は、ある吸
気行程に対して補正前燃料噴射量の燃料が噴射されたと
仮定した場合において、同補正前燃料噴射量の燃料のう
ちの吸気系に付着する燃料の量と、その吸気行程前に吸
気系に付着していたと予測される予測燃料付着量のうち
の吸気系に残留する燃料の量とから、新たな（即ち、前
記ある吸気行程後の）予測燃料付着量を算出する。
気行程に対して補正前燃料噴射量の燃料が噴射されたと
仮定した場合において、同補正前燃料噴射量の燃料のう
ちの吸気系に付着する燃料の量と、その吸気行程前に吸
気系に付着していたと予測される予測燃料付着量のうち
の吸気系に残留する燃料の量とから、新たな（即ち、前
記ある吸気行程後の）予測燃料付着量を算出する。
【００２４】実燃料付着量算出手段は、前記気筒の任意
の吸気行程に対し実際に噴射された燃料噴射量と、同気
筒の同任意の吸気行程の一回前の吸気行程後であって同
任意の吸気行程前における実際の燃料付着量である実燃
料付着量と、前記燃料挙動モデルとに基づいて、同気筒
の同任意の吸気行程後であって同任意の吸気行程の一回
後の吸気行程前における実燃料付着量を算出する。
の吸気行程に対し実際に噴射された燃料噴射量と、同気
筒の同任意の吸気行程の一回前の吸気行程後であって同
任意の吸気行程前における実際の燃料付着量である実燃
料付着量と、前記燃料挙動モデルとに基づいて、同気筒
の同任意の吸気行程後であって同任意の吸気行程の一回
後の吸気行程前における実燃料付着量を算出する。
【００２５】即ち、実燃料付着量算出手段は、ある吸気
行程に対して実際に噴射された燃料噴射量の燃料のうち
の吸気系に付着する燃料の量と、その吸気行程前に吸気
系に付着していた実燃料付着量のうちの吸気系に残留す
る燃料の量とから、新たな（前記ある吸気行程後の）実
燃料付着量を算出する。
行程に対して実際に噴射された燃料噴射量の燃料のうち
の吸気系に付着する燃料の量と、その吸気行程前に吸気
系に付着していた実燃料付着量のうちの吸気系に残留す
る燃料の量とから、新たな（前記ある吸気行程後の）実
燃料付着量を算出する。
【００２６】そして、前記補正前燃料噴射量算出手段
は、前記予測吸入空気量算出手段により算出された前記
気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時の予測吸入
空気量に基づいて同気筒の今回の吸気行程で同気筒に必
要とされる燃料量である予測必要燃料量を算出し、且
つ、前記燃料挙動モデルの逆モデルに基づいて、前記気
筒の今回の吸気行程に対し噴射すべき補正前燃料噴射量
の燃料のうち同気筒の今回の吸気行程において同気筒に
吸入される燃料量と前記予測燃料付着量算出手段により
算出された同気筒の前回の吸気行程後であって今回の吸
気行程前における予測燃料付着量の燃料のうち同気筒の
今回の吸気行程において同気筒に吸入される燃料量との
和が前記算出された予測必要燃料量と等しくなるように
同補正前燃料噴射量を算出するように構成される。
は、前記予測吸入空気量算出手段により算出された前記
気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時の予測吸入
空気量に基づいて同気筒の今回の吸気行程で同気筒に必
要とされる燃料量である予測必要燃料量を算出し、且
つ、前記燃料挙動モデルの逆モデルに基づいて、前記気
筒の今回の吸気行程に対し噴射すべき補正前燃料噴射量
の燃料のうち同気筒の今回の吸気行程において同気筒に
吸入される燃料量と前記予測燃料付着量算出手段により
算出された同気筒の前回の吸気行程後であって今回の吸
気行程前における予測燃料付着量の燃料のうち同気筒の
今回の吸気行程において同気筒に吸入される燃料量との
和が前記算出された予測必要燃料量と等しくなるように
同補正前燃料噴射量を算出するように構成される。
【００２７】即ち、前記補正前燃料噴射量算出手段は、
予測された今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時の予測
吸入空気量から、同今回の吸気行程で必要とされる燃料
量（予測必要燃料量）を算出し、この予測必要燃料量が
気筒に吸入されるためには、どれだけの燃料噴射量の燃
料を噴射しなければならないかを、同燃料噴射量の燃料
のうち吸入系へ付着することなく気筒に吸入される分、
及び今回の吸気行程前における予測された予測燃料付着
量の燃料のうちの同気筒への吸入される分とを考慮して
算出し、そのようにして算出された燃料噴射量を補正前
燃料噴射量とする。
予測された今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時の予測
吸入空気量から、同今回の吸気行程で必要とされる燃料
量（予測必要燃料量）を算出し、この予測必要燃料量が
気筒に吸入されるためには、どれだけの燃料噴射量の燃
料を噴射しなければならないかを、同燃料噴射量の燃料
のうち吸入系へ付着することなく気筒に吸入される分、
及び今回の吸気行程前における予測された予測燃料付着
量の燃料のうちの同気筒への吸入される分とを考慮して
算出し、そのようにして算出された燃料噴射量を補正前
燃料噴射量とする。
【００２８】また、前記実吸入燃料量算出手段は、前記
燃料挙動モデルの順モデルに基づいて、前記気筒の前回
の吸気行程に対し実際に噴射された燃料噴射量の燃料の
うち同気筒の前回の吸気行程において同気筒に実際に吸
入された燃料量、及び、前記実燃料付着量算出手段によ
り算出された同気筒の前々回の吸気行程後であって前回
の吸気行程前における実燃料付着量の燃料のうち同気筒
の前回の吸気行程において同気筒に実際に吸入された燃
料量から、同気筒の前回の吸気行程において同気筒が実
際に吸入した前記実吸入燃料量を算出するように構成さ
れる。
燃料挙動モデルの順モデルに基づいて、前記気筒の前回
の吸気行程に対し実際に噴射された燃料噴射量の燃料の
うち同気筒の前回の吸気行程において同気筒に実際に吸
入された燃料量、及び、前記実燃料付着量算出手段によ
り算出された同気筒の前々回の吸気行程後であって前回
の吸気行程前における実燃料付着量の燃料のうち同気筒
の前回の吸気行程において同気筒に実際に吸入された燃
料量から、同気筒の前回の吸気行程において同気筒が実
際に吸入した前記実吸入燃料量を算出するように構成さ
れる。
【００２９】即ち、前記実吸入燃料量算出手段は、前回
の吸気行程に対する実際の燃料噴射量の燃料のうち気筒
に吸入される分と、前回の吸気行程前の実際の燃料付着
量の燃料のうち気筒に吸入される分との和を、前回の吸
気行程において実際に吸入された吸入燃料量として算出
する。
の吸気行程に対する実際の燃料噴射量の燃料のうち気筒
に吸入される分と、前回の吸気行程前の実際の燃料付着
量の燃料のうち気筒に吸入される分との和を、前回の吸
気行程において実際に吸入された吸入燃料量として算出
する。
【００３０】このようにすれば、燃料付着量が考慮され
て補正前燃料噴射量が算出されるので、吸入空気量の予
測誤差がない場合には同補正前燃料噴射量の燃料供給に
よって実必要燃料量に極めて近しい燃料量の燃料が供給
されることになり、各吸気行程毎の空燃比が安定する。
更に、燃料付着量が考慮されることで、実吸入燃料量が
精度良く求められるので、吸入された燃料の過不足分が
正確に求められ、この過不足分がフィードバック補正量
に反映されるから、結果として空燃比をより一層安定さ
せることができる。
て補正前燃料噴射量が算出されるので、吸入空気量の予
測誤差がない場合には同補正前燃料噴射量の燃料供給に
よって実必要燃料量に極めて近しい燃料量の燃料が供給
されることになり、各吸気行程毎の空燃比が安定する。
更に、燃料付着量が考慮されることで、実吸入燃料量が
精度良く求められるので、吸入された燃料の過不足分が
正確に求められ、この過不足分がフィードバック補正量
に反映されるから、結果として空燃比をより一層安定さ
せることができる。
【００３１】本発明による他の態様に係る内燃機関の燃
料噴射量制御装置（以下、「第２燃料噴射量制御装置」
と称呼する。）は、ある気筒（特定の気筒）の前回の吸
気行程において実際に噴射された既知の燃料噴射量（実
燃料噴射量）と、同気筒の前回の吸気行程前の実際の燃
料付着量（実燃料付着量）と、燃料挙動モデルとに基づ
いて今回の吸気行程前における実燃料付着量を求める。
このとき、燃料挙動モデルの付着率及び残留率は、前回
の吸気行程に対する吸気弁閉弁時後において既知となっ
た運転状態量と空気モデルとに基づいて求められた同前
回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時の実際の吸入空気量
（実吸入空気量）に基いて決定される。これにより、実
燃料付着量は、実際の吸入空気量に基いて求められた燃
料挙動モデルの付着率と残留率と、実際の燃料噴射量と
に基づいて算出されるから、実際の燃料付着量を精度良
く表す量となる。
料噴射量制御装置（以下、「第２燃料噴射量制御装置」
と称呼する。）は、ある気筒（特定の気筒）の前回の吸
気行程において実際に噴射された既知の燃料噴射量（実
燃料噴射量）と、同気筒の前回の吸気行程前の実際の燃
料付着量（実燃料付着量）と、燃料挙動モデルとに基づ
いて今回の吸気行程前における実燃料付着量を求める。
このとき、燃料挙動モデルの付着率及び残留率は、前回
の吸気行程に対する吸気弁閉弁時後において既知となっ
た運転状態量と空気モデルとに基づいて求められた同前
回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時の実際の吸入空気量
（実吸入空気量）に基いて決定される。これにより、実
燃料付着量は、実際の吸入空気量に基いて求められた燃
料挙動モデルの付着率と残留率と、実際の燃料噴射量と
に基づいて算出されるから、実際の燃料付着量を精度良
く表す量となる。
【００３２】一方、第２燃料噴射量制御装置は、前記気
筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前の時点
で同吸気弁閉弁時の吸入空気量を予測するとともに、そ
の予測された吸入空気量に応じた予測必要燃料量が得ら
れるように、同今回の吸気行程前における予測燃料付着
量を考慮しながら補正前燃料噴射量を求める。このと
き、第２燃料噴射量制御装置は、燃料挙動モデルにて使
用する付着率と残留率とを同気筒の前回の吸気行程に対
する（補正前燃料噴射量を算出する基礎となった）予測
吸入空気量に基いて決定し、同決定した付着率と残留率
を使用した同燃料挙動モデルと、同気筒の前々回の吸気
行程後であって同気筒の前回の吸気行程前の予測燃料付
着量と、前回の吸気行程に対する補正前燃料噴射量とに
基づいて、前記気筒の今回の吸気行程前における予測燃
料付着量を予測する。この結果、予測燃料付着量は前回
の吸気行程に対する予測吸入空気量が反映された値とな
る。
筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前の時点
で同吸気弁閉弁時の吸入空気量を予測するとともに、そ
の予測された吸入空気量に応じた予測必要燃料量が得ら
れるように、同今回の吸気行程前における予測燃料付着
量を考慮しながら補正前燃料噴射量を求める。このと
き、第２燃料噴射量制御装置は、燃料挙動モデルにて使
用する付着率と残留率とを同気筒の前回の吸気行程に対
する（補正前燃料噴射量を算出する基礎となった）予測
吸入空気量に基いて決定し、同決定した付着率と残留率
を使用した同燃料挙動モデルと、同気筒の前々回の吸気
行程後であって同気筒の前回の吸気行程前の予測燃料付
着量と、前回の吸気行程に対する補正前燃料噴射量とに
基づいて、前記気筒の今回の吸気行程前における予測燃
料付着量を予測する。この結果、予測燃料付着量は前回
の吸気行程に対する予測吸入空気量が反映された値とな
る。
【００３３】そして、第２燃料噴射量制御装置は、今回
の吸気行程前における前記実燃料付着量と、同今回の吸
気行程前における前記予測燃料付着量と、に基づいて前
回の吸気行程における燃料の過不足分に応じた値（即
ち、予測吸入空気量の実吸入空気量に対する誤差を反映
した値）を求め、その値に応じて今回の吸気行程に対す
る燃料フィードバック補正量を算出し、同燃料フィード
バック補正量によって補正前燃料噴射量を補正する。以
上により、空燃比を安定化させることができる。
の吸気行程前における前記実燃料付着量と、同今回の吸
気行程前における前記予測燃料付着量と、に基づいて前
回の吸気行程における燃料の過不足分に応じた値（即
ち、予測吸入空気量の実吸入空気量に対する誤差を反映
した値）を求め、その値に応じて今回の吸気行程に対す
る燃料フィードバック補正量を算出し、同燃料フィード
バック補正量によって補正前燃料噴射量を補正する。以
上により、空燃比を安定化させることができる。
【００３４】より具体的に述べると、第２燃料噴射量制
御装置は、指示に応じて燃料噴射を行う燃料噴射手段を
備えた内燃機関の燃料噴射量制御装置であって、運転状
態量予測手段、運転状態量取得手段、予測吸入空気量算
出手段、補正前燃料噴射量算出手段、予測燃料付着量算
出手段、実吸入空気量算出手段、実燃料付着量算出手
段、燃料フィードバック補正量算出手段、正規燃料噴射
量算出手段、及び燃料噴射指示手段を備える。以下、各
手段の作用について説明する。
御装置は、指示に応じて燃料噴射を行う燃料噴射手段を
備えた内燃機関の燃料噴射量制御装置であって、運転状
態量予測手段、運転状態量取得手段、予測吸入空気量算
出手段、補正前燃料噴射量算出手段、予測燃料付着量算
出手段、実吸入空気量算出手段、実燃料付着量算出手
段、燃料フィードバック補正量算出手段、正規燃料噴射
量算出手段、及び燃料噴射指示手段を備える。以下、各
手段の作用について説明する。
【００３５】運転状態量予測手段は、現時点より先の時
点における前記内燃機関の運転状態量を予測する。運転
状態量取得手段は、現時点より前の時点における前記内
燃機関の実際の運転状態量を取得する。運転状態量の代
表例としては、スロットル弁開度が挙げられる。
点における前記内燃機関の運転状態量を予測する。運転
状態量取得手段は、現時点より前の時点における前記内
燃機関の実際の運転状態量を取得する。運転状態量の代
表例としては、スロットル弁開度が挙げられる。
【００３６】予測吸入空気量算出手段は、特定の気筒の
今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前の第１所定
時点にて同気筒の今回の吸気行程での吸気弁閉弁時の吸
入空気量である予測吸入空気量を前記運転状態量予測手
段により予測された同第１所定時点より先の時点におけ
る運転状態量と前記内燃機関の吸気系における空気の挙
動をモデル化した空気モデルとに基づいて算出する。即
ち、予測吸入空気量算出手段は、第１燃料噴射量制御装
置のそれと同様に、次に吸気行程に入ろうとしている
（又は、すでに吸気行程に入っている）気筒の吸気弁が
その吸気行程において開弁状態から閉弁状態へと以降す
る時点（吸気弁閉弁時）より前の第１所定時点で、同吸
気弁閉弁時における同気筒の吸入空気量を予測する。
今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前の第１所定
時点にて同気筒の今回の吸気行程での吸気弁閉弁時の吸
入空気量である予測吸入空気量を前記運転状態量予測手
段により予測された同第１所定時点より先の時点におけ
る運転状態量と前記内燃機関の吸気系における空気の挙
動をモデル化した空気モデルとに基づいて算出する。即
ち、予測吸入空気量算出手段は、第１燃料噴射量制御装
置のそれと同様に、次に吸気行程に入ろうとしている
（又は、すでに吸気行程に入っている）気筒の吸気弁が
その吸気行程において開弁状態から閉弁状態へと以降す
る時点（吸気弁閉弁時）より前の第１所定時点で、同吸
気弁閉弁時における同気筒の吸入空気量を予測する。
【００３７】補正前燃料噴射量算出手段は、前記第１所
定時点より後の時点であって前記気筒の今回の吸気行程
に対する吸気弁閉弁時より前の第２所定時点にて前記予
測吸入空気量に基づいて前記気筒の今回の吸気行程で同
気筒に必要とされる燃料量である予測必要燃料量を算出
する。例えば、補正前燃料噴射量算出手段は、内燃機関
の運転状態に応じて別途定められる（或いは一定の）目
標空燃比で前記予測吸入空気量を除することにより予測
必要燃料量を算出することができる。
定時点より後の時点であって前記気筒の今回の吸気行程
に対する吸気弁閉弁時より前の第２所定時点にて前記予
測吸入空気量に基づいて前記気筒の今回の吸気行程で同
気筒に必要とされる燃料量である予測必要燃料量を算出
する。例えば、補正前燃料噴射量算出手段は、内燃機関
の運転状態に応じて別途定められる（或いは一定の）目
標空燃比で前記予測吸入空気量を除することにより予測
必要燃料量を算出することができる。
【００３８】更に、補正前燃料噴射量算出手段は、前記
内燃機関の吸気系への燃料付着挙動を表す燃料挙動モデ
ルの逆モデルにて使用する付着率と残留率を前記予測吸
入空気量に基いて決定し、同決定した付着率と残留率を
使用した同逆モデルを使用することにより、同気筒の今
回の吸気行程に対し噴射すべき仮の噴射量である補正前
燃料噴射量の燃料のうち同気筒の今回の吸気行程におい
て同気筒に吸入される燃料量と同気筒の前回の吸気行程
後であって今回の吸気行程前における予測された燃料付
着量である予測燃料付着量の燃料のうち同気筒の今回の
吸気行程において同気筒に吸入される燃料量との和が、
前記算出された予測必要燃料量と等しくなるように同補
正前燃料噴射量を算出する。
内燃機関の吸気系への燃料付着挙動を表す燃料挙動モデ
ルの逆モデルにて使用する付着率と残留率を前記予測吸
入空気量に基いて決定し、同決定した付着率と残留率を
使用した同逆モデルを使用することにより、同気筒の今
回の吸気行程に対し噴射すべき仮の噴射量である補正前
燃料噴射量の燃料のうち同気筒の今回の吸気行程におい
て同気筒に吸入される燃料量と同気筒の前回の吸気行程
後であって今回の吸気行程前における予測された燃料付
着量である予測燃料付着量の燃料のうち同気筒の今回の
吸気行程において同気筒に吸入される燃料量との和が、
前記算出された予測必要燃料量と等しくなるように同補
正前燃料噴射量を算出する。
【００３９】予測燃料付着量算出手段は、前記第２所定
時点より前の第３所定時点にて、前記燃料挙動モデルに
て使用する付着率と残留率を前記気筒の前回の吸気行程
に対する予測吸入空気量（即ち、前回の吸気行程に対す
る吸気弁閉弁時より前の時点で同前回の吸気行程に対す
る吸気弁閉弁時の吸入空気量として前記予測吸入空気量
算出手段が算出した吸入空気量）に基いて決定し、同決
定した付着率と残留率を使用した同燃料挙動モデルと、
同気筒の前々回の吸気行程後であって前回の吸気行程前
における予測燃料付着量と、同気筒の前回の吸気行程に
対する補正前燃料噴射量とに基づいて、同気筒の前回の
吸気行程後であって今回の吸気行程前における前記予測
燃料付着量を算出する。
時点より前の第３所定時点にて、前記燃料挙動モデルに
て使用する付着率と残留率を前記気筒の前回の吸気行程
に対する予測吸入空気量（即ち、前回の吸気行程に対す
る吸気弁閉弁時より前の時点で同前回の吸気行程に対す
る吸気弁閉弁時の吸入空気量として前記予測吸入空気量
算出手段が算出した吸入空気量）に基いて決定し、同決
定した付着率と残留率を使用した同燃料挙動モデルと、
同気筒の前々回の吸気行程後であって前回の吸気行程前
における予測燃料付着量と、同気筒の前回の吸気行程に
対する補正前燃料噴射量とに基づいて、同気筒の前回の
吸気行程後であって今回の吸気行程前における前記予測
燃料付着量を算出する。
【００４０】実吸入空気量算出手段は、前記気筒の前回
の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より後の時点であって
同気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前の
第４所定時点にて、同気筒の前回の吸気行程に対する吸
気弁閉弁時の実際の吸入空気量である実吸入空気量を前
記運転状態取得手段により取得された実際の運転状態量
と前記空気モデルとに基づいて算出する。この第４所定
時点は、前記気筒の前回の吸気行程での吸気弁閉弁時よ
り後の時点であるから、同気筒の前回の吸気行程での吸
気弁閉弁時の実際の吸入空気量を求めるための運転状態
量は既知であり、前記運手状態量取得手段により取得さ
れる。従って、実吸入空気量は既知の運転状態量と空気
モデルとによって正確に求められる。
の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より後の時点であって
同気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前の
第４所定時点にて、同気筒の前回の吸気行程に対する吸
気弁閉弁時の実際の吸入空気量である実吸入空気量を前
記運転状態取得手段により取得された実際の運転状態量
と前記空気モデルとに基づいて算出する。この第４所定
時点は、前記気筒の前回の吸気行程での吸気弁閉弁時よ
り後の時点であるから、同気筒の前回の吸気行程での吸
気弁閉弁時の実際の吸入空気量を求めるための運転状態
量は既知であり、前記運手状態量取得手段により取得さ
れる。従って、実吸入空気量は既知の運転状態量と空気
モデルとによって正確に求められる。
【００４１】実燃料付着量算出手段は、前記第４所定時
点より後の時点であって前記気筒の今回の吸気行程に対
する吸気弁閉弁時より前の第５所定時点にて、前記燃料
挙動モデルにて使用する付着率と残留率を同気筒の前回
の吸気行程に対する吸気弁閉弁時の実吸入空気量に基い
て決定し、同決定した付着率と残留率を使用した同燃料
挙動モデルと、同気筒の前回の吸気行程に対し実際に噴
射された燃料噴射量と、同気筒の前々回の吸気行程後で
あって前回の吸気行程前における実際の燃料付着量であ
る実燃料付着量とに基づいて、同気筒の前回の吸気行程
後であって今回の吸気行程前における実燃料付着量を算
出する。このように実燃料付着量は、実吸入空気量と実
燃料噴射量に基づいて算出されるから、同実燃料付着量
は真の燃料付着量と極めて近しい量となる。
点より後の時点であって前記気筒の今回の吸気行程に対
する吸気弁閉弁時より前の第５所定時点にて、前記燃料
挙動モデルにて使用する付着率と残留率を同気筒の前回
の吸気行程に対する吸気弁閉弁時の実吸入空気量に基い
て決定し、同決定した付着率と残留率を使用した同燃料
挙動モデルと、同気筒の前回の吸気行程に対し実際に噴
射された燃料噴射量と、同気筒の前々回の吸気行程後で
あって前回の吸気行程前における実際の燃料付着量であ
る実燃料付着量とに基づいて、同気筒の前回の吸気行程
後であって今回の吸気行程前における実燃料付着量を算
出する。このように実燃料付着量は、実吸入空気量と実
燃料噴射量に基づいて算出されるから、同実燃料付着量
は真の燃料付着量と極めて近しい量となる。
【００４２】燃料フィードバック補正量算出手段は、前
記第３所定時点、及び前記第５所定時点より後の時点で
あって前記気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時
より前の第６所定時点にて、前記予測燃料付着量算出手
段により算出された同気筒の前回の吸気行程後であって
今回の吸気行程前における予測燃料付着量と、前記実燃
料付着量算出手段により算出された同気筒の前回の吸気
行程後であって今回の吸気行程前における実燃料付着量
とに基づいて燃料フィードバック補正量を算出する。
記第３所定時点、及び前記第５所定時点より後の時点で
あって前記気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時
より前の第６所定時点にて、前記予測燃料付着量算出手
段により算出された同気筒の前回の吸気行程後であって
今回の吸気行程前における予測燃料付着量と、前記実燃
料付着量算出手段により算出された同気筒の前回の吸気
行程後であって今回の吸気行程前における実燃料付着量
とに基づいて燃料フィードバック補正量を算出する。
【００４３】即ち、前記算出された予測燃料付着量は予
測吸入空気量を反映した値であり、前記算出された実燃
料付着量は実吸入空気量を反映した値であるから、前記
予測燃料付着量と前記実燃料付着量との差は、前回の吸
気行程における吸入空気量の推定誤差、従って、燃料の
過不足分を表す。従って、前記予測燃料付着量と前記実
燃料噴射量とが一致するように、例えば、比例積分制御
等のコントローラで燃料フィードバック補正量を算出す
れば、同燃料フィードバック補正量は燃料の過不足分を
補償する値となる。
測吸入空気量を反映した値であり、前記算出された実燃
料付着量は実吸入空気量を反映した値であるから、前記
予測燃料付着量と前記実燃料付着量との差は、前回の吸
気行程における吸入空気量の推定誤差、従って、燃料の
過不足分を表す。従って、前記予測燃料付着量と前記実
燃料噴射量とが一致するように、例えば、比例積分制御
等のコントローラで燃料フィードバック補正量を算出す
れば、同燃料フィードバック補正量は燃料の過不足分を
補償する値となる。
【００４４】正規燃料噴射量算出手段は、前記第２所定
時点、及び前記第６所定時点より後の時点であって前記
気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前の第
７所定時点にて、前記算出された同気筒の今回の吸気行
程に対し噴射すべき補正前燃料噴射量を前記算出された
燃料フィードバック補正量で補正することにより前記燃
料噴射手段から前記気筒の今回の吸気行程に対し噴射す
る正規の燃料噴射量を算出する。
時点、及び前記第６所定時点より後の時点であって前記
気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前の第
７所定時点にて、前記算出された同気筒の今回の吸気行
程に対し噴射すべき補正前燃料噴射量を前記算出された
燃料フィードバック補正量で補正することにより前記燃
料噴射手段から前記気筒の今回の吸気行程に対し噴射す
る正規の燃料噴射量を算出する。
【００４５】そして、燃料噴射指示手段は、前記第７所
定時点より後の時点であって前記気筒の今回の吸気行程
に対する吸気弁閉弁時より前の第８所定時点にて前記燃
料噴射手段に対し前記算出された正規の燃料噴射量の燃
料を噴射するように指示を与え、これにより、正規の燃
料噴射量の燃料が燃料噴射手段から噴射される。
定時点より後の時点であって前記気筒の今回の吸気行程
に対する吸気弁閉弁時より前の第８所定時点にて前記燃
料噴射手段に対し前記算出された正規の燃料噴射量の燃
料を噴射するように指示を与え、これにより、正規の燃
料噴射量の燃料が燃料噴射手段から噴射される。
【００４６】第２燃料噴射量制御装置は、以上の処理を
各気筒の吸気行程毎に繰り返し実行し、各気筒毎の前回
の吸気行程における燃料の過不足分を次回以降の各気等
の燃料噴射量に反映し補償するので、空燃比を安定した
値に維持することができる。
各気筒の吸気行程毎に繰り返し実行し、各気筒毎の前回
の吸気行程における燃料の過不足分を次回以降の各気等
の燃料噴射量に反映し補償するので、空燃比を安定した
値に維持することができる。
【００４７】なお、上記第１、及び第２燃料噴射量制御
装置の何れにおいても、上記第８の所定時点は、実際に
は、燃料噴射に要する時間と、噴射された燃料が気筒内
に吸入されるのに要する時間と、の和の時間だけ、吸気
弁閉弁時よりも前の時点である必要がある。但し、筒内
噴射式の内燃機関の場合、或いは、燃料噴射手段として
のインジェクタの流量が極めて大きい場合等において
は、第８の所定時点は吸気弁閉弁時より前の所定時点で
あればよい。また、第８の所定時間は、燃料噴射開始後
であってもよい。
装置の何れにおいても、上記第８の所定時点は、実際に
は、燃料噴射に要する時間と、噴射された燃料が気筒内
に吸入されるのに要する時間と、の和の時間だけ、吸気
弁閉弁時よりも前の時点である必要がある。但し、筒内
噴射式の内燃機関の場合、或いは、燃料噴射手段として
のインジェクタの流量が極めて大きい場合等において
は、第８の所定時点は吸気弁閉弁時より前の所定時点で
あればよい。また、第８の所定時間は、燃料噴射開始後
であってもよい。
【００４８】
【発明の実施の形態】以下、本発明による内燃機関の制
御装置の各実施形態について図面を参照しつつ説明す
る。図１は、本発明の第１実施形態に係る燃料噴射量制
御装置（第１燃料噴射量制御装置）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。
御装置の各実施形態について図面を参照しつつ説明す
る。図１は、本発明の第１実施形態に係る燃料噴射量制
御装置（第１燃料噴射量制御装置）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。
【００４９】この内燃機関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。
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。
【００５０】シリンダブロック部２０は、シリンダ２
１、ピストン２２、コンロッド２３、及びクランク軸２
４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２
４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。
１、ピストン２２、コンロッド２３、及びクランク軸２
４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２
４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。
【００５１】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２
５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、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（燃料噴射手段）３９を備えている。
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２
５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、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（燃料噴射手段）３９を備えている。
【００５２】吸気系統４０は、吸気ポート３１に連通し
同吸気ポート３１とともに吸気通路を形成するインテー
クマニホールドを含む吸気管４１、吸気管４１の端部に
設けられたエアフィルタ４２、吸気管４１内にあって吸
気通路の開口断面積を可変とするスロットル弁４３、ス
ロットル弁駆動手段を構成するスロットル弁アクチュエ
ータ４３ａ、スワールコントロールバルブ（以下、「Ｓ
ＣＶ」と称呼する。）４４、及びＳＣＶアクチュエータ
４４ａを備えている。
同吸気ポート３１とともに吸気通路を形成するインテー
クマニホールドを含む吸気管４１、吸気管４１の端部に
設けられたエアフィルタ４２、吸気管４１内にあって吸
気通路の開口断面積を可変とするスロットル弁４３、ス
ロットル弁駆動手段を構成するスロットル弁アクチュエ
ータ４３ａ、スワールコントロールバルブ（以下、「Ｓ
ＣＶ」と称呼する。）４４、及びＳＣＶアクチュエータ
４４ａを備えている。
【００５３】ＤＣモータからなるスロットル弁アクチュ
エータ４３ａは、後述する電子制御装置７０が達成する
電子制御スロットル弁ロジック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４
３を駆動するようになっている。
エータ４３ａは、後述する電子制御装置７０が達成する
電子制御スロットル弁ロジック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４
３を駆動するようになっている。
【００５４】ＤＣモータからなるＳＣＶアクチュエータ
４４ａは、電気制御装置７０から駆動信号を受け、前記
スロットル弁４３よりも下流で前記インジェクタ３９よ
りも上流の位置にて前記吸気管４１に対し回動可能に支
持され、燃焼室に吸入される空気にスワールを発生させ
るためのＳＣＶ４４を回転駆動するようになっている。
４４ａは、電気制御装置７０から駆動信号を受け、前記
スロットル弁４３よりも下流で前記インジェクタ３９よ
りも上流の位置にて前記吸気管４１に対し回動可能に支
持され、燃焼室に吸入される空気にスワールを発生させ
るためのＳＣＶ４４を回転駆動するようになっている。
【００５５】排気系統５０は、排気ポート３４に連通し
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に介装された触媒コンバータ
（三元触媒装置）５３を備えている。
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に介装された触媒コンバータ
（三元触媒装置）５３を備えている。
【００５６】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、SCV開度センサ６５、カムポジションセンサ
６６、クランクポジションセンサ６７、水温センサ６
８、空燃比センサ６９、及びアクセル操作量検出手段
（の一部）を構成するアクセル開度センサ８１を備えて
いる。
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、SCV開度センサ６５、カムポジションセンサ
６６、クランクポジションセンサ６７、水温センサ６
８、空燃比センサ６９、及びアクセル操作量検出手段
（の一部）を構成するアクセル開度センサ８１を備えて
いる。
【００５７】エアフローメータ６１は、概略斜視図であ
る図２に示したように、吸気管４１内を流れる吸入空気
の一部をバイパスさせるバイパス通路と、このバイパス
通路にバイパスされた吸入空気の質量流量を計測する熱
線計量部６１ａと、計測された質量流量に応じた電圧Vg
を出力する信号処理部６１ｂとからなっている。熱線計
量部６１ａは、その拡大斜視図である図３に示したよう
に、白金熱線からなる吸気温計測用抵抗（ボビン部）６
１ａ１と、同吸気温計測用抵抗６１ａ１を前記信号処理
部６１ｂに連結して保持するサポート部６１ａ２と、加
熱用抵抗（ヒータ）６１ａ３と、同加熱用抵抗６１ａ３
を前記信号処理部６１ｂに連結して保持するサポート部
６１ａ４とを備えている。信号処理部６１ｂは、吸気温
計測用抵抗６１ａ１と加熱用抵抗６１ａ３とで構成され
たブリッジ回路を備え、このブリッジ回路により吸気温
計測用抵抗６１ａ１と加熱用抵抗６１ａ３との温度差を
常に一定に維持するように同加熱用抵抗６１ａ３に供給
する電力を調整するとともに、この供給する電力を前記
電圧Vgに変換して出力するようになっている。かかるエ
アフローメータ６１の出力Vgと、計測された吸入空気流
量mtAFMとの関係は、例えば図４に示したとおりであ
り、電気制御装置７０は同図４の関係を利用することに
より、計測された吸入空気流量mtAFMの値を取得するよ
うになっている。
る図２に示したように、吸気管４１内を流れる吸入空気
の一部をバイパスさせるバイパス通路と、このバイパス
通路にバイパスされた吸入空気の質量流量を計測する熱
線計量部６１ａと、計測された質量流量に応じた電圧Vg
を出力する信号処理部６１ｂとからなっている。熱線計
量部６１ａは、その拡大斜視図である図３に示したよう
に、白金熱線からなる吸気温計測用抵抗（ボビン部）６
１ａ１と、同吸気温計測用抵抗６１ａ１を前記信号処理
部６１ｂに連結して保持するサポート部６１ａ２と、加
熱用抵抗（ヒータ）６１ａ３と、同加熱用抵抗６１ａ３
を前記信号処理部６１ｂに連結して保持するサポート部
６１ａ４とを備えている。信号処理部６１ｂは、吸気温
計測用抵抗６１ａ１と加熱用抵抗６１ａ３とで構成され
たブリッジ回路を備え、このブリッジ回路により吸気温
計測用抵抗６１ａ１と加熱用抵抗６１ａ３との温度差を
常に一定に維持するように同加熱用抵抗６１ａ３に供給
する電力を調整するとともに、この供給する電力を前記
電圧Vgに変換して出力するようになっている。かかるエ
アフローメータ６１の出力Vgと、計測された吸入空気流
量mtAFMとの関係は、例えば図４に示したとおりであ
り、電気制御装置７０は同図４の関係を利用することに
より、計測された吸入空気流量mtAFMの値を取得するよ
うになっている。
【００５８】吸気温センサ６２は、エアフローメータ６
１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THA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。SCV開度センサ６５は、ＳＣＶ４４の開
度を検出し、ＳＣＶ開度θivを表す信号を出力するよう
になっている。カムポジションセンサ６６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６７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６８は、内燃機関１０の冷
却水の温度を検出し、冷却水温THWを表す信号を出力す
るようになっている。空燃比センサ６９は、触媒コンバ
ータ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８１は、運転者によって操作されるアク
セルペダル８２の操作量を検出し、同アクセルペダルの
操作量Accpを表す信号を出力するようになっている。
１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THA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。SCV開度センサ６５は、ＳＣＶ４４の開
度を検出し、ＳＣＶ開度θivを表す信号を出力するよう
になっている。カムポジションセンサ６６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６７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６８は、内燃機関１０の冷
却水の温度を検出し、冷却水温THWを表す信号を出力す
るようになっている。空燃比センサ６９は、触媒コンバ
ータ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８１は、運転者によって操作されるアク
セルペダル８２の操作量を検出し、同アクセルペダルの
操作量Accpを表す信号を出力するようになっている。
【００５９】電気制御装置７０は、互いにバスで接続さ
れたＣＰＵ７１、ＣＰＵ７１が実行するプログラム、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同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ＲＡＭ７
４、及び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、前記センサ６１〜６９，８１と接続され、Ｃ
ＰＵ７１にセンサ６１〜６９，８１からの信号を供給す
るとともに、同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３
８、インジェクタ３９、スロットル弁アクチュエータ４
３ａ、及びＳＣＶアクチュエータ４４ａに駆動信号を送
出するようになっている。
れたＣＰＵ７１、ＣＰＵ７１が実行するプログラム、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同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ＲＡＭ７
４、及び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、前記センサ６１〜６９，８１と接続され、Ｃ
ＰＵ７１にセンサ６１〜６９，８１からの信号を供給す
るとともに、同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３
８、インジェクタ３９、スロットル弁アクチュエータ４
３ａ、及びＳＣＶアクチュエータ４４ａに駆動信号を送
出するようになっている。
【００６０】次に、上記のように構成された制御装置に
よる物理モデルを用いた燃料噴射量の決定方法について
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。
よる物理モデルを用いた燃料噴射量の決定方法について
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。
【００６１】（燃料噴射量fiの決定方法の概要）このよ
うな燃料噴射量制御装置は、吸気行程にある気筒、又は
吸気行程の直前の状態にある気筒（即ち、燃料噴射気
筒）の吸気弁３２が、その吸気行程において開弁した状
態から閉弁する状態に移行する時点（吸気弁閉弁時）よ
り前の時点にて、同気筒に対して所定量の燃料を噴射す
る必要がある。そのため、本燃料噴射量制御装置は、吸
気弁３２が閉弁状態に移行する時点において同気筒内に
吸入されているであろう吸入空気量を前もって予測し、
同予測した吸入空気量に応じた燃料量の燃料を同吸気弁
３２の閉弁時より前の時点で同気筒に対して噴射する。
本例においては、噴射終了時期を、燃料噴射気筒の吸気
上死点前７５°クランクアングル（以下、「BTDC７５°
CA」と表す。他のクランクアングルについても同様に表
す。）と定めている。従って、本制御装置は、噴射に要
する時間（インジェクタの開弁時間）、ＣＰＵの計算時
間を考慮して、BTDC７５°CAの時点よりも前の時点に
て、燃料噴射気筒の吸入空気量を予測する。
うな燃料噴射量制御装置は、吸気行程にある気筒、又は
吸気行程の直前の状態にある気筒（即ち、燃料噴射気
筒）の吸気弁３２が、その吸気行程において開弁した状
態から閉弁する状態に移行する時点（吸気弁閉弁時）よ
り前の時点にて、同気筒に対して所定量の燃料を噴射す
る必要がある。そのため、本燃料噴射量制御装置は、吸
気弁３２が閉弁状態に移行する時点において同気筒内に
吸入されているであろう吸入空気量を前もって予測し、
同予測した吸入空気量に応じた燃料量の燃料を同吸気弁
３２の閉弁時より前の時点で同気筒に対して噴射する。
本例においては、噴射終了時期を、燃料噴射気筒の吸気
上死点前７５°クランクアングル（以下、「BTDC７５°
CA」と表す。他のクランクアングルについても同様に表
す。）と定めている。従って、本制御装置は、噴射に要
する時間（インジェクタの開弁時間）、ＣＰＵの計算時
間を考慮して、BTDC７５°CAの時点よりも前の時点に
て、燃料噴射気筒の吸入空気量を予測する。
【００６２】一方、吸気弁閉弁時の吸気管圧力（即ち、
吸気管内空気圧力）は、吸入空気量と密接な関係にあ
る。また、吸気弁閉弁時の吸気管圧力は、吸気弁閉弁時
のスロットル弁開度に依存する。そこで、本制御装置
は、吸気弁閉弁時のスロットル弁開度を予測・推定し、
そのスロットル弁開度に基づいて燃料噴射気筒の吸入空
気量KLfwdを事前に予測し、下記数１に示したように、
予測した吸入空気量KLfwdをエンジンの運転状態に応じ
て別途定められる目標空燃比AbyFrefで除することで仮
の燃料噴射量（補正前燃料噴射量）fibを決定するとと
もに、燃料フィードバック補正量Ffbを別途求め、補正
前燃料噴射量Fibを燃料フィードバック補正量Ffbにより
補正して正規の燃料噴射量fiを求める。燃料フィードバ
ック補正量Ffbは、後に詳述するように、前回の吸気行
程において実際に必要とされた燃料量（実必要燃料量）
と同前回の吸気行程において実際に吸入された燃料量
（実吸入燃料量）との差に基く値である。以上が、正規
燃料噴射量（最終的に噴射される燃料の量）fiを求める
方法の概要である。
吸気管内空気圧力）は、吸入空気量と密接な関係にあ
る。また、吸気弁閉弁時の吸気管圧力は、吸気弁閉弁時
のスロットル弁開度に依存する。そこで、本制御装置
は、吸気弁閉弁時のスロットル弁開度を予測・推定し、
そのスロットル弁開度に基づいて燃料噴射気筒の吸入空
気量KLfwdを事前に予測し、下記数１に示したように、
予測した吸入空気量KLfwdをエンジンの運転状態に応じ
て別途定められる目標空燃比AbyFrefで除することで仮
の燃料噴射量（補正前燃料噴射量）fibを決定するとと
もに、燃料フィードバック補正量Ffbを別途求め、補正
前燃料噴射量Fibを燃料フィードバック補正量Ffbにより
補正して正規の燃料噴射量fiを求める。燃料フィードバ
ック補正量Ffbは、後に詳述するように、前回の吸気行
程において実際に必要とされた燃料量（実必要燃料量）
と同前回の吸気行程において実際に吸入された燃料量
（実吸入燃料量）との差に基く値である。以上が、正規
燃料噴射量（最終的に噴射される燃料の量）fiを求める
方法の概要である。
【００６３】
【数１】fi ＝ KLfwd／AbyFref ＋ Ffb＝ Fib ＋ Ffb
【００６４】（具体的構成・作用）以下、上記数１に示
した燃料噴射量fiを求めるための燃料噴射量制御装置の
具体的構成、及び作用について説明する。この燃料噴射
量制御装置は、機能ブロック図である図５に示したよう
に、電子制御スロットル弁ロジックＡ１、現時点より前
の時点（過去〜現在）における実際のスロットル弁開度
と実際のアクセル操作量等の内燃機関の運転状態量を取
得する運転状態量取得手段Ａ２、現時点より先の時点に
おけるスロットル弁開度等の内燃機関の運転状態量を予
測する運転状態量予測手段Ｍ１、内燃機関の吸気系にお
ける空気の挙動をモデル化した空気モデルを含む実吸入
空気量算出手段としての第１吸入空気モデルＡ３、同空
気モデルを含む予測吸入空気量算出手段としての第２吸
入空気モデルＡ４、目標空燃比設定手段Ａ５、及び図６
に詳細な機能ブロック図を示した噴射量決定手段Ａ６を
含んでいる。以下、個別具体的に、各手段、及びモデル
等について説明する。
した燃料噴射量fiを求めるための燃料噴射量制御装置の
具体的構成、及び作用について説明する。この燃料噴射
量制御装置は、機能ブロック図である図５に示したよう
に、電子制御スロットル弁ロジックＡ１、現時点より前
の時点（過去〜現在）における実際のスロットル弁開度
と実際のアクセル操作量等の内燃機関の運転状態量を取
得する運転状態量取得手段Ａ２、現時点より先の時点に
おけるスロットル弁開度等の内燃機関の運転状態量を予
測する運転状態量予測手段Ｍ１、内燃機関の吸気系にお
ける空気の挙動をモデル化した空気モデルを含む実吸入
空気量算出手段としての第１吸入空気モデルＡ３、同空
気モデルを含む予測吸入空気量算出手段としての第２吸
入空気モデルＡ４、目標空燃比設定手段Ａ５、及び図６
に詳細な機能ブロック図を示した噴射量決定手段Ａ６を
含んでいる。以下、個別具体的に、各手段、及びモデル
等について説明する。
【００６５】（電子制御スロットル弁ロジックと電子制
御スロットル弁モデル）先ず、スロットル弁開度を制御
するための電子制御スロットル弁ロジックＡ１と、将来
における（現時点よりも先の時点における）スロットル
弁開度TAestを予測する電子制御スロットル弁モデルＭ
１について説明する。
御スロットル弁モデル）先ず、スロットル弁開度を制御
するための電子制御スロットル弁ロジックＡ１と、将来
における（現時点よりも先の時点における）スロットル
弁開度TAestを予測する電子制御スロットル弁モデルＭ
１について説明する。
【００６６】電子制御スロットル弁ロジックＡ１は、先
ず、演算周期ΔTt（例えば、８msec）の経過毎にアクセ
ル開度センサ８１の出力値に基づいてアクセル操作量Ac
cpを読込み、読み込んだアクセル操作量Accpと図７のア
クセル操作量Accpと目標スロットル弁開度TAaccとの関
係を規定したテーブルとに基づいて今回の暫定目標スロ
ットル弁開度TAaccを求め、この暫定目標スロットル弁
開度TAaccを図８のタイムチャートに示したように、所
定の遅延時間TDだけ遅延し、この遅延した暫定目標スロ
ットル弁開度TAaccを目標スロットル弁開度TAtとして設
定してスロットル弁アクチュエータ４３ａに出力する。
なお、遅延時間TDは、本例においては一定の時間である
が、内燃機関が所定のクランク角度（例えば、クランク
角２７０°CA）だけ回転するのに要する時間T270とする
等、エンジン回転速度NEに応じた可変の時間とすること
もできる。
ず、演算周期ΔTt（例えば、８msec）の経過毎にアクセ
ル開度センサ８１の出力値に基づいてアクセル操作量Ac
cpを読込み、読み込んだアクセル操作量Accpと図７のア
クセル操作量Accpと目標スロットル弁開度TAaccとの関
係を規定したテーブルとに基づいて今回の暫定目標スロ
ットル弁開度TAaccを求め、この暫定目標スロットル弁
開度TAaccを図８のタイムチャートに示したように、所
定の遅延時間TDだけ遅延し、この遅延した暫定目標スロ
ットル弁開度TAaccを目標スロットル弁開度TAtとして設
定してスロットル弁アクチュエータ４３ａに出力する。
なお、遅延時間TDは、本例においては一定の時間である
が、内燃機関が所定のクランク角度（例えば、クランク
角２７０°CA）だけ回転するのに要する時間T270とする
等、エンジン回転速度NEに応じた可変の時間とすること
もできる。
【００６７】ところで、電子制御スロットル弁ロジック
Ａ１から目標スロットル弁開度TAtがスロットル弁アク
チュエータ４３ａに出力された場合であっても、同スロ
ットル弁アクチュエータ４３ａの遅れや、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、
ある遅れをもって目標スロットル弁開度TAtに追従す
る。そこで、電子制御スロットル弁モデルＭ１において
は、下記数２に基づいて遅延時間TD後におけるスロット
ル弁開度を予測・推定する（図８を参照）。
Ａ１から目標スロットル弁開度TAtがスロットル弁アク
チュエータ４３ａに出力された場合であっても、同スロ
ットル弁アクチュエータ４３ａの遅れや、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、
ある遅れをもって目標スロットル弁開度TAtに追従す
る。そこで、電子制御スロットル弁モデルＭ１において
は、下記数２に基づいて遅延時間TD後におけるスロット
ル弁開度を予測・推定する（図８を参照）。
【００６８】
【数２】
TAest(k+1)＝TAest(k)＋ΔTt・ｆ（TAt(k)，TAest(k))
【００６９】数２において、TAest(k+1)は今回の演算タ
イミングにおいて新たに予測・推定される予測スロット
ル弁開度TAestであり、TAt(k)は今回の演算タイミング
にて新たに得られた目標スロットル弁開度TAtであり、T
Aest(k)は今回の演算タイミングにおいて既に予測・推
定されていた最新の予測スロットル弁開度TAest（即
ち、前回の演算タイミングにおいて予測・推定されたス
ロットル弁開度TAest）である。また、関数ｆ（TAt
(k)，TAest(k))は、図９に示したように、TAt(k)とTAes
t(k)との差ΔTA（＝TAt(k)−TAest(k))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ｆ）で
ある。
イミングにおいて新たに予測・推定される予測スロット
ル弁開度TAestであり、TAt(k)は今回の演算タイミング
にて新たに得られた目標スロットル弁開度TAtであり、T
Aest(k)は今回の演算タイミングにおいて既に予測・推
定されていた最新の予測スロットル弁開度TAest（即
ち、前回の演算タイミングにおいて予測・推定されたス
ロットル弁開度TAest）である。また、関数ｆ（TAt
(k)，TAest(k))は、図９に示したように、TAt(k)とTAes
t(k)との差ΔTA（＝TAt(k)−TAest(k))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ｆ）で
ある。
【００７０】このように、電子制御スロットル弁モデル
Ｍ１（ＣＰＵ７１）は、今回の演算タイミングにて遅延
時間TD後の目標スロットル弁開度TAtを新たに決定する
とともに、遅延時間TD後のスロットル弁開度TAestを新
たに予測・推定し、現時点から遅延時間TD経過後までの
目標スロットル弁開度TAtと予測スロットル弁開度TAest
を、現時点からの時間経過に対応させた形でＲＡＭ７３
に記憶・格納する。
Ｍ１（ＣＰＵ７１）は、今回の演算タイミングにて遅延
時間TD後の目標スロットル弁開度TAtを新たに決定する
とともに、遅延時間TD後のスロットル弁開度TAestを新
たに予測・推定し、現時点から遅延時間TD経過後までの
目標スロットル弁開度TAtと予測スロットル弁開度TAest
を、現時点からの時間経過に対応させた形でＲＡＭ７３
に記憶・格納する。
【００７１】＜第１吸入空気モデル（実吸入空気量算出
手段）Ａ３＞第１吸入空気モデルＡ３は、内燃機関の吸
気系における空気の挙動をモデル化した空気モデルを構
成するスロットルモデルＭ２、吸気弁モデルＭ３、吸気
管モデルＭ４、及び吸気弁モデルＭ５を備えていて、特
定気筒の前回の吸気行程での吸気弁閉弁時より後の時点
であって同気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時
より前の時点にて同気筒の前回の吸気行程での吸気弁閉
弁時の実際の吸入空気量である実吸入空気量KLactを、
前記運転状態量取得手段Ａ２により取得された実際の運
転状態量である実際のスロットル弁開度（実スロットル
弁開度TAact）に基いて求める。上記スロットルモデル
Ｍ２、吸気弁モデルＭ３、吸気管モデルＭ４、及び吸気
弁モデルＭ５の内容については、後に詳述する。
手段）Ａ３＞第１吸入空気モデルＡ３は、内燃機関の吸
気系における空気の挙動をモデル化した空気モデルを構
成するスロットルモデルＭ２、吸気弁モデルＭ３、吸気
管モデルＭ４、及び吸気弁モデルＭ５を備えていて、特
定気筒の前回の吸気行程での吸気弁閉弁時より後の時点
であって同気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時
より前の時点にて同気筒の前回の吸気行程での吸気弁閉
弁時の実際の吸入空気量である実吸入空気量KLactを、
前記運転状態量取得手段Ａ２により取得された実際の運
転状態量である実際のスロットル弁開度（実スロットル
弁開度TAact）に基いて求める。上記スロットルモデル
Ｍ２、吸気弁モデルＭ３、吸気管モデルＭ４、及び吸気
弁モデルＭ５の内容については、後に詳述する。
【００７２】なお、本例では、スロットルモデルＭ２、
吸気弁モデルＭ３、吸気管モデルＭ４、及び吸気弁モデ
ルＭ５により実際の吸入空気量KLactを求めるが、これ
とは別に、燃料噴射気筒の前回の吸気行程における吸気
弁閉弁時の実スロットル弁開度TAact、同燃料噴射気筒
の前回の吸気行程における吸気弁閉弁時の実エンジン回
転速度NE、及びテーブル（スロットル弁開度TAacc、エ
ンジン回転速度NE、及び実吸入空気量KLactの関係を予
め規定したテーブル）又は計算式を用いて実際の吸入空
気量KLactを求めるものであってもよい。
吸気弁モデルＭ３、吸気管モデルＭ４、及び吸気弁モデ
ルＭ５により実際の吸入空気量KLactを求めるが、これ
とは別に、燃料噴射気筒の前回の吸気行程における吸気
弁閉弁時の実スロットル弁開度TAact、同燃料噴射気筒
の前回の吸気行程における吸気弁閉弁時の実エンジン回
転速度NE、及びテーブル（スロットル弁開度TAacc、エ
ンジン回転速度NE、及び実吸入空気量KLactの関係を予
め規定したテーブル）又は計算式を用いて実際の吸入空
気量KLactを求めるものであってもよい。
【００７３】＜第２吸入空気モデルＡ４＞第１吸入空気
モデルＡ４は、第１吸入空気モデルＡ３が含んでいる空
気モデルと同様の空気モデルを構成するスロットルモデ
ルＭ20、吸気弁モデルＭ30、吸気管モデルＭ40、及び吸
気弁モデルＭ50を備えていて、少なくとも電子制御スロ
ットル弁モデルＭ１により予測・推定された予測スロッ
トル弁開度TAestに基いて同燃料噴射気筒の今回の吸気
行程における吸気弁閉弁時の吸入空気量（予測吸入空気
量）KLfwdを予測・推定する。上記スロットルモデルＭ2
0、吸気弁モデルＭ30、吸気管モデルＭ40、及び吸気弁
モデルＭ50については、後に詳述する。
モデルＡ４は、第１吸入空気モデルＡ３が含んでいる空
気モデルと同様の空気モデルを構成するスロットルモデ
ルＭ20、吸気弁モデルＭ30、吸気管モデルＭ40、及び吸
気弁モデルＭ50を備えていて、少なくとも電子制御スロ
ットル弁モデルＭ１により予測・推定された予測スロッ
トル弁開度TAestに基いて同燃料噴射気筒の今回の吸気
行程における吸気弁閉弁時の吸入空気量（予測吸入空気
量）KLfwdを予測・推定する。上記スロットルモデルＭ2
0、吸気弁モデルＭ30、吸気管モデルＭ40、及び吸気弁
モデルＭ50については、後に詳述する。
【００７４】なお、第１空気モデルＡ３は、燃料噴射気
筒の今回の吸気行程における吸気弁閉弁時の予測スロッ
トル弁開度TAest、同燃料噴射気筒の今回の吸気行程に
おける吸気弁閉弁時の実エンジン回転速度NE、及びテー
ブル（スロットル弁開度TA、エンジン回転速度NE、及び
吸入空気量との関係を規定したテーブル）を用いて、今
回の吸気行程における吸気弁閉弁時の予測吸入空気量KL
fwdを求める（予測する）ように構成されていてもよ
い。
筒の今回の吸気行程における吸気弁閉弁時の予測スロッ
トル弁開度TAest、同燃料噴射気筒の今回の吸気行程に
おける吸気弁閉弁時の実エンジン回転速度NE、及びテー
ブル（スロットル弁開度TA、エンジン回転速度NE、及び
吸入空気量との関係を規定したテーブル）を用いて、今
回の吸気行程における吸気弁閉弁時の予測吸入空気量KL
fwdを求める（予測する）ように構成されていてもよ
い。
【００７５】＜目標空燃比設定手段Ａ５＞目標空燃比設
定手段は、内燃機関の運転状態であるエンジン回転速度
NE、及び目標スロットル弁開度TAt等に基づいて目標空
燃比AbyFrefを決定する手段である。この目標空燃比Aby
Frefは、例えば、内燃機関の暖機終了後においては、特
殊な場合を除き理論空燃比に設定されてよい。
定手段は、内燃機関の運転状態であるエンジン回転速度
NE、及び目標スロットル弁開度TAt等に基づいて目標空
燃比AbyFrefを決定する手段である。この目標空燃比Aby
Frefは、例えば、内燃機関の暖機終了後においては、特
殊な場合を除き理論空燃比に設定されてよい。
【００７６】＜噴射量決定手段Ａ６＞図５に示した噴射
量決定手段Ａ６は、第１吸入空気モデルＡ３により算出
された特定気筒の前回の吸気行程における吸気弁閉弁時
の実吸入空気量KLact、第２吸入空気モデルＡ４により
算出された同特定気筒の今回の吸気行程における吸気弁
閉弁時の予測吸入空気量KLfwd、及び目標空燃比設定手
段Ａ５により決定された目標空燃比AbyFref等に基い
て、同特定気筒の今回の吸気行程に対する正規燃料噴射
量fi(k)を決定する手段である。この噴射量決定手段Ａ
６は、図６の破線で囲まれた範囲内に詳細を示したよう
に、予測必要燃料量算出手段Ａ51と、補正前燃料噴射量
算出手段（燃料挙動逆モデル）Ａ52と、実必要燃料量算
出手段Ａ53と、実吸入燃料量算出手段（燃料挙動順モデ
ル）Ａ54と、燃料フィードバック補正量算出手段Ａ55
と、燃料噴射量算出手段（正規燃料噴射量算出手段）Ａ
56とを備えている。以下、燃料噴射量決定手段Ａ６が備
える手段、及びモデルについて、個別に説明を加える。
量決定手段Ａ６は、第１吸入空気モデルＡ３により算出
された特定気筒の前回の吸気行程における吸気弁閉弁時
の実吸入空気量KLact、第２吸入空気モデルＡ４により
算出された同特定気筒の今回の吸気行程における吸気弁
閉弁時の予測吸入空気量KLfwd、及び目標空燃比設定手
段Ａ５により決定された目標空燃比AbyFref等に基い
て、同特定気筒の今回の吸気行程に対する正規燃料噴射
量fi(k)を決定する手段である。この噴射量決定手段Ａ
６は、図６の破線で囲まれた範囲内に詳細を示したよう
に、予測必要燃料量算出手段Ａ51と、補正前燃料噴射量
算出手段（燃料挙動逆モデル）Ａ52と、実必要燃料量算
出手段Ａ53と、実吸入燃料量算出手段（燃料挙動順モデ
ル）Ａ54と、燃料フィードバック補正量算出手段Ａ55
と、燃料噴射量算出手段（正規燃料噴射量算出手段）Ａ
56とを備えている。以下、燃料噴射量決定手段Ａ６が備
える手段、及びモデルについて、個別に説明を加える。
【００７７】（予測必要燃料量算出手段Ａ51）予測必要
燃料量算出手段Ａ51は、第２吸入空気モデルＡ４により
求められた前記特定気筒の今回の吸気行程における吸気
弁閉弁時の予測吸入空気量KLfwdを、目標空燃比設定手
段Ａ５により求められた目標空燃比AbyFrefで除する（K
Lfwd／AbyFref）ことにより、予測必要燃料量Fcfwdを求
める手段である。即ち、この予測必要燃料量Fcfwdは、
前記特定気筒の今回の吸気行程において吸入される混合
気の空燃比を目標空燃比AbyFrefとするために、同特定
気筒に吸入されるべき燃料の量である。
燃料量算出手段Ａ51は、第２吸入空気モデルＡ４により
求められた前記特定気筒の今回の吸気行程における吸気
弁閉弁時の予測吸入空気量KLfwdを、目標空燃比設定手
段Ａ５により求められた目標空燃比AbyFrefで除する（K
Lfwd／AbyFref）ことにより、予測必要燃料量Fcfwdを求
める手段である。即ち、この予測必要燃料量Fcfwdは、
前記特定気筒の今回の吸気行程において吸入される混合
気の空燃比を目標空燃比AbyFrefとするために、同特定
気筒に吸入されるべき燃料の量である。
【００７８】（補正前燃料噴射量算出手段（燃料挙動逆
モデル）Ａ52）補正前燃料噴射量算出手段Ａ52は、燃料
挙動の逆モデルを用い、噴射した燃料のうち吸気ポート
や吸気弁の吸気系に付着することなく筒内に吸入される
燃料の量、及び吸気系に付着していた燃料のうち筒内に
吸入される燃料の量を考慮して、前記予測必要燃料量Fc
fwdの燃料量を燃料噴射気筒に供給するために必要とさ
れる補正前燃料噴射量Fib(k)を算出する手段である。
モデル）Ａ52）補正前燃料噴射量算出手段Ａ52は、燃料
挙動の逆モデルを用い、噴射した燃料のうち吸気ポート
や吸気弁の吸気系に付着することなく筒内に吸入される
燃料の量、及び吸気系に付着していた燃料のうち筒内に
吸入される燃料の量を考慮して、前記予測必要燃料量Fc
fwdの燃料量を燃料噴射気筒に供給するために必要とさ
れる補正前燃料噴射量Fib(k)を算出する手段である。
【００７９】ここで、前記燃料挙動モデルの逆モデルに
ついて説明すると、特定気筒の前回の吸気行程後であっ
て今回の吸気行程直前において、同気筒の吸気ポートに
付着していると予測される予測ポート燃料付着量をfwpi
(k)、同気筒の吸気弁に付着していると予測される予測
バルブ燃料付着量をfwvi(k)、吸気ポートへの燃料付着
率をRpi、吸気弁への燃料付着率をRvi、吸気ポートへの
燃料残留率をPpi、吸気弁への燃料残留率をPviとすると
き、同気筒の今回の吸気行程に対して補正前燃料噴射量
Fib(k)の燃料を噴射したとき、同気筒に吸入される燃料
量Finは、下記数３で表される。
ついて説明すると、特定気筒の前回の吸気行程後であっ
て今回の吸気行程直前において、同気筒の吸気ポートに
付着していると予測される予測ポート燃料付着量をfwpi
(k)、同気筒の吸気弁に付着していると予測される予測
バルブ燃料付着量をfwvi(k)、吸気ポートへの燃料付着
率をRpi、吸気弁への燃料付着率をRvi、吸気ポートへの
燃料残留率をPpi、吸気弁への燃料残留率をPviとすると
き、同気筒の今回の吸気行程に対して補正前燃料噴射量
Fib(k)の燃料を噴射したとき、同気筒に吸入される燃料
量Finは、下記数３で表される。
【００８０】
【数３】Fin=(1-Rpi-Rvi)・Fib(k)+(1-Ppi)・fwpi(k)+(1-
Pvi)・fwvi(k)
Pvi)・fwvi(k)
【００８１】従って、特定気筒の今回の吸気行程におい
て予測必要燃料量Fcfwdが同特定気筒に吸入されるため
には、上記燃料量Finを予測必要燃料量Fcfwdと等しいと
置いて、補正前燃料噴射量Fib(k)を求めればよく、計算
結果は下記数４の通りとなる。この数４が、燃料挙動の
逆モデルを数式化したものである。
て予測必要燃料量Fcfwdが同特定気筒に吸入されるため
には、上記燃料量Finを予測必要燃料量Fcfwdと等しいと
置いて、補正前燃料噴射量Fib(k)を求めればよく、計算
結果は下記数４の通りとなる。この数４が、燃料挙動の
逆モデルを数式化したものである。
【００８２】
【数４】Fib(k)=（Fcfwd-(1-Ppi)・fwpi(k)-(1-Pvi)・fwv
i(k)）／(1-Rpi-Rvi)
i(k)）／(1-Rpi-Rvi)
【００８３】補正前燃料噴射量算出手段Ａ52は、予測吸
入空気量KLfwdの算出に用いた吸気弁閉弁時の予測吸入
空気量KLfwd（又は、同吸気弁閉時の予測スロットル弁
開度TAest）、吸気弁閉時の予測されるエンジン回転速
度NE（但し、短時間内に変化する量が少ないとして予測
吸入空気量KLfwd算出時のエンジン回転速度NEを用いて
も良い。）、及び吸気弁閉時の予測される吸気弁開閉タ
イミングVT（但し、短時間内に変化する量が少ないとし
て予測吸入空気量KLfwd算出時の吸気弁開閉タイミングV
Tを用いても良い。）等に基いて吸気ポートへの燃料付
着率Rpi、吸気弁への燃料付着率Rvi、吸気ポートへの燃
料残留率Ppi、及び吸気弁への燃料残留率Pviを求め、こ
れらと上記数４とを用いて補正前燃料噴射量Fib(k)を求
める。
入空気量KLfwdの算出に用いた吸気弁閉弁時の予測吸入
空気量KLfwd（又は、同吸気弁閉時の予測スロットル弁
開度TAest）、吸気弁閉時の予測されるエンジン回転速
度NE（但し、短時間内に変化する量が少ないとして予測
吸入空気量KLfwd算出時のエンジン回転速度NEを用いて
も良い。）、及び吸気弁閉時の予測される吸気弁開閉タ
イミングVT（但し、短時間内に変化する量が少ないとし
て予測吸入空気量KLfwd算出時の吸気弁開閉タイミングV
Tを用いても良い。）等に基いて吸気ポートへの燃料付
着率Rpi、吸気弁への燃料付着率Rvi、吸気ポートへの燃
料残留率Ppi、及び吸気弁への燃料残留率Pviを求め、こ
れらと上記数４とを用いて補正前燃料噴射量Fib(k)を求
める。
【００８４】また、補正前燃料噴射量算出手段Ａ52は、
次回のこの特定気筒の吸気行程に対する補正前燃料噴射
量Fib(k+1)の演算に備えて、同気筒の今回の吸気行程後
であって次回の吸気行程前において同気筒の吸気ポート
に付着していると予測される予測ポート燃料付着量をfw
pi(k+1)、及び同気筒の今回の吸気行程後であって次回
の吸気行程前において同気筒の吸気弁に付着していると
予測される予測バルブ燃料付着量をfwvi(k+1)を、下記
数５、及び下記数６に基いて求めておく。
次回のこの特定気筒の吸気行程に対する補正前燃料噴射
量Fib(k+1)の演算に備えて、同気筒の今回の吸気行程後
であって次回の吸気行程前において同気筒の吸気ポート
に付着していると予測される予測ポート燃料付着量をfw
pi(k+1)、及び同気筒の今回の吸気行程後であって次回
の吸気行程前において同気筒の吸気弁に付着していると
予測される予測バルブ燃料付着量をfwvi(k+1)を、下記
数５、及び下記数６に基いて求めておく。
【００８５】
【数５】fwpi(k+1) = Ppi・fwpi(k)+Rpi・Fib(k)
【００８６】
【数６】fwvi(k+1) = Pvi・fwvi(k)+Rvi・Fib(k)
【００８７】（実必要燃料量算出手段Ａ53）実必要燃料
量算出手段Ａ53は、第１吸入空気モデルＡ３により求め
られた前記特定気筒の前回の吸気行程における吸気弁閉
弁時の実吸入空気量KLactを、目標空燃比設定手段Ａ５
により設定されていた目標空燃比AbyFrefで除する（KLa
ct／AbyFref）ことにより、同特定気筒の前回の吸気行
程において空燃比を目標空燃比AbyFrefとするために必
要であった燃料量である実必要燃料量Fcactを求める手
段である。
量算出手段Ａ53は、第１吸入空気モデルＡ３により求め
られた前記特定気筒の前回の吸気行程における吸気弁閉
弁時の実吸入空気量KLactを、目標空燃比設定手段Ａ５
により設定されていた目標空燃比AbyFrefで除する（KLa
ct／AbyFref）ことにより、同特定気筒の前回の吸気行
程において空燃比を目標空燃比AbyFrefとするために必
要であった燃料量である実必要燃料量Fcactを求める手
段である。
【００８８】（実吸入燃料量算出手段（燃料挙動順モデ
ル）Ａ54）実吸入燃料量算出手段Ａ54は、燃料挙動の順
モデルを用い、特定気筒の前回の吸気行程に対して実際
に噴射した燃料、即ち前回の正規の燃料噴射量fi(k-1)
の燃料のうち、吸気系に付着することなく同気筒に吸入
された燃料の量、及び吸気系に付着していた燃料のうち
同気筒の筒内に吸入された燃料の量を考慮して、同気筒
の前回の吸気行程において同気筒の筒内に実際に吸入さ
れた燃料量である実吸入燃料量Fcestを求める手段であ
る。
ル）Ａ54）実吸入燃料量算出手段Ａ54は、燃料挙動の順
モデルを用い、特定気筒の前回の吸気行程に対して実際
に噴射した燃料、即ち前回の正規の燃料噴射量fi(k-1)
の燃料のうち、吸気系に付着することなく同気筒に吸入
された燃料の量、及び吸気系に付着していた燃料のうち
同気筒の筒内に吸入された燃料の量を考慮して、同気筒
の前回の吸気行程において同気筒の筒内に実際に吸入さ
れた燃料量である実吸入燃料量Fcestを求める手段であ
る。
【００８９】ここで、燃料挙動順モデルについて説明す
ると、特定気筒の前々回の吸気行程後であって前回の吸
気行程直前において、同気筒の吸気ポートに付着してい
たポート燃料付着量をfwp(k-1)、同気筒の吸気弁に付着
していたバルブ燃料付着量をfwv(k-1)、吸気ポートへの
燃料付着率をRp、吸気弁への燃料付着率をRv、吸気ポー
トへの燃料残留率をPp、吸気弁への燃料残留率をPvとす
るとき、同気筒の前回の吸気行程後であって今回の吸気
行程直前において、同気筒の吸気ポートに実際に付着し
ていたポート燃料付着量fwp(k)、及び同気筒の吸気弁に
実際に付着していたバルブ燃料付着量fwv(k)は、下記数
７、及び下記数８により求められる。
ると、特定気筒の前々回の吸気行程後であって前回の吸
気行程直前において、同気筒の吸気ポートに付着してい
たポート燃料付着量をfwp(k-1)、同気筒の吸気弁に付着
していたバルブ燃料付着量をfwv(k-1)、吸気ポートへの
燃料付着率をRp、吸気弁への燃料付着率をRv、吸気ポー
トへの燃料残留率をPp、吸気弁への燃料残留率をPvとす
るとき、同気筒の前回の吸気行程後であって今回の吸気
行程直前において、同気筒の吸気ポートに実際に付着し
ていたポート燃料付着量fwp(k)、及び同気筒の吸気弁に
実際に付着していたバルブ燃料付着量fwv(k)は、下記数
７、及び下記数８により求められる。
【００９０】
【数７】fwp(k) = Pp・fwp(k-1)+Rp・fi(k-1)
【００９１】
【数８】fwv(k) = Pv・fwv(k-1)+Rv・fi(k-1)
【００９２】従って、特定気筒の前回の吸気行程におい
て、同気筒に実際に吸入された実吸入燃料量Fcestは、
下記数９により求められる。上記数７〜数９が、燃料挙
動の順モデルを表した数式である。
て、同気筒に実際に吸入された実吸入燃料量Fcestは、
下記数９により求められる。上記数７〜数９が、燃料挙
動の順モデルを表した数式である。
【００９３】
【数９】Fcest = fi(k-1) −（fwp(k)-fwp(k-1)）−（f
wv(k)-fwv(k-1)）
wv(k)-fwv(k-1)）
【００９４】なお、実吸入燃料量算出手段Ａ54は、吸気
ポートへの燃料付着率Rp、吸気弁への燃料付着率Rv、吸
気ポートへの燃料残留率Pp、及び吸気弁への燃料残留率
Pvを、前回の吸気行程での吸気弁閉弁時における実際の
吸入空気量KLact（又は、同吸気弁閉時における実際の
スロットル弁開度）、同吸気弁閉弁時の実際のエンジン
回転速度NE（但し、実吸入空気量KLact算出時のエンジ
ン回転速度NEでも良い。）、及び同吸気弁閉時の実際の
吸気弁開閉タイミングVT（但し、実吸入空気量KLact算
出時の吸気弁開閉タイミングVTを用いても良い。）等に
基いて決定し、この決定した付着率、及び残留率と、上
記数７〜上記数９とに基いて、実吸入燃料量Fcestを気
筒毎に算出する。
ポートへの燃料付着率Rp、吸気弁への燃料付着率Rv、吸
気ポートへの燃料残留率Pp、及び吸気弁への燃料残留率
Pvを、前回の吸気行程での吸気弁閉弁時における実際の
吸入空気量KLact（又は、同吸気弁閉時における実際の
スロットル弁開度）、同吸気弁閉弁時の実際のエンジン
回転速度NE（但し、実吸入空気量KLact算出時のエンジ
ン回転速度NEでも良い。）、及び同吸気弁閉時の実際の
吸気弁開閉タイミングVT（但し、実吸入空気量KLact算
出時の吸気弁開閉タイミングVTを用いても良い。）等に
基いて決定し、この決定した付着率、及び残留率と、上
記数７〜上記数９とに基いて、実吸入燃料量Fcestを気
筒毎に算出する。
【００９５】（燃料フィードバック補正量算出手段Ａ5
5）燃料フィードバック補正量算出手段Ａ55は、特定気
筒の前回の吸気行程における燃料の過不足分を表す「実
必要燃料量Fcactと実吸入燃料量Fcestの差」、即ち、吸
入燃料量誤差Fcerr(k)に基いて、燃料フィードバック補
正量Ffb(k)を求める手段である。燃料フィードバック補
正量算出手段Ａ55は、本例においては、ＰＩ（比例・積
分）コントローラであり、吸入燃料量誤差Fcerr(k)を下
記数１０により求めるとともに、燃料フィードバック補
正量Ffb(k)を下記数１１、及び下記数１２により求め
る。下記数１１、及び下記数１２におけるSumFcerrは吸
入燃料量誤差Fcerrの積分値である。係数Kp、及び係数K
iは、それぞれ比例定数、及び積分定数である。
5）燃料フィードバック補正量算出手段Ａ55は、特定気
筒の前回の吸気行程における燃料の過不足分を表す「実
必要燃料量Fcactと実吸入燃料量Fcestの差」、即ち、吸
入燃料量誤差Fcerr(k)に基いて、燃料フィードバック補
正量Ffb(k)を求める手段である。燃料フィードバック補
正量算出手段Ａ55は、本例においては、ＰＩ（比例・積
分）コントローラであり、吸入燃料量誤差Fcerr(k)を下
記数１０により求めるとともに、燃料フィードバック補
正量Ffb(k)を下記数１１、及び下記数１２により求め
る。下記数１１、及び下記数１２におけるSumFcerrは吸
入燃料量誤差Fcerrの積分値である。係数Kp、及び係数K
iは、それぞれ比例定数、及び積分定数である。
【００９６】
【数１０】Fcerr(k)＝Fcact−Fcest
【００９７】
【数１１】Ffb(k)＝Kp・Fcerr(k)＋Ki・SumFcerr(k-1)
【００９８】
【数１２】SumFcerr(k)＝SumFcerr(k-1)＋Fcerr(k)
【００９９】（燃料噴射量算出手段Ａ56）燃料噴射量算
出手段Ａ56は、上記のように求めた補正前燃料噴射量Fi
b(k)を燃料フィードバック補正量Ffb(k)により補正し
て、特定気筒の今回の正規燃料噴射量fi(k)を求める手
段である。具体的には、上記数１と同じ下記数１３に示
したように、補正前燃料噴射量Fib(k)に燃料フィードバ
ック補正量Ffb(k)加えた値を正規燃料噴射量fi(k)とし
て求める。
出手段Ａ56は、上記のように求めた補正前燃料噴射量Fi
b(k)を燃料フィードバック補正量Ffb(k)により補正し
て、特定気筒の今回の正規燃料噴射量fi(k)を求める手
段である。具体的には、上記数１と同じ下記数１３に示
したように、補正前燃料噴射量Fib(k)に燃料フィードバ
ック補正量Ffb(k)加えた値を正規燃料噴射量fi(k)とし
て求める。
【０１００】
【数１３】fi(k)＝Fib(k)+Ffb(k)
【０１０１】ここで、上記噴射量決定手段Ａ６の各手段
の計算タイミングについて、特定気筒の各行程と計算タ
イミングとを図示した図１０を参照しながら説明する。
先ず、今回の吸気行程の吸気行程Ａに対する燃料噴射Ａ
の噴射量fi(k)を決定する場合について考えると、前回
の吸気行程Ｂに対する吸気弁閉弁時Ｂよりも後の時点で
あって今回の吸気行程Ａに対する吸気弁閉弁時Ａよりも
前の時点（第３所定時点）にて、第１吸入空気モデルＡ
３により実吸入空気量KLactが算出される。今回の吸気
行程Ａに対して燃料噴射Ａにより燃料を供給する場合、
第３所定時点は同燃料噴射Ａの開始より前の時点である
ことが好ましい。
の計算タイミングについて、特定気筒の各行程と計算タ
イミングとを図示した図１０を参照しながら説明する。
先ず、今回の吸気行程の吸気行程Ａに対する燃料噴射Ａ
の噴射量fi(k)を決定する場合について考えると、前回
の吸気行程Ｂに対する吸気弁閉弁時Ｂよりも後の時点で
あって今回の吸気行程Ａに対する吸気弁閉弁時Ａよりも
前の時点（第３所定時点）にて、第１吸入空気モデルＡ
３により実吸入空気量KLactが算出される。今回の吸気
行程Ａに対して燃料噴射Ａにより燃料を供給する場合、
第３所定時点は同燃料噴射Ａの開始より前の時点である
ことが好ましい。
【０１０２】次いで、前記第３所定時点より後の時点で
あって前記気筒の今回の吸気行程Ａに対する吸気弁閉弁
時Ａより前の所定時点である第４所定時点にて、実必要
燃料量算出手段Ａ53により算出された実吸入空気量KLac
tに基づいて同気筒の前回の吸気行程Ｂにおいて同気筒
に実際に必要とされていた燃料量である実必要燃料量Fc
actが算出される。
あって前記気筒の今回の吸気行程Ａに対する吸気弁閉弁
時Ａより前の所定時点である第４所定時点にて、実必要
燃料量算出手段Ａ53により算出された実吸入空気量KLac
tに基づいて同気筒の前回の吸気行程Ｂにおいて同気筒
に実際に必要とされていた燃料量である実必要燃料量Fc
actが算出される。
【０１０３】そして、今回の吸気行程Ａに対する吸気弁
閉弁時Ａより前であって前回の吸気行程Ｂに対する正規
の燃料噴射量が確定した時点（例えば、前回の正規燃料
噴射量fi(k-1)算出時点）よりも後の第５所定時点に
て、同気筒の前回の吸気行程において同気筒が実際に吸
入した燃料量である実吸入燃料量Fcestが同気筒の前回
の吸気行程Ｂに対し実際に噴射された燃料噴射量（正規
燃料噴射量）fi(k-1)に基づいて算出される。
閉弁時Ａより前であって前回の吸気行程Ｂに対する正規
の燃料噴射量が確定した時点（例えば、前回の正規燃料
噴射量fi(k-1)算出時点）よりも後の第５所定時点に
て、同気筒の前回の吸気行程において同気筒が実際に吸
入した燃料量である実吸入燃料量Fcestが同気筒の前回
の吸気行程Ｂに対し実際に噴射された燃料噴射量（正規
燃料噴射量）fi(k-1)に基づいて算出される。
【０１０４】この第４所定時点、及び第５所定時点より
後の時点であって今回の吸気行程Ａに対する吸気弁閉弁
時Ａより前の第６所定時点にて、燃料フィードバック補
正量算出手段Ａ55により、前記算出された実必要燃料量
Fcactと前記算出された実吸入燃料量Fcestとに基づいて
燃料フィードバック補正量Ffb(k)が算出される。
後の時点であって今回の吸気行程Ａに対する吸気弁閉弁
時Ａより前の第６所定時点にて、燃料フィードバック補
正量算出手段Ａ55により、前記算出された実必要燃料量
Fcactと前記算出された実吸入燃料量Fcestとに基づいて
燃料フィードバック補正量Ffb(k)が算出される。
【０１０５】一方、特定気筒の今回の吸気行程Ａに対す
る吸気弁閉弁時Ａより前の第１所定時点にて、予測吸入
空気量算出手段Ａ４により、同気筒の今回の吸気行程Ａ
での吸気弁閉弁時Ａの吸入空気量である予測吸入空気量
KLfwdが算出される。第１所定時点は、今回の吸気行程
Ａに対する吸気弁閉弁時Ａより前の時点であれば、理論
上、いつでもよいが、予測吸入空気量KLfwdの予測精度
を高めるためには、できるだけ今回の吸気弁閉弁時Ａに
近い時点が好ましい。実際には、第１所定時点は、今回
の噴射Ａの開始時点の直前が好適である。
る吸気弁閉弁時Ａより前の第１所定時点にて、予測吸入
空気量算出手段Ａ４により、同気筒の今回の吸気行程Ａ
での吸気弁閉弁時Ａの吸入空気量である予測吸入空気量
KLfwdが算出される。第１所定時点は、今回の吸気行程
Ａに対する吸気弁閉弁時Ａより前の時点であれば、理論
上、いつでもよいが、予測吸入空気量KLfwdの予測精度
を高めるためには、できるだけ今回の吸気弁閉弁時Ａに
近い時点が好ましい。実際には、第１所定時点は、今回
の噴射Ａの開始時点の直前が好適である。
【０１０６】また、第１所定時点より後の時点であって
前記気筒の今回の吸気行程Ａに対する吸気弁閉弁時Ａよ
り前の第２所定時点にて、補正前燃料噴射量算出手段Ａ
52により、前記予測吸入空気量KLfwdに基づいて同気筒
の今回の吸気行程Ａに対し噴射すべき仮の噴射量である
補正前燃料噴射量Fib(k)が算出される。なお、第１所定
時点、及び第２所定時点は、第３〜第５所定時点より前
の時点であってもよい。
前記気筒の今回の吸気行程Ａに対する吸気弁閉弁時Ａよ
り前の第２所定時点にて、補正前燃料噴射量算出手段Ａ
52により、前記予測吸入空気量KLfwdに基づいて同気筒
の今回の吸気行程Ａに対し噴射すべき仮の噴射量である
補正前燃料噴射量Fib(k)が算出される。なお、第１所定
時点、及び第２所定時点は、第３〜第５所定時点より前
の時点であってもよい。
【０１０７】そして、前記第２所定時点、及び前記第６
所定時点より後の時点であって前記気筒の今回の吸気行
程Ａに対する吸気弁閉弁時Ａより前の第７所定時点に
て、燃料噴射量算出手段Ａ56により、前記算出された補
正前燃料噴射量Fib(k)が前記算出された燃料フィードバ
ック補正量Ffb(k)により補正され、同気筒の今回の吸気
行程Ａに対し噴射するべき正規の燃料噴射量fi(k)が算
出され、同第７所定時点より後の時点であって今回の吸
気行程Ａに対する吸気弁閉弁時Ａより前の時点である第
８所定時点にて同正規の燃料噴射量fi(k)だけ燃料を噴
射するように指示がなされ、これにより燃料噴射Ａが実
行される。以上の動作が、一つの気筒の任意の吸気行程
と、同一つの気筒の同任意の吸気行程に続く次の吸気行
程との間に行われる。
所定時点より後の時点であって前記気筒の今回の吸気行
程Ａに対する吸気弁閉弁時Ａより前の第７所定時点に
て、燃料噴射量算出手段Ａ56により、前記算出された補
正前燃料噴射量Fib(k)が前記算出された燃料フィードバ
ック補正量Ffb(k)により補正され、同気筒の今回の吸気
行程Ａに対し噴射するべき正規の燃料噴射量fi(k)が算
出され、同第７所定時点より後の時点であって今回の吸
気行程Ａに対する吸気弁閉弁時Ａより前の時点である第
８所定時点にて同正規の燃料噴射量fi(k)だけ燃料を噴
射するように指示がなされ、これにより燃料噴射Ａが実
行される。以上の動作が、一つの気筒の任意の吸気行程
と、同一つの気筒の同任意の吸気行程に続く次の吸気行
程との間に行われる。
【０１０８】次に、上述した第１吸入空気モデルＡ３、
及び第２吸入空気モデルＡ４について詳細に説明する。
図５に示したように、第１吸入空気モデルＡ３はモデル
Ｍ２〜Ｍ５を備えている。第２吸入空気モデルＡ４は、
モデルＭ２〜Ｍ５にそれぞれ対応する同一のモデルＭ20
〜Ｍ50を含んでいて、第１吸入空気モデルＡ３とは使用
する（入力する）パラメータのみが異なる。従って、以
下、第１吸入空気モデルＡ３を主として説明し、第２吸
入空気モデルＡ４については第１吸入空気モデルＡ３と
の相違点についてのみ説明する。
及び第２吸入空気モデルＡ４について詳細に説明する。
図５に示したように、第１吸入空気モデルＡ３はモデル
Ｍ２〜Ｍ５を備えている。第２吸入空気モデルＡ４は、
モデルＭ２〜Ｍ５にそれぞれ対応する同一のモデルＭ20
〜Ｍ50を含んでいて、第１吸入空気モデルＡ３とは使用
する（入力する）パラメータのみが異なる。従って、以
下、第１吸入空気モデルＡ３を主として説明し、第２吸
入空気モデルＡ４については第１吸入空気モデルＡ３と
の相違点についてのみ説明する。
【０１０９】（スロットルモデルＭ２）スロットルモデ
ルＭ２は、スロットル弁４３を通過した空気流量（スロ
ットル通過空気流量）mtを、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
づいて得られた下記数１４に基づいて推定するモデルで
ある。下記数１４において、Ct（θt）はスロットル弁
開度θt（＝TA）に応じて変化する流量係数、At（θt）
はスロットル弁開度θt（＝TA)に応じて変化するスロッ
トル開口面積（吸気管４１の開口面積）、Paはスロット
ル弁上流圧力（即ち、大気圧）、Pmは吸気管圧力（吸気
管内空気圧力）、Taは吸気温度（大気温度）、Tmは吸気
管内空気温度、Rは気体定数、及びκは比熱比（以下、
κを一定値として扱う。）である。
ルＭ２は、スロットル弁４３を通過した空気流量（スロ
ットル通過空気流量）mtを、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
づいて得られた下記数１４に基づいて推定するモデルで
ある。下記数１４において、Ct（θt）はスロットル弁
開度θt（＝TA）に応じて変化する流量係数、At（θt）
はスロットル弁開度θt（＝TA)に応じて変化するスロッ
トル開口面積（吸気管４１の開口面積）、Paはスロット
ル弁上流圧力（即ち、大気圧）、Pmは吸気管圧力（吸気
管内空気圧力）、Taは吸気温度（大気温度）、Tmは吸気
管内空気温度、Rは気体定数、及びκは比熱比（以下、
κを一定値として扱う。）である。
【０１１０】
【数１４】
【０１１１】ここで、上記スロットルモデルＭ２を記述
した上記数１４の導出過程について説明する。いま、ス
ロットル弁４３の上流の開口断面積をAu、空気密度をρ
u、空気の流速をvuとし、スロットル弁４３による吸気
管４１の開口断面積をAd、そこでの空気密度をρd、ス
ロットル弁４３を通過する空気の流速をvdとすると、ス
ロットル通過空気流量mtは、下記数１５で表される。数
１５は質量保存則を記述した式と言える。
した上記数１４の導出過程について説明する。いま、ス
ロットル弁４３の上流の開口断面積をAu、空気密度をρ
u、空気の流速をvuとし、スロットル弁４３による吸気
管４１の開口断面積をAd、そこでの空気密度をρd、ス
ロットル弁４３を通過する空気の流速をvdとすると、ス
ロットル通過空気流量mtは、下記数１５で表される。数
１５は質量保存則を記述した式と言える。
【０１１２】
【数１５】mt＝Ad・ρd・vd＝Au・ρu・vu
【０１１３】一方、運動エネルギーは、空気の質量をm
とすると、スロットル弁４３の上流でm・vu2／２であ
り、スロットル弁４３を通過する場所でm・vd2／２であ
る。他方、熱エネルギーは、スロットル弁４３の上流で
m・Cp・Tuであり、スロットル弁４３を通過する場所でm
・Cp・Tdである。従って、エネルギー保存則により、下
記数１６が得られる。なお、Tuはスロットルバルブ上流
の空気温度、Tdはスロットルバルブ下流の空気温度、Cp
は定圧比熱である。
とすると、スロットル弁４３の上流でm・vu2／２であ
り、スロットル弁４３を通過する場所でm・vd2／２であ
る。他方、熱エネルギーは、スロットル弁４３の上流で
m・Cp・Tuであり、スロットル弁４３を通過する場所でm
・Cp・Tdである。従って、エネルギー保存則により、下
記数１６が得られる。なお、Tuはスロットルバルブ上流
の空気温度、Tdはスロットルバルブ下流の空気温度、Cp
は定圧比熱である。
【０１１４】
【数１６】
m・vu2／２＋m・Cp・Tu＝m・vd2／２＋m・Cp・Td
【０１１５】ところで、状態方程式は下記数１７、比熱
比κは下記数１８、マイヤーの関係は下記数１９で示さ
れるから、数１７〜数１９よりCp・Tは下記数２０のよ
うに表される。なお、Pは気体の圧力、ρは気体の密
度、Tは気体の温度、Rは気体定数、Cvは定容比熱であ
る。
比κは下記数１８、マイヤーの関係は下記数１９で示さ
れるから、数１７〜数１９よりCp・Tは下記数２０のよ
うに表される。なお、Pは気体の圧力、ρは気体の密
度、Tは気体の温度、Rは気体定数、Cvは定容比熱であ
る。
【０１１６】
【数１７】P＝ρ・R・T
【０１１７】
【数１８】κ＝Cp／Cv
【０１１８】
【数１９】Cp＝Cv＋R
【０１１９】
【数２０】Cp・T＝｛κ/(κ-1)｝・(P／ρ)
【０１２０】上記数２０の関係を用いて上記エネルギー
保存則に基づく数１６を書換えると、下記数２１が得ら
れる。ここで、Puはスロットル弁４３上流の空気圧力、
Pdはスロットル弁４３の下流の空気圧力（即ち、吸気管
圧力Pm）である。
保存則に基づく数１６を書換えると、下記数２１が得ら
れる。ここで、Puはスロットル弁４３上流の空気圧力、
Pdはスロットル弁４３の下流の空気圧力（即ち、吸気管
圧力Pm）である。
【０１２１】
【数２１】vu2／２＋｛κ/(κ-1)｝・(Pu／ρu)＝vd2／
２＋｛κ/(κ-1)｝・(Pd／ρd)
２＋｛κ/(κ-1)｝・(Pd／ρd)
【０１２２】そして、スロットル弁４３の無限上流を考
えると、Au＝∞、vu＝０であるから、エネルギー保存則
に基づく上記数２１は下記数２２に書き換えられる。
えると、Au＝∞、vu＝０であるから、エネルギー保存則
に基づく上記数２１は下記数２２に書き換えられる。
【０１２３】
【数２２】｛κ/(κ-1)｝・(Pu／ρu)＝vd2／２＋｛κ/
(κ-1)｝・(Pd／ρd)
(κ-1)｝・(Pd／ρd)
【０１２４】次に、運動量について記述する。断面積Au
の部分に加わる圧力をPu、断面積Adの部分に加わる圧力
をPd、断面積Auの部分と断面積Adの部分との間をつなぐ
固定された空間の平均圧力をPmeanとすると、下記数２
３が得られる。
の部分に加わる圧力をPu、断面積Adの部分に加わる圧力
をPd、断面積Auの部分と断面積Adの部分との間をつなぐ
固定された空間の平均圧力をPmeanとすると、下記数２
３が得られる。
【０１２５】
【数２３】ρd・vd2・Ad−ρu・vu2・Au＝Pu・Au−Pd・Ad＋Pm
ean・（Ad−Au）
ean・（Ad−Au）
【０１２６】上記数２３で、Au＝∞、vu＝０を考慮する
と、下記数２４が得られるので、同数２４と上記数２３
とから下記数２５の運動量に関する関係（運動量保存則
に基づく関係）が得られる。
と、下記数２４が得られるので、同数２４と上記数２３
とから下記数２５の運動量に関する関係（運動量保存則
に基づく関係）が得られる。
【０１２７】
【数２４】Pmean＝Pｕ
【０１２８】
【数２５】ρd・vd2＝Pu−Pd
【０１２９】従って、上記数１５、上記数２２、及び数
２５から、下記数２６が得られる。
２５から、下記数２６が得られる。
【０１３０】
【数２６】
【０１３１】上記数２６において、Puはスロットル弁上
流圧力Paであり、Pdは吸気管圧力Pmである。また、状態
方程式からρu＝M／Vu＝Pu／（R・Tu）を上記数２６に
代入するとともに、開口断面積Adを開口面積A(θt)と置
きなおし、更に流量係数をCt(θt)を加えて上記数２６
を整理すると、上記数１４が得られる。
流圧力Paであり、Pdは吸気管圧力Pmである。また、状態
方程式からρu＝M／Vu＝Pu／（R・Tu）を上記数２６に
代入するとともに、開口断面積Adを開口面積A(θt)と置
きなおし、更に流量係数をCt(θt)を加えて上記数２６
を整理すると、上記数１４が得られる。
【０１３２】次に、スロットルモデルＭ２におけるスロ
ットル通過空気流量mtの求め方を述べると、上記数１４
は下記数２７及び下記数２８により表され、k1をCt(θ
t)・At(θt)・｛Pa/(R・Ta)1/2｝とおき、mtsを吸気弁
閉弁時のスロットル通過空気流量とするとき下記数２７
は下記数２９に書き換えられる。
ットル通過空気流量mtの求め方を述べると、上記数１４
は下記数２７及び下記数２８により表され、k1をCt(θ
t)・At(θt)・｛Pa/(R・Ta)1/2｝とおき、mtsを吸気弁
閉弁時のスロットル通過空気流量とするとき下記数２７
は下記数２９に書き換えられる。
【０１３３】
【数２７】mt＝Ct(θt)・At(θt)・｛Pa/(R・Ta)1/2｝
・Φ（Pm/Pa)
・Φ（Pm/Pa)
【０１３４】
【数２８】
【０１３５】
【数２９】mts＝k1・Φ（Pm/Pa)
【０１３６】また、数２９において、内燃機関１０が定
常状態にある場合（スロットル弁開一定のまま推移して
吸気弁閉弁に至る場合）のスロットル通過空気流量をmt
sTA、及びそのときの吸気管圧力をPmTAとすると、下記
数３０が得られるので、数２９及び数３０から係数k1を
消去して下記数３１を得ることができる。
常状態にある場合（スロットル弁開一定のまま推移して
吸気弁閉弁に至る場合）のスロットル通過空気流量をmt
sTA、及びそのときの吸気管圧力をPmTAとすると、下記
数３０が得られるので、数２９及び数３０から係数k1を
消去して下記数３１を得ることができる。
【０１３７】
【数３０】mtsTA＝k1・Φ（PmTA/Pa）
【０１３８】
【数３１】
mts＝｛mtsTA／Φ（PmTA/Pa）｝・Φ（Pm/Pa）
【０１３９】上記数３１の右辺における値mtsTAは、ス
ロットル弁開度TAが一定である定常運転状態での吸入空
気流量（スロットル通過空気流量）に関する値であり、
このような定常運転状態にあってはスロットル通過空気
流量mtと筒内吸入空気流量mcとは等しくなる。そこで、
スロットルモデルＭ２は、後述する吸気弁モデルＭ３で
用いる経験則により得られた式（下記数３２）を用いて
現時点から演算周期ΔTtだけ前の時点の筒内吸入空気流
量mcを求め、これを値mtsTAとする。なお、この値mtsTA
（＝筒内吸入空気流量mc）を求める際の各パラメータ
（エンジン回転速度NE、及び吸気弁開閉タイミングVT）
は、総べて現時点から演算周期ΔTt前での実際の値を用
いる。
ロットル弁開度TAが一定である定常運転状態での吸入空
気流量（スロットル通過空気流量）に関する値であり、
このような定常運転状態にあってはスロットル通過空気
流量mtと筒内吸入空気流量mcとは等しくなる。そこで、
スロットルモデルＭ２は、後述する吸気弁モデルＭ３で
用いる経験則により得られた式（下記数３２）を用いて
現時点から演算周期ΔTtだけ前の時点の筒内吸入空気流
量mcを求め、これを値mtsTAとする。なお、この値mtsTA
（＝筒内吸入空気流量mc）を求める際の各パラメータ
（エンジン回転速度NE、及び吸気弁開閉タイミングVT）
は、総べて現時点から演算周期ΔTt前での実際の値を用
いる。
【０１４０】また、スロットルモデルＭ２は、スロット
ル弁開度TA、エンジン回転速度NE、及び吸気弁の開閉タ
イミングVTと、吸気管圧力Pmとの関係を規定するテーブ
ルMAPPMをＲＯＭ７２内に記憶していて、現時点から演
算周期ΔTt前に検出された実際のスロットル弁開度（実
スロットル弁開度）TAact(k-1)、現時点から演算周期Δ
Tt前の実際のエンジン回転速度NE、及び現時点から演算
周期ΔTt前の実際の吸気弁の開閉タイミングVTと、前記
テーブルMAPPMとに基づいて上記数３１の右辺における
吸気管圧力PmTA（＝MAPPM(TAact(k-1),NE,VT)）を求め
る。
ル弁開度TA、エンジン回転速度NE、及び吸気弁の開閉タ
イミングVTと、吸気管圧力Pmとの関係を規定するテーブ
ルMAPPMをＲＯＭ７２内に記憶していて、現時点から演
算周期ΔTt前に検出された実際のスロットル弁開度（実
スロットル弁開度）TAact(k-1)、現時点から演算周期Δ
Tt前の実際のエンジン回転速度NE、及び現時点から演算
周期ΔTt前の実際の吸気弁の開閉タイミングVTと、前記
テーブルMAPPMとに基づいて上記数３１の右辺における
吸気管圧力PmTA（＝MAPPM(TAact(k-1),NE,VT)）を求め
る。
【０１４１】更に、スロットルモデルＭ２は、値Pm/Pa
と値Φ(Pm/Pa)との関係を規定するテーブルMAPΦを記憶
していて、前記吸気管圧力PmTAをスロットル弁上流圧力
Paで除した値（PmTA/Pa）と、前記テーブルMAPΦとか
ら、上記数３１の右辺における値Φ(PmTA/Pa)（＝MAPΦ
(PmTA/Pa)）を求める。同様にして、スロットルモデル
Ｍ２は、後述する吸気管モデルＭ４が既に求めている前
回の吸気管圧力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、前記テーブルMAPΦとから、
上記数３１の右辺における値Φ(Pm/Pa)（＝MAPΦ(Pm(k-
1)/Pa)）を求める。以上により、上記数３１の右辺の各
因数が求められるので、これらを掛け合わせることによ
り、スロットル通過空気流量mts(＝mt(k-1)）が求めら
れる。
と値Φ(Pm/Pa)との関係を規定するテーブルMAPΦを記憶
していて、前記吸気管圧力PmTAをスロットル弁上流圧力
Paで除した値（PmTA/Pa）と、前記テーブルMAPΦとか
ら、上記数３１の右辺における値Φ(PmTA/Pa)（＝MAPΦ
(PmTA/Pa)）を求める。同様にして、スロットルモデル
Ｍ２は、後述する吸気管モデルＭ４が既に求めている前
回の吸気管圧力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、前記テーブルMAPΦとから、
上記数３１の右辺における値Φ(Pm/Pa)（＝MAPΦ(Pm(k-
1)/Pa)）を求める。以上により、上記数３１の右辺の各
因数が求められるので、これらを掛け合わせることによ
り、スロットル通過空気流量mts(＝mt(k-1)）が求めら
れる。
【０１４２】（吸気弁モデルＭ３）吸気弁モデルＭ３
は、吸気管圧力Pm、吸気管内温度Tm、及び吸気温度THA
等から筒内吸入空気流量mcを推定するモデルである。吸
気弁閉弁時の気筒内圧力は吸気弁３２の上流の圧力、即
ち吸気弁閉弁時の吸気管圧力Pmとみなすことができるの
で、筒内吸入空気流量mcは吸気弁閉弁時の吸気管圧力Pm
に比例する。そこで、吸気弁モデルＭ３は筒内吸入空気
流量mcを、経験則に基づく下記数３２にしたがって求め
る。
は、吸気管圧力Pm、吸気管内温度Tm、及び吸気温度THA
等から筒内吸入空気流量mcを推定するモデルである。吸
気弁閉弁時の気筒内圧力は吸気弁３２の上流の圧力、即
ち吸気弁閉弁時の吸気管圧力Pmとみなすことができるの
で、筒内吸入空気流量mcは吸気弁閉弁時の吸気管圧力Pm
に比例する。そこで、吸気弁モデルＭ３は筒内吸入空気
流量mcを、経験則に基づく下記数３２にしたがって求め
る。
【０１４３】
【数３２】mc＝（THA/Tm）・（c・Pm−d）
【０１４４】数３２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。吸気
弁モデルＭ３は、エンジン回転速度NE、及び吸気弁の開
閉タイミングVTと、比例係数c、及び既燃ガス量dとの関
係をそれぞれ規定するテーブルMAPC、及びMAPDをＲＯＭ
７２内に格納していて、現時点から演算周期ΔTt前の実
際のエンジン回転速度NEと、現時点から演算周期ΔTt前
の実際の吸気弁の開閉タイミングVTと、前記格納してい
るテーブルとから比例係数c（＝MAPC(NE,VT)）、及び既
燃ガス量d（＝MAPD(NE,VT)）を求める。また、吸気弁モ
デルＭ３は、演算時点にて、後述する吸気管モデルＭ４
により既に推定されている直前（最新）の吸気弁閉弁時
の吸気管圧力Pm(＝Pm(k-1))と直前の吸気管内空気温度T
m(＝Tm(k-1))とを上記数３２に適用し、吸気弁閉弁時の
筒内吸入空気流量mc（＝mc(k-1)）を推定する。
内に残存していた既燃ガス量に対応する量である。吸気
弁モデルＭ３は、エンジン回転速度NE、及び吸気弁の開
閉タイミングVTと、比例係数c、及び既燃ガス量dとの関
係をそれぞれ規定するテーブルMAPC、及びMAPDをＲＯＭ
７２内に格納していて、現時点から演算周期ΔTt前の実
際のエンジン回転速度NEと、現時点から演算周期ΔTt前
の実際の吸気弁の開閉タイミングVTと、前記格納してい
るテーブルとから比例係数c（＝MAPC(NE,VT)）、及び既
燃ガス量d（＝MAPD(NE,VT)）を求める。また、吸気弁モ
デルＭ３は、演算時点にて、後述する吸気管モデルＭ４
により既に推定されている直前（最新）の吸気弁閉弁時
の吸気管圧力Pm(＝Pm(k-1))と直前の吸気管内空気温度T
m(＝Tm(k-1))とを上記数３２に適用し、吸気弁閉弁時の
筒内吸入空気流量mc（＝mc(k-1)）を推定する。
【０１４５】（吸気管モデルＭ４）吸気管モデルＭ４
は、質量保存則とエネルギー保存則とにそれぞれ基づい
た下記数３３及び下記数３４、スロットル通過空気流量
mt、スロットル通過空気温度（即ち、吸入空気温度TH
A）Ta、及び吸気管から流出する空気流量mc（即ち、筒
内吸入空気流量）から、吸気管圧力Pm、及び吸気管内空
気温度Tmを求めるモデルである。なお、下記数３３、及
び下記数３４において、Vmはスロットル弁４３から吸気
弁３２までの吸気管４１（以下、単に「吸気管部」と称
呼する。）の容積である。
は、質量保存則とエネルギー保存則とにそれぞれ基づい
た下記数３３及び下記数３４、スロットル通過空気流量
mt、スロットル通過空気温度（即ち、吸入空気温度TH
A）Ta、及び吸気管から流出する空気流量mc（即ち、筒
内吸入空気流量）から、吸気管圧力Pm、及び吸気管内空
気温度Tmを求めるモデルである。なお、下記数３３、及
び下記数３４において、Vmはスロットル弁４３から吸気
弁３２までの吸気管４１（以下、単に「吸気管部」と称
呼する。）の容積である。
【０１４６】
【数３３】d(Pm/Tm）/dt＝(R/Vm)・(mt−mc)
【０１４７】
【数３４】dPm/dt＝κ・(R/Vm)・(mt・Ta−mc・Tm)
【０１４８】吸気管モデルＭ４は、上記数３３、及び上
記数３４の右辺におけるスロットル通過空気流量mt（＝
mt(k-1)）をスロットルモデルＭ２から取得し、筒内吸
入空気流量mc（＝mc(k-1)）を吸気弁モデルＭ３から取
得する。そして、数３３及び数３４に基づく計算を行っ
て最新の吸気管圧力Pm(＝Pm(k))、及び吸気管内空気温
度Tm(＝Tm(k))を推定する。
記数３４の右辺におけるスロットル通過空気流量mt（＝
mt(k-1)）をスロットルモデルＭ２から取得し、筒内吸
入空気流量mc（＝mc(k-1)）を吸気弁モデルＭ３から取
得する。そして、数３３及び数３４に基づく計算を行っ
て最新の吸気管圧力Pm(＝Pm(k))、及び吸気管内空気温
度Tm(＝Tm(k))を推定する。
【０１４９】ここで、上記吸気管モデルＭ４を記述した
数３３及び数３４の導出過程について説明する。いま、
吸気管部の総空気量をMとすると、総空気量Mの時間的変
化は、吸気管部に流入する空気量に相当するスロットル
通過空気流量mtと同吸気管部から流出する空気量に相当
する筒内吸入空気流量mcの差であるから、質量保存則に
基づく下記数３５が得られる。
数３３及び数３４の導出過程について説明する。いま、
吸気管部の総空気量をMとすると、総空気量Mの時間的変
化は、吸気管部に流入する空気量に相当するスロットル
通過空気流量mtと同吸気管部から流出する空気量に相当
する筒内吸入空気流量mcの差であるから、質量保存則に
基づく下記数３５が得られる。
【０１５０】
【数３５】dM／dt＝mt−mc
【０１５１】また、状態方程式は下記数３６となるか
ら、上記数３５と下記数３６とから総空気量Mを消去す
ることにより、質量保存則に基づく上記数３３が得られ
る。
ら、上記数３５と下記数３６とから総空気量Mを消去す
ることにより、質量保存則に基づく上記数３３が得られ
る。
【０１５２】
【数３６】Pm・Vm＝M・R・Tm
【０１５３】次に、吸気管部に関するエネルギー保存則
について検討すると、この場合、吸気管部の容積Vmは変
化せず、また、エネルギーの殆どが温度上昇に寄与する
（運動エネルギーは無視し得る）と考えられる。従っ
て、吸気管部の空気のエネルギーM・Cv・Tmの時間的変化
量は、同吸気管部に流入する空気のエネルギーCp・mt・Ta
と同吸気管部から流出する空気のエネルギーCp・mc・Tmと
の差に等しいので、下記数３７が得られる。
について検討すると、この場合、吸気管部の容積Vmは変
化せず、また、エネルギーの殆どが温度上昇に寄与する
（運動エネルギーは無視し得る）と考えられる。従っ
て、吸気管部の空気のエネルギーM・Cv・Tmの時間的変化
量は、同吸気管部に流入する空気のエネルギーCp・mt・Ta
と同吸気管部から流出する空気のエネルギーCp・mc・Tmと
の差に等しいので、下記数３７が得られる。
【０１５４】
【数３７】d(M・Cv・Tm)／dt＝Cp・mt・Ta−Cp・mc・Tm
【０１５５】この数３７を、上記数１８（κ＝Cp／Cv）
と、上記数３６（Pm・Vm＝M・R・Tm）とを用いて変形する
ことにより、上記数３４が得られる。
と、上記数３６（Pm・Vm＝M・R・Tm）とを用いて変形する
ことにより、上記数３４が得られる。
【０１５６】（吸気弁モデルＭ５）吸気弁モデルＭ５
は、上記吸気弁モデルＭ３と同様のモデルを含んでい
て、ここでは吸気管モデルＭ４が算出した最新の吸気管
圧力Pm(＝Pm(k))、及び吸気管内空気温度Tm(＝Tm(k))
と、現時点のエンジン回転速度NEと、現時点の吸気弁の
開閉タイミングVTと、前記マップMAPCと、前記マップMA
PDと、上記経験則に基づく数３２（mc＝（THA/Tm）・
（c・Pm−d）とを用いて最新の筒内吸入空気流量mc（＝
mc(k)）を求める。そして、吸気弁モデルＭ５は、求め
た筒内吸入空気流量mcに、エンジン回転速度NEから算出
された前回の吸気行程Ｂにおいて吸気弁３２が開弁して
から閉弁するまでの時間）Tintを乗じることにより吸入
空気量KLactを求める。なお、吸気弁モデルＭ５は、こ
のような演算を各気筒毎に行うとともに、各気筒別に同
各気筒の吸気弁閉弁時直後において求められた吸入空気
量KLactを、同各気筒の実際の吸入空気量（実吸入空気
量）KLact0として噴射量決定手段Ａ６に出力する。
は、上記吸気弁モデルＭ３と同様のモデルを含んでい
て、ここでは吸気管モデルＭ４が算出した最新の吸気管
圧力Pm(＝Pm(k))、及び吸気管内空気温度Tm(＝Tm(k))
と、現時点のエンジン回転速度NEと、現時点の吸気弁の
開閉タイミングVTと、前記マップMAPCと、前記マップMA
PDと、上記経験則に基づく数３２（mc＝（THA/Tm）・
（c・Pm−d）とを用いて最新の筒内吸入空気流量mc（＝
mc(k)）を求める。そして、吸気弁モデルＭ５は、求め
た筒内吸入空気流量mcに、エンジン回転速度NEから算出
された前回の吸気行程Ｂにおいて吸気弁３２が開弁して
から閉弁するまでの時間）Tintを乗じることにより吸入
空気量KLactを求める。なお、吸気弁モデルＭ５は、こ
のような演算を各気筒毎に行うとともに、各気筒別に同
各気筒の吸気弁閉弁時直後において求められた吸入空気
量KLactを、同各気筒の実際の吸入空気量（実吸入空気
量）KLact0として噴射量決定手段Ａ６に出力する。
【０１５７】以上、説明したように、第１吸入空気モデ
ルＡ３は、特定の気筒の前回の吸気行程Ｂでの吸気弁閉
弁時Ｂより後の時点であって同気筒の今回の（次の）吸
気行程Ａに対する吸気弁閉弁時Ａより前の第３所定時点
（実際には、吸気行程Ｂに対する吸気弁閉弁直後の時
点）にて同気筒の前回の吸気行程Ｂでの吸気弁閉弁時Ｂ
の実際の吸入空気量である実吸入空気量KLactを、運転
状態量取得手段Ａ２であるスロットルポジションセンサ
７６により取得された実際の運転状態量、即ち実スロッ
トル弁開度TAactとモデルＭ２〜Ｍ５からなる内燃機関
の吸気系における空気の挙動をモデル化した空気モデル
とに基づいて算出する。
ルＡ３は、特定の気筒の前回の吸気行程Ｂでの吸気弁閉
弁時Ｂより後の時点であって同気筒の今回の（次の）吸
気行程Ａに対する吸気弁閉弁時Ａより前の第３所定時点
（実際には、吸気行程Ｂに対する吸気弁閉弁直後の時
点）にて同気筒の前回の吸気行程Ｂでの吸気弁閉弁時Ｂ
の実際の吸入空気量である実吸入空気量KLactを、運転
状態量取得手段Ａ２であるスロットルポジションセンサ
７６により取得された実際の運転状態量、即ち実スロッ
トル弁開度TAactとモデルＭ２〜Ｍ５からなる内燃機関
の吸気系における空気の挙動をモデル化した空気モデル
とに基づいて算出する。
【０１５８】＜第２吸入空気モデルＡ４＞第２吸入空気
モデル（第２空気モデル）Ａ４は、内燃機関の吸気系に
おける空気の挙動をモデル化した第１吸入空気モデルの
空気モデルと同様なモデルであって、スロットルモデル
Ｍ20、吸気弁モデルＭ30、吸気管モデルＭ40、及び吸気
弁モデルＭ50を備えている。この第２吸入空気モデルＡ
４は、今回の吸気行程Ａの吸気弁閉弁時Ａの吸入空気量
KLfwdを予測するため、第１吸入空気モデルＡ３が実ス
ロットル弁開度TAactを入力するのに対し、上述した電
子制御スロットル弁モデルＭ１により推定される予測ス
ロットル弁開度TAestを入力する点で、同第１吸入空気
モデルＡ３と異なる。
モデル（第２空気モデル）Ａ４は、内燃機関の吸気系に
おける空気の挙動をモデル化した第１吸入空気モデルの
空気モデルと同様なモデルであって、スロットルモデル
Ｍ20、吸気弁モデルＭ30、吸気管モデルＭ40、及び吸気
弁モデルＭ50を備えている。この第２吸入空気モデルＡ
４は、今回の吸気行程Ａの吸気弁閉弁時Ａの吸入空気量
KLfwdを予測するため、第１吸入空気モデルＡ３が実ス
ロットル弁開度TAactを入力するのに対し、上述した電
子制御スロットル弁モデルＭ１により推定される予測ス
ロットル弁開度TAestを入力する点で、同第１吸入空気
モデルＡ３と異なる。
【０１５９】（スロットルモデルＭ20）スロットルモデ
ルＭ20は、上記数３１に基き、将来の（所定時間、例え
ば遅延時間TDだけ後の）時点におけるスロットル通過空
気流量mtを予測する。この場合においても、上記数３１
の右辺のmtsTAは、筒内吸入空気流量mcと等しいと考え
られるので、後述する吸気弁モデルＭ30で用いる上記数
３２により同値mtsTAを求める。なお、値mtsTAを求める
際の各パラメータ（エンジン回転速度NE、及び吸気弁開
閉タイミング）は、便宜上、現時点での値とする。
ルＭ20は、上記数３１に基き、将来の（所定時間、例え
ば遅延時間TDだけ後の）時点におけるスロットル通過空
気流量mtを予測する。この場合においても、上記数３１
の右辺のmtsTAは、筒内吸入空気流量mcと等しいと考え
られるので、後述する吸気弁モデルＭ30で用いる上記数
３２により同値mtsTAを求める。なお、値mtsTAを求める
際の各パラメータ（エンジン回転速度NE、及び吸気弁開
閉タイミング）は、便宜上、現時点での値とする。
【０１６０】また、スロットルモデルＭ20は、燃料噴射
開始時期直前（BTDC９０°CA）から吸気弁閉弁時までの
時間をエンジン回転速度NEから求め、この時間と略一致
する遅延時間後の予測スロットル弁開度TAestをＲＡＭ
７２から読み出し、それを予測スロットル弁開度TAest
(k-1)とする。そして、この予測スロットル弁開度TAest
(k-1)、現時点から演算周期ΔTtだけ前の実際のエンジ
ン回転速度NE、及び現時点から演算周期ΔTt前の実際の
吸気弁の開閉タイミングVTと、前記テーブルMAPPMとに
基づいて上記数３１の右辺における吸気管圧力PmTA（＝
MAPPM(TAest(k-1),NE,VT)）を求める。
開始時期直前（BTDC９０°CA）から吸気弁閉弁時までの
時間をエンジン回転速度NEから求め、この時間と略一致
する遅延時間後の予測スロットル弁開度TAestをＲＡＭ
７２から読み出し、それを予測スロットル弁開度TAest
(k-1)とする。そして、この予測スロットル弁開度TAest
(k-1)、現時点から演算周期ΔTtだけ前の実際のエンジ
ン回転速度NE、及び現時点から演算周期ΔTt前の実際の
吸気弁の開閉タイミングVTと、前記テーブルMAPPMとに
基づいて上記数３１の右辺における吸気管圧力PmTA（＝
MAPPM(TAest(k-1),NE,VT)）を求める。
【０１６１】更に、スロットルモデルＭ20は、前記吸気
管圧力PmTAをスロットル弁上流圧力Paで除した値（PmTA
/Pa）と、前記テーブルMAPΦとから、上記数３１の右辺
における値Φ(PmTA/Pa)（＝MAPΦ(PmTA/Pa)）を求め
る。同様にして、スロットルモデルＭ20は、後述する吸
気管モデルＭ40が既に求めている前回の吸気管圧力Pm(k
-1)をスロットル弁上流圧力Paで除した値（Pm(k-1)/P
a）と、前記テーブルMAPΦとから、上記数３１の右辺に
おける値Φ(Pm/Pa)（＝MAPΦ(Pm(k-1)/Pa)）を求める。
以上により、上記数３１の右辺の各因数が求められるの
で、これらを掛け合わせることにより、予測スロットル
通過空気流量mts(＝mt(k-1)）が求められる。
管圧力PmTAをスロットル弁上流圧力Paで除した値（PmTA
/Pa）と、前記テーブルMAPΦとから、上記数３１の右辺
における値Φ(PmTA/Pa)（＝MAPΦ(PmTA/Pa)）を求め
る。同様にして、スロットルモデルＭ20は、後述する吸
気管モデルＭ40が既に求めている前回の吸気管圧力Pm(k
-1)をスロットル弁上流圧力Paで除した値（Pm(k-1)/P
a）と、前記テーブルMAPΦとから、上記数３１の右辺に
おける値Φ(Pm/Pa)（＝MAPΦ(Pm(k-1)/Pa)）を求める。
以上により、上記数３１の右辺の各因数が求められるの
で、これらを掛け合わせることにより、予測スロットル
通過空気流量mts(＝mt(k-1)）が求められる。
【０１６２】（吸気弁モデルＭ30）吸気弁モデルＭ30
は、筒内吸入空気流量mcを上記経験則に基づく数３２に
したがって求める。具体的には、比例係数cを実際のエ
ンジン回転速度NEと、実際の吸気弁の開閉タイミングVT
と、MAPC(NE,VT)とから求め、既燃ガス量dを、実際のエ
ンジン回転速度NEと、実際の吸気弁の開閉タイミングVT
と、MAPD(NE,VT)とから求める。また、吸気弁モデルＭ3
0は、演算時点にて、後述する吸気管モデルＭ40により
既に推定されている最新の吸気管圧力Pm(＝Pm(k-1))と
最新の吸気管内空気温度Tm(＝Tm(k-1))とを上記数３２
に適用し、筒内吸入空気流量mc（＝mc(k-1)）を推定す
る。
は、筒内吸入空気流量mcを上記経験則に基づく数３２に
したがって求める。具体的には、比例係数cを実際のエ
ンジン回転速度NEと、実際の吸気弁の開閉タイミングVT
と、MAPC(NE,VT)とから求め、既燃ガス量dを、実際のエ
ンジン回転速度NEと、実際の吸気弁の開閉タイミングVT
と、MAPD(NE,VT)とから求める。また、吸気弁モデルＭ3
0は、演算時点にて、後述する吸気管モデルＭ40により
既に推定されている最新の吸気管圧力Pm(＝Pm(k-1))と
最新の吸気管内空気温度Tm(＝Tm(k-1))とを上記数３２
に適用し、筒内吸入空気流量mc（＝mc(k-1)）を推定す
る。
【０１６３】（吸気管モデルＭ40）吸気管モデルＭ40
は、上記数３１及び上記数３２、スロットルモデルＭ20
により求められたスロットル通過空気流量mt、実際のス
ロットル通過空気温度（即ち、吸入空気温度THA）Ta、
及び吸気弁モデルＭ30により求められた吸気管から流出
する空気流量mc（即ち、筒内吸入空気流量）から、吸気
管圧力Pm、及び吸気管内空気温度Tmを求める。
は、上記数３１及び上記数３２、スロットルモデルＭ20
により求められたスロットル通過空気流量mt、実際のス
ロットル通過空気温度（即ち、吸入空気温度THA）Ta、
及び吸気弁モデルＭ30により求められた吸気管から流出
する空気流量mc（即ち、筒内吸入空気流量）から、吸気
管圧力Pm、及び吸気管内空気温度Tmを求める。
【０１６４】（吸気弁モデルＭ50）吸気弁モデルＭ50
は、入力するパラメータが異なる点を除き、上記吸気弁
モデルＭ30と同様のモデルであり、吸気管モデルＭ40が
算出した最新の吸気管圧力Pm(＝Pm(k))、及び吸気管内
空気温度Tm(＝Tm(k))と、上記経験則に基づく数３２（m
c＝(THA/Tm)・(c・Pm−d)）を用いて筒内吸入空気流量m
c（＝mc(k)）を求める。そして、吸気弁モデルＭ50は、
求めた筒内吸入空気流量mcに、エンジン回転速度NEから
算出される吸気行程に要する時間（吸気弁３２が開弁し
てから閉弁するまでの時間）Tintを乗じることにより予
測吸入空気量KLfwdを求める。吸気弁モデルＭ50は、こ
のような演算を各気筒毎に所定時間の経過毎に行う。
は、入力するパラメータが異なる点を除き、上記吸気弁
モデルＭ30と同様のモデルであり、吸気管モデルＭ40が
算出した最新の吸気管圧力Pm(＝Pm(k))、及び吸気管内
空気温度Tm(＝Tm(k))と、上記経験則に基づく数３２（m
c＝(THA/Tm)・(c・Pm−d)）を用いて筒内吸入空気流量m
c（＝mc(k)）を求める。そして、吸気弁モデルＭ50は、
求めた筒内吸入空気流量mcに、エンジン回転速度NEから
算出される吸気行程に要する時間（吸気弁３２が開弁し
てから閉弁するまでの時間）Tintを乗じることにより予
測吸入空気量KLfwdを求める。吸気弁モデルＭ50は、こ
のような演算を各気筒毎に所定時間の経過毎に行う。
【０１６５】このように、第２空気モデルＡ４は、予測
吸入空気量KLfwdを所定時間の経過毎に更新するが、燃
料噴射開始時期直前（BTDC９０°CA）から吸気弁閉弁時
までの時間と略一致する遅延時間後の予測スロットル弁
開度TAestに基いて予測吸入空気量KLfwdを計算するこ
と、及び同燃料噴射開始時期直前の時点での予測吸入空
気量KLfwdに基いて補正前燃料噴射量Fibが計算されこと
から、同第２空気モデルＡ４は、ある気筒の吸気行程に
対する吸気弁閉弁時の予測スロットル弁開度TAestに基
いて、吸入空気量を実質的に予測する予測吸入空気量算
出手段を構成していることになる。
吸入空気量KLfwdを所定時間の経過毎に更新するが、燃
料噴射開始時期直前（BTDC９０°CA）から吸気弁閉弁時
までの時間と略一致する遅延時間後の予測スロットル弁
開度TAestに基いて予測吸入空気量KLfwdを計算するこ
と、及び同燃料噴射開始時期直前の時点での予測吸入空
気量KLfwdに基いて補正前燃料噴射量Fibが計算されこと
から、同第２空気モデルＡ４は、ある気筒の吸気行程に
対する吸気弁閉弁時の予測スロットル弁開度TAestに基
いて、吸入空気量を実質的に予測する予測吸入空気量算
出手段を構成していることになる。
【０１６６】即ち、第２吸入空気モデルＡ４は、特定の
気筒の今回の吸気行程Ａに対する吸気弁閉弁時Ａより前
の第１所定時点（本例においては、同気筒の今回の吸気
行程に対する燃料噴射開始（BTDC７５°CA)前の所定の
タイミング、具体的にはBTDC９０°CA）にて同気筒の今
回の吸気行程Ａでの吸気弁閉弁時Ａの吸入空気量である
予測吸入空気量KLfwdを、運転状態量予測手段である電
子制御スロットル弁モデルＭ１により予測された同第１
所定時点より先の時点における運転状態量、即ち、今回
の吸気行程Ａの吸気弁閉弁時Ａ近傍の時点の予測スロッ
トル弁開度TAestとモデルＭ20〜Ｍ50とに基づいて算出
するのである。以上、図５及び図６に示した各モデル、
及び各手段により、正規燃料噴射量fiが計算される。
気筒の今回の吸気行程Ａに対する吸気弁閉弁時Ａより前
の第１所定時点（本例においては、同気筒の今回の吸気
行程に対する燃料噴射開始（BTDC７５°CA)前の所定の
タイミング、具体的にはBTDC９０°CA）にて同気筒の今
回の吸気行程Ａでの吸気弁閉弁時Ａの吸入空気量である
予測吸入空気量KLfwdを、運転状態量予測手段である電
子制御スロットル弁モデルＭ１により予測された同第１
所定時点より先の時点における運転状態量、即ち、今回
の吸気行程Ａの吸気弁閉弁時Ａ近傍の時点の予測スロッ
トル弁開度TAestとモデルＭ20〜Ｍ50とに基づいて算出
するのである。以上、図５及び図６に示した各モデル、
及び各手段により、正規燃料噴射量fiが計算される。
【０１６７】次に、電気制御装置７０の実際の作動につ
いて、図１１〜図１８に示したフローチャートを参照し
ながら説明する。
いて、図１１〜図１８に示したフローチャートを参照し
ながら説明する。
【０１６８】（目標スロットル弁開度、及び推定スロッ
トル弁開度の計算）ＣＰＵ７１は、図１１にフローチャ
ートにより示したルーチンを演算周期ΔTt（ここでは、
８msec）の経過毎に実行することにより、上記電子制御
スロットル弁ロジックＡ１、及び電子制御スロットル弁
モデルＭ１の機能を達成する。具体的に述べると、ＣＰ
Ｕ７１は所定のタイミングにてステップ１１００から処
理を開始し、ステップ１１０５に進んで変数ｉに「０」
を設定し、ステップ１１１０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。この遅延回数ntdly
は、遅延時間TDを演算周期ΔTtで除した値である。
トル弁開度の計算）ＣＰＵ７１は、図１１にフローチャ
ートにより示したルーチンを演算周期ΔTt（ここでは、
８msec）の経過毎に実行することにより、上記電子制御
スロットル弁ロジックＡ１、及び電子制御スロットル弁
モデルＭ１の機能を達成する。具体的に述べると、ＣＰ
Ｕ７１は所定のタイミングにてステップ１１００から処
理を開始し、ステップ１１０５に進んで変数ｉに「０」
を設定し、ステップ１１１０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。この遅延回数ntdly
は、遅延時間TDを演算周期ΔTtで除した値である。
【０１６９】この時点で変数ｉは「０」であるから、Ｃ
ＰＵ７１はステップ１１１０にて「Ｎｏ」と判定し、ス
テップ１１１５に進んで暫定目標スロットル弁開度TAt
(i)に暫定目標スロットル弁開度TAt(i+1)の値を格納す
るとともに、続くステップ１１２０にて予測スロットル
弁開度TAest(i)に予測スロットル弁開度TAest(i+1)の値
を格納する。以上の処理により、暫定目標スロットル弁
開度TAt(0)に暫定目標スロットル弁開度TAt(1)の値が格
納され、予測スロットル弁開度TAest(0)に予測スロット
ル弁開度TAest(1)の値が格納される。
ＰＵ７１はステップ１１１０にて「Ｎｏ」と判定し、ス
テップ１１１５に進んで暫定目標スロットル弁開度TAt
(i)に暫定目標スロットル弁開度TAt(i+1)の値を格納す
るとともに、続くステップ１１２０にて予測スロットル
弁開度TAest(i)に予測スロットル弁開度TAest(i+1)の値
を格納する。以上の処理により、暫定目標スロットル弁
開度TAt(0)に暫定目標スロットル弁開度TAt(1)の値が格
納され、予測スロットル弁開度TAest(0)に予測スロット
ル弁開度TAest(1)の値が格納される。
【０１７０】次いで、ＣＰＵ７１は、ステップ１１２５
にて変数ｉの値を「１」だけ増大してステップ１１１０
にもどる。そして変数ｉの値が今回の遅延回数ntdlyよ
り小さければ、再びステップ１１１５〜１１２５を実行
する。即ち、ステップ１１１５〜１１２５は、変数ｉの
値が遅延回数ntdlyと等しくなるまで繰り返し実行され
る。これにより、暫定目標スロットル弁開度TAt(i+1)の
値が暫定目標スロットル弁開度TAt(i)に順次シフトさ
れ、予測スロットル弁開度TAest(i+1)の値が予測スロッ
トル弁開度TAest(i)に順次シフトされて行く。
にて変数ｉの値を「１」だけ増大してステップ１１１０
にもどる。そして変数ｉの値が今回の遅延回数ntdlyよ
り小さければ、再びステップ１１１５〜１１２５を実行
する。即ち、ステップ１１１５〜１１２５は、変数ｉの
値が遅延回数ntdlyと等しくなるまで繰り返し実行され
る。これにより、暫定目標スロットル弁開度TAt(i+1)の
値が暫定目標スロットル弁開度TAt(i)に順次シフトさ
れ、予測スロットル弁開度TAest(i+1)の値が予測スロッ
トル弁開度TAest(i)に順次シフトされて行く。
【０１７１】前述のステップ１１２５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１１１０にて「Ｙｅｓ」と判定し
てステップ１１３０に進み、同ステップ１１３０にて現
時点の実際のアクセル操作量Accpと、図７に示したテー
ブルとに基づいて今回の暫定目標スロットル弁開度TAac
cを求め、これを暫定目標スロットル弁開度TAt(ntdly)
に格納する。
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１１１０にて「Ｙｅｓ」と判定し
てステップ１１３０に進み、同ステップ１１３０にて現
時点の実際のアクセル操作量Accpと、図７に示したテー
ブルとに基づいて今回の暫定目標スロットル弁開度TAac
cを求め、これを暫定目標スロットル弁開度TAt(ntdly)
に格納する。
【０１７２】次に、ＣＰＵ７１はステップ１１３５に進
み、同ステップ１１３５にて前回の予測（推定）スロッ
トル弁開度TAest(ntdly)と、今回の暫定目標スロットル
弁開度TAaccと、上記数２（の右辺）に基づくステップ
１１３５内に記載した式とに応じて今回の予測スロット
ル弁開度TAest(ntdly)を算出する。そして、ステップ１
１４０にて目標スロットル弁開度TAtに暫定目標スロッ
トル弁開度TAt(0)の値を設定するとともに、予測スロッ
トル弁開度TAestに最新の予測スロットル弁開度TAest(n
tdly)を格納し、ステップ１１９５に進んで本ルーチン
を一旦終了する。
み、同ステップ１１３５にて前回の予測（推定）スロッ
トル弁開度TAest(ntdly)と、今回の暫定目標スロットル
弁開度TAaccと、上記数２（の右辺）に基づくステップ
１１３５内に記載した式とに応じて今回の予測スロット
ル弁開度TAest(ntdly)を算出する。そして、ステップ１
１４０にて目標スロットル弁開度TAtに暫定目標スロッ
トル弁開度TAt(0)の値を設定するとともに、予測スロッ
トル弁開度TAestに最新の予測スロットル弁開度TAest(n
tdly)を格納し、ステップ１１９５に進んで本ルーチン
を一旦終了する。
【０１７３】以上のように、目標スロットル弁開度TAt
に関するメモリにおいては、本ルーチンが実行される毎
にメモリの内容が一つずつシフトされて行き、暫定目標
スロットル弁開度TAt(0)に格納された値が、電子制御ス
ロットル弁ロジックＡ１によってスロットル弁アクチュ
エータ４３ａに出力される目標スロットル弁開度TAtと
して設定される。即ち、今回の本ルーチンの実行により
暫定目標スロットル弁開度TAt(ntdly)に格納された値
は、今後において本ルーチンが遅延回数ntdlyだけ繰り
返されたときにTAt(0)に格納され、目標スロットル弁開
度TAtとなる。また、予測スロットル弁開度TAestに関す
るメモリにおいては、同メモリ内のTAest(m）に現時点
から所定時間(m*ΔTt）経過後の予測スロットル弁開度T
Aestが格納されて行く。この場合の値mは、１〜ntdlyの
整数である。
に関するメモリにおいては、本ルーチンが実行される毎
にメモリの内容が一つずつシフトされて行き、暫定目標
スロットル弁開度TAt(0)に格納された値が、電子制御ス
ロットル弁ロジックＡ１によってスロットル弁アクチュ
エータ４３ａに出力される目標スロットル弁開度TAtと
して設定される。即ち、今回の本ルーチンの実行により
暫定目標スロットル弁開度TAt(ntdly)に格納された値
は、今後において本ルーチンが遅延回数ntdlyだけ繰り
返されたときにTAt(0)に格納され、目標スロットル弁開
度TAtとなる。また、予測スロットル弁開度TAestに関す
るメモリにおいては、同メモリ内のTAest(m）に現時点
から所定時間(m*ΔTt）経過後の予測スロットル弁開度T
Aestが格納されて行く。この場合の値mは、１〜ntdlyの
整数である。
【０１７４】（予測吸入空気量KLfwdの計算）ＣＰＵ７
１は、所定の演算周期ΔTt（８msec）の経過毎に図１２
に示した予測吸入空気量計算ルーチンを実行すること
で、第２吸入空気モデルＡ４（スロットルモデルＭ20、
吸気弁モデルＭ30、吸気管モデルＭ40、及び吸気弁モデ
ルＭ50）の機能を達成するようになっている。具体的に
説明すると、所定のタイミングになったとき、ＣＰＵ７
１はステップ１２００から処理を開始し、ステップ１２
０５に進んで上記スロットルモデルＭ20（上記数３１に
基くステップ１２０５内に示した式）によりスロットル
通過空気流量mt(k-1)を求めるため、図１３のフローチ
ャートに示したステップ１３００に進む。なお、スロッ
トル通過空気流量mtの括弧内の変数がkではなくk-1とな
っているのは、このスロットル通過空気流量mt(k-1)が
演算周期ΔTt前の各種値を用いて求められた値であるこ
とを意味していて、この変数k，k-1の意味は以下に述べ
る他の値についても同様である。
１は、所定の演算周期ΔTt（８msec）の経過毎に図１２
に示した予測吸入空気量計算ルーチンを実行すること
で、第２吸入空気モデルＡ４（スロットルモデルＭ20、
吸気弁モデルＭ30、吸気管モデルＭ40、及び吸気弁モデ
ルＭ50）の機能を達成するようになっている。具体的に
説明すると、所定のタイミングになったとき、ＣＰＵ７
１はステップ１２００から処理を開始し、ステップ１２
０５に進んで上記スロットルモデルＭ20（上記数３１に
基くステップ１２０５内に示した式）によりスロットル
通過空気流量mt(k-1)を求めるため、図１３のフローチ
ャートに示したステップ１３００に進む。なお、スロッ
トル通過空気流量mtの括弧内の変数がkではなくk-1とな
っているのは、このスロットル通過空気流量mt(k-1)が
演算周期ΔTt前の各種値を用いて求められた値であるこ
とを意味していて、この変数k，k-1の意味は以下に述べ
る他の値についても同様である。
【０１７５】ステップ１３００に進んだＣＰＵ７１は、
ステップ１３０５に進んで上記数３２の係数c（＝c(k-
1)）を、上記テーブルMAPCと、現時点より演算周期ΔTt
前のエンジン回転速度NE、及び現時点より演算周期ΔTt
前の吸気弁の開閉タイミングVTとから求める。また、同
様に値d（＝d(k-1)）を、上記テーブルMAPDと、現時点
より演算周期ΔTt前のエンジン回転速度NE、及び現時点
より演算周期ΔTt前の吸気弁の開閉タイミングVTとから
求める。
ステップ１３０５に進んで上記数３２の係数c（＝c(k-
1)）を、上記テーブルMAPCと、現時点より演算周期ΔTt
前のエンジン回転速度NE、及び現時点より演算周期ΔTt
前の吸気弁の開閉タイミングVTとから求める。また、同
様に値d（＝d(k-1)）を、上記テーブルMAPDと、現時点
より演算周期ΔTt前のエンジン回転速度NE、及び現時点
より演算周期ΔTt前の吸気弁の開閉タイミングVTとから
求める。
【０１７６】次いで、ＣＰＵ７１はステップ１３１０に
進んで燃料噴射開始時期直前（BTDC９０°CA）から吸気
弁閉弁時までの時間をエンジン回転速度NEから求め、こ
の時間と略一致する遅延時間後の予測スロットル弁開度
TAestをＲＡＭ７３から読み出し、それを予測スロット
ル弁開度TAest(k-1)とし、その予測スロットル弁開度TA
est(k-1)、現時点より演算周期ΔTt前のエンジン回転速
度NE、及び現時点より演算周期ΔTt前の吸気弁の開閉タ
イミングVTと、上記テーブルMAPPMと、から吸気管圧力P
mTAを求め、ステップ１３１５に進んで上記数３２に基
づき、スロットル通過空気流量mtsTAを求める。なお、
ステップ１３１５において用いるスロットル通過空気温
度Taは吸入空気温度センサが検出する吸入空気温度THA
を用い、吸気管内空気温度Tm(k-1)は、前回の本ルーチ
ン実行時における後述するステップ１２１５にて求めら
れた値を用いる。
進んで燃料噴射開始時期直前（BTDC９０°CA）から吸気
弁閉弁時までの時間をエンジン回転速度NEから求め、こ
の時間と略一致する遅延時間後の予測スロットル弁開度
TAestをＲＡＭ７３から読み出し、それを予測スロット
ル弁開度TAest(k-1)とし、その予測スロットル弁開度TA
est(k-1)、現時点より演算周期ΔTt前のエンジン回転速
度NE、及び現時点より演算周期ΔTt前の吸気弁の開閉タ
イミングVTと、上記テーブルMAPPMと、から吸気管圧力P
mTAを求め、ステップ１３１５に進んで上記数３２に基
づき、スロットル通過空気流量mtsTAを求める。なお、
ステップ１３１５において用いるスロットル通過空気温
度Taは吸入空気温度センサが検出する吸入空気温度THA
を用い、吸気管内空気温度Tm(k-1)は、前回の本ルーチ
ン実行時における後述するステップ１２１５にて求めら
れた値を用いる。
【０１７７】次いで、ＣＰＵ７１はステップ１３２０に
進み、同ステップ１３２０にて値Φ(PmTA/Pa)を上記テ
ーブルMAPΦと上記ステップ１３１０にて求めた吸気管
圧力PmTAをスロットル弁上流圧力（大気圧センサ６３が
検出する大気圧）Paで除した値（PmTA/Pa）とから求め
る。また、続くステップ１３２５にて、前回の本ルーチ
ン実行時における後述するステップ１２１５にて求めら
れた吸気管圧力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、上記テーブルMAPΦとから値
Φ(Pm/Pa)を求め、続くステップ１３３０にて上記ステ
ップ１３１５，１３２０、及びステップ１３２５にてそ
れぞれ求めた値と、スロットルモデルを表すステップ１
３３０内に示した式とに基づいてスロットル通過空気流
量mt(k-1)を求め、ステップ１３９５を経由して図１２
のステップ１２１０に進む。
進み、同ステップ１３２０にて値Φ(PmTA/Pa)を上記テ
ーブルMAPΦと上記ステップ１３１０にて求めた吸気管
圧力PmTAをスロットル弁上流圧力（大気圧センサ６３が
検出する大気圧）Paで除した値（PmTA/Pa）とから求め
る。また、続くステップ１３２５にて、前回の本ルーチ
ン実行時における後述するステップ１２１５にて求めら
れた吸気管圧力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、上記テーブルMAPΦとから値
Φ(Pm/Pa)を求め、続くステップ１３３０にて上記ステ
ップ１３１５，１３２０、及びステップ１３２５にてそ
れぞれ求めた値と、スロットルモデルを表すステップ１
３３０内に示した式とに基づいてスロットル通過空気流
量mt(k-1)を求め、ステップ１３９５を経由して図１２
のステップ１２１０に進む。
【０１７８】ＣＰＵ７１は、ステップ１２１０にて上記
吸気弁モデルＭ３を表す数３２を用いて筒内吸入空気流
量mc(k-1)を求める。このとき、係数c、及び値dとし
て、上記ステップ１３０５にて求めた値を使用する。ま
た、吸気管圧力Pm(k-1)、及び吸気管内空気温度Tm(k-1)
は、前回の本ルーチン実行時における後述するステップ
１２１５にて求められた値を用い、スロットル通過空気
温度Taは吸入空気温度センサが検出する吸入空気温度TH
Aを用いる。
吸気弁モデルＭ３を表す数３２を用いて筒内吸入空気流
量mc(k-1)を求める。このとき、係数c、及び値dとし
て、上記ステップ１３０５にて求めた値を使用する。ま
た、吸気管圧力Pm(k-1)、及び吸気管内空気温度Tm(k-1)
は、前回の本ルーチン実行時における後述するステップ
１２１５にて求められた値を用い、スロットル通過空気
温度Taは吸入空気温度センサが検出する吸入空気温度TH
Aを用いる。
【０１７９】次に、ＣＰＵ７１はステップ１２１５に進
み、上記吸気管モデルＭ４を表す数３３、及び数３４を
離散化したステップ１２１５に示した式（差分方程式）
と、上記ステップ１２０５、及びステップ１２１０にて
それぞれ求めたスロットル通過空気流量mt(k-1)、及びm
c(k-1)とに基づいて、今回の吸気管圧力Pm(k)と、同吸
気管圧力Pm(k)を今回の吸気管内空気温度Tm(k)にて除し
た値｛Pm/Tm｝(k)とを求める。なお、Δｔは吸気管モデ
ルＭ40で使用される離散間隔を示し、計算時間をΔTt
（＝８msec）、前回(k-1)の燃料噴射開始時期から吸気
弁閉弁時までの時間をt0、今回(k)の燃料噴射開始時期
から吸気弁閉弁時までの時間をt1とするとき、Δｔ＝Δ
Tt＋（t1−t0）で表される時間である。
み、上記吸気管モデルＭ４を表す数３３、及び数３４を
離散化したステップ１２１５に示した式（差分方程式）
と、上記ステップ１２０５、及びステップ１２１０にて
それぞれ求めたスロットル通過空気流量mt(k-1)、及びm
c(k-1)とに基づいて、今回の吸気管圧力Pm(k)と、同吸
気管圧力Pm(k)を今回の吸気管内空気温度Tm(k)にて除し
た値｛Pm/Tm｝(k)とを求める。なお、Δｔは吸気管モデ
ルＭ40で使用される離散間隔を示し、計算時間をΔTt
（＝８msec）、前回(k-1)の燃料噴射開始時期から吸気
弁閉弁時までの時間をt0、今回(k)の燃料噴射開始時期
から吸気弁閉弁時までの時間をt1とするとき、Δｔ＝Δ
Tt＋（t1−t0）で表される時間である。
【０１８０】次いで、ＣＰＵ７１はステップ１２２０に
進み、同ステップ１２２０に示した上記吸気弁モデルＭ
50を表す式に基づいて今回の筒内吸入空気流量mc(k)を
求める。具体的に述べると、ＣＰＵ７１はステップ１２
２０に進んだとき、図１４に示したステップ１４００に
進み、次のステップ１４０５にて係数c(k)をエンジン回
転速度NEと吸気弁の開閉タイミングVTとMAPCとにより求
め（c(k)＝MAPC(NE,VT)）、続くステップ１４１０にて
値d(k)をエンジン回転速度NEと吸気弁の開閉タイミング
VTとMAPDとにより求める（d(k)＝MAPD(NE,VT)）。この
ときのエンジン回転速度NE、及び吸気弁の開閉タイミン
グVTは、現時点での値を用いる。そして、ＣＰＵ７１
は、ステップ１４１５に進んで、上記ステップ１２１５
にて求められた今回の吸気管圧力Pm(k)、及び同ステッ
プ１２１５にて求められた今回の吸気管内空気温度Tm
(k)、ステップ１４０５にて求められた係数c(K)、及び
ステップ１４１０にて求められた値d(k)を用いて、今回
の筒内吸入空気流量mc(k)を算出し、ステップ１４９５
を経由して図１２のステップ１２２５に進む。
進み、同ステップ１２２０に示した上記吸気弁モデルＭ
50を表す式に基づいて今回の筒内吸入空気流量mc(k)を
求める。具体的に述べると、ＣＰＵ７１はステップ１２
２０に進んだとき、図１４に示したステップ１４００に
進み、次のステップ１４０５にて係数c(k)をエンジン回
転速度NEと吸気弁の開閉タイミングVTとMAPCとにより求
め（c(k)＝MAPC(NE,VT)）、続くステップ１４１０にて
値d(k)をエンジン回転速度NEと吸気弁の開閉タイミング
VTとMAPDとにより求める（d(k)＝MAPD(NE,VT)）。この
ときのエンジン回転速度NE、及び吸気弁の開閉タイミン
グVTは、現時点での値を用いる。そして、ＣＰＵ７１
は、ステップ１４１５に進んで、上記ステップ１２１５
にて求められた今回の吸気管圧力Pm(k)、及び同ステッ
プ１２１５にて求められた今回の吸気管内空気温度Tm
(k)、ステップ１４０５にて求められた係数c(K)、及び
ステップ１４１０にて求められた値d(k)を用いて、今回
の筒内吸入空気流量mc(k)を算出し、ステップ１４９５
を経由して図１２のステップ１２２５に進む。
【０１８１】ＣＰＵ７１はステップ１２２５にて、現時
点でのエンジン回転速度NEと、インテークカムシャフト
のカムプロフィールで決定されている吸気弁開弁角とか
ら吸気弁開弁時間（吸気弁が開弁してから閉弁するまで
の時間）Tintを計算し、続くステップ１２３０にて上記
今回の筒内吸入空気流量mc(k)に吸気弁開弁時間Tintを
乗じて予測吸入空気量KLfwdを算出し、ステップ１２９
５に進んで本ルーチンを一旦終了する。以上により、予
測吸入空気量KLfwdが求められる。
点でのエンジン回転速度NEと、インテークカムシャフト
のカムプロフィールで決定されている吸気弁開弁角とか
ら吸気弁開弁時間（吸気弁が開弁してから閉弁するまで
の時間）Tintを計算し、続くステップ１２３０にて上記
今回の筒内吸入空気流量mc(k)に吸気弁開弁時間Tintを
乗じて予測吸入空気量KLfwdを算出し、ステップ１２９
５に進んで本ルーチンを一旦終了する。以上により、予
測吸入空気量KLfwdが求められる。
【０１８２】（実吸入空気量KLact）ＣＰＵ７１は、所
定の演算周期ΔTt（８msec）の経過毎に図１５に示した
実吸入空気量計算ルーチンを実行することで、第１吸入
空気モデルＡ３（スロットルモデルＭ２、吸気弁モデル
Ｍ３、吸気管モデルＭ４、及び吸気弁モデルＭ５）の機
能を達成するようになっている。このルーチンは、先に
説明した図１２の予測吸入空気量計算ルーチンと同様な
処理を行って、実吸入空気量KLactを求める。その際、
ＣＰＵ７１は、図１３、及び図１４に示したルーチンと
それぞれ同様な処理を行うための図１６、及び図１７に
示したルーチンを実行する。なお、スロットル通過空気
流量等の各量を図１２〜図１４の各量と区別するため、
同各量の名称末尾に文字「ａ」を追加している。
定の演算周期ΔTt（８msec）の経過毎に図１５に示した
実吸入空気量計算ルーチンを実行することで、第１吸入
空気モデルＡ３（スロットルモデルＭ２、吸気弁モデル
Ｍ３、吸気管モデルＭ４、及び吸気弁モデルＭ５）の機
能を達成するようになっている。このルーチンは、先に
説明した図１２の予測吸入空気量計算ルーチンと同様な
処理を行って、実吸入空気量KLactを求める。その際、
ＣＰＵ７１は、図１３、及び図１４に示したルーチンと
それぞれ同様な処理を行うための図１６、及び図１７に
示したルーチンを実行する。なお、スロットル通過空気
流量等の各量を図１２〜図１４の各量と区別するため、
同各量の名称末尾に文字「ａ」を追加している。
【０１８３】図１５〜図１７に示したルーチンと、図１
２〜図１４に示したルーチンとの主たる相違点を簡単に
説明すると、ＣＰＵ７１はステップ１５０５にて上記ス
ロットルモデルＭ２（上記数３１に基くステップ１５０
５内に示した式）によりスロットル通過空気流量mta(k-
1)を求める。
２〜図１４に示したルーチンとの主たる相違点を簡単に
説明すると、ＣＰＵ７１はステップ１５０５にて上記ス
ロットルモデルＭ２（上記数３１に基くステップ１５０
５内に示した式）によりスロットル通過空気流量mta(k-
1)を求める。
【０１８４】このとき、ＣＰＵ７１は図１６に示したル
ーチンを実行し、ステップ１６０５にて上記数３２の係
数c（＝ca(k-1)）を、上記テーブルMAPCと、現時点より
演算周期ΔTt前のエンジン回転速度NE、及び現時点より
演算周期ΔTt前の吸気弁の開閉タイミングVTとから求め
る。また、同様に値d（＝da(k-1)）を、上記テーブルMA
PDと、現時点より演算周期ΔTt前のエンジン回転速度N
E、及び現時点より演算周期ΔTt前の吸気弁の開閉タイ
ミングVTとから求める。
ーチンを実行し、ステップ１６０５にて上記数３２の係
数c（＝ca(k-1)）を、上記テーブルMAPCと、現時点より
演算周期ΔTt前のエンジン回転速度NE、及び現時点より
演算周期ΔTt前の吸気弁の開閉タイミングVTとから求め
る。また、同様に値d（＝da(k-1)）を、上記テーブルMA
PDと、現時点より演算周期ΔTt前のエンジン回転速度N
E、及び現時点より演算周期ΔTt前の吸気弁の開閉タイ
ミングVTとから求める。
【０１８５】次いで、ＣＰＵ７１はステップ１６１０に
進んで吸気管圧力PmTAaを上記テーブルMAPPMと、現時点
から演算周期ΔTt前に検出された実スロットル弁開度TA
act(K-1)、現時点より演算周期ΔTt前のエンジン回転速
度NE、及び現時点より演算周期ΔTt前の吸気弁の開閉タ
イミングVTとから求め、ステップ１６１５に進んで上記
数３２に基づき、スロットル通過空気流量mtsTAaを求め
る。なお、ステップ１６１５において用いるスロットル
通過空気温度Taは吸入空気温度センサが検出する吸入空
気温度THAを用い、吸気管内空気温度Tma(k-1)は、前回
の本ルーチン実行時における後述するステップ１５１５
にて求められた値を用いる。
進んで吸気管圧力PmTAaを上記テーブルMAPPMと、現時点
から演算周期ΔTt前に検出された実スロットル弁開度TA
act(K-1)、現時点より演算周期ΔTt前のエンジン回転速
度NE、及び現時点より演算周期ΔTt前の吸気弁の開閉タ
イミングVTとから求め、ステップ１６１５に進んで上記
数３２に基づき、スロットル通過空気流量mtsTAaを求め
る。なお、ステップ１６１５において用いるスロットル
通過空気温度Taは吸入空気温度センサが検出する吸入空
気温度THAを用い、吸気管内空気温度Tma(k-1)は、前回
の本ルーチン実行時における後述するステップ１５１５
にて求められた値を用いる。
【０１８６】次いで、ＣＰＵ７１はステップ１６２０に
進み、同ステップ１６２０にて値Φ(PmTAa/Pa)を上記吸
気管圧力PmTAaをスロットル弁上流圧力Paで除した値（P
mTAa/Pa）と上記MAPΦとから求める。また、続くステッ
プ１６２５にて、前回の本ルーチン実行時における後述
するステップ１５１５にて求められた吸気管圧力Pma(k-
1)をスロットル弁上流圧力Paで除した値（Pma(k-1)/P
a）と、上記テーブルMAPΦとから値Φ(Pma/Pa)を求め、
続くステップ１６３０にて上記ステップ１６１５，１６
２０、及びステップ１６２５にてそれぞれ求めた値と、
スロットルモデルを表すステップ１６３０内に示した式
とに基づいてスロットル通過空気流量mta(k-1)を求め、
ステップ１６９５を経由して図１５のステップ１５１０
に進む。
進み、同ステップ１６２０にて値Φ(PmTAa/Pa)を上記吸
気管圧力PmTAaをスロットル弁上流圧力Paで除した値（P
mTAa/Pa）と上記MAPΦとから求める。また、続くステッ
プ１６２５にて、前回の本ルーチン実行時における後述
するステップ１５１５にて求められた吸気管圧力Pma(k-
1)をスロットル弁上流圧力Paで除した値（Pma(k-1)/P
a）と、上記テーブルMAPΦとから値Φ(Pma/Pa)を求め、
続くステップ１６３０にて上記ステップ１６１５，１６
２０、及びステップ１６２５にてそれぞれ求めた値と、
スロットルモデルを表すステップ１６３０内に示した式
とに基づいてスロットル通過空気流量mta(k-1)を求め、
ステップ１６９５を経由して図１５のステップ１５１０
に進む。
【０１８７】ＣＰＵ７１は、ステップ１５１０にて上記
吸気弁モデルＭ30を表す数３２を用いて筒内吸入空気流
量mca(k-1)を求める。このとき、係数ca、及び値daとし
て、上記ステップ１６０５にて求めた値を使用する。ま
た、吸気管圧力Pma(k-1)、及び吸気管内空気温度Tma(k-
1)は前回の本ルーチン実行時における後述するステップ
１５１５にて求められた値を用い、スロットル通過空気
温度Taは吸入空気温度センサが検出する吸入空気温度TH
Aを用いる。
吸気弁モデルＭ30を表す数３２を用いて筒内吸入空気流
量mca(k-1)を求める。このとき、係数ca、及び値daとし
て、上記ステップ１６０５にて求めた値を使用する。ま
た、吸気管圧力Pma(k-1)、及び吸気管内空気温度Tma(k-
1)は前回の本ルーチン実行時における後述するステップ
１５１５にて求められた値を用い、スロットル通過空気
温度Taは吸入空気温度センサが検出する吸入空気温度TH
Aを用いる。
【０１８８】次に、ＣＰＵ７１はステップ１５１５に進
み、スロットル通過空気流量mta(k-1)、及び筒内吸入空
気流量mca(k-1)とに基づいて、今回の吸気管圧力Pma(k)
と、同吸気管圧力Pma(k)を今回の吸気管内空気温度Tma
(k)にて除した値｛Pma/Tma｝(k)とを求める。次いで、
ＣＰＵ７１はステップ１５２０に進み、同ステップ１５
２０に示した上記吸気弁モデルＭ50を表す式に基づいて
今回の筒内吸入空気流量mca(k)を求める。この場合、Ｃ
ＰＵ７１は、図１７に示したステップ１７０５にて係数
ca(k)をエンジン回転速度NEと吸気弁の開閉タイミングV
TとMAPCとにより求め（ca(k)＝MAPC(NE,VT)）、続くス
テップ１６１０にて値da(k)をエンジン回転速度NEと吸
気弁の開閉タイミングVTとMAPDとにより求める（da(k)
＝MAPD(NE,VT)）。ここで使用するエンジン回転速度N
E、及び吸気弁の開閉タイミングVTは、現時点での値を
用いる。そして、ＣＰＵ７１は、ステップ１７１５に進
んで、今回の吸気管圧力Pma(k)、今回の吸気管内空気温
度Tma(k)、係数ca(K)、及び値da(k)を用いて、今回の筒
内吸入空気流量mca(k)を算出し、ステップ１７９５を経
由して図１５のステップ１５２５に進む。
み、スロットル通過空気流量mta(k-1)、及び筒内吸入空
気流量mca(k-1)とに基づいて、今回の吸気管圧力Pma(k)
と、同吸気管圧力Pma(k)を今回の吸気管内空気温度Tma
(k)にて除した値｛Pma/Tma｝(k)とを求める。次いで、
ＣＰＵ７１はステップ１５２０に進み、同ステップ１５
２０に示した上記吸気弁モデルＭ50を表す式に基づいて
今回の筒内吸入空気流量mca(k)を求める。この場合、Ｃ
ＰＵ７１は、図１７に示したステップ１７０５にて係数
ca(k)をエンジン回転速度NEと吸気弁の開閉タイミングV
TとMAPCとにより求め（ca(k)＝MAPC(NE,VT)）、続くス
テップ１６１０にて値da(k)をエンジン回転速度NEと吸
気弁の開閉タイミングVTとMAPDとにより求める（da(k)
＝MAPD(NE,VT)）。ここで使用するエンジン回転速度N
E、及び吸気弁の開閉タイミングVTは、現時点での値を
用いる。そして、ＣＰＵ７１は、ステップ１７１５に進
んで、今回の吸気管圧力Pma(k)、今回の吸気管内空気温
度Tma(k)、係数ca(K)、及び値da(k)を用いて、今回の筒
内吸入空気流量mca(k)を算出し、ステップ１７９５を経
由して図１５のステップ１５２５に進む。
【０１８９】ＣＰＵ７１はステップ１５２５にて、現時
点でのエンジン回転速度NEと、インテークカムシャフト
のカムプロフィールで決定されている吸気弁開弁角とか
ら吸気弁開弁時間Tintを計算し、続くステップ１５３０
にて上記今回の筒内吸入空気流量mca(k)に吸気弁開弁時
間Tintを乗じて実吸入空気量KLactを算出する。次い
で、ＣＰＵ７１はステップ１５３５に進み、現時点が吸
気弁が開弁状態から閉弁状態に変化した直後であるか否
かを判定し、直後であればステップ１５４０にて実吸入
空気量KLactを吸気弁閉弁時の実吸入空気量KLact0とし
て格納し、ステップ１５９５に進んで本ルーチンを一旦
終了する。また、ＣＰＵ７１は、ステップ１５３５にて
「Ｎｏ」と判定されるとき、直接ステップ１５９５に進
んで本ルーチンを一旦終了する。以上により、実スロッ
トル弁開度TAactに基いて吸気弁閉弁時の実吸入空気量K
Lact0が求められる。なお、実吸入空気量KLact0は、各
気筒毎に求められ、各気筒に対応付けられた状態でＲＡ
Ｍ７３に格納される。
点でのエンジン回転速度NEと、インテークカムシャフト
のカムプロフィールで決定されている吸気弁開弁角とか
ら吸気弁開弁時間Tintを計算し、続くステップ１５３０
にて上記今回の筒内吸入空気流量mca(k)に吸気弁開弁時
間Tintを乗じて実吸入空気量KLactを算出する。次い
で、ＣＰＵ７１はステップ１５３５に進み、現時点が吸
気弁が開弁状態から閉弁状態に変化した直後であるか否
かを判定し、直後であればステップ１５４０にて実吸入
空気量KLactを吸気弁閉弁時の実吸入空気量KLact0とし
て格納し、ステップ１５９５に進んで本ルーチンを一旦
終了する。また、ＣＰＵ７１は、ステップ１５３５にて
「Ｎｏ」と判定されるとき、直接ステップ１５９５に進
んで本ルーチンを一旦終了する。以上により、実スロッ
トル弁開度TAactに基いて吸気弁閉弁時の実吸入空気量K
Lact0が求められる。なお、実吸入空気量KLact0は、各
気筒毎に求められ、各気筒に対応付けられた状態でＲＡ
Ｍ７３に格納される。
【０１９０】（噴射実行ルーチン）次に、電気制御装置
７０が、実際に噴射を行うために実行するルーチンにつ
いて、同ルーチンをフローチャートにより示した図１８
を参照して説明すると、ＣＰＵ７１は各気筒のクランク
角度がBTDC９０°ＣＡになる毎に、各気筒毎に同図１８
に示したルーチンを実行するようになっている。
７０が、実際に噴射を行うために実行するルーチンにつ
いて、同ルーチンをフローチャートにより示した図１８
を参照して説明すると、ＣＰＵ７１は各気筒のクランク
角度がBTDC９０°ＣＡになる毎に、各気筒毎に同図１８
に示したルーチンを実行するようになっている。
【０１９１】従って、特定の（任意の）気筒のクランク
角度がBTDC９０°ＣＡになると、ＣＰＵ７１はステップ
１８００から処理を開始し、続くステップ１８０５にて
予測吸入空気量KLfwdを目標空燃比AbyFrefで除すること
により（Fcfwd=KLfwd/AbyFref）予測必要燃料量Fcfwdを
求める。次いで、ＣＰＵ７１は、ステップ１８１０に
て、この特定気筒の今回の吸気行程における吸気弁閉時
の予測スロットル弁開度TAest、実際のエンジン回転速
度NE、及び実際の吸気弁の開閉タイミングVTとに基いて
吸気ポートへの燃料付着率Rpi、吸気弁への燃料付着率R
vi、吸気ポートへの燃料残留率Ppi、及び吸気弁への燃
料残留率Pviを求めるとともに、上記数４の右辺（ステ
ップ１８１０中に記載した式）で表される燃料挙動の逆
モデルにしたがって補正前燃料噴射量Fib(k)を求める。
角度がBTDC９０°ＣＡになると、ＣＰＵ７１はステップ
１８００から処理を開始し、続くステップ１８０５にて
予測吸入空気量KLfwdを目標空燃比AbyFrefで除すること
により（Fcfwd=KLfwd/AbyFref）予測必要燃料量Fcfwdを
求める。次いで、ＣＰＵ７１は、ステップ１８１０に
て、この特定気筒の今回の吸気行程における吸気弁閉時
の予測スロットル弁開度TAest、実際のエンジン回転速
度NE、及び実際の吸気弁の開閉タイミングVTとに基いて
吸気ポートへの燃料付着率Rpi、吸気弁への燃料付着率R
vi、吸気ポートへの燃料残留率Ppi、及び吸気弁への燃
料残留率Pviを求めるとともに、上記数４の右辺（ステ
ップ１８１０中に記載した式）で表される燃料挙動の逆
モデルにしたがって補正前燃料噴射量Fib(k)を求める。
【０１９２】次に、ＣＰＵ７１はステップ１８１５に進
み、特定気筒の今回の吸気行程に対して前記ステップ１
８１０にて求めた補正前燃料噴射量Fib(k)を同特定気筒
に対し噴射すると仮定し、同今回の吸気行程後であって
次回の吸気行程直前において同気筒の吸気ポートに付着
していると予測される予測ポート燃料付着量fwpi(k+
1)、及び同気筒の今回の吸気行程後であって次回の吸気
行程直前において同気筒の吸気弁に付着していると予測
される予測バルブ燃料付着量fwvi(k+1)を、上記数５、
及び上記数６（ステップ１８１５中に記載した式）に基
いて求める。
み、特定気筒の今回の吸気行程に対して前記ステップ１
８１０にて求めた補正前燃料噴射量Fib(k)を同特定気筒
に対し噴射すると仮定し、同今回の吸気行程後であって
次回の吸気行程直前において同気筒の吸気ポートに付着
していると予測される予測ポート燃料付着量fwpi(k+
1)、及び同気筒の今回の吸気行程後であって次回の吸気
行程直前において同気筒の吸気弁に付着していると予測
される予測バルブ燃料付着量fwvi(k+1)を、上記数５、
及び上記数６（ステップ１８１５中に記載した式）に基
いて求める。
【０１９３】次いで、ＣＰＵ７１はステップ１８２０に
進み、同ステップ１８２０にて前記特定気筒の前回の吸
気行程における吸気弁閉弁時の実吸入空気量KLact0をＲ
ＡＭ７３から読み出し、同実吸入空気量KLact0を目標空
燃比設定手段Ａ５により求められた目標空燃比AbyFref
で除する（KLact0／AbyFref）ことにより、同特定気筒
の前回の吸気行程において空燃比を目標空燃比AbyFref
とするために必要であった燃料量である実必要燃料量Fc
actを求める。
進み、同ステップ１８２０にて前記特定気筒の前回の吸
気行程における吸気弁閉弁時の実吸入空気量KLact0をＲ
ＡＭ７３から読み出し、同実吸入空気量KLact0を目標空
燃比設定手段Ａ５により求められた目標空燃比AbyFref
で除する（KLact0／AbyFref）ことにより、同特定気筒
の前回の吸気行程において空燃比を目標空燃比AbyFref
とするために必要であった燃料量である実必要燃料量Fc
actを求める。
【０１９４】次に、ＣＰＵ７１はステップ１８２５にて
同ステップ中に記載した上記数５、及び上記数６に類似
した式に従って、前回の吸気行程（特定の気筒の任意の
吸気行程）に対し実際に噴射された燃料噴射量fi(k-
1)、同気筒の前々回の吸気行程（同任意の吸気行程の一
回前の吸気行程）後であって前回の吸気行程前（同任意
の吸気行程前）における実際のポート燃料付着量（実ポ
ート燃料付着量）fwp(k-1)、及び実際のバルブ燃料付着
量（実バルブ燃料付着量）fwv(k-1)に基づいて、同気筒
の前回の吸気行程（同任意の吸気行程）後であって今回
の吸気行程（同任意の吸気行程の次の（一回後の）吸気
行程）前における実ポート燃料付着量fwp(k)、及び実バ
ルブ燃料付着量fwv(k)を算出する。
同ステップ中に記載した上記数５、及び上記数６に類似
した式に従って、前回の吸気行程（特定の気筒の任意の
吸気行程）に対し実際に噴射された燃料噴射量fi(k-
1)、同気筒の前々回の吸気行程（同任意の吸気行程の一
回前の吸気行程）後であって前回の吸気行程前（同任意
の吸気行程前）における実際のポート燃料付着量（実ポ
ート燃料付着量）fwp(k-1)、及び実際のバルブ燃料付着
量（実バルブ燃料付着量）fwv(k-1)に基づいて、同気筒
の前回の吸気行程（同任意の吸気行程）後であって今回
の吸気行程（同任意の吸気行程の次の（一回後の）吸気
行程）前における実ポート燃料付着量fwp(k)、及び実バ
ルブ燃料付着量fwv(k)を算出する。
【０１９５】次に、ＣＰＵ７１はステップ１８３０に進
み、同ステップ中に記載した式に基いて特定気筒の前回
の吸気行程における実吸入燃料量Fcestを算出する。な
お、ステップ１８３０では、各燃料付着量の増加分を正
規燃料噴射量fi(k-1)から減ずることにより、実吸入燃
料量Fcestを求めるようにしている。次いで、ＣＰＵ７
１はステップ１８３５に進み、前回の吸気行程に対する
実必要燃料量Fcactから実吸入燃料量Fcestを減ずること
により、前回の吸気行程における燃料量の過不足分を表
す筒内吸入燃料量誤差Fcerr(k)を求め（上記数１０を参
照。）、続くステップ１８４０にて同ステップ内に記載
した式に基いて燃料フィードバック補正量Ffb(k)を求め
る（上記数１１を参照）。なお、同ステップ内に記載し
た式において、SumFcerrは上記数１２に基いて求められ
る吸入燃料量誤差Fcerrの積分値であり、後述するステ
ップ１８５５にて算出される。係数Kp、及び係数Kiは、
それぞれ予め設定されている比例定数、及び積分定数で
ある。即ち、ステップ１８５５は燃料フィードバック補
正量Ffbを求めるためのフィードバックコントローラ
（比例・積分制御器）の一部を構成している。
み、同ステップ中に記載した式に基いて特定気筒の前回
の吸気行程における実吸入燃料量Fcestを算出する。な
お、ステップ１８３０では、各燃料付着量の増加分を正
規燃料噴射量fi(k-1)から減ずることにより、実吸入燃
料量Fcestを求めるようにしている。次いで、ＣＰＵ７
１はステップ１８３５に進み、前回の吸気行程に対する
実必要燃料量Fcactから実吸入燃料量Fcestを減ずること
により、前回の吸気行程における燃料量の過不足分を表
す筒内吸入燃料量誤差Fcerr(k)を求め（上記数１０を参
照。）、続くステップ１８４０にて同ステップ内に記載
した式に基いて燃料フィードバック補正量Ffb(k)を求め
る（上記数１１を参照）。なお、同ステップ内に記載し
た式において、SumFcerrは上記数１２に基いて求められ
る吸入燃料量誤差Fcerrの積分値であり、後述するステ
ップ１８５５にて算出される。係数Kp、及び係数Kiは、
それぞれ予め設定されている比例定数、及び積分定数で
ある。即ち、ステップ１８５５は燃料フィードバック補
正量Ffbを求めるためのフィードバックコントローラ
（比例・積分制御器）の一部を構成している。
【０１９６】次いで、ＣＰＵ７１はステップ１８４５に
進み、今回の吸気行程に対する正規の燃料噴射量（正規
燃料噴射量）fi(k)を、前記ステップ１８１０にて求め
た補正前燃料噴射量Fib(k)をステップ１８４０にて求め
た燃料フィードバック補正量Ffb(k)で補正して（補正前
燃料噴射量Fib(k)に燃料フィードバック補正量Ffb(k)を
加えて）求め、続くステップ１８５０にて前記特定気筒
のインジェクタに対して正規燃料噴射量fi(k)の燃料の
噴射を指示する。これにより、正規燃料噴射量fi(k)に
応じた量の燃料が前記特定気筒のインジェクタ３９から
噴射される。その後、ＣＰＵ７１はステップ１８５５に
進み、次回の本ルーチンの演算のために吸入燃料量誤差
Fcerrを積分して誤差積分値SumFcerrを更新し、ステッ
プ１８９５にて本ルーチンを一旦終了する。
進み、今回の吸気行程に対する正規の燃料噴射量（正規
燃料噴射量）fi(k)を、前記ステップ１８１０にて求め
た補正前燃料噴射量Fib(k)をステップ１８４０にて求め
た燃料フィードバック補正量Ffb(k)で補正して（補正前
燃料噴射量Fib(k)に燃料フィードバック補正量Ffb(k)を
加えて）求め、続くステップ１８５０にて前記特定気筒
のインジェクタに対して正規燃料噴射量fi(k)の燃料の
噴射を指示する。これにより、正規燃料噴射量fi(k)に
応じた量の燃料が前記特定気筒のインジェクタ３９から
噴射される。その後、ＣＰＵ７１はステップ１８５５に
進み、次回の本ルーチンの演算のために吸入燃料量誤差
Fcerrを積分して誤差積分値SumFcerrを更新し、ステッ
プ１８９５にて本ルーチンを一旦終了する。
【０１９７】以上、説明したように、第１燃料噴射量制
御装置によれば、前回の吸気行程に対する実必要燃料量
と実吸入燃料量とが求められ、これらの差に基いて同前
回の吸気行程に対する燃料量の過不足が算出され、同過
不足分が今回以降の燃料噴射量に反映されて補償されて
行く。この結果、運転状態量予測手段による予測運転状
態量（予測スロットル弁開度、従って、予測吸入空気
量）が実際のスロットル弁開度（従って、実際の吸入空
気量）と異なることに基く供給燃料量の過不足が直ちに
補償されるので、空燃比が略一定に維持され得る。
御装置によれば、前回の吸気行程に対する実必要燃料量
と実吸入燃料量とが求められ、これらの差に基いて同前
回の吸気行程に対する燃料量の過不足が算出され、同過
不足分が今回以降の燃料噴射量に反映されて補償されて
行く。この結果、運転状態量予測手段による予測運転状
態量（予測スロットル弁開度、従って、予測吸入空気
量）が実際のスロットル弁開度（従って、実際の吸入空
気量）と異なることに基く供給燃料量の過不足が直ちに
補償されるので、空燃比が略一定に維持され得る。
【０１９８】次に、本発明の第２実施形態に係る燃料噴
射量制御装置の実施形態（第２燃料噴射量制御装置）に
ついて説明する。この第２燃料噴射量制御装置は、第１
燃料噴射量制御装置に対して、ＣＰＵ７１によって達成
される機能のみが異なる。従って、以下においては、機
能上の相違点のみについて説明する。
射量制御装置の実施形態（第２燃料噴射量制御装置）に
ついて説明する。この第２燃料噴射量制御装置は、第１
燃料噴射量制御装置に対して、ＣＰＵ７１によって達成
される機能のみが異なる。従って、以下においては、機
能上の相違点のみについて説明する。
【０１９９】図１９に機能ブロック図を示した第２燃料
噴射量制御装置は、第１燃料噴射量制御装置が備える、
運転状態量取得手段Ａ２、第１吸入空気モデルＡ３、燃
料挙動順モデルＡ54、電子制御スロットル弁モデルＭ
１、第２吸入空気モデルＡ４、目標空燃比設定手段Ａ
５、予測必要燃料量算出手段Ａ51、及び補正前燃料噴射
量算出手段（燃料挙動逆モデル）Ａ52を備えるととも
に、同第１燃料噴射量制御装置の燃料フィードバック補
正量算出手段Ａ55に代わる燃料フィードバック補正量算
出手段Ａ61、及び燃料噴射量算出手段Ａ62を備えてい
る。第１燃料噴射量制御装置が備えるモデル、及び手段
と同一のモデル、及び手段は、同一の機能を達成するの
で、詳細な説明を省略する。なお、図１９においては図
示が省略されているが、第２燃料噴射量制御装置が適用
される内燃機関のスロットル弁開度は、第１燃料噴射量
制御装置が備える電子制御スロットル弁ロジックＡ１に
より、アクセル操作量Accpに対して遅延時間TDだけ遅延
された目標スロットル弁開度TAtに基いて制御されてい
る。
噴射量制御装置は、第１燃料噴射量制御装置が備える、
運転状態量取得手段Ａ２、第１吸入空気モデルＡ３、燃
料挙動順モデルＡ54、電子制御スロットル弁モデルＭ
１、第２吸入空気モデルＡ４、目標空燃比設定手段Ａ
５、予測必要燃料量算出手段Ａ51、及び補正前燃料噴射
量算出手段（燃料挙動逆モデル）Ａ52を備えるととも
に、同第１燃料噴射量制御装置の燃料フィードバック補
正量算出手段Ａ55に代わる燃料フィードバック補正量算
出手段Ａ61、及び燃料噴射量算出手段Ａ62を備えてい
る。第１燃料噴射量制御装置が備えるモデル、及び手段
と同一のモデル、及び手段は、同一の機能を達成するの
で、詳細な説明を省略する。なお、図１９においては図
示が省略されているが、第２燃料噴射量制御装置が適用
される内燃機関のスロットル弁開度は、第１燃料噴射量
制御装置が備える電子制御スロットル弁ロジックＡ１に
より、アクセル操作量Accpに対して遅延時間TDだけ遅延
された目標スロットル弁開度TAtに基いて制御されてい
る。
【０２００】電子制御スロットル弁モデルＭ１は、第１
燃料噴射量制御装置の電子制御スロットル弁モデルＭ１
と同一のモデルであって、現時点より先の時点における
前記内燃機関の運転状態量であるスロットル弁開度を予
測する（予測スロットル弁開度TAestを求める）運転状
態量予測手段を構成している。また、運転状態量取得手
段Ａ２は、現時点より前の時点における前記内燃機関の
実際の運転状態量であるスロットル弁開度TAを取得する
ようになっている。
燃料噴射量制御装置の電子制御スロットル弁モデルＭ１
と同一のモデルであって、現時点より先の時点における
前記内燃機関の運転状態量であるスロットル弁開度を予
測する（予測スロットル弁開度TAestを求める）運転状
態量予測手段を構成している。また、運転状態量取得手
段Ａ２は、現時点より前の時点における前記内燃機関の
実際の運転状態量であるスロットル弁開度TAを取得する
ようになっている。
【０２０１】第２吸入空気モデルＡ４は、第１燃料噴射
量制御装置の第２吸入空気モデルＡ４と同一のモデルで
あって、特定の気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉
弁時より前の第１所定時点にて同気筒の今回の吸気行程
での吸気弁閉弁時の吸入空気量である予測吸入空気量KL
fwdを前記運転状態量予測手段により予測された同第１
所定時点より先の時点における運転状態量であるスロッ
トル弁開度TAestと前記内燃機関の吸気系における空気
の挙動をモデル化した空気モデルとに基づいて算出する
予測吸入空気量算出手段を構成している。
量制御装置の第２吸入空気モデルＡ４と同一のモデルで
あって、特定の気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉
弁時より前の第１所定時点にて同気筒の今回の吸気行程
での吸気弁閉弁時の吸入空気量である予測吸入空気量KL
fwdを前記運転状態量予測手段により予測された同第１
所定時点より先の時点における運転状態量であるスロッ
トル弁開度TAestと前記内燃機関の吸気系における空気
の挙動をモデル化した空気モデルとに基づいて算出する
予測吸入空気量算出手段を構成している。
【０２０２】補正前燃料噴射量算出手段Ａ52は、第１燃
料噴射量制御装置の補正前燃料噴射量制御手段Ａ52と同
一であって、前記第１所定時点より後の時点であって前
記気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前の
第２所定時点にて前記予測吸入空気量KLfwdに基づいて
前記気筒の今回の吸気行程で同気筒に必要とされる燃料
量である予測必要燃料量Fcfwdを算出するとともに、前
記内燃機関の吸気系への燃料付着挙動を表す燃料挙動モ
デルの逆モデルの燃料付着率Rp,Rv、及び燃料残留率Pp,
Pvを前記吸気弁閉時の予測吸入空気量KLfwd、実際のエ
ンジン回転速度、及び実際の吸気弁開閉タイミングVTに
に基いて決定し、この決定された付着率Rp,Rv、及び残
留率Pp,Pvの燃料挙動モデルの逆モデルを使用して、同
気筒の今回の吸気行程に対し噴射すべき仮の噴射量であ
る補正前燃料噴射量Fib(k)を算出する手段である。
料噴射量制御装置の補正前燃料噴射量制御手段Ａ52と同
一であって、前記第１所定時点より後の時点であって前
記気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前の
第２所定時点にて前記予測吸入空気量KLfwdに基づいて
前記気筒の今回の吸気行程で同気筒に必要とされる燃料
量である予測必要燃料量Fcfwdを算出するとともに、前
記内燃機関の吸気系への燃料付着挙動を表す燃料挙動モ
デルの逆モデルの燃料付着率Rp,Rv、及び燃料残留率Pp,
Pvを前記吸気弁閉時の予測吸入空気量KLfwd、実際のエ
ンジン回転速度、及び実際の吸気弁開閉タイミングVTに
に基いて決定し、この決定された付着率Rp,Rv、及び残
留率Pp,Pvの燃料挙動モデルの逆モデルを使用して、同
気筒の今回の吸気行程に対し噴射すべき仮の噴射量であ
る補正前燃料噴射量Fib(k)を算出する手段である。
【０２０３】より具体的には、補正前燃料噴射量算出手
段Ａ52は、補正前燃料噴射量Fib(k)の燃料のうち同気筒
の今回の吸気行程において同気筒に吸入される燃料量と
同気筒の前回の吸気行程後であって今回の吸気行程前に
おける予測された燃料付着量である予測燃料付着量fwi
(k)の燃料のうち同気筒の今回の吸気行程において同気
筒に吸入される燃料量との和が、前記算出された予測必
要燃料量Fcfwdと等しくなるように（即ち、上記数４に
従って）同補正前燃料噴射量Fib(k)を算出するようにな
っている。
段Ａ52は、補正前燃料噴射量Fib(k)の燃料のうち同気筒
の今回の吸気行程において同気筒に吸入される燃料量と
同気筒の前回の吸気行程後であって今回の吸気行程前に
おける予測された燃料付着量である予測燃料付着量fwi
(k)の燃料のうち同気筒の今回の吸気行程において同気
筒に吸入される燃料量との和が、前記算出された予測必
要燃料量Fcfwdと等しくなるように（即ち、上記数４に
従って）同補正前燃料噴射量Fib(k)を算出するようにな
っている。
【０２０４】また、補正前燃料噴射量算出手段Ａ52は、
前記第２所定時点より前の第３所定時点にて、前記気筒
の前回の吸気行程に対する補正前燃料噴射量を算出する
基礎となった予測吸入空気量KLfwdに基いて前記燃料挙
動モデルに用いる付着率Rp,Rv、及び残留率Pp,Pvを決定
するとともに、同付着率Rp,Rv、及び残留率Pp,Pvの燃料
挙動モデルと、同気筒の前々回の吸気行程後であって前
回の吸気行程前における予測燃料付着量と、同気筒の前
回の吸気行程に対する補正前燃料噴射量とに基づいて、
同気筒の前回の吸気行程後であって今回の吸気行程前に
おける前記予測燃料付着量fwi(k)を算出する予測燃料付
着量算出手段を包含している。
前記第２所定時点より前の第３所定時点にて、前記気筒
の前回の吸気行程に対する補正前燃料噴射量を算出する
基礎となった予測吸入空気量KLfwdに基いて前記燃料挙
動モデルに用いる付着率Rp,Rv、及び残留率Pp,Pvを決定
するとともに、同付着率Rp,Rv、及び残留率Pp,Pvの燃料
挙動モデルと、同気筒の前々回の吸気行程後であって前
回の吸気行程前における予測燃料付着量と、同気筒の前
回の吸気行程に対する補正前燃料噴射量とに基づいて、
同気筒の前回の吸気行程後であって今回の吸気行程前に
おける前記予測燃料付着量fwi(k)を算出する予測燃料付
着量算出手段を包含している。
【０２０５】一方、第１吸入空気モデルＡ３は、第１燃
料噴射量制御装置の第１吸入空気モデルＡ３と同一であ
って、前記気筒の前回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時
より後の時点であって同気筒の今回の吸気行程に対する
吸気弁閉弁時より前の第４所定時点にて、同気筒の前回
の吸気行程に対する吸気弁閉弁時の実際の吸入空気量で
ある実吸入空気量KLactを前記運転状態取得手段Ａ２に
より取得された実際の運転状態量である実スロットル弁
開度TAactと前記空気モデルとに基づいて算出する実吸
入空気量算出手段を構成している。
料噴射量制御装置の第１吸入空気モデルＡ３と同一であ
って、前記気筒の前回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時
より後の時点であって同気筒の今回の吸気行程に対する
吸気弁閉弁時より前の第４所定時点にて、同気筒の前回
の吸気行程に対する吸気弁閉弁時の実際の吸入空気量で
ある実吸入空気量KLactを前記運転状態取得手段Ａ２に
より取得された実際の運転状態量である実スロットル弁
開度TAactと前記空気モデルとに基づいて算出する実吸
入空気量算出手段を構成している。
【０２０６】燃料挙動順モデルＡ54は、第１燃料噴射量
制御装置の燃料挙動順モデルＡ54と同様のモデルであ
り、前記第４所定時点より後の時点であって前記気筒の
今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前の第５所定
時点にて、前記燃料挙動モデルの係数（付着率、残留
率）を同気筒の前回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時の
実吸入空気量KLactに基いて決定するとともに、同付着
率及び残留率の燃料挙動モデルと、同気筒の前回の吸気
行程に対し実際に噴射された燃料噴射量fi(k-1)と、同
気筒の前々回の吸気行程後であって前回の吸気行程前に
おける実際の燃料付着量である実燃料付着量fw(k-1)と
に基づいて、同気筒の前回の吸気行程後であって今回の
吸気行程前における実燃料付着量fw(k)を算出する実燃
料付着量算出手段を構成している。
制御装置の燃料挙動順モデルＡ54と同様のモデルであ
り、前記第４所定時点より後の時点であって前記気筒の
今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前の第５所定
時点にて、前記燃料挙動モデルの係数（付着率、残留
率）を同気筒の前回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時の
実吸入空気量KLactに基いて決定するとともに、同付着
率及び残留率の燃料挙動モデルと、同気筒の前回の吸気
行程に対し実際に噴射された燃料噴射量fi(k-1)と、同
気筒の前々回の吸気行程後であって前回の吸気行程前に
おける実際の燃料付着量である実燃料付着量fw(k-1)と
に基づいて、同気筒の前回の吸気行程後であって今回の
吸気行程前における実燃料付着量fw(k)を算出する実燃
料付着量算出手段を構成している。
【０２０７】燃料フィードバック補正量算出手段Ａ61
は、前記第３所定時点、及び前記第５所定時点より後の
時点であって前記気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁
閉弁時より前の第６所定時点にて、前記予測燃料付着量
算出手段により算出された同気筒の前回の吸気行程後で
あって今回の吸気行程前における予測燃料付着量fwi(k)
と、前記実燃料付着量算出手段により算出された同気筒
の前回の吸気行程後であって今回の吸気行程前における
実燃料付着量fw(k)との差である燃料付着量誤差Fwerr
(k)に基づいて燃料フィードバック補正量Ffb(k)を算出
する。
は、前記第３所定時点、及び前記第５所定時点より後の
時点であって前記気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁
閉弁時より前の第６所定時点にて、前記予測燃料付着量
算出手段により算出された同気筒の前回の吸気行程後で
あって今回の吸気行程前における予測燃料付着量fwi(k)
と、前記実燃料付着量算出手段により算出された同気筒
の前回の吸気行程後であって今回の吸気行程前における
実燃料付着量fw(k)との差である燃料付着量誤差Fwerr
(k)に基づいて燃料フィードバック補正量Ffb(k)を算出
する。
【０２０８】より具体的に述べると、燃料フィードバッ
ク補正量算出手段Ａ61は、補正前燃料噴射量算出手段Ａ
52が算出した特定気筒の前回の吸気行程後であって今回
の吸気行程前における予測燃料付着量fwi(k)（この場
合、予測ポート燃料付着量fwpi(k)と予測バルブ燃料付
着量fwvi(k)との和である。）と、燃料挙動順モデルＡ5
4が算出した同特定気筒の前回の吸気行程後であって今
回の吸気行程前における実際の燃料付着量fw(k)（この
場合、実ポート燃料付着量fwp(k)と実バルブ燃料付着量
fwv(k)との和である。）との差を、燃料付着量誤差Fwer
r(k)として求める。
ク補正量算出手段Ａ61は、補正前燃料噴射量算出手段Ａ
52が算出した特定気筒の前回の吸気行程後であって今回
の吸気行程前における予測燃料付着量fwi(k)（この場
合、予測ポート燃料付着量fwpi(k)と予測バルブ燃料付
着量fwvi(k)との和である。）と、燃料挙動順モデルＡ5
4が算出した同特定気筒の前回の吸気行程後であって今
回の吸気行程前における実際の燃料付着量fw(k)（この
場合、実ポート燃料付着量fwp(k)と実バルブ燃料付着量
fwv(k)との和である。）との差を、燃料付着量誤差Fwer
r(k)として求める。
【０２０９】即ち、予測燃料付着量fwi(k)は、前回の吸
気行程に対する吸気弁閉弁時の予測スロットル弁開度TA
est（従って、予測吸入空気量KLfwd）に基いて求められ
た補正前燃料噴射量Fibと、同予測吸入空気量KLfwdに基
いて求められた燃料残留率Ppi,Pvi、及び燃料付着率Rp
i,Rviとによって算出された値であるから、前回の吸気
行程に対する吸気弁閉弁時の吸入空気量の予測誤差を含
んだ値であり、実燃料付着量fw(k)は、実際の正規燃料
噴射量fi(k)と、同吸気弁閉弁時の実際のスロットル弁
開度TAactに応じて求められた実吸入空気量KLactに基く
燃料残留率Pp,Pv、及び燃料付着率Rp,Rvとによって算出
された値であるから、吸入空気量の予測誤差を含まない
値である。従って、これらの差である燃料付着量誤差Fw
err(k)は、実際の吸入空気量に対する予測吸入空気量の
推定誤差を反映した値となる。
気行程に対する吸気弁閉弁時の予測スロットル弁開度TA
est（従って、予測吸入空気量KLfwd）に基いて求められ
た補正前燃料噴射量Fibと、同予測吸入空気量KLfwdに基
いて求められた燃料残留率Ppi,Pvi、及び燃料付着率Rp
i,Rviとによって算出された値であるから、前回の吸気
行程に対する吸気弁閉弁時の吸入空気量の予測誤差を含
んだ値であり、実燃料付着量fw(k)は、実際の正規燃料
噴射量fi(k)と、同吸気弁閉弁時の実際のスロットル弁
開度TAactに応じて求められた実吸入空気量KLactに基く
燃料残留率Pp,Pv、及び燃料付着率Rp,Rvとによって算出
された値であるから、吸入空気量の予測誤差を含まない
値である。従って、これらの差である燃料付着量誤差Fw
err(k)は、実際の吸入空気量に対する予測吸入空気量の
推定誤差を反映した値となる。
【０２１０】燃料フィードバック補正量算出手段Ａ61
は、この付着量誤差fwerr(k)に基いて燃料フィードバッ
ク補正量Ffb(k)を求める。この場合、燃料フィードバッ
ク補正量算出手段は、上記燃料フィードバック補正量算
出手段Ａ55と同様なＰＩコントローラ（比例・積分制御
器）であり、燃料フィードバック補正量Ffb(k)を、上記
数１０〜上記数１２において吸入燃料量誤差Fcerrを燃
料付着量誤差Fwerrに、吸入燃料量誤差積分値SumFcerr
を燃料付着量誤差積分値SumFwerrにそれぞれ置換した計
算式にしたがって求める。
は、この付着量誤差fwerr(k)に基いて燃料フィードバッ
ク補正量Ffb(k)を求める。この場合、燃料フィードバッ
ク補正量算出手段は、上記燃料フィードバック補正量算
出手段Ａ55と同様なＰＩコントローラ（比例・積分制御
器）であり、燃料フィードバック補正量Ffb(k)を、上記
数１０〜上記数１２において吸入燃料量誤差Fcerrを燃
料付着量誤差Fwerrに、吸入燃料量誤差積分値SumFcerr
を燃料付着量誤差積分値SumFwerrにそれぞれ置換した計
算式にしたがって求める。
【０２１１】正規燃料噴射量算出手段Ａ62は、前記第２
所定時点、及び前記第６所定時点より後の時点であって
前記気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前
の第７所定時点にて、前記算出された同気筒の今回の吸
気行程に対し噴射すべき補正前燃料噴射量Fib(k)に前記
算出された燃料フィードバック補正量Ffb(k)を加えるこ
とで同補正前燃料噴射量Fib(k)を補正し、これにより前
記気筒の今回の吸気行程に対し噴射する正規燃料噴射量
fi(k)を算出する。
所定時点、及び前記第６所定時点より後の時点であって
前記気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前
の第７所定時点にて、前記算出された同気筒の今回の吸
気行程に対し噴射すべき補正前燃料噴射量Fib(k)に前記
算出された燃料フィードバック補正量Ffb(k)を加えるこ
とで同補正前燃料噴射量Fib(k)を補正し、これにより前
記気筒の今回の吸気行程に対し噴射する正規燃料噴射量
fi(k)を算出する。
【０２１２】図１９には図示されていない燃料噴射指示
手段は、前記第７所定時点より後の時点であって前記気
筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前の第８
所定時点にて前記燃料噴射手段であるインジェクタ３９
に対し前記算出された正規燃料噴射量fi(k)の燃料を噴
射するように指示を与える。この結果、前記気筒の今回
の吸気行程に対して正規燃料噴射量fi(k)の燃料が噴射
される。
手段は、前記第７所定時点より後の時点であって前記気
筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前の第８
所定時点にて前記燃料噴射手段であるインジェクタ３９
に対し前記算出された正規燃料噴射量fi(k)の燃料を噴
射するように指示を与える。この結果、前記気筒の今回
の吸気行程に対して正規燃料噴射量fi(k)の燃料が噴射
される。
【０２１３】このように、第２燃料噴射量制御装置は、
吸入空気量の予測誤差が予測燃料付着量の推定誤差とし
て現われるとの知見に基いて、実際の燃料付着量と予測
燃料付着量との差に基づき補正前燃料噴射量を補正す
る。従って、空燃比が一定に維持される。
吸入空気量の予測誤差が予測燃料付着量の推定誤差とし
て現われるとの知見に基いて、実際の燃料付着量と予測
燃料付着量との差に基づき補正前燃料噴射量を補正す
る。従って、空燃比が一定に維持される。
【０２１４】次に、第２燃料噴射量制御装置の変形例に
ついて説明する。この変形例は図２０に示したように、
上記第２燃料噴射量制御装置の燃料フィードバック補正
量算出手段Ａ61に代わる燃料挙動モデル補正量算出手段
Ａ71を備え、同燃料挙動モデル補正量算出手段Ａ71によ
り燃料挙動逆モデルＡ52の燃料付着率Rvi,Rpiと燃料残
留率Pvi、Ppiとを補正するようになっている点、及び、
燃料挙動逆モデルＡ52の算出する噴射量が直ちに正規燃
料噴射量fi(k)となる点においてのみ、同第２燃料噴射
量制御装置と異なっている。
ついて説明する。この変形例は図２０に示したように、
上記第２燃料噴射量制御装置の燃料フィードバック補正
量算出手段Ａ61に代わる燃料挙動モデル補正量算出手段
Ａ71を備え、同燃料挙動モデル補正量算出手段Ａ71によ
り燃料挙動逆モデルＡ52の燃料付着率Rvi,Rpiと燃料残
留率Pvi、Ppiとを補正するようになっている点、及び、
燃料挙動逆モデルＡ52の算出する噴射量が直ちに正規燃
料噴射量fi(k)となる点においてのみ、同第２燃料噴射
量制御装置と異なっている。
【０２１５】即ち、図２０に示した変形例にあっては、
燃料挙動モデル補正量算出手段Ａ71は、燃料挙動逆モデ
ルＡ52が算出した特定気筒の前回の吸気行程後であって
今回の吸気行程前における予測燃料付着量fwi(k)（この
場合、予測ポート燃料付着量fwpi(k)と予測バルブ燃料
付着量fwvi(k)との和である。）と、燃料挙動順モデル
Ａ54が算出した同特定気筒の前回の吸気行程後であって
今回の吸気行程前における実際の燃料付着量fw(k)（こ
の場合、実ポート燃料付着量fwp(k)と実バルブ燃料付着
量fwv(k)との和である。）との差である燃料付着量誤差
Fwerr(k)に基いて、同燃料挙動逆モデルＡ52の燃料付着
率Rvi,Rpiと燃料残留率Pvi、Ppiとを補正する。
燃料挙動モデル補正量算出手段Ａ71は、燃料挙動逆モデ
ルＡ52が算出した特定気筒の前回の吸気行程後であって
今回の吸気行程前における予測燃料付着量fwi(k)（この
場合、予測ポート燃料付着量fwpi(k)と予測バルブ燃料
付着量fwvi(k)との和である。）と、燃料挙動順モデル
Ａ54が算出した同特定気筒の前回の吸気行程後であって
今回の吸気行程前における実際の燃料付着量fw(k)（こ
の場合、実ポート燃料付着量fwp(k)と実バルブ燃料付着
量fwv(k)との和である。）との差である燃料付着量誤差
Fwerr(k)に基いて、同燃料挙動逆モデルＡ52の燃料付着
率Rvi,Rpiと燃料残留率Pvi、Ppiとを補正する。
【０２１６】より具体的には、燃料挙動モデル補正量算
出手段Ａ71は、燃料付着量誤差Fwerr(k)が正の値であれ
ば、燃料付着率Rvi,Rpi、及び燃料残留率Pvi、Ppiをそ
れぞれ減じるための補正量ΔＲ,ΔＰを、同燃料付着量
誤差Fwerr(k)の大きさに応じて求め、これにより燃料挙
動逆モデルＡ52が使用する燃料付着率Rvi,Rpi、及び燃
料残留率Pvi、PpiをそれぞれΔＲ,ΔＰだけ減少補正す
る。同様に、燃料付着量誤差Fwerr(k)が負の値であれ
ば、燃料付着率Rvi,Rpi、及び燃料残留率Pvi、Ppiをそ
れぞれ増大するための補正量ΔＲ,ΔＰを、同燃料付着
量誤差Fwerr(k)の絶対値の大きさに応じて求め、これに
より燃料挙動逆モデルＡ52が使用する燃料付着率Rvi,Rp
i、及び燃料残留率Pvi、PpiをそれぞれΔＲ,ΔＰだけ増
大補正する。この結果、予測燃料付着量fwiが順次補正
されるので、正規燃料噴射量fi(k)が補正されて、空燃
比が一定に維持される。
出手段Ａ71は、燃料付着量誤差Fwerr(k)が正の値であれ
ば、燃料付着率Rvi,Rpi、及び燃料残留率Pvi、Ppiをそ
れぞれ減じるための補正量ΔＲ,ΔＰを、同燃料付着量
誤差Fwerr(k)の大きさに応じて求め、これにより燃料挙
動逆モデルＡ52が使用する燃料付着率Rvi,Rpi、及び燃
料残留率Pvi、PpiをそれぞれΔＲ,ΔＰだけ減少補正す
る。同様に、燃料付着量誤差Fwerr(k)が負の値であれ
ば、燃料付着率Rvi,Rpi、及び燃料残留率Pvi、Ppiをそ
れぞれ増大するための補正量ΔＲ,ΔＰを、同燃料付着
量誤差Fwerr(k)の絶対値の大きさに応じて求め、これに
より燃料挙動逆モデルＡ52が使用する燃料付着率Rvi,Rp
i、及び燃料残留率Pvi、PpiをそれぞれΔＲ,ΔＰだけ増
大補正する。この結果、予測燃料付着量fwiが順次補正
されるので、正規燃料噴射量fi(k)が補正されて、空燃
比が一定に維持される。
【０２１７】以上説明したように、本発明による内燃機
関の燃料噴射量制御装置の各実施形態によれば、運転状
態量の予測誤差に起因する燃料の過不足分が実際の運転
状態量に基づいて精度良く、且つ直ちに補償されて行く
ので、空燃比を精度良く目標空燃比に維持することがで
きる。
関の燃料噴射量制御装置の各実施形態によれば、運転状
態量の予測誤差に起因する燃料の過不足分が実際の運転
状態量に基づいて精度良く、且つ直ちに補償されて行く
ので、空燃比を精度良く目標空燃比に維持することがで
きる。
【０２１８】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ことはなく、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。例えば、図２１に示したように、
第１燃料噴射量制御装置と第２燃料噴射量制御装置の変
形例とを組合せた態様で、燃料噴射量制御装置を構成す
ることもできる。また、上記各実施形態において、内燃
機関が定常運転状態にあるとき、今回の吸気行程におけ
る吸入空気量がエアフローメータ６１の出力に実質的に
基いて決定されるように構成されることが好適である。
ことはなく、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。例えば、図２１に示したように、
第１燃料噴射量制御装置と第２燃料噴射量制御装置の変
形例とを組合せた態様で、燃料噴射量制御装置を構成す
ることもできる。また、上記各実施形態において、内燃
機関が定常運転状態にあるとき、今回の吸気行程におけ
る吸入空気量がエアフローメータ６１の出力に実質的に
基いて決定されるように構成されることが好適である。
【図１】 本発明による燃料噴射量制御装置（第１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。
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。
【図２】 図１に示したエアフローメータの概略斜視図
である。
である。
【図３】 図２に示したエアフローメータの熱線計量部
の拡大斜視図である。
の拡大斜視図である。
【図４】 図１に示したＣＰＵが参照するエアフローメ
ータの出力と吸入空気量（吸入空気流量）との関係を規
定したテーブルを表した図である。
ータの出力と吸入空気量（吸入空気流量）との関係を規
定したテーブルを表した図である。
【図５】 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
機能ブロック図でである。
射量を決定するための各種ロジック、及び各種モデルの
機能ブロック図でである。
【図６】 図５に示した噴射量決定手段の詳細を示した
機能ブロック図である。
機能ブロック図である。
【図７】 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。
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。
【図８】 暫定目標スロットル弁開度、目標スロットル
弁開度、及び予測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。
弁開度、及び予測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。
【図９】 予測スロットル弁開度を算出する際に用いる
関数を示したグラフである。
関数を示したグラフである。
【図１０】 図６に示した噴射量決定手段が備える各機
能ブロックによる計算タイミングを示した図である。
能ブロックによる計算タイミングを示した図である。
【図１１】 図１に示したＣＰＵが実行する目標スロッ
トル弁開度、及び予測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。
トル弁開度、及び予測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。
【図１２】 図１に示したＣＰＵが実行する予測吸入空
気量を算出するためのプログラムを示したフローチャー
トである。
気量を算出するためのプログラムを示したフローチャー
トである。
【図１３】 図１に示したＣＰＵが実行する予測スロッ
トル通過空気流量を算出するためのプログラムを示した
フローチャートである。
トル通過空気流量を算出するためのプログラムを示した
フローチャートである。
【図１４】 図１に示したＣＰＵが実行する予測筒内吸
入空気流量を算出するためのプログラムを示したフロー
チャートである。
入空気流量を算出するためのプログラムを示したフロー
チャートである。
【図１５】 図１に示したＣＰＵが実行する実吸入空気
量を算出するためのプログラムを示したフローチャート
である。
量を算出するためのプログラムを示したフローチャート
である。
【図１６】 図１に示したＣＰＵが実行する実スロット
ル通過空気流量を算出するためのプログラムを示したフ
ローチャートである。
ル通過空気流量を算出するためのプログラムを示したフ
ローチャートである。
【図１７】 図１に示したＣＰＵが実行する実筒内吸入
空気流量を算出するためのプログラムを示したフローチ
ャートである。
空気流量を算出するためのプログラムを示したフローチ
ャートである。
【図１８】 図１に示したＣＰＵが実行する燃料噴射実
行（正規燃料噴射量計算）のためのプログラムを示した
フローチャートである。
行（正規燃料噴射量計算）のためのプログラムを示した
フローチャートである。
【図１９】 本発明による他の燃料噴射量制御装置（第
２燃料噴射量制御装置）を示した機能ブロック図であ
る。
２燃料噴射量制御装置）を示した機能ブロック図であ
る。
【図２０】 図１９に示した第２燃料噴射量制御装置の
変形例を示した機能ブロック図である。
変形例を示した機能ブロック図である。
【図２１】 第１燃料噴射量制御装置と第２燃料噴射量
制御装置の変形例を組合せた本発明による他の燃料噴射
量制御装置を示した機能ブロック図である。
制御装置の変形例を組合せた本発明による他の燃料噴射
量制御装置を示した機能ブロック図である。
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。
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。
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3G084 AA03 BA05 BA09 BA13 CA04
CA06 DA04 DA07 DA12 EA07
EB08 EB12 EC02 EC04 FA01
FA08 FA10 FA11 FA13 FA20
FA29 FA33
3G301 HA01 JA00 JA11 JA12 JA14
KA12 KA16 LA03 LB01 LC02
LC04 MA01 MA12 MA13 MA14
NA08 NA09 NC04 ND02 NE02
NE07 PA01A PA04Z PA06Z
PA07Z PA09Z PA11A PA11Z
PB03A PD02A PD02Z PE01Z
PE03Z PE04Z PF03Z
Claims (4)
- 【請求項１】特定の気筒の今回の吸気行程での吸気弁閉
弁時における内燃機関の運転状態量を同吸気弁閉弁時よ
り前の時点で予測し、前記予測した運転状態量に応じて
前記特定の気筒の今回の吸気行程での吸入空気量を予測
し、前記予測した吸入空気量に対して所定の目標空燃比
を得るために必要な燃料量を補正前燃料噴射量として算
出するとともに、前記算出した補正前燃料噴射量に応じ
た量の燃料を前記特定の気筒の今回の吸気行程での吸気
弁閉弁時よりも前の時点で同気筒に対して噴射する内燃
機関の燃料噴射量制御方法であって、 前記特定の気筒の前回の吸気行程に対する吸気弁閉弁後
の時点で、前記気筒の前回の吸気行程において前記目標
空燃比を得るために前記気筒に実際に必要とされていた
燃料量である実必要燃料量を既知となった運転状態量に
基づいて求めるとともに、前記気筒の前回の吸気行程に
おいて前記気筒が実際に吸入した燃料量である実吸入燃
料量を少なくとも前記気筒の前回の吸気行程に対し実際
に噴射された燃料噴射量に基づいて算出し、前記実必要
燃料量と前記実吸入燃料量とに基づいて前記気筒の前回
の吸気行程における燃料の過不足分を求め、前記求めら
れた過不足分に応じた補正量で前記補正前燃料噴射量を
補正して正規燃料噴射量を算出し、前記算出された正規
燃料噴射量の燃料を前記特定の気筒の今回の吸気行程に
対して噴射する内燃機関の燃料噴射量制御方法。 - 【請求項２】指示に応じて燃料噴射を行う燃料噴射手段
を備えた内燃機関の燃料噴射量制御装置において、 現時点より先の時点における前記内燃機関の運転状態量
を予測する運転状態量予測手段と、 現時点より前の時点における前記内燃機関の実際の運転
状態量を取得する運転状態量取得手段と、 特定の気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より
前の第１所定時点にて同気筒の今回の吸気行程での吸気
弁閉弁時の吸入空気量である予測吸入空気量を前記運転
状態量予測手段により予測された同第１所定時点より先
の時点における運転状態量と前記内燃機関の吸気系にお
ける空気の挙動をモデル化した空気モデルとに基づいて
算出する予測吸入空気量算出手段と、 前記第１所定時点より後の時点であって前記気筒の今回
の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前の第２所定時点
にて前記予測吸入空気量に基づいて同気筒の今回の吸気
行程に対し噴射すべき仮の噴射量である補正前燃料噴射
量を算出する補正前燃料噴射量算出手段と、 前記気筒の前回の吸気行程での吸気弁閉弁時より後の時
点であって同気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁
時より前の第３所定時点にて同気筒の前回の吸気行程で
の吸気弁閉弁時の実際の吸入空気量である実吸入空気量
を前記運転状態量取得手段により取得された実際の運転
状態量と前記空気モデルとに基づいて算出する実吸入空
気量算出手段と、 前記第３所定時点より後の時点であって前記気筒の今回
の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前の第４所定時点
にて前記算出された実吸入空気量に基づいて同気筒の前
回の吸気行程において同気筒に実際に必要とされていた
燃料量である実必要燃料量を算出する実必要燃料量算出
手段と、 前記気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前
の第５所定時点にて同気筒の前回の吸気行程において同
気筒が実際に吸入した燃料量である実吸入燃料量を少な
くとも同気筒の前回の吸気行程に対し実際に噴射された
燃料噴射量に基づいて算出する実吸入燃料量算出手段
と、 前記第４所定時点、及び前記第５所定時点より後の時点
であって前記気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁
時より前の第６所定時点にて前記算出された実必要燃料
量と前記算出された実吸入燃料量とに基づいて燃料フィ
ードバック補正量を算出する燃料フィードバック補正量
算出手段と、 前記第２所定時点、及び前記第６所定時点より後の時点
であって前記気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁
時より前の第７所定時点にて前記算出された補正前燃料
噴射量を前記算出された燃料フィードバック補正量で補
正することにより前記燃料噴射手段から同気筒の今回の
吸気行程に対し噴射する正規の燃料噴射量を算出する正
規燃料噴射量算出手段と、 前記第７所定時点より後の時点であって前記気筒の今回
の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前の第８所定時点
にて前記燃料噴射手段に対し前記算出された正規の燃料
噴射量の燃料を噴射するように指示を与える燃料噴射指
示手段と、 を備えた内燃機関の燃料噴射量制御装置。 - 【請求項３】請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射量制
御装置であって、 前記補正前燃料噴射量算出手段により算出される前記気
筒の任意の吸気行程に対する補正前燃料噴射量と、同気
筒の同任意の吸気行程の一回前の吸気行程後であって同
任意の吸気行程前における予測された燃料付着量である
予測燃料付着量と、前記内燃機関の吸気系への燃料付着
挙動を表す燃料挙動モデルとに基づいて、同気筒の同任
意の吸気行程後であって同任意の吸気行程の次の吸気行
程前における予測燃料付着量を算出する予測燃料付着量
算出手段と、 前記気筒の任意の吸気行程に対し実際に噴射された燃料
噴射量と、同気筒の同任意の吸気行程の一回前の吸気行
程後であって同任意の吸気行程前における実際の燃料付
着量である実燃料付着量と、前記燃料挙動モデルとに基
づいて、同気筒の同任意の吸気行程後であって同任意の
吸気行程の次の吸気行程前における実燃料付着量を算出
する実燃料付着量算出手段と、 を備えるとともに、 前記補正前燃料噴射量算出手段は、 前記予測吸入空気量算出手段により算出された前記気筒
の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時の予測吸入空気
量に基づいて同気筒の今回の吸気行程で同気筒に必要と
される燃料量である予測必要燃料量を算出し、且つ、 前記燃料挙動モデルの逆モデルに基づいて、前記気筒の
今回の吸気行程に対し噴射すべき補正前燃料噴射量の燃
料のうち同気筒の今回の吸気行程において同気筒に吸入
される燃料量と前記予測燃料付着量算出手段により算出
された同気筒の前回の吸気行程後であって今回の吸気行
程前における予測燃料付着量の燃料のうち同気筒の今回
の吸気行程において同気筒に吸入される燃料量との和が
前記算出された予測必要燃料量と等しくなるように同補
正前燃料噴射量を算出するように構成され、 前記実吸入燃料量算出手段は、 前記燃料挙動モデルの順モデルに基づいて、前記気筒の
前回の吸気行程に対し実際に噴射された燃料噴射量の燃
料のうち同気筒の前回の吸気行程において同気筒に実際
に吸入された燃料量と前記実燃料付着量算出手段により
算出された同気筒の前々回の吸気行程後であって前回の
吸気行程前における実燃料付着量の燃料のうち同気筒の
前回の吸気行程において同気筒に実際に吸入された燃料
量とから、同気筒の前回の吸気行程において同気筒が実
際に吸入した前記実吸入燃料量を算出するように構成さ
れてなる燃料噴射量制御装置。 - 【請求項４】指示に応じて燃料噴射を行う燃料噴射手段
を備えた内燃機関の燃料噴射量制御装置において、 現時点より先の時点における前記内燃機関の運転状態量
を予測する運転状態量予測手段と、 現時点より前の時点における前記内燃機関の実際の運転
状態量を取得する運転状態量取得手段と、 特定の気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より
前の第１所定時点にて同気筒の今回の吸気行程での吸気
弁閉弁時の吸入空気量である予測吸入空気量を前記運転
状態量予測手段により予測された同第１所定時点より先
の時点における運転状態量と前記内燃機関の吸気系にお
ける空気の挙動をモデル化した空気モデルとに基づいて
算出する予測吸入空気量算出手段と、 前記第１所定時点より後の時点であって前記気筒の今回
の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前の第２所定時点
にて前記予測吸入空気量に基づいて前記気筒の今回の吸
気行程で同気筒に必要とされる燃料量である予測必要燃
料量を算出するとともに、前記内燃機関の吸気系への燃
料付着挙動を表す燃料挙動モデルの逆モデルにて使用す
る付着率と残留率を前記予測吸入空気量に基いて決定
し、同決定した付着率と残留率を使用した同逆モデルを
使用することにより、同気筒の今回の吸気行程に対し噴
射すべき仮の噴射量である補正前燃料噴射量の燃料のう
ち同気筒の今回の吸気行程において同気筒に吸入される
燃料量と同気筒の前回の吸気行程後であって今回の吸気
行程前における予測された燃料付着量である予測燃料付
着量の燃料のうち同気筒の今回の吸気行程において同気
筒に吸入される燃料量との和が、前記算出された予測必
要燃料量と等しくなるように同補正前燃料噴射量を算出
する補正前燃料噴射量算出手段と、 前記第２所定時点より前の第３所定時点にて、前記燃料
挙動モデルにて使用する付着率と残留率を前記気筒の前
回の吸気行程に対する予測吸入空気量に基いて決定し、
同決定した付着率と残留率を使用した同燃料挙動モデル
と、同気筒の前々回の吸気行程後であって前回の吸気行
程前における予測燃料付着量と、同気筒の前回の吸気行
程に対する補正前燃料噴射量とに基づいて、同気筒の前
回の吸気行程後であって今回の吸気行程前における前記
予測燃料付着量を算出する予測燃料付着量算出手段と、 前記気筒の前回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より後
の時点であって同気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁
閉弁時より前の第４所定時点にて、同気筒の前回の吸気
行程に対する吸気弁閉弁時の実際の吸入空気量である実
吸入空気量を前記運転状態取得手段により取得された実
際の運転状態量と前記空気モデルとに基づいて算出する
実吸入空気量算出手段と、 前記第４所定時点より後の時点であって前記気筒の今回
の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前の第５所定時点
にて、前記燃料挙動モデルにて使用する付着率と残留率
を同気筒の前回の吸気行程に対する吸気弁閉弁時の実吸
入空気量に基いて決定し、同決定した付着率と残留率を
使用した同燃料挙動モデルと、同気筒の前回の吸気行程
に対し実際に噴射された燃料噴射量と、同気筒の前々回
の吸気行程後であって前回の吸気行程前における実際の
燃料付着量である実燃料付着量とに基づいて、同気筒の
前回の吸気行程後であって今回の吸気行程前における実
燃料付着量を算出する実燃料付着量算出手段と、 前記第３所定時点、及び前記第５所定時点より後の時点
であって前記気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁
時より前の第６所定時点にて、前記予測燃料付着量算出
手段により算出された同気筒の前回の吸気行程後であっ
て今回の吸気行程前における予測燃料付着量と、前記実
燃料付着量算出手段により算出された同気筒の前回の吸
気行程後であって今回の吸気行程前における実燃料付着
量とに基づいて燃料フィードバック補正量を算出する燃
料フィードバック補正量算出手段と、 前記第２所定時点、及び前記第６所定時点より後の時点
であって前記気筒の今回の吸気行程に対する吸気弁閉弁
時より前の第７所定時点にて、前記算出された同気筒の
今回の吸気行程に対し噴射すべき補正前燃料噴射量を前
記算出された燃料フィードバック補正量で補正すること
により前記燃料噴射手段から前記気筒の今回の吸気行程
に対し噴射する正規の燃料噴射量を算出する正規燃料噴
射量算出手段と、 前記第７所定時点より後の時点であって前記気筒の今回
の吸気行程に対する吸気弁閉弁時より前の第８所定時点
にて前記燃料噴射手段に対し前記算出された正規の燃料
噴射量の燃料を噴射するように指示を与える燃料噴射指
示手段と、 を備えた内燃機関の燃料噴射量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001386198A JP3985516B2 (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | 内燃機関の燃料噴射量制御装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001386198A JP3985516B2 (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | 内燃機関の燃料噴射量制御装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2003184613A true JP2003184613A (ja) | 2003-07-03 |
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|---|---|---|---|
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- 2001-12-19 JP JP2001386198A patent/JP3985516B2/ja not_active Expired - Lifetime
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