JP5573872B2

JP5573872B2 - Engine control device

Info

Publication number: JP5573872B2
Application number: JP2012059646A
Authority: JP
Inventors: 俊一吉川; 和彦安倍; 尚夫川崎; 学武岡村
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2029-03-11
Also published as: JP2012112389A

Description

本発明はエンジンの制御装置に関するものである。 The present invention relates to an engine control device.

従来、過度時におけるアクセル開度に基づいて空気量を予測し、その予測値と実際の計測値との比とから補正量を算出し、計測値を補正量によって補正して予測空気量を算出し、その予測空気量に対応した値を燃料噴射弁からの燃料噴射量とするものが特許文献１に開示されている。 Conventionally, the air amount is predicted based on the accelerator opening at the time of transient, the correction amount is calculated from the ratio between the predicted value and the actual measurement value, and the predicted air amount is calculated by correcting the measurement value by the correction amount Patent Document 1 discloses a value corresponding to the predicted air amount as the fuel injection amount from the fuel injection valve.

特開２００６−１０５１１０号公報JP 2006-105110 A

アクセル開度に基づく空気量の予測値は、スロットルバルブの無駄時間（スロットルバルブの動きが、シリンダに実際に吸入される空気量の動きにつながるまでの遅れ時間）を超えてまで遡って求めることはできない。そのため、スロットルバルブの無駄時間から、燃料噴射開始から吸入弁閉時期までの時間を減算した値が負の値であった場合には、シリンダに実際に吸入される空気量に応じた燃料噴射を行うことができない。例えば図１３に示すように、スロットルバルブの無駄時間ｔ１よりも、燃料噴射開始から吸入弁閉時期までの時間ｔ２が長い場合には、仮に目標スロットル開度に応じて燃料噴射を行っても、燃料噴射時において予測されたシリンダへ吸入される空気量の変化量はＬ１となり、燃料噴射量は変化量Ｌ１に対応したものとなる。しかし、吸気弁閉時期においてシリンダへ吸入される実際の空気量の変化量はＬ２となる。そのため、Ｌ２とＬ１との偏差分の空気量に対応する燃料を噴射することができない。これはエンジン回転速度が遅い場合に生じる。The predicted value of the air amount based on the accelerator opening is obtained retroactively beyond the dead time of the throttle valve (the delay time until the throttle valve movement leads to the movement of the air amount actually sucked into the cylinder). I can't. For this reason, if the value obtained by subtracting the time from the start of fuel injection to the closing timing of the intake valve from the dead time of the throttle valve is a negative value, the fuel injection corresponding to the amount of air actually sucked into the cylinder is performed. I can't do it. For example, as shown in FIG. 13, if the time t2 from the start of fuel injection to the intake valve closing timing is longer than the dead time t1 of the throttle valve, even if fuel injection is performed according to the target throttle opening, The amount of change in the amount of air sucked into the cylinder predicted at the time of fuel injection is L1, and the amount of fuel injection corresponds to the amount of change L1. However, the actual amount of change in the amount of air sucked into the cylinder at the intake valve closing timing is L2. Therefore, fuel corresponding to the amount of air corresponding to the deviation between L2 and L1 cannot be injected. This occurs when the engine speed is slow.

本発明はこのような問題点を解決するために発明されたもので、シリンダに吸入される空気量に対応した燃料噴射を行うことを目的とする。 The present invention has been invented in order to solve such problems, and an object thereof is to perform fuel injection corresponding to the amount of air sucked into a cylinder.

本発明のある態様に係るエンジンの制御装置は、アクセルペダル開度を検出するアクセルペダル開度検出手段と、アクセルペダル開度に基づいてエンジンのシリンダに吸入される空気量を調整する空気量調整手段と、エアフローメータによって検出した空気流量に基づいてシリンダに吸入される吸入空気量を算出する吸入空気量算出手段と、吸入空気量、及びアクセルペダル開度に基づく吸入空気量予測値に基づいて空気量調整手段の応答遅れ時間を考慮して補正された燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、を備え、燃料噴射開始時から吸気弁が閉じるまでの時間が空気量調整手段の応答遅れ時間よりも長い場合に、燃料噴射開始時から吸気弁が閉じるまでの時間と応答遅れ時間との偏差分だけ、燃料噴射弁の燃料噴射開始時期を、燃料噴射開始時から吸気弁が閉じるまでの時間が応答遅れ時間よりも短い場合よりも遅くする。
本発明のさらに別の態様に係るエンジンの制御装置は、アクセルペダル開度を検出するアクセルペダル開度検出手段と、アクセルペダル開度に基づいてエンジンのシリンダに吸入される空気量を調整する空気量調整手段と、エアフローメータによって検出した空気流量に基づいてシリンダに吸入される吸入空気量を算出する吸入空気量算出手段と、吸入空気量、及びアクセルペダル開度に基づく吸入空気量予測値に基づいて前記空気量調整手段の応答遅れ時間を考慮して補正された燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、を備え、燃料噴射開始時から吸気弁が閉じるまでの時間が空気量調整手段の応答遅れ時間よりも長い場合に、既に噴射された燃料噴射量に対して、前記燃料噴射量算出手段によって補正された燃料噴射量と前記既に噴射された燃料噴射量との差分の燃料を追加噴射する。 An engine control apparatus according to an aspect of the present invention includes an accelerator pedal opening detecting unit that detects an accelerator pedal opening, and an air amount adjustment that adjusts an air amount sucked into an engine cylinder based on the accelerator pedal opening. Means, an intake air amount calculating means for calculating an intake air amount sucked into the cylinder based on an air flow rate detected by an air flow meter, and an intake air amount predicted value based on an intake air amount and an accelerator pedal opening A fuel injection amount calculating means for calculating a corrected fuel injection amount in consideration of a response delay time of the air amount adjusting means, and a time from the start of fuel injection until the intake valve is closed is a response of the air amount adjusting means If it is longer than the delay time, the fuel injection start timing of the fuel injection valve is set by the difference between the time from the start of fuel injection until the intake valve closes and the response delay time, The time from the time of fuel injection start until you close the intake valve to slower than shorter than the response delay time.
An engine control apparatus according to still another aspect of the present invention includes an accelerator pedal opening detection unit that detects an accelerator pedal opening, and an air that adjusts an amount of air drawn into a cylinder of the engine based on the accelerator pedal opening. An amount adjustment means, an intake air amount calculation means for calculating an intake air amount sucked into the cylinder based on an air flow rate detected by an air flow meter, an intake air amount predicted value based on an intake air amount and an accelerator pedal opening A fuel injection amount calculating means for calculating a corrected fuel injection amount in consideration of a response delay time of the air amount adjusting means based on the time from the start of fuel injection until the intake valve is closed. If longer than the response delay time of the unit, to an already fuel injection amount that is injected, the fuel injection amount corrected by the fuel injection amount calculating means and the already The additional injection of the fuel of the difference between Isa fuel injection quantity.

本発明によると、実際にシリンダに吸入される空気量に対応した燃料噴射を行うことができる。 According to the present invention, fuel injection corresponding to the amount of air actually taken into the cylinder can be performed.

本発明の第１実施形態のエンジンの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the engine of 1st Embodiment of this invention. エンジンコントローラの制御ブロック図である。It is a control block diagram of an engine controller. 実バルブタイミング算出部の制御ブロック図である。It is a control block diagram of an actual valve timing calculation unit. 実シリンダ容積部の制御ブロック図である。It is a control block diagram of an actual cylinder volume part. 実吸入空気量算出部の制御ブロック図である。It is a control block diagram of an actual intake air amount calculation unit. 予測値位相調整部の制御ブロック図である。It is a control block diagram of a predicted value phase adjustment unit. 予測バルブタイミング算出部の制御ブロック図である。It is a control block diagram of a prediction valve timing calculation part. 予測シリンダ容積算出部の制御ブロック図である。It is a control block diagram of a prediction cylinder volume calculation part. 予測収支部の制御ブロック図である。It is a control block diagram of a prediction balance part. 第１予測収支部の制御ブロック図である。It is a control block diagram of a 1st prediction balance part. 第２予測収支部の制御ブロック図である。It is a control block diagram of a 2nd prediction balance part. 第３予測収支部の制御ブロック図である。It is a control block diagram of a 3rd prediction balance part. スロットルの無駄時間と燃料噴射開始から吸入弁閉時期における燃料噴射を説明する図である。It is a figure explaining the fuel injection in the intake valve closing timing from the dead time of a throttle and the start of fuel injection. 第１実施形態における燃料噴射制御についてのフローチャートである。It is a flowchart about the fuel injection control in 1st Embodiment. 第２実施形態を用いた場合の燃料噴射を説明する図である。It is a diagram illustrating a fuel injection cases using the second embodiment. 第１実施形態を用いた場合の燃料噴射を説明する図である。It is a figure explaining the fuel injection at the time of using 1st Embodiment. 第３実施形態における燃料噴射制御についてのフローチャートである。It is a flowchart about the fuel injection control in 3rd Embodiment. 第４実施形態における燃料噴射制御についてのフローチャートである。It is a flowchart about the fuel-injection control in 4th Embodiment.

本発明の第１実施形態について図１を用いて説明する。図１は第１実施形態のエンジンの概略構成図である。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine according to the first embodiment.

スロットルバルブ２３により調量される空気は、吸気コレクタ２に蓄えられた後、吸気マニホールド３を介して各気筒の燃焼室５に導入される。燃料は各気筒の吸気ポート４に配置された燃料噴射弁２１より、所定のタイミングで吸気ポート４内に間欠的に噴射供給される。ここで、燃料噴射弁２１に与える燃料噴射量は、エンジンコントローラ３１がエアフローメータ３２により検出される吸入空気流量と、クランク角センサ（３３、３４）からの信号に基づいて演算されるエンジン回転速度とに応じて算出している。 The air metered by the throttle valve 23 is stored in the intake collector 2 and then introduced into the combustion chamber 5 of each cylinder via the intake manifold 3. The fuel is intermittently injected and supplied into the intake port 4 from the fuel injection valve 21 arranged in the intake port 4 of each cylinder at a predetermined timing. Here, the fuel injection amount given to the fuel injection valve 21 is the engine rotational speed calculated by the engine controller 31 based on the intake air flow rate detected by the air flow meter 32 and the signals from the crank angle sensors (33, 34). It is calculated according to.

噴射された燃料は吸気と混合して混合気を作り、この混合気は吸気弁１５を閉じることで燃焼室５内に閉じこめられ、ピストン６の上昇によって圧縮され、点火プラグ１４により着火されて燃焼する。この燃焼によるガス圧がピストン６を押し下げる仕事を行い、このピストン６の往復運動はクランクシャフト７の回転運動へと変換される。燃焼後のガス（排気）は排気弁１６が開いたとき排気通路８へと排出される。 The injected fuel is mixed with the intake air to form an air-fuel mixture. The air-fuel mixture is closed in the combustion chamber 5 by closing the intake valve 15, compressed by the ascending piston 6, and ignited by the spark plug 14 to burn. To do. The gas pressure due to the combustion works to push down the piston 6, and the reciprocating motion of the piston 6 is converted into the rotational motion of the crankshaft 7. The combusted gas (exhaust gas) is discharged into the exhaust passage 8 when the exhaust valve 16 is opened.

排気通路８には三元触媒９、１０を備える。三元触媒９、１０は排気の空燃比が理論空燃比を中心とした狭い範囲にあるとき、排気に含まれるＨＣ、ＣＯ及びＮＯｘを同時に効率よく除去できる。このため、エンジンコントローラ３１では運転条件に応じて燃料噴射弁２１からの基本噴射量を定めるとともに、三元触媒９の上流に設けたＯ２センサ３５からの信号に基づいて空燃比をフィードバック制御する。 The exhaust passage 8 includes three-way catalysts 9 and 10. The three-way catalysts 9, 10 can efficiently remove HC, CO and NOx contained in the exhaust gas simultaneously when the air-fuel ratio of the exhaust gas is in a narrow range centered on the stoichiometric air-fuel ratio. For this reason, the engine controller 31 determines the basic injection amount from the fuel injection valve 21 according to the operating conditions, and feedback-controls the air-fuel ratio based on a signal from the O2 sensor 35 provided upstream of the three-way catalyst 9.

スロットルバルブ２３はスロットルモータ２４により駆動される。運転者の要求トルクはアクセルペダル３８の踏み込み量（アクセルペダル開度）に現れる。そこで、エンジンコントローラ３１はアクセルセンサ３９（アクセルペダル開度検出手段）からの信号に基づいて目標トルクを定め、この目標トルクを実現するための目標空気量を定め、この目標空気量が得られるようにスロットルモータ２４を介してスロットルバルブ２３の開度を制御する。 The throttle valve 23 is driven by a throttle motor 24. The driver's required torque appears in the amount of depression of the accelerator pedal 38 (accelerator pedal opening). Therefore, the engine controller 31 determines a target torque based on a signal from the accelerator sensor 39 (accelerator pedal opening detecting means), determines a target air amount for realizing the target torque, and obtains this target air amount. Further, the opening degree of the throttle valve 23 is controlled via the throttle motor 24.

ここで、スロットルバルブ２３とスロットルモータ２４からなる吸気絞り弁装置は、アクセルペダル３８と機械的に接続されておらずアクセル開度に応じて目標スロットル開度が定まるとともに、実際にスロットル開度が目標スロットル開度と一致するまでに所定の応答遅れを有している。 Here, the intake throttle valve device comprising the throttle valve 23 and the throttle motor 24 is not mechanically connected to the accelerator pedal 38, and the target throttle opening is determined according to the accelerator opening, and the throttle opening is actually There is a predetermined response delay before the target throttle opening is reached.

吸気弁１５のリフト量及び作動角を連続的に可変制御する多節リンク状の機構で構成される可変バルブ機構（以下、「ＶＥＬ機構」という。）２６と、クランクシャフト７と吸気バルブ用カムシャフト２５との回転位相差を連続的に可変制御して、吸気弁１５のバルブタイミングを進遅角する可変バルブタイミング機構（以下「ＶＴＣ機構」という。）２７とを備える。これらの具体的な構成は特開２００３−３１４３４７公報により公知であるのでその詳しい説明は省略する。ＶＥＬ機構２６にはＶＥＬセンサ１７が設けられている。ＶＴＣ機構２７にはＶＴＣセンサ１８が設けられている。 A variable valve mechanism (hereinafter referred to as “VEL mechanism”) 26 configured by a multi-joint link mechanism that continuously and variably controls the lift amount and operating angle of the intake valve 15, the crankshaft 7, and the intake valve cam A variable valve timing mechanism (hereinafter referred to as “VTC mechanism”) 27 is provided that continuously and variably controls the rotational phase difference with the shaft 25 to advance or retard the valve timing of the intake valve 15. Since these specific configurations are known from Japanese Patent Laid-Open No. 2003-314347, detailed description thereof is omitted. A VEL sensor 17 is provided in the VEL mechanism 26. The VTC mechanism 27 is provided with a VTC sensor 18.

エンジンコントローラ３１について図２を用いて説明する。図２はエンジンコントローラの制御ブロック図である。エンジンコントローラ３１は、ＣＰＵ、プログラムなどを格納するＲＯＭ、ＲＯＭから一時的にプログラムなどが格納されるＲＡＭなどによって構成される。図２に示す制御ブロックはハードウエアまたはソフトウエアおよびこれらの組み合わせによって実現される。 The engine controller 31 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a control block diagram of the engine controller. The engine controller 31 includes a CPU, a ROM that stores programs, and a RAM that temporarily stores programs from the ROM. The control block shown in FIG. 2 is realized by hardware or software and a combination thereof.

エンジンコントローラ３１は、実デバイス応答部４０と、実吸入空気量算出部（吸入空気量算出手段）４１と、空気量パルス幅換算部（燃料噴射量算出手段）４２と、予測値位相調整部４３と、デバイス応答予測部４４と、予測吸入空気量算出部（予測空気量算出手段、予測空気量遅れ補正手段）４５と、予測比算出部４６と、燃料先行パルス幅換算部（燃料噴射量補正手段）４７と、を備える。 The engine controller 31 includes an actual device response unit 40, an actual intake air amount calculation unit (intake air amount calculation unit) 41, an air amount pulse width conversion unit (fuel injection amount calculation unit) 42, and a predicted value phase adjustment unit 43. A device response prediction unit 44, a predicted intake air amount calculation unit (predicted air amount calculation means, predicted air amount delay correction means) 45, a prediction ratio calculation unit 46, and a fuel leading pulse width conversion unit (fuel injection amount correction). Means) 47.

実デバイス応答部４０は、実バルブタイミング算出部５０と、実シリンダ容積算出部５１とを備える。 The actual device response unit 40 includes an actual valve timing calculation unit 50 and an actual cylinder volume calculation unit 51.

実バルブタイミング算出部５０について図３を用いて説明する。図３は実バルブタイミング算出部５０の制御ブロック図である。実バルブタイミング算出部５０は吸気弁１５の中心角度からＶＴＣセンサ値を減算することで、ＶＴＣ機構２７を動作させた場合の吸気弁の中心角度を算出する。そして、算出した中心角度からＶＥＬセンサ値に「２」を乗算した値を減算して実吸気弁開時期ＲＥＩＶＯを算出する。また、算出した中心角度にＶＥＬセンサ値に基づく値を加算して実吸気弁閉時期ＲＥＩＶＣを算出する。なお、本実施形態では、１つのシリンダに２つの吸気弁１５を有している。そのためＶＥＬセンサ値に「２」を乗算している。 The actual valve timing calculation unit 50 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a control block diagram of the actual valve timing calculation unit 50. The actual valve timing calculation unit 50 subtracts the VTC sensor value from the center angle of the intake valve 15 to calculate the center angle of the intake valve when the VTC mechanism 27 is operated. Then, the actual intake valve opening timing REIVO is calculated by subtracting a value obtained by multiplying the VEL sensor value by “2” from the calculated center angle. Further, the actual intake valve closing timing REIVC is calculated by adding a value based on the VEL sensor value to the calculated center angle. In the present embodiment, two intake valves 15 are provided in one cylinder. Therefore, the VEL sensor value is multiplied by “2”.

実シリンダ容積算出部５１について図４を用いて説明する。図４は実シリンダ容積算出部５１の制御ブロック図である。実シリンダ容積算出部５１は、ＱＤ演算部５３と、ＱＭＡＸ演算部５４と、実シリンダ実効容積算出部５５とを備える。 The actual cylinder volume calculation unit 51 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a control block diagram of the actual cylinder volume calculation unit 51. The actual cylinder volume calculation unit 51 includes a QD calculation unit 53, a QMAX calculation unit 54, and an actual cylinder effective volume calculation unit 55.

ＱＤ演算部５３は、ＶＥＬセンサ値に基づいてマップから吸気弁開口面積を算出する。また、ＶＥＬセンサ値と実吸気弁開時期ＲＥＩＶＯとに基づいてマップから上死点での吸気弁開口面積を算出する。この開口面積は吸気弁１５における吹き返し分に当たる面積である。そして、吸気弁開口面積から上死点での吸気弁開口面積を減算した値に「２」を乗算する。 The QD calculator 53 calculates the intake valve opening area from the map based on the VEL sensor value. Further, the intake valve opening area at the top dead center is calculated from the map based on the VEL sensor value and the actual intake valve opening timing REIVO. This opening area is an area corresponding to the blowback in the intake valve 15. Then, the value obtained by subtracting the intake valve opening area at the top dead center from the intake valve opening area is multiplied by “2”.

また、エンジン回転速度と「６」との積を算出し、積分刻み時間を、算出した値によって除算する。除算した値と、吸気弁開口面積から上死点での吸気弁開口面積を減算した値に「２」を乗算した値と、定数Ｖｓｏｎｉｃとを乗算することで、ソニック流として空気をシリンダに吸入した場合の吸気バルブ通過空気量ＱＤを算出する。 Further, the product of the engine speed and “6” is calculated, and the integral step time is divided by the calculated value. The value obtained by subtracting the intake valve opening area at the top dead center from the intake valve opening area is multiplied by "2" and the constant Vsonic to multiply the air into the cylinder as a sonic flow. In this case, the intake valve passing air amount QD is calculated.

ＱＭＡＸ演算部５４は、実吸気弁閉時期ＲＥＩＶＣに基づいてマップから吸気弁１５を閉じた時のシリンダ容積を算出し、吸気弁１５を閉じた時のシリンダ容積から上死点におけるシリンダ容積を減算することで、シリンダ容積ＱＭＡＸを算出する。 The QMAX calculator 54 calculates the cylinder volume when the intake valve 15 is closed from the map based on the actual intake valve closing timing REIVC, and subtracts the cylinder volume at the top dead center from the cylinder volume when the intake valve 15 is closed. Thus, the cylinder volume QMAX is calculated.

実シリンダ実効容積算出部５５は、吸気バルブ通過空気量ＱＤをシリンダ容積ＱＭＡＸで除算し、除算した値に基づいてマップからシリンダ容積ＱＭＡＸに対する実シリンダ実効容積ＱＶＣＹＬの比率（ＱＶＣＹＬ／ＱＭＡＸ）を算出する。そして、算出した値に吸入空気量ＱＭＡＸを乗算することで、実シリンダ実効容積ＱＶＣＹＬを算出する。 The actual cylinder effective volume calculation unit 55 divides the intake valve passing air amount QD by the cylinder volume QMAX, and calculates the ratio (QVCYL / QMAX) of the actual cylinder effective volume QVCYL to the cylinder volume QMAX from the map based on the divided value. . Then, the actual cylinder effective volume QVCYL is calculated by multiplying the calculated value by the intake air amount QMAX.

図２に戻り、実吸入空気量算出部４１について図５を用いて説明する。図５は実吸入空気量算出部４１の制御ブロック図である。実吸入空気量算出部４１は、エアフローメータ３２によって検出した空気流量から前回の演算で得られた実シリンダ吸入空気量ＱＣＹＬを減算し、１／１８００を乗じて単位系を揃え、前回の演算で得られたマニホールド内総空気量を加算してマニホールド内総空気量を算出する。マニホールド内総空気量をマニホールド容積で除算することでマニホールド空気密度を算出し、マニホールド空気密度に実シリンダ容積算出部５１によって算出した実シリンダ容積ＱＶＣＹＬを乗算することで、シリンダ吸入総空気量を算出する。そして、シリンダ吸入総空気量に、エンジン回転速度とシリンダ数と６０／１０００とを乗算して単位換算を行い、１シリンダ、かつ１サイクル当たりの量として実シリンダ吸入空気量（実吸入空気量）ＱＣＹＬを算出する。 Returning to FIG. 2, the actual intake air amount calculation unit 41 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a control block diagram of the actual intake air amount calculation unit 41. The actual intake air amount calculation unit 41 subtracts the actual cylinder intake air amount QCYL obtained in the previous calculation from the air flow rate detected by the air flow meter 32, and multiplies it by 1/1800 to align the unit system. The obtained total air amount in the manifold is added to calculate the total air amount in the manifold. The manifold air density is calculated by dividing the total air amount in the manifold by the manifold volume, and the cylinder intake total air amount is calculated by multiplying the manifold air density by the actual cylinder volume QVCYL calculated by the actual cylinder volume calculation unit 51. To do. Then, the cylinder intake total air amount is multiplied by the engine rotation speed, the number of cylinders, and 60/1000 to perform unit conversion, and the actual cylinder intake air amount (actual intake air amount) is calculated as an amount per cylinder and per cycle. QCYL is calculated.

図２に戻り、空気量パルス幅換算部４２は、実吸入空気量算出部４１によって算出した実シリンダ吸入空気量ＱＣＹＬに換算係数を乗算することで、実シリンダ吸入空気量ＱＣＹＬに対応する燃料噴射量として燃料噴射量位相パルス幅ＡＶＴＰＲを算出する。 Returning to FIG. 2, the air amount pulse width conversion unit 42 multiplies the actual cylinder intake air amount QCYL calculated by the actual intake air amount calculation unit 41 by the conversion coefficient, thereby performing fuel injection corresponding to the actual cylinder intake air amount QCYL. The fuel injection amount phase pulse width AVTPR is calculated as the amount.

予測値位相調整部４３について図６を用いて説明する。図６は予測値位相調整部４３の制御ブロック図である。予測値位相調整部４３は、実吸入弁閉時期ＲＥＩＶＣから燃料噴射弁２１の燃料噴射開始時を減算する。減算した値を、エンジン回転速度に１／（６０×３６０）を乗算して単位換算した値で除算することで燃料噴射弁２１による燃料噴射開始から吸入弁閉時期までの時間を算出する。また、スロットルバルブ２３の無駄時間から、燃料噴射開始から吸入弁閉時期までの時間を減算する。そして、減算した時間が本制御の何回分の演算周期ＴＤＬＹとなるか算出する。本実施形態では１０ｍｓ毎に演算を行っており、減算した時間に「１００」を乗算することで、減算した時間が本制御の何回分の演算に相当するかを算出する。 The predicted value phase adjustment unit 43 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a control block diagram of the predicted value phase adjustment unit 43. The predicted value phase adjustment unit 43 subtracts the fuel injection start time of the fuel injection valve 21 from the actual intake valve closing timing REIVC. The time from the start of fuel injection by the fuel injection valve 21 to the intake valve closing timing is calculated by dividing the subtracted value by the value obtained by multiplying the engine speed by 1 / (60 × 360) and converting the unit. Further, the time from the start of fuel injection to the intake valve closing timing is subtracted from the dead time of the throttle valve 23. Then, it is calculated how many times the subtracted time becomes the calculation cycle TDLY of this control. In the present embodiment, the calculation is performed every 10 ms, and by multiplying the subtracted time by “100”, the number of times of the control corresponding to the subtracted time is calculated.

図２に戻り、デバイス応答予測部４４は、予測スロットル開度算出部６０と、予測ＶＥＬ算出部６１と、予測ＶＴＣ算出部６２と、予測バルブタイミング算出部６３と、予測シリンダ容積算出部６４とを備える。 Returning to FIG. 2, the device response prediction unit 44 includes a predicted throttle opening calculation unit 60, a predicted VEL calculation unit 61, a predicted VTC calculation unit 62, a predicted valve timing calculation unit 63, and a predicted cylinder volume calculation unit 64. Is provided.

予測スロットル開度算出部６０は、アクセルペダル３８の操作に応じて設定される目標スロットル開度に１次フィルタをかけることで、スロットル開度応答予測値ＴＶＯＶＲを算出する。なお、１次フィルタの代わりにプラントモデルなどを用いても良い。目標スロットル開度は、アクセルペダル３８の操作に対して遅れがない場合のスロットル開度である。 The predicted throttle opening calculation unit 60 calculates the throttle opening response predicted value TVOVR by applying a primary filter to the target throttle opening set according to the operation of the accelerator pedal 38. A plant model or the like may be used instead of the primary filter. The target throttle opening is a throttle opening when there is no delay with respect to the operation of the accelerator pedal 38.

予測ＶＥＬ算出部６１および予測ＶＴＣ算出部６２は、予測スロットル開度算出部６０と同様に、アクセルペダル３８の操作に応じて設定される目標ＶＥＬ値および目標ＶＥＣ値にそれぞれ１次フィルタをかけることでＶＥＬ応答予測値ＶＥＬＥＶＲＳおよびＶＴＣ応答予測値ＶＴＣＥＶＲＳを算出する。 Similar to the predicted throttle opening calculation unit 60, the predicted VEL calculation unit 61 and the predicted VTC calculation unit 62 apply primary filters to the target VEL value and the target VEC value that are set according to the operation of the accelerator pedal 38, respectively. The VEL response prediction value VELEVRS and the VTC response prediction value VTCEVRS are calculated by the above.

予測バルブタイミング算出部６３について図７を用いて説明する。図７は予測バルブタイミング算出部６３の制御ブロック図である。予測バルブタイミング算出部６３は、ＶＴＣ算出部６５と、ＶＥＬ算出部６６と、バルブタイミング算出部６７とを備える。 The predicted valve timing calculation unit 63 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a control block diagram of the predicted valve timing calculation unit 63. The predicted valve timing calculation unit 63 includes a VTC calculation unit 65, a VEL calculation unit 66, and a valve timing calculation unit 67.

ＶＴＣ算出部６５は、予測値位相調整部４３によって算出した演算周期ＴＤＬＹとスロットルバルブ２３に対するＶＴＣ機構２７の無駄時間とを加算した値と、予測ＶＴＣ算出部６２によって算出したＶＴＣ応答予測値ＶＴＣＥＶＲＳとに基づいてデバイス無駄時間合わせ後の最進ＶＴＣ予測値を算出する。本実施形態では、スロットルバルブ２３、ＶＴＣ機構２７、ＶＥＬ機構２６の中で、アクセルペダル３８の操作に対してスロットルバルブ２３が一番早く応答する。つまり、スロットルバルブ２３の無駄時間が一番短い。スロットルバルブ２３に対するＶＴＣ機構２７の無駄時間とは、アクセルペダル３８の操作に対して、スロットルバルブ２３に変化が現れてからＶＴＣ機構２７に変化が現れるまでの時間である。 The VTC calculation unit 65 adds a value obtained by adding the calculation cycle TDLY calculated by the predicted value phase adjustment unit 43 and the dead time of the VTC mechanism 27 with respect to the throttle valve 23, and the VTC response predicted value VTCEVRS calculated by the predicted VTC calculation unit 62. Based on the above, the most advanced VTC predicted value after the device dead time adjustment is calculated. In the present embodiment, among the throttle valve 23, the VTC mechanism 27, and the VEL mechanism 26, the throttle valve 23 responds first to the operation of the accelerator pedal 38. That is, the dead time of the throttle valve 23 is the shortest. The dead time of the VTC mechanism 27 with respect to the throttle valve 23 is the time from when the change appears in the throttle valve 23 to when the change appears in the VTC mechanism 27 with respect to the operation of the accelerator pedal 38.

また、ＶＴＣ算出部６５は実際のＶＴＣ機構２７の実無駄時間と予測ＶＴＣ算出部６２によって算出したＶＴＣ応答予測値ＶＴＣＥＶＲＳとに基づいて、実無駄時間を含むＶＴＣ予測値を算出する。以下において、２つの値を含む線を図において太線で表す。 Further, the VTC calculation unit 65 calculates a VTC predicted value including the actual dead time based on the actual dead time of the actual VTC mechanism 27 and the VTC response predicted value VTCEVRS calculated by the predicted VTC calculation unit 62. In the following, a line including two values is represented by a bold line in the figure.

ＶＥＬ算出部６６は、ＶＴＣ算出部６５と同様の処理を行い、デバイス無駄時間合わせ後の最進ＶＥＬ予測値ＶＥＬＩＳ、および実無駄時間を含むＶＥＬ予測値ＶＥＬＩＳＤＴを算出する。 The VEL calculation unit 66 performs the same processing as the VTC calculation unit 65, and calculates the most advanced VEL predicted value VELIS after device dead time adjustment and the VEL predicted value VELISDT including actual dead time.

バルブタイミング算出部６７は、中心角度と、デバイス無駄時間合わせ後のＶＴＣ予測値と、デバイス無駄時間合わせ後の最進ＶＥＬ予測値ＶＥＬＩＳとに基づいて、デバイス無駄時間合わせ後の最進ＩＶＯ予測値ＩＶＯＲＶＲおよびデバイス無駄時間合わせ後の最進ＩＶＣ予測値ＩＶＣＲＶＲを算出する。 The valve timing calculation unit 67 calculates the most advanced IVO predicted value after device dead time alignment based on the center angle, the VTC predicted value after device dead time alignment, and the most advanced VEL predicted value VELIS after device dead time alignment. The most advanced IVC predicted value IVCRVR after adjusting the IVORVR and the device dead time is calculated.

また、バルブタイミング算出部６７は、中心角度と、実無駄時間を含むＶＴＣ予測値と、実無駄時間を含むＶＥＬ予測値ＶＥＬＩＳＤＴとに基づいて、実無駄時間を含むＩＶＯ予測値ＩＶＯＲＶＲＤＴおよび実無駄時間を含むＩＶＣ予測値ＩＶＣＲＶＲＤＴを算出する。 Further, the valve timing calculation unit 67 calculates the IVO predicted value IVORVRDT including the actual dead time and the actual dead time based on the center angle, the VTC predicted value including the actual dead time, and the VEL predicted value VELISDT including the actual dead time. The IVC predicted value IVCRVRDT including is calculated.

図２に戻り、予測シリンダ容積算出部６４について図８を用いて説明する。図８は、予測シリンダ容積算出部６４の制御ブロック図である。予測シリンダ容積算出部６４は、ＱＤ演算部６８と、ＱＭＡＸ演算部６９と、予測シリンダ実効容積算出部７０とを備える。 Returning to FIG. 2, the predicted cylinder volume calculation unit 64 will be described with reference to FIG. 8. FIG. 8 is a control block diagram of the predicted cylinder volume calculation unit 64. The predicted cylinder volume calculation unit 64 includes a QD calculation unit 68, a QMAX calculation unit 69, and a predicted cylinder effective volume calculation unit 70.

予測シリンダ容積算出部６４は、予測バルブタイミング算出部６３によって算出したデバイス無駄時間合わせ後の最進ＶＥＬ予測値ＶＥＬＩＳ、デバイス無駄時間合わせ後の最進ＩＶＯ予測値ＩＶＯＲＶＲ、デバイス無駄時間合わせ後の最進ＩＶＣ予測値ＩＶＣＲＶＲなどに基づいて、デバイス無駄時間合わせ後のシリンダ容積予測値ＶＣＹＬＶＲを算出する。 The predicted cylinder volume calculator 64 calculates the most advanced VEL predicted value VELIS after device dead time alignment calculated by the predicted valve timing calculator 63, the most advanced IVO predicted value IVORVR after device dead time alignment, and the highest after device dead time alignment. Based on the predicted IVC value IVCRVR and the like, the predicted cylinder volume value VCYLVR after the device dead time adjustment is calculated.

また、予測シリンダ容積算出部６４は、予測バルブタイミング算出部６３によって算出した実無駄時間を含むＶＥＬ予測値ＶＥＬＩＳＤＬＴ、実無駄時間を含むＩＶＯ予測値ＩＶＯＲＶＲＤＴ、実無駄時間を含むＩＶＣ予測値ＩＶＣＲＶＲＤＴなどに基づいて、実無駄時間を含むシリンダ容積予測値ＶＣＹＬＶＲＤＴを算出する。これらの算出方法については、図４の実シリンダ容積算出部５１と同様の方法により算出するので、ここでの説明は省略する。 Further, the predicted cylinder volume calculating unit 64 uses the VEL predicted value VELIDSLT including the actual dead time calculated by the predicted valve timing calculating unit 63, the IVO predicted value IVORVRDT including the actual dead time, the IVC predicted value IVCRVRDT including the actual dead time, and the like. Based on this, a predicted cylinder volume value VCYLVRDT including the actual dead time is calculated. Since these calculation methods are calculated by a method similar to that of the actual cylinder volume calculation unit 51 in FIG. 4, description thereof is omitted here.

図２に戻り、予測吸入空気量算出部４５について図９を用いて説明する。図９は予測吸入空気量算出部４５の制御ブロック図である。予測吸入空気量算出部４５は、第１予測収支部８０と、第２予測収支部８１と、第３予測収支部８２とを備える。 Returning to FIG. 2, the predicted intake air amount calculation unit 45 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a control block diagram of the predicted intake air amount calculation unit 45. The predicted intake air amount calculation unit 45 includes a first predicted balance unit 80, a second predicted balance unit 81, and a third predicted balance unit 82.

第１予測収支部８０について図１０を用いて説明する。図１０は第１予測収支部８０の制御ブロック図である。第１予測収支部８０は、予測値位相調整部４３によって算出した演算周期ＴＤＬＹと、予測スロットル開度算出部６０から算出したスロットル開度応答予測値ＴＶＯＶＲとに基づいてスロットル開度予測値最進位相を算出する。ここで例えば演算周期ＴＤＬＹが「ａ」であった場合には、「ａ」回前に演算されたスロットル開度応答予測値がスロットル開度予測値最進位相として算出される。 The 1st prediction balance part 80 is demonstrated using FIG. FIG. 10 is a control block diagram of the first prediction balance unit 80. The first predicted balance 80 is based on the calculation period TDLY calculated by the predicted value phase adjuster 43 and the throttle opening response predicted value TVOVR calculated from the predicted throttle opening calculator 60. Calculate the phase. Here, for example, when the calculation cycle TDLY is “a”, the throttle opening response predicted value calculated “a” times before is calculated as the throttle opening predicted value most advanced phase.

また、スロットル開度応答予測値ＴＶＯＶＲと実際のスロットルバルブ２３の無駄時間とに基づいて、実スロットル開度無駄時間位相を算出する。実スロットル開度無駄時間位相は、スロットル開度応答予測値ＴＶＯＶＲをスロットルバルブ２３の実無駄時間だけずらした位相として算出される。 Also, the actual throttle opening dead time phase is calculated based on the predicted throttle opening response TVOVR and the actual dead time of the throttle valve 23. The actual throttle opening dead time phase is calculated as a phase obtained by shifting the throttle opening response predicted value TVOVR by the actual dead time of the throttle valve 23.

算出したスロットル開度予測値最進位相および実スロットル開度無駄時間位相からマップに基づいてスロットル開口面積予測値最進位相および実スロットル開口面積無駄時間位相を算出する。 Based on the calculated throttle opening predicted value most advanced phase and actual throttle opening dead time phase, the throttle opening area predicted value most advanced phase and actual throttle opening dead time phase are calculated.

また、詳しくは後述する第２予測収支部８１によって算出する前回の吸気圧予測値最進位相ＰＭＡＮＶＲＳＫおよび実吸気圧無駄時間位相ＰＭＡＮＶＲＳＫＤＴを大気圧によってそれぞれ除算し、除算した値からスロットルバルブ通過流量関数を示すマップに基づいてスロットルバルブ２３を通過する流量を算出し、音速質量流速を乗算することで、スロットルバルブ２３を通過する空気の空気流速予測値最進位相および実空気流速無駄時間位相を算出する。 Further, in detail, a previous intake pressure predicted value most advanced phase PMANVRSK and an actual intake pressure dead time phase PMANVRSKDT calculated by a second predicted balance 81 described later are respectively divided by the atmospheric pressure, and the throttle valve passage flow rate function is calculated from the divided values. The flow rate passing through the throttle valve 23 is calculated on the basis of the map indicating the air flow rate, and the sonic mass flow rate is multiplied to calculate the predicted air flow velocity most advanced phase and the actual air flow dead time phase of the air passing through the throttle valve 23. To do.

そして、単位換算を行ったスロットル開口面積予測最進位相と、空気流速予測値最進位相とを乗算し、スロットル通過流量予測値最進位相ＱＡＶＲＳＫを算出する。また、単位換算を行った実無駄時間位相と、実空気流速無駄時間位相とを乗算し、実スロットル通過流量無駄時間位相ＱＡＶＲＳＫＤＴを算出する。 Then, the throttle opening area predicted most advanced phase that has undergone unit conversion is multiplied by the air flow velocity predicted value most advanced phase to calculate the throttle passage flow predicted value most advanced phase QAVRSK. Further, the actual dead time phase subjected to unit conversion and the actual air flow velocity dead time phase are multiplied to calculate the actual throttle passage flow rate dead time phase QAVRSKDT.

第２予測収支部８１について図１１を用いて説明する。図１１は第２予測収支部８１の制御ブロック図である。第２予測収支部８１は、第１予測収支部８０によって算出したスロットル通過流量予測値最進位相ＱＡＶＲＳＫから前回の演算により算出されたシリンダ吸入空気量予測値最進位相ＱＣＬＶＲＳＫを減算し、減算した値とコレクタ容積、コレクタ内空気温度、ガス定数によって吸入圧の変化量位相を算出する。算出した吸入圧の変化量位相に積分刻み幅を乗算し、乗算した値を前回の吸圧予測値最進位相ＰＭＡＮＶＲＳＫに加算し、上下限のリミットを掛けて吸気圧予測値最進位相ＰＭＡＮＶＲＳＫを算出する。 The 2nd prediction balance part 81 is demonstrated using FIG. FIG. 11 is a control block diagram of the second predicted balance unit 81. The second predicted balance unit 81 subtracts and subtracts the cylinder intake air amount predicted value maximum phase QCLVRSK calculated by the previous calculation from the throttle throttle flow rate predicted value maximum phase QAVRSK calculated by the first predicted balance unit 80. The suction pressure change phase is calculated based on the value, collector volume, collector air temperature, and gas constant. The calculated intake pressure change amount phase is multiplied by an integral step, and the multiplied value is added to the previous suction pressure predicted value maximum phase PMANVRSK, and the upper and lower limit values are multiplied to obtain the intake pressure predicted value maximum phase PMANVRSK. calculate.

また、第２予測収支部８１は、第１予測収支部８０によって算出した実スロットル通過流量無駄時間位相ＱＡＶＲＳＫＤＴと前回演算により算出された実シリンダ吸入空気量無駄時間位相ＱＣＬＶＲＳＫＤＴに基づいて、同様に実吸気圧無駄時間位相ＰＭＡＮＶＲＳＫＤＴを算出する。 Further, the second predicted balance unit 81 is similarly implemented based on the actual throttle passage flow dead time phase QAVRSKDT calculated by the first predicted balance unit 80 and the actual cylinder intake air amount dead time phase QCLVRSKDT calculated by the previous calculation. The intake pressure dead time phase PMANVRSKDT is calculated.

第３予測収支部８２について図１２を用いて説明する。図１２は第３予測収支部８２の制御ブロック図である。第３予測収支部８２は、予測シリンダ容積算出部６４によって算出したデバイス無駄時間合わせ後のシリンダ容積予測値ＶＣＹＬＶＲと、第２予測収支部８１によって算出した吸気圧予測最進位相ＰＭＡＮＶＲＳＫと、コレクタ内空気温度と、ガス定数とに基づいてシリンダ吸入空気量予測値最進位相（予測空気量）ＱＣＬＶＲＳＫを算出する。 The 3rd prediction balance part 82 is demonstrated using FIG. FIG. 12 is a control block diagram of the third predicted balance unit 82. The third predicted balance unit 82 is a cylinder volume predicted value VCYLVR after device dead time adjustment calculated by the predicted cylinder volume calculation unit 64, an intake pressure predicted maximum advance phase PMANVRSK calculated by the second predicted balance unit 81, and the air temperature, to calculate the cylinder intake air amount predicted value most advanced phase (predicted air amount) QCLVRSK on the basis of the gas constant.

また、第３予測収支部８２は、予測シリンダ容積算出部６４によって算出した実無駄時間を含むシリンダ容積予測値ＶＣＹＬＶＲＤＴと、第２予測収支部８１によって算出した実吸気圧無駄時間位相ＰＭＡＮＶＲＳＫＤＴと、コレクタ内空気温度と、ガス定数とに基づいて実シリンダ吸入空気量無駄時間位相ＱＣＬＶＲＳＫＤＴを算出する。 Further, the third predicted balance unit 82 includes a predicted cylinder volume value VCYLVVRDT including the actual dead time calculated by the predicted cylinder volume calculation unit 64, an actual intake pressure dead time phase PMANVRSKDT calculated by the second predicted balance unit 81, a collector an inner air temperature, calculates the actual cylinder intake air quantity dead time position phase Q CLVRSKDT on the basis of the gas constant.

図２に戻り、予測比算出部４６は、第３予測収支部８２によって算出したシリンダ吸入空気量予測値最進位相ＱＣＬＶＲＳＫを実シリンダ吸入空気量無駄時間位相ＱＣＬＶＲＳＫＤＴによって除算し、燃料補正値ＴＰＳＫＲＡＴを算出する。 Returning to Figure 2, the prediction ratio calculation unit 46, the cylinder intake air amount predicted value most advanced phase QCLVRSK calculated by the third prediction balance unit 82 divided by the actual cylinder intake air quantity dead time phase QCLVRSKDT, fuel correction value TPSKRAT Is calculated.

燃料先行パルス幅換算部４７は、空気量パルス幅換算部４２によって算出した燃料噴射量位相パルス幅ＡＶＴＰＲに予測比算出部４６によって算出した燃料補正量ＴＰＳＫＲＡＴを乗算することで、先行噴射パルス幅ＴＰを算出する。この先行噴射パルス幅ＴＰによって燃料噴射弁２１から燃料を噴射することで、シリンダに実際に吸入される空気量に対応した燃料を噴射することができる。 The fuel preceding pulse width conversion unit 47 multiplies the fuel injection amount phase pulse width AVTPR calculated by the air amount pulse width conversion unit 42 by the fuel correction amount TPSKRAT calculated by the prediction ratio calculation unit 46 to thereby obtain the preceding injection pulse width TP. Is calculated. By injecting fuel from the fuel injection valve 21 with the preceding injection pulse width TP, it is possible to inject fuel corresponding to the amount of air actually sucked into the cylinder.

なお、予測値位相調整部４３によって算出したスロットルバルブ２３の無駄時間から、燃料噴射開始から吸入弁閉時期までの時間を減算した値が負の値であった場合には、シリンダに実際に吸入される空気量に応じた燃料噴射を行うことができない。例えば図１３に示すように、スロットルバルブ２３の無駄時間ｔ１よりも、燃料噴射開始から吸入弁閉時期までの時間ｔ２が長い場合には、仮に目標スロットル開度に応じて燃料噴射を行っても、燃料噴射時において予測されたシリンダへ吸入される空気量の変化量はＬ１となり、燃料噴射量は変化量Ｌ１に対応したものとなる。しかし、吸気弁閉時期においてシリンダへ吸入される実際の空気量の変化量はＬ２となる。そのため、Ｌ２とＬ１との偏差分の空気量に対応する燃料を噴射することができない。これはエンジン回転速度が遅い場合に生じる。 If the value obtained by subtracting the time from the start of fuel injection to the closing timing of the intake valve from the dead time of the throttle valve 23 calculated by the predicted value phase adjustment unit 43 is a negative value, the cylinder is actually sucked into the cylinder. Fuel injection according to the amount of air to be performed cannot be performed. For example, as shown in FIG. 13, if the time t2 from the start of fuel injection to the intake valve closing timing is longer than the dead time t1 of the throttle valve 23, the fuel injection may be performed according to the target throttle opening. The amount of change in the amount of air taken into the cylinder predicted during fuel injection is L1, and the amount of fuel injection corresponds to the amount of change L1. However, the actual amount of change in the amount of air sucked into the cylinder at the intake valve closing timing is L2. Therefore, fuel corresponding to the amount of air corresponding to the deviation between L2 and L1 cannot be injected. This occurs when the engine speed is slow.

次にこのような場合の燃料噴射制御について図１４を用いて説明する。図１４は本実施形態における燃料噴射制御のフローチャートである。 Next, fuel injection control in such a case will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a flowchart of fuel injection control in this embodiment.

ステップＳ１００では、燃料噴射開始から吸気弁閉時期までの時間とスロットルバルブ２３の無駄時間とを比較する。そして、燃料噴射開始から吸気弁閉時期までの時間がスロットルバルブ２３の無駄時間よりも長い場合にはステップＳ１０１へ進む。一方、燃料噴射開始から吸気弁閉時期までの時間がスロットルバルブ２３の無駄時間よりも短い場合には本制御を終了する。 In step S100, the time from the start of fuel injection to the intake valve closing timing is compared with the dead time of the throttle valve 23. If the time from the start of fuel injection to the intake valve closing time is longer than the dead time of the throttle valve 23, the process proceeds to step S101. On the other hand, when the time from the start of fuel injection to the intake valve closing timing is shorter than the dead time of the throttle valve 23, this control is terminated.

ステップＳ１０１では、スロットルバルブ２３の無駄時間と、燃料噴射開始から吸気弁閉時期までの時間との偏差を取り、その偏差を燃料噴射タイミングに加算する。つまり、燃料噴射開始を偏差分だけ遅くする。これにより実際にシリンダに吸入される空気量に対応した燃料噴射を行うことができる。 In step S101, a deviation between the dead time of the throttle valve 23 and the time from the start of fuel injection to the intake valve closing timing is taken, and the deviation is added to the fuel injection timing. That is, the fuel injection start is delayed by the deviation. Thus, fuel injection corresponding to the amount of air actually taken into the cylinder can be performed.

次に第１実施形態を用いていない第２実施形態を用いた場合の燃料噴射、および第１実施形態を用いた場合の燃料噴射について、図１５、図１６を用いて説明する。図１５は第２実施形態を用いた場合の燃料噴射であり、図１６は第１実施形態を用いた場合の燃料噴射である。 Then the fuel injection in the case of using the second embodiment does not use the first embodiment, and the fuel injection in the case of using the first embodiment, FIG. 15 will be described with reference to FIG. 16. FIG. 15 shows fuel injection when the second embodiment is used , and FIG. 16 shows fuel injection when the first embodiment is used.

第２実施形態では、燃料噴射量をアクセルペダル開度に基づいて算出される目標スロットル開度に基づいてシリンダ吸入空気量予測値最進位相（予測空気量）を予測し、例えばエアフローメータの値によって実シリンダ吸入空気量無駄時間位相を計測する。 In the second embodiment, to predict the cylinder intake air amount predicted value most advanced phase (predicted air amount) based on the fuel injection amount to the target throttle opening calculated based on accelerator pedal opening degree, for example, an air flow meter The actual cylinder intake air amount waste time phase is measured by the value of.

実シリンダ吸入空気量無駄時間位相を実測値とすると実シリンダ吸入空気量無駄時間位相は脈動成分を含んだ位相となる。 If the actual cylinder intake air amount waste time phase is an actual measurement value, the actual cylinder intake air amount waste time phase becomes a phase including a pulsation component.

このような場合に、シリンダ吸入空気量予測値最進位相（予測値）と実シリンダ吸入空気量無駄時間位相（実測値）との比を算出すると、この比も脈動成分を含んだ値となる。 In this case, when calculating the ratio of the cylinder intake air amount predicted value most advanced phase as (predicted value) and the actual cylinder intake air quantity dead time phase (measured value), and this ratio also contained pulsating component values Become.

そして、例えばエアフローメータによって計測された値に基づいて燃料噴射量を算出し、その燃料噴射量（計測値から算出された燃料量）を上記算出した比を乗算して燃料噴射量を補正すると、補正された燃料噴射量にも脈動成分が現れる。 Then, for example, calculating the fuel injection amount based on a value measured by an air flow meter, and correcting the fuel injection amount by multiplying the fuel injection amount (fuel amount calculated from the measured value) by the calculated ratio, pulsating component in the corrected fuel injection amount appears.

第１実施形態では、実シリンダ吸入空気量無駄時間位相ＱＣＬＶＲＳＫＤＴはシリンダ吸入空気量予測値最進位相ＱＣＬＶＲＳＫ（第１予測値）に対してスロットルバルブ２３などの応答遅れを含んだ位相（第２予測値）となる。つまり、実シリンダ吸入空気量無駄時間位相ＱＣＬＶＲＳＫＤＴは、シリンダ吸入空気量予測値最進位相ＱＣＬＶＲＳＫに対して位相違いの同じプロフィールとなる。そのため、シリンダ吸入空気量予測値最進位相ＱＣＬＶＲＳＫと実シリンダ吸入空気量無駄時間位相ＱＣＬＶＲＳＫＤＴとの比を算出した場合に、例えばエアフローメータ３２の脈動成分を含まない比が算出される。 In the first embodiment, the actual cylinder intake air quantity dead time phase QCLVRSKDT involved the response delay of a throttle valve 23 to the cylinder intake air amount predicted value most advanced phase QCLVRSK (first predicted value) phase (second Predicted value). In other words, the actual cylinder intake air quantity dead time phase QCLVRSKDT is the same profile of the phase difference relative to the cylinder intake air amount predicted value most advanced phase QCLVRSK. Therefore, when calculating the ratio of the cylinder intake air amount predicted value most advanced phase QCLVRSK and the actual cylinder intake air quantity dead time phase QCLVRSKDT, for example, specific without the pulsating component of the air flow meter 32 is calculated.

そして、この比を用いて燃料噴射量を補正するので、脈動成分の影響が少ない燃料噴射量を行うことができる。そのためシリンダに吸入される空気量に対する燃料噴射量のばらつきが小さくなり、第１実施形態によれば第２実施形態よりも更に優れた燃料噴射を行うことができる。 And since fuel injection quantity is correct | amended using this ratio, the fuel injection quantity with little influence of a pulsation component can be performed. Therefore the variation of the fuel injection amount for the amount of air sucked into the cylinder is reduced, it is possible to perform more excellent fuel injection than the second embodiment according to the first embodiment.

本発明の第１実施形態および第２実施形態の効果について説明する。 The effects of the first embodiment and the second embodiment of the present invention will be described.

第１実施形態では、アクセルペダル３８の操作量に応じて設定される目標スロットル開度に基づいてスロットル開度応答予測値ＴＶＯＶＲを算出し、スロットル開度応答予測値ＴＶＯＶＲに基づいてシリンダ吸入空気量予測値最進位相ＱＣＬＶＲＳＫを算出する。また、実シリンダ吸入空気量無駄時間位相ＱＣＬＶＲＳＫＤＴをスロットル開度応答予測値ＴＶＯＶＲとスロットルバルブ２３の無駄時間などに基づいて算出する。つまり、実シリンダ吸入空気量無駄時間位相ＱＣＬＶＲＳＫＤＴをシリンダ吸入空気量予測値最進位相ＱＣＬＶＲＳＫに対してスロットルバルブ２３などの応答遅れを含んだ位相として算出する。そして、シリンダ吸入空気量予測値最進位相ＱＣＬＶＲＳＫと実シリンダ吸入空気量無駄時間位相ＱＣＬＶＲＳＫＤＴとに基づいて燃料補正値ＴＰＳＫＲＡＴを算出する。この燃料補正値ＴＰＳＫＲＡＴに基づいて先行噴射パルス幅ＴＰを算出し、先行噴射パルス幅ＴＰによって燃料噴射を行うことで、例えばエアフローメータ３２の脈動成分の影響を受けずに燃料噴射量を補正することができ、シリンダに吸入される空気量に対して最適な燃料噴射を行うことができる。 In the first embodiment, calculates a throttle opening response prediction value TVOVR based on the target throttle opening is set according to the operation amount of the accelerator pedal 38, the cylinder intake air based on the throttle opening response prediction value TVOVR The quantity predicted value most advanced phase QCLVRSK is calculated. Further, the actual cylinder intake air amount dead time phase QCLVRSKDT is calculated based on the throttle opening response predicted value TVOVR, the dead time of the throttle valve 23, and the like. That is, calculates an actual cylinder intake air quantity deadtime phases QCLVRSKDT as inclusive phase response delay of a throttle valve 23 to the cylinder intake air amount predicted value most advanced phase QCLVRSK. Then, it calculates the fuel correction value TPSKRAT based cylinder intake air amount predicted value most advanced phase QCLVRSK and the actual cylinder intake air quantity dead time and phase QCLVRSKDT. Based on the fuel correction value TPSKRAT, the preceding injection pulse width TP is calculated, and fuel injection is performed using the preceding injection pulse width TP, thereby correcting the fuel injection amount without being influenced by the pulsating component of the air flow meter 32, for example. Thus, the optimum fuel injection can be performed with respect to the amount of air sucked into the cylinder.

第１実施形態によれば、燃料補正値ＴＰＳＫＰＡＴをシリンダ吸入空気流予測値最進位相ＱＣＬＶＲＳＫと実シリンダ吸入空気量無駄時間位相ＱＣＬＶＲＳＫＤＴとの比として算出することで、シリンダに吸入される空気量に対して最適な燃料噴射を行うことができる。 According to the first embodiment, by calculating the fuel correction value TPSKPAT as the ratio of the cylinder intake air Nagare予 Hakachi most advanced phase QCLVRSK and the actual cylinder intake air quantity dead time phase QCLVRSKDT, amount of air sucked into the cylinder The optimum fuel injection can be performed.

第１実施形態および第２実施形態によれば、燃料噴射開始から吸気弁閉時期までの時間がスロットルバルブ２３の無駄時間よりも長い場合には、スロットルバルブ２３の無駄時間と、燃料噴射開始から吸気弁閉時期までの時間との偏差分だけ燃料噴射タイミングを遅くすることで、シリンダに吸入される空気量に対応する燃料噴射を行うことができる。 According to the first embodiment and the second embodiment, when the time from the start of fuel injection to the intake valve closing time is longer than the dead time of the throttle valve 23, the dead time of the throttle valve 23 and the start of fuel injection By delaying the fuel injection timing by the deviation from the time until the intake valve closing timing, fuel injection corresponding to the amount of air taken into the cylinder can be performed.

なお、本実施形態では、燃料噴射量位相パルス幅ＡＶＴＰＲに燃料補正量ＴＰＳＫＲＡＴを乗算することで先行噴射パルス幅ＴＰを算出したが、実吸入空気量算出部４１によって算出した実シリンダ吸入空気量ＱＣＹＬに燃料補正量ＴＰＳＫＲＡＴを乗算した後に、空気量パルス幅換算部４２で燃料噴射量位相パルス幅ＡＶＴＰＲ、すなわち先行噴射パルス幅ＴＰを算出しても構わない。 In this embodiment, the preceding injection pulse width TP is calculated by multiplying the fuel injection amount phase pulse width AVTPR by the fuel correction amount TPSKRAT. However, the actual cylinder intake air amount QCYL calculated by the actual intake air amount calculation unit 41 is calculated. After multiplying by the fuel correction amount TPSKRAT, the air amount pulse width conversion unit 42 may calculate the fuel injection amount phase pulse width AVTPR, that is, the preceding injection pulse width TP.

次に本発明の第３実施形態について説明する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described.

第３実施形態については第１実施形態および第２実施形態と異なる部分を説明する。第３実施形態では、第１実施形態および第２実施形態において図１４を用いて説明した燃料噴射制御が異なっている。ここではこの制御について図１７を用いて説明する。図１７は本実施形態における燃料噴射制御のフローチャートである。 In the third embodiment, parts different from the first embodiment and the second embodiment will be described. In the third embodiment, the fuel injection control described with reference to FIG. 14 in the first embodiment and the second embodiment is different. Here, this control will be described with reference to FIG. FIG. 17 is a flowchart of the fuel injection control in this embodiment.

ステップＳ２００では、燃料噴射開始から吸気弁閉時期までの時間とスロットルバルブ２３の無駄時間とを比較する。そして、燃料噴射タイミングから吸気弁閉時期までの時間がスロットルバルブ２３の無駄時間よりも長い場合にはステップＳ２０１へ進む。一方、燃料噴射開始から吸気弁閉時期までの時間がスロットルバルブ２３の無駄時間よりも短い場合には本制御を終了する。 In step S200, the time from the start of fuel injection to the intake valve closing timing is compared with the dead time of the throttle valve 23. When the time from the fuel injection timing to the intake valve closing timing is longer than the dead time of the throttle valve 23, the process proceeds to step S201. On the other hand, when the time from the start of fuel injection to the intake valve closing timing is shorter than the dead time of the throttle valve 23, this control is terminated.

ステップＳ２０１では、スロットルバルブ２３の無駄時間と燃料噴射開始から吸気弁閉時期までの時間の偏差を取り、アクセルセンサの信号に偏差分の遅れを持たせる。つまり例えば目標スロットル開度に偏差分の遅れを持たせる。これによって、スロットルバルブ２３は算出した偏差分だけ遅く動作を開始する。そのため、スロットルバルブ２３の無駄時間が実質的に長くなり、シリンダに吸入される空気量に対して最適な燃料噴射を行うことができる。 In step S201, a deviation between the dead time of the throttle valve 23 and the time from the start of fuel injection to the intake valve closing timing is taken, and the signal of the accelerator sensor is delayed by the deviation. That is, for example, the target throttle opening is delayed by a deviation. As a result, the throttle valve 23 starts operating slower by the calculated deviation. Therefore, the dead time of the throttle valve 23 is substantially increased, and the optimum fuel injection can be performed with respect to the amount of air sucked into the cylinder.

なお、目標ＶＴＣ値、目標ＶＥＬ値についても同様に偏差分の遅れを持たせる。 The target VTC value and the target VEL value are similarly delayed by a deviation.

本発明の第３実施形態の効果について説明する。 The effect of the third embodiment of the present invention will be described.

燃料噴射開始から吸気弁閉時期までの時間がスロットルバルブ２３の無駄時間よりも長い場合には、スロットルバルブ２３の無駄時間を長くすることで、シリンダに吸入される空気量に対応する燃料噴射を行うことができる。 When the time from the start of fuel injection to the closing timing of the intake valve is longer than the dead time of the throttle valve 23, the dead time of the throttle valve 23 is lengthened so that the fuel injection corresponding to the amount of air sucked into the cylinder is performed. It can be carried out.

次に本発明の第４実施形態について説明する。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.

第４実施形態については第１実施形態および第２実施形態と異なる部分を説明する。第４実施形態では、第１実施形態および第２実施形態において図１４を用いて説明した燃料噴射制御が異なっている。ここではこの制御について図１８を用いて説明する。図１８は本実施形態における燃料噴射制御のフローチャートである。 In the fourth embodiment, parts different from the first embodiment and the second embodiment will be described. In the fourth embodiment, the fuel injection control described with reference to FIG. 14 in the first embodiment and the second embodiment is different. Here, this control will be described with reference to FIG. FIG. 18 is a flowchart of fuel injection control in the present embodiment.

ステップＳ３００では、燃料噴射開始から吸気弁閉時期までの時間とスロットルバルブ２３の無駄時間とを比較する。そして、燃料噴射開始から吸気弁閉時期までの時間がスロットルバルブ２３の無駄時間よりも長い場合にはステップＳ３０１へ進む。一方、燃料噴射開始から吸気弁閉時期までの時間がスロットルバルブ２３の無駄時間よりも短い場合には本制御を終了する。 In step S300, the time from the start of fuel injection to the intake valve closing timing is compared with the dead time of the throttle valve 23. When the time from the start of fuel injection to the intake valve closing time is longer than the dead time of the throttle valve 23, the process proceeds to step S301. On the other hand, when the time from the start of fuel injection to the intake valve closing timing is shorter than the dead time of the throttle valve 23, this control is terminated.

ステップＳ３０１では、スロットルバルブ２３の無駄時間と燃料噴射開始から吸気弁閉時期までの時間の偏差を算出する。 In step S301, a deviation between the dead time of the throttle valve 23 and the time from the start of fuel injection to the intake valve closing timing is calculated.

ステップＳ３０２では、演算周期ＴＤＬＹをゼロとして一旦燃料噴射を行う。 In step S302, fuel injection is once performed with the calculation cycle TDLY set to zero.

ステップＳ３０３では、燃料噴射開始から偏差時間後に算出される先行噴射パルス幅ＴＰからステップＳ３０２において噴射した際の先行噴射パルス幅ＴＰの差分を取り、不足分を割り込み燃料噴射量として燃料噴射弁２１から噴射する。 In step S303, the difference between the preceding injection pulse width TP at the time of injection in step S302 is calculated from the preceding injection pulse width TP calculated after the deviation time from the start of fuel injection, and the shortage is taken as the interrupt fuel injection amount from the fuel injection valve 21. Spray.

燃料噴射開始から吸気弁閉時期までの時間がスロットルバルブ２３の無駄時間よりも長い場合に、シリンダに吸入される空気量に対応する燃料噴射量から既に噴射された燃料噴射量の差分を算出し、その差分を割り込み燃料噴射量として、燃料噴射弁２１から噴射することで、燃料噴射弁２１から噴射される燃料噴射量をシリンダに吸入される空気量に対して最適な燃料噴射量とすることができる。 When the time from the start of fuel injection to the closing timing of the intake valve is longer than the dead time of the throttle valve 23, the difference between the fuel injection amounts already injected is calculated from the fuel injection amount corresponding to the air amount sucked into the cylinder. The difference is set as the interrupt fuel injection amount, and the fuel injection valve 21 injects the fuel injection amount from the fuel injection valve 21 to the optimum fuel injection amount with respect to the air amount sucked into the cylinder. Can do.

本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうるさまざまな変更、改良が含まれることは言うまでもない。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications and improvements that can be made within the scope of the technical idea.

１５吸気弁
１７ＶＥＬセンサ
１８ＶＴＣセンサ
２１燃料噴射弁２１
２３スロットルバルブ
２６可変バルブ機構
２７可変バルブタイミング機構
３１エンジンコントローラ
３８アクセルペダル
３９アクセルセンサ（アクセルペダル開度検出手段）
４２空気量パルス幅換算部（燃料噴射量算出手段）
４５予測吸入空気量算出部（予測空気量算出手段、予測空気量遅れ補正手段）
４７燃料先行パルス幅換算部（燃料噴射量補正手段） 15 Intake valve 17 VEL sensor 18 VTC sensor 21 Fuel injection valve 21
23 throttle valve 26 variable valve mechanism 27 variable valve timing mechanism 31 engine controller 38 accelerator pedal 39 accelerator sensor (accelerator pedal opening detection means)
42 Air amount pulse width conversion unit (fuel injection amount calculation means)
45 Predicted intake air amount calculation unit (predicted air amount calculation means, predicted air amount delay correction means)
47 Fuel leading pulse width conversion unit (fuel injection amount correcting means)

Claims

アクセルペダル開度を検出するアクセルペダル開度検出手段と、
前記アクセルペダル開度に基づいてエンジンのシリンダに吸入される空気量を調整する空気量調整手段と、
エアフローメータによって検出した空気流量に基づいて前記シリンダに吸入される吸入空気量を算出する吸入空気量算出手段と、
前記吸入空気量、及び前記アクセルペダル開度に基づく吸入空気量予測値に基づいて前記空気量調整手段の応答遅れ時間を考慮して補正された燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、を備え、
燃料噴射開始時から吸気弁が閉じるまでの時間が前記空気量調整手段の応答遅れ時間よりも長い場合に、前記燃料噴射開始時から前記吸気弁が閉じるまでの前記時間と前記応答遅れ時間との偏差分だけ、燃料噴射弁の燃料噴射開始時期を、前記燃料噴射開始時から前記吸気弁が閉じるまでの前記時間が前記応答遅れ時間よりも短い場合よりも遅くすることを特徴とするエンジンの制御装置。 An accelerator pedal opening detecting means for detecting an accelerator pedal opening;
An air amount adjusting means for adjusting the amount of air taken into the cylinder of the engine based on the accelerator pedal opening;
An intake air amount calculating means for calculating an intake air amount sucked into the cylinder based on an air flow rate detected by an air flow meter;
A fuel injection amount calculating means for calculating a corrected fuel injection amount in consideration of a response delay time of the air amount adjusting means based on the intake air amount and a predicted intake air amount value based on the accelerator pedal opening; With
When the time from the start of fuel injection to the closing of the intake valve is longer than the response delay time of the air amount adjusting means, the time from the start of the fuel injection to the closing of the intake valve and the response delay time only deviations, the fuel injection start timing of the fuel injection valve, the time from the fuel injection start until closing of the intake valve of the engine, characterized by slower than shorter than the response delay time Control device.

アクセルペダル開度を検出するアクセルペダル開度検出手段と、
前記アクセルペダル開度に基づいてエンジンのシリンダに吸入される空気量を調整する空気量調整手段と、
エアフローメータによって検出した空気流量に基づいて前記シリンダに吸入される吸入空気量を算出する吸入空気量算出手段と、
前記吸入空気量、及び前記アクセルペダル開度に基づく吸入空気量予測値に基づいて前記空気量調整手段の応答遅れ時間を考慮して補正された燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、を備え、
燃料噴射開始時から吸気弁が閉じるまでの時間が前記空気量調整手段の応答遅れ時間よりも長い場合に、既に噴射された燃料噴射量に対して、前記燃料噴射量算出手段によって補正された燃料噴射量と前記既に噴射された燃料噴射量との差分の燃料を追加噴射することを特徴とするエンジンの制御装置。 An accelerator pedal opening detecting means for detecting an accelerator pedal opening;
An air amount adjusting means for adjusting the amount of air taken into the cylinder of the engine based on the accelerator pedal opening;
An intake air amount calculating means for calculating an intake air amount sucked into the cylinder based on an air flow rate detected by an air flow meter;
A fuel injection amount calculating means for calculating a corrected fuel injection amount in consideration of a response delay time of the air amount adjusting means based on the intake air amount and a predicted intake air amount value based on the accelerator pedal opening; With
When the time from the start of fuel injection to the closing of the intake valve is longer than the response delay time of the air amount adjusting means, the fuel corrected by the fuel injection amount calculating means with respect to the already injected fuel injection quantity An engine control apparatus characterized by additionally injecting fuel of a difference between an injection amount and the already injected fuel injection amount.