JP2818805B2 - エンジンの燃料噴射制御装置 - Google Patents
エンジンの燃料噴射制御装置Info
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- JP2818805B2 JP2818805B2 JP63310665A JP31066588A JP2818805B2 JP 2818805 B2 JP2818805 B2 JP 2818805B2 JP 63310665 A JP63310665 A JP 63310665A JP 31066588 A JP31066588 A JP 31066588A JP 2818805 B2 JP2818805 B2 JP 2818805B2
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- fuel injection
- throttle opening
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/045—Detection of accelerating or decelerating state
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
- F02D41/182—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow for the control of a fuel injection device
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/04—Engine intake system parameters
- F02D2200/0402—Engine intake system parameters the parameter being determined by using a model of the engine intake or its components
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
本発明は、吸気行程前の時点で、スロットル開度及び
エンジン回転数に基づいてエンジンのシリンダに流入す
る吸入空気量を推定し、この推定した吸入空気量に基づ
いて燃料噴射量を設定するエンジンの燃料噴射制御装置
に関し、詳しくは、エンジン過渡運転時においても、シ
リンダに流入する吸入空気量を的確に推定し、空燃比変
動を抑制することが可能なエンジンの燃料噴射制御装置
に関する。
エンジン回転数に基づいてエンジンのシリンダに流入す
る吸入空気量を推定し、この推定した吸入空気量に基づ
いて燃料噴射量を設定するエンジンの燃料噴射制御装置
に関し、詳しくは、エンジン過渡運転時においても、シ
リンダに流入する吸入空気量を的確に推定し、空燃比変
動を抑制することが可能なエンジンの燃料噴射制御装置
に関する。
この種のエンジンの燃料噴射制御装置としては、スロ
ットル開度とエンジン回転をパラメータとするマップか
ら基本燃料噴射量を設定することが、特開昭55−32913
号公報（以下「第１の先行例」という）に示されてい
る。 また、アクセルペダルの踏込み量とエンジン回転数と
に基づいて必要空気流量を予測し、アクセルペダルの踏
込みに対して一次遅れを持たせながら必要空気流量に対
応する値まで燃料供給量を変化させることが特開昭60−
43135号公報（以下「第２の先行例」という）に示され
ている。
ットル開度とエンジン回転をパラメータとするマップか
ら基本燃料噴射量を設定することが、特開昭55−32913
号公報（以下「第１の先行例」という）に示されてい
る。 また、アクセルペダルの踏込み量とエンジン回転数と
に基づいて必要空気流量を予測し、アクセルペダルの踏
込みに対して一次遅れを持たせながら必要空気流量に対
応する値まで燃料供給量を変化させることが特開昭60−
43135号公報（以下「第２の先行例」という）に示され
ている。
しかし、エンジンに実際に吸入される１サイクル当た
りの空気量は、吸気系のスロットルバルブ下流の容積の
関係で、過渡時にはスロットル開度の変化に対して遅れ
を持っており、その遅れは吸気系の容積が大きいほど大
きくなる。その結果、スロットルバルブが所定の開状態
から更に開度を大きくする過渡時には、空燃比がリッチ
傾向となり、また、スロットルバルブが開状態から閉状
態に変化する減速時には、空燃比がリーン傾向となる。 しかも、過渡時においては、第５図に示すように、燃
料噴射量の決定時点Ａ（吸気行程前）におけるスロット
ル開度、エンジン回転数等から実際にエンジンのシリン
ダに流入する空気量M0を推定算出し、算出された空気量
M0に対して燃料噴射量が決定される。 しかし、エンジンの要求空気量、すなわち第５図のＢ
点（吸気行程終了時）における＃１シリンダの実際の吸
入空気量はM1であるため、推定算出された＃１シリンダ
の空気量M0と実際の吸入空気量M1との間には、M1−M0＝
ΔＭの空気量の差異が生じる。 従って、推定算出された空気量に対し燃料噴射量を決
定しても、過渡時には空燃比が変動する。 そして、上記第１の先行例に開示されているように、
マップ検索によって燃料噴射量を決定する場合には、上
述の課題があり、また、上記第２の先行例では、加減速
時の不快なトルクショックを防止するために、アクセル
ペダル踏込みに対して一次遅れを持たせながら必要空気
量に対応する燃料供給量まで燃料噴射量を変化させてい
るので、空気流量の推定精度が悪く、空燃比の変動が生
じる。 本発明は、上記事情に鑑み、吸気行程前においてスロ
ットル開度及びエンジン回転数に基づいてシリンダに流
入する吸入空気量を推定するに際し、吸入空気量の推定
精度を向上し、吸気行程前で吸入空気量の推定、及び、
この吸入空気量に基づいて燃料噴射量を設定することに
よって生じる過渡時の行程遅れに起因する空燃比変動を
抑制することが可能なエンジンの燃料噴射制御装置を提
供することを目的とする。
りの空気量は、吸気系のスロットルバルブ下流の容積の
関係で、過渡時にはスロットル開度の変化に対して遅れ
を持っており、その遅れは吸気系の容積が大きいほど大
きくなる。その結果、スロットルバルブが所定の開状態
から更に開度を大きくする過渡時には、空燃比がリッチ
傾向となり、また、スロットルバルブが開状態から閉状
態に変化する減速時には、空燃比がリーン傾向となる。 しかも、過渡時においては、第５図に示すように、燃
料噴射量の決定時点Ａ（吸気行程前）におけるスロット
ル開度、エンジン回転数等から実際にエンジンのシリン
ダに流入する空気量M0を推定算出し、算出された空気量
M0に対して燃料噴射量が決定される。 しかし、エンジンの要求空気量、すなわち第５図のＢ
点（吸気行程終了時）における＃１シリンダの実際の吸
入空気量はM1であるため、推定算出された＃１シリンダ
の空気量M0と実際の吸入空気量M1との間には、M1−M0＝
ΔＭの空気量の差異が生じる。 従って、推定算出された空気量に対し燃料噴射量を決
定しても、過渡時には空燃比が変動する。 そして、上記第１の先行例に開示されているように、
マップ検索によって燃料噴射量を決定する場合には、上
述の課題があり、また、上記第２の先行例では、加減速
時の不快なトルクショックを防止するために、アクセル
ペダル踏込みに対して一次遅れを持たせながら必要空気
量に対応する燃料供給量まで燃料噴射量を変化させてい
るので、空気流量の推定精度が悪く、空燃比の変動が生
じる。 本発明は、上記事情に鑑み、吸気行程前においてスロ
ットル開度及びエンジン回転数に基づいてシリンダに流
入する吸入空気量を推定するに際し、吸入空気量の推定
精度を向上し、吸気行程前で吸入空気量の推定、及び、
この吸入空気量に基づいて燃料噴射量を設定することに
よって生じる過渡時の行程遅れに起因する空燃比変動を
抑制することが可能なエンジンの燃料噴射制御装置を提
供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、吸気行程前の時
点で、スロットル開度及びエンジン回転数に基づいてエ
ンジンのシリンダに流入する吸入空気量を推定し、この
推定した吸入空気量に基づいて燃料噴射量を設定するエ
ンジンの燃料噴射制御装置において、エンジン回転数に
基づいて行程遅れ時間先のスロットル開度を予測するた
めの定数を設定し、吸気行程前の時点で、該定数、前回
および前々回計算時のスロットル開度、及び今回の最新
のスロットル開度に基づいて行程遅れ時間先におけるス
ロットル開度を予測するスロットル開度予測手段と、上
記スロットル開度予測手段により予測したスロットル予
測開度に基づいて空気通過面積を設定すると共に上記ス
ロットル予測開度とエンジン回転数とに基づいて流出量
係数を設定し、大気圧と前回算出の吸気管内圧力とに基
づいて第１の係数を設定し、上記空気通過面積、流出量
係数および上記第１の係数に基づいてスロットルバルブ
通過空気量を算出するスロットルバルブ通過空気量算出
手段と、吸気温度に基づいて気体定数とスロットルバル
ブ下流の吸気系容積との関係で定まる第２の係数を設定
し、該第２の係数、上記スロットルバルブ通過空気量、
および前回算出のシリンダ流入空気量に基づいてスロッ
トルバルブ下流の吸気管内圧力を算出する吸気管内圧力
算出手段と、上記スロットル予測開度とエンジン回転数
とに基づいて体積効率を設定すると共に吸気温度に基づ
いて排気量と気体定数との関係で定まる第３の係数を設
定し、該第３の係数、体積効率、及び上記吸気管内圧力
に基づいてエンジンのシリンダに流入するシリンダ流入
空気量を算出する吸入空気量算出手段と、少なくとも上
記シリンダ流入空気量に基づいて基本燃料噴射量を算出
する基本燃料噴射量算出手段と、上記基本燃料噴射量を
各種補正項により補正してエンジンに対する最終的な燃
料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段とを備えたこと
を特徴とする。
点で、スロットル開度及びエンジン回転数に基づいてエ
ンジンのシリンダに流入する吸入空気量を推定し、この
推定した吸入空気量に基づいて燃料噴射量を設定するエ
ンジンの燃料噴射制御装置において、エンジン回転数に
基づいて行程遅れ時間先のスロットル開度を予測するた
めの定数を設定し、吸気行程前の時点で、該定数、前回
および前々回計算時のスロットル開度、及び今回の最新
のスロットル開度に基づいて行程遅れ時間先におけるス
ロットル開度を予測するスロットル開度予測手段と、上
記スロットル開度予測手段により予測したスロットル予
測開度に基づいて空気通過面積を設定すると共に上記ス
ロットル予測開度とエンジン回転数とに基づいて流出量
係数を設定し、大気圧と前回算出の吸気管内圧力とに基
づいて第１の係数を設定し、上記空気通過面積、流出量
係数および上記第１の係数に基づいてスロットルバルブ
通過空気量を算出するスロットルバルブ通過空気量算出
手段と、吸気温度に基づいて気体定数とスロットルバル
ブ下流の吸気系容積との関係で定まる第２の係数を設定
し、該第２の係数、上記スロットルバルブ通過空気量、
および前回算出のシリンダ流入空気量に基づいてスロッ
トルバルブ下流の吸気管内圧力を算出する吸気管内圧力
算出手段と、上記スロットル予測開度とエンジン回転数
とに基づいて体積効率を設定すると共に吸気温度に基づ
いて排気量と気体定数との関係で定まる第３の係数を設
定し、該第３の係数、体積効率、及び上記吸気管内圧力
に基づいてエンジンのシリンダに流入するシリンダ流入
空気量を算出する吸入空気量算出手段と、少なくとも上
記シリンダ流入空気量に基づいて基本燃料噴射量を算出
する基本燃料噴射量算出手段と、上記基本燃料噴射量を
各種補正項により補正してエンジンに対する最終的な燃
料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段とを備えたこと
を特徴とする。
本発明では、吸気行程前においてシリンダに流入する
空気量を推定するに際して、エンジン回転数に基づいて
行程遅れ時間先のスロットル開度を予測するための定数
を設定し、吸気行程前の時点で、該定数、前回および前
々回計算時のスロットル開度、及び今回の最新のスロッ
トル開度に基づいて行程遅れ時間先におけるスロットル
開度を予測する。そして、スロットル予測開度に基づい
て空気通過面積を設定すると共に、スロットル予測開度
とエンジン回転数とに基づいて流出量係数を設定し、ま
た、大気圧と前回算出の吸気管内圧力とに基づいて第１
の係数を設定して、上記空気通過面積、流出量係数およ
び上記第１の係数に基づいてスロットルバルブ通過空気
量を算出する。そして、吸気温度に基づいて気体定数と
スロットルバルブ下流の吸気系容積との関係で定まる第
２の係数を設定し、該第２の係数、上記スロットルバル
ブ通過空気量、および前回算出のシリンダ流入空気量に
基づいてスロットルバルブ下流の吸気管内圧力を算出す
る。更に、上記スロットル予測開度とエンジン回転数と
に基づいて体積効率を設定すると共に吸気温度に基づい
て排気量と気体定数との関係で定まる第３の係数を設定
し、該第３の係数、体積効率、及び上記吸気管内圧力に
基づいてエンジンのシリンダに流入するシリンダ流入空
気量を算出する。そして、少なくとも、このシリンダ流
入空気量に基づいて基本燃料噴射量を算出し、該基本燃
料噴射量を各種補正項により補正してエンジンに対する
最終的な燃料噴射量を算出する。
空気量を推定するに際して、エンジン回転数に基づいて
行程遅れ時間先のスロットル開度を予測するための定数
を設定し、吸気行程前の時点で、該定数、前回および前
々回計算時のスロットル開度、及び今回の最新のスロッ
トル開度に基づいて行程遅れ時間先におけるスロットル
開度を予測する。そして、スロットル予測開度に基づい
て空気通過面積を設定すると共に、スロットル予測開度
とエンジン回転数とに基づいて流出量係数を設定し、ま
た、大気圧と前回算出の吸気管内圧力とに基づいて第１
の係数を設定して、上記空気通過面積、流出量係数およ
び上記第１の係数に基づいてスロットルバルブ通過空気
量を算出する。そして、吸気温度に基づいて気体定数と
スロットルバルブ下流の吸気系容積との関係で定まる第
２の係数を設定し、該第２の係数、上記スロットルバル
ブ通過空気量、および前回算出のシリンダ流入空気量に
基づいてスロットルバルブ下流の吸気管内圧力を算出す
る。更に、上記スロットル予測開度とエンジン回転数と
に基づいて体積効率を設定すると共に吸気温度に基づい
て排気量と気体定数との関係で定まる第３の係数を設定
し、該第３の係数、体積効率、及び上記吸気管内圧力に
基づいてエンジンのシリンダに流入するシリンダ流入空
気量を算出する。そして、少なくとも、このシリンダ流
入空気量に基づいて基本燃料噴射量を算出し、該基本燃
料噴射量を各種補正項により補正してエンジンに対する
最終的な燃料噴射量を算出する。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して具体的に説
明する。 第１図において、符号１はエンジンであり、その吸気
系２にはスロットルバルブ３が配設され、スロットルバ
ルブ３の下流にコレクタチャンバ５が設けられている。
そして、上記コレクタチャンバ５の下流の吸気マニホー
ルド2aにおけるエンジン１の各吸気ポート1a近傍にはイ
ンジェクタ６が設けられている。 また、上記スロットルバルブ３にはスロットル開度セ
ンサ７が、エアクリーナ14には吸気温センサ10が、上記
エンジン１の排気系1bには空燃比センサ11が、更にエン
ジン１の外部には大気圧センサ４がそれぞれ設けられて
いる。 そして、上記各センサ7,9,10,11及び大気圧センサ４
からの検出信号は、コントロールユニット12に供給され
る。そして、上記コントロールユニット12は、各シリン
ダの吸気行程直前のタイミングにおいて上記各センサか
らの検出信号に基づいて燃料噴射量を演算し、該燃料噴
射量に対応する制御信号（燃料噴射パルス信号）を上記
インジェクタ６に出力する。 ここで、エンジン１のシリンダへ流入する吸入空気量
（以下「シリンダ流入空気量」という）Mapを第２図に
示す吸気系モデルに基づいて算出する。 今、大気圧をPa、大気密度をρａ、シリンダ流入空気
量をMap、スロットルバルブ通過空気量をMat、スロット
ルバルブ３下流の吸気管内圧力をＰ、スロットルバルブ
３下流の吸気系容積すなわちマニホールド容積をＶ、吸
気温度をＴ、マニホールド内空気量をＭとすると、 空気の保存式は、dM/dt＝Mat−Map …（１） 状態方程式は、PV＝MRT …（２） シリンダの吸入空気量Mapは、 Map＝（Ne・D/2RT）・ηｖ・Ｐ …（３） スロットルバルブ通過空気量Matは、 Mat＝Ｃ・Ａ・ψ・（Pa.ρａ）1/2 …（４） 但し、P/Pa＞｛2/（ｋ＋１）｝k/（ｋ−１）のとき、 ψ＝｛2gk/（ｋ−１）［（P/Pa）2/k−（P/Pa）（ｋ＋１）/k］｝1/2 P/Pa＜｛2/（ｋ＋１）｝k/（ｋ−１）のとき、 ψ＝｛2gk/（ｋ＋１）［2/（ｋ＋１）］k/（ｋ−１）｝1/2 この場合、Ne;エンジン回転数、D;排気量、ηv;体積
効率、C;流出量係数、R;気体定数、k;比熱比、g;重力加
速度、T;吸気温度、A;空気通過面積である。 尚、体積効率ηｖ、流出量係数Ｃおよび空気通過面積
Ａは、それぞれスロットル開度αの関数として表され
る。 上記（１）式と（２）式とから、 dP/dt＝（RT/V）・Mat−（D/2V）・Ne・ηｖ・Ｐ …（５） となり、（５）式を離散化してまとめると、 Ｐ（ｋ＋１）＝（RT/V）・Δｔ・Mat（ｋ）＋｛１−（D/2V） ・Ne・ηｖ・Δｔ｝・Ｐ（ｋ） ＝Ｐ（ｋ）＋（RT/V）・Δｔ・｛Mat（ｋ）−Map（ｋ）｝ …（６） （但し、Δt;サンプル時間） となる。 従って、シリンダ流入空気量Mapは、（６）式によっ
て求められる吸気管内内圧力Ｐ（ｋ＋１）＝Ｐを、
（３）式に代入して得られる。 しかし、前述の第５図に示すように、燃料噴射量を決
定するのは吸気行程前のＡ点であり、過渡時において
は、この吸気行程前の時点において求められる空気量M0
に対し、エンジンの要求空気量、すなわちシリンダに実
際に吸入される吸入空気量は、Ｂ点の空気量M1であるた
め、ΔＭ分の空気量の差が生じる。この空気の遅れを
“行程遅れ”と称するが、この行程遅れを補償するに
は、Ａ点において、この行程遅れ時間先すなわちＢ時点
でのスロットル開度を予測し、このスロットル予測開度
に基づいて吸入空気量を算出すれば良い。 そこで、スロットル予測開度をα′（ｋ）とすると、 α′（ｋ）＝α（ｋ）＋K1｛α（ｋ）−α（ｋ−
１）｝ ＋K2｛α（ｋ）−２α（ｋ−１）＋α（ｋ−２）｝ …（７） 但し、K,K1,K2;係数（エンジン回転数Neの関数）、
α；スロットル開度、α′；スロットル予測開度 となり、前回及び前々回計算時のスロットル開度α（ｋ
−１）、α（ｋ−２）と今回の最新のスロットル開度α
（ｋ）から行程遅れ時間先のスロットル予測開度α′
（ｋ）が予測される。 そして、上記（７）式で求められたスロットル予測開
度α′（ｋ）に基づいて前述の体積効率ηｖ、流出量係
数Ｃ、空気通過面積Ａを算出し、更に基本燃料噴射量を
算出する。 これに対応して、上記コントロールユニット12は、第
３図に示すように、スロットル開度予測手段18、スロッ
トルバルブ通過空気量算出手段15、吸気管内圧力算出手
段16、吸入空気量算出手段17、基本燃料噴射量手段19、
フィードバック補正量算出手段20、及び燃料噴射量算出
手段21の各機能構成を備える。 すなわち、上記スロットル開度予測手段18は、エンジ
ン回転数センサ９によるエンジン回転数Neに基づいてK1
マップ、K2マップを参照し、前記（７）式における各定
数K1,K2を設定する。そして、これら各定数K1,K2、及
び、スロットル開度センサ７により検出されるスロット
ル開度αを採用し、演算部18aで、吸気行程前（第５図
のＡ点）の時点において、上記各定数K1,K2、前回およ
び前々回計算時のスロットル開度α（ｋ−１），α（ｋ
−２）、今回の最新のスロットル開度α（ｋ）により、
前回（７）式に基づいて行程遅れ時間先（第５図のＢ
点）の時点でのスロットル予測開度α′（ｋ）を算出す
る。 そして、スロットルバルブ通過空気量算出手段15は、
上記スロットル予測開度α，（ｋ）に基づいてマップ１
を参照すると共に、スロットル予測開度α′（ｋ）とエ
ンジン回転数Neとに基づいてマップ２を参照し、前記
（４）式における空気通過面積Ａ、流出量係数Ｃをそれ
ぞれ設定する。また、後述する吸気マニホールド内圧力
算出手段16により算出された吸気管内圧力Ｐ（ｋ）に基
づいてマップ３を参照し、大気圧と吸気管内圧力との関
係により定まる前記第１の係数ψを簡易的に設定する。
そして、演算部15aにおいて、上記空気通過面積Ａ、流
出量係数Ｃ、及び上記第１の係数ψにより、前記（４）
式に基づいてスロットルバルブ通過空気量Mat（ｋ）を
算出する。ここで、このスロットルバルブ通過空気量Ma
t（ｋ）は、上記スロットル予測開度α′（ｋ）に基づ
いて設定された空気通過面積Ａ及び流出量係数Ｃにより
算出されるため、行程遅れ時間先（第５図のＢ点）の時
点でのスロットルバルブ通過空気量が得られることにな
る。 また、吸気管内圧力算出手段16は、吸気温センサ10に
よる吸気温度Ｔに基づいてマップ４を参照し、前記
（６）式における気体定数Ｒとスロットルバルブ３下流
の吸気系容積すなわちマニホールド容積Ｖとの関係で定
まる第２の係数RT/Vを設定する。ここで、気体定数Ｒお
よびマニホールド容積Ｖは、前記（２）式の状態方程式
において採用されるものである。そして、演算部16aに
おいて、上記第２の係数RT/V、スロットルバルブ通過空
気量Mat（ｋ）、及び、前回算出した吸気管内圧力Ｐ
（ｋ）、並びに、後述する吸入空気量算出手段17により
算出された吸入空気量Map（ｋ）により、前記（６）式
に基づいてスロットルバルブ３下流の吸気管内圧力Ｐ
（ｋ＋１）を算出する（Ｐ（ｋ＋１）←Ｐ（ｋ）＋（RT
/V）×Δｔ・｛Mat（ｋ）−Map（ｋ）｝。更に、吸入空
気量算出手段17は、上記スロットル予測開度α′（ｋ）
とエンジン回転数Neとに基づきマップ５を参照して体積
効率ηｖを設定すると共に、吸気温度Ｔに基づいてマッ
プ６を参照し、前記（３）式における排気量Ｄと気体定
数Ｒとの関係で定まる第３の係数D/2RTを設定する。そ
して、演算部17aにおいて、上記吸気管内圧力Ｐ（ｋ＋
１）、体積効率ηｖ、及び上記第３の係数D/2RTによ
り、前記（３）式に基づいてシリンダ流入空気量Map
（ｋ）を算出する（Map（ｋ）＝（Ne・D/2RT）×Ｐ（ｋ
＋１）×ηｖ）。 ここで、算出されるシリンダ流入空気量Map（ｋ）
は、行程遅れ時間先（第５図のＢ点）の時点で予測され
るスロットル予測開度α′（ｋ）に基づいて推定演算さ
れる。これにより、吸気行程前において吸入空気量を算
出することによる行程遅れを補償して、的確にシリンダ
流入空気量を推定演算することが可能となる。 そして、基本燃料噴射量算出手段19は、上記シリンダ
流入空気量Map（ｋ）、定数Ｋおよび目標空燃比A/Fref
により基本燃料噴射量を定める基本燃料噴射パルス幅Tp
を算出する（Tp＝K/（A/Fref）×Map（ｋ））。 また、フィードバック補正係数算出手段20は、空燃比
センサ11により検出される実空燃比と目標空燃比A/Fref
とに基づいて、実空燃比を目標空燃比A/Frefに収束させ
るためのフィードバック補正係数KFBを求める。 そして、燃料噴射量算出手段21は、上記基本燃料噴射
パルス幅Tpを上記フィードバッグ補正係数KFBにより補
正して燃料噴射量を定めるインジェクタ６に対する燃料
噴射パルス幅Tiを算出し（Ti＝Tp×KFB）、該当気筒の
インジェクタ６に対し所定タイミングで燃料噴射パルス
幅Tiによる駆動パルス信号を出力し、インジェクタから
上記燃料噴射パルス幅Tiに対応して所定に計量された燃
料を噴射させる。 すなわち、行程遅れ時間先の時点のスロットル開度を
予測し、このスロットル予測開度α′（ｋ）を用いてシ
リンダに流入する空気量すなわちシリンダ流入空気量Ma
pを推定演算するため、過渡時においても行程遅れを補
償して的確にシリンダ流入空気量Mapを算出することが
可能となる。また、このシリンダ流入空気量Mapに対応
して、燃料噴射量が算出されるため、吸気行程前の時点
で、スロットル開度αおよびエンジン回転数Neに基づい
て吸入空気量を推定して燃料噴射量を設定する燃料噴射
制御システムにおいて、吸気行程前の時点で吸入空気量
の推定、及びこの吸入空気量に基づいて燃料噴射量を設
定することによって生じる過渡時の行程遅れに起因する
空燃比変動を制御することが可能となる。 ここで、第４図（ａ）に示すように、加速等により、
スロットル開度αがα１からα２に増加する過渡時に、
吸気行程前の時点で、その時のスロットル開度に基づい
てシリンダ流入空気量Mapを推定演算した場合には、第
４図（ｂ）に破線で示すように、上述の行程遅れに起因
して実吸入空気量Ｍに対する誤差が大きくなり、この誤
差の大きいシリンダ流入空気量Mapに基づいて燃料噴射
量が設定され、第４図（ｃ）に示すように、空気過剰率
すなわち空燃比が大きく変動してオーバリーンを生じ
る。 これに対し、本実施例においては、吸気行程前で、シ
リンダ流入空気量を推定して燃料噴射量を設定するに際
し、行程遅れ時間先の時点のスロットル開度を予測し、
このスロットル予測開度α′（ｋ）を用いてシリンダに
流入する空気量すなわちシリンダ流入空気量Mapを推定
演算するため、過渡時においても行程遅れを補償して的
確にシリンダ流入空気量Mapを算出することが可能とな
り、第４図（ｂ）に一点鎖線で示すように、実線で示す
実際のシリンダ流入空気量Ｍに近似した空気量が得られ
る。 そして、この行程遅れを補償したシリンダ流入空気量
Mapに対応して燃料噴射量が算出され、インジェクタ６
から噴射されるので、第４図（ｃ）に実線で示すよう
に、空気過剰率はスロットルバルブ３の開き始めに一時
的に、しかも僅かにリーン側に大きくなるだけであり、
加速時の空燃比はオーバリーン傾向となることが抑止さ
れる。 尚、減速の過渡時においても、空燃比のオーバリッチ
傾向は抑止される。 次に、上記コントロールユニット12における燃料噴射
制御処理を、第６図に示すフローチャートに従い説明す
る。 先ず、エンジン１が運転され、ステップS1で、吸気管
内圧力Ｐ（ｋ）の初期化が行われると、ステップS2へ進
む。 尚、ここで、ステップS2以下のスロットル予測開度の
推定算出、シリンダ流入空気量および燃料噴射パルス幅
の演算処理は、エンジン１の各気筒毎に、吸気行程前の
タイミングにおいて行われる。 そして、ステップS2では、前記（３）式に基づいてシ
リンダ流入空気量Map（ｋ）を算出し、続くステップS3
で、上記シリンダ流入空気量Map（ｋ）、定数Ｋおよび
目標空燃比A/Frefにより基本燃料噴射量を定める基本燃
料噴射パルス幅Tpを算出する（Tp←K/（A/Fref）×Map
（ｋ））。 次いで、ステップS4で、空燃比センサ11により検出さ
れる実空燃比と目標空燃比A/Frefとに基づいて設定され
た、実空燃比を目標空燃比A/Frefに収束させるためのフ
ィードバック補正係数KFBによって、上記基本燃料噴射
パルス幅Tpを補正して燃料噴射量を定めるインジェクタ
６に対する燃料噴射パルス幅Tiを算出する（Ti←Tp×KF
B）。そして、ステップS5で、該当気筒のインジェクタ
６に対し所定タイミングで燃料噴射パルス幅Tiによる駆
動パルス信号を出力し、インジェクタ６から上記燃料噴
射パルス幅Tiに対応して所定に計量された燃料を噴射さ
せる。 その後、ステップS6へ進み、エンジン回転数Neに基づ
き前記K1マップ、K2マップを参照して、前記（７）式に
おける各定数K1,K2を設定し、これら各定数K1,K2、前回
および前々回計算時のスロットル開度α（ｋ−１），α
（ｋ−２）、今回の最新のスロットル開度α（ｋ）によ
り、前記（７）式に基づいて行程遅れ時間先（第５図の
Ｂ点）の時点でのスロットル予測開度α′（ｋ）を算出
する（α′（ｋ←α（ｋ）＋K1｛α（ｋ）−α（ｋ−
１）＋K2｛α（ｋ）−2d（ｋ−１）＋α（ｋ−
２）｝）。 続くステップS7では、上記スロットル予測開度α′
（ｋ）に基づいて前記マップ１を参照し、スロットルバ
ルブ３による空気通過面積Ａ（ｋ）を設定する。 そして、ステップS8で、上記スロットル予測開度α′
（ｋ）とエンジン回転数Neとに基づいて前記マップ２を
参照し、前記（４）式における流出量係数Ｃを設定する
と共に、前回算出の吸気管内圧Ｐ（ｋ）に基づいて前記
マップ３を参照して、大気圧と吸気管内圧力Ｐ（ｋ）と
の関係により定まる第１の係数ψ（ｋ）を設定する。そ
して、上記空気通過面積Ａ（ｋ）、流出量係数Ｃ、及び
上記第１の係数ψ（ｋ）により、前記（４）式に基づい
てスロットルバルブ通過空気量Mat（ｋ）を算出する（M
at（ｋ）←Ｃ・Ａ（ｋ）・ψ（ｋ）・（Pa×ρ
ａ）1/2）。 そして更に、ステップS9で、吸気温センサ10による吸
気温度Ｔに基づき前記マップ４を参照して、前記（６）
式における第２の係数RT/Vを設定し、該第２の係数RT/
V、上記スロットルバルブ通過空気量Mat（ｋ）、及び、
上記ステップS2において算出した吸入空気量Map（ｋ）
により、前記（６）式に基づいてスロットルバルブ３下
流の吸気管内圧力Ｐ（ｋ＋１）を算出して（Ｐ（ｋ＋
１）←Ｐ（ｋ）＋（RT/V）・Δｔ・｛Mat（ｋ）−Map
（ｋ）｝）、上記ステップS2へ戻る。 そして、以後は、ステップS2において、前記ステップ
S6で算出したスロットル予測開度α′（ｋ）とエンジン
回転数Neとに基づいて前記マップ５を参照し体積効率η
ｖを設定すると共に、吸気温度Ｔに基づいて前記マップ
６を参照し、前記（３）式における第３の係数D/2RTを
設定する。そして、上記ステップS9によって算出した吸
気管内圧力Ｐ（ｋ＋１）、上記体積効率ηｖ、及び上記
第３の係数D/2RTにより、前記（３）式に基づいてシリ
ンダ流入空気量Map（ｋ）を算出し（Map（ｋ）←（Ne・
D/2RT）×Ｐ（ｋ＋１）×ηｖ）、エンジン１の各気筒
毎に吸気行程前のタイミングにおいて、上記ステップS2
〜S9によるスロットル予測開度の推定算出、シリンダ流
入空気量および燃料噴射パルス幅の演算処理が実行され
る。
明する。 第１図において、符号１はエンジンであり、その吸気
系２にはスロットルバルブ３が配設され、スロットルバ
ルブ３の下流にコレクタチャンバ５が設けられている。
そして、上記コレクタチャンバ５の下流の吸気マニホー
ルド2aにおけるエンジン１の各吸気ポート1a近傍にはイ
ンジェクタ６が設けられている。 また、上記スロットルバルブ３にはスロットル開度セ
ンサ７が、エアクリーナ14には吸気温センサ10が、上記
エンジン１の排気系1bには空燃比センサ11が、更にエン
ジン１の外部には大気圧センサ４がそれぞれ設けられて
いる。 そして、上記各センサ7,9,10,11及び大気圧センサ４
からの検出信号は、コントロールユニット12に供給され
る。そして、上記コントロールユニット12は、各シリン
ダの吸気行程直前のタイミングにおいて上記各センサか
らの検出信号に基づいて燃料噴射量を演算し、該燃料噴
射量に対応する制御信号（燃料噴射パルス信号）を上記
インジェクタ６に出力する。 ここで、エンジン１のシリンダへ流入する吸入空気量
（以下「シリンダ流入空気量」という）Mapを第２図に
示す吸気系モデルに基づいて算出する。 今、大気圧をPa、大気密度をρａ、シリンダ流入空気
量をMap、スロットルバルブ通過空気量をMat、スロット
ルバルブ３下流の吸気管内圧力をＰ、スロットルバルブ
３下流の吸気系容積すなわちマニホールド容積をＶ、吸
気温度をＴ、マニホールド内空気量をＭとすると、 空気の保存式は、dM/dt＝Mat−Map …（１） 状態方程式は、PV＝MRT …（２） シリンダの吸入空気量Mapは、 Map＝（Ne・D/2RT）・ηｖ・Ｐ …（３） スロットルバルブ通過空気量Matは、 Mat＝Ｃ・Ａ・ψ・（Pa.ρａ）1/2 …（４） 但し、P/Pa＞｛2/（ｋ＋１）｝k/（ｋ−１）のとき、 ψ＝｛2gk/（ｋ−１）［（P/Pa）2/k−（P/Pa）（ｋ＋１）/k］｝1/2 P/Pa＜｛2/（ｋ＋１）｝k/（ｋ−１）のとき、 ψ＝｛2gk/（ｋ＋１）［2/（ｋ＋１）］k/（ｋ−１）｝1/2 この場合、Ne;エンジン回転数、D;排気量、ηv;体積
効率、C;流出量係数、R;気体定数、k;比熱比、g;重力加
速度、T;吸気温度、A;空気通過面積である。 尚、体積効率ηｖ、流出量係数Ｃおよび空気通過面積
Ａは、それぞれスロットル開度αの関数として表され
る。 上記（１）式と（２）式とから、 dP/dt＝（RT/V）・Mat−（D/2V）・Ne・ηｖ・Ｐ …（５） となり、（５）式を離散化してまとめると、 Ｐ（ｋ＋１）＝（RT/V）・Δｔ・Mat（ｋ）＋｛１−（D/2V） ・Ne・ηｖ・Δｔ｝・Ｐ（ｋ） ＝Ｐ（ｋ）＋（RT/V）・Δｔ・｛Mat（ｋ）−Map（ｋ）｝ …（６） （但し、Δt;サンプル時間） となる。 従って、シリンダ流入空気量Mapは、（６）式によっ
て求められる吸気管内内圧力Ｐ（ｋ＋１）＝Ｐを、
（３）式に代入して得られる。 しかし、前述の第５図に示すように、燃料噴射量を決
定するのは吸気行程前のＡ点であり、過渡時において
は、この吸気行程前の時点において求められる空気量M0
に対し、エンジンの要求空気量、すなわちシリンダに実
際に吸入される吸入空気量は、Ｂ点の空気量M1であるた
め、ΔＭ分の空気量の差が生じる。この空気の遅れを
“行程遅れ”と称するが、この行程遅れを補償するに
は、Ａ点において、この行程遅れ時間先すなわちＢ時点
でのスロットル開度を予測し、このスロットル予測開度
に基づいて吸入空気量を算出すれば良い。 そこで、スロットル予測開度をα′（ｋ）とすると、 α′（ｋ）＝α（ｋ）＋K1｛α（ｋ）−α（ｋ−
１）｝ ＋K2｛α（ｋ）−２α（ｋ−１）＋α（ｋ−２）｝ …（７） 但し、K,K1,K2;係数（エンジン回転数Neの関数）、
α；スロットル開度、α′；スロットル予測開度 となり、前回及び前々回計算時のスロットル開度α（ｋ
−１）、α（ｋ−２）と今回の最新のスロットル開度α
（ｋ）から行程遅れ時間先のスロットル予測開度α′
（ｋ）が予測される。 そして、上記（７）式で求められたスロットル予測開
度α′（ｋ）に基づいて前述の体積効率ηｖ、流出量係
数Ｃ、空気通過面積Ａを算出し、更に基本燃料噴射量を
算出する。 これに対応して、上記コントロールユニット12は、第
３図に示すように、スロットル開度予測手段18、スロッ
トルバルブ通過空気量算出手段15、吸気管内圧力算出手
段16、吸入空気量算出手段17、基本燃料噴射量手段19、
フィードバック補正量算出手段20、及び燃料噴射量算出
手段21の各機能構成を備える。 すなわち、上記スロットル開度予測手段18は、エンジ
ン回転数センサ９によるエンジン回転数Neに基づいてK1
マップ、K2マップを参照し、前記（７）式における各定
数K1,K2を設定する。そして、これら各定数K1,K2、及
び、スロットル開度センサ７により検出されるスロット
ル開度αを採用し、演算部18aで、吸気行程前（第５図
のＡ点）の時点において、上記各定数K1,K2、前回およ
び前々回計算時のスロットル開度α（ｋ−１），α（ｋ
−２）、今回の最新のスロットル開度α（ｋ）により、
前回（７）式に基づいて行程遅れ時間先（第５図のＢ
点）の時点でのスロットル予測開度α′（ｋ）を算出す
る。 そして、スロットルバルブ通過空気量算出手段15は、
上記スロットル予測開度α，（ｋ）に基づいてマップ１
を参照すると共に、スロットル予測開度α′（ｋ）とエ
ンジン回転数Neとに基づいてマップ２を参照し、前記
（４）式における空気通過面積Ａ、流出量係数Ｃをそれ
ぞれ設定する。また、後述する吸気マニホールド内圧力
算出手段16により算出された吸気管内圧力Ｐ（ｋ）に基
づいてマップ３を参照し、大気圧と吸気管内圧力との関
係により定まる前記第１の係数ψを簡易的に設定する。
そして、演算部15aにおいて、上記空気通過面積Ａ、流
出量係数Ｃ、及び上記第１の係数ψにより、前記（４）
式に基づいてスロットルバルブ通過空気量Mat（ｋ）を
算出する。ここで、このスロットルバルブ通過空気量Ma
t（ｋ）は、上記スロットル予測開度α′（ｋ）に基づ
いて設定された空気通過面積Ａ及び流出量係数Ｃにより
算出されるため、行程遅れ時間先（第５図のＢ点）の時
点でのスロットルバルブ通過空気量が得られることにな
る。 また、吸気管内圧力算出手段16は、吸気温センサ10に
よる吸気温度Ｔに基づいてマップ４を参照し、前記
（６）式における気体定数Ｒとスロットルバルブ３下流
の吸気系容積すなわちマニホールド容積Ｖとの関係で定
まる第２の係数RT/Vを設定する。ここで、気体定数Ｒお
よびマニホールド容積Ｖは、前記（２）式の状態方程式
において採用されるものである。そして、演算部16aに
おいて、上記第２の係数RT/V、スロットルバルブ通過空
気量Mat（ｋ）、及び、前回算出した吸気管内圧力Ｐ
（ｋ）、並びに、後述する吸入空気量算出手段17により
算出された吸入空気量Map（ｋ）により、前記（６）式
に基づいてスロットルバルブ３下流の吸気管内圧力Ｐ
（ｋ＋１）を算出する（Ｐ（ｋ＋１）←Ｐ（ｋ）＋（RT
/V）×Δｔ・｛Mat（ｋ）−Map（ｋ）｝。更に、吸入空
気量算出手段17は、上記スロットル予測開度α′（ｋ）
とエンジン回転数Neとに基づきマップ５を参照して体積
効率ηｖを設定すると共に、吸気温度Ｔに基づいてマッ
プ６を参照し、前記（３）式における排気量Ｄと気体定
数Ｒとの関係で定まる第３の係数D/2RTを設定する。そ
して、演算部17aにおいて、上記吸気管内圧力Ｐ（ｋ＋
１）、体積効率ηｖ、及び上記第３の係数D/2RTによ
り、前記（３）式に基づいてシリンダ流入空気量Map
（ｋ）を算出する（Map（ｋ）＝（Ne・D/2RT）×Ｐ（ｋ
＋１）×ηｖ）。 ここで、算出されるシリンダ流入空気量Map（ｋ）
は、行程遅れ時間先（第５図のＢ点）の時点で予測され
るスロットル予測開度α′（ｋ）に基づいて推定演算さ
れる。これにより、吸気行程前において吸入空気量を算
出することによる行程遅れを補償して、的確にシリンダ
流入空気量を推定演算することが可能となる。 そして、基本燃料噴射量算出手段19は、上記シリンダ
流入空気量Map（ｋ）、定数Ｋおよび目標空燃比A/Fref
により基本燃料噴射量を定める基本燃料噴射パルス幅Tp
を算出する（Tp＝K/（A/Fref）×Map（ｋ））。 また、フィードバック補正係数算出手段20は、空燃比
センサ11により検出される実空燃比と目標空燃比A/Fref
とに基づいて、実空燃比を目標空燃比A/Frefに収束させ
るためのフィードバック補正係数KFBを求める。 そして、燃料噴射量算出手段21は、上記基本燃料噴射
パルス幅Tpを上記フィードバッグ補正係数KFBにより補
正して燃料噴射量を定めるインジェクタ６に対する燃料
噴射パルス幅Tiを算出し（Ti＝Tp×KFB）、該当気筒の
インジェクタ６に対し所定タイミングで燃料噴射パルス
幅Tiによる駆動パルス信号を出力し、インジェクタから
上記燃料噴射パルス幅Tiに対応して所定に計量された燃
料を噴射させる。 すなわち、行程遅れ時間先の時点のスロットル開度を
予測し、このスロットル予測開度α′（ｋ）を用いてシ
リンダに流入する空気量すなわちシリンダ流入空気量Ma
pを推定演算するため、過渡時においても行程遅れを補
償して的確にシリンダ流入空気量Mapを算出することが
可能となる。また、このシリンダ流入空気量Mapに対応
して、燃料噴射量が算出されるため、吸気行程前の時点
で、スロットル開度αおよびエンジン回転数Neに基づい
て吸入空気量を推定して燃料噴射量を設定する燃料噴射
制御システムにおいて、吸気行程前の時点で吸入空気量
の推定、及びこの吸入空気量に基づいて燃料噴射量を設
定することによって生じる過渡時の行程遅れに起因する
空燃比変動を制御することが可能となる。 ここで、第４図（ａ）に示すように、加速等により、
スロットル開度αがα１からα２に増加する過渡時に、
吸気行程前の時点で、その時のスロットル開度に基づい
てシリンダ流入空気量Mapを推定演算した場合には、第
４図（ｂ）に破線で示すように、上述の行程遅れに起因
して実吸入空気量Ｍに対する誤差が大きくなり、この誤
差の大きいシリンダ流入空気量Mapに基づいて燃料噴射
量が設定され、第４図（ｃ）に示すように、空気過剰率
すなわち空燃比が大きく変動してオーバリーンを生じ
る。 これに対し、本実施例においては、吸気行程前で、シ
リンダ流入空気量を推定して燃料噴射量を設定するに際
し、行程遅れ時間先の時点のスロットル開度を予測し、
このスロットル予測開度α′（ｋ）を用いてシリンダに
流入する空気量すなわちシリンダ流入空気量Mapを推定
演算するため、過渡時においても行程遅れを補償して的
確にシリンダ流入空気量Mapを算出することが可能とな
り、第４図（ｂ）に一点鎖線で示すように、実線で示す
実際のシリンダ流入空気量Ｍに近似した空気量が得られ
る。 そして、この行程遅れを補償したシリンダ流入空気量
Mapに対応して燃料噴射量が算出され、インジェクタ６
から噴射されるので、第４図（ｃ）に実線で示すよう
に、空気過剰率はスロットルバルブ３の開き始めに一時
的に、しかも僅かにリーン側に大きくなるだけであり、
加速時の空燃比はオーバリーン傾向となることが抑止さ
れる。 尚、減速の過渡時においても、空燃比のオーバリッチ
傾向は抑止される。 次に、上記コントロールユニット12における燃料噴射
制御処理を、第６図に示すフローチャートに従い説明す
る。 先ず、エンジン１が運転され、ステップS1で、吸気管
内圧力Ｐ（ｋ）の初期化が行われると、ステップS2へ進
む。 尚、ここで、ステップS2以下のスロットル予測開度の
推定算出、シリンダ流入空気量および燃料噴射パルス幅
の演算処理は、エンジン１の各気筒毎に、吸気行程前の
タイミングにおいて行われる。 そして、ステップS2では、前記（３）式に基づいてシ
リンダ流入空気量Map（ｋ）を算出し、続くステップS3
で、上記シリンダ流入空気量Map（ｋ）、定数Ｋおよび
目標空燃比A/Frefにより基本燃料噴射量を定める基本燃
料噴射パルス幅Tpを算出する（Tp←K/（A/Fref）×Map
（ｋ））。 次いで、ステップS4で、空燃比センサ11により検出さ
れる実空燃比と目標空燃比A/Frefとに基づいて設定され
た、実空燃比を目標空燃比A/Frefに収束させるためのフ
ィードバック補正係数KFBによって、上記基本燃料噴射
パルス幅Tpを補正して燃料噴射量を定めるインジェクタ
６に対する燃料噴射パルス幅Tiを算出する（Ti←Tp×KF
B）。そして、ステップS5で、該当気筒のインジェクタ
６に対し所定タイミングで燃料噴射パルス幅Tiによる駆
動パルス信号を出力し、インジェクタ６から上記燃料噴
射パルス幅Tiに対応して所定に計量された燃料を噴射さ
せる。 その後、ステップS6へ進み、エンジン回転数Neに基づ
き前記K1マップ、K2マップを参照して、前記（７）式に
おける各定数K1,K2を設定し、これら各定数K1,K2、前回
および前々回計算時のスロットル開度α（ｋ−１），α
（ｋ−２）、今回の最新のスロットル開度α（ｋ）によ
り、前記（７）式に基づいて行程遅れ時間先（第５図の
Ｂ点）の時点でのスロットル予測開度α′（ｋ）を算出
する（α′（ｋ←α（ｋ）＋K1｛α（ｋ）−α（ｋ−
１）＋K2｛α（ｋ）−2d（ｋ−１）＋α（ｋ−
２）｝）。 続くステップS7では、上記スロットル予測開度α′
（ｋ）に基づいて前記マップ１を参照し、スロットルバ
ルブ３による空気通過面積Ａ（ｋ）を設定する。 そして、ステップS8で、上記スロットル予測開度α′
（ｋ）とエンジン回転数Neとに基づいて前記マップ２を
参照し、前記（４）式における流出量係数Ｃを設定する
と共に、前回算出の吸気管内圧Ｐ（ｋ）に基づいて前記
マップ３を参照して、大気圧と吸気管内圧力Ｐ（ｋ）と
の関係により定まる第１の係数ψ（ｋ）を設定する。そ
して、上記空気通過面積Ａ（ｋ）、流出量係数Ｃ、及び
上記第１の係数ψ（ｋ）により、前記（４）式に基づい
てスロットルバルブ通過空気量Mat（ｋ）を算出する（M
at（ｋ）←Ｃ・Ａ（ｋ）・ψ（ｋ）・（Pa×ρ
ａ）1/2）。 そして更に、ステップS9で、吸気温センサ10による吸
気温度Ｔに基づき前記マップ４を参照して、前記（６）
式における第２の係数RT/Vを設定し、該第２の係数RT/
V、上記スロットルバルブ通過空気量Mat（ｋ）、及び、
上記ステップS2において算出した吸入空気量Map（ｋ）
により、前記（６）式に基づいてスロットルバルブ３下
流の吸気管内圧力Ｐ（ｋ＋１）を算出して（Ｐ（ｋ＋
１）←Ｐ（ｋ）＋（RT/V）・Δｔ・｛Mat（ｋ）−Map
（ｋ）｝）、上記ステップS2へ戻る。 そして、以後は、ステップS2において、前記ステップ
S6で算出したスロットル予測開度α′（ｋ）とエンジン
回転数Neとに基づいて前記マップ５を参照し体積効率η
ｖを設定すると共に、吸気温度Ｔに基づいて前記マップ
６を参照し、前記（３）式における第３の係数D/2RTを
設定する。そして、上記ステップS9によって算出した吸
気管内圧力Ｐ（ｋ＋１）、上記体積効率ηｖ、及び上記
第３の係数D/2RTにより、前記（３）式に基づいてシリ
ンダ流入空気量Map（ｋ）を算出し（Map（ｋ）←（Ne・
D/2RT）×Ｐ（ｋ＋１）×ηｖ）、エンジン１の各気筒
毎に吸気行程前のタイミングにおいて、上記ステップS2
〜S9によるスロットル予測開度の推定算出、シリンダ流
入空気量および燃料噴射パルス幅の演算処理が実行され
る。
以上説明したように、本発明によれば、吸気行程前の
時点でスロットル開度およびエンジン回転数に基づいて
吸入空気量を推定して燃料噴射量を設定する燃料噴射制
御装置において、吸気行程前の時点においてシリンダに
流入する空気量を推定するに際して、エンジン回転数に
基づいて行程遅れの時間先のスロットル開度を予測する
ための定数を設定し、吸気行程前の時点で、該定数、前
回および前々回計算時のスロットル開度、及び今回の最
新のスロットル開度に基づいて行程遅れ時間先における
スロットル開度を予測するので、エンジン回転数に応じ
て変化する、吸気行程前のシリンダ流入空気量の推定時
点すなわちスロットル開度の予測時点からエンジンのシ
リンダに実際に所定の空気量が充填されるまでの行程遅
れ時間先の時点に至るまでの時間に対応して、行程遅れ
時間先の時点におけるスロットル開度を正確に予測する
ことができる。 そして、この行程遅れ時間先に対応したスロットル予
測開度に基づいて空気通過面積を設定すると共に、スロ
ットル予測開度とエンジン回転数とに基づいて流出量係
数を設定し、また、大気圧と前回算出の吸気管内圧力と
に基づいて第１の係数を設定して、上記空気通過面積、
流出量係数および上記第１の係数に基づいてスロットル
バルブ通過空気量を算出する。そして、吸気温度に基づ
いて気体定数とスロットルバルブ下流の吸気系容積との
関係で定まる第２の係数を設定し、該第２の係数、上記
スロットルバルブ通過空気量、および前回算出のシリン
ダ流入空気量に基づいてスロットルバルブ下流の吸気管
内圧力を算出する。更に、上記スロットル予測開度とエ
ンジン回転数とに基づいて体積効率を設定すると共に吸
気温度に基づいて排気量と気体定数との関係で定まる第
３の係数を設定し、該第３の係数、体積効率、及び上記
吸気管内圧力に基づいてエンジンのシリンダに流入する
シリンダ流入空気量を算出するので、吸気行程前の時点
でシリンダに流入する空気量を推定して燃料噴射量を設
定するに際し、行程遅れ時間先の時点のスロットル開度
を予測して、このスロットル予測開度を用いてシリンダ
に流入する空気量すなわちシリンダ流入空気量を推定演
算するため、過渡時においても行程遅れを補償して的確
にシリンダ流入空気量を算出することができ、シリンダ
流入空気量の推定精度を著しく向上することができる。 更に、少なくとも、行程遅れを補償して算出した上記
シリンダ流入空気量に基づいて基本燃料噴射量を算出
し、該基本燃料噴射量を各種補正項により補正してエン
ジンに対する最終的な燃料噴射量を算出するので、吸気
行程前の時点でスロットル開度およびエンジン回転数に
基づいて吸入空気量を推定して燃料噴射量を設定する燃
料噴射制御システムにおいて、行程遅れを補償した的確
なシリンダ流入空気量に対応して燃料噴射量を算出する
ことが可能となり、燃料噴射制御性を向上することがで
き、吸気行程前の時点で吸入空気量の推定、及び、この
吸入空気量に基づいて燃料噴射量を設定することによっ
て生じる過渡時の行程遅れに起因する空燃比変動を確実
に抑制することができる。
時点でスロットル開度およびエンジン回転数に基づいて
吸入空気量を推定して燃料噴射量を設定する燃料噴射制
御装置において、吸気行程前の時点においてシリンダに
流入する空気量を推定するに際して、エンジン回転数に
基づいて行程遅れの時間先のスロットル開度を予測する
ための定数を設定し、吸気行程前の時点で、該定数、前
回および前々回計算時のスロットル開度、及び今回の最
新のスロットル開度に基づいて行程遅れ時間先における
スロットル開度を予測するので、エンジン回転数に応じ
て変化する、吸気行程前のシリンダ流入空気量の推定時
点すなわちスロットル開度の予測時点からエンジンのシ
リンダに実際に所定の空気量が充填されるまでの行程遅
れ時間先の時点に至るまでの時間に対応して、行程遅れ
時間先の時点におけるスロットル開度を正確に予測する
ことができる。 そして、この行程遅れ時間先に対応したスロットル予
測開度に基づいて空気通過面積を設定すると共に、スロ
ットル予測開度とエンジン回転数とに基づいて流出量係
数を設定し、また、大気圧と前回算出の吸気管内圧力と
に基づいて第１の係数を設定して、上記空気通過面積、
流出量係数および上記第１の係数に基づいてスロットル
バルブ通過空気量を算出する。そして、吸気温度に基づ
いて気体定数とスロットルバルブ下流の吸気系容積との
関係で定まる第２の係数を設定し、該第２の係数、上記
スロットルバルブ通過空気量、および前回算出のシリン
ダ流入空気量に基づいてスロットルバルブ下流の吸気管
内圧力を算出する。更に、上記スロットル予測開度とエ
ンジン回転数とに基づいて体積効率を設定すると共に吸
気温度に基づいて排気量と気体定数との関係で定まる第
３の係数を設定し、該第３の係数、体積効率、及び上記
吸気管内圧力に基づいてエンジンのシリンダに流入する
シリンダ流入空気量を算出するので、吸気行程前の時点
でシリンダに流入する空気量を推定して燃料噴射量を設
定するに際し、行程遅れ時間先の時点のスロットル開度
を予測して、このスロットル予測開度を用いてシリンダ
に流入する空気量すなわちシリンダ流入空気量を推定演
算するため、過渡時においても行程遅れを補償して的確
にシリンダ流入空気量を算出することができ、シリンダ
流入空気量の推定精度を著しく向上することができる。 更に、少なくとも、行程遅れを補償して算出した上記
シリンダ流入空気量に基づいて基本燃料噴射量を算出
し、該基本燃料噴射量を各種補正項により補正してエン
ジンに対する最終的な燃料噴射量を算出するので、吸気
行程前の時点でスロットル開度およびエンジン回転数に
基づいて吸入空気量を推定して燃料噴射量を設定する燃
料噴射制御システムにおいて、行程遅れを補償した的確
なシリンダ流入空気量に対応して燃料噴射量を算出する
ことが可能となり、燃料噴射制御性を向上することがで
き、吸気行程前の時点で吸入空気量の推定、及び、この
吸入空気量に基づいて燃料噴射量を設定することによっ
て生じる過渡時の行程遅れに起因する空燃比変動を確実
に抑制することができる。
本発明の一実施例を示し、第１図はエンジンの全体概略
図、第２図は吸気系のモデル式に関する各ファクタの設
定状況を示す模式図、第３図はコントロールユニットの
機能構成を示すブロック図、第４図は加速時におけるス
ロットル開度、空気量および空気過剰率の関係を示すタ
イムチャート、第５図は吸入空気量の特性図、第６図は
コントロールユニットにおいて実行される燃料噴射制御
処理を示すフローチャートである。 １……エンジン ３……スロットルバルブ ４……大気圧センサ ６……インジェクタ ７……スロットル開度センサ ９……回転数センサ 10……吸気温センサ 12……コントロールユニット（燃料噴射制御装置） 15……スロットルバルブ通過空気量算出手段 16……吸気管内圧力算出手段 17……吸入空気量算出手段 18……スロットル開度予測手段 19……基本燃料噴射量算出手段 21……燃料噴射量算出手段
図、第２図は吸気系のモデル式に関する各ファクタの設
定状況を示す模式図、第３図はコントロールユニットの
機能構成を示すブロック図、第４図は加速時におけるス
ロットル開度、空気量および空気過剰率の関係を示すタ
イムチャート、第５図は吸入空気量の特性図、第６図は
コントロールユニットにおいて実行される燃料噴射制御
処理を示すフローチャートである。 １……エンジン ３……スロットルバルブ ４……大気圧センサ ６……インジェクタ ７……スロットル開度センサ ９……回転数センサ 10……吸気温センサ 12……コントロールユニット（燃料噴射制御装置） 15……スロットルバルブ通過空気量算出手段 16……吸気管内圧力算出手段 17……吸入空気量算出手段 18……スロットル開度予測手段 19……基本燃料噴射量算出手段 21……燃料噴射量算出手段
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−206241（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−206244（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−290940（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−113546（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−96440（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−138338（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−215848（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−116264（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−216054（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−42160（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−289237（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02D 41/00 - 41/40
Claims (1)
- 【請求項１】吸気行程前の時点で、スロットル開度及び
エンジン回転数に基づいてエンジンのシリンダに流入す
る吸入空気量を推定し、この推定した吸入空気量に基づ
いて燃料噴射量を設定するエンジンの燃料噴制御装置に
おいて、 エンジン回転数に基づいて行程遅れ時間先のスロットル
開度を予測するための定数を設定し、吸気行程前の時点
で、該定数、前回および前々回計算時のスロットル開
度、及び今回の最新のスロットル開度に基づいて行程遅
れ時間先におけるスロットル開度を予測するスロットル
開度予測手段と、 上記スロットル開度予測手段により予測したスロットル
予測開度に基づいて空気通過面積を設定すると共に上記
スロットル予測開度とエンジン回転数とに基づいて流出
量係数を設定し、大気圧と前回算出の吸気管内圧力とに
基づいて第１の係数を設定し、上記空気通過面積、流出
量定数および上記第１の係数に基づいてスロットルバル
ブ通過空気量を算出するスロットルバルブ通過空気量算
出手段と、 吸気温度に基づいて気体係数とスロットルバルブ下流の
吸気系容積との関係で定まる第２の係数を設定し、該第
２の係数、上記スロットルバルブ通過空気量、および前
回算出のシリンダ流入空気量に基づいてスロットルバル
ブ下流の吸気管内圧力を算出する吸気管内圧力算出手段
と、 上記スロットル予測開度とエンジン回転数とに基づいて
体積効率を設定すると共に吸気温度に基づいて排気量と
気体定数との関係で定まる第３の係数を設定し、該第３
の係数、体積効率、及び上記吸気管内圧力に基づいてエ
ンジンのシリンダに流入するシリンダ流入空気量を算出
する吸入空気量算出手段と、 少なくとも上記シリンダ流入空気量に基づいて基本燃料
噴射量を算出する基本燃料噴射量算出手段と、 上記基本燃料噴射量を各種補正項により補正してエンジ
ンに対する最終的な燃料噴射量を算出する燃料噴射量算
出手段とを備えたことを特徴とするエンジンの燃料噴射
制御装置。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP63310665A JP2818805B2 (ja) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | エンジンの燃料噴射制御装置 |
| US07/441,074 US4967715A (en) | 1988-12-08 | 1989-11-24 | Fuel injection control system for an automotive engine |
| GB8927117A GB2225877A (en) | 1988-12-08 | 1989-11-30 | Fuel injection control system for an automotive engine |
| DE3940385A DE3940385A1 (de) | 1988-12-08 | 1989-12-06 | Kraftstoffeinspritzregeleinrichtung fuer eine brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63310665A JP2818805B2 (ja) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | エンジンの燃料噴射制御装置 |
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|---|---|
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| JP2818805B2 true JP2818805B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=18007983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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1988
- 1988-12-08 JP JP63310665A patent/JP2818805B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-11-24 US US07/441,074 patent/US4967715A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-11-30 GB GB8927117A patent/GB2225877A/en not_active Withdrawn
- 1989-12-06 DE DE3940385A patent/DE3940385A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3940385A1 (de) | 1990-06-13 |
| GB2225877A (en) | 1990-06-13 |
| JPH02157451A (ja) | 1990-06-18 |
| DE3940385C2 (ja) | 1991-12-12 |
| US4967715A (en) | 1990-11-06 |
| GB8927117D0 (en) | 1990-01-31 |
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