JPH11343899A

JPH11343899A - 内燃機関

Info

Publication number: JPH11343899A
Application number: JP14891598A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Miyamoto; 勝彦宮本
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1998-05-29
Filing date: 1998-05-29
Publication date: 1999-12-14

Abstract

(57)【要約】【課題】少なくとも吸気行程と圧縮行程で燃料噴射を
行う内燃機関において常に最適な吸入空気量の予測を可
能にする。【解決手段】排気行程が燃料噴射の開始時期となる54
5 度BTDCのエアフローセンサ３３の信号によるA/N(n-2)
を用いる場合、１行程前のエアフローセンサ３３の信号
によるA/N(n-3)との差ΔA/N3を２倍してA/N(n-2)に加減
してA/N(n)を予測し、また、吸気行程が燃料噴射の開始
時期となる365 度BTDCのエアフローセンサ３３の信号に
よるA/N(n-1)を用いる場合、A/N(n-2)との差ΔA/N2をA/
N(n-1)に加減してA/N(n)を予測し、圧縮行程が燃料噴射
の開始時期となり185 度BTDCのエアフローセンサ３３の
信号によるA/N(n)を用いる場合、そのままA/N(n)を吸入
空気量A/NQとし、常に最適な吸入空気量の予測を可能に
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料噴射を少なく
とも吸気行程と圧縮行程で行う内燃機関に関し、加減速
時における吸入空気量の最適化を企図したものである。

【０００２】

【従来の技術】吸気管に燃料を噴射して吸入空気と混合
し、燃焼室に混合気を導入するようにした一般的な４サ
イクルの内燃機関（ＭＰＩエンジン）では、排気行程終
了時に燃料量の決定及び燃料噴射を行っている。燃料量
の決定に際しては、排気行程の２行程後である吸気行程
の終了時における吸入空気量を予測し、吸入空気量に応
じて燃料量が決定されていた。

【０００３】ＭＰＩエンジンにおける燃料量の決定及び
燃料噴射の状況を図１０に基づいて説明する。図１０に
はＭＰＩエンジンの行程状況を示してある。

【０００４】図において、クランク角信号SGT の各立ち
下がり部は、それぞれクランクシャフトが５度BTDC、18
5 度BTDC、365 度BTDC、545 度BTDCの位置にある状態に
なっている。545 度BTDCから365 度BTDCまでの間が排気
行程で、365 度BTDCから185度BTDCまでの間が吸気行程
で、185 度BTDCから５度BTDCまでの間が圧縮行程で、５
度BTDCから545 度BTDCまでの間が爆発行程となってい
る。

【０００５】ＭＰＩエンジンでは、燃料噴射弁から燃料
を噴射させるための駆動パルスの状態を表すインジェク
タ信号INJ で示すように、排気行程で駆動パルスを発生
させて排気行程で燃料を噴射するようにしている。クラ
ンク角信号SGT の各立ち下がり毎にセンサによりA/N
（１行程当たりの吸気量）が検出されており、排気行程
開始直前（図中Ｑ点）におけるA/N に基づいて燃料量
（駆動パルスの長さ）を決定している。

【０００６】排気行程で燃料を噴射する場合の目標空燃
比の基となる実際のA/N は、吸気行程終了時（図中Ｓ
点）のA/N である。定常運転時では、図中実線で示すよ
うに、Ｑ点からＳ点に至るA/N は略一定になっているた
め、Ｑ点におけるA/N に基づいて燃料量を決定してもＳ
点における実際のA/N と略同じになるが、加速時には、
図中二点鎖線で示すように、Ｑ点からＳ点に至るA/N は
増加状態になる。このため、加速時にＱ点におけるA/N
に基づいて燃料量を決定した場合、実際のＳ点でのA/N
は燃料量に対して過多となり目標空燃比に対して実際の
空燃比がリーンとなってしまう。逆に、減速時には実際
のＳ点でのA/N は燃料量に対して過少となり目標空燃比
に対して実際の空燃比がリッチとなってしまう。

【０００７】そこで、各行程の終了時のA/N と前行程の
終了時のA/N とを比較し、その変化量が所定量を越えた
場合は、加減速状態であるとして、Ｑ点におけるA/N を
補正して実際の吸入空気量を予測し、燃料量を決定する
ようにしている。即ち、図に二点鎖線で示すように、Ｑ
点の１行程前のＰ点からＱ点に至るまでにA/N に所定量
を越える変化があった場合（変化量ΔA/N ）、Ｑ点にお
けるA/N(Q)にΔA/N の２倍を加減算し、Ｓ点におけるA/
N(S)としている。

【０００８】つまり、 A/N(S)＝A/N(Q)±（｜ΔA/N ｜×２）として実際の吸入空気量を予測して燃料量を決定してい
る。これにより、加減速時にA/N が変化した場合であっ
ても、実際の吸入空気量に応じた適正な吸入空気量を予
測することができる。

【０００９】近年、有害排出ガス成分の低減や燃費の向
上等を図るため、吸気管内に燃料を噴射する吸気管噴射
エンジンに代えて、燃焼室内に直接燃料を噴射する多気
筒型筒内噴射エンジンが種々提案されている。多気筒型
筒内噴射エンジンは、主として吸気行程で燃料噴射が行
なわれる吸気行程噴射モードと、主として圧縮行程で燃
料噴射が行なわれる圧縮行程噴射モードとが運転状態に
応じて切換えられるようになっている。多気筒型筒内噴
射エンジンでは、運転条件により、燃料噴射の開始時
期、燃料量の決定時期が、排気行程、吸気行程及び圧縮
行程と変更されるようになっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述した多気筒型筒内
噴射エンジンでは、燃料噴射の開始時期、燃料量の決定
時期が、排気行程、吸気行程及び圧縮行程と運転条件に
より変更されるため、ＭＰＩエンジンにおける実際の吸
入空気量の予測の手法をそのまま適用すると、適正な吸
入空気量を予測することができない事態が生じてしま
う。

【００１１】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、燃料噴射を少なくとも吸気行程と圧縮行程で行う内
燃機関であっても、常に最適な吸入空気量の予測ができ
る内燃機関を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成は、吸気行程で燃料噴射を行う場合には
吸気行程前に演算された演算吸入空気量を補正して吸入
空気量を決定し、圧縮行程で燃料噴射を行う場合には圧
縮行程前に演算された演算吸入空気量をそのまま吸入空
気量として決定するようにし、常に最適な吸入空気量を
予測する。

【００１３】例えば、吸気行程が燃料噴射の開始時期と
なり吸気行程開始時の信号により演算吸入空気量を用い
る場合、排気行程開始時の信号による演算吸入空気量と
の差を、吸気行程開始時の信号による演算吸入空気量に
加減して吸入空気量と決定する。また、圧縮行程が燃料
噴射の開始時期となり圧縮行程直前の信号により演算吸
入空気量を用いる場合、そのまま吸入空気量として設定
する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明の実施
形態例を説明する。図１には本発明の一実施形態例に係
る多気筒型筒内噴射内燃機関の概略構成、図２には燃料
噴射制御マップを示してある。

【００１５】多気筒型筒内噴射内燃機関としては、例え
ば、燃料を直接燃焼室に噴射する筒内噴射型直列４気筒
ガソリンエンジン（筒内噴射エンジン）１が適用され
る。筒内噴射エンジン１は、燃焼室や吸気装置及び排気
ガス再循環装置（ＥＧＲ装置）等が筒内噴射専用に設計
されている。

【００１６】筒内噴射エンジン１のシリンダヘッド２に
は各気筒毎に点火プラグ３が取り付けられると共に、各
気筒毎に電磁式の燃料噴射弁４が取り付けられている。
燃焼室５内には燃料噴射弁４の噴射口が開口し、燃料噴
射弁４から噴射される燃料が燃焼室５内に直接噴射され
るようになっている。筒内噴射エンジン１のシリンダ６
にはピストン７が上下方向に摺動自在に支持され、ピス
トン７の頂面には半球状に窪んだキャビティ８が形成さ
れている。キャビティ８により、吸気流に通常のタンブ
ル流とは逆の逆タンブル流を発生させるようになってい
る。また、各気筒の所定のクランク位置でクランク角信
号SGT を出力するベーン型のクランク角センサ３１が設
けられ、クランク角センサ３１はエンジン回転速度を検
出可能としている。

【００１７】シリンダヘッド２には燃焼室５を臨む吸気
ポート９及び排気ポート１０が形成され、吸気ポート９
は吸気弁１１の駆動によって開閉され、排気ポート１０
は排気弁１２の駆動によって開閉される。排気ポート１
０には大径の排気ガス再循環ポート（ＥＧＲポート）１
３が分岐している。

【００１８】吸気ポート９には吸気管１４が接続され、
吸気管１４には図示しないサージタンク、スロットルボ
デー等が接続されている。また、吸気管１４にはエアク
リーナ３２が接続され、エアクリーナ３２を介して導入
される吸入空気量はカルマン渦式のエアフローセンサ３
３によって検出される。

【００１９】一方、排気ポート１０には排気管１５が接
続され、排気管１５には触媒１６及び図示しないマフラ
ーが備えられている。また、ＥＧＲポート１３は大径の
ＥＧＲパイプ１７を介して吸気管１４側に接続され、Ｅ
ＧＲパイプ１７にはステッパモータ式のＥＧＲ弁１８が
設けられている。

【００２０】車両には電子制御ユニット（ＥＣＵ）２３
が設けられ、このＥＣＵ２３には、入出力装置、制御プ
ログラムや制御マップ等の記憶を行う記憶装置、中央処
理装置及びタイマやカウンタ類が備えられている。ＥＣ
Ｕ２３によって筒内噴射エンジン１の総合的な制御が実
施される。クランク角センサ３１やエアフローセンサ３
３の各種センサ類の検出情報はＥＣＵ２３に入力され、
ＥＣＵ２３は各種センサ類の検出情報に基づいて、燃料
噴射モードや燃料噴射量を始めとして点火時期やＥＧＲ
ガスの導入量等を決定し、燃料噴射弁４や点火プラグ
３、ＥＧＲ弁１８等を駆動制御する。

【００２１】上述した筒内噴射エンジン１では、吸気ポ
ート９から燃焼室５内に流入した吸気流が逆タンブル流
を形成し、逆タンブル流を利用しながら燃焼室５の頂部
中央に配設された点火プラグ３の近傍のみに少量の燃料
を集め、点火プラグ３から離隔した部分で極めてリーン
な空燃比状態とする。点火プラグ３の近傍のみを理論空
燃比又はリッチな空燃比とすることで、安定した層状燃
焼（層状超リーン燃焼）を実現しながら燃料消費を抑制
する。この場合の最適な燃料噴射のタイミングとして
は、圧縮行程後期である。

【００２２】また、このエンジンから高出力を得る場合
には、インジェクタ８からの燃料を燃焼室１全体に均質
化し、燃焼室１内を理論空燃比やリーン空燃比の混合気
状態にさせて予混合燃焼を行う。もちろん、理論空燃比
による方がリーン空燃比によるよりも高出力が得られる
ため、この際にも、燃料の霧化及び気化が十分に行なわ
れるようなタイミングで燃料噴射を行ない、効率よく高
出力を得るようにしている。この場合の最適な燃料噴射
のタイミングとしては、吸気流を利用して燃料の霧化及
び気化を促進できるように、吸気行程中には燃料噴射を
終えるように設定する。

【００２３】ＥＣＵ２３は、スロットル弁の開度に応じ
たスロットル電圧から得た目標出力相関値、例えば、目
標平均有効圧Ｐetとエンジン回転速度とに基づき、図２
の燃料噴射マップから現在の燃料噴射領域を検索して燃
料噴射モードを決定する。これにより、各燃料噴射モー
ドでの目標空燃比に応じた燃料噴射量が決定され、この
燃料噴射量に応じて燃料噴射弁４が駆動制御されると共
に、図示しない点火コイルが駆動制御される。また、同
時にＥＧＲ弁１８の開閉制御も実施される。

【００２４】アイドル運転時や低速走行時等の低負荷域
では、燃料噴射領域は、リーン領域として図２中の後期
噴射リーンモード（圧縮リーンモード）が選択される。
この場合、リーンな空燃比となるように目標空燃比がエ
アフローセンサ３３からの吸入空気量信号やエンジン回
転速度等に基づき設定される。そして、目標空燃比に応
じた燃料噴射量が設定され、この燃料噴射量に応じた燃
料噴射を圧縮行程で行うように燃料噴射弁４が駆動制御
される。

【００２５】定速走行時等の中負荷領域では、負荷状態
やエンジン回転速度に応じて、リーン領域として図２中
の前期噴射リーンモード（吸気リーンモード）、あるい
はストイキオフィードバックモードになる。前期噴射リ
ーンモードでは、エアフローセンサ３３からの吸入空気
量信号やエンジン回転速度等に基づき目標空燃比を算出
し、比較的リーンな空燃比となるように燃料噴射を吸気
行程で行うように燃料噴射弁４が駆動制御される。

【００２６】上述した筒内噴射エンジン１における燃料
量の決定及び燃料噴射の状況を図３に基づいて説明す
る。図３には筒内噴射エンジンの行程状況を示してあ
る。

【００２７】図において、クランク角信号SGT の各立ち
下がり部は、それぞれクランクシャフトが５度BTDC、18
5 度BTDC、365 度BTDC、545 度BTDCの位置にある状態に
なっている。545 度BTDCから365 度BTDCまでの間が排気
行程で、365 度BTDCから185度BTDCまでの間が吸気行程
で、185 度BTDCから５度BTDCまでの間が圧縮行程で、５
度BTDCから545 度BTDCまでの間が爆発行程となってい
る。

【００２８】この筒内噴射エンジン１では、燃料噴射弁
４から燃料を噴射させるための駆動パルスの状態を表す
インジェクタ信号INJ で示すように、運転状況に応じて
排気行程終了近傍で駆動パルスを発生させて排気行程で
燃料の噴射が開始される（図中Ａで示す）場合と、吸気
行程で駆動パルスを発生させて吸気行程で燃料の噴射が
開始される（図中Ｂで示す）場合と、圧縮行程で駆動パ
ルスを発生させて圧縮行程で燃料の噴射が開始される
（図中Ｃで示す）とがある。

【００２９】クランク角信号SGT の各立ち下がり毎にエ
アフローセンサ３３によりA/N （１行程当たりの吸気
量）が演算されている（演算吸気量）。排気行程で燃料
の噴射が開始される場合、排気行程開始時（直前）にお
ける545 度BTDCのA/N （A/N(n-2)点）に基づいて燃料量
（駆動パルスの長さ）を決定し、吸気行程で燃料の噴射
が開始される場合、吸気行程開始時（直前）における36
5 度BTDCのA/N （A/N(n-1)点）に基づいて燃料量を決定
し、圧縮行程で燃料の噴射が開始される場合、圧縮行程
開始時（直前）における185 度BTDCのA/N （A/N(n)点）
に基づいて燃料量を決定する。

【００３０】燃料を噴射する場合の目標空燃比の基とな
る吸入空気量A/NQは、圧縮行程開始時（直前）における
（図中A/N(n)点）のA/N を吸入空気量A/NQとして決定す
るようにしている。

【００３１】定常運転時では、図中実線で示すように、
A/N(n-1)点からA/N(n)点に至るA/Nは略一定になってい
るため、排気行程や吸気行程で燃料の噴射が開始される
際にA/N(n-2)点やA/N(n-1)点におけるA/N を吸入空気量
A/NQとして決定して燃料量を設定しても、決定した吸入
空気量A/NQがA/N(n)点での実際のA/N と略同じになり、
燃料量に対して吸入空気量が適正になる。

【００３２】しかし、加速時には、図中二点鎖線で示す
ように、A/N(n-2)点からA/N(n)点に至るA/N は増加状態
になる。このため、排気行程で燃料の噴射が開始される
場合の加速時に、A/N(n-2)点におけるA/N を吸入空気量
A/NQとして決定して燃料量を設定した場合、A/N(n)点で
の実際のA/N は決定した吸入空気量A/NQよりも非常に多
くなり、燃料量に対して吸入空気量が非常に過多になっ
てしまう。

【００３３】また、吸気行程で燃料の噴射が開始される
場合の加速時に、A/N(n-1)点におけるA/N を吸入空気量
A/NQとして決定して燃料量を設定した場合、A/N(n)点で
の実際のA/N は決定した吸入空気量A/NQよりも多くな
り、燃料量に対して吸入空気量が過多になってしまう。

【００３４】逆に、減速時にはA/N(n)点での実際のA/N
は燃料量に対して過少になってしまう。尚、圧縮行程で
燃料の噴射が開始される場合の加速時は、A/N(n)点にお
けるA/N を吸入空気量A/NQとして燃料量を設定するため
問題はない。

【００３５】そこで、各行程の終了時のA/N と前行程の
終了時のA/N とを比較し、その変化量が所定量を越えた
場合は、加減速状態であるとして、A/N(n)点におけるA/
N を補正して実際の吸入空気量A/NQを決定して燃料量を
設定するようにしている。即ち、図に二点鎖線で示すよ
うに、各行程の終了時のA/N と前行程の終了時のA/Nに
所定量を越える変化があった場合（変化量ΔA/N3, ΔA/
N2, ΔA/N1）、燃料の噴射状態に応じてA/N(n)点におけ
るA/N を補正して吸入空気量A/NQを予測して決定するよ
うにしている。

【００３６】図４乃至図９に基づいて燃料の噴射状態に
応じた吸入空気量A/NQの決定状況を説明する。図４乃至
図９には燃料の噴射状態に応じた燃料量の設定手順を表
すフローチャートを示してある。

【００３７】図４に示すように、ステップＳ１で筒内噴
射エンジン１の回転速度Neが読み込まれ、ステップＳ２
で筒内噴射エンジン１の負荷情報が読み込まれる。読み
込まれた回転速度Ne及び負荷情報に基づいてステップＳ
３で図２のマップから燃料噴射終了時期（吸気行程、圧
縮行程）が設定される。そして、クランクシャフトの54
5 度BTDC、365 度BTDC、185 度BTDC及び５度BTDC毎に図
５乃至図８で示したルーチンが割り込みされて実行され
る。

【００３８】つまり、吸気行程で燃料噴射が終了する場
合と、圧縮行程で燃料噴射が終了する場合とで、それぞ
れ別々に燃料量（噴射開始時期）を設定するための吸入
空気量A/NQが決定されるようになっている。

【００３９】545 度BTDCの割り込みは、図５に示すよう
に、ステップＳ４でクランクの周期（SGT 周期）が読み
込まれ、ステップＳ５でエアフローセンサ３３の検出値
が読み込まれる。即ち、545 度BTDCのA/N(n-2)点（図３
参照）でのA/N が読み込まれる。A/N(n-2)点で読み込ま
れたA/N （以下A/N(n-2)と記す）をステップＳ６で補正
して吸入空気量A/NQを決定する。即ち、図３に二点鎖線
で示すように、A/N(n-2)点の１行程前のA/N(n-3)点から
A/N(n-2)点に至るまでのA/N の変化量ΔA/N3の２倍をA/
N(n-2)に加減算し、吸入空気量A/NQを決定している。

【００４０】つまり、吸入空気量A/NQを、 A/NQ＝A/N(n-2)±（｜ΔA/N3｜×２）として演算して決定している。

【００４１】決定した吸入空気量A/NQにより燃料噴射弁
４の駆動バルス幅、即ち、燃料量を算出する。そして、
ステップＳ７で燃料噴射終了時期と駆動パルス幅とによ
り噴射開始時期を求める。

【００４２】燃料噴射終了時期と噴射開始時期とを求め
た後、ステップＳ８で噴射開始時期が排気行程か否かが
判断される。ステップＳ８で噴射開始時期が排気行程で
はないと判断された場合、噴射時期は吸気行程もしくは
圧縮行程であるのでメインの処理に戻る。ステップＳ８
で噴射開始時期が排気行程であると判断された場合（図
３中インジェクタ信号INJ がＡ）、ステップＳ９で噴射
開始タイマをセットすると共に、ステップＳ１０で噴射
済フラグをセットしてメインの処理に戻る。

【００４３】つまり、排気行程の終了直前に燃料噴射が
開始され吸気行程で燃料噴射が終了する場合、545 度BT
DCのA/N(n-2)に変化量ΔA/N3の２倍を加減算し、吸入空
気量A/NQを決定している。このため、図３に二点鎖線で
示すように、A/N が増加状態にあっても、吸気量を決定
するタイミングのA/N(n)点でのA/N （以下A/N(n)と記
す）を的確に予測して吸入空気量A/NQとして決定するこ
とができる。図３に実線で示すように、A/N が変化して
いない場合、変化量ΔA/N3は略０となり、同様にA/N(n)
を的確に予測して吸入空気量A/NQとして決定することが
できる。

【００４４】365 度BTDCの割り込みは、図６に示すよう
に、ステップＳ１１でクランクの周期（SGT 周期）が読
み込まれ、ステップＳ１２でエアフローセンサ３３の検
出値が読み込まれる。即ち、365 度BTDCのA/N(n-1)点
（図３参照）でのA/N が読み込まれる。ステップＳ１３
で噴射済フラグがセットされていないか否かが判断さ
れ、噴射済フラグがセットされていなくはない、つま
り、噴射済フラグがセットされていればメインの処理に
戻る。

【００４５】ステップＳ１３で噴射済フラグがセットさ
れていないと判断された場合、ステップＳ１４でA/N(n-
1)点で読み込まれたA/N （以下A/N(n-1)と記す）を補正
して吸入空気量A/NQを決定する。即ち、図３に二点鎖線
で示すように、A/N(n-1)点の１行程前のA/N(n-2)点から
A/N(n-1)点に至るまでのA/N の変化量ΔA/N2をA/N(n-1)
に加減算し、吸入空気量A/NQを決定している。

【００４６】つまり、吸入空気量A/NQを、 A/NQ＝A/N(n-1)±（｜ΔA/N2｜）として演算して決定している。

【００４７】決定した吸入空気量A/NQにより燃料噴射弁
４の駆動パルス幅、即ち、燃料量を算出する。そして、
ステップＳ１５で燃料噴射終了時期と駆動パルス幅とに
より噴射開始時期を求める。

【００４８】燃料噴射終了時期と噴射開始時期とを求め
た後、ステップＳ１６で噴射開始時期が吸気行程か否か
が判断される。ステップＳ１６で噴射開始時期が吸気行
程ではないと判断された場合、噴射開始時期は圧縮行程
であるのでメインの処理に戻る。ステップＳ１６で噴射
開始時期が吸気行程であると判断された場合（図３中イ
ンジェクタ信号INJ がＢ）、ステップＳ１７で噴射開
始タイマをセットすると共に、ステップＳ１８で噴射済
フラグをセットしてメインの処理に戻る。

【００４９】つまり、吸気行程に燃料噴射が開始され吸
気行程で燃料噴射が終了する場合、365 度BTDCのA/N(n-
1)に変化量ΔA/N2を加減算し、吸入空気量A/NQを決定し
ている。このため、図３に二点鎖線で示すように、A/N
が増加状態にあっても、吸気量を決定するタイミングの
A/N(n)を的確に予測して吸入空気量A/NQとして決定する
ことができる。図３に実線で示すように、A/N が変化し
ていない場合、変化量ΔA/N2は略０となり、同様にA/N
(n)を的確に予測して吸入空気量A/NQとして決定するこ
とができる。

【００５０】185 度BTDCの割り込みは、図７に示すよう
に、ステップＳ２１でクランクの周期（SGT 周期）が読
み込まれ、ステップＳ２２でエアフローセンサ３３の検
出値が読み込まれる。即ち、185 度BTDCのA/N(n)点（図
３参照）でのA/N が読み込まれる。ステップＳ２３で噴
射済フラグがセットされていないか否かが判断され、噴
射済フラグがセットされていなくはない、つまり、噴射
済フラグがセットされていればメインの処理に戻る。

【００５１】ステップＳ２３で噴射済フラグがセットさ
れていないと判断された場合、噴射開始時期は圧縮行程
であるので、ステップＳ２４でA/N(n)点で読み込まれた
A/NであるA/N(n)をそのまま吸入空気量A/NQとして決定
する。即ち、185 度BTDCのA/N(n)は、吸気量を決定する
タイミングの吸気量となっているので、図３に二点鎖線
で示すように、A/N が増加状態にあっても、そのまま吸
入空気量A/NQとして決定する。

【００５２】つまり、吸入空気量A/NQを、 A/NQ＝A/N(n) として演算して決定している。

【００５３】決定した吸入空気量A/NQにより燃料噴射弁
４の駆動パルス幅、即ち、燃料量を算出する。そして、
ステップＳ２５で燃料噴射終了時期と駆動パルス幅とに
より噴射開始時期を求める。この時の噴射開始時期は圧
縮行程中となる（図３中インジェクタ信号INJ がＣ）。
燃料噴射終了時期と噴射開始時期とを求めた後、ステッ
プＳ２６で噴射開始タイマをセットすると共に、ステッ
プＳ２７で噴射済フラグをセットしてメインの処理に戻
る。

【００５４】つまり、圧縮行程で燃料噴射が開始され圧
縮行程で燃料噴射が終了する場合、185 度BTDCのA/N(n)
を吸入空気量A/NQとして決定している。このため、圧縮
行程で燃料噴射が開始される場合は、A/N の変化状態に
拘らず、吸気量を決定するタイミングのA/N(n)を吸入空
気量A/NQとして決定することができる。

【００５５】燃料噴射が終了した５度BTDCの割り込み
は、図８に示すように、ステップＳ３１で噴射済フラグ
をクリアして次の燃料噴射に備える。また、噴射開始時
の割り込みは、図５乃至図７の燃料噴射時にセットした
噴射開始タイマで開始された燃料噴射を終了させるた
め、図９に示すように、ステップＳ３２で燃料終了タイ
マをセットする。

【００５６】上述した筒内噴射エンジン１では、排気行
程が燃料噴射の開始時期となる545度BTDCのエアフロー
センサ３３の信号によるA/N(n-2)を用いる場合、１行程
前（爆発行程）のエアフローセンサ３３の信号によるA/
N(n-3)との差ΔA/N3を２倍してA/N(n-2)に加減してA/N
(n)を予測し吸入空気量A/NQを決定している。また、吸
気行程が燃料噴射の開始時期となる365 度BTDCのエアフ
ローセンサ３３の信号によるA/N(n-1)を用いる場合、A/
N(n-2)との差ΔA/N2をA/N(n-1)に加減してA/N(n)を予測
し吸入空気量A/NQを決定している。更に、圧縮行程が燃
料噴射の開始時期となり185 度BTDCのエアフローセンサ
３３の信号によるA/N(n)を用いる場合、そのままA/N(n)
を吸入空気量A/NQとして決定している。

【００５７】このため、燃料噴射の開始を排気行程と吸
気行程及び圧縮行程で行う筒内噴射エンジン１であって
も、噴射開始時期に応じて吸気量を決定するタイミング
のA/N(n)を予測して吸入空気量A/NQとして決定すること
ができる。また、加減速時に演算吸気量A/N が増減した
場合であっても、吸気量を決定するタイミングのA/N(n)
を的確に予測して吸入空気量A/NQとして決定することが
できる。

【００５８】

【発明の効果】本発明の内燃機関は、吸気行程で燃料噴
射を行う場合には吸気行程前に演算された演算吸入空気
量を補正して吸入空気量を決定し、圧縮行程で燃料噴射
を行う場合には圧縮行程前に演算された演算吸入空気量
をそのまま吸入空気量として決定するようにしたので、
噴射開始時期に応じて吸気量を決定するタイミングの演
算吸入空気量を予測して吸入空気量として決定すること
ができる。また、加減速時に演算吸気量が増減した場合
であっても、吸気量を決定するタイミングのを的確に予
測して吸入空気量として決定することができる。

【００５９】この結果、少なくとも吸気行程と圧縮行程
で燃料噴射を行う内燃機関において常に最適な吸入空気
量の予測が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態例に係る多気筒型筒内噴射
内燃機関の概略構成図。

【図２】燃料噴射制御マップ。

【図３】筒内噴射エンジンの行程状況説明図。

【図４】燃料の噴射状態に応じた燃料量の設定手順を表
すフローチャート。

【図５】燃料の噴射状態に応じた燃料量の設定手順を表
すフローチャート。

【図６】燃料の噴射状態に応じた燃料量の設定手順を表
すフローチャート。

【図７】燃料の噴射状態に応じた燃料量の設定手順を表
すフローチャート。

【図８】燃料の噴射状態に応じた燃料量の設定手順を表
すフローチャート。

【図９】燃料の噴射状態に応じた燃料量の設定手順を表
すフローチャート。

【図１０】ＭＰＩエンジンの行程状況説明図。

【符号の説明】

１多気筒型筒内噴射内燃機関（筒内噴射エンジン）２シリンダヘッド４燃料噴射弁５燃焼室６シリンダ７ピストン９吸気ポート１０排気ポート２３ＥＣＵ３１クランク角センサ３３エアフローセンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料噴射を少なくとも吸気行程と圧縮行
程で行う内燃機関において、吸気行程で燃料噴射を行う
場合には吸気行程前に演算された演算吸入空気量を補正
して吸入空気量を決定し、圧縮行程で燃料噴射を行う場
合には圧縮行程前に演算された演算吸入空気量をそのま
ま吸入空気量として決定することを特徴とする内燃機
関。