(57)【要約】【課題】気筒間同調のバラツキの有無に拘らず、空燃比を適正に制御でき、エンジンの燃料状態およびエンジン回転数を安定化させることができる多気筒エンジンの燃料噴射制御装置を提供する。【解決手段】本発明に係る多気筒エンジンの燃料噴射制御装置５５は、複数の気筒１１，１２を備える多気筒エンジン１０を有し、多気筒エンジンの各気筒への吸気管３２に、共通の吸気圧センサ４５を備えた吸気圧検出装置４４を接続し、この吸気圧検出装置で検出された各気筒の吸気圧力を入力して演算制御するＥＣＭ４０を設け、このＥＣＭからの出力制御信号により作動制御される各気筒用の燃料噴射装置３９を備え、ＥＣＭは、各気筒の合成吸気圧力波形が右肩上がりをとるアップ領域の中から特定領域の吸気圧力の積分値あるいは平均値を算出してマップ検索を行ない、各気筒への燃料噴射装置をそれぞれ作動制御したものである。【選択図】  図１
2004308532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒を備える多気筒エンジンを有し、
上記多気筒エンジンの各気筒への吸気管に、共通の吸気圧センサを備えた吸気圧検出装置を接続し、
上記吸気圧検出装置で検出された各気筒の吸気圧力を入力して演算制御するＥＣＭを設け、
このＥＣＭからの出力制御信号により作動制御される各気筒への燃料噴射装置を備え、
前記ＥＣＭは、各気筒の合成吸気圧力波形が右肩上がりをとるアップ領域の中から特定領域の吸気圧力の積分値あるいは平均値を算出してマップ検索を行ない、各気筒への燃料噴射装置をそれぞれ作動制御したことを特徴とする多気筒エンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記ＥＣＭによる各気筒への燃料噴射装置の燃料噴射制御は、各気筒の合成吸気圧力波形が右肩上がりをとるアップ領域の中から特定領域の吸気圧力の積分値あるいは平均値を平均化処理してマップ検索を行ない、この平均化吸気圧力積分値あるいは平均値から各気筒への燃料噴射装置の燃料噴射時間を個別に調節制御した請求項１記載の多気筒エンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記ＥＣＭによる各気筒への燃料噴射装置の燃料噴射制御は、エンジン低回転数等のエンジン特定領域では、一方の気筒への燃料噴射制御に、他方の気筒用に検出した特定領域の吸気圧力の積分値あるいは平均値を用いてマップ検索を行ない、一方の気筒用燃料噴射装置の燃料噴射時間を調節制御した請求項１記載の多気筒エンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記吸気圧検出装置は、各気筒への吸気管にそれぞれ接続される吸気圧センシング配管手段と、上記吸気圧センシング配管手段に接続された単一の吸気圧センサとを有し、
上記吸気圧センシング手段は、各気筒用吸気管から延出される吸気圧センシング配管を絞り部で連結して吸気圧センサに接続する一方、各吸気圧センシング配管は、各吸気管から絞り部に至るそれぞれの長さをほぼ一定とした請求項１記載の多気筒エンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記多気筒エンジンの各気筒への吸気管は、エンジン吸気系のエアクリーナからクランクシャフトに向って線対称的に拡開するように延設され、各吸気管の略同等高さ位置にスロットルボディをそれぞれ設け、上記スロットルボディに吸気圧検出装置の吸気圧センシング配管を、スロットルボディ下流側位置で接続した請求項１記載の多気筒エンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項６】
複数の気筒を備える多気筒エンジンを有し、
上記多気筒エンジンの各気筒にエンジン吸気系の吸気管をそれぞれ接続し、
前記各気筒への吸気管に、共通の吸気圧センサを備えた吸気圧検出装置をそれぞれ接続し、
上記吸気圧検出装置で検出された各気筒の吸気圧力を入力して演算制御するＥＣＭを設け、
このＥＣＭからの出力制御信号により作動制御される各気筒への燃料制御装置を備え、
前記ＥＣＭは、各気筒の合成吸気圧力波形が右肩上がりをとるアップ領域の中から特定領域の吸気圧力の積分値あるいは平均値を求めて第１のマップ検索を行ない、各気筒への燃料噴射装置の作動制御を行なう第１の燃料噴射制御と、
前記エンジン吸気系に設けられたスロットルバルブの開度により第２のマップ検索を行ない、各気筒への燃料噴射装置の作動制御を行なう第２の燃料噴射制御とを、選択的に行なうようにしたことを特徴とする多気筒エンジンの燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多気筒エンジンの燃料噴射制御装置に係り、特に２気筒以上のエンジンを備えた自動二輪車に好適に適用され、各気筒への吸気圧力を使用して燃料噴射制御を行なう多気筒エンジンの燃料噴射制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車のエンジンへの燃料噴射量を吸気圧力とスロットル開度から調節制御するエンジンの燃料噴射制御装置として、特開平１０−２８０９８８号公報（特許文献１参照）および特開平１０−２８０９９５号公報（特許文献２参照）に記載されたものがある。
【０００３】
前者のエンジンの燃料噴射制御装置は、エンジンの吸気圧力のボトム値を検出し、このボトム値と大気圧との差圧（相対圧）を、大気圧に応じた相対圧補正係数で補正し、補正後の相対圧とエンジン回転数とに基づいて基本燃料噴射時間（基本燃料噴射量）を算出し、この算出後に基本燃料噴射時間を、大気圧に応じた噴射量補正係数で補正して最終燃料噴射時間（燃料噴射量に相当）を求めるものである。
【０００４】
このエンジンの燃料噴射制御装置では、吸気圧力のボトム値はエンジンの吸気管内の圧力を吸気圧センサで検出している。この燃料噴射制御装置を２気筒エンジンの搭載車両に適用した場合、車両の前後の気筒用にスロットルバルブが各々独立して設けられているが、両気筒への吸気圧力を吸気圧センサでそれぞれ検出するのではなく、前後いずれか一方の気筒への吸気圧力を１つの吸気圧センサで検出している。
【０００５】
しかも、燃料噴射量制御に用いられる吸気圧力は、吸気圧センサでモニタリングされた吸気圧力のうち最も圧力が小さい（負圧が大きい）ボトム値を用いている。この吸気圧力のボトム値から吸入空気量を算出して必要な燃料噴射量をＥＣＭ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｍｏｄｕｌｅ）にて演算制御して求め、燃料インジェクタからの燃料噴射時間を制御している。
【０００６】
また、後者の２気筒エンジンの燃料噴射制御装置は、２気筒エンジンの吸気管同士を連通する連通管に吸気圧センサを設けて平均吸気圧を検出し、第１気筒の基本燃料噴射時間を、第２気筒側の吸気圧のボトム値と大気圧との差圧とエンジン回転数とに基づいて算出し、第２気筒の基本燃料噴射時間を、第１気筒側の吸気圧のボトム値と大気圧との差圧とエンジン回転数とに基づいて算出し、第１気筒および第２気筒の燃料噴射量をＥＣＭにて算出し、燃料インジェクタにて調節制御している。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−２８０９８８号公報（明細書の段落番号［００１６］および図５）
【０００８】
【特許文献２】
特開平１０−２８０９９５号公報（明細書の段落番号［０００９］および図３）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前者のエンジンの燃料噴射制御装置を２気筒エンジンに適用し、前後いずれか一方の気筒への吸気圧力のみで、両気筒への燃料噴射量を制御する場合、各スロットルバルブの開閉タイミング（スロットルの同調）にずれが生じると、吸気圧力を検出していない気筒側への吸気圧力が正確に見積もられない。両気筒へのスロットル同調がばらついた場合には、空燃比のバラツキが発生し、排気エミッションの増加や、運転フィーリングの悪化、ひいてはドライバビリティの低下を起こす虞があった。
【００１０】
また、２気筒エンジンにおいては、エンジン回転数やスロットル開度の条件によっては、各気筒への吸入空気量が変わっても、吸気圧力のボトム値が変化しない場合がある。従来は吸気圧力のボトム値を基準として燃料噴射量を制御しているので、吸気圧力のボトム値が変化しないと、正しい空燃比に保つことができず、排気エミッションの増加や運転フィーリングの悪化を招いている。
【００１１】
さらに、後者のエンジンの燃料噴射制御装置では、前後の両気筒への吸気圧力をモニタリングして平均化し、平均吸気圧力を算出して各気筒への燃料噴射量を制御している。しかし、平均吸気圧力を基準ベースとして各気筒への燃料噴射量の制御する場合には、吸気圧力が前後の気筒間で互いに影響を受けるため、適確に制御することが困難である。特に、２気筒エンジンが無負荷領域あるいは低負荷領域で運転される場合に、気筒間同調にバラツキが生じ、反対側の気筒への吸気圧力の影響が大きいために、両気筒の適正な空燃比制御を行なうことが困難であった。
【００１２】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、気筒間同調にバラツキが生じても、空燃比を適正に制御でき、エンジンの燃料状態およびエンジン回転数を安定化させることができる多気筒エンジンの燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。
【００１３】
本発明の他の目的は、気筒間同調、スロットル開度、エンジン回転数如何に拘らず、適正な空燃比制御ができ、排気エミッションを低減させ、運転フィーリングひいてはドライバビリティを向上させることができる多気筒エンジンの燃料噴射制御装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る多気筒エンジンの燃料噴射制御装置は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、複数の気筒を備える多気筒エンジンを有し、上記多気筒エンジンの各気筒への吸気管に、共通の吸気圧センサを備えた吸気圧検出装置を接続し、上記吸気圧検出装置で検出された各気筒の吸気圧力を入力して演算制御するＥＣＭを設け、このＥＣＭからの出力制御信号により作動制御される各気筒への燃料噴射装置を備え、前記ＥＣＭは、各気筒の合成吸気圧力波形が右肩上がりをとるアップ領域の中から特定領域の吸気圧力の積分値あるいは平均値を算出してマップ検索を行ない、各気筒への燃料噴射装置をそれぞれ作動制御したものである。
【００１５】
また、上述した課題を解決するために、本発明に係る多気筒エンジンの燃料噴射制御装置は、請求項２に記載したように、前記ＥＣＭによる各気筒への燃料噴射装置の燃料噴射制御は、各気筒の合成吸気圧力波形が右肩上がりをとるアップ領域の中から特定領域の吸気圧力の積分値あるいは平均値を用いてマップ検索を行ない、この吸気圧力積分値あるいは平均値から各気筒への燃料噴射装置の燃料噴射時間を個別に調節制御したものであり、請求項３に記載したように、前記ＥＣＭによる各気筒への燃料噴射装置の燃料噴射制御は、エンジン低回転数等のエンジン特定領域では、一方の気筒への燃料噴射制御において、他方の気筒用に検出した特定領域の吸気圧力の積分値あるいは平均値を用いてマップ検索を行ない、一方の気筒用燃料噴射装置の燃料噴射時間を調節制御したものである。
【００１６】
さらに、上述した課題を解決するために、本発明に係る多気筒エンジンの燃料噴射制御装置は、請求項４に記載したように、前記吸気圧検出装置は、各気筒への吸気管にそれぞれ接続される吸気圧センシング配管手段と、上記吸気圧センシング配管手段に接続された単一の吸気圧センサとを有し、上記吸気圧センシング手段は、各気筒用吸気管から延出される吸気圧センシング配管を絞り部で連結して吸気圧センサに接続する一方、各吸気圧センシング配管は、各吸気管から絞り部に至るそれぞれの長さをほぼ一定としたものであり、また、請求項５に記載したように、前記多気筒エンジンの各気筒への吸気管は、エンジン吸気系のエアクリーナからクランクシャフトに向って線対称的に拡開するように延設され、各吸気管の略同等高さ位置にスロットルボディをそれぞれ設け、上記スロットルボディに吸気圧検出装置の吸気圧センシング配管を、スロットルボディ下流側位置で接続したものである。
【００１７】
一方、本発明に係る多気筒エンジンの燃料噴射制御装置は、上述した課題を解決するために、請求項６に記載したように、複数の気筒を備える多気筒エンジンを有し、上記多気筒エンジンの各気筒にエンジン吸気系の吸気管をそれぞれ接続し、前記各気筒への吸気管に、共通の吸気圧センサを備えた吸気圧検出装置をそれぞれ接続し、上記吸気圧検出装置で検出された各気筒の吸気圧力を入力して演算制御するＥＣＭを設け、このＥＣＭからの出力制御信号により作動制御される各気筒への燃料制御装置を備え、前記ＥＣＭは、各気筒の合成吸気圧力波形が右肩上がりをとるアップ領域の中から特定領域の吸気圧力の積分値あるいは平均値を求めて第１のマップ検索を行ない、各気筒への燃料噴射装置の作動制御を行なう第１の燃料噴射制御と、前記エンジン吸気系に設けられたスロットルバルブの開度により第２のマップ検索を行ない、各気筒への燃料噴射装置の作動制御を行なう第２の燃料噴射制御とを、選択的に行なうようにしたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る多気筒エンジンの燃料噴射制御装置を、自動二輪車に搭載されるＶ型２気筒エンジンに適用した例を示す。
【００２０】
Ｖ型２気筒エンジン１０は、前側気筒１１と後側気筒１２とがＶ字形状に配置され、前後各気筒１１，１２の気筒軸の挟み角（バンク角）が略９０度をなす水冷４サイクルエンジンを例示する。
【００２１】
Ｖ型２気筒エンジン１０の各気筒１１，１２は、図示しないクランクケースとシリンダブロック１４、シリンダヘッド１５およびシリンダヘッドカバー１６を組み立てて構成され、シリンダブロック１４に形成されるシリンダ室１７内にピストン１８が摺動自在に収容される。ピストン１８はピストンロッド１９を介してクランクシャフト２０に連結され、ピストン１９の往復ストローク運動をクランクシャフト２０の回転運動に変換している。
【００２２】
また、Ｖ型２気筒エンジン１０のシリンダヘッド１５には吸気通路２２および排気通路２３がそれぞれ形成され、各吸気通路２２および排気通路２３に吸気弁２４および排気弁２５が開閉自在に設けられる。吸気弁２４および排気弁２５の開閉ストロークは、オーバヘッドカム（ＯＨＣ）型動弁装置２６および２７により作動制御される。
【００２３】
さらに、Ｖ型２気筒エンジン１０には、エンジン吸気系３０および図示しないエンジン排気系が備えられる。エンジン吸気系３０は前後の両気筒１１，１２に共通なエアクリーナ３１を有し、このエアクリーナ３１は前後の各気筒１１，１２の吸気ポートに吸気管３２を介して連通される。吸気管３２の途中にはスロットルバルブ３３が設けられる。スロットルバルブ３３はスロットルボディ３４に開閉制御自在に設けられる。吸気管３２はエアファンネルとしてのアウトレットパイプ３６、ストロットルボディ３４およびインテークパイプ３７により構成される。
【００２４】
エンジン吸気系３０の各吸気管３２は、エアクリーナ３１からクランクシャフト２０に向って延びる仮想線に対し略線対称的に拡開するように延設される。各吸気管３２の略同等高さ位置あるいはエアクリーナ３１から略等距離位置にスロットルボディ３４がそれぞれ設けられる。
【００２５】
一方、エンジン吸気系３０のスロットルバルブ３３下流側に燃料噴射装置としての燃料インジェクタ３９が設けられる。この燃料インジェクタ３９は、スロットルボディ３４に斜設される。燃料インジェクタ３９はスロットルボディ３４の軸線方向と鋭角に交差するように取り付けられ、スロットルボディ３４内を流れる空気流の流れ方向に対し燃料インジェクタからの燃料噴射方向が鋭角をなすように噴射される。燃料インジェクタ３９からの燃料噴射時間Ｔｆはエンジン制御回路を構成するＥＣＭ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｍｏｄｕｌｅ）４０により作動制御され、この燃料噴射時間Ｔｆにより前側および後側気筒１１，１２への燃料噴射量が定められる。
【００２６】
また、エンジン吸気系３０の各スロットルボディ３４には吸気圧検出装置４４が設けられる。吸気圧検出装置４４は、前後各気筒１１，１２のスロットルボディ３４に接続され、スロットルボディ３４内の吸気管圧力を前後各気筒１１，１２への吸気圧力として検出している。吸気圧検出装置４４は各スロットルボディ３４に接続する代りに、エンジン吸気系３０の各インテークパイプ３７に接続してもよい。
【００２７】
吸気圧検出装置４４は、単一の吸気圧センサ４５と吸気圧センシング配管手段４６とを有する。吸気圧センサ４５は、エンジン吸気系３０の各吸気管３２に吸気圧センシング配管手段４６を介してそれぞれ接続される。一方、エンジン吸気系３０の各スロットルボディ３４にニップル４７が立設される。ニップル４７は、燃料インジェクタ３９の取付位置近傍で、スロットルボディ３４の吸気圧検出口に植設される。
【００２８】
また、吸気圧検出装置４４の吸気圧センシング配管手段４６は、各スロットルボディ３４のニップル４７にそれぞれ接続される吸気圧センシング配管４８と、各吸気圧センシング配管４８の他側（下流側）に接続される３ウェイジョイントとして絞り部を構成するＴジョイントあるいはＹジョイント４９と、このＴジョイント４９の残りのポートに接続される共通の単一吸気圧検出配管５０とを有する。この吸気圧検出配管５０の他側（下流側）に吸気圧センサ４５が接続される。
【００２９】
各スロットルボディ３４に植設されるニップル４７同士、吸気センシング配管手段４６の吸気圧センシング配管４８同士は互いに同じ形状、大きさ、寸法を有する。
【００３０】
また、３ウェイジョイントとしてのＴジョイント（Ｙジョイント）４９は、独立した前後の気筒１１，１２同士を連絡する吸気圧センシング配管４８の中央に位置する。Ｔジョイント４９はベンチュリのような絞り機能を有し、Ｔジョイント４９を介して検出される吸気圧センサ４５の検出精度を向上させている。各吸気圧センシング配管４８は、各吸気管３２から絞り部であるＴジョンイト４９に至るそれぞれの長さが略一定の同じ長さに調節される。
【００３１】
吸気圧検出装置４４の吸気圧センサ４５にて検出された吸気管圧力、ひいては各気筒１１，１２への吸気圧力がセンサ信号４５となってＥＣＭ４０に送られ、このＥＣＭ４０にて演算制御される。このＥＣＭ４０には、エンジン回転数を検出する回転数検出センサ（図示せず）、前後各気筒１１，１２のエンジン行程（吸気、圧縮、爆発、排気の各行程）を判別する特定気筒判別センサとしてのカムポジションセンサ５２、車体に設けられ、大気圧を検出する大気圧センサ５３、図示しない水温センサ等からの各センサ信号も入力される。
【００３２】
大気圧センサ５３やカムポジションセンサ５２からの出力信号や、吸気圧センサ４５等の各種センサ出力信号はＥＣＭ４０に入力されて演算制御される。このＥＣＭ４０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内部のデータベースに点火プラグの点火制御用ルーチンや燃料インジェクタ３９の燃料制御用ルーチン、前後各気筒１１，１２の吸気圧マップ（ＰＭマップ）、スロットル開度マップ（ＴＨマップ）を内蔵する記憶手段を備える。
【００３３】
他方、このＶ型２気筒エンジン１０には、燃料噴射制御装置５５が設けられる。この燃料噴射制御装置５５はＶ型２気筒エンジン１０の前後両気筒１１，１２の吸気圧力を検出する吸気圧検出装置４４と、この吸気圧検出装置４４で検出された各気筒１１，１２への吸気圧力（吸気管圧力）を、特定気筒のエンジン行程および大気圧力を考慮して演算制御されるＥＣＭ４０と、このＥＣＭ４０からの出力制御信号により燃料噴射時間Ｔｆが調節制御される燃料インジェクタ３９とを備える。
【００３４】
Ｖ型２気筒エンジン１０の前後各気筒１１，１２毎のシリンダヘッド１４に図示しない点火プラグが取り付けられ、この点火プラグに点火タイミング毎に高電圧が印加され、点火される。
【００３５】
次に、多気筒エンジンの燃料噴射制御装置５５の作用を説明する。
【００３６】
自動二輪車に搭載されるＶ型２気筒エンジン１０では、シリンダヘッド１５に組み付けられた点火プラグ（図示せず）の点火タイミング毎に前後の各気筒１１，１２の点火プラグに印加され、点火される。
【００３７】
Ｖ型２気筒エンジン１０が駆動されると、前後各気筒１１，１２双方の各吸気管３２、ひいてはスロットルボディ３４に接続された吸気圧検出装置４４により各気筒１１，１２への吸気圧力が検出される。吸気圧検出装置４４は前後各気筒１１，１２へのスロットルボディ３４のニップル４７から吸気圧センシング配管手段４６を通して連通される吸気圧センサ４５により、前後各気筒１１，１２の吸気管圧力（ＰＭ）が図２に実線で示される吸気圧力波形曲線ａとして１つの吸気圧センサ４５でモニタリングされる。
【００３８】
ところで、Ｖ型２気筒エンジン１０の前後の各気筒１１，１２への吸気圧力を個別にモニタリングすると、前側（＃１）気筒１１の吸気圧力（吸気管圧力ＰＭ）波形曲線ｂは図２に細線で示すように表わされ、後側（＃２）気筒１２の吸気圧力波形曲線ｃは、同じく細線で示すように表わされる。１つの吸気圧センサ４５で検出される吸気圧力波形曲線ａは前側気筒１１および後側気筒１２の吸気圧力波形曲線ｂ，ｃを合成して得られる合成吸気圧力波形であるが、この吸気圧力波形曲線ａでは、両気筒１１，１２が相互に影響を及ぼし合うラップ区間が、エンジン行程のほぼ全領域にわたって存在することがわかる。
【００３９】
さらに、Ｖ型２気筒エンジン１０の吸気圧力波形曲線ａを前後各気筒１１，１２の吸気圧力波形曲線ｂ，ｃと比較・分析すると、吸気圧力波形曲線ａは、Ｖ型２気筒エンジン１０の運転サイクル毎に２つのボトム値ＰＭ（Ａ），ＰＭ（Ｂ）をとり、これら２つのボトム値ＰＭ（Ａ），ＰＭ（Ｂ）のクランク角位置は前後各気筒１１，１２の吸気圧力単独のボトム値のクランク角位置Ａ，Ｂと略一致している。そして、吸気圧力波形曲線ａでは、各気筒圧力がボトム値をとるクランク角位置Ａ，Ｂより後エンジン行程側に、前後両気筒１１，１２への吸気圧力ＰＭが共に右肩上がりで上昇するアップ（プラス）領域αが存在し、このアップ領域α（α１，α２）に続く後エンジン行程側に両気筒１１，１２への吸気圧力を互いに打ち消し合う干渉（プラス・マイナス）領域β（β１，β２）が存在することがわかる。干渉領域βは、前後両気筒１１，１２のうち一方の気筒への吸気圧力が上昇し、他方の気筒への吸気圧力が減少するように作用する領域である。
【００４０】
すなわち、単一の吸気圧センサ４５で前後各気筒１１，１２への吸気圧力（吸気管圧力）をモニタリングすると、図２に吸気圧力波形曲線ａとして示すように、後側（＃２）気筒１２は前側（＃１）気筒１１の吸気圧力の影響を受け、前側気筒１１は後側気筒１２の影響を受ける。前後の各気筒１１，１２は相互に影響を受けるために、図２に示す例では、吸気圧力波形曲線ａで検出されるボトム値ＰＭ（Ａ），ＰＭ（Ｂ）は、前後各気筒１１，１２単独で検出されるボトム値より負圧が小さく、かつ前側気筒１１側のボトム値ＰＭ（Ａ）が後側気筒１２側のボトム値ＰＭ（Ｂ）より負圧が小さい。また、前後各気筒１１，１２のボトム値ＰＭ（Ａ），ＰＭ（Ｂ）は、前後各気筒１１，１２の吸入空気量の変化に対する感度が比較的低いことが、実験的に確認されている。
【００４１】
この多気筒エンジンの燃料噴射制御装置５５では、吸気圧力を用いた燃料噴射制御に、検出される吸気圧力のボトム値ＰＭ（Ａ），ＰＭ（Ｂ）ではなく、図３に示すように、前後両気筒１１，１２への吸気圧力が相互に打ち消し合う影響を与えない特定区間（特定領域）ｅ１，ｅ２を利用し、この特定区間ｅ１，ｅ２の吸気圧力波形曲線ａを積分し、その積分値を基準ベースに空気吸入量を算出する。特定区間ｅ１およびｅ２は、吸気圧力波形曲線ａで示される吸気圧力のアップ領域α１およびα２内に形成される。
【００４２】
多気筒エンジンの燃料噴射制御装置５５では、図３に示すように、吸気圧センサ４５で検出される合成後の吸気圧力波形曲線ａで示された吸気圧力波形のクランク角Ｃ，Ｄ間およびＥ，Ｆ間の特定区間ｅ１，ｅ２を積分し、その積分値から前後各気筒１１，１２の吸入空気量を正確に精度よく算出することができる。
【００４３】
特定区間ｅ１，ｅ２は、図３に示す例では、吸気圧力波形曲線ａで表わされる合成吸気圧力波形が右肩上がりをとるアップ領域の中に形成される。Ｖ型２気筒エンジン１０では吸気圧力波形曲線ａは１つの運転サイクル毎に２つのボトム値ＰＭ（Ａ），ＰＭ（Ｂ）をとり、各ボトム値ＰＭ（Ａ），ＰＭ（Ｂ）より後エンジン行程側で右肩上がりをとるアップ領域α１，α２の中に特定区間ｅ１，ｅ２がそれぞれ設定される。
【００４４】
具体的には、特定区間ｅ１は、前側（＃１）気筒１１の吸気圧力がボトム値ＰＭ（Ａ）を記録するクランク位置Ａより後エンジン行程側であって、後側（＃２）気筒１２が吸気工程に入る直前のクランク位置（前側気筒１１が圧縮行程の途中）にわたる所定クランク角領域である。また、特定区間ｅ２は、後側（＃２）気筒１２の吸気圧力がボトム値ＰＭ（Ｂ）を記録するクランク位置Ｂより後エンジン行程側であって、前側気筒１１が吸気工程に入る前の位置（後側気筒１２が圧縮工程の途中）にわたる所定のクランク角領域である。
【００４５】
前後の各気筒１１，１２への合成吸気圧力を示す吸気圧力波形曲線ａ，ａ１，ａ２の特定区間ｅ１，ｅ２にわたって、吸気圧力ＰＭを積分することにより、吸気圧力をボトム値ＰＭ（Ａ），ＰＭ（Ｂ）という点（ポイント）ではなく、所要領域に亘り幅（線あるいは面）をもって検出できる。
【００４６】
これにより、前後各気筒１１，１２への実際の吸入空気量を、吸気圧力のボトム値ＰＭ（Ａ），ＰＭ（Ｂ）をポイント検出する場合に比べ、より一層感度よく正確に検出できる。
【００４７】
図３は、Ｖ型２気筒エンジン１０が通常運転状態において、スロットル開度の大きさに基づく前側気筒１１の吸気圧力波形の変動と、吸気圧センサ４５で検出される吸気圧力合成波形の変動を示す図である。ここで、吸気圧力波形曲線ｃは、便宜上固定している。
【００４８】
図３からもわかるように、Ｖ型２気筒エンジン１０が通常運転状態にあるとき、前側気筒１１の吸気圧力波形曲線ｂ，ｂ１，ｂ２は、スロットル開度が変化した場合の吸気圧力波形を示すものである。エンジン通常運転状態では、吸気圧力波形曲線ｂ，ｂ１，ｂ２の各波形を比較してわかる通り、吸気圧力のボトム値が変っても、各吸気圧力波形全体では、上下方向にずれただけでほぼ相似形となる。
【００４９】
また、図３に示す例では、後側気筒１２は、スロットル開度を中間（Ｍｉｄｄｌｅ）状態に便宜上固定したときの吸気圧力波形曲線ｃを表わしており、この吸気圧力波形曲線ｃを前側気筒１１の各吸気圧力波形曲線ｂ，ｂ１，ｂ２と合成して吸気圧力波形曲線ａ，ａ１，ａ２を作成している。このため、合成波の吸気圧力波形曲線ａ，ａ１，ａ２は各合成波形毎に異なっている。しかし、実際には、後側気筒１２の各吸気圧力波形は、前側気筒１１の吸気圧力波形と同様に、相似形となるので、合成波の吸気圧力波形曲線ａ，ａ１，ａ２も上下方向にずれた相似形の曲線で表わされる。
【００５０】
多気筒エンジンの燃料噴射制御装置５５では、図３で示すように、吸気圧センサ４５で検出される吸気圧力波形曲線ａで示された吸気圧力波形のクランク角Ｃ，Ｄ（Ｃ１，Ｃ２；Ｄ１，Ｄ２）間およびＥ，Ｆ（Ｅ１，Ｅ２；Ｆ１，Ｆ２）間の特定区間ｅ１，ｅ２を積分し、その積分値から前後各気筒１１，１２の吸入空気量を正確に精度よく算出することができる。
【００５１】
また、図４は、Ｖ型２気筒エンジン１０において、エンジン回転数およびスロットル開度が所定以下のエンジン運転状態における同調ずれの吸気圧力波形曲線ａ，ａ２，ａ４をそれぞれ示すものである。図４はこの特定のエンジン運転状態における前後各気筒１１，１２個別の吸気圧力波形曲線ｂ，ｂ２，ｂ４およびｃと合成波の吸気圧力波形曲線ａ，ａ２，ａ４をそれぞれ示している。スロットル開度が所定以下とはスロットル開度がゼロ（Ｉｄｌｅ）の場合だけではなく、スロットル開度の僅かな変化で空気流量が大きく変わるスロットル微少開度領域をも含み、また、エンジン回転数が所定以下とは、低・中速領域におけるエンジン回転数を含む。
【００５２】
図４に示された前後各気筒１１，１２の合成波の吸気圧力波形曲線ａ，ａ２，ａ４において、特定区間ｅ２（Ｅ，Ｆ間）は後側気筒１２のボトム位置Ｂを表わすクランク位置近傍を示しているが、この特定区間ｅ２で例えば前側スロットルバルブの同調がわずかに開側にずれていると仮定すると、検出された吸気圧力波形はずれがない場合の波形曲線ｂ２に対して、波形曲線ｂ４となる。これに伴い、前後各気筒１１，１２の吸気圧力の合成波は、ずれがない場合の吸気圧力波形曲線ａ２に対して曲線ａ４となる。
【００５３】
このとき、スロットル低開度のエンジン運転状態では、スロットル開度の微小な変化に対して、前後各気筒１１，１２の吸気圧力はボトム位置付近での値変化が小さく、むしろ、前後各気筒１１，１２の吸気圧力値が大気圧側に向かって尾を引くように上昇する、ボトム位置以降のクランク角位置においての変化が大きいという特徴を有する。すなわち、図４の前側気筒１１の吸気圧力波形曲線ｂ２，ｂ４の波形が変わり、吸気圧力値の変化が大きいクランク角範囲は、後側気筒１２の吸気圧力がボトム位置Ｂ近傍ないし特定区間ｅ２に対応しており、よって、合成波の吸気圧力波形曲線ａ２，ａ４での特定区間ｅ２における吸気圧力の変化は、後側気筒１２よりも前側気筒１１の吸気圧力の変化、すなわち、吸入空気量の変化を感度よく表わしていると言える。
【００５４】
このため、前側気筒１１の燃料噴射量を決定するために用いる吸気圧力を算出する特定区間ｅ２は、後側気筒１２の吸気行程後期あるいは圧縮行程前期から前側気筒１１の吸気行程前のエンジン行程に至る領域である。
【００５５】
一方、特定区間ｅ１（Ｃ，Ｄ間）に着目すると、前側気筒１１の吸気圧力ボトム位置Ａの近傍では、合成波の吸気圧力波形曲線ａ，ａ２への影響は、同様に、前側気筒１１よりも後側気筒１２の影響が大きくなる。この後側気筒１２の燃料噴射量を決定するために用いる吸気圧力を算出する特定区間ｅ１は、前側気筒１１が吸気後期あるいは吸気後のエンジン行程から後側気筒ｅ２が吸気行程に入る前の区間（領域）である。
【００５６】
このように、同調ずれなど、スロットルバルブが僅かに開き、又は、閉じたエンジン運転状態においては、前後気筒の吸気圧力合成波において、前側（＃１）気筒１１の吸気圧力ボトム位置Ａ近傍では、前側気筒１１より後側気筒１２の吸気圧力変化による影響が大きく、後側（＃２）気筒１２の吸気圧力がボトム位置Ｂ近傍では、後側気筒１２より前側気筒１１の吸気圧力変化による影響が大きいので、多気筒エンジン１０の燃料噴射制御に前後の各気筒１１，１２を入れ替えた入替制御が行なわれる。この入替制御における吸気圧力を検出する領域ｅ１，ｅ２は、注目気筒の吸気行程前行程であって、注目気筒以外の気筒の吸気行程後期ないしその（前）後行程となる時期に注目気筒の吸気圧力を検出する。
【００５７】
スロットル微小開度のように特定の運転状態（エンジン回転数およびスロットル開度が所定以下）の場合には、吸気圧センサ４５にて検出される吸気圧力波形曲線ａのうち、前側（＃１）気筒１１および後側（＃２）気筒１２に相当する特定区間ｅ１，ｅ２のＰＭ（吸気圧力）積分値は、それぞれ後側（＃２）気筒１２および前側（＃１）気筒１１の吸入空気量を正確に反映していることが実験的にも証明されている。
【００５８】
この実験的に証明された結果を用いて、前側（＃１）気筒１１のボトム値より後の特定区間ｅ１におけるＰＭ積分値を後側（＃２）気筒１２の燃料噴射量決定を始めとするエンジン制御に用い、後側（＃２）気筒１２のボトム値より後の特定区間ｅ２におけるＰＭ積分値を前側（＃１）気筒１１の燃料噴射量決定を始めとするエンジン制御に用いるアンバランス制御（入替制御）を行なうようになっている。ＰＭ積分値に代えて特定区間ｅ１，ｅ２のＰＭ平均値を用いてもよい。
【００５９】
この多気筒エンジンの燃料噴射制御装置５５では、各気筒への吸気圧力が低く（スロットル開度が小さく）、低エンジン回転数といった、エンジン回転が不安定になり易いエンジン特定領域において、エンジン回転数ＮＥがしきい値、例えば低エンジン回転数ＮＥＬ以下の場合、前後各気筒１１，１２間のバラツキを抑えるように、空燃比のアンバランス制御を行なう。このアンバランス制御により、多気筒エンジン１０のトータル的な燃焼状態を安定させ、エンジン回転数を安定化させることができる。
【００６０】
また、前後各気筒１１，１２間でスロットル開度制御の同調にバラツキが生じても、各気筒１１，１２への吸入空気量を正確に精度よく推定し、計測することができ、最適な量の燃料を供給できる。各気筒１１，１２への空燃比を最適に制御できるので、排気エミッションを減少させ、運転フィーリング、ひいてはドライバビリティを大幅に向上させることができる。
【００６１】
他方、通常の燃料噴射制御（エンジン回転数がある程度以上でスロットル開度が一定以上）の場合、前側および後側気筒１１，１２の特定区間ｅ１，ｅ２のＰＭ積分値が後側および前側気筒１１，１２への吸入空気量を反映するという逆転現象は生じなくなる。このため、前後各気筒１１，１２の吸気圧力は、両特定区間ｅ１，ｅ２の両ＰＭ積分値を平均化し、この平均化ＰＭ積分値を用いて前後各気筒１１，１２への吸入空気量をＥＣＭ４０にて算出し、前後各気筒１１，１２への燃料噴射制御に用いている。この場合にも、吸気圧力はボトム値という点（ポイント）ではなく、幅を持つ特定領域ｅ１，ｅ２のＰＭ積分値を用いているので、吸入空気量を安定的にかつ精度よく算出できる。
【００６２】
次に、多気筒エンジンの燃料噴射制御装置５５による燃料噴射制御方法を図４のフローチャートを用いて説明する。
【００６３】
初めに、Ｖ型２気筒エンジン１０では、前後各気筒１１，１２への吸気圧力を、吸気圧検出装置４４を用いて、単一の吸気圧センサ４５により検出する（ステップＳ１）。このステップＳ１では、前側気筒１１および後側気筒１２の各吸気圧力を特定領域ｅ１，ｅ２に亘ってＥＣＭ４０で積分し、ＰＭ積分値ＰＭ１，ＰＭ２を得る。ＰＭ積分値ＰＭ１，ＰＭ２の代りに、特定領域ｅ１，ｅ２のＰＭ平均値ＰＭ１ａｖ，ＰＭ２ａｖを用いてもよい。
【００６４】
続いて、前側気筒１１のＰＭ積分値（ＰＭ平均値）ＰＭ１および後側気筒１２のＰＭ積分値（ＰＭ平均値）ＰＭ２を用い、大気圧センサ５３から入力される大気圧との差圧ＰＭ積分値ΔＰＭ１，ΔＰＭ２を算出する（ステップＳ２）。
【００６５】
次に、ＥＣＭ４０に内蔵された使用マップ検索が行なわれる（ステップＳ３）。この使用マップ検索ではＥＣＭ４０に内蔵された第１のマップとしての吸気圧力マップ（ＰＭマップ）および第２のマップとしてのスロットル開度マップ（ＴＨマップ）の選択が行なわる。吸気圧力マップ（ＰＭマップ）は、測定されるエンジン回転数と差圧ＰＭ積分値に基づく燃料噴射量を表したマップであり、スロットル開度マップ（ＴＨマップ）は測定されるエンジン回転数とスロットル開度に基づく燃料噴射量との関係を表したマップである。Ｖ型２気筒エンジン１０のスロットル開度が大きい時には、ＴＨマップを用いた燃料噴射制御が行なわれる。
【００６６】
スロットル開度マップ（ＴＨマップ）が選択された場合には、測定されたエンジン回転数とスロットル開度により各気筒１１，１２用燃料噴射装置としての燃料インジェクタ３９による燃料噴射制御（第２の燃料噴射制御）が行なわれる（ステップＳ４）。
【００６７】
一方、ＰＭマップが選択された場合、次のステップＳ５にてエンジン回転数ＮＥがしきい値である所定のエンジン回転数ＮＥＬ、例えば低エンジン回転数以上であるか否かが判断される。エンジン回転数ＮＥが所要の低エンジン回転数ＮＥＬより大きいとき、ＥＣＭ４０にて差圧ＰＭ積分値の平均値ΔＰＭａｖ（ΔＰＭａｖ＝（ΔＰＭ１＋ΔＰＭ２）／２）を求め、この差圧ＰＭ積分値の平均値ΔＰＭａｖから前側（＃１）気筒１１および後側（＃２）気筒１２の燃料噴射マップ検索を行ない、噴射インジェクタ３９の燃料噴射時間Ｔｆを抑制することで、燃料噴射制御（第１の燃料噴射制御）を行なっている（ステップＳ６）。この燃料噴射制御により、前側気筒１１および後側気筒１２への燃料噴射量が最適状態になるように調節制御される。
【００６８】
他方、エンジン回転数ＮＥが低エンジン回転数ＮＥＬ以下の場合には次のステップＳ７に送られ、ここで、後側気筒１２の特定区間ｅ２吸気圧力の差圧ＰＭ積分値ΔＰＭ２がしきい値ΔＰＭＬ以上であるか否か比較される。差圧ＰＭ積分値がΔＰＭ２＜ΔＰＭＬのとき、エンジン回転数ＮＥが所定のエンジン回転数ＮＥＬ以上の場合と同様の燃料噴射制御処理がステップＳ６にて行なわれ、前側気筒１１および後側気筒１２への燃料噴射量が調節制御される。
【００６９】
一方、ＰＭマップが選択され、エンジン回転数ＮＥが所要の低エンジン回転数ＮＥＬより小さいとき、アンバランス制御（入替制御）を行なうステップＳ８に移行し、前側（＃１）気筒燃料噴射マップ検索が後側（＃２）気筒１２の吸気圧力波形のボトム値より後の特定区間ｅ２における差圧ＰＭ積分値ΔＰＭ２を用いて補正処理され、この差圧ＰＭ積分値ΔＰＭ２に適応する燃料噴射制御により、所望する燃料噴射量が前側気筒１１に付与される。
【００７０】
また、後側（＃２）気筒燃料噴射マップ検索が前側（＃１）気筒の吸気圧力波形のボトム値より後の特定区間ｅ１における差圧ＰＭ積分値ΔＰＭ１を用いて補正処理され、この差圧ＰＭ積分値ΔＰＭ１に適応する燃料噴射量が後側気筒１２に付与される。
【００７１】
この多気筒エンジンの燃料噴射制御装置５５は、エンジン通常運転状態における燃料噴射制御では、各気筒１１，１２から検出される吸気圧力の合成波である吸気圧力波形曲線ａ，ａ１，ａ２から右肩上がりをとるアップ領域α１，α２を選択し、アップ領域α１，α２の中から前側気筒１１の吸気圧力波形のボトム値より後に存在する領域ｅ１の吸気圧力積分値（ＰＭ積分値）ＰＭ１と、同様に後側（＃２）気筒１２の吸気圧力波形のボトム値より後に存在する特定領域ｅ２のＰＭ積分値ΔＰＭ２とを使用して、両ＰＭ積分値をＥＣＭ４０にて平均化処理してＰＭマップ検索にて補正処理し、ＥＣＭ４０により前側気筒１１用の燃料噴射装置としての燃料インジェクタ３９の燃料噴射時間Ｔｆを調節制御し、前側気筒１１への燃料噴射量が最適となるように制御している。この燃料噴射制御により前側気筒１１に最適な空燃比（吸入空気量と噴射燃料との比）が得られる。
【００７２】
また、後側（＃２）気筒１２への燃料噴射制御も同様にして行なわれる。
【００７３】
他方、スロットル開度が一定以下でエンジン低回転数域における運転状態での燃料噴射制御では、アンバランス制御（入替制御）を行ない、前側（＃１）気筒１１の燃料噴射制御に、特定領域ｅ２の吸気圧力を使用し、ＥＣＭ４０で特定領域ｅ２のＰＭ積分値ＰＭ２を算出して、ＰＭマップ検索を行ない、前側（＃１）気筒１１用の燃料インジェクタ３９の燃料噴射時間Ｔｆを制御し、燃料噴射量を調節制御している。
【００７４】
アンバランス制御の場合、後側（＃２）気筒１２への燃料噴射量制御も同様にして行なわれる。具体的には、後側（＃２）気筒１２の燃料噴射制御に、特定領域ｅ１の吸気圧力を用いてＥＣＭ４０にてＰＭ積分値ＰＭ１を算出してＰＭマップ検索を行ない、後側（＃２）１２用の燃料インジェクタ３９の燃料噴射時間Ｔｆを制御し、燃料噴射量を制御している。
【００７５】
本発明の一実施形態では、自動二輪車のＶ型２気筒エンジンに適用した例を示したが、Ｖ型以外の２気筒以上のエンジンや３気筒以上のＶ型多気筒エンジンにも適用できる。
【００７６】
また、この多気筒エンジンの燃料噴射制御装置は、自動二輪車以外の汎用エンジンや船外機等の縦置きクランクシャフトを有する多気筒エンジンや並列多気筒エンジンにも適用することができる。
【００７７】
【発明の効果】
本発明に係る多気筒エンジンの燃料噴射制御装置では、各気筒間でスロットル制御の同調にバラツキが生じても、各気筒への吸入空気量を正確に制御でき、各気筒への燃料噴射量を個別に調節制御して空燃比を適正に制御できるので、エンジンの燃焼状態あるいはエンジン回転数を安定化させることができる。
【００７８】
また、本発明に係る多気筒エンジンの燃料噴射制御装置は、気筒間同調のバラツキ、スロットル開度、エンジン回転数如何に拘らず、適正な空燃比制御を正確に精度よく行なうことができ、排気エミッションを低減でき、運転フィーリング、ひいてはドライバビリティを向上させることができる。
【００７９】
さらに、本発明に係る多気筒エンジンの燃料噴射制御装置は、多気筒エンジンの各気筒への吸気圧力をそれぞれ検出しても吸気圧センサは１つでよく、構造が簡素化され、部品点数を減少させて生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る多気筒エンジンの燃料噴射制御装置をＶ型２気筒エンジンに適用した一実施形態を示す図。
【図２】本発明に係る多気筒エンジンの燃料噴射制御装置で検出される吸気圧力検出波形を各気筒の吸気圧力検出波形と比較して示す図。
【図３】本発明に係る多気筒エンジンの燃料噴射制御装置においてエンジン通常運転状態の各気筒ならびに合成波の吸気圧力波形曲線をそれぞれ示す図。
【図４】本発明に係る多気筒エンジンの燃料噴射制御装置で検出される、アンバランス制御（入替制御）に用いられる吸気圧力検出波形を示す図。
【図５】本発明に係る多気筒エンジンの燃料噴射制御装置に用いられるフローチャートを示す図。
【符号の説明】
１０  Ｖ型２気筒エンジン
１１  前側気筒
１２  後側気筒
１４  シリンダブロック
１５  シリンダヘッド
１６  シリンダヘッドカバー
１７  シリンダ室
１８  ピストン
１９  ピストンロッド
２０  クランクシャフト
２２  吸気通路
２３  排気通路
２４  吸気弁
２５  排気弁
２６，２７  動弁装置
３０  エンジン吸気系
３１  エアクリーナ
３２  吸気管
３３  スロットルバルブ
３４  スロットルボディ
３６  アウトレットパイプ
３７  インテークパイプ
３９  燃料インジェクタ（燃料噴射装置）
４０  ＥＣＭ（エンジン制御回路）
４４  吸気圧検出装置
４５  吸気圧センサ
４６  吸気圧センシング配管手段
４７  ニップル
４８  吸気圧センシング配管
４９  Ｔジョイント（Ｙジョイント，３ウェイジョイント）
５０  吸気圧検出配管
５２  カムポジションセンサ
５３  大気圧センサ
５５  燃料噴射制御装置
【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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