(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多気筒エンジンの各気筒の吸気系に燃料噴射装置を備えた内燃機関において、
エンジンのクランク角度を検出するクランク角度検出手段と、
各気筒を判別する気筒判別手段と、
エンジンの運転状態を検出するエンジン運転状態検出手段と、
始動時からの燃料噴射回数を検出する燃料噴射回数検出手段と、少なくとも前記エンジン運転状態検出手段の結果を用いてインジェクタの開弁時間を演算する燃料噴射パルス幅算出手段と、
前記クランク角度検出手段、気筒判別手段、エンジン運転状態検出手段、燃料噴射回数検出手段および燃料噴射パルス幅算出手段からの出力結果を用いてインジェクタの開弁開始時期を求める燃料噴射タイミング算出手段と、を有し、
前記燃料噴射タイミング算出手段は、エンジンの始動から所定の噴射順序に従って各気筒に噴射を行うようにインジェクタの開弁開始時期を求める一方、
エンジンの始動からの噴射が所定回数目にあたる特定気筒の燃料噴射パルス幅が所定値以上のときは、前記特定気筒におけるインジェクタの開弁開始時期を、該特定気筒よりも噴射順序が前の他の気筒におけるインジェクタの開弁開始時期と同時期に設定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】
前記燃料噴射タイミング算出手段が、３気筒以上の気筒におけるインジェクタの開弁開始時期を同時期に設定することを特徴とする請求項１記載の内燃機関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、内燃機関の燃料噴射制御装置、より具体的には多気筒エンジンの各気筒の吸気系に燃料噴射装置を備えた内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の始動時燃料噴射制御技術としては、例えば特開平５−３３２１７７等にあるように、エンジンの運転状態と燃料噴射パルス幅に応じて、噴射終わり時期が常に同一のクランク角となるように噴射開始時期を決定するものや、始動時のみクランク角の基準信号に同期して全気筒同時に噴射を開始するものがあった（通常点火時期同期で噴射開始）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の制御技術にあっては、燃料噴射タイミング決定時のエンジン回転数と、燃料噴射終了時のエンジン回転数が大きく異なる場合（初爆が発生し、回転上昇する場合など）、特に始動時のように燃料噴射パルス幅が長く、回転変化が大きい場合（図１５参照）、燃料噴射が吸気行程中に終了せず、所定の燃料量が吸入されない場合があった。
【０００４】
また、全気筒同時に噴射を開始した場合、燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が低下して開弁時間に対する所定の噴射量を確保できなくなる場合があった。
【０００５】
そのため、エンジンの安定度やエミッションが悪化する可能性があった。
【０００６】
本発明はこのような従来技術の問題点を解消し、始動時の燃料噴射パルス幅が所定値よりも長い場合、特定の気筒に対してのみ通常の燃料噴射タイミングではなく、一つ前の燃料噴射タイミング気筒と同時にインジェクタを駆動することにより、所定の燃料量を吸入させつつ、全気筒同時噴射を行なわないので燃圧の低下を発生させ難くして、正確な噴射量を確保することのできる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような従来の内燃機関の燃料噴射制御装置の問題点に着目してなされたもので、多気筒エンジンの各気筒の吸気系に燃料噴射装置を備えた内燃機関において、エンジンのクランク角度を検出するクランク角度検出手段と、各気筒を判別する気筒判別手段と、エンジンの運転状態を検出するエンジン運転状態検出手段と、始動時からの燃料噴射回数を検出する燃料噴射回数検出手段と、少なくともエンジン運転状態検出手段の結果を用いてインジェクタの開弁時間を演算する燃料噴射パルス幅算出手段と、クランク角度検出手段、気筒判別手段、エンジン運転状態検出手段、燃料噴射回数検出手段および燃料噴射パルス幅算出手段からの出力結果を用いてインジェクタの開弁開始時期を求める燃料噴射タイミング算出手段とを有し、前記燃料噴射タイミング算出手段は、エンジンの始動から所定の噴射順序に従って各気筒に噴射を行うようにインジェクタの開弁開始時期を求める一方、エンジンの始動からの噴射が所定回数目にあたる特定気筒の燃料噴射パルス幅が所定値以上のときは、前記特定気筒におけるインジェクタの開弁開始時期を、該特定気筒よりも噴射順序が前の他の気筒におけるインジェクタの開弁開始時期と同時期に設定することを特徴とする。なお、３気筒以上の気筒におけるインジェクタの開弁開始時期を同時期に設定するようにしてもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明の燃料噴射制御装置の実施の形態の構成を示したブロック図である。
【００１０】
まず構成を説明すると、エンジンのクランク角度を検出するクランク角度検出手段Ａと、各気筒を判別する気筒判別手段Ｂと、各種のエンジン状態（水温、回転数、Ｓｔ／Ｓｗ信号、吸入空気量等）を検出するエンジン運転状態検出手段Ｃと、エンジン運転状態検出手段Ｃの結果から燃料噴射回数を求める燃料噴射回数検出手段Ｄと、エンジン運転状態検出手段Ｃの結果から燃料噴射パルス幅を演算する燃料噴射パルス幅算出手段Ｅと、各手段Ａ〜Ｅの出力をもとにインジェクタ駆動開始タイミングを演算する燃料噴射タイミング算出手段Ｆを有する構成としている。
【００１１】
このように本実施の形態によれば、エンジンの始動時より、設定された噴射タイミング及び噴射パルス幅に応じて、通常のシーケンシャル噴射を行なうが、特定の気筒の噴射タイミングのみを前の気筒の噴射タイミングと同一にすることにより、先の気筒の燃料噴射が吸気行程をまたぐことを防止することが可能となる。
【００１２】
図２は本実施の形態におけるパターンでの噴射を示している。図１５と比較して明らかなように、燃料噴射が吸気弁の閉弁期間にかかることが無い。
【００１３】
次に本実施の形態をより詳細に説明するためにその作用を図３〜図５の制御フローチャートに基づいて説明する。
【００１４】
先ず図３のフローについて説明する。このルーチンは、時間同期または角度同期で行なわれており、ステップＳ１の燃料噴射パルス幅（詳細は図４のステップＳ１０〜Ｓ１３に示す）、ステップＳ２の燃料噴射気筒・タイミング（詳細は図５のステップＳ２０〜Ｓ２３に示す）で演算されている結果を用いてステップＳ３で燃料噴射を行なうタイミングか否かを判定する。
【００１５】
ステップＳ４では、前回同時噴射が行なわれたか否かを判定し、同時噴射フラグがセットされていれば、それをクリヤし終了する。セットされていなければステップＳ５に進む。
【００１６】
ステップＳ５では同時噴射を行なう可能性がある気筒か否かを判定するため、現時点までに何回目の噴射を終了しているかを確認する（４気筒の場合３回目の噴射を同時噴射にするか否かを判定する（ＩＮＪ＝２か判定））。
【００１７】
ステップＳ６では同時噴射を行なう必要性があるか否かを判定する。噴射パルス幅が所定値よりも短い場合には、ステップＳ８の通常通り噴射を開始しても吸気弁開弁中に噴射を終了するため、特に問題がないためである。
【００１８】
ここまでの判定で同時噴射となった場合、ステップＳ７で本来そのタイミングで噴射すべき気筒の次の噴射順序の気筒に対しても噴射を行なう（噴射順序＃１−＃３−＃４−＃２の４気筒の場合、＃１の噴射タイミングのときに＃３にも噴射）。
【００１９】
同時噴射が行なわれた場合、次の燃料噴射が行なわれないようにステップＳ１０で同時噴射を行なった事を示すフラグをセットする。ステップＳ１２ではカウンタ（ＩＮＪ）を２インクリメントし、噴射回数をカウントしておく。ステップＳ４で前回同時噴射が行なわれたと判断された場合は、このタイミングでは噴射を行なう必要が無いのでステップＳ１１で同時噴射フラグをクリヤして次回の噴射に備える。
【００２０】
ステップＳ９はステップＳ７、Ｓ８との対比のために記載しただけであり、特別な処理は行なわない。
【００２１】
図４では、燃料噴射パルス幅演算の一例を示す。図４においてステップＳ１０では図９のようにテーブルで割つけられた値を読出すことでパルス幅の基本値（ＴＣＳＴ）を水温（Ｔｗ）から求め、ステップＳ１１では図１０のテーブルから回転補正率（ＴＣＳＮ）をエンジン回転数（Ｎｅ）から求め、ステップＳ１２では図１１のテーブルから時間補正率（ＴＫＣＳ）をＳｔ／Ｓｗ  ＯＮ時間から求める。ステップＳ１３ではステップＳ１０〜Ｓ１２で得られた結果を用いて始動時燃料噴射パルス幅（ＴＩＳＴ）を下記式で演算する。尚、ＴＳはバッテリ電圧補正分である。
【００２２】
ＴＩＳＴ＝ＴＣＳＴ×ＴＣＳＮ×ＴＫＣＳ＋ＴＳ
図５では、燃料噴射気筒・タイミング演算の一例として噴き終り管理の場合を示す。図５においてステップＳ２０では燃料を噴射する気筒を決定し（気筒判別はＲｅｆ同期、ＡＤＶ同期等で実行されているのでその結果を用いる）、ステップＳ２１以降で噴射するタイミングを決定する。ステップＳ２１で噴き終り角度（ＴＩＴＭ）をエンジン回転数（Ｎｅ）より算出する。尚、噴き終り角度（ＴＩＴＭ）を一定のクランク角度としてもよい。ステップＳ２２では噴射パルス幅（ＴＩＳＴ）の角度換算値（ＭＴＩＡ）をエンジン回転数（Ｎｅ）から求める。ステップＳ２３では燃料噴射開始タイミング（ＴＩＴＭ−ＭＴＩＡ）を求める。
【００２３】
以下、図６に４気筒の場合のシステム図を、図７に６気筒の場合の始動時よりシーケンシャル噴射の一例を、図８に６気筒の場合の始動時に全気筒同時噴射を行なう場合の一例を示す。
【００２４】
次に本発明のその他の実施の形態を説明する。
【００２５】
４気筒エンジンの場合で、パルス幅が長く、回転上昇が大きいような場合には、次の１気筒だけでなく、２気筒同時噴射を行なう（３気筒同時噴射）ことを特徴とする。
【００２６】
燃料噴射パルス幅が長くなった場合（低水温時）には、１気筒同時噴射しただけでは燃料の供給が間に合わないため、２気筒同時噴射を行なう。この場合、同時に駆動するインジェクタの数が多くなり、燃圧の低下が発生しやすい状況であるが、２サイクル目であるので燃圧が充分に立ち上がっていると考えられ、早期の初爆と安定した燃料供給を期待出来る。
【００２７】
図１２は今回のパターンでの噴射を、図１６では従来の噴き終わり管理での噴射をそれぞれ示している。
【００２８】
６気筒エンジンの場合は、回転上昇発生後に初回の燃料噴射を迎える気筒が４気筒の場合よりも多いため、始動から３〜６番目の燃料噴射気筒に対して同時噴射を行ないうるようにする。
【００２９】
その結果、吸気弁開（ＩＶＯ）の間には燃料噴射を終了することが可能になり、また、同時に駆動するインジェクタの数も少ないので燃圧の低下の可能性も少ない。その結果、正確な燃料噴射量を確保することが期待出来るので、安定した燃焼を期待出来る。
【００３０】
図１３は今回のパターンでの噴射を、図１７では従来の噴き終わり管理での噴射をそれぞれ示している。
【００３１】
６気筒エンジンの場合で、回転上昇が大きいような場合や、燃料噴射パルス幅が長い場合には、２〜６番目の燃料噴射気筒に対して同時噴射を行ないうるようにすることにより、上記と同様の効果を期待出来る。
【００３２】
図１４は今回のパターンでの噴射を、図１８では従来の噴き終わり管理での噴射をそれぞれ示している。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、特定の気筒に対してのみ通常の燃料噴射タイミングではなく、一つ前の燃料噴射タイミングの気筒と同時にインジェクタを駆動することにより、燃料噴射を吸気弁開の直前、または開中に終了させられるので、所定の燃料量を吸入させることを期待できる。
【００３４】
また、全気筒同時噴射を行なわないので燃圧の低下を発生させ難くするため、シーケンシャル噴射のメリットである各気筒に対して正確な噴射量を確保する効果も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における燃料噴射制御装置の構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるパターンでの噴射を示した図である。
【図３】本発明の実施の形態における燃料噴射の制御を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態における始動時燃料噴射パルス幅ＴＩＳＴを説明するフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態における燃料噴射タイミングを説明するフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態における４気筒の場合のシステム図である。
【図７】本発明の実施の形態における６気筒の場合の始動時よりシーケンシャル噴射の一例を示した図である。
【図８】本発明の実施の形態における６気筒の始動時に全気筒同時噴射を行なう場合の一例を示した図である。
【図９】本発明の実施の形態におけるパルス幅の基本値（ＴＣＳＴ）Ｓ水温（Ｔｗ）との関係を示した図である。
【図１０】本発明の実施の形態における回転補正率（ＴＣＳＮ）とエンジン回転数（Ｎｅ）との関係を示した図である。
【図１１】本発明の実施の形態における時間補正率（ＴＫＣＳ）とＳｔ／Ｓｗ  ＯＮ時間との関係を示した図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態におけるパターンでの噴射を示した図である。
【図１３】本発明の他の実施の形態におけるパターンでの噴射（６気筒）を示した図である。
【図１４】本発明の他の実施の形態におけるパターンでの噴射（６気筒）を示した図である。
【図１５】従来の噴き終り管理での噴射を示した図である。
【図１６】従来の噴き終り管理での噴射を示した図である。
【図１７】従来の噴き終り管理での噴射（６気筒）を示した図である。
【図１８】従来の噴き終り管理での噴射（６気筒）を示した図である。
【符号の説明】
Ａ    クランク角度検出手段
Ｂ    気筒判別手段
Ｃ    エンジン運転状態検出手段
Ｄ    燃料噴射回数検出手段
Ｅ    燃料噴射パルス幅算出手段
Ｆ    燃料噴射タイミング算出手段
【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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【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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