JP6332625B2 - 燃料噴射制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は燃料噴射制御装置に関し、特に3気筒エンジンにおける燃料噴射制御装置に関する。
従来、エンジンでは、各気筒内への吸入空気量により演算される噴射量に基づいて燃料噴射制御を行うようになっている。このようなエンジンの制御装置としては、エンジンの燃焼室(気筒)内に直接燃料を噴射する筒内噴射弁を有するもの(例えば特許文献1参照。)がある。また、4サイクルエンジンの場合、燃焼サイクルの吸気行程中に増加した空気量に応じて燃料噴射量を補正するようになっている。
特許4100806号公報
しかしながら、4サイクルの圧縮行程、吸気行程以外の気筒について、計測した吸入空気量に基づいて各行程に噴射する燃料量をどのように演算するかについては、特許文献1には何ら開示はない。また、各行程の燃料噴射量を演算するにあたって、演算負荷をどのように低減するかについても開示されていない。特に、3気筒エンジンについては何ら記載がない。
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、3気筒エンジンでの燃料噴射量演算の制御負荷の低減を図ることができる燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するための第1の態様は、3つの気筒を有する4サイクルエンジンの燃料噴射制御装置であって、前記4サイクルエンジンのクランク角を検出するクランク角検出部と、4サイクルの所定の行程に噴射する燃料量を第1の演算タイミングで演算する第1の演算部と、前記第1の演算タイミングのクランク角に対し240度前の第2の演算タイミングで所定の行程の1行程前に噴射する燃料量を演算する第2の演算部と、前記第2の演算タイミングのクランク角に対し240度前の第3の演算タイミングで前記所定の行程の2行程前に噴射する燃料量を演算する第3の演算部と、を備え、所定気筒の前記第1の演算タイミング、該所定気筒以外の第1の気筒の前記第2の演算タイミング及び該所定気筒以外の第2の気筒の前記第3の演算タイミングをそろえることを特徴とする燃料噴射制御装置にある。
かかる第1の態様では、3気筒エンジンに噴射する燃料量の各演算タイミングをそろえることができ、制御負荷の低減を図りながら各行程に噴射される燃料量を適正に演算できる。
本発明の第2の態様は、前記燃料噴射制御装置は、前記各演算部で演算した燃料量を記録する燃料量記録部と、前記各演算タイミングまでに吸入された吸入空気量を算出する吸入空気量算出部と、を備え、前記第1の演算部は、前記第1の演算タイミングまでに吸入された空気量に対応する燃料量と、前記第2及び第3の演算部で演算された燃料量と、の差から前記所定の行程に噴射する燃料量を演算することを特徴とする燃料噴射制御装置にある。
かかる第2の態様では、各行程までに吸入された空気量に対応する必要燃料量からすでに噴射した燃料を減算して燃料量を演算するため、実際の噴射量の誤差が少なくなる。
本発明の第3の態様は、前記第2の演算部は、前記第2の演算タイミングまでに吸入された空気量に対応する燃料量と、前記第2の演算タイミングまでに前記第3の演算部で演算された燃料量と、の差から前記所定の行程の1行程前に噴射する燃料量を演算することを特徴とする燃料噴射制御装置にある。
かかる第3の態様では、各行程までに吸入された空気量に対応する必要燃料量からすでに噴射した燃料を減算して燃料量を演算するため、実際の噴射量の誤差が少なくなる。
本発明の第4の態様は、前記所定の行程は圧縮行程であり、前記第1の演算部では前記4サイクルの圧縮行程に噴射する燃料量を演算し、前記第2の演算部では前記4サイクルの吸気行程に噴射する燃料量を演算し、前記第3の演算部では前記4サイクルの排気行程に噴射する燃料量を演算することを特徴とする燃料噴射制御装置にある。
かかる第4の態様では、圧縮、吸気、排気の各行程前の空気量に合わせた燃料量を演算でき、正確な燃料噴射が可能、かつ燃料噴射量演算の制御負荷の低減を図ることができる。
本発明の第5の態様は、前記第1の演算タイミングは前記4サイクルの吸気行程期間の終了時にあり、前記第2の演算タイミングは前記4サイクルの排気行程期間中にあり、前記第3の演算タイミングは前記4サイクルの膨張行程期間中にあることを特徴とする燃料噴射制御装置にある。
かかる第5の態様では、圧縮、吸気、排気の各行程前の空気量に合わせた燃料量を演算でき、正確な燃料噴射が可能、かつ燃料噴射量演算の制御負荷の低減を図ることができる。
本発明の第6の態様は、前記4サイクルエンジンは、前記3つの気筒内に燃料を噴射する第1の燃料噴射弁と、前記4サイクルエンジンの吸気管内に燃料を噴射する第2の燃料噴射弁と、を有し、前記第1及び第2の演算部は前記第1の燃料噴射弁による燃料量を演算し、前記第3の演算部は前記第2の燃料噴射弁による燃料量を演算することを特徴とする燃料噴射制御装置にある。
かかる第6の態様では、第2の燃料噴射弁で噴く燃料量と第1の燃料噴射弁で噴く燃料量とを適正化でき、噴霧状態を良化して排出ガスを低減できる。
本発明の第7の態様は、前記燃料噴射制御装置は、前記第1の燃料噴射弁及び前記第2の燃料噴射弁から噴射する燃料量の比率を決定する比率決定部を備え、前記第3の演算部は前記第3の演算タイミングまでに吸入された空気量に対応する燃料量に前記比率決定部により決定された比率を乗算して演算することを特徴とする燃料噴射制御装置にある。
かかる第7の態様では、比率決定部により決定された比率に応じて第2の燃料噴射弁で噴く燃料量と第1の燃料噴射弁で噴く燃料量とを適正化でき、噴霧状態を更に良化して排出ガスを低減できる。
本発明によれば、3気筒エンジンにおける燃料噴射制御のための演算の割り込みを低減させ、燃料噴射量演算の制御負荷の低減を図ることができる燃料噴射制御装置が提供される。
本実施形態に係る3気筒4サイクルエンジンの全体構成例を示す図。 本実施形態に係る燃料噴射制御装置の構成例を示すブロック図。 本実施形態に係る燃料噴射制御の一例を示す概念図。 本実施形態に係る燃料噴射制御の一例を示す概念図。
以下、図面を参照して、本発明の燃料噴射制御装置に関する実施形態について具体的に説明する。かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。尚、それぞれの図中、同じ符号を付しているものは同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。
図1は、本発明の実施形態に係る燃料噴射制御装置によって制御が行われる、3つの気筒を有する4サイクルエンジン(以下、単に「エンジン」と称することがある。)の全体構成の一例を示している。
図示するように、エンジン10の各気筒11a〜11cには吸気弁12及び排気弁13が設けられており、吸気弁12側にインテークマニホールド14の分岐部が接続され、排気弁13側にエキゾーストマニホールド15の分岐部が接続されている。
インテークマニホールド14には吸気通路16が接続されており、吸気通路16には上流側から、吸気の流量を検出する吸入空気量センサー17と、吸気の流量を調整するスロットル弁18及びスロットル開度を検出するスロットル開度センサー19と、が設けられている。スロットル弁18の開度は、アクセルペダル(図示せず)と連動するように構成されており、燃料噴射制御装置30からの制御信号によって開度が調節され、これにより各気筒11a〜11cに導入される吸気の流量が調整される。また、エキゾーストマニホールド15には排気通路20が接続されており、排気通路20には上流側から、空燃比センサー21と、排気浄化装置(図示せず)と、が設けられている。
各気筒11a〜11cには、点火を行う点火プラグ22と、各気筒11a〜11c内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁(第1の燃料噴射弁23)と、がそれぞれ設けられている。クランクシャフト24の回転に伴ってピストン25a〜25cが各気筒11a〜11c内を往復動し、各気筒11a〜11c内が例えば圧縮状態のときに各気筒11a〜11c内に燃料が噴射され、各気筒11a〜11c内での爆発によってピストン25a〜25cが押し下げられて、クランクシャフト24が更に回転させられることで駆動力が得られる。
エンジン10には、クランク角を検出するクランク角センサー26が設けられており、また、エンジン10のインテークマニホールド14の分岐部には、吸気管内噴射弁(第2の燃料噴射弁27)がそれぞれ設けられている。第2の燃料噴射弁27によれば、吸気側から燃料を噴射して、濃度の均質な混合気を気筒11a〜11c内に導入させることができる。
次に、本実施形態に係る燃料噴射制御装置30の構成について説明する。図2は、本実施形態の燃料噴射制御装置の構成を機能的なブロックで表したブロック図である。燃料噴射制御装置30は、ECU(Electronic Control Unit)を含む公知の構成からなるマイクロコンピュータを中心に構成されており、クランク角検出部31と、噴射弁駆動部32と、演算部33と、を具備している。このうち演算部33は、燃料噴射制御のための演算を行うものであり、第1の演算部33a、第2の演算部33b、及び第3の演算部33cを含んで構成されている。これらの各部は、具体的にはマイクロコンピュータによるプログラムの実行によって実現される。
また、この燃料噴射制御装置30には、図示しない記憶部(RAM:Random Access Memory)が備えられている。記憶部には、各部で検出・演算された情報や、エンジン10に設けられた吸入空気量センサー17、スロットル開度センサー19、空燃比センサー21及びクランク角センサー26等をはじめとする各種センサーの情報が記憶され、記憶された情報が、必要に応じて各部によって読込まれる。
クランク角検出部31は、クランク角センサー26からの信号に基づいてクランク角を検出する。クランク角に関する情報は演算部33に送信され、燃料噴射制御のための演算タイミングの決定等に用いられる。
噴射弁駆動部32は、演算部33で生成される駆動信号に基づいて、第1の燃料噴射弁23や第2の燃料噴射弁27のアクチュエーターに対して通電制御を行う。かかる通電制御によって、燃料が噴射されることとなる。
ここで、各行程前の吸入空気量から排気、吸気、圧縮、膨張の各行程に噴射する燃料量を決定するためには、4気筒エンジンの場合には、各気筒でのクランク角の位相差180度が4サイクルエンジンの燃焼サイクル(吸気、圧縮、膨張、排気)の周期に合致するため、演算周期が180度毎の演算となる。これら演算は、吸入空気量の増加中又は低下中、すなわちドライバーによりアクセルペダルの増加又は減少があり車両が加速中又は減速中の過渡状態にあるときに行われる場合がある。定常時であれば演算は4サイクルエンジンの燃焼サイクル(吸気、圧縮、膨張、排気)のうち排気行程中又は膨張行程中に1回の割合で行うことも可能だが、過渡時には吸入空気量が時々刻々と変化するため、ECUの演算処理は追加演算(割り込みして演算)する必要がある。すなわち過渡状態を考えるとECUの演算負荷が増加することになる。更に、本実施形態は3気筒エンジンを対象とするものであるが、燃料サイクルの周期に同期させて燃料噴射量のための演算を行う4サイクルの4気筒エンジンの制御をそのまま適用した場合には、60度毎に3気筒のうちいずれかが吸気・圧縮・膨張・排気の行程を迎えるため、クランク角で60度毎に追加演算(演算の割り込み)処理が必要となる。このため、3気筒エンジンでは4気筒エンジンに対して3倍の演算回数となり通常の演算処理の負荷が高くなりすぎる。これを解決するために、高い処理能力を有する制御装置を搭載することも考えられるが、かかる場合にはコストが嵩み、また演算処理量が増加することに起因して演算の信頼性が低下する可能性も高くなる。
そこで、演算部33における第1の演算部33aは、4サイクルの所定の行程に噴射する燃料量を第1の演算タイミングで演算し、第2の演算部33bは、第1の演算タイミングのクランク角に対し240度前の第2の演算タイミングで所定の行程の1行程前に噴射する燃料量を演算し、第3の演算部33cは、第2の演算部が演算するタイミングのクランク角に対し240度前の第3の演算タイミングで所定の行程の2行程前に噴射する燃料量を演算する。これによれば、各気筒11a〜11cのクランク角の位相差である240度毎に各気筒11a〜11cでの演算タイミングを合致させることができる、すなわち、各気筒11a〜11cに噴射する燃料量の各演算タイミングをそろえることができる。このような演算タイミングによれば、演算タイミングと燃料サイクルの周期とに若干のずれが生じるものの、吸入空気量を正確に検出でき、これを燃料噴射制御のための演算に反映させることができる。
そして、燃料噴射制御装置30は、上記の各演算部33a〜33cで演算した燃料量を記録する燃料量記録部34と、各演算タイミングまでに吸入された吸入空気量を算出する吸入空気量算出部35と、を更に備えている。第1の演算部33aにより、第1の演算タイミングまでに吸入された空気量に対応する燃料量と、第2及び第3の演算部33b〜33cで演算された燃料量と、の差から、所定の行程に噴射する燃料量が演算され、第2の演算部33bにより、第2の演算タイミングまでに吸入された空気量に対応する燃料量と、第2の演算タイミングまでに第3の演算部33cで演算された燃料量と、の差から所定の行程の1行程前に噴射する燃料量が演算される。
つまり、各演算部33a〜33cは、4サイクルの各行程前に計測した吸入空気量から必要燃料量を演算し、この必要燃料量から現在までに噴射した燃料量を減算して各行程に噴射する燃料量を演算するようになっている。このように、リアルタイムで計測される吸入空気量をもとに前回値を減算して燃料量を割り出すことにより、例えば燃料量を求めるにあたり、エンジン回転速度との関係から吸入空気の変化量を算出し、この変化量に基づいて補正量を割り出すような従来の方法に比べて、実際の噴射量の誤差が少なくなる。
燃料量記録部34は、上記の記憶部と一体に構成してもよく別体に構成してもよい。また、吸入空気量算出部35は、吸入空気量センサー17からの信号に基づいて吸入空気量を算出するようになっているが、吸入空気量の算出方法は前記の例に限定されない。燃料量の演算方法は限定されず、ここではスロットル開度センサー19や空燃比センサー21等をはじめとする各種センサーからの信号により検出される空燃比やエンジン回転数等を考慮して、吸入空気量算出部35で検出された吸入空気量に基づいて演算するようになっているが、他のパラメータ等を用いるようにしても構わない。
ちなみに本実施形態では、燃料噴射制御装置30が、第1の燃料噴射弁23及び第2の燃料噴射弁27から噴射する燃料量の比率を決定する比率決定部36を更に備え、第3の演算部33cが、第3の演算タイミングまでに吸入された空気量に対応する燃料量に比率決定部36により決定された比率を乗算して演算するように構成されている。これによれば、比率決定部36により決定された比率に応じて第2の燃料噴射弁27で噴く燃料量と第1の燃料噴射弁23で噴く燃料量とを適正化でき、噴霧状態を良化して排出ガスを低減できるが、前記の構成に限定されない。所定の方法により燃料量が演算されると、その燃料量を実現する第1の燃料噴射弁23や第2の燃料噴射弁27の駆動量に関する情報が噴射弁駆動部32に送信され、これにより燃料が噴射される。
図3及び図4は、上記の演算部33をはじめとする燃料噴射制御装置30によって実行される制御の一例を説明する概念図である。このうち、図3は、所定の気筒(例えば気筒11a)についての燃料噴射制御のための演算タイミングや噴射される燃料量の例を示しており、図4は、すべての気筒11a〜11cについての燃料噴射制御のための演算タイミングの例を示している。図中、クランク角の項目の1メモリは60度に相当し、燃料量の演算タイミングが矢印で表されている。
図3に示すように、本実施形態では、上記の第1の演算部33aにより、圧縮行程噴射F1の燃料量が第1の演算タイミング(Tr1)で演算され、第2の演算部33bにより、吸気行程噴射F2の燃料量が第2の演算タイミング(Tr2:Tr1−240)で演算され、第3の演算部33cにより、排気行程噴射F3の燃料量が第3の演算タイミング(Tr3:Tr2−240)で演算される。ここでは、運転状態の変化等に応じて追加的に噴射される膨張行程噴射F1+αの燃料量についても、第1の演算部33aにより第1の演算タイミング(Tr1)で演算されるようになっている。
各演算タイミングでの燃料量の演算内容を、4サイクルに沿って詳述する。まず、第3の演算部33cにより、第3の演算タイミング(Tr3)までの吸入空気量Wa1をもとに必要燃料量Qtr3(演算タイミング(Tr3)の時点で推定される必要な燃料量の総量)が算出され、これに上記の比率決定部36によって決定される噴射比率(例えば約3/10)が乗じられることで、排気行程噴射F3の燃料量Qf3が算出される。
次に、第2の演算部33bにより、第3の演算タイミング(Tr3)から第2の演算タイミング(Tr2)までの吸入空気量Wa2をもとに必要燃料量Qtr2(演算タイミング(Tr2)の時点で推定される必要な燃料量の総量)が算出される。運転状態が過渡期にあり、例えば吸入空気量の増加に伴って真に必要となる燃料量もリアルタイムで増加するなかで、演算タイミング(Tr2)において改めて必要燃料量Qtr2を算出するとともに前回の必要燃料量Qtr3を減算することで、差分である燃料量Qf2_2が得られるようになる。すなわち、前回までの演算タイミングで明らかになっていた本来的に必要な燃料量Qf2_1に加えて、追加噴射すべき燃料量Qf2_2をも考慮した燃料量Qf2を得ることができる。
同様に、第1の演算部33aにより、第2の演算タイミング(Tr2)から第1の演算タイミング(Tr1)までの吸入空気量Wa1をもとに必要燃料量Qtr1(演算タイミング(Tr1)の時点で推定される必要な燃料量の総量)が算出される。吸入空気量Waを計測する期間には吸気行程が含まれており、実際の吸入空気量をもとに算出された必要燃料量Qtr1が、燃料量Qf3及び燃料量Qf2よりも多い場合には、その差分である燃料量Qf1を更に噴射することで、誤差量をより低減させることができる。
図3の例はあくまで一例であって、排気行程噴射F3、吸気行程噴射F2、圧縮行程噴射F1及び膨張行程噴射F1+αのすべての行程で実際に噴射が行われる必要は必ずしもない。すなわち、本発明における燃料量の演算は、噴射する燃料量が0であるとの演算を含むものであり、燃料量が0であるとの演算結果が得られた場合には燃料噴射は行われない。燃料量の演算は、上記のように各演算タイミングで行われるが、かかる演算結果を実現するための実際の噴射時期は本発明の要旨を変更しない限りにおいて限定されない。本実施形態では、第2の燃料噴射弁27によって排気行程噴射F3、第1の燃料噴射弁23によって他の行程噴射F1+α,F1,F2が行われるようになっているが、何れの燃料噴射弁23,27によって噴射を行うかについても、本発明の要旨を変更しない限りにおいて限定されない。
以上のような演算タイミングとし、燃料量を算出することで、図4に示すように、各演算部33a〜33cでの燃料量の演算タイミングが、クランク角240度毎のタイミングで合致するようになり、燃料噴射量演算の制御負荷の低減を図ることができ、しかも各行程に噴射される燃料量を適正に演算できるようになる。
(他の実施形態)
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明の基本的構成は上記のものに限定されない。例えば、上記の実施形態では、第1の燃料噴射弁23(筒内噴射弁)及び第2の燃料噴射弁27(吸気管内噴射弁)を併用し、排気・吸気・圧縮の各行程前に演算タイミングを有する態様について説明したが、第1の燃料噴射弁(筒内噴射弁)23のみを具備するエンジンにも勿論適用でき、この場合、吸気・圧縮・膨張の各行程前に演算タイミングを有するようにすることができる。
また、実際の燃料噴射の態様は本発明の要旨を変更しない限りにおいて限定されず、例えば、上記のように圧縮行程噴射F1に加えて膨張行程噴射F1+αを行うようにしてもよく、また圧縮行程噴射F1を前期噴射と後期噴射とに分けて行うようにしてもよい。これらの場合、第1の演算部33aは、演算タイミング(Tr1)において、圧縮行程噴射F1及び膨張行程噴射F1+αに分けて、又は、前期噴射及び後期噴射に分けて演算することも可能である。圧縮行程噴射F1では噴射せず、演算された燃料量Qf1を膨張行程噴射F1+αで噴射するようにしてもよいし、前期噴射では噴射せず、演算された燃料量Qf1を後期噴射で噴射するようにしてもよい。
比率決定部36によって決定される噴射比率は上記の例である約3/10に限定されず、噴霧状態を良化して排出ガスを低減できる限りにおいて変動可能である。また、各演算タイミングの間隔は、厳密にクランク角240度であれば好ましいが、本発明の効果が得られる限りにおいて実質的にクランク角240度の間隔を有していればよい。運転状態や個体差によって各演算タイミングの間隔に微細なズレが生じる場合においても、本発明の効果が得られる限りにおいて、プラスマイナス数度程度の誤差は許容される。
10 3つの気筒を有する4サイクルエンジン(エンジン)
11a〜11c 気筒
12 吸気弁
13 排気弁
14 インテークマニホールド
15 エキゾーストマニホールド
16 吸気通路
17 吸入空気量センサー
18 スロットル弁
19 スロットル開度センサー
20 排気通路
21 空燃比センサー
22 点火プラグ
23 第1の燃料噴射弁(筒内噴射弁)
24 クランクシャフト
25a〜25c ピストン
26 クランク角センサー
27 第2の燃料噴射弁(吸気管内噴射弁)
30 燃料噴射制御装置
31 クランク角検出部
32 噴射弁駆動部
33 演算部
33a 第1の演算部
33b 第2の演算部
33c 第3の演算部
34 燃料量記録部
35 吸入空気量算出部
36 比率決定部

Claims (7)

  1. 3つの気筒を有する4サイクルエンジンの燃料噴射制御装置であって、
    前記4サイクルエンジンのクランク角を検出するクランク角検出部と、
    4サイクルの所定の行程に噴射する燃料量を第1の演算タイミングで演算する第1の演算部と、
    前記第1の演算タイミングのクランク角に対し240度前の第2の演算タイミングで所定の行程の1行程前に噴射する燃料量を演算する第2の演算部と、
    前記第2の演算タイミングのクランク角に対し240度前の第3の演算タイミングで前記所定の行程の2行程前に噴射する燃料量を演算する第3の演算部と、
    を備え、所定気筒の前記第1の演算タイミング、該所定気筒以外の第1の気筒の前記第2の演算タイミング及び該所定気筒以外の第2の気筒の前記第3の演算タイミングをそろえることを特徴とする燃料噴射制御装置。
  2. 前記燃料噴射制御装置は、
    前記各演算部で演算した燃料量を記録する燃料量記録部と、
    前記各演算タイミングまでに吸入された吸入空気量を算出する吸入空気量算出部と、を備え、
    前記第1の演算部は、前記第1の演算タイミングまでに吸入された空気量に対応する燃料量と、前記第2及び第3の演算部で演算された燃料量と、の差から前記所定の行程に噴射する燃料量を演算すること
    を特徴とする請求項1に記載の燃料噴射制御装置。
  3. 前記第2の演算部は、前記第2の演算タイミングまでに吸入された空気量に対応する燃料量と、前記第2の演算タイミングまでに前記第3の演算部で演算された燃料量と、の差から前記所定の行程の1行程前に噴射する燃料量を演算することを特徴とする請求項2に記載の燃料噴射制御装置。
  4. 前記所定の行程は圧縮行程であり、
    前記第1の演算部では前記4サイクルの圧縮行程に噴射する燃料量を演算し、
    前記第2の演算部では前記4サイクルの吸気行程に噴射する燃料量を演算し、
    前記第3の演算部では前記4サイクルの排気行程に噴射する燃料量を演算すること
    を特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の燃料噴射制御装置。
  5. 前記第1の演算タイミングは前記4サイクルの吸気行程期間の終了時にあり、
    前記第2の演算タイミングは前記4サイクルの排気行程期間中にあり、
    前記第3の演算タイミングは前記4サイクルの膨張行程期間中にあること
    を特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の燃料噴射制御装置。
  6. 前記4サイクルエンジンは、前記3つの気筒内に燃料を噴射する第1の燃料噴射弁と、
    前記4サイクルエンジンの吸気管内に燃料を噴射する第2の燃料噴射弁と、を有し、
    前記第1及び第2の演算部は前記第1の燃料噴射弁による燃料量を演算し、
    前記第3の演算部は前記第2の燃料噴射弁による燃料量を演算すること
    を特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の燃料噴射制御装置。
  7. 前記燃料噴射制御装置は、
    前記第1の燃料噴射弁及び前記第2の燃料噴射弁から噴射する燃料量の比率を決定する比率決定部を備え、
    前記第3の演算部は前記第3の演算タイミングまでに吸入された空気量に対応する燃料量に前記比率決定部により決定された比率を乗算して演算すること
    を特徴とする請求項6に記載の燃料噴射制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59221435A (ja) 1983-05-31 1984-12-13 Hitachi Ltd 燃料噴射制御方法
JPH0759910B2 (ja) 1986-09-19 1995-06-28 日産自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
JPH11343899A (ja) 1998-05-29 1999-12-14 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関
JP4100806B2 (ja) 1999-03-04 2008-06-11 三菱自動車工業株式会社 筒内噴射式内燃機関の制御装置
US6668812B2 (en) * 2001-01-08 2003-12-30 General Motors Corporation Individual cylinder controller for three-cylinder engine
JP4134910B2 (ja) 2004-01-16 2008-08-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP4472588B2 (ja) * 2005-06-23 2010-06-02 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の気筒判別装置
US7647914B2 (en) * 2005-11-18 2010-01-19 Ford Global Technologies, Llc Controlled port oxidation of direct injection spark ignition engines
JP2008274860A (ja) * 2007-04-27 2008-11-13 Honda Motor Co Ltd 膨張・排気行程で燃料噴射を制御する電子制御装置
US7464690B1 (en) * 2007-05-29 2008-12-16 Wisconsin Alumni Research Foundation Adaptive engine injection for emissions reduction
JP4926917B2 (ja) * 2007-11-12 2012-05-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 エンジン制御装置
US7881856B2 (en) * 2008-04-03 2011-02-01 Hitachi, Ltd. Apparatus for and method of controlling fuel injection of engine
US8607549B2 (en) * 2009-07-31 2013-12-17 Ford Global Technologies, Llc Controlling regeneration of an emission control device
JP5011413B2 (ja) * 2010-03-17 2012-08-29 日立オートモティブシステムズ株式会社 筒内直接燃料噴射方式内燃機関の制御装置
IT1401042B1 (it) 2010-07-14 2013-07-12 Magneti Marelli Spa Metodo di controllo dell'alimentazione di aria in un cilindro di un motore a combustione interna a quattro tempi e ad accensione comandata.
JP5664860B2 (ja) * 2011-02-04 2015-02-04 三菱自動車工業株式会社 内燃機関の制御装置
JP5624065B2 (ja) * 2012-01-06 2014-11-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の回転速度予測制御装置及びアイドルストップ制御装置
US9255541B2 (en) * 2013-04-01 2016-02-09 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine control
JP6384657B2 (ja) * 2014-06-30 2018-09-05 三菱自動車工業株式会社 燃料噴射制御装置
JP6365831B2 (ja) * 2014-07-17 2018-08-01 三菱自動車工業株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置

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