(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子制御ディーゼル機関の噴射制御装置であって、
前記ディーゼル機関の回転角を検出する回転角検出手段と、
前記ディーゼル機関に対して燃料を圧送する燃料ポンプと、
前記燃料ポンプのポンプ室に連通するスピル弁と、
前記回転角検出手段によって検出された前記ディーゼル機関の回転角に基づいて所定の閉弁時期に達したことが認められる際に前記スピル弁を閉弁させるスピル弁閉弁手段と、
前記ディーゼル機関の運転状態に応じて前記所定の閉弁時期を設定する閉弁回転角設定手段と、
前記閉弁回転角設定手段による前記所定の閉弁時期の第一の時期から該第一の時期よりも早いタイミングである第二の時期への変更をもたらす前記ディーゼル機関の運転状態の変化が生じたときに、該変化が生じてから最初に前記第一の時期に達したことが検出されるまでは、前記閉弁回転角設定手段が前記所定の閉弁時期を前記第一の時期から前記第二の時期へ変更することを禁止する変更禁止手段と、
を備えることを特徴とする噴射制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の噴射制御装置であって、
前記変化が前記第二の時期よりも早いタイミングで生じたとき、前記変更禁止手段による前記閉弁回転角設定手段への前記所定の閉弁時期の変更の禁止を解除する禁止解除手段を更に備えることを特徴とする噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子制御ディーゼル機関の噴射制御装置に係り、特に、車両に搭載される電子制御ディーゼル機関の燃料噴射を精度良く制御する装置として好適な電子制御ディーゼル機関の噴射制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば特開昭６２−２６３４０号に開示される如く、電子制御ディーゼル機関が知られている。従来の電子制御ディーゼル機関（以下、単にディーゼル機関と称す）は、機関の回転に伴ってパルス信号を発するＮＥパルサを備えている。ＮＥパルサは、ディーゼル機関のクランクシャフトに連動して回転するロータと、ロータと対向する位置に配設される電磁ピックアップセンサとを備えている。
【０００３】
ロータの外周には、所定間隔毎に突起（以下、この突起を歯と称す）を備える有歯領域と、有歯領域の歯の間隔に比して広い領域に渡る欠歯領域とが形成されている。電磁ピックアップセンサは、その近傍をロータの歯が通過する際にパルス信号を出力する。従って、電磁ピックアップセンサがロータの有歯領域に対向している場合は、ディーゼル機関が所定角だけ回転する毎に電磁ピックアップセンサからパルス信号が出力される。一方、電磁ピックアップセンサがロータの欠歯領域に対向している間は、ディーゼル機関の回転角が変化しても、電磁ピックアップセンサからパルス信号は出力されない。
【０００４】
従来のディーゼル機関は、ＮＥパルサから出力されるパルス信号の数を計数するカウンタを備えている。カウンタの計数値は、電磁ピックアップセンサからパルス信号が出力されない期間が比較的長く継続した後、パルス信号が検出された時点でクリアされる。このため、カウンタの計数値は、欠歯領域に隣接して設けられた突起に起因するパルス信号が検出された時点で“０”となり、以後、パルス信号が検出される毎にインクリメントされる。
【０００５】
上記の処理によれば、カウンタの計数値は、欠歯領域に隣接して設けられた突起に起因するパルス信号が検出された後、更に検出されたパルス信号の数と一致する。以下、欠歯領域に隣接して設けられた突起に起因するパルス信号を「欠歯信号」と、また、カウンタの計数値を「パルス番号」と称す。
【０００６】
従来のディーゼル機関において、ＮＥパルサは、ディーゼル機関の回転角が基準回転角に到達した際に、欠歯信号を出力するように設けられている。従って、従来のディーゼル機関によれば、パルス番号に基づいて、基準回転角に対するディーゼル機関の回転角を検出することができる。
【０００７】
従来のディーゼル機関は、燃料ポンプとスピル弁とを備えている。燃料ポンプのポンプ室は、燃料噴射弁とスピル弁とに連通している。燃料ポンプは、ディーゼル機関の運転中に周期的にポンプ室の容積を増減させる。スピル弁は、ポンプ室と低圧室とを導通または遮断する電磁弁である。
【０００８】
燃料ポンプがポンプ室の容積を減少させる際にスピル弁が閉弁されていると、ポンプ室の容積変化に伴ってポンプ室の内圧が上昇する。この場合、ポンプ室から燃料噴射弁に対して高圧燃料が供給され、ディーゼル機関に対して燃料が噴射される。一方、燃料ポンプがポンプ室の容積を減少させる際にスピル弁が開弁されていると、ポンプ室の容積が減少しても、その内圧は燃料噴射可能な圧力までは上昇しない。従って、この場合は、ディーゼル機関に対して燃料が噴射されない。
【０００９】
従来のディーゼル機関において、スピル弁は、パルス番号に基づいてディーゼル機関の回転角が所定の回転角に到達したと認められるときに閉弁される。また、スピル弁は、ディーゼル機関の回転角が、燃料噴射を終了させるべき回転角に到達したと認められるときに開弁される。かかる処理を実行することにより、従来のディーゼル機関によれば、高精度な燃料噴射制御が実現できる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ディーゼル機関においては、その運転状態等に応じてスピル弁の開閉弁時期を変更させたい場合がある。具体的には、ディーゼル機関の運転状態が第１の状態である場合には、パルス番号“α”が計数された時点でスピル弁を閉弁させることが適切であり、かつ、ディーゼル機関の運転状態が第２の状態である場合には、パルス番号“β”が計数された時点でスピル弁を閉弁させることが適切であることがある。尚、パルス番号“α”は、パルス番号“β”が計数された後に計数される値とする。
【００１１】
かかる要求は、例えば、ディーゼル機関の運転状態が第１の状態であるか第２の状態であるかを検出する機構と、その機構の検出結果に基づいてスピル弁の閉弁時期をパルス番号“α”が検出された時点、或いは、パルス番号“β”が検出された時点の何れかに設定する機構とを設けることで実現できる。しかし、上記の要求をこのような手法で実現すると、パルス番号“β”が計数された後、パルス番号“α”が計数される前にディーゼル機関の運転状態が第１の状態から第２の状態に変化した場合に、スピル弁が適正に閉弁されないという不都合が生ずる。
【００１２】
すなわち、ディーゼル機関の運転状態が上記のタイミングで変化する場合、カウンタにパルス番号“β”が計数される時点では、スピル弁の閉弁時期が、「パルス番号“α”が計数される時点」に設定されている。従って、この時点でスピル弁が閉弁されることはない。一方、カウンタにパルス番号αが計数される時点では、スピル弁の閉弁時期が既に「パルス番号“β”が計数される時点」に変更されている。従って、スピル弁はこの時点でも閉弁されない。
【００１３】
つまり、上記のタイミングでディーゼル機関の運転状態が変化した場合、その後パルス番号が“０”にリセットされ、改めてパルス番号“β”が計数されるまで、スピル弁は開弁状態に維持される。従来のディーゼル機関においてスピル弁が開弁状態に維持されると、燃料噴射は実行されない。従って、上記の手法によってスピル弁の閉弁時期を変更することとすると、燃料噴射が適切に実行できない事態が発生する。
【００１４】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、適切な燃料噴射の実行を妨げることなく、スピル弁の閉弁時期を変更し得る電子制御ディーゼル機関の噴射制御装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、請求項１に記載する如く、電子制御ディーゼル機関の噴射制御装置であって、
前記ディーゼル機関の回転角を検出する回転角検出手段と、
前記ディーゼル機関に対して燃料を圧送する燃料ポンプと、
前記燃料ポンプのポンプ室に連通するスピル弁と、
前記回転角検出手段によって検出された前記ディーゼル機関の回転角に基づいて所定の閉弁時期に達したことが認められる際に前記スピル弁を閉弁させるスピル弁閉弁手段と、
前記ディーゼル機関の運転状態に応じて前記所定の閉弁時期を設定する閉弁回転角設定手段と、
前記閉弁回転角設定手段による前記所定の閉弁時期の第一の時期から該第一の時期よりも早いタイミングである第二の時期への変更をもたらす前記ディーゼル機関の運転状態の変化が生じたときに、該変化が生じてから最初に前記第一の時期に達したことが検出されるまでは、前記閉弁回転角設定手段が前記所定の閉弁時期を前記第一の時期から前記第二の時期へ変更することを禁止する変更禁止手段と、
を備える噴射制御装置により達成される。
【００１６】
本発明において、ディーゼル機関の回転角に基づいて所定の閉弁時期が検出されると、スピル弁が閉弁される。スピル弁が閉弁されると、燃料ポンプのポンプ室の昇圧が可能となり、ディーゼル機関に対して燃料を噴射し得る状態が形成される。スピル弁の閉弁時期は、ディーゼル機関の運転状態に応じて変更される。また、スピル弁の閉弁時期の変更は、その閉弁時期が早められる場合には、ディーゼル機関の運転状態が変化する以前に用いられていた閉弁時期が検出されるまでは禁止される。
【００１７】
このため、ディーゼル機関の運転状態が、より早い閉弁時期を要求する方向に変化した場合、その変化が生じたサイクルでは、運転状態が変化する以前に用いられていた閉弁時期にスピル弁の閉弁が図られる。そして、変化後の運転状態に対応した閉弁時期は、次回以降のサイクルで用いられる。このような処理によれば、ディーゼル機関の運転状態が、変更後に設定すべき閉弁時期の後、かつ、変更前の閉弁時期の前に変化した場合でも、確実にスピル弁を閉弁させることが可能となる。
【００１８】
上記の目的は、また、請求項２に記載する如く、上記請求項１記載の噴射制御装置であって、
前記変化が前記第二の時期よりも早いタイミングで生じたとき、前記変更禁止手段による前記閉弁回転角設定手段への前記所定の閉弁時期の変更の禁止を解除する禁止解除手段を更に備える噴射制御装置置により達成される。
【００１９】
本発明において、ディーゼル機関の運転状態が、その変化後に実現すべき閉弁時期の以前に変化した場合は、閉弁時期の変更の禁止が解除される。従って、この場合、スピル弁の閉弁時期は、ディーゼル機関の運転状態が変化した後、速やかに新たな時期に変更される。ディーゼル機関の運転状態が、変化後の運転状態に対応する閉弁時期の以前に変化した場合は、その後即座に閉弁時期を変更しても、変化の生じたサイクルにおいてスピル弁を確実に閉弁させることができる。従って、上記の処理によれば、スピル弁の閉弁時期を、適切な燃料噴射を妨げることなく優れた応答性の下に変更することが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施例であるディーゼル機関１０のシステム構成図を示す。ディーゼル機関１０は、燃料噴射制御を電気的に実行する機能を備えた電子制御ディーゼル機関である。ディーゼル機関１０は、電子制御ユニット１２（以下、ＥＣＵ１２と称す）によって制御される。
【００２１】
ディーゼル機関１０は、エアフィルタ１４を備えている。エアフィルタ１４は、吸気管１６に接続されている。吸気管１６にはその内部を流通する空気の温度を検出する吸気温センサ１８が配設されている。吸気温センサ１８の出力信号はＥＣＵ１２に供給されている。ＥＣＵ１２は、吸気温センサ１８の出力信号に基づいて吸入空気の温度ＴＨＡを検出する。
【００２２】
吸気管１６は、ターボチャージャ２０のコンプレッサ室２２に連通している。また、コンプレッサ室２２の下流には、吸気管２４が連通されている。吸気管２４の内部には、吸気絞り弁２６が配設されている。吸気絞り弁２６は、アクセルペダル２８と連動して開閉するように構成されている。更に、吸気絞り弁２６の近傍には、吸気絞り弁２６の開度に応じた電気信号を出力するアクセル開度センサ３０が配設されている。アクセル開度センサ３０の出力信号はＥＣＵ１２に供給されている。ＥＣＵ１２は、アクセル開度センサ３０の出力信号に基づいて、吸気絞り弁２６の開度、すなわち、アクセルペダル２８の操作量を検出する。
【００２３】
吸気管２４には、吸気絞り弁２６をバイパスするバイパス通路３２が設けられている。バイパス通路３２には、バイパス絞り弁３４が配設されている。バイパス絞り弁３４には、負圧アクチュエータ３６が連結されている。更に、負圧アクチュエータ３６には、バキューム・スイッチング・バルブ（以下、ＶＳＶと称す）３８および４０が連通している。ＶＳＶ３８，４０は、ＥＣＵ１２によって駆動される。ＥＣＵ１２は、ディーゼル機関１０が停止状態である場合にはバイパス絞り弁３４が全閉状態となるように、ディーゼル機関１０がアイドル状態である場合にはバイパス絞り弁３４が半開状態となるように、また、ディーゼル機関１０が通常運転状態である場合にはバイパス絞り弁３４が全開状態となるように、ＶＳＶ３８，４０を制御する。
【００２４】
吸気管２４には、吸気絞り弁２６およびバイパス絞り弁３４の下流側において吸気圧センサ４２が連通されている。吸気圧センサ４２は、吸気管２４の内圧に応じた電気信号を出力する。吸気圧センサ４２の出力信号はＥＣＵ１２に供給されている。ＥＣＵ１２は、吸気圧センサ４２の出力信号に基づいて、吸気絞り２６およびバイパス絞り３４の下流側の吸気圧を検出する。
【００２５】
ディーゼル機関１０は、シリンダヘッド４４を備えている。シリンダヘッド４４の内部には、副燃焼室４６および排気ポート４８が形成されている。ディーゼル機関１０は４気筒エンジンであり、シリンダヘッド４４には、副燃焼室４６および排気ポート４８が４気筒分設けられている。シリンダヘッド４４には、その先端部が副燃焼室４６に露出されるように、燃料噴射弁５０およびグロープラグ５２が配設されている。
【００２６】
ディーゼル機関１０は、シリンダブロック５４、および、その内部を摺動するピストン５６を備えている。ピストン５６の上面とシリンダヘッド４４の底面との間には、主燃焼室５８が形成されている。副燃焼室４６および排気ポート４８は、共に主燃焼室５８に連通している。シリンダヘッド４４には、機関回転角に応じて排気ポートを開閉する排気バルブ６０が組み込まれている。
【００２７】
シリンダブロック５４の壁面には、ウォータージャケット６２が形成されている。また、シリンダブロック５４には、その先端部がウォータージャケット６２内に露出されるように、水温センサ６４が配設されている。水温センサ６４の出力信号はＥＣＵ１２に供給されている。ＥＣＵ１２は、水温センサ１２の出力信号に基づいて、ウォータージャケット６２内を流通する冷却水の温度ＴＨＷを検出する。
【００２８】
ピストン５６には、クランクシャフト６６が連結されている。また、シリンダブロック５４には、クランクシャフト６６の回転角が基準回転角に到達した際にパルス信号を発生する基準位置センサ６７が配設されている。基準位置センサ６７の出力信号はＥＣＵ１２に供給されている。ＥＣＵ１２は、基準位置センサ６７からパルス信号が供給された際に、クランクシャフト６６の回転角が基準回転角に到達したと判断する。
【００２９】
シリンダヘッド４４に形成された排気ポート４８には、排気管６８が連通されている。排気管６８は、ターボチャージャ２０のタービン室７０に連通している。また、タービン室７０の下流側には、大気に連通する排気管７２が接続されている。更に、排気管６８と排気管７２とは、排気管６８側に所定値を超える圧力が生じた場合に開弁するウェストゲートバルブ７４を介して連通されている。
【００３０】
ディーゼル機関１０の燃料噴射弁５０には、燃料噴射ポンプ８０が接続されている。燃料噴射ポンプ８０は、ディーゼル機関１０に燃料を噴射すべき時期に、燃料噴射弁５０に対して高圧の燃料を供給する。燃料噴射弁５０は、燃料噴射ポンプ８０から所定圧力を超える燃料が供給されると、副燃焼室４６に向けて燃料を噴射する。
【００３１】
燃料噴射ポンプ８０は、ベルト等を介してクランクシャフト６６に連結されるドライブプーリ８２を備えている。ドライブプーリ８２は、ドライブシャフト８４の一端に固定されている。燃料噴射ポンプ８０は、ドライブシャフト８４に伝達される駆動トルクを動力源として作動するフィードポンプ８６を備えている。尚、図１は、燃料フィードポンプ８６を９０°転回させた状態、すなわち燃料フィードポンプ８６を側面視で表した状態を表している。
【００３２】
フィードポンプ８６には、低圧通路８８およびフィード通路９０が連通している。低圧通路８８には、図示しない燃料タンクより常圧の燃料が供給される。また、フィード通路９０は、燃料噴射ポンプ８０の内部に形成される燃料室９２に連通している。フィードポンプ８６は、ベーン式のポンプであり、低圧通路８８内の燃料をフィード通路９０を介して燃料室９２に圧送する。
【００３３】
ドライブシャフト８４には、ロータ９４が嵌挿されている。図２は、ロータ９４を、図１における側面視で表した図を示す。図２に示す如く、ロータ９４は、その外周に４つの有歯領域９６と４つの欠歯領域９８とを備えている。４つの有歯領域９６には、それぞれ１４の歯９６-0〜９６-13 が所定間隔毎に、具体的には１１．２５°毎に設けられている。また、４つの欠歯領域９８は、それぞれ等間隔で形成されている。
【００３４】
図１に示す如く、ロータ９４の上部には、例えば磁気抵抗素子またはホール素子等からなる磁気検出素子１００が配設されている。また、磁気検出素子１００の上部にはマグネット１０２が配設されている。磁気検出素子１００およびマグネット１０２は、保持部材１０４に固定されている。マグネット１０２の発する磁束は、マグネット１０２→保持部材１０４→ロータ９４→エアギャップ→磁気検出素子１００→マグネット１０２の経路を辿って、またはその逆の経路を辿って還流する。磁気検出素子１００は、上記の経路で還流する磁束の強度に応じた電気信号を発生する。
【００３５】
上記の経路を還流する磁束の強度は、エアキャップが小さいとき、すなわち、磁気検出素子１００がロータ９４の歯９６-0〜９６-13 の何れかに対向しているときに大きく、エアギャップが大きいとき、すなわち、磁気検出素子１００がロータ９４の歯９６-0〜９６-13 の何れにも対向していないときに小さくなる。従って、磁気検出素子１００は、ロータ９４が回転することにより、すなわちディーゼル機関１０が回転することにより、その近傍を歯９６-0〜９６-13 の何れかが通過する毎にパルス信号を発する。尚、以下の記載においては、ディーゼル機関１０の回転に伴って上記の如くパルス信号を発生する機構を、ＮＥパルサ１０６と称す。
【００３６】
磁気検出素子１００とロータ９４との位相は、ディーゼル機関１０の回転角が、♯１〜♯４気筒のそれぞれに着目した場合に制御上の基準となる回転角に到達した際に、４つの有歯領域９６が備える歯９６-0の何れかが磁気検出素子１００と対向するように調整されている。ＮＥパルサ１０６から出力されるパルス信号はＥＣＵ１２に供給される。ＥＣＵ１２は、ＮＥパルサ１０６から、ほぼ一定の周期でパルス信号が出力されている場合は、磁気検出素子１００がロータ９４の有歯領域９６に対向していると判断する。また、上記の周期に比して十分に長い期間ＮＥパルサ１０６からパルス信号が出力されない場合は、磁気検出素子１００が欠歯領域９８に対向していると判断する。そして、その後ＮＥパルサ１０６から再びパルス信号が出力されると、その時点で、磁気検出素子１００が歯９６-0に対向している、すなわち、ディーゼル機関１０の回転角が制御上の基準回転角に到達していると判断する。
【００３７】
ドライブシャフト８４の端部は、図示しないカップリングを介してカムプレート１０８に接続されている。カムプレート１０８には、その周縁部に、所定間隔毎に４つの起伏を有するカムフェイス１１０が形成されている。ロータ９４とカムプレート１０８との間には、ローラリング１１２が配設されている。ローラリング１１２には、その円周に沿って、カムフェイス１１０に対向する複数のカムローラ１１４が取付けられている。カムプレート１０８は、カムフェイス１１０がカムローラ１１４に当接するように、スプリング１１６によって付勢されている。
【００３８】
カムプレート１０８には、プランジャ１１８の端部が固定されている。燃料噴射ポンプ８０には、シリンダ１２０が形成されている。プランジャ１１８はシリンダ１２０に、回動可能に、かつ、摺動可能に挿入されている。プランジャ１１８の先端面とシリンダ１２０の端面との間には、ポンプ室１２２が隔成されている。
【００３９】
燃料噴射ポンプ８０には、ポンプ室１２２に連通するスピル通路１２４が設けられている。スピル通路１２４の他端は、スピル弁１２６に連通している。スピル弁１２６は、常態（オフ状態）で開弁状態を維持する電磁開閉弁である。スピル弁１２６はＥＣＵ１２に接続されている。スピル弁１２６は、ＥＣＵ１２から駆動信号が供給されることにより閉弁状態（オン状態）となる。
【００４０】
スピル弁１２６には、燃料室９２に通じる燃料通路１２８が連通している。スピル弁１２６が開弁状態である場合は、スピル通路１２４と燃料通路１２８とが導通し、その結果、ポンプ室１２２が燃料室９２に導通される。また、スピル弁１２６が閉弁状態である場合は、ポンプ室１２２と燃料室９２とが遮断状態とされる。
【００４１】
プランジャ１１８の先端部には、その外周面に、４本の吸入溝１３０が等間隔で設けられている。燃料噴射ポンプ８０は、プランジャ１１８の外周面の吸入溝１３０が延在する部分に開口する燃料通路１３２を備えている。燃料通路１３２の他端は、燃料室９２に連通している。また、プランジャ１１８には、その先端面と側面とに開口する吐出通路１３４が設けられている。燃料噴射ポンプ８０は、プランジャ１１８が所定角回転する毎に順次吐出通路１３４と連通する４本の燃料分配通路１３６を備えている。燃料分配通路のそれぞれは、燃料供給通路１３８を介してディーゼル機関１０の各気筒に配設される燃料噴射弁５０に連通している。
【００４２】
燃料噴射ポンプ８０において、カムプレート１０８およびプランジャ１１８はドライブシャフト８４と共に回転する。カムプレート１０８は、そのカムフェイス１１０をカムローラ１１４に当接させた状態で回転する。このためカムプレート１０８が回転すると、カムプレート１０８およびプランジャ１１８は、カムフェイス１１０の起伏に起因して、プランジャ１１８の軸方向に往復運動する。
【００４３】
燃料通路１３２は、プランジャ１１８が図１に於ける左方へ向けて変位する際に、すなわち、プランジャ１１８がポンプ室１２２の容積を拡大させる方向に変位する際に何れかの吸入溝１３０と連通するように設けられている。このため、プランジャ１１８が上記の方向に変位する過程で、ポンプ室１２２には燃料が吸入される。以下、この行程を吸入行程と称す。
【００４４】
また、燃料分配通路１３６は、プランジャ１１８が図１に於ける右方へ向けて変位する際に、すなわち、プランジャ１１８がポンプ室１２２の容積を縮小させる方向に変位する際に吐出通路１３４と連通するように設けられている。プランジャ１１８が上記の方向に変位する過程では、ポンプ室１２２の内圧の昇圧が図られる。以下、この行程を吐出行程と称す。
【００４５】
スピル弁１２６が閉弁された状態で吐出行程が行われると、ポンプ室１２２で昇圧された燃料は、吐出通路１３４、燃料分配通路１３６、燃料供給通路１３８、および、燃料噴射弁５０を介して副燃焼室４６内に吐出される。一方、吐出行程の実行中にスピル弁１２６が開弁されていると、ポンプ室１２２内の高圧燃料が燃料室９２内に漏出されるため、燃料は副燃焼室４６に噴射されない。
【００４６】
燃料噴射ポンプ８０は、燃料噴射ポンプ８０において吸入行程および吐出行程が行われる時期と、ディーゼル機関１０の回転角との関係を可変とするためのタイマ装置１４０を備えている。尚、図１は、タイマ装置１４０を９０°転回させた状態、すなわち、タイマ装置１４０を側面視で表した状態を表している。
【００４７】
タイマ装置１４０は、ピストン１４２を備えている。ピストン１４２の一端面側（図１に於ける左方側）には低圧通路８８に連通する低圧室１４４が形成されている。また、ピストン１４２の他端面側（図１に於ける右方側）には、燃料室９２に連通する高圧室１４６が形成されている。
【００４８】
低圧室１４４には、ピストン１４２を高圧室１４６側へ付勢するスプリング１４８が配設されている。また、低圧室１４４と高圧室１４６とは、タイミングコントロールバルブ１５０を介して連通されている。タイミングコントロールバルブ１５０は、ＥＣＵ１２によってデューティ制御されることにより、高圧室１４６と低圧室１４４との導通状態と制御する。
【００４９】
タイミングコントロールバルブ１５０が、高圧室１４６と低圧室とを導通状態とすると、高圧室１４６の内圧がほぼ低圧室１４４の内圧と等しくなる。この場合、ピストン１４２は、スプリング１４８の付勢力により、高圧室１４６側に偏った位置に維持される。一方、タイミングコントロールバルブ１５０が、高圧室１４６と低圧室とを遮断状態とすると、高圧室１４６の内圧が低圧室１４４の内圧に比して高圧となる。この場合、ピストン１４２は、高圧室１４６と低圧室１４４との差圧によって、低圧室１４４側に偏った位置に維持される。
【００５０】
ピストン１４２には、ローラーリング１１２に固定されたスライドピン１５２が係合している。ローラリング１１２は、スライドピン１５２が図１に於ける左右方向に変位することにより、すなわち、現実には図１の紙面に垂直な方向に変位することにより、紙面に垂直な平面内で回動できるように構成されている。ローラリング１１２が上記の如く回動すると、カムローラ１１４がカムフェース１１０の凸部に当接するタイミングと、ディーゼル機関１０の回転角との関係が変化し、その結果、吸入行程および吐出行程が行われるタイミングと、ディーゼル機関１０の回転角との関係が変化する。
【００５１】
ＥＣＵ１２は、ディーゼル機関１０の運動状態に応じて、適切な量の燃料が、適切な時期に噴射されるように、スピル弁１２６の開閉時期を制御し、また、タイミングコントロールバルブ１５０をデューティ制御する。
上述の如く、ＥＣＵ１２は、比較的長期間に渡ってＮＥパルサ１０６からのパルス信号の出力が停止された後、再びパルス信号が検出された時点で磁気検出素子１００がロータ９４の歯９６-0に対向していると判断する。以下、かかる条件を満たすパルス信号を欠歯信号と称す。
【００５２】
ＥＣＵ１２は、ＮＥパルサ１０６から出力されるパルス信号の数を計数するカウンタＣＮＩＲＱを備えている。カウンタＣＮＩＲＱの計数値は、欠歯信号が検出された時点で“０”にリセットされると共に、パルス信号が検出される毎にインクリメントされる。この場合、カウンタＣＮＩＲＱの計数値は、ディーゼル機関１０の回転角が制御上の基準回転角に到達した後に磁気検出素子１００の近傍を通過した歯９６-0〜９６-13 の数と一致する。以下、この計数値をパルス番号と称す。
【００５３】
本実施例において、ＥＣＵ１２は、ディーゼル機関１０が通常の運転状態にある場合は、パルス番号が“１３”に到達した時点でスピル弁１２６に対してオン信号（閉弁状態を要求する信号）を出力する。また、ＥＣＵ１２は、スピル弁１２６をオンとした後、燃料噴射を終了させるべき所定の閉弁時期（一旦“０”にリセットされたパルス番号が例えば“９”または“１０”まで増加される時期）でスピル弁１２６をオフ状態、すなわち、開弁状態とする。
【００５４】
ＥＣＵ１２からスピル弁１２６に対してオン信号が出力された後、スピル弁１２６が閉弁状態となるまでにはある程度の応答時間を要する。上記の如くパルス番号が“１３”に到達した時点でオン信号が出力されると、ディーゼル機関１０が高速運転中であっても、燃料噴射ポンプ８０において吐出行程が開始される以前にスピル弁１２６を閉弁状態とすることができる。
【００５５】
ＥＣＵ１２は、ディーゼル機関１０の始動が開始された後、すなわち、スタータスイッチがオン状態とされた後、欠歯信号が検出されるまでの間は、正確にパルス番号を計数することができない。このため、ディーゼル機関１０の始動時にも、スピル弁１２６の閉弁時期がパルス番号“１３”が計数された時点とされていると、スタータスイッチがオン状態とされた後、最初の欠歯信号が検出され、更にその後パルス番号が“１３”に到達するまでの間は、ディーゼル機関１０に対して燃料を噴射することができない。
【００５６】
ディーゼル機関１０において、良好な始動性を得るためには、始動が開始された後、速やかに燃料噴射が開始されることが望ましい。この点、上記の如く、スタータスイッチがオンとされた後、長期に渡って燃料噴射が実行できない制御は、始動時の燃料噴射制御として必ずしも適切ではない。
【００５７】
本実施例のシステムにおいては、例えば、ディーゼル機関１０の始動時には、パルス番号“０”が計数される時点をスピル弁１２６の閉弁時期とし、また、ディーゼル機関１０の始動が完了した後には、パルス番号“１３”が計数される時点をスピル弁１２６の閉弁時期とすることで、ディーゼル機関１０の始動性を高めることができる。
【００５８】
すなわち、上記の処理によれば、ディーゼル機関１０の始動時に、スタータスイッチがオン状態とされた後、最初の欠歯信号が検出された時点で燃料噴射を開始することができる。また、ディーゼル機関１０の始動時には、機関回転数が低いため、欠歯信号が検出された時点で、すなわち、パルス番号“０”が計数された時点でスピル弁１２６にオン信号を出力しても、燃料噴射ポンプ８０が吐出行程を開始する以前にスピル弁１２６を適切に閉弁させることができる。従って、上記の如く、ディーゼル機関１０の運転状態に応じてスピル弁１２６の閉弁時期を切り換えることによれば、良好な始動性を確保することができる。
【００５９】
しかしながら、一定の条件下でスピル弁１２６の閉弁時期が上記の如く変更されると、閉弁時期が変更されたサイクル時に、スピル弁１２６が閉弁されない事態が生ずる。つまり、上記の手法によれば、パルス番号“１３”が計数された後、パルス番号“０”が計数される前に始動が完了されると、パルス番号“０”が計数された時点で、スピル弁１２６の閉弁時期が「パルス番号“１３”が計数される時点」に変更される。
【００６０】
上記の変化が生じたサイクルにおいて、カウンタＣＮＩＲＱにパルス番号“１３”が計数された時点では、スピル弁１２６の閉弁時期が「パルス番号“０”が計数される時点」に設定されている。従って、この時点でスピル弁１２６が閉弁されることはない。一方、カウンタＣＮＩＲＱにパルス番号“０”が計数された時点では、スピル弁１２６の閉弁時期が既に「パルス番号“１３”が計数される時点」に変更されている。従って、スピル弁１２６は、この時点でも閉弁されない。
【００６１】
このため、スピル弁１２６は、次のサイクルでパルス番号“１３”が計数されるまで開弁状態に維持される。本実施例のシステムにおいて、スピル弁１２６が開弁状態に維持されると、ディーゼル機関１０に対して燃料は噴射されない。従って、上述した手法によってスピル弁１２６の閉弁時期を変更することによれば、パルス番号“１３”が計数された後、パルス番号“０”が計数される前に始動状態が完了した場合に、そのサイクルで燃料噴射が実行されないという不都合が生ずる。
【００６２】
本実施例のシステムは、ディーゼル機関１０が始動中であるか否かに応じてスピル弁１２６の閉弁時期を切り換える機能を有すると共に、上記のタイミングでディーゼル機関１０の始動が完了した場合においても、適切に燃料噴射を実行し得る点に特徴を有している。
【００６３】
図３は、上記の機能を実現すべくＥＣＵ１２が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図３に示す制御ルーチンは、ＮＥパルサ１０６からパルス信号が発せられる毎に起動されるＮＥ割り込みルーチンである。本ルーチンが起動されると、先ずステップ２００の処理が実行される。
【００６４】
ステップ２００では、パルス番号を計数するカウンタＣＮＩＲＱの計数値がインクリメントされる。上記の処理が終了すると、次にステップ２０２の処理が実行される。
ステップ２０２では、今回の処理サイクルの起因となったパルス信号が欠歯信号であるか否かが判別される。ＥＣＵ１２は、パルス信号が検出される毎に、前回のパルス信号と今回のパルス信号との間隔ＴＮＩＮＴｉを演算する。本ステップでは、前回の処理サイクル時に演算された間隔ＴＮＩＮＴi-1 と今回の処理サイクル時に演算された間隔ＴＮＩＮＴｉとの比（ＴＮＩＮＴi-1 ／ＴＮＩＮＴｉ）が、所定値に比して大きい場合に、今回のパルス信号が欠歯信号であると判断される。今回のパルス信号が欠歯信号であると判別された場合は、次にステップ２０４の処理が実行される。一方、今回のパルス信号が欠歯信号ではないと判別された場合は、次にステップ２０６の処理が実行される。
【００６５】
ステップ２０４では、カウンタＣＮＩＲＱの計数値が“０”にリセットされる。本ステップ２０４の処理が終了すると、次にステップ２０６の処理が実行される。
ステップ２０６では、ディーゼル機関１０が始動運転中か否かが判別される。本ステップ２０６では、スタータスイッチがオン状態である場合にディーゼル機関１０が始動運転中であると判断される。一方、スタータスイッチがオフ状態である場合に、ディーゼル機関１０が始動運転から脱していると判断される。上記の判別の結果、ディーゼル機関１０が始動運転中であると判別された場合は、次にステップ２０８の処理が実行される。
【００６６】
ステップ２０８では、始動完了フラグＸＳＴＡＯＦＦがオフ状態にセットされる。始動完了フラグＸＳＴＡＯＦＦは、ディーゼル機関１０の始動が完了したことを表すためのフラグである。本ステップ２０８の処理が終了すると、次にステップ２１０の処理が実行される。
【００６７】
ステップ２１０では、カウンタＣＮＩＲＱの計数値が“０”であるか否かが判別される。その結果、ＣＮＩＲＱ＝０が成立する場合は、次にステップ２１２の処理が実行される。一方、ＣＮＩＲＱ＝０が不成立である場合は、ステップ２１２の処理がジャンプされ、そのまま今回の処理が終了される。
【００６８】
ステップ２１２では、スピル弁１２６をオン状態、すなわち、閉弁状態とするための処理が実行される。本ステップ２１２の処理が終了すると、今回のルーチンが終了される。上記の処理によれば、ディーゼル機関１０の始動が完了するまでは、スピル弁１２６の閉弁時期が、常にパルス番号“０”が計数された時点に設定される。
【００６９】
上記ステップ２０６で、ディーゼル機関１０が始動運転中でないと判別された場合は、次にステップ２１４の処理が実行される。
ステップ２１４では、始動完了フラグＸＳＴＡＯＦＦがオフ状態であるか否かが判別される。今回の処理サイクルが、ディーゼル機関１０が始動運転を脱した後、始めて実行されるサイクルであれば、ＸＳＴＡＯＦＦがオフ状態であると判別される。この場合、次にステップ２１６の処理が実行される。
【００７０】
ステップ２１６では、カウンタＣＮＩＲＱの計数値が“０”であるか否かが判別される。その結果、ＣＮＩＲＱ＝０が成立しない場合は、以後、何ら処理が進められることなく今回のルーチンが終了される。一方、ＣＮＩＲＱ＝０が成立する場合は、次にステップ２１８の処理が実行される。
【００７１】
ステップ２１８では、始動完了フラグＸＳＴＡＯＦＦがオン状態とされる。本ステップ２１８の処理が実行された後、再び本ルーチンが起動されると、上記ステップ２１４で、ＸＳＴＡＯＦＦがオフ状態ではないと判別される。本ステップ２１８の処理が終了すると、以後、上記ステップ２１２の処理、すなわち、スピル弁１２６を閉弁状態とする処理が実行された後、今回のルーチンが終了される。
【００７２】
上記の処理によれば、ディーゼル機関１０が始動運転を脱出した後、パルス番号“０”が検出されるまでは、すなわち、欠歯信号が検出されるまでは、スピル弁１２６の閉弁時期が、パルス番号“０”が検出された時点に維持される。
ディーゼル機関１０が始動運転を脱した後、欠歯信号が検出されると、上記の如く始動完了フラグＸＳＴＡＯＦＦがオン状態とされる（ステップ２１８）。このため、その後、本ルーチンが起動されると、上記ステップ２１４で、その条件が成立しないと判別される。この場合、ステップ２１４に次いで、ステップ２２０の処理が実行される。
【００７３】
ステップ２１４では、カウンタＣＮＩＲＱの計数値が“１３”であるか否かが判別される。その結果、ＣＮＩＲＱ＝１３が成立する場合は、上記ステップ２１２でスピル弁１２６を閉弁させるための処理が実行された後、今回のルーチンが終了される。一方、ＣＮＩＲＱ＝１３が成立しない場合は、以後、何ら処理が進められることなく今回のルーチンが終了される。
【００７４】
上記の処理によれば、始動完了フラグＸＳＴＡＯＦＦがオン状態とされた後は、常に、スピル弁１２６の閉弁時期が、パルス番号“１３”が計数された時点に設定される。
図４および図５は、本実施例のシステムによって実現されるタイムチャートを示す。図４および図５中、（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）および（Ｄ）は、それぞれスタータスイッチＳＴＡの状態、ＮＥパルサ１０６から出力されるパルス信号の波形、始動完了フラグＸＳＴＡＯＦＦの状態、および、スピル弁１２６の状態を表している。
【００７５】
図４に示すタイムチャートは、ロータ９４の歯９６-7に起因するパルス信号が最初に検出される状態でスタータスイッチＳＴＡがオン状態とされ、その後、次のサイクル中で歯９６-9に起因するパルス信号が発せられている間にスタータスイッチＳＴＡがオフ状態とされた際に実現される。また、図５に示すタイムチャートは、ロータ９４の歯９６-7に起因するパルス信号が最初に検出される状態でスタータスイッチＳＴＡがオン状態とされ、その後、次のサイクル中で歯９６-13 に起因するパルス信号が発せられた後、欠歯信号が検出される前にスタータスイッチＳＴＡがオフ状態とされた際に実現される。
【００７６】
本実施例のシステムにおいて、始動完了フラグＸＳＴＡＯＦＦは、図４（Ｃ）および図５（Ｃ）に示す如く、スタータスイッチＳＴＡがオフ状態とされた後、欠歯信号が検出されるまではオフ状態に維持される。また、スピル弁１２６の閉弁時期は、始動完了フラグＸＳＴＡＯＦＦがオフ状態である間は、パルス番号“０”が検出された時期に維持される。
【００７７】
このため、スピル弁１２６は、図４（Ｄ）および図５（Ｄ）に示す如く、スタータスイッチＳＴＡがオン状態とされた直後のサイクルから、スタータスイッチＳＴＡがオフとされた直後のサイクルでは、パルス番号“０”が検出された時点で閉弁状態とされる。そして、始動完了フラグＸＳＴＡＯＦＦがオン状態とされた後のサイクルでは、パルス番号“１３”が検出された時点でスピル弁１２６が閉弁状態とされる。
【００７８】
スピル弁１２６の閉弁時期が、ディーゼル機関１０の運転状態に応じて上記の如く設定されると、始動が開始された後、早期に燃料噴射を開始させることができると共に、始動が完了した後、ディーゼル機関１０が高速運転を行う際にも適切な燃料噴射制御を実現することができる。更に、本実施例のシステムによれば、ディーゼル機関１０が始動運転を脱した後、スピル弁１２６の閉弁時期が即座に変更されないため、上記図５に示す如きタイミングで始動が完了した場合に燃料が噴射されないサイクルが生ずるのを、確実に防止することができる。
【００７９】
尚、上記の実施例においては、ＮＥパルサ１０６が前記請求項１記載の「回転角検出手段」に相当すると共に、ＥＣＵ１２が上記ステップ２１２の処理を実行することにより前記請求項１記載の「スピル弁閉弁手段」が、上記ステップ２０６処理を実行することにより前記請求項１記載の「閉弁回転角設定手段」が、上記ステップ２０８，２１４および２１８の処理を実行することにより前記請求項１記載の「変更禁止手段」が、それぞれ実現されている。
【００８０】
次に、図６乃至図９を参照して、本発明の第２実施例について説明する。本実施例のシステムは、上記図１に示すシステム構成において、ＥＣＵ１２に上記図３に示すルーチンに代えて、図６に示すルーチンを実行させることにより実現される。
【００８１】
上述した第１実施例のシステムでは、ディーゼル機関１０が始動運転を脱した後、欠歯信号が検出されるまでの間は必ずスピル弁１２６の閉弁時期が「パルス番号“０”が検出された時点」に設定される。しかし、ディーゼル機関１０が、パルス番号“１３”が検出される前に始動運転から脱した場合は、その後、即座にスピル弁１２６の閉弁時期を「パルス番号“１３”が検出された時点」に変更しても、そのサイクルにおける燃料噴射が妨げられることはない。また、スピル弁１２６の閉弁時期は、ディーゼル機関１０が始動運転を脱した後、本来は速やかに、その運転状態の変化に対応した時期、すなわち、「パルス番号“１３”が検出された時点」に変更されることが望ましい。
【００８２】
本実施例のシステムは、上記の機能を実現し得る点に特徴を有している。図６は、上記の機能を実現すべくＥＣＵ１２が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。尚、図６において、上記図３に示すステップと同一の処理を実行するステップについては、同一の符合を付してその説明を省略または簡略する。
【００８３】
図６に示す制御ルーチンは、ＮＥパルサ１０６からパルス信号が出力される毎い起動されるＮＥ割り込みルーチンである。本ルーチンが起動されると、ステップ２００〜２０４を経てステップ２０６の処理が実行される。
ステップ２０６では、ディーゼル機関１０が始動運転中であるか否かが判別される。その結果、ディーゼル機関１０が始動運転中であると判別された場合は、次にステップ２３０の処理が実行される。
【００８４】
ステップ２３０では、フラグＸＨＯＬＤがオン状態にセットされる。フラグＸＨＯＬＤは、スピル弁１２６の閉弁時期を、現状の閉弁時期に保持すべきことを表すためのフラグである。本ステップ２３０の処理が終了すると、次にステップ２１０以降の処理が実行される。
【００８５】
上記の処理によれば、ディーゼル機関１０が始動運転中である場合は、スピル弁１２６の閉弁時期が、常に「パルス番号“０”が検出された時点」に設定される。
上記ステップ２０６で、ディーゼル機関１０が始動運転を脱していると判別された場合は、次にステップ２３２の処理が実行される。ステップ２３２では、カウンタＣＮＩＲＱの計数値が１３であるか否かが判別される。その結果、ＣＮＩＲＱ＝１３が成立しない場合は、次にステップ２３４の処理が実行される。
【００８６】
ステップ２３４では、フラグＸＨＯＬＤがオン状態であるか否かが判別される。ディーゼル機関１０が始動運転を脱した直後の処理サイクル時には、フラグＸＨＯＬＤがオン状態に維持されている。このため、本ステップ２３４の処理が、このような処理サイクル時に実行されると、上記の条件が成立すると判断される。この場合、次にステップ２３６の処理が実行される。一方、フラグＨＯＬＤが既にオフ状態とされていると判別される場合は、以後、何ら処理が進められることなく今回のルーチンが終了される。
【００８７】
ステップ２３６では、フラグＸＨＯＬＤをオフ状態とする処理が実行される。本ステップ２３６の処理が終了すると、次にステップ２１０以降の処理、すなわち、パルス番号が“０”であることを条件にスピル弁１２６を閉弁状態とする処理が実行される。
【００８８】
また、上記ステップ２３２で、カウンタＣＮＩＲＱの計数値が１３であると判別された場合は、次にステップ２３８の処理が実行される。ステップ２３８では、フラグＸＨＯＬＤをオフ状態とする処理が実行される。本ステップ２３８の処理が終了すると、次にステップ２１２でスピル弁１２６を閉弁状態とする処理が実行される。
【００８９】
図７乃至図９は、本実施例のシステムによって実現されるタイムチャートを示す。図７乃至図９中、（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）および（Ｄ）は、それぞれスタータスイッチＳＴＡの状態、ＮＥパルサ１０６から出力されるパルス信号の波形、フラグＸＨＯＬＤの状態、および、スピル弁１２６の状態を表している。
【００９０】
図７に示すタイムチャートは、ロータ９４の歯９６-7に起因するパルス信号が最初に検出される状態でスタータスイッチＳＴＡがオン状態とされ、その後、パルス番号“１１”が検出されてからパルス番号“１２”が検出されるまでの間にスタータスイッチＳＴＡがオフ状態とされた際に実現される。
【００９１】
図７（Ａ）に示す如くスタータスイッチＳＴＡがオン状態とされると、図７（Ｃ）に示す如く、その後速やかにフラグＸＨＯＬＤがオン状態とされる。かかる状況下では、図６に示すルーチンが起動される毎にステップ２１０以降の処理が実行される。その結果、スピル弁１２６は、図７（Ｄ）に示す如く「パルス番号“０”が検出された時点」で閉弁状態とされる。
【００９２】
図７（Ａ）に示す如く、スタータスイッチＳＴＡがパルス番号“１１”が検出された後にオフ状態とされると、次いでパルス番号“１２”の起因となるパルス信号が発せられた後に、上記図６に示すステップ２００〜２０６、ステップ２３２〜２３６、および、ステップ２１０の処理が順次実行される。その結果、フラグＸＨＯＬＤは、図７（Ｃ）に示す如くパルス番号“１２”が検出されると共にオフ状態とされる。
【００９３】
次に、パルス番号“１３”の起因となるパルス信号が発せられると、その後、上記図６に示すステップ２００〜２０６の処理を経て、ステップ２３２の処理が実行される。今回の処理サイクルでは、ステップ２３２でＣＮＩＲＱ＝１３が成立すると判別される。このため、今回の処理サイクル中では、ステップ２３２の後、ステップ２３８およびステップ２１２の処理が実行される。その結果、スピル弁１２６は、図７（Ｄ）に示す如くパルス番号“１３”が検出されると共に閉弁状態とされる。以後、スピル弁１２６の閉弁時期は「パルス番号“１３”が検出された時点」に変更される。
【００９４】
図８に示すタイムチャートは、スタータスイッチＳＴＡがオン状態とされた後、パルス番号“１２”が検出されてからパルス番号“１３”が検出されるまでの間にスタータスイッチＳＴＡがオフ状態とされた際に実現される。
図８（Ａ）に示す如くスタータスイッチＳＴＡが、パルス番号“１２”が検出された後にオフ状態とされると、次いでパルス番号“１３”の起因となるパルス信号が発せられた後に、上記図６に示すステップ２００〜２０６の処理を経て、ステップ２３２の処理が実行される。今回の処理サイクルでは、ステップ２３２でＣＮＩＲＱ＝１３が成立すると判別される。このため、今回の処理サイクル中では、ステップ２３２の後、ステップ２３８およびステップ２１２の処理が実行される。
【００９５】
その結果、上記のタイミングでスタータスイッチＳＴＡがオフされた場合は、図８（Ｃ）および図８（Ｄ）に示す如く、パルス番号“１３”が検出されると共に、フラグＸＨＯＬＤがオフ状態とされ、かつ、スピル弁１２６がオフ状態とされる。フラグＸＨＯＬＤがオフ状態とされるため、以後、スピル弁１２６の閉弁時期は「パルス番号“１３”が検出された時点」に変更される。
【００９６】
図９に示すタイムチャートは、スタータスイッチＳＴＡがオン状態とされた後、パルス番号“１３”が検出されてから欠歯信号が検出されるまでの間にスタータスイッチＳＴＡがオフ状態とされた際に実現される。
図９（Ａ）に示す如くスタータスイッチＳＴＡが、パルス番号“１３”が検出された後にオフ状態とされると、次いで欠歯信号が発せられた後に、上記図６に示すステップ２００〜２０６の処理を経て、ステップ２３２の処理が実行される。今回の処理サイクルでは、ステップ２３２でＣＮＩＲＱ＝１３が成立しない判別される。このため、今回の処理サイクル中では、ステップ２３２の後、ステップ２３４の処理が実行される。
【００９７】
また、今回の処理サイクルでは、ステップ２３４で、フラグＸＨＯＬＤがオン状態であると判別される。このため、今回の処理サイクル中では、ステップ２３４に次いで、ステップ２３６および２１０の処理が実行される。更に、今回の処理サイクルでは、ステップ２１０で、ＣＮＩＲＱ＝０が成立すると判別される。このため、今回の処理サイクル中では、ステップ２１０に次いで、ステップ２１２の処理が実行される。
【００９８】
その結果、上記のタイミングでスタータスイッチＳＴＡがオフされた場合は、図９（Ｃ）および図９（Ｄ）に示す如く、パルス番号“０”が検出されると共に、フラグＸＨＯＬＤがオフ状態とされ、かつ、スピル弁１２６がオフ状態とされる。フラグＸＨＯＬＤがオフ状態とされるため、以後、スピル弁１２６の閉弁時期は「パルス番号“１３”が検出された時点」に変更される。
【００９９】
上述の如く、本実施例のシステムによれば、ディーゼル機関１０が、パルス番号“１３”が検出される前に始動運転を脱した場合には、その後、即座にスピル弁の閉弁時期を「パルス番号“１３”が検出された時期」に変更することができる。また、ディーゼル機関１０が、パルス番号“１３”が検出された後、欠歯信号が検出される前に始動運転から脱した場合には、スピル弁１２６の閉弁時期をその直後のサイクルにおいてのみ「パルス番号“０”が検出された時期」に保持し、かつ、その後のサイクルにおいて「パルス番号“１３”が検出された時期」に変更することができる。
【０１００】
このため、本実施例のシステムによれば、上記第１実施例のシステムと同様に、ディーゼル機関１０が始動運転中であるか否かに応じて適切にスピル弁１２６の閉弁時期を変更することができると共に、上記第１実施例のシステムに比して、その変更に関して高い応答性を実現することができる。
【０１０１】
尚、上記の実施例においては、ＥＣＵ１２が上記ステップ２１２の処理を実行することにより前記請求項１記載の「スピル弁閉弁手段」が、上記ステップ２０６の処理を実行することにより前記請求項１記載の「閉弁回転角設定手段」が、また、上記ステップ２３０、２３４および２３６の処理を実行することにより前記請求項１記載の「変更禁止手段」が、それぞれ実現されている。更に、上記の実施例においては、ＥＣＵ１２が上記ステップ２３２および２３８の処理を実行することにより前記請求項２記載の「禁止解除手段」が実現されている。
【０１０２】
次に、図１０を参照して、本発明の第３実施例について説明する。本実施例のシステムは、上記図１に示すシステム構成において、ＥＣＵ１２に上記図３に示すルーチンまたは上記図６に示すルーチンに代えて、図１０に示すルーチンを実行させることにより実現される。
【０１０３】
本実施例のディーゼル機関１０は、その運転状態に応じて通常制御による燃料噴射制御と、プレストローク制御による燃料噴射制御とを実行する。通常制御による燃料噴射制御は、燃料ポンプ８０が吐出行程に以降する以前に、すなわち、燃料ポンプ８０のプランジャ１１８がポンプ室１２２の容積を減少する方向に移動し始める以前にスピル弁１２６を閉弁状態とし、所望量の燃料噴射が終了した時点でスピル弁１２６を開弁させることにより実現される。
【０１０４】
プレストローク制御による燃料噴射制御は、燃料ポンプ８０が吐出行程に以降した後、すなわち、燃料ポンプ８０のプランジャ１１８がポンプ室１２２の容積を減少する方向に移動し始めた後、適当なタイミングでスピル弁１２６を閉弁状態とし、その後、所望量の燃料噴射が終了した時点でスピル弁１２６を開弁させることにより実現される。
【０１０５】
燃料ポンプ８０の吐出能力は、プランジャ１１８のリフト量が大きくなるに連れて増大される傾向を示す。従って、プランジャ１１８にリフトが生ずる以前にスピル弁１２６を閉弁させておけば、燃料ポンプ８０の吐出能力が比較的低い領域を燃料噴射に利用することができる。このため、通常制御によれば、燃料の噴射圧力が比較的低く、かつ、比較的長期間継続する燃料噴射を実現することができる。一方、プレストローク制御によれば、燃料の噴射圧力が比較的高く、かつ、比較的短時間で終了する燃料噴射を実現することができる。
【０１０６】
本実施例のディーゼル機関１０においては、ディーゼル機関１０の運転状態に応じて、通常制御とプレストローク制御とのうち、良好な運転状態を得るうえで有利であるとして予め設定されている制御手法を用いて、燃料噴射制御を行うこととしている。尚、本実施例においては、パルス番号“１３”が検出された時点でスピル弁１２６を閉弁させることにより通常制御が実現され、また、パルス番号“α”が検出された時点でスピル１２６を閉弁させることによりプレストローク制御が実現されるものとする。
【０１０７】
本実施例のシステムにおいて、燃料噴射制御の手法をプレストローク制御から通常制御に変更する場合には、スピル弁の閉弁時期をプレストローク制御を実現するために必要な閉弁時期、すなわち、「パルス番号“α”が検出される時期」から、通常制御を実現するために必要な時期、すなわち、「パルス番号“０”が検出される時期」に早める必要がある。この際、ディーゼル機関１０の運転状態が変化した後、即座に上記の変更を行うとすれば、始動時にスピル弁１２６の閉弁時期を変更する場合と同様に、燃料噴射が適切に実行し得ない事態が生じ得る。
【０１０８】
本実施例のシステムは、適切な燃料噴射の実行を妨げることなく、プレストローク制御と通常制御とを適宜切り換えて用いることができる点に特徴を有している。図１０は、上記の機能を実現すべくＥＣＵ１２が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。尚、図１０において、上記図３または図６に示すステップと同一の処理を実行するステップについては、同一の符合を付してその説明を省略または簡略する。
【０１０９】
図１０に示す制御ルーチンは、ＮＥパルサ１０６からパルス信号が出力される毎に起動されるＮＥ割り込みルーチンである。本ルーチンが起動されると、ステップ２００〜２０４を経てステップ２５０の処理が実行される。
ステップ２５０では、プレストローク制御を終了させる要求が生じているか否か、具体的には、ディーゼル機関１０の運転状態が通常制御を要求する状態であるか否かが判別される。その結果、プレストローク制御を終了させる要求が生じていないと判別された場合は、ステップ２３０でフラグＸＨＯＬＤがオン状態とされた後、ステップ２５２の処理が実行される。
【０１１０】
ステップ２５２では、カウンタＣＮＩＲＱの計数値が“α”であるか否かが判別される。その結果、ＣＮＩＲＱ＝αが成立しない場合は、以後、何ら処理が進められることなく今回のルーチンが終了される。一方、ＣＮＩＲＱ＝αが成立する場合は、次にステップ２１２の処理が実行された後、今回のルーチンが終了される。
【０１１１】
上記の処理によれば、ディーゼル機関１０の運転状態が、プレストローク制御を要求する運転状態である場合は、スピル弁１２６の閉弁時期が、常に「パルス番号“α”が検出された時点」に設定される。その結果、ディーゼル機関１０において、プレストローク制御による燃料噴射制御が実現される。
【０１１２】
上記ステップ２５０で、プレストローク制御の終了要求が生じている、すなわち、ディーゼル機関１０の運転状態が、通常制御を必要とする状態に変化していると判別された場合は、次にステップ２３２以降の処理が実行される。そして、ＣＮＩＲＱ＝１３が成立する場合は、フラグＸＨＯＬＤがオフ状態とされた後、スピル弁１２６が閉弁状態とされる（ステップ２３８，２１２）。
【０１１３】
一方、ＣＮＩＲＱ＝１３が成立しない場合は、ステップ２３４でフラグＸＨＯＬＤがオン状態であるか否かが判別される。その結果、フラグＸＨＯＬＤがオン状態であれば、上記ステップ２５２以降の処理が実行される。また、フラグＸＨＯＬＤがオン状態でなければ、以後、何ら処理が進められることなく今回のルーチンが終了される。
【０１１４】
本実施例のシステムにおいて、▲１▼ディーゼル機関１０の運転状態がパルス番号“１３”が検出される前に通常制御を要求する状態に変化した場合は、以後、パルス番号“１３”が検出されるまで、パルス信号が発せられる毎に、図１０に示すステップ２００〜２０４、２５０、２３２、２３４および２５２の処理が実行される。
【０１１５】
上記の処理が繰り返される過程で、パルス番号“１３”が検出される以前にＣＮＩＲＱの計数値がαに達することはない。このため、上記ステップ２３２の条件が成立する前に、上記ステップ２４２の条件が成立することはない。従って、スピル弁１２６は、パルス番号“１３”が検出されるまで、開弁状態に維持される。
【０１１６】
ＥＣＵ１２においてパルス番号“１３”が検出されると、上記ステップ２３２の条件が成立すると判断され、以後、ステップ２３８および２１２の処理が実行される。その結果、スピル弁１２６は、パルス番号“１３”が検出されると共に閉弁状態とされる。また、上記の処理の過程でフラグＸＨＯＬＤがオフ状態とされるため、以後、スピル弁１２６の閉弁時期は「パルス番号“１３”が検出された時点」に変更される。その結果、ディーゼル機関１０において、通常制御による燃料噴射制御が実現される。
【０１１７】
本実施例のシステムにおいて、▲２▼ディーゼル機関１０の運転状態が、パルス番号“１３”が検出された後、パルス番号“α”が検出される前に、通常制御を要求する状態に変化した場合は、以後、パルス番号“α”が検出されるまで、パルス信号が発せられる毎に、図１０に示すステップ２００〜２０４、２５０、２３２、２３４および２５２の処理が実行される。上記の状況下では、ＣＮＩＲＱ＝αが成立する前に、ＣＮＩＲＱ＝１３が成立することはない。このため、上記の処理が繰り返し実行されると、やがてステップ２５２の条件が成立し、スピル弁１２６が閉弁される。
【０１１８】
上記の如くステップ２５２の条件、すなわち、ＣＮＩＲＱ＝αが成立した後、上記図１０に示すルーチンが繰り返し起動されると、やがて、ステップ２３２の条件であるＣＮＩＲＱ＝１３が成立する。この条件が成立すると、ステップ２３８でフラグＸＨＯＬＤがオフ状態とされる。フラグＸＨＯＬＤがオフ状態が検出されると、以後、スピル弁１２６の閉弁時期は「パルス番号“１３”が検出された時点」に固定される。その結果、ディーゼル機関１０において、通常制御による燃料噴射制御が実現される。
【０１１９】
上述の如く、本実施例のシステムによれば、ディーゼル機関１０の運転状態が、パルス番号“１３”が検出される前にプレストロークを要求する状態から通常制御を要求する状態に変化した場合には、その後、速やかにスピル弁１２６の閉弁時期を「パルス番号“１３”が検出された時期」に変更することができる。
【０１２０】
また、ディーゼル機関１０の運転状態が、パルス番号“１３”が検出された後、パルス番号“α”が検出される前にプレストロークを要求する状態から通常制御を要求する状態に変化した場合には、スピル弁１２６の閉弁時期をその直後のサイクルにおいてのみ「パルス番号“α”が検出された時期」に保持し、かつ、その後のサイクルにおいて「パルス番号“１３”が検出された時期」に変更することができる。
【０１２１】
このように、本実施例のシステムによれば、ディーゼル機関１０の運転状態が、プレストローク制御を要求する状態から通常制御を要求する状態に変化した後に、適切な燃料噴射を妨げることなく、適切かつ迅速にスピル弁１２６の閉弁時期を変更することができる。
【０１２２】
尚、上記の実施例においては、ＥＣＵ１２が上記ステップ２１２の処理を実行することにより前記請求項１記載の「スピル弁閉弁手段」が、上記ステップ２５０の処理を実行することにより前記請求項１記載の「閉弁回転角設定手段」が、また、上記ステップ２３０および２３４の処理を実行することにより前記請求項１記載の「変更禁止手段」が、それぞれ実現されている。更に、上記の実施例においては、ＥＣＵ１２が上記ステップ２３２および２３８の処理を実行することにより前記請求項２記載の「禁止解除手段」が実現されている。
【０１２３】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１記載の発明によれば、適切な燃料噴射の実行を妨げることなく、スピル弁の閉弁時期の変更を図ることができる。
また、請求項２記載の発明によれば、適切な燃料噴射の実行を妨げることなく、優れた応答性の下にスピル弁の閉弁時期の変更を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるディーゼル機関のシステム構成図である。
【図２】図１に示すディーゼル機関が備えるロータの正面図である。
【図３】本発明の第１実施例において実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。
【図４】本発明の第１実施例においてパルス番号“９”が検出される前にスタータスイッチがオフ状態とされた場合に実現されるタイムチャートである。
【図５】本発明の第１実施例においてパルス番号“１３”が検出された後、パルス番号“０”が検出される前にスタータスイッチがオフ状態とされた場合に実現されるタイムチャートである。
【図６】本発明の第２実施例において実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。
【図７】本発明の第２実施例においてパルス番号“１１”が検出された後、パルス番号“１２”が検出される前にスタータスイッチがオフ状態とされた場合に実現されるタイムチャートである。
【図８】本発明の第２実施例においてパルス番号“１２”が検出された後、パルス番号“１３”が検出される前にスタータスイッチがオフ状態とされた場合に実現されるタイムチャートである。
【図９】本発明の第２実施例においてパルス番号“１３”が検出された後、パルス番号“０”が検出される前にスタータスイッチがオフ状態とされた場合に実現されるタイムチャートである。
【図１０】本発明の第３実施例において実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。
【符号の説明】
１０  ディーゼル機関
１２  電子制御ユニット
８０  燃料ポンプ
９４  ロータ
１０６  ＮＥパルサ
１１８  プランジャ
１２６  スピル弁
ＣＮＩＰＱ  パルス番号計数用カウンタ
ＳＴＡ  スタータスイッチ
ＳＰＶ  スピル弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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