(57)【要約】【課題】目標とする空燃比を実現できる燃料噴射量制御装置を提供する。【解決手段】エンジン１０の１つの燃焼室２５に燃料を供給するために吸気ポート１９に設けられた２つの燃料噴射弁ＩＮＪの燃料噴射量を制御する装置において、吸気ポート１９に付着する付着燃料量に基づいて噴射燃料量を補正するようになっており、その補正のためのウェット補正係数ＷＥＴ１、ＷＥＴ２を２つの燃料噴射弁ＩＮＪに対して別々に算出する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の各燃焼室に対して燃料を供給するために吸気通路に設けられた複数の燃料噴射弁の燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御装置であって、
複数の燃料噴射弁の燃料噴射量のうち少なくとも一つの燃料噴射量を他の燃料噴射量と異なる量に設定可能となっており、且つ、
前記吸気通路に付着する付着燃料量に基づいて前記燃料噴射量の補正を行う補正手段を備え、
その補正手段は、燃料噴射量の補正を各燃料噴射弁に対して別々に行うことを特徴とする燃料噴射量制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記補正手段は、複数の燃料噴射弁から噴射する燃料噴射量の全量に対する各燃料噴射弁の燃料噴射量を示す噴射量比率を用いて、付着燃料量に基づく燃料噴射量の補正を各燃料噴射弁に対して別々に行うことを特徴とする燃料噴射量制御装置。
【請求項３】
請求項２において、
複数の燃料噴射弁からの燃料噴射の
タイミングを互いに異ならせることができるようになっており、
前記補正手段は、前記噴射量比率に加えて燃料噴射のタイミングも用いて前記補正を行うことを特徴とする燃料噴射量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料噴射量制御装置に係り、特に、吸気通路に複数の燃料噴射弁を備えた燃料噴射量制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の燃料噴射量制御装置として、燃料噴射弁から噴射された燃料のうち、吸気通路に付着する分を補正するようにしたものが知られている（たとえば特許文献１）。特許文献１に記載の技術は、エンジンの運転状態に応じて燃料噴射のタイミングを変えるものにおいて、吸気通路に付着する燃料量を補正する技術であり、燃料噴射のタイミングの変化に応じた燃料付着量の補正を行っている。
【特許文献１】特開平１０−２８０９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載の技術は燃料噴射弁が１つのみであるが、近年、排出ガス低減や燃費向上などの目的のために、燃料噴射弁を２つ備えた装置が提案されている。燃料噴射弁を２つ備えている場合、２つの燃料噴射弁からそれぞれ噴射される燃料のうち、吸気通路に付着する燃料量は、２つの燃料噴射弁ともに同じとは限らないことから、特許文献１の技術をそのまま用い、２つの燃料噴射弁の両方ともに同じ補正を行うとすれば、補正が適正ではない可能性があり、その結果、目標とする空燃比とならない可能性がある。
【０００４】
本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、目標とする空燃比を実現できる燃料噴射量制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
その目的を達成するための請求項１記載の発明は、内燃機関の各燃焼室に対して燃料を供給するために吸気通路に設けられた複数の燃料噴射弁の燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御装置であって、複数の燃料噴射弁の燃料噴射量のうち少なくとも一つの燃料噴射量を他の燃料噴射量と異なる量に設定可能となっており、且つ、前記吸気通路に付着する付着燃料量に基づいて前記燃料噴射量の補正を行う補正手段を備え、その補正手段は、燃料噴射量の補正を各燃料噴射弁に対して別々に行うことを特徴とする。
【０００６】
このように、本発明では、複数の燃料噴射弁に対して別々に付着燃料量に基づいた燃料噴射量の補正を行うことから、適正に燃料噴射量を補正することができ、その結果、目標とする空燃比を実現することができる。
【０００７】
請求項２は、前記補正手段は、複数の燃料噴射弁から噴射する燃料噴射量の全量に対する各燃料噴射弁の燃料噴射量を示す噴射量比率を用いて、付着燃料量に基づく燃料噴射量の補正を各燃料噴射弁に対して別々に行うことを特徴とする。
【０００８】
複数の燃料噴射弁の燃料噴射量のうち少なくとも一つの燃料噴射量を他の燃料噴射量と異なる量に設定可能な場合には、このように、噴射量比率を用いて付着燃料量に基づく補正を行うことが好ましい。
【０００９】
請求項３は、複数の燃料噴射弁からの燃料噴射のタイミングを互いに異ならせることができるようになっており、前記補正手段は、前記噴射量比率に加えて燃料噴射のタイミングも用いて前記補正を行うことを特徴とする。
【００１０】
燃料噴射のタイミングを互いに異ならせることができるものにおいては、このように、燃料噴射のタイミングも用いて補正を行うことで、より適正に燃料噴射量を補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態となる燃料噴射制御装置の全体構成を示す図である。図１に示すように、内燃機関であるエンジン１０において、吸気管１１の最上流部にはエアクリーナ１２が設けられ、このエアクリーナ１２の下流側には吸入空気量を検出するためのエアフローメータ１３が設けられている。
【００１２】
エアフローメータ１３の下流側には、ＤＣモータ等のスロットルアクチュエータ１５によって開度調節されるスロットルバルブ１４が設けられている。スロットルバルブ１４の開度（スロットル開度）は、スロットルアクチュエータ１５に内蔵されたスロットル開度センサにより検出されるようになっている。
【００１３】
スロットルバルブ１４の下流側にはサージタンク１６が設けられ、このサージタンク１６には吸気管１１内の圧力を検出するための吸気圧力センサ１７が設けられている。また、サージタンク１６には、エンジン１０の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド１８が接続されており、その吸気マニホールド１８には吸気ポート１９が接続されている。また、吸気ポート１９はエンジン１０の各気筒に接続されている。
【００１４】
上記吸気ポート１９には燃料噴射弁ＩＮＪが取り付けられている。本実施形態では、図２に示すように、第１燃料噴射弁ＩＮＪ１と第２燃料噴射弁ＩＮＪ２の２本の燃料噴射弁ＩＮＪを備えている。なお、図２は、図１のＡ矢視概略図である。また、図２に示すように、吸気ポート１９はシリンダブロック２３側の端部が第１吸気ポート１９ａと第２吸気ポート１９ｂの２本に分岐している。これら２本の吸気ポート１９ａ、１９ｂの先端には、それぞれ、吸気バルブ２１ａ、２１ｂが設けられている。
【００１５】
上記２本の燃料噴射弁ＩＮＪ１、ＩＮＪ２は、それぞれ、第１吸気ポート１９ａ、第２吸気ポート１９ｂに設けられており、互いの配列方向は吸気ポート１９の長手方向に直角である。
【００１６】
図１に戻り、シリンダブロック２３には円筒状のシリンダ内壁面２３ａが形成されるとともにその下方にクランクケース２３ｂが形成されており、シリンダ内壁面２３ａ内にはピストン２４が図中の上下方向に摺動可能に収容されている。クランクケース２３ｂの下部にはエンジンオイルを貯留するためのオイルパンが形成されている。そして、シリンダ内壁面２３ａと、ピストン２４の上端面と、シリンダヘッド２６の内周面により燃焼室２５が区画形成されている。
【００１７】
エンジン１０の運転に際し吸気バルブ２１が開放されると、燃料噴射弁ＩＮＪによる噴射燃料と、吸入空気との混合気が燃焼室２５内に導入され、排気バルブ２２の開動作により燃焼後の排ガスが排気管２７に排出される。吸気バルブ２１及び排気バルブ２２にはそれぞれ、各バルブ２１、２２のバルブタイミングを可変とする可変バルブタイミング装置２８、２９が設けられている。
【００１８】
可変バルブタイミング装置２８、２９は、吸気側、排気側のカム軸位相をそれぞれクランク軸に対して可変とするものであり、カム軸位相の変更に伴うバルブタイミングの変更により、吸排気バルブ２１が共に開状態となる期間を示すオーバーラップ量ＯＬが調整されるようになっている。
【００１９】
エンジン１０のシリンダヘッド２６には気筒毎に点火プラグ３０が取り付けられており、点火プラグ３０には、点火コイル等よりなる点火装置（図示略）を通じて、目標とする点火時期において高電圧が印加される。この高電圧の印加により、各点火プラグ３０の対向電極間に火花放電が発生し、燃焼室２５内に導入した混合気が着火され燃焼に供される。
【００２０】
排気管２７には、排出ガス中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ等を浄化するための三元触媒等の触媒３１が設けられ、この触媒３１の上流側には排ガスを検出対象として混合気の空燃比（または酸素濃度）を検出するための空燃比センサ（酸素センサ等）３２が設けられている。また、エンジン１０のシリンダブロック２３には、冷却水温を検出する冷却水温センサ３３や、エンジンの所定クランク角毎に矩形状のクランク角信号を出力するクランク角度センサ３４が取り付けられている。
【００２１】
上述した各種センサの出力は、エンジン制御装置としての制御回路（以下、ＥＣＵという）４０に入力される。ＥＣＵ４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成され、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じた燃料噴射弁ＩＮＪの燃料噴射量の制御、点火プラグ３０による点火時期の制御、吸気バルブ２１のバルブタイミングの制御などの制御を実行する。
【００２２】
図３は、ＥＣＵ４０が実行する燃料噴射制御処理を示すフローチャートである。なお、この図３に示す処理は、エンジン１０が冷態状態であるときに限らず、エンジン１０の駆動中、所定周期で常時実行する。
【００２３】
まず、ステップＳ１では、基本燃料噴射時間Ｔｐの演算を行う。この基本燃料噴射時間Ｔｐは、燃料噴射弁ＩＮＪの特性により定まる定数をＫ、吸入空気量をＱ、エンジン回転速度をＮとすると、式１にて演算される。なお、吸入空気量Ｑは、エアフローメータ１３からの信号に基づいて決定し、エンジン回転速度Ｎは、クランク角度センサ３４からの信号に基づいて決定する。
（式１）  Ｔｐ＝Ｋ×Ｑ／Ｎ
【００２４】
続くステップＳ２では、無効噴射時間Ｔｓの演算を行う。この無効噴射時間Ｔｓは次式２にて演算する。式２において、ＶＢはバッテリ電圧、Ｔｓｉは所定のバッテリ電圧において設定されている無効噴射時間、ΔＴｓは予め設定された定数である。
（式２）  Ｔｓ＝Ｔｓｉ＋ΔＴｓ×ＶＢ
【００２５】
ステップＳ３は請求項の補正手段としての処理であり、燃料噴射弁ＩＮＪ１、ＩＮＪ２に対して別々に、ウェット補正係数ＷＥＴ１、ＷＥＴ２の演算を行う。このステップＳ３における処理は図４を用いて後述する。ステップＳ４では、ステップＳ１〜Ｓ３の演算結果と式３とを用いて燃料噴射弁ＩＮＪ１への指示時間Ｔｉ１の演算を行うとともに、ステップＳ１〜Ｓ３の演算結果と式４とを用いて燃料噴射弁ＩＮＪ２への指示時間Ｔｉ２の演算を行う。
（式３）  Ｔｉ１＝Ｔｐ×ＷＥＴ１×Ｔｓ
（式４）  Ｔｉ２＝Ｔｐ×ＷＥＴ２×Ｔｓ
【００２６】
そして、ステップＳ５では、時間幅がステップＳ４で演算した指示時間Ｔｉ１、Ｔｉ２となっている指令パルスを各燃料噴射弁ＩＮＪ１、ＩＮＪ２に対して出力する。これにより、燃料が吸気ポート１９に噴射される。
【００２７】
次に、図４を用いて、ウェット補正係数ＷＥＴの演算処理を詳しく説明する。まず、ステップＳ３１では、総噴射量（第１燃料噴射弁ＩＮＪ１の噴射量と第２燃料噴射弁ＩＮＪ２の噴射量との合計量）に対する第１燃料噴射弁ＩＮＪ１の噴射量の比率を示す噴射量比率ＩＮＪＲＡＴＩＯ１、および、総噴射量に対する第２燃料噴射弁ＩＮＪ２の噴射量の比率を示す噴射量比率ＩＮＪＲＡＴＩＯ２を読み込む。これらの噴射量比率ＩＮＪＲＡＴＩＯは、エンジン回転速度Ｎとエンジン負荷ＥＬＯＡＤとを決定した後、それらから予め記憶されている噴射量比率決定マップを用いて決定する。なお、噴射量比率決定マップは、エンジン回転速度Ｎが大きいほど、また、エンジン負荷ＥＬＯＡＤが大きいほど、噴射量比率ＩＮＪＲＡＴＩＯが０．５（左右均等）に近づき、エンジン負荷ＥＬＯＡＤが小さい場合には、いずれか一方の噴射量比率ＩＮＪＲＡＴＩＯが高くなる。また、エンジン負荷ＥＬＯＡＤとしては、具体的には、エアフローメータ１３によって検出できる吸入空気量Ｑを用いるが、サージタンク１６内の圧力、すなわち、吸気圧力センサ１７の検出値を用いてもよい。
【００２８】
ステップＳ３２では、噴射タイミングＩＮＪＴＩＭＩＮＧを読み込む。この噴射タイミングＩＮＪＴＩＭＩＮＧも、エンジン回転速度Ｎおよびエンジン負荷ＥＬＯＡＤを用い、予め記憶されている噴射タイミング決定マップを用いて決定する。
【００２９】
ステップ３３では、エンジン負荷変化量ΔＥＬＯＡＤを算出する。このエンジン負荷変化量ΔＥＬＯＡＤは、今回のエンジン負荷ＥＬＯＡＤから前回のエンジン負荷ＥＬＯＡＤを引くことによって算出する。
【００３０】
ステップＳ３４では、基本ウェット量ＷＥＴＢＡＳＥを算出する。この基本ウェット量ＷＥＴＢＡＳＥは、ステップＳ３３で算出したエンジン負荷変化量ΔＥＬＯＡＤと、冷却水温センサ３３が検出した水温とを用いて、予め記憶されている基本ウェット量決定マップから決定する。図５は、この基本ウェット量決定マップを示す図である。図５に示すように、基本ウェット量決定マップは、水温が低いほど、また、エンジン負荷変化量ΔＥＬＯＡＤが大きいほど基本ウェット量ＷＥＴＢＡＳＥが大きくなる。ここで決定される基本ウェット量ＷＥＴＢＡＳＥは、１つの燃料噴射弁ＩＮＪにて全ての燃料を噴射したと仮定した場合における付着燃料量を示すものである。
【００３１】
ステップＳ３５では、ステップＳ３１で読み込んだ噴射量比率ＩＮＪＲＡＴＩＯから、ツイン噴射実施中か否かを判断する。ツイン噴射実施中である場合にはステップＳ３７へ進み、ツイン噴射実施中でない場合にはステップＳ３６へ進む。
【００３２】
ステップＳ３６では、第１燃料噴射弁ＩＮＪ１のみの噴射であるか否かを判断する。第１燃料噴射弁ＩＮＪ１のみの噴射である場合にはステップＳ３９へ進み、そうでない場合、すなわち、第２燃料噴射弁ＩＮＪ２のみの噴射である場合にはステップＳ４０へ進む。
【００３３】
ステップＳ３９では、ウェット補正係数ＷＥＴ１を、ステップＳ３４で算出した基本ウェット量ＷＥＴＢＡＳＥとする一方、ウェット補正係数ＷＥＴ２を０に決定する。逆に、ステップＳ４０では、ウェット補正係数ＷＥＴ１をゼロに決定する一方、ウェット補正係数ＷＥＴ２をステップＳ３４で算出した基本ウェット量ＷＥＴＢＡＳＥとする。
【００３４】
ツイン噴射実施中である場合に実行するステップＳ３７では、基本ウェット量ＷＥＴＢＡＳＥを補正するための補正率ＫＩＮＪＷＥＴ１、２を決定する。この補正率ＫＩＮＪＷＥＴ１、２は、ステップＳ３１で読み込んだ噴射量比率ＩＮＪＲＡＴＩＯＮとステップ３２で読み込んだ噴射タイミングＩＮＪＴＩＭＩＮＧとを用い、図６に示す補正率決定マップから決定する。この補正率決定マップは、噴射量比率ＩＮＪＲＡＴＩＯが大きいほど補正率が大きくなり、また、噴射タイミングが遅角側であるほど補正率が大きくなっている。
【００３５】
そして、ステップＳ３８では、基本ウェット量ＷＥＴＢＡＳＥに補正率ＫＩＮＪＷＥＴ１を乗じることでウェット補正係数ＷＥＴ１を算出するとともに、基本ウェット量ＷＥＴＢＡＳＥに補正率ＫＩＮＪＷＥＴ２を乗じることでウェット補正係数ＷＥＴ２を算出する。
【００３６】
ステップＳ３８〜Ｓ４０のいずれかを実行してウェット補正係数ＷＥＴ１、２を決定した場合には、図４の処理を終了して図３のステップＳ４にて指示時間Ｔｉ１、２の演算を行うことになる。
【００３７】
以上、説明した本実施形態によれば、２つの燃料噴射弁ＩＮＪ１、ＩＮＪ２に対して別々に付着燃料量に基づいた燃料噴射量の補正を行うことから、適正に燃料噴射量を補正することができ、その結果、目標とする空燃比を実現することができる。
【００３８】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００３９】
たとえば、前述の実施形態では、２つの燃料噴射弁ＩＮＪ１、２の配列方向が吸気ポート１９の長手方向に直角となっていたが、これに限られず、２つの燃料噴射弁ＩＮＪ１、２が吸気通路の長手方向に沿って配置されていてもよい。
【００４０】
また、前述の実施形態では、基本ウェット量ＷＥＴＢＡＳＥを補正する補正率ＫＩＮＪＷＥＴ１、２を決定するためのパラメータとして、噴射量比率ＩＮＪＲＡＴＩＯと噴射タイミングＩＮＪＴＩＭＩＮＧとを用いていたが、いずれか一方のみを用いて補正率ＫＩＮＪＷＥＴ１、２を決定するようになっていてもよい。特に、前述の実施形態のように、２つの燃料噴射弁ＩＮＪ１、２の配列方向が吸気通路の長手方向に対して直角になっている場合には、互いに等しい燃料噴射タイミングＩＮＪＴＩＭＩＮＧにて燃料を噴射する場合が多いので、噴射タイミングＩＮＪＴＩＭＩＮＧを用いず、噴射量比率ＩＮＪＲＡＴＩＯのみから補正率ＫＩＮＪＷＥＴを決定しても、ウェット補正係数ＷＥＴの精度低下は少ない。
【００４１】
また、前述の実施形態では、エンジン１０の駆動中、常時、ウェット補正係数ＷＥＴを用いて基本燃料噴射時間Ｔｐを補正していたが、エンジン１０が暖まるまでが特に吸気経路への燃料付着量が多いことから、ウェット補正係数ＷＥＴを用いた補正をエンジン１０が暖まるまでに限ってもよい。
【００４２】
また、前述の実施形態では、燃料噴射弁ＩＮＪの数は２つであったが、３つ以上であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態となる燃料噴射制御装置の全体構成を示す図である。
【図２】図１のＡ矢視概略図である。
【図３】ＥＣＵ４０が実行する燃料噴射制御処理を示すフローチャートである。
【図４】ウェット補正係数ＷＥＴの演算処理を詳しく説明する図である。
【図５】基本ウェット量決定マップを示す図である。
【図６】補正率決定マップを示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０：エンジン（内燃機関）、      １１：吸気管、      １８：吸気マニホールド、      １９：吸気ポート、      １９ａ：第１吸気ポート、      １９ｂ：第２吸気ポート、      ２５：燃焼室、      ＩＮＪ：燃料噴射弁
【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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