JPH06336944A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 共通の燃料噴射弁から複数の気筒に対して燃
料要求量に応じた適切な量の燃料を供給し、もって空燃
比を的確に制御する。 【構成】 ＃１及び＃２の気筒が吸気行程で燃料分配率
の差が最大となる時期にそれぞれ燃料噴射を実行すると
ともに、前記燃料分配率に基づき、吸気行程を実行中の
気筒の燃料要求量を満たすべく、他の気筒の吸気行程に
伴って既に供給済みの燃料量を加味して燃料噴射量を算
出するため、各気筒に対して燃料要求量に応じた適切な
量の燃料を供給可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の燃料噴射制御
装置に関するものであり、特に内燃機関の複数の気筒に
対して共通の燃料噴射弁により燃料を噴射・供給する燃
料噴射制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の内燃機関の燃料噴射制御
装置として、例えば、実公昭３３−３２０２号公報及び
実開昭５３−１４０８１０号公報に記載のものを挙げる
ことができる。

【０００３】これらの燃料噴射制御装置では、燃料噴射
弁の数を減少してコスト低減を図るべく、内燃機関の近
接する２気筒の吸気管の間に共通の燃料噴射弁を設け
て、この燃料噴射弁から両吸気管内に同時に燃料を噴射
するように構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、周知のよう
に内燃機関の吸気負圧は吸気・圧縮・燃焼・排気の各行
程に応じて変動するため、上記のように共通の燃料噴射
弁から２気筒の吸気管内に燃料噴射した場合には、負圧
が大きい側の気筒に対してより多量の燃料が供給されて
しまう。したがって、それぞれの気筒の燃料要求量が満
たされずに、空燃比を的確に制御できない場合があっ
た。

【０００５】そこで、本発明は、共通の燃料噴射弁から
複数の気筒に対して燃料要求量に応じた適切な量の燃料
を供給し、もって空燃比を的確に制御することができる
内燃機関の燃料噴射制御装置の提供を課題とするもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１にかかる内燃機
関の燃料噴射制御装置は、図１に示すように、内燃機関
の複数の気筒と連通し、各気筒に同時に燃料を噴射・供
給する燃料噴射手段Ｍ１と、前記燃料噴射手段Ｍ１を駆
動制御して、前記各気筒の吸気行程でそれぞれ燃料噴射
を実行させる駆動制御手段Ｍ２と、前記燃料噴射時にお
ける各気筒への燃料分配率に基づき、吸気行程を実行中
の気筒の燃料要求量を満たすべく、他の気筒の吸気行程
に伴って供給済みの燃料量を加味して前記燃料噴射手段
Ｍ１の燃料噴射量を算出する噴射量算出手段Ｍ３とを具
備するものである。

【０００７】請求項２にかかる内燃機関の燃料噴射制御
装置は、図１に示すように、内燃機関の複数の気筒と連
通し、各気筒に同時に燃料を噴射・供給する燃料噴射手
段Ｍ１と、前記燃料噴射手段Ｍ１を駆動制御して、前記
各気筒への燃料分配率がほぼ等しい時期に燃料噴射を実
行させる駆動制御手段Ｍ２と、前記各気筒の総燃料要求
量を算出して、前記燃料噴射手段Ｍ１の燃料噴射量とし
て設定する噴射量算出手段Ｍ３とを具備するものであ
る。

【０００８】請求項３にかか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と連通し、各気筒に同時
に燃料を噴射・供給する燃料噴射手段と、前記燃料噴射
手段を駆動制御して、前記各気筒の吸気行程でそれぞれ
燃料噴射を実行させる第１の駆動制御手段と、前記燃料
噴射時における各気筒への燃料分配率に基づき、吸気行
程を実行中の気筒の燃料要求量を満たすべく、他の気筒
の吸気行程に伴って供給済みの燃料量を加味して前記燃
料噴射手段の燃料噴射量を算出する第１の噴射量算出手
段と、前記燃料噴射手段を駆動制御して、前記各気筒へ
の燃料分配率がほぼ等しい時期に燃料噴射を実行させる
第２の駆動制御手段と、前記各気筒の総燃料要求量を算
出して、前記燃料噴射手段の燃料噴射量として設定する
第２の噴射量算出手段と、前記内燃機関が所定回転数未
満のときに、前記第１の駆動制御手段及び第１の噴射量
算出手段に燃料噴射制御を実行させ、内燃機関が所定回
転数以上のときに、第２の駆動制御手段及び第２の噴射
量算出手段に燃料噴射制御を実行させる制御切換手段と
を具備するものである。

【０００９】

【作用】請求項１においては、駆動制御手段Ｍ２に制御
された燃料噴射手段Ｍ１によって各気筒の吸気行程で燃
料噴射が実行され、噴射された燃料は吸気行程の気筒の
みならず他の気筒にも供給される。したがって、各気筒
には、他の気筒の吸気行程に伴って燃料が供給されると
ともに、その後の自己の吸気行程時に更に燃料が供給さ
れて、それらの燃料が膨張行程で燃焼される。

【００１０】そして、各気筒が吸気行程を実行中のとき
には、他の気筒の吸気行程に伴って既に供給済みの燃料
量を加味した上で、各気筒への燃料分配率に基づいて、
その吸気行程の気筒の燃料要求量を満たすだけの燃料噴
射量が噴射量算出手段Ｍ３にて算出され、この燃料噴射
量が燃料噴射手段Ｍ１により噴射される。故に、各気筒
に対して燃料要求量に応じた適切な量の燃料を供給する
ことが可能となる。また、各気筒には吸気行程で燃料要
求量の大部分が供給されるため、噴射量制御の精度が独
立噴射並みに向上される。

【００１１】請求項２においては、駆動制御手段Ｍ２に
制御された燃料噴射手段Ｍ１により、各気筒への燃料分
配率がほぼ等しい時期に燃料噴射が実行されるため、各
気筒にはほぼ均等に燃料が供給される。ここで、各気筒
の燃料要求量の和である総燃料要求量が噴射量算出手段
Ｍ３により算出され、その総燃料要求量が燃料噴射手段
Ｍ１にて噴射されるため、各気筒に対して燃料要求量に
応じた適切な量の燃料を供給することが可能となる。ま
た、各気筒の燃料要求量の和を求めるだけで容易に燃料
噴射量を算出できるため、制御系のプログラムのワード
数が大幅に削減される。

【００１２】請求項３においては、第１の駆動制御手段
及び第１の噴射量算出手段による制御は各気筒の吸気行
程でそれぞれ燃料噴射を実行しているため、高回転域で
吸気行程の期間が短縮化されて両気筒の燃料要求量が満
たされない場合が起こり得る。これに対して各気筒への
燃料噴射を１回に集中する第２の駆動制御手段及び第２
の噴射量算出手段による制御では、高回転域でもこのよ
うな事態は発生しない。本発明では内燃機関が所定回転
数以上になると、第１の駆動制御手段及び第１の噴射量
算出手段による制御から第２の駆動制御手段及び第２の
噴射量算出手段による制御に切り換えるため、高回転域
においても燃料要求量に応じた適切な量の燃料が供給さ
れる。

【００１３】

【実施例】

〈第一実施例〉以下、本発明を具体化した第一実施例の
内燃機関の燃料噴射制御装置について説明する。

【００１４】図２は本発明の第一実施例である内燃機関
の燃料噴射制御装置を示す全体構成図である。

【００１５】本実施例の燃料噴射制御装置が設けられた
内燃機関１は、火花点火式の４気筒４サイクル機関とし
て構成されている。図に示すように、内燃機関１の吸気
通路２の上流側には図示しないエアクリーナが設けら
れ、吸気通路２の下流側には４本の吸気分岐管３の一端
が連結されて、各吸気分岐管３の他端は内燃機関１の対
応する気筒に連結されている。そして、各気筒の吸気行
程の際に発生する負圧により吸気通路２内には前記エア
クリーナを経て吸入空気が導入され、この吸入空気は吸
気通路２内に設けられたスロットルバルブ４により流量
調整されながら各吸気分岐管３に分配されて、それぞれ
の気筒に供給される。

【００１６】＃１と＃２の吸気分岐管３の間、及び＃３
と＃４の吸気分岐管３の間にはそれぞれ燃料噴射弁５が
配設され、両燃料噴射弁５の先端は、二股状に形成され
た連通孔６を介して両側の吸気分岐管３内と連通してい
る。両燃料噴射弁５には車両の燃料タンク７内に貯留さ
れた燃料が第１の供給路８及び第２の供給路９を経てフ
ューエルポンプ１０により供給され、その燃料は燃料噴
射弁５の開弁時に各連通孔６に向けて二股状に噴射され
る。ここで、燃料噴射弁５は両側の吸気分岐管３に対し
て等距離に位置しているため、噴射燃料は連通孔６を経
て吸気分岐管３内に同一条件で供給される。なお、燃料
噴射弁５への燃料供給圧はレギュレータ１１にて所定値
に調整されて、余剰燃料は回収路１２を経て燃料タンク
７内に回収される。

【００１７】内燃機関１の燃料噴射や点火時期を制御す
る電子制御ユニット（以下、単に「ＥＣＵ」という）２
１には、前記吸気通路２内の吸入空気量Ｑa を検出する
エアフローメータ２２と、内燃機関１のディストリビュ
ータ２３内に設けられて機関回転数Ｎe を検出する回転
数センサ２４が接続され、それらの検出信号がＥＣＵ２
１に入力される。また、ＥＣＵ２１には前記両燃料噴射
弁５が接続され、ＥＣＵ２１から出力される駆動信号に
より燃料噴射弁５が駆動制御される。

【００１８】次に、本実施例の内燃機関の燃料噴射制御
装置による燃料噴射制御の概要を説明する。

【００１９】図３は本発明の第一実施例である内燃機関
の燃料噴射制御装置の気筒間の燃料分配率の推移を示す
説明図、図４は本発明の第一実施例である内燃機関の燃
料噴射制御装置の燃料噴射状態を示すタイムチャートで
ある。

【００２０】まず、本実施例のように一対の気筒に共通
の燃料噴射弁５から燃料を噴射・供給した場合に、両気
筒への燃料分配率（燃料噴射量を１００％としたとき
に、それぞれの気筒に供給される燃料の割合）がどのよ
うに推移するかを説明する。この燃料分配率は、基本的
に両気筒の吸気分岐管３内の負圧の比率（両気筒が実行
中の行程によって異なる）に応じて決定され、負圧が大
きい側に対してより多量の燃料が供給される。図３では
＃１・＃２間の燃料分配率の推移を示しており、いずれ
かの気筒が吸気行程にあるときには、その側の吸気分岐
管３内の負圧が増大するため燃料分配率に大きな差が生
じ（例えば、吸気行程側の気筒には全噴射量の９０％が
分配され、排気行程または圧縮行程側の気筒には残りの
１０％が分配される）、また、両気筒が共に吸気行程以
外の行程にあるときには、その吸気分岐管３内の負圧が
均等に近づいて燃料分配率の差が縮小される（例えば、
両気筒に共に５０％が分配される）。なお、＃３・＃４
間についても、燃料分配率は全く同様の傾向で推移す
る。

【００２１】ここで、本実施例では対をなす気筒のいず
れかが吸気行程であって、その燃料分配率の差が最大の
ときに（図３に示すクランク角ａ°ＣＡ及びクランク角
ｂ°ＣＡ）、それらの気筒に対する燃料噴射を実行す
る。つまり、各気筒に対する燃料噴射は、その気筒が吸
気行程にあるときと、他方の気筒が吸気行程にあるとき
との計２回に分けて実行され、以下、吸気行程の気筒に
対する多量の燃料噴射を主噴射（図４にＭで示す）、そ
れ以外の行程の気筒に対する少量の燃料噴射を予備噴射
（図４にＳで示す）と定義する。したがって、例えば＃
１については、図４に示すように排気行程での予備噴射
の後に吸気行程での主噴射が実行されて、それらの噴射
燃料が後続の膨張行程で燃焼され、＃２については、圧
縮行程での予備噴射の後に吸気行程での主噴射が実行さ
れて、それらの噴射燃料が後続の膨張行程で燃焼され
る。

【００２２】そして、各気筒に対する燃料噴射量は、そ
の気筒が主噴射を実行する際に、既に予備噴射で供給済
みの燃料量を加味した上で決定される。この主噴射時に
は対をなす他方の気筒が予備噴射を行っているため、常
に予備噴射の気筒に対して主噴射の気筒を優先させて燃
料噴射量を決定していると換言することもできる。

【００２３】以下、この燃料噴射量の算出方法を＃１及
び＃２の気筒を例に挙げて説明する。

【００２４】今、図３及び図４に示すクランク角ａ°Ｃ
Ａの時点（＃２の気筒が主噴射でより多量の燃料が供給
される）の燃料噴射量を算出するものとし、このときの
燃料分配率を＃１：＃２＝ａ１n ：ａ２n 、主噴射を実
行する＃２の気筒の燃料要求量をＡ２n とし、クランク
角ｂ' °ＣＡの前回噴射時の燃料分配率を＃１：＃２＝
ａ１'n-1：ａ２'n-1、前回噴射時の燃料噴射量をｘ１n-
1 とすると、今回の燃料噴射量ｘ２n は、

【００２５】

【数１】

【００２６】で表すことができる。なお、右辺の前半の
項は、今回の燃料分配率を前提として燃料要求量Ａ２n
を１回の噴射で満たし得る燃料量、右辺の後半の項は、
前回噴射時（クランク角ｂ' °ＣＡ）に＃２の気筒に予
備噴射として既に供給済みの燃料量を示す。したがっ
て、実際の燃料噴射弁の噴射量をこの値ｘ２n に制御す
れば、＃２の気筒の燃料要求量Ａ２n を満たし得る適切
な量の燃料を供給することができる。

【００２７】また、図３及び図４に示すクランク角ｂ°
ＣＡの時点（＃１の気筒が主噴射でより多量の燃料が供
給される）の燃料噴射量を算出するものとし、このとき
の燃料分配率を＃１：＃２＝ａ１'n：ａ２'n、主噴射を
実行する＃１の気筒の燃料要求量をＡ１n とすると、今
回の燃料噴射量ｘ１n は、

【００２８】

【数２】

【００２９】で表すことができる。なお、右辺の前半の
項は、今回の燃料分配率を前提として燃料要求量Ａ１n
を１回の噴射で満たし得る燃料量、右辺の後半の項は、
前回噴射時（クランク角ａ°ＣＡ）に＃１の気筒に予備
噴射として既に供給済みの燃料量を示す。したがって、
実際の燃料噴射弁の噴射量をこの値ｘ１n に制御すれ
ば、＃１の気筒の燃料要求量Ａ１n を満たし得る適切な
燃料量を供給することができる。

【００３０】このようにして＃１と＃２の気筒は交互に
予備噴射と主噴射を繰り返し、それぞれの主噴射時に他
方の気筒に優先して燃料噴射量を決定して、燃料要求量
Ａ１n,Ａ２n を満たす。なお、詳細は説明しないが、＃
３・＃４の気筒についても全く同様の手順により燃料噴
射量が算出される。

【００３１】ところで、以上のように各気筒は主噴射時
の燃料噴射量を調整することにより、最終的な燃料要求
量Ａ１n,Ａ２n を満たすように制御しているが、例えば
スロットルバルブ４の全閉等により吸入空気量が瞬間的
に減少した場合には、燃料要求量Ａ１n,Ａ２n が激減し
て予備噴射で供給済みの燃料量以下になる場合がある。
つまり、このときには予備噴射の時点で既に燃料要求量
Ａ１n,Ａ２n が満たされるため、続いて主噴射を実行す
ると燃料噴射量が過剰となってしまう。そこで、前記し
たクランク角ａ°ＣＡの時点で、

【００３２】

【数３】

【００３３】の関係が成立したとき、或いはクランク角
ｂ°ＣＡの時点で、

【００３４】

【数４】

【００３５】の関係が成立したとき等には、既に燃料要
求量Ａ１n,Ａ２n が満たされていると見做し、その時点
の燃料噴射を休止して（ｘ１n ＝０，ｘ２n ＝０）、過
剰な燃料噴射量による空燃比のリッチ側への乱れを防止
する。

【００３６】一方、前記のように燃料要求量Ａ１n,Ａ２
n が予備噴射で供給済みの燃料量以下になることはない
が、次いで主噴射を実行すると、燃料噴射量ｘ１n,ｘ２
n を燃料噴射弁５の最小噴射量ｘmin に制限しても燃料
要求量Ａ１n,Ａ２n を越えてしまい、燃料噴射量が過剰
となる場合がある。そこで、前記したクランク角ａ°Ｃ
Ａの時点で、

【００３７】

【数５】

【００３８】の関係が成立したとき、或いはクランク角
ｂ°ＣＡの時点で、

【００３９】

【数６】

【００４０】の関係が成立したとき等には、主噴射を実
行すると燃料要求量Ａ１n,Ａ２n を越えてしまうと見做
し、燃料噴射時期をクランク角ａ°ＣＡやクランク角ｂ
°ＣＡから補正する。なお、数５及び６の右辺の前半の
項は、燃料噴射量ｘ２n,ｘ１nを最小噴射量ｘmin とし
たときに＃２や＃１の気筒に供給される燃料量、右辺の
後半の項は、前回噴射時に＃２や＃１の気筒に予備噴射
として既に供給済みの燃料量を示す。

【００４１】つまり、図３に示すように補正前の燃料噴
射時期は、両気筒への燃料分配率の差が最大となるよう
に設定されているため、この燃料噴射時期を補正するこ
とで燃料分配率の差を縮小させて、主噴射の気筒に供給
される燃料量を減少できる。その結果、主噴射の気筒の
燃料要求量Ａ１n,Ａ２n を満たして、過剰な燃料噴射量
による空燃比のリッチ側への乱れを防止する。なお、こ
のときの燃料噴射時期の補正処理は、数５及び数６の左
辺と右辺が等しくなるときの燃料分配率ａ１n：ａ２n,
ａ１'n：ａ２'nを算出し、その燃料分配率ａ１n ：ａ２
n,ａ１'n：ａ２'nが実現される燃料噴射時期を図示しな
いマップから求めて実行される。

【００４２】次に、以上の燃料噴射制御を実行するＥＣ
Ｕ２１の処理を説明する。

【００４３】図５は本発明の第一実施例である内燃機関
の燃料噴射制御装置のＥＣＵが実行する燃料噴射制御ル
ーチンを示すフローチャートである。

【００４４】図に示すルーチンは所定クランク角毎に実
行される。今、仮に＃２の気筒への主噴射を実行するク
ランク角ａ°ＣＡの直前であるとして説明すると、ま
ず、ＥＣＵ２１はステップＳ１で＃２の気筒について燃
料要求量Ａ２n を算出する。この算出処理は一般的な燃
料噴射制御と同様であり、エアフローメータ２２にて検
出された吸入空気量Ｑa や回転数センサ２４にて検出さ
れた機関回転数Ｎe 等に基づいて行われる。次いで、ス
テップＳ２で＃２と＃１の気筒の燃料分配率の差が最大
となる燃料噴射時期ａ°ＣＡ、及びそのときの燃料分配
率ａ１n ：ａ２nを図示しないマップから求める。つま
り、図３に示す燃料分配率の特性は内燃機関１の運転状
態に応じて変化するため、例えば機関回転数Ｎe や図示
しない吸気圧センサにて検出された吸気負圧等に基づい
て、その運転状態における最適な燃料噴射時期ａ°ＣＡ
と燃料分配率ａ１n ：ａ２n と求めているのである。

【００４５】その後、ステップＳ３でクランク角ｂ' °
ＣＡの予備噴射の時点で既に燃料要求量Ａ２n が満たさ
れているか否か（数３の関係が成立しているか否か）を
判定し、未だ燃料要求量Ａ２n が満たされていないとき
には、主噴射を行う余地があるとしてステップＳ４に移
行する。更に、ステップＳ４で＃２の気筒への主噴射を
実行すると燃料要求量Ａ２n を越えてしまうか否か（数
５の関係が成立しているか否か）を判定し、燃料要求量
Ａ２n を越えないと推測されるときには、燃料噴射時期
ａ°ＣＡの補正の必要なしとしてステップＳ５に移行す
る。

【００４６】そして、ステップＳ５で、前記ステップＳ
１で求めた燃料要求量Ａ２n やステップＳ２で求めた燃
料分配率ａ１n ：ａ２n 等に基づき、数１に従ってクラ
ンク角ａ°ＣＡの時点の燃料噴射量ｘ２n を算出する。
次いで、ステップＳ６で、前記ステップＳ２で求めた燃
料噴射時期ａ°ＣＡに至ったときに燃料噴射量ｘ２nと
して燃料噴射を実行し、このルーチンを終了する。

【００４７】また、前記ステップＳ３で既に燃料要求量
Ａ２n が満たされているときには、ステップＳ７に移行
して燃料噴射量が過剰となるのを防止すべく燃料噴射を
休止する。

【００４８】一方、前記ステップＳ４で燃料要求量Ａ２
n を越えると推測されるときには、ステップＳ８に移行
して＃２の気筒に供給される燃料量を減少すべく燃料噴
射時期ａ°ＣＡを補正し、ステップＳ６で補正後の燃料
噴射時期に至ったときに燃料噴射量ｘ２n を燃料噴射弁
５の最小噴射量ｘmin とした上で燃料噴射を実行する。

【００４９】以上のように本実施例では、燃料噴射手段
Ｍ１として燃料噴射弁５が機能し、駆動制御手段Ｍ２と
してステップＳ６の処理を実行するときのＥＣＵ２１
が、噴射量算出手段Ｍ３としてステップＳ５の処理を実
行するときのＥＣＵ２１がそれぞれ機能する。

【００５０】このように本実施例の内燃機関の燃料噴射
制御装置は、内燃機関１の＃１と＃２の気筒または＃３
と＃４の気筒の吸気分岐管３内と連通し、各気筒に同時
に燃料を噴射・供給する燃料噴射弁５と、前記燃料噴射
弁５を駆動制御して、前記各気筒の吸気行程で燃料分配
率の差が最大の時期にそれぞれ燃料噴射を実行させると
ともに、前記燃料分配率に基づき、吸気行程で主噴射を
実行する気筒の燃料要求量を満たすべく、予備噴射とし
て既に供給済みの燃料量を加味して前記燃料噴射弁５の
燃料噴射量を算出するＥＣＵ２１とを具備している。こ
れは請求項１の発明の実施例に相当するものである。

【００５１】したがって、各気筒が主噴射を実行する際
には、その燃料要求量を満たすだけの燃料噴射量が算出
されて燃料噴射弁５により噴射される。故に、各気筒に
対して燃料要求量に応じた適切な量の燃料を供給し、も
って空燃比を的確に制御することができる。

【００５２】しかも、各気筒には、吸気行程での主噴射
により燃料要求量の大部分（例えば９０％）が供給さ
れ、その燃料供給の態様は、燃料噴射を吸気行程に集中
させる独立噴射に極めて近い。故に、噴射量制御の精度
を独立噴射並みに向上させることができる。

【００５３】〈第二実施例〉以下、本発明を具体化した
第二実施例の内燃機関の燃料噴射制御装置について説明
する。なお、本実施例の燃料噴射制御装置の構成は図２
に示す第一実施例のものと同一であり、相違点はＥＣＵ
２１が実行する燃料噴射制御にある。したがって、特に
相違点を重点的に説明する。

【００５４】図６は本発明の第二実施例である内燃機関
の燃料噴射制御装置の燃料噴射状態を示すタイムチャー
ト、図７は本発明の第二実施例である内燃機関の燃料噴
射制御装置の燃料噴射時期を算出するためのマップを示
す説明図である。

【００５５】図３に基づいて説明したように、第一実施
例では、＃１または＃２の気筒（＃３または＃４の気
筒）のいずれかが吸気行程で燃料分配率の差が最大であ
るときに、両気筒への燃料噴射を計２回に分けて実行し
たが、本実施例では、燃料分配率の差がほぼ０（両気筒
への燃料分配率が共に５０％）のときに燃料噴射を１回
に集中して実行する。なお、この燃料分配率の条件を満
たすクランク角は、図３に示すｃ°ＣＡとｄ°ＣＡの２
つを挙げることができるが、クランク角ｄ°ＣＡについ
ては＃２の気筒の吸気バルブが閉弁された直後であるた
め、噴射燃料が膨張行程で燃焼されるまでに７２０°Ｃ
Ａ以上を要して応答性の点で好ましくない。よって、本
実施例ではクランク角ｃ°ＣＡで燃料噴射を実行してい
る。

【００５６】即ち、図６に示すように、＃１と＃２の気
筒への燃料噴射（図６にＩで示す）は、＃１の気筒の圧
縮上死点（以下、単に「ＴＤＣ」という）付近で行わ
れ、＃３と＃４の気筒への燃料噴射（同じく図６にＩで
示す）は、＃４の気筒のＴＤＣ付近で行われる。なお、
第一実施例で説明したように、燃料分配率の特性が内燃
機関１の運転状態に応じて変化するため、本実施例では
図７に示すように、機関回転数Ｎe に応じて燃料燃料分
配率が５０％となる燃料噴射時期を求めている。

【００５７】そして、各燃料噴射時には、該当する両気
筒の燃料要求量を満たすべく、それらの燃料要求量の和
（例えば、第一実施例のＡ１n,Ａ２n の和）である総燃
料要求量が噴射される。

【００５８】次に、以上の燃料噴射制御を実行するＥＣ
Ｕ２１の処理を説明する。

【００５９】図８は本発明の第二実施例である内燃機関
の燃料噴射制御装置のＥＣＵが実行する燃料噴射制御ル
ーチンを示すフローチャートである。

【００６０】図に示すルーチンは所定クランク角毎に実
行される。今、仮に＃１と＃２の気筒への主噴射を実行
する直前であるとして説明すると、まず、ＥＣＵ２１は
ステップＳ１１で＃１と＃２の気筒について総燃料要求
量を算出する。次いで、ステップＳ１２で図７のマップ
に従って燃料燃料分配率が５０％となる燃料噴射時期を
算出し、ステップＳ１３でその燃料噴射時期に至ったと
きに総燃料要求量の燃料噴射を実行し、このルーチンを
終了する。

【００６１】以上のように本実施例では、燃料噴射手段
Ｍ１として燃料噴射弁５が機能し、駆動制御手段Ｍ２と
してステップＳ１３の処理を実行するときのＥＣＵ２１
が、噴射量算出手段Ｍ３としてステップＳ１１の処理を
実行するときのＥＣＵ２１がそれぞれ機能する。

【００６２】このように本実施例の内燃機関の燃料噴射
制御装置は、内燃機関１の＃１と＃２の気筒または＃３
と＃４の気筒の吸気分岐管３内と連通し、各気筒に同時
に燃料を噴射・供給する燃料噴射弁５と、前記燃料噴射
弁５を駆動制御して、前記各気筒への燃料分配率がほぼ
等しい時期に、各気筒の総燃料要求量の燃料噴射を実行
させるＥＣＵ２１とを具備している。これは請求項２の
発明の実施例に相当するものである。

【００６３】したがって、燃料噴射弁５により噴射され
た総燃料要求量の燃料は、各気筒にほぼ均等に分割され
て供給される。故に、各気筒に対して燃料要求量に応じ
た適切な量の燃料を供給し、もって空燃比を的確に制御
することができる。

【００６４】しかも、各気筒への燃料噴射は吸気行程以
外の行程で行われることから、第一実施例より噴射量制
御の精度の点では劣るものの、各気筒の燃料要求量の和
を求めるだけで極めて容易に燃料噴射量を算出できるた
め、数１や数２に従って燃料噴射量を求める第一実施例
に比較しＥＣＵ２１のプログラムのワード数を大幅に削
減して、製造コストを低減することができる。

【００６５】〈第三実施例〉以下、本発明を具体化した
第三実施例の内燃機関の燃料噴射制御装置について説明
する。なお、本実施例の燃料噴射制御装置の構成は図２
に示す第一実施例のものと同一であり、相違点はＥＣＵ
２１が実行する燃料噴射制御にある。したがって、特に
相違点を重点的に説明する。

【００６６】図９は本発明の第三実施例である内燃機関
の燃料噴射制御装置の燃料噴射制御の切換状態を示す説
明図、図１０は本発明の第三実施例である内燃機関の燃
料噴射制御装置のＥＣＵが実行する制御切換ルーチンを
示すフローチャートである。

【００６７】説明の便宜上、第一実施例で説明した吸気
行程のときに両気筒への燃料噴射を実行する制御（図５
に示すルーチン）を不均等噴射制御と定義し、第二実施
例で説明した両気筒への燃料分配率が５０％のときに燃
料噴射を実行する制御（図８に示すルーチン）を均等噴
射制御と定義すると、本実施例では、内燃機関の低中回
転域において不均等噴射制御を実行し、高回転域におい
て均等噴射制御を実行する。

【００６８】即ち、第一実施例で説明したように、不均
等噴射制御では両気筒（＃１と＃２または＃３と＃４の
気筒）の吸気行程でそれぞれ燃料噴射を実行している
が、内燃機関が高回転・高負荷の運転状態にあるときに
は、燃料噴射弁５の噴射パルスにある程度の長さが必要
とされるにも拘らず吸気行程の期間が短縮化されるた
め、両気筒の吸気行程における噴射パルスが相互に重複
して、それぞれの燃料要求量が満たされない場合が起こ
り得る。これに対して両気筒への燃料噴射を１回に集中
する均等噴射制御では、高回転・高負荷でもこのような
事態は発生しない。そこで、不均等噴射制御を実行した
場合に噴射パルスの重複が予想される下限の回転数を高
域設定回転数ＮHIとし、図９に示すように、機関回転数
Ｎe がその高域設定回転数ＮHIを越えたときには、不均
等噴射制御から均等噴射制御に移行し、また、機関回転
数Ｎe が高域設定回転数ＮHIよりある程度低く設定され
た低域設定回転数ＮLOを下回ったときには、再び不均等
噴射制御に移行するように制御する。

【００６９】以下、ＥＣＵ２１の処理を説明すると、Ｅ
ＣＵ２１は図１０に示すルーチンを所定クランク角毎に
実行し、まず、ステップＳ２１で制御切換フラグＦがセ
ットされているか否かを判定する。この制御切換フラグ
Ｆは実行すべき燃料噴射制御の種別を表すものであり、
クリアは不均等噴射制御の実行を、セットは均等噴射制
御の実行を示し、ＥＣＵ２１の起動時にクリアされてい
る。したがって、ＥＣＵ２１はステップＳ２１からステ
ップＳ２２に移行して、機関回転数Ｎe が高域設定回転
数ＮHIを越えたか否かを判定し、この高域設定回転数Ｎ
HIを越えると、ステップＳ２３で制御切換フラグＦをセ
ットして、このルーチンを終了する。その後に前記ステ
ップＳ２１の処理を実行したときには、制御切換フラグ
ＦがセットされているとしてステップＳ２４に移行し、
機関回転数Ｎe が低域設定回転数ＮLOを下回ったか否か
を判定する。そして、機関回転数Ｎe がこの低域設定回
転数ＮLOを下回ると、ステップＳ２５で制御切換フラグ
Ｆをクリアして、このルーチンを終了する。

【００７０】以上のようにして制御切換フラグＦが設定
され、このフラグＦがクリアされているときには図５の
ルーチンに従って不均等噴射制御が実行され、セットさ
れているときには図８のルーチンに従って均等噴射制御
が実行される。なお、前記のように均等噴射制御への切
換の回転数ＮHIと不均等噴射制御への切換の回転数ＮLO
を相違させているのは、双方の噴射制御の境界付近で連
続的に切換が行われるのを防止するためである。

【００７１】以上のように本実施例では、燃料噴射手段
として燃料噴射弁５が機能し、第１の駆動制御手段とし
てステップＳ６の処理を実行するときのＥＣＵ２１が、
第１の噴射量算出手段としてステップＳ５の処理を実行
するときのＥＣＵ２１が、第２の駆動制御手段としてス
テップＳ１３の処理を実行するときのＥＣＵ２１が、第
２の噴射量算出手段としてステップＳ１１の処理を実行
するときのＥＣＵ２１が、制御切換手段としてステップ
Ｓ２１乃至ステップＳ２５の処理を実行するときのＥＣ
Ｕ２１がそれぞれ機能する。

【００７２】このように本実施例の内燃機関の燃料噴射
制御装置は、内燃機関の低中回転域において不均等噴射
制御を実行し、高回転域において均等噴射制御を実行し
ている。これは請求項３の発明の実施例に相当するもの
である。

【００７３】したがって、不均等噴射制御を実行すると
燃料噴射量の不足が起こり得る高回転域では均等噴射制
御に切り換えられ、燃料要求量に応じた適切な量の燃料
が供給されるため、全回転域で不均等噴射制御を行う第
一実施例の燃料噴射制御装置に比較して、空燃比制御を
より一層的確に制御することができる。

【００７４】ところで、上記第一実施例乃至第三実施例
では、４気筒の内燃機関１を対象とした燃料噴射制御装
置として具体化し、その２気筒分ずつ燃料噴射弁５を共
通化したが、本発明を実施する場合には、これに限定さ
れるものではなく、要は２気筒以上の内燃機関を対象と
して、その複数の気筒に対して共通の燃料噴射弁より燃
料を噴射・供給するものであればよい。したがって、例
えば５気筒以上の内燃機関を対象としたり、或いは３気
筒や４気筒に対して共通の燃料噴射弁より燃料を噴射・
供給するように構成してもよい。

【００７５】また、上記第一実施例では、両気筒への燃
料分配率の差が最大のときに燃料噴射を実行し、第二実
施例では、両気筒への燃料分配率が共に５０％のときに
燃料噴射を実行したが、必ずしもこれらの燃料噴射時期
に限定されるものではなく、その付近に制御しさえすれ
ば、各実施例で述べた作用が奏されて燃料要求量を満た
すことができる。

【００７６】

【発明の効果】以上のように、請求項１の内燃機関の燃
料噴射制御装置によれば、各気筒が吸気行程を実行中の
ときに、他の気筒の吸気行程に伴って既に供給済みの燃
料量を加味した上で、各気筒への燃料分配率に基づい
て、その吸気行程の気筒の燃料要求量を満たすだけの燃
料噴射量が噴射される。故に、各気筒に対して燃料要求
量に応じた適切な量の燃料を供給し、もって空燃比を的
確に制御することができる。しかも、各気筒には吸気行
程で燃料要求量の大部分が供給されるため、噴射量制御
の精度を独立噴射並みに向上させることができる。

【００７７】請求項２の内燃機関の燃料噴射制御装置に
よれば、燃料噴射手段により噴射された総燃料要求量の
燃料は、各気筒にほぼ均等に分割されて供給されるた
め、各気筒に対して燃料要求量に応じた適切な量の燃料
を供給し、もって空燃比を的確に制御することができ
る。しかも、各気筒の燃料要求量の和を求めるだけで容
易に燃料噴射量を算出できるため、制御系のプログラム
のワード数を大幅に削減して、製造コストを低減するこ
とができる。

【００７８】請求項３の内燃機関の燃料噴射制御装置に
よれば、内燃機関が所定回転数以上になると、第１の駆
動制御手段及び第１の噴射量算出手段による制御から第
２の駆動制御手段及び第２の噴射量算出手段による制御
に切り換えるため、高回転域においても燃料要求量に応
じた適切な量の燃料が供給されて、空燃比制御をより一
層的確に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第一、第二実施例である内燃機
関の燃料噴射制御装置の内容を概念的に示したクレーム
対応図である。

【図２】図２は本発明の第一実施例である内燃機関の燃
料噴射制御装置を示す全体構成図である。

【図３】図３は本発明の第一実施例である内燃機関の燃
料噴射制御装置の気筒間の燃料分配率の推移を示す説明
図である。

【図４】図４は本発明の第一実施例である内燃機関の燃
料噴射制御装置の燃料噴射状態を示すタイムチャートで
ある。

【図５】図５は本発明の第一実施例である内燃機関の燃
料噴射制御装置のＥＣＵが実行する燃料噴射制御ルーチ
ンを示すフローチャートである。

【図６】図６は本発明の第二実施例である内燃機関の燃
料噴射制御装置の燃料噴射状態を示すタイムチャートで
ある。

【図７】図７は本発明の第二実施例である内燃機関の燃
料噴射制御装置の燃料噴射時期を算出するためのマップ
を示す説明図である。

【図８】図８は本発明の第二実施例である内燃機関の燃
料噴射制御装置のＥＣＵが実行する燃料噴射制御ルーチ
ンを示すフローチャートである。

【図９】図９は本発明の第三実施例である内燃機関の燃
料噴射制御装置の燃料噴射制御の切換状態を示す説明図
である。

【図１０】図１０は本発明の第三実施例である内燃機関
の燃料噴射制御装置のＥＣＵが実行する制御切換ルーチ
ンを示すフローチャートである。

【符号の説明】

Ｍ１ 燃料噴射手段 Ｍ２ 駆動制御手段 Ｍ３ 燃射量算出手段 １ 内燃機関 ５ 燃料噴射弁 ２１ ＥＣＵ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の複数の気筒と連通し、各気筒
   に同時に燃料を噴射・供給する燃料噴射手段と、 前記燃料噴射手段を駆動制御して、前記各気筒の吸気行
   程でそれぞれ燃料噴射を実行させる駆動制御手段と、 前記燃料噴射時における各気筒への燃料分配率に基づ
   き、吸気行程を実行中の気筒の燃料要求量を満たすべ
   く、他の気筒の吸気行程に伴って供給済みの燃料量を加
   味して前記燃料噴射手段の燃料噴射量を算出する噴射量
   算出手段とを具備する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】 内燃機関の複数の気筒と連通し、各気筒
   に同時に燃料を噴射・供給する燃料噴射手段と、 前記燃料噴射手段を駆動制御して、前記各気筒への燃料
   分配率がほぼ等しい時期に燃料噴射を実行させる駆動制
   御手段と、 前記各気筒の総燃料要求量を算出して、前記燃料噴射手
   段の燃料噴射量として設定する噴射量算出手段とを具備
   することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
3. 【請求項３】 内燃機関の複数の気筒と連通し、各気筒
   に同時に燃料を噴射・供給する燃料噴射手段と、 前記燃料噴射手段を駆動制御して、前記各気筒の吸気行
   程でそれぞれ燃料噴射を実行させる第１の駆動制御手段
   と、 前記燃料噴射時における各気筒への燃料分配率に基づ
   き、吸気行程を実行中の気筒の燃料要求量を満たすべ
   く、他の気筒の吸気行程に伴って供給済みの燃料量を加
   味して前記燃料噴射手段の燃料噴射量を算出する第１の
   噴射量算出手段と、 前記燃料噴射手段を駆動制御して、前記各気筒への燃料
   分配率がほぼ等しい時期に燃料噴射を実行させる第２の
   駆動制御手段と、 前記各気筒の総燃料要求量を算出して、前記燃料噴射手
   段の燃料噴射量として設定する第２の噴射量算出手段
   と、 前記内燃機関が所定回転数未満のときに、前記第１の駆
   動制御手段及び第１の噴射量算出手段に燃料噴射制御を
   実行させ、内燃機関が所定回転数以上のときに、第２の
   駆動制御手段及び第２の噴射量算出手段に燃料噴射制御
   を実行させる制御切換手段とを具備することを特徴とす
   る内燃機関の燃料噴射制御装置。