JPH0783093A

JPH0783093A - エンジン制御装置

Info

Publication number: JPH0783093A
Application number: JP22909293A
Authority: JP
Inventors: Koji Sakakibara; 榊原　　浩二; Naoki Kokubo; 小久保　　直樹; Masakazu Yamada; 山田　　正和
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1993-09-14
Filing date: 1993-09-14
Publication date: 1995-03-28
Anticipated expiration: 2018-12-10
Also published as: JP3477754B2

Abstract

(57)【要約】【目的】未燃ガスの排出を抑制するとともにエンジン
始動性を向上させる。【構成】マイコン８は、クランク角信号に対応したク
ランクカウンタを更新するとともに、クランク角センサ
１及びカム角センサ４の出力信号に基づいて準位置（第
１，第４気筒のＴＤＣ）を検知する。マイコン８は、Ｒ
ＯＭ内の参照テーブルを用いてエンジン回転停止時のク
ランクカウンタのカウント値に応じた特定気筒（予備噴
射気筒）を選択しバックアップＲＡＭに記憶保持する。
このとき、特定気筒はエンジン回転停止時のクランク角
度とそのクランク角度に続く次の基準位置との間に吸気
行程を持つ気筒となる。又、マイコン８は、エンジン回
転開始時にバックアップＲＡＭ内の特定気筒を読み出
し、当該特定気筒に対して予備噴射を実施する。エンジ
ン回転開始後の最初の基準位置の検出後は、マイコン８
は燃料噴射を気筒毎の独立噴射に移行するとともに、気
筒毎の点火処理を開始する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多気筒エンジンに用い
られるエンジン制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の燃料噴射、特に独立噴射を行う
エンジン制御装置では、エンジンの気筒判別が不可欠で
あり、エンジンの回転開始時においては基準位置の検出
による気筒判別が終了するまでは燃料噴射（独立噴射）
を行うことができない。そこで、従来から提案されてい
るエンジン制御装置としては、エンジンの回転開始後の
最初の気筒判別が行われるまで燃料噴射を行わず気筒判
別後に独立噴射を開始する装置と、エンジンの回転開始
に同期して全気筒に対して予備噴射を行い気筒判別後に
独立噴射に移行する装置とに大別することができる。な
お、後者の制御装置は、前者の制御装置を改善したもの
として提案されており、例えば特開平１−１７０７３５
号公報や特開平３−５４３３７号公報が公知となってい
る。

【０００３】以下、従来のエンジン制御装置の制御動作
について、エンジンの回転開始直後の動作を示した図１
４のタイミングチャートを用いて説明する。なお、図１
４は４サイクル６気筒エンジンの事例を示し、第１気筒
（＃１）〜第６気筒（＃６）は＃１→＃２→＃３→＃４
→＃５→＃６→＃１の順に点火される。クランク角信号
ＮＥは３０°ＣＡ毎に出力され、基準位置信号Ｇ１，Ｇ
２はそれぞれ第４気筒，第１気筒のＴＤＣ直前に出力さ
れる。

【０００４】さて、時間ｔ１１でエンジンの回転が開始
されると、クランク角信号ＮＥ及び基準位置信号Ｇ１，
Ｇ２の誤検出防止のためのマスク期間（時間ｔ１１〜ｔ
１２）の経過後、時間ｔ１３で最初の基準位置信号Ｇ１
が検出される。このとき、基準位置信号Ｇ１に基づいて
第４気筒が判別される。そして、時間ｔ１４では、最初
に気筒判別された時間ｔ１３の後に吸気行程を持つ第２
気筒に対して燃料噴射信号が送られ、以降、＃２→＃３
→＃４・・・の気筒順序で独立噴射が実施される。

【０００５】又、エンジンの回転開始に同期して全気筒
に対して予備噴射を実施する場合には、図１４に破線で
示すように時間ｔ１１で全気筒同時に燃料噴射され、そ
れ以後、時間ｔ１４で独立噴射に移行される。

【０００６】一方で、エンジンの回転開始後の最初の点
火信号は、時間ｔ１３の最初の気筒判別後に設定され
る。つまり、点火時期を各気筒のＴＤＣとした場合、時
間ｔ１５の点火信号の立ち下がりエッジで最初の火花が
発生する（この時、図１４での最初の点火気筒は、第５
気筒となる）。そして、以降、＃５→＃６→＃１・・・
の気筒順序で点火が実施される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
エンジン制御装置では、以下に示す問題があった。先
ず、気筒判別前（図１４の時間ｔ１３以前）には燃料噴
射を一切行わない場合、時間ｔ１４（第４気筒のＴＤ
Ｃ）で独立噴射が開始され、このときの最初の噴射気筒
は第２気筒となる。そして、この第２気筒に吸入された
燃料は、第２気筒のＴＤＣである時間ｔ１６にて点火さ
れる。即ち、時間ｔ１６で初爆（初めての爆発）が起こ
ることになる。つまり、時間ｔ１３〜ｔ１６の期間に
は、第５，第６，第１気筒に点火が行われるがこれらの
気筒は燃料が未吸入であるため初爆を得ることができ
ず、無駄火となる。その結果、エンジンの回転開始後、
２回転（時間ｔ１１〜ｔ１６の期間）は初爆がなく、エ
ンジンの始動性の悪化を招くという問題が生じる。

【０００８】又、エンジンの回転開始時に全気筒に対し
て予備噴射する場合には、時間ｔ１５で予備噴射による
吸入燃料に点火され初爆が起こるとともに、後続の第
６，第１気筒でも予備噴射による吸入燃料にて爆発が起
こる。従って、上述した前者の場合に比べてエンジンの
始動性が格段に向上する。しかし、この場合には、予備
噴射される全気筒のうち第２，第３，第４気筒の吸入燃
料は点火されることなく排気されることになり、未燃ガ
スの排出という問題が生じる。

【０００９】本発明は、上記問題に着目してなされたも
のであって、その目的とするところは、未燃ガスの排出
を抑制するとともにエンジンの始動性を向上させること
ができるエンジン制御装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明のエンジン制御装置は、図１５に示すよう
に、複数の気筒を有するエンジンＭ１に用いられるもの
であって、前記エンジンＭ１のクランク角度を検出する
クランク角度検出手段Ｍ２と、所定のクランク角度に設
定された基準位置を検出する基準位置検出手段Ｍ３と、
前記エンジンＭ１の回転開始後に前記基準位置検出手段
Ｍ３により検出された最初の基準位置にて、燃料噴射制
御及び点火制御を開始する第１のエンジン制御手段Ｍ４
と、前記クランク角度検出手段Ｍ２による検出結果に基
づいて、前記エンジンＭ１の回転停止時のクランク角度
を検出する停止クランク角度検出手段Ｍ５と、前記停止
クランク角度検出手段Ｍ５により検出された停止クラン
ク角度と、その停止クランク角度に続く次の基準位置と
の間に吸気行程のある気筒を予備噴射気筒として判別す
る予備噴射気筒判別手段Ｍ６と、前記エンジンＭ１の回
転開始から前記基準位置検出手段Ｍ３による最初の基準
位置の検出までの間に、前記予備噴射気筒判別手段Ｍ６
による予備噴射気筒に対して燃料を噴射する第２のエン
ジン制御手段Ｍ７とを備えたことを要旨とするものであ
る。

【００１１】

【作用】上記構成によれば、クランク角度検出手段Ｍ２
はエンジンＭ１のクランク角度を検出し、基準位置検出
手段Ｍ３は所定のクランク角度に設定された基準位置を
検出する。第１のエンジン制御手段Ｍ４は、エンジンＭ
１の回転開始後に基準位置検出手段Ｍ３により検出され
た最初の基準位置にて、燃料噴射制御及び点火制御を開
始する。

【００１２】又、停止クランク角度検出手段Ｍ５は、ク
ランク角度検出手段Ｍ２による検出結果に基づいて、エ
ンジンＭ１の回転停止時のクランク角度を検出する。予
備噴射気筒判別手段Ｍ６は、停止クランク角度検出手段
Ｍ５により検出された停止クランク角度と、その停止ク
ランク角度に続く次の基準位置との間に吸気行程のある
気筒を予備噴射気筒として判別する。さらに、第２のエ
ンジン制御手段Ｍ７は、エンジンＭ１の回転開始から基
準位置検出手段Ｍ３による最初の基準位置の検出までの
間に、予備噴射気筒判別手段Ｍ６による予備噴射気筒に
対して燃料を噴射する。

【００１３】

【実施例】

（第１実施例）以下、この発明のエンジン制御装置を火
花点火式の４サイクル６気筒エンジンに具体化した第１
実施例について、図面に従って説明する。

【００１４】図１は、本実施例におけるエンジン制御装
置の構成を概略的に示した図である。図１において、ク
ランク角センサ１は、エンジンのクランク軸に固定され
たクランク角ロータ２とマグネット式のピックアップコ
イル３とから構成されている。クランク角ロータ２の外
周には１０°ＣＡ（クランク角）毎に歯２ａが設けら
れ、その一部には歯２ａの２個分を欠落させた欠歯部２
ｂが設けられている。なお、本実施例では、前記クラン
ク角センサ１によりクランク角度検出手段が構成されて
いる。

【００１５】又、カム角センサ４は、エンジンのクラン
ク軸の１回転で１／２回転するカム軸に固定されたカム
角ロータ５とマグネット式のピックアップコイル６とか
ら構成されている。カム角ロータ５の外周には１個の突
起５ａが設けられている。なお、本実施例では、前記カ
ム角センサ４により基準位置検出手段が構成されてい
る。

【００１６】クランク角センサ１及びカム角センサ４に
は波形整形回路７が接続されており、同波形整形回路７
は両センサ１，４の出力信号を図２に示す如く所定のし
きい値にて波形整形して２値のパルス信号を生成する。
即ち、波形整形回路７はクランク角センサ１の出力信号
に応じて１０°ＣＡ毎（欠歯部２ｂを除く部位）のクラ
ンク角信号ＮＥを生成するとともに、カム角センサ４の
出力信号に応じて７２０°ＣＡ毎の基準位置信号Ｇを生
成する。

【００１７】又、波形整形回路７にはマイクロコンピュ
ータ（以下、マイコンと略す）８が接続されており、同
マイコン８は波形整形回路７からのクランク角信号ＮＥ
及び基準位置信号Ｇを入力して３６０°ＣＡ毎に基準位
置を検知する。マイコン８は、ＣＰＵ（中央演算処理装
置），ＲＯＭ（リードオンリメモリ），ＲＡＭ（ランダ
ムアクセスメモリ），バックアップＲＡＭ，入出力（Ｉ
／Ｏ）ポート等からなる周知の論理演算回路である。そ
して、マイコン８は、クランク角信号ＮＥに基づいてエ
ンジン回転数を検知する。又、マイコン８にはセンサ群
９から出力された信号が入力される。このセンサ群９
は、吸気圧センサ１０、水温センサ１１等からなり、マ
イコン８は各センサからの検出信号に基づいて吸気圧、
水温等を検知する。

【００１８】一方、第１気筒（＃１）〜第６気筒（＃
６）の吸気管（図示略）にはインジェクタ１２Ａ〜１２
Ｆが配設されており、マイコン８は前記各種センサの検
出結果に基づいてインジェクタ１２Ａ〜１２Ｆによる燃
料噴射量を演算し、同演算信号（燃料噴射信号）にてイ
ンジェクタ１２Ａ〜１２Ｆを駆動させる。これにより、
インジェクタ１２Ａ〜１２Ｆは所定の気筒順（＃１→＃
２→＃３→＃４→＃５→＃６→＃１の順）に独立噴射を
実行する。又、イグナイタ１３は各気筒の点火プラグ
（図示略）を駆動するものであって、マイコン８は前記
各種センサの検出結果に基づいて点火信号ＩＧＴを求
め、イグナイタ１３に出力する。これにより、点火プラ
グは点火信号ＩＧＴに基づき所定の気筒順（インジェク
タと同様の順序）に駆動され、火花が発生する。

【００１９】又、マイコン８には、キースイッチ１５を
介してバッテリ１４が接続されている。キースイッチ１
５は「ＯＦＦ」，「ＯＮ」，「ＳＴＡＲＴ」の切換位置
を有している。そして、キースイッチ１５が図示しない
キーによって「ＯＦＦ」位置から「ＯＮ」位置に切り換
えられると、マイコン８にバッテリ１４から電力が供給
されてマイコン８が起動し、マイコン８内のＣＰＵがＲ
ＯＭ内の各種制御プログラムを実行する。又、キースイ
ッチ１５が「ＳＴＡＲＴ」位置に切り換えられると、マ
イコン８への電力供給に加えて、バッテリ１４からスタ
ータモータ１６に電力が供給され、停止状態にあるエン
ジンに初期回転が付与される。

【００２０】本実施例では、マイコン８により、第１の
エンジン制御手段、停止クランク角度検出手段、予備噴
射気筒判別手段及び第２のエンジン制御手段が構成され
ている。

【００２１】次に、本実施例のエンジン制御装置の作用
について、図３〜図１０を用いて説明する。なお、図３
は各気筒の独立噴射処理及び点火処理の制御ルーチンを
示したフローチャートであり、マイコン８はクランク角
信号ＮＥのエッジ検出毎に図３のルーチンを起動する。
図４及び図５は図３のサブルーチンを示したフローチャ
ートである。又、図６及び図７はエンジンの回転開始時
における予備噴射処理に係る制御ルーチンを示したフロ
ーチャートであり、マイコン８は所定時間毎（例えば、
１００ｍｓ毎）に図６，図７のルーチンを起動する。さ
らに、図８は予備噴射のための気筒情報を記憶した参照
テーブル、図９は図８の参照テーブルを説明するための
図、図１０はマイコン８の制御動作を説明するためのタ
イミングチャートである。

【００２２】さて、図３のルーチンが起動されると、マ
イコン８は先ずステップ１００でクランクカウンタの更
新処理を実行する（これは、図４のサブルーチンに相当
する）。なお、クランクカウンタとは、エンジンの回転
に伴うクランク角度に対応してカウントアップされるも
のであって、図４のサブルーチンに示す如くクランク角
信号ＮＥのエッジ３回に１回の割合で更新され、第１気
筒，第４気筒のＴＤＣで所定の値にセットされる。

【００２３】詳しくは、図４において、マイコン８は先
ずステップ２００でエッジカウンタｎを「１」インクリ
メントし（エッジカウンタｎはクランク角信号ＮＥのエ
ッジ検出毎にカウントされる）、ステップ２１０でエッ
ジカウンタｎが「３」以上であるか否かを判別する。

【００２４】そして、ｎ≧３であれば、マイコン８はス
テップ２２０に移行してエッジカウンタｎを「０」にク
リアした後、ステップ２３０に移行する。ステップ２３
０では、マイコン８はクランクカウンタのカウント値を
「１」インクリメントした値に更新し、続くステップ２
４０に移行する。このとき、クランクカウンタのカウン
ト値としては、２桁の１６進数が用いられており、以後
の説明ではこのカウント値を（××）₁₆のように記載す
る。よって、クランクカウンタがマイコン８への電源投
入時に（００）₁₆に初期化されるとすれば、このカウン
ト値はマイコン８の起動後、（００）₁₆，（０１）₁₆，
（０２）₁₆・・・のようにカウントされる。

【００２５】一方、ステップ２１０でｎ＜３であれば、
マイコン８はそのままステップ２４０に移行する。以上
のように、ステップ２００〜２３０の処理によればクラ
ンク角信号ＮＥのエッジ３回に１回の割合（３０°ＣＡ
に１回の割合）でクランクカウンタがインクリメントさ
れることになる。

【００２６】その後、マイコン８はステップ２４０で現
在のクランク角度が欠歯位置（クランク角ロータ２の欠
歯部２ｂの位置）に達したか否かを判別する。具体的に
は、マイコン８は、クランク角信号ＮＥのエッジ間の所
要時間Ｔn （図２参照）を計測し、前回のエッジ間の所
要時間Ｔn-1 と今回のエッジ間の所要時間Ｔn とを比較
する。そして、マイコン８は、例えばＴn ＞２．５・Ｔ
n-1 が成立した場合に欠歯位置であるとみなしてステッ
プ２４０を肯定判別し、ステップ２５０に移行する。
又、ステップ２４０が否定判別された場合には、マイコ
ン８はそのまま本ルーチンを終了する。

【００２７】ステップ２５０では、マイコン８は基準位
置信号Ｇのエッジが検出されたか否かを判断する。そし
て、基準位置信号Ｇのエッジが検出されていれば、マイ
コン８はステップ２６０でクランクカウンタを（００）
₁₆にセットした後、本ルーチンを終了する。又、基準位
置信号Ｇのエッジが検出されていなければ、マイコン８
はステップ２７０でクランクカウンタを（１０）₁₆にセ
ットした後、本ルーチンを終了する。

【００２８】要するに、欠歯位置（クランク角ロータ２
の欠歯部２ｂ）は、３６０°ＣＡ毎（第１，第４気筒の
ＴＤＣ直前）に検出され、基準位置信号Ｇのエッジは７
２０°ＣＡ毎（第１気筒のＴＤＣ直前）に検出される。
従って、ステップ２４０，２５０が共に肯定判別される
ことで第１気筒のＴＤＣを検出することができ、ステッ
プ２４０が肯定判別されるとともにステップ２５０が否
定判別されることで第４気筒のＴＤＣを検出することが
できる。第１気筒のＴＤＣ，第４気筒のＴＤＣはエンジ
ンの回転に伴う基準位置となる。そして、第１気筒のＴ
ＤＣ，第４気筒のＴＤＣではクランクカウンタが常に
（００）₁₆，（１０）₁₆にセットされることになり、ク
ランクカウンタのカウント値と実際のクランク角度との
ズレが防止される。

【００２９】さて、図３のルーチンの説明に戻ると、マ
イコン８はステップ１００の処理後、ステップ１１０に
移行しフラグＦが「０」であるか否かを判別する。な
お、フラグＦはエンジンの回転開始時に「０」となり、
エンジンの回転開始後の第１回目の点火処理及び燃料噴
射処理が終了した時点で「１」にセットされるものであ
る。そして、Ｆ＝１であれば、マイコン８はステップ１
２０に移行し、図５のサブルーチンに従い通常運転時の
点火処理及び燃料噴射処理を実行する。

【００３０】図５のルーチンでは、マイコン８はステッ
プ３００で現在のクランク角度がいずれかの気筒のＴＤ
Ｃであるか否かを判別し、どの気筒のＴＤＣでもなけれ
ば点火処理及び燃料噴射処理の実行のタイミングでない
としてルーチンを終了する。又、いずれかの気筒のＴＤ
Ｃであれば、マイコン８はステップ３１０で点火時期の
設定を行うとともに、ステップ３２０で燃料噴射量の設
定を行う。なお、ここでの点火時期の設定、並びに燃料
噴射量の設定については、周知の設定方法に従うため詳
述は避けるが、略述すれば、点火時期の設定では例えば
図示しない点火時期マップが用いられその時のエンジン
回転数と吸気圧とに応じた点火時期が求められる。又、
燃料噴射量の設定では例えば図示しない燃料噴射量マッ
プが用いられその時のエンジン回転数と吸気圧とに応じ
た燃料噴射量が求められる。

【００３１】一方、図３のステップ１１０でＦ＝０であ
れば、マイコン８はステップ１３０に移行し、現在のク
ランク角度が欠歯位置であるか否か、即ち第１気筒のＴ
ＤＣ又は第４気筒のＴＤＣのいずれかであるか否かを判
別する。そして、マイコン８は、ステップ１３０が否定
判別されればそのままルーチンを終了し、ステップ１３
０が肯定判別されればステップ１４０に移行し点火時期
の設定を行う。なお、このステップ１４０で設定される
点火時期は、前述したステップ１２０での点火時期とは
異なり、マイコン８は第１気筒又は第４気筒のＡＴＤＣ
１０°ＣＡで火花が発生するように点火信号ＩＧＴを設
定する。つまり、エンジンの回転開始後の最初の点火時
には、第１気筒又は第４気筒のＴＤＣで点火コイルへの
通電が開始され、ＡＴＤＣ１０°ＣＡで通電が遮断され
ることになる。

【００３２】その後、マイコン８はステップ１５０で現
在のＴＤＣが第１気筒のＴＤＣであるか、或いは第４気
筒のＴＤＣであるかを判別する。そして、第１気筒のＴ
ＤＣであれば、マイコン８はステップ１６０に移行し第
４気筒へ燃料を噴射する。又、第４気筒のＴＤＣであれ
ば、マイコン８はステップ１７０に移行し第１気筒へ燃
料を噴射する。その後、マイコン８はステップ１８０で
フラグＦを「１」にセットしてルーチンを終了する。

【００３３】次には、エンジンの回転開始時における予
備噴射処理について、図６〜図８を用いて説明する。こ
こで、予備噴射処理とは、エンジンの回転停止時に次回
のエンジンの回転開始時における燃料噴射気筒（便宜
上、これを特定気筒と称する）を記憶しておき、エンジ
ンの回転開始時に前記特定気筒に対してのみ燃料噴射を
行うものである。なお、特定気筒の関する情報は、ＲＯ
Ｍ内の参照テーブル（図８）に予め記憶されており、マ
イコン８は参照テーブルを用いて特定気筒を選択する。

【００３４】より詳しくは、図８の参照テーブルでは、
第１気筒のＴＤＣを０°ＣＡとしてエンジンの２回転
（７２０°ＣＡ）を６等分し、各領域を「Ａ」〜「Ｆ」
に区分している。そして、エンジンの回転停止時のクラ
ンク角度がいずれの領域にあるかに応じて、領域に対応
した気筒が特定気筒として選択される（選択される気筒
を○印で示す）。

【００３５】なお、図８により選択される特定気筒は、
各領域と図９に示す各気筒の吸気行程との位置関係に従
うものであり、エンジンの回転開始時のクランク角度か
ら最初の基準位置信号の入力までの間に吸気行程の持つ
気筒が特定気筒とされる。これにより１個から３個の気
筒のいずれかの気筒が特定気筒となる。例えばクランク
角度が図９の「Ａ」領域にあるとき、次の基準位置信号
の入力（第４気筒のＴＤＣ）までの間で吸気行程の持つ
気筒は、第５気筒及び第６気筒であり、この気筒が選択
気筒となる。他の領域についてもこれと同様である。従
って、この図８の参照テーブルを用いることにより、初
爆をより早め且つ未燃ガスの排出を防止するために必要
となる最小個数の噴射気筒が確実に選択されることにな
る。なお、マイコン８は、ＲＡＭ内に一時的に記憶され
ているクランクカウンタのカウント値によりクランク角
度を求め、その時々のカウント値から特定気筒を選択す
る。

【００３６】さて、図６のルーチンが起動されると、マ
イコン８はステップ４００でキースイッチ１５が「ＯＦ
Ｆ」位置になったか否かを判別する。そして、マイコン
８は、「ＯＦＦ」位置でなければルーチンをそのまま終
了し、「ＯＦＦ」位置であればステップ４１０に移行す
る。マイコン８は、ステップ４１０で図４のルーチンに
よるクランクカウンタのＲＡＭ値を読み出すとともに、
前述した図８の参照テーブルを用いてクランクカウンタ
のＲＡＭ値に応じた特定気筒を選択し、当該特定気筒を
バックアップＲＡＭに記憶する。その後、マイコン８は
ステップ４２０でマイコン８内の電源スイッチを遮断し
てルーチンを終了する。図６の処理により、特定気筒情
報を得ることができ、同情報はエンジン停止後の電源遮
断後も記憶保持されることになる。

【００３７】又、図７のルーチンが起動されると、マイ
コン８はステップ５００でキースイッチ１５が「ＳＴＡ
ＲＴ」位置になったか否かを判別する。そして、マイコ
ン８は、「ＳＴＡＲＴ」位置でなければそのままルーチ
ンを終了し、「ＳＴＡＲＴ」位置であればステップ５１
０に移行する。マイコン８は、ステップ５１０で前述し
た図６のルーチンにて記憶した特定気筒をバックアップ
ＲＡＭから読み出し、その特定気筒に対して燃料を噴射
させるべく、燃料噴射信号を出力する。この図７の処理
により、記憶された特定気筒は確実に点火される。

【００３８】次に、図１０のタイミングチャートに従っ
て、エンジンの回転開始後の制御動作について説明す
る。図１０の時間ｔ０はエンジンの回転開始時間、時間
ｔ０〜ｔ１は信号ＮＥ，Ｇのマスク期間、時間ｔ２はエ
ンジンの回転開始後の最初の基準位置が検出される時間
を示している。

【００３９】なお、エンジンの回転開始時のクランク角
度「Ｐ１」（図では、６６０°ＣＡ）は、前回のエンジ
ンの回転停止時のクランク角度「Ｐ２」（図では、６９
０°ＣＡ）から３０°ＣＡだけ逆転した角度になってい
る。又、エンジンの回転停止時のクランクカウンタのカ
ウント値は（１Ａ）₁₆であり（これは、図８の「Ｆ」領
域に相当する）、バックアップＲＡＭには特定気筒情報
として第４，第５，第６気筒が記憶されている。

【００４０】そして、図１０において、時間ｔ０でエン
ジンの回転が開始される。即ち、時間ｔ０でキースイッ
チ１５が「ＯＦＦ」位置から「ＯＮ」並びに「ＳＴＡＲ
Ｔ」位置に切り換えられ、スタータモータ１６が起動す
る。又、この時間ｔ０では図７のステップ５００が肯定
判別され、特定気筒として記憶されている第４，第５，
第６気筒に対して同時に燃料が噴射される。

【００４１】ここで、時間ｔ０〜ｔ１は、クランク角信
号ＮＥ及び基準位置信号Ｇを一定の期間（例えば、１０
０〜１５０ｍｓｅｃ）だけマスクして気筒判別を行わな
い。これは、本実施例のようにマグネット式のピックア
ップコイルにてクランク角センサ１及びカム角センサ４
が構成されている場合、微小回転域（例えば、２０ｒｐ
ｍ以下）での信号検出精度が低くなるためである。よっ
て、本実施例では、エンジンの回転開始直後の所定時間
を検出信号のマスク期間としている。なお、エンジンの
回転開始直後には、バッテリ１４の電圧変動やスタータ
モータ１６の起動による振動のために、信号ＮＥ，Ｇの
誤検出が生じるおそれもある。そして、マスク期間が経
過した時間ｔ１にて図３のルーチンが起動される。

【００４２】その後、時間ｔ２で最初の気筒判別が行わ
れ、第４気筒のＴＤＣが検出される。又、この時間ｔ２
でクランクカウンタが（１０）₁₆にセットされ、クラン
ク角度の逆転（「Ｐ２」→「Ｐ１」）やマスク期間によ
って生じていたクランクカウンタと実際のクランク角度
とのずれが解消される。そして、図３のルーチンに従っ
て点火信号ＩＧＴが生成され、時間ｔ３（第４気筒のＡ
ＴＤＣ１０°ＣＡ）で第４気筒の点火プラグが火花を発
生する。このとき、第４気筒には予備噴射により燃料が
吸入されているため、初爆が起こる。その後、第２回目
の点火以降は通常の点火制御となり、各気筒のＴＤＣで
火花が発生する。

【００４３】又、時間ｔ２後には、燃料噴射が図３のル
ーチンによる独立噴射に移行される。このとき、独立噴
射の開始気筒は第１気筒となり、この第１気筒に対して
は予備噴射が行われていないため時間ｔ２にて最初の燃
料吸入が行われることになる。その後、＃１→＃２→＃
３・・・の順に独立噴射が行われる。

【００４４】以上詳述したように、本第１実施例のエン
ジン制御装置では、エンジンの回転に伴い、クランク角
度に対応したクランクカウンタのカウント値を更新させ
た（図４のルーチンによる）。そして、エンジンの回転
停止時のクランク角度をクランクカウンタのカウント値
にて検知するとともに、図８の参照テーブルを用いて前
記カウント値に応じた特定気筒（予備噴射時の噴射気
筒）を選択しバックアップＲＡＭに記憶した（図６のル
ーチンによる）。図８により選択される特定気筒は、エ
ンジンの回転停止時のクランク角度とそのクランク角度
に続く次の基準位置との間に吸気行程を持つ気筒とし
た。又、エンジンの回転開始時には、バックアップＲＡ
Ｍに記憶された特定気筒を読み出し、当該特定気筒に対
して予備噴射を実施した（図７のルーチンによる）。
又、エンジンの回転開始後の最初の基準位置の検出後
は、燃料噴射を気筒毎の独立噴射に移行するとともに、
気筒毎に点火処理を開始するようにした（図３のルーチ
ンによる）。

【００４５】要するに、本実施例の構成によれば、エン
ジンの回転開始から最初の基準位置の検出までの間にお
いては、吸気行程に対応させて予備噴射を行うことで、
予備噴射による噴射燃料は吸気行程で確実に気筒に吸入
され、その後の点火処理にて確実に燃焼させることがで
きる。その結果、未燃ガスの排出を抑制することができ
る。又、最初の基準位置に基づいて点火処理が実施され
る際、予備噴射で吸入された燃料を燃焼させることがで
きるため、初爆が早まりエンジンの始動性を向上させる
ことができる。

【００４６】なお、上記した事例では、エンジンの回転
停止位置を図８の「Ｆ」領域とした場合のみを説明した
が、停止位置が他の領域であっても本発明の目的を達成
することができるのは言うまでもない。

【００４７】一方で、特定気筒の選択方法は、図８に示
した参照テーブルの他に変更してもよく、次には別の具
体例について例示する。上述した図８の参照テーブルで
は、「Ａ」〜「Ｆ」領域を各気筒のＴＤＣに同期させて
区分していたが、図１１に示す参照テーブルでは図８の
領域の一部を変更して、新たな「Ａ’」〜「Ｆ’」領域
を区分している。つまり、図１１の参照テーブルでは、
「Ａ’」，「Ｄ’」領域が図８の「Ａ」，「Ｄ」領域よ
りも３０°ＣＡだけ遅角側のクランク角度領域に設定さ
れている。又、図１１の「Ｂ’」，「Ｅ’」領域は図８
の「Ｂ」，「Ｅ」領域よりも始まりだけが３０°ＣＡだ
け遅角側のクランク角度領域に設定され、「Ｃ’」，
「Ｆ’」領域は図８の「Ｃ」，「Ｆ」領域よりも終わり
だけが３０°ＣＡだけ遅角側のクランク角度領域に設定
されている。

【００４８】そして、図１１を用いて特定気筒を選択す
ることで、第１，第２，第４，第５気筒に関しては、エ
ンジンの回転停止角度が吸気行程の開始から３０°ＣＡ
までの領域にあった場合、当該気筒を特定気筒として選
択することができる。例えばエンジンの回転停止位置が
０〜３０°ＣＡの場合、図８では第５，第６気筒だけが
特定気筒になったのに対して、この図１１では前記２つ
の気筒に加えて第４気筒も特定気筒となる。即ち、エン
ジンの回転開始位置が既に吸気行程の開始当初にあって
も実際は燃料吸入が可能であるため、この気筒にも予備
噴射を行う。その結果、初爆をより早めることができ
る。

【００４９】なお、図１１では、「Ｂ’」領域と
「Ｃ’」領域との境界角度、及び「Ｅ’」領域と
「Ｆ’」領域との境界角度を図８の場合に対して遅角側
にずらしていない。つまり、エンジンの回転停止位置
（記憶角度）と回転開始位置（実際の角度）とに大きな
ずれが生じた場合には、エンジンの回転開始直後の基準
位置（第１，第４気筒のＴＤＣ）の検出ができなくなる
おそれがあり、この理由から、基準位置に近い領域だけ
は領域を遅角させないようにしている。例えば「Ｂ’」
領域の終了角度を２７０°ＣＡにすると、この角度は第
４気筒のＢＴＤＣ９０°ＣＡとなる。そして、記憶角度
と実際の角度と差が大きい場合（９０°ＣＡ以上の場
合）には、第４気筒のＴＤＣが検出できず第６気筒の点
火ができなくなる。よって、「Ｂ’」領域の終了角度を
２７０°ＣＡにして２４０〜２７０°ＣＡの領域で第６
気筒に予備噴射を行った場合には、第６気筒に対する噴
射燃料が未燃ガスとして放出されるおそれが生じる。な
お、上記理由による不都合を考慮する必要がない場合に
は、「Ａ’」〜「Ｆ’」の全ての領域を、図８の「Ａ」
〜「Ｆ」領域に対して遅角側にずらして具体化すること
もできる。

【００５０】又、参照テーブルを具体化した別例として
図１２がある。これは、参照テーブルの「Ａ」〜「Ｆ」
領域と各気筒の吸気行程とが重なる場合に、重なった気
筒の予備噴射を行わないようにするものである。図９を
用いて説明すれば、例えば「Ａ」領域では、この領域と
第３，第４気筒の吸気行程とが重なる。従って、この場
合には第３，第４気筒以外の４つの気筒が特定気筒とし
て選択され、予備噴射が行われることになる。図１２の
参照テーブルでは、「Ａ」領域以外の領域でもそれぞれ
４つの気筒が特定気筒として選択される。（第２実施例）次に、本発明の第２実施例について、図
１３を用いて説明する。なお、上記第１実施例は複数個
の特定気筒が選択された場合に全特定気筒に対して同時
に予備噴射を行うものであったが、第２実施例は特定気
筒が複数の場合に同時噴射を行わず予備噴射であっても
独立噴射を行うものである。

【００５１】具体的には、この第２実施例では、図７の
ステップ５１０においてバックアップＲＡＭのクランク
カウンタにより独立噴射を行う。即ち、特定気筒に関し
て吸気行程の開始角度を対応させ、特定気筒を該当する
排気行程（吸気行程の開始前６０°ＣＡ）で独立噴射さ
せるべくクランクカウンタを設定しておく。そして、エ
ンジンの回転開始時には特定気筒のうち最初に点火され
る気筒だけに独立して燃料噴射を行い、その後、クラン
クカウンタが設定カウント値になったときに次の点火気
筒に対して燃料を噴射させる。

【００５２】図１３は、第２実施例を説明するためのタ
イミングチャートである。なお、本第２実施例では、前
記第１実施例とは異なり、マイコン８の電源投入時にク
ランクカウンタを初期化しない。即ち、エンジンの回転
停止時におけるクランクカウンタの値をバックアップＲ
ＡＭに記憶保持しておき、エンジンの回転開始後はバッ
クアップＲＡＭの記憶値に引き続いてカウントアップを
開始する。そして、カウント値が（１Ｂ）₁₆になると次
に（００）₁₆に更新している。これにより、カウント値
と実際のクランク角度とが相応できる。

【００５３】さて、図１３において、エンジンの回転が
開始される時間ｔ０では、特定気筒のうち第４気筒だけ
に独立して予備噴射が行われる。その後、時間ｔ１でク
ランクカウンタの更新が始められ、時間ｔａでカウント
値が（００）₁₆になる。即ち、図１３では、時間ｔ１〜
ｔ２でクランクカウンタのカウント値と実際のクランク
角度とに６０°ＣＡのずれが生じている。

【００５４】そして、時間ｔｂになると、クランクカウ
ンタのカウント値により第５気筒が吸気行程の開始前６
０°ＣＡであるとみなされ（実際は、吸気行程の開始角
度である）、特定気筒である第５気筒に独立して予備噴
射が行われる。又、時間ｔｃでも、時間ｔｂのときと同
様に吸気行程の開始角度で第６気筒に独立して予備噴射
が行われる。このように、図４で更新されるクランクカ
ウンタに従って順次独立噴射が実行される。

【００５５】なお、図１３の事例では、実際のエンジン
のクランク角度とクランクカウンタの値が６０°ＣＡず
れているので、本来、排気行程（吸気行程の開始前６０
°ＣＡ）にて燃料噴射したいにもかかわらず、実際は時
間ｔｂ，ｔｃの吸気行程の開始角度となる。しかし、こ
の場合には、該当する吸気行程で十分な燃料吸入が可能
であって問題はない。なお、特定気筒を独立噴射させる
場合に、その噴射角度を上記の事例よりも遅角させて吸
気行程の前半の角度とすることもできる。

【００５６】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、次の様態にて具体化することができる。上
記実施例では、基準位置を３６０°ＣＡ毎（エンジン１
回転に１回）に設定していたが、この設定間隔を変更す
ることもできる。例えば基準位置を１２０°ＣＡ毎に設
定して、気筒毎に１個の基準位置を検出するようにして
もよい。この場合、各気筒間の吸気行程の開始の間隔が
１２０°ＣＡであることから、エンジンの回転開始から
最初の基準位置の検出までの間に吸気行程を持つ気筒が
常に１気筒となり、バックアップＲＡＭには常に１気筒
分の情報が記憶されることになる。その結果、バックア
ップＲＡＭの記憶に要する領域が少なくなるとともに、
予備噴射気筒が少なくなり通常の噴射制御にいち速く移
行することができる。

【００５７】又、上記各実施例では６気筒エンジンによ
る具体例を示したが、勿論他の多気筒エンジン（４気
筒，８気筒等）に具体化してもよい。この場合、気筒数
及び基準位置に応じて参照テーブルが変更され設定され
る。

【００５８】又、上記実施例では、特定気筒情報として
図８の参照テーブルにて気筒番号を選択し当該気筒番号
をバックアップＲＡＭに記憶保持していたが、クランク
カウンタのカウント値を記憶保持するようにしてよい。
この場合、エンジンの回転開始時に予備噴射のための特
定気筒が選択されることになる。

【００５９】さらに、上記実施例では、エンジンの回転
開始時に一定期間のマスク期間を設けていたが、ホール
素子を用いた磁気式クランク角センサを使用することで
微小回転域（０ｒｐｍ付近）での信号検出が可能となり
マスク期間を省略することができる。

【００６０】さらに、上記実施例では、気筒が判別され
ると各気筒毎に独立して燃料噴射を行うエンジン制御装
置に具体化していたが、これをグループ噴射を行うエン
ジン制御装置に変更して具体化してもよい。

【００６１】

【発明の効果】本発明によれば、エンジンの回転開始か
ら最初の基準位置が検出されるまでの間に吸気行程に対
応させた予備噴射を行うことにより、最初の基準位置に
て点火制御が開始される際に確実に燃料を燃焼させるこ
とができる。その結果、初爆を早め、エンジンの始動性
を向上させることができる。さらに、基準位置が検出さ
れるまでに吸気行程のある気筒に予備噴射を行うことに
より、予備噴射による噴射燃料は吸気行程で確実に気筒
に吸入され、その後の点火処理にて確実に燃焼されるこ
とになる。その結果、未燃ガスの排出を抑制することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した実施例におけるエンジン制
御装置を概略的に示す構成図である。

【図２】クランク角センサ及びカム角センサの出力信号
を示した波形図である。

【図３】独立噴射処理及び点火処理の制御ルーチンを示
したフローチャートである。

【図４】図３のサブルーチンであって、クランクカウン
タの更新処理を示したフローチャートである。

【図５】図３のサブルーチンであって、通常運転時の点
火処理及び燃料噴射処理を示したフローチャートであ
る。

【図６】予備噴射のための特定気筒を記憶するルーチン
を示したフローチャートである。

【図７】予備噴射処理に係るルーチンを示したフローチ
ャートである。

【図８】予備噴射のための気筒情報を記憶した参照テー
ブルである。

【図９】クランク角度と各気筒のサイクルとの関係図で
ある。

【図１０】第１実施例におけるマイコンの動作を説明す
るためのタイミングチャートである。

【図１１】第１実施例の別例における予備噴射のための
気筒情報を記憶した参照テーブルである。

【図１２】同じく、第１実施例の別例における予備噴射
のための気筒情報を記憶した参照テーブルである。

【図１３】第２実施例におけるマイコンの動作を説明す
るためのタイミングチャートである。

【図１４】従来のエンジン制御を説明するためのタイミ
ングチャートである。

【図１５】本発明の構成要件を示したブロック図であ
る。

【符号の説明】

１…クランク角度検出手段としてのクランク角センサ、
４…基準位置検出手段としてのカム角センサ、８…第１
のエンジン制御手段，停止クランク角度検出手段，予備
噴射気筒判別手段，第２のエンジン制御手段としてのマ
イクロコンピュータ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の気筒を有するエンジンに用いられ
るものであって、前記エンジンのクランク角度を検出するクランク角度検
出手段と、所定のクランク角度に設定された基準位置を検出する基
準位置検出手段と、前記エンジンの回転開始後に前記基準位置検出手段によ
り検出された最初の基準位置にて、燃料噴射制御及び点
火制御を開始する第１のエンジン制御手段と、前記クランク角度検出手段による検出結果に基づいて、
前記エンジンの回転停止時のクランク角度を検出する停
止クランク角度検出手段と、前記停止クランク角度検出手段により検出された停止ク
ランク角度と、その停止クランク角度に続く次の基準位
置との間に吸気行程のある気筒を予備噴射気筒として判
別する予備噴射気筒判別手段と、前記エンジンの回転開始から前記基準位置検出手段によ
る最初の基準位置の検出までの間に、前記予備噴射気筒
判別手段による予備噴射気筒に対して燃料を噴射する第
２のエンジン制御手段とを備えたことを特徴とするエン
ジン制御装置。