JP4492790B2 - 内燃機関用燃料噴射制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関用燃料噴射装置のインジェクタ（燃料噴射弁）を制御する燃料噴射制御装置に関するものである。

内燃機関用の燃料噴射装置においては、インジェクタから噴射する燃料の量が、インジェクタに与えられる燃料の圧力と燃料を噴射する時間（噴射時間）とにより決まる。一般には、インジェクタに与えられる燃料の圧力（燃圧）が圧力調整器により一定に保たれるため、インジェクタから噴射される燃料の量は、噴射時間により管理される。

内燃機関用燃料噴射制御装置において、回転速度と吸気管内圧力から吸入空気量を推測する場合には、実験等で作成したマップを用いて、回転速度と吸気管内圧力とから、大気圧が標準大気圧に等しく、吸気温度がある値（一定値）に等しいとしたときの吸入空気量を演算し、この吸入空気量を実際の大気圧及び吸気温度における吸入空気量に換算することにより、実際の状態での吸入空気量を演算する。この吸入空気量と目標空燃比とから基本噴射量Ｑp［cc］を演算する。次いでこの基本噴射量Ｑpに、始動時からの経過時間、冷却水温度、スロットル開度等の各種の制御条件に基づいて求めた始動後増量補正係数、暖機増量補正係数、加減速補正係数等の各種の補正係数を掛け合わせることにより、機関の状態に応じた噴射量を基準噴射量ＱAとして演算する。その後、この基準噴射量ＱAと、大気圧に対し一定の燃料圧力で大気中に燃料を噴射する際の噴射量と開弁時間の変換定数であるインジェクタ定数ｋinj（噴射量／開弁時間）とから、噴射時の吸気管内圧力が大気圧に等しいときの基準噴射時間ＴA（＝ＱA／ｋinj）を求める。

なお上記の説明では、基本噴射量に各種の補正係数を掛け合わせることにより基準噴射量を求めて、この基準噴射量とインジェクタの定数とから基準噴射時間を演算するとしたが、先に基本噴射量とインジェクタの定数とから基本噴射時間を求めて、この基本噴射時間に各種の補正係数を掛け合わせることにより、基準噴射時間を演算する場合もある。

インジェクタに与える燃圧を一定に保つ圧力調整器としては、インジェクタに与えられる燃圧が調整値を超えたときに燃料タンクから燃料ポンプを通してインジェクタに与えられる燃料の一部を燃料タンク内に戻すようにしたものが多く用いられている。上記基準噴射時間は、燃圧が一定であるとして、インジェクタ定数（噴射量／開弁時間）から演算されるが、上記のような圧力調整器が用いられる場合、実際に燃料の噴射量を決定する圧力は燃圧ではなく、燃圧と吸気管内圧力との差圧である。従って、基準噴射量とインジェクタの定数とにより演算した基準噴射時間ＴAを、大気圧と吸気管内圧力との圧力差に対して補正する必要がある。

インジェクタを駆動する際には、基準噴射時間ＴAを大気圧と吸気管内圧力との圧力差及び大気圧の基準値と実際の大気圧との差に対して補正して求めた有効噴射時間に無効噴射時間（インジェクタの駆動を開始した後実際にインジェクタの弁が開くまでの時間）を加えた時間をインジェクタの駆動時間として、この駆動時間にパルス幅が等しい噴射パルスをインジェクタ駆動回路に与える。インジェクタ駆動回路は、噴射パルスが与えられている間インジェクタのソレノイドに駆動電圧を印加し、これによりソレノイドに駆動電流を流して噴射動作を行わせる。

インジェクタに与えられる燃圧が調整値を超えたときに燃料タンクから燃料ポンプを通してインジェクタに与えられる燃料の一部を燃料タンク内に戻すようにした圧力調整器を用いた燃料噴射装置を制御する燃料噴射制御装置は、例えば特許文献１に記載されている。
特開２００１−１０７７７６号公報

上記のように、内燃機関用燃料噴射制御装置では、大気圧と吸気管内圧力との差圧に対して噴射時間を補正しているが、従来の燃料噴射制御装置においては、各種の制御条件に対して噴射時間を演算した後、燃料の噴射を開始するタイミングまでの間に吸気管内圧力が変化しないものとして、演算された噴射時間の間燃料を噴射させるようにしていたため、以下に示すように、吸気管内圧力が噴射開始タイミングの直前、または噴射動作中に変動した場合に、その変動に対応することができず、正しい量の燃料を噴射することができないことがあった。

図１２は、単気筒内燃機関の燃料噴射制御動作を示している。同図（Ａ）は吸気管内圧力Ｐyを示し、同図（Ｂ）及び（Ｃ）はインジェクタの駆動回路に与えられる噴射パルスＶj及びスロットル開度θthを示している。図１２（Ａ）ないし（Ｃ）の横軸には時間ｔ［sec］をとってある。図１２（Ａ）のＰaは大気圧を示している。

図１２（Ｃ）に実線で示したように、スロットル開度θthが一定に保たれている場合には、機関の行程変化に伴って吸気管内圧力Ｐyが図１２（Ａ）に実線で示したように変化する。吸気管内圧力Ｐyがこのように変化する状態での適正なインジェクタの駆動時間が図示のＴj1であるとすると、インジェクタの駆動回路には、駆動時間Ｔj1に等しいパルス幅の噴射パルスＶjが与えられる。駆動回路は、噴射パルスＶjが与えられている間インジェクタのソレノイドに駆動電圧を印加して該ソレノイドに駆動電流を流し、インジェクタから燃料を噴射させる。

ここで図１２（Ｃ）に波線で示したように、スロットル開度が瞬時的に変化し、吸気管内圧力が同図（Ａ）に波線で示したように上昇（吸入空気量が増加）したとする。このとき空燃比を正しい値に維持するためには、噴射パルスＶjのパルス幅を図１２（Ｂ）に波線で示したように広げて、インジェクタの駆動時間をＴj2（＞Ｔj1）とする必要があるが、従来技術では、このように、噴射動作中に吸気管内圧力が変動を示したときに噴射時間を修正することができなかったため、内燃機関の動作が不安定になることがあった。

本発明の目的は、吸気管内圧力が噴射動作中に変化した場合でも正しい量の燃料を噴射させて機関を安定に動作させることができるようにした内燃機関用燃料噴射制御装置を提供することにある。

本発明は、内燃機関の燃料噴射空間に燃料を噴射するインジェクタと、燃料タンクからインジェクタに燃料を与える燃料ポンプと、燃料ポンプからインジェクタに与えられる燃圧を大気圧に対して一定に制御する圧力調整器と、大気圧を検出する大気圧検出手段と、内燃機関の吸気管内圧力を検出する圧力センサと、大気圧検出手段により検出された大気圧と圧力センサにより検出された吸気管内圧力との差を圧力差として、該圧力差を含む各種の制御条件に対して決定した噴射時間の間インジェクタから燃料を噴射させるようにインジェクタを駆動するインジェクタ制御部とを備えた内燃機関用燃料噴射制御装置を対象とする。

本発明においては、インジェクタが燃料の噴射動作を開始した後も吸気管内圧力を監視して、吸気管内圧力に設定値を超える変動が検出されたときに、大気圧と新たに検出された吸気管内圧力との圧力差に対して噴射時間の補正量を演算して、演算された補正量だけ噴射時間を補正するように上記インジェクタ制御部が構成される。

上記のようにインジェクタ制御部を構成すると、インジェクタが燃料の噴射を開始する直前または噴射を開始した後に吸気管内圧力が瞬時的な変化を示した場合でも、燃料の噴射時間を適正な長さに補正して吸入空気量に見合った適正な量の燃料を噴射することができるため、燃料の噴射が開始される直前または噴射動作中に吸気管内圧力が変動した場合にも機関を安定に動作させることができる。

本発明の好ましい態様では、上記インジェクタ制御部が、以下の要素により構成される。
（１ａ）噴射開始タイミングを検出する噴射開始タイミング検出手段。
（１ｂ）吸気管内圧力が大気圧に等しいときの燃料の噴射時間を基準噴射時間として前記圧力差以外の制御条件に対して演算する基準噴射時間演算手段。
（１ｃ）噴射開始タイミングが検出されたときに圧力差に対して基準噴射時間を補正することにより求めた暫定噴射時間に無効噴射時間を加えた時間を暫定駆動時間として該暫定駆動時間を噴射タイマに計測させるように該噴射タイマをセットして該噴射タイマの計時動作を開始させる噴射開始時処理手段。
（１ｄ）噴射タイマが計時動作を行っている間噴射パルスを発生させる噴射パルス発生手段。
（１ｅ）噴射パルスが発生している間インジェクタを駆動するインジェクタ駆動回路。
（１ｆ）噴射パルスが発生しているときに吸気管内圧力を一定の時間間隔でサンプリングする吸気管内圧力サンプリング手段。
（１ｇ）吸気管内圧力サンプリング手段により新たにサンプリングされた吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示しているときに、大気圧と新たにサンプリングされた吸気管内圧力との圧力差に対して、インジェクタの駆動時間を補正するために噴射タイマが既に計測している時間に加算する補正噴射時間を演算して、該補正噴射時間を噴射タイマに再セットする噴射動作時補正処理手段。

本発明の他の好ましい態様では、上記インジェクタ制御部が下記の要素により構成される。
（２ａ）噴射開始タイミングを検出する噴射開始タイミング検出手段と、
（２ｂ）吸気管内圧力が大気圧に等しいときの燃料の噴射時間を基準噴射時間として圧力差以外の制御条件に対して演算する基準噴射時間演算手段。
（２ｃ）噴射開始タイミングが検出されたときに前記圧力差に対して前記基準噴射時間を補正することにより求めた暫定噴射時間に無効噴射時間を加えた時間を暫定駆動時間として該暫定駆動時間を噴射タイマに計測させるように該噴射タイマをセットしてその暫定駆動時間の計測を開始させるとともに噴射パルスを発生させる噴射開始時処理手段。
（２ｄ）噴射パルスが発生している間インジェクタを駆動するインジェクタ駆動回路。
（２ｅ）噴射パルスが発生しているときに吸気管内圧力を一定の時間間隔でサンプリングする吸気管内圧力サンプリング手段。
（２ｆ）吸気管内圧力サンプリング手段により新たにサンプリングされた吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示しているときに、大気圧と新たにサンプリングされた吸気管内圧力との圧力差に対して、インジェクタの駆動時間を補正するために噴射タイマが既に計測している時間に加算する補正噴射時間を演算して、新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長いときに噴射タイマに計測させる時間を該補正噴射時間だけ延長するように噴射タイマを再セットする噴射動作時補正処理手段。

本発明の更に他の好ましい態様では、上記インジェクタ制御部が下記の要素により構成される。
（３ａ）噴射開始タイミングを検出する噴射開始タイミング検出手段。
（３ｂ）吸気管内圧力が大気圧に等しいときの燃料の噴射時間を基準噴射時間として圧力差以外の制御条件に対して演算する基準噴射時間演算手段。
（３ｃ）噴射開始タイミングが検出されたときに圧力差に対して基準噴射時間を補正することにより求めた暫定噴射時間に無効噴射時間を加えた時間を暫定駆動時間として該暫定駆動時間を噴射タイマに計測させるように該噴射タイマをセットしてその暫定駆動時間の計測を開始させるとともに噴射パルスを発生させる噴射開始時処理手段。
（３ｄ）噴射パルスが発生している間インジェクタを駆動するインジェクタ駆動回路。
（３ｅ）噴射パルスが発生しているときに一定の時間間隔で吸気管内圧力をサンプリングする吸気管内圧力サンプリング手段。
（３ｆ）吸気管内圧力サンプリング手段により新たにサンプリングされた吸気管内圧力と大気圧との圧力差に対してインジェクタの駆動時間を補正するために噴射タイマが既に計測した時間に加算する補正噴射時間を演算して、新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長いと判定されたときに噴射タイマに計測させる時間を該補正噴射時間だけ延長するように噴射タイマを再セットする噴射動作時補正処理手段。

本発明の更に他の好ましい態様では、インジェクタ制御部が下記の要素により構成される。
（４ａ）噴射開始タイミングを検出する噴射開始タイミング検出手段。
（４ｂ）吸気管内圧力が大気圧に等しいときの燃料の噴射時間を基準噴射時間として前記圧力差以外の制御条件に対して演算する基準噴射時間演算手段。
（４ｃ）噴射開始タイミングが検出されたときに圧力差に対して基準噴射時間を補正することにより求めた暫定噴射時間に無効噴射時間を加えた時間を暫定駆動時間として該暫定駆動時間を噴射タイマに計測させるように該噴射タイマをセットしてその暫定駆動時間の計測を開始させるとともに噴射パルスを発生させる噴射開始時処理手段。
（４ｄ）噴射パルスが発生している間インジェクタを駆動するインジェクタ駆動回路。
（４ｅ）噴射パルスが発生しているときに一定の時間間隔で吸気管内圧力をサンプリングする吸気管内圧力サンプリング手段。
（４ｆ）吸気管内圧力サンプリング手段により新たにサンプリングされた吸気管内圧力と大気圧との圧力差に対してインジェクタの駆動時間を補正するために噴射タイマが既に計測した時間に加算する補正噴射時間を演算して、新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長いと判定されたときに噴射タイマに計測させる時間を該補正噴射時間だけ延長するように噴射タイマを再セットする噴射動作時補正処理手段。
（４ｇ）吸気管内圧力サンプリング手段により新たにサンプリングされた吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示していないとき、または新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長くはないときに前記噴射パルスを消滅させる噴射終了時処理手段。

本発明の更に他の好ましい態様では、インジェクタ制御部が下記の要素により構成される。
（５ａ）噴射開始タイミングを検出する噴射開始タイミング検出手段。
（５ｂ）吸気管内圧力が大気圧に等しいときの燃料の噴射時間を基準噴射時間として前記圧力差以外の制御条件に対して演算する基準噴射時間演算手段。
（５ｃ）噴射開始タイミングが検出されたときに圧力差に対して基準噴射時間を補正することにより求めた暫定噴射時間に無効噴射時間を加えた時間を暫定駆動時間として該暫定駆動時間を噴射タイマに計測させるように該噴射タイマをセットしてその暫定駆動時間の計測を開始させるとともに噴射パルスを発生させる噴射開始時処理手段。
（５ｄ）噴射パルスが発生している間インジェクタを駆動するインジェクタ駆動回路。
（５ｅ）噴射パルスが発生しているときに一定の時間間隔で吸気管内圧力をサンプリングする吸気管内圧力サンプリング手段。
（５ｆ）吸気管内圧力サンプリング手段により新たにサンプリングされた吸気管内圧力と大気圧との圧力差に対してインジェクタの駆動時間を補正するために噴射タイマが既に計測した時間に加算する補正噴射時間を演算して、演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長いときに噴射タイマに計測させる時間を該補正噴射時間だけ延長するように噴射タイマを再セットする噴射動作時補正処理手段。
（５ｇ）新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長くはないときに前記噴射パルスを消滅させる噴射終了時処理手段。

本発明の更に他の好ましい態様では、インジェクタ制御部が下記の要素により構成される。
（６ａ）噴射開始タイミングを検出する噴射開始タイミング検出手段。
（６ｂ）吸気管内圧力が大気圧に等しいときの燃料の噴射時間を基準噴射時間として圧力差以外の制御条件に対して演算する基準噴射時間演算手段。
（６ｃ）噴射開始タイミングが検出されたときに圧力差に対して基準噴射時間を補正することにより求めた暫定噴射時間に無効噴射時間を加えた時間を暫定駆動時間として該暫定駆動時間を噴射タイマに計測させるように該噴射タイマをセットしてその暫定駆動時間の計測を開始させるとともに噴射パルスを発生させる噴射開始時処理手段。
（６ｄ）噴射パルスが発生している間インジェクタを駆動するインジェクタ駆動回路。
（６ｅ）噴射タイマが計時動作を完了したときに吸気管内圧力をサンプリングする吸気管内圧力サンプリング手段。
（６ｆ）吸気管内圧力サンプリング手段により新たにサンプリングされた吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示しているときに、大気圧と新たにサンプリングされた吸気管内圧力との圧力差に対してインジェクタの駆動時間を補正するために噴射タイマが既に計測した時間に加算する補正噴射時間を演算して、噴射タイマに計測させる時間を該補正噴射時間だけ延長するように噴射タイマを再セットする噴射動作時補正処理手段。
（６ｇ）吸気管内圧力サンプリング手段により新たにサンプリングされた吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示していないとき、または新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長くはないときに前記噴射パルスを消滅させる噴射終了時処理手段。

本発明の更に他の好ましい態様では、インジェクタ制御部が下記の要素により構成される。
（７ａ）噴射開始タイミングを検出する噴射開始タイミング検出手段。
（７ｂ）吸気管内圧力が大気圧に等しいときの燃料の噴射時間を基準噴射時間として前記圧力差以外の制御条件に対して演算する基準噴射時間演算手段。
（７ｃ）噴射開始タイミングが検出されたときに前記圧力差に対して基準噴射時間を補正することにより求めた暫定噴射時間に無効噴射時間を加えた時間を暫定駆動時間として該暫定駆動時間を噴射タイマに計測させるように該噴射タイマをセットしてその暫定駆動時間の計測を開始させるとともに噴射パルスを発生させる噴射開始時処理手段。
（７ｄ）噴射パルスが発生している間インジェクタを駆動するインジェクタ駆動回路。
（７ｅ）噴射タイマが計時動作を完了したときに吸気管内圧力をサンプリングする吸気管内圧力サンプリング手段。
（７ｆ）吸気管内圧力サンプリング手段により新たにサンプリングされた吸気管内圧力と大気圧との圧力差に対してインジェクタの駆動時間を補正するために噴射タイマが既に計測した時間に加算する補正噴射時間を演算して、新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長いときに前記噴射タイマに計測させる時間を該補正噴射時間だけ延長するように噴射タイマを再セットする噴射動作時補正処理手段。

本発明の更に他の好ましい態様では、インジェクタ制御部が下記の要素により構成される。
（８ａ）噴射開始タイミングを検出する噴射開始タイミング検出手段。
（８ｂ）吸気管内圧力が大気圧に等しいときの燃料の噴射時間を基準噴射時間として前記圧力差以外の制御条件に対して演算する基準噴射時間演算手段。
（８ｃ）噴射開始タイミングが検出されたときに前記圧力差に対して基準噴射時間を補正することにより求めた暫定噴射時間に無効噴射時間を加えた時間を暫定駆動時間として該暫定駆動時間を噴射タイマに計測させるように該噴射タイマをセットしてその暫定駆動時間の計測を開始させるとともに噴射パルスを発生させる噴射開始時処理手段。
（８ｄ）噴射パルスが発生している間インジェクタを駆動するインジェクタ駆動回路。
（８ｅ）噴射パルスが発生しているとき一定の時間間隔で吸気管内圧力をサンプリングする第１の吸気管内圧力サンプリング手段。
（８ｆ）噴射タイマが計時動作を完了したときに吸気管内圧力をサンプリングする第２の吸気管内圧力サンプリング手段。
（８ｇ）第１の吸気管内圧力サンプリング手段により新たにサンプリングされた吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示しているときに新たにサンプリングされた吸気管内圧力と大気圧との圧力差に対してインジェクタの駆動時間を補正するために噴射タイマが既に計測した時間に加算する補正噴射時間を演算して、新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長いと判定されたときに噴射タイマに計測させる時間を該補正噴射時間だけ延長するように噴射タイマを再セットする噴射動作時補正処理手段。
（８ｈ）第２の吸気管内圧力サンプリング手段により新たにサンプリングされた吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示しているときに該第２の吸気管内圧力サンプリング手段により新たにサンプリングされた吸気管内圧力と大気圧との圧力差に対して前記インジェクタの駆動時間を補正するために前記噴射タイマが既に計測した時間に加算する補正噴射時間を演算して、新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長いと判定されたときに前記噴射タイマに計測させる時間を該補正噴射時間だけ延長するように前記噴射タイマを再セットし、前記第２の吸気管内圧力サンプリング手段により新たにサンプリングされた吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示していないとき、または新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長くはないときに前記噴射パルスを消滅させる噴射終了時処理手段。

以上のように、本発明によれば、インジェクタが燃料の噴射動作を開始した後も吸気管内圧力を監視して、監視している吸気管内圧力に設定値を超える変動が検出されたときに、大気圧と監視している吸気管内圧力との圧力差に対して噴射時間の補正量を演算して、演算された補正量だけ噴射時間を補正するようにしたので、インジェクタが燃料の噴射を開始した後に吸気管内圧力が瞬時的な変化を示した場合にも燃料の噴射時間を適正な長さに補正して吸入空気量に見合った適正な量の燃料を噴射して、機関を安定に動作させることができる。

以下図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。
第１の実施形態
図１は本発明に係わる燃料噴射制御装置が組み込まれる内燃機関制御装置の構成例を示した構成図である。図示の内燃機関１は単気筒の４サイクル機関で、シリンダ１ａと、ピストン１ｂと、ピストン１ｂにコンロッドを介して連結されたクランク軸１ｃと、吸気ポート１ｄ及び排気ポート１ｅを有するシリンダヘッド１ｆと、吸気ポート及び排気ポートをそれぞれ開閉する吸気バルブ１ｇ及び排気バルブ１ｈと、クランク軸１ｃにより駆動されるカム軸１ｉと、カム軸１ｉの回転に伴って吸気バルブ１ｇ及び排気バルブ１ｈを駆動するバルブ駆動機構１ｊと、吸気ポート１ｄに接続された吸気管１ｋとを備えており、吸気管１ｋ内にはスロットルバルブ１ｍが設けられている。内燃機関１のシリンダヘッドには点火プラグ２が取り付けられ、点火プラグ２は、点火コイルＩＧの二次コイルに高圧コードを通して接続されている。

内燃機関の吸気管１ｋには、インジェクタ（電磁インジェクタ）３が取り付けられている。図示のインジェクタ３は、燃料噴射口を先端に有し、燃料供給口を後端部寄りに有するインジェクタボディと、該インジェクタボディ内で燃料噴射口を開く位置（開位置）と閉じる位置（閉位置）との間を変位し得るように設けられたニードル等のバルブ部材と、該バルブ部材を常時閉位置側に付勢する付勢手段と、バルブ部材を開位置側に駆動するソレノイドとを備えた周知のもので、ソレノイドに駆動電流が与えられている間その燃料噴射口を開いて内燃機関の吸気管内に燃料を噴射する。

４は機関に供給する燃料を蓄える燃料タンク、５は燃料タンク４内の燃料をインジェクタ３に供給する電動式の燃料ポンプ、６はインジェクタ３の燃料供給口につながる管路に接続された圧力調整器である。圧力調整器６は、インジェクタ３に与えられる燃圧が設定値を超えたときに燃料ポンプ５から供給される燃料の一部を燃料タンク４に戻すことにより、燃圧をほぼ設定値に保つように調整する。

このように、インジェクタ３に与えられる燃圧はほぼ一定に保たれているため、インジェクタ３から噴射する燃料の量（燃料噴射量）は、インジェクタ３の噴射口が開いている時間（開弁時間）により決まる。インジェクタ３の開弁時間は、インジェクタに駆動電流を与える時間によりほぼ決まる。したがって、燃料噴射量を制御する際には、各種の制御条件に応じて機関が要求する燃料噴射量を演算するとともに、その噴射量を得るために必要な噴射時間を求め、所定の噴射タイミングが検出されたときに演算された噴射時間の間インジェクタに駆動電流を与えて、燃料の噴射を行わせる。

７は機関のクランク軸１ｃにより駆動される磁石発電機で、図示の磁石発電機は、クランク軸１ｃに取り付けられた磁石回転子７ａと、機関のケース等に固定された固定子７ｂとからなっている。図示の磁石回転子７ａは、クランク軸１ｃに取り付けられたカップ状のフライホイール７ｃと、このフライホイールの内周に取り付けられた複数の永久磁石７ｄとを備えた周知のフライホイール磁石回転子からなっている。図示の例では、フライホイールの内周に６個の永久磁石７ｄが取り付けられていて、これらの永久磁石が１２極に着磁されている。

また固定子７ｂは、多数の歯部が放射状に形成された多極星形鉄心と、該鉄心の多数の歯部にそれぞれ巻回された多数の発電コイルとからなっていて、固定子７ｂを構成する多極星形鉄心の各歯部の先端の磁極部が磁石回転子７ａの磁極部に所定のギャップを介して対向させられている。

８はインジェクタからの燃料噴射量と機関の点火時期とを制御するＥＣＵ、９は磁石発電機７の固定子に設けられたバッテリ充電用発電コイルの出力電圧Ｖｂによりレギュレータ１０を通して充電されるバッテリで、バッテリ９の出力電圧は、電動燃料ポンプ５の電源端子とＥＣＵ８の電源端子とに与えられている。ＥＣＵ８内には、バッテリの電圧をマイクロコンピュータを駆動するのに適した定電圧に調整する電源回路が設けられていて、該電源回路からマイクロコンピュータの電源端子に電源電圧が印加されている。

ＥＣＵ８には、インジェクタ３から噴射させる燃料の量を制御するための制御条件と、機関の点火時期を制御するための制御条件とを検出する各種のセンサの出力が入力されている。図示の例では、吸気管１ｋ内の圧力を吸気管内圧力として検出する圧力センサ１２と、機関の吸気温度を検出する吸気温度センサ１３と、機関の冷却水の温度を検出する水温センサ１４と、大気圧を検出する大気圧検出手段１５と、スロットルバルブ１ｍの開度を検出するスロットルセンサ１６とが設けられていて、これらのセンサの出力がＥＣＵ８のＡ／Ｄ入力ポートに入力されている。

またクランク軸の特定の回転角度位置でパルスを発生するパルサ１７が設けられ、このパルサの出力がＥＣＵ８に入力されている。パルサ１７は、フライホイール７ｃの外周に形成された突起または凹部からなるリラクタ７ｅのエッジを検出してパルスを発生するもので、例えば、リラクタ７ｅに対向する磁極部を先端に有する鉄心と、該鉄心に磁気結合された永久磁石と、該鉄心に巻回された信号コイルとにより構成される。

パルサ１７は、リラクタ７ｅの回転方向の前端縁を検出したとき、及び該リラクタ７ｅの回転方向の後端縁を検出したときにそれぞれ極性が異なる対のパルスを発生する。パルサ１７により基準信号発生器が構成され、該パルサが発生する対のパルスの一方が基準信号として用いられる。ここでは、パルサ１７がリラクタ７ｅの前端縁を検出したとき及び後端縁を検出したときにそれぞれ負極性のパルスＶp1及び正極性のパルスＶp2を発生するものとする。これらのパルスＶp1及びＶp2のいずれを基準信号として用いても良いが、ここでは、先に発生する負極性のパルスＶp1を基準信号として用い、該パルスＶp1の発生位置（パルスＶp1がしきい値に達する位置）を基準回転角度位置とする。

ＥＣＵ８は、基準信号Ｖp1が発生したことを認識したときに、機関のクランク軸の回転角度位置が基準回転角度位置に一致したことを検出する。図示の内燃機関は４サイクル機関であるため、１燃焼サイクル当たり基準信号Ｖp1が２回発生する。

ＥＣＵ８内には、インジェクタ駆動回路と、点火コイルＩＧの一次電流を制御する一次電流制御回路とが設けられていて、インジェクタ駆動回路の出力端子及び一次電流制御回路の出力端子にそれぞれインジェクタ３及び点火コイルＩＧの一次コイルが接続されている。

ＥＣＵ８は、マイクロコンピュータに所定のプログラムを実行させることにより、インジェクタ３及び点火コイルＩＧの一次電流を制御するために必要な各種の機能実現手段を構成する外、圧力センサ１２、吸気温度センサ１３、水温センサ１４、大気圧検出手段１５、スロットルセンサ１６及びパルサ１７とともに燃料噴射制御装置を構成する各種の機能実現手段を構成する。

図２は、図１に示したシステムのハードウェアの要部の構成と、ＥＣＵ８内のマイクロコンピュータと該マイクロコンピュータが実行するプログラムとにより構成される各種の機能実現手段の構成とをブロック図で示したものである。

図２において、図１に示した各部と同一の部分には図１に示した符号と同一の符号が付されている。図１に示されていない部分を説明すると、８０１はＥＣＵ８内にハードウェア回路として設けられたインジェクタ駆動回路で、このインジェクタ駆動回路の電源端子には図示しない電源回路から電源電圧Ｖccが印加されている。インジェクタ駆動回路８０１は、電源端子とインジェクタのソレノイドとの間に介在するオンオフ制御が可能なスイッチ素子を備えていて、噴射パルスＶjが与えられている間該スイッチ素子をオン状態にすることによりインジェクタ３のソレノイドに電源電圧Ｖccを駆動電圧として印加する。これによりインジェクタ３のソレノイドに駆動電流が流れ、該駆動電流が所定のレベルに達したときにインジェクタの弁が開いて燃料の噴射が開始される。駆動電流は、インジェクタの弁が開いた後、弁を開いた状態に保持するために必要な低い値（ホールド電流）に切り換えられる。

また図示してないが、ＥＣＵ８内には、点火コイルＩＧの一次電流を制御する一次電流制御回路が設けられ、この一次電流制御回路と点火コイルＩＧとにより点火回路が構成される。図２において、各種のセンサ等のハードウェアと、一次電流制御回路及びインジェクタ駆動回路８０１とを除いた部分を構成する各機能実現手段は、マイクロコンピュータに所定のプログラムを実行させることにより構成される。

マイクロコンピュータにより構成される機能実現手段を説明すると、８０２は機関の回転速度を検出する回転速度検出手段で、パルサ１７がパルスＶp1を発生したときに実行される割込みルーチンで前回のパルスＶp1が発生してから今回のパルスＶp1が発生するまでの時間（クランク軸が１回転するのに要した時間）Ｔmをタイマから取り込み、この時間Ｔmから機関の回転速度を演算する。

また８０３は、燃料の噴射を開始するタイミングを検出する噴射開始タイミング検出手段である。この手段は、パルサ１７が基準信号Ｖp1を発生する位置から燃料の噴射を開始するクランク角位置までの区間をクランク軸が回転するのに要する時間を噴射開始タイミング計時データとして演算して、パルサが基準信号Ｖp1を発生したときにマイクロコンピュータ内のタイマに演算した噴射開始タイミング計時データをセットしてその計測を開始させ、該タイマが噴射開始タイミング計時データの計測を完了したときのタイミングを噴射開始タイミングとして検出する。

８０４は、インジェクタ３に駆動電圧が印加されてからインジェクタの弁が開くまでの時間を無効噴射時間として検出する無効噴射時間検出手段である。無効噴射時間はインジェクタに与えられる駆動電圧の大きさにより決まるため、本実施形態で用いる無効噴射時間検出手段８０６は、インジェクタ８０１に与えられる電源電圧からインジェクタの無効噴射時間をマップ演算することにより、無効噴射時間を検出するように構成される。

８０５は、吸気管内圧力が大気圧に等しいときの燃料の噴射時間を基準噴射時間として演算する基準噴射時間演算手段である。この手段は先ず、実験等で作成したマップを用いて、回転速度と吸気管内圧力とから、大気圧が標準大気圧に等しく、吸気温度がある値（一定値）に等しいとしたときの吸入空気量を演算し、この吸入空気量を実際の大気圧及び吸気温度における吸入空気量に換算することにより、実際の状態での吸入空気量を演算する。この吸入空気量と目標空燃比とから基本噴射量Ｑp［cc］を演算する。次いでこの基本噴射量Ｑpに、始動時からの経過時間、冷却水温度、スロットル開度等の各種の制御条件に基づいて求めた始動後増量補正係数、暖機増量補正係数、加減速補正係数等の各種の補正係数を掛け合わせることにより、機関の状態に応じた噴射量を基準噴射量ＱAとして演算する。その後、この基準噴射量ＱAと、大気圧に対し一定の燃料圧力で大気中に燃料を噴射する際の噴射量と開弁時間の変換定数であるインジェクタ定数ｋinj（噴射量／開弁時間）とから、噴射時の吸気管内圧力が大気圧に等しいときの基準噴射時間ＴA（＝ＱA／ｋinj）を求める。

なお基準噴射時間ＴAの求め方は上記の例に限られるものではなく、先に基本噴射量Ｑpとインジェクタの定数とから基本噴射時間Ｔpを求めて、この基本噴射時間Ｔpに各種の補正係数を掛け合わせることにより、基準噴射時間ＴAを演算するようにしてもよい。

上記基準噴射時間ＴAは、暫定噴射時間演算手段８０６に与えられる。暫定噴射時間演算手段８０６は、噴射開始タイミング検出手段８０３により噴射開始タイミングが検出されたときに大気圧の現在値（大気圧検出手段１５により検出された現在の大気圧）と圧力センサ１２により検出された噴射開始タイミング時の吸気管内圧力との差とに対して基準噴射時間ＴAを補正することにより暫定噴射時間Ｔyを求め、この暫定噴射時間Ｔy1に無効噴射時間Ｔoを加えた時間を暫定駆動時間Ｔj1（＝Ｔy1＋Ｔo）として演算する。この暫定駆動時間Ｔj1は、噴射タイマセット手段８０８に与えられる。噴射タイマセット手段８０８は、暫定駆動時間演算手段８０７により演算された暫定駆動時間を噴射タイマ８０９にセットして、該噴射タイマに暫定駆動時間の計測を開始させる。噴射パルス発生手段８１０は、噴射タイマ８０９がセットされた駆動時間を計測する計時動作を行っている間噴射パルスＶjを発生する。この噴射パルスはインジェクタ駆動回路３に与えられ、噴射パルスＶjが発生している間、インジェクタ駆動回路３からインジェクタ３に駆動電圧が与えられる。

本発明においては、噴射開始タイミング時に基準噴射時間ＴAを補正することにより演算された噴射時間が、噴射動作中の吸気管内圧力の変化に伴って随時補正される。従って、噴射開始タイミング時に演算される噴射時間を、後に補正されることがある暫定的な噴射時間であるという意味で「暫定噴射時間」と呼ぶ。同様の意味で、噴射開始タイミング時に噴射タイマが計測を開始する駆動時間を「暫定駆動時間」と呼ぶ。

基準噴射時間ＴAの補正を行う際には、大気圧の現在値と圧力センサ１２により検出された噴射開始タイミング時の吸気管内圧力との差（現在の大気圧−吸気管内圧力）を圧力差ΔＰとして求める。圧力差ΔＰを求めた後、吸気管内の圧力が大気圧であるとした時（圧力差が０の時）の補正係数を第１の補正係数ｋxとし、吸気管内圧力と大気圧との間に圧力差ΔＰがあるときの補正係数を第２の補正係数ｋyとして、これらの補正係数を用いて基準補正時間ＴAを補正する演算を行うことにより実際の噴射時間を演算する。この補正演算で用いる演算式は下記のようにして求められる。

インジェクタに与えられる燃料圧力と外圧との差（圧力差）がΔＰである場合、インジェクタからの噴射量Ｑは、（ΔＰ）^１／２と噴射時間ｔとに比例することが知られている。即ち噴射量Ｑは下記の式により与えられる。
Ｑ＝Ｃ・（ΔＰ）^１／２・ｔ …（１）
ここで、異なる圧力差ΔＰ1及びΔＰ2で同一の量の燃料を噴射するための噴射時間をそれぞれｔ1及びｔ2とすると、
Ｃ・（ΔＰ1）^１／２・ｔ1＝Ｃ・（ΔＰ2）^１／２・ｔ2 …（２）
（２）式より、
ｔ2＝ｔ1（ΔＰ1）^１／２／（ΔＰ2）^１／２ …（３）
となる。即ち、圧力差ΔＰ1に対して噴射時間ｔ1が求められている場合、新たに求められた圧力差Ｐ2に対する噴射時間ｔ2を（３）式から求めることができる。

本発明では、噴射量Ｑ［cc］を噴射時間に変換する際に、圧力調整器で調整された一定圧力（制御圧力）Ｐfの燃料を、圧力調整器の基準圧力（＝大気圧）Ｐa下に噴射する時間を基準噴射時間ＴAとして求める。圧力調整器の制御圧力Ｐfは、インジェクタに与えられる燃料圧力をＰf+aとすると、
Ｐf＝Ｐf+a−Ｐa …（４）
で与えられ、ほぼ一定値を示す。
このとき基準噴射時間ＴAは、
ＴA＝Ｑ・｛１／Ｃ・(Ｐf)^１／２ ｝ …（５）
で与えられる。ここで、インジェクタ定数をｋinj＝Ｃ・（Ｐf)^１／２とすると、基準噴射時間ＴAは、
ＴA＝Ｑ／ｋinj …（６）
で与えられる。

圧力差が０であるときの噴射時間（基準噴射時間）ＴAが求められているとき、圧力差がΔＰであるときの噴射時間Ｔyは、（３）式において、ｔ1＝ＴA、ΔＰ1＝Ｐf，ΔＰ2＝Ｐf＋ΔＰ、ｔ2＝Ｔyとして、
Ｔy＝ＴA・｛Ｃ（Ｐf）^１／２｝／Ｃ（Ｐf＋ΔＰ）^１／２ …（７）
により求められる。（７）式のＴAに（５）式を代入すると、
Ｔy＝Ｑ・｛１／Ｃ（Ｐf＋ΔＰ）^１／２｝ …（８）
（７）式において、
Ｃ・（Ｐf）^１／２ ＝ｋx …（９）
Ｃ・（Ｐf＋ΔＰ）^１／２ ＝ｋy …（１０）
とおく。本発明では、上記ｋx及びｋyをそれぞれ第１の補正係数及び第２の補正係数と呼ぶ。これらの補正係数と基準噴射時間ＴAとを用いて下記の式により、大気圧と吸気管内圧力との圧力差がΔＰ2のときの噴射時間Ｔyを演算する。
Ｔy＝ＴA×（ｋx／ｋy） …（１１）

第１の補正係数ｋxは、吸気管内圧力と大気圧との間に差がないとき（吸気管内圧力が大気圧に等しいとき）の補正係数であり、第２の補正係数ｋyは、吸気管内圧力と大気圧との間に圧力差ΔＰ1があるときの補正係数である。第２の補正係数ｋyと圧力差ΔＰとの間には、図１３に示した曲線のような関係がある。

制御圧力Ｐfは一定であるから、第１の補正係数ｋxは定数として記憶させておけばよい。第２の補正係数ｋyは（１０）式により演算してもよいが、演算を速く行うためには、図１３に示したΔＰ−ｋy曲線の関係をテーブル（マップ）の形にして記憶させておいて、該テーブルをΔＰに対して検索して補間演算を施すことによりｋyを求めるようにするのが好ましい。

本発明においては、燃料噴射開始時に、検出された吸気管内圧力と大気圧との圧力差ΔＰ1に対して第２の補正係数ｋyを求め、この補正係数ｋyと、定数として記憶されている第１の補正係数ｋxと、基準噴射時間ＴAとから、（１１）式により噴射時間Ｔyを演算して、この噴射時間Ｔyを暫定噴射時間とする。

この例では、暫定噴射時間演算手段８０６と、暫定駆動時間演算手段８０７と、噴射タイマセット手段８０８と、噴射タイマ８０９とにより、噴射開始タイミングが検出されたときに大気圧と吸気管内圧力との圧力差に対して基準噴射時間を補正することにより求めた暫定噴射時間に無効噴射時間を加えた時間を暫定駆動時間として該暫定駆動時間を噴射タイマに計測させるように該噴射タイマをセットして該噴射タイマの計時動作を開始させる噴射開始時処理手段８１１が構成されている。

本発明においては、噴射動作が開始された後も吸気管内圧力を監視して、大気圧の現在値と吸気管内圧力との圧力差が上昇したことが検出されたときにインジェクタの駆動時間を延長するように補正する。そのため、図２に示した例では、吸気管内圧力サンプリング手段８１２と、吸気管内圧力変化判定手段８１３と、噴射動作時補正処理手段８１４とが設けられている。

図２に示した吸気管内圧力サンプリング手段８１２は、噴射パルスＶjが発生しているときに吸気管内圧力Ｐyを一定の微小時間間隔（本実施形態では１msec間隔）でサンプリングする手段である。この手段は例えば、噴射パルスＶjが発生している間に、クロックパルスが発生する毎に圧力センサ１２の出力を読み込む手段により構成される。なお吸気管内圧力のサンプリングは、噴射開始タイミングが検出されたときにも行われる。

吸気管内圧力変化判定手段８１３は、噴射時間の補正（補正噴射時間の延長）を必要とする吸気管内圧力の変化が生じたか否かを随時判定する手段で、吸気管内圧力サンプリング手段８１２により新たにサンプリングされた吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示したか否かを判定することにより、噴射時間の補正を必要とする吸気管内圧力の変化が生じたか否かを判定する。

噴射動作時補正処理手段８１４は、噴射動作中の吸気管内圧力の変化を監視して、吸気管内圧力が上昇する変化を示したときに、噴射動作中の有効噴射時間を延長するように補正する噴射動作時補正処理手段である。この噴射動作時補正処理手段は、種々の構成をとり得るが、本実施形態では、新たにサンプリングされた吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示したと吸気管内圧力変化判定手段８１３により判定されたときに、大気圧と新たにサンプリングされた吸気管内圧力との圧力差に対して、インジェクタの駆動時間を補正するために噴射タイマが既に計測している時間に加算する補正噴射時間を演算して、この補正噴射時間を噴射タイマに再セットするように構成されている。

上記のような機能を果たす噴射動作時補正処理手段８１４は、例えば、図４に示したように、新たにサンプリングされた吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示したと吸気管内圧力変化判定手段８１３により判定されたときに、大気圧と新たにサンプリングされた吸気管内圧力との圧力差に対して、インジェクタの駆動時間を補正するために噴射タイマが既に計測している時間に加算する補正噴射時間を演算する補正噴射時間演算手段８１４Ａと、噴射タイマ８０９が既に計測している時間を補正噴射時間だけ延長すべく該補正噴射時間を噴射タイマに再セットする噴射タイマ再セット手段８１４Ｂとにより構成される。

図１４は、噴射動作が開始された後にインジェクタの駆動時間が補正される様子と、その補正演算を行うタイミングとを示している。吸気管内圧力Ｐyが図１４（Ａ）に実線で示した曲線ａのように変化する場合（スロットル開度が変化しない場合）に、噴射開始タイミング時に演算されたインジェクタの暫定駆動時間がＴjであるとし、噴射開始タイミングｔj1において、噴射タイマ８０８に暫定駆動時間Ｔjがセットされてその計測が開始されたものとする。スロットル開度が変化せず、吸気管内圧力Ｐyが曲線ａに沿って変化する場合（噴射動作中に新たにサンプリングされた吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示さない場合）には、駆動時間の補正が行われず、噴射終了タイミングｔj2で噴射タイマ８０８が駆動時間Ｔjの計測を完了したときに噴射パルスＶjを消滅させる。

これに対し、図１４に波線で示した曲線ｂのように、噴射動作開始後の時刻ｔxで吸気管内圧力Ｐyが上昇したこと（スロットル開度が増大したこと）が検出された場合には、駆動時間をＴj´のように補正して、噴射終了タイミングをｔj3まで遅らせることにより、噴射量を増加させる。

図１４（Ｃ）に示したＴsは、吸気管内圧力Ｐyが同図（Ａ）の曲線ａのように変化するときに吸気管内圧力をサンプリングしてインジェクタ駆動時間の補正演算を行うことができる期間（インジェクタに駆動電圧が与えられる期間から無効噴射時間を除いた期間）を示しており、同図のＴs´は、吸気管内圧力Ｐyが同図（Ａ）の曲線ｂのように変化したときに吸気管内圧力をサンプリングしてインジェクタ駆動時間の補正演算を行うことができる期間を示している。図１４（Ｃ）に示した一連のパルスは１msec間隔で発生するクロックパルスを示しており、噴射パルスＶjが発生している状態で、各クロックパルスが発生したときに吸気管内圧力がサンプリングされる。

ここで図１５を参照して、本発明に係わる燃料噴射制御装置が行うインジェクタの駆動時間の演算動作及び有効噴射時間の補正動作を順を追って説明する。
図１５（Ａ）は吸気管内圧力Ｐyの変化を示し、同図（Ｂ）は噴射パルスＶjを示している。また同図（Ｃ）及び（Ｄ）はそれぞれ噴射開始タイミングｔ1及び噴射終了タイミングｔ4を示し、同図（Ｅ）は１msec間隔で到来する吸気管内圧力のサンプルタイミングを示している。本実施形態では、図１５（Ｅ）の一連のサンプルタイミングの内、噴射パルスが発生している間に到来するタイミングｔ2，ｔ3及びｔ4でサンプリングした吸気管内圧力を用いて有効噴射時間の補正を行う。図１５において、Ｐy1ないしＰy4はそれぞれタイミングｔ1ないしｔ4においてサンプリングされた吸気管内圧力を示し、Ｔy1は噴射開始タイミングｔ1で演算された暫定噴射時間を示している。またＴy2及びＴy3はそれぞれサンプルタイミングｔ2及びｔ3でサンプリングされた吸気管内圧力と大気圧とから求めた補正係数を用いて演算した補正噴射時間を示し、Ｔ1はタイミングｔ1，ｔ2間の時間、Ｔsはサンプル間隔を示している。

本発明に係わる制御装置においては、噴射開始タイミングｔ1が検出されたときに噴射開始時処理を行い、噴射動作開始後にサンプルタイミングｔ2が到来したとき及びサンプルタイミングｔ3が到来したときに、噴射動作時補正処理を行う。図示の例では、サンプルタイミングで新たにサンプリングされた吸気管内圧力Ｐy4が前回サンプリングされた吸気管内圧力Ｐy3に対して設定値以上の上昇を示さなかったために、サンプルタイミングｔ4では噴射時間の補正が行われず、タイミングｔ5で噴射タイマがサンプルタイミングｔ3でセットされた計時データの計測を終了したときに噴射パルスを消滅させている。以下これらの処理を順を追って説明する。

噴射開始タイミングｔ1における処理
噴射開始タイミングｔ1が検出されたときには、先ず吸気管内圧力Ｐy1をサンプリングし、新たにサンプリングした吸気管内圧力Ｐ1と大気圧との差ΔＰ1を用いて第２の補正係数ｋy1を演算する。そして、この第２の補正係数と、吸気管内圧力が大気圧に等しいときの補正係数である第１の補正係数ｋxと、新たにサンプリングした吸気管内圧力Ｐ1と大気圧との圧力差ΔＰ1とを用いて、吸気管内圧力が大気圧に等しいときの噴射時間である基準噴射時間ＴAを圧力差ΔＰ1に対して補正する（１１）式の演算を行うことにより暫定噴射時間Ｔy1＝ＴA（ｋx／ｋy1）を求める。この暫定噴射時間Ｔy1に無効噴射時間Ｔoを加えて暫定駆動時間Ｔj1を演算する。この暫定駆動時間Ｔj1を噴射タイマにセットしてその計測を開始させ、噴射タイマが計時動作を行っている間噴射パルスＶjを発生させる。噴射パルスＶjを発生させた後、サンプルタイミングｔ2，ｔ3で吸気管内圧力をサンプリングし、吸気管内圧力をサンプリングする毎に必要に応じて（吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示しているときに）、噴射時間の補正を行う。

サンプルタイミングｔ2及びｔ3における処理
噴射動作が開始された後のサンプルタイミングｔn（この例ではｎ＝２または３）では、それぞれのサンプルタイミングで新たにサンプリングされた吸気管内圧力Ｐnと大気圧とを用いて圧力差ΔＰを求め、この圧力差から補正係数ｋynを求める。そして、この補正係数ｋynと前回のサンプルタイミングで吸気管内圧力と大気圧との差に対して求められた補正係数ｋyn-1と、前回のサンプルタイミングで演算された噴射時間Ｔyn-1と、前回噴射タイマをセットした時刻から現在の時刻までの時間Ｔnと、定数αとを用いて、補正噴射時間Ｔynを演算し、既に噴射タイマにより計測されている噴射時間を更にこの補正噴射時間Ｔynだけ延長するように噴射タイマ８０９に、該補正噴射時間Ｔynを再セットして、その計時動作を継続させる。

図１６は、暫定噴射時間及び補正噴射時間の演算の仕方を説明するための図で、同図（Ａ）は吸気管内圧力Ｐyを示し、同図（Ｂ）は噴射パルスＶjを示している。また図１６（Ｃ）は、吸気管内圧力のサンプルタイミングを与えるパルスＶsを示している。
図１６においてＴoはインジェクタの無効噴射時間を示し、Ｔsは吸気管内圧力のサンプル間隔を示している。またｔ1は噴射開始タイミングを示し、ｔ2及びｔ3はそれぞれ噴射開始後最初のサンプルタイミング及び噴射開始後２番目のサンプルタイミングを示している。更にＰy1乃至Ｐy3はそれぞれ時刻ｔ1ないしｔ3においてサンプリングされた吸気管内圧力を示し、Ｔy1は時刻ｔ1で演算された暫定噴射時間を示している。またＴy2及びＴy3はそれぞれ時刻ｔ2及びｔ3で演算された補正噴射時間を示している。更にＴ1は、前回吸気管内圧力をサンプリングしたタイミングから今回のサンプルタイミングまでの間に経過した時間を示している。

噴射開始タイミングｔ1においては、（１１）式を用いて、暫定噴射時間Ｔy1＝（ｋｘ／ｋy1）・ＴAを求める。また時刻ｔ2においては、そのときの吸気管内圧力の増加分に対する噴射時間の補正演算を行う。この補正演算においては、先ず吸気管内圧力がＰy1からＰy2に変化したことにより、時刻ｔ2以降の噴射時間を如何に補正すべきかを求める。
時刻ｔ1における吸気管内圧力Ｐy1に対して演算した噴射時間Ｔy1の内、時刻ｔ2以降に残されている残存噴射時間は、Ｔy1−（Ｔ1−Ｔo）である。吸気管内圧力Ｔy1に対して求められたこの残存噴射時間Ｔy1−Ｔ1は、新たにサンプリングされた吸気管内圧力Ｐy2であればどの程度の長さになるかを下記の式により補正残存噴射時間として求める。
補正残存噴射時間＝（ｋy1／ｋy2)・{Ｔy1−(Ｔ1−Ｔo）} …（１２）

次に、既に経過している噴射時間Ｔ1−Ｔoについても、吸気管内圧力の上昇分に対する補正を行う。吸気管内圧力がＰy1の時の噴射時間Ｔ1−Ｔoは、吸気管内圧力がＰy2であったならば、（ｋy1／ｋy2）・（Ｔ1−Ｔo）となる。但し、時刻ｔ1からｔ2までの間の吸気管内圧力は一定ではないため、Ｔ1−Ｔoと（ｋy1／ｋy2）（Ｔ1−Ｔo）との平均をとると、吸気管内圧力がＰy2のときに必要な噴射時間は{(Ｔ1−Ｔo)＋(ｋy1／ｋy2）(Ｔ1−Ｔo)}／２となる。既に噴射開始タイミングから時間Ｔ1−Ｔoが経過しているので、噴射時間の不足分を求めると、下記の式のようになる。
不足噴射時間＝[{(Ｔ1−Ｔo)＋(ｋy1／ｋy2）(Ｔ1−Ｔo)}／２]−(Ｔ1−Ｔo)
＝(Ｔ1−Ｔo)・{(ｋy1／ｋy2）−１}／２ …（１３）

なお本来であれば、Ｐy1の代わりに、有効噴射が開始された時刻における吸気管内圧力Ｐy1´を用いるべきであるが、無効噴射時間が経過した時点での吸気管内圧力をサンプリングするのは面倒であるため、簡略のために噴射開始時の吸気管内圧力Ｐy1を用いている。

噴射開始後最初のサンプルタイミングｔ2以降の噴射時間である補正噴射時間Ｔy2は、（１２）式による補正残存噴射時間と（１３）式による不足噴射時間とを加算して、下記の式により求められる。
Ｔy2＝（ｋy1／ｋy2)・｛Ｔy1−（Ｔ1−Ｔo）＋（Ｔ1−Ｔo)・{(ｋy1／ｋy2）−１}／２ …（１４）
噴射開始後最初のサンプルタイミングｔ2においては、（１４）式により求められた補正噴射時間Ｔy2を噴射タイマにセットして、その計測を行わせる。これにより、有効噴射時間はＴy1から（Ｔ1−Ｔo)＋Ｔy2に補正される。

噴射開始後２番目以降のサンプルタイミングｔn（ｎ≧３、図１６に示した例ではｎ＝３のみ）における補正噴射時間Ｔynは、各サンプルタイミングｔnから一つ前のサンプルタイミングｔn-1（図１６の例ではｔ2）までの経過時間をＴnとし、各サンプルタイミングでサンプリングされた吸気管内圧力に対して演算された第２の補正係数をｋyn、一つ前のサンプルタイミングでサンプリングされた吸気管内圧力に対して演算された第２の補正係数をｋyn-1すると、下記の式により与えられる。
Ｔyn＝（ｋyn-1／ｋyn)（Ｔyn-1−Ｔn）＋Ｔn・{(ｋyn-1／ｋyn）−１｝／２ …（１５）（１５）式において、Ｔnは図１６（Ｃ）に示したサンプリング間隔Ｔs（本実施形態では１msec )に等しい。

サンプルタイミングｔ3においては、このタイミングで新たにサンプリングした吸気管内圧力Ｐy3と大気圧とから求めた圧力差ΔＰ3に対して演算した補正係数ｋy3と、前回のサンプルタイミングｔ2でサンプリングした吸気管内圧力Ｐy2と大気圧との圧力差ΔＰ2に対して求めた補正係数ｋy2と、前回のサンプルタイミングで演算された噴射時間Ｔy2と、前回噴射タイマをセットした時刻から現在の時刻までの時間Ｔ3とを用いて、下記の式により補正噴射時間Ｔy3を求める。
Ｔy3＝(Ｔy2−Ｔ3）(ｋy2／ｋy3）＋Ｔ3・{(ｋy2／ｋy3）−１｝／２ …（１６）

この補正噴射時間Ｔy3を噴射時間に加算するように噴射タイマに計測させる計時データを再セットして、噴射タイマの計時動作を継続させる。この時点で有効噴射時間は(Ｔ2−Ｔo)＋Ｔ3＋Ｔy3に補正される。

本実施形態では、サンプルタイミングｔ4でサンプリングされた吸気管内圧力Ｐy4が前回サンプリングされた吸気管内圧力Ｐy3に対して設定値以上の上昇を示さなかったため、サンプルタイミングｔ4では噴射時間の補正は行われず、タイミングｔ5において噴射タイマがセットされた計時データＴy3の計測を完了したときに噴射パルスを消滅させている。
この例では、噴射タイミングがセットされた計時データの計測を終了するタイミングｔ5が噴射終了タイミングとなる。

第２の実施形態
上記の実施形態では、新たにサンプリングされた吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示さなかったときに噴射時間の補正を中止して、噴射タイマが計時動作を終了したときに噴射動作を終了させるようにしたが、本発明の第２の実施形態では、噴射動作時補正処理手段８１４が、吸気管内圧力サンプリング手段により新たにサンプリングされた吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示しているときに、大気圧と新たにサンプリングされた吸気管内圧力との圧力差に対して、インジェクタの駆動時間を補正するために噴射タイマ８０９が既に計測している時間に加算する補正噴射時間を演算して、新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長いときに噴射タイマに計測させる時間を該補正噴射時間だけ延長するように噴射タイマを再セットする。

図５は本発明の第２の実施形態の要部の構成を示したもので、この実施形態においては、補正噴射時間演算手段８１４Ａにより新たに演算された補正噴射時間が、前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間に対して設定値以上長くなっているか否かを判定する補正噴射時間判定手段８１４Ｃが噴射動作時補正処理手段８１４に設けられている。この実施形態では、補正噴射時間判定手段８１４Ｃにより、新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長くなっていると判定されたときにのみ噴射タイマセット手段８１４Ｂにより噴射タイマ８０９に補正噴射時間をセットして、噴射時間の補正を行わせるようにしている。その他の点は第１の実施形態と同様である。

第３の実施形態
図６は本発明の第３の実施形態の要部の構成を示したもので、この実施形態では、吸気管内圧力変化判定手段８１３を省略して、噴射パルスが発生している状態で吸気管内圧力サンプリング手段８１２により吸気管内圧力がサンプリングされた時に必ず補正噴射時間を演算し、新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長くなっていると判定されたときに噴射時間の補正を行わせるようにしている。新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長くなってはいないと判定されたときには補正噴射時間の演算が行われず、噴射タイマの再セットが行われないため、噴射タイマがセットされた噴射時間の計測を完了した時点で噴射パルスが消滅する。

即ち、この実施形態では、吸気管内圧力サンプリング手段８１２により新たにサンプリングされた吸気管内圧力と大気圧との圧力差に対してインジェクタの駆動時間を補正するために噴射タイマ８０９が既に計測した時間に加算する補正噴射時間を演算して、新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長いと判定されたときに該補正噴射時間を噴射タイマに再セットすることにより、噴射タイマに計測させる時間を該補正噴射時間だけ延長するように噴射動作時補正処理手段８１４がが構成されている。

第４の実施形態
上記の各実施形態では、噴射タイマ８０８がセットされた計時データの計時を完了したときに噴射パルスを消滅させて燃料噴射動作を終了させるようにしたが、図３に示すように、所定の条件が成立したときに噴射パルスを消滅させるための処理を行う噴射終了時処理手段８１５を設けて、燃料の噴射を終了する条件が成立したときに噴射終了時処理手段８１５により噴射タイマをリセットすることにより、噴射動作を停止させるようにしてもよい。

図７は、噴射終了時処理手段８１５を設けて、燃料噴射を終了させる条件が成立したときに噴射タイマ８０９をリセットすることにより噴射パルスを消滅させるようにした本発明の第４の実施形態の要部の構成を示したものである。図７に示された吸気管内圧力サンプリング手段８１２及び吸気管内圧力変化判定手段８１３は図４に示したものと同様であり、吸気管内圧力サンプリング手段８１２は、噴射パルスが発生しているときに、吸気管内圧力を一定のサンプル間隔でサンプリングする。また吸気管内圧力変化判定手段８１３は、新たにサンプリングされた吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示しているか否かを判定する。

この例では噴射終了時処理手段８１５が、噴射タイマリセット手段８１５Ａにより構成されている。噴射タイマリセット手段８１５Ａは、新たにサンプリングされた吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示さなかったと吸気管内圧力変化判定手段８１３により判定されたとき、及び新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長くなってはいないとの判定が補正噴射時間判定手段８１４Ｃにより行われたときに噴射タイマ８０９をリセットして（噴射タイマの計時動作を強制的に完了させて）、噴射パルスを消滅させる噴射タイマリセット手段８１５Ａにより構成されている。

即ち、図７に示した実施形態では、吸気管内圧力サンプリング手段８１２により新たにサンプリングされた吸気管内圧力と大気圧との圧力差に対してインジェクタの駆動時間を補正するために噴射タイマが既に計測した時間に加算する補正噴射時間を演算して、新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長いと判定されたときに該補正噴射時間を噴射タイマに再セットすることにより、噴射タイマに計測させる時間を該補正噴射時間だけ延長するように噴射動作時補正処理手段８１４が構成されている。

また、吸気管内圧力サンプリング手段８１２により新たにサンプリングされた吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示していないとき、または新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長くはないときに噴射パルスを消滅させるように噴射終了時処理手段８１５が構成されている。

上記のように、新たにサンプリングされた吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示さなかったと吸気管内圧力変化判定手段８１３により判定されたとき、及び補正噴射時間判定手段８１４Ｃにより、新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長くなってはいないとの判定が行われたときに噴射パルスを消滅させて燃料噴射動作を停止させるようにすると、スロットルバルブが一旦開かれたことにより噴射時間が補正（延長）された後にすぐにスロットルバルブが閉じられたために、燃料の噴射量が過剰になるおそれが生じたような場合に、燃料噴射を直ちに停止させることができるため、空燃比がリッチになって機関の出力が低下したり動作が不安定になるのを防ぐことができる。

第５の実施形態
図８は、本発明の第５の実施形態の要部を示したものである。この例では、図７の実施形態で設けられていた吸気管内圧力変化判定手段８１２が省略され、補正噴射時間演算手段８１４Ａにより新たに演算された補正噴射時間が、前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間に対して設定値以上長くなってはいないとの判定が、補正噴射時間判定手段８１４Ｃにより行われたときに、噴射タイマ８０９をリセットして噴射パルスを消滅させるようにしている。

第６の実施形態
上記の各実施形態では、噴射パルスが発生しているときに一定の時間間隔で吸気管内圧力をサンプリングするように吸気管内圧力サンプリング手段８１２を構成したが、本発明の第６の実施形態では、噴射タイマがセットされた計時データの計測を完了する毎に吸気管内圧力をサンプリングするように吸気管内圧力サンプリング手段を構成する。

図９は、本発明の第６の実施形態の要部の構成を示したもので、この実施形態では、噴射タイマ８０９がセットされた計時データの計測を完了した時に吸気管内圧力をサンプリングするように吸気管内圧力サンプリング手段８１２´が構成されている。その他の構成は図７に示した実施形態と同様である。

図９に示した実施形態では、噴射タイマ８０９がセットされた計時データ（暫定噴射時間または補正噴射時間）の計測を完了したときに、吸気管内圧力がサンプリングされる。そして、新たにサンプリングされた吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示していると吸気管内圧力変化判定手段８１３により判定されたときに、補正噴射時間演算手段８１４Ａにより、大気圧と新たにサンプリングされた吸気管内圧力との圧力差に対して補正噴射時間が演算される。新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長くなっていると補正噴射時間判定手段８１４Ｃにより判定されたときに、噴射タイマセット手段８１４Ｂが噴射タイマ８０９に今回演算された補正噴射時間をセットし、その計測を開始させる。噴射タイマ８０９は、セットされた補正噴射時間を計測している間噴射パルスを発生する。

図１７は、この実施形態における吸気管内圧力のサンプリング動作及び噴射時間の補正動作の一例を示したものである。図１７に示された例では、時刻ｔ1で噴射タイマに暫定駆動時間Ｔj1がセットされて噴射パルスＶjが発生させられ、時刻ｔ2で噴射タイマが計時動作を完了したときに吸気管内圧力がサンプリングされている。図示の例では、時刻ｔ2でサンプリングされた吸気管内圧力が前回（時刻ｔ1で）サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示したと吸気管内圧力判定手段８１３により判定されたため、補正噴射時間演算手段８１４Ａにより補正噴射時間Ｔy1が演算されている。補正噴射時間判定手段８１４Ｃにより、新たに演算された補正噴射時間Ｔy1が前回演算された暫定噴射時間に対して設定値以上長くなっていると判定されたため、噴射タイマ再セット手段８１４Ｂが噴射タイマ８０９に補正噴射時間Ｔy1をセットして該補正噴射時間の計測を開始させ、噴射パルスＶjを継続させている。

時刻ｔ3において、噴射タイマがセットされた補正噴射時間Ｔy1の計測を完了すると、吸気管内圧力サンプリング手段８１２´が吸気管内圧力をサンプリングする。図示の例では、このとき新たにサンプリングされた吸気管内圧力が時刻ｔ2でサンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示したと判定されたため、補正噴射時間演算手段８１４Ａが、大気圧と新たにサンプリングされた吸気管内圧力との圧力差に対して補正噴射時間Ｔy2を演算している。補正噴射時間判定手段８１４Ｃにより、新たに演算された補正噴射時間Ｔy2が前回演算された補正噴射時間Ｔy1に対して設定値以上長くなっていると判定されたため、噴射タイマセット手段８１４Ｂが補正噴射時間Ｔy2を噴射タイマ８０９にセットしてその計測を開始させ、噴射パルスＶjを継続させている。時刻ｔ4で噴射タイマが補正噴射時間Ｔy2の計測を完了したため、この時刻ｔ4で吸気管内圧力がサンプリングされている。時刻ｔ4でサンプリングされた吸気管内圧力は、前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示していないか、または前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示したが、新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長くなってはいないとの判定が補正噴射時間判定手段により行われたため、噴射タイマリセット手段８１５Ａが噴射タイマ８０９をリセットし、噴射動作を停止させている。

即ち、図９に示した実施形態では、吸気管内圧力サンプリング手段８１２により新たにサンプリングされた吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示しているときに、大気圧と新たにサンプリングされた吸気管内圧力との圧力差に対してインジェクタの駆動時間を補正するために噴射タイマが既に計測した時間に加算する補正噴射時間を演算して、該補正噴射時間を噴射タイマに再セットすることにより、噴射タイマに計測させる時間を該補正噴射時間だけ延長するように噴射動作時補正処理手段が構成されている。

また吸気管内圧力サンプリング手段により新たにサンプリングされた吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示していないとき、または新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長くはないときに噴射パルスを消滅させるように噴射終了時処理手段８１５が構成されている。

第７の実施形態
図１０は、本発明の第７の実施形態の要部の構成を示したもので、この実施形態では吸気管内圧力変化判定手段８１３が省略され、噴射タイマ８０９がセットされた噴射時間の計測を完了して吸気管内圧力サンプリング手段８１２´が吸気管内圧力をサンプリングする毎に、新たにサンプリングされた吸気管内圧力と大気圧との圧力差に対して補正噴射時間が演算される。そして、新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長くなっていると補正噴射時間判定手段により判定されたときに、噴射タイマセット手段８１４Ｂが補正噴射時間を噴射タイマ８０９にセットして、噴射パルスを継続させ、新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長くなってはいないと判定されたときには、噴射タイマ８０９の再セットを行わずに噴射パルスを消滅させる。

図１０に示した実施形態では、吸気管内圧力サンプリング手段により新たにサンプリングされた吸気管内圧力と大気圧との圧力差に対してインジェクタの駆動時間を補正するために噴射タイマが既に計測した時間に加算する補正噴射時間を演算して、新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長いときに、該補正噴射時間を噴射タイマに再セットすることにより噴射タイマに計測させる時間を該補正噴射時間だけ延長するように噴射動作時補正処理手段８１４が構成されている。

第８の実施形態
図１１は、本発明の第８の実施形態の要部を示したもので、この例では、噴射パルスが発生しているときに一定の時間間隔で吸気管内圧力をサンプリングする第１の吸気管内圧力サンプリング手段８１２ａと、噴射タイマ８０９が計時動作を完了したときに吸気管内圧力をサンプリングする第２の吸気管内圧力サンプリング手段８１２ｂと、第１の吸気管内圧力サンプリング手段８１２ａにより新たにサンプリングされた吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示しているか否かを判定する第１の吸気管内圧力変化判定手段８１３ａと、第２の吸気管内圧力サンプリング手段８１２ａにより新たにサンプリングされた吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示しているか否かを判定する第２の吸気管内圧力変化判定手段８１３ｂとが設けられている。

またこの実施形態では、第１の吸気管内圧力サンプリング手段８１２ａにより新たにサンプリングされた吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示していると判定されたときに新たにサンプリングされた吸気管内圧力と大気圧との圧力差に対してインジェクタの駆動時間を補正するために噴射タイマが既に計測した時間に加算する補正噴射時間を演算する補正噴射時間演算手段８１４Ａと、新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長いか否かを判定する補正噴射時間判定手段８１４Ｃと、新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長いと判定されたときに噴射タイマに計測させる時間を該補正噴射時間だけ延長するように噴射タイマを再セットする噴射タイマ再セット手段８１４Ｂとが設けられて、これらにより噴射動作時補正処理手段８１４Ｂが構成されている。

図１１に示した実施形態ではまた、第２の吸気管内圧力サンプリング手段８１２ｂにより新たにサンプリングされた吸気管内圧力が、前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示していと第２の吸気管内圧力変化判定手段８１３ｂにより判定されたときに、第２の吸気管内圧力サンプリング手段により新たにサンプリングされた吸気管内圧力と大気圧との圧力差に対してインジェクタの駆動時間を補正するために噴射タイマが既に計測した時間に加算する補正噴射時間を演算する補正噴射時間演算手段８１５Ｂと、この演算手段により新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長いか否かを判定する補正噴射時間判定手段８１５Ｃと、新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長いと判定されたときに噴射タイマ８０９に計測させる時間を該補正噴射時間だけ延長するように噴射タイマを再セットする噴射タイマ再セット手段８１５Ｄと、第２の吸気管内圧力サンプリング手段８１２ｂにより新たにサンプリングされた吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示していないと第２の吸気管内圧力変化判定手段８１３ｂにより判定されたとき、及び新たに演算された補正噴射時間が前回演算された暫定噴射時間または補正噴射時間よりも設定値以上長くはないと第２の補正噴射時間判定手段８１５Ｃにより判定されたときに噴射タイマ８０９をリセットして噴射パルスを消滅させる噴射タイマリセット手段８１５Ａとが設けられて、これらにより噴射終了時処理手段８１５が構成されている。

上記の各実施形態において、吸気管内圧力サンプリング手段８１２、吸気管内圧力変化判定手段８１３及び噴射動作時補正処理手段８１４等の機能実現手段は、ＥＣＵに設けられたマイクロコンピュータに所定のプログラムを実行させることにより構成される。以下、図１１に示した第８の実施形態を例にとって、ＥＣＵのマイクロコンピュータに実行させるタスクのアルゴリズムを、図１８ないし図２２に示したフローチャートを参照して説明する。

図１８はメインルーチンのアルゴリズムを示したもので、このメインルーチンでは、先ず各部の初期化をした後、ステップ１で機関の回転速度、吸気管内圧力、冷却水温度、吸気温度、スロットル開度等に対して、大気圧が基準値（基準圧力）に等しいときの基準噴射量ＱAを演算し、ステップ２で基準噴射量ＱAとインジェクタの定数ｋinjとから吸気管内圧力が大気圧に等しいときの基準噴射時間ＴA（＝ＱA／ｋinj）を演算する。次いでステップ３で大気圧検出手段の出力（Ｐa）を読み込み、ステップ４で噴射を開始するクランク角位置（噴射開始位置）を計算する。次いでステップ５でインジェクタ駆動回路の電源電圧からインジェクタの無効噴射時間Ｔoを演算し、ステップ６で点火時期の演算などの他の必要な処理を行った後ステップ１に戻る。

図１９はパルサ１７が基準信号（パルス）Ｖp1を発生したときに実行される割込み処理で、この割込み処理では先ずステップ１において、前回この割込み処理が実行された時刻から現在の時刻までの時間（クランク軸が１回転するのに要した時間）を計算し、ステップ２でこの時間から機関の回転速度を演算する。次いでステップ３において、現在の回転速度で基準位置（基準信号Ｖp1が発生するクランク角位置）から噴射開始位置までクランク軸が回転するのに要する時間を噴射開始タイミング計時データとして演算する。その後ステップ４で噴射開始タイミング計時データをタイマにセットしてその計測を開始させ、メインルーチンに復帰する。

上記タイマが噴射開始タイミング計時データの計測を完了したときに図２０の噴射開始タイミング割込み処理が実行される。この割込み処理では、ステップ１で吸気管内圧力Ｐyを読み取った後、ステップ２において、メインルーチンで読み取られた大気圧Ｐaから吸気管内圧力Ｐyを減じて圧力差ΔＰを演算する。次いでステップ３において圧力差ΔＰと、圧力調整器の制御圧力Ｐfとから第２の補正係数ｋyを演算し、ステップ４で基準噴射時間ＴAを大気圧差及び圧力差に対して補正して暫定噴射時間Ｔyを求める演算Ｔy＝ＴA×（ｋy／ｋy）を行う。次いでステップ５で暫定噴射時間Ｔyに無効噴射時間Ｔoを加算して暫定駆動時間（噴射開始タイミングから暫定的な噴射終了タイミングまでの時間）Ｔjを演算し、この暫定噴射時間を噴射タイマにセットしてその計測を開始させる。噴射タイマが計測を開始すると同時に噴射パルスＶjを発生させる。その後ステップ６で無効噴射時間Ｔoを考慮すべきことを示すフラグを１としてこの割込み処理を終了する。

微小時間間隔（本実施形態では１msec間隔）でサンプルタイミングが到来する毎に図２１に示すサンプルタイミング割込み処理を行う。この割込み処理では先ずステップ１で噴射動作中であるか否かを判定する。この判定は例えば噴射パルスＶjが発生しているか否かを確認することにより行うことができる。その結果噴射動作中ではないと判定されたときには直ちにこの割り込み処理を終了してメインルーチンに戻る。ステップ１で噴射動作が行われていると判定されたときには、ステップ２に進んで吸気管内圧力Ｐyを読み取り、ステップ３において、メインルーチンで検出されている大気圧Ｐaから新たに読み取った吸気管内圧力Ｐyを差し引く演算を行い、圧力差ΔＰを求める。次いでステップ４で今回読み取られた（検出された）吸気管内圧力Ｐyから前回検出された吸気管内圧力Ｐy´を差し引く演算を行って吸気管内圧力の変化分ΔＰyを求め、この変化分ΔＰが設定値を超えているか否か（新たにサンプリングされた吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示しているか否か）を判定する。その結果、変化分ΔＰyが設定値以下であるとき（新たにサンプリングされた吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示していないとき）にはステップ５に進んで前回検出された吸気管内圧力Ｐyを今回検出された吸気管内圧力Ｐyとしてこの割り込み処理を終了する。

ステップ４で吸気管内圧力の変化分ΔＰyが設定値以下であると判定されたとき（新たにサンプリングされた吸気管内圧力が前回サンプリングされた吸気管内圧力に対して設定値以上の上昇を示していると判定されたとき）には、ステップ６に進んで前回この割り込み処理を実行した際に圧力差ΔＰyに対して演算された補正計数ｋyを補正係数ｋy´とし、ステップ７において、ステップ３で演算された新たな圧力差ΔＰに対して新たな補正係数ｋyを演算する。次いでステップ８で前回噴射タイマのセットを行った時刻（噴射動作の開始または有効噴射時間の補正を行った時刻）から現在までの時間Ｔnを演算する。そしてステップ９でフラグが１であるか否か（無効噴射時間を考慮すべきであるか否か）を判定し、フラグが１である場合には、ステップ１０に進んでＴnから無効噴射時間Ｔoを差し引いたものをＴnとする。次いでステップ１１においてＴnが０よりも大きいか否か（時間Ｔnが存在したか否か）、即ち、前回噴射タイマのセットが行われた時刻から現在の時刻までの間に噴射動作が行われたか否かを判定する。ステップ９においてフラグが１でない（無効噴射時間を考慮する必要がない）と判定されたときには、ステップ１０を経ることなくステップ１１に進んで前回噴射タイマのセットが行われてから現在の時刻までの間に噴射動作が行われたか否かを判定する。

ステップ１１において、前回噴射タイマのセットが行われた時刻から現在の時刻までの間に噴射動作が行われなかったと判定されたときには、ステップ５に進んで前回検出された吸気管内圧力Ｐyを今回検出された吸気管内圧力Ｐyとしてこの割り込み処理を終了する。ステップ１１において、前回噴射タイマのセットが行われた時刻から現在の時刻までの間に噴射動作が行われたと判定されたときにはステップ１２に進んで（１５）式による補正噴射時間Ｔyの演算を行う。なおフローチャートにおいては、（１５）式のｋyn-1及びｋynをそれぞれｋy´及びｋyとし、Ｔny-1及びＴnyをそれぞれＴy´及びＴyとしている。

ステップ１２で補正噴射時間Ｔyを演算した後、今回演算された補正噴射時間Ｔyと前回のこの割り込み処理実行時に演算された補正噴射時間Ｔy´との差Ｔy−Ｔy´を演算し、ステップ１３においてこの差の絶対値が設定値以上であるか否か（新たに演算された補正噴射時間が前回演算された補正噴射時間（噴射開始後最初のサンプリング時においては暫定噴射時間よりも設定値以上長くなっているか否か）を判定する。その結果差Ｔy−Ｔy´の絶対値が設定値以上であると判定されたときには、ステップ１４に進んで補正噴射時間Ｔyを噴射タイマに再セットする。次いでステップ１５においてフラグを０とし、この割り込みルーチンを終了する。ステップ１３において補正噴射時間の差Ｔy−Ｔy´の絶対値が設定値未満であると判定されたときには、ステップ５に進んで前回検出された吸気管内圧力Ｐyを今回検出された吸気管内圧力Ｐyとしてこの割り込み処理を終了する。

噴射タイマがセットされた時間の計測を終了したときに図２２に示す噴射終了時割り込み処理が行われる。この割り込み処理では、先ずステップ１において吸気管内圧力Ｐyを読み取り、ステップ２において、メインルーチンで検出されている大気圧Ｐaから新たに読み取った吸気管内圧力Ｐyを差し引く演算を行って圧力差ΔＰを求める。次いで今回読み取られた（検出された）吸気管内圧力Ｐyから前回検出された吸気管内圧力Ｐy´を差し引く演算を行って吸気管内圧力の変化分ΔＰyを求め、ステップ３でこの変化分ΔＰyが設定値を超えているか否かを判定する。その結果、変化分ΔＰyが設定値以下であるときにはステップ４に進んで噴射パルスを消滅させてこの割り込み処理を終了する。

ステップ３で吸気管内圧力の変化分ΔＰyが設定値以下であると判定されたときには、ステップ５に進んで前回この割り込み処理を実行した際に圧力差ΔＰyに対して演算された補正計数ｋyを補正係数ｋy´とし、ステップ６において、ステップ２で演算された新たな圧力差ΔＰに対して新たな補正係数ｋyを演算する。次いでステップ７で前回噴射タイマのセットを行った時刻（噴射動作の開始または有効噴射時間の補正を行った時刻）から現在までの時間Ｔnを演算する。そしてステップ８でフラグが１であるか否か（無効噴射時間を考慮すべきであるか否か）を判定し、フラグが１である場合には、ステップ９に進んでＴnから無効噴射時間Ｔoを差し引いたものをＴnとする。次いでステップ１０においてＴnが０よりも大きいか否か（時間Ｔnが存在したか否か）、即ち、前回噴射タイマのセットが行われた時刻から現在の時刻までの間に噴射動作が行われたか否かを判定する。ステップ８においてフラグが１でない（無効噴射時間を考慮する必要がない）と判定されたときには、ステップ９を経ることなくステップ１０に進んで前回噴射タイマのセットが行われた時刻から現在の時刻までの間に噴射動作が行われたか否かを判定する。

ステップ１０において、前回噴射タイマのセットが行われた時刻から現在の時刻までの間に噴射動作が行われなかったと判定されたときには、ステップ４に進んで噴射パルスを消滅させる。ステップ１０において、前回噴射タイマのセットが行われた時刻から現在の時刻までの間に噴射動作が行われたと判定されたときにはステップ１１に進んで補正噴射時間Ｔyの演算を行う。次いで今回演算された補正噴射時間Ｔyと前回のこの割り込み処理実行時に演算された補正噴射時間Ｔy´との差Ｔy−Ｔy´を演算し、ステップ１２においてこの補正噴射時間の差の絶対値が設定値以上であるか否かを判定する。その結果補正噴射時間の差Ｔy−Ｔy´の絶対値が設定値以上であると判定されたときには、ステップ１３に進んで補正噴射時間Ｔyを噴射タイマに再セットしてこの割り込み処理を終了する。ステップ１２において補正噴射時間の差Ｔy−Ｔy´の絶対値が設定値未満であると判定されたときには、ステップ４に進んで噴射パルスを消滅させてこの割り込み処理を終了する。

図１８ないし図２２に示したアルゴリズムによる場合には、図１９の割り込み処理のステップ１及び２により回転速度検出手段８０２が構成され、図１９の割り込み処理のステップ３及び４により噴射開始タイミング検出手段８０３が構成される。また図１８のメインルーチンのステップ５により無効噴射時間検出手段８０４が構成され、図１８のメインルーチンのステップ１及び２により基準噴射時間演算手段８０５が構成される。更に図２０の割り込み処理のステップ２ないし４により暫定噴射時間演算手段８０６が構成され、同割り込み処理のステップ５により暫定駆動時間演算手段８０７、噴射タイマセット手段８０８及び噴射パルス発生手段８１０が構成される。また図２１の割り込み処理のステップ２により第１の吸気管内圧力サンプリング手段８１２ａが構成され、図２２の割り込み処理のステップ２により、第２の吸気管内圧力サンプリング手段８１２ｂが構成されている。更に図２１の割り込み処理のステップ２以下により噴射動作時補正処理手段８１４が構成される。更に図２１のステップ４により第１の吸気管内圧力変化判定手段８１３ａが構成され、図２２の割り込み処理のステップ３により第２の吸気管内圧力変化判定手段８１３ｂが構成されている。また図２２の割り込み処理のステップ３以降により、噴射終了時処理手段８１５が構成される。

そして、暫定噴射時間演算手段８０６と、暫定駆動時間演算手段８０７と、噴射タイマセット手段８０８と、噴射タイマ８０９とにより噴射開始時処理手段８１１が構成され、この噴射開始時処理手段と、回転速度検出手段８０２と、噴射開始タイミング検出手段８０３と、無効噴射時間検出手段８０４と、基準噴射時間演算手段８０５と、吸気管内圧力サンプリング手段８１２ａ及び８１２ｂと、吸気管内圧力変化判定手段８１３ａ及び８１３ｂと、噴射動作時補正処理手段８１４と、噴射終了時処理手段８１５とによりインジェクタ制御部が構成されている。

上記のように、インジェクタ３が燃料の噴射動作を開始した後も吸気管内圧力を監視して、監視している吸気管内圧力に設定値を超える上昇が検出されたときに、新たに検出された吸気管内圧力に対して補正噴射時間を演算し、演算された補正噴射時間を噴射タイマに再セットすることにより、噴射時間を補正するようにすると、インジェクタが燃料の噴射を開始した後に吸気管内圧力が変化した場合であっても、燃料の噴射時間を適正な長さに補正して吸入空気量に見合った適正な量の燃料を噴射して空燃比を適正な範囲に保つことができるため、常に内燃機関を安定に動作させることができる。

本発明に係わる燃料噴射制御装置が組み込まれる内燃機関制御装置の構成例を示した構成図である。 図１に示したシステムのハードウェアの要部の構成と、ＥＣＵ内のマイクロコンピュータと該マイクロコンピュータが実行するプログラムとにより構成される各種の機能実現手段の構成の一例を示したブロック図である。 図１に示したシステムのハードウェアの要部の構成と、ＥＣＵ内のマイクロコンピュータと該マイクロコンピュータが実行するプログラムとにより構成される各種の機能実現手段の構成の他の例を示したブロック図である。 本発明の第１の実施形態の要部の構成を示したブロック図である。 本発明の第２の実施形態の要部の構成を示したブロック図である。 本発明の第３の実施形態の要部の構成を示したブロック図である。 本発明の第４の実施形態の要部の構成を示したブロック図である。 本発明の第５の実施形態の要部の構成を示したブロック図である。 本発明の第６の実施形態の要部の構成を示したブロック図である。 本発明の第７の実施形態の要部の構成を示したブロック図である。 本発明の第８の実施形態の要部の構成を示したブロック図である。 単気筒内燃機関の燃料噴射制御動作を説明するためのタイムチャートである。 インジェクタにかかる圧力差ΔＰと圧力差に対して噴射時間を補正するために用いる補正係数ｋとの関係の一例を示したグラフである。 インジェクタが噴射動作を開始した後にインジェクタの駆動時間が補正される様子と、その補正演算を行うタイミングとを説明するためのグラフである。 本発明による噴射時間の補正動作を説明するためのタイムチャートである。 補正噴射時間の求め方を説明する際に用いるグラフである。 本発明による噴射時間の他の補正動作を説明するためのタイムチャートである。 本発明の実施形態においてＥＣＵのマイクロコンピュータが実行するプログラムのメインルーチンのアルゴリズムの要部の一例を示したフローチャートである。 本発明の実施形態においてＥＣＵのマイクロコンピュータが実行するプログラムの基準信号割り込み処理のアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。 本発明の実施形態においてＥＣＵのマイクロコンピュータが実行するプログラムの噴射開始タイミング割り込み処理のアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。 本発明の実施形態においてＥＣＵのマイクロコンピュータが実行するプログラムのサンプルタイミング割り込み処理のアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。 本発明の実施形態においてＥＣＵのマイクロコンピュータが実行するプログラムの噴射終了時割り込み処理のアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。

符号の説明

１ 内燃機関
３ インジェクタ
４ 燃料タンク
５ 燃料ポンプ
６ 圧力調整器
８ ＥＣＵ
１７ パルサ
８０１ インジェクタ駆動回路
８０２ 回転速度検出手段
８０３ 噴射開始タイミング検出手段
８０４ 無効噴射時間検出手段
８０５ 基準噴射時間演算手段
８０６ 暫定噴射時間演算手段
８０７ 暫定駆動時間演算手段
８０８ 噴射タイマ
８０９ 噴射パルス発生手段
８１０ 噴射開始時処理手段
８１１ 吸気管内圧力サンプリング手段
８１２ 噴射動作時補正処理手段
８１３ 噴射終了時処理手段

Claims (1)

1. 内燃機関の吸気管内に燃料を噴射するインジェクタと、燃料タンクから前記インジェクタに燃料を与える燃料ポンプと、前記燃料ポンプからインジェクタに与えられる燃圧を大気圧に対して一定に制御する圧力調整器と、大気圧を検出する大気圧検出手段と、前記内燃機関の吸気管内圧力を検出する圧力センサと、前記大気圧検出手段により検出された大気圧と前記圧力センサにより検出された吸気管内圧力との差を圧力差として、該圧力差を含む各種の制御条件に対して決定した噴射時間の間前記インジェクタから燃料を噴射させるように前記インジェクタを駆動するインジェクタ制御部とを備えた内燃機関用燃料噴射制御装置において、
   前記インジェクタ制御部は、前記インジェクタが燃料の噴射動作を開始した後も前記吸気管内圧力を監視して、噴射動作中に吸気管内圧力に設定値を超える変動が検出されたときに、大気圧と新たに検出された吸気管内圧力との圧力差に対して噴射時間の補正量を演算して、演算された補正量だけ噴射時間を補正するように構成されていることを特徴とする内燃機関用燃料噴射制御装置。

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