(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
４サイクル多気筒内燃機関の、気筒の行程がクランク角度で３６０度相当変移する関係にある２つの気筒の少なくとも吸気行程以前の１つの角度基準位置を検出する角度検出手段と、
機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
上記角度検出手段より得られる角度基準位置検出信号の検出周期より得た機関回転情報と上記運転状態検出手段より得られる運転状態検出信号に基づいて機関の各気筒に適切な燃料噴射量を決定する燃料噴射制御手段と
を備え、
上記２つの気筒の一方の気筒の角度基準位置検出信号の検出周期より得た機関回転情報と上記運転状態検出信号とに基づいて決定する燃料噴射量の内の第１の所定比率分を、上記一方の気筒に噴射すると共に、上記２つの気筒の他方の気筒に、上記第１の所定比率分の残りの比率分を第２の所定比率分として同時に噴射し、
次回に決定する燃料噴射量の内の上記第２の所定比率分を上記一方の気筒に噴射すると共に、上記他方の気筒に上記第１の所定比率分を同時に噴射することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】
上記燃料噴射量の所定比率分を決定する機関の運転状態は、少なくとも機関の回転数に基づいて変更することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
上記燃料噴射量の所定比率分を決定する機関の運転状態は、少なくとも機関の回転数の時間的な偏差に基づいて変更することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
上記燃料噴射量の所定比率分を決定する機関の運転状態は、少なくとも機関の温度情報に基づいて変更することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
上記燃料噴射量の所定比率分を決定する機関の運転状態は、少なくとも機関のトランスミッションのギア位置に基づいて変更することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
上記燃料噴射量の所定比率分を決定する機関の運転状態は、少なくとも機関のスロットル開度に基づいて変更することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項７】
上記燃料噴射量の所定比率分を決定する機関の運転状態は、少なくとも機関のスロットル開度の時間的な偏差に基づいて変更することを特徴とする請求項１に記載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】
この発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、一般的な従来の内燃機関の燃料噴射制御装置を示す構成図である。
図において、１は制御部であって、各種入力センサの出力を波形整形する波形整形回路１−１と、燃料および点火をコントロールする演算部１−２と、インジェクタを駆動するインジェクタ駆動回路１−３と、点火を駆動する点火駆動回路１−４により構成される。２はカム軸の位相角度位置を検出するカム角センサ、３はクランクの角度基準位置を検出するクランク角センサ、４は運転状態を検出する各種センサ、５，６は各気筒に対応した燃料噴射用のインジェクタ、７，８は点火コイルである。
【０００３】
次に、動作について、図６および図７を参照して説明する。
図６は、従来の内燃機関の燃料噴射制御装置における動作タイミングチャートである。
図６において、例えばカム角センサ２からの出力信号Ｓ１、クランク角センサ３からの出力信号Ｓ２が波形整形回路１−１で波形整形されて演算部１−２に供給され、ここで各インジェクタ５，６に対する燃料量が燃料量演算部１−２ａで演算され、各点火コイル７，８に対する点火時期が点火時期演算部１−２ｂで演算される。そして、燃料量に関する演算結果はインジェクタ駆動回路１−３を介し駆動信号Ｓ３，Ｓ４としてそれぞれインジェクタ５，６に供給される。また、点火時期に関する演算結果は点火駆動回路１−４を介し駆動信号Ｓ５，Ｓ６としてそれぞれ点火コイル７，８に供給される。
【０００４】
図７は、従来の内燃機関の燃料噴射制御装置における制御フローチャートである。
まず、ステップＳＴ１〜ＳＴ３において、機関の回転周期の演算を行う。そして、ステップＳＴ４において、この演算結果に基づきベース燃料量の計算を実行する。次に、ステップＳＴ５において、クランク角割り込み間にカム角信号の入力があったかどうか確認し、あった場合は、INJ２（インジェクタ６）の燃料噴射量を決定し（ステップＳＴ６）、もしカム角信号の入力が無かった場合は、INJ１（インジェクタ５）の燃料噴射量を決定する（ステップＳＴ７）。そして、インジェクタ駆動をセットし（ステップＳＴ８）、最後に、今回クランク角割り込み時刻を記憶し（ステップＳＴ９）、リターンする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の内燃機関の燃料噴射制御装置は以上のように構成されているので、以下のような問題点があった。
従来の内燃機関の燃料噴射制御装置において、加速時の燃料噴射量を各気筒別に制御した時、インジェクタにより燃料を噴射してから吸気バルブを経てシリンダに到達するまでの時間遅れによって、今回噴射した燃料がすべてシリンダに入ることが困難になる。その場合、今回の混合気の空燃比は吸気バルブの上流に留まる分リーンになり、機関の発生トルクを低減させる。そして、次回の混合気の空燃比は吸気バルブの上流に留まった混合気が余剰に入る分リッチになり機関の発生トルクを極端に上昇もしくは低減させる。その結果として、機関の発生トルクの増減により、車体振動・ショックが大きくなり、過渡時の燃料噴射量の制御を良好に行うことが困難であった。
【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、車体振動・ショックの発生を抑制するように燃料噴射量を調整することで、その制御を容易に、かつ簡素化できる内燃機関の燃料噴射制御装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、４サイクル多気筒内燃機関の、気筒の行程がクランク角度で３６０度相当変移する関係にある２つの気筒の少なくとも吸気行程以前の１つの角度基準位置を検出する角度検出手段と、機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、上記角度検出手段より得られる角度基準位置検出信号の検出周期より得た機関回転情報と上記運転状態検出手段より得られる運転状態検出信号に基づいて機関の各気筒に適切な燃料噴射量を決定する燃料噴射制御手段とを備え、上記２つの気筒の一方の気筒の角度基準位置検出信号の検出周期より得た機関回転情報と上記運転状態検出信号とに基づいて決定する燃料噴射量の内の第１の所定比率分を、上記一方の気筒に噴射すると共に、上記２つの気筒の他方の気筒に、上記第１の所定比率分の残りの比率分を第２の所定比率分として同時に噴射し、次回に決定する燃料噴射量の内の上記第２の所定比率分を上記一方の気筒に噴射すると共に、上記他方の気筒に上記第１の所定比率分を同時に噴射するものである。
【００１１】
請求項２の発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、請求項１の発明において、上記燃料噴射量の所定比率分を決定する機関の運転状態は、少なくとも機関の回転数に基づいて変更するものである。
【００１２】
請求項３の発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、請求項１の発明において、上記燃料噴射量の所定比率分を決定する機関の運転状態は、少なくとも機関の回転数の時間的な偏差に基づいて変更するものである。
【００１３】
請求項４の発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、請求項１の発明において、上記燃料噴射量の所定比率分を決定する機関の運転状態は、少なくとも機関の温度情報に基づいて変更するものである。
【００１４】
請求項５の発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、請求項１の発明において、上記燃料噴射量の所定比率分を決定する機関の運転状態は、少なくとも機関のトランスミッションのギア位置に基づいて変更するものである。
【００１５】
請求項６の発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、請求項１の発明において、上記燃料噴射量の所定比率分を決定する機関の運転状態は、少なくとも機関のスロットル開度に基づいて変更するものである。
【００１６】
請求項７の発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、請求項１の発明において、上記燃料噴射量の所定比率分を決定する機関の運転状態は、少なくとも機関のスロットル開度の時間的な偏差に基づいて変更するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１を示す構成図である。
図において、１１は燃料噴射制御手段としての制御部であって、各種入力センサの出力を波形整形する波形整形回路１１−１と、燃料および点火をコントロールする演算部１１−２と、インジェクタを駆動するインジェクタ駆動回路１１−３と、点火を駆動する点火駆動回路１１−４により構成される。演算部１１−２には、燃料量演算部１１−２ａと点火時期演算部１１−２ｂの他に、噴射比率演算部１１−２ｃが含まれている。１２はカム軸の位相角度位置を検出する特定気筒検出手段としてのカム角センサ、１３はクランクの角度基準位置を検出する角度検出手段としてのクランク角センサ、１４は運転状態を検出する運転状態検出手段としての各種センサ、１５，１６は各気筒に対応した燃料噴射用のインジェクタ、１７，１８は点火コイルである。
【００１９】
次に、動作について、図２〜図４を参照して説明する。
図２は、本実施の形態による内燃機関の燃料噴射制御装置における動作タイミングチャートである。
図２において、例えばカム角センサ１２からの出力信号Ｓ１０、クランク角センサ１３からの出力信号Ｓ２０が波形整形回路１１−１で波形整形されて演算部１１−２に供給され、ここで、各インジェクタ１５，１６に対する燃料量が燃料量演算部１１−２ａで演算され、各点火コイル１７，１８に対する点火時期が点火時期演算部１１−２ｂで演算される。そして、燃料量に関する演算結果は噴射比率演算部１１−２ｃに供給され、インジェクタ１５，１６に対する噴射比率が演算される。噴射比率演算部１１−２ｃにおける演算結果はインジェクタ駆動回路１１−３を介し駆動信号Ｓ３０，Ｓ４０としてそれぞれインジェクタ１５，１６に供給される。また、点火時期に関する演算結果は点火駆動回路１１−４を介し駆動信号Ｓ５０，Ｓ６０としてそれぞれ点火コイル１７，１８に供給される。ここで、エンジンの運転状態によってインジェクタ１５，１６を本来の７２０度毎のタイミングに限定せず、３６０度毎に噴射することにより噴射した燃料がシリンダに入るまでの遅延を抑制する効果がある。尚、３６０度の噴射量の演算についは、７２０度毎の本来噴射における噴射量の所定比率分をエンジンの運転借報に応じて変更し、３６０度位相の異なる気筒に噴射することにより対応する。
【００２０】
図３は、本実施の形態による内燃機関の燃料噴射制御装置における制御のフローチャートである。
まず、ステップＳＴ１０〜ＳＴ４０において、機関の回転周期の演算を行う。そして、ステップＳＴ５０において、この演算結果に基づきベース燃料量の計算を実行する。次に、ステップＳＴ６０において、INJ２（インジェクタ１６）の燃料噴射量とINJ１（インジェクタ１５）の燃料噴射量を決定する。そして、インジェクタ駆動をセットし（ステップＳＴ７０）、最後に、今回クランク角割り込み時刻を記憶し（ステップＳＴ８０）、リターンする。
【００２１】
このように、本実施の形態では、エンジンの運転情報に応じて、燃料噴射量を所定比率分（１／２）だけ、本来の噴射時期より早いタイミングで噴射することにより、ポート壁での蒸発が育成され、ポート長の影響による燃料伝達遅れを抑制が可能になり、燃焼が良好に行われる。その結果車体振動・ショックの発生等を抑制することができ、特に、過渡時の燃料噴射量の制御を良好にかつ容易に行うことができ、また、簡素化できる。
【００２２】
実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２を示す制御のフローチャートである。なお、その回路構成に付いては、上記実施の形態と同様のものを用いてよい。
まず、ステップＳＴ１１〜ＳＴ３１において、機関の回転周期の演算を行う。そして、ステップＳＴ４１において、この演算結果に基づきベース燃料量の計算を実行する。次に、ステップＳＴ５１において、クランク角割り込み間にカム角信号の入力があったかどうか確認し、あった場合は、INJ１（インジェクタ１５）およびINJ２（インジェクタ１６）の燃料噴射量を決定する（ステップＳＴ６１）。ここではINJ１に比率αを乗算し、INJ２は比率（１−α）を乗算する。
【００２３】
一方、ステップＳＴ５１でもしカム角信号の入力が無かった場合は、INJ１（インジェクタ１５）およびINJ２（インジェクタ１６）の燃料噴射量を決定する（ステップＳＴ７１）。ここでは、INJ１に比率（１−α）を乗算し、INJ２は比率αを乗算する。つまり、次回に決定する燃料噴射量に対する所定比率を前回の所定比率の関係と逆に決定する。
そして、インジェクタ駆動をセットし（ステップＳＴ８１）、最後に、今回クランク角割り込み時刻を記憶し（ステップＳＴ９１）、リターンする。
【００２４】
尚、比率αの大きさについては、機関の各種運転状態によって変更する。運転状態については、機関の回転数、機関の回転数の時間的な偏差、機関の温度情報、機関のトランスミッションのギア位置、機関のスロットル開度、機関のスロットル開度の時間的な偏差を検出し、それに従って変更する。
【００２５】
また、燃料噴射量の分割回数を、機関の運転状態によって変更すると、さらに過渡時の混合気の形成が良好に行われる場合がある。特に、低回転の領域に関しては、流入空気速度が遅く、インジェクタにより燃料を噴射してから吸気バルブを経てシリンダに到達するまでの時間遅れが大きいため、今回噴射した燃料がすべてシリンダに入ることが困難になる。その場合、今回の混合気の空燃比は吸気バルブの上流に留まる分リーンになり、機関の発生トルクを低減させる。そして次回の混合気の空燃比は吸気バルブの上流に留まった混合気が余剰に入る分リッチになり機関の発生トルクを極端に上昇もしくは低減させる。その結果として、機関の発生トルクの増減により、車体振動・ショックを大きくするのである。複数の分割噴射のうち、少なくとも吸気行程終了直後のポイントと、吸気行程開始直前のポイントを主体に噴射すると噴射の遅延を小さくできる。
【００２６】
このように、本実施の形態でも、エンジンの運転情報に応じて、燃料噴射量を所定比率分だけ、本来の噴射時期より早いタイミングで噴射することにより、ポート壁での蒸発が育成され、ポート長の影響による燃料伝達遅れを抑制が可能になり、燃焼が良好に行われる。その結果車体振動・ショックの発生等を抑制することが可能となる。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、４サイクル多気筒内燃機関の、気筒の行程がクランク角度で３６０度相当変移する関係にある２つの気筒の少なくとも吸気行程以前の１つの角度基準位置を検出する角度検出手段と、機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、上記角度検出手段より得られる角度基準位置検出信号の検出周期より得た機関回転情報と上記運転状態検出手段より得られる運転状態検出信号に基づいて機関の各気筒に適切な燃料噴射量を決定する燃料噴射制御手段とを備え、上記２つの気筒の一方の気筒の角度基準位置検出信号の検出周期より得た機関回転情報と上記運転状態検出信号とに基づいて決定する燃料噴射量の内の第１の所定比率分を、上記一方の気筒に噴射すると共に、上記２つの気筒の他方の気筒に、上記第１の所定比率分の残りの比率分を第２の所定比率分として同時に噴射し、次回に決定する燃料噴射量の内の上記第２の所定比率分を上記一方の気筒に噴射すると共に、上記他方の気筒に上記第１の所定比率分を同時に噴射するので、ポート壁での蒸発が育成され、ポート長の影響による燃料伝達遅れが抑制されて、燃焼が良好に行われ、以て、車体振動・ショックの発生等を抑制でき、過渡時の燃料噴射量の制御を良好にかつ容易に行うことができると共に、簡素化できるという効果がある。
【００３１】
また、請求項２の発明によれば、上記燃料噴射量の所定比率分を決定する機関の運転状態は、少なくとも機関の回転数に基づいて変更するので、車体振動・ショックの発生等の抑制に寄与できるという効果がある。
【００３２】
また、請求項３の発明によれば、上記燃料噴射量の所定比率分を決定する機関の運転状態は、少なくとも機関の回転数の時間的な偏差に基づいて変更するので、車体振動・ショックの発生等の抑制に寄与できるという効果がある。
【００３３】
また、請求項４の発明によれば、上記燃料噴射量の所定比率分を決定する機関の運転状態は、少なくとも機関の温度情報に基づいて変更するので、車体振動・ショックの発生等の抑制に寄与できるという効果がある。
【００３４】
また、請求項５の発明によれば、上記燃料噴射量の所定比率分を決定する機関の運転状態は、少なくとも機関のトランスミッションのギア位置に基づいて変更するので、車体振動・ショックの発生等の抑制に寄与できるという効果がある。
【００３５】
また、請求項６の発明によれば、上記燃料噴射量の所定比率分を決定する機関の運転状態は、少なくとも機関のスロットル開度に基づいて変更するので、車体振動・ショックの発生等の抑制に寄与できるという効果がある。
【００３６】
また、請求項７の発明によれば、上記燃料噴射量の所定比率分を決定する機関の運転状態は、少なくとも機関のスロットル開度の時間的な偏差に基づいて変更するので、車体振動・ショックの発生等の抑制に寄与できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１を示す構成図である。
【図２】  この発明の実施の形態１の動作説明に供するためのタイミングチャートである。
【図３】  この発明の実施の形態１の動作説明に供するためのフローチャートである。
【図４】  この発明の実施の形態２の動作説明に供するためのフローチャートである。
【図５】  従来の内燃機関の燃料噴射制御装置を示す構成図である。
【図６】  従来の内燃機関の燃料噴射制御装置の動作説明に供するためのタイミングチャートである。
【図７】  従来の内燃機関の燃料噴射制御装置の動作説明に供するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１１  制御部、１１−１  波形整形回路、１１−２  演算部、１１−２ａ  燃料量演算部、１１−２ｂ  点火時期演算部、１１−２ｃ  噴射比率演算部、１１−３  インジェクタ駆動回路、１１−４  点火駆動回路、１２  カム角センサ、１３  クランク角センサ、１４  各種センサ、１５，１６  インジェクタ、１７，１８  点火コイル。
【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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