(57)【要約】【課題】機関の温度に応じて燃料噴射量を最適に制御する。【解決手段】筒内圧力を取得する筒内圧センサ４４と、筒内圧力に基づいて、燃焼室壁面から筒内ガスへの伝熱量を算出する伝熱量算出手段と、燃焼室壁面から筒内ガスへの伝熱量に基づいて燃焼室壁面温度を算出する燃焼室壁面温度算出手段と、燃焼室壁面温度に基づいて燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段と、を備える。これにより、冷却水温が燃焼室壁面温度を反映していない場合であっても、燃焼室壁面温度に基づいて燃料噴射量を最適値にすることが可能となる。【選択図】        図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒内圧力を取得する筒内圧力取得手段と、
前記筒内圧力に基づいて、燃焼室壁面から筒内ガスへの伝熱量を算出する伝熱量算出手段と、
前記伝熱量に基づいて燃焼室壁面温度を算出する燃焼室壁面温度算出手段と、
前記燃焼室壁面温度に基づいて燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記伝熱量算出手段は、圧縮行程で取得した前記筒内圧力に基づいて前記伝熱量を算出することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記伝熱量算出手段は、吸気弁が閉じた後の第１のクランク角における筒内ガスの内部エネルギーと、点火が行われる以前の第２のクランク角における筒内ガスの内部エネルギーと、前記第１のクランク角から前記第２のクランク角までの区間における圧縮行程で筒内ガスが受けた仕事量と、に基づいて前記伝熱量を算出することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
吸入空気温度を取得する吸入空気温度取得手段を更に備え、
前記燃焼室壁面温度算出手段は、前記吸入空気温度と前記伝熱量とに基づいて前記燃焼室壁面温度を算出することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
機関の冷却水温を取得する冷却水温取得手段を更に備え、
前記燃料噴射量制御手段は、前記燃焼室壁面温度と前記冷却水温とに基づいて前記燃料噴射量を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記伝熱量又は前記燃焼室壁面温度を機関の回転数又は負荷率に応じて補正する補正手段を更に備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は内燃機関の制御装置に関し、特に、燃料噴射量を制御する装置に適用して好適である。
【０００２】
【従来の技術】
機関始動時に、筒内への燃料噴射量を増量して機関の始動性を向上させることが知られている。例えば、特開平１０−３１８０１９号公報には、冷却水温に応じて始動時の燃料増量分を算出することが記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−３１８０１９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、筒内での適正な燃料量は燃料の気化の度合いに依存し、燃料の気化の度合いは筒内ガスの温度、すなわち燃焼室の壁温によって定まる。そして、冷却水温は必ずしも燃焼室壁温を反映するものではない。
【０００５】
例えば、冷却水温が０℃前後の低温時に機関を始動させ、冷却水温が所定温度（２５℃）に達した後に機関を停止し、その後、冷却水温が低下する前に再始動させた場合、再始動の時点で燃焼室壁温は既に２５℃以上の高温に到達している。一方、冷却水温が２５℃の冷間時に機関を始動させた場合、始動時の燃焼室壁温は２５℃である。このように、機関始動時の車両状態や運転条件によっては冷却水温と燃焼室壁温が異なる場合があり、冷却水温に基づいて燃料噴射量を決定した場合、噴射量が最適値とならない場合がある。
【０００６】
冷却水温が燃焼室壁温よりも低い場合に、冷却水温に基づいて始動時の燃料噴射量を増量すると、燃料の気化の度合いは冷却水温から予想される値よりも小さいため、筒内の空燃比がリーンになる。このため、排気ガス中のＮＯｘ濃度が増大してエミッション悪化したり、燃料の希薄化による失火する等の問題が生じる。また、空燃比がリーンとなる状況下では、ノッキングが発生し易くなるといった問題も生じる。
【０００７】
また、冷却水温が燃焼室壁温よりも高い場合は、燃料の気化の度合いが冷却水温から予想される値よりも大きくなるため、冷却水温に基づいて燃料噴射量を制御すると筒内の空燃比が燃料リッチになる。このため、燃費が悪化したり、排気ガス中のＨＣ濃度が増大してエミッションが悪化する等の問題が生じる。
【０００８】
この発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであり、機関の温度に応じて燃料噴射量を最適に制御することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、筒内圧力を取得する筒内圧力取得手段と、前記筒内圧力に基づいて、燃焼室壁面から筒内ガスへの伝熱量を算出する伝熱量算出手段と、前記伝熱量に基づいて燃焼室壁面温度を算出する燃焼室壁面温度算出手段と、前記燃焼室壁面温度に基づいて燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、前記伝熱量算出手段は、圧縮行程で取得した前記筒内圧力に基づいて前記伝熱量を算出することを特徴とする。
【００１１】
第３の発明は、第２の発明において、前記伝熱量算出手段は、吸気弁が閉じた後の第１のクランク角における筒内ガスの内部エネルギーと、点火が行われる以前の第２のクランク角における筒内ガスの内部エネルギーと、前記第１のクランク角から前記第２のクランク角までの区間における圧縮行程で筒内ガスが受けた仕事量と、に基づいて前記伝熱量を算出することを特徴とする。
【００１２】
第４の発明は、第１〜３のいずれかにおいて、吸入空気温度を取得する吸入空気温度取得手段を更に備え、前記燃焼室壁面温度算出手段は、前記吸入空気温度と前記伝熱量とに基づいて前記燃焼室壁面温度を算出することを特徴とする。
【００１３】
第５の発明は、第１〜第４の発明のいずれかにおいて、機関の冷却水温を取得する冷却水温取得手段を更に備え、前記燃料噴射量制御手段は、前記燃焼室壁面温度と前記冷却水温とに基づいて前記燃料噴射量を制御することを特徴とする。
【００１４】
第６の発明は、第１〜第５の発明のいずれかにおいて、前記伝熱量又は前記燃焼室壁面温度を機関の回転数又は負荷率に応じて補正する補正手段を更に備えたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態にかかる内燃機関の制御装置及びその周辺の構造を説明するための図である。内燃機関１０には吸気通路１２および排気通路１４が連通している。吸気通路１２は、上流側の端部にエアフィルタ１６を備えている。エアフィルタ１６には、吸気温ＴＨＡ（すなわち外気温）を検出する吸気温センサ１８が組みつけられている。
【００１７】
エアフィルタ１６の下流には、エアフロメータ２０が配置されている。エアフロメータ２０は、吸気通路１２を流れる吸入空気量Ｇａを検出するセンサである。エアフロメータ２０の下流には、スロットルバルブ２２が設けられている。スロットルバルブ２２の近傍には、スロットル開度ＴＡを検出するスロットルセンサ２４と、スロットルバルブ２２が全閉となることでオンとなるアイドルスイッチ２６とが配置されている。
【００１８】
スロットルバルブ２２の下流には、サージタンク２８が設けられている。サージタンク２８の近傍には、吸入空気の温度を検出する吸気温センサ２９が設けられている。また、サージタンク２８の更に下流には、内燃機関１０の吸気ポートに燃料を噴射するための燃料噴射弁３０が配置されている。
【００１９】
内燃機関１０の各気筒はシリンダ３２、ピストン３４を備えている。ピストン３４には、その往復運動によって回転駆動されるクランク軸３６が連結されている。車両駆動系と補機類（エアコンのコンプレッサ、オルタネータ、トルクコンバータ、パワーステアリングのポンプ等）は、このクランク軸３６の回転トルクによって駆動される。クランク軸３６の近傍には、クランク軸３６の回転角を検出するためのクランク角センサ３８が取り付けられている。また、内燃機関１０には、筒内の圧力（筒内圧）を検出するための筒内圧センサ４４が設けられている。
【００２０】
シリンダ３２、ピストン３４など内燃機関１０を構成する部材は、周囲を流れる冷却水によって冷却されている。内燃機関１０のシリンダブロックには、冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ４２が取り付けられている。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態の燃料制御装置はＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）４０を備えている。ＥＣＵ４０には、上述した各種センサおよび燃料噴射弁３０などが接続されている。
【００２２】
次に、図１のシステムによる内燃機関１０の制御について説明する。本実施形態の制御装置は、圧縮行程での筒内圧挙動に基づいて燃焼室壁温を算出し、燃焼室壁温に基づいて燃料噴射量を制御する。この際、本実施形態の制御装置は、燃焼室壁面から筒内ガスへの伝熱量ＱＷを算出し、伝熱量ＱＷに基づいて燃焼室壁温を算出する。
【００２３】
最初に、伝熱量ＱＷを算出する方法を説明する。図２は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程における筒内圧力Ｐの変動を示す特性図である。図２に示すように、吸気行程が終了すると、クランク角θ１の位置で吸気弁が閉じられて圧縮行程が始まる。圧縮行程では筒内ガスが圧縮されるため、図２中に実線で示すように筒内圧力Ｐはクランク角の進行とともに増加していく。そして、クランク角θ４の位置で筒内ガスへの点火が行われると、筒内ガスの燃焼により筒内圧力Ｐは急激に増加する。筒内圧力Ｐは膨張行程中で最大となり、その後、クランク角の進行とともに減少する。なお、図２においては、燃焼を行わずにモータリングでクランク軸を回転させた場合の筒内圧力Ｐを点線で示している。
【００２４】
図２において、吸気弁が閉じた直後のクランク角θ２での筒内容積、筒内圧力、筒内温度をそれぞれＶ０，Ｐ０，Ｔ０とする。また、点火直前のクランク角θ３での筒内容積、筒内圧力、筒内温度をそれぞれＶ１，Ｐ１，Ｔ１とする。
【００２５】
ここで、κを比熱比とすると、クランク角θ２の位置における筒内ガスの内部エネルギーはＰ０＊Ｖ０／（κ―１）で示される。また、クランク角θ３の位置における筒内ガスの内部エネルギーはＰ１＊Ｖ１／（κ―１）で示される。θ２からθ３へクランク角が進行し、筒内容積がＶ０からＶ１へ圧縮される際には、Ｖ０からＶ１までの区間における筒内圧力Ｐの積分値（∫Ｐ・ｄＶ）が筒内ガスの内部エネルギーとして蓄積される。また、筒内ガスは筒内壁面から伝熱を受けるため、伝熱により筒内ガスの内部エネルギーは変動する。従って、θ２からθ３へクランク角が進行する間の筒内壁面から筒内ガスへの伝熱量をＱＷとすると、以下の（１）式の関係が成立する。
【００２６】
【数１】
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【００２７】
このように、クランク角θ２からクランク角θ３までの区間においては、（１）式で示されるエネルギー保存則が成立する。（１）式を変形すると以下の（２）式が得られる。
【００２８】
【数２】
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【００２９】
（２）式によれば、筒内圧力Ｐ０，Ｐ１、筒内容積Ｖ０，Ｖ１、筒内圧力Ｐに基づいて伝熱量ＱＷを算出することができる。なお、筒内圧力Ｐ０，Ｐ１，Ｐは筒内圧センサ４４から検出することができる。また、筒内容積Ｖ０，Ｖ１はクランク角センサ３８によって検出されたクランク角と、内燃機関１０の諸元（ボア、ストローク、燃焼室容積など）から求めることができる。なお、燃焼室壁温が筒内温度よりも高ければ、（２）式から算出した伝熱量ＱＷは正の値となり、燃焼室壁温が筒内温度よりも低ければ、伝熱量ＱＷは負の値となる。
【００３０】
図２、および（２）式に示すように、圧縮行程において、吸気弁が閉じた直後のクランク角θ２から点火直前のクランク角θ３までの区間で伝熱量ＱＷを算出することにより、点火後に生じる燃焼エネルギーが伝熱量ＱＷの算出値に与える影響を排除することができる。従って、燃焼エネルギーによる変動要因、燃焼バラツキなどに影響を受けることなく、伝熱量ＱＷを高い精度で算出することができる。なお、前回の膨張行程での燃焼による燃焼室壁面の温度上昇は、（２）式における筒内圧力Ｐ，Ｐ１に反映されることとなる。
【００３１】
次に、伝熱量ＱＷから燃焼室壁温を求める方法を説明する。伝熱量ＱＷは、筒内への吸入空気が燃焼室壁面から受けた熱量であるため、燃焼室壁温と吸入空気温度との差分は伝熱量ＱＷと相関がある。具体的には、燃焼室壁温と吸入空気温度との差分は、伝熱量ＱＷと比例関係にある。燃焼室壁温をＴＷ、圧縮開始時のクランク角θ２の位置での筒内の吸入空気温度（筒内温度）をＴ０、燃焼室壁温ＴＷと吸入空気温度Ｔ０との差をΔＴとすると、以下の（３）式、（４）式の関係が成立する。
【００３２】
【数３】
2004353490.tif 000005
【００３３】
（４）式において、ＫＮＥ，ＫＫＬは運転条件による燃料増量補正係数であって、ＫＮＥは機関回転数（ＮＥ）に応じた補正係数、ＫＫＬは機関の負荷率（ＫＬ）に応じた補正係数である。（４）式に示されるように、ΔＴとＱＷは比例関係にあり、ＱＷを運転条件に応じて補正することにより、ΔＴを算出することができる。なお、補正係数ＫＮＥ，ＫＫＬは、熱エネルギー（ＱＷ）から温度（ΔＴ）への単位の変換を含めた係数である。
【００３４】
（３）式を変形すると、以下の（３）’式が得られる。そして、（３）’式に（４）式を代入すると、以下の（５）式が得られる。
【００３５】
【数４】
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【００３６】
（５）式によれば、（２）式から算出した伝熱量ＱＷ、吸入空気温度Ｔ０、および補正係数ＫＮＥ，ＫＫＬに基づいて燃焼室壁温ＴＷを算出することができる。なお、（５）式において、クランク角θ２の位置での筒内の吸入空気温度Ｔ０はサージタンク２８における吸入空気温度と略等しいため、吸気温センサ２９での検出値を用いることができる。
【００３７】
図３は、補正係数ＫＮＥと機関回転数（ＮＥ）との関係を定めたマップを示している。また、図４は、補正係数ＫＫＬと負荷率（ＫＬ）との関係を定めたマップを示している。燃焼室壁温ＴＷを求める場合は、図３及び図４のマップから運転条件（回転数、負荷率）に応じた補正係数ＫＮＥ，ＫＫＬを取得する。そして、（５）式に示すように、補正係数ＫＮＥ，ＫＫＬを用いて伝熱量ＱＷを補正して燃焼室壁温ＴＷを算出する。これにより、伝熱量ＱＷを運転条件に応じて補正することができ、燃焼室壁温ＴＷを高い精度で算出することができる。
【００３８】
例えば、燃焼室壁温ＴＷが等しい場合であっても、θ２からθ３までクランク角が進行する時間が長いほど燃焼室壁面から筒内ガスへの伝熱量ＱＷは大きくなる。すなわち、（２）式から算出される伝熱量ＱＷは、機関回転数（ＮＥ）の減少に伴ってより大きな値として算出される。従って、機関回転数（ＮＥ）の減少に伴って増加する補正係数ＫＮＥを図３のマップから取得し、（５）式に示すようにＱＷをＫＮＥで除算することにより、機関回転数（ＮＥ）に応じて伝熱量ＱＷを補正することができ、燃焼室壁温ＴＷを高い精度で算出することができる。
【００３９】
また、機関の負荷率は、筒内への吸入空気の充填率（吸入空気量）と相関があり、負荷率が大きくなると筒内への吸入空気の充填率が高くなる。燃焼室壁面から筒内ガスへの伝熱量は筒内ガスの充填率（粗密状態）に応じて変動し、燃焼室壁温ＴＷが等しい場合であっても、筒内への吸入空気の充填率が高い場合は伝熱量ＱＷがより大きくなる傾向がある。従って、負荷率の増加に伴って増加する補正係数ＫＫＬを図４のマップから取得し、（５）式に示すようにＱＷをＫＫＬで除算することにより、負荷率に応じて伝熱量ＱＷを補正することができ、燃焼室壁温ＴＷを高い精度で算出することができる。
【００４０】
次に、燃焼室壁温ＴＷに基づいて燃料噴射量を制御する方法を説明する。ここでは、燃焼室壁温とともに冷却水温を用いて燃料噴射量を制御する方法を説明する。この際、冷却水温に基づいた補正係数ＫＦＴＨＷと、燃焼室壁温ＴＷと冷却水温ＴＴＨＷとの差分に基づいた補正係数ＫＦＴＷを用いて燃料噴射量を制御する。
【００４１】
図５は、冷却水温と補正係数ＫＦＴＨＷとの関係を規定したマップを示している。図５のマップによれば、冷却水温が６０℃近傍の所定温度よりも低い場合は、補正係数ＫＦＴＨＷが１．０よりも大きな値に設定され、冷却水温が６０℃近傍の所定温度よりも高い場合は、補正係数ＫＦＴＨＷが１．０に設定される。従って、冷間始動時など冷却水温が６０℃近傍の所定温度よりも低い場合は、補正係数ＫＦＴＨＷが１．０よりも大きな値に設定されることとなる。
【００４２】
図６は、燃焼室壁温ＴＷと冷却水温ＴＴＨＷとの差（ＴＷ−ＴＴＨＷ）と補正係数ＫＦＴＷとの関係を規定したマップを示している。図６のマップでは、ＴＷ−ＴＴＨＷが０以下の所定値より小さい場合は、補正係数ＫＦＴＷが１．０よりも大きな値に設定され、ＴＷ−ＴＴＨＷが０以上の所定値より大きい場合は、補正係数ＫＦＴＷが１．０よりも小さな値に設定される。
【００４３】
燃料噴射量の制御は、図５及び図６のマップから補正係数ＫＦＴＨＷ，ＫＦＴＷを取得した後、以下の（６）式、（７）式の演算を行うことにより行う。
【００４４】
【数５】
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【００４５】
（６）式は、燃料噴射補正量ＫＦを算出する式であり、ＫＦはＫＦＴＨＷとＫＦＴＷとの積から求められる。（７）式は、燃料噴射補正量ＫＦに基づいて燃料噴射量Ｆを算出する式である。（７）式において、Ｆｂａｓｅは、機関回転数、負荷率に応じて定められる標準の燃料噴射量（ベース燃料噴射量）である。（７）式に示されるように、補正後の燃料噴射量Ｆは、燃料噴射補正量ＫＦとベース燃料噴射量Ｆｂａｓｅとの積から算出される。
【００４６】
このように、補正係数ＫＦＴＨＷ及び補正係数ＫＦＴＷを用いてベース燃料噴射量Ｆｂａｓｅを補正することで、冷却水温ＴＴＨＷと燃焼室壁温ＴＷとに基づいて燃料噴射量Ｆを最適値に設定することが可能となる。
【００４７】
より詳細には、冷却水温が６０℃近傍の所定温度よりも低い場合は、図５のマップから１．０よりも大きな値の補正係数ＫＦＴＨＷが取得されるため、（６）式、（７）式に基づいて算出された燃料噴射量Ｆは、冷却水温が高い場合と比較するとより大きな値となる。これにより、冷間始動時において燃料噴射量が増量され、始動性を向上させることが可能となる。
【００４８】
また、冷却水温が６０℃近傍の所定温度よりも低い場合であっても、燃焼室壁温ＴＷが高い場合は、燃料増量を行うと空燃比が必要以上に燃料リッチとなり、燃費、エミッションが悪化する場合がある。図６のマップによれば、燃焼室壁温ＴＷが冷却水温ＴＴＨＷ以上の場合、すなわちＴＷ−ＴＴＨＷが０以上の場合は、ＫＦＴＷが１．０以下に設定される。従って、燃焼室壁温ＴＷが冷却水温ＴＴＨＷ以下の場合と比較すると、（６）式、（７）式により燃料噴射量Ｆはより小さな値に設定される。従って、始動時などにおいて、冷却水温が低い場合であっても燃焼室壁温が高い場合は、必要以上に燃料増量が行われることがなく、燃焼室壁温に応じて燃料噴射量を適正値に保つことが可能となる。これにより、燃費の向上、エミッションの向上を達成できる。
【００４９】
一方、燃焼室壁温ＴＷが冷却水温ＴＴＨＷ以下の場合は、冷却水温に基づいて燃料噴射量を制御すると空燃比が燃料リーンとなる場合がある。図６のマップによれば、ＴＷ−ＴＴＨＷが０以下の場合はＫＦＴＷが１．０以上に設定されるため、燃焼室壁温ＴＷが冷却水温ＴＴＨＷ以上の場合と比較すると、（６）式、（７）式に基づいて、燃料噴射量Ｆはより大きな値に設定される。従って、燃焼室壁温ＴＷが低温の場合は、冷却水温ＴＴＨＷが高い場合であっても燃料増量を行うことができ、空燃比を適正値に保つことが可能となる。
【００５０】
なお、上述した方法では、燃焼室壁温ＴＷと冷却水温ＴＴＨＷとに基づいて燃料噴射量Ｆを決定することとしたが、燃焼室壁温ＴＷのみに基づいて燃料噴射量Ｆを決定するようにしても良い。この場合は、例えば（６）式でＫＦ＝ＫＦＴＨＷとし、（８）式において燃料噴射量Ｆをベース燃料噴射量ＦｂａｓｅとＫＦＴＨＷとの積から算出する。図１に示すように、燃料噴射弁３０が吸気通路１２の吸気ポートに装着された内燃機関１０においては、冷却水が循環する吸気ポートにおいて燃料が気化するため、燃焼室壁温ＴＷと冷却水温ＴＴＨＷの双方に基づいて燃料噴射量Ｆを決定することが望ましい。一方、筒内へ直接燃料を噴射（直噴）する機関においては、冷却水温が筒内ガス温度に与える影響はポート噴射の機関に比べてより低いため、燃焼室壁温ＴＷのみに基づいて燃料噴射量Ｆを決定しても構わない。
【００５１】
次に、図７のフローチャートに基づいて、本実施形態の制御装置における処理の手順を説明する。先ず、ステップＳ１では、圧縮行程開始時におけるクランク角θ２の位置で、筒内圧センサ４４により筒内圧Ｐ０を検出し、クランク角センサ３８で検出したクランク角に基づいて筒内容積Ｖ０を算出する。次のステップＳ２では、クランク角θ３の位置で点火前の筒内圧Ｐ１を検出し、筒内容積Ｖ１を算出する。
【００５２】
次のステップＳ３では、（２）式に基づいて、Ｐ０，Ｐ１及びＶ０，Ｖ１を用いて伝熱量ＱＷを算出する。次のステップＳ４では、図３及び図４のマップから、機関回転数、負荷率に応じた補正係数ＫＮＥ，ＫＫＬを取得する。
【００５３】
次のステップＳ５では、ステップＳ４で取得した補正係数ＫＮＥ，ＫＫＬを用いて、（４）式に基づいてＱＷを補正し、ΔＴを算出する。そして、次のステップＳ６では、（３）’式から燃焼室壁温ＴＷを算出する。
【００５４】
次のステップＳ７では、水温センサ４２の検出値から冷却水温ＴＴＨＷを取得する。次のステップＳ８では、図５のマップを用いて、冷却水温ＴＴＨＷから補正係数ＫＦＴＨＷを取得する。
【００５５】
次のステップＳ９では、図６のマップを用いて、燃焼室壁温ＴＷと冷却水温ＴＴＨＷとの差分から燃料増量補正係数ＫＦＴＷを取得する。次のステップＳ１０では、ステップＳ８で取得した補正係数ＫＦＴＨＷを、ステップＳ９で取得した補正係数ＫＦＴＷにより補正し、燃料噴射補正量ＫＦを算出する。次のステップＳ１１では、（７）式に基づいて、ベース燃料噴射量Ｆｂａｓｅを燃料噴射補正量ＫＦで補正し、燃料噴射量Ｆを算出する。
【００５６】
以上説明したように本実施形態によれば、筒内圧センサ４４を用いて検出した筒内圧力Ｐの挙動から伝熱量ＱＷを算出し、伝熱量ＱＷに基づいて燃焼室壁温ＴＷを算出するようにしたため、燃焼室壁温ＴＷに基づいて燃料噴射量Ｆを最適値に制御することが可能となる。これにより、燃焼室壁温と冷却水温が一致しない場合であっても燃焼室壁温ＴＷに基づいて燃料噴射量Ｆを最適に制御することが可能となり、燃費、エミッションの向上を達成することが可能となる。
【００５７】
なお、上述の実施形態では、筒内圧力Ｐを筒内圧センサ４４から検出したが、クランク角センサ３８から検出したクランク角加速度から筒内圧力Ｐを推定しても良い。この場合、先ずクランク角加速度と機関の慣性モーメントＪから機関出力を算出する。そして、機関出力は筒内圧力Ｐと筒内容積Ｖの積で表すことができるため、算出した機関出力と筒内容積Ｖとに基づいて筒内圧力Ｐを算出することができる。
【００５８】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００５９】
第１の発明によれば、燃焼室壁面から筒内ガスへの伝熱量に基づいて燃焼室壁面温度を算出するようにしたため、燃焼室壁面温度に応じて燃料噴射量を最適に制御することが可能となる。これにより、例えば冷却水温が燃焼室壁面温度を反映していない場合であっても、燃焼室壁面温度に基づいて燃料噴射量を最適値にすることが可能となる。
【００６０】
第２の発明によれば、圧縮行程での筒内圧力の挙動に基づいて燃焼室壁面から筒内ガスへの伝熱量を算出するため、燃焼エネルギーによる影響を排除した状態で燃焼室壁面から筒内ガスへの伝熱量を高精度に算出することができる。
【００６１】
第３の発明によれば、第１のクランク角における筒内ガスの内部エネルギーと、第２のクランク角における筒内ガスの内部エネルギーと、第１のクランク角から前記第２のクランク角までの区間で圧縮により筒内ガスが受けた仕事量と、に基づいて燃焼室壁面から筒内ガスへの伝熱量を正確に算出することが可能となる。
【００６２】
第４の発明によれば、燃焼室壁面から筒内ガスへの伝熱量と吸入空気温度とに基づいて燃焼室壁面温度を正確に算出することが可能となる。
【００６３】
第５の発明によれば、燃焼室壁面温度と冷却水温とに基づいて燃料噴射量を最適に制御することが可能となる。
【００６４】
第６の発明によれば、燃焼室壁面から筒内ガスへの伝熱量又は燃焼室壁面温度を機関の回転数又は負荷率に応じて補正するため、燃料噴射量の最適値を高精度に求めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の制御装置及びその周辺の構造を示す模式図である。
【図２】吸気行程、圧縮行程、膨張行程における筒内圧力Ｐの変動を示す特性図である。
【図３】補正係数ＫＮＥと機関回転数（ＮＥ）との関係を定めたマップを示す模式図である。
【図４】補正係数ＫＫＬと負荷率（ＫＬ）との関係を定めたマップを示す模式図である。
【図５】冷却水温と補正係数ＫＦＴＨＷとの関係を規定したマップを示す模式図である。
【図６】燃焼室壁温ＴＷと冷却水温ＴＴＨＷとの差（ＴＷ−ＴＴＨＷ）と補正係数ＫＦＴＷとの関係を規定したマップを示す模式図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２９  吸気温センサ
３０  燃料噴射弁
３８  クランク角センサ
４０  ＥＣＵ
４２  水温センサ
４４  筒内圧センサ
【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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