JPH11210536A - 多気筒エンジンの燃料制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】エンジン１が定常運転状態から加速運転状態に
移行するとき、回転毎の同期噴射とは別に燃料増量のた
めに非同期噴射を行うようにした燃料制御装置Ａにおい
て、車両の加速運転性を損なうことなく、アイドル運転
状態から加速運転状態に移行するときのプレイグニッシ
ョンとこれに伴う異音の発生を防止する。 【解決手段】エンジン回転数neに基づいて、エンジン１
がアイドル運転状態になっていることが判定されてい
て、かつスロットル弁１４の開作動に基づいてエンジン
１の加速開始条件の成立が判定されたとき（ＳＡ４）、
判定時点の後に最初に圧縮圧力が実質的に増大する１番
目の気筒において、混合気の空燃比が１７≦Ａ/Ｆ＜２
１になるように非同期噴射のパルス幅を変更補正する
（ＳＡ５）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多気筒エンジンの
各気筒への燃料供給を制御する燃料制御装置に関し、特
に、エンジンがアイドル運転状態から加速運転状態に移
行するときの異常燃焼の発生を抑制するための制御の技
術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種のエンジンの燃料制御
装置として、例えば特公平７−３３７８３号公報に開示
されるように、エンジンが加速運転状態に移行すると
き、エンジン回転毎の燃料噴射（以下同期噴射という）
とは別に、燃料増量のためにエンジン回転に同期しない
燃料噴射（以下非同期噴射という）を行うようにしたも
のが知られている。このものでは、エンジンが定常運転
状態から加速運転状態に移行する際にスロットル弁の開
作動が検出されると、直ちに予め設定したパルス幅の非
同期噴射によりエンジンへの供給燃料を増量すること
で、エンジンの各気筒において燃料の輸送遅れに伴い混
合気がオーバーリーン状態になることを防止して、車両
の加速運転性を良好に保つようにしている。

【０００３】また、上記従来の燃料制御装置では、上記
の非同期噴射が行われた後に吸気行程に移行する各気筒
に対し、吸気行程に移行するまでの時間が長いほど非同
期噴射の噴射パルス幅をを小さく補正することで、吸気
ポートから各気筒に吸入されるまでの気化霧化時間の相
違に起因する空燃比のばらつきを改善するようにしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、車両
の燃費改善のためにエンジンを高圧縮比の仕様とした
り、アイドル回転数を従来よりも低く設定したりするこ
とが行われているが、このようにすると、アイドル運転
状態から加速運転状態への移行時に急激な圧力上昇を伴
う異常燃焼（プリイグニッション）が発生し易くなる。
そして、この異常燃焼によりエンジンからかなり大きな
異音が聞え、このことから運転者が強い不安感を感じる
という不具合が生じる。

【０００５】このような異常燃焼は、吸気温度がある程
度高い場合、高圧縮比のエンジンが低回転状態になって
いれば必然的に発生する現象であり、その際、気筒内の
混合気が一気に燃焼状態になって、通常の火炎伝播に伴
う燃焼よりも遙かに大きな圧力上昇が生じていると考え
られている。

【０００６】すなわち、図９に示すように、気筒内の混
合気は圧力上昇に伴い同図のａ点で活性化して化学反応
を開始し、発火遅れ時間を経てｂ点で急激に燃焼状態に
至るが、上記ａ点からｂ点までの発火遅れ時間に着目す
ると、この発火遅れ時間はエンジン回転数が変わっても
あまり変化しないので、同図においてはエンジン回転数
が低くなるほど短くなる。また、混合気の空燃比が理論
空燃比よりもリーンである場合には、空燃比が濃いほど
発火遅れ時間は短縮される傾向がある。従って、上記図
９においてエンジン回転数が低いほど、また混合気の空
燃比が濃いほどｂ点は圧縮上死点側に近づき、異常燃焼
による圧力上昇の度合いが大きくなるのである。

【０００７】上述の如き異常燃焼とこれに伴う異音とい
う問題に関して、上記従来の燃料制御装置では、アイド
ル運転状態から加速運転状態への移行時に行う非同期噴
射によって、混合気の空燃比が過度に濃くなってしまう
という問題がある。

【０００８】すなわち、上記従来の燃料制御装置では、
非同期噴射の際に吸気行程にない気筒について空燃比の
ばらつきを改善するようにしているものの、ちょうど吸
気行程にある気筒については何ら考慮されていない。こ
の気筒すなわちスロットル弁の開作動時にちょうど吸気
行程にある気筒では、該スロットル弁の開作動時期が遅
くなるほど気筒への実際の吸気充填量が小さくなるにも
かかわらず、非同期噴射によって一定量の燃料が供給さ
れることから、図１０に示すようにスロットル弁の開作
動時期（加速開始タイミング）が遅くなるほど空燃比が
濃くなっていき、プリイグニッションが発生する限界
（プリイグ限界）を越えて過度に濃い状態になってしま
う。

【０００９】したがって、例えば、車両が渋滞路から抜
け出て加速を開始するような場合、サージタンク内で暖
められた空気がスロットル弁の開作動に伴い略アイドル
状態のエンジンに供給され、同時に非同期噴射が行われ
ると、スロットル弁の開作動時にちょうど吸気行程にあ
る気筒では、高吸気温度、高圧縮比及び低回転速度に加
えて、混合気の空燃比が過度に濃くなってしまい、プリ
イグニッションにより極めて大きな異音が発生するので
ある。

【００１０】これに対し、空燃比が過度に濃くなること
を防止するために非同期噴射の噴射量を予め小さく設定
することも考えられるが、このようにすると、エンジン
の加速開始時に燃料を増量して加速運転性の低下を防止
するという初期の目的を十分に達成できなくなってしま
う。

【００１１】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、アイドル運転状態から
加速運転状態に移行するときの燃料制御の手順に工夫を
凝らすことで、車両の加速運転性を損なうことなくプレ
イグニッションとこれに伴う異音の発生を防止すること
にある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の解決手段では、エンジンがアイドル運転状
態から加速運転状態に移行するとき、加速開始タイミン
グ及び空燃比の変動幅を考慮して燃料増量の度合いを補
正するようにした。

【００１３】具体的には、請求項１記載の発明では、図
１に示すように、多気筒エンジン１の加速運転の開始条
件が成立したことを判定する加速開始判定手段３０ａ
と、上記エンジン１の各気筒毎に独立して燃料を供給す
る燃料供給手段１６と、上記加速開始判定手段３０ａに
よりエンジン１の加速開始条件の成立が判定されたと
き、上記燃料供給手段１６に対し加速時の燃料増量のた
めの燃料供給を行わせる燃料増量手段３０ｂとを備えた
多気筒エンジンの燃料制御装置Ａを前提とする。そし
て、エンジン１のアイドル運転状態を判定するアイドル
判定手段３０ｃと、該アイドル判定手段３０ｃによりエ
ンジン１のアイドル運転状態が判定された状態で、上記
加速開始判定手段３０ａによりエンジン１の加速開始条
件の成立が判定されたとき、該判定の後にスロットル弁
１４の開作動による吸気充填量の増大によって最初に圧
縮圧力が実質的に増大する１番目の気筒２における混合
気の空燃比が、所定範囲の値になるように、上記燃料増
量手段３０ｂによる燃料の増量度合いを小さく補正する
補正手段３０ｄを設ける構成とする。

【００１４】ここで、上記の圧縮圧力が実質的に増大す
る気筒２とは、スロットル弁１４の開作動に伴い吸気充
填量が増大して、圧縮上死点における圧力（圧縮圧力）
が混合気の自発火し得る程度にまで十分高くなっている
気筒のことであり、このように圧縮圧力が十分に高まっ
たときには、空燃比やエンジン回転数等の要因が揃って
いれば自然にプリイグニッションが発生する。また、エ
ンジンの仕様等によっても異なるが、通常、上記スロッ
トル弁１４の開作動時に排気行程の終期から吸気行程の
中期にある気筒が１番目の気筒になる。

【００１５】そして、上記の構成によれば、アイドル判
定手段３０ｃによりエンジン１のアイドル運転状態が判
定されていて、かつ加速開始判定手段３０ａによりエン
ジン１の加速開始条件の成立が判定されたときには、加
速開始判定の後に最初にプリイグニッションの発生が予
想される上記１番目の気筒２において、混合気の空燃比
が所定範囲の値になるように、燃料増量手段３０ｂによ
る燃料増量の度合いを補正手段３０ｄによって減少補正
するようにした。このことで、上記１番目の気筒２にお
いて混合気の空燃比が過度に濃くなることを防止して、
プリイグニッションとこれに伴う異音の発生とを防止す
ることができる。

【００１６】また、上記１番目の気筒２の燃焼によりエ
ンジン１の回転速度が高まれば、続いて点火される気筒
２では、混合気がばらついていてもプリイグニッション
の発生は抑制される。

【００１７】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明における補正手段は、１番目の気筒に続いて圧縮圧
力が実質的に増大する２番目の気筒における空燃比も所
定範囲の値になるように、燃料増量手段による燃料増量
の度合いを小さく補正するものとする。

【００１８】このことで、２番目の気筒においても混合
気の空燃比が所定範囲の値にされるので、例えば１番目
の気筒で失火等が起きてエンジン回転速度を高められな
かったとしても、上記２番目の気筒におけるプリイグニ
ッションを防止することができる。

【００１９】請求項３記載の発明では、請求項１又は２
における補正手段は、エンジン未暖機状態では燃料増量
度合いの補正を行わないものとする。すなわち、一般
に、エンジン未暖機状態では燃料の気化霧化が悪くなっ
て吸気ポートから気筒内へ吸入される量が減少するの
で、燃料増量度合いを補正せずに加速開始時の燃料増量
を十分に行って、ヘジテーション等の運転性の悪化を防
止することができる。尚、エンジン未暖機状態では一般
にプリイグニッションは発生しない。

【００２０】請求項４記載の発明では、請求項１〜３の
いずれか１つにおける補正手段は、吸気温度が８０度以
上であるときにのみ燃料増量度合いを補正する構成とす
る。このことで、吸気温度が８０度よりも低い場合には
プリイグニッションは発生しにくいので、燃料増量度合
いを減少補正せずに加速開始時の燃料増量を十分に行う
ことで、加速運転性の向上を図ることができる。

【００２１】請求項５記載の発明では、請求項１〜４の
いずれか１つにおける、所定範囲の空燃比は、Ａ/Ｆ＞
１４．７でかつ最大値及び最小値の偏差がＡ/Ｆで５以
下の範囲とする。このことで、混合気の空燃比のばらつ
きを上記所定範囲の値とすることで、プリイグニッショ
ンとこれに伴う異音の発生及び加速運転性の低下を確実
に防止することができる。

【００２２】請求項６記載の発明では、請求項１〜５の
いずれか１つにおける補正手段は、１番目の気筒が加速
判定手段によるエンジンの加速開始判定時点で排気行程
終期から吸気行程にあるときには、上記加速開始判定時
点が遅いほど燃料増量手段による燃料増量の度合いが小
さくなるように補正するものとする。

【００２３】このことで、加速判定手段によるエンジン
の加速開始判定時点すなわちスロットル弁の開作動時点
で１番目の気筒が排気行程終期から吸気行程にあるとき
には、上記スロットル弁の開作動時点が遅いほど１番目
の気筒への吸気充填量が減少するので、これに応じて燃
料増量手段による燃料増量の度合いが小さくなるように
補正することで、上記１番目の気筒における混合気の空
燃比を所定範囲の値にすることができる。

【００２４】請求項７記載の発明では、請求項６記載の
発明における燃料増量手段は、加速開始判定手段により
エンジンの加速開始条件の成立が判定されたとき、燃料
供給手段により直ちに燃料供給を行うものとする。この
ことで、エンジンの加速開始条件の成立が判定されたと
きに直ちに燃料増量のための燃料供給が行われるので、
燃料の気化霧化時間をできるだけ長くして、気筒への供
給量を確保することができる。

【００２５】請求項８記載の発明では、請求項６におけ
る燃料増量手段は、加速開始判定手段によりエンジンの
加速開始条件の成立が判定されたとき、燃料供給手段に
より吸気行程における所定の供給時点で燃料供給を行う
ものとする。

【００２６】このことで、燃料が十分に気筒内に充填さ
れるような吸気行程における所定の供給時点で、燃料増
量のための燃料供給を行うことで、燃料を効率よく気筒
内に供給することができる。また、上記燃料増量のため
の燃料供給をエンジン回転に同期して行われる基本的な
燃料供給と異なる時点で行うようにすれば、両者の干渉
による悪影響を回避することができる。

【００２７】請求項９記載の発明では、請求項８におけ
る燃料増量手段は、エンジン回転数が高いほど所定の供
給時点を早期に補正する供給時点補正部を備えるものと
する。このことで、エンジン回転数が高くなることで吸
気弁の開弁時間が相対的に短くなっても、その分、燃料
増量手段による燃料供給時点が早期に補正されるので、
燃料の気化霧化時間を確保して十分に気筒内に供給する
ことができる。

【００２８】請求項１０記載の発明では、請求項１〜９
のいずれか１つにおけるエンジンは、圧縮比が９以上で
かつアイドル回転数が６００回転以下に設定されている
ものとする。すなわち、一般に、圧縮比が９以上で高く
設定され、かつアイドル回転数が６００回転以下で低く
設定されているエンジンではプリイグニッションが発生
し易いので、このようなエンジンに適用することで、本
発明の作用効果を特に有効なものとすることができる。

【００２９】請求項１１記載の発明では、請求項１〜１
０のいずれか１つにおけるエンジンは、オートマチック
トランスミッションが装備された車両に搭載されている
ものとする。すなわち、一般に、オートマチックトラン
スミッションが装備された車両では、車両の発進時に運
転者のアクセル踏み操作によって、エンジンがアイドル
運転状態から直ちに加速運転状態に移行されることが多
くプリイグニッションが発生し易いので、このような車
両に搭載されたエンジンに適用することで、本発明の作
用効果を特に有効なものとすることができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基いて説明する。

【００３１】（実施形態１）図１は、本発明の燃料制御
装置Ａを直列４気筒４サイクルガソリンエンジン１に適
用した実施形態１を示す。このエンジン１は燃費低減の
ために圧縮比が９．５の高圧縮比仕様とされ、アイドル
回転数が６００r.p.m.以下に設定されたものであり、ま
た、オートマチックトランスミッションを装備した車両
に搭載されるものである。

【００３２】上記エンジン１は４つの気筒２，２，…
（１つのみ図示する）を有するシリンダブロック３と、
該シリンダブロック３の上面に組付けられたシリンダヘ
ッド４と、各気筒２内に往復動可能に嵌装されたピスト
ン５とを備え、上記各気筒２内にはピストン５及びシリ
ンダヘッド３により囲まれる燃焼室６が区画形成されて
いる。この燃焼室６の上部には点火プラグ７が臨設さ
れ、該点火プラグ７はイグナイタ等を含む点火回路８に
接続されている。

【００３３】さらに、１０は上記各気筒２の燃焼室６に
吸気（空気）を供給する吸気通路で、この吸気通路１０
の上流端はエアクリーナ１１に接続される一方、下流端
は吸気弁１２を介して燃焼室６に連通されている。上記
吸気通路１０には、エンジン１に吸入される吸入空気量
を検出するエアフローセンサ１３と、吸気通路１０を絞
るスロットル弁１４と、サージタンク１５と、各気筒毎
に独立に燃料を噴射供給する４つのインジェクタ（燃料
供給手段）１６，１６，…（図には１つのみ示す）とが
上流側から順に配設されている。また、１７はエアクリ
ーナ１１に設けられていて吸気温度を検出する吸気温セ
ンサ、１８はスロットル弁１４の開度を検出するスロッ
トル開度センサである。

【００３４】一方、２０は上流端が上記燃焼室６に連通
されていて、該燃焼室６から燃焼ガスを排出する排気通
路であり、この排気通路２０には排気ガス中の酸素濃度
を基に空燃比を検出するＯ2センサ２２と、排気ガスを
浄化するための三元触媒からなる触媒コンバータ２３と
が上流側から順に配設されている。

【００３５】さらに、上記エンジン１には、図示しない
クランクシャフトの回転角を検出する電磁ピックアップ
等からなるクランク角センサ２６が設けられている。こ
のクランク角センサ２６は、クランクシャフトの端部に
設けた被検出用プレート２７の外周に対応する箇所に配
置され、該被検出用プレート２７がクランクシャフトの
回転とともに回転されたとき、その外周部に突設された
４つの突起部の通過に応じて、各気筒毎の上死点位置を
０度として、例えば、−６度、１０４度、１７４度、２
８４度のクランク角ににそれぞれ対応するパルス信号を
出力する。また、シリンダブロック３のウォータジャケ
ットに臨設して冷却水温を検出する水温センサ２８が設
けられている。

【００３６】図１において、３０はマイクロコンピュー
タ等により構成されたＥＣＵ（Electronic Control Uni
t）である。このＥＣＵ３０には、エアフローセンサ１
３、リニアＯ2 センサ２２、スロットル開度センサ１
８、クランク角センサ２６、水温センサ２８からの各出
力信号が入力される。一方、上記ＥＣＵ３０からは、点
火回路８に対し各気筒毎に点火時期の制御信号が出力さ
れるとともに、各気筒毎のインジェクタ１６，１６，…
に対して燃料噴射量及び噴射タイミングを制御するため
のパルス信号が出力される。

【００３７】すなわち、上記ＥＣＵ３０による燃料制御
は、各センサから入力される信号に基づいて、各気筒毎
にエンジン回転に同期して行われる同期噴射の燃料制御
に加えて、スロットル弁１４の所定以上の開作動に基づ
いて、エンジン１の加速開始条件の成立を加速開始判定
手段３０ａにより判定したとき、直ちに燃料増量手段３
０ｂにより燃料増量のための非同期噴射を実行するよう
にしている。

【００３８】さらに、上記ＥＣＵ３０は、エンジン１が
アイドル運転状態になっていることを判定するアイドル
判定手段３０ｃと、アイドル運転状態で上記スロットル
弁１４の開作動を検出したとき、そのスロットル弁１４
の開作動に応じて非同期噴射の燃料噴射量を補正する補
正手段３０ｄとを備えている。

【００３９】以下に、エンジン１がアイドル運転状態に
なっているときの具体的な非同期噴射の制御手順を図２
に示すフローチャート図に基づいて説明する。尚、エン
ジン１がアイドル運転状態になっているか否かの判定
は、エンジン回転数neが所定値（例えば６００r.p.m.）
以下であるか否かにより行われ、アイドル運転状態でな
いと判定されれば以下の制御は行われない。

【００４０】まず、ステップＳＡ１では、各種センサか
らの出力信号を受け入れ、そのうちのクランク角センサ
２６からのパルス信号に基づいて現在のエンジン回転数
neを算出するとともに、スロットル開度センサ１８から
の入力信号に基づいて現在のスロットル開度accelを算
出する。続いて、ステップＳＡ２では、クランク角セン
サ２６からのパルス信号に対応してオンオフ切り替えら
れる回転信号（ＳＧＴ信号）がオンになる時期（Ｌエッ
ジ）であるか否かを判定する。そして、ＳＧＴＬエッジ
であるＹＥＳならば、例えば数ミリ秒毎にカウントアッ
プされるカウンタをリセットする一方、ＳＧＴＬエッジ
でないＮＯならば、カウンタをリセットせずにステップ
ＳＡ４に進む。

【００４１】ここで、上記ＳＧＴ信号は、図３に示すよ
うに、エンジン１の各気筒２における吸気上死点位置
（ＴＤＣ）を０度として、−７６度（７６°ＢＴＤＣの
クランク角でオンになり、続いて−６度（６°ＢＴＤ
Ｃ）のクランク角でオフに、さらに１０４度（１０４°
ＡＴＤＣ）でオン、１７４度（１７４°ＡＴＤＣ）でオ
フというように交互にオンオフ切り換えられるから、Ｓ
ＧＴＬエッジを検出する毎にカウンタをリセットするよ
うにすれば、カウンタ値に基づいて各気筒２の排気行程
後期から吸気行程中期までのクランク角位置を正確に検
出することができる。

【００４２】上記ステップＳＡ３に続くステップＳＡ４
では、スロットル開度accelの前回値から今回値への変
化に基づいてエンジン１の加速運転の開始条件が成立し
たか否かを判定し、変化が小さく加速開始でないＮＯと
判定されればリターンする一方、スロットル開度accel
が所定以上変化していて加速開始であるＹＥＳと判定さ
れればステップＳＡ５に進み、非同期噴射の燃料噴射量
に対応するインジェクタ１６の噴射パルス幅を算出す
る。すなわち、図４に示すように予めＥＣＵ３０のＲＯ
Ｍに電子的に格納されたマップを参照して、上記カウン
タ値に基づいて噴射パルス幅を算出する。

【００４３】上記マップにおいては、加速開始条件の成
立が判定された後、最初に圧縮圧力が実質的に増大する
気筒（１番目の気筒）に対する非同期噴射の噴射パルス
幅が、該１番目の気筒のクランク角位置に対応するカウ
ンタ値に応じて設定されている。具体的には、エンジン
１の加速開始判定時点で上記１番目の気筒が排気行程中
期から終期（例えば７６°ＢＴＤＣ〜６°ＢＴＤＣ）に
あるときには、噴射パルス幅が最大とされる一方、上記
１番目の気筒が排気行程終期から吸気行程中期（例えば
６°ＢＴＤＣ〜１０４°ＡＴＤＣ）にあるときには、噴
射パルス幅は上記加速開始判定時点が遅いほど小さくさ
れる。

【００４４】このように、気筒への実際の吸気充填量の
減少に合わせて非同期噴射のパルス幅を小さくすること
で、図５に示すように混合気の空燃比が過度に濃くなる
ことを防止することができる。すなわち、非同期噴射の
パルス幅を一定値とした場合には、気筒への吸気充填量
の減少に伴う圧縮圧力（圧縮ＴＯＰ圧力）の低下に応じ
て、同図に丸印で示すように混合気の空燃比が濃くなっ
てしまうが、非同期噴射のパルス幅をクランク角位置に
応じて小さくすれば、同図に三角印で示すように混合気
の空燃比ばらつきが抑制される。尚、上記非同期噴射の
パルス幅を更にエンジン回転数neが低いほど小さく補正
するようにしてもよく、このようにすれば、上記混合気
の空燃比ばらつきをさらに小さく抑制することができ
る。

【００４５】そして、上記ステップＳＡ５に続くステッ
プＳＡ６では、インジェクタ１６にパルス信号を出力し
て非同期噴射を実行し、しかる後にリターンする。この
ように、エンジン１の加速開始条件の成立が判定された
ときに直ちに非同期噴射を行うことで、吸気ポートに噴
射供給された燃料の気化霧化時間をできるだけ長くし
て、気筒内への燃料供給量を十分に確保することができ
る。尚、上記加速開始判定と同時に非同期噴射を行うこ
とから、この非同期噴射と基本的な同期噴射とが干渉す
ることも考えられるが、この場合には、上記同期噴射の
パルス幅に非同期噴射のパルス幅を加算して同期噴射の
みを実行すればよい。

【００４６】上記図２のフローチャート図において、ス
テップＳＡ４が加速開始判定手段３０ａに、ステップＳ
Ａ５が補正手段３０ｄに、また、ステップＳＡ６が燃料
増量手段３０ｂにそれぞれ対応している。

【００４７】したがって、この実施形態１では、エンジ
ン１がアイドル運転状態になっていて、かつスロットル
弁１４の開作動に基づいてエンジン１の加速開始条件の
成立が判定されたとき、燃料増量手段３０ｂによって行
われる非同期噴射の噴射パルス幅を、スロットル弁１４
の開作動のタイミングに応じて補正手段３０ｄにより変
更補正するようにしたので、上記加速判定時点の後に最
初に圧縮圧力が実質的に増大する１番目の気筒におい
て、混合気の空燃比ばらつきを所定範囲に抑えることが
できる。

【００４８】具体的に、混合気の空燃比を例えば１６＜
Ａ/Ｆ＜２１の範囲の値、すなわちエンジン１が加速時
にヘジテーションを起こす限界（加速ヘジ限界）（図１
０参照）及びプリイグニッションを発生する限界（プリ
イグ限界）の間の値にすることができ、このことで、加
速開始時のプリイグニッションとこれに伴う異音の発生
及び運転性の低下を両方ともに防止することができる。

【００４９】また、エンジン１は高圧縮比でアイドル回
転数が低く設定されている上、オートマチックトランス
ミッションを装備した車両に搭載されるので、車両の発
進時にアイドル運転状態から加速運転状態に移行される
ことが多い。このようにプリイグニッションが発生し易
いエンジン１に適用することで、この実施形態１の上述
の如き作用効果が特に有効に発揮される。

【００５０】（実施形態２）図６は、本発明の実施形態
２に係る燃料制御装置Ａを示す。この実施形態２の燃料
制御装置Ａは実施形態１のもの（図１参照）と同様に構
成されていて、ＥＣＵ３０による加速判定時の燃料増量
制御の手順が一部異なるだけなので、以下、同一の部分
には同一の符号を付し異なる部分だけを詳細に説明す
る。

【００５１】上記図６におけるステップＳＢ１〜ＳＢ５
までの各ステップは、それぞれステップＳＡ１〜ＳＡ５
までの各ステップと同様であり、上記ステップＳＢ５で
ステップＳＡ５と同様のマップ（図４参照）を参照して
非同期噴射の噴射パルス幅を算出した後、続くステップ
ＳＢ６において噴射タイミングを算出する。

【００５２】すなわち、非同期噴射の噴射タイミング
は、各気筒の吸気行程において図７に示すようにエンジ
ン回転数neに応じて予め設定されたマップから読み込ん
で算出する。このマップでは、非同期噴射の噴射タイミ
ングを図８に示すように各気筒の吸気行程の中期の所定
時点（供給時点）を基本として設定して、エンジン回転
数neが高いほど早期に補正するようになっている。

【００５３】そして、上記ステップＳＢ６に続いて、ス
テップＳＢ７では、上記の算出した噴射タイミングにな
ったことを判定し、噴射タイミングでないＮＯであれば
リターンする一方、噴射タイミングになったＹＥＳであ
れば、ステップＳＢ８に進んで非同期噴射を実行し、し
かる後にリターンする。

【００５４】上記図６のフローチャート図において、ス
テップＳＢ４が加速開始判定手段３０ａに、ステップＳ
ｂ５が補正手段３０ｄにそれぞれ対応しており、また、
ステップＳＢ６が供給時点補正部３０ｅに、ステップＳ
Ｂ７，ＳＢ８が燃料増量手段３０ｂにそれぞれ対応して
いる。

【００５５】したがって、この実施形態２によれば、実
施形態１と同様に、エンジン１の加速開始時のプリイグ
ニッションとこれに伴う異音の発生及び運転性の低下を
両方ともに防止することができ、さらに、非同期噴射を
各気筒の吸気行程中期で行うようにしたので、噴射した
燃料を効率よく気筒内に充填することができる。

【００５６】また、一般に、同期噴射は排気行程終期に
行われるので、両者の干渉による悪影響を回避すること
ができる。すなわち、例えば同期噴射と非同期噴射とが
重なってその分インジェクタ１６の開弁時間が短くなれ
ば、燃料噴射量が不足して混合気の空燃比が極端にリー
ンになることがあり（図１０にＬとして示す）、一方、
例えば同期噴射と非同期噴射との間隔が極めて短くなれ
ば、その間インジェクタ１６が開き放しになって混合気
の空燃比が極端にリッチになることがある（図１０にＲ
として示す）。これに対し、この実施形態２では、同期
噴射と非同期噴射との干渉を防止して、上記の悪影響を
回避することができる。

【００５７】さらに、エンジン回転数neが高いほど噴射
タイミングを早期に補正するようにしているので、エン
ジン回転数neが高くなることで吸気弁の開弁時間が相対
的に短くなっても、噴射された燃料の気化霧化時間を確
保して十分に気筒内に供給することができる。

【００５８】（他の実施形態）尚、本発明は上記実施形
態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を
包含するものである。すなわち、上記実施形態１，２に
おいて、エンジン１が未暖機状態になっているときに
は、スロットル弁１４の開作動のタイミングに応じた非
同期噴射のパルス幅の変更補正を行わないようにしても
よい。このようにすれば、エンジン未暖機状態で燃料の
気化霧化状態が悪化していても、加速開始時の燃料増量
を十分に行ってヘジテーション等の運転性の低下を防止
することができる。

【００５９】また、上記実施形態１，２において、エン
ジン１への吸気温度が例えば８０度以上の場合にのみ非
同期噴射のパルス幅を変更補正するようにしてもよい。
すなわち、吸気温度が８０度よりも低い場合にはプリイ
グニッションが発生しにくいので、この場合には、燃料
増量を十分に行うことで加速運転性の向上を図ることが
できる。

【００６０】さらに、上記実施形態１，２では、非同期
噴射の噴射パルス幅を変更補正することで、加速開始条
件の成立が判定された後に最初に圧縮圧力が実質的に増
大する１番目の気筒において、混合気の空燃比ばらつき
を抑えて所定範囲の値にするようにしているが、上記１
番目の気筒の次に点火される２番目の気筒についても同
様に非同期噴射の噴射パルス幅を変更補正するようにし
てもよい。

【００６１】すなわち、通常、上記１番目の気筒の燃焼
によってエンジン１の回転速度が上昇することで、２番
目の気筒におけるプリイグニッションを抑制することが
できるが、上述の如く上記２番目の気筒においても非同
期噴射の噴射パルス幅を変更補正して混合気の空燃比を
所定範囲の値にすれば、例えば１番目の気筒で失火等が
起きてエンジン回転数が上昇しなかった場合でも該２番
目の気筒におけるプリイグニッションの発生を防止する
ことができる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明における多気筒エンジンの燃料制御装置によれば、エ
ンジンがアイドル運転状態から加速運転状態に移行する
とき、加速開始判定の後、最初にプリイグニッションの
発生が予想される１番目の気筒において、混合気の空燃
比が所定範囲の値になるように燃料増量手段による燃料
増量の度合いを補正手段によって減少補正するようにし
たので、上記１番目の気筒において混合気の空燃比が過
度に濃くなることを防止して、プリイグニッションとこ
れに伴う異音の発生を防止することができる。

【００６３】請求項２記載の発明によれば、１番目の気
筒の失火等によりエンジンの回転速度が高くならなくて
も、２番目の気筒におけるプリイグニッションを防止す
ることができる。

【００６４】請求項３記載の発明によれば、エンジン未
暖機状態では、加速開始時の燃料増量を十分に行ってヘ
ジテーション等の運転性の悪化を防止することができ
る。

【００６５】請求項４記載の発明によれば、吸気温度が
８０度よりも低い場合には、加速開始時の燃料増量を十
分に行って加速運転性の向上を図ることができる。

【００６６】請求項５記載の発明によれば、混合気の空
燃比ばらつきを抑える所定範囲が具体化され、空燃比を
この範囲の値とすることで、プリイグニッションとこれ
に伴う異音の発生及び加速運転性の低下を確実に防止す
ることができる。

【００６７】請求項６記載の発明によれば、燃料増量手
段による燃料増量の度合いをスロットル弁の開作動時点
に対応して変更補正することで、１番目の気筒における
混合気の空燃比を所定範囲の値にすることができる。

【００６８】請求項７記載の発明によれば、エンジンの
加速開始条件の成立が判定されたときに直ちに燃料増量
のための燃料供給を行うことで、気筒への十分な燃料供
給量を確保することができる。

【００６９】請求項８記載の発明によれば、増量のため
に供給する燃料を効率よく気筒内に供給することがで
き、また、エンジン回転に同期して行われる基本的な燃
料供給との干渉による悪影響を回避することができる。

【００７０】請求項９記載の発明によれば、エンジン回
転数が高くなっても、増量のために供給する燃料の気化
霧化時間を確保して十分に気筒内に供給することができ
る。

【００７１】請求項１０記載の発明によれば、高圧縮比
仕様でかつアイドル回転数が低く設定されたエンジンに
適用することで、また、請求項１１記載の発明によれ
ば、オートマチックトランスミッションが搭載された車
両に搭載されるエンジンに適用することで、本発明の作
用効果を特に有効なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す全体構成図である。

【図２】非同期噴射の制御手順を示すフローチャート図
である。

【図３】１番目の気筒におけるクランク角位置と、スロ
ットル弁の開作動時点と、非同期噴射の噴射タイミング
との相関関係を示す説明図である。

【図４】非同期噴射のパルス幅を１番目の気筒における
クランク角位置に対応して設定したマップの一例を示す
図である。

【図５】クランク角位置とスロットル弁の開作動時点と
の相対位置の変化に対する１番目の気筒の空燃比の変化
の一例を示すグラフ図である。

【図６】実施形態２に係る図２相当図である。

【図７】実施形態２に係る図４相当図である。

【図８】実施形態２に係る図３相当図である。

【図９】プリイグニッションによる気筒内圧力の異常上
昇をクランク角位置に対応づけて示したグラフ図であ
る。

【図１０】クランク角位置に対するスロットル弁の開作
動時点が遅くなるほど、１番目の気筒の空燃比が濃くな
っている様子を示した説明図である。

【符号の説明】

Ａ 燃料増量装置 ne エンジン回転数 １ エンジン ２ 気筒 １６ インジェクタ（燃料供給手段） ３０ａ 加速開始判定手段 ３０ｂ 燃料増量手段 ３０ｃ アイドル判定手段 ３０ｄ 補正手段 ３０ｅ 噴射時期補正部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀 保義 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 岩井 浩平 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 寺尾 秀志 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多気筒エンジンの加速運転の開始条件が
   成立したことを判定する加速開始判定手段と、 上記エンジンの各気筒毎に独立して燃料を供給する燃料
   供給手段と、 上記加速開始判定手段によりエンジンの加速開始条件の
   成立が判定されたとき、上記燃料供給手段に対し加速時
   の燃料増量のための燃料供給を行わせる燃料増量手段と
   を備えた多気筒エンジンの燃料制御装置において、 エンジンのアイドル運転状態を判定するアイドル判定手
   段と、 上記アイドル判定手段によりエンジンのアイドル運転状
   態が判定されている状態で、上記加速開始判定手段によ
   りエンジンの加速開始条件の成立が判定されたとき、該
   判定の後にスロットル弁の開作動による吸気充填量の増
   大によって最初に圧縮圧力が実質的に増大する１番目の
   気筒における混合気の空燃比が、所定範囲の値になるよ
   うに、上記燃料増量手段による燃料の増量度合いを小さ
   く補正する補正手段とを設けたことを特徴とする多気筒
   エンジンの燃料制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 補正手段は、１番目の気筒に続いて圧縮圧力が実質的に
   増大する２番目の気筒における空燃比も所定範囲の値に
   なるように、燃料増量手段による燃料増量の度合いを小
   さく補正するものであることを特徴とする多気筒エンジ
   ンの燃料制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、 補正手段は、エンジン未暖機状態では燃料増量度合いの
   補正を行わないように構成されていることを特徴とする
   多気筒エンジンの燃料制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１つにおいて、 補正手段は、吸気温度が８０度以上であるときにのみ燃
   料増量度合いの補正を行うように構成されていることを
   特徴とする多気筒エンジンの燃料制御装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１つにおいて、 所定範囲の空燃比は、Ａ/Ｆ＞１４．７でかつ最大値及
   び最小値の偏差がＡ/Ｆで５以下の範囲であることを特
   徴とする多気筒エンジンの燃料制御装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１つにおいて、 補正手段は、１番目の気筒が加速判定手段によるエンジ
   ンの加速開始判定時点で排気行程終期から吸気行程にあ
   るときには、上記加速開始判定時点が遅いほど燃料増量
   手段による燃料増量の度合いが小さくなるように補正す
   るものとされていることを特徴とする多気筒エンジンの
   燃料制御装置。
7. 【請求項７】 請求項６において、 燃料増量手段は、加速開始判定手段によりエンジンの加
   速開始条件の成立が判定されたとき、燃料供給手段によ
   り直ちに燃料供給を行うものであることを特徴とする多
   気筒エンジンの燃料制御装置。
8. 【請求項８】 請求項６において、 燃料増量手段は、加速開始判定手段によりエンジンの加
   速開始条件の成立が判定されたとき、燃料供給手段によ
   り吸気行程における所定の供給時点で燃料供給を行うも
   のであることを特徴とする多気筒エンジンの燃料制御装
   置。
9. 【請求項９】 請求項８において、 燃料増量手段は、エンジン回転数が高いほど所定の供給
   時点を早期に補正する供給時点補正部を備えていること
   を特徴とする多気筒エンジンの燃料制御装置。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれか１つにおい
    て、 エンジンは、圧縮比が９以上でかつアイドル回転数が６
    ００回転以下に設定されているものであることを特徴と
    する多気筒エンジンの燃料制御装置。
11. 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれか１つにおい
    て、 エンジンは、オートマチックトランスミッションが装備
    された車両に搭載されていることを特徴とする多気筒エ
    ンジンの燃料制御装置。