(57)【要約】【課題】容易かつ低コストでディーゼルエンジン特有の燃焼騒音を抑制することができる多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法を提供すること。【解決手段】４気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法であり、ディーゼルエンジンの運転状態に基づいて基本燃料噴射量Ｑを設定された各気筒（＃１〜＃４）のうち、任意の気筒に対して燃料噴射量を微少量増量（＋ｑ）または減量（−ｑ）し、所定期間毎にその任意の気筒を変更する（ステップＳ１０〜Ｓ１７）。また、任意の気筒への上記増量分（＋ｑ）と減量分（−ｑ）との収支を合わせることにより、燃費の悪化を抑制する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法において、
前記ディーゼルエンジンの運転状態に基づいて前記各気筒の基本燃料噴射量が設定され、前記各気筒のうち少なくとも一つの気筒への燃料噴射量を前記基本燃料噴射量に対して所定量増量または減量し、
所定燃焼サイクル内で、前記所定増量分または前記減量分を変更する、
もしくは燃料噴射量を所定量増量または減量させる気筒の少なくとも一つを前記気筒とは異なる気筒に変更する
ことの少なくとも一方を実施する
ことを特徴とする多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法。
【請求項２】
メイン燃料噴射の前にパイロット燃料噴射を行う多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法において、
前記ディーゼルエンジンの運転状態に基づいて前記各気筒の前記パイロット燃料噴射から前記メイン燃料噴射までの基本インターバル量が設定され、
前記各気筒のうち少なくとも一つの気筒へのインターバル量を前記基本インターバル量に対して所定量増量または減量し、
所定燃焼サイクル内で、前記所定増量分または前記減量分を変更する、
もしくはインターバル量を所定量増量または減量させる気筒の少なくとも一つを前記気筒とは異なる気筒に変更する
ことの少なくとも一方を実施する
ことを特徴とする多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法。
【請求項３】
前記気筒への燃料噴射量の増量分と減量分とを等しくすることを特徴とする請求項１に記載の多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法。
【請求項４】
前記ディーゼルエンジンの運転条件に応じて前記気筒と他の気筒での燃料噴射量の差を小さくすることを特徴とする請求項１または３に記載の多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法。
【請求項５】
前記ディーゼルエンジンの運転条件に応じて前記気筒と他の気筒でのインターバル量の差を小さくすることを特徴とする請求項２に記載の多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法。
【請求項６】
前記ディーゼルエンジンの高回転時には低回転時と比べて前記燃料噴射量の差を小さくすることを特徴とする請求項４に記載の多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法。
【請求項７】
前記ディーゼルエンジンの高回転時には低回転時と比べて前記インターバル量の差を小さくすることを特徴とする請求項５に記載の多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法。
【請求項８】
前記ディーゼルエンジンの筒内温度が高い時には低い時と比べて前記燃料噴射量の差を小さくすることを特徴とする請求項４に記載の多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法。
【請求項９】
前記ディーゼルエンジンの筒内温度が高い時には低い時と比べて前記インターバル量の差を小さくすることを特徴とする請求項５に記載の多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法。
【請求項１０】
前記ディーゼルエンジンの負荷が高い時には低い時と比べて、
前記ディーゼルエンジンの冷却水温度が高い時には低い時と比べて、
前記燃料噴射量の差を小さくすることを特徴とする請求項８に記載の多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法。
【請求項１１】
前記ディーゼルエンジンの負荷が高い時には低い時と比べて、
前記ディーゼルエンジンの冷却水温度が高い時には低い時と比べて、
前記インターバル量の差を小さくすることを特徴とする請求項９に記載の多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法に関し、さらに詳しくは、容易かつ低コストでディーゼルエンジン特有の燃焼騒音を抑制することができる多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多気筒ディーゼルエンジンでは、燃焼の急激な立ち上がりにより、ディーゼルノック音と呼ばれる衝撃的な燃焼騒音が発生することが知られている。パイロット燃料噴射は、微少噴射量をコントロールすることで、筒内に所定の温度場および圧力場を作り、メイン着火（熱発生）を制御し、燃焼騒音の低減化を図っている。
【０００３】
しかしながら、この微少噴射量が、インジェクタ個体差に基づく各気筒間やサイクル間においてばらつくことで、各気筒間やサイクル間に燃焼変動を生じさせている。この燃焼変動は、燃焼圧変動を生じさせ、これが振動、放射音となって燃焼騒音を引き起こしている。
【０００４】
その中でも、インジェクタ個体差等が支配的な要因となって生じる気筒間の変動音のばらつきが、ディーゼルエンジン特有の燃焼騒音として問題視されている。すなわち、クランクシャフトが２回転する間に１回変動音が生じるという回転０．５次成分が、アイドル運転や低速域での運転において燃焼騒音として問題視されている。
【０００５】
そこで、このようなディーゼルエンジンの燃焼騒音を低減する技術として、たとえば、加速度センサ（振動センサ）とクランク角度センサとからパイロット燃料噴射による燃焼騒音とメイン燃料噴射による燃焼騒音とを区別し、筒内圧から推定された燃焼騒音に基づいて気筒毎にパイロット燃料噴射量の補正を行う手段が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
また、パイロット燃料噴射量のばらつき等に起因するディーゼル燃焼騒音を特定の１気筒だけ故意に少しずつパイロット噴射時期をずらして、それによる振動変化の状態を監視する動作を繰り返すことにより、パイロット燃料噴射時期を最適値に制御する手段も提案されている（特許文献２参照）
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１２３８７１号公報
【特許文献２】特開昭６３−９６５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来技術のように、パイロット燃料噴射量のばらつき等に起因するディーゼル燃焼騒音を振動センサ等で検出し、これに基づいて気筒別に燃料噴射量を制御するのは困難である。
【０００９】
これは、上記振動センサが燃焼以外の振動を拾い、Ｓ／Ｎ比が悪化するとともに、気筒毎の検出感度が異なるからである。また、騒音レベルを判断するセンサを各気筒毎に設ける必要があるので、製造コストが高くなるという課題があった。
【００１０】
一方、製造コストを低減するために、このようなセンサ数を減らし、代表するセンサですべての気筒の騒音レベルを判断すると、正確な騒音レベル判断が行えないので、正確な
燃料噴射制御も困難になるという課題があった。
【００１１】
また、全気筒制御による燃焼騒音の低減化は、気筒毎にパイロット燃料噴射量の補正を行うので、燃料噴射量を増量補正する場合には燃費の悪化が避けられないという課題もあった。
【００１２】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、容易かつ低コストでディーゼルエンジン特有の燃焼騒音を抑制することができる多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法を提供することを目的とする。
【００１３】
また、この発明は、さらに燃費の悪化を抑制することができる多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法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】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明の請求項１に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法は、多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法において、前記ディーゼルエンジンの運転状態に基づいて前記各気筒の基本燃料噴射量が設定され、前記各気筒のうち少なくとも一つの気筒への燃料噴射量を前記基本燃料噴射量に対して所定量増量または減量し、所定燃焼サイクル内で、前記所定増量分または前記減量分を変更する、もしくは燃料噴射量を所定量増量または減量させる気筒の少なくとも一つを前記気筒とは異なる気筒に変更することの少なくとも一方を実施することを特徴とするものである。
【００１５】
また、この発明の請求項２に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法は、メイン燃料噴射の前にパイロット燃料噴射を行う多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法において、前記ディーゼルエンジンの運転状態に基づいて前記各気筒の前記パイロット燃料噴射から前記メイン燃料噴射までの基本インターバル量が設定され、前記各気筒のうち少なくとも一つの気筒へのインターバル量を前記基本インターバル量に対して所定量増量または減量し、所定燃焼サイクル内で、前記所定増量分または前記減量分を変更する、もしくはインターバル量を所定量増量または減量させる気筒の少なくとも一つを前記気筒とは異なる気筒に変更することの少なくとも一方を実施することを特徴とするものである。
【００１６】
また、この発明の請求項３に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法は、請求項１に記載の発明において、前記気筒への燃料噴射量の増量分と減量分とを等しくすることを特徴とするものである。
【００１７】
また、この発明の請求項４に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法は、請求項１または３に記載の発明において、前記ディーゼルエンジンの運転条件に応じて前記気筒と他の気筒での燃料噴射量の差を小さくすることを特徴とするものである。
【００１８】
また、この発明の請求項５に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法は、請求項２に記載の発明において、前記ディーゼルエンジンの運転条件に応じて前記気筒と他の気筒でのインターバル量の差を小さくすることを特徴とするものである。
【００１９】
また、この発明の請求項６に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法は、請求項４に記載の発明において、前記ディーゼルエンジンの高回転時には低回転時と比べて前記燃料噴射量の差を小さくすることを特徴とするものである。
【００２０】
また、この発明の請求項７に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法は、請
求項５に記載の発明において、前記ディーゼルエンジンの高回転時には低回転時と比べて前記インターバル量の差を小さくすることを特徴とするものである。
【００２１】
また、この発明の請求項８に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法は、請求項４に記載の発明において、前記ディーゼルエンジンの筒内温度が高い時には低い時と比べて前記燃料噴射量の差を小さくすることを特徴とするものである。
【００２２】
また、この発明の請求項９に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法は、請求項５に記載の発明において、前記ディーゼルエンジンの筒内温度が高い時には低い時と比べて前記インターバル量の差を小さくすることを特徴とするものである。
【００２３】
また、この発明の請求項１０に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法は、請求項８に記載の発明において、前記ディーゼルエンジンの負荷が高い時には低い時と比べて、前記ディーゼルエンジンの冷却水温度が高い時には低い時と比べて、前記燃料噴射量の差を小さくすることを特徴とするものである。
【００２４】
また、この発明の請求項１１に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法は、請求項９に記載の発明において、前記ディーゼルエンジンの負荷が高い時には低い時と比べて、前記ディーゼルエンジンの冷却水温度が高い時には低い時と比べて、前記インターバル量の差を小さくすることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２５】
この発明に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法（請求項１）によれば、周期的な回転０．５次成分の出現を抑制でき、ディーゼルエンジン特有の騒音発生を抑制することができる。また、燃焼騒音を検知するためのセンサ等を設ける必要がないので、製造コストを低減することができる。
【００２６】
また、この発明に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法（請求項２）によれば、ディーゼルエンジン特有の騒音発生を抑制することができるとともに、所定の気筒への燃料噴射量を微少に増減調節することが困難な状況でも、これを調節することができる。
【００２７】
また、この発明に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法（請求項３）によれば、所定の気筒への燃料噴射量の増量分と減量分の収支を合わせているので、燃費の悪化を抑制することができる。
【００２８】
また、この発明に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法（請求項４）によれば、周期的な回転０．５次成分の出現を抑制でき、ディーゼルエンジン特有の騒音発生を抑制することができる。また、燃焼騒音を検知するためのセンサ等を設ける必要がないので、製造コストを低減することができる。
【００２９】
また、この発明に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法（請求項５）によれば、周期的な回転０．５次成分の出現を抑制でき、ディーゼルエンジン特有の騒音発生を抑制することができる。また、燃焼騒音を検知するためのセンサ等を設ける必要がないので、製造コストを低減することができる。
【００３０】
また、この発明に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法（請求項６）によれば、回転０．５次成分が高周波となる領域では、低周波となる領域と比べてディーゼルエンジン特有の騒音レベルが改善されるため、燃料噴射量の差を小さくすることにより、高速域での新たな騒音（高周波成分）の発生を抑制することができる。
【００３１】
また、この発明に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法（請求項７）によれば、回転０．５次成分が高周波となる領域では、低周波となる領域と比べてディーゼルエンジン特有の騒音レベルが改善されるため、インターバル量の差を小さくすることにより、高速域での新たな騒音（高周波成分）の発生を抑制することができる。
【００３２】
また、この発明に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法（請求項８）によれば、筒内温度が高い時には低い時と比べて回転０．５次成分が低減されるため、燃料噴射量の差を小さくすることによって気筒毎に新たな振動が発生するのを抑制することができる。
【００３３】
また、この発明に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法（請求項９）によれば、筒内温度が高い時には低い時と比べて回転０．５次成分が低減されるため、インターバル量の差を小さくすることによって気筒毎に新たな振動が発生するのを抑制することができる。
【００３４】
また、この発明に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法（請求項１０）によれば、エンジン負荷と冷却水温が高い時には低い時と比べて回転０．５次成分が低減されるため、燃料噴射量の差を小さくすることによって気筒毎に新たな振動が発生するのを抑制することができる。
【００３５】
また、この発明に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法（請求項１１）によれば、エンジン負荷と冷却水温が高い時には低い時と比べて回転０．５次成分が低減されるため、インターバル量の差を小さくすることによって気筒毎に新たな振動が発生するのを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下に、この発明に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００３７】
以下、４気筒のディーゼルエンジンを例にして説明する。図２は、ディーゼルエンジンを示すブロック図であり、１つの気筒についての断面を示してある。図２に示すように、ディーゼルエンジン１１は、その気筒１２内にピストン１３を備えている。なお、以下の説明では、４つの気筒１２に対し適宜、気筒番号＃１，＃２，＃３，＃４を付して説明する。
【００３８】
ピストン１３は、ディーゼルエンジン１１の出力軸であるクランクシャフト１５にコンロッド１４を介して連結され、このコンロッド１４によりピストン１３の往復運動がクランクシャフト１５の回転に変換されるようになっている。
【００３９】
燃焼室１６には、所定の高圧燃料を気筒１２内に噴射するためのインジェクタ１７が設けられている。また、燃焼室１６には、吸気ポート２０および排気ポート２１が連通しており、それぞれ吸気弁２０ａ、排気弁２１ａが設けられている。
【００４０】
また、ディーゼルエンジン１１の運転状態を検出する手段として、クランクシャフト１５のクランク角および機関回転速度を検出するためのクランクセンサ２５や、アクセルペダル２２の踏み込み量を検出するためのアクセル開度センサ２６、ディーゼルエンジン１１の冷却水の温度を検出するための水温センサ２７等が設けられている。
【００４１】
電子制御装置（ＥＣＵ）３０は、上記クランクセンサ２５、アクセル開度センサ２６、水温センサ２７等の各出力信号を検出し、ディーゼルエンジン１１の運転状態を演算して、インジェクタ１７、吸気弁２０ａ、排気弁２１ａ等を駆動制御するようになっている。
【００４２】
つぎに、燃料噴射制御方法について図１に基づいて説明する。ここで、図１は、この発明の実施例１に係る燃料噴射制御方法を示すフローチャートである。
【００４３】
先ず、クランクセンサ２５によりディーゼルエンジン１１の回転数Ｎｅを検出し、アクセル開度センサ２６等によりディーゼルエンジン１１の負荷を検出し、水温センサ２７により冷却水温Ｔｈｗを検出する（ステップＳ１０）。そして、これらの検出値等を用いて算出されたエンジン負荷等に基づいて、予め定められたマップ等により、各気筒１２への基本燃料噴射量Ｑを算出する。
【００４４】
つぎに、予め定められたマップにより、燃料噴射量の微少な変動量ｑを算出する（ステップＳ１１）。なお、この変動量ｑは微少量であるので、インジェクタ１７の最少噴射量を勘案して、予め上記マップに最適値が設定されている。
【００４５】
そして、つぎに燃料噴射する気筒１２が第１気筒＃１であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。燃料噴射する気筒１２が第１気筒＃１であるならば（ステップＳ肯定１２）、本サイクル（＃１〜＃４）で燃料噴射量を増量（＋ｑ）させる気筒１２と、減量（−ｑ）させる気筒１２を任意に決定する（ステップＳ１３）。
【００４６】
たとえば、第１気筒＃１では（Ｑ＋ｑ）、第３気筒＃３ではＱ、第４気筒＃４では（Ｑ−ｑ）、第２気筒＃２ではＱ、というように仮設定する（ステップＳ１４）。また、ここでは、１サイクル内で燃料噴射量の収支が合うように、増量分（＋ｑ）と減量分（−ｑ）とを等しく（絶対値を等しく）することにより微少変動量を相殺させ、燃費が悪化するのを抑制している。
【００４７】
そして、上記仮設定を終えたら、第１気筒＃１において（Ｑ＋ｑ）となるように、燃料噴射実行の割り込みをセットして（ステップＳ１５）、制御を終える。
【００４８】
一方、ステップＳ１２において、つぎに燃料噴射する気筒１２が第１気筒＃１でないならば（ステップＳ１２否定）、他の任意の気筒１２を選択して、たとえば、第３気筒＃３ではＱ、第４気筒＃４では（Ｑ−ｑ）、第２気筒＃２ではＱというように、いずれかを本設定する（ステップＳ１４）。そして、本設定を終えたら、当該気筒の燃料噴射実行の割り込みをセットして（ステップＳ１７）、制御を終える。このような制御は、たとえば１サイクル毎に行うことができる。また、本発明の制御は１サイクル毎に行うだけでなく、２サイクル、３サイクル、・・・といった所定燃焼サイクル毎に行うことができ、この所定燃焼サイクルは実験等によって求められたエンジンの燃焼音が人間に不快な音として聞こえてこない範囲内で適宜設定することが可能である。
【００４９】
このようにして各気筒１２に微少変動量ｑをランダムに設定した他の例を図３に示す。ここで、図３は、各気筒における燃料噴射量を模式的に示す説明図である。なお、図中の符号＃１〜＃４は、燃料噴射する気筒１２の順番に対応するように示したものである。同図に示すように、１サイクル内で燃料噴射量の収支が合うように、増量分（＋ｑ）と減量分（−ｑ）とを等しくして微少変動量を相殺させ、燃費が悪化するのを抑制している。本実施例では、常にいずれかの気筒で基本燃料噴射量に対する燃料の増量もしくは減量を行ったが、本発明は各燃焼サイクルで各気筒へ噴射される燃料噴射量のパターンを所定燃焼サイクル内で変更させることによってディーゼルエンジン特有の燃焼騒音を抑制させると
いう考えに基づいて行っているので、基本燃料噴射量に対する燃料の増量分もしくは減量分がゼロであってもよい。つまり、いずれかの気筒で基本燃料噴射量に対する燃料の増量もしくは減量を行った次の燃焼サイクルでは、すべての気筒への燃料噴射量を基本燃料噴射量に戻すという制御を行ってもよい。
【００５０】
つぎに、本発明による音（振動）の周波数特性について図４に基づいて説明する。ここで、図４は、音（振動）の周波数特性を示すグラフである。図中の周波数帯ｆは、回転０．５次成分がディーゼルエンジン１１特有の変動感として問題視される周波数帯である。なお、高速運転域ではこの帯域は外れる。
【００５１】
図４に示すように、回転０．５次成分がディーゼルエンジン１１特有の変動感として問題視される周波数帯ｆにおいて、従来技術の場合（破線）は音（振動）レベルが大きいのに比べ、本発明（太い実線）によれば、音（振動）レベルを小さくできることが分かる。
【００５２】
また、音（振動）の絶対値レベルで回転０．５次成分を示したものが図５および図６である。ここで、図５は、従来技術における周期的な回転０．５次成分を示すグラフであり、図６は、本発明における非周期的な回転０．５次成分を示すグラフである。
【００５３】
図５に示すように、従来技術の場合には、近似した波形の回転０．５次成分が周期的に現れており、これがディーゼルエンジン１１特有の燃焼騒音となっていることが分かる。これに対して図６に示すように、本発明では、不規則な波形の回転０．５次成分が非周期的に現れているので、ディーゼルエンジン特有の燃焼騒音を抑制することができる。
【００５４】
また、上述したように燃料噴射量をランダムに変動させるだけでよいので、専用の振動センサ等を設ける必要がなく、低コストで対応できる。また、当該センサを用いた正確な騒音レベル判断も不要である。
【００５５】
以上のように、この実施例１に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法によれば、各気筒１２の基本燃料噴射量Ｑに対し、燃料噴射量の微少な増量分（＋ｑ）と減量分（−ｑ）とを、任意の気筒１２でランダムに加えて振動が非周期的な変動になるように制御しているので、周期的な回転０．５次成分の出現を抑制することができ、ディーゼルエンジン１１特有の騒音発生を抑制することができる。
【００５６】
また、１サイクル当たりで微少な増量分（＋ｑ）および減量分（−ｑ）が相殺し、収支が合うので、燃費の悪化を抑制することができる。したがって、容易かつ低コスト、しかも低燃費でディーゼルエンジン特有の燃焼騒音を抑制することができる。
【００５７】
なお、上記実施例１においては、燃料噴射量の微少変動量（±ｑ）の与え方として、燃費を考慮して１サイクル分で収支が合うように、Ｑ＋（Ｑ−ｑ）＋（Ｑ＋ｑ）＋Ｑ＝４Ｑ、となるように制御するものとして説明したが（図３参照）、これに限定されず、たとえば、１サイクル内で（Ｑ＋ｑ）＋（Ｑ−ｑ）＋（Ｑ＋ｑ）＋（Ｑ−ｑ）＝４Ｑ、として収支を合わせてもよい。
【００５８】
また、図７に示すように、たとえば、｛Ｑ＋（Ｑ＋ｑ）＋（Ｑ＋ｑ）＋（Ｑ−ｑ）｝＋｛（Ｑ＋ｑ）＋（Ｑ−ｑ）＋（Ｑ−ｑ）＋Ｑ｝＝８Ｑ、として２サイクル分で収支を合わせてもよい。ここで、図７は、各気筒における燃料噴射量を模式的に示す説明図であり、２サイクル分で燃料噴射量の収支を合わせた例を示したものである。また、これと同様の要領にて３サイクル分以上で収支を合わせてもよい。
【００５９】
また、任意の気筒１２への微少変動量ｑの与え方として、減量（−ｑ）は行わず、増量
（＋ｑ）のみを行うこともできる。この場合も上記と同様に周期的な回転０．５次成分がなくなり、ディーゼルエンジン１１特有の騒音発生を抑制することができる。上記実施例１の場合よりは燃費が悪くなるが、制御は容易になる。
【００６０】
また、上記実施例１では、本発明を４気筒のディーゼルエンジン１１に適用した例を説明したが、これに限定されず、６気筒や８気筒など、他の気筒数のディーゼルエンジンについても適用でき、上記と同様の効果を期待できる。
【００６１】
また、本発明を、メイン燃料噴射の前にパイロット燃料噴射を行うディーゼルエンジンについて適用することもでき、燃料噴射量の微少変動量（たとえば、変動量＋ｑや−ｑ）をパイロット燃料噴射側の制御で与えることができ、あるいはメイン燃料噴射側の制御で与えることもできる。
【実施例２】
【００６２】
本実施例２は、メイン燃料噴射の前にパイロット燃料噴射を行うディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法であり、後述するように、ディーゼルエンジンの運転状態に基づいてパイロット燃料噴射からメイン燃料噴射までの基本インターバル量Ｔを設定された各気筒１２のうち、任意の気筒１２に対してインターバル量を所定量大きくまたは小さくし、所定期間毎に任意の気筒１２を変更するものである。
【００６３】
また、上記実施例１では、燃料噴射量の微少な変動量（±ｑ）を与えることにより燃焼騒音を抑制したが、この微少な燃料噴射量ｑは、インジェクタ１７の性能限界等により調節できない場合もあり得る。特にこのような場合に、本実施例２は実益がある。
【００６４】
この燃料噴射制御方法について図８に基づいて具体的に説明する。ここで、図８は、この発明の実施例２に係る燃料噴射制御方法を示すフローチャートである。また、本制御方法を適用するディーゼルエンジンの構成は、上記実施例１の場合とほぼ同様なので、図２を適宜参照しながら説明する。
【００６５】
先ず、クランクセンサ２５によりディーゼルエンジン１１の回転数Ｎｅを検出し、アクセル開度センサ２６等によりディーゼルエンジン１１の負荷を検出し、水温センサ２７により冷却水温Ｔｈｗを検出する（ステップＳ２０）。そして、これらの検出値等を用いて算出されたエンジン負荷等に基づいて、予め定められたマップ等により、各気筒１２における上記基本インターバル量Ｔを算出する。
【００６６】
つぎに、予め定められたマップにより、インターバル量の微少な変動量ｔを算出する（ステップＳ２１）。そして、つぎに燃料噴射する気筒１２が第１気筒＃１であるか否かを判断する（ステップＳ２２）。燃料噴射する気筒１２が第１気筒＃１であるならば（ステップＳ肯定２２）、本サイクル（＃１〜＃４）でインターバル量を大きく（＋ｔ）させる気筒１２と、小さく（−ｔ）させる気筒１２を任意に決定する（ステップＳ２３）。
【００６７】
たとえば、第１気筒＃１では（Ｔ＋ｔ）、第３気筒＃３ではＴ、第４気筒＃４では（Ｔ−ｔ）、第２気筒＃２ではＴ、というように仮設定する（ステップＳ２４）。また、ここでは、１サイクル内で燃料噴射量の収支が合うように、大きくした分（＋ｔ）と小さくした分（−ｔ）とを等しく（絶対値を等しく）することにより微少変動量を相殺させている。
【００６８】
そして、上記仮設定を終えたら、噴射インターバル量が第１気筒＃１において（Ｔ＋ｔ）となるように、燃料噴射実行の割り込みをセットして（ステップＳ２５）、制御を終える。
【００６９】
一方、ステップＳ２２において、つぎに燃料噴射する気筒１２が第１気筒＃１でないならば（ステップＳ２２否定）、他の任意の気筒１２を選択して、たとえば、第３気筒＃３ではＴ、第４気筒＃４では（Ｔ−ｔ）、第２気筒＃２ではＴというように、いずれかを本設定する（ステップＳ２４）。
【００７０】
そして、本設定を終えたら、当該気筒の燃料噴射実行の割り込みをセットして（ステップＳ２７）、制御を終える。このような制御は、たとえば１サイクル毎に行うことができる。このようにして各気筒１２に微少変動量ｔをランダムに設定した他の例を図９に示す。ここで、図９は、各気筒におけるインターバル量を模式的に示す説明図である。また、本発明の制御は１サイクル毎に行うだけでなく、２サイクル、３サイクル、・・・といった所定燃焼サイクル毎に行うことができ、この所定燃焼サイクルは実験等によって求められたエンジンの燃焼音が人間に不快な音として聞こえてこない範囲内で適宜設定することが可能である。
【００７１】
本実施例では、常にいずれかの気筒で基本インターバル量に対するインターバル量の増量もしくは減量を行ったが、本発明は各燃焼サイクルで各気筒に設定されるインターバル量のパターンを所定燃焼サイクル内で変更させることによってディーゼルエンジン特有の燃焼騒音を抑制させるという考えに基づいて行っているので、基本インターバル量に対するインターバル量の増量分もしくは減量分がゼロであってもよい。つまり、いずれかの気筒で基本インターバル量に対するインターバル量の増量もしくは減量を行った次の燃焼サイクルでは、すべての気筒のインターバル量を基本インターバル量に戻すという制御を行ってもよい。
【００７２】
以上のように、この実施例２に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法によれば、各気筒１２の基本インターバル量Ｔに対し、インターバル量の微少な変動量（±ｔ）を、任意の気筒１２でランダムに与えて振動が非周期的な変動になるように制御しているので、周期的な回転０．５次成分がなくなり、ディーゼルエンジン１１特有の騒音発生を抑制することができる。
【００７３】
また、インジェクタ１７の性能限界等により、上記実施例１の場合のように燃料噴射量の微少変動量を調節できない場合であっても、本実施例２ではインターバル量を調節すればよく、上記実施例１の場合と同様の効果が得られるので、非常に有益である。
【００７４】
なお、上記実施例２においては、インターバル量の微少変動量（±ｔ）の与え方として、１サイクル分で収支が合うように、Ｔ＋（Ｔ−ｔ）＋（Ｔ＋ｔ）＋Ｔ＝４Ｔ、となるように制御するものとして説明したが（図９参照）、これに限定されず、たとえば、１サイクル内で（Ｔ＋ｔ）＋（Ｔ−ｔ）＋（Ｔ＋ｔ）＋（Ｔ−ｔ）＝４Ｔ、として収支を合わせてもよい。
【００７５】
また、図１０に示すように、たとえば、｛Ｔ＋（Ｔ＋ｔ）＋（Ｔ＋ｔ）＋（Ｔ−ｔ）｝＋｛（Ｔ＋ｔ）＋（Ｔ−ｔ）＋（Ｔ−ｔ）＋Ｔ｝＝８Ｔ、として２サイクル分で収支を合わせてもよい。ここで、図１０は、各気筒におけるインターバル量を模式的に示す説明図であり、２サイクル分でインターバル量の収支を合わせた例を示したものである。また、これと同様の要領にて３サイクル分以上で収支を合わせてもよい。
【実施例３】
【００７６】
本実施例３は、上記実施例１で示した燃料噴射量の微少変動量（±ｑ）をディーゼルエンジン１１の回転数に応じて変化させるものであり、ディーゼルエンジン１１の回転数が高回転時には低回転時と比べてこの微少変動量（燃料噴射量の差）を小さくするものであ
る。
【００７７】
これは、図１１に示すように、負荷を一定とすると、高速域ほど振動変動成分（回転０．５次成分）も高周波となり、ディーゼルエンジン１１特有の燃焼騒音レベルが改善されるため、燃料噴射量の微少変動量を高回転時ほど小さく制御するものである。ここで、図１１は、この発明の実施例３に係るエンジン回転数と燃料噴射変動量の関係を示すグラフである。
【００７８】
以上のように、この実施例３に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法によれば、上記実施例１の場合と同様の効果を奏するほか、高速域での新たな燃焼騒音（高周波成分）の発生を抑制することができる。
【００７９】
なお、上記実施例３においては、燃料噴射量の微少変動量（±ｑ）をディーゼルエンジン１１の回転数に応じて変化させるものものとして説明したが、これに限定されず、たとえば、上記実施例２で示したインターバル量の微少変動量（±ｔ）をディーゼルエンジン１１の回転数に応じて変化させてもよい。
【００８０】
すなわち、図１２に示すように、ディーゼルエンジン１１の回転数がの高回転時には低回転時と比べてインターバル変動量ｔ（インターバル量の差）を小さくするように制御してもよい。この場合も上記実施例３の場合と同様の効果を期待できる。ここで、図１２は、エンジン回転数とインターバル変動量の関係を示すグラフである。
【実施例４】
【００８１】
本実施例４は、上記実施例１で示した燃料噴射量の微少変動量（±ｑ）をディーゼルエンジン１１の負荷に応じて変化させるものであり、ディーゼルエンジン１１が高負荷時には低負荷時と比べてこの微少変動量（燃料噴射量の差）を小さくするものである。
【００８２】
これは、図１３に示すように、回転数を一定とすると、高負荷時ほど吸入空気量（過給を含む）の増加に伴って気筒１２内温度も高くなり、パイロット燃料噴射のばらつきによる着火性の影響が少なくなる。これにより、振動変動成分（回転０．５次成分）も低減されてディーゼルエンジン１１特有の燃焼騒音レベルが改善されるため、燃料噴射量の微少変動量を高負荷時ほど小さく制御するようにしたものである。ここで、図１３は、この発明の実施例４に係るエンジン負荷と燃料噴射変動量の関係を示すグラフである。
【００８３】
以上のように、この実施例４に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法によれば、上記実施例１の場合と同様の効果を奏するほか、気筒１２毎に新たな燃焼騒音が発生するのを抑制することができる。
【００８４】
なお、上記実施例４においては、燃料噴射量の微少変動量（±ｑ）をディーゼルエンジン１１の負荷に応じて変化させるものものとして説明したが、これに限定されず、たとえば、上記実施例２で示したインターバル量の微少変動量（±ｔ）をディーゼルエンジン１１の負荷に応じて変化させてもよい。
【００８５】
すなわち、図１４に示すように、ディーゼルエンジン１１が高負荷時には低負荷時と比べてインターバル変動量ｔ（インターバル量の差）を小さくするように制御してもよい。この場合も上記実施例４の場合と同様の効果を期待できる。ここで、図１４は、エンジン負荷とインターバル変動量の関係を示すグラフである。
【００８６】
また、ディーゼルエンジン１１に筒内温度センサを備えれば、上記エンジン負荷の代わりに筒内温度を指標として上記制御を行うこともできる。すなわち、ディーゼルエンジン
１１の筒内温度が高い時には低い時と比べて燃料噴射量の微少変動量ｑ（燃料噴射量の差）またはインターバル変動量ｔ（インターバル量の差）を小さくするように制御してもよい。この場合も上記と同様の効果を期待できる。
【実施例５】
【００８７】
本実施例５は、上記実施例１で示した燃料噴射量の微少変動量（±ｑ）をディーゼルエンジン１１の冷却水温に応じて変化させるものであり、ディーゼルエンジン１１の冷却水温度が高い時には低い時と比べてこの微少変動量（燃料噴射量の差）を小さくするものである。
【００８８】
これは、図１５に示すように、回転数および負荷を一定とすると、高水温時ほど吸入空気温度および気筒１２内温度も高くなり、パイロット燃料噴射のばらつきによる着火性の影響が少なくなる。これにより、振動変動成分（回転０．５次成分）も低減されてディーゼルエンジン１１特有の燃焼騒音レベルが改善されるため、燃料噴射量の微少変動量を高水温時ほど小さく制御するようにしたものである。ここで、図１５は、この発明の実施例５に係るエンジン冷却水温と燃料噴射変動量の関係を示すグラフである。
【００８９】
以上のように、この実施例５に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法によれば、上記実施例１の場合と同様の効果を奏するほか、気筒１２毎に新たな燃焼騒音が発生するのを抑制することができる。
【００９０】
なお、上記実施例５においては、燃料噴射量の微少変動量（±ｑ）をディーゼルエンジン１１の冷却水温に応じて変化させるものものとして説明したが、これに限定されず、たとえば、上記実施例２で示したインターバル量の微少変動量（±ｔ）をディーゼルエンジン１１の冷却水温に応じて変化させてもよい。
【００９１】
すなわち、図１６に示すように、ディーゼルエンジン１１が高水温時には低水温時と比べてインターバル変動量ｔ（インターバル量の差）を小さくするように制御してもよい。この場合も上記実施例５の場合と同様の効果を期待できる。ここで、図１６は、エンジン冷却水温とインターバル変動量の関係を示すグラフである。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
以上のように、この発明に係る多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法は、容易かつ低コストでディーゼルエンジン特有の燃焼騒音を抑制する燃料噴射制御に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】この発明の実施例１に係る燃料噴射制御方法を示すフローチャートである。
【図２】ディーゼルエンジンを示すブロック図である。
【図３】各気筒における燃料噴射量を模式的に示す説明図である。
【図４】音（振動）の周波数特性を示すグラフである。
【図５】従来技術における周期的な回転０．５次成分を示すグラフである。
【図６】本発明における非周期的な回転０．５次成分を示すグラフである。
【図７】各気筒における燃料噴射量を模式的に示す説明図である。
【図８】この発明の実施例２に係る燃料噴射制御方法を示すフローチャートである。
【図９】各気筒におけるインターバル量を模式的に示す説明図である。
【図１０】各気筒におけるインターバル量を模式的に示す説明図である。
【図１１】この発明の実施例３に係るエンジン回転数と燃料噴射変動量の関係を示すグラフである。
【図１２】エンジン回転数とインターバル変動量の関係を示すグラフである。
【図１３】この発明の実施例４に係るエンジン負荷と燃料噴射変動量の関係を示すグラフである。
【図１４】エンジン負荷とインターバル変動量の関係を示すグラフである。
【図１５】この発明の実施例５に係るエンジン冷却水温と燃料噴射変動量の関係を示すグラフである。
【図１６】エンジン冷却水温とインターバル変動量の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９４】
１１  ディーゼルエンジン
１２  気筒
１６  燃焼室
１７  インジェクタ
２５  クランクセンサ
２６  アクセル開度センサ
２７  水温センサ
３０  電子制御装置（ＥＣＵ）
Ｎｅ  回転数
Ｔｈｗ  冷却水温
Ｑ  基本燃料噴射量
ｑ  燃料噴射変動量
Ｔ  基本インターバル量
ｔ  インターバル変動量
【図１】
2005120960.tif 000003
【図２】
2005120960.tif 000004
【図３】
2005120960.tif 000005
【図４】
2005120960.tif 000006
【図５】
2005120960.tif 000007
【図６】
2005120960.tif 000008
【図７】
2005120960.tif 000009
【図８】
2005120960.tif 000010
【図９】
2005120960.tif 000011
【図１０】
2005120960.tif 000012
【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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