JP2006329110A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は内燃機関の制御装置に関し、燃料圧力と燃料が噴射される空間内のガス圧力との差圧が燃料圧力やガス圧力の脈動等の影響によって一定にならない場合であっても、実際の燃料噴射量を正確に把握することができるようにする。
【解決手段】 インジェクタによる燃料噴射の実行中、燃料圧力と燃料が噴射される空間内のガス圧力との差圧に基づいて、予め設定された演算周期に従って燃料噴射量を逐次算出する。そして、演算周期毎に逐次算出される燃料噴射量を積算していくことで、燃料噴射の開始からの総燃料噴射量を算出する。
【選択図】 図３

Description

本発明は内燃機関の制御装置に関し、詳しくは、燃料圧力を燃料が噴射される空間内のガス圧力に対して一定に保つシステムを有しない内燃機関に用いて好適な燃料噴射量の制御技術に関する。

内燃機関における燃料噴射量を制御するシステムとして、燃料ポンプからインジェクタに圧送される燃料の圧力（燃圧）が吸気管内の圧力（吸気管圧）に比べて所定圧力より高くなったとき、燃料の一部を燃料タンクに戻すことで、燃圧と吸気管圧との差圧を一定に保つようにしたシステムが知られている。しかし、このようなシステムでは、燃料の一部を燃料タンクに戻すためのリターン配管が必要となる。

そこで、今日では、燃圧と吸気管圧との差圧を一定に保つシステムを用いることなく、燃料噴射量を正確に制御できるようにした技術が提案されている。例えば、特許文献１に開示された技術では、燃圧と吸気管圧との差圧に基づいてインジェクタの無効噴射時間を補正することで、燃料噴射量のずれを抑えようとしている。
特開平８−１９３５３８号公報 特開平８−２９１７３２号公報 特開２００３−１８４６１３号公報 特開平２−８１９３５号公報 特開２００４−１５０３２１号公報

しかしながら、燃圧と吸気管圧との差圧は、インジェクタの無効噴射時間のみならず、噴射期間中の燃料流量（微少時間あたりの燃料噴射量）にも影響する。このため、有効噴射時間が同じであっても、差圧が異なれば、燃料噴射量には差が生じる。しかも、燃圧と吸気管圧との差圧は噴射期間中、常に一定とは限らず、噴射期間中の燃圧の脈動や吸気管圧の脈動によって、差圧には変動が生じている可能性が高い。このため、燃料噴射量と有効噴射時間とは必ずしも一対一で対応せず、実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量よりも多かったり、或いは少なかったりする場合がある。この場合、所望の空燃比を得ることができず、排気エミッションの悪化やトルクの不足等を招いてしまうおそれがある。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、燃料圧力と燃料が噴射される空間内のガス圧力との差圧が脈動等の影響によって一定にならない場合であっても、実際の燃料噴射量を正確に把握することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の制御装置であって、
インジェクタに供給される燃料の圧力を取得する燃圧取得手段と、
燃料が噴射される空間内のガスの圧力を取得するガス圧取得手段と、
前記インジェクタによる燃料噴射の実行中、前記燃圧取得手段により取得される燃料圧力と前記ガス圧取得手段により取得されるガス圧力との差圧に基づいて、予め設定された演算周期に従って燃料噴射量を逐次算出する燃料噴射量逐次算出手段と、
前記演算周期毎に逐次算出される燃料噴射量を積算していくことで、燃料噴射の開始からの総燃料噴射量を算出する総燃料噴射量算出手段と、
を備えることを特徴としている。

第２の発明は、第１の発明において、
前記総燃料噴射量に基づいて燃料噴射の終了時期を決定する噴射終了時期決定手段をさらに備えることを特徴としている。

第３の発明は、第１の発明において、
前記総燃料噴射量が目標燃料噴射量に近づくほど前記演算周期を短い周期に変更する演算周期可変手段をさらに備えることを特徴としている。

また、第４の発明は、第１乃至第３の何れか１つの発明において、
前記制御装置は、前記燃料圧力を前記ガス圧力に対して一定に保つシステムを有しない内燃機関の制御装置であることを特徴としている。

第１の発明によれば、所定の演算周期に従って逐次算出される燃料噴射量に燃料圧力と燃料が噴射される空間内のガス圧力との差圧が反映されるので、燃料圧力やガス圧力の脈動等の影響で差圧が変動した場合であっても、燃料噴射の開始からの総燃料噴射量を正確に把握することができる。

第２の発明によれば、正確に把握される総燃料噴射量に基づいて燃料噴射の終了時期が決定されるので、目標とする量の燃料を正確に噴射することができる。

第３の発明によれば、総燃料噴射量が目標燃料噴射量に近づくほど演算周期を短く設定することで、演算負荷を低減しつつ最終的な総燃料噴射量の目標燃料噴射量からのずれをより小さくすることができる。

また、第４の発明によれば、燃料圧力をガス圧力に対して一定に保つシステムが無いにもかかわらず、燃料噴射の開始からの総燃料噴射量を正確に把握することができ、また、目標とする量の燃料を正確に噴射することができる。

実施の形態１．
以下、図１乃至図４を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。
図１は本発明の実施の形態１としての制御装置が適用された内燃機関の概略構成を示す図である。先ず、図１を参照して本発明が適用される内燃機関の構成について説明する。

本実施形態にかかる内燃機関は、内部にピストン８が配置されたシリンダブロック６と、シリンダブロック６に組み付けられたシリンダヘッド４を備えている。ピストン８の上面からシリンダヘッド４までの空間は燃焼室１０を形成しており、この燃焼室１０に連通するように吸気ポート１８と排気ポート２０がシリンダヘッド４に形成されている。吸気ポート１８と燃焼室１０との接続部には、吸気ポート１８と燃焼室１０との連通状態を制御する吸気バルブ１２が設けられ、排気ポート２０と燃焼室１０との接続部には、排気ポート２０と燃焼室１０との連通状態を制御する排気バルブ１４が設けられている。また、シリンダヘッド４には、燃焼室１０の頂部から燃焼室１０内に突出するように点火プラグ１６が取り付けられている。

吸気ポート１８には、空気を燃焼室１０内に導入するための吸気通路３０が接続されている。吸気通路３０の上流端にはエアクリーナ３２が設けられ、空気はエアクリーナ３２で濾過されて吸気通路３０内に取り込まれる。エアクリーナ３２の下流には、空気の吸入量に応じた信号を出力するエアフローメータ６４が配置されている。エアフローメータ６４の下流には、スロットルバルブ３６が配置されている。吸気通路３０の下流部は気筒毎（吸気ポート１８毎）に分岐しており、その分岐点にはサージタンク３４が設けられている。サージタンク３４には、その内部のガス圧力（吸気管圧）に応じた信号を出力する吸気管圧センサ６６が取り付けられている。

吸気通路３０の吸気ポート１８の近傍には、燃料（ガソリン等）を噴射するためのインジェクタ３８が気筒毎に設けられている。各気筒のインジェクタ３８は、デリバリパイプ５６を介して燃料タンク５０から燃料の供給を受けている。燃料タンク５０とデリバリパイプ５６とは燃料通路４８によって接続されている。燃料通路４８には燃料ポンプ５２とレギュレータ５４が配置されている。デリバリパイプ５６と各インジェクタ３８とは燃料分配管４６によって接続されている。デリバリパイプ５６には、その内部の燃料圧力（燃圧）に応じた信号を出力する燃圧センサ６８が取り付けられている。本実施形態のシステムでは、燃圧は大気圧或いは燃料タンク内圧を基準として制御されており、燃圧と吸気管圧との差圧を一定にするための制御は行われていない。

また、排気ポート２０には、燃焼室１０内から燃焼ガスを排出するための排気通路４０が接続されている。排気通路４０には、燃焼ガスを浄化するための触媒４２が設けられている。排気通路４０における触媒４２の上流には、燃焼ガスの空燃比に応じた信号を出力する空燃比センサ７２が配置されている。

本実施形態にかかる内燃機関は、その制御装置としてＥＣＵ（Electronic Control Unit）６０を備えている。ＥＣＵ６０の出力側には前述のインジェクタ３８、スロットルバルブ３６、点火プラグ１６等の種々の機器が接続されている。ＥＣＵ６０の入力側には、前述のエアフローメータ６４、吸気管圧センサ６６、燃圧センサ６８、空燃比センサ７２の他、クランク軸２４の回転角度に応じた信号を出力するクランク角センサ６２や、冷却水温に応じた信号を出力する水温センサ７０等の種々のセンサ類が接続されている。ＥＣＵ５０は、各センサの出力に基づき、所定の制御プログラムにしたがって各機器を駆動するようになっている。インジェクタ３８による燃料噴射もＥＣＵ６０によって制御されている。以下、ＥＣＵ６０により実施される燃料噴射制御について説明する。

ＥＣＵ６０は、インジェクタ３８からの燃料噴射量の算出に燃料挙動モデルを使用する。図２は、燃料挙動モデルの具体例を模式的に示している。この燃料挙動モデルは、インジェクタ３８からの燃料噴射量fi_kと筒内要求燃料量fc_kとの関係を表している。各記号中の添え字ｋはサイクル数を示している。燃料挙動モデルを用いることで、筒内要求燃料量fc_kを実現するのに必要な燃料噴射時間Tau_kを燃料の付着や付着燃料の蒸発を考慮に入れて正確に算出することが可能になる。図３は、燃料挙動モデルを用いた燃料噴射時間Tau_kの算出手順をフローチャートで示したものである。ＥＣＵ６０は、図３に示すルーチンを気筒毎に実施し、サイクル毎に燃料噴射時間Tau_kを算出する。

図３に示すルーチンの最初のステップ１００では、今回サイクルにおける付着率R_kと残留率P_kを算出する。インジェクタ３８から噴射された燃料は、その一部が吸気ポートの壁面や吸気バルブに付着し、その残部が燃焼室１０内に流入する。付着率R_kは、噴射された燃料が吸気ポートの壁面や吸気バルブに付着する割合である。付着した燃料は、その一部は気化して燃焼室１０内に流入するが、残りは付着燃料としてそのまま状態で残存する。残留率P_kは、付着燃料がそのまま状態で残る割合である。これら付着率R_k、残留率P_kは、内燃機関の運転状態（回転数、負荷、水温等）をパラメータとするマップを参照して決定される。

次のステップ１０２では、今回サイクルにおける筒内要求燃料量fc_kを算出する。筒内要求燃料量fc_kは、内燃機関の運転状態に応じて燃焼室１０内に存在することが要求される燃料量である。筒内要求燃料量fc_kは、次式（1）に示すように、エアフローメータ６４の出力から計測される吸入空気量Gaを目標空燃比AFRで除することにより算出することができる。
fc_k=Ga/AFR ・・・(1)

次のステップ１０４では、ステップ１０２で算出された筒内要求燃料量fc_kを実現するのに必要な燃料噴射量（要求燃料噴射量）fi_kを算出する。まず、今回サイクルにおいて新たに噴射された燃料量をfi_kとすると、吸気ポートの壁面や吸気バルブに付着する燃料の量は「R_k×fi_k」で表されることとなる。一方、噴射燃料のうち、燃焼室１０内に吸入される燃料の量は「(1-R_k)×fi_k」で表されることとなる。また、前サイクルにおいて生じていた付着燃料量をfw_kとすると、「P_k×fw_k」で表される量は、そのまま残ることとなり、一方、「(1-P_k)×fw_k」で表される量の燃料が燃焼室１０内に吸入されることとなる。したがって、吸気ポート１８から燃焼室１０内に流入する燃料量（筒内要求燃料量）fc_kは、次式(2)のように表すことができる。
fc_k=(1-R_k)×fi_k+(1-P_k)×fw_k・・・(2)
そして、上記の式(2)から、図２に示す燃料挙動モデルにおいてfc_kの燃料を燃焼室１０内に供給するために必要な燃料噴射量fi_kは、次の式(3)のように表すことができる。
fi_k={fc_k-(1-P_k)×fw_k}/(1-R_k) ・・・(3)

上記の式(3)より燃料噴射量fi_kが決まると、次のステップ１０６では、燃料噴射量fi_kを実現するのに必要な燃料噴射時間Tau_kをマップから読み出す。マップは、所定時点（例えば燃料噴射量fi_kの算出時点）における回転数、吸気管圧、燃圧等をパラメータとする多次元マップであり、各パラメータに該当する燃料噴射時間Tau_kがマップから読み出される。

以上のルーチンにより燃料噴射時間Tau_kが算出されると、ＥＣＵ６０は、燃料噴射時間Tau_kにインジェクタ３８の無効噴射時間を加算し、その合計時間をインジェクタ駆動時間としてインジェクタ３８を駆動する。そして、次回(k+1)サイクルでは、再び燃料挙動モデルを用いて燃料噴射時間Tau_k+1を算出する。その際、次回サイクルで残留している付着燃料量fw_k+1を予め求めておくことが必要となる。図２に示す燃料挙動モデルによれば、付着燃料量fw_k+1は、今回サイクルの燃料噴射量fi_kを用いて次式(4)のように表すことができる。
fw_k+1=P_k×fw_k+R_k×fi_k・・・(4)

しかしながら、燃料噴射時間Tau_kの間のインジェクタ３８の駆動によって、必ずしも要求されている量の燃料が’噴射されたとは限らない。インジェクタ３８から噴射される燃料噴射量は、燃料噴射時間Tau_kと、燃圧と吸気管圧との差圧によって決まるが、本実施形態の内燃機関システムでは、燃圧と吸気管圧の差圧は一定ではなく、燃圧の脈動や吸気管圧の脈動によって燃料噴射時間Tau_kの間も変動している。このため、実際に噴射された燃料量と目標値である燃料噴射量fi_kとの間にはずれが生じている可能性があり、上記の式(4)では実際の付着燃料量を必ずしも正確に求めることはできない。

そこで、本実施形態の燃料噴射制御では、上記の式(4)の代わりに、次式(5)を用いて次回サイクルで残留している付着燃料量fw_k+1を算出する。次式(5)において、Mf_kは、今回サイクルにおいて実際にインジェクタ３８から噴射された燃料噴射量である。
fw_k+1=P_k×fw_k+R_k×Mf_k・・・(5)
図４は、本実施形態においてＥＣＵ６０により実施される付着燃料量fw_k+1の算出手順をフローチャートで示したものである。ＥＣＵ６０は、図４に示すルーチンを気筒毎に実施して次回サイクルで残留している付着燃料量fw_k+1を算出する。

図４に示すルーチンの最初のステップ２００では、今回サイクルの燃料噴射時間Tau_k内か否か、つまり、インジェクタ３８からの燃料噴射中であるか否か判定する。燃料噴射中でない場合には、ステップ２０２において燃料噴射の終了後であるか否か判定する。燃料噴射中でも燃料噴射の終了後でもない場合、つまり、燃料噴射の開始前の場合には、ステップ２０４において積算実噴射燃料量Mf_k(t)を初期化する。積算実噴射燃料量Mf_k(t)は、微小時間における燃料噴射量（瞬時実噴射燃料量）mf(t)を燃料噴射の開始時点から時刻tまで積算した値である。燃料噴射時間Tau_kの間、瞬時実噴射燃料量mf(t)を積算することで得られる積算実噴射燃料量Mf_k(t)が、最終的にインジェクタ３８から噴射された総燃料噴射量となる。

ステップ２００の判定の結果、現在、燃料噴射中であれば、燃圧センサ６８の信号から現時点における燃圧Pf(t)を取得し、吸気管圧センサ６６の信号から現時点における吸気管圧Pm(t)を取得する（ステップ２０６）。次のステップ２０８では、ステップ２０６で取得した燃圧Pf(t)と吸気管圧Pm(t)とを用い、時刻tにおける瞬時実噴射燃料量mf(t)を次式(6)により算出する。なお、Kは瞬時実噴射燃料量mf(t)の演算周期Δtに依存する係数である。本実施形態では、演算周期Δtは一定であるので、Kは定数となる。
mf(t)=K×(Pf(t)-Pm(t))^1/2 ・・・(6)

ステップ２１０では、ステップ２０８で算出された瞬時実噴射燃料量mf(t)を積算し、時刻tにおける積算実噴射燃料量Mf_k(t)を算出する。次のステップ２１２では、現在の時刻tに演算周期Δtを加算することで、時刻tを更新する。ステップ２００の判定で燃料噴射中でなく、且つ、ステップ２０２の判定で燃料噴射の終了後と判定された場合には、その時点における積算実噴射燃料量Mf_k(t)をインジェクタ３８から噴射された最終的な総燃料噴射量として決定する。そして、得られた総燃料噴射量を上記式(5)のMf_kに代入することによって、次回サイクルで残留している付着燃料量fw_k+1を算出する（ステップ２１４）。

以上のルーチンによれば、脈動等の影響で燃圧と吸気管圧との差圧が燃料噴射の実行中に変動した場合であっても、燃料噴射の開始からの総燃料噴射量を正確に把握することができ、正確に把握された総燃料噴射量を用いて次回サイクルで残留している付着燃料量fw_k+1を正確に算出することができる。これにより、燃料挙動モデルを用いた燃料噴射制御の制御精度が向上し、空燃比のずれによる排気エミッションの悪化やトルク不足を防止することができる。

なお、本実施形態においては、ＥＣＵ６０による上記ステップ２０８の処理の実行により、第１の発明の「燃料噴射量逐次算出手段」が実現され、上記ステップ２１０の処理の実行により、第１の発明の「総燃料噴射量算出手段」が実現されている。

実施の形態２．
次に、図５乃至図７Ｂを参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
本発明の実施の形態２としての制御装置は、実施の形態１において、ＥＣＵ６０に、図３及び図４のルーチンに加えて図５のルーチンを実行させるとともに、その実行結果を図４のルーチンに反映させることにより実現することができる。

実施の形態１では、要求燃料噴射量fi_kから燃料噴射時間Tau_kを決定し、その燃料噴射時間Tau_k内での実燃料噴射量を算出している。これに対し、本実施形態では、燃料噴射時間Tau_kを固定するのではなく、燃料噴射の開始からの総燃料噴射量に基づいて燃料噴射の終了時期を決定することで、実燃料噴射量を要求燃料噴射量fi_kに近付けるようにする。図５は、本実施形態においてＥＣＵ６０により実施される燃料噴射の終了時期の算出手順をフローチャートで示したものである。ＥＣＵ６０は、図４に示すルーチンと並行して図５に示すルーチンを気筒毎に実施する。

図５に示すルーチンの最初のステップ３００では、次式(7)により現在時刻tにおける実噴射量割合D_k(t)を算出する。実噴射量割合D_k(t)は、現在時刻tにおける積算実噴射燃料量Mf_k(t)の要求燃料噴射量fi_kに対する比である。
D_k(t)=Mf_k(t)/fi_k・・・(7)

次のステップ３０２では、実噴射量割合D_k(t)に応じた演算周期Δt(D)を図６に示すマップから取得する。演算周期Δt(D)の取得後は、図４に示すルーチンにおいて、割込み処理Ａを実施し、取得した演算周期Δt(D)を図４に示すルーチンの演算周期Δtとして設定する（ステップ３０４）。本実施形態では、図４に示すルーチンの演算周期Δtは固定ではなく、実噴射量割合D_k(t)に応じた変数となる。図６に示すマップでは、演算周期Δtは実噴射量割合Dが１に近づくほど小さくなるように設定されている。つまり、積算実噴射燃料量Mf_k(t)が要求燃料噴射量fi_kに近づくほど、短い周期で瞬時実噴射燃料量mf(t)の算出が行われ、積算実噴射燃料量Mf_k(t)が少しずつ更新されていくようになっている。

次のステップ３０６では、現在時刻tにおける燃圧Pf(t)と吸気管圧Pm(f)との差圧と、ステップ３０４で更新された演算周期Δtとから、次回の演算時期における瞬時実噴射燃料量（推定瞬時噴射燃料量）m’fを推定する。そして、推定瞬時噴射燃料量m’fと現在時刻tにおける積算実噴射燃料量Mf_k(t)とから、次回の演算時期(t+Δt)における積算実噴射燃料量（推定積算噴射燃料量）Mf’_k(t+Δt)を算出する。推定積算噴射燃料量Mf’_k(t+Δt)は、次式(8)によって表すことができる。次式(8)において、ρは燃料の密度であり、Ａはインジェクタ３８の流路断面積である。
Mf’_k(t+Δt)=Mf_k(t)+ρ×Ａ×Δt×{2×(Pf(t)-Pm(t))/ρ}^1/2・・・(8)

そして、次のステップ３０８では、次式(9)により、ステップ３０６で算出された推定積算噴射燃料量Mf’_k(t+Δt)の要求燃料噴射量fi_kに対する割合を推定噴射量割合D’_k(t+Δt)として算出する。
D’_k(t+Δt)=Mf’_k(t+Δt)/fi_k ・・・(9)

上記の推定噴射量割合D’_k(t+Δt)が１になれば、次回の演算周期後に燃料噴射を終了することで、実際の燃料噴射量を要求燃料噴射量fi_kに一致させることができる。ステップ３１０では、推定噴射量割合D’_k(t+Δt)が所定の基準値Ｃを超えたか否か判定する。燃料噴射量の推定誤差を考慮して、基準値Ｃは１よりも僅かに小さい値（例えば0.99）に設定されている。ステップ３１０の判定の結果、推定噴射量割合D’_k(t+Δt)が基準値Ｃを超えたら、噴射終了予約フラグをオンにする（ステップ３１２）。噴射終了予約フラグは通常はオフに設定され、ステップ３１０の判定が成立してから実際に燃料噴射が終了するまでの間、オンに保持される。

噴射終了予約フラグのオン／オフは図４に示すルーチンに反映される。噴射終了予約フラグがオフの間は、図３に示すルーチンで設定された燃料噴射時間（初期噴射時間）Tau_kが経過した場合でも燃料噴射は継続され、ステップ２００の判定結果はYesに保持される。一方、噴射終了予約フラグがオンになった場合には、燃料噴射時間Tau_k内であっても次回の演算周期で燃料噴射は強制的に終了され、ステップ２００の判定結果がNoに変更されるとともに、ステップ２０２の判定結果はYesに設定される。

図７Ａ及び図７Ｂは、実施の形態１にかかる燃料噴射制御と本実施形態にかかる燃料噴射制御とを燃料噴射量の制御精度において比較したものである。図７Ａは、実施の形態１にかかる燃料噴射制御が実行された場合のインジェクタ３８の駆動電圧と燃料噴射量の時間変化をそれぞれ示している。図７Ａに示すように、実施の形態１にかかる燃料噴射制御では、燃圧と吸気管圧との差圧の変動に関係なく燃料噴射時間Tauは固定されるため、最終的な実燃料噴射量が要求燃料噴射量fiに対して不足する場合がある（逆に過剰になる場合もある）。

これに対し、図７Ｂは、本実施形態にかかる燃料噴射制御が実行された場合のインジェクタ３８の駆動電圧と燃料噴射量の時間変化をそれぞれ示している。本実施形態にかかる燃料噴射制御では、燃料噴射の開始からの総燃料噴射量に基づいて燃料噴射の終了時期（最終噴射時間T’au）が決定されるので、最終的な総燃料噴射量の要求燃料噴射量fiからのずれを小さくすることができる。しかも、総燃料噴射量が要求燃料噴射量fiから遠いときには演算周期Δtを長く設定し、総燃料噴射量が要求燃料噴射量fiに近づくほど演算周期Δtを短く設定することで、演算負荷を増大させることなく、最終的な総燃料噴射量を要求燃料噴射量fiに限りなく近付けることができる。

なお、本実施形態においては、ＥＣＵ６０による上記ステップ３０６乃至３１２の処理の実行により、第２の発明の「噴射終了時期決定手段」が実現され、上記ステップ３００乃至３０４の処理の実行により、第３の発明の「演算周期可変手段」が実現されている。

その他．
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、次のように変形して実施してもよい。

上記の各実施形態では、吸気ポート１８に燃料を噴射するポート噴射式の内燃機関の制御装置に本発明を適用しているが、本発明は、燃焼室１０内に燃料を直接噴射する筒内噴射式の内燃機関の制御装置にも適用することができる。その場合、燃圧と燃焼室１０内の圧力（筒内圧）との差圧に基づいて燃料噴射量を算出すればよい。筒内圧は、燃焼室１０に圧力センサ（筒内圧センサ）を設けることで計測することができる。

上記の各実施形態では、燃料挙動モデルにおける付着燃料量の算出に本発明を適用しているが、本発明は燃料噴射量情報を用いる他の制御（空燃比フィードバック制御等）にも適用することができる。本発明によれば、燃料噴射の開始からの総燃料噴射量を正確に把握することができるので、燃料噴射量情報を用いる制御であれば、その制御精度を向上させることができる。

また、上記の各実施形態では、燃料噴射量の算出において燃圧と吸気管圧との差圧を考慮に入れているが、燃料密度、流路断面積、インジェクタ３８の下流における流速等によっても燃料噴射量は変化する。したがって、これらの値も考慮して燃料噴射量を算出してもよい。これにより、燃料噴射の開始からの総燃料噴射量をより正確に把握することが可能になる。

また、実施の形態２では、実噴射量割合D_k(t)に応じて演算周期Δtを変更しているが、要求燃料噴射量fi_kにも応じて演算周期Δtを変更してもよい。つまり、実噴射量割合D_k(t)と要求燃料噴射量fi_kとを軸とするマップを用いて、演算周期Δtを決定してもよい。或いは、要求燃料噴射量fi_kに応じてマップを切替えるようにしてもよい。また、実噴射量割合の変わりに、必要噴射量（要求燃料噴射量fi_kと積算実噴射燃料量Mf_k(t)との差）を軸とするマップを用いて演算周期Δtを決定してもよい。

本発明の実施の形態１としての制御装置が適用された内燃機関の概略構成を示す図である。 燃料噴射量の計算に使用する燃料挙動モデルを説明するための模式図である。 本発明の実施の形態１において実行される燃料噴射時間の算出ルーチンのフローチャートである。 本発明の実施の形態１において実行される付着燃料量の算出ルーチンのフローチャートである。 本発明の実施の形態２において実行される燃料噴射終了時期の算出ルーチンのフローチャートである。 燃料噴射制御の演算周期を実噴射量割合に応じて変更するためのマップである。 本発明の実施の形態１にかかる燃料噴射制御が実行された場合のインジェクタの駆動電圧と燃料噴射量の時間変化をそれぞれ示す図である。 本発明の実施の形態２にかかる燃料噴射制御が実行された場合のインジェクタの駆動電圧と燃料噴射量の時間変化をそれぞれ示す図である。

符号の説明

１０ 燃焼室
１８ 吸気ポート
３８ インジェクタ
３４ サージタンク
３６ スロットルバルブ
５６ デリバリパイプ
６０ ＥＣＵ
６４ エアフローメータ
６６ 吸気管圧センサ
６８ 燃圧センサ
fi 要求燃料噴射量
fc 筒内要求燃料量
fw 付着燃料量
R 付着率
P 残留率

Claims (4)

1. インジェクタに供給される燃料の圧力を取得する燃圧取得手段と、
   燃料が噴射される空間内のガスの圧力を取得するガス圧取得手段と、
   前記インジェクタによる燃料噴射の実行中、前記燃圧取得手段により取得される燃料圧力と前記ガス圧取得手段により取得されるガス圧力との差圧に基づいて、予め設定された演算周期に従って燃料噴射量を逐次算出する燃料噴射量逐次算出手段と、
   前記演算周期毎に逐次算出される燃料噴射量を積算していくことで、燃料噴射の開始からの総燃料噴射量を算出する総燃料噴射量算出手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記総燃料噴射量に基づいて燃料噴射の終了時期を決定する噴射終了時期決定手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記総燃料噴射量が目標燃料噴射量に近づくほど前記演算周期を短い周期に変更する演算周期可変手段をさらに備えることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記制御装置は、前記燃料圧力を前記ガス圧力に対して一定に保つシステムを有しない内燃機関の制御装置であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
   
   

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