JP4320988B2 - 内燃機関の燃料噴射量制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の燃料噴射量制御装置に係り、特に内燃機関の吸気系に付着する燃料量を推定し、推定した燃料付着量に応じて燃料噴射量を決定する燃料噴射量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の制御装置として、例えば特開平９−３０３１７３号公報に開示された技術が知られている。上記公報に開示された燃料噴射量制御装置は、吸気通路壁面への燃料付着量を燃料挙動シミュレーションモデル（燃料付着モデル）に基づいて推定し、推定した燃料付着量に応じて噴射すべき燃料の量を決定するようになっている。また、この制御装置は、前記燃料挙動シミュレーションモデルで使用する吸気通路壁面への燃料付着率と吸気通路壁面に付着した燃料の燃料残留率とを、内燃機関の負荷変化に応じて可変とすることにより、燃料付着量の推定を一層正確に行うようになっている。
【０００３】
一方、最近の内燃機関には、スワールを発生させること等を目的とする周知のスワールコントロールバルブや、燃焼室内の乱流の強さを変化させること等を目的とする吸気流制御弁（例えば、特開平８−１０９８３６号公報参照）等のように、吸気通路内で回動され吸気の流れを制御する吸気流制御部材が備えらることも知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に開示された燃料噴射量制御装置は、吸気通路壁面や吸気弁等の吸気通路構成部材（吸気通路一般部）に対する燃料付着量と、燃料の付着挙動（燃料付着モデル）が吸気通路構成部材とは異なる吸気流制御部材に対する燃料付着量とを区別して推定していないので、全体の燃料付着量を精度良く推定できず、特に、吸気流制御部材が回動するとき、適正に燃料噴射量を決定できないという問題がある。
【０００５】
従って、本発明の目的は、吸気通路構成部材と吸気流制御部材とのそれぞれに対し燃料付着モデルを設定し、吸気通路構成部材と吸気流制御部材に対する燃料付着量をそれぞれ推定することにより、燃料付着量の総量を精度良く推定し、以って、一層適正な燃料噴射量を決定し得る内燃機関の燃料噴射量制御装置を提供することにある。
【０００６】
【本発明の概要】
上記目的を達成するための本発明の特徴は、燃焼室に接続された吸気ポートを含む吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴射手段と、前記吸気ポートを開閉する吸気弁と、前記吸気通路内にて回動され前記燃焼室に吸入される吸気流を制御する吸気流制御部材と、を備えた内燃機関の燃料噴射量制御装置であって、前記吸気弁を含む部材からなり前記吸気通路を構成する部材である吸気通路構成部材への燃料付着量を推定する第１燃料付着量推定手段と、前記吸気流制御部材への燃料付着量を推定する第２燃料付着量推定手段と、前記推定された吸気通路構成部材への燃料付着量と前記推定された吸気流制御部材への燃料付着量とに基づいて前記燃料噴射手段から噴射する燃料噴射量を決定する燃料噴射量決定手段とを備えたことにある。前記吸気流制御部材は、ＳＣＶや特開平８−１０９８３６号公報に開示された吸気流制御弁等の吸気制御弁、及びスロットルバルブ等を含み、吸気通路内で回動されて吸気流速、又は吸気の流れ方等を制御する部材を含んでいる。
【０００７】
この場合、前記第１燃料付着量推定手段は、前記燃料噴射手段から噴射される燃料のうち前記吸気通路構成部材へ付着する燃料の割合を表す吸気通路付着率と、前記吸気通路構成部材に付着している燃料のうち同吸気通路構成部材に付着したまま残留する燃料の割合を表す吸気通路残留率と、を用いて前記吸気通路構成部材への燃料付着量を推定するように構成され、前記第２燃料付着量推定手段は、前記燃料噴射手段から噴射される燃料のうち前記吸気流制御部材へ付着する燃料の割合を表す吸気流制御部材付着率と、前記吸気通路構成部材から離脱した燃料のうち前記吸気流制御部材に付着する燃料の割合を表す吸気流制御部材移行率と、前記吸気流制御部材に付着している燃料のうち同吸気流制御部材に付着したまま残留する燃料の割合を表す吸気流制御部材残留率と、を用いて前記吸気流制御部材への燃料付着量を推定するように構成されることが好適である。
【０００８】
吸気流制御部材に対する燃料の付着挙動（例えば、燃料付着率、燃料残留率等を用いる燃料付着モデルで表される。）は吸気通路構成部材に対する燃料の付着挙動と異なるので、上記構成のように、吸気通路を構成する部材に付着する燃料量（吸気通路構成部材への燃料付着量）と、吸気流制御部材に付着する燃料量（吸気流制御部材への燃料付着量）とを区別して推定することにより、それぞれに対する燃料付着量を精度良く推定することができる。従って、上記構成によれば、燃料付着量の総量を精度良く推定することができるので、燃料噴射量を適正に決定して空燃比の変動を抑制することが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による内燃機関の燃料噴射量制御装置の実施形態について図面を参照しつつ説明すると、図１は、同燃料噴射量制御装置を火花点火式多気筒内燃機関１０に適用したシステムの概略構成を示している。
【００１０】
この内燃機関１０は、シリンダブロック、シリンダブロックロワーケース、及びオイルパン等を含むシリンダブロック部２０と、シリンダブロック部２０の上に固定されるシリンダヘッド部３０と、シリンダブロック部２０にガソリン混合気を供給するための吸気系統４０と、シリンダブロック部２０からの排ガスを外部に放出するための排気系統５０とを含んでいる。
【００１１】
シリンダブロック部２０は、シリンダ２１、ピストン２２、コンロッド２３、及びクランク軸２４を含んでいる。ピストン２２はシリンダ２１内を往復動し、ピストン２２の往復動がコンロッド２３を介してクランク軸２４に伝達され、これにより同クランク軸２４が回転するようになっている。シリンダ２１とピストン２２のヘッドは、シリンダヘッド部３０とともに燃焼室２５を形成している。
【００１２】
シリンダヘッド部３０は、燃焼室２５に連通した吸気ポート３１、吸気ポート３１を開閉する吸気弁３２、吸気弁３２を駆動するインテークカムシャフトを含むとともに同インテークカムシャフトの位相角を連続的に変更する可変吸気タイミング装置３３、可変吸気タイミング装置３３のアクチュエータ３３ａ、燃焼室２５に連通した排気ポート３４、排気ポート３４を開閉する排気弁３５、排気弁３５を駆動するエキゾーストカムシャフト３６、点火プラグ３７、点火プラグ３７に与える高電圧を発生するイグニッションコイルを含むイグナイタ３８、及び燃料を吸気ポート３１内に噴射するインジェクタ（燃料噴射手段）３９を備えている。
【００１３】
吸気系統４０は、吸気ポート３１に連通し同吸気ポート３１とともに吸気通路を形成するインテークマニホールドを含む吸気管４１、吸気管４１の端部に設けられたエアフィルタ４２、吸気管４１内にあって吸気通路の開口断面積を可変とするスロットルバルブ４３、及びスワールコントロールバルブ（以下、「ＳＣＶ」と称呼する。）４４を備えている。スロットルバルブ４３は、ＤＣモータからなるスロットルバルブアクチュエータ４３ａにより吸気管４１内で回転駆動されるようになっている。ＳＣＶ４４は、前記スロットルバルブ４３よりも下流で前記インジェクタ３９よりも上流の位置にて前記吸気管４１に対し回動可能に支持されるとともに、ＤＣモータからなるＳＣＶアクチュエータ４４ａにより回転駆動されるようになっている。なお、本明細書においては、吸気弁３２を除き燃焼室に対して相対的に移動不能な吸気系の構成部材（即ち、インテークマニホールドを含む吸気管４１、吸気ポート３１）、及び吸気弁３２を、全体として吸気通路を構成する部材（吸気通路構成部材、吸気通路一般部）と称呼する。
【００１４】
図２は、一つの気筒（特定の気筒）の燃焼室２５、及び同燃焼室２５の近傍部分を概念的に示した平面図である。図２に示したように、前記吸気ポート３１は、実際には各気筒に一対ずつ設けられた吸気ポート３１ａ，３１ｂからなっている。吸気ポート３１ａは、燃焼室２５内にスワール（旋回流）を発生させるようにヘリカル状に形成され所謂スワールポートを構成し、吸気ポート３１ｂは所謂ストレートポートを構成している。吸気管４１のサージタンクから各燃焼室２５に至る部分（即ち、インテークマニホールドの一部）には、吸気管４１の長手方向に沿って伸びる隔壁４１ａが形成されていて、これにより吸気管４１は吸気ポート３１ａに連通する第１インテークマニホールド４５と、吸気ポート３１ｂに連通する第２インテークマニホールド４６とに区画されている。隔壁４１ａの適宜個所には第１，第２インテークマニホールド４５，４６を連通する連通路４１ｂが形成されていて、前記インジェクタ３９は同連通路４１ｂの近傍位置に固定され、吸気ポート３１ａ，３１ｂに向けて燃料を噴射するようになっている。
【００１５】
前記ＳＣＶ４４は、第２インテークマニホールド４６に備えられている。従って、ＳＣＶ４４が第２インテークマニホールド４６を閉塞すると、空気（混合気）が主として吸気ポート３１ａを通過して燃焼室２５内に吸入され、同燃焼室２５内にスワールが発生し、これにより超希薄空燃比での燃焼が可能となる。一方、ＳＣＶ４４が第２インテークマニホールド４６を開放すると、空気が両吸気ポート３１ａ，３１ｂを通過して燃焼室２５内に吸入され、これにより、燃焼室２５に吸入される空気量が増加し、機関の出力を増大させることが可能となる。
【００１６】
再び図１を参照すると、排気系統５０は、排気ポート３４に連通したエキゾーストマニホールド５１、エキゾーストマニホールド５１に接続されたエキゾーストパイプ５２、及びエキゾーストパイプ５２に介装された触媒コンバータ（三元触媒装置）５３を備えている。
【００１７】
一方、このシステムは、熱線式エアフローメータ６１、吸気温センサ６２、大気圧センサ（スロットルバルブ上流圧力力センサ）６３、スロットルポジションセンサ６４、SCV開度センサ６５、カムポジションセンサ６６、クランクポジションセンサ６７、水温センサ６８、Ｏ₂センサ６９、及びアクセル開度センサ８１を備えている。
【００１８】
エアフローメータ６１は、概略斜視図である図３に示したように、吸気管４１内を流れる吸入空気の一部をバイパスさせるバイパス通路と、このバイパス通路にバイパスされた吸入空気の質量流量を計測する熱線計量部６１ａと、計測された質量流量に応じた電圧Vgを出力する信号処理部６１ｂとからなっている。熱線計量部６１ａは、その拡大斜視図である図４に示したように、白金熱線からなる吸気温計測用抵抗（ボビン部）６１ａ１と、同吸気温計測用抵抗６１ａ１を前記信号処理部６１ｂに連結して保持するサポート部６１ａ２と、加熱用抵抗（ヒータ）６１ａ３と、同加熱用抵抗６１ａ３を前記信号処理部６１ｂに連結して保持するサポート部６１ａ４とを備えている。信号処理部６１ｂは、吸気温計測用抵抗６１ａ１と加熱用抵抗６１ａ３とでブリッジ回路を構成し、このブリッジ回路により吸気温計測用抵抗６１ａ１と加熱用抵抗６１ａ３との温度差を常に一定に維持するように同加熱用抵抗６１ａ３に供給する電力を調整するとともに、この供給する電力を前記電圧Vgに変換して出力するようになっている。
【００１９】
吸気温センサ６２は、エアフローメータ６１内に備えられていて、吸入空気の温度を検出し、吸気温度THAを表す信号を出力するようになっている。大気圧センサ６３は、スロットルバルブ４３の上流の圧力（即ち、大気圧）を検出し、スロットルバルブ上流圧力Paを表す信号を出力するようになっている。スロットルポジションセンサ６４は、スロットルバルブ４３の開度（スロットルバルブ開度）を検出し、スロットルバルブ開度TAを表す信号を出力するようになっている。SCV開度センサ６５は、ＳＣＶ４４の開度を検出し、ＳＣＶ開度θivを表す信号を出力するようになっている。カムポジションセンサ６６は、インテークカムシャフトが９０°回転する毎に（即ち、クランク軸２４が１８０°回転する毎に）一つのパルスを有する信号（Ｇ２信号）を発生するようになっている。クランクポジションセンサ６７は、クランク軸２４が１０°回転する毎に幅狭のパルスを有するとともに同クランク軸２４が３６０°回転する毎に幅広のパルスを有する信号を出力するようになっている。この信号は、エンジン回転速度Neを表す。水温センサ６８は、内燃機関１０の冷却水の温度を検出し、冷却水温THWを表す信号を出力するようになっている。Ｏ₂センサ６９は、触媒コンバータ５３に流入する排ガス中の酸素濃度に応じた信号を出力するようになっている。アクセル開度センサ８１は、運転者によって操作されるアクセルペダル８２の操作量Accpを表す信号を出力するようになっている。
【００２０】
電気制御装置７０は、互いにバスで接続されたＣＰＵ７１、ＣＰＵ７１が実行するプログラム、マップ（テーブル）、定数等を予め記憶したＲＯＭ７２、ＣＰＵ７１が必要に応じてデータを一時的に格納するＲＡＭ７３、電源が投入された状態でデータを格納するとともに同格納したデータを電源が遮断されている間も保持するバックアップＲＡＭ７４、及びＡＤコンバータを含むインターフェース７５等からなるマイクロコンピュータである。インターフェース７５は、前記センサ６１〜６９，８１と接続され、ＣＰＵ７１にセンサ６１〜６９，８１からの信号を供給するとともに、同ＣＰＵ７１の指示に応じて可変吸気タイミング装置３３のアクチュエータ３３ａ、イグナイタ３８、インジェクタ３９、スロットルバルブアクチュエータ４３ａ、及びＳＣＶアクチュエータ４４ａに駆動信号を送出するようになっている。
【００２１】
次に、上記のように構成された燃料噴射量制御装置による物理モデルを用いた燃料噴射量の決定方法について説明する。以下に述べる処理は、ＣＰＵ７１がプログラムを実行することによりなされる。
【００２２】
（要求燃料噴射量fcの決定方法の概要）
燃料噴射量制御装置は、吸気行程にある気筒の吸気弁３２が閉じる前に同気筒に対して燃料を噴射しなければならないので、吸気弁３２が閉じた時点で（即ち、吸気弁閉時に）同気筒内に吸入されているであろう吸入空気量（筒内吸入空気量）を予測する必要がある。一方、吸気弁閉時の吸気管圧力PMFWDは、燃焼室２５に吸入されている空気量と比例関係にある。従って、吸気管圧力PMFWDを予測することができれば、実際の筒内吸入空気量を推定することができる。そこで、本燃料噴射量制御装置は、吸気弁閉時の吸気管圧力PMFWDを予測・推定し、推定した吸気管圧力PMFWDを一気筒の排気量と空気密度の積で除することにより一気筒当たりの吸入空気量に相当する値KLFWDを求め、下記数１に基づいて要求燃料噴射量（基本噴射量）fcを決定する。数１において、ｋは設定空燃比に応じて変化する係数である。
【００２３】
【数１】
fc ＝ｋ・KLFWD
【００２４】
なお、エアフローメータ６１の出力電圧Vgと吸入空気量mtAFMとの関係を規定した図５に示したVg−mtAFM変換マップと、エアフローメータ６１の実際の出力電圧Vgとに基づいて現時点での吸入空気量mtAFMを求め、下記数２により要求燃料噴射量fcを簡易的に求めてもよい。
【００２５】
【数２】
fc ＝ｋ・mtAFM
【００２６】
上記数１により要求燃料噴射量fcを求める本実施形態の燃料噴射量制御装置は、以下のようにして吸気弁閉時の吸気管圧力PMFWDを予測する。即ち、図６に示したように、吸気弁閉時のスロットルバルブ開度TASを予測するとともに、同予測したスロットルバルブ開度TAS及びエンジン回転速度Ne等から吸気弁閉時の吸気管圧力Pm１を所定のモデルを用いて推定する。また、現時点においてスロットルポジションセンサ６４が検出する実際のスロットルバルブ開度TARとエンジン回転速度Ne等に基づき、エアフローメータ６１が現時点で出力するであろう値を推定し、この推定値に基づいて現時点の吸気管圧力Pm２を推定する。同時に、現時点においてエアフローメータ６１の実際の出力電圧Vgに基づいて現時点の吸気管圧力Pm３を推定する。最後に、下記数３にしたがって吸気弁閉時の吸気管圧力PMFWDを求める。これにより、スロットルバルブ開度の予測値TASに基づく推定値である吸気管圧力Pm１に含まれる定常的な誤差を、エアフローメータ６１の実際の出力電圧Vgにより補正し、吸気弁閉時の吸気管圧力PMFWDを精度良く推定する。
【００２７】
【数３】
PMFWD＝Pm３＋（Pm１−Pm２）
【００２８】
なお、スロットルバルブ開度が一定に維持されていて内燃機関１０が定常状態にある場合、吸気管圧力Pm１と吸気管圧力Pm２は等しくなるので、上記数３から理解されるように、吸気管圧力PMFWDは吸気管圧力Pm３と等しくなる。換言すると、定常運転状態では、実質的にエアフローメータ６１の出力電圧Vgに基づいて吸気弁閉時の吸気管圧力PMFWDが決定されることになる。
【００２９】
以下、各吸気管圧力Pm１，Pm２，Pm３の推定方法について、同推定に使用するモデルとともに説明する。
【００３０】
（Pm１の求め方）
図７に示したように、吸気管圧力Pm１は電子制御スロットルモデルＭ１、スロットルモデルＭ２、吸気弁モデルＭ３、及びインテークマニホールドモデルＭ４により推定される。
【００３１】
（１）電子制御スロットルモデルＭ１
電子制御スロットルモデルＭ１は、現時点までのアクセルペダル操作量Accpに基づいて吸気弁閉時のスロットルバルブ開度TASを推定するモデルである。本実施形態においては、スロットルバルブ電子制御ロジックＡ１にて、アクセル開度センサ８１により検出されたアクセルペダル操作量Accpと、図８に示したアクセルペダル操作量Accpと目標スロットルバルブ開度θｒとの関係を規定するマップとに基づいて暫定的な目標スロットルバルブ開度θｒ１が求められ、この暫定的な目標スロットルバルブ開度θｒ１を所定時間Ｔ（例えば、６４msec）だけ遅延させた値が最終的な目標スロットルバルブ開度θｒとして決定される。そして、スロットルバルブ電子制御ロジックＡ１（電気制御装置７０）は、実際のスロットルバルブ開度TAが目標スロットルバルブ開度θｒとなるようにスロットルバルブアクチュエータ４３ａに対して駆動信号を送出する。
【００３２】
このように、目標スロットルバルブ開度θｒは、現時点から所定時間Ｔだけ前の時点におけるアクセルペダル操作量Accpに応じて決定されるから、現時点から吸気弁閉時までの時間をｔとすると、吸気弁閉時の目標スロットルバルブ開度θｒは、現時点から時間（Ｔ−ｔ）前における暫定的な目標スロットルバルブ開度θｒ１と等しい。また、目標スロットルバルブ開度θｒは、スロットルバルブアクチュエータ４３ａの作動遅れ時間を無視すれば、スロットルバルブ開度TASと等しい。このような考えに基づき、電子制御スロットルモデルＭ１は、検出されるエンジン回転速度Neと、内燃機関１０の運転状態に応じて別途定められる吸気弁の開閉タイミング（進角量）VT（上記信号Neと上記Ｇ２信号とにより求めた実際の開閉タイミングVTでも良い。）と等に基づいて現時点から吸気弁閉時までの時間ｔを求め、同時間ｔと、現時点から所定時間Ｔだけ前の時点から現時点までのアクセルペダル操作量Accp（又は、暫定的な目標スロットルバルブ開度θｒ１）の変化の経緯とに基づいて吸気弁閉時のスロットルバルブ開度TASを推定する。なお、スロットルバルブアクチュエータ４３ａの作動遅れ時間を考慮に加えて、吸気弁閉時のスロットルバルブ開度TASを推定してもよい。
【００３３】
（２）スロットルモデルＭ２
スロットルモデルＭ２は、スロットルバルブ４３を通過する空気量（スロットル通過空気量）mtを、エネルギー保存則、運動量保存則、質量保存則、及び状態方程式に基づいて得られた下記数４及び下記数５に基づいて推定するモデルである。下記数４及び下記数５において、μは流量係数、Ａtはスロットル開口面積、νはスロットルバルブ４３を通過する空気の流速、Paはスロットルバルブ上流圧力力、Pmは吸気管圧力、Taは吸気温度、ρmは吸気密度、Ｒは気体定数、及びκは比熱比（以下、κを一定値として扱う。）である。
【００３４】
【数４】
mt＝μ・Ａt・ν・ρm＝μ・Ａt・｛Pa/(Ｒ・Ta)^1/2｝・Φ（Pm/Pa)
【００３５】
【数５】

【００３６】
ここで、上記数４は、k1を所定の係数（＝μ・Ａt・｛Pa/(Ｒ・Ta)^1/2｝）、mtsを吸気弁閉時のスロットル通過空気量mtsとするとき下記数６に書き換えられる。また、数６において、内燃機関１０が定常状態にある場合（スロットルバルブ開度が一定である場合）のスロットル通過空気量をmtsTA、及び吸気管圧力をPmTAとすると、下記数７が得られるので、数６及び数７から係数k1を消去して下記数８を得ることができる。
【００３７】
【数６】
mts＝k1・Φ（Pm/Pa）
【００３８】
【数７】
mtsTA＝k1・Φ（PmTA/Pa）
【００３９】
【数８】
mts＝｛mtsTA／Φ（PmTA/Pa）｝・Φ（Pm/Pa）
【００４０】
上記数８の右辺における値｛mtsTA／Φ（PmTA/Pa）｝は、スロットルバルブ開度TAが一定であるときの吸入空気量（スロットル通過空気量）に関する値であり、スロットルバルブ開度TA、エンジン回転速度Ne、吸気弁の開閉タイミングVT、及びスロットルバルブ上流圧力Paが決定されると、実質的に一意に定まる値である。スロットルモデルＭ２は、スロットルバルブ開度TA、エンジン回転速度Ne、吸気弁の開閉タイミングVT、及びスロットルバルブ上流圧力Paと、値｛mtsTA／Φ（PmTA/Pa）｝との関係を規定したマップをＲＯＭ７２内に記憶していて、このマップと吸気弁閉時の推定スロットルバルブ開度TAS、実際のエンジン回転速度Ne、実際の又は計算された（電気制御装置７０がアクチュエータ３３ａに指示した）吸気弁の開閉タイミングVT、及び実際のスロットルバルブ上流圧力Paとに基づいて値｛mtsTA／Φ（PmTA/Pa）｝を求める。
【００４１】
また、数８の右辺における値Φ（Pm/Pa）は、上記数５から理解されるように、比熱比κが一定であるとき、吸気管圧力Pmとスロットルバルブ上流圧力Paにより決定される値である。スロットルモデルＭ２は、吸気管圧力Pm及びスロットルバルブ上流圧力Paと、値Φ（Pm/Pa）との関係を規定したマップをＲＯＭ７２内に記憶していて、このマップと、後述するインテークマニホールドモデルＭ４が現時点で既に演算している最新の吸気管圧力Pm、及び実際のスロットルバルブ上流圧力Paに基づいて値Φ（Pm/Pa）を求める。以上により、吸気弁閉時のスロットル通過空気量mtsが求められる。
【００４２】
（３）吸気弁モデルＭ３
吸気弁モデルＭ３は、吸気管圧力Pm、吸気管内温度Tm、及び吸気温度THA等から筒内吸入空気量mcを推定するモデルである。吸気弁閉弁時の気筒内圧力は吸気弁３２の上流の圧力、即ち吸気弁閉時の吸気管圧力Pmとみなすことができるので、筒内吸入空気量mcは吸気管圧力Pmに比例する。そこで、吸気弁モデルＭ３は筒内吸入空気量mcを、経験則に基づく下記数９にしたがって求める。
【００４３】
【数９】
mc＝（THA/Tm）・（ｃ・Pm−ｄ）
【００４４】
数９において、値ｃは比例係数、値ｄは筒内に残存していた既燃ガス量である。吸気弁モデルＭ３は、エンジン回転速度Ne、スロットルバルブ開度TA、及び吸気弁の開閉タイミングVTと、比例係数ｃ、及び既燃ガス量ｄとの関係をそれぞれ規定するマップをＲＯＭ７２内に格納していて、前記電子制御スロットルモデルＭ１によって推定された吸気弁閉時のスロットルバルブ開度TASと、実際のエンジン回転速度Neと、実際の吸気弁の開閉タイミングVTと前記格納しているマップとから比例係数ｃ、及び既燃ガス量ｄを求める。また、吸気弁モデルＭ３は、演算時点において、後述するインテークマニホールドモデルＭ４により既に推定されている直前（最新）の吸気弁閉時の吸気管圧力Pmと吸気管内温度Tmとを上記数９に適用し、吸気弁閉時の筒内吸入空気量mcを推定する。
【００４５】
（４）インテークマニホールドモデルＭ４
インテークマニホールドモデルＭ４は、質量保存則とエネルギー保存則とにそれぞれ基づいた下記数１０及び下記数１１にしたがって、吸気弁閉時の吸気管圧力Pmと、吸気弁閉時の吸気管内温度Tmとを求める。なお、Ｖは吸気管の容積、Ｒは気体定数、mtはスロットル通過空気量、Taはスロットルバルブ通過空気温度（即ち、吸気温度THA）である。
【００４６】
【数１０】
dPm/dt＝κ・(Ｒ/Ｖ)・(mt・Ta−mc・Tm)
【００４７】
【数１１】
d(Pm/Tm）/dt＝(Ｒ/Ｖ)・(mt−mc)
【００４８】
図７に示したように、インテークマニホールドモデルＭ４は、スロットルモデルＭ２により推定されたスロットル通過空気量mtsを上記数１０，数１１におけるスロットル通過空気量mtとして使用し、吸気弁モデルＭ３により推定された吸気弁閉時の筒内吸入空気量mcを上記数１０，数１１の筒内吸入空気量mcとして使用する。このインテークマニホールドモデルＭ４により推定された吸気管圧力Pmが、前記吸気弁閉時の推定吸気管圧力Pm１となる。
【００４９】
（Pm２の求め方）
上記エアフローメータ６１が現時点で出力するであろう値に基づく吸気管圧力Pm２は、上記スロットルモデルＭ２と同じモデルであるスロットルモデルＭ５、エアフローメータモデルＭ６、上記吸気弁モデルＭ３と同じ吸気弁モデルＭ７、及び上記インテークマニホールドモデルＭ４と同じインテークマニホールドモデルＭ８により求められる。
【００５０】
（５）スロットルモデルＭ５
具体的に述べると、スロットルモデルＭ５は、上記数８を書換えた下記数１２に従って、現時点におけるスロットル通過空気量mtTHRを推定する。
【００５１】
【数１２】
mtTHR＝｛mtsTA／Φ（PmTA/Pa）｝・Φ（Pm/Pa）
【００５２】
スロットルモデルＭ５は、上記数１２の右辺における値｛mtsTA／Φ（PmTA/Pa）｝を、スロットルバルブ開度TA、エンジン回転速度Ne、吸気弁の開閉タイミングVT、及びスロットルバルブ上流圧力Paと、値｛mtsTA／Φ（PmTA/Pa）｝との関係を規定した前記マップと、スロットルポジションセンサ６４が実際に検出したスロットルバルブ開度TA（以下、「実スロットルバルブ開度TAR」と称呼する。）、実際のエンジン回転速度Ne、実際の又は計算された吸気弁の開閉タイミングVT、及び実際のスロットルバルブ上流圧力Paとに基づいて求める。
【００５３】
また、スロットルモデルＭ５は、数１２の右辺における値Φ（Pm/Pa）を、吸気管圧力Pm及びスロットルバルブ上流圧力Paと値Φ（Pm/Pa）との関係を規定した前記マップと、後述するインテークマニホールドモデルＭ８が既に計算している最新の吸気管圧力PmR、及び実際のスロットルバルブ上流圧力Paとに基づいて求める。以上により、現時点におけるスロットル通過空気量mtTHRが求められる。
【００５４】
（６）エアフローメータモデルＭ６
エアフローメータモデルＭ６は、スロットル通過空気量が所定の量αである場合に、エアフローメータ６１が出力するであろう値を推定し、この推定値に基づいてスロットル通過空気量mtRを推定するモデルである。この場合、上記所定の量αは、スロットルモデルＭ５が推定したスロットル通過空気量mtTHRである。
【００５５】
エアフローメータモデルＭ６は、先ず、スロットル通過空気量mtTHRに対する完全放熱量W1，W2を、同完全放熱量W1，W2とスロットル通過空気量mtとの関係を規定するマップと、前記求められたスロットル通過空気量mtTHRとに基づいて求める。完全放熱量W1、及び完全放熱量W2は、図３に示した熱線計量部６１ａのボビン部６１ａ１、及び同熱線計量部６１ａのサポート部６１ａ２にそれぞれ対応した放熱遅れを含まない放熱量である。
【００５６】
次に、エアフローメータモデルＭ６は、ボビン部６１ａ１、及びサポート部６１ａ２にそれぞれ対応する放熱量であり、完全放熱量W1，W2に対してそれぞれ一次遅れの特性を有する応答遅れを含む放熱量（応答放熱量）w1,w2を下記数１３及び下記数１４にしたがって求める。数１３，数１４における添え字ｉは今回の演算値、添え字ｉ−1は前回の演算値を表し、Δｔは前回の演算値を求めてから今回の演算値を求めるまでの時間である。
【００５７】
【数１３】
w1_i＝Δｔ・（W1_i−w1_i-1）／τ１＋W1_i-1
【００５８】
【数１４】
w2_i＝Δｔ・（W2_i−w2_i-1）／τ２＋W2_i-1
【００５９】
上記数１５，数１６において、τ１、及びτ２は、ボビン部６１ａ１、及びサポート部６１ａ２にそれぞれ対応する上記一次遅れ特性の時定数であり、下記数１５及び下記数１６により求められる。数１５，数１６中の値k10,k20、及び値m1，m2は、実験的に求められた値である。また、値ｕはエアフローメータ６１の熱線計量部６１ａにバイパスされた単位断面積当たりの通過空気量であり、図５に示したエアフローメータ６１の出力電圧Vgと実測された吸入空気量mtAFMとの関係を規定するVg−mtAFM変換マップと、エアフローメータ６１の実際の出力電圧Vgとに基づいて求められた吸入空気量mtAFMを、前記熱線計量部６１ａのバイパス流路断面積Ｓで除した値（mtAFM/Ｓ）である。
【００６０】
【数１５】
τ１＝k10・ｕ^m1
【００６１】
【数１６】
τ２＝k20・ｕ^m2
【００６２】
そして、エアフローメータモデルＭ６は、応答放熱量w1,w2の和（w1＋w2）とエアフローメータ６１が出力するであろう値に基づくスロットル通過空気量mtRとの関係を規定した図９に示したマップと、上記数１３〜数１６により求められた応答放熱量w1,w2の和（w1＋w2）とに基づいて、現時点でエアフローメータ６１が出力するであろう値に基づくスロットル通過空気量mtRを求める。
【００６３】
（７）吸気弁モデルＭ７
吸気弁モデルＭ７は、上記吸気弁モデルＭ３と同様に、上記数９にしたがって現時点における筒内吸入空気量mcRを求める。但し、吸気弁モデルＭ７は、後述するインテークマニホールドモデルＭ８により既に求めらている現時点の吸気管圧力PmR、及び現時点の吸気管内温度TmRを、上記数９における吸気管圧力Pm、及び吸気管内温度Tmに適用する等、必要なパラメータを全て現時点のものとして数９の計算を行う。
【００６４】
（８）インテークマニホールドモデルＭ８
インテークマニホールドモデルＭ８は、インテークマニホールドモデルＭ４と同様に、上記数１０，数１１を用いて現時点における吸気管圧力Pmを求める。但し、インテークマニホールドモデルＭ８は、上記エアフローメータモデルＭ６により求められたスロットル通過空気量mtR、及び上記吸気弁モデルＭ７により求められた現時点における筒内吸入空気量mcRを、それぞれ数１０，数１１におけるスロットル通過空気量mt、及び筒内吸入空気量mcとして使用する。このインテークマニホールドモデルＭ８により推定されたPmが、前記エアフローメータ６１が現時点で出力するであろう値に基づく吸気管圧力Pm２となる。
【００６５】
（Pm３の求め方）
上記エアフローメータ６１の現時点における実際の出力電圧Vgに基づく吸気管圧力Pm３は、上記インテークマニホールドモデルＭ４，Ｍ８と同じモデルであるインテークマニホールドモデルＭ９により求められる。
【００６６】
（９）インテークマニホールドモデルＭ９
具体的に述べると、インテークマニホールドモデルＭ９は、エアフローメータ６１の出力電圧Vgと図５に示したVg−mtAFM変換マップとにより求められる現時点の実測された吸入空気量mtAFMを上記数１０，数１１におけるスロットル通過空気量mtとして使用するとともに、上記吸気弁モデルＭ７により求められた現時点での筒内吸入空気量mcRを同数１０，数１１の筒内吸入空気量mcとして使用し、吸気管圧力Pmを求める。このインテークマニホールドモデルＭ９により推定された吸気管圧力Pmが、エアフローメータ６１の現時点における実際の出力電圧Vgに基づく吸気管圧力Pm３となる。以上により、吸気管圧力Pm１〜Pm３が求められ、上記数１及び上記数３にしたがって要求燃料噴射量fcが求められる。
【００６７】
（燃料付着量の推定方法、及び燃料噴射量決定方法の概要）
次に、本燃料噴射量制御装置が行う燃料付着量の推定方法、及び燃料噴射量決定方法の概要について説明する。図１０に概念的に示したように、インジェクタ３９から噴射された燃料は、その一部が吸気管４１の壁面部、及び図１０において図示を省略した吸気弁等からなる吸気通路構成部材に付着する。この燃料付着量を、吸気通路構成部材燃料付着量fwpと称呼する。他の一部の燃料は吸気流制御弁（吸気流制御部材）であるＳＣＶ４４に付着する。この燃料付着量を、吸気流制御部材燃料付着量fwivと称呼する。吸気流制御部材燃料付着量fwivは、例えば、吸気弁の開閉タイミングVTが進角側に設定されてバルブオーバーラップ角度が大きくなると、噴射された燃料がより多く燃焼室から吹き返されることにより増大する。
【００６８】
吸気通路構成部材に付着する燃料の挙動は、吸気流制御部材に付着する燃料の挙動と大きく相違する。例えば、吸気管圧力が急増した場合、吸気通路構成部材燃料付着量fwpは吸気流制御部材燃料付着量fwivよりも比較的早く増大する。換言すると、一般に、燃料付着モデルで使用される燃料の付着率と残留率は、吸気通路構成部材に対するものと吸気流制御部材に対するものとで大きく異なる場合がある。従って、燃料付着モデルを、吸気通路構成部材についてのモデルと、吸気流制御部材についてのモデルとで独立させ、付着率及び残留率をそれぞれに対して設定することにより、燃料付着量の推定精度を向上することができる。また、吸気通路構成部材から吸気流制御部材（又は、その逆）へ移行する燃料を考慮することで、筒内に吸入される燃料量を精度良く推定することができる。かかる知見に基づき、本燃料噴射量制御装置は、燃料付着量を吸気通路構成部材燃料付着量fwpと、吸気流制御部材燃料付着量fwivとに分けて求めるのである。
【００６９】
より具体的に述べると、特定の気筒に着目した図１１に示したように、fiをインジェクタ３９から同特定気筒の一吸気行程に対して噴射される燃料噴射量、Ppを吸気通路構成部材にすでに付着していた燃料のうち一吸気行程を経た後に同吸気通路構成部材に付着したまま残留している燃料の割合（吸気通路構成部材への残留率、吸気通路残留率）、Rpをインジェクタ３９から噴射された前記燃料のうち吸気通路構成部材へ直接付着する燃料の割合（吸気通路構成部材への付着率、吸気通路付着率）、添え字kを今回の演算値（今回の吸気行程に対する値）、添え字k+１を次回の演算値（次回の吸気行程に対する値）とすると、今回噴射された燃料のうち吸気通路構成部材に新たに付着する燃料量はRp・fi_kであり、吸気通路構成部材にすでに付着していた燃料のうち同吸気通路構成部材に残留する燃料量はPp・fwp_kであるから、吸気通路構成部材燃料付着量fwp_k+1について下記数１７が成立する。下記数１７は、吸気通路構成部材燃料付着量の燃料付着モデルを記述したものであって、この演算を行う手段が第１燃料付着量推定手段に相当する。
【００７０】
【数１７】
fwp_k+1＝Rp・fi_k＋Pp・fwp_k
【００７１】
一方、Pivを吸気流制御部材にすでに付着していた燃料のうち一吸気行程を経た後に同吸気流制御部材に付着したまま残留している燃料の割合（吸気流制御部材への残留率、吸気流制御部材残留率）とすると、吸気流制御部材にすでに付着していた燃料のうち同吸気流制御部材に残留する燃料量はPiv・fwiv_kとなる。また、R1ivをインジェクタ３９から噴射された燃料のうち吸気流制御部材へ直接付着する燃料の割合（吸気流制御部材への付着率、吸気流制御部材付着率）とすると、今回噴射された燃料のうち吸気流制御部材に新たに付着する燃料量はR1iv・fi_kとなる。また、R2ivを吸気通路構成部材に付着していた燃料であって一吸気行程間に同吸気通路構成部材から離脱した（同構成部材に残留しなかった）燃料のうち吸気流制御部材に移行して付着する燃料の割合（吸気流制御部材への移行率、吸気流制御部材移行率）とすると、吸気通路構成部材から離脱した燃料のうち吸気流制御部材に移行して付着する燃料量はR2iv・（１−Pp）・fwp_kとなるから、吸気流制御部材燃料付着量fwiv_k+1について下記数１８が成立する。下記数１８は、吸気流制御部材燃料付着量の燃料付着モデルを記述したものであって、この演算を行う手段が第２燃料付着量推定手段に相当する。
【００７２】
【数１８】
fwiv_k+1＝Piv・fwiv_k＋R1iv・fi_k＋R2iv・（１−Pp）・fwp_k
【００７３】
従って、ある気筒に着目すると、一吸気行程において、今回噴射された燃料のうち吸気通路構成部材、及び吸気流制御部材の何れにも付着せず筒内に直接吸入される燃料量は(１−Rp−R1iv)・fi_kとなり、吸気通路構成部材に付着していた燃料のうち同吸気通路構成部材から離脱して筒内に吸入される燃料量は(1−R2iv)・(１−Pp)・fwp_kとなり、吸気流制御部材に付着していた燃料のうち同吸気流制御部材から離脱して筒内に吸入される燃料量は(１−Piv)・fwiv_kとなるから、筒内に吸入される燃料量fcは下記数１９により表すことができる。
【００７４】
【数１９】
fc_k＝(１−Rp−R1iv)・fi_k＋(1−R2iv)・(１−Pp)・fwp_k＋(１−Piv)・fwiv_k
【００７５】
数１９の計算に必要な燃料付着量fwp_k，fwiv_kは、数１７，数１８から求めることができるから、同数１９の燃料量fc_kを上記数１又は数２により求められる筒内吸入空気量に基づく要求燃料噴射量fcと置くことにより、燃料噴射量fi_kを決定することができる。このように、数１９を利用して、燃料噴射量fi_kを演算する手段が、燃料噴射量決定手段を構成する。
【００７６】
（作動）
以下、上記燃料噴射量制御装置の作動について、ＣＰＵ７１が実行するルーチン（プログラム）をフローチャートにより示した図１２乃至図１４を参照しながら説明する。
【００７７】
（スロットルバルブ制御）
ＣＰＵ７１は、図１２のスロットルバルブ制御ルーチンの処理を所定時間（２msec）の経過毎にステップ１２００から開始し、ステップ１２０５に進んでアクセルペダル操作量Accp読み込む。次いで、ＣＰＵ７１はステップ１２１０に進み、同ステップ１２１０にて図８と同じマップを用いることにより上記読み込んだアクセルペダル操作量Accpに基づく暫定的な目標スロットルバルブ開度θｒ１を求める。
【００７８】
次に、ＣＰＵ７１はステップ１２１５に進んで変数Ｉを「６４」に設定し、続くステップ１２２０にて記憶値θｒ（Ｉ）にθｒ（Ｉ−２）の値を格納する。現時点では、変数Ｉは「６４」であるから、記憶値θｒ（６４）に記憶値θｒ（６２）の値が格納される。次いで、ＣＰＵ７１はステップ１２２５に進み、変数Ｉが「２」と等しくなったか否かを判定する。この場合、変数Ｉの値は「６４」であるから、ＣＰＵ７１はステップ１２２５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１２３０に進み、同ステップ１２３０にて変数Ｉの値を「２」だけ減少し、その後上記ステップ１２２０に戻る。この結果、ステップ１２２０が実行されると、記憶値θｒ（６２）に記憶値θｒ（６０）の値が格納される。このような処理は、変数Ｉの値が「２」となるまで繰り返し実行される。
【００７９】
その後、ステップ１２３０の処理が繰り返されて変数Ｉの値が「２」となると、ＣＰＵ７１はステップ１２２５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１２３５に進み、同ステップ１２３５にて前記ステップ１２１０にて求めた現時点における暫定的な目標スロットルバルブ開度θｒ１を記憶値θｒ（０）に格納する。以上により、現時点からＩmsec前（０msec≦Ｉmsec≦６４msec）の暫定的な目標スロットルバルブ開度θｒ（Ｉ）(Ｉ＝６４，６２，・・・，４，２，０）がＲＡＭ７３内に記憶されることになる。
【００８０】
次に、ＣＰＵ７１はステップ１２４０に進み、同ステップ１２４０にて記憶値θｒ（６４）を最終的な目標スロットルバルブ開度θｒとして設定し、続くステップ１２４５にて実際のスロットルバルブ開度が目標スロットルバルブ開度θｒと等しくなるように、スロットルバルブアクチュエータ４３ａに対し駆動信号を出力し、その後ステップ１２９５にて本ルーチンを一旦終了する。
【００８１】
以降においても、上記ルーチンの処理は２msecの経過毎に実行される。この結果、実際のスロットルバルブ開度が、６４msec前のアクセルペダル操作量Accpに基づく目標スロットルバルブ開度θｒと等しくなるように制御される。これにより、上記電子制御スロットルモデルＭ１による吸気弁閉時のスロットルバルブ開度TASの推定が可能となる。
【００８２】
（吸気弁開閉タイミング制御、及びＳＣＶ開度制御）
ＣＰＵ７１は、図１３の吸気弁開閉タイミング・ＳＣＶ開度制御ルーチンを所定時間（例えば、２msec）の経過毎にステップ１３００から開始し、ステップ１３０５に進んでクランクポジションセンサ６７の出力に基づくエンジン回転速度Neを読み込むとともに、ステップ１３１０にて前述した筒内吸入空気量に相当する値KLFWD（即ち、エンジン負荷）を読込む。なお、筒内吸入空気量に相当する値KLFWDは、所定時間毎に繰り返し実行される前述した要求噴射量の決定方法（図７に示したモデル）に従う図示しないルーチンにより求められている。
【００８３】
次に、ＣＰＵ７１はステップ１３１５に進み、同ステップ１３１５内に示したマップと上記読み込んだエンジン回転速度Ne及び筒内吸入空気量相当値KLFWDとに基づいて吸気弁の開閉タイミング（進角量）VTを決定し、続くステップ１３２０にて実際の進角量が前記決定した進角量VTとなるように、アクチュエータ３３ａに駆動信号を出力する。なお、ステップ１３１５に示したマップにおいては、VT1,VT2,VT3の順に進角量が大きくなるように設定されている。
【００８４】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ１３２５に進み、同ステップ１３２５内に示したマップと上記読み込んだエンジン回転速度Ne及び筒内吸入空気量相当値KLFWDとに基づいて目標SCV開度θivrを決定し、続くステップ１３３０にて実際のSCV開度が前記決定した目標SCV開度θivrとなるように、アクチュエータ４４ａに駆動信号を出力する。なお、ステップ１３２５に示したマップにおいては、θ1,θ2,θ3の順に値が大きくなるように設定されている。
【００８５】
以降においても、上記処理は２msecの経過毎に実行される。この結果、実際の進角量と実際のSCV開度が、エンジン回転速度Neと筒内吸入空気量相当値KLFWDに応じた値に変更される。
【００８６】
（燃料付着量の推定、及び燃料噴射量の決定）
ＣＰＵ７１は、特定気筒のクランク角が、その気筒の吸気上死点から所定クランク角度だけ前の角度（例えば、BTDC９０°）になると、図１４の燃料噴射量決定ルーチンの処理をステップ１４００から開始し、ステップ１４０５に進んでその時点で、図７に示したモデルに従って別途計算されている上記吸気弁閉時の筒内吸入空気量に相当する値KLFWDを読込み、ステップ１４１０に進んで上記数１に従って今回の要求燃料噴射量fc_kを算出する。
【００８７】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ１４１５に進んで、SCV開度センサ６５が検出するSCV開度θiv、クランクポジションセンサ６７の出力に基づくエンジン回転速度Ne、水温センサ６８が検出する冷却水温THW、吸気弁開閉タイミング（進角量）VT、及び上記筒内吸入空気量相当値KLFWDを推定する際に求めた吸気管圧力Pm（PMFWD)等のパラメータ（以下、このパラメータを「引数パラメータ」と称呼する。）を読み込む。
【００８８】
次に、ＣＰＵ７１は上記ステップ１４２０に進んで、引数パラメータと、吸気通路付着率Rp、吸気通路残留率Pp、吸気流制御部材付着率R1iv、吸気流制御部材移行率R2iv、及び吸気流制御部材残留率Piv（以下、これらの付着率、残留率、及び移行率を「燃料付着モデルパラメータ」と称呼する。）との関係を規定する予めＲＯＭ７２に記憶したマップと、上記ステップ１４１５にて読み込んだ引数パラメータとに基づき、現時点での燃料付着モデルパラメータを決定する。次いで、ＣＰＵ７１はステップ１４２５に進み、上記数１９を変形して得た同ステップ１４２５に示した式と、上記ステップ１４１０にて求めた要求燃料噴射量fc_kと、上記ステップ１４２０にて決定した燃料付着モデルパラメータとに基づいて今回の燃料噴射量fi_kを算出し、続くステップ１４３０にて上記数１７にしたがって吸気通路構成部材燃料付着量fwp_k+1を求めるとともに、ステップ１４３５にて上記数１８にしたがって吸気流制御部材燃料付着量fwiv_k+1を求める。
【００８９】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ１４４０に進んで吸気通路構成部材燃料付着量fwp_k+1を次回の演算のために吸気通路構成部材燃料付着量fwp_kに置き換え、同様にステップ１４４５に進んで吸気流制御部材燃料付着量fwiv_k+1を次回の演算のために吸気流制御部材燃料付着量fwiv_kに置き換え、次のステップ１４５０にて上記１４２５にて決定した今回の燃料噴射量fi_kだけ燃料を噴射するように前記特定気筒に対するインジェクタ３９に駆動信号を送出し、ステップ１４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００９０】
以上により、上記特定の気筒に対する燃料噴射量が、燃料付着量、従って筒内流入燃料量に基づいて決定され、同燃料噴射量の燃料が同特定気筒に対するインジェクタから噴射される。なお、ＣＰＵ７１は、他の気筒に対しても、図１４のルーチンと同様なルーチンを同様なタイミングで実行する。
【００９１】
以上説明したように、本発明による燃料噴射量制御装置の実施形態によれば、燃料付着量が吸気通路構成部材と吸気流制御部材とに区別されて推定されるので、燃料付着量の総量を精度良く推定することができ、その結果、燃料噴射量を適正な値とすることができて空燃比の変動を抑制することが可能となる。
【００９２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態における吸気流制御部材はストレートポートに設けられたＳＣＶ４４であったが、各気筒の燃焼室２５に対して並列に、且つ互いに略同一形状に形成された一対の吸気通路の何れか一方に回転可能に配設された吸気流制御弁（特開平８−１０９８３６号公報を参照。）、或いは、スロットルバルブ（特に、燃焼室からの距離が短い独立スロットルバルブ形式の内燃機関における各スロットルバルブ）等、燃焼室からの吹き返しによって燃料が付着する他の弁体であってもよい。
【００９３】
また、上記実施形態においては、現時点におけるSCV開度θivに応じて燃料付着モデルパラメータを可変としていたが、現時点のSCV開度θivの時間微分値（回転速度）に応じて、或いは現時点のSCV開度θivの時間微分値、及び現時点のSCV開度θivの両者に応じて同燃料付着モデルパラメータを可変としてもよい。更に、吸気弁閉時のSCV開度θivを、現時点のSCV開度θivの時間微分値、及び／又はSCV開度θivの加速度等に基づいて予測し、この予測した吸気弁閉時のSCV開度θivに応じて上記燃料付着モデルパラメータを決定するように構成してもよい。加えて、SCV開度θivの変化に対する上記燃料付着モデルパラメータの変化量が大きい運転領域においては、同SCV開度θivの変化速度を他の運転領域よりも小さくするようにSCVアクチュエータ４４ａを駆動するように構成しても良い。これによれば、燃料付着量モデルパラメータの誤差を小さくできるので、燃料付着量の推定精度を一層向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による燃料噴射量制御装置を火花点火式多気筒内燃機関に適用したシステムの概略構成図である。
【図２】 図１に示した特定の気筒の燃焼室、及び同燃焼室の近傍部分を概念的に示した平面図である。
【図３】 図１に示したエアフローメータの概略斜視図である。
【図４】 図３に示したエアフローメータの熱線計量部の拡大斜視図である。
【図５】 図１に示したＣＰＵが参照するエアフローメータの出力と吸入空気量との関係を規定したマップである。
【図６】 吸気弁閉時の吸気管圧力を予測する方法を説明するために、スロットルバルブ開度の変化と各種モデルにより計算される吸気管圧力の変化を示したタイムチャートである。
【図７】 図１に示した燃料噴射量制御装置が吸気弁閉時の筒内吸入空気量に相当する値を推定するために採用した各種モデルの接続関係を示す機能ブロック図である。
【図８】 図１に示したＣＰＵが参照するアクセルペダル操作量と目標スロットルバルブ開度との関係を規定したマップである。
【図９】 図１に示したＣＰＵが参照する応答放熱量の和とエアフローメータが出力するであろう値に基づくスロットル通過空気量との関係を規定したマップである。
【図１０】 図１に示した燃料噴射量制御装置による燃料付着量の推定方法を説明するために、インジェクタから噴射された燃料が吸気通路構成部材、及び吸気流制御部材に付着する様子を概念的に示した図である。
【図１１】 図１に示したインジェクタから噴射された燃料量と、吸気通路構成部材燃料付着量、吸気流制御部材燃料付着量、及び筒内に流入する燃料量の関係を説明するための図である。
【図１２】 図１に示したＣＰＵがスロットルバルブ開度を制御するために実行するプログラムを示したフローチャートである。
【図１３】 図１に示したＣＰＵが、吸気弁開閉タイミング、及びＳＣＶ開度を制御するために実行するプログラムを示したフローチャートである。
【図１４】 図１に示したＣＰＵが燃料付着量を推定するとともに、燃料噴射量を決定するために実行するプログラムを示したフローチャートである。
【符号の説明】
１０…火花点火式多気筒内燃機関、２０…シリンダブロック部（エンジン本体部）、２５…燃焼室、３１…吸気ポート、３２…吸気弁、３３…可変吸気タイミング装置、３９…インジェクタ、４１…吸気管、４３…スロットルバルブ、４４…スワールコントロールバルブ、４４ａ…ＳＣＶアクチュエータ、７０…電気制御装置、７１…ＣＰＵ。

Claims (2)

1. 燃焼室に接続された吸気ポートを含む吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴射手段と、前記吸気ポートを開閉する吸気弁と、前記吸気通路内にて回動され前記燃焼室に吸入される吸気流を制御する吸気流制御部材と、を備えた内燃機関の燃料噴射量制御装置であって、
   前記吸気弁を含む部材からなり前記吸気ポートを含む前記吸気通路を構成する部材である吸気通路構成部材への燃料付着量を推定する第１燃料付着量推定手段と、
   前記吸気流制御部材への燃料付着量を推定する第２燃料付着量推定手段と、
   前記推定された吸気通路構成部材への燃料付着量と前記推定された吸気流制御部材への燃料付着量とに基づいて前記燃料噴射手段から噴射する燃料噴射量を決定する燃料噴射量決定手段とを備えた燃料噴射量制御装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射量制御装置において、
   前記第１燃料付着量推定手段は、
   前記燃料噴射手段から噴射される燃料のうち前記吸気通路構成部材へ付着する燃料の割合を表す吸気通路付着率と、
   前記吸気通路構成部材に付着している燃料のうち同吸気通路構成部材に付着したまま残留する燃料の割合を表す吸気通路残留率と、
   を用いて前記吸気通路構成部材への燃料付着量を推定するように構成され、
   前記第２燃料付着量推定手段は、
   前記燃料噴射手段から噴射される燃料のうち前記吸気流制御部材へ付着する燃料の割合を表す吸気流制御部材付着率と、
   前記吸気通路構成部材から離脱した燃料のうち前記吸気流制御部材に付着する燃料の割合を表す吸気流制御部材移行率と、
   前記吸気流制御部材に付着している燃料のうち同吸気流制御部材に付着したまま残留する燃料の割合を表す吸気流制御部材残留率と、
   を用いて前記吸気流制御部材への燃料付着量を推定するように構成されてなる燃料噴射量制御装置。

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