JP3438324B2 - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に燃料タンク内また
はその周辺にプレッシャレギュレータを設置したときの
内燃機関用燃料噴射制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子式燃料噴射制御装置を採用
している内燃機関（エンジン）では、エンジンルーム内
に吸気負圧を制御要素として用いるプレッシャレギュレ
ータを設けている。このプレッシャレギュレータは、燃
料ポンプから燃料噴射弁に圧送される燃料の圧力が吸気
管内圧力に比べて高くなった場合に、燃料の一部をリタ
ーン配管を通して燃料タンクに戻すような構成になって
いる。これにより吸気負圧と燃料圧力との差圧を一定に
保つことができる（例えば、特開昭６４−３２０６６号
公報）。

【０００３】しかしながら、このようなプレッシャレギ
ュレータでは、燃料の一部を燃料タンクに戻すためのリ
ターン配管を、一般に車両の前部に設けられているエン
ジンルームから車両の後部に設けられている燃料タンク
まで延ばす必要が生じる。そこで、プレッシャレギュレ
ータを燃料タンク近辺に設けることによりこのリターン
配管を短くするためのシステムが考えられる。

【０００４】このようなリターン配管を短くするための
システムでは、燃料タンク内またはその周辺にプレッシ
ャレギュレータを設けるのが効率的であると考えられ
る。また、このようなシステムでは、吸気負圧と燃料圧
力との差圧を一定にする代わりに、プレッシャレギュレ
ータ周辺の圧力と燃料圧力との差圧を一定にすることに
より、吸気負圧を取り込むためにプレッシャレギュレー
タから吸気管内の脈動を抑えるためのサージタンク等の
吸気管にまで延びている吸気負圧導入配管を廃止するこ
とができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなシステムにおいては、インジェクタに送る燃料の
圧力を燃料タンク内またはその周辺の圧力に対して一定
に保っているため、吸気管内圧力が変化するとインジェ
クタの作動時間が同一でも噴射燃料量が変化するという
問題が生じる。さらに、吸気管内圧力センサを備えない
内燃機関では吸気管内圧力を正確に推定する必要が生じ
る。

【０００６】本発明は、吸気管内圧力が変化すると燃料
噴射量に影響がある内燃機関の燃料噴射装置において、
正確に吸気管内圧力を推定でき、かつ、吸気管内圧力が
変化しても、要求されている燃料量に応じた燃料噴射を
実行することができる内燃機関用燃料噴射制御装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、燃料タンク内
またはその周辺に配置され、燃料ポンプから圧送されて
くる燃料の圧力が周辺の圧力に対して所定値以上高くな
ると、前記燃料タンク内に燃料を戻して燃料圧力を調節
するプレッシャレギュレータと、吸気管内に吸入される
空気量を検出する吸入空気量検出手段と、内燃機関の運
転状態を検出する運転状態検出手段と、運転状態検出手
段により検出された運転状態に基づいて第１，第２の定
数を設定する定数設定手段と、定数設定手段により設定
された第１，第２の定数と、吸入空気量検出手段により
検出された吸入空気量とにより、第１の定数をＣ_１ ，
第２の定数をＣ_２ ，吸入空気量をＧ_ａ としたとき、
吸気管内圧力Ｐ_ｍｇをＰ_ｍｇ＝Ｃ_１ ×Ｇ_ａ ＋Ｃ_２か
ら算出することにより推定する吸気管内圧力推定手段
と、燃料噴射弁から内燃機関に供給する燃料の噴射量を
制御する燃料噴射量制御手段と、吸気管内圧力検出推定
の推定結果に応じて、プレッシャレギュレータ周辺の圧
力と吸気管内圧力との差に起因するプレッシャレギュレ
ータによる調整燃料圧力の適正値からのずれ分に対応し
て燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正手段と、前記吸
気管の体積を変化させる吸気管体積可変手段とを備え、
前記定数設定手段は前記吸気管体積可変手段の駆動状態
に基づいて前記第１，第２の定数を設定する手段を含む
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置を提供す
る。

【０００８】

【０００９】また、請求項２に記載の発明では、吸気管
に吸入される空気の温度を検出する吸気温度検出手段
と、定数設定手段により設定された第１，第２の定数を
吸気温度検出手段により検出された温度に基づいて補正
する温度補正手段とを備えることを特徴とする請求項１
に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置を提供する。

【００１０】さらに、請求項３に記載の発明では、運転
状態検出手段は少なくとも内燃機関の回転数を検出する
手段を含むことを特徴とする請求項１または請求項２の
いずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置を提供す
る。

【００１１】

【作用】請求項１に記載の装置において、プレッシャレ
ギュレータは燃料ポンプから圧送されてくる燃料の圧力
が周辺の圧力に対して所定値以上高くなると、燃料タン
ク内に燃料を戻して燃料圧力を調節する。また、吸入空
気量検出手段は吸気管内に吸入される空気量を検出し、
運転状態検出手段は、内燃機関の運転状態を検出する。

【００１２】そして、定数設定手段は、運転状態検出手
段により検出された運転状態に基づいて第１，第２の定
数を設定する。さらに、吸気管内圧力推定手段は、定数
設定手段により設定された第１，第２の定数と、吸入空
気量検出手段により検出された吸入空気量とにより、第
１の定数をＣ₁ ，第２の定数をＣ₂ ，吸入空気量をＧ _a
としたとき、吸気管内圧力Ｐ_mgを Ｐ_mg＝Ｃ₁ ×Ｇ_a ＋Ｃ₂ から算出することにより推定する。

【００１３】また、燃料噴射量制御手段は燃料噴射弁か
ら内燃機関に供給する燃料の噴射量を制御し、燃料噴射
量補正手段は吸気管内圧力検出推定の推定結果に応じ
て、プレッシャレギュレータ周辺の圧力と吸気管内圧力
との差に起因するプレッシャレギュレータによる調整燃
料圧力の適正値からのずれ分に対応して燃料噴射量を補
正する。

【００１４】さらに、吸気管体積可変手段は吸気管の体
積を変化させ、定数設定手段は吸気管体積可変手段の駆
動状態に基づいて第１，第２の定数を設定する。

【００１５】

【００１６】また、請求項２に記載の装置において、吸
気温度検出手段は吸気管に吸入される空気の温度を検出
し、温度補正手段は定数設定手段により設定された第
１，第２の定数を吸気温度検出手段により検出された温
度に基づいて補正する。また、請求項３に記載の装置に
おいて、運転状態検出手段は少なくとも内燃機関の回転
数を検出する。

【００１７】

【実施例】本発明を適用する前の、吸入空気量から燃料
噴射量を演算する燃料噴射制御装置を備える内燃機関
（エンジン）のシステム構成図を図１に示す。図１で
は、プレッシャレギュレータ３と燃料ポンプ２とを燃料
タンク１内に配置している。

【００１８】燃料タンク１内に貯蓄されている燃料は燃
料ポンプ２により汲み上げられ、加圧されてプレッシャ
レギュレータ３に送られる。プレッシャレギュレータ３
は吸気弁１５上流の吸気管に配置されている燃料噴射弁
（インジェクタ）４に送られる燃料の圧力を、燃料の一
部をリターン配管５を通して燃料タンク１に戻すことに
より燃料タンク内圧力に対して一定値高くなるように設
定している。プレッシャレギュレータ３の詳細な構造お
よび作動については後述する。

【００１９】プレッシャレギュレータ３によって、燃料
タンク１内に対して圧力を一定値（例えば３．０ｋｇ／
ｃｍ² ）高い値に調整された燃料は、燃料フィルタ６を
通ってデリバリパイプ７に送られ、このデリバリパイプ
７によって各インジェクタ４に供給される。そして、各
インジェクタ４は電子制御装置（ＥＣＵ）９に制御され
た噴射量だけ各気筒に対して燃料噴射を行う。

【００２０】このインジェクタ４によって噴射された燃
料は、吸気管１０内に設けられているエアクリーナ１
１、スロットルバルブ１２、アイドルスピードコントロ
ール（ＩＳＣ）バルブ１３、サージタンク１４を通って
吸入される大気と混合されて、吸気弁１５を介してシリ
ンダ１６内の燃焼室１７に吸気される。ここで、スロッ
トルバルブ１２はエンジン１８に供給される吸入空気量
を制御し、ＩＳＣバルブ１３は、アイドル運転時のエン
ジン１８の回転数を調節する。また、サージタンク１４
は吸入空気の脈動を抑えるものである。また、エアクリ
ーナ１１下流の吸気管１０内には吸入空気量を検出する
エアフロメータ２９が備えられている。

【００２１】シリンダ１６内の燃焼室１７に供給された
混合気はその中で圧縮され、点火プラグ２０が発生する
点火火花により点火され爆発する。燃焼後のガスは排出
ガスとして排気弁２１を介して排気管２２に排出され
る。このとき、排気管２２に設置されている酸素濃度セ
ンサ（Ｏ₂ センサ）２３により排出ガス中の酸素濃度が
検出される。

【００２２】回転角センサ２６は、点火プラグ２０に高
電圧を供給するディストリビュータ２５に取り付けられ
ており、エンジン１８の回転数および回転角を検出す
る。また、水温センサ２７はシリンダ１６に設置されて
おり、このシリンダ１６を冷却する冷却水温を検出す
る。さらに、タンク内圧力センサ２８は、燃料タンクの
上端壁に設置されており、大気圧と燃料タンク内の圧力
との差圧を検出する。

【００２３】電子制御装置（ＥＣＵ）９は、各種センサ
からの情報を随時更新、記憶するランダムアクセスメモ
リ（ＲＡＭ）９ａ、各種制御プログラム，制御マップ等
を記憶しているリードオンリメモリ（ＲＯＭ）９ｂ、各
種演算を行う中央演算処理装置（ＣＰＵ）９ｃ、各種デ
ータをやり取りする入出力装置９ｄ、これらを結ぶコモ
ンバス９ｅから構成されている。

【００２４】また、ＥＣＵ９はエアフロメータ２９で検
出された吸入空気量と回転角センサ２６により検出され
たエンジン回転数とから基本燃料噴射時間を求める。さ
らに、ＥＣＵ９はＯ₂ センサ２３の出力に応じて、エン
ジン１８の空燃比フィードバック制御を行い、回転角セ
ンサ２６、水温センサ２７、タンク内圧力センサ２８、
エアフロメータ２９等からの信号より、インジェクタ４
の噴射タイミングおよび噴射量制御、ＩＳＣ制御等を行
う。

【００２５】次にプレッシャレギュレータ３の構成およ
び作動について、図２に従って説明する。まず始めに、
プレッシャレギュレータ３の構成について説明する。プ
レッシャレギュレータ３のハウジング３０１は軸方向に
２分割された薄板製の第１、第２の筐体３０１ａ、３０
１ｂを突き合わせて構成されている。また、これら第
１、第２の筐体３０１ａ、３０１ｂは折り曲げ縁３０２
にて嵌合されている。さらに、第１、第２の筐体３０１
ａ、３０１ｂの突き合わせ面にはダイアフラム３０３の
周縁部が気液密に挟持されており、このダイアフラム３
０３はハウジング３０１内を軸方向に、ダイアフラム室
３０４と燃料室３０５とに区画している。

【００２６】ダイアフラム室３０４にはダイアフラム３
０３を燃料室３０５に向けて押圧付勢する圧縮コイルば
ね３０６が収容されており、また、このダイアフラム室
３０４には第１の筐体３０１ａに固定され、燃料タンク
１からタンク内圧力を導入する周辺圧力導入パイプ３０
７が接続されている。さらに、この周辺圧力導入パイプ
３０７は燃料が燃料タンク１内に満ちているときでも、
その先端が燃料に浸からない位置にまで鉛直下向きに設
けられている。このように、鉛直下向きに取り付けるこ
とにより、振動等により燃料が跳ね上がり、周辺圧力導
入パイプ３０７内に入っても中に溜まることなく、すぐ
に燃料タンク１内に戻される。

【００２７】燃料室３０５には、第２の筐体３０１ｂに
固定されており、燃料流入管に接続される流入接続管３
０８、燃料流出管に接続される流出接続管３０９、リタ
ーン配管に接続されるリターン用接続管３２０が接続さ
れている。流入接続管３０８および流出接続管３０９は
第２の筐体３０１ｂのそれぞれ下端部、上端部壁に取り
付けられているとともに、リターン用接続管３２０は第
２の筐体３０１ｂ側壁に取り付けられている。また、こ
のリターン用接続管３２０はハウジング３０１の中心軸
線上に設置されている。

【００２８】燃料室３０５内には円筒形の区画筒３１１
が設けられている。そして、区画筒３１１の内部開口端
には弁座３１２が固定されており、この弁座３１２には
中心部に弁孔３１３が開口されている。つまり、流入接
続管３０８とリターン用接続管３２０とは弁孔３１３を
介して連通している。また、ダイアフラム３０３には、
中心部に弁保持体３１４が取り付けられている。この弁
保持体３１４にはボール３１５が回転自在に支持されて
いる。さらに、このボール３１５にはプレート状の弁体
３１６が固定されている。なお、３１７はボール３１５
を押圧するバネである。

【００２９】弁体３１６は弁座３１２に対向して設置さ
れており、ダイアフラム３０３のたわみ変形により弁体
３１６が弁座３１２に近接すると、弁孔３１３の弁体側
開口面積を減少させる。すなわち、燃料タンク１に戻す
燃料量を規制し、燃料圧力を上昇させるようになってい
る。次に、以上のような構成を持つプレッシャレギュレ
ータ３の作動について説明する。

【００３０】燃料ポンプ２からインジェクタ４に供給さ
れる燃料が流入接続管３０８を通ってプレッシャレギュ
レータ３内の燃料室３０５に送られ、このプレッシャレ
ギュレータ３によってインジェクタ４に供給される燃料
の圧力が制御される。つまり、周辺圧力導入パイプ３０
７を通ってダイアフラム室３０４に導入される燃料タン
ク１内の圧力よりも燃料室３０５内の圧力が相対的に高
くなった場合には、この燃料圧力によりダイアフラム３
０３を圧縮コイルばね３０６の押圧力に抗して変位させ
る。

【００３１】これにより、弁保持体３１４および弁体３
１６が弁座３１２から離れ、弁孔３１３を開く。このた
め、燃料室３０５の燃料は弁孔３１３から区画筒３１１
内を通じてリターン用接続管３２０に流れ、このリター
ン用接続管３２０から燃料タンクに逃がされる。したが
って、燃料ポンプ２からインジェクタ４に供給される燃
料の圧力を下げることができる。

【００３２】一方、燃料タンク１内の圧力よりも燃料室
３０５内の圧力が相対的に低くなった場合には、ダイア
フラム３０３が圧縮コイルばね３０６に押され、弁保持
体３１４および弁体３１６が弁座３１２に向けて変位さ
れる。弁体３１６が弁座３１２に近接すると弁孔３１３
の開口面積は規制され、燃料室３０５からの燃料流出が
減少する。したがって、燃料ポンプ２からインジェクタ
４に供給される燃料の圧力を上げることができる。

【００３３】このようにして、燃料タンク１内圧力に対
して、プレッシャレギュレータ３内の燃料室３０５に送
られる燃料の圧力を一定に保つことができ、流出接続管
３０９を通ってインジェクタ４に供給する燃料の圧力を
一定にすることができる。以上のように、本実施例に用
いるプレッシャレギュレータ３は燃料タンク１内の圧力
に対してインジェクタ４に供給する燃料の圧力を一定値
高い値に調整している。

【００３４】ところで、インジェクタ４から噴射される
燃料量は、その開口面積と開弁時間と燃料を噴射すると
きの燃料の流速とで決まるので、燃料の圧力、または吸
気管内圧力が変化して流速が変化すると同じ開口面積と
同じ開弁時間とでも噴射される燃料量が変わってくる。
本実施例では、基本燃料噴射時間Ｔ_POを吸入空気量とエ
ンジン回転数とのマップから決定しているため、吸気管
内圧力の変化に対するプレッシャレギュレータ３による
調整圧力の適正値からのずれ分に対応する燃料量の補正
を行う必要がある。

【００３５】以下、この補正を含む燃料噴射時間算出処
理について図３に示したフローチャートに従って説明す
る。なお、このフローチャートは所定時間ごとに実行さ
れる。燃料噴射時間演算ルーチンが起動されると、まず
ステップ１１において吸入空気量Ｇ_a を取り込む。次に
ステップ１２においてエンジン回転数ＮＥを取り込み、
ステップ１３で吸入空気量をエンジン回転数で割った値
の図示しない１次元マップから基本噴射時間Ｔ_POGAを読
み込む。そして、ステップ１４において、タンク内圧力
Ｐ_T を取り込み、ステップ１５では図４に示したフロー
チャートの処理によって求められる推定吸気管内圧力Ｐ
_m(i)を取り込む。図４のフローチャートの説明は後述す
る。ステップ１６では吸気管内圧力の変化に対する燃料
噴射量の変化を補正するための吸気管内圧力補正係数Ｋ
_pmを求める。ここで、吸気管内圧力補正係数Ｋ_pmは次に
示す数式１により求められるが、実際にはあらかじめ算
出した値を吸気管内圧力の１次元マップとしてＲＯＭ９
ｂに記憶しておき、必要に応じてそのときの吸気管内圧
力に対する値を読み込むようにしている。

【００３６】

【数１】Ｋ_pm＝〔設定燃圧／｛設定燃圧＋（大気圧−吸
気管圧力）｝〕^1/2 ＝〔Ｐ_f ／｛Ｐ_f ＋（Ｐ_a −Ｐ_m ）｝〕^1/2 ここで、Ｐ_f はプレッシャレギュレータ３の設定燃圧
を、Ｐ_a は大気圧を、Ｐ_mは吸気管圧力をそれぞれ示し
ている。

【００３７】次に、ステップ１７において、水温センサ
２７からの信号をもとに、この冷却水温に応じた水温補
正係数ＦＷＬを求める。また、次のステップ１８におい
ては、Ｏ₂ センサ２３からの信号に基づく空燃比フィー
ドバックのためのフィードバック係数ＦＡＦを求める。
そして、ステップ１９で、これらの補正係数を基本噴射
時間に乗じて燃料噴射時間Ｔ_PGA を次式より求めて、こ
のルーチンを終了する。

【００３８】

【数２】Ｔ_PGA ＝Ｔ_POGA×Ｋ_pm×ＦＷＬ×ＦＡＦ 以上の処理を行うことにより、吸入空気量から燃料噴射
量を演算するシステムにおいて、吸気管内圧力の変化に
対するプレッシャレギュレータ３による調整燃料圧力の
適正値のずれ分に対応する燃料量誤差の補正を行うこと
ができる。

【００３９】なお、上述したように、プレッシャレギュ
レータ３の周辺圧力導入パイプ３０７が燃料タンク内に
開口しているにもかかわらずタンク内圧力と大気圧と差
が小さいことから大気圧を設定燃圧の基準として用いて
いる。よって、ステップ１４で取り込んだタンク内圧力
を用いていない。このため、タンク内圧力センサ２８は
必ずしも必要ではない。しかし、このタンク内圧力を用
いて吸気管内圧力の変化だけでなくタンク内圧力の変化
に対する燃料噴射量の補正を行いたい場合にはタンク内
圧センサ２８は必要となり、このタンク内圧センサ２８
の出力を用いたタンク内圧の変化を考慮したときの補正
定数を求める式は、タンク内圧力をＰ_ｔとすると次式の
ようになる。

【００４０】

【数３】Ｋ_pm＝〔設定燃圧／｛設定燃圧＋（タンク内圧
力−吸気管圧力）｝〕^1/2 ＝〔Ｐ_f ／｛Ｐ_f ＋（Ｐ_t −Ｐ_m ）｝〕^1/2 この式により求めた補正定数Ｋ_pmをステップ１３で求め
た基本噴射時間に掛け合わせることにより、燃料タンク
内圧力および吸気管内圧力の変化に対する燃料噴射量の
変化を補正することができる。

【００４１】次に、図４に示すフローチャートにしたが
って、吸入空気量とエンジン回転数とから吸気管内圧力
を推定する処理を説明する。なお、このフローチャート
は所定クランク角毎に実行されるものとし、例えば３６
０°ＣＡ毎に実行される。本処理が実行されると、ま
ず、ステップ２１にて吸入空気量Ｇ_a を取り込む。そし
て、ステップ２２において、エンジン回転数ＮＥを取り
込み、ステップ２３において、ステップ２２にて取り込
んだエンジン回転数ＮＥに応じて、図５に示すマップに
したがって吸気管内圧力Ｐ_mgを推定する時に用いる定数
Ｃ₁ ，Ｃ₂ を読み込む。なお、これらＣ₁ ，Ｃ₂ の値は
動的効果を考慮して設定されている。そして、ステップ
２４において、吸気管内圧力Ｐ_mgを次式より推定する。

【００４２】

【数４】Ｐ_mg＝Ｃ₁ ×Ｇ_a ＋Ｃ₂ さらに、ステップ２５にて、次式より吸気管内圧力を正
式に求める。このステップでは過渡時の吸気管内圧力の
応答遅れを考慮している。

【００４３】

【数５】 Ｐ_m(i)＝｛Ｐ _mg ＋（ｋ ₁ −１）×Ｐ _m(i-1) ｝／ｋ１ なお、上式において、ｋ１ はなまし係数（例えば、８
とする），Ｐ_m(i-1)は前回の予測値である。

【００４４】以上の処理を実行することにより、吸気管
内圧力Ｐｍ を直接検出しなくても、吸入空気量Ｇ_ａ
とエンジン回転数ＮＥとにより吸気管内圧力を求めるこ
とができる。

【００４５】以上説明したように、数式４により吸気管
内圧力を推定するため、Ｃ_１ ，Ｃ_２ の値を求めるだ
けでよい。そして、このＣ_１ ，Ｃ_２ の値はエンジン
回転数ＮＥに対する１次元マップから検索するため、マ
ップを記憶するための記憶容量を減らすことができる。
また、Ｃ_１ ，Ｃ_２ の値は動的効果を考慮して設定で
きるため、例えば、可変吸気制御装置等を備えた内燃機
関において吸気管内圧力を推定するときに容易に適用す
ることができる。

【００４６】以下、可変吸気制御装置を備えた内燃機関
に本発明を用いた第１実施例を説明する。図６は図１に
示した内燃機関の概略構成図に可変吸気制御装置を備え
たときの概略構成図である。なお、本図において、図１
と同様の構成のものには同じ番号を付し、説明を省略す
る。

【００４７】本実施例において、吸気管１０はサージタ
ンク１４下流にて吸気管１０ａと吸気管１０ｂとに分か
れ、燃料噴射弁上流にて再び合流している。さらに、吸
気管１０ｂにはバタフライ弁３２が配設されている。こ
のバタフライ弁３２はＥＣＵ９からの駆動信号に応じ
て、アクチュエータ３１を介して開閉駆動される。この
バタフライ弁３２は、特にエンジンの低回転時に閉駆動
され、高回転時に開駆動される。このようにバタフライ
弁３２を駆動することにより、エンジンの低回転時にも
吸気管内に十分な流速を確保することができる。

【００４８】しかしながら、バタフライ弁３２が開閉駆
動されると吸気管の体積が変化するため、吸気管内圧力
も変化する。よって、吸気管内圧力を推定する際、バタ
フライ弁３２の開弁時と閉弁時とに分けて推定する必要
がある。そこで、吸気管内圧力を推定する際に用いる定
数Ｃ₁ ，Ｃ₂ をそれぞれの場合に応じて設定する必要が
生じる。

【００４９】以下、バタフライ弁の開閉状態に応じて吸
気管内圧力を推定する処理を図７に示すフローチャート
にしたがって説明する。なお、このフローチャートは所
定角度毎（例えば、３６０°ＣＡ毎）に実行される。本
処理が実行されると、ステップ３１にて吸入空気量Ｇ_a
を取り込む。そして、ステップ３２にて、エンジン回転
数ＮＥを取り込む。次のステップ３３ではバタフライ弁
３２の開閉状態が開状態か否かを判断する。開状態であ
れば、ステップ３４に進み、開状態用の定数Ｃ_1ON ，Ｃ
_2ON を図８に示す開状態用のマップから検索する。そし
て、ステップ３５において、ステップ３４で検索した値
をそれぞれＣ₁ ，Ｃ₂ としてステップ３８に進む。

【００５０】また、ステップ３３にてバタフライ弁３２
が閉状態にあると判定されると、ステップ３６に進む。
ステップ３６では閉状態用の定数Ｃ_1OFF，Ｃ_2OFFを図９
に示す閉状態用のマップから検索する。そして、ステッ
プ３７において、ステップ３６で検出した値をそれぞれ
Ｃ₁ ，Ｃ₂ としてステップ３８に進む。ステップ３８で
は、ステップ３５またはステップ３７にて求めた定数Ｃ
₁ ，Ｃ ₂ を用いて、数式４により吸気管内圧力Ｐ_mgを求
め、さらに、ステップ３９において過渡時の吸気管内圧
力の応答遅れを考慮した吸気管内圧力Ｐ_m(i)を数式５に
より正式に求める。

【００５１】以上の処理を実行することにより、吸気管
の体積を変えることのできる可変吸気制御装置を備えた
内燃機関でも確実に吸気管内圧力を求めることができ
る。

【００５２】なお、第１実施例においては、バタフライ
弁を開閉させる可変吸気制御の例について説明したが、
本発明の適用範囲はこの限りでない。例えば吸気管長を
変化させることなどして、吸気管の体積を変化させるも
のについては、定数Ｃ_１ ，Ｃ_２ の値を吸気管体積に
応じて設定することにより適用させることができる。ま
た、その他にも、吸気バルブのシフト量・開弁タイミン
グを変化させる装置にも適用させることができる。例え
ば、このような装置において、カム軸を切り換えてバル
ブシフト量・開弁タイミングを変化させているものにお
いては、カム軸毎に定数Ｃ_１ ，Ｃ_２ を設定すること
により、適用させることができる。

【００５３】

【００５４】

【００５５】

【００５６】

【００５７】

【００５８】

【００５９】

【００６０】

【００６１】また、本実施例では単位時間当たりに吸入
される空気の質量から吸入空気量を検出するエアフロメ
ータ２９を用いている。しかしながら、吸入空気の温度
が変化すると、単位体積当たりの空気の質量が変化する
ため、同じ吸入空気量でも温度が高いほど質量が軽くな
る。よって、エアフロメータ２９による検出値が同じで
も温度が高いほど実際には吸入空気量が多いことにな
る。そこで、エアフロメータ２９の出力に応じて算出す
る吸気管内圧力を吸気温度により補正する必要がある。

【００６２】以下、この補正方法について第２実施例と
して説明する。なお、吸気温により推定吸気管内圧力を
補正するためには吸気温センサ３３が必要であるが、吸
気温による補正を行わない場合には、吸気温センサ３３
は必ずしも必要でない。図１０はＥＣＵ９により実行さ
れる吸気温度補正処理のフローチャートである。以下、
このフローチャートにしたがって説明する。なお、この
フローチャートは所定クランク角（例えば、３６０°Ｃ
Ａ）毎に実行されるものである。

【００６３】本処理が実行されると、ステップ６１にお
いて、エアフロメータの出力から吸入空気量Ｇ_ａ をを
取り込み、ステップ６２において、エンジン回転数ＮＥ
を取り込む。そして、ステップ６３ではこれらの信号か
ら吸気管内圧力Ｐ_ｍｇを推定する時に用いる定数Ｃ_１
，Ｃ_２ を図５に示すマップから読み込む。次に、ス
テップ６４において、吸気温センサ３３の信号から吸気
温Ｔを取り込み、ステップ６５に進む。ステップ６５で
は各定数Ｃ_１ ，Ｃ_２ の吸気温補正率ＦＴ_１，ＦＴ_２
を図１１に示すマップより読み込む。そして、ステッ
プ６６において、次式により定数Ｃ_１ ，Ｃ_２ を補正
する。

【００６４】

【数６】Ｃ_１ ←Ｃ_１ ×ＦＴ_１ Ｃ_２ ←Ｃ_２ ×ＦＴ_２ ステップ６７では、ステップ６６で求めたＣ_１ ，Ｃ_２
に基づいて吸気管内圧力Ｐ_ｍｇを数式４により算出す
る。さらに、ステップ６７にて、過渡時の吸気管内圧力
の応答遅れを考慮して、数式５により最終的な吸気管内
圧力Ｐｍ（ｉ）を求めて本処理を終了する。

【００６５】以上の処理を実行することにより、吸気温
の変化による推定吸気管内圧力の推定誤差を補正するこ
とができる。

【００６６】

【発明の効果】以上の構成を採ることにより、請求項１
に記載の発明においては吸気管内圧力を、例えば請求項
３に記載のようにエンジン回転数を含む内燃機関の運転
状態に基づいて設定される第１，第２の定数Ｃ_１ ，Ｃ
_２ を用いて、Ｐ_ｍｇ＝Ｃ_１×Ｇ_ａ ＋Ｃ_２から算出す
ることにより推定するため、吸気管内圧力を推定する際
に必要になるマップを記憶するための記憶容量を減らす
ことができる。また、Ｃ_１ ，Ｃ_２ の値は動的効果を
考慮して設定できるため、外乱による吸気管内圧力変化
に応じて容易に補正することができる。

【００６７】また、第１，第２の定数を吸気管の体積の
変化に応じて設定しているため、吸気管の体積を変化さ
せることのできる装置を備えるものにおいても吸気管内
圧力を正確に推定することができる。

【００６８】また、請求項２に記載の発明では、吸気温
に対して第１，第２の定数を補正するため、吸気温の変
化に対する吸入空気量検出手段の検出誤差を補正するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用する前のシステム構成図である。

【図２】プレッシャレギュレータの断面図である。

【図３】ＥＣＵによって実行されるルーチンのフローチ
ャートである。

【図４】ＥＣＵによって実行されるルーチンのフローチ
ャートである。

【図５】エンジン回転数から定数Ｃ_１ ，Ｃ_２ を求め
るためのマップである。

【図６】本発明を用いた第１実施例のシステム構成図で
ある。

【図７】第１実施例のＥＣＵによって実行されるルーチ
ンのフローチャートである。

【図８】バタフライ弁が開いている時にエンジン回転数
から定数Ｃ_１ ，Ｃ_２ を求めるためのマップである。

【図９】バタフライ弁が閉じている時にエンジン回転数
から定数Ｃ_１ ，Ｃ_２ を求めるためのマップである。

【図１０】第２実施例のＥＣＵによって実行されるルー
チンのフローチャートである。

【図１１】吸気温から吸気温補正率を求めるときに用い
るマップである。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 41/18 F02D 45/00 360 F02M 69/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンク内またはその周辺に配置さ
   れ、燃料ポンプから圧送されてくる燃料の圧力が周辺の
   圧力に対して所定値以上高くなると、前記燃料タンク内
   に燃料を戻して燃料圧力を調節するプレッシャレギュレ
   ータと、 吸気管内に吸入される空気量を検出する吸入空気量検出
   手段と、 内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 前記運転状態検出手段により検出された運転状態に基づ
   いて第１，第２の定数を設定する定数設定手段と、 前記定数設定手段により設定された前記第１，第２の定
   数と、前記吸入空気量検出手段により検出された吸入空
   気量とにより、前記第１の定数をＣ_１ ，前記第２の定
   数をＣ_２ ，前記吸入空気量をＧ_ａ としたとき、吸気
   管内圧力Ｐ_ｍｇを Ｐ_ｍｇ＝Ｃ_１ ×Ｇ_ａ ＋Ｃ_２ から算出することにより推定する吸気管内圧力推定手段
   と、 前記燃料噴射弁から前記内燃機関に供給する燃料の噴射
   量を制御する燃料噴射量制御手段と、 前記吸気管内圧力検出推定の推定結果に応じて、前記プ
   レッシャレギュレータ周辺の圧力と前記吸気管内圧力と
   の差に起因する前記プレッシャレギュレータによる調整
   燃料圧力の適正値からのずれ分に対応して前記燃料噴射
   量を補正する燃料噴射量補正手段と、 前記吸気管の体積を変化させる吸気管体積可変手段とを
   備え、 前記定数設定手段は前記吸気管体積可変手段の駆動状態
   に基づいて前記第１，第２の定数を設定する手段を含む
   ことを 特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
2. 【請求項２】 前記吸気管に吸入される空気の温度を検
   出する吸気温度検出手段と、 前記定数設定手段により設定された前記第１，第２の定
   数を前記吸気温度検出手段により検出された温度に基づ
   いて補正する温度補正手段とを備えることを特徴とする
   請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
3. 【請求項３】 前記運転状態検出手段は少なくとも前記
   内燃機関の回転数を検出する手段を含むことを特徴とす
   る請求項１または請求項２のいずれかに記載の内燃機関
   の燃料噴射制御装置。