JP2882124B2 - 内燃機関の燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の燃料噴射装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料噴射弁の精度にばらつきがあるため
に、燃料噴射圧および燃料噴射時間が同一であっても燃
料噴射弁毎に実際の燃料噴射量が異なる。また、燃料噴
射弁を長時間使用しているうちに、燃料噴射圧および燃
料噴射時間が同一であっても実際の燃料噴射量が変化す
る。従って、実際の燃料噴射量を、目標燃料噴射量、例
えば、機関回転数および機関負荷に基づいて計算された
基本噴射量に一致せしめることが困難である。

【０００３】この問題点を解決するため本出願人は、気
筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁を設け、燃料噴射弁は
リザーバタンクから燃料を供給され、リザーバタンクに
は燃料ポンプによって燃料が供給される内燃機関におい
て、燃料ポンプからリザーバタンクへの燃料供給を停止
せしめ、燃料供給が停止せしめられている間において複
数回の燃料噴射によって生じるリザーバタンク内の燃料
圧低下量を検出し、この燃料圧低下量に基づいて実際の
燃料噴射量を計算し、この計算値に基づいて実際の燃料
噴射量が目標噴射量となるように燃料噴射量を補正する
内燃機関の燃料噴射装置を提案している（特願平２−３
３３６１９号参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような燃料噴射装
置において、燃料噴射回数が多いほど、燃料圧低下量に
基づき算出される実際の燃料噴射量は平均化され、その
精度を高めることができる。しかしながら、前述の燃料
噴射装置では、燃料圧低下量を検出する際に、燃料通路
内の燃料圧が十分に高くない可能性があり、複数回の燃
料噴射を実施すると、特に後半の燃料噴射において燃料
圧が非常に低下し、燃料噴射弁が正常であるにもかかわ
らず、少量の燃料しか噴射されない可能性がある。それ
により、実際の燃料噴射量を平均化して正確に計算する
ための複数回の燃料噴射が意味のないものとなり、燃料
噴射量の正確な補正が行われない可能性がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明によれば図１の発明の構成図に示されるよう
に、燃料供給ポンプ２００の燃料吐出口を燃料通路２０
１を介して燃料噴射弁２０２に連結した内燃機関におい
て、燃料通路２０１内の燃料圧を検出する燃料圧検出手
段２０３と、燃料供給ポンプ２００から燃料通路２０１
への燃料供給を停止せしめるための燃料供給停止手段２
０４と、燃料供給停止手段２０４によって燃料通路２０
１への燃料供給を停止せしめる前に燃料供給ポンプ２０
０によって燃料通路２０１内の燃料圧を増大せしめる燃
料圧増大手段２０５と、燃料供給停止手段２０４によっ
て燃料供給が停止せしめられている間において複数回の
燃料噴射によって生じる燃料通路２０１内の燃料圧低下
量を燃料圧検出手段２０３によって求めて燃料圧低下量
から実際の燃料噴射量を計算する実噴射量計算手段２０
６と、実噴射量計算手段２０６の計算結果に基づいて燃
料噴射弁２０２の実際の燃料噴射量が目標噴射量となる
ように燃料噴射量を補正する補正手段２０７とを備えて
いる。

【０００６】

【作用】燃料通路への燃料供給が停止せしめられる前に
燃料供給ポンプによって燃料通路内の燃料圧が増大せし
められる。燃料通路への燃料供給が停止せしめられてい
る間における燃料噴射によって生じる燃料通路内の燃料
圧低下量が求められ、この燃料圧低下量に基づいて実際
の燃料噴射量が計算される。この計算値に基づいて実際
の燃料噴射量が目標噴射量となるように補正される。

【０００７】このように、燃料通路への燃料供給が停止
せしめられる前に燃料通路内の燃料圧が増大せしめられ
るために、燃料圧低下量を大きくして燃料供給停止時に
おける噴射回数を増大せしめることができる。

【０００８】

【実施例】図２は本発明の一実施例を採用した４気筒ガ
ソリン機関の全体図を示す。同図において、１は機関本
体、２はサージタンク、３はエアクリーナ、４はサージ
タンク２とエアクリーナ３とを連結する吸気管、５は各
気筒内に燃料噴射する電歪式の燃料噴射弁、６は点火
栓、７は高圧用リザーバタンク、８は吐出圧制御可能な
高圧燃料ポンプ、９は高圧用燃料供給ポンプ８からの高
圧燃料をリザーバタンク７に導くための高圧導管、１０
は燃料タンク、１１は導管１２を介して燃料タンク１０
から高圧燃料ポンプ８に燃料を供給する低圧燃料ポンプ
を夫々示す。低圧燃料ポンプ１１の吐出側は、各燃料噴
射弁５のピエゾ圧電素子を冷却するための圧電素子冷却
用導入管１３に接続される。圧電素子冷却用返戻管１４
は燃料タンク１０に連結され、この返戻管１４を介して
圧電素子冷却用導入管１３を流れる燃料を燃料タンク１
０に回収する。各枝管１５は、各高圧燃料噴射弁５を高
圧用リザーバタンク７に接続する。

【０００９】電子制御ユニット２０はディジタルコンピ
ュータからなり、双方向性バス２１によって相互に接続
されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）２２、ＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）２３、ＣＰＵ（マイクロプロセ
ッサ）２４、入力ポート２５および出力ポート２６を具
備する。なお、ＣＰＵ２４にはバックアップＲＡＭ２３
ａがバス２１ａを介して接続される。高圧用リザーバタ
ンク７に取り付けられた燃料圧センサ２７は高圧用リザ
ーバタンク７内の圧力を検出し、その検出信号はＡ／Ｄ
コンバータ２８を介して入力ポート２５に入力される。
機関回転数Ｎ_e に比例した出力パルスを発生するクラン
ク角センサ２９の出力パルスは入力ポート２５に入力さ
れる。アクセルペダル（図示せず）の踏込み量（アクセ
ル開度θＡ）に応じた出力電圧を発生するアクセル開度
センサ３０の出力電圧はＡ／Ｄコンバータ３１を介して
入力ポート２５に入力される。一方、各燃料噴射弁５は
各駆動回路３４を介して出力ポート２６に接続される。
また高圧燃料ポンプ８は駆動回路３６を介して出力ポー
ト２６に接続される。

【００１０】図３は燃料噴射弁５の側面断面図を示す。
図３を参照すると、４０はノズル５０内に挿入されたニ
ードル、４１は加圧ロッド、４２は可動プランジャ、４
３はばね収容室４４内に配置されかつニードル４０を下
方に向けて押圧する圧縮ばね、４５は加圧ピストン、４
６はピエゾ圧電素子、４７は可動プランジャ４２の頂部
とピストン４５間に形成されかつ燃料で満たされた加圧
室、４８はニードル加圧室を夫々示す。ニードル加圧室
４８は燃料通路４９および枝管１５を介して高圧用リザ
ーバタンク７（図２）に連結され、従って高圧用リザー
バタンク７内の高圧燃料が枝管１５および燃料通路４９
を介してニードル加圧室４８内に供給される。ピエゾ圧
電素子４６に電荷がチャージされるとピエゾ圧電素子４
６が伸長し、それによって加圧室４７内の燃料圧が高め
られる。その結果、可動プランジャ４２が下方に押圧さ
れ、ノズル口５３は、ニードル４０によって閉弁状態に
保持される。一方、ピエゾ圧電素子４６にチャージされ
た電荷がディスチャージされるとピエゾ圧電素子４６が
収縮し、加圧室４７内の燃料圧が低下する。その結果、
可動プランジャ４２が上昇するためにニードル４０が上
昇し、ノズル口５３から燃料が噴射される。

【００１１】図４は図２に示す機関の縦断面図を示す。
図４を参照すると、６０はシリンダブロック、６１はシ
リンダヘッド、６２はピストン、６３はピストン６２の
頂面に形成された略円筒状凹部、６４はピストン６２頂
面とシリンダヘッド６１内壁面間に形成されたシリンダ
室を夫々示す。点火栓６はシリンダ室６４に臨んでシリ
ンダヘッド６１のほぼ中央部に取り付けられる。図面に
は示さないがシリンダヘッド６１内に吸気ポートおよび
排気ポートが形成され、これら吸気ポートおよび排気ポ
ートのシリンダ室６４内への開口部には夫々吸気弁およ
び排気弁が配置される。燃料噴射弁５はスワール型の燃
料噴射弁であり、広がり角が大きく貫徹力の弱い噴霧状
の燃料を噴射する。燃料噴射弁５は、斜め下方を指向し
て、シリンダ室６４の頂部に配置され、点火栓６近傍に
向かって燃料噴射するように配置される。また、燃料噴
射弁５の燃料噴射方向および燃料噴射時期は、噴射燃料
がピストン６２頂部に形成された凹部６３を指向するよ
うに決められる。

【００１２】図５は高圧燃料ポンプ８全体の側面断面図
を示す。この高圧燃料ポンプ８は大きく別けるとポンプ
部Ａと、ポンプ部Ａの吐出量を制御する吐出量制御部Ｂ
とにより構成される。図６はポンプ部Ａの断面図を示し
ており、図７は吐出量制御部Ｂの拡大側面断面図を示し
ている。図５および図６を参照すると、７０は一対のプ
ランジャ、７１は各プランジャ７０によって形成される
加圧室、７２は各プランジャ７０の下端部に取付けられ
たプレート、７３はタペット、７４はプレート７２をタ
ペット７３に向けて押圧する圧縮ばね、７５はタペット
７３により回転可能に支承されたローラ、７６は機関に
よって駆動されるカムシャフト、７７はカムシャフト７
６上に一体形成されたカムを夫々示し、ローラ７５はカ
ム７７のカム面上を転動する。従ってカムシャフト７６
が回転せしめられるとそれに伴なって各プランジャ７０
が上下動する。

【００１３】図５を参照すると、ポンプ部Ａの頂部には
燃料供給口７８が形成され、この燃料供給口７８は低圧
燃料ポンプ１１（図２）の吐出口に接続される。この燃
料供給口７８は燃料供給通路７９および逆止弁８０を介
して加圧室７１に接続される。従ってプランジャ７０が
下降したときに燃料供給通路７９から加圧室７１内に燃
料が供給される。８１はプランジャ７０周りからの漏洩
燃料を燃料供給通路７９へ返戻するための燃料返戻通路
を示す。一方、図５および図６に示されるように各加圧
室７１は対応する逆止弁８２を介して各加圧室７１に対
し共通の加圧燃料通路８３に接続される。この加圧燃料
通路８３は逆止弁８４を介して加圧燃料吐出口８５に接
続され、この加圧燃料吐出口８５はリザーバタンク７
（図２）に接続される。従ってプランジャ７０が上昇し
て加圧室７１内の燃料圧が上昇すると加圧室７１内の高
圧の燃料は逆止弁８２を介して加圧燃料通路８３内に吐
出され、次いでこの燃料は逆止弁８４および燃料吐出口
８５を介してリザーバタンク７（図２）内に送り込まれ
る。一対のカム７７の位相は１８０度だけずれており、
従って一方のプランジャ７０が上昇行程にあって加圧燃
料を吐出しているときには他方のプランジャ７０は下降
行程にあって燃料を加圧室７１内に吸入している。従っ
て加圧燃料通路８３内には一方の加圧室７１から必ず高
圧の燃料が供給されており、従って加圧燃料通路８３内
には各プランジャ７０によって常時高圧の燃料が供給さ
れ続けている。加圧燃料通路８３からは図５に示すよう
に燃料溢流通路９０が分岐され、この燃料溢流通路９０
は吐出量制御部Ｂに接続される。

【００１４】図７を参照すると吐出量制御部Ｂはそのハ
ウジング内に形成された燃料溢流室９１と、燃料溢流通
路９０から燃料溢流室９１に向かう燃料流を制御する溢
流制御弁９２とを具備する。溢流制御弁９２は燃料溢流
室９１内に配置された弁部９３を有し、この弁部９３に
よって弁ポート９４の開閉制御が行なわれる。また、吐
出量制御部Ｂのハウジング内には溢流制御弁９２を駆動
するためのアクチュエータ９５が配置される。このアク
チュエータ９５は吐出量制御部Ｂのハウジング内に摺動
可能に挿入された加圧ピストン９６と、加圧ピストン９
６を駆動するためのピエゾ圧電素子９７と、加圧ピスト
ン９６によって画定された加圧室９８と、加圧ピストン
９６をピエゾ圧電素子９５に向けて押圧する皿ばね９９
と、吐出量制御部Ｂのハウジング内に摺動可能に挿入さ
れた加圧ピン１００とにより構成される。加圧ピン１０
０の上端面は溢流制御弁９２の弁部９３に当接してお
り、加圧ピン１００の下端面は加圧室９８内に露呈して
いる。なお、燃料溢流室９１内には加圧ピン１００を常
時上方に向けて付勢する皿ばね１０１が配置される。溢
流制御弁９２の上方にはばね室１０２が形成され、この
ばね室１０２内には圧縮ばね１０３が挿入される。溢流
制御弁１０２はこの圧縮ばね１０３によって常時下方に
向けて押圧される。燃料溢流室９１は燃料流出孔１０４
を介してばね室１０２内に連通しており、このばね室１
０２は燃料流出孔１０５、逆止弁１０６および燃料流出
口１０７を介して燃料タンク１０（図２）に接続され
る。この逆止弁１０６は通常燃料流出孔１０５を閉鎖す
るチェックボール１０８と、このチェックボール１０８
を燃料流出孔１０５に向けて押圧する圧縮ばね１０９と
により構成される。更に燃料溢流室９１は燃料流出孔１
１０、逆止弁１１１、ピエゾ圧電素子９７の周囲に形成
された燃料流出通路１１２および燃料流出口１１３を介
して燃料タンク１０（図２）に接続される。この逆止弁
１１１は通常燃料流出孔１１０を閉鎖するチェックボー
ル１１４と、このチェックボール１１４を燃料流出孔１
１０に向けて押圧する圧縮ばね１１５とにより構成され
る。また燃料溢流室９１は絞り通路１１６および逆止弁
１１７を介して加圧室９８内に接続される。この逆止弁
１１７は通常絞り通路１１６を閉鎖するチェックボール
１１８と、このチェックボール１１８を絞り通路１１６
に向けて押圧する圧縮ばね１１９とにより構成される。

【００１５】ピエゾ圧電素子９７はリード線１２０を介
して電子制御ユニット２０（図２）に接続されており、
従ってピエゾ圧電素子９７は電子制御ユニット２０の出
力信号によって制御される。ピエゾ圧電素子９７は多数
の薄板状圧電素子を積層した積層構造をなしており、ピ
エゾ圧電素子９７に電荷をチャージするとピエゾ圧電素
子９７は軸方向に伸長し、ピエゾ圧電素子９７にチャー
ジされた電荷をディスチャージするとピエゾ圧電素子９
７は軸方向に収縮する。燃料溢流室９１および加圧室９
８は燃料で満たされており、従ってピエゾ圧電素子９７
に電圧が印加されてピエゾ圧電素子９７が軸方向に伸長
すると加圧室９８内の燃料圧が上昇する。加圧室９８内
の燃料圧が上昇すると加圧ピン１００が上昇せしめら
れ、それに伴なって溢流制御弁９２も上昇せしめられ
る。その結果、溢流制御弁９２の弁部９３が弁ポート９
４を閉鎖し、その結果燃料溢流通路９０から燃料溢流室
９１内への燃料の溢流が停止せしめられる。従ってこの
ときプランジャ７０の加圧室７１からの加圧燃料通路８
３（図６）内に吐出された全ての加圧燃料はリザーバタ
ンク７（図２）内に送り込まれる。

【００１６】一方、ピエゾ圧電素子９７への電圧の印加
が停止せしめられてピエゾ圧電素子９７が収縮すると加
圧ピストン９６が下降するために加圧室９８の容積が増
大する。その結果、加圧室９８内の燃料圧が低下するた
めに溢流制御弁９２および加圧ピン１００は圧縮ばね１
０３のばね力により下降し、斯くして溢流制御弁９２の
弁体９３が弁ポート９４を開弁する。このときプランジ
ャ７０の加圧室７１から加圧燃料通路８３（図６）内に
吐出された全ての加圧燃料は燃料溢流通路９０および弁
ポート９４を介して燃料溢流室９１内に送り込まれる。
従ってこのときにはリザーバタンク７（図２）内に加圧
燃料は供給されない。

【００１７】燃料溢流通路９０から燃料溢流室９１内に
溢流した燃料は各燃料流出孔１０４，１０５，１１０お
よび逆止弁１０５，１１１を介して燃料タンク１０（図
２）に返戻される。リザーバタンク７内の燃料圧を目標
燃料圧に維持するために、一定クランク角毎に溢流制御
弁９２が閉弁せしめられてプランジャ７０の加圧室７１
から吐出された加圧燃料がリザーバタンク７内に補給さ
れ、次いで再び溢流制御弁９２が閉弁せしめられるまで
溢流制御弁９２は開弁状態に保持される。この場合、一
定クランク角の間で溢流制御弁９２が閉弁しているクラ
ンク角の割合が大きくなればリザーバタンク７内に補給
される加圧燃料の量が増大する。ここで図８に示される
ように一定のクランク角θ₀ の間で溢流制御弁９２が閉
弁しているクランク角θの割合、即ち一定のクランク角
θ₀ の間でピエゾ圧電素子９７が伸長せしめられている
クランク角θの割合をデューティ比ＤＴ（＝θ／θ₀ ）
と称すると、デューティ比ＤＴが大きくなるほどリザー
バタンク７内に補給される加圧燃料の量が増大すること
になる。

【００１８】図９にはリザーバタンク７内の燃料圧を目
標燃料圧に制御するためのルーチンを示す。このルーチ
ンは一定クランク角毎の割込みによって実行される。図
９を参照すると、まずステップ１５０においてリザーバ
タンク７内の平均圧力ＰＡが読み込まれる。この平均圧
力ＰＡは、一定時間毎に検出されるリザーバタンク７内
の圧力Ｐ_r を複数回検出してその平均をとったものであ
る。ステップ１５１では後述するポンプフラグＦ_P が１
にセットされているか否か判定される。通常Ｆ_P は１で
あるためステップ１５２に進む。ステップ１５２ではリ
ザーバタンク７内の平均圧力ＰＡが予め定められた目標
燃料圧Ｐ_M 以上か否か判定される。ＰＡ≧Ｐ_M の場合ス
テップ１５３に進みデューティ比ＤＴがαだけ減じられ
る。これによってリザーバタンク７内に補給される加圧
燃料の量が減少することになる。一方、ＰＡ＜Ｐ_M の場
合、ステップ１５４に進みデューティ比ＤＴがαだけ増
大せしめられる。これによってリザーバタンク７内に補
給される加圧燃料の量が増大することになる。

【００１９】一方、ステップ１５１においてポンプフラ
グＦ_P ＝０の場合ステップ１５５に進みデューティ比Ｄ
Ｔは０とされる。これによってリザーバタンク７内には
高圧燃料ポンプ８から燃料は供給されない。これについ
ては後述する。図１０には各燃料噴射弁５の各燃料噴射
時間τ_i を計算するためのルーチンを示す。このルーチ
ンは一定クランク角毎の割込みによって実行される。

【００２０】まずステップ１６０において機関回転数Ｎ
_e およびアクセル開度θＡが読込まれる。次いでステッ
プ１６１において機関回転数Ｎ_eおよびアクセル開度θ
Ａに基づいて基本噴射量Ｑ_a が計算される。Ｎ_e ，θＡ
とＱ_a との関係はマップの形で予めＲＯＭ２２内に記憶
されており、このマップから基本噴射量Ｑ_a が計算され
る。ステップ１６２では基本噴射量Ｑ_a に補正係数Ｋ_P
を乗じて補正噴射量Ｑを計算し、この補正噴射量Ｑに基
づいて燃料噴射弁５の開弁時間τが比例計算される。

【００２１】図１１には燃料噴射弁５の燃料噴射タイミ
ングと補正係数Ｋ_Pの更新のため燃料圧計測時における
リザーバタンク７内の燃料圧の変化を示す。図１２およ
び図１３には補正係数Ｋ_P を更新するためのメインルー
チンを示す。このルーチンは一定時間毎に実行される。
補正係数Ｋ_P の更新は、電子制御ユニット２０がオンさ
れる毎に１回だけ実行され、更新された補正係数Ｋ_P は
バックアップＲＡＭ２３ａに格納される。図１２および
図１３を参照すると、ステップ１７０において、始動フ
ラグＦ_stが１か否か判定される。始動フラグＦ_stは機関
始動時に１にセットされている。始動フラグＦ_stが０の
場合にはステップ１７１に進んで計測フラグＦ_caを０に
リセットした後本ルーチンを終了する。

【００２２】始動フラグＦ_st＝１の場合、ステップ１７
２に進み機関冷却水温ＴＨＷが８０℃以上か否か判定さ
れる。ＴＨＷ＜８０℃の場合にはステップ１７１に進ん
だ後本ルーチンを終了する。ＴＨＷ≧８０℃の場合には
ステップ１７３に進みアイドル運転か否か判定される。
アイドル運転でない場合にはステップ１７１に進んだ後
本ルーチンを終了する。アイドル運転の場合にはステッ
プ１７４に進み、計測フラグＦ_caが０にリセットされて
いるか否か判定される。現在、計測フラグＦ_caは０であ
るため、ステップ１８５に進み、目標燃料圧Ｐ_M が通常
時の目標燃料圧Ｐ_MOより高いＰ_h とされる。ここで、例
えばＰ_h は２４ＭＰ_a であり、Ｐ_MOは２０ＭＰ_a であ
る。Ｐ_M がＰ_h に設定されると、図９に示すルーチンに
おいてリザーバタンク７内の平均圧力ＰＡがＰ_MOからＰ
_h となるように昇圧制御される。

【００２３】ステップ１８６ではリザーバタンク７内の
燃料圧Ｐ_r がＰ_h −ｄＰとＰ_h ＋ｄＰの間にあるか否か
判定される。ｄＰは比較的小さい値でありＰ_h の許容誤
差範囲である。リザーバタンク７内の燃料圧Ｐ_r が昇圧
されている間はステップ１８６において否定判定されス
テップ１７８に進む。当初Ｆ_OKは０にリセットされてお
り、このため否定判定されて本ルーチンを終了する。

【００２４】リザーバタンク７内の燃料圧の昇圧が完了
してステップ１８６で肯定判定されると、ステップ１７
５に進み計測フラグＦ_caが１にセットされる。計測フラ
グＦ _caが１にセットされると、後述する図１４のルーチ
ンにおいて、リザーバタンク７内への燃料供給が停止さ
れて燃料噴射弁の燃料噴射による圧力降下が検出され
る。

【００２５】ステップ１７６では累積燃料噴射量Ｑ_c が
０にクリアされ、ステップ１７７でリザーバタンク７内
の燃料圧Ｐ_r が計測開始燃料圧Ｐ_O （図１１参照）に格
納される。次回以降の処理サイクルにおいては計測フラ
グＦ_caは１となっているためステップ１７４において否
定判定されるため、ステップ１７４からステップ１７８
にスキップする。ステップ１７８では計測完了フラグＦ
_OKが１にセットされているか否か判定され、計測完了フ
ラグＦ_OKが１にセットされていればステップ１７９以下
に進んで補正係数Ｋ_p が更新される。

【００２６】図１４にはポンプフラグＦ_p 等を制御する
ためのルーチンを示す。このルーチンは１８０クランク
角毎の割込みによって実行される。図１４を参照する
と、ステップ１９０では計測フラグＦ_caが１にセットさ
れているか否か判定される。計測フラグＦ_caがリセット
されていれば何も実行せず本ルーチンを終了する。計測
フラグＦ_caが１にセットされていれば、ステップ１９１
に進み、リザーバタンク７内の燃料圧Ｐ_r が予め定めら
れた下限燃料圧Ｐ_l （図１１参照）以下か否か判定され
る。下限燃料圧Ｐ_l はリザーバタンク７内の目標燃料圧
Ｐ_hに対し十分に低い燃料圧であるが、燃料噴射に支障
ない程度の燃料圧であり、例えば１６ＭＰ _a である。リ
ザーバタンク７内の燃料圧は目標燃料圧Ｐ_h となるよう
に制御されているため、ステップ１９１では否定判定さ
れステップ１９２に進む。ステップ１９２ではポンプフ
ラグＦ_p が０にリセットされる。このため図９のステッ
プ１５１において否定判定され、デューティ比ＤＴが０
とされる。このため、高圧燃料ポンプ８からリザーバタ
ンク７内への加圧燃料供給が停止せしめられる。斯くし
て、図１１に示すように、燃料噴射が実行される毎にリ
ザーバタンク７内の燃料圧は低下する。計測開始燃料圧
Ｐ_O は、リザーバタンク７内への加圧燃料供給が停止さ
れて最初の燃料噴射が実行される直前の燃料圧を示して
いる。

【００２７】再び図１４を参照すると、ステップ１９３
では燃料噴射が実行される毎に基本噴射量Ｑ_a が累積燃
料噴射量Ｑ_c に累積されていく。一方、ステップ１９１
においてＰ_r ≦Ｐ_l と判定されると、ステップ１９４に
進み、このときのリザーバタンク７内の燃料圧Ｐ_r が計
測終了燃料圧Ｐ_n に格納される。次いでステップ１９５
ではポンプフラグＦ_p が１にセットされる。これによっ
て、図９のステップ１５１において肯定判定されるた
め、リザーバタンク７内の燃料圧が目標燃料圧となるよ
うにデューティ比ＤＴが制御せしめられ、リザーバタン
ク７内に加圧燃料が供給開始される。図１４のステップ
１９６では計測完了フラグＦ_OKが１にセットされる。

【００２８】以上のように、このルーチンでは、計測フ
ラグＦ_caがセットされると、リザーバタンク７内への加
圧燃料供給を停止せしめると共にこのときのリザーバタ
ンク７内の燃料圧をＰ_O とし、燃料圧が下限燃料圧Ｐ_l
以下となるまで、基本噴射量Ｑ_a を燃料噴射毎に加算
し、燃料圧が下限燃料圧Ｐ_l 以下となったときの燃料圧
をＰ_n とし、このときリザーバタンク７内への加圧燃料
供給を開始すると共に計測完了フラグＦ_OKをセットする
ようにしている。

【００２９】再び図１２および図１３を参照すると、図
１４のルーチンで計測が完了すると計測完了フラグＦ_OK
が１にセットされるため、ステップ１７８で肯定判定さ
れてステップ１７９に進む。ステップ１７９では低下燃
料圧ΔＰが次式により計算される。 ΔＰ＝Ｐ_O −Ｐ_n ステップ１８０では、燃料噴射によるリザーバタンク７
内の低下燃料圧ΔＰに基づいて次式から実際の総燃料噴
射量Ｑ_p が計算される。

【００３０】Ｑ_p ＝ΔＰ・１／Ｋ ここでＫは係数である。ステップ１８１では次式により
仮補正係数Ｋ_pnが計算される。 Ｋ_pn＝Ｋ_p ・Ｑ_c ／Ｑ_p ここで、例えば計算された累積燃料噴射量（噴射される
べき総燃料噴射量）Ｑ_c を１００とし、このときの実際
の総燃料噴射量Ｑ_p を９５とすると、Ｋ_pn＝Ｋ_p ・１０
０／９５となって仮補正係数Ｋ_pnは大きくなる。仮補正
係数Ｋ_pnが大きくなると以下に説明するように補正係数
Ｋ_p が大きくなるために、燃料噴射時間τ（図１０参
照）が増大する。このため、実際の燃料噴射量は増大し
Ｑ_p をＱ_c に等しくすることができる。ステップ１８２
では次式に基づいて補正係数Ｋ_p が更新せしめられる。

【００３１】Ｋ_p ＋（Ｋ_pn−Ｋ_p ）／Ｎ この式を変形すると次式のように書ける。 ｛（Ｎ−１）Ｋ_p ＋Ｋ_pn｝／Ｎ この式からわかるように、Ｋ_p にＮ−１の重み付けを
し、Ｋ_pnに１の重み付けをすることによってＫ_p を更新
しているのである。

【００３２】次いでステップ１８３では計測完了フラグ
Ｆ_OK、計測フラグＦ_ca、および始動フラグＦ_stが夫々０
にリセットされる。ステップ１８４では通常時の目標燃
料圧Ｐ_MOがＰ_M に格納され、これによって、図９のルー
チンにおいてリザーバタンク７内の燃料圧がＰ_MOに制御
される。以上のように本実施例によれば、リザーバタン
ク７内への燃料供給を停止して燃料噴射による低下燃料
圧ΔＰを検出する前に、リザーバタンク７内の燃料圧を
増大せしめるようにしているために、低下燃料圧ΔＰを
大きくすることができ、低下燃料圧検出時における燃料
噴射回数を増大せしめることができる。斯くして燃料噴
射弁の実際の燃料噴射量を精度良く計算することができ
るために、実際の燃料噴射量を目標噴射量に精度良く一
致せしめることができる。

【００３３】また、リザーバタンク７内の燃料圧を高め
るのは燃料噴射による低下燃料圧ΔＰを検出するときだ
けであり、常時燃料圧を高くするのでないため、例えば
高圧燃料による燃料噴射弁５のピエゾ圧電素子の耐久性
低下（疲労破壊）を防止することができる。

【００３４】

【発明の効果】燃料噴射弁の実際の燃料噴射量を精度良
く計算することができるために、実際の燃料噴射量を目
標噴射量に精度良く一致せしめることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の構成図である。

【図２】４気筒ガソリン機関の全体図である。

【図３】燃料噴射弁の縦断面図である。

【図４】図２に示す機関の縦断面図である。

【図５】高圧燃料ポンプの縦断面図である。

【図６】図５のVI−VI線に沿ってみた高圧燃料ポンプの
断面図である。

【図７】図５の吐出量制御部の拡大側面断面図である。

【図８】ピエゾ圧電素子および溢流制御弁の作動を示す
タイムチャートである。

【図９】デューティ比ＤＴを制御するためのフローチャ
ートである。

【図１０】燃料噴射時間τを計算するためのフローチャ
ートである。

【図１１】補正係数Ｋ_p 更新時における燃料噴射タイミ
ングおよびリザーバタンク内の燃料圧の変化を示す線図
である。

【図１２】補正係数Ｋ_p を更新するためのフローチャー
トである。

【図１３】補正係数Ｋ_p を更新するためのフローチャー
トである。

【図１４】ポンプフラグＦ_p 等を制御するためのフロー
チャートである。

【符号の説明】

５…燃料噴射弁 ７…リザーバタンク ８…高圧燃料ポンプ ２７…燃料圧センサ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料供給ポンプの燃料吐出口を燃料通路
   を介して燃料噴射弁に連結した内燃機関において、前記
   燃料通路内の燃料圧を検出する燃料圧検出手段と、前記
   燃料供給ポンプから前記燃料通路への燃料供給を停止せ
   しめるための燃料供給停止手段と、該燃料供給停止手段
   によって前記燃料通路への燃料供給を停止せしめる前に
   前記燃料供給ポンプによって前記燃料通路の燃料圧を増
   大せしめる燃料圧増大手段と、前記燃料供給停止手段に
   よって燃料供給が停止せしめられている間において複数
   回の燃料噴射によって生じる前記燃料通路内の燃料圧低
   下量を前記燃料圧検出手段によって求めて該燃料圧低下
   量から実際の燃料噴射量を計算する実噴射量計算手段
   と、該実噴射量計算手段の計算結果に基づいて前記燃料
   噴射弁の実際の燃料噴射量が目標噴射量となるように燃
   料噴射量を補正する補正手段とを備えた内燃機関の燃料
   噴射装置。