JPH08261044A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 オープンループ制御時に燃料フィルタの圧力
損失増大による燃料噴射量減少を補正する。 【構成】 通常運転中（空燃比フィードバック制御中）
は、排気系に設けられた酸素センサ２９の出力信号に基
づいて空燃比を理論空燃比近傍にフィードバック制御
し、例えば検出した空燃比がリーン状態であれば、燃料
噴射量を増加させる方向に補正し、リッチ状態に反転す
れば、燃料噴射量を減少させる方向に補正する。この空
燃比フィードバック制御中は、燃料フィルタ２４の圧力
損失の影響が現れるフィードバック補正量を学習し、そ
の後、高回転・高負荷運転状態になると、空燃比フィー
ドバック制御を停止してオープンループ制御に移行す
る。このオープンループ制御中は、上述したフィードバ
ック補正量の学習値から燃料フィルタ２４の圧力損失に
よる燃圧低下量を推定して燃料噴射量を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空燃比フィードバック
制御停止中、つまりオープンループ制御中における燃料
噴射量の制御特性を改善した内燃機関の燃料噴射制御装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、特開平６−１２９３２５号公報
に示すように、インジェクタ側から余剰燃料を燃料タン
ク内に戻すリターン配管を廃止したリターンレス配管構
成の燃料供給系では、燃料配管内の燃圧を調整するプレ
ッシャレギュレータを燃料タンク内に設け、このプレッ
シャレギュレータの下流側の燃料配管中に、燃料中のダ
ストを除去する燃料フィルタを設けた構成のものがあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、燃料フィル
タは、使用期間が長くなるに従って、フィルタ材が次第
に目詰り（経時的劣化）して圧力損失が増大することは
避けられないが、前述したプレッシャレギュレータによ
る燃圧の調整は燃料フィルタの上流側で行われるため、
燃料フィルタの圧力損失が増大すれば、その分、インジ
ェクタ近傍の燃圧が低下して燃料噴射量が減少してしま
う。このように、燃料噴射量が減少すると、空燃比がリ
ーン側にずれるため、空燃比フィードバック制御中は、
排気系に設けられた酸素センサの出力信号により空燃比
のリーン側へのずれを検出すると、燃料噴射量を増加す
る方向にフィードバック補正する。従って、空燃比フィ
ードバック制御中は、燃料フィルタの圧力損失増大によ
る燃料噴射量減少を空燃比フィードバック制御により補
正することが可能である。

【０００４】しかし、エンジンの運転状態によっては、
空燃比フィードバック制御を停止してオープンループ制
御を行う場合がある。例えば、高回転・高負荷時には、
出力向上や排気ガス温度を低下させるために、目標空燃
比をリッチに設定して燃料増量補正を行う。また、酸素
センサの温度が低い時には、正しい空燃比を検出できな
いため、エンジン始動からエンジン冷却水温度がある程
度上昇するまでの間はオープンループ制御を行う。この
ようなオープンループ制御では、燃料フィルタの圧力損
失増大による燃料噴射量減少を補正する能力が無い。特
に、高回転・高負荷時には燃料フィルタを通過する燃料
流量が増加するため、燃料フィルタの圧力損失も益々大
きくなり、オープンループ制御による高回転・高負荷時
の燃料増量が不足して、スムーズな出力上昇を妨げた
り、排気ガス温度上昇による熱害を発生させるおそれが
ある。

【０００５】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、オープンループ制御
中でも燃料フィルタの圧力損失増大による燃料噴射量減
少を補正することができて、オープンループ制御時の燃
料噴射特性を向上することができる内燃機関の燃料噴射
制御装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の内燃機関の燃料噴射制御装置
は、燃料ポンプからインジェクタへ燃料を送る燃料配管
中に燃料フィルタを設け、この燃料フィルタの上流側で
燃圧を調整する手段を設けたものにおいて、排気系に設
けられた酸素センサ又は空燃比センサの出力信号に基づ
いて空燃比フィードバック制御を行って前記インジェク
タの燃料噴射量をフィードバック補正する空燃比フィー
ドバック制御手段と、前記空燃比フィードバック制御中
にフィードバック補正量を学習する学習手段と、前記空
燃比フィードバック制御を停止してオープンループ制御
を行う場合に、前記学習手段の学習値に応じてオープン
ループ制御時の燃料噴射量を補正するオープンループ制
御手段とを備えた構成としたものである。

【０００７】この場合、請求項２のように、前記燃料フ
ィルタの上流側で燃圧を調整する手段を、前記燃料配管
中に設けられたプレッシャレギュレータにより構成し、
前記オープンループ制御手段は、前記学習手段の学習値
が空燃比リーン状態を補正する傾向にあるときにはその
学習値に応じて前記オープンループ制御時の燃料噴射量
を増加させる方向に補正するようにしても良い。

【０００８】或は、請求項３のように、前記燃料フィル
タの上流側で燃圧を調整する手段を、前記燃料フィルタ
の上流側で燃圧を検出する圧力センサと、この圧力セン
サの出力信号に基づいて前記燃料ポンプの吐出圧を制御
するポンプ制御手段とから構成しても良い。

【０００９】また、請求項４のように、前記オープンル
ープ制御手段は、前記学習手段の学習値に基づく燃料噴
射量の補正を内燃機関の高回転・高負荷運転時に行うよ
うにしても良い。

【００１０】

【作用】上述した請求項１の構成によれば、通常運転中
（空燃比フィードバック制御中）には、空燃比フィード
バック制御手段は、排気系に設けられた酸素センサ又は
空燃比センサの出力信号に基づいて空燃比を理論空燃比
近傍にフィードバック制御し、例えば検出した空燃比が
リーン状態であれば、燃料噴射量を増加させる方向に補
正し、リッチ状態に反転すれば、燃料噴射量を減少させ
る方向に補正する。この空燃比フィードバック制御中
は、燃料フィルタの圧力損失の影響が現れるフィードバ
ック補正量を学習手段により学習する。この後、内燃機
関（エンジン）の運転状態が例えば高回転・高負荷運転
状態になると、空燃比フィードバック制御を停止してオ
ープンループ制御に移行する。このオープンループ制御
中は、上述した学習手段で学習したフィードバック補正
量に応じてオープンループ制御時の燃料噴射量をオープ
ンループ制御手段によって補正する。

【００１１】つまり、燃料フィルタが目詰りして圧力損
失が増大し、インジェクタ近傍の燃圧が低下して燃料噴
射量が減少すると、空燃比フィードバック制御中は、燃
料フィルタの圧力損失増大による燃料噴射量減少を補う
ように燃料増量方向へフィードバック補正され、そのフ
ィードバック補正量が学習手段で学習される。このよう
に、燃料フィルタの目詰りにより圧力損失が増大するこ
とは、制御モードが空燃比フィードバック制御からオー
プンループ制御に切り替わっても、事情が同じであるた
め、オープンループ制御中は、空燃比フィードバック制
御中に行ったフィードバック補正量の学習値を利用し、
その学習値をオープンループ制御時の燃料噴射量の補正
に反映させることで、燃料フィルタの圧力損失増大によ
る燃料噴射量減少を補正するものである。

【００１２】また、請求項２では、燃料フィルタの上流
側に設けられたプレッシャレギュレータにより、燃料フ
ィルタの上流側の燃圧を一定値に調整する。そして、オ
ープンループ制御手段は、学習手段の学習値が空燃比リ
ーン状態を補正する傾向にあるときには、燃料フィルタ
の圧力損失が増大しているので、学習手段の学習値に応
じてオープンループ制御時の燃料噴射量を増加させる方
向（この場合にはインジェクタの噴射パルス幅を増加さ
せる方向）に補正することで、燃料フィルタの圧力損失
増大による燃料噴射量減少を補正する。

【００１３】一方、請求項３では、燃料フィルタの上流
側の燃圧（燃料ポンプの吐出圧）を圧力センサにより検
出し、この圧力センサの出力信号に基づいて燃料ポンプ
の回転数をポンプ制御手段により可変制御して燃料ポン
プの吐出圧を調整することで燃料フィルタの上流側の燃
圧を調整する。この場合には、燃料増量補正は、インジ
ェクタの噴射パルス幅を増加させても良いし、燃料ポン
プの吐出圧（燃圧）を増加させるようにしても良い。

【００１４】ところで、オープンループ制御は、高回転
・高負荷運転時や、酸素センサ（又は空燃比センサ）の
温度が低い時に行われる。この酸素センサ（又は空燃比
センサ）の温度が低い時期は、エンジン始動から暫くの
間であり、エンジン回転数も低回転域にあるので、燃料
フィルタを通過する燃料流量が少なく、燃料フィルタの
圧力損失も小さい。従って、この場合には、上述した学
習手段の学習値に基づく燃料噴射量の補正を行わなくて
も、さほどの影響はない。しかし、高回転・高負荷時に
は燃料フィルタを通過する燃料流量が増加して、燃料フ
ィルタの圧力損失も著しく増大するため、この圧力損失
が燃料噴射量に及ぼす影響が相当に大きくなる。

【００１５】そこで、請求項４では、オープンループ制
御手段は、学習手段の学習値に基づく燃料噴射量の補正
を、燃料フィルタの圧力損失の影響が大きくなる高回転
・高負荷運転時に行い、これ以外のオープンループ制御
では、この補正を行わないことで、過剰な補正を防い
で、制御特性を向上させる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１乃至図８に
基づいて説明する。まず、図１に基づいてエンジン制御
系システム全体の概略構成を説明する。エンジン１０
（内燃機関）の吸気ポート１１に接続された吸気管１２
の最上流部にはエアクリーナ１３が設けられ、このエア
クリーナ１３の下流側にスロットルバルブ１４が設けら
れている。このスロットルバルブ１４を収納するスロッ
トルボデー１５には、スロットルバルブ１４をバイパス
する吸気量を調節するアイドルスピードコントロールバ
ルブ１６と、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１
７とが設けられている。スロットルボデー１５の下流側
にはサージタンク１８が設けられ、このサージタンク１
８内には吸気温を検出する吸気温センサ１９が設けられ
ている。

【００１７】また、各気筒の吸気ポート１１の近傍に
は、燃料タンク２０から供給される燃料（ガソリン）を
噴射するインジェクタ２１が設けられている。燃料タン
ク２０内の燃料は燃料ポンプ２２により汲み上げられ、
燃料配管２５中をプレッシャレギュレータ２３→燃料フ
ィルタ２４の経路を経てデリバリパイプ２６に送られ、
このデリバリパイプ２６から各気筒のインジェクタ２１
に分配される。上記プレッシャレギュレータ２３の背圧
室を圧力導入管３８を介してサージタンク１８に連通さ
せて、プレッシャレギュレータ２３の背圧室に吸気管圧
力を導入することで、燃料配管２５内の燃圧を吸気管圧
力との差圧が一定になるように調整する。以上説明した
燃料供給系は、デリバリパイプ２６から燃料の一部を燃
料タンク２０内に戻すリターン配管が廃止され、燃料供
給系がデリバリパイプ２６で終端となるリターンレス配
管構成となっている。

【００１８】一方、エンジン１０の排気ポート２７に接
続された排気管２８には、排出ガス中の酸素濃度を検出
する酸素センサ２９や排出ガス浄化用の三元触媒（図示
せず）が設けられている。エンジン１０を冷却するウォ
ータジャケット３０には、冷却水温を検出する水温セン
サ３１が取り付けられている。また、エンジン１０の回
転数はクランク角センサ３２から所定クランク角毎に出
力されるパルス信号によって検出される。

【００１９】キースイッチ３３は、キー（図示せず）の
回動操作により、“ＯＦＦ”、“ＡＣＣ”、“ＯＮ”、
“ＳＴＡＲＴ”の４つの位置に切り替えることができる
ようになっている。このキースイッチ３３を“ＯＦＦ”
から“ＡＣＣ”へ切り替えると、ラジオやヘッドライト
等の電気負荷にバッテリ３４から電力が供給される。
“ＯＮ”位置に切り替えると、電子制御回路（以下「Ｅ
ＣＵ」という）３５にバッテリ３４から電力が供給され
る。これにより、ＥＣＵ３５は、吸気温センサ１９、吸
気管圧力センサ１７、水温センサ３１、クランク角セン
サ３２及び酸素センサ２９から出力される吸気温ＴＨ
Ａ、吸気管圧力ＰＭ、水温ＴＨＷ、エンジン回転数ＮＥ
及び酸素センサ信号Ｏｘの各信号を読み込んで、インジ
ェクタ２１の燃料噴射量や噴射時期、点火プラグ３７の
点火時期等を制御すると共に、酸素センサ２９から出力
される酸素センサ信号Ｏｘに基づいて空燃比を理論空燃
比近傍にフィードバック制御する。また、“ＳＴＡＲ
Ｔ”位置に切り替えると、スタータモータ３６にバッテ
リ３４から電力が供給され、エンジン１０が始動され
る。

【００２０】ところで、本実施例のように、プレッシャ
レギュレータ２３の下流側の燃料配管２５中に、燃料中
のダストを除去する燃料フィルタ２４を設けた構成で
は、燃料フィルタ２４の圧力損失が増大すると、その
分、インジェクタ２１近傍のデリバリパイプ２６内の燃
圧が低下して燃料噴射量が減少してしまう。燃料フィル
タ２４は、図２に示すように、長期使用品の方が新品フ
ィルタに比べて圧力損失が著しく大きくなり、両者の圧
力損失の差は燃料フィルタ２４の通過燃料流量が大きく
なるほど益々拡大される。従って、図３に示すように、
燃料フィルタ２４の圧力損失によるデリバリパイプ２６
内の燃圧低下幅は、燃料フィルタ２４の使用期間が長く
なって目詰り等の経時的劣化が増大するほど、また燃料
フィルタ２４の通過燃料流量が大きくなるほど拡大され
る。このため、燃料フィルタ２４の通過燃料流量が大き
くなる高回転・高負荷時には、燃料フィルタ２４の経時
的劣化によるデリバリパイプ２６内の燃圧低下幅が相当
に大きくなり、これを補正しないと、オープンループ制
御時の燃料噴射量が不足して、スムーズな出力上昇を妨
げたり、排気ガス温度上昇による熱害を発生させるおそ
れがある。

【００２１】この対策として、本実施例では、空燃比フ
ィードバック制御中に燃料フィルタ２４の圧力損失の影
響が現れるフィードバック補正量を学習し、高回転・高
負荷時のオープンループ制御に移行した時に、空燃比フ
ィードバック制御中の学習値から燃料フィルタ２４の圧
力損失による燃圧低下量を推定してオープンループ制御
時の燃料噴射量を補正する。

【００２２】このような燃料噴射量制御はＥＣＵ３５に
よって実行される。以下、この制御の具体的な処理の流
れを図４〜図６のフローチャートに従って説明する。図
４〜図６の処理は、短周期で繰り返し実行される。処理
が開始されると、まず、ステップ１０１で、吸気管圧力
センサ１７、クランク角センサ３２、水温センサ３１及
び酸素センサ２９から出力される吸気管圧力ＰＭ、エン
ジン回転数ＮＥ、エンジン冷却水温ＴＨＷ、酸素センサ
信号Ｏｘを読み込み、続くステップ１０２で、吸気管圧
力ＰＭ、エンジン回転数ＮＥ、エンジン冷却水温ＴＨＷ
に基づいて基本噴射量ＴＰを算出した後、ステップ１０
３で、単位時間当たりのエンジン要求燃料量Ｑｎを算出
する。

【００２３】この後、ステップ１０４〜１２１の処理に
より、基本噴射量ＴＰを補正するために、次のようにし
て酸素センサ信号Ｏｘを使用して空燃比フィードバック
補正係数ＦＡＦＫＧを算出する。まず、ステップ１０４
で、空燃比フィードバック条件が成立しているか否かを
フィードバックフラグＸＦＢが「１」であるか否かによ
って判定し、空燃比フィードバック条件が成立していな
い場合（ＸＦＢ＝０の場合）には、ステップ１０５に進
み、ＥＣＵ３５のメモリ４９のＰＭ学習値記憶エリアか
ら吸気管圧力ＰＭに対応するＰＭ学習値ＫＧｎを読み出
し、続くステップ１０６で、空燃比フィードバック補正
係数ＦＡＦとＦＡＦＯを共に１．０（つまりオープンル
ープ制御時の設定値）に設定した後、後述する図５のス
テップ１２１へ進む。

【００２４】一方、ステップ１０４で、空燃比フィード
バック条件が成立している場合（ＸＦＢ＝１の場合）に
は、ステップ１０７へ進み、酸素センサ信号Ｏｘに基づ
いて空燃比がリッチであるか否かを判定する。ここで、
リッチと判定されれば、ステップ１０８へ進んで、空燃
比フィードバック補正係数ＦＡＦから所定値ＰＩを減算
した値を新たなＦＡＦとするが、リーンと判定されれ
ば、ステップ１０９に進んで、空燃比フィードバック補
正係数ＦＡＦから所定値ＰＩを加算した値を新たなＦＡ
Ｆとする。これらステップ１０７〜１０９の処理が特許
請求の範囲でいう空燃比フィードバック制御手段として
機能する。そして、次のステップ１１０で前回の空燃比
フィードバック補正係数ＦＡＦＯと今回の空燃比フィー
ドバック補正係数ＦＡＦとの平均値ＦＡＦＡＶを算出す
ると共に、ＦＡＦＯを今回の空燃比フィードバック補正
係数ＦＡＦで更新する。

【００２５】この後、ステップ１１１で、学習値ＫＧが
異常であるか否かを判定し、異常であれば、ステップ１
１３に進んで、学習値ＫＧを初期値１．０にリセットし
た後、後述する図５のステップ１２１へ進む。一方、学
習値ＫＧが異常でなければ、ステップ１１２に進んで、
空燃比フィードバック学習条件が成立しているか否かを
学習条件フラグＸＫＧが「１」であるか否かによって判
定し、空燃比フィードバック学習条件が成立していない
場合（ＸＫＧ＝０の場合）には、後述する図５のステッ
プ１２１へ進むが、空燃比フィードバック学習条件が成
立している場合（ＸＫＧ＝１の場合）には、ステップ１
１４に進んで、メモリ４９のＰＭ学習値記憶エリアから
吸気管圧力ＰＭに対応するＰＭ学習値ＫＧｎを読み出
し、図５のステップ１１５へ進む。

【００２６】このステップ１１５では、補正係数平均値
ＦＡＦＡＶを１．０２と比較し、ＦＡＦＡＶ＞１．０２
の場合には、ステップ１１６に進んで、ＰＭ学習値ＫＧ
ｎを０．００２だけ増加して、ステップ１１９に進み、
学習値更新フラグＸＫＧＵを「１」にセットして、ステ
ップ１２１に進む。

【００２７】一方、上述したステップ１１５で、ＦＡＦ
ＡＶ≦１．０２の場合には、ステップ１１７に進んで、
ＦＡＦＡＶ＜０．９８であるか否かを判定し、ＦＡＦＡ
Ｖ＜０．９８の場合には、ステップ１１８に進んでＰＭ
学習値ＫＧｎを０．００２だけ減少して、ステップ１１
９に進み、ＰＭ学習値更新フラグＸＫＧＵを「１」にセ
ットして、ステップ１２１に進む。また、ステップ１１
７にて、ＦＡＦＡＶ≧０．９８の場合には、ステップ１
２０に進んで、ＰＭ学習値更新フラグＸＫＧＵを「０」
をクリアして、ステップ１２１に進む。

【００２８】以上のようにして、ステップ１０６，１１
３，１１９，１２０のいずれかの処理を終了すると、ス
テップ１２１に進み、基本噴射量ＴＰを補正するための
空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦＫＧを次式により
算出する。 ＦＡＦＫＧ＝ＦＡＦ×ＫＧｎ 上式において、ＦＡＦは、ステップ１０６，１０８，１
０９のいずれかの処理で求められた空燃比フィードバッ
ク補正係数であり、ＫＧｎは、ステップ１０５，１１
６，１１８のいずれかの処理で求められたＰＭ学習値で
ある。

【００２９】この後、ステップ１２２〜１３５の処理に
より、基本噴射量ＴＰを補正するために、要求燃料量Ｑ
ｎ領域毎に持つ空燃比のＱｎ学習値ＫＱＧｎを使用し
て、次のようにして高回転高負荷補正係数ＦＯＰを算出
する。まず、ステップ１２２で、エンジン回転数ＮＥが
所定範囲内（ＫＮＥＬ＜ＮＥ＜ＫＮＥＨ）であるか否か
を判定する。これは所定範囲内のエンジン回転数に限定
することにより空燃比学習のＰＭ学習領域とＱｎ学習領
域とを対応させるためである（図７参照）。もし、エン
ジン回転数が所定範囲内でなければ、図６のステップ１
２６に進むが、エンジン回転数が所定範囲内であれば、
ステップ１２３へ進み、ＰＭ学習値更新フラグＸＫＧＵ
が「０」にクリアされているか否か、つまりＰＭ学習値
ＫＧｎが更新中でない空燃比学習完了状態であるか否か
を判定する。このステップ１２３で、ＰＭ学習値更新フ
ラグＸＫＧＵが「１」、つまりＰＭ学習値ＫＧｎの更新
中である場合には、要求燃料量Ｑｎの学習を行わず、図
６のステップ１２６に進むが、ＰＭ学習値更新フラグＸ
ＫＧＵが「０」、つまりＰＭ学習値ＫＧｎが更新中でな
い空燃比学習完了状態である場合には、Ｑｎ学習値記憶
エリアから要求燃料量Ｑｎに対応する空燃比のＱｎ学習
値ＫＱＧｎを読み出し、続くステップ１２５で、ＫＱＧ
ｎ＝ＫＧｎとする。

【００３０】この後、図６のステップ１２６〜１２８に
より、所定要求燃料量以上のＱｎ学習値ＫＱＧ３〜ＫＱ
Ｇ６（図８参照）が燃料量増加に伴い増加傾向にあるか
否かを判定する。具体的には、ＫＱＧ３→ＫＱＧ４→Ｋ
ＱＧ５→ＫＱＧ６の変化が所定値α以上ずつ増加してい
るか否かによって増加傾向にあるか否かを判定する。こ
の処理は、燃料フィルタ２４が異物捕捉等により経時劣
化してその圧力損失が増加すると、燃料量増加に伴い空
燃比がリーン傾向となるため、その傾向をＱｎ学習値Ｋ
ＱＧ３〜ＫＱＧ６から判定するものである。もし、ステ
ップ１２６〜１２８のいずれかで「Ｎｏ」と判定されれ
ば、所定噴射燃料量以上のＱｎ学習値ＫＱＧ３〜ＫＱＧ
６が増加傾向ではなく、燃料フィルタ２４の圧力損失に
よる補正は不要であるので、ステップ１３５に進んで、
高回転高負荷補正係数ＦＯＰを１．０に設定する。

【００３１】一方、ステップ１２６〜１２８の判定が全
て「Ｙｅｓ」の場合、つまり、所定要求燃料量以上のＱ
ｎ学習値ＫＱＧ３〜ＫＱＧ６が、燃料量増加に伴い増加
傾向にある場合には、ステップ１２９に進み、所定噴射
燃料量間のＱｎ学習値ＫＱＧ３，ＫＱＧ６の差から新た
なＱｎ学習値ＫＱＧＦＢを次式により算出する。 ＫＱＧＦＢ＝ＫＱＧ６−ＫＱＧ３＋１．０ この後、ステップ１３０に進み、空燃比フィードバック
領域での最大燃圧低下量ＤＬＰＦＢを上記Ｑｎ学習値Ｋ
ＱＧＦＢを用いて次式により算出する。 ＤＬＰＦＢ＝燃圧×（１−１／ＫＱＧＦＢ² ） この最大燃圧低下量ＤＬＰＦＢは、燃料フィルタ２４の
圧力損失に対応する。上式に用いる燃圧は、プレッシャ
レギュレータ２３の調整圧力である。以上説明したステ
ップ１１０〜１３０の処理が特許請求の範囲でいう学習
手段として機能する。

【００３２】次いで、ステップ１３１で、空燃比フィー
ドバック条件が不成立であるか否か（換言すればオープ
ンループ制御中であるか否か）をフィードバックフラグ
ＸＦＢが「０」であるか否かによって判定し、空燃比フ
ィードバック条件が不成立でない場合（ＸＦＢ＝１の場
合）には、ステップ１３５に進み、高回転高負荷補正係
数ＦＯＰを１．０に設定する。一方、空燃比フィードバ
ック条件が不成立である場合（ＸＦＢ＝０の場合）に
は、ステップ１３５に進み、高回転高負荷補正が許可さ
れているか否か（つまり高回転・高負荷時のオープンル
ープ制御中であるか否か）を高回転高負荷補正フラグＸ
ＦＯＰが「１」であるか否かによって判定し、高回転高
負荷補正が許可されていない場合（ＸＦＯＰ＝０の場
合）には、ステップ１３５に進み、高回転高負荷補正係
数ＦＯＰを１．０に設定する。

【００３３】以上の説明したステップ１３１，１３２の
処理により、オープンループ制御中で且つ高回転・高負
荷時のみ、ステップ１３３に進み、空燃比フィードバッ
ク領域外の燃圧低下量ＤＬＰｎを、要求燃料量Ｑｎ、空
燃比フィードバック領域での最大要求燃料量ＱＦＢ及び
最大燃圧低下量ＤＬＰＦＢを用いて次式により算出す
る。 ＤＬＰｎ＝（Ｑｎ／ＱＦＢ）² ×ＤＬＰＦＢ この空燃比フィードバック領域外の燃圧低下量ＤＬＰｎ
を用いて、次のステップ１３４で、次式により高回転高
負荷補正係数ＦＯＰを算出する。 ＦＯＰ＝１／｛（燃圧−ＤＬＰｎ）／燃圧｝^1/2 つまり、オープンループ制御中で且つ高回転・高負荷時
のみ、ステップ１３４で上式により高回転高負荷補正係
数ＦＯＰを算出し、これ以外の場合は、ステップ１３５
で高回転高負荷補正係数ＦＯＰを１．０に設定し、高回
転高負荷補正を行わない。

【００３４】この後、ステップ１３６に進み、燃料噴射
量ＴＡＵ（噴射パルス幅）を次式により算出して、本ル
ーチンを終了する。 ＴＡＵ＝ＴＰ×ＦＡＦＫＧ×ＦＯＰ 以上説明したステップ１３１〜１３６の処理が特許請求
の範囲でいうオープンループ制御手段として機能する。

【００３５】以上の処理により、空燃比フィードバック
制御中又は高回転・高負荷時を除くオープンループ制御
中は、高回転高負荷補正係数ＦＯＰを１．０に設定し、
高回転高負荷補正を行わず、ステップ１２１で求めた空
燃比フィードバック補正係数ＦＡＦＫＧのみで燃料噴射
量を補正する。一方、高回転・高負荷時のオープンルー
プ制御中は、空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦＫＧ
による補正に加え、高回転高負荷補正係数ＦＯＰによる
燃料増量補正も行い、燃料フィルタ２４の圧力損失増大
による燃料噴射量減少を補正する。この結果、燃料フィ
ルタ２４の圧力損失が大きくなっても、高回転・高負荷
時のオープンループ制御中の燃料噴射量を十分に確保で
き、スムーズに出力上昇させることができると共に、排
気ガス温度上昇による熱害を発生させずに済む。

【００３６】ところで、オープンループ制御は、高回転
・高負荷時以外にも、酸素センサ２９の温度が低い時に
行われる。この酸素センサ２９の温度が低い時期は、エ
ンジン始動から暫くの間であり、エンジン回転数も低回
転域にあるので、燃料フィルタ２４を通過する燃料流量
が少なく、燃料フィルタ２４の圧力損失も小さい。従っ
て、この場合には、燃料フィルタ２４の圧力損失を考慮
した燃料増量補正を行わなくても、さほどの影響はな
い。しかし、高回転・高負荷時には燃料フィルタ２４を
通過する燃料流量が増加して、燃料フィルタ２４の圧力
損失も著しく増大するため、この圧力損失が燃料噴射量
に及ぼす影響が相当に大きくなる。

【００３７】そこで、上記第１実施例では、燃料フィル
タ２４の圧力損失を考慮した燃料増量補正を、燃料フィ
ルタ２４の圧力損失の影響が大きくなる高回転・高負荷
運転時に行い、これ以外のオープンループ制御では、こ
の燃料増量補正を行わないことで、過剰な補正を防い
で、制御特性を向上させることができる。

【００３８】しかしながら、本発明は、酸素センサ２９
の温度が低い時も含めて全てのオープンループ制御中
に、燃料フィルタ２４の圧力損失を考慮した燃料増量補
正を行うようにしても良く、この場合でも、低回転・低
負荷領域で燃料増量補正を小さくすることで、制御特性
を向上させることができる。

【００３９】また、上記第１実施例では、プレッシャレ
ギュレータ２３の背圧室を圧力導入管３８を介してサー
ジタンク１８に連通させて、プレッシャレギュレータ２
３の背圧室に吸気管圧力を導入することで、燃料配管２
５内の燃圧を吸気管圧力との差圧が一定になるように調
整するようにしたが、図９に示す本発明の第２実施例で
は、プレッシャレギュレータ２３の背圧室をサージタン
ク１８とを連通させる圧力導入管３８を廃止して、プレ
ッシャレギュレータ２３の背圧室を燃料タンク２０内に
連通させることで、燃料配管２５内の燃圧を燃料タンク
２０の内圧との差圧が一定になるように調整するように
している。

【００４０】この第２実施例では、インジェクタ２１が
噴射する燃料の圧力（燃圧）は、プレッシャレギュレー
タ２３の設定圧と吸気管圧力との差圧となり、これが燃
圧＝プレッシャレギュレータ２３の設定圧となる第１実
施例と異なる。この場合、第１実施例で説明した図６の
フローチャートのステップ１３０，１３４において、燃
圧＝プレッシャレギュレータ２３の設定圧＋吸気管圧力
と置き換えれば、第１実施例と同様の効果を得ることが
できる。

【００４１】この場合、燃料タンク２０の内圧はタンク
内圧制御弁やキャニスタ内蔵のチェック弁等により所定
圧力を越えないように制御されており、その所定圧力は
プレッシャレギュレータ２３の設定圧のバラツキと比べ
て小さいため、無視しても良い。もし、システム構成に
より燃料タンク２０の内圧がプレッシャレギュレータ２
３の設定圧を変化させるならば、タンク内圧を検出し
て、燃圧＝プレッシャレギュレータ２３の設定圧＋吸気
管圧力＋タンク内圧としても良い。

【００４２】一方、図１０は本発明の第３実施例を示し
たものである。この第３実施例ではプレッシャレギュレ
ータ２３を廃止し、その代わりに、燃料フィルタ２４の
上流側の燃圧（燃料ポンプ２２の吐出圧）を検出する圧
力センサ５０を設け、この圧力センサ５０の出力信号に
基づいて燃料ポンプ２２の回転数をＥＣＵ３５（ポンプ
制御手段）により可変制御して燃料ポンプ２２の吐出圧
を調整することで、燃料フィルタ２４の上流側の燃圧を
調整する。この場合、燃料ポンプ２２の回転数（吐出
圧）の調整は、ポンプ印加電圧をＰＷＭ制御したり、或
はＤＣ−ＤＣコンバータを用いてポンプ印加電圧を可変
するようにしても良い。この第３実施例では、燃料増量
補正は、インジェクタ２１の噴射パルス幅を増加させて
も良いし、燃料ポンプ２２の吐出圧（燃圧）を増加させ
るようにしても良い。

【００４３】尚、上記各実施例において、図６のステッ
プ１３０又は１３３で求められる最大燃圧低下量に基づ
いて燃料フィルタ２４の圧力損失（劣化の程度）を推定
し、上記最大燃圧低下量が所定の判定値を越えた時に、
燃料フィルタ２４の交換を促す警告を警告ランプ等で行
うようにしても良い。

【００４４】また、上記各実施例では、空燃比フィード
バック制御に用いるセンサとして、排気ガス中の酸素濃
度に応じて出力電圧がステップ的に変化する酸素センサ
２９を採用したが、これに代えて、排気ガスの空燃比に
応じて連続的に出力電圧が変化する空燃比センサを採用
するようにしても良い。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の請求項１の構成によれば、空燃比フィードバック制御
中に燃料フィルタの圧力損失の影響が現れるフィードバ
ック補正量を学習し、その学習値をオープンループ制御
時の燃料噴射量の補正に反映させるようにしたので、オ
ープンループ制御時に燃料フィルタの圧力損失増大によ
る燃料噴射量減少を補正することができて、オープンル
ープ制御時の燃料噴射特性を向上させることができる。

【００４６】また、請求項２では、燃料フィルタの上流
側に設けたプレッシャレギュレータにより燃圧を一定値
に保ちながら、学習値が空燃比リーン状態を補正する傾
向にあるときに、その学習値に応じてオープンループ制
御時の燃料噴射量を増加させる方向に補正するので、燃
料フィルタの圧力損失増大による燃料噴射量減少を精度
良く補正することができる。

【００４７】また、請求項３のように燃料フィルタの上
流側の燃圧（燃料ポンプの吐出圧）を圧力センサにより
検出して燃料ポンプの吐出圧を制御する構成において
も、学習値をオープンループ制御時の燃料噴射量の補正
に反映させることで、請求項１と同じ効果を得ることが
できる。

【００４８】また、請求項４では、学習値に基づく燃料
噴射量の補正を、燃料フィルタの圧力損失の影響が大き
くなる高回転・高負荷運転時に行い、これ以外のオープ
ンループ制御では、この補正を行わないようにしたの
で、過剰な補正を防ぐことができて、制御特性を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すエンジン制御システ
ム全体の概略構成図

【図２】燃料フィルタの通過流量と圧力損失との関係を
示す特性図

【図３】燃料フィルタの通過流量とデリバリパイプ内の
燃圧との関係を示す特性図

【図４】燃料噴射量制御の処理の流れを示すフローチャ
ート（その１）

【図５】燃料噴射量制御の処理の流れを示すフローチャ
ート（その２）

【図６】燃料噴射量制御の処理の流れを示すフローチャ
ート（その３）

【図７】エンジン回転数ＮＥと吸気管圧力ＰＭとから要
求燃料量Ｑｎを求める二次元マップを示す図

【図８】図６のステップ１２６〜１２９の処理内容を説
明するための図

【図９】本発明の第２実施例を示すエンジン制御システ
ム全体の概略構成図

【図１０】本発明の第３実施例を示すエンジン制御シス
テム全体の概略構成図

【符号の説明】

１０…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、２０…燃
料タンク、２１…インジェクタ、２２…燃料ポンプ、２
３…プレッシャレギュレータ、２４…燃料フィルタ、２
５…燃料配管、２６…デリバリパイプ、２８…排気管、
２９…酸素センサ、３５…電子制御回路（空燃比フィー
ドバック制御手段，オープンループ制御手段，学習手
段）、３８…圧力導入管、５０…圧力センサ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料ポンプからインジェクタへ燃料を送
   る燃料配管中に燃料フィルタを設け、この燃料フィルタ
   の上流側で燃圧を調整する手段を設けた内燃機関の燃料
   噴射制御装置において、 排気系に設けられた酸素センサ又は空燃比センサの出力
   信号に基づいて空燃比フィードバック制御を行って前記
   インジェクタの燃料噴射量をフィードバック補正する空
   燃比フィードバック制御手段と、 前記空燃比フィードバック制御中にフィードバック補正
   量を学習する学習手段と、 前記空燃比フィードバック制御を停止してオープンルー
   プ制御を行う場合に前記学習手段の学習値に応じてオー
   プンループ制御時の燃料噴射量を補正するオープンルー
   プ制御手段とを備えた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】 前記燃料フィルタの上流側で燃圧を調整
   する手段は、前記燃料配管中に設けられたプレッシャレ
   ギュレータにより構成され、 前記オープンループ制御手段は、前記学習手段の学習値
   が空燃比リーン状態を補正する傾向にあるときにはその
   学習値に応じて前記オープンループ制御時の燃料噴射量
   を増加させる方向に補正す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】 前記燃料フィルタの上流側で燃圧を調整
   する手段は、前記燃料フィルタの上流側で燃圧を検出す
   る圧力センサと、この圧力センサの出力信号に基づいて
   前記燃料ポンプの吐出圧を制御するポンプ制御手段とか
   ら構成されてい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。
4. 【請求項４】 前記オープンループ制御手段は、前記学
   習手段の学習値に基づく燃料噴射量の補正を内燃機関の
   高回転・高負荷運転時に行うことを特徴とする請求項１
   乃至３のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装
   置。