JPH0797943A

JPH0797943A - 内燃エンジンの制御装置

Info

Publication number: JPH0797943A
Application number: JP5265803A
Authority: JP
Inventors: Masaru Ogawa; 賢小川; Yoshikazu Oshima; 義和大嶋
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1993-09-29
Filing date: 1993-09-29
Publication date: 1995-04-11
Also published as: US5638792A

Abstract

(57)【要約】【目的】付着補正における直接率と持ち去り率との関
係を考慮して、内燃機関に供給される混合気の空燃比
を、より正確に制御することができる内燃エンジンの制
御装置を提供することを目的とする。【構成】所定のエンジン運転サイクル中にエンジンに
吸入される燃料の割合を示す直接率Ａｅと、エンジンの
吸気管壁面に付着した付着燃料の内の前記所定のエンジ
ン運転サイクル中にエンジンへ吸入される持ち去り燃料
の割合を示す持ち去り率Ｂｅとを求め、これらに基づい
て付着燃料量及び持ち去り燃料量を予測し、この予測量
を考慮して燃料噴射量を決定するようにした付着補正に
おいて、Ａｅ＜Ｂｅの関係が成立するか否かを判別し
（ステップＳ７）、成立するときはＡｅ値を、Ａｅ＝
（Ｂｅ＋α−αＡｅ）に、Ｂｅ値を、Ｂｅ＝Ａｅ−α
に、それぞれ補正する。但し、０＜α＜１とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

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

【０００２】

【従来の技術】燃料を吸気管内に噴射するタイプの機関においては、
噴射した燃料の一部が吸気管壁に付着し、必要とする燃
料量が燃焼室に吸入されないという問題がある。この問
題を解決するために、吸気管壁に付着する付着燃料量
と、付着した燃料が気化して燃焼室に吸入される持ち去
り量とを予測し、これらの予測量を考慮して燃料噴射量
を決定するようにした燃料供給制御方法（付着補正）
が、従来より知られている（特開昭６１−１２６３３７
号公報）。

【０００３】また、機関運転中に吸気弁及び排気弁の
弁作動特性、即ちバルブタイミング及びバルブリフト量
を変更可能とした内燃機関も従来より知られている（例
えば特公平２−５０２８５号公報）。

【０００４】

【従来の技術】さらに、上記の制御方法を上記の内燃エンジンに
適用する場合において、吸気弁及び／または排気弁の弁
作動特性に応じて、付着燃料量及び持ち去り燃料量を補
正し、正確な空燃比制御を行うようにした手法がすでに
本願出願人より提案されている（特願平３−２８７１２
２号）。

【０００５】ここで、付着燃料量は、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
ある直接率Ａと、前回までに吸気管壁に付着した燃料の
うち、そのサイクル中に蒸発等により燃焼室に吸入され
る燃料の割合である持ち去り率Ｂとに基づいて予測さ
れ、持ち去り燃料量は、前記持ち去り率と前記付着燃料
量とに基づいて予測される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の付着補正手法では、直接率Ａ及び持ち去り率Ｂは独
立変数として取り扱われ、直接率Ａと持ち去り率Ｂとの
関係により生ずる問題点については考慮はなされていな
い。

【０００７】直接率Ａと持ち去り率Ｂは、付着補正に関
係の深い数種のパラメータ（エンジン水温、エンジン回
転数や吸気管内絶対圧等）だけに依存して決定されるた
め、場合によっては他のパラメータの影響を受けて、直
接率Ａ＜持ち去り率Ｂ、となることがある。

【０００８】このようにＡ＜Ｂの関係が成立する場合で
は、付着補正後の燃料噴射量は変動しつつ目標量へ収束
する振動安定の形をとる。この時の燃料噴射量の変動に
応じて混合気の空燃比が所望値からずれ、排気エミッシ
ョン性及び運転性が悪化する恐れがあった。

【０００９】本発明は上記従来の問題点に鑑み、付着補
正における直接率と持ち去り率との関係を考慮して、内
燃機関に供給される混合気の空燃比を、より正確に制御
することができる内燃エンジンの制御装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、内燃エンジンの運転状態に基づいてエンジ
ンへ供給すべき燃料量を算出する供給燃料量算出手段
と、所定のエンジン運転サイクル中にエンジンに吸入さ
れる燃料の割合を示す直接率、及び前記エンジンの吸気
管壁面に付着した付着燃料の内の前記所定のエンジン運
転サイクル中にエンジンへ吸入される持ち去り燃料の割
合を示す持ち去り率を、前記エンジンの運転状態に基づ
いて求める直接率・持ち去り率検出手段と、前記付着燃
料の量を前記直接率及び前記持ち去り率に基づいて予測
する付着燃料量予測手段と、前記持ち去り燃料の量を前
記持ち去り率と前記付着燃料量とに基づいて予測する持
ち去り燃料量予測手段と、前記供給燃料量算出手段によ
り算出された燃料量を、前記付着燃料量及び持ち去り燃
料量に応じて補正する供給燃料量補正手段と、該供給燃
料量補正手段により補正された量の燃料を前記エンジン
の吸気管内に噴射する燃料噴射手段とを有する内燃エン
ジンの制御装置において、前記直接率と前記持ち去り率
とが特定の関係を満たしたときは、該直接率及び持ち去
り率の補正を行う直接率・持ち去り率補正手段を設けた
ものである。

【００１１】好ましくは、前記直接率と前記持ち去り率
との特定の関係は、前記持ち去り率が前記直接率よりも
大きくなる関係とする。

【００１２】さらに好ましくは、前記直接率（Ａｅ）及
び前記持ち去り率（Ｂｅ）の補正は、Ａｅ＝（Ｂｅ＋α−αＡｅ）／（１−Ａｅ＋Ｂｅ）Ｂｅ＝Ａｅ−α ０＜α＜１となる条件で行う。

【００１３】

【作用】上記構成により本発明によれば、直接率（Ａ
ｅ）と持ち去り率（Ｂｅ）とが例えばＡｅ＜Ｂｅとなる
特定の関係を満たしたときに、該直接率（Ａｅ）と持ち
去り率（Ｂｅ）を次のような条件で補正する。

【００１４】Ａｅ＝（Ｂｅ＋α−αＡｅ）／（１−Ａｅ＋Ｂｅ）Ｂｅ＝Ａｅ−α ０＜α＜１これにより、直接率（Ａｅ）と持ち去り率（Ｂｅ）は、
常にＡｅ＞Ｂｅの関係を維持することができ、混合気の
空燃比は安定して制御される。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳説す
る。

【００１６】図１は本発明の第１の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。

【００１７】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（内燃機関、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（高速Ｖ／Ｔ）と、低速回転領域に
適した低速バルブタイミング（低速Ｖ／Ｔ）との２段階
に切換可能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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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、４５°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。

【００２７】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。

【００２８】また、エンジン１の排気管１４の途中には
酸素濃度センサ（以下、「Ｏ₂センサ」と称する）１５
が設けられており、該Ｏ₂センサ１５により検出された
排気ガス中の酸素濃度は電気信号に変換されてＥＣＵ５
に供給される。

【００２９】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Ｖ／Ｔと低速Ｖ／Ｔに切換えられ
る。切換機構１９の油圧は、油圧（Ｐｏｉｌ）センサ１
６によって検出され、その検出信号がＥＣＵ５に供給さ
れる。

【００３０】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、中央演算処理回路（以下「ＣＰ
Ｕ」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。

【００３１】図２及び図３は、燃料噴射弁６の開弁時
間、即ち燃料噴射量Ｔoutを算出するプログラムのフロ
ーチャートである。本プログラムは、ＴＤＣ信号の発生
毎にこれと同期して実行される。

【００３２】ステップＳ１では、高速Ｖ／Ｔを選択して
いるか否かを判別し、その答が否定（ＮＯ）、即ち低速
Ｖ／Ｔを選択しているときには、低速Ｖ／Ｔ用の直接率
Ａ及び持ち去り率Ｂを算出する（ステップＳ２）。

【００３３】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
る燃料の割合である。直接率Ａ及び持ち去り率Ｂは、エ
ンジン水温ＴＷ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて設定
された低速Ｖ／Ｔ用のＡマップ及びＢマップから、ＴＷ
値及びＰＢＡ値の検出値に応じて読み出される。このと
き必要に応じて補間演算を行うことにより、低速Ｖ／Ｔ
用の直接率Ａ及び持ち去り率Ｂが算出される。

【００３４】続くステップＳ３では、低速Ｖ／Ｔ用の直
接率Ａ及び持ち去り率Ｂの補正係数ＫＡ及びＫＢを算出
する。補正係数ＫＡ及びＫＢは、図５（ａ）に示す低速
Ｖ／Ｔ用のＫＡテーブル及びＫＢテーブルにより、エン
ジン回転数ＮＥに応じて設定される。即ち、直接率Ａの
補正係数ＫＡ及び持ち去り率Ｂの補正係数ＫＢは、ＮＥ
値が増加するほど大きくなるように、それぞれ設定され
る。

【００３５】ここで、エンジン回転数ＮＥが上昇する
と、補正係数ＫＡ，ＫＢを増加させるのは、吸気管内の
吸気流速が速くなるため、見かけ上、直接率Ａ及び持ち
去り率Ｂが増加することになるからである。

【００３６】前記ステップＳ１の答が肯定（ＹＥＳ）の
ときには、前記ステップＳ２，Ｓ３と同様にして高速Ｖ
／Ｔ用の直接率Ａ及び持ち去り率Ｂ並びに補正係数Ｋ
Ａ，ＫＢを算出し（ステップＳ４，Ｓ５）、ステップＳ
６に進む。即ち、ステップＳ４では、高速Ｖ／Ｔ用のＡ
マップ及びＢマップから、直接率Ａ及び持ち去り率Ｂを
読み出し、ステップＳ５では、図５（ｂ）に示す高速Ｖ
／Ｔ用のＫＡテーブル及びＫＢテーブルを用いて、高速
Ｖ／Ｔ用の補正係数ＫＡ，ＫＢを算出する。

【００３７】上述のように高速Ｖ／Ｔ用と低速Ｖ／Ｔ用
のＡマップ及びＢマップを設けるとともに、補正係数算
出用のＫＡテーブル及びＫＢテーブルも高速Ｖ／Ｔ用と
低速Ｖ／Ｔ用とを別個に設けるようにしたのは、燃料輸
送パラメータの支配因子の一つである吸気弁近傍での流
速及びそれに起因する圧力変動が、吸気弁の開閉時期及
び弁リフト量によって変化するからである。従って、直
接率Ａ及び持ち去り率Ｂは、いずれも各バルブタイミン
グによって異なった傾向を示すため、上記Ａマップ、Ｂ
マップ、ＫＡテーブル、ＫＢテーブルは、この傾向に対
応して設定されている。

【００３８】続くステップＳ６では、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Ｓ７へ進む。

【００３９】Ａｅ＝Ａ×ＫＡ …（１）Ｂｅ＝Ｂ×ＫＢ …（２）ステップＳ７、ステップＳ８，Ｓ９は本発明の特徴部分
を示すものであり、ステップＳ７では、Ａｅ＜Ｂｅの関
係が成立するか否かを判別する。その答が肯定（ＹＥ
Ｓ）のであるときには、ステップＳ８、更にステップＳ
９へ進んで、Ａｅ値及びＢｅ値をそれぞれ次式（３），
（４）に示す条件で補正し、ステップＳ１０へ進む。

【００４０】Ａｅ＝（Ｂｅ＋α−αＡｅ） …（３）Ｂｅ＝Ａｅ−α …（４）但し、０＜α＜１Ａｅ値とＢｅ値は、上述したようにエンジン水温ＴＷ、
吸気管絶対圧ＰＢＡ及びエンジン回転数ＮＥ等に基づい
て決定されるが、付着補正には直接的に関係のないこれ
ら以外のパラメータの影響を受けて、Ａｅ＜Ｂｅとなる
場合がある。Ａｅ＜Ｂｅとなると、先に述べたように付
着補正後の燃料噴射量は振動安定の形をとり、混合気の
空燃比は不安定になる。そこで、Ａｅ＜Ｂｅとならない
ように、上記の式（３），（４）に示す条件でＡｅ値と
Ｂｅ値を補正する。その際、この補正に若干のマージン
を持たせるために、０以上、１以下の係数αを用いる。
ここでαは、固定の設定値であり、例えば０．０５程度
である。

【００４１】これにより、Ａｅ値とＢｅ値は、常にＡｅ
＞Ｂｅの関係を維持することができるので、混合気の空
燃比は所望値よりずれることなく安定して制御され、排
気エミッション性及び運転性の悪化を防止することがで
きる。

【００４２】一方、前記ステップＳ７の答が否定（Ｎ
Ｏ）、即ちＡｅ＞Ｂｅであるときには、前記ステップＳ
８，Ｓ９をスキップしてステップＳ１０へ進む。

【００４３】ステップＳ１０では、（１−Ａｅ）及び
（１−Ｂｅ）を算出して図３に示すステップＳ１１に進
む。

【００４４】なお、Ａｅ値、（１−Ａｅ）値及び（１−
Ｂｅ）値は、後述する図４のプログラムで使用するの
で、ＥＣＵ５内のＲＡＭに格納しておく。

【００４５】ステップＳ１１では、エンジンの始動時か
否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）のときには、始
動用の基本燃料量Ｔｉに基づいて燃料噴射量Ｔｏｕｔを
算出し（ステップＳ１２）、本プログラムを終了する。
ステップＳ１１の答が否定（ＮＯ）、即ち始動時でなけ
れば、後述する加算補正項Ｔｔｏｔａｌを含まない各気
筒毎の要求燃料量Ｔｃｙｌ（Ｎ）を次式（５）により算
出する（ステップＳ１３）。

【００４６】Ｔｃｙｌ（Ｎ）＝ＴｉＭ×Ｋｔｏｔａｌ（Ｎ） …（５）ここで（Ｎ）は、気筒番号を示し、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、通常運転
時（始動時以外）の基本燃料量であり、エンジン回転数
ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて算出される。Ｋ
ｔｏｔａｌ（Ｎ）は、各種センサからのエンジン運転パ
ラメータ信号に基づいて算出される全ての補正係数（例
えばエンジン水温補正係数ＫＴＷ、リーン化補正係数Ｋ
ＬＳ等）の積である。ただし、Ｏ₂センサ１５の出力に
応じて算出される空燃比補正係数ＫＯ２は含まない。

【００４７】ステップＳ１４では、次式（６）により、
今回の燃料噴射によって対応する気筒の燃焼室に供給す
べき燃料量である燃焼室供給燃料量ＴＮＥＴを算出す
る。

【００４８】ＴＮＥＴ＝Ｔｃｙｌ（Ｎ）＋Ｔｔｏｔａｌ−Ｂｅ×ＴＷＰ（Ｎ） …（６）ここで、Ｔｔｏｔａｌは各種センサからのエンジン運転
パラメータ信号に基づいて算出される全ての加算補正項
（例えば加速増量補正項ＴＡＣＣ等）の和である。ただ
し、後述する無効時間ＴＶは含まない。ＴＷＰ（Ｎ）
は、図４のプログラムによって算出される吸気管付着燃
料量（予測値）であり、（Ｂｅ×ＴＷＰ（Ｎ））は、吸
気管付着燃料が燃焼室に持ち去られる持ち去り燃料量に
相当する。持ち去り燃料量分は、新たに噴射する必要が
ないので、式（６）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。

【００４９】ステップＳ１５では、式（６）によって算
出したＴＮＥＴ値が値０より大きいか否かを判別し、そ
の答が否定（ＮＯ）、即ちＴＮＥＴ≦０のときには、燃
料噴射量Ｔｏｕｔを０として本プログラムを終了する。
ステップＳ１５の答が肯定（ＹＥＳ）、即ちＴＮＥＴ＞
０のときには、次式（７）により、Ｔｏｕｔ値を算出す
る。

【００５０】Ｔｏｕｔ＝ＴＮＥＴ（Ｎ）／Ａｅ×ＫＯ２＋ＴＶ …（７）ここでＫＯ２は、Ｏ₂センサ１５の出力に基づいて算出
される空燃比補正係数であり、ＴＶは無効時間補正項で
ある。

【００５１】式（７）によって算出されたＴout値だけ
燃料噴射弁６を開弁することにより、燃焼室には（ＴＮ
ＥＴ（Ｎ）×ＫＯ２＋Ｂｅ×ＴＷＰ（Ｎ））に相当する
量の燃料が供給される。

【００５２】図４は、吸気管付着燃料量ＴＷＰ（Ｎ）を
算出するプログラムのフローチャートであり、本プログ
ラムは、クランク軸の所定角度（例えば３０度）回転毎
に発生するクランク角パルスの発生に同期して実行され
る。

【００５３】ステップＳ２１では、今回の本プログラム
実行時が燃料噴射量Ｔｏｕｔの演算開始から燃料噴射終
了までの期間（以下「噴射制御期間」という）内にある
か否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）のときには、
第１のフラグＦＣＴＷＰ（Ｎ）を値０に設定して（ステ
ップＳ３２）、本プログラムを終了する。ステップＳ２
１の答が否定（ＮＯ）、即ち噴射制御期間内でないとき
には、前記第１のフラグＦＣＴＷＰ（Ｎ）が値１である
か否かを判別する（ステップＳ２２）。この答が肯定
（ＹＥＳ）、即ちＦＣＴＷＰ（Ｎ）＝１のときには直ち
にステップＳ３１に進み、否定（ＮＯ）、即ちＦＣＴＷ
Ｐ（Ｎ）＝０のときには、フュエルカット（燃料供給遮
断）中か否かを判別する（ステップＳ２３）。

【００５４】ステップＳ２３の答が否定（ＮＯ）、即ち
フュエルカット中でないときには、次式（８）により吸
気管付着燃料量ＴＷＰ（Ｎ）を算出し（ステップＳ２
４）、第２のフラグＦＴＷＰＲ（Ｎ）を値０に、また第
１のフラグＦＣＴＷＰ（Ｎ）を値１にそれぞれ設定して
（ステップＳ３０、Ｓ３１）、本プログラムを終了す
る。

【００５５】ＴＷＰ（Ｎ）＝（１−Ｂｅ）×ＴＷＰ（Ｎ）（ｎ−１）＋（１−Ａｅ）×（Ｔｏｕｔ（Ｎ）−ＴＶ） …（８）ここでＴＷＰ（Ｎ）（ｎ−１）はＴＷＰ（Ｎ）の前回値
であり、Ｔｏｕｔ（Ｎ）は、図２及び図３のプログラム
で算出された最新の燃料噴射量である。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。

【００５６】前記ステップＳ２３の答が肯定（ＹＥ
Ｓ）、即ちフュエルカット中のときには、第２のフラグ
ＦＴＷＰＲ（Ｎ）が値１であるか否かを判別する（ステ
ップＳ２５）。この答が肯定（ＹＥＳ）、即ちＦＴＷＰ
Ｒ（Ｎ）＝１のときには直ちに前記ステップＳ３１に進
み、否定（ＮＯ）、即ちＦＴＷＰＲ（Ｎ）＝０のときに
は、次式（９）によって付着燃料量ＴＷＰ（Ｎ）を算出
し（ステップＳ２６）、ステップＳ２７に進む。

【００５７】ＴＷＰ（Ｎ）＝（１−Ｂｅ）×ＴＷＰ（Ｎ）（ｎ−１） …（９）式（９）は、前記式（８）から右辺第２項を削除したも
のに相当する。フュエルカット中であり、新たに付着す
る燃料はないからである。

【００５８】ステップＳ２７では、ＴＷＰ（Ｎ）値が微
小所定値ＴＷＰＬＧより大きいか否かを判別し、その答
が肯定（ＹＥＳ）、即ちＴＷＰ（Ｎ）＞ＴＷＰＬＧのと
きには、前記ステップＳ３０に進む。ステップＳ２７の
答が否定（ＮＯ）即ちＴＷＰ（Ｎ）≦ＴＷＰＬＧのとき
には、ＴＷＰ（Ｎ）＝０とし（ステップＳ２８）、第２
のフラグＦＴＷＰＲ（Ｎ）を値１に設定して（ステップ
Ｓ２９）、前記ステップＳ３１に進む。

【００５９】図４のプログラムにより、吸気管付着燃料
量ＴＷＰ（Ｎ）を精度よく算出することができ、更に算
出されたＴＷＰ（Ｎ）値を図２及び図３のプログラムに
おいて燃料噴射量Ｔｏｕｔの算出に使用することによ
り、吸気管に付着する燃料量及び付着した燃料から持ち
去られる燃料量を考慮した適切な量の燃料を各気筒の燃
焼室に供給することができる。

【００６０】また本実施例では、選択されたバルブタイ
ミングに応じて直接率Ａ及び持ち去り率Ｂを算出、補正
するようにしたので、それぞれのバルブタイミングにお
いて、吸気管付着燃料量の影響を正確に予測し、燃焼室
に供給される混合気の空燃比を所望値に正確に制御する
ことができる。

【００６１】図６は、本発明の第２の実施例に係る内燃
エンジン及びその制御装置の全体構成を示す図である。
本実施例におけるエンジン１は、前記バルブタイミング
切換機構１９に代えて、吸気弁及び排気弁を油圧駆動す
るための油圧駆動弁ユニット２０を有する。ＥＣＵ５
は、この油圧駆動弁ユニット２０内のソレノイドに接続
されており、その制御信号（θＯＦＦ及びθＯＮ）を供
給する。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′にはスロットル弁を駆動するモー
タ３ａが連結されており、ＥＣＵ５からの電気信号によ
りスロットル弁３′の開度を制御している。通常の運転
状態ではスロットル弁３′は全開開度に近い開度に制御
されており、吸気弁の開弁期間を油圧駆動ユニット２０
によって変更することにより、エンジン１の各気筒の吸
入空気量が制御される。

【００６２】またＥＣＵ５には、前記第１の実施例にお
ける油圧センサ１６に代えて、油圧駆動弁ユニット２０
の作動油の油圧（Ｐｏｉｌ）を検出する油圧センサ１
６′が接続され、更に作動油の油温Ｔｏｉｌを検出する
油温センサ１８、吸気弁のリフト量（Ｌｆｔ）を検出す
るリフトセンサ１７、アクセルペダルの踏込量（θＡＣ
Ｃ）を検出するアクセル開度センサが接続されており、
これらのセンサの検出信号がＥＣＵ５に供給される。

【００６３】上記以外の部分については、同一の符号を
付して示した第１の実施例（図１）と同様である。

【００６４】図７は、油圧駆動弁ユニット２０の断面図
であり、該ユニット２０は、エンジン１の各気筒のシリ
ンダヘッド２１に装着されている。シリンダヘッド２１
にはエンジン１の燃焼室（図示せず）の頂部に開口し、
他方が吸気ポート２４に連通する吸気弁口２３が設けら
れている。吸気弁２２は吸気弁口２３を開閉すべくシリ
ンダヘッド２１内を図中上下方向に移動自在に案内され
るように配される。吸気弁２２の鍔部２５とシリンダヘ
ッド２１との間には弁ばね２６が縮設されており、この
弁ばね２６により吸気弁２２は図中上方（閉弁方向）に
向けてばね付勢される。

【００６５】一方、シリンダヘッド２１の図中左側に
は、カム２７を有するカム軸２８が回転自在に配設され
ている。このカム軸２８は、タイミングベルト（図示せ
ず）を介してクランク軸（図示せず）に連結されてい
る。カム軸２８と一体に形成されるカム２７と吸気弁２
２との間には、油圧駆動弁ユニット２０が介装されてい
る。

【００６６】油圧駆動弁ユニット２０は、カム２７のプ
ロフィールに応じて吸気弁２２を弁ばね２６に抗して下
方に押圧して開閉駆動する油圧駆動機構３０と、該油圧
駆動機構３０の押圧力を開弁作動途中で無効にし、もっ
てカムプロフィールに拘らず吸気弁２２を閉弁する油圧
解放機構３１とから成る。

【００６７】油圧駆動機構３０は、シリンダヘッド２１
と一体に構成されたブロック３２に固設される第１のシ
リンダ体３３と、下端（前端）を吸気弁２５の上端（後
端）に当接して第１のシリンダ体３３のシリンダ孔３３
ａに摺動可能に嵌合される弁側ピストン（弁駆動ピスト
ン）３４と、第１のシリンダ体３３及び弁側ピストン３
４により画成される作動油圧室３８と、ブロック３２に
固設される第２のシリンダ体３６と、カム２７に摺接す
るリフタ３５と、該リフタ３５に下端を当接させて第２
のシリンダ体３６の下部に摺動可能に嵌合されるカム側
ピストン３７と、第２のシリンダ体３６及びカム側ピス
トン３７によって画成される油圧発生室３９と、油圧発
生室３９と作動油圧室３８とを接続する油路４０とを主
な構成要素とし、作動油圧室３８内の油圧が所定値以上
のときカム２７のプロフィールに従って、吸気弁２２を
開閉作動させる。

【００６８】ブロック３２には、吸気弁２２の鍔部２５
に対向する位置にリフトセンサ１７が配設されている。
リフトセンサ１７はＥＣＵ５に接続されており、吸気弁
２２のリフト量を検出し、その検出信号をＥＣＵ５に供
給する。

【００６９】一方、油圧解放機構３１は、前記油路４０
と給油ギャラリ４２とを接続する油路４１と、該油路４
１の途中に介装されるスピル弁４５と、油路４１内に配
されるフィード弁４３及びチェック弁４４と、これらの
弁４３，４４及びスピル弁４５によって画成されるアキ
ュム回路４１ａ内の油圧を所定の値に維持するためのア
キュムレータ４６とを主構成要素とする。給油ギャラリ
４２は、各気筒毎に設けられた油圧駆動弁ユニットに油
圧を供給するために設けられており、オイルポンプ４７
に接続されている。オイルポンプ４７は、シリンダヘッ
ド２１に設けられた補助オイルパン４８内の作動油を所
定範囲内の油圧として給油ギャラリ４２に供給する。な
お、給油ギャラリ４２に供給する作動油は、クランクケ
ース（図示せず）下部に設けられるオイルパンからオイ
ルポンプによって供給するようにしてもよい。

【００７０】前記スピル弁４５は、制御弁部１００と、
該制御弁部１００を駆動する電磁駆動部２００とから成
る。

【００７１】このスピル弁４５において、電磁駆動部２
００のソレノイド２０２が消磁されると、スピル弁４５
が開弁作動し、ソレノイド２０２が励磁されるとスピル
弁４５が閉弁状態となる。

【００７２】ソレノイド２０２はＥＣＵ５に接続されて
おり、ＥＣＵ５からの制御信号によって消磁／励磁が制
御される。

【００７３】アキュムレータ４６は、アキュム回路４１
ａ内の油圧を所定の圧力に維持すべく、アキュム回路４
１ａの途中設けられ、ブロック３２に穿設されたシリン
ダ孔４６１と、空気孔４６２を有するキャップ４６３
と、シリンダ孔４６１に摺動自在に嵌合されたピストン
４６４と、キャップ４６３とピストン４６４との間に縮
設されたばね４６５とから成る。

【００７４】以上のように構成される油圧駆動機構３０
及び油圧解放機構３１の作用について以下に説明する。

【００７５】ＥＣＵ５から制御信号によってスピル弁４
５のソレノイド２０２が励磁されているときには、スピ
ル弁４５は閉弁状態となり、油圧駆動機構３０の油圧発
生室３９、油路４０及び作動油圧室３８内の油圧が高圧
（所定値以上）に保持され、カム２７のプロフィールに
応じた吸気弁２２の開閉駆動が行われる。従ってこの場
合の弁作動特性（クランク角と弁リフト量との関係）
は、図８に実線で示すようになる。

【００７６】一方、吸気弁２２の開弁時にＥＣＵ５から
制御信号によってがスピル弁４５のソレノイド２０２が
消磁されると、スピル弁４５は開弁状態となり、油圧駆
動機構３０の油圧発生室３９、油路４０及び作動油圧室
３８内の油圧が低下し、カム２７のプロフィールに拘ら
ず、吸気弁２２が閉弁作動を開始する。この場合の弁作
動特性は図７に破線で示すようになる。即ち、同図にお
いてクランク角θＯＦＦでソレノイド２０２を消磁する
と、θＯＦＦから若干遅れて（θ＝θＳＴ）吸気弁２２
が閉弁作動を開始し、θ＝θＩＣ（以下「吸気弁閉弁タ
イミング」という）において閉弁完了状態となる。

【００７７】以上のように、ＥＣＵ５からの制御信号に
よってスピル弁４５を開閉作動させ、その開弁時におい
て油圧駆動機構３０の作用を無効とすることにより、吸
気弁２２の閉弁開始タイミングを任意に設定することが
できる。その結果、各気筒の吸入空気量をＥＣＵ２の制
御信号によって制御することが可能となる。

【００７８】尚、本実施例では排気弁側にも吸気弁側と
同様の油圧駆動弁ユニットを設けている（図示せず）
が、排気弁側はカムプロフィールに従って一定のタイミ
ングで閉弁する通常の動弁機構、若しくは前記第１の実
施例におけるバルブタイミング切換機構のように、開／
閉弁時期を複数設定可能な可変バルブタイミング機構と
してもよい。また、以下の説明では前記吸気弁閉弁タイ
ミングθＩＣに対応する排気弁側のパラメータを排気弁
閉弁タイミングθＥＣと呼ぶ。

【００７９】図９及び図１０は、本実施例における燃料
噴射量Ｔout算出プログラムのフローチャートであり、
第１の実施例における図２及び図３に対応するものであ
る。

【００８０】ステップＳ４１では、バルブタイミングパ
ラメータ、具体的には、吸気弁閉弁タイミングθＩＣ及
び排気弁閉弁タイミングθＥＣを読み込む。

【００８１】ステップＳ４２では、図１１（ａ）に示す
ようにエンジン回転数ＮＥに応じて設定されたＡテーブ
ル及びＢテーブルを用いて、検出したエンジン回転数Ｎ
Ｅに応じた直接率Ａ及び持ち去り率Ｂを算出するととも
に、同図（ｂ）に示すようにエンジン水温ＴＷに応じて
設定されたＫＡＴＷテーブル及びＫＢＴＷテーブルを用
いて、検出したエンジン水温に応じた水温補正係数ＫＡ
ＴＷ及びＫＢＴＷを算出する。ここで図１１に示したテ
ーブルの値は、各エンジン回転数におけるエンジン最大
出力の５０％出力時を基準とした値に設定されている。
ステップＳ４２では更に次式（１０），（１１）によっ
て直接率及び持ち去り率の基準値Ａbase及びＢbaseを算
出し、ステップＳ４３に進む。

【００８２】Ａbase＝Ａ×ＫＡＴＷ …（１０）Ｂbase＝Ｂ×ＫＢＴＷ …（１１）ステップＳ４３では、吸気弁の閉弁タイミングθＩＣに
応じて図１２（ａ）に示すように設定されたＫＡＩＣテ
ーブル及びＫＢＩＣテーブルを用いて、直接率及び持ち
去り率の吸気側補正係数ＫＡＩＣ及びＫＢＩＣを算出す
る。更に、排気弁の閉弁タイミングθＥＣに応じて同図
（ｂ）に示すように設定されたＫＡＥＣテーブル及びＫ
ＢＥＣテーブルを用いて排気側補正係数ＫＡＥＣ及びＫ
ＢＥＣを算出し、基準値補正係数ＫＡ，ＫＢを次式（１
２），（１３）により算出する。なお、本実施例では、
図１２においてθＩＣ値及びθＥＣ値が増加する程、吸
気弁及び排気弁の開弁期間は減少する（図８においてθ
ＩＣが左へ移動する）。

【００８３】ＫＡ＝ＫＡＩＣ×ＫＡＥＣ …（１２）ＫＢ＝ＫＢＩＣ×ＫＢＥＣ …（１３）続くステップＳ４４では、次式（１４），（１５）によ
り、補正直接率Ａｅ及び補正持ち去り率Ｂｅを算出し、
ステップＳ７に進む。

【００８４】Ａｅ＝Ａbase×ＫＡ …（１４）Ｂｅ＝Ｂbase×ＫＢ …（１５）ステップＳ７〜Ｓ１７は前記図２及び図３のステップＳ
７〜Ｓ１７と同一である。

【００８５】また吸気管付着燃料量ＴＷＰ（Ｎ）の算出
は前記図４のプログラムによって行われる。

【００８６】本実施例によれば、さらに、Ａｅ＜Ｂｅと
ならないように、上記第１の実施例と同様に前記式
（３），（４）で示す条件でＡｅ値とＢｅ値を補正する
ようにしたので、本実施例においてもＡｅ値とＢｅ値は
常にＡｅ＞Ｂｅの関係を維持することができ、混合気の
空燃比は安定して制御される。また、吸気弁及び排気弁
の閉弁タイミングに応じて直接率Ａ及び持ち去り率Ｂが
補正されるので、吸気弁及び排気弁の閉弁タイミングに
拘らず吸気管付着燃料量及び持ち去り燃料量を正確に予
測し、燃焼室に供給される混合気の空燃比を所望値に正
確に制御することができる。

【００８７】なお、上述した第１及び第２の実施例にお
ける直接率Ａ及び持ち去り率Ｂの算出手法は、エンジン
の低負荷運転時に複数の吸気弁及び／又は排気弁の一部
の作動を休止させるような場合にも適用しうるものであ
る。

【００８８】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、直接率と持ち去り率とが特定の関係を満たしたとき
は、該直接率及び持ち去り率の補正を行う直接率・持ち
去り率補正手段を設けたので、例えば空燃比制御の安定
において好ましくないＡｅ＜Ｂｅの関係が成立すること
を未然に防ぐことができ、混合気の空燃比を所望値に正
確に制御できる。これにより、排気エミッション性及び
運転性の悪化を防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る内燃エンジン及び
その燃料供給制御装置の構成図である。

【図２】燃料噴射時間（Ｔout）を算出するプログラム
のフローチャートである。

【図３】図２の続きのフローチャートである。

【図４】吸気管付着燃料量（ＴＷＰ（Ｎ））を算出する
プログラムのフローチャートである。

【図５】直接率（Ａ）及び持ち去り率（Ｂ）の補正係数
を算出するためのテーブルを示す図である。

【図６】本発明の第２の実施例に係る内燃エンジン及び
その燃料供給制御装置の構成図である。

【図７】図５のエンジンの油圧駆動弁ユニットの断面図
である。

【図８】図５のエンジンの吸気弁の作動特性を説明する
ための図である。

【図９】燃料噴射時間（Ｔout）を算出するプログラム
のフローチャートである。

【図１０】図９の続きのフローチャートである。

【図１１】直接率（Ａ）及び持ち去り率（Ｂ）の算出に
用いるテーブルを示す図である。

【図１２】直接率（Ａ）及び持ち去り率（Ｂ）の補正係
数の算出に用いるテーブルを示す図である。

【符号の説明】

１内燃エンジン２吸気管５電子コントロールユニット（ＥＣＵ）６燃料噴射弁１９バルブタイミング切換機構２０油圧駆動弁ユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃エンジンの運転状態に基づいてエン
ジンへ供給すべき燃料量を算出する供給燃料量算出手段
と、所定のエンジン運転サイクル中にエンジンに吸入さ
れる燃料の割合を示す直接率、及び前記エンジンの吸気
管壁面に付着した付着燃料の内の前記所定のエンジン運
転サイクル中にエンジンへ吸入される持ち去り燃料の割
合を示す持ち去り率を、前記エンジンの運転状態に基づ
いて求める直接率・持ち去り率検出手段と、前記付着燃
料の量を前記直接率及び前記持ち去り率に基づいて予測
する付着燃料量予測手段と、前記持ち去り燃料の量を前
記持ち去り率と前記付着燃料量とに基づいて予測する持
ち去り燃料量予測手段と、前記供給燃料量算出手段によ
り算出された燃料量を、前記付着燃料量及び持ち去り燃
料量に応じて補正する供給燃料量補正手段と、該供給燃
料量補正手段により補正された量の燃料を前記エンジン
の吸気管内に噴射する燃料噴射手段とを有する内燃エン
ジンの制御装置において、前記直接率と前記持ち去り率とが特定の関係を満たした
ときは、該直接率及び持ち去り率の補正を行う直接率・
持ち去り率補正手段を設けたことを特徴とする内燃エン
ジンの制御装置。
【請求項２】前記直接率と前記持ち去り率との特定の
関係は、前記持ち去り率が前記直接率よりも大きくなる
関係とした請求項１記載の内燃エンジンの制御装置。
【請求項３】前記直接率（Ａｅ）及び前記持ち去り率
（Ｂｅ）の補正は、Ａｅ＝（Ｂｅ＋α−αＡｅ）／（１−Ａｅ＋Ｂｅ）Ｂｅ＝Ａｅ−α ０＜α＜１となる条件で行う請求項１記載の内燃エンジンの制御装
置。