JP4466364B2 - 筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、機関回転速度の低下が検出されることに基づいて燃料噴射量の増量補正を行う筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。

機関冷間時の始動直後にあっては、噴射燃料の壁面付着により燃料気化が促進されないため、内燃機関の燃焼状態が不安定となり、機関回転速度の低下を招くことがある。
そこで、従来、内燃機関の燃料噴射制御装置にあっては、機関回転速度の低下が検出されたときに燃料噴射量を通常時よりも増量することで機関出力を増大させ、これにより機関回転速度の低下を抑制するようにしている（例えば特許文献１）。
特公平８−３３１２３号公報

ところで、内燃機関の燃料噴射制御にあっては、実際に燃料噴射弁から燃料を噴射するのに先立って予め燃料噴射量を設定しておく必要がある。その燃料噴射量に応じた燃料噴射信号を生成し、これを燃料噴射弁の駆動回路に予め入力しておかなければならず、また燃料噴射量を設定した後、これに基づいて点火時期等の機関制御パラメータを設定する必要があるからである。

このように噴射量設定時期と実際の燃料噴射時期とは異なる時期に設定せざるを得ないが、機関回転速度の低下を速やかに抑制する上ではこれが大きな障壁となる。即ち、機関回転速度の低下が検出されたとき既に所定気筒についての噴射量設定が終了している場合には、仮にその気筒において未だ燃料噴射が実行されていないのにもかかわらずこの燃料噴射については噴射量の増量補正を行うことができない。従って、燃料噴射量の増量補正を、機関回転速度の低下が検出された後に噴射量の設定が行われる気筒からしか行うことができず、この間に機関回転速度が更に低下するとストールに至る可能性が高くなる。この点において、従来の噴射量増量方法では機関回転速度の低下が検出された後、これを速やかに抑制し得るものとはいえずこの点において改善の余地を残すものとなっていた。

この発明は機関回転速度の低下が検出されるときに、これを速やかに抑制することのできる筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
先ず、請求項１に係る発明は、機関回転速度の低下を検出する検出手段と、該検出手段により機関回転速度の低下が検出されることに基づいて燃料噴射量を増量補正する噴射制御手段とを備える筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記噴射制御手段は機関回転速度の低下が検出されていない通常時に実行される燃料噴射の噴射量設定時期より後に噴射量が設定される追加燃料噴射を行うことにより前記増量補正を実行するものであり、機関回転速度の低下を検出したことに基づいて、前記通常時に実行される燃料噴射において前記増量補正の実行が可能か否かを判定し、増量補正の実行が不可能である旨判定したときには前記増量補正としての前記追加燃料噴射を行い、増量補正の実行が可能である旨判定したときには前記通常時に実行される燃料噴射において前記増量補正を実行するものであることをその要旨とする。

同構成では、機関回転速度の低下が検出されるときに、通常時に実行される燃料噴射とは別に追加燃料噴射が行われ、燃料噴射量が増量補正される。この追加燃料噴射は通常時の燃料噴射よりも後に燃料噴射量が設定される。このため、機関回転速度の低下が検出されたとき既に通常時における燃料噴射の噴射量設定が終了していた場合でも、追加燃料噴射の噴射量設定を行って同追加燃料噴射を実行することが可能になる。その結果、機関回転速度の低下が検出された後、より早い時期に燃料噴射量の増量補正を開始することができ、機関回転速度の低下を速やかに抑制することができるようになる。

なお、ここでは、燃焼開始時期（膨張開始時期）を燃焼サイクルの終了時点としている。即ち、本発明では、こうした燃焼サイクルにおいて、追加燃料噴射の燃料噴射時期を、上記通常時に実行される燃料噴射の噴射量設定時期より後に設定している。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記噴射制御手段は通常時の燃料噴射を吸気行程中に実行し前記追加燃料噴射を圧縮行程中に実行することをその要旨とする。

同構成によれば、例えば通常時の燃料噴射及び追加燃料噴射の双方を吸気行程中、圧縮行程中、といった単一行程中に行うようにした構成と比較して、通常時の燃料噴射の噴射量設定時期と追加燃料噴射の噴射量設定時期との時間間隔を極力確保することが可能になる。従って、「通常時における燃料噴射の噴射量を設定した後に機関回転速度の低下が検出され、その結果に基づいて追加燃料噴射の噴射量が設定され同追加燃料噴射が実行される」といった機会を極力増加させることができるようになる。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記内燃機関は複数の気筒を有するものであり、前記噴射制御手段は前記通常時の燃料噴射の噴射量設定時期と前記追加燃料噴射の噴射量設定時期との間の期間を前記複数の気筒のうちの所定の気筒とそれ以外の気筒とについて重畳するように設定することをその要旨とする。

同構成によれば、通常時の燃料噴射の噴射量設定時期と追加燃料噴射の噴射量設定時期との間の期間を複数の気筒のうちの所定気筒とそれ以外の気筒とについて重畳させるようにしたため、「通常時における燃料噴射の噴射量を設定した後に機関回転速度の低下が検出され、その結果に基づいて追加燃料噴射の噴射量が設定され同追加燃料噴射が実行される」といった機会を複数の気筒において設定することが可能になり、機関回転速度の低下を一層速やかに抑制することができるようになる。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、前記噴射制御手段は前記追加燃料噴射における燃料噴射量を一定量に設定することをその要旨とする。

同構成では、追加燃料噴射の燃料噴射量が一定量であるため、同追加燃料噴射における噴射量設定に要する時間を短縮して噴射量の設定時期と実際の燃料噴射時期との期間を極力短く設定することができる。従って、「通常時における燃料噴射の噴射量を設定した後に機関回転速度の低下が検出され、その結果に基づいて追加燃料噴射の噴射量が設定され同追加燃料噴射が実行される」といった機会を極力増加させることができるようになる。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明において、前記噴射制御手段は前記検出手段により機関回転速度の低下が検出されてから所定期間が経過するまで前記燃料噴射量の増量補正を継続することをその要旨とする。

機関始動直後等、機関回転速度の変動が大きい場合には、燃料噴射量の増量補正によって一時的に機関回転速度が上昇した場合に同増量補正を直ぐに中止すると、機関回転速度が再び低下してしまうことがある。従って、短期間の間に燃料噴射量の増量補正が実行されたり中止されたりして機関回転速度の変動を助長してしまう懸念がある。

この点、請求項５記載の構成によれば、一旦、機関回転速度の低下が検出されると、燃料噴射量の増量補正によって一時的に機関回転速度が上昇した場合であっても所定期間が経過するまでは燃料噴射量の増量補正が継続される。このため、機関始動直後等、機関回転速度の変動が大きい場合であってもその変動による悪影響を受けることなく安定して機関回転速度を上昇させることができる。

請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の発明において、前記検出手段は前記内燃機関に駆動連結される自動変速機が機関出力を車両駆動系に伝達する伝達状態にあるか否かを更に検出するものであり、前記噴射制御手段は前記検出手段により機関回転速度の低下が検出され且つ前記自動変速機が前記伝達状態にあると検出されることを条件に前記燃料噴射量の増量補正を行うことをその要旨とする。

自動変速機が機関出力を車両駆動系に伝達する状態にあるときには、内燃機関の出力軸に作用する負荷が大きくなるため、機関回転速度の低下が生じやすく、またその機関回転速度の低下が解消し難い状況にある。請求項６記載の構成によれば、こうした状況にある内燃機関の機関回転速度低下を速やかに抑制することができるようになる。

請求項７記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の発明において、前記検出手段は、前記内燃機関に駆動連結される自動変速機が機関出力を車両駆動系に伝達しない非伝達状態から前記自動変速機が前記機関出力を前記車両駆動系に伝達する伝達状態に切り替わったことをもって前記機関回転速度の低下が検出されたとみなすことをその要旨とする。

自動変速機が上記非伝達状態から上記伝達状態に切り替わった場合、機関出力軸に作用する負荷が大きくなることから機関回転速度の低下が生じやすくなる。請求項７記載の構成によれば、自動変速機が非伝達状態から伝達状態に切り替わったことをもって燃料噴射量の増量補正を行うようにすることができるため、より速やかに機関回転速度の低下を抑制することができるようになる。

なお、このように自動変速機が機関出力を車両駆動系に伝達する伝達状態にあるか否か、或いは同伝達状態に切り替わったことを検出する際の具体的な構成としては、例えば、請求項８記載の構成によるように、前記検出手段は前記自動変速機のシフト位置がドライブ位置にあることをもって前記自動変速機が前記伝達状態にあるとみなす、といった構成を挙げることができる。

請求項９記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の発明において、前記検出手段は前記通常時の燃料噴射形態が圧縮行程噴射の実行される状態から吸気行程噴射の実行される状態に移行した後に前記機関回転速度の低下を検出することをその要旨とする。

前記通常時の燃料噴射形態が、圧縮行程噴射の実行される状態から吸気行程噴射の実行される状態に移行すると、燃料噴射時に露出する機関燃焼室の内周壁の面積が増大して同内周壁に付着する燃料が一時的に増大する。その結果、燃焼に寄与する燃料が一時的に減少し機関回転速度の低下が生じやすくなり、またその機関回転速度の低下が解消し難い状況となる。請求項９記載の構成によれば、こうした状況にある内燃機関の機関回転速度低下を速やかに抑制することができるようになる。

請求項１０記載の発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載の発明において、前記噴射制御手段は機関始動から所定期間が経過するまで前記燃料噴射量の増量補正を実行することをその要旨とする。

機関始動直後においては、機関燃焼が不安定である傾向にあり、それに起因して機関回転速度が低下しやすい状況にある。請求項１０記載の構成によれば、こうした状況にある内燃機関の機関回転速度低下を速やかに抑制することができるようになる。

以下、本発明にかかる筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置をＶ型６気筒の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置に適用した一実施形態について図１〜図４を参照しつつ説明する。

図１において、内燃機関１０は、第１〜第６の各気筒＃１〜＃６を備えている。そして、これら各気筒＃１〜＃６の各燃焼室１１には、吸気通路１２及び吸気ポート１３を介して空気が供給される。各気筒＃１〜＃６には、これらの燃焼室１１に燃料を直接噴射する燃料噴射弁１４が備えられている。

そして、燃料噴射弁１４を用いて燃焼室１１に供給される燃料と該燃焼室１１に供給される空気との混合気は、点火プラグ１５が点火されることにより燃焼する。そして、この燃焼後の混合気（排気）は、排気通路１６へと排出される。この排気通路１６には、三元触媒を備える触媒コンバータ１７が設けられており、これにより排気が浄化される。

このように構成された内燃機関１０は、電子制御装置２０によってその運転状態が制御される。この電子制御装置２０には、機関回転速度即ち機関出力軸の回転速度を検出するためのクランク角センサ、吸気（又は排気）バルブを駆動するカムシャフトの位相を検出するためのカム角センサ等、内燃機関１０の運転状態を検出するための各種センサの検出信号が入力される。なお、上記カム角センサを通じて検出されるカムシャフトの位相は、電子制御装置２０において気筒＃１〜＃６の判別が行われる際などに参照される。そして、電子制御装置２０では、こうした各種センサの検出信号に基づき、燃料噴射弁１４、点火プラグ１５等、内燃機関１０の各箇所を制御する。

例えば、燃料噴射制御に関し電子制御装置２０は、図示しない駆動回路を通じて燃料噴射弁１４を制御する。この制御において電子制御装置２０は、実際に燃料噴射弁１４から燃料を噴射するのに先立って予め燃料噴射量を設定する。即ち各気筒＃１〜＃６毎の燃料噴射量の設定時期（噴射量設定時期）は燃料噴射が実際に行われる燃料噴射時期よりも前に設定される。そして上記設定された燃料噴射量に応じた燃料噴射信号を生成し、これを上記駆動回路に予め入力する。そして上記燃料噴射量の設定後、これに基づいて他の機関制御パラメータを設定するようにしている。

なお、内燃機関１０にはオートマチックトランスミッション（以下これを単にＡＴと称する）３０が駆動連結されている。内燃機関１０の出力（機関出力）はこのＡＴ３０を介して車両の駆動輪側、即ち車両駆動系４０に伝達される。ＡＴ３０は車室に設置されたシフト操作系におけるシフト位置に基づき電子制御装置２０からの指令信号に基づいて駆動制御される。シフト位置情報は上記シフト操作系に設けられたシフト位置センサを通じて電子制御装置２０に入力される。

本実施形態では、上記シフト位置がパーキング位置（Ｐレンジ）やニュートラル位置（Ｎレンジ）にある、即ちＡＴ３０が車両駆動系４０に機関駆動力を伝達しない「非伝達状態」にあることを条件に、機関冷間始動直後における触媒コンバータ１７の暖機促進を図るべく「触媒急速暖機制御」が電子制御装置２０により実行されるようになっている。

この触媒急速暖機制御は点火プラグ１５における点火時期の遅角を通じて燃焼開始時期（膨張開始時期）を遅らせることにより燃焼室１１から排出される際の排気の温度を上昇させ、これによって触媒コンバータ１７の暖機促進を図るものである。そしてこの触媒急速暖機制御の実行中においては、このように点火時期が遅角されることによって燃焼状態の悪化が生じることのないよう、上記点火時期の直前である圧縮行程後期に燃料噴射時期が設定されるようになっている。

なお、この触媒急速暖機制御は、ＡＴ３０の上記シフト位置がドライブ位置（Ｄレンジ）等の位置にあるとき、即ちＡＴ３０が車両駆動系４０に機関駆動力を伝達する「伝達状態」にあるときには実行されないようになっている。

本実施形態では、この触媒急速暖機制御の実行されないときの燃料噴射時期が基本的に吸気行程に設定される。即ち本実施形態では上記触媒急速暖機制御の実行が停止されることに伴って燃料噴射時期が圧縮行程後期から吸気行程に切り替えられることとなる。また、こうした燃料噴射時期の切替が実施されることに拘わらず本実施形態では、上記噴射量設定時期が一定時期に固定されている。即ち噴射量設定時期は圧縮上死点から所定期間前（所定クランク角前）の時期として固定設定されている。

ここで、例えば、機関冷間始動直後に上記シフト位置をパーキング位置やニュートラル位置からドライブ位置等に切り替えると、ＡＴ３０の状態が上記非伝達状態から上記伝達状態に切り替わることで、機関出力軸に作用する負荷が大きくなり、機関回転速度の低下が生じやすくなる。上記切替後は負荷の大きい状態が継続されることとなるため、機関回転速度の低下が生じた場合にはこの低下が解消し難い状況となる。また、特にこうした機関冷間時の始動直後にあっては、噴射燃料の気化が促進されないため、内燃機関１０の燃焼状態が不安定となり、こうした機関回転速度の低下度合が大きくなりがちである。

上記した要因に限らず、こうした機関回転速度の低下は内燃機関１０におけるトルク変動の増大やストール発生等の要因となるため、燃料噴射量の増量補正等により速やかにその抑制を図ることが望ましい。ところが、上記のように噴射量設定時期と実際の燃料噴射時期とが異なる時期に設定される場合、機関回転速度の低下を速やかに抑制する上ではこの設定が大きな障壁となることがある。即ち、機関回転速度の低下が検出されたとき既に或る気筒についての噴射量設定が終了している場合、その気筒において未だ燃料噴射が実行されていないのにもかかわらずこの燃料噴射については噴射量の増量補正を行うことができないことになる。従って、燃料噴射量の増量補正を、機関回転速度の低下が検出された後に噴射量の設定が行われる気筒からしか行うことができず、この間に機関回転速度が更に低下し上記ストールに至ってしまうといったことが生じうる。

また、上記実施形態にあっては上記シフト位置の切替に伴い上記触媒急速暖機制御の実行が停止されることで燃料噴射形態が「圧縮行程噴射の実行される状態」から「吸気行程噴射の実行される状態」に移行すると、燃料噴射時に露出する燃焼室１１の内周壁の面積が増大して同内周壁に付着する燃料が一時的に増大する。即ち、このことによって、燃焼に寄与する燃料が一時的に減少し機関回転速度の低下が更に生じやすくなる。

更に、上記したようにＡＴ３０が上記伝達状態にあるときと上記非伝達状態にあるときとでは機関出力軸に作用する負荷が異なることから、一般に、機関回転速度の低下を検出する際の基準値（基準機関回転速度）が、この負荷の差異に応じて、ＡＴ３０が上記伝達状態にあるときと上記非伝達状態にあるときとで異るように設定される。即ち、こうした負荷の差異に応じて、ＡＴ３０が上記伝達状態にあるときの上記基準機関回転速度は上記非伝達状態にあるときよりも低く設定される。従って、ＡＴ３０の状態が上記非伝達状態から上記伝達状態に切り替わることによって機関回転速度の低下が生じた際には、この低下の検出が行われる時点で上記低い方の基準機関回転速度が採用されるため、上記増量補正の開始時期が遅れがちとなって機関回転速度の低下度合が大きくなりやすくなる。

そこで、こうした機関回転速度の低下を速やかに抑制すべく本実施形態では、機関回転速度の低下が検出されることに基づいて燃料噴射量の増量補正を行う際に、この増量補正分についての燃料噴射を、上記低下が検出されない通常時に実行される燃料噴射とは別に実行するとともにその噴射量設定時期についても異ならせるようにしている。

以下、電子制御装置２０によって実行されるこうした燃料噴射制御について、図２及び図３に示されるフローチャートを参照して説明する。これらフローチャートで示される各制御ルーチンは、例えば、所定時間毎の時間割り込みにて実行される。

先ず、図２の制御ルーチンについて説明する。この制御ルーチンは、例えば、内燃機関１０がアイドル運転状態にあることを条件に実行される。
ここでは先ず、上記クランク角センサからの検出信号に基づいて機関回転速度が上記基準機関回転速度よりも低い状態にあるか否かの判定が行われる（ステップＳ１００）。上記検出信号に基づき機関回転速度が上記基準機関回転速度以上の状態にある旨の判定がなされた場合には、機関回転速度の低下が生じていないものと判断されて処理が終了される（ステップＳ１００：ＮＯ）。この場合、機関回転速度の低下が検出されないこととなり、こうした状態、即ち通常時の燃料噴射（通常燃料噴射）が実行される。

一方、上記検出信号に基づき機関回転速度が上記基準機関回転速度よりも低い状態にある旨の判定がなされた場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）には、機関回転速度の低下が生じたものと判断され、処理がステップＳ１１０に移行されて燃料噴射量の増量補正処理が実行される。

なお、この増量補正処理は、短期間の間にこれが実行されたり中止されたりするのを防止するために、機関回転速度の低下が検出されてから即ちステップＳ１００でのＹＥＳ判定がなされてから所定期間が経過するまで継続されるようになっている。この所定期間の長さは、上記基準機関回転速度を下回るほどの機関回転速度低下が生じることのない機関燃焼状態となるのに十分な長さに設定されている。

以下、上記増量補正処理について詳述する。
上記増量補正処理においては、上記したように増量補正分の燃料噴射を、上記機関回転速度の低下が検出されていない通常時に実行される通常燃料噴射とは別に、即ち該通常燃料噴射に追加して実行するようにしている（図４参照）。上記通常燃料噴射は、上記触媒急速暖機制御の実行中を除いて基本的に吸気行程中に実行される。一方、上記増量補正処理の実行時において上記通常燃料噴射と別に増量補正分として行われる上記燃料噴射（追加燃料噴射）は、ここでは圧縮行程中に実行される。

また、上記したように本実施形態では上記通常燃料噴射の噴射量設定時期が圧縮上死点から所定期間前（所定クランク角前）の一定時期に固定設定されている。そして上記追加燃料噴射についても、その噴射量設定時期が圧縮上死点から所定期間前（所定クランク角前）の一定時期に固定設定されている。この追加燃料噴射の噴射量設定時期（図４では▲で示す）は、ほぼ圧縮上死点に設定される上記点火時期を燃焼サイクルの終了時点としたとき、上記通常燃料噴射の噴射量設定時期（図４では●で示す）より後に設定されている。

また、本実施形態では、上記通常燃料噴射の噴射量が機関運転状態に基づいて可変設定される一方、上記追加燃料噴射についてはその噴射量が一定量に固定設定されている。即ち、上記通常燃料噴射における噴射量設定時には機関運転状態に基づき算出された噴射量が確定されるとともにこの噴射量での噴射の予約設定（タイマのセッティング）がなされる一方で、上記追加燃料噴射における噴射量設定時には、一定量での噴射の予約設定が行われる。なお、これら予約設定は、燃料噴射弁１４の上記駆動回路に対して、該予約設定を行うべく電子制御装置２０において生成された制御信号（上記燃料噴射信号）が入力されることにより成立する。

次に、こうした増量補正処理について、図３に示される制御ルーチンを参照しつつ説明する。この制御ルーチンは、各気筒＃１〜＃６毎に順次実行される。
先ず、この増量補正処理が開始されると、現時点が上記通常燃料噴射の噴射量設定時期以前にあるか否か、即ち燃料噴射量の増量補正を該噴射量設定時期での噴射量設定において実行可能か否かが判定される（ステップＳ２００）。このステップＳ２００での処理は、換言すれば、上記増量補正の反映された吸気行程噴射を行うことが可能か否かを判定するものである。

この判定結果がＮＯ、即ち上記吸気行程噴射が不可能である旨判定された場合、処理がステップＳ２１０に移行され、現時点が上記追加燃料噴射の噴射量設定時期以前にあるか否か、即ち燃料噴射量の増量補正のための上記追加燃料噴射を実行可能か否かが判定される。

このステップ２１０処理での判定結果がＹＥＳ、即ち上記追加燃料噴射が可能である旨判定された場合、処理がステップＳ２２０に移行され、該追加燃料噴射を行うための上記予約設定がなされる。この場合、上記増量補正の反映された吸気行程噴射を行うことが不可能であることから吸気行程においては上記通常燃料噴射が実行されることとなるが、上記燃料噴射量の増量補正分については上記追加燃料噴射、即ち圧縮行程での燃料噴射を通じて行われることとなる。

なお、本実施形態においては、この追加燃料噴射における噴射量が一定量に固定されていることからその算出にはほとんど時間が必要とされないため、上記追加燃料噴射の燃料噴射時期が該追加燃料噴射の噴射量設定時期の直後であって且つ圧縮上死点から所定期間前（所定クランク角前）の一定時期に固定設定されている。

上記ステップＳ２００判定における判定結果がＹＥＳ、即ち上記増量補正の反映された吸気行程噴射が可能である旨判定された場合、処理がステップＳ２３０に移行され、上記吸気行程噴射を行うための上記予約設定がなされる。この予約設定は、上記通常燃料噴射の噴射量設定時期において行われる。本実施形態ではこの増量補正の反映された吸気行程噴射についての噴射量が、上記通常燃料噴射の噴射量と上記追加燃料噴射における噴射量（即ち増量補正分）との合計と等しい噴射量に設定される。

こうした一連の制御が実行されることで、例えば、図４に示されるように、上記追加燃料噴射の実行されなかった従来では増量補正を行うことのできなかった気筒についても速やかに増量補正を行うことができるようになっている。なお同図においては各気筒＃１〜＃６が同順に（気筒番号順に）点火されるものとしている。

即ち、例えば、従来では機関回転速度の低下検出時点（検出結果がＯＦＦからＯＮに切り替わる時点）の属する燃焼サイクルにおいて、上記低下検出時点が噴射量設定時期の後となる気筒＃１〜＃３の燃料噴射量を増量補正することが不可能であった。一方、本実施形態では、上記低下検出時点が気筒＃１〜＃３における上記追加燃料噴射の噴射量設定時期以前にあるため該低下検出時点の属する燃焼サイクルにおいて速やかに気筒＃１〜＃３の燃料噴射量を増量補正することが可能となっている。また、上記低下検出時点が上記通常燃料噴射の噴射量設定時期以前にある気筒＃４，＃５では上記増量補正の反映された吸気行程噴射が実行されることとなる。

なお同図においては、図３の増量補正処理の継続される期間に亘り継続的に上記検出結果がＯＮ状態となるようにこれを図示している。本実施形態では、機関回転速度の低下が検出されたことに伴い上記増量補正処理が所定期間継続されることから、該期間においては上記気筒＃４，＃５の後に点火の行われる全ての気筒＃１〜＃６について上記増量補正の反映された吸気行程噴射が行われることとなる。

なお、本実施形態において電子制御装置２０は、クランク角センサを通じて機関回転速度の低下を検出する検出手段、及び該検出手段により機関回転速度の低下が検出されることに基づいて燃料噴射量を増量補正する噴射制御手段を構成する。

本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
（１）機関回転速度の低下が検出されるときに、通常燃料噴射とは別に追加燃料噴射が行われ、燃料噴射量が増量補正される。この追加燃料噴射は通常燃料噴射よりも後に燃料噴射量が設定される。このため、機関回転速度の低下が検出されたとき既に通常燃料噴射の噴射量設定が終了していた場合でも、追加燃料噴射の噴射量設定を行って同追加燃料噴射を実行することが可能になる。その結果、機関回転速度の低下が検出された後、より早い時期に燃料噴射量の増量補正を開始することができ、機関回転速度の低下を速やかに抑制することができるようになる。

（２）通常燃料噴射を吸気行程中に実行し追加燃料噴射を圧縮行程中に実行するようにした。これによれば、例えば通常燃料噴射及び追加燃料噴射の双方を吸気行程中、圧縮行程中、といった単一行程中に行うようにした構成と比較して、通常燃料噴射の噴射量設定時期と追加燃料噴射の噴射量設定時期との時間間隔を極力確保することが可能になる。従って、「通常燃料噴射の噴射量を設定した後に機関回転速度の低下が検出され、その結果に基づいて追加燃料噴射の噴射量が設定され同追加燃料噴射が実行される」といった機会を極力増加させることができるようになる。

（３）複数の気筒＃１〜＃６が設けられ、通常燃料噴射の噴射量設定時期と追加燃料噴射の噴射量設定時期との間の期間が、各気筒＃１〜＃６のうちの任意の気筒とそれ以外の気筒とについて重畳するように設定されている。こうした重畳により、「通常燃料噴射の噴射量を設定した後に機関回転速度の低下が検出され、その結果に基づいて追加燃料噴射の噴射量が設定され同追加燃料噴射が実行される」といった機会を複数の気筒＃１〜＃６において設定することが可能になり、機関回転速度の低下を一層速やかに抑制することができるようになる。

（４）追加燃料噴射における燃料噴射量が一定量に設定されているため、同追加燃料噴射における噴射量設定に要する時間を短縮して噴射量の設定時期と実際の燃料噴射時期との期間を極力短く設定することができる。従って、「通常燃料噴射の噴射量を設定した後に機関回転速度の低下が検出され、その結果に基づいて追加燃料噴射の噴射量が設定され同追加燃料噴射が実行される」といった機会を極力増加させることができるようになる。

（５）機関回転速度の低下が検出されてから所定期間が経過するまで燃料噴射量の増量補正が継続されるようになっている。これによれば、一旦、機関回転速度の低下が検出されると、燃料噴射量の増量補正によって一時的に機関回転速度が上昇した場合であっても所定期間が経過するまでは燃料噴射量の増量補正が継続される。このため、機関始動直後等、機関回転速度の変動が大きい場合であってもその変動による悪影響を受けることなく安定して機関回転速度を上昇させることができる。

なお、実施の形態は上記に限定されるものではなく、例えば、以下の様態としてもよい。
・上記追加燃料噴射の噴射量は一定量に固定されていなくてもよい。状況に応じて変更調節されるようにしてもよい。

・上記追加燃料噴射の噴射量設定時期や上記通常燃料噴射の噴射量設定時期は一定時期に固定されていなくてもよい。状況に応じて変更調節されるようにしてもよい。但し、この場合であっても、上記追加燃料噴射の噴射量設定時期が上記通常燃料噴射の噴射量設定時期の後に設定されるようにする。

・上記実施形態では、上記通常燃料噴射の噴射量設定時期から上記追加燃料噴射の噴射量設定時期までの期間が、各気筒＃１〜＃６のうちの任意の気筒と他の気筒とで重畳するように設定されたが、こうした重畳が生じないようにそれぞれの期間が設定されてもよい。

・上記通常燃料噴射が吸気行程中に実行され、上記追加燃料噴射が上記吸気行程中における上記通常燃料噴射の噴射時期後に実行されるようにしてもよい。
・上記通常燃料噴射が圧縮行程中に実行され、上記追加燃料噴射が上記圧縮行程中における上記通常燃料噴射の噴射時期後に実行されるようにしてもよい。

・本発明をＶ型以外の筒内噴射式内燃機関に適用してもよい。また、６気筒以外の多気筒型筒内噴射式内燃機関、或いは単気筒型筒内噴射式内燃機関に適用してもよい。
・上記実施形態では、クランク角センサを通じて検出された機関回転速度の低下のみに基づいて燃料噴射量の増量補正を行うようにしたが、これに限らず、例えば、ＡＴ３０が上記伝達状態にあるか否かに基づくようにしてもよい。

この場合、例えば、クランク角センサを通じて機関回転速度の低下が検出され、且つ、ＡＴ３０が上記伝達状態にあると検出されることを条件として燃料噴射量の増量補正を行うようにしてもよい。ＡＴ３０が上記伝達状態にあるときには、機関出力軸に作用する負荷が大きくなるため、機関回転速度の低下が生じやすく、またその機関回転速度の低下が解消し難い状況にある。従ってこの構成によれば、こうした状況にある内燃機関１０の機関回転速度低下を速やかに抑制することができるようになる。こうした構成は例えば、ＡＴ３０が上記非伝達状態にあるときの上記増量補正が不要な場合などに有用である。なおこの場合、電子制御装置２０はクランク角センサを通じて機関回転速度の低下を検出するとともにＡＴ３０が上記伝達状態にあるか否かを更に検出する検出手段を構成する。

また、これに限らず、例えば、ＡＴ３０が上記非伝達状態から上記伝達状態に切り替わったことをもって機関回転速度の低下が検出されたとみなすようにしてもよい。ＡＴ３０が上記非伝達状態から上記伝達状態に切り替わった場合、上記同様、機関出力軸に作用する負荷が大きくなることから機関回転速度の低下が生じやすくなる。この構成によれば、ＡＴ３０が上記非伝達状態から上記伝達状態に切り替わったことをもって燃料噴射量の増量補正を行うようにすることができるため、より速やかに機関回転速度の低下を抑制することができるようになる。なおこの場合、電子制御装置２０はＡＴ３０が上記非伝達状態から上記伝達状態に切り替わることを検出する検出手段を構成する。

ＡＴ３０が上記伝達状態にあるか否かの検出や、ＡＴ３０が上記非伝達状態から上記伝達状態に切り替わったか否かの検出については、例えばこれを、ＡＴ３０の状態を上記伝達状態とする位置（ドライブ位置やリバース位置など）に上記シフト位置があることをもって上記伝達状態とみなす、といったことを通じて行うようにしてもよい。また、これに限らず、例えば、ＡＴ内部にクラッチの設けられる態様にあっては、そのクラッチが接続状態にあることをもって上記伝達状態とみなす、といったことを通じて行うようにしてもよい。

・上記触媒急速暖機制御の実行の停止後にクランク角センサを通じて機関回転速度の低下を検出するようにしてもよい。この場合、上記触媒急速暖機制御の実行の停止に伴い上記通常燃料噴射の噴射形態が圧縮行程噴射の実行される状態から吸気行程噴射の実行される状態に移行したその後において上記機関回転速度の低下を検出することとなる。

また、こうした例の他、上記触媒急速暖機制御の実行が停止されたことをもって機関回転速度の低下が検出されたとみなすようにしてもよい。上記触媒急速暖機制御の実行が停止された場合、上記したように燃焼室１１の内周壁に付着する燃料が一時的に増大することから燃焼に寄与する燃料が一時的に減少するため機関回転速度の低下が生じやすくなる。即ち、上記のように触媒急速暖機制御の実行が停止されたことをもって燃料噴射量の増量補正を行うようにすることで、より早期に機関回転速度の低下を抑制することができるようになる。

・上記実施形態では上記触媒急速暖機制御が行われたが、該制御は必ずしも行われなくてもよい。即ち、上記触媒急速暖機制御の適用されない内燃機関において本発明を実施してもよい。

・本発明を、点火プラグ１５を有さない、例えばディーゼル式内燃機関に適用してもよい。

本実施形態の内燃機関を示す概略構成図。 機関回転速度の低下を抑制すべく電子制御装置を通じて実行される制御のフローチャート。 同じく増量補正処理についてのフローチャート。 本実施形態における燃料噴射量の増量補正態様を示すタイミングチャート。

符号の説明

１０…内燃機関、１１…燃焼室、１２…吸気通路、１３…吸気ポート、１４…燃料噴射弁、１５…点火プラグ、１６…排気通路、１７…触媒コンバータ、２０…電子制御装置、３０…オートマチックトランスミッション（自動変速機）、４０…車両駆動系。

Claims (10)

1. 機関回転速度の低下を検出する検出手段と、該検出手段により機関回転速度の低下が検出されることに基づいて燃料噴射量を増量補正する噴射制御手段とを備える筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、
   前記噴射制御手段は機関回転速度の低下が検出されていない通常時に実行される燃料噴射の噴射量設定時期より後に噴射量が設定される追加燃料噴射を行うことにより前記増量補正を実行するものであり、
   機関回転速度の低下を検出したことに基づいて、前記通常時に実行される燃料噴射において前記増量補正の実行が可能か否かを判定し、増量補正の実行が不可能である旨判定したときには前記増量補正としての前記追加燃料噴射を行い、増量補正の実行が可能である旨判定したときには前記通常時に実行される燃料噴射において前記増量補正を実行するものである
   ことを特徴とする筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
2. 請求項１記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、
   前記噴射制御手段は通常時の燃料噴射を吸気行程中に実行し前記追加燃料噴射を圧縮行程中に実行する
   ことを特徴とする筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
3. 請求項１又は２記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、
   前記内燃機関は複数の気筒を有するものであり、
   前記噴射制御手段は前記通常時の燃料噴射の噴射量設定時期と前記追加燃料噴射の噴射量設定時期との間の期間を前記複数の気筒のうちの所定の気筒とそれ以外の気筒とについて重畳するように設定する
   ことを特徴とする筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、
   前記噴射制御手段は前記追加燃料噴射における燃料噴射量を一定量に設定する
   ことを特徴とする筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、
   前記噴射制御手段は前記検出手段により機関回転速度の低下が検出されてから所定期間が経過するまで前記燃料噴射量の増量補正を継続する
   ことを特徴とする筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、
   前記検出手段は前記内燃機関に駆動連結される自動変速機が機関出力を車両駆動系に伝達する伝達状態にあるか否かを更に検出するものであり、
   前記噴射制御手段は前記検出手段により機関回転速度の低下が検出され且つ前記自動変速機が前記伝達状態にあると検出されることを条件に前記燃料噴射量の増量補正を行う
   ことを特徴とする筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
7. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、
   前記検出手段は、前記内燃機関に駆動連結される自動変速機が機関出力を車両駆動系に伝達しない非伝達状態から前記自動変速機が前記機関出力を前記車両駆動系に伝達する伝達状態に切り替わったことをもって前記機関回転速度の低下が検出されたとみなす
   ことを特徴とする筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
8. 請求項６又は７に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、
   前記検出手段は前記自動変速機のシフト位置がドライブ位置にあることをもって前記自動変速機が前記伝達状態にあるとみなす
   ことを特徴とする筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、
   前記検出手段は前記通常時の燃料噴射形態が圧縮行程噴射の実行される状態から吸気行程噴射の実行される状態に移行した後に前記機関回転速度の低下を検出する
   ことを特徴とする筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、
    前記噴射制御手段は機関始動から所定期間が経過するまで前記燃料噴射量の増量補正を実行する
    ことを特徴とする筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。

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