(57)【要約】【課題】加速あるいは減速時にも、最適な量の燃料が時間的遅れなくシリンダ内に供給されるような内燃機関を提供することを目的とする。【解決手段】燃料噴射装置１が燃料を吸気通路３内へ噴射するとき、該燃料噴射装置１を制御する燃料噴射制御装置２が、当該噴射前の内燃機関Ｅの回転数及びスロットル開度、吸気圧をパラメータとしてベース燃料噴射量Ｆｔを決定するベース燃料噴射量決定制御と、該ベース燃料噴射量Ｆｔを補正する補正制御とをおこなって、噴射すべき実燃料噴射量Ｆｙを決定するべく構成された内燃機関Ｅにおいて、前記補正制御が、吸気行程においてシリンダ１９内へ供給されるであろう予測吸気量Ｉｔに基づいておこなわれる。【選択図】        図２
2008157219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射装置が燃料を吸気通路内へ噴射するとき、該燃料噴射装置を制御する燃料噴射制御装置が、当該噴射前の内燃機関の回転数、スロットル開度及び吸気圧をパラメータとしてベース燃料噴射量を決定するベース燃料噴射量決定制御と、該ベース燃料噴射量を補正する補正制御とをおこなって、噴射すべき実燃料噴射量を決定するべく構成された内燃機関において、
前記補正制御が、
吸気行程においてシリンダ内へ供給されるであろう予測吸気量に基づいておこなわれることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記補正制御が、前記補正制御内容に加えて、吸気通路の壁面に既に付着した燃料が蒸発してシリンダ内へ供給される燃料量に鑑みておこなわれることを特徴とする請求項１記載の内燃機関。
【請求項３】
前記予測吸気量が、検出された吸気通路内の吸気の流体エネルギー量の値に基づいて決定されることを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関。
【請求項４】
前記吸気の流体エネルギー量の値が、吸気圧、吸気量、吸気流速のうちの少なくとも１つの値である請求項３記載の内燃機関。
【請求項５】
前記予測吸気量が、内燃機関の回転数にも基づいて決定されることを特徴とする請求項３又は４記載の内燃機関。
【請求項６】
前記検出された流体エネルギー量の値が、この内燃機関の１サイクル中において圧縮行程から排気行程にかけて吸気バルブが連続して閉っている間の時間的隔たりをもった少なくとも２点において検出された値であることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１の項に記載の内燃機関。
【請求項７】
前記２点のうちの１点が、内燃機関の圧縮行程開始の下死点近傍であることを特徴とする請求項６記載の内燃機関。
【請求項８】
前記予測吸気量が、前記２点において検出された値をパラメータとして、予め求めておいた吸気量とそのときの吸気通路内の検出された値との相関関係をマップの形態にした吸気量算出マップを用いて演算により求められることを特徴とする請求項６又は７記載の内燃機関。
【請求項９】
燃料噴射装置が燃料を吸気通路内へ噴射するとき、該燃料噴射装置を制御する燃料噴射制御装置が噴射すべき実燃料噴射量を決定するべく構成された内燃機関において、
前記燃料噴射制御装置が、吸気行程においてシリンダ内へ供給されるであろう予測吸気量を推定し、該推定した予測吸気量に基づいて噴射すべき実燃料噴射量を決定することを特徴とする内燃機関。
【請求項１０】
前記燃料噴射装置が、吸気通路の下流側に噴射ノズルが設けられたメイン燃料噴射装置と、該吸気通路の上流側に噴射ノズルが設けられたトップ燃料噴射装置とを有し、
この内燃機関の低出力域においては、前記メイン燃料噴射装置が主として燃料の噴射をおこない、該内燃機関の低出力域より高出力側の領域では、前記メイン燃料噴射装置と前記トップ燃料噴射装置とが、前記決定された噴射すべき実燃料噴射量を、所定の噴射量分配率でもってそれぞれ燃料の噴射をおこなうように、前記燃料噴射制御装置が前記メイン燃料噴射装置及びトップ燃料噴射装置を制御するよう構成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１の項に記載の内燃機関。
【請求項１１】
メイン燃料噴射装置とトップ燃料噴射装置の両方から燃料が噴射される加速状態への過渡期には、メイン燃料噴射装置とトップ燃料噴射装置との前記噴射量分配率が、定速状態の所定の噴射量分配率より、メイン燃料噴射装置の噴射量がトップ燃料噴射装置の噴射量より一時的に多くなる噴射量分配率となるべく補正するように、前記燃料噴射制御装置が前記メイン燃料噴射装置及びトップ燃料噴射装置を制御するよう構成されていることを特徴とする請求項１０記載の内燃機関。
【請求項１２】
メイン燃料噴射装置とトップ燃料噴射装置の両方から燃料が噴射される状態から減速状態への過渡期には、メイン燃料噴射装置とトップ燃料噴射装置との前記噴射量分配率が、定速状態の所定の噴射量分配率より、メイン燃料噴射装置の噴射量がトップ燃料噴射装置の噴射量より一時的に少なくなる噴射量分配率となるべく補正するように、前記燃料噴射制御装置が前記メイン燃料噴射装置及びトップ燃料噴射装置を制御するよう構成されていることを特徴とする請求項１０または１１記載の内燃機関。
【請求項１３】
前記補正が、メイン燃料噴射装置に対する噴射制御ロジックに、無駄時間の導入、変化率の制限、一次遅れフィルターを設けることのいずれかにより、実行されるよう構成されていることを特徴とする請求項１１または１２の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、自動二輪車、不整地走行車両（All Terrain Vehicle)、小型滑走艇（ＰＷＣ：Personal Water Craft）等に搭載されるエンジンとして好適な内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関、例えば、自動二輪車等に搭載されている内燃機関（エンジン）は、出力及び燃費の向上と排気ガスの浄化等を企図して、吸気通路内を通過するフレッシュエアに燃料噴射装置から最適な量の燃料を最適なタイミングで噴射しようとする、所謂燃料噴射装置を具備したものが多用される。このような燃料噴射装置は、その時々の内燃機関の負荷状態及び回転状態に合わせた量の燃料を各吸気毎に噴射するよう構成されている。しかしながら、噴射された燃料のうち、かなりの部分が吸気通路の壁面に付着し、その吸気行程の燃料としてではなく次あるいはその次の吸気行程での燃料として該壁面から蒸発することによってシリンダ内へ供給される。このような状態は、内燃機関が定常状態で運転されているときには、新たに壁面に付着する燃料と壁面から蒸発する燃料の各量が均衡して、各吸気行程において常に最適な量の燃料が供給されることになる。しかし、運転状態が変化するとき、つまり、加速時や減速時の運転状態の過渡期には、噴射され新たに壁面に付着する燃料と既に壁面に付着して蒸発する燃料の各量とが一致せず、したがって、所望の加速あるいは減速又は最適な燃焼状態を得ることができない。つまり、前記加速時においては、壁面に付着する燃料の量が蒸発する燃料の量に比べて多くなるため、空燃比がリーンになって、所望の加速状態を得ることができず、一方、減速時には、空燃比がオーバー・リッチとなって、良好な排気ガスが得られ難い。
【０００３】
このため、従来から、このような過渡期においても適切な空燃比が得られるように、燃料噴射装置を制御する燃料噴射制御装置は、その過渡期の状況に応じて、つまり、内燃機関の加速時には、燃料噴射量を増加させるような制御をおこない、また、減速時には、燃料噴射量を減少させるような制御をおこなうような制御（この明細書において単に「補正制御」という）をおこなうことによって、過渡期においても最適な状態の空燃比を最適なタイミングで得ようとするような補正制御がおこなわれている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６２−１０１８５５号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述の従来の補正制御の場合、前記燃料噴射制御装置が、そのときの内燃機関の回転数、スロットル開度、吸気圧力をパラメータとした燃料噴射量算出ベースマップを基にして補正制御をおこなって、刻々の燃料噴射量を決定するため、過渡期、特にある特定の運転条件での加速あるいは減速領域では、該加速あるいは減速をスムーズに行わせるべく燃料噴射量算出ベースマップが変化しない部分がある。このため、前記燃料噴射量算出ベースマップを基にした補正制御の場合、時間的遅れが生じ、必ずしも最適な量の燃料を最適なタイミングで供給するような制御がおこなわれない場合があった。つまり、前記燃料噴射量算出ベースマップは、定常状態から過渡期にわたって、前記内燃機関の回転数やスロットル開度、吸気圧力等の複雑な相関関係によって制御されるよう構成されているため、加速時の時間的遅れを無くすように制御内容を補正すると、減速時あるいはその他の状態での排気ガスの状態が好ましくない方向に変化したり、あるいは運転時のある領域のフィーリングが良くない方向に変化したりする等の状況が生じて、かかる制御内容の補正は至難の作業となるという極めて難しいものがある。
【０００５】
本発明は、このような現況に鑑みておこなわれたもので、加速あるいは減速時にも、最適な量の燃料が時間的遅れなくシリンダ内に供給されるような、自動二輪車等に搭載される内燃機関を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本第１の発明にかかる内燃機関は、燃料噴射装置が燃料を吸気通路内へ噴射するとき、該燃料噴射装置を制御する燃料噴射制御装置が、当該噴射前の内燃機関の回転数及びスロットル開度、吸気圧をパラメータとしてベース燃料噴射量を決定するベース燃料噴射量決定制御と、前記吸気通路の壁面に既に付着した燃料が蒸発してシリンダ内へ供給される燃料量に鑑みて前記ベース燃料噴射量を補正する補正制御とをおこなって、噴射すべき実燃料噴射量を決定するべく構成された内燃機関において、
前記補正制御が、
吸気行程においてシリンダ内へ供給されるであろう予測吸気量に基づいておこなわれることを特徴とする。
【０００７】
このように構成された本第１の発明にかかる内燃機関によると、図１３、図１４に図示するように、燃料噴射制御装置が、加速時や減速時の過渡期において、前記補正制御が、ベース燃料噴射量決定制御とは独立した、次の吸気行程においてシリンダ内へ供給されるであろう予測吸気量に基づいておこなわれ、且つ、この予測吸気量をその吸気行程の開始前に求めることができることから、直ちに適正な量の燃料がシリンダ内に供給されるため、内燃機関のレスポンスの向上が図れる。加えて、このように、前記予測吸気量とその内燃機関の最適な空燃比とから補正値あるいは補正量を得て、前記ベース燃料噴射量を補正制御すれば、常に、次の行程の状況に合致した最適な量の燃料が時間的遅れなく噴射されることになり、スロットル開度として現れる運転者の意図する状態を、レスポンス良く実現することができる。従って、スムーズに加速あるいは減速することができるとともに、加速時は勿論のこと減速時にも良好な排気ガスを得ることができる。また、前述のように、前記補正制御が、ベース燃料噴射量決定制御とは独立した予測吸気量に基づいておこなわれるため、補正制御の内容の修正をおこなったとしても、種々の運転条件下における各パラメータ（エンジン回転数やスロットル開度や負荷や温度等のパラメータ）間に複雑な相関関係を有するベース燃料噴射量決定制御の内容に全く影響を与えることがなく、従って、ベース燃料噴射量決定制御および補正制御の各制御の修正がより容易となる。
【０００８】
また、前記内燃機関において、前記補正制御が、前記補正制御内容に加えて、吸気通路の壁面に既に付着した燃料が蒸発してシリンダ内へ供給される燃料量に鑑みておこなわれるように構成されていると、燃料の壁面付着量が変化する加速時及び減速時にも、円滑な加速状態を得ることができ、また、良好な燃焼状態と排気ガスを得ることができる。
【０００９】
また、前記内燃機関において、前記予測吸気量が、検出された吸気通路内の吸気の流体エネルギー量の値に基づいて決定されるよう構成されていると、好ましい構成となる。つまり、運転者の意志は、スロットル開度として現れ、このスロットル開度の変化は、吸気通路内の流体エネルギー量の変化として速やかに現れる。このため、この変化から次の吸気行程での予測吸気量を予測すれば、前記予測吸気量に基づいて実行される補正制御で得られた補正値あるいは補正量により、ベース燃料噴射量決定制御で得られた前記ベース燃料噴射量を補正して、所望の過渡状態に合致した燃料噴射量の噴射を時間的遅れなく速やかに実行することができる。
【００１０】
また、前記内燃機関において、前記吸気の流体エキルギー量の値が、吸気圧、吸気量、吸気流速のうちの少なくとも１つの値であってよい。
【００１１】
また、前記内燃機関において、前記予測吸気量が、内燃機関の回転数にも基づいて決定されると、内燃機関の回転数（回転数域）の相違による必要な燃料の増減量をも反映されることになるため、さらに好ましい構成となる。
【００１２】
また、前記内燃機関において、前記検出された流体エネルギー量の値が、この内燃機関の１サイクル中において圧縮行程から排気行程にかけて吸気バルブが連続して閉っている間の時間的隔たりをもった少なくとも２点において検出された値であると、レスポンス性に優れた、より正確に且つ容易に予測吸気量を求めることができる構成を実現できる。
【００１３】
また、前記内燃機関において、前記２点のうちの１点が、内燃機関の圧縮行程開始の下死点近傍であってよい。
【００１４】
また、前記内燃機関において、前記予測吸気量が、前記２点において検出された値をパラメータとして、予め求めておいた吸気量とそのときの吸気通路内の検出された値との相関関係をマップの形態にした吸気量算出マップを用いて演算により求められると、迅速に予測吸気量を求められる等の点で、好ましい構成となる。
【００１５】
また、本第２の発明は、燃料噴射装置が燃料を吸気通路内へ噴射するとき、該燃料噴射装置を制御する燃料噴射制御装置が噴射すべき実燃料噴射量を決定するべく構成された内燃機関において、
前記燃料噴射制御装置が、吸気行程においてシリンダ内へ供給されるであろう予測吸気量を推定し、該推定した予測吸気量に基づいて噴射すべき実燃料噴射量を決定することを特徴とする。
【００１６】
そして、このように構成された本第２の発明によれば、燃料噴射制御装置が、加速時や減速時の過渡期において、前記燃料噴射制御が、次の吸気行程においてシリンダ内へ供給されるであろう予測吸気量に基づいておこなわれ、且つ、この予測吸気量をその吸気行程の開始前に求めることができることから、内燃機関のレスポンス性の向上が図れる。従って、スムーズに加速あるいは減速することができるとともに、減速時にも良好な排気ガスを得ることができる。
【００１７】
また、前記内燃機関において、前記燃料噴射装置が、吸気通路の下流側に噴射ノズルが設けられたメイン燃料噴射装置と、該吸気通路の上流側に噴射ノズルが設けられたトップ燃料噴射装置とを有し、
この内燃機関の低出力域においては、前記メイン燃料噴射装置が主として燃料の噴射をおこない、該内燃機関の低出力域より高出力側の領域では、前記メイン燃料噴射装置と前記トップ燃料噴射装置とが、前記決定された噴射すべき実燃料噴射量を、所定の噴射量分配率でもってそれぞれ燃料の噴射をおこなうように、前記燃料噴射制御装置が前記メイン燃料噴射装置及びトップ燃料噴射装置を制御するよう構成されていると、吸気通路内にメイン燃料噴射装置とトップ燃料噴射装置の２つの燃料噴射装置を備えた所謂「ツイン・インジェクター」式の高出力型の内燃機関においても、本願発明を有効に適用することができる。
【００１８】
また、前記内燃機関において、メイン燃料噴射装置とトップ燃料噴射装置の両方から燃料が噴射される加速状態への過渡期には、メイン燃料噴射装置とトップ燃料噴射装置との前記噴射量分配率が、定速状態の所定の噴射量分配率より、メイン燃料噴射装置の噴射量がトップ燃料噴射装置の噴射量より一時的に多くなる噴射量分配率となるべく補正するように、前記燃料噴射制御装置が前記メイン燃料噴射装置及びトップ燃料噴射装置を制御するよう構成されていると、トップ燃料噴射装置から供給される燃料が時間的に遅延して増量されても、加速時においてもリーンスパイク状態になることのない好ましい内燃機関となる。
【００１９】
また、前記内燃機関において、メイン燃料噴射装置とトップ燃料噴射装置の両方から燃料が噴射される状態から減速状態への過渡期には、メイン燃料噴射装置とトップ燃料噴射装置との前記噴射量分配率が、定速状態の所定の噴射量分配率より、メイン燃料噴射装置の噴射量がトップ燃料噴射装置の噴射量より一時的に少なくなる噴射量分配率となるべく補正するように、前記燃料噴射制御装置が前記メイン燃料噴射装置及びトップ燃料噴射装置を制御するよう構成されていると、トップ燃料噴射装置から供給される燃料が時間的に遅延して減量されても、減速時においてもオーバーリッチ状態になることのない好ましい内燃機関となる。
【００２０】
また、前記内燃機関においても、前記補正が、メイン燃料噴射装置に対する噴射制御ロジックに、無駄時間の導入、変化率の制限、一次遅れフィルターを設けることのいずれかにより、実行されるよう構成されていると、現実的に好ましい構成となる。
【００２１】
また、前記内燃機関において、前記内燃機関が多気筒の内燃機関であって、前記圧力センサーが各気筒毎に設けられていると、各気筒の予測吸気量を求める上で、より精度高く求められる点で好ましい構成となる。
【００２２】
また、前記内燃機関において、前記内燃機関が多気筒の内燃機関であって、この内燃機関に前記圧力センサーが１つのみ設けられていると、構成がシンプルになり、安価に実施できる構成となる。
【００２３】
また、前記内燃機関において、前記ベース燃料噴射量を補正する該補正が、該ベース燃料噴射量に補正値を乗算することであると、補正をシンプルにする上で、好ましい構成となる。
【００２４】
また、前記内燃機関において、前記燃料噴射制御装置は、内燃機関の回転数、スロットル開度、吸気圧のうちの少なくとも２つをパラメータとして、これらパラメータとしたものとベース燃料噴射量との相関関係をマップの形態にした燃料噴射量算出ベースマップを用いて前記ベース燃料噴射量を演算により求めるよう構成されていると、迅速に求められる上で、好ましい構成となる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明にかかる内燃機関によれば、燃料噴射装置が１つあるいは２つの内燃機関においても、定常運転状態はもとより、加速あるいは減速時の過渡期においても、その運転状態に最適な量の燃料がシリンダ内に時間的遅れなく供給される内燃機関を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（実施形態１）
以下、本発明の実施形態にかかる内燃機関について、自動二輪車に搭載される内燃機関（エンジンともいう）の場合を例に挙げて、図面を参照しながら、具体的に説明する。
【００２７】
図１は本発明の実施形態にかかる多気筒エンジン（この実施形態では並列４気筒ＤＯＨＣエンジン）を搭載した自動二輪車の外観の構成を示す全体斜視図、図２は図１に搭載されている多気筒エンジンの要部の概略の構成を示すブロック図である。
【００２８】
図１において、Ｅは自動二輪車Ａに搭載されている吸気量推定装置を備えたエンジンで、このエンジンＥは、吸気管１０内に形成されている吸気通路３（図２参照）と燃料噴射装置１とを具備し、この燃料噴射装置１が前記吸気通路３内に燃料を噴射して混合気をシリンダ内に供給することができるように構成されている。
この燃料噴射装置１は、図２に図示するように、燃料噴射制御装置２に信号線Ｌ１で接続されており、この燃料噴射制御装置２の制御に基づいて、該燃料噴射装置１内の燃料供給弁（図示せず）が作動して、所望量の燃料を所望のタイミングで噴射するよう構成されている。
【００２９】
前記燃料噴射装置１は、燃料供給管路５と燃料供給ポンプＰを介して、燃料タンクＴと接続されており、該燃料タンクＴから必要な燃料が所望のときに供給されるように構成されている。
【００３０】
また、前記吸気通路３のスロットルバルブ７の下流側には、流体エネルギー量の検出手段の一種である圧力センサー４が配置されており、この圧力センサー４は、前記燃料噴射制御装置２に信号線Ｌ４で接続され、吸気通路３内の圧力を検出して該燃料噴射制御装置２に送信するよう構成されている。
【００３１】
さらに、前記エンジンＥのクランク軸（図示せず）近傍には、エンジンの回転数を検出する回転数センサー６が配置されており、この回転数センサー６は、前記燃料噴射制御装置２に信号線Ｌ６を介して接続され、エンジンＥの回転数を検出して該燃料噴射制御装置２に送信するよう構成されている。
【００３２】
また、前記吸気通路３に回動可能に配設されている前記スロットルバルブ７の回動軸７ａには、スロットル開度センサー８が配置されており、このスロットル開度センサー８は、前記燃料噴射制御装置２に信号線Ｌ８を介して接続され、スロットルバルブ７の開度を検出して該燃料噴射制御装置２に送信するよう構成されている。なお、スロットルバルブ７の形態が吸気通路３の通路長手方向に対して直交する方向にスライドして開閉する形態の場合には、前記スロットル開度センサーとして、前記スライド方向の移動量を検出する形態のものが使用される。
【００３３】
また、前記エンジンＥのウォータジャケット１８内には、冷却液の温度を検出する水温センサー９が配置されており、この水温センサー９は、前記燃料噴射制御装置２に信号線Ｌ９を介して接続され、エンジンＥの冷却液の温度（水温）を検出して該燃料噴射制御装置２に送信するよう構成されている。
【００３４】
そして、前記燃料噴射制御装置２は後述する種々の演算等をおこなう演算装置２Ａとこれに信号線で接続されているメモリ（記憶装置）２Ｂとを備え、このメモリ２Ｂ内には、前記演算装置２Ａで実行される後述する始動時噴射量決定プログラム、ベース燃料噴射量決定制御のプログラム、補正制御のプログラム等のプログラムと、始動時燃料噴射マップ、燃料噴射量算出ベースマップ、吸気量算出マップ等が記憶されている。
そして、この燃料噴射制御装置２内では、図１３にブロック図の形態で全体の概略の制御内容が図示された、以下に述べるような制御がおこなわれる。
【００３５】
そして、このように構成された本内燃機関は、シリンダ５内への燃料の供給に際して、各吸気行程において以下に述べるように、該吸気行程においてシリンダ内に供給されるであろう予測吸気量Ｉｔが推定され、この予測吸気量Ｉｔに基づいて次の吸気行程で燃焼室に供給すべきシリンダ流入燃料量Ｑが算出され、このシリンダ流入燃料量Ｑに基づいて壁面付着補正ロジックを用いて燃料噴射量Ｆｘが算出される。そして、前記シリンダ流入燃料量（燃料供給量）Ｑと前記燃料噴射量Ｆｘから補正値（この実施形態では補正値として「補正係数ζ」を使用）が求められる。一方、スロットル開度等から算出されるベース燃料噴射量Ｆｔが算出されるとともに、前記補正係数ζを用いて該ベース燃料噴射量Ｆｔが補正される。その結果、定常状態での運転時は勿論のこと、加速時や減速時の過渡期においても、最適な量の空燃比を得ることができる。以下、図１３に示されるブロック図の制御の内容を構成する、吸気量推定方法と、壁面付着（吸気通路壁面への燃料の付着をいう）を配慮した燃料供給の制御内容等を、図３に示すフローチャートに沿って説明する。
【００３６】
この自動二輪車Ａのメインスイッチがライダーの操作等によってＯＮになる（ステップ１：Ｓ１）と、前記燃料噴射制御装置２，圧力センサー４，回転数センサー６，スロットル開度センサー８，水温センサー９等がＯＮの状態となり（ステップ２：Ｓ２）、これらのセンサーからの検出データが該燃料噴射制御装置２に伝達されるとともに、前記演算装置２Ａに始動時噴射量決定プログラム、ベース燃料噴射量決定制御のプログラム、補正制御のプログラム等のプログラムと、始動時燃料噴射マップ、燃料噴射量算出ベースマップ、吸気量算出マップ等が必要に応じて適宜読み込まれる（ステップ３：Ｓ３）。
この状態で、ライダーが図示しないスターターボタンを押圧する（ステップ４：Ｓ４）と、該燃料噴射制御装置２の演算装置２Ａは、検出した水温とスロットル開度等に関するデータと前記始動時噴射量決定プログラムを用いて、前記始動時燃料噴射マップから始動時の燃料噴射量を算出して（ステップ５：Ｓ５）、前記燃料噴射装置１を制御して、該算出した量の燃料を噴射せしめる（ステップ６：Ｓ６）。この結果、エンジンＥが始動する。
【００３７】
このような手順を経てエンジンＥが始動すると、引き続き、前記圧力センサー４は前記吸気通路３内の圧力値を検出し、前記回転数センサー６はエンジンＥの回転数を検出し、前記スロットル開度センサー８は前記スロットルバルブ７の開度を検出し、前記水温センサー９がエンジンＥのウォータジャケット１８内の冷却液の温度（水温）を検出する（ステップ７：Ｓ７）。そして、これらの検出した各データは、前記信号線Ｌ１〜Ｌ９を介して、前記燃料噴射制御装置２に送信される（ステップ８：Ｓ８）。
【００３８】
そして、前記各データを受信した燃料噴射制御装置２では、前記演算装置２Ａが、前記メモリ２Ｂに記憶され予め読み出していた燃料噴射量算出ベースマップと、前記各データの値を用いて、前記ベース燃料噴射量決定制御のプログラムを実行して、ベース燃料噴射量Ｆｔを算出する（ステップ９：Ｓ９）。このベース燃料噴射量Ｆｔは、例えば、図１５に図示するように、Ｘ軸にスロットル開度を、Ｙ軸にエンジン回転数を、Ｚ軸に第１のベース燃料噴射量Ｆｔ１をとってこれらの相関関係を示す三次元マップを予め形成しておいて、そのときのエンジン回転数とスロットル開度の値から、そのときの該第１のベース燃料噴射量Ｆｔ１の値を求める。また、一方において、図１６に図示するように、Ｘ軸に吸気圧を、Ｙ軸にエンジン回転数を、Ｚ軸に第２のベース燃料噴射量Ｆｔ２をとってこれらの相関関係を示す三次元マップを予め形成しておいて、そのときのエンジン回転数と吸気圧の値から、そのときの第２のベース燃料噴射量Ｆｔ２の値を求める。
そして、前記求めた第１のベース燃料噴射量Ｆｔ１と第２のベース燃料噴射量Ｆｔ２との値を用いて、下記の（１）式と図１７に示す重み付け係数αの決定マップとを用いて、最終的な「ベース燃料噴射量Ｆｔ」を求める。なお、前記重み付け係数αは、スロットル開度に基づいて決定される。図１７は、横軸にスロットル開度を、縦軸に重み付け係数αの値をとって、スロットル開度に対する重み付け係数αの値の変化を示した図であって、この重み付け係数αの値の変化は、スロットル開度が「ゼロ」から所定の小さい値（第１開度値Ｔｈ１）までの範囲では、スロットル開度が増加しても重み付け係数αの値は「ゼロ」であり、前記第１開度値Ｔｈ１からある値（第２開度値Ｔｈ２）までの領域では一次関数的にスロットル開度の大きさに比例して重み付け係数αの値が大きくなり、スロットル開度が前記第２開度値Ｔｈ２に達するとその後はスロットル開度が増加しても重み付け係数αの値は一定になっている。かかる図１５〜図１７に示すマップは、得ようとする内燃機関の各回転数における出力等に鑑みて、予め求めておく。
【数１】
2008157219.tif 000003
【００３９】
また、前記圧力センサー４により、燃料を噴射しようとする気筒の１サイクル中において圧縮行程から排気行程にかけて吸気バルブ２１（図２参照）が連続して閉っている間の時間的隔たりをもった少なくとも２点、換言すると、前記圧縮行程から排気行程にかけて吸気バルブ２１が連続して閉まっている間の吸気通路内の圧力（流体エネルギー量）が単調に変化する時間的隔たりをもった２点、例えば、図４に図示するように、前記２点のうちの始点となる第１の点となる内燃機関の圧縮行程開始の下死点近傍の点と、後の１点（第２の点）となる前記始点となる第１の点からクランク角で約３６０度、時間にして約１／１００秒（この時間に関する数値は内燃機関の回転数によって異なる）程度間隔をあけた爆発行程の下死点前の第２の点の２点の圧力値に関するデータＰ１，Ｐ２を得る。そして、前記データＰ１，Ｐ２を前記燃料噴射制御装置２に取り込んで、この圧力値に関するデータＰ１，Ｐ２と図５に示す前記２点の圧力値（Ｘ軸方向の値とＹ軸方向の値）と予測吸気量（図５のＺ軸方向の値）の関係を表す前記吸気量算出マップを用いて、予測吸気量Ｉｔを求める（ステップ１０：Ｓ１０）。この予測吸気量の求め方の具体的内容については後述する。
【００４０】
次に、前記予測吸気量Ｉｔを用いて、前記ベース燃料噴射量Ｆｔに対する補正制御を実行するための補正値（この実施形態では補正係数ζ）を求める。つまり、この実施形態では、該補正制御は、補正係数ζを乗算することによっておこなわれるが、そのため、まず、補正係数ζを求める（ステップ１１：Ｓ１１）。具体的には、前記補正係数ζは、この実施形態では、以下のように求めている。即ち、前記予測吸気量Ｉｔとそのとき必要な空燃比εから必要な燃料供給量Ｑ（Ｑ＝Ｉｔ・ε）をまず算出する。
そして、前記必要な燃料供給量Ｑから、図２２に図示するブロック図に表される「壁面付着モデル」から導きだされる図２３のブロック図に示す「壁面付着逆モデル」の制御ロジックにより、下記の式（２）で表される燃料噴射量Ｆｘを求める。そして、前記必要な燃料供給量Ｑを前記燃料噴射量Ｆｘで除することによって、補正係数ζ（ζ＝Ｑ／Ｆｘ）を得る。
【数２】
2008157219.tif 000004
【００４１】
なお、式（２）における「Ｗ(n-1)」は、式（３）で表される。
【数３】
2008157219.tif 000005
【００４２】
ここで、図２２の「壁面付着モデル」は、壁面に付着する燃料の量「Ｗ(n)」及び壁に付着している燃料が壁面から離れてシリンダ内へ流入する燃料の量「Ｗ(n)・Ｂ」を配慮した、燃料噴射量Ｆｘからシリンダに流入する燃料供給量（シリンダ流入燃料量）Ｑを求めるための制御ロジックを表したブロック図である。また、図２３は、図２２に示す制御ロジックに基づいて、壁面に付着する燃料の量及び壁面に付着している燃料が壁面から離れてシリンダ内へ流入する燃料の量を配慮した、シリンダに流入する燃料供給量（シリンダ流入燃料量）Ｑから燃料噴射量Ｆｘを逆に求めるための、制御ロジックを表したブロック図である。
なお、図２２，図２３において、「Ａ」は前記燃料噴射量Ｆｘのうち直接シリンダに流入する燃料の比率、「１−Ａ」は前記燃料噴射量Ｆｘのうち壁面に付着する燃料の比率、「１／Ｚ」は遅れ要素、「Ｗ(n)」は壁面に付着した燃料の量、「Ｗ(n-1)」は壁面に付着した燃料量に遅れ要素１／Ｚを乗算して得た燃料の量、Ｂは壁面に付着している燃料が蒸発する蒸発比率、「１−Ｂ」は壁面に付着している燃料のうち蒸発しない燃料の比率である。
また、前記燃料の比率Ａ、前記蒸発比率Ｂは、エンジン回転数、スロットル開度、吸気圧及びエンジンの水温等のうちの少なくともいずれか１つに基づいて求めるようにしてもよい。
【００４３】
次に、図１３に図示する如く、前記演算で求めた前記ベース燃料噴射量Ｆｔに前記補正係数ζを乗算して、最終的に、次の吸気行程で噴射すべき実燃料噴射量Ｆｙ（Ｆｙ＝Ｆｔ・ζ）を得る（ステップ１２：Ｓ１２）。
【００４４】
そして、前記求めた噴射すべき実燃料噴射量Ｆｙの燃料を、前記燃料噴射装置１から噴射する（ステップ１３：Ｓ１３）。
【００４５】
各気筒毎に且つ各サイクル毎（各複数サイクル毎であってもよい）に、前記ステップ７からステップ１３を繰り返すことによって、常に最適な量の燃料が供給される結果、加速時には、図１１に図示するようなスロットル開度に対応した時間的遅れの少ない円滑な加速状況と良好な空燃比が得られ、減速時には図１２に図示するようなスロットル開度に対応した時間的遅れの少ない円滑な減速状況と良好な空燃比が得られる。
つまり、前述したように、各サイクル毎に変化する前記各センサーの検知した値に基づいて、次の吸気行程で吸気する吸気量を予測して、この予測された吸気量（「予測吸気量Ｉｔ」）と最適な「空燃比ε」に基づいて前記「必要な燃料供給量Ｑ」を得て、この「必要な燃料供給量Ｑ」と図２３に示す「壁面付着逆モデル」を表したブロック図に示される制御ロジックを用いて、下記の式（２）で表される「燃料噴射量Ｆｘ」を得る。さらに、前記「必要な燃料供給量Ｑ」と「燃料噴射量Ｆｘ」から「補正値（補正係数ζ）」を得て、図１３のブロック図に図示するように、この補正係数ζを前記「ベース燃料噴射量Ｆｔ」に乗算することによって前記「ベース燃料噴射量Ｆｔ」を補正して、次の行程で噴射すべき実燃料噴射量Ｆｙを得るよう構成され、燃料噴射装置１から実燃料噴射量Ｆｙの燃料が適宜タイミングで噴射される。このため、定常状態は勿論のこと加速時や減速時の過渡期においても、その状態（定常状態、加速状態あるいは減速状態）に合致した最適な燃料噴射量を時間的にも適正に噴射される結果、大きく変化しない空燃比の混合気が、シリンダ１９内に供給される。
この結果、加速時にも空燃比がリーンになることを防ぎ且つエンジン回転数（内燃機関の回転数）も図１１の「エンジン回転数」の欄に実線で示すようにスロットル開度の動作（操作）にレスポンス良く追随して上昇する。
また、図１２の「エンジン回転数」の欄に実線で示すように、減速時にも、その状態に合致した空燃比を形成する燃料噴射量が時間的遅れなく噴射されるため、オーバー・リッチになることがない。この結果、減速時にもエンジンの回転数はレスポンス良く追随して下降するとともに、良好な排気ガスを得ることができる。
【００４６】
そして、何らかの理由により、前記ベース燃料噴射マップ等が複雑に補正された場合にも、該複雑な補正とは前記補正値が独立して設定されているため、該補正値は前記予測吸気量Ｉｔ等にの変化に対応して簡単に変更できる。しかも最適な空燃比が常に得られるため、定常状態はもとより、加速時にも減速時にも、エンジンの回転数はレスポンス良く追随して変化するとともに、常に良好な排気ガスを得ることができる。
【００４７】
上述した本実施形態にかかるエンジンＥによれば、加速時においてもライダーのアクセル操作に合致した所望の加速状態を得ることができ、また、減速時にも、所望の減速状態とともに良好な排気ガスを得ることができる。
【００４８】
なお、図１１，図１２の「実燃料噴射量Ｆｙ」の欄に図示するように、この実施形態では、補正された結果噴射される実燃料噴射量Ｆｙは、前記（１）式で求めたベース燃料噴射量Ｆｔに補正値である補正係数ζを乗算して得た量の燃料となる。この図１１，図１２の「実燃料噴射量Ｆｙ」の欄に示す図は、縦軸に燃料噴射量をとり、横軸に時間軸をとって、加速時（図１１参照）又は減速時（図１２参照）の各サイクル毎に噴射される実燃料噴射量Ｆｙの変化の状態を補正前のものを破線で補正後のものを実線で表した図である。
【００４９】
ところで、前記圧力センサー４からの２点のデータを用いて予測吸気量を算出する前記吸気量算出マップを、概念的に図示すると、図５に図示するようになる。つまり、図５に図示する吸気量算出マップは、１サイクル中において圧縮行程から排気行程にかけて吸気バルブが連続して閉っている間の時間的隔たりをもった２点、この実施形態の場合には、１サイクル中において圧縮行程から排気行程にかけて吸気バルブが連続して閉っている間の、該圧縮行程の始まりの下死点近傍の第１の点と、爆発行程の終了の下死点近傍の第２の点の２点の、それぞれの圧力の各値Ｐ１，Ｐ２をＸ軸とＹ軸にとり、且つ、予測吸気量をＺ軸にとって、これらの相関関係を、予め、立体マップ（三次元マップ）の形態にしたものである。そして、かかるマップは、既知の吸気量に対してその吸気量が得られるときの吸気通路の前記２点の圧力を測定することによって、予め作成しておく。
そして、各サイクル毎（あるいは場合によっては「各複数サイクル毎」であってもよい）に前記２点の圧力Ｐ１，Ｐ２を検出して、図５のマップを用いて、これらＰ１とＰ２との交点に位置する前記Ｚ軸の予測吸気量Ｉｔを読みとれば、該予測吸気量Ｉｔを簡単に且つ迅速に求めることができる。なお、図５において、各予測吸気量はメッシュ状に表した三次元平面（傾斜曲面）で表されている。
【００５０】
また、前記実施形態では、図６に図示するように各気筒の吸気通路３にそれぞれ１つの圧力センサー４を配置し信号線Ｌ４により前記燃料噴射制御装置２（図２参照）に送信するよう構成しているが、図７に図示し後述するように、各吸気通路３からパイプ４Ｕを延設してこのパイプ４Ｕ内に１つの圧力センサー４を配置するような形態であってもよい。
また、図８に図示するように、各気筒の吸気通路３毎に１つの圧力センサー４を配置するとともに、前記ベース燃料噴射量Ｆｔを演算するために、全気筒の吸気通路３の平均の圧力値を求めるための圧力センサー４Ｂを別に設けて、この圧力センサー４Ｂと前記吸気通路３間をパイプ４Ｕで接続するように構成してもよい。
さらには、図９に図示するように、全気筒のうちの１つの気筒の吸気通路３の圧力を検出する圧力センサー４と、前記ベース燃料噴射量Ｆｔを演算するべく、全気筒の吸気通路３の平均の圧力値を求めるためのパイプ４Ｕを介して接続した圧力センサー４Ｂとを、設けてもよい。
また、図１０に図示するように、全気筒のうちの２つの気筒の吸気通路３の圧力を検出する圧力センサー４と、前記ベース燃料噴射量Ｆｔを演算するための、全気筒の吸気通路の平均の圧力値を求めるべくパイプ４Ｕを介して接続した圧力センサー４Ｂとを、設けてもよい。なお、図８〜図１０において、４ＢＬは、前記圧力センサー４Ｂからの検出値を前記燃料噴射制御装置２に送信するための信号線である。
【００５１】
ところで、前記した如く、図７に図示するように、各吸気通路３からパイプ４Ｕを延設してこのパイプ４Ｕ内に１つの圧力センサー４を配置するような形態の場合、即ち、図７に図示する如く１つの圧力センサー４Ｂのみを配置して全気筒の吸気通路の平均の圧力値（平均吸気圧という）を用いて前記予測吸気量を求める場合には、以下のようになる。つまり、
前記平均の圧力値の変化は、図２４に図示するように、単一の気筒（例えば、第１気筒）の吸気通路の圧力の変化に比べて、殆ど変化しないことから、前述した２点における測定では前記予測吸気量を得ることはできない。
このため、かかる場合には、図１８に図示するように、予め、Ｘ軸に前記平均吸気圧を、Ｙ軸にエンジン回転数をとり、Ｚ軸に予測吸気量をとった予測吸気量算出マップを作成しておき、そのときの平均吸気圧の値とエンジン回転数の値を前記圧力センサー４Ｂおよびエンジン回転数を検出するセンサーから得て、これらの各値と図１８に示すマップを用いて、前記予測吸気量Ｉｔを算出する。
また、かかる実施形態の吸気量推定方法を用いて実燃料噴射量Ｆｙを求めるための全体の構成を概念的に表すと図１４に図示する如くなる。内容的には、圧力センサーからの圧力値に平均値を用いている以外は、図１３に示す場合と同様である。このため、詳細な説明は省略する。
このように、１つの圧力センサーのみを用いても、前記実施形態１の場合と同様に、予測吸気量Ｉｔを算出することができる。
【００５２】
そして、このように１つの圧力センサー４のみを配置するような形態の場合には、シンプルな構成となり、安価に実施できる形態となる。
【００５３】
また、前記予測吸気量の算出に、エンジン回転数とスロットル開度と吸気圧の各値をパラメータとして用いる場合には、例えば、図１９に図示するように、Ｘ軸にスロットル開度を、Ｙ軸にエンジン回転数を、Ｚ軸に第１の予測吸気量１をとって、これらの相関関係を表した第１の三次元マップ（傾斜曲面状のマップ）を予め形成しておいて、そのときのエンジン回転数とスロットル開度との値から、該第１の三次元マップを用いて、そのときの第１の予測吸気量Ｉｔ１の値を求める。
また、一方において、図２０に図示するように、Ｘ軸に吸気圧を、Ｙ軸にエンジン回転数を、Ｚ軸に第２の予測吸気量Ｉｔ２をとって、これらの相関関係を表した第２の三次元マップ（傾斜曲面状のマップ）を予め形成しておいて、そのときのエンジン回転数と吸気圧との値から、該第２の三次元マップを用いて、そのときの第２の予測吸気量Ｉｔ２の値を求める。
【００５４】
そして、前記求めた第１の予測吸気量Ｉｔ１と第２の予測吸気量Ｉｔ２との値を用いて、下記の（４）式と図２１に示す重み付け係数βとを用いて、最終的な予測吸気量Ｉｔを求めることができる。なお、前記重み付け係数βは、スロットル開度に基づいて決定される。図２１は、横軸にスロットル開度を、縦軸に重み付け係数βの値をとって、スロットル開度に対する重み付け係数βの値の変化を示した図であって、この重み付け係数βの値の変化は、スロットル開度が「ゼロ」から所定の小さい値（第１開度値Ｔｈ）までの範囲では、スロットル開度が増加しても重み付け係数βの値は「ゼロ」であり、前記第１開度値Ｔｈ１からある値（第２開度値Ｔｈ２）までの領域では一次関数的にスロットル開度の大きさに比例して重み付け係数βの値が大きくなり、スロットル開度が前記第２開度値Ｔｈ２に達するとその後はスロットル開度が増加しても重み付け係数βの値は一定になっている。そして、この図２１に示す線図は、得ようとする内燃機関の各回転数における出力等から予め求めておくものである。
【数４】
2008157219.tif 000006
【００５５】
ところで、前記実施形態では、予測吸気量Ｉｔを、流体エネルギー量の一つである吸気通路内の圧力を用いて得るように構成しているが、吸気通路内の吸気の流速あるいは吸気の流量を用いて得るように構成してもよい。
【００５６】
また、前記補正制御による補正では補正値として補正係数ζを用い該補正係数ζをベース燃料噴射量Ｆｔに乗算するよう構成しているが、これに代えて、補正値として補正量を求めて前記ベース燃料噴射量Ｆｔに加算あるいは減算するような構成にしてもよい。例えば、予測吸気量Ｉｔが増加する場合には、前記補正量を加算して燃料噴射量Ｆｘを増加させ、また、予測吸気量Ｉｔが減少する場合には、前記補正量を減算して燃料噴射量Ｆｘを減少させるように構成してもよい。
【００５７】
また、前記予測吸気量Ｉｔ，補正値あるいはベース燃料噴射量Ｆｔは、前述のように各三次元マップ等の制御マップを用いた演算により求めてもよく、あるいは、数式を用いた演算により求めてもよい。一般的には、前述したように三次元マップ等の制御マップを用いて演算により求める形態の方が、各条件下においてより細かい設定や調整（補正）等をおこなうことができる点で好ましい構成となる。
【００５８】
また、前記実施形態では、吸気通路３内の流量を得るために前記流体エネルギー量を検出する検出手段として圧力センサー４を用いているが、これに代えて、流量センサーで吸気通路３内の吸気量を直接検出するように構成してもよく、あるいは流速センサーで吸気通路３内の流速を検出し該流速から吸気量を得るように構成してもよい。つまり、前記エネルギー量の値を検出する検出手段としては、圧力センサー、流量センサー、流速センサーを用いてもよく、あるいは他のセンサーを用いてもよい。
【００５９】
また、前述した実施形態では自動二輪車に搭載される内燃機関について説明したが、本発明は、その他の車両等、例えば、前記不整地走行車両や小型滑走艇等に搭載される内燃機関としても利用できる。もちろん、その他の内燃機関としても利用することができる。
【００６０】
なお、図２において、２１はシリンダヘッド２０に配置されている吸気バルブ、２２はシリンダヘッド２０に配置されている排気バルブ、２４は前記吸気通路３の上流側に設けられているエアクリーナ、２５はエンジンＥのシリンダ１９内に摺動自在に配置されているピストン、２８は吸気通路３からの混合気が吸入されるシリンダ内の空間、２９は点火プラグを示す。図２において、シリンダヘッド２０内の各バルブの駆動機構等は省略している。
（実施形態２）
前記実施形態１の場合には、燃料噴射装置が１つ設けられた形態の内燃機関の場合の実施形態であるが、燃料噴射装置が２つ設けられた形態（ツイン・インジェクター式）の内燃機関の場合の実施形態では、以下のように構成される。以下、前記実施形態１の構成に対応する構成について１００を加えた参照符号を付して実施形態２にかかる内燃機関（エンジン）を説明する。なお、実施形態１と異なる構成を中心に説明し、同じ構成については実施形態１と同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００６１】
図２５に図示するように、この実施形態２のエンジンＥ２の場合、燃料噴射装置１０１として、吸気通路１０３に第１燃料噴射装置（メイン燃料噴射装置）１０１Ａと、その上流方に第２燃料噴射装置（トップ燃料噴射装置）１０１Ｂとが配置されている。また、前記構成に合わせて、この実施形態２の場合には、スロットルバルブ１０７として、吸気通路１０３内に、前記第１燃料噴射装置１０１Ａに隣接してその上流方に配置される第１スロットルバルブ１０７Ａと、前記第２燃料噴射装置１０１Ｂに隣接してその下流方で且つ前記第１スロットルバルブ１０７Ａの上流方に配置される第２スロットルバルブ１０７Ｂとが配置されている。しかし、スロットルバルブに関しては、１つであっても勿論実施できる。
前記第１スロットルバルブ１０７Ａの回転軸の近傍にはその回動を検知する第１スロットル開度センサー１０８Ａが配置されているとともに、前記第２スロットルバルブ１０７Ｂの回転軸の近傍にはその回動を検知する第２スロットル開度センサー１０８Ｂが配置されている。
【００６２】
そして、この実施形態２においても、前記実施形態１と同じく、燃料噴射制御装置１０２が予測吸気量Ｉｔと壁面付着補正ロジックを用いて補正値（この実施形態では補正係数ζ）を得て、前記ベース燃料噴射量Ｆｔを補正して実燃料噴射量Ｆｙを得るという基本的な構成（予測吸気量に基づく壁面付着補正）を具備する点では共通している。しかし、これらの実燃料噴射量Ｆｙを、以下に述べるように、定常状態から加速状態への過渡期等には、前記第１燃料噴射装置１０１Ａと前記第２燃料噴射装置１０１Ｂとから所定の噴射量分配率（γ：（１-γ））によって、実燃料噴射量Ｆｙ１と実燃料噴射量Ｆｙ２に分配して噴射するよう構成されている点で相違する。且つ、これら第１燃料噴射装置１０１Ａと前記第２燃料噴射装置１０１Ｂとの噴射量分配率が変化する過渡期（加速開始時及び減速開始時）にその分配率の変化の状態を補正（以下に述べる「変化率制限」の補正、「噴射開始タイミングを時間的に遅らせる」補正が相当）をするよう構成されている点において、相違している。以下にこれらの補正について説明する。
【００６３】
前記燃料噴射装置１０１からの燃料噴射量とその噴射タイミング等を制御する燃料噴射制御装置１０２は、その内部の演算装置１０２Ａに記憶されているプログラムによって、まず、そのときの予測吸気量Ｉｔに所定の空燃比εを乗算して必要な燃料供給量Ｑを得て、且つ前記壁面付着の補正ロジックを用いて次の吸気行程で噴射すべき燃料噴射量Ｆｘを得る。そして、この燃料噴射量Ｆｘと前記必要な燃料供給量Ｑとから補正値（補正係数ζ）を得て、この補正値でベース燃料噴射量Ｆｔを補正して、実燃料噴射量Ｆｙを得る点では実施形態１と同じである。かかる共通する部分の詳細な説明は実施形態１で詳述したのでここでは省略する。
【００６４】
そして、本実施形態２にかかる如く燃料噴射装置が２つ設けられた形態の場合には、前記燃料噴射制御装置１０２は、前記実燃料噴射量Ｆｙを、以下に述べるような条件に従って、前記第１燃料噴射装置１０１Ａからのみ燃料を噴射し、又は該第１燃料噴射装置１０１Ａと第２燃料噴射装置１０１Ｂとから所定の割合（噴射量分配率）で前記「実燃料噴射量Ｆｙ」を噴射するか否かの制御を実行するよう構成されている。前記第１燃料噴射装置１０１Ａのみから燃料を噴射するか、あるいは第１と第２の両方の燃料噴射装置１０１Ａ，１０１Ｂから燃料を噴射するのかの決定、及び第１と第２の両方の燃料噴射装置１０１Ａ，１０１Ｂからどんな割合（噴射量分配率）で燃料を噴射するかについては、前記演算装置１０２Ａ内に記憶されているプログラムに従って決定される。
つまり、前記燃料噴射制御装置１０２は、エンジンＥ２の低出力域では、前記第１燃料噴射装置１０１Ａのみから前記実燃料噴射量Ｆｙの燃料を噴射し、エンジンＥ２の低出力域より高出力域側の領域では、第１燃料噴射装置１０１Ａと第２燃料噴射装置１０１Ｂとから実燃料噴射量Ｆｙを「所定の割合（噴射量分配率）」で実燃料噴射量Ｆｙ１と実燃料噴射量Ｆｙ２とに分配して噴射するように燃料噴射装置１０１を制御する。ここで前記低出力域であるのか該低出力域より高出力域側の領域にあるかは、この実施形態２では、エンジンＥ２の回転数及びスロットルバルブの開度から判断する。具体的には、例えば、エンジンＥ２の回転数が２５００ｒｐｍ以上で且つスロットルバルブ１０７が全開を９０度としたときに６０度以上開いている場合、あるいはエンジンＥ２の回転数が６５００ｒｐｍ以上で且つスロットルバルブ１０７が全開状態を９０度としたときに４０度以上開いている場合には、前記低出力域より高出力域側の領域と判断する。勿論、前記高出力域と低出力域の領域の境界は、全ての回転数に対しても該回転数に対するスロットル開度を考慮して前記判断がおこなわれるべきで、つまり、エンジンＥ２の回転数に対して連続的に高出力域と低出力域の境界の境界線を定められるべきでものである。しかし、この実施形態では、説明を理解し易くするため、前記例示した回転数とスロットルバルブの開度を例に挙げて説明する。
【００６５】
そして、前記「所定の割合（噴射量分配率）」については、具体的には、図２６に図示するような、Ｘ軸にエンジン回転数を、Ｙ軸にスロットル開度を、Ｚ軸に第２燃料噴射装置１０１Ｂの全噴射能力を１００パーセントとした場合の噴射割合のパーセンテージ値をとって表した三次元マップを用いて、前記第２燃料噴射装置１０１Ｂの噴射の割合（γ１）を決定する。そして、このように決定した第２燃料噴射装置１０１Ｂのパーセンテージ値を用いて、前記第１燃料噴射装置１０１Ａと第２燃料噴射装置１０１Ｂからの合計燃料噴射量に占める該第２燃料噴射装置１０１Ｂからの燃料噴射割合（燃料分配率）、例えば、第２燃料噴射装置１０１Ｂが全噴射能力で噴射したときに、前記合計燃料噴射量に対する噴射の割合を５０％とすると、前記第２燃料噴射装置１０１Ｂのパーセンテージ値（γ１）に０．５を乗算した値γと、１から値γを減算した値「１−γ」が、第２燃料噴射装置１０１Ｂと第１燃料噴射装置１０１Ａから噴射する燃料の噴射量分配率となる。
例えば、前記第２燃料噴射装置１０１Ｂの前記値γが３０％の場合には、第１燃料噴射装置１０１Ａの前記値「１−γ」は７０％となる。つまり、第１燃料噴射装置１０１Ａと第２燃料噴射装置１０１Ｂの噴射量分配率は、０．７対０．３となっている。なお、この実施形態２では、前述のとおり、第２燃料噴射装置１０１Ｂの最大値を５０％としているが、他の数値、例えば、４０％あるいは６０％であってもよい。これの値をいくらに設定するかは、エンジンの種類や要求するエンジンの性能等によって適宜決定すればよい。
【００６６】
そして、前記燃料噴射制御装置１０２は、前述のように前記高出力域側の領域では、第１燃料噴射装置１０１Ａと第２燃料噴射装置１０１Ｂとは、前述したとおり、そのときのエンジン回転数とスロットル開度とに依存して変化する「噴射量分配率」で燃料を噴射する。そして、このように第１燃料噴射装置１０１Ａと第２燃料噴射装置１０１Ｂから所定の「噴射量分配率」で燃料を噴射する場合、図２７に図示する制御ロジックに表すように、第１燃料噴射装置１０１Ａの燃料噴射を決定する制御ロジックの伝達経路内に補正ユニット１０２ｃを配置することによって、第１燃料噴射装置１０１Ａと第２燃料噴射装置１０１Ｂの両方から燃料が噴射される加速状態への過渡期には、及びその逆に、第１燃料噴射装置１０１Ａと第２燃料噴射装置１０１Ｂの両方から燃料が噴射される状態から第１燃料噴射装置１０１Ａからのみ燃料が噴射される減速状態への過渡期には、前記第１燃料噴射装置１０１Ａからの燃料噴射量が緩慢に減少あるいは緩慢に増加するような制御がなされる。
【００６７】
具体的には、図２８の燃料の噴射量分配率を図示した同図（ｂ）の時間軸が「０」〜「１」の部分に示するように、第１燃料噴射装置１０１Ａと第２燃料噴射装置１０１Ｂの両方から燃料が噴射されるエンジンＥ２の加速状態への過渡期には、前記第２燃料噴射装置１０１Ｂからの燃料噴射を開始（あるいは増量）するとともに、前記第１燃料噴射装置１０１Ａから噴射される燃料噴射量が時間的に緩慢に減少するべく、「変化率の制限（レート・リミット）」を内容とする補正制御がなされる。このため、加速状態への過渡期には、前記緩慢に減少した分だけ余計に燃料が供給される。
また、前記第１燃料噴射装置１０１Ａと第２燃料噴射装置１０１Ｂの両方から燃料が噴射される状態からエンジンＥ２の減速状態への過渡期には、図２８（ｂ）の時間軸が「５」〜「６」の部分に図示するように、前記第２燃料噴射装置１０１Ｂからの燃料の噴射が終了（あるいは減量）するとともに、前記第１燃料噴射装置１０１Ａから噴射される燃料噴射量が時間的に緩慢に増加するべく、「変化率の制限（レート・リミット）」を内容とする補正制御がなされる。このため、減速状態への過渡期には、前記第２燃料噴射装置１０１Ｂからの燃料の噴射が終了（あるいは減量）するとともに、前記第１燃料噴射装置１０１Ａから噴射される燃料噴射量が時間的に緩慢に増加した分だけ減少して燃料が供給される。
【００６８】
この結果、図２８（ａ）に図示するように、過渡期においても適正な「実燃料噴射量Ｆｙ（＝Ｆｙ１＋Ｆｙ２）」の燃料が適正に噴射され、適正な空燃比が得られる。従って、加速時に空燃比がリーンになったり又は減速時に空燃比がオーバー・リッチになったりすることは殆ど無い。従って、円滑な加速と減速が得られるとともに、良好な排気ガスを得ることができる。このような作用効果は、前記過渡期における補正及び予測吸気量に基づく壁面付着に関する補正をおこなわないエンジンの同様の状況を示した図２９と比べると、明確に優れていることが判る。
【００６９】
前記過渡期における空燃比のリーンやオーバ・リッチの状態を解消するための、補正の手法としては、前述したように、変化率の最大値を制限する所謂「変化率制限の補正」を第１燃料噴射装置１０１Ａの制御ロジックに導入することによっておこなってもよいし、又は図３０に図示するように、過渡期の変化の開始タイミングを時間的に遅らせるような補正をおこなってもよい。後者の「過渡期の変化の開始タイミングを時間的に遅らせる手法」、つまり、前記加速状態への過渡期には第１燃料噴射装置１０１Ａからの燃料の減少タイミングを遅らせ、また、前記減速状態への過渡期には第１燃料噴射装置１０１Ａからの燃料の増加タイミングを遅らせる手法としては、第１燃料噴射装置１０１Ａの制御ロジックに所謂「無駄時間」を導入することによっても実現でき、あるいは第１燃料噴射装置１０１Ａの制御ロジックに所謂「１次遅れフィルター」を設けることによっておこなうことができる。
そして、このように、前記「無駄時間」の導入や「１次遅れフィルター」を設ける等の補正をおこなうことによっても、図３０の（ａ）、（ｃ）〜（ｅ）に図示するように、図２８に示す効果と同様の本願発明特有の作用効果を得ることができることは言うまでもない。あるいは、これらの補正に代えて、「位相進み」の補正をおこなって、前記第２燃料噴射装置からの単位時間当たりの噴射量を所定量よりも増加あるいは減少させることによって、ほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００７０】
そして、図２７に示すように、前記壁面付着に関しては、前記実施形態１の場合と同様に、前記第１燃料噴射装置１０１Ａと第２燃料噴射装置１０１Ｂについてそれぞれ実施される。
【００７１】
なお、図２８，図２９，図３０の各図において実線と破線が描かれている場合に実線と破線とが重なっている部分は、破線は実線の陰に隠れているものと理解されたい。
（実施形態３）
ところで、別の実施形態（実施形態３）として、本発明にかかる最もシンプルな構成の内燃機関の実施形態について説明する。つまり、
前記実施形態１あるいは２において用いた前記ベース燃料噴射量Ｆｔを用いることなく、前記予測吸気量Ｉｔに基づいて、該予測吸気量Ｉｔに最適な「空燃比ε」を乗算して「必要な燃料供給量Ｑ」を求め、この「必要な燃料供給量Ｑ」に前記壁面付着補正ロジックを用いて前記「燃料噴射量Ｆｘ」を得て、この燃料噴射量Ｆｘを実燃料噴射量Ｆｙとしてその量の燃料を燃料噴射装置から噴射するように構成してもよい。あるいは、前記「必要な燃料供給量Ｑ」を実燃料噴射量Ｆｙとしてその量の燃料を燃料噴射装置から噴射するように構成してもよい。
【００７２】
かかる場合、得られた前記予測吸気量Ｉｔが正確である場合には、最もシンプルな構成の実施形態となり、前記した本発明の基本的な作用効果を奏することができる。
【００７３】
ところで、前記各実施形態では、４気筒の内燃機関に適用した場合について説明したが、本発明は、より多くの気筒の内燃機関であっても、あるいは単気筒の内燃機関にも同様に適用できる。
【００７４】
また、前記各実施形態では、壁面付着の補正ロジックを用いているが、定常状態での運転が主であるような、例えば、農業機械用や揚水ポンプ用等の内燃機関の場合には、前記壁面付着補正ロジックをおこなうことなく実施することも可能であることは言うまでもない。
【００７５】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものでなく、当業者が自明の範囲において、適宜変更した形態で実施することができることは言うまでもない。例えば、本発明は、燃料噴射装置が２つ以上設けられている内燃機関であっても適用できる。
さらに、前記実施形態で使用した数式等を用いた演算に代えてマップを用いた演算でもよく、あるいは前記実施形態で使用したマップを用いた演算に代えて数式等を用いた演算をおこなってもよいし、あるいは前記実施形態で使用した数式等を用いた演算やマップを用いた演算に代えて他の手法の演算を用いても、また、前記実施形態で使用したマップに代えて他のマップを用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明にかかる内燃機関は、自動二輪車、不整地走行車両、小型滑走艇等のエンジンとして利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施形態にかかる多気筒エンジン（４気筒エンジン）を搭載した自動二輪車の外観の構成を示す全体斜視図である。
【図２】図１に搭載されている多気筒エンジンの要部の概略の構成を概念的に示すブロック図である。
【図３】図２に図示する構成の内燃機関の燃料噴射量を決定し噴射する一連の制御プロセス等を示すフローチャートである。
【図４】燃料を噴射しようとする気筒の吸気バルブが閉まっている同一サイクル中の時間的隔たりをもった少なくとも２点を吸気通路内の圧力の値を縦軸に時間を横軸にして表した図である。
【図５】図３に示す制御において使用される２点の吸気圧と予測吸気量の相関関係を三次元的に示した吸気量算出マップを概念的に示した図である。
【図６】各気筒の吸気通路とそこに配置された圧力センサーの構成を概念的に示した図である。
【図７】図６と別の実施形態にかかる各気筒の吸気通路と圧力センサーの構成を概念的に示した図である。
【図８】図６，図７とは別の実施形態にかかる各気筒の吸気通路と圧力センサーの構成を概念的に示した図である。
【図９】図６〜図８とは別の実施形態にかかる各気筒の吸気通路と圧力センサーの構成を概念的に示した図である。
【図１０】図６〜図９とは別の実施形態にかかる各気筒の吸気通路と圧力センサーの構成を概念的に示した図である。
【図１１】本発明の実施形態にかかる内燃機関（エンジン）の加速時の制御の内容とその効果を表した図であって、縦軸に、スロットル開度Ｔｈ、吸気圧、該吸気圧から得られた予測吸気量Ｉｔ、該吸気圧とエンジン回転数とスロットル開度から得られるベース燃料噴射量Ｆｔ、壁面付着に起因する補正値ζ、補正後の実燃料噴射量Ｆｙ、空燃比ε、エンジン回転数の各値をとり、横軸に時間軸をとってこれらの関係を表した図である。
【図１２】本発明の実施形態にかかる内燃機関（エンジン）の減速時の制御の内容とその効果を表した図であって、縦軸に、スロットル開度Ｔｈ、吸気圧、該吸気圧から得られた予測吸気量Ｉｔ、該吸気圧とエンジン回転数とスロットル開度から得られるベース燃料噴射量Ｆｔ、壁面付着に起因する補正値ζ、補正後の実燃料噴射量Ｆｙ、空燃比ε、エンジン回転数の各値をとり、横軸に時間軸をとってこれらの関係を表した図である。
【図１３】本発明の実施形態にかかる各気筒の吸気圧に基づいておこなわれる補正制御と補正の対象となるベース燃料噴射量の制御の内容を表したブロック線図である。
【図１４】本発明の実施形態にかかる各気筒の平均吸気圧に基づいておこなわれる補正制御と補正の対象となるベース燃料噴射量の制御の内容を表したブロック線図である。
【図１５】図１３，図１４におけるベース燃料噴射量の一部（第１のベース燃料噴射量）を算出するためスロットル開度とエンジン回転数と該第１のベース燃料噴射量との相関関係を三次元マップ的に示した図である。
【図１６】図１３，図１４におけるベース燃料噴射量の他の一部（第２のベース燃料噴射量）を算出するため吸気圧とエンジン回転数と該第２のベース燃料噴射量との相関関係を三次元マップ的に示した図である。
【図１７】図１５，図１６におけるベース燃料噴射量の一部（第１のベース燃料噴射量）と他の一部（第２のベース燃料噴射量）とを用いてベース燃料噴射量を算出するための重みづけ係数αを算出するため、スロットル開度とαとの相関関係を表した図である。
【図１８】各気筒の平均吸気圧とエンジン回転数を用いて予測吸気量を算出するため吸気圧とエンジン回転数と予測吸気量との相関関係を三次元マップ的に示した図である。
【図１９】エンジン回転数とスロットル開度と吸気圧をパラメータとして用いて予測吸気量を算出するため、スロットル開度とエンジン回転数と予測吸気量の一部（第１の予測吸気量）との相関関係を三次元マップ的に示した図である。
【図２０】エンジン回転数とスロットル開度と吸気圧をパラメータとして用いて予測吸気量を算出するため、吸気圧とエンジン回転数と予測吸気量の他の一部（第２の予測吸気量）との相関関係を三次元マップ的に示した図である。
【図２１】図１９，図２０における予測吸気量の一部（第１の予測吸気量）と他の一部（第２の予測吸気量）とを用いて予測吸気量を算出するための重みづけ係数βを算出する、スロットル開度とβとの相関関係を表した図である。
【図２２】燃料噴射量に対するシリンダ流入量の関係を示すブロック線図である。
【図２３】吸気通路内へ燃料を噴射したときに該燃料噴射量とシリンダ内へ流入する燃料の関係を示す壁面付着逆モデルをを表したブロック線図である。
【図２４】吸気通路内の吸気圧を縦軸に時間を横軸にして各気筒の平均吸気圧の変化の状態（太線参照）を第１シリンダの吸気圧の変化の状態（細線参照）とともに表した図である。
【図２５】図１に示す自動二輪車に搭載される図２等に図示される多気筒エンジンとは別の実施形態（実施形態２）に係る多気筒エンジンの要部の概略の構成を示すブロック図である。
【図２６】第２燃料噴射装置（トップ燃料噴射装置）の噴射割合を決定するのに使用される三次元マップで、Ｘ軸にエンジン回転数を、Ｙ軸にスロットル開度を、Ｚ軸に第２燃料噴射装置の全噴射能力に対する噴射割合をパーセンテージで示した図である。
【図２７】本発明の実施形態２にかかる制御ロジックを概念的に示したブロック図である。
【図２８】本発明の実施形態２にかかる内燃機関（エンジン）の要求燃料、燃料噴射装置の供給量等の経時的変化の状態を、横軸に時間軸をとり、縦軸に状態量をとって表した図で、（ａ）は縦軸に状態量として燃料の量をとって、破線で予測吸気量に空燃比を乗算して得られる必要な燃料噴射量（要求燃料）の変化の状態を、実線で実際にシリンダ内に供給される燃料の量の変化の状態を表した図、（ｂ）は縦軸に状態量として燃料の噴射量をとって、破線で変化率の制限を加えた補正後の第１燃料噴射装置の噴射量の変化の状態と、実線で第２燃料噴射装置の噴射量の変化の状態を表した図、（ｃ）は縦軸に状態量として燃料の噴射量をとって、破線で予測吸気量に基づく壁面付着補正前の第１燃料噴射装置からの噴射量の変化の状態を、実線で本発明にかかる予測吸気量に基づく壁面付着補正後の第１燃料噴射装置からの噴射量の変化の状態を表した図、（ｄ）は縦軸に状態量として燃料の噴射量をとって、破線で予測吸気量に基づく壁面付着補正前の第２燃料噴射装置からの噴射量の変化の状態を、実線で本発明にかかる予測吸気量に基づく壁面付着補正後の第２燃料噴射装置からの噴射量の変化の状態を表した図、（ｅ）は上記（ａ）〜（ｄ）の補正後のエンジンの空燃比の変化の状態を示す図である。
【図２９】従来の所謂ツイン・インジェクター式の内燃機関（エンジン）の要求燃料、燃料噴射装置の供給量等の経時的変化の状態を、横軸に時間軸をとり、縦軸に状態量をとって表した図で、（ａ）は縦軸に状態量として燃料の量をとって、破線で予測吸気量に空燃比を乗算して得られる必要な燃料噴射量の変化の状態を、実線で実際にシリンダ内に供給される燃料の量の変化の状態を表した図、（ｂ）は縦軸に状態量として燃料の噴射量をとって、破線で第１燃料噴射装置の噴射量の変化の状態を、実線で第２燃料噴射装置の噴射量の変化の状態を表した図、（ｃ）は縦軸に状態量として燃料の噴射量をとって、実線で第１燃料噴射装置からの噴射量の変化の状態を表した図、（ｄ）は縦軸に状態量として燃料の噴射量をとって、実線で第２燃料噴射装置からの噴射量の変化の状態を表した図、（ｅ）は上記（ａ）〜（ｄ）で表した燃料噴射量で燃料を噴射したときの空燃比の変化の状態を示す図である。
【図３０】本発明の図２８とは異なる手法の補正をおこなうよう構成された実施形態にかかる内燃機関（エンジン）の要求燃料、燃料噴射装置の供給量等の経時的変化の状態を、横軸に時間軸をとり、縦軸に状態量をとって表した図で、（ａ）は縦軸に状態量として燃料の量をとって、破線で予測吸気量に空燃比を乗算して得られる必要な燃料噴射量（要求燃料）の変化の状態を、実線で示す実際にシリンダ内に供給される燃料の量の変化の状態を表した図、（ｂ）は縦軸に状態量として燃料の噴射量をとって、破線で過渡期の変化の開始タイミングを時間的に遅らせるような補正を加えた後の第１燃料噴射装置の噴射量の変化の状態を、実線で第２燃料噴射装置の噴射量の燃料分配率の変化の状態を表した図、（ｃ）は縦軸に状態量として燃料の噴射量をとって、破線で予測吸気量に基づく壁面付着補正前の第１燃料噴射装置からの噴射量の状態を、実線で本発明にかかる予測吸気量に基づく壁面付着補正後の第１燃料噴射装置からの噴射量の変化の状態を表した図、（ｄ）は縦軸に状態量として燃料の噴射量をとって、破線で予測吸気量に基づく壁面付着補正前の第２燃料噴射装置からの噴射量の変化の状態を、実線で本発明にかかる予測吸気量に基づく壁面付着補正後の第２燃料噴射装置からの噴射量の変化の状態を表した図、（ｅ）は上記（ａ）〜（ｄ）の補正後のエンジンの空燃比の変化を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
Ａ…自動二輪車
Ｅ…エンジン（内燃機関）
１…燃料噴射装置
２…燃料噴射制御装置
３…吸気通路
１９…シリンダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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