JP3262335B2 - 筒内噴射式内燃機関における燃料噴射制御装置 - Google Patents
筒内噴射式内燃機関における燃料噴射制御装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、筒内噴射式内燃機関の低温始動特性を向上
させるべく配慮された、筒内噴射式内燃機関における燃
料噴射制御装置に関する。
させるべく配慮された、筒内噴射式内燃機関における燃
料噴射制御装置に関する。
背景技術 燃料をシリンダ内で噴射する方式の筒内噴射式内燃機
関としては、ディーゼルエンジンが広く知られている
が、近年、ガソリンエンジンにおいても筒内噴射式のも
のが提供されている。
関としては、ディーゼルエンジンが広く知られている
が、近年、ガソリンエンジンにおいても筒内噴射式のも
のが提供されている。
そして、筒内噴射式内燃機関により、機関の性能向上
や排出ガスの低減のため、希薄燃焼（リーンバーン）運
転を行なわせるように構成されたものが提供されてい
る。
や排出ガスの低減のため、希薄燃焼（リーンバーン）運
転を行なわせるように構成されたものが提供されてい
る。
ところで、このような筒内噴射エンジンにおける燃料
噴射は、FIG.11の線図に示すタイミングで行なわれる。
噴射は、FIG.11の線図に示すタイミングで行なわれる。
すなわち、超リーン運転時においては、圧縮行程にお
ける所要タイミングで、高圧燃料ポンプによる高圧燃料
噴射が行なわれ、超リーン運転時以外においては吸気行
程における所要タイミングで、高圧燃料ポンプによる高
圧燃料噴射が行なわれる。
ける所要タイミングで、高圧燃料ポンプによる高圧燃料
噴射が行なわれ、超リーン運転時以外においては吸気行
程における所要タイミングで、高圧燃料ポンプによる高
圧燃料噴射が行なわれる。
ところが、高圧燃料ポンプとしてエンジンにより駆動
されるポンプを用いる場合には、内燃機関の始動時にエ
ンジン回転数が低く十分な吐出圧力が得られないため、
始動時燃料噴射のために低圧燃料ポンプからの吐出圧力
に基づく低圧燃料噴射が行われる。
されるポンプを用いる場合には、内燃機関の始動時にエ
ンジン回転数が低く十分な吐出圧力が得られないため、
始動時燃料噴射のために低圧燃料ポンプからの吐出圧力
に基づく低圧燃料噴射が行われる。
そして、このように通常運転時の高圧噴射と始動時の
低圧噴射とを共通のインジェクタにより成立させること
を考えた場合には、通常運転移行後のアイドル時のよう
に高圧下での要求燃料が少ない場合にもインジェクタの
開弁時間制御により正確な燃料流量設定を行う必要があ
るため、インジェクタのソレノイドの応答性を考慮した
最小開弁時間でアイドル時等の低流量設定が行われるよ
う、インジェクタでの噴射量ゲイン（絞り状態）設定を
行う必要がある。そして、このような最小流量に適した
インジェクタの噴射量ゲイン設定を行うと、その分単位
時間当たりの噴射が制限される。この結果、始動時のよ
うに低圧で噴射した場合には、低圧噴射故に単位時間あ
たりの噴射量が元来少ないことに基づき、パルス幅に応
じた噴射量が制限され、例えば、FIG.11に示すような吸
気行程の全期間にわたる噴射によっても所要量を達成す
ることができない場合が発生する。
低圧噴射とを共通のインジェクタにより成立させること
を考えた場合には、通常運転移行後のアイドル時のよう
に高圧下での要求燃料が少ない場合にもインジェクタの
開弁時間制御により正確な燃料流量設定を行う必要があ
るため、インジェクタのソレノイドの応答性を考慮した
最小開弁時間でアイドル時等の低流量設定が行われるよ
う、インジェクタでの噴射量ゲイン（絞り状態）設定を
行う必要がある。そして、このような最小流量に適した
インジェクタの噴射量ゲイン設定を行うと、その分単位
時間当たりの噴射が制限される。この結果、始動時のよ
うに低圧で噴射した場合には、低圧噴射故に単位時間あ
たりの噴射量が元来少ないことに基づき、パルス幅に応
じた噴射量が制限され、例えば、FIG.11に示すような吸
気行程の全期間にわたる噴射によっても所要量を達成す
ることができない場合が発生する。
すなわち、低温時のクランキング回転を100rpmである
とすると、吸気行程期間は300msであるのに対し、所要
量の燃料噴射を行なうために必要な噴射時間は420ms以
上であり、噴射量が不足することが考察される。
とすると、吸気行程期間は300msであるのに対し、所要
量の燃料噴射を行なうために必要な噴射時間は420ms以
上であり、噴射量が不足することが考察される。
これは、FIG.10の線図によっても考察される。
同図は、横軸のエンジン回転数に対し、縦軸に供給空
燃比あるいは燃料噴射パルス幅Pw（ms）をとって、下方
に燃料の供給限界を示し、上方に所要の噴射時間を示し
ている。
燃比あるいは燃料噴射パルス幅Pw（ms）をとって、下方
に燃料の供給限界を示し、上方に所要の噴射時間を示し
ている。
これによれば、250rpm付近以下のエンジン回転数で
は、供給限界が所要空燃比を下回り、燃料噴射量が不足
することが考察される。
は、供給限界が所要空燃比を下回り、燃料噴射量が不足
することが考察される。
この点について、より一般的に考察を行うと、エンジ
ンの要求燃料量は、冷却水温等で代表されるエンジン温
度が低い程多くなり、一方において、エンジン回転数が
高い程、１行程の時間が短くなる。このため、始動時低
圧噴射を行う場合には、極低温クランキング時や低温始
動直後の回転数上昇時等に、１行程期間内の噴射期間で
は燃料噴射量が不足するといった事態を生じる。
ンの要求燃料量は、冷却水温等で代表されるエンジン温
度が低い程多くなり、一方において、エンジン回転数が
高い程、１行程の時間が短くなる。このため、始動時低
圧噴射を行う場合には、極低温クランキング時や低温始
動直後の回転数上昇時等に、１行程期間内の噴射期間で
は燃料噴射量が不足するといった事態を生じる。
ところで、筒内燃噴射型内燃機関の燃料噴射制御にお
いては、上述のように、エンジンが要求する燃料量を１
回の燃焼サイクル毎に確実に供給できるようにすること
が最重要課題であるが、この要求燃料量が満足されたと
きには、次に、要求燃料量をいかなる時期に筒内に供給
するかが重要な課題となる。即ち、低燃費を追求する場
合には、燃料を圧縮行程後期に点火プラグ近傍に噴射
し、点火プラグ近傍での局所空燃比を燃焼可能な状態と
して総合空燃比が極めて大きい状態で層状燃焼させるこ
とが好ましく、一方、高出力や暖機促進の観点から多め
の燃料が必要な場合には、吸気行程前期に燃料を供給し
て燃焼室内での燃料の分散化や霧化を促進し、予混合燃
焼に適した状態を生み出すことが好ましい。
いては、上述のように、エンジンが要求する燃料量を１
回の燃焼サイクル毎に確実に供給できるようにすること
が最重要課題であるが、この要求燃料量が満足されたと
きには、次に、要求燃料量をいかなる時期に筒内に供給
するかが重要な課題となる。即ち、低燃費を追求する場
合には、燃料を圧縮行程後期に点火プラグ近傍に噴射
し、点火プラグ近傍での局所空燃比を燃焼可能な状態と
して総合空燃比が極めて大きい状態で層状燃焼させるこ
とが好ましく、一方、高出力や暖機促進の観点から多め
の燃料が必要な場合には、吸気行程前期に燃料を供給し
て燃焼室内での燃料の分散化や霧化を促進し、予混合燃
焼に適した状態を生み出すことが好ましい。
そして、始動時低圧噴射を行なう筒内噴射式内燃機関
においては、機関温度が高いときの始動時やその直後の
要求噴射期間が一行程期間内に収まる場合も当然存在
し、このような場合、通常吸気行程中に噴射を行うこと
が考えられるが、この吸気行程内の如何なる位相で噴射
を行うかを検討することが１つの課題となる。特に、始
動が完了してエンジン回転数が上昇し始動時低圧噴射か
ら高圧噴射へ切り替える際に低圧噴射時の噴射時期と高
圧噴射時の噴射時期が大きくずれていると、筒内での霧
化状態が急変し、エンジン回転の落ち込みを生じる場合
があり、このような状況にも対応できるようにすること
が好ましい。また、低温始動時のように１行程内での
（特に低圧噴射による）噴射期間では、要求燃料量が満
足できない場合に対処する際にも、その噴射をいかなる
時期に実行すべきかが筒内噴射式内燃機関の噴射制御に
おいては重要な課題となる。
においては、機関温度が高いときの始動時やその直後の
要求噴射期間が一行程期間内に収まる場合も当然存在
し、このような場合、通常吸気行程中に噴射を行うこと
が考えられるが、この吸気行程内の如何なる位相で噴射
を行うかを検討することが１つの課題となる。特に、始
動が完了してエンジン回転数が上昇し始動時低圧噴射か
ら高圧噴射へ切り替える際に低圧噴射時の噴射時期と高
圧噴射時の噴射時期が大きくずれていると、筒内での霧
化状態が急変し、エンジン回転の落ち込みを生じる場合
があり、このような状況にも対応できるようにすること
が好ましい。また、低温始動時のように１行程内での
（特に低圧噴射による）噴射期間では、要求燃料量が満
足できない場合に対処する際にも、その噴射をいかなる
時期に実行すべきかが筒内噴射式内燃機関の噴射制御に
おいては重要な課題となる。
さらに、始動後エンジン回転数が急上昇すると、クラ
ンク１行程期間の時間間隔が急に短縮されるため、この
ような状況下においても極力エンジンから要求される燃
料量が確保できるように噴射時期を設定することも重要
な課題となる。さらにまた、各要求を満足できる噴射装
置を安価に提供することも副次的な課題となる。
ンク１行程期間の時間間隔が急に短縮されるため、この
ような状況下においても極力エンジンから要求される燃
料量が確保できるように噴射時期を設定することも重要
な課題となる。さらにまた、各要求を満足できる噴射装
置を安価に提供することも副次的な課題となる。
本発明は、このように、始動時に低圧噴射を行なう筒
内噴射式内燃機関において、始動性能を確保し、自動車
用等に適用した場合の実用性に富む燃料噴射制御装置を
提供することを目的とする。
内噴射式内燃機関において、始動性能を確保し、自動車
用等に適用した場合の実用性に富む燃料噴射制御装置を
提供することを目的とする。
発明の開示 本発明の筒内噴射式内燃機関における燃料噴射制御装
置は、気筒に配設され燃料を気筒内に噴射する燃料噴射
弁と、上記燃料噴射弁からの噴射圧力を内燃機関の始動
時を含む特定運転状態では低圧に設定し、特定運転状態
以外では高圧に設定する燃料供給圧力設定手段と、上記
特定運転状態時において、上記燃料噴射弁の噴射期間を
内燃機関の作動サイクルにおける１行程期間を越える期
間に設定しうる燃料噴射制御手段と、を備えたことを特
徴としている。このような構成によれば、低圧噴射時
に、１行程期間より長い噴射期間が設定可能となるよう
に燃料噴射制御を行うため、要求燃料の確保が図られ
る。特に、高圧時に少量の噴射量設定が行われるものに
対応させてインジェクタゲインを設定したシステムにお
いては意義が大きい。
置は、気筒に配設され燃料を気筒内に噴射する燃料噴射
弁と、上記燃料噴射弁からの噴射圧力を内燃機関の始動
時を含む特定運転状態では低圧に設定し、特定運転状態
以外では高圧に設定する燃料供給圧力設定手段と、上記
特定運転状態時において、上記燃料噴射弁の噴射期間を
内燃機関の作動サイクルにおける１行程期間を越える期
間に設定しうる燃料噴射制御手段と、を備えたことを特
徴としている。このような構成によれば、低圧噴射時
に、１行程期間より長い噴射期間が設定可能となるよう
に燃料噴射制御を行うため、要求燃料の確保が図られ
る。特に、高圧時に少量の噴射量設定が行われるものに
対応させてインジェクタゲインを設定したシステムにお
いては意義が大きい。
また、燃料噴射制御手段が、１行程期間より長い噴射
期間を設定するときの噴射時期を、排気行程から吸気行
程にかけて設定するように構成してもよい。この場合に
おいて、噴射時期は、排気系への未燃燃料の放出を避け
る観点から、極力吸気行程中を主に設定することが好ま
しい。したがって、１行程期間より長い噴射期間が設定
されるときの噴射終了時期を圧縮行程開始時近傍に設定
することが最も好ましい。
期間を設定するときの噴射時期を、排気行程から吸気行
程にかけて設定するように構成してもよい。この場合に
おいて、噴射時期は、排気系への未燃燃料の放出を避け
る観点から、極力吸気行程中を主に設定することが好ま
しい。したがって、１行程期間より長い噴射期間が設定
されるときの噴射終了時期を圧縮行程開始時近傍に設定
することが最も好ましい。
また、本発明の筒内噴射式内燃機関における燃料噴射
制御装置は、気筒に配設され燃料を気筒内に噴射する燃
料噴射弁と、上記燃料噴射弁からの噴射圧力を内燃機関
の始動時を含む特定運転状態では低圧に設定し、特定運
転状態以外では高圧に設定する燃料供給圧力設定手段
と、上記特定運転状態において、第１運転状態では上記
燃料噴射弁の噴射期間が内燃機関の作動サイクルにおけ
る１行程期間を越える期間となり、上記第１運転状態以
外の運転状態では上記燃料噴射弁の噴射期間が上記第１
行程期間以内の期間となるように、少なくとも機関温度
を含む機関運転パラメータに応じて噴射期間を設定する
燃料噴射制御手段とを備えたことを特徴としている。こ
のような構成によれば、低圧噴射時にその噴射期間が、
少なくとも機関温度を含む運転パラメータに応じて可変
設定され、その際の噴射期間は、あるときは１行程期間
より長く、またあるときは１行程期間より短く設定さ
れ、始動時およびその直後の燃料噴射量が適切に設定さ
れる。
制御装置は、気筒に配設され燃料を気筒内に噴射する燃
料噴射弁と、上記燃料噴射弁からの噴射圧力を内燃機関
の始動時を含む特定運転状態では低圧に設定し、特定運
転状態以外では高圧に設定する燃料供給圧力設定手段
と、上記特定運転状態において、第１運転状態では上記
燃料噴射弁の噴射期間が内燃機関の作動サイクルにおけ
る１行程期間を越える期間となり、上記第１運転状態以
外の運転状態では上記燃料噴射弁の噴射期間が上記第１
行程期間以内の期間となるように、少なくとも機関温度
を含む機関運転パラメータに応じて噴射期間を設定する
燃料噴射制御手段とを備えたことを特徴としている。こ
のような構成によれば、低圧噴射時にその噴射期間が、
少なくとも機関温度を含む運転パラメータに応じて可変
設定され、その際の噴射期間は、あるときは１行程期間
より長く、またあるときは１行程期間より短く設定さ
れ、始動時およびその直後の燃料噴射量が適切に設定さ
れる。
また、上述の構成に加えて、低圧噴射時の噴射期間が
１行程期間より長いときには排気行程から吸気行程にか
けて噴射が行われ、同噴射期間が１行程期間より短いと
きには吸気行程中に噴射が行われるように噴射時期を設
定するように構成してもよい。そして、このような構成
によれば、低圧噴射時の噴射時期として最も好適な吸気
行程が有効に使用され且つ適切さに欠ける圧縮行程噴射
の実行が抑えられる。
１行程期間より長いときには排気行程から吸気行程にか
けて噴射が行われ、同噴射期間が１行程期間より短いと
きには吸気行程中に噴射が行われるように噴射時期を設
定するように構成してもよい。そして、このような構成
によれば、低圧噴射時の噴射時期として最も好適な吸気
行程が有効に使用され且つ適切さに欠ける圧縮行程噴射
の実行が抑えられる。
また、上述の構成において、上記燃料噴射制御手段
は、上記第１運転状態における上記燃料噴射弁の噴射終
了時期を圧縮行程開始時近傍に設定し、上記第１運転状
態以外の運転状態における上記燃料噴射弁の噴射開始時
期を吸気行程開始時期近傍または吸気行程中に設定する
ように構成してもよい。この場合、低圧噴射時の噴射期
間が１行程期間より長いときには、噴射終了時期が圧縮
行程開始近傍に設定され、低圧噴射時の噴射期間が１行
程期間より短いときには、噴射開始時期が吸気行程開始
時近傍または吸気行程中に設定される。これにより、噴
射時期が相対的に長い場合には、吸気行程の全期間と排
気行程の少なくとも一部の期間とが噴射期間として使用
され、噴射期間が相対的に短い場合には、吸気行程内の
みで噴射を完了する。特に、噴射期間が１行程期間に対
して相対的に短い場合においては、常時吸気行程開始近
傍から噴射を開始させられることも考えられ、また、そ
の代替として、噴射期間が１行程期間に対して相対的に
短い場合であってその中でも特に噴射期間が相対的に短
い場合には、吸気行程開始近傍より遅い時期に噴射を開
始し、そうでない場合には、吸気行程開始近傍から噴射
を開始するという噴射開始時期の変更制御も考えられ
る。
は、上記第１運転状態における上記燃料噴射弁の噴射終
了時期を圧縮行程開始時近傍に設定し、上記第１運転状
態以外の運転状態における上記燃料噴射弁の噴射開始時
期を吸気行程開始時期近傍または吸気行程中に設定する
ように構成してもよい。この場合、低圧噴射時の噴射期
間が１行程期間より長いときには、噴射終了時期が圧縮
行程開始近傍に設定され、低圧噴射時の噴射期間が１行
程期間より短いときには、噴射開始時期が吸気行程開始
時近傍または吸気行程中に設定される。これにより、噴
射時期が相対的に長い場合には、吸気行程の全期間と排
気行程の少なくとも一部の期間とが噴射期間として使用
され、噴射期間が相対的に短い場合には、吸気行程内の
みで噴射を完了する。特に、噴射期間が１行程期間に対
して相対的に短い場合においては、常時吸気行程開始近
傍から噴射を開始させられることも考えられ、また、そ
の代替として、噴射期間が１行程期間に対して相対的に
短い場合であってその中でも特に噴射期間が相対的に短
い場合には、吸気行程開始近傍より遅い時期に噴射を開
始し、そうでない場合には、吸気行程開始近傍から噴射
を開始するという噴射開始時期の変更制御も考えられ
る。
さらに、好ましくは、上記燃料噴射制御手段は、第１
運転状態以外の運転状態において、高圧噴射時の噴射終
了時期として吸気行程前半に設定される設定位相までに
噴射が完了するときには、噴射終了時期を上記設定位相
近傍に設定し、上記設定位相までに噴射が完了しないと
きには噴射開始時期を吸気行程開始時近傍に設定する。
運転状態以外の運転状態において、高圧噴射時の噴射終
了時期として吸気行程前半に設定される設定位相までに
噴射が完了するときには、噴射終了時期を上記設定位相
近傍に設定し、上記設定位相までに噴射が完了しないと
きには噴射開始時期を吸気行程開始時近傍に設定する。
この場合には、噴射期間が１行程期間に対して相対的
に短い場合であって、その中でも特に高圧吸気行程噴射
時の噴射終了時期である吸気行程前半の設定位相におい
て噴射を終了することで要求燃料量が満足されるときに
は、噴射終了時期を当該設定位相とし、噴射期間が１行
程期間に対して相対的に短い場合であって、それ以外の
ときには、噴射開始時期を吸気行程開始近傍に設定する
ことで、低圧噴射から高圧噴射への切替時の燃焼変化に
よる出力変化を小さくすることができる。
に短い場合であって、その中でも特に高圧吸気行程噴射
時の噴射終了時期である吸気行程前半の設定位相におい
て噴射を終了することで要求燃料量が満足されるときに
は、噴射終了時期を当該設定位相とし、噴射期間が１行
程期間に対して相対的に短い場合であって、それ以外の
ときには、噴射開始時期を吸気行程開始近傍に設定する
ことで、低圧噴射から高圧噴射への切替時の燃焼変化に
よる出力変化を小さくすることができる。
また、本発明の筒内噴射式内燃機関における燃料噴射
制御装置は、気筒に配設され燃料を気筒内に噴射する燃
料噴射弁と、上記燃料噴射弁からの噴射圧力を内燃機関
の始動時を含む特定運転状態では低圧に設定し、特定運
転状態以外では高圧に設定する燃料供給圧力設定手段
と、上記特定運転状態における上記燃料噴射弁の噴射期
間を少なくとも機関温度を含む機関運転パラメータに応
じて設定するとともに、当該噴射期間が内燃機関の作動
サイクルにおける１行程期間を越える場合には排気行程
に噴射が開始され圧縮行程開始近傍で噴射が終了するよ
うに噴射時期を設定し、当該噴射期間が内燃期間の作動
サイクルにおける１行程期間以内の場合には吸気行程中
に噴射が行われるように噴射時期を設定する燃料噴射制
御手段と、を備えたことを特徴としている。
制御装置は、気筒に配設され燃料を気筒内に噴射する燃
料噴射弁と、上記燃料噴射弁からの噴射圧力を内燃機関
の始動時を含む特定運転状態では低圧に設定し、特定運
転状態以外では高圧に設定する燃料供給圧力設定手段
と、上記特定運転状態における上記燃料噴射弁の噴射期
間を少なくとも機関温度を含む機関運転パラメータに応
じて設定するとともに、当該噴射期間が内燃機関の作動
サイクルにおける１行程期間を越える場合には排気行程
に噴射が開始され圧縮行程開始近傍で噴射が終了するよ
うに噴射時期を設定し、当該噴射期間が内燃期間の作動
サイクルにおける１行程期間以内の場合には吸気行程中
に噴射が行われるように噴射時期を設定する燃料噴射制
御手段と、を備えたことを特徴としている。
このような構成によれば、低圧噴射時の噴射期間が機
関温度を含む運転パラメータに応じて設定され、低圧噴
射時の行程周期に対する噴射期間の相対的な長短に応じ
て、排気・吸気行程噴射または吸気行程噴射が実施され
る。これにより、低圧噴射時の燃料噴射量と燃料噴射時
期の適正化が図られる。
関温度を含む運転パラメータに応じて設定され、低圧噴
射時の行程周期に対する噴射期間の相対的な長短に応じ
て、排気・吸気行程噴射または吸気行程噴射が実施され
る。これにより、低圧噴射時の燃料噴射量と燃料噴射時
期の適正化が図られる。
また、本発明の筒内噴射式内燃機関における燃料噴射
制御装置は、気筒に配設され燃料を気筒内に噴射する燃
料噴射弁と、上記燃料噴射弁からの噴射圧力を内燃機関
の始動時を含む特定運転状態では低圧に設定し、特定運
転状態以外では高圧に設定する燃料供給圧力設定手段
と、上記特定運転状態では、少なくとも機関温度を含む
機関運転パラメータに応じて上記燃料噴射弁の噴射期間
を設定し、排気行程から吸気行程にかけてあるいは吸気
行程中に燃料噴射が行われるように少なくとも機関温度
と機関回転数とに応じて燃料噴射時期を設定するととも
に、上記特定運転状態以外の運転状態では、少なくとも
機関負荷状態を含む機関運転パラメータに応じて上記噴
射期間を設定し、吸気行程中あるいは圧縮行程中に燃料
噴射が行われるように少なくとも機関負荷と回転数とに
応じて燃料噴射時期を設定する燃料噴射制御手段と、を
備えたことを特徴としている。このような構成によれ
ば、低圧噴射時の噴射時期が主として機関温度と機関回
転数に応じて設定される一方、高圧噴射時の噴射時期が
主として機関負荷状態と機関回転数とに応じて設定され
る。これにより、温度依存度の高い低圧噴射時の噴射期
間と負荷依存度の高い高圧噴射時の噴射期間に対応して
噴射時期の適切設定が図られる。
制御装置は、気筒に配設され燃料を気筒内に噴射する燃
料噴射弁と、上記燃料噴射弁からの噴射圧力を内燃機関
の始動時を含む特定運転状態では低圧に設定し、特定運
転状態以外では高圧に設定する燃料供給圧力設定手段
と、上記特定運転状態では、少なくとも機関温度を含む
機関運転パラメータに応じて上記燃料噴射弁の噴射期間
を設定し、排気行程から吸気行程にかけてあるいは吸気
行程中に燃料噴射が行われるように少なくとも機関温度
と機関回転数とに応じて燃料噴射時期を設定するととも
に、上記特定運転状態以外の運転状態では、少なくとも
機関負荷状態を含む機関運転パラメータに応じて上記噴
射期間を設定し、吸気行程中あるいは圧縮行程中に燃料
噴射が行われるように少なくとも機関負荷と回転数とに
応じて燃料噴射時期を設定する燃料噴射制御手段と、を
備えたことを特徴としている。このような構成によれ
ば、低圧噴射時の噴射時期が主として機関温度と機関回
転数に応じて設定される一方、高圧噴射時の噴射時期が
主として機関負荷状態と機関回転数とに応じて設定され
る。これにより、温度依存度の高い低圧噴射時の噴射期
間と負荷依存度の高い高圧噴射時の噴射期間に対応して
噴射時期の適切設定が図られる。
また、本発明の筒内噴射式内燃機関における燃料噴射
制御装置は、気筒に配設され燃料を気筒内に噴射する燃
料噴射弁と、上記燃料噴射弁からの噴射圧力を内燃機関
の始動時を含む特定運転状態では低圧に設定し、特定運
転状態以外では高圧に設定する燃料供給圧力設定手段
と、内燃機関の始動時には、機関温度が低いほど噴射期
間が延長されるように、少なくとも機関温度を含む機関
運転パラメータに応じて上記燃料噴射弁の噴射期間を設
定するとともに、低温始動時には、排気行程中で燃料噴
射が開始され圧縮行程開始近傍までに燃料噴射が終了す
るように、上記燃料噴射弁の噴射時期を設定する燃料噴
射制御手段と、を備えたことを特徴としている。そし
て、このような構成によれば、噴射期間が長く設定され
る低温始動低圧噴射時において、噴射期間が排気行程中
から圧縮行程開始近傍までの期間に設定される。これに
より、低圧噴射が実施される低温始動時における燃料噴
射量・燃料噴射時期の適正化が図られる。
制御装置は、気筒に配設され燃料を気筒内に噴射する燃
料噴射弁と、上記燃料噴射弁からの噴射圧力を内燃機関
の始動時を含む特定運転状態では低圧に設定し、特定運
転状態以外では高圧に設定する燃料供給圧力設定手段
と、内燃機関の始動時には、機関温度が低いほど噴射期
間が延長されるように、少なくとも機関温度を含む機関
運転パラメータに応じて上記燃料噴射弁の噴射期間を設
定するとともに、低温始動時には、排気行程中で燃料噴
射が開始され圧縮行程開始近傍までに燃料噴射が終了す
るように、上記燃料噴射弁の噴射時期を設定する燃料噴
射制御手段と、を備えたことを特徴としている。そし
て、このような構成によれば、噴射期間が長く設定され
る低温始動低圧噴射時において、噴射期間が排気行程中
から圧縮行程開始近傍までの期間に設定される。これに
より、低圧噴射が実施される低温始動時における燃料噴
射量・燃料噴射時期の適正化が図られる。
また、本発明の筒内噴射式内燃機関における燃料噴射
制御装置は、気筒に配設され燃料を気筒内に噴射する燃
料噴射弁と、上記燃料噴射弁からの噴射圧力を内燃機関
の始動時を含む特定運転状態では低圧に設定し、特定運
転状態以外では高圧に設定する燃料供給圧力設定手段
と、上記特定運転状態における上記燃料噴射弁の噴射終
了時期が上記特定運転状態からそれ以外の運転状態への
切替り直後における上記燃料噴射弁の噴射終了時期にほ
ぼ一致するように、噴射終了時期を設定する燃料噴射制
御手段と、を備えたことを特徴としている。このような
構成によれば、低圧噴射時の噴射終了時期が高圧切替り
直後の噴射終了時期にほぼ近づくように制御される。こ
れにより、噴射モード切替り時の燃焼状態の変化が抑え
られ、低圧噴射から高圧噴射への切換がスムーズに行わ
れる。
制御装置は、気筒に配設され燃料を気筒内に噴射する燃
料噴射弁と、上記燃料噴射弁からの噴射圧力を内燃機関
の始動時を含む特定運転状態では低圧に設定し、特定運
転状態以外では高圧に設定する燃料供給圧力設定手段
と、上記特定運転状態における上記燃料噴射弁の噴射終
了時期が上記特定運転状態からそれ以外の運転状態への
切替り直後における上記燃料噴射弁の噴射終了時期にほ
ぼ一致するように、噴射終了時期を設定する燃料噴射制
御手段と、を備えたことを特徴としている。このような
構成によれば、低圧噴射時の噴射終了時期が高圧切替り
直後の噴射終了時期にほぼ近づくように制御される。こ
れにより、噴射モード切替り時の燃焼状態の変化が抑え
られ、低圧噴射から高圧噴射への切換がスムーズに行わ
れる。
また、このような構成において、上記切替り直後にお
ける噴射終了時期が吸気行程前半の設定位相に設定さ
れ、上記燃料噴射制御手段は、上記特定運転状態におけ
る噴射期間が吸気行程開始近傍から上記設定位相までの
行程期間より短いときには、噴射終了時期を上記設定位
相近傍に設定し、上記行程期間より噴射期間が長いとき
には、噴射終了時期を上記設定位相より遅らせるように
構成してもよい。このような構成によれば、低圧噴射時
の噴射終了時期を高圧切替り直後の噴射終了時期に一致
させることを低圧噴射時の噴射機関が相対的に短いとき
に実施させ、低圧噴射時の噴射機関が相対的に長いとき
には、噴射終了時期を遅らせることで、噴射時期の適正
化が図られる。
ける噴射終了時期が吸気行程前半の設定位相に設定さ
れ、上記燃料噴射制御手段は、上記特定運転状態におけ
る噴射期間が吸気行程開始近傍から上記設定位相までの
行程期間より短いときには、噴射終了時期を上記設定位
相近傍に設定し、上記行程期間より噴射期間が長いとき
には、噴射終了時期を上記設定位相より遅らせるように
構成してもよい。このような構成によれば、低圧噴射時
の噴射終了時期を高圧切替り直後の噴射終了時期に一致
させることを低圧噴射時の噴射機関が相対的に短いとき
に実施させ、低圧噴射時の噴射機関が相対的に長いとき
には、噴射終了時期を遅らせることで、噴射時期の適正
化が図られる。
また、本発明の筒内噴射式内燃機関における燃料噴射
制御装置は、気筒に配設され燃料を気筒内に噴射する燃
料噴射弁と、上記燃料噴射弁からの噴射圧力を内燃機関
の始動時を含む特定運転状態では低圧に設定し、特定運
転状態以外では高圧に設定する燃料供給圧力設定手段
と、上記特定運転状態では、圧縮行程開始前に上記燃料
噴射弁からの噴射が終了するように噴射時期を設定し、
上記特定運転状態以外の運転状態では、吸気行程中ある
いは圧縮行程中に燃料噴射が行われるように少なくとも
機関負荷状態を含む運転パラメータに応じて上記噴射時
期を設定するとともに、上記特定運転状態から特定運転
状態以外の運転状態への切換直後には吸気行程中の燃料
噴射が行われるように上記噴射時期を設定する燃料噴射
制御手段と、を備えたことを特徴としている。このよう
な構成によれば、低圧噴射から高圧噴射への切替り直後
は、低圧噴射時と同様に吸気行程噴射が実行される。こ
のため、切換前後での燃焼状態の変化を極力少なくする
ことができ、燃圧切換時のスムーズな移行が可能とな
る。
制御装置は、気筒に配設され燃料を気筒内に噴射する燃
料噴射弁と、上記燃料噴射弁からの噴射圧力を内燃機関
の始動時を含む特定運転状態では低圧に設定し、特定運
転状態以外では高圧に設定する燃料供給圧力設定手段
と、上記特定運転状態では、圧縮行程開始前に上記燃料
噴射弁からの噴射が終了するように噴射時期を設定し、
上記特定運転状態以外の運転状態では、吸気行程中ある
いは圧縮行程中に燃料噴射が行われるように少なくとも
機関負荷状態を含む運転パラメータに応じて上記噴射時
期を設定するとともに、上記特定運転状態から特定運転
状態以外の運転状態への切換直後には吸気行程中の燃料
噴射が行われるように上記噴射時期を設定する燃料噴射
制御手段と、を備えたことを特徴としている。このよう
な構成によれば、低圧噴射から高圧噴射への切替り直後
は、低圧噴射時と同様に吸気行程噴射が実行される。こ
のため、切換前後での燃焼状態の変化を極力少なくする
ことができ、燃圧切換時のスムーズな移行が可能とな
る。
また、このような構成において、上記燃料噴射制御手
段は、上記特定運転状態において上記燃料噴射弁が吸気
行程開始近傍またはそれ以前に噴射を開始するように同
噴射弁を制御するように構成してもよい。これにより、
低圧噴射時において上記燃料噴射弁が吸気行程開始近傍
またはそれ以前に燃料噴射を開始するように制御され
る。このため、低圧噴射時の噴射期間の不足が抑制され
る。
段は、上記特定運転状態において上記燃料噴射弁が吸気
行程開始近傍またはそれ以前に噴射を開始するように同
噴射弁を制御するように構成してもよい。これにより、
低圧噴射時において上記燃料噴射弁が吸気行程開始近傍
またはそれ以前に燃料噴射を開始するように制御され
る。このため、低圧噴射時の噴射期間の不足が抑制され
る。
また、気筒に配設され燃料を気筒内に噴射する燃料噴
射弁と、上記燃料噴射弁からの噴射圧力を内燃機関の始
動時を含む特定運転状態では低圧に設定し、特定運転状
態以外では高圧に設定する燃料供給圧力設定手段と、上
記気筒に関連してその吸気行程開始近傍とそれ以前の特
定行程位相とにおいてそれぞれ第１トリガ信号、第２ト
リガ信号を発生する信号発生手段と、上記特定運転状態
では、上記燃料噴射弁の噴射開始時期が排気行程から吸
気行程にかけての所望時期となるように上記第２トリガ
信号に同期して上記燃料噴射弁の燃料噴射時期を演算
し、上記燃料噴射弁が上記所望時期に開放されるように
上記第２トリガ信号からの経過時間を計測して上記燃料
噴射弁の駆動を制御するとともに、上記第１トリガ信号
の発生時に上記燃料噴射弁が未解放のときに上記計測結
果に優先して上記燃料噴射弁を開放せしめる燃料噴射制
御手段と、を備えたことを特徴としている。
射弁と、上記燃料噴射弁からの噴射圧力を内燃機関の始
動時を含む特定運転状態では低圧に設定し、特定運転状
態以外では高圧に設定する燃料供給圧力設定手段と、上
記気筒に関連してその吸気行程開始近傍とそれ以前の特
定行程位相とにおいてそれぞれ第１トリガ信号、第２ト
リガ信号を発生する信号発生手段と、上記特定運転状態
では、上記燃料噴射弁の噴射開始時期が排気行程から吸
気行程にかけての所望時期となるように上記第２トリガ
信号に同期して上記燃料噴射弁の燃料噴射時期を演算
し、上記燃料噴射弁が上記所望時期に開放されるように
上記第２トリガ信号からの経過時間を計測して上記燃料
噴射弁の駆動を制御するとともに、上記第１トリガ信号
の発生時に上記燃料噴射弁が未解放のときに上記計測結
果に優先して上記燃料噴射弁を開放せしめる燃料噴射制
御手段と、を備えたことを特徴としている。
このような構成によれば、低圧噴射時に、吸気行程以
前例えば排気行程開始近傍において、燃料噴射時期を演
算し、噴射弁が排気行程から吸気行程にかけての所望時
期に開放されるようにするとともに、吸気行程開始近傍
においても噴射が開始させないときには、強制的に噴射
を開始させる。これにより、低圧噴射時の燃料噴射が最
も遅いときでも吸気行程開始近傍で開始され、したがっ
て、その後の回転数の急増等があった場合でも、燃料噴
射期間が確保され、実際の燃料量を要求燃料量に近づけ
ることができる。
前例えば排気行程開始近傍において、燃料噴射時期を演
算し、噴射弁が排気行程から吸気行程にかけての所望時
期に開放されるようにするとともに、吸気行程開始近傍
においても噴射が開始させないときには、強制的に噴射
を開始させる。これにより、低圧噴射時の燃料噴射が最
も遅いときでも吸気行程開始近傍で開始され、したがっ
て、その後の回転数の急増等があった場合でも、燃料噴
射期間が確保され、実際の燃料量を要求燃料量に近づけ
ることができる。
また、このような構成において、上記内燃機関の気筒
数は、4N（Ｎは自然数）であり、特定気筒に係る第２ト
リガ信号は他の気筒の第１トリガ信号と共通に構成して
もよい。このような構成によれば、４の倍数の気筒数を
有する内燃機関（４気筒内燃機関も含む）を対象とし、
燃料噴射時期の演算を行う時期を規定するためのトリガ
信号を発生させるパルサと、強制的に噴射を開始するた
めのトリガ信号を発生させるパルサとを各気筒間で共用
化することができる。これにより、装置の安価形成が可
能となる。
数は、4N（Ｎは自然数）であり、特定気筒に係る第２ト
リガ信号は他の気筒の第１トリガ信号と共通に構成して
もよい。このような構成によれば、４の倍数の気筒数を
有する内燃機関（４気筒内燃機関も含む）を対象とし、
燃料噴射時期の演算を行う時期を規定するためのトリガ
信号を発生させるパルサと、強制的に噴射を開始するた
めのトリガ信号を発生させるパルサとを各気筒間で共用
化することができる。これにより、装置の安価形成が可
能となる。
また、本発明の筒内噴射式内燃機関における燃料噴射
制御装置は、気筒に配設され燃料を気筒内に噴射する燃
料噴射弁と、上記燃料噴射弁からの噴射圧力を内燃機関
の始動時を含む特定運転状態では低圧に設定し、特定運
転状態以外では高圧に設定する燃料供給圧力設定手段
と、上記特定運転状態時において、上記燃料噴射弁の噴
射開始時期を吸気行程開始近傍または排気行程中に設定
する燃料噴射制御手段と、を備えたことを特徴としてい
る。このような構成によれば、圧縮行程噴射が不適な低
圧噴射時に、噴射開始時期が排気行程中に設定される。
これにより、圧縮行程噴射が不適であって噴射期間の確
保に限界があり、しかも低圧噴射故要求燃料量確保の観
点で長めの噴射期間が必要な低圧噴射時の噴射期間を極
力長くすることができるため、回転数の急激な上昇があ
るような場合であっても、筒内に供給できる燃料噴射量
を極力要求値に近づけることができる。
制御装置は、気筒に配設され燃料を気筒内に噴射する燃
料噴射弁と、上記燃料噴射弁からの噴射圧力を内燃機関
の始動時を含む特定運転状態では低圧に設定し、特定運
転状態以外では高圧に設定する燃料供給圧力設定手段
と、上記特定運転状態時において、上記燃料噴射弁の噴
射開始時期を吸気行程開始近傍または排気行程中に設定
する燃料噴射制御手段と、を備えたことを特徴としてい
る。このような構成によれば、圧縮行程噴射が不適な低
圧噴射時に、噴射開始時期が排気行程中に設定される。
これにより、圧縮行程噴射が不適であって噴射期間の確
保に限界があり、しかも低圧噴射故要求燃料量確保の観
点で長めの噴射期間が必要な低圧噴射時の噴射期間を極
力長くすることができるため、回転数の急激な上昇があ
るような場合であっても、筒内に供給できる燃料噴射量
を極力要求値に近づけることができる。
図面の簡単な説明 FIG.1は本発明の第１実施形態としての筒内噴射式内
燃機関における燃料噴射制御装置の要部構成を示す原理
ブロック図である。
燃機関における燃料噴射制御装置の要部構成を示す原理
ブロック図である。
FIG.2は本発明の第１実施形態としての筒内噴射式内
燃機関における燃料噴射制御装置の要部のハード構成を
示す模式図である。
燃機関における燃料噴射制御装置の要部のハード構成を
示す模式図である。
FIG.3は本発明の第１実施形態としての筒内噴射式内
燃機関における燃料噴射制御装置の模式的な燃料系の構
成図である。
燃機関における燃料噴射制御装置の模式的な燃料系の構
成図である。
FIG.4は本発明の第１実施形態としての筒内噴射式内
燃機関における燃料噴射制御装置の燃料ポンプの出力
（吐出流量）の特性を示すグラフである。
燃機関における燃料噴射制御装置の燃料ポンプの出力
（吐出流量）の特性を示すグラフである。
FIG.5は本発明の第１実施形態としての筒内噴射式内
燃機関における燃料噴射制御装置の動作を説明するブロ
ック図である。
燃機関における燃料噴射制御装置の動作を説明するブロ
ック図である。
FIG.6は本発明の第１実施形態としての筒内噴射式内
燃機関における燃料噴射制御装置の動作を説明するフロ
ーチャートである。
燃機関における燃料噴射制御装置の動作を説明するフロ
ーチャートである。
FIG.7は本発明の第１実施形態としての筒内噴射式内
燃機関における燃料噴射制御装置の動作を説明するため
のグラフである。
燃機関における燃料噴射制御装置の動作を説明するため
のグラフである。
FIG.8は本発明の第１実施形態としての筒内噴射式内
燃機関における燃料噴射制御装置の動作を説明するため
のフローチャートである。
燃機関における燃料噴射制御装置の動作を説明するため
のフローチャートである。
FIG.9は本発明の第１実施形態としての筒内噴射式内
燃機関における燃料噴射制御装置の動作を説明するため
のグラフである。
燃機関における燃料噴射制御装置の動作を説明するため
のグラフである。
FIG.10は本発明の第１実施形態としての筒内噴射式内
燃機関における燃料噴射制御装置の動作特性を示すグラ
フである。
燃機関における燃料噴射制御装置の動作特性を示すグラ
フである。
FIG.11は従来の筒内噴射式内燃機関における燃料噴射
制御装置の燃料噴射時期及び噴射時間を説明するための
線図である。
制御装置の燃料噴射時期及び噴射時間を説明するための
線図である。
FIG.12は本発明の第２実施形態としての筒内噴射式内
燃機関における燃料噴射制御装置の要部構成を示す模式
図である。
燃機関における燃料噴射制御装置の要部構成を示す模式
図である。
FIG.13は本発明の第２実施形態及びその変形例として
の筒内噴射式内燃機関における燃料噴射制御装置におい
て使用されるインジェクタドライバ及びコントローラを
示す模式図である。
の筒内噴射式内燃機関における燃料噴射制御装置におい
て使用されるインジェクタドライバ及びコントローラを
示す模式図である。
FIG.14,FIG.15はいずれも本発明の第２実施形態及び
その変形例としての筒内噴射式内燃機関における燃料噴
射制御装置のコントローラでのメインルーチン処理内容
を示すフローチャートである。
その変形例としての筒内噴射式内燃機関における燃料噴
射制御装置のコントローラでのメインルーチン処理内容
を示すフローチャートである。
FIG.16,FIG.17はいずれも本発明の第２実施形態とし
ての筒内噴射式内燃機関における燃料噴射制御装置のコ
ントローラでのクランク割り込みルーチン処理内容を示
すフローチャートである。
ての筒内噴射式内燃機関における燃料噴射制御装置のコ
ントローラでのクランク割り込みルーチン処理内容を示
すフローチャートである。
FIG.18は本発明の第２実施形態としての筒内噴射式内
燃機関における燃料噴射制御装置のインジェクタ開弁制
御特性を示す図である。
燃機関における燃料噴射制御装置のインジェクタ開弁制
御特性を示す図である。
FIG.19,FIG.20はいずれも本発明の変形例としての筒
内噴射式内燃機関における燃料噴射制御装置のコントロ
ーラでのクランク割り込みルーチン処理内容を示すフロ
ーチャートである。
内噴射式内燃機関における燃料噴射制御装置のコントロ
ーラでのクランク割り込みルーチン処理内容を示すフロ
ーチャートである。
発明を実施するための最良の形態 （ａ）第１実施形態の説明 まず、本実施形態の装置は、内燃機関としてのガソリ
ン４サイクルエンジン、特に、燃料をシリンダ内に直接
噴射する、FIG.2,FIG.3に示すような筒内噴射式ガソリ
ンエンジンにそなえられるものであるが、図中１は燃料
噴射弁、２は燃料タンク、３は燃料噴射弁１と燃料タン
ク２との間に設けられた燃料通路であり、４は燃料通路
３の燃料タンク２側の上流部に設けられた低圧燃料ポン
プ、５は低圧燃料ポンプと燃料噴射弁１との間に設けら
れた高圧燃料ポンプである。また、6,7は燃料通路の入
口部分に設けられた燃料フィルタ、８は逆止弁、９は低
圧制御手段としての低圧制御弁、10は高圧制御手段とし
ての高圧制御弁である。また、21はシリンダ、22はピス
トン、22Aはピストンロッド、23はクランクシャフト、2
4は燃焼室、25はシリンダヘッド、26は吸気通路、27は
点火プラグ、28は排気通路である。
ン４サイクルエンジン、特に、燃料をシリンダ内に直接
噴射する、FIG.2,FIG.3に示すような筒内噴射式ガソリ
ンエンジンにそなえられるものであるが、図中１は燃料
噴射弁、２は燃料タンク、３は燃料噴射弁１と燃料タン
ク２との間に設けられた燃料通路であり、４は燃料通路
３の燃料タンク２側の上流部に設けられた低圧燃料ポン
プ、５は低圧燃料ポンプと燃料噴射弁１との間に設けら
れた高圧燃料ポンプである。また、6,7は燃料通路の入
口部分に設けられた燃料フィルタ、８は逆止弁、９は低
圧制御手段としての低圧制御弁、10は高圧制御手段とし
ての高圧制御弁である。また、21はシリンダ、22はピス
トン、22Aはピストンロッド、23はクランクシャフト、2
4は燃焼室、25はシリンダヘッド、26は吸気通路、27は
点火プラグ、28は排気通路である。
すなわち、燃料噴射弁（インジェクタ）１と燃料タン
ク２との間を連絡する燃料通路３に、低圧燃料ポンプ
（フィードポンプ）４と、高圧燃料ポンプ５とがそなえ
られている。
ク２との間を連絡する燃料通路３に、低圧燃料ポンプ
（フィードポンプ）４と、高圧燃料ポンプ５とがそなえ
られている。
燃料通路３は、燃料タンク２から燃料噴射弁１へ燃料
を送給する送給路3Aと、燃料噴射弁１で噴射されなかっ
た燃料を燃料タンク２に戻す返送路3Bとから構成されて
いる。
を送給する送給路3Aと、燃料噴射弁１で噴射されなかっ
た燃料を燃料タンク２に戻す返送路3Bとから構成されて
いる。
そして、燃料噴射弁１は、デリバリパイプ1Aを通じて
燃料を供給されるが、ここでは、デリバリパイプ1A自体
も燃料通路３の一部を構成している。
燃料を供給されるが、ここでは、デリバリパイプ1A自体
も燃料通路３の一部を構成している。
燃料噴射弁１は、コントローラ30によって、その作動
をコンピュータ制御されるようになっており、コントロ
ーラ30では、エンジン回転数や吸入空気量等の情報に応
じて、所要のタイミングで且つ所要の燃料噴射量が得ら
れるように、燃料噴射弁１をパルス電流で励磁して燃料
噴射を行なわせる。
をコンピュータ制御されるようになっており、コントロ
ーラ30では、エンジン回転数や吸入空気量等の情報に応
じて、所要のタイミングで且つ所要の燃料噴射量が得ら
れるように、燃料噴射弁１をパルス電流で励磁して燃料
噴射を行なわせる。
この燃料噴射のタイミングは、後述のようにクランク
角に基づいて与えられるが、実際には、燃料噴射弁１を
励磁してから実際に燃料噴射が行なわれるまでの応答遅
れ（これを、インジェクタ無駄時間という）があるの
で、これを考慮して設定される。
角に基づいて与えられるが、実際には、燃料噴射弁１を
励磁してから実際に燃料噴射が行なわれるまでの応答遅
れ（これを、インジェクタ無駄時間という）があるの
で、これを考慮して設定される。
また、燃料噴射量は、上記パルス電流のパルス幅Pwで
設定されるが、このパルス幅Pwは目標とする燃料噴射量
に対応したインジェクタゲインとして、予め記憶された
マップから読み出されて設定される。
設定されるが、このパルス幅Pwは目標とする燃料噴射量
に対応したインジェクタゲインとして、予め記憶された
マップから読み出されて設定される。
このような燃料供給装置では、低圧燃料ポンプ４であ
る程度加圧された燃料を、高圧燃料ポンプ５でさらに加
圧することで、燃料の圧力を所定圧まで高めている。こ
の際、低圧燃料ポンプ４からの吐出圧は低圧制御弁９に
より所定範囲に制御され、さらに、高圧燃料ポンプ５か
らの吐出圧は高圧制御弁10により所定範囲に制御される
ように構成されている。
る程度加圧された燃料を、高圧燃料ポンプ５でさらに加
圧することで、燃料の圧力を所定圧まで高めている。こ
の際、低圧燃料ポンプ４からの吐出圧は低圧制御弁９に
より所定範囲に制御され、さらに、高圧燃料ポンプ５か
らの吐出圧は高圧制御弁10により所定範囲に制御される
ように構成されている。
このような低圧燃料ポンプ加圧された燃料を高圧燃料
ポンプでさらに加圧して燃料噴射弁に供給するものとし
て、例えば特開昭62−237057号公報に開示された技術が
あり、この技術では、吸気圧が高い運転領域では高い燃
料噴射圧力が与えられるが、吸気圧が低い運転領域では
燃料噴射圧力が低く保持されるようにして、高圧燃料ポ
ンプの負荷を低減するようにしている。
ポンプでさらに加圧して燃料噴射弁に供給するものとし
て、例えば特開昭62−237057号公報に開示された技術が
あり、この技術では、吸気圧が高い運転領域では高い燃
料噴射圧力が与えられるが、吸気圧が低い運転領域では
燃料噴射圧力が低く保持されるようにして、高圧燃料ポ
ンプの負荷を低減するようにしている。
そして、上述のような燃料ポンプとして、エンジン駆
動式ポンプ又は電動式ポンプのいずれかを採用すること
が考えられるが、電動式ポンプを高圧ポンプに採用する
と、ポンプ効率が低くなり且つ高コストになるので、高
圧ポンプはエンジン駆動式のもので構成され、低圧燃料
ポンプ４は電動式ポンプで構成されている。
動式ポンプ又は電動式ポンプのいずれかを採用すること
が考えられるが、電動式ポンプを高圧ポンプに採用する
と、ポンプ効率が低くなり且つ高コストになるので、高
圧ポンプはエンジン駆動式のもので構成され、低圧燃料
ポンプ４は電動式ポンプで構成されている。
ところで、低圧燃料ポンプ４は、作動時には、燃料フ
ィルタ６で濾過しながら燃料タンク２内の燃料を送給路
3Aの下流側へ流通させるようになっており、この時の低
圧燃料ポンプ４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。
ィルタ６で濾過しながら燃料タンク２内の燃料を送給路
3Aの下流側へ流通させるようになっており、この時の低
圧燃料ポンプ４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。
高圧燃料ポンプ５は、この低圧燃料ポンプ４から吐出
された燃料を数十気圧程度まで加圧するもので、低圧燃
料ポンプ４から高圧燃料ポンプ５までの送給路3Aの途中
には、逆止弁８及び燃料フィルタ７が介装されており、
逆止弁８により低圧燃料ポンプ４から吐出圧が維持さ
れ、また、燃料フィルタ７により燃料が更に濾過される
ようになっている。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。
された燃料を数十気圧程度まで加圧するもので、低圧燃
料ポンプ４から高圧燃料ポンプ５までの送給路3Aの途中
には、逆止弁８及び燃料フィルタ７が介装されており、
逆止弁８により低圧燃料ポンプ４から吐出圧が維持さ
れ、また、燃料フィルタ７により燃料が更に濾過される
ようになっている。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。
すなわち、FIG.4は、吐出圧を一定とする条件下での
燃料ポンプ4,5の出力特性（吐出流量）の一例を示すも
のであり、直線A,Bは高圧燃料ポンプ５の吐出流量特性
を示し、直線Ｃは低圧燃料ポンプ４の吐出流量特性を示
す。また、直線A,Bの各場合では、高圧燃料ポンプ５の
駆動にかかるリフトカム量の設定が異なっており、Ｂの
場合はＡの場合に比べて、リフトカム量が大きく、ポン
プ出力も大きくなっている。実際の燃料ポンプ4,5の吐
出圧は、このような吐出流量特性と後述する低圧制御手
段としての低圧制御弁９や高圧制御手段としての高圧制
御弁10等の流通抵抗とから決まるので、この場合の吐出
流量特性をそのまま吐出圧特性と読み代えるわけにはい
かないが、吐出圧特性は、この吐出流量特性にほぼ対応
するようなものになる。したがって、低圧燃料ポンプ４
は所定の吐出圧（吐出流量）を発生し、エンジン駆動式
の高圧燃料ポンプ５はエンジンの回転速度に比例するよ
うに吐出圧（吐出流量）を発生するように構成されてい
る。
燃料ポンプ4,5の出力特性（吐出流量）の一例を示すも
のであり、直線A,Bは高圧燃料ポンプ５の吐出流量特性
を示し、直線Ｃは低圧燃料ポンプ４の吐出流量特性を示
す。また、直線A,Bの各場合では、高圧燃料ポンプ５の
駆動にかかるリフトカム量の設定が異なっており、Ｂの
場合はＡの場合に比べて、リフトカム量が大きく、ポン
プ出力も大きくなっている。実際の燃料ポンプ4,5の吐
出圧は、このような吐出流量特性と後述する低圧制御手
段としての低圧制御弁９や高圧制御手段としての高圧制
御弁10等の流通抵抗とから決まるので、この場合の吐出
流量特性をそのまま吐出圧特性と読み代えるわけにはい
かないが、吐出圧特性は、この吐出流量特性にほぼ対応
するようなものになる。したがって、低圧燃料ポンプ４
は所定の吐出圧（吐出流量）を発生し、エンジン駆動式
の高圧燃料ポンプ５はエンジンの回転速度に比例するよ
うに吐出圧（吐出流量）を発生するように構成されてい
る。
また、燃料通路３において、送給路3Aの高圧燃料ポン
プ５よりも上流側の部分と、返送路3Bの最下流部分との
間には、低圧燃料ポンプ４からの吐出圧を設定圧（例え
ば３気圧）に調整する低圧制御弁（低圧レギュレータ）
９が設けられている。この低圧制御弁９は、低圧燃料ポ
ンプ４からの吐出圧が設定圧（例えば３気圧）を超える
までは閉鎖しており、吐出圧が設定圧を超えると、この
超えた圧力分の燃料を燃料タンク２側へ分流させて返送
しうる所要程度に開き、高圧燃料ポンプ５へ送給する燃
料圧力を設定圧付近に調整するように構成されている。
プ５よりも上流側の部分と、返送路3Bの最下流部分との
間には、低圧燃料ポンプ４からの吐出圧を設定圧（例え
ば３気圧）に調整する低圧制御弁（低圧レギュレータ）
９が設けられている。この低圧制御弁９は、低圧燃料ポ
ンプ４からの吐出圧が設定圧（例えば３気圧）を超える
までは閉鎖しており、吐出圧が設定圧を超えると、この
超えた圧力分の燃料を燃料タンク２側へ分流させて返送
しうる所要程度に開き、高圧燃料ポンプ５へ送給する燃
料圧力を設定圧付近に調整するように構成されている。
また、燃料噴射弁１の直下流部分と、返送路3Bとの間
には、高圧燃料ポンプ５からの吐出圧を設定圧（例えば
50気圧）に調整する高圧制御弁（高圧レギュレータ）10
が設けられている。この高圧制御弁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）を超えるま
では閉鎖しており、吐出圧が設定圧を超えると、この超
えた圧力分の燃料を燃料タンク２側へ返送すべく所要量
開いて、燃料噴射弁１における燃料圧力を所定圧に調整
するように構成されている。
には、高圧燃料ポンプ５からの吐出圧を設定圧（例えば
50気圧）に調整する高圧制御弁（高圧レギュレータ）10
が設けられている。この高圧制御弁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）を超えるま
では閉鎖しており、吐出圧が設定圧を超えると、この超
えた圧力分の燃料を燃料タンク２側へ返送すべく所要量
開いて、燃料噴射弁１における燃料圧力を所定圧に調整
するように構成されている。
一方、送給路3Aの燃料を、高圧燃料ポンプ５を迂回さ
せて燃料噴射弁１へ送給できるように、高圧燃料ポンプ
５の上流側部分と下流側部分とを接続するバイパス通路
（以下、第１バイパス通路という）11が設けられてお
り、この第１バイパス通路11には、送給路3Aの上流側か
ら下流側へのみ燃料を通過させる逆止弁12が設けられて
いる。この逆止弁12は、高圧燃料ポンプ５が十分に作動
しない場合において、高圧燃料ポンプ５の下流側から上
流側への逆流を防止できるように装備されている。
せて燃料噴射弁１へ送給できるように、高圧燃料ポンプ
５の上流側部分と下流側部分とを接続するバイパス通路
（以下、第１バイパス通路という）11が設けられてお
り、この第１バイパス通路11には、送給路3Aの上流側か
ら下流側へのみ燃料を通過させる逆止弁12が設けられて
いる。この逆止弁12は、高圧燃料ポンプ５が十分に作動
しない場合において、高圧燃料ポンプ５の下流側から上
流側への逆流を防止できるように装備されている。
さらに、燃料噴射弁１部分の燃料を、高圧制御弁10を
迂回させて燃料タンク２側へ排出させることができるよ
うに、高圧制御弁10の上流側部分と下流側部分とを接続
するバイパス通路（以下、第２バイパス通路という）13
が設けられている。この第２バイパス通路13は、燃料通
路３内の燃料噴射弁１近傍に含有したベーパ（気泡）を
エンジン始動初期に排出するとともに、特定運転状態に
おいて燃料噴射弁１部分での燃圧を低い所定値に設定す
るために設けられており、第２バイパス通路13には、第
２バイパス通路13を開閉する電磁切換弁14と、燃料噴射
弁１部分の燃料圧力を所定圧に保持しうる燃料圧力保持
機構15が設けられている。
迂回させて燃料タンク２側へ排出させることができるよ
うに、高圧制御弁10の上流側部分と下流側部分とを接続
するバイパス通路（以下、第２バイパス通路という）13
が設けられている。この第２バイパス通路13は、燃料通
路３内の燃料噴射弁１近傍に含有したベーパ（気泡）を
エンジン始動初期に排出するとともに、特定運転状態に
おいて燃料噴射弁１部分での燃圧を低い所定値に設定す
るために設けられており、第２バイパス通路13には、第
２バイパス通路13を開閉する電磁切換弁14と、燃料噴射
弁１部分の燃料圧力を所定圧に保持しうる燃料圧力保持
機構15が設けられている。
すなわち、電磁切換弁14は、励磁作動時に第２バイパ
ス通路13を開放し、非励磁作動時には第２バイパス通路
13を閉鎖するようになっており、コントローラ30によ
り、電磁切換弁14の開閉が制御されるようになってい
る。
ス通路13を開放し、非励磁作動時には第２バイパス通路
13を閉鎖するようになっており、コントローラ30によ
り、電磁切換弁14の開閉が制御されるようになってい
る。
コントローラ30は、特定運転状態で電磁切換弁14を開
放し、通常運転状態で電磁切換弁14を閉鎖すべく制御す
るように構成されている。この場合の特定運転状態と
は、エンジン始動時、即ちイグニッションスイッチ16が
スタート位置にあってエンジン回転数が始動用設定回転
数以下の場合と、この始動直後の状態、即ちエンジン回
転数が始動用設定回転数を上回り、しかも高圧燃料ポン
プ５が十分な作動を行なうようになるまでの間とに対応
する。
放し、通常運転状態で電磁切換弁14を閉鎖すべく制御す
るように構成されている。この場合の特定運転状態と
は、エンジン始動時、即ちイグニッションスイッチ16が
スタート位置にあってエンジン回転数が始動用設定回転
数以下の場合と、この始動直後の状態、即ちエンジン回
転数が始動用設定回転数を上回り、しかも高圧燃料ポン
プ５が十分な作動を行なうようになるまでの間とに対応
する。
したがって、通常運転状態とは、高圧燃料ポンプ５が
十分に作動を行いうるようになった状態が対応する。な
お、イグニッションスイッチ16がスタート位置となって
からこの通常運転状態に達するまでの経過時間がペーパ
除去に必要な所定時間を上回る。また、エンジンの停止
時にも電磁切替弁14は閉鎖される。
十分に作動を行いうるようになった状態が対応する。な
お、イグニッションスイッチ16がスタート位置となって
からこの通常運転状態に達するまでの経過時間がペーパ
除去に必要な所定時間を上回る。また、エンジンの停止
時にも電磁切替弁14は閉鎖される。
つまり、コントローラ30は、イグニッションスイッチ
16及びエンジン回転数センサ（図示省略）からの信号を
受けて、イグニッションスイッチ16がスタート位置にあ
ってエンジン回転数がエンスト回転数Nes（＜100rpm）
を超えたときには、電磁切換弁14に励磁電力を供給し第
２バイパス通路13を開放し、エンジン回転数が始動モー
ドを設定するための始動回転数Nst〔Nes＜Nst＜Nid（ア
イドル回転数）〕をより高い設定回転数を超えて設定時
間が経過したときには電磁切換弁14への電力供給を断ち
第２バイパス通路13を閉鎖するようになっている。ま
た、エンジンがストールしてエンジン回転数がエンスト
回転数Nes以下となったときや、イグニッションスイッ
チ16がオフされてエンジンが作動停止となったときに
も、電磁切替弁14への電力供給は遮断されて、電磁切替
弁14は閉鎖される。
16及びエンジン回転数センサ（図示省略）からの信号を
受けて、イグニッションスイッチ16がスタート位置にあ
ってエンジン回転数がエンスト回転数Nes（＜100rpm）
を超えたときには、電磁切換弁14に励磁電力を供給し第
２バイパス通路13を開放し、エンジン回転数が始動モー
ドを設定するための始動回転数Nst〔Nes＜Nst＜Nid（ア
イドル回転数）〕をより高い設定回転数を超えて設定時
間が経過したときには電磁切換弁14への電力供給を断ち
第２バイパス通路13を閉鎖するようになっている。ま
た、エンジンがストールしてエンジン回転数がエンスト
回転数Nes以下となったときや、イグニッションスイッ
チ16がオフされてエンジンが作動停止となったときに
も、電磁切替弁14への電力供給は遮断されて、電磁切替
弁14は閉鎖される。
そして、エンジンの始動に伴い一定時間以上電磁切替
弁14が開放されることにより、デリバリパイプ1A部分か
ら燃料ベーパが除去されるのである。
弁14が開放されることにより、デリバリパイプ1A部分か
ら燃料ベーパが除去されるのである。
コントローラ30では、前述のように燃料噴射弁１の駆
動制御を行なうが、この制御は第２バイパス通路13の開
閉制御と連動しており、特定運転状態（即ち、上述のエ
ンジンの始動時）では特定運転モードで燃料噴射弁１の
駆動制御を行ない、通常運転状態（即ち、上述のエンジ
ンの始動時以後）では通常運転モードで燃料噴射弁１の
駆動制御を行なうようになっている。
動制御を行なうが、この制御は第２バイパス通路13の開
閉制御と連動しており、特定運転状態（即ち、上述のエ
ンジンの始動時）では特定運転モードで燃料噴射弁１の
駆動制御を行ない、通常運転状態（即ち、上述のエンジ
ンの始動時以後）では通常運転モードで燃料噴射弁１の
駆動制御を行なうようになっている。
すなわち、特定運転モードと通常運転モードとでは、
燃料圧力が、電磁切換弁14の開放時には低圧制御弁に応
じた低圧値になり、電磁切換弁14の閉鎖時には高圧制御
弁に応じた高圧値になるというように、電磁切換弁14の
開閉によって燃料圧力が変化する。
燃料圧力が、電磁切換弁14の開放時には低圧制御弁に応
じた低圧値になり、電磁切換弁14の閉鎖時には高圧制御
弁に応じた高圧値になるというように、電磁切換弁14の
開閉によって燃料圧力が変化する。
一方、燃料噴射量は燃料圧力と噴射時間で決まり、噴
射時間が一定でも燃料圧力が高ければ燃料噴射量は多く
なる。また、インジェクタ無駄時間はバッテリ電圧によ
り変化するほか、燃料圧力に応じても変化することが知
られている。
射時間が一定でも燃料圧力が高ければ燃料噴射量は多く
なる。また、インジェクタ無駄時間はバッテリ電圧によ
り変化するほか、燃料圧力に応じても変化することが知
られている。
そこで、噴射時間、即ち前述のパルス幅を規定するイ
ンジェクタゲインと、インジェクタ無駄時間とを、燃料
圧力が高いときは高圧モード（つまり、通常運転モー
ド）に、低いときは低圧モード（つまり、特定運転モー
ド）にというように、異なるモードに設定している。
ンジェクタゲインと、インジェクタ無駄時間とを、燃料
圧力が高いときは高圧モード（つまり、通常運転モー
ド）に、低いときは低圧モード（つまり、特定運転モー
ド）にというように、異なるモードに設定している。
ところで、燃料圧力保持機構15は、エンジンの始動直
後、第２バイパス通路13が開放していても、少なくとも
低圧制御弁９で制御される設定圧に近い程度の燃料圧力
が得られるようにするためのもので、この実施形態で
は、燃料圧力保持機構15として、燃料通路３の内径を絞
った、固定絞りが設けられている。
後、第２バイパス通路13が開放していても、少なくとも
低圧制御弁９で制御される設定圧に近い程度の燃料圧力
が得られるようにするためのもので、この実施形態で
は、燃料圧力保持機構15として、燃料通路３の内径を絞
った、固定絞りが設けられている。
本実施形態に装備される内燃機関用燃料供給装置は、
上述のように構成されており、FIG.6に示すような手順
で、燃料の供給制御が行なわれる。
上述のように構成されており、FIG.6に示すような手順
で、燃料の供給制御が行なわれる。
まず、エンジンストール状態であるか否かが判断され
て（ステップS1）、エンスト状態でなければ、始動モー
ドであるか否か（ステップS2）および高圧燃料ポンプ５
が十分に作動しうる運転状態であるか（ステップS7）が
判断される。始動モードや高圧ポンプ５の作動が不十分
な場合（例えば、始動後エンジン回転数が所定回転数ま
で上昇しない過渡的な状態等であり、エンジン回転数の
状態や始動完了後経過時間やエンジン回転数が設定回転
数に達してからの経過時間等をパラメータとして判定す
る）であれば、コントローラ30が電磁切換弁14を開放し
て（ステップS4）、燃料噴射弁１が特定運転モードで駆
動制御される。
て（ステップS1）、エンスト状態でなければ、始動モー
ドであるか否か（ステップS2）および高圧燃料ポンプ５
が十分に作動しうる運転状態であるか（ステップS7）が
判断される。始動モードや高圧ポンプ５の作動が不十分
な場合（例えば、始動後エンジン回転数が所定回転数ま
で上昇しない過渡的な状態等であり、エンジン回転数の
状態や始動完了後経過時間やエンジン回転数が設定回転
数に達してからの経過時間等をパラメータとして判定す
る）であれば、コントローラ30が電磁切換弁14を開放し
て（ステップS4）、燃料噴射弁１が特定運転モードで駆
動制御される。
したがって、低圧モードのインジェクタゲインを選択
し（ステップS5）、低圧モードのインジェクタ無駄時間
を選択した（ステップS6）駆動制御が行なわれる。
し（ステップS5）、低圧モードのインジェクタ無駄時間
を選択した（ステップS6）駆動制御が行なわれる。
この状態では、FIG.5の（Ｂ）に示すように、低圧燃
料ポンプ（フィードポンプ）４から吐出され、下流の低
圧制御弁（低圧レギュレータ）９で所定の低圧値に調圧
された燃料が、燃料噴射弁（インジェクタ）１に供給さ
れ、余った燃料は、燃料タンクにリターンされる状態と
なる。
料ポンプ（フィードポンプ）４から吐出され、下流の低
圧制御弁（低圧レギュレータ）９で所定の低圧値に調圧
された燃料が、燃料噴射弁（インジェクタ）１に供給さ
れ、余った燃料は、燃料タンクにリターンされる状態と
なる。
このときには、低圧燃料ポンプ４は、始動後速やかに
所定圧（数気圧）の吐出圧状態になるが、エンジン始動
直後は、エンジンの回転も上がらないので、高圧燃料ポ
ンプ５では十分な吐出圧が発生しない。
所定圧（数気圧）の吐出圧状態になるが、エンジン始動
直後は、エンジンの回転も上がらないので、高圧燃料ポ
ンプ５では十分な吐出圧が発生しない。
このため、エンジン始動直後には、高圧燃料ポンプ５
と並列に設けられた第１バイパス通路11を通じて、燃料
噴射弁１側へ燃料が供給され、燃料噴射弁１からは、低
圧制御弁９で調整される圧力程度の燃料圧力での燃料噴
射が行なわれる。
と並列に設けられた第１バイパス通路11を通じて、燃料
噴射弁１側へ燃料が供給され、燃料噴射弁１からは、低
圧制御弁９で調整される圧力程度の燃料圧力での燃料噴
射が行なわれる。
これは、第１バイパス通路11の逆止弁12が、高圧燃料
ポンプ５の上流側よりも下流側の方が燃料圧力が低い場
合に開状態になることにより行なわれる。
ポンプ５の上流側よりも下流側の方が燃料圧力が低い場
合に開状態になることにより行なわれる。
一方、燃料供給装置の始動により、電磁切換弁14が開
放されて、燃料通路３内を燃料が流通するようになるの
で、燃料噴射弁１の付近に存在するベーパは、燃料通路
３の返送路3Bを流通する燃料とともに排出されていく。
放されて、燃料通路３内を燃料が流通するようになるの
で、燃料噴射弁１の付近に存在するベーパは、燃料通路
３の返送路3Bを流通する燃料とともに排出されていく。
また、このように、第２バイパス通路13が開放してい
ても、燃料圧力保持機構としての固定絞り15が、燃料噴
射弁１の付近の燃料圧力を少なくとも低圧制御弁９で制
御される設定圧に近い程度に保持するので、ベーパを排
出しながらも、燃料噴射弁１からの燃料噴射圧力は、エ
ンジン始動時における所要程度に保たれる。
ても、燃料圧力保持機構としての固定絞り15が、燃料噴
射弁１の付近の燃料圧力を少なくとも低圧制御弁９で制
御される設定圧に近い程度に保持するので、ベーパを排
出しながらも、燃料噴射弁１からの燃料噴射圧力は、エ
ンジン始動時における所要程度に保たれる。
したがって、エンジンの始動直後にベーパにより生じ
る燃料圧力の立ち上がりの遅れやばらつき又空噴射等の
現象を招かないようにしながら、且つ、ある程度の燃料
噴射圧力を得ることができ、エンジン始動直後から良好
なエンジン燃焼を保持しつつ滑らかにエンジン回転速度
が高められ、筒内噴射式のエンジンの実用性が大幅に向
上する。
る燃料圧力の立ち上がりの遅れやばらつき又空噴射等の
現象を招かないようにしながら、且つ、ある程度の燃料
噴射圧力を得ることができ、エンジン始動直後から良好
なエンジン燃焼を保持しつつ滑らかにエンジン回転速度
が高められ、筒内噴射式のエンジンの実用性が大幅に向
上する。
このようにベーパが排出され高圧燃料ポンプ５がある
程度作動し始めると、これとほぼ呼応するように、所定
の時間が経過することになり、ステップS7から「YES」
ルートをとるようになって、ステップS8以下が実行され
る。
程度作動し始めると、これとほぼ呼応するように、所定
の時間が経過することになり、ステップS7から「YES」
ルートをとるようになって、ステップS8以下が実行され
る。
ステップS8以下では、コントローラ30が、電磁切換弁
14を閉鎖するとともに、燃料噴射弁１を通常運転モード
での駆動制御が行なわれる。
14を閉鎖するとともに、燃料噴射弁１を通常運転モード
での駆動制御が行なわれる。
すなわち、高圧モードのインジェクタゲインが選択さ
れ（ステップS9）、高圧モードのインジェクタ無駄時間
が選択される（ステップS10）。
れ（ステップS9）、高圧モードのインジェクタ無駄時間
が選択される（ステップS10）。
この後、エンジンが停止するまで、ステップS1,S2,ス
テップS7の判断を経て、ステップS8〜S10の動作が続行
される。
テップS7の判断を経て、ステップS8〜S10の動作が続行
される。
この結果、FIG.5の（Ａ）に示すように、低圧燃料ポ
ンプ（フィードポンプ）４から吐出された燃料が、高圧
燃料ポンプ12で高圧に加圧されるとともに、高圧制御弁
（高圧レギュレータ）10で所定の高圧値に調圧され、燃
料噴射弁（インジェクタ）１に供給されて、余った燃料
は、燃料タンクにリターンされる状態となる。
ンプ（フィードポンプ）４から吐出された燃料が、高圧
燃料ポンプ12で高圧に加圧されるとともに、高圧制御弁
（高圧レギュレータ）10で所定の高圧値に調圧され、燃
料噴射弁（インジェクタ）１に供給されて、余った燃料
は、燃料タンクにリターンされる状態となる。
これにより、高圧燃料ポンプ５の吐出圧はロスするこ
となく高圧燃料ポンプ５の下流側の燃料圧力を高めてい
き、高圧制御弁10の調整圧以上に燃料圧力を高めるよう
になる。また、高圧モードのインジェクタゲインと高圧
モードのインジェクタ無駄時間とが選択され、この結
果、高圧燃料ポンプ５の吐出圧が十分なレベルに上昇し
て、高圧制御弁10により調圧された燃料の燃料噴射弁１
からの燃料噴射が行なわれる。
となく高圧燃料ポンプ５の下流側の燃料圧力を高めてい
き、高圧制御弁10の調整圧以上に燃料圧力を高めるよう
になる。また、高圧モードのインジェクタゲインと高圧
モードのインジェクタ無駄時間とが選択され、この結
果、高圧燃料ポンプ５の吐出圧が十分なレベルに上昇し
て、高圧制御弁10により調圧された燃料の燃料噴射弁１
からの燃料噴射が行なわれる。
ところで、燃料噴射制御に関しては、FIG.1に示すよ
うな構成により所要の制御を行なうべく各手段が設けら
れており、燃料噴射弁１が制御されて、所要の燃料噴射
制御が行なわれるようになっている。
うな構成により所要の制御を行なうべく各手段が設けら
れており、燃料噴射弁１が制御されて、所要の燃料噴射
制御が行なわれるようになっている。
すなわち、複数の気筒内の燃焼室24に順次燃料を噴射
して供給する４サイクルの筒内噴射式内燃機関としての
ガソリンエンジンにおいて、各気筒ごとに配設され燃料
を気筒内に噴射する燃料噴射手段101が設けられ、燃料
噴射手段101は、前述した燃料噴射弁１と、燃料噴射弁
１への燃料供給系とをそなえている。
して供給する４サイクルの筒内噴射式内燃機関としての
ガソリンエンジンにおいて、各気筒ごとに配設され燃料
を気筒内に噴射する燃料噴射手段101が設けられ、燃料
噴射手段101は、前述した燃料噴射弁１と、燃料噴射弁
１への燃料供給系とをそなえている。
そして、内燃機関の温度状態を検出する温度検出手段
102と、内燃機関の始動を検出する始動検出手段103とが
設けられており、これらの温度検出手段102および始動
検出手段103の各出力に応じて燃料の噴射期間を設定す
る噴射期間設定手段104が設けられている。
102と、内燃機関の始動を検出する始動検出手段103とが
設けられており、これらの温度検出手段102および始動
検出手段103の各出力に応じて燃料の噴射期間を設定す
る噴射期間設定手段104が設けられている。
噴射期間設定手段104は、前述のコントローラ（制御
手段）30に設けられているが、この噴射期間設定手段10
4の出力に応じて燃料噴射手段101を駆動する燃料噴射駆
動手段105が設けられ、コントローラ（制御手段）30で
の算出結果による所要のタイミングで燃料噴射弁１が開
閉されて、当該運転状態における最適の燃料噴射制御が
行なわれるようになっている。そして、噴射期間設定手
段104と燃料噴射駆動手段105とにより燃料噴射制御手段
120が構成されている。
手段）30に設けられているが、この噴射期間設定手段10
4の出力に応じて燃料噴射手段101を駆動する燃料噴射駆
動手段105が設けられ、コントローラ（制御手段）30で
の算出結果による所要のタイミングで燃料噴射弁１が開
閉されて、当該運転状態における最適の燃料噴射制御が
行なわれるようになっている。そして、噴射期間設定手
段104と燃料噴射駆動手段105とにより燃料噴射制御手段
120が構成されている。
そして、噴射期間設定手段104は、内燃機関の所定温
度以下を温度検出手段102が検出し、且つ内燃機関の始
動状態を始動検出手段103が検出したとき、燃料噴射期
間を２つの行程におよぶ長期間に設定するように構成さ
れるとともに、内燃機関の所定温度以上を温度検出手段
102が検出した場合と、内燃機関が始動状態にないこと
を始動検出手段103が検出した場合とにおいて、燃料噴
射期間を１つの行程内の短期間に設定するように構成さ
れており、これらの作動が、FIG.8のフローチャートに
沿う動作により実現されるようになっている。
度以下を温度検出手段102が検出し、且つ内燃機関の始
動状態を始動検出手段103が検出したとき、燃料噴射期
間を２つの行程におよぶ長期間に設定するように構成さ
れるとともに、内燃機関の所定温度以上を温度検出手段
102が検出した場合と、内燃機関が始動状態にないこと
を始動検出手段103が検出した場合とにおいて、燃料噴
射期間を１つの行程内の短期間に設定するように構成さ
れており、これらの作動が、FIG.8のフローチャートに
沿う動作により実現されるようになっている。
また、上記の長期間は、吸気行程のほぼ全期間と排気
行程の一部とで構成されており、その算出が以下のよう
にして行なわれるようになっている。
行程の一部とで構成されており、その算出が以下のよう
にして行なわれるようになっている。
すなわち、FIG.7の線図に示すように、クランク角が5
45゜Ｂの時点T1において、空気量の演算が行なわれると
ともに、噴射終了時期の演算が次式により行なわれる。
45゜Ｂの時点T1において、空気量の演算が行なわれると
ともに、噴射終了時期の演算が次式により行なわれる。
Toff＝T545＋〔T545×（365−θ）/180〕 このToffは、燃料噴射を終了させる時刻T3であり、当
該時T3に噴射を終了させることとなるが、上式における
θは運転状態に対応して決定されるマップ値であり、FI
G.7では圧縮行程の初期に噴射を終了させる例が示され
ている。
該時T3に噴射を終了させることとなるが、上式における
θは運転状態に対応して決定されるマップ値であり、FI
G.7では圧縮行程の初期に噴射を終了させる例が示され
ている。
そして、燃料噴射時間としての燃料噴射パルス幅Pw
が、エンジンの運転状態に対応させるようにして他のシ
ステムにより算出されるように構成されており、噴射終
了時期Toffから燃焼噴射パルス幅Pwの時間分遡った期間
T2が燃料噴射の開始時期Tonとして設定される。
が、エンジンの運転状態に対応させるようにして他のシ
ステムにより算出されるように構成されており、噴射終
了時期Toffから燃焼噴射パルス幅Pwの時間分遡った期間
T2が燃料噴射の開始時期Tonとして設定される。
Ton＝Toff−Pw この開始期間T2として、FIG.7では排気行程の後期に
設定された場合を示しており、低温始動時には、同図に
おけるように、排気行程の後期における一部と、吸気行
程の全部とが燃料噴射期間として設定されるように構成
されている。
設定された場合を示しており、低温始動時には、同図に
おけるように、排気行程の後期における一部と、吸気行
程の全部とが燃料噴射期間として設定されるように構成
されている。
そして、吸気行程終了後の、圧縮行程における時刻T3
までの間は、FIG.9におけるように、噴射を強制的に停
止させる動作が、FIG.8のフローチャートに沿う動作に
より実現されるように構成されている。
までの間は、FIG.9におけるように、噴射を強制的に停
止させる動作が、FIG.8のフローチャートに沿う動作に
より実現されるように構成されている。
さらに、燃料タンク２内の燃料を燃料噴射手段101に
低圧で供給する燃料低圧供給手段106と、燃料タンク２
内の燃料を燃料噴射手段101に高圧で供給する燃料高圧
供給手段107とが設けられている。
低圧で供給する燃料低圧供給手段106と、燃料タンク２
内の燃料を燃料噴射手段101に高圧で供給する燃料高圧
供給手段107とが設けられている。
燃料低圧供給手段106は、前述した低圧燃料ポンプ４
および第１バイパス通路11を主とする供給系で構成さ
れ、燃料高圧供給手段107は、前述した高圧燃料ポンプ
５、制御弁9,10を主とする供給系で構成されている。
および第１バイパス通路11を主とする供給系で構成さ
れ、燃料高圧供給手段107は、前述した高圧燃料ポンプ
５、制御弁9,10を主とする供給系で構成されている。
そして、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出
手段108（この運転状態検出手段108は始動検出手段103
の機能も有する）が設けられており、温度検出手段102
および運転状態検出手段108の各出力に応じて、噴射期
間設定手段104による燃料の噴射期間設定が行なわれる
ように構成されている。
手段108（この運転状態検出手段108は始動検出手段103
の機能も有する）が設けられており、温度検出手段102
および運転状態検出手段108の各出力に応じて、噴射期
間設定手段104による燃料の噴射期間設定が行なわれる
ように構成されている。
また、運転状態検出手段108の出力に応じて燃料供給
圧を判別する燃料圧判別手段109と、燃料圧判別手段109
の出力に応じて燃料噴射手段101への燃料供給圧を、燃
料低圧供給手段106による低圧と、燃料高圧供給手段107
による高圧とで切り換える燃料圧切換手段110とが設け
られている。
圧を判別する燃料圧判別手段109と、燃料圧判別手段109
の出力に応じて燃料噴射手段101への燃料供給圧を、燃
料低圧供給手段106による低圧と、燃料高圧供給手段107
による高圧とで切り換える燃料圧切換手段110とが設け
られている。
そして、FIG.1に示すように、これらの燃料低圧手段1
06,燃料高圧供給手段107,燃料圧判別手段109及び燃料圧
切換手段110により、燃料供給圧力設定手段121が構成さ
れている。
06,燃料高圧供給手段107,燃料圧判別手段109及び燃料圧
切換手段110により、燃料供給圧力設定手段121が構成さ
れている。
ここで、燃料圧判別手段109はコントローラ（制御手
段）30内に設けられ、燃料圧切換手段110は前述の電磁
切換弁14を主として構成されている。
段）30内に設けられ、燃料圧切換手段110は前述の電磁
切換弁14を主として構成されている。
このような構成により、コントローラ（制御手段）30
から所要の制御信号が出力され、燃料噴射弁１から噴射
される燃料圧が低圧と高圧とで切り換えられて、前述の
燃料噴射期間制御に呼応した燃料圧による燃料噴射が行
なわれる。
から所要の制御信号が出力され、燃料噴射弁１から噴射
される燃料圧が低圧と高圧とで切り換えられて、前述の
燃料噴射期間制御に呼応した燃料圧による燃料噴射が行
なわれる。
すなわち、低温始動時においては、低圧による燃料噴
射が排気行程の一部から吸気行程の全部にわたる長期間
において行なわれるように構成され、低温始動時以外に
おいては、高圧による燃料噴射が、吸気行程と圧縮行程
との何れかに設定された短期間において行なわれるよう
に構成されている。
射が排気行程の一部から吸気行程の全部にわたる長期間
において行なわれるように構成され、低温始動時以外に
おいては、高圧による燃料噴射が、吸気行程と圧縮行程
との何れかに設定された短期間において行なわれるよう
に構成されている。
上述のような構成により、低温始動時を含めた燃料噴
射制御が行なわれるが、特に低温始動に関する動作につ
いて、FIG.8のフローチャートに沿い説明すると、まず
ステップA1において低圧噴射モードであるかどうかが判
断され、低温始動時等の低圧噴射モードである場合には
「YES」ルートを通じ、ステップA2〜ステップA5が実行
される。
射制御が行なわれるが、特に低温始動に関する動作につ
いて、FIG.8のフローチャートに沿い説明すると、まず
ステップA1において低圧噴射モードであるかどうかが判
断され、低温始動時等の低圧噴射モードである場合には
「YES」ルートを通じ、ステップA2〜ステップA5が実行
される。
一方、低圧噴射モードでない場合は、「NO」ルートを
通じステップA6が実行され、排気行程における燃料噴射
が禁止される。
通じステップA6が実行され、排気行程における燃料噴射
が禁止される。
すなわち、低圧噴射モードでない場合は、高圧で燃料
噴射が行なわれる場合であり、排気行程において高圧の
噴射を行なうと、燃料が燃焼しないで排出される可能性
があるため、その禁止が行なわれる。
噴射が行なわれる場合であり、排気行程において高圧の
噴射を行なうと、燃料が燃焼しないで排出される可能性
があるため、その禁止が行なわれる。
そして、低圧噴射モードにおけるステップA2において
は、ステップA6で禁止された排気行程の噴射を、許可す
る動作が行なわれる。
は、ステップA6で禁止された排気行程の噴射を、許可す
る動作が行なわれる。
すなわち、前回の運転時においては、高圧噴射モード
による運転状態から運転の停止が行なわれるため、排気
行程の噴射が禁止される状態で今回の運転が始動される
が、ステップA2において排気行程の噴射を許可すること
により、燃料噴射制御において設定された低温始動時の
長期間の燃料噴射が実現されることになる。
による運転状態から運転の停止が行なわれるため、排気
行程の噴射が禁止される状態で今回の運転が始動される
が、ステップA2において排気行程の噴射を許可すること
により、燃料噴射制御において設定された低温始動時の
長期間の燃料噴射が実現されることになる。
この制御に際し、前述した燃料噴射の終了時期の算出
および開始時期の算出が行なわれ、FIG.7の線図に示す
ような排気行程中の時点T2から吸気行程終了時点T3に至
る燃料噴射が行なわれることになる。
および開始時期の算出が行なわれ、FIG.7の線図に示す
ような排気行程中の時点T2から吸気行程終了時点T3に至
る燃料噴射が行なわれることになる。
したがって、低圧による燃料噴射により、不足のない
所要量の燃料供給が行なわれて、円滑な低温時始動が行
なわれることとなる。
所要量の燃料供給が行なわれて、円滑な低温時始動が行
なわれることとなる。
すなわち、上述のような排気行程からの燃料噴射によ
り、FIG.10のグラフに示されるような、燃料の供給限界
を下方の360゜CA（クランク角）で示される位置まで低
下させた特性が得られる。
り、FIG.10のグラフに示されるような、燃料の供給限界
を下方の360゜CA（クランク角）で示される位置まで低
下させた特性が得られる。
したがって、700rpm程度までの燃料供給が可能にな
り、この特性からも、十分な燃料供給が可能になること
が考察される。
り、この特性からも、十分な燃料供給が可能になること
が考察される。
ところで、ステップA3では、圧縮行程中の気筒ナンバ
ーをメモリＭに記憶する動作が行なわれ、ステップA4に
おいて、当該気筒ナンバーのインジェクタが開いている
かどうかが判断される。
ーをメモリＭに記憶する動作が行なわれ、ステップA4に
おいて、当該気筒ナンバーのインジェクタが開いている
かどうかが判断される。
そして、開いている場合は、「YES」ルートを通じス
テップA5が実行され、当該気筒のインジェクタを閉じる
動作が行なわれる。
テップA5が実行され、当該気筒のインジェクタを閉じる
動作が行なわれる。
したがって、FIG.9に示すように、算出された燃料噴
射パルス幅Pwが、排気行程から圧縮行程に至るような場
合であっても、圧縮行程における燃料噴射が強制的に停
止され、筒内ガスのインジェクタへの逆流が防止され、
ガス侵入による噴霧不良やインジェクタ内部汚損などの
不具合を防止できる。
射パルス幅Pwが、排気行程から圧縮行程に至るような場
合であっても、圧縮行程における燃料噴射が強制的に停
止され、筒内ガスのインジェクタへの逆流が防止され、
ガス侵入による噴霧不良やインジェクタ内部汚損などの
不具合を防止できる。
すなわち、始動時は回転速度が上昇する期間であるた
め、噴射終了期間を吸気行程中に設定しても、噴射期間
は圧縮行程に突入する可能性があるということを考慮し
ているもので、ステップA5によりその悪影響が回避され
る。
め、噴射終了期間を吸気行程中に設定しても、噴射期間
は圧縮行程に突入する可能性があるということを考慮し
ているもので、ステップA5によりその悪影響が回避され
る。
そして、ステップA4において当該気筒ナンバーのイン
ジェクタが開いていないと判断されると、ステップA5を
実行することなく、次の演算サイクルスタートに待機す
ることとなる。
ジェクタが開いていないと判断されると、ステップA5を
実行することなく、次の演算サイクルスタートに待機す
ることとなる。
このようにして、始動時には排気行程中でも燃料噴射
が可能となり、低温始動時に必要な噴射量が確保され
る。
が可能となり、低温始動時に必要な噴射量が確保され
る。
また、低圧噴射を行なっている時は、圧縮行程での噴
射を禁止し、筒内ガスのインジェクタへの逆流が防止さ
れ、ガス侵入による噴霧不良やインジェクタ内部汚損な
どの不具合を防止できる。
射を禁止し、筒内ガスのインジェクタへの逆流が防止さ
れ、ガス侵入による噴霧不良やインジェクタ内部汚損な
どの不具合を防止できる。
（ｂ）第２実施形態の説明 さて、上述した第１実施形態では、始動時に行われる
低圧噴射時における噴射パルス幅を吸気行程のみならず
排気行程にまで延長して筒内に低圧で噴射する点を中心
に説明したが、このように、２行程に亘る噴射が必要と
なるのは、低温時のようにエンジンの要求燃料量が多い
場合のみならず、エンジン駆動式高圧燃料ポンプの作動
が不十分なため低圧噴射を選択しなければならない始動
完了後において、エンジン回転数がある程度上昇したた
め、１行程に要する時間が短くなり、要求燃料量が１行
程期間内で噴射不能な場合にも発生する。
低圧噴射時における噴射パルス幅を吸気行程のみならず
排気行程にまで延長して筒内に低圧で噴射する点を中心
に説明したが、このように、２行程に亘る噴射が必要と
なるのは、低温時のようにエンジンの要求燃料量が多い
場合のみならず、エンジン駆動式高圧燃料ポンプの作動
が不十分なため低圧噴射を選択しなければならない始動
完了後において、エンジン回転数がある程度上昇したた
め、１行程に要する時間が短くなり、要求燃料量が１行
程期間内で噴射不能な場合にも発生する。
また、低圧噴射時の噴射時間は、２行程期間に亘る場
合のみならず、エンジンの要求燃料量が比較的少なく且
つエンジン回転数が比較的低いい場合には、１行程期間
内で終了する。
合のみならず、エンジンの要求燃料量が比較的少なく且
つエンジン回転数が比較的低いい場合には、１行程期間
内で終了する。
そして、これらの各状況下において、燃料噴射時期を
いかに的確に設定するかということは、始動低圧噴射時
やそれに続く高圧噴射への移行時のエンジン性能を高く
維持する上で、筒内噴射式内燃機関においてはきわめて
重要なこととなる。
いかに的確に設定するかということは、始動低圧噴射時
やそれに続く高圧噴射への移行時のエンジン性能を高く
維持する上で、筒内噴射式内燃機関においてはきわめて
重要なこととなる。
そこで、このような点に鑑み、以下においては、上述
した第１実施形態をさらに具体化し、且つ発展させた第
２実施形態について説明する。なお、以下の第２実施形
態においては、上述した第１実施形態と同一の装置、部
品について同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
した第１実施形態をさらに具体化し、且つ発展させた第
２実施形態について説明する。なお、以下の第２実施形
態においては、上述した第１実施形態と同一の装置、部
品について同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
まず、上述した第１実施形態では説明を省略した燃料
噴射弁１の駆動回路について、本実施形態で説明する。
噴射弁１の駆動回路について、本実施形態で説明する。
FIG.13において、コントローラ30には、内部に時計20
2が設けられており、この時計202により現在時刻が入力
される。またコントローラ30には、各気筒の燃料噴射弁
１の開弁時刻情報を格納する開弁レジスタ204（A1,B1,C
1,D1）と閉弁時刻情報を格納する閉弁レジスタ204（A2,
B2,C2,D2）とが設けられている。各レジスタ204（A1,A
2,B1,B2,C1,C2,D1,D2）の時刻情報は各比較器206（A1,A
2,B1,B2,C1,C2,D1,D2）において時計202からの現在時刻
と比較されるように構成され、この比較結果に基づく出
力は、各燃料噴射弁のインジェクタソレノイド（A,B,C,
D）をオンオフするスイッチ用のフリップフロップ208に
入力される。この結果、例えば第１気筒用のレジスタ20
4（A1）に保管された開弁時刻と時計202からの現在時刻
とが一致したときに比較器206（A1）からフリップフロ
ップ208（Ａ）にセット信号が出力され、これにより、
第１気筒用のインジェクタソレノイドＡが励磁状態にな
り、第１気筒の燃料噴射弁の噴射が開始され、第１気筒
用のレジスタ204（A2）に保管された閉弁時刻と時計202
からの現在時刻とが一致したときに比較器206（A2）か
らフリップフロップ208（Ａ）にリセット信号が出力さ
れ、これにより、１気筒用のインジェクタソレノイドＡ
が消磁状態になり、第１気筒の燃料噴射弁の噴射が終了
する。即ち、コントローラ30が、各気筒のレジスタに噴
射開始時刻データおよび噴射終了時刻データをセットす
ることにより、各気筒の燃料噴射弁の開弁時期と閉弁時
期とが決定される。
2が設けられており、この時計202により現在時刻が入力
される。またコントローラ30には、各気筒の燃料噴射弁
１の開弁時刻情報を格納する開弁レジスタ204（A1,B1,C
1,D1）と閉弁時刻情報を格納する閉弁レジスタ204（A2,
B2,C2,D2）とが設けられている。各レジスタ204（A1,A
2,B1,B2,C1,C2,D1,D2）の時刻情報は各比較器206（A1,A
2,B1,B2,C1,C2,D1,D2）において時計202からの現在時刻
と比較されるように構成され、この比較結果に基づく出
力は、各燃料噴射弁のインジェクタソレノイド（A,B,C,
D）をオンオフするスイッチ用のフリップフロップ208に
入力される。この結果、例えば第１気筒用のレジスタ20
4（A1）に保管された開弁時刻と時計202からの現在時刻
とが一致したときに比較器206（A1）からフリップフロ
ップ208（Ａ）にセット信号が出力され、これにより、
第１気筒用のインジェクタソレノイドＡが励磁状態にな
り、第１気筒の燃料噴射弁の噴射が開始され、第１気筒
用のレジスタ204（A2）に保管された閉弁時刻と時計202
からの現在時刻とが一致したときに比較器206（A2）か
らフリップフロップ208（Ａ）にリセット信号が出力さ
れ、これにより、１気筒用のインジェクタソレノイドＡ
が消磁状態になり、第１気筒の燃料噴射弁の噴射が終了
する。即ち、コントローラ30が、各気筒のレジスタに噴
射開始時刻データおよび噴射終了時刻データをセットす
ることにより、各気筒の燃料噴射弁の開弁時期と閉弁時
期とが決定される。
また、燃料噴射制御手段120および燃料供給圧力設定
手段121としての機能を果たすコントローラ30には、エ
ンジンの負荷情報や水温情報やスタータスイッチ情報等
の運転状態情報に加えて、各フリップフロップ208の出
力状態およびクランク角センサの検出出力および気筒判
別信号（特定気筒が特定位相となったときに信号を発す
るセンサの出力）が入力される。各フリップフロップ20
8の出力状態は、各インジェクタソレノイド、即ち各燃
料噴射弁の作動状態を表している。また、クランク角セ
ンサは各気筒の圧縮上死点前５゜（BTDC5）の信号を検
出してコントローラ30に送出する。したがって、本実施
形態のように４サイクル４気筒エンジンの場合には、ク
ランク角180゜毎にクランク信号がコントローラ30に取
り込まれる。このため、特定気筒についてBTDC5の位相
を示すクランク信号が発せられた場合には、次に爆発行
程（膨張行程）を迎える気筒についてはBTDC185の位相
が検出されたことになり、さらに次に爆発行程を迎える
気筒についてはBTDC365の位相が検出されたことにな
り、さらに次に爆発行程を迎える気筒についてはBTDC54
5の位相が検出されたことになる。
手段121としての機能を果たすコントローラ30には、エ
ンジンの負荷情報や水温情報やスタータスイッチ情報等
の運転状態情報に加えて、各フリップフロップ208の出
力状態およびクランク角センサの検出出力および気筒判
別信号（特定気筒が特定位相となったときに信号を発す
るセンサの出力）が入力される。各フリップフロップ20
8の出力状態は、各インジェクタソレノイド、即ち各燃
料噴射弁の作動状態を表している。また、クランク角セ
ンサは各気筒の圧縮上死点前５゜（BTDC5）の信号を検
出してコントローラ30に送出する。したがって、本実施
形態のように４サイクル４気筒エンジンの場合には、ク
ランク角180゜毎にクランク信号がコントローラ30に取
り込まれる。このため、特定気筒についてBTDC5の位相
を示すクランク信号が発せられた場合には、次に爆発行
程（膨張行程）を迎える気筒についてはBTDC185の位相
が検出されたことになり、さらに次に爆発行程を迎える
気筒についてはBTDC365の位相が検出されたことにな
り、さらに次に爆発行程を迎える気筒についてはBTDC54
5の位相が検出されたことになる。
そして、コントローラ30は、このクランク角信号の発
生間隔を計測することにより、運転状態情報としてのエ
ンジン回転数情報を算出するとともに、このクランク角
信号をトリガとして、イジェクタ駆動用の割り込み処理
や点火時期ドライバ駆動用の割り込み処理を実行する。
なお、このようなトリガ信号は、FIG.12に示すような信
号発生手段130により発せられる。以下の説明では、イ
ンジェクタ駆動用割り込み処理を取り上げ、点火時期に
関する処理は省略する。また、コントローラ30では、割
り込み処理の合間にメインルーチンが実行されるように
なっており、このメインルーチンにおいては、運転モー
ドの判定や比較的変化の緩慢な入出力パラメータ情報の
演算等が実行される。
生間隔を計測することにより、運転状態情報としてのエ
ンジン回転数情報を算出するとともに、このクランク角
信号をトリガとして、イジェクタ駆動用の割り込み処理
や点火時期ドライバ駆動用の割り込み処理を実行する。
なお、このようなトリガ信号は、FIG.12に示すような信
号発生手段130により発せられる。以下の説明では、イ
ンジェクタ駆動用割り込み処理を取り上げ、点火時期に
関する処理は省略する。また、コントローラ30では、割
り込み処理の合間にメインルーチンが実行されるように
なっており、このメインルーチンにおいては、運転モー
ドの判定や比較的変化の緩慢な入出力パラメータ情報の
演算等が実行される。
次に、メインルーチンの処理内容について説明する。
FIG.14,FIG.15において、まず、エンジン水温を含む
エンジン運転状態情報を検出・算出し（ステップM1,M
2）、水温補正係数をはじめとする各種燃料補正係数を
算出する（ステップM3）。
エンジン運転状態情報を検出・算出し（ステップM1,M
2）、水温補正係数をはじめとする各種燃料補正係数を
算出する（ステップM3）。
次に、エンジンがストール状態であるか否かを、エン
ジン回転数がエンスト回転数（例えば100rpm）以下であ
るか否かを判定することで判断し（ステップM4）、エン
ストでないと判定されたときに、始動中であるか否かを
判定する（ステップM5）。
ジン回転数がエンスト回転数（例えば100rpm）以下であ
るか否かを判定することで判断し（ステップM4）、エン
ストでないと判定されたときに、始動中であるか否かを
判定する（ステップM5）。
そして、スタータスイッチがオンで且つエンジン回転
数が始動完了回転数（例えば500rpm）以下のときに始動
中であると判定し、始動フラグをセットし（ステップM
6）、水温に応じた基本燃料パルス幅を記憶装置ROMのマ
ップから読み出して設定する（ステップM7）。なお、こ
の始動時用基本パルス幅は、燃料噴射弁が低圧で噴射す
ることを前提として設定される。
数が始動完了回転数（例えば500rpm）以下のときに始動
中であると判定し、始動フラグをセットし（ステップM
6）、水温に応じた基本燃料パルス幅を記憶装置ROMのマ
ップから読み出して設定する（ステップM7）。なお、こ
の始動時用基本パルス幅は、燃料噴射弁が低圧で噴射す
ることを前提として設定される。
そして、後述する高圧設定フラグをリセットしたのち
（ステップM8）、第１実施形態と同様に電磁切換弁14を
開放し（ステップM9）、低圧モードのインジェクタゲイ
ンを設定し（ステップM10）、低圧モードのインジェク
タ無駄時間を選択して（ステップM11）、さらには、噴
射モードフラグを低圧噴射モードにセットする（ステッ
プM12）。
（ステップM8）、第１実施形態と同様に電磁切換弁14を
開放し（ステップM9）、低圧モードのインジェクタゲイ
ンを設定し（ステップM10）、低圧モードのインジェク
タ無駄時間を選択して（ステップM11）、さらには、噴
射モードフラグを低圧噴射モードにセットする（ステッ
プM12）。
一方、ステップM5において、始動完了であることが判
定された場合には、始動フラグをリセットし（ステップ
M13）、高圧設定フラグがセットされているかを判定す
る（ステップM14）。このフラグは、ステップM15〜M17
のいずれかのステップにおいて、条件が１つでも満足さ
れた場合には、高圧燃料ポンプ５の作動が正規の状態に
なったと判定して、ステップM18でセットされるもので
あり、このフラグがセットされることで、高圧噴射が実
行可能であることが意味される。
定された場合には、始動フラグをリセットし（ステップ
M13）、高圧設定フラグがセットされているかを判定す
る（ステップM14）。このフラグは、ステップM15〜M17
のいずれかのステップにおいて、条件が１つでも満足さ
れた場合には、高圧燃料ポンプ５の作動が正規の状態に
なったと判定して、ステップM18でセットされるもので
あり、このフラグがセットされることで、高圧噴射が実
行可能であることが意味される。
そして、高圧噴射が実行可能であることを示す条件と
は、まず、「始動後のエンジン回転数が例えば1000rpm
以上に設定された第３設定回転数N3に一回でも到達した
こと」が対応し（ステップM15）、次に、「始動後のエ
ンジン回転数が、温態時のアイドル回転数より高く且つ
第３設定回転数N3より低い値に設定された第２設定回転
数N2に達した後、第２の所定時間T2が経過したこと」が
対応し（ステップM16）、さらには、「始動後のエンジ
ン回転数が始動判定回転数Nstと同程度の値、または始
動判定回転数Nstより高く且つ温態時のアイドル回転数
より低く設定された第１設定回転数N1に達した後、第２
の所定時間T2より長い第１の所定時間T1が経過したこ
と」が対応する（ステップM17）。
は、まず、「始動後のエンジン回転数が例えば1000rpm
以上に設定された第３設定回転数N3に一回でも到達した
こと」が対応し（ステップM15）、次に、「始動後のエ
ンジン回転数が、温態時のアイドル回転数より高く且つ
第３設定回転数N3より低い値に設定された第２設定回転
数N2に達した後、第２の所定時間T2が経過したこと」が
対応し（ステップM16）、さらには、「始動後のエンジ
ン回転数が始動判定回転数Nstと同程度の値、または始
動判定回転数Nstより高く且つ温態時のアイドル回転数
より低く設定された第１設定回転数N1に達した後、第２
の所定時間T2より長い第１の所定時間T1が経過したこ
と」が対応する（ステップM17）。
そして、これらのいずれもが満足されない場合には、
未だ高圧燃料ポンプ５の作動が正規状態となっていない
と判断して、ステップM9以下で低圧燃料噴射モードの設
定を行う。
未だ高圧燃料ポンプ５の作動が正規状態となっていない
と判断して、ステップM9以下で低圧燃料噴射モードの設
定を行う。
一方、ステップM15〜M17のうちのいずれかがYESと判
定された場合には、高圧設定フラグをセットし（ステッ
プM18）、ステップM19以下で高圧燃料噴射モードの設定
を行う。また、高圧設定フラグがセットされた後は、
（特定のフェール状態が発生しない限り）イグニッショ
ンキーオフまで基本的にステップM14でのYES判定に基づ
き、高圧燃料噴射モードが維持される。
定された場合には、高圧設定フラグをセットし（ステッ
プM18）、ステップM19以下で高圧燃料噴射モードの設定
を行う。また、高圧設定フラグがセットされた後は、
（特定のフェール状態が発生しない限り）イグニッショ
ンキーオフまで基本的にステップM14でのYES判定に基づ
き、高圧燃料噴射モードが維持される。
そして、高圧燃料噴射モードの設定では、第１実施形
態と同様に、電磁切換弁14の閉鎖（ステップM19）、高
圧モードインジェクタゲインの選択（ステップM20）、
高圧モード用インジェクタ無駄時間の選択（ステップM2
1）が実行され、さらに、ステップM22において、圧縮行
程噴射が許容される運転状態であるか否かが判定され
る。この圧縮行程噴射が許容される運転状態とは、暖機
完了後の低負荷運転領域が対応し、この運転状態におい
ては、空燃比が30〜40ときわめて希薄な状態で燃焼が行
なわれる。そして、圧縮行程噴射が許容される運転状態
であることが判定された場合には、噴射モードフラグを
高圧圧縮行程噴射モードにセットし（ステップM24）、
そうでない場合には、噴射モードフラグが高圧吸気行程
噴射モードにセットされる（ステップM23）。なお、ス
テップM22では、高圧設定フラグがセットされた直後
（低圧噴射モードからの切り替わり直後）は一定期間吸
気行程噴射モードが優先的に選択される。
態と同様に、電磁切換弁14の閉鎖（ステップM19）、高
圧モードインジェクタゲインの選択（ステップM20）、
高圧モード用インジェクタ無駄時間の選択（ステップM2
1）が実行され、さらに、ステップM22において、圧縮行
程噴射が許容される運転状態であるか否かが判定され
る。この圧縮行程噴射が許容される運転状態とは、暖機
完了後の低負荷運転領域が対応し、この運転状態におい
ては、空燃比が30〜40ときわめて希薄な状態で燃焼が行
なわれる。そして、圧縮行程噴射が許容される運転状態
であることが判定された場合には、噴射モードフラグを
高圧圧縮行程噴射モードにセットし（ステップM24）、
そうでない場合には、噴射モードフラグが高圧吸気行程
噴射モードにセットされる（ステップM23）。なお、ス
テップM22では、高圧設定フラグがセットされた直後
（低圧噴射モードからの切り替わり直後）は一定期間吸
気行程噴射モードが優先的に選択される。
次に、インジェクタ駆動用割り込み処理について説明
する。
する。
FIG.16,FIG.17において、特定気筒ＩのBTDC5において
クランク角信号が発せられると、まず、時計202から現
在時刻を読み込み（ステップP1）、前回のクランク割り
込み処理時に読み込んだ前回時刻データとの間隔を計算
して、クランク周期PD（クランク軸が180゜回転するの
に要する時間）を求め（ステップP2）、現在時刻を所定
のアドレスに記憶して、次回のクランク割り込み処理時
のクランク周期計測に備える（ステップP3）。なお、エ
ンジン回転数情報はこのクランク周期PDに基づいて算出
される。
クランク角信号が発せられると、まず、時計202から現
在時刻を読み込み（ステップP1）、前回のクランク割り
込み処理時に読み込んだ前回時刻データとの間隔を計算
して、クランク周期PD（クランク軸が180゜回転するの
に要する時間）を求め（ステップP2）、現在時刻を所定
のアドレスに記憶して、次回のクランク割り込み処理時
のクランク周期計測に備える（ステップP3）。なお、エ
ンジン回転数情報はこのクランク周期PDに基づいて算出
される。
次に、メインルーチンにおいて制御される始動フラグ
がセットされているか否かが判定され（ステップP4）、
セットされている（即ち始動中である）ときには、始動
時の燃料噴射パルス幅PW設定が行われる（ステップP
5）。この設定に際しては、メインルーチンで求めた始
動時用基本パルス幅データPWOに燃料補正係数KXを乗
じ、さらにメインルーチンで低圧用の値を選択した無駄
時間データTDを加算する。
がセットされているか否かが判定され（ステップP4）、
セットされている（即ち始動中である）ときには、始動
時の燃料噴射パルス幅PW設定が行われる（ステップP
5）。この設定に際しては、メインルーチンで求めた始
動時用基本パルス幅データPWOに燃料補正係数KXを乗
じ、さらにメインルーチンで低圧用の値を選択した無駄
時間データTDを加算する。
一方、始動フラグがリセットの場合には、運転状態、
特に負荷状態に応じて基本要求燃料量FRの設定が行われ
たのち（ステップP19）、通常運転時の燃料噴射パルス
幅PW設定が行われる（ステップP20）。この設定には、
基本要求燃料量FRとメインルーチンで選択したインジェ
クタゲインＧ、インジェクタ無駄時間TDとメインルーチ
ンで設定した補正係数KTW,KXが用いられる。なお、エン
スト判定時や減速時等の燃料カットモードのときには、
燃料噴射パルス幅PWは０に設定される。次に、現在が低
圧噴射モードであるか否かが判定される（ステップP2
1）。
特に負荷状態に応じて基本要求燃料量FRの設定が行われ
たのち（ステップP19）、通常運転時の燃料噴射パルス
幅PW設定が行われる（ステップP20）。この設定には、
基本要求燃料量FRとメインルーチンで選択したインジェ
クタゲインＧ、インジェクタ無駄時間TDとメインルーチ
ンで設定した補正係数KTW,KXが用いられる。なお、エン
スト判定時や減速時等の燃料カットモードのときには、
燃料噴射パルス幅PWは０に設定される。次に、現在が低
圧噴射モードであるか否かが判定される（ステップP2
1）。
そして、始動モード判定がなされて始動時噴射パルス
幅設定が行われたときと、ステップP21で低圧噴射モー
ドと判定されたときには、特定気筒Ｉの次に燃料行程を
迎える気筒Ｊ（BTDC185の気筒）の燃料噴射弁１が噴射
中であるかを判定し（ステップP6）、噴射中であれば、
当該噴射弁１を強制的に閉鎖する（ステップP7）。これ
は、当該気筒Ｊが圧縮行程に至り筒内圧が上昇する前に
噴射弁１を閉塞するためである。なお、この閉塞動作
は、気筒Ｊ用の閉弁レジスタ204に現在時刻直後の時刻
データを格納することにより実行される。
幅設定が行われたときと、ステップP21で低圧噴射モー
ドと判定されたときには、特定気筒Ｉの次に燃料行程を
迎える気筒Ｊ（BTDC185の気筒）の燃料噴射弁１が噴射
中であるかを判定し（ステップP6）、噴射中であれば、
当該噴射弁１を強制的に閉鎖する（ステップP7）。これ
は、当該気筒Ｊが圧縮行程に至り筒内圧が上昇する前に
噴射弁１を閉塞するためである。なお、この閉塞動作
は、気筒Ｊ用の閉弁レジスタ204に現在時刻直後の時刻
データを格納することにより実行される。
次に、燃料噴射パルス幅PWがクランク周期PDの100×
α％以下か否かを判定する。これは、燃料噴射パルス幅
PWが吸気行程のみの噴射において、所定位相（例えばBT
DC300）で噴射が可能かどうかを判定している。即ち、
燃料噴射パルス幅PWが、クランク周期PDに比べある程度
以上短ければ、吸気行程開始（実際にはBTDC365）以降
に噴射を開始して、上記所定位相にて噴射を終了するこ
とが可能となる。吸気行程で噴射を行う場合には、燃料
噴霧を燃焼室内である程度（一定範囲内で）分散させる
ことが燃焼を良好にする上で必要となるため、吸気行程
の前半の所定位相（例えばBTDC300あたり）で噴射を終
了することが最も好ましく、したがって、基本的に吸気
行程前半のみで全量噴射が可能な高圧吸気行程噴射にお
いては、この所定位相近傍を噴射終了時期と設定するこ
とが行われる。
α％以下か否かを判定する。これは、燃料噴射パルス幅
PWが吸気行程のみの噴射において、所定位相（例えばBT
DC300）で噴射が可能かどうかを判定している。即ち、
燃料噴射パルス幅PWが、クランク周期PDに比べある程度
以上短ければ、吸気行程開始（実際にはBTDC365）以降
に噴射を開始して、上記所定位相にて噴射を終了するこ
とが可能となる。吸気行程で噴射を行う場合には、燃料
噴霧を燃焼室内である程度（一定範囲内で）分散させる
ことが燃焼を良好にする上で必要となるため、吸気行程
の前半の所定位相（例えばBTDC300あたり）で噴射を終
了することが最も好ましく、したがって、基本的に吸気
行程前半のみで全量噴射が可能な高圧吸気行程噴射にお
いては、この所定位相近傍を噴射終了時期と設定するこ
とが行われる。
そして、低圧噴射においても、その後の高圧噴射への
移行を考慮すると、移行前後での霧化状態の変化による
出力変化等が生じないようにするために、極力高圧移行
後と同様の噴射終了時期を設定することが好ましい。し
たがって、燃料噴射ルス幅PWがクランク周期PDに比べて
一定比率以下となり、吸気行程開始（実際にはBTDC36
5）以降に噴射を開始し、上記所定位相近傍で噴射終了
が可能な場合には、噴射終了時期を上記所定位相に優先
的に設定する。そこで、この所定位相での噴射終了が設
定可能な燃料噴射パルス幅であるか否かを判定するため
に、ステップP8の判定が行われる。なお、噴射終了用の
所定位相をBTDC300とする場合にはαは0.36（≒65/18
0）程度に設定される。
移行を考慮すると、移行前後での霧化状態の変化による
出力変化等が生じないようにするために、極力高圧移行
後と同様の噴射終了時期を設定することが好ましい。し
たがって、燃料噴射ルス幅PWがクランク周期PDに比べて
一定比率以下となり、吸気行程開始（実際にはBTDC36
5）以降に噴射を開始し、上記所定位相近傍で噴射終了
が可能な場合には、噴射終了時期を上記所定位相に優先
的に設定する。そこで、この所定位相での噴射終了が設
定可能な燃料噴射パルス幅であるか否かを判定するため
に、ステップP8の判定が行われる。なお、噴射終了用の
所定位相をBTDC300とする場合にはαは0.36（≒65/18
0）程度に設定される。
そして、ステップP8でYES、即ち所定位相での噴射終
了設定が可能であると判定された場合には、気筒Ｊ（BT
DC185の気筒）の次に燃焼行程を迎える気筒Ｋ（BTDC365
の気筒）の燃料噴射弁１が噴射停止中か否かを判定し
（ステップP9）、噴射停止中である場合には、当該気筒
Ｋの開弁レジスタにTS1（現在時刻＋PD×α−PW）なる
データを入力し、同気筒Ｋの閉弁レジスタにTE1（現在
時刻＋PD×α）なるデータを入力する。
了設定が可能であると判定された場合には、気筒Ｊ（BT
DC185の気筒）の次に燃焼行程を迎える気筒Ｋ（BTDC365
の気筒）の燃料噴射弁１が噴射停止中か否かを判定し
（ステップP9）、噴射停止中である場合には、当該気筒
Ｋの開弁レジスタにTS1（現在時刻＋PD×α−PW）なる
データを入力し、同気筒Ｋの閉弁レジスタにTE1（現在
時刻＋PD×α）なるデータを入力する。
これにより、気筒Ｋの燃料噴射弁は、現在から（PD×
α−PW）だけ時間経過したのち開弁し、現在から（PD×
α）だけ時間経過してから閉弁する。したがって、気筒
Ｋの燃料噴射弁の噴射期間はPWに設定され、噴射終了時
期は当該気筒Ｋの所定位相（例えばBTDC300）近傍に設
定される。なお、気筒Ｋの開弁レジスタ、閉弁レジスタ
には前回のクランク割り込みルーチンのステップP12
（またはP17,P18）において既に噴射開始時刻データ、
噴射終了時刻データが保管されているため、このステッ
プP10では、これら既入力データを最新の運転状態情報
から求めた各データに書き換えることが行なわれること
になる。
α−PW）だけ時間経過したのち開弁し、現在から（PD×
α）だけ時間経過してから閉弁する。したがって、気筒
Ｋの燃料噴射弁の噴射期間はPWに設定され、噴射終了時
期は当該気筒Ｋの所定位相（例えばBTDC300）近傍に設
定される。なお、気筒Ｋの開弁レジスタ、閉弁レジスタ
には前回のクランク割り込みルーチンのステップP12
（またはP17,P18）において既に噴射開始時刻データ、
噴射終了時刻データが保管されているため、このステッ
プP10では、これら既入力データを最新の運転状態情報
から求めた各データに書き換えることが行なわれること
になる。
なお、このように噴射パルス幅が相対的に短いとき
は、本来の噴射開始時期を基準クランクパルス信号から
の遅れ時間として設定することで、仮にエンジン始動完
了等に伴いエンジン回転数が急増した場合であっても、
要求燃料量の全量を吸気行程中に噴射することが可能で
ある。
は、本来の噴射開始時期を基準クランクパルス信号から
の遅れ時間として設定することで、仮にエンジン始動完
了等に伴いエンジン回転数が急増した場合であっても、
要求燃料量の全量を吸気行程中に噴射することが可能で
ある。
一方、ステップP9で気筒Ｋの噴射弁が作動中であるこ
とが判定された場合には、エンジンが要求する噴射量の
適切な設定を最優先する観点から、当該噴射の噴射時期
を再設定することなく（再設定する場合には、一旦噴射
弁を閉弁させて再噴射させることになるため、噴射量が
適正値からずれたり、弁の開閉に伴う遅れ時間等から噴
射時期事態も最適値からずれることもある）、噴射量の
みを最新の運転状態情報に基づく値に変更すべく、気筒
Ｋの閉弁レジスタのデータのみを書き換える。
とが判定された場合には、エンジンが要求する噴射量の
適切な設定を最優先する観点から、当該噴射の噴射時期
を再設定することなく（再設定する場合には、一旦噴射
弁を閉弁させて再噴射させることになるため、噴射量が
適正値からずれたり、弁の開閉に伴う遅れ時間等から噴
射時期事態も最適値からずれることもある）、噴射量の
みを最新の運転状態情報に基づく値に変更すべく、気筒
Ｋの閉弁レジスタのデータのみを書き換える。
この書換えは、気筒Ｋの開弁レジスタに保管された開
弁時刻データに今回求めた燃料噴射パルス幅データPWを
加算して閉弁時刻設定用の書き換えデータを算出した
り、あるいは、前回のクランク割り込みルーチンで求め
た燃料噴射パルス幅データRPWと今回のパルス幅データP
Wとの差ΔPWにより閉弁レジスタに格納中の閉弁時刻デ
ータRTE1を修正することにより行われる。なお、修正さ
れた閉弁時刻データTE1が現在時刻より過去の場合に
は、即座に噴射弁を閉弁すべく、現在時刻直後の時刻デ
ータを閉弁レジスタに入力する。
弁時刻データに今回求めた燃料噴射パルス幅データPWを
加算して閉弁時刻設定用の書き換えデータを算出した
り、あるいは、前回のクランク割り込みルーチンで求め
た燃料噴射パルス幅データRPWと今回のパルス幅データP
Wとの差ΔPWにより閉弁レジスタに格納中の閉弁時刻デ
ータRTE1を修正することにより行われる。なお、修正さ
れた閉弁時刻データTE1が現在時刻より過去の場合に
は、即座に噴射弁を閉弁すべく、現在時刻直後の時刻デ
ータを閉弁レジスタに入力する。
ステップP9,P10,P11で排気上死点近傍にある気筒Ｋの
ついての処理が終了したあとは、爆発下死点近傍BTDC54
5にある気筒Ｍ（即ち気筒Ｋの次に燃焼行程を迎える気
筒）の燃焼噴射弁の開弁レジスタに（現在時刻＋PD＋PD
×α−PW）なるデータを入力し、同気筒Ｍの閉弁レジス
タに（現在時刻＋PD＋PD×α）なるデータを入力して
（ステップP12）、今回のクランク割り込みルーチンを
終了する。
ついての処理が終了したあとは、爆発下死点近傍BTDC54
5にある気筒Ｍ（即ち気筒Ｋの次に燃焼行程を迎える気
筒）の燃焼噴射弁の開弁レジスタに（現在時刻＋PD＋PD
×α−PW）なるデータを入力し、同気筒Ｍの閉弁レジス
タに（現在時刻＋PD＋PD×α）なるデータを入力して
（ステップP12）、今回のクランク割り込みルーチンを
終了する。
これにより、気筒Ｍの燃料噴射弁は、現在から（PD＋
PD×α−PW）だけ時間経過したのち（その吸気行程中
に）開弁し、現在から（PD＋PD×α）だけ時間経過する
と閉弁するように燃料噴射弁の開閉タイミングが仮設定
される。したがって、気筒Ｍの燃料噴射弁の噴射期間は
PWに仮設定され、噴射終了時期は当該気筒Ｍの吸気行程
中における所定位相（例えばBTDC300）近傍に仮設定さ
れる。なお、気筒Ｍの開弁レジスタ、閉弁レジスタは次
回のクランク割り込みルーチンのステップP10（またはP
14,P11,P15）において書き換えられるが、次回のクラン
ク割り込みルーチンの実行前に開弁レジスタの仮設定噴
射開始時刻に達した場合には、この仮設定データに基づ
き気筒Ｍの噴射が開始される。
PD×α−PW）だけ時間経過したのち（その吸気行程中
に）開弁し、現在から（PD＋PD×α）だけ時間経過する
と閉弁するように燃料噴射弁の開閉タイミングが仮設定
される。したがって、気筒Ｍの燃料噴射弁の噴射期間は
PWに仮設定され、噴射終了時期は当該気筒Ｍの吸気行程
中における所定位相（例えばBTDC300）近傍に仮設定さ
れる。なお、気筒Ｍの開弁レジスタ、閉弁レジスタは次
回のクランク割り込みルーチンのステップP10（またはP
14,P11,P15）において書き換えられるが、次回のクラン
ク割り込みルーチンの実行前に開弁レジスタの仮設定噴
射開始時刻に達した場合には、この仮設定データに基づ
き気筒Ｍの噴射が開始される。
一方、ステップP8でNO、即ち燃料噴射パルス幅PWがク
ランク周期PDに対して一定割合以上を占め、吸気行程期
間のみの噴射では所定位相（例えばBTDC300）での噴射
終了設定が不可能であると判定された場合には、気筒Ｋ
（BTDC365気筒）の燃料噴射弁１が噴射停止中か否かを
判定し（ステップP13）、噴射停止中である場合には、
即座に噴射を開始すべく当該気筒Ｋの開弁レジスタに現
在時刻直後に対応するデータを入力し、同気筒Ｋの閉弁
レジスタに（同直後データ＋PW）なるデータを入力す
る。
ランク周期PDに対して一定割合以上を占め、吸気行程期
間のみの噴射では所定位相（例えばBTDC300）での噴射
終了設定が不可能であると判定された場合には、気筒Ｋ
（BTDC365気筒）の燃料噴射弁１が噴射停止中か否かを
判定し（ステップP13）、噴射停止中である場合には、
即座に噴射を開始すべく当該気筒Ｋの開弁レジスタに現
在時刻直後に対応するデータを入力し、同気筒Ｋの閉弁
レジスタに（同直後データ＋PW）なるデータを入力す
る。
これにより、気筒Ｋの燃料噴射弁は即座に開弁し、現
在から（PW）だけの時間経過にて閉弁し、したがって、
気筒Ｋの燃料噴射弁の噴射期間はPWに設定され、噴射終
了時期は当該気筒Ｋの所定位相（例えばBTDC300）より
遅れた位相に設定される。なお、気筒Ｋの開弁レジス
タ、閉弁レジスタには前回のクランク割り込みルーチン
のステップP12（またはP17,P18）において既に噴射開始
時刻データ、噴射終了時刻データが保管されているた
め、このステップP14では、これらを書き換えることが
行われる。
在から（PW）だけの時間経過にて閉弁し、したがって、
気筒Ｋの燃料噴射弁の噴射期間はPWに設定され、噴射終
了時期は当該気筒Ｋの所定位相（例えばBTDC300）より
遅れた位相に設定される。なお、気筒Ｋの開弁レジス
タ、閉弁レジスタには前回のクランク割り込みルーチン
のステップP12（またはP17,P18）において既に噴射開始
時刻データ、噴射終了時刻データが保管されているた
め、このステップP14では、これらを書き換えることが
行われる。
このように、燃料噴射パルス幅がある程度以上長いと
きには、噴射開始後エンジン回転数が急増して一行程期
間の時間間隔が短くなるような場合においても、BTDC36
5の基準信号に同期して噴射を開始することにより、当
該一行程期間に相当する時間の噴射量は確保されるた
め、BTDC185でステップP7の強制閉弁が実施されたとし
ても、要求燃料量に近い燃料量の噴射が可能となる。
きには、噴射開始後エンジン回転数が急増して一行程期
間の時間間隔が短くなるような場合においても、BTDC36
5の基準信号に同期して噴射を開始することにより、当
該一行程期間に相当する時間の噴射量は確保されるた
め、BTDC185でステップP7の強制閉弁が実施されたとし
ても、要求燃料量に近い燃料量の噴射が可能となる。
一方、ステップP13で気筒Ｋの噴射弁が作動中である
ことが判定された場合には、噴射量のみを最新の運転状
態情報に基づく値に変更すべく、気筒Ｋの閉弁レジスタ
のデータのみをステップP11と同様に書き換える（ステ
ップP15）。
ことが判定された場合には、噴射量のみを最新の運転状
態情報に基づく値に変更すべく、気筒Ｋの閉弁レジスタ
のデータのみをステップP11と同様に書き換える（ステ
ップP15）。
そして、ステップP14やステップP15でのレジスタ格納
データの再設定が行われて、排気上死点近傍にある気筒
Ｋについての処理が終了したあとは、燃料噴射パルス幅
PWがクランク周期PD（即ち１行程に要する時間）より小
さいか否かが判定され（ステップP16）、この大小関係
に基づき爆発下死点近傍にある気筒Ｍの噴射開始時期の
設定が行われる。
データの再設定が行われて、排気上死点近傍にある気筒
Ｋについての処理が終了したあとは、燃料噴射パルス幅
PWがクランク周期PD（即ち１行程に要する時間）より小
さいか否かが判定され（ステップP16）、この大小関係
に基づき爆発下死点近傍にある気筒Ｍの噴射開始時期の
設定が行われる。
即ち、ステップP16でYESの判定がなされるということ
は、１行程中のみで、全量の噴射を行うことができるこ
とを意味し、この場合には、その全量が吸気行程中で噴
射されしかも噴射終了時期が極力圧縮下死点から離れる
ように、噴射時期が設定される。
は、１行程中のみで、全量の噴射を行うことができるこ
とを意味し、この場合には、その全量が吸気行程中で噴
射されしかも噴射終了時期が極力圧縮下死点から離れる
ように、噴射時期が設定される。
これは、排気行程を利用することなく吸気行程中のみ
で噴射を行うことが燃料の排気系への吹き抜けを抑制す
る上でメリットがあり、しかも吸気行程内で噴射を行う
場合には、極力噴射時期を早めることで、点火が行われ
るまでの時間を稼ぐことができ、燃料の分散・霧下・均
質混合等で有利なためである。
で噴射を行うことが燃料の排気系への吹き抜けを抑制す
る上でメリットがあり、しかも吸気行程内で噴射を行う
場合には、極力噴射時期を早めることで、点火が行われ
るまでの時間を稼ぐことができ、燃料の分散・霧下・均
質混合等で有利なためである。
そして、具体的には、PD×α≦PW＜PDのときには、気
筒Ｍの噴射開始時期が排気上死点近傍（例えばBTDC36
5）に設定されるように、気筒Ｍの噴射弁の開弁レジス
タに（現在時刻＋PD）なる時刻データをセットし、閉弁
レジスタに（現在時刻＋PD＋PW）なる時刻データをセッ
トする（ステップP18）。
筒Ｍの噴射開始時期が排気上死点近傍（例えばBTDC36
5）に設定されるように、気筒Ｍの噴射弁の開弁レジス
タに（現在時刻＋PD）なる時刻データをセットし、閉弁
レジスタに（現在時刻＋PD＋PW）なる時刻データをセッ
トする（ステップP18）。
一方、ステップP16でNOの判定がなされるということ
は、１行程中のみでは、全量の噴射を行うことができな
いことを意味し、この場合には、吸気行程の全期間と排
気行程の一部とを用いて噴射時期が設定される。これ
は、噴射期間に圧縮行程を用いることは、低圧噴射の場
合、筒内圧の上昇に基づき燃料噴射弁への筒内ガスの逆
流が生じるため、好ましくなく、吸気行程の全期間を用
いても賄いきれない噴射期間については排気行程側に延
長する方が好ましいことによる。
は、１行程中のみでは、全量の噴射を行うことができな
いことを意味し、この場合には、吸気行程の全期間と排
気行程の一部とを用いて噴射時期が設定される。これ
は、噴射期間に圧縮行程を用いることは、低圧噴射の場
合、筒内圧の上昇に基づき燃料噴射弁への筒内ガスの逆
流が生じるため、好ましくなく、吸気行程の全期間を用
いても賄いきれない噴射期間については排気行程側に延
長する方が好ましいことによる。
そして、具体的には、PD≦PWのときには、気筒Ｍの噴
射終了時期が吸気下死点近傍（例えばBTDC185）に設定
されるように、気筒Ｍの噴射弁の閉弁レジスタに（現在
時刻＋２×PD）なる時刻データをセットし、開弁レジス
タに（現在時刻＋２×PD−PW）なる時刻データをセット
する（ステップP17）。なお、このステップP17で設定さ
れる開弁時刻データは次回のクランク割り込みルーチン
の実行に先立つ値となるため、PD≦PWのときには、クラ
ンク角速度が大きく増大しない限り、クランク割り込み
ルーチンのステップP13の判定がNOとなり、噴射開始時
期が再設定される（即ちステップP14が実行される）こ
とはない。
射終了時期が吸気下死点近傍（例えばBTDC185）に設定
されるように、気筒Ｍの噴射弁の閉弁レジスタに（現在
時刻＋２×PD）なる時刻データをセットし、開弁レジス
タに（現在時刻＋２×PD−PW）なる時刻データをセット
する（ステップP17）。なお、このステップP17で設定さ
れる開弁時刻データは次回のクランク割り込みルーチン
の実行に先立つ値となるため、PD≦PWのときには、クラ
ンク角速度が大きく増大しない限り、クランク割り込み
ルーチンのステップP13の判定がNOとなり、噴射開始時
期が再設定される（即ちステップP14が実行される）こ
とはない。
ここで、低圧噴射モード時における噴射時期を図示す
るとFIG.18のようになる。FIG.18には、横軸に水温（図
中、右に向かうほど低温）、縦軸に時間経過をとった場
合の第１特定回転速度（低回転）における噴射開始時期
が実線A1で、また噴射終了時期が実線B1で表されてい
る。したがって、両実線間に引かれた各細線が各水温に
おける燃料噴射パルス幅PWに相当する。即ち、燃料噴射
パルス幅は水温が低いほど延長されている。
るとFIG.18のようになる。FIG.18には、横軸に水温（図
中、右に向かうほど低温）、縦軸に時間経過をとった場
合の第１特定回転速度（低回転）における噴射開始時期
が実線A1で、また噴射終了時期が実線B1で表されてい
る。したがって、両実線間に引かれた各細線が各水温に
おける燃料噴射パルス幅PWに相当する。即ち、燃料噴射
パルス幅は水温が低いほど延長されている。
そして、横軸に沿って延びる破線IIIは、基準時刻と
しての吸気行程中の所定位相（BTDC300）を表し、実線I
1は上記第１特定回転速度における排気上死点時刻、実
線II1は上記第１特定回転速度における吸気下死点時刻
を表している。したがって、実線I1とII2との間隔は上
記第１特定回転速度におけるクランク周期PDに相当す
る。この図からわかるように、第１特定回転速度におい
ては、水温がTW2以上の温度範囲（即ち区間X1）におい
て、燃料噴射パルス幅PWが排気上死点と吸気行程の所定
位相との間に収まるため（即ちPW＜PD×α）、この温度
範囲において、B1で示される噴射終了時期が、所定位相
BTDC300に優先的に設定され、噴射パルス幅PWが長くな
るほど噴射開始時期A1が排気上死点BTDC365に近づくよ
うに設定される。
しての吸気行程中の所定位相（BTDC300）を表し、実線I
1は上記第１特定回転速度における排気上死点時刻、実
線II1は上記第１特定回転速度における吸気下死点時刻
を表している。したがって、実線I1とII2との間隔は上
記第１特定回転速度におけるクランク周期PDに相当す
る。この図からわかるように、第１特定回転速度におい
ては、水温がTW2以上の温度範囲（即ち区間X1）におい
て、燃料噴射パルス幅PWが排気上死点と吸気行程の所定
位相との間に収まるため（即ちPW＜PD×α）、この温度
範囲において、B1で示される噴射終了時期が、所定位相
BTDC300に優先的に設定され、噴射パルス幅PWが長くな
るほど噴射開始時期A1が排気上死点BTDC365に近づくよ
うに設定される。
また、水温がTW2未満で且つTW4以上の範囲（区間Y1）
にあっては、燃料噴射パルスPWが１行程中に収まるため
（即ちPD×α≦PW＜PD）、この温度範囲においては、A1
で示される噴射開始時期が排気上死点近傍BTDC365に優
先的に設定され、噴射パルス幅PWが長くなるほど噴射終
了時期B1が吸気下死点BTDC185に近づくように設定され
る。さらに、水温がTW4未満の範囲（区間Z1）にあって
は、燃料噴射パルスPWが１行程中に収まらないため（即
ち、PD≦PW）、噴射終了時期B1が、吸気下死点BTDC185
に優先的に設定され、噴射パルス幅PWが長くなるほど噴
射開始時期A1が排気行程内で延長されるように設定され
る。
にあっては、燃料噴射パルスPWが１行程中に収まるため
（即ちPD×α≦PW＜PD）、この温度範囲においては、A1
で示される噴射開始時期が排気上死点近傍BTDC365に優
先的に設定され、噴射パルス幅PWが長くなるほど噴射終
了時期B1が吸気下死点BTDC185に近づくように設定され
る。さらに、水温がTW4未満の範囲（区間Z1）にあって
は、燃料噴射パルスPWが１行程中に収まらないため（即
ち、PD≦PW）、噴射終了時期B1が、吸気下死点BTDC185
に優先的に設定され、噴射パルス幅PWが長くなるほど噴
射開始時期A1が排気行程内で延長されるように設定され
る。
一方、エンジン回転数が第２回転速度（第１回転速度
より大）のときには、吸気行程中の所定位相BTDC300を
基準とした場合、排気上死点BTDC365が一点鎖線I2で、
吸気上死点BTDC185が一点鎖線II2で表されるため、噴射
終了時期が所定位相BTDC300に優先的に設定される温度
範囲がTW1（＞TW2）以上に、噴射開始時期が排気上死点
BTDC365に優先的に設定される温度範囲がTW1とTW3（＞T
W4）との間に、噴射終了時期が吸気下死点BTDC185に優
先的に設定される温度範囲がTW3未満にそれぞれ変化す
る。即ち、本実施形態においては、エンジン回転数と冷
却水温とで代表されるエンジン運転状態に応じて低圧噴
射時の噴射時期が制御されていることが理解されよう。
より大）のときには、吸気行程中の所定位相BTDC300を
基準とした場合、排気上死点BTDC365が一点鎖線I2で、
吸気上死点BTDC185が一点鎖線II2で表されるため、噴射
終了時期が所定位相BTDC300に優先的に設定される温度
範囲がTW1（＞TW2）以上に、噴射開始時期が排気上死点
BTDC365に優先的に設定される温度範囲がTW1とTW3（＞T
W4）との間に、噴射終了時期が吸気下死点BTDC185に優
先的に設定される温度範囲がTW3未満にそれぞれ変化す
る。即ち、本実施形態においては、エンジン回転数と冷
却水温とで代表されるエンジン運転状態に応じて低圧噴
射時の噴射時期が制御されていることが理解されよう。
さて、ここで、FIG.16,FIG.17に戻り、高圧噴射が行
われる場合について、簡単に説明する。ステップP21で
低圧噴射モードでないことが判定されたときには、ステ
ップP22で圧縮上死点気筒即ち特定気筒Ｉが噴射中であ
るかを判定し、当該気筒が噴射中であれば、強制的に噴
射を終了させ（ステップP23）、ついで、噴射モードが
吸気行程噴射モードであるか圧縮行程噴射モードである
かが判定される（ステップP24）。
われる場合について、簡単に説明する。ステップP21で
低圧噴射モードでないことが判定されたときには、ステ
ップP22で圧縮上死点気筒即ち特定気筒Ｉが噴射中であ
るかを判定し、当該気筒が噴射中であれば、強制的に噴
射を終了させ（ステップP23）、ついで、噴射モードが
吸気行程噴射モードであるか圧縮行程噴射モードである
かが判定される（ステップP24）。
そして、吸気行程噴射モードであることが判定された
場合には、エンジン回転数とエンジン負荷状態に応じて
予め記憶装置内に記憶されている高圧吸気行程噴射用の
噴射時期マップから現在の運転状態に対応した噴射時期
情報（例えば噴射終了時期情報）を読み出し、この情報
を、クランク周期PDを用いて、気筒K,Mにおける現在時
刻からの遅れ時間情報にそれぞれ変換し、この遅れ時間
情報と噴射パルス幅PWとからそれぞれの気筒の噴射開始
時刻データを現在時刻からの遅れ時間情報として求め、
これらを各気筒K,Mの閉弁レジスタ、開弁レジスタに入
力する（ステップP25）。これにより、気筒Ｋでは、次
のクランク割り込みパルスが生じる以前において、噴射
時期マップで指定された時期に燃料噴射が実行される。
なお、この高圧吸気行程噴射における低回転時の噴射終
了時期は、低圧噴射からの切換前後での変化が少ないよ
うに特に低中負荷時を中心に前述した所定位相（即ち吸
気行程の前半に設定される所定位相、例えばBTDC300）
の近傍に設定されている（エンジン低回転時には排気上
死点から上記所定位相までの時間間隔ある程度以上大き
くなるため、上記所定位相近傍を噴射終了時期として設
定したとしても、噴射を吸気行程のみで完了できるパル
ス幅がかなり大きくなる）。
場合には、エンジン回転数とエンジン負荷状態に応じて
予め記憶装置内に記憶されている高圧吸気行程噴射用の
噴射時期マップから現在の運転状態に対応した噴射時期
情報（例えば噴射終了時期情報）を読み出し、この情報
を、クランク周期PDを用いて、気筒K,Mにおける現在時
刻からの遅れ時間情報にそれぞれ変換し、この遅れ時間
情報と噴射パルス幅PWとからそれぞれの気筒の噴射開始
時刻データを現在時刻からの遅れ時間情報として求め、
これらを各気筒K,Mの閉弁レジスタ、開弁レジスタに入
力する（ステップP25）。これにより、気筒Ｋでは、次
のクランク割り込みパルスが生じる以前において、噴射
時期マップで指定された時期に燃料噴射が実行される。
なお、この高圧吸気行程噴射における低回転時の噴射終
了時期は、低圧噴射からの切換前後での変化が少ないよ
うに特に低中負荷時を中心に前述した所定位相（即ち吸
気行程の前半に設定される所定位相、例えばBTDC300）
の近傍に設定されている（エンジン低回転時には排気上
死点から上記所定位相までの時間間隔ある程度以上大き
くなるため、上記所定位相近傍を噴射終了時期として設
定したとしても、噴射を吸気行程のみで完了できるパル
ス幅がかなり大きくなる）。
また、ステップP24で圧縮行程噴射モードであること
が判定された場合には、エンジン回転数とエンジン負荷
状態に応じて予め記憶装置内に記憶されている高圧圧縮
行程噴射用の噴射時期マップから現在の運転状態に対応
した噴射時期情報（例えば噴射終了時期情報）を読み出
し、この情報を、クランク周期PDを用いて、気筒Ｊにお
ける現在時刻からの遅れ時間情報に変換し、この遅れ時
間情報と噴射パルス幅PWとから気筒Ｊの噴射開始時期デ
ータを現在時刻からの遅れ時間情報として求め、これを
気筒Ｊの閉弁レジスタ、開弁レジスタに入力する（ステ
ップP26）。これにより、気筒Ｊでは、噴射時期マップ
で指定された時期に燃料噴射が実行される。
が判定された場合には、エンジン回転数とエンジン負荷
状態に応じて予め記憶装置内に記憶されている高圧圧縮
行程噴射用の噴射時期マップから現在の運転状態に対応
した噴射時期情報（例えば噴射終了時期情報）を読み出
し、この情報を、クランク周期PDを用いて、気筒Ｊにお
ける現在時刻からの遅れ時間情報に変換し、この遅れ時
間情報と噴射パルス幅PWとから気筒Ｊの噴射開始時期デ
ータを現在時刻からの遅れ時間情報として求め、これを
気筒Ｊの閉弁レジスタ、開弁レジスタに入力する（ステ
ップP26）。これにより、気筒Ｊでは、噴射時期マップ
で指定された時期に燃料噴射が実行される。
次に、FIG.16,FIG.17を中心に説明した第２実施形態
の変形例について、FIG.19,FIG.20を用いて説明する。
第２実施形態では、低圧噴射時の噴射時期を、クランク
周期データPDに対する燃料噴射パルス幅PWの割合に応じ
て、低割合のときに噴射終了時期を吸気行程前半の所定
位相に優先的に設定し、中割合のときに噴射開始時期を
排気上死点近傍に優先的に設定し、高割合のときに噴射
終了時期を吸気下死点近傍に優先的に設定するようにし
たが、この設定は換言すれば、FIG.18を用いて説明した
ように、噴射時期が水温と回転数に応じて変化する特性
を有していることになる。したがって、第２実施形態の
代替手段として、低圧噴射モード時の噴射時期を水温で
代表されるエンジン温度とエンジン回転数とを入力パラ
メータとするデータマップの形でコントローラの記憶装
置に予め記憶せしめ、実際のエンジン回転数とエンジン
水温の検出結果に基づきこの記憶値を記憶装置から読み
出して噴射時期（例えば噴射終了時期）を設定すること
が考えられる。FIG.19,FIG.20に示す変形例は、エンジ
ン回転数とエンジン水温とでデータマップ化された噴射
終了時期データに基づき低圧噴射モード時の噴射時期を
設定するものである。そして、FIG.19,FIG.20の変形例
では、FIG.16,FIG.17の第２実施形態と同様に、エンジ
ン回転数とエンジン負荷情報とにてデータマップ化され
た噴射終了時期情報に基づき、高圧噴射モード時の噴射
時期が設定されており、したがって、この変形例では、
低圧噴射モード時には少なくともエンジン回転数とエン
ジン水温とに基づき噴射時期が設定され、高圧噴射モー
ド時には少なくともエンジン回転数とエンジン負荷情報
とに基づき噴射時期が設定されていることになる。な
お、コントローラ30に保管する噴射時期情報は、噴射終
了時期情報に代えて噴射開始時期情報であってもよいこ
とは言うまでもない。また、FIG.19,FIG.20の変形例で
は、FIG.16,FIG.17の実施形態と同一の機能を果たすス
テップについては、同一の符号を付し、詳細説明を省略
する。
の変形例について、FIG.19,FIG.20を用いて説明する。
第２実施形態では、低圧噴射時の噴射時期を、クランク
周期データPDに対する燃料噴射パルス幅PWの割合に応じ
て、低割合のときに噴射終了時期を吸気行程前半の所定
位相に優先的に設定し、中割合のときに噴射開始時期を
排気上死点近傍に優先的に設定し、高割合のときに噴射
終了時期を吸気下死点近傍に優先的に設定するようにし
たが、この設定は換言すれば、FIG.18を用いて説明した
ように、噴射時期が水温と回転数に応じて変化する特性
を有していることになる。したがって、第２実施形態の
代替手段として、低圧噴射モード時の噴射時期を水温で
代表されるエンジン温度とエンジン回転数とを入力パラ
メータとするデータマップの形でコントローラの記憶装
置に予め記憶せしめ、実際のエンジン回転数とエンジン
水温の検出結果に基づきこの記憶値を記憶装置から読み
出して噴射時期（例えば噴射終了時期）を設定すること
が考えられる。FIG.19,FIG.20に示す変形例は、エンジ
ン回転数とエンジン水温とでデータマップ化された噴射
終了時期データに基づき低圧噴射モード時の噴射時期を
設定するものである。そして、FIG.19,FIG.20の変形例
では、FIG.16,FIG.17の第２実施形態と同様に、エンジ
ン回転数とエンジン負荷情報とにてデータマップ化され
た噴射終了時期情報に基づき、高圧噴射モード時の噴射
時期が設定されており、したがって、この変形例では、
低圧噴射モード時には少なくともエンジン回転数とエン
ジン水温とに基づき噴射時期が設定され、高圧噴射モー
ド時には少なくともエンジン回転数とエンジン負荷情報
とに基づき噴射時期が設定されていることになる。な
お、コントローラ30に保管する噴射時期情報は、噴射終
了時期情報に代えて噴射開始時期情報であってもよいこ
とは言うまでもない。また、FIG.19,FIG.20の変形例で
は、FIG.16,FIG.17の実施形態と同一の機能を果たすス
テップについては、同一の符号を付し、詳細説明を省略
する。
FIG.19,FIG.20において、ステップP5やP21を経由して
低圧噴射が指示されたときには、ステップ30において、
コントローラ30の記憶装置（ROM）に記憶された低圧時
用目標噴射終了時期位相情報を実際のエンジン水温とエ
ンジン回転数とに応じて読み出し、CTRとして設定す
る。そして、ステップP31において、排気上死点気筒Ｋ
の噴射弁が作動停止中か否かを判定し、作動中のときに
は、FIG.16、FIG.17のステップP11と同様にして、噴射
終了時刻の修正が行われ（ステップP34）、気筒Ｋの噴
射弁が作動停止中のときには、気筒Ｋの開弁レジスタ、
閉弁レジスタに入力すべき噴射開始時刻データTS1およ
び噴射終了時刻データTE1が目標噴射終了時期位相CTE、
噴射パルス幅PW、現在時刻TM、クランク周期PDに基づき
以下の演算式で算出される（ステップP32）。
低圧噴射が指示されたときには、ステップ30において、
コントローラ30の記憶装置（ROM）に記憶された低圧時
用目標噴射終了時期位相情報を実際のエンジン水温とエ
ンジン回転数とに応じて読み出し、CTRとして設定す
る。そして、ステップP31において、排気上死点気筒Ｋ
の噴射弁が作動停止中か否かを判定し、作動中のときに
は、FIG.16、FIG.17のステップP11と同様にして、噴射
終了時刻の修正が行われ（ステップP34）、気筒Ｋの噴
射弁が作動停止中のときには、気筒Ｋの開弁レジスタ、
閉弁レジスタに入力すべき噴射開始時刻データTS1およ
び噴射終了時刻データTE1が目標噴射終了時期位相CTE、
噴射パルス幅PW、現在時刻TM、クランク周期PDに基づき
以下の演算式で算出される（ステップP32）。
TS1＝TM＋PD×（365−CTE）/180−PW TE1＝TM＋PD×（365−CTE）/180 そして、算出結果を気筒Ｋの噴射弁用の各レジスタに
セットしたのち（ステップP33）、爆発下死点近傍の気
筒Ｍについても以下の演算式に基づき噴射開始時刻デー
タTS2および噴射終了時刻データTE2を算出し（ステップ
P35）、算出結果を気筒Ｍ用の各レジスタにセットする
（ステップP36）。
セットしたのち（ステップP33）、爆発下死点近傍の気
筒Ｍについても以下の演算式に基づき噴射開始時刻デー
タTS2および噴射終了時刻データTE2を算出し（ステップ
P35）、算出結果を気筒Ｍ用の各レジスタにセットする
（ステップP36）。
TS2＝TM＋PD×（545−CTE）/180−PW TE2＝TM＋PD×（545−CTE）/180 一方、ステップP21の判定で高圧噴射モードであるこ
とが判定された場合には、ステップP37において、コン
トローラ30の記憶装置（ROM）に記憶された高圧噴射用
目標噴射終了時期位相情報を実際のエンジン負荷とエン
ジン回転数とに応じて読み出し、CTEとして設定する。
なお、この高圧時用目標噴射終了時期位相情報は、圧縮
行程噴射用と吸気行程噴射用とで個別に記憶装置内にデ
ータマップ化されて保管されており、噴射モードが吸気
行程（噴射モードフラグ＝Ｂ）のときには、吸気行程噴
射用のデータマップが選択使用され、噴射モードが圧縮
行程（噴射モードマップ＝Ｃ）のときには、圧縮行程噴
射用のデータマップが選択使用される。
とが判定された場合には、ステップP37において、コン
トローラ30の記憶装置（ROM）に記憶された高圧噴射用
目標噴射終了時期位相情報を実際のエンジン負荷とエン
ジン回転数とに応じて読み出し、CTEとして設定する。
なお、この高圧時用目標噴射終了時期位相情報は、圧縮
行程噴射用と吸気行程噴射用とで個別に記憶装置内にデ
ータマップ化されて保管されており、噴射モードが吸気
行程（噴射モードフラグ＝Ｂ）のときには、吸気行程噴
射用のデータマップが選択使用され、噴射モードが圧縮
行程（噴射モードマップ＝Ｃ）のときには、圧縮行程噴
射用のデータマップが選択使用される。
そして、噴射モードが吸気行程である場合には、低圧
噴射時と同様にステップP31以下の処理が指示され、圧
縮行程噴射モード時には、ステップP39の処理が指示さ
れる（ステップP38）。そして、ステップP39において
は、圧縮下死点近傍にある気筒Ｊの開弁レジスタ、閉弁
レジスタに入力すべき噴射開始時刻データTS3および噴
射終了時刻データTE3が目標噴射終了時期位相CTE、噴射
パルス幅PW、現在時刻TM、クランク周期PDに基づき以下
の演算式で算出される。
噴射時と同様にステップP31以下の処理が指示され、圧
縮行程噴射モード時には、ステップP39の処理が指示さ
れる（ステップP38）。そして、ステップP39において
は、圧縮下死点近傍にある気筒Ｊの開弁レジスタ、閉弁
レジスタに入力すべき噴射開始時刻データTS3および噴
射終了時刻データTE3が目標噴射終了時期位相CTE、噴射
パルス幅PW、現在時刻TM、クランク周期PDに基づき以下
の演算式で算出される。
TS3＝TM＋PD×（185−CTE）/180−PW TE3＝TM＋PD×（185−CTE）/180 そして、算出結果が気筒Ｊの噴射弁用の各レジスタに
セットされる（ステップP40）。
セットされる（ステップP40）。
なお、FIG.19,FIG.20の変形例において、始動直後等
のエンジン回転数急増時の燃料噴射量を確保するために
は、ステップP32,P33のかわりにFIG.16,FIG.17で示した
ステップP14を実行し、低圧噴射時にはBTDC365で噴射が
開始されていないときには、強制的に（開弁レジスタに
格納された開弁時期データにかかわらず）BTDC365にお
いて噴射が開始されるようにすればよい。
のエンジン回転数急増時の燃料噴射量を確保するために
は、ステップP32,P33のかわりにFIG.16,FIG.17で示した
ステップP14を実行し、低圧噴射時にはBTDC365で噴射が
開始されていないときには、強制的に（開弁レジスタに
格納された開弁時期データにかかわらず）BTDC365にお
いて噴射が開始されるようにすればよい。
上記各実施形態及び変形例は４気筒エンジンについて
説明したが、本発明が適用できる内燃機関の気筒数は任
意である。なお、特定の気筒についてのトリガ信号とし
て排気行程開始近傍（BTDC545＝第２トリガ信号）、吸
気行程開始近傍（BTDC365＝第１トリガ信号）、圧縮行
程開始近傍（BTDC185）、爆発行程開始近傍（BTDC5）を
用いる場合には、４気筒、８気筒、12気筒のエンジンに
おいては各気筒についての特定位相（排気行程開始近
傍、吸気行程開始近傍、圧縮行程開始近傍、爆発行程開
始近傍のいずれか）を示すトリガ信号により上記特定気
筒要の全てのトリガ信号が形成できるため、シンプルな
構成となる。
説明したが、本発明が適用できる内燃機関の気筒数は任
意である。なお、特定の気筒についてのトリガ信号とし
て排気行程開始近傍（BTDC545＝第２トリガ信号）、吸
気行程開始近傍（BTDC365＝第１トリガ信号）、圧縮行
程開始近傍（BTDC185）、爆発行程開始近傍（BTDC5）を
用いる場合には、４気筒、８気筒、12気筒のエンジンに
おいては各気筒についての特定位相（排気行程開始近
傍、吸気行程開始近傍、圧縮行程開始近傍、爆発行程開
始近傍のいずれか）を示すトリガ信号により上記特定気
筒要の全てのトリガ信号が形成できるため、シンプルな
構成となる。
また、上記各実施形態及び変形例では、コントローラ
30、電磁切換弁14、低圧制御弁９、高圧制御弁10、固定
絞り15等により燃料供給圧力設定手段121を構成し、始
動時等と通常運転時等とで燃圧を２段に切り替えるもの
を示したが、燃料供給圧力設定手段としては、燃圧を運
転状態に応じて連続的に設定し、始動時を含む特定運転
状態において、燃圧を低めに設定するようなものであっ
てもよい。
30、電磁切換弁14、低圧制御弁９、高圧制御弁10、固定
絞り15等により燃料供給圧力設定手段121を構成し、始
動時等と通常運転時等とで燃圧を２段に切り替えるもの
を示したが、燃料供給圧力設定手段としては、燃圧を運
転状態に応じて連続的に設定し、始動時を含む特定運転
状態において、燃圧を低めに設定するようなものであっ
てもよい。
産業上の利用可能性 本発明によれば、火花点火式であって燃焼室内に直接
燃料噴射を行なう筒内噴射型内燃機関に用いられるのに
適しており、きめこまかな燃料噴射制御が実現できるよ
うになる。特に、低温始動時においても所要量の燃料を
供給できるようになり、円滑な始動が行なわれるように
なる。
燃料噴射を行なう筒内噴射型内燃機関に用いられるのに
適しており、きめこまかな燃料噴射制御が実現できるよ
うになる。特に、低温始動時においても所要量の燃料を
供給できるようになり、円滑な始動が行なわれるように
なる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 41/32 Ｆ０２Ｄ 41/32 Ａ Ｆ０２Ｍ 37/08 Ｆ０２Ｍ 37/08 Ｂ (72)発明者 田島 一親 東京都港区芝５丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 田村 宏記 東京都港区芝５丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−191618（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−149168（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−66720（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−240097（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−296486（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−33448（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−166927（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−32350（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−86948（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−65945（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−1837（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 41/00 - 45/00 395
Claims (15)
- 【請求項１】気筒に配設され燃料を気筒内に噴射する燃
料噴射弁（１）と、 上記燃料噴射弁（１）の燃料噴射圧力を内燃機関の始動
時を含む特定運転状態では低圧に設定し、特定運転状態
以外では高圧に設定する燃料供給圧力設定手段（121）
と、 上記特定運転状態時において上記燃料噴射弁（１）の噴
射期間を内燃機関の作動サイクルにおける１行程期間を
越える期間に設定しうる燃料噴射制御手段（120）とを
そなえ、 上記燃料噴射制御手段（120）は、上記１行程期間を越
える噴射期間設定を行うときに、噴射時期を排気行程か
ら吸気行程にかけて設定するように構成されていること
を特徴とする、筒内噴射式内燃機関における燃料噴射制
御装置。 - 【請求項２】上記燃料噴射制御手段（120）が、上記特
定運転状態において第１運転状態では上記燃料噴射弁
（１）の噴射期間が内燃機関の作動サイクルにおける１
行程期間を越える期間となり、上記第１運転状態以外の
運転状態では上記燃料噴射弁（１）の噴射期間が上記１
行程期間以内の期間となるように、少なくとも機関温度
を含む機関運転パラメータに応じて噴射期間を設定する
ことを特徴とする、請求の範囲第１項記載の筒内噴射式
内燃機関における燃料噴射制御装置。 - 【請求項３】上記燃料噴射制御手段（120）は、上記第
１運転状態においては排気行程から吸気行程にかけて噴
射が行われ、上記第１運転状態以外の運転状態において
は吸気行程中に噴射が行われるように噴射時期を設定す
るように構成されていることを特徴とする、請求の範囲
第２項記載の筒内噴射式内燃機関における燃料噴射制御
装置。 - 【請求項４】上記燃料噴射制御手段（120）は、上記第
１運転状態における上記燃料噴射弁（１）の噴射終了時
期を圧縮行程開始時近傍に設定し、上記第１運転状態以
外の運転状態における上記燃料噴射弁（１）の噴射開始
時期を吸気行程開始時期近傍または吸気行程中に設定す
るように構成されていることを特徴とする、請求の範囲
第３項記載の筒内噴射式内燃機関における燃料噴射制御
装置。 - 【請求項５】上記燃料噴射制御手段（120）は、第１運
転状態以外の運転状態において、高圧噴射時の噴射終了
時期として吸気行程前半に設定される設定位相までに噴
射が完了するときには、噴射終了時期を上記設定位相近
傍に設定し、上記設定位相までには噴射が完了しないと
きには噴射開始時期を吸気行程開始時近傍に設定するよ
うに構成されていることを特徴とする、請求の範囲第４
項記載の筒内噴射式内燃機関における燃料噴射制御装
置。 - 【請求項６】上記燃料噴射制御手段（120）が、上記特
定運転状態における上記燃料噴射弁（１）の噴射期間を
少なくとも機関温度を含む機関運転パラメータ応じて設
定するとともに、当該噴射期間が内燃機関の作動サイク
ルにおける１行程期間を越える場合には排気行程に噴射
が開始され圧縮行程開始近傍で噴射が終了するように噴
射時期を設定し、当該噴射期間が内燃機関の作動サイク
ルにおける１行程期間以内の場合には吸気行程中に噴射
が行われるように噴射時期を設定することを特徴とす
る、請求の範囲第１項記載の筒内噴射式内燃機関におけ
る燃料噴射制御装置。 - 【請求項７】上記燃料噴射制御手段（120）が、上記特
定運転状態では、少なくとも機関温度を含む機関運転パ
ラメータに応じて上記燃料噴射弁（１）の噴射期間を設
定し、排気行程から吸気行程にかけてあるいは吸気行程
中に燃料噴射が行われるように少なくとも機関温度と機
関回転数とに応じて燃料噴射時期を設定するとともに、
上記特定運転状態以外の運転状態では、少なくとも機関
負荷状態を含む機関運転パラメータに応じて上記噴射期
間を設定し、吸気行程中あるいは圧縮行程中に燃料噴射
が行われるように少なくとも機関負荷と回転数とに応じ
て燃料噴射時期を設定することを特徴とする、請求の範
囲第１項記載の筒内噴射式内燃機関における燃料噴射制
御装置。 - 【請求項８】気筒に配設され燃料を気筒内に噴射する燃
料噴射弁（１）と、 上記燃料噴射弁（１）の燃料噴射圧力を内燃機関の始動
時を含む特定運転状態では低圧に設定し、特定運転状態
以外では高圧に設定する燃料供給圧力設定手段（121）
と、 内燃機関の始動時には、機関温度が低いほど噴射期間が
延長されるように、少なくとも機関温度を含む機関運転
パラメータに応じて上記燃料噴射弁（１）の噴射期間を
設定するとともに、低温始動時には、排気行程中で燃料
噴射が開始され圧縮行程開始近傍までに燃料噴射が終了
するように、上記燃料噴射弁（１）の噴射時期を設定す
る燃料噴射制御手段（120）と、 をそなえていることを特徴とする、筒内噴射式内燃機関
における燃料噴射制御装置。 - 【請求項９】気筒に配設され燃料を気筒内に噴射する燃
料噴射弁（１）と、 上記燃料噴射弁（１）の燃料噴射圧力を内燃機関の始動
時を含む特定運転状態では低圧に設定し、特定運転状態
以外では高圧に設定する燃料供給圧力設定手段（121）
と、 上記特定運転状態における上記燃料噴射弁（１）の噴射
終了時期が上記特定運転状態からそれ以外の運転状態へ
の切替り直後における上記燃料噴射弁（１）の噴射終了
時期にほぼ一致するように、噴射終了時期を設定する燃
料噴射制御手段（120）と、 をそなえていることを特徴とする、筒内噴射式内燃機関
における燃料噴射制御装置。 - 【請求項１０】上記切替り直後における噴射終了時期
が、吸気行程前半の設定位相に設定され、上記燃料噴射
制御手段（120）は、上記特定運転状態における噴射期
間が吸気行程開始近傍から上記設定位相までの行程期間
より短いときには噴射終了時期を上記設定位相近傍に設
定し、上記行程期間より噴射期間が長いときには噴射終
了時期を上記設定位相より遅らせるように構成されてい
ることを特徴とする、請求の範囲第９項記載の筒内噴射
式内燃機関における燃料噴射制御装置。 - 【請求項１１】気筒に配設され燃料を気筒内に噴射する
燃料噴射弁（１）と、 上記燃料噴射弁（１）の燃料噴射圧力を内燃機関の始動
時を含む特定運転状態では低圧に設定し、特定運転状態
以外では高圧に設定する燃料供給圧力設定手段（121）
と、 上記特定運転状態では、圧縮行程開始以前に上記燃料噴
射弁（１）の燃料噴射が終了するように噴射時期を設定
し、上記特定運転状態以外の運転状態では、吸気行程中
あるいは圧縮行程中に燃料噴射が行われるように少なく
とも機関負荷状態を含む運転パラメータに応じて上記噴
射時期を設定するとともに、上記特定運転状態から特定
運転状態以外の運転状態への切替直後には吸気行程中の
燃料噴射が行われるように上記噴射時期を設定する燃料
噴射制御手段（120）と、 をそなえていることを特徴とする、筒内噴射式内燃機関
における燃料噴射制御装置。 - 【請求項１２】上記燃料噴射制御手段（120）は、上記
特定運転状態において上記燃料噴射弁（１）が吸気行程
開始近傍またはそれ以前に噴射を開始するように同噴射
弁を制御することを特徴とする、請求の範囲第11項記載
の筒内噴射式内燃機関における燃料噴射制御装置。 - 【請求項１３】気筒に配設され燃料を気筒内に噴射する
燃料噴射弁（１）と、 上記燃料噴射弁（１）の燃料噴射圧力を内燃機関の始動
時を含む特定運転状態では低圧に設定し、特定運転状態
以外では高圧に設定する燃料供給圧力設定手段（121）
と、 上記気筒に関連してその吸気行程開始近傍とそれ以前の
特定行程位相とにおいてそれぞれ第１トリガ信号、第２
トリガ信号を発生する信号発生手段（130）と、 上記特定運転状態では、上記燃料噴射弁（１）の噴射開
始時期が排気行程から吸気行程にかけての所望時期とな
るように上記第２トリガ信号に同期して上記燃料噴射弁
（１）の燃料噴射時期を演算し、上記燃料噴射弁（１）
が上記所望時期に開放されるように上記第２トリガ信号
からの経過時間を計測して上記燃料噴射弁（１）の駆動
を制御するとともに、上記第１トリガ信号の発生時に上
記燃料噴射弁（１）が未解放のときに上記計測結果に優
先して上記燃料噴射弁（１）を開放せしめる燃料噴射制
御手段（120）と、 をそなえていることを特徴とする、筒内噴射式内燃機関
における燃料噴射制御装置。 - 【請求項１４】上記内燃機関の気筒数は、4N（Ｎは自然
数）であり、特定気筒に係る第２トリガ信号は他の気筒
の第１トリガ信号と共通に構成されることを特徴とす
る、請求の範囲第13項記載の筒内噴射式内燃機関におけ
る燃料噴射制御装置。 - 【請求項１５】気筒に配設され燃料を気筒内に噴射する
燃料噴射弁（１）と、 上記燃料噴射弁（１）の燃料噴射圧力を内燃機関の始動
時を含む特定運転状態では低圧に設定し、特定運転状態
以外では高圧に設定する燃料供給圧力設定手段（121）
と、 上記特定運転状態時において、上記燃料噴射弁（１）の
噴射開始時期を排気行程中に設定する燃料噴射制御手段
（120）と、 をそなえていることを特徴とする、筒内噴射式内燃機関
における燃料噴 射制御装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-128681 | 1995-05-26 | ||
| JP7128681A JPH08319865A (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 筒内噴射式内燃機関における燃料噴射制御装置 |
| PCT/JP1996/001391 WO1996037694A1 (en) | 1995-05-26 | 1996-05-24 | Fuel injection control apparatus for cylinder injection type internal combustion engines |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000047800A Division JP3736261B2 (ja) | 1995-05-26 | 2000-02-24 | 筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3262335B2 true JP3262335B2 (ja) | 2002-03-04 |
Family
ID=14990811
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7128681A Pending JPH08319865A (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 筒内噴射式内燃機関における燃料噴射制御装置 |
| JP53163196A Expired - Lifetime JP3262335B2 (ja) | 1995-05-26 | 1996-05-24 | 筒内噴射式内燃機関における燃料噴射制御装置 |
| JP2000047800A Expired - Fee Related JP3736261B2 (ja) | 1995-05-26 | 2000-02-24 | 筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置 |
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|---|---|---|---|
| JP7128681A Pending JPH08319865A (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 筒内噴射式内燃機関における燃料噴射制御装置 |
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| JP2000047800A Expired - Fee Related JP3736261B2 (ja) | 1995-05-26 | 2000-02-24 | 筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置 |
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| JP (3) | JPH08319865A (ja) |
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| JP3389863B2 (ja) * | 1998-08-11 | 2003-03-24 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
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| DE19942548A1 (de) * | 1999-09-07 | 2001-03-08 | Mannesmann Vdo Ag | Zum Fördern von Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter zu einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges vorgesehene Fördereinrichtung |
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| DE10047001A1 (de) * | 2000-09-22 | 2002-04-25 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
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