JPH08326581A - 内燃機関の燃料噴射量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】燃料噴射量制御の精度を向上し排気エミッショ
ン等を改善する。 【構成】筒内直接噴射式内燃機関において、運転状態で
設定した燃料噴射パルス出力中の所定区間内［Ｔｃｒ
(１) 〜Ｔｃｒ (３) ］で筒内圧力の検出値と一定とみ
なした燃料噴射弁への燃料供給圧力との差圧を複数点
(図では３点) で求め、差圧と所定区間との積で求まる
面積Ｓを、基準差圧に基づいて求まる面積の目標値と比
較し、その差に基づいて燃料噴射パルス幅を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の内燃機関の
燃料噴射量制御装置に関し、特に燃料噴射量を高精度に
制御する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の内燃機関の燃料噴射制御装置とし
て、特開昭６２−１５３５１３号公報に開示されるもの
がある。これは、燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内直
接噴射式内燃機関において、全負荷領域では圧縮行程末
期に燃料を噴射することによりノッキングを抑制し、そ
れにより高出力、低燃費を達成するというものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな内燃機関の燃料噴射制御装置にあっては、環境変化
やＥＧＲ量に基づき燃料噴射部分の圧力がばらついた場
合でも、運転状態が一定の場合には常に一定の燃料噴射
期間 (噴射パルス幅) で燃料を噴射する構成となってい
るため、燃料噴射部分の圧力のバラツキに伴う燃料供給
圧力 (以下燃圧という) との差圧の変動により、燃料噴
射量が変動して空燃比が変動し、その結果排気エミッシ
ョン、運転性に影響を与えるおそれがあるという問題点
があった。

【０００４】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
なされたもので、燃料噴射弁からの燃料噴射部分の圧力
と燃料供給圧力との差圧を検出して、燃料噴射量を高精
度に制御できるようにした内燃機関の燃料噴射量制御装
置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明は図１に示すように、燃料噴射弁によって燃料を
噴射供給する内燃機関の燃料噴射量制御装置において、
前記燃料噴射弁から噴射される部分の圧力と、該燃料噴
射弁への燃料供給圧力との差圧を検出する差圧検出手段
と、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で検出された機関の運転状態に基づ
いて、燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、前
記差圧検出手段の出力に基づいて前記燃料噴射量算出手
段で算出された燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正手
段と、前記燃料噴射量補正手段で補正された燃料噴射量
に相当する量の燃料を前記燃料噴射弁から噴射させる燃
料噴射弁駆動手段と、を含んで構成したことを特徴とす
る。

【０００６】また、請求項２に係る発明は、前記燃料噴
射弁が、機関の燃焼室内に燃料を噴射するように設けら
れ、前記差圧検出手段は、前記燃料噴射弁から噴射され
る部分の圧力として燃焼室内圧力を検出する手段を含ん
でいることを特徴とする。また、請求項３に係る発明
は、前記燃料噴射弁が、機関の吸気通路内に燃料を噴射
するように設けられ、前記差圧検出手段は、前記燃料噴
射弁から噴射される部分の圧力として吸気通路内圧力を
検出する手段を含んでいることを特徴とする。

【０００７】また、請求項４に係る発明は、前記差圧検
出手段が、前記燃料噴射弁から噴射される部分の圧力を
検出する手段と、該燃料噴射弁への燃料供給圧力を検出
する手段と、を備え、夫々の検出値の差を算出して差圧
を検出することを特徴とする。また、請求項５に係る発
明は、前記差圧検出手段が、前記燃料噴射弁から噴射さ
れる部分の圧力と、該燃料噴射弁への燃料供給圧力との
差圧を直接検出することを特徴とする。

【０００８】また、請求項６に係る発明は、前記差圧検
出手段が、前記燃料噴射弁から噴射される部分の圧力
と、略一定値とみなした燃料噴射弁への供給圧力と、の
差を算出して差圧を検出することを特徴とする。また、
請求項７に係る発明は、前記燃料噴射量補正手段は、燃
料噴射量算出手段で算出した燃料噴射量に対応する燃料
噴射期間の中の所定区間と、前記差圧検出手段により検
出した差圧の積で求まる面積に基づき、実際の燃料噴射
期間を補正することによって燃料噴射量を補正すること
を特徴とする。

【０００９】また、請求項８に係る発明は、前記燃料噴
射量補正手段は、燃料噴射量算出手段で算出した対応す
る燃料噴射期間の中の所定区間と、前記差圧検出手段に
より検出した差圧及びその履歴から燃料噴射期間の全期
間での両者の積で求まる面積に基づき、実際の燃料噴射
期間を補正することによって燃料噴射量を補正すること
を特徴とする。

【００１０】また、請求項９に係る発明は、図１に点線
で示すように、燃料噴射弁への燃料供給圧力を可変に制
御する燃圧制御手段を備え、前記燃料噴射量補正手段
は、燃料噴射量算出手段で算出した対応する燃料噴射期
間の中の所定のタイミングで、前記差圧検出手段により
検出した差圧に基づき、前記燃圧制御手段を介して燃料
噴射弁への燃料供給圧力を補正することによって燃料噴
射量を補正することを特徴とする。

【００１１】

【作用】請求項１に係る発明によれば、差圧検出手段に
よって、燃料噴射弁から噴射される部分の圧力と、燃料
噴射弁への燃料供給圧力との差圧を検出する。そして、
運転状態検出手段によって検出された機関の回転速度や
負荷等の運転状態に基づいて燃料噴射量算出手段が算出
した燃料噴射量を、前記差圧に基づいて燃料噴射量補正
手段が補正し、燃料噴射弁駆動手段が燃料噴射弁を駆動
して前記補正された燃料噴射量に相当する量の燃料を燃
料噴射弁から噴射させる。

【００１２】上記のように、検出された差圧に基づいて
燃料噴射量が補正されるので、高精度な燃料噴射量制御
したがって空燃比制御を行うことができ、以て、排気エ
ミッション、運転性を改善できる。また、請求項２に係
る発明によれば、燃料噴射弁は燃料を機関の燃焼室内に
噴射するので、該噴射部分の圧力は燃焼室内圧力とな
り、差圧検出手段は、該燃焼室内圧力を検出する手段に
よって燃料噴射部分の圧力を検出する。

【００１３】また、請求項３に係る発明によれば、燃料
噴射弁は燃料を機関の吸気通路内に噴射するので、該噴
射部分の圧力は吸気通路内圧力となり、差圧検出手段
は、該吸気通路内圧力を検出する手段によって燃料噴射
部分の圧力を検出する。また、請求項４に係る発明によ
れば、差圧検出手段が、燃料噴射部分の圧力と燃料供給
圧力とを別個に検出する各手段を備えているので、それ
らの検出値の差を算出して差圧を高精度に検出すること
ができる。

【００１４】また、請求項５に係る発明によれば、差圧
検出手段が、燃料噴射部分の圧力と燃料供給圧力との差
圧を直接検出することにより、差圧を高精度に検出する
ことができる。また、請求項６に係る発明によれば、差
圧検出手段が、燃料噴射部分の圧力のみを検出し、燃料
供給圧力は略一定とみなして差圧を算出することによ
り、簡易な構成で差圧を検出することができる。

【００１５】また、請求項７に係る発明によれば、燃料
噴射量に対応して算出された燃料噴射期間の中の所定区
間と検出された差圧との積で求まる面積つまり該所定区
間中の燃料噴射量を、例えば基準値と比較するなどして
実際の燃料噴射期間を前記算出された燃料噴射期間に対
して補正することにより、燃料噴射量を補正することが
できる。

【００１６】また、請求項８に係る発明によれば、前記
請求項７と同様にして所定区間中の燃料噴射量を求める
と共に、該所定区間中の差圧の履歴によって噴射終了時
の差圧を推定するなどして、所定区間経過後噴射終了ま
での区間と該区間における差圧との積で求まる面積に対
応する該区間の燃料噴射量を求め、前記所定区間中の燃
料噴射量に加算することによって燃料噴射期間の全期間
での燃料噴射量を求め、それを基準値と比較するなどし
て実際の燃料噴射期間を前記算出された燃料噴射期間に
対して補正することにより、燃料噴射量を補正すること
ができる。

【００１７】また、請求項９に係る発明によれば、燃料
噴射期間中の所定のタイミングで検出した差圧を、基準
値と比較するなどして燃料供給圧力を補正することによ
り、燃料噴射量を補正することができる。

【００１８】

【実施例】以下に本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図２は本発明の一実施例のシステム構成を示す。構
成を説明すると、機関１１の運転状態を検出する手段と
して、機関の吸気通路１には、吸入空気流量Ｑを検出す
るエアフローメータ２及び吸入空気流量を制御するスロ
ットル弁３が設けられ、ディストリビュータに内蔵ある
いはカム軸に近接などしてクランク角位置及び機関回転
速度を検出するためのクランク角センサ４が設けられ、
機関の排気通路５には排気中の所定成分例えば酸素等の
濃度を検出して空燃比を検出する空燃比センサ６が設け
られる。また、機関本体には機関の冷却水温度を検出す
る水温センサ７及び燃焼室内に直接燃料を噴射する電磁
駆動式の燃料噴射弁８が設けられ、燃焼室には火花点火
を行う点火栓９及び燃焼状態を検出するため燃焼室内
(筒内) 圧力を検出する筒内圧センサ１０が設けられ
る。

【００１９】前記センサ類によって検出された検出値そ
の他の外部情報は、図３に示されるマイクロコンピュー
タを中心とする回路にアナログ信号は入力ポート３０４
からＡ／Ｄ変換器３０５を介して、デジタル信号は入力
ポート３０４から直接入力され、これら検出値に基づい
てＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２内に記憶された制御プ
ログラムや各種データを用い、ＲＡＭ３０３に一時的に
情報を記憶しつつ、各種算出を実行して出力ポート３０
６から各制御信号を出力することにより機関制御を行
う。具体的には、燃料噴射量を算出し、前記燃料噴射弁
８を駆動して燃料噴射制御を行い、点火時期を算出し、
前記点火プラグ９を駆動して点火制御を行い、図示しな
いＥＧＲ通路に介装されたＥＧＲバルブを駆動してＥＧ
Ｒ制御を行う。

【００２０】次に作用を説明する。筒内直接噴射式内燃
機関では、圧縮行程で燃料噴射することが考えられる
(図４参照) 。ここで、実際の燃料噴射量は、図５に示
すように筒内圧力と燃圧との差圧、および燃料噴射期間
即ち燃料噴射パルス幅によって決まるが、圧縮行程の筒
内圧力は一般に環境変化やＥＧＲ量，気筒別等で図６に
示すようなバラツキを生じ、その結果前記差圧にバラツ
キを生じ、同一の燃料噴射パルス幅で燃料噴射を行って
も実際に気筒に噴射される燃料量は異なってしまうこと
がある。

【００２１】そこで、検出した差圧かあるいは燃圧一定
とみなせる場合には筒内圧力に基づいて燃料噴射パルス
幅あるいは燃圧を補正することが考えられる。ここで、
燃圧一定とみなせる場合とは、燃料ポンプによって燃圧
が略一定値に保たれている場合を意味し、燃圧一定とみ
なせるか否かは、予め実験によってポンプの素性を確認
し、例えば目標燃圧に対して定常運転での変動が±２％
以内なら一定とみなすなどのようにすればよい。前記燃
料噴射パルス幅あるいは燃圧のいずれを補正する場合
も、運転状態から算出した燃料噴射パルスを立ち上げた
後に差圧あるいは筒内圧力をＡ／Ｄ変換して取り込み、
その検出値に基づいてパルスの立ち下げのタイミング、
または燃圧を補正することにより、燃料噴射パルス幅あ
るいは差圧を補正する。これにより、同一運転条件にお
いて、環境変化やＥＧＲ量，気筒別等で圧縮行程の筒内
圧力がバラついた場合でも、空燃比を高精度に制御する
ことができる。

【００２２】また、吸気ポートに燃料を噴射する通常型
の燃料噴射式内燃機関においても、筒内直接噴射式内燃
機関の場合と同様に、環境変化やＥＧＲ量によって吸気
管内の圧力がバラつくことがある。この場合も、吸気管
圧力を検出するセンサを備えていれば、筒内直接噴射式
内燃機関の場合と同様に、検出した吸気管圧力と燃圧と
の差圧か、あるいは燃圧一定とみなせる場合には吸気管
圧力に基づいて、燃料噴射パルス幅あるいは差圧を補正
することにより、同一運転条件において、環境変化やＥ
ＧＲ量等で吸気管内の圧力がバラついた場合でも、空燃
比を高精度に制御することができる。

【００２３】このバラつきは、筒内直接噴射式内燃機関
において圧縮行程で燃料噴射を行う場合と比較して小さ
いため、その影響も小さいと考えられるが、本構成を用
いることにより、従来、機械的に吸気管圧力と燃圧との
差圧を補正していたプレッシャレギュレータを取り外す
ことができ、特に、吸気圧センサを予め備えて基本的に
吸気圧に基づいて燃料噴射量 (燃料噴射パルス幅) を設
定するような機関では、コストを削減できるという効果
が得られ、また、新たに吸気圧センサを設ける場合で
も、該吸気圧センサにより検出された吸気圧信号と排気
圧との差圧からＥＧＲ流量を計測するという目的に用い
ることができる。尚、筒内直接噴射式内燃機関で圧縮行
程に燃料噴射する場合には、燃料ポンプの圧力 (５［Ｍ
Ｐａ］程度) に対して、筒内圧力が約５［ｍｓ］で１〜
２［ＭＰａ］程度変化する場合が考えられ、非常に短時
間に無視できないほどの大きな圧力変化が想定されるた
め、機械式のプレッシャレギュレータによって差圧をク
ランク角によらず略一定に保持することは実質的に困難
であるため、プレッシャレギュレータを備えない。

【００２４】図７は、第１の実施例に係る燃料噴射パル
ス立ち上げタイミングＴｉｓ、同パルス立ち下げタイミ
ングＴｉｅ、筒内圧力の読み込みタイミングＴｃｒ
(ｋ) を設定するルーチンのフローチャートを示す。図
において、ステップ (図ではＳと記す。以下同様) ７０
１では、エアフローメータ１によって検出された吸入空
気流量Ｑａを読み込む。

【００２５】ステップ７０２では、クランク角センサ４
からの検出信号に基づいて機関回転速度Ｎを算出する。
ステップ７０３では、吸入空気流量Ｑａ，機関回転速度
Ｎから燃料噴射量Ｔｉを算出する。ここで、燃料噴射雰
囲気圧力 (筒内圧力) と燃圧との差圧と燃料噴射パルス
幅の積で定義する図８に示した面積Ｓと、燃料噴射量Ｔ
ｉとの間には図９の関係が成り立ち、図８の各時刻［Ｔ
ｃｒ (１) 〜Ｔｃｒ (ｎ) ］と、これらに対応する基準
の差圧データ［Ｃｒ (１) 〜Ｃｒ (ｎ) ］は運転条件毎
にマップデータとして備えているものとする。ここでは
ｎ＝４としたが、これに限るものではなく、また、この
点数は運転条件毎に異なっていても構わない。

【００２６】ステップ７０４では、ステップ７０３で算
出した燃料噴射量Ｔｉに対応する面積Ｓ Ｔｉを図９の
関係から算出する。ステップ７０５では、現在の運転条
件に対応するマップの時刻Ｔｃｒ (ｋ) 及び差圧基準デ
ータＣｒ (ｋ) に基づき、面積Ｓ Ｔｉを実現するため
のパルス立ち上げタイミングＴｉｓ及びパルス立ち下げ
タイミングＴｉｅを設定する。

【００２７】ステップ７０６では、運転条件に対応する
マップの各時刻Ｔｃｒ (ｋ) を筒内圧力読み込みタイミ
ングとして設定する。図１０は、燃料噴射パルスを出力
するルーチンのフローチャートを示し、パルス立ち上げ
タイミング毎に実行される。ステップ１００１では、燃
料噴射パルス立ち上げ信号を出力する。

【００２８】ステップ１００２では、基準値Ｐｆｕｅｌ
(ここでは燃圧一定と考えるので定数) と筒内圧力Ｐｃ
ｙｌとの差圧の１点目のデータを読み込む。ステップ１
００３では、経過時間Ｔをカウントする。ステップ１０
０４では、図７で設定した筒内圧力を読み込むタイミン
グＴｃｒ(２) になったか否かを判定する。

【００２９】筒内圧力読み込みタイミングになったとき
に、ステップ１００５で２点目の差圧を 読み込み、同
様にしてステップ１００６，ステップ１００７で筒内読
み込みタイミングＴｃｒ (３) になるのを待ち、ステッ
プ１００８で３点目の差圧を読み込む。ステップ１００
９では、３点の差圧データと筒内圧力読み込みタイミン
グＴｃｒ (ｋ) とから、図１２の斜線部の面積Ｓを算出
する。ここで、この面積が大きいほどその区間で噴射さ
れた燃料量は多く、面積Ｓが小さいほど噴射された燃料
量は少なくなる。また、最後の筒内圧力を読み込んでか
ら噴射パルス出力終了までの間に本フローチャートに示
した処理を実行するものとするが、Ｔｃｒ (３)からＴ
ｉｅの間隔が短すぎる場合は、面積Ｓの算出終了時刻を
Ｔｃｒ (３) とする代わりに、Ｔｃｒ (３) よりも所定
時間早い時間とし、本フローチャートに示した処理を実
行する時間を確保するようにする。

【００３０】ステップ１０１０では、面積Ｓを算出した
のと同じ区間で、図８に示した基準差圧データＣｒ
(ｋ) から面積Ｓの目標値Ｓ ｔａｇを算出する。ステ
ップ１０１１では、面積Ｓと目標値Ｓ ｔａｇとの差に
基づいて、パルス立ち下げタイミングの補正係数ＡＤＪ
を算出する。ステップ１０１２では、図１１に示す処理
により、パルス立ち下げタイミングの補正を行い、パル
スを立ち下げる。

【００３１】図１１は図１０の処理のステップ１０１２
で実行される。ステップ１１０１では、１０１１で算出
した補正係数ＡＤＪを用いてパルス立ち下げタイミング
Ｔｉｅに補正を行ったものをＴｉｅ’とする。ステップ
１１０２，ステップ１１０３では、パルス立ち下げタイ
ミングＴｉｅ’が来るのをカウントする。ステップ１１
０４では、燃料噴射パルスを立ち下げる。

【００３２】尚、本実施例では燃料噴射中にモニターす
る筒内圧力の点数を３点としたが、この点数及びタイミ
ングは、運転条件毎に異なっていてもよい。また、本実
施例では図２に示すように筒内圧力を検出するセンサ
は、点火プラグ座金型のものを想定したが、これは気筒
内の圧力を直接検出するセンサとしてもよい。以上示し
たように、燃料噴射部分の圧力 (本実施例では筒内圧
力) と燃料噴射弁への燃料供給圧力との差圧を検出し
て、該差圧に基づいて燃料噴射量を補正する構成とした
ため、燃料噴射量したがって空燃比を高精度に制御する
ことができ、以て排気エミッション，運転性を改善でき
る。この基本的な効果は、以下の実施例についても同様
に得られる。

【００３３】次に第２の実施例について説明する。第１
の実施例では、燃圧が略一定とみなして筒内圧力との差
圧を算出したが、第２の実施例では、燃圧を検出する手
段 (燃圧センサ) を設け、そのつど筒内圧力と燃圧を検
出して差圧を高精度に算出する。この場合、図１０のス
テップ１００２、ステップ１００５、ステップ１００８
におけるＰｆｕｅｌに検出された燃圧を読み込むものと
し、図１２の代わりに図１３における燃圧と筒内圧力と
の差圧から斜線部の面積を算出することになり、前記第
１実施例に比較して燃料噴射量の精度はより高められる
が、燃圧を検出するセンサが必要な分、コストが高くな
る。

【００３４】次に第３の実施例について説明する。本実
施例では、筒内圧力と燃圧との差圧を直接検出する手段
(差圧センサ) を設ける。具体的には、筒内直接噴射式
内燃機関の場合には、一般には燃圧が非常に高くなる
が、燃料配管をシリンダヘッドに埋め込むことが考えら
れているので、この場合にシリンダヘッドに筒内圧力と
燃圧とをそれぞれ取り出す孔を開け、取り出した両者の
圧力を薄板等の両側へ加え、その薄板の変位を歪みゲー
ジで取り出すような構成とすれば、差圧を直接検出する
差圧センサとすることができる。

【００３５】そして、図１０のステップ１００２、ステ
ップ１００５、ステップ１００８におけるＰｆｅｌ−Ｐ
ｃｙｌに、前記検出された差圧を代入する。本実施例で
も、第２の実施例と同様に第１の実施例と比較して燃料
噴射量の精度が向上し、センサが一つで済む (圧力取り
出し口は２ついる) のでコストアップも低く抑えること
ができる。

【００３６】次に第４の実施例について説明する。本実
施例は、第１の実施例と同様に燃圧は一定とみなす。第
１の実施例では、パルス立ち下げタイミング補正値ＡＤ
Ｊを算出する際に、図１０の処理により図１２の面積Ｓ
を算出し、これを用いた。この場合、面積Ｓは燃料噴射
パルスの途中［Ｔｃｒ (３) ］までの部分的な面積と
し、これを、図８の基準差圧データから図１０と同じ区
間で求めた部分的な面積と比較したが、本実施例では、
Ｔｃｒ (３) の時点で設定パルス終了時 (Ｔｉｅ) の差
圧［ｄＰ(４) ］を推定して、そのデータから図１５に
示すｄＳを算出し、それを用いて燃料噴射パルス全体で
の面積Ｓを推定し、これを図８のＳ Ｔｉと比較するよ
うにしたものである。

【００３７】本実施例では、図１０の代わりに、図１４
のフローチャートを用いる。ステップ１４０１〜ステッ
プ１４０８では、図１０と同様にしてｄＰ (１) 〜ｄＰ
(３) を読み込む。ステップ１４０９では、ｄＰ (１)
〜ｄＰ (３) 及びＴｉｅ、Ｔｃｒ (３) から直線近似、
二次曲線近似等によりｄＰ (４) を推定し、それに基づ
いてｄＳを算出する。

【００３８】ステップ１４１０では、前記Ｔｉｓ〜Ｔｃ
ｒ (３) 区間での面積と前記ステップ１４０９で推定し
たｄＳとを加えて、その面積をＳとする。ステップ１４
１１では、図９でＴｉから求めたＳ Ｔｉを目標値Ｓ
ｔａｒｇとして代入する。その後は、ステップ１４１
２、ステップ１４１３で図１０と同様にしてパルス立ち
下げタイミングの補正を行い、パルスを立ち下げる。

【００３９】本実施例では、第１の実施例に比較して精
度は高くなるが、その分算出の負荷は増大する。次に第
５の実施例について説明する。本実施例は、燃圧を検出
する手段 (燃圧センサ) を設けて、燃圧を検出して筒内
圧力との差圧を算出しつつ、第４の実施例と同様の処理
(図１４の処理) を行うようにしたものである。

【００４０】この場合、図１４のステップ１４０２、ス
テップ１４０５、ステップ１４０８におけるＰｆｕｅｌ
に検出された燃圧を読み込むものとし、図１６における
燃圧と筒内圧力との差圧から斜線部の面積を算出するこ
とになり、前記第４実施例に比較して燃料噴射量の精度
はより高められるが、燃圧を検出するセンサが必要な
分、コストが高くなる。

【００４１】次に第６の実施例について説明する。本実
施例では、第３の実施例と同様に筒内圧力と燃圧との差
圧を直接検出する手段 (差圧センサ) を設け、図１４の
ステップ１４０２、ステップ１４０５、ステップ１４０
８におけるＰｆｅｕｌ−Ｐｃｙｌに、前記検出された差
圧を代入する。

【００４２】本実施例でも、第５の実施例と同様に第４
の実施例と比較して燃料噴射量の精度が向上し、センサ
が一つで済むのでコストアップも低く抑えることができ
る。次に第７の実施例について説明する。第１〜第６の
実施例では、差圧に基づいて燃料噴射パルス幅を補正す
る構成としたが、本実施例では、燃圧を補正する構成と
する。

【００４３】即ち、燃料ポンプとして吐出圧 (燃圧) を
可変に制御できるものを用いつつ、第１〜第３の実施例
で使用した図１０、図１１あるいは第４〜第６の実施例
で使用した図１４、図１１のフローチャートの代わり
に、図１７、図１８を用いて算出処理を行うようにした
ものである。このような燃圧制御手段を備えた燃料ポン
プとしては、図１９に示したように、モータ２１で駆動
される燃料ポンプ２２の燃料吐出通路２３から分岐して
燃料の一部を燃料タンク２５にリリーフするリリーフ通
路２４に、電磁比例式のリリーフ弁２６を介装したもの
を用いればよく、燃料噴射弁への燃料供給圧力Ｐは、前
記リリーフ弁２６への通電電流に比例するため、図２０
に示すように電流値ｉによって燃圧Ｐを可変に制御する
ことができる。

【００４４】ステップ１７０１では、燃料噴射パルスを
立ち上げ、ステップ１７０２では筒内圧力と基準値Ｐｆ
ｕｅｌ (ここでは一定とみなすので定数) の差圧の１点
目のデータを読み込む。ステップ１７０３では、ステッ
プ１７０２の出力に基づいて図１８に示したサブルーチ
ンにより燃圧を補正する。この補正については後述す
る。

【００４５】ステップ１７０４、ステップ１７０５で
は、図７で設定した筒内圧力を検出するタイミングＴｃ
ｒ (２) になったか否かを判定し、なったときにステッ
プ１７０６で２点目の差圧を算出する。ステップ１７０
７では、ステップ１７０３と同様にして燃圧を補正し、
ステップ１７０８、ステップ１７０９では筒内圧力を読
み込むタイミングＴｃｒ (３)となったか否かを判定
し、ステップ１７１０では３点目の差圧を算出する。

【００４６】ステップ１７１１では燃圧を補正する。ス
テップ１７１２、ステップ１７１３ではパルス立ち下げ
タイミングＴｉｅがくるのを待って、ステップ１７１４
で燃料噴射パルスを立ち下げる。前記ステップ１７０
３、ステップ１７０７、ステップ１７１１で行われる燃
圧補正のサブルーチンを図１８のフローチャートに従っ
て説明する。

【００４７】ステップ１８０１では、読み込んだ差圧ｄ
Ｐ (ｋ) (本実施例ではｋ＝１〜３) の基準値Ｃｒ
(ｋ) をマップから読み出す。ステップ１８０２では、
読み込んだ差圧とマップ値から燃圧の補正値ｄＮを算出
する。ここで、図示算出式中のＫは積分のゲインであ
る。ステップ１８０３では、基準の燃圧Ｎにステップ１
８０２で算出した補正量ｄＮを加えて、設定燃圧Ｎｏｕ
ｔとする。

【００４８】ステップ１８０４では、ステップ１８０３
で設定した燃圧信号を燃料ポンプに出力する。尚、筒内
圧力をモニターするタイミングや点数等についての考え
方は、第１の実施例と同様である。次に第８の実施例に
ついて説明する。本実施例では、燃圧検出手段 (燃圧セ
ンサ) を設け、燃圧を検出して筒内圧力との差圧を算出
しつつ、前記第７の実施例と同様の処理 (図１７の処
理) を行うようにしたものである。

【００４９】この場合、図１７のステップ１７０２、ス
テップ１７０６、ステップ１７１０におけるＰｆｕｅｌ
に検出された燃圧を読み込むものとし、前記第７実施例
に比較して燃料噴射量の精度はより高められるが、燃圧
を検出するセンサが必要な分、コストが高くなる。次に
第９の実施例について説明する。

【００５０】本実施例では、第３の実施例と同様に筒内
圧力と燃圧との差圧を直接検出する手段 (差圧センサ)
を設け、図１７のステップ１７０２、ステップ１７０
６、ステップ１７１０におけるＰｆｅｌ−Ｐｃｙｌに、
前記検出された差圧を代入する。本実施例でも、第８の
実施例と同様に第７の実施例と比較して燃料噴射量の精
度が向上し、センサが一つで済むのでコストアップも低
く抑えることができる。

【００５１】以上の実施例では、筒内直接噴射式内燃機
関について示したが、吸気ポート噴射式内燃機関の場合
も、筒内圧力センサの代わりに吸気管圧力を検出する吸
気圧センサを設け、各実施例の筒内圧力読み込みの部分
を、吸気管圧力読み込みに置き換えれば、そのまま同様
に成立する。

【００５２】

【発明の効果】以上説明してきたように請求項１に係る
発明によれば、燃料噴射弁からの燃料噴射部分の圧力と
燃料噴射弁への燃料供給圧力との差圧を検出し、該差圧
に基づいて燃料噴射量を補正する構成としたため、燃料
噴射量したがって空燃比を高精度に制御することがで
き、以て排気エミッション，運転性を改善できる。

【００５３】また、請求項２に係る発明によれば、筒内
直線噴射式内燃機関において、燃料噴射弁から燃料が噴
射される燃焼室内の圧力を燃料噴射部分の圧力として検
出することができる。また、請求項３に係る発明によれ
ば、吸気通路内に燃料噴射する内燃機関において、吸気
通路内圧力を燃料噴射部分の圧力として検出することが
できる。

【００５４】また、請求項４に係る発明によれば、差圧
検出手段が、別個の検出手段により燃料噴射部分の圧力
と燃料供給圧力とを別個に検出し、それらの検出値の差
を算出することにより差圧を高精度に検出することがで
きる。また、請求項５に係る発明によれば、差圧検出手
段が、燃料噴射部分の圧力と燃料供給圧力との差圧を直
接検出することにより、差圧を高精度に検出することが
できる。

【００５５】また、請求項６に係る発明によれば、差圧
検出手段が、燃料噴射部分の圧力のみを検出し、燃料供
給圧力は略一定とみなして差圧を算出することにより、
簡易な構成で差圧を検出することができる。また、請求
項７に係る発明によれば、燃料噴射量に対応して算出さ
れた燃料噴射期間の中の所定区間と検出された差圧との
積で求まる面積に基づいて燃料噴射期間を補正すること
により、燃料噴射量を補正することができる。

【００５６】また、請求項８に係る発明によれば、燃料
噴射期間の全期間と差圧との積で求まる面積に基づいて
燃料噴射期間を補正することにより、燃料噴射量を補正
することができる。また、請求項９に係る発明によれ
ば、燃料噴射期間中の所定のタイミングで検出した差圧
に基づいて燃料供給圧力を補正することにより、燃料噴
射量を補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成・機能を示すブロック図。

【図２】本発明のシステム構成を示す図。

【図３】同じく制御回路系を示す図。

【図４】筒内直接噴射式内燃機関における噴射期間と筒
内圧力値との関係を示す線図。

【図５】同じく差圧をパラメータとした燃料噴射パルス
幅と燃料噴射量との関係を示す線図。

【図６】同じく環境変化等のバラツキに対する筒内圧力
の変化を示す線図。

【図７】本発明の各実施例等で使用する筒内圧力読み込
みタイミングを設定するルーチンのフローチャート。

【図８】第１の実施例等で使用する燃料噴射パルス幅と
差圧との積で求まる面積の目標値を算出するための図。

【図９】同じく前記面積の目標値と燃料噴射量との関係
を示す線図。

【図10】同上実施例等で使用する燃料噴射パルスを出力
するルーチンのフローチャート。

【図11】同上ルーチンの中の燃料噴射量を補正するサブ
ルーチンのフローチャート。

【図12】同上実施例等で使用する燃料噴射パルス幅と検
出された差圧との積で求まる面積を算出するための図。

【図13】第２の実施例等で使用する燃料噴射パルス幅と
検出された差圧との積で求まる面積を算出するための
図。

【図14】第４の実施例等で使用する燃料噴射パルスを出
力するルーチンのフローチャート。

【図15】同じく燃料噴射パルス幅と検出された差圧との
積で求まる面積を算出するための図。

【図16】第５の実施例等で使用する燃料噴射パルス幅と
検出された差圧との積で求まる面積を算出するための
図。

【図17】第７の実施例等で使用する燃料噴射パルスを出
力するルーチンのフローチャート。

【図18】同上ルーチンの中の燃料噴射量を補正するサブ
ルーチンのフローチャート。

【図19】燃料供給圧力を可変に制御する実施例の該制御
部のシステム構成を示す図。

【図20】同上実施例制御部の作動特性を示す図。

【符号の説明】

２ エアフローメータ ４ クランク角センサ ６ 空燃比センサ ８ 燃料噴射弁 10 筒内圧センサ 11 内燃機関 26 リリーフ弁 301 ＣＰＵ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料噴射弁によって燃料を噴射供給する内
   燃機関の燃料噴射量制御装置において、 前記燃料噴射弁から噴射される部分の圧力と、該燃料噴
   射弁への燃料供給圧力との差圧を検出する差圧検出手段
   と、 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で検出された機関の運転状態に基
   づいて、燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、 前記差圧検出手段の出力に基づいて前記燃料噴射量算出
   手段で算出された燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正
   手段と、 前記燃料噴射量補正手段で補正された燃料噴射量に相当
   する量の燃料を前記燃料噴射弁から噴射させる燃料噴射
   弁駆動手段と、 を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の燃料噴射
   量制御装置。
2. 【請求項２】前記燃料噴射弁は、機関の燃焼室内に燃料
   を噴射するように設けられ、 前記差圧検出手段は、前記燃料噴射弁から噴射される部
   分の圧力として燃焼室内圧力を検出する手段を含んでい
   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
   射量制御装置。
3. 【請求項３】前記燃料噴射弁は、機関の吸気通路内に燃
   料を噴射するように設けられ、 前記差圧検出手段は、前記燃料噴射弁から噴射される部
   分の圧力として吸気通路内圧力を検出する手段を含んで
   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
   噴射量制御装置。
4. 【請求項４】前記差圧検出手段は、前記燃料噴射弁から
   噴射される部分の圧力を検出する手段と、該燃料噴射弁
   への燃料供給圧力を検出する手段と、を備え、夫々の検
   出値の差を算出して差圧を検出することを特徴とする請
   求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の内燃機関の燃
   料噴射量制御装置。
5. 【請求項５】前記差圧検出手段は、前記燃料噴射弁から
   噴射される部分の圧力と、該燃料噴射弁への燃料供給圧
   力との差圧を直接検出することを特徴とする請求項１〜
   請求項３のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料噴射量
   制御装置。
6. 【請求項６】前記差圧検出手段は、前記燃料噴射弁から
   噴射される部分の圧力と、略一定値とみなした燃料噴射
   弁への供給圧力と、の差を算出して差圧を検出すること
   を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載
   の内燃機関の燃料噴射量制御装置。
7. 【請求項７】前記燃料噴射量補正手段は、燃料噴射量算
   出手段で算出した燃料噴射量に対応する燃料噴射期間の
   中の所定区間と、前記差圧検出手段により検出した差圧
   の積で求まる面積に基づき、実際の燃料噴射期間を補正
   することによって燃料噴射量を補正することを特徴とす
   る請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の内燃機関
   の燃料噴射量制御装置。
8. 【請求項８】前記燃料噴射量補正手段は、燃料噴射量算
   出手段で算出した燃料噴射量に対応する燃料噴射期間の
   中の所定区間と、前記差圧検出手段により検出した差圧
   及びその履歴から燃料噴射期間の全期間での両者の積で
   求まる面積に基づき、実際の燃料噴射期間を補正するこ
   とによって燃料噴射量を補正することを特徴とする請求
   項１〜請求項６のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料
   噴射量制御装置。
9. 【請求項９】燃料噴射弁への燃料供給圧力を可変に制御
   する燃圧制御手段を備え、 前記燃料噴射量補正手段は、燃料噴射量算出手段で算出
   した燃料噴射量に対応する燃料噴射期間の中の所定のタ
   イミングで、前記差圧検出手段により検出した差圧に基
   づき、前記燃圧制御手段を介して燃料噴射弁への燃料供
   給圧力を補正することによって燃料噴射量を補正するこ
   とを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記
   載の内燃機関の燃料噴射量制御装置。