JP2878439B2 - 燃料噴射制御装置 - Google Patents

燃料噴射制御装置

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JP2878439B2 JP2303837A JP30383790A JP2878439B2 JP 2878439 B2 JP2878439 B2 JP 2878439B2 JP 2303837 A JP2303837 A JP 2303837A JP 30383790 A JP30383790 A JP 30383790A JP 2878439 B2 JP2878439 B2 JP 2878439B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、船外機等に用いて好適な燃料噴射制御装置
に関する。
[従来の技術] 従来、2サイクルエンジンにおいては、燃料をエンジ
ン燃焼室に直接噴射すると共に、空気を吸気通路から燃
焼室に供給するに際し、燃料噴射及び点火制御パラメー
タをエンジン回転数と吸入空気量によって定めるエンジ
ン制御パラメータ決定装置を備えた燃料噴射制御装置が
用いられる。
ところが、上述の燃料噴射制御装置を採用する2サイ
クルエンジンでは、下記、の不都合がある。
アイドリングやトローリングの低負荷域では、吸入空
気量が変動するため、エンジンの回転数の安定化が困難
となる。
急加速運転のとき、エンジン制御パラメータをエンジ
ン回転数と吸入空気量を参照しながら変化させていくた
め、参照のための作業時間が必要となって応答が遅れ、
エンジン回転数の上昇がもたつく。
そこで従来、上記、の不都合を解消するための燃
料噴射制御装置として、エンジンの負荷域を低負荷域と
中負荷域と高負荷域の3域に分類し、各負荷域のそれぞ
れに対応する低負荷モード、中負荷モード、高負荷モー
ドのそれぞれにおける、燃料噴射及び点火制御パラメー
タをエンジン回転数あるいはエンジン回転数と吸入空気
量によって定めるエンジン制御パラメータ決定装置を備
えたものがある。即ち、このものにあっては、スロット
ル開度がある設定値以下の場合、低負荷モードと認識
し、エンジン制御パラメータを吸入空気量に関係なくエ
ンジン回転数のみに基づいて定める。また、スロットル
開度が別の設定値以上の場合、高負荷モードと認識し、
スロットル制御パラメータを吸入空気量に関係なくエン
ジン回転数のみに基づいて定めるのである。
[発明が解決しようとする課題] 然しながら、エンジンの制御域を上述の低負荷モー
ド、高負荷モード、その他の中負荷モードによって区別
する場合、エンジンが急加減速せしめられる過渡運転時
に、以下の如くの問題点がある。
(1)高回転で運転しているエンジンを急減速させる場
合 (1−a)低負荷域へ急減速させた場合、エンジン制御
パラメータは回転数を低くする値へ一気に変化するた
め、エンジンストップを生じ易い。
(1−b)中負荷域へ急減速させた場合、吸入空気量と
回転数を参照しながらエンジン制御パラメータを変化さ
せていくため、吸入空気量の検出遅れ、参照のための作
業時間による応答の遅れ等により、エンジン制御パラメ
ータの変化が緩慢になり、高回転から中回転への回転戻
りが悪化する。
(2)低回転で運転しているエンジンを急加速させる場
合 (2−a)中負荷域へ急加速させた場合、吸入空気量と
回転数を参照しながらエンジン制御パラメータを変化さ
せていくため、吸入空気量の検出遅れ、参照のための作
業時間による応答の遅れ等により、エンジン制御パラメ
ータの変化が緩慢になり、低回転から中回転への回転上
昇が悪化する。
尚、エンジンの制御域を低負荷モードと中高負荷モー
ドの2域に区別する場合にも、エンジンが急加減速せし
められる過渡運転時に、上述(1)、(2)と実質的に
同様な問題点がある。
本発明は、エンジン制御パラメータを低負荷モード、
中負荷モード、高負荷モードの3域のそれぞれにおいて
決定するに際し、エンジンが急加減速せしめられる過渡
運転状態をスムースにすることを目的とする。
また、本発明は、エンジン制御パラメータを低負荷モ
ード、中高負荷モードの2域のそれぞれにおいて決定す
るに際し、エンジンが急加減速せしめられる過渡運転状
態をスムーズにすることを目的とする。
[課題を解決するための手段] 請求項1に記載の本発明は、燃料をエンジン燃焼室に
直接噴射すると共に、空気を吸気通路から燃焼室に供給
する2サイクルエンジンに用いられ、エンジンの負荷域
を低負荷域と中負荷域と高負荷域の3域に分類し、各負
荷域のそれぞれに対応する低負荷モード、中負荷モー
ド、高負荷モードのそれぞれにおける、燃料噴射及び点
火制御パラメータをエンジン回転数あるいはエンジン回
転数と吸入空気量によって定めるエンジン制御パラメー
タ決定装置を備えて構成される燃料噴射制御装置におい
て、エンジンの負荷状態を認識する負荷域認識装置と、
エンジンの急加減速状態を認識する過渡運転認識装置と
を有し、エンジン制御パラメータ決定装置は、負荷域認
識装置の認識結果と、過渡運転認識装置の認識結果とを
得て、低負荷域への急減速時に、通常の低負荷モード
におけるよりも、燃料噴射量の増加、あるいは噴射開始
タイミングの進角の補正を行ない、中負荷域への急減
速時に、通常の中負荷モードにおけるよりも、燃料噴射
量の減少、あるいは噴射開始タイミングの遅角の補正を
行ない、中負荷域への急加速時に、通常の中負荷モー
ドにおけるよりも、燃料噴射量の増加、あるいは噴射開
始タイミングの進角の補正を行なうようにしたものであ
る。
請求項2に記載の本発明は、燃料をエンジン燃焼室に
直接噴射すると共に、空気を吸気通路から燃焼室に供給
する2サイクルエンジンに用いられ、エンジンの負荷域
を低負荷域と中高負荷域の2域に分類し、各負荷域のそ
れぞれに対応する低負荷モード、中高負荷モードのそれ
ぞれにおける燃料噴射及び点火制御パラメータをエンジ
ン回転数あるいはエンジン回転数と吸入空気量によって
定めるエンジン制御パラメータ決定装置を備えて構成さ
れる燃料噴射制御装置において、エンジンの負荷状態を
認識する負荷域認識装置と、エンジンの急加減速状態を
認識する過渡運転認識装置とを有し、エンジン制御パラ
メータ決定装置は、負荷域認識装置の認識結果と、過渡
運転認識装置の認識結果とを得て、低負荷域への急減
速時に、通常の低負荷モードにおけるよりも、燃料噴射
量の増加、あるいは噴射開始タイミングの進角の補正を
行ない、中高負荷域内での急減速時に、通常の中高負
荷モードにおけるよりも、燃料噴射量の減少、あるいは
噴射開始タイミングの遅角の補正を行ない、中高負荷
域への急加速時に、通常の中高負荷モードにおけるより
も、燃料噴射量の増加、あるいは噴射開始タイミングの
進角の補正を行なうようにしたものである。
[作用] 請求項1に記載の本発明によれば、エンジンの制御域
を低負荷モードと中負荷モードと高負荷モードの3域に
区別する場合に、エンジンが急加減速せしめられる過渡
運転時に、下記(1)、(2)の作用がある。
(1)高回転で運転しているエンジンを急減速させる場
合 (1−a)低負荷域へ急減速させた場合、通常の低負荷
モードにおけるよりも、燃料噴射量の増加、あるいは噴
射開始タイミングの進角の補正を行ない、結果としてエ
ンジン出力を通常の低負荷時よりも増加せしめることと
なる。従って、エンジン制御パラメータが通常の低負荷
モードに従って回転数を低くする値へ一気に変化せしめ
られることなく、エンジンストップを生じない。
(1−b)中負荷域へ急減速させた場合、通常の中負荷
モードにおけるよりも、燃料噴射量の減少、あるいは噴
射開始タイミングの遅角の補正を行ない、結果としてエ
ンジン出力を通常の中負荷時よりも減少せしめることと
なる。従って、エンジン制御パラメータを通常の中負荷
モードに従い吸入空気量と回転数を参照しながら決定す
る際における如くの吸入空気量の検出遅れ、参照のため
の作業時間による応答の遅れ等がなく、上述の出力減少
によって高回転から中回転へのスムースな回転戻りを実
現できる。
(2)低回転で運転しているエンジンを急加速させる場
合 (2−a)中負荷域へ急加速させた場合、通常の中負荷
モードにおけるよりも、燃料噴射量の増加、あるいは噴
射開始タイミングの進角の補正を行ない、結果としてエ
ンジン出力を通常の中負荷域よりも増加せしめることと
なる。従って、エンジン制御パラメータを通常の中負荷
モードに従い吸入空気量と回転数を参照しながら決定す
る際における如くの吸入空気量の検出の遅れ、参照のた
めの作業時間による応答の遅れ等がなく、上述の出力増
加によって低回転から中回転へのスムースな回転上昇を
実現できる。
請求項2に記載の本発明によれば、エンジンの制御域
を低負荷域と中高負荷域の2域に区別する場合に、エン
ジンが急加減速せしめられる過渡運転時に、下記
(1)、(2)の作用がある。
(1)高回転で運転しているエンジンを急減速させる場
合 (1−a)低負荷域へ急減速させた場合、通常の低負荷
モードにおけるよりも、燃料噴射量の増加、あるいは噴
射開始タイミングの進角の補正を行ない、結果としてエ
ンジン出力を通常の低負荷時よりも増加せしめることと
なる。従って、エンジン制御パラメータが通常の低負荷
モードに従って回転数を低くする値へ一気に変化せしめ
られることなく、エンジンストップを生じない。
(1−b)中高負荷域内で急減速させた場合、通常の中
高負荷モードにおけるよりも、燃料噴射量の減少、ある
いは噴射開始タイミングの遅角の補正を行ない、結果と
してエンジン出力を通常の中高負荷時よりも減少せしめ
ることとなる。従って、エンジン制御パラメータを通常
の中高負荷モードに従い吸入空気量と回転数を参照しな
がら決定する際における如くの吸入空気量の検出遅れ、
参照のための作業時間による応答の遅れ等がなく、上述
の出力減少によって高回転から中回転へのスムースな回
転戻りを実現できる。
(2)低回転で運転しているエンジンを急加速させる場
合 (2−a)中高負荷域へ急加速させた場合、通常の中高
負荷モードにおけるよりも、燃料噴射量の増加、あるい
は噴射開始タイミングの進角の補正を行ない、結果とし
てエンジン出力を通常の中高負荷域よりも増加せしめる
こととなる。従って、エンジン制御パラメータを通常の
中高負荷モードに従い吸入空気量と回転数を参照しなが
ら決定する際における如くの吸入空気量の検出の遅れ、
参照のための作業時間による応答の遅れ等がなく、上述
の出力増加によって低回転から中回転へのスムースな回
転上昇を実現できる。
[実施例] 第1図は本発明の第1実施例を示す制御系統図、第2
図は第1図の船外機用エンジンを示す平面図、第3図は
噴射装置を示す断面図、第4図は噴射装置の作動タイミ
ングを示す線図、第5図は空気混合燃料の圧力と燃焼室
内の圧力との差圧を示す線図、第6図は第1実施例の流
れ図、第7図は第2実施例の流れ図である。
(第1実施例) 第1図、第2図は船外機用エンジン10に本発明を適用
したものであり、エンジン10は、不図示の推進ユニット
の上部に搭載され、シリンダブロック11、クランクケー
ス12、シリンダヘッド13、ピストン14、クランク軸15と
を有する2サイクルエンジンである。クランク軸15の下
端部には推進ユニットのドライブ軸16が連結されてい
る。
エンジン10にあっては、クランクケース12に接続され
た吸気管17に設けられるスロットル弁18、リード弁19、
クランク室20、掃気通路21にて形成される吸気通路か
ら、燃焼室22に吸入空気を吸入可能とする。
また、エンジン10にあっては、シリンダヘッド13に設
けられる噴射装置23から空気混合燃料を燃焼室22内の、
点火プラグ24回りに直接的に噴射可能とする(第3図参
照)。
尚、噴射装置23は、第3図に示す如く、不図示の燃料
ポンプから圧力調整器を通って圧力調整された燃料を、
計量装置25にて計量し、この計量された燃料を第4図に
示す如くの供給開始タイミングAで調量室26に供給す
る。また、噴射装置23は、不図示の空気圧縮気から圧力
調整器を通って圧力調整された加圧空気を常に調量室26
に供給する。そして、調量室26にて混合される空気混合
燃料は、開弁装置27にて駆動される噴射弁28を第4図に
示す如くの噴射開始タイミングBで開くことにより、燃
焼室22に噴射される。
また、エンジン10は、排気通路29を備える。
然るに、エンジン10にあっては、噴射装置23を制御す
るため以下の如くの制御装置30を有している。
制御装置30は、第1図に示す如く、負荷域認識装置3
1、過渡運転認識装置32、エンジン制御パラメータ決定
装置33、噴射信号発生装置34を有して構成される。
負荷域認識装置31は、スロットル弁18に連結したスロ
ットル開度検出器101の検出結果を得て、エンジン10の
負荷状態を認識する。
過渡運転認識装置32は、スロットル開度検出器101の
検出結果を得て、エンジン10の急加減速状態を認識す
る。
エンジン制御パラメータ決定装置33は、負荷域認識装
置31の認識結果と、クランク軸15の上端部回りに設置し
たパルサコイル102の検出結果に基づくエンジン回転数
と、クランク室20に設置した圧力センサ103の検出結果
に基づく吸入空気量とにより、以下の如く作動する。即
ち、決定装置33は、エンジン10の負荷域を3域に分類し
た通常のマップ制御により、エンジン10の低負荷域、中
負荷域、高負荷域のそれぞれに対応する低負荷モード、
中負荷モード、高負荷モードのそれぞれにおける、燃料
噴射及び点火制御パラメータを、エンジン回転数あるい
はエンジン回転数と吸入空気量によって定める。
噴射信号発生装置34は、エンジン制御パラメータ決定
装置33が認識した燃料噴射制御パラメータに基づき、噴
射装置23に対し、噴射弁駆動信号を送出する。
尚、不図示の点火制御装置はエンジン制御パラメータ
決定装置33が決定した点火制御パラメータに基づき、点
火プラグ24の作動を制御する。
然るに、エンジン制御パラメータ決定装置33は、負荷
域認識装置31の認識結果と、過渡運転認識装置32の認識
結果とを得て、エンジン10が急加減速せしめられる過渡
運転時に、下記〜の補正動作を行なう(第6図参
照)。
低負荷域への急減速時に、通常の低負荷モードにおけ
るよりも、燃料噴射量の増加、あるいは噴射開始タイミ
ングの進角の補正を行なう。
中負荷域への急減速時に、通常の中負荷モードにおけ
るよりも、燃料噴射量の減少、あるいは噴射開始タイミ
ングの遅角の補正を行なう。
中負荷域への急加速時に、通常の中負荷モードにおけ
るよりも、燃料噴射量の増加、あるいは噴射開始タイミ
ングの進角の補正を行なう。
然るに、上記エンジン10では、燃焼室22内に噴射され
る空気混合燃料の圧力と、燃焼室22内の圧力との差圧が
大きくなる程、燃料の霧化状態が良く燃焼が良くなる結
果、発生エネルギーが増加し、回転数は上昇する。そし
て、空気混合燃料の圧力は一定であるため、燃焼室22内
の圧力が低い程、即ち、下死点に近い程(噴射開始タイ
ミングを進角させる程)差圧は大である(第5図参
照)。即ち、エンジン10では、噴射開始タイミングの進
角により、エンジン出力を増加できる。
上記第1実施例によれば、エンジン10の制御域を低負
荷モードと中負荷モードと高負荷モードの3域に区別す
る場合に、エンジンが急加減速せしめられる過渡運転時
に、下記(1)、(2)の作用がある。
(1)高回転で運転しているエンジンを急減速させる場
合 (1−a)低負荷域へ急減速させた場合、通常の低負荷
モードにおけるよりも、燃料噴射量の増加、あるいは噴
射開始タイミングの進角の補正を行ない、結果としてエ
ンジン出力を通常の低負荷時よりも増加せしめることと
なる。従って、エンジン制御パラメータが通常の低負荷
モードに従って回転数を低くする値へ一気に変化せしめ
られることなく、エンジンストップを生じない。
(1−b)中負荷域へ急減速させた場合、通常の中負荷
モードにおけるよりも、燃料噴射量の減少、あるいは噴
射開始タイミングの遅角の補正を行ない、結果としてエ
ンジン出力を通常の中負荷時よりも減少せしめることと
なる。従って、エンジン制御パラメータを通常の中負荷
モードに従い吸入空気量と回転数を参照しながら決定す
る際における如くの吸入空気量の検出遅れ、参照のため
の作業時間による応答の遅れ等がなく、上述の出力減少
によって高回転から中回転へのスムースな回転戻りを実
現できる。
(2)低回転で運転しているエンジンを急加速させる場
合 (2−a)中負荷域へ急加速させた場合、通常の中負荷
モードにおけるよりも、燃料噴射量の増加、あるいは噴
射開始タイミングの進角の補正を行ない、結果としてエ
ンジン出力を通常の中負荷域よりも増加せしめることと
なる。従って、エンジン制御パラメータを通常の中負荷
モードに従い吸入空気量と回転数を参照しながら決定す
る際における如くの吸入空気量の検出の遅れ、参照のた
めの作業時間による応答の遅れ等がなく、上述の出力増
加によって低回転から中回転へのスムースな回転上昇を
実現できる。
(第2実施例) 第2実施例が第1実施例と異なる点は、エンジン制御
パラメータ決定装置33が、エンジン10の負荷域を2域に
分類した通常のマップ制御により、エンジン10の低負荷
域、中高負荷域のそれぞれに対応する低負荷モード、中
高負荷モードのそれぞれにおける、燃料噴射及び点火制
御パラメータをエンジン回転数あるいはエンジン回転数
と吸入空気量によって定めるようにしたものである。
そして、エンジン制御パラメータ決定装置33は、負荷
域認識装置31の認識結果と、過渡運転認識装置32の認識
結果とを得て、エンジン10が急加減速せしめられる過渡
運転時に、下記〜の補正動作を行なう(第7図参
照)。
低負荷域への急減速時に、通常の低負荷モードにおけ
るよりも、燃料噴射量の増加、あるいは噴射開始タイミ
ングの進角の補正を行なう。
中高負荷域内での急減速時に、通常の中高負荷モード
におけるよりも、燃料噴射量の減少、あるいは噴射開始
タイミングの遅角の補正を行なう。
中高負荷域への急加速時に、通常の中高負荷モードに
おけるよりも、燃料噴射量の増加、あるいは噴射開始タ
イミングの進角の補正を行なう。
上記第2実施例によれば、エンジン10の制御域を低負
荷域と中高負荷域の2域に区別する場合に、エンジンが
急加減速せしめられる過渡運転時に、下記(1)、
(2)の作用がある。
(1)高回転で運転しているエンジンを急減速させる場
合 (1−a)低負荷域へ急減速させた場合、通常の低負荷
モードにおけるよりも、燃料噴射量の増加、あるいは噴
射開始タイミングの進角の補正を行ない、結果としてエ
ンジン出力を通常の低負荷時よりも増加せしめることと
なる。従って、エンジン制御パラメータが通常の低負荷
モードに従って回転数を低くする値へ一気に変化せしめ
られることなく、エンジンストップを生じない。
(1−b)中高負荷域内で急減速させた場合、通常の中
高負荷モードにおけるよりも、燃料噴射量の減少、ある
いは噴射開始タイミングの遅角の補正を行ない、結果と
してエンジン出力を通常の中高負荷時よりも減少せしめ
ることとなる。従って、エンジン制御パラメータを通常
の中高負荷モードに従い吸入空気量と回転数を参照しな
がら決定する際における如くの吸入空気量の検出遅れ、
参照のための作業時間による応答の遅れ等がなく、上述
の出力減少によって高回転から中回転へのスムースな回
転戻りを実現できる。
(2)低回転で運転しているエンジンを急加速させる場
合 (2−a)中高負荷域へ急加速させた場合、通常の中高
負荷モードにおけるよりも、燃料噴射量の増加、あるい
は噴射開始タイミングの進角の補正を行ない、結果とし
てエンジン出力を通常の中高負荷域よりも増加せしめる
こととなる。従って、エンジン制御パラメータを通常の
中高負荷モードに従い吸入空気量と回転数を参照しなが
ら決定する際における如くの吸入空気量の検出の遅れ、
参照のための作業時間による応答の遅れ等がなく、上述
の出力増加によって低回転から中回転へのスムースな回
転上昇を実現できる。
[発明の効果] 請求項1に記載の本発明によれば、エンジン制御パラ
メータを低負荷モード、中負荷モード、高負荷モードの
3域のぞれぞれにおいて決定するに際し、エンジンが急
加減速せしめられる過渡運転状態をスムースにすること
ができる。
請求項2に記載の本発明によれば、エンジン制御パラ
メータを低負荷モード、中高負荷モードの2域のそれぞ
れにおいて決定するに際し、エンジンが急加減速せしめ
られる過渡運転状態をスムースにすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例を示す制御系統図、第2図
は第1図の船外機用エンジンを示す平面図、第3図は噴
射装置を示す断面図、第4図は噴射装置の作動タイミン
グを示す線図、第5図は空気混合燃料の圧力と燃焼室内
の圧力との差圧を示す線図、第6図は第1実施例の流れ
図、第7図は第2実施例の流れ図である。 10……エンジン、 22……燃焼室、 23……噴射装置、 24……点火プラグ、 30……制御装置、 31……負荷域認識装置、 32……過渡運転認識装置、 33……エンジン制御パラメータ決定装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 41/12 335 F02D 41/12 335Z (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 41/00 - 41/40

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃料をエンジン燃焼室に直接噴射すると共
    に、空気を吸気通路から燃焼室に供給する2サイクルエ
    ンジンに用いられ、エンジンの負荷域を低負荷域と中負
    荷域と高負荷域の3域に分類し、各負荷域のそれぞれに
    対応する低負荷モード、中負荷モード、高負荷モードの
    それぞれにおける、燃料噴射及び点火制御パラメータを
    エンジン回転数あるいはエンジン回転数と吸入空気量に
    よって定めるエンジン制御パラメータ決定装置を備えて
    構成される燃料噴射制御装置において、エンジンの負荷
    状態を認識する負荷域認識装置と、エンジンの急加減速
    状態を認識する過渡運転認識装置とを有し、エンジン制
    御パラメータ決定装置は、負荷域認識装置の認識結果
    と、過渡運転認識装置の認識結果とを得て、低負荷域
    への急減速時に、通常の低負荷モードにおけるよりも、
    燃料噴射量の増加、あるいは噴射開始タイミングの進角
    の補正を行ない、中負荷域への急減速時に、通常の中
    負荷モードにおけるよりも、燃料噴射量の減少、あるい
    は噴射開始タイミングの遅角の補正を行ない、中負荷
    域への急加速時に、通常の中負荷モードにおけるより
    も、燃料噴射量の増加、あるいは噴射開始タイミングの
    進角の補正を行なうことを特徴とする燃料噴射制御装
    置。
  2. 【請求項2】燃料をエンジン燃焼室に直接噴射すると共
    に、空気を吸気通路から燃焼室に供給する2サイクルエ
    ンジンに用いられ、エンジンの負荷域を低負荷域と中高
    負荷域の2域に分類し、各負荷域のそれぞれに対応する
    低負荷モード、中高負荷モードのそれぞれにおける燃料
    噴射及び点火制御パラメータをエンジン回転数あるいは
    エンジン回転数と吸入空気量によって定めるエンジン制
    御パラメータ決定装置を備えて構成される燃料噴射制御
    装置において、エンジンの負荷状態を認識する負荷域認
    識装置と、エンジンの急加減速状態を認識する過渡運転
    認識装置とを有し、エンジン制御パラメータ決定装置
    は、負荷域認識装置の認識結果と、過渡運転認識装置の
    認識結果とを得て、低負荷域への急減速時に、通常の
    低負荷モードにおけるよりも、燃料噴射量の増加、ある
    いは噴射開始タイミングの進角の補正を行ない、中高
    負荷域内での急減速時に、通常の中高負荷モードにおけ
    るよりも、燃料噴射量の減少、あるいは噴射開始タイミ
    ングの遅角の補正を行ない、中高負荷域への急加速時
    に、通常の中高負荷モードにおけるよりも、燃料噴射量
    の増加、あるいは噴射開始タイミングの進角の補正を行
    なうことを特徴とする燃料噴射制御装置。
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