JPH0942019A

JPH0942019A - 燃料制御装置

Info

Publication number: JPH0942019A
Application number: JP7190715A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Otsu; 信幸大津
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1995-07-26
Filing date: 1995-07-26
Publication date: 1997-02-10

Abstract

(57)【要約】【課題】燃料噴射式内燃機関の始動制御を円滑に行な
わせるべく配慮された、燃料制御装置に関し、気筒識別
に要する時間が長くなっても、各気筒に適量の燃料を供
給できるようにする。【解決手段】多気筒内燃機関の各気筒の特定クランク
角位置に同期してクランク角信号を出力するクランク角
検出手段１０１と、内燃機関の特定気筒を識別して気筒
識別信号を出力する気筒判別手段１０２と、各気筒ごと
に配設され燃料を噴射して各気筒内に燃料を供給する燃
料噴射弁９と、燃料噴射弁９の駆動を制御する制御手段
１０４とをそなえ、制御手段１０４が、エンジンのクラ
ンキング開始後、クランク角信号の第１出力により燃料
噴射弁９から燃料を同時噴射させ、その後、気筒識別が
完了するまである所定回数ごとのクランク角信号の出力
に応じて同時噴射を繰り返すとともに、気筒識別が完了
した後、このとき燃料噴射を行なわれるべき先頭燃料供
給気筒から順次供給するように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料制御装置に関
し、特に、燃料噴射式内燃機関の始動制御を円滑に行な
わせるべく配慮された、燃料制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料を噴射する方式の燃料噴射式内燃機
関として、各気筒ごとに独立して制御された所定のタイ
ミングで燃料噴射を行なう（以下、シーケンシャル噴射
と称する）ものが提供されている。このようなエンジン
では、燃料噴射時期判定のために各気筒の識別を行なっ
ている。

【０００３】気筒の識別は、クランク軸、カム軸などに
取り付けられたセンサーの出力により行なわれるが、エ
ンジンの始動初期において識別を行なうに際し、クラン
ク軸が数回転する時間を要する。したがって、始動時の
数サイクルは燃料を的確に供給することが困難である。
そこで、始動時における気筒識別が可能になるまでの燃
料制御は、例えば次のようにして行なわれ、それぞれに
おける課題が存在している。

【０００４】（１）クランク軸が特定の位置にきたとき
に発生する信号をもとに、全気筒に対する燃料の噴射を
所要回数行ない、気筒の識別が可能になった時点で、シ
ーケンシャル噴射を開始する。この手段による場合に
は、吸気行程に入るまでのあいだに供給される燃料量が
気筒ごとに異なるため、燃料供給が過剰な気筒では、未
燃燃料の排出による排ガスの悪化、燃料不足の気筒では
失火などが起こりやすい。

【０００５】（２）気筒識別が可能になるまで燃料噴射
は行なわず、識別後にシーケンシャル噴射を行なう。こ
の手段による場合には、気筒識別が遅れた場合にクラン
キング時間が長くなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の（１），（２）
による課題を解消するものとして、次のような手段も採
用されている。（３）クランキング開始後、全気筒に対して１回、同時
期に燃料噴射を行なう。その後、気筒識別後にシーケン
シャル噴射を行なう。気筒識別が遅れた場合、前記
（１）項と同様に、全気筒に対する燃料噴射を気筒識別
が出来るようになるまで複数回行ない、気筒識別後、シ
ーケンシャル噴射を行なう。

【０００７】このような手段により燃料噴射制御を行な
う場合は、図９および図１０のグラフに示すような燃料
噴射特性が得られる。すなわち、図９は全気筒に対する
１回の同時噴射の後、クランク角信号ＳＧＴの立ち下が
り（５°ＢＴＤＣ）に同期させた各気筒へのシーケンシ
ャル噴射を行なう状態を示しており、この噴射特性が実
行されれば、円滑な始動運転および通常運転が行なわれ
る。

【０００８】また、図１０は全気筒に対する１回の同時
噴射の後、クランク角信号ＳＧＴの立ち上がり（７５°
ＢＴＤＣ）に同期させた各気筒へのシーケンシャル噴射
を行なう状態を示しており、この噴射特性が実行されれ
ば、円滑な始動運転および通常運転が行なわれる。とこ
ろが、この手段による場合において、１回の同時噴射で
気筒識別が出来るようにならない場合には、図１１に示
すように、同時噴射が複数回（図１１の例では２回）行
なわれ、その後（図１１の例では第２気筒の排気行程か
ら）シーケンシャル噴射が行なわれる。

【０００９】すなわち、４気筒４サイクル機関の場合、
クランク軸が２回転する間に各気筒は吸気を１回ずつ行
なうため、クランク軸２回転以内に気筒識別が可能であ
れば、各気筒に適量の燃料を供給することが可能である
が、制御装置の演算遅れ等により気筒識別が遅れると、
全気筒に対する燃料噴射が何回も行なわれ、燃料が過剰
に供給されて、未燃燃料の排出が行なわれるようになる
課題がある。

【００１０】このクランク軸２回転以内での気筒識別が
困難な場合は、演算速度等を考慮すると、十分に発生し
うるのであって、このような場合には、（１）の手段と
同様の不具合を発生する可能性がある。本発明は、上述
の課題に鑑み創案されたもので、内燃機関の始動時にお
ける燃料噴射量の制御に関し、気筒識別に要する時間が
長くなっても、各気筒に適量の燃料を供給できるように
した、燃料制御装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の燃料制御装置は、多気筒内燃機関の各気筒の
特定クランク角位置に同期してクランク角信号を出力す
るクランク角検出手段と、上記エンジンの特定気筒を識
別して気筒識別信号を出力する気筒判別手段と、各気筒
ごとに配設され燃料を噴射して同各気筒に燃料を供給す
る燃料噴射弁と、同燃料噴射弁の駆動を制御する制御手
段とをそなえ、上記制御手段が、上記エンジンのクラン
キング開始後、上記クランク角信号の第１出力により上
記燃料噴射弁から燃料を同時噴射させ、その後、上記気
筒識別が完了するまで、ある所定回数ごとの上記クラン
ク角信号の出力に応じて同時噴射を繰り返すとともに、
上記気筒識別が完了した後、このとき燃料噴射を行なわ
れるべき先頭燃料供給気筒から順次供給することを特徴
としている。

【００１２】また、請求項２記載の燃料制御装置は、請
求項１記載の燃料制御装置について、上記先頭燃料供給
気筒が、気筒識別完了直前の同時噴射時に吸気行程にあ
った気筒であることを特徴としている。さらに、請求項
３記載の燃料制御装置は、請求項１または請求項２記載
の燃料制御装置について、上記クランク角信号の第１出
力により同時噴射される際の燃料噴射量は、予め設定さ
れたマップに基づいて決定されたものであり、且つ、そ
の後の同時噴射時の燃料噴射量は吸気量検出手段の出力
に基づいて算出されたものであることを特徴としてい
る。

【００１３】そして、請求項４記載の燃料制御装置は、
請求項３記載の燃料制御装置について、上記吸気検出手
段がエアフローセンサで構成されたことを特徴としてい
る。また、請求項５記載の燃料制御装置は、請求項１記
載の燃料制御装置について、上記所定回数が気筒数に対
応して設定されていることを特徴としている。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
形態について説明すると、図１〜８は本発明の一実施形
態としての燃料制御装置を示すもので、図１はその要部
構成を示す制御ブロック図、図２はその装備されるエン
ジンの要部構成を示す模式図、図３はその装備されるエ
ンジンの制御系を示す模式的ブロック図、図４はそのク
ランク角検出手段を示す模式的斜視図、図５はそのクラ
ンク角信号および気筒識別信号を示す模式図、図６はそ
の動作を説明するフローチャート、図７はその水温補正
特性を示すグラフ、図８はその動作を説明するためのタ
イミングチャートである。

【００１５】さて、本装置を装備する自動車用のエンジ
ンシステムは、図２に示すようになる。すなわち、この
図２において、エンジン（内燃機関）１は、その燃焼室
２に通じる吸気通路３および排気通路４を有しており、
吸気通路３と燃焼室２とは吸気弁５によって連通制御さ
れるとともに、排気通路４と燃焼室２とは排気弁６によ
って連通制御されるようになっている。

【００１６】また、吸気通路３には、その上流側から順
に、エアクリーナ７，スロットル弁８および電磁式燃料
噴射弁（インジェクタ）９が設けられており、排気通路
４には、その上流側から順に、三元触媒１０および図示
しないマフラ（消音器）が設けられている。なお、イン
ジェクタ９は、エンジン１の各気筒毎に設けられてい
る。また、吸気通路３には、サージタンク３ａが設けら
れている。

【００１７】また、三元触媒１０は、ストイキオ運転状
態で、ＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘを浄化するもので、公知のも
のである。さらに、スロットル弁８は、ワイヤケーブル
を介してアクセルペダル（図示せず）に連結されてお
り、このアクセルペダルの踏込み量に応じて開度を調整
されるようになっている。

【００１８】また、吸気通路３には、スロットル弁８を
バイパスする第１バイパス通路１１Ａが設けられ、この
第１バイパス通路１１Ａには、ＩＳＣ弁として機能する
ステッパモータ弁（以下、ＳＴＭ弁という）１２が介装
されている。なお、この第１バイパス通路１１Ａには、
エンジン冷却水温に応じて開度が調整されるワックスタ
イプのファーストアイドルエアバルブ１３も設けられて
おり、ＳＴＭ弁１２に併設されている。

【００１９】ここで、ＳＴＭ弁１２は、第１バイパス通
路１１Ａ中に形成された弁座部に当接しうる弁体１２ａ
と、この弁体位置を調整するためのステッパモータ（Ｉ
ＳＣ用アクチュエータ）１２ｂと、弁体を弁座部に押圧
する方向（第１バイパス通路１１Ａを塞ぐ方向）へ付勢
するバネ１２ｃとから構成されている。そして、ステッ
パモータ１２ｂにより、弁座部に対する弁体１２ａの位
置の段階的な調整（ステップ数による調整）を行なうこ
とで、弁座部と弁体１２ａとの開度つまりＳＴＭ弁１２
の開度が調整されるようになっている。

【００２０】従って、このＳＴＭ弁１２の開度を後述す
るコントローラとしての電子制御ユニット（ＥＣＵ）２
５にて制御することにより、運転者によるアクセルペダ
ルの操作とは関係なく、第１バイパス通路１１Ａを通し
て吸気をエンジン１に供給することができ、その開度を
変えることでスロットルバイパス吸気量を調整すること
ができるようになっている。

【００２１】なお、ＩＳＣ用アクチュエータとしては、
ステッパモータ１２ｂの代わりに、ＤＣモータを用いて
もよい。

【００２２】また、排気通路４と吸気通路３との間に
は、排気を吸気系へ戻す排気再循環通路（ＥＧＲ通路）
８０が介装されていて、このＥＧＲ通路８０には、ＥＧ
Ｒ弁８１が介装されている。ここで、このＥＧＲ弁８１
は、ＥＧＲ通路８０中に形成された弁座部に当接しうる
弁体８１ａと、この弁体位置を調整するためのダイアフ
ラム式アクチュエータ８１ｂとから構成されており、ダ
イアフラム式アクチュエータ８１ｂのダイアフラム室に
は、スロットル弁下流側の吸気通路と連通するパイロッ
ト通路８２が設けられており、このパイロット通路８２
に、ＥＲＧ弁制御用電磁弁８３が介装されている。

【００２３】従って、このＥＧＲ弁制御用電磁弁８３の
開度を後述するＥＣＵ２５にて制御することにより、Ｅ
ＧＲ通路８０を通して、排気を吸気系へ戻すことができ
るようになっている。なお、図２において、１５は燃料
圧調節器で、この燃料圧調節器１５は、吸気通路３中の
負圧を受けて動作し、図示しないフュエルポンプからフ
ュエルタンクへ戻る燃料量を調節することにより、イン
ジェクタ９から噴射される燃料圧を調節するようになっ
ている。

【００２４】また、このエンジンシステムを制御するた
めに、種々のセンサが設けられている。まず、図２に示
すように、エアクリーナ７を通過した吸気が吸気通路３
内に流入する部分には、吸入空気量をカルマン渦情報か
ら検出するエアフローセンサ（吸気量センサ）１７やエ
ンジン１の吸入空気の温度を検出する吸気温センサ１
８，大気圧センサ１９がそなえられている。

【００２５】また、吸気通路３におけるスロットル弁８
の配設部分には、スロットル弁８の開度を検出するポテ
ンショメータ式のスロットルポジションセンサ２０のほ
かに、アイドルスイッチ２１がそなえられている。

【００２６】さらに、排気通路４側には、理論空燃比を
境にして出力が大きく変化する酸素濃度センサ（以下、
単に「Ｏ₂ センサ」という）２２がそなえられるほか、
その他のセンサとして、エンジン１用の冷却水の温度を
検出する水温センサ２３や、図３に示すクランク角度を
検出するクランク角センサ２４（このクランク角センサ
２４はエンジン回転数Ｎｅを検出する回転数センサとし
ての機能も兼ねている）や車速センサ３０などがそなえ
られている。

【００２７】そして、これらのセンサやスイッチからの
検出信号は、図３に示すようなＥＣＵ２５へ入力される
ようになっている。ここで、このＥＣＵ２５のハードウ
ェア構成は、図３に示すようになるが、このＥＣＵ２５
は、その主要部としてＣＰＵ（演算装置）２６をそなえ
たコンピュータとして構成されており、ＣＰＵ２６に
は、吸気温センサ１８，大気圧センサ１９，スロットル
ポジションセンサ２０，Ｏ₂ センサ２２，水温センサ２
３等からの検出信号が、入力インタフェース２８および
アナログ／ディジタルコンバータ２９を介して入力され
るようになっている。

【００２８】また、ＣＰＵ２６には、エアフローセンサ
１７，アイドルスイッチ２１，クランク角センサ２４，
車速センサ３０等からの検出信号が、入力インタフェー
ス３５を介して直接入力されるようになっている。さら
に、ＣＰＵ２６は、バスラインを介して、プログラムデ
ータや固定値データのほか各種データを記憶するＲＯＭ
（記憶手段）３６や更新して順次書き替えられるＲＡＭ
３７との間でデータの授受を行なうようになっている。

【００２９】また、ＣＰＵ２６による演算の結果、ＥＣ
Ｕ２５からは、エンジン１の運転状態を制御するための
信号、例えば、燃料噴射制御信号，点火時期制御信号，
ＩＳＣ制御信号，バイパスエア制御信号，ＥＧＲ制御信
号等の各種制御信号が出力されるようになっている。こ
こで、燃料噴射制御（空燃比制御）信号は、ＣＰＵ２６
から噴射ドライバ３９を介して、インジェクタ９を駆動
させるためのインジェクタソレノイド９ａ（正確にはイ
ンジェクタソレノイド９ａ用のトランジスタ）へ出力さ
れるようになっており、点火時期制御信号は、ＣＰＵ２
６から点火ドライバ４０を介して、パワートランジスタ
４１へ出力され、このパワートランジスタ４１から点火
コイル４２を介しディストリビュータ４３により各点火
プラグ１６に順次火花を発生させるようになっている。

【００３０】また、ＩＳＣ制御信号は、ＣＰＵ２６から
ＩＳＣドライバ４４を介して、ステッパモータ１２ｂへ
出力される。さらに、ＥＧＲ制御信号は、ＣＰＵ２６か
らＥＧＲドライバ４６を介して、ＥＲＧ弁制御用電磁弁
８３のソレノイド８３ａへ出力されるようになってい
る。

【００３１】ところで、今、エンジン始動時の燃料供給
制御に着目すると、この燃料供給制御のために、ＥＣＵ
２５は、図１に示すように、クランク角検出手段１０
１、気筒判別手段１０２、吸気量検出手段１０３、制御
手段１０４および燃料噴射手段１０５をそなえて構成さ
れている。なお、これらの手段は、対応するソフトウエ
アをＥＣＵ２５へインストールすることにより、ＥＣＵ
２５へ組み込むことができる。

【００３２】そして、制御手段１０４は、同時噴射量マ
ップ１０６、同時噴射手段１０７、先頭燃料供給気筒か
らの順次噴射手段１０８および燃料噴射量算出手段１０
９をそなえて構成されている。

【００３３】また、多気筒内燃機関の各気筒の特定クラ
ンク角位置に同期してクランク角信号を出力するクラン
ク角検出手段１０１と、エンジンの特定気筒を識別して
気筒識別信号を出力する気筒判別手段１０２とは、次の
ような構成によりクランク角信号ＳＧＣと気筒識別信号
ＳＧＴとを出力するようになっている。すなわち、図４
に示すように、クランク角検出手段１０１は、クランク
角センサ２４とＥＣＵ２５とを、また気筒判別手段１０
２は、気筒判別センサ２３０およびコントローラとして
のＥＣＵ２５を主要要素としてそなえており、クランク
角センサ２４は、エンジンのクランク軸２０１と一体に
回転する回転部材２２１をそなえている。

【００３４】回転部材２２１の周縁には、半径方向へ突
出する第１および第２のベーン２２１Ａ，２２１Ｂが形
成されており、このベーン２２１Ａ，２２１Ｂに対し両
面から対向するように装備された検出部２２２が、回転
部材２２１の回動に伴うベーン２２１Ａ，２２１Ｂの通
過を、光学的にもしくは電磁気的に検出し、図５に示す
ような、クランク角信号ＳＧＴとしてのパルス出力が行
なわれるように構成されている。

【００３５】そして、ベーン２２１Ａ，２２１Ｂは、各
々が一定角度のクランク軸回転角度に対応する周方向長
さをそなえており、所定角度間隔ごとに周方向に離隔し
て配設されている。すなわち、隣合うベーンの回転方向
において対応する端縁は相互に１８０度の角度間隔をも
って配設され、ベーン２２１Ａ，２２１Ｂの立ち上がり
部分２２１ＡＳ，２２１ＢＳがクランク角の７５°ＢＴ
ＤＣ（１０５°ＡＴＤＣ）に対応するように形成される
とともに、後縁２２１ＡＥ，２２１ＢＥがクランク角の
５°ＢＴＤＣ（１７５°ＡＴＤＣ）に対応するように形
成されている。

【００３６】そして、４気筒エンジンに搭載される本実
施形態の装置は、例えば、第２ベーン２２１Ｂの端縁２
２１ＢＥが検出部２２２を通過したときに、第１気筒が
膨張行程に対応するクランク軸回転角度領域にあり、第
１ベーン２２１Ａの端縁２２１ＡＳが検出部２２２を通
過したときに、クランク軸の回転位置が膨張行程から排
気行程に移行する位置となるように構成されている。

【００３７】したがって、第２ベーン２２１Ｂの端縁２
２１ＢＥが検出部２２２を通過したときに、クランク角
信号ＳＧＴとしてのパルスがオン状態「１」になり、第
１ベーン２２１Ａの端縁２２１ＡＳが検出部２２２を通
過したときに、クランク角信号としてのパルスがオフ状
態「０」になって、クランク角信号ＳＧＴとしては、第
１気筒における膨張行程の７５°ＢＢＤＣ（Ｂｅｆｏｒ
ｅＢｏｔｔｏｍＤｅａｄＣｅｎｔｅｒ）で立ち上
がり、排気行程の開始される５°ＢＢＤＣでオフ状態と
なるように構成されている。

【００３８】同様に、第１ベーン２２１Ａの端縁２２１
ＡＥが検出部２２２を通過したときに、第３気筒が膨張
行程に対応するクランク軸回転角度領域にあり、第２ベ
ーン２２１Ｂの端縁２２１ＢＳが検出部２２２を通過し
たときに、クランク軸の回転位置が膨張行程から排気行
程に移行する位置となるように構成されている。したが
って、第１ベーン２２１Ａの端縁２２１ＡＥが検出部２
２２を通過したときに、クランク角信号ＳＧＴとしての
パルスがオン状態「１」になり、第２ベーン２２１Ｂの
端縁２２１ＢＳが検出部２２２を通過したときに、クラ
ンク角信号としてのパルスがオフ状態「０」になって、
クランク角信号ＳＧＴとしては、第３気筒における膨張
行程の７５°ＢＢＤＣで立ち上がり、排気行程の開始さ
れる５°ＢＢＤＣでオフ状態となるように構成されてい
る。

【００３９】そして、第２ベーン２２１Ｂの端縁２２１
ＢＥが検出部２２２を通過したときに、第４気筒が膨張
行程に対応するクランク軸回転角度領域にあり、第１ベ
ーン２２１Ａの端縁２２１ＡＳが検出部２２２を通過し
たときに、クランク軸の回転位置が膨張行程から排気行
程に移行する位置となるように構成されている。したが
って、第２ベーン２２１Ｂの端縁２２１ＢＥが検出部２
２２を通過したときに、クランク角信号ＳＧＴとしての
パルスがオン状態「１」になり、第１ベーン２２１Ａの
端縁２２１ＡＳが検出部２２２を通過したときに、クラ
ンク角信号としてのパルスがオフ状態「０」になって、
クランク角信号ＳＧＴとしては、第４気筒における膨張
行程の７５°ＢＢＤＣで立ち上がり、排気行程の開始さ
れる５°ＢＢＤＣでオフ状態となるように構成されてい
る。

【００４０】さらに、第１ベーン２２１Ａの端縁２２１
ＡＥが検出部２２２を通過したときに、第２気筒が膨張
行程に対応するクランク軸回転角度領域にあり、第１ベ
ーン２２１Ｂの端縁２２１ＢＳが検出部２２２を通過し
たときに、クランク軸の回転位置が膨張行程から排気行
程に移行する位置となるように構成されている。したが
って、第１ベーン２２１Ａの端縁２２１ＡＥが検出部２
２２を通過したときに、クランク角信号ＳＧＴとしての
パルスがオン状態「１」になり、第２ベーン２２１Ｂの
端縁２２１ＢＳが検出部２２２を通過したときに、クラ
ンク角信号としてのパルスがオフ状態「０」になって、
クランク角信号ＳＧＴとしては、第２気筒における膨張
行程の７５°ＢＢＤＣで立ち上がり、排気行程の開始さ
れる５°ＢＢＤＣでオフ状態となるように構成されてい
る。

【００４１】このように、第１気筒、第３気筒、第４気
筒、第２気筒の順に、それぞれに対応したパルスが出力
され、当該気筒に対応したパルス立ち下がりのタイミン
グにおいて、順次燃料噴射が行なわれるように構成され
ている。

【００４２】ところで、第１気筒、第３気筒、第４気
筒、第２気筒の識別は、気筒判別センサ２３０の出力に
基づいて行なわれるように構成されている。

【００４３】すなわち、気筒判別センサ２３０は、図示
しないカムシャフトに固着されており、クランク軸２０
１が２回転してカムシャフトが１回転する間に、カムシ
ャフトが第１気筒に対応する特定の回転位置をとるごと
に、パルス出力ＳＧＣを発生するようになっている。し
たがって、パルス出力ＳＧＣにおけるパルスの出現にパ
ルス出力ＳＧＴを対応させることにより、パルス出力Ｓ
ＧＴにおける第１気筒に対応したパルスの識別が行なわ
れ、各気筒ごとの所定タイミングでの燃料噴射が行なわ
れるように構成されている。

【００４４】すなわち、エンジン運転中、ＥＣＵ２５は
クランク角センサ２４からのパルス出力と気筒判別セン
サ２３０の検出信号とを逐次入力され、演算を周期的に
繰り返し実行する。

【００４５】また、ＥＣＵ２５は、クランク角センサ２
４からのパルス出力が、気筒判別センサ２３０からのパ
ルス出力の入力時点以降に順次入力したもののうちの何
番目のものであるかを判別する。これにより、入力され
たクランク角センサ２４からのパルス出力が、何番目の
気筒に対応するものであるかを識別され、排気行程を現
時点で実行しようとしている気筒が識別気筒として識別
され、燃料噴射が行なわれる。

【００４６】ところで、制御手段１０４は、エンジンの
クランキング開始後、クランク角信号ＳＧＴの第１出力
により、各気筒の燃料噴射弁９（１０５）からの同時噴
射を、同時噴射手段１０７において行なわせるように構
成されている。したがって、各気筒では行程の如何に係
わらず、所定量の燃料噴射が行なわれるようになってい
る。なお、この場合の燃料噴射量はエンジン冷却水温Ｗ
Ｔが低い程多くなるように設定される（図７参照）。

【００４７】また、同時噴射手段１０７は、気筒識別が
完了するまで、ある所定回数ごとのクランク角信号ＳＧ
Ｔの出力に応じて同時噴射を繰り返すように構成されて
いる。すなわち、同時噴射は気筒識別が完了するまで繰
り返し行なわれるが、その噴射周期はクランク角検出手
段１０１からのクランク角信号ＳＧＴにおける４パルス
ごとの周期に同期するように構成されており、各気筒の
４行程（吸気、圧縮、膨張、排気の各行程）につき１回
の燃料噴射が行なわれるように構成されている。

【００４８】そして、気筒識別が完了した後は、燃料噴
射を行なわれるべき先頭燃料供給気筒からの順次供給が
順次噴射手段１０８において行なわれるように構成され
ている。すなわち、クランク角検出手段１０１の検出信
号としてのクランク角信号ＳＧＴおよび気筒判別手段１
０２の検出信号としてのパルス出力ＳＧＣにより、第
１、第３、第４、第２気筒の順に、当該気筒の排気行程
において燃料噴射が行なわれるように構成されている。

【００４９】各気筒の排気行程の開始はクランク角信号
ＳＧＴの立ち下がりにより検出され、燃料噴射の開始が
クランク角信号ＳＧＴの立ち下がりに同期させて行なわ
れるようになっている。さらに、順次噴射手段１０８に
より供給を開始される際における先頭燃料供給気筒は、
気筒識別完了直前の同時噴射時に吸気行程にあった気筒
となるように構成されている。

【００５０】また、クランク角信号ＳＧＴの第１出力に
より同時噴射手段１０７において同時噴射される際の燃
料噴射量は、図７に示すようにエンジン冷却水温ＷＴに
応じて燃料噴射量を予め設定している同時噴射量マップ
１０６に基づいて決定されるように構成されている。そ
して、同時噴射手段１０７におけるその後の同時噴射時
の燃料噴射量は、吸気量検出手段１０３としてのエアフ
ローセンサ（吸気量センサ）１７の出力に基づいて燃料
噴射量算出手段１０９により算出されるように構成され
ている。

【００５１】すなわち、この燃料噴射量算出手段１０９
により算出される燃料噴射量（燃料噴射パルス幅Ｔｉｎ
ｊ）は次式で表される。

【００５２】Ｔｉｎｊ（ｊ）＝ＴＢ・Ｋ_WT・Ｋ_AP・Ｋ_AT・Ｋこの式におけるＴＢは、インジェクタ９の基本駆動時間
であり、エアフローセンサ１７からの吸入空気量Ａ情報
とクランク角センサ（エンジン回転数センサ）２４から
のエンジン回転数Ｎ情報とからエンジン１回転あたりの
吸入空気量Ａ／Ｎ情報を求め、この情報に基づき基本駆
動時間ＴＢを決定するようになっている。

【００５３】また、Ｋ_WTはエンジン冷却水温に応じた補
正係数であり、Ｋ_APは大気圧に応じた補正係数であり、
Ｋ_ATは吸気温に応じた補正係数であり、Ｋはその他の補
正係数である。本実施形態に装備される燃料制御装置
は、上述のように構成されており、図６に示すような手
順で、エンジン始動時における燃料の供給制御が行なわ
れる。

【００５４】まず、エンジンのクランキングが開始され
たかどうかを判断され（ステップＳ１）、クランキング
が開始されていなければクランキング開始の検出判断を
繰り返し行なわれる。そして、クランキングが開始され
るとステップＳ１から「ＹＥＳ」ルートを通じステップ
Ｓ２が実行され、クランク角検出手段１０１からのクラ
ンク角信号ＳＧＴの読込が行なわれる。

【００５５】ついで、クランク角信号ＳＧＴの第１出力
により、各気筒の燃料噴射弁９（１０５）からの同時噴
射が、制御手段１０４の同時噴射手段１０７により行な
れる（ステップＳ３）。したがって、各気筒では図８に
示すように、行程の如何に係わらず、所定量の燃料噴射
が行なわれる。

【００５６】すなわち、第１気筒は圧縮行程、第３気筒
は吸気行程、第４気筒は排気行程、第２気筒は膨張行程
にそれぞれあるが、そのそれぞれにおいて燃料噴射（Ｐ
１１，Ｐ１３，Ｐ１４，Ｐ１２）が行なわれる。ところ
で、クランク角信号ＳＧＴの第１出力により同時噴射手
段１０７において同時噴射される際の燃料噴射量は、図
７に示すようにエンジン冷却水温ＷＴに応じて燃料噴射
量を予め設定している同時噴射量マップ１０６に基づい
て決定される。

【００５７】これにより、始動時に必要な所要量の燃料
供給が行なわれ、過不足のない燃料量による燃焼が行な
われて、未燃燃料の排出を招来することなく、エンジン
の始動時運転が円滑に行なわれる。次に、ステップＳ４
において、気筒判別手段１０２の検出信号としてのパル
ス出力ＳＧＣが読み込まれ、ステップＳ５において気筒
識別ができたかどうかが判断される。

【００５８】そして、気筒識別が出来る状態になってい
ない場合は、「ＮＯ」ルートを通じステップＳ６が実行
されて、同時噴射手段１０７による第２回以降の同時燃
料噴射（Ｐ２１，Ｐ２３，Ｐ２４，Ｐ２２）が行なわれ
る。したがって、同時噴射手段１０７による同時噴射
は、気筒識別が完了するまで、ある所定回数ごとのクラ
ンク角信号ＳＧＴの出力に応じて同時噴射を繰り返され
る。

【００５９】すなわち、同時噴射は気筒識別が完了する
まで繰り返し行なわれるが、その噴射周期はクランク角
検出手段１０１からのクランク角信号ＳＧＴにおける４
パルスごとの周期に同期しており、各気筒の４行程（吸
気、圧縮、膨張、排気の各行程）につき１回の燃料噴射
が行なわれる。これにより、各回の燃焼に対し、１回の
燃料供給が行なわれ、過不足のない燃料量による燃焼が
行なわれて、未燃燃料の排出を招来することなく、エン
ジンの始動時運転が円滑に行なわれる。

【００６０】そして、同時噴射手段１０７における第２
回以後の同時噴射時の燃料噴射量は、吸気量検出手段１
０３としてのエアフローセンサ（吸気量センサ）１７の
出力に基づいて燃料噴射量算出手段１０９により算出さ
れる。すなわち、第２回以後の同時噴射時の燃料噴射量
はＴｉｎｊ（ｊ）＝ＴＢ・Ｋ_WT・Ｋ_AP・Ｋ_AT・Ｋによっ
て設定される。

【００６１】これにより、各回の燃焼に対し、検出され
た吸気量に対応する的確な燃料供給が行なわれ、過不足
のない燃料量による燃焼が行なわれて、所望の空燃比で
の始動時運転が行なわれ、未燃燃料の排出を招来するこ
となく、エンジンの始動時運転が円滑に行なわれる。そ
して、気筒識別が出来る状態になると、ステップＳ５か
ら「ＹＥＳ」ルートを通じステップＳ７が実行され、ス
テップＳ７において気筒識別が完了すると、燃料噴射を
行なわれるべき先頭燃料供給気筒（図８の例では＃３）
からの順次供給が順次噴射手段１０８において行なわれ
る（ステップＳ８）。

【００６２】すなわち、クランク角検出手段１０１の検
出信号としてのクランク角信号ＳＧＴおよび気筒判別手
段１０２の検出信号としてのパルス出力ＳＧＣが読み込
まれ、第１、第３、第４、第２気筒の順に、当該気筒の
排気行程において燃料噴射（図８の例では、Ｐ３３，Ｐ
３４，Ｐ３２，Ｐ３１，Ｐ４３，Ｐ４４，Ｐ４２，Ｐ４
１）が行なわれる。

【００６３】ここで、各気筒の排気行程の開始はクラン
ク角信号ＳＧＴ（Ｐ３ｉ〜）の立ち下がり（５°ＢＢＤ
Ｃ）により検出され、燃料噴射の開始（Ｐ３ｉ〜）がク
ランク角信号ＳＧＴの立ち下がり（５°ＢＢＤＣ）に同
期させて行なわれる。さらに、順次噴射手段１０８によ
る燃料供給は、気筒識別完了直前の同時噴射（Ｐ２ｉ）
時に吸気行程にあった気筒（図８に示す例では第３気
筒：＃３）から開始され、この気筒が先頭燃料供給気筒
となる。

【００６４】このようにして、図８のグラフで示す燃料
噴射特性が得られるようになり、気筒識別完了前は１回
の燃焼について１回の燃料供給が行なわれるとともに、
気筒識別後は各気筒の排気行程における燃料供給が行な
われるようになって、適度の燃料供給がエンジンの始動
時から通常の運転時にわたり行なわれる。また、上記の
燃料噴射における燃料噴射パルス幅Ｔｉｎｊは、実現す
べき空燃比の運転を行なうべく所望の状態に調整され、
的確な運転が行なわれる。

【００６５】なお、上記の実施形態では、４気筒エンジ
ンについて説明したが、他の多気筒エンジンにおいて
も、同様にして、本発明を適用することができる。例え
ば６気筒エンジンでは、エンジンの始動開始後、クラン
ク角信号の第１出力により燃料噴射弁から燃料を同時噴
射させた後、気筒識別が完了するまで、６回ごとのクラ
ンク角信号の出力に応じて同時噴射を繰り返す。そし
て、その後に気筒識別が完了すると、その後は、このと
き燃料噴射を行なわれるべき先頭燃料供給気筒から順次
供給することが行なわれる。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の燃料制御装置によれば、多気筒内燃機関の各気筒
の特定クランク角位置に同期してクランク角信号を出力
するクランク角検出手段と、上記エンジンの特定気筒を
識別して気筒識別信号を出力する気筒判別手段と、各気
筒ごとに配設され燃料を噴射して同各気筒に燃料を供給
する燃料噴射弁と、同燃料噴射弁の駆動を制御する制御
手段とをそなえ、上記制御手段が、上記エンジンのクラ
ンキング開始後、上記クランク角信号の第１出力により
上記燃料噴射弁から燃料を同時噴射させ、その後、上記
気筒識別が完了するまである所定回数ごとの上記クラン
ク角信号の出力に応じて同時噴射を繰り返すとともに、
上記気筒識別が完了した後、このとき燃料噴射を行なわ
れるべき先頭燃料供給気筒から順次供給するという簡素
な構成で、燃料の過不足による排ガスの悪化や失火等を
防止しながら、円滑な始動が行なわれるようになる利点
がある。

【００６７】また、請求項２記載の燃料制御装置によれ
ば、請求項１記載の燃料制御装置について、上記先頭燃
料供給気筒が、気筒識別完了直前の同時噴射時に吸気行
程にあった気筒であるという簡素な構成で、シーケンシ
ャル噴射が、全気筒への同時噴射の後、最小３行程から
最大６行程の間に開始されるため、過不足のない燃料供
給ができるようになって、燃料の過不足による排ガスの
悪化や失火等を防止しながら、円滑な始動が行なわれる
ようになる利点がある。

【００６８】さらに、請求項３記載の燃料制御装置によ
れば、請求項１または請求項２記載の燃料制御装置につ
いて、上記クランク角信号の第１出力により同時噴射さ
れる際の燃料噴射量は、予め設定されたマップに基づい
て決定されたものであり、且つ、その後の同時噴射時の
燃料噴射量は吸気量検出手段の出力に基づいて算出され
たものであるという簡素な構成で、全気筒への同時噴射
量が適度に設定されるようになって、燃料の過不足によ
る排ガスの悪化や失火等を防止しながら、円滑な始動が
行なわれるようになる。

【００６９】そして、請求項４記載の燃料制御装置によ
れば、請求項３記載の燃料制御装置について、上記吸気
検出手段がエアフローセンサで構成されるという簡素な
構成で、この場合も、同様にして、全気筒への同時噴射
量が適度に設定されるようになって、燃料の過不足によ
る排ガスの悪化や失火等を防止しながら、円滑な始動が
行なわれるようになる。

【００７０】また、請求項５記載の燃料制御装置によれ
ば、請求項１記載の燃料制御装置について、上記所定回
数が気筒数に対応して設定されているという簡素な構成
で、全気筒への同時噴射が、１回の燃焼に対し１回行な
われるようになり、燃料供給が過不足なく行なわれて、
燃料の過不足による排ガスの悪化や失火等を防止しなが
ら、円滑な始動が行なわれるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての燃料制御装置につ
いて、その要部構成を示す制御ブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態としての燃料制御装置につ
いて、その装備されるエンジンの要部構成を示す模式図
である。

【図３】本発明の一実施形態としての燃料制御装置につ
いて、その装備されるエンジンの制御系を示す模式的ブ
ロック図である。

【図４】本発明の一実施形態としての燃料制御装置につ
いて、そのクランク角検出手段を示す模式的斜視図であ
る。

【図５】本発明の一実施形態としての燃料制御装置につ
いて、そのクランク角信号および気筒識別信号を示す模
式図である。

【図６】本発明の一実施形態としての燃料制御装置につ
いて、その動作を説明するフローチャートである。

【図７】本発明の一実施形態としての燃料制御装置につ
いて、その水温補正特性を示すグラフである。

【図８】本発明の一実施形態としての燃料制御装置につ
いて、その動作を説明するためのタイミングチャートで
ある。

【図９】従来例の燃料制御装置について、その動作を説
明するためのタイミングチャートである。

【図１０】従来例の燃料制御装置について、その動作を
説明するためのタイミングチャートである。

【図１１】従来例の燃料制御装置について、その動作を
説明するためのタイミングチャートである。

【符号の説明】

１エンジン（内燃機関）２燃焼室３吸気通路３ａサージタンク４排気通路５吸気弁６排気弁７エアクリーナ８スロットル弁９電磁式燃料噴射弁（インジェクタ）９ａインジェクタソレノイド１０三元触媒１１Ａ第１バイパス通路１２ステッパモータ弁（ＳＴＭ弁）１２ａ弁体１２ｂステッパモータ（ＩＳＣ用アクチュエータ）１２ｃバネ１３ファーストアイドルエアバルブ１５燃料圧調節器１６点火プラグ１７エアフローセンサ（吸気量センサ）１８吸気温センサ１９大気圧センサ２０スロットルポジションセンサ２１アイドルスイッチ２２Ｏ₂ センサ２３水温センサ２４クランク角センサ（エンジン回転数センサ）２５ＥＣＵ２６ＣＰＵ（演算装置）２８入力インタフェース２９アナログ／ディジタルコンバータ３０車速センサ３５入力インタフェース３６ＲＯＭ（記憶手段）３７ＲＡＭ３９噴射ドライバ４０点火ドライバ４１パワートランジスタ４２点火コイル４３ディストリビュータ４４ＩＳＣドライバ４６ＥＧＲドライバ８０排気再循環通路（ＥＧＲ通路）８１ＥＧＲ弁８１ａ弁体８１ｂダイアフラム式アクチュエータ８２パイロット通路８３ＥＲＧ弁制御用電磁弁８３ａソレノイド１０１クランク角検出手段１０２気筒判別手段１０３吸気量検出手段１０４制御手段１０５燃料噴射手段１０６同時噴射量マップ１０７同時噴射手段１０８順次噴射手段１０９燃料噴射量算出手段２２１回転部材２２１Ａ第１のベーン２２１Ｂ第２のベーン２２１Ｃ第３のベーン２２２検出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多気筒内燃機関の各気筒の特定クランク
角位置に同期してクランク角信号を出力するクランク角
検出手段と、上記内燃機関の特定気筒を識別して気筒識別信号を出力
する気筒判別手段と、各気筒ごとに配設され燃料を噴射して同各気筒に燃料を
供給する燃料噴射弁と、同燃料噴射弁の駆動を制御する制御手段とをそなえ、上記制御手段が、上記内燃機関のクランキング開始後、上記クランク角信
号の第１出力により上記燃料噴射弁から燃料を同時噴射
させ、その後、上記気筒識別が完了するまである所定回
数ごとの上記クランク角信号の出力に応じて同時噴射を
繰り返すとともに、上記気筒識別が完了した後、このとき燃料噴射を行なわ
れるべき先頭燃料供給気筒から順次燃料を供給すること
を特徴とする、燃料制御装置。
【請求項２】上記先頭燃料供給気筒が、気筒識別完了直前の同時噴射時に吸気行程にあった気筒
であることを特徴とする、請求項１記載の燃料制御装
置。
【請求項３】上記クランク角信号の第１出力により同
時噴射される際の燃料噴射量は、予め設定されたマップ
に基づいて決定されたものであり、且つ、その後の同時噴射時の燃料噴射量は吸気量検出手
段の出力に基づいて算出されたものであることを特徴と
する、請求項１または請求項２記載の燃料制御装置。
【請求項４】上記吸気検出手段がエアフローセンサで
構成されたことを特徴とする、請求項３記載の燃料制御
装置。
【請求項５】上記所定回数が気筒数に対応して設定さ
れていることを特徴とする、請求項１記載の燃料制御装
置。