JP2774018B2 - 多気筒内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の燃料噴射弁
の電子制御装置に係わり、特に燃料噴射弁を１つの気筒
の１サイクル中２回、一斉又はグループで駆動制御する
多気筒内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子制御により燃料噴射制御を行う内燃
機関では、機関の運転状態を検出するセンサ、例えば吸
入空気量センサ、エンジン回転数検出センサ等からの信
号により燃料噴射量を演算し、演算結果に応じた期間イ
ンジェクタすなわち燃料噴射弁をクランク角度に同期し
て駆動する。一般に、多気筒内燃機関においてインジェ
クタを駆動する噴射方式としては、全気筒一斉に駆動制
御する方式、複数グループで駆動制御する方式、各気筒
独立に駆動する方式が知られている。機関が定常状態で
は噴射方式による空燃比の差は殆ど生じないが、過渡状
態特に加速時では吸入空気量センサの応答遅れにより空
燃比のリーンが発生するのに加えて、噴射方式の違いに
よっても空燃比のリーンが発生する。

【０００３】例えば、１つの気筒の１サイクル中２回全
気筒一斉又は複数グループで駆動制御する方式では、駆
動の周期が360 °毎といった所定クランク角度に同期し
て行われる。１つの気筒に関してみると、エンジンの１
サイクルは720 °であるから１回の吸入行程の間に噴射
が２回行われることとなり、その和の燃料量がその気筒
の空燃比に影響する。したがって加速状態では先に噴射
した燃料量は最新の運転状態に見合う燃料量ではなく、
２回目の噴射でも最新の運転状態が１／２の影響度でし
か噴射に反映されないため空燃比のリーンが発生する。
一方、各気筒独立に駆動する方式では１つの気筒に関し
てみると、720 °毎の噴射が可能であり空燃比への影響
度は一斉又はグループで駆動する場合より小さい。

【０００４】このような１つの気筒の１サイクル中２回
360 ゜の位相差で一斉若しくはグループで駆動する場合
の加速時においても空燃比のリーンを低減させる従来技
術例として、特開昭６１−２３２３５９がある。これ
は、基本噴射量を記憶し、前回の基本噴射量との差とし
て最終噴射量を演算し、かつ継続した噴射が等しくなる
よう補正する。この最終噴射量の演算式は、 Ｔau＝Ｔp −Ｔp1 Ｔau：最終噴射量 Ｔp ：基本噴射量 Ｔp1：前回の基本噴射量 で表される。

【０００５】また、機関が過渡状態から定常状態に戻っ
た直後は過渡状態の影響が残り、各気筒の１サイクル中
の２回の噴射量に差が生じる。この場合には、その差を
少なくする方向にさらに上記の式で求めたＴauを補正す
る。この補正を表す式は、

【０００６】

【数１】Ｔaui ＝−（１−２／Ｎ）i-1 （Ｔau1 −Ｔp
／２）＋Ｔp ／２ Ｔaui ：過渡から定常に移った後のｉ番めの噴射量 Ｔau1 ：過渡から定常に移った後の最初の噴射量 Ｎ：補正の割合を決定する２以上の整数 で表される。ここで、−１＜−（１−２／Ｎ）＜１であ
り、したがって噴射を繰り返すごとにすなわちｉが大き
くなるにつれ右辺第１項の値は０に近づき、Ｔaui の値
は徐々にＴp ／２に収束する。つまり機関の定常状態が
長く続けば、各気筒の１サイクル中の２回の噴射量は双
方ともに定常状態の値Ｔp ／２となり一致する。

【０００７】上記２式で求められた最終噴射量を吸気過
程の下死点までに噴射が終了するように噴射時間をセッ
トし、噴射を行う。これにより、機関が要求する燃料の
変化に適合して迅速かつ正確に燃料噴射量を制御でき
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術には以下の問題点が存在する。 ( １) 加速時の噴射量補正制御において前回の信号をフ
ィルタ処理して噴射量を算出するので、加速が終わり補
正を終了するとき演算された燃料噴射量が徐々に要求燃
料噴射量の１／２に近づいてゆく。したがって噴射量が
目標値に一致するまでにある程度の収束時間を要し、速
やかに定常の制御に復帰できない。すなわち加速終了後
ある間、空燃比のズレが継続しリッチの状態となる。

【０００９】( ２) 吸気行程中に噴射するので燃焼の悪
化を生じＨＣ，ＣＯが増大する。これを避けるため通常
は吸気行程より前に噴射するが、この場合には実際にシ
リンダが吸入するタイミングとのズレが生じ、加速時に
は基本噴射量による補正のみでは空燃比のリーンを充分
低減できない。

【００１０】本発明の第一の目的は、加速が終わり補正
を終了するとき、速やかに定常の制御に復帰できる多気
筒内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することである。
本発明の第二の目的は、吸気行程より前に噴射し、かつ
空燃比のリーンを充分に低減できる多気筒内燃機関の燃
料噴射制御装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記第一の目的を達成す
るために、本発明は、機関の運転状態に応じて１サイク
ルでの要求燃料噴射量を演算する手段と、演算された要
求燃料噴射量に基づいて燃料噴射弁を１つの気筒の１サ
イクル中２回360 ゜の位相差で一斉又はグループで駆動
する手段と、機関の加速状態を判定する手段とを備えた
多気筒内燃機関の燃料噴射制御装置において、過去に噴
射した実燃料噴射量を記憶する記憶手段と、最新の燃料
を噴射する気筒についての前回の実燃料噴射量を前記記
憶手段の記憶値から選択する選択手段と、加速状態が判
定された後、前記記憶値から選択された実燃料噴射量に
応じて前記要求燃料噴射量を補正し、最新の目標燃料噴
射量を求める第１の補正手段と、前記第１の補正手段に
より求められた最新の目標燃料噴射量が前記要求燃料噴
射量の１／２より小さくなったときにその補正を終了す
る補正終了手段とを有する。

【００１２】上記第二の目的を達成するために、本発明
は、前記多気筒内燃機関の燃料噴射制御装置において、
加速状態における燃料を噴射する時期と気筒が実際に吸
気するタイミングとのずれに応じて前記要求燃料噴射量
を補正する第２の補正手段を設ける。

【００１３】また、望ましくは前記第２の補正手段は、
前記加速状態の加速レベルを判定する第１の手段と、前
記加速レベルに応じて増量補正係数を設定する第２の手
段と、前記増量補正係数を用いて前記要求燃料噴射量を
演算する第３の手段とを有し、前記第２の手段は、前記
加速レベルに応じた増量補正係数の初期値を求め、前記
第１の補正手段による補正後の噴射回数の増加に応じ
て、前記加速レベルに応じた割合で増量補正係数を小さ
くする。

【００１４】さらに、前記多気筒内燃機関の燃料噴射制
御装置において、加速状態が判定される前は、前記要求
燃料噴射量の１／２を前記記憶手段の記憶値として一律
に記憶させる手段を有する。

【００１５】上記第一及び第二の目的を達成するため
に、本発明は、機関の運転状態に応じて１サイクルでの
要求燃料噴射量を演算する手段と、演算された要求燃料
噴射量に基づいて燃料噴射弁を１つの気筒の１サイクル
中２回360 ゜の位相差で一斉又はグループで駆動する手
段と、機関の加速状態を判定する手段とを備えた多気筒
内燃機関の燃料噴射制御装置において、過去に噴射した
実燃料噴射量を記憶する記憶手段と、最新の燃料を噴射
する気筒についての前回の実燃料噴射量を前記記憶手段
の記憶値から選択する選択手段と、加速状態が判定され
た後、前記記憶値から選択された実燃料噴射量に応じて
前記要求燃料噴射量を補正し最新の目標燃料噴射量を求
める第１の補正手段と、加速状態における燃料を噴射す
る時期と気筒が実際に吸気するタイミングとのずれに応
じて前記要求燃料噴射量を補正する第２の補正手段とを
有し、前記第２の補正手段は、前記加速状態の加速レベ
ルを判定する第１の手段と、前記加速レベルに応じて増
量補正係数を設定する第２の手段と、前記増量補正係数
を用いて前記要求燃料噴射量を演算する第３の手段とを
有し、前記第２の手段は、前記加速レベルに応じた増量
補正係数の初期値を求め、前記第１の補正手段による補
正後の噴射回数の増加に応じて、前記加速レベルに応じ
た割合で増量補正係数を小さくする。

【００１６】

【作用】以上のように構成した本発明においては、第１
の補正手段により求められた最新の目標燃料噴射量が要
求燃料噴射量の１／２より小さくなったときにその補正
を終了することにより、加速が終わり補正を終了すると
き、速やかに定常の制御に復帰できる。

【００１７】また、加速状態における燃料を噴射する時
期と気筒が実際に吸気するタイミングとのずれに応じて
前記要求燃料噴射量を補正することにより、噴射燃料の
噴射時期を機関の吸気行程より前に設定しても空燃比の
リーンを充分に低減することができる。

【００１８】さらに、第１の手段が加速状態の加速レベ
ルを判定し、第２の手段が前記加速レベルに応じて増量
補正係数を設定し、第３の手段が前記増量補正係数を用
いて前記要求燃料噴射量を演算し、かつ、前記第２の手
段は、前記加速レベルに応じた前記増量補正係数の初期
値を求め、補正後の噴射回数の増加に応じて前記加速レ
ベルに応じた割合で該増量補正係数を小さくすることに
より、補正終了時には補正係数が小さくなってスムーズ
に通常の制御に移行できる。

【００１９】また、加速状態が判定される前は、前記要
求燃料噴射量の１／２を前記記憶手段の記憶値として一
律に記憶させることにより、完爆と同時に加速させた場
合においても過大補正を防止しつつ空燃比のリーンを充
分に低減することができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図８により説
明する。図１は、本実施例の多気筒内燃機関の燃料噴射
制御装置を備えたエンジンシステムの全体構成図であ
る。図において、エンジン６への吸入空気は、エアクリ
ーナ１の入口部２から取り入れられ、吸入空気量を検出
する熱線式空気量センサ３、ダクト４、空気量を制御す
る絞り弁が収容された絞り弁ボディ５を通り、エンジン
６の各シリンダ内に導かれる。また空気量センサ３から
は吸入空気量を示す吸入信号が出力され、コントロール
ユニット１０に入力される。絞り弁ボディ５には、スロ
ットルセンサ１３が設けられ、絞り弁の開度及びアイド
ル位置を示すアイドルスイッチ信号を出力し、コントロ
ールユニット１０に入力される。一方燃料は、燃料タン
ク７内において燃料ポンプ８により加圧されプレッシャ
レギュレータ９で適正圧力に調圧され、インジェクタ１
１によりエンジン６の各シリンダ内に供給される。ディ
ストリビュータ１２にはクランク角センサが内臓され、
クランク軸の回転位置を表す基準角信号REF と回転速度
すなわち単位時間あたり回転数検出用の角度信号POS と
が出力され、コントロールユニット１０に入力される。
そのほかコントロールユニット１０には、図示しない水
温センサ、バッテリセンサ、及び車速センサから、それ
ぞれエンジン冷却水温信号、バッテリ電圧信号、及び速
度信号が入力されている。

【００２１】コントロールユニット１０の主要部を図２
に示す。コントロールユニット１０は、ＭＰＵ、ＥＰ−
ＲＯＭ、ＲＡＭとから構成され、エンジンの運転状態を
検出する各種のセンサからの信号をＩ／Ｏ ＬＳＩを介
して取り込み、所定の演算処理を実行する。この演算結
果により、コントロールユニット１０は再度Ｉ／ＯＬＳ
Ｉを介し、点火コイル、燃料ポンプ８、アイドルスピー
ドコントロールバルブ１５及び４気筒分のインジェクタ
１１へ制御信号を出力し、これらの動作を制御する。

【００２２】本実施例の燃料噴射制御装置における制御
の基本的な考え方を図３〜図８を用いて説明する。図３
は、４気筒エンジンの各気筒における行程を示すもので
ある。点火は、＃１気筒、＃３気筒、＃４気筒、＃２気
筒の順序で行われる。本実施例においては＃１気筒及び
＃４気筒と＃２気筒及び＃３気筒の噴射がそれぞれグル
ープとなって１８０°間隔で同時に噴射を行う方式であ
り、噴射は基準信号Ｒｅｆ．BTDC 70 °を基準に開始さ
れる。いま１つの気筒に着目すれば、１つの吸気行程と
次の吸気行程との間に２回の噴射が３６０°間隔で行わ
れている。すなわちこの２回の噴射の和が１回の吸気行
程に対し供給されるので、定常状態において、１回で噴
射すべき同期燃料噴射量はその気筒の１回の吸気行程に
おける燃焼に必要とされる要求有効燃料噴射量TJAnの半
分すなわちTJAn/2に等しくなる。また加速状態において
は、同期燃料噴射量では不十分であり空燃比のリーンが
発生するので燃料噴射量について何らかの補正が必要で
ある。

【００２３】本発明では、加速状態において、噴射直前
の運転状態に基づき補正した要求有効燃料噴射量TJAnに
ついて、実際に過去に噴射した量である実有効燃料噴射
量TJn-2 によりさらに補正演算を行って最終的に噴射す
る量である目標有効燃料噴射量TJn を求める。

【００２４】上記の方法による燃料噴射量制御の加速時
における補正状態を図４に示す。図中、T0〜T7は補正を
しない場合の燃料噴射量すなわち同期燃料噴射量を示
し、T2´〜T7´は補正後の目標有効燃料噴射量TJn を示
す。また、以下、便宜上＃１気筒及び＃４気筒を第１グ
ループ、＃３気筒及び＃２気筒を第２グループと呼ぶ。
いま、定常運転で＃３気筒の吸気行程が終了し、その直
後の＃４気筒の吸気行程と同時の第２グループの燃料噴
射が終わった直後に加速が判定され、＃４気筒の次の吸
気行程と同時の第２グループの燃料噴射が始まる直前に
加速が終了したとする。また前記定常運転中における＃
３気筒の吸気行程と同時の第１グループの燃料噴射量を
T0、その次の第２グループの燃料噴射量をT1、以下T2，
T3…とし、さらにこの間の加速により機関の要求空気量
はQ1からQ2へ変化したとする。以上の条件において、燃
料噴射量に対する加速の影響は加速開始直後の第１グル
ープの燃料噴射から生じるので、吸気行程に対する加速
の影響は、このときの燃料噴射により燃焼を行う＃１気
筒の吸気行程から生じることになる。すなわち、適切な
空燃比を得るための要求有効燃料噴射量TJAnは、この加
速に伴いその＃１気筒の吸気行程においてはJ1、＃３気
筒の吸気行程においてはJ3、＃４気筒の吸気行程におい
てはJ4、＃２気筒の吸気行程においてはJ2となる。１回
の吸気行程において各気筒の燃焼に使用される燃料の量
はその吸気行程の前までに噴射される同期噴射２回の和
であるので、補正をしない場合に＃１気筒の吸気行程の
前までに噴射される燃料噴射量は、＃３気筒の吸気行程
と同時に噴射されるT0と＃２気筒の吸気行程と同時に噴
射されるT2の和でT0＋T2となり、以下同様に＃３気筒の
吸気行程の前までの燃料噴射量はT1＋T3、＃４気筒の吸
気行程の前までの燃料噴射量はT2＋T4、＃２気筒の吸気
行程の前までの燃料噴射量はT3＋T5、…となる。したが
って図示するように要求有効燃料噴射量TJAnに対して常
に不足状態となり、＃１気筒においてはJ1＞T0＋T2、＃
３気筒においてはJ3＞T1＋T3、＃４気筒においてはJ4＞
T2＋T4、＃２気筒においてはJ2＞T3＋T5、…と空燃比の
リーンが発生する。上記の方法による補正を行った場合
は、ちょうどこの差を補い不足分のないように加速開始
以降のT2,T3,…が目標有効燃料噴射量T2´,T3 ´, …に
補正される。すなわち、＃１気筒においてはJ1＝T0＋T2
´、＃３気筒においてはJ3＝T1＋T3´、…となり、空燃
比のリーンが低減される。

【００２５】一方、加速が開始されたときの＃４気筒の
吸気行程の次の＃４気筒の吸気行程と同時の第２グルー
プの燃料噴射が始まる直前に加速が終了し定常状態に復
帰すると、要求空気量はQ2で一定となる。この＃４気筒
の吸気行程直後の＃２気筒の吸気行程における要求有効
燃料噴射量TJAnはJ2となり、以下等しい値でJ1´,J3´
と続く。補正をしない場合の燃料噴射量は加速終了直後
の第２グループの燃料噴射量T5から一定となり、等しい
量で以下T6,T7 …と続く。前述の補正を続けた場合は、
補正開始後１回目の＃４気筒の吸気行程前の燃料噴射量
はT2´＋T4´、さらにその後の＃２気筒の吸気行程前の
燃料噴射量はT3´＋T5´、…となるが、本発明において
はさらに、このT5´の噴射を行う時点でJ2／2 ≧J2−T3
´＝T5´となったことを判定すると補正を終了しT5´の
噴射を行わず、J2／2 ＝T5の同期噴射を行う。その後
も、以下通常の同期噴射T6,T7 …を行う。したがって＃
２気筒の吸気行程においてJ2＜T3´＋T5，その後の＃１
気筒の吸気行程においてJ1´＜T4´＋T6となりこの２気
筒分に若干の空燃比のリッチが発生するが、空燃比のず
れはわずかであり、さらにその後の＃３気筒の吸気行程
以降はJ3´＝T5＋T7，J4´＝T6＋T8…となって加速時の
影響は残存せず、収束を速くすることができる。

【００２６】次に、上記補正において用いた要求有効燃
料噴射量TJAn、目標有効燃料噴射量TJn について、その
算出方法を説明する。

【００２７】まず要求有効燃料噴射量TJAnを算出する方
法を説明する。加速状態における要求有効燃料噴射量TJ
Anは、空気量検出センサから得られる空気量Q と回転数
検出センサから得られる回転数N とから、最新の運転状
態に応じて次式により噴射パルス幅として演算される。 TJAn＝K ×Q ／N ×（1 ＋KAC ） ここでK は定数である。またKAC は加速状態に応じて設
定される増量補正係数で、加速状態において噴射する時
期とシリンダが実際に吸気するタイミングにおける運転
状態のずれ分を予測補正するものである。定常状態では
増量補正係数KAC がなくても補正可能であるが、加速で
は増量補正係数KAC を含めないと要求有効燃料噴射量に
対し充分な補正とならず空燃比のリーンが発生するの
で、これを防止するためKAC を設定する。

【００２８】次に目標有効燃料噴射量TJn は、上記の方
法により算出された要求有効燃料噴射量TJAnと、実有効
燃料噴射量とを用いて次式により算出される。 TJn ＝TJAn−TJn-2 ここで、右辺第２項TJn-2 は実有効燃料噴射量を表す。
前述したように、＃１〜＃４の４つの気筒が２つのグル
ープに分かれてそれぞれのグループが交互に噴射する構
成となっているので、最新の燃料を噴射する１つの気筒
についての前回の実有効燃料噴射量は、噴射回数につい
てみると２回前の噴射にあたる。したがって今回の目標
有効燃料噴射量TJn を算出するにあたり、記憶された過
去のすべての実有効燃料噴射量から前回の実有効燃料噴
射量、すなわち２回前の噴射における実有効燃料噴射量
TJn-2 を選択し、上式により目標有効燃料噴射量TJn を
求める。求めた目標有効燃料噴射量TJn を噴射パルス幅
として設定し最終的に噴射を行う。

【００２９】上記２式による補正の実施においては、加
速状態を判定する手段、例えばスロットルセンサ１３に
より検出したスロットル開度の変化量が所定値より大き
い場合を加速状態と判定する手段により加速状態である
と判定された場合、補正を開始する。

【００３０】またコントロールユニット１０に内蔵され
たＲＡＭは、実際に噴射しようとするする目標有効燃料
噴射量TJn を噴射開始時に最新の実有効燃料噴射量とし
て記憶する。実有効燃料噴射量の記憶値はあらかじめ定
められた所定数を保持し、噴射毎に最も古い実有効燃料
噴射量の記憶値を捨て、その次に古い記憶値と順次置き
換えた後、最新の実有効燃料噴射量を記憶する。

【００３１】またこの記憶値の初期値として、エンジン
始動時に最初にエンジンが完爆したと判定した時に要求
有効燃料噴射量TJAnの1/2 を一律に書き込む。次に、本
発明の要部である上記補正を実施するソフトウエア構成
を図５〜図８により説明する。図５は本実施例による補
正において、要求有効燃料噴射量TJAnを求める手順を示
すフローチャートである。このルーチンＡに相当するプ
ログラムは、一定時間毎（例えば10ms毎）に走るように
構成されている。まずステップ１００及び１０１により
エンジン回転数Ｎ、吸入空気量Ｑを取り込む。ステップ
１０２でスロットルの40ms前までの記憶値を更新し、１
０３で最新値を取り込み、ステップ１０４でＮ，Ｑから
同期燃料噴射量TJAn及びTJAn/2を計算する。ステップ１
０５でＮ＜５００であれば、ステップ１３０でフラグＥ
Ｍ＝１をセットしステップ１３０へ進み、完爆前と判定
して本ルーチンを終了する。

【００３２】ステップ１０５でＮ≧５００であれば、ス
テップ１０６に進む。前回までＥＭ＝１であったとき、
つまり今回初めてＮ≧５００になった時にはステップ１
３５でＥＭ＝０としてフラグをクリアし、ステップ１４
０で噴射量の記憶値にTJAn/2をセットしたのちステップ
１１０へ進む。ステップ１０６においてＮ≧５００とな
ったのが今回が２回目以降である場合は既にＥＭ＝０で
あるので、そのままステップ１１０へ進む。

【００３３】ステップ１１０では、加速状態を検出す
る。まず40ms前のスロットル開度TH4とスロットル開度
の最新値THからスロットル開度の変化量を求め、この変
化量を第一の設定値AC1 と比較し、AC1 より小さい場合
には加速状態ではないと判断してステップ１６０に進
む。ステップ１６０では、補正後噴射回数KINJをチェッ
クしてKINJ＝０であれば、スロットル変化量の最大値DL
TH、加速レベルFAC 、増量補正係数KAC をクリアして本
ルーチンを終了する。

【００３４】一方ステップ１１０でスロットル開度の変
化量が第一の設定値AC1 より大きい場合、すなわち加速
状態を検知した場合には、ステップ１１１でスロットル
開度変化量の最大値DLTHと比較し、今回計算された変化
量の方が大きい場合にはステップ１１２でDLTHを更新す
る。小さい場合は前回までの最大値DLTHをそのまま保持
してステップ１１３へ進む。

【００３５】ステップ１１３ではスロットル変化量の最
大値DLTHと第一の設定値AC1 を比較して、大きい場合は
ステップ１１４へ進み。さらに第二の設定値AC2 と比較
する。ＮＯであればステップ１５０へ進み、加速のレベ
ルを示すフラグFAC に１をセットし、レベル１に相当す
るKACS1 ，KINJS1を検索する。同様にステップ１１５,
１１６，１５５により３段階の加速レベルに応じた増量
補正係数KAC の初期値KACS、補正後噴射回数KINJの初期
値KINJS が検索される。

【００３６】次にステップ１２０では前回の加速レベル
記憶値FACOと今回の値FAC を比較して今回の方は小さい
場合はステップ１２５に行き、今回のFAC をそのまま記
憶値FACOにセットする。今回の方が大きい場合はステッ
プ１２２で先に検索されたKAC 及びKINJの値を、KAC の
初期値KACS、KINJの初期値KINJS にセットし、さらにこ
のKINJS の値をKINJにセットする。すなわち加速のレベ
ルが前回に比し増大しているときのみ値を更新する構成
とする。その後ステップ１２５により加速レベルの記憶
値FACOを更新する。

【００３７】次にステップ１６０では噴射の度に減少す
る補正後噴射回数KINJをチェックし、KINJ＝0 でないと
きはステップ１７０に進み、KAC の初期値KACSと補正回
数の初期値KINJS とからKAC を求める。すなわち補正が
終了するまで、すなわち補正後噴射回数KINJ＝0 になる
までこのフローを続ける。

【００３８】なお、前記ステップ１１０でスロットル開
度の変化量が第１の設定値AC1 より小さくなりステップ
１６０へ進んだ場合にも、噴射回数が０になるまではKA
C ＝0 が設定される。

【００３９】上記ステップ１１４〜１１６及び１５０,
１６０における増量補正係数KAC 及び補正後噴射回数KI
NJの設定について、図６を用いて説明する。一般に、急
加速ほど単位時間当たりの空気量の変化が大きく補正期
間は短く、緩加速ほど空気量の変化が小さく補正期間は
長くする必要がある。従ってこれに対応するために本発
明においては、増量補正係数KAC と補正後噴射回数KINJ
はあらかじめ最適値となるように２つの値がマッチング
された組み合わせにより設定される。すなわち、前述し
たように増量補正係数KAC の初期値KACS、補正後噴射回
数KINJの初期値KINJS は、スロットル開度の40ms間の変
化量により加速状態を検出してから、その変化量の最大
値DLTHの大きさに応じて例えば図示のように３段階に分
類された最適値の組み合わせにより設定される。いずれ
の組み合わせにおいても、増量補正係数KAC は初期値KA
CSが最大で、補正後噴射回数KINJの増加と共に一定の割
合で減少していく。

【００４０】また、一連の加速状態は加速途中でスロッ
トルの変化量が逐次変化していくのが普通であるが、加
速初期において加速状態を判定すると加速途中での修正
ができない。そこで、本発明においては加速の開始を判
定してからスロットル開度の変化量の最大値をDLTHとし
て保持し、加速の変化を判定する。これにより緩加速か
ら急加速への加速状態の変化を認識し、増量補正係数KA
C 及び補正後噴射回数KINJを修正する。この様子を図７
に示す。

【００４１】一方、急加速から緩加速への加速状態の変
化は、空気量変化大から小への変化を意味し、初期の急
加速を優先して補正しなければならないので、定常状態
となるまでは修正しなくても問題ない。

【００４２】なおこれらはあくまで予測補正であり、ス
ロットルの変化量が一定でもスロットルの開度を全開に
した場合もあれば、半分で止めた場合もある。スロット
ルを止めた状態で空気量変化がなくなり、定常となった
時点で補正を終了する必要がある。本発明においては、
この定常状態への復帰をTJn ≦TJAn/2で判定して補正を
打ち切ることにより過補正を防ぐ。また、スロットル以
外にもＱの変化量を検出してもよい。

【００４３】本実施例による補正において、要求有効燃
料噴射量TJAnから目標有効燃料噴射量TJn を求める手順
を示すフローチャートを図８に示す。この補正は噴射開
始毎にルーチンＢにより計算される。

【００４４】まずステップ２００において、EM＝0 でな
い場合すなわちEM＝1 の場合は、完爆前と判定してステ
ップ２９０へ進み、始動時燃料噴射量として、例えば冷
却水温に応じた固定噴射量を目標有効燃料噴射量TJn の
記憶値TJn0にセットし、本ルーチンを終了する。

【００４５】EM＝1 の場合は、ステップ２１０で定常状
態か加速状態かを補正後噴射回数KINJにより判定する。
KINJ＝0 であれば、加速状態でなく定常状態であると判
定し、ステップ２６０で補正しない通常の同期燃料噴射
量であるTJAn/2を目標有効燃料噴射量TJn の記憶値TJn0
に置き換え、ステップ２７０でTJn0を噴射パルスとして
セットし、噴射を実行する。

【００４６】ステップ２１０においてKINJ≠0 であれば
一連の加速中であると判定し、ステップ２１１におい
て、前述した方法によりルーチンＡで求めた増量補正係
数KACを用いて要求有効燃料噴射量TJAnを求め、さらに
この要求有効燃料噴射量TJAn及び実有効燃料噴射量TJn-
2 により目標有効燃料噴射量TJn を求め、ステップ２１
２に進む。

【００４７】ステップ２１２において、目標有効燃料噴
射量TJn と要求有効燃料噴射量TJAnの1/2 とを比較し、
TJn がTJAn/2より小さければその時点で加速が終了し、
定常状態に達したと判断してステップ２５０へ進み、増
量補正係数KAC 及び補正後噴射回数KINJを強制的にクリ
アして補正終了し、ステップ２６０でTJAn/2を目標有効
燃料噴射量TJn の記憶値TJn0に置き換え、ステップ２７
０でTJn0を噴射パルスとしてセットし、噴射を実行す
る。

【００４８】ステップ２１２でTJn がTJAn/2より大きい
場合はステップ２１３に進み補正後噴射回数KINJを１回
減算し、ステップ２１４で目標有効燃料噴射量TJn の記
憶値TJn0を更新し、ステップ２７０においてTJn0を噴射
パルスとしてセットし、噴射を実行する。

【００４９】ステップ２８０では噴射された噴射パルス
を最新の記憶値として記憶し、過去のすべての噴射パル
スの記憶値をその１回前の噴射パルス幅にそれぞれ置き
換え、ルーチンを終了する。

【００５０】なお、本実施例では４気筒エンジンで＃
１、＃４気筒と＃２、＃３気筒の噴射がグループとなっ
て１８０°間隔で同時に噴射を行う方式について説明し
てきたが、この方式でなくても、６気筒エンジンや、１
８０°間隔で一斉に噴射を行う方式など、１つの気筒の
１サイクル中２回噴射を行う方式であれば、本発明を適
用することができる。

【００５１】以上のように構成した本実施例において、
加速が終わり定常状態になったとき、目標有効燃料噴射
量TJn が要求有効燃料噴射量TJAnの1/2 より小さくなっ
たときに補正を終了する（ステップ２１２）ことによ
り、それまでの加速補正の影響の残存による燃料噴射量
の過大を極力抑え、速やかに定常状態における補正のな
い制御に復帰できる。

【００５２】また、加速状態において燃料を噴射する時
期と気筒が実際に吸気するタイミングとのズレに応じて
目標有効燃料噴射量TJn を補正する増量補正係数KAC を
設定する（ステップ１７０）ことにより、燃料を噴射す
る時期を機関の吸気行程より前に設定しても空燃比のリ
ーンを充分に低減できる補正が可能となる。

【００５３】さらに、加速状態における加速レベルFAC
を判定し、この加速レベルFAC の値に応じあらかじめ最
適化された増量補正係数の初期値KACS及び補正後噴射回
数の初期値KINJS の組み合わせを選択し、その組み合わ
せにしたがって補正後噴射回数KINJの増加に応じて増量
補正係数KAC を一定の割合で減少させる（ステップ１１
４〜１１６，１５０，１５５）ことにより、補正終了時
には増量補正係数KACがゼロに近くなり補正しない場合
とほぼ同様となるので、スムーズに通常の制御に移行で
きる。

【００５４】また、完爆と同時に加速した場合、記憶さ
れているすべての実有効燃料噴射量の初期値がゼロなら
ば、要求有効燃料噴射量との差が極めて大きくなり過大
補正となる可能性があるが、本実施例においては、コン
トロールユニット１０に内蔵されたＲＡＭが、エンジン
始動時に最初にエンジンが完爆したと判定した時に要求
有効燃料噴射量TJAnの1/2 を一律に書き込み記憶する
（ステップ１４０）ので通常の定常状態から加速状態へ
の補正開始条件となり、過大補正を防止することができ
る。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、加速が終わって補正を
終了するとき、補正終了手段により速やかに定常の制御
に復帰できる。

【００５６】また、本発明によれば、噴射燃料の噴射時
期を機関の吸気行程より前に設定しても空燃比のリーン
を充分に低減することができる。また、加速レベルに応
じて増量補正係数を設定し、その値を補正後の噴射回数
の増加に応じて、加速レベルに応じた割合で小さくする
ので、補正終了時にスムーズに通常の制御に移行でき
る。さらに、完爆と同時に加速させた場合においても過
大補正を防止しつつ空燃比のリーンを充分に低減するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の多気筒内燃機関におけるエン
ジンシステムの全体構成図である。

【図２】コントロールユニットの全体構成図である。

【図３】４気筒エンジンの各気筒における行程を示す図
である。

【図４】燃料噴射量の補正方法の詳細を示す図である。

【図５】要求有効燃料噴射量を求める手順を示すフロー
チャートである。

【図６】増量補正係数と補正後噴射回数との組み合わせ
を示す図である。

【図７】増量補正係数と補正後噴射回数の修正を示す図
である。

【図８】要求有効燃料噴射量から目標有効燃料噴射量を
求める手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０ コントロールユニット ＦＡＣ 加速レベル ＦＡＣＯ 加速レベルの記憶値 ＫＡＣ 増量補正係数 ＫＡＣＳ 増量補正係数の初期値 ＫＩＮＪ 補正後噴射回数 ＫＩＮＪＳ 補正後噴射回数の初期値 ＴＪＡｎ 要求有効燃料噴射量 ＴＪＡｎ／２ 同期燃料噴射量 ＴＪｎ 目標有効燃料噴射量 ＴＪｎ０ 目標有効燃料噴射量の記憶値 ＴＪｎ−２ 実有効燃料噴射量

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 村上 哲 (56)参考文献 特開 平４−136451（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−68736（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−232359（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−232357（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−25944（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−339144（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−175433（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−35156（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−51137（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−188043（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−85841（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−183448（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02D 41/10 330 F02D 41/36 F02D 41/04 330

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機関の運転状態に応じて１サイクルでの
   要求燃料噴射量を演算する手段と、演算された要求燃料
   噴射量に基づいて燃料噴射弁を１つの気筒の１サイクル
   中２回360 ゜の位相差で一斉又はグループで駆動する手
   段と、機関の加速状態を判定する手段とを備えた多気筒
   内燃機関の燃料噴射制御装置において、過去に噴射した
   実燃料噴射量を記憶する記憶手段と、最新の燃料を噴射
   する気筒についての前回の実燃料噴射量を前記記憶手段
   の記憶値から選択する選択手段と、加速状態が判定され
   た後、前記記憶値から選択された実燃料噴射量に応じて
   前記要求燃料噴射量を補正し最新の目標燃料噴射量を求
   める第１の補正手段と、前記第１の補正手段により求め
   られた最新の目標燃料噴射量が前記要求燃料噴射量の１
   ／２より小さくなったときにその補正を終了する補正終
   了手段とを有することを特徴とする多気筒内燃機関の燃
   料噴射制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の多気筒内燃機関の燃料噴
   射制御装置において、加速状態における燃料を噴射する
   時期と気筒が実際に吸気するタイミングとのずれに応じ
   て前記要求燃料噴射量を補正する第２の補正手段を有す
   ることを特徴とする多気筒内燃機関の燃料噴射制御装
   置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の多気筒内燃機関の燃料噴
   射制御装置において、前記第２の補正手段は、前記加速
   状態の加速レベルを判定する第１の手段と、前記加速レ
   ベルに応じて増量補正係数を設定する第２の手段と、前
   記増量補正係数を用いて前記要求燃料噴射量を演算する
   第３の手段とを有し、前記第２の手段は、前記加速レベ
   ルに応じた増量補正係数の初期値を求め、前記第１の補
   正手段による補正後の噴射回数の増加に応じて、前記加
   速レベルに応じた割合で増量補正係数を小さくすること
   を特徴とする多気筒内燃機関の燃料噴射制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の多気筒内燃機関の燃料噴
   射制御装置において、加速状態が判定される前は、前記
   要求燃料噴射量の１／２を前記記憶手段の記憶値として
   一律に記憶させる手段を有することを特徴とする多気筒
   内燃機関の燃料噴射制御装置。
5. 【請求項５】 機関の運転状態に応じて１サイクルでの
   要求燃料噴射量を演算する手段と、演算された要求燃料
   噴射量に基づいて燃料噴射弁を１つの気筒の１サイクル
   中２回360 ゜の位相差で一斉又はグループで駆動する手
   段と、機関の加速状態を判定する手段とを備えた多気筒
   内燃機関の燃料噴射制御装置において、過去に噴射した
   実燃料噴射量を記憶する記憶手段と、最新の燃料を噴射
   する気筒についての前回の実燃料噴射量を前記記憶手段
   の記憶値から選択する選択手段と、加速状態が判定され
   た後、前記記憶値から選択された実燃料噴射量に応じて
   前記要求燃料噴射量を補正し最新の目標燃料噴射量を求
   める第１の補正手段と、加速状態における燃料を噴射す
   る時期と気筒が実際に吸気するタイミングとのずれに応
   じて前記要求燃料噴射量を補正する第２の補正手段とを
   有し、前記第２の補正手段は、前記加速状態の加速レベ
   ルを判定する第１の手段と、前記加速レベルに応じて増
   量補正係数を設定する第２の手段と、前記増量補正係数
   を用いて前記要求燃料噴射量を演算する第３の手段とを
   有し、前記第２の手段は、前記加速レベルに応じた増量
   補正係数の初期値を求め、前記第１の補正手段による補
   正後の噴射回数の増加に応じて、前記加速レベルに応じ
   た割合で増量補正係数を小さくすることを特徴とする多
   気筒内燃機関の燃料噴射制御装置。