JPH07127514A - Fuel injection timing control device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide a fuel injection timing control device which can maintain optimum combusting performance even at the time of switching the fuel injecting mode, by changing over from the suction synchronous injection to suction unsynchronous injection and vice versa depending upon the load condition of an internal combustion engine. CONSTITUTION:When one (1) is set in a Flag XIS to request switching from the suction unsynchronous injection into suction synchronous injection and if the load condition QN>=alpha is met and also the injection timing is slowly varied to lead to generation of a requirement to switch the injecting mode, Steps 302-306, a judgement is made whether it is an operating range not generating deterioration of the combusting performance in the slow varying process of the injection timing. Step 310. If it is in the operating range not generating deterioration, the timing is varied slowly and the suction synchronous injection is achieved, Steps 312-328. If it is in a specific range to generate deterioration, the XIS is cleared and switching is prohibited. Step 330.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、燃料噴射時期制御装置
に係り、特に内燃機関の負荷状態に応じて吸気同期噴射
と吸気非同期噴射とを切り換えて、内燃機関の負荷状態
に関わらず常に最適な燃焼を達成し得るよう構成する燃
料噴射時期制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection timing control device, and more particularly, to switching between intake synchronous injection and intake asynchronous injection according to the load state of an internal combustion engine, so that it is always optimal regardless of the load state of the internal combustion engine. The invention relates to a fuel injection timing control device configured to achieve stable combustion.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来より、内燃機関の負荷状態に関わら
ず常時最適な燃焼性を確保すべく、内燃機関の負荷状態
に応じて燃料噴射時期を切り換える燃料噴射時期制御装
置が提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, there has been proposed a fuel injection timing control device for switching the fuel injection timing according to the load state of the internal combustion engine in order to always ensure optimum combustibility regardless of the load state of the internal combustion engine.

【０００３】例えば本出願人は、特願平４−３０５５７
８号において、内燃機関が比較的低負荷の場合には各気
筒が吸気工程に移行する直前に燃料噴射を行う吸気非同
期噴射を、内燃機関が比較的高負荷の場合には、各気筒
の吸気工程中に燃料噴射を行う吸気同期噴射をそれぞれ
実行することにより広い領域で良好な燃焼性を確保し得
る装置を開示している。For example, the applicant of the present invention has filed Japanese Patent Application No. 4-305557.
In No. 8, when the internal combustion engine has a relatively low load, intake asynchronous injection that performs fuel injection immediately before each cylinder shifts to the intake stroke, and when the internal combustion engine has a relatively high load, intake air of each cylinder Disclosed is an apparatus capable of ensuring good combustibility in a wide range by performing intake synchronous injection that performs fuel injection during a process.

【０００４】この装置は、燃料噴射量の少ない低負荷時
には、吸気が開始される前に十分な攪拌時間が確保で
き、燃料の微粒化促進が期待できる吸気非同期噴射が燃
焼性の確保に有効であり、一方、多量の燃料が噴射され
る高負荷時には、吸気管内壁への燃料付着等による空燃
比ずれを起こさない吸気同期噴射が燃焼性確保に有効で
あることに着目したものである。In this device, when the fuel injection amount is small and the load is low, a sufficient stirring time can be secured before the intake is started, and the intake asynchronous injection, which is expected to promote atomization of the fuel, is effective in securing the combustibility. On the other hand, at the time of high load in which a large amount of fuel is injected, it is noted that the intake-synchronous injection that does not cause the air-fuel ratio deviation due to the fuel adhering to the inner wall of the intake pipe is effective for ensuring the combustibility.

【０００５】また、上記従来の装置は、吸気同期噴射モ
ードと吸気非同期噴射モードとの切り換えには、出力ト
ルクの変動が伴うことに鑑み、高出力が要求される領域
で噴射モードの切替えを行う必要がある場合には、徐々
に燃料噴射時期を変化させることとしている。Further, in the above-mentioned conventional device, the switching between the intake synchronous injection mode and the intake asynchronous injection mode involves switching of the injection mode in a region where a high output is required in view of the fluctuation of the output torque. When it is necessary, the fuel injection timing is gradually changed.

【０００６】かかる制御を実行することにより、燃料噴
射時期を切り換えることにより生ずる出力トルクの変動
が、車両の乗り心地を悪化させることもなく、内燃機関
の負荷状態に関わらず広い運転領域で良好な燃焼性が確
保されることになる。By executing such control, the fluctuation of the output torque caused by switching the fuel injection timing does not deteriorate the riding comfort of the vehicle and is good in a wide operating range regardless of the load state of the internal combustion engine. Combustibility is secured.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
装置においては、噴射モードの切り替わる過渡期におい
て、各気筒で吸気工程が開始される時期とほぼ同時期に
燃料噴射が実行される状態が必然的に形勢される。この
場合、燃料が噴射されてから吸気工程が開始されるまで
の時間は極めて短時間である。また、燃料が噴射された
時点では吸気による流速が十分に発生していない。この
ため、かかる状況にあっては、内燃機関の運転状態如何
により燃料が適切に微粒化しない場合がある。By the way, in the above-mentioned conventional apparatus, in the transitional period when the injection mode is switched, it is inevitable that the fuel injection is executed at substantially the same time as the intake stroke is started in each cylinder. Will be formed. In this case, the time from the injection of fuel to the start of the intake stroke is extremely short. Further, at the time when the fuel is injected, the flow velocity due to the intake air is not sufficiently generated. Therefore, in such a situation, the fuel may not be appropriately atomized depending on the operating state of the internal combustion engine.

【０００８】つまり、上記従来の装置において、吸気非
同期噴射によって十分に燃料を微粒化できるのは、個々
の気筒において吸気工程が開始される前であっても、吸
気管内には他の気筒の影響による負圧の脈動が生じてい
るからである。そして、かかる負圧の脈動は、内燃機関
が、比較的低回転かつ高負荷の所定の領域に差しかかる
と、一時的に穏やかになることが知られている。That is, in the above-mentioned conventional apparatus, the reason why the fuel can be sufficiently atomized by the asynchronous injection of intake air is that the influence of the other cylinders in the intake pipe is caused even before the intake stroke is started in each cylinder. This is because of the negative pressure pulsation caused by. It is known that the negative pressure pulsation temporarily becomes gentle when the internal combustion engine reaches a predetermined region of relatively low rotation and high load.

【０００９】従って、噴射モード切替えの過渡期におい
て、内燃機関がかかる運転状態にあるとすると、吸気管
内には負圧の脈動が存在せず、吸気による流速も存在せ
ず、かつ燃料噴射後ほとんど攪拌の時間も与えられずに
吸気工程が開始することとなり、上述の微粒化悪化を招
いていた。Therefore, if the internal combustion engine is in such an operating state during the transitional period of the injection mode switching, there is no negative pressure pulsation in the intake pipe, there is no flow velocity due to intake air, and most of the time after fuel injection. The aspiration process was started without giving the stirring time, and the above-mentioned atomization was aggravated.

【００１０】このように、上記従来の装置は、内燃機関
の吸気管内に生ずる負圧の脈動の状態を考慮せずに燃料
噴射モードの切替えを行うため、噴射モード切替えの際
に燃料の微粒化が確保できない事態を招くことがある、
すなわち一時的に燃焼性を悪化させ、それに伴って排気
エミッションを悪化させる場合があるという問題を有す
るものであった。As described above, in the above-mentioned conventional apparatus, the fuel injection mode is switched without considering the pulsation state of the negative pressure generated in the intake pipe of the internal combustion engine, so that the fuel atomization is performed when the injection mode is switched. May lead to a situation where
That is, there is a problem that the combustibility may be temporarily deteriorated and the exhaust emission may be deteriorated accordingly.

【００１１】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、内燃機関の負荷状態に応じて吸気同期噴射と吸
気非同期噴射とを選択的に切り換えると共に、運転状態
が、吸気管内に緩やかな負圧脈動を発生させるに過ぎな
い場合には、噴射モードの切替えを禁止する切替え禁止
手段を設けることにより上記の課題を解決し得る燃料噴
射時期制御装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and selectively switches between the intake synchronous injection and the intake asynchronous injection according to the load state of the internal combustion engine, and the operating state is moderate in the intake pipe. It is an object of the present invention to provide a fuel injection timing control device capable of solving the above-mentioned problems by providing a switching prohibition means for prohibiting switching of the injection mode when only generating negative pressure pulsation.

【００１２】[0012]

【課題を解決するための手段】図１は、上記の目的を達
成する燃料噴射時期制御装置の原理構成図を示す。すな
わち、上記の目的は、図１に示すように、内燃機関Ｍ１
の吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段Ｍ２と機関
回転数を検出する機関回転数検出手段Ｍ３とによって所
定値に満たない低負荷状態が検出される領域では、燃料
の噴射を吸気工程の前に行う吸気非同期噴射モードを選
択し、また、所定値を越える高負荷状態が検出される領
域では、燃料の噴射を吸気工程中に行う吸気同期噴射モ
ードを選択するに際し、内燃機関Ｍ１の負荷状態が変化
した後に燃料噴射時期を徐変して所望の噴射モードを実
現する噴射時期切替え手段Ｍ４を備える燃料噴射時期制
御装置において、前記吸入空気量検出手段Ｍ２と前記機
関回転数検出手段Ｍ３とにより、吸気工程前に、内燃機
関Ｍ１の吸気管内に所定水準を越える負圧の脈動が発生
しない運転状態が検出された場合には、前記噴射時期切
替え手段Ｍ４による燃料噴射時期の切替えを禁止する切
替え禁止手段Ｍ５を有する燃料噴射時期制御装置により
達成される。FIG. 1 is a principle block diagram of a fuel injection timing control device for achieving the above object. That is, the above-mentioned purpose is, as shown in FIG.
In a region where a low load state which is less than a predetermined value is detected by the intake air amount detecting means M2 for detecting the intake air amount and the engine speed detecting means M3 for detecting the engine speed, fuel injection is performed in the intake stroke. When the intake asynchronous injection mode performed before is selected, and in the region where a high load state exceeding a predetermined value is detected, when selecting the intake synchronous injection mode in which fuel injection is performed during the intake stroke, the load of the internal combustion engine M1 is selected. In the fuel injection timing control device including the injection timing switching means M4 for gradually changing the fuel injection timing after changing the state to realize a desired injection mode, the intake air amount detecting means M2 and the engine speed detecting means M3 are provided. Accordingly, when an operating state in which the negative pressure pulsation exceeding the predetermined level does not occur in the intake pipe of the internal combustion engine M1 is detected before the intake stroke, the injection timing switching means M4 is used. Is achieved by the fuel injection timing control device including a prohibiting means M5 switching prohibiting switching of the fuel injection timing.

【００１３】[0013]

【作用】本発明に係る燃料噴射時期制御装置において、
前記吸入空気量検出手段Ｍ２及び前記機関回転数検出手
段Ｍ３は、前記内燃機関Ｍ１の運転状態を検出する。前
記噴射時期切替え手段Ｍ４は、これら吸入空気量検出手
段Ｍ２及び機関回転数検出手段Ｍ３の検出結果に従っ
て、前記内燃機関Ｍ１の運転状態が変化したことを検知
した場合には、所望の噴射モードを実現すべく燃料噴射
時期を徐変して吸気同期噴射モード又は吸気非同期噴射
モードを実現する。In the fuel injection timing control device according to the present invention,
The intake air amount detecting means M2 and the engine speed detecting means M3 detect the operating state of the internal combustion engine M1. When the injection timing switching means M4 detects that the operating state of the internal combustion engine M1 has changed according to the detection results of the intake air amount detecting means M2 and the engine speed detecting means M3, the desired injection mode is set. The fuel injection timing is gradually changed to realize the intake synchronous injection mode or the intake asynchronous injection mode.

【００１４】この際、前記切替え禁止手段Ｍ５は、前記
内燃機関Ｍ１の吸気管内に十分な負圧の脈動が生じてい
ないと推定される状況下では、前記噴射時期切替え手段
Ｍ４による噴射時期の切替えを禁止する。従って、本発
明の燃料噴射時期制御装置においては、吸気管内に十分
な負圧の脈動が発生している場合に限り、すなわち、燃
料噴射が吸気工程開始時期と同時期に実行されても燃料
が適切に微粒化する場合に限り燃料噴射モードの切替え
が実行されることになる。At this time, the switching prohibiting means M5 switches the injection timing by the injection timing switching means M4 under a situation where it is estimated that sufficient negative pressure pulsation is not generated in the intake pipe of the internal combustion engine M1. Prohibit Therefore, in the fuel injection timing control device of the present invention, the fuel is injected only when the pulsation of sufficient negative pressure is generated in the intake pipe, that is, even when the fuel injection is executed at the same timing as the intake stroke start timing. The fuel injection mode is switched only when the atomization is appropriately performed.

【００１５】[0015]

【実施例】図２は、本発明の一実施例である燃料噴射時
期制御装置が適用される内燃機関およびその周辺装置の
全体構成図を示す。本実施例の内燃機関はＶ型４気筒４
ストローク、そして、各気筒に対して独立に燃料を噴射
する独立噴射式の内燃機関である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 2 is an overall configuration diagram of an internal combustion engine and its peripheral devices to which a fuel injection timing control device according to an embodiment of the present invention is applied. The internal combustion engine of this embodiment is a V-type four cylinder 4
It is an independent injection type internal combustion engine that independently injects fuel into a stroke and each cylinder.

【００１６】図２中、１１は機関本体、１２はピスト
ン、１３はシリンダ、１４は点火プラグ、１５は吸気
弁、１６は排気弁、１８は排気管、１９は排気ガスを浄
化する触媒コンバータである。In FIG. 2, 11 is an engine body, 12 is a piston, 13 is a cylinder, 14 is a spark plug, 15 is an intake valve, 16 is an exhaust valve, 18 is an exhaust pipe, and 19 is a catalytic converter for purifying exhaust gas. is there.

【００１７】吸気系統においては、図中、２１はエアク
リーナ、２２は前記した吸入空気量検出手段Ｍ３に相当
し、吸入空気量を測定するエアフローメータ、２４は吸
気管２３に介装されるスロットルバルブ、２５はアイド
ルスピードコントロールバルブ（ＩＳＣＶ）、２６は吸
入空気の脈動を防止するサージタンク、２７は吸気マニ
ホールド２８内に燃料を噴射するインジェクタである。In the intake system, in the figure, 21 is an air cleaner, 22 is the above-mentioned intake air amount detecting means M3, an air flow meter for measuring the intake air amount, and 24 is a throttle valve installed in the intake pipe 23. 25 is an idle speed control valve (ISCV), 26 is a surge tank for preventing pulsation of intake air, and 27 is an injector for injecting fuel into the intake manifold 28.

【００１８】更に、３１は機関本体１１の振動を測定す
ることによりノッキング状態を検出するノックセンサ、
３２は図示しないクランクシャフトに連動し、図示しな
いイグナイタで発生した高電圧を４つの気筒の点火プラ
グ１４に順次分配供給するディストリビュータ、３３は
ディストリビュータ３２の１回転（クランクシャフト２
回転）につき２４回のパルス信号を出力する回転角セン
サである。Further, 31 is a knock sensor for detecting the knocking state by measuring the vibration of the engine body 11,
Reference numeral 32 is a distributor that interlocks with a crankshaft (not shown) to sequentially distribute and supply the high voltage generated by an igniter (not shown) to the ignition plugs 14 of the four cylinders, and 33 is one revolution of the distributor 32 (the crankshaft 2
The rotation angle sensor outputs a pulse signal 24 times for each rotation.

【００１９】この回転角センサ３３は、前記した機関回
転数検出手段Ｍ３に相当し、その出力信号は、本実施例
において機関回転数を検出するために使用される信号で
ある。また、３０は、前記した噴射時期切替え手段Ｍ
４、及び切替え禁止手段Ｍ５を実現すべくマイクロコン
ピュータを主体に構成された燃料噴射時期制御装置の要
部であり、各種センサの出力信号に基づいて所定の演
算、制御を行うことにより、インジェクタ２７等の各種
アクチュエータに所定の信号を出力する内燃機関コント
ロールコンピュータ（ＥＣＵ）である。The rotation angle sensor 33 corresponds to the engine speed detecting means M3 described above, and its output signal is a signal used to detect the engine speed in this embodiment. Further, 30 is the injection timing switching means M described above.
4 and the switching prohibition means M5 is a main part of a fuel injection timing control device mainly composed of a microcomputer, and by performing predetermined calculation and control based on output signals of various sensors, the injector 27 It is an internal combustion engine control computer (ECU) that outputs a predetermined signal to various actuators such as.

【００２０】図３はＥＣＵ３０の具体的な構成要素を示
すブロック図を示す。同図中、中央処理ユニット（ＣＰ
Ｕ）４０は、各センサから出力されるデータを制御プロ
グラムに従って入力、演算すると共に、各気筒＃１〜＃
４のインジェクタ２７_-1，２７_-2，２７_-3，２７_-4（上
記インジェクタ２７は各気筒のインジェクタを代表する
符号である）、ＩＳＣＶ２５、および点火時期を決定す
るイグナイタ（図示せず）等の各種アクチュエータを制
御するための処理を行う。FIG. 3 is a block diagram showing concrete components of the ECU 30. In the figure, the central processing unit (CP
U) 40 inputs and calculates the data output from each sensor in accordance with a control program, and the cylinders # 1 to #
4 injectors 27 _-1 , 27 _-2 , 27 _-3 , 27 _-4 (the injector 27 is a symbol representative of the injector of each cylinder), ISCV 25, and an igniter (not shown) that determines the ignition timing, etc. Processing for controlling the various actuators.

【００２１】リードオンリメモリ（ＲＯＭ）４１は、Ｃ
ＰＵ４０が実行する制御プログラム、当該プログラム実
行の際に参照する点火時期演算マップ等のデータを格納
する記憶装置である。ランダムアクセスメモリ（ＲＡ
Ｍ）４２は、各センサから出力されるデータや演算制御
に必要なデータを一時的に読み書きする記憶装置であ
る。更に、バックアップランダムアクセスメモリ（バッ
クアップＲＡＭ）４３は、図示しないイグニッションス
イッチがオフになっても機関駆動に必要なデータ等をバ
ックアップする記憶装置である。The read only memory (ROM) 41 is a C
The storage device stores a control program executed by the PU 40 and data such as an ignition timing calculation map referred to when the program is executed. Random access memory (RA
M) 42 is a storage device for temporarily reading and writing data output from each sensor and data necessary for arithmetic control. Further, the backup random access memory (backup RAM) 43 is a storage device that backs up data and the like necessary for driving the engine even when an ignition switch (not shown) is turned off.

【００２２】入力部４４はエアフロメータ２２、ノック
センサ３１等の各センサの出力信号を、図示しない波形
整形回路により波形整形し、この信号を図示しないマル
チプレクサによりＣＰＵ４０に選択的に出力するように
している。更に、入力部４４では、各センサからの出力
信号がアナログ信号であればこれをＡ／Ｄ変換機により
デジタル信号に変換する処理を行う。The input unit 44 performs waveform shaping of the output signals of the sensors such as the air flow meter 22 and the knock sensor 31 by a waveform shaping circuit (not shown), and selectively outputs this signal to the CPU 40 by a multiplexer (not shown). There is. Further, in the input section 44, if the output signal from each sensor is an analog signal, it is converted into a digital signal by an A / D converter.

【００２３】入出力部４５は、回転角センサ３３等の出
力信号を波形整形回路により波形整形し、この信号を入
力ポートを介してＲＡＭ４２等に書き込む一方、ＣＰＵ
４０の指令により出力ポートを介して駆動する駆動回路
により各気筒のインジェクタ２７_-1，２７_-2，２７_-3，
２７_-4、ＩＳＣＶ２５、イグナイタ等を所定のタイミン
グで駆動する。バスライン４６は、前記ＣＰＵ４０、Ｒ
ＯＭ４１等の各素子および入力部４４、入出力部４５を
結び各種データを送るものである。The input / output section 45 shapes the output signal of the rotation angle sensor 33 and the like by a waveform shaping circuit and writes this signal in the RAM 42 and the like through the input port, while the CPU
The injectors 27 _-1 , 27 _-2 , 27 _-3 of each cylinder are driven by the drive circuit that is driven via the output port according to the command from 40
27 _-4 , ISCV 25, igniter, etc. are driven at a predetermined timing. The bus line 46 is the CPU 40, R
Each element such as the OM 41 and the input unit 44 and the input / output unit 45 are connected to send various data.

【００２４】図４は、ＥＣＵ３０が前記した噴射時期切
替え手段Ｍ４の一部、及び切替え禁止手段Ｍ５を実現す
べく実行する噴射時期変更ルーチンの一例のフローチャ
ートを示す。以下、同図に沿って本実施例の燃料噴射時
期制御装置の特徴的動作について説明するが、これに先
立って、本実施例の装置が実行する処理の前提である燃
料噴射モードの切替え処理、すなわち吸気同期噴射と吸
気非同期噴射との切替え処理について説明する。FIG. 4 shows a flow chart of an example of an injection timing changing routine executed by the ECU 30 to realize a part of the injection timing switching means M4 and the switching prohibiting means M5. Hereinafter, the characteristic operation of the fuel injection timing control device of the present embodiment will be described with reference to the figure. Prior to this, the fuel injection mode switching process, which is the premise of the process executed by the device of the present embodiment, That is, the switching process between the intake synchronous injection and the intake asynchronous injection will be described.

【００２５】図５は、特定の気筒について吸排気弁のバ
ルブリフトと、吸気同期噴射、又は吸気非同期噴射によ
る燃料噴射期間ＴＡＵとの関係を示した図である。同図
に示すように、本実施例の吸気非同期噴射は、排気弁が
開弁すると同時期に燃料噴射を開始し、排気弁が最大リ
フト量に達する頃に、すなわち吸気弁の開弁が開始する
十分前に燃料噴射が終了するように設定されている。燃
料の吸入が開始されるまでに十分な時間を確保して、吸
気マニホールド２８内の負圧の脈動を利用して燃料の微
粒化を図るためである。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the valve lift of the intake / exhaust valve for a specific cylinder and the fuel injection period TAU by the intake synchronous injection or the intake asynchronous injection. As shown in the figure, in the intake asynchronous injection of the present embodiment, fuel injection is started at the same time when the exhaust valve is opened, and when the exhaust valve reaches the maximum lift amount, that is, opening of the intake valve is started. It is set so that the fuel injection is completed well before. This is because a sufficient time is secured until the fuel intake is started and the pulsation of the negative pressure in the intake manifold 28 is used to atomize the fuel.

【００２６】一方、吸気同期噴射は、吸気弁が開弁し始
めた直後に噴射を開始し、吸気弁が最大リフト量に達し
た直後に噴射が終了するように設定されている。インジ
ェクタ２７から多量の燃料が噴射された場合に、噴射さ
れた燃料を直接シリンダ１３内に吸入して、燃料が吸気
マニホールド２８内壁に付着するのを防止するためであ
る。On the other hand, the intake-synchronized injection is set so that the injection starts immediately after the intake valve starts to open, and the injection ends immediately after the intake valve reaches the maximum lift amount. This is because, when a large amount of fuel is injected from the injector 27, the injected fuel is directly sucked into the cylinder 13 to prevent the fuel from adhering to the inner wall of the intake manifold 28.

【００２７】図６は、上記ＥＣＵ３０によって制御され
るインジェクタ２７の燃料噴射時期を各気筒＃１〜＃４
毎に示した図である。同図中、黒塗りで示す部分は各気
筒における吸気行程を示し、ハッチングで示す部分は燃
料噴射期間を示している。そして、図６（Ａ）は、上記
した吸気非同期噴射による燃料噴射時期を、図６（Ｂ）
は、上記した吸気同期噴射による燃料噴射時期を示す。FIG. 6 shows the fuel injection timing of the injector 27 controlled by the ECU 30 for each cylinder # 1 to # 4.
It is the figure shown for every. In the figure, the portions shown in black indicate the intake stroke in each cylinder, and the portions shown in hatching indicate the fuel injection period. 6 (A) shows the fuel injection timing by the above-mentioned asynchronous intake injection as shown in FIG. 6 (B).
Shows the fuel injection timing by the above-mentioned intake synchronous injection.

【００２８】ここで、本実施例の内燃機関は４気筒４ス
トロークであり、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、ク
ランク角度（ＣＡ）１８０度毎に＃１→＃３→＃４→＃
２の順序で吸気行程が行われる。そして、燃料の燃焼性
を確保する観点では、比較的燃料噴射量が多量となる高
負荷時には吸気同期噴射が有効であり、比較的燃料噴射
量が少ない低負荷時には吸気非同期噴射が有効であるこ
とは前記した通りである。Here, the internal combustion engine of this embodiment has four cylinders and four strokes, and as shown in FIGS. 6A and 6B, # 1 → # 3 → # for every 180 degrees of crank angle (CA). 4 → #
The intake stroke is performed in the order of 2. From the viewpoint of ensuring the combustibility of the fuel, the intake synchronous injection is effective at a high load when the fuel injection amount is relatively large, and the intake asynchronous injection is effective at a low load when the fuel injection amount is relatively small. Is as described above.

【００２９】つまり、内燃機関の全運転領域において良
好な燃焼性を得ようとすれば、内燃機関の負荷状態に応
じて吸気同期噴射と吸気非同期噴射とを切り換える必要
があり、図７、及び図８は、かかる機能を実現すべくＥ
ＣＵ３０が実行するルーチンのフローチャートを示す。That is, in order to obtain good combustibility in the entire operating region of the internal combustion engine, it is necessary to switch between the intake synchronous injection and the intake asynchronous injection according to the load state of the internal combustion engine. 8 is E to realize such a function.
The flowchart of the routine which CU30 performs is shown.

【００３０】すなわち、図７は、内燃機関の運転状態が
何れの燃料噴射モードに適しているかを判断する基礎と
して、内燃機関の負荷状態を検出すべく実行する負荷検
出ルーチンのフローチャートを示す。尚、同図に示すル
ーチンは所定時間毎に割り込み起動される。That is, FIG. 7 shows a flowchart of a load detection routine which is executed to detect the load state of the internal combustion engine as a basis for determining which fuel injection mode the operating state of the internal combustion engine is suitable for. The routine shown in the figure is interrupted and activated at predetermined time intervals.

【００３１】図７中、先ずステップ１０２では、エアフ
ロメータ２２からの信号により吸入空気量Ｑの値を入力
する。次にステップ１０４にて、回転角センサ３３から
の信号を処理して内燃機関回転数Ｎの値を入力する。そ
して、ステップ１０６で、吸入空気量Ｑを内燃機関回転
数Ｎで除算する処理を行い、内燃機関の負荷状態を表す
Ｑ／Ｎ（内燃機関１回転当たりの空気量）の値を求めて
今回のルーチンを終了する。このように、図７に示すル
ーチンにより内燃機関の負荷状態を検出することができ
る。In FIG. 7, first, at step 102, the value of the intake air amount Q is input by a signal from the air flow meter 22. Next, at step 104, the signal from the rotation angle sensor 33 is processed to input the value of the internal combustion engine speed N. Then, in step 106, a process of dividing the intake air amount Q by the internal combustion engine rotation speed N is performed, and the value of Q / N (air amount per one rotation of the internal combustion engine) representing the load state of the internal combustion engine is calculated to obtain the current value. Exit the routine. In this way, the load state of the internal combustion engine can be detected by the routine shown in FIG.

【００３２】図８は同じくＥＣＵ３０内で処理され前記
噴射時期切換手段Ｍ４の一部を実現する制御ルーチンの
フローチャートを示す。同図に示すルーチンは所定時間
毎に割り込み起動される。FIG. 8 shows a flow chart of a control routine which is also processed in the ECU 30 and realizes a part of the injection timing switching means M4. The routine shown in the figure is activated by interruption every predetermined time.

【００３３】同図中、先ずステップ２０２では、図７に
示すルーチンで求められたＱ／Ｎの値が負荷状態の判定
基準値である所定値α以上であるかを判定する。ここ
で、Ｑ／Ｎ≧αが不成立となる場合、即ち内燃機関が低
負荷状態である場合には、噴射される燃料が比較的少量
であると推定できる。In the figure, first, at step 202, it is judged if the value of Q / N obtained by the routine shown in FIG. 7 is greater than or equal to a predetermined value α which is a judgment reference value for the load condition. Here, when Q / N ≧ α is not established, that is, when the internal combustion engine is in a low load state, it can be estimated that the injected fuel is a relatively small amount.

【００３４】このため、かかる判定がなされた場合は、
ステップ２０８に進み吸気非同期噴射を実行すべきこと
を表示すべく実行すべき噴射モードを表すべく導入した
フラグＸＩＳをクリア（ＸＩＳ＝０）して本ルーチンを
終了する。Therefore, if such a determination is made,
The routine proceeds to step 208, where the flag XIS introduced to indicate the injection mode to be executed to indicate that asynchronous intake injection is to be executed is cleared (XIS = 0), and this routine is ended.

【００３５】一方、上記ステップ２０２においてＱ／Ｎ
≧αであることが判定された場合、即ち内燃機関が高負
荷状態である場合には、ステップ２０４に進んで前回設
定された噴射モードを判定すべくフラグＸＩＳの値を見
る。そして、前回の処理時には吸気非同期噴射が設定さ
れていた（ＸＩＳ＝０）ことが判定された場合は、ステ
ップ２０６に進んでノッキングの有無を判定する。On the other hand, in step 202, Q / N
When it is determined that ≧ α, that is, when the internal combustion engine is in a high load state, the routine proceeds to step 204, where the value of the flag XIS is checked to determine the previously set injection mode. If it is determined that the intake asynchronous injection has been set (XIS = 0) in the previous processing, the routine proceeds to step 206, where it is determined whether knocking has occurred.

【００３６】このノッキング判定はノックセンサ３１か
らの信号と所定のしきい値との比較により行うが、内燃
機関においてノッキングが検出されるのは、運転者がア
クセルを踏んで更に高い出力を要求した場合、すなわち
内燃機関が出力上昇過程にある場合である。This knocking determination is performed by comparing the signal from the knock sensor 31 with a predetermined threshold value. However, the knocking is detected in the internal combustion engine because the driver steps on the accelerator to request a higher output. This is the case, that is, the case where the internal combustion engine is in the process of increasing the output.

【００３７】従って、上記ステップ２０６においてノッ
キングの発生が判定された場合は、内燃機関に多量の燃
料が噴射されていると推定することができる。このた
め、本ルーチンにおいては、かかる判定がなされた場
合、以後ステップ２１０へ進んで吸気同期噴射を行うべ
きことを表示すべく上記フラグＸＩＳに“１”をセット
して本ルーチンを終了する。Therefore, when it is determined in step 206 that knocking has occurred, it can be estimated that a large amount of fuel is being injected into the internal combustion engine. Therefore, in this routine, if such a determination is made, the routine proceeds to step 210, and the flag XIS is set to "1" to indicate that the intake-synchronized injection should be performed, and the routine is terminated.

【００３８】一方、上記ステップ２０６でノッキングの
発生が判定されなかった場合は、高負荷時であっても燃
焼が安定しておりこのまま吸気非同期噴射を継続しても
問題がないと判断して、ステップ２０８に進み吸気非同
期噴射を継続させるべくＸＩＳを“０”にクリアする。
従って、本ルーチンでは、前回のルーチン時に吸気非同
期噴射である場合、負荷が所定値αよりも高く且つノッ
キングが発生している２つの条件が揃った場合に吸気非
同期噴射から吸気同期噴射への切り換えを行うべきと判
断されることになる。On the other hand, if the occurrence of knocking is not determined in step 206, it is determined that combustion is stable even under high load, and there is no problem in continuing intake asynchronous injection as it is, In step 208, XIS is cleared to "0" in order to continue the intake asynchronous injection.
Therefore, in this routine, in the case of the asynchronous intake injection in the previous routine, when the load is higher than the predetermined value α and the two conditions in which knocking occurs, the asynchronous intake injection is switched to the synchronous intake injection. Will be decided.

【００３９】これに対して、上記ステップ２０４にてＸ
ＩＳ＝１、即ち前回のルーチン時から吸気同期噴射が継
続されている場合には、次のステップ２０６のノッキン
グ有無の判定を行わずにステップ２１２に進み吸気同期
噴射をそのまま継続させる。内燃機関が高負荷である場
合は、ノッキングの有無に関係なく吸気同期噴射を継続
させても問題は生じないからである。従って、本ルーチ
ンでは、一度吸気同期噴射を実行すべきと判断される
と、以後内燃機関の負荷状態が低下して、Ｑ／Ｎ≧αが
不成立となるまで“吸気非同期噴射を実行すべきであ
る”との判断がなされることはない。On the other hand, in step 204, X
If IS = 1, that is, if the intake-synchronized injection has been continued since the previous routine, the routine proceeds to step 212 without performing the knocking presence / absence determination of the next step 206, and the intake-synchronized injection is continued as it is. This is because, when the internal combustion engine has a high load, no problem will occur even if the intake-synchronized injection is continued regardless of knocking. Therefore, in this routine, once it is determined that the intake-synchronized injection should be executed, the "intake asynchronous injection should not be executed" until the load state of the internal combustion engine decreases and Q / N ≧ α is not satisfied. There is no judgment that there is.

【００４０】ところで、内燃機関において吸気同期噴射
と吸気非同期噴射とを切り換える場合、その切替えに伴
う燃焼性の変化に起因して出力の変動が生ずる。このた
め、内燃機関が高出力を発している状況下で一気に燃料
噴射時期の切替えを行うと、切替え時に発生する出力変
動により車両の乗り心地が著しく悪化する。By the way, when switching between the intake synchronous injection and the intake asynchronous injection in the internal combustion engine, the output fluctuates due to the change in the combustibility accompanying the switching. Therefore, if the fuel injection timing is switched at once in a situation where the internal combustion engine is producing a high output, the riding comfort of the vehicle is significantly deteriorated due to the output fluctuation occurring at the time of switching.

【００４１】そこで、本実施例においては、吸気同期噴
射と吸気非同期噴射との切替えを、内燃機関に所定値を
越える出力トルクが発生していない場合は一気に、内燃
機関に所定値を越える出力トルクが発生している場合に
は徐々に行うこととして、燃料噴射時期の切替えに伴う
衝撃の発生を抑制することとしている。Therefore, in this embodiment, when the output torque exceeding the predetermined value is not generated in the internal combustion engine, the switching between the intake synchronous injection and the intake asynchronous injection is performed at once, and the output torque exceeding the predetermined value is output to the internal combustion engine. When the fuel injection occurs, the operation is gradually performed so as to suppress the impact caused by switching the fuel injection timing.

【００４２】図９は、かかる出力トルクと燃料噴射モー
ドの切替え手法との関係を表したものであり、内燃機関
が同図中ハッチングで示す領域（Ａ）内で運転している
際に上記ＸＩＳフラグが“０”から“１”へ、又は
“１”から“０”へ切り替わった場合には一気に燃料噴
射モードの切替えを行い、ハッチング上部（Ｂ）領域で
運転している際にＸＩＳフラグの値が変化した際には徐
々に燃料噴射時期を変化させて燃料噴射モードを切替え
を実現することを表している。FIG. 9 shows the relationship between the output torque and the method of switching the fuel injection mode. The above-mentioned XIS is shown when the internal combustion engine is operating in the area (A) shown by hatching in the figure. When the flag is switched from "0" to "1" or from "1" to "0", the fuel injection mode is switched at a stroke, and the XIS flag of the XIS flag is displayed when operating in the upper hatching area (B). When the value changes, the fuel injection timing is gradually changed to switch the fuel injection mode.

【００４３】ところで、図９中に（Ｃ）領域として示し
た高出力・低回転領域は、内燃機関の各気筒における吸
気工程開始直前における吸気マニホールド２８内の負圧
の脈動が比較的小さくなる領域を示したものである。By the way, in the high output / low speed region shown as the region (C) in FIG. 9, the pulsation of the negative pressure in the intake manifold 28 immediately before the start of the intake stroke in each cylinder of the internal combustion engine is relatively small. Is shown.

【００４４】つまり、図９中に（Ｃ）領域として示す領
域以外の領域では、各気筒において吸気工程が開始され
る直前において当該気筒の吸気弁が未開弁であるにも関
わらず、他気筒の影響による負圧脈動に起因して、吸気
マニホールド２８内に適当な流速が発生する。一方、同
図中（Ｃ）領域においては、各気筒の吸気状態が均衡
し、吸気工程直前における吸気マニホールド内の流速が
相殺される。That is, in the regions other than the region shown as the region (C) in FIG. 9, even though the intake valve of each cylinder is not opened immediately before the intake stroke is started, An appropriate flow velocity is generated in the intake manifold 28 due to the negative pressure pulsation due to the influence. On the other hand, in the region (C) in the figure, the intake states of the cylinders are balanced, and the flow velocity in the intake manifold immediately before the intake stroke is canceled.

【００４５】かかる領域は、内燃機関の特性により厳密
な位置は異なるものの、４サイクル式内燃機関において
は必ず存在する領域である。そして、内燃機関がこの
（Ｃ）領域で運転している場合には、燃料の微粒化に有
効な流速が存在しないことから、適切な燃焼性を維持す
るためには、内燃機関が（Ａ），（Ｂ）領域で運転して
いる場合と異なる配慮を払う必要がある。Although such a region differs in exact position depending on the characteristics of the internal combustion engine, it is a region that always exists in the 4-cycle internal combustion engine. When the internal combustion engine is operating in this region (C), there is no effective flow velocity for atomizing the fuel. Therefore, in order to maintain proper flammability, the internal combustion engine must be (A). , It is necessary to pay attention differently from the case of operating in area (B).

【００４６】図１０は、かかる配慮の必要性をより具体
的に説明するための図をであり、スロットル開度全開
（ＷＯＴ）の状態における排気ガス中ＨＣ濃度ＴＨＣ
（ppm ）と燃料噴射終了時期（クランクアングル：°C
A）との関係を、機関回転数をパラメータとしてあらわ
したグラフを示す。ここで、図１０中に○で示すデータ
は、ＷＯＴの状況下では上記（Ｃ）領域となる機関回転
数（２０００ｒｐｍ）のデータを、また●で示すデータ
は、ＷＯＴの状況下で上記（Ｂ）領域となる機関回転数
（３６００ｒｐｍ）のデータを示す。FIG. 10 is a diagram for more specifically explaining the necessity of such consideration. The HC concentration THC in the exhaust gas in the state where the throttle opening is fully opened (WOT).
(Ppm) and fuel injection end timing (crank angle: ° C
A graph showing the relationship with A) with the engine speed as a parameter is shown. Here, the data indicated by ○ in FIG. 10 is the data of the engine speed (2000 rpm) which is in the above (C) region under the WOT situation, and the data indicated by ● is the above (B) under the WOT situation. ) Shows the data of the engine speed (3600 rpm) in the region.

【００４７】同図に示すデータを比較すると、（Ｂ）領
域のデータ●については、燃料噴射終了時期が遅角され
るに従って徐々にＨＣ濃度が低下、すなわち燃焼性が向
上しているのに対し、（Ｃ）領域のデータ○について
は、燃料噴射時期が上死点付近となる場合には、著しく
ＨＣ濃度が高くなることが判る。Comparing the data shown in the figure, in the data (B), the HC concentration gradually decreases as the fuel injection end timing is retarded, that is, the combustibility is improved. , (C) region data, it can be seen that the HC concentration becomes significantly high when the fuel injection timing is near the top dead center.

【００４８】この現象は、（Ｃ）領域が負圧の脈動の面
で燃料の微粒化に不利であること、燃料の噴射終了時期
が上死点付近である場合には、吸気工程開始までに適当
な攪拌時間を確保できないこと、更に燃料が噴射される
段には吸気による流速が発生しておらず吸気マニホール
ド内壁に燃料が付着し易いこと等に起因するものと推定
できるが、内燃機関が（Ｃ）領域で運転している際に、
噴射時期の徐変によって燃料噴射モードの切替えを実現
しようとする場合には、必ず上記現象が生ずることとな
り問題である。This phenomenon is disadvantageous in atomization of the fuel in the area (C) in terms of pulsation of negative pressure, and when the fuel injection end timing is near the top dead center, the intake process is started. It can be presumed that this is due to the fact that an appropriate stirring time cannot be secured, and that the flow velocity due to intake air does not occur in the stage where fuel is injected and that fuel easily adheres to the inner wall of the intake manifold. While driving in the area (C),
If the fuel injection mode is to be switched by gradually changing the injection timing, the above phenomenon will occur, which is a problem.

【００４９】本実施例の燃料噴射時期制御装置は、燃料
噴射モードの切替え過程をも含めて全運転領域で良好な
燃焼性を確保すべく、内燃機関が図９中（Ｃ）領域で運
転している場合には、燃料噴射モードの切替え指示がな
されても、内燃機関が（Ｃ）領域を脱するまでは噴射時
期の徐変を禁止することとしたものである。In the fuel injection timing control system of this embodiment, the internal combustion engine operates in the region (C) of FIG. 9 in order to ensure good combustibility in the entire operating region including the process of switching the fuel injection mode. In this case, even if the instruction to switch the fuel injection mode is issued, the gradual change of the injection timing is prohibited until the internal combustion engine leaves the region (C).

【００５０】以下、上記機能を実現すべくＥＣＵ３０が
実行する処理の内容を、図４に示すフローチャートに沿
って説明する。尚、図４に示す処理は、所定時間毎に起
動する定時割り込みルーチンであり、説明の便宜上吸気
非同期噴射から吸気同期噴射への切替え時にのみ噴射時
期の徐変を禁止する機能を発揮する構成としている。The contents of the processing executed by the ECU 30 to realize the above functions will be described below with reference to the flowchart shown in FIG. Note that the process shown in FIG. 4 is a regular interrupt routine that is activated every predetermined time, and for the sake of convenience of explanation, it is configured to exhibit a function of prohibiting the gradual change of the injection timing only when switching from the intake asynchronous injection to the intake synchronous injection. There is.

【００５１】同図に示すルーチンが起動すると、先ずス
テップ３０２において、上記図８で設定したフラグＸＩ
Ｓの値を見て、燃料噴射モードとして何れのモードが設
定されているかを判定する。When the routine shown in the figure is started, first in step 302, the flag XI set in FIG. 8 is set.
The value of S is checked to determine which mode is set as the fuel injection mode.

【００５２】上記したように本ルーチンは、吸気非同期
噴射から吸気同期噴射への切替え時に、すなわちＸＩＳ
フラグが“０”から“１”に変化した際に特徴的動作を
施すものであることから、ＸＩＳ＝１が不成立である場
合には無条件で吸気非同期噴射を実行するためステップ
３０４へ進む。そして、ステップ３０４において、噴射
時期の最終設定値を格納するＴＨＩＮＪＥＮＤに吸気非
同期噴射の標準値ζを代入して本ルーチンを終了する。As described above, this routine is carried out at the time of switching from the intake asynchronous injection to the intake synchronous injection, that is, XIS.
Since the characteristic operation is performed when the flag changes from "0" to "1", if XIS = 1 is not established, the intake asynchronous injection is executed unconditionally, and the routine proceeds to step 304. Then, in step 304, the standard value ζ of the intake asynchronous injection is substituted into THINJEND which stores the final set value of the injection timing, and this routine is ended.

【００５３】一方、上記ステップ３０２においてＸＩＳ
＝１が成立すると判定された場合は、吸気同期噴射への
切替えを行うべくステップ３０６へと進む。このステッ
プ３０６は、エアフロメータ２２の検出結果Ｑ、及び回
転角センサ３３の検出結果Ｎに基づいて内燃機関の負荷
状態ＱＮを演算し、その値が所定値α以上であるかを判
定するステップである。On the other hand, in step 302, the XIS
When it is determined that = 1 holds, the routine proceeds to step 306 to switch to the intake-synchronized injection. This step 306 is a step of calculating the load state QN of the internal combustion engine based on the detection result Q of the air flow meter 22 and the detection result N of the rotation angle sensor 33, and determining whether the value is equal to or greater than a predetermined value α. is there.

【００５４】ここでＱＮ≧αが不成立となるのは、内燃
機関が上記図９中（Ａ）領域で運転している場合、すな
わち燃料噴射モードを一気に切り換えてもその際に生じ
るトルク変動が問題とならない場合である。従って、上
記ステップ３０６においてかかる判定がなされた場合
は、一気に燃料噴射時期を切り換えるべく、ステップ３
０８へ進んでＴＨＩＮＪＥＮＤに吸気同期噴射の標準値
であるδを代入して今回の処理を終了する。The reason why QN ≧ α is not satisfied is that when the internal combustion engine is operating in the region (A) in FIG. 9, that is, even if the fuel injection mode is switched all at once, the torque fluctuation that occurs at that time is a problem. That is the case. Therefore, if such a determination is made in step 306, step 3 is performed to switch the fuel injection timing at once.
In step 08, THINJEND is substituted with δ which is the standard value of the intake-synchronized injection, and the current processing is ended.

【００５５】これに対して、内燃機関がＱＮ≧αが成立
する程度に高負荷運転をしており、上記ステップ３０６
において条件成立と判定された場合は、ステップ３１０
へ進んで、その運転状態が上記図９中（Ｂ）領域である
のか、（Ｃ）領域であるのかについての判定を行う。
（Ｃ）領域であるとすれば、上述の理由により燃料噴射
時期の徐変を禁止すべきであり、一方（Ｂ）領域であれ
ば、モード切替えの要求に応えて燃料噴射時期の徐変処
理を実行すべきだからである。On the other hand, the internal combustion engine is operating under a high load to the extent that QN ≧ α holds, and the above step 306 is performed.
If the condition is determined to be satisfied in step 310, step 310.
Then, it is determined whether the operating state is the region (B) or the region (C) in FIG. 9 described above.
If it is the region (C), the gradual change of the fuel injection timing should be prohibited for the above-mentioned reason, while in the region (B), the gradual change process of the fuel injection timing is performed in response to the request for mode switching. Is to be executed.

【００５６】ここで、本実施例においては、上記（Ｃ）
領域を、燃料噴射終了時期が上死点付近となった場合に
ＨＣ濃度が上昇する領域として予め実験的に求め、その
領域を負荷状態ＱＮ＝β、機関回転数Ｎｅ＝γとして記
憶し（β、γは、一定の幅を持つ値）、その値との関係
でＱＮ≠β、又はＮｅ≠γの成立性を判定する。Here, in the present embodiment, the above (C)
The region is experimentally obtained in advance as a region in which the HC concentration increases when the fuel injection end timing is near the top dead center, and the region is stored as the load state QN = β and the engine speed Ne = γ (β , Γ are values having a certain width), and the validity of QN ≠ β or Ne ≠ γ is determined in relation to the value.

【００５７】そして、判定の結果ＱＮ≠β、又はＮｅ≠
γが成立していることが判明した場合に限り、ステップ
３１２へ進んで燃料噴射時期の徐変処理を行う。ステッ
プ３１２は、ＴＨＩＮＪＥＮＤ≠ζの成立性を判断する
ステップである。Then, the determination result QN ≠ β or Ne ≠
Only when it is determined that γ is established, the routine proceeds to step 312, where the fuel injection timing gradual change process is performed. Step 312 is a step of judging the establishment of THINJEND ≠ ζ.

【００５８】今回が徐変処理の初回であるとすれば、Ｔ
ＨＩＮＪＥＮＤには、前回まで行われていた吸気非同期
噴射の標準値ζが代入されているはずである。従って、
ＴＨＩＮＪＥＮＤ≠ζは不成立とされ、この場合続くス
テップ３１４で、徐変処理実行中を表すフラグＸＩＣＨ
に“１”がセットされる。If this is the first time for the gradual change process, then T
The standard value ζ of the intake asynchronous injection that has been performed up to the previous time should be substituted into HINJEND. Therefore,
THINJEND ≠ ζ is not established, and in this case, in the subsequent step 314, a flag XICH indicating that the gradual change process is being executed.
Is set to "1".

【００５９】一方、今回が徐変処理の初回ではないとす
れば、ＴＨＩＮＪＥＮＤにはζに徐変値を加算した値が
代入されているはずであり、今度はＴＨＩＮＪＥＮＤ≠
ζが成立する。そして、ＸＩＣＨフラグがクリアされて
いない限りステップ３１６ではＸＩＣＨ＝１が成立する
と判定され、徐変処理終了を表す積極的処理としてＸＩ
ＣＨがクリアされるまでその状態が継続する。On the other hand, if this time is not the first time of the gradual change process, THINJEND should be a value obtained by adding the gradual change value to ζ, and THINJEND ≠ this time.
ζ holds. Then, unless the XICH flag is cleared, it is determined in step 316 that XICH = 1 is satisfied, and XI is set as the positive process indicating the end of the gradual change process.
The state continues until CH is cleared.

【００６０】上記の処理の後、ステップ３１８において
は、徐変処理実行中における燃料噴射時期ＴＨＩＮＪＫ
ＡＴの演算を行う。このＴＨＩＮＪＫＡＴは、前回の演
算値κに所定の徐変ステップκ１を加算することで演算
される値であり、κの初期値には、後述の如く吸気非同
期噴射の標準値ζがセットされている。従って、ＴＨＩ
ＮＪＥＮＤは、徐変処理が実行されるにつれ、ζを初期
値としてκ１のステップ幅で徐々に増大することにな
る。After the above process, in step 318, the fuel injection timing THINJK during the gradual change process is being executed.
Calculate AT. THINJKAT is a value calculated by adding a predetermined gradual change step κ1 to the previously calculated value κ, and the standard value ζ of the intake asynchronous injection is set to the initial value of κ as described later. . Therefore, THI
NJEND gradually increases with a step width of κ1 with ζ as an initial value as the gradual change process is executed.

【００６１】このようにしてＴＨＩＮＪＫＡＴを演算し
たら、その演算値を現実の噴射時期に反映させるためス
テップ３２０へ進み、ＴＨＩＮＪＥＮＤにＴＨＩＮＪＫ
ＡＴの値を代入する。When THINJKAT is calculated in this way, the process proceeds to step 320 to reflect the calculated value in the actual injection timing, and THINJEND is set to THINJK.
Substitute the value of AT.

【００６２】ステップ３２２は、ＴＨＩＮＪＫＡＴが吸
気同期噴射の標準値δに達したかを判別するステップで
ある。ここでＴＨＩＮＪＫＡＴ＝δが不成立であると判
別された場合は、ステップ３２４へ進んで、κを今回の
演算値ＴＨＩＮＪＫＡＴに更新して本ルーチンを終了す
る。以後、ステップ３２４においてＴＨＩＮＪＥＮＤ＝
δが成立すると判定されるまで、上記ステップ３０２〜
３２４の処理が繰り返し実行され、吸気非同期噴射（噴
射時期ζ）から吸気同期噴射（噴射時期δ）への徐変処
理が実現されることになる。Step 322 is a step of determining whether THINJKAT has reached the standard value δ of the intake-synchronized injection. If it is determined that THINJKAT = δ is not satisfied, the process proceeds to step 324, κ is updated to the current calculated value THINJKAT, and this routine ends. Thereafter, in step 324, THINJEND =
Until it is determined that δ holds, the above steps 302 to
The processing of 324 is repeatedly executed, and the gradual change processing from the intake asynchronous injection (injection timing ζ) to the intake synchronous injection (injection timing δ) is realized.

【００６３】そして、上記ステップ３２２でＴＨＩＮＪ
ＫＡＴ＝δが成立すると判別された場合は、徐変処理を
終了させるべくステップ３２６へ進み、次回の徐変処理
実行を円滑に実現すべくκに吸気非同期噴射の標準値ζ
を代入し、ステップ３２８で徐変処理実行中を表すＸＩ
ＣＨフラグを“０”にクリアして本ルーチンを終了す
る。Then, in step 322, THINJ
If it is determined that KAT = δ is established, the process proceeds to step 326 to end the gradual change process, and κ is set to the standard value ζ of the intake asynchronous injection to smoothly implement the next gradual change process.
And XI indicating that the gradual change process is being executed in step 328.
The CH flag is cleared to "0" and this routine ends.

【００６４】このため、次回以降本ルーチンが起動して
上記ステップ３１４，３１６が実行される際には、ＴＨ
ＩＮＪＥＮＤ≠ζ成立、かつ、ＸＩＣＨ＝１不成立が判
定される、以後ステップ３０８を経由して本ルーチンが
実行されることになる。Therefore, when this routine is started next time and the above steps 314 and 316 are executed, TH
When it is determined that INJEND ≠ ζ is satisfied and XICH = 1 is not satisfied, thereafter, this routine is executed via step 308.

【００６５】一方、上記ステップ３１０においてＱＮ≠
β、又はＮｅ≠γが成立しない、すなわち内燃機関が上
記図９中（Ｃ）領域で運転中であると判別された場合
は、ステップ３３０へ進んでＸＩＳフラグを“０”にリ
セットし、以後ステップ３０４の処理を実行して本ルー
チンを終了する。On the other hand, in step 310, QN ≠
When β or Ne ≠ γ is not established, that is, when it is determined that the internal combustion engine is operating in the region (C) in FIG. 9, the process proceeds to step 330, the XIS flag is reset to “0”, and thereafter. The processing of step 304 is executed and this routine is ended.

【００６６】このため、内燃機関が、ＱＮ＝β、かつＮ
ｅ＝γの成立する領域で運転している限り、燃料噴射時
期の徐変処理が実行されることがなく、従って燃料噴射
終了時期が上死点付近に設定されることがなく、上記図
１０中○で示す如き排気エミッションの悪化が確実に防
止されることになる。Therefore, when the internal combustion engine has QN = β and N
As long as the vehicle is operated in the region where e = γ holds, the gradual change process of the fuel injection timing is not executed, and therefore the fuel injection end timing is not set near the top dead center. Exhaust emission deterioration as indicated by medium circles will be reliably prevented.

【００６７】このように、本実施例の燃料噴射時期制御
装置によれば、内燃機関の負荷状態に応じて吸気同期噴
射と吸気非同期噴射とを選択的に実行することで、広い
運転領域に渡って良好な燃焼性を確保することができる
と共に、切替え時に排気エミッションを悪化させる可能
性のある特定の運転状況下では、その特定の状況を脱出
するまでは切替え処理が禁止されることから、結果とし
て内燃機関の全運転領域において良好な燃焼性を維持
し、ひいては良好な排気エミッションを確保することが
可能となる。As described above, according to the fuel injection timing control system of the present embodiment, the intake synchronous injection and the intake asynchronous injection are selectively executed according to the load state of the internal combustion engine, so that the operation range is wide. It is possible to secure good combustibility, and under certain operating conditions that may worsen exhaust emission at the time of switching, the switching process is prohibited until the specific situation is escaped. As a result, it becomes possible to maintain good combustibility in the entire operating region of the internal combustion engine, and thus to secure good exhaust emission.

【００６８】尚、上記図４に示すルーチンは、吸気同期
噴射から吸気非同期噴射への切替えを想定して、特定の
運転状況下では燃料噴射時期の徐変処理を禁止する構成
としたが、これに限るものではなく、吸気同期噴射から
吸気非同期噴射への切替え時においても、同様の制限を
課すことにしてもよい。The routine shown in FIG. 4 is configured to prohibit the gradual change process of the fuel injection timing under a specific operating condition on the assumption that the intake synchronous injection is switched to the intake asynchronous injection. However, the same limitation may be imposed when switching from the intake synchronous injection to the intake asynchronous injection.

【００６９】[0069]

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、内燃機関
の吸気管内に十分な負圧脈動が発生しておらず、吸気工
程開始と同時に燃料噴射を行うと燃料を適切に微粒化す
ることができない場合には、内燃機関の負荷状態が変化
しても燃料噴射モードの切替えが禁止される。As described above, according to the present invention, sufficient negative pressure pulsation is not generated in the intake pipe of the internal combustion engine, and if the fuel injection is performed at the same time as the start of the intake stroke, the fuel is appropriately atomized. If this is not possible, switching of the fuel injection mode is prohibited even if the load state of the internal combustion engine changes.

【００７０】このため、本発明に係る燃料噴射時期制御
装置によれば、燃料噴射モードの切替え過程において適
切な燃焼性を維持できる場合に限り吸気同期噴射モード
と吸気非同期噴射モードとの切替えが行われることとな
り、燃料噴射モードの切替え過程を含めて、内燃機関の
全運転領域において良好な燃焼性を、ひいては良好は排
気エミッションを確保することができるという特長を有
している。Therefore, according to the fuel injection timing control device of the present invention, the switching between the intake synchronous injection mode and the intake asynchronous injection mode is performed only when the appropriate combustibility can be maintained in the process of switching the fuel injection mode. Therefore, it has a feature that good combustibility can be ensured in the entire operation region of the internal combustion engine including the process of switching the fuel injection mode, and thus good exhaust emission can be ensured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の原理構成図である。FIG. 1 is a principle configuration diagram of the present invention.

【図２】本発明が適用される内燃機関およびその周辺装
置の実施例を示すシステム構成図である。FIG. 2 is a system configuration diagram showing an embodiment of an internal combustion engine and its peripheral devices to which the present invention is applied.

【図３】図２におけるＥＣＵの具体的な構成要素を示す
ブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing specific constituent elements of an ECU in FIG.

【図４】噴射時期切替え手段の一部及び切替え禁止手段
を実現する制御ルーチンのフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart of a control routine for realizing a part of the injection timing switching means and a switching prohibition means.

【図５】吸気非同期噴射と吸気同期噴射を説明する図
（その１）である。FIG. 5 is a diagram (No. 1) explaining intake asynchronous injection and intake synchronous injection.

【図６】吸気非同期噴射と吸気同期噴射を説明する図
（その２）である。FIG. 6 is a diagram (No. 2) explaining intake asynchronous injection and intake synchronous injection.

【図７】負荷検出手段を実現する制御ルーチンのフロー
チャートである。FIG. 7 is a flowchart of a control routine that realizes a load detection unit.

【図８】噴射時期切換手段を実現する制御ルーチンのフ
ローチャートである。FIG. 8 is a flowchart of a control routine that realizes an injection timing switching unit.

【図９】内燃機関の運転状態が噴射時期の切替え与える
影響を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining the influence of the operating state of the internal combustion engine on the switching of the injection timing.

【図１０】噴射終了時期と排気ガス中のＨＣ濃度との関
係を運転領域をパラメータとして表した図である。FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the injection end timing and the HC concentration in exhaust gas, using the operating region as a parameter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Ｍ１ 内燃機関 Ｍ２ 吸入空気量検出手段 Ｍ３ 機関回転数検出手段 Ｍ４ 噴射時期切換手段 Ｍ５ 切替え禁止手段 １１ 機関本体 １２ ピストン １３ シリンダ １４ 点火フラグ １５ 吸気弁 １６ 排気弁 ２２ エアフローメータ ２３ 吸気管 ２４ スロットルバルブ ２７ インジェクタ ３０ エンジンコントロールコンピュータ（ＥＣＵ） ３１ ノックセンサ ３２ ディストリビュータ ３３ 回転角センサ ４０ 中央処理ユニット（ＣＰＵ） M1 Internal combustion engine M2 Intake air amount detecting means M3 Engine speed detecting means M4 Injection timing switching means M5 Switching prohibiting means 11 Engine body 12 Piston 13 Cylinder 14 Ignition flag 15 Intake valve 16 Exhaust valve 22 Airflow meter 23 Intake pipe 24 Throttle valve 27 Injector 30 Engine control computer (ECU) 31 Knock sensor 32 Distributor 33 Rotation angle sensor 40 Central processing unit (CPU)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 内燃機関の吸入空気量を検出する吸入空
気量検出手段と機関回転数を検出する機関回転数検出手
段とによって所定値に満たない低負荷状態が検出される
領域では、燃料の噴射を吸気工程の前に行う吸気非同期
噴射モードを選択し、また、所定値を越える高負荷状態
が検出される領域では、燃料の噴射を吸気工程中に行う
吸気同期噴射モードを選択するに際し、内燃機関の負荷
状態が変化した後に燃料噴射時期を徐変して所望の噴射
モードを実現する噴射時期切替え手段を備える燃料噴射
時期制御装置において、 前記吸入空気量検出手段と前記機関回転数検出手段とに
より、吸気工程前に、内燃機関の吸気管内に所定水準を
越える負圧の脈動が発生しない運転状態が検出された場
合には、前記噴射時期切替え手段による燃料噴射時期の
切替えを禁止する切替え禁止手段を有することを特徴と
する燃料噴射時期制御装置。1. In a region where a low load state which is less than a predetermined value is detected by an intake air amount detecting means for detecting an intake air amount of an internal combustion engine and an engine speed detecting means for detecting an engine speed, When the intake asynchronous injection mode in which the injection is performed before the intake process is selected, and in the region where the high load state exceeding the predetermined value is detected, when selecting the intake synchronous injection mode in which the fuel is injected during the intake process, A fuel injection timing control device comprising an injection timing switching means for gradually changing a fuel injection timing to realize a desired injection mode after a load state of an internal combustion engine is changed, the intake air amount detecting means and the engine speed detecting means. Thus, when an operating state in which the negative pressure pulsation exceeding the predetermined level does not occur in the intake pipe of the internal combustion engine is detected before the intake stroke, the fuel injection by the injection timing switching means is performed. Fuel injection timing control apparatus characterized by comprising a prohibiting means switching prohibiting switching periods.