JP2001342873A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関の燃料噴射制御装置に関し、低燃圧
時に、燃料噴射弁からの燃料の逆流を回避しながら燃料
供給量不足を抑制する。 【解決手段】 気筒内に直接燃料を噴射可能な燃料噴射
弁をそなえた内燃機関の燃料噴射制御装置において、内
燃機関の状態に応じて吸気行程を主体として燃料噴射を
行なう吸気行程噴射と圧縮行程を主体として燃料噴射を
行なう圧縮行程噴射とを選択する噴射行程選択手段３０
ａと、内燃機関の状態に応じて燃料の噴射量を設定する
噴射量設定手段３０ｂと、燃料噴射弁１１から噴射され
る燃料の圧力が低い状態で吸気行程噴射が選択されたと
きに、吸気行程内では噴射量設定手段３０ｂにより設定
された噴射量だけの燃料を噴射不可能な場合には、圧縮
行程初期の噴射許容期間内に限定して燃料噴射弁１１か
らの燃料噴射の継続を許容する燃料噴射継続手段３０ｃ
とをそなえる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気筒内に直接燃料
を噴射可能な燃料噴射弁をそなえた内燃機関のための燃
料噴射制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、火花点火式の筒内噴射型内燃機関
（以下、直噴ガソリンエンジンともいう）が自動車用エ
ンジンとして実用化されているが、このような直噴ガソ
リンエンジンでは、圧縮行程に高い筒内圧に負けること
なく燃料噴射ができるようにするためや、吸気行程に燃
料噴射する場合にも、燃料噴霧の微粒化を促進するため
や燃料噴射期間を短縮化するために、燃料ポンプにより
燃料噴射圧力を大幅に上げている。

【０００３】燃料ポンプには、エンジン駆動式のものが
主流であるが電動式のものもあり、コンパクトな構成で
高い燃料噴射圧力を得るには、エンジン駆動式の燃料ポ
ンプの方が有利である。しかし、エンジン駆動式の燃料
ポンプはエンジンの始動時にはほとんど加圧作用せず、
始動時の最小限の燃圧を確保する必要があり、燃料噴射
圧力をより高めるには複数のポンプを直列に配置するの
が有利である。

【０００４】そこで、燃料供給系の上流側に吐出圧が低
圧の電動式ポンプを設け、燃料供給系の下流側に吐出圧
が高圧のエンジン駆動式ポンプを設けて、エンジン始動
時の最小限の燃圧は低圧電動式ポンプで確保し、エンジ
ンの始動が完了したら、上流側の低圧電動式ポンプで燃
料を所定の低圧レベルまで加圧し、この加圧した燃料を
下流側に高圧エンジン駆動式ポンプで所定の高圧レベル
まで加圧するようにしている。

【０００５】ところで、上述のように、エンジン始動時
には、低圧電動式ポンプにより最小限の燃圧に加圧され
た燃料が燃料噴射弁から筒内に噴射される。なお、この
ような燃圧の低いエンジン運転モードを低燃圧モードと
いう。また、低燃圧モードを実施するのはエンジン始動
時であるが、具体的な低燃圧モード条件としては、エン
ジンのキースイッチが始動位置にあること、又はエンジ
ン回転数が所定値以下且つ燃圧が所定値以下であるこ
と、とすることができる。

【０００６】直噴エンジンの場合、筒内への燃料噴射を
何時でも（どの行程でも）できるが、低燃圧モード時に
は筒内圧が高まる（大気圧よりも大きくなる）圧縮行程
に燃料噴射を行なうと、燃圧が筒内圧よりも低く（燃圧
＜筒内圧）なって、相対燃圧が低下し、燃料噴射弁から
噴出すべき燃料の逆流を招き、燃料噴射弁から所定量の
燃料が噴出しなくなったり、汚物が堆積することによ
り、実際に噴射される燃料量を把握することができず、
燃料噴射装置の不良を招くおそれがある。

【０００７】そこで、低燃圧モード時には、圧縮行程に
入る前の所定のクランク角で、燃料噴射を即座に停止す
るようにしている。例えば、クランク角センサが、図６
（ａ），（ｂ）に示すように、吸気，圧縮，爆発，排気
の各行程で（即ち、クランク角１８０°毎に）それぞれ
１回信号が立ち上がり、吸気下死点近傍では、クランク
角１８５°Ｂ（圧縮上死点前１８５°）で信号が変化
（オンからオフ）するものの場合、図７に示すように制
御する。

【０００８】つまり、図７に示すように、低燃圧モード
条件が成立すると（ステップｂ１）、クランク角が１８
５°Ｂ（圧縮上死点前１８５°）を過ぎても燃料噴射中
であるか否かを判定し（ステップｂ２）、１８５°Ｂを
過ぎても燃料噴射中であれば、燃料噴射を停止する（ス
テップｂ３）。これにより、低燃圧モード時には、図６
（ｃ）に示すように、燃料噴射弁が所要の燃料量の燃料
を噴射するためには、本来は破線で示すように圧縮行程
まで燃料噴射を続けるべきところを、内燃機関がどのよ
うな状態であっても実線で示すように１８５°Ｂにおい
て即座に燃料噴射を停止するのである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、種々の排気
量，種類の直噴ガソリンエンジンにおいて、上述のよう
な低燃圧モードでの運転を行なうと、燃料噴射量（燃料
供給量）が不十分になるため、エンジンによっては、エ
ンジンの吹け上がりが悪くなってフィーリングの悪化を
招いたり、極低温時（例えば０℃以下）に、始動不良を
招くおそれもある。

【００１０】この極低温時の始動不良は、上記の燃料供
給量不足に加えて、シリンダ内周壁面とピストン外周面
との隙間が大きくなっているためこの隙間から燃焼室外
への漏出ガスが増えることによる出力不足、油温低下に
よりフリクションが増大すること等が原因と考えられ
る。特に、排気量が大きいエンジンの場合、極低温時に
限らず、筒内エアによるフリクションの影響も増大する
ので、上記の不具合を招きやすい。

【００１１】しかしながら、エンジンの吹け上がりやフ
ィーリングを重視して、単純に燃料噴射期間を圧縮行程
まで継続すれば、上述のように、燃料の逆流が生じて燃
料噴射装置の不良を招くおそれが発生する。ところで、
本願出願人は、特開平８−３１９８６５号公報に開示さ
れているように、低温始動時に、燃料噴射の開始時期を
早めることによって燃料量を確保しようとする技術を提
案したが、燃料噴射開始時期を早めるのにも限度がある
ため、燃料量の不足を抑制するための更なる技術開発が
望まれている。

【００１２】本発明は、上述の課題に鑑み創案されたも
ので、燃圧の低い運転時に、燃料噴射弁から適切に燃料
噴射することが可能な期間のみ燃料噴射を許容するよう
にして燃料の逆流を回避しながら燃料供給量不足を抑制
することができるようにした、内燃機関の燃料噴射制御
装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の内燃機関の燃料噴射制御装置は、気筒内に直
接燃料を噴射可能な燃料噴射弁をそなえた内燃機関の燃
料噴射を制御するにあたって、内燃機関状態検出手段に
より該内燃機関の状態を検出し、この内燃機関状態検出
手段の出力に応じて、噴射行程選択手段により吸気行程
を主体として燃料噴射を行なう吸気行程噴射と圧縮行程
を主体として燃料噴射を行なう圧縮行程噴射とのいずれ
かを選択するとともに、噴射量設定手段により燃料の噴
射量を設定する。

【００１４】燃料噴射継続手段では、上記燃料噴射弁か
ら噴射される燃料の圧力が低い状態で上記吸気行程噴射
が選択されたときに、吸気行程内では上記の設定された
噴射量だけの燃料を噴射不可能な場合には、圧縮行程初
期の噴射許容期間内に限定して上記燃料噴射弁からの燃
料噴射の継続を許容する。したがって、燃料の圧力が低
い状態での供給燃料量の不足を抑制することができ、し
かも、圧縮行程初期の噴射許容期間内に限定して燃料噴
射の継続を許容するので、燃料噴射弁からの燃料の逆流
を回避することも可能になる。

【００１５】なお、上記の噴射許容期間はクランク角セ
ンサで検出されたクランク角信号出力から所定時間とし
て設定されることが好ましい。これによって、クランク
角センサが検出角度の粗いものであっても噴射許容期間
を適切に設定することができる。また、上記の噴射許容
期間は上記内燃機関状態検出手段の出力に応じて設定さ
れることが好ましい。これによって、燃料の圧力が低い
状態での内燃機関の運転時に、内燃機関の状態に応じ
て、燃料噴射弁からの燃料の逆流を回避しながら供給燃
料量の不足を確実に抑制することができるようになる。
この場合、内燃機関の状態とは、例えばエンジン冷却水
の水温、及び／又は、エンジン回転数である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明すると、図１〜図５は本発明の一実
施形態としての内燃機関の燃料噴射制御装置を示すもの
である。本実施形態の内燃機関用燃料噴射制御装置は、
火花点火式で且つ燃料をシリンダ内に直接噴射する筒内
噴射型内燃機関（以下、直噴ガソリンエンジン又は単に
エンジンともいう）にそなえられている。

【００１７】図１は本実施形態にかかるエンジンの燃料
供給系を示す構成図である。図１に示すように、燃料噴
射弁１１と燃料タンク１２との間を連絡するように燃料
通路１３ａ,１３ｂがそなえられ、燃料通路（送給路）
１３ａには、低圧燃料ポンプ１，低圧レギュレータ２，
高圧燃料ポンプ５，チェックバルブ６ａが、燃料タンク
１２から燃料噴射弁１１へ向けてこの順で介装されてい
る。低圧燃料ポンプ１の上流側の燃料吸入口には燃料フ
ィルタ９が装着され、低圧燃料ポンプ１の直下流側の燃
料通路１３ａにも燃料フィルタ２０が介装されている。

【００１８】燃料通路（返送路）１３ｂには、高圧レギ
ュレータ１０，絞り１５が、燃料噴射弁１１から燃料タ
ンク１２へ向けてこの順で介装されている。燃料通路１
３ａ，１３ｂは、燃料噴射弁１１側で合流して1本の燃
料通路１３ｃになっており、燃料通路１３ｃの先端にデ
リバリパイプ７が接続され、このデリバリパイプ７に各
気筒毎にシリンダ内に直接噴射するように配置された燃
料噴射弁１１が装着されている。

【００１９】また、燃料通路１３ａにおける上流部とチ
ェックバルブ６ａの下流部との間には、燃料通路１３ａ
を迂回するバイパス通路１３ｄが設けられ、このバイパ
ス通路１３ｄにもチェックバルブ６ｂが介装されてい
る。さらに、高圧燃料ポンプ５と燃料タンク１２とを結
ぶように燃料通路１３ｅが設けられ、この燃料通路１３
ｅにもチェックバルブ１４が介装されている。

【００２０】ここで、上記の要部について更に詳細に説
明する。低圧燃料ポンプ１は、燃料タンク１２内に設け
られたフィードポンプであって、電動式ポンプが用いら
れており、作動時には、燃料フィルタ９,２０で濾過し
ながら燃料タンク１２内の燃料を送給路１３ａの下流側
へ駆動するようになっている。この時の低圧燃料ポンプ
１による燃料の加圧は、大気圧の状態から数気圧程度ま
で行なわれるようになっている。また、この低圧燃料ポ
ンプ１は、エンジンの始動（イグニッションスイッチオ
ン）とともに起動して、エンジンの停止時（イグニッシ
ョンスイッチオフ）には停止するようになっているが、
勿論、エンジンの回転速度に依存することなく所定の吐
出圧を発生できるようになっている。

【００２１】低圧レギュレータ２は、低圧燃料ポンプ１
からの吐出圧が設定圧（例えば３気圧）を越えるまでは
閉鎖していて、吐出圧が設定圧を越えると、この越えた
圧力分の燃料については燃料タンク１２側へ直接返送す
ることで、高圧燃料ポンプ５へ送給する燃料圧力を設定
圧付近に安定させるようになっている。勿論、上記の設
定圧が得られるように、低圧燃料ポンプ１としては、そ
の吐出圧がこの設定圧以上になるように設定されてい
る。

【００２２】高圧燃料ポンプ５は、この低圧燃料ポンプ
１から吐出され低圧レギュレータ２で調圧され送給され
た燃料を数十気圧程度まで加圧するものである。この高
圧燃料ポンプ５には、ポンプ効率やコストの面で高圧ポ
ンプとして電動式ポンプよりも有利な例えば往復動型圧
縮ポンプなどの機関駆動式ポンプ（以下、エンジン駆動
ポンプという）が用いられており、当然ながら、エンジ
ンの作動と直接連動して作動し、エンジンの回転速度に
応じて吐出圧を発生するようになっている。

【００２３】燃料噴射弁１１の直下流部分、即ち、燃料
通路１３ｂの上流部分に設けられた高圧レギュレータ１
０は、高圧燃料ポンプ５からの吐出圧を設定圧（例えば
５０気圧）に調整するものである。この高圧レギュレー
タ１０は、高圧燃料ポンプ５からの吐出圧が設定圧（例
えば５０気圧）を越えるまでは閉鎖していて、吐出圧が
設定圧を越えると、この越えた圧力分の燃料については
燃料タンク１２側へ返送して、燃料噴射弁１１における
燃料圧力を所定圧に安定させるようになっている。

【００２４】バイパス通路１３ｄは、始動時等において
高圧燃料ポンプ５の吐出圧が立ち上がる前に、低圧燃料
ポンプ１からの低燃圧の燃料を、高圧燃料ポンプ５を迂
回させて燃料噴射弁１１側に確実に供給するためのもの
である。なお、図1中、破線内部は高圧ポンプアセンブ
リとして構成される。そして、燃料噴射弁１１のほか、
図示しない点火プラグや電子制御スロットルといった各
エンジン制御要素の作動を制御するために、内燃機関の
制御手段としての機能を有する電子制御ユニット（ＥＣ
Ｕ）３０がそなえられている。このＥＣＵ３０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な
う記憶装置，中央処理装置，タイマやカウンタ等がそな
えられており、前述の種々のセンサ類からの検出情報や
キースイッチの位置情報等に基づいて、このＥＣＵ３０
が、上述の各エンジン制御要素の制御を行なうようにな
っている。

【００２５】特に、本エンジンは、筒内噴射エンジンで
あり、燃料噴射を自由なタイミングで実施でき、吸気行
程を中心とした燃料噴射によって均一混合させ均一燃焼
を行なうほか、圧縮行程を中心とした燃料噴射によって
逆タンブル流を利用して層状燃焼を行なうことができ
る。本エンジンの運転モードとしては、Ｏ₂センサ４０
の検出情報に基づいたフィードバック制御により空燃比
を理論空燃比近傍に保持するストイキ運転モードと、空
燃比を理論空燃比よりもリッチにするエンリッチ運転モ
ードと、空燃比を理論空燃比よりもリーンにして希薄燃
焼させるリーン運転モードとが設けられている。このほ
か、エンジン始動直後の燃圧が高まらない場合（即ち、
始動時等において高圧燃料ポンプ５の吐出圧が立ち上が
る前）のために、吸気行程を中心とした燃料噴射による
低燃圧運転モードが設けられている。

【００２６】そして、ＥＣＵ３０内には、噴射行程選択
手段（燃料噴射モード設定手段）３０ａ，噴射量設定手
段３０ｂ，燃料噴射継続手段３０ｃの各機能要素がそな
えられ、内燃機関状態検出手段からの検出信号に基づい
て、燃料噴射の時期を設定するようになっている。な
お、内燃機関状態検出手段としては、クランク角センサ
４１と、エンジン回転速度センサ４２と、スロットルポ
ジションセンサ４３と、エアフローセンサ４４と、水温
センサ４５，燃圧センサ１９等が設けられている。

【００２７】まず、内燃機関状態検出手段について説明
すると、クランク角センサ４１は、クランク軸が所定の
クランク角になると検出信号を出力するもので、ここで
は、上死点を基準（角度０°）として、２５５Ｂ，１８
５Ｂ，７５Ｂ，５Ｂ（Ｂは上死点よりも前の角度を表
す。「Ｂ」は「°Ｂ」とも表す。）、換言すると、１０５
Ａ，１７５Ａ，２８５Ａ，３５５Ａ（Ａは上死点よりも
後の角度を表す）、を検出して出力する。

【００２８】エンジン回転速度センサ４２は、ここで
は、クランク角センサ４１からの検出信号に基づいてエ
ンジン回転速度（回転数ともいう）Ｎｅを算出して出力
する。スロットルポジションセンサ４３は、スロットル
開度を検出して出力する。エアフローセンサ４４は、例
えばエアクリーナ２１の直ぐ下流部分に配設され、吸入
空気流量ａｆを検出して出力する。水温センサ４５は、
例えばシリンダ外周のウォータジャケットに配設され、
エンジンの冷却水温Ｔｗを検出して出力する。燃圧セン
サ１９は、デリバリパイプ７に付設され燃料圧力を検出
して出力する。

【００２９】また、ＥＣＵ３０内には、エンジン回転速
度センサ４２で検出されたエンジン回転数Ｎｅ及びスロ
ットルポジションセンサ４３で検出されたスロットル開
度ｔｐから平均有効圧Ｐｅの目標値（目標Ｐｅ）を算出
する目標Ｐｅ算出手段３０ｄが備えられている。この目
標Ｐｅはエンジン負荷状態を示すものでもある。燃料噴
射モード設定手段３０ａは、図示しないマップに基づい
て、エンジン回転速度センサ４２で検出されたエンジン
回転数Ｎｅ及び目標Ｐｅ算出手段３０ｄ算出された目標
Ｐｅに応じて上記のいずれかの運転モードを選択するよ
うになっており、エンジン回転数Ｎｅが小さく目標Ｐｅ
も小さい状態では圧縮行程を中心とした燃料噴射による
層状燃焼で行なう圧縮リーン運転モードを選択し、エン
ジン回転数Ｎｅや目標Ｐｅが増加していくにつれて、吸
気リーン運転モード，ストイキ運転モード，エンリッチ
運転モードの順にいずれも吸気行程を中心とした燃料噴
射による運転モードを選択していく。

【００３０】また、エンジンの冷態時、即ち、水温セン
サ４５で検出されたエンジンの冷却水温Ｔｗが予め設定
された所定値Ｔｗ₀以下の場合、吸気行程を中心とした
燃料噴射による運転モードのみに限定して運転モードを
選択するようになっている。特に、水温Ｔｗが予め設定
された所定値Ｔｗ₀以下で、且つ、エンジン回転数Ｎｅ
が予め設定された所定値Ｎｅ₀（Ｎｅ₀はクランキングを
判定する始動判定回転数、或いはこの始動判定回転数よ
りも小さい値）以下である、エンジンの冷態始動時に
は、高圧燃料ポンプ５の吐出圧が立ち上がらず燃圧が高
まらないので、低燃圧運転モードを選択し、吸気行程を
中心とした燃料噴射を行ない、燃料噴射の時期や期間
（噴射量）も低燃圧に応じたものに設定するようになっ
ている。

【００３１】したがって、燃料噴射モード設定手段３０
ａは吸気行程を主体として燃料噴射を行なう吸気行程噴
射と圧縮行程を主体として燃料噴射を行なう圧縮行程噴
射とを選択する噴射行程選択手段としても機能する。噴
射量設定手段３０ｂは、図示しないマップに基づいて、
エンジン回転速度センサ４２で検出されたエンジン回転
数Ｎｅ及び目標Ｐｅ算出手段３０ｄ算出された目標Ｐｅ
に応じて燃料噴射弁１１の駆動時間(即ち、燃料噴射量)
を設定する。

【００３２】燃料噴射継続手段３０ｃは、燃料噴射弁１
１から噴射される燃料の圧力（燃圧）が低い状態で吸気
行程噴射が選択されたとき、吸気行程内では上記噴射量
設定手段により設定された噴射量だけの燃料を噴射不可
能な場合に、圧縮行程初期の噴射許容期間内に限定して
燃料噴射弁１１からの燃料噴射の継続を許容するもので
ある。なお、燃料噴射弁１１から噴射される燃圧は燃圧
センサ１９からの検出出力を用いることができる。

【００３３】燃料噴射弁１１の駆動を制御するにあたっ
て、通常は、燃料噴射の終了時期（燃料噴射弁１１の停
止時期）と燃料噴射弁１１の駆動時間とを決めてこれに
基づいて燃料噴射の開始時期（燃料噴射弁１１の始動時
期）を決めるが、エンジン始動直後の低燃圧時には、吸
気行程を中心とした燃料噴射による運転モード（低燃圧
運転モード）を選択し、且つ、燃料噴射弁１１の駆動時
間(燃料噴射量)に基づいて、必要に応じて、排気行程末
期から燃料噴射を開始させ、さらに、必要に応じて、圧
縮行程初期までの燃料噴射の継続を許容するようになっ
ているのである。

【００３４】特に、燃料噴射継続手段３０ｃでは、圧縮
行程初期までの燃料噴射の継続は、所定の噴射許容期間
内に限定して許容するが、この噴射許容期間は、クラン
ク角センサ４１で検出されたクランク角信号出力から所
定時間として設定される。ここでは、図２（ａ），
（ｂ）に示すように、クランク角センサ４１で検出され
るクランク角の吸気行程末期近傍の値としては１８５Ｂ
（圧縮上死点前１８５°）が出力されるので、図２
（ｃ）に実線で示すように、１８５Ｂから所定時間（噴
射終了ディレー時間）Ｔだけ燃料噴射の継続を許容す
る。

【００３５】さらに、この所定時間は、エンジン回転数
Ｎｅに応じてエンジン回転数Ｎｅが小さいほど長く設定
されるようになっている。つまり、圧縮行程初期までの
燃料噴射の継続を許容するのは、図３に示すように、筒
内圧は圧縮行程に入ったからといって急激には高まら
ず、圧縮行程初期（少なくとも筒内圧が燃圧Ｐ_fよりも
小さい時，筒内圧＞燃圧Ｐ_f）は、筒内圧は低く燃料噴
射弁から噴出すべき燃料の逆流は生じないことが実験結
果からわかった。しかも、エンジン回転数Ｎｅが小さい
ほど燃料の逆流が生じない期間（クランク角対応）が長
いこともわかった。

【００３６】そこで、本実施形態では、図４に示すよう
なマップを用いて、エンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）に応
じて１８５Ｂからの燃料噴射継続許容時間（噴射終了デ
ィレー時間）Ｔを設定するようしている。ここでは、エ
ンジン回転数ＮｅがＮｅ₁以下ならディレー時間はＴ
₁に、Ｎｅ₁よりも大きくＮｅ₂以下ならディレー時間は
Ｔ₂に、Ｎｅ₂よりも大きくＮｅ₃以下ならディレー時間
はＴ₃に、Ｎｅ₃よりも大きいとディレー時間はＴ₄に設
定されるようになっている（Ｎ₁＜Ｎ₂＜Ｎ₃，Ｔ₁＞Ｔ₂
＞Ｔ₃＞Ｔ₄）。

【００３７】なお、燃料噴射の継続を許容する制限は、
本来時間ではなくクランク角対応の期間として与えるべ
きである。時間として設定する場合、時間をクランク角
対応の期間に対応させて設定することが必要になる。つ
まり、一定のクランク角対応の期間だけ燃料噴射の継続
を許容使用とする場合、エンジン回転数Ｎｅに応じて、
エンジン回転数Ｎｅが大きいほど燃料噴射継続許容時間
を短く、逆に、エンジン回転数Ｎｅが小さいほど燃料噴
射継続許容時間を長く、設定することが必要になる。図
４に示すマップは、このような点を考慮した上で、エン
ジン回転数Ｎｅが小さいほど燃料噴射継続許容期間（ク
ランク角対応の期間）が長くなるように設定されている
のである。

【００３８】本発明の一実施形態としての内燃機関の燃
料噴射制御装置は、上述のように構成されているので、
例えば図５に示すように、低燃圧時の制御が行なわれ
る。つまり、まず、低燃圧モードが成立しているか否か
を判定する(ステップａ１)。つまり、水温Ｔｗが予め設
定された所定値Ｔｗ₀以下で、且つ、エンジン回転数Ｎ
ｅが予め設定された所定値Ｎｅ₀以下である場合には、
低燃圧モードが成立しているとして、ステップａ２へ進
み、低燃圧時の制御を行なう。

【００３９】ステップａ２では、まず、マップ（図４参
照）を用いて燃料噴射継続許容時間（噴射ディレー時
間）Ｔを設定する。そして、ステップａ３へ進み、クラ
ンク角信号が１８５Ｂを過ぎても燃料噴射中であるか否
かを判定する。燃料噴射中であれば、ステップａ４へ進
み、ステップａ２で設定された噴射ディレー時間Ｔを過
ぎても燃料噴射中であるか否かを判定する。噴射ディレ
ー時間Ｔを過ぎたか否かは、クランク角信号が１８５Ｂ
に達した時点でタイマを起動して、このタイマ値が設定
された噴射ディレー時間Ｔに達したか否かで判定し得
る。

【００４０】噴射ディレー時間Ｔを過ぎても燃料噴射中
であれば、ステップａ５へ進み、燃料噴射を停止する。
このようにして、低燃圧モード時には、図４に示すよう
なマップを用いて、圧縮行程初期の噴射許容期間内に限
定して燃料噴射弁１１からの燃料噴射の継続を許容する
ので、低燃圧時に、燃料噴射弁からの燃料の逆流を回避
しながら燃料供給量不足を抑制することができる。

【００４１】すなわち、燃料噴射量（燃料供給量）が不
十分になることが極力回避され、エンジンの吹け上がり
が悪くなってフィーリングの悪化を招いたり、極低温時
（例えば０℃以下）に、始動不良を招くおそれを回避或
いは低減することができる。特に、排気量が大きいエン
ジンの場合、極低温時に限らず、筒内エアによるフリク
ションの影響も増大するので、上記のようなエンジンの
吹け上がりの悪化や始動不良を招くおそれが高まるが、
これらを回避或いは低減できるようになり効果的であ
る。

【００４２】なお、本実施形態では、低温始動時には、
排気行程末期から燃料噴射を開始しており、このように
燃料噴射の開始時期を早めている点からも燃料供給量不
足を抑制することができ、エンジンの吹け上がりの悪化
や始動不良を招くおそれを回避するのに、一層効果的で
ある。また、本実施形態の場合、噴射許容期間をクラン
ク角センサで検出されたクランク角信号出力から所定時
間として設定しているので、クランク角センサが検出角
度の粗いものであっても噴射許容期間を適切に設定する
ことができる利点もある。

【００４３】さらに、本実施形態の場合、エンジン回転
数に応じて上記の所定時間を設定しているので、内燃機
関の状態に応じて、燃料噴射弁からの燃料の逆流を回避
しながら供給燃料量の不足を確実に抑制することができ
る。上記の所定時間を設定は、エンジン回転数のみなら
ず、例えばエンジン冷却水の水温、或いはエンジン回転
数及び冷却水の水温に応じて行なっても良い。

【００４４】なお、本発明の内燃機関の燃料噴射制御装
置は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発
明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施すること
ができる。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、燃圧の低
い運転時に、燃料噴射弁からの燃料の逆流を回避しなが
ら燃料供給量不足を抑制することができるようになる。
請求項２記載の本発明の内燃機関の燃料噴射制御装置に
よれば、クランク角センサが検出角度の粗いものであっ
ても噴射許容期間を適切に設定することができ、コスト
低減を図ることができる利点もある。

【００４６】請求項３記載の本発明の内燃機関の燃料噴
射制御装置によれば、内燃機関の状態に応じて、燃料噴
射弁からの燃料の逆流を回避しながら供給燃料量の不足
を確実に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の燃料供
給系を示す構成図である。

【図２】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の燃料噴
射制御を示すタイムチャートである。

【図３】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の燃料噴
射制御を説明する筒内圧特性図である。

【図４】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の燃料噴
射制御に用いるマップを示す図である。

【図５】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の燃料噴
射制御を示すフローチャートである。

【図６】従来の内燃機関の燃料噴射制御を示すタイムチ
ャートである。

【図７】従来の内燃機関の燃料噴射制御を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

３０ａ 噴射行程選択手段（燃料噴射モード設定手段） ３０ｂ 噴射量設定手段 ３０ｃ 燃料噴射継続手段 ４１ 内燃機関状態検出手段としてのクランク角センサ ４２ 内燃機関状態検出手段としてのエンジン回転速度
センサ ４３ 内燃機関状態検出手段としてのスロットルポジシ
ョンセンサ ４４ 内燃機関状態検出手段としてのエアフローセンサ ４５ 内燃機関状態検出手段としての水温センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野上 宏哉 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3G084 BA13 BA15 CA01 DA00 EA07 EA11 EB00 EB11 FA00 FA10 FA20 FA38 3G301 HA01 HA04 HA15 JA00 KA02 LB04 MA12 MA19 MA22 NA08 NC02 ND01 NE22 NE23 PA01Z PA11Z PB08Z PE03Z PE04Z PE08Z

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気筒内に直接燃料を噴射可能な燃料噴射
   弁をそなえた内燃機関の燃料噴射制御装置において、 該内燃機関の状態を検出する内燃機関状態検出手段と、 上記内燃機関状態検出手段の出力に応じて吸気行程を主
   体として燃料噴射を行なう吸気行程噴射と圧縮行程を主
   体として燃料噴射を行なう圧縮行程噴射とを選択する噴
   射行程選択手段と、 上記内燃機関状態検出手段の出力に応じて燃料の噴射量
   を設定する噴射量設定手段と、 上記燃料噴射弁から噴射される燃料の圧力が低い状態で
   上記噴射行程選択手段により上記吸気行程噴射が選択さ
   れたときに、吸気行程内では上記噴射量設定手段により
   設定された噴射量だけの燃料を噴射不可能な場合には、
   圧縮行程初期の噴射許容期間内に限定して上記燃料噴射
   弁からの燃料噴射の継続を許容する燃料噴射継続手段と
   をそなえたことを特徴とする、内燃機関の燃料噴射制御
   装置。
2. 【請求項２】 上記の噴射許容期間はクランク角センサ
   で検出されたクランク角信号出力から所定時間として設
   定されることを特徴とする、請求項１記載の内燃機関の
   燃料噴射制御装置。
3. 【請求項３】 上記の噴射許容期間は上記内燃機関状態
   検出手段の出力に応じて設定されることを特徴とする、
   請求項１又は２記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。