(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ（ｎは２以上の整数）個の気筒を有する多気筒内燃機関のそれぞれの気筒に対して設けられて開弁レベル以上の駆動電流が与えられた時に弁を開いて燃料を噴射するｎ個のインジェクタと、前記内燃機関により駆動される発電機と、前記発電機を電源として一定の直流電圧を発生する電源回路と、前記内燃機関の各気筒に対して設定された基準回転角度位置で発生する各気筒用の基準パルス信号を含むパルス信号を発生する信号発生装置と、前記信号発生装置が発生する各基準パルス信号がいずれの気筒に対応する信号であるかを判別する気筒判別手段と、前記信号発生装置が発生するパルス信号から得られる機関の回転情報と各種のセンサから得られる制御条件とを用いて各気筒用のインジェクタからの燃料噴射量を演算する噴射量演算手段と、前記気筒判別手段により判別された各気筒用の基準パルス信号の発生位置を基準にして求めた各気筒用の噴射開始位置で前記噴射量演算手段により演算された噴射量の燃料を各気筒用のインジェクタから噴射させるために必要な信号幅を有する各気筒用の噴射指令信号を発生する定常時噴射指令発生手段と、各気筒用の噴射指令信号が発生している間前記電源回路の出力電圧を電源電圧として各気筒用のインジェクタに駆動電流を流すインジェクタ駆動回路とを備えた多気筒内燃機関用バッテリレス燃料噴射装置において、
前記内燃機関の始動操作が開始された後前記気筒判別手段が各気筒用の基準パルス信号を判別し得る状態になるまでの間、各インジェクタ用の始動時噴射指令信号またはｍ個（ｍは１よりも大きく、ｎよりも小さい整数）のインジェクタに対して共通な始動時噴射指令信号を予め定めた暫定的な順序で発生して、該始動時噴射指令信号を前記インジェクタ駆動回路に与える始動時噴射指令発生手段と、
前記始動時噴射指令信号に応じて各気筒用のインジェクタが燃料を噴射した回数を記憶する始動時噴射回数記憶手段と、
各気筒用の噴射指令信号を前記始動時噴射指令信号から前記定常時噴射指令発生手段が発生する正規の噴射指令信号に切り換える際に、前記始動時噴射回数記憶手段に記憶された各気筒用インジェクタの噴射回数から既に各気筒用のインジェクタが噴射した燃料の量と各気筒の要求燃料噴射量との過不足を判定して、既に噴射した燃料の量が要求噴射量よりも多い場合には前記定常時噴射指令発生手段が発生する正規の噴射指令信号の信号幅を狭くするか、または前記定常時噴射指令発生手段が最初に発生すべき正規噴射指令信号の発生を中止させ、既に噴射した燃料の量が要求噴射量よりも少ない場合には前記定常時噴射指令発生手段が発生する正規噴射指令信号の信号幅を広くして前記過不足を少なくするように各気筒のインジェクタからの燃料噴射量を修正する噴射量修正手段と、
を備えたことを特徴とする多気筒内燃機関用バッテリレス燃料噴射装置。
【請求項２】
前記始動時噴射指令発生手段は、前記信号発生装置が前記各気筒用の基準パルス信号を発生する毎に前記始動時噴射指令信号を発生するように構成されている請求項１に記載の多気筒内燃機関用バッテリレス燃料噴射装置。
【請求項３】
前記発電機は、前記インジェクタに燃料を供給する燃料ポンプを更に負荷としている請求項１または２に記載の多気筒内燃機関用バッテリレス燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多気筒内燃機関の吸気管やシリンダ内などに燃料を噴射するインジェクタを、バッテリを用いずに機関により駆動される発電機の出力で駆動する多気筒内燃機関用バッテリレス燃料噴射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の燃料噴射装置は、多気筒内燃機関の各気筒に対して設けられて、吸気管内やシリンダ内等に燃料を噴射するインジェクタ（電磁式燃料噴射弁）と、該インジェクタに燃料を供給する燃料ポンプと、内燃機関により駆動される交流発電機を電源として一定の直流電圧を発生する電源回路と、内燃機関の各気筒に対して設定された基準回転角度位置で発生する各気筒用の基準パルス信号を含むパルス信号を発生する信号発生装置と、上記信号発生装置の出力と機関の状態を検出する各種センサ（冷却水温度センサ、吸気管内圧力センサ、空気流量センサ等）の出力とを入力とし、上記電源回路の出力電圧を電源電圧として上記各気筒用のインジェクタを制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）とにより構成される。
【０００３】
ＥＣＵは通常マイクロコンピュータを備えていて、信号発生装置が発生する各基準パルス信号がいずれの気筒に対応する信号であるかを判別する気筒判別手段と、信号発生装置が発生するパルス信号から得られる機関の回転情報と各種のセンサから得られる制御条件とを用いて各気筒用のインジェクタからの燃料噴射量を演算する噴射量演算手段と、気筒判別手段により判別された各気筒用の基準パルス信号の発生位置を基準にして求めた各気筒用の噴射開始位置で噴射量演算手段により演算された噴射量の燃料を各気筒用のインジェクタから噴射させるために必要な信号幅を有する各気筒用の噴射指令信号を発生する定常時噴射指令発生手段と、各気筒用の噴射指令信号が発生している間電源回路の出力電圧を電源電圧として各気筒用のインジェクタに開弁レベル以上の駆動電流を流すインジェクタ駆動回路とを備えている。
【０００４】
インジェクタは、燃料噴射口を先端に有するバルブボディと、バルブボディの先端の燃料噴射口を開閉するバルブと、バルブボディ内に配置されたバルブ駆動用の電磁石とを備えたもので、該電磁石に開弁レベル以上の駆動電流が与えられている間バルブを開いて燃料を噴射する。
【０００５】
インジェクタに駆動電流を与えるインジェクタ駆動回路は、矩形波状の噴射指令信号が与えられている間オン状態になるスイッチを備えていて、電源回路から該スイッチを通してインジェクタの駆動コイルに駆動電流を流す。
【０００６】
通常インジェクタに与えられる燃料の圧力は圧力調整器により一定に保たれているため、インジェクタからの燃料の噴射量は、噴射指令信号の信号幅（燃料噴射時間）により決まる。
【０００７】
信号発生装置が発生する一連の基準パルス信号がいずれの気筒に対応するかを判別する方法としては、例えば、特定の気筒の基準回転角度位置（特定の気筒のピストンが、その気筒の点火位置や燃料噴射開始位置を決定する際の基準とする基準位置に達した時のクランク軸の回転角度位置）の直前でＥＣＵが認識し得る特異な気筒判別用信号（基準パルス信号とはパルス幅や発生間隔が異なる信号）を発生させるように信号発生装置を構成しておいて、気筒判別用信号が検出された直後に発生する基準パルス信号を特定の気筒に対応する信号であると認識する方法や、基準パルス信号を発生する信号発生装置の外に気筒判別用信号（機関の１点火サイクル当り１回だけ発生する信号）を発生する気筒判別用信号発生器を設けておいて、該信号発生器が発生する気筒判別用信号が発生した直後に発生する基準パルス信号を特定の気筒に対応するパルス信号であると認識する方法が知られている。
【０００８】
そのため、一般に機関の始動時には、始動操作開始後すぐに基準パルス信号がいずれの気筒に対応するかを判別する（以下単に気筒を判別するともいう。）ことはできず、始動操作開始後、気筒判別用信号が発生したことが検出された時に始めて気筒を判別することができるようになる。
【０００９】
上記のように、多気筒内燃機関用の燃料噴射装置では、信号発生装置が発生する一連の基準パルス信号がいずれの気筒の信号であるかを判別する気筒判別手段を設けて、この気筒判別手段により判別された各気筒用の基準パルス信号に基づいて各気筒用のインジェクタからの燃料噴射開始位置を決定しているが、ＥＣＵは、機関の始動操作開始後暫くの間気筒の判別ができないため、気筒の判別ができない間は、各基準パルス信号が発生したときに全ての気筒のインジェクタに対して同時に噴射指令信号を与えて、すべての気筒用のインジェクタから同時に燃料を噴射させるようにしている。
【００１０】
またバッテリを搭載していない内燃機関駆動車両等に上記のような燃料噴射装置を用いる場合には、内燃機関により駆動される発電機を電源としてインジェクタやＥＣＵ等を駆動している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、バッテリーを搭載していない内燃機関駆動車両等においては、機関の始動時に全気筒のインジェクタを同時に駆動することがあるが、機関の始動時には、機関の始動性を向上させるために燃料噴射時間を長く設定するため、全気筒のインジェクタを同時に駆動すると、発電機の負荷が過大になる傾向がある。またバッテリが設けられていない場合には、リコイルスタータやキックスタータ等を用いて人力により機関を始動するため、機関の始動時に発電機の出力電圧が変動し、ＥＣＵやインジェクタの電源電圧が不安定になり易い。そのため、バッテリレスの燃料噴射装置を用いた内燃機関では、機関の始動時にＥＣＵの電源電圧が最低動作電圧を下回ってＥＣＵが動作を停止したり、動作の停止と再開とを繰り返したりして、燃料の噴射が適確に行われないことがあり、機関の始動に失敗することがあった。またＥＣＵが動作を継続することができても、インジェクタの駆動電圧が低下すると、燃料の噴射量が不足し、機関の始動が困難になることがあった。
【００１２】
また機関を始動する際に、ＥＣＵの動作の停止と再開とが繰り返されると、全気筒で同時に燃料を噴射する動作が繰り返し行われるため、燃料の噴射量が過大になって点火プラグがかぶった状態になり、機関を始動することができなくなることがあった。
【００１３】
特にインジェクタに燃料を供給する燃料ポンプとして電動式の燃料ポンプを用いる場合には、該燃料ポンプも発電機の負荷となるため、上記のような問題は更に起こり易くなる。
【００１４】
また４サイクル内燃機関の場合には、スタータの負荷が大きく、始動操作時に機関の回転速度を十分に高めることができないため、発電機の出力電圧が不足しがちになって、上記の問題が生じ易くなる。
【００１５】
なお上記のような問題が生じるのを防ぐために、内燃機関の始動操作を開始した後、機関の気筒と基準パルス信号との対応関係を判別できるようになってから、燃料の噴射を開始するようにすることも考えられるが、このようにした場合には、燃料噴射の開始が遅れるため、燃料の噴射量が不足して機関の始動がかえって困難になる。
【００１６】
本発明の目的は、機関の始動時にＥＣＵやインジェクタの駆動電圧が最低動作電圧以下に低下するのを防止して、機関の始動性を向上させることができるようにした多気筒内燃機関用バッテリレス燃料噴射装置を提供することにある。
【００１７】
本発明の他の目的は、４サイクル内燃機関のように、スタータの負荷が大きく、発電機の回転数を十分に上昇させることができない場合でも、機関の始動時の燃料噴射を適確に行わせて、機関の始動性を向上させることができるようにした多気筒内燃機関用バッテリレス燃料噴射装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、２気筒以上の多気筒内燃機関の各気筒に対して設けられて開弁レベル以上の駆動電流が与えられた時に弁を開いて燃料を噴射するインジェクタと、内燃機関により駆動される発電機と、発電機を電源として一定の直流電圧を発生する電源回路と、内燃機関の各気筒に対して設定された基準回転角度位置で発生する各気筒用の基準パルス信号を発生する信号発生装置と、信号発生装置が発生する各基準パルス信号がいずれの気筒に対応する信号であるかを判別する気筒判別手段と、信号発生装置が発生するパルス信号から得られる機関の回転情報と各種のセンサから得られる制御条件とを用いて各気筒用のインジェクタからの燃料噴射量を演算する噴射量演算手段と、気筒判別手段により判別された各気筒用の基準パルス信号の発生位置を基準にして求めた各気筒用の噴射開始位置で噴射量演算手段により演算された噴射量の燃料を各気筒用のインジェクタから噴射させるために必要な信号幅を有する各気筒用の噴射指令信号を発生する定常時噴射指令発生手段と、各気筒用の噴射指令信号が発生している間電源回路の出力電圧を電源電圧として各気筒用のインジェクタに駆動電流を流すインジェクタ駆動回路とを備えた多気筒内燃機関用バッテリレス燃料噴射装置を対象とする。
【００１９】
本発明においては、内燃機関の始動操作が開始された後気筒判別手段が各気筒用の基準パルス信号を判別し得る状態になるまでの間、各インジェクタ用の始動時噴射指令信号またはｍ個（ｍは１よりも大きく、ｎよりも小さい整数）のインジェクタに対して共通な始動時噴射指令信号を予め定めた暫定的な順序で発生して、該始動時噴射指令信号を前記インジェクタ駆動回路に与える始動時噴射指令発生手段を設けた。
【００２０】
一般には、機関の始動操作を開始した後、クランク軸が少なくとも１点火サイクルに相当する角度だけ回転すれば、気筒の判別を行い得るようになる。例えば、気筒判別用パルスを検出して気筒の判別を行う場合には、クランク軸が少なくとも１点火サイクルに相当する角度だけ回転すれば、必ず気筒判別用パルスが検出されるので、気筒の判別を行うことができるようになる。気筒の判別を行うことができるようになった後は、定常時噴射指令発生手段が発生する噴射指令信号をインジェクタ駆動回路に与えて各気筒用のインジェクタの正規の噴射開始位置で各気筒用のインジェクタに燃料噴射を行わせる。
【００２１】
上記のように、機関の始動操作を開始した後、気筒判別手段が気筒を判別し得る状態になるまでの間、各気筒用の始動時噴射指令信号または機関の気筒数よりも少ない複数の気筒に共通な始動時噴射指令信号を暫定的な順序で発生させて、該始動時噴射指令信号をインジェクタ駆動回路に与えるようにすると、発電機が十分な出力を発生することができない状況にあるときに、全てのインジェクタが同時に発電機の負荷となることがなくなるので、発電機の出力が低下してＥＣＵの動作が不安定になったり、動作を停止したりするのを防ぐことができ、電源電圧の変動に起因するＥＣＵの動作不良により、機関の始動に失敗したり、点火プラグがかぶった状態になって機関の始動が困難になったりする等のトラブルが生じるのを防ぐことができる。
【００２２】
ＥＣＵは、定常時の噴射指令信号の発生位置を信号発生装置が発生する基準パルス信号の発生位置を基にして定めている。したがって、上記始動時噴射指令発生手段は、信号発生装置が発生する基準パルス信号により始動時噴射指令信号の発生位置を定めるように構成するのが好ましい。
【００２３】
上記のように、機関の始動開始直後の燃料噴射を暫定的な順序で行うと、気筒の判別を行うことができるようになって、定常時噴射指令発生手段が発生する正規の噴射指令信号により正規の噴射開始位置で燃料の噴射を行わせた際に、特定の気筒で、一時的ではあるが、実際の燃料噴射量と要求噴射量との間に過不足が生じるおそれがある。この噴射量の過不足が機関の動作に与える影響が無視できない場合には、正規の噴射指令信号により各気筒用のインジェクタから燃料を噴射する際に、その過不足を補正するようにすれば良い。
【００２４】
そのため本発明においては、始動時噴射指令信号に応じて各気筒用のインジェクタが燃料を噴射した回数を記憶する始動時噴射回数記憶手段と、各気筒用の噴射指令信号を始動時噴射指令信号から定常時噴射指令発生手段が発生する正規の噴射指令信号に切り換える際に、始動時噴射回数記憶手段に記憶された各気筒用インジェクタの噴射回数から既に各気筒用のインジェクタが噴射した燃料の量と各気筒の要求燃料噴射量との過不足を判定して、既に噴射した燃料の量が要求噴射量よりも多い場合には定常時噴射指令発生手段が発生する正規の噴射指令信号の信号幅を狭くするか、または定常時噴射指令発生手段が最初に発生すべき正規噴射指令信号の発生を中止させ、既に噴射した燃料の量が要求噴射量よりも少ない場合には前記定常時噴射指令発生手段が発生する正規噴射指令信号の信号幅を広くして前記過不足を少なくするように各気筒のインジェクタからの燃料噴射量を修正する噴射量修正手段とを設けた。
【００２５】
このように噴射量修正手段を設けると、機関の始動時に特定の気筒で燃料の噴射量が不足したり過剰になったりするのを防ぐことができるため、機関の始動性を良好にすることができる。
【００２６】
インジェクタに燃料を供給するポンプとして電動式の燃料ポンプを用いる場合には、該燃料ポンプをも発電機の負荷とする。この場合、機関の始動時に燃料ポンプが発電機にとって大きな負荷となるため、気筒判別完了前に全ての気筒のインジェクタを同時に駆動すると発電機が過負荷状態になり易く、ＥＣＵの電源電圧が低下しがちになる。
【００２７】
したがって、本発明は、発電機がインジェクタの外に、燃料ポンプをも負荷とする場合に特に有用である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係わる多気筒内燃機関用バッテリレス燃料噴射装置の構成を概略的に示したもので、この例では、４サイクル３気筒内燃機関に本発明を適用する場合を想定している。また図２（Ａ）ないし（Ｆ）は本発明に係わる燃料噴射装置の各部の信号波形を発電機の整流出力電圧の波形とともに示した波形図、図３（Ａ）ないし（Ｆ）は従来の燃料噴射装置の各部の信号波形を発電機の整流出力電圧の波形とともに示した波形図である。なお図２及び図３の横軸のθは、内燃機関のクランク軸の回転角度を示している。
【００２９】
図１において、１ａないし１ｃは内燃機関の第１気筒ないし第３気筒に対して設けられた吸気管で、これらの吸気管の一端はスロットルボディ２と図示しないエアフィルタとを通して大気に連通し、他端はそれぞれ図示しない内燃機関の第１ないし第３の気筒の吸気ポートに接続されている。図に示された符号＃１，＃２及び＃３はそれぞれ機関の第１気筒ないし第３気筒に対して設けられたものであることを示している。スロットルボディ２には該スロットルボディ内を通過する吸入空気の流量を調節するスロットルバルブ３が取り付けられている。第１気筒ないし第３気筒用の吸気管１ａないし１ｃにはそれぞれ第１ないし第３気筒用のインジェクタ４ａないし４ｃが取り付けられている。
【００３０】
５は燃料タンク６から汲み上げた燃料をインジェクタ４ａないし４ｃに与える燃料ポンプで、この例では、燃料ポンプ５として電動式のものが用いられている。なお実際には、インジェクタ４ａ〜４ｃの燃料供給口に与えられる燃料の圧力を一定値に保つように制御する圧力調整器が設けられるが、図１においてはこの圧力調整器の図示が省略されている。
【００３１】
７は機関に付属する電装品を制御する電子式制御ユニット（ＥＣＵ）で、このＥＣＵは、マイクロコンピュータ７ａ及びインジェクタ駆動回路７ｂの外、入力信号をマイクロコンピュータが認識し得る信号に変換するインターフェース回路、燃料ポンプ駆動回路、内燃機関用点火装置に点火信号を与える点火信号出力回路、後記する発電機から与えられる交流電源電圧を整流してマイクロコンピュータの電源端子に与える直流電圧やインジェクタ４ａ〜４ｃの電源電圧として用いる直流電圧、あるいは燃料ポンプ５に印加する直流電圧を発生する電源回路（いずれも図示せず。）等を備えている。
【００３２】
ＥＣＵ７内のインジェクタ駆動回路７ｂからインジェクタ４ａないし４ｃに駆動電流ＩａないしＩｃが与えられ、燃料ポンプ駆動回路から燃料ポンプ５に駆動電流が与えられる。
【００３３】
また１０は図示しない内燃機関のクランク軸１１により駆動される磁石式交流発電機で、この発電機は、フライホイール磁石回転子１２と固定子１３とからなっている。フライホイール磁石回転子１２は、鉄等の強磁性材料によりカップ状に形成されてクランク軸１１に取り付けられたフライホイール１２ａと、該フライホイールの周壁部の内周に取り付けられた永久磁石とからなる周知のものである。また固定子１３は、フライホイール磁石回転子１２の永久磁石により形成される磁石界磁に対向する磁極部を有する電機子鉄心と該電機子鉄心に巻回された発電コイル１３ａとを備えたもので、機関のケース等に設けられた固定子取り付け部に固定されている。この例では、発電機１０の発電コイル１３ａがＥＣＵ、インジェクタおよび燃料ポンプの電源として用いられており、該発電コイル１３ａは、機関の回転に同期して交流電圧を出力する。
【００３４】
フライホイール１２ａの外周には円弧状の突起からなる３つのリラクタ１２r1ないし１２r3が１２０度間隔で形成され、リラクタ１２r1ないし１２r3のそれぞれの回転方向の前端縁及び後端縁を検出して極性が異なるパルス信号を発生するパルサ１５が機関のケース等に取付けられている。パルサ１５は、リラクタ１２r1〜１２r3に対向する磁極部１５ａを先端に有する鉄心と該鉄心に巻回されたパルサコイルと、該鉄心に磁気結合された永久磁石とを備えたもので、その磁極部１５ａにリラクタ１２r1〜１２r3がそれぞれ対向を開始する際（パルサ１５がリラクタ１２r1〜１２r3のそれぞれの回転方向の前端縁を検出した際）及び該対向を終了する際（パルサ１５がリラクタ１２r1〜１２r3のそれぞれの回転方向の後端縁を検出した際）にそれぞれ極性が異なるパルス信号を発生する。フライホイール１２ａとその外周に形成されたリラクタ１２r1〜１２r3とにより信号発生用のロータが構成され、このロータとパルサ１５とにより信号発生装置１６が構成されている。
【００３５】
図示の例では、パルサ１５がリラクタ１２r1〜１２r2のそれぞれの前端縁を検出した際に該パルサのコイルに図２（Ｂ）に示すような正極性のパルス信号Ｖs1が誘起し、パルサ１５がリラクタ１２r1〜１２r2のそれぞれの後端縁を検出した際にパルサ１５のコイルに負極性のパルス信号Ｖs2が誘起するようになっていて、パルサ１５がリラクタ１２r1ないし１２r3のそれぞれの前端縁を検出したときに発生する正極性のパルス信号Ｖs1がそれぞれ機関の第１気筒ないし第３気筒用の基準パルス信号として用いられるようになっている。図２において＃１ないし＃３の符号はそれぞれの符号が付された信号が機関の第１気筒用ないし第３気筒用の信号であることを意味している。
【００３６】
図１において２０は気筒判別信号発生器で、この信号発生器は、機関のクランク軸の１／２の速度で回転するカム軸２１に取り付けられたロータ２２と、機関のケース等に固定されたパルサ２３とからなっている。ロータ２２は、円筒面状の外周面を有する回転体の外周に１つのリラクタ２２ｒを設けたものからなり、パルサ２３は、リラクタ２２ｒが対向する磁極部２３ａを先端に有する鉄心と、該鉄心に巻回されたパルサコイルと、鉄心に磁気結合された磁石とからなっている。パルサ２３は、リラクタ２２ｒの回転方向の前端縁を検出した際及び後端縁を検出した際にそれぞれ極性が異なるパルス信号を発生する。この例では、図２（Ａ）に示したように、パルサ２３がリラクタ２２ｒの回転方向の前端縁及び後端縁をそれぞれ検出したときに正極性及び負極性のパルス信号Ｖp1及びＶp2を発生するようになっている。カム軸２１はクランク軸が２回転する間に１回転するため、パルス信号Ｖp1及びＶp2はクランク軸が２回転する間に１回ずつ発生する。本実施形態では、気筒判別信号発生器２０が発生するパルス信号のうち、先に発生する正極性のパルス信号Ｖp1を気筒判別信号として用いるものとする。
【００３７】
信号発生装置１０のパルサ１５が発生する各気筒用の基準パルス信号は、気筒判別信号発生器２０のパルサ２３が発生する気筒判別信号とともにＥＣＵ７に入力されている。ＥＣＵ７にはまた、スロットルボディ２内の気圧を測定する圧力センサ２４や、機関の冷却水温を検出する温度センサ（図示せず。）等の各種の制御条件を検出するセンサの出力が入力されている。
【００３８】
ＥＣＵ７内のマイクロコンピュータ７ａは、気筒判別信号発生器２０が発生する気筒判別信号Ｖp1と信号発生装置１６が発生する基準パルス信号Ｖs1との位相関係を判別する手段（信号発生装置が順次発生する基準パルス信号Ｖs1が、気筒判別信号が発生した後何番目に発生した信号であるかを判定する手段）を実現して、気筒判別信号Ｖp1が発生した後最初に発生した基準パルス信号Ｖs1を第１気筒用の基準パルス信号として判別し、気筒判別信号Ｖp1が発生した後２番目及び３番目にそれぞれ入力される基準パルス信号を第２気筒用及び第３気筒用の基準パルス信号であると判別する。この例では、気筒判別信号発生器２０と、気筒判別信号と基準パルス信号との位相関係を判別する手段とにより、気筒判別手段が構成される。
【００３９】
このような気筒判別手段により各基準パルス信号に対応する気筒を判別する場合には、気筒判別信号がＥＣＵに入力されるまで気筒の判別を行うことができない。
【００４０】
図２（Ａ）において＃１ないし＃３はそれぞれ機関の第１気筒ないし第３気筒に対応する信号であると判別された基準パルス信号を示しているが、＃？はいずれの気筒に対応する基準パルス信号であるか判別されていないパルス信号であることを示している。
【００４１】
信号発生装置１６が発生する基準パルス信号は、ＥＣＵ７により演算された内燃機関の各気筒の点火時期を計測する際の基準位置や、各気筒の燃料噴射開始時期を計測する際の基準位置を与える信号として用いられる。
【００４２】
ＥＣＵ７は、信号発生装置のパルサ１５が発生するパルス信号Ｖs1，Ｖs2の発生間隔から機関の回転速度を演算し、演算した回転速度と各種のセンサにより検出された制御条件とに対して各気筒の点火時期と、燃料噴射開始時期と、噴射時間とを演算する。
【００４３】
ＥＣＵ７のマイクロコンピュータ７ａは、クランク軸が各気筒の基準位置（基準パルス信号の発生位置）から各気筒の点火時期に相当する回転角度位置まで回転するのに要する時間（計数すべきクロックパルスの数）の形で各気筒の点火時期を演算する。そして、各気筒用の基準パルス信号が発生したときに、演算した点火時期の計測を開始し、演算した点火時期の計測が完了したときに図示しない点火装置に点火信号を与えて点火動作を行わせる。
【００４４】
ＥＣＵ７内のマイクロコンピュータ７ａはまた、各気筒の基準パルス信号の発生時期を基準にして各気筒の燃料噴射開始時期を決定し、第１ないし第３気筒の燃料噴射開始時期にそれぞれ矩形波状の噴射指令信号Ｖia，Ｖib及びＶicを発生する。各気筒の燃料噴射開始時期は、常に一定とする場合と、各種の制御条件に対して変化させる場合とがあるが、本実施形態では、各気筒の燃料噴射開始時期を一定とするものとし、各気筒用の基準パルス信号が発生するタイミングそのものを各気筒の燃料噴射開始時期として、インジェクタ４ａないし４ｃからそれぞれ燃料を噴射することを指令する噴射指令信号Ｖia〜Ｖicを発生する。インジェクタ駆動回路７ｂは、噴射指令信号ＶiaないしＶicが与えられている間インジェクタ４ａないし４ｃの駆動コイルに駆動電流ＩａないしＩｃを流す。インジェクタ４ａないし４ｃは、与えられた駆動電流が開弁レベル以上になっている期間それぞれのバルブを開いて吸気管１ａないし１ｃ内に燃料を噴射する。燃料ポンプ５から各インジェクタに与えられる燃料の圧力は一定に保たれているため、各気筒の燃料噴射量は噴射指令信号の信号幅によりほぼ決まる。
【００４５】
従来の多気筒内燃機関用バッテリレス燃料噴射装置では、図３（Ｂ）に符号＃？で示したように、機関の始動操作開始後、基準パルス信号Ｖs1がいずれの気筒に対応する信号であるかを判別できない状態にあるときに、同図（Ｃ）ないし（Ｅ）に示すように、第１ないし第３気筒用のインジェクタ４ａないし４ｃに対する噴射指令信号ＶiaないしＶicを同時に発生させて、すべての気筒のインジェクタから同時に燃料を噴射させていた。このように、すべての気筒のインジェクタから同時に燃料を噴射させると、短期間に負荷が集中するため、図３（Ｆ）に示すように、発電機１０の整流出力電圧ＶG が大きく低下して、図示のθ1 やθ2 の区間のように、ＥＣＵ７の最低動作電圧Ｖo を下回ることがあった。ＥＣＵ７は、発電機の整流出力電圧が最低動作電圧Ｖo を下回る期間動作を停止し、発電機の出力電圧が最低動作電圧以上に回復すると動作を再開する。このように、機関を始動する際に、ＥＣＵの動作の停止と再開とが繰り返されると、全気筒で同時に燃料を噴射する動作が繰り返し行われるため、燃料の噴射量が過大になって点火プラグがかぶった状態になり、機関を始動することができなくなることがある。また発電機の出力電圧が下がり過ぎて、最低動作電圧Ｖo を下回る期間が長くなった場合には、燃料の噴射量が不足するため、機関を始動することができなくなる。
【００４６】
本発明においては、上記のような問題が生じないようにするため、内燃機関の始動操作が開始された後、気筒判別手段が各気筒用の基準パルス信号を判別し得る状態になるまでの間、各インジェクタ用の始動時噴射指令信号またはｍ個（ｍは１よりも大きく、気筒数ｎよりも小さい整数）のインジェクタに対して共通な始動時噴射指令信号を予め定めた暫定的な順序で発生して、該始動時噴射指令信号をインジェクタ駆動回路７ｂに与える始動時噴射指令発生手段を設けた。
【００４７】
図２に示した例では、機関の始動操作を開始した後、基準パルス信号がいずれの気筒に対応する信号であるかを判別することができない期間、基準パルス信号Ｖs1が発生する毎に、第１ないし第３気筒用の始動時噴射指令信号Ｖia´，Ｖib´及びＶic´を、Ｖia´，Ｖib´，Ｖic´，Ｖia´の順序で発生させている。
【００４８】
一般には、機関の始動操作を開始した後、クランク軸が少なくとも１点火サイクルに相当する角度だけ回転すれば、気筒の判別を行い得るようになる。図２に示した例では、始動操作を開始した後、基準パルス信号Ｖs1が４回発生した後に、気筒判別信号Ｖp1が発生した所で、気筒の判別が行われている。
【００４９】
気筒の判別が行われた後は、第１気筒用ないし第３気筒用の基準パルス信号がそれぞれ発生したときに第１気筒用ないし第３気筒用の噴射指令信号ＶiaないしＶicを発生させている。
【００５０】
図２に示した例では、気筒の判別を行うことができない期間、各基準パルス信号が発生したときに１つの気筒用の始動時噴射指令信号のみを発生させるようにしているが、各基準パルス信号が発生する毎に気筒数よりも少ない数の複数の気筒用の噴射指令信号を同時に発生させるようにしてもよい。例えば、３気筒の場合には、（Ｖia´，Ｖib´），（Ｖib´，Ｖic´），（Ｖic´，Ｖia´），…のように、気筒判別ができない各基準パルス信号が発生する毎に、同時に２つの気筒用の始動時噴射指令信号を発生させるようにしてもよい。
【００５１】
またＶia´，（Ｖib´，Ｖic´），Ｖia´，（Ｖib，Ｖic），…のように、単一気筒用の始動時噴射指令信号と複数の気筒用の始動時噴射指令信号とを交互に発生させるようにしてもよい。
【００５２】
上記のように、機関の始動操作を開始した後、気筒判別手段が気筒を判別し得る状態になるまでの間、単一の気筒用の始動時噴射指令信号または機関の気筒数よりも少ない複数の気筒用の始動時噴射指令信号を暫定的な順序で発生させて、該始動時噴射指令信号をインジェクタ駆動回路に与えるようにすると、全てのインジェクタ４ａ〜４ｃが同時に発電機の負荷となることがなくなるので、図２（Ｆ）に示すように、発電機１０の出力電圧ＶG がＥＣＵの最低動作電圧Ｖo を下回る状態が生じることがなくなる。したがって、発電機の出力が低下してＥＣＵの動作が不安定になったり、動作を停止したりするのを防ぐことができ、電源電圧の変動に起因するＥＣＵの動作不良により、機関の始動に失敗したり、点火プラグがかぶった状態になって機関の始動が困難になったりする等のトラブルが生じるのを防ぐことができる。
【００５３】
上記のように、機関の始動操作開始直後の燃料噴射を暫定的な順序で行うと、気筒の判別を行うことができるようになって、定常時噴射指令発生手段が発生する正規の噴射指令信号により正規の噴射開始位置で燃料の噴射を行わせた際に、特定の気筒で、実際の燃料噴射量と要求噴射量との間に過不足が生じて、点火プラグがかぶった状態になったり、燃料が不足して始動が困難になったりするおそれがある。
【００５４】
そこで、本実施形態では、始動時噴射指令信号に応じて各気筒用のインジェクタが行った燃料噴射の噴射時間の積算値を始動時噴射時間として記憶する始動時噴射時間記憶手段と、各気筒用の噴射指令信号を始動時噴射指令信号から定常時噴射指令発生手段が発生する正規の噴射指令信号に切り換える際に、始動時噴射量記憶手段に記憶された始動時噴射時間から既に各気筒用のインジェクタが噴射した燃料の量と各気筒の要求燃料噴射量との過不足を判定して、既に噴射した燃料の量が要求噴射量よりも多い場合には定常時噴射指令発生手段が発生する正規の噴射指令信号の信号幅を狭くするか、または定常時噴射指令発生手段が最初に発生すべき正規噴射指令信号の発生を中止させ、既に噴射した燃料の量が要求噴射量よりも少ない場合には定常時噴射指令発生手段が発生する正規噴射指令信号の信号幅を広くして噴射量の過不足を少なくするように各気筒のインジェクタからの燃料噴射量を修正する噴射量修正手段とをＥＣＵにより実現する。
【００５５】
図２に示した例では、気筒の判別ができない期間に機関の第２気筒及び第３気筒に対しては暫定的な始動時燃料噴射が１回ずつ行われているが、機関の第１気筒に対しては始動時燃料噴射が２回行われているため、第１気筒に対する燃料の噴射量が過剰にならないようにするために、図２（Ｃ）に符号ａで示した最初の正規噴射指令信号Ｖiaの発生を中止させている。この場合、最初の正規噴射指令信号Ｖiaの発生を中止する代りにその信号幅を狭くするようにしてもよい。
【００５６】
上記の例では、始動時噴射時間から噴射した燃料の過不足を判定するようにしているが、気筒の判別ができない期間に各気筒に対して行われた始動時燃料噴射の回数から各気筒に対する燃料噴射量の過不足を判定するようにしてもよい。この場合、始動時噴射指令信号に応じて各気筒用のインジェクタが燃料を噴射した回数を記憶する始動時噴射回数記憶手段を設けて、該始動時噴射回数記憶手段に記憶された各気筒用インジェクタの噴射回数から既に各気筒用のインジェクタが噴射した燃料の過不足分を判定する。
上記のように噴射量修正手段を設けると、機関の始動時に特定の気筒で燃料の噴射量が不足したり過剰になったりするのを防ぐことができるため、機関の始動性を良好にすることができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、機関の始動操作を開始した後、気筒判別手段が気筒を判別し得る状態になるまでの間、各気筒用の始動時噴射指令信号または機関の気筒数よりも少ない複数の気筒に共通な始動時噴射指令信号を暫定的な順序で発生させて、該始動時噴射指令信号をインジェクタ駆動回路に与えるようにしたので、発電機が十分な出力を発生することができない状況にあるときに、すべてのインジェクタが同時に発電機の負荷となることがなくなる。したがって、発電機の出力が低下してＥＣＵの動作が不安定になったり、動作を停止したりするのを防ぐことができ、電源電圧の変動に起因するＥＣＵの動作不良により、機関の始動に失敗したり、点火プラグがかぶった状態になって機関の始動が困難になったりする等のトラブルが生じるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係わる燃料噴射装置の構成例を概略的に示した構成図である。
【図２】  本発明に係わる燃料噴射装置の各部の信号波形を発電機の整流出力とともに示した波形図である。
【図３】  従来の燃料噴射装置の各部の信号波形を発電機の整流出力とともに示した波形図である。
【符号の説明】
１ａ〜１ｃ…吸気管、４ａ〜４ｃ…インジェクタ、５…燃料ポンプ、７…ＥＣＵ、１０…磁石式交流発電機、１６…信号発生装置、２０…気筒判別信号発生器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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