JPH0219630A - 燃料噴射装置 - Google Patents

燃料噴射装置

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JPH0219630A
JPH0219630A JP63169719A JP16971988A JPH0219630A JP H0219630 A JPH0219630 A JP H0219630A JP 63169719 A JP63169719 A JP 63169719A JP 16971988 A JP16971988 A JP 16971988A JP H0219630 A JPH0219630 A JP H0219630A
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accelerating
sudden acceleration
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Hiroyuki Nishizawa
西沢 弘之
Kimito Kashiwabara
公人 柏原
Osamu Nako
修 名古
Koichi Yamane
山根 恒一
Mitsuaki Ishii
石井 光明
Masaaki Miyazaki
正明 宮崎
Ryoji Nishiyama
亮治 西山
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    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/045Detection of accelerating or decelerating state
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/10Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration
    • F02D41/105Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration using asynchronous injection

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、象、・緩加速を検出し、検出した加速状態
に応じて加速燃料増量を決定する燃料噴射装置に関する
ものである。
〔従来の技術〕
従来、エンジンの燃焼室に吸入される空気量に見合った
燃料を上記エンジンに噴射供給するが、加速時等の過渡
状態では空気量の検出遅れ、燃料量の演算遅れ、及び燃
料を吸気管に噴射して上記燃焼室に搬送するまでの遅れ
等により吸入空気量の変化時に対して上記燃焼室への燃
料供給が遅れるために空燃比を最適に保つことが出来な
い。このために、従来装置では、加速状態を検出した時
に燃料増量を行なうが、−1に、加速状態の検出には、
スロットル開度を表わすスロットル開度信号、吸気管圧
力を表わす吸気管圧力信号及び吸入空気量を表わす吸入
空気量信号等の信号のいずれかを用い、一定時間間隔毎
のその信号の変化量が急又は緩加速判定用闇値以上の時
に急又は緩加速状態として検出していた。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の燃料噴射装置は以上のように構成されているので
・、急加速に対する応答性を早めるために急加速を検出
するための一定時間間隔を短かくし且つ象、又は緩加速
判定用闇値を小さくする必要があるが、上記エンジンの
運転状態に関係する信号のノイズの影響等によりその加
速判定用闇値を小さくするにも限度があり、又、一定時
間間隔を短かくする程、上記信号の変化量が小さく上記
ノイズの影響が大きくなるために緩加速検出が難しくな
り、急加速と緩加速の検出の両立が困難となり、両立さ
せると加速判定の一定時間間隔が長くなるために燃料増
量決定の応答性が悪くなり、空燃比を最適にできずドラ
イバビリティを悪化させる等の課題があった。
この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、過渡状態に対して素早い応答性で燃料増量を決
定でき、過渡時においても空燃比を最適にできる燃料噴
射装置を得ることを目的とする。
Ci!題を解決するための手段〕 この発明に係る燃料噴射装置は、エンジンの運転状態の
パラメータを検出する運転状態検出手段と、第1又は第
2の所定期間毎のパラメータ信号の第1又は第2の変化
量と第1又は第2の所定値と比較して急又は緩加速を検
出する急又は緩加速判定手段と、加速判定に応した燃料
増量をパラメータ信号に基づいて算出する燃料増量演算
決定手段と、燃料増量分の燃料をエンジンに供給する燃
料供給手段とを設けたものである。
〔作 用〕
この発明における燃料噴射装置は、緩加速検出により急
加速判定を優先させる燃料増量決定手段が、急加速検出
時には急加速燃料増量を、急加速でないと判定した時で
緩加速検出時には緩加速燃料増量を演算する。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図はこの発明によるクレーム対応図を含むブロック図で
ある。■はエンジンの負荷に関係するパラメータを検出
する運転状態検出手段、2は運転状態検出手段1からの
パラメータ信号に基づいて主燃料量を決定する燃料量決
定手段である。
3Aは第1の所定期間を計測する第1の所定期間計測手
段、3Bは第1の所定期間検出手段3Aからの出力信号
を受けて第1の所定期間における運転状態検出手段1か
らのパラメータ信号の第1の変化量と第1の所定値との
大きさを比較して2、加速を検出する急加速状態判定手
段、3は上記符号3A及び3Bの構成要素から構成され
た急加速判定手段である。4Aは上記第1の所定期間よ
り長い第2の所定期間(例えば第1の所定期間の整数倍
)を計測する第2の所定期間計測手段、4Bは第2の所
定期間計測手段4Aの出力信号を受けて第2の所定期間
における運転状態検出手段lからのパラメータ信号の第
2の変化量と第2の所定値との大きさを比較して緩加速
を検出する緩加速状態判定手段、4は上記符号4A及び
4Bの構成要素から構成される緩加速判定手段である。
5Aは急加速状態判定手段3B及び緩加速状態判定手段
4Bから象、加速検出や緩加速検出信号を入力し、急加
速検出信号を優先させて出力する選択手段、5Bは選択
手段5Aからの検出信号に応じてパラメータ信号に基づ
いて加速時の燃料増量を決定する加速増量決定手段であ
る。選択手段5Aは例えば−点鎖線で示したように急加
速検出信号を入力した時には緩加速状態判定手段4Bに
よる判定を禁止してしまうこともできる。5は燃料増量
演算決定手段で、上記符号5A及び5Bの構成要素から
構成され、急加速検出時にはパラメータ信号に基づいて
急加速燃料増量を、急加速と判定されずに緩加速検出時
にはパラメータ信号に基づいて緩加速燃料増量を演算す
る。6は燃料増量手段で、上記符号3〜5の構成要素か
ら構成されている。
7は燃料供給手段で、燃料量決定手段2又は加速増量決
定手段5Bで決定された燃料量分の燃料を上記エンジン
に噴射供給する。
第2図はこの発明の一実施例によるエンジン部の構成を
示す図である。同図において、11は自動車等の車両に
搭載される例えば4サイクル3気筒の周知のエンジンで
、燃焼用空気をエアクリーす12、スロットルバルブ1
3、サージタンク14を順次に介して吸入する。但し、
アイドル時にはスロットルバルブ13が閉じられ、スロ
ットルバルブ13をバイパスするバイパス通路15の開
度がサーモワックス式ファストアイドルバルブ16によ
り調整され、その開度に応じた量の燃焼用空気がエンジ
ン11に供給される。又、燃料タンク17から燃料ポン
プ18によって送給され、燃圧レギュレータ19によっ
て所定の噴射燃圧に調整された燃料はエンジン11の各
気筒に対応して設けられたインジェクタ20を介して同
時噴射により供給され、上記吸気によりエンジン11に
吸入される。
点火時の点火信号は点火駆動回路21、点火コイル22
、配電器23を順次に介してエンジン11の各気筒に配
設された点火プラグ(図示せず)の所要の点火プラグに
供給される。
燃焼後の排気ガスは排気マニホールド24等を経て大気
に放出される。
25はエンジン11のクランク軸の回転速度を検出する
ためのクランク角センサで、回転速度に応じた周波数パ
ルス信号〔例えばB T D C7o!で立上り、TD
Cで立下るパルス信号(クランク角信号)〕を出力する
。26はエンジン11の冷却水温を検出する冷却水温セ
ンサ、27はスロットルバルブ13の開度を検出するス
ロットル開度センサ、28は圧力センサで、サージタン
ク14に設置され、吸気管内の圧力を絶対圧で検出し、
その吸気管圧力に応じた大きさの圧力検出信号を出力す
る。29はサージタンク14に設置され吸入空気の温度
を検出する吸気温センサ、30は排気マニホールド24
に設置され排気ガスの酸素4度を検出する空燃比センサ
、31はアイドル時にスロットルバルブ13が閉じられ
たことを検出するアイドルスイッチである。上記各セン
サ25〜30及びアイドルスイッチ31の各検出信号は
電子制御Jユニット(以下、ECUと称す。)32に供
給されるもので、ECU32はそれらの検出信号に基づ
いて過渡状態等に応じて燃料噴射量を決定し、インジェ
クタ20の開弁時間を制御することによって噴射燃料量
を調整したり、点火駆動回路21の駆動制御を行なう。
第3図は第2図に示したEC1J2等の詳細な内部構成
を示したブロック図である。同図において、EC1J3
2は、各種演算や判定を行なうマイクロコンピュータ(
以下、マイコンと称す。)33と、圧力センサ28から
の圧力検出信号のリップルを低減させるアナログフィル
タ回路34と、冷却水温センサ26、スロットル開度セ
ンサ27、吸気温センサ29及び空燃比センサ30のア
ナログ検出信号やアナログフィルタ回路34の出力信号
を逐次にデジタル値に変換するA/D変換器35と、イ
ンジェクタ20を駆動するための駆動回路36等から構
成され、特に出力部は燃料制御部のみを示し、他部分の
図示を省略しである。
上記マイコン33は各入力ボートがクランク角センサ2
5とアイドルスイッチ31とA/D変換器35の出力端
子に接続され、各出力ポートが参照信号を送出するため
にA/D変換器35に接続され、又、駆動回路36の入
力端子にも接続されている。又、マイコン33は各種の
演算や判定を行なうCPU33A、第5図乃至第7図の
フロー等をプログラムで格納しているROM33 B、
ワークメモリとしてのRAM33C及びインジェクタ2
0の開弁時間がプリセットされるタイマ33D等から構
成される。
第4図は第3図の各部の動作を示すタイミング図であり
、クランク角センサ25の出力信号であるクランク角信
号(Sl)は時点t1〜t、で立上り、その立上り間の
周期(T)はエンジン11の回転速度に応じて変化し、
又、インジェクタ20の駆動パルス信号であるインジヱ
クタ駆動パルス信号(S8)はクランク角信号(S、)
がエンジン11の3気筒分に相当する3回発生する毎に
同期して1回発生して3気筒同時に燃料噴射を行ない、
さらに、スロットル開度センサ27の出ツノ信号(S、
)が急激に変化する部分の過渡時にはクランク角信号(
Sl)と非同期に燃料噴射を行なう、又、A/D変換器
35がアナログフィルタ回路34を介して入力した圧力
センサ28の圧力検出信号を圧力データにA/D変換す
るA/D変換タイミング(S4)のタイミング周期(t
Ao)は1噴・耐量に複数あり、常に一定である。
次に第2図乃至第7図を参照して上記ECU32内のC
PU33Aの動作について説明する。
まず、電源が投入されると第5図に示すメインルーチン
を起動する。ステップ101では、RAM33Cの内容
等をクリアしてイニシャライズする。
ステップ102では、RAM33 Cからクランク角信
号(S +)の周期(T)の計測値を読出し、回転数(
N、)の演算を行なってRAM33Cに格納する。ステ
ップ103では、RAM33Cから回転数(N、)と後
述の圧力データ平均値(PBA)とを読出し、それらの
値に基づいて所定の空燃比(例えば最適空燃比)となる
ように予め実験的に求められている体積効率[ηv (
N、、 P BA) ]をROM33Bからマツピング
して算出し、その結果をRAM33 Cに格納する0次
にステップ104に進み、冷却水温センサ26、スロッ
トル開度センサ27、吸気温センサ29及び空燃比セン
サ30の各検出信号をA/D変換器35を用いて逐次に
A/D変換してRAM33Cに格納する。ス゛テップ1
05では、それらの冷却水温データ、吸気温データ、空
燃比データをRAM33Cから順次に読出して基本燃料
量を補正するための補正係数(KA )を算出してRA
M33 Cに格納する。この補正係数(KA)は冷却水
温に応じた暖機補正係数、吸気温に応じた吸気温補正係
数、空燃比フィードバック信号等により与えられるフィ
ードバック補正係数等の補正係数の全てが組合されたも
のである。ステップ105の処理後はステップ102に
戻り上記動作を繰返す。
一方、A/D変換タイミング周期(tAo)の経過時毎
に割込み信号が発生し、第6図に示す割込みルーチンを
処理する。ステップ201では、アナログフィルタ回路
34を通過した圧力センサ28の出力信号を、A/D変
換器35を用いてデジタルの圧力データ(PBi、l)
にA/D変換する。ステップ202では、圧力データの
積算値(SUM)に新たな圧力データ(PBi、)を加
算し、新たな圧力データの積算値(SUM)と圧力デー
タ(PBi、)をRAM33 Cに格納して更新する。
ステップ〉203では、加算回数(N)に1を加えて加
算回数(N)を更新してRAM33Cに格納する。ステ
ップ204では、スロットル開度センサ27の出力信号
をA/D変換器35でA/D変換して今回のスロットル
開度値(θ7)を求めてRAM33Cに格納する。ステ
ップ205では、今回のスロットル開度値(θ、)と前
回のスロットル開度値(θl+I+−11)  との差
をとって第1のスロットル開度値変化量(Δθ1−θ、
−θl 1n−11)を算出しRAM33Cに格納する
。ステップ206では、緩加速判定用回数(NR)に1
を加算してNRを更新してRAM33Cに格納する。ス
テップ207では、上記算出した第1のスロットル開度
値変化量(Δθl)が予めROM33Bに設定された急
加速判定用閾値(K1)以上か否かを判定し、以上なら
ば急加速度状態であるのでステップ211に進み、以上
でなければ急加速度状態でないのでステップ20日に進
む、ステップ208では緩加速判定用回数(NR)が所
定回数(KN)になったか否かを判定し、所定回数(K
N)ならばステップ209に進み、所定回数(KN)で
なければステップ216に進む。ステップ209では、
今回のスロットル開度値(θ、)と今回以前の(KN+
 1)回前の回のスロットル開度値(θ2(n−11)
との差をとって第2のスロットル開度値変化量(Δθ2
=θ7−θ!(a−11)を算出する。ステップ210
では、第2のスロットル開度値変化量(Δθ2)が緩加
速判定用闇値(K2)以上か否かを判定し、以上ならば
緩加速検出時と判定してステップ211に進み、以上で
なければ定常状態であるのでステップ214に進む、ス
テップ211では、第1のスロットル開度値変化量(Δ
θI)又は第2のスロットル開度値変化量(Δθ2)に
基づいて非同期供給燃料量(Q、)を算出する。この演
算は、例えば急加速検出時には第1のスロットル開度値
変化量(Δθ、)を用い、緩加速検出時には第2のスロ
ットル開度値変化量(八〇よ)を用い、急、加速又は緩
加速検出に対応した定数を第1のスロットル開度値変化
量(Δθ1)又は第2のスロットル開度値変化量(Δθ
□)に乗じるものである。ステップ212で、ROM3
3 Bからインジェクタ20の燃料量−駆動時間変換係
数(KINJ)及び無駄時間(TO)を読出して、P 
W a ”” Q llX K I N J + T 
oの演算を行なってインジェクタ20の非同期の駆動時
間(P Wl)を算出する。ステップ213では、この
インジェクタ非同期駆動時間(PWっ)をタイマ33D
にセットし、タイマ33Dをその時間(PWa)分作動
させ、この作動中駆動回路36を介してインジェクタ2
0にインジェクタ駆動パルス信号(St)の非同期の1
パルス分を印加し、その期間インジェクタ20から燃料
をエンジン11に向けて噴射供給する。ステップ214
では、緩加速判定用回数(NR)をOにクリアする。ス
テップ215では、今回のスロットル開度値(θ、)を
今回以前の(KN+1)回前の回のスロットル開度値(
θ宜t*−H)としてRAM33 Cに設定する。ステ
ップ216では、今回のスロットル開度値(θ1)を前
回のスロットル開度値(θI(a−11)としてRAM
33Cに設定し、一連の処理を終了する。
クランク角センサ25のクランク角信号(Sl)の立上
り毎にクランク角割込み信号が発生し、第7図に示すク
ランク角信号割込み処理ルーチンを処理する。ステップ
301では、クランク角信号(Sl)の周期(T)の計
測値をRAM33Cに格納する。この周期(T)の計測
は例えばマイコン33内のソフトタイマ又はハード構成
のタイマにより行なう、ステップ302では、クランク
角信号(Sl)の発生回数(M)に1を加算してクラン
ク角信号発生回数(M)を更新する。ステップ303で
は、クランク角信号発生回数(M)が3か否かを判定し
、3回未満であればクランク角信号発生回数(M)をR
AM33 Cに格納して一連の処理を終了し、M=3で
あればステップ304にてクランク角信号発生回数(M
)を0にクリアする。ステップ305では、圧力データ
の積算値(SLIM)を加算回数(N)で割算して燃料
噴射1周期間における圧力データ平均値(PB^)を求
めてRAM33Cに格納する。この圧力データ平均値(
P Ba)は燃料噴射1周期間における吸気管圧力の平
均値を表わしている。ステップ306では、圧力データ
の積算値(SUM)と加算回数(N)をOにクリアする
。ステップ307では今回の燃料噴射直前(クランク角
信号(S、)の内で燃料噴射を同期させる今回のパルス
の立上り直前)に得られた圧力データ(PBi、)と前
回の燃料噴射直前(クランク角信号(Sl)の内で燃料
噴射を同期させた前回のパルスの立上り直前)に得られ
た圧力データ(PBi。)との偏差(ΔPBi)が所定
圧力に対応する所定値(Pl)以上か否かを判定し、2
1以上の時にはステップ308に進み、P、未満の時に
はステップ309に進む。
ステップ308では例えば上記偏差(ΔPBi)に定数
を掛けて新たに増量燃料量(Q、)を演算し、既にRA
M33Cに格納されている増量燃料量(Q、)と比較し
その大きい値を求める。一方、ステップ309では、R
AM33Cから読出した増量燃料量(QA)から所定値
(α)を減算し、その減算結果が負にならないように最
小値0にクリップし、増量燃料量(QA)の減少演算を
行ってQAを更新する。ステップ308又は同309の
次にステップ310に進んで、RAM33Cから補正係
数(KA)  と体積効率[ηv(N、、 P B、 
) )と圧力データ平均値(psa)とを読出すと共に
ROM33 Bから圧力−燃料量変換係数(K、)を読
出し、Qs=KIIXKAXηv(Na、  P Ba
) ×PB^の演算を行なって基本燃料!(Q、)を算
出する。ステップ311では、増量燃料量(QA)と基
本燃料量(Q、)とを加算して供給燃料量(Q)を算出
する。ステップ312では、ROM33Bからインジェ
クタ20の燃料量−駆動時間変換係数(K INJ )
と無駄時間(T o )を読出し、P W −Q X 
K I N J + T oの演算を行なって燃料噴射
量としてのインジェクタ駆動時間(pw)を算出する。
ステップ313では、このインジェクタ駆動時間(pw
)をタイマ33Dにセットし、タイマ33Dをそのイン
ジェクタ駆動時間(pw)分作動させる。このタイマ3
3Dの作動中、駆動回路36を介してインジェクタ20
にインジエクタ駆動パルス信号(S2)の1パルス分が
印加され、その期間インジェクタ20から燃料がエンジ
ン11に向けて噴射供給される。ステフプ314では、
今回の燃料噴射直前に得られた圧力データ(PBi、)
を前回の燃料噴射直前に得られた圧力データ(PBi。
)にしてPB、。を更新して第7図の割込み処理を終了
する。
第8図において、上記実施例の所定数(KN)を2にし
た場合で、時点t II−t i+ (周期LAD)の
各時点毎に第6図の割込み処理ルーチンの処理を開始す
る。時点り、〜L IS+  tZ。、L21では第1
のスロットル開度値変化量(Δθ1)が象、加速判定用
闇値(Kl)以上なので急加速検出を行ない、インジェ
クタ20から燃料を噴射している。よって、時点t+s
〜L15.  Lx。、t2.での処理では緩加速の判
定を行なわず、且つ緩加速判定用回数(NR)を0にク
リアしている0時点j l?l  t 19では第1の
スロットル開度値変化量(Δ、θ1)が象、加速判定用
闇値(K、)未満なので緩加速判定を行なった所、第2
のスロットル開度値変化量(Δθ8)が緩加速判定用闇
値(K2)以上なので緩加速検出し、インジェクタ20
から燃料噴射を行なっている。この緩加速判定は、2周
期(2LAD)毎に行なっているために時点L 16+
  L IIでは緩加速判定を行なっていなく、勿論急
加速判定では急加速を検出していない。残りの各時点t
、。+  tlI+  L12では急又は緩加速が検出
されていない。
なお、上記実施例においてスロットル開度値を用いて象
、・緩加速の判定を行なって非同期の燃料量を算出した
が、圧力センサの出力信号(圧力データ)又は吸気管に
配設され吸入空気量を検出するエアフローセンサの出力
信号を用いて上記と同様に実施でき、上記実施例と同様
の効果を奏する。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば加速検出判定用時間間
隔と加速判定用闇値とを急加速検出用と緩加速検出用の
各2種類とし、常に急加速判定を優先させて燃料増量を
決定するように構成したので、−一渡応答性に優れ、最
適空燃比にしてドライバビリティを向上させることがで
きるものが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明によるクレーム対応図を含むブロック
図、第2図はこの発明の一実施例によるエンジン部の構
成図、第3図は第2図に示したECU等の内部構成を示
すブロック図、第4図は第3図に示した装置各部の信号
のタイミング図、第5図乃至第7図は第3図に示したE
CU内のCPUの動作を示す一実施例によるフロー図、
第8図はスロットル開度値の変化と燃料噴射のタイミン
グの一例を示す説明図である。 図中、■・・・運転状態検出手段、3・・・急加速判定
手段、4・・・緩加速判定手段、5・・・燃料増量演算
決定手段、7・・・燃料供給手段、11・・・エンジン
、13・・・スロットルバルブ、14・・・サージタン
ク、20・・・インジェクタ、25・・・クランク角セ
ンサ、27・・・スロットル開度センサ、28・・・圧
力センサ、32・・・ECU、33・・・マイコン、3
3A・・・cpu。 33B・・・ROM、33C・・・RAM、33D・・
・タイマ、33・・・アナログフィルタ回路、35・・
・A/D変換器、36・・・駆動回路。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. エンジンの運転状態のパラメータを検出する運転状態検
    出手段と、第1の所定期間毎の上記パラメータ信号の第
    1の変化量と第1の所定値との大きさを比較して急加速
    を検出する急加速判定手段と、上記第1の所定期間より
    長い第2の所定期間毎の上記パラメータ信号の第2の変
    化量と第2の所定値との大きさを比較して緩加速を検出
    する緩加速判定手段と、上記急加速検出時には上記パラ
    メータ信号に基づいて急加速燃料増量を、急加速と判定
    せず且つ上記緩加速判定時には上記パラメータ信号に基
    づいて緩加速燃料増量を算出する燃料増量演算決定手段
    と、上記演算された燃料増量分の燃料を上記エンジンに
    噴射供給する燃料供給手段とを備えた燃料噴射装置。
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