JP2006063806A - インジェクタ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチ噴射を行う内燃機関に適用する場合でも、噴射時期に自由度を持たせることができる技術を提供する。
【解決手段】 ４気筒の内燃機関を目標の運転状態にすべく燃料の噴射量および噴射時期を決定する制御装置からの噴射信号を受け、各気筒に備えられた４個のインジェクタの駆動部（３１ａ〜３４ａ）に駆動電圧を加えることにより各インジェクタを駆動させるインジェクタ駆動装置であって、４個のインジェクタのうち位相がクランク回転角度１８０度異なる２個の気筒に備えられた２個のインジェクタの駆動部（３１ａ，３２ａ）に対して駆動電圧を加える第１の駆動回路（５７ａ，５８ａ等）と、４個のインジェクタのうち他の２個のインジェクタの駆動部（３３ａ，３４ａ）に対して駆動電圧を加える第２の駆動回路（５７ｂ，５８ｂ等）を備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、インジェクタの駆動部に駆動電圧を加えることによりインジェクタを駆動させるインジェクタ駆動装置に関する。

自動車等に搭載される内燃機関、特にディーゼルエンジンにおいては、各気筒の燃焼室に取り付けられたインジェクタと、高圧燃料を蓄圧するコモンレールと、燃料タンクから汲み上げた燃料を加圧してコモンレールに供給する高圧ポンプと、複数のインジェクタおよび高圧ポンプを制御するエンジン制御装置（以下、「ＥＣＵ」という。）等を備えた燃料供給システムを備えている。

ただし、燃焼室内に直接燃料を噴射する場合、燃料が噴射される空間はシリンダブロック、ピストンおよびシリンダヘッド等によって構成される空間であり、爆発上死点近辺での噴射を考えると、非常に高い圧力下で噴射を行わなければならない。また、燃料噴射後において燃料が充分拡散される空間的、時間的余裕がない。従って、このような条件下において、適切な燃焼条件を得るためには、インジェクタに供給される燃料の燃圧を高くして、シリンダ内に噴射された瞬間から燃料を充分に拡散させる必要がある。そのためには、この高い燃圧に抗してインジェクタを高速駆動させるとともに、燃料噴射時間を正確にコントロールする必要があり、アクチュエータとしての駆動部に短時間に高電圧を印加して、インジェクタのニードルバルブを高速で開閉駆動させる必要がある。

そのため、インジェクタは、高電圧を発生する装置であるインジェクタ駆動ユニット（以下、「ＥＤＵ（＝Electronic Driver Unit）」という。）に接続され、インジェクタの開弁時期や閉弁時期の制御は、ＥＣＵの燃料噴射制御に基づき、ＥＤＵがインジェクタの駆動部に駆動電圧を加えることにより行なわれる。例えば、特許文献１に記載の燃料供給システムにおいては、ＥＣＵは各種センサから入力される値を基にエンジン運転状態を判定し、そのエンジン運転状態に応じて適切なタイミングでインジェクタが開弁し適切なタイミングでインジェクタが閉弁して適切な量の燃料を噴射するようにＥＤＵを制御し、それに応じてＥＤＵからインジェクタの駆動部に駆動電圧が加えられるようになっている。

そして、この特許文献１に記載の燃料供給システムのＥＤＵは、インジェクタの駆動部に加える高電圧を生成する高電圧生成回路と保持電流生成回路を備えている。また、ＥＤＵは２つの駆動回路を有しており、それぞれの駆動回路から、２つのグループに分けられたインジェクタの駆動部に駆動電圧を加えるようになっている。それゆえ、４つのインジェクタへの駆動電圧は、２つのグループに分けられており、異なるグループに属するインジェクタの駆動部への駆動電圧を同時に加えることができる。
特開２００３−５６３８６号公報 特開２００２−２４６６６７号公報

特許文献１に記載の燃料供給システムのＥＤＵは、２つの駆動回路を有しており、ＥＤＵからインジェクタの駆動部への駆動電圧は、異なるグループに属する駆動部へは異なる駆動回路を介するので同時に加えることができるが、同じグループに属する駆動部へは同じ駆動回路なので同時に加えることはできない。

かかる構成においても、爆発行程がクランク回転角度１８０度の位相差で等間隔となる
４気筒の内燃機関であって、１気筒における１サイクル中にメイン噴射の１回だけ燃料噴射を行う内燃機関については、噴射時期が重なることがないため問題はないが、メイン噴射に加えて、ポスト噴射、ビゴム噴射等の副噴射を行い、１気筒における１サイクル中に複数回噴射（マルチ噴射）を行う場合については、同じグループに属する駆動部への駆動電圧を同時に加えることができないので、噴射時期が制限される場合がある。

図１５に、４つの気筒が直列に配置された４ストローク・サイクルの内燃機関で、第１気筒（＃１）→第３気筒（＃３）→第２気筒（＃２）→第４気筒（＃４）の順にクランク角１８０度毎の等間隔で爆発行程を迎えるようになっている内燃機関であって、メイン噴射に加えて、ポスト噴射、ビゴム噴射等の副噴射を行う内燃機関の各気筒における噴射時期を示した。

メイン噴射は爆発上死点近辺で行うものであり、ビゴム噴射は吸気上死点近辺で行うものであるため、図１５内に二点鎖線で示したように、＃１のビゴム噴射と＃２のメイン噴射の噴射時期が重なる。それゆえ、特許文献１に記載の燃料供給システムを、この内燃機関に適用する場合においては、１つのグループ内の一方のインジェクタが爆発上死点後の爆発行程初期に噴射する、つまりリタード側のメイン噴射である場合には、他方のインジェクタは吸気上死点後の吸気行程初期に噴射することはできない。したがって、かかる場合においては、図１５に示すように、＃１のビゴム噴射の噴射時期を吸気上死点前の排気行程後期とせざるを得なくなる等の制約を受けることとなる。

本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、マルチ噴射を行う内燃機関に適用する場合でも、噴射時期に自由度を持たせることができる技術を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係るインジェクタ駆動装置にあっては、爆発行程がクランク回転角度１８０度の位相差で等間隔となる４気筒の内燃機関を目標の運転状態にすべく燃料の噴射量および噴射時期を決定する制御装置からの噴射信号を受け、各気筒に備えられた４個のインジェクタの駆動部に駆動電圧を加えることにより前記噴射時期に前記噴射量の燃料を噴射するように各インジェクタを駆動させるインジェクタ駆動装置であって、前記４個のインジェクタのうち位相がクランク回転角度１８０度異なる２個の気筒に備えられた２個のインジェクタの駆動部に対して駆動電圧を加える第１の駆動回路と、前記４個のインジェクタのうち他の２個のインジェクタの駆動部に対して駆動電圧を加える第２の駆動回路とを備えることを特徴とする。

爆発行程がクランク回転角度１８０度の位相差で等間隔となる４個の気筒を有する内燃機関においては、ある気筒を基準にすると、その気筒に対してクランク回転角度１８０度の位相差となる気筒が２個存在し、クランク回転角度３６０度の位相差となる気筒が１個存在する。

そして、この内燃機関において、爆発上死点近辺に噴射するメイン噴射に加えて、吸気上死点近辺に噴射するビゴム噴射を行う場合、爆発上死点と吸気上死点とはクランク回転角度３６０度の位相差があるので、位相がクランク回転角度３６０度となる２個の気筒に備えられた２個のインジェクタの駆動部に対して、同じ駆動回路から駆動電圧を加えるようにすると、一方の気筒のメイン噴射の噴射時期と他方の気筒のビゴム噴射の噴射時期が重ならないようにしなければならなくなる。つまり、一方の気筒のメイン噴射の噴射時期を爆発上死点後に行うリタード側にした場合には、他方の気筒のビゴム噴射の噴射時期を吸気上死点よりも前に行わなければならなくなる。

本発明に係るインジェクタ駆動装置にあっては、４個のインジェクタのうち位相がクランク回転角度１８０度異なる２個の気筒に備えられた２個のインジェクタの駆動部に対して駆動電圧を加える第１の駆動回路と、４個のインジェクタのうち他の２個のインジェクタの駆動部に対して駆動電圧を加える第２の駆動回路を備える。すなわち、第１の駆動回路および第２の駆動回路はともに、位相がクランク回転角度１８０度異なる２個の気筒に備えられた２個のインジェクタの駆動部に対して駆動電圧を加えるものである。したがって、内燃機関がメイン噴射に加えてビゴム噴射を行う場合においても、位相がクランク回転角度１８０度異なる２個の気筒においては噴射時期が重ならず、噴射時期が制限されないので、噴射時期に自由度を持たせることができる。

また、本発明に係るインジェクタ駆動装置にあっては、８気筒の内燃機関を目標の運転状態にすべく燃料の噴射量および噴射時期を決定する制御装置からの噴射信号を受け、８個の気筒のうち爆発行程がクランク回転角度１８０度の位相差で等間隔となる４個の気筒に備えられた４個のインジェクタの駆動部に駆動電圧を加えることにより前記噴射時期に前記噴射量の燃料を噴射するように各インジェクタを駆動させるインジェクタ駆動装置であって、前記４個のインジェクタのうち位相がクランク回転角度１８０度異なる２個の気筒に備えられた２個のインジェクタの駆動部に対して駆動電圧を加える第１の駆動回路と、前記４個のインジェクタのうち他の２個のインジェクタの駆動部に対して駆動電圧を加える第２の駆動回路とを備えることを特徴とする。

８個の気筒を有する内燃機関においては、爆発行程が９０度の位相差で等間隔に生じるようにするのが一般的である。そして、８個の気筒のうち爆発行程が１８０度の位相差で等間隔となる４個の気筒に備えられた４個のインジェクタの駆動部に駆動電圧を加えることにより各インジェクタを駆動させるインジェクタ駆動装置においても、前記４個のインジェクタのうち位相がクランク回転角度１８０度異なる２個の気筒に備えられた２個のインジェクタの駆動部に対して駆動電圧を加える第１の駆動回路と、前記４個のインジェクタのうち他の２個のインジェクタの駆動部に対して駆動電圧を加える第２の駆動回路とを備えることが好適である。これにより、内燃機関がメイン噴射に加えてビゴム噴射を行う場合においても、噴射時期が制限されないようにすることができるので、噴射時期に自由度を持たせることができる。

以上説明したように、本発明に係るインジェクタ駆動装置によれば、マルチ噴射を行う内燃機関に適用する場合でも、噴射時期に自由度を持たせることができる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を以下の実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１は、実施例１に係るインジェクタ駆動装置を備えた内燃機関１の概略構成図である。内燃機関１は、車両に搭載される直列４気筒の４サイクル・ディーゼルエンジンであり、第１気筒（＃１）、第２気筒（＃２）、第３気筒（＃３）、第４気筒（＃４）の４個の気筒２を備えている。

また、内燃機関１は、第１気筒（＃１）→第３気筒（＃３）→第４気筒（＃４）→第２気筒（＃２）→第１気筒（＃１）→…の順に１８０度クランク角（以下、「ＣＡ」という。）の等間隔で爆発行程を迎えるようになっている。つまり、爆発行程がクランク回転角
度１８０度の位相差で等間隔に生じる。

そして、内燃機関１は、各気筒の燃焼室に直接燃料を噴射するインジェクタを備えており、＃１にはインジェクタ３１が、＃２にはインジェクタ３２が、＃３にはインジェクタ３３が、＃４にはインジェクタ３４が備えられている。このインジェクタ３１〜３４による燃料の噴射と停止を司る開閉弁の昇降は、ソレノイドの励磁作用を利用するアクチュエータ、あるいはピエゾアクチュエータにより行うものであることを例示することができ、これらを以下では駆動部という。また、各インジェクタは、コモンレール４と接続され、このコモンレール４は燃料供給管５を介して燃料ポンプ６と連通している。

そして、内燃機関１には、該内燃機関１の運転状態を制御するための装置である電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）７が併設されている。このＥＣＵ７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭなどからなる算術論理演算回路である。

ＥＣＵ７には、エアフローメータ、空燃比センサ、排気温度センサ、クランクポジションセンサ及びアクセルポジションセンサ（図示省略）等の各種センサが電気配線を介して接続され、上記した各種センサの出力信号がＥＣＵ７に入力されるようになっている。

また、ＥＣＵ７には、高電圧を発生してインジェクタ３１〜３４を駆動する装置であるインジェクタ駆動ユニット（以下、「ＥＤＵ（＝Electronic Driver Unit）」という。）８が電気配線を介して接続され、当該ＥＤＵ８はインジェクタ３１〜３４に電気配線を介して接続されている。そして、インジェクタ３１〜３４の開弁時期や閉弁時期の制御は、ＥＣＵ７の燃料噴射制御に基づきＥＤＵ８を介してインジェクタ３１〜３４の駆動部に駆動電圧を加えることにより行なわれる。このように、ＥＤＵ８がインジェクタ駆動装置として機能する。

ＥＣＵ７は、一定時間毎に実行すべき基本ルーチンにおいて、各種センサの出力信号の入力、機関回転数の演算などを実行する。基本ルーチンにおいてＥＣＵ７が入力した各種信号やＥＣＵ７が演算して得られた各種制御値は、ＥＣＵ７のＲＡＭに一時的に記憶される。

更に、ＥＣＵ７は、各種のセンサやスイッチからの信号の入力、一定時間の経過、あるいはクランクポジションセンサからのパルス信号の入力などをトリガとした割り込み処理において、ＲＡＭから各種制御値を読み出し、内燃機関１を目標の運転状態にすべく、燃料噴射量の演算及び燃料噴射時期の演算などを行い、燃料の噴射量および噴射時期を決定する。

次に、ＥＤＵ８の概略回路構成を図２に基づいて説明する。ＥＤＵ８が駆動する駆動部３１ａ〜３４ａは、各気筒にそれぞれ搭載されたインジェクタ３１〜３４に１対１に対応している。ＥＤＵ８はユニット化されており、インジェクタ３１〜３４の駆動部３１ａ〜３４ａへの通電を行うための接続端子５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄが設けてある。接続端子５１ａ，５１ｂは電源側のもので、接続端子５２ａ〜５２ｄは接地側のものである。接続端子５１ａ〜５２ｄは駆動部３１ａ〜３４ａとワイヤハーネス５３により接続される。

ワイヤハーネス５３は電源側のケーブル５４ａ，５４ｂと接地側のケーブル５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄとからなる。電源側のケーブル５４ａ，５４ｂはインジェクタ側がそれぞれ二股に分かれており、ケーブル５４ａは駆動部３１ａを搭載したインジェクタ３１と駆動部３２ａを搭載したインジェクタ３２とからなるインジェクタ群に共通であり、ケーブル５４ｂは駆動部３３ａを搭載したインジェクタ３３と駆動部３４ａを搭載したイ
ンジェクタ３４とからなるインジェクタ群に共通である。電源側のケーブル５４ａ，５４ｂの線端は電源側の接続端子５１ａ，５１ｂと１対１に対応して接続される。接地側のケーブル５５ａ〜５５ｄはインジェクタ３１〜３４の駆動部３１ａ〜３４ａのそれぞれに１つずつ設けられ、それぞれの線端が接地側の接続端子５２ａ〜５２ｄと１対１に対応して接続される。

また、ＥＤＵ８は、インジェクタ３１〜３４の駆動部３１ａ〜３４ａに加える高電圧を発生する高電圧発生回路５６を備えている。また、スイッチング素子５７，５８，５９は、ＥＣＵ７からの制御信号である噴射信号によりＯＮ・ＯＦＦし、インジェクタ３１〜３４の駆動部３１ａ〜３４ａに、高電圧発生回路５６にて発生させられた高電圧を加えるか、車載バッテリの給電による低電圧を加えるか、電圧を加えないかを制御する。

より具体的には、スイッチング素子５７，５８，５９の各ゲートには、制御回路６０からそれぞれ制御信号が入力しており、スイッチング素子５９のいずれかをＯＮして通電対象の駆動部３１ａ〜３４ａが選択されるとともに、スイッチング素子５７，５８のゲートにはパルス状の制御信号が入力してスイッチング素子５７，５８をＯＮ・ＯＦＦし、駆動部３１ａ〜３４ａへ駆動電圧を加えることにより駆動部３１ａ〜３４ａへの通電を制御するようになっている。また、高電圧発生回路５６には制御回路６０からの制御信号が入力されるようになっており、その制御信号に応じて高電圧を発生するようになっている。

例えば、インジェクタ３１から燃料噴射させるべく、制御回路６０にＥＣＵ７から図３（ａ）のような噴射信号が入力されると、制御回路６０は、スイッチング素子５９ａをＯＮして通電対象の駆動部３１ａを選択するとともに、図３（ｂ）のような通電信号を、高電圧発生回路５６，スイッチング素子５７ａ，５８ａに出力する。その結果、インジェクタ３１の＋側の電圧が図３（ｃ）のようになり、インジェクタ３１の駆動部３１ａに図３（ｄ）のような駆動電流が流れる。

そして、ＥＤＵ８は、４つのインジェクタ３１〜３４の駆動部３１ａ〜３４ａに対して駆動電圧を加える駆動回路を２つ有している。つまり、５７ａ，５８ａ，５９ａ，５９ｂ等でインジェクタ３１あるいは３２の駆動部３１ａあるいは３２ａに駆動電圧を加える駆動回路を、５７ｂ，５８ｂ，５９ｃ，５９ｄ等でインジェクタ３３あるいは３４の駆動部３３ａあるいは３４ａに駆動電圧を加える駆動回路を形成している。それゆえ、異なるグループ、インジェクタ３１あるいは３２のいずれか一方と、インジェクタ３３あるいは３４のいずれか一方へ駆動電圧を同時に加えることができるが、同じグループであるインジェクタ３１および３２、またはインジェクタ３３および３４へ駆動電圧を同時に加えることはできない。

本実施例に係るＥＤＵ８は、上述したように内燃機関１が＃１→＃３→＃４→＃２→＃１→…の順に１８０度ＣＡの等間隔で爆発行程を迎えることに鑑み、メイン噴射の間隔が略１８０度ＣＡとなる２個の気筒（位相がクランク回転角度１８０度異なる２個の気筒）である＃１と＃２に備えられたインジェクタ３１，３２を１つのグループにし、＃３と＃４に備えられたインジェクタ３３，３４を１つのグループにしている。

これにより、上述したようにメイン噴射の間隔が略３６０度ＣＡとなる２個の気筒（位相がクランク回転角度３６０度異なる２個の気筒）である＃１と＃４に備えられたインジェクタを１つのグループにして＃２と＃３に備えられたインジェクタを１つのグループにした場合においては、メイン噴射に加えてポスト噴射，ビゴム噴射などの副噴射を行うマルチ噴射を行うと噴射時期が制限されるが、本実施例の場合においては、図４に示したように、＃１と＃２、または＃３と＃４で噴射時期が重ならないので、噴射時期が制限されることがない。これにより、噴射時期に自由度を持たせることができる。

なお、メイン噴射の間隔が略１８０度ＣＡとなる２個の気筒（位相がクランク回転角度１８０度異なる２個の気筒）に備えられたインジェクタを同じグループにすることによりマルチ噴射を行う場合においても噴射時期が制限されることがないので、＃１と＃３に備えられたインジェクタを１つのグループに、＃２と＃４に備えられたインジェクタを１つのグループにしてもよい。

また、本実施例に係る内燃機関１は、＃１→＃３→＃４→＃２→＃１→…の順に１８０度ＣＡの等間隔で爆発行程を迎えるものを例示したが、内燃機関１が＃１→＃３→＃２→＃４→＃１→…の順に１８０度ＣＡの等間隔で爆発行程を迎えるものである場合においても、メイン噴射の間隔が略１８０度ＣＡとなる２個の気筒（位相がクランク回転角度１８０度異なる２個の気筒）に備えられたインジェクタを同じグループにすることにより上述したのと同様の効果を得ることができる。すなわち、かかる場合には、＃１と＃３に備えられたインジェクタを１つのグループにして＃２と＃４に備えられたインジェクタを１つのグループにするか、＃１と＃４に備えられたインジェクタを１つのグループにして＃２と＃３に備えられたインジェクタを１つのグループにするのが好適である。

図５に、本実施例に係るインジェクタ駆動装置を備えた内燃機関１００の概略構成を示す。内燃機関１００は、車両に搭載される４サイクル・ディーゼルエンジンであり、８個の気筒２の内、４個の気筒を１つの気筒群とした場合に２つの気筒群がＶ字形に備えられたエンジンであり、クランクシャフト２１に対して左右に気筒が振り分けられて配置されている。

通常、クランクプーリ２２側をフロント、トランスミッションの締結面側をリアとしたときに、フロント側からみて、左側に配置される気筒群を左バンク２３、右側に配置される気筒群を右バンク２４と呼ぶ。そして、各気筒の番号を、左バンク２３のフロント側から第１気筒（＃１）、第３気筒（＃３）、第５気筒（＃５）、第７気筒（＃７）、右バンク２４のフロント側から第２気筒（＃２）、第４気筒（＃４）、第６気筒（＃６）、第８気筒（＃８）と呼ぶ。

そして、内燃機関１００は、各気筒の燃焼室に実施例１と同じインジェクタ３１〜３８を備えている。この各インジェクタは、コモンレール４と接続され、このコモンレール４は燃料供給管５を介して燃料ポンプ６と連通している。

そして、内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための装置である電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）２５が併設されている。このＥＣＵ２５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭなどからなる算術論理演算回路である。

ＥＣＵ２５は、実施例１に係るＥＣＵ７と同様に、各種センサが電気配線を介して接続され、各種センサの出力信号がＥＣＵ２５に入力されるようになっている。また、ＥＣＵ２５には、実施例１に係るＥＤＵ８と同じ駆動回路を有するＥＤＵ８ａ，８ｂが電気配線を介して接続され、当該ＥＤＵ８ａ，８ｂはインジェクタに電気配線を介して接続されている。そして、インジェクタの開弁時期や閉弁時期の制御は、ＥＣＵ２５の燃料噴射制御に基づきＥＤＵ８ａ，８ｂにより行なわれる。

ＥＣＵ２５は、実施例１に係るＥＣＵ７と同様に、一定時間毎に実行すべき基本ルーチンにおいて、各種センサの出力信号の入力、機関回転数の演算などを実行する。基本ルーチンにおいてＥＣＵ２５が入力した各種信号やＥＣＵ２５が演算して得られた各種制御値は、ＥＣＵ２５のＲＡＭに一時的に記憶される。更に、ＥＣＵ２５は、各種のセンサやス
イッチからの信号の入力、一定時間の経過、あるいはクランクポジションセンサからのパルス信号の入力などをトリガとした割り込み処理において、ＲＡＭから各種制御値を読み出し、燃料噴射量の演算及び燃料噴射時期の演算などを行い、燃料の噴射量および噴射時期を決定する。

ところで、内燃機関１００は、爆発行程の間隔を等間隔とするために、バンク角は９０度を採用している。また、内燃機関１００の２次振動を打ち消すために、クランクピンの配置は、２プレーンタイプを採用しており、４つのクランクピンは、９０度間隔で配置される。このような２プレーンタイプのクランクシャフト２１を有するＶ型８気筒内燃機関１００における爆発行程の開始順序（以下、「爆発順序」という。）は、図６に示すように＃１→＃２→＃７→＃３→＃４→＃５→＃６→＃８→＃１→…とし、メイン噴射による爆発間隔は９０度とする。

この爆発順序を左右のバンク毎に見ると、左バンク２３では、＃１→＃７→＃３→＃５→＃１→…となり、その間隔は、１８０度→９０度→１８０度→２７０度となる。一方、右バンク２４では、＃２→＃４→＃６→＃８→＃２→…となり、その間隔は、２７０度→１８０度→９０度→１８０度となる。このように、左右のバンク毎で見ると爆発間隔は等間隔とならない。

そのため、図７に示すように、左バンク２３近辺に備えられたＥＤＵ８ａを左バンク２３の気筒である＃１、＃３、＃５、＃７に接続し、右バンク２４近辺に備えられたＥＤＵ８ｂを右バンク２４の気筒である＃２、＃４、＃６、＃８に接続し、インジェクタ３１〜３８によりメイン噴射に加えてポスト噴射、ビゴム噴射等の副噴射を行うマルチ噴射を実行すると、ＥＤＵ８ａ、８ｂからインジェクタ３１〜３８への通電間隔が短くなるためＥＤＵ８ａ、８ｂを充電する時間を十分に確保できないおそれがある。例えば、機関回転数が４０００ｒｐｍである場合、クランクシャフト２１は１５ｍｓで１回転するので、メイン噴射の間隔が１８０度ＣＡだとするとそのための通電間隔は７．５ｍｓ以下となり、９０度ＣＡだとすると通電間隔は３．７５ｍｓ以下となってしまう。

かかる場合に、メインリタード噴射に加えてポスト噴射、ビゴム噴射を実行する場合のＥＤＵ８ａを介して駆動電圧が加えられる気筒＃１、＃３、＃５、＃７の噴射時期を示したのが図８であるが、二点鎖線内に示すように通電間隔がかなり短くなっているのがわかる。そのため、二点鎖線内の期間において充電時間が十分に確保され難くなり、噴***度が悪化するおそれがある。あるいは、通電間隔を長くして充電時間を十分に確保するために、噴射時期が制約されるおそれがある。特に、内燃機関の回転数が高回転である場合に、これらの問題が顕著に現れる。

参考までに、本実施例に係るインジェクタを開弁させるのに必要なＥＤＵからの駆動電流は約８．５アンペアであり、全くの空状態から当該電流を通電できるようにするためのＥＤＵの充電時間は１１ボルトで約３ｍｓ必要である。

そこで、本実施例に係る内燃機関１００においては、＃１→＃７→＃４→＃６及び＃２→＃３→＃５→＃８に分けると爆発行程は１８０度の等間隔で開始することに着目し、図５に示したように、ＥＤＵ８ａを＃１、＃４、＃６、＃７に備えられたインジェクタ３１，３４，３６，３７に接続し、ＥＤＵ８ｂを＃２、＃３、＃５、＃８に備えられたインジェクタ３２，３３，３５，３８に接続する。

このような構成において、メインリタード噴射に加えてポスト噴射、ビゴム噴射を実行する場合のＥＤＵ８ａを介して駆動電圧が加えられるインジェクタを備える気筒＃１、＃４、＃６、＃７の噴射時期を示したのが図９であり、上述した図８の場合と比較すると通
電間隔が長くなる。これにより、噴***度が悪化することを防止でき、噴射時期の自由度も向上させることができる。また、爆発行程の間隔は１８０度の等間隔で開始する直列４気筒の内燃機関、例えば実施例１に係る内燃機関１と同じであることから、ＥＣＵ２５から噴射信号を出力するプログラム等を直列４気筒の内燃機関で使用しているものと同じにすることができる。

そして、ＥＤＵ８ａは、＃１、＃４、＃６、＃７に備えられたインジェクタに接続されており、かかる気筒においては＃１→＃７→＃４→＃６→＃１→…の順に１８０度ＣＡの等間隔で爆発行程を迎えるので、実施例１と同様に、メイン噴射の間隔が略１８０度ＣＡとなる２個の気筒（位相がクランク回転角度１８０度異なる２個の気筒）に備えられたインジェクタを同じグループにすることにより、実施例１において説明したように、マルチ噴射を行う場合においても噴射時期が制限されないようにすることができる。すなわち、かかる場合には、図１０に示したように＃１と＃７に備えられたインジェクタを１つのグループにして＃４と＃６に備えられたインジェクタを１つのグループにするか、＃１と＃６に備えられたインジェクタを１つのグループにして＃４と＃７に備えられたインジェクタを１つのグループにするのが好適である。

一方、ＥＤＵ８ｂは、＃２、＃３、＃５、＃８に備えられたインジェクタに接続されており、かかる気筒においては＃２→＃３→＃５→＃８→＃２→…の順に１８０度ＣＡの等間隔で爆発行程を迎えるので、メイン噴射の間隔が略１８０度ＣＡとなる２個の気筒（位相がクランク回転角度１８０度異なる２個の気筒）に備えられたインジェクタを同じグループにすることにより、マルチ噴射を行う場合においても噴射時期が制限されないようにし、噴射時期に自由度を持たせることができる。すなわち、かかる場合には、＃２と＃３に備えられたインジェクタを１つのグループにして＃５と＃８に備えられたインジェクタを１つのグループにするか、＃２と＃８に備えられたインジェクタを１つのグループにして＃３と＃５に備えられたインジェクタを１つのグループにするのが好適である。

本実施例に係る内燃機関１００として、爆発行程の開始順序（爆発順序）が＃１→＃２→＃７→＃３→＃４→＃５→＃６→＃８→＃１→…で、爆発間隔が９０度であるものを例示したが、内燃機関の仕様によっては、爆発行程の開始順序（爆発順序）を、図１１のように＃１→＃８→＃４→＃３→＃６→＃５→＃７→＃２→＃１→…とし、爆発間隔を９０度とする場合がある。そして、かかる仕様の爆発順序を左右のバンク毎に見ると、左バンク２３では、＃１→＃３→＃５→＃７→＃１→…となり、その間隔は、２７０度→１８０度→９０度→１８０度となる。右バンク２４では、＃８→＃４→＃６→＃２→＃８→…となり、その間隔は、９０度→１８０度→２７０度→１８０度となる。このように、左右のバンク毎で見ると爆発間隔は等間隔とならない。一方、＃１→＃４→＃６→＃７→＃１→…及び＃８→＃３→＃５→＃２→＃８→…に分けると爆発行程は１８０度の等間隔で開始する。

そこで、かかる仕様においても、図５に示したように、ＥＤＵ８ａを＃１、＃４、＃６、＃７に備えられたインジェクタ３１，３４，３６，３７に接続し、ＥＤＵ８ｂを＃２、＃３、＃５、＃８に備えられたインジェクタ３２，３３，３５，３８に接続する。これにより、通電間隔を十分に確保することができるので、噴***度が悪化することを防止できる。

そして、さらに、ＥＤＵ８ａは、＃１と＃７に備えられたインジェクタを１つのグループにして＃４と＃６に備えられたインジェクタを１つのグループにするか、＃１と＃４に備えられたインジェクタを１つのグループにして＃６と＃７に備えられたインジェクタを１つのグループにするのが好適である。一方、ＥＤＵ８ｂは、＃２と＃５に備えられたインジェクタを１つのグループにして＃３と＃８に備えられたインジェクタを１つのグルー
プにするか、＃２と＃８に備えられたインジェクタを１つのグループにして＃３と＃５に備えられたインジェクタを１つのグループにするのが好適である。これにより、マルチ噴射を行う場合においても噴射時期が制限されないようにすることができるので、噴射時期に自由度を持たせることができる。

また、内燃機関の仕様によっては、爆発行程の開始順序（爆発順序）を、図１２のように＃１→＃８→＃７→＃２→＃６→＃５→＃４→＃３→＃１→…とする場合がある。そして、かかる仕様の爆発順序を左右のバンク毎に見ると、左バンク２３では、＃１→＃７→＃５→＃３→＃１→…となり、その間隔は、１８０度→２７０度→１８０度→９０度となる。右バンク２４では、＃８→＃２→＃６→＃４→＃８→…となり、その間隔は、１８０度→９０度→１８０度→２７０度となる。このように、左右のバンク毎で見ると爆発間隔は等間隔とならない。一方、＃１→＃７→＃６→＃４→＃１→…及び＃８→＃２→＃５→＃３→＃８→…に分けると爆発行程は１８０度の等間隔で開始する。

そこで、かかる仕様においても、図５に示したように、ＥＤＵ８ａを＃１、＃４、＃６、＃７に備えられたインジェクタ３１，３４，３６，３７に接続し、ＥＤＵ８ｂを＃２、＃３、＃５、＃８に備えられたインジェクタ３２，３３，３５，３８に接続する。これにより、上述したのと同様の効果を得ることができる。

そして、さらに、ＥＤＵ８ａは、＃１と＃７に備えられたインジェクタを１つのグループにして＃４と＃６に備えられたインジェクタを１つのグループにするか、＃１と＃４に備えられたインジェクタを１つのグループにして＃６と＃７に備えられたインジェクタを１つのグループにするのが好適である。一方、ＥＤＵ８ｂは、＃２と＃５に備えられたインジェクタを１つのグループにして＃３と＃８に備えられたインジェクタを１つのグループにするか、＃２と＃８に備えられたインジェクタを１つのグループにして＃３と＃５に備えられたインジェクタを１つのグループにするのが好適である。これにより、マルチ噴射を行う場合においても噴射時期が制限されないようにすることができるので、噴射時期に自由度を持たせることができる。

また、内燃機関の仕様によっては、爆発行程の開始順序（爆発順序）を、図１３のように＃１→＃８→＃７→＃３→＃６→＃５→＃４→＃２→＃１→…とする場合がある。そして、かかる仕様の爆発順序を左右のバンク毎に見ると、左バンク２３では、＃１→＃７→＃３→＃５→＃１→…となり、その間隔は、１８０度→９０度→１８０度→２７０度となる。右バンク２４では、＃８→＃６→＃４→＃２→＃８→…となり、その間隔は、２７０度→１８０度→９０度→１８０度となる。このように、左右のバンク毎で見ると爆発間隔は等間隔とならない。一方、＃１→＃７→＃６→＃４→＃１→…及び＃８→＃３→＃５→＃２→＃８→…に分けると爆発行程は１８０度の等間隔で開始する。

そこで、かかる仕様においても、図５に示したように、ＥＤＵ８ａを＃１、＃４、＃６、＃７に備えられたインジェクタ３１，３４，３６，３７に接続し、ＥＤＵ８ｂを＃２、＃３、＃５、＃８に備えられたインジェクタ３２，３３，３５，３８に接続する。これにより、上述したのと同様の効果を得ることができる。

そして、さらに、ＥＤＵ８ａは、＃１と＃７に備えられたインジェクタを１つのグループにして＃４と＃６に備えられたインジェクタを１つのグループにするか、＃１と＃４に備えられたインジェクタを１つのグループにして＃６と＃７に備えられたインジェクタを１つのグループにするのが好適である。一方、ＥＤＵ８ｂは、＃２と＃５に備えられたインジェクタを１つのグループにして＃３と＃８に備えられたインジェクタを１つのグループにするか、＃２と＃８に備えられたインジェクタを１つのグループにして＃３と＃５に備えられたインジェクタを１つのグループにするのが好適である。これにより、マルチ噴
射を行う場合においても噴射時期が制限されないようにすることができるので、噴射時期に自由度を持たせることができる。

また、内燃機関の仕様によっては、爆発行程の開始順序（爆発順序）を、図１４のように＃１→＃５→＃４→＃３→＃６→＃８→＃７→＃２→＃１→…とする場合がある。そして、かかる仕様の爆発順序を左右のバンク毎に見ると、左バンク２３では、＃１→＃５→＃３→＃７→＃１→…となり、その間隔は、９０度→１８０度→２７０度→１８０度となる。右バンク２４では、＃４→＃６→＃８→＃２→＃４→…となり、その間隔は、１８０度→９０度→１８０度→２７０度となる。このように、左右のバンク毎で見ると爆発間隔は等間隔とならない。一方、＃１→＃４→＃６→＃７→＃１→…及び＃５→＃３→＃８→＃２→＃５→…に分けると爆発行程は１８０度の等間隔で開始する。

そこで、かかる仕様においても、図５に示したように、ＥＤＵ８Ａを＃１、＃４、＃６、＃７に備えられたインジェクタ３１，３４，３６，３７に接続し、ＥＤＵ８Ｂを＃２、＃３、＃５、＃８に備えられたインジェクタ３２，３３，３５，３８に接続する。これにより、上述したのと同様の効果を得ることができる。

そして、さらに、ＥＤＵ８ａは、＃１と＃７に備えられたインジェクタを１つのグループにして＃４と＃６に備えられたインジェクタを１つのグループにするか、＃１と＃４に備えられたインジェクタを１つのグループにして＃６と＃７に備えられたインジェクタを１つのグループにするのが好適である。一方、ＥＤＵ８ｂは、＃２と＃５に備えられたインジェクタを１つのグループにして＃３と＃８に備えられたインジェクタを１つのグループにするか、＃２と＃８に備えられたインジェクタを１つのグループにして＃３と＃５に備えられたインジェクタを１つのグループにするのが好適である。これにより、マルチ噴射を行う場合においても噴射時期が制限されないようにすることができるので、噴射時期に自由度を持たせることができる。

なお、上述した実施例においては、内燃機関としてディーゼルエンジンを用いているが、気筒内に直接燃料を噴射するガソリンエンジンである場合においても、上述した構成にすることが好適である。

実施例１に係るインジェクタ駆動装置（ＥＤＵ）を備えた内燃機関の概略構成を示す図である。 実施例１に係るインジェクタ駆動装置（ＥＤＵ）の駆動回路の概略構成を示す図である。 （ａ）はＥＣＵからＥＤＵに出力される噴射信号、（ｂ）はＥＤＵの制御回路から出力される通電信号、（ｃ）はインジェクタに加えられる駆動電圧、（ｄ）はインジェクタの駆動部を流れる駆動電流である。 実施例１に係る内燃機関の噴射時期を示す図である。 実施例２に係るインジェクタ駆動装置（ＥＤＵ）を備えた内燃機関の概略構成を示す図である。 実施例２に係る内燃機関における爆発順序を示す図である。 実施例２に係る内燃機関とは異なる内燃機関の概略構成を示す図である。 図７に示すＥＤＵ８ａにて駆動電圧が加えられるインジェクタを備える気筒における噴射時期を示す図である。 実施例２に係るＥＤＵ８ａにて駆動電圧が加えられるインジェクタを備える気筒における噴射時期を示す図である。 実施例２に係るインジェクタ駆動装置（ＥＤＵ８ａ）の駆動回路の概略構成を示す図である。 実施例２に係る内燃機関とは異なる他の仕様のＶ型８気筒内燃機関における爆発順序を示した図である。 実施例２に係る内燃機関とは異なる他の仕様のＶ型８気筒内燃機関における爆発順序を示した図である。 実施例２に係る内燃機関とは異なる他の仕様のＶ型８気筒内燃機関における爆発順序を示した図である。 実施例２に係る内燃機関とは異なる他の仕様のＶ型８気筒内燃機関における爆発順序を示した図である。 直列４気筒の内燃機関の噴射時期を示す図である。

符号の説明

１，１００ 内燃機関
２ 気筒
４ コモンレール
５ 燃料供給管
６ 燃料ポンプ
７，２５ ＥＣＵ
８，８ａ，８ｂ ＥＤＵ
２１ クランクシャフト
２２ クランクプーリ
２３ 左バンク
２４ 右バンク
３１〜３８ インジェクタ

Claims (2)

1. 爆発行程がクランク回転角度１８０度の位相差で等間隔となる４気筒の内燃機関を目標の運転状態にすべく燃料の噴射量および噴射時期を決定する制御装置からの噴射信号を受け、各気筒に備えられた４個のインジェクタの駆動部に駆動電圧を加えることにより前記噴射時期に前記噴射量の燃料を噴射するように各インジェクタを駆動させるインジェクタ駆動装置であって、
   前記４個のインジェクタのうち位相がクランク回転角度１８０度異なる２個の気筒に備えられた２個のインジェクタの駆動部に対して駆動電圧を加える第１の駆動回路と、
   前記４個のインジェクタのうち他の２個のインジェクタの駆動部に対して駆動電圧を加える第２の駆動回路と、
   を備えることを特徴とするインジェクタ駆動装置。
2. ８気筒の内燃機関を目標の運転状態にすべく燃料の噴射量および噴射時期を決定する制御装置からの噴射信号を受け、８個の気筒のうち爆発行程がクランク回転角度１８０度の位相差で等間隔となる４個の気筒に備えられた４個のインジェクタの駆動部に駆動電圧を加えることにより前記噴射時期に前記噴射量の燃料を噴射するように各インジェクタを駆動させるインジェクタ駆動装置であって、
   前記４個のインジェクタのうち位相がクランク回転角度１８０度異なる２個の気筒に備えられた２個のインジェクタの駆動部に対して駆動電圧を加える第１の駆動回路と、
   前記４個のインジェクタのうち他の２個のインジェクタの駆動部に対して駆動電圧を加える第２の駆動回路と、
   を備えることを特徴とするインジェクタ駆動装置。

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