JP2002303186A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

内燃機関の燃料噴射制御装置

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JP2002303186A JP2001104378A JP2001104378A JP2002303186A JP 2002303186 A JP2002303186 A JP 2002303186A JP 2001104378 A JP2001104378 A JP 2001104378A JP 2001104378 A JP2001104378 A JP 2001104378A JP 2002303186 A JP2002303186 A JP 2002303186A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 初爆を早め始動性を向上させることができる
内燃機関の燃料噴射制御装置を得る。 【解決手段】 内燃機関の回転位置に対応したクランク
角信号を生成するクランク角センサ1と、内燃機関の運
転状態を検出する各種センサ2と、内燃機関の各気筒ご
とに設けられ、各々の気筒に所要量の燃料を噴射するイ
ンジェクタ3と、クランク角信号に基づいて各気筒を識
別し気筒識別信号を生成する気筒識別手段4と、クラン
ク角信号、運転状態および気筒識別信号に基づいて、各
気筒ごとにインジェクタ3を駆動する燃料噴射制御手段
5と、クランク角信号、運転状態および気筒識別信号に
基づいて、インジェクタ3の駆動時間を燃料噴射回数ご
とに補正する燃料噴射量補正手段5とを備えている。

Description

【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
噴射制御装置に関し、特に内燃機関の各気筒に対してイ
ンジェクタを持ち、始動時に燃料を全気筒に同時に噴射
する工程を有する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】従来より、内燃機関の各気筒に対してイ
ンジェクタを持ち、始動時に燃料を全気筒に同時に噴射
する工程を有する内燃機関の燃料噴射制御装置が提案さ
れている。このような燃料噴射制御装置においては、一
般に、始動モードとして、気筒識別工程と始動同時噴射
工程を有するものがある。
【0003】上述の2つの工程のうち、気筒識別工程
は、スタータで内燃機関をクランキングしながら、クラ
ンク角センサによって、点火すべき気筒を識別する工程
である。
【0004】また、始動同時噴射工程は、上述の気筒識
別工程に続いて行われ、全気筒に同時に燃料を噴射し、
気筒識別工程で識別した気筒に点火をしながら、クラン
キングを行う工程である。そして、この始動同時噴射工
程は、爆発が安定するまで、すなわち、完爆するまで行
われる。
【0005】また、この始動同時噴射工程においては、
燃料を全気筒に同時に噴射する。そして、クランク角信
号に基づき燃焼に必要な所要燃料量を気筒数Nで等分割
した量を1回の基本噴射量として噴射する。そして、従
来の始動同時噴射工程は、気筒識別工程において気筒識
別が完了した後、この基本噴射量を噴射するものであっ
た。
【0006】このような構成の内燃機関の燃料噴射制御
装置においては、上述の始動同時噴射工程において、1
回の燃焼に必要な所要燃料量をFs、同時噴射1回の基
本噴射量をFbとしたとき、気筒数Nの内燃機関の場
合、Fb=Fs/Nである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このような構成の従来
の燃料噴射制御装置においては、燃焼に必要な所要量が
噴射されるまでにN行程必要であり、始動に時間がかか
った。すなわち、始動が遅い問題があった。
【0008】また、気筒識別が未完了の状態では、燃料
を噴射しない。このため、点火が可能となった気筒識別
の完了の後も、噴射された燃料が実際に燃焼に寄与する
までに時間がかかり、初爆が遅れる問題があった。
【0009】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、初爆を早め、また、始動性を向
上させることが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。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明に係る内燃機関
の燃料噴射制御装置は、内燃機関の回転位置に対応した
クランク角信号を生成するクランク角センサと、内燃機
関の運転状態を検出する各種センサと、内燃機関の各気
筒ごとに設けられ、各々の気筒に所要量の燃料を噴射す
るインジェクタと、クランク角信号に基づいて各気筒を
識別し気筒識別信号を生成する気筒識別手段と、クラン
ク角信号、運転状態および気筒識別信号に基づいて、各
気筒ごとにインジェクタを駆動する燃料噴射制御手段
と、クランク角信号、運転状態および気筒識別信号に基
づいて、インジェクタの駆動時間を燃料噴射回数ごとに
補正する燃料噴射量補正手段とを備えている。
【0011】また、燃料噴射制御手段は、気筒識別完了
前にインジェクタを駆動して燃料を同時噴射する。
【0012】また、燃料噴射制御手段は、気筒識別完了
1行程前にインジェクタを駆動して燃料を同時噴射す
る。
【0013】さらに、燃料噴射制御手段は、再始動時で
なければ、気筒識別完了前にインジェクタを駆動して燃
料を同時噴射させ、再始動時には、気筒識別完了前に燃
料を同時噴射させない、ここで、再始動とは、前回が完
爆に至らなかった始動の場合の次の始動である。
【0014】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は本発明の内
燃機関の燃料噴射制御装置の構成を示すブロック図であ
る。図1において、本実施の形態の燃料噴射制御装置
は、内燃機関の回転位置に対応したクランク角信号を生
成するクランク角センサ1と、内燃機関の運転状態を検
出する各種センサ2と、内燃機関の各気筒ごとに設けら
れ、各々の気筒に所要量の燃料を噴射するインジェクタ
3と、クランク角信号に基づいて前記各気筒を識別し気
筒識別信号を生成する気筒識別手段4と、クランク角信
号、運転状態および気筒識別信号に基づいて、各気筒ご
とにインジェクタ3を駆動する燃料噴射制御手段5と、
クランク角信号、運転状態および前記気筒識別信号に基
づいて、インジェクタ3の駆動時間を燃料噴射回数ごと
に補正する燃料噴射量補正手段5と、内燃機関の各気筒
ごとに設けられ、気筒内の燃料に点火をする点火装置8
と、クランク角信号、運転状態および前記気筒識別信号
に基づいて、点火装置8の点火するタイミングを制御す
る点火制御手段7とを備えている。
【0015】図2は始動同時噴射工程における始動同時
噴射n回目の補正量を計算する様子を示すフローチャー
トである。図2において、始動同時噴射補正量の計算
は、内燃機関が停止していることが確認された後(ステ
ップS1)、噴射n回目の補正量Cn(n=1,2,
…)がそれぞれ計算される(ステップS1〜S4)。
【0016】図3は各回の噴射量の設定を行う様子を示
すフローチャートである。気筒数をN、燃焼に必要な所
要燃料量をFs、始動同時基本噴射量をFbとすると、
Fb=Fs/Nとなる。そして、図2で計算された始動
同時噴射n回目の補正量をCn(n=1,2,…)とす
るとき、図3に示されるように、1回目の始動同時噴射
量を、始動同時基本噴射量FbのC1倍とする。同様
に、n回目の始動同時噴射量を、始動同時基本噴射量F
bのCn倍とする。1回目の始動同時噴射で燃焼に必要
な所要量Fsが噴射できるように1回目の補正量C1を
設定すると、1回の噴射で燃焼に必要な燃料量を確保で
きる。これにより、初爆を早めることができる。
【0017】そして、噴射2回目以降、n回目の噴射燃
料量と、噴射1回目から噴射n−1回目によって燃焼系
に残留し燃焼に寄与する燃料量との和が燃焼に必要な所
要量Fs程度となるよう噴射n回目の補正量Cnが設定
される。これにより、上述のように初爆を早められると
共に、初爆後も安定した爆発を引き続き行うことができ
る。補正量Cn(n=1,…)は温度等の関数としても
よいし、また、定数でよい場合もある。
【0018】以下に、補正量Cnの例を2つ示す。いず
れも、内燃機関が4気筒であることを前提としている。
【0019】(1)通常始動時の補正量Cnの例 1回目 C1=4.5 2回目 C2=0.8 3回目 C3=0.9 4回目 C4=1 :
【0020】本発明においては、1回目の噴射では理想
的にはC1=4である。しかし、インジェクタ3から噴
射された燃料が吸気管を経てシリンダへ移動する過程で
損なわれる燃料量を考慮してC1>4とすることが望ま
しく、C1=4.5程度が適当となる。
【0021】一方、2回目、3回目の噴射では、1回目
の噴射燃料の損失分も加算された燃料がシリンダに到達
すると考え、C2<1、C3<1とする。また、4回目
以降は1回目の噴射燃料の損失分の影響は無視できると
考え、Cn=1(n=4,5,…)となる。
【0022】(2)極低温始動時の例 1回目 C1=1.6 2回目 C2=1.4 3回目 C3=1.2 4回目 C4=1 :
【0023】非常に低温の条件での始動では、大量に燃
料を噴射しても燃料が気化しないため、(1)とは異な
る上述のような補正となる。
【0024】図4は図3のフローチャートで設定された
噴射量に基づきインジェクタの駆動制御を行う様子を示
すフローチャートである。本実施の形態においては、気
筒識別が未完了であっても、インジェクタ3を駆動し、
燃料を同時噴射する場合がある。この動作により、気筒
識別完了後の1回目の点火により爆発を起こすことがで
き、初爆を早めることができる。
【0025】すなわち、気筒識別が完了でなく且つ始動
モードであれば(ステップS21)、次に、気筒識別完
了の1行程前であるかを確認し(ステップS22)、気
筒識別完了の1行程前であれば、さらに、再始動でない
かを確認し(ステップS23)、再始動でなければ、イ
ンジェクタを駆動し燃料を同時噴射する(ステップS2
5)。すなわち、気筒識別が未完了であっても、点火が
可能な気筒識別完了の1行程前であり、かつ再始動でな
ければインジェクタ3を駆動し、燃料を同時噴射する。
これにより、初爆を早めることができる。
【0026】一方、気筒識別完了の1行程前でなく、あ
るいは、再始動であれば、その他の噴射条件の成立を確
認して(ステップS24)、インジェクタを駆動し燃料
を同時噴射する(ステップS25)。すなわち、再始動
の場合は、気筒識別完了の1行程筒前の同時噴射を行わ
ない。これにより、再始動において、前回始動時に同時
噴射した燃料の燃焼系内の未燃焼残留分と、今回噴射す
る燃料の総和により燃焼系内が燃料過多となるのを防ぐ
ことができる。尚、ここで再始動とは、前回の始動が完
爆に至らなかった場合の直後の始動をいう。
【0027】
【発明の効果】この発明に係る内燃機関の燃料噴射制御
装置は、内燃機関の回転位置に対応したクランク角信号
を生成するクランク角センサと、内燃機関の運転状態を
検出する各種センサと、内燃機関の各気筒ごとに設けら
れ、各々の気筒に所要量の燃料を噴射するインジェクタ
と、クランク角信号に基づいて各気筒を識別し気筒識別
信号を生成する気筒識別手段と、クランク角信号、運転
状態および気筒識別信号に基づいて、各気筒ごとにイン
ジェクタを駆動する燃料噴射制御手段と、クランク角信
号、運転状態および気筒識別信号に基づいて、インジェ
クタの駆動時間を燃料噴射回数ごとに補正する燃料噴射
量補正手段とを備えている。そのため、安定した始動を
行うことができる。
【0028】また、燃料噴射制御手段は、気筒識別完了
前にインジェクタを駆動して燃料を同時噴射する。その
ため、初爆を早め始動性を向上させることができる。
【0029】また、燃料噴射制御手段は、気筒識別完了
1行程前にインジェクタを駆動して燃料を同時噴射す
る。そのため、初爆を早め始動性を向上させることがで
きる。
【0030】さらに、燃料噴射制御手段は、再始動時で
なければ、気筒識別完了前にインジェクタを駆動して燃
料を同時噴射させ、再始動時には、気筒識別完了前に燃
料を同時噴射させない、ここで、再始動とは、前回が完
爆に至らなかった始動の場合の次の始動である。これに
より、再始動直前の始動時に同時噴射した燃料の残留分
と今回の噴射燃料の和により燃焼系内が燃料過多となる
ことを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の内燃機関の燃料噴射制御装置の構成
を示すブロック図である。
【図2】 始動同時噴射工程における始動同時噴射n回
目の補正量を計算する様子を示すフローチャートであ
る。
【図3】 各回の噴射量の設定を行う様子を示すフロー
チャートである。
【図4】 図3のフローチャートで設定された噴射量に
基づきインジェクタの駆動制御を行う様子を示すフロー
チャートである。
【符号の説明】
1 クランク角センサ、2 各種センサ、3 インジェ
クタ、4 気筒識別手段、5 燃料噴射制御手段、5
燃料噴射量補正手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G084 AA03 BA13 BA15 CA01 DA09 EA07 EB16 EC02 FA36 FA38 FA39 3G301 HA01 HA06 JA00 KA04 LB02 MA11 MA18 MA26 NA06 NA07 ND02 NE06 NE11 NE13 PE03Z PE05Z

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関の回転位置に対応したクランク
    角信号を生成するクランク角センサと、 前記内燃機関の運転状態を検出する各種センサと、 前記内燃機関の各気筒ごとに設けられ、各々の気筒に所
    要量の燃料を噴射するインジェクタと、 前記クランク角信号に基づいて前記各気筒を識別し気筒
    識別信号を生成する気筒識別手段と、 前記クランク角信号、前記運転状態および前記気筒識別
    信号に基づいて、前記インジェクタを前記各気筒ごとに
    駆動する燃料噴射制御手段と、 前記クランク角信号、前記運転状態および前記気筒識別
    信号に基づいて、前記インジェクタの駆動時間を燃料噴
    射回数ごとに補正する燃料噴射量補正手段とを備えた内
    燃機関の燃料噴射制御装置。
  2. 【請求項2】 前記燃料噴射制御手段は、気筒識別完了
    前に前記インジェクタを駆動して燃料を同時噴射するこ
    とを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制
    御装置。
  3. 【請求項3】 前記燃料噴射制御手段は、気筒識別完了
    1行程前に前記インジェクタを駆動して燃料を同時噴射
    することを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の燃料
    噴射制御装置。
  4. 【請求項4】 前記燃料噴射制御手段は、再始動時でな
    ければ、気筒識別完了前に前記インジェクタを駆動して
    燃料を同時噴射させ、再始動時には、気筒識別完了前に
    燃料を同時噴射させない、 ここで、再始動とは、前回が完爆に至らなかった始動の
    次の始動であることを特徴とする請求項1に記載の内燃
    機関の燃料噴射制御装置。
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