(57)【要約】【課題】４サイクル多気筒エンジン用制御装置において、クランク軸センサが各基準信号を発生したときに制御の対象とする気筒の判別をカム軸センサを用いることなく、正確にかつ短時間で行うことができるようにする。【解決手段】クランク軸センサ５がエンジン１の各気筒に対して設定されたクランク角位置で基準信号を発生したときに各気筒の燃焼に係わる制御を行う。エンジン１が始動した後、エンジンの少なくとも１つの気筒に対する燃料噴射を停止させた状態にする気筒判別用噴射制御を行って、この気筒判別用噴射制御を行ったことにより生じるエンジンの回転速度の変化から、クランク軸センサ５が各基準信号を発生したときに制御の対象とする気筒の判別を行う制御対象気筒判別部１７を設けた。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンが同位相で変位する複数の気筒からなる気筒群を少なくとも１つ備えて、燃料噴射装置により各気筒毎に燃料が供給される４サイクル多気筒エンジンの各気筒に対してエンジンの燃焼に係わる制御を行う４サイクル多気筒エンジン用制御装置であって、
前記エンジンの各気筒群に対して設定された基準クランク角位置で基準信号を発生する基準信号発生手段と、
前記エンジンが始動した後前記基準信号発生手段が各基準信号を発生したときに制御の対象とする気筒が各基準信号に対応する気筒群のいずれの気筒であるかを判定する制御対象気筒判定部と、
前記制御対象気筒判定部により制御の対象であると判定された気筒に対して燃焼に係わる制御を行う制御部とを具備し、
前記制御対象気筒判定部は、前記エンジンが始動した後に特定の気筒群の少なくとも１つの気筒に対する燃料噴射を一旦停止させた状態にする気筒判別用噴射制御を行う手段を備えていて、前記気筒判別用噴射制御を行ったことにより生じる前記エンジンの回転変動から制御の対象とする気筒を判定するように構成されている４サイクル多気筒エンジン用制御装置。
【請求項２】
ピストンが同位相で変位する１対の気筒からなる気筒群を少なくとも１つ備えて、燃料噴射装置により各気筒毎に燃料が供給される４サイクル多気筒エンジンの各気筒に対してエンジンの燃焼に係わる制御を行う４サイクル多気筒エンジン用制御装置であって、
前記エンジンの各気筒群に対して設定された基準クランク角位置で基準信号を発生する基準信号発生手段と、
前記エンジンが始動した後前記基準信号発生手段が各基準信号を発生したときに制御の対象とする気筒が各基準信号に対応する気筒群のいずれの気筒でるあるのかを判定する制御対象気筒判定部と、
前記制御対象気筒判定部により制御の対象であると判定された気筒に対して燃焼に係わる制御を行う制御部とを具備し、
前記制御部は、前記エンジンの始動時から前記気筒判定部による判定が行われるまでの間は１燃焼サイクルで必要とされる量の１／２の量の燃料を噴射する１／２燃料噴射を各基準信号と同期させて各基準信号に対応する気筒群の１対の気筒に対して同時に行い、前記制御対象気筒判定部による判定が行われた後は、その判定結果から燃料の噴射を行う行程にあると判定された気筒に対して１燃焼サイクルで必要な量の燃料を噴射する制御を行わせるように前記燃料噴射装置を制御する噴射装置制御手段を備え、
前記制御対象気筒判定部は、前記エンジンが始動した後に判定指令を発生する判定指令発生手段と、前記判定指令が発生したときに特定の気筒群に属する１対の気筒に対する燃料噴射を順次停止させて前記特定の気筒群に属する１対の気筒に対する燃料噴射を共に停止させた状態にする気筒判別用噴射制御を行わせるように前記燃料噴射装置を制御する気筒判別用噴射制御手段と、前記気筒判別用噴射制御が開始された後に前記基準信号発生手段が順次出力する基準信号の発生間隔の変化から、前記特定の気筒群に対応する各基準信号の発生時に制御の対象とする気筒を判別する気筒判別手段とを備えていること、
を特徴とする４サイクル多気筒エンジン用制御装置。
【請求項３】
前記気筒判別手段は、前記特定の気筒群に属する１対の気筒に対する燃料噴射を順次停止させる気筒判別用噴射制御を開始した後に前記基準信号発生手段が順次出力する前記特定の気筒群に対応する基準信号のうち、１番目の基準信号が発生してから２番目の基準信号が発生するまでの時間Ｔ1と、２番目の基準信号が発生してから３番目の基準信号が発生するまでの時間Ｔ2との差Ｔ2−Ｔ1の絶対値が設定された判定値以上であるか否かにより、前記特定の気筒群に対応する基準信号の発生時に制御の対象とする気筒を判別するように構成されている請求項２に記載の４サイクル多気筒エンジン用制御装置。
【請求項４】
前記基準信号発生手段は、前記特定の気筒群に属する一方の気筒の排気行程の終期及び圧縮行程の終期に前記基準信号を発生するように構成され、
前記気筒判別手段は、前記気筒判別用噴射制御を開始した後に前記基準信号発生手段が順次出力する前記特定の気筒群に対応する基準信号のうち、１番目の基準信号が発生してから２番目の基準信号が発生するまでの時間Ｔ1と、２番目の基準信号が発生してから３番目の基準信号が発生するまでの時間Ｔ2との差Ｔ2−Ｔ1の絶対値が設定された判定値以上であるときに前記３番目の基準信号が発生したときに燃料噴射の制御の対象とする気筒が前記特定の気筒群の一方の気筒であると判定し、前記時間差Ｔ2−Ｔ1の絶対値が前記判定値未満であるときに前記３番目の基準信号が発生したときに燃料噴射の制御の対象とする気筒が前記特定の気筒群の他方の気筒であると判定するように構成されている請求項２に記載の４サイクル多気筒エンジン用制御装置。
【請求項５】
ピストンが同位相で変位する１対の気筒からなる気筒群を少なくとも１つ備えて、燃料噴射装置により各気筒毎に燃料が供給される４サイクル多気筒エンジンの各気筒に対してエンジンの燃焼に係わる制御を行う４サイクル多気筒エンジン用制御装置であって、
前記エンジンの各気筒群に対して設定された基準クランク角位置で基準信号を発生する基準信号発生手段と、
前記エンジンが始動した後前記基準信号発生手段が各基準信号を発生したときに制御の対象とする気筒が各基準信号に対応する気筒群のいずれの気筒でるあるのかを判定する制御対象気筒判定部と、
前記制御対象気筒判定部により制御の対象であると判定された気筒に対して燃焼に係わる制御を行う制御部とを具備し、
前記制御部は、前記エンジンの始動時から前記気筒判定部による判定が行われるまでの間は１燃焼サイクルで必要とされる量の１／２の量の燃料を噴射する１／２燃料噴射を各基準信号と同期させて各基準信号に対応する気筒群の１対の気筒に対して同時に行い、前記制御対象気筒判定部による判定が行われた後は、その判定結果から燃料の噴射を行う行程にあると判定された気筒に対して１燃焼サイクルで必要な量の燃料を噴射する制御を行わせるように前記燃料噴射装置を制御する噴射装置制御手段を備え、
前記制御対象気筒判定部は、前記エンジンが始動した後に判定指令を発生する判定指令発生手段と、前記判定指令が発生したときに特定の気筒群に属する１対の気筒に対する燃料噴射を一旦停止させた後、１回の噴射量を１燃焼サイクル分の噴射量として前記基準信号発生手段が前記特定の気筒群に対応する基準信号を発生する毎に前記特定の気筒群に属する気筒に対する燃料噴射を順次復帰させる気筒判別用噴射制御を行わせるように前記燃料噴射装置を制御する気筒判別用噴射制御手段と、前記気筒判別用噴射制御において燃料の噴射を復帰させた後に前記基準信号発生手段が順次出力する前記基準信号の発生間隔の変化から、前記特定の気筒群に対応する各基準信号の発生時に制御の対象とする気筒を判別する気筒判別手段とを備えていること、
を特徴とする４サイクル多気筒エンジン用制御装置。
【請求項６】
前記気筒判別手段は、前記気筒判別用噴射制御において燃料の噴射を復帰させた後に前記基準信号発生手段が順次出力する前記特定の気筒群に対応する基準信号のうち、１番目の基準信号が発生してから２番目の基準信号が発生するまでの時間Ｔ1と、２番目の基準信号が発生してから３番目の基準信号が発生するまでの時間Ｔ2との差Ｔ1−Ｔ2が設定された判定値以上であるか否かにより前記特定の気筒群に対応する各基準信号の発生時に制御の対象とする気筒を判別するように構成されている請求項５に記載の４サイクル多気筒エンジン用制御装置。
【請求項７】
前記基準信号発生手段は、前記特定の気筒群に属する一方の気筒の排気行程の終期及び圧縮行程の終期に前記基準信号を発生するように構成され、
前記気筒判別手段は、前記気筒判別用噴射制御において燃料の噴射を復帰させた後に前記基準信号発生手段が順次出力する前記特定の気筒群に対応する基準信号のうち、１番目の基準信号が発生してから２番目の基準信号が発生するまでの時間Ｔ1と、２番目の基準信号が発生してから３番目の基準信号が発生するまでの時間Ｔ2との差Ｔ1−Ｔ2の絶対値が設定された判定値以上であることが検出されたときに今回燃料噴射の制御の対象とする気筒は前記特定の気筒群の一方の気筒であると判別し、前記時間差Ｔ1−Ｔ2の絶対値が判定値未満であるときに今回燃料噴射の制御の対象とする気筒は前記特定の気筒群の他方の気筒であると判定するように構成されている請求項５に記載の４サイクル多気筒エンジン用制御装置。
【請求項８】
ピストンが同位相で変位する複数の気筒からなる気筒群を少なくとも１つ備えて、燃料噴射装置により各気筒毎に燃料が供給される４サイクル多気筒エンジンの各気筒に対してエンジンの燃焼に係わる制御を行う４サイクル多気筒エンジン用制御装置であって、
前記エンジンの各気筒群に対して設定された基準クランク角位置で基準信号を発生する基準信号発生手段と、
前記エンジンが始動した後前記基準信号発生手段が各基準信号を発生したときに制御の対象とする気筒が各基準信号に対応する気筒群のいずれの気筒であるかを判定する制御対象気筒判定部と、
前記制御対象気筒判定部により制御の対象であると判定された気筒に対して燃焼に係わる制御を行う制御部とを具備し、
前記制御対象気筒判定部は、前記エンジンが始動した後に１つの気筒に対する燃料噴射のみを行わせて他の気筒に対する燃料噴射を停止させる気筒判別用噴射制御を行う手段を備えていて、前記気筒判別用噴射制御を行ったことにより生じる前記エンジンの回転変動から制御の対象とする気筒を判定するように構成されている４サイクル多気筒エンジン用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、４サイクル多気筒エンジンの燃料噴射や点火動作等、各気筒の燃焼に係わる制御を行う４サイクル多気筒エンジン用制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マイクロコンピュータを用いて４サイクル多気筒エンジンの各気筒の燃焼に係わる制御を行う場合には、制御のタイミングを定める際の基準となるクランク角位置を基準クランク角位置として各気筒に対して設定しておき、各気筒に対して設定した基準クランク角位置でパルス波形の基準信号を発生する基準信号発生手段を設けて、この基準信号発生手段が各気筒に対する基準信号を発生したときに、制御タイミングの計測を開始させるようにしている。
【０００３】
ピストンが同位相で変位する１対の気筒（一方が圧縮行程にあるときに他方が排気行程にある気筒）からなる気筒群を少なくとも１つ備えて、燃料噴射装置により各気筒毎に燃料が供給される４サイクル多気筒エンジンの各気筒に対してエンジンの燃焼に係わる制御（点火時期の制御または燃料噴射の制御）を行う場合には、エンジンの各気筒群に対して設定された基準クランク角位置で基準信号を発生する基準信号発生手段を設けるとともに、この基準信号発生手段が各基準信号を発生したときに、該基準信号が対応する気筒群の１対の気筒のうちのいずれが制御の対象とする気筒であるかを判定する気筒判定部を設けて、この気筒判定部により制御の対象とする気筒として判定された気筒に対して、点火時期の制御や燃料噴射の制御を行うようにしている。
【０００４】
各気筒に対して点火時期や燃料噴射の制御を行う際には、各気筒に対応する基準信号を基準にして制御を行うタイミングを定めるようにしている。例えば、エンジンの点火時期を制御する場合には、エンジンの各気筒の圧縮行程の上死点位置よりも進角した位置及び排気行程の上死点位置よりも進角した位置にそれぞれ設定された基準クランク角位置で基準信号を発生するように基準信号発生手段を設けて、この基準信号発生手段が各基準信号を発生したときに、マイクロコンピュータにより演算された点火時期の計測を点火タイマに開始させ、その点火時期の計測が完了したときに各基準信号に対応する気筒のうち、圧縮行程にある気筒用の点火回路に点火信号を与えて点火動作を行わせるようにしている。      
【０００５】
また燃料噴射時間を制御する場合には、例えば、各基準信号が発生したときに、該基準信号に対応する気筒のうち、燃焼サイクルが吸気行程にある気筒のインジェクタを駆動するインジェクタ駆動回路に噴射信号を与えて該インジェクタの駆動を開始するとともに、噴射タイマに噴射時間の計測を開始させ、その計測が完了したときにインジェクタの駆動を停止して、燃料の噴射を終了させるようにしている。
【０００６】
なお４サイクルエンジンの各気筒での燃焼に係わる制御を行う場合、点火時期の計測を開始するクランク各位置及び燃料噴射時間の計測を開始するクランク各位置を異ならせる場合もある。即ち、基準信号発生手段が基準信号を発生する基準クランク角位置を点火時期の計測を開始する位置または燃料噴射時間の計測を開始する位置のいずれか一方として用い、他方の計測を開始する位置は他のクランク角位置とする場合もある。
【０００７】
上記のように、多気筒エンジンの燃焼に係わる制御を行う場合には、基準信号発生手段が各基準信号を発生したときに、いずれの気筒を制御の対象とするのか（いずれの気筒の点火時期を制御するのか、またいずれの気筒の燃料噴射を制御するのか）を判別する必要があるが、４サイクルエンジンにおいては、クランク軸が２回転する間に１燃焼サイクルが行われるのに対し、基準信号発生手段は、各気筒に対応する基準信号をクランク軸が１回転する毎に１回ずつ発生するため、基準信号発生手段の出力だけから、各基準信号が発生したときに制御の対象とする気筒を判別することはできない。各基準信号が発生したときにいずれの気筒を制御の対象とするかを判別するためには、各基準信号が発生したときに対応する気筒がいずれの行程にあるのかを識別することが必要である。
【０００８】
そのため、従来の４サイクルエンジン用制御装置では、特許文献１に示されているように、エンジンのクランク軸が２回転する間に１回だけ回転するカム軸の回転角度位置が所定の位置に一致したときに信号を発生するカム軸センサを設け、このカム軸センサが発生する信号に含まれるエンジンの行程情報を用いて、基準信号発生手段が各基準信号を発生したときにいずれの気筒を制御の対象とするかを判別するようにしていた。
【０００９】
ところが、カム軸センサは高価であるため、特許文献２に示されているように、カム軸センサを用いずに各基準信号が発生したときにいずれの気筒を制御の対象とするかを判別することが提案された。特許文献２に示された制御装置では、エンジンの特定の気筒の点火時期を他の気筒の点火時期に対して燃焼が維持される範囲で遅角させたときのエンジンの回転速度の変化、またはエンジンの特定の気筒に対する燃料の噴射量を他の気筒に対する燃料噴射量よりも燃焼が維持される範囲で所定量だけ減少させたときのエンジンの回転速度の変化から、点火時期または燃料噴射量を変化させたときに特定の気筒がいずれの行程にあったのかを識別し、この行程の識別結果に基づいて、各基準信号が発生したときに制御の対象とする気筒を判別するようにしている。
【特許文献１】特開２０００−２９７７３３号公報
【特許文献２】特開２０００−３４５９１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献２に示された制御装置では、燃焼を維持できる範囲で点火時期を遅角させたり、燃料の噴射量を減少させたりすることにより、制御の対象とする気筒を判定するようにしているが、燃焼を維持できる範囲で点火時期を遅角させたり、燃料の噴射量を減少させたりしただけでは、エンジンの回転速度を大きく変化させることができないため、エンジンの行程の識別を確実に行うことができないことがあった。そのため、各基準信号が発生したときに制御の対象とする気筒を確実に判別するためには、点火時期を遅角させた状態または燃料噴射量を減少させた状態をエンジンのクランク軸の数回転に亘って維持する必要があり、気筒判別を完了するまでに長い時間がかかることがあった。
【００１１】
本発明の目的は、カム軸センサを用いずに、しかも短時間で気筒の判別を正確に行うことができるようにした４サイクル多気筒エンジン用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】
【００１２】
本発明は、ピストンが同位相で変位する複数の気筒からなる気筒群を少なくとも１つ備えて、燃料噴射装置により各気筒毎に燃料が供給される４サイクル多気筒エンジンの各気筒に対してエンジンの燃焼に係わる制御を行う４サイクル多気筒エンジン用制御装置に係わるものであって、本発明においては、エンジンの各気筒群に対して設定された基準クランク角位置で基準信号を発生する基準信号発生手段と、エンジンが始動した後基準信号発生手段が各基準信号を発生したときに制御の対象とする気筒が各基準信号に対応する気筒群のいずれの気筒であるかを判定する制御対象気筒判定部と、制御対象気筒判定部により制御の対象であると判定された気筒に対して燃焼に係わる制御を行う制御部とが設けられる。
【００１３】
上記制御対象気筒判定部は、エンジンが始動した後に特定の気筒群の少なくとも１つの気筒に対する燃料噴射を一旦停止させた状態にする気筒判別用噴射制御を行う手段を備えていて、気筒判別用噴射制御を行ったことにより生じるエンジンの回転変動から制御の対象とする気筒を判定するように構成されている。
【００１４】
本発明の好ましい態様では、エンジンの各気筒群に対して設定された基準クランク角位置で基準信号を発生する基準信号発生手段と、エンジンが始動した後前記基準信号発生手段が各基準信号を発生したときに制御の対象とする気筒が各基準信号に対応する気筒群のいずれの気筒でるあるのかを判定する制御対象気筒判定部と、制御対象気筒判定部により制御の対象であると判定された気筒に対して燃焼に係わる制御を行う制御部とが設けられる。
【００１５】
上記制御部には、エンジンの始動時から気筒判定部による判定が行われるまでの間は１燃焼サイクルで必要とされる量の１／２の量の燃料を噴射する１／２燃料噴射を各基準信号と同期させて各基準信号に対応する気筒群の１対の気筒に対して同時に行い、前記制御対象気筒判定部による判定が行われた後は、その判定結果から燃料の噴射を行う行程にあると判定された気筒に対して１燃焼サイクルで必要な量の燃料を噴射する制御を行わせるように前記燃料噴射装置を制御する噴射装置制御手段を設けておく。
【００１６】
また制御対象気筒判定部は、エンジンが始動した後に判定指令を発生する判定指令発生手段と、判定指令が発生したときに特定の気筒群を構成する１対の気筒に対する燃料噴射を順次停止させて１対の気筒に対する燃料噴射を共に停止させた状態にする気筒判別用噴射制御を行わせるように燃料噴射装置を制御する気筒判別用噴射制御手段と、気筒判別用噴射制御が開始された後に基準信号発生手段が順次出力する特定の気筒群に対応する基準信号の発生間隔の変化から、特定の気筒群に対応する各基準信号の発生時に制御の対象とする気筒を判別する気筒判別手段とにより構成する。
【００１７】
エンジンが始動した後、基準信号発生手段が各気筒群に対応する基準信号を発生する順序は決まっており、またエンジンの各気筒で行われる行程の順序も決まっているため、各基準信号が発生したときに各基準信号に対応する気筒のいずれが制御の対象とする気筒であるかの判定は、エンジンが始動した後に一度行えばよく、その後の気筒の判定は自動的に行うことができる。
【００１８】
エンジンを始動させた後、特定の気筒群を構成する１対の気筒に対する燃料噴射を順次停止させる気筒判別用噴射制御を開始した時点で、その後に行われる吸気行程で１対の気筒のうちの一方の気筒内に流入させる必要がある量の燃料の噴射が既に完了しているときには、その後の膨張行程で燃焼が正常に行われるため、燃料噴射を停止する制御を行っても、エンジンの回転速度はほとんど変化せず、基準信号の発生間隔はほとんど変化しない。これに対し、燃料噴射を停止する制御を開始した時点で、その後に行われる吸気行程で一方の気筒内に流入させる必要がある量の燃料の噴射が未だ完了していないときには、その後に行われる一方の気筒の膨張行程で燃焼が行われないため、エンジンの回転速度が大きく低下し、基準信号の発生間隔が大きく変化する。
【００１９】
上記のように、特定の気筒群を構成する１対の気筒に対する燃料噴射を順次停止させる気筒判別用噴射制御を行うと、その制御に伴って生じるエンジンの回転速度の変化から気筒判別用噴射制御を行ったときの基準信号の発生位置と特定の気筒群に属する気筒で行われた行程との関係を識別することができるため、その識別結果に基づいて特定の気筒群に属する各基準信号が発生したときに制御の対象とする気筒を判別することができる。そして、燃料噴射を停止する制御を行った際には、燃焼を維持できる範囲で噴射量を減少させる制御を行った場合に比べて大きな回転速度の変化を生じさせることができるため、特定の気筒群に対応する基準信号と特定の気筒群に属する気筒で行われた燃焼サイクルとの間の関係を明確に識別することができる。従って、燃料噴射を停止させる気筒判別用噴射制御を何回も繰り返すことなく、特定の気筒群に対応する基準信号が発生したときに制御の対象とする気筒が、いずれの気筒であるかの判定を短時間で正確に行わせることができる。
【００２０】
上記気筒判別手段は、気筒判別用噴射制御を開始した後に基準信号発生手段が順次出力する特定の気筒群に対応する基準信号のうち、１番目の基準信号が発生してから２番目の基準信号が発生するまでの時間Ｔ1と、２番目の基準信号が発生してから３番目の基準信号が発生するまでの時間Ｔ2との差Ｔ2−Ｔ1の絶対値が設定された判定値以上であるか否かにより、特定の気筒群に対応する各基準信号の発生時に制御の対象とする気筒を判別するように構成することができる。
【００２１】
上記基準信号発生手段が、特定の気筒群の一方の気筒の排気行程の終期及び圧縮行程の終期に基準信号を発生するように構成される場合、上記気筒判別手段は、気筒判別用噴射制御を開始した後に基準信号発生手段が順次出力する特定の気筒群に対応する基準信号のうち、１番目の基準信号が発生してから２番目の基準信号が発生するまでの時間Ｔ1と、２番目の基準信号が発生してから３番目の基準信号が発生するまでの時間Ｔ2との差Ｔ2−Ｔ1の絶対値が設定された判定値以上であるときに３番目の基準信号が発生したときに燃料噴射の制御の対象とする気筒が特定の気筒群の一方の気筒であると判定し、時間差Ｔ2−Ｔ1の絶対値が判定値未満であるときに３番目の基準信号が発生したときに燃料噴射の制御の対象とする気筒が特定の気筒群の他方の気筒であると判定するように構成することができる。
【００２２】
本発明の他の好ましい態様では、上記制御対象気筒判定部が、エンジン始動後に判定指令を発生する判定指令発生手段と、判定指令が発生したときに特定の気筒群に属する１対の気筒に対する燃料噴射を一旦停止させた後、１回の噴射量を１燃焼サイクル分の噴射量として基準信号発生手段が特定の気筒群に対応する基準信号を発生する毎に特定の気筒群に属する気筒に対する燃料噴射を順次復帰させる気筒判別用噴射制御を行わせるように燃料噴射装置を制御する気筒判別用噴射制御手段と、気筒判別用噴射制御において燃料の噴射を復帰させた後に基準信号発生手段が順次出力する基準信号の発生間隔の変化から、特定の気筒群に対応する各基準信号の発生時に制御の対象とする気筒を判別する気筒判別手段とにより構成される。
【００２３】
特定の気筒群を構成する１対の気筒に対する燃料噴射を一旦停止させた後順次復帰させる気筒判別用噴射制御を開始した後、最初の燃料噴射が１対の気筒のうちの一方の気筒の排気行程の終期に開始されると、その後に行われる該一方の気筒の膨張行程で燃焼が行われるため、エンジンの回転速度が大きく上昇する。これに対し、燃料噴射を復帰させた後、最初の燃料噴射が一方の気筒の圧縮行程の終期に行われた場合には、該一方の気筒の次の膨張行程で燃焼が行われないため、エンジンの回転速度はほとんど変化しない。
【００２４】
このように、特定の気筒群を構成する１対の気筒に対する燃料噴射を一旦停止させた後順次復帰させる気筒判別用噴射制御を行わせると、該気筒判別用噴射制御を行わせるタイミングと１対の気筒の行程との関係により、エンジンの回転速度の変化の仕方が異なるため、気筒判別用噴射制御が開始された後に基準信号発生手段が順次出力する基準信号の発生間隔の変化から、各基準信号発生時に制御の対象とする気筒を判別することができる。
【００２５】
上記気筒判別手段は、気筒判別用噴射制御において燃料の噴射を復帰させた後に基準信号発生手段が順次出力する特定の気筒群に対応する基準信号のうち、１番目の基準信号が発生してから２番目の基準信号が発生するまでの時間Ｔ1と、２番目の基準信号が発生してから３番目の基準信号が発生するまでの時間Ｔ2との差Ｔ1−Ｔ2が設定された判定値以上であるか否かにより特定の気筒群に対応する各基準信号の発生時に制御の対象とする気筒を判別するように構成することができる。
【００２６】
基準信号発生手段が、特定の気筒群に属する一方の気筒の排気行程の終期及び圧縮行程の終期に基準信号を発生するように構成されている場合、気筒判別手段は、気筒判別用噴射制御において燃料の噴射を復帰させた後に基準信号発生手段が順次出力する特定の気筒群に対応する基準信号のうち、１番目の基準信号が発生してから２番目の基準信号が発生するまでの時間Ｔ1と、２番目の基準信号が発生してから３番目の基準信号が発生するまでの時間Ｔ2との差Ｔ1−Ｔ2の絶対値が設定された判定値以上であることが検出されたときに今回燃料噴射の制御の対象とする気筒は前記特定の気筒群の一方の気筒であると判別し、時間差Ｔ1−Ｔ2の絶対値が判定値未満であるときに今回燃料噴射の制御の対象とする気筒は特定の気筒群の他方の気筒であると判定するように構成することができる。
【００２７】
本発明の更に他の好ましい態様では、制御対象気筒判定部が、エンジン始動後に１つの気筒に対する燃料噴射のみを行わせて他の気筒に対する燃料噴射を停止させる気筒判別用噴射制御を行う手段を備えていて、気筒判別用噴射制御を行ったことにより生じるエンジンの回転変動から制御の対象とする気筒を判定するように制御対象気筒判定部が構成される。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明によれば、エンジンが始動した後に特定の気筒群の少なくとも１つの気筒に対する燃料噴射を一旦停止させた状態にする気筒判別用噴射制御を行う手段を設けて、気筒判別用噴射制御を行った際に生じるエンジンの回転変動が、気筒判別用噴射制御を行ったタイミングと、そのとき基準信号に対応する気筒群の各気筒で行われていた行程との間の関係により異なることを利用して、制御の対象とする気筒を判定するようにしたので、気筒を判定する際にエンジンの回転速度に大きな変化を生じさせて、特定の気筒群に対応する基準信号と該特定の気筒群に属する気筒で行われる行程との間の関係を明確に識別することができる。従って、気筒を判別するための処理を何回も繰り返すことなく、各基準信号が発生したときにいずれの気筒を制御の対象とするかの判定を短時間で正確に行わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
第１の実施形態
図１は４サイクル２気筒エンジンの制御装置に本発明を適用する場合のハードウェアの構成例を示したものである。同図において、１は第１気筒１a1及び第２気筒１a2を有する４サイクル２気筒エンジンである。エンジン１は、クランク軸１０１にコンロッド１０３を介して連結されたピストン１０４を各気筒内に備えている。１０５はスロットルボディ１０５ａと、該スロットルボディから分岐した第１及び第２の分岐管部１０５b1及び１０５b2とを有する吸気管で、スロットルボディ１０５ａの内部にはスロットルバルブ１０６が取り付けられている。吸気管１０５の第１及び第２の分岐管部１０５b1及び１０５b2は、第１気筒１a1及び第２の気筒１a2のシリンダヘッドにそれぞれ設けられた吸気ポートに接続されている。また第１気筒及び第２気筒のシリンダヘッドに設けられた排気ポートにそれぞれ排気管１０７の分岐管部１０７a1及び１０７a2が接続されている。この例では、第１気筒１a1及び第２気筒１a2内のピストンが同位相で変位するように設けられ、これら１対の気筒により、１つの気筒群が構成されている。
【００３０】
第１気筒のシリンダヘッド及び第２気筒のシリンダヘッドにそれぞれ点火プラグＰＬ1及びＰＬ2が取り付けられ、吸気管の第１の分岐管部１０５b1内及び第２の分岐管部１０５b2内にそれぞれ燃料を噴射するように第１気筒用インジェクタＩＮＪ1及び第２気筒用インジェクタＩＮＪ2が取り付けられている。またスロットルボディ１０５ａには、スロットルバルブ１０６よりも下流側に位置させた状態で、吸気管圧力（吸気管内の圧力）を検出する圧力センサ２が取り付けられている。
【００３１】
図１において３は、第１及び第２の点火コイルＩＧ1及びＩＧ2を有する点火コイルユニットである。各点火コイルは一端が接地された一次コイルと二次コイルとを有していて、第１及び第２の点火コイルＩＧ1及びＩＧ2の二次コイルの非接地側端子がそれぞれ高圧コードを通して点火プラグＰＬ1及びＰＬ2の非接地側端子に接続されている。また４はクランク軸１０１に取り付けられたフライホイールで、その外周には円弧状の突起からなるリラクタｒが形成されている。フライホイール４の近傍には、エンジンのカバーやケースなどに固定されたクランク軸センサ５が配置されている。クランク軸センサ５は、リラクタｒの回転方向の前端側エッジｒ1及び後端側エッジｒ2をそれぞれ検出して極性が異なるパルス信号を出力するように構成されたセンサである。クランク軸センサ５としては、例えば、リラクタｒに対向する磁極部を先端に有する鉄心と、該鉄心に巻回された信号コイルと、該鉄心に磁気的に結合された永久磁石とにより構成される周知のものを用いることができる。
【００３２】
本実施形態において、クランク軸センサ５が出力する信号Ｖs1，Ｖs2及びＶs1´，Ｖs2´の波形を図３（Ａ）に示し、パルス信号Ｖs2及びＶs2´を波形整形して得たパルス信号Ｐc及びＰc´の波形を図３（Ｂ）に示した。またエンジンの第１気筒及び第２気筒の燃焼行程を示す行程図を図３（Ｄ）及び（Ｅ）に示し、エンジンを始動させる操作を開始した後、基準信号の発生時に制御の対象とする気筒を判別するための処理が行われる前の状態で後記する燃料噴射装置からエンジンの吸気管内に燃料を噴射するために該燃料噴射装置に与える第１気筒用及び第２気筒用の噴射信号Ｖj1及びＶj2の波形の一例を図３（Ｃ）及び（Ｆ）に示した。なお図３に示した符号＃１及び＃２はそれぞれエンジンの第１気筒及び第２気筒に係わるものであることを意味している。
【００３３】
本実施形態では、図３（Ａ）に示したように、エンジンの第１気筒の排気行程の終了時の上死点位置（第２気筒の圧縮行程の終了時の上死点位置）よりも十分に進角したクランク角位置θ1及び第１気筒の圧縮行程の終了時の上死点位置（第２気筒の排気行程終了時の上死点位置）よりも十分に進角したクランク角位置θ1´でそれぞれパルス信号Ｖs1及びＶs1´が発生し、エンジンの第１気筒の排気行程の終了時の上死点位置（第２気筒の圧縮行程の終了時の上死点位置）θ2及び第１気筒の圧縮行程の終了時の上死点位置（第２気筒の排気行程終了時の上死点位置）θ2´でそれぞれパルス信号Ｖs2及びＶs2´が発生するように、クランク軸センサ５と、リラクタｒとが設けられている。なおここで「上死点位置」とは、ピストンが上死点に達したときのクランク角位置を示している。
【００３４】
図１において６は電子式コントロールユニット（ＥＣＵ）で、マイクロコンピュータ６０１と、第１気筒用点火回路６０２及び第２気筒用点火回路６０３と、第１気筒用インジェクタ駆動回路６０４及び第２気筒用インジェクタ駆動回路６０５とを備えている。クランク軸センサ５の出力は、波形整形回路７によりマイクロコンピュータが認識し得る波形に変換され、該波形整形回路７から得られる信号が基準信号としてマイクロコンピュータ６０１の所定のポートに入力されている。また圧力センサ２の出力は、Ａ／Ｄ変換器８を通してマイクロコンピュータ６０１の所定のポートに入力されている。この例では、クランク軸センサ５と波形整形回路７とにより基準信号発生手段が構成されている。
【００３５】
本実施形態では、インジェクタＩＮＪ1及びＩＮＪ2とインジェクタ駆動回路６０４及び６０５とにより燃料噴射装置が構成されている。この燃料噴射装置は、インジェクタ駆動回路６０４及び６０５にそれぞれ噴射信号Ｖj1及びＶj2が与えられている間にインジェクタＩＮＪ1及びＩＮＪ2から吸気管の第１及び第２の分岐管部１０５b1及び１０５b2内に燃料を噴射して、エンジンの第１気筒１a1及び第２気筒１a2に対する燃料噴射を行う。
【００３６】
図示してないが、エンジンのスロットルバルブの開度を検出するスロットルセンサ、大気圧を検出する大気圧センサ、エンジンの吸気温度を検出する吸気温度センサ、エンジンの冷却水温度を検出する水温センサなど、燃料噴射を制御するために必要な制御条件を検出する種々のセンサが設けられていて、これらのセンサの出力がマイクロコンピュータ６０１の所定のポートに入力されている。
【００３７】
マイクロコンピュータ６０１は、クランク軸センサ５がリラクタｒの前端側エッジ及び後端側エッジをそれぞれ検出して出力するパルス信号Ｖs1，Ｖs1´またはＶs2，Ｖs2´を基準信号として用いて、これらの基準信号からエンジンの回転速度情報を得るとともに、燃料の噴射を開始する時期（燃料噴射時期）及び燃料噴射を行う時間（燃料噴射時間）を定める際に基準とする基準クランク角位置の情報を取得する。
【００３８】
パルス信号Ｖs1，Ｖs1´及びＶs2，Ｖs2´のうちのいずれを基準信号とするかは任意であるが、本実施形態では、クランク軸センサ５がリラクタｒの後端側エッジを検出したときに発生するパルス信号Ｖs2、Ｖs2´を基準信号として用いている。そして、パルス信号Ｖs2が発生するクランク角位置θ2及びパルス信号Ｖs2´が発生するクランク位置θ2´をそれぞれ、第１気筒及び第２気筒に対する燃料噴射開始位置として用いるとともに、パルス信号Ｖs2及びＶs2´が発生するクランク角位置θ2及びθ2´をそれぞれ第１気筒及び第２気筒の燃料噴射時間の計測を開始する基準クランク角位置として用いる。
【００３９】
基準信号として用いるパルス信号Ｖs2，Ｖs2´は、波形整形回路７により図３（Ｂ）に示すようなパルス波形の信号Ｐc，Ｐc´に変換されてマイクロコンピュータに入力される。
【００４０】
マイクロコンピュータ６０１はまた、クランク軸センサが発生するパルス信号Ｖs1，Ｖs2及びＶs1´，Ｖs2´からエンジンのクランク角情報を得て、エンジンの点火時期を制御する。本実施形態では、図示のクランク角位置θ1を第２気筒の点火時期の計測を開始する位置として用い、クランク角位置θ1´を第２気筒の点火時期の計測を開始する位置として用いる。即ち、クランク角位置θ1が検出されたときに第２気筒の点火時期の計測を開始し、その計測が完了したときに第２気筒の点火動作を行わせる。またクランク角位置θ1´が検出されたときに第１気筒の点火時期の計測を開始させ、その計測が完了したときに第１気筒の点火動作を行わせる。
【００４１】
エンジン１を始動する際には、基準信号が発生したときにいずれの気筒を制御の対象とするかの判別が行われていないため、本実施形態では、図３（Ｃ）及び（Ｆ）に示したように、クランク軸が１回転する毎に、基準信号Ｐc及びＰc´の発生位置でエンジンの第１気筒用の噴射信号Ｖj1及び第２気筒用の噴射信号Ｖj2を同時に発生させて、噴射信号Ｖj1及びＶj2が発生する毎に、第１気筒用のインジェクタＩＮＪ1及び第２気筒用のインジェクタＩＮＪ2のそれぞれから、それぞれの気筒で１燃焼サイクルに必要とされる燃料噴射量の１／２の量の燃料を同時に噴射させるようにしている。この燃料噴射を１／２噴射と呼ぶ。
【００４２】
図３において、噴射信号Ｖj1及びＶj2から引き出された矢印の先端が示している第１気筒及び第２気筒の吸気行程は、噴射信号Ｖj1及びＶj2が燃料噴射装置に与えられた際に吸気管１０５b1及び１０５b2内に噴射された燃料を第１気筒及び第２気筒内に供給する吸気行程を示している。
【００４３】
例えば、図３のクランク角位置θcで開始される第１気筒の吸気行程では、クランク角位置θbで噴射信号Ｖj1が発生したときに噴射させられた燃料と、クランク角位置θcで噴射信号Ｖj1が発生したときに噴射させられた燃料とが吸気管１０５b1内を流れる空気と混合されて第１気筒内に供給される。
【００４４】
またクランク角位置θbで開始される第２気筒の吸気行程では、クランク角位置θaで噴射信号Ｖj2が発生したときに噴射させられた燃料と、クランク角位置θbで噴射信号Ｖj2が発生したときに噴射させられた燃料とが吸気管１０５b2内を流れる空気と混合されて第２気筒内に供給される。
【００４５】
このように、エンジンの始動時には、各燃焼サイクルの吸気行程において、２回の噴射動作により供給された燃料が各気筒内に供給されるため、１回の噴射では、１燃焼サイクルで必要な燃料の１／２の量の燃料を噴射させるようにしている。後記する気筒判別手段により各基準信号が発生したときに燃料噴射制御の対象とする気筒を判別できた後は、判別された気筒に対して１回の噴射で１燃焼サイクル分の燃料を噴射させる。
【００４６】
またエンジンの始動時には、基準信号Ｐc，Ｐc´が発生するクランク角位置、またはこれらの基準信号の発生位置よりも僅かに進角したクランク角位置で第１気筒及び第２気筒用の点火回路６０２及び６０３に同時に点火信号を与えて、第１気筒及び第２気筒の内、圧縮行程の終期にある方の気筒で燃焼を行わせるようにしている。後記する気筒判別手段により各基準信号が発生したときに点火制御の対象とする気筒を判別できた後は、圧縮行程にある気筒でのみ点火動作を行わせ、排気行程にある気筒で無駄火が飛ぶのを防止して点火プラグの寿命の延長を図る。
【００４７】
本実施形態においては、マイクロコンピュータ６０１に所定のプログラムを実行させることにより、各種の機能実現手段を構成する。マイクロコンピュータ６０１により構成される各種の機能実現手段を含む本実施形態の全体的な構成を図２に概略的に示した。
図２において、１１は、エンジン１を点火する点火装置で、この点火装置は、図１に示した点火コイルＩＧ1及びＩＧ2と、点火回路６０２及び６０３とにより構成されている。１２はエンジン１の吸気管内に燃料を噴射する燃料噴射装置で、既に述べたように、図１に示したインジェクタＩＮＪ1及びＩＮＪ2と、インジェクタ駆動回路６０４及び６０５とにより構成されている。
【００４８】
また５は図１に示したクランク軸センサで、このクランク軸センサは、エンジンの少なくとも１つの気筒に対して設定された基準クランク角位置で該少なくとも１つの気筒に対応する基準信号として用いられるパルス信号を発生する。クランク軸センサ５の出力は波形整形回路７に入力され、クランク軸センサ５と波形整形回路７とにより基準信号発生手段ＳＧが構成されている。本実施形態では、前述のように、エンジン１の第１気筒に対して設定された基準クランク角位置θ2で第１気筒用の基準信号Ｐc（Ｖs2）が発生し、第２気筒に対して設定された基準クランク角位置θ2´で、第２気筒用の基準信号Ｐc´（Ｖs2´）が発生するようにクランク軸センサ５が設けられている。
【００４９】
図２において１３はエンジン１の回転速度を検出する回転速度検出手段で、この回転速度検出手段は、クランク軸センサ５から波形整形回路７を通して図１に示されたマイクロコンピュータ６０１に基準信号ＰcまたはＰc´が入力される毎に、マイクロコンピュータ内のタイマの計測値を読み込んで、クランク軸が１回転するのに要した時間Ｔnを求め、この時間Ｔnからエンジンの回転速度を演算する。
【００５０】
１４はエンジンが始動した後、気筒の判別が完了していないときに判定指令を発生する判定指令発生手段である。この判定指令発生手段は例えば、回転速度検出手段１３により検出されたエンジンの回転速度が予め設定された始動判定値に達し、かつ気筒の判別が未だ行われていないときに判定指令を発生する。
【００５１】
１５は気筒判別用噴射制御手段で、この制御手段は、判定指令が発生したときに基準信号が対応する気筒群に属する１対の気筒１a1，１a2に対する燃料噴射を順次停止させて１対の気筒１a1，１a2に対する燃料噴射を共に停止させた状態にする気筒判別用噴射制御を行わせるように燃料噴射装置１２を制御する。
【００５２】
本実施形態で用いる気筒判別用噴射制御手段１５は、図４及び図５に示したように、気筒判別用噴射制御を開始するクランク角位置θsで判定指令が発生したときに、噴射停止制御を開始させる。この噴射停止制御では、先ず噴射信号Ｖj1の発生を停止させることにより第１気筒１a1に対する燃料噴射を停止させ、次いで噴射信号Ｖj2の発生を停止させることにより第２気筒１a2に対する燃料噴射を停止させて、両気筒に対する噴射動作を停止させた状態にするように燃料噴射装置１２を制御する。
【００５３】
また１６は気筒判別手段で、この判別手段は、気筒判別用噴射制御手段１５がクランク角位置θsで気筒１a1及び１a2に対する燃料噴射を順次停止させる噴射停止制御を開始した後に基準信号発生手段が順次出力する基準信号の発生間隔の変化から、基準信号Ｐc，Ｐc´と１対の気筒１a1，１a2でそれぞれ行われる燃焼サイクルとの間の関係を識別して、その識別結果に基づいて各基準信号発生時に制御の対象とする気筒は、気筒１a1及び１a2のうちのいずれであるかを判定する。
【００５４】
この例では、エンジンが始動した後に判定指令を発生する判定指令発生手段１４と、判定指令が発生したときに特定の１つの気筒群に属する１対の気筒１a1，１a2に対する燃料噴射を順次停止させて１つの気筒群に属する１対の気筒１a1，１a2に対する燃料噴射を共に停止させた状態にする気筒判別用噴射制御を行わせるように燃料噴射装置１２を制御する気筒判別用噴射制御手段１５と、気筒判別用噴射制御が開始された後に基準信号発生手段ＳＧが順次出力する特定の気筒群に対応する基準信号の発生間隔の変化から、基準信号Ｐc，Ｐc´の発生時に制御の対象とする気筒が、気筒群に属する気筒１a1，１a2のいずれであるかを判定する気筒判別手段１６とにより、制御対象気筒判定部１７が構成されている。
【００５５】
１８は制御部で、この制御部は、エンジン１の始動時から気筒判定部１７による判定が行われるまでの間、図３に示したように、１燃焼サイクルで必要とされる量の１／２の量の燃料を噴射する１／２燃料噴射を各基準信号と同期させて各基準信号に対応する気筒群の１対の気筒に対して同時に行い、制御対象気筒判定部による判定が行われた後は、その判定結果から燃料の噴射を行う行程にあると判定された気筒に対して１燃焼サイクルで必要な量の燃料を噴射する制御を行わせるように燃料噴射装置１２を制御する。
【００５６】
ここで、基準信号Ｐc,Ｐc´が第１気筒及び第２気筒の排気行程の終期及び圧縮行程の終期に発生するようにクランク軸センサが設けられているものとする。気筒判別用噴射制御手段１５による制御を開始した際に、第１及び第２の気筒でその後に行われる吸気行程で気筒内に流入させる必要がある量の燃料の噴射が既に完了している場合には、気筒判別用噴射制御が開始された後最初に行われる膨張行程及びその後クランク軸が１回転した後に行われる膨張行程の双方で燃焼が正常に行われるため、気筒判別用噴射制御が開始された後１番目の基準信号が発生してから２番目の基準信号が発生するまでの期間のエンジンの回転速度と、２番目の基準信号が発生してから３番目の基準信号が発生するまでの期間のエンジンの回転速度とはほぼ同等である。
【００５７】
これに対し、気筒判別用噴射制御が開始された際に、一方の気筒でその後に行われる吸気行程で気筒内に流入させる必要がある量の燃料の噴射が行われていないときには、気筒判別用噴射制御が開始された後に最初に行われる膨張行程では燃焼が行われるが、その後クランク軸が１回転した後に行われる膨張行程では燃焼が行われないため、気筒判別用噴射制御が開始された後２番目の基準信号が発生してから３番目の基準信号が発生する期間にエンジンの回転速度が大きく低下する。
【００５８】
このように、気筒判別用噴射制御が開始されるタイミングとエンジンの燃焼サイクルとの間の関係の相違により、気筒判別用噴射制御が開始された後、クランク軸センサが３つの基準信号を順次出力する間に生じるエンジンの回転速度の変化に差が生じるため、気筒判別用噴射制御が開始された後にクランク軸センサが順次出力する３つの基準信号Ｐc，Ｐc´，ＰcまたはＰc´，Ｐc，Ｐc´の発生間隔の変化を見ることにより、各基準信号が発生したときに制御の対象とする気筒が各基準信号に対応する１対の気筒のうちのいずれであるかを判定することができる。
【００５９】
例えば図４に示したように、第１気筒の排気行程の途中のクランク角位置θsにおいて気筒判別用噴射制御（この例では噴射停止制御）が開始されたとすると、クランク角位置θb（この例では基準クランク角位置θ2´）で開始される第２気筒の吸気行程では、２回の噴射で供給された１燃焼サイクル分の燃料が第２気筒に供給されるため、気筒判別用噴射制御が開始された後１番目の基準信号Ｐcが発生するクランク角位置θc（基準クランク角位置θ2）で開始される第２気筒の膨張行程では燃焼が正常に行われる。
【００６０】
これに対し、気筒判別用噴射制御が開始された後１番目の基準信号Ｐcが発生するクランク角位置θcで開始される第１気筒の吸気行程においては、クランク角位置θbで噴射された１燃焼サイクル分の１／２の量の燃料しか供給されないため、気筒判別用噴射制御が開始された後２番目の基準信号Ｐc´が発生するクランク角位置θdで開始される第１気筒の膨張行程では燃焼が行われない。そのため、気筒判別用噴射制御が開始された後、１番目の基準信号Ｐcが発生してから２番目の基準信号Ｐc´が発生するまでの時間Ｔ1と、２番目の基準信号Ｐc´が発生してから３番目の基準信号Ｐcが発生するまでの時間Ｔ2とを比較すると、Ｔ2＞Ｔ1となる。この状態では、３番目の基準信号Ｐcが発生した時点で燃料噴射制御の対象とする（燃料噴射を開始させる）気筒が第１気筒である。
【００６１】
また図５に示したように、第１気筒の圧縮行程の途中のクランク角位置θs´において気筒判別用噴射制御が開始されたとすると、クランク角位置θc（この例では基準クランク角位置θ2）で開始される第１気筒の吸気行程では、２回の噴射で供給された１燃焼サイクル分の燃料が第２気筒に供給されるため、気筒判別用噴射制御が開始された後１番目の基準信号が発生するクランク角位置θｄで開始される第１気筒の膨張行程では燃焼が正常に行われる。またクランク角位置θd（基準クランク角位置θ2´）で開始される第２気筒の吸気行程においても、２回の噴射で供給された１燃焼サイクル分の燃料が供給されるため、気筒判別用噴射制御が開始された後２番目の基準信号Ｐcが発生するクランク角位置θeで開始される第２気筒の膨張行程でも燃焼が正常に行われる。そのため、クランク角位置θs´で気筒判別用噴射制御が開始された後１番目の基準信号Ｐc´が発生してから２番目の基準信号Ｐcが発生するまでの時間Ｔ1と、気筒判別用噴射制御が開始された後２番目の基準信号が発生してから３番目の基準信号Ｐc´が発生するまでの時間Ｔ2とを比較すると、ほぼＴ2＝Ｔ1となる。この状態では、３番目の基準信号Ｐcが発生した時点で燃料噴射制御の対象とする（燃料噴射を開始させる）気筒が第２気筒である。
【００６２】
従って、図４に示すように、クランク角位置θeで基準信号Ｐcが発生した時に｜Ｔ2−Ｔ1｜が設定された判定値Ｔjudgeを超えていると判定された場合に第１気筒の吸気行程が開始されたと判定することができ、基準信号Ｐcが発生したときに燃料噴射制御を行う気筒は第１気筒であると判定することができる。
【００６３】
また図５に示すように、クランク角位置θfで基準信号Ｐc´が発生した時に｜Ｔ2−Ｔ1｜が判定値Ｔjudge未満である場合（ほぼＴ2＝Ｔ1である場合）には、クランク角位置θfで基準信号Ｐc´が発生した時に第２気筒の吸気行程が開始されたと判定することができ、クランク角位置θfで基準信号Ｐc´が発生したときに燃料噴射制御を行う気筒は第２気筒であると判定することができる。
【００６４】
基準信号Ｐc及びＰc´は交互に発生するため、上記のようにして基準信号Ｐcが発生したときに燃料噴射制御の対象とするのは第１気筒であること、または基準信号Ｐc´が発生したときに燃料噴射制御の対象とするのは第２気筒であることを一度判定することができれば、以後は、基準信号が発生する毎に気筒判別用フラグをセットしたり、リセットしたりする等の処理を行うことにより、各基準信号が発生したときに燃料噴射制御の対象とする気筒が第１気筒であるのかまたは第２気筒であるのかを自動的に判別することができる。
【００６５】
また燃料噴射制御を行うタイミングと点火時期の制御を行うタイミングとの間には一定の関係があるため、燃料噴射制御の対象とする気筒を判別することができれば、点火時期の制御の対象とする気筒も容易に判別することができる。上記の例では、基準信号Ｐcが発生したときに次に点火制御を行う気筒は第１気筒であると判別することができ、基準信号Ｐc´が発生したときに次に点火制御を行う気筒は第２気筒であると判別することができる。
【００６６】
このように、気筒判別用噴射制御を行うと、その制御を開始するタイミングと基準信号に対応する気筒で行われている行程との関係の相違により、エンジンの回転速度の変化の仕方が変わるため、気筒判別用噴射制御を行った際の回転速度の変化を見ることにより、各基準信号が発生したときに、各基準信号に対応する気筒のうちのいずれを制御の対象とするかを判定することができる。そして、気筒判別用噴射制御を行った際には、燃焼を維持できる範囲で噴射量を減少させる制御を行う場合に比べて大きな回転速度の変化を生じさせることができるため、制御の対象とする気筒の判別を明確に行うことができる。従って、気筒を判別するための燃料噴射制御を何回も繰り返すことなく、各基準信号が発生したときに制御の対象とする気筒の判別を短時間で正確に行わせることができる。
【００６７】
図２に示した４サイクル多気筒エンジン用制御装置の各部のうち、回転速度検出手段１３、判定指令発生手段１４、気筒判別用噴射制御手段１５、気筒判別手段１６、及び制御部１８は、マイクロコンピュータ６０１に所定のプログラムを実行させることによより構成される。本実施形態において、気筒判別用噴射制御手段１５、気筒判別手段１６、及び制御部１８の一部を構成するために、マイクロコンピュータに実行させるプログラムの割込みルーチンのアルゴリズムを示すフローチャートを図６に示した。
【００６８】
図６に示したルーチンは、基準信号発生手段ＳＧがエンジンの第１気筒及び第２気筒に対して設定された基準クランク角位置で基準信号Ｐc，Ｐc´を発生する毎に実行される基準クランク角割込みで、このアルゴリズムによる場合には、先ずステップ１で、気筒判別済みフラグがセットされているか否かを判定して、制御の対象とする気筒の判別が既に終了しているか否かを判定する。気筒判別済みフラグがセットされておらず、気筒の判別が終了していない場合には、次いでステップ２に進んで判定指令が発生しているか否かを判定する。その結果判定指令が発生していないと判定されたときには、ステップ３に進んで、第１気筒及び第２気筒で同時に燃料噴射を行わせた後、ステップ４で燃料カット１回目フラグ及び燃料カット２回目フラグをクリアした後、この割込みを終了する。
【００６９】
ステップ２で判定指令が発生していると判定された場合には、ステップ５に進んで今回発生した基準信号が、判定処理（気筒判別用噴射制御）開始後１番目の基準信号であるか否かを判定する。その結果、１番目の基準信号であると判定されたときには、ステップ６に進んで第１気筒に対する燃料噴射を停止させ、第２気筒に対してのみ前記１／２噴射（１燃焼サイクルで必要とされる噴射量の１／２の量の燃料噴射）を行わせる。次いでステップ７で燃料カット１回目フラグをセットしてこの割込みを終了する。
【００７０】
またステップ５で気筒判定用噴射制御を開始した後１番目の基準信号でないと判定されたときには、ステップ８に進んで、燃料カット１回目フラグがセットされているか否かを判定することにより、今回発生した基準信号が気筒判別用噴射制御を開始した後２番目の基準信号であるか否かを判定する。燃料カット１回目フラグがセットされていて、今回の基準信号が気筒判別用噴射制御が開始された後、２番目の基準信号であると判定されたときには、ステップ９に進んで１番目の基準信号が発生してから２番目の基準信号が発生するまでの時間Ｔ1を演算する。この演算は、今回の基準信号の発生時に読み込んだタイマ（クロックパルスを計数しているフリーランタイマ）の計測値から１番目の基準信号が発生したときに読み込んだタイマの計測値を差し引くことにより行う。次いでステップ１０で燃料カット２回目フラグをセットしてこの割込みを終了する。
【００７１】
ステップ８で、今回発生した基準信号が気筒判別用噴射制御が開始された後２番目の基準信号ではない（３番目の基準信号である）と判定されたときには、ステップ１１に進んで２番目の基準信号が発生してから今回の（３番目の）基準信号が発生するまでの間の時間Ｔ2を演算する。この演算は、今回の基準信号発生時に読み込んだタイマの計測値から２番目の基準信号が発生したときに読み込んだタイマの計測値を差し引くことにより行う。
【００７２】
次いでステップ１２において、時間差Ｔ2−Ｔ1が判定値Ｔjudgeを超えているか否かを判定し、超えている場合にはステップ１３に進んで第１気筒噴射タイミングフラグをクリアして、気筒判別済みフラグをセットし、この割込みを終了する。ステップ１２においてＴ2−Ｔ1が判定値を超えていないと判定されたときには、ステップ１４に進んで第１気筒噴射タイミングフラグをセットし、気筒判別済みフラグをセットしてこの割込みを終了する。
【００７３】
上記のように気筒判別済みフラグがセットされると、次にこの割込みが実行されたときにステップ１において気筒判別済みフラグがセットされていると判定されるため、次いでステップ１５が実行されて、判定指令が発生しているか否かを判定する。ここで判定指令が発生していないと判定された場合には、ステップ１６に進んで今回の噴射タイミングが第１気筒の噴射タイミンであるか否か（第１気筒噴射タイミングフラグがセットされているか否か）を判定する。気筒判別済みフラグがセットされた後、最初に基準信号が発生したときには、第１気筒噴射タイミングフラグがクリアされているため、ステップ１６では、今回の噴射タイミングが第１気筒の噴射タイミングではないと判定される。この場合には、ステップ１７に進んで第２気筒で１燃焼サイクルに必要な量の燃料の噴射を行わせ、次いでステップ１８で第１気筒噴射タイミングフラグを反転させた後この割込みを終了する。次のこの割込みが実行された際には、第１気筒噴射タイミングフラグがセットされているため、ステップ１６において今回の噴射タイミングは第１気筒の噴射タイミングであると判定される。この場合にはステップ１９に進んで第１気筒に対して１燃焼サイクルに必要な量の燃料を噴射した後、ステップ１８に移行して第１気筒噴射タイミングフラグを反転させる。ステップ１５において判定指令が発生していると判定された場合には、ステップ１８に進んで第１気筒噴射タイミングフラグを反転させた後この割込みを終了する。
【００７４】
図６に示したアルゴリズムによる場合には、ステップ１，２，５ないし８及びステップ１０により、判定指令が発生したときに特定の気筒群に属する１対の気筒に対する燃料噴射を順次停止させて特定の気筒群に属する１対の気筒に対する燃料噴射を共に停止させた状態にする気筒判別用噴射制御を行わせるように燃料噴射装置を制御する気筒判別用噴射制御手段が構成される。
【００７５】
またステップ９，１１，１２，１３及び１４により、気筒判別用噴射制御が開始された後に基準信号発生手段が順次出力する特定の気筒群に対応する基準信号の発生間隔の変化から、特定の気筒群に対応する基準信号の発生時に制御の対象とする気筒を判別する気筒判別手段が構成される。
【００７６】
更にステップ２，３，４，及びステップ１５ないし１８により、エンジンの始動時から気筒判定部による判定が行われるまでの間１燃焼サイクルで必要とされる量の１／２の量の燃料を噴射する１／２燃料噴射を各基準信号と同期させて各基準信号に対応する気筒群の１対の気筒に対して同時に行い、制御対象気筒判定部による判定が行われた後は、その判定結果から燃料の噴射を行う行程にあると判定された気筒に対して１燃焼サイクルで必要な量の燃料を噴射する制御を行わせるように燃料噴射装置を制御する噴射装置制御手段が構成される。
【００７７】
第２の実施形態
上記の実施形態（第１の実施形態）では、判定指令が発生したときに特定の気筒群に属する１対の気筒に対する燃料噴射を順次停止させて特定の気筒群に属する１対の気筒に対する燃料噴射を共に停止させた状態にする気筒判別用噴射制御を行わせるように気筒判別用噴射制御手段を構成したが、本発明の第２の実施形態では、判定指令が発生したときに特定の気筒群に属する１対の気筒に対する燃料噴射を一旦停止させた後、１回の噴射量を１燃焼サイクル分の噴射量として基準信号発生手段が特定の気筒群に対応する基準信号を発生する毎に特定の気筒群に属する気筒に対する燃料噴射を順次復帰させる気筒判別用噴射制御を行わせるように気筒判別用噴射制御手段を構成する。この場合、気筒判別手段は、気筒判別用噴射制御において燃料の噴射を復帰させた後に基準信号発生手段が順次出力する基準信号の発生間隔の変化から、特定の気筒群に対応する各基準信号の発生時に制御の対象とする気筒を判別するように構成する。
【００７８】
本発明の第２の実施形態で用いるハードウェアの構成は図１に示したものと同様であり、マイクロコンピュータにより構成される機能実現手段を含む制御装置の全体的な構成は図２に示したものと同様である。
【００７９】
本発明の第２の実施形態においても、エンジンを始動させる際には、基準信号が発生する毎にエンジンの第１の気筒及び第２の気筒で１／２噴射を同時に行わせる。エンジンが始動し、判定指令が発生したときに燃料カット指令を発生させてエンジンの第１気筒及び第２気筒に対する燃料の噴射を一旦停止させ、両気筒に対する燃料噴射が停止させられたことが確認された後、１番目の基準信号が発生したときに燃料噴射を復帰させる。燃料噴射を復帰させる際には、燃料噴射が停止させられたことが確認された後、１番目の基準信号が発生したときに先ず第１気筒に対する燃料噴射を復帰させ、次いで２番目の基準信号の発生時に第２気筒に対する燃料噴射を復帰させる。噴射復帰指令が発生した後第１気筒及び第２気筒に対してそれぞれ燃料噴射を行う際には、それぞれの１燃焼サイクル分の燃料を噴射する。
【００８０】
上記のように、特定の気筒群を構成する第１気筒及び第２気筒に対する燃料噴射を一旦停止させた後１対の気筒に対する燃料噴射を順次復帰させる制御を行うと、噴射復帰制御を開始した後１番目の基準信号が発生してから２番目の基準信号が発生するまでの時間Ｔ1と、２番目の基準信号が発生してから３番目の基準信号が発生するまでの時間Ｔ2との差Ｔ1−Ｔ2の絶対値の大きさが、燃料噴射を復帰させた後基準信号発生手段が出力する３番目の基準信号の発生時に燃料噴射制御の対象とする気筒が第１気筒である場合と、第２気筒である場合とで異なるため、時間差Ｔ1−Ｔ2の絶対値を適当な値に設定した判定値Ｔjudgeと比較することにより、３番目の基準信号が発生したときに燃料噴射制御の対象とする気筒が第１気筒及び第２気筒のうちのいずれであるかの判定を行うことができる。
【００８１】
図７及び図８は、本発明の第２の実施形態で用いる気筒判別用噴射制御手段の動作を具体的に説明するための波形図である。本発明の第２の実施形態では、クランク軸センサが第１気筒及び第２気筒の圧縮行程及び排気行程の終了時のピストンの上死点位置よりも進角した位置で発生するパルス信号Ｖs1及びＶs1´を基準信号として用い、このパルス信号を波形整形回路を通して波形整形することにより図７（Ａ）及び図８（Ａ）に示したようなパルス波形の基準信号Ｐc及びＰc´を得ている。
【００８２】
エンジンが始動した後、判定指令発生手段が判定指令を発生すると、第１気筒及び第２気筒に対する燃料噴射が停止させられる。第１気筒及び第２気筒に対する燃料噴射が停止させられた後、１番目の基準信号が発生したときに噴射復帰制御を開始する。図７のクランク角位置θcにおいて、１番目の基準信号Ｐc´が発生すると、先ず第１気筒用のインジェクタ駆動回路６０４に噴射信号Ｖj1が与えられる。この噴射信号Ｖj1には、インジェクタＩＮＪ1から１燃焼サイクル分の燃料を噴射するために必要な信号幅を持たせておく。噴射復帰制御開始後２番目の基準信号Ｐcが発生したときに第２気筒用のインジェクタ駆動回路６０５に噴射信号Ｖj2が与えられる。この噴射信号Ｖj2にも、インジェクタＩＮＪ2から１燃焼サイクル分の燃料を噴射するために必要な信号幅を持たせておく。
【００８３】
図７に示した例のように、第１気筒の排気行程において噴射復帰制御が開始されたときには、クランク角位置θdで開始される第２気筒の膨張行程では燃焼が行われないが、噴射復帰制御が開始された後、２番目の基準信号が発生した後にクランク角位置θfで開始される第１気筒の膨張行程においては燃焼が行われるため、噴射復帰制御を開始した後１番目の基準信号Ｐc´が発生してから２番目の基準信号Ｐｃが発生するまでの時間Ｔ1よりも、２番目の基準信号Ｐcが発生してから３番目の基準信号Ｐc´が発生するまでの時間Ｔ2の方が短くなり、時間Ｔ1とＴ2との時間差Ｔ1−Ｔ2が大きい値を示す。このように時間差Ｔ1−Ｔ2が大きな値を示すとき、３番目の基準信号Ｐc´が発生したときに燃料噴射の制御の対象とする気筒は第１気筒である。
【００８４】
これに対し、図８に示したように、第１気筒の圧縮行程で噴射復帰制御が開始されたときには、噴射復帰制御が開始された後クランク角位置θcで最初に第１気筒に対して噴射させられた燃料の燃焼が行われるのは３番目の基準信号Ｐc´が発生した後のクランク角位置θhで開始される膨張行程においてであり、また噴射復帰制御が開始された後、クランク角位置θeで第２気筒に対して噴射させられた燃料の燃焼が行われるのはクランク角位置θjで開始される膨張行程においてであるため、噴射復帰制御が開始された後、１番目の基準信号Ｐc´が発生してから２番目の基準信号Ｐcが発生するまでの時間Ｔ1と、２番目の基準信号Ｐcが発生してから３番目の基準信号Ｐc´が発生するまでの時間Ｔ2とはほぼ同じ大きさになり、時間差Ｔ1−Ｔ2の絶対値は小さな値を示す。このように時間差Ｔ1−Ｔ2の絶対値が小さな値を示すときには、噴射復帰制御を開始した後、３番目の基準信号が発生したときに燃料噴射制御の対象とする気筒は第２気筒である。
【００８５】
本実施形態において、図２に示した気筒判別用噴射制御手段１５、気筒判別手段１６、及び制御部１８の一部を構成するために、マイクロコンピュータに実行させるプログラムの割込みルーチンのアルゴリズムを示すフローチャートを図９に示した。
【００８６】
図９に示したルーチンは、基準信号発生手段ＳＧがエンジンの第１気筒及び第２気筒に対して設定された基準クランク角位置で基準信号Ｐc，Ｐc´を発生する毎に実行される基準クランク角割込みで、このアルゴリズムによる場合には、先ずステップ１で、気筒判別済みフラグがセットされているか否かを判定して、制御の対象とする気筒の判別が既に終了しているか否かを判定する。気筒判別済みフラグがセットされておらず、気筒の判別が終了していない場合には、次いでステップ２に進んで燃料カット指令が発生しているか否かを判定する。その結果燃料カット指令が発生していると判定されたときには、ステップ３に進んで、燃料カットありフラグをセットしてこの割り込みルーチンを終了する。
【００８７】
ステップ２において燃料カット指令が発生していないと判定されたときには、ステップ４に進んで燃料噴射の停止が行われたか否かを判定し、その結果燃料噴射の停止が行われていないと判定されたときには、ステップ５に進んで基準信号発生手段が出力する基準信号と同期させて第１気筒及び第２気筒で同時に１／２燃料噴射を行ってこの割り込みルーチンを終了する。
【００８８】
次に基準信号が発生して、この割り込みルーチンが実行されたときにステップ４で燃料噴射の停止が行われたと判定されたときには、ステップ６に進み、今回発生した基準信号が、燃料噴射が停止させられた後１番目の基準信号であるか否かを判定する。その結果１番目の基準信号であると判定されたときには、ステップ７に進んで第１気筒に対して１燃焼サイクル分の燃料を噴射し、ステップ８で燃料噴射復帰後最初の噴射タイミングを通過したことを示す「燃料噴射復帰後１回目フラグ」をセットした後このルーチンを終了する。
【００８９】
次に噴射復帰制御開始後２番目の基準信号が発生してこの割り込みルーチンが実行されたときには、ステップ８でセットしたフラグから、ステップ６で燃料噴射復帰後最初の基準信号ではないと判定されるため、ステップ９に進んで今回の基準信号が噴射復帰後２番目の基準信号であるか否かを判定する。その結果、２番目の基準信号であると判定されたときには、ステップ１０で第２気筒に対して１燃焼サイクル分の燃料を噴射し、ステップ１１で１番目の基準信号が発生してから２番目の基準信号が発生するまでの時間Ｔ1を演算し、ステップ１２で燃料噴射復帰後２回目の噴射タイミングを通過したことを示す「燃料噴射復帰後２回目フラグ」をセットした後この割り込みルーチンを終了する。
【００９０】
次に噴射復帰制御開始後３番目の基準信号が発生してこの割り込みルーチンが実行されたときには、ステップ９で今回の基準信号が噴射復帰制御開始後２番目の基準信号ではないと判定されるため、次いでステップ１３に進んで２番目の基準信号が発生してから３番目の基準信号が発生するまでの時間Ｔ2を演算する。その後ステップ１４において時間差の絶対値｜Ｔ1−Ｔ2｜が判定値Ｔjudgeよりも大きいか否かを判定し、大きい場合にはステップ１５に進んで第１気筒に対して１燃焼サイクル分の燃料を噴射する。次いでステップ１６で次回の噴射タイミングが第１気筒の噴射タイミングであることを示す第１気筒噴射タイミングフラグをクリアし、この割り込みルーチンを終了する。
【００９１】
ステップ１４において｜Ｔ1−Ｔ2｜が判定値Ｔjudgeよりも大きくはないと判定されたときには、ステップ１７で第１気筒噴射タイミングフラグをクリアし、気筒判別済みフラグをセットする。
【００９２】
次の基準信号が発生してこの割り込みルーチンが実行された時には、気筒判定済みフラグがセットされていることから、ステップ１において気筒判別が完了していると判定されるため、ステップ１８に移行して、燃料カット指令があるか否かを判定する。その結果燃料カット指令がない場合には、ステップ１９に進んで第１気筒の噴射タイミングであるか否かを判定する。ステップ１７で第１気筒の噴射タイミングフラグがクリアされたことにより、ステップ１９では、第１気筒の噴射タイミングではないと判定されるため、ステップ２０に移行して第２気筒に対して１燃焼サイクル分の燃料を噴射する。その後、ステップ２１において第１気筒噴射タイミングフラグを反転させ、この割り込みルーチンを終了する。
【００９３】
次に基準信号が発生したときには、前回ステップ２１において第１気筒噴射タイミングフラグが反転させられたことにより、ステップ１９において今回は第１気筒の噴射タイミングであると判定されるため、次いでステップ２２に移行して第１気筒に対して１燃焼サイクル分の燃料を噴射する。その後ステップ２１において第１気筒噴射タイミングフラグを反転させ、次の噴射に備える。
【００９４】
図９に示したアルゴリズムによる場合には、気筒判定指令が発生したときに第１気筒及び第２気筒に対する燃料噴射を一旦停止させる過程を行う図示しないルーチンと、図９のステップ１，２，４，６，７，８，９及び１０とにより、判定指令が発生したときに特定の気筒群に属する１対の気筒に対する燃料噴射を一旦停止させた後、１回の噴射量を１燃焼サイクル分の噴射量として基準信号発生手段が前記特定の気筒群に対応する基準信号を発生する毎に前記特定の気筒群に属する気筒に対する燃料噴射を順次復帰させる気筒判別用噴射制御を行わせるように燃料噴射装置を制御する気筒判別用噴射制御手段が構成される。また図９のステップ１１ないし１４により、気筒判別用噴射制御において燃料の噴射を復帰させた後に基準信号発生手段が順次出力する基準信号の発生間隔の変化から、特定の気筒群に対応する各基準信号の発生時に制御の対象とする気筒を判別する気筒判別手段が構成される。
【００９５】
更にステップ１ないし５と、ステップ１５ないし２２とにより、エンジンの始動時から気筒判定部による判定が行われるまでの間１燃焼サイクルで必要とされる量の１／２の量の燃料を噴射する１／２燃料噴射を各基準信号と同期させて各基準信号に対応する気筒群の１対の気筒に対して同時に行い、制御対象気筒判定部による判定が行われた後は、その判定結果から燃料の噴射を行う行程にあると判定された気筒に対して１燃焼サイクルで必要な量の燃料を噴射する制御を行わせるように燃料噴射装置を制御する噴射装置制御手段が構成される。
【００９６】
第３の実施形態
上記の各実施形態ではピストンが同位相で変位する第１気筒及び第２気筒からなる気筒群を１つだけ有する４サイクル２気筒エンジンを例にとったが、本発明は更に多くの気筒を有するエンジンにも適用することができる。図１０及び図１１は、４サイクル４気筒エンジンに本発明を適用した本発明の第３の実施形態の動作を説明するための波形図であり、また図１２ないし図１４は、本実施形態で用いるクランク軸センサの種々の構成とそれぞれのクランク軸センサから得られる信号の波形とを示した図である。
【００９７】
本実施形態で用いるエンジンは、第１気筒と第３気筒とが、ピストンが同位相で変位する１対の気筒となっていて、これらの気筒により第１の気筒群が構成されている。また第２気筒と第４気筒もピストンが同位相で変位する１対の気筒となっていて、これらの気筒により第２の気筒群が構成されている。
【００９８】
本実施形態では、例えば図１２（Ａ）に示したように、エンジンのクランク軸に取り付けられたフライホイール４の外周に第１のリラクタｒaと第２のリラクタｒbとが形成されている。これらのリラクタは、第２のリラクタｒbの極弧角を第１のリラクタｒaの極弧角よりも大きくし、かつ第１のリラクタｒａの回転方向の前端側エッジｒa1と第２のリラクタｒbの回転方向の前端側エッジｒb1とを１８０度離れた対称位置に位置させた状態で設けられている。リラクタｒa及びｒbには、エンジンのケースやカバー等に固定されたクランク軸センサ５が対向させられている。
【００９９】
クランク軸センサ５は、エンジンの回転に伴って、図１２（Ｂ）に示すようなパルス信号を発生する。即ち、クランク軸センサ５は、リラクタｒaの前端側エッジｒa1及び後端側エッジｒa2をそれぞれ検出して、極性が異なるパルス信号Ｖsa1及びＶsa2を発生し、クランク軸が更に１回転したときに再びリラクタｒaの前端側エッジ及び後端側エッジを検出してＶsa1´及びＶs2´を発生する。クランク軸センサはまた、リラクタｒｂの前端側エッジｒb1及び後端側エッジｒb2を検出して、パルス信号Ｖsb1及びＶsb2を発生し、更にクランク軸が１回転したときにパルス信号Ｖsb1´及びＶsb2´（Ｖsb1´及びＶsb2´は図示せず。）を発生する。ここでパルス信号Ｖsa1，Ｖsa2及びＶsa1´，Ｖsa2´は、エンジンの第１の気筒群（第１気筒及び第３気筒）に対応する信号であり、これらの信号のうち、パルス信号Ｖsa1及びＶsa1´がそれぞれ第１気筒の排気行程の終了時のピストンの上死点位置（第３気筒の圧縮行程の終了時のピストンの上死点位置）及び第１気筒の圧縮行程の終了時のピストンの上死点位置（第３気筒の排気行程の終了時のピストンの上死点位置）で発生するようになっている。
【０１００】
またパルス信号Ｖsb1，Ｖsb2及びＶsb1´，Ｖsb2´は、エンジンの第２の気筒群に対応する信号であり、これらの信号のうち、パルス信号Ｖsb1及びＶsb1´がそれぞれ第２気筒の排気行程の終了時のピストンの上死点位置（第４気筒の圧縮行程の終了時のピストンの上死点位置）及び第２気筒の圧縮行程の終了時のピストンの上死点位置（第４気筒の排気行程の終了時のピストンの上死点位置）で発生するようになっている。
【０１０１】
クランク軸センサ５が第１のリラクタｒaのエッジを検出して発生するパルス信号Ｖsa1，Ｖsa2の発生間隔ｔ1と、第２のリラクタｒｂのエッジを検出して発生するパルス信号Ｖsb1，Ｖsb2の発生間隔ｔ2との間には、ｔ1＜ｔ2の関係があるため、これらのパルス信号の発生間隔ｔ1及びｔ2を比較することにより、エンジンの第１気筒及び第３気筒に対応するパルス信号Ｖsa1，Ｖsa2，Ｖsa1´，Ｖsa2´と、第２気筒及び第４気筒に対応するパルス信号Ｖsb1，Ｖsb2，Ｖsb1´，Ｖsb2´とを識別することができる。
【０１０２】
図１０及び図１１に示した例では、クランク軸センサ５が発生する一連のパルス信号の内、リラクタｒaの回転方向の前端側のエッジを検出したときに発生するパルス信号Ｖsa1及びＶsa1´を基準信号として用い、これらの信号を図１０（Ａ）及び図１１（Ａ）に示すようなパルス波形の基準信号Ｐca及びＰca´に変換してマイクロコンピュータに入力する。またクランク軸センサがリラクタｒbの回転方向の前端側エッジを検出したときに発生するパルス信号Ｖsb1及びＶsb1´を図１０（Ｊ）及び図１１（Ｊ）に示したようなパルス波形の基準信号Ｐcb及びＰcb´に変換してマイクロコンピュータに入力する。
【０１０３】
そして、エンジンを始動する際には、第１気筒及び第３気筒からなる第１の気筒群に対応する基準信号Ｐca及びＰca´が発生する毎に第１気筒及び第３気筒に対して同時に１／２噴射を行い、第２気筒及び第４気筒からなる第２の気筒群に対応する基準信号Ｐcb及びＰcb´が発生する毎に第２気筒及び第４気筒に対して同時に１／２噴射を行う。
【０１０４】
また気筒の判別が終了した後は、基準信号Ｐca及びＰca´が発生する毎に第１気筒及び第３気筒の内、噴射制御の対象とする気筒として判別された方の気筒に対して１燃焼サイクル分の燃料を噴射し、基準信号Ｐcb及びＰcb´が発生する毎に、第２気筒及び第４気筒の内、噴射制御の対象とする気筒として判別された方の気筒に対して１燃焼サイクル分の燃料を噴射する。
【０１０５】
本実施形態においては、エンジンが始動した後、判定指令が発生したときに、一つの気筒、例えば、第３気筒に対する噴射のみを行わせ、他の気筒に対する噴射を禁止する。図１０に示した例では、第３気筒が圧縮行程にあるクランク角位置θsで噴射停止制御を開始する指令（判定指令）が発生し、第３気筒の膨張行程が開始される位置であるクランク角位置θeで第３気筒に対する噴射のみを行わせ、他の気筒に対する噴射を禁止している。このとき、クランク角位置θeで開始される第３気筒の膨張行程及びクランク角位置θfで開始される第４気筒の膨張行程では燃焼が行われるが、クランク角位置θgで開始される第１気筒の膨張行程及びクランク角位置θhで開始される第２気筒の膨張行程では燃焼が行われない。そのため、噴射停止制御が開始された後、１番目の基準信号Ｐcaが発生してから２番目の基準信号Ｐcbが発生するまでの時間Ｔ1と、３番目の基準信号Ｐca´が発生してから４番目の基準信号Ｐcb´が発生するまでの時間Ｔ2とを比較すると、Ｔ1＜Ｔ2となり、Ｔ2−Ｔ1の絶対値が判定値Ｔjudgeよりも大きくなる。このように、噴射停止制御を開始した後、４番目の基準信号が発生した時点で｜Ｔ2−Ｔ1｜＞Ｔjudgeが成立している場合には、４番目の基準信号の発生時に燃料噴射制御を行う気筒が第４気筒である。従って、噴射停止制御を開始した後、４番目の基準信号Ｐcb´が発生した時点で｜Ｔ2−Ｔ1｜＞Ｔjudgeが成立していることが検出されたときに、４番目の基準信号の発生時に燃料噴射制御の対象とする気筒が第４気筒であると判定することができる。
【０１０６】
また図１１に示した例では、第３気筒が排気行程にあるクランク角位置θsで判定指令が発生したため、第３気筒の吸気行程が開始されるクランク角位置θeで第３気筒に対する燃料噴射のみを行わせ、他の気筒に対する燃料噴射は禁止している。この場合は、クランク角位置θeで開始される第１気筒の膨張行程、クランク角位置θfで開始される第２気筒の膨張行程及びクランク角位置θgで開始される第３気筒の膨張行程では燃焼が行われるが、クランク角位置θhで開始される第４気筒の膨張行程では燃焼が行われない。そのため、噴射停止制御が開始された後、１番目の基準信号Ｐcaが発生してから２番目の基準信号Ｐcbが発生するまでの時間Ｔ1と、３番目の基準信号Ｐca´が発生してから４番目の基準信号Ｐcb´が発生するまでの時間Ｔ2とを比較すると、ほぼＴ1＝Ｔ2となり、｜Ｔ2−Ｔ1｜＜Ｔjudgeが成立する。このように噴射停止制御が開始された後４番目の基準信号が発生した時点で｜Ｔ2−Ｔ1｜＜Ｔjudgeが成立している場合には、４番目の基準信号発生時に燃料噴射を行う気筒が第２気筒である。従って、噴射停止制御を開始した後、４番目の基準信号が発生した時点で｜Ｔ2−Ｔ1｜＜Ｔjudgeが成立していると判定されたときに４番目の基準信号が発生した時点で燃料噴射制御の対象とする気筒が第２気筒であると判定することができる。
【０１０７】
クランク軸センサが第１ないし第４気筒の燃料噴射開始タイミングをそれぞれ定めるために用いる一連の基準信号の発生順序は決まっているため、上記のようにして特定の基準信号Ｐc2´が発生したときに制御の対象とする気筒が判別されると、以後各基準信号が発生したときに制御の対象とする気筒（上記の例では燃料噴射を開始する気筒）の判定は自動的に行うことができる。
【０１０８】
図１２に示した例では、極弧角が異なる２つのリラクタを設けて、クランク軸センサが出力するパルス信号の内、第１気筒及び第３気筒からなる気筒群に対応するパルス信号と、第２気筒及び第４気筒からなる気筒群に対応するパルス信号とを識別するようにしているが、図１３（Ａ）に示すように、極弧角が等しいリラクタｒa及びｒbを１８０度離れた対称位置に配置すると共に、一方のリラクタｒbの近傍に他のリラクタｒcを設けて、クランク軸センサ５がリラクタｒaを検出したときに発生するパルスの数と、リラクタｒb及びｒcを検出したときに発生するパルスの数とを異ならせることにより、第１気筒及び第３気筒に対応するパルス信号と、第２気筒及び第４気筒に対応するパルス信号とを識別することができる。即ち、図１３（Ｂ）に示すように、クランク軸センサがリラクタｒbのエッジを検出してパルス信号Ｖsb1及びＶsb2を発生した後、続いてリラクタｒcのエッジを検出してパルス信号Ｖsc1及びＶsc2が発生したときに、次に発生するパルス信号Ｖsa1´及びＶsa2´を例えば第１気筒及び第３気筒に対応するパルス信号であると識別することができる。
【０１０９】
また図１４（Ａ）に示すように、ロータ（図示の例ではフライホイール４）側に一つのリラクタｒのみを設けて、１８０度対称な位置に配置した２つの単位センサ５ａ及び５ｂによりクランク軸センサを構成するようにしてもよい。この場合は、例えば図１４（Ｂ）に示すように単位センサ５ａが出力するパルス信号Ｖsa1，Ｖsa2及びＶsa1´，Ｖs2´をエンジンの第１気筒及び第３気筒に対応させ、図１４（Ｃ）に示すように、単位センサ５ｂが出力するパルス信号Ｖsb1，Ｖsb2及びＶsb1´，Ｖsb2´（Ｖsb1´，Ｖsb2´は図示せず。）をエンジンの第２気筒及び第４気筒に対応させておくことにより、２つの気筒群に対応するパルス信号を容易に得ることができる。
【０１１０】
上記の実施形態では、燃料の噴射タイミングから噴射タイミングまでの時間を比較することにより噴射制御の対象とする気筒がいずれであるかの判定を行わせるようにしたが、回転速度が更に顕著に表れる区間、例えば膨張行程を含む一部の区間の回転速度を比較することにより各基準信号が発生したときに制御の対象とする気筒の判別を行わせるようにしてもよい。
【０１１１】
上記第２の実施形態においては、エンジンを始動した後に判定指令を発生させて、気筒を判別するための噴射制御を行わせるようにしているが、エンジンの定常運転時に減速する際に燃料をカットする制御を行う場合には、エンジンを減速するために燃料カットを行っている状態から燃料噴射を正常に復帰させる過程で、気筒判別用噴射制御を行わせて、制御の対象とする気筒の判別を行わせるようにしてもよい。
【０１１２】
上記の説明では、各基準信号が発生したときに燃料噴射制御を行う気筒がいずれの気筒であるかの判定を行わせるようにしているが、各気筒において燃料噴射制御を行うタイミングと点火制御を行うタイミングとの間の位相関係は決まっているので、燃料噴射制御の対象とする気筒を判別することができれば、自ずから点火制御の対象とする気筒も判別することができる。
【０１１３】
上記の各実施形態では、各基準信号の発生位置をいずれかの気筒の燃料噴射開始位置としているが、各気筒に対する燃料噴射は各気筒に対応する基準信号と同期させて行えばよく、各基準信号の発生位置そのものを燃料噴射を開始する位置とする必要はない。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の第１の実施形態及び第２の実施形態のハードウェアの構成を概略的に示した構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態及び第２の実施形態のマイクロコンピュータにより構成される機能実現手段を含む全体的構成を示したブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態においてエンジンの始動時から気筒の判別が行われるまでの間にクランク軸センサが出力するパルス信号の波形、クランク軸センサの出力を波形整形することにより得た基準信号の波形及びインジェクタ駆動回路に与えられる噴射信号の波形をエンジンの各気筒の行程変化と共に示した波形図である。
【図４】本発明の第１の実施形態において気筒の判別を行う際にクランク軸センサが出力するパルス信号の波形、クランク軸センサの出力を波形整形することにより得た基準信号の波形及びインジェクタ駆動回路に与えられる噴射信号の波形をエンジンの各気筒の行程変化と共に示した波形図である。
【図５】本発明の第１の実施形態において気筒の判別を行う際にクランク軸センサが出力するパルス信号の波形、クランク軸センサの出力を波形整形することにより得た基準信号の波形及びインジェクタ駆動回路に与えられる噴射信号の波形をエンジンの各気筒の行程変化と共に示した他の波形図である。
【図６】本発明の第１の実施形態において基準信号が発生する毎にマイクロコンピュータが実行する割り込みルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態において気筒の判別を行う際にクランク軸センサが出力するパルス信号の波形、クランク軸センサの出力を波形整形することにより得た基準信号の波形及びインジェクタ駆動回路に与えられる噴射信号の波形をエンジンの各気筒の行程変化と共に示した波形図である。
【図８】本発明の第２の実施形態において気筒の判別を行う際にクランク軸センサが出力するパルス信号の波形、クランク軸センサの出力を波形整形することにより得た基準信号の波形及びインジェクタ駆動回路に与えられる噴射信号の波形をエンジンの各気筒の行程変化と共に示した他の波形図である。
【図９】本発明の第２の実施形態において基準信号が発生する毎にマイクロコンピュータが実行する割り込みルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図１０】本発明の第３の実施形態において気筒の判別を行う際にクランク軸センサが出力するパルス信号の波形、クランク軸センサの出力を波形整形することにより得た基準信号の波形及びインジェクタ駆動回路に与えられる噴射信号の波形をエンジンの各気筒の行程変化と共に示した波形図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態において気筒の判別を行う際にクランク軸センサが出力するパルス信号の波形、クランク軸センサの出力を波形整形することにより得た基準信号の波形及びインジェクタ駆動回路に与えられる噴射信号の波形をエンジンの各気筒の行程変化と共に示した他の波形図である。
【図１２】（Ａ）は本発明の第３の実施形態で用いるクランク軸センサの構成を概略的に示した構成図である。（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ（Ａ）のセンサから得られるパルス信号の波形を示した波形図及びセンサの出力を波形整形して得た基準信号の波形を示した波形図である。
【図１３】（Ａ）は本発明で用いることができるクランク軸センサの他の構成例を概略的に示した構成図である。（Ｂ）は（Ａ）のセンサから得られるパルス信号の波形を示した波形図である。
【図１４】（Ａ）は本発明で用いることができるクランク軸センサの更に他の構成例を概略的に示した構成図である。（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ（Ａ）に示された２つの単位センサから得られるパルス信号の波形を示した波形図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１  エンジン
１a1及び１a2  第１気筒及び第２気筒
１０５  吸気管
３  点火コイルユニット
５  クランク軸センサ
６  マイクロコンピュータ
６０２，６０３  点火回路
６０４，６０５  インジェクタ駆動回路
ＩＮＪ1，ＩＮＪ2  インジェクタ
１１  点火装置
１２  燃料噴射装置
１３  回転速度検出手段
１４  判定指令発生手段
１５  気筒判別用噴射制御手段
１６  気筒判別手段
１７  制御対象気筒判定部
１８  制御部
【図１】
2005256677.tif 000003
【図２】
2005256677.tif 000004
【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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