JP3511492B2 - 筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置 - Google Patents

筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置

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    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/04—Fuel pressure pulsation in common rails

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、インジェクタに
作用する燃圧の平均燃圧に基づいて噴射制御を行う筒内
噴射エンジンの燃料噴射制御装置に関し、特に平均燃圧
を高精度に算出するとともに、燃圧変化などに対する制
御および演算の追従性を確保することにより、信頼性を
向上させた筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、インジェクタをエンジン気筒
の燃焼室内に配置して燃焼室内に直接燃料を噴射する筒
内噴射エンジンは、特開平１１−６２６７６号公報また
は特開平１１−１５３０５４号公報などに参照されるよ
うによく知られている。
【０００３】たとえば、特開平１１−６２６７６号公報
に記載された筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置は、
インジェクタの燃料噴射中以外の期間で検出された燃圧
を加重平均した平均燃圧を演算する平均燃圧演算手段を
備え、平均燃圧に基づいてインジェクタに出力する噴射
パルス幅を補正している。
【０００４】また、特開平１１−１５３０５４号公報に
記載された筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置は、イ
ンジェクタの燃料噴射中以外の期間で所定周期毎に（ま
たは、エンジン回転角度に同期して）燃圧を検出してい
る。
【０００５】図１２は一般的な筒内噴射エンジンの燃料
噴射制御装置を概略的に示す構成図である。図１２にお
いて、インジェクタ１Ｆは、エンジン１の各気筒毎に配
設されており、各気筒の燃焼室内に直接燃料を噴射す
る。
【０００６】エンジン１には、運転状態を検出する各種
センサ２および燃圧センサ１２が設けられている。各種
センサ２には、周知のエアフローセンサ、スロットルセ
ンサおよびクランク角センサなどが含まれる。
【０００７】各種センサ２からの運転情報および燃圧セ
ンサ１２からの燃圧ＰＦは電子式制御ユニット（以下、
「ＥＣＵ」という）２０に入力される。インジェクタ１
Ｆは、ＥＣＵ２０からの噴射パルス信号Ｊによって駆動
される電磁式ソレノイドを有し、ソレノイドの通電によ
り開弁駆動される。
【０００８】インジェクタ１Ｆに供給される燃料は、燃
料タンク３から吸引されて高圧配管８内で目標燃圧ＰＦ
ｏに調整されている。これにより、インジェクタ１Ｆか
らは、噴射パルス信号Ｊのパルス幅（噴射パルス幅）に
比例した量の燃料が噴射される。
【０００９】エンジン１の各気筒内には、吸気管（図示
せず）を介して吸入空気が分配される。吸気管には、上
流側から順に、エアフィルタ、エアフローセンサ、スロ
ットルバルブ、サージタンク、インテークマニホールド
が配設されている。
【００１０】燃料タンク３内の燃料（ガソリンなど）
は、モータ４Ｍにより駆動される低圧ポンプ４によって
吸引される。低圧ポンプ４から吐き出された低圧燃料
は、燃料フィルタ５および低圧配管６を介して高圧ポン
プ７に供給される。
【００１１】また、低圧配管６は、低圧レギュレータ９
が介在された低圧リターン配管６Ａに分岐され、燃料タ
ンクに戻されている。高圧ポンプ７は、エンジン１によ
り駆動されており、高圧ポンプ７の回転数はエンジン回
転数に対応している。
【００１２】図１３はエンジン回転数Ｎｅと高圧ポンプ
７の吐出周期ＴＰとの関係を示す特性図である。高圧ポ
ンプ７の回転数はエンジン回転数Ｎｅに比例するので、
高圧ポンプ７の吐出周期ＴＰは、図１３のようにエンジ
ン回転数Ｎｅの上昇につれて減少する。
【００１３】図１２において、高圧ポンプ７から吐き出
された高圧燃料は、高圧配管８を介してインジェクタ１
Ｆに供給される。また、高圧配管８は、高圧レギュレー
タ１０が介在された高圧リターン配管８Ａに分岐され、
高圧リターン配管８Ａの下流側は、低圧配管６および低
圧リターン配管６Ａに合流している。
【００１４】低圧レギュレータ９は、低圧リターン配管
６Ａから燃料タンク３に戻る燃料量を調整する。低圧レ
ギュレータ９による戻し燃料量により、低圧ポンプ４か
ら高圧ポンプ７に供給される燃圧は、所定の低圧に調整
される。
【００１５】高圧レギュレータ１０は、ＥＣＵ２０から
供給される励磁電流Ｒｉ（制御信号）により駆動され
て、低圧リターン配管６Ａへの戻し燃料量を調整し、イ
ンジェクタ１Ｆに作用する実際の燃圧ＰＦを目標燃圧Ｐ
Ｆｏに調整する。
【００１６】すなわち、高圧レギュレータ１０は、励磁
電流Ｒｉに応じて高圧リターン配管８Ａの開口面積を連
続的に変化させ、高圧ポンプ７の下流側の燃料を低圧側
に戻す。燃圧センサ１２は、高圧配管８内の燃圧ＰＦを
検出する。
【００１７】ＥＣＵ２０は、燃圧センサ１２からの燃圧
ＰＦのみならず、各種センサからの運転状態情報を取り
込み、所定の演算処理を実行して算出された制御信号を
各種アクチュエータに出力する。
【００１８】たとえば、ＥＣＵ２０は、燃圧センサ１２
で検出される燃圧ＰＦから平均燃圧ＰＦｍを求め、平均
燃圧ＰＦｍが目標燃圧ＰＦｏと一致するように制御信号
を出力する。
【００１９】次に、従来の筒内噴射エンジンの燃料噴射
制御装置による平均燃圧演算動作について説明する。図
１４は従来の筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置によ
る燃圧検出処理および平均化処理動作を示すタイミング
チャートである。
【００２０】図１４は噴射パルス信号Ｊおよび燃圧ＰＦ
の時間変化を示す。図１４において、ＴＣはＥＣＵ２０
における平均燃圧ＰＦｍ（一点鎖線参照）の演算周期、
ＴＪは噴射パルス信号Ｊの噴射パルス幅である。ｔはＥ
ＣＵ２０による燃圧検出周期であり、燃圧ＰＦは各周期
ｔ毎に検出される。
【００２１】また、燃圧ＰＦの波形において、白丸は平
均演算に用いられる燃圧ＰＦの検出値、黒丸は平均演算
に用いられない燃圧ＰＦの検出値である。噴射パルス幅
ＴＪの期間（燃料噴射時）においては燃圧ＰＦが減少す
るので、この期間中に検出される燃圧ＰＦ（黒丸）は、
平均燃圧ＰＦｍの演算から除外される。なお、破線は燃
料カット時の燃圧ＰＦの変化である。
【００２２】まず、噴射パルス信号Ｊによりインジェク
タ１Ｆが駆動されると、インジェクタ１Ｆから燃料が噴
射され、燃圧ＰＦは図１４内の実線のように変化する。
なお、噴射パルス幅ＴＪが０の場合（燃料カット状態）
において、燃圧ＰＦは、図１４内の破線のように、高圧
ポンプ７の吐出動作に応じて増大する。
【００２３】このとき、平均燃圧ＰＦｍの演算におい
て、演算周期ＴＣは高圧ポンプ７の吐出周期ＴＰに応じ
て設定されており、また、燃料噴射期間を除く期間で検
出された燃圧ＰＦ（白丸参照）のみから平均燃圧ＰＦｍ
を演算している。
【００２４】したがって、噴射パルス幅ＴＪが長くなっ
た場合には、燃圧ＰＦの検出数が不足して正確な平均燃
圧ＰＦｍを演算することが困難になる。また、運転状態
が高負荷となって噴射パルス幅ＴＪがさらに長くなる
と、燃圧ＰＦを検出する機会がさらに少なくなり、最悪
の場合には、燃圧ＰＦを全く検出できなくなるおそれが
ある。
【００２５】また、前述のように、エンジン１によって
駆動される高圧ポンプ７を用いた場合、エンジン回転数
Ｎｅの上昇につれて吐出周期ＴＰが減少するので（図１
３参照）、高回転領域においては、１回の演算周期ＴＣ
（吐出周期ＴＰに対応）における燃圧ＰＦの検出回数が
減少する。
【００２６】しかし、図１４のように、所定の検出周期
ｔ毎に検出された燃圧ＰＦを演算周期ＴＣ毎に加重平均
する演算は、高回転領域での燃圧検出回数の減少を考慮
していないので、正確な燃圧ＰＦの変化を把握すること
ができず、平均燃圧ＰＦｍの演算が不可能になるおそれ
がある。
【００２７】図１５はエンジン回転数Ｎｅの上昇により
高圧ポンプ７の吐出周期ＴＰが短くなった場合の燃圧検
出処理および平均化処理を示すタイミングチャートであ
る。図１５において、ｔ１〜ｔ１１は燃圧ＰＦの検出時
刻である。
【００２８】この場合、平均燃圧ＰＦｍの演算周期ＴＣ
は、図１４の場合よりも短くなっており、各時刻ｔ１、
ｔ５、ｔ６で検出された燃圧ＰＦは、前半の平均燃圧Ｐ
Ｆｍの演算に用いられ、時刻ｔ７、ｔ１０、ｔ１１で検
出された燃圧ＰＦは、後半の平均燃圧ＰＦｍの演算に用
いられる。
【００２９】すなわち、各演算周期ＴＣにおいて、それ
ぞれ３回分の燃圧ＰＦの検出値を平均化しており、各平
均燃圧ＰＦｍの演算に用いられる燃圧ＰＦの検出回数が
少なくなっている。
【００３０】この結果、燃圧ＰＦの検出回数の不足によ
り、同じ燃圧ＰＦの挙動に対して異なる平均燃圧ＰＦｍ
を算出してしまう（図１５内の一点鎖線参照）。このよ
うに、エンジン１が高回転であって高圧ポンプ７の吐出
周期ＴＰが短い場合には、平均燃圧ＰＦｍの演算誤差が
増大し、正確な平均燃圧ＰＦｍの演算が困難になってし
まう。
【００３１】さらに、エンジン１の運転状態急変時（加
減速による過渡運転時）や目標燃圧ＰＦｏまたは噴射タ
イミングの変更時に、平均燃圧ＰＦｍに基づいて高圧レ
ギュレータ１０の励磁電流Ｒｉまたはインジェクタ１Ｆ
の噴射パルス幅ＴＪを制御すると、実際の燃圧ＰＦの変
化に制御が追従できず、噴射燃料の制御精度が悪化して
空燃比が目標値からずれてしまうおそれがある。
【００３２】
【発明が解決しようとする課題】従来の筒内噴射エンジ
ンの燃料噴射制御装置は以上のように、運転状態や燃圧
ＰＦの変動が平均燃圧ＰＦｍの演算精度に与える悪影響
を考慮していないので、エンジン１が高負荷状態となっ
て噴射パルス幅ＴＪが増大し、燃料噴射期間が長くなっ
た場合に、燃圧ＰＦを検出できる期間（燃料噴射中を除
く期間）が極めて短くなり、最悪の場合には平均燃圧Ｐ
Ｆｍを演算することができなくなるという問題点があっ
た。
【００３３】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、エンジンの運転状態や目標燃圧
などが変更されても、常に安定に燃圧を検出して高精度
且つ正確な平均燃圧を演算するとともに、高精度な平均
燃圧を用いた制御演算により信頼性を向上させた筒内噴
射エンジンの燃料噴射制御装置を得ることを目的とす
る。
【００３４】また、この発明は、安定に検出された燃圧
に基づいて高精度且つ正確な平均燃圧を演算するととも
に、制御演算の追従性を向上させた筒内噴射エンジンの
燃料噴射制御装置を得ることを目的とする。
【００３５】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置は、エンジンの
運転状態を検出する各種センサと、エンジンの筒内に直
接燃料を噴射するインジェクタと、インジェクタに高圧
の燃料を供給する高圧ポンプと、インジェクタに作用す
る燃圧を所定周期で検出する燃圧検出手段と、燃圧検出
手段により検出された燃圧から平均燃圧を演算する平均
燃圧演算手段と、燃圧を調整する燃圧レギュレータと、
平均燃圧に基づいてインジェクタの噴射パルス幅を演算
する噴射パルス演算手段とを備えた筒内噴射エンジンの
燃料噴射制御装置において、エンジンまたは高圧ポンプ
の運転速度に応じて平均燃圧演算手段の演算周期を変更
する周期変更手段と、エンジンの運転状態が加減速時の
過渡運転状態であることを判定する過渡運転状態判定手
段とを設け、周期変更手段は、平均燃圧演算手段の１回
の演算周期内に所定回数以上の燃圧検出回数を確保する
ために、演算周期を高圧ポンプの運転周期以上の長さに
設定し、噴射パルス演算手段は、過渡運転状態が判定さ
れた場合には、噴射パルス幅の制御に平均燃圧を用いず
に、燃圧検出手段により検出された燃圧に基づいて噴射
パルス幅を補正するものである。
【００３６】また、この発明の請求項２に係る筒内噴射
エンジンの燃料噴射制御装置は、請求項１において、エ
ンジンの運転状態が、演算周期内に燃圧を所定回数以上
検出できない所定運転状態にあることを判定する所定運
転状態判定手段を備え、周期変更手段は、所定運転状態
が判定された場合には、演算周期を、通常時の演算周期
の少なくとも２倍以上の整数倍に変更するものである。
【００３７】
【００３８】また、この発明の請求項３に係る筒内噴射
エンジンの燃料噴射制御装置は、請求項１または請求項
２において、噴射パルス演算手段は、燃圧検出手段によ
り検出された燃圧と平均燃圧との燃圧偏差が所定値より
も小さい場合には、平均燃圧に基づいて噴射パルス幅を
補正し、燃圧偏差が所定値以上を示す場合には、燃圧検
出手段により検出された燃圧に基づいて噴射パルス幅を
補正するものである。
【００３９】また、この発明の請求項４に係る筒内噴射
エンジンの燃料噴射制御装置は、請求項３において、燃
圧偏差の比較基準となる所定値は、インジェクタに作用
する燃圧の脈動幅以上に設定されたものである。
【００４０】また、この発明の請求項５に係る筒内噴射
エンジンの燃料噴射制御装置は、請求項１から請求項４
までのいずれか１項において、インジェクタの燃料噴射
時期を判定する噴射時期判定手段と、燃料噴射時期に応
じて平均燃圧を修正する平均燃圧修正手段とを備え、噴
射パルス演算手段は、修正された平均燃圧に基づいて噴
射パルス幅を補正するものである。
【００４１】また、この発明の請求項６に係る筒内噴射
エンジンの燃料噴射制御装置は、請求項１から請求項５
までのいずれか１項において、平均燃圧が目標燃圧と一
致するように燃圧フィードバック制御を行う燃圧制御手
段を備え、燃圧制御手段は、目標燃圧の前回値と今回値
との差が所定変化量よりも小さい場合には、平均燃圧と
目標燃圧との差からなる第１の燃圧偏差に基づく燃圧フ
ィードバック制御を行い、目標燃圧の前回値と今回値と
の差が所定変化量以上を示した場合には、燃圧検出手段
により検出された燃圧と目標燃圧との差からなる第２の
燃圧偏差に基づく燃圧フィードバック制御に切り換える
ものである。
【００４２】また、この発明の請求項７に係る筒内噴射
エンジンの燃料噴射制御装置は、請求項６において、燃
圧制御手段は、目標燃圧の前回値と今回値との差が所定
変化量以上を示した場合に、第２の燃圧偏差に基づく燃
圧フィードバック制御を実行した後、第２の燃圧偏差が
所定値まで低減した時点で、第１の燃圧偏差に基づく燃
圧フィードバック制御に復帰させるものである。
【００４３】また、この発明の請求項８に係る筒内噴射
エンジンの燃料噴射制御装置は、請求項６または請求項
７において、噴射パルス演算手段は、目標燃圧の前回値
と今回値との差が所定変化量よりも小さい場合には、平
均燃圧に基づいて噴射パルス幅を補正し、目標燃圧の前
回値と今回値との差が所定変化量以上を示した場合に
は、燃圧検出手段により検出された燃圧に基づく噴射パ
ルス幅の補正に切り換えるものである。
【００４４】また、この発明の請求項９に係る筒内噴射
エンジンの燃料噴射制御装置は、請求項８において、噴
射パルス演算手段は、目標燃圧の前回値と今回値との差
が所定変化量以上を示した場合に、燃圧検出手段により
検出された燃圧に基づく噴射パルス幅の補正を実行した
後、第２の燃圧偏差が所定値まで低減した時点で、平均
燃圧に基づく噴射パルス幅の補正に復帰させるものであ
る。
【００４５】また、この発明の請求項１０に係る筒内噴
射エンジンの燃料噴射制御装置は、請求項６から請求項
９までのいずれか１項において、エンジンの運転状態が
加減速時の過渡運転状態であることを判定する過渡運転
状態判定手段を備え、燃圧制御手段は、過渡運転状態が
判定されない場合には、第１の燃圧偏差に基づく燃圧フ
ィードバック制御を行い、過渡運転状態が判定された場
合には、第２の燃圧偏差に基づく燃圧フィードバック制
御を行うものである。
【００４６】また、この発明の請求項１１に係る筒内噴
射エンジンの燃料噴射制御装置は、請求項６から請求項
１０までのいずれか１項において、燃圧制御手段は、燃
圧検出手段により検出された燃圧と平均燃圧との燃圧偏
差が所定値よりも小さい場合には、第１の燃圧偏差に基
づく燃圧フィードバック制御を行い、燃圧偏差が所定値
以上を示す場合には、第２の燃圧偏差に基づく燃圧フィ
ードバック制御を行うものである。
【００４７】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を図について説明する。図１はこの発明の
実施の形態１を概略的に示す機能ブロック図であり、図
示されない構成は、図１２に示した通りである。また、
前述（図１２参照）と同様の構成については、同一符号
を付して詳述を省略する。
【００４８】図１において、ＥＣＵ２０Ａは、所定運転
状態判定手段２１、過渡運転状態判定手段２２、周期変
更手段２３、燃圧検出手段２４、目標燃圧演算手段２
５、噴射パルス演算手段２６、平均燃圧演算手段２７お
よび燃圧制御手段２８を備えている。
【００４９】所定運転状態判定手段２１は、エンジン１
が通常運転状態の場合には判定信号Ｈ１を生成せず、所
定運転状態の場合に判定信号Ｈ１を生成する。ここで、
所定運転状態とは、演算周期ＴＣ内に燃圧ＰＦを所定回
数ＱＮ（たとえば、１０回）以上検出できない運転状態
（たとえば、高回転領域）である。
【００５０】過渡運転状態判定手段２２は、各種センサ
２内のアクセル開度センサ、吸入空気量センサ、ブレー
キスイッチなど（いずれも図示せず）の運転情報に基づ
いてエンジン１の加速または減速状態を検出し、エンジ
ン１が所定の加速または減速状態にあると判断したとき
に、過渡運転状態（加減速状態）を示す判定信号Ｈ２を
生成する。
【００５１】周期変更手段２３は、エンジン１または高
圧ポンプ７の運転速度（回転数）に応じて平均燃圧演算
手段２７の演算周期ＴＣを変更する。このとき、エンジ
ン１により駆動される高圧ポンプ７の吐出周期ＴＰは、
エンジン回転数Ｎｅと比例するので（図１３参照）、エ
ンジン回転数Ｎｅから容易に推定することができる。
【００５２】周期変更手段２３は、平均燃圧演算手段２
７の１回の演算周期ＴＣ内に所定回数ＱＮ以上の燃圧検
出回数を確保するために、演算周期ＴＣを高圧ポンプ７
の運転周期（吐出周期ＴＰ）以上の長さに設定する。
【００５３】すなわち、周期変更手段２３は、所定運転
状態を示す判定信号Ｈ１が入力された場合には、平均燃
圧演算手段２７の演算周期ＴＣを、通常時の演算周期の
少なくとも２倍以上の整数倍に変更する。
【００５４】燃圧検出手段２４は、インジェクタ１Ｆに
作用する燃圧ＰＦを所定の検出周期ｔで検出し、目標燃
圧演算手段２５は、運転状態に応じた目標燃圧ＰＦｏを
マップ演算する。
【００５５】噴射パルス演算手段２６は、通常時におい
ては、運転状態および平均燃圧ＰＦｍに基づいてインジ
ェクタ１の噴射パルス幅ＴＪを演算し、噴射パルス信号
Ｊを出力する。
【００５６】すなわち、噴射パルス演算手段２６は、燃
圧検出手段２４により検出された燃圧ＰＦと平均燃圧Ｐ
Ｆｍとの燃圧偏差（＝｜ＰＦ−ＰＦｍ｜）が所定値βよ
りも小さい場合（通常時）には、平均燃圧ＰＦｍに基づ
いて噴射パルス幅ＴＪを補正する。
【００５７】また、噴射パルス演算手段２６は、燃圧偏
差（＝｜ＰＦ−ＰＦｍ｜）が所定値β以上を示す場合に
は、噴射パルス幅ＴＪの制御に平均燃圧ＰＦｍを用いず
に、燃圧検出手段２４により検出された燃圧ＰＦに基づ
いて噴射パルス幅ＴＪを補正する。
【００５８】さらに、噴射パルス演算手段２６は、過渡
運転状態を示す判定信号Ｈ２が入力された場合には、噴
射パルス幅ＴＪの制御に平均燃圧ＰＦｍを用いずに、燃
圧検出手段２４により検出された燃圧ＰＦに基づいて噴
射パルス幅ＴＪを補正する。
【００５９】平均燃圧演算手段２７は、周期変更手段２
３により設定された演算周期ＴＣの期間中において、燃
圧検出手段２４により検出された燃圧ＰＦから、平均燃
圧ＰＦｍを演算する。
【００６０】燃圧制御手段２８は、インジェクタ１Ｆに
作用する燃圧を目標燃圧ＰＦｏにするため、通常は平均
燃圧ＰＦｍを用いて、平均燃圧ＰＦｍが目標燃圧ＰＦｏ
と一致するように、高圧レギュレータ１０（燃圧レギュ
レータ）に対する励磁電流Ｒｉを生成し、燃圧フィード
バック制御を行う。
【００６１】すなわち、燃圧制御手段２８は、目標燃圧
ＰＦｏの前回値と今回値との差が所定変化量よりも小さ
い場合（通常時）には、平均燃圧ＰＦｍと目標燃圧ＰＦ
ｏとの差（ＰＦｏ−ＰＦｍ）からなる第１の燃圧偏差に
基づく燃圧フィードバック制御を行う。
【００６２】また、燃圧制御手段２８は、目標燃圧ＰＦ
ｏの前回値と今回値との差が所定変化量以上を示した場
合（目標燃圧変更時）には、燃圧検出手段２４により検
出された燃圧ＰＦと目標燃圧ＰＦｏとの差（ＰＦｏ−Ｐ
Ｆ）からなる第２の燃圧偏差に基づく燃圧フィードバッ
ク制御に切り換える。
【００６３】また、その後、第２の燃圧偏差の絶対値が
所定値α以内まで低減した時点で、燃圧制御手段２８
は、平均燃圧ＰＦｍを用いた第１の燃圧偏差（＝ＰＦｏ
−ＰＦｍ）に基づく燃圧フィードバック制御に復帰させ
る。
【００６４】また、燃圧制御手段２８は、判定信号Ｈ２
が入力されない場合には第１の燃圧偏差に基づく燃圧フ
ィードバック制御を行い、判定信号Ｈ２が入力された
（過渡運転状態が判定された）場合には、第２の燃圧偏
差に基づく燃圧フィードバック制御を行う。
【００６５】さらに、燃圧制御手段２８は、燃圧検出手
段２４により検出された燃圧ＰＦと平均燃圧ＰＦｍとの
偏差（＝｜ＰＦ−ＰＦｍ｜）が所定値βよりも小さい場
合には、第１の燃圧偏差に基づく燃圧フィードバック制
御を行い、燃圧偏差が所定値β以上を示す場合には、第
２の燃圧偏差に基づく燃圧フィードバック制御を行う。
【００６６】次に、図２および図３を参照しながら、図
１に示したこの発明の実施の形態１による通常運転状態
での平均燃圧ＰＦｍの演算動作について説明する。図
２、図３はこの発明の実施の形態１による燃圧検出およ
び平均化処理を示すタイミングチャート、フローチャー
トである。
【００６７】図２において、前述（図１４参照）と同様
のものについては、同一符号を付して詳述を省略する。
この場合、各検出タイミングｔ１〜ｔ１１での燃圧ＰＦ
（白丸参照）の全検出値が平均燃圧ＰＦｍの演算に用い
られるので、前述のように噴射パルス幅ＴＪに依存する
ことがなく、実際の平均燃圧とほぼ等しい平均燃圧ＰＦ
ｍ（一点鎖線参照）を常に演算することができる。
【００６８】なお、図３に示す平均燃圧演算手段２７の
処理ルーチンは、燃圧検出手段２４が燃圧ＰＦを検出す
る毎（検出周期ｔ毎）に実行される。また、図３におい
て、燃圧検出回数を計数するカウンタＣＦと、検出燃圧
を加算して蓄積するメモリＳＵＭとの値は、メインルー
チン（図示せず）により電源投入直後に０クリアされて
いるものとする。
【００６９】さらに、高圧ポンプ７の吐出周期ＴＰは、
前述（図１３参照）の特性に基づいて、メインルーチン
であらかじめ演算されているものとする。
【００７０】図３において、まず、エンジン１が運転中
か否かを判定し（ステップＳ１０１）、エンジン１が運
転中（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、平均燃圧演
算手段２７の演算周期ＴＣを、エンジン回転数Ｎｅに応
じて、以下の（１）式のように設定する。
【００７１】ＴＣ＝Ｋ／Ｎｅ ・・・（１）
【００７２】（１）式において、Ｋは図１３の特性に基
づいて設定される定数である。一方、ステップＳ１０１
において、エンジン１が停止中（すなわち、ＮＯ）と判
定されれば、平均燃圧演算手段２７の演算周期ＴＣを一
定値Ｚに設定する（ステップＳ１１０）。
【００７３】なお、演算周期ＴＣは、エンジン１が運転
されたときに、ステップＳ１０２の演算により更新され
るので、一定値Ｚは任意の値に設定することができる。
【００７４】続いて、燃圧検出手段２４により検出され
た燃圧ＰＦを読み込み（ステップＳ１０３）、読み込ん
だ燃圧ＰＦをメモリＳＵＭに加算して記憶させるととも
に（ステップＳ１０４）、カウンタＣＦをインクリメン
トする（ステップＳ１０５）。
【００７５】次に、ステップＳ１０２で設定された演算
周期ＴＣと、燃圧ＰＦの総検出期間（＝ＣＦ×ｔ）とを
比較し、ＴＣ≦ＣＦ×ｔであるか否かを判定する（ステ
ップＳ１０６）。
【００７６】なお、カウンタＣＦに燃圧検出周期ｔを乗
算することにより、メモリＳＵＭ内に記憶された燃圧Ｐ
Ｆの総検出期間を求めることができる。
【００７７】ステップＳ１０６において、ＴＣ＞ＣＦ×
ｔ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、燃圧ＰＦの総検
出期間が１回の演算周期ＴＣに達していないので、平均
燃圧ＰＦｍの演算処理を実行せずに、図３の処理ルーチ
ンを抜け出る。
【００７８】一方、ステップＳ１０６において、ＴＣ≦
ＣＦ×ｔ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、燃圧Ｐ
Ｆの総検出期間が１回の演算周期ＴＣに達しているの
で、演算周期ＴＣ内の平均燃圧ＰＦｍを、メモリＳＵＭ
およびカウンタＣＦの値を用いて、以下の（２）式によ
り演算する（ステップＳ１０７）。
【００７９】ＰＦｍ＝ＳＵＭ／ＣＦ ・・・（２）
【００８０】最後に、カウンタＣＦを０クリアし（ステ
ップＳ１０７）、メモリＳＵＭを０クリアして（ステッ
プＳ１０８）、図３の処理ルーチンを抜け出る。こうし
て、エンジン回転数Ｎｅに応じた演算周期ＴＣにおいて
所定の検出周期ｔ毎に検出される燃圧ＰＦが平均化され
る。
【００８１】このように、所定周期ｔで検出される燃圧
ＰＦを、エンジン回転数Ｎｅに応じて（高圧ポンプ７の
吐出周期ＴＰ毎に）平均演算することにより、噴射パル
ス幅ＴＪが増大しても、常に正確で安定した平均燃圧Ｐ
Ｆｍを求めることができる。
【００８２】したがって、通常運転状態においては、１
回の演算周期ＴＣで所定検出回数ＱＮ以上の燃圧ＰＦを
取得することができ、ステップＳ１０２で設定された演
算周期ＴＣをそのまま用いて平均化処理を実行すること
ができる。
【００８３】次に、図４および図５を参照しながら、１
回の演算周期ＴＣに十分な検出回数（所定回数ＱＮ）の
燃圧ＰＦが取得できない所定運転状態での平均化処理に
ついて説明する。
【００８４】図４は所定運転状態（高回転領域）での燃
圧検出および平均化処理を示すタイミングチャート、図
５は所定運転状態での周期変更処理を示すフローチャー
トである。
【００８５】図４において、エンジン回転数Ｎｅが前述
（図２参照）よりも上昇しているので、通常時の演算周
期ＴＣＡのままでは、所定回数ＱＮ以上の燃圧ＰＦを検
出することができない。
【００８６】したがって、演算周期ＴＣを通常時の２倍
（＝２×ＴＣＡ）に変更して平均燃圧ＰＦｍを演算す
る。図４は通常時の２倍の演算周期ＴＣで所定回数ＱＮ
が確保された場合を示している。
【００８７】これにより、エンジン回転数Ｎｅに依存せ
ず、平均化処理用の燃圧検出回数を所定回数ＱＮ以上に
確保することができ、図４内の一点鎖線のように、実際
の平均燃圧とほぼ等しい平均燃圧ＰＦｍを常に得ること
ができる。
【００８８】図５のフローチャートにおいて、ステップ
Ｓ２０１、Ｓ２０２およびＳ２１０は、それぞれ、前述
（図３参照）のステップＳ１０１、Ｓ１０２およびＳ１
１０と同様の処理なので、ここでは詳述しない。
【００８９】また、図５内のステップＳ２０３は、図１
内の所定運転状態判定手段２１の処理に対応し、ステッ
プＳ２０４およびＳ２０５は、図１内の周期変更手段２
３の処理に対応している。
【００９０】まず、エンジン１の運転時の場合、ステッ
プＳ２０２において、仮の演算周期ＴＣＡが設定され
る。
【００９１】次に、平均化処理用の所定回数ＱＮ（＝１
０回）と、仮の演算周期ＴＣＡで検出可能な燃圧ＰＦの
検出回数（＝ＴＣＡ／ｔ）とを比較し、ＱＮ≦ＴＣＡ／
ｔか否かを判定する（ステップＳ２０３）。
【００９２】もし、ＱＮ≦ＴＣＡ／ｔ（すなわち、ＹＥ
Ｓ）と判定されれば、仮の演算周期ＴＣＡにおいて所定
回数ＱＮ以上の燃圧ＰＦを検出することができるので、
仮の演算周期ＴＣＡを変更せずに最終的な演算周期ＴＣ
として（ステップＳ２０５）、図５の処理ルーチンを抜
け出る。
【００９３】一方、ステップＳ２０３において、ＱＮ＞
ＴＣＡ／ｔ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、仮の演
算周期ＴＣＡにおける燃圧ＰＦの検出回数が所定回数Ｑ
Ｎに達していないので、仮の演算周期ＴＣＡを２倍に更
新設定し（ステップＳ２０４）、ステップＳ２０３に戻
る。
【００９４】再度のステップＳ２０３において、ＱＮ≦
ＴＣＡ／ｔ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、ステ
ップＳ２０５を介して図５の処理ルーチンを抜け出る
が、再び、ＱＮ＞ＴＣＡ／ｔ（すなわち、ＮＯ）と判定
されれば、仮の演算周期ＴＣＡをさらに２倍に更新設定
し（ステップＳ２０４）、ステップＳ２０３に戻る。
【００９５】こうして、ステップＳ２０３において、Ｑ
Ｎ≦ＴＣＡ／ｔ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されるまで
ステップＳ２０４を繰り返す。
【００９６】この結果、所定運転状態（高回転領域）に
おいても、確実に所定回数ＱＮ以上の燃圧ＰＦを取得可
能な演算周期ＴＣを設定することができ、平均燃圧ＰＦ
ｍの演算の信頼性を確保することができる。
【００９７】このように、通常時の演算周期ＴＣＡ内に
燃圧ＰＦが所定回数ＱＮ以上検出できない場合には、演
算周期ＴＣを通常時の２倍以上の整数倍に変更すること
により、エンジン回転数Ｎｅが上昇（高圧ポンプ７の吐
出周期ＴＰが短縮）しても、燃圧ＰＦの検出回数が確保
されて常に正確で安定した燃圧情報を検出することがで
きる。
【００９８】なお、ここでは、周期変更処理ステップＳ
２０４において、２の倍数を用いて演算周期ＴＣを補正
したが、２以上の整数を用いて順次インクリメントして
もよい。
【００９９】次に、図６のフローチャートを参照しなが
ら、図１内の過渡運転状態判定手段２２の処理動作につ
いて説明する。まず、各種センサ２から運転状態情報を
読み込み（ステップＳ３０１）、エンジン１が加速中ま
たは減速中（過渡運転状態）であるか否かを判定する
（ステップＳ３０２）。
【０１００】もし、エンジン１が過渡運転状態（すなわ
ち、ＹＥＳ）と判定されれば、判定信号Ｈ２を生成し
て、燃圧検出手段２４で検出された燃圧ＰＦが制御に用
いられるようにして（ステップＳ３０３）、図６の処理
ルーチンを抜け出る。
【０１０１】このとき、制御信号Ｈ２に応答して、噴射
パルス演算手段２６および燃圧制御手段２８は、平均燃
圧ＰＦｍではなく、燃圧検出手段２４で検出された燃圧
ＰＦを用いて、噴射パルス信号Ｊおよび励磁電流Ｒｉを
補正する。
【０１０２】したがって、過渡運転状態においても、イ
ンジェクタ１Ｆおよび高圧レギュレータ１０の制御追従
性を損なうことはない。
【０１０３】一方、ステップＳ３０２において、過渡運
転状態でない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、平均
燃圧ＰＦｍが制御に用いられるようにして（ステップＳ
３０４）、図６の処理ルーチンを抜け出る。
【０１０４】このように、ステップＳ３０２の判定結果
（ステップＳ３０３、Ｓ３０４）にしたがって、検出タ
イミング毎の燃圧ＰＦまたは平均燃圧ＰＦｍを用いて、
燃圧フィードバック制御および噴射パルス幅ＴＪの補正
制御が実行される。したがって、加減速による過渡運転
時においても、実際の燃圧ＰＦに追従した制御を実現す
ることができる。
【０１０５】次に、図７のフローチャートを参照しなが
ら、目標燃圧ＰＦｏが変更された場合の噴射パルス演算
手段２６および燃圧制御手段２８の動作について説明す
る。図７において、ステップＳ４０２、Ｓ４０４は、そ
れぞれ、前述（図６参照）のステップＳ３０２、Ｓ３０
３に対応する。
【０１０６】まず、目標燃圧ＰＦｏの前回値と今回値と
の差が所定変化量以上を示すか否かにより、燃圧制御手
段による目標燃圧ＰＦｏが変更された直後か否かを判定
する（ステップＳ４０１）。
【０１０７】もし、目標燃圧ＰＦｏが変更された直後で
ある（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、平均燃圧Ｐ
Ｆｍを用いずに、燃圧検出手段２４で検出された燃圧Ｐ
Ｆを用いた制御に切り換える（ステップＳ４０２）。
【０１０８】このとき、噴射パルス演算手段２６および
燃圧制御手段２８は、平均燃圧ＰＦｍではなく、燃圧検
出手段２４で検出された燃圧ＰＦを用いて、噴射パルス
信号Ｊおよび励磁電流Ｒｉを補正する。
【０１０９】したがって、目標燃圧ＰＦｏの変更時にお
いても、インジェクタ１Ｆおよび高圧レギュレータ１０
の制御追従性を損なうことはない。
【０１１０】一方、目標燃圧ＰＦｏが変更直後でない
（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、平均燃圧ＰＦｍか
ら燃圧ＰＦへの切り換え処理（ステップＳ４０２）をス
キップする。
【０１１１】次に、燃圧ＰＦと目標燃圧ＰＦｏとの偏差
（＝｜ＰＦｏ−ＰＦ｜）が所定値α以内か否かを判定す
る（ステップＳ４０３）。
【０１１２】もし、｜ＰＦｏ−ＰＦ｜≦α（すなわち、
ＹＥＳ）と判定されれば、変更後の目標燃圧ＰＦｏに対
する偏差が所定値α以内の範囲に燃圧ＰＦが収束してい
るので、平均燃圧ＰＦｍを用いた制御（噴射パルス補正
および燃圧フィードバック制御）に復帰させて（ステッ
プＳ４０４）、図７の処理ルーチンを抜け出る。
【０１１３】また、ステップＳ４０３において、｜ＰＦ
ｏ−ＰＦ｜＞α（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、変
更後の目標燃圧ＰＦｏ対して所定範囲内に燃圧ＰＦが収
束していないので、制御復帰処理（ステップＳ４０４）
を実行せずに図７の処理ルーチンを抜け出る。
【０１１４】このように、ステップＳ４０３の判定結果
にしたがって、検出タイミング毎の燃圧ＰＦまたは平均
燃圧ＰＦｍを用いて、燃圧フィードバック制御および噴
射パルス幅ＴＪの補正制御が実行される。
【０１１５】たとえば燃圧制御の場合、目標燃圧ＰＦｏ
が一定であれば平均燃圧ＰＦｍと目標燃圧ＰＦｏとの第
１の燃圧偏差に基づく制御を行い、目標燃圧ＰＦｏが所
定値α以上変更されれば、検出された燃圧ＰＦと目標燃
圧ＰＦｏとの第２の燃圧偏差に基づく制御を行う。
【０１１６】したがって、燃圧ＰＦの変化中において、
実際の燃圧ＰＦに追従した燃圧制御が可能となる。ま
た、燃圧ＰＦと目標燃圧ＰＦｏとの偏差が所定値α以内
に収束したときに、平均燃圧ＰＦｍと目標燃圧ＰＦｏと
の第１の燃圧偏差に基づく安定な燃圧制御に復帰するの
で、実際の燃圧ＰＦが目標燃圧ＰＦｏに到達したときの
収束性を改善することができる。
【０１１７】次に、図８および図９を参照しながら、燃
圧ＰＦが急変した場合の噴射パルス演算手段２６および
燃圧制御手段２８の動作について説明する。図８は噴射
パルス演算手段２６の具体的な構成を示す機能ブロック
図であり、図９は燃圧ＰＦの急変時の処理動作を示すフ
ローチャートである。
【０１１８】図８において、噴射パルス演算手段２６
は、減算器３１、比較手段３２、切換手段３３および演
算部３４を備えている。なお、燃圧制御手段２８の構成
は図８と同様であり、ここでは省略するが、演算部３４
を燃圧制御部に置き換えればよい。
【０１１９】減算器３１は、燃圧ＰＦと平均燃圧ＰＦｍ
との偏差ΔＰ（＝｜ＰＦｍ−ＰＦ｜）を演算する。比較
手段３２は、燃圧偏差ΔＰと所定値βとを比較して、燃
圧偏差ΔＰが所定値βよりも大きい場合には、切換信号
Ｅを生成する。
【０１２０】所定値βは、実験的に把握された値であ
り、比較手段３２にあらかじめ記憶されている。具体的
には、所定値βは、燃圧ＰＦの脈動幅以上に設定されて
おり、これにより、定常的な燃圧ＰＦの脈動に対して過
剰な噴射パルス幅ＴＪの補正を抑制することができる。
【０１２１】切換手段３３は、演算部３４に入力する燃
圧情報を平均燃圧ＰＦｍまたは燃圧ＰＦに選択してお
り、通常は平均燃圧ＰＦｍを選択し、切換信号Ｅが入力
された場合には燃圧ＰＦを選択する。
【０１２２】したがって、演算部３４は、燃圧ＰＦと平
均燃圧ＰＦｍとの偏差ΔＰが所定値βを越えた場合に
は、平均燃圧ＰＦｍを用いずに、検出された燃圧ＰＦに
基づいて噴射パルス幅ＴＪの補正演算を行う。
【０１２３】その後、燃圧偏差ΔＰが所定値β以下に収
束して、比較手段３２からの切換信号Ｅがオフされる
と、切換手段３３は平均燃圧ＰＦｍを選択出力し、演算
部３４は、平均燃圧ＰＦｍを用いた演算処理に復帰す
る。
【０１２４】図９において、ステップＳ５０１〜Ｓ５０
３は図８内の減算器３１の処理動作に対応し、ステップ
Ｓ５０４は比較手段３２の処理動作に対応する。また、
ステップＳ５０５、Ｓ５０６は、それぞれ、前述（図６
参照）のステップＳ３０２、Ｓ３０３に対応する。
【０１２５】まず、燃圧検出手段２４により検出された
燃圧ＰＦを読み込み（ステップＳ５０１）、平均燃圧演
算手段２７からの平均燃圧ＰＦｍを読み込む（ステップ
Ｓ５０２）。
【０１２６】次に、燃圧ＰＦと平均燃圧ＰＦｍとの偏差
Δｐ（＝｜ＰＦｍ−ＰＦ｜）を演算し（ステップＳ５０
３）、燃圧偏差Δｐと所定値βとを比較して、ΔＰ＞β
か否かを判定する（ステップＳ５０４）。
【０１２７】もし、ΔＰ＞β（すなわち、ＹＥＳ）と判
定されれば、制御用の燃圧情報として燃圧ＰＦを用い
（ステップＳ５０５）、ΔＰ≦β（すなわち、ＮＯ）と
判定されれば、制御用の燃圧情報として平均燃圧ＰＦｍ
を用い（ステップＳ５０５）、図９の処理ルーチンを抜
け出る。
【０１２８】以下、噴射パルス演算手段２６および燃圧
制御手段２８においては、ステップＳ５０４の判定結果
（ステップＳ５０５またはＳ５０６）にしたがって、噴
射パルス幅ＴＪの補正制御および燃圧フィードバック制
御を実行する。このように、燃圧ＰＦが急変した場合で
も、実際の燃圧ＰＦに追従した制御が可能となる。
【０１２９】たとえば、燃圧情報を用いて噴射パルス幅
ＴＪを補正演算する場合、燃圧偏差ΔＰが所定値β以下
（定常時）であれば正確で安定した平均燃圧ＰＦｍを用
い、燃圧偏差ΔＰが所定値βを越えたときに燃圧ＰＦを
用いる。
【０１３０】したがって、運転状態の変化（加減速）や
目標燃圧ＰＦｏの変更などにより燃圧ＰＦが過渡的に変
化した場合でも、実際の燃圧ＰＦに追従した精度のよい
噴射パルス幅ＴＪの補正が可能となる。
【０１３１】また、少なくともインジェクタ１Ｆに作用
する燃圧ＰＦの脈動幅に基づいて所定値βを決定してい
るので、燃圧ＰＦの脈動に対して過剰な噴射パルス幅Ｔ
Ｊの補正を抑制することができる。
【０１３２】また、通常の脈動幅を越える過渡時の燃圧
変化時（または、燃圧切換時）においても、実際の燃圧
ＰＦに追従した精度のよい噴射パルス幅ＴＪの補正が可
能となる。
【０１３３】実施の形態２．なお、上記実施の形態１で
は、燃料噴射の有無による平均燃圧ＰＦｍの変化を考慮
しなかったが、噴射中と非噴射中との平均燃圧の変化を
考慮して、平均燃圧ＰＦｍを修正してもよい。
【０１３４】図１０は燃料噴射の有無による平均燃圧Ｐ
Ｆｍのズレ量ΔＰＦｍを説明するためのタイミングチャ
ートである。図１０において、噴射中のみの平均燃圧Ｐ
ＦｍＪ（破線）と、演算周期ＴＣ中に演算された平均燃
圧ＰＦｍ（一点鎖線）とは、ズレ量ΔＰＦｍだけ異な
る。
【０１３５】したがって、ズレ量ΔＰＦｍをあらかじめ
実験的に計測して、エンジン回転数Ｎｅと噴射タイミン
グ（燃料噴射時期）とのマップデータとして記憶すれ
ば、ズレ量ΔＰＦｍを用いて平均燃圧ＰＦｍを修正する
ことができる。
【０１３６】以下、図１１のフローチャートを参照しな
がら、燃料噴射時期に応じて平均燃圧ＰＦｍを修正する
ようにしたこの発明の実施の形態２による平均燃圧修正
動作について説明する。
【０１３７】この場合、図示しないが、ＥＣＵ２０Ａ
（図１参照）は、インジェクタ１Ｆの噴射タイミングＤ
（燃料噴射時期）を判定する噴射時期判定手段と、燃料
噴射時期に応じて平均燃圧ＰＦｍを修正する平均燃圧修
正手段とを備えている。また、噴射パルス演算手段２６
は、修正された平均燃圧ＰＦｍＣに基づいて噴射パルス
幅ＴＪを補正するようになっている。
【０１３８】図１１において、ＥＣＵ２０Ａは、まず、
エンジン回転数Ｎｅを読み込み（ステップＳ６０１）、
次回の燃料噴射用に演算された噴射タイミングＤ（たと
えば、噴射開始時期および噴射終了時期）を読み込む
（ステップＳ６０２）。
【０１３９】続いて、エンジン回転数Ｎｅおよび噴射タ
イミングＤの関数ｆ（Ｎｅ，Ｄ）からなるズレ量ΔＰＦ
ｍを平均燃圧修正値として算出する（ステップＳ６０
３）。
【０１４０】このとき、平均燃圧ＰＦｍと噴射中の平均
燃圧ＰＦｍＪとのズレ量ΔＰＦｍは、エンジン回転数Ｎ
ｅと噴射タイミングＤとに関連したマップデータとして
あらかじめ記憶されており、マップ検索により求められ
る。
【０１４１】次に、平均燃圧修正手段は、平均燃圧演算
手段２７により演算された平均燃圧ＰＦｍとズレ量ΔＰ
Ｆｍ（平均燃圧修正値）とを加算し、以下の（３）式の
ように、修正された平均燃圧ＰＦｍＣを演算して（ステ
ップＳ６０４）、図１１の処理ルーチンを抜け出る。
【０１４２】 ＰＦｍＣ＝ＰＦｍ＋ΔＰＦｍ ・・・（３）
【０１４３】以下、噴射パルス演算手段２６は、修正さ
れた平均燃圧ＰＦｍＣを用いて噴射パルス幅ＴＪを補正
演算する。これにより、正確な燃圧情報（平均燃圧ＰＦ
ｍＣ）に基づいて、高精度の噴射パルス幅ＴＪを確保す
ることができる。
【０１４４】実施の形態３．なお、上記実施の形態１で
は、図１のように、燃圧制御手段２８により高圧レギュ
レータ１０の燃圧をフィードバック制御する場合につい
て説明したが、高圧レギュレータ１０に代えて、燃圧フ
ィードバック制御を行わない機械式の燃圧レギュレータ
を用いてもよい。
【０１４５】この場合、燃圧制御手段２８が不要となる
ので、噴射パルス演算手段２６の補正演算で用いられる
燃圧情報のみが上記条件に基づいて切り換えられること
になる。
【０１４６】
【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１によ
れば、エンジンの運転状態を検出する各種センサと、エ
ンジンの筒内に直接燃料を噴射するインジェクタと、イ
ンジェクタに高圧の燃料を供給する高圧ポンプと、イン
ジェクタに作用する燃圧を所定周期で検出する燃圧検出
手段と、燃圧検出手段により検出された燃圧から平均燃
圧を演算する平均燃圧演算手段と、燃圧を調整する燃圧
レギュレータと、平均燃圧に基づいてインジェクタの噴
射パルス幅を演算する噴射パルス演算手段とを備えた筒
内噴射エンジンの燃料噴射制御装置において、エンジン
または高圧ポンプの運転速度に応じて平均燃圧演算手段
の演算周期を変更する周期変更手段と、エンジンの運転
状態が加減速時の過渡運転状態であることを判定する過
渡運転状態判定手段とを設け、周期変更手段は、平均燃
圧演算手段の１回の演算周期内に所定回数以上の燃圧検
出回数を確保するために、演算周期を高圧ポンプの運転
周期以上の長さに設定し、噴射パルス演算手段は、過渡
運転状態が判定された場合には、噴射パルス幅の制御に
平均燃圧を用いずに、燃圧検出手段により検出された燃
圧に基づいて噴射パルス幅を補正し、常に安定に燃圧を
検出して高精度且つ正確な平均燃圧を演算するととも
に、加減速により燃圧が急変しても実際の燃圧に追従し
て噴射パルスを演算するようにしたので、噴射パルス幅
が増大した場合でも信頼性を向上させた筒内噴射エンジ
ンの燃料噴射制御装置が得られる効果がある。
【０１４７】また、この発明の請求項２によれば、請求
項１において、エンジンの運転状態が、演算周期内に燃
圧を所定回数以上検出できない所定運転状態にあること
を判定する所定運転状態判定手段を備え、周期変更手段
は、所定運転状態が判定された場合には、演算周期を、
通常時の演算周期の少なくとも２倍以上の整数倍に変更
するようにしたので、エンジン回転数が上昇しても燃圧
検出回数を確保して高精度な平均燃圧を演算することが
でき、信頼性を向上させた筒内噴射エンジンの燃料噴射
制御装置が得られる効果がある。
【０１４８】
【０１４９】また、この発明の請求項３によれば、請求
項１または請求項２において、噴射パルス演算手段は、
燃圧検出手段により検出された燃圧と平均燃圧との燃圧
偏差が所定値よりも小さい場合には、平均燃圧に基づい
て噴射パルス幅を補正し、燃圧偏差が所定値以上を示す
場合には、燃圧検出手段により検出された燃圧に基づい
て噴射パルス幅を補正するようにしたので、燃圧が急変
しても信頼性を向上させた筒内噴射エンジンの燃料噴射
制御装置が得られる効果がある。
【０１５０】また、この発明の請求項４によれば、請求
項３において、燃圧偏差の比較基準となる所定値は、イ
ンジェクタに作用する燃圧の脈動幅以上に設定されたの
で、燃圧の脈動に対する噴射パルス幅の過剰補正を抑制
することができるとともに、過渡時の燃圧変化に追従し
た高精度の噴射パルス幅の補正が可能となり、信頼性を
向上させた筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置が得ら
れる効果がある。
【０１５１】また、この発明の請求項５によれば、請求
項１から請求項４までのいずれか１項において、インジ
ェクタの燃料噴射時期を判定する噴射時期判定手段と、
燃料噴射時期に応じて平均燃圧を修正する平均燃圧修正
手段とを備え、噴射パルス演算手段は、修正された平均
燃圧に基づいて噴射パルス幅を補正するようにしたの
で、さらに正確な平均燃圧に基づいてインジェクタを制
御することができ、信頼性を向上させた筒内噴射エンジ
ンの燃料噴射制御装置が得られる効果がある。
【０１５２】また、この発明の請求項６によれば、請求
項１から請求項５までのいずれか１項において、平均燃
圧が目標燃圧と一致するように燃圧フィードバック制御
を行う燃圧制御手段を備え、燃圧制御手段は、目標燃圧
の前回値と今回値との差が所定変化量よりも小さい場合
には、平均燃圧と目標燃圧との差からなる第１の燃圧偏
差に基づく燃圧フィードバック制御を行い、目標燃圧の
前回値と今回値との差が所定変化量以上を示した場合に
は、燃圧検出手段により検出された燃圧と目標燃圧との
差からなる第２の燃圧偏差に基づく燃圧フィードバック
制御に切り換えるようにしたので、目標燃圧が変更され
てもインジェクタに作用する燃圧を高精度に目標燃圧に
制御することができ、信頼性を向上させた筒内噴射エン
ジンの燃料噴射制御装置が得られる効果がある。
【０１５３】また、この発明の請求項７によれば、請求
項６において、燃圧制御手段は、目標燃圧の前回値と今
回値との差が所定変化量以上を示した場合に、第２の燃
圧偏差に基づく燃圧フィードバック制御を実行した後、
第２の燃圧偏差が所定値まで低減した時点で、第１の燃
圧偏差に基づく燃圧フィードバック制御に復帰させるよ
うにしたので、燃圧が目標燃圧に収束した時点で安定で
正確な平均燃圧に基づいて燃圧を高精度に制御すること
ができ、信頼性を向上させた筒内噴射エンジンの燃料噴
射制御装置が得られる効果がある。
【０１５４】また、この発明の請求項８によれば、請求
項６または請求項７において、噴射パルス演算手段は、
目標燃圧の前回値と今回値との差が所定変化量よりも小
さい場合には、平均燃圧に基づいて噴射パルス幅を補正
し、目標燃圧の前回値と今回値との差が所定変化量以上
を示した場合には、燃圧検出手段により検出された燃圧
に基づく噴射パルス幅の補正に切り換えるようにしたの
で、目標燃圧が変更されても噴射パルス幅を正確に補正
することができ、信頼性を向上させた筒内噴射エンジン
の燃料噴射制御装置が得られる効果がある。
【０１５５】また、この発明の請求項９によれば、請求
項８において、噴射パルス演算手段は、目標燃圧の前回
値と今回値との差が所定変化量以上を示した場合に、燃
圧検出手段により検出された燃圧に基づく噴射パルス幅
の補正を実行した後、第２の燃圧偏差が所定値まで低減
した時点で、平均燃圧に基づく噴射パルス幅の補正に復
帰させるようにしたので、燃圧が目標燃圧に収束した時
点で安定で正確な平均燃圧に基づいて噴射パルスを高精
度に補正することができ、信頼性を向上させた筒内噴射
エンジンの燃料噴射制御装置が得られる効果がある。
【０１５６】また、この発明の請求項１０によれば、請
求項６から請求項９までのいずれか１項において、エン
ジンの運転状態が加減速時の過渡運転状態であることを
判定する過渡運転状態判定手段を備え、燃圧制御手段
は、過渡運転状態が判定されない場合には、第１の燃圧
偏差に基づく燃圧フィードバック制御を行い、過渡運転
状態が判定された場合には、第２の燃圧偏差に基づく燃
圧フィードバック制御を行うようにしたので、運転状態
が変更されても常に燃圧を高精度に制御することがで
き、信頼性を向上させた筒内噴射エンジンの燃料噴射制
御装置が得られる効果がある。
【０１５７】また、この発明の請求項１１によれば、請
求項６から請求項１０までのいずれか１項において、燃
圧制御手段は、燃圧検出手段により検出された燃圧と平
均燃圧との燃圧偏差が所定値よりも小さい場合には、第
１の燃圧偏差に基づく燃圧フィードバック制御を行い、
燃圧偏差が所定値以上を示す場合には、第２の燃圧偏差
に基づく燃圧フィードバック制御を行うようにしたの
で、燃圧が急変しても燃圧を正確に制御することがで
き、信頼性を向上させた筒内噴射エンジンの燃料噴射制
御装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１を概略的に示す機能
ブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による燃圧検出処理
を示すタイミングチャートである。
【図３】 この発明の実施の形態１による平均化処理を
示すフローチャートである。
【図４】 この発明の実施の形態１による所定運転状態
（高回転領域）での燃圧検出および平均化処理を示すタ
イミングチャートである。
【図５】 この発明の実施の形態１による所定運転状態
での周期変更処理を示すフローチャートである。
【図６】 この発明の実施の形態１による過渡運転状態
判定手段の処理動作を示すフローチャートである。
【図７】 この発明の実施の形態１による目標燃圧変更
時の噴射パルス演算手段および燃圧制御手段の動作を示
すフローチャートである。
【図８】 この発明の実施の形態１による噴射パルス演
算手段の具体的な構成を示す機能ブロック図である。
【図９】 この発明の実施の形態１による燃圧急変時の
処理動作を示すフローチャートである。
【図１０】 この発明の実施の形態２による燃料噴射の
有無による平均燃圧ズレ量を説明するためタイミングチ
ャートである。
【図１１】 この発明の実施の形態２による燃料噴射時
期に応じた平均燃圧修正動作を示すフローチャートであ
る。
【図１２】 一般的な筒内噴射エンジンの燃料噴射制御
装置を概略的に示す構成図である。
【図１３】 一般的な高圧ポンプの吐出周期とエンジン
回転数との関係を示す特性図である。
【図１４】 従来の筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装
置による燃圧検出および平均化処理動作を示すタイミン
グチャートである。
【図１５】 従来の筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装
置によるエンジン回転数の上昇時の燃圧検出および平均
化処理を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ エンジン、１Ｆ インジェクタ、２ 各種センサ、
７ 高圧ポンプ、１０高圧レギュレータ（燃圧レギュレ
ータ）、１２ 燃圧センサ、２０Ａ ＥＣＵ、２１ 所
定運転状態判定手段、２２ 過渡運転状態判定手段、２
３ 周期変更手段、２４ 燃圧検出手段、２６ 噴射パ
ルス演算手段、２７ 平均燃圧演算手段、２８ 燃圧制
御手段、Ｈ１、Ｈ２ 判定信号、Ｊ 噴射パルス信号、
Ｎｅエンジン回転数、ＰＦ 燃圧、ＰＦｍ 平均燃圧、
ＰＦｍＣ 修正された平均燃圧、ＰＦｏ 目標燃圧、Ｑ
Ｎ 所定回数、Ｒｉ 励磁電流、ｔ 検出周期（所定周
期）、ＴＪ 噴射パルス幅、ＴＰ 吐出周期、ＴＣ 演
算周期、ＴＣＡ 通常時の演算周期、ΔＰ 燃圧偏差、
α、β 所定値。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｍ 55/02 ３５０ Ｆ０２Ｍ 55/02 ３５０Ｅ 65/00 ３０４ 65/00 ３０４ (72)発明者 大内 裕史 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平９−256897（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−92330（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 41/20 395 F02D 41/04 380 F02D 41/38 F02D 45/00 358 F02M 37/00 F02M 55/02 350 F02M 65/00 304

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンの運転状態を検出する各種セン
    サと、 前記エンジンの筒内に直接燃料を噴射するインジェクタ
    と、 前記インジェクタに高圧の燃料を供給する高圧ポンプ
    と、 前記インジェクタに作用する燃圧を所定周期で検出する
    燃圧検出手段と、 前記燃圧検出手段により検出された燃圧から平均燃圧を
    演算する平均燃圧演算手段と、 前記燃圧を調整する燃圧レギュレータと、 前記平均燃圧に基づいて前記インジェクタの噴射パルス
    幅を演算する噴射パルス演算手段とを備えた筒内噴射エ
    ンジンの燃料噴射制御装置において、 前記エンジンまたは前記高圧ポンプの運転速度に応じて
    前記平均燃圧演算手段の演算周期を変更する周期変更手
    段と、 前記エンジンの運転状態が加減速時の過渡運転状態であ
    ることを判定する過渡運転状態判定手段と を設け、 前記周期変更手段は、前記平均燃圧演算手段の１回の演
    算周期内に所定回数以上の燃圧検出回数を確保するため
    に、前記演算周期を前記高圧ポンプの運転周期以上の長
    さに設定し、 前記噴射パルス演算手段は、前記過渡運転状態が判定さ
    れた場合には、前記噴射パルス幅の制御に前記平均燃圧
    を用いずに、前記燃圧検出手段により検出された燃圧に
    基づいて前記噴射パルス幅を補正する ことを特徴とする
    筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置。
  2. 【請求項２】 前記エンジンの運転状態が、前記演算周
    期内に前記燃圧を前記所定回数以上検出できない所定運
    転状態にあることを判定する所定運転状態判定手段を備
    え、 前記周期変更手段は、前記所定運転状態が判定された場
    合には、前記演算周期を、通常時の演算周期の少なくと
    も２倍以上の整数倍に変更することを特徴とする請求項
    １に記載の筒内噴射エンジンの燃料圧力装置。
  3. 【請求項３】 前記噴射パルス演算手段は、 前記燃圧検出手段により検出された燃圧と前記平均燃圧
    との燃圧偏差が所定値よりも小さい場合には、前記平均
    燃圧に基づいて前記噴射パルス幅を補正し、 前記燃圧偏差が前記所定値以上を示す場合には、前記燃
    圧検出手段により検出された燃圧に基づいて前記噴射パ
    ルス幅を補正することを特徴とする請求項１または請求
    項２に記載の筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置。
  4. 【請求項４】 前記燃圧偏差の比較基準となる所定値
    は、前記インジェクタに作用する燃圧の脈動幅以上に設
    定されたことを特徴とする請求項３に記載の筒内噴射エ
    ンジンの燃料噴射制御装置。
  5. 【請求項５】 前記インジェクタの燃料噴射時期を判定
    する噴射時期判定手段と、 前記燃料噴射時期に応じて前記平均燃圧を修正する平均
    燃圧修正手段とを備え、 前記噴射パルス演算手段は、修正された平均燃圧に基づ
    いて前記噴射パルス幅を補正することを特徴とする請求
    項１から請求項４までのいずれか１項に記載の筒内噴射
    エンジンの燃料噴射制御装置。
  6. 【請求項６】 前記平均燃圧が目標燃圧と一致するよう
    に燃圧フィードバック制御を行う燃圧制御手段を備え、 前記燃圧制御手段は、 前記目標燃圧の前回値と今回値との差が所定変化量より
    も小さい場合には、前記平均燃圧と前記目標燃圧との差
    からなる第１の燃圧偏差に基づく燃圧フィードバック制
    御を行い、 前記目標燃圧の前回値と今回値との差が前記所定変化量
    以上を示した場合には、前記燃圧検出手段により検出さ
    れた燃圧と前記目標燃圧との差からなる第２の燃圧偏差
    に基づく燃圧フィードバック制御に切り換えることを特
    徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記
    載の筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置。
  7. 【請求項７】 前記燃圧制御手段は、前記目標燃圧の前
    回値と今回値との差が前記所定変化量以上を示した場合
    に、前記第２の燃圧偏差に基づく燃圧フィードバック制
    御を実行した後、前記第２の燃圧偏差が所定値まで低減
    した時点で、前記第１の燃圧偏差に基づく燃圧フィード
    バック制御に復帰させることを特徴とする請求項６に記
    載の筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置。
  8. 【請求項８】 前記噴射パルス演算手段は、 前記目標燃圧の前回値と今回値との差が所定変化量より
    も小さい場合には、前記平均燃圧に基づいて前記噴射パ
    ルス幅を補正し、 前記目標燃圧の前回値と今回値との差が前記所定変化量
    以上を示した場合には、前記燃圧検出手段により検出さ
    れた燃圧に基づく噴射パルス幅の補正に切り換えること
    を特徴とする請求項６または請求項７に記載の筒内噴射
    エンジンの燃料噴射制御装置。
  9. 【請求項９】 前記噴射パルス演算手段は、前記目標燃
    圧の前回値と今回値との差が前記所定変化量以上を示し
    た場合に、前記燃圧検出手段により検出された燃圧に基
    づく噴射パルス幅の補正を実行した後、前記第２の燃圧
    偏差が所定値まで低減した時点で、前記平均燃圧に基づ
    く噴射パルス幅の補正に復帰させることを特徴とする請
    求項８に記載の筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置。
  10. 【請求項１０】 前記エンジンの運転状態が加減速時の
    過渡運転状態であることを判定する過渡運転状態判定手
    段を備え、 前記燃圧制御手段は、 前記過渡運転状態が判定されない場合には、前記第１の
    燃圧偏差に基づく燃圧フィードバック制御を行い、 前記過渡運転状態が判定された場合には、前記第２の燃
    圧偏差に基づく燃圧フィードバック制御を行うことを特
    徴とする請求項６から請求項９までのいずれか１項に記
    載の筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置。
  11. 【請求項１１】 前記燃圧制御手段は、 前記燃圧検出手段により検出された燃圧と前記平均燃圧
    との燃圧偏差が所定値よりも小さい場合には、前記第１
    の燃圧偏差に基づく燃圧フィードバック制御を行い、 前記燃圧偏差が前記所定値以上を示す場合には、前記第
    ２の燃圧偏差に基づく燃圧フィードバック制御を行うこ
    とを特徴とする請求項６から請求項１０までのいずれか
    １項に記載の筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置。
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