JPH11324771A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼トルク指標のばらつきを抑制して気筒毎
の燃料噴射量を調整し、気筒毎のトルク差に起因する振
動の発生を防止した内燃機関の燃料噴射制御装置を得
る。 【解決手段】 回転数を制御するための基本燃料量ＰＲ
を算出する手段３１と、気筒別に燃焼開始前後のクラン
ク角周期Ｔを検出する手段３２と、回転数およびクラン
ク角周期の少なくとも一方に基づいて気筒別の燃焼トル
ク指標αを算出する手段３３と、燃焼トルク指標の気筒
間の差を零とする燃料補正量Ｑを算出する手段３４と、
燃料補正量を気筒別に反映させる手段３５と、基本燃料
量と所定タイミングで出力される燃料補正量とにより燃
料調整手段４を駆動する駆動制御手段３７とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ディーゼルエン
ジンなどの自己着火式内燃機関の燃料噴射制御装置に関
し、特にアイドル中の低回転時の気筒毎のトルク変動を
防止することにより、トルク変動による車体振動を抑制
した内燃機関の燃料噴射制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自己着火式内燃機関（すなわ
ち、ディーゼル機関）においては、高圧（数１００気
圧）の気筒内に燃料を高圧で噴射するために、燃料ポン
プを調整する燃料調整手段（操作機器）として、アクセ
ルポジションに連動するコントロールスリーブ（以下、
単に「スリーブ」という）などが用いられている。

【０００３】また、この種のエンジンにおいては、燃料
噴射量（スリーブの操作量）を決定するために、エンジ
ン回転数やアクセルペダル位置などの動作特性量を検出
するセンサと、目標値を発生させる目標値発生手段と、
その後段に接続され実際値と目標値とを比較する比較手
段と、操作機器を調整する電子調整器とが設けられてい
る。

【０００４】このとき、燃料噴射に必要な情報（たとえ
ば、エンジン回転数やアクセルペダル位置）は、演算処
理機能を備えた制御装置によって取得される。すなわ
ち、制御装置の演算値（スリーブ操作量を定める目標
値）にしたがって制御が行われ、噴射量操作部を介して
燃料ポンプが調整される。

【０００５】図１７は一般的なディーゼルエンジンの燃
料噴射制御装置を概略的に示す構成図である。図１７に
おいて、エンジン１は、クランク１ａ、ピストン１ｂお
よび燃焼室１ｃにより構成されている。燃焼室１ｃに設
けられた燃料噴射弁２は、燃焼室１ｃ内に燃料を噴射し
てエンジン１に燃料を供給する。

【０００６】燃料ポンプ３は、燃料噴射弁２に送出する
高圧燃料の供給量を調整する。燃料ポンプ３のバルブ２
０から送出された高圧燃料は、燃料配管１０を通って燃
料噴射弁２に供給される。

【０００７】燃料ポンプ３内の燃料調整手段４は、燃料
ポンプ３から燃焼室１ｃへの燃料供給量を調整する。Ｅ
ＣＵ（電子制御ユニット）５は、燃料調整手段４の駆動
信号ＤＳを出力し、燃料調整手段４が最適な燃料量を燃
焼室１ｃに供給するように制御する。

【０００８】スリーブ位置検出手段６は、たとえばレゾ
ルバ式の位置センサからなり、燃料調整手段４内のスリ
ーブ位置ＰＳを検出する。クランク角センサ７は、クラ
ンク１ｃの角度を示すクランク角信号ＣＡを出力し、エ
ンジン回転数を検出するための手段として機能する。

【０００９】ＥＣＵ５は、駆動信号ＤＳにより、クラン
ク角信号ＣＡから得られるエンジン回転数が目標回転数
に一致するように、燃料調整手段４の制御を行う。各種
センサ８は、水温センサ、アクセルポジションセンサお
よび車速センサなどを含み、種々の運転状態を示す情報
をＥＣＵ５に入力する。

【００１０】図１８は図１７内の燃料調整手段４の具体
的な構成を示す側断面図である。図１８において、燃料
調整手段４は、カットオフポート２０１３が形成された
プランジャ２００６と、プランジャ２００６のストロー
クを調整するスリーブ２０１４と、スリーブ２０１４を
変位させるロータリソレノイド２０１５（比例ソレノイ
ドの一種）などの駆動機構とにより構成されている。

【００１１】カットオフポート２０１３は、燃料噴射弁
２に向けて燃料を送るための第１の通路２０１３ａと、
低圧のポンプ室２００２に向けて燃料を送るための第２
の通路２０１３ｂとを有する。スリーブ２０１４は、プ
ランジャ２００６の有効ストロークを変えることによ
り、第２の通路２０１３ｂから流出する燃料の流量を調
整する。

【００１２】図１８の構成により、第１の通路２０１３
ａを通過した燃料は、バルブ２０から送出された後、燃
料噴射弁２から噴射される。このとき、ＥＣＵ５は、ロ
ータリソレノイド２０１５への供給電流に対応した駆動
信号ＤＳを出力し、プランジャ２００６に形成されたカ
ットオフポート２０１３の開口面積が最適になるよう
に、スリーブ２０１４を変位させる。

【００１３】次に、図１８を参照しながら、図１７に示
した燃料ポンプ３の動作について説明する。まず、ポン
プ室２００２に導かれた燃料は、作動部分の潤滑を行う
と同時に、吸入ポート２００４を通ってポンプ２００５
に送られる。

【００１４】プランジャ２００６は、ドライシャフト２
０００に連結したカムディスク２００７に固定されてお
り、継手２０００Ａを介して、ドライシャフト２０００
によりエンジン回転数に同期して駆動される。

【００１５】カムディスク２００７は、エンジンのシリ
ンダ数と同数のフェイスカムを有しており、回転しなが
らローラリング２００９に配設されたローラ２０１０を
乗り越えるたびに、所定のカムリフトだけ往復運動す
る。

【００１６】このようにして、プランジャ２００６が回
転しながら往復運動すると、吸入ポート２００４から送
られてきた燃料は、プランジャ高圧室２００５Ａ、カッ
トオフポート２０１３、分配ポート２０１１およびデリ
バリーバルブ２０１２から送出され、噴射ノズル（図示
せず）に圧送される。

【００１７】このとき、デリバリーバルブ２０１２から
送出される燃料量は、第２の通路２０１３ｂの開口部を
被覆するスリーブ２０１４の位置によって決定される。

【００１８】たとえば、第２の通路２０１３ｂの開口部
が、プランジャ２００６に対する右側への移動により、
スリーブ２０１４の右端部を越えると、それまでプラン
ジャ高圧室２００５Ａ内から分配ポート２０１１に圧送
されていた燃料が、カットオフポート２０１３の開口部
を通ってポンプ室２００２に解放されるので、分配ポー
ト２０１１への燃料圧送が終了する。

【００１９】したがって、スリーブ２０１４の位置をプ
ランジャ２００６に対して右方向に変位させると、第２
の通路２０１３ｂの開口部がスリーブ２０１４の右端部
を越えるのに要する時間が長くなるので、燃料噴射終了
時期が遅くなって燃料噴射量が増加する。

【００２０】一方、スリーブ２０１４の位置をプランジ
ャ２００６に対して左方向に変位させると、カットオフ
ポート２０１３の開口部がスリーブ２０１４の右端部を
越えるのに要する時間が短くなるので、燃料噴射終了時
期が早くなって燃料噴射量が減少する。

【００２１】また、同時に、スリーブ２０１４の位置を
調整することにより、第２の通路２０１３ｂの開口部を
被覆する面積（または、第２の通路２０１４の開口面
積）を調整することができ、これにより、第２の通路２
０１３ｂからポンプ室２００２に流れる燃料の単位時間
当たりの流量を調整することができる。

【００２２】このとき、エンジン回転数に応じてスリー
ブ２０１４の位置を変化させることにより、エンジン回
転数に応じた適切な燃料量をデリバリーバルブ２０１２
から噴射ノズルに送ることができる。これにより、エン
ジン回転数に応じた燃料量をエンジン１に供給すること
ができる。

【００２３】図１９はプランジャ２００６およびスリー
ブ２０１４の周辺を示す側面図である。図１９におい
て、スリーブ２０１４は、ロータリソレノイド２０１５
のロータ（回転シャフト）２０１６の先端に偏心して設
けられたポール２０１７に支持されている。

【００２４】また、スリーブ２０１４は、ロータ２０１
６の回転角に応じてその位置が左右に変位する。つま
り、エンジン回転数に応じてロータ２０１６の回転角を
制御することにより、スリーブ２０１４の位置が変位す
るので、分配ポート２０１１に送られる燃料量が調整さ
れることになる。

【００２５】なお、スリーブ２０１４の位置を調整する
ための手段としてロータリソレノイド２０１５を用いた
が、遠心式ガバナを用いることもできる。

【００２６】ところで、上記のように構成された従来の
多気筒エンジンの燃料噴射制御装置においては、全気筒
に対する燃料噴射量が共通に制御されている。しかしな
がら、噴射系部品のばらつきや経時変化などのため、各
気筒間に燃料噴射量のばらつきが発生し、各気筒間にお
ける発生トルクに差が生じるおそれがある。

【００２７】この結果、エンジン１の回転周期に変動が
生じ、特にアイドル運転のような低回転域においては、
約６Ｈｚ〜８Ｈｚのトルク変動が発生してエンジン・マ
ウントを加振するので、運転者に不快な振動を与えて乗
用車の商品性を低下させることになる。

【００２８】このような不具合を解決するため、従来よ
り、内燃機関の各気筒毎に噴射される燃料噴射量を制御
する装置が種々提案されている。たとえば、特公平４−
３７２６２号公報に記載された装置においては、各気筒
の燃焼行程における所定クランク角期間の周期からエン
ジン回転数を検出し、前回の燃焼気筒における値との偏
差を算出して、この偏差を燃焼トルクの大きさを示す指
標とし、指標に対する目標値を零として気筒毎の燃料噴
射量をＰＩＤ演算している。

【００２９】しかしながら、上記指標は、実際に発生し
た燃焼トルクとの相関性が低く、各気筒の燃料補正量が
収束するのに長い時間を要する。また、気筒別燃料補正
量の合計値が零にならないので、目標回転数制御に対し
て定常外乱的に作用し、双方の制御系が干渉してしまう
ことになる。

【００３０】さらに、位置制御型の燃料ポンプ３の場合
には、スリーブ２０１４の応答遅れを考慮していないこ
とから、補正すべき気筒に補正量が反映されずに、制御
系が発散するおそれもある。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】従来の内燃機関の燃料
噴射制御装置は以上のように、気筒毎の燃料噴射量の有
効な補正処理を考慮していないので、気筒毎の発生トル
クの変動により車体振動を招き、乗り心地を悪化させる
という問題点があった。

【００３２】また、たとえば特公平４−３７２６２号公
報に記載された装置によれば、燃焼トルク指標と実際の
発生トルクとの相関性が低いことから気筒毎の燃料補正
量が収束するのに長い時間を要するうえ、気筒別燃料補
正量の合計値が零にならないことから目標回転数制御に
対して定常外乱的に作用して双方の制御系が干渉し、さ
らに、スリーブの応答遅れを考慮していないことから対
象気筒に補正量が反映されずに制御系が発散するという
問題点があった。

【００３３】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、燃焼トルク指標のばらつきを抑
制して気筒毎の燃料噴射量を調整し、気筒毎のトルク差
に起因する振動の発生を防止した内燃機関の燃料噴射制
御装置を得ることを目的とする。

【００３４】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る内燃機関の燃料噴射制御装置は、内燃機関の複数の気
筒内に燃料を噴射して供給する内燃機関の燃料噴射制御
装置であって、燃料の供給量を調整する燃料調整手段
と、内燃機関の回転数を所望の回転数に制御するための
基本燃料量を算出するエンジン回転数制御手段と、内燃
機関の各燃焼気筒別に、燃焼開始前および燃焼終了後の
各所定クランク角期間をクランク角周期として検出する
クランク角周期検出手段と、クランク角周期および基本
燃料量の少なくとも一方に基づいて、内燃機関の燃焼時
に気筒別に発生するトルク値に対応した燃焼トルク指標
を算出する気筒別燃焼トルク指標算出手段と、燃焼トル
ク指標の気筒間の差が零となるように、気筒別に燃料の
供給量を増減するための燃料補正量を算出する気筒別燃
料補正量算出手段と、燃料補正量を気筒別に反映させる
ための所定タイミングで出力する気筒別燃料補正量反映
管理手段と、基本燃料量と所定タイミングで出力される
燃料補正量とにより燃料調整手段を駆動する駆動制御手
段とを備えたものである。

【００３５】また、この発明の請求項２に係る内燃機関
の燃料噴射制御装置は、請求項１において、燃焼トルク
指標算出手段は、燃焼開始前のクランク角周期と燃焼終
了後のクランク角周期との差を、燃焼トルク指標として
算出するものである。

【００３６】また、この発明の請求項３に係る内燃機関
の燃料噴射制御装置は、請求項１において、燃焼トルク
指標算出手段は、燃焼開始前のクランク角周期と燃焼終
了後のクランク角周期との比を、燃焼トルク指標として
算出するものである。

【００３７】また、この発明の請求項４に係る内燃機関
の燃料噴射制御装置は、請求項１において、燃焼トルク
指標算出手段は、燃焼開始前のクランク角周期と燃焼終
了後のクランク角周期との差を、燃焼気筒別の基本燃料
量で除算した値を、燃焼トルク指標として算出するもの
である。

【００３８】また、この発明の請求項５に係る内燃機関
の燃料噴射制御装置は、請求項１において、燃焼トルク
指標算出手段は、燃焼開始前のクランク角周期と燃焼終
了後のクランク角周期との比を、燃焼気筒別の基本燃料
量で除算した値を、燃焼トルク指標として算出するもの
である。

【００３９】また、この発明の請求項６に係る内燃機関
の燃料噴射制御装置は、請求項１において、クランク角
周期に基づいて、内燃機関の各燃焼気筒別に、燃焼開始
前および燃焼終了後の各回転数を検出する回転数検出手
段を備え、燃焼トルク指標算出手段は、各回転数に基づ
いて燃焼トルク指標を算出するものである。

【００４０】また、この発明の請求項７に係る内燃機関
の燃料噴射制御装置は、請求項６において、燃焼トルク
指標算出手段は、燃焼開始前の回転数と燃焼終了後の回
転数との差を、燃焼トルク指標として算出するものであ
る。

【００４１】また、この発明の請求項８に係る内燃機関
の燃料噴射制御装置は、請求項６において、燃焼トルク
指標算出手段は、燃焼開始前の回転数と燃焼終了後の回
転数との比を、燃焼トルク指標として算出するものであ
る。

【００４２】また、この発明の請求項９に係る内燃機関
の燃料噴射制御装置は、請求項６において、燃焼トルク
指標算出手段は、燃焼開始前の回転数と燃焼終了後の回
転数との差を、燃焼気筒別の基本燃料量で除算した値
を、燃焼トルク指標として算出するものである。

【００４３】また、この発明の請求項１０に係る内燃機
関の燃料噴射制御装置は、請求項６において、燃焼トル
ク指標算出手段は、燃焼開始前の回転数と燃焼終了後の
回転数との比を、燃焼気筒別の基本燃料量で除算した値
を、燃焼トルク指標として算出するものである。

【００４４】また、この発明の請求項１１に係る内燃機
関の燃料噴射制御装置は、請求項１から請求項１０まで
のいずれかにおいて、燃料補正量を気筒別に保存する補
正量保存手段を備え、燃料補正量算出手段は、所定数の
燃焼トルク指標の中で最大値および最小値を示す各気筒
を検出し、最大値の燃焼トルク指標を示す気筒の燃料補
正量に対しては、所定補正量を減算し、最小値の燃焼ト
ルク指標を示す気筒の燃料補正量に対しては、所定補正
量を加算するものである。

【００４５】また、この発明の請求項１２に係る内燃機
関の燃料噴射制御装置は、請求項１１において、燃料補
正量算出手段は、燃焼トルク指標の最大値と最小値との
指標差を算出し、指標差に応じて所定補正量を決定する
ものである。

【００４６】また、この発明の請求項１３に係る内燃機
関の燃料噴射制御装置は、請求項１２において、燃料補
正量算出手段は、指標差が所定値以上を示す場合に所定
補正量を増大させるものである。

【００４７】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を図について説明する。図１はこの発明の
実施の形態１を示す機能ブロック図であり、たとえば、
前述（図１７参照）と同様に、位置制御型の燃料ポンプ
３を装着した４気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御
装置におけるＥＣＵ３０の要部構成を示している。図１
において、前述と同様の構成については、同一符号を付
して詳述を省略する。また、ＥＣＵ３０は前述のＥＣＵ
５に対応しており、動作プログラムが前述と異なる。な
お、図１に示されない構成は、図１７〜図１９に示した
通りである。

【００４８】ＥＣＵ３０は、クランク角信号ＣＡ（エン
ジン回転数Ｎｅに対応）に基づいて燃料調整手段４を制
御するために、エンジン回転数制御手段３１、クランク
角周期検出手段３２、気筒別燃焼トルク指標算出手段３
３、気筒別燃料補正量算出手段３４、気筒別燃料補正量
反映管理手段３５、加算手段３６および位置帰還制御手
段３７を備えている。

【００４９】また、ＥＣＵ３０には、前述の各種センサ
８からの運転状態を示す情報が入力されている。さら
に、ＥＣＵ３０は、クランク角信号ＣＡのパルスに基づ
いて複数気筒を順次識別するための気筒識別カウンタ
（後述する）を備えている。なお、クランク角信号ＣＡ
のパルス波形（後述する）は、各気筒に対応したクラン
ク角位置を特定できるように設定されている。

【００５０】図２は各クランク角［°］に対するクラン
ク角信号ＣＡのパルス波形とエンジン回転数Ｎｅ［ｒｐ
ｍ］との関係を示す説明図である。図２において、クラ
ンク角センサ７は、燃焼時の発生トルクによるエンジン
回転数Ｎｅの変化を精度良く検出できるように設計され
ている。

【００５１】すなわち、クランク角センサ７から生成さ
れるクランク角信号ＣＡのパルスは、燃焼が開始するク
ランク角期間（ＢＴＤＣ１０°〜ＡＴＤＣ１０°）と、
燃焼が終了するクランク角期間（ＡＴＤＣ７０°〜ＡＴ
ＤＣ９０°）とにおいて、ＯＮレベルとなる。

【００５２】なお、ＢＴＤＣ１０°は、圧縮行程の上死
点（ＴＤＣ）から１０°手前のクランク角位置、ＡＴＤ
Ｃ１０°は、上死点から１０°回転した後のクランク角
位置であり、以下、それぞれ、Ｂ１０°、Ａ１０°と省
略して記す。

【００５３】エンジン回転数Ｎｅは、圧縮行程終了時に
相当する燃焼開始期間（Ｂ１０°〜Ａ１０°）において
最小となり、爆発行程終了時に相当する燃焼終了期間
（Ａ７０°〜Ａ９０°）において最大となる。

【００５４】また、ＥＣＵ３０の処理ルーチン（後述す
る）は、クランク角信号ＣＡのパルス立上がりタイミン
グ（たとえば、Ｂ１０°）およびパルス立下がりタイミ
ング（たとえば、Ａ１０°）において、割り込みがかか
るようになっている。したがって、ＥＣＵ３０内の各手
段３１〜３５には、割り込み処理起動用のクランク角信
号ＣＡが入力されている。

【００５５】図１において、エンジン回転数制御手段３
１は、たとえばＰＩＤ制御器により構成されており、ク
ランク角信号ＣＡから実際のエンジン回転数Ｎｅを演算
し、エンジン回転数Ｎｅを目標エンジン回転数（たとえ
ば、アイドル回転数）に一致させるための基本的な燃料
供給量すなわち基本燃料量ＰＲ（スリーブ位置の基本目
標値）を演算する。

【００５６】エンジン回転数制御手段３１は、たとえ
ば、クランク角信号ＣＡのパルス立上がりタイミングＢ
１０°から次のパルス立上がりタイミングＢ１０°まで
の、クランク角期間１８０°分の平均回転数をエンジン
回転数Ｒｅとして演算し、このエンジン回転数Ｒｅをフ
ィードバック信号として、目標エンジン回転数との偏差
を基本燃料量ＰＲとする。

【００５７】クランク角周期検出手段３２は、たとえば
クランク角信号ＣＡのパルス立上がりとパルス立下がり
とのタイミング差をソフトウェア的に演算して、クラン
ク角信号ＣＡのパルスＯＮ期間を示すクランク角周期Ｔ
（後述する第１、第２のクランク角周期Ｔ１、Ｔ２）を
検出する。

【００５８】気筒別燃焼トルク指標算出手段３３は、ク
ランク角周期Ｔに基づいて、各燃焼毎の燃焼トルクの大
きさを示す燃焼トルク指標αを算出し、これをＥＣＵ３
０のＲＡＭ内に保存する。

【００５９】具体的には、気筒別燃焼トルク指標算出手
段３３は、後述するように、クランク角周期Ｔ（Ｔ１、
Ｔ２）に基づいて、各クランク角周期Ｔ１およびＴ２に
おけるエンジン回転数Ｎ１およびＮ２を求め、各エンジ
ン回転数Ｎ１およびＮ２の偏差を気筒別の燃焼トルク指
標αとして算出する。

【００６０】気筒別燃料補正量算出手段３４は、燃焼ト
ルク指標αに基づいて気筒別の燃料補正量Ｑを算出し、
これをＥＣＵ３０のＲＡＭ内に格納する。このとき、気
筒別燃料補正量算出手段３４は、たとえば４気筒の燃焼
トルク指標αのうち最大値を示す気筒に対しては、燃料
補正量Ｑを所定補正量Δｑだけ減算（燃料供給量を低
減）し、最小値を示す気筒に対しては、燃料補正量Ｑを
所定補正量Δｑだけ加算（燃料供給量を増大）する。

【００６１】気筒別燃料補正量反映管理手段３５は、気
筒別の燃料補正量Ｑが対応気筒に反映されるように燃料
補正量Ｑの出力タイミングを管理しており、気筒別燃料
補正量算出手段３４から燃料補正量Ｑを読み込み、気筒
別の反映タイミングに同期させて燃料補正量Ｑを出力す
る。

【００６２】また、気筒別燃料補正量反映管理手段３５
は、たとえば位置制御型の燃料ポンプ３に対しては、ス
リーブ２０１４（図１８、図１９参照）の応答遅れを考
慮して、以下のようにスリーブ２０１４を制御する。

【００６３】すなわち、燃料噴射弁２（図１７参照）の
燃料噴射が完了した直後に、次の燃焼気筒の燃料補正量
Ｑを目標スリーブ位置に反映することにより、次気筒の
燃料噴射開始時には、スリーブ２０１４が所望の位置に
制御されるようにする。

【００６４】加算手段３６は、気筒別燃料補正量反映管
理手段３５から出力される気筒別の燃料補正量Ｑと基本
燃料量ＰＲとを加算して、気筒毎の最終的な目標燃料量
に対応した目標スリーブ位置Ｐｏを生成する。

【００６５】位置帰還制御手段３７は、たとえばＰＩＤ
制御器からなり、燃料調整手段４の駆動制御手段を構成
しており、スリーブ位置ＰＳおよび目標スリーブ位置Ｐ
ｏに基づいて、燃料調整手段４の制御量を駆動信号ＤＳ
として出力する。

【００６６】すなわち、位置帰還制御手段３７は、スリ
ーブ位置検出手段６により検出された実際のスリーブ位
置ＰＳをフィードバック信号として、スリーブ位置ＰＳ
が目標スリーブ位置Ｐｏに一致するように燃料調整手段
４を制御する。

【００６７】図１の構成により、気筒毎の燃焼トルク指
標αのばらつきがなくなるように、気筒別に燃料供給量
（スリーブ位置ＰＳ）が調整されるので、気筒毎の発生
トルクの差が減少し、エンジン１（図１７参照）の振動
を抑制することができる。

【００６８】次に、図３〜図６および図８のフローチャ
ートと図７の説明図とを参照しながら、図１に示したこ
の発明の実施の形態１による各気筒毎の燃料噴射制御動
作について具体的に説明する。図３はＥＣＵ３０全体の
気筒毎の制御処理ルーチンを示しており、前述のよう
に、クランク角信号ＣＡの割り込みタイミング毎に実行
される。この実施の形態１では、絶対気筒識別すること
ができないので、各気筒の燃料補正量Ｑは、エンジン始
動毎に「０」にリセットされる。たとえば、所定気筒毎
にパルス信号を発生させる気筒識別センサを付加し、絶
対気筒識別できる場合はもちろん、キーオフ後にも各気
筒の燃料補正量Ｑを記憶しておき、気筒別制御実行時の
初期値としてもよい。

【００６９】たとえば、アイドル中で且つエンジン回転
数が所定領域内に入っていると判定された場合におい
て、図３の各気筒毎の制御ルーチンが実行される。これ
により、燃焼毎に燃焼トルクの大きさを示す燃焼トルク
指標αが算出されて、気筒別に燃焼トルク指標αがＲＡ
Ｍ内に保存される。

【００７０】図４はＥＣＵ３０内の気筒識別ルーチンを
示しており、エンジン１の始動毎に実行される。各気筒
毎の制御を行うためには気筒を識別する必要があるの
で、図４のようにソフトウェア的に気筒識別が行われ
る。図４の気筒識別ルーチンにより、各気筒の相対関係
は、カウンタ値で認識される。

【００７１】図５は気筒別燃焼トルク指標算出手段３３
により実行される燃焼トルク指標αの演算ルーチンの具
体例を示し、図６は気筒別燃料補正量算出手段３４によ
り実行される気筒別の燃料補正量Ｑの演算ルーチンを示
している。

【００７２】図６の処理ルーチンにより、各気筒の燃焼
トルク指標αが比較され、各気筒間の指標差Δαが小さ
くなるように気筒毎の燃料補正量Ｑが算出され、ＥＣＵ
３０内のＲＡＭに保存する。

【００７３】図７（ａ）、（ｂ）は指標差Δαに対する
所定補正量Δｑの設定値を示し、図７（ａ）は指標差Δ
αが所定値αｅ以上の場合に所定補正量Δｑを増量設定
する場合を示し、図７（ｂ）は指標差Δαの増大に比例
して所定補正量Δｑを増量設定する場合を示す。また、
図８は気筒別燃料補正量反映管理手段３５により実行さ
れる燃料補正量Ｑの反映管理ルーチンを示している。

【００７４】図８の処理ルーチンにより、スリーブ２０
１４の応答遅れが考慮されて、気筒別の燃料補正量Ｑが
目標スリーブ位置Ｐｏに反映される。以上の動作を繰り
返すことにより、気筒間の燃焼トルクの差が低減され、
エンジン１の振動が抑制される。

【００７５】図３において、ＥＣＵ３０内の気筒識別手
段は、まず、気筒識別カウンタｋを更新して各気筒を順
次特定し（ステップＳ１１）、各気筒毎の制御実行条件
が成立したか否かを判定する（ステップＳ１２）。も
し、各気筒の制御実行条件が不成立（すなわち、ＮＯ）
と判定されれば、図３の処理ルーチンを直ちに終了す
る。

【００７６】一方、運転条件がアイドル中で、且つエン
ジン１の冷却水温が所定値以上（暖機状態）であれば、
ステップＳ１２において、各気筒の制御実行条件が成立
している（すなわち、ＹＥＳ）と判定され、以下のステ
ップに進む。

【００７７】すなわち、気筒別燃焼トルク指標算出手段
３３により、気筒別の燃焼トルク指標αを演算し（ステ
ップＳ１３）、気筒別燃料補正量算出手段３４により、
気筒別の燃料補正量Ｑを演算する（ステップＳ１４）。

【００７８】また、気筒別燃料補正量反映管理手段３５
により、気筒毎に対応した所定タイミングで燃料補正量
Ｑを出力し、各気筒に燃料補正量Ｑを反映させて（ステ
ップＳ１５）、図３の処理ルーチンを終了する。

【００７９】次に、図４の気筒識別ルーチン（図３内の
ステップＳ１１に対応）について説明する。図４の処理
ルーチンは、クランク角信号ＣＡの立ち下がりの割り込
みタイミング（Ａ１０°）毎に実行される。

【００８０】まず、クランク角信号ＣＡの立ち下がりに
応答して、今回の立ち下がりタイミングが割り込みタイ
ミング（クランク角Ａ１０°）か否かを判定し（ステッ
プＳ２１）、もし、クランク角Ａ１０°でない（すなわ
ち、ＮＯ）と判定されれば、図４の処理ルーチンを直ち
に終了する。

【００８１】一方、ステップＳ２１において、割り込み
タイミングＡ１０°である（すなわち、ＹＥＳ）と判定
されれば、気筒識別カウンタｋをインクリメントし（ス
テップＳ２２）、気筒識別カウンタｋの値が「４」に達
したか否かを判定する（ステップＳ２３）。

【００８２】もし、ｋ＝４に達していない（すなわち、
ＮＯ）と判定されれば、図４の処理ルーチンを直ちに終
了し、ｋ＝４に達した（すなわち、ＹＥＳ）と判定され
れば、気筒識別カウンタｋの値を「０」にクリアして
（ステップＳ２４）、図４の処理ルーチンを終了する。

【００８３】ここでは、４気筒エンジンの場合を例にと
って、気筒識別カウンタｋが「０、１、２、３」の値を
とるものとする。これにより、気筒識別カウンタｋは、
クランク角Ａ１０°で割り込みされる毎にインクリメン
トされ、「４」に達する毎に「０」にクリアされる。

【００８４】次に、図５の燃焼トルク指標演算ルーチン
（図３内のステップＳ１３に対応）について説明する。
図４の処理ルーチンは、クランク角信号ＣＡの立ち下が
りの割り込みタイミング（Ａ１０°およびＡ９０°）毎
に実行される。

【００８５】まず、クランク角信号ＣＡの立ち下がりに
応答して、今回の立ち下がりタイミングがクランク角Ａ
１０°であるか否かを判定する（ステップＳ３１）。も
し、クランク角Ａ１０°である（すなわち、ＹＥＳ）と
判定されれば、このとき検出されたクランク角周期Ｔ
を、制御気筒の燃焼開始直前での第１のクランク角周期
Ｔ１（Ｂ１０°〜Ａ１０°）として格納する（ステップ
Ｓ３２）。

【００８６】また、第１のクランク角周期Ｔ１を用い
て、クランク角周期Ｔ１（Ｂ１０°〜Ａ１０°）におけ
る第１のエンジン回転数Ｎ１を、以下の（１）式のよう
に演算し（ステップＳ３３）、図５の処理ルーチンを終
了する。

【００８７】 Ｎ１＝６０／（Ｔ１・３６０／２０） …（１）

【００８８】一方、ステップＳ３１において、クランク
角Ａ１０°でない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、
続いて、クランク角Ａ９０°であるか否かを判定する
（ステップＳ３４）。もし、クランク角Ａ９０°でない
（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、図５の処理ルーチ
ンを直ちに終了する。

【００８９】一方、ステップＳ３４において、割り込み
タイミングＡ１０°である（すなわち、ＹＥＳ）と判定
されれば、このとき検出されたクランク角周期Ｔを、制
御気筒の燃焼終了後における第２のクランク角周期Ｔ２
（Ａ７０°〜Ａ９０°）として格納する（ステップＳ３
５）。

【００９０】また、第２のクランク角周期Ｔ２を用い
て、クランク角周期Ｔ２（Ａ７０°〜Ａ９０°）におけ
る第２のエンジン回転数Ｎ２を、以下の（２）式のよう
に演算する（ステップＳ３６）。

【００９１】 Ｎ２＝６０／（Ｔ２・３６０／２０） …（２）

【００９２】続いて、（１）式および（２）式から算出
された各エンジン回転数Ｎ１およびＮ２の差により、燃
焼トルク指標αを、以下の（３）式のように演算する
（ステップＳ３７）。

【００９３】α＝Ｎ２−Ｎ１ …（３）

【００９４】最後に、（３）式から算出された燃焼トル
ク指標αを、気筒識別カウンタｋの値にしたがって気筒
別にＲＡＭに格納し（ステップＳ３８）、図５の処理ル
ーチンを終了する。

【００９５】このように、クランク角信号ＣＡのパルス
ＯＮ期間に基づいて、第１のクランク角周期Ｔ１（Ｂ１
０°〜Ａ１０°）における第１のエンジン回転数Ｎ１
と、第２のクランク角周期Ｔ２（Ａ７０°〜Ａ９０°）
における第２のエンジン回転数Ｎ２との差を演算し、こ
の回転数差を燃焼トルク指標αとして求める。

【００９６】このとき、クランク角信号ＣＡのパルスＯ
Ｎ期間は、図２のように、燃焼時に発生するトルクの影
響を最も受けるクランク角位置に設定されているので、
実際の燃焼トルクに相関性の高い燃焼トルク指標αを得
ることができる。したがって、各気筒の発生トルク差を
精度良く検出することができる。

【００９７】次に、図６の燃料補正量演算ルーチン（図
３内のステップＳ１４に対応）について説明する。図６
の処理ルーチンは、クランク角信号ＣＡの立ち下がりの
割り込みタイミング（Ａ９０°）毎に実行され、エンジ
ン１の２回転（クランク角７２０°）毎に補正量演算が
行われる。

【００９８】まず、クランク角信号ＣＡの立ち下がりに
応答して、今回の立ち下がりタイミングがクランク角Ａ
９０°であるか否かを判定し（ステップＳ４１）、も
し、クランク角Ａ９０°でない（すなわち、ＮＯ）と判
定されれば、図６の処理ルーチンを直ちに終了する。

【００９９】一方、ステップＳ４１において、クランク
角Ａ９０°である（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれ
ば、続いて、気筒識別カウンタｋの値が「３」（４気筒
中の４番目の気筒）であるか否かを判定する（ステップ
Ｓ４２）。

【０１００】もし、ｋ＝３でない（すなわち、ＮＯ）と
判定されれば、図６の処理ルーチンを直ちに終了し、ｋ
＝３である（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、各気
筒の燃焼トルク指標αの中で、最大値αｍａｘを示す気
筒識別カウンタＣｍａｘと、最小値αｍｉｎを示す気筒
識別カウンタＣｍｉｎとを検出する（ステップＳ４３、
Ｓ４４）。

【０１０１】続いて、燃焼トルク指標αの最大値αｍａ
ｘと最小値αｍｉｎとの指標差Δα（＝αｍａｘ−αｍ
ｉｎ）を算出し（ステップＳ４５）、指標差Δαが不感
帯上限値αｃよりも大きいか否かを判定する（ステップ
Ｓ４６）。

【０１０２】もし、Δα≦αｃ（すなわち、ＮＯ）と判
定されれば、各気筒間の燃焼トルク指標αの差が十分小
さく、所定補正量Δｑによる燃料補正量Ｑの増減が不要
と見なして、図６の処理ルーチンを直ちに終了する。

【０１０３】また、ステップＳ４６において、Δα＞α
ｃ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、所定補正量Δ
ｑにより燃料補正量Ｑの値を増減補正を行うために、ま
ず、指標差Δαに応じた所定補正量Δｑをマップ演算に
より求める（ステップＳ４７）。

【０１０４】続いて、燃焼トルク指標αの最大値αｍａ
ｘを示す気筒識別カウンタＣｍａｘの燃料補正量Ｑに所
定補正量Δｑを減算し、最大値αｍａｘを示す気筒の燃
料補正量Ｑを減少させる（ステップＳ４８）。

【０１０５】また、燃焼トルク指標αの最小値αｍｉｎ
を示す気筒識別カウンタＣｍｉｎの燃料補正量Ｑに所定
補正量Δｑを加算し、最小値αｍｉｎを示す気筒の燃料
補正量Ｑを増大させ（ステップＳ４９）、図６の処理ル
ーチンを終了する。

【０１０６】図６の燃料補正量演算処理により、他気筒
に比べて発生トルクが小さい気筒に対しては燃料供給量
が増大され、発生トルクが大きい気筒に対しては燃料供
給量が減少されるので、気筒間の発生トルクの差が抑制
されるように気筒別の燃料補正量Ｑが算出される。

【０１０７】また、最小値および最大値の燃焼トルク指
標αを示す気筒に対する燃料補正量Ｑとして、所定補正
量△ｑの減算処理（ステップＳ４８）および加算処理
（ステップＳ４９）が、１回の処理において同時に実行
されるので、４気筒の燃料補正量Ｑの合計値が常に零に
保持され、エンジン１の回転数制御系と気筒別制御系と
の間の干渉を防止することができる。

【０１０８】なお、１回当たりの所定補正量△ｑは、指
標差△αに応じてあらかじめ設定され、ＥＣＵ３０に内
蔵されたＲＯＭ内にテーブルとして格納されている。指
標差△αと所定補正量△ｑとの関係は、図７（ａ）、
（ｂ）のように設定される。たとえば、図７（ａ）のよ
うに、指標差△αが所定値αｅ以上を示す場合に所定補
正量△ｑが増大されるか、または、図７（ｂ）のよう
に、指標差△αが大きくなるほど所定補正量△ｑが大き
くなるように設定される。これにより、各気筒制御を開
始した（指標差△αが大きい）場合に、燃焼トルクのば
らつきを速やかに収束させて過渡応答性を向上させると
ともに、各気筒制御が定常となった（指標差△αが小さ
い）場合の安定性を確保することができる。

【０１０９】また、気筒間の指標差△αが不感帯上限値
αｃ以下になれば、気筒間の発生トルクが均一になった
ものと判断し、図６の燃料補正量演算処理を終了するこ
とができる。

【０１１０】次に、図８の燃料補正量反映管理ルーチン
（図３内のステップＳ１５に対応）について説明する。
図８の処理ルーチンは、クランク角信号ＣＡの立ち下が
りの割り込みタイミング（Ａ１０°）毎に実行される。

【０１１１】まず、クランク角信号ＣＡの立ち下がりに
応答して、今回の立ち下がりタイミングがクランク角Ａ
１０°であるか否かを判定し（ステップＳ５１）、も
し、クランク角Ａ１０°でない（すなわち、ＮＯ）と判
定されれば、図８の処理ルーチンを直ちに終了する。

【０１１２】一方、ステップＳ５１において、クランク
角Ａ１０°である（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれ
ば、続いて、気筒識別カウンタｋの値が「０」（４気筒
中の１番目の気筒）であるか否かを判定する（ステップ
Ｓ５２）。

【０１１３】もし、ｋ＝０である（すなわち、ＹＥＳ）
と判定されれば、気筒識別カウンタｋが「１」（４気筒
中の２番目の気筒）の燃料補正量Ｑを反映させて（ステ
ップＳ５３）、図８の処理ルーチンを終了する。

【０１１４】また、ステップＳ５２において、ｋ＝０で
ない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続いて、気筒
識別カウンタｋの値が「１」（４気筒中の２番目の気
筒）であるか否かを判定する（ステップＳ５４）。

【０１１５】もし、ｋ＝１である（すなわち、ＹＥＳ）
と判定されれば、気筒識別カウンタｋが「２」（４気筒
中の３番目の気筒）の燃料補正量Ｑを反映させて（ステ
ップＳ５５）、図８の処理ルーチンを終了する。

【０１１６】また、ステップＳ５４において、ｋ＝１で
ない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続いて、気筒
識別カウンタｋの値が「２」（４気筒中の３番目の気
筒）であるか否かを判定する（ステップＳ５６）。

【０１１７】もし、ｋ＝２である（すなわち、ＹＥＳ）
と判定されれば、気筒識別カウンタｋが「３」（４気筒
中の４番目の気筒）の燃料補正量Ｑを反映させて（ステ
ップＳ５７）、図８の処理ルーチンを終了する。

【０１１８】また、ステップＳ５６において、ｋ＝２で
ない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、気筒識別カウ
ンタｋが「０」（４気筒中の１番目の気筒）の燃料補正
量Ｑを反映させて（ステップＳ５８）、図８の処理ルー
チンを終了する。

【０１１９】図８のように、気筒別燃料補正量反映管理
手段３５は、気筒識別カウンタｋの示す気筒の次の制御
気筒の燃料補正量Ｑを順次反映させることになる。なぜ
なら、一般に、位置制御型の燃料ポンプ３においては、
燃料調整手段４を構成するスリーブに、約２０ｍｓｅｃ
〜３０ｍｓｅｃ程度の動作応答遅れ時間が存在するから
である。

【０１２０】したがって、燃料噴射を開始するタイミン
グで燃料補正値を目標スリーブ位置に反映させると、上
記応答遅れ時間のために、対象となる制御気筒の燃料供
給量が正確に補正されず、最悪の場合には次の制御気筒
に影響を与えることになり、制御系が発散状態に至って
しまうおそれがある。

【０１２１】このような不具合をなくすために、上記の
ように、燃焼気筒の燃料噴射がほぼ終了したクランク角
Ａ１０°において、次の燃焼気筒の燃料補正量Ｑを目標
スリーブ位置に反映している。これにより、次気筒の燃
料噴射において燃料補正量Ｑを正確に反映させることが
できる。

【０１２２】したがって、気筒間の燃焼トルクのばらつ
きが抑制されて、エンジン１の振動を抑制することがで
きる。なお、時間制御型の燃料ポンプにおいては、燃料
噴射弁の開弁時間で燃料供給量が調整されることから、
燃料補正量Ｑの反映の遅れが存在しないので、図８のよ
うに燃料補正量Ｑの反映タイミングの位相を進める処理
は不要となる。

【０１２３】実施の形態２．なお、上記実施の形態１で
は、（３）式のように、エンジン回転数Ｎ１およびＮ２
の差を燃焼トルク指標αとして算出したが、エンジン回
転数Ｎ１およびＮ２の比を燃焼トルク指標αとして算出
してもよい。

【０１２４】図９はエンジン回転数Ｎ１およびＮ２の比
を燃焼トルク指標αとして算出したこの発明の実施の形
態２による燃焼トルク指標演算ルーチンを示すフローチ
ャートである。図９において、ステップＳ３１〜Ｓ３６
およびＳ３８は前述（図５参照）と同様であり、燃焼ト
ルク指標αの演算ステップＳ３７Ａのみが前述と異な
る。

【０１２５】この場合、気筒別燃焼トルク指標算出手段
は、第２のエンジン回転数Ｎ２を算出（ステップＳ３
６）後、燃焼前のクランク角周期Ｔ１（Ｂ１０°〜Ａ１
０°間のパルスＯＮ期間）から算出されるエンジン回転
数Ｎ１と、燃焼後のクランク角周期Ｔ２（Ａ７０°〜Ａ
９０°間のパルスＯＮ期間）から算出されるエンジン回
転数Ｎ２との比に基づいて、以下の（４）式のように燃
焼トルク指標αを演算する（ステップＳ３７Ａ）。

【０１２６】α＝Ｎ２／Ｎ１ …（４）

【０１２７】これにより、前述と同様に、気筒別の発生
トルクを精度良く検出することができる。

【０１２８】実施の形態３．なお、上記実施の形態１で
は、各クランク角周期Ｔ１およびＴ２におけるエンジン
回転数Ｎ１およびＮ２を算出し、各エンジン回転数Ｎ１
およびＮ２の差に基づいて燃焼トルク指標αを演算した
が、各クランク角周期Ｔ１およびＴ２の差に基づいて燃
焼トルク指標αを演算してもよい。

【０１２９】図１０はクランク角周期Ｔ１およびＴ２の
差を燃焼トルク指標αとして算出したこの発明の実施の
形態３による燃焼トルク指標演算ルーチンを示すフロー
チャートである。

【０１３０】図１０において、ステップＳ３１、Ｓ３
２、Ｓ３４、Ｓ３５およびＳ３８は前述（図５参照）と
同様であり、エンジン回転数演算ステップＳ３３および
Ｓ３６を削除した点と、燃焼トルク指標αの演算ステッ
プＳ３７Ｂを変更した点とが前述と異なる。

【０１３１】この場合、気筒別燃焼トルク指標算出手段
は、クランク角周期Ｔ２の読み込み（ステップＳ３５）
後、燃焼前のクランク角周期Ｔ１（Ｂ１０°〜Ａ１０°
間のパルスＯＮ期間）と、燃焼後のクランク角周期Ｔ２
（Ａ７０°〜Ａ９０°間のパルスＯＮ期間）との差に基
づいて、以下の（５）式のように燃焼トルク指標αを演
算する（ステップＳ３７Ｂ）。

【０１３２】α＝Ｔ１−Ｔ２ …（５）

【０１３３】これにより、前述と同様に、気筒別の発生
トルクを精度良く検出することができる。また、エンジ
ン回転数Ｎ１およびＮ２の演算ステップＳ３３およびＳ
３６が不要になるので、ＥＣＵ３０の演算負荷を軽減す
ることができる。

【０１３４】実施の形態４．なお、上記実施の形態３で
は、各クランク角周期Ｔ１およびＴ２の差に基づいて燃
焼トルク指標αを演算したが、各クランク角周期Ｔ１お
よびＴ２の比に基づいて燃焼トルク指標αを演算しても
よい。

【０１３５】図１１はクランク角周期Ｔ１およびＴ２の
比を燃焼トルク指標αとして算出したこの発明の実施の
形態４による燃焼トルク指標演算ルーチンを示すフロー
チャートである。

【０１３６】図１１において、ステップＳ３１、Ｓ３
２、Ｓ３４、Ｓ３５およびＳ３８は前述（図１０参照）
と同様であり、燃焼トルク指標αの演算ステップＳ３７
Ｃのみが前述と異なる。

【０１３７】この場合、気筒別燃焼トルク指標算出手段
は、クランク角周期Ｔ２の読み込み（ステップＳ３５）
後、燃焼前のクランク角周期Ｔ１（Ｂ１０°〜Ａ１０°
間のパルスＯＮ期間）と、燃焼後のクランク角周期Ｔ２
（Ａ７０°〜Ａ９０°間のパルスＯＮ期間）との比に基
づいて、以下の（６）式のように燃焼トルク指標αを演
算する（ステップＳ３７Ｃ）。

【０１３８】α＝Ｔ１／Ｔ２ …（６）

【０１３９】これにより、前述と同様に、ＥＣＵ３０の
演算負荷を軽減し、且つ気筒別の発生トルクを精度良く
検出することができる。

【０１４０】実施の形態５．なお、上記実施の形態１で
は、エンジン回転数Ｎ１およびＮ２の差をそのまま燃焼
トルク指標αとして算出したが、エンジン回転数Ｎ１お
よびＮ２の差を、さらに基本燃料量ＰＲで除算して正規
化した値を燃焼トルク指標αとして算出してもよい。

【０１４１】図１２はエンジン回転数Ｎ１およびＮ２の
差を基本燃料量ＰＲで除算した値を燃焼トルク指標αと
して算出したこの発明の実施の形態５を示す機能ブロッ
ク図であり、図１３はこの発明の実施の形態５による燃
焼トルク指標演算ルーチンを示すフローチャートであ
る。

【０１４２】図１２において、気筒別燃焼トルク指標算
出手段３３Ｄは、クランク角周期Ｔのみならず、基本燃
料量ＰＲに基づいて燃焼トルク指標αを算出する点のみ
が前述（図１参照）と異なる。

【０１４３】また、図１３において、ステップＳ３１〜
Ｓ３６およびＳ３８は前述（図５参照）と同様であり、
ステップＳ６１〜Ｓ６４を追加した点と、燃焼トルク指
標αの演算ステップＳ３７Ｄを変更した点とが前述と異
なる。

【０１４４】この場合、気筒別燃焼トルク指標算出手段
３３Ｄは、クランク角Ａ１０°の処理において、第１の
クランク角周期Ｔ１におけるエンジン回転数Ｎ１を算出
（ステップＳ３３）した後、エンジン回転数制御手段３
１から基本燃料量ＰＲを読み込んでＲＡＭ内に格納す
る。

【０１４５】すなわち、現在格納されている最新の気筒
別の基本燃料量ＰＲ（ｉ）を前回の制御気筒に関する基
本燃料量ＰＲ（ｉ−１）として格納し（ステップＳ６
１）、今回読み込まれた基本燃料量ＰＲを最新の基本燃
料量ＰＲ（ｉ）として格納する（ステップＳ６２）。

【０１４６】これらのステップＳ６１およびＳ６２によ
り、各気筒と基本燃料量ＰＲ（ｉ）との対応関係は、気
筒別燃料補正量反映管理手段３５の気筒別制御量シフト
処理（図８参照）に整合される。

【０１４７】一方、クランク角Ａ９０°の処理におい
て、第２のクランク角周期Ｔ２におけるエンジン回転数
Ｎ２を算出（ステップＳ３６）した後、前述の（３）式
のように各エンジン回転数Ｎ１およびＮ２の回転数差Δ
Ｎ（＝Ｎ２−Ｎ１）を算出する（ステップＳ６３）。

【０１４８】続いて、ＲＡＭ内から前回の基本燃料量Ｐ
Ｒ（ｉ−１）を読み込み（ステップＳ６４）、回転数差
ΔＮと基本燃料量ＰＲ（ｉ−１）とを用いて、以下の
（７）式のように、燃焼トルク指標αを演算する（ステ
ップＳ３７Ｄ）。

【０１４９】α＝ΔＮ／ＰＲ（ｉ−１） …（７）

【０１５０】（７）式のように、回転数差ΔＮを、各気
筒の燃焼に影響した基本燃料量ＰＲ（ｉ−１）で除算し
て正規化することにより、単位基本燃料量当たりに発生
するトルクの気筒間の差を検出することができる。

【０１５１】したがって、（７）式に基づく燃焼トルク
指標αを用いて、気筒間の差をなくすように目標スリー
ブ位置Ｐｏ（目標燃料量）を補正すれば、単位基本燃料
量に対して、各気筒が同一の燃焼トルクを発生するよう
に制御することができる。

【０１５２】これにより、エンジン回転数制御系から見
た場合に、燃料噴射量にばらつきのない噴射系を用いて
エンジン回転数Ｎｅを制御した状態と同等になる。ま
た、回転数制御系および燃料噴射系の双方の制御系の干
渉もなくなり、エンジン回転数制御系の性能をさらに向
上させることができる。

【０１５３】実施の形態６．なお、上記実施の形態５で
は、エンジン回転数Ｎ１およびＮ２の回転数差ΔＮを基
本燃料量ＰＲで除算して正規化したが、エンジン回転数
Ｎ１およびＮ２の比を基本燃料量ＰＲで除算して正規化
してもよい。

【０１５４】図１４はエンジン回転数Ｎ１およびＮ２の
比を基本燃料量ＰＲで正規化したこの発明の実施の形態
６による燃焼トルク指標演算ルーチンを示すフローチャ
ートである。

【０１５５】図１４において、ステップＳ６３Ｅおよび
Ｓ３７Ｅを変更した点のみが前述（図１３参照）と異な
る。

【０１５６】この場合、気筒別燃焼トルク指標算出手段
は、第２のエンジン回転数Ｎ２を算出（ステップＳ３
６）した後、前述の（４）式のように各エンジン回転数
Ｎ１およびＮ２の回転数比ＡＮ（＝Ｎ２／Ｎ１）を算出
する（ステップＳ６３Ｅ）。

【０１５７】続いて、前回の基本燃料量ＰＲ（ｉ−１）
を読み込み（ステップＳ６４）、回転数比ＡＮと基本燃
料量ＰＲ（ｉ−１）とを用いて、以下の（８）式のよう
に、燃焼トルク指標αを演算する（ステップＳ３７
Ｅ）。

【０１５８】α＝ＡＮ／ＰＲ（ｉ−１） …（８）

【０１５９】これにより、前述と同様に、単位基本燃料
量に対する各気筒間の発生トルクの差を検出することが
でき、信頼性を向上させることができる。

【０１６０】実施の形態７．なお、上記実施の形態５で
は、エンジン回転数Ｎ１およびＮ２の回転数差ΔＮを基
本燃料量ＰＲで除算して正規化したが、クランク角周期
Ｔ１およびＴ２の差を基本燃料量ＰＲで除算して正規化
してもよい。

【０１６１】図１５はクランク角周期Ｔ１およびＴ２の
差を基本燃料量ＰＲで正規化したこの発明の実施の形態
７による燃焼トルク指標演算ルーチンを示すフローチャ
ートである。

【０１６２】図１５において、ステップＳ３３およびＳ
３６を削除した点と、ステップＳ６３ＦおよびＳ３７Ｆ
を変更した点とが前述（図１３参照）と異なる。

【０１６３】この場合、気筒別燃焼トルク指標算出手段
は、第２のクランク角周期Ｔ２の読み込み（ステップＳ
３５）後、前述の（５）式のように各クランク角周期Ｔ
１およびＴ２の周期差ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ２）を算出する
（ステップＳ６３Ｆ）。

【０１６４】続いて、前回の基本燃料量ＰＲ（ｉ−１）
を読み込み（ステップＳ６４）、周期差ΔＴと基本燃料
量ＰＲ（ｉ−１）とを用いて、以下の（９）式のよう
に、燃焼トルク指標αを演算する（ステップＳ３７
Ｆ）。

【０１６５】α＝ΔＴ／ＰＲ（ｉ−１） …（９）

【０１６６】これにより、前述と同様に、単位基本燃料
量に対する各気筒間の発生トルクの差を検出することが
でき、信頼性を向上させることができる。

【０１６７】実施の形態８．なお、上記実施の形態７で
は、クランク角周期Ｔ１およびＴ２の周期差ΔＴを基本
燃料量ＰＲで除算して正規化したが、クランク角周期Ｔ
１およびＴ２の比を基本燃料量ＰＲで除算して正規化し
てもよい。

【０１６８】図１６はクランク角周期Ｔ１およびＴ２の
比を基本燃料量ＰＲで正規化したこの発明の実施の形態
８による燃焼トルク指標演算ルーチンを示すフローチャ
ートである。図１６において、ステップＳ６３Ｇおよび
Ｓ３７Ｇを変更した点のみが前述（図１５参照）と異な
る。

【０１６９】この場合、気筒別燃焼トルク指標算出手段
は、第２のクランク角周期Ｔ２の読み込み（ステップＳ
３５）後、前述の（６）式のように各クランク角周期Ｔ
１およびＴ２の周期比ＡＴ（＝Ｔ１／Ｔ２）を算出する
（ステップＳ６３Ｇ）。

【０１７０】続いて、前回の基本燃料量ＰＲ（ｉ−１）
を読み込み（ステップＳ６４）、周期比ＡＴと基本燃料
量ＰＲ（ｉ−１）とを用いて、以下の（１０）式のよう
に、燃焼トルク指標αを演算する（ステップＳ３７
Ｇ）。

【０１７１】α＝ＡＴ／ＰＲ（ｉ−１） …（１０）

【０１７２】これにより、前述と同様に、単位基本燃料
量に対する各気筒間の発生トルクの差を検出することが
でき、信頼性を向上させることができる。

【０１７３】

【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項１によれ
ば、内燃機関の複数の気筒内に燃料を噴射して供給する
内燃機関の燃料噴射制御装置であって、燃料の供給量を
調整する燃料調整手段と、内燃機関の回転数を所望の回
転数に制御するための基本燃料量を算出するエンジン回
転数制御手段と、内燃機関の各燃焼気筒別に、燃焼開始
前および燃焼終了後の各所定クランク角期間をクランク
角周期として検出するクランク角周期検出手段と、クラ
ンク角周期および基本燃料量の少なくとも一方に基づい
て、内燃機関の燃焼時に気筒別に発生するトルク値に対
応した燃焼トルク指標を算出する気筒別燃焼トルク指標
算出手段と、燃焼トルク指標の気筒間の差が零となるよ
うに、気筒別に燃料の供給量を増減するための燃料補正
量を算出する気筒別燃料補正量算出手段と、燃料補正量
を気筒別に反映させるための所定タイミングで出力する
気筒別燃料補正量反映管理手段と、基本燃料量と所定タ
イミングで出力される燃料補正量とにより燃料調整手段
を駆動する駆動制御手段とを備えたので、燃焼トルク指
標のばらつきを抑制して気筒毎の燃料噴射量を調整し、
気筒毎のトルク差に起因する振動の発生を防止した内燃
機関の燃料噴射制御装置が得られる効果がある。

【０１７４】また、この発明の請求項２によれば、請求
項１において、燃焼トルク指標算出手段は、燃焼開始前
のクランク角周期と燃焼終了後のクランク角周期との差
を、燃焼トルク指標として算出するようにしたので、燃
焼トルク指標のばらつきを抑制して気筒毎の燃料噴射量
を調整し、気筒毎のトルク差に起因する振動の発生を防
止した内燃機関の燃料噴射制御装置が得られる効果があ
る。

【０１７５】また、この発明の請求項３によれば、請求
項１において、燃焼トルク指標算出手段は、燃焼開始前
のクランク角周期と燃焼終了後のクランク角周期との比
を、燃焼トルク指標として算出するようにしたので、燃
焼トルク指標のばらつきを抑制して気筒毎の燃料噴射量
を調整し、気筒毎のトルク差に起因する振動の発生を防
止した内燃機関の燃料噴射制御装置が得られる効果があ
る。

【０１７６】また、この発明の請求項４によれば、請求
項１において、燃焼トルク指標算出手段は、燃焼開始前
のクランク角周期と燃焼終了後のクランク角周期との差
を、燃焼気筒別の基本燃料量で除算した値を、燃焼トル
ク指標として算出するようにしたので、燃焼トルク指標
のばらつきをさらに抑制して気筒毎の燃料噴射量を調整
し、気筒毎のトルク差に起因する振動の発生を防止した
内燃機関の燃料噴射制御装置が得られる効果がある。

【０１７７】また、この発明の請求項５によれば、請求
項１において、燃焼トルク指標算出手段は、燃焼開始前
のクランク角周期と燃焼終了後のクランク角周期との比
を、燃焼気筒別の基本燃料量で除算した値を、燃焼トル
ク指標として算出するようにしたので、燃焼トルク指標
のばらつきをさらに抑制して気筒毎の燃料噴射量を調整
し、気筒毎のトルク差に起因する振動の発生を防止した
内燃機関の燃料噴射制御装置が得られる効果がある。

【０１７８】また、この発明の請求項６によれば、請求
項１において、クランク角周期に基づいて、内燃機関の
各燃焼気筒別に、燃焼開始前および燃焼終了後の各回転
数を検出する回転数検出手段を備え、燃焼トルク指標算
出手段は、各回転数に基づいて燃焼トルク指標を算出す
るようにしたので、燃焼トルク指標のばらつきを抑制し
て気筒毎の燃料噴射量を調整し、気筒毎のトルク差に起
因する振動の発生を防止した内燃機関の燃料噴射制御装
置が得られる効果がある。

【０１７９】また、この発明の請求項７によれば、請求
項６において、燃焼トルク指標算出手段は、燃焼開始前
の回転数と燃焼終了後の回転数との差を、燃焼トルク指
標として算出するようにしたので、燃焼トルク指標のば
らつきを抑制して気筒毎の燃料噴射量を調整し、気筒毎
のトルク差に起因する振動の発生を防止した内燃機関の
燃料噴射制御装置が得られる効果がある。

【０１８０】また、この発明の請求項８によれば、請求
項６において、燃焼トルク指標算出手段は、燃焼開始前
の回転数と燃焼終了後の回転数との比を、燃焼トルク指
標として算出するようにしたので、燃焼トルク指標のば
らつきを抑制して気筒毎の燃料噴射量を調整し、気筒毎
のトルク差に起因する振動の発生を防止した内燃機関の
燃料噴射制御装置が得られる効果がある。

【０１８１】また、この発明の請求項９によれば、請求
項６において、燃焼トルク指標算出手段は、燃焼開始前
の回転数と燃焼終了後の回転数との差を、燃焼気筒別の
基本燃料量で除算した値を、燃焼トルク指標として算出
するようにしたので、燃焼トルク指標のばらつきをさら
に抑制して気筒毎の燃料噴射量を調整し、気筒毎のトル
ク差に起因する振動の発生を防止した内燃機関の燃料噴
射制御装置が得られる効果がある。

【０１８２】また、この発明の請求項１０によれば、請
求項６において、燃焼トルク指標算出手段は、燃焼開始
前の回転数と燃焼終了後の回転数との比を、燃焼気筒別
の基本燃料量で除算した値を、燃焼トルク指標として算
出するようにしたので、燃焼トルク指標のばらつきをさ
らに抑制して気筒毎の燃料噴射量を調整し、気筒毎のト
ルク差に起因する振動の発生を防止した内燃機関の燃料
噴射制御装置が得られる効果がある。

【０１８３】また、この発明の請求項１１によれば、請
求項１から請求項１０までのいずれかにおいて、燃料補
正量を気筒別に保存する補正量保存手段を備え、燃料補
正量算出手段は、所定数の燃焼トルク指標の中で最大値
および最小値を示す各気筒を検出し、最大値の燃焼トル
ク指標を示す気筒の燃料補正量に対しては、所定補正量
を減算し、最小値の燃焼トルク指標を示す気筒の燃料補
正量に対しては、所定補正量を加算することにより、各
気筒に対する燃料補正量の総和が常に零に保持されるよ
うにしたので、制御系の干渉を防止してさらに信頼性を
向上させた内燃機関の燃料噴射制御装置が得られる効果
がある。

【０１８４】また、この発明の請求項１２によれば、請
求項１１において、燃料補正量算出手段は、燃焼トルク
指標の最大値と最小値との指標差を算出し、指標差に応
じて所定補正量を決定するようにしたので、各気筒の燃
焼トルクのばらつきを速やかに収束させることができ、
信頼性を向上させた内燃機関の燃料噴射制御装置が得ら
れる効果がある。

【０１８５】また、この発明の請求項１３によれば、請
求項１２において、燃料補正量算出手段は、指標差が所
定値以上を示す場合に所定補正量を増大させるようにし
たので、各気筒の燃焼トルクのばらつきを速やかに収束
させることができ、信頼性を向上させた内燃機関の燃料
噴射制御装置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１を示す機能ブロック
図である。

【図２】 この発明の実施の形態１に用いられるクラン
ク角信号のパルス波形とエンジン回転数との関係を示す
説明図である。

【図３】 この発明の実施の形態１による制御処理ルー
チンを示すフローチャートである。

【図４】 この発明の実施の形態１による機能識別ルー
チンを示すフローチャートである。

【図５】 この発明の実施の形態１による燃焼トルク指
標演算ルーチンを示すフローチャートである。

【図６】 この発明の実施の形態１による燃料補正量演
算ルーチンを示すフローチャートである。

【図７】 この発明の実施の形態１による指標差と所定
補正量との関係を示す説明図である。

【図８】 この発明の実施の形態１による燃料補正量の
反映管理ルーチンを示すフローチャートである。

【図９】 この発明の実施の形態２による燃焼トルク指
標演算ルーチンを示すフローチャートである。

【図１０】 この発明の実施の形態３による燃焼トルク
指標演算ルーチンを示すフローチャートである。

【図１１】 この発明の実施の形態４による燃焼トルク
指標演算ルーチンを示すフローチャートである。

【図１２】 この発明の実施の形態５を示す機能ブロッ
ク図である。

【図１３】 この発明の実施の形態５による燃焼トルク
指標演算ルーチンを示すフローチャートである。

【図１４】 この発明の実施の形態６による燃焼トルク
指標演算ルーチンを示すフローチャートである。

【図１５】 この発明の実施の形態７による燃焼トルク
指標演算ルーチンを示すフローチャートである。

【図１６】 この発明の実施の形態８による燃焼トルク
指標演算ルーチンを示すフローチャートである。

【図１７】 従来の内燃機関の燃料噴射制御装置を概略
的に示す構成図である。

【図１８】 一般的な燃料ポンプ内の燃料調整手段の具
体的な構成を示す側断面図である。

【図１９】 一般的な燃料調整手段の要部の構成を示す
側面図である。

【符号の説明】

１ エンジン、１ｃ 燃焼室、２ 燃料噴射弁、２０１
４ スリーブ（燃料調整手段）、２０１５ ロータリソ
レノイド、３ 燃料ポンプ、４ 燃料調整手段、６ ス
リーブ位置検出手段、７ クランク角センサ、８ 各種
センサ、３０ＥＣＵ、３１ エンジン回転数制御手段、
３２ クランク角周期検出手段、３３、３３Ｄ 気筒別
燃焼トルク指標算出手段、３４ 気筒別燃料補正量算出
手段、３５ 気筒別燃料補正量反映管理手段、３６ 加
算器、３７ 位置帰還制御手段（駆動制御手段）、Ｎ
ｅ、Ｎ１、Ｎ２ エンジン回転数、ＰＲ、ＰＲ（ｉ）、
ＰＲ（ｉ−１） 基本燃料量、Ｑ 燃料補正量、Ｔ、Ｔ
１、Ｔ２ クランク角周期、α 燃焼トルク指標、ΔＴ
周期差、ＡＴ 周期比、ΔＮ 回転数差、ＡＮ回転数
比、Δｑ 所定補正量、Δα 指標差、αｅ 所定値、
Ｓ１１ 気筒を識別するステップ、Ｓ１３、Ｓ３７、Ｓ
３７Ａ〜Ｓ３７Ｇ 燃焼トルク指標を演算するステッ
プ、Ｓ１４ 燃料補正量を演算するステップ、Ｓ１５
燃料補正量を反映管理するステップ、Ｓ３３ 第１のエ
ンジン回転数を演算するステップ、Ｓ３６ 第２のエン
ジン回転数を演算するステップ、Ｓ３８ 燃焼トルク指
標を格納するステップ、Ｓ４３ 燃焼トルク指標の最大
値を示す気筒を検出するステップ、Ｓ４４ 燃焼トルク
指標の最小値を示す気筒を検出するステップ、Ｓ４５指
標差を演算するステップ、Ｓ４７ 所定補正量を求める
ステップ、Ｓ４８ 所定補正量を減算するステップ、Ｓ
４９ 所定補正量を加算するステップ、Ｓ５３〜Ｓ５８
燃料補正量を反映させるステップ、Ｓ６４ 基本燃料
量を読み込むステップ。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の複数の気筒内に燃料を噴射し
   て供給する内燃機関の燃料噴射制御装置であって、 前記燃料の供給量を調整する燃料調整手段と、 前記内燃機関の回転数を所望の回転数に制御するための
   基本燃料量を算出するエンジン回転数制御手段と、 前記内燃機関の各燃焼気筒別に、燃焼開始前および燃焼
   終了後の各所定クランク角期間をクランク角周期として
   検出するクランク角周期検出手段と、 前記クランク角周期および前記基本燃料量の少なくとも
   一方に基づいて、前記内燃機関の燃焼時に前記気筒別に
   発生するトルク値に対応した燃焼トルク指標を算出する
   気筒別燃焼トルク指標算出手段と、 前記燃焼トルク指標の前記気筒間の差が零となるよう
   に、前記気筒別に燃料の供給量を増減するための燃料補
   正量を算出する気筒別燃料補正量算出手段と、 前記燃料補正量を前記気筒別に反映させるための所定タ
   イミングで出力する気筒別燃料補正量反映管理手段と、 前記基本燃料量と前記所定タイミングで出力される燃料
   補正量とにより前記燃料調整手段を駆動する駆動制御手
   段とを備えたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御
   装置。
2. 【請求項２】 前記燃焼トルク指標算出手段は、前記燃
   焼開始前のクランク角周期と前記燃焼終了後のクランク
   角周期との差を、前記燃焼トルク指標として算出するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制
   御装置。
3. 【請求項３】 前記燃焼トルク指標算出手段は、前記燃
   焼開始前のクランク角周期と前記燃焼終了後のクランク
   角周期との比を、前記燃焼トルク指標として算出するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制
   御装置。
4. 【請求項４】 前記燃焼トルク指標算出手段は、前記燃
   焼開始前のクランク角周期と前記燃焼終了後のクランク
   角周期との差を、前記燃焼気筒別の基本燃料量で除算し
   た値を、前記燃焼トルク指標として算出することを特徴
   とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
5. 【請求項５】 前記燃焼トルク指標算出手段は、前記燃
   焼開始前のクランク角周期と前記燃焼終了後のクランク
   角周期との比を、前記燃焼気筒別の基本燃料量で除算し
   た値を、前記燃焼トルク指標として算出することを特徴
   とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
6. 【請求項６】 前記クランク角周期に基づいて、前記内
   燃機関の各燃焼気筒別に、燃焼開始前および燃焼終了後
   の各回転数を検出する回転数検出手段を備え、 前記燃焼トルク指標算出手段は、前記各回転数に基づい
   て前記燃焼トルク指標を算出することを特徴とする請求
   項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
7. 【請求項７】 前記燃焼トルク指標算出手段は、前記燃
   焼開始前の回転数と前記燃焼終了後の回転数との差を、
   前記燃焼トルク指標として算出することを特徴とする請
   求項６に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
8. 【請求項８】 前記燃焼トルク指標算出手段は、前記燃
   焼開始前の回転数と前記燃焼終了後の回転数との比を、
   前記燃焼トルク指標として算出することを特徴とする請
   求項６に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
9. 【請求項９】 前記燃焼トルク指標算出手段は、前記燃
   焼開始前の回転数と前記燃焼終了後の回転数との差を、
   前記燃焼気筒別の基本燃料量で除算した値を、前記燃焼
   トルク指標として算出することを特徴とする請求項６に
   記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
10. 【請求項１０】 前記燃焼トルク指標算出手段は、前記
    燃焼開始前の回転数と前記燃焼終了後の回転数との比
    を、前記燃焼気筒別の基本燃料量で除算した値を、前記
    燃焼トルク指標として算出することを特徴とする請求項
    ６に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
11. 【請求項１１】 前記燃料補正量を気筒別に保存する補
    正量保存手段を備え、 前記燃料補正量算出手段は、 所定数の燃焼トルク指標の中で最大値および最小値を示
    す各気筒を検出し、 最大値の燃焼トルク指標を示す気筒の燃料補正量に対し
    ては、所定補正量を減算し、 最小値の燃焼トルク指標を示す気筒の燃料補正量に対し
    ては、前記所定補正量を加算することを特徴とする請求
    項１から請求項１０までのいずれかに記載の内燃機関の
    燃料噴射制御装置。
12. 【請求項１２】 前記燃料補正量算出手段は、 前記燃焼トルク指標の最大値と最小値との指標差を算出
    し、 前記指標差に応じて前記所定補正量を決定することを特
    徴とする請求項１１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装
    置。
13. 【請求項１３】 前記燃料補正量算出手段は、前記指標
    差が所定値以上を示す場合に前記所定補正量を増大させ
    ることを特徴とする請求項１２に記載の内燃機関の燃料
    噴射制御装置。