JP4986895B2 - エンジンの燃料噴射制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの燃料噴射制御装置に係り、例えば、吸気ポートに向けて燃料を噴射する燃料噴射弁が配設されたエンジンの燃料噴射制御装置に関する。

従来から、吸気ポート壁面に付着した燃料、いわゆる燃料液膜の補償方法は数多く提案されており、その代表的な例として以下のものがあげられる。

例えば、下記特許文献１には、エンジン運転状態パラメータの関数として現在の平衡吸気面燃料を計算する手段と、エンジン作動パラメータの関数として現在の吸気装置時定数を計算する手段と、１回前の実吸気面燃料及び前の吸気面燃料の移動割合の１次微分関数として現在の実吸気面燃料を計算する手段と、現在の平衡吸気面燃料との関数として現在の吸気面燃料の移動割合を繰り返し計算し所望燃料流量に結合して燃料要求を決定することが記載されている。そしてこの特許文献１の詳細な説明には、「突然の加速は吸気通路壁面に堆積する燃料の割合を増し、減速は燃料の堆積の割合を少なくする。この理由は変化する蒸気圧に関係する。蒸気圧が高ければ高いほど、燃料は吸気通路壁面に余計に溜ろうとする。蒸気圧は分圧であり、従って吸気通路内の圧力の主として影響するのは空気である。」と記載されている。従って、この従来の技術では吸入空気量が多ければ多いほど、吸気ポートの液膜量は増えると記載されている。また、別の説明では、平衡吸気面燃料は、横軸にエンジン負荷に密接に関連する吸気マニホルド絶対圧をとり、縦軸に平衡吸気面燃料を取ると、エンジン回転数により、曲線群が表れると記載されている。実施例として、現在の平衡吸気面燃料計算、現在の吸気装置時定数のパラメータに、吸気マニホルド絶対圧力、エンジン回転速度が入力されている。

他の従来の技術として、下記特許文献２に所載のものがある。これに所載の技術は、前記特許文献１と発端を同じくしている。すなわち、少なくとも吸気管圧力を含むエンジン運転状態パラメータに基づいて壁面燃料付着率と壁面燃料持ち去り率とを求め、これらの率に基づいて、所定周期で壁面燃料増加分、壁面燃料減少分を求めて積算し、これによって壁面燃料を修正し、最終的に基本燃料噴射量を補正するようになっている。そしてこの特許文献２の詳細な説明では、壁面燃料付着率と、壁面燃料持ち去り率は、吸気管圧力、エンジン冷却水温、エンジン回転数、吸気流速の関数となっており、壁面燃料付着率は、吸気管圧力に対して、圧力が高ければ高いほど大きくなるとしている。すなわち、空気流量が増えれば増えるほど大きくなると記載されている。

特公昭６２−４８０５３号公報 特公平３−５９２５５号公報

前記従来技術の課題を図２８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のタイムチャートを参照しながら説明する。図２８（Ａ）はスロットル開度、（Ｂ）は燃料噴射補正量、（Ｃ）は各種温度（シリンダヘッド温度、吸気ポート温度、エンジン冷却水温）の挙動を示している。図２８（Ａ）に示される如くに、スロットル全開の加速、スロットル全閉の減速を同一の運転条件で繰り返した場合、従来技術では、エンジンの冷却水温が同一のまま変化しない状況下では、（Ｂ）に示される如くに、１回目の加速時と２回目の加速時の燃料噴射補正量は変わらない。また、１回目の減速時と２回目の減速時の燃料噴射補正量も変わらない。実際には、（Ｃ）に示される如くに、全開加速を繰り返すことによって、シリンダヘッド温度やポート温度（破線）は上昇するため、壁面に付着した燃料が蒸発することによって減少する。このため、２回目の加速時は燃料噴射補正量が多くなり、空燃比がリッチとなる。また、２回目の減速時は燃料噴射補正量が少なくなり、空燃比がリッチとなる。このように、従来技術は、エンジン水温が変化しない状況下で、加減速を繰り返した場合、毎回同じ補正量となる。その結果、加減速繰り返し時に空燃比変動による、無用なトルク変動、排気エミッション特性の悪化等を生じる場合がある。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、エンジンの冷却水温が略一定の状態で加減速を繰り返した場合等においても、適切に燃料噴射量の補正を行うことができ、もって、不所望な空燃比変動を可及的に抑えて、無用なトルク変動や排気エミッション特性の悪化等を招くことがないようにされたエンジンの燃料噴射制御装置を提供することにある。

前記目的を達成すべく、本発明に係る燃料噴射制御装置は、吸気ポートに向けて燃料を噴射する燃料噴射弁が配設されたエンジンに備えられるもので、前記エンジンの運転状態に基づいて目標燃料噴射量を算出する目標燃料噴射量算出手段と、シリンダヘッドの温度を推定するヘッド温度推定手段と、前記吸気ポートの温度を推定するポート温度推定手段と、吸気行程終了時に前記シリンダヘッド温度及び吸気ポート温度に基づいてシリンダ内部及び吸気ポートに付着残留している燃料のうちの次回の吸気行程から始まる燃焼サイクルにおいて燃焼に寄与する燃料量を推定する次回燃焼寄与燃料量推定手段と、前記目標燃料噴射量及び次回燃焼寄与燃料量に基づいて前記燃料噴射弁から噴射すべき燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段とを備えていることを特徴としている。

前記ヘッド温度推定手段は、好ましくは、エンジンの運転状態に基づいて平均有効ガス温度を推定し、この推定された平均有効ガス温度に基づいてシリンダヘッド温度を推定するようにされる。

前記ポート温度推定手段は、好ましくは、前記推定されたシリンダヘッド温度に基づいて前記吸気ポート温度を推定するようにされる。

他の好ましい態様では、前記次回燃焼寄与燃料量推定手段は、次回の燃焼サイクルにおいて燃焼に寄与するポート部蒸発量を推定する手段と、次回の燃焼サイクルにおいて燃焼に寄与するシリンダ内部蒸発量を推定する手段とを備え、前記次回燃焼寄与ポート部蒸発量及び次回燃焼寄与シリンダ内部蒸発量に基づいて次回燃焼寄与燃料量を推定するようにされる。

前記次回燃焼寄与ポート部蒸発量推定手段は、好ましくは、同期噴射実行時の燃料噴射量及びポート部に付着した燃料からの燃料蒸発量に基づいて前記次回燃焼寄与ポート部蒸発量を推定するようにされる。

前記次回燃焼寄与シリンダ内部蒸発量推定手段は、好ましくは、吸気ポート部に付着した燃料からシリンダ内へ流入する燃料量及び該シリンダ内流入燃料から蒸発する燃料量に基づいて、シリンダ内部蒸発量を推定するようにされる。

他の好ましい態様では、エンジンの冷却水温が略一定の状態で加減速を繰り返した際、時間経過につれて燃料噴射補正量が減少するように構成される。

本発明に係る燃料噴射制御装置では、燃料噴射量の補正に、エンジン冷却水温だけでなく、シリンダヘッド温度及び吸気ポート温度を推定して用い、吸気行程終了時に前記シリンダヘッド温度及び吸気ポート温度に基づいてシリンダ内部及び吸気ポートに付着残留している燃料のうちの次回の吸気行程から始まる燃焼サイクル（吸気、圧縮、爆発膨張、排気の各行程からなるサイクル）において燃焼に寄与する燃料量を推定し、この次回燃焼寄与燃料量と目標燃料噴射量とに基づいて燃料噴射弁から噴射すべき燃料噴射量を算出するようにされるので、エンジンの冷却水温が略一定の状態で加減速を繰り返した場合等、始動時や加減速過渡時を含む全運転領域において、適切に燃料噴射量の補正を行うことができ、そのため、不所望な空燃比変動を効果的に抑えることができて、無用なトルク変動や排気エミッション特性の悪化等を招くことがないようにできる。

以下、本発明のエンジンの燃料噴射制御装置の実施の形態を図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明に係るエンジンの燃料噴射制御装置の一実施形態（第１実施例）を、それが適用された車載用エンジンの一例と共に示す概略構成図である。

図１において、本実施形態の燃料噴射制御装置１が適用されたエンジン１０は、例えば４つの気筒＃１、＃２、＃３、＃４（図には＃１を代表して示す）を有する火花点火式の多気筒ガソリンエンジンであって、シリンダヘッド１２Ａ及びシリンダブロック１２Ｂからなるシリンダ１２と、このシリンダ１２の各気筒＃１、＃２、＃３、＃４内に摺動自在に嵌挿されたピストン１５と、を有し、ピストン１５はコンロッド１４を介してクランクシャフト１３に連結されている。ピストン１５上方には、所定形状の燃焼室（天井ないしルーフ部）を持つ燃焼作動室１７（この部分をシリンダ内と称する）が画成され、各気筒＃１、＃２、＃３、＃４の燃焼作動室１７には、点火コイル３４等からなる点火ユニットに接続された点火プラグ３５が臨設されている。

燃料の燃焼に供せられる空気は、エアークリーナ５１から、ホットワイヤ式等のエアフローセンサ５３や電制スロットル弁２５が配在された管状通路部分、コレクタ２７、吸気マニホールド（多岐管）２８、吸気ポート２９等からなる吸気通路２０を通り、その下流端（吸気ポート２９端部）に配在された吸気弁２１を介して各気筒＃１、＃２、＃３、＃４の燃焼作動室１７に吸入される。そして、吸気通路２０の下流部分（吸気マニホールド２８）には、各気筒（＃１、＃２、＃３、＃４）毎に、吸気ポート２９に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁３０が臨設され、また、吸気通路２０のコレクタ２７には吸気管圧力（吸気通路２０におけるスロットル弁２５より下流側の内圧）を検出するための吸気圧センサ５２が配在されている。

燃焼作動室１７に吸入された空気と燃料噴射弁３０から噴射された燃料との混合気は、点火プラグ３５による火花点火により燃焼せしめられ、その燃焼廃ガス（排ガス）は、燃焼作動室１７から排気弁４１を介して排気ポート、排気マニホールド、排気浄化用触媒（例えば三元触媒）が設けられた排気管等からなる排気通路４０を通って外部（大気中）に排出される。排気通路４０における触媒より上流側には酸素濃度センサ（空燃比センサ）５７が配在されている。なお、酸素濃度センサ５７として、ここでは酸素濃度に対して出力がリニアに変化するものが用いられているが、それに代えて、理論空燃比よりリッチかリーンかでHighレベルーLowレベルの信号を出力するものを用いてもよい。

また、各気筒（＃１、＃２、＃３、＃４）毎に配備された燃料噴射弁３０には、燃料タンク内の燃料（ガソリン等）が燃料ポンプや燃圧レギュレータ等を備えた燃料供給機構により所定燃圧に調圧されて供給され、燃料噴射弁３０は、後述するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１００から供給される、そのときの運転状態に応じたパルス幅（開弁時間に相当する）を持つ開弁パルス信号により開弁駆動され、その開弁時間に応じた量の燃料を吸気ポート２９に向けて噴射するようになっている。

なお、吸気通路２０には、アイドル回転数制御を行うべく、スロットル弁２５を迂回するバイパス通路６１が設けられるとともに、該通路６１にＩＳＣバルブ６２が介装され、また、排気通路４０と吸気通路２０とを結ぶようにＥＧＲ通路６３が設けられるとともに、該通路６３にＥＧＲバルブ６４が介装されている。

一方、前記エンジン１０の種々の制御、つまり、前記燃料噴射弁３０における燃料噴射制御、前記点火プラグ３５における点火時期制御等を行うべく、マイクロコンピュータを内蔵するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１００が備えられている。

コントロールユニット１００は、基本的には、図２に示される如くに、それ自体はよく知られているもので、ＣＰＵ９０、ＲＯＭ９１、ＲＡＭ９２、入出力ポート（Ｉ．Ｏ）９５、入力回路９６、ドライバ（駆動回路）９７等で構成される。コントロールユニット１００においては、前記センサ類からの信号は入力回路９６にてノイズ除去等の処理後、入出力ポート９５に送られる。入力ポート９５の値はＲＡＭ９２に保管され、ＣＰＵ９０内で演算処理される。演算処理の内容を記述した制御プログラムはＲＯＭ９１に予め書き込まれている。制御プログラムに従って演算された各アクチュエータ操作量を表す値はＲＡＭ９２に保管された後、出力ポート９５に送られる。

コントロールユニット１００には、入力信号として、エアフローセンサ５３により検出される吸入空気量に応じた信号、スロットル開度センサ５８により検出されるスロットル弁２５の開度に応じた信号、クランクシャフト１３に添設されたクランク角センサ（回転数センサ）５５から得られるクランクシャフト１３の回転（エンジン回転数）・位相（クランク角）をあらわす信号（クランク角センサ５５からは、例えば、回転角１度毎にパルス信号が出力される）、吸気カムシャフト２３に添設されたカム角センサ５６から得られるカムシャフト２３の回転・位相をあらわす信号（このカム角センサ５６からの信号と前記クランク角センサ５５からの信号とに基づいて気筒判定が行われる）、排気通路４０における三元触媒より上流側に配在された酸素濃度センサ５７からの酸素濃度（空燃比）に応じた信号、シリンダ１２に配設された水温センサ５４により検出されるエンジン冷却水温に応じた信号、エンジン１０の運転、停止のメインスイッチであるイグニッションキースイッチ５９からの信号、吸気通路２０のコレクタ２７部分に設けられた吸気圧センサ５２及び吸気温センサ（両センサは一体化されている）により検出される吸気管圧力及び吸気温に応じた信号等が供給される。

コントロールユニット１００は、前記各種の入力信号に基づいてエンジンの運転状態を認識し、この運転状態に基づいて、燃料噴射量及び点火時期等のエンジンの主要な操作量を演算する。

より詳細には、コントロールユニット１００においては、エンジンの運転状態に基づいて、各気筒＃１、＃２、＃３、＃４毎に噴射すべき燃料噴射量が演算され、この演算された燃料噴射量に相当するパルス幅を持つ開弁パルス信号が生成され、この開弁パルス信号がドライバ９７で燃料噴射弁３０を開弁するのに十分なエネルギーに増幅されて、燃料噴射弁駆動信号として各気筒＃１、＃２、＃３、＃４毎に所定のタイミングで燃料噴射弁３０に供給される。また、コントロールユニット１００で演算された点火時期で点火されるようにドライバ９７から駆動信号が各気筒＃１、＃２、＃３、＃４の点火コイル３４に送られる。

次に、コントロールユニット１００が実行する燃料噴射制御の実施例について具体的に説明する。本実施例では、基本的には、一燃焼サイクル（吸気、圧縮、爆発膨張、排気の各行程からなるサイクル）に１回だけ、各気筒＃１、＃２、＃３、＃４毎に、所定クランク角位置（吸気行程）で燃料噴射（同期噴射）を行うようにされ、この同期噴射では燃料（ガソリン）供給が間に合わない急加速時等においては、クランク角とは無関係に臨時的に燃料噴射（非同期噴射）を行うようになっている。すなわち、同期噴射しても目標燃料噴射量分の燃料を賄いきれない場合は、非同期噴射を実行する。ただし、圧縮行程での非同期噴射は行わない。

コントロールユニット１００は、図３に機能ブロック図で示されているように、エンジン回転数算出手段１０１、目標燃料噴射量算出手段１０２、シリンダヘッド温度・ポート温度推定手段１０３、次回燃焼寄与燃料量・燃料噴射量算出手段１０４、基本点火時期設定手段１０５、加減速判定手段１０６、点火時期補正手段１０７、目標空燃比設定手段１０８、空燃比帰還制御係数算出手段１０９、を備える。

エンジン回転数算出手段１０１は、クランク角センサ５５からのパルス信号の単位時間当たりの変化（例えばパルスの立ち上がりもしくは立ち下がり）の回数（到来数）をカウントして所定の演算処理を行うことにより単位時間あたりのエンジン回転数を算出する。

目標燃料噴射量算出手段１０２は、エンジン回転数算出手段１０１で演算されたエンジンの回転数、吸入空気量（シリンダ流入空気量）、及び当量比からエンジンの要求する目標燃料噴射量を計算する。

ヘッド・ポート温度推定手段１０３は、前述のエンジン回転数算出手段１０１で算出されたエンジン回転数、エンジン負荷、シリンダ流入空気量、エンジン水温、後述する点火時期から、次回の吸気行程で始まる燃焼サイクルでの燃焼寄与燃料量を予測するためのシリンダヘッド温度、吸気ポート温度を推定する。前記エンジン負荷は、ここでは吸気圧センサ５２の出力を所定の処理で吸気管圧力に変換したもの、もしくは、エアフローセンサ５３で計測された吸入空気量で代表させる。

次回燃焼寄与燃料量・燃料噴射量算出手段１０４は、前述のエンジンの回転数、エンジン負荷、シリンダ流入空気量、シリンダヘッド温度、ポート温度及び吸気弁２１の進角値から、次回の燃焼サイクルでの燃焼寄与燃料量を計算（予測）し、前述の目標燃料噴射量と燃焼寄与燃料量との差分に補正を加え、燃料噴射量を算出する。

基本点火時期設定手段１０５は、前述のエンジン回転数及びエンジン負荷に基づいてエンジンの各領域における最適な基本点火時期をマップ検索で設定する。

加減速判定手段１０６は、スロットル開度センサ５８により検出されるスロットル弁２５の開度に基づき、運転者の意図要求するエンジンの状態を判定する。判定する状態は主にアイドル状態か否か、加減速状態か否かである。

点火時期補正手段１０７は、前述の基本点火時期設定手段１０５で設定された最適な基本点火時期を、前述の加減速判定手段１０６で判定されたエンジンの状態に応じて補正を行う。

目標空燃比設定手段１０８は、前述のエンジン回転数、及び前述のエンジン負荷によりエンジンの各領域における最適な目標空燃比をマップ検索等で設定する。

空燃比帰還制御係数算出手段１０９は、前述の点火時期補正手段１０７で決定された目標空燃比となるように、酸素濃度センサ５７の出力により燃料のフィードバック制御を行い、空燃比フィードバック係数を算出するとともに、理論空燃比と実空燃比との除算により、目標燃料噴射量の計算等で必要となる当量比を計算する。

図４は、本実施例の燃料噴射制御の概要を示す機能ブロック図であり、ここでは、目標燃料噴射量を算出し、燃料補正量を算出してシリンダ内で次回の燃焼に寄与できる燃料重量（燃料蒸発量）を予測し、目標燃料噴射量との差分に補正を加え、燃料噴射量を算出する構成となっている。詳細には、エンジン回転数、当量比、シリンダ流入空気量に基づいて目標燃料噴射量を算出する目標燃料噴射量算出モデル２０１と、エンジン回転数、当量比、シリンダ流入空気量、吸気管圧力（エンジン負荷）に基づいてポート温度、シリンダヘッド温度を推定するポート温度、シリンダヘッド温度推定モデル２０２と、目標燃料噴射量算出モデル２０１からの目標燃料噴射量、ポート温度、シリンダヘッド温度（いずれも推定値）、吸気管圧力（エンジン負荷）、吸気弁進角量から次回燃焼寄与燃料量を推定する次回燃焼寄与燃料量推定モデル２０３とを備えている。

図５は、図４に示される目標燃料噴射量算出モデル２０１の処理内容を示すフローチャートである。ここでは、ステップ５０１で、各種変数の初期化を行い、空気量関連の変数は、初期値を０とし、圧力関係の変数は初期値を大気圧とする。また、温度関係の変数は、初期値を所定の値に設定する。ステップ５０２において、クランク角センサ５５からエンジン回転数ＨＮＤＡＴＡを取り込む。ステップ５０３において、エアフローセンサ５３で計測したスロットルを通過する空気量と吸気管圧力から計算されたシリンダ流入空気量ＱＡＲ〔ｇ／ｍｉｎ〕を取り込む。ステップ５０４において、シリンダ内流入新鮮空気量ＣＹＬＡＩＲ〔ｍｇ／ｃｙｌ〕を以下の式（１）で算出する。

ＣＹＬＡＩＲ ＝ ＱＡＲ×２０００／ＣＹＬＩＮＦＯ＃／ＨＮＤＡＴＡ （１）
ここで、ＱＡＲ：シリンダ流入空気量〔ｇ／ｍｉｎ〕
ＣＹＬＩＮＦＯ＃：エンジンの気筒数〔−〕
ＨＮＤＡＴＡ：エンジン回転数〔ｒ／ｍｉｎ〕

なお、英字による名称の後に“＃”を付けたものはＲＯＭ定数としてあらかじめＣＰＵに値を記憶させておくものとする。

ステップ５０５では、当量比ＥＱＶＲＴＩＯを取り込み、ステップ５０６において、目標燃料噴射量ＲＱＣＹＬＦＵＥＬ〔ｍｇ／ｃｙｌ〕を以下の式（２）で算出する。

ＲＱＣＹＬＦＵＥＬ ＝ ＣＹＬＡＩＲ／ＳＴＯＩＣＨ＃×ＥＱＶＲＴＩＯ （２）
ここで、ＣＹＬＡＩＲ：シリンダ内流入新鮮空気量〔ｍｇ／ｃｙｌ〕
ＳＴＯＩＣＨ＃：理論空燃比〔−〕
ＥＱＶＲＴＩＯ：当量比〔−〕

図６は、図４に示されるポート温度、シリンダヘッド温度推定モデル２０２の処理内容を示すブロック図であり、吸気管圧力、エンジン回転数、点火時期、当量比から平均有効ガス温度を推定し（平均有効ガス温度推定モデル６０１）、前記平均有効ガス温度推定値と、シリンダ流入空気量、エンジン水温からシリンダヘッド温度を推定し（シリンダヘッド温度推定モデル６０２）、前記シリンダヘッド温度とエンジン水温からポート温度を推定する（ポート温度推定モデル６０３）構成となっている。

次に、図６のブロック図で示される処理内容を、図７〜図９のフローチャートを用いてより具体的に説明する。

図７は、図６における、平均有効ガス温度推定モデル６０１の処理内容を示すフローチャートである。ここでは、ステップ７０１で、エンジン回転数ＨＮＤＡＴＡを取り込み、ステップ７０２で前回計算したポート温度ＰＲＴＥＭＰ［Ｚ］を取り込み、ステップ７０３で点火時期ＡＤＶＳを取り込み、ステップ７０４で当量比ＥＱＶＲＴＩＯを取り込み、ステップ７０５で図示平均有効圧算出に必要な基本情報である吸気管圧力ＬＤＡＴＡＤ〔ｋＰａ〕を取り込む。ここで、吸気管圧力は、吸気圧センサ５２の出力値を使用しているが、エンジンの吸入空気量に基づいて算出しても良い。

ステップ７０６において、図示平均有効圧ＰＭＥ〔ｂａｒ〕を以下の式（３）で算出する。

ＰＭＥ ＝ ＬＤＡＴＡＤ×ＫＰＭＥ＋ＰＭＥＯＦＳ （３）
ここで、ＬＤＡＴＡＤ：吸気管圧力〔ｋＰａ〕
ＫＰＭＥ：図示平均有効圧算出係数〔ｂａｒ／ｋＰａ〕
ＰＭＥＯＦＳ：図示平均有効圧オフセット〔ｂａｒ〕
ステップ７０７において、平均有効ガス温度ＧＡＳＴＥＭＰ〔℃〕を以下の式（４）で算出する。

ＧＡＳＴＥＭＰ ＝ ＣＧＡＳＴＥＭＰ＋ＰＭＥ×ＫＧＡＳＴＥＭＰ×kgasne／
ＥＱＶＲＴＩＯ＋prtempcf＋advtmpcf （４）
ここで、ＣＧＡＳＴＥＭＰ：平均ガス温度算出係数〔℃〕
ＰＭＥ：図示平均有効圧〔ｂａｒ〕
ＫＧＡＳＴＥＭＰ：平均ガス温度オフセット値〔℃／ｂａｒ〕
ＥＱＶＲＴＩＯ：当量比〔−〕
kgasne：燃焼温度回転数補正〔−〕
prtempcf：ポート壁温度からの伝熱〔−〕
advtmpcf：燃焼温度点火補正〔−〕
なお、kgasneは、エンジン回転数ＨＮＤＡＴＡを軸としたテーブル参照値とし、advtmpcfは、点火時期ＡＤＶＳを軸としたテーブル参照値とする。

また、ポート壁温度からの伝熱prtempcfは以下の式（５）で求める。

prtempcf ＝ ０．３×（ＰＲＴＥＭＰ［Ｚ］−２７） （５）ここで、ＰＲＴＥＭＰ［Ｚ］：ポート温度の前回計算値

このように、平均有効ガス温度は、図示平均有効圧、エンジン回転数、当量比、点火時期、ポート壁温度からの伝熱の要因で決まる。

図８は、前述の図６における、シリンダヘッド温度推定モデル６０２の処理内容を示すフローチャートである。ここでは、ステップ８０１において、水温センサからエンジン水温ＴＷＮを取り込み、ステップ８０２でエンジン水温ＴＷＮを軸とし、サーモスタットの特性データをセッティングしたテーブルから冷却水量ＷＡＴＦＬＯＷ〔Ｋｇ／ｍｉｎ〕を算出する。ステップ８０３で冷却水への放熱量ＨＥＡＴＲＮＳを以下の式（６）で算出する。

ＨＥＡＴＲＮＳ ＝ ＱＡＲ×heatrnsb （６）
ここで、ＱＡＲ：シリンダ流入空気量〔ｇ／ｍｉｎ〕
heatrnsb：冷却水への伝熱〔−〕
なお、heatrnsbは冷却水量ＷＡＴＦＬＯＷを軸としたテーブル参照値とする。

このように、冷却水への放熱量ＨＥＡＴＲＮＳは、サーモスタット水量（エンジン水温）とシリンダ流入空気量との要因で決まる。

次に、ステップ８０４で、前述のシリンダ流入空気量ＱＡＲを取り込み、ステップ８０５で、前述の平均有効ガス温度ＧＡＳＴＥＭＰを取り込み、ステップ８０６で、目標シリンダヘッド温度ＴＧＨＤＴＥＭＰを以下の式（７）で算出する。

ＴＧＨＤＴＥＭＰ ＝（ＴＷＮ＋ＧＡＳＴＥＭＰ×ＨＥＡＴＲＮＳ）／（１＋
ＨＥＡＴＲＮＳ） （７）
ここで、ＴＷＮ：エンジン水温〔℃〕
ＧＡＳＴＥＭＰ：平均有効ガス温度〔℃〕
ＨＥＡＴＲＮＳ：冷却水への放熱量〔−〕
このように、目標シリンダヘッド温度は、平均有効ガス温度と冷却水への放熱で決まる。

ステップ８０７でシリンダヘッド温度ＨＤＴＥＭＰ〔℃〕を算出するが、シリンダヘッド温度ＨＤＴＥＭＰは、目標シリンダヘッド温度ＴＧＨＤＴＥＭＰの１次遅れとして以下の式（８）で算出する。

ＨＤＴＥＭＰ ＝ ＴＧＨＤＴＥＭＰ×ＫＨＤＴＥＭＰ＋（１−ＫＨＤＴＥＭＰ）×
ＨＤＴＥＭＰ［Ｚ］ （８）
ここで、ＴＧＨＤＴＥＭＰ：目標シリンダヘッド温度〔℃〕
ＫＨＤＴＥＭＰ：シリンダヘッド温度加重平均フィルタ値〔−〕
ＨＤＴＥＭＰ［Ｚ］：シリンダヘッド温度の前回計算値〔℃〕
（シリンダヘッド温度の初期値はエンジン水温ＴＷＮとする）

図９は、前述の図６における、ポート温度推定モデル６０３の処理内容を示すフローチャートである。ここでは、ステップ９０１でエンジン水温ＴＷＮを取り込み、ステップ９０２で前述のシリンダヘッド温度ＨＤＴＥＭＰを取り込み、ステップ９０３で目標ポート温度ＴＧＰＲＴＭＰ〔℃〕を以下の式（９）で算出する。

ＴＧＰＲＴＭＰ ＝ ＤＬＴＭＰＰＲＴ１×（ＨＤＴＥＭＰ−ＴＷＮ）
＋ＴＷＮ （９）
ここで、ＤＬＴＭＰＰＲＴ１：ポート温度勾配補正値〔−〕
ＨＤＴＥＭＰ：シリンダヘッド温度〔℃〕
このように、目標ポート温度は、シリンダヘッド温度と冷却水への放熱で決まる。

ステップ９０４でポート温度ＰＲＴＥＭＰ〔℃〕を算出するが、ポート温度ＰＲＴＥＭＰは目標ポート温度ＴＧＰＲＴＭＰの１次遅れとして以下の式（１０）で算出する。

ＰＲＴＥＭＰ ＝ ＴＧＰＲＴＭＰ×ＫＰＲＴＴＥＭＰ＋（１−ＫＰＲＴＴＭＰ）
×ＰＲＴＥＭＰ［Ｚ］ （１０）
ここで、ＴＧＰＲＴＭＰ：目標ポート温度〔℃〕
ＫＰＲＴＴＥＭＰ：ポート温度加重平均フィルタ〔−〕
ＰＲＴＥＭＰ［Ｚ］：ポート温度の前回計算値〔℃〕
（ポート温度の初期値はエンジン水温ＴＷＮとする）

図１０は、前述の図４における、次回燃焼寄与燃料量推定モデル２０３の処理概要を示すブロック図である。このブロック図による制御フローの処理内容を更に詳細なブロック図やフローチャートを交えて以下に説明する。

ブロック１００１（同期噴射実行時の燃料噴射量算出手段）では、同期噴射実行時の燃料噴射量を算出するが、詳細は後述する。

ブロック１００２（同期噴射時ポート部燃料付着量算出手段）では、同期噴射時ポート部燃料付着量を算出する。これを以下に説明する。

図１１は、図１０における、同期噴射時ポート部燃料付着量算手段１００２の詳細構成例を示すブロック図である。ブロック１１０１では、前述したポート温度ＰＲＴＥＭＰを取り込み、吸気ポート付着率ＴＴＷＰＲＴＩＮをテーブル検索する。ブロック１１０２では前述した吸気管圧力ＬＤＡＴＡＤを取り込み、吸気ポート付着率圧力補正ＴＰＭＰＲＴＩＮをテーブル検索する。ブロック１１０３では、シリンダ流入空気量ＱＡＲを取り込み、吸気ポート付着率空気量補正ＴＱＡＰＲＴＩＮを検索する。乗算器１１０４では、ブロック１１０１〜１１０３におけるテーブル検索値を各々乗算して同期噴射時のポート部燃料付着率ＫＦＰＯＲＴＩＮを以下の式（１１）で算出する。

ＫＦＰＯＴＩＮ ＝ ＴＴＷＰＲＴＩＮ×ＴＰＭＰＲＴＩＮ×
ＴＱＡＰＲＴＩＮ （１１）
ここで、ＴＴＷＰＲＴＩＮ：吸気ポート付着率〔−〕
（ポート温度ＰＲＴＥＭＰを軸としたテーブルの検索値）
ＴＰＭＰＲＴＩＮ：吸気ポート付着率圧力補正〔−〕
（吸気管圧力ＬＤＡＴＡＤを軸としたテーブルの検索値）
ＴＱＡＰＲＴＩＮ：吸気ポート付着率空気量補正〔−〕
（シリンダ流入空気量ＱＡＲを軸としたテーブルの検索値）

乗算器１１０５では、同期噴射実行時の燃料噴射量ＩＮＪＦＵＥＬ１Ｓを取り込み、前述のＫＦＰＯＲＴＩＮと乗算してポート部燃料付着量ＰＯＲＴＩＮＷＬを以下の式（１２）で算出する。

ＰＯＲＴＩＮＷＬ１ ＝ ＩＮＪＦＵＥＬ１Ｓ×ＫＦＰＯＲＴＩＮ （１２）
ここで、ＩＮＪＦＵＥＬ１Ｓ：同期噴射実行時の燃料噴射量〔ｍｇ／ｃｙｌ〕
ＫＦＰＯＲＴＩＮ：同時噴射時のポート部燃料付着率〔−〕

以上説明したように、同期噴射時のポート部燃料付着量は、ポート温度、吸気管圧力、および空気量の要因で決まる。

ブロック１００３では、非同期燃料噴射量の前回計算を取り込む。

ブロック１００４では、非同期噴射時ポート部燃料付着量を算出する。これを以下に説明する。

図１２は、図１０における、非同期噴射時ポート部燃料付着量算出手段１００４の詳細構成例を示すブロック図である。ブロック１２０１では、前述したポート温度ＰＲＴＥＭＰを取り込み、吸気ポート付着率ＴＴＷＣＹＬＩＮをテーブル検索する。ブロック１２０２では、シリンダ流入空気量ＱＡＲを取り込み、吸気ポート付着率空気量補正ＴＱＡＣＹＬＩＮを検索する。乗算器１２０３では、ブロック１２０１、１２０２におけるテーブル検索値を各々乗算して非同期噴射時のポート部燃料付着率ＫＦＣＹＬＴＩＮを以下の式（１３）で算出する。

ＫＦＣＹＬＩＮ ＝ ＴＴＷＣＹＬＩＮ×ＴＱＡＣＹＬＩＮ （１３）
ここで、ＴＴＷＣＹＬＩＮ：非同期噴射吸気ポート付着率水温補正〔−〕
（ポート温度ＰＲＴＥＭＰを軸としたテーブルの参照値）
ＴＱＡＣＹＬＩＮ：非同期噴射吸気ポート付着率〔−〕
（シリンダ流入空気量ＱＡＲを軸としたテーブルの参照値）

乗算器１２０４では、非同期燃料噴射量の前回計算値ＩＲＱＦＵＥＬ１［Ｚ］を取り込み、前述のＫＦＣＹＬＩＮと乗算して非同期噴射時のポート部燃料付着量ＰＯＲＴＩＮＷＬ１〔ｍｇ／ｃｙｌ〕を以下の式（１４）で算出する。

ＰＯＲＴＩＮＷＬＱ１ ＝ ＩＲＱＦＵＥＬ１［Ｚ］×ＫＦＣＹＬＩＮ （１４）ここで、ＩＲＱＦＵＥＬ１［Ｚ］：インジェクタ噴射量（非同期噴射）の前回計算 値〔ｍｇ／ｃｙｌ〕
ＫＦＣＹＬＩＮ：（非同時噴射時）ポート部燃料付着率〔−〕

以上説明したように、非同期噴射時のポート部燃料付着量はポート温度および、空気量の要因で決まる。

ブロック１００５では、ポート部燃料液膜量ＰＯＲＴＦＷＬ１を算出する。これを図１３のフローチャートを用いて以下に説明する。

図１３は、図１０における、ポート部燃料液膜量算出手段１００５の詳細構成例を示すフローチャートである。ステップ１３０１では、同期噴射を実行するかどうかを判断し、同期噴射を実行する場合は、ステップ１３０２へ進み、同期噴射燃料の一部がポート部に付着するため、ポート部燃料液膜量ＰＯＲＴＦＷＬ１〔ｍｇ／ｃｙｌ〕を以下の式（１５）で算出する。

ＰＯＲＴＦＷＬ１ ＝ ＰＯＲＴＦＷＬ１［Ｚ］＋ＰＯＲＴＩＮＷＬ１ （１５）
ここで、ＰＯＲＴＦＷＬ１［Ｚ］：ポート部燃料液膜量の前回計算値〔ｍｇ／ｃｙｌ〕
ＰＯＲＴＩＮＷＬ１：通常噴射ポート部燃料付着量〔ｍｇ／ｃｙｌ〕

一方、同期噴射を実行しない場合は、ステップ１３０３で非同期噴射を実行するかどうかを判断し、非同期噴射を実行する場合は、ステップ１３０４へ進み、非同期噴射燃料の一部がポート部に付着するため、ポート部燃料液膜量ＰＯＲＴＦＷＬ１〔ｍｇ／ｃｙｌ〕を下式（１６）で求める。

ＰＯＲＴＦＷＬ１ ＝ ＰＯＲＴＦＷＬ１［Ｚ］＋ＰＯＲＴＩＮＷＬＱ１ （１６）
ここで、ＰＯＲＴＦＷＬ１［Ｚ］：ポート部燃料液膜量の前回計算値〔ｍｇ／ｃｙｌ〕
ＰＯＲＴＩＮＷＬＱ１：非同期噴射ポート部燃料付着量〔ｍｇ／ｃｙｌ〕

非同期噴射を実行しない場合は、ステップ１３０５で吸気行程終了したかどうかを判断し、吸気行程終了しておれば、ステップ１３０６へ進み、吸気行程でポート部液膜量がシリンダ内へ持ち去られる分と、蒸発した分の液膜量の減少を考慮し、ポート部燃料液膜量ＰＯＲＴＦＷＬ１〔ｍｇ／ｃｙｌ〕を以下の式（１７）で算出する。

ＰＯＲＴＦＷＬ１ ＝ ＰＯＲＴＦＷＬ１［Ｚ］−ＣＹＬＩＮＰＦＷＬ１ −ＤＰＯＲＴＶＰＲ１ （１７）
ここで、ＰＯＲＴＦＷＬ１［Ｚ］：ポート部燃料液膜量の前回計算値〔ｍｇ／ｃｙｌ〕
ＣＹＬＩＮＰＦＷＬ１：シリンダへの流入燃料〔ｍｇ／ｃｙｌ〕
ＤＰＯＲＴＶＰＲ１：ポート部推定燃料蒸発量〔ｍｇ／ｃｙｌ〕

吸気行程終了していなければ、ステップ１３０７へ進み、ポート部燃料液膜量ＰＯＲＴＦＷＬ１〔ｍｇ／ｃｙｌ〕の値を以下の式（１８）で保持する。

ＰＯＲＴＦＷＬ１ ＝ ＰＯＲＴＦＷＬ１［Ｚ］ （１８）
ここで、ＰＯＲＴＦＷＬ１［Ｚ］：ポート部燃料液膜量の前回計算値〔ｍｇ／ｃｙｌ〕

ブロック１００６では、ポート部燃料蒸発量を算出する。これを、図１４のブロック図を用いて以下に説明する。

図１４は、図１０における、ポート部燃料蒸発量算出手段１００６の詳細構成例を示すブロック図である。ブロック１４０１では、前述したポート温度ＰＲＴＥＭＰを取り込み、ポート部燃料蒸発率ＴＴＷＰＯＲＴをテーブル検索する。ブロック１４０２では、吸気管圧力ＬＤＡＴＡＤを取り込み、燃料蒸発率圧力補正ＴＫＰＭＰＯＲＴをテーブル検索する。ブロック１４０３では、吸気弁進角値ＩＮ＿ＲＬＶＶＴを取り込み、燃料蒸発率吸気ＶＴＣ補正ＴＴＡＰＯＲＴを検索する。乗算器１４０４では、ブロック１４０１〜１４０３におけるテーブル検索値を各々と、蒸発時間ＶＰＲＴＩＭとを乗算してシリンダ部燃料蒸発率ＫＰＯＲＴＶＰＲを以下の式（１９）で算出する。

ＫＰＯＲＴＶＰＲ ＝ ＶＰＲＴＩＭ×ＴＴＷＰＯＲＴ×ＴＫＰＭＰＯＲＴ
×ＴＴＡＰＯＲＴ （１９）
ここで、ＶＰＲＴＩＭ：蒸発時間〔−〕
ＴＴＷＰＯＲＴ：ポート部燃料蒸発率〔−〕
（ポート温度ＰＲＴＥＭＰを軸としたテーブルの検索値）
ＴＫＰＭＰＯＲＴ：燃料蒸発率圧力補正〔−〕
（吸気管圧力ＬＤＡＴＡＤを軸としたテーブルの検索値）
ＴＴＡＰＯＲＴ：燃料蒸発率吸気ＶＴＣ補正〔−〕
（吸気弁進角値ＩＮ＿ＲＬＶＶＴを軸としたテーブルの検索値）
なお、ＶＰＲＴＩＭは、吸気圧縮行程中の空気温度で、燃料が蒸発していく時間をあらかじめデータセッティングしておく。

乗算器１４０５では、前述のポート部燃料液膜量ＰＯＲＴＦＷＬ１を取り込み、前述のＫＰＯＲＴＶＰＲと乗算してポート部燃料蒸発量ＤＰＯＲＴＶＰＲ１〔ｍｇ／ｃｙｌ〕を以下の式（２０）で算出する。

ＤＰＯＲＴＶＰＲ ＝ ＰＯＲＴＦＷＬ１×ＫＰＯＲＴＶＰＲ （２０）
ここで、ＰＯＲＴＦＷＬ１：ポート部燃料液膜量〔ｍｇ／ｃｙｌ〕
ＫＰＯＲＴＶＰＲ：シリンダ部燃料蒸発率〔−〕
ただし、スイッチ１４０６により、吸気行程終了時は前述の計算値を出力するが、吸気行程終了時でないときは、ポート部燃料蒸発量ＤＰＯＲＴＶＰＲ１は、１／Ｚブロック１４０７を介して前回値を出力する（値を保持する）。

ＤＰＯＲＴＶＰＲ ＝ ＤＰＯＲＴＶＰＲ［Ｚ］ （２１）
ここで、ＤＰＯＲＴＶＰＲ［Ｚ］：ポート部燃料蒸発量の前回計算値〔ｍｇ／ｃｙｌ〕

以上説明したように、ポート部燃料蒸発量は、蒸発時間、ポート温度、吸気管圧力、および吸気弁進角値の要因で決まる。

ブロック１００７では、次回燃焼寄与ポート部蒸発量を算出する。これを、図１５のフローチャートを用いて以下に説明する。

図１５は、図１０における、ポート部燃料液膜量算出手段１００７の詳細構成例を示すフローチャートである。ステップ１５０１では、同期噴射を実行するかどうかを判断し、同期噴射を実行する場合は、ステップ１５０２へ進み、次回燃焼寄与ポート部蒸発量ＰＯＲＴＶＰＲ１〔ｍｇ／ｃｙｌ〕を以下の式（２２）で算出する。

ＰＯＲＴＶＰＲ１ ＝ ＩＮＪＦＵＥＬ１Ｓ−ＰＯＲＴＩＮＷＬ１
＋ＤＰＯＲＴＶＰＲ１ （２２）
ここで、ＩＮＪＦＵＥＬ１Ｓ：同期噴射実行時の燃料噴射量〔ｍｇ／ｃｙｌ〕
ＰＯＲＴＩＮＷＬ１：同期噴射時ポート部燃料付着量〔ｍｇ／ｃｙｌ〕
ＤＰＯＲＴＶＰＲ１：ポート部燃料蒸発量〔ｍｇ／ｃｙｌ〕
同期噴射を実行しない場合は、ステップ１５０３へ進み、次回燃焼寄与ポート部蒸発量ＰＯＲＴＶＰＲ１〔ｍｇ／ｃｙｌ〕の値を保持する。

ＰＯＲＴＶＰＲ１ ＝ ＰＯＲＴＶＰＲ１［Ｚ］ （２３）
ここで、ＰＯＲＴＶＰＲ１［Ｚ］：次回燃焼寄与ポート部蒸発量の前回算出値

ブロック１００８では、シリンダへの流入燃料を算出するが、図１６のブロック図を用いて以下に説明する。

図１６は、図１０における、シリンダへの流入燃料算出手段１００８の詳細構成例を示すブロック図である。ブロック１６０１では、前述したポート温度ＰＲＴＥＭＰを取り込み、ポート部燃料持ち去り率ＴＴＷＰＲＴＯＵＴをテーブル検索する。ブロック１６０２では、吸気管圧力ＬＤＡＴＡＤを取り込み、ポート部燃料持ち去り率圧力補正ＴＰＭＰＲＴＯＵＴをテーブル検索する。ブロック１６０３では、シリンダ流入空気量ＱＡＲを取り込み、ポート部燃料持ち去り率空気量補正ＴＱＡＰＲＴＯＵＴをテーブル検索する。乗算器１６０４では、ブロック１６０１〜１６０３におけるテーブル検索値を各々乗算してシリンダ流入率ＫＦＰＯＲＴＯＵＴを以下の式（２４）で算出する。

ＫＦＰＯＲＴＯＵＴ ＝ ＴＴＷＰＲＴＯＵＴ×ＴＰＭＰＲＴＯＵＴ
×ＴＱＡＰＲＴＯＵＴ （２４）
ここで、ＴＴＷＰＲＴＯＵＴ：ポート部燃料持ち去り率〔−〕
（ポート温度ＰＲＴＥＭＰを軸としたテーブルの検索値）
ＴＰＭＰＲＴＯＵＴ：ポート部燃料持ち去り率圧力補正〔−〕
（吸気管圧力ＬＤＡＴＡＤを軸としたテーブルの検索値）
ＴＱＡＰＲＴＯＵＴ：ポート部燃料持ち去り率空気量補正〔−〕
（シリンダ流入空気量ＱＡＲを軸としたテーブルの検索値）

乗算器１６０５では、前述のポート部燃料液膜量ＰＯＲＴＦＷＬ１を取り込み、前述のＫＦＰＯＲＴＯＵＴと乗算してシリンダへの流入燃料ＣＹＬＩＮＰＦＷＬ１〔ｍｇ／ｃｙｌ〕を次式（２５）で算出する。

ＣＹＬＩＮＰＦＷＬ１ ＝ ＰＯＲＴＦＷＬ１×ＫＦＰＯＲＴＯＵＴ （２５）
ここで、ＰＯＲＴＦＷＬ１：ポート部燃料液膜量〔ｍｇ／ｃｙｌ〕
ＫＦＰＯＲＴＯＵＴ：シリンダ流入率〔−〕

以上説明したように、シリンダへの流入燃料は、ポート温度、吸気管圧力、および空気量の要因で決まる。

ブロック１００９では、非同期噴射燃料のシリンダ内流入分を算出する。これを、図１７のフローチャートを用いて以下に説明する。

図１７は、図１０における、非同期噴射燃料のシリンダ内流入分算出手段１００９の詳細構成例を示すフローチャートである。ステップ１７０１では、非同期噴射を実行するかどうかを判断し、非同期噴射を実行する場合は、ステップ１７０２へ進み、非同期噴射燃料のシリンダ内流入分ＣＹＬＩＮＦＬ１〔ｍｇ／ｃｙｌ〕を以下の式（２６）で算出する。

ＣＹＬＩＮＦＬ１ ＝（ＩＲＱＦＵＥＬ１−ＰＯＲＴＩＮＷＬＱ１
＋ＣＹＬＩＮＦＬ１［Ｚ］）×ＫＩＲＱＦＣＩＮ＃ （２６）
ここで、ＩＲＱＦＵＥＬ１：インジェクタ噴射量（非同期噴射）〔ｍｇ／ｃｙｌ〕
ＰＯＲＴＩＮＷＬＱ１：非同期噴射ポート部燃料付着量〔ｍｇ／ｃｙｌ〕
ＣＹＬＩＮＦＬ１［Ｚ］：非同期噴射燃料のシリンダ内流入分の前回計算 値〔ｍｇ／ｃｙｌ〕
ＫＩＲＱＦＣＩＮ＃：シリンダ内流入分算出係数

非同期噴射を実行しない場合は、ステップ１７０３で、前回噴射実行したかどうかを判断し、前回噴射実行していれば、ステップ１７０４へ進み、非同期噴射燃料のシリンダ内流入分ＣＹＬＩＮＦＬ１〔ｍｇ／ｃｙｌ〕をＣＹＬＩＮＦＬ１＝０とする。

前回噴射実行していなければ、非同期噴射燃料のシリンダ内流入分ＣＹＬＩＮＦＬ１〔ｍｇ／ｃｙｌ〕の値を保持する。

ＣＹＬＩＮＦＬ１ ＝ ＣＹＬＩＮＦＬ１［Ｚ］ （２７）
ここで、ＣＹＬＩＮＦＬ１［Ｚ］：非同期噴射燃料のシリンダ内流入分の前回計算 値〔ｍｇ／ｃｙｌ〕

ブロック１０１０では、シリンダ流入液膜燃料を算出する。これを図１８のフローチャートを用いて以下に説明する。

図１８は、図１０における、シリンダ流入液膜燃料算出手段１０１０の詳細構成例を示すフローチャートである。ステップ１８０１では、吸気行程終了かどうかを判断し、吸気行程終了であれば、ステップ１８０２へ進み、ポート部液膜燃料の持ち去り分と非同期噴射の一部が、液状でシリンダに流入するため、シリンダ流入液膜燃料ＣＹＬＦＵＥＬ１〔ｍｇ／ｃｙｌ〕を以下の式（２８）で算出する。

ＣＹＬＦＵＥＬ１ ＝ ＣＹＬＩＮＰＦＷＬ１＋ＣＹＬＩＮＦＬ１ （２８）
ここで、ＣＹＬＩＮＰＦＷＬ１：シリンダへの流入燃料〔ｍｇ／ｃｙｌ〕
ＣＹＬＩＮＦＬ１：非同期噴射燃料のシリンダ内流入分〔ｍｇ／ｃｙｌ〕
吸気行程終了でなければ、ステップ１８０３へ進み、シリンダ流入液膜燃料ＣＹＬＦＵＥＬ１〔ｍｇ／ｃｙｌ〕の値を保持する。

ＣＹＬＦＵＥＬ１ ＝ ＣＹＬＦＵＥＬ１［Ｚ］ （２９）
ここで、ＣＹＬＦＵＥＬ１［Ｚ］：シリンダ流入液膜燃料の前回計算値〔ｍｇ／ｃｙｌ〕

ブロック１０１１では、シリンダ流入液膜燃料付着量を算出する。これを、図１９のブロック図を用いて以下に説明する。

図１９は、図１０における、シリンダ流入液膜燃料付着量算出手段１０１１の詳細構成例を示すブロック図。ブロック１９０１では、前述したシリンダヘッド温度ＨＤＴＥＭＰを取り込み、シリンダ流入燃料ヘッド部付着率ＴＴＷＴＵＲＢをテーブル検索する。ブロック１９０２では、吸気管圧力ＬＤＡＴＡＤを取り込み、シリンダ流入燃料ヘッド部付着率圧力補正ＴＴＰＭＴＵＲＢをテーブル検索する。ブロック１９０３では、シリンダ流入空気量ＱＡＲを取り込み、シリンダ流入燃料ヘッド部付着率空気量補正ＴＱＡＴＵＲＢをテーブル検索する。ブロック１９０４では、吸気弁進角値ＩＮ＿ＲＬＶＶＴを取り込み、シリンダ流入燃料ヘッド部付着率ＶＴＣ補正ＴＶＴＣＴＵＲＢをテーブル検索する。乗算器１９０５では、ブロック１９０１〜１９０５におけるテーブル検索値を各々乗算してシリンダ部燃料付着率ＫＣＹＬＴＵＲＢを以下の式（３０）で算出する。

ＫＣＹＬＴＵＲＢ ＝ ＴＴＷＴＵＲＢ×ＴＴＰＭＴＵＲＢ×ＴＱＡＴＵＲＢ×ＴＶ ＴＣＴＵＲＢ （３０）
ここで、ＴＴＷＴＵＲＢ：シリンダ流入燃料ヘッド部付着率〔−〕
（シリンダヘッド温度ＨＤＴＥＭＰを軸としたテーブルの検索値）
ＴＴＰＭＴＵＲＢ：シリンダ流入燃料ヘッド部付着率圧力補正〔−〕
（吸気管圧力ＬＤＡＴＡＤを軸としたテーブルの検索値）
ＴＱＡＴＵＲＢ：シリンダ流入燃料ヘッド部付着率空気量補正〔−〕
（シリンダ流入空気量ＱＡＲを軸としたテーブルの検索値）
ＴＶＴＣＴＵＲＢ：シリンダ流入燃料ヘッド部付着率ＶＴＣ補正〔−〕
（吸気弁進角値ＩＮ＿ＲＬＶＶＴを軸としたテーブルの検索値）

乗算器１９０６では、前述のシリンダ流入液膜燃料ＣＹＬＦＵＥＬ１を取り込み、前述のＫＣＹＬＴＵＲＢと乗算してシリンダ流入液膜燃料付着量ＣＹＬＩＮＷＬ１〔ｍｇ／ｃｙｌ〕を以下の式（３１）で算出する。

ＣＹＬＩＮＷＬ１ ＝ ＣＹＬＦＵＥＬ１×ＫＣＹＬＴＵＲＢ （３１）
ここで、ＣＹＬＦＵＥＬ１：シリンダ流入液膜燃料〔ｍｇ／ｃｙｌ〕
ＫＣＹＬＴＵＲＢ：シリンダ部燃料付着率〔−〕

以上説明したように、シリンダ流入液膜燃料付着量は、シリンダヘッド温度、吸気管圧力、空気量および吸気弁進角量の要因で決まる。

ブロック１０１２では、シリンダ壁面付着量を算出する。これを、図２０のブロック図を用いて以下に説明する。

図２０は、図１０における、シリンダ壁面付着量算出手段１０１２の詳細構成例を示すブロック図である。ブロック２００１では、前述したシリンダヘッド温度ＨＤＴＥＭＰを取り込み、シリンダ排出率ヘッド温度補正ＴＫＰＭＥＸＴＦＷをテーブル検索する。ブロック２００２では、吸気管圧力ＬＤＡＴＡＤを取り込み、シリンダ排出率圧力補正ＴＫＴＷＥＸＴＦＷをテーブル検索する。乗算器２００３では、ブロック２００１、２００２におけるテーブル検索値を各々乗算してシリンダ部流入燃料浮遊率ＫＦＣＹＬＯＵＴを以下の式（３２）で算出する。

ＫＦＣＹＬＯＵＴ ＝ ＴＫＰＭＥＸＴＦＷ×ＴＫＴＷＥＸＴＦＷ （３２）
ここで、ＴＫＰＭＥＸＴＦＷ：シリンダ排出率ヘッド温度補正〔−〕
（シリンダヘッド温度ＨＤＴＥＭＰを軸としたテーブルの検索値）
ＴＫＴＷＥＸＴＦＷ：シリンダ排出率圧力補正〔−〕
（吸気管圧力ＬＤＡＴＡＤを軸としたテーブルの検索値）

加算器２００４では、前述のシリンダ流入液膜燃料付着量ＣＹＬＩＮＷＬ１と、前述のシリンダ部燃料蒸発量ＤＣＹＬＶＰＲ１と、乗算器２００５で前述のＫＦＣＹＬＯＵＴと、ブロック２００６を介したシリンダ内壁面付着量の前回値とを乗算した結果と、シリンダ内壁面付着量の前回値を取り込み、シリンダ壁面付着量ＣＹＬＦＷＬ１〔ｍｇ／ｃｙｌ〕を以下の式（３３）で算出する。

ＣＹＬＦＷＬ１ ＝ ＣＹＬＩＮＷＬ１−ＤＣＹＬＶＰＲ１−ＫＦＣＹＬＯＵＴ
×ＣＹＬＦＷＬ１［Ｚ］＋ＣＹＬＦＷＬ１［Ｚ］ （３３）
ここで、ＣＹＬＩＮＷＬ１：シリンダ流入液膜燃料付着量〔ｍｇ／ｃｙｌ〕
ＤＣＹＬＶＰＲ１：シリンダ部燃料蒸発量〔ｍｇ／ｃｙｌ〕
ＫＦＣＹＬＯＵＴ：シリンダ部流入燃料浮遊率〔−〕
ＣＹＬＦＷＬ１［Ｚ］：シリンダ壁面付着量の前回計算値〔ｍｇ／ｃｙｌ〕

ただし、スイッチ２００７により、吸気行程終了時は前述の計算値を出力するが、吸気行程終了時でないときは、シリンダ内壁面付着量ＣＹＬＦＷＬ１は、１／Ｚブロック２００６を介して前回値を出力する（値を保持する）。

ＣＹＬＦＷＬ１ ＝ ＣＹＬＦＷＬ１［Ｚ］ （３４）
ここで、ＣＹＬＦＷＬ１［Ｚ］：シリンダ内壁面付着量の前回計算値〔ｍｇ／ｃｙｌ〕

以上説明したように、シリンダ内壁面付着量は、シリンダヘッド温度、および吸気管圧力の要因で決まる。

ブロック１０１３では、シリンダ部燃料蒸発量を算出する。これを、図２１のブロック図を用いて以下に説明する。

図２１は、図１０における、シリンダ部燃料蒸発量算出手段１０１３の詳細構成例を示すブロック図である。ブロック２１０１では、前述したシリンダヘッド温度ＨＤＴＥＭＰを取り込み、シリンダ液膜燃料蒸発率ＴＴＷＣＹＬをテーブル検索する。ブロック２１０２では、吸気管圧力ＬＤＡＴＡＤを取り込み、シリンダ液膜燃料蒸発率圧力補正ＴＴＰＭＣＹＬをテーブル検索する。乗算器２１０３では、ブロック２１０１、２１０２におけるテーブル検索値と、前述の蒸発時間ＶＰＲＴＩＭとを各々乗算してシリンダ部燃料蒸発率ＫＣＹＬＶＰＲを以下の式（３５）で算出する。

ＫＣＹＬＶＰＲ ＝ ＶＰＲＴＩＭ×ＴＴＷＣＹＬ Ｘ ＴＴＰＭＣＹＬ （３５）
ここで、ＶＰＲＴＩＭ：蒸発時間〔−〕
ＴＴＷＣＹＬ：シリンダ液膜燃料蒸発率〔−〕
（シリンダヘッド温度ＨＤＴＥＭＰを軸としたテーブルの検索値）
ＴＴＰＭＣＹＬ：シリンダ液膜燃料蒸発率圧力補正〔−〕
（吸気管圧力ＬＤＡＴＡＤを軸としたテーブルの検索値）
乗算器２１０４では、前述したシリンダ壁面付着量ＣＹＬＦＷＬ１を取り込み、前述のＫＣＹＬＶＰＲと乗算してシリンダ部燃料蒸発量ＤＣＹＬＶＰＲ１〔ｍｇ／ｃｙｌ〕を以下の式８３６）で算出する。

ＤＣＹＬＶＰＲ１ ＝ ＣＹＬＦＷＬ１×ＫＣＹＬＶＰＲ （３６）
ここで、ＣＹＬＦＷＬ１：シリンダ壁面付着量〔ｍｇ／ｃｙｌ〕
ＫＣＹＬＶＰＲ：シリンダ部燃料蒸発率〔−〕
ただし、スイッチ２１０５により、吸気行程終了時は前述の計算値を出力するが、吸気行程終了時でないときは、シリンダ部燃料蒸発量ＤＣＹＬＶＰＲ１は、１／Ｚブロック２１０６を介して前回値を出力する（値を保持する）。

ＤＣＹＬＶＰＲ１ ＝ ＤＣＹＬＶＰＲ１［Ｚ］ （３７）
ここで、ＤＣＹＬＶＰＲ１［Ｚ］：シリンダ部燃料蒸発量の前回計算値〔ｍｇ／ｃｙｌ〕

以上説明したように、シリンダ部燃料蒸発量は、シリンダヘッド温度、および吸気管圧力の要因で決まる。

ブロック１０１４では、次回燃焼寄与シリンダ部蒸発量を算出する。これを、図２２のブロック図を用いて以下に説明する。

図２２は、図１０における、次回燃焼寄与シリンダ部蒸発量算出手段１０１４の詳細構成例を示すブロック図である。加算器２２０１では、前述したシリンダ流入液膜燃料ＣＹＬＦＵＥＬ１と、シリンダ流入液膜燃料付着量ＣＹＬＩＮＷＬ１と、シリンダ部燃料蒸発量ＤＣＹＬＶＰＲ１を取り込み、次回燃焼寄与シリンダ部蒸発量ＣＹＬＶＰＲ１を以下の式（３８）で算出する。

ＣＹＬＶＰＲ１ ＝ ＣＹＬＦＵＥＬ１−ＣＹＬＩＮＷＬ１
＋ＤＣＹＬＶＰＲ１ （３８）
ここで、ＣＹＬＦＵＥＬ１：シリンダ流入液膜燃料〔ｍｇ／ｃｙｌ〕
ＣＹＬＩＮＷＬ１：シリンダ流入液膜燃料付着量〔ｍｇ／ｃｙｌ〕
ＤＣＹＬＶＰＲ１：シリンダ部燃料蒸発量〔ｍｇ／ｃｙｌ〕

ただし、スイッチ２２０２により、吸気行程終了時は前述の計算値を出力するが、吸気行程終了時でないときは、次回燃焼寄与シリンダ部蒸発量ＣＹＬＶＰＲ１は、１／Ｚブロック２２０３を介して前回値を出力する（値を保持する）。

ＣＹＬＶＰＲ１ ＝ ＣＹＬＶＰＲ１［Ｚ］ （３９）
ここで、ＣＹＬＶＰＲ１［Ｚ］：次回燃焼寄与シリンダ部蒸発量の前回計算値〔ｍｇ／
ｃｙｌ〕

ブロック１０１５では、次回燃焼寄与燃料量を算出する。これを、図２３のブロック図を用いて以下に説明する。

図２３は、図１０における、次回燃焼寄与燃料量算出手段１０１５の詳細構成例を示すブロック図である。

加算器２３０１では、前述の次回燃焼寄与ポート部蒸発量ＰＯＲＴＶＰＲ１と、次回燃焼寄与シリンダ部蒸発量ＣＹＬＶＰＲ１とを加算して次回燃焼寄与燃料量ＣＭＢＦＵＥＬ１を以下の式（４０）で算出する。

ＣＭＢＦＵＥＬ１ ＝ ＰＯＲＴＶＰＲ１＋ＣＹＬＶＰＲ１ （４０）
ここで、ＰＯＲＴＶＰＲ１：次回燃焼寄与ポート部蒸発量〔ｍｇ／ｃｙｌ〕
ＣＹＬＶＰＲ１：次回燃焼寄与シリンダ部蒸発量〔ｍｇ／ｃｙｌ〕

ブロック１０１６では、前述の目標燃料噴射量ＲＱＣＹＬＦＵＥＬを取り込む。

ブロック１０１７では、同期燃料噴射量を算出する。これを、図２４のフローチャートを用いて以下に説明する。

図２４は、図１０における、同期燃料噴射量算出手段１０１７の詳細構成例を示すフローチャートである。ステップ２４０１では、行程情報ＳＴＲＯＫＥ１を取り込む。ここで、行程情報ＳＴＲＯＫＥ１は吸気・圧縮・膨張・排気行程の各々の開始で値を更新し、クランク角センサから算出するものである。ステップ２４０２では、行程情報が変化したかどうかを判断し、行程情報が変化していない場合は、ステップ２４０３へ進み、同期燃料噴射量ＩＮＪＦＵＥＬ１〔ｍｇ／ｃｙｌ〕の値を保持する。

ＩＮＪＦＵＥＬ１ ＝ ＩＮＪＦＵＥＬ１［Ｚ］ （４１）
ここで、ＩＮＪＦＵＥＬ１［Ｚ］：同期燃料噴射量の前回計算値〔ｍｇ／ｃｙｌ〕

行程情報が変化した場合は、ステップ２４０４へ進み、燃料カット要求があるかどうかを判断し、燃料カット要求がある場合は、ステップ２４０５へ進み、同期燃料噴射量ＩＮＪＦＵＥＬ１〔ｍｇ／ｃｙｌ〕の値を０とする。

ここで、燃料カット要求は、エンジンの高回転時や、車両の高車速時などに、燃料カットが必要となる所定のエンジン状態となった場合に成立するフラグとする。

燃料カット要求がない場合は、ステップ２４０６へ進み、同期燃料噴射量ＩＮＪＦＵＥＬ１〔ｍｇ／ｃｙｌ〕を以下の式（４２）で計算する。

ＩＮＪＦＵＥＬ１ ＝ （ＲＱＣＹＬＦＵＥＬ−ＣＭＢＦＵＥＬ１）／（１− ＫＦＰＯＲＴＩＮ）＋ＩＮＪＦＵＥＬ１［Ｚ］ （４２）
ここで、ＲＱＣＹＬＦＵＥＬ：目標燃料噴射量〔ｍｇ／ｃｙｌ〕
ＣＭＢＦＵＥＬ１：次回燃焼寄与燃料量〔ｍｇ／ｃｙｌ〕
ＫＦＰＯＲＴＩＮ：同期噴射時のポート部燃料付着率〔−〕
ＩＮＪＦＵＥＬ１［Ｚ］：同期燃料噴射量の前回計算値〔ｍｇ／ｃｙｌ〕

以上説明したように、同期燃料噴射量は、目標燃料噴射量と、次回燃焼寄与燃料量との差分に、ポート付着分の増量補正を実施して求める。

図２５は、図１０における、同期噴射実行時の燃料噴射量算出手段１００１の詳細構成例を示すフローチャートである。ステップ２５０１では、前述の同期燃料噴射量ＩＮＪＦＵＥＬ１を取り込み、ステップ２５０２では、同期噴射実行するかどうかを判断し、同期噴射実行する場合は、ステップ２５０３へ進み、同期噴射実行時の燃料噴射量ＩＮＪＦＵＥＬ１Ｓ〔ｍｇ／ｃｙｌ〕を以下の式（４３）で算出する。

ＩＮＪＦＵＥＬ１Ｓ ＝ ＩＮＪＦＵＥＬ１ （４３）
ここで、ＩＮＪＦＵＥＬ１：同期燃料噴射量〔ｍｇ／ｃｙｌ〕

同期噴射実行しない場合は、ステップ２５０４へ進み、同期噴射実行時の燃料噴射量ＩＮＪＦＵＥＬ１Ｓ〔ｍｇ／ｃｙｌ〕の値を保持する。

ＩＮＪＦＵＥＬ１Ｓ ＝ ＩＮＪＦＵＥＬ１Ｓ［Ｚ］ （４４） ここで、ＩＮＪＦＵＥＬ１Ｓ［Ｚ］：同期噴射実行時の燃料噴射量の前回計算値〔ｍｇ／ ｃｙｌ〕

ブロック１０１８では、非同期燃料噴射量を算出する。これを、図２６のフローチャートを用いて以下に説明する。

図２６は、図１０における、非同期燃料噴射量算出手段１０１８の詳細構成例を示すフローチャートである。ステップ２６０１では、前述の行程情報ＳＴＲＯＫＥ１を取り込む。ステップ２６０２では、同期噴射実行、非同期噴射実行、圧縮行程の何れかが成立したかどうかを判断し、成立した場合は、ステップ２６０３へ進み、中間変数ｒｑｃｙｌｆｕｅｌｓを以下の式（４５）で算出する。

ｒｑｃｙｌｆｕｅｌｓ ＝ ＲＱＣＹＬＦＵＥＬ （４５）
ここで、ＲＱＣＹＬＦＵＥＬ：目標燃料噴射量〔ｍｇ／ｃｙｌ〕

前記ステップ２６０２の条件が不成立の場合は、ステップ２６０４へ進み、中間変数ｒｑｃｙｌｆｕｅｌｓの値を保持する。

ｒｑｃｙｌｆｕｅｌｓ ＝ ｒｑｃｙｌｆｕｅｌｓ［Ｚ］ （４６）
ステップ２６０５では、非同期燃料噴射量を以下の式（４７）で算出する。

ｉｒｑｆｕｅｌ１ｂ ＝ （ＲＱＣＹＬＦＵＥＬ−ｒｑｃｙｌｆｕｅｌｓ）
／（１−ＫＦＣＹＬＩＮ） （４７）ここで、ＲＱＣＹＬＦＵＥＬ：目標燃料噴射量〔ｍｇ／ｃｙｌ〕
ＫＦＣＹＬＩＮ：（非同時噴射時）ポート部燃料付着率〔−〕

ステップ２６０６で前述の中間変数ｉｒｑｆｕｅｌ１ｂとしきい値ＩＲＱＦＵＥＬＧＯ＃とを比較し、非同期噴射実行するかどうかを判断する。ステップ２６０６の条件が成立した場合は、ステップ２６０７へ進み、前述した中間変数ｉｒｑｆｕｅｌ１ｂを非同期燃料噴射量ＩＲＱＦＵＥＬ１〔ｍｇ／ｃｙｌ〕とする。

ＩＲＱＦＵＥＬ１ ＝ ｉｒｑｆｕｅｌ１ｂ （４８）

ステップ２６０６の条件が不成立の場合は、ステップ２６０８へ進み、非同期燃料噴射量ＩＲＱＦＵＥＬ１〔ｍｇ／ｃｙｌ〕をＩＲＱＦＵＥＬ１＝０とする。

以上説明したように、非同期燃料噴射量は、目標燃料噴射量と、所定条件成立時の目標燃料噴射量との差分に、ポート付着分の増量補正を実施して求める。

図２７は、図１に示されるエンジン１０の吸気ポート２９及びシリンダヘッド１２Ａ付近の概略拡大図であり、これまでに説明したポート温度、シリンダヘッド温度、ポート部付着燃料、シリンダ内壁面付着燃料を概略的に示している。本実施例では、ポート温度及びシリンダヘッド温度を推定し、ポート部付着燃料や、シリンダ内壁付着燃料からの蒸発分を考慮し、次回の燃焼に寄与する燃料噴射量を予測し、燃料噴射量を補正・算出するものである。図示している部分にセンサを取り付け、測温するように構成しても良い。

図２９は、本実施例の次回燃焼寄与燃料量算出手段を備えた燃料噴射制御装置１が、エンジンを制御している際の各変数の挙動を表したタイムチャートの一例を示す。エンジン回転数は２０００ｒ／ｍｉｎからの加減速、エンジン水温は−２０℃一定を想定している。（Ａ）は燃料噴射量、（Ｂ）は要求燃料量、（Ｃ）は燃料液膜量、（Ｄ）は燃料蒸発量、（Ｅ）は噴射パルス幅の挙動を表している。（Ａ）は、実線の目標燃料噴射量（ＲＱＣＹＬＦＵＥＬ）に対する、同期燃料噴射量（ＩＮＪＦＵＥＬ１）の挙動を点線で表している。（Ｂ）は、実線の目標燃料噴射量（ＲＱＣＹＬＦＵＥＬ）に対する、次回燃焼寄与燃料量（ＣＭＢＦＵＥＬ１）の挙動を点線で表している。（Ｃ）は、ポート部液膜燃料量（ＰＯＲＴＦＷＬ１）の挙動を実線で表し、シリンダ壁面付着量（ＣＹＬＦＷＬ１）の挙動を点線で表している。（Ｄ）は、次回燃焼寄与ポート部蒸発量（ＰＯＲＴＶＰＲ１）の挙動を実線で表し、次回燃焼寄与シリンダ部蒸発量（ＣＹＬＶＰＲ１）の挙動を点線で表している。

本実施例では、ポート温度、シリンダヘッド温度を推定し、図１０に示される機能ブロックを経てポート部液膜燃料量（ＰＯＲＴＦＷＬ１）、シリンダ内壁面付着量（ＣＹＬＦＷＬ１）を算出し、次回の燃焼に寄与するポート部とシリンダ部の蒸発量（ＰＯＲＴＶＰＲ１、ＣＹＬＶＰＲ１）をそれぞれ算出し、次回燃焼寄与燃料量（ＣＭＢＦＵＥＬ１）を算出し、次回燃焼寄与燃料量（ＣＭＢＦＵＥＬ１）と、目標燃料噴射量（ＲＱＣＹＬＦＵＥＬ）との差分に補正を加え、同期燃料噴射量（ＩＮＪＦＵＥＬ１）を算出する。前述の同期燃料噴射量（ＩＮＪＦＵＥＬ１）を噴射パルス幅に換算すると、（Ｅ）の点線で示すようになる。加速時などに目標燃料噴射量（ＲＱＣＹＬＦＵＥＬ）が増加したときには、実線の従来技術の噴射パルス幅に対し、本実施例では噴射パルス幅が短くなる。また、減速時などに目標燃料噴射量（ＲＱＣＹＬＦＵＥＬ）が減少したときには、実線の従来技術の噴射パルス幅に対し、本実施例では噴射パルス幅が短くなる。

以上説明したように、本実施例では、エンジン水温が略同じ状態で加減速を繰り返し際、時間経過につれて燃料噴射補正量が減少するようになっている。

図３０は、本実施例での燃料噴射補正量の挙動を示すタイムチャートである。図から分かるように、シリンダヘッド温度、ポート温度に応じて補正量が変化するため、エンジン水温が略同じ状態での加減速繰り返し時に、燃料噴射量補正が変化しないことによる空燃比変動を抑えることが可能となる。この結果、無用なトルク変動や排気エミッション特性の悪化等を招くことがないようにできる。
以上、本発明の一実施形態について、詳述したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではない。また、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。

本発明に係る燃料噴射制御装置の一実施例を、それが適用された車載用エンジンの一例と共に示す概略構成図。 図１に示されるコントロールユニットの内部構成を示す概略図。 コントロールユニットが実行する燃料噴射制御概要等を示す機能ブロック図。 実施例の燃料噴射制御の概要を示す機能ブロック図。 図４に示される目標燃料噴射量算出モデル２０１の処理内容を示すフローチャート 図４に示されるポート温度、シリンダヘッド温度推定モデル２０２の処理内容を示すブロック図。 図６における、平均有効ガス温度推定モデル６０１の処理内容を示すフローチャート。 図６における、シリンダヘッド温度推定モデル６０２の処理内容を示すフローチャート。 図６における、ポート温度推定モデル６０３の処理内容を示すフローチャート。 図４における、次回燃焼寄与燃料量推定モデル２０３の処理概要を示すブロック図。 図１０における、同期噴射時ポート部燃料付着量算手段１００２の詳細構成例を示すブロック図。 図１０における、非同期噴射時ポート部燃料付着量算出手段１００４の詳細構成例を示すブロック図。 図１０における、ポート部燃料液膜量算出手段１００５の詳細構成例を示すフローチャート。 図１０における、ポート部燃料蒸発量算出手段１００６の詳細構成例を示すブロック図。 図１０における、次行程ポート部燃料液膜量算出手段１００７の詳細構成例を示すフローチャート。 図１０における、シリンダへの流入燃料算出手段１００８の詳細構成例を示すブロック図。 図１０における、非同期噴射燃料のシリンダ内流入分算出手段１００９の詳細構成例を示すフローチャート。 図１０における、シリンダ流入液膜燃料算出手段１０１０の詳細構成例を示すフローチャート。 図１０における、シリンダ流入液膜燃料付着量算出手段１０１１の詳細構成例を示すブロック図。 図１０における、シリンダ壁面付着量算出手段１０１２の詳細構成例を示すブロック図。 図１０における、シリンダ部燃料蒸発量算出手段１０１３の詳細構成例を示すブロック図。 図１０における、次回燃焼寄与シリンダ部蒸発量算出手段１０１４の詳細構成例を示すブロック図。 図１０における、次回燃焼寄与燃料量算出手段１０１５の詳細構成例を示すブロック図。 図１０における、同期燃料噴射量算出手段１０１７の詳細構成例を示すフローチャート。 図１０における、同期噴射実行時の燃料噴射量算出手段１００１の詳細構成例を示すフローチャート。 図１０における、非同期燃料噴射量算出手段１０１８の詳細構成例を示すフローチャート。 図１に示されるエンジン１０の吸気ポート２９及びシリンダヘッド１２Ａ付近の概略拡大図。 本発明が解決しようとする課題の説明に供されるタイムチャート。 実施例の次回燃焼寄与燃料量算出手段を備えた燃料噴射制御装置がエンジンを制御している際の各変数の挙動の一例を示すタイムチャート。 実施例での燃料噴射補正量の挙動を示すタイムチャート。

符号の説明

１ ・・・燃料噴射制御装置
１０ ・・・エンジン
１２ ・・・シリンダ
１２Ａ・・・シリンダヘッド
１２Ｂ・・・シリンダブロック
１７ ・・・燃焼作動室
２０ ・・・吸気通路
２９ ・・・吸気ポート
３０ ・・・燃料噴射弁
３５ ・・・点火プラグ
５２ ・・・吸気圧センサ
５７ ・・・酸素濃度センサ
５５ ・・・クランク角センサ
５８ ・・・スロットル開度センサ
１００・・・エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）
１０２・・・目標燃料噴射量計算手段
１０３・・・シリンダヘッド温度・ポート温度推定手段
１０４・・・次回燃焼寄与燃料量・燃料噴射量計算手段
２０１・・・目標燃料噴射量算出モデル
２０２・・・ポート温度、シリンダヘッド温度推定モデル
２０３・・・次回燃焼寄与燃料量推定モデル

Claims (6)

1. 吸気ポートに向けて燃料を噴射する燃料噴射弁が配設されたエンジンの燃料噴射制御装置であって、
   前記エンジンの運転状態に基づいて目標燃料噴射量を算出する目標燃料噴射量算出手段と、シリンダヘッドの温度を推定するヘッド温度推定手段と、前記吸気ポートの温度を推定するポート温度推定手段と、吸気行程終了時に前記シリンダヘッド温度及び吸気ポート温度に基づいてシリンダ内部及び吸気ポートに付着残留している燃料のうちの次回の吸気行程から始まる燃焼サイクルにおいて燃焼に寄与する燃料量を推定する次回燃焼寄与燃料量推定手段と、前記目標燃料噴射量及び次回燃焼寄与燃料量に基づいて前記燃料噴射弁から噴射すべき燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、を備え、
   前記燃料噴射量算出手段は、エンジンの冷却水温が一定の状態で加減速を繰り返した際、時間経過につれて前記加速時および減速時における燃料噴射量の補正量が、前回の前記加速時および減速時における燃料噴射量の補正量よりも減少するように構成されていることを特徴とするエンジンの燃料噴射制御装置。
2. 前記ヘッド温度推定手段は、エンジンの運転状態に基づいて、シリンダヘッド温度を推定することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
3. 前記ポート温度推定手段は、前記推定されたシリンダヘッド温度に基づいて前記吸気ポート温度を推定することを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
4. 前記次回燃焼寄与燃料量推定手段は、次回の燃焼サイクルにおいて燃焼に寄与するポート部蒸発量を推定する手段と、次回の燃焼サイクルにおいて燃焼に寄与するシリンダ内部蒸発量を推定する手段とを備え、前記次回燃焼寄与ポート部蒸発量及び次回燃焼寄与シリンダ内部蒸発量に基づいて次回燃焼寄与燃料量を推定することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
5. 前記次回燃焼寄与ポート部蒸発量推定手段は、同期噴射実行時の燃料噴射量及びポート部に付着した燃料からの燃料蒸発量に基づいて前記次回燃焼寄与ポート部蒸発量を推定することを特徴とする請求項４に記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
6. 前記次回燃焼寄与シリンダ内部蒸発量推定手段は、吸気ポート部に付着した燃料からシリンダ内へ流入する燃料量及び該シリンダ内流入燃料から蒸発する燃料量に基づいて、シリンダ内部蒸発量を推定することを特徴とする請求項４又は５に記載のエンジンの燃料噴射制御装置。

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