JP3347653B2 - ディーゼル機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼル機関の
燃料噴射制御装置にかかり、詳しくは同機関の低温始動
性を高める上で有効な燃料噴射制御の改良に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼル機関の燃料噴射量や燃料噴射
時期は、同機関の回転数や負荷等の種々の条件に基づい
て決定されている。ただし、始動時のようにスタータに
よるクランキング状態にある場合には、ディーゼル機関
の回転変動がきわめて大きく、特に低温始動時のような
燃料が着火しづらい状況にあっては失火の発生率も高
く、同機関の始動性が悪化する。

【０００３】すなわち、低温時には、燃焼室に導入され
る吸入空気自体の温度が低いため、ディーゼル機関の圧
縮行程において、燃焼室内の空気が圧縮されその温度が
上昇したとしても、燃料が着火可能な温度まで上昇して
いる期間はきわめて短い。そのため、この短い期間内に
精度よく燃料噴射を実行しないと失火が発生してしま
う。また、こうした噴射実行時期の精度を十分に高める
ことができたとしても、一気に多量の燃料が気化するこ
とで気筒内の温度が更に低温となり、これがさらなる失
火の発生を招く原因ともなっている。

【０００４】そこで従来、こうした問題を解消すべく、
例えば特開平５−８６９３２号公報に記載の「ディーゼ
ル機関の燃料噴射装置」では、燃料の噴射方法そのもの
を状況に応じて変更することで始動性の向上を図るよう
にしている。

【０００５】すなわち同公報に記載の装置では、機関始
動時、冷却水温度ＴＨＷが低く且つ機関回転数ＮＥの低
い期間は必要な燃料噴射量を複数回に分割して燃焼室に
噴射するスプリット噴射を実行し、それ以外の期間で通
常噴射を実行するようにしている。冷却水温度ＴＨＷの
低い始動時に、機関回転数ＮＥが所定の回転数に上がる
までこうしてスプリット噴射を実行することで、燃料の
気化熱による気筒内温度の低下を好適に回避しつつ、機
関のより安定した始動を図ることができるようになる。

【０００６】また、同公報に記載の装置では、上記スプ
リット噴射の実行条件の判定にヒステリシスを持たせ、
スプリット噴射から通常噴射に移行するときの冷却水温
度ＴＨＷや機関回転数ＮＥの判定値と、通常噴射からス
プリット噴射に移行するときの同冷却水温度ＴＨＷや機
関回転数ＮＥの判定値とを異ならしめることで、制御ハ
ンチングの発生を防止するようにもしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、スプリッ
ト噴射は始動性の向上に極めて有効な噴射方法ではある
ものの、単に冷却水温度ＴＨＷや機関回転数ＮＥが低い
ことを該スプリット噴射の実行条件としている上記従来
の装置の場合、次のような不都合も無視できないものと
なっている。

【０００８】すなわち、機関始動時例えば冷却水温度が
低い場合には上記スプリット噴射が実行されることとな
るが、その実行条件の解除は運転者の意思とは別に冷却
水温度の上昇によってなされる。そのため、たとえ始動
途中であっても冷却水温度が上昇してその実行条件から
外れるような場合には、通常噴射の実行に伴って急に燃
焼音が大きくなるなるなど、運転者に違和感を与えるよ
うになる。

【０００９】また、こうした条件に基づいてスプリット
噴射の実行、非実行（通常噴射）を判定するには、その
制御ハンチングを避けるべく上記ヒステリシスの設定も
不可欠なものとなっているが、その場合、制御構造自体
も複雑なものとならざるを得ない。

【００１０】また、同装置の場合、冷却水温度のみによ
って始動時の機関温度を推定しているため、該冷却水温
度を検出するセンサの故障時にはスプリット噴射が実行
できなくなる。このため、極低温下にあって上記センサ
が故障した場合には、機関が始動不能に陥るおそれもあ
る。

【００１１】なお、一噴射当たりの燃料噴射量には通
常、温度や燃料の粘度、あるいは燃料噴射装置の精度等
に起因する多少の誤差が生じる。そして、要求される燃
料噴射量を複数回に分割して噴射するスプリット噴射の
場合には、こうした誤差が累積されるため、通常の噴射
に比べ噴射量のばらつきは大きくなる。そのため、こう
したスプリット噴射の実行条件は特に厳密に管理される
必要がある。

【００１２】本発明は、こうした実情に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、より適切な条件の下にスプリ
ット噴射の実行を制御することのできるディーゼル機関
の燃料噴射制御装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、ディーゼル機関の燃料
噴射量制御装置において、ディーゼル機関の始動を検出
する始動検出手段と、同機関の冷却水温度を検出する冷
却水温度検出手段と、同機関の燃料温度を検出する燃料
温度検出手段と、を備えるとともに、前記各検出手段の
検出結果に基づいて、必要燃料噴射量を複数回に分割し
て噴射するスプリット噴射による燃料噴射制御を実行す
る制御手段であって、冷却水温度が所定温度未満である
こと、燃料温度が所定温度未満であることの論理和が機
関始動の開始時に成立していることを条件に、機関始動
の開始から前記機関が完爆状態となるまで前記スプリッ
ト噴射による燃料噴射制御を継続して実行する制御手段
を更に備えることをその要旨とする。

【００１４】同構成によれば、前記機関の冷却水温度及
び燃料温度のそれぞれについて同機関の低温始動状態を
反映する所定温度が設定され、冷却水温度が所定温度未
満であること、燃料温度が所定温度未満であることの論
理和が機関始動の開始時に成立していることを条件に、
機関始動の開始から機関が完爆状態となるまで、スプリ
ット噴射が実行される。

【００１５】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載のディーゼル機関の燃料噴射制御装置において、前記
始動検出手段は、スタータスイッチが操作されている期
間及び機関回転数が所定回転数未満である期間の論理積
に基づいて当該機関の始動を検出するものであることを
その要旨とする。

【００１６】同構成によれば、スプリット噴射の実行判
定は機関始動開始時だけにしか行われず、実行条件が成
立した場合にはスプリット噴射が機関の始動期間中、継
続して実行される。このため、始動時クランキング中の
不安定な状況下において通常噴射とスプリット噴射が頻
繁に切り替わることによる始動性の悪化が防止される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるディーゼル
機関の燃料噴射制御装置を具体化した一実施の形態につ
いて詳細に説明する。

【００１８】まず、本実施の形態における燃料噴射制御
装置の構成を、図１に基づいて説明する。この燃料噴射
制御装置２は、大きくはディーゼル機関（以下、単にエ
ンジンという）１の各気筒３毎に配設された燃料噴射ノ
ズル４、各燃料噴射ノズル４に分配する高圧燃料を供給
するインジェクションポンプ５、これらを制御する電子
制御装置（以下、ＥＣＵという）８及びエンジン１の運
転状態を検出する各種センサ等によって構成されてい
る。

【００１９】インジェクションポンプ５には、ドライブ
シャフト１１が回転可能に支持されている。このドライ
ブシャフト１１は、エンジン１の出力軸であるクランク
シャフト６に駆動連結されており、該クランクシャフト
６と連動して回転する。なお、連結部の設定により、こ
れらクランクシャフト６とドライブシャフト１１とはそ
の回転数が２：１の関係に保持されており、ドライブシ
ャフト１１はクランクシャフト６の１／２の回転数で回
転する。

【００２０】一方、インジェクションポンプ５内におい
て、ドライブシャフト１１には、ベーン式ポンプよりな
るフィードポンプ１２（図１では９０度展開して示して
いる）が設けられている。このフィードポンプ１２は、
ドライブシャフト１１とともに回転することで、燃料タ
ンク７内に貯留された燃料を吸引するとともに、インジ
ェクションポンプ５内に設けられたポンプ室２７内に燃
料を圧送する。

【００２１】また、ドライブシャフト１１の基端部に
は、円盤状のシグナルギアプレート１３が設けられてい
る。さらにドライブシャフト１１の基端は、カップリン
グを介してカムディスク１６に接続されている。カムデ
ィスク１６はインジェクションポンプ５内に回転可能且
つその軸線に沿って摺動可能に支持されており、同カム
ディスク１６はドライブシャフト１１と一体となって回
転する。

【００２２】シグナルギアプレート１３とカムディスク
１６との間には、燃料噴射時期に応じて回動調整される
ローラリング１５が設けられている。このローラリング
１５にあってカムディスク１６と対向する側には、その
円周に沿ってエンジン１の気筒数に対応した複数のロー
ラが取り付けられている。

【００２３】また、カムディスク１６にあってローラリ
ング１５と対向する面には、同じくエンジン１の気筒数
に対応した複数のフェイスカムが形成されている。ま
た、カムディスク１６はスプリングによって付勢されて
おり、常にローラリング１５と接触している。したがっ
て、カムディスク１６は、その回転に伴い、上記フェイ
スカムとローラリング１５のローラとの係合に応じて軸
線方向に、すなわち図１の左右方向に往復運動する。具
体的には、エンジン１のクランクシャフト６が２回転す
る間に１回転と気筒数分の往復運動を行う。

【００２４】また、カムディスク１６には、プランジャ
１７が該カムディスク１６と一体となって回転可能に取
り付けられている。プランジャ１７は、インジェクショ
ンポンプ５に形成されたシリンダ２８内に嵌挿されてい
る。プランジャ１７の図１右側端部とシリンダ２８の内
壁とによって囲まれた空間は、高圧室２９となってい
る。カムディスク１６の往復運動に伴いプランジャ１７
が復動することで、高圧室２９内に燃料が導入され、ま
たプランジャ１７が往動することで高圧室２９内の燃料
は圧縮され、加圧される。

【００２５】シリンダ２８には、各燃料噴射ノズル４と
それぞれ連通する分配通路３０が形成されている。一
方、プランジャ１７内にも、高圧室２９と連通する分配
ポート３１が燃料噴射ノズル４と同数だけ形成されてい
る。これら分配通路３０と分配ポート３１は、プランジ
ャ１７の回転に伴い、所定の回転位相において所定の燃
料噴射ノズル４に対応したもの同士が一致する構成とな
っている。そして、プランジャ１７の往動とともに、高
圧室２９内の燃料はデリバリバルブ１８を介して所定の
燃料噴射ノズル４へと圧送される。デリバリバルブ１８
は、燃料噴射ノズル４からインジェクションポンプ５へ
の逆流防止用の弁である。こうして圧送された燃料は、
燃料噴射ノズル４よりエンジン１の燃焼室１０内に噴射
される。

【００２６】さらに、この高圧室２９には、ポンプ室２
７と連通する燃料溢流（スピル）用の油通路が形成され
ており、その途中にはスピルを調整する電磁スピル弁２
１が設けられている。この電磁スピル弁２１はソレノイ
ドを有する常開型の弁であり、同ソレノイドへの無通電
時、同弁２１が開かれた状態にあっては、高圧室２９と
ポンプ室２７とが連通して該高圧室２９内は減圧された
状態に維持される。一方、ソレノイドが通電されること
で、電磁スピル弁２１は閉じられ、スピル用の油通路が
閉鎖される。すなわち、各燃料噴射ノズル４に対応し
て、プランジャ１７の往動が開始される以前に電磁スピ
ル弁２１を閉じ、プランジャ１７の往動中に電磁スピル
弁２１を開弁させることで、高圧室２９内の燃料が減圧
され、燃料噴射ノズル４からの燃料噴射が即座に停止さ
れる。したがって、プランジャ１７の往動中における電
磁スピル弁２１の開弁時期を制御することで、燃料噴射
ノズル４からの燃料噴射終了時期が変更され、燃料噴射
量が調整される。なお、この電磁スピル弁２１への通電
は、ＥＣＵ８によって制御されている。

【００２７】また、プランジャ１７の往動途中に一旦電
磁スピル弁２１を開いて一時的に高圧室２９内の燃料を
減圧し、その後再び閉じることで、２回に分けて燃料噴
射ノズル４からの燃料噴射を行うことができる。さら
に、同様にプランジャ１７の往動中に何度も開閉を繰り
返すことで、燃料噴射を複数回に分割して実行すること
もできる。こうして、前述したスプリット噴射を実行す
ることができる。

【００２８】一方、インジェクタポンプ５には、燃料噴
射時期を変更するための機構として、その前後の油圧差
によって往復運動することで先述のローラリング１５を
回動させるタイマピストン１９（図１では９０°展開し
て図示）と、該タイマピストン１９前後の油圧差を調整
することでその位置を変更するためのタイミング制御弁
２０が設けられている。

【００２９】タイマピストン１９は、インジェクタポン
プ５に形成されたシリンダ状の空間内に摺動可能に嵌挿
されている。この空間には、タイマピストン１９によっ
て区画されることで２つの圧力室が形成されている。こ
れら圧力室の一方はポンプ室２７と連通しており、高圧
の燃料が供給されている。また、タイマピストン１９は
他方の圧力室側よりスプリングによって付勢されてい
る。タイマピストン１９の位置は、スプリングの付勢力
と両圧力室間の燃料の圧力差とのつり合い関係によって
決定されている。

【００３０】さらに、インジェクタポンプ５には、これ
ら両圧力室を連通する通路が形成されており、その途中
にはタイミング制御弁２０が設けられている。このタイ
ミング制御弁２０はデューティ制御された信号によって
開閉される電磁弁であり、その開度によって前記両圧力
室の一方から他方へと流れる燃料の量が調整される。そ
して、両圧力室間の圧力差が変更され、タイマピストン
１９の位置が調整される。なお、このタイミング制御弁
２０に付与される信号のデューティ比は、ＥＣＵ８によ
って制御されている。

【００３１】こうしてタイマピストン１９の位置が変更
されると、連動してローラリング１５が回動する。この
回動により、ローラリング１５のローラとカムディスク
１６のフェイスカムとが係合する回転位相が変更され、
プランジャ１７の往復動作の時期が変更される。したが
って、これらの機構によって燃料噴射時期を調整するこ
とができる。

【００３２】ＥＣＵ８は、燃料噴射量及び燃料噴射時期
を各種センサによって検出されたエンジン１の運転状態
に基づいて決定する。次に、これらのセンサについて説
明する。

【００３３】インジェクタポンプ５の基端部に設けられ
たシグナルギアプレート１３の上部には、同プレート１
３の回転に基づきエンジン回転数ＮＥを検出する回転数
センサ１４が設けられている。シグナルギアプレート１
３の外周側面には、複数の突起が形成されている。これ
らの突起はシグナルギアプレート１３の外周側面上にほ
ぼ等間隔おきに配置されているが、一部には突起の無い
歯抜けとなった部分が存在する。回転数センサ１４はピ
ックアップコイルより構成されており、突起が同コイル
の磁界を断絶させることにより発生する起電力を電気信
号としてＥＣＵ８に出力する。ＥＣＵ８は、これをパル
ス波状の電気信号に成形し、これに基づきエンジン回転
数ＮＥを検出する。また、突起の無い歯抜け部分を基準
として、エンジン１のクランクシャフト６及びインジェ
クタポンプ５のドライブシャフト１１の回転位相を検出
する。

【００３４】インジェクタポンプ５のポンプ室２７に
は、燃料温度センサ２２が設けられている。燃料温度セ
ンサ２２はポンプ室２７内の燃料の温度ＴＨＦを検出
し、これを電気的な信号としてＥＣＵ８に出力する。一
方、エンジン１のシリンダブロックには、その内部を流
れる冷却水の温度ＴＨＷを検出するための水温センサ２
３が設けられている。この水温センサ２３も、同様に冷
却水温度ＴＨＷを検出し、これを電気的な信号としてＥ
ＣＵ８に出力する。

【００３５】また、運転者の加速要求を反映するアクセ
ルペダル９には、同ペダル９の開度を検出するアクセル
センサ２４が設けられている。このアクセルセンサ２４
は、アクセルペダルの踏み込み量を電気的な信号に変換
し、ＥＣＵ８に出力する。

【００３６】ところでエンジン始動時には、電気モータ
よりなるスタータ２５が駆動される。スタータ２５は、
エンジン始動時にクランクシャフト６と連結され、同シ
ャフト６を回転することでエンジン１を始動させる。運
転席には、このスタータ２５の作動・停止を指示するた
めのスタータスイッチ２６が設けられている。このスタ
ータスイッチ２６のオン・オフ操作情報はＥＣＵ８にも
取り込まれる。

【００３７】次に、本実施の形態における燃料噴射制御
装置２の電気的構成について、図２に基づいて説明す
る。ＥＣＵ８は、ＲＯＭ５０、ＣＰＵ５１、ＲＡＭ５２
及びバックアップＲＡＭ５３等を備える論理演算回路と
して構成されている。

【００３８】ここでＲＯＭ５０は、各種制御プログラム
やこれら各制御プログラムを実行する際に参照されるマ
ップ等のデータが記憶されているメモリである。ＣＰＵ
５１は、ＲＯＭ３に記憶された各種制御プログラムやデ
ータに基づき演算処理を行う。またＲＡＭ５２は、ＣＰ
Ｕ５１が行った演算結果や各センサから入力されたデー
タ等を一時的に記憶するメモリである。バックアップＲ
ＡＭ５３は、エンジン１の停止時に保存すべきデータを
記憶する不揮発性のメモリである。これらＲＯＭ５０、
ＣＰＵ５１、ＲＡＭ５２及びバックアップＲＡＭ５３
は、バス５４を介して互いに接続されるとともに、外部
入力回路５５及び外部出力回路５６とも接続されてい
る。

【００３９】外部入力回路５５には、回転数センサ１
４、燃料温度センサ２２、水温センサ２３、アクセルセ
ンサ２４及びスタータスイッチ２６が接続されており、
これらから送られる信号を入力する。一方、外部出力回
路５６には、タイミング制御弁２０及び電磁スピル弁２
１が接続されており、これらへの制御信号を出力する。

【００４０】続いて、以上説明した燃料噴射制御装置２
のエンジン１の始動モードにおけるスプリット噴射の実
行判定処理について、図３に示すフローチャートに基づ
いて説明する。

【００４１】ＣＰＵ５１は、図３のスプリット噴射実行
判定ルーチンを回転数センサ１４によって検出されるシ
グナルギアプレート１３の所定回転位相における割り込
み処理として実行する。

【００４２】ところで、ＣＰＵ５１は本ルーチンの処理
とは別に、通常の処理として、上記スタータスイッチ２
６のオン・オフ操作の監視を行っている。さらに、ＣＰ
Ｕ５１は上記回転数センサの出力信号をもとにエンジン
回転数ＮＥを算出する。そして、スタータスイッチ２６
がオン（ＯＮ）、且つエンジン回転数ＮＥが所定回転数
α未満の場合、始動時フラグＸＳＴＡＯＮをオン（Ｏ
Ｎ）とする。一方、スタータスイッチ２６がオフ（ＯＦ
Ｆ）あるいはエンジン回転数ＮＥが所定回転数α以上の
場合、始動時フラグＸＳＴＡＯＮをオフ（ＯＦＦ）とす
る。なお、上記所定回転数αは、エンジン１が安定した
完爆状態に移行したことを十分に把握可能な値として設
定されている。

【００４３】さて、本ルーチンの処理として、ＣＰＵ５
１は最初に、ステップＳ１００の処理として、上記始動
時フラグＸＳＴＡＯＮがＯＮであるか否か、すなわち現
在エンジンが始動モードにあるか否かを判断する。ここ
で始動モードであると判断された場合、ＣＰＵ５１の処
理はステップＳ１０１に移行する。一方、始動モードで
ないと判断された場合、ＣＰＵ５１の処理はステップＳ
１０７に移行する。そして、ＣＰＵ５１は、このステッ
プＳ１０７の処理として後述するスプリット噴射実行フ
ラグＸＰＬＴをＯＦＦとした後、本ルーチンを一旦終了
する。

【００４４】続くステップＳ１０１の処理として、ＣＰ
Ｕ５１は前回、本ルーチンの処理が実行された時に、上
記始動時フラグＸＳＴＡＯＮがＯＦＦであったか否かを
判断する。ここで前回の始動時フラグＸＳＴＡＯＮがＯ
Ｎであったと判断した場合、ＣＰＵ５１は本ルーチンを
一旦終了する。一方、ＯＦＦであった場合、すなわち今
回本ルーチンが実行された時点で始動モードが開始され
たと判断された場合、ＣＰＵ５１の処理は続くステップ
Ｓ１０２に移行する。

【００４５】そしてＣＰＵ５１は、このステップＳ１０
２の処理として、上記燃料温度センサ２２及び水温セン
サ２３より入力された電気信号から、冷却水温度ＴＨＷ
及び燃料温度ＴＨＦを読み込み、これをＣＰＵ５１内に
設けられたＲＡＭ５２内に記憶する。

【００４６】その後ＣＰＵ５１は、ステップＳ１０３及
びステップＳ１０４の処理として、ステップＳ１０２で
ＲＡＭ５２に記憶した冷却水温度ＴＨＷ及び燃料温度Ｔ
ＨＦがスプリット噴射実行の基準冷却水温度ＫＴＨＷＰ
Ｌあるいは基準燃料温度ＫＴＨＦＰＬ未満であるか否か
を判断する。

【００４７】これら冷却水温度ＴＨＷ及び燃料温度ＴＨ
Ｆのいずれか一方が、上記基準温度ＫＴＨＷＰＬあるい
はＫＴＨＦＰＬ未満である場合、ＣＰＵ５１の処理はス
テップＳ１０５に移行する。このステップＳ１０５の処
理として、ＣＰＵ５１はスプリット噴射の実行条件か否
かを示すスプリット噴射実行フラグＸＰＬＴをＯＮとす
る。その後、ＣＰＵ５１は本ルーチンを一旦終了する。

【００４８】一方、冷却水温度ＴＨＷ及び燃料温度ＴＨ
Ｆのいずれもが、上記基準温度ＫＴＨＷＰＬあるいはＫ
ＴＨＦＰＬ以上である場合、ＣＰＵ５１の処理はステッ
プＳ１０６に移行する。このステップＳ１０６の処理と
して、ＣＰＵ５１は上記スプリット噴射実行フラグＸＰ
ＬＴをＯＦＦとする。その後、ＣＰＵ５１は本ルーチン
を一旦終了する。

【００４９】なお、本実施の形態において、上記基準温
度ＫＴＨＷＰＬ及びＫＴＨＦＰＬは、いずれも−１０℃
に設定されている。この基準温度は、試験等によりスプ
リット噴射の有効性が認められた境界温度となってい
る。

【００５０】ＣＰＵ５１は、このスプリット噴射実行フ
ラグＸＰＬＴに基づき、前述したスプリット噴射を実行
するか否かを決定している。すなわち、上記実行フラグ
ＸＰＬＴがＯＮの場合、ＣＰＵ５１は同フラグＸＰＬＴ
がＯＦＦとなるまでの期間、図示しない周知の噴射制御
ルーチンを通じてスプリット噴射を実行する。一方、上
記実行フラグＸＰＬＴがＯＦＦの場合、ＣＰＵ５１は同
噴射制御ルーチンを通じて通常の燃料噴射を実行する。

【００５１】こうしたスプリット噴射実行判定ルーチン
にかかるを要約すると、以下のようになる。スプリット
噴射は、スタータ２５が作動を開始した時点における冷
却水温度ＴＨＷあるいは燃料温度ＴＨＦのいずれかが−
１０℃未満である場合に限って実行される。そして、ス
プリット噴射は始動モードが継続している場合に限り実
行され、始動モードが終了した時点で通常の燃料噴射に
切り換えられる。

【００５２】このことを図４のタイムチャートに基づ
き、より詳細に説明する。なお、同図４において、フラ
グＸＳＴＡＯＮは始動時フラグ、フラグＸＰＬＴはスプ
リット噴射実行フラグである。また、フラグＸＴＨＷＰ
Ｌは冷却水温度に関してのスプリット噴射条件フラグ、
フラグＸＴＨＦＰＬは同じく燃料温度に関してのスプリ
ット噴射条件フラグであり、それぞれ冷却水温度ＴＨＷ
あるいは燃料温度ＴＨＦが上記基準温度ＫＴＨＷＰＬあ
るいはＫＴＨＦＰＬ以上、すなわち−１０℃以上の場合
にオン（ＯＮ）になるとする。

【００５３】まず、始動時Ａの例について説明する。始
動時フラグＸＳＴＡＯＮがＯＦＦからＯＮに切り換えら
れてスタータ２５の作動が開始された時点では、冷却水
温度に関するスプリット噴射条件フラグＸＴＨＷＰＬ及
び燃料温度に関するスプリット噴射条件ＸＴＨＦＰＬは
いずれもオフ（ＯＦＦ）、すなわち冷却水温度ＴＨＷ及
び燃料温度ＴＨＦはいずれも−１０℃未満となってい
る。したがって、スプリット噴射の実行条件が成立する
ため、スプリット噴射実行フラグＸＰＬＴがＯＮとな
る。

【００５４】その後、冷却水温度に関するスプリット噴
射条件フラグＸＴＨＷＰＬ及び燃料温度に関するスプリ
ット噴射条件ＸＴＨＦＰＬはしばしばＯＮとなり、一時
は両者がそろってＯＮとなっている。しかしながら、上
述したように、冷却水温度ＴＨＷ及び燃料温度ＴＨＦに
ついての条件判定は、エンジン始動開始時にしか行われ
ないため、始動時フラグＸＳＴＡＯＮがＯＦＦとなるま
で、上記実行フラグＸＰＬＴはＯＮとなったままであ
り、その間スプリット噴射が実行される。

【００５５】次に、始動時Ｂの例について説明する。始
動時フラグＸＳＴＡＯＮがＯＦＦからＯＮとなった時点
で、冷却水温度に関するスプリット噴射条件フラグＸＴ
ＨＷＰＬはＯＮ、燃料温度に関するスプリット噴射条件
ＸＴＨＦＰＬはＯＦＦとなっている。この場合も、スプ
リット噴射の実行条件は成立しているため、上記実行フ
ラグＸＰＬＴはＯＮとなり、始動時フラグＸＳＴＡＯＮ
がＯＦＦとなるまでスプリット噴射が実行される。

【００５６】また、始動時Ｃの例では、始動時フラグＸ
ＳＴＡＯＮがＯＦＦからＯＮに切り替わった時点で、始
動時Ｂの例とは逆に冷却水温度に関するスプリット噴射
条件フラグＸＴＨＷＰＬのみがＯＦＦとなっているが、
この場合も実行条件は成立しているため上記実行フラグ
ＸＰＬＴは上記始動時フラグＸＳＴＡＯＮがＯＮとなっ
ている期間だけＯＮとなる。

【００５７】一方、始動時Ｄの例では、始動時フラグＸ
ＳＴＡＯＮがＯＦＦからＯＮに切り替わった時点で、冷
却水温度に関するスプリット噴射条件フラグＸＴＨＷＰ
Ｌ及び燃料温度に関するスプリット噴射条件ＸＴＨＦＰ
Ｌが共にＯＮとなっている。そのためスプリット噴射の
実行条件を満たさず、上記実行フラグＸＰＬＴはＯＦＦ
となったままである。

【００５８】以上詳述したように、本実施の形態にかか
る燃料噴射量制御装置によれば、以下に示すような効果
を得ることができる。 ・冷却水温度ＴＨＷ及び燃料温度ＴＨＦによりスプリッ
ト噴射有効な実行領域を特定することで、始動性の向上
を図ることができる。

【００５９】・スプリット噴射の実行判定を始動モード
開始時だけしか行わず、実行条件が成立した場合にはス
プリット噴射を始動モード中継続して実行させるように
することで、始動時クランキング中の不安定な状況下で
通常噴射とスプリット噴射が頻繁に切り替わり、始動性
が悪化することを防止することができる。

【００６０】・冷却水温度ＴＨＷ及び燃料温度ＴＨＦの
両方に条件を設定し、双方の論理和でもってスプリット
噴射の実行判定条件とすることで、いずれかの一方の温
度検出手段が故障した場合にもスプリット噴射の実行が
可能となり、低温下における始動性が確保される。

【００６１】・燃料の粘度等、燃料噴射に直接的に影響
を及ぼす燃料温度ＴＨＦをスプリット噴射の実行条件に
加えることで、スプリット噴射をより有効に実行するこ
とができる。

【００６２】なお、本実施の形態は、以下のようにその
構成を変更して実施することもできる。 ・本実施の形態では、冷却水温度及び燃料温度によるス
プリット噴射の実行判定の基準温度を−１０℃とした
が、エンジンの使用条件や個体差に応じて他の温度に設
定しても良い。

【００６３】・上記の基準温度を予め定められた一定の
値とせず、エンジンの始動時に始動性の善し悪しを監視
し、それをフィードバックすることで最適な温度条件を
学習するように変更しても良い。このように変更するこ
とで、エンジンの使用条件や個体差に応じて最適な条件
を設定することができる。

【００６４】・本実施の形態では、いわゆる分配式の燃
料噴射装置を用いたが、これに限らず、本発明を他の形
式、例えば列型やコモンレール型等の燃料噴射装置に適
用することもできる。

【００６５】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、スプリ
ット噴射が有効な領域をより厳密に規定することがで
き、始動性を更に向上することができる。

【００６６】また、請求項２に記載の発明によれば、始
動時クランキング中の不安定な状況下におけるハンチン
グの発生による始動性の悪化を好適に回避し、さらなる
始動性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる燃料噴射制御装置が適用された
ディーゼルエンジンの概略構成図。

【図２】同燃料噴射制御装置の電気的構成を示すブロッ
ク図。

【図３】スプリット噴射実行判定ルーチンを示すフロー
チャート。

【図４】スプリット噴射の実行条件判定態様を示すタイ
ムチャート。

【符号の説明】

１…ディーゼルエンジン、２…燃料噴射量制御装置、４
…燃料噴射ノズル、５…インジェクションポンプ、８…
電子制御装置、１４…回転数センサ、２０…タイミング
制御弁、２１…電磁スピル弁、２２…燃料温度センサ、
２３…水温センサ、２５…スタータ、２６…スタータス
イッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒川 真一 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式 会社 豊田自動織機製作所内 (72)発明者 柴田 真典 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式 会社 デンソー内 (56)参考文献 特開 平５−86932（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−33812（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−125939（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−125946（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−275532（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−274086（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−205447（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−274087（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−117796（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−129296（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−117316（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−182452（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−69351（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−147371（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−75634（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 41/00 - 45/00 F02M 39/00 - 71/04 F02N 17/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディーゼル機関の始動を検出する始動検出
   手段と、 同機関の冷却水温度を検出する冷却水温度検出手段と、 同機関の燃料温度を検出する燃料温度検出手段と、を備えるとともに、 前記各検出手段の検出結果に基づい
   て、必要燃料噴射量を複数回に分割して噴射するスプリ
   ット噴射による燃料噴射制御を実行する制御手段であっ
   て、 冷却水温度が所定温度未満であること、燃料温度が所定
   温度未満であることの論理和が機関始動の開始時に成立
   していることを条件に、機関始動の開始から前記機関が
   完爆状態となるまで前記スプリット噴射による燃料噴射
   制御を継続して実行する制御手段を更に備える ことを特
   徴とするディーゼル機関の燃料噴射量制御装置。
2. 【請求項２】前記始動検出手段は、スタータスイッチが
   操作されている期間及び機関回転数が所定回転数未満で
   ある期間の論理積に基づいて当該機関の始動を検出する
   ものである請求項１に記載のディーゼル機関の燃料噴射
   制御装置。