JPH0821273A - 内燃エンジンの燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン運転状態の変化時における空燃比の
制御性をより向上させる。 【構成】 燃料噴射の実行中において（ＣＮＴＩＮＪ＝
１）燃料噴射量の今回値ＴＯＵＴ（ｎ）と前回値ＴＯＵ
Ｔ（ｎ−１）との差（変化量）ΔＴＯＵＴを算出し（Ｓ
４２）、その絶対値が所定以上のとき噴射量の修正を行
う（Ｓ４３）。即ち、ΔＴＯＵＴが正のときは、噴射タ
イマを加算修正し（Ｓ４６）、負のときは噴射タイマを
減算修正する（Ｓ５３）。ただし、フューエルカットへ
の移行が指示されたときは、減算修正は行わない（Ｓ４
８）。また、減算すべき燃料量が未だ噴射していない燃
料量より大きいときは、直ちに噴射を停止する（Ｓ４
９，Ｓ５９）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃エンジンの吸気管
内への燃料噴射時期及び燃料噴射量を制御する燃料噴射
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの加速時のように急激に負荷が
増加する場合は、燃料供給量が不足しがちであることを
考慮して、１燃焼行程毎に吸入行程から十分進んだ第１
回目の噴射時期と吸入行程に近い第２回目の噴射時期と
を設定し、第１回目の噴射で燃料供給量の全量を噴射す
るとともに、第１回目と第２回目の噴射の間における負
荷の変化に基づく燃料供給量の不足分を第２回目の噴射
で補償するようにした燃料噴射制御装置が、従来より知
られている（特開昭６３―１２９１４１号公報）。

【０００３】また、吸気弁と排気弁がともに開弁するオ
ーバラップ期間をさけて分割噴射を行う燃料噴射制御装
置において、エンジン運転状態の急変により第１回目の
噴射開始時期が遅れた場合は、エンジン運転状態や遅れ
時間に応じて、第１回目で噴射されなかった分を第２回
目に加算して噴射するか、遅れ時間分だけ第１回目の噴
射終了時期を遅らせるようにしたものが提案されている
（特開平５―２３１２２３号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の制御装置の内前者のものでは、第１回目の噴射実行
中に燃料噴射量を増加すべきであることが判明しても、
その増加補正は第２回目の噴射において実行されるた
め、空燃比の制御性の点で改善の余地が残されていた。
また、エンジン運転状態の変化により燃料噴射量の減量
が必要となった場合については考慮していないため、エ
ンジン負荷の急激な減少時における制御性は改善できな
った。

【０００５】また、後者の制御装置は、噴射開始時期の
遅れを補償するものであり燃料噴射量自体を修正するも
のではないため、同様に改善の余地が残されていた。

【０００６】本発明は、上述した点に鑑みなされたもの
であり、エンジン運転状態の変化時における空燃比の制
御性をより向上させることができる内燃エンジンの燃料
噴射制御装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、内燃エンジンの吸気管へ燃料を噴射する燃料
噴射手段と、該燃料噴射手段により噴射すべき燃料噴射
量を、前記吸気管への燃料の噴射から気筒内に到達する
までの燃料の輸送遅れに基づく補正を行いつつ所定の演
算周期で演算し、該演算結果を出力する燃料噴射量演算
手段と、噴射した燃料の少なくとも一部が今回の吸気行
程中に気筒内に吸入されるように予め定められた燃料噴
射可能期間中に、前記燃料噴射手段による燃料噴射を実
行させる噴射実行指令手段とを備えた内燃エンジンの燃
料噴射制御装置において、前記噴射実行指令手段は、燃
料噴射量の最新の演算結果に応じて燃料噴射実行中に燃
料噴射量を修正するようにしたものである。

【０００８】また、前記噴射実行指令手段は、前記燃料
噴射可能期間中であって前記燃料噴射終了後に出力され
た最新の燃料噴射量が、既に噴射された燃料量より大き
いときは、既に噴射された燃料量と最新の燃料噴射量と
に基づいて再度燃料噴射を実行させることが望ましい。

【０００９】さらに、前記噴射実行指令手段は、前記再
度の燃料噴射実行中に出力された最新の燃料噴射量に応
じて実行中の燃料噴射量を修正することが望ましい。

【００１０】また、前記燃料噴射量演算手段は、前記吸
気管への付着燃料量と該付着燃料量から持ち去られる燃
料量とに応じて、前記燃料の輸送遅れに基づく補正を行
い、前記付着燃料量の演算は前記燃料噴射可能期間中に
噴射されたすべての燃料量（ＴＯＵＴＦ）に基づいて行
うことが望ましい。

【００１１】また、前記噴射実行指令手段は、修正量が
所定値（ＴＣＨＯＮ）以下のときは前記燃料噴射量の修
正を行わないことが望ましい。

【００１２】また、前記噴射実行指令手段は、燃料噴射
量を減少方向に修正すべき場合においても、フューエル
カットが指示されたときは該修正を行わないことが望ま
しい。

【００１３】また、前記噴射実行指令手段は、燃料噴射
量の減少方向への修正量が未だ噴射していない燃料量
（ＴＳＴＯＲＥ）より大きいときは、直ちに燃料噴射を
停止することが望ましい。

【００１４】

【作用】吸気管内に噴射すべき燃料噴射量が、吸気管へ
の燃料の噴射から気筒内に到達するまでの燃料の輸送遅
れに基づく補正を行いつつ所定の演算周期で演算され、
最新の演算結果に応じて燃料噴射実行中に燃料噴射量が
修正される。

【００１５】また、燃料噴射可能期間中であって燃料噴
射終了後に得られた最新の燃料噴射量が、既に噴射され
た燃料量より大きいときは、既に噴射された燃料量と最
新の燃料噴射量とに基づいて再度燃料噴射が行われる。

【００１６】さらに、再度の燃料噴射実行中に出力され
た最新の燃料噴射量に応じて実行中の燃料噴射量を修正
される。

【００１７】また、前記燃料の輸送遅れに基づく補正
は、吸気管への付着燃料量と該付着燃料量から持ち去ら
れる燃料量とに応じて行われ、付着燃料量の演算は燃料
噴射可能期間中に噴射されたすべての燃料量に基づいて
行われる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳説す
る。

【００１９】図１は本発明の一実施例に係る内燃エンジ
ン及びその制御装置の全体構成図である。

【００２０】同図中、１は各シリンダに吸気弁と排気弁
（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
る。このエンジン１は、吸気弁及び排気弁のバルブタイ
ミングが、エンジンの高速回転領域に適した高速バルブ
タイミングと、低速回転領域に適した低速バルブタイミ
ングとの２段階に切換可能なバルブタイミング切換機構
１９を有する。なお、本実施例におけるバルブタイミン
グ切換には、弁リフト量の切換も含むものとする。

【００２１】エンジン１の吸気管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、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コン
トロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）５に供給す
る。

【００２２】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の図示しない燃料ポンプに接続
されるとともにＥＣＵ５に電気的に接続され、当該ＥＣ
Ｕ５からの信号により燃料噴射の開弁時間が制御され
る。

【００２３】また、吸気管２のスロットル弁３′の下流
側には分岐管７が設けられ、該分岐管７の先端には絶対
圧（ＰＢＡ）センサ８が取付けられている。該ＰＢＡセ
ンサ８はＥＣＵ５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８により電気信号
に変換されてＥＣＵ５に供給される。

【００２４】また、分岐管７の下流側の吸気管２の管壁
には吸気温（ＴＡ）センサ９が装着され、該ＴＡセンサ
９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。

【００２５】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ーミスタ等からなるエンジン水
温（ＴＷ）センサ１０が挿着され、該ＴＷセンサ１０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。

【００２６】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の所定位置には気筒判別（ＣＹＬ）
センサ１１、ＴＤＣセンサ１２、クランク角（ＣＲＫ）
センサ１３が夫々取付けられている。

【００２７】ＣＹＬセンサ１１は、クランク軸２回転毎
に特定の気筒の所定のクランク角度位置でパルス信号
（以下、「ＣＹＬ信号パルス」という）を出力し、該Ｃ
ＹＬ信号パルスをＥＣＵ５に供給する。

【００２８】ＴＤＣセンサ１２は、エンジン１のクラン
ク軸の１８０°回転毎に所定のクランク角度位置で信号
パルス（以下、「ＴＤＣ信号パルス」という）を出力
し、該ＴＤＣ信号パルスをＥＣＵ５に供給する。

【００２９】ＣＲＫセンサ１３は、ＴＤＣ信号パルスの
周期、すなわち１８０°より短い一定のクランク角周期
（例えば、３０°周期）でパルス信号（以下、「ＣＲＫ
信号パルス」という）を出力し、該ＣＲＫ信号パルスを
ＥＣＵ５に供給する。

【００３０】ＣＹＬセンサ１１，ＴＤＣセンサ１２及び
ＣＲＫセンサ１３の出力信号パルスは、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Ｎ
Ｅの検出に使用される。

【００３１】また、エンジン１の排気管１４の途中には
広域酸素濃度センサ（以下、「ＬＡＦセンサ」と称す
る）１５が設けられており、該ＬＡＦセンサ１５は、排
気ガス中の酸素濃度に略比例した電気信号を出力し、そ
の電気信号はＥＣＵ５に供給される。

【００３２】また、前記バルブタイミング切換機構１９
は、バルブタイミングの切換制御を行うための電磁弁
（図示せず）を有しており、該電磁弁はＥＣＵ５に接続
され、その開閉作動がＥＣＵ５により制御される。該電
磁弁は、バルブタイミング切換機構１９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バルブタイミングと低速バルブタイ
ミングに切換えられる。切換機構１９の油圧は、油圧
（Ｐｏｉｌ）センサ１６によって検出され、その検出信
号がＥＣＵ５に供給される。

【００３３】ＥＣＵ５は上述の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５ａと、以下に述べる各種処理を実行する
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及び切換機
構１９の電磁弁に駆動信号を供給する出力回路５ｄとを
備えている。

【００３４】図２は、燃料噴射弁６の開弁時間、即ち燃
料噴射量ＴＯＵＴを算出する処理のフローチャートであ
り、本処理はＣＲＫ信号パルスの発生毎にこれと同期し
て実行される。なお、本実施例における燃料量（燃料噴
射量）は、燃料噴射弁６の開弁時間に換算したものであ
り、「時間」の次元を有する。

【００３５】ステップＳ１では、前記各種センサにより
検出されるエンジン運転パラメータを読み込み、次いで
エンジン始動中か否かを判別する（ステップＳ２）。始
動中でなければステップＳ５で直接率Ａ、持ち去り率
Ｂ、直接率Ａの温度補正係数ＫＡＴＷ及び持ち去り率Ｂ
の温度補正係数ＫＢＴＷを算出する。

【００３６】ここで、直接率Ａは、あるサイクルで噴射
した燃料の内、そのサイクル中に蒸発等により吸入され
る量を含んだ形での燃焼室に吸入される燃料の割合であ
り、持ち去り率Ｂは前回までに吸気管壁に付着した燃料
の内、そのサイクル中に蒸発等により燃焼室に吸入され
る割合である。直接率Ａ及び持ち去り率Ｂは、それぞれ
エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて
設定されたマップを検索することにより算出される。Ａ
値及びＢ値は、エンジン回転数ＮＥ又は吸気管内絶対圧
ＰＢＡが上昇するほど増加するように設定されている。

【００３７】また、補正係数ＫＡＴＷ及びＫＢＴＷは、
それぞれ図３（ａ）及び（ｂ）に示すようにエンジン水
温ＴＷに応じて設定されたテーブルを用いて算出され
る。これらのテーブルにおいて、ＫＡＴＷ値及びＫＢＴ
Ｗ値は、エンジン水温が上昇するほど増加するように設
定されている。

【００３８】続くステップＳ６では、エンジン水温ＴＷ
以外のパラメータ（例えば、バルブタイミングが高速側
は低速側か）応じて補正係数ＫＡ及びＫＢを算出する。
なお、これらの補正係数ＫＡ及びＫＢは、蒸発燃料の吸
着装置を備え、吸着燃料を吸気管にパージする場合には
パージ量に応じて設定することが望ましく、また吸気管
に補助空気（アシストエア）を供給する場合には、補助
吸気量に応じて設定することが望ましく、また排気還流
を行う場合には、排気還流量に応じて設定することが望
ましい。

【００３９】次いで次式（１）、（２）により、補正直
接率Ａｅ及び補正持ち去り率Ｂｅを算出してステップＳ
８に進む。

【００４０】Ａｅ＝Ａ×ＫＡＴＷ×ＫＡ …（１） Ｂｅ＝Ｂ×ＫＢＴＷ×ＫＢ …（２） 前記ステップＳ２で始動中のときは、始動時用の直接率
Ａｓ及び持ち去り率Ｂｓを算出する。ここで、Ａｓ値及
びＢｓ値は、それぞれ図４（ａ）、（ｂ）に示すように
エンジン水温ＴＷが上昇するほど増加するように設定さ
れたテーブルを用いて算出される。そして、Ａｓ値及び
Ｂｓ値をそれぞれ補正直接率Ａｅ及び補正持ち去り率Ｂ
ｅとして（ステップＳ４）、ステップＳ８に進む。

【００４１】ステップＳ８では、式（３）により各気筒
毎の要求燃料量ＴＣＹＬ（Ｎ）を算出し、次いでステッ
プＳ９で式（４）により燃焼室供給燃料量ＴＮＥＴ
（Ｎ）を算出する。

【００４２】 ＴＣＹＬ（Ｎ）＝ＴＩＭ×ＫＬＡＦ×ＫＴＯＴＡＬ（Ｎ） …（３） ＴＮＥＴ（Ｎ）＝ＴＣＹＬ（Ｎ）＋ＴＴＯＴＡＬ（Ｎ） −Ｂｅ×ＴＷＰ（Ｎ） …（４） ここで（Ｎ）は、気筒番号を表し、これが付されたパラ
メータは、各気筒毎に算出される。ＴＩＭは、エンジン
回転数及び吸気管内絶対圧に応じて算出される基本燃料
量、ＫＬＡＦは、ＬＡＦセンサ１５の出力に応じて設定
される空燃比補正係数、ＫＴＯＴＡＬ（Ｎ）は、各種セ
ンサからのエンジン運転パラメータに基づいて算出され
るすべての補正係数（例えばエンジン水温補正係数ＫＴ
Ｗ、リーン化補正係数ＫＬＳ等）の積である（ただし、
空燃比補正係数ＫＬＡＦは除く）。また、ＴＴＯＴＡＬ
（Ｎ）は、各種センサからのエンジン運転パラメータに
基づいて算出されるすべての加算補正項（例えば加速増
量補正項ＴＡＣＣ等）である。ただし、後述する無効時
間ＴＶは含まない。

【００４３】ＴＷＰ（Ｎ）は、図５の処理で算出される
吸気管内付着燃料量（予測値）であり、Ｂｅ×ＴＷＰ
（Ｎ）は、吸気管内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ＴＣＹＬ
（Ｎ）値からこの分を減算するようにしているのであ
る。

【００４４】続くステップＳ１０では、燃焼室供給燃料
量ＴＮＥＴ（Ｎ）が「０」より大きいか否かを判別し、
ＴＮＥＴ（Ｎ）≦０のときは、燃料噴射量（燃料噴射弁
６の開弁時間）ＴＯＵＴを「０」とする一方（ステップ
Ｓ１１）、ＴＮＥＴ（Ｎ）＞０のときは、次式（５）に
よりＴＯＵＴ値を算出して（ステップＳ１２）本処理を
終了する。

【００４５】 ＴＯＵＴ＝ＴＮＥＴ（Ｎ）／Ａｅ …（５） 式（５）によって算出されるＴＯＵＴ値にバッテリ電圧
に応じて設定される無効時間ＴＶを加算した時間だけ燃
料噴射弁６を開弁するよう指令することにより、燃焼室
には（ＴＮＥＴ（Ｎ）＋Ｂｅ×ＴＷＰ（Ｎ））に相当す
る量の燃料が供給される。

【００４６】このＴＯＵＴ値は、この処理が終了する毎
に最新値として更新され、後述する所定の燃料噴射開始
ステージＦＩＳＴＧにて最新のＴＯＵＴ値で燃料噴射弁
６を開弁するとともに後述する付着燃料量ＴＷＰ（Ｎ）
の算出と燃料噴射量の修正に備えて、ＴＯＵＴ値をラッ
チデータＴＯＵＴＬＣＨとして記憶する。

【００４７】図５は付着燃料量ＴＷＰ（Ｎ）を算出する
処理のフローチャートであり、本処理はＣＲＫ信号パル
スが発生する毎に実行されるが、１つの気筒については
ＴＷＰ（Ｎ）値の演算は１サイクル（クランク角７２０
度）に１回行われる。

【００４８】ステップＳ２１では、今回のステージＳＴ
Ｇ（ｎ）が噴射強制終了ステージＯＦＦＳＴＧ以後のス
テージか否か、即ち当該気筒の噴射可能期間が終了した
か否かを判別し、終了していないときは、ＴＷＰ（Ｎ）
値の算出終了を「１」で示すフラグＦＣＴＷＰ（Ｎ）を
「０」として直ちに本処理を終了する。ここで、「ステ
ージ」とは、図６（ａ），（ｂ）に示すように１燃焼サ
イクルをクランク角３０度毎に２４に分割した区間の１
つを意味し、圧縮行程の開始を＃０ステージとし吸気行
程の終了を＃２３ステージとしている。また、本実施例
では＃２２ステージを噴射強制終了ステージＯＦＦＳＴ
Ｇとしているので、＃０ステージから＃２１ステージま
ではステップＳ２１の答が否定となり、付着燃料量ＴＷ
Ｐ（Ｎ）の算出は行われない。

【００４９】今回のステージＳＴＧ（ｎ）が噴射強制終
了ステージＯＦＦＳＴＧ以後のステージ（＃２２、＃２
３ステージ）であるときは、ステップＳ２３でフラグＦ
ＣＴＷＰ（Ｎ）が「１」か否かを判別し、ＦＣＴＷＰ
（Ｎ）＝１のときは直ちに本処理を終了する。ＦＣＴＷ
Ｐ（Ｎ）＝０のときは、ステップＳ２４に進み、次式
（６）により最終噴射量ＴＯＵＴＦを算出する。

【００５０】 ＴＯＵＴＦ＝ＴＯＵＴＬＣＨ＋ＴＡＤＤＬＣＨ …（６） ここで、ＴＯＵＴＬＣＨは主噴射量の修正があった場合
は修正後の主噴射量、ＴＡＤＤＬＣＨは付加噴射量の修
正があった場合は修正後の付加噴射量であり、式（６）
により算出されるＴＯＵＴＦ値は、実際に噴射された燃
料量を表す（ただし無効時間ＴＶを含まず）。主噴射量
ＴＯＵＴの修正及び付加噴射と付加噴射量の修正につい
ては後述する。なお、「主噴射量」は、付加噴射が実行
される場合の最初の噴射の噴射量を意味する。

【００５１】続くステップＳ２５では、最終噴射量ＴＯ
ＵＴＦが所定最小値ＴＯＵＴＭＩＮより大きいか否かを
判別し、ＴＯＵＴＦ＞ＴＯＵＴＭＩＮが成立するとき
は、次式（７）により付着燃料量ＴＷＰ（Ｎ）を算出す
る（ステップＳ２６）。

【００５２】 ＴＷＰ（Ｎ）＝（１−Ｂｅ）×ＴＷＰ（Ｎ）（ｎ−１） ＋（１−Ａｅ）×ＴＯＵＴＦ …（７） ここでＴＷＰ（Ｎ）（ｎ−１）はＴＷＰ（Ｎ）の前回値
であり、また、右辺の第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に相当し、右
辺の第２項は今回噴射された燃料のうち、新たに吸気管
に付着した燃料量に相当する。

【００５３】一方、前記ステップＳ２５でＴＯＵＴＦ≦
ＴＯＵＴＭＩＮが成立するときは、燃料がほとんど噴射
されなかったかあるいは全く噴射されなかった場合であ
り、次式（８）により付着燃料量ＴＷＰ（Ｎ）を算出す
る（ステップＳ２７）。

【００５４】 ＴＷＰ（Ｎ）＝（１−Ｂｅ）×ＴＷＰ（Ｎ）（ｎ−１） …（８） この式（８）は、式（７）の右辺第２項を削除したもの
に相当する。噴射燃料量が極少ないときは新たに付着す
る燃料はないからである。

【００５５】ステップＳ２６又はＳ２７を実行した後
は、ステップＳ２８に進み、算出したＴＷＰ（Ｎ）値が
所定ガード値ＴＷＰＬＧ以上か否かを判別する。このガ
ード値ＴＷＰＬＧは０に近い微小値に設定される。そし
てＴＷＰ（Ｎ）値がＴＷＰＬＧ値より小さいときはＴＷ
Ｐ（Ｎ）＝０として、またＴＷＰ（Ｎ）値がＴＷＰＬＧ
値以上のときは直ちにステップＳ３０に進み、フラグＦ
ＣＴＷＰ（Ｎ）を「１」として本処理を終了する。

【００５６】本処理によれば、最終噴射量ＴＯＵＴＦ、
即ち実際に噴射された総噴射量に基づいて付着燃料量Ｔ
ＷＰ（Ｎ）が算出されるので、正確な付着燃料量ＴＷＰ
（ｎ）（予測値）を得ることができ、各気筒に吸入され
る燃料量を精度よく制御することができる。

【００５７】次に、図６を参照して本実施例における燃
料噴射量の修正の概要を説明する。

【００５８】同図（ａ）及び（ｂ）はエンジンの行程及
び前述したステージを示す。時刻ｔ１において噴射タイ
マに噴射無効時間ＴＶを加えた燃料噴射時間ＴＯＵＴが
セットされ、燃料噴射が開始される（同図（ｃ）
（ｄ））と同時に噴射無効時間ＴＶを除いたＴＯＵＴ値
を、ＴＯＵＴの実行値であるラッチデータＴＯＵＴＬＣ
Ｈにセットする。そして時刻ｔ２に算出された最新のＴ
ＯＵＴ（ｎ）値が、時刻ｔ１でセットしたＴＯＵＴＬＣ
Ｈ値つまりこの場合は前回算出値ＴＯＵＴ（ｎ−１）よ
り大きいときは、その増加分だけ噴射タイマの設定値が
変更される。その結果、修正がなければ時刻ｔ３で終了
する燃料噴射が時刻ｔ４まで延長されることになる。こ
れが主噴射量の修正である。

【００５９】さらに、時刻ｔ５に算出された最新のＴＯ
ＵＴ（ｎ）値が直前の燃料噴射で実行された主噴射量の
実行値ＴＯＵＴＬＣＨより大きいときは、その増加分が
新たに噴射タイマに設定され、時刻ｔ６まで付加噴射が
実行される。

【００６０】なお、図６には示していないが、時刻ｔ２
で得られたＴＯＵＴ（ｎ）値がＴＯＵＴＬＣＨ値より小
さいときは、噴射タイマの設定値がその減少分だけ変更
され、あるいは直ちに燃料噴射が中止される。

【００６１】同図（ｅ），（ｆ）は燃料噴射の状態を示
す状態カウンタＣＮＴＩＮＪの値を示す図であり、同図
（ｅ）は主噴射の修正と付加噴射が行われない場合（同
図（ｃ）の実線の場合）に対応し、同図（ｆ）は主噴射
の修正と付加噴射が行われた場合（同図（ｃ）の破線の
場合）に対応する。即ち、状態カウンタＣＮＴＩＮＪ
は、噴射待ちのとき「０」、主噴射実行中のとき
「１」、主噴射終了後のとき「２」、付加噴射実行中の
とき「３」、付加噴射終了後のとき「４」、噴射禁止の
とき「５」に設定される。

【００６２】図７は、状態カウンタＣＮＴＩＮＪの値の
推移を示す図であり、同図（ａ）（ｂ）は図６（ｅ）
（ｆ）の場合である。同図（ｃ）は、主噴射実行中に噴
射強制終了ステージに至った場合を示し、同図（ｄ）
は、付加噴射実行中に噴射強制終了ステージに至った場
合を示す。なお、同図には示していないが、フューエル
カット時のようにＴＯＵＴ＝０のときは、ＣＮＴＩＮＪ
値は、＃２１ステージから＃２２ステージへ移行すると
き「０」から「５」へ変化する。

【００６３】図８は、上述した主噴射量の修正を行う処
理のフローチャートであり、本処理はＣＲＫ信号パルス
の発生毎にこれと同期して実行される。

【００６４】ステップＳ４１では、状態カウンタＣＮＴ
ＩＮＪの値が「１」か否かを判別し、ＣＮＴＩＮＪ値が
「１」以外であって主噴射実行中でないときは、直ちに
本処理を終了する。ＣＮＴＩＮＪ値が「１」であって主
噴射実行中のときは、次式（９）により燃料噴射量の今
回値ＴＯＵＴ（ｎ）と現在実行中のＴＯＵＴＬＣＨ値と
の差として変化量ΔＴＯＵＴを算出する（ステップＳ４
２）。

【００６５】 ΔＴＯＵＴ＝ＴＯＵＴ（ｎ）−ＴＯＵＴＬＣＨ …（９） 次いで変化量の絶対値｜ΔＴＯＵＴ｜が微小所定値ＴＣ
ＨＯＮより大きいか否かを判別し（ステップＳ４３）、
｜ΔＴＯＵＴ｜≦ＴＣＨＯＮが成立するときは、修正の
必要なしと判定して直ちに本処理を終了するする一方、
｜ΔＴＯＵＴ｜＞ＴＣＨＯＮが成立するときは、未だ噴
射していない残噴射量ＴＳＴＯＲＥを読み込み（ステッ
プＳ４４）、変化量ΔＴＯＵＴが負か否かを判別する
（ステップＳ４５）。

【００６６】変化量ΔＴＯＵＴが正のときは、ステップ
Ｓ４６に進み、噴射タイマの設定値をΔＴＯＵＴだけ増
加させ（図９（ａ）（ｂ）参照）、次いで燃料噴射量の
今回値ＴＯＵＴ（ｎ）を今回の実行値としてラッチデー
タＴＯＵＴＬＣＨを更新して（ステップＳ４７）、本処
理を終了する。

【００６７】変化量ΔＴＯＵＴが負のときは、ステップ
Ｓ４８に進み、フューエルカット中か否かを判別し、フ
ューエルカット中のときは既に開始した噴射をそのまま
継続して終了させるべく、直ちに本処理を終了する。強
制的に噴射を中止すると空燃比がリーンとなり、排気ガ
ス特性が悪化する可能性があるからである。

【００６８】フューエルカット中でなければ、｜ΔＴＯ
ＵＴ｜値が残燃料量ＴＳＴＯＲＥより小さいか否かを判
別し（ステップＳ４９）、｜ΔＴＯＵＴ｜＜ＴＳＴＯＲ
Ｅが成立するときは、ステップＳ５２に進み、噴射タイ
マの設定値を｜ΔＴＯＵＴ｜だけ減少させ（図９（ｃ）
（ｄ）参照）、次いで燃料噴射量の今回値ＴＯＵＴ
（ｎ）を今回の実行値としてラッチデータＴＯＵＴＬＣ
Ｈを更新して（ステップＳ５３）、本処理を終了する。

【００６９】｜ΔＴＯＵＴ｜≧ＴＳＴＯＲＥが成立する
ときは、噴射タイマの設定値を「０」とし（ステップＳ
５０）（図９（ｅ）参照）、次式（１０）により今回の
実行値としてのラッチデータＴＯＵＴＬＣＨ（実際に噴
射された燃料量に相当する）を更新して（ステップＳ５
１）、本処理を終了する。

【００７０】 ＴＯＵＴＬＣＨ＝ＴＯＵＴＬＣＨ−ＴＳＴＯＲＥ …（１０） この処理はステップＳ４１で明らかなように主噴射実行
中は何度でも実行される。したがって、実行噴射量であ
るＴＯＵＴＬＣＨ値は１回減量方向に修正された後に再
度増量方向に修正される場合もあるし、その逆もありう
る。

【００７１】本処理によれば、燃料噴射の実行中に得ら
れた最新のＴＯＵＴ値に応じて燃料噴射量が修正される
ので、エンジン運転状態の変化時における空燃比の制御
性をより向上させることができる。

【００７２】図１０は、上述した付加噴射を行う処理の
フローチャートであり、本処理はＣＲＫ信号パルスの発
生毎にこれと同期して実行される。

【００７３】ステップＳ６１では、状態カウンタＣＮＴ
ＩＮＪの値が「２」か否か、即ち主噴射終了後か否かを
判別し、ＣＮＴＩＮＪ値が「２」でなければステップＳ
７４に進み、状態カウンタＣＮＴＩＮＪの値が、「３，
４，５」のいずれかであるか否かを判別し、ＣＮＴＩＮ
Ｊの値が「３，４，５」のいずれかであれば直ちに本処
理を終了し、ＣＮＴＩＮＪの値が「３，４，５」のいず
れでもなければ付加噴射量ＴＡＤＤを「０」とするとと
もに（ステップＳ６６）、その値をラッチデータＴＡＤ
ＤＬＣＨとして記憶して（ステップＳ７３）本処理を終
了する。

【００７４】ＣＮＴＩＮＪ＝２のときは、現在のステー
ジＳＴＧ（ｎ）と、噴射強制終了ステージＯＦＦＳＴＧ
と、エンジン回転数ＮＥとに応じて、付加噴射を行うた
めの余裕時間ＴＡＤＤＡＲＥＡを算出する（ステップＳ
６２）。次いで、余裕時間ＴＡＤＤＡＲＥＡが所定時間
ＴＡＤＤＡＲＬより大きいか否かを判別し（ステップＳ
６３）、ＴＡＤＤＡＲＥＡ≦ＴＡＤＤＡＲＬである時
は、余裕時間が短すぎるので前記ステップＳ６６に進
み、付加噴射は行わない。

【００７５】ステップＳ６３でＴＡＤＤＡＲＥＡ＞ＴＡ
ＤＤＡＲＬが成立するときは、次式（１１）により最新
のＴＯＵＴ値から既に噴射した燃料量を示すラッチデー
タＴＯＵＴＬＣＨを減算して、付加噴射量ＴＡＤＤを算
出する（ステップＳ６４）。

【００７６】 ＴＡＤＤ＝ＴＯＵＴ（ｎ）−ＴＯＵＴＬＣＨ …（１１） 次いで、ＴＡＤＤ値が所定下限値ＴＡＤＤＬより大きい
か否かを判別し（ステップＳ６５）、ＴＡＤＤ≦ＴＡＤ
ＤＬであるときは、付加噴射を行うまでもないので前記
ステップＳ６６に進む。ＴＡＤＤ＞ＴＡＤＤＬが成立す
るときは、次式（１２）によりＴＡＤＤ値に無効時間Ｔ
Ｖを加算して、最終付加噴射量ＴＡＤＤＦを算出する
（ステップＳ６７）。

【００７７】 ＴＡＤＤＦ＝ＴＡＤＤ＋ＴＶ …（１２） 続くステップＳ６８では、最終付加噴射量ＴＡＤＤＦが
前記余裕時間ＴＡＤＤＡＲＥＡより小さいか否かを判別
し、ＴＡＤＤＦ＜ＴＡＤＤＡＲＥＡが成立するときは、
直ちにステップＳ７１に進む一方、ＴＡＤＤＦ≧ＴＡＤ
ＤＡＲＥＡが成立するときは、ＴＡＤＤＦ値をＴＡＤＤ
ＡＲＥＡ値に置き換えるとともに（ステップＳ６９）、
ＴＡＤＤＦ値から無効時間ＴＶを減算した値を付加噴射
量ＴＡＤＤとして（ステップＳ７０）、ステップＳ７１
に進む。

【００７８】ステップＳ７１では、噴射タイマに最終付
加噴射量ＴＡＤＤＦを設定し、次いで状態カウンタの値
を「３」に設定し（ステップＳ７２）、付加噴射量ＴＡ
ＤＤを付加噴射実行値としてのラッチデータＴＡＤＤＬ
ＣＨとして記憶して（ステップＳ７３）本処理を終了す
る。

【００７９】本処理によれば、主噴射終了後において噴
射強制終了ステージまでの余裕時間ＴＡＤＤＡＲＥＡが
所定以上あり、かつ最新のＴＯＵＴ値が既に噴射された
燃料量ＴＯＵＴＬＣＨより所定以上大きいときは付加噴
射が実行されるので、主噴射終了後に必要燃料量が増加
した場合にも迅速に対応することができる。

【００８０】図１１は、付加噴射の実行中に得られた最
新のＴＯＵＴ値に応じて付加噴射量を修正する処理のフ
ローチャートであり、本処理はＣＲＫ信号パルスの発生
毎にこれと同期して実行される。

【００８１】ステップＳ８１では、状態カウンタＣＮＴ
ＩＮＪの値が「３」か否かを判別し、ＣＮＴＩＮＪ値が
「３」以外であって付加噴射実行中でないときは、直ち
に本処理を終了する。ＣＮＴＩＮＪ値が「３」であって
付加噴射実行中のときは、次式（１３）により燃料噴射
量の今回値ＴＯＵＴ（ｎ）からラッチデータＴＯＵＴＬ
ＣＨを減算することにより付加噴射量ＴＡＤＤ（ｎ）を
算出し（ステップＳ８２）、さらに次式（１４）により
付加噴射量ＴＡＤＤ（ｎ）から現在実行中の付加噴射量
のラッチデータＴＡＤＤＬＣＨを減算することにより、
付加噴射量の変化量ΔＴＡＤＤを算出する（ステップＳ
８３）。

【００８２】 ＴＡＤＤ（ｎ）＝ＴＯＵＴ（ｎ）−ＴＯＵＴＬＣＨ …（１３） ΔＴＡＤＤ＝ＴＡＤＤ（ｎ）−ＴＡＤＤＬＣＨ …（１４） ここで、ラッチデータＴＡＤＤＬＣＨは、図１０のステ
ップＳ７３で記憶された付加噴射量及び後述するステッ
プＳ８９，Ｓ９３又はＳ９５で修正される実際の付加噴
射量の記憶値である。

【００８３】次いで変化量の絶対値｜ΔＴＡＤＤ｜が微
小所定値ＴＣＨＡＤＤより大きいか否かを判別し（ステ
ップＳ８４）、｜ΔＴＡＤＤ｜≦ＴＣＨＡＤＤが成立す
るときは、修正の必要なしと判定して直ちに本処理を終
了するする一方、｜ΔＴＡＤＤ｜＞ＴＣＨＡＤＤが成立
するときは、未だ噴射していない残噴射量ＴＡＤＤＳＴ
ＯＲＥを読み込み（ステップＳ８５）、変化量ΔＴＡＤ
Ｄが負か否かを判別する（ステップＳ８６）。

【００８４】変化量ΔＴＡＤＤが正のときは、ステップ
Ｓ８７に進み、噴射タイマの設定値をΔＴＡＤＤだけ増
加させ、次いで付加噴射量の今回値ＴＡＤＤ（ｎ）をラ
ッチデータＴＡＤＤＬＣＨとして（ステップＳ８９）、
本処理を終了する。

【００８５】変化量ΔＴＡＤＤが負のときは、ステップ
Ｓ９０に進み、フューエルカット中か否かを判別し、フ
ューエルカット中のときは既に開始した噴射をそのまま
継続して終了させるべく、直ちに本処理を終了する。強
制的に噴射を中止すると空燃比がリーンとなり、排気ガ
ス特性が悪化する可能性があるからである。

【００８６】フューエルカット中でなければ、｜ΔＴＡ
ＤＤ｜値が残燃料量ＴＡＤＤＳＴＯＲＥより小さいか否
かを判別し（ステップＳ９１）、｜ΔＴＡＤＤ｜＜ＴＡ
ＤＤＳＴＯＲＥが成立するときは、ステップＳ９４に進
み、噴射タイマの設定値を｜ΔＴＡＤＤ｜だけ減少さ
せ、次いで付加噴射量の今回値ＴＡＤＤ（ｎ）をラッチ
データＴＡＤＤＬＣＨとして（ステップＳ９５）、本処
理を終了する。

【００８７】｜ΔＴＡＤＤ｜≧ＴＡＤＤＳＴＯＲＥが成
立するときは、噴射タイマの設定値を「０」とし（ステ
ップＳ９２）、次式（１５）によりラッチデータＴＡＤ
ＤＯＵＴＬＣＨを更新して（ステップＳ９３）、本処理
を終了する。

【００８８】 ＴＡＤＤＬＣＨ＝ＴＡＤＤＬＣＨ−ＴＡＤＤＳＴＯＲＥ …（１５） 本処理によれば、付加噴射の実行中に得られた最新のＴ
ＯＵＴ値に応じて付加噴射量が修正されるので、エンジ
ン運転状態の変化時における空燃比の制御性をさらに向
上させることができる。

【００８９】図１２は、燃料噴射の実行ミスや噴きっぱ
なし（＃２２又は＃２３ステージにおける噴射）を防止
するための処理のフローチャートであり、本処理はＣＲ
Ｋ信号パルスの発生毎にこれと同期して実行される。

【００９０】ステップＳ１０１では、状態カウンタＣＮ
ＴＩＮＪの値が「０」か否かを判別し、ＣＮＴＩＮＪ＝
０のときは今回のステージＳＴＧ（ｎ）が噴射開始ステ
ージＦＩＳＴＧを過ぎているか否かを判別し（ステップ
Ｓ１０２）、ＳＴＧ（ｎ）≦ＦＩＳＴＧであって噴射開
始ステージを過ぎていなければ直ちに本処理を終了す
る。ここで、噴射開始ステージＦＩＳＴＧは、ＣＲＫ信
号パルスに同期して実行される他の処理で、燃料噴射量
ＴＯＵＴ及びエンジン運転状態に応じて決定される。

【００９１】また、ＳＴＧ（ｎ）＞ＦＩＳＴＧであっ
て、今回のステージＳＴＧ（ｎ）が噴射開始ステージＦ
ＩＳＴＧを過ぎているときは、直ちに燃料噴射を開始す
るとともにその時の実行データ等を記憶し（ステップＳ
１０３、Ｓ１０４）、状態カウンタＣＮＴＩＮＪの値を
「１」として（ステップＳ１０５）、本処理を終了す
る。これにより、エンジン運転状態の急変により本来噴
射を開始すべきステージを過ぎてしまった場合でも、確
実に燃料噴射を実行することができる。

【００９２】前記ステップＳ１０１でＣＮＴＩＮＪ≠０
のときは、ステップＳ１０６に進み、ＣＮＴＩＮＪ値が
「１」又は「３」であるか否かを判別し、ＣＮＴＩＮＪ
値が「１」又は「３」であって燃料噴射実行中であると
きは、さらに今回のステージＳＴＧ（ｎ）が噴射強制終
了ステージＯＦＦＳＴＧ以後のステージか否かを判別す
る（ステップＳ１０７）。そしてＣＮＴＩＮＪ値が
「１」又は「３」以外であるとき又はＳＴＧ（ｎ）＜Ｏ
ＦＦＳＴＧが成立し、未だ噴射強制終了ステージに達し
ていないときは、直ちに本処理を終了する。一方、ＳＴ
Ｇ（ｎ）≧ＯＦＦＳＴＧが成立し、噴射強制終了ステー
ジＯＦＦＳＴＧに達しているときは、直ちに噴射を停止
する（ステップＳ１０８）とともに、その時の実行デー
タ等を修正して記憶し（ステップＳ１０９）、ＣＮＴＩ
ＮＪ値を「５」として（ステップＳ１１０）本処理を終
了する。

【００９３】これにより、いわゆる噴きっぱなしを防止
することができるとともに、噴射強制終了時のラッチデ
ータＴＯＵＴＬＡＣＨ，ＴＡＤＤＬＣＨを正しい値に修
正して、付着燃料量ＴＷＰの演算精度を確保することが
できる。

【００９４】なお、通常の燃料噴射は、図示しない他の
ＣＲＫ信号パルスに同期した処理又はタイマ処理により
その実行が制御され、噴射開始ステージＦＩＳＴＧから
噴射量ＴＯＵＴに対応した噴射が行われる。

【００９５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、吸
気管内に噴射すべき燃料噴射量が、吸気管への燃料の噴
射から気筒内に到達するまでの燃料の輸送遅れに基づく
補正を行いつつ所定の演算周期で演算され、最新の演算
結果に応じて燃料噴射実行中に燃料噴射量が修正される
ので、エンジン運転状態の変化時における空燃比の制御
性をより向上させることができる。

【００９６】また、燃料噴射可能期間中であって燃料噴
射終了後に得られた最新の燃料噴射量が、既に噴射され
た燃料量より大きいときは、既に噴射された燃料量と最
新の燃料噴射量とに基づいて再度燃料噴射が行われるの
で、最初の噴射終了後に必要燃料量が増加した場合にも
迅速に対応することができる。

【００９７】さらに、再度の燃料噴射実行中に出力され
た最新の燃料噴射量に応じて実行中の燃料噴射量を修正
されるので、より一層の制御性の向上を図ることができ
る。

【００９８】また、前記燃料の輸送遅れに基づく補正
は、吸気管への付着燃料量と該付着燃料量から持ち去ら
れる燃料量とに応じて行われ、付着燃料量の演算は燃料
噴射可能期間中に噴射されたすべての燃料量に基づいて
行われるので、正確な付着燃料量を得ることができ、各
気筒に吸入される燃料量を精度よく制御することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる内燃エンジン及びそ
の制御装置の構成を示す図である。

【図２】燃料噴射量（ＴＯＵＴ）を算出する処理のフロ
ーチャートである。

【図３】付着率及び持ち去り率の補正係数（ＫＡＴＷ，
ＫＢＴＷ）を算出するためのテーブルを示す図である。

【図４】エンジン始動時の付着率及び持ち去り率を算出
するためのテーブルを示す図である。

【図５】付着燃料量（ＴＷＰ）を算出する処理のフロー
チャートを示す図である。

【図６】燃料噴射量の修正を説明するための図である。

【図７】状態カウンタの値の推移を示す図である。

【図８】噴射実行中の噴射量の修正を行う処理のフロー
チャートである。

【図９】燃料噴射量の修正を説明するための図である。

【図１０】付加噴射を行う処理のフローチャートであ
る。

【図１１】付加噴射の実行中に噴射量の修正を行う処理
のフローチャートである。

【図１２】燃料噴射の実行ミスや噴射可能期間以外での
噴射を防止するための処理のフローチャートである。

【符号の説明】

１ 内燃エンジン ６ 燃料噴射弁 ５ 電子コントロールユニット（ＥＣＵ） １３ クランク角センサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃エンジンの吸気管へ燃料を噴射する
   燃料噴射手段と、 該燃料噴射手段により噴射すべき燃料噴射量を、前記吸
   気管への燃料の噴射から気筒内に到達するまでの燃料の
   輸送遅れに基づく補正を行いつつ所定の演算周期で演算
   し、該演算結果を出力する燃料噴射量演算手段と、 噴射した燃料の少なくとも一部が今回の吸気行程中に気
   筒内に吸入されるように予め定められた燃料噴射可能期
   間中に、前記燃料噴射手段による燃料噴射を実行させる
   噴射実行指令手段とを備えた内燃エンジンの燃料噴射制
   御装置において、 前記噴射実行指令手段は、燃料噴射量の最新の演算結果
   に応じて燃料噴射実行中に燃料噴射量を修正することを
   特徴とする内燃エンジンの燃料噴射制御装置。
2. 【請求項２】 前記噴射実行指令手段は、前記燃料噴射
   可能期間中であって前記燃料噴射終了後に出力された最
   新の燃料噴射量が、既に噴射された燃料量より大きいと
   きは、既に噴射された燃料量と最新の燃料噴射量とに基
   づいて再度燃料噴射を実行させることを特徴とする請求
   項１記載の内燃エンジンの燃料噴射制御装置。
3. 【請求項３】 前記噴射実行指令手段は、前記再度の燃
   料噴射実行中に出力された最新の燃料噴射量に応じて実
   行中の燃料噴射量を修正することを特徴とする請求項２
   記載の内燃エンジンの燃料噴射制御装置。
4. 【請求項４】 前記燃料噴射量演算手段は、前記吸気管
   への付着燃料量と該付着燃料量から持ち去られる燃料量
   とに応じて、前記燃料の輸送遅れに基づく補正を行い、
   前記付着燃料量の演算は前記燃料噴射可能期間中に噴射
   されたすべての燃料量に基づいて行うことを特徴とする
   請求項１乃至３記載の内燃エンジンの燃料噴射制御装
   置。