(57)【要約】【課題】燃料の噴射圧力が低下した場合でも内燃機関に適切な燃料噴射量を供給して必要な動力を確保することができる内燃機関の制御装置を提供すること。【解決手段】制御装置４０は、燃料を吸気通路２０に噴射する噴射装置５５と、噴射装置５５から噴射される燃料の噴射圧力ΔＰを検出する噴射圧力検出手段４４，５２と、吸気通路２０の壁面に付着する燃料の壁面付着量Ｑを、ベース壁面付着量Ｂとベース壁面付着量Ｂを補正する補正係数Ｒとから算出する壁面付着量算出手段６０と、補正係数Ｒを算出する補正係数算出手段とを備え、補正係数算出手段は、噴射圧力ΔＰが低下するにつれて補正係数Ｒを大きな値とし、噴射圧力ΔＰが上昇するにつれて補正係数Ｒを小さな値とし、噴射装置５５は、壁面付着量Ｑが増加した場合に燃料の噴射量を増加させ、壁面付着量Ｑが減少した場合に燃料の噴射量を減少させる。【選択図】図１
2010090832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室に供給される混合気体の空燃比を制御する内燃機関の制御装置において、
燃料タンクからデリバリパイプへと供給された燃料を吸気通路に噴射する噴射装置と、
前記噴射装置から噴射される燃料の噴射圧力を検出する噴射圧力検出手段と、
前記吸気通路の壁面に付着する燃料の壁面付着量を、前記噴射圧力検出手段により検出された噴射圧力が低下した場合に増量補正して算出する壁面付着量算出手段とを備え、
前記噴射装置は、前記壁面付着量算出手段により算出された壁面付着量が増加した場合に燃料の噴射量を増加させる
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載する内燃機関の制御装置において、
前記壁面付着量算出手段は、前記壁面付着量を、前記噴射圧力検出手段により検出された噴射圧力が上昇した場合に減量補正して算出し、
前記噴射装置は、前記壁面付着量算出手段により算出された壁面付着量が減少した場合に燃料の噴射量を減少させる
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する内燃機関の制御装置において、
前記壁面付着量算出手段は、前記壁面付着量を、内燃機関の運転状態に基づき算出されたベース壁面付着量と、前記ベース壁面付着量を補正する補正係数とから算出するものであり、
前記補正係数を算出する補正係数算出手段を備え、
前記補正係数算出手段は、
前記噴射圧力検出手段により検出された噴射圧力が低下するにつれて前記補正係数を大きな値とし、
前記噴射圧力検出手段により検出された噴射圧力が上昇するにつれて前記補正係数を小さな値とする
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載する内燃機関の制御装置において、
前記噴射圧力検出手段は、前記デリバリパイプ内の燃料圧力を検出するデリバリ燃圧センサを備え、
前記噴射圧力は、前記デリバリ燃圧センサにより検出される燃料圧力である
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載する内燃機関の制御装置において、
前記噴射圧力検出手段は、前記デリバリパイプ内の燃料圧力を検出するデリバリ燃圧センサと、前記燃料タンク内の燃料圧力を検出するタンク燃圧センサとを備え、
前記噴射圧力は、前記デリバリ燃圧センサにより検出される燃料圧力と前記タンク燃圧センサにより検出される燃料圧力との差圧である
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項３〜請求項５のいずれか一項に記載する内燃機関の制御装置において、
エンジン温度を検出するエンジン温度検出手段を備え、
前記補正係数算出手段は、前記エンジン温度にも応じて前記補正係数を変更する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼室に供給される混合気体の空燃比を制御する内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関に燃料を供給する燃料供給装置としては、燃料タンクから汲み上げた燃料を噴射ノズル（インジェクタ）により吸気通路に噴射することによって、燃料と空気との混合気体を燃焼室に供給するものが知られている。このような燃料供給装置では、例えば燃料タンク内の貯蔵量の低下や燃料ポンプ又はプレッシャレギュレータの動作不良等の要因で、燃焼室へ供給される燃料の噴射圧力が低下することがあった。
【０００３】
ところが、燃料の噴射圧力の低下に伴って、噴射燃料の噴霧状態が悪化し、燃料の霧化が適切に行われなくなると、燃料が吸気通路へ付着しやすくなってしまう。こうして燃料の吸気通路への壁面付着量が増加すると、燃焼室への燃料供給量が不足して、混合気体における空燃比（Ａ／Ｆ）が適正値より上昇した状態（リーン）となり、燃焼室内で失火が生じることもあった（Ａ／Ｆリーン失火）。
【０００４】
ここで、近年の内燃機関における排気通路には、排気ガス中の有害成分を浄化する触媒が設けられている。この触媒は、上述したＡ／Ｆリーン失火等により未燃焼ガスが排気通路に導入されると、損傷するおそれがあった。これは、高温状態の触媒上で未燃焼ガスが燃料し、触媒が過熱されるからである。また、たとえＡ／Ｆリーン失火を生じなかったとしても、空燃比がリーンであると、排気中の酸素濃度が上昇して高温状態の触媒の劣化を進行させるおそれがあった。
【０００５】
こうした事情の下、特許文献１には、気体燃料を吸気通路に噴射する内燃機関の燃料供給装置において、燃料の噴射圧力が低下したときに、運転者の負荷要求に基づいて算出されたスロットル開度に制限をかけ、吸入空気量を減少させる技術が開示されている。このように、スロットル開度に制限をかけて吸入空気量を減少させることにより、燃料の噴射圧力が低下して燃料噴射量が減少した場合にも、空燃比を適切な値に調節することができる。これにより、Ａ／Ｆリーン失火を防止して触媒の損傷を回避したり、触媒の劣化を抑制したりすることができる。
【特許文献１】特開２００４−１８３６２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示された技術では、運転者の負荷要求に対して吸入空気量を減少させることにより空燃比を調節しているため、負荷要求を満たすのに必要な動力が得られないおそれがあった。そして、このように動力が不足した場合には、車両の走行状態の悪化などを招くという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、燃料の噴射圧力が低下した場合でも内燃機関に適切な燃料噴射量を供給して必要な動力を確保することができる内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点を解決するためになされた本発明に係る内燃機関の制御装置は、燃焼室に供給される混合気体の空燃比を制御する内燃機関の制御装置において、燃料タンクからデリバリパイプへと供給された燃料を吸気通路に噴射する噴射装置と、前記噴射装置から噴射される燃料の噴射圧力を検出する噴射圧力検出手段と、前記吸気通路の壁面に付着する燃料の壁面付着量を、前記噴射圧力検出手段により検出された噴射圧力が低下した場合に増量補正して算出する壁面付着量算出手段とを備え、前記噴射装置は、前記壁面付着量算出手段により算出された壁面付着量が増加した場合に燃料の噴射量を増加させることを特徴とする。
【０００９】
ここで、「壁面付着量算出手段」としては、特に限定されないが、条件によらず常に前記ベース壁面付着量を前記噴射圧力に応じて補正して算出するものであってもよいし、所定条件下（例えば燃料の噴射燃圧が所定値以下の場合）においてのみ前記ベース壁面付着量を前記噴射圧力に応じて補正して前記壁面付着量を算出するものであってもよい。
また、「噴射圧力」としては、特に限定されないが、噴射装置から噴射される燃料の圧力を直接的に検出したものであってもよいし、噴射装置から噴射される燃料の圧力を間接的に検出したものであってもよい。
【００１０】
この内燃機関の制御装置では、燃料タンク内に貯蔵されている燃料がデリバリパイプへと供給される。そして、デリバリパイプへと供給された燃料は、噴射装置により吸気通路へと導入される。このように、燃料を吸気通路に噴射することにより、燃料と空気との混合気体を燃焼室に供給することができる。ここで、燃料を吸気通路に噴射することにより、燃料が吸気通路の壁面に付着して燃焼室に供給される燃料が不足し、混合気体の空燃比が適正値でなくなるおそれがある。これに対して、この装置では、壁面付着量算出手段により、吸気通路の壁面に付着する燃料の壁面付着量が算出される。そして、壁面付着量算出手段により算出された壁面付着量が増加した場合には、噴射装置が燃料の噴射量を増加させる。他方、壁面付着量算出手段により算出された壁面付着量が減少した場合には、噴射装置が燃料の噴射量を減少させる。このように、噴射装置により噴射される燃料の噴射量を調節することにより、燃料の壁面付着量が変化した場合にも、燃焼室に供給される混合気体の空燃比を適切な値に調節することができる。
【００１１】
また、この制御装置では、噴射装置により噴射される燃料の噴射量を調節することにより空燃比を適切な値に調節しているので、上記した従来技術のように運転者の負荷要求に対して吸入空気量を減少させる必要がない。このため、負荷要求を満たすのに必要な動力を確保しながら空燃比を適切な値に調節することができる。したがって、車両の走行状態の悪化などを招くこともない。
【００１２】
ここで、特に燃料の噴射圧力が低下した場合には、噴射燃料の噴霧状態の悪化により、壁面付着量を正確に算出できなくなるおそれがある。これに対して、この制御装置では、吸気通路の壁面に付着する燃料の壁面付着量を、噴射圧力検出手段により検出された噴射圧力が低下した場合に増量補正して算出している。これにより、燃料の噴射圧力が低下して実際の壁面付着量が増加した場合であっても、燃焼室に供給される混合気体の空燃比を適切な値に調節することができる。これにより、Ａ／Ｆリーン失火を防止して触媒の損傷を回避したり、触媒の劣化を抑制したりすることができる。
【００１３】
本発明に係る内燃機関の制御装置において、前記壁面付着量算出手段は、前記壁面付着量を、前記噴射圧力検出手段により検出された噴射圧力が上昇した場合に減量補正して算出し、前記噴射装置は、前記壁面付着量算出手段により算出された壁面付着量が減少した場合に燃料の噴射量を減少させることが望ましい。
【００１４】
このように、噴射圧力が上昇した場合に壁面付着量算出手段によって壁面付着量を減量補正して算出し、算出された壁面付着量が減少した場合に燃料の噴射量を減少させることにより、燃料の実際の壁面付着量の変化に応じて、燃焼室に供給される混合気体の空燃比をより適切な値に調節することができる。その結果、必要以上の燃料が噴射されるのを防止して、燃費を向上させることができる。
【００１５】
本発明に係る内燃機関の制御装置において、前記壁面付着量算出手段は、前記壁面付着量を、内燃機関の運転状態に基づき算出されたベース壁面付着量と、前記ベース壁面付着量を補正する補正係数とから算出するものであり、前記補正係数を算出する補正係数算出手段を備え、前記補正係数算出手段は、前記噴射圧力検出手段により検出された噴射圧力が低下するにつれて前記補正係数を大きな値とし、前記噴射圧力検出手段により検出された噴射圧力が上昇するにつれて前記補正係数を小さな値とする態様を例示できる。
ここで、「ベース壁面付着量」としては、特に限定されないが、内燃機関の負荷率（例えばエンジン回転数や吸入空気量、スロットル開度など）に基づいて算出したものを例示できる。
【００１６】
この態様では、吸気通路の壁面に付着する燃料の壁面付着量が、内燃機関の運転状態に基づき算出されたベース壁面付着量と、ベース壁面付着量を補正する補正係数とから算出される。そして、補正係数算出手段は、噴射圧力検出手段により検出された噴射圧力が低下するにつれて補正係数を大きな値とし、噴射圧力検出手段により検出された噴射圧力が上昇するにつれて補正係数を小さな値としている。
このように、噴射圧力が低下するにつれて補正係数を大きな値とし、この補正係数によってベース壁面付着量を増量補正することにより、燃料の噴射圧力が低下して燃料の壁面付着量が増加した場合にも、燃焼室に供給される混合気体の空燃比をより適切な値に調節することができる。また、噴射圧力が上昇するにつれて補正係数を小さな値とし、この補正係数によってベース壁面付着量を減量補正することにより、必要以上の燃料が噴射されるのをより確実に防止して、燃費を向上させることができる。
【００１７】
本発明に係る内燃機関の制御装置において、噴射圧力検出手段の態様としては、次の（１）〜（３）を例示できる。
（１）前記噴射圧力検出手段は、前記噴射装置内の燃料圧力を検出する噴射装置燃圧センサを備え、前記噴射圧力は、前記噴射装置燃圧センサにより検出される燃料圧力である態様。
この態様では、噴射装置から噴射される燃料の圧力を、より直接的かつ正確に検出することができる。このように、噴射圧力をより正確に検出することにより、補正係数算出手段がより適切な補正係数を算出できるようになる。この補正係数によってベース壁面付着量を補正することにより、燃焼室に供給される混合気体の空燃比をより適切な値に調節することができる。
【００１８】
（２）前記噴射圧力検出手段は、前記デリバリパイプ内の燃料圧力を検出するデリバリ燃圧センサを備え、前記噴射圧力は、前記デリバリ燃圧センサにより検出される燃料圧力である態様。
【００１９】
この態様では、上記（１）の場合と比べて、噴射圧力を容易に検出することができる。すなわち、噴射装置は、内燃機関の各気筒ごとに設けられるため、上記（１）の場合には各気筒数に応じたセンサを設ける必要がある。これに対して、この態様では、デリバリパイプ内にデリバリ燃圧センサを設けることにより、一のセンサで噴射圧力を容易に検出することができる。したがって、装置の製造コストを低減し、組み付けを容易にすることができる。
【００２０】
（３）前記噴射圧力検出手段は、前記デリバリパイプ内の燃料圧力を検出するデリバリ燃圧センサと、前記燃料タンク内の燃料圧力を検出するタンク燃圧センサとを備え、前記噴射圧力は、前記デリバリ燃圧センサにより検出される燃料圧力と前記タンク燃圧センサにより検出される燃料圧力との差圧である態様。
【００２１】
この態様によれば、上記（２）の場合に比べて、噴射圧力をより正確に検出することができる。すなわち、噴射装置による燃料の噴射圧力は、燃料タンク内の燃料圧力にも影響される。そのため、デリバリ燃圧センサにより検出される燃料圧力とタンク燃圧センサにより検出される燃料圧力との差圧を噴射圧力として用いることで、より正確な噴射圧力を検出することができる。
また、この態様でも、上記（１）の場合と比べて、噴射圧力を容易に検出することができる。すなわち、上述したように、上記（１）の場合には各気筒数に応じたセンサを設ける必要がある。これに対して、この態様では、デリバリパイプ内及び燃料タンク内にセンサを設けることにより、二のセンサで噴射圧力を容易に検出することができる。したがって、装置の製造コストを低減し、組み付けを容易にすることができる。
【００２２】
ところで、吸気通路の壁面に付着する燃料の壁面付着量は、厳密には内燃機関のエンジン温度にも応じて変化する。具体的には、内燃機関では、エンジン温度が低下するにつれて、吸気通路の壁面の温度も低下する。これにより、吸気通路の壁面に燃料が付着しやすくなる。他方、エンジン温度が上昇するにつれて、吸気通路の壁面の温度も上昇する。これにより、吸気通路の壁面に燃料が付着しにくくなる。
【００２３】
そこで、本発明に係る内燃機関の制御装置において、エンジン温度を検出するエンジン温度検出手段を備え、前記補正係数算出手段は、前記エンジン温度にも応じて前記補正係数を変更することが望ましい。
具体的には、補正係数算出手段は、噴射装置による燃料の噴射圧力が同一の場合であっても、エンジン温度検出手段により検出されるエンジン温度が低下するにつれて補正係数を大きな値とし、エンジン温度検出手段により検出されるエンジン温度が上昇するにつれて補正係数を小さな値とする。
【００２４】
このように、補正係数算出手段によりエンジン温度にも応じて補正係数を変更することによって、吸気通路の壁面に付着する燃料の壁面付着量をより厳密に算出することができる。これにより、噴射装置の燃料噴射量をより適切な値とすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、上記した通り、燃料の噴射圧力が低下した場合でも内燃機関に適切な燃料噴射量を供給して必要な動力を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
［第一実施形態］
以下、本発明に係る内燃機関の制御装置を具体化したエンジンシステムの一実施形態について、図面を参照しながら説明する。まず、第一実施形態に係るエンジンシステムの全体構成について、図１〜図３を参照しながら説明する。図１は、第一実施形態に係るエンジンシステムを示す全体構成図である。図２は、同システムの内燃機関を示す部分断面図である。図３は、燃料噴射量とエンジン温度とを引数とした補正係数の一例を示すデータマップである。
エンジンシステムは、図１に示すように、エンジンの動力源となる内燃機関１０と、内燃機関１０の燃焼室１１に供給される混合気体の空燃比を制御する制御装置４０とを備えている。なお、この実施形態では、直列４気筒型エンジンの例が示されている。
【００２７】
内燃機関１０は、図２に示すように、燃料と空気との混合気体を燃焼させる燃焼室１１と、燃焼室１１に空気を供給する通路である吸気通路２０と、燃焼室１１から排気ガスを排出する通路である排気通路３０と、エンジンを冷却するためのウォータジャケット１６と、ウォータジャケット１６内を流れる冷却水の温度を検出する水温センサ１７とを備えている。水温センサ１７は、後述するＥＣＵ６０へと接続されている。なお、本実施形態の水温センサ１７が、本発明の「エンジン温度検出手段」の一例である。
【００２８】
燃焼室１１は、４つの気筒１８にそれぞれ形成されている。各燃焼室１１は、吸気通路２０に連通する吸気ポート１２と、排気通路３０に連通する排気ポート１４とを備えている。そして、吸気ポート１２には、吸気バルブ１３が設けられている。この吸気バルブ１３を駆動することにより、吸気ポート１２が開閉するようになっている。また、排気ポート１４には、排気バルブ１５が設けられている。この排気バルブ１５を駆動することにより、排気ポート１４が開閉するようになっている。
【００２９】
吸気通路２０は、吸気通路２０の途中に設けられて空気の流量を制御するスロットルバルブ２１と、スロットルバルブ２１の開度を検出するスロットルセンサ２２と、吸気通路２０への吸入空気量を検出するエアフロメータ２３とを備えている。そして、スロットルセンサ２２及びエアフロメータ２３は、ＥＣＵ６０へと接続されている。また、吸気通路２０の吸気ポート１２付近には、後述するインジェクタ５５の噴射口５５ａが、吸気通路２０内部に突出するように貫設されている。
【００３０】
排気通路３０は、排気ガス中の有害成分を浄化する触媒３１を備えている。そして、燃焼室１１から排出された排気ガスは、この触媒３１を通過して外部へと排出されるようになっている。
【００３１】
制御装置４０は、図１に示すように、燃料を貯蔵するための燃料タンク４１と、燃料タンク４１から供給された燃料を各気筒１８へと分配するデリバリパイプ５０と、燃料タンク４１とデリバリパイプ５０とをつなぐ燃料の通路である燃料通路４５，４８と、燃料タンク４１からデリバリパイプ５０へと供給された燃料を吸気通路２０に噴射するインジェクタ５５と、エンジンシステムの動作を総括的に制御するＥＣＵ６０とを備えている。
【００３２】
燃料タンク４１は、貯蔵された燃料を汲み上げるための燃料ポンプ４２と、燃料タンク４１内の燃料温度を検出するタンク内燃温センサ４３と、燃料タンク４１内の燃料圧力を検出するタンク燃圧センサ４４とを備えている。そして、タンク内燃温センサ４３及びタンク燃圧センサ４４は、ＥＣＵ６０に接続されている。
【００３３】
デリバリパイプ５０は、デリバリパイプ５０内の燃料温度を検出するデリバリ燃温センサ５１と、デリバリパイプ５０内の燃料圧力を検出するデリバリ燃圧センサ５２とを備えている。デリバリ燃温センサ５１及びデリバリ燃圧センサ５２は、デリバリパイプ５０内に設けられている。そして、これらのセンサ５１，５２は、ＥＣＵ６０に接続されている。なお、本実施形態のタンク燃圧センサ４４及びデリバリ燃圧センサ５２が、本発明の「噴射圧力検出手段」の一例である。
【００３４】
燃料通路４５，４８は、燃料タンク４１からデリバリパイプ５０へと燃料を供給するためのフィード通路４５と、デリバリパイプ５０から燃料タンク４１へと燃料を戻すためのリターン通路４８とから構成されている。
フィード通路４５は、燃料を濾過するためのフィルタ４７と、燃料の供給を遮断するための燃料遮断弁４６とを備えている。燃料遮断弁４６は、燃料タンク４１側及びデリバリパイプ５０側にそれぞれ設けられている。
リターン通路４８は、通路内を流れる燃料圧力を調節するプレッシャレギュレータ４９を備えている。このプレッシャレギュレータ４９は、リターン通路４８の燃料タンク４１側に設けられている。
【００３５】
インジェクタ５５は、各気筒１８ごとに１つずつ設けられている。各インジェクタ５５は、図示しないインテークマニホールドを介して各気筒１８へと分離された吸気通路２０の壁面に、噴射口５５ａを突出させている。そして、このインジェクタ５５から燃料を吸気通路２０に噴射することにより、燃料と空気との混合気体が各気筒１８の燃焼室１１に供給されるようになっている。なお、本実施形態のインジェクタ５５が、本発明の「噴射装置」の一例である。
【００３６】
ＥＣＵ６０は、エンジンシステムに備わる各部位の電子制御を司るマイクロコンピュータ（マイコン）を備えている。このマイコンは、周知のように中央処理装置（ＣＰＵ）、読み出し書き換えメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）等を備え、ＥＣＵ６０に入力された信号の処理等を行うものである。
本実施形態では、ＥＣＵ６０は、吸気通路２０の壁面に付着する燃料の壁面付着量Ｑを、内燃機関の運転状態に基づき算出されたベース壁面付着量Ｂと、ベース壁面付着量Ｂを補正する補正係数Ｒとから算出している。具体的には、ＥＣＵ６０は、ベース壁面付着量Ｂと補正係数Ｒとの積を、壁面付着量Ｑとして算出している（Ｑ＝Ｂ×Ｒ）。また、ＥＣＵ６０は、補正係数Ｒを算出するためのデータマップを備えている。なお、本実施形態のＥＣＵ６０が、本発明の「壁面付着量算出手段」の一例であり、本実施形態のデータマップが、本発明の「補正係数算出手段」の一例である。
【００３７】
ベース壁面付着量Ｂは、内燃機関の負荷率（例えばエンジン回転数や吸入空気量、スロットル開度など）に基づいて算出される。データマップは、図３に示すように、インジェクタ５５による燃料の噴射圧力ΔＰと内燃機関１０のエンジン温度Ｔとを引数として補正係数Ｒの値を示すものである。この補正係数Ｒは、噴射圧力ΔＰが低下するにつれて大きな値となり、噴射圧力ΔＰが上昇するにつれて小さな値となっている。また、補正係数Ｒは、エンジン温度Ｔが低下するにつれて大きな値となり、エンジン温度Ｔが上昇するにつれて小さな値となっている。
【００３８】
次に、ＥＣＵ６０が壁面付着量Ｑを算出する様子について、図３及び図４を参照しながら詳細に説明する。図４は、壁面付着量を算出するためのフローチャートである。
【００３９】
図４に示すように、ステップＳ４１において、ＥＣＵ６０は、インジェクタ５５から吸気通路２０へと噴射される燃料の噴射圧力ΔＰを取得する。本実施形態では、ＥＣＵ６０は、デリバリ燃圧センサ５２により検出される燃料圧力とタンク燃圧センサ４４により検出される燃料圧力との差圧を、噴射圧力ΔＰとして取得する。そして、ＥＣＵ６０は、処理をステップＳ４２へと移行する。
ここで、一般にインジェクタ５５による燃料の噴射圧力は、燃料タンク４１内の燃料圧力にも影響される。そのため、本実施形態のようにデリバリ燃圧センサ５２により検出される燃料圧力とタンク燃圧センサ４４により検出される燃料圧力との差圧を噴射圧力ΔＰとして用いることで、より正確な噴射圧力ΔＰを検出することができる。また、このように噴射圧力ΔＰを検出することにより、デリバリパイプ５０内及び燃料タンク４１内に設けた合計二のセンサ５２，４４から噴射圧力ΔＰを容易に検出することができる。
【００４０】
ステップＳ４２において、ＥＣＵ６０は、エンジン温度Ｔを取得する。本実施形態では、ＥＣＵ６０は、水温センサ１７から得られる水温をエンジン温度Ｔとして取得する。そして、ＥＣＵ６０は、処理をステップＳ４３へと移行する。
【００４１】
ステップＳ４３において、ＥＣＵ６０は、ステップＳ４１で取得した噴射圧力ΔＰが２７０ｋＰａより小さいか否かを判断する。そして、ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定（ＹＥＳ）である場合、処理をステップＳ４４へと移行する。他方、ＥＣＵ６０は、この判断結果が否定（ＮＯ）である場合、処理をステップＳ４６に移行する。なお、本実施形態では、２７０ｋＰａを判断の基準圧力として設定しているが、これに限られず、基準圧力を適宜変更してもよい。
【００４２】
ステップＳ４４において、ＥＣＵ６０は、補正係数Ｒを算出する。本実施形態では、ＥＣＵ６０は、図３に示すデータマップを参照して、ステップＳ４１で取得した噴射圧力ΔＰとステップＳ４２で取得したエンジン温度Ｔとから補正係数Ｒを算出する。そして、ＥＣＵ６０は、処理をステップＳ４５へと移行する。
【００４３】
ステップＳ４５において、ＥＣＵ６０は、ベース壁面付着量Ｂを補正する。本実施形態では、ＥＣＵ６０は、ベース壁面付着量ＢにステップＳ４４で算出した補正係数Ｒをかけることにより、ベース壁面付着量Ｂを補正する。そして、ＥＣＵ６０は、処理をステップ４６へと移行する。
【００４４】
ステップＳ４６において、ＥＣＵ６０は、壁面付着量Ｑを決定する。具体的には、ＥＣＵ６０は、ステップＳ４３の判定結果が否定（ＮＯ）である場合には、ベース壁面付着量Ｂを壁面付着量Ｑとして決定する。他方、ステップＳ４３の判定結果が肯定（ＹＥＳ）である場合には、ベース壁面付着量Ｂと補正係数Ｒとの積（Ｂ×Ｒ）を壁面付着量Ｑとして決定する。
【００４５】
次に、上記したＥＣＵ６０の制御により算出される壁面付着量Ｑが示す挙動の一例を、図５に示すタイムチャートを参照しながら説明する。図５は、（ａ）噴射圧力ΔＰ、（ｂ）エンジン温度Ｔ、（ｃ）スロットル開度Ｄ及び（ｄ）壁面付着量Ｑの挙動を示すタイミングチャートである。
なお、図５（ａ）において、実線は、デリバリ燃圧センサ５２から検出された現在の燃料圧力を示し、破線は、タンク燃圧センサ４４から検出された燃料圧力を示し、二点鎖線は、デリバリ燃圧センサ５２から検出される燃料圧力の通常設定値を示している。
また、図５（ｄ）において、実線は、壁面付着量Ｑを示し、破線は、ベース壁面付着量Ｂを示している。なお、ここでは、ベース壁面付着量Ｂ及び壁面付着量Ｑを、インジェクタ５５の燃料噴射時間（ｍｓ）に換算して示している。また、スロットルバルブ２１の動作が停止して定常状態となったときのベース壁面付着量（ベース壁面付着量による補正噴射時間）Ｂを０ｍｓに設定している。
【００４６】
ベース壁面付着量Ｂは、図５（ｄ）に破線で示されるように、図５（ｃ）に示すスロットルバルブ２１の開度を増加時（加速時）にはベース壁面付着量による補正噴射時間が増量されて０ｍｓより大きくなり、スロットルバルブ２１の開度を減少時（減速時）にはベース壁面付着量による補正噴射時間が減量されて０ｍｓより小さくなる。ここで、図５（ａ）では、噴射圧力ΔＰ２（デリバリ燃圧センサ５２から検出された現在の燃料圧力とタンク燃圧センサ４４から検出された燃料圧力との差圧）が１００ｋＰａを示しており、基準圧力ΔＰ１（デリバリ燃圧センサ５２から検出される燃料圧力の通常設定値とタンク燃圧センサ４４から検出された燃料圧力との差圧）が２７０ｋＰａを示している。すなわち、噴射圧力ΔＰ２＜基準圧力ΔＰ１の関係を満たしている。これは、上記ステップＳ４３で肯定（ＹＥＳ）と判断された場合に該当する。
【００４７】
この場合には、壁面付着量Ｑは、ベース壁面付着量Ｂと補正係数Ｂとの積により算出される（ステップＳ４４〜ステップＳ４６参照）。具体的に、この例では、図５（ｂ）に示すように、エンジン温度Ｔが、０℃から次第に増加して８０℃へと近づいていく。したがって、補正係数Ｒは、図３に示すように、１．５（ΔＰ＝１００，Ｔ＝０）から１．０（ΔＰ＝１００，Ｔ＝８０）へと小さくなっていく。こうして算出された補正係数Ｒによりベース壁面付着量Ｂが補正されて、図５（ｄ）に実線で示す壁面付着量Ｑの挙動が描かれる。
【００４８】
次に、ＥＣＵ６０がインジェクタ５５の燃料噴射時間を算出する様子について、図６を参照しながら説明する。図６は、燃料噴射時間を算出するためのフローチャートである。
図６に示すように、ステップＳ６１において、ＥＣＵ６０は、上記ステップＳ４１〜ステップＳ４６により壁面付着量Ｑを取得する。そして、ＥＣＵ６０は、処理をステップＳ６２へと移行する。
【００４９】
ステップＳ６２において、ＥＣＵ６０は、吸入空気量を取得する。具体的に、ＥＣＵ６０は、吸気通路２０に設けられたエアフロメータ２３により、吸入空気量を取得する。そして、ＥＣＵ６０は、処理をステップＳ６３へと移行する。
【００５０】
ステップＳ６３において、ＥＣＵ６０は、各気筒１８への空気供給量を算出する。具体的に、ＥＣＵ６０は、ステップＳ６２で取得した吸入空気量と気筒数とから、１気筒の吸気工程における空気供給量を算出する。そして、ＥＣＵ６０は、処理をステップＳ６４へと移行する。
【００５１】
ステップＳ６４において、ＥＣＵ６０は、各気筒１８への燃料供給量を算出する。具体的に、ＥＣＵ６０は、ステップＳ６３で算出した空気供給量と理想空燃比とから、１気筒の吸気工程における燃料の必要噴射量を算出する。そして、ＥＣＵ６０は、処理をステップＳ６５へと移行する。
【００５２】
ステップＳ６５において、ＥＣＵ６０は、基本噴射時間を算出する。具体的に、ＥＣＵ６０は、ステップＳ６３で算出した１気筒の吸気工程における空気供給量と、ステップＳ６４で算出した１気筒の吸気工程における燃料の必要噴射量とから、インジェクタ５５の基本噴射時間を算出する。そして、ＥＣＵ６０は、処理をステップＳ６６へと移行する。
【００５３】
ステップＳ６６において、ＥＣＵ６０は、補正噴射時間を算出する。具体的に、ＥＣＵ６０は、ステップＳ６１で取得した壁面付着量Ｑから、インジェクタ５５の基本噴射時間を補正する補正噴射時間を算出する。なお、このステップＳ６６において、他の要素（例えばフィードバック補正時間やインジェクタ無効噴射時間など）を考慮して補正噴射時間を算出してもよい。そして、ＥＣＵ６０は、処理をステップＳ６７へと移行する。
【００５４】
ステップＳ６７において、ＥＣＵ６０は、最終噴射時間を算出する。具体的に、ＥＣＵ６０は、ステップＳ６５で算出した基本噴射時間と、ステップＳ６６で取得した補正噴射時間とを加算（又は減算）して、インジェクタ５５の最終噴射時間を算出する。そして、ＥＣＵ６０は、その後の処理を終了する。
【００５５】
次に、上記構成を有するエンジンシステムの動作について、図１及び図２を参照しながら説明する。
このエンジンシステムでは、燃料タンク４１内に貯蔵されている燃料がフィード通路４５を介してデリバリパイプ５０へと供給される。そして、デリバリパイプ５０へと供給された燃料は、インジェクタ５５により吸気通路２０へと噴射される。このように、燃料を吸気通路２０に噴射することにより、燃料と空気との混合気体を燃焼室１１に供給することができる。ここで、燃料を吸気通路２０に噴射することにより、燃料が吸気通路２０の壁面に付着して燃焼室１１に供給される燃料が不足し、混合気体の空燃比が適正値でなくなるおそれがある。
【００５６】
これに対して、本実施形態のエンジンシステムでは、ＥＣＵ６０により、吸気通路２０の壁面に付着する燃料の壁面付着量Ｑが算出される。そして、ＥＣＵ６０により算出された壁面付着量Ｑが増加した場合には、インジェクタ５５の燃料噴射時間が長くなる。他方、ＥＣＵ６０により算出された壁面付着量Ｑが減少した場合には、インジェクタ５５の燃料噴射時間が短くなる。このように、インジェクタ５５の燃料噴射時間（すなわち燃料噴射量）を調節することにより、燃料の壁面付着量Ｑが変化した場合にも、燃焼室１１に供給される混合気体の空燃比を適切な値に調節することができる。
【００５７】
また、このエンジンシステムでは、インジェクタ５５により噴射される燃料の噴射量を調節することにより空燃比を適切な値に調節しているので、運転者の負荷要求に対して吸入空気量を減少させる必要がない。このため、負荷要求を満たすのに必要な動力を確保しながら空燃比を適切な値に調節することができる。したがって、車両の走行状態の悪化などを招くこともない。
【００５８】
ここで、特に燃料の噴射圧力ΔＰが低下した場合には、噴射燃料の噴霧状態の悪化により、壁面付着量Ｑを正確に算出できなくなるおそれがある。これに対して、本実施形態に係るエンジンシステムでは、吸気通路２０の壁面に付着する燃料の壁面付着量Ｑが、内燃機関の運転状態に基づき算出されたベース壁面付着量Ｂと、ベース壁面付着量Ｂを補正する補正係数Ｒとから算出される。そして、ＥＵＣ６０は、噴射圧力ΔＰが低下するにつれて補正係数Ｒを大きな値とし、噴射圧力ΔＰが上昇するにつれて補正係数Ｒを小さな値とする。
【００５９】
このように、噴射圧力ΔＰが低下するにつれて補正係数Ｒを大きな値とし、この補正係数Ｒによってベース壁面付着量Ｂを増量補正することにより、燃料の噴射圧力ΔＰが低下して燃料の壁面付着量Ｑが増加した場合にも、燃焼室１１に供給される混合気体の空燃比を適切な値に調節することができる。これにより、Ａ／Ｆリーン失火を防止して触媒３１の損傷を回避したり、触媒３１の劣化を抑制したりすることができる。
また、噴射圧力ΔＰが上昇するにつれて補正係数Ｒを小さな値とし、この補正係数Ｒによってベース壁面付着量Ｂを減量補正することにより、必要以上の燃料が噴射されるのを防止して、燃費を向上させることができる。
【００６０】
ところで、吸気通路２０の壁面に付着する燃料の壁面付着量Ｑは、厳密には内燃機関１０のエンジン温度Ｔにも応じて変化する。具体的には、内燃機関１０では、エンジン温度Ｔが低下するにつれて、吸気通路２０の壁面の温度も低下する。これにより、吸気通路２０の壁面に燃料が付着しやすくなる。他方、エンジン温度Ｔが上昇するにつれて、吸気通路２０の壁面の温度も上昇する。これにより、吸気通路２０の壁面に燃料が付着しにくくなる。
【００６１】
これに対して、本実施形態に係るエンジンシステムでは、ＥＣＵ６０がエンジン温度Ｔにも応じて補正係数Ｒを変更している。すなわち、ＥＣＵ６０に備わるデータマップにおいて、補正係数Ｒは、エンジン温度Ｔが低下するにつれて大きな値となり、エンジン温度Ｔが上昇するにつれて小さな値となっている。これにより、吸気通路２０の壁面に付着する燃料の壁面付着量Ｑをより厳密に算出して、インジェクタ５５の燃料噴射量をより適切な値とすることができる。
【００６２】
以上、詳細に説明したように本実施形態に係るエンジンシステムによれば、ＥＣＵ６０が燃料の噴射圧力ΔＰやエンジン温度Ｔに応じて適切な壁面付着量Ｑを算出している。そして、ＥＣＵ６０は、この壁面付着量Ｑを用いてインジェクタ５５の燃料噴射時間を算出しているので、燃料の噴射圧力ΔＰやエンジン温度Ｔが変化した場合でも内燃機関１０に適切な燃料噴射量を供給して必要な動力を確保することができる。
【００６３】
［第二実施形態］
次に、本発明に係る内燃機関の制御装置を具体化したエンジンシステムの第二実施形態について、図７を参照しながら説明する。図７は、第二実施形態に係るエンジンシステムにおける壁面付着量を算出するためのフローチャートである。
第ニ実施形態に係るエンジンシステムは、条件によらず常にＥＣＵ６０がベース壁面付着量Ｂを補正係数Ｒにより補正して壁面付着量Ｑを算出している点で、上記第一実施形態と相違する。
【００６４】
具体的には、本実施形態では、図７に示すように、ＥＣＵ６０は、噴射圧力ΔＰが基準圧力より小さいか否かを判断するステップ（上記ステップＳ４３に該当）がない。すなわち、ＥＣＵ６０は、ステップＳ７１及びステップＳ７２において第一実施形態と同様に噴射圧力ΔＰ及びエンジン温度Ｔを取得した後、この噴射圧力ΔＰ及びエンジン温度Ｔを用いて、常に補正係数Ｒを算出する（ステップＳ７３）。なお、補正係数Ｒの算出について、第一実施形態と同様である。そして、ステップＳ７４において、ＥＣＵ６０は、ステップＳ７３で算出した補正係数Ｒにより、第一実施形態と同様にベース壁面付着量Ｂを補正して、壁面付着量Ｑを算出する（ステップＳ７５）。
【００６５】
このように、条件によらず常にＥＣＵ６０がベース壁面付着量Ｂを補正係数Ｒにより補正して壁面付着量Ｑを算出することにより、噴射圧力ΔＰが基準圧力より小さいか否かを判断するステップ（上記ステップＳ４３に該当）を省略するとともに、常に噴射圧力ΔＰに対応した適切な壁面付着量Ｑを算出することができる。
【００６６】
なお、上記実施形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。
【００６７】
例えば、上記実施形態においては、デリバリ燃圧センサ５２により検出される燃料圧力とタンク燃圧センサ４４により検出される燃料圧力との差圧を噴射圧力ΔＰとして用いているが、インジェクタ５５内の燃料圧力を検出するセンサを設け、このセンサから得られる燃料圧力を噴射圧力として用いてもよい。このように、インジェクタ５５から噴射される燃料圧力を、より直接的かつ正確に検出することにより、ＥＣＵ６０がより適切な補正係数Ｒを算出できるようになる。そして、この補正係数Ｒによってベース壁面付着量Ｂを補正することにより、燃焼室１１に供給される混合気体の空燃比をより適切な値に調節することができる。
また、デリバリ燃圧センサ５２から得られる燃料圧力のみを噴射圧力として用いてもよい。これによれば、デリバリパイプ５０に一のセンサを設けるだけで、燃料の噴射圧力を容易に得ることができる。
また、デリバリ燃温センサ５１から得られる燃料温度やタンク燃温センサ４３から得られる燃料温度を、噴射圧力ΔＰの検出に利用してもよい。これにより、噴射圧力ΔＰの検出精度を向上させることができる。
【００６８】
また、上記実施形態においては、水温センサ１７から得られる水温をエンジン温度Ｔとして利用しているが、他のセンサから得られる温度をエンジン温度Ｔとして利用してもよい。ここで、他のセンサとして、例えばデリバリ燃温センサ５１やタンク燃温センサ４３を挙げることができる。こうした態様により、エンジン温度Ｔの精度を向上させたり、エンジン温度Ｔの検出を容易にしたりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】第一実施形態に係るエンジンシステムを示す全体構成図である。
【図２】同システムの内燃機関を示す部分断面図である。
【図３】燃料噴射量とエンジン温度とを引数とした補正係数の一例を示すデータマップである。
【図４】壁面付着量を算出するためのフローチャートである。
【図５】（ａ）噴射圧力ΔＰ、（ｂ）エンジン温度Ｔ、（ｃ）スロットル開度Ｄ及び（ｄ）壁面付着量Ｑの挙動を示すタイミングチャートである。
【図６】燃料噴射時間を算出するためのフローチャートである。
【図７】第二実施形態に係るエンジンシステムにおける壁面付着量を算出するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００７０】
１０    内燃機関
１１    燃焼室
１７    水温センサ（エンジン温度検出手段）
２０    吸気通路
２１    スロットルバルブ
４０    制御装置
４１    燃料タンク
４４    タンク燃圧センサ（噴射圧力検出手段）
５０    デリバリパイプ
５２    デリバリ燃圧センサ（噴射圧力検出手段）
５５    インジェクタ（噴射装置）
５５ａ  噴射口
６０    ＥＣＵ（壁面付着量算出手段）
Ｐ    噴射圧力
Ｔ    エンジン温度
Ｑ    壁面付着量
【図１】
2010090832.tif 000003
【図２】
2010090832.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010090832.tif 000008
【図７】
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