JPH07208249A

JPH07208249A - 内燃エンジンの制御装置

Info

Publication number: JPH07208249A
Application number: JP6013999A
Authority: JP
Inventors: Masaru Ogawa; 賢小川
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1994-01-12
Filing date: 1994-01-12
Publication date: 1995-08-08
Also published as: US5494019A

Abstract

(57)【要約】【目的】燃料噴射時期を考慮して最適な壁面付着補正
を行うことにより燃費や運転性並びに排気エミッション
性能の向上を可能にする内燃エンジンの制御装置を提供
することを目的とする。【構成】 θINJマップを検索してエンジン運転状態に
応じた最適噴き終り時期θINJA を算出する（ステップ
Ｓ４１）。この最適噴き終り時期θINJAは、基本直接
率Ａの最大となる時点、あるいは平衡付着率：（１−
Ａ）／Ｂの最小となる時点に設定する。これと同時に、
最適噴き終り時期θINJAの基本直接率Ａと基本持ち去り
率ＢをＡ，Ｂテーブルにより算出する（ステップＳ４
２）。さらに、噴き終り時期θINJの上限を上限値θINJ
EMに設定する（ステップＳ４３）。このようにして、エ
ンジンの運転状態に応じた最適噴き終り時期θINJAと基
本直接率Ａ及び基本持ち去り率Ｂとが決定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの吸気管内に
噴射した燃料が吸気管壁に付着する点を考慮した燃料噴
射量の制御を行う内燃エンジンの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料を吸気管内に噴射するタイプのエン
ジンにおいては、噴射した燃料の一部が吸気管壁に付着
し、必要となる燃料量が燃焼室に吸入されないという問
題がある。

【０００３】この問題を解決するために、吸気管壁に付
着する燃料量と、付着した燃料が気化して燃焼室に吸入
される量とを予測し、この予測量を考慮して燃料噴射量
を決定するようにした燃料供給制御方法（壁面付着補
正）が、従来より知られている（特開昭６１−１２６３
３７号公報等）。すなわち、この方法は、エンジンの負
荷状態に基づいて算出されたエンジンに供給すべき燃料
量を前記予測量に応じて補正するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の壁面付着補正では、燃料噴射時期を考慮してしない
ために補正分が多くなることがあり、燃費や排気エミッ
ション性能の面で十分満足のいくものではなかった。特
に、エンジン運転状態の過渡時においては、適正な補正
が行われないため、混合気の空燃比収束性が悪化して運
転性の面でも問題があった。

【０００５】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであって、燃料噴射時期を考慮して最適な壁面付着
補正を行うことにより燃費や運転性並びに排気エミッシ
ョン性能の向上を可能にする内燃エンジンの制御装置を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、内燃エンジンの負荷状態に基づいて該エン
ジンに供給すべき燃料量を算出する供給燃料量算出手段
と、前記エンジンの吸気管の壁面に付着する付着燃料量
と前記吸気管壁面に付着している燃料から前記機関の燃
焼室に持ち去られる持ち去り燃料量とを燃料輸送特性を
表す付着パラメータに基づいて予測する付着・持ち去り
燃料量予測手段と、前記供給燃料量算出手段により算出
された燃料量を、前記付着燃料量と前記持ち去り燃料量
とに応じて補正する供給燃料量補正手段と、該供給燃料
量補正手段により補正された量の燃料を前記エンジンの
吸気管内に噴射する燃料噴射手段とを有する内燃エンジ
ンの制御装置において、前記燃料噴射手段による燃料噴
射タイミングを前記付着パラメータに応じて制御する燃
料噴射時期制御手段を設けたものである。

【０００７】好ましくは、前記付着パラメータは、所定
サイクルで吸気管内に噴射された燃料の内、そのサイク
ル中に直接燃焼室に吸入される燃料の割合である直接率
（Ａ）と、前回までに吸気管壁に付着した燃料のうち、
そのサイクル中に燃焼室に吸入される燃料の割合である
持ち去り率（Ｂ）であって、前記付着・持ち去り燃料量
予測手段は、前記直接率（Ａ）と前記持ち去り率（Ｂ）
とに基づいて前記付着燃料量を予測する付着燃料量予測
手段と、前記付着燃料量と前記持ち去り率（Ｂ）とに基
づいて前記持ち去り燃料量を予測する持ち去り燃料量予
測手段とで構成し、前記燃料噴射時期制御手段は、前記
直接率（Ａ）が最大となるように燃料噴射タイミングを
制御するようにする。

【０００８】前記燃料噴射時期制御手段は、（１−Ａ）
／Ｂの値が最小となるように燃料噴射タイミングを制御
するようにしてもよい。

【０００９】また、前記燃料噴射タイミングを例えば燃
料の噴き終り時期とする。

【００１０】

【作用】上記構成によれば、燃料噴射時期制御手段は、
燃料噴射手段による燃料噴射タイミング（例えば燃料の
噴き終り時期）を直接率（Ａ）や持ち去り率（Ｂ）の付
着パラメータに応じて制御する。すなわち、前記燃料噴
射時期制御手段は、前記直接率（Ａ）が最大となるよう
に、あるいは（１−Ａ）／Ｂの値が最小となるように燃
料噴射タイミングを制御する。

【００１１】直接率（Ａ）が最大となる、あるいは（１
−Ａ）／Ｂの値が最小となるときは、吸気管に付着する
燃料量が最小となるため、必要となる燃料量が燃焼室に
直接吸入される割合が最も高くなり、このような最適な
状態の時に燃料噴射タイミングを設定することにより、
壁面付着補正による補正量が最小となる。特にエンジン
運転状態の過渡時では、必要となる燃料量が燃焼室に十
分且つ的確に吸入されるので燃料の応答性が良好とな
り、混合気の空燃比収束性が改善される。これにより、
排気エミッション特性が向上する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳説す
る。

【００１３】図１は本発明に係る内燃エンジンの制御装
置の一実施例を示す全体構成図である。

【００１４】図中、１は各シリンダに吸気弁及び排気弁
（図示せず）とを各１対宛設けたＤＯＨＣ直列４気筒の
内燃エンジン（以下、単に「エンジン」という）であっ
て、該エンジン１は、吸気弁及び排気弁のバルブタイミ
ング（開弁時期及び弁リフト量）が、エンジンの高速回
転領域に適した高速バルブタイミング（高速Ｖ／Ｔ）
と、低速回転領域に適した低速バルブタイミング（低速
Ｖ／Ｔ）との２段階に切換可能に構成されている。

【００１５】また、エンジン１の吸気ポ−トに接続され
た吸気管２の途中にはスロットルボディ３が設けられ、
その内部にはスロットル弁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（θＴＨ）セン
サ４が連結されており、該スロットル弁３′の開度に応
じた電気信号を出力して該電気信号を電子コントロ−ル
ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）５に供給する。

【００１６】燃料噴射弁６は、エンジン１とスロットル
弁３′との間且つ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上
流側に各気筒毎に設けられている。また、各燃料噴射弁
６は燃料供給管７を介して燃料ポンプ（図示省略）に接
続されると共にＥＣＵ５に電気的に接続され、該ＥＣＵ
５からの信号により燃料噴射の開弁時間が制御される。

【００１７】また、吸気管２の下流側には分岐管１１が
設けられ、該分岐管１１の先端には絶対圧（ＰＢＡ）セ
ンサ１２が取付けられている。該ＰＢＡセンサ１２はＥ
ＣＵ５に電気的に接続されており、吸気管２内の絶対圧
ＰＢＡは前記ＰＢＡセンサ１２により電気信号に変換さ
れてＥＣＵ５に供給される。

【００１８】また、分岐管１１の下流側の吸気管２の管
壁には吸気温（ＴＡ）センサ１３が装着され、該ＴＡセ
ンサ１３により検出された吸気温ＴＡは電気信号に変換
され、ＥＣＵ５に供給される。

【００１９】エンジン１のシリンダブロックの冷却水が
充満した気筒周壁にはサ−ミスタ等からなるエンジン水
温（ＴＷ）センサ１４が挿着され、該ＴＷセンサ１４に
より検出されたエンジン冷却水温ＴＷは電気信号に変換
されてＥＣＵ５に供給される。

【００２０】また、エンジン１の図示しないカム軸周囲
又はクランク軸周囲にはクランク角度（ＣＲＫ）センサ
１５及び気筒判別（ＣＹＬ）センサ１６が取付けられて
いる。

【００２１】ＣＲＫセンサ１５はエンジン１のクランク
軸の１／２回転（１８０°）より短い一定のクランク角
周期（例えば、３０°周期）でもって所定のクランク角
度位置で信号パルス（以下、「ＣＲＫ信号パルス」とい
う）を出力し、ＣＹＬセンサ１６は特定の気筒の所定の
クランク角度位置で信号パルス（以下、「ＣＹＬ信号パ
ルス」という）を出力し、これらＣＲＫ信号パルス及び
ＣＹＬ信号パルスはＥＣＵ５に供給される。

【００２２】また、エンジン１の各気筒の点火プラグ１
７は、ＥＣＵ５に電気的に接続され、ＥＣＵ５により点
火時期が制御される。

【００２３】また、ＥＣＵ５の出力側には、前記バルブ
タイミングの切換制御を行うための電磁弁１９が接続さ
れ、該電磁弁１９の開閉動作がＥＣＵ５により制御され
る。電磁弁１９は、バルブタイミングの切換を行う切換
機構（図示せず）の油圧を高／低に切換えるものであ
り、該油圧の高／低に対応してバルブタイミングが高速
Ｖ／Ｔと低速Ｖ／Ｔに切換えられる。前記切換機構の油
圧は、油圧（ＰＯＩＬ）センサ２０によって検出され、
その電気信号がＥＣＵ５に供給される。

【００２４】前記エンジン１の排気ポ−トに接続された
排気管２１の途中には触媒装置（三元触媒）２２が介装
されており、該触媒装置２２により排気ガス中のＨＣ、
ＣＯ、ＮＯｘ等の有害成分の浄化作用が行なわれる。

【００２５】また、触媒装置２２の周壁にはサ−ミスタ
等からなる触媒温度（ＴＣ）センサ２３が挿着され、該
ＴＣセンサ２３により検出された触媒床温度ＴＣは電気
信号に変換されてＥＣＵ５に供給される。

【００２６】さらに、排気管２１の途中であって且つ触
媒装置２２の上流側には広域酸素濃度センサ（以下、
「ＬＡＦセンサ」という）２４が設けられている。該Ｌ
ＡＦセンサ２４は、排気ガス濃度に略比例する電気信号
を出力して該電気信号をＥＣＵ５に供給する。

【００２７】しかして、吸気管２と排気管２１との間に
はバイパス状に排気還流路２５が設けられている。該排
気還流路２５は、その一端が前記ＬＡＦセンサ２４より
上流側（つまり、エンジン１側）の排気管２１に接続さ
れ、他端がＰＢＡセンサ１２より上流側の吸気管２に接
続されている。

【００２８】また、排気還流路２５の途中には排気還流
量制御弁（以下、ＥＧＲ弁という）２６が介装されてい
る。該ＥＧＲ弁２６は、弁室２７とダイヤフラム室２８
とからなるケ−シング２９と、前記弁室２７内に位置し
て前記排気還流路２５が開閉可能となるように上下方向
に可動自在に配設された楔形状の弁体３０と、弁軸３１
を介して前記弁体３０と連結されたダイヤフラム３２
と、該ダイヤフラム３２を閉弁方向に付勢するばね３３
とから構成されている。また、ダイヤフラム室２８は、
ダイヤフラム３２を介して下側に画成される大気圧室３
４と上側に画成される負圧室３５とを備えている。

【００２９】また、大気圧室３４は通気孔３４ａを介し
て大気に連通される一方、負圧室３５は負圧連通路３６
に接続されている。すなわち、負圧連通路３６は、その
先端が吸気管２に接続され、該吸気管２内の絶対圧ＰＢ
Ａが負圧連通路３６を介して前記負圧室３５に導入され
るようになっている。また、負圧連通路３６の途中には
大気連通路３７が接続され、該大気連通路３７の途中に
は圧力調整弁３８が介装されている。該圧力調整弁３８
は常閉型の電磁弁からなり、大気圧又は負圧が前記圧力
調整弁３８を介して前記ダイヤフラム室２８の負圧室３
５内に選択的に供給され、負圧室３５は所定の制御圧を
発生する。

【００３０】さらに、前記ＥＧＲ弁２６には弁開度（リ
フト）センサ（以下、「ＥＧＲ用Ｌセンサ」という）３
９が設けられており、該ＥＧＲ用Ｌセンサ３９は前記Ｅ
ＧＲ弁２６の弁体３０の作動位置（弁リフト量）を検出
して、その検出信号を前記ＥＣＵ５に供給する。尚、上
記ＥＧＲ制御はエンジン暖機後（例えば、エンジン冷却
水温ＴＷが所定温度以上のとき）に実行される。

【００３１】しかして、ＥＣＵ５は、上述の各種センサ
からの入力信号波形を整形して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５ａと、中央演算処理回路
（以下「ＣＰＵ」という）５ｂと、該ＣＰＵ５ｂで実行
される各種演算プログラムや後述する各種マップ及び演
算結果等を記憶するＲＯＭ及びＲＡＭからなる記憶手段
５ｃと、前記燃料噴射弁６、点火プラグ１７、電磁弁１
９等に駆動信号を供給する出力回路５ｄとを備えてい
る。

【００３２】図２は、ＣＲＫセンサ１５から出力される
ＣＲＫ信号パルス及びＣＹＬセンサ１６から出力される
ＣＹＬ信号パルスの発生タイミング、及び燃料噴射弁の
噴射タイミングを示すタイムチャートである。

【００３３】ＣＲＫ信号パルスは、各気筒（＃１〜＃４
ＣＹＬ）のピストン上死点を基準にクランク軸が２回転
する間に等間隔で例えば２４個の信号パルス、すなわ
ち、例えば３０°のクランク角周期で信号パルスを発生
する。そして、ＥＣＵ５は、各気筒のピストン上死点で
発生するＣＲＫ信号パルスに対してＴＤＣ判別信号を出
力する。すなわち、ＴＤＣ判別信号は各気筒の基準クラ
ンク角度位置を表わすものであって、クランク軸の１８
０°回転毎に発生する。また、ＥＣＵ５は、ＣＲＫ信号
パルスの発生時間間隔を計測してＣＲＭＥ値を算出し、
さらに前記ＣＲＭＥ値をＴＤＣ判別信号の発生時間間隔
に亘って加算してＭＥ値を算出し、該ＭＥ値の逆数であ
るエンジン回転数ＮＥを算出する。

【００３４】ＣＹＬ信号パルスは、特定の気筒（例え
ば、＃１ＣＹＬ）の圧縮行程終了を示すＴＤＣ判別信号
発生位置よりも前の所定クランク角度位置（例えば、９
０°ＢＴＤＣ）で発生し、ＣＹＬ信号パルス発生直後の
ＴＤＣ判別信号発生に対して特定の気筒番号（例えば、
＃１ＣＹＬ）をセットする。

【００３５】また、ＥＣＵ５は、ＴＤＣ判別信号、ＣＲ
Ｋ信号パルスに基づき各気筒の基準クランク角度位置か
らのクランク角度ステージ（以下、「ステージ」とい
う）を検出する。すなわち、ＴＤＣ判別信号発生時に検
出されるＣＲＫ信号パルスＣ１がＣＹＬ信号パルスによ
り判別される圧縮行程終了時のＴＤＣ位置で発生した場
合、ＥＣＵ５は該ＣＲＫ信号パルスＣ１により＃１ＣＹ
Ｌの＃０ステージを検出し、さらにその後に出力される
ＣＲＫ信号パルスにより＃１ステージ、＃２ステージ、
…、＃２３ステージを順次検出する。

【００３６】また、燃料噴射を開始すべき噴射ステージ
は、エンジンの運転状態等に基づいて設定され、具体的
には図示省略の噴射ステージ決定ルーチンを実行して決
定され、さらに燃料噴射弁６の開弁時間（燃料噴射時間
ＴＯＵＴ）はステータス番号（ＳＩＮＪ（Ｋ））の設定
状態により制御される。

【００３７】すなわち、ステータス番号ＳＩＮＪ（Ｋ）
は、燃料噴射弁６の開弁期間中は「２」にセットされ、
噴射終了と同時に「３」にセットされる。そして、ステ
ータス番号ＳＩＮＪ（Ｋ）は爆発行程突入と同時に
「０」にリセットされて噴射待機状態とされ、その後所
定の噴射ステージ（例えば、＃１３ステージ）に達する
と、ステータス番号ＳＩＮＪ（Ｋ）が「１」にセットさ
れて所定の噴射遅延時間が経過した後、再びステータス
番号ＳＩＮＪ（Ｋ）は「２」にセットされ、燃料噴射弁
６から燃料が噴射される。そして、燃料噴射が終了した
後はステータス番号ＳＩＮＪ（Ｋ）が再び「３」にセッ
トされ、爆発行程の突入と同時「０」にリセットされ
る。また、本実施例では後述するように（図１５参照）
ＳＩＮＪ（Ｋ）＝３のとき吸気管内の付着燃料量ＴＷＰ
が算出され、かかる付着燃料量ＴＷＰを考慮して燃料噴
射時間ＴＯＵＴが算出される。尚、燃料噴射の開始に噴
射遅延時間（ＳＩＮＪ（Ｋ）＝１に相当する時間）を設
けているのは燃料噴射の噴射終了時期とＣＲＫ信号パル
スの発生とが同期するように噴射タイミングが制御され
ているためであり、かかる噴射遅延時間により噴射タイ
ミングの終了時期（噴き終わり時期）を制御するためで
ある。

【００３８】次に、本実施例の壁面付着補正処理を、Ｊ
ＩＳＸ０１２８のプログラム表記法、すなわちＳＰＤ
（ＳｔｒｕｃｔｕｒｅｄＰｒｏｇｒａｍｍｉｎｇＤ
ｉａｇｒａｍｓ）表記法によるフローチャートに基づい
て詳述する。

【００３９】図３は壁面付着補正ルーチンのフローチャ
ートであって、本プログラムはＴＤＣ判別信号の発生と
同期して実行される。

【００４０】まず、ステップＳ１１では、フラグＦＶＴ
ＥＣが「０」か否かを判別し、バルブタイミングが低速
Ｖ／Ｔに設定されているか否かを判断する。そして、Ｆ
ＶＴＥＣ＝０、すなわち、バルブタイミングが低速Ｖ／
Ｔに設定されていると判断されたときは、ＬＰＡＲＡ決
定ルーチンを実行して（ステップＳ１２）、燃料噴射時
期θINJを決定すると共に、低速Ｖ／Ｔ時の付着パラメ
ータ、すなわち噴射燃料であるガソリンの最終直接率Ａ
ｅと最終持ち去り率Ｂｅとを決定する。

【００４１】ここで、最終直接率Ａｅ及び最終持ち去り
率Ｂｅは、後述するように基本直接率Ａ及び基本持ち去
り率Ｂに対して、回転数補正係数ＫＡ，ＫＢ、及びＥＧ
Ｒ補正係数ＫＥＡ，ＫＥＢによる補正をそれぞれ行った
ものを示し、基本直接率Ａは、今回サイクル時に燃料噴
射弁６が噴射されたガソリン量の内、今回サイクル時に
直接燃焼室に吸入される燃料の割合であり、基本持ち去
り率Ｂは、吸気管２等の管壁に付着している燃料量の
内、気化されて今回サイクル時に燃焼室吸入される燃料
の割合をいう。

【００４２】しかして、図４は前記ＬＰＡＲＡ決定ルー
チンのフローチャートであって、本プログラムはＴＤＣ
判別信号の発生と同期して実行される。

【００４３】まず、ステップＳ２１では、燃料噴射時期
決定ルーチンを実行して、燃料噴射時期（本実施例では
噴き終わり時期とする）θINJ 並びに基本直接率Ａ、基
本持ち去り率Ｂを決定する。

【００４４】図５は、前記燃料噴射時期決定ルーチンの
フローチャートであり、本プログラムはＴＤＣ判別信号
の発生と同期して実行される。

【００４５】まず、ステップＳ４１では、θINJマップ
を検索してエンジン運転状態に応じた最適な噴き終り時
期θINJA を算出する。θINJマップは、具体的には図６
に示すように、吸気管内絶対圧ＰＢＡ０〜ＰＢＳ６及び
エンジン冷却水温ＴＷ０〜ＴＷ６に対してマトリックス
状に最適噴き終り時期θINJA（０，０）〜θINJA
（６，６）が与えられている。

【００４６】ここで、前記θINJマップに設定されてい
る最適噴き終り時期θINJA（０，０）〜θINJA （６，
６）の設定手法を図７（ａ）を参照しつつ説明する。

【００４７】まず、吸気管内絶対圧ＰＢＡ及びエンジン
冷却水温ＴＷを一定として、噴き終り時期θINJ を変化
させていったときの基本直接率Ａは、図７（ａ）に表す
ように吸入行程開始時点Ｔ１の前では低い値を示してい
るものの、吸入行程開始時点Ｔ１以降から急激に上昇し
てＴ２の時点で最大となりその後は安定した状態となる
といった傾向を示す。そして、該基本直接率Ａの最大と
なる時点Ｔ２を噴き終り時期θINJの最適ポイント、即
ち最適噴き終り時期θINJAとして設定する。

【００４８】本実施例では、このような設定手法によ
り、吸気管内絶対圧ＰＢＡ０〜ＰＢＳ６及びエンジン冷
却水温ＴＷ０〜ＴＷ６の各条件に応じて、それぞれ最適
噴き終り時期θINJA（０，０）〜θINJA （６，６）を
実験値として求め、θINJマップに登録するものであ
る。

【００４９】なお、基本直接率Ａの最大となる時点を噴
き終り時期に設定する代わりに、図７（ａ）に示すよう
に平衡付着率の最小となる時点を噴き終り時期に設定し
てもよい。ここで、平衡付着率とは、一定の直接率Ａと
持ち去り率Ｂのままで運転状態が固定された条件下にお
いて、吸気管２に定常的に付着する燃料量の割合を示
し、（１−Ａ）／Ｂで表される。

【００５０】次のステップＳ４２では、Ａ・Ｂテーブル
により基本直接率Ａと基本持ち去り率Ｂを算出する。Ａ
・Ｂテーブルは、具体的には図８に示すように前記最適
噴き終り時期θINJAの設定時における基本直接率Ａ及び
基本持ち去り率Ｂが登録されている。すなわち、このＡ
・Ｂテーブルに登録されている基本直接率Ａ及び基本持
ち去り率Ｂは、吸気管内絶対圧ＰＢＡ及びエンジンＴＷ
冷却水温に応じて上述の如く設定された各最適噴き終り
時期θINJA（図７のＴ２時点）の基本直接率Ａと基本持
ち去り率Ｂを表している。

【００５１】さらに、ステップＳ４３において、図８に
示すように噴き終り時期θINJの上限を上限値θINJEMに
設定する。従って、前記上限値θINJEMを越える最適噴
き終り時期θINJAが算出された時には、これを該上限値
θINJEMに置き換えて算出する。これは、上限値θINJEM
を越える時点に噴き終り時期θINJ を設定することは排
気エミッション特性の観点から好ましくないためであ
る。

【００５２】このようにして、続くステップＳ４４で
は、エンジンの運転状態（吸気管内絶対圧ＰＢＡ及びエ
ンジン冷却水温ＴＷ）に応じた最適噴き終り時期θINJA
と基本直接率Ａ及び基本持ち去り率Ｂとが決定される。

【００５３】上述した基本直接率Ａが最大となる前記図
７のＴ２の時点は、吸気管２に付着する付着燃料量が最
小となるため、必要となる燃料量が燃焼室に直接吸入さ
れる割合が最も高くなる状態にあり、従って、本実施例
のように、このような最適ポイントに噴き終り時期θIN
Jを設定すると、この後に詳細する壁面付着補正による
補正量が最小となり、図７（ｂ）に示すように、ＮＯ
X、ＨＣ、及び燃費（Ｆ．Ｅ）を最良とすることができ
る。特に、エンジン運転状態の過渡時では、必要となる
燃料量が燃焼室に十分且つ的確に吸入されるので燃料の
応答性が良好となり、混合気の空燃比収束性が改善され
る。これにより、排気エミッション特性を十分に発揮す
ることができる。

【００５４】なお、基本直接率Ａの最大となる時点を噴
き終り時期に設定する代わりに、図７（ａ）に示すよう
に平衡付着率の最小となる時点を噴き終り時期に設定し
てもよい。ここで、平衡付着率とは、一定の直接率Ａと
持ち去り率Ｂのままで運転状態が固定された条件下にお
いて、吸気管２に定常的に付着する燃料量の割合を示
し、（１−Ａ）／Ｂで表すことができる。この平衡付着
率が最小のときが付着燃料量の最も少ない時点であり、
この時に噴き終り時期を設定しても、上述した基本直接
率Ａの最大となる時点を噴き終り時期に設定したものと
同等の効果がある。

【００５５】図４に戻り、ステップＳ２２ではＫＡテー
ブルを検索して最終直接率Ａｅの回転数補正係数ＫＡを
算出する。

【００５６】ＫＡテーブルは、具体的には図９に示すよ
うに、エンジン回転数ＮＥ０〜ＮＥ４に対してテーブル
値ＫＡ０〜ＫＡ４が与えられており、前記回転数補正係
数ＫＡは該ＫＡテーブルを検索することにより読み出さ
れ、或いは補間法により算出される。

【００５７】次に、ステップＳ２３ではＫＢテーブルを
検索して最終持ち去り率Ｂｅの回転数補正係数ＫＢを算
出する。

【００５８】ＫＢテーブルは、具体的には図１０に示す
ように、前記ＫＡテーブルと同様、持ち去り率の回転数
補正係数ＮＥ０〜ＮＥ４に対してテーブル値ＫＢ０〜Ｋ
Ｂ４が与えられており、前記回転数補正係数ＫＢは該Ｋ
Ｂテーブルを検索することにより読み出され、或いは補
間法により算出される。

【００５９】次に、ステップＳ２４に進み、フラグＦＥ
ＧＲが「１」にセットされているか否かを判別し、エン
ジンの運転状態がＥＧＲ作動領域にあるか否かを判別す
る。ここでＥＧＲ作動領域にあるか否かは、例えばエン
ジン冷却水温ＴＷが所定温度以上となってエンジンの暖
機が終了したか否かにより判別され、具体的には図示省
略のＥＧＲ作動領域判別ルーチンを実行して判断され
る。そして、ＦＥＧＲ＝１、すなわちエンジンがＥＧＲ
作動領域にあると判断されたときは、ステップＳ２５に
進み、ＫＥＡマップを検索して最終直接率ＡｅのＥＧＲ
補正係数ＫＥＡを算出する。

【００６０】ＫＥＡマップは、具体的には図１１に示す
ように、吸気管内絶対圧ＰＢＡ０〜ＰＢＡ６及び燃料量
補正係数ＫＥＧＲ０〜ＫＥＧＲ４に対してマトリックス
状にマップ値ＫＥＡ（０，０）〜ＫＥＡ（６，４）が与
えられており、前記ＥＧＲ補正係数ＫＥＡは前記ＫＥＡ
マップを検索することにより読み出され、或いは補間法
により算出される。

【００６１】次に、ステップＳ２６ではＫＥＢマップを
検索して最終持ち去り率ＢｅのＥＧＲ補正係数ＫＥＢを
算出する。

【００６２】ＫＥＢマップは、具体的には図１２に示す
ように、ＫＥＡマップと同様吸気管内絶対圧ＰＢＡ０〜
ＰＢＡ６及びエンジン燃料量補正係数ＫＥＧＲ０〜ＫＥ
ＧＲ４に対してマトリックス状にマップ値ＫＥＢ（０，
０）〜ＫＥＢ（６，４）が与えられており、前記ＥＧＲ
補正係数ＫＥＢはＫＥＢマップを検索することにより読
み出され、或いは補間法により算出される。

【００６３】一方、ＦＥＧＲ＝１、すなわちエンジンが
ＥＧＲ非作動領域にあるときはステップＳ２７及びステ
ップＳ２８で前記ＥＧＲ補正係数ＫＥＡ，ＫＥＢを夫々
「１．０」に設定する。

【００６４】次いで、ステップＳ２９及びステップＳ３
０では、数式（１），（２）に基づき最終直接率Ａｅ及
び最終持ち去り率Ｂｅを算出し、本プログラムを終了し
てメインルーチン（図３）に戻る。

【００６５】Ａｅ＝Ａ×ＫＡ×ＫＥＡ …（１）Ｂｅ＝Ｂ×ＫＢ×ＫＥＢ …（２）次に、図３のステップＳ１１において、フラグＦＶＴＥ
Ｃが「１」のときはステップＳ１３に進み、ＨＰＡＲＡ
決定ルーチンを実行して、高速Ｖ／Ｔ用の燃料噴射時期
θINJ と付着パラメータ（最終直接率Ａｅ及び最終持ち
去り率Ｂｅ）を算出する。すなわち、ＬＰＡＲＡ決定ル
ーチンと略同様のＨＰＡＲＡ決定ルーチン（図示せず）
を実行して前記燃料噴射時期及び前記付着パラメータを
決定する。

【００６６】次に、ステップＳ１４に進み、フラグＦＳ
ＭＯＤが「１」か否かを判別する。そして、ＦＳＭＯＤ
＝１のときは始動モードにあると判断してステップＳ１
５に進み、数式（３）に基づき始動モード時の最終燃料
噴射時間ＴＯＵＴを算出する。

【００６７】ＴＯＵＴ＝ＴｉＣＲ×Ｋ１＋Ｋ２ …（３）ＴｉＣＲは始動モード時の基本燃料噴射時間であって、
上述したＴｉＭ値と同様、エンジン回転数ＮＥと吸気管
内絶対圧ＰＢＡに応じて設定され、該ＴｉＣＲ値を決定
するためのＴｉＣＲマップが記憶手段５ｃ（ＲＯＭ）に
記憶されている。

【００６８】Ｋ１及びＫ２は夫々各種エンジンパラメー
タ信号に応じて演算される補正係数及び補正変数であっ
て、各気筒毎にエンジンの運転状態に応じた燃費特性や
加速特性等の諸特性の最適化が図られるような所定値に
設定される。

【００６９】一方、フラグＦＳＭＯＤが「０」のとき、
すなわち、基本モードのときはステップＳ１６以降の各
ステップを各気筒毎（＃１ＣＹＬ〜＃４ＣＹＬ）に実行
する。

【００７０】すなわち、ステップＳ１６ではまず＃１Ｃ
ＹＬについて数式（４）に基づき、目標燃料噴射時間Ｔ
ＮＥＴ（ｋ）を算出する。

【００７１】ＴＮＥＴ（ｋ）＝ＴＲＥＱ（ｋ）＋ＴＴＯＴＡＬ−Ｂｅ×ＴＷＰ（ｋ） …（４）ここで、ＴＴＯＴＡＬは各種センサからのエンジン運転
信号に基づいて算出される全ての加算補正項（例えば大
気圧補正項ＴＰＡ等）の和である。ただし、燃料噴射弁
６の所謂無効時間ＴＶは含まない。ＴＷＰ（ｋ）は後述
する図１３のフローチャートによって算出される吸気管
付着燃料量（予測値）であり、（Ｂｅ×ＴＷＰ（ｋ））
は、吸気管付着燃料が燃焼室に持ち去られる持ち去り燃
料量に相当する。持ち去り燃料量分は、新たに噴射する
必要がないので、式（４）において減算される。

【００７２】ステップＳ１７では、数式（４）によって
算出したＴＮＥＴ値が「０」より小さいか否かを判別
し、ＴＮＥＴ≦０のときには、最終燃料噴射時間ＴＯＵ
Ｔを０として燃料を強制的に供給停止し（ステップＳ１
８）、本プログラムを終了する。ＴＮＥＴ＞０のときに
は、数式（５）により、最終燃料噴射時間ＴＯＵＴを算
出する。

【００７３】ＴＯＵＴ（ｋ）＝ＴＮＥＴ（ｋ）／Ａｅ×ＫＬＡＦ＋ＴＶ …（５）ここでＫＬＡＦは、ＬＡＦセンサ２４の出力に基づいて
算出される空燃比補正係数であり、ＴＶは前述した燃料
噴射弁６の無効時間である。

【００７４】数式（５）によって算出された最終燃料噴
射時間ＴＯＵＴだけ燃料噴射弁６を開弁することによ
り、燃焼室には（ＴＮＥＴ（ｋ）×ＫＬＡＦ＋Ｂｅ×Ｔ
ＷＰ（ｋ））に相当する量の燃料が供給される。

【００７５】このように＃１ＣＹＬの燃料噴射時間を算
出した後、＃２ＣＹＬ〜＃４ＣＹＬについても同様にス
テップＳ１６〜Ｓ１９を実行して各気筒毎に燃料噴射時
間ＴＯＵＴが算出される。

【００７６】図１３は、付着燃料量ＴＷＰを算出するＴ
ＷＰ算出ルーチンのフローチャートであって、本プログ
ラムは所定クランク角毎（例えば、３０°毎）に各気筒
毎に実行される。

【００７７】まず、ステータス番号ＳＩＮＪ（ｋ）（図
２参照）が噴射終了を示す「３」にセットされているか
否かを判別する（ステップＳ５１）。

【００７８】そして、ステータス番号ＳＩＮＪ（ｋ）が
「３」以外の番号にセットされているときはステップＳ
６３に進み、演算開始許可フラグＦＣＴＷＰを「０」に
設定して次回ループでの付着燃料量ＴＷＰの演算開始を
許可する一方、ＳＩＮＪ（ｋ）が「３」にセットされて
いるときはフラグＦＣＴＷＰが「０」か否かを判別し
（ステップＳ５２）、フラグＦＣＴＷＰ（ｋ）が「０」
のときはステップＳ５３に進んで最終燃料噴射時間ＴＯ
ＵＴ（ｋ）が無効時間ＴＶより小さいか否かを判別す
る。そして、ＴＯＵＴ（ｋ）≦ＴＶが成立するときは燃
料が噴射されないときであり、フラグＦＴＷＰＲが
「０」か否かを判別し（ステップＳ５４）、付着燃料量
ＴＷＰ（ｋ）が「０」とみなせないか否かを判断する。
そして、フラグＦＴＷＰＲが「０」にセットされて付着
燃料量ＴＷＰが「０」とみなせないときはステップＳ５
５に進み、数式（７）に基づいて今回ループにおける付
着燃料量ＴＷＰ（ｋ）を算出する。

【００７９】ＴＷＰ（ｋ）＝（１−Ｂｅ）×ＴＷＰ（ｋ）（ｎ−１） …（６）ここで、ＴＷＰ（Ｋ）（ｎ−１）は前回ループ時までの
付着燃料量である。

【００８０】次に、ステップＳ５６では、付着燃料量Ｔ
ＷＰ（ｋ）が微小所定値ＴＷＰＬＧより小さいか否かを
判別する。そして、ＴＷＰ（ｋ）≦ＴＷＰＬＧが成立す
るときは、付着燃料量ＴＷＰを零とみなしてＴＷＰ
（ｋ）＝０とし（ステップＳ５７）、さらに、フラグＦ
ＴＷＰＲを「１」に設定する（ステップＳ５８）。次い
でステップＳ５９に進み、フラグＦＣＴＷＰを「１」に
設定して付着燃料量ＴＷＰの演算終了を指示し、本プロ
グラムを終了する。

【００８１】一方、ステップＳ５３でＴＯＵＴ（ｋ）＞
ＴＶが成立するときは燃料が噴射される場合であり、ス
テップＳ６０に進み、前記付着燃料量ＴＷＰ（ｋ）を数
式（７）により算出する。

【００８２】ＴＷＰ（ｋ）＝（１−Ｂｅ）×ＴＷＰ（ｋ）（ｎ−１）＋（１−Ａｅ）×（ＴＯＵＴ（ｋ）−ＴＶ） …（７）ここで、ＴＷＰ（ｋ）（ｎ−１）はＴＷＰ（ｋ）の前回
値である。また、右辺第１項は、前回付着していた燃料
のうち、今回も持ち去られずに残った燃料量を示し、右
辺第２項は今回噴射された燃料のうち、新たに吸気管に
付着した燃料量を示している。

【００８３】次いで、フラグＦＴＷＰＲを「１」に設定
して付着燃料量ＴＷＰが存することを示し（ステップＳ
６１）、さらにまたフラグＦＣＴＷＰを「１」に設定し
て付着燃料量ＴＷＰの演算終了を指示して（ステップＳ
６２）本プログラムを終了する。

【００８４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る内燃エ
ンジンの制御装置は、燃料噴射手段による燃料噴射タイ
ミングを付着パラメータに応じて制御する燃料噴射時期
制御手段を設けたので、燃料噴射タイミングを考慮して
最適な壁面付着補正を行うことができ、燃費や運転性並
びに排気エミッション性能の向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の係る内燃エンジンの制御装置の一実施
例を示す全体構成図である。

【図２】ＣＹＬ信号パルス、ＣＲＫ信号パルス等の発生
タイミング及び燃料噴射タイミングを示すタイムチャー
トである。

【図３】壁面付着補正ルーチンのフローチャートであ
る。

【図４】ＬＰＡＲＡ決定ルーチンのフローチャートであ
る。

【図５】燃料噴射時期決定ルーチンのフローチャートで
ある。

【図６】θINJマップ図である。

【図７】最適噴き終り時期θINJAの設定手法を説明する
説明図である。

【図８】Ａ，Ｂテーブル図である。

【図９】ＫＡテーブル図である。

【図１０】ＫＢテーブル図である。

【図１１】ＫＥＡマップである。

【図１２】ＫＥＢマップである。

【図１３】ＴＷＰ算出ルーチンのフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１内燃エンジン２吸気管５ＥＣＵ（供給燃料量算出手段、付着燃料量予測手
段、持ち去り燃料量予測手段、燃料噴射時期制御手段）６燃料噴射弁１２ＰＢＡセンサ１４ＴＷセンサ１５ＣＲＫセンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃エンジンの負荷状態に基づいて該エ
ンジンに供給すべき燃料量を算出する供給燃料量算出手
段と、前記エンジンの吸気管の壁面に付着する付着燃料
量と前記吸気管壁面に付着している燃料から前記機関の
燃焼室に持ち去られる持ち去り燃料量とを燃料輸送特性
を表す付着パラメータに基づいて予測する付着・持ち去
り燃料量予測手段と、前記供給燃料量算出手段により算
出された燃料量を、前記付着燃料量と前記持ち去り燃料
量とに応じて補正する供給燃料量補正手段と、該供給燃
料量補正手段により補正された量の燃料を前記エンジン
の吸気管内に噴射する燃料噴射手段とを有する内燃エン
ジンの制御装置において、前記燃料噴射手段による燃料噴射タイミングを前記付着
パラメータに応じて制御する燃料噴射時期制御手段を設
けたことを特徴とする内燃エンジンの制御装置。
【請求項２】前記付着パラメータは、所定サイクルで
吸気管内に噴射された燃料の内、そのサイクル中に直接
燃焼室に吸入される燃料の割合である直接率（Ａ）と、
前回までに吸気管壁に付着した燃料のうち、そのサイク
ル中に燃焼室に吸入される燃料の割合である持ち去り率
（Ｂ）であって、前記付着・持ち去り燃料量予測手段は、前記直接率（Ａ）と前記持ち去り率（Ｂ）とに基づいて
前記付着燃料量を予測する付着燃料量予測手段と、前記付着燃料量と前記持ち去り率（Ｂ）とに基づいて前
記持ち去り燃料量を予測する持ち去り燃料量予測手段と
で構成し、前記燃料噴射時期制御手段は、前記直接率（Ａ）が最大
となるように燃料噴射タイミングを制御するようにした
ことを特徴とする請求項１記載の内燃エンジンの制御装
置。
【請求項３】前記付着パラメータは、所定サイクルで
吸気管内に噴射された燃料の内、そのサイクル中に直接
燃焼室に吸入される燃料の割合である直接率（Ａ）と、
前回までに吸気管壁に付着した燃料のうち、そのサイク
ル中に燃焼室に吸入される燃料の割合である持ち去り率
（Ｂ）であって、前記付着・持ち去り燃料量予測手段は、前記直接率（Ａ）と前記持ち去り率（Ｂ）とに基づいて
前記付着燃料量を予測する付着燃料量予測手段と、前記付着燃料量と前記持ち去り率（Ｂ）とに基づいて前
記持ち去り燃料量を予測する持ち去り燃料量予測手段と
で構成し、前記燃料噴射時期制御手段は、（１−Ａ）／Ｂの値が最
小となるように燃料噴射タイミングを制御するようにし
たことを特徴とする請求項１記載の内燃エンジンの制御
装置。
【請求項４】前記燃料噴射タイミングを燃料の噴き終
り時期としたことを特徴とする請求項１乃至請求項３記
載の内燃エンジンの制御装置。