JP5335603B2 - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に関し、特に燃焼室から吸気通路へ吹き戻される燃料の量を考慮して燃料噴射制御を行うものに関する。
特許文献1には、吸気ポートに燃料を噴射するポートインジェクタと、燃焼室内に燃料を噴射する筒内インジェクタとを備える内燃機関の燃料噴射制御装置が示されている。この装置によれば、前サイクル(k-1)の吸気行程において燃焼室から吸気ポートに吹き返され、現サイクル(k)の吸気行程において再び燃焼室に吸入される吹き返しガス中に含まれる燃料量(吹き返し燃料量)と、排気行程において排出されなかった残留ガス中の燃料とを考慮して、燃料噴射量が算出される。
特開2007−192088号公報
燃焼室から吸気通路へ吹き返される燃料の量は、燃料噴射時期に依存すると考えられる。したがって、燃料噴射時期を考慮せずに吹き返される燃料量を推定すると、推定燃料量と実際の吹き返し燃料量とに差が生じ、空燃比が所望値からずれて排気特性の悪化を招く。
ところが特許文献1には、吹き返し燃料量は、機関運転状態に応じたマップを用いて算出すると記載されるのみであり、その機関運転状態を示すパラメータやマップの詳細は記載されていない。よって、特許文献1に示された装置では、上記課題を解決することはできない。
本発明はこの点に着目してなされたものであり、燃焼室から吸気通路に吹き戻される燃料量をより正確に推定し、推定した吹き戻し燃料量を用いて燃料噴射量の制御を行うことにより、燃焼室内の混合気の空燃比を正確に制御することができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため請求項1に記載の発明は、内燃機関の吸気弁の閉弁時期を変更する吸気弁閉弁時期変更手段と、前記機関に燃料を供給する燃料噴射弁(6P,6C)とを備える内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記機関の運転状態に応じて要求燃料量(Tcylf)を算出する要求燃料量算出手段と、前記燃焼室内から前記吸気通路へ吹き戻される燃料量である吹き戻し燃料量(Fwg)を算出する吹き戻し燃料量算出手段と、前記要求燃料量(Tcylf)及び吹き戻し燃料量(Fwg)を用いて燃料噴射量(Tout)を算出する燃料噴射量算出手段と、前記燃料噴射弁による燃料噴射時期(INJOBJ)を可変設定する燃料噴射時期設定手段と、前記燃料噴射量(Tout)及び燃料噴射時期(INJOBJ)に応じて前記燃料噴射弁を駆動制御する駆動制御手段とを備え、前記吹き戻し燃料量算出手段は、前記燃料噴射時期(INJOBJ)及び前記吸気弁の閉弁時期(CAIC,CAIN)に応じた前記燃焼室内の燃料と空気の混合状態の傾向に基づいて、前記吹き戻し燃料量(Fwg)を算出することを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記燃料噴射弁は、前記機関の燃焼室内に燃料を噴射する筒内燃料噴射弁(6)であり、前記吹き戻し燃料量算出手段は、前記燃料噴射時期(INJOBJ)における当該気筒の行程に応じて前記燃焼室内の燃料と空気の混合状態の傾向を判定することを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記吹き戻し燃料量算出手段は、前記吸気弁の閉弁時期(CAIC)が遅角するほど前記吹き戻し燃料量(Fwg)が増加し、かつ前記燃料噴射時期(INJOBJ)が当該気筒の吸気行程内の吸気行程終了時期近傍の所定時期(CA1)より進角側にあるときは前記燃料噴射時期(INJOBJ)が遅角するほど前記吹き戻し燃料量(Fwg)が減少し、前記燃料噴射時期(INJOBJ)が前記所定時期(CA1)より遅角側にあるときは前記燃料噴射時期(INJOBJ)が遅角するほど前記吹き戻し燃料量(Fwg)が増加するように、前記吹き戻し燃料量の算出を行うことを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項2または3に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記機関の吸気通路に燃料を噴射するポート燃料噴射弁(6P)をさらに有し、前記吹き戻し燃料量算出手段は、前記ポート燃料噴射弁(6P)によって噴射される燃料については、前記吸気弁の閉弁時期(CAIC)が遅角するほど前記吹き戻し燃料量(Fwg)が増加し、かつ前記ポート燃料噴射弁(6P)の燃料噴射時期(INJOBJ)が遅角するほど前記吹き戻し燃料量(Fwg)が増加するように、前記吹き戻し燃料量の算出を行うことを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記ポート燃料噴射弁(6P)及び前記筒内燃料噴射弁(6C)による燃料噴射量の比率である噴射量比率(RINJD)を算出する噴射量比率算出手段をさらに備え、前記駆動制御手段は、前記噴射量比率(RINJD)に応じて前記ポート燃料噴射弁及び前記筒内燃料噴射弁の少なくとも一方を駆動制御し、前記吹き戻し燃料量算出手段は、前記燃料噴射時期(INJOBJ)、前記吸気弁の閉弁時期(CAIC)、及び前記噴射量比率(RINJD)に応じて、前記吹き戻し燃料量(Fwg)を算出することを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記燃料噴射弁は、前記機関の吸気通路に燃料を噴射するポート燃料噴射弁(6P)であり、前記吹き戻し燃料量算出手段は、前記吸気弁の閉弁時期(CAIC)が遅角するほど前記吹き戻し燃料量(Fwg)が増加し、かつ前記燃料噴射時期(INJOBJ)が遅角するほど前記吹き戻し燃料量(Fwg)が増加するように、前記吹き戻し燃料量の算出を行うことを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、機関の運転状態に応じて要求燃料量が算出されるとともに、燃焼室内から吸気通路へ吹き戻される燃料量である吹き戻し燃料量が算出され、要求燃料量及び吹き戻し燃料量を用いて燃料噴射量が算出される。燃料噴射時期が可変設定され、燃料噴射量及び燃料噴射時期に応じて燃料噴射弁が駆動制御される。吹き戻し燃料量は、燃料噴射時期及び吸気弁の閉弁時期に応じた燃焼室内の燃料と空気の混合状態の傾向に基づいて算出される。燃焼室から吸気通路に吹き戻される燃料の量は、燃料噴射時期と吸気弁閉弁時期との相対関係に依存する燃焼室内の燃料と空気の混合状態に対応して変化するので、燃料噴射時期及び吸気弁閉弁時期に応じた燃焼室内の燃料と空気の混合状態の傾向に基づいて吹き戻し燃料量を算出することにより、吹き戻し燃料量を精度良く算出し、燃焼室内で実際に燃焼に寄与する燃料量を、吹き戻される燃料の量を考慮して正確に制御することができる。その結果、燃料噴射時期及び吸気弁閉弁時期が変更されても、燃焼室内の混合気の空燃比を正確に制御し、良好な排気特性を維持することができる。
請求項2に記載の発明によれば、燃料噴射弁が筒内燃料噴射弁である場合において、燃料噴射時期における当該気筒の行程に応じて燃焼室内の燃料と空気の混合状態の傾向が判定される。筒内燃料噴射弁による燃料噴射は、吸気行程で行われる場合と圧縮行程で行われる場合とがあり、吸気行程で行われる場合には噴射された燃料は、燃焼室下部に滞留する量が多くなるため、燃焼室上部の燃料濃度は比較的低くなる傾向がある一方、圧縮行程で行われる場合にはピストンの上昇によって燃焼室上部の燃料濃度が高くなり、燃料濃度の比較的高い混合気が吸気通路に吹き戻される傾向がある。したがって、燃料噴射時期における当該気筒の行程に応じて燃料と空気の混合状態の傾向を判定することが可能となる。
請求項3に記載の発明によれば、吸気弁の閉弁時期が遅角するほど吹き戻し燃料量が増加し、かつ燃料噴射時期が吸気行程終了時期近傍の所定時期より進角側にあるときは燃料噴射時期が遅角するほど吹き戻し燃料量が減少し、燃料噴射時期が所定時期より遅角側にあるときは燃料噴射時期が遅角するほど吹き戻し燃料量が増加するように、吹き戻し燃料量の算出が行われる。燃料噴射弁が機関の燃焼室内に燃料を噴射する筒内燃料噴射弁であるときは、吸気行程では燃料噴射時期が遅角するほど、燃料噴射時期における燃焼室内の空気の流動が小さくなり、噴射された燃料と空気の混合状態が不均一となる傾向がある。すなわち、ピストンの頂部付近において燃料濃度が高くなる一方、吸気弁付近では燃料濃度が低下する。また圧縮行程では、燃料噴射時期が遅角するほど吹き戻される燃料量は増加する傾向がある。したがって、上述したように吹き戻し燃料量を算出することにより、吹き戻し燃料量を正確に推定することができる。
請求項4に記載の発明によれば、ポート燃料噴射弁によって噴射される燃料については、吸気弁閉弁時期が遅角するほど吹き戻し燃料量が増加し、かつポート燃料噴射弁の燃料噴射時期が遅角するほど吹き戻し燃料量が増加するように、吹き戻し燃料量の算出が行われる。ポート燃料噴射弁によって燃料噴射を行うときは、燃料噴射時期が遅角するほど燃料の燃焼室内への流入が遅れ、空気との混合状態が不均一となり、吸気弁近傍の混合気中の燃料濃度が高くなる。したがって、燃料噴射時期が遅角するほど、また吸気弁閉弁時期が遅角するほど吹き戻し燃料量を増加させることにより、吹き戻し燃料量を正確に推定することができる。
請求項5に記載の発明によれば、ポート燃料噴射弁及び筒内燃料噴射弁による燃料噴射量の比率である噴射量比率が算出され、噴射量比率に応じてポート燃料噴射弁及び筒内燃料噴射弁の少なくとも一方が駆動される。そして吹き戻し燃料量は、燃料噴射時期、吸気弁の閉弁時期、及び噴射量比率に応じて算出される。使用する燃料噴射弁に依存して、吹き戻される燃料量が変化するので、2つの燃料噴射弁を使用する場合には、燃料噴射時期及び吸気弁の閉弁時期に加えて、噴射量比率を考慮することにより、吹き戻し燃料量を正確に推定することができる。
請求項6に記載の発明によれば、吸気弁閉弁時期が遅角するほど吹き戻し燃料量が増加し、かつ燃料噴射時期が遅角するほど吹き戻し燃料量が増加するように、吹き戻し燃料量の算出が行われる。燃料噴射弁が、機関の吸気通路に燃料を噴射するポート燃料噴射弁であるときは、燃料噴射時期が遅角するほど燃料の燃焼室内への流入が遅れ、空気との混合状態が不均一となり、吸気弁近傍の混合気中の燃料濃度が高くなる。したがって、燃料噴射時期が遅角するほど、また吸気弁閉弁時期が遅角するほど吹き戻し燃料量を増加させることにより、吹き戻し燃料量を正確に推定することができる。
本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。 図1に示す弁作動位相可変機構の動作を説明するための図である。 燃料輸送遅れモデル(第1の実施形態)を説明するための図である。 筒内燃料噴射弁を使用するときにおける燃料噴射時期と吹き戻し燃料量との関係を説明するための図である。 ポート燃料噴射弁を使用するときにおける燃料噴射時期と吹き戻し燃料量との関係を説明するための図である。 燃料噴射制御を行う処理のフローチャート(第1の実施形態)である。 図6の処理で実行される残留率算出処理のフローチャートである。 図7の処理で実行される噴射時期算出処理のフローチャートである。 図7の処理で参照されるマップの設定を示す図である。 図6の処理で実行される燃料噴射量算出処理のフローチャートである。 図7の処理の変形例を示すフローチャートである。 図11の処理で参照されるテーブルを示す図である。 燃料輸送遅れモデル(第2の実施形態)を説明するための図である。 燃料噴射制御を行う処理のフローチャート(第2の実施形態)である。 図14の処理で実行される残留率算出処理のフローチャートである。 図15の処理で参照されるテーブルを示す図である。 図14の処理で実行される燃料噴射量算出処理のフローチャートである。 残留率算出処理(第3の実施形態)のフローチャートである。 図18の処理で実行される噴射時期算出処理のフローチャートである。 残留率算出処理(第4の実施形態)のフローチャートである。 筒内噴射補正係数(Gcfw1)算出用テーブルの変形例を示す図である。
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
[第1の実施形態]
図1は、本発明の一実施形態にかかる内燃機関とその制御装置の構成を示す図である。図1において、例えば4気筒を有する内燃機関(以下単に「エンジン」という)1は、吸気弁及び排気弁と、これらを駆動するカムを備えるとともに、弁作動位相可変機構40を備えている。弁作動位相可変機構40は、吸気弁を駆動するカムの、クランク軸回転角度を基準とした作動位相を連続的に変更するカム位相可変機構である。弁作動位相可変機構40により吸気弁を駆動するカムの作動位相が変更され、吸気弁の作動位相が変更される。
エンジン1の吸気通路2の途中にはスロットル弁3が配されている。また、スロットル弁3にはスロットル弁開度(TH)センサ4が連結されており、当該スロットル弁3の開度に応じた電気信号を出力して電子制御ユニット(以下(ECU)という)5に供給する。スロットル弁3には、スロットル弁3を駆動するアクチュエータ7が接続されており、アクチュエータ7は、ECU5によりその作動が制御される。吸気通路2のスロットル弁3の上流側には、吸入空気量GAIR[g/sec]を検出する吸入空気量センサ13が設けられており、その検出信号はECU5に供給される。
エンジン1は、各気筒の吸気弁の少し上流側に気筒毎に設けられ、吸気通路2(吸気ポート)内に燃料を噴射するポート燃料噴射弁6Pと、各気筒の燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内燃料噴射弁6Cとを備えている。各噴射弁6P,6Cは図示しない燃料ポンプに接続されていると共にECU5に電気的に接続されて当該ECU5からの信号により開弁時期(燃料噴射時期)及び開弁時間(燃料噴射時間)が制御される。エンジン1の各気筒の点火プラグ15は、ECU5に接続されており、ECU5は点火プラグ15に点火信号を供給し、点火時期制御を行う。
スロットル弁3の下流には吸気圧PBAを検出する吸気圧センサ8及び吸気温TAを検出する吸気温センサ9が取付けられている。またエンジン1の本体には、エンジン冷却水温TWを検出するエンジン冷却水温センサ10が取り付けられている。これらのセンサの検出信号は、ECU5に供給される。
ECU5には、エンジン1のクランク軸(図示せず)の回転角度を検出するクランク角度位置センサ11及び、エンジン1の吸気弁を駆動するカムが固定されたカム軸の回転角度を検出するカム角度位置センサ12が接続されており、クランク軸の回転角度及びカム軸の回転角度に応じた信号がECU5に供給される。クランク角度位置センサ11は、一定クランク角周期毎(例えば6度周期)に1パルス(以下「CRKパルス」という)と、クランク軸の所定角度位置を特定するパルスを発生する。また、カム角度位置センサ12は、エンジン1の特定の気筒の所定クランク角度位置でパルス(以下「CYLパルス」という)と、各気筒の吸入行程開始時の上死点(TDC)でパルス(以下「TDCパルス」という)を発生する。これらのパルスは、燃料噴射時期、点火時期等の各種タイミング制御及びエンジン回転数(エンジン回転速度)NEの検出に使用される。なお、カム角度位置センサ12より出力されるTDCパルスと、クランク角度位置センサ11より出力されるCRKパルスとの相対関係からカム軸の実際の作動位相CAINが検出される。
ECU5には、エンジン1によって駆動される車両のアクセルペダルの踏み込み量(以下「アクセルペダル操作量」という)APを検出するアクセルセンサ31、当該車両の走行速度(車速)VPを検出する車速センサ32、及び大気圧PAを検出する大気圧センサ33が接続されている。これらのセンサの検出信号は、ECU5に供給される。
弁作動位相可変機構40は、吸気弁の作動位相を連続的に変更するために、その開度が連続的に変更可能な電磁弁を備えており、その電磁弁の開度がECU5により制御される。弁作動位相可変機構40の具体的な構成は、例えば特開2000−227013号公報に示されている。図2は吸気弁のリフトカーブを示す図であり(縦軸はリフト量LFT)、弁作動位相可変機構40により、吸気弁は、図2に実線L3及びL4で示す特性を中心として、カムの作動位相CAIN(以下「吸気弁作動位相」という)の変化に伴って破線L1,L2で示す最進角位相から、一点鎖線L5,L6で示す最遅角位相までの間の位相で駆動される。本実施形態では、吸気弁作動位相CAINは、吸気弁の閉弁時期CAICが圧縮行程の開始後となるように設定され、ミラーサイクル(アトキンソンサイクル)運転が行われる。また本実施形態では、吸気弁作動位相CAINは最遅角位相を「0」として、進角するほど値が増加するように定義されている。
ECU5は各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理ユニット(以下「CPU」という)、CPUで実行される演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路のほか、アクチュエータ7、燃料噴射弁6P,6C、弁作動位相可変機構の電磁弁に駆動信号を供給する出力回路等から構成される。
ECU5のCPUは、上記センサの検出信号に応じて、スロットル弁3の開度制御、燃料噴射制御(燃料噴射弁6P,6Cによる燃料噴射時期及び燃料噴射時間の制御)、及び吸気弁作動位相の制御を行う。
図3は、燃料噴射制御に適用される燃料輸送遅れモデルを説明するための図である。本実施形態では、圧縮行程開始後において吸気弁が閉弁されることを考慮し、燃焼室から吸気ポートへ吹き戻される燃料の量である吹き戻し燃料量Fwgを算出し、吹き戻し燃料量Fwgを用いて燃料噴射量Toutを算出する。本実施形態では、エンジン運転状態に応じてポート燃料噴射弁6Pまたは筒内燃料噴射弁6Cの何れか一方が選択され、燃料噴射が行われる。
燃料噴射量Toutは、燃料噴射弁6Pまたは6Cによる燃料噴射量(実際には燃料噴射時間であるが、噴射される燃料量は燃料噴射時間にほぼ比例するので燃料噴射量という)である。「Fw」は、吸気ポート内壁または燃焼室内壁(ピストン頂部を含む)に付着している燃料の量であり、以下「付着燃料量Fw」という。「Tcyl」は燃焼室内に存在する付着燃料以外の燃料の量であって吸気ポートへの吹き戻し前の燃料量であり、以下「筒内燃料量Tcyl」という。「Tcylf」は燃焼に使用される燃料の量であり、以下「燃焼燃料量Tcylf」という。また「Afw」は、噴射された燃料のうち吸気ポート内壁に付着せずに直接燃焼室に流入する燃料、または燃焼室内壁に付着せず燃焼室内に存在する燃料の割合を示すパラメータであり、以下「直接率Afw」という。したがって(1−Afw)が付着率に相当する。「Bfw」は、吸気ポート内壁に付着している燃料のうち燃焼室内に吸入される燃料、または燃焼室内壁に付着している燃料のうち気化する燃料の割合を示すパラメータであり、以下「持ち去り率Bfw」という。「Cfw」は、燃焼室内に存在する付着燃料以外の燃料のうち、吸気ポートに吹き戻されずに残留する燃料の割合を示すパラメータであり、以下「残留率Cfw」という。したがって、(1−Cfw)が、筒内燃料のうち吸気ポートの吹き戻される燃料の割合を示す吹き戻し率に相当する。
図3に示される燃料輸送遅れモデルは、下記式(1)〜(4)で表すことができる。(k)及び(k−1)は燃料噴射量の演算が行われる離散化時刻を示すパラメータであり、それぞれ今回値及び前回値を示す。このモデルを定義する数式では、前回吹き戻された燃料(Fw(k-1))は、全量が今回燃焼室に吸入され、残留率Cfwを乗算した量の燃料が燃焼室内に残留し、燃焼に使用されるという条件が適用されている(式(4)参照)。
Fw(k)=(1−Afw)×Tout(k)
+(1−Bfw)×Fw(k-1) (1)
Fwg(k)=(1−Cfw)×Tcyl(k)
+(1−Cfw)×Fwg(k-1) (2)
Tcyl(k)=Afw×Tout(k)+Bfw×Fw(k-1) (3)
Tcylf(k)=Cfw×(Tcyl(k)+Fwg(k-1)) (4)
式(3)を式(2)及び(4)に適用することにより、下記式(5)及び(6)が得られる。
Fwg(k)=(1−Cfw)×(Afw×Tout(k)+Bfw×Fw(k-1))
+(1−Cfw)×Fwg(k-1) (5)
Tcylf(k)=Cfw×
(Afw×Tout(k)+Bfw×Fw(k-1)+Fwg(k-1)) (6)
式(6)を変形することにより下記式(7)が得られ、式(7)により、燃料の付着及び吹き戻しによる輸送遅れを考慮した燃料噴射量Tout(k)を算出することができる。なお、付着燃料量Fw及び吹き戻し燃料量Fwgの初期値は「0」である。
Figure 0005335603
図4及び図5は、吹き戻し燃料量Fwgと燃料噴射時期との関係を説明するための図であり、図4は筒内燃料噴射弁6Cを用いる場合を示し、図5はポート燃料噴射弁6Pを用いる場合を示す。これらの図において斜線のハッチングを付した領域は新気が存在する新気領域を示し、水平線のハッチングを付した領域は空気と燃料の混合気が存在する混合気領域を示す。
図4(a)は、燃料噴射が吸気行程で行われる場合に対応し、新気が吸入される過程で燃料が噴射される(t1)。圧縮行程の開始時点(t2)では、噴射された燃料は、燃焼室下部に滞留する量が多くなるため、燃焼室上部の燃料濃度は比較的低くなる。したがって、燃料濃度の低い混合気が吸気通路に吹き戻され(t3)、吹き戻し燃料量Fwgは比較的少なくなる。
図4(b)は、燃料噴射が圧縮行程で行われる場合に対応し、吸気行程では新気が吸入される(t1)。圧縮行程中に燃料が噴射されると(t2’)、ピストンの上昇によって燃焼室上部の燃料濃度が高くなる。したがって、燃料濃度の比較的高い混合気が吸気通路に吹き戻され(t3)、吹き戻し燃料量Fwgは比較的多くなる。
ポート燃料噴射弁6Pを使用するときは、燃料噴射は吸気行程で行われる。図5(a)は、燃料噴射時期が比較的早い場合に対応し、空気と燃料の混合状態が均一化された混合気が燃焼室内に吸入される(t1)。したがって、圧縮行程の開始時点(t2)における燃焼室内の混合気の燃料濃度は均一化されており、その混合気が吹き戻される(t3)。したがって、吹き戻される混合気量に対応した標準的な量の燃料が吹き戻される。
図5(b)は、燃料噴射時期が比較的遅い場合に対応し、この場合も吸気ポートで燃料が噴射されることから、空気と燃料とが均一化された混合気が燃焼室内に吸入される(t1)。ただし、燃料噴射時期が遅いので燃焼室内には先に空気のみが吸入され、次いで混合気が吸入される。したがって、圧縮行程の開始時点(t2)においては、吸気弁近傍の混合気の燃料濃度が比較的高くなり、その混合気が吹き戻される(t3)。したがって、吹き戻し燃料量Fwgは、燃料噴射時期が早い場合(図5(a))と比べて多くなる。
以上説明した点を考慮して、本実施形態における燃料噴射制御で使用するマップ(若しくはテーブル)の設定が行われている。
図6は燃料噴射制御処理のフローチャートであり、この処理はTDCパルスの発生に同期してECU5のCPUで実行される。
ステップS11では、エンジン回転数NE及び吸気圧PBAに応じてAfwマップ(図示せず)を検索し、直接率Afwを算出する。ステップS12では、エンジン回転数NE及び吸気圧PBAに応じてBfwマップ(図示せず)を検索し、持ち去り率Bfwを算出する。
ステップS13では、図7に示す残留率算出処理を実行し、残留率Cfwを算出する。ステップS14では、図10に示す燃料噴射量算出処理を実行し、ステップS11〜S13で算出される直接率Afw,持ち去り率Bfw,及び残留率Cfwを用いて、燃料噴射量Toutを算出する。
算出された燃料噴射量Toutに応じてポート燃料噴射弁6Pまたは筒内燃料噴射弁6Cを開弁駆動することにより、燃料噴射が実行される。
図7は、図6のステップS13で実行される残留率算出処理のフローチャートである。
ステップS21では直噴、すなわち筒内燃料噴射弁6Cが選択されているか否かを判別し、その答が肯定(YES)であるときは直噴フラグFINJを「1」に設定する(ステップS22)一方、ポート燃料噴射弁6Pが選択されているときは、直噴フラグFINJを「0」に設定する(ステップS23)。
ステップS24では、図8に示す噴射時期算出処理を実行し、燃料噴射時期INJOBJを算出する。
図8のステップS31では、直噴フラグFINJが「1」であるか否かを判別し、その答が否定(NO)であってポート燃料噴射弁6Pが選択されているときは、エンジン冷却水温TW及び吸気圧PBAに応じてINJOBJPIマップ(図示せず)を検索し、ポート燃料噴射時期INJOBJPIを算出する(ステップS34)。ステップS35では、燃料噴射時期INJOBJをポート燃料噴射時期INJOBJPIに設定する。
ステップS31の答が肯定(YES)であって筒内燃料噴射弁6Cが選択されているときは、エンジン冷却水温TW及び吸気圧PBAに応じてINJOBJDIマップ(図示せず)を検索し、筒内燃料噴射時期INJOBJDIを算出する(ステップS32)。ステップS33では、燃料噴射時期INJOBJを筒内燃料噴射時期INJOBJDIに設定する。
図7に戻り、ステップS25では直噴フラグFINJが「1」であるか否かを判別し、その答が否定(NO)であってポート燃料噴射弁6Pが選択されているときは、吸気弁作動位相CAIN及び燃料噴射時期INJOBJに応じてCfw0マップを検索し、ポート噴射残留率Cfw0を算出する(ステップS28)。ステップS29では、残留率Cfwをポート噴射残留率Cfw0に設定する。
Cfw0マップは、図9(a)に示すように吸気弁作動位相CAINが増加(進角)するほど、ポート噴射残留率Cfw0が増加するように設定され、かつ燃料噴射時期INJOBJに応じて図9(b)に示すように設定されている。すなわち、図9(b)に示す所定ポート噴射時期CA0より進角側で、ポート噴射残留率Cfw0は所定値CfwRに設定され、所定ポート噴射時期CA0より遅角側では燃料噴射時期INJOBJが遅角するほど、ポート噴射残留率Cfw0が減少する(吹き戻し率が増加する)ように設定されている。図5を参照して説明したように、ポート燃料噴射弁6Pを使用するときは、燃料噴射時期INJOBJが遅れると、吹き戻し燃料量Fgwが増加する傾向があることを考慮したものである。
なお、所定値CfwRは、混合気の燃料濃度(混合状態)が均一化した状態に対応する残留率であり、エンジン諸元(吸気口、吸気ポート、及び吸気弁の形状、吸気弁の最大リフト量など)に応じて予め算出されるものである。また、図9(b)には、燃料噴射時期INJOBJが圧縮行程にある範囲も示されているが、実際には吸気行程の範囲のみが使用される。
一方ステップS25の答が肯定(YES)であって筒内燃料噴射弁6Cが選択されているときは、吸気弁作動位相CAIN及び燃料噴射時期INJOBJに応じてCfw1マップを検索し、筒内噴射残留率Cfw1を算出する(ステップS26)。ステップS27では、残留率Cfwを筒内噴射残留率Cfw1に設定する。
Cfw1マップは、図9(a)に示すように吸気弁作動位相CAINが増加(進角)するほど、筒内噴射残留率Cfw1が増加するように設定され、かつ燃料噴射時期INJOBJに応じて図9(c)に示すように設定されている。すなわち、燃料噴射時期INJOBJが吸気行程にあるときは、燃料噴射時期INJOBJが角するほど筒内噴射残留率Cfw1が減少する(吹き戻し率が増加する)ように設定され、燃料噴射時期INJOBJが圧縮行程にあるときは、燃料噴射時期INJOBJが角するほど筒内噴射残留率Cfw1が増加する(吹き戻し率が減少する)ように設定されている。
図9(c)に示す特性は、以下の点を考慮して設定されたものである。すなわち筒内燃料噴射弁6Cを使用するときは、筒内噴射残留率Cfw1は所定値CfwRより大きくなり、また燃料噴射時期INJOBJが進角するほど、燃料と空気の混合状態が均一化して所定値CfwRに近づく(吹き戻し燃料量Fgwが増加する)傾向があること、及び燃料噴射時期INJOBJが吸気行程終了時期に近づくほど、燃料と空気の混合状態は不均一なものとなり、吸気弁近傍の燃料濃度が低下し、吹き戻し燃料量Fgwは減少することが考慮されている。
また圧縮行程では逆に燃料噴射時期INJOBJが遅角するほど、ピストンの上昇によって吸気弁近傍の燃料濃度が高くなり、吹き戻し燃料量Fgwが増加する傾向があることが考慮されている。
図10は、図6のステップS14で実行される燃料噴射量算出処理のフローチャートである。
ステップS41では、下記式(5a)により、吹き戻し燃料量の前回値Fwg(k-1)を算出する。式(5a)は、式(5)の「k」を「k−1」に置換したものである。
Fwg(k-1)=(1−Cfw)
×(Afw×Tout(k-1)+Bfw×Fw(k-2))
+(1−Cfw)×Fwg(k-2) (5a)
ステップS42では、下記式(1a)により、付着燃料量の前回値Fw(k-1)を算出する。式(1a)は、式(1)の「k」を「k−1」に置換したものである。
Fw(k-1)=(1−Afw)×Tout(k-1)
+(1−Bfw)×Fw(k-2) (1a)
ステップS43では、エンジン回転数NE、吸気圧PBA、エンジン冷却水温TW、吸気温TAなどに応じて、燃焼室内の混合気の空燃比が目標空燃比(通常は理論空燃比)となるように燃焼燃料量(要求燃料量)Tcylfを算出する。より具体的には、エンジン回転数NE及び吸気圧PBAに応じて基本燃料量TIを算出するとともに、エンジン冷却水温TW、吸気温TAなどに応じて補正係数KCRを算出し、基本燃料量TIを補正係数KCRで補正することにより、燃焼燃料量Tcylfが算出される。
ステップS44では、ステップS41〜S43で算出した、吹き戻し燃料量の前回値Fwg(k-1)、付着燃料量の前回値Fw(k-1)及び燃焼燃料量Tcylf(k)を前記式(7)に適用し、燃料噴射量Tout(k)を算出する。
以上のように本実施形態では、エンジン運転状態に応じて要求燃料量に相当する燃焼燃料量Tcylfが算出され、燃焼室から吸気ポートへ吹き戻される吹き戻し燃料量Fwgが算出され、燃焼燃料量Tcylf及び吹き戻し燃料量Fwgを用いて燃料噴射量Toutが算出される。さらに燃料噴射時期INJOBJが冷却水温TW及び吸気圧PBAに応じて設定され、燃料噴射量Tout及び燃料噴射時期INJOBJに応じてポート燃料噴射弁6Pまたは筒内燃料噴射弁6Cを駆動することにより、燃料噴射が行われる。吹き戻し燃料量Fwgは、燃料噴射時期INJOBJ及び吸気弁作動位相CAINに応じて算出される。燃焼室から吸気通路2に吹き戻される燃料の量は、燃料噴射時期INJOBJと吸気弁閉弁時期との相対関係に依存して変化するので、燃料噴射時期INJOBJ、及び吸気弁閉弁時期を示すパラメータとしての吸気弁作動位相CAINに応じて吹き戻し燃料量Fwgを算出することにより、吹き戻し燃料量Fwgを精度良く算出し、燃焼室内で実際に燃焼に寄与する燃焼燃料量Tcylfを、吹き戻される燃料の量を考慮して正確に制御することができる。その結果、燃料噴射時期INJOBJ及び吸気作動位相CAINが変更されても、燃焼室内の混合気の空燃比を正確に制御し、良好な排気特性を維持することができる。
またポート燃料噴射弁6Pが使用されるときは、吸気弁作動位相CAINが遅角する(減少する)ほど吹き戻し燃料量Fwgが増加し、かつ所定ポート噴射時期CA0より遅角側では、燃料噴射時期INJOBJが遅角するほど吹き戻し燃料量Fwgが増加するように、吹き戻し燃料量Fwgの算出が行われる。ポート燃料噴射弁6Pを使用するときは、燃料噴射時期INJOBJが遅角するほど燃料の燃焼室内への流入が遅れ、空気との混合状態が不均一となり、吸気弁近傍の混合気中の燃料濃度が高くなる。したがって、燃料噴射時期INJOBJが遅角するほど、また吸気弁作動位相CAINが遅角するほど吹き戻し燃料量Fwgを増加させることにより、吹き戻し燃料量Fwgを正確に算出することができる。
また筒内燃料噴射弁6Cが使用されるときは、吸気弁作動位相CAINが遅角する(減少する)ほど吹き戻し燃料量Fwgが増加し、かつ燃料噴射時期INJOBJが吸気行程終了時期より進角側(吸気行程)にあるときは燃料噴射時期INJOBJが遅角するほど吹き戻し燃料量Fwgが減少し、燃料噴射時期INJOBJが吸気行程終了時期より遅角側(圧縮行程)にあるときは燃料噴射時期INJOBJが遅角するほど吹き戻し燃料量Fwgが増加するように、吹き戻し燃料量Fwgの算出が行われる。筒内燃料噴射弁6Cを使用するときは、吸気行程では燃料噴射時期INJOBJが遅角するほど、燃料噴射時期における燃焼室内の空気の流動が減少し、燃料と空気の混合状態が不均一となる。すなわち、ピストンの頂部付近において燃料濃度が高くなる一方、吸気弁付近では燃料濃度が低下する。また圧縮行程では、燃料噴射時期INJOBJが遅角するほど吹き戻し燃料量Fwgは増加する傾向がある。したがって、上述したように吹き戻し燃料量Fwgを算出することにより、吹き戻し燃料量Fwgを正確に算出することができる。
本実施形態では、弁作動位相可変機構40が吸気弁閉弁時期変更手段を構成し、ECU5が、要求燃料量算出手段、吹き戻し燃料量算出手段、燃料噴射量算出手段、燃料噴射時期設定手段、及び駆動制御手段を構成する。具体的には、図10のステップS43が要求燃料量算出手段に相当し、ステップS41が吹き戻し燃料量算出手段に相当し、ステップS44が燃料噴射量算出手段に相当し、図8の処理が燃料噴射時期設定手段に相当する。
[変形例]
図11は、図7に示す残留率算出処理の変形例を示すフローチャートである。この変形例は、吸気弁作動位相CAINに応じて基本残留率CfwBSを算出するとともに、ポート燃料噴射弁6Pに対応するポート噴射補正係数Gcfw0または筒内燃料噴射弁6Cに対応する筒内噴射補正係数Gcfw1を燃料噴射時期INJOBJに応じて算出し、ポート噴射補正係数Gcfw0または筒内噴射補正係数Gcfw1を基本残留率CfwBSに乗算するようにしたものである。
図11のステップS51では、吸気弁作動位相CAINに応じて図12(a)に示すCfwBSテーブルを検索し、基本残留率CfwBSを算出する。CfwBSテーブルは、図9(a)に示すマップ設定特性と同様に設定されている。
ステップS52〜S55は、図7のステップS21〜S24と同一の処理である。
ステップS56では、直噴フラグFINJが「1」であるか否かを判別し、その答が否定(NO)であってポート燃料噴射弁6Pが選択されているときは、燃料噴射時期INJOBJに応じて図12(b)に示すGcfw0テーブルを検索し、ポート噴射補正係数Gcfw0を算出する(ステップS59)。Gcfw0テーブルは、図9(b)に示すマップ設定特性と同様に設定されており、「1.0」が所定値CfwRに対応する。ステップS60では、残留率補正係数Gcfwをポート噴射補正係数Gcfw0に設定する。
ステップS56の答が肯定(YES)であって筒内燃料噴射弁6Cが選択されているときは、燃料噴射時期INJOBJに応じて図12(c)に示すGcfw1テーブルを検索し、筒内噴射補正係数Gcfw0を算出する(ステップS57)。Gcfw1テーブルは、図9(c)に示すマップ設定特性と同様に設定されており、「1.0」が所定値CfwRに対応する。ステップS58では、残留率補正係数Gcfwを筒内噴射補正係数Gcfw1に設定する。
ステップS61では、基本残留率CfwBSに残留率補正係数Gcfwを乗算することにより、残留率Cfwを算出する。
図11の処理により、図7の処理と同様に残留率Cfwを算出することができる。
[第2の実施形態]
本実施形態は、使用する燃料噴射弁に依存して異なる値をとるインジェクタ依存残留率Cfwaと、使用する燃料噴射弁に依存しないインジェクタ非依存残留率Cfwbと用いて吹き戻し燃料量Fwgを算出するようにしたものである。吸気ポートに吹き戻された燃料を含む混合気は、空気と燃料とが混合されてから時間が経過していること、及び混合気の流動により空気と燃料との混合状態が均一化していることから、吹き戻された燃料が再度燃焼室内に流入したときの残留率は、使用された燃料噴射弁に依存しないと考えられるからである。
本実施形態は、以下に説明する点以外は第1の実施形態と同一である。
図13は、本実施形態における燃料輸送遅れモデルを説明するための図である。図3に示すモデルと比較すると、筒内燃料量Tcylに適用される残留率がインジェクタ依存残留率Cfwaに変更され、吹き戻し燃料量Fwgに適用される残留率がインジェクタ非依存残留率Cfwbに変更されている。
図13に示される燃料輸送遅れモデルは、下記式(11)〜(14)で表すことができる。式(11)及び(13)は第1の実施形態の式(1)及び(3)と同一である。
Fw(k)=(1−Afw)×Tout(k)
+(1−Bfw)×Fw(k-1) (11)
Fwg(k)=(1−Cfwa)×Tcyl(k)
+(1−Cfwb)×Fwg(k-1) (12)
Tcyl(k)=Afw×Tout(k)+Bfw×Fw(k-1) (13)
Tcylf(k)=Cfwa×Tcyl(k)
+Cfwb×Fwg(k-1) (14)
式(13)を式(12)及び(14)に適用することにより、下記式(15)及び(16)が得られる。
Fwg(k)=(1−Cfwa)
×(Afw×Tout(k)+Bfw×Fw(k-1))
+(1−Cfwb)×Fwg(k-1) (15)
Tcylf(k)=Cfwa×(Afw×Tout(k)+Bfw×Fw(k-1))
+Cfwb×Fwg(k-1)) (16)
式(16)を変形することにより下記式(17)が得られる。本実施形態では、式(17)により燃料噴射量Tout(k)が算出される。
Figure 0005335603
図14は本実施形態における燃料噴射制御処理のフローチャートであり、この処理はTDCパルスの発生に同期してECU5のCPUで実行される。この処理は図4に示す処理のステップS13及びS14をそれぞれステップS13a及びS14aに変えたものである。
ステップS13aでは、図15に示す残留率算出処理を実行し、インジェクタ依存残留率Cfwa及びインジェクタ非依存残留率Cfwbを算出する。
ステップS14aでは、図17に示す燃料噴射量算出処理を実行し、上述したようにインジェクタ依存残留率Cfwa及びインジェクタ非依存残留率Cfwbを用いて、燃料噴射量Tout(k)を算出する。
図15は、図14のステップS13aで実行される残留率算出処理のフローチャートである。この処理は、図11のステップS51及びS61をそれぞれステップS51a及びS61aに変えたものである。
ステップS51aでは、吸気弁作動位相CAINに応じて図16に示すCfwbテーブルを検索し、インジェクタ非依存残留率Cfwbを算出する。Cfwbテーブルは、エンジン諸元に基づいて予め設定されるものであり、実質的に図12(a)に示すCfwBSテーブルと同一のものである。
ステップS61aでは、インジェクタ非依存残留率Cfwbに残留率補正係数Gcfwを乗算することにより、インジェクタ依存残留率Cfwaを算出する。
図17は、図14のステップS14aで実行される燃料噴射量算出処理のフローチャートである。この処理は、図10のステップS41及びS44をそれぞれステップS41a及びS44aに変えたものである。
ステップS41aでは、下記式(15a)により、吹き戻し燃料量の前回値Fwg(k-1)を算出する。式(15a)は、式(15)の「k」を「k−1」に置換したものである。
Fwg(k-1)=(1−Cfwa)
×(Afw×Tout(k-1)+Bfw×Fw(k-2))
+(1−Cfwb)×Fwg(k-2) (15a)
ステップS44aでは、上記式(17)により燃料噴射量Tout(k)を算出する。
本実施形態では、インジェクタ依存残留率Cfwaと、インジェクタ非依存残留率Cfwbとを別個に算出して、吹き戻し燃料量Fwgを算出するようにしたので、吹き戻し燃料量Fwgをより正確に算出することができる。
本実施形態では、図17のステップS43が要求燃料量算出手段に相当し、ステップS41aが吹き戻し燃料量算出手段に相当し、ステップS44aが燃料噴射量算出手段に相当する。
[第3の実施形態]
本実施形態は、第1の実施形態においてポート燃料噴射弁6Pと筒内燃料噴射弁6Cとを切り換えて使用することに代えて、ポート燃料噴射弁6P及び筒内燃料噴射弁6Cを同時に使用し、2つの燃料噴射弁によるそれぞれの燃料噴射量の比率を変更して燃料噴射を行うようにしたものである。本実施形態は、以下に説明する点以外は第1の実施形態と同一である。
本実施形態では、筒内燃料噴射弁6Cによる燃料噴射量の比率である直噴比率RINJDがエンジン運転状態に応じて「0」から「1」までの値に設定され、算出された燃料噴射量Toutと直噴比率RINJDとを用いて、ポート噴射燃料量Toutp及び筒内噴射燃料量Toutcが下記式(31)及び(32)により算出される。そして、ポート噴射燃料量Toutpに応じてポート燃料噴射弁6Pの燃料噴射制御が行われ、筒内噴射燃料量Toutcに応じて筒内燃料噴射弁6Cの燃料噴射制御が行われる。
Toutp=(1−RINJD)×Tout (31)
Toutc=RINJD×Tout (32)
さらに残留率Cfwは図18に示す処理により算出される。
図18のステップS61では、図19に示す噴射時期算出処理を実行する。図19のステップS71及びS72は、それぞれ図8のステップS34及びS32と同一の処理であり、ポート燃料噴射時期INJOBJPI及び筒内燃料噴射時期INJOBJDIが算出される。
図18のステップS62では、吸気弁作動位相CAIN及びポート燃料噴射時期INJOBJPIに応じて、ポート噴射残留率Cfw0が算出され、ステップS63では、吸気弁作動位相CAIN及び筒内燃料噴射時期INJOBJDIに応じて、筒内噴射残留率Cfw1が算出される。
ステップS64では、ポート噴射残留率Cfw0、筒内噴射残留率Cfw1、及び直噴比率RINJDを下記式(33)に適用し、残留率Cfwを算出する。
Cfw=(1−RINJD)×Cfw0+RINJD×Cfw1 (33)
式(33)により算出される残留率Cfwを用いて燃料噴射量Toutを算出することにより、2つの燃料噴射弁の使用割合(直噴比率RINJD)に応じて吹き戻し燃料量Fwgを精度良く算出することができる。
なお、第1の実施形態は、本実施形態における直噴比率RINJDを「1」と「0」とに切り換えるように構成したものに相当する。
本実施形態では、ECU5が噴射量比率算出手段を構成し、図18の処理が吹き戻し燃料量算出手段の一部を構成する。
[第4の実施形態]
本実施形態は、第2の実施形態においてポート燃料噴射弁6Pと筒内燃料噴射弁6Cとを切り換えて使用することに代えて、ポート燃料噴射弁6P及び筒内燃料噴射弁6Cを同時に使用し、2つの燃料噴射弁によるそれぞれの燃料噴射量の比率を変更して燃料噴射を行うようにしたものである。本実施形態は、以下に説明する点以外は第2の実施形態と同一である。
ポート噴射燃料量Toutp及び筒内噴射燃料量Toutcは、第3の実施形態と同様に式(31)及び(32)により算出される。
また残留率Cfwa及びCfwbは、図20に示す処理により算出される。ステップS81は、図15のステップS51aと同一の処理であり、インジェクタ非依存残留率Cfwbが算出される。
ステップS82では、図19に示す噴射時期算出処理を実行し、ポート燃料噴射時期INJOBJPI及び筒内燃料噴射時期INJOBJDIを算出する。
ステップS83及びS84は、図15のステップS59及びS57と実質的に同一の処理であり、ポート燃料噴射時期INJOBJPI及び筒内燃料噴射時期INJOBJDIに応じて、ポート噴射補正係数Gcfw0及び筒内噴射補正係数Gcgw1が算出される。
ステップS85では、インジェクタ非依存残留率Cfwb、ポート噴射補正係数Gcfw0、筒内噴射補正係数Gcgw1、及び直噴比率RINJDを下記式(41)に適用し、インジェクタ依存残留率Cfwaを算出する。
Cfwa=Cfwb×{(1−RINJD)×Gcfw0
+RINJD×Gcfw1} (41)
図20の処理により、2つの燃料噴射弁の使用比率(直噴比率RINJD)に応じて、正確なインジェクタ依存残留率Cfwaを算出することができる。
なお、第2の実施形態は、本実施形態における直噴比率RINJDを「1」と「0」とに切り換えるように構成したものに相当する。
本実施形態、ECU5が噴射量比率算出手段を構成し、図20の処理が吹き戻し燃料量算出手段の一部を構成する。
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、筒内噴射補正係数Gcfw1を図12(c)に示すように吸気行程終了時期において最大となるように設定したが、図21に示すように、吸気行程内の吸気行程終了時期近傍の所定筒内噴射時期CA1において最大となるように設定してもよい。所定筒内噴射時期CA1と下死点BDCとの角度差は、例えばCRKパルスの1周期分(6度程度)以下とする。
また吸気弁作動位相CAINに応じて残留率Cfw0,Cfw1,Cfwa,及びCfwbを算出するようにしたが、吸気弁作動位相CAINは、吸気弁閉弁時期CAICと一定の関係を有するので、吸気弁閉弁時期CAICに応じて算出することと実質的に同一である。
また上述した実施形態では、エンジンを常にミラーサイクル運転する例を示したが、吸気弁の閉弁時期CAICが、当該気筒の圧縮行程開始時期を含む所定角度範囲で可変される場合には、閉弁時期CAICが、当該気筒の圧縮行程開始時期より後に設定されているときに、上述した吹き戻し燃料量Fwgを考慮した燃料噴射制御を実行し、閉弁時期CAICが、当該気筒の圧縮行程開始時期より前に設定されているときは、吹き戻し燃料量Fwgを「0」として(残留率Cfwを「1」として)燃料噴射制御を実行することが望ましい。
また上述した実施形態では、ポート燃料噴射弁6P及び筒内燃料噴射弁6Cを備えるエンジンに本発明を適用したが、本発明はポート燃料噴射弁6Pまたは筒内燃料噴射弁6Cの何れか一方のみを備えるエンジンにも適用可能である。
また本発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進機用エンジンなどの燃料噴射制御にも適用が可能である。
1 内燃機関
2 吸気通路
5 電子制御ユニット(要求燃料量算出手段、吹き戻し燃料量算出手段、燃料噴射量算出手段、燃料噴射時期設定手段、噴射量比率算出手段、駆動制御手段)
6P ポート燃料噴射弁
6C 筒内燃料噴射弁
40 弁作動位相可変機構(吸気弁閉弁時期変更手段)

Claims (6)

  1. 内燃機関の吸気弁の閉弁時期を変更する吸気弁閉弁時期変更手段と、前記機関に燃料を供給する燃料噴射弁とを備える内燃機関の燃料噴射制御装置において、
    前記機関の運転状態に応じて要求燃料量を算出する要求燃料量算出手段と、
    前記燃焼室内から前記吸気通路へ吹き戻される燃料量である吹き戻し燃料量を算出する吹き戻し燃料量算出手段と、
    前記要求燃料量及び吹き戻し燃料量を用いて燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、
    前記燃料噴射弁による燃料噴射時期を可変設定する燃料噴射時期設定手段と、
    前記燃料噴射量及び燃料噴射時期に応じて前記燃料噴射弁を駆動制御する駆動制御手段とを備え、
    前記吹き戻し燃料量算出手段は、前記燃料噴射時期及び前記吸気弁の閉弁時期に応じた前記燃焼室内の燃料と空気の混合状態の傾向に基づいて、前記吹き戻し燃料量を算出することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
  2. 前記燃料噴射弁は、前記機関の燃焼室内に燃料を噴射する筒内燃料噴射弁であり、
    前記吹き戻し燃料量算出手段は、前記燃料噴射時期における当該気筒の行程に応じて前記燃焼室内の燃料と空気の混合状態の傾向を判定することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
  3. 記吹き戻し燃料量算出手段は、前記吸気弁の閉弁時期が遅角するほど前記吹き戻し燃料量が増加し、かつ前記燃料噴射時期が当該気筒の吸気行程内の吸気行程終了時期近傍の所定時期より進角側にあるときは前記燃料噴射時期が遅角するほど前記吹き戻し燃料量が減少し、前記燃料噴射時期が前記所定時期より遅角側にあるときは前記燃料噴射時期が遅角するほど前記吹き戻し燃料量が増加するように、前記吹き戻し燃料量の算出を行うことを特徴とする請求項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
  4. 記機関の吸気通路に燃料を噴射するポート燃料噴射弁をさらに有し、
    前記吹き戻し燃料量算出手段は、前記ポート燃料噴射弁によって噴射される燃料については、前記吸気弁の閉弁時期が遅角するほど前記吹き戻し燃料量が増加し、かつ前記ポート燃料噴射弁の燃料噴射時期が遅角するほど前記吹き戻し燃料量が増加するように、前記吹き戻し燃料量の算出を行うことを特徴とする請求項2または3に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
  5. 前記ポート燃料噴射弁及び前記筒内燃料噴射弁による燃料噴射量の比率である噴射量比率を算出する噴射量比率算出手段をさらに備え、
    前記駆動制御手段は、前記噴射量比率に応じて前記ポート燃料噴射弁及び前記筒内燃料噴射弁の少なくとも一方を駆動制御し、
    前記吹き戻し燃料量算出手段は、前記燃料噴射時期、前記吸気弁の閉弁時期、及び前記噴射量比率に応じて、前記吹き戻し燃料量を算出することを特徴とする請求項4に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
  6. 前記燃料噴射弁は、前記機関の吸気通路に燃料を噴射するポート燃料噴射弁であり、
    前記吹き戻し燃料量算出手段は、前記ポート燃料噴射弁によって噴射される燃料については、前記吸気弁の閉弁時期が遅角するほど前記吹き戻し燃料量が増加し、かつ前記ポート燃料噴射弁の燃料噴射時期が遅角するほど前記吹き戻し燃料量が増加するように、前記吹き戻し燃料量の算出を行うことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
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