(57)【要約】【課題】１サイクルごとに高精度に燃料を計量して、エンジンに供給することが可能な燃料供給装置を提供する。【解決手段】エンジンの吸気行程で、燃料ウェル内の燃料が吸気路に供給される。パルスインジェクタが、作動ごとに、ポンプ室へ一定量の燃料を吸入し、ポンプ室内の燃料を燃料ウェルへ注入する。電子制御ユニットが、クランクシャフトの回転角に応じて更新され、エンジンの作動行程の１サイクルごとに循環する複数の循環ステージを定義する。要求される燃料量に応じて、複数の循環ステージから、パルスインジェクタの作動を開始する循環ステージが、作動開始ステージとして選択される。現時点の循環ステージが作動開始ステージに合致し、かつパルスインジェクタの作動が完了している場合、パルスインジェクタの作動を開始し、パルスインジェクタの作動が完了していない場合、パルスインジェクタの作動が完了するまで待機する。【選択図】  図３
2016056742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの吸気路につながり、エンジンに吸気される燃料を一時的に蓄え、蓄えられている燃料が吸気行程で前記吸気路に供給される燃料ウェルと、
作動ごとに、ポンプ室へ一定量の燃料を吸入する吸入行程、及び前記ポンプ室内に吸入された燃料を前記燃料ウェルへ注入する注入行程を実行するパルスインジェクタと、
前記パルスインジェクタを作動させる電子制御ユニットと
を有し、
前記電子制御ユニットは、
前記エンジンのクランクシャフトの回転角に応じて更新され、前記エンジンの作動行程の１サイクルごとに循環する複数の循環ステージを定義し、
要求される燃料量に応じて、複数の前記循環ステージから、前記パルスインジェクタの作動を開始する循環ステージを、作動開始ステージとして選択し、
現時点の循環ステージが前記作動開始ステージに合致し、かつ前記パルスインジェクタの作動が完了している場合、前記パルスインジェクタの作動を開始し、
現時点の循環ステージが前記作動開始ステージに合致し、かつ前記パルスインジェクタの作動が完了していない場合、前記パルスインジェクタの作動が完了するまで待機し、前記パルスインジェクタの作動が完了した後、前記パルスインジェクタの作動を開始する燃料供給装置。
【請求項２】
前記電子制御ユニットは、前記クランクシャフトの回転角に応じて発生するクランクパルスに同期して、前記循環ステージを更新する請求項１に記載の燃料供給装置。
【請求項３】
前記クランクパルスで区切られた複数の期間は、第１の回転角に対応する期間と、前記第１の回転角より大きな第２の回転角に対応する期間とを含み、前記第２の回転角に対応する期間は、前記クランクシャフトが１回転するごとに現れ、
前記電子制御ユニットは、前記第２の回転角に対応する期間、直近の前記第１の回転角に対応する期間の時間幅ごとに、前記循環ステージを更新する請求項２に記載の燃料供給装置。
【請求項４】
前記電子制御ユニットは、要求される燃料量に応じて、前記作動開始ステージの個数を決定し、
直近の前記循環ステージの時間幅、及び前記パルスインジェクタの作動開始から作動完了までの所要時間に基づいて、１回の作動に必要な前記循環ステージの個数を決定し、
前記作動開始ステージの個数、及び１回の作動に必要な前記循環ステージの個数に基づいて、複数の前記循環ステージから前記作動開始ステージを選択する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の燃料供給装置。
【請求項５】
前記電子制御ユニットは、前記エンジンの吸気行程が開始される前に、前記パルスインジェクタの全ての作動が完了するという条件で、前記循環ステージの中から前記作動開始ステージを選択する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の燃料供給装置。
【請求項６】
前記電子制御ユニットは、現時点の循環ステージが前記作動開始ステージに合致し、かつ前記パルスインジェクタの前記吸入行程が完了していない場合、前記パルスインジェクタの作動を開始せず、現時点及び現時点より後の前記作動開始ステージを後ろにシフトさせる請求項１乃至５のいずれか１項に記載の燃料供給装置。
【請求項７】
前記電子制御ユニットは、シフト後の前記作動開始ステージに開始される前記パルスインジェクタの作動が、前記エンジンの吸気行程の終了時点までに完了するか否かを判定し、完了すると判定された場合には、前記作動開始ステージをシフトさせ、完了しないと判
定された場合には、完了しないと判定された作動開始ステージに基づくパルスインジェクタの作動を開始させない請求項６に記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに燃料を供給する燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１に、エンジンの吸気路に燃料を供給する燃料計量装置が開示されている。この燃料計量装置では、噴出ノズル内にニードルが挿入され、燃料が、ニードルの外周面と噴出ノズルの内周面との間を通過して吸気路に噴出される。ニードルを調整して有効開口面積を変化させることにより、燃料の供給量が制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０７−２９３３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の燃料計量装置では、１サイクルごとに燃料を高精度に計量することが困難である。燃料供給量がばらつく条件の下では、厳しいエミッション規制を満足することが困難である。本発明の目的は、１サイクルごとに高精度に燃料を計量して、エンジンに供給することが可能な燃料供給装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の観点によると、
エンジンの吸気路につながり、エンジンに吸気される燃料を一時的に蓄え、蓄えられている燃料が吸気行程で前記吸気路に供給される燃料ウェルと、
作動ごとに、ポンプ室へ一定量の燃料を吸入する吸入行程、及び前記ポンプ室内に吸入された燃料を前記燃料ウェルへ注入する注入行程を実行するパルスインジェクタと、
前記パルスインジェクタを作動させる電子制御ユニットと
を有し、
前記電子制御ユニットは、
前記エンジンのクランクシャフトの回転角に応じて更新され、前記エンジンの作動行程の１サイクルごとに循環する複数の循環ステージを定義し、
要求される燃料量に応じて、複数の前記循環ステージから、前記パルスインジェクタの作動を開始する循環ステージを、作動開始ステージとして選択し、
現時点の循環ステージが前記作動開始ステージに合致し、かつ前記パルスインジェクタの作動が完了している場合、前記パルスインジェクタの作動を開始し、
現時点の循環ステージが前記作動開始ステージに合致し、かつ前記パルスインジェクタの作動が完了していない場合、前記パルスインジェクタの作動が完了するまで待機し、前記パルスインジェクタの作動が完了した後、前記パルスインジェクタの作動を開始する燃料供給装置が提供される。
【０００６】
本発明の第２の観点によると、第１の観点による燃料供給装置に加えて、
前記電子制御ユニットが、前記クランクシャフトの回転角に応じて発生するクランクパルスに同期して、前記循環ステージを更新する燃料供給装置が提供される。
【０００７】
本発明の第３の観点によると、第２の観点による燃料供給装置に加えて、
前記クランクパルスで区切られた複数の期間が、第１の回転角に対応する期間と、前記第１の回転角より大きな第２の回転角に対応する期間とを含み、前記第２の回転角に対応
する期間は、前記クランクシャフトが１回転するごとに現れ、
前記電子制御ユニットは、前記第２の回転角に対応する期間、直近の前記第１の回転角に対応する期間の時間幅ごとに、前記循環ステージを更新する燃料供給装置が提供される。
【０００８】
本発明の第４の観点によると、第１〜第３の観点による燃料供給装置に加えて、
前記電子制御ユニットが、要求される燃料量に応じて、前記作動開始ステージの個数を決定し、
直近の前記循環ステージの時間幅、及び前記パルスインジェクタの作動開始から作動完了までの所要時間に基づいて、１回の作動に必要な前記循環ステージの個数を決定し、
前記作動開始ステージの個数、及び１回の作動に必要な前記循環ステージの個数に基づいて、複数の前記循環ステージから前記作動開始ステージを選択する燃料供給装置が提供される。
【０００９】
本発明の第５の観点によると、第１〜第４の観点による燃料供給装置に加えて、
前記電子制御ユニットが、前記エンジンの吸気行程が開始される前に、前記パルスインジェクタの全ての作動が完了するという条件で、前記循環ステージの中から前記作動開始ステージを選択する燃料供給装置が提供される。
【００１０】
本発明の第６の観点によると、第１〜第５の観点による燃料供給装置に加えて、
前記電子制御ユニットは、現時点の循環ステージが前記作動開始ステージに合致し、かつ前記パルスインジェクタの前記吸入行程が完了していない場合、前記パルスインジェクタの作動を開始せず、現時点及び現時点より後の前記作動開始ステージを後ろにシフトさせる燃料供給装置が提供される。
【００１１】
本発明の第７の観点によると、第６の観点による燃料供給装置に加えて、
前記電子制御ユニットは、シフト後の前記作動開始ステージに開始される前記パルスインジェクタの作動が、前記エンジンの吸気行程の終了時点までに完了するか否かを判定し、完了すると判定された場合には、前記作動開始ステージをシフトさせ、完了しないと判定された場合には、完了しないと判定された作動開始ステージに基づくパルスインジェクタの作動を開始させない燃料供給装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
第１の観点による燃料供給装置においては、パルスインジェクタの作動回数で、エンジンに供給する燃料量を計量することができる。このため、エンジンに供給される燃料量を高精度に調整することが可能である。パルスインジェクタの作動を開始する作動開始ステージにおいて、パルスインジェクタの作動が完了していない場合、作動の完了まで待機することにより、燃料の計量精度を高く維持することができる。
【００１３】
第２の観点による燃料供給装置においては、クランクシャフトの回転角に応じて、パルスインジェクタの作動タイミングを調整することができる。
【００１４】
第３の観点による燃料供給装置においては、第２の回転角に対応する相対的に長い期間が、複数の循環ステージに区分されるため、パルスインジェクタの作動開始ステージの選択の自由度が高まる。
【００１５】
第４の観点による燃料供給装置においては、パルスインジェクタの作動開始時期を、１サイクル内で好適化することができる。
【００１６】
第５の観点による燃料供給装置においては、エンジン回転数の急激な変動がなければ、
吸気行程が開始されるまでに、要求される量の燃料を燃料ウェルに注入することができる。
【００１７】
第６の観点による燃料供給装置においては、パルスインジェクタの２回分の作動が、１つに合体してしまうことを回避できる。これにより、燃料の供給不足を防止することができる。
【００１８】
第７の観点による燃料供給装置においては、エンジン回転数が上昇しても、吸気行程の終了時点までに、パルスインジェクタの作動が完了しないと予測される場合に、今回のサイクルの燃料供給処理が、次のサイクルの燃料供給処理に悪影響を及ぼすことを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、実施例による燃料供給装置に用いられる電磁キャブレタの主要部分、及びエンジンの吸気路の一部分の断面図である。
【図２】図２は、電子制御ユニット、電磁キャブレタ、エンジン等のブロック図である。
【図３】図３Ａ及び図３Ｂは、電磁キャブレタの制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図４】図４は、電磁キャブレタの制御の他の例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１に、実施例による燃料供給装置に用いられる電磁キャブレタ１０の主要部分、及びエンジン６０の吸気路５０の一部分の断面図を示す。図１において、図面の煩雑さを避けるために、実際には複数のブロックで構成される部分が、ブロックごとに区分しない状態で示されている。吸気路５０内にスロットルバルブ５１が配置され、スロットルバルブ５１よりも下流側にベンチュリ５２が配置されている。吸気路５０の下流側の端部は、エンジン６０の吸気ポートに接続されている。
【００２１】
吸気路５０の壁面から下方に燃料ボス５３が延びている。燃料ボス５３内に、鉛直方向に延びる空間が形成されている。この空間内に、燃料ウェル３０及びポンプ室２２が画定されている。燃料ウェル３０は、吸気路５０、より具体的にはベンチュリ５２内の空間に繋がっており、エンジン６０に供給される燃料を一時的に蓄える。燃料ウェル３０に蓄えられている燃料が、４サイクルエンジン６０の吸気行程で、吸気路５０を通ってエンジン６０に供給される。
【００２２】
次に、電磁キャブレタ１０内の燃料の経路について説明する。燃料タンク５４からフロートバルブ１２を介してフロート室１８内に燃料６５が供給される。フロート室１８内の燃料６５の液面は、フロートバルブ１２によって一定に維持される。フロート室１８内の燃料６５は、吸入バルブ１９を介してポンプ室２２内に吸入される。ポンプ室２２内の燃料６５は、吐出バルブ２８を介して燃料ウェル３０内に注入される。燃料ウェル３０内の燃料６５が、吸気路５０内に供給される。
【００２３】
以下、フロートバルブ１２の構成について説明する。フロートバルブ１２は、フロート１３、支持プレート１４、揺動軸１５、及び弁体１６を含む。フロート１３の上下動に追随して、支持プレート１４が揺動軸１５を中心として上下方向に揺動する。支持プレート１４の揺動に追随して、弁体１６が上下に移動し、フロートバルブ１２が開閉する。
【００２４】
次に、ポンプ室２２を画定するパルスインジェクタ２０の構成について説明する。パルスインジェクタ２０は、作動ごとに、燃料ウェル３０に一定量の燃料６５を注入する注入
行程を実行する。
【００２５】
パルスインジェクタ２０は、吸入バルブ１９、シリンダ２１、プランジャ２３、コイル２４、戻しばね２５、及び吐出バルブ２８を含む。シリンダ２１は、燃料ボス５３内の空間に挿入されている。シリンダ２１内の上部に吐出バルブ２８が配置され、下部にプランジャ２３が配置されている。プランジャ２３と吐出バルブ２８との間に、ポンプ室２２が画定される。ポンプ室２２は、吸入バルブ１９を介してフロート室１８に繋がっている。
【００２６】
電子制御ユニット７０から制御されることにより、コイル２４に電流が流れると、電磁力によってプランジャ２３が下方に移動する。プランジャ２３が下方に移動すると、ポンプ室２２が減圧されるため、吸入バルブ１９が開いて、フロート室１８からポンプ室２２に燃料６５が吸入される。
【００２７】
コイル２４への通電が停止されると、戻しばね２５の復元力により、プランジャ２３が元の位置に戻る。このとき、ポンプ室２２が加圧されるため、吐出バルブ２８が開き、ポンプ室２２内の燃料６５が燃料ウェル３０内に注入される。プランジャ２３のストロークは一定である。このため、コイル２４にパルス的に通電するごとに、パルスインジェクタ２０から燃料ウェル３０に一定量の燃料６５が注入される。
【００２８】
燃料ウェル３０は、燃料ボス５３内の空間内に画定される。燃料ウェル３０内に燃料ノズル３１が挿入されている。燃料ノズル３１によって、燃料ウェル３０が、燃料ノズル３１内の円柱状の空間と、燃料ノズル３１の外側の環状の空間とに区分される。燃料ノズル３１に設けられた複数のエアブリード孔３２によって、内側の円柱状の空間と、外側の環状の空間とが相互に繋がる。
【００２９】
燃料ウェル３０の側面に、エアブリード通路３４の一端が開口している。エアブリード通路３４の他端は、スロットルバルブ５１よりも上流において、吸気路５０に開口する。エンジン６０の吸気行程が開始されると、吸気路５０を流れる空気の作用により、エアブリード通路３４を通して燃料ウェル３０にブリードエアが流入する。燃料ウェル３０内の燃料６５が、ブリードエアとともに、ベンチュリ５２内に噴霧される。
【００３０】
エンジン６０の吸気行程の前に、パルスインジェクタ２０にパルス的に通電することにより、燃料ウェル３０に燃料６５が蓄積される。パルスインジェクタ２０に通電する回数を調整することにより、エンジン６０への燃料６５の供給量を調整することができる。
【００３１】
図２に、電子制御ユニット７０、電磁キャブレタ１０、エンジン６０等のブロック図を示す。電子制御ユニット７０は、例えばＣＰＵ及びメモリを含む。ＣＰＵがメモリ内の制御プログラムを実行することにより、電子制御ユニット７０の各機能、例えばクランクパルス間時間算出処理部７１、基準歯検知部７２、エンジン行程判別処理部７３、３６０度ステージ算出処理部７４、循環ステージ算出処理部７５、エンジン回転数算出処理部７６、スロットル開度算出処理部７７、電磁キャブレタ制御部７８、点火制御部８２、電磁キャブレタ作動実施処理部８５等の機能が実現される。
【００３２】
以下、電子制御ユニット７０の各機能について説明する。必要に応じて、図３Ａ、図３Ｂ、及び図４に示した電磁キャブレタの制御のタイミングチャートを参照する。図３Ａ〜図４には、エンジンの作動行程、クランクパルスＣＰ、３６０度ステージＳＴＧＡ、循環ステージＳＴＧＢ、通電タイマ、通電信号、作動タイマ、及び作動待機タイマの時間軸上における関係が示されている。
【００３３】
通電タイマ、作動タイマ、及び作動待機タイマの段に示された三角形は、タイマ値が時
間の経過とともに減算されていることを表している。三角形の高さ方向の寸法がタイマ値を表し、タイマ値が０になる時点でタイマが満了する。三角形の左側に隣接する長方形は、タイマ値が設定されているが、タイマ値の減算は実行されていないことを表している。
【００３４】
エンジン６０のクランクシャフトの回転角に応じて、クランクセンサ６１がクランクパルスＣＰ（図３Ａ〜図４）を発生する。例えば、クランクシャフトに、複数の歯を持つリラクタが取り付けられており、リラクタの歯がクランクセンサ６１で検知されることによって、クランクパルスＣＰが発生する。一例として、クランクシャフトが３０度回転するごとに、１つの歯が現れるようにリラクタの歯が周方向に分布している。ただし、３個連続して歯が欠損した部分が１か所に設けられており、クランクシャフトが１回転する期間に、この欠損部が１回現れる。
【００３５】
クランクセンサ６１は、クランクシャフトが３０度回転するごとに１個のクランクパルスＣＰを発生し、リラクタの歯の欠損部に対応する部分では、クランクシャフトが１２０度回転する間、クランクパルスＣＰが発生しない。この場合、クランクシャフトが１回転する間に合計９個のクランクパルスＣＰが発生する。
【００３６】
クランクパルス間時間算出処理部７１が、時間軸上に並ぶ２つのクランクパルスＣＰの間の時間間隔（クランクパルス間時間）ＴＷ（図３Ａ）を算出する。クランクパルス間時間ＴＷは、基準歯検知部７２、エンジン行程判別処理部７３、３６０度ステージ算出処理部７４、循環ステージ算出処理部７５、エンジン回転数算出処理部７６、電磁キャブレタ制御部７８、及び点火制御部８２に入力される。
【００３７】
基準歯検知部７２は、複数のクランクパルス間時間ＴＷを相互に比較することにより、リラクタの歯の欠損部を検知する。具体的には、リラクタの歯の欠損部に相当する相対的に長いクランクパルス間時間ＴＷを見つけ出せばよい。基準歯が特定されたら、基準歯検知情報ＦＲＴ（図２）に「検知済」を設定する。クランクシャフトの基準位置が特定されるまでの期間は、基準歯検知情報ＦＲＴ（図２）に「未検知」が設定されている。図３Ａ〜図４は、歯の欠損部が検知され、基準歯検知情報ＦＲＴが「検知済」に設定されている期間を示している。
【００３８】
エンジン行程判別処理部７３は、クランクパルス間時間ＴＷ等に基づいて、４サイクルエンジン６０の作動行程を判別する。４サイクルエンジンにおいては、吸気行程、圧縮行程、爆発行程、及び排気行程の４つの行程を１サイクルとして、これらの行程が、この順番に繰り返し実行される（図３Ａ〜図４）。クランクシャフトの２回転が１サイクルに対応するため、１サイクルの間にリラクタの歯の欠損部が２回出現する。エンジン行程判別処理部７３は、２回出現する欠損部の各々と、エンジンの作動行程との対応関係を判別する。例えば、クランクパルス間時間ＴＷと、エンジン６０の吸気圧の情報とを組み合わせることにより、エンジンの作動行程を判別することができる。
【００３９】
エンジンの作動行程が判別されたら、エンジン行程判別処理部７３はエンジン行程判別情報ＤＥＣ（図２）に「判別済」を設定する。エンジンの作動行程が判別されるまでの期間は、エンジン行程判別情報ＤＥＣ（図２）に「未判別」が設定されている。図３Ａ及び図３Ｂでは、エンジンの作動行程が判別された後の、圧縮行程の終了時点から次の圧縮行程の開始時点までの期間が示されている。図４では、圧縮行程の終了時点から、次の圧縮行程の途中段階までの期間が示されている。
【００４０】
３６０度ステージ算出処理部７４は、クランクパルス間時間ＴＷに基づいて、３６０度ステージＳＴＧＡ（図３Ａ〜図４）を定義する。３６０度ステージＳＴＧＡは、クランクシャフトの回転角に応じて更新され、クランクシャフトが１回転する期間を周期として循
環する。より具体的には、３６０度ステージＳＴＧＡは、クランクパルスＣＰの発生に同期して更新される。クランクシャフトが１回転する期間に９個のクランクパルスが発生する場合には、クランクシャフトの１回転に相当する期間が、クランクパルスＣＰによって、９個の３６０度ステージＳＴＧＡに区切られる。
【００４１】
３６０度ステージＳＴＧＡ（図３Ａ〜図４）の各々は、＃００から＃０８までのステージ番号で特定される。３６０度ステージＳＴＧＡを定義することは、現時点の３６０度ステージＳＴＧＡのステージ番号を算出することと等価である。図３Ａ〜図４に示した例では、リラクタの歯の欠損部に相当する３６０度ステージＳＴＧＡ（以下、「基準ステージ」という。）にステージ番号＃０７が割り当てられている。
【００４２】
循環ステージ算出処理部７５は、クランクパルス間時間ＴＷに基づいて、循環ステージＳＴＧＢ（図３Ａ〜図４）を定義する。循環ステージＳＴＧＢも、３６０度ステージＳＴＧＡと同様に、クランクシャフトの回転角に応じて更新される。循環ステージＳＴＧＢは、エンジン６０の１サイクルの期間、すなわちクランクシャフトが２回転する期間を周期として循環する。
【００４３】
基準ステージ（ステージ番号＃０７の３６０度ステージＳＴＧＡ）の期間が、複数の循環ステージＳＴＧＢに区分されている。循環ステージＳＴＧＢは、基準ステージの期間内に、ある時間幅で更新される。基準ステージ以外の期間は、循環ステージＳＴＧＢが、３６０度ステージＳＴＧＡの更新に同期して更新される。循環ステージＳＴＧＢのステージ番号の増分は１に設定されている。基準ステージの期間内で循環ステージＳＴＧＢが更新される時間幅は、直近の３６０度ステージＳＴＧＡ（ステージ番号＃０６の３６０度ステージＳＴＧＡ）の時間幅と同一に設定される。
【００４４】
３６０度ステージＳＴＧＡの基準ステージに対応する回転角が、その他の一般ステージに対応する回転角のｎ倍である場合、基準ステージの期間が、ｎ個の循環ステージＳＴＧＢに区分される。図３に示した例ではｎが４に等しい。このため、基準ステージの期間が、４個の循環ステージＳＴＧＢに区分されている。
【００４５】
圧縮行程終了時点における３６０度ステージＳＴＧＡのステージ番号＃０６（図３Ａ〜図４）が、循環ステージＳＴＧＢのステージ番号＃０５に対応するように、循環ステージＳＴＧＢのステージ番号が割り振られている。次周期に現れるステージ番号＃０６の３６０度ステージＳＴＧＡに対応する循環ステージＳＴＧＢのステージ番号は＃１７である。ステージ番号＃０７の３６０度ステージＳＴＧＡ（基準ステージ）は、ステージ番号＃０６〜＃０９の循環ステージＳＴＧＢ、またはステージ番号＃１８〜＃２１の循環ステージＳＴＧＢに対応する。エンジン６０の吸気行程、圧縮行程、爆発行程、及び排気行程の開始時点の循環ステージＳＴＧＢのステージ番号は、それぞれ＃１７、＃２３、＃０５、及び＃１１である。
【００４６】
エンジン回転数算出処理部７６は、クランクパルス間時間ＴＷに基づいて、エンジン回転数ＮＥを算出する。
【００４７】
スロットルバルブ開度センサ５５が、スロットルバルブ５１の開度を測定する。スロットルバルブ開度センサ５５の検出結果が、スロットル開度算出処理部７７に入力される。スロットル開度算出処理部７７は、スロットルバルブ開度センサ５５の検出結果に基づいて、スロットル開度ＰＴＨを算出する。
【００４８】
点火制御部８２が、クランクパルス間時間ＴＷ、基準歯検知情報ＦＲＴ、エンジン行程判別情報ＤＥＣ、３６０度ステージＳＴＧＡ、循環ステージＳＴＧＢ、エンジン回転数Ｎ
Ｅ、及びスロットル開度ＰＴＨに基づいて、点火コイル８７の制御を行う。
【００４９】
次に、電磁キャブレタ制御部７８（図２）の処理について説明する。電磁キャブレタ制御部７８は、クランクパルスＣＰの発生ごとに起動される。現時点の循環ステージＳＴＧＢ（図３Ａ〜図４）がパルスインジェクタ制御パラメータＩＮＪＰの算出ステージに合致するとき、パルスインジェクタ制御パラメータＩＮＪＰを算出する。パルスインジェクタ制御パラメータＩＮＪＰの算出ステージとして、例えば、吸気行程が終了したステージ番号＃２３の循環ステージＳＴＧＢが採用されている。これにより、ステージ番号＃２３の循環ステージＳＴＧＢが開始されると、パルスインジェクタ制御パラメータＩＮＪＰの算出処理が実行される。電磁キャブレタ制御部７８は、パルスインジェクタ制御パラメータＩＮＪＰが算出されると、電磁キャブレタ作動実施処理部８５に対して、作動要求信号ＯＲを送信するとともに、パルスインジェクタ制御パラメータＩＮＪＰを送信する。
【００５０】
パルスインジェクタ制御パラメータＩＮＪＰには、パルスインジェクタの作動回数、通電時間、作動時間、及び作動開始ステージが含まれる。パルスインジェクタの作動回数は、要求される燃料量に応じて決定される。通電時間は、パルスインジェクタ２０のプランジャ２３（図１）が上限位置から下限位置まで移動するのに十分な時間になるように決定される。作動時間は、プランジャ２３が上限位置から下降を開始し、上限位置に戻るまでの所要時間に相当する。通電時間及び作動時間は、パルスインジェクタ２０に印加される電圧に依存する。
【００５１】
パルスインジェクタの作動開始ステージは、循環ステージＳＴＧＢの中から選択される。作動開始ステージとして選択される循環ステージＳＴＧＢの個数は、パルスインジェクタの作動回数に等しい。パルスインジェクタ２０の作動開始から作動完了までに必要な循環ステージＳＴＧＢの個数が、パルスインジェクタ２０の１回の作動の所要時間、及び現時点の循環ステージＳＴＧＢの時間幅（クランクパルス間時間ＴＷ）に基づいて決定される。より具体的には、１つの循環ステージＳＴＧＢの時間幅と、循環ステージＳＴＧＢの個数との乗算結果が、パルスインジェクタ２０の１回の作動の所要時間よりも長くなるように、循環ステージＳＴＧＢの個数が決定される。
【００５２】
パルスインジェクタ２０の作動開始から作動完了までに必要な循環ステージＳＴＧＢの個数、及び１サイクルの期間内の作動開始ステージの個数に基づいて、循環ステージＳＴＧＢの中から作動開始ステージが選択される。さらに、次回の吸気行程の開始までに、決定された作動回数分の作動が完了するという条件を満たすように、作動開始ステージが選択される。図３Ａ及び図３Ｂに示した例では、作動開始ステージとして、ステージ番号＃１０、＃１２、＃１４、及び＃１６の循環ステージＳＴＧＢが選択されている。図４に示した例では、作動開始ステージとして、ステージ番号＃０８、＃１０、＃１２、＃１４、及び＃１６の循環ステージＳＴＧＢが選択されている。図３Ａ〜図４では、作動開始ステージとして選択された循環ステージＳＴＧＢに、ハッチングが付されている。
【００５３】
次に、電磁キャブレタ作動実施処理部８５（図２）の処理について、図３Ａ、図３Ｂ、及び図４を参照しながら説明する。循環ステージＳＴＧＢ（図３Ａ〜図４）が開始されるごとに電磁キャブレタ作動実施処理部８５が起動される。電磁キャブレタ作動実施処理部８５は、現時点の循環ステージＳＴＧＢがパルスインジェクタ２０の作動開始ステージに合致するか否かを判定する。現時点の循環ステージＳＴＧＢが作動開始ステージに合致しない場合、処理が終了する。
【００５４】
現時点の循環ステージＳＴＧＢが作動開始ステージに合致する場合、パルスインジェクタの現在の作動状態（通電中または作動中）及び作動完了予定時刻によって４種類の処理が選択的に実行される。「通電中」は、パルスインジェクタ２０のコイル２４（図１）に
電流を供給している期間を意味する。「作動中」は、コイル２４への通電を開始した時点から、プランジャ２３（図１）が一旦下限位置まで低下し、その後上端位置に戻るまでの期間を意味する。「作動完了予定時刻」は、各作動開始ステージにおいてパルスインジェクタ２０の作動を開始した場合に、パルスインジェクタ２０の作動が完了する予定の時刻を意味する。
【００５５】
電磁キャブレタ作動実施処理部８５は、パルスインジェクタ２０が作動中ではない場合、第１処理を実行する。パルスインジェクタ２０が作動中であるが、通電中ではない場合、第２処理が実行される。パルスインジェクタ２０が通電中であり、作動完了予定時刻が吸気行程の終了時点よりも前である場合、第３処理が実行される。パルスインジェクタ２０の作動完了予定時刻が吸気行程の終了時点よりも後である場合、第４処理が実行される。
【００５６】
図３Ａを参照して、電磁キャブレタ作動実施処理部８５の処理の一例について説明する。図３Ａに示した例では、以下に説明するように第１処理及び第２処理が実行される。
【００５７】
ステージ番号＃０５〜＃０９の循環ステージＳＴＧＢは、作動開始ステージに合致しないため、ステージ番号＃０５〜＃０９の循環ステージＳＴＧＢではパルスインジェクタ２０を作動させるための処理は実行されない。ステージ番号＃１０の循環ステージＳＴＧＢは、作動開始ステージに合致し、かつステージ番号＃１０の循環ステージＳＴＧＢの開始時点でパルスインジェクタ２０が作動中ではない。このため、ステージ番号＃１０の循環ステージＳＴＧＢにおいて、第１処理が実行される。
【００５８】
第１処理では、作動待機タイマが初期設定され、通電タイマに通電時間が設定され、作動タイマに作動時間が設定される。通電時間及び作動時間は、電磁キャブレタ制御部７８（図１）から与えられるパルスインジェクタ制御パラメータＩＮＪＰに含まれている。作動待機タイマが起動されていないとき、通電タイマ及び作動タイマは、設定されると同時に起動される。
【００５９】
電磁キャブレタ作動実施処理部８５は、通電タイマを設定する同時に、電磁キャブレタ１０（図２）に対して通電信号を出力し、通電タイマの満了と同時に、通電信号の出力を停止する。通電信号が出力されている期間、電磁キャブレタ１０のコイル２４（図１）に電流が供給され、プランジャ２３が下降する。通電信号の出力が停止すると、プランジャ２３が上昇し始める。プランジャ２３が上端位置に戻った時点、または戻った後、作動タイマが満了する。
【００６０】
パルスインジェクタ制御パラメータＩＮＪＰを算出するときの基礎となったクランクパルス間時間ＴＷと、現時点のクランクパルス間時間ＴＷとがほぼ等しい場合には、次の作動開始ステージ（ステージ番号＃１２の循環ステージＳＴＧＢ）までに、作動タイマが満了する。
【００６１】
２番目の作動開始ステージであるステージ番号＃１２の循環ステージＳＴＧＢにおいて、ステージ番号＃１０の循環ステージＳＴＧＢと同様に、第１処理が実行される。
【００６２】
３番目の作動開始ステージであるステージ番号＃１４の循環ステージＳＴＧＢの開始時点において、作動タイマが満了していない。ステージ番号＃１２、＃１３の循環ステージＳＴＧＢの時間幅が、パルスインジェクタ制御パラメータＩＮＪＰの算出時の基礎となったクランクパルス間時間ＴＷより短い場合に、このような事象が生じ得る。ステージ番号＃１４の循環ステージＳＴＧＢの開始時点に、通電タイマは満了している。このため、ステージ番号＃１４の循環ステージＳＴＧＢにおいて、第２処理が実行される。
【００６３】
第２処理では、作動タイマの残時間を作動待機タイマに設定する。さらに、通電タイマを通電時間に設定し、作動タイマを作動時間に設定する。作動待機タイマが設定された状態である場合、通電タイマ及び作動タイマは起動されない。作動待機タイマは、設定と同時に起動される。作動待機タイマが満了した時点に、通電タイマ及び作動タイマが起動される。このように、第２処理では、パルスインジェクタ２０の作動が完了するまで、パルスインジェクタ２０の次の作動開始が遅延される。
【００６４】
４番目の作動開始ステージであるステージ番号＃１６の循環ステージＳＴＧＢにおいても、ステージ番号＃１４の循環ステージＳＴＧＢと同様に、第２処理が実行される。
【００６５】
ステージ番号＃１４の循環ステージＳＴＧＢの開始時点では、プランジャ２３（図１）が上端位置まで戻っていない。この時点でパルスインジェクタ２０に通電を開始すると、目標とする量の燃料を燃料ウェル３０（図１）に注入することができない。
【００６６】
電磁キャブレタ作動実施処理部８５の第２処理では、作動開始ステージの開始時点で、前回の作動開始ステージに起動された作動タイマが満了していない場合には、作動タイマが満了するまで、通電タイマの起動を遅延させる。このため、プランジャ２３が上端位置に戻った後、パルスインジェクタ２０の次の作動が開始される。これにより、１回の作動あたりに注入すべき一定量の燃料を、燃料ウェル３０（図１）に注入することができる。
【００６７】
次に、図３Ｂを参照して、電磁キャブレタ作動実施処理部８５（図２）の処理の他の例について説明する。図３Ｂに示した例では、以下に説明するように第１処理、第２処理、及び第３処理が実行される。
【００６８】
最初の作動開始ステージであるステージ番号＃１０の循環ステージＳＴＧＢにおいて、図３Ａに示したステージ番号＃１０の循環ステージＳＴＧＢと同様に、第１処理が実行される。２番目の作動開始ステージであるステージ番号＃１２の循環ステージＳＴＧＢにおいて、図３Ａに示したステージ番号＃１４、＃１６の循環ステージＳＴＧＢと同様に、第２処理が実行される。
【００６９】
３番目の作動開始ステージであるステージ番号＃１４の循環ステージＳＴＧＢの開始時点において通電タイマが満了していない。すなわち、この時点で、パルスインジェクタ２０の吸入行程が完了していない。このため、ステージ番号＃１４の循環ステージＳＴＧＢでは、第３処理が実行される。
【００７０】
第３処理では、現時点以降の作動開始ステージを、１ステージ分、後ろにシフトさせる。図３Ｂに示した例では、作動開始ステージを、ステージ番号＃１４、＃１６の循環ステージＳＴＧＢから、それぞれステージ番号＃１５、＃１７の循環ステージＳＴＧＢにシフトさせる。
【００７１】
作動開始ステージが後ろにシフトしたため、ステージ番号＃１５の循環ステージＳＴＧＢの開始時点で、電磁キャブレタ作動実施処理部８５が起動される。この時点で、作動タイマが満了しているため、ステージ番号＃１５の循環ステージＳＴＧＢにおいて第１処理が実行される。
【００７２】
作動開始ステージが、当初選択されていたステージ番号＃１６の循環ステージＳＴＧＢからステージ番号＃１７の循環ステージＳＴＧＢにシフトしたため、ステージ番号＃１６の循環ステージＳＴＧＢにおいては、電磁キャブレタ１０を制御するための処理が実行されない。その代わりに、ステージ番号＃１７の循環ステージＳＴＧＢの開始時点に、電磁
キャブレタ１０を制御するための処理が実行される。
【００７３】
ステージ番号＃１７の循環ステージＳＴＧＢの開始時点では、作動タイマが満了しておらず、通電タイマが満了しているため、パルスインジェクタ２０の作動開始を遅延させる第２処理が実行される。
【００７４】
次に、第３処理を実行する効果について説明する。通電タイマが満了していないことは、パルスインジェクタ２０のプランジャ２３（図１）が下限位置まで下がっていないこと、すなわちポンプ室２２（図１）への燃料の吸入行程が完了していないことを意味する。この時点で通電タイマの設定及び起動を行うと、パルスインジェクタ２０の２回分の作動が合体して、１回しか作動しないことになる。実質的な作動回数が減るため、エンジン６０（図２）への燃料の供給量が不足してしまう。
【００７５】
第３処理においては、作動開始ステージの開始時点において、前回の作動開始ステージで起動された通電タイマが満了していない場合には、現時点及び現時点より後の作動開始ステージを後ろにシフトさせる。これにより、パルスインジェクタ２０の吸入行程が完了していない時点で、パルスインジェクタ２０が作動開始してしまうことが回避される。その結果、エンジン６０への燃料の供給不足を防止することができる。
【００７６】
次に、図４を参照して、電磁キャブレタ作動実施処理部８５の処理のさらに他の例について説明する。図４に示した例では、作動開始ステージとして、ステージ番号＃０８、＃１０、＃１２、＃１４、及び＃１６の５個の循環ステージＳＴＧＢが選択されており、以下に説明するように第１処理〜第４処理が実行される。
【００７７】
最初の作動開始ステージであるステージ番号＃０８の循環ステージＳＴＧＢにおいて、第１処理が実行される。２番目の作動開始ステージであるステージ番号＃１０の循環ステージＳＴＧＢの開始時点で、通電タイマが満了していない。
【００７８】
通電タイマが満了していないとき、現時点、及び現時点より後の作動開始ステージを１ステージ分、後ろにシフトさせた場合に、各作動開始ステージで開始されるパルスインジェクタ２０の作動が、吸気行程の終了前に完了するか否かを判定する。パルスインジェクタ２０の作動が、吸気行程の終了前に完了すると判定された作動開始ステージに対しては、第３処理が実行され、完了しないと判定された作動開始ステージに対しては、第４処理が実行される。
【００７９】
図４に示した例においては、ステージ番号＃１０、＃１２、＃１４、＃１６の全ての作動開始ステージに対して、第３処理が実行される。第４処理については後述する。第３処理が実行されることにより、作動開始ステージが、ステージ番号＃１０、＃１２、＃１４、＃１６の循環ステージＳＴＧＢから、それぞれステージ番号＃１１、＃１３、＃１５、及び＃１７の循環ステージＳＴＧＢにシフトする。
【００８０】
シフト後の２番目の作動開始ステージであるステージ番号＃１１の循環ステージＳＴＧＢの開始時点で、作動タイマが満了しておらず、通電タイマが満了しているため、パルスインジェクタ２０の作動を遅延させる第２処理が実行される。
【００８１】
シフト後の３番目の作動回数であるステージ番号＃１３の循環ステージＳＴＧＢにおいて、第３処理が実行される。これにより、作動開始ステージが、ステージ番号＃１３、＃１５、及び＃１７の循環ステージＳＴＧＢから、それぞれステージ番号＃１４、＃１６、及び＃１８の循環ステージＳＴＧＢにシフトする。
【００８２】
シフト後の３番目の作動開始ステージであるステージ番号＃１４の循環ステージＳＴＧＢでも、第３処理が実行される。これにより、作動開始ステージが、ステージ番号＃１４、＃１６、及び＃１８の循環ステージＳＴＧＢから、それぞれステージ番号＃１５、＃１７、及び＃１９の循環ステージＳＴＧＢにシフトする。
【００８３】
シフト後の３番目の作動開始ステージであるステージ番号＃１５の循環ステージＳＴＧＢでは、ステージ番号＃１１と同様に、作動開始を遅延させる第２処理が実行される。
【００８４】
シフト後の４番目の作動開始ステージであるステージ番号＃１７の循環ステージＳＴＧＢでは、通電タイマが満了していないため、第３処理が実行される。これにより、作動開始ステージが、ステージ番号＃１７、＃１９の循環ステージＳＴＧＢから、それぞれステージ番号＃１８、＃２０の循環ステージＳＴＧＢにシフトする。
【００８５】
シフト後の４番目の作動開始ステージであるステージ番号＃１８の循環ステージＳＴＧＢでは、作動開始ステージごとに、パルスインジェクタ２０の作動が吸気行程の終了時点までに完了するか否かを判定する。具体的には、パルスインジェクタ２０の作動が完了する予定の循環ステージＳＴＧＢと、吸気行程終了時点に相当する循環ステージＳＴＧＢ（ステージ番号＃２３）とを比較する。作動が完了する予定の循環ステージＳＴＧＢを算出する際には、循環ステージＳＴＧＢの時間幅として、現時点の循環ステージＳＴＧＢの時間幅を用いる。
【００８６】
作動完了予定の循環ステージＳＴＧＢが、吸気行程終了時点に相当する循環ステージＳＴＧＢに一致するか、またはそれよりも時間的に前である場合、吸気行程の終了までにパルスインジェクタ２０の作動が完了すると判定される。作動完了予定の循環ステージＳＴＧＢが、吸気行程終了時点に相当する循環ステージＳＴＧＢよりも時間的に後ろである場合、吸気行程の終了までにパルスインジェクタ２０の作動が完了しないと判定される。
【００８７】
ステージ番号＃１９の循環ステージＳＴＧＢでパルスインジェクタ２０の作動を開始した場合、吸気行程の終了までに作動が完了する。このため、ステージ番号＃１８の作動開始ステージに対しては、第３処理を実行する。第３処理が実行されることにより、作動開始ステージが、ステージ番号＃１８の循環ステージＳＴＧＢからステージ番号＃１９の循環ステージＳＴＧＢにシフトする。
【００８８】
ステージ番号＃２１の循環ステージＳＴＧＢでパルスインジェクタ２０の作動を開始した場合には、図４において作動タイマが破線で示されているように、吸気行程の終了時点までに作動が完了しない。従って、ステージ番号＃２０の作動開始ステージに対しては、第４処理が実行される。第４処理では、作動開始ステージを初期設定する。初期設定された作動開始ステージ（図４に示した例では、５番目の作動開始ステージ）においては、パルスインジェクタ２０は作動を開始しない。
【００８９】
シフト後の４番目の作動開始ステージであるステージ番号＃１９の循環ステージＳＴＧＢにおいて、通電タイマが満了し、作動タイマが満了していないため、作動開始を遅延させる第２処理が実行される。
【００９０】
ステージ番号＃１０、＃１３、＃１４、＃１７の循環ステージＳＴＧＢで実行される第３処理の説明においては、パルスインジェクタ２０の作動が吸気行程の終了時点までに完了するか否かを判定する処理について触れなかったが、実際には、作動開始ステージをシフトさせる前に、作動開始ステージごとに、この判定処理が実行される。上記説明では、いずれの作動開始ステージにおいても、パルスインジェクタ２０の作動が吸気行程の終了時点までに完了するため、第３処理が実行されている。
【００９１】
エンジン６０（図２）の１サイクルに必要な燃料の供給は、当該サイクルの吸気行程が終了する時点までに完了しなければならない。パルスインジェクタ２０の作動完了が吸気行程の終了時点を超えてしまう場合、今回の１サイクルのパルスインジェクタ２０の作動が、次回の１サイクルの燃料の供給に影響を及ぼしてしまう。
【００９２】
第４処理においては、吸気行程の終了時点までにパルスインジェクタ２０の作動が完了しないと予測される場合に、パルスインジェクタ２０の作動を中止する。このため、今回の１サイクルの燃料供給処理が、次の１サイクルの燃料の供給量に影響を与えることを回避できる。
【００９３】
上述の実施例においては、４サイクルエンジンを例に挙げたが、上記実施例による燃料供給装置は、２サイクルエンジンにも適用することが可能である。
【００９４】
さらに、上記実施例では、相対的に長い基準ステージ（ステージ番号＃０７の３６０度ステージ）の期間が、複数の循環ステージＳＴＧＢに区分される。パルスインジェクタ２０の作動開始ステージが、循環ステージＳＴＧＢの中から選択されるため、３６０度ステージＳＴＧＡの中から選択する場合に比べて、選択の自由度が高まる。より具体的には、１サイクルの期間中にパルスインジェクタ２０を作動させる回数を増やすことが可能になる。
【００９５】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【符号の説明】
【００９６】
１０  電磁キャブレタ
１２  フロートバルブ
１３  フロート
１４  支持プレート
１５  揺動軸
１６  弁体
１８  フロート室
１９  吸入バルブ
２０  パルスインジェクタ
２１  シリンダ
２２  ポンプ室
２３  プランジャ
２４  コイル
２５  戻しばね
２８  吐出バルブ
３０  燃料ウェル
３１  燃料ノズル
３２  エアブリード孔
３４  エアブリード通路
５０  吸気路
５１  スロットルバルブ
５２  ベンチュリ
５３  燃料ボス
５４  燃料タンク
５５  スロットルバルブ開度センサ
６０  エンジン
６１  クランクセンサ
６５  燃料
７０  電子制御ユニット
７１  クランクパルス間時間算出処理部
７２  基準歯検知部
７３  エンジン行程判別処理部
７５  循環ステージ算出処理部
７６  エンジン回転数算出処理部
７７  スロットル開度算出処理部
７８  電磁キャブレタ制御部
８２  点火制御部
８５  電磁キャブレタ作動実施処理部
８７  点火コイル
ＣＰ  クランクパルス
ＤＥＣ  エンジン行程判別情報
ＦＲＴ  基準歯検知情報
ＩＮＪＰ  パルスインジェクタ制御パラメータ
ＮＥ  エンジン回転数
ＯＲ  作動要求信号
ＰＴＨ  スロットル開度
ＳＴＧＡ  ３６０度ステージ
ＳＴＧＢ  循環ステージ
ＴＷ  クランクパルス間時間
【図１】
2016056742.tif 000003
【図２】
2016056742.tif 000004
【図３】
2016056742.tif 000005
【図４】
2016056742.tif 000006