JPS6056146A - 直接噴射式内燃機関の燃料噴射時期制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 筑肯公団 この発明は、直接噴射式内燃機関の燃料噴射時期制御装
置に関するものである。

翌米肢■ 筒内噴射成層機関（エンジン）とも呼称される直接噴射
式内燃機関は、気筒内に直接燃料を噴射し、かつ気筒内
での燃料噴霧特性と気流とを精密に制御して、点火プラ
グ近傍に可燃混合気の領域を形成することにより、全体
として空燃比が非常に薄くても安定な燃焼を行なわせる
ようにしたものである。

そのため、」二記の機関においては、軽、中負荷域にお
ける燃料経済性がディーゼルエンジンと同等程度に高め
られ、かつ高負荷域での出力かガソリンエンジン程度に
高められる可能性がある。

ところで、上記のような直接噴射式内燃機関においては
、従来例えば５ＡＥ−７２００５２（アメリカ自動車技
術者協会ペーパ番号）にも記載さＪしているように、メ
カニカル・ガバナを組み込んだ燃料ポンプを具備してい
る。

すなわち、第１図において燃料噴射ポンプＦＰは、機関
の吸入負圧及び回転数に応じて駆動されるメカニカル・
ガバナを有しており、このメカニカル・ガバナによって
決定された燃料噴射時期に所要の燃料をシリンダヘッド
ＳＨに取り付けた燃料噴射弁ＦＶ（燃焼室Ｒ内に噴射ノ
ズルが露出している）に分配圧送して噴射する。

そして、その噴射された燃料が、所要点火時期に点火プ
ラグＩＰによって点火される。

しかしながら、このような従来の燃料噴射時期の制御で
は、メカニカル・ガバナによって機械的に行なっている
ため、噴射時期の制御範囲が機関回転数に対して例えば
約４ＯＣＡ（クランク角）。

機関負荷に対しては約５０℃Ａと狭い。

そのため、機関のクランキング時に、燃料噴射時が圧縮
上死点に近い時期となるように上記制御範囲を設定する
と、次のような問題があった。

すなわち、そのように設定すると、クランキング時に混
合気の層状化がなされて点火プラグの回りがリッチにな
るため、特に低温時の始動性が向上するが、クランキン
グが終了した後でも燃料噴射時期が圧縮上死点に近い時
期からあまり進まないため１点火プラグ付近の混合気が
過濃となって、点火プラグの燃料漏れによる電極の燻り
が発生し、それによって失火してしまうことがあった。

且−修 この発明は、上記のような背景に鑑みてなさ匙たもので
あり、前述のような直接噴射式内燃機関の低温時の始動
性の向上を図りつつ、機関始動後の点火プラグの電極の
燻りによる失火を防止することを目的とする。

１−旗 そのため、この発明による直接噴射式内燃機関の燃料噴
射時期制御装置は、電磁式の燃料噴射弁を用いて、噴射
終了時期をクラキング中は圧縮上死点に近い時期となる
ように、また、クラキング終了後は吸気下死点に近い時
期となるように制御するようにしたものであり、第２図
に示すように構成されている。

すなわち、第２図において、先ず第１の手段Ａによって
直接噴射式内燃機関がクランキング中であるのかクラン
キングを終了したかを検出する。

一方、第２の手段Ｂは、機関の燃焼室内に設けた電磁式
燃料噴射弁を閉じる噴射終了時期を圧縮上死点に近い時
期に設定し、第３の手段Ｃはその噴射終了時期を吸気下
死点に近い時期に設定している。

そして、第４の手段りによって、第１の手段Ａが機関が
クランキング中であることを検出している時に第２の手
段Ｂを選択し、又第１の手段Ａが機関がクランキングを
終了したことを検出している時に第３の手段Ｃを選択し
、第５の手段Ｅによって、第４の手段により選択された
方の手段により設定された噴射終了時期と機関が要求す
る燃料噴射量とに基づいて、燃料噴射弁を開閉し、それ
によって燃料噴射時期を最適に制御している。

朱−施ＪｆＬ 以下、この発明の実施例を添付図面の第３図以降を参照
しながら説明する。

第３図は、この発明の一実施例を示す全体構成図である
。

同図において、直接噴射式で４サイクル４気筒内燃機関
のシリンダヘッド１には、各気筒毎に電磁式の燃料噴射
弁２〜５を夫々燃料室内に燃料を直接噴射し得るように
取すイリけてあり、絞り弁６の上流の吸気通路７には、
吸入空気崖を検出するための吸入空気量センサ８を介装
している。

ナオ、こＡｃらの電磁式燃料噴射弁２〜５としては、図
示しないが例えばＬジェトロ式の電磁弁の先端部に外開
き式のポペット弁を備えた２段構造の高圧型噴射弁が用
いられる。

絞り弁６は、アクセルペダルＳの踏み込み度に応じてア
クセルワイヤ１０を介して、その開度に増減するように
なっており、この絞り弁６の軸とリンクして作動する絞
り弁開度センサ１１によって、絞り弁６の開度が検出さ
れる。また、絞り弁６には絞り弁全開時にオンとなるア
イドルスイッチ１２を設けである。

機関のディストリビュータ（図示していない）には、ク
ランク角度センサ１６を取り付けてあり、機関の回転に
同期した気筒判別信号（７２０°信号）Ｓ１＋基準クラ
ンク角信号（１８０°信号）８２及び角度パルス信号（
１″信号）Ｓ３を発生する。

このほかに２シリンダヘツド１のウォータジャケットに
は、水温センサ１４を取り付けである。

また、１５はエアフィルタ、１６はイグニッションスイ
ッチであり、機関始動時イグニッション接点ＩＧ及びス
タータ接点ＳＴが共にオンすると、バッテリ１７から図
示しない点火回路及びスタータモータに共に給電される
。

そして、制御ユニット１８は、前述したクランク角セン
サ１！１からの信号８４〜Ｓ３＋吸入空気量センザ８の
出力信号Ｓ４＋水温センサ１４の出力信号Ｓ５．絞り弁
開度センサ１１の出力信号ＳＧ＋アイドルスイッチ１２
のオン・オフに基づく信号Ｓ？＋イグニッションスイッ
チ１６のスタータ接点ＳＴのオン・オフに基づく信号Ｓ
８を適宜入力して処理し、その処理結果に基づいて、燃
料噴射弁２〜Ｓや各気筒毎の図示しない点火プラグ等を
制御する。

この制御ユニット１８は、第４図に示すように、中央処
理装置（ＣＰＵ）１９．プログラム及び固定データ記憶
用メモリとしてのＲＯＭ　２　Ｑ　、入力データ及び演
算データ記憶用メモリとしての艮ＡＭ２１、及び入出力
インターフェース回路（Ｉｌｏ）２２等をデータバス２
３、アドレスバス２４及びコン１−ロールバス２５で連
結して構成したマイクロコンピュータによって構成され
ており、本願発明に係わる燃料噴射信号に関する制御や
点火時期及び排気ガス環流量等に関する制御等をＲＯＭ
２０に格納したプログラムに従って行なうようになって
いる。

すなわち、制御ユニット１８の入出力インタルフェース
回路２２では、クランク角センサ１３からの信号８１〜
Ｓ３を入力して後述するシーケンシャルな噴射制御のタ
イミング制御に利用すると共に、信号Ｓ３に基づいて機
関回転数を検出したり、吸入空気量センサ８．絞り弁開
度センサ１１゜水温センサの各出力信号Ｓ４〜Ｓ６をＡ
／Ｄ変換したりアイドルスイッチ１２からの信号Ｓ７を
ラッチしたり、スタータ接点ＳＴからの該接点のオン・
オフを示す信号Ｓ８を゛”１″、”Ｏ”のビット信号に
変換してランチしたりすることが行なわれ、ＣＰＵＩＢ
はそれ等の検出データ、変換データ、及びラッチデータ
をＰＯＭ２０のプログラムに従って演算処理し、その処
理結果を入出力インターフェース回路２２を介して燃料
噴射信号８９〜ＳＩ２及び点火信号ｓｅａ等の形で、燃
料噴射弁駆動回路２６．〜２６ｄ及び点火プラグ駆動回
路２７に出力するようになっている。

なお、図示を省略しているが、ｃｐｕｌＥｌには２レベ
ルの外部割込端子があり、一方の優先順位の高い割込端
子には、気筒判別信号Ｓ１が入力されて７２０°毎にｌ
ＮＴｌなる割り込みがかかり、又他方の割込端子には基
準クランク角信号Ｓ２が入力されて１８０°毎にＩ　Ｎ
　Ｔ　２なる割り込みがかかる（これ等の割り込みに就
では後述する）。

第５図は、入出力インターフェース回路２２において、
燃料噴射弁駆動系に関する回路を詳しく説明するための
ブロック図であり、入出力インターフェース回路２２′
は、燃料噴射−ｉｔ駆動系に関する回路以外の回路を示
す。

同図において、第３図の各燃料噴射弁２〜５に対応する
各燃料噴射弁駆動回路２６ａ〜２６ｄ毎に噴射信号演算
回路２８〜３１を設けてあり、これ等の噴射信号演算回
路２８〜３１は、夫々燃料噴射弁駆動回路２６ａ〜２６
ｄへ燃料噴射信号８９〜ＳＩ２を出力する。

フリップフロップ回路（ＦＦ）３２は、第６図（イ）に
示す気筒判別信号ＳＩが入力される毎にリセッ１−（例
えばＱ出力が′Ｈ″でＱ出力が′Ｌ″の状態）され、同
図（ロ）に示す基準クランク角信号Ｓ２が入力される毎
に出力が反転する。

アンド回路３３は、第６図（ハ）に示すＦＦろ２のＱ出
力と同図（ロ）に示す基準クランク角信号Ｓ２との論理
積を取り、アンド回路３４は、同図（ニ）に示すＦ’Ｆ
３２のＱ出力と基準クランク角信号Ｓ２との論理積を取
るようになっているため、アンド回路３乙、３４の出力
信号Ｓ　１４　ｒ　３１６は、第６図（ホ）（へ）に示
すように夫々周期が３６０℃Ａで、互いに１８０℃Ａ位
相のずれた信号となる。

アンド回路３３からの出力信号ＳＩ４は、第１゜第４気
筒用の噴射信号演算回路２８．２９に、又アンド回路３
４からの出力信号ＳＩ６は、第３．第２気筒用の噴射信
号演算回路乙０，３１に夫々入力する。

また、噴射信号演算回路２８〜６１には、夫々角度パル
ス信号Ｓ３も入力される。

同一構成の噴射信号演算回路２８〜３１は、例えば第７
図の噴射信号演算回路２８で代表して示すような回路構
成となっている。

この噴射信号演算回路２８を説明すると、まず、レジス
タ乙５と３６とには、前述した各種のバス２６〜２５を
介して第４図のｃｐｔｒ１９で演算さ」した噴射開始時
期及び燃料噴射量を示す噴射期間（時間幅）のデータが
書き込まれる。

次に、カウンタ３７は、第８図（イ）に示す角度パルス
信号Ｓ＋］をカウントし、第５図のアンド回路３３の出
力信号５Ｉ４（第８図（ロ）参照）が与えられるとリセ
ットされる。

デジタル比較器′５８は、第８図（ハ）に示ずようにカ
ウンタ３７の値ｎ１とレジスタろ５の値り。

とを比較し、両者が一致すると同図（ニ）に示すパルス
信号Ｓｅｅを出力する。

カウンタ６９は、時間ベースのクロックパルス信号Ｓｘ
（図示は省略するが、例えば発振器によってもたらされ
る）をカラン１へし、信号ｓ＋６によってリセツ１−さ
れる。

デジタル比較器４０は、第８図（ホ）に示すようにカウ
ンタ３９の値ＩＩ　２とレジスタ３６値をＤ２とを比較
し、両者が一致すると同図（へ）に示す信号Ｓ１７を出
力する。

フリップフロップ回路（ＦＦ）４１は、信号Ｓ’　＋６
でセラ１−され、信号Ｓ１７でリセッｌ−される。

したがって、ＦＦ４１のＱ出力である燃料噴射信号Ｓ９
は、第８図（ト）に示すようにレジスタ３５に書き込ま
れた噴射開始時期Ｔ１が立上がり、その時点からレジス
タ３６に書き込まれた噴射期間（時間幅）で１後に立下
がるパルス信号となる。

この立下がった時点Ｔ２が噴射終了時期となる。

そこで、燃料噴射信号Ｓ、がハイレベルの間、この信号
に対応する燃料噴射弁を開弁して燃料噴射を行なわせれ
ば、所望の噴射開始時期から終了時期までの噴射時間幅
で燃料噴射を行なわせることが出来る。

なお、他の噴射信号演算回路２９〜３１も同様な作用を
なす。

ところで、直噴機関では、燃料を燃料室内に直接噴射す
るので、燃料を機関の各気筒の吸入行程から圧縮行程に
かけてシーケンシャルに噴射する必要がある。

そこで、そのシーケンシャルな噴射の仕方に就て、第５
図に戻って説明する。

なお、燃料噴射の順序は、第１．第３．第４゜第２気筒
の順とする。

先ず、上記のような噴射順序の場合には、第９図に示す
ように吸気行程の初めが３６ｏ°ずれているのは、第１
気筒と第４気筒、及び第３気筒と第２気筒であるから、
第５図に示すように第１．第４気筒用の噴射信号演算回
路２８．２９には信号Ｓ’＋４を与え、第３．第２気筒
用の噴射信号演算回路３０．２り１には信号Ｓｚ５を与
える。

前述したように、信号Ｓ　１４とＳＩ６とは、第９図に
も示すように、パルス間隔が３６０″であり、かつ相互
に１８ｏ°ずれているから、上記のような信号の振り分
けをすれば、各気筒の吸気行程を最初と圧縮行程の最後
とに夫々信号ｓ１４　ｒ　Ｓ　＋５が与えられることに
なる。

気筒判別信号Ｓ１が入力されると、ＦＦ３２がリセット
されると共に、次に噴射するのは第１気筒であることを
ＲＡＭ２１に記憶する。

そして、基準クランク角信号ｓ２が六カした時点で、前
述した手順で噴射開始時期と噴射時間幅とを決定し、そ
の結果を第１気筒用の噴射信号演算回路２８のレジスタ
（第７図の６５及び６６）に書き込む。

またこの時１次に噴射するのは第３気筒であることをＲ
ＡＭ２１に記憶する。

噴射信号演算回路２日は、前述したように角度パルス信
号Ｓ３と吸気行程の最初に与えられる信号ＳＩ４とによ
って、レジスタに書き込まれた値に適合した噴射開始時
期と噴射時間幅をもった噴射信号Ｓ９を出力し、これに
よって第１気筒の燃料噴射弁が燃料噴射を行なう。

次に、信号３１４から１８０°遅れて信号Ｓ１５が第３
気筒用の噴射信号演算回路３０に与えられ、上記と同じ
手順で第３気筒の燃料噴射が行なわれる。

なお、この時の、噴射信号演算回路２８のレジスタの値
は燃料を噴射できない値に書き換えられる。

以下同様にして第１．第３．第４．第２気筒の順序でシ
ーケンシャル噴射が行なわれる。

なお、第１気筒と第４気筒の噴射信号演算回路２８と２
９には、同じ信号Ｓ＋４が与えられ、第３気筒と第２気
筒の噴射信号演算回路３０と′５１には、同じ信号Ｓ１
５が与えられるが、上記のごとくレジスタに数値が書き
込まれるのは次に噴射するもののみであるから誤動作す
ることはない。

すなわち、吸気行程に最初で信号ＳＩ４又はＳＩ５を与
えられた噴射信号演算回路のみが演算を行なう。

また、第９図から判るように、一つの噴射信号演算回路
をトリガする信号Ｓ１４又はＳ１６は、クランク角度３
６０°の周期をもっている。

したがって、噴射信号８９〜Ｓ１２の最大時間幅Ｍ１〜
Ｍ４は、クランク角度で３６０°になる。すなわち吸気
行程と圧縮行程とを含む最大３６０°の範囲であれば、
任意の噴射開始時期と噴射時間幅で燃料噴射行なうこと
が出来る。

次に、この発明に係わる第１〜第５の手段の作用をなす
ＣＰＵ１９の動作を第１０図以降をも参照しながら説明
する。

ｃｐＵｌＢは、通常第１０図に示すメインプログラムを
実行している。

すなわち、第４図における入出力インターフェース回路
２２に入力される各種信号Ｓ、〜Ｓ８に基づいた処理を
５ＴＥＰ　１．５ＴＥＰ’２の順に緑り返すことによっ
て噴射開始時期、噴射期間、及び点火時期等の機関を最
適に動作させる上で必要な様々な制御値を遂次決定する
。

なＪ３．５ＴＥＰ　１のサブルーチンプログラムがこの
発明に係わるプログラムであり、その詳細は後述するに のメインプログラムの実行中に、クランク角センサ１６
から気筒判別信号Ｓ１がＣＰＵ１９の外部割込端子に入
力されて優先順位の高い方の工ＮＴ、なる割込みがかか
ると、ＣＰＵ１９はメインプログラムの実行を中断して
、第１１図に示す割込処理プログラムを実行する。

この５ＴＥＰ　３に示す処理内容は、例えばＲＡＭ２１
の特定アドレスを用いて掃成したソフト的な気筒判別カ
ウンタＣＮを「０」にリセットするものであり、気筒判
別信号Ｓ１が入力される毎に実行される訳であるから、
この気筒判別カウンタＣＮはクランク角で７２０６毎に
リセットされる。

そして、この５ＴＥＰ　３の処理が終わると、メインプ
ログラムに戻って、中断した処理を始める。

なお、この気筒判別カウンタＣＮは、燃料噴射を前述し
た順序でシーケンシャルに行なうために用いるためのも
のであり、その詳細は後述する。

次に、メインプログラムの実行中に、クランク角センサ
１３から基準クランク角信号Ｓ２がＣＰｔＪｌＢの外部
割込端子に入力されて優先順位の低い方のＩＮＴ２なる
割り込みがかかると、Ｃｒ−”　ｔＪＩ９はやはりメイ
ンプログラムの実行を中断して、第１２図に示す割込処
理プログラムを実行する。

このプログラムは、先ず５ＴＥＰ　４で第５図に示す各
噴射信号演算回路２８〜３１の噴射期間レジスタの値を
全て「０」にリセットする。

次に、５ＴＥＰ　５で気筒判別カウンタＣＮの値が「０
」か否かをチェックし、「０」なら５ＴＥＰ　６に進み
、「０」でなければ５ＴＥＰ　７に進む。

５ＴＥＰ　６では、第１気筒用の噴射信号演算回路２８
のレジスタ’５５．３［１；　（第７図参照）に、後述
するサブルーチンプログラムを実行した時にＲＡＭ２１
に格納しである噴射開始時期データと噴射期間データと
を書き込む。

５ＴＥＰ　７では、低部判別カウンタＣＮの値が「１」
か否かをチェックし、「１」なら５ＴＥＰ　８に進み、
「１」でなければ５ＴｒＥＰ　９に進む。

５ＴＩＥＰ　８では、第３気筒用の噴射信号演算回路６
０のレジスタら１＜ＡＭ２１に格納しである噴射開始デ
ータと噴射期間データとを書き込む。

５ＴＥＥＰ　９では気筒判別カウンタＣＮの値が「２」
か否かをチェックし、「２」なら５ＴＥＰ　１０に進み
、「２」でな（Ｊれば、５ＴＥＰ　１．１に進む。

５ＴＥＰ　１０では、第４気筒用の噴射信号演算回路２
９のレジスタに、５ＴＥＰ　１１では第２気筒用の噴射
信号演算回路３１のレジスタに、夫々噴射開始データと
噴射期間データとを書き込む。

そして、５ＴＥＰ　１２で気筒判別カウンタＣＮを＋１
インクリメントシてメインプログラムに戻る。

このようにすると、気筒判別カウンタＣＮは、前述した
ようにクランク角度で７２０６毎にリセットさ４すると
共に、　１８０６毎に＋１ずつインクリメンｌ−される
から、第１．第３．第４．第２気筒の順にレジスタへの
データの書き込みが行なわれ、それによって上記の順に
シーケンシャルな噴射がなされる。

なお、第１１図の割り込みと第１２図の割り込みとは、
クランク角度で７２０°毎に同時にかかるが、その場合
は優先順位の高い第１１図の割り込みを終えてから、第
１２図の割り込みがかかる。

次に、第１３図を参照して、第１０図の５ＴＩＥＰ　１
で呼び出されて実行されるサブルーチンプログラムに就
で説明する。

このプログラムは、先ず５ＴＥＰ１．００で、入出力、
ｒンターフェース回路２２に入力されているスタータ接
点ＳＴからの信号Ｓ８に基づいて変換したビット信号を
読み込んで、機関がクランキング中であるのか、クラン
キングを終了したのかを検出チェックする。

なお、このＳ１王Ｐ］００では１機関がンランキング動
作に入った時点（信号Ｓ８の信号レベルが高くなった時
点）で、クランキング時間計測夕・ｒマ（ソフト又はハ
ードの何れによって構成しても良い）を起動すると共に
、クランキングが終了した時点でアフタクランキング時
間Ｒ１測タイマを起動する処理も行なわれる。

次に、５ＴＥＰ　１０１では、ＳＴ’ＥＰ　１００での
検出結果をチェックし、機関がクランキング中であれば
５ＴＥＰ１０２に進み、クランキングを終了していれば
Ｓ　Ｔ　ＩＥ　Ｐ２Ｏ３に進む。

５ＴＥＰ　１．０２で１よ、機関がクランキング中であ
るので、燃料噴射弁２〜５を閉じる噴射終了時期を次の
ようにして圧縮」二死点に近い時期に設定する。

すなわち、この５ＴＥＰ　１０２では、水温センサ１４
からの出力信号Ｓ、に基づく水温データをパラメータと
して、ＲＯＭ２０に予め格納した相対的に圧縮死点に近
い噴射終了時期の１次元テーブルをテーブルルックアッ
プすることにより、噴射終了時期を表引して、その表引
データをＲＡＭ２１に格納する。

この１次元テーブルの噴射終了時期データは。

例えば第１４図に示すように、機関水温が低くなる程圧
縮上死点に近い値となるように設定しである。

なお、機関水温が低くなる程、燃料の霧化が悪くなるが
、噴射終了時期を圧縮上死点側に遅らせると、混合気の
層状化が促進されて点火し易くなる。

第１３図に戻って、５ＴＥＩ’　１０３では、前述した
クランキング時間計測タイマの計測時間が例えは未だ５
秒以内か否かをチェックし、５秒以内なら５ＴＥＰ　１
０１：進み、５秒を超えてィＪＬば、５ＴＥｒ’　１１
３に進む。

なお、このような判定を行なうようにしたのは、クラン
キング時間が５秒を超えているような始動しにくい時に
、噴射終了時期に遅らせておくと、かえって点火プラグ
のかぶり（燃料漏れ）を起こし、始動が困難になる恐れ
があるからである。

５ＴＩＥＰ　】０４では−ＲＡＭ２１に一旦格納した噴
、９＝Ｊ終了時期データを読み出して、そのデータが圧
縮上′死点前２００°以下であるか否かをチェックし、
２００°以下なら直接５ＴＥＰ　ＩＱ６ｕｎ進み、２０
０’　を越えていれば、５ＴＥＰ　１０５でＲＡＭ２１
に格納しである噴射終了時期データを圧縮上死点前２０
０”のデータに書き換えた後、５ＴＥＰ　１０６に進む
。

なお、クランキング時間が５秒以内時には、噴射終了時
期データは、第１４図に示すように、２００°以下であ
るので、この時には５ＴＥＰ　１０５に進まない。

Ｓ１’ｌＥＰ　１０６では、機関が要求する燃料噴射量
としての噴射期間データの演算を行なって、その演算結
果をＲＡＭ２１に格納する。

すなわち、このＳ１’ＥＰ　１０６では、先ず第４図の
入出力インターフェース回路２２においてタランク角セ
ンサ１３からの角度パルス信号Ｓ３に基づいてめた機関
回転数データと、吸入空気爪センサ８の出力信号Ｓ４に
基づく吸気量データとに基づいて、機関１回転当りの吸
入空気量データを計算し、この値に比例した基本噴射量
を算出する。

次に、水温信号Ｓ８に基づく水温データ等の補正データ
に基づいて、算出した基本噴射量を補正して、最終的な
燃料噴射量を示す噴射期間データをめている。

次に、３１王Ｐ１０７では、ＲＡＭ２１に格納しである
噴射終了時期データと噴射期間データとに基づいて、噴
射開始時期データを算出して、その演算結果をＲＡＭ２
１に格納した後、第１０図のメインプログラムにリター
ンする。

次に、５ＴＥＰ　１０１からクランキング終了時に進む
５ＴＥＰ　１０８では、アフタクランキング時開削側タ
イマの計測時間が例えば未だ１０秒以内か否かをチェッ
クし、１０秒以内なら、Ｓ１’ＥＰ　１０！Ｊ１．、−
進み、１０秒を超えていれば５ＴＥＰ　１１３に進む。

３ＴＥＰ　１０９では、機関がクランキングを終了した
直後から未たり１０秒以内であるので、燃料噴射弁２〜
５を閉じる噴射終了時期を次のようにして吸気下死点に
近い時期に設定する。

すなわち、この５ＴＥＰ　１０９では、アフタクランキ
ング時間則測タイマの計測時間をパラメータとして、Ｒ
ＯＭ２０に予め格納した修正係数（無名数）の１次元テ
ーブルをテーブルルックアップすることにより、その修
正係数を表引して、その表引した修正係数をＲＡＭ２１
に格納しであるクラッキング時の噴射終了時期データに
掛けた（乗算した）値をクランキング噴射終了時期とし
てＲＡＭ２１に格納する。

この１次元テーブルの修正係数データは、例えば第１５
図に示すように、クランキング終了直後から３秒位まで
は１．０．３秒〜６秒位は時間の経過とともに１．ｏが
ら２．５まで増加し、６秒以降は２．５で一定と・なる
ように設定しである。

したがって、機関始動時の水温が例えば２０℃でクラン
キング中の噴射終了時期が８０”ＢＴＤＣ（第１４図参
照）なら、クランキング終了直後から７秒経過した時の
噴射終了時期は８０’ＢＴｌ）Ｃｘ　２．５＝　２００
″ＢＴＩ）Ｃトなッテ、吸気下死点に近い値となる。

次に、　５ＴＩＥＰ　１１０では、次のような通常の噴
射終了時期の設定を行なう。

ずなわち、この５ＴＥＰ　１１０では、５ＴＥＰ　１０
６！：同様にしてめた基本噴射量データと機関回転数デ
ータとをパラメータとして、ＲＯＭ２０に予め格納した
通常の噴射終了時期データの２次元テーブルルックアッ
プすることにより、通常の噴射終了時期データを表引す
る。

なお、この２次元テーブルの噴射終了時期データは１例
えば第１６図に示ずように、基本噴＃ＪｆＪ１が小さい
程圧縮上死点に近づくように、逆に大きい程吸気下死点
に近づくように設定しである。

次に、水温データ１４からの出力信号Ｓ５に基づく水温
データをパラメータとして、ＲＯＭ　２０に予め格納し
た水温補正係数の１次元テーブルをテーブルルックアッ
プすることにより、水温補正係数を表引する。

なお、この１次元テーブルの水温補正係数データは、例
えば第１７図に示すように、−２０°Ｃ〜３０℃までは
、２．５．３０℃〜６０°Ｃまでは水温の上昇に応じて
２．５から１．０まで減少し、６０°Ｃ以上は１．０で
一定となるように設定しである。

そして、このようにしてめた通常の噴ｌｌＪ終了時期デ
ータに水温補正係数データを掛けて、最終的な通常の噴
射終了時期をめている。

なお、第１７図に示すように、水温が低くなる程、水温
補正係数を大きくして噴射終了時期を進ませる理由は、
やはり低温時の点火プラグのかぶリ防止を行なうためで
ある。

第１乙図に戻って、５ＴＥＰ　１１１では５ＴＥＰ　１
０９，１１０でめたアフタクランキング噴射終了時期デ
ータ（ＡＣＴ）と通常の噴射終了時期データ（Ｎ　Ｔ）
との間にＡＣＴ≦ＮＴが成立しであるか否かをチェック
し、ＡＣＴ≦ＮＴなら訂ＥＰ　１０４に直接進み、ＡＣ
Ｔ＞ＮＴなら５ＴＥＰ　１１２において５ＴＥＰ　１０
９でＲＡＭ２１に格納したアフタクランキング噴射終了
時期データを５ＴＥＰ　１１０でめた通常の噴射終了時
期データに書き換えてから５ＴＥＰ　１０４に進む。

次に、５ＴＥＰ　１０３又は５ＴＥＰ　１ＧＢからクラ
ンキング時間が５秒を超えた時又１１クランキング終了
後の時間が１０秒を超えた時に進む５ＴＩＥＰ　１１３
では、５ＴＥＰ　１１０と同様にして最終的な通常の噴
射終了時期データをめて、ＲＡＭ２１に格納した後、５
ＴＥＰ　１０４に進む。

なお、５ＴＥＥＰ　１０３から５ＴＩＥＰ　］−１３に
進んだ場合は、５ＴＥＥＰ　１０２でＲＡＭ２１に格納
したクランキング時の噴射終了時期データが上記の最終
的な通常の噴射終了時期データに書き換えられる。

したがって、前述した５ＴＥＰ　１０７において、噴射
開始時期データをめる時に用いるＲΔ１Ｖｉ２１に格納
した噴射終了時期データは、次のようになる。

（イ）　クランキングが５秒以内で終了した場合のクラ
ンキング中の噴射終了時期データは、第１４図に示すよ
うに機関水温に応じて６０’ＢＴＤＣ〜１２０″ＢＴＤ
Ｃとなり、圧縮上死点に近い値となる。

（ロ）　クランキング時間を５秒を超えた場合のクラン
キング中の噴射終了時期データは、機関が要求している
最終的な通常の噴射終了時期データとなり、吸気下死点
に近い値となる。

（ハ）　クランキング終了直後から１０秒以内のアフタ
ランキング噴射終了時期データは、時間の経過とともに
圧縮上死点に近い値から吸気下死点に近い値に変化する
。

（ニ）上記（ハ）において、アフタクランキング噴射終
了時期データが、機関が要求している最終的な通常の噴
射終了時期データより大きくなった場合は、その最終的
な通常の噴射終了時期データがＲＡＭ２１に格納される
噴射終了時期データとなる。

（ホ）　クランキング終了後の経過時間が１０秒を超え
た場合の噴射終了時期データは、機関が要求している最
終的な通常の噴射終了時期データとなり１、吸気下死点
に近い値となる。

なお、第１３図の５ＴＥＰ　１００で説明した２つのタ
イマは適時リセットされるものとする。

羞−米 以上説明してきたように、この発明によれば、クランキ
ング時の噴射終了時期を圧縮上死点に近い値に設定して
も、クランキング終了後には吸気下死点近くまで噴射終
了時期が進むので、低温始動性を向上させつつ、機関始
動直後の点火プラグの燃料漏れによる電極の燻りを防止
することができ、そオシによって失火を未然に防ぐこと
もできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の直接噴射式内燃機関の燃料噴射装置の
一例を示す構成図、 第２図は、この発明の基本構成を示すブロック図。 第３図−は、この発明の一実施例を示す全体構成図、第
４図は、第３図中の制御ユニツ１への具（（＼例を示す
ブロック図。 第５図は、第４図中の入出力インターフェース回路の一
部分を具体的に示すブロック図、第６図は、第５図中の
各信号の関係を示す波形図、第７図は、第５図中の噴射
信号演算回路の構成を示すブロック図、 第８図は、第７図中の各信号の関係を示す波形図。 第９図は、噴ル１シーケンスの説明に供するタイミング
図、 第１０図乃至第１３図は、夫々第４図のＣＰ　Ｕが実行
するプログラムのフロー図。 第１４図乃至第１７図は、夫々第４図のＲＯＭに格納し
た各種データテーブルを示す説明図である。 ２〜５・・燃料噴射弁 ８・・・吸入空気爪センサ １１・・・絞り弁開度センサ １２・アイドルスイッチ １３・・・クランク角センサ　１４・・・水温センサ１
６・・・イグニッションスイッチ １８・・・制御ユニット １日・・・中央処理装置（ＣＰＵ） ２０・・・１’＜ｏＭ　２１・・・ＲＡＭ２２・・・入
出力インターフェース回ｊ’３（Ｉｌｏ）２６ａ〜２Ｅ
）ｄ・燃料噴射弁駆動回路２８〜３１・・噴射信号演算
回路 第１図 第５図 第６図 第８図 ＴＩ　Ｔ２ 第７図 ８ 「−−−’　−−−”１ 第９図 第１０図 ５ＴＥＰ　９ 第１１図 第１２図 水温　−〔°り 時間□　（ｓｅｃ） 第１６図 機関回転数□　〔ｒρｍ〕 水温□　〔＠Ｃ〕

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　直接噴射式内燃機関において、該機関がクランキン
   グ中であるのかクランキングを終了したのかを検出する
   第１の手段と、前記機関の燃焼室内に設けた電磁式燃料
   噴射弁を閉じる噴射終了時期を圧縮上死点に近い時期に
   設定する第２の手段と、前記噴射終了時期を吸気下死点
   に近い時期に設定する第３の手段と、前記第１の手段に
   よって前記機関がクランキング中であることが検出され
   ている時に前記第２の手段を選択し、前記機関がクラン
   キングを終了したことが検出されている時に前記第３の
   手段を選択する第４の手段と、この第４の手段によって
   選択された前記第２又は第３の手段により設定された噴
   射終了時期と前記機関が要求する燃料噴射員とに基づい
   て、前記電磁式燃料噴射弁を開閉することによって燃料
   噴射時期を制御する第５の手段とを設けたことを特徴と
   する直接噴射式内燃機関の燃料噴射時期制御装置。