JP3319352B2 - 筒内噴射内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、筒内噴射内燃機関
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、多気筒エンジンにおいては、
個々の気筒に対応する吸気ポートに対し燃料噴射が実行
される（独立噴射）。このような独立噴射を行うエンジ
ンにおいては、エンジンの気筒判別が不可欠である。つ
まり、エンジンの始動時においては、気筒判別が完了す
るまでは原則として燃料噴射を行うことができない。

【０００３】通常、この種の技術において、気筒判別は
次のようにして行われる。すなわち、エンジンのクラン
クシャフトに設けられたパルサの外周には、欠歯を有す
る複数の歯が等間隔毎に設けられており、パルサの近傍
には、クランク角センサ（ＮＥセンサ）が設けられてい
る。さらに、クランクシャフトの１／２回転の回転速度
で回転するカムシャフトに設けられたパルサの外周に
は、１つの歯が設けられている。このパルサの近傍に
は、気筒判別センサ（Ｇセンサ）が設けられている。そ
して、これら両センサから出力されるパルス信号によ
り、エンジン回転数、クランク角、各気筒の上死点ＴＤ
Ｃ等が認識される。より詳しくは、ＮＥセンサにより欠
歯が検出された後の所定クランク角（例えば２１０°Ｃ
Ａ）後に、当該気筒の上死点ＴＤＣである旨が認識され
る。また、欠歯が検出された後の所定クランク角（例え
ば１２０°ＣＡ）の間（ゲート区間）に、Ｇセンサから
の歯を検出した信号（気筒基準位置信号）が入ったか否
かで、その後に認識される上死点ＴＤＣが何番気筒のも
のであるかが判断される。

【０００４】ところで、通常の吸気ポートに対し燃料が
噴射されるタイプのエンジンにおいては、予備噴射と称
される技術により、気筒判別前に燃料噴射を行うことも
事実上は可能である（例えば特開平７−８３０９３号公
報等）。すなわち、エンジンの始動時に際して、例えば
全気筒に対し燃料を噴射する。そして、上述のようにし
て上死点ＴＤＣにおいて気筒判別を行い、そのタイミン
グで、予め噴射されている燃料に対し点火を行うのであ
る。このように予備噴射を行えば、エンジンの速やかな
始動が確保される。これは、燃料噴射がたとえ気筒判別
前のタイミングで実行されたとしても、燃料混合気は吸
気ポート内に存在するため、吸気行程において吸気バル
ブが開かれれば、燃料混合気は気筒内に確実に供給され
るからである。そして、その後上死点ＴＤＣ近傍におい
て点火を行えば、確実に爆発・燃焼が行われるのであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の予備
噴射の技術を、燃料を直接的に気筒内に噴射するタイプ
の、いわゆる「筒内噴射エンジン」に適用することはで
きない。これは、筒内噴射エンジンにおいては、燃料が
直接的に気筒内に噴射されるため、所定のタイミングを
除くタイミングで噴射しても点火に必要な混合気が点火
プラグ周りに形成されないからである。従って、筒内噴
射エンジンの始動時においては、上述した原則通り、気
筒判別が完了するまでは燃料噴射を行うことができな
い。

【０００６】このように、筒内噴射エンジンでは、該当
気筒の上死点ＴＤＣにおいて気筒判別がなされるのであ
るが、かかるタイミングで気筒を判別しても、燃料は未
だ噴射されていない。つまり、筒内噴射エンジンでは、
最初に判別した気筒の少なくとも次の気筒（点火順序が
♯１→♯３→♯４→♯２の場合であって、最初に判別し
た気筒が１番気筒♯１の場合には、次の気筒は３番気筒
♯３）に対してしか燃料噴射を行うことができないとい
う問題があった。

【０００７】また、次の気筒に対して速やかに燃料を噴
射したとしても、点火までの時間が極めて短く、蒸発時
間が十分に確保されないという事態が生じ、点火を行っ
ても爆発・燃焼が行われないおそれもあった。

【０００８】その結果、筒内噴射エンジンにおいては、
始動時において、１〜２点火分だけ始動が遅れるおそれ
があり、良好な始動性が得られないおそれがあった。本
発明は前述した事情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、筒内噴射を行いうる内燃機関において、始動
性の向上を図ることのできる内燃機関の筒内噴射内燃機
関の燃料噴射制御装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明においては、内燃機関の複数
の気筒に対応して設けられ、各気筒内に燃料噴射を行い
うる燃料噴射手段と、前記内燃機関のクランクシャフト
に設けられるパルサの外周に形成された一部の欠歯を検
出することによりクランク基準信号を検出するととも
に、同クランク基準信号に基づいてクランク角度を検出
するクランク角検出手段と、前記内燃機関のカムシャフ
トに設けられるパルサの外周に形成された１つの歯を検
出することにより所定のクランク角に設定された気筒基
準位置を検出する気筒基準位置検出手段と、前記気筒基
準位置が検出されるとき、及び同気筒基準位置が検出さ
れてから３６０°ＣＡだけクランク角が変化したときに
反転するフラグの機関停止時における状態を記憶する気
筒基準位置記憶手段と、前記内燃機関の始動時において
前記クランク角検出手段によりクランク基準信号が検出
された場合に、前記気筒基準位置記憶手段により記憶さ
れているフラグの状態に基づいて気筒判別を行うととも
に、当該判別された気筒に対応する前記燃料噴射手段を
制御して燃料噴射を実行する燃料噴射制御手段とを備え
た筒内噴射内燃機関の燃料噴射制御装置をその要旨とし
ている。

【００１０】

【００１１】

【００１２】（作用） 上記請求項１に記載の発明によれば、内燃機関の複数の
気筒に対応して設けられた燃料噴射手段により、各気筒
内に燃料噴射が行われうる。また、クランク角検出手段
により、内燃機関のクランクシャフトに設けられるパル
サの外周に形成された一部の欠歯が検出されてクランク
基準信号が検出されるとともに、同クランク基準信号に
基づいてクランク角度が検出される。さらに、気筒基準
位置検出手段により、内燃機関のカムシャフトに設けら
れるパルサの外周に形成された１つの歯が検出されて所
定のクランク角に設定された気筒基準位置が検出され
る。

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】そして、前記気筒基準位置が検出されると
き、及び同気筒基準位置が検出されてから３６０°ＣＡ
だけクランク角が変化したときに反転するフラグの機関
停止時における状態が、気筒基準位置記憶手段によって
記憶される。さらに、内燃機関の始動時において、前記
クランク角検出手段によりクランク基準信号が検出され
た場合に、燃料噴射制御手段では、気筒基準位置記憶手
段により記憶されているフラグの状態に基づいて気筒判
別が行われ、これとともに、当該判別された気筒に対応
する前記燃料噴射手段が制御されて燃料噴射が実行され
る。このため、燃料が噴射されてから爆発・燃焼するま
での間に十分な蒸発時間が確保される。

【００１７】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）以下、本発明における筒内噴射内
燃機関の燃料噴射制御装置を具体化した第１の実施の形
態を、図面に基づいて詳細に説明する。

【００１８】図１は本実施の形態において、車両に搭載
された筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置を示す概
略構成図である。内燃機関としてのエンジン１は、例え
ば４つの気筒１ａ（♯１，♯２，♯３，♯４）を具備
し、これら各気筒１ａの燃焼室構造が図２に示されてい
る。これらの図に示すように、エンジン１はシリンダブ
ロック２内にピストンを備えており、当該ピストンはシ
リンダブロック２内で往復運動する。シリンダブロック
２の上部にはシリンダヘッド４が設けられ、前記ピスト
ンとシリンダヘッド４との間には燃焼室５が形成されて
いる。また、本実施の形態では１気筒１ａあたり、４つ
の弁が配置されており、図中において、符号６ａとして
第１吸気弁、６ｂとして第２吸気弁、７ａとして第１吸
気ポート、７ｂとして第２吸気ポート、８として一対の
排気弁、９として一対の排気ポートがそれぞれ示されて
いる。

【００１９】図２に示すように、第１の吸気ポート７ａ
はヘリカル型吸気ポートからなり、第２の吸気ポート７
ｂはほぼ真っ直ぐに延びるストレートポートからなる。
また、シリンダヘッド４の内壁面の中央部には、点火プ
ラグ１０が配設されている。この点火プラグ１０には、
図示しないディストリビュータを介してイグナイタ１２
からの高電圧が印加されるようになっている。そして、
この点火プラグ１０の点火タイミングは、イグナイタ１
２からの高電圧の出力タイミングにより決定される。本
実施の形態において、点火は、１番気筒♯１→３番気筒
♯３→４番気筒♯４→２番気筒♯２の順序で行われる。

【００２０】さらに、第１吸気弁６ａ及び第２吸気弁６
ｂ近傍のシリンダヘッド４内壁面周辺部には燃料噴射手
段としての燃料噴射弁１１が配置されている。すなわ
ち、本実施の形態においては、燃料噴射弁１１からの燃
料は、直接的に気筒１ａ内に噴射されうるようになって
いる。

【００２１】図１に示すように、各気筒１ａの第１吸気
ポート７ａ及び第２吸気ポート７ｂは、それぞれ各吸気
マニホルド１５内に形成された第１吸気路１５ａ及び第
２吸気路１５ｂを介してサージタンク１６内に連結され
ている。各第２吸気通路１５ｂ内にはそれぞれスワール
コントロールバルブ１７が配置されている。これらのス
ワールコントロールバルブ１７は共通のシャフト１８を
介して例えばステップモータ１９に連結されている。こ
のステップモータ１９は、後述する電子制御装置（以下
単に「ＥＣＵ」という）３０からの出力信号に基づいて
制御される。なお、当該ステップモータ１９の代わり
に、エンジン１の吸気ポート７ａ，７ｂの負圧に応じて
制御されるものを用いてもよい。

【００２２】前記サージタンク１６は、吸気ダクト２０
を介してエアクリーナ２１に連結され、吸気ダクト２０
内には、ステップモータ２２によって開閉されるスロッ
トル弁２３が配設されている。つまり、本実施の形態の
スロットル弁２３は、いわゆる電子制御式のものであ
り、基本的には、ステップモータ２２が前記ＥＣＵ３０
からの出力信号に基づいて駆動されることにより、スロ
ットル弁２３が開閉制御される。そして、このスロット
ル弁２３の開閉により、吸気ダクト２０を通過して燃焼
室５内に導入される吸入空気量が調節されるようになっ
ている。本実施の形態では、吸気ダクト２０、サージタ
ンク１６並びに第１吸気路１５ａ及び第２吸気路１５ｂ
等により、吸気通路が構成されている。

【００２３】また、スロットル弁２３の近傍には、その
開度を検出するためのスロットルセンサ２５が設けられ
ている。なお、前記各気筒の排気ポート９には排気マニ
ホルド１４が接続されている。そして、燃焼後の排気ガ
スは当該排気マニホルド１４を介して触媒５６の設けら
れてなる排気ダクト５５へ排出されるようになってい
る。

【００２４】さらに、本実施の形態では、公知の排気ガ
ス再循環（ＥＧＲ）機構５１が設けられている。このＥ
ＧＲ機構５１は、排気ガス再循環通路としてのＥＧＲ通
路５２と、同通路５２の途中に設けられたＥＧＲバルブ
５３とを含んでいる。ＥＧＲ通路５２は、スロットル弁
２３の下流側の吸気ダクト２０と、排気ダクト５５との
間を連通するよう設けられている。また、ＥＧＲバルブ
５３は、弁座、弁体及びステップモータ（いずれも図示
せず）を内蔵している。ＥＧＲバルブ５３の開度は、ス
テップモータが弁体を弁座に対して断続的に変位させる
ことにより、変動する。そして、ＥＧＲバルブ５３が開
くことにより、排気ダクト５５へ排出された排気ガスの
一部がＥＧＲ通路５２へと流れる。その排気ガスは、Ｅ
ＧＲバルブ５３を介して吸気ダクト２０へ流れる。すな
わち、排気ガスの一部がＥＧＲ機構５１によって吸入混
合気中に再循環する。このとき、ＥＧＲバルブ５３の開
度が調節されることにより、排気ガスの再循環量が調整
されるのである。

【００２５】さて、上述したＥＣＵ３０は、デジタルコ
ンピュータからなっており、双方向性バス３１を介して
相互に接続されたＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３
２、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）３３、マイクロプロ
セッサからなるＣＰＵ（中央処理装置）３４、入力ポー
ト３５及び出力ポート３６を具備している。

【００２６】運転者により操作されるアクセルペダル２
４には、当該アクセルペダル２４の踏込み量に比例した
出力電圧を発生するアクセルセンサ２６Ａが接続され、
該アクセルセンサ２６Ａによりアクセル開度が検出され
る。当該アクセルセンサ２６Ａの出力電圧は、ＡＤ変換
器３７を介して入力ポート３５に入力される。また、同
じくアクセルペダル２４には、アクセルペダル２４の踏
込み量が「０」であることを検出するための全閉スイッ
チ２６Ｂが設けられている。すなわち、この全閉スイッ
チ２６Ｂは、アクセルペダル２４の踏込み量が「０」で
ある場合に全閉信号として「１」の信号を、そうでない
場合には「０」の信号を発生する。そして、該全閉スイ
ッチ２６Ｂの出力電圧も入力ポート３５に入力されるよ
うになっている。

【００２７】さらに、前記スワールコントロールバルブ
１７用のシャフト１８の回転角度はスワールコントロー
ルバルブセンサ２９により検出され、これによりスワー
ルコントロールバルブ１７の開度が検出される。そし
て、該センサ２９の出力はＡ／Ｄ変換器３７を介して入
力ポート３５に入力される。

【００２８】併せて、前記スロットルセンサ２５によ
り、スロットル開度が検出される。このスロットルセン
サ２５の出力はＡ／Ｄ変換器３７を介して入力ポート３
５に入力される。

【００２９】加えて、本実施の形態では、サージタンク
１６内の圧力（吸気圧ＰＩＭ）を検出する吸気圧センサ
６１が設けられている。さらに、エンジン１の冷却水の
温度（冷却水温ＴＨＷ）を検出する水温センサ６２が設
けられている。また、排気ダクト５５の触媒５６よりも
上流側においては、排気中の酸素濃度ＯＸを検出するた
めの酸素センサ６３が設けられている。また、エンジン
１には、同エンジン１を始動させるための図示しないス
タータが設けられており、このスタータには、その作動
状態を検知するスタータスイッチ６４が設けられてい
る。スタータスイッチ６４は、エンジン１の始動時にお
いて運転者によりイグニッションスイッチ（図示略）が
ＯＦＦ位置の状態からスタート位置まで操作され、スタ
ータが作動しているとき（クランキング状態にあると
き）にスタータ信号を「オン」として出力する。また、
エンジン１の始動が完了して（完爆状態となって）、イ
グニッションスイッチがスタート位置からＯＮ位置まで
戻されると、スタータスイッチ６４は、スタータ信号を
「オフ」として出力する。これら各センサ等６１，６
２，６３，６４の出力も、Ａ／Ｄ変換器３７を介して入
力ポート３５に入力されるようになっている。

【００３０】また、本実施の形態では、エンジン１のク
ランクシャフト（図示略）には、パルサ７１［図３
（ａ）参照］が設けられ、該パルサ７１の外周には、複
数（本実施の形態では３４個）の歯７２が等間隔毎に設
けられており、一部が欠歯７３となっている。該パルサ
７１の近傍には、クランク角センサ２８が設けられてい
る。さらに、クランクシャフトの１／２回転の回転速度
で回転するカムシャフトには、パルサ８１［図３（ｂ）
参照］が設けられ、該パルサ８１の外周には、１つの歯
８２が設けられている。このパルサ８１の近傍には、気
筒判別センサ２７が設けられている。そして、これら両
センサ２７、２８から出力されるパルス信号（ＮＥパル
ス、Ｇパルス）がＥＣＵ３０の入力ポート３５に入力さ
れ、これにより、エンジン回転数、クランク角、各気筒
の上死点ＴＤＣ等が認識される。より詳しくは、クラン
ク角センサ２８により欠歯７３が検出された後の所定ク
ランク角（例えば２１０°ＣＡ）後に、１番気筒♯１又
は４番気筒♯４の上死点ＴＤＣである旨が認識される。
また、欠歯７３が検出された後の所定クランク角（例え
ば１２０°ＣＡ）の間（ゲート区間）に、気筒判別セン
サ２７からの歯８２を検出した信号（気筒基準位置信
号：Ｇ信号）がＥＣＵ３０に入力されたか否かで、その
後に認識される上死点ＴＤＣが何番気筒のものであるか
が判断される。

【００３１】一方、出力ポート３６は、対応する駆動回
路３８を介して各燃料噴射弁１１、各ステップモータ１
９，２２、イグナイタ１２及びＥＧＲバルブ５３（ステ
ップモータ）に接続されている。そして、ＥＣＵ３０は
各センサ等２５〜２９，６１〜６４からの信号に基づ
き、ＲＯＭ３３内に格納された制御プログラムに従い、
燃料噴射弁１１、ステップモータ１９，２２、イグナイ
タ１２（点火プラグ１０）及びＥＧＲバルブ５３等を好
適に制御する。

【００３２】次に、上記構成を備えた筒内噴射エンジン
の燃料噴射制御装置における本実施の形態に係る各種制
御に関するプログラムについて、フローチャートを参照
して説明する。まず、図４は、本実施の形態において、
エンジン１の始動時における燃料噴射制御を行うための
「始動時噴射制御ルーチン」を示すフローチャートであ
って、所定クランク角（例えば「１０°ＣＡ」）毎の割
り込みでＥＣＵ３０により実行される。

【００３３】処理がこのルーチンに移行すると、ＥＣＵ
３０は先ずステップ１０１において、ＥＣＵ３０は、既
に気筒判別フラグＸＫＩＴＯＵが「１」になっているか
否かを判断する。ここで、気筒判別フラグＸＫＩＴＯＵ
は、気筒判別が完了しているか否かを示すフラグであっ
て、気筒の判別が既に完了している場合には「１」に、
そうでない場合には「０」に、別途のルーチンにおいて
設定されるものである。そして、気筒判別フラグＸＫＩ
ＴＯＵが「１」になっている場合には、何らの処理をも
行うことなくその後の処理を一旦終了する。

【００３４】これに対し、気筒判別フラグＸＫＩＴＯＵ
が「０」の場合には、気筒の判別が未だ完了していない
ものとしてステップ１０２へ移行する。ステップ１０２
において、ＥＣＵ３０は、スタータスイッチ６４からオ
ン信号が出力された後において、クランク角センサ２８
からの信号に基づき欠歯７３を認識したか否かを判断す
る。そして、未だ欠歯７３を認識していない場合には、
その後の処理を一旦終了する。また、欠歯７３を認識し
た場合には、ステップ１０３へ移行する。

【００３５】ステップ１０３においては、クランクカウ
ンタＣＣＲＮＫＳを「１」ずつインクリメントする。従
って、本実施の形態においては、クランクカウンタＣＣ
ＲＮＫＳは「１０°ＣＡ」毎に「１」ずつインクリメン
トされることとなる。

【００３６】さらに、続くステップ１０４においては、
前記クランクカウンタＣＣＲＮＫＳが所定値α（例えば
α＝「１２」）となったか否かを判断する。そして、ク
ランクカウンタＣＣＲＮＫＳが所定値αとなっていない
場合には、現在いわゆるＧゲート区間内にあるものと判
断してステップ１０５へ移行する。つまり、本実施の形
態におけるＧゲート区間は、欠歯７３の検出から「１２
０°ＣＡ」の間であり、該区間内に歯８２が検出された
場合には、現在の点火対応気筒が１番気筒であると判定
される。

【００３７】さて、ステップ１０５においては、ＥＣＵ
３０は、気筒判別センサ２７から歯８２を検出した旨の
信号（Ｇ信号）が入力されたか否かを判断する。そし
て、Ｇ信号が入力されていない場合には、その後の処理
を一旦終了する。また、Ｇ信号が入力された場合には、
現在の点火対応気筒が１番気筒♯１であるとともに、次
の点火対応気筒である３番気筒♯３が、吸気行程中であ
るものと判断して、ステップ１０６において、該３番気
筒♯３に対し燃料噴射を実行する。つまり、３番気筒♯
３に対応する燃料噴射弁１１を制御して燃料噴射を開始
する。

【００３８】さらに続くステップ１０７において、気筒
判別が完了したものとして、気筒判別フラグＸＫＩＴＯ
Ｕを「１」に設定し、その後の処置を一旦終了する。一
方、前記ステップ１０４において、クランクカウンタＣ
ＣＲＮＫＳが所定値αとなった場合には、ステップ１０
８へ移行する。ステップ１０８においても、ＥＣＵ３０
は、気筒判別センサ２７から歯８２を検出した旨の信号
（Ｇ信号）が入力されたか否かを判断する。そして、Ｇ
信号が入力された場合には、現在の点火対応気筒が１番
気筒♯１であるとともに、次の点火対応気筒である３番
気筒♯３が、吸気行程中であるものと判断して、上記と
同様ステップ１０６において、該３番気筒♯３に対し燃
料噴射を実行し、さらに続くステップ１０７において、
気筒判別が完了したものとして、気筒判別フラグＸＫＩ
ＴＯＵを「１」に設定し、その後の処置を一旦終了す
る。

【００３９】また、Ｇ信号が入力されていない場合に
は、現在の点火対応気筒が４番気筒♯４であるととも
に、次の点火対応気筒である２番気筒♯２が、吸気行程
中であるものと判断して、ステップ１０９において、該
２番気筒♯２に対し燃料噴射を実行し、さらに続くステ
ップ１１０において、気筒判別が完了したものとして、
気筒判別フラグＸＫＩＴＯＵを「１」に設定し、その後
の処置を一旦終了する。

【００４０】次に、本実施の形態の作用及び効果につい
て説明する。 ・本実施の形態では、上述したように、欠歯７３が認識
された後、Ｇゲート区間内にＧ信号が入力されたか否か
によって気筒判別（点火対応気筒が１番気筒♯１である
か４番気筒♯４であるかの判断）が行われ、該対応気筒
の次の気筒であって吸気行程中の気筒（３番気筒♯３又
は２番気筒♯２）に対し燃料噴射が開始される。

【００４１】・例えば、図５に示すように、欠歯７３が
認識された後、Ｇゲート区間（注：便宜上、図中のクラ
ンクカウンタＣＣＲＮＫ３０は、３０°ＣＡ毎にインク
リメントされるものである）内にＧ信号が入力された場
合には、その時点で、点火対応気筒が１番気筒♯１であ
る旨が判別され、該対応気筒の次の気筒である３番気筒
♯３に燃料が噴射される。従って、噴射が開始される時
点において、次の気筒である３番気筒♯３においては吸
気行程中である（点火タイミングの少なくとも「２７０
°ＣＡ」手前）。これに対し、従来の技術では、欠歯認
識後、所定クランク角（２１０°ＣＡ）後に上死点及び
気筒判別を行っており、この場合には、最も早くとも３
番気筒♯３の点火タイミングの「１８０°ＣＡ」手前で
噴射が開始されるのにとどまっていた。従って、本実施
の形態によれば、従来技術に比べて、燃料の蒸発時間を
十分に確保でき、そのため、噴射された燃料は、３番気
筒♯３の点火タイミングにおいては、点火により確実に
爆発・燃焼が起こりうる。その結果、速やかなエンジン
始動を確保することができ、始動性の向上を図ることが
できる。

【００４２】・また、欠歯７３が認識された後、Ｇゲー
ト区間内にＧ信号が入力されない場合にも、上記と同様
のことがいえる。 （第２の実施の形態）次に、本発明を具体化した第２の
実施の形態について説明する。但し、本実施の形態の構
成等においては上述した第１の実施の形態と同等である
ため、同一の部材等については同一の符号を付してその
説明を省略する。そして、以下には、第１の実施の形態
との相違点を中心として説明することとする。

【００４３】本実施の形態においては、前回のエンジン
１の停止時においてＧ信号のレベルを記憶しておき、始
動時において、欠歯７３の認識時にどの気筒が吸気行程
中にあるのかを判断している点に特徴を有している。

【００４４】以下、この制御内容について説明する。す
なわち、図６は、本実施の形態において、エンジン１の
始動時における気筒判別を行うための「始動時気筒判別
ルーチン」を示すフローチャートであって、所定クラン
ク角（例えば「１０°ＣＡ」）毎の割り込みでＥＣＵ３
０により実行される。

【００４５】処理がこのルーチンに移行すると、ＥＣＵ
３０は先ずステップ２０１において、Ｇ信号レベルフラ
グＸＧＢＵＦが「１」であるか否かを判断する。ここ
で、Ｇ信号レベルフラグＸＧＢＵＦとは、Ｇ信号が入力
される毎に「１」に設定され、かつ、「１」に設定され
てから「３６０°ＣＡ」後に自動的に「０」に設定され
るものである。つまり、前回のエンジン１の停止時にお
いて、Ｇ信号が入力されてから「３６０°ＣＡ」以内に
エンジン１が停止されていた場合には、Ｇ信号レベルフ
ラグＸＧＢＵＦは「１」として記憶され、そうでない場
合には「０」として記憶される。そして、ステップ２０
１において、Ｇ信号レベルフラグＸＧＢＵＦが「０」の
場合には、前回のエンジン１の停止時において、Ｇ信号
が入力されてから「３６０°ＣＡ」経過した後であっ
て、次のＧ信号が入力される前にエンジン１が停止され
ていたものと判断して、ステップ２０２へ移行する。

【００４６】ステップ２０２において、ＥＣＵ３０は、
「１０°ＣＡ」毎に自動的に「１」ずつインクリメント
され、欠歯７３の認識により「０」にクリヤされるクラ
ンクカウンタＣＣＲＮＫ１０の値が、「３４」以下であ
るか否かを判断する。そして、クランクカウンタＣＣＲ
ＮＫ１０の値が「３４」以下の場合には、ステップ２０
３へ移行する。

【００４７】ステップ２０３においては、ＥＣＵ３０
は、クランク角センサ２８からの信号に基づき、欠歯７
３を認識したか否かを判断する。そして、欠歯７３を認
識していない場合には、何らの処理をも行うことなくそ
の後の処理を一旦終了する。これに対し、欠歯７３を認
識した場合には、今後のＧゲート区間内にＧ信号は入力
されるものと判断する。つまりは、現在が１番気筒♯１
の吸気行程中にあるものと判断し、該１番気筒♯１に燃
料噴射を開始する。そして、その後の処理を一旦終了す
る。

【００４８】一方、前記ステップ２０１において、Ｇ信
号レベルフラグＸＧＢＵＦが「１」の場合には、前回の
エンジン１の停止時において、Ｇ信号が入力されてから
「３６０°ＣＡ」以内にエンジン１が停止されていたも
のと判断して、ステップ２０５へ移行する。

【００４９】ステップ２０５において、ＥＣＵ３０は、
上記クランクカウンタＣＣＲＮＫ１０の値が、「３４」
以下であるか否かを判断する。そして、クランクカウン
タＣＣＲＮＫ１０の値が「３４」以下の場合には、ステ
ップ２０６へ移行する。

【００５０】ステップ２０６においては、ＥＣＵ３０
は、クランク角センサ２８からの信号に基づき、欠歯７
３を認識したか否かを判断する。そして、欠歯７３を認
識していない場合には、何らの処理をも行うことなくそ
の後の処理を一旦終了する。これに対し、欠歯７３を認
識した場合には、今後のＧゲート区間内にＧ信号は入力
されないものと判断する。つまりは、現在が４番気筒♯
４の吸気行程中にあるものと判断し、該４番気筒♯４に
燃料噴射を開始する。そして、その後の処理を一旦終了
する。

【００５１】なお、欠歯７３を認識する直前でエンジン
１が停止したりする場合があるが、かかる場合には、次
の始動時に、すぐに到来する欠歯７３を認識できない場
合が生じうる。このような場合には、上記クランクカウ
ンタＣＣＲＮＫ１０の値が、「３４」を超えることとな
る。従って、例えば上記ステップ２０２において、クラ
ンクカウンタＣＣＲＮＫ１０の値が「３４」を超えた場
合には、ＥＣＵ３０は、ステップ２０６へ移行する。そ
して、ステップ２０６において、欠歯７３を認識したか
否かを判断し、欠歯７３を認識した場合には、ステップ
２０７において、今後のＧゲート区間内にＧ信号は入力
されないもの、つまりは、現在が４番気筒♯４の吸気行
程中にあるものと判断する。

【００５２】また、逆に、上記ステップ２０５におい
て、クランクカウンタＣＣＲＮＫ１０の値が「３４」を
超えた場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ２０３へ移行
する。そして、ステップ２０３において、欠歯７３を認
識したか否かを判断し、欠歯７３を認識した場合には、
ステップ２０４において、今後のＧゲート区間内にＧ信
号は入力されるもの、つまりは、現在が１番気筒♯１の
吸気行程中にあるものと判断する。

【００５３】このように、本実施の形態によれば、前回
のエンジン１の停止時において、Ｇ信号が入力されてか
ら「３６０°ＣＡ」以内にエンジン１が停止されていた
場合には、Ｇ信号レベルフラグＸＧＢＵＦは「１」とし
て記憶され、そうでない場合には「０」として記憶され
る。そして、図７に示すように、例えばＧ信号レベルフ
ラグＸＧＢＵＦが「０」の場合であって、クランクカウ
ンタＣＣＲＮＫ１０の値が「３４」以下の場合に欠歯７
３が認識された場合には、今後のＧゲート区間内にＧ信
号は入力されることが明らかであるため、現在が１番気
筒♯１の吸気行程中にあるものと判断される。従って、
当該タイミングで燃料噴射を開始すれば、１点火目か
ら、確実に爆発・燃焼を確保することができる。その結
果、エンジン１の始動性の向上を飛躍的に図ることがで
きる。

【００５４】また、逆に、例えばＧ信号レベルフラグＸ
ＧＢＵＦが「１」の場合であっても、上記と同様のこと
がいえる。さらに、本実施の形態においては、始動時に
おいて、すぐに到来する欠歯７３を認識できない場合が
生じうるが、このような場合においても、次に到来する
欠歯７３を認識することで、吸気行程中の気筒を確実に
認識することができる。従って、かかる場合において
も、速やかな始動を確保することができる。

【００５５】尚、本発明は前記実施の形態に限定される
ものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一
部を適宜に変更して次のように実施することもできる。 （１）上記実施の形態における歯７２、８２や欠歯７３
の数やパターンを適宜変更してもよい。

【００５６】（２）上記実施の形態では、４気筒のエン
ジン１に具体化したが、６気筒でもよいし８気筒のエン
ジンであってもよい。また、点火順序は上記実施の形態
のものに何ら限定されるものではない。

【００５７】（３）上記実施の形態では、欠歯７３の認
識から「１２０°ＣＡ」の区間をＧゲート区間とした
が、それよりも広い区間としてもよいし狭い区間として
もよい。

【００５８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の内燃機関
の筒内噴射内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、始動
性の向上を図ることができるという従来にはない優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態における筒内噴射エンジンの
燃料噴射制御装置を示す概略構成図。

【図２】各気筒の燃焼室構造を示す断面模式図。

【図３】（ａ）はクランクシャフトに設けられたパルサ
及びクランク角センサを示す図、（ｂ）はカムシャフト
に設けられたパルサ及び気筒判別センサを示す図。

【図４】ＥＣＵにより実行される「始動時噴射制御ルー
チン」を示すフローチャート。

【図５】第１の実施の形態の作用効果を示す図であっ
て、時間の経過に対する各種噴射信号、点火信号、クラ
ンクカウンタの挙動を示すタイミングチャート。

【図６】第２の実施の形態においてＥＣＵにより実行さ
れる「始動時気筒判別ルーチン」を示すフローチャー
ト。

【図７】第２の実施の形態の作用効果を示す図であっ
て、時間の経過に対するＧ信号、Ｇ信号レベルフラグ及
びクランク角センサからのＮＥパルスの挙動を示すタイ
ミングチャート。

【符号の説明】

１…内燃機関としてのエンジン、１ａ（♯１，♯２，♯
３，♯４）…気筒、１０…点火プラグ、１１…燃料噴射
弁、２７…気筒判別センサ、２８…クランク角センサ、
３０…電子制御装置（ＥＣＵ）、７１…パルサ、７２…
歯、７３…欠歯、８１…パルサ、８２…歯。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６２ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６２Ｅ Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｅ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 41/00 - 45/00 F02P 5/15

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の複数の気筒に対応して設けら
   れ、各気筒内に燃料噴射を行いうる燃料噴射手段と、 前記内燃機関のクランクシャフトに設けられるパルサの
   外周に形成された一部の欠歯を検出することによりクラ
   ンク基準信号を検出するとともに、同クランク基準信号
   に基づいてクランク角度を検出するクランク角検出手段
   と、 前記内燃機関のカムシャフトに設けられるパルサの外周
   に形成された１つの歯を検出することにより所定のクラ
   ンク角に設定された気筒基準位置を検出する気筒基準位
   置検出手段と、 前記気筒基準位置が検出されるとき、及び同気筒基準位
   置が検出されてから３６０°ＣＡだけクランク角が変化
   したときに反転するフラグの機関停止時における状態を
   記憶する気筒基準位置記憶手段と、 前記内燃機関の始動時において前記クランク角検出手段
   によりクランク基準信号が検出された場合に、前記気筒
   基準位置記憶手段により記憶されているフラグの状態に
   基づいて気筒判別を行うとともに、当該判別された気筒
   に対応する前記燃料噴射手段を制御して燃料噴射を実行
   する燃料噴射制御手段と を備えた ことを特徴とする筒内噴射内燃機関の燃料噴射
   制御装置。