JP2007224810A

JP2007224810A - 内燃機関の燃料噴射装置及び方法

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Publication number: JP2007224810A
Application number: JP2006046601A
Authority: JP
Inventors: Kazuto Tokugawa; 和人徳川; Takashi Namari; 隆司鉛; Shinichi Ishikawa; 伸一石川; Hiroyuki Uchiumi; 博之内海
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2006-02-23
Filing date: 2006-02-23
Publication date: 2007-09-06

Abstract

【課題】エンジン１サイクル毎に複数回の燃料噴射を行って運転状態に即応した適切な燃料量を噴射することができる内燃機関の燃料噴射装置及び方法を提供する。
【解決手段】エンジン１サイクルの排気行程までの燃料噴射タイミングで第１分割燃料噴射量の燃料をインジェクタによって噴射し、その後の吸気行程の燃料噴射タイミングで内燃機関の運転状態に応じてエンジン１サイクル分の燃料噴射量を設定し、その燃料噴射量から第１分割燃料噴射量を差し引いて最終分割燃料噴射量を算出し、最終分割燃料噴射量の算出直後に最終分割燃料噴射量だけの燃料をインジェクタによって噴射する。
【選択図】図４

Description

本発明は、４サイクル内燃機関において燃料噴射を行う燃料噴射装置及び方法に関する。

内燃機関に燃料をインジェクタによって噴射して供給するための燃料噴射装置においては、通常、エンジン１サイクル（クランク角で７２０度）毎に各気筒に対して１回の燃料噴射が行われている。また、エンジン１サイクルの間に同一気筒に対して燃料を複数回に分割して噴射する複数回分割噴射式の装置もある。

複数回分割噴射式の燃料噴射装置としては、多気筒内燃機関において気筒をグループ分けしてグループ毎にクランク角で３６０度に１回、すなわちエンジン１サイクルに２回の燃料噴射を同時に行う装置が公知である（例えば、特許文献１〜３参照）。更に、加速時及び減速時には前回の噴射済みの燃料量と今回算出された燃料噴射量との差に応じて今回の実際の噴射量を決定するものがある（例えば、特許文献２参照）。
特開昭６１−２３２３５９号公報特公平２−９１７２号公報特開平８−２４６９３４号公報

しかしながら、従来の複数回分割噴射式の燃料噴射装置においては、グループ毎にエンジン１サイクルに２回同時に同量の燃料噴射を行うために加速、減速運転等の運転状態に即応した適切な燃料量を各気筒に供給することは困難であった。

そこで、本発明の目的は、エンジン１サイクル毎に複数回の燃料噴射を行って運転状態に即応した適切な燃料量を噴射することができる内燃機関の燃料噴射装置及び方法を提供することである。

本発明の内燃機関の燃料噴射装置は、４サイクル内燃機関の圧縮行程から吸気行程までをエンジン１サイクルとして、エンジン１サイクル毎に複数回の燃料噴射を行って燃料を前記内燃機関に供給する燃料噴射装置であって、前記燃料噴射のために内燃機関の吸気管に設けられた燃料噴射弁と、前記エンジン１サイクルの開始後に前記内燃機関の運転状態に応じて第１分割燃料噴射量を設定する分割燃料噴射量設定手段と、前記エンジン１サイクルの排気行程までにおける所定の燃料噴射タイミングで前記第１分割燃料噴射量の燃料を噴射させるために前記燃料噴射弁を駆動する第１駆動手段と、前記エンジン１サイクルの吸気行程における所定の最終燃料噴射タイミングで前記内燃機関の運転状態に応じて前記エンジン１サイクル分の燃料噴射量を設定する手段と、前記エンジン１サイクル分の燃料噴射量から前記第１分割燃料噴射量を差し引いて最終分割燃料噴射量を算出する手段と、前記最終分割燃料噴射量の算出直後に前記最終分割燃料噴射量だけの燃料を噴射させるために前記燃料噴射弁を駆動する第２駆動手段と、を備えたことを特徴としている。

本発明の内燃機関の燃料噴射方法は、４サイクル内燃機関の圧縮行程から吸気行程までをエンジン１サイクルとして、エンジン１サイクル毎に複数回の燃料噴射を行って燃料を前記内燃機関に供給する燃料噴射方法であって、前記エンジン１サイクルの開始後に前記内燃機関の運転状態に応じて第１分割燃料噴射量を設定する分割燃料噴射量設定ステップと、前記エンジン１サイクルの排気行程までにおける所定の燃料噴射タイミングで前記第１分割燃料噴射量の燃料を噴射させるために、前記内燃機関の吸気管に設けられた燃料噴射弁を駆動する第１駆動ステップと、前記エンジン１サイクルの吸気行程における所定の最終燃料噴射タイミングで前記内燃機関の運転状態に応じて前記エンジン１サイクル分の燃料噴射量を設定するステップと、前記エンジン１サイクル分の燃料噴射量から前記第１分割燃料噴射量を差し引いて最終分割燃料噴射量を算出するステップと、前記最終分割燃料噴射量の算出直後に前記最終分割燃料噴射量だけの燃料を噴射させるために前記燃料噴射弁を駆動する第２駆動ステップと、を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、エンジン１サイクルの排気行程までにおける所定の燃料噴射タイミングで第１分割燃料噴射量の燃料をインジェクタによって噴射し、その後の吸気行程の所定の最終燃料噴射タイミングで内燃機関の運転状態に応じてエンジン１サイクル分の燃料噴射量を設定し、その燃料噴射量から第１分割燃料噴射量を差し引いて最終分割燃料噴射量を算出し、最終分割燃料噴射量の算出直後に最終分割燃料噴射量だけの燃料をインジェクタによって噴射するので、運転状態に即応した適切な燃料量を噴射することができる。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は本発明による燃料噴射装置が適用された４サイクル内燃機関のエンジン制御システムを示している。内燃機関においては、エンジン本体１の吸入ポートに連結された吸気管２内には、スロットル弁３が設けられている。エアクリーナ４からの吸入空気がスロットル弁３の開度に応じた量となって吸気管２を介してエンジン本体１の吸入ポートに供給されるようになっている。スロットル弁３にはスロットルセンサ５が備えられており、スロットル弁３の開度がスロットルセンサ５によって検出される。エンジン本体１の吸気ポート近傍の吸気管２には燃料噴射用のインジェクタ（燃料噴射弁）６が設けられている。インジェクタ６には図示しない燃料タンクから燃料ポンプによって燃料が圧送される。また、吸気管２には、吸気圧センサ７及び吸気温センサ８が設けられている。吸気圧センサ７は吸気管２内の吸入空気圧、すなわち吸気圧を検出する。吸気温センサ８は吸気管２内の吸入空気の温度を検出する。

エンジン本体１の排気ポートに連結された排気管１０内には、触媒１１及び酸素濃度センサ１２が備えられている。触媒１１は排気管１０の排気ガス中の未燃焼成分を低減させる。酸素濃度センサ１２は排気ガス中の酸素濃度を検出する。

また、エンジン本体１には点火プラグ１３が固着されており、点火プラグ１３は点火装置１４に接続されており、後述のＥＣＵ（電子制御ユニット）１５が点火装置１４に対して点火タイミングの指令を発することによってエンジン本体１のシリンダ燃焼室内で火花放電を起こす。

エンジン本体１を形成するシリンダブロック１６内には冷却水通路１６ａが形成されており、冷却水通路１６ａの冷却水の温度を検出する冷却水温センサ１７がシリンダブロック１６に設けられている。

スロットルセンサ５、吸気圧センサ７、吸気温センサ８、酸素濃度センサ１２及び冷却水温センサ１７各々の出力はＥＣＵ１５に接続されている。ＥＣＵ１５には、更に、クランク角センサ１９と、大気圧を検出する大気圧センサ２０とが接続されている。クランク角センサ１９はエンジン本体１のクランク軸１８の回転角度位置を検出するために備えられ、クランク軸１８に連動して回転するロータ１９ａの外周に所定角度（例えば、１５度）毎に設けられた複数の凸部を、そのロータ１９ａの外周近傍に配置されたピックアップ１９ｂによって凸部の通過を磁気的或いは光学的に検出し、ピックアップ１９ｂからクランク軸１８の所定角度の回転毎にパルス（クランク信号）を発生する。クランク角センサ１９はピストン９の圧縮上死点又はクランク軸１８が７２０度回転する毎に基準角度を示す信号をＥＣＵ１５内の後述するＣＰＵ（中央処理ユニット）２４に出力する。

スロットルセンサ５、吸気圧センサ７、吸気温センサ８、酸素濃度センサ１２、冷却水温センサ１７及び大気圧センサ２０各々は検出値に応じたアナログ電圧を出力する。

また、ＥＣＵ１５には、上記のインジェクタ６と点火装置１４とが接続されている。

ＥＣＵ１５は、図２に示すように、波形整形回路２１、回転数カウンタ２２、Ａ／Ｄ変換器２３、ＣＰＵ２４、駆動回路２５、ＲＯＭ２６、ＲＡＭ２７及びタイマ２８を備えている。

波形整形回路２１はクランク角センサ１９から出力されるパルスを例えば、方形波形のパルスに波形整形してそれを回転数カウンタ２２に出力する。回転数カウンタ２２は波形整形回路２１からのパルスを計数して所定時間毎のパルス数を示すデータをＣＰＵ２４に出力する。ＣＰＵ２４は所定時間毎のパルス数からエンジン回転数Ｎｅを得ることができる。

Ａ／Ｄ変換器２３は、スロットルセンサ５、吸気圧センサ７、吸気温センサ８、酸素濃度センサ１２、冷却水温センサ１７及び大気圧センサ２０から出力される電圧、並びにバッテリ３０の出力電圧を個別にディジタル信号に変換してそれをＣＰＵ２４に供給する。ＣＰＵ２４はエンジンパラメータ検出値として上記のエンジン回転数Ｎｅと共にＡ／Ｄ変換器２３からスロットル弁３の開度θth、吸気圧Ｐ_B、吸気温Ｔ_A、酸素濃度Ｏ₂、冷却水温Ｔ_W、大気圧Ｐ_A及びバッテリ電圧Ｖ_Bを得る。また、ＣＰＵ２４はクランク角センサ１９からのクランク角度の基準角度を示す信号及び波形整形回路２１の出力パルスに基づいてクランク軸１８の所定角度間隔の回転角度位置を検出する。ＣＰＵ２４はエンジンパラメータ検出値及びクランク軸１８の所定角度間隔の回転角度位置に応じて燃料噴射制御及び点火時期制御を行う。

駆動回路２５は燃料噴射制御によるＣＰＵ２４からの燃料噴射指令に応じてインジェクタ６を駆動し、点火時期制御によるＣＰＵ２４からの通電及び点火指令に応じて点火装置１４を駆動する。

ＲＯＭ２６には、ＣＰＵ２４の燃料噴射制御及び点火時期制御のためのプログラム並びにデータマップ等のデータが予め書き込まれている。ＲＡＭ２７には、ＣＰＵ２４の燃料噴射制御及び点火時期制御において上記のエンジンパラメータ検出値や燃料噴射時間等の計算値が一時的に書き込まれる。タイマ２８は、ＣＰＵ２４によって燃料噴射指令、並びに通電及び点火指令各々を発する時点を計測するために使用されるが、この実施例ではインジェクタ開弁タイマとして作動するだけを示している。

かかる構成のエンジン制御システムにおいて、ＣＰＵ２４は、燃料噴射制御としてエンジン１サイクル毎に分割噴射制御ルーチンと分割最終噴射ルーチンとを処理する。ここでは、エンジン１サイクルに１つの気筒に２回噴射する場合の各ルーチンの動作を説明する。エンジン１サイクルは吸気行程下死点（ＢＤＣ）から次の吸気行程下死点までである。

分割噴射制御ルーチンにおいては図３に示すように、ＣＰＵ２４は、先ず、燃料噴射量は計算済みであるか否かを判別する（ステップＳ１）。すなわち、現サイクルにおいて既に燃料噴射量ＴＩＬＯＧが算出されたか否かが後述の燃料噴射量計算済みフラグに応じて判別される。燃料噴射量計算済みフラグがセット状態であるならば、燃料噴射量は計算済みであり、燃料噴射量計算済みフラグがリセット状態であるならば、燃料噴射量は計算済みではない。燃料噴射量ＴＩＬＯＧは後述のステップＳ５又はＳ７で算出される。

燃料噴射量が算出されている場合には、ＣＰＵ２４は、後述のステップＳ９の処理に進む。

燃料噴射量が算出されていない場合には、スロットル弁開度θth、吸気圧Ｐ_B及びエンジン回転数Ｎｅに応じてエンジン１サイクル分の基本噴射量ＴＩＭＡＰを設定する（ステップＳ２）。ＲＯＭ２６には、基本噴射量ＴＩＭＡＰを検索するためのＴＩＭＡＰデータマップが予め書き込まれており、スロットル弁開度θth、吸気圧Ｐ_B及びエンジン回転数Ｎｅに応じてＲＯＭ２６内のＴＩＭＡＰデータマップからの検索によって基本噴射量ＴＩＭＡＰは設定される。基本噴射量ＴＩＭＡＰの設定後、分割係数＃ＭＤＩＶＩＮＪを設定する（ステップＳ３）。分割係数＃ＭＤＩＶＩＮＪはエンジン１サイクルに１つの気筒に２回噴射する場合に第１回目の噴射量と第２回目の噴射量との割合を示し、例えば、０．５である。分割係数＃ＭＤＩＶＩＮＪはデータとしてＲＯＭ２６に予め書き込まれているので、ステップＳ３ではそれをＲＯＭ２６から読み出して＃ＭＤＩＶＩＮＪに設定する。

ＣＰＵ２４は、更に、各種エンジンパラメータに応じて燃料補正係数ＭＴＯＴＡＬを設定する（ステップＳ４）。例えば、酸素濃度Ｏ₂を読み取り、酸素濃度Ｏ₂に応じた現在の空燃比Ａ／ＦをＲＯＭ２６内のＡ／Ｆデータマップから得て、空燃比Ａ／Ｆと目標空燃比（例えば、１４．７）との大小に応じたフィードバック補正係数Ｋ_O2を算出する。冷却水温Ｔｗを読み取り、冷却水温Ｔｗに応じた水温補正係数Ｋ_TWをＲＯＭ２６内のＴｗデータマップから検索する。吸気温Ｔ_Aを読み取り、吸気温Ｔ_Aに応じた吸気温補正係数Ｋ_TAをＲＯＭ２６内のＴ_Aデータマップから検索する。大気圧Ｐ_Aを読み取り、大気圧Ｐ_Aに応じた大気圧補正係数Ｋ_PAをＲＯＭ２６内のＰ_Aデータマップから検索する。このような補正係数Ｋ_O2，Ｋ_TW，Ｋ_TA，Ｋ_PA，……を乗算することにより、燃料補正係数ＭＴＯＴＡＬが得られる。

ＣＰＵ２４は、基本噴射量ＴＩＭＡＰ、分割係数＃ＭＤＩＶＩＮＪ及び燃料補正係数ＭＴＯＴＡＬを定めると、それらを乗算することにより、分割噴射量ＴＩＬＯＧを算出し（ステップＳ５）、その算出した分割噴射量ＴＩＬＯＧが閾値＃ＴＩＤＩＶＬＭ以上であるか否かを判別する（ステップＳ６）。ＴＩＬＯＧ≧＃ＴＩＤＩＶＬＭならば、燃料噴射量計算済みフラグをセットする（ステップＳ８）。一方、ＴＩＬＯＧ＜＃ＴＩＤＩＶＬＭならば、基本噴射量ＴＩＭＡＰ及び燃料補正係数ＭＴＯＴＡＬを乗算することにより、分割噴射量ＴＩＬＯＧを算出し直し（ステップＳ７）、その後、ステップＳ８に進んで燃料噴射量計算済みフラグをセットする。

ＣＰＵ２４は、ステップＳ８の実行後、バッテリ電圧Ｖ_Bを読み取り、そのバッテリ電圧Ｖ_Bに応じてインジェクタ無効時間補正値ＴＩＶＢを設定する（ステップＳ９）。インジェクタ６には印加駆動電圧に応じた応答遅れがあるため、インジェクタ６による噴射量は、同一駆動時間幅であっても駆動電圧として印加されるバッテリ電圧Ｖ_Bに応じて変動するので、インジェクタ無効時間補正値ＴＩＶＢが設定される。インジェクタ無効時間補正値ＴＩＶＢは、ＲＯＭ２６内のＴＩＶＢデータマップからバッテリ電圧Ｖ_Bに応じて検索される。インジェクタ無効時間補正値ＴＩＶＢは分割噴射量ＴＩＬＯＧと加算され、燃料噴射量ＴＩＯＵＴ＝ＴＩＬＯＧ＋ＴＩＶＢが算出される（ステップＳ１０）。なお、燃料噴射量ＴＩＯＵＴ、基本噴射量ＴＩＭＡＰ及び分割噴射量ＴＩＬＯＧ各々はインジェクタ６による燃料噴射時間幅を示している。

ＣＰＵ２４は、燃料噴射量ＴＩＯＵＴの算出後、燃料噴射開始タイミングであるか否かを判別する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１では例えば、クランク軸１８の回転角度位置が第１噴射角度位置に達した時に燃料噴射開始タイミングとなったと判断される。第１噴射角度位置は固定位置でも良いし、加速運転時、定常運転時及び減速運転時各々で異なるクランク角度位置でも良い。燃料噴射開始タイミングではないならば、分割噴射制御ルーチンを一旦終了する。燃料噴射開始タイミングならば、インジェクタ開弁タイマに燃料噴射量ＴＩＯＵＴをセットさせて時間計測を開始させる（ステップＳ１２）。インジェクタ開弁タイマの時間計測開始が燃料噴射指令となり、インジェクタ開弁タイマが燃料噴射量ＴＩＯＵＴを計測している期間においてのみインジェクタ６は駆動回路２５によって駆動されて燃料を噴射する。

ＣＰＵ２４は、ステップＳ１２の実行後、分割噴射量ＴＩＬＯＧを積算値ＴＩＴＴＬに加算し（ステップＳ１３）、そして、燃料噴射量計算済みフラグをリセットして（ステップＳ１４）、分割噴射制御ルーチンを一旦終了する。

分割最終噴射ルーチンにおいては図４に示すように、ＣＰＵ２４は、先ず、最終燃料噴射タイミングであるか否かを判別する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１では、例えば、クランク軸１８の回転角度位置が予め定められた第２噴射角度位置に達した時に最終燃料噴射タイミングとなったと判断される。第２噴射角度位置は第１噴射角度位置と同様に、固定位置でも良いし、加速運転時、定常運転時及び減速運転時各々で異なるクランク角度位置でも良い。

最終燃料噴射タイミングではないならば、分割最終噴射ルーチンを一旦終了する。最終燃料噴射タイミングならば、スロットル弁開度θth、吸気圧Ｐ_B及びエンジン回転数Ｎｅに応じてエンジン１サイクル分の基本噴射量ＴＩＭＡＰＲＣＬを設定する（ステップＳ２２）。基本噴射量ＴＩＭＡＰＲＣＬはスロットル弁開度θth、吸気圧Ｐ_B及びエンジン回転数Ｎｅに応じてＲＯＭ２６内のＴＩＭＡＰデータマップからの検索によって設定される。基本噴射量ＴＩＭＡＰＲＣＬの設定後、各種エンジンパラメータに応じて燃料補正係数ＭＴＯＴＡＬを設定する（ステップＳ２３）。これは上記のステップＳ４と同様に行われる。

ＣＰＵ２４は、基本噴射量ＴＩＭＡＰＲＣＬ及び燃料補正係数ＭＴＯＴＡＬを定めると、それらを乗算することにより、分割噴射量ＴＩＲＣＬＬＯＧを算出し（ステップＳ２４）、バッテリ電圧Ｖ_Bに応じてインジェクタ無効時間補正値ＴＩＶＢを設定する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５は上記のステップＳ９と同様に行われる。ステップＳ２５のインジェクタ無効時間補正値ＴＩＶＢは分割噴射量ＴＩＲＣＬＬＯＧと加算され、かつその加算結果から積算値ＴＩＴＴＬが差し引かれて、最終分割燃料噴射量ＴＩＲＣＬＯＵＴ＝ＴＩＲＣＬＬＯＧ−ＴＩＴＴＬ＋ＴＩＶＢが算出される（ステップＳ２６）。なお、燃料噴射量ＴＩＲＣＬＯＵＴ、基本噴射量ＴＩＭＡＰＲＣＬ、積算値ＴＩＴＴＬ及び分割噴射量ＴＩＬＯＧＲＣＬ各々はインジェクタ６による燃料噴射時間幅を示している。

ＣＰＵ２４は、インジェクタ開弁タイマに燃料噴射量ＴＩＲＣＬＯＵＴをセットさせて時間計測を開始させる（ステップＳ２７）。インジェクタ開弁タイマの時間計測開始が燃料噴射指令となり、インジェクタ開弁タイマが燃料噴射量ＴＩＲＣＬＯＵＴを計測している期間においてのみインジェクタ６は駆動回路２５によって駆動されて燃料を噴射する。

ＣＰＵ２４は、ステップＳ２７の実行後、積算値ＴＩＴＴＬを０に等しくさせて初期化する（ステップＳ２８）、そして、分割最終噴射ルーチンを一旦終了する。

図５はエンジンの定常運転時、加速運転時及び減速運転時における燃料噴射量ＴＩＯＵＴ及びＴＩＲＣＬＯＵＴで表された燃料噴射期間をエンジンの各行程、クランク信号、大気圧、吸気圧、スロットル弁開度、吸気バルブの開期間、排気バルブの開期間及び最終燃料噴射タイミングと対応させて示している。

図５に示したように、エンジン１サイクル中に２回の燃料噴射が行われる。エンジン１サイクルが開始されると、先ず、燃料噴射量ＴＩＯＵＴ＝ＴＩＬＯＧ＋ＴＩＶＢがエンジンの運転状態に応じて算出され、排気行程内の燃料噴射開始タイミングにおいてＴＩＯＵＴの期間だけ燃料がインジェクタから噴射される。そして、吸気行程内の最終燃料噴射タイミングに達した時に再度、燃料噴射量ＴＩＲＣＬＯＵＴ＝ＴＩＲＣＬＬＯＧ−ＴＩＴＴＬ＋ＴＩＶＢがエンジンの運転状態に応じて算出され、直ちにＴＩＲＣＬＯＵＴの期間だけ燃料がインジェクタから噴射される。燃料噴射量ＴＩＲＣＬＯＵＴには、１回目の燃料噴射量ＴＩＯＵＴに含まれた分割噴射量ＴＩＬＯＧが減量されている。よって、エンジン１サイクルにおける燃料噴射量を適切な量にすることができる。すなわち、エンジン１サイクル中に定常運転から加速運転に移行した場合には、吸入空気量の変化に応じて燃料噴射量ＴＩＲＣＬＯＵＴが適切に算出されるので、それにより良好なエンジン回転数の上昇が即時に得られる。また、エンジン１サイクル中に加速運転から減速運転に、又は定常運転から減速運転に移行した場合には、燃料噴射量ＴＩＲＣＬＯＵＴは燃料の過剰な噴射を抑えるように算出されるので、燃費を向上させることができる。

また、図５の場合には定常運転時には、２回目の燃料噴射は分割残量の噴射であるために最終燃料噴射タイミングはエンジン１サイクルの終了付近に設定されており、減速運転時には、上記のように燃料噴射量抑制のために最終燃料噴射タイミングはエンジン１サイクルの終了付近に設定されている。加速運転時には２回目の燃料噴射量は定常運転時よりも増加するので、定常運転時及び減速運転時と同様の時点を最終燃料噴射タイミングとして設定すると、エンジン１サイクル内に燃料噴射が終了しないことが起きる可能性がある。そこで、加速運転時の最終燃料噴射開始タイミング（ＴＤＣからＡＴＤＣ９２経過時点）を図５に示したように、定常運転時及び減速運転時の最終燃料噴射開始タイミング（ＴＤＣからＡＴＤＣ１３７経過時点）より早く設定しても良い。また、加速運転時の最終燃料噴射タイミングをエンジン回転数の上昇に応じて早く設定するようにしても良い。

なお、上記した実施例においては、エンジン１サイクル内に燃料を２回に分割して噴射しているが、エンジン１サイクル内に第１分割燃料噴射量、第２分割燃料噴射量及び最終分割燃料噴射量のように３回以上に燃料を分割して噴射しても良い。

また、上記した実施例においては、本発明を単気筒内燃機関に適用しているが、多気筒内燃機関にも本発明を同様に適用することができる。

以上の如く、本発明によれば、エンジン１サイクルの排気行程までにおける所定の燃料噴射タイミングで第１分割燃料噴射量（燃料噴射量ＴＩＯＵＴ）の燃料を噴射し、その後の吸気行程における所定の最終燃料噴射タイミングで内燃機関の運転状態に応じてエンジン１サイクル分の燃料噴射量を設定し、その燃料噴射量から第１分割燃料噴射量を差し引いて最終分割燃料噴射量（燃料噴射量ＴＩＲＣＬＯＵＴ）を算出し、最終分割燃料噴射量の算出直後に最終分割燃料噴射量だけの燃料を噴射するので、運転状態に即応した適切な燃料量を噴射することができる。

本発明による内燃機関の燃料噴射装置を示す図である。図１の装置中のＥＣＵの具体的構成を示すブロック図である。分割噴射制御ルーチンを示すフローチャートである。分割最終噴射ルーチンを示すフローチャートである。定常運転時、加速運転時及び減速運転時における燃料噴射量ＴＩＯＵＴ及びＴＩＲＣＬＯＵＴで表された燃料噴射期間を各内燃機関の動作状態と共に示す図である。

符号の説明

１エンジン本体
２吸気管
３スロットル弁
４エアクリーナ
５スロットルセンサ
６インジェクタ
７吸気圧センサ
８吸気温センサ
１０排気管
１２酸素濃度センサ
１５ＥＣＵ

Claims

４サイクル内燃機関の圧縮行程から吸気行程までをエンジン１サイクルとして、エンジン１サイクル毎に複数回の燃料噴射を行って燃料を前記内燃機関に供給する燃料噴射装置であって、
前記燃料噴射のために内燃機関の吸気管に設けられた燃料噴射弁と、
前記エンジン１サイクルの開始後に前記内燃機関の運転状態に応じて第１分割燃料噴射量を設定する分割燃料噴射量設定手段と、
前記エンジン１サイクルの排気行程までにおける所定の燃料噴射タイミングで前記第１分割燃料噴射量の燃料を噴射させるために前記燃料噴射弁を駆動する第１駆動手段と、
前記エンジン１サイクルの吸気行程における所定の最終燃料噴射タイミングで前記内燃機関の運転状態に応じて前記エンジン１サイクル分の燃料噴射量を設定する手段と、
前記エンジン１サイクル分の燃料噴射量から前記第１分割燃料噴射量を差し引いて最終分割燃料噴射量を算出する手段と、
前記最終分割燃料噴射量の算出直後に前記最終分割燃料噴射量だけの燃料を噴射させるために前記燃料噴射弁を駆動する第２駆動手段と、を備えたことを特徴とする燃料噴射装置。
前記分割燃料噴射量設定手段は、前記エンジン１サイクルの開始後に前記内燃機関の運転状態に応じて前記エンジン１サイクル分の第１燃料噴射量を設定する手段と、前記第１燃料噴射量に分割係数を乗算して前記第１分割燃料噴射量を算出する手段と、前記第１分割燃料噴射量が閾値以上であるか否かを判別する手段と、前記第１分割燃料噴射量が前記閾値以上であるとき前記第１分割燃料噴射量をそのまま維持し、前記第１分割燃料噴射量が前記閾値より小であるときには前記第１燃料噴射量を前記第１分割燃料噴射量として設定する手段と、からなることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射装置。
前記第１駆動手段は、前記燃料噴射弁の駆動時に前記燃料噴射弁に印加される電圧レベルに応じて前記第１分割燃料噴射量を補正し、その補正後の前記第１分割燃料噴射量の燃料を噴射させるために前記燃料噴射弁を駆動し、前記第２駆動手段は、前記燃料噴射弁の駆動時に前記燃料噴射弁に印加される電圧レベルに応じて前記最終分割燃料噴射量を補正し、その補正後の前記最終分割燃料噴射量の燃料を噴射させるために前記燃料噴射弁を駆動することを特徴とする請求項１記載の燃料噴射装置。
４サイクル内燃機関の圧縮行程から吸気行程までをエンジン１サイクルとして、エンジン１サイクル毎に複数回の燃料噴射を行って燃料を前記内燃機関に供給する燃料噴射方法であって、
前記エンジン１サイクルの開始後に前記内燃機関の運転状態に応じて第１分割燃料噴射量を設定する分割燃料噴射量設定ステップと、
前記エンジン１サイクルの排気行程までにおける所定の燃料噴射タイミングで前記第１分割燃料噴射量の燃料を噴射させるために、前記内燃機関の吸気管に設けられた燃料噴射弁を駆動する第１駆動ステップと、
前記エンジン１サイクルの吸気行程における所定の最終燃料噴射タイミングで前記内燃機関の運転状態に応じて前記エンジン１サイクル分の燃料噴射量を設定するステップと、
前記エンジン１サイクル分の燃料噴射量から前記第１分割燃料噴射量を差し引いて最終分割燃料噴射量を算出するステップと、
前記最終分割燃料噴射量の算出直後に前記最終分割燃料噴射量だけの燃料を噴射させるために前記燃料噴射弁を駆動する第２駆動ステップと、を備えたことを特徴とする燃料噴射方法。