JPH10220270A - 内燃機関の燃料噴射量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】いかなる機関運転条件下にあっても同機関への
燃料噴射量を常に適正に維持する。 【解決手段】本装置では、内燃機関１の気筒に流入する
燃料の動的挙動モデルを使用し、吸気ポート１７近傍に
おける燃料の壁面付着率及び残留率を動的挙動モデルの
パラメータとしてインジェクタ１８による燃料噴射量を
制御する。詳細には、ＥＣＵ３０内のＣＰＵ３３は、吸
気ポート１７の近傍領域を複数のエリアに分割し、該エ
リア毎に壁面付着率及び残留率を設定する。また、分割
されたエリア毎の個々の壁面付着率及び残留率に基づ
き、吸気ポート近傍領域の全域における燃料の付着及び
残留の度合を算出する。すなわち、分割されたエリア毎
に壁面付着燃料量を算出すると共に、その壁面付着燃料
量を吸気ポート近傍領域の全域にて加算する。そして、
その加算結果を基にインジェクタ１８による実際の噴射
燃料量を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本説明は、内燃機関における
燃料挙動を表すパラメータを用いて同内燃機関に噴射供
給する燃料量を制御する内燃機関の燃料噴射量制御装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の制御装置として、内
燃機関の吸気系における燃料挙動シミュレーションモデ
ルに基づいて同機関への燃料供給量を制御する技術が知
られている（例えば、特開平６−２８０６４８号公報
等）。このような制御装置では、内燃機関の吸気管壁面
への付着燃料量やその蒸発量をパラメータとして同内燃
機関の筒内に流入する燃料の挙動を数式化した燃料挙動
モデルを用いる。そして、内燃機関の運転条件とその空
燃比の目標値とに基づいて同内燃機関に要求される燃料
量を算出すると共に、上記燃料の挙動を数式化した燃料
挙動モデルに従って、該算出された要求燃料量を実際に
供給すべき燃料量に補正するようにしている。

【０００３】こうして上記制御装置では、機関筒内への
流入燃料の挙動を表すパラメータを用いた燃料挙動モデ
ルに従って、内燃機関に噴射供給される燃料量が制御さ
れる。このため、それらパラメータの設定さえ適正にな
されれば、当該内燃機関の空燃比を理想の空燃比に近づ
けることができ、ひいては燃料供給量が適正に制御され
ることとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これら従来の
制御装置では、機関暖機後の定常運転時に対応する前記
パラメータを用い、Ｃ．Ｆ．アキノの式として周知の式
をそのまま使用して内燃機関の吸気系に付着している燃
料量を演算する。そして、その演算された付着燃料量に
基づいて同機関に噴射すべき燃料量を決定するようにし
ている。このため、様々な要因によって前記パラメータ
が変動する際には、付着燃料量等の燃料挙動を正確に予
測できず、実際に筒内に流入する燃料量を正しく認識す
ることができなかった。つまり、インジェクタ近傍にお
ける燃料挙動は、主に燃料の壁面付着率（＝１−直接流
入率）やその付着燃料の残留率（＝１−持ち去り率）を
パラメータとすることでその燃料動的モデルをシミュレ
ートできる。ところが、既存の制御装置では、これらパ
ラメータ（壁面付着率や残留率）が固定値として与えら
れていたため、壁面への付着燃料量等が変動した場合に
は、所望の燃料噴射量制御が継続できないという問題が
あった。その結果、パラメータ変動時において空燃比の
制御精度が極端に低下するという事態を招き、トルク変
動によるドライバビリティの悪化や、排気エミッション
の悪化の原因となっていた。

【０００５】この発明は、こうした実状に鑑みてなされ
たものであり、内燃機関内での燃料の動的挙動を表すパ
ラメータを用いて同機関に噴射供給する燃料量を制御す
るにあたり、いかなる機関運転状態下にあっても同機関
への燃料噴射量を適正に維持することができる内燃機関
の燃料噴射量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
に本発明では、その前提として、内燃機関の気筒に流入
する燃料の動的挙動モデルを使用し、吸気ポート近傍に
おける燃料の壁面付着率及び残留率を前記動的挙動モデ
ルのパラメータとしてインジェクタによる燃料噴射量を
制御するようにしている。つまり本発明では、吸気ポー
ト近傍における噴射燃料の壁面付着率及び残留率から燃
料の動的挙動モデルを解析する。なお、本明細書記載の
「吸気ポート近傍領域」とは、機関シリンダヘッドの吸
気ポート部のみならずインジェクタの上流側及び下流側
をも含む領域を指し、例えば吸気通路に設けられるサー
ジタンクから吸気弁の上面までの領域が当該吸気ポート
近傍領域に相当する。

【０００７】従って、吸気ポート近傍における燃料挙動
としては、インジェクタ下流の吸気通路壁面に対して付
着並びに残留する要因の他に、該内燃機関の筒内からの
吹き返し流によりインジェクタ上流の吸気通路壁面に対
して付着並びに残留する要因、及び吸気弁上面（同弁の
吸気ポート側）に対して付着並びに残留する要因が含ま
れる。

【０００８】そして、請求項１に記載した発明ではその
特徴として、吸気ポート近傍領域を複数のエリアに分割
し、該エリア毎に前記壁面付着率及び残留率を設定する
エリア別パラメータ設定手段と、前記分割されたエリア
毎の個々の壁面付着率及び残留率に基づき、吸気ポート
近傍領域の全域における燃料の付着及び残留の度合を算
出すると共に、該算出結果に応じてインジェクタによる
燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正手段とを備える。

【０００９】要するに、吸気ポート近傍において、燃料
の動的挙動モデルのパラメータ（壁面付着率及び残留
率）は、吸気通路の上流側から下流側にかかる位置に応
じて個々に異なる値を呈する。そのため、上記構成のよ
うに、吸気ポート近傍領域を複数のエリアに分割し、該
エリア毎に前記パラメータ（壁面付着率及び残留率）を
設定すれば、これらパラメータがより高精度に求められ
ることになる。そして、これらパラメータを用いてイン
ジェクタによる燃料噴射量を制御すれば、いかなる機関
運転状態下においても安定した空燃比制御が実現できる
ようになる。その結果、従来装置のように、パラメータ
変動時において空燃比の制御精度が極端に低下し、それ
によりトルク変動に起因するドライバビリティの悪化
や、排気エミッションの悪化等を招くといった問題が解
消される。

【００１０】因みに、吸気通路の最下流側を基準にして
分割された個々のエリアを「エリアインデックスｉ」で
表した場合、このエリア毎（１〜ｎのエリアインデック
ス毎）の壁面付着率「Ｒｍｉ」及び残留率「Ｐｍｉ」
は、図７及び図８に示すような傾向にあることが本発明
者により確認されている。ここで、ｉ＝１は吸気通路の
最下流エリアに相当し、ｉ＝ｎは吸気通路の最上流エリ
アに相当する。同図によれば、壁面付着率Ｒｍｉは吸気
通路の下流側ほど大きくなり、これに対し、残留率Ｐｍ
ｉは吸気通路の上流側ほど大きくなることが分かる。Ｒ
ｍｉ値，Ｐｍｉ値は、こうした傾向を有する特性に基づ
いて設定される。

【００１１】また、上記発明における燃料噴射量補正手
段のより具体的な構成としては、請求項２に記載したよ
うに、 ・前記分割されたエリア毎に付着燃料量を算出するエリ
ア別付着燃料量算出手段と、 ・前記算出されたエリア毎の付着燃料量を前記吸気ポー
ト近傍領域の全域にて加算する加算手段と、 ・前記加算手段による加算結果を基に、筒内への目標流
入燃料量を修正して前記インジェクタによる実際の燃料
噴射量を算出する実噴射量算出手段とを備えるようにす
ればよい。

【００１２】つまり、吸気ポート近傍領域における吸気
通路内の付着燃料量は、前記図７及び図８に示すような
壁面付着率Ｒｍ及び残留率Ｐｍに対応してエリア毎にそ
の値が変化する。そのため、これらＲｍ値やＰｍ値に対
応するように付着燃料量をエリア毎に算出し、このエリ
ア毎の算出値を加算すれば、付着燃料量の総量が精度良
く求められることになる。そして、この付着燃料量の総
量をインジェクタによる燃料噴射量に反映させれば、燃
料噴射量の制御精度も確実に向上する。

【００１３】前記請求項２に記載の発明では、請求項３
に記載したように、前記分割されたエリア毎にその付着
燃料量を予め設定されている最大付着量と比較し、前者
が後者を越える場合（エリア毎の付着燃料量＞最大付着
量の場合）にはその差分である過剰量に基づいて隣接す
るエリアの付着燃料量を補正するようにすることが望ま
しい。つまり、吸気通路内の壁面における付着燃料量
は、吸気通路の形状や燃料の噴射特性等によって最大付
着量が決定される。また、互いに隣接するエリア間で
は、付着燃料量は連続的に変化する。従って、エリア毎
の付着燃料量が最大付着量を越えるような場合には、そ
の差分であるところの過剰量を求めその過剰量にて付着
燃料量を補正する。さらに、この過剰量を隣接するエリ
アの付着燃料量にも反映させて当該エリアの付着燃料量
も補正する。こうした処理によれば、付着燃料量がより
一層正確に求められることになる。

【００１４】一方、吸気通路内に付着残留する燃料量
は、燃料の性状（例えば粘性、温度等）に応じて変化す
る。そこで、請求項４に記載したように、前記分割され
たエリア毎に、付着燃料の性状を示すパラメータを設定
する燃料性状パラメータ設定手段を備え、前記エリア別
パラメータ設定手段は、前記燃料性状を示すパラメータ
を対比させつつ、エリア毎に前記残留率を設定するとい
った構成を採用するのが望ましい。かかる場合、残留率
が燃料の性状に応じて適正に算出されることになる。

【００１５】ここで、請求項４に記載した燃料性状のパ
ラメータは、燃料付着からの経過時間、吸気管の壁面温
度、吸気管圧力等、燃料の蒸発特性に応じて変化する。
そのため、請求項５に記載したように、上記のような燃
料の蒸発特性に応じて前記燃料性状を示すパラメータを
可変に設定すれば、当該パラメータがより適確に把握で
きると共に、ひいては残留率の演算精度が向上すること
になる。

【００１６】またさらに、近年では、車両走行のレスポ
ンス（応答性）を向上させることを意図して、吸気行程
にかかるようにインジェクタによる燃料噴射を実行す
る、「吸気同期噴射制御」を採用したシステムが提案さ
れている。かかるシステムの構成において、機関の低回
転域では吸気弁の開弁時期にのみ燃料噴射が実施され、
これに対し機関の中・高回転域では燃料噴射が吸気弁の
開弁前の閉弁時期にかかることになる。この場合、吸気
弁が開弁している時の噴射燃料と、閉弁している時の噴
射燃料とでは、自ずと燃料の壁面付着率（例えば吸気弁
上面に付着する燃料量）が変化する。そのため、請求項
６に記載したように、機関回転数に応じて前記壁面付着
率を設定するようにすれば、上記のような吸気同期噴射
制御が実施される際にも、燃料挙動が適確に把握できる
こととなる。

【００１７】また、上記請求項１〜請求項６に記載の発
明では、請求項７に記載したように、吸気ポート近傍に
て分割される複数のエリアを吸気弁からの距離に応じて
設定するとよい。つまり、吸気ポート近傍における噴射
燃料の壁面付着率或いは残留率は、吸気ポートの最下流
位置（例えば吸気弁上面）を基準として所定の関係を有
し、この関係はある程度一義的にシミュレートできる
（図７及び図８参照）。従って、例えば複数エリアを吸
気弁からの距離に応じて等間隔で分割するように設定す
れば、各エリア毎の燃料挙動が把握し易くなる。

【００１８】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）以下、本発明を具体化した第１の
実施の形態を図面に従って説明する。

【００１９】本実施の形態の装置は、ガソリン噴射式多
気筒内燃機関（エンジン）の燃料噴射量を筒内に流入す
る燃料の動的挙動モデルを用いて最適に制御するもので
あり、各気筒に燃料を噴射供給するためのインジェクタ
は、マイクロコンピュータを主体とする電子制御装置に
よりその駆動が制御されるようになっている。ここで、
電子制御装置は、インジェクタによる噴射燃料の動的挙
動モデルを表すパラメータとして、吸気ポート近傍領域
での燃料の壁面付着率「Ｒｍ」と残留率「Ｐｍ」とを設
定すると共に、当該パラメータを用いてインジェクタに
よる燃料噴射量を補正する。つまり、上記電子制御装置
の動作により、インジェクタによる燃料噴射動作が制御
されるようになっている。

【００２０】図１は、本実施の形態にかかる内燃機関の
燃料噴射量制御装置をより詳細に示す構成図である。図
１において、内燃機関１には吸気管２と排気管３とが接
続されている。吸気管２には、アクセルペダル４に連動
するスロットル弁５が設けられ、同スロットル弁５の開
度は、スロットル開度センサ６により検出されるように
なっている。また、吸気管２のサージタンク７には、吸
気圧センサ８が配設されている。

【００２１】内燃機関１の気筒を構成するシリンダ９内
には図の上下方向に往復動するピストン１０が配設され
ており、同ピストン１０はコンロッド１１を介して図示
しないクランク軸に連結されている。ピストン１０の上
方にはシリンダ９及びシリンダヘッド１２にて区画され
た燃焼室１３が形成されており、燃焼室１３は、吸気弁
１４及び排気弁１５を介して前記吸気管２及び排気管３
に連通している。排気管３には、排気ガス中の酸素濃度
に応じて異なる電圧信号を出力する空燃比センサ１６が
設けられている。また、シリンダ９（ウォータジャケッ
ト）には、冷却水温を検出する水温センサ２３が配設さ
れている。

【００２２】内燃機関１の吸気ポート１７には電磁駆動
式のインジェクタ１８が設けられており、このインジェ
クタ１８には燃料タンク１９から燃料（ガソリン）が供
給される。なお、本実施の形態では、吸気マニホールド
の各分岐管毎に１つずつインジェクタ１８を有するマル
チポイントインジェクション（ＭＰＩ）システムが構成
されている。この場合、吸気管上流から供給される新気
とインジェクタ１８による噴射燃料とが吸気ポート１７
にて混合され、その混合気が吸気弁１４の開弁動作に伴
い燃焼室１３内（シリンダ９内）に流入される。

【００２３】ディストリビュータ２０にはクランク軸の
回転状態に応じて７２０°ＣＡ毎にパルス信号を出力す
るクランク角センサ２１と、より細かなクランク角毎
（例えば、３０°ＣＡ毎或いは１５°ＣＡ毎等）にパル
ス信号を出力する回転角センサ２２が設けられている。

【００２４】一方、ＥＣＵ３０は例えばマイクロコンピ
ュータシステムを中心に構成され、Ａ／Ｄコンバータ３
１、入出力インターフェース３２、ＣＰＵ３３、ＲＯＭ
３４、ＲＡＭ３５、バックアップＲＡＭ３６、クロック
発生回路３７等を備える。前記吸気圧センサ８の検出信
号、空燃比センサ１６の検出信号及び水温センサ２３の
検出信号は、Ａ／Ｄコンバータ３１に入力され、Ａ／Ｄ
変換された後にバス３８を介してＣＰＵ３３に入力され
る。また、前記スロットル開度センサ６の検出信号、ク
ランク角センサ２１のパルス信号、及び回転角センサ２
２のパルス信号は、入出力インターフェース３２及びバ
ス３８を介してＣＰＵ３３に入力される。ＣＰＵ３３
は、各検出信号に基づいて吸気圧（ＰＭ）、空燃比（Ａ
／Ｆ）、冷却水温（Ｔｗ）、スロットル開度、基準クラ
ンク位置及び機関回転数（Ｎｅ）を検知する。

【００２５】さらに、ＥＣＵ３０には、前記インジェク
タ１８の駆動を制御するためのダウンカウンタ３９、フ
リップフロップ４０及びインジェクタ駆動回路４１が設
けられている。すなわち、後述する燃料噴射量制御ルー
チンで燃料噴射量が演算されると、その演算結果がダウ
ンカウンタ３９に設定され同時にフリップフロップ４０
もセット状態とされる。この結果、インジェクタ駆動回
路４１によりインジェクタ１８が通電され燃料噴射が開
始される。また、ダウンカウンタ３９がクロックパルス
（図示せず）の計数を開始し、ダウンカウンタ３９の値
が「０」になるとフリップフロップ４０がリセットされ
る。そして、インジェクタ駆動回路４１によりインジェ
クタ１８への通電が遮断されると、燃料噴射が停止され
る。すなわち、ＥＣＵ３０で演算された期間だけインジ
ェクタ１８が通電され、演算結果に応じた燃料が内燃機
関１の各気筒に供給される。

【００２６】また特に、本実施の形態の燃料噴射システ
ムでは、吸気行程にかかるように前記インジェクタ１８
による燃料噴射を実行する、いわゆる「吸気同期噴射制
御」が採用されており、かかる制御では、燃料噴射量や
機関回転数に関係無く当該噴射の終了時期が固定され
る。こうした噴射制御によれば、吸気弁１４の開弁時期
にインジェクタ１８による噴射燃料を直接筒内に導入で
きるため、例えば車両加速時等のレスポンスが向上する
といったメリットが得られる。

【００２７】このように構成された燃料噴射量制御装置
において、インジェクタ近傍（吸気ポート１７）の燃料
挙動を図２を用いて以下に説明する。図２は、インジェ
クタ近傍における燃料挙動シミュレーションモデルを示
す模式図である。なお、本シミュレーションモデルで
は、時刻を表すインデックスを「ｋ」として示す。

【００２８】図２において、「Ｆｉ（ｋ）」は時刻ｋに
インジェクタ１８により噴射される燃料量（噴射燃料
量）を、「Ｆｍｗ（ｋ）」は時刻ｋに吸気ポート１７の
壁面に付着している燃料量（壁面付着燃料量）を、「Ｆ
ｃ（ｋ）」は時刻ｋに筒内（シリンダ９内）へ流入する
燃料量（筒内流入燃料量）を、それぞれ示す。かかる場
合、時刻ｋの噴射燃料量Ｆｉ（ｋ）のうち、吸気ポート
１７の壁面に付着する割合（壁面付着率）を「Ｒｍ」と
し、時刻ｋの壁面付着燃料量Ｆｍｗ（ｋ）のうち、吸気
ポート１７の壁面に残留する割合（残留率）を「Ｐｍ」
とすれば、以下の式（１），式（２）が成立する。な
お、この式は、Ｃ．Ｆ．アキノの式として一般に知られ
ている。

【００２９】 Ｆｍｗ（ｋ）＝Ｆｉ（ｋ−１）・Ｒｍ＋Ｆｍｗ（ｋ−１）・Ｐｍ …（１） この式(１)によれば、時刻ｋでの壁面付着燃料量Ｆｍｗ
（ｋ）は、前回の噴射燃料量Ｆｉ（ｋ−１）及び壁面付
着率Ｒｍの積と、前回の壁面付着燃料量Ｆｍｗ（ｋ−
１）及び残留率Ｐｍの積との和により求められることと
なる。

【００３０】 Ｆｃ（ｋ）＝Ｆｉ（ｋ）・（１−Ｒｍ）＋Ｆｍｗ（ｋ）・（１−Ｐｍ） …（２） この式(２)によれば、時刻ｋでの筒内流入燃料量Ｆｃ
（ｋ）は、今回の噴射燃料量Ｆｉ（ｋ）から今回の燃料
付着分を減算した値と、今回の壁面付着燃料量Ｆｍｗ
（ｋ）から今回の燃料残留分を減算した値との和により
求められることとなる。

【００３１】また、目標空燃比λ（理論空燃比）での燃
料の燃焼を実現する場合において、吸気流量を「Ｑ
（ｋ）」とすれば、実際に筒内に流入すべき目標流入燃
料量Ｆｃｒ（ｋ）は次の式（３）により求められる。

【００３２】 Ｆｃｒ（ｋ）＝Ｑ（ｋ）／λ …（３） この場合、インジェクタ近傍での燃料挙動を表す前記の
式（１），式（２）が実際の燃料挙動と一致するとすれ
ば、 Ｆｃｒ（ｋ）＝Ｆｃ（ｋ） …（４） が成立する。なお、吸気流量Ｑ（ｋ）は、吸気圧ＰＭ及
び機関回転数Ｎｅをパラメータとするマップから基本吸
入空気量を求め、該求められた基本吸入空気量をその時
の吸気温度で補正することから算出できる。

【００３３】従って、目標空燃比λでの燃焼を実現する
際において、インジェクタ１８による噴射燃料量Ｆｉ
（ｋ）は、前記式（２）を変形することにより次の式
（５）から求められることとなる。

【００３４】 Ｆｉ（ｋ）＝｛Ｆｃｒ（ｋ）−（１−Ｐｍ）・Ｆｍｗ（ｋ）｝ ／（１−Ｒｍ） …（５） この場合、燃料噴射量Ｆｉ（ｋ）を求めるには、前記式
（１）から算出される壁面付着燃料量Ｆｍｗ（ｋ）が用
いられる。

【００３５】以上の各式において、インジェクタ１８に
よる噴射燃料の壁面付着率Ｒｍ並びに残留率Ｐｍの正し
い値を求め、それにより前記式（５）を解くことができ
れば、インジェクタ１８に要求される噴射燃料量Ｆｉ
（ｋ）が適正に算出できることとなる。

【００３６】ここで、従来一般には、壁面付着率Ｒｍ及
び残留率Ｐｍは固定値として扱われていた。しかし、こ
れら壁面付着率Ｒｍ及び残留率Ｐｍは、吸気管２内の位
置によって異なる値となるため、必ずしも一定値とは限
らない。そこで、本実施の形態ではその特徴として、例
えば図３に示すように、吸気ポート１７近傍を複数のエ
リアに分割し、そのエリア毎に機関運転状態に応じて前
記壁面付着率Ｒｍ及び残留率Ｐｍのパラメータを付与す
る。そして、サイクル毎及びエリア毎に燃料挙動を推定
する。

【００３７】上記実施の形態において、吸気ポート１７
近傍のエリア分割は、吸気弁１４からの距離に応じて分
割するものとする。すなわち、各エリアを表すインデッ
クスを「ｉ」とし、このエリアインデックスに「１」〜
「ｎ」の番号を付す。より具体的には、図６にも併せ示
すように、 ・エリアインデックスｉ＝１は吸気弁１４の上面のエリ
アに、 ・エリアインデックスｉ＝２は吸気弁１４の上流側０〜
５ｍｍのエリアに、 ・エリアインデックスｉ＝３は吸気弁１４の上流側５〜
１０ｍｍのエリアに、 ・エリアインデックスｉ＝４は吸気弁１４の上流側１０
〜１５ｍｍのエリアに、 ・エリアインデックスｉ＝５は吸気弁１４の上流側１５
〜２０ｍｍのエリアに、 といった具合に各々のエリアが割り当てられる（ｉ＝６
以降も上記の如く割り当てられる）。そして、吸気管２
内の最上流側のエリアインデックスｉ＝ｎは、インジェ
クタ１８の燃料吹き出し口からサージタンク７までの間
の任意の領域において内燃機関１の仕様に応じて機関毎
に設定される。

【００３８】従って、上記の如くエリア分割してそのエ
リア毎に、壁面付着燃料量Ｆｍｗｉ（ｋ），壁面付着率
Ｒｍｉ，残留率Ｐｍｉを設定するようにすれば、前記式
（５）は、次の式（６）のようになる。

【００３９】

【数１】

【００４０】上記の式（６）において、各エリアにおけ
る残留率及び付着率を示すパラメータＰｍｉ，Ｒｍｉ
は、実験によって求めることのできる定数であって、機
関運転時において学習することも可能である。因みに、
エリア毎（１〜ｎのエリアインデックス毎）の壁面付着
率Ｒｍｉ及び残留率Ｐｍｉは、図７及び図８に示すよう
な傾向にあることが本発明者により確認されている。同
図によれば、壁面付着率Ｒｍｉは吸気管２の下流側ほど
大きくなり、これに対し、残留率Ｐｍｉは吸気管２の上
流側ほど大きくなることが分かる。Ｒｍｉ値，Ｐｍｉ値
は、こうした傾向を有する特性に基づいて設定されるよ
うになっている。

【００４１】なお、機関回転数Ｎｅ，吸気圧ＰＭ，冷却
水温Ｔｗに応じて壁面付着率Ｒｍｉ及び残留率Ｐｍｉを
算出することも可能であり、かかる場合には、これらの
機関回転数Ｎｅ，吸気圧ＰＭ，冷却水温Ｔｗからなる３
次元マップを用いて前記パラメータＰｍｉ，Ｒｍｉを算
出できる構成とすれば、ＥＣＵ３０の処理速度を損なう
ことなく上記パラメータの設定が可能となる。

【００４２】図４及び図５は、上述した燃料噴射量制御
を実現するための手順を示すフローチャートであり、同
処理は各気筒の燃料噴射毎（４気筒であれば１８０°Ｃ
Ａ毎）にＥＣＵ３０内のＣＰＵ３３により実行される。

【００４３】本ルーチンがスタートすると、ＣＰＵ３３
は、先ずステップ１０１〜１０４で筒内目標空燃比λを
算出する。詳しくは、ＣＰＵ３３は、ステップ１０１で
内燃機関１の制御上の目標空燃比（便宜上、制御目標空
燃比λａと言う）を設定する。また、ＣＰＵ３３は、続
くステップ１０２で空燃比センサ１６の出力により得ら
れる空燃比（便宜上、排気空燃比λｂと言う）が計測可
能であるか否かを判別する。ここで、ステップ１０２の
判別処理は、周知の空燃比フィードバック制御条件を判
別する処理に相当し、冷却水温Ｔｗが所定温度以上であ
ること、空燃比センサ１６が活性状態であること、機関
が高回転・高負荷状態であること等を含む。

【００４４】そして、ステップ１０２が否定判別されれ
ば（フィードバック条件が不成立の場合）、ＣＰＵ３３
はステップ１０３に進んでその時の制御目標空燃比λａ
を排気空燃比λｂとして設定した後、ステップ１０４に
進む。また、前記ステップ１０２が肯定判別されれば
（フィードバック条件成立の場合）、ＣＰＵ３３はステ
ップ１０３をバイパスしてそのままステップ１０４に進
む。ステップ１０４において、ＣＰＵ３３は、制御目標
空燃比λａの２乗を排気空燃比λｂで除算して筒内目標
空燃比λを算出する。

【００４５】その後、ＣＰＵ３３は、ステップ１０５で
前述の式（３）を用いて、筒内へ流入すべき目標流入燃
料量Ｆｃｒ（ｋ）を算出する。次いで、ＣＰＵ３３は、
ステップ１０６で前記図３に示すように分割されたエリ
ア毎の壁面付着率Ｒｍｉ及び残留率Ｐｍｉを読み込む。
このとき、読み込まれるＲｍｉ値及びＰｍｉ値は、前記
図７及び図８に示す関係に従うものであるが、機関回転
数Ｎｅ，吸気圧ＰＭ，冷却水温Ｔｗに応じて設定するよ
うにしてもよい。

【００４６】また、ＣＰＵ３３は、続くステップ１０７
で吸気ポート１７内に付着した燃料の成分を示す燃料性
状パラメータρをエリアインデックスｉ（＝１〜ｎ）毎
に設定する。つまり、この燃料性状パラメータρは、吸
気管壁面に付着し残留した燃料の揮発度合を表すもので
あり、このパラメータρについてもやはり、吸気弁１４
からの位置に応じて異なる値を有する。かかる場合、吸
気管下流側に付着し残留している燃料の多くは、インジ
ェクタ１８から噴射供給された直後のもの（新規燃料）
であるため、その燃料性状パラメータρは比較的小さい
値になり、逆に吸気管上流側に付着し残留している燃料
の多くは重質で、その燃料性状パラメータρは比較的大
きな値となる傾向にある。

【００４７】またさらに、前記の燃料性状パラメータρ
は、例えば、 ・燃料が付着してからの経過時間ｔｆ、 ・冷却水温Ｔｗ（或いは、吸気管壁面温度）、 ・吸気圧ＰＭ、 といった燃料の蒸発特性に影響を与える因子によって変
動する。

【００４８】すなわち、燃料が付着してからの経過時間
ｔｆが大きくなると、比較的軽質な燃料は気化すると共
に比較的重質な燃料は付着した状態を保つ。そのためか
かる場合には、燃料性状パラメータρを大きくする方向
に設定する。つまり、図９に示すように、経過時間ｔｆ
が大きくなるほど、燃料性状パラメータρを大きな値に
設定する。

【００４９】また、冷却水温Ｔｗ（壁面温度）が高くな
ると、所定温度を境に付着燃料は蒸発し易い状態にな
る。そのためかかる場合には、燃料性状パラメータρを
小さくする方向に設定する。つまり、図１０に示すよう
に、冷却水温Ｔｗが高くなるほど、燃料性状パラメータ
ρを小さな値に設定する。

【００５０】さらに、絶対圧としての吸気圧ＰＭが小さ
くなる方向へ変動した際（吸気管負圧が大きくなる際）
には、付着燃料は蒸発し易くなる。そのためかかる場合
には、燃料性状パラメータρを小さくする方向に設定す
る。つまり、図１１に示すように、吸気圧（絶対圧）Ｐ
Ｍが大きくなるほど、燃料性状パラメータρを大きな値
に設定する。

【００５１】そして、以上のような燃料性状パラメータ
ρの特性を考慮しつつ、ＣＰＵ３３はエリア毎に燃料性
状パラメータρｉを設定すると共に、ステップ１０８で
前記設定した燃料性状パラメータρｉにより残留率Ｐｍ
ｉを補正する。かかる場合、残留率Ｐｍｉの補正に際し
ては、エリアインデックスｉを照合させながら、当該エ
リア毎の残留率補正を実施する（Ｐｍｉ＝Ｐｍｉ・ρ
ｉ）。

【００５２】その後、ＣＰＵ３３は、ステップ１０９で
その時の機関回転数Ｎｅに応じて壁面付着率Ｒｍｉを補
正する。要するに、既述した通り本実施の形態における
燃料噴射システムでは、吸気行程を狙い燃料噴射を実行
する、いわゆる「吸気同期噴射制御」を採用している。
従って、図１３に示すように、例えば６００ｒｐｍ，１
２００ｒｐｍ，１８００ｒｐｍといった各機関回転数Ｎ
ｅにおいて、いずれも燃料噴射量が同一である場合、低
回転域（６００ｒｐｍ）では吸気弁１４の開弁時期にの
み燃料噴射が実施され、これに対し中回転域以上（１２
００ｒｐｍ，１８００ｒｐｍ）では燃料噴射が吸気弁１
４の開弁前の閉弁時期にかかることになる。因みに、図
１３の横軸は機関１の回転に伴うクランク角度を示す。

【００５３】つまり、内燃機関１の中・高回転域では、
燃料が壁面に付着し易くなり、吸気弁１４が開弁してい
る時の噴射燃料と、閉弁している時の噴射燃料とでは、
自ずと壁面付着率Ｒｍｉ（例えば吸気弁上面に付着する
燃料量）が変化する。そのため、機関回転数Ｎｅに応じ
て壁面付着率Ｒｍｉを算出し、適切な燃料挙動が把握で
きるようにしている。こうした実状から、例えば図１２
に示す関係を用い、機関回転数Ｎｅが大きくなるほど、
すなわち高回転域になるほど、壁面付着率Ｒｍを大きく
する方向に更新する。

【００５４】次いで、ＣＰＵ３３は、ステップ１１０で
前述の式（６）に基づき、インジェクタ１８による実際
の噴射燃料量Ｆｉ（ｋ）を算出する。このとき、噴射燃
料量Ｆｉ（ｋ）は、吸気ポート近傍領域の全域（エリア
インデックスｉ＝１〜ｎ）における燃料の付着及び残留
の度合を加味した値として算出されることになる。

【００５５】さらに、ＣＵＰ３３は、ステップ１１１で
時刻インデックスｋを「ｋ＋１」としたときの壁面付着
燃料量Ｆｍｗ（ｋ＋１）を、 Ｆｍｗ（ｋ＋１）＝Ｐｍｉ・Ｆｍｗｉ（ｋ）＋Ｒｍｉ・
Ｆｉ（ｋ） といった数式により、各エリア毎に算出する。

【００５６】その後、ＣＰＵ３３は、図５のステップ１
１２に進み、同ステップ１１２〜１１８において時刻イ
ンデックスが「ｋ＋１」での壁面付着燃料量Ｆｍｗｉ
（ｋ＋１）が機関定常状態を基準に予め設定されている
最大付着量Ｆｍｗｉmax 以下であるか否かを、エリアイ
ンデックスｉが小さいものから順に当該インデックス毎
に判定すると共に、Ｆｍｗｉ（ｋ＋１）値がＦｍｗｉma
x 値を越える場合には、その差分である過剰量δ（＝Ｆ
ｍｗｉ（ｋ＋１）−Ｆｍｗｉmax ）を算出して同過剰量
δにより壁面付着燃料量Ｆｍｗｉ（ｋ＋１）を補正す
る。

【００５７】詳しくは、ＣＰＵ３３は、ステップ１１２
でエリアインデックスｉを最小値である「１」に設定
し、続くステップ１１３で壁面付着燃料量Ｆｍｗｉ（ｋ
＋１）が最大付着量Ｆｍｗｉmax 以下であるか、すなわ
ち、 Ｆｍｗｉ（ｋ＋１）≦Ｆｍｗｉmax が成立するか否かを判別する。この場合、ステップ１１
３が肯定判別されれば、ＣＰＵ３３は壁面付着燃料量Ｆ
ｍｗ（ｋ＋１）が過剰でないとみなし、そのまま本ルー
チンを終了する。

【００５８】一方、ステップ１１３が否定判別される場
合、すなわち、 Ｆｍｗｉ（ｋ＋１）＞Ｆｍｗｉmax となる場合、ＣＰＵ３３はステップ１１４に進み、エリ
アインデックスｉが最大値の「ｎ」になったか否かを判
別する。例えば前記ステップ１１３が否定判別された当
初はエリアインデックスｉが比較的小さい値で「ｎ」に
達していないため、ＣＰＵ３３はステップ１１４を否定
判別してステップ１１５に進む。

【００５９】そして、ＣＰＵ３３は、ステップ１１５で
エリアインデックスｉでの壁面付着燃料量Ｆｍｗｉ（ｋ
＋１）から同じくエリアインデックスｉでの最大付着量
Ｆｍｗｉmax を減算して過剰量δを算出する（δ＝Ｆｍ
ｗｉ（ｋ＋１）−Ｆｍｗｉmax ）。また、ＣＰＵ３３
は、ステップ１１６で今回演算したエリアにおける壁面
付着燃料量Ｆｍｗｉ（ｋ＋１）を、当該エリアの最大付
着量Ｆｍｗｉmax により書き換える。

【００６０】次いで、ＣＰＵ３３は、ステップ１１７で
エリアインデックスｉを「１」インクリメントすると共
に、続くステップ１１８でエリアインデックスｉが
「１」加算されたエリア（インデックス更新前のエリア
よりも吸気管上流側で、且つそのエリアに隣接するエリ
ア）での壁面付着燃料量Ｆｍｗｉ（ｋ＋１）を、前記算
出した過剰量δにより補正する。具体的には、過剰量δ
を加算して壁面付着燃料量Ｆｍｗｉ（ｋ＋１）を更新す
る（Ｆｍｗｉ（ｋ＋１）＝Ｆｍｗｉ（ｋ＋１）＋１）。

【００６１】その後、ＣＰＵ３３は、ステップ１１３に
戻り、ステップ１１３或いはステップ１１４が肯定判別
されるまでステップ１１３〜１１８の処理を繰り返し実
行する。つまり、エリアインデックスｉが「ｎ」に達す
る前に前記ステップ１１３が肯定判別されれば、その時
点で本ルーチンが終了され、エリアインデックスｉが
「ｎ」に達するまで前記ステップ１１３が否定判別され
続ければ、ステップ１１４が肯定判別された時点で本ル
ーチンが終了されることになる。

【００６２】以上ステップ１１２〜１１８の処理によれ
ば、吸気ポート１７近傍における各エリア毎にその付着
燃料の過剰量δに応じた壁面付着燃料量Ｆｍｗｉ（ｋ＋
１）の補正が適正に実施されるようになる。そして、こ
の補正されたＦｍｗｉ（ｋ＋１）値は、次回の処理実行
時において噴射燃料量Ｆｉ（ｋ）の演算に用いられる。

【００６３】なお、本実施の形態では、図４のステップ
１０６，１０８，１０９が請求項記載のエリア別パラメ
ータ設定手段に、ステップ１１０〜１１８が燃料噴射量
補正手段に、ステップ１０７が燃料性状パラメータ設定
手段にそれぞれ相当する。また特に、ステップ１１０が
加算手段及び実噴射量算出手段に、ステップ１１１〜１
１８がエリア別付着燃料量算出手段に相当する。

【００６４】以上、詳述した本実施の形態によれば、以
下の効果が得られる。 （ａ）本実施の形態では、吸気ポート１７の近傍領域を
複数のエリアに分割し、該エリア毎に壁面付着率Ｒｍ及
び残留率Ｐｍ（燃料挙動を表すパラメータ）を設定する
ようにした。また、分割されたエリア毎の個々の壁面付
着率Ｒｍ及び残留率Ｐｍに基づき、吸気ポート近傍領域
の全域における燃料の付着及び残留の度合を算出すると
共に、該算出結果に応じてインジェクタ１８による噴射
燃料量Ｆｉを補正するようにした。このように、吸気ポ
ート近傍のエリア毎に壁面付着率Ｒｍ及び残留率Ｐｍを
設定すれば、これらのパラメータ（Ｒｍ値，Ｐｍ値）が
より高精度に求められることになる。そして、これらパ
ラメータを用いてインジェクタ１８による燃料噴射量を
制御すれば、定常運転状態や過渡運転状態等、いかなる
機関運転状態下においても安定した空燃比制御が実現で
きるようになる。その結果、従来装置のようにパラメー
タ変動時において空燃比の制御精度が極端に低下して、
それによりトルク変動に起因するドライバビリティの悪
化や、排気エミッションの悪化等を招くといった問題が
解消される。

【００６５】（ｂ）より具体的には、分割されたエリア
毎に壁面付着燃料量Ｆｍｗｉを算出すると共に、その壁
面付着燃料量Ｆｍｗｉを吸気ポート近傍領域の全域（エ
リアインデックスｉ＝１〜ｎ）にて加算し、その加算結
果を基にインジェクタ１８による実際の噴射燃料量Ｆｉ
を算出するようにした（前記式（６）参照）。かかる場
合、吸気ポート近傍領域における吸気通路内の壁面付着
燃料量Ｆｍｗの総量が精度良く求められる。そして、こ
の壁面付着燃料量Ｆｍｗの総量をインジェクタ１８によ
る噴射燃料量Ｆｉに反映させることで、燃料噴射の制御
精度も確実に向上することになる。

【００６６】（ｃ）また、本実施の形態では、エリア毎
の壁面付着燃料量Ｆｍｗｉを予め設定されている最大付
着量Ｆｍｗｉmax と比較し、前者が後者を越える場合
（Ｆｍｗｉ＞Ｆｍｗｉmax の場合）にはその差分である
過剰量δに基づいて隣接するエリアの壁面付着燃料量Ｆ
ｍｗを補正するようにした。こうした処理によれば、壁
面付着燃料量Ｆｍｗがより一層正確に求められることに
なる。

【００６７】（ｄ）さらに本実施の形態では、エリア毎
に燃料性状パラメータρｉを設定し、この燃料性状パラ
メータρｉを対比させつつ、エリア毎に残留率Ｐｍｉを
算出するようにした。かかる場合、残留率Ｐｍが燃料の
性状に応じて適正に算出されることになる。

【００６８】（ｅ）燃料付着からの経過時間ｔｆ、冷却
水温Ｔｗ、吸気圧ＰＭ等、燃料の蒸発特性に応じて燃料
性状パラメータρｉを可変に設定するようにしたため、
当該パラメータρｉがより適確に把握できると共に、ひ
いては残留率Ｐｍの演算精度が向上することになる。

【００６９】（ｆ）本実施の形態では、吸気行程にかか
るようにインジェクタ１８による燃料噴射を実行する、
「吸気同期噴射制御」を採用したシステムを具体化し、
そのシステムにおいて、機関回転数Ｎｅに応じて壁面付
着率Ｒｍを補正するようにした。この場合、内燃機関１
の低回転域では吸気弁１４の開弁時期にのみ燃料噴射が
実施され、これに対し機関１の中・高回転域では燃料噴
射が吸気弁１４の開弁前の閉弁時期にかかることにな
る。従って、吸気弁１４が開弁している時の噴射燃料と
閉弁している時の噴射燃料とでは、自ずと燃料の壁面付
着率Ｒｍが変化する、すなわち機関回転数Ｎｅに応じて
当該Ｒｍ値が変化することになるが、こうした吸気同期
噴射制御の実施によるＲｍ値の変動の際にも、燃料挙動
が適確に把握できることとなる。

【００７０】（ｇ）また、上記（ｅ），（ｆ）の構成に
よれば、車両の加速或いは減速等における内燃機関１の
過度運転時にあっても、より正確にその時の機関運転状
態に応じた吸気管２内の燃料挙動が予測でき、高精度な
燃料噴射量制御が実行できるようになる。

【００７１】（ｈ）併せて、吸気弁１４からの距離に応
じて複数のエリアを分割設定するようにした。つまり、
壁面付着率Ｒｍ或いは残留率Ｐｍは、吸気ポート１７の
最下流位置（例えば吸気弁上面）を基準として所定の関
係を有し、この関係はある程度一義的にシミュレートで
きる（図７及び図８参照）。従って、例えば複数エリア
を吸気弁１４からの距離に応じて等間隔で分割するよう
に設定すれば、各エリア毎の燃料挙動が把握し易くなる
という効果が得られる。

【００７２】（第２の実施の形態）次に、本発明の第２
の実施の形態を説明する。但し、本実施の形態の構成に
おいて、上述した第１の実施の形態と同等であるものに
ついては図面に同一の記号を付すと共にその説明を簡略
化する。そして、以下には第１の実施の形態との相違点
を中心に説明する。

【００７３】本実施の形態の装置では、上記第１の実施
の形態におけるエリア毎のパラメータ設定処理に加え、
内燃機関１の負荷状態の絶対量に基づいて時刻ｋにおけ
る壁面付着率Ｒｍ（ｋ）や残留率Ｐｍ（ｋ）を可変に設
定する処理を併せ実施することを特徴とする。例えば、
内燃機関１の負荷状態として、例えば吸気圧ＰＭ、冷却
水温Ｔｗ、シリンダ壁温、スロットル開度、アクセル開
度等を用い、それらの検出結果を壁面付着率Ｒｍ（ｋ）
及び残留率Ｐｍ（ｋ）に反映させるようにする。具体的
には、壁面付着率Ｒｍ（ｋ）及び残留率Ｐｍ（ｋ）を例
えば吸気圧ＰＭに基づいて、以下のように決定する。

【００７４】

【数２】

【００７５】前記の式（７）において、ａ，ｂ，ｃ，ｄ
は実験によって求めることのできる定数であって、機関
運転時に学習することも可能である。吸気圧ＰＭが絶対
値〔ｋＰａ．ａｂｓ．〕で表される場合、「０＜ａ＜
０．０１」、「−０．００１＜ｂ≦０」、「−０．０１
＜ｃ＜０」、「０＜ｄ＜１」である。

【００７６】上記パラメータを可変に設定する際の根拠
をより具体的に説明すれば、例えば車両加速時において
スロットル弁５の開放動作に伴い吸気圧ＰＭが正側に変
化した場合、すなわちＰＭ（ｋ＋１）＞ＰＭ（ｋ）とな
る場合には、ＰＭ（ｋ）時に比較して、ＰＭ（ｋ＋１）
時には、インジェクタ１８による噴射燃料が霧化しにく
くなり（液滴な燃料となる）、噴射燃料が吸気管壁面に
付着する割合が増加する（壁面付着率Ｒｍが増加す
る）。また、かかる場合において、吸気流速が増加する
ため、壁面付着燃料は、ＰＭ（ｋ）時に比べ、ＰＭ（ｋ
＋１）時には筒内に押し流され易くなる。そのため、当
該壁面付着燃料が該壁面に残留する割合が減少する（残
留率Ｐｍが減少する）。すなわち、ＰＭ（ｋ）が増加傾
向にある場合には、壁面付着率Ｒｍを増加側の値に設定
すると共に、残留率Ｐｍを減少側の値に設定すればよい
ことになる。

【００７７】一方、例えば車両減速時においてスロット
ル弁５の絞り動作に伴い吸気圧ＰＭが負側に変化した場
合、すなわちＰＭ（ｋ＋１）＜ＰＭ（ｋ）となる場合に
は、インジェクタ１８による噴射燃料が霧化し易くなり
（燃料が微粒化される）、噴射燃料が壁面に付着する割
合が減少する（壁面付着率Ｒｍが減少する）。また、か
かる減速時には吸気流速が減少するため、壁面付着燃料
の筒内への流入は少なくなり、該壁面付着燃料が壁面に
残留する割合が増加する（残留率Ｐｍが増大する）。す
なわち、ＰＭ（ｋ）が減少傾向にある場合には、壁面付
着率Ｒｍを減少側の値に設定すると共に、残留率Ｐｍを
増加側の側に設定すればよいことになる。

【００７８】ここで、参考までに図１４には、吸気圧Ｐ
Ｍの絶対値〔ｋＰａ．ａｂｓ．〕に対応する各パラメー
タＰｍ，Ｒｍの計測データを示しておく。同図によれ
ば、計測データからも既述した各パラメータＰｍ，Ｒｍ
の増加又は減少傾向が解明できる。

【００７９】上記実施の形態の構成によれば、燃料挙動
モデルのパラメータである壁面付着率Ｒｍ及び残留率Ｐ
ｍが内燃機関１の負荷状態を表す吸気圧ＰＭの絶対値に
対応させて設定される。そのため、その時々の機関運転
状態に応じて所望の燃料噴射量を内燃機関に噴射供給す
ることができるようになる。

【００８０】図１５は、吸気圧ＰＭの変化に伴う排気空
燃比（Ａ／Ｆ）の変動を示すタイムチャートである。同
図の排気空燃比において、実線は本実施の形態の装置に
おける推移を示し、破線は従来装置における推移を示
す。同図に示すように、燃料挙動のパラメータを固定と
する従来装置では、吸気圧ＰＭの変動に伴い排気空燃比
が目標空燃比から大きく外れるが、本実施の形態の装置
では、排気空燃比の変動が少なくなり、空燃比が目標値
にいち早く収束するのが分かる。

【００８１】因みに、この第２の実施の形態において、
前記図１４の数値データを予めマップとしてメモリに記
憶させておき、このマップデータを用いて吸気圧ＰＭの
絶対値に対応する各種パラメータを設定するようにして
もよい。このとき、各パラメータの値をマップから読み
取ることで、より簡便に当該パラメータの可変設定が実
現できる。こうした数値マップは、使用環境や経時変化
に基づいて適宜学習するようにしてもよい。

【００８２】なお、本発明の実施の形態は、上記以外に
次の形態にて実現できる。上記第１の実施の形態では、
燃料付着からの経過時間ｔｆ、冷却水温Ｔｗ（吸気管壁
面温度）、吸気圧ＰＭ等、燃料の蒸発特性に応じて燃料
性状パラメータρをエリア毎に可変に設定する旨を記載
したが（前記図４のステップ１０７）、この構成を変更
してもよい。例えばエリアインデックスｉ＝１〜ｎの燃
料性状パラメータρｉを各個に設定するのではなく、い
ずれかのエリア（例えばｉ＝１のエリア）における燃料
性状パラメータρｉを１つだけ設定し、その１つのρｉ
値をエリア毎の残留率Ｐｍｉの設定処理に反映させても
よい。また、吸気管壁面温度を検出するためのセンサを
付設し、前記冷却水温Ｔｗに代えて吸気管壁面温度に応
じて燃料性状パラメータρを設定するようにしてもよ
い。またさらに、この燃料性状パラメータρを設定する
処理自体を廃止すると共に、同パラメータρによる残留
率Ｐｍの補正処理も廃止し、演算処理の簡素化並びに演
算負荷の軽減を図るようにしてもよい。

【００８３】Ｌ−Ｊ方式、すなわちエアフロメータによ
って吸入空気量を演算する方式を適用する場合におい
て、機関回転数と吸入空気量とからその時の吸気圧を算
出し、前記算出した吸気圧に基づいて、燃料性状パラメ
ータρを補正するようにしてもよい。

【００８４】上記実施の形態の装置では、吸気行程にか
かるようにインジェクタ１８による燃料噴射を実行す
る、「吸気同期噴射制御」を採用したシステムを具体化
したが、この噴射制御システムを変更し、吸気行程前に
燃料噴射時期を設定するような制御システムの装置に本
発明を具体化してもよい。かかる場合、前記図４のフロ
ーチャートにおけるステップ１０９のような機関回転数
Ｎｅに応じた壁面付着率Ｒｍの補正が不要となる。

【００８５】上記実施の形態では、吸気ポート１７の近
傍にて分割される複数のエリアを、吸気弁１４からの距
離に応じて等間隔に設定したが（図３及び図６参照）、
この構成を変更してもよい。例えば、インジェクタ１８
の配設位置や吸気管２の形状又は内径寸法等に応じて、
エリアの分割間隔や分割位置を任意に変更してもよい。
特に、インテークマニホールドにおいては、気筒毎に分
岐管の長さや形状が異なるため、気筒毎にエリア設定を
変更してもよい。

【００８６】また、上記第１の実施の形態では、図５の
ステップ１１２〜１１８の処理において、壁面付着燃料
量Ｆｍｗを、最大付着量Ｆｍｗmax との大小比較に基づ
きその過剰量δ分だけ補正するようにしていたが、この
処理を廃止し、演算処理の簡素化並びに演算負荷の軽減
を図るようにしてもよい。

【００８７】上記実施の形態では、マルチポイントイン
ジェクション（ＭＰＩ）システムにて燃料噴射量制御装
置を具体化したが、これに代えてシングルポイントイン
ジェクション（ＳＰＩ）システムにて本制御装置を具体
化してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態における内燃機関の燃料噴射
量制御装置の概略を示す構成図。

【図２】吸気ポート近傍における燃料挙動シミュレーシ
ョンモデルを示す模式図。

【図３】吸気ポート近傍における燃料挙動シミュレーシ
ョンモデルを示すと共に、吸気ポート近傍にて複数に分
割されたエリアを示す模式図。

【図４】第１の実施の形態における燃料噴射量制御手順
を示すフローチャート。

【図５】図４に続いて、燃料噴射量制御手順を示すフロ
ーチャート。

【図６】吸気ポート近傍における燃料挙動シミュレーシ
ョンモデルを示すと共に、吸気ポート近傍にて複数に分
割されたエリアを示す模式図。

【図７】エリアインデックスｉと壁面付着率Ｒｍとの関
係を示す図。

【図８】エリアインデックスｉと残留率Ｐｍとの関係を
示す図。

【図９】燃料付着からの経過時間ｔｆと燃料性状パラメ
ータρとの関係を示すグラフ。

【図１０】冷却水温Ｔｗと燃料性状パラメータρとの関
係を示すグラフ。

【図１１】吸気圧ＰＭと燃料性状パラメータρとの関係
を示すグラフ。

【図１２】機関回転数Ｎｅと壁面付着率Ｒｍとの関係を
示すグラフ。

【図１３】吸気同期噴射制御の概要を説明するための
図。

【図１４】第２の実施の形態において、吸気圧の絶対値
と付着率及び残留率との関係を示すグラフ。

【図１５】第２の実施の形態において、壁面付着率及び
残留率を吸気圧に応じて可変に設定した時の効果を説明
するためのタイムチャート。

【符号の説明】

１…内燃機関、２…吸気管、１４…吸気弁、１７…吸気
ポート、１８…インジェクタ、３３…エリア別パラメー
タ設定手段，燃料噴射量補正手段，エリア別付着燃料量
算出手段，加算手段，実噴射量算出手段，燃料性状パラ
メータ設定手段を構成するＣＰＵ。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の気筒に流入する燃料の動的挙動
   モデルを使用し、吸気ポート近傍における燃料の壁面付
   着率及び残留率を前記動的挙動モデルのパラメータとし
   てインジェクタによる燃料噴射量を制御する内燃機関の
   燃料噴射量制御装置であって、 吸気ポート近傍領域を複数のエリアに分割し、該エリア
   毎に前記壁面付着率及び残留率を設定するエリア別パラ
   メータ設定手段と、 前記分割されたエリア毎の個々の壁面付着率及び残留率
   に基づき、前記吸気ポート近傍領域の全域における燃料
   の付着及び残留の度合を算出すると共に、該算出結果に
   応じて前記インジェクタによる燃料噴射量を補正する燃
   料噴射量補正手段とを備えることを特徴とする内燃機関
   の燃料噴射量制御装置。
2. 【請求項２】前記燃料噴射量補正手段は、 前記分割されたエリア毎に付着燃料量を算出するエリア
   別付着燃料量算出手段と、 前記算出されたエリア毎の付着燃料量を前記吸気ポート
   近傍領域の全域にて加算する加算手段と、 前記加算手段による加算結果を基に、筒内への目標流入
   燃料量を修正して前記インジェクタによる実際の燃料噴
   射量を算出する実噴射量算出手段とを備えることを特徴
   とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射量制御装
   置。
3. 【請求項３】請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射量制
   御装置において、 前記エリア別付着燃料量算出手段は、前記分割されたエ
   リア毎にその付着燃料量を予め設定されている最大付着
   量と比較し、前者が後者を越える場合にはその差分であ
   る過剰量に基づいて隣接するエリアの付着燃料量を補正
   することを特徴とする内燃機関の燃料噴射量制御装置。
4. 【請求項４】前記分割されたエリア毎に、付着燃料の性
   状を示すパラメータを設定する燃料性状パラメータ設定
   手段を備え、 前記エリア別パラメータ設定手段は、前記燃料性状を示
   すパラメータを対比させつつ、エリア毎に前記残留率を
   設定することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれ
   かに記載の内燃機関の燃料噴射量制御装置。
5. 【請求項５】請求項４に記載の内燃機関の燃料噴射量制
   御装置において、 燃料性状パラメータ設定手段は、燃料付着からの経過時
   間、吸気管の壁面温度、吸気管圧力等、燃料の蒸発特性
   に応じて前記燃料性状を示すパラメータを可変に設定す
   ることを特徴とする内燃機関の燃料噴射量制御装置。
6. 【請求項６】吸気行程にかかるように前記インジェクタ
   による燃料噴射を実行する、吸気同期噴射制御を採用し
   たシステムに適用されるものであって、 前記エリア別パラメータ設定手段は、機関回転数に応じ
   て前記壁面付着率を設定することを特徴とする請求項１
   〜請求項５のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射量制
   御装置。
7. 【請求項７】前記吸気ポート近傍にて分割される複数の
   エリアは、吸気弁からの距離に応じて設定されることを
   特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の内燃
   機関の燃料噴射量制御装置。