JPH1136943A - エンジンの空燃比制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大気圧やコンプレッション圧力等の始動条件
が異なっても始動時の燃料噴射量が過剰となることがな
いようにする。 【解決手段】 充填効率が１００％のときのシリンダ空
気量Ｇａ０を演算手段２１が演算し、このシリンダ空気
量を燃料噴射量単位に換算した値ＴＰ１００をシリンダ
空気量相当の燃料噴射量ＴＰとして設定手段２３が設定
し、始動時かつ回転数の読み込みが不可能であるときに
この設定した噴射量の燃料を供給手段２５が供給するこ
とで、従来装置の場合より、ＴＰエラーを小さくするこ
とができる。ただし、平地大気圧状態に対する充填効率
が１００％のときのシリンダ空気量を高地始動時にも用
いたのでは、大きなＴＰエラーが生じるのであるが、高
地始動時にＴＰエラーがほぼ安定するまでの時間が約１
秒であることを考えると、始動時噴射量全体に対して殆
ど影響することはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はエンジンの空燃比
制御装置、特に始動時の燃料噴射量を制御するものに関
する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの始動時（クランキング時）の
燃料噴射量を始動時水温に応じて演算するもの（特開昭
５８−２５５３３号公報参照）、エンジン始動時の燃料
噴射量の初期値を始動時吸気温に応じて与えるととも
に、エンジン始動時の燃料噴射量をその初期値から始動
後時間とともに徐々に減少させるようにしたもの（特開
昭５９−１６８２３１号公報参照）、エンジン始動時の
燃料噴射量を回転数により補正するもの（特開平３−２
２５０４６号公報参照）がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、特に低温始
動時においては、吸気ポートの壁温、吸気バルブ温度、
シリンダ壁温等がエンジン暖機後の平衡温度まで十分に
上昇しておらず（燃料の気化がしにくく）空気との混合
状態が悪いため、始動時の燃料噴射量を多めに設定して
あることが多い。燃料性状の違いすなわち重質燃料の気
化の悪さや燃料噴射弁やエアフローメータの部品バラツ
キ等も考慮するときは、始動時の燃料噴射量をさらに多
めで設定している。このように始動時の燃料噴射量をも
ともと多めで設定している事情は、始動時の燃料噴射量
を始動時水温や始動時吸気温に応じて設定する上記の従
来装置においても変わらない。

【０００４】しかしながら、上記の従来装置では、シリ
ンダに流入する空気量（以下、単にシリンダ空気量とい
う）に影響を与える大気圧やコンプレッション圧力等の
始動条件が異なっても同じ量の燃料噴射量しか設定され
ないため、始動時の空燃比が過剰にリッチとなることが
ある。たとえば、始動時水温や始動時吸気温に応じた始
動時の燃料噴射量を平地（標高０ｍ）の大気圧状態でマ
ッチングした場合に、高地（たとえば３０００ｍ）で始
動を行うときは、もともと多めの燃料噴射量に対して大
気圧の低下分だけシリンダ空気量が減少するので、始動
時の空燃比が理論空燃比（始動時の目標値）を大きく外
れて過剰にリッチとなってしまうのである。

【０００５】一方、エンジンの過渡時（加減速時だけで
なく始動時や燃料リカバー時を含む）における空燃比の
目標値からのずれは、吸気マニホールドや吸気ポートに
付着し、液状のまま壁面を伝ってシリンダーへと流れ込
む、いわゆる壁流燃料の量的変化に起因するものであ
り、この壁流燃料による過不足分を過渡補正量ＫＡＴＨ
ＯＳとして燃料補正を行うものが提案されている（特開
平３−１３４２３７号公報参照）。

【０００６】このものでは、付着倍率ＭＦＨＴＶＯと分
量割合ＫＭＦとの２つの値を、エンジン負荷、エンジン
回転数およびエンジン温度に基づいて予め定めており、
そのときのエンジン負荷、エンジン回転数およびエンジ
ン温度（あるいは燃料付着部の温度予測値）に基づいて
付着倍率ＭＦＨＴＶＯと分量割合ＫＭＦを求め、これら
から ＭＦＨ＝ＴＰ×ＭＦＨＴＶＯ …（３１） ただし、ＴＰ：シリンダ空気量相当の燃料噴射パルス幅 の式により平衡付着量ＭＦＨを計算し、このＭＦＨとＫ
ＭＦおよび付着量ＭＦを用いて ＶＭＦ＝（ＭＦＨ−ＭＦ）×ＫＭＦ …（３２） の式で１サイクル当たり（一噴射当たり）の付着量（こ
れを付着速度という）ＶＭＦを求め、最終的に Ｔｉ＝（ＴＰ×ＫＢＬＲＣ＋ＫＡＴＨＯＳ）×α＋Ｔｓ …（３３） ただし、α：空燃比フィードバック補正係数 ＫＢＬＲＣ：空燃比学習値 Ｔｓ：無効パルス幅 の式により同期燃料噴射パルス幅Ｔｉを計算している。

【０００７】ここで、（３２）式のＭＦは１サイクル毎
（１噴射毎）に ＭＦ＝ＭＦ_-1Ref＋ＶＭＦ …（３４） ただし、ＭＦ_-1Ref：１噴射前（１サイクル前）のＭＦ の式によりＶＭＦの積算値としてサイクリックに求めら
れる値（予測変数である）のことで、ＭＦＨがステップ
的に変化するとき、このＭＦＨに対して一次遅れで応答
する。また、分量割合ＫＭＦはＭＦＨとその時点での付
着量ＭＦの差（ＭＦＨ−ＭＦ）の燃料を燃料噴射量の補
正にどの程度反映させるのかを示す係数のことである。

【０００８】さて、低温始動時には吸気ポートの壁面
（以下、単にポート壁面という）だけでなくシリンダ内
壁にも気化できない燃料が付着する。しかしながら、特
開平３−１３４２３７号公報の装置では、このシリンダ
内壁に付着する壁流燃料については全く考慮していない
ので、始動時の空燃比の理論空燃比への制御性に改善の
余地が残っている。

【０００９】そこで本発明は、シリンダ空気量に基づい
て始動時の燃料噴射量を演算することにより、大気圧や
コンプレッション圧力等の始動条件が異なっても始動時
の燃料噴射量が過剰となることがないようにすることを
第１の目的とし、ポート壁面だけでなくシリンダ内壁に
も付着する壁流燃料を考慮して過渡補正量を演算するこ
とにより、空燃比の始動時の目標値への制御性を改善す
ることを第２の目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、図２１に
示すように、充填効率が１００％のときのシリンダ空気
量Ｇａ０を演算する手段２１と、このシリンダ空気量を
燃料噴射量単位に換算する手段２２と、この換算した値
ＴＰ１００をシリンダ空気量相当の燃料噴射量ＴＰとし
て設定する手段２３と、始動時かつ回転数の読み込みが
不可能であるかどうかを判定する手段２４と、この判定
結果より始動時かつ回転数の読み込みが不可能であると
きに前記設定した噴射量の燃料をシリンダまたはシリン
ダ近傍に供給する手段２５とを設けた。

【００１１】第２の発明では、第１の発明において前記
換算した値ＴＰ１００が始動時水温ＴＷＩＮＴに応じた
値（始動時水温が低くなるほど換算した値ＴＰ１００が
大きくなる）である。

【００１２】第３の発明は、図２２に示すように、始動
時かつ回転数の読み込みが可能となったかどうかを判定
する手段３１と、この判定結果より始動時かつ回転数の
読み込みが可能となったときこの読み込み可能となった
回転数と空気量検出手段により検出される吸入空気量Ｇ
ａに基づいて基本噴射量ＴＰ０を演算する手段３２と、
この基本噴射量ＴＰ０に対して平滑化を行う手段３３
と、この平滑化した噴射量をシリンダ空気量相当の燃料
噴射量ＴＰとして設定する手段３４と、始動時かつ回転
数の読み込みが可能となったとき前記設定した噴射量の
燃料をシリンダまたはシリンダ近傍に供給する手段３５
とを設けた。

【００１３】第４の発明では、第３の発明において前記
平滑化係数ＤＵＭＰをエンジン安定性から決まるシリン
ダ空気量相当の燃料噴射量ＴＰの要求変動率から決定す
る。第５の発明では、第３または第４の発明において、
図２３に示すように始動後になったかどうかを判定する
手段４１と、この判定結果より始動後になったとき、こ
のときの回転数と空気量検出手段により検出される吸入
空気量Ｇａに基づいて基本噴射量ＴＰ０を演算する手段
４２と、この基本噴射量ＴＰ０に対して加重平均を行う
手段４３と、この加重平均した噴射量をシリンダ空気量
相当の燃料噴射量ＴＰとして設定する手段４４と、始動
後になったとき前記設定した噴射量の燃料をシリンダま
たはシリンダ近傍に供給する手段４５とを設けた。

【００１４】第６の発明では、第５の発明において前記
加重平均係数ＦＬＯＡＤがエンジンの負荷と回転数に応
じた値である。

【００１５】第７の発明は、図２４に示すように、運転
条件に応じた基本噴射量を演算する手段５１と、ポート
壁面およびシリンダ内壁に付着する壁流燃料に関する過
渡補正量ＫＡＴＨＯＳを演算する手段５２と、この過渡
補正量ＫＡＴＨＯＳで前記基本噴射量を補正して燃料噴
射量を求める手段５３と、この噴射量の燃料をエンジン
に供給する手段５４とを設けた。

【００１６】第８の発明では、第７の発明において図２
５に示すように、シリンダ壁面に付着する壁流燃料が存
在するときに前記過渡補正量を演算する手段が、少なく
ともエンジン温度に基づいてポート部平衡付着量ＭＦＨ
を演算する手段６１と、エンジン温度と始動後時間に基
づいてポート部分量割合ＫＭＦを演算する手段６２と、
前記ポート部平衡付着量ＭＦＨとその時点でのポート部
付着量ＭＦとの差（ＭＦＨ−ＭＦ）を演算する手段６３
と、少なくともエンジン温度に基づいてシリンダ内平衡
付着量ＭＦＣＨを演算する手段６４と、エンジン温度と
始動後時間に基づいてシリンダ内分量割合ＫＭＦＣを演
算する手段６５と、前記シリンダ内平衡付着量ＭＦＣＨ
とその時点でのシリンダ内付着量ＭＦＣとの差（ＭＦＣ
Ｈ−ＭＦＣ）を演算する手段６６と、このシリンダ内付
着量差（ＭＦＣＨ−ＭＦＣ）と前記シリンダ内分量割合
ＫＭＦＣとに基づいてシリンダ内付着速度ＶＭＦＣ（た
とえばＶＭＦＣ＝（ＭＦＣＨ−ＭＦＣ）×ＫＭＦＣ）を
演算する手段６７と、燃料噴射に同期して今回噴射時の
前記シリンダ内付着速度ＶＭＦＣを今回噴射前の前記シ
リンダ内付着量ＭＦＣに加算することによりシリンダ内
付着量ＭＦＣを更新する手段６８と、前記ポート部付着
量差（ＭＦＨ−ＭＦ）、前記ポート部分量割合ＫＭＦ、
前記シリンダ内平衡付着量ＭＦＣＨおよび前記シリンダ
内分量割合ＫＭＦＣに基づいてポート部付着速度ＶＭＦ
（たとえばＶＭＦ＝（ＭＦＨ−ＭＦ）×ＫＭＦ−ＭＦＣ
×ＫＭＦＣ×係数ＡＢＹＯＭＡ）を演算する手段６９
と、燃料噴射に同期して今回噴射時の前記ポート部付着
速度ＶＭＦを今回噴射前の前記ポート部付着量ＭＦに加
算することによりポート部付着量ＭＦを更新する手段７
０と、前記ポート部付着速度ＶＭＦ、前記シリンダ内付
着量ＭＦＣおよび前記シリンダ内分量割合ＫＭＦＣに基
づいて過渡補正量ＫＡＴＨＯＳ（たとえばＫＡＴＨＯＳ
＝ＶＭＦ−ＭＦＣ×ＫＭＦＣ）を演算する手段７１とか
らなる。

【００１７】第９の発明では、第８の発明において始動
初回の燃料噴射時だけ始動初回の燃料噴射量と始動時水
温に基づいて前記シリンダ内付着速度ＶＭＦＣおよび前
記ポート部付着速度ＶＭＦを演算する。

【００１８】第１０の発明では、第８の発明において前
回エンジン停止時の冷却水温に基づいて前記シリンダ内
付着量ＭＦＣおよび前記ポート部付着量ＭＦの残存量を
推定し、その推定値を前記シリンダ内付着量ＭＦＣおよ
び前記ポート部付着量ＭＦの初期値として設定する。

【００１９】第１１の発明では、第８から第１０までの
いずれか一つの発明において図２６に示すように、シリ
ンダ壁面に付着する壁流燃料が存在しなくなったときに
前記過渡補正量を演算する手段が、エンジン負荷、エン
ジン回転数および温度に基づいてポート部平衡付着量Ｍ
ＦＨを演算する手段８１と、エンジン負荷、エンジン回
転数および温度に基づいてポート部分量割合ＫＭＦを演
算する手段８２と、前記ポート部平衡付着量ＭＦＨとそ
の時点でのポート部付着量ＭＦとの差（ＭＦＨ−ＭＦ）
を演算する手段８３と、このポート部付着量差（ＭＦＨ
−ＭＦ）と前記ポート部分量割合ＫＭＦとに基づいてポ
ート部付着速度ＶＭＦ（たとえばＶＭＦ＝（ＭＦＨ−Ｍ
Ｆ）×ＫＭＦ）を演算する手段８４と、燃料噴射に同期
して今回噴射時の前記ポート部付着速度ＶＭＦを今回噴
射前の前記ポート部付着量ＭＦに加算することによりポ
ート部付着量ＭＦを更新する手段８５と、前記ポート部
付着速度ＶＭＦを前記過渡補正量ＫＡＴＨＯＳ（たとえ
ばＫＡＴＨＯＳ＝ＶＭＦ）として演算する手段８６とか
らなる。

【００２０】第１２の発明では、第１から第６までのい
ずれか一つの発明においてポート壁面およびシリンダ壁
面に付着する壁流燃料に関する過渡補正量ＫＡＴＨＯＳ
を演算する手段と、この過渡補正量ＫＡＴＨＯＳで前記
シリンダ空気量相当の燃料噴射量ＴＰを補正する手段と
を設けた。

【００２１】第１３の発明では、第１２の発明において
図２５に示すように、シリンダ壁面に付着する壁流燃料
が存在するときに前記過渡補正量を演算する手段が、少
なくともエンジン温度に基づいてポート部平衡付着量Ｍ
ＦＨを演算する手段６１と、エンジン温度と始動後時間
に基づいてポート部分量割合ＫＭＦを演算する手段６２
と、前記ポート部平衡付着量ＭＦＨとその時点でのポー
ト部付着量ＭＦとの差（ＭＦＨ−ＭＦ）を演算する手段
６３と、少なくともエンジン温度に基づいてシリンダ内
平衡付着量ＭＦＣＨを演算する手段６４と、エンジン温
度と始動後時間に基づいてシリンダ内分量割合ＫＭＦＣ
を演算する手段６５と、前記シリンダ内平衡付着量ＭＦ
ＣＨとその時点でのシリンダ内付着量ＭＦＣとの差（Ｍ
ＦＣＨ−ＭＦＣ）を演算する手段６６と、このシリンダ
内付着量差（ＭＦＣＨ−ＭＦＣ）と前記シリンダ内分量
割合ＫＭＦＣとに基づいてシリンダ内付着速度ＶＭＦＣ
（たとえばＶＭＦＣ＝（ＭＦＣＨ−ＭＦＣ）×ＫＭＦ
Ｃ）を演算する手段６７と、燃料噴射に同期して今回噴
射時の前記シリンダ内付着速度ＶＭＦＣを今回噴射前の
前記シリンダ内付着量ＭＦＣに加算することによりシリ
ンダ内付着量ＭＦＣを更新する手段６８と、前記ポート
部付着量差（ＭＦＨ−ＭＦ）、前記ポート部分量割合Ｋ
ＭＦ、前記シリンダ内平衡付着量ＭＦＣＨおよび前記シ
リンダ内分量割合ＫＭＦＣに基づいてポート部付着速度
ＶＭＦ（たとえばＶＭＦ＝（ＭＦＨ−ＭＦ）×ＫＭＦ−
ＭＦＣ×ＫＭＦＣ×係数ＡＢＹＯＭＡ）を演算する手段
６９と、燃料噴射に同期して今回噴射時の前記ポート部
付着速度ＶＭＦを今回噴射前の前記ポート部付着量ＭＦ
に加算することによりポート部付着量ＭＦを更新する手
段７０と、前記ポート部付着速度ＶＭＦ、前記シリンダ
内付着量ＭＦＣおよび前記シリンダ内分量割合ＫＭＦＣ
に基づいて過渡補正量ＫＡＴＨＯＳ（たとえばＫＡＴＨ
ＯＳ＝ＶＭＦ−ＭＦＣ×ＫＭＦＣ）を演算する手段７１
とからなる。

【００２２】第１４の発明では、第１３の発明において
始動初回の燃料噴射時だけ始動初回の燃料噴射量と始動
時水温に基づいて前記シリンダ内付着速度ＶＭＦＣおよ
び前記ポート部付着速度ＶＭＦを演算する。

【００２３】第１５の発明では、第１３の発明において
前回エンジン停止時の冷却水温に基づいて前記シリンダ
内付着量ＭＦＣおよび前記ポート部付着量ＭＦの残存量
を推定し、その推定値を前記シリンダ内付着量ＭＦＣお
よび前記ポート部付着量ＭＦの初期値として設定する。

【００２４】第１６の発明では、第１３から第１５まで
のいずれか一つの発明において図２６に示すように、シ
リンダ壁面に付着する壁流燃料が存在しなくなったとき
に前記過渡補正量を演算する手段が、エンジン負荷、エ
ンジン回転数および温度に基づいてポート部平衡付着量
ＭＦＨを演算する手段６１と、エンジン負荷、エンジン
回転数および温度に基づいてポート部分量割合ＫＭＦを
演算する手段６２と、前記ポート部平衡付着量ＭＦＨと
その時点でのポート部付着量ＭＦとの差（ＭＦＨ−Ｍ
Ｆ）を演算する手段６３と、このポート部付着量差（Ｍ
ＦＨ−ＭＦ）と前記ポート部分量割合ＫＭＦとに基づい
てポート部付着速度ＶＭＦ（たとえばＶＭＦ＝（ＭＦＨ
−ＭＦ）×ＫＭＦ）を演算する手段８１と、燃料噴射に
同期して今回噴射時の前記ポート部付着速度ＶＭＦを今
回噴射前の前記ポート部付着量ＭＦに加算することによ
りポート部付着量ＭＦを更新する手段７０と、前記ポー
ト部付着速度ＶＭＦを前記過渡補正量ＫＡＴＨＯＳ（た
とえばＫＡＴＨＯＳ＝ＶＭＦ）として演算する手段８２
とからなる。

【００２５】第１７の発明では、第１から第６まで、第
１２から第１６までのいずれか一つの発明において未燃
分補正率Ｋｕｂで前記シリンダ空気量相当の燃料噴射量
ＴＰを増量補正（たとえば（１＋Ｋｕｂ）をＴＰに乗
算）する。

【００２６】第１８の発明では、第７から第１１までの
いずれか一つの発明において未燃分補正率Ｋｕｂで前記
基本噴射量を増量補正（たとえば（１＋Ｋｕｂ）を基本
噴射量に乗算）する。

【００２７】第１９の発明では、第８、第９、第１０、
第１１、第１８のいずれか一つの発明において前記シリ
ンダ内付着速度ＶＭＦＣを演算する際に用いるシリンダ
内付着量ＭＦＣを前記未燃分補正率Ｋｕｂで増量補正
（たとえば（１＋Ｋｕｂ）をＭＦＣに乗算）しかつ前記
ポート部付着速度ＶＭＦを演算する際に用いるシリンダ
内付着量ＭＦＣを前記未燃分補正率Ｋｕｂで減量補正
（たとえば（１−Ｋｕｂ）をＭＦＣに乗算）する。

【００２８】第２０の発明では、第１９の発明において
前記シリンダ内付着量ＭＦＣを増量補正する際の未燃分
補正率Ｋｕｂを未燃分のシリンダ内残存率Ｃで補正（た
とえばＣをＫｕｂに乗算）する。

【００２９】第２１の発明では、第１から第６まで、第
１２から第１７まで、第１９、第２０のいずれか一つの
発明において安定性補正率ＫＳＴＢで前記シリンダ空気
量相当の燃料噴射量ＴＰを増量補正する。

【００３０】第２２の発明では、第７から第１１まで、
第１８のいずれか一つの発明において安定性補正率ＫＳ
ＴＢで前記基本噴射量を増量補正する。

【００３１】

【発明の効果】特に、クランク角に同期した基準信号を
入力し、この基準信号間の時間を計測することによって
エンジン回転数を演算する従来装置では、始動時に２回
目の基準信号が入力するまでは回転数の読み込みができ
ないため、不確かな回転数初期値を用いて燃料噴射量を
演算させたり、第１回目の噴射量を２回目以降の噴射量
よりも多めに設定せざるを得ないのであるが、第１の発
明では、この回転数の読み込みが不可能のあいだ充填効
率が１００％のときのシリンダ空気量を燃料噴射量単位
に換算した値をシリンダ空気量相当の燃料噴射量として
設定するので、従来装置の場合より、ＴＰエラー（真の
シリンダ空気量から決まるシリンダ空気量相当の燃料噴
射量からの誤差のこと）を小さくすることができる。

【００３２】ただし、高地（たとえば３０００ｍ）では
大気密度が平地（０ｍ）より約３０％小さくなるため、
平地大気圧状態に対する充填効率が１００％のときのシ
リンダ空気量を高地始動時にも用いたのでは、４０％以
上ものＴＰエラーが生じるのであるが（実験結果）、高
地始動時にＴＰエラーがほぼ安定するまでの時間が約１
秒であることを考えると、大気圧に関係なく、平地大気
圧状態に対する充填効率が１００％のときのシリンダ空
気量を用いても、始動時噴射量全体に対して殆ど影響す
ることはない。

【００３３】第２の発明では、始動時水温が相違して
も、充填効率が１００％のときのシリンダ空気量を燃料
噴射量単位に換算した値を精度良く与えることができ
る。

【００３４】始動完了の前に空気量検出手段により検出
される空気量に基づいて燃料噴射量を演算することのな
い従来例に対して、第３の発明では、始動時かつ回転数
の読み込みが可能となったタイミングより始動完了まで
のあいだも、シリンダ空気量に見合った燃料噴射量を与
えることができ、もともと多めの燃料を供給する低温始
動時に大気圧やコンプレッション圧力等の始動条件が異
なることがあっても、低温始動時の空燃比が過剰にリッ
チになることがない。

【００３５】ただし、始動クランキング時はエンジン回
転数が低くかつシリンダへの間欠的な吸気により脈動す
る空気量が若干の位相差を伴いつつ空気量検出手段で検
出されるため、空気量検出手段により検出される空気量
に基づいて通常時（始動後）と同じに基本噴射パルス幅
ＴＰ０を演算したのでは、ＴＰ０が空気量検出値と同じ
ように振動波形となり、好ましくないのであるが、第３
の発明では、脈動するＴＰ０に対して平滑化係数ＤＵＭ
Ｐにより平滑化を行った値をシリンダ空気量相当の燃料
噴射量としているので、始動クランキング時の吸気脈動
の影響を抑制することができる。

【００３６】第４の発明では、エンジン安定性を許容範
囲内に収めることができる。

【００３７】一方、低温始動時にはポート壁面だけでな
くシリンダ内壁にも燃料が付着するのに、このシリンダ
内壁に付着する壁流燃料について考慮していないので
は、そのシリンダ内壁に付着する壁流燃料の分がエラー
となって空燃比の理論空燃比への制御性が落ちるのであ
るが、第７と第１１の各発明では、ポート壁面およびシ
リンダ内壁に付着する壁流燃料を考慮して過渡補正量を
演算するので、低温始動時にシリンダ内壁に付着する壁
流燃料が存在する場合でも、空燃比の理論空燃比への制
御性が向上する。

【００３８】第８と第１３の各発明では、ポート壁面に
付着する壁流燃料だけなく、シリンダ内壁に付着する壁
流燃料をも対象にして始動時燃料モデルを作り、これを
理論的に解いて得られた過渡補正量ＫＡＴＨＯＳの式に
したがって、壁流燃料に関する補正量を求めているの
で、過渡補正量を精度良く求めることができる。

【００３９】始動初回の燃料噴射時においてエンジンの
状態検出に信憑性が乏しいときは、始動初回のシリンダ
内とポート部の各付着速度が実際と大きく異なる場合が
考えられるが、第９と第１４の各発明では、始動初回の
噴射時のみ燃料噴射量と水温に基づいて各付着速度を演
算するので、始動初回にもシリンダ内とポート部の各付
着速度を実際に近づけることができる。

【００４０】シリンダ内付着量とポート部付着量の初期
値を０としてよいのは、前回のエンジン運転時にエンジ
ンの暖機が完了しており（このときシリンダ内壁に付着
する壁流燃料が存在しない）、かつ前回のエンジン停止
後の放置時間が充分なとき（このときポート壁面に付着
する壁流燃料が存在しない）である。したがって、前回
のエンジン運転時にエンジンの暖機が完了する前にエン
ジンを停止したときにもシリンダ内付着量に初期値の０
を入れたり、ポート壁面に付着する壁流燃料が存在して
いる状態で再始動するようなときにもポート部付着量に
初期値の０を入れたのでは、シリンダ内壁やポート壁面
に残存する壁流燃料の分だけ壁流燃料の量と変化の見積
もりに誤差が生じてくるのであるが、第１０と第１５の
各発明では、シリンダ内壁やポート壁面に壁流燃料が残
存していても、今回の始動当初から壁流燃料の量と変化
の見積もりに誤差が生じてくることがない。

【００４１】第１７と第１８の各発明では、シリンダ内
に吸入された燃料のうち気化が不十分で燃焼に寄与しな
い分（未燃分）があっても理論空燃比の混合気が得られ
る。

【００４２】第１９の発明では、未燃分があるときで
も、シリンダ内付着速度を演算する際に用いるシリンダ
内付着量とポート部付着速度を演算する際に用いるシリ
ンダ内付着量とを精度良く与えることができる。

【００４３】第２０の発明では、シリンダ内壁に付着す
る壁流燃料が排気行程で排出されずに、あるいはオイル
溶解分として排出されずに次サイクルまで残存する場合
でも、シリンダ内付着速度を演算する際に用いるシリン
ダ内付着量を精度良く与えることができる。

【００４４】第２１と第２２の各発明では、燃焼安定性
から要求される空燃比（理論空燃比よりもリッチ側の
値）となるようにシリンダ空気量相当の燃料噴射量また
は基本噴射量を増量補正するので、低温始動時に燃焼速
度が低下しても安定した燃焼が得られる。

【００４５】

【発明の実施の形態】図１において、１はエンジン本体
で、吸入空気はエアクリーナから吸気通路２を通ってシ
リンダ３に供給される。燃料は、運転条件に応じて所定
の空燃比となるようにコントロールユニット１１よりの
噴射信号に基づき燃料噴射弁４からエンジンの吸気ポー
ト２ａに向けて噴射される。

【００４６】コントロールユニット１１にはクランク角
センサ５からのＲｅｆ信号（４気筒では１８０°ごと、
６気筒では１２０°ごとに発生）と１°信号、エアフロ
ーメータ６からの吸入空気量信号、水温センサ７からの
冷却水温信号等が入力され、これらに基づいて基本噴射
パルス幅ＴＰ０を算出するとともに、排気通路８の三元
触媒（図示しない）の上流側に設置したＯ₂センサ９か
らの空燃比（酸素濃度）信号に基づいて空燃比のフィー
ドバック制御を行うほか、壁流燃料に関する補正を行
う。

【００４７】コントロールユニット１１ではまた、未燃
分補正と安定性補正を行う。シリンダ３内に吸入された
燃料のうち気化が不十分で燃焼に寄与しない燃料（未燃
分）があり、この未燃分だけ増量補正するようにしたの
が未燃分補正である。また、低温時の燃焼速度の低下に
より理論空燃比では安定した燃焼が得られない場合があ
るので、燃焼安定性から要求される空燃比（理論空燃比
よりもリッチ側の値）となるように燃料増量するのが安
定性補正である。なお、未燃分補正については特願平８
−１７３８０３号に、また安定性補正については特願平
７−５５８９０号に詳しい説明がある。

【００４８】さて、特に燃焼の不安定な低温始動時には
多めの燃料噴射量を設定しなければならないのである
が、始動時の燃料噴射量を始動時水温や始動時吸気温に
応じて設定する従来装置では、シリンダ空気量に影響を
与える大気圧やコンプレッション圧力等の始動条件が異
なっても同じ量の燃料噴射量しか設定されないため、始
動時の空燃比が理論空燃比を外れて過剰にリッチとなる
ことがある。たとえば、始動時水温や始動時吸気温に応
じた始動時の燃料噴射量を平地（標高０ｍ）の大気圧状
態でマッチングした場合に、高地（たとえば標高３００
０ｍ）で始動を行うときは、もともと多めの燃料噴射量
に対して大気圧の低下分だけシリンダ空気量が減少する
ので、始動時の空燃比が理論空燃比を外れて過剰にリッ
チとなってしまうのである。

【００４９】一方、低温始動時にはポート壁面に付着す
る壁流燃料だけでなくシリンダ内壁に付着する壁流燃料
が存在する。しかしながら、従来装置（たとえば特開平
３−１３４２３７号公報参照）では、このシリンダ内壁
に付着する壁流燃料についてまでは考慮していないの
で、空燃比の始動時の目標値（理論空燃比）への制御性
に改善の余地が残っている。

【００５０】そこで本発明は、シリンダ空気量に基づい
て始動時の燃料噴射量を演算するとともに、シリンダ内
壁に付着する壁流燃料が存在すると推定されるあいだは
ポート壁面だけでなくシリンダ内壁にも付着する壁流燃
料を考慮して過渡補正量を演算する。

【００５１】コントロールユニット２で実行されるこの
発明の制御の内容を、以下のフローチャートにしたがっ
て説明する。

【００５２】図２のフローチャートは、シリンダ空気量
相当の燃料噴射パルス幅ＴＰを演算するためのもので、
一定時間毎（たとえば４ｍｓ毎）に実行する。ただし、
始動時の燃料噴射量に限って別のフローにより演算され
る従来装置と相違して、本発明ではクランキング時（始
動時）から図２によりＴＰを演算する。

【００５３】ステップ１では始動時であるかどうかをス
タータースイッチ（図２、図１ではＳｔ／Ｓｗで略記）
からの信号により判定する。スタータースイッチがＯＮ
のとき（始動時）はステップ２に進み、エンジン回転数
の読み込みが可能かどうかを判断する。Ｒｅｆ信号間の
時間を計測し、その計測時間よりエンジン回転数を演算
しているので、始動時には２回目のＲｅｆ信号が入力す
るまで回転数の読み込みができないからである。したが
って、始動時に２回目のＲｅｆ信号が入力するまでは回
転数の読み込みが不可能であると判断し、ステップ３、
４、５に進む。ステップ３〜５は始動時かつ２回目のＲ
ｅｆ信号が入力するまでの操作である。ステップ３で
は、始動時水温ＴＷＩＮＴより図３を内容とするテーブ
ルを検索してシリンダ空気量相当の燃料噴射パルス幅の
初期値ＴＰ１００を求め、これをステップ４においてＴ
Ｐに移す。ＴＰ１００は、充填効率ηｃを１００％とし
たときのシリンダ空気量相当の燃料噴射パルス幅であ
る。

【００５４】詳述すると、シリンダ空気量Ｇａ［ｋｇ／
サイクル］は Ｇａ＝ηｃ×Ｖｅ×ρａ …（１） ただし、Ｖｅ：行程容積［ｍ³／サイクル］ ρａ：空気密度［ｋｇ／ｍ³］ の式により求めることができ、これは ＴＰ＝Ｋ０×Ｇａ …（２） Ｋ０：パルス幅換算のための定数［ｍｓ／ｋｇ］の式よ
りシリンダ空気量相当の燃料噴射パルス幅ＴＰ［ｍｓ／
サイクル］に換算することができる。なお、ＧａやＴＰ
の単位の１サイクル当たりは、１気筒の１回の吸気行程
当たりのことである。

【００５５】ここで、（１）式のηｃが１００％のとき
のシリンダ空気量相当の燃料噴射パルス幅をＴＰ１００
［ｍｓ／サイクル］とおけば、（１）、（２）式より ＴＰ１００＝Ｋ０×Ｖｅ×ρａ …（３） の式が得られる。（３）式のＫ０、Ｖｅは一定値、ρａ
は温度の関数であるから、ＴＰ１００は始動時水温ＴＷ
ＩＮＴの関数となる。そこで、図３に示したようにＴＷ
ＩＮＴをパラメータとしてＴＰ１００のテーブルを予め
作成してあるわけである。

【００５６】ＴＰ１００をＴＰの初期値とするのは次の
理由からである。エンジン回転数が低くかつシリンダ３
への間欠的な吸気により脈動する空気量が若干の位相差
を伴いつつエアフローメータ６で検出される始動クラン
キング時に回転数とエアフローメータ検出値から、通常
時（始動後）と同じに基本噴射パルス幅ＴＰ０を演算す
ると、ＴＰ０がエアフローメータ検出値と同じように振
動波形となり、さらに始動時に２回目のＲｅｆ信号が入
力するまで回転数が不明であるので、始動時に２回目の
Ｒｅｆ信号が入力する前にはなんらかの回転数初期値を
用いてＴＰ０を演算せざるを得ない。つまり、始動時に
２回目のＲｅｆ信号が入力する前は、不確かな回転数初
期値を用いてＴＰ０を演算して用いるより、充填効率を
１００％としてＴＰを演算したほうが後述するＴＰエラ
ーが小さくなるため、本発明では回転数の検出が可能と
なる前は始動時水温で決まるＴＰ１００をＴＰの初期値
として用いるようにしているのである。

【００５７】ステップ５ではＴＰ１００の値をさらにメ
モリのＴＰ（ｏｌｄ）に移す。ＴＰ（ｏｌｄ）はＴＰの
前回値を格納しておくためのものである。

【００５８】これに対して、始動時に回転数の読み込み
が可能となったときは、ステップ２よりステップ６、
７、８、９に進む。つまり、ステップ６〜９はスタータ
ースイッチＯＮかつ２回目のＲｅｆ信号の入力時よりス
タータースイッチがＯＮよりＯＦＦに切換わる直前まで
（始動時かつ回転数の読み込みが可能のとき）の操作で
ある。ただし２回目のＲｅｆ信号の入力と同時にエンジ
ン回転数が演算されるものとする。

【００５９】ステップ６では、エンジン回転数Ｎｅとエ
アフローメータにより検出される吸入空気量Ｇａとから ＴＰ０＝Ｋ×Ｇａ／Ｎｅ …（４） ただし、Ｋ：定数 の式により基本噴射パルス幅ＴＰ０を計算する。

【００６０】ここで、ＭＰＩ（マルチポイントインジェ
クション）かつシーケンシャル噴射方式の場合で考える
と、ＴＰ０は ＴＰ０［ｍｓ／サイクル］＝Ｋ０［ｍｓ／ｋｇ］×Ｇａ［ｋｇ／サイクル］ ／｛（Ｎｅ［回転／サイクル］／６０［ｓｅｃ／ｍｉｎ］） ×２［サイクル／回転］）｝ …（５） であり、この（５）式においてＫ０×６０／２＝Ｋとお
くことで（４）式が得られるのである。

【００６１】ステップ７では始動クランキング中におけ
る基本噴射パルス幅ＴＰ０の平滑化係数ＤＵＭＰを演算
し、このＤＵＭＰを用い、ステップ８において ＴＰ＝ＤＵＭＰ×ＴＰ０＋（１−ＤＵＭＰ）×ＴＰ（ｏｌｄ） …（６） ただし、ＴＰ（ｏｌｄ）：ＴＰの前回値 の式によりシリンダ空気量相当の燃料噴射パルス幅ＴＰ
を更新する。

【００６２】（４）式により演算される基本噴射パルス
幅ＴＰ０は振動波形であるためこのままでは燃料噴射パ
ルス幅として用いることができないので、この吸気振動
の影響を抑制するため、（６）式により平滑化処理を行
うわけである。

【００６３】この場合、（６）式のＤＵＭＰの値は、エ
ンジン安定性から決まるＴＰの要求変動率に基づいて定
める。たとえば、ＴＰ変動率とエンジン安定性との間に
はおよそ図４の関係があり、エンジン安定性を許容範囲
内に収めるためにはＴＰ変動率を図示の基準レベル以下
にする必要があるので、ＴＰ変動率がこの基準レベル以
下になるようにフィルターゲイン（つまり平滑化係数）
を定めるのである。なお、後述する加重平均係数ＦＬＯ
ＡＤとの関係では、ＦＬＯＡＤのうちＴＰ０を平滑化す
る機能だけを取り出したものがＤＵＭＰに相当する。

【００６４】ステップ９では次回演算のためＴＰの値を
メモリのＴＰ（ｏｌｄ）に移しておく。なお、ステップ
５においてＴＰ１００をＴＰ（ｏｌｄ）に移しているこ
とより、上記（６）式におけるＴＰ（ｏｌｄ）の初期値
はＴＰ１００である。

【００６５】一方、スタータースイッチがＯＦＦのとき
（始動完了後）はステップ１よりステップ１０、１１、
１２、１３に進む。

【００６６】ステップ１０〜１３は従来と同じである。
ステップ１０ではエンジン回転数Ｎｅとエアフローメー
タで検出される吸入空気量Ｇａから ＴＰ０＝Ｋ×Ｇａ／Ｎｅ …（７） の式により基本パルス幅ＴＰ０を求め、ステップ１１で
は回転数と負荷（たとえばＴＰ）から図５を内容とする
マップを検索して加重平均係数ＦＬＯＡＤを求める。ス
テップ１２では ＴＰ＝ＦＬＯＡＤ×ＴＰ０＋（１−ＦＬＯＡＤ）×ＴＰ（ｏｌｄ） …（８） ただし、ＴＰ（ｏｌｄ）：ＴＰの前回値 の式によりシリンダ空気量相当の燃料噴射パルスＴＰを
更新する。ステップ１３では次回演算のためＴＰの値を
メモリのＴＰ（ｏｌｄ）に移しておく。

【００６７】（８）式の加重平均係数ＦＬＯＡＤには定
常時に基本噴射パルス幅ＴＰ０を平滑化する機能と、過
渡時に吸気系容積による位相差（エアフローメータで検
出される空気量よりもシリンダ空気量のほうが位相が遅
れる）を補正するための機能がある。ステップ７のＤＵ
ＭＰとの関係では、ＦＬＯＡＤのうちＴＰ０を平滑化す
る機能だけを取り出したものがＤＵＭＰになるわけであ
る。

【００６８】なお、（８）式のＴＰ（ｏｌｄ）の初期値
は、スタータースイッチがＯＮに切換わる直前に上記
（６）式で更新されたＴＰの値である。

【００６９】図６は平地（標高０ｍ）の大気圧状態での
ＴＰ１００を用いて図２のルーチンによりＴＰを演算し
た場合に、高地（たとえば標高３０００ｍ）での影響が
ＴＰエラーにどの程度出るのかを示した実験データであ
る。ただし、ＴＰエラーは ＴＰエラー［％］＝１００−（ＴＰ／ＴＰｒ）×１００ …（９） ただし、ＴＰｒ：真のシリンダ空気量から決まるシリン
ダ空気量相当の燃料噴射パルス幅 の式で与えられる値である。

【００７０】図６より平地大気圧状態のとき初期エラー
はほとんどない（ただし、そのごは基本噴射パルス幅Ｔ
Ｐ０の変動に伴い加重平均処理だけでは消すことができ
ない変動分が残っている）。ところが、高地での大気密
度が平地より約３０％小さくなるため、平地大気圧状態
でのＴＰ初期値（＝ＴＰ１００）を高地で用いたので
は、４０％以上ものＴＰエラーが生じ、そのごはエアフ
ローメータで検出された真の空気量をもとにＴＰを演算
するため、時間経過とともに徐々にＴＰエラーが小さく
なっている。このように、平地大気圧状態でのＴＰ１０
０を始動時のＴＰ初期値として設定したとき、高地始動
時での初期エラーが大きくなるのであるが、高地始動時
にＴＰエラーがほぼ安定するまでの時間が約１秒である
ことを考えると、始動時噴射量全体に対して殆ど影響す
ることはないと考えられる。

【００７１】図７のフローチャートは目標燃空比相当量
ＴＦＢＹＡを演算するためのもので、図２とは独立に１
０ｍｓ毎に実行する。

【００７２】ステップ２１では、冷却水温ＴＷと始動後
時間ＴＡＳより図８を内容とするマップを検索して未燃
分補正率Ｋｕｂを、またステップ２２では冷却水温ＴＷ
から図９を内容とするテーブルを検索して安定性補正率
ＫＳＴＢをそれぞれ求め、ステップ２３において ＴＦＢＹＡ＝（１＋Ｋｕｂ）×ＫＳＴＢ …（１０） の式により目標燃空比相当量ＴＦＢＹＡを計算する。

【００７３】ここで、シリンダ３内に吸入された燃料の
うち気化が不十分で燃焼に寄与しない燃料パーセント
（たとえばピストンリングからクランクケース内に流れ
こみオイルに溶けこむ燃料や燃焼されずにそのまま排出
されるＨＣがある）を未燃分といい、この未燃分により
理論空燃比よりもリーン側の空燃比となる。そこで、
（１０）式のＫｕｂによりこの未燃分だけ燃料を増量補
正するわけである。未燃分の量に影響する燃料と空気の
混合状態は、一般に吸気ポート２ａ壁面や吸気バルブ表
面の各温度、シリンダ３の壁温等により決まり、これら
の温度は、冷却水温ＴＷと始動後時間ＴＡＳにより推定
できるので、Ｋｕｂの特性を図８としたものである。ま
た、低温時には燃焼速度の低下から理論空燃比では安定
した燃焼が得られない場合があり、燃焼安定性から要求
される空燃比（理論空燃比よりもリッチ側の値）に設定
するための増量補正率が（１０）式のＫＳＴＢである。

【００７４】たとえば、図２０は低温始動より空燃比フ
ィードバック制御が開始される前の様子を示し、同図に
おいて、ＫｕｂとＫＳＴＢはずっと働いている（冷却水
温の上昇とともに減少してゆく）。

【００７５】図１０のフローチャートは過渡補正値ＫＡ
ＴＨＯＳを演算するためのもので、図２、図７とは独立
に１０ｍｓ毎に実行する。ただし、ＫＡＴＨＯＳの演算
には目標燃空比相当量ＴＦＢＹＡが必要となるので、図
７の後に図１０を実行する。また、ＴＰもＫＡＴＨＯＳ
の演算に必要となるが、図２の演算周期のほうが図１０
の演算周期より短いので、図１０の演算タイミングでは
ＴＰはすでに演算されている。

【００７６】なお、燃料供給だけについていえば、エン
ジン始動時における理論空燃比からのずれは、ＭＰＩの
場合、吸気ポート２ａ壁面（吸気バルブ表面を含む）に
付着し、液状のまま壁面を伝ってシリンダ３へと流れ込
む、いわゆる壁流燃料の量的変化に起因するものであ
り、この壁流燃料による過不足分を過渡補正量Ｋａｔｈ
ｏｓとして燃料補正を行うものが公知である（たとえば
特開平３−１３４２３７号公報参照）。

【００７７】本発明では、この壁流燃料について、吸気
ポート２ａ壁面に付着する壁流燃料に加えて、シリンダ
３内壁に付着する壁流燃料についても新たに考慮するの
で、吸気ポート２ａ壁面に付着する壁流燃料についての
値であるときは「ポート部」を、これに対してシリンダ
３内壁に付着する壁流燃料についての値であるときは
「シリンダ内」を名称の前に付けて両者を区別する。ま
た、従来より壁流燃料を扱う際の変数として平衡付着量
ＭＦＨ、付着倍率ＭＦＨＴＶＯ、分量割合ＫＭＦ、付着
速度ＶＭＦ、付着量ＭＦなどが知られており、これらは
もともと吸気ポート壁面に付着する壁流燃料についての
値であるため、そのまま吸気ポート壁面に付着する壁流
燃料についての変数として使用し、シリンダ内壁に付着
する壁流燃料については、別の記号を用いる（シリンダ
内平衡付着量をＭＦＣＨ、シリンダ内付着倍率をＭＦＣ
ＨＴＶ、シリンダ内分量割合をＫＭＦＣ、シリンダ内付
着速度をＶＭＦＣ、シリンダ内付着量をＭＦＣとす
る）。

【００７８】なお、ＭＰＩ、シーケンシャル噴射で考え
ると、実際の現象としては、１気筒毎に独立に状態量
（壁流量）が決まるので、１サイクル（エンジン２回
転）毎の変化量を演算する必要がある。しかしながら、
演算負荷やメモリの節約等の理由によりＳＰＩと同様
に、各気筒を区別することなく全気筒分の状態量として
扱う。したがって、Ｒｅｆ信号の入力毎（４気筒の場
合、半回転毎）の変化量を演算している。全気筒分状態
量として扱うことによる誤差はわずかであることは確認
済みである。

【００７９】ステップ３１では、シリンダ内付着量ＭＦ
Ｃ（後述する図１８により演算される）をみてシリンダ
内壁に付着する壁流燃料が存在するかどうかを判定す
る。ここで、冷間始動直後はシリンダ内壁に付着する壁
流燃料が存在し、始動後の時間が経過するとともに減少
し、やがてなくなるため、このシリンダ内壁に付着する
壁流燃料の予測値であるＭＦＣは低温始動直後に正の値
をもち、始動よりの時間経過とともに減少し、やがて０
になる。したがって、ＭＦＣ＞０のときはシリンダ内壁
に付着する壁流燃料が存在すると判断してステップ３
２、３３、３４、３５、３６、３７、３８に進む。つま
り、ステップ３２〜３８はシリンダ内壁に付着する壁流
燃料が存在するときにＫＡＴＨＯＳを演算するための操
作である。

【００８０】ステップ３２では、ＴＰ（図２によりすで
に得ている）とＴＦＢＹＡ（図７によりすでに得てい
る）を用いて ＭＦＣＨ＝ＭＦＣＨＴＶ×ＴＰ×ＴＦＢＹＡ …（１１） ただし、ＦＣＨＴＶ：シリンダ内付着倍率 の式によりシリンダ内平衡付着量ＭＦＣＨを計算する。

【００８１】ここで、ＭＦＣＨＴＶは、単位シリンダ空
気量相当燃料噴射パルス幅当たりかつ全気筒分のシリン
ダ内平衡付着量のことで、冷却水温ＴＷから図１１を内
容とするテーブルを検索して求める。ＭＦＣＨＴＶをＴ
Ｗに応じて求めるのは、後述するポート部付着倍率ＭＦ
ＨＴＶＯと同様に、温度の影響が非常に大きいからであ
る。

【００８２】また、ＭＦＣＨＴＶは、後述するＭＦＨＴ
ＶＯと同様に、目標燃空比相当量ＴＦＢＹＡ＝１．０に
対するマッチングデータであり、シリンダ内平衡付着量
ＭＦＣＨはＴＦＢＹＡにほぼ比例することから、（１
１）式に示したように、ＴＦＢＹＡ＝１．０に対する値
（ＭＦＣＨＴＶ×ＴＰ）をＴＦＢＹＡ倍することによっ
て、そのときのＴＦＢＹＡに対応して過不足なくシリン
ダ内平衡付着量ＭＦＣＨを与えるのである。

【００８３】ステップ３３では冷却水温ＴＷと始動後時
間ＴＡＳから図１２を内容とするマップを検索してシリ
ンダ内分量割合ＫＭＦＣを求める。ＫＭＦＣは、後述す
るポート部分量割合ＫＭＦと同様に、シリンダ内平衡付
着量ＭＦＣＨに対して現時点でのシリンダ内付着量ＭＦ
Ｃが１サイクル当たり（４気筒でエンジン半回転毎）に
どの程度の割合で接近するのかの割合を表す係数であ
る。

【００８４】このようにして求めたＭＦＣＨ、ＫＭＦＣ
と、後述する図１８により演算されるシリンダ内付着量
ＭＦＣとを用い、ステップ３４において、 ＶＭＦＣ＝ＭＦＣＨ−（Ｃ×Ｋｕｂ＋１）×ＭＦＣ×ＫＭＦＣ…（１２） ただし、Ｃ：未燃分のシリンダ内残存率 の式によりシリンダ内付着速度ＶＭＦＣを計算する。

【００８５】ここで、Ｃはシリンダ内壁に付着する壁流
燃料が排気行程で排出されずに、あるいはオイル溶解分
として排出されずに次サイクルまで残存する率を表す。
このＣはシリンダ内壁温の影響が大きいため、冷却水温
ＴＷと始動後時間ＴＡＳから図１３を内容とするマップ
を検索して求める。

【００８６】なお、（１２）式は、すぐ後で述べる（１
４）、（１５）式とともに、始動時燃料モデルを用いて
理論的に求めたもので、これらの式がどのようにして得
られるかは、後で詳述する。

【００８７】ステップ３２〜３４がシリンダ内壁に付着
する壁流燃料に関する値を求めたのに対して、ステップ
３５〜３７はポート部に付着する壁流燃料に関する値を
求める部分である。まず、ステップ３５では、ステップ
３２と同様にＴＰ（図２によりすでに得ている）とＴＦ
ＢＹＡ（図７によりすでに得ている）を用いて ＭＦＨ＝ＭＦＨＴＶＯ×ＴＰ×ＴＦＢＹＡ …（１３） ただし、ＭＦＨＴＶＯ：ポート部付着倍率 の式によりポート部平衡付着量ＭＦＨを計算する。

【００８８】ここで、（１３）式のポート部付着倍率Ｍ
ＦＨＴＶＯは、単位シリンダ空気量相当燃料噴射パルス
幅当たり、かつ全気筒分のポート部平衡付着量のことで
あり、冷却水温ＴＷから図１４を内容とするテーブルを
検索して求める。

【００８９】また、ＭＦＨＴＶＯは、目標燃空比相当量
ＴＦＢＹＡ＝１．０に対するマッチングデータであり、
ポート部平衡付着量ＭＦＨはＴＦＢＹＡにほぼ比例する
ことから、（１３）式に示したように、ＴＦＢＹＡ＝
１．０に対する値（ＭＦＨＴＶＯ×ＴＰ）をＴＦＢＹＡ
倍することによって、そのときのＴＦＢＹＡに対応して
過不足なくポート部平衡付着量ＭＦＨを与えるのであ
る。

【００９０】ステップ３６では、ポート部平衡付着量Ｍ
ＦＨに対して、現時点でのポート部付着量（予測変数）
ＭＦが１サイクル当たり（４気筒でエンジン半回転毎）
にどの程度の割合で接近するかの割合を表す係数（つま
り分量割合）ＫＭＦをステップ３６において負荷（Ｔ
Ｐ）と始動後時間ＴＡＳから図１５を内容とするマップ
を検索して求める。

【００９１】このようにして求めたＭＦＨ、ＫＭＦ、前
述のＫＭＦＣ（ステップ３３ですでに得ている）と、後
述する図１８により演算されるポート部付着量ＭＦ、シ
リンダ内付着量ＭＦＣとを用い、ステップ３７におい
て、 ＶＭＦ＝（ＭＦＨ−ＭＦ）×ＫＭＦ −（１＋Ｋｕｂ）×ＭＦＣ×ＫＭＦＣ×ＡＢＹＯＭＡ…（１４） ただし、ＡＢＹＯＭＡ：係数 の式よりポート部付着速度（１サイクル当たりのポート
部付着量のこと）ＶＭＦを計算する。

【００９２】（１４）式のＡＢＹＯＭＡは低周波分の応
答ゲインＡに基づく数値であり、ポート部壁温の影響が
大きいため、冷却水温ＴＷから図１６を内容とするテー
ブルを検索して求める。

【００９３】このＶＭＦ、前述のＫＭＦＣ（ステップ３
３ですでに得ている）と、後述する図１８により演算さ
れるシリンダ内付着量ＭＦＣとを用い、ステップ３８で
は ＫＡＴＨＯＳ＝ＶＭＦ−（１＋Ｋｕｂ）×ＭＦＣ×ＫＭＦＣ …（１５） の式により過渡補正量ＫＡＴＨＯＳを計算する。

【００９４】一方、シリンダ内付着量ＭＦＣが存在しな
くなった（つまりＭＦＣ＝０）ときは、ステップ３１よ
りステップ３９、４０、４１、４２に進む。ステップ３
９〜４２は従来と同様である。ステップ３９、４０では
ステップ３５、３６と同じにポート部平衡付着量ＭＦＨ
とポート部分量割合ＫＭＦを求め、これらと後述する図
１８により演算されるポート部付着量ＭＦとを用い、ス
テップ４１において ＶＭＦ＝（ＭＦＨ−ＭＦ）×ＫＭＦ …（１６） の式によりポート部付着速度ＶＭＦを計算し、この値を
ステップ４２でＫＡＴＨＯＳに入れる。

【００９５】このようにして、図１０のルーチンによれ
ば、冷間始動直後でシリンダ内壁に付着する壁流燃料の
影響が大きい場合からその影響がなくなるときまで、シ
リンダ内とポート部に付着する各壁流燃料量を精度良く
予測し、その各壁流燃料の変化と量に応じた過渡補正量
ＫＡＴＨＯＳを設定するので、冷間始動直後のような壁
流燃料の状態変化が激しい場合でも空燃比を理論空燃比
へと最適に保つことができる。

【００９６】図１７のフローチャートは同期燃料噴射パ
ルス幅Ｔｉを演算するためのもので、図２、図７、図１
０と独立に１０ｍｓ毎に実行する。ただし、Ｔｉの演算
には目標燃空比相当量ＴＦＢＹＡ、過渡補正量ＫＡＴＨ
ＯＳが必要となるので、図７、図１０の後に続けて実行
する。ＴＰもＴｉの演算に必要となるが、図２の演算周
期のほうが図１７の演算周期より短いので、図１７の演
算タイミングではＴＰはすでに演算されている。

【００９７】ステップ５１ではすでに得ているＴＰ、Ｔ
ＦＢＹＡ、ＫＡＴＨＯＳを用いて Ｔｉ＝（ＴＰ×ＴＦＢＹＡ＋ＫＡＴＨＯＳ） ×（α＋ＫＢＬＲＣ−１）×２＋Ｔｓ …（１７） ただし、α：空燃比フィードバック補正係数 ＫＢＬＲＣ：空燃比学習値 Ｔｓ：無効噴射パルス幅 の式により燃料噴射弁に与える同期燃料噴射パルス幅Ｔ
ｉを計算する。

【００９８】（１７）式の空燃比フィードバック補正係
数αは制御空燃比が理論空燃比を中心とするいわゆるウ
ィンドウに収まるようにＯ₂センサ出力に基づいて演算
される値、ＫＢＬＲＣはαに基づいて演算される空燃比
学習値、無効噴射パルス幅Ｔｓは噴射弁が噴射信号を受
けてから実際に開弁するまでの作動遅れを補償するため
の値である。また、（１７）式はシーケンシャル噴射
（１気筒当たりエンジン２回転に１回）の場合の式であ
るため、数字の２が入っている。なお、Ｏ₂センサが活
性化するまではαがクランプされている（α＝１．
０）。

【００９９】ただし、従来と相違して、始動時も（１
７）式でＴｉが演算されるのであり、従来装置のように
始動時の噴射量を演算するフローが別にあるわけではな
い。

【０１００】次に、図１８のフローチャートは噴射タイ
ミングに同期（具体的にはＲｅｆ信号同期）したフロー
チャートである。

【０１０１】所定の各気筒の噴射タイミングになると、
ステップ６１において噴射を実行したあと、ステップ６
２でＭＦＣよりシリンダ内壁に付着する壁流燃料が存在
するかどうかを判定する。ＭＦＣ＞０（シリンダ内壁に
付着する壁流燃料が存在する）のときはステップ６３に
進んで、後述するポート部付着量ＭＦと同様に、上記の
（１２）式で得たシリンダ内付着速度ＶＭＦＣを用いて
次回の処理時に用いるシリンダ内付着量ＭＦＣを、 ＭＦＣ＝ＭＦＣ_-1Ref＋ＶＭＦＣ …（１８） ただし、ＭＦＣ_-1Ref：１噴射前（１サイクル前）のＭ
ＦＣ の式により更新し、このＭＦＣを次回噴射タイミングで
の処理のため、ステップ６４においてメモリのＭＦＣ
_-1Refに移しておく。

【０１０２】（１８）式中の右辺のＭＦＣ_-1Refは前回
噴射終了時（４気筒でエンジン半回転前）の全気筒分の
シリンダ内付着量であり、これに今回の噴射時に加えら
れるシリンダ内付着速度ＶＭＦＣを加算した値が今回の
噴射終了時点での全気筒分のシリンダ内付着量ＭＦＣ
（左辺のＭＦＣ）となる。この左辺の全気筒分のシリン
ダ内付着量ＭＦＣの値が次回のＶＭＦＣの演算時に用い
られる。（１８）式で左辺と右辺にシリンダ内付着量が
出てくるのは、全気筒分のシリンダ内付着量を各気筒を
区別することなく噴射タイミング毎にサイクリックに更
新していく構成であるからである。

【０１０３】ステップ６５では上記の（１４）式で得た
ポート部付着速度ＶＭＦを用いて次回の処理時に用いる
ポート部付着量ＭＦを、 ＭＦ＝ＭＦ_-1Ref＋ＶＭＦ …（１９） ただし、ＭＦ_-1Ref：１噴射前（１サイクル前）のＭＦ の式により更新し、このＭＦを次回噴射タイミングでの
処理のため、ステップ６６においてメモリのＭＦ_-1Ref
に移しておく。

【０１０４】（１９）式中の右辺のＭＦ_-1Refは前回噴
射終了時（４気筒でエンジン半回転前）の全気筒分のポ
ート部付着量であり、これに今回の噴射時に加えられる
ポート部付着速度ＶＭＦを加算した値が今回の噴射終了
時点での全気筒分のポート部付着量ＭＦ（左辺のＭＦ）
となる。この左辺の全気筒分のポート部付着量ＭＦの値
が次回のＶＭＦの演算時に用いられる。（１９）式で左
辺と右辺にシリンダ内付着量が出てくるのも、全気筒分
のポート部付着量を各気筒を区別することなく噴射タイ
ミング毎にサイクリックに更新していく構成であるから
である。

【０１０５】シリンダ内壁に付着する壁流燃料が存在し
ないときは、ステップ６２よりステップ６３、６４を飛
ばして、ステップ６５、６６の操作を実行する。このと
きは従来と同じである。

【０１０６】図１９のフローチャートは、シリンダ内付
着量ＭＦＣ、ポート部付着量ＭＦの初期設定を行うため
のもので、イグニッションスイッチがＯＦＦよりＯＮへ
の切換時に１度だけ実行する。

【０１０７】ステップ７１、７２ではシリンダ内付着量
ＭＦＣとポート部付着量ＭＦにそれぞれ初期値の０を入
れる。ただし、ＭＦＣとＭＦの初期値を０としてよいの
は、前回のエンジン運転時にエンジンの暖機が完了して
おり（このときシリンダ内壁に付着する壁流燃料が存在
しない）、かつ前回のエンジン停止後の放置時間が充分
なとき（このときポート壁面に付着する壁流燃料が存在
しない）である。

【０１０８】したがって、前回のエンジン運転時にエン
ジンの暖機が完了する前にエンジンを停止したときにも
シリンダ内付着量ＭＦＣに初期値の０を入れたり、ポー
ト壁面に付着する壁流燃料が存在している状態で再始動
するようなときにもポート部付着量ＭＦに初期値の０を
入れたのでは、シリンダ内壁やポート壁面に残存する壁
流燃料の分だけ壁流燃料の量と変化の見積もりに誤差が
生じてくる。しかしながら、シリンダ壁面やポート壁面
に残存する壁流燃料の量は前回停止時の冷却水温に基づ
いて推定することができるので、その推定した値をＭＦ
ＣやＭＦの初期値として与えればよい。

【０１０９】上記の（１２）、（１４）、（１５）式は
始動時燃料モデルを用いて理論的に求めたもので、これ
らの式をどのようにして得たのかを次に述べる。

【０１１０】燃料状態式を、 燃料噴射量： Ｇｆｉ（ｋ）＝Ｇｆｓｔ（ｋ）×Ｔｆａ×（１＋Ｋｕｂ）＋Ｇｆｔｒ（ｋ） …１− シリンダ内吸入燃料量： Ｇｆｃ（ｋ）＝（１−Ａ）×Ｇｆｉ（ｋ） ＋Ｇｗｆ（ｋ−１）×Δｔ／τｐ …１− 燃焼寄与燃料量： Ｇｆｂｎ（ｋ）＝Ｇｆｃ（ｋ）／（１＋Ｋｕｂ） ＋Ｇｗｆｃ（ｋ−１）×Δｔ／τｃ …１− ポート部壁流変化量： ΔＧｗｆ（ｋ）＝Ａ×Ｇｆｉ（ｋ）−Ｇｗｆ（ｋ−１）×Δｔ／τｐ …１− シリンダ内壁流変化量： ΔＧｗｆｃ（ｋ）＝｛Ｃ×Ｋｕｂ／（１＋Ｋｕｂ）｝×Ｇｆｃ（ｋ） −Ｇｗｆｃ（ｋ−１）×Δｔ／τｃ …１− ただし、Ｇｆｓｔ（ｋ）：ｋサイクル目の定常噴射量
（理論空燃比時） Ｇｆｔｒ（ｋ）：ｋサイクル目の過渡補正量 Ｇｗｆ（ｋ−１）：ｋ−１サイクル目のポート部壁流燃
料量 Ｇｗｆｃ（ｋ−１）：ｋ−１サイクル目のシリンダ内壁
流燃料量 Ｔｆａ：定常時の空燃比補正率 Ｋｕｂ：未燃分補正率 Ａ：低周波分の１サイクル目の応答ゲイン Ｃ：未燃分燃料の筒内残存率 τｐ：ポート部壁流燃料の時定数 τｃ：シリンダ内壁流燃料の時定数 Δｔ：制御周期 の各基本式で表す。

【０１１１】なお、１−〜１−式においてＧｆｉ
（ｋ）、Ｇｆｓｔ（ｋ）、Ｇｆｔｒ（ｋ）、Ｇｆｃ
（ｋ）、Ｇｗｆ（ｋ−１）、Ｇｆｂｎ（ｋ）、Ｇｗｆｃ
（ｋ−１）、ΔＧｗｆ（ｋ）、ΔＧｗｆｃ（ｋ）の単位
は１サイクル当たり（４気筒ではエンジン半回転毎）の
燃料質量である。また、低周波分の１サイクル目の応答
ゲインＡは特願平８−１７３８０２号で詳細に開示して
いるが、本発明とは直接関係しないのでその説明は省略
する。

【０１１２】ここで、シリンダ内燃焼寄与燃料量を要求
値通りとするための過渡補正量と壁流変化量を考える。

【０１１３】 Ｇｆｂｎ（ｋ）＝Ｇｆｓｔ（ｋ）×Ｔｆａ …２− ２−式に１−式、１−式、１−式を代入して過
渡補正量Ｇｆｔｒ（ｋ）について整理すると、 Ｇｆｔｒ（ｋ） ＝｛（Ａ×τＰ／Δｔ）×Ｇｆｓｔ（ｋ）×Ｔｆａ×（１＋Ｋｕｂ） −Ｇｗｆ（ｋ−１）｝×｛１／（１−Ａ）｝×Δｔ／τｐ −（１＋Ｋｕｂ）×Ｇｗｆｃ（ｋ−１）×｛１／（１−Ａ）｝ ×Δｔ／τｃ …２− の式が得られる。

【０１１４】１−式に１−式、２−式を代入して
ポート部壁流変化量ΔＧｗｆ（ｋ）について整理する
と、 ΔＧｗｆ（ｋ） ＝｛Ａ／（１−Ａ）｝×Ｇｆｓｔ（ｋ−１）×Ｔｆａ×（１＋Ｋｕｂ） −｛１／（１−Ａ）｝×Ｇｗｆ（ｋ−１）×Δｔ／τｐ −（１＋Ｋｕｂ）×Ｇｗｆｃ（ｋ−１）×｛Ａ／（１−Ａ）｝ ×Δｔ／τｃ …２− の式が得られる。

【０１１５】１−式に１−式、１−式、２−式
を代入してシリンダ内壁流変化量ΔＧｗｆｃ（ｋ）につ
いて整理すると、 ΔＧｗｆｃ（ｋ） ＝Ｃ×Ｋｕｂ×Ｇｆｓｔ（ｋ）×Ｔｆａ −（Ｃ×Ｋｕｂ＋１）×Ｇｗｆｃ（ｋ）×Δｔ／τｃ …２− の式が得られる。

【０１１６】２−式に対して、 Ｇｆｓｔ（ｋ）→ＴＰ（ｋ）、 Ｔｆａ×（１＋Ｋｕｂ）→ＴＦＢＹＡ、 Ｇｆｉ（ｎ）→Ｔｉ（ｋ）、 ｛Ｃ×Ｋｕｂ／（１＋Ｋｕｂ）｝×（τｃ／Δｔ）→Ｍ
ＦＣＨＴＶ、 ＭＦＣＨＴＶ×ＴＰ（ｋ）×ＴＦＢＹＡ→ＭＦＣＨ
（ｋ）、 Ｇｗｆｃ（ｋ）→ＭＦＣ（ｋ）、 ΔＧｗｆｃ（ｋ）→ＶＭＦＣ（ｋ）、 Δｔ／τｃ→ＫＭＦＣ の置き換えを行うと、２−式は ＶＭＦＣ（ｋ） ＝ＭＦＣＨ（ｋ）−（Ｃ×Ｋｕｂ＋１）×ＭＦＣ（ｋ−１）×ＫＭＦＣ …３− ＭＦＣ（ｋ）＝ＭＦＣ（ｋ−１）＋ＶＭＦＣ（ｋ） …３− となる。

【０１１７】２−式に対して Ａ×τＰ／Δｔ→ＭＦＨＴＶＯ、 ＭＦＨＴＶＯ×ＴＰ（ｋ）×ＴＦＢＹＡ→ＭＦＨ
（ｋ）、 Ｇｗｆ（ｋ）→ＭＦ（ｋ）、 ΔＧｗｆ（ｋ）→ＶＭＦ（ｋ）、 （Δｔ／τＰ）／（１−Ａ）→ＫＭＦ Ａ／（１−Ａ）→ＡＢＹＯＭＡ、 １／Ａ→ＯＮＥＢＹＡ、 の置き換えを行うと、２−式は、 ＶＭＦ（ｋ） ＝｛ＭＦＨ（ｋ）−ＭＦ（ｋ−１）｝×ＫＭＦ −（１＋Ｋｕｂ）×ＭＦＣ（ｋ−１）×ＫＭＦＣ×ＡＢＹＯＭＡ …３− ＭＦ（ｋ）＝ＭＦ（ｋ−１）＋ＶＭＦ（ｋ） …３− となる。

【０１１８】２−式に対して Ｇｆｔｒ（ｋ）→ＫＡＴＨＯＳ（ｋ） の置き換えを行うと、２−式は、 ＫＡＴＨＯＳ（ｋ） ＝｛ＭＦＨ（ｋ）−ＭＦ（ｋ−１）｝ＫＭＦ −（１＋Ｋｕｂ）×ＭＦＣ（ｋ−１）×ＫＭＦＣ×ＡＢＹＯＭＡ ×ＯＮＥＢＹＡ ＝ＶＭＦ（ｋ）−（１＋Ｋｕｂ）×ＭＦＣ（ｋ−１）×ＫＭＦＣ …３− となる。

【０１１９】このようにして、（１２）、（１４）、
（１５）式に対応する式とともに、（１８）、（１９）
式が得られた。

【０１２０】なお、上記の（１２）、（１４）式から類
推すれば、 ＶＭＦＣ（ｋ） ＝ＭＦＣＨ（ｋ）−（Ｃ×Ｋｕｂ＋１）×ＭＦＣ（ｋ）×ＫＭＦＣ …（２０） ＶＭＦ（ｋ） ＝｛ＭＦＨ（ｋ）−ＭＦ（ｋ）｝×ＫＭＦ −（１＋Ｋｕｂ）×ＭＦＣ（ｋ）×ＫＭＦＣ×ＡＢＹＯＭＡ …（２１） となり、ＭＦＣのサイクル数が３−、３−式と、ま
たＭＦのサイクル数が３−式と異なり、１だけずれて
いるようにも思えるが、上記の（１２）、（１４）式は
演算ルーチン上における式、３−、３−式は理論式
であるため、両者が矛盾するものではない。

【０１２１】ここで、本発明の実施形態の作用を説明す
る。

【０１２２】始動完了の前にエアフローメータにより検
出される空気量Ｇａに基づいて燃料噴射パルス幅を演算
することのない従来例に対して、実施形態では、始動時
かつ回転数の読み込みが可能となったタイミングより始
動完了までのあいだも、エアフローメータにより検出さ
れる空気量Ｇａに基づいてシリンダ空気量相当の燃料噴
射パルス幅ＴＰを求めている。

【０１２３】ここで、ホットワイヤー式（あるいはベー
ン式、カルマン渦式）のエアフローメータにより検出さ
れる空気量は質量流量であり、大気圧やコンプレッショ
ン圧力等の始動条件が異なっても、その異なる条件での
質量流量が検出される。たとえば大気圧が低下する高地
でのＧａは低地より小さくなる。そして、この小さくな
るＧａに比例してＴＰを定めているので、高地ではＴＰ
も大気圧の低下分だけ低地より小さくなる。つまり、低
地と高地とで空気量と燃料量の割合が変わることがない
ため、もともと多めの燃料を供給する低温始動時に、大
気圧やコンプレッション圧力等の始動条件が異なること
があっても、低温始動時の空燃比が過剰にリッチになる
ことがないのである。

【０１２４】ただし、始動クランキング時はエンジン回
転数が低くかつシリンダ３への間欠的な吸気により脈動
する空気量が若干の位相差を伴いつつエアフローメータ
６で検出されるため、回転数とエアフローメータ検出値
から、通常時（始動後）と同じに基本噴射パルス幅ＴＰ
０を演算したのでは、ＴＰ０がエアフローメータ検出値
と同じように振動波形となり、好ましくないのである
が、実施形態では、脈動するＴＰ０に対して平滑化係数
ＤＵＭＰにより平滑化を行った値をシリンダ空気量相当
の燃料噴射パルス幅ＴＰとしているので、始動クランキ
ング時の吸気脈動の影響を抑制することができる。

【０１２５】実施形態ではまた、始動時かつ回転数の読
み込みが不可能のあいだは充填効率が１００％のときの
シリンダ空気量相当の燃料噴射パルス幅ＴＰ１００を用
いるので、始動時に２回目のＲｅｆ信号が入力する前に
不確かな回転数初期値を用いて燃料噴射量を演算して用
いる従来装置の場合より、ＴＰエラーを小さくすること
ができる。

【０１２６】ただし、高地では大気密度が平地より約３
０％小さくなるため、平地大気圧状態でのＴＰ初期値
（＝ＴＰ１００）を高地始動時にも用いたのでは、４０
％以上ものＴＰエラーが生じるのであるが（実験結
果）、高地始動時にＴＰエラーがほぼ安定するまでの時
間が約１秒であることを考えると、始動時噴射量全体に
対して殆ど影響することはない。

【０１２７】実施形態ではまた、未燃分補正を行うの
で、シリンダ内に吸入された燃料のうち気化が不十分で
燃焼に寄与しない分（つまり未燃分）があっても理論空
燃比の混合気が得られる。さらに燃焼安定性から要求さ
れる空燃比（理論空燃比よりもリッチ側の値）となるよ
うにＴＰを増量補正するので、低温始動時に燃焼速度が
低下しても安定した燃焼が得られる。

【０１２８】実施形態ではその一方で、ポート壁面に付
着する壁流燃料だけなく、シリンダ内壁に付着する壁流
燃料をも対象にして始動時燃料モデルを作り、これを理
論的に解いて得られた過渡補正量ＫＡＴＨＯＳの式にし
たがって、壁流燃料に関する補正量を求めているので、
低温始動時にシリンダ内壁に付着する壁流燃料が存在す
る場合でも、始動時の空燃比の理論空燃比への制御性が
向上する。

【０１２９】このようにして、実施形態では、始動時に
シリンダ空気量に見合ったＴＰと、混合状態や燃焼安定
性から要求される空燃比に設定するための定常空燃比補
正率である目標燃空比相当量ＴＦＢＹＡと、ポート壁面
のほかシリンダ内壁に付着する壁流燃料をも考慮した過
渡補正量ＫＡＴＨＯＳとで始動時の燃料噴射量が最適に
設定されることから、図２０に示したように、エンジン
要求値に対して過不足のない空燃比の実現が可能となっ
ている。なお、図２０は、実施形態による始動時の各変
数ＴＰ、ＴＦＢＹＡ、ＫＡＴＨＯＳ、Ｔｉ、Ｎｅおよび
空燃比の変化を示している。

【０１３０】なお、図２０において現行固定パルス幅と
して示したもの（破線参照）は、（１）クランキング時
に ＴＩＳＴ＝ＴＳＴ×ＫＮＳＴ×ＫＴＳＴ …（２２） ただし、ＴＳＴ：始動時基本噴射パルス幅 ＫＮＳＴ：回転数補正係数 ＫＴＳＴ：時間補正係数 の式により始動時燃料噴射パルス幅ＴＩＳＴ計算し、
（２）イグニッションスイッチがスタート位置からＯＮ
位置になったとき（始動完了後） Ｔｉ＝（ＴＰ＋ＫＡＴＨＯＳ）×ＴＦＢＹＡ ×（α＋ＫＢＬＲＣ−１）×２＋Ｔｓ …（２３） ただし、α：空燃比フィードバック補正係数 ＫＢＬＲＣ：空燃比学習値 Ｔｓ：無効噴射パルス幅 の式により同期燃料噴射パルス幅Ｔｉを計算するように
した場合のものである。なお、（２２）式のＴＳＴは水
温により定まり低水温側で大きくなる値、ＫＮＳＴは回
転数により定まり高回転側で減少する値、ＫＴＳＴは始
動後時間により定まり始動後時間とともに減少する値で
ある。また、（２３）式のＫＡＴＨＯＳの演算に使用さ
れる平衡付着量ＭＦＨは ＭＦＨ＝ＭＦＨＴＶＯ×ＴＰ …（２４） の式により計算される値であり、実施形態のＭＦＨの計
算式である上記の（１３）式と相違する（ＴＦＢＹＡを
もパラメータとして演算するものでない）。

【０１３１】実施形態では、シリンダ内壁に付着する壁
流燃料が存在するときの付着倍率（ＭＦＣＨＴＶ、ＭＦ
ＨＴＶＯ）を冷却水温ＴＷから、またシリンダ内壁に付
着する壁流燃料が存在するときの分量割合（ＫＭＦＣ、
ＫＭＦ）を冷却水温と始動後時間ＴＡＳからそれぞれ演
算しているが、さらにエンジン負荷や回転数をもパラメ
ータとして演算するようにしてもかまわない。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の制御システム図である。

【図２】シリンダ空気量相当の燃料噴射パルス幅ＴＰの
演算を説明するためのフローチャートである。

【図３】ＴＰ１００の内容を示す特性図である。

【図４】ＴＰ変動率とエンジン安定性の関係を示す図で
ある。

【図５】加重平均係数ＦＬＯＡＤの内容を示す特性図で
ある。

【図６】平地始動のときと高地始動のときの各ＴＰエラ
ーの特性図である。

【図７】目標燃空比相当量ＴＦＢＹＡの演算を説明する
ためのフローチャートである。

【図８】未燃分補正率Ｋｕｂの内容を示す特性図であ
る。

【図９】安定性補正率ＫＳＴＢの内容を示す特性図であ
る。

【図１０】過渡補正量ＫＡＴＨＯＳの演算を説明するた
めのフローチャートである。

【図１１】シリンダ内付着倍率ＭＦＣＨＴＶの内容を示
す特性図である。

【図１２】シリンダ内分量割合ＫＭＦＣの内容を示す特
性図である。

【図１３】未燃分のシリンダ内残存率Ｃの内容を示す特
性図である。

【図１４】ポート部付着倍率ＭＦＨＴＶＯの内容を示す
特性図である。

【図１５】ポート部分量割合ＫＭＦの内容を示す特性図
である。

【図１６】係数ＡＢＹＯＭＡの内容を示す特性図であ
る。

【図１７】同期燃料噴射パルス幅Ｔｉの演算を説明する
ためのフローチャートである。

【図１８】噴射タイミング毎に実行するフローチャート
である。

【図１９】付着量の初期設定を説明するためのフローチ
ャートである。

【図２０】第１実施形態の作用を説明するための波形図
である。

【図２１】第１の発明のクレーム対応図である。

【図２２】第３の発明のクレーム対応図である。

【図２３】第５の発明のクレーム対応図である。

【図２４】第７の発明のクレーム対応図である。

【図２５】第８と第１３の各発明のクレーム対応図であ
る。

【図２６】第１１と第１６の各発明のクレーム対応図で
ある。

【符号の説明】

１ エンジン本体 ２ａ 吸気ポート ３ シリンダ ４ 燃料噴射弁 ５ クランク角センサ ６ エアフローメータ １１ コントロールユニット

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】充填効率が１００％のときのシリンダ空気
   量を演算する手段と、 このシリンダ空気量を燃料噴射量単位に換算する手段
   と、 この換算した値シリンダ空気量相当の燃料噴射量として
   設定する手段と、 始動時かつ回転数の読み込みが不可能であるかどうかを
   判定する手段と、 この判定結果より始動時かつ回転数の読み込みが不可能
   であるときに前記設定した噴射量の燃料をシリンダまた
   はシリンダ近傍に供給する手段とを設けたことを特徴と
   するエンジンの空燃比制御装置。
2. 【請求項２】前記換算した値は始動時水温に応じた値で
   あることを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
3. 【請求項３】始動時かつ回転数の読み込みが可能となっ
   たかどうかを判定する手段と、 この判定結果より始動時かつ回転数の読み込みが可能と
   なったときこの読み込み可能となった回転数と空気量検
   出手段により検出される吸入空気量に基づいて基本噴射
   量を演算する手段と、 この基本噴射量に対して平滑化を行う手段と、 この平滑化した噴射量をシリンダ空気量相当の燃料噴射
   量として設定する手段と、 始動時かつ回転数の読み込みが可能となったとき前記設
   定した噴射量の燃料をシリンダまたはシリンダ近傍に供
   給する手段とを設けたことを特徴とするエンジンの空燃
   比制御装置。
4. 【請求項４】前記平滑化係数をエンジン安定性から決ま
   るシリンダ空気量相当の燃料噴射量の要求変動率から決
   定することを特徴とする請求項３に記載のエンジンの空
   燃比制御装置。
5. 【請求項５】始動後になったかどうかを判定する手段
   と、 この判定結果より始動後になったとき、このときの回転
   数と空気量検出手段により検出される吸入空気量に基づ
   いて基本噴射量を演算する手段と、 この基本噴射量に対して加重平均を行う手段と、 この加重平均した噴射量をシリンダ空気量相当の燃料噴
   射量として設定する手段と、 始動後になったとき前記設定した噴射量の燃料をシリン
   ダまたはシリンダ近傍に供給する手段とを設けたことを
   特徴とする請求項３または４に記載のエンジンの空燃比
   制御装置。
6. 【請求項６】前記加重平均係数はエンジンの負荷と回転
   数に応じた値であることを特徴とする請求項５に記載の
   エンジンの空燃比制御装置。
7. 【請求項７】運転条件に応じた基本噴射量を演算する手
   段と、 ポート壁面およびシリンダ内壁に付着する壁流燃料に関
   する過渡補正量を演算する手段と、 この過渡補正量で前記基本噴射量を補正して燃料噴射量
   を求める手段と、 この噴射量の燃料をエンジンに供給する手段とを設けた
   ことを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
8. 【請求項８】シリンダ壁面に付着する壁流燃料が存在す
   るときに前記過渡補正量を演算する手段は、少なくとも
   エンジン温度に基づいてポート部平衡付着量を演算する
   手段と、エンジン温度と始動後時間に基づいてポート部
   分量割合を演算する手段と、前記ポート部平衡付着量と
   その時点でのポート部付着量との差を演算する手段と、
   少なくともエンジン温度に基づいてシリンダ内平衡付着
   量を演算する手段と、エンジン温度と始動後時間に基づ
   いてシリンダ内分量割合を演算する手段と、前記シリン
   ダ内平衡付着量とその時点でのシリンダ内付着量との差
   を演算する手段と、このシリンダ内付着量差と前記シリ
   ンダ内分量割合とに基づいてシリンダ内付着速度を演算
   する手段と、燃料噴射に同期して今回噴射時の前記シリ
   ンダ内付着速度を今回噴射前の前記シリンダ内付着量に
   加算することによりシリンダ内付着量を更新する手段
   と、前記ポート部付着量差、前記ポート部分量割合、前
   記シリンダ内平衡付着量および前記シリンダ内分量割合
   に基づいてポート部付着速度を演算する手段と、燃料噴
   射に同期して今回噴射時の前記ポート部付着速度を今回
   噴射前の前記ポート部付着量に加算することによりポー
   ト部付着量を更新する手段と、前記ポート部付着速度、
   前記シリンダ内付着量および前記シリンダ内分量割合に
   基づいて過渡補正量を演算する手段とからなることを特
   徴とする請求項７に記載のエンジンの空燃比制御装置。
9. 【請求項９】始動初回の燃料噴射時だけ始動初回の燃料
   噴射量と始動時水温に基づいて前記シリンダ内付着速度
   および前記ポート部付着速度を演算することを特徴とす
   る請求項８に記載のエンジンの空燃比制御装置。
10. 【請求項１０】回エンジン停止時の冷却水温に基づいて
    前記シリンダ内付着量および前記ポート部付着量の残存
    量を推定し、その推定値を前記シリンダ内付着量および
    前記ポート部付着量の初期値として設定することを特徴
    とする請求項８に記載のエンジンの空燃比制御装置。
11. 【請求項１１】シリンダ壁面に付着する壁流燃料が存在
    しなくなったときに前記過渡補正量を演算する手段は、
    エンジン負荷、エンジン回転数および温度に基づいてポ
    ート部平衡付着量を演算する手段と、エンジン負荷、エ
    ンジン回転数および温度に基づいてポート部分量割合を
    演算する手段と、前記ポート部平衡付着量とその時点で
    のポート部付着量との差を演算する手段と、このポート
    部付着量差と前記ポート部分量割合とに基づいてポート
    部付着速度を演算する手段と、燃料噴射に同期して今回
    噴射時の前記ポート部付着速度を今回噴射前の前記ポー
    ト部付着量に加算することによりポート部付着量を更新
    する手段と、前記ポート部付着速度を前記過渡補正量と
    して演算する手段とからなることを特徴とする請求項８
    から１０までのいずれか一つに記載のエンジンの空燃比
    制御装置。
12. 【請求項１２】ポート壁面およびシリンダ壁面に付着す
    る壁流燃料に関する過渡補正量を演算する手段と、この
    過渡補正量で前記シリンダ空気量相当の燃料噴射量を補
    正する手段とを設けたことを特徴とする請求項１から６
    までのいずれか一つに記載のエンジンの空燃比制御装
    置。
13. 【請求項１３】シリンダ壁面に付着する壁流燃料が存在
    するときに前記過渡補正量を演算する手段は、少なくと
    もエンジン温度に基づいてポート部平衡付着量を演算す
    る手段と、エンジン温度と始動後時間に基づいてポート
    部分量割合を演算する手段と、前記ポート部平衡付着量
    とその時点でのポート部付着量との差を演算する手段
    と、少なくともエンジン温度に基づいてシリンダ内平衡
    付着量を演算する手段と、エンジン温度と始動後時間に
    基づいてシリンダ内分量割合を演算する手段と、前記シ
    リンダ内平衡付着量とその時点でのシリンダ内付着量と
    の差を演算する手段と、このシリンダ内付着量差と前記
    シリンダ内分量割合とに基づいてシリンダ内付着速度を
    演算する手段と、燃料噴射に同期して今回噴射時の前記
    シリンダ内付着速度を今回噴射前の前記シリンダ内付着
    量に加算することによりシリンダ内付着量を更新する手
    段と、前記ポート部付着量差、前記ポート部分量割合、
    前記シリンダ内平衡付着量および前記シリンダ内分量割
    合に基づいてポート部付着速度を演算する手段と、燃料
    噴射に同期して今回噴射時の前記ポート部付着速度を今
    回噴射前の前記ポート部付着量に加算することによりポ
    ート部付着量を更新する手段と、前記ポート部付着速
    度、前記シリンダ内付着量および前記シリンダ内分量割
    合に基づいて過渡補正量を演算する手段とからなること
    を特徴とする請求項１２に記載のエンジンの空燃比制御
    装置。
14. 【請求項１４】始動初回の燃料噴射時だけ始動初回の燃
    料噴射量と始動時水温に基づいて前記シリンダ内付着速
    度および前記ポート部付着速度を演算することを特徴と
    する請求項１３に記載のエンジンの空燃比制御装置。
15. 【請求項１５】回エンジン停止時の冷却水温に基づいて
    前記シリンダ内付着量および前記ポート部付着量の残存
    量を推定し、その推定値を前記シリンダ内付着量および
    前記ポート部付着量の初期値として設定することを特徴
    とする請求項１３に記載のエンジンの空燃比制御装置。
16. 【請求項１６】シリンダ壁面に付着する壁流燃料が存在
    しなくなったときに前記過渡補正量を演算する手段は、
    エンジン負荷、エンジン回転数および温度に基づいてポ
    ート部平衡付着量を演算する手段と、エンジン負荷、エ
    ンジン回転数および温度に基づいてポート部分量割合を
    演算する手段と、前記ポート部平衡付着量とその時点で
    のポート部付着量との差を演算する手段と、このポート
    部付着量差と前記ポート部分量割合とに基づいてポート
    部付着速度を演算する手段と、燃料噴射に同期して今回
    噴射時の前記ポート部付着速度を今回噴射前の前記ポー
    ト部付着量に加算することによりポート部付着量を更新
    する手段と、前記ポート部付着速度を前記過渡補正量と
    して演算する手段とからなることを特徴とする請求項１
    ３から１５までのいずれか一つに記載のエンジンの空燃
    比制御装置。
17. 【請求項１７】未燃分補正率で前記シリンダ空気量相当
    の燃料噴射量を増量補正することを特徴とする請求項１
    から６まで、１２から１６までのいずれか一つに記載の
    エンジンの空燃比制御装置。
18. 【請求項１８】未燃分補正率で前記基本噴射量を増量補
    正することを特徴とする請求項７から１１までのいずれ
    か一つに記載のエンジンの空燃比制御装置。
19. 【請求項１９】前記シリンダ内付着速度を演算する際に
    用いるシリンダ内付着量を前記未燃分補正率で増量補正
    しかつ前記ポート部付着速度を演算する際に用いるシリ
    ンダ内付着量を前記未燃分補正率で減量補正することを
    特徴とする請求項８、９、１０、１１、１８のいずれか
    一つに記載のエンジンの空燃比制御装置。
20. 【請求項２０】前記シリンダ内付着量を増量補正する際
    の未燃分補正率を未燃分のシリンダ内残存率で補正する
    ことを特徴とする請求項１９に記載のエンジンの空燃比
    制御装置。
21. 【請求項２１】安定性補正率で前記シリンダ空気量相当
    の燃料噴射量を増量補正することを特徴とする請求項１
    から６まで、１２から１７まで、１９、２０のいずれか
    一つに記載のエンジンの空燃比制御装置。
22. 【請求項２２】安定性補正率で前記基本噴射量を増量補
    正することを特徴とする請求項７から１１まで、１８の
    いずれか一つに記載のエンジンの空燃比制御装置。