JPH09228884A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】エアフローメータの検出値に基づき吸気圧力を
正確に推定し、その推定結果に基づきエンジンの運転に
係る制御量を正確に制御すること。 【解決手段】エアフローメータ３１を有するＬ−Ｊ式噴
射制御装置において、電子制御装置（ＥＣＵ）４１はエ
アフローメータ３１により検出される吸気量（質量流
量）と、センサ３６により検出されるエンジン回転数と
に基づき単位回転当たりの吸気量を算出する。ＥＣＵ４
１はセンサ３２により検出される吸気温度に基づき空気
密度に係る補正値を算出する。ＥＣＵ４１はセンサ３３
により検出されるスロットル開度と検出されるエンジン
回転数との関係に基づき燃焼室２における空気の充填効
率を算出する。ＥＣＵ４１はそれら各種算出結果に基づ
き吸気通路９における吸気圧力を推定し、その推定結果
に基づきインジェクタ４から噴射される燃料量を制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は内燃機関の運転に
係る制御量を制御するようにした制御装置に係る。詳し
くは、吸気通路を通じて燃焼室に吸入される空気の質量
流量を基本パラメータとして実測し、その実測量に基づ
いて推定される吸気通路内の圧力を制御量に反映させる
ようにした内燃機関の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃機関（エンジン）の運転に関
する制御量として、例えば、エンジンに対する燃料供給
量、或いはその燃料を含む可燃混合気の点火時期等が挙
げられる。電子制御式の燃料噴射装置はエンジンに供給
される燃料を制御する装置の一種である。特願平７−８
４７７号公報はこの種の装置の一例を開示する。

【０００３】図１２に示すように、燃焼室６１に通じる
吸気通路６２に設けられたインジェクタ６３は、同通路
６２に燃料を噴射する。燃料ポンプ６４は燃料タンク６
５の燃料を燃料ライン６６、燃料フィルタ６７及びデリ
バリパイプ６８を通じてインジェクタ６３へ供給する。
デリバリパイプ６８に設けられたプレッシャーレギュレ
ータ６９は、インジェクタ６３へ供給される燃料の圧力
を調整する。このレギュレータ６９は上記燃料圧力を参
照圧力としての大気圧力に対して所定値だけ高く保持す
る。レギュレータ６９は燃料圧力の調整により余った燃
料をリターンライン７０を通じて燃料タンク６５へ戻
す。

【０００４】電子制御装置（ＥＣＵ）７０は、インジェ
クタ６３から噴射される燃料量をエンジン７２の運転状
態に応じて制御する。この燃料噴射装置は、いわゆるエ
ル・ジェトロニック（Ｌ−Ｊ）方式によるものである。
ＥＣＵ７１はエンジン７２の運転状態に係る各種パラメ
ータに基づき、燃料噴射量（噴射時間：インジェクタ６
３の開弁時間）に係る目標値を算出し、その目標値に基
づきインジェクタ６３を制御する。ここでは、インジェ
クタ６３に供給される燃料の圧力がほぼ一定に保たれて
いることを前提として、インジェクタ６３の開弁時間、
即ち噴射時間を制御することにより、目標値としての噴
射量が得られる。燃焼室６１に吸入される空気の質量流
量（以下単に「吸気量」という。）ＧＡ及びエンジン回
転数ＮＥは、それぞれ本制御に使用されるパラメータの
一部である。吸気通路６２に設けられたエアフローメー
タ７３は上記吸気量ＧＡを検出し、その大きさに応じた
信号を出力する。エンジン７２に設けられた回転数セン
サ７４は、クランクシャフト７５の回転数をエンジン回
転数ＮＥとして検出し、その大きさに応じた信号を出力
する。ＥＣＵ７１はその吸気量ＧＡの値をエンジン回転
数ＮＥの値により除算することにより、単位吸気量ＧＮ
の値を算出する。この値は、クランクシャフト７５が１
回転する間に燃焼室６１に吸入される空気量に相当す
る。ＥＣＵ７１は吸気通路６２のスロットルバルブ７６
が全開状態であって、エンジン回転数ＮＥが任意の値と
なるときの単位吸気量ＧＮの値、或いはその値に大気圧
力による補正を加えた値を、最大単位吸気量ＧＮＭＡＸ
として算出する。ＥＣＵ７１はその単位吸気量ＧＮと最
大単位吸気量ＧＮＭＡＸとの比から、インジェクタ６３
の噴口周りの吸気圧力Ｐ１の値を推定する。ＥＣＵ７１
はその推定された吸気圧力Ｐ１の値に基づき補正係数Ｋ
ＦＰＣを算出する。ＥＣＵ７１はその補正係数ＫＦＰＣ
の値に基づき、インジェクタ６３の制御のために使用さ
れるべき目標値を補正する。この結果、プレッシャレギ
ュレータ６９において参照される大気圧力の変化に拘ら
ず、大気圧力と燃料圧力とが常に一定の関係で保たれる
かのように、インジェクタ６３から単位時間当たりに噴
射される燃料量がほぼ一定に保たれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記Ｌ−Ｊ
方式を採用した従来技術では、インジェクタ６３の噴口
周りの吸気圧力を得るために、単位吸気量ＧＮと最大単
位吸気量ＧＮＭＡＸとの比から得られる推定吸気圧力Ｐ
１の値が採用される。しかし、この値は飽くまでも推定
値であり、吸気圧センサにより検出されるべき実際の吸
気圧力の値との近似性は必ずしも良くない。ここで、実
際の吸気圧力は、燃焼室６１に実際に吸入される空気の
質量流量と、その燃焼室６１に対する空気の充填効率と
により決定される。更に、空気の質量流量は、その空気
の温度によっても異なる。従って、Ｌ−Ｊ方式を採用し
た上記装置では、上記のような噴射量の補正を精度良く
行うために、エアフローメータ７３の検出値に基づいて
得られるべき推定吸気圧力Ｐ１の推定を、より精密に行
うことが望まれる。更に、Ｌ−Ｊ方式を採用した別の装
置においても、上記と同様に推定される吸気圧力を制御
パラメータの一つとして所定の制御量を制御する場合に
も、上記と同様のことが望まれる。

【０００６】この発明は前述した事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、吸気量を検出するための検
出手段を備えた装置において、吸気圧力を直接検出する
ための手段を用いることなく吸気圧力をより正確に推定
し、その推定結果に基づいて所定の制御量をより正確に
制御することを可能にした内燃機関の制御装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明では、図１に示すように、
内燃機関Ｍ１の運転に係る制御量を制御するようにした
制御装置であって、内燃機関Ｍ１は燃焼室Ｍ２を含むシ
リンダＭ３と、そのシリンダＭ３の中を往復動するピス
トンＭ４と、そのピストンＭ４に連結されたクランクシ
ャフトＭ５と、燃焼室Ｍ２に通じる吸気通路Ｍ６と、そ
の吸気通路Ｍ６に設けられたスロットルバルブＭ７とを
有し、シリンダＭ３の中でピストンＭ４が往復動するこ
とにより、クランクシャフトＭ５が回転され、吸気通路
Ｍ６を通じて燃焼室Ｍ２に空気が吸入されることと同燃
焼室Ｍ２から気体が排出されることが選択的に行われ、
スロットルバルブＭ７が作動することにより、吸気通路
Ｍ６における空気の流量が調節され、燃焼室Ｍ２へ向か
って吸気通路Ｍ６を流れる空気の質量流量が吸気量検出
手段Ｍ８により検出され、その検出値に基づいて推定さ
れる吸気通路Ｍ６における空気の圧力をパラメータの一
つとして制御量を制御するようにした制御装置におい
て、クランクシャフトＭ５の回転数を検出するための回
転数検出手段Ｍ９と、吸気通路Ｍ６を流れる空気の温度
を検出するための温度検出手段Ｍ１０と、スロットルバ
ルブＭ７の開度を検出するための開度検出手段Ｍ１１
と、検出される空気の質量流量と検出されるクランクシ
ャフトＭ５の回転数とに基づきクランクシャフトＭ５が
１回転する間に燃焼室Ｍ２に吸入される単位回転当たり
の空気の質量流量を算出するための第１の算出手段Ｍ１
２と、検出される空気の温度に基づき空気の密度に係る
補正値を算出するための第２の算出手段Ｍ１３と、検出
されるスロットルバルブＭ７の開度と検出されるクラン
クシャフトＭ５の回転数との関係、又は算出される単位
回転当たりの質量流量と検出される回転数との関係に基
づき燃焼室Ｍ２に空気が充填される効率を算出するため
の第３の算出手段Ｍ１４と、第１、第２及び第３の算出
手段Ｍ１２〜Ｍ１４の算出結果に基づき吸気通路Ｍ６に
おける空気の圧力を推定するための推定手段Ｍ１５と、
推定された空気の圧力に基づき制御量を制御するための
制御手段Ｍ１６とを備えたことを趣旨とする。

【０００８】上記の構成によれば、内燃機関Ｍ１の運転
時にシリンダＭ３の中でピストンＭ４が往復動すること
により、クランクシャフトＭ５が回転され、その回転数
（以下「機関回転数」という。）が回転数検出手段Ｍ９
により検出される。同じく、ピストンＭ４が往復動する
ことにより、吸気通路Ｍ６を通じて燃焼室Ｍ２に空気が
吸入されることと同燃焼室Ｍ２から気体が排出されるこ
とが選択的に行われる。吸気通路Ｍ６における空気の流
量はスロットルバルブＭ７により調節され、その質量流
量（以下「吸気量」という。）が吸気量検出手段Ｍ８に
より検出される。更に、スロットルバルブＭ７の開度
（以下「スロットル開度」という。）が開度検出手段Ｍ
１１により検出され、吸気通路Ｍ６を流れる空気の温度
（以下「吸気温度」という。）が温度検出手段Ｍ１０に
より検出される。

【０００９】ここで、第１の算出手段Ｍ１２は、検出さ
れる吸気量及び機関回転数に基づいて単位回転当たりの
空気の質量流量（以下「単位吸気量」という。）を算出
する。第２の算出手段Ｍ１３は、検出される吸気温度に
基づいて空気の密度に係る補正値（以下「密度補正値」
という。）を算出する。更に、第３の算出手段Ｍ１４
は、検出されるスロットル開度及び機関回転数の関係、
又は算出される単位吸気量及び検出される機関回転数の
関係に基づき、燃焼室Ｍ２に空気が充填される効率（以
下「充填効率」という。）を算出する。そして、推定手
段Ｍ１５は、これらの算出結果に基づいて吸気通路Ｍ６
における空気の圧力（以下「吸気圧力」という。）を推
定し、制御手段Ｍ１６は、その推定された吸気圧力をパ
ラメータの一つとして内燃機関Ｍ１の運転に係る制御量
を制御する。

【００１０】ここで、吸気圧力は、燃焼室Ｍ２に実際に
吸入される空気の質量流量と、その燃焼室Ｍ２に対する
空気の充填効率とにより決定されるものである。従っ
て、上記の構成によれば、単位吸気量に基づいて吸気圧
力の基本的な大きさが推定されるが、その推定結果が、
更に吸気温度を反映した密度補正値及び充填効率に基づ
いて補正されることから、吸気圧力に係るより精密な推
定結果が得られる。そして、その精密な推定結果に基づ
いてより精密な制御量が得られる。

【００１１】

【発明の実施の形態】

〔第１の実施の形態〕以下、この発明に係る内燃機関の
制御装置を自動車に具体化した第１の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。

【００１２】図２はこの実施形態におけるＬ−Ｊ方式を
採用した電子制御式の燃料噴射装置を備えたガソリンエ
ンジンシステムを示す概略構成図である。内燃機関とし
てのガソリンエンジン（以下単に「エンジン」とい
う。）１はシリンダブロック１ａを有し、同ブロック１
ａの内部に燃焼室２を含むシリンダ３を複数有する。各
シリンダ３毎に設けられたインジェクタ４は、燃料供給
装置により供給される燃料を、各シリンダ３毎に設けら
れた各吸気ポート５へ向けて燃料を噴射する。各シリン
ダ３毎に設けられた点火プラグ６は、各燃焼室２に供給
される可燃混合気を点火する。エンジン１の吸入行程に
おいて、各シリンダ３毎に設けられた吸気バルブ７によ
り各吸気ポート５が開かれることにより、エアクリーナ
８を通じて吸気通路９に吸入される外気と、インジェク
タ４から噴射される燃料とからなる可燃混合気が各燃焼
室２に流れ込む。エンジン１の圧縮行程において、各燃
焼室２における可燃混合気がピストン１０の上動により
加圧され、点火プラグ６により点火されて爆発・燃焼す
ることにより、ピストン１０が下動してクランクシャフ
ト１１が回転し、エンジン１に駆動力が得られる。エン
ジン１の排気行程において、各シリンダ３毎に設けられ
た排気ポート１２が排気バルブ１３により開かれること
により、各燃焼室２で生じた排気ガスが排気通路１４へ
導かれ、更に外部へと排出される。

【００１３】吸気通路９に設けられたスロットルバルブ
１５はアクセルペダル１６の操作に連動して作動するこ
とにより、吸気通路９を選択的に開閉する。このバルブ
１５の作動により、吸気通路９を流れる外気の量、即ち
吸気量ＧＡが調節される。

【００１４】各インジェクタ４へ燃料を供給するための
燃料供給装置は、燃料タンク２１、燃料ポンプ２２、燃
料フィルタ２３、デリバリパイプ２４、プレッシャレギ
ュレータ２５、燃料ライン２６及びリターンライン２７
等を備える。燃料ポンプ２２は燃料タンク２１から燃料
を吸引・吐出し、燃料ライン２６、燃料フィルタ２２及
びデリバリパイプ２４を介して各インジェクタ４へ圧送
する。燃料フィルタ２３は燃料ポンプ２２から吐出され
た燃料を濾過する。デリバリパイプ２４は、圧送された
燃料を各インジェクタ４へ分配する。デリバリパイプ２
４に設けられたプレッシャレギュレータ２５は、各イン
ジェクタ４へ供給される燃料の圧力を調整する。このレ
ギュレータ２５はダイアフラム式の圧力弁であり、上記
供給される燃料圧力を参照パイプ２８を通じて導入され
る参照圧力、即ち吸気通路９の中の圧力（吸気圧力）Ｐ
Ｍに対し所定値だけ高い値に保持するために作動する。
レギュレータ２５は燃料圧力の調整によって余った燃料
をリターンライン２７を通じて燃料タンク２１へ戻す。

【００１５】エアクリーナ８に隣接して設けられたエア
フローメータ３１は、吸気通路９を流れる空気の流量
（吸気量）ＧＡを検出し、その量ＧＡに応じた信号を出
力する。このメータ３１は空気の質量流量を測定するも
のであり、周知のヒートワイヤー方式が採用されてい
る。このメータ３１は、本発明の吸気量検出手段を構成
する。エアフローメータ３１に隣接して設けられた吸気
温センサ３２は、吸気通路９を流れる空気の温度（吸気
温度）ＴＨＡを検出し、その温度ＴＨＡに応じた信号を
出力する。このセンサ３２は、本発明の温度検出手段を
構成する。スロットルバルブ１５に隣接して設けられた
スロットルセンサ３３は、同バルブ１３の開度（スロッ
トル開度）ＴＡを検出し、その開度ＴＡに応じた信号を
出力する。このセンサ３３は、本発明の開度検出手段を
構成する。排気通路１４に設けられた酸素センサ３４
は、排気ガス中に残存する酸素濃度Ｏｘを検出し、その
濃度Ｏｘに応じた信号を出力する。シリンダブロック１
ａに設けられた水温センサ３５は、同ブロック１ａを冷
却するためにその内部を流れる冷却水の温度（冷却水温
度）ＴＨＷを検出し、その温度ＴＨＷに応じた信号を出
力する。

【００１６】各点火プラグ６を作動させるための点火装
置は、ディストリビュータ１７及びイグナイタ１８を含
む。ディストリビュータ１７は各点火プラグ６に印加さ
れる点火信号を分配する。イグナイタ１８はクランクシ
ャフト１１の回転角度（クランク角度）の変化に同期し
てディストリビュータ１７へ高電圧を出力する。各点火
プラグ６の点火タイミングは、イグナイタ１８からの高
電圧の出力タイミングにより決定される。

【００１７】ディストリビュータ１７に設けられた回転
数センサ３６は、クランクシャフト１１の回転数、即ち
エンジン回転数ＮＥを検出するためのものである。この
センサ３６、ディストリビュータ１７に内蔵されるロー
タ（図示しない）の回転に基づきクランク角度を所定の
間隔毎（例えば「３０°毎」）に検出し、エンジン回転
数ＮＥを示す一連のパルス信号として出力する。更に、
ディストリビュータ１７に設けられた基準位置センサ３
７は、クランクシャフト１１の回転周期における基準位
置を同シャフト１１が２回転する毎に検出し、その位置
を示すパルス信号として出力する。

【００１８】本発明の第１、第２及び第３の算出手段、
並びに推定手段及び制御手段を構成する電子制御装置
（ＥＣＵ）４１は、前述した各種センサ等３１〜３７か
ら出力される信号を入力する。ＥＣＵ４１はこれらの入
力信号に基づき、各インジェクタ４及びイグナイタ１８
を制御する。

【００１９】ＥＣＵ４１は中央処理装置（ＣＰＵ）４
２、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）４３、ランダムアク
セスメモリ（ＲＡＭ）４４及びバックアップＲＡＭ４５
を備える。ＥＣＵ４１はこれら各部４２〜４５と、外部
入力回路４６と、外部出力回路４７等とをバス４８によ
り接続してなる論理演算回路を構成する。ここで、ＣＰ
Ｕ４２は演算制御及びカウンタの機能を兼ね備える。Ｒ
ＯＭ４３は所定の制御プログラム等を予め記憶する。Ｒ
ＡＭ４４はＣＰＵ４２の演算結果等を一時記憶する。バ
ックアップＲＡＭ４５は予め記憶したデータを保存す
る。外部入力回路４６はバッファ、波形整形回路及びＡ
／Ｄ変換器等を含む。外部出力回路４７は駆動回路等を
含む。各種センサ等３１〜３７は外部入力回路４６に接
続される。各部材４，１８は外部出力回路４７に接続さ
れる。

【００２０】ＣＰＵ４２は外部入力回路４６を介して入
力される各種センサ等３１〜３７からの信号を入力値と
して読み込む。ＣＰＵ４２はそれら入力値に基づき、空
燃比制御を含む燃料噴射制御及び点火時期制御等を実行
するために、各部材４，１８等を制御する。

【００２１】ここで、燃料噴射制御とは、エンジン１の
運転状態に応じて各インジェクタ６の開弁時間を制御す
ることにより、各インジェクタ４から噴射される燃料量
を制御することである。空燃比制御とは、少なくとも酸
素センサ３４の検出値に基づき、燃焼室２における可燃
混合気の空燃比を制御することである。点火時期制御と
は、エンジン１の運転状態に応じてイグナイタ１８を制
御することにより、各点火プラグ６を作動させて各燃焼
室２における混合気の点火時期を制御することである。

【００２２】次に、ＥＣＵ４１により実行される燃料噴
射制御の処理内容について、図３〜図７に示すフローチ
ャート等を参照して説明する。ＥＣＵ４１のＲＯＭ４３
は、これらフローチャートが示す各種ルーチンに関する
制御プログラム等を予め記憶している。

【００２３】図３は燃料噴射制御のための「噴射制御ル
ーチン」を示すフローチャートである。ＥＣＵ４１はこ
のルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。ステップ
１１０において、ＥＣＵ４１は充填効率係数ＫＴＰの値
をＲＡＭ４４から読み出す。この係数ＫＴＰは、燃焼室
２に空気が充填される効率を示す係数である。ＥＣＵ４
１は、この係数ＫＴＰの値を、後述する別途の算出ルー
チンに従って算出し、その値をＲＡＭ４４に一旦記憶す
る。

【００２４】ステップ１２０において、ＥＣＵ４１は予
測吸気圧力ＰＭＦＷＤの値をＲＡＭ４４から読み出す。
この予測吸気圧力ＰＭＦＷＤは、次に何れかのシリンダ
３で吸気ポート５が吸気バルブ７により閉じられる時の
予測されるべき吸気圧力である。吸気ポート５が開かれ
ている間の吸気圧力ＰＭが時間とともに変化する場合、
その変化途上の吸気圧力ＰＭではなく、吸気ポート５が
閉じられる時の吸気圧力ＰＭが、実際の吸気量ＧＡを最
も反映したものになる。実際の吸気圧力ＰＭは、エンジ
ン１の運転状態、即ちスロットル開度ＴＡやエンジン回
転数ＮＥの変化に対し、ある遅れをもって変化する。予
測吸気圧力ＰＭＦＷＤは、上記の変化を見込んで予測さ
れる吸気圧力ＰＭの大きさを示すものである。ＥＣＵ４
１はこの予測吸気圧力ＰＭの値を、後述する別途の算出
ルーチンに従って算出し、その値をＲＡＭ４４に一旦記
憶する。

【００２５】ステップ１３０において、ＥＣＵ４１は空
燃比補正係数ＦＡＦをＲＡＭ４４から読み出し、その補
正係数ＦＡＦに係る学習係数ＫＧの値をバックアップＲ
ＡＭ４５から読み出す。空燃比補正係数ＦＡＦは、燃焼
室２における実際の空燃比を目標とすべき理論値に収束
させるための補正係数である。ＥＣＵ４１は、この補正
係数ＦＡＦの値を、酸素センサ３４により検出される酸
素濃度Ｏｘの値に基づいて算出し、その値をＲＡＭ４４
に一旦記憶する。学習係数ＫＧはエンジン１の経時変化
や公差を反映して空燃比を理論値に収束させやすくする
ための係数である。ＥＣＵ４１はこの学習係数ＫＧの値
を、空燃比補正係数ＦＡＦの理論値に対するずれ量に応
じてそのときどきに学習し、その値をバックアップＲＡ
Ｍ４５に記憶する。

【００２６】ステップ１４０において、ＥＣＵ４１は今
回読み出された両係数ＦＡＦ，ＫＧの値を互いに乗算す
ることにより、空燃比を補正するために最終的に使用さ
れるべき最終補正係数ＦＡＦＣの値を算出し、その値を
ＲＡＭ４４に一旦記憶する。ステップ１４０の処理を実
行するＥＣＵ４１は、学習係数ＫＧの値により補正され
た後の空燃比に係る最終補正係数ＦＡＦＣを算出するた
めの算出手段に相当する。

【００２７】ステップ１５０において、ＥＣＵ４１は壁
面付着補正量ＦＭＷの値をＲＡＭ４４から読み出す。こ
の壁面付着補正量ＦＭＷは、各インジェクタ４から噴射
された燃料が、各吸気ポート５の壁面に付着することを
考慮してその量を補正するためのパラメータである。Ｅ
ＣＵ４１はこの補正量ＦＭＷの値を、後述する別途の算
出ルーチンに従って算出し、その値をＲＡＭ４４に一旦
記憶する。

【００２８】ステップ１６０において、ＥＣＵ４１は前
述した各パラメータＰＭＦＷＤ，ＫＴＰ，ＦＡＦＣ，Ｆ
ＭＷ等の値に基づき、以下の計算式（１）に従って燃料
噴射量（インジェクタ４の噴射時間、即ち開弁時間に相
当する。）ＴＡＵの値を算出する。 ＴＡＵ←ＫＩＮＪ×ＰＭＦＷＤ×ＫＴＰ×α×ＦＡＦＣ＋ＦＭＷ …（１） ここで、「ＫＩＮＪ」は、噴射量の基本となる基本噴射
量を算出するために使用される定数である。「α」は、
エンジン１の暖機条件や他の運転条件から決定される補
正係数である。ステップ１６０の処理を実行するＥＣＵ
４１は、各種パラメータＫＩＮＪ，ＰＭＦＷＤ，ＫＴ
Ｐ，α，ＦＡＦＣ，ＦＭＷの値に基づき燃料噴射量ＴＡ
Ｕの値を算出するための噴射量算出手段に相当する。

【００２９】ステップ１７０において、ＥＣＵ４１は個
々のシリンダ３に対応する燃焼室２に燃料を噴射すべき
タイミングであるか否かを、回転数センサ３６及び基準
位置センサ３７の検出値に基づいて判断する。噴射タイ
ミングでない場合、ＥＣＵ４１はこのルーチンを一旦終
了する。噴射タイミングが到来した場合、ＥＣＵ４１は
ステップ１８０において、上記算出された燃料噴射量Ｔ
ＡＵの値に基づいて各インジェクタ４を駆動させること
により、燃料噴射を実行する。その後、ＥＣＵ４１はこ
のルーチンを一旦終了する。これらステップ１７０，１
８０の処理を実行するＥＣＵ４１は、算出された燃料噴
射量ＴＡＵの値に基づき燃料噴射を実行するための噴射
実行手段に相当する。更に、ステップ１６０〜１８０の
一連の処理を実行するＥＣＵ４１は、制御量としての燃
料噴射量ＴＡＵを制御するための本発明の制御手段に相
当する。

【００３０】図４は上記「噴射制御ルーチン」にて使用
されるパラメータＰＭＦＷＤ，ＫＴＰを含む各種パラメ
ータを算出するための「算出ルーチン」を示すフローチ
ャートである。ＥＣＵ４１はこのルーチンを所定時間毎
に周期的に実行する。

【００３１】ステップ２００において、ＥＣＵ４１は各
センサ等３１，３２，３３，３６の検出信号に基づき、
吸気量（質量流量）ＧＡ、吸気温度ＴＨＡ、スロットル
開度ＴＡ及びエンジン回転数ＮＥの値をそれぞれ読み込
む。このステップ２００の処理を実行するＥＣＵ４１
は、エンジン１の運転状態に係る各種パラメータＧＡ，
ＴＨＡ，ＴＡ，ＮＥの値を読み込むための読み込み手段
に相当する。

【００３２】ステップ２１０において、ＥＣＵ４１は今
回読み込まれたスロットル開度ＴＡ及びエンジン回転数
ＮＥの値に基づき、上記の充填効率係数ＫＴＰの値を算
出し、その値をＲＡＭ４４に一旦記憶する。ＥＣＵ４１
は、両パラメータＴＡ，ＮＥに基づいて予め定められ、
ＲＯＭ４３に予め格納された関数データを参照すること
によりこの充填効率係数ＫＴＰを算出する。このステッ
プ２１０の処理を実行するＥＣＵ４１は、燃焼室２に空
気が充填される効率を算出するための本発明の第３の算
出手段に相当する。

【００３３】ステップ２２０において、ＥＣＵ４１は今
回読み込まれた吸気温度ＴＨＡの値に基づき、空気密度
係数ＦＴＨＡの値を算出する。ＥＣＵ４１は、吸気温度
ＴＨＡに基づいて予め定められ、ＲＯＭ４３に予め格納
された関数データを参照することによりこの空気密度係
数ＦＴＨＡを算出する。このステップ２２０の処理を実
行するＥＣＵ４１は、空気の密度に係る補正値を算出す
るための本発明の第２の算出手段に相当する。

【００３４】ステップ２３０において、ＥＣＵ４１は今
回読み込まれた吸気量ＧＡの値をエンジン回転数ＮＥの
値で除算することにより、単位吸気量ＧＮの値を算出す
る。このパラメータは、クランクシャフト１１が１回転
する間に各燃焼室２に吸入される空気量に相当する。こ
のステップ２３０の処理を実行するＥＣＵ４１は、クラ
ンクシャフト１１の単位回転当たりの空気の質量流量を
算出するための本発明の第１の算出手段に相当する。

【００３５】ステップ２４０において、ＥＣＵ４１は予
測単位吸気量ＧＮＦＷＤを算出する。実際の単位吸気量
ＧＮは、エンジン１の運転状態、即ちスロットル開度Ｔ
Ａやエンジン回転数ＮＥの変化に対し、ある遅れをもっ
て変化する。予測吸気量ＧＮＦＷＤは、上記の変化を見
込んで予測される単位吸気量ＧＮの大きさを示すもので
ある。このステップ２４０の処理を実行するＥＣＵ４１
は、予測吸気量ＧＮＦＷＤを算出するための算出手段に
相当する。

【００３６】図５はこの予測単位吸気量ＧＮＦＷＤの算
出方法を示すフローチャートである。ステップ２４１に
おいて、ＥＣＵ４１は上記パラメータＧＮ等の値に基づ
き以下の計算式（２）に従って単位吸気量ＧＮに関する
なまし値ＧＮＳＭを算出する。

【００３７】 ＧＮＳＭ←ＧＮＳＭ０＋（ＧＮ−ＧＮＳＭ０）×ＫＧ１ …（２） ここで、「ＧＮＳＭ０」は前回算出されたなまし値であ
り、「ＫＧ１」は単位吸気量ＧＮの値の脈動を抑えるた
めに使用されるなまし定数である。このステップ２４１
の処理を実行するＥＣＵ４１は、なまし値ＧＮＳＭを算
出するための算出手段に相当する。

【００３８】ステップ２４２において、ＥＣＵ４１はス
ロットル開度ＴＡ及びエンジン回転数ＮＥの値に基づ
き、理論単位吸気量ＧＮＴＡの値を算出する。ＥＣＵ４
１はこの吸気量ＧＮＴＡの値を、図６にグラフで示すよ
うに、両パラメータＴＡ，ＮＥに基づき予め定められた
関数データを参照することにより算出する。このステッ
プ２４２の処理を実行するＥＣＵ４１は、理論単位吸気
量ＧＮＴＡを算出するための算出手段に相当する。

【００３９】ステップ２４３において、ＥＣＵ４１は上
記パラメータＧＮＴＡ等の値に基づき以下の計算式
（３）に従って単位吸気両ＧＮに関する理論なまし値Ｇ
ＮＣＲＴを算出する。 ＧＮＣＲＴ←ＧＮＣＲＴ０＋（ＧＮＴＡ−ＧＮＣＲＴ０）×ＫＧ２ …（３） ここで、「ＧＮＣＲＴ０」は前回算出された理論なまし
値であり、「ＫＧ２」は所定のなまし定数である。理論
単位吸気量ＧＮＴＡの値の脈動を抑えるために使用され
るなまし定数である。ここでは、なまし定数ＫＧ２とし
ては、なまし値ＧＮＳＭと理論なまし値ＧＮＣＲＴが互
いにほぼ等しくなるような値が選択される。このステッ
プ２４３の処理を実行するＥＣＵ４１は、理論なまし値
ＧＮＣＲＴを算出するための算出手段に相当する。

【００４０】ステップ２４４において、ＥＣＵ４１は上
記パラメータＧＮＳＭ，ＧＮＴＡ，ＧＮＣＲＴの値に基
づき以下の計算式（４）に従って予測単位吸気量ＧＮＦ
ＷＤの値を算出する。

【００４１】 ＧＮＦＷＤ←ＧＮＳＭ＋（ＧＮＴＡ−ＧＮＣＲＴ） …（４） 即ち、ＥＣＵ４１は理論単位吸気量ＧＮＴＡの値と理論
なまし値ＧＮＣＲＴとの差を、なまし値ＧＮＳＭに加算
することにより、予測単位吸気量ＧＮＦＷＤの値を算出
する。このステップ２４４の処理を実行するＥＣＵ４１
は、予測単位吸気量ＧＮＦＷＤを算出するための算出手
段に相当する。

【００４２】図４のフローチャートに説明を戻す。ステ
ップ２４０から移行してステップ２５０において、ＥＣ
Ｕ４１はＲＡＭ４４に一旦記憶された充填効率係数ＫＴ
Ｐの値を読み出す。

【００４３】ステップ２６０において、ＥＣＵ４１は上
記各パラメータＧＮ，ＫＴＰ，ＦＴＨＡ等に基づき以下
の計算式（５）に従って推定吸気圧力ＰＭＥの値を算出
し、その値をＲＡＭ４４に一旦記憶する。

【００４４】 ＰＭＥ←ＧＮ÷ＫＴＰ÷ＫＧＮ÷ＦＴＨＡ …（５） ここで、「ＫＧＮ」は、圧力単位を「ｍｍＨｇ」から
「ｇ／ｒｅｖ」へ換算するための係数である。

【００４５】ステップ２７０において、ＥＣＵ４１は上
記各パラメータＧＮＦＷＤ，ＫＴＰ，ＫＧＮ，ＦＴＨＡ
に基づき以下の計算式（６）に従って予測吸気圧力ＰＭ
ＦＷＤの値を算出し、その値をＲＡＭ４４に一旦記憶し
てこのルーチンを一旦終了する。

【００４６】 ＰＭＦＷＤ←ＧＮＦＷＤ÷ＫＴＰ÷ＫＧＮ÷ＦＴＨＡ …（６） 上記のステップ２６０，２７０の処理をそれぞれ実行す
るＥＣＵ４１は、本発明の推定手段に相当する。

【００４７】図７は上記「噴射制御ルーチン」において
使用される壁面付着補正量ＦＭＷを算出するための「算
出ルーチン」を示すフローチャートである。エンジン１
の運転中にインジェクタ４から噴射される燃料は、その
一部が燃焼室２に直接流入し、他の一部は吸気ポート５
の壁面に一旦付着した後に、気化することにより或いは
壁面を伝わって燃焼室２に流入する。

【００４８】この壁面に付着する燃料量は、エンジン１
の運転状態によって変動する。例えば、インジェクタ４
から噴射される燃料が多ければ多いほど、壁面に付着す
る燃料量も増大する。吸気通路９の中の圧力が上昇すれ
ば壁面に付着した燃料の気化量が低下することになり、
壁面に付着したまま保持される燃料量も増大することに
なる。この実施形態では、上記燃料噴射量ＴＡＵが予測
吸気圧力ＰＭＦＷＤを一つのパラメータとして算出され
ることから、壁面に付着する燃料量もその予測吸気圧力
ＰＭＦＷＤの大きさに応じて変化する。

【００４９】エンジン１の運転状態が一定に維持され、
予測吸気圧力ＰＭＦＷＤの大きさが変化しない場合に
は、壁面に新たに付着する燃料量と気化又は流動によっ
て壁面から離脱する燃料量とが互いにバランスしてお
り、付着燃料量は一定に保たれる。一方で、エンジン１
の運転状態が急激に変化すると、このバランスが崩れる
ことからインジェクタ４から噴射された燃料量と、実際
に燃焼室２に供給された燃料量との間に差が生じること
がある。例えば、予測吸気圧力ＰＭＦＷＤが急激に増大
した場合には、燃料噴射量ＴＡＵもそれに応じて増量さ
れるが、壁面に付着し保持される燃料量も予測吸気圧力
ＰＭＦＷＤの変化に応じて増大する。そのため、燃料噴
射量ＴＡＵの増量分の一部が壁面に付着する燃料量を増
大させるために消費されることになり、実際に燃焼室２
に供給される燃料量は、燃料噴射量ＴＡＵが増量された
分よりも実際には少なくなる。従って、エンジン１の加
速時等において燃料噴射量ＴＡＵが増量されるような場
合には、燃焼室２に実際に供給される燃料量が不足し、
エンジン１の加速性が悪化するおそれがあった。

【００５０】エンジン１の減速時に燃料噴射量ＴＡＵが
減量される場合には、壁面に付着する燃料量が減少する
と共に、付着燃料が壁面から急激に離脱して燃焼室２に
流入することになり、燃焼室２に実際に供給される燃料
量は、算出された燃料噴射量ＴＡＵよりも多くなる。そ
の結果、エンジン１の減速時には、可燃混合気の空燃比
がオーバリッチとなり、エミッションが悪化するおそれ
があった。

【００５１】この実施形態では、算出される燃料噴射量
ＴＡＵにおいて上記の壁面付着燃料量を補正するため
に、ＥＣＵ４１は壁面付着補正量ＦＭＷを算出する。Ｅ
ＣＵ４１は図７に示すルーチンを所定時間毎に周期的に
実行する。

【００５２】ステップ３００において、ＥＣＵ４１は別
途のルーチンにおいて算出された最新の予測吸気圧力Ｐ
ＭＦＷＤの値をＲＡＭ４４から読み出す。ステップ３１
０において、ＥＣＵ４１は読み出された予測吸気圧力Ｐ
ＭＦＷＤの値に基づき、吸気ポート５の壁面に付着した
燃料量に関する見込みの付着量ＱＭＷの値を算出する。
ＥＣＵ４１はこの付着量ＱＭＷの値を、予測吸気圧力Ｐ
ＭＦＷＤをパラメータとして予め定められた関数データ
（図示しない）を参照することにより算出する。このス
テップ３１０の処理を実行するＥＣＵ４１は、壁面に付
着した燃料量（ＱＭＷ）を算出するための算出手段に相
当する。

【００５３】ステップ３２０において、ＥＣＵ４１は今
回算出された付着量ＱＭＷの値と、前回算出された付着
量ＱＭＷ０の値との差を付着量の変化量ＤＱＭＷとして
算出する。このステップ３２０の処理を実行するＥＣＵ
４１は、壁面に付着した燃料量の変化量（ＤＱＭＷ）を
算出するための算出手段に相当する。

【００５４】ステップ３３０において、ＥＣＵ４１は上
記パラメータＤＱＭＷ等に基づき以下の計算式（７）に
従って壁面付着補正量ＦＭＷの値を算出し、その値をＲ
ＡＭ４４に一旦記憶する。

【００５５】ＦＭＷ←ＤＱＭＷ×β …（７） ここで、「β」は、変化量ＤＱＭＷを噴射量（時間）へ
換算するために使用される係数であり、吸気温度ＴＨＡ
及び冷却水温度ＴＨＷ等の値に応じて決定される正の値
を示す。このステップ３３０の処理を実行するＥＣＵ４
１は、壁面に付着する燃料量を補正するための補正量Ｆ
ＭＷを算出するための算出手段に相当する。

【００５６】以上説明したように、この実施形態の構成
によれば、エンジン１の運転時に各シリンダ３の中でピ
ストン１０が上下動することにより、クランクシャフト
１１が回転し、その回転数が回転数センサ３６により検
出される。同じく、ピストン１０が上下動することによ
り、吸気通路９を通じて燃焼室２に空気が吸入されるこ
とと同燃焼室２から排気ガスが排出されることが選択的
に行われる。吸気通路９における空気の流量はスロット
ルバルブ１５により調節され、その質量流量としての吸
気量ＧＡがエアフローメータ３１により検出される。ス
ロットル開度ＴＡはスロットルセンサ３３により検出さ
れ、吸気温度ＴＨＡは吸気温センサ３２により検出され
る。

【００５７】ここで、ＥＣＵ４１は、検出される吸気量
ＧＡ及びエンジン回転数ＮＥの値に基づき、クランクシ
ャフト１１が１回転する当たりの空気の質量流量として
の単位吸気量ＧＮを算出する。ＥＣＵ４１は、検出され
る吸気温度ＴＨＡの値に基づき空気の密度に係る補正値
としての空気密度係数ＦＴＨＡを算出する。更に、ＥＣ
Ｕ４１は、検出されるスロットル開度ＴＡ及びエンジン
回転数ＮＥの値の関係から、燃焼室２に空気が充填され
る効率としての充填効率係数ＫＴＰの値を算出する。そ
して、ＥＣＵ４１は、これらパラメータＧＮ，ＫＴＰ，
ＦＴＨＡ等の算出結果に基づき吸気通路９における吸気
圧力ＰＭに係る推定値としての推定吸気圧力ＰＭＥ及び
予測吸気圧力ＰＭＦＷＤの値をそれぞれ算出する。ＥＣ
Ｕ４１は、その推定された予測吸気圧力ＰＭＦＷＤをパ
ラメータの一つとしてエンジン１の運転に係る制御量と
しての燃料噴射量ＴＡＵ及び壁面付着補正量ＦＭＷを算
出する。ＥＣＵ４１はこの算出結果に基づいてインジェ
クタ４を制御することにより、燃焼室２に供給されるべ
き燃料量を制御する。

【００５８】ここで、吸気通路９における吸気圧力Ｍ
は、燃焼室２に実際に吸入される空気の質量流量と、そ
の燃焼室２に対する空気の充填効率とにより決定される
ものである。従って、上記構成によれば、単位吸気量Ｇ
Ｎの値に基づき吸気圧力ＰＭの基本的な大きさが推定さ
れるが、その推定結果が、更に吸気温度ＴＨＡを反映し
た空気密度係数ＦＴＨＡ及び充填効率係数ＫＴＰの値に
基づいて補正される。このため、吸気圧力ＰＭに係るよ
り精密な推定結果としての予測吸気圧力ＰＭＦＷＤの値
が得られる。そして、その精密な予測吸気圧力ＰＭＦＷ
Ｄの値に基づいてより精密な燃料噴射量ＴＡＵ及び壁面
付着補正量ＦＭＷの値が得られる。つまり、この実施形
態の構成によれば、Ｌ−Ｊ方式を採用した燃料噴射制御
装置において、従来技術のように単位吸気量ＧＮと最大
単位吸気量ＧＮＭＡＸとの比から推定吸気圧力Ｐ１を推
定するものとは異なり、吸気圧力ＰＭに係る予測吸気圧
力ＰＭＦＷＤの値を特別な圧力センサを用いることなく
より正確に推定することができる。その結果、燃料噴射
量ＴＡＵをより正確に制御することができる。

【００５９】この実施形態の構成によれば、精密な予測
吸気圧力ＰＭＦＷＤの値に基づいて得られる精密な壁面
付着補正量ＦＭＷをパラメータの一つとして燃料噴射量
ＴＡＵが算出される。このため、吸気ポート５の壁面に
付着する燃料量の挙動を適正に反映した燃料噴射量ＴＡ
Ｕが得られ、その意味からも燃料噴射量ＴＡＵをより正
確に制御することができる。

【００６０】この実施形態の構成によれば、エンジン１
の運転状態の変化に対する遅れを見込んで算出された予
測吸気圧力ＰＭＦＷＤの値に基づき燃料噴射量ＴＡＵが
算出される。そのため、エンジン１の過渡運転時、即ち
加速時や減速時にも燃料噴射量ＴＡＵを正確に算出する
ことができる。

【００６１】この実施形態の構成によれば、エンジン１
の過渡運転時にも応答遅れを生じることのないスロット
ル開度ＴＡ及びエンジン回転数ＮＥに基づいて充填効率
係数ＫＴＰが算出される。そのため、エンジン１の過渡
運転時においても、燃焼室２に吸入される吸気量ＧＡに
正確に対応した燃料噴射量ＴＡＵを算出することができ
る。 〔第２の実施の形態〕次に、この発明に係る内燃機関の
制御装置を自動車に具体化した第２の実施の形態を図面
を参照して説明する。尚、この実施形態を含む以下の各
実施形態において、前記第１の実施形態と同一の構成要
素については同一の符号を付して説明を省略する。従っ
て、以下には第１の実施形態と異なる点を中心に説明す
る。図８はこの実施形態におけるＬ−Ｊ方式を採用した
電子制御式の燃料噴射装置を備えたガソリンエンジンシ
ステムを示す概略構成図である。この実施形態におい
て、燃料供給装置の構成は前記第１の実施形態のそれと
異なる。即ち、第１の実施形態では、プレッシャレギュ
レータ２５で燃料圧力と比較されるべき参照圧力とし
て、参照パイプ２８を通じて導入される吸気圧力ＰＭが
適用された。これに対し、この実施形態では、上記参照
パイプ２８が省略され、プレッシャレギュレータ２５で
燃料圧力と対比されるべき実際の参照圧力として、同レ
ギュレータ２５に直接導入される大気圧力が適用され
る。この実施形態では、上記構成を前提として、デリバ
リパイプ２４の中の燃料圧力が大気圧力と対比され、推
定される吸気圧力ＰＭを考慮した上で各インジェクタ４
から単位時間当たりに噴射される燃料量の管理が行われ
るようになっている。

【００６２】前記従来技術の装置では、単に単位吸気量
ＧＮと最大単位吸気量ＧＮＭＡＸとの比から吸気圧力が
推定される。これに対し、この実施形態では、ＥＣＵ４
１は図４に示す算出ルーチンに従って推定吸気圧力ＰＭ
Ｅの値を算出する。

【００６３】図９は燃料噴射制御のための「噴射制御ル
ーチン」を示すフローチャートである。ＥＣＵ４１はこ
のルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。ステップ
４００において、ＥＣＵ４１はエンジン１の運転状態に
係る各種パラメータの値に基づき燃料噴射量ＴＡＵの値
を算出する。ここでの算出方法として、例えば図３に示
すフローチャートにおけるステップ１１０〜１６０のル
ーチンを適用することができる。このステップ４００の
処理を実行するＥＣＵ４１は、エンジン１の運転条件に
応じた燃料噴射量ＴＡＵの値を算出するための噴射量算
出手段に相当する。

【００６４】ステップ４１０において、ＥＣＵ４１は別
途のルーチンにおいて算出された最新の推定吸気圧力Ｐ
ＭＥの値をＲＡＭ４４から読み出す。ステップ４２０に
おいて、ＥＣＵ４１は読み出された推定吸気圧力ＰＭＥ
の値に基づき、以下の計算式（８）に従って燃料噴射量
ＴＡＵを補正するための補正係数ＫＦＰＣの値を算出
し、その値をＲＡＭ４４に一旦記憶する。

【００６５】 ＫＦＰＣ＝√｛Ｃ／（Ｃ＋ＰＡ−ＰＭＥ）｝ …（８） ここで、「Ｃ」は燃料圧力に関する所要の設定値を示
し、「ＰＡ」は大気圧力に関する所定値を示す。この計
算式（８）では、大気圧力ＰＡの大きさと推定吸気圧力
ＰＭＥの大きさとの関係から、所要の燃料圧力に対する
補正係数ＫＦＰＣの値が得られる。このステップ４２０
の処理を実行するＥＣＵ４１は、推定吸気圧力ＰＭＥの
値に基づき補正係数ＫＦＰＣの値を算出するための算出
手段に相当する。

【００６６】ステップ４３０において、ＥＣＵ４１は今
回算出された燃料噴射量ＴＡＵ及び補正係数ＫＦＰＣの
値に基づき、以下の計算式（９）に従って最終的な燃料
噴射量ＴＡＵＦＩＮの値を算出し、その値をＲＡＭ４４
に一旦記憶する。このステップ４３０の処理を実行する
ＥＣＵ４１は、補正係数ＫＦＰＣに基づいて燃料噴射量
ＴＡＵを補正するための補正手段に相当する。

【００６７】 ＴＡＵＦＩＮ＝ＴＡＵ×ＫＦＰＣ …（９） ステップ４４０において、ＥＣＵは個々のシリンダ３に
対応する燃焼室２に燃料を噴射すべきタイミングである
か否かを、回転数センサ３６及び基準位置センサ３７の
検出値に基づいて判断する。噴射タイミングでない場
合、ＥＣＵ４１はこのルーチンを一旦終了する。噴射タ
イミングが到来した場合、ＥＣＵ４１はステップ４５０
において、上記算出された最終噴射量ＴＡＵＦＩＮの値
に基づいて各インジェクタ４を駆動させることにより、
燃料噴射を実行する。その後、ＥＣＵ４１はこのルーチ
ンを一旦終了する。これらステップ４４０，４５０の処
理を実行するＥＣＵ４１は、算出された最終噴射量ＴＡ
ＵＦＩＮの値に基づき燃料噴射を実行するための噴射実
行手段に相当する。更に、ステップ４００〜４５０の一
連の処理を実行するＥＣＵ４１は、制御量としての最終
噴射量ＴＡＵＦＩＮを制御するための本発明の制御手段
に相当する。

【００６８】以上説明したように、この実施形態の構成
では、従前のプレッシャレギュレータで使用される参照
パイプを省略し、実際の吸気圧力ＰＭをプレッシャレギ
ュレータ２５の参照圧力とする代わりに大気圧力を実際
の参照圧力とする。更に、ＥＣＵ４１は、エンジン１の
運転状態に係る各種パラメータから算出される推定吸気
圧力ＰＭＥの値に基づき燃料噴射量ＴＡＵの値を補正す
ることにより、最終噴射量ＴＡＵＦＩＮの値を算出す
る。このため、実際の吸気圧力ＰＭの変化にかかわりな
く、単位時間当たりにインジェクタ４から噴射される燃
料量が一定に管理され、常にエンジン１の運転条件に適
合した最終噴射量ＴＡＵＦＩＮの値を得ることができ
る。

【００６９】更に、この実施形態の構成によれば、前記
第１の実施形態と同様に、吸気圧力ＰＭに係るより精密
な推定吸気圧力ＰＭＥの値が得られる。その推定吸気圧
力ＰＭＥの値に基づきより精密な補正係数ＫＦＰＣの値
が得られ、その値に基づきより正確な最終噴射量ＴＡＵ
ＦＩＮの値が得られる。つまり、この実施形態でも、Ｌ
−Ｊ方式を採用した燃料噴射制御装置において、吸気圧
力ＰＭに係る推定吸気圧力ＰＭＥの値を特別な圧力セン
サを用いることなくより正確に推定することができ、そ
の結果として、最終噴射量ＴＡＵＦＩＮをより正確に制
御することができる。 〔第３の実施の形態〕次に、この発明に係る内燃機関の
制御装置を自動車に具体化した第３の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００７０】図１０はこの実施形態におけるＬ−Ｊ方式
を採用した電子制御式の燃料噴射装置を備えたガソリン
エンジンシステムを示す概略構成図である。この実施形
態において、燃料供給装置の構成は、前記第１の実施形
態のそれに加え、各インジェクタ４から噴射される燃料
の微粒化を促進するためにその噴口近傍に補助空気を供
給するための空気供給装置を備える。この空気供給装置
は、スロットルバルブ１５より上流の吸気通路９と各イ
ンジェクタ４の噴口近傍との間を連通させる空気パイプ
１９と、そのパイプ１９を通じて吸気通路９から前記噴
口近傍へ流れる空気の量を調節するための制御弁２０と
を備える。制御弁２０はＥＣＵ４１の外部出力回路４７
に接続される。

【００７１】ＥＣＵ４１は、エンジン１の運転時にその
運転状態に応じて制御弁２０の開度を制御することによ
り、各インジェクタ４の噴口近傍に供給されるべき補助
空気量を調節する。この制御によれば、各インジェクタ
４から噴射される燃料の微粒化が促進され、その微粒化
がエンジン１の運転状態に応じて調節される。

【００７２】この構成では、各インジェクタ４の噴口近
傍に補助空気が供給されることから、その位置での圧力
が吸気圧力ＰＭに対して変わる。このため、プレッシャ
レギュレータ２５により調節されて各インジェクタ４へ
供給されるべき燃料の圧力が、所要値に対して変わり、
各インジェクタ４から単位時間当たりに噴射される燃料
量が変わる。この実施形態では、上記構成を前提とし
て、補助空気の供給に拘らず、各インジェクタ４から単
位時間当たりに噴射される燃料量が一定となるように噴
射量の管理が行われる。

【００７３】この実施形態では、ＥＣＵ４１は図４に示
す算出ルーチンに従って推定吸気圧力ＰＭＥの値を算出
する。図１１は燃料噴射制御のための「噴射制御ルーチ
ン」を示すフローチャートである。ＥＣＵ４１はこのル
ーチンを所定時間毎に周期的に実行する。

【００７４】ステップ５００において、ＥＣＵ４１はエ
ンジン１の運転状態に係る各種パラメータの値に基づき
燃料噴射量ＴＡＵの値を算出する。ここでの算出方法と
して、例えば図３に示すフローチャートにおけるステッ
プ１１０〜１６０のルーチンを適用することができる。
このステップ５００の処理を実行するＥＣＵ４１は、エ
ンジン１の運転条件に応じた燃料噴射量ＴＡＵの値を算
出するための噴射量算出手段に相当する。

【００７５】ステップ５１０において、ＥＣＵ４１は別
途のルーチンにおいて算出された最新の推定吸気圧力Ｐ
ＭＥ及び目標弁開度ＤＶＴの値をＲＡＭ４４からそれぞ
れ読み出す。ここで、目標弁開度ＤＶＴとは、制御弁２
０を制御するための指令値である。ＥＣＵ４１はこの値
をエンジン１の運転状態に係る各種パラメータの値に基
づいて算出する。この目標開度ＤＶＴの値は、各インジ
ェクタ４の噴口近傍に供給される補助空気量に相関する
ものである。

【００７６】ステップ５２０において、ＥＣＵ４１は読
み出された目標開度ＤＶＴの値に基づき、上記供給され
る補助空気量に応じた補正係数ＫＡの値を算出する。Ｅ
ＣＵ４１は、この補正係数ＫＡの値を目標開度ＤＶＴを
パラメータとして予め定められた関数データに基づいて
算出する。このステップ５２０の処理を実行するＥＣＵ
４１は、上記補助空気量に応じた補正係数ＫＡを算出す
るため算出手段に相当する。

【００７７】ステップ５３０において、ＥＣＵ４１は今
回読み出された推定吸気圧力ＰＭＥ及び今回算出された
補正係数ＫＡの値に基づき、以下の計算式（１０）に従
って補正後の推定吸気圧力ＰＭＥＦの値を算出し、その
値をＲＡＭ４４に一旦記憶する。このステップ５３０の
処理を実行するＥＣＵ４１は、補正係数ＫＡに基づいて
推定吸気圧力ＰＭＥを補正するための補正手段に相当す
る。

【００７８】ＰＭＥＦ＝ＰＭＥ×ＫＡ …（１０） ステップ５４０において、ＥＣＵ４１は算出された補正
後の推定吸気圧力ＰＭＥＦの値に基づき、燃料噴射量Ｔ
ＡＵを補正するための補正係数ＫＦＰＡの値を算出し、
その値をＲＡＭ４４に一旦記憶する。ＥＣＵ４１は、こ
の補正係数ＫＦＰＡの値を補正後の推定吸気圧力ＰＭＥ
Ｆをパラメータとして予め定められた関数データに基づ
いて算出する。このステップ５４０の処理を実行するＥ
ＣＵ４１は、上記補正後の推定吸気圧力ＰＭＥＦに応じ
た補正係数ＫＦＰＡを算出するため算出手段に相当す
る。

【００７９】ステップ５５０において、ＥＣＵ４１は今
回算出された燃料噴射量ＴＡＵ及び補正係数ＫＦＰＡの
値に基づき、以下の計算式（１１）に従って最終的な燃
料噴射量ＴＡＵＦＩＮの値を算出し、その値をＲＡＭ４
４に一旦記憶する。このステップ５５０の処理を実行す
るＥＣＵ４１は、補正係数ＫＦＰＡに基づいて燃料噴射
量ＴＡＵを補正するための補正手段に相当する。

【００８０】 ＴＡＵＦＩＮ＝ＴＡＵ×ＫＦＰＡ …（１１） ステップ５６０において、ＥＣＵは個々のシリンダ３に
対応する燃焼室２に燃料を噴射すべきタイミングである
か否かを、回転数センサ３６及び基準位置センサ３７の
検出値に基づいて判断する。噴射タイミングでない場
合、ＥＣＵ４１はこのルーチンを一旦終了する。噴射タ
イミングが到来した場合、ＥＣＵ４１はステップ５７０
において、上記算出された最終噴射量ＴＡＵＦＩＮの値
に基づいて各インジェクタ４を駆動させることにより、
燃料噴射を実行する。その後、ＥＣＵ４１はこのルーチ
ンを一旦終了する。これらステップ５６０，５７０の処
理を実行するＥＣＵ４１は、算出された最終噴射量ＴＡ
ＵＦＩＮの値に基づき燃料噴射を実行するための噴射実
行手段に相当する。更に、ステップ５００〜５７０の一
連の処理を実行するＥＣＵ４１は、制御量としての最終
噴射量ＴＡＵＦＩＮを制御するための本発明の制御手段
に相当する。

【００８１】以上説明したように、この実施形態の構成
では、空気供給装置により各インジェクタ４の噴口近傍
に補助空気が供給されることにより、各インジェクタ４
から噴射される燃料の微粒化が促進される。その結果、
各燃焼室２において可燃混合気の燃焼性を向上させるこ
とができる。

【００８２】更に、この実施形態において、ＥＣＵ４１
は、補助空気の供給により変わり得る各インジェクタ４
の噴口近傍における圧力を補正後の推定圧力ＰＭＥＦと
して算出し、その値に基づいて燃料噴射量ＴＡＵの値を
補正することにより、最終噴射量ＴＡＵＦＩＮの値を算
出する。このため、各インジェクタ４の噴口近傍におけ
る圧力の変化にかかわりなく、単位時間当たりに各イン
ジェクタ４から噴射される燃料量が一定に管理され、常
にエンジン１の運転条件に適合した最終噴射量ＴＡＵＦ
ＩＮの値を得ることができる。

【００８３】更に、この実施形態の構成によれば、前記
第１の実施形態と同様に吸気圧力ＰＭに係るより精密な
推定吸気圧力ＰＭＥの値が得られる。その推定吸気圧力
ＰＭＥの値に基づきより精密な補正係数ＫＦＰＡの値が
得られ、その値に基づきより正確な最終噴射量ＴＡＵＦ
ＩＮの値が得られる。従って、この実施形態でも、前記
第１及び第２の実施形態と同様の作用及び効果を得るこ
とができる。

【００８４】尚、この発明は次のような別の実施形態に
具体化することもできる。以下の別の実施形態でも、前
記各実施形態と同等の作用及び効果を得ることができ
る。 （１）前記各実施形態では、検出されるスロットル開度
ＴＡと検出されるエンジン回転数ＮＥとの関係に基づ
き、燃焼室２に対する空気の充填効率係数ＫＴＰを算出
するようにした。これに対し、算出される単位吸気量Ｇ
Ｎと検出されるエンジン回転数ＮＥとの関係に基づき、
燃焼室２に対する空気の充填効率係数ＫＴＰを算出する
ようにしてもよい。

【００８５】（２）前記第２及び第３の実施形態では、
燃料噴射量ＴＡＵの補正に適用されるべき推定される吸
気圧力ＰＭとして、推定吸気圧力ＰＭＥを使用したが、
その代わりに予測吸気圧力ＰＭＦＷＤを使用してもよ
い。

【００８６】（３）前記各実施形態では、Ｌ−Ｊ方式を
採用した電子制御式の燃料噴射装置において、エアフロ
ーメータ３１等の検出値により推定される吸気圧力に基
づいて行われる制御量の制御態様として、吸気ポート５
に付着する燃料量を補正するための燃料噴射量制御、イ
ンジェクタ４に供給される燃料の圧力変動に対処するた
めの燃料噴射量の制御、更にはインジェクタ４の噴口近
傍に供給される補助空気量の変動に対処するための燃料
噴射量の制御を挙げた。この他に、推定吸気圧力をパラ
メータとして必要とする制御に具体化することもでき
る。

【００８７】更に、上記各実施の形態には、特許請求の
範囲に記載した技術的思想に係る次のような各種の実施
態様が含まれることを、以下にその効果と共に記載す
る。 （イ）請求項１に記載の発明において、前記内燃機関は
前記燃焼室へ燃料を供給するための燃料供給装置を更に
備え、前記制御手段は前記推定された空気の圧力に基づ
き前記燃料の供給量を前記制御量として前記燃料供給装
置を制御するものである。

【００８８】この構成によれば、精密に推定された前記
空気の圧力に基づき前記燃料の供給量をより正確に制御
することができる。 （ロ）請求項１に記載の発明において、前記内燃機関は
前記燃焼室の手前において前記吸気通路へ燃料を噴射す
るための噴射装置を更に備え、前記制御手段は前記推定
された空気の圧力に基づき前記噴射装置から噴射される
燃料量を前記制御量の一つとして前記噴射装置を制御す
ると共に、その噴射装置から噴射されて前記吸気通路の
壁面に付着する燃料分を補正するための補正量を前記制
御量の一つとして前記噴射される燃料量を補正するもの
である。

【００８９】この構成によれば、精密に推定された前記
空気の圧力に基づき前記燃料の噴射量を制御することが
でき、前記吸気通路の壁面に付着する燃料分を見込んで
噴射量を補正することができ、より正確に噴射量を制御
することができる。

【００９０】（ハ）請求項１に記載の発明において、前
記内燃機関は前記燃焼室の手前において前記吸気通路へ
燃料を噴射するための噴射装置と、その噴射装置の噴口
近傍に補助空気を供給するための空気供給装置とを更に
備え、前記制御手段は前記推定された空気の圧力に基づ
き前記噴射装置から噴射される燃料量を前記制御量の一
つとして前記噴射装置を制御すると共に、前記空気供給
装置から供給される補助空気による前記噴口近傍の圧力
の変化分を補正するための補正量を前記制御量の一つと
して前記噴射される燃料量を補正するものである。

【００９１】この構成によれば、精密に推定された前記
空気の圧力に基づき前記燃料の噴射量を制御することが
でき、前記空気供給装置から供給される補助空気による
前記噴口近傍の圧力の変化分を見込んで噴射量を補正す
ることができ、より正確に燃料の噴射量を制御すること
ができる。

【００９２】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、エアフ
ローメータ等の吸気量を検出するための手段を備えた制
御装置において、その検出手段により検出される空気の
質量流量とクランクシャフトの回転数とに基づき燃焼室
に吸入される単位回転当たりの空気の質量流量を算出す
る。空気温度に基づき空気密度に係る補正値を算出す
る。スロットルバルブの開度とクランクシャフトの回転
数との関係、又は単位回転当たりの空気の質量流量と回
転数との関係に基づき燃焼室における空気の充填効率を
算出する。更に、それら算出結果に基づき吸気通路にお
ける空気圧力を推定し、その推定空気圧力に基づき内燃
機関の運転に係る制御量を制御するようにしている。

【００９３】従って、単位回転当たりの空気の質量流量
に基づいて空気圧力の基本的な大きさが推定されるが、
その推定結果が、更に空気温度を反映した空気密度に係
る補正値及び空気の充填効率に基づいて補正されること
から、空気圧力に係るより精密な推定が行われ、その推
定結果に基づいてより精密な制御量が得られる。このた
め、圧力センサ等の吸気圧力を直接検出するための手段
を用いることなく吸気圧力をより正確に推定することが
でき、その推定結果に基づいて所定の制御量をより正確
に制御することができるという効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の構成を示す概念構成図。

【図２】 第１の実施の形態に係るエンジンシステムを
示す概略構成図。

【図３】 「噴射制御ルーチン」を示すフローチャー
ト。

【図４】 「算出ルーチン」示すフローチャート。

【図５】 図４のフローチャートの一部を詳説するフロ
ーチャート。

【図６】 理論単位吸気量を算出するために使用される
関数データを示すグラフ。

【図７】 「算出ルーチン」示すフローチャート。

【図８】 第２の実施の形態に係るエンジンシステムを
示す概略構成図。

【図９】 「噴射制御ルーチン」を示すフローチャー
ト。

【図１０】 第３の実施の形態に係るエンジンシステム
を示す概略構成図。

【図１１】 「噴射制御ルーチン」を示すフローチャー
ト。

【図１２】 従来技術のエンジンシステムを示す概略構
成図。

【符号の説明】

１…内燃機関としてのエンジン、２…燃焼室、３…シリ
ンダ、１０…ピストン、１１…クランクシャフト、１５
…スロットルバルブ、３１…吸気量検出手段としてのエ
アフローメータ、３２…温度検出手段としての吸気温セ
ンサ、３３…開度検出手段としてのスロットルセンサ、
３６…回転数検出手段としての回転数センサ、４１…Ｅ
ＣＵ（４１は第１、第２及び第３の算出手段、推定手段
並びに制御手段を構成する。）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の運転に係る制御量を制御する
   ようにした制御装置であって、前記内燃機関は燃焼室を
   含むシリンダと、そのシリンダの中を往復動するピスト
   ンと、そのピストンに連結されたクランクシャフトと、
   前記燃焼室に通じる吸気通路と、その吸気通路に設けら
   れたスロットルバルブとを有し、前記シリンダの中で前
   記ピストンが往復動することにより、前記クランクシャ
   フトが回転され、前記吸気通路を通じて前記燃焼室に空
   気が吸入されることと同燃焼室から気体が排出されるこ
   とが選択的に行われ、前記スロットルバルブが作動する
   ことにより、前記吸気通路における空気の流量が調節さ
   れ、前記燃焼室へ向かって前記吸気通路を流れる空気の
   質量流量が吸気量検出手段により検出され、その検出値
   に基づいて推定される前記吸気通路における空気の圧力
   をパラメータの一つとして前記制御量を制御するように
   した制御装置において、 前記クランクシャフトの回転数を検出するための回転数
   検出手段と、 前記吸気通路を流れる空気の温度を検出するための温度
   検出手段と、 前記スロットルバルブの開度を検出するための開度検出
   手段と、 前記検出される空気の質量流量と前記検出されるクラン
   クシャフトの回転数とに基づき前記クランクシャフトが
   １回転する間に前記燃焼室に吸入される単位回転当たり
   の空気の質量流量を算出するための第１の算出手段と、 前記検出される空気の温度に基づき空気の密度に係る補
   正値を算出するための第２の算出手段と、 前記検出されるスロットルバルブの開度と前記検出され
   るクランクシャフトの回転数との関係、又は前記算出さ
   れる単位回転当たりの質量流量と前記検出される回転数
   との関係に基づき前記燃焼室に空気が充填される効率を
   算出するための第３の算出手段と、 前記第１、第２及び第３の算出手段の算出結果に基づき
   前記吸気通路における空気の圧力を推定するための推定
   手段と、 前記推定された空気の圧力に基づき前記制御量を制御す
   るための制御手段とを備えたことを特徴とする内燃機関
   の制御装置。