JPH07166919A - 内燃機関用燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プレッシャレギュレータを燃料タンク内また
はその周辺に配置し、基準圧力をその周辺の圧力とした
とき、基準圧力または吸気管内圧力が変化しても、燃料
噴射量に影響を与えないこと。 【構成】 燃料タンク１に貯蓄されている燃料は燃料ポ
ンプ２により汲み上げられ、インジェクタ４に圧送され
る。このときの燃料の圧力はプレッシャレギュレータ３
によって燃料タンク１内の圧力に対して一定に保たれて
いる。また、インジェクタ４からエンジン１８に噴射さ
れる燃料噴射量はＥＣＵ９により制御されている。さら
に、ＥＣＵ９は、吸気管内圧力センサ１９とタンク内圧
力センサ２８との検出結果に応じてエンジン１８に供給
される燃料噴射量の補正を行っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に燃料タンク内また
はその周辺にプレッシャレギュレータを設置したときの
内燃機関用燃料噴射制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子式燃料噴射制御装置を採用
している内燃機関（エンジン）では、エンジンルーム内
に吸気負圧を制御要素として用いるプレッシャレギュレ
ータを設けている。このプレッシャレギュレータは、燃
料ポンプから燃料噴射弁に圧送される燃料の圧力が吸気
管内圧力に比べて高くなった場合に、燃料の一部をリタ
ーン配管を通して燃料タンクに戻すような構成になって
いる。これにより吸気負圧と燃料圧力との差圧を一定に
保つことができる（例えば、特開昭６４−３２０６６号
公報）。

【０００３】しかしながら、このようなプレッシャレギ
ュレータでは、燃料の一部を燃料タンクに戻すためのリ
ターン配管を、一般に車両の前部に設けられているエン
ジンルームから車両の後部に設けられている燃料タンク
まで延ばす必要が生じる。そこで、プレッシャレギュレ
ータを燃料タンク近辺に設けることによりこのリターン
配管を短くするためのシステムが考えられる。

【０００４】このようなリターン配管を短くするための
システムでは、燃料タンク内またはその周辺にプレッシ
ャレギュレータを設けるのが効率的であると考えられ
る。また、このようなシステムでは、吸気負圧と燃料圧
力との差圧を一定にする代わりに、プレッシャレギュレ
ータ周辺の圧力と燃料圧力との差圧を一定にすることに
より、吸気負圧を取り込むためにプレッシャレギュレー
タから吸気管内の脈動を抑えるためのサージタンク等の
吸気管にまで延びている吸気負圧導入配管を廃止するこ
とができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなシステムにおいては、インジェクタに送る燃料の
圧力を燃料タンク内またはその周辺の圧力に対して一定
に保っているため、吸気管内圧力が変化するとインジェ
クタの作動時間が同一でも噴射燃料量が変化するという
問題が生じる。

【０００６】本発明は、プレッシャレギュレータの基準
圧力をプレッシャレギュレータ周辺の圧力、例えば燃料
タンク内圧力としたとき、吸気管内圧力が変化しても、
インジェクタからエンジンに噴射される燃料供給量に影
響を与えない内燃機関用燃料噴射制御装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、図１に示すよ
うな、内燃機関に供給される燃料を貯蓄する燃料タンク
と、前記内燃機関の吸気管に配置され、この吸気管内に
燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記燃料タンク内に配設
され、前記燃料タンクから燃料を前記燃料噴射弁に圧送
する燃料ポンプと、前記燃料タンク内またはその周辺に
配置され、前記燃料ポンプから圧送されてくる燃料の圧
力が周辺の圧力に対して所定値以上高くなると、前記燃
料タンク内に燃料を戻して燃料圧力を調整するプレッシ
ャレギュレータと、前記吸気管内の圧力を検出する吸気
管内圧力検出手段と、前記燃料噴射弁から前記内燃機関
に供給する燃料の噴射量を制御する燃料噴射量制御手段
と、前記吸気管内圧力検出手段の検出結果に応じて、前
記プレッシャレギュレータ周辺の圧力と前記吸気管内圧
力との差に起因する前記プレッシャレギュレータによる
調整燃料圧力の適正値からのずれ分に対応して前記燃料
噴射量を補正する燃料噴射量補正手段とを備えることを
特徴とする内燃機関用燃料噴射制御装置を提供する。

【０００８】

【作用】燃料タンクは内燃機関に供給される燃料を貯蓄
し、燃料噴射弁は前記内燃機関の吸気管に配置され、こ
の吸気管内に燃料を噴射する。燃料ポンプは前記燃料タ
ンク内に配設され、前記燃料タンクから燃料を前記燃料
噴射弁に圧送し、プレッシャレギュレータは前記燃料タ
ンク内またはその周辺に配置され、前記燃料ポンプから
圧送されてくる燃料の圧力が周辺の圧力に対して所定値
以上高くなると、前記燃料タンク内に燃料を戻して燃料
圧力を調整する。

【０００９】そして、吸気管内圧力検出手段は前記吸気
管内の圧力を検出し、燃料噴射量制御手段は前記燃料噴
射弁から前記内燃機関に供給する燃料の噴射量を制御す
る。さらに、燃料噴射量補正手段は前記吸気管内圧力検
出手段の検出結果に応じて、前記プレッシャレギュレー
タ周辺の圧力と前記吸気管内圧力との差に起因する前記
プレッシャレギュレータによる調整燃料圧力の適正値か
らのずれ分に対応して前記燃料噴射量を補正する。

【００１０】

【実施例】本発明を吸気管内圧力から燃料噴射量を演算
する燃料噴射制御装置を備える内燃機関（エンジン）に
用いた第１実施例のシステム構成図を図２に示す。第１
実施例では、プレッシャレギュレータ３と燃料ポンプ２
とを燃料タンク１内に配置している。

【００１１】燃料タンク１内に貯蓄されている燃料は燃
料ポンプ２により汲み上げられ、加圧されてプレッシャ
レギュレータ３に送られる。プレッシャレギュレータ３
は吸気弁１５上流の吸気管に配置されている燃料噴射弁
（インジェクタ）４に送られる燃料の圧力を、燃料の一
部をリターン配管５を通して燃料タンク１に戻すことに
より燃料タンク内圧力に対して一定値高くなるように設
定している。プレッシャレギュレータ３の詳細な構造お
よび作動については後述する。

【００１２】プレッシャレギュレータ３によって、燃料
タンク１内に対して圧力を一定値（例えば３．０ｋｇ／
ｃｍ² ）高い値に調整された燃料は、燃料フィルタ６を
通ってデリバリパイプ７に送られ、このデリバリパイプ
７によって各インジェクタ４に供給される。そして、各
インジェクタ４は電子制御装置（ＥＣＵ）９に制御され
た噴射量だけ各気筒に対して燃料噴射を行う。

【００１３】このインジェクタ４によって噴射された燃
料は、吸気管１０内に設けられているエアクリーナ１
１、スロットルバルブ１２、アイドルスピードコントロ
ール（ＩＳＣ）バルブ１３、サージタンク１４を通って
吸入される大気と混合されて、吸気弁１５を介してシリ
ンダ１６内の燃焼室１７に吸気される。ここで、スロッ
トルバルブ１２はエンジン１８に供給される吸入空気量
を制御し、ＩＳＣバルブ１３は、アイドル運転時のエン
ジン１８の回転数を調節する。また、サージタンク１４
は吸入空気の脈動を抑えるもので、このサージタンク１
４には吸気管内圧力を検出するための吸気管内圧力セン
サ１９が設置されている。

【００１４】シリンダ１６内の燃焼室１７に供給された
混合気はその中で圧縮され、点火プラグ２０が発生する
点火火花により点火され爆発する。燃焼後のガスは排出
ガスとして排気弁２１を介して排気管２２に排出され
る。このとき、排気管２２に設置されている酸素濃度セ
ンサ（Ｏ₂ センサ）２３により排出ガス中の酸素濃度が
検出される。

【００１５】回転角センサ２６は、点火プラグ２０に高
電圧を供給するディストリビュータ２５に取り付けられ
ており、エンジン１８の回転数および回転角を検出す
る。また、水温センサ２７はシリンダ１６に設置されて
おり、このシリンダ１６を冷却する冷却水温を検出す
る。さらに、タンク内圧力センサ２８は、燃料タンクの
上端壁に設置されており、大気圧と燃料タンク内の圧力
との差圧を検出する。また、本実施例では大気圧を公知
の方法で、例えば、スタータオン時に検出された吸気管
内圧力を大気圧とすることにより検出している。

【００１６】電子制御装置（ＥＣＵ）９は、各種センサ
からの情報を随時更新、記憶するランダムアクセスメモ
リ（ＲＡＭ）９ａ、各種制御プログラム，制御マップ等
を記憶しているリードオンリメモリ（ＲＯＭ）９ｂ、各
種演算を行う中央演算処理装置（ＣＰＵ）９ｃ、各種デ
ータをやりとりする入出力装置９ｄ、これらを結ぶコモ
ンバス９ｅからなる。

【００１７】また、ＥＣＵ９はＯ₂ センサ２３の出力に
応じて、エンジン１８の空燃比フィードバック制御を行
う。さらに、ＥＣＵ９は、回転角センサ２６、水温セン
サ２７、タンク内圧力センサ２８、吸気管内圧力センサ
１９等からの信号より、インジェクタ４の噴射タイミン
グおよび噴射量制御、ＩＳＣ制御等を行う。次に本実施
例に用いたプレッシャレギュレータ３の構成および作動
について、図３に従って説明する。

【００１８】まず始めに、プレッシャレギュレータ３の
構成について説明する。プレッシャレギュレータ３のハ
ウジング３０１は軸方向に２分割された薄板製の第１、
第２の筐体３０１ａ、３０１ｂを突き合わせて構成して
いる。また、これら第１、第２の筐体３０１ａ、３０１
ｂは折り曲げ縁３０２にて嵌合されている。さらに、第
１、第２の筐体３０１ａ、３０１ｂの突き合わせ面には
ダイアフラム３０３の周縁部が気液密に挟持されてお
り、このダイアフラム３０３はハウジング３０１内を軸
方向に、ダイアフラム室３０４と燃料室３０５とに区画
している。

【００１９】ダイアフラム室３０４にはダイアフラム３
０３を燃料室３０５に向けて押圧付勢する圧縮コイルば
ね３０６が収容されており、また、このダイアフラム室
３０４には第１の筐体３０１ａに固定され、燃料タンク
１からタンク内圧力を導入する周辺圧力導入パイプ３０
７が接続されている。さらに、この周辺圧力導入パイプ
３０７は燃料が燃料タンク１内に満ちているときでも、
その先端が燃料に浸からない位置にまで鉛直下向きに設
けられている。このように、鉛直下向きに取り付けるこ
とにより、振動等により燃料が跳ね上がり、周辺圧力導
入パイプ３０７内に入っても中に溜まることなく、すぐ
に燃料タンク１内に戻される。

【００２０】燃料室３０５には、第２の筐体３０１ｂに
固定されており、燃料流入管に接続される流入接続管３
０８、燃料流出管に接続される流出接続管３０９、リタ
ーン配管に接続されるリターン用接続管３２０が接続さ
れている。流入接続管３０８および流出接続管３０９は
第２の筐体３０１ｂのそれぞれ下端部、上端部壁に取り
付けられているとともに、リターン用接続管３２０は第
２の筐体３０１ｂ側壁に取り付けられている。また、こ
のリターン用接続管３２０はハウジング３０１の中心軸
線上に設置されている。

【００２１】燃料室３０５内には円筒形の区画筒３１１
が設けられている。そして、区画筒３１１の内部開口端
には弁座３１２が固定されており、この弁座３１２には
中心部に弁孔３１３を開口してある。つまり、流入接続
管３０８とリターン用接続管３２０とは弁孔３１３を介
して連通している。また、ダイアフラム３０３には、中
心部に弁保持体３１４が取り付けられている。この弁保
持体３１４にはボール３１５が回転自在に支持されてい
る。さらに、このボール３１５にはプレート状の弁体３
１６が固定されている。なお、３１７はボール３１５を
押圧するバネである。

【００２２】弁体３１６は弁座３１２に対向して設置さ
れており、ダイアフラム３０３のたわみ変形により弁体
３１６が弁座３１２に近接すると、弁孔３１３の弁体側
開口面積を減少させる。すなわち、燃料タンク１に戻す
燃料量を規制し、燃料圧力を上昇させるようになってい
る。次に、以上のような構成を持つプレッシャレギュレ
ータ３の作動について説明する。

【００２３】燃料ポンプ２からインジェクタ４に供給さ
れる燃料が流入接続管３０８を通ってプレッシャレギュ
レータ３内の燃料室３０５に送られ、このプレッシャレ
ギュレータ３によってインジェクタ４に供給される燃料
の圧力が制御される。つまり、周辺圧力導入パイプ３０
７を通ってダイアフラム室３０４に導入される燃料タン
ク１内の圧力よりも燃料室３０５内の圧力が相対的に高
くなった場合には、この燃料圧力によりダイアフラム３
０３を圧縮コイルばね３０６の押圧力に抗して変位させ
る。

【００２４】これにより、弁保持体３１４および弁体３
１６が弁座３１２から離れ弁孔３１３を開く。このた
め、燃料室３０５の燃料は弁孔３１３から区画筒３１１
内を通じてリターン用接続管３２０に流れ、このリター
ン用接続管３２０から燃料タンクに逃がされる。したが
って、燃料ポンプ２からインジェクタ４に供給される燃
料の圧力を下げることができる。

【００２５】一方、燃料タンク１内の圧力よりも燃料室
３０５内の圧力が相対的に低くなった場合には、ダイア
フラム３０３が圧縮コイルばね３０６に押され、弁保持
体３１４および弁体３１６が弁座３１２に向けて変位さ
れる。弁体３１６が弁座３１２に近接すると弁孔３１３
の開口面積は規制され、燃料室３０５からの燃料流出が
減少する。したがって、燃料ポンプ２からインジェクタ
４に供給される燃料の圧力を上げることができる。

【００２６】このようにして、燃料タンク１内圧力に対
して、プレッシャレギュレータ３内の燃料室３０５に送
られる燃料の圧力を一定に保つことができ、流出接続管
３０９を通ってインジェクタ４に供給する燃料の圧力を
一定にすることができる。以上のように、本実施例に用
いるプレッシャレギュレータ３は燃料タンク１内の圧力
に対してインジェクタ４に供給する燃料の圧力を一定値
高い値に調整されるわけであるが、燃料タンク内の圧力
は常に一定ではない。つまり、周囲温度による蒸発燃料
量や大気圧の変化等により燃料タンク１内の圧力が変化
すると、インジェクタ４に供給される燃料の圧力も変化
する。

【００２７】インジェクタ４から噴射される燃料量は、
その開口面積と開弁時間と燃料を噴射するときの燃料の
流速とで決まるので、燃料の圧力、または吸気管内圧力
が変化して流速が変化すると同じ開口面積と同じ開弁時
間とでも噴射される燃料量が変わってくる。以下、流速
が変化したとき（例えば、吸気管内圧力の変化、前述し
た燃料タンク内圧力の変化によって生じる）の燃料噴射
量の補正方法の原理について説明する。なお本実施例に
おいて、基本燃料噴射時間Ｔ_POは吸気管内圧力とエンジ
ン回転数とのマップから決定され、このマップは実際に
吸気管内圧力とエンジン回転数とから必要な燃料噴射時
間を測定して作成されているので、このときに吸気管内
圧力の変化に対するプレッシャレギュレータ３による調
整圧力の適正値からのずれ分に対応する燃料量の補正も
自動的に行われている。このため、基本燃料噴射時間Ｔ
_POについては吸気管内圧力の変化に対する補正を別途行
う必要がない。よって、以下では特に燃料タンク内圧力
の変化に対する燃料噴射量の補正について説明する。

【００２８】ＥＣＵ９は、インジェクタ４に供給される
燃料の圧力が一定であるという条件のもとに燃料噴射時
間を求めている。いま、ＥＣＵ９がインジェクタ４に供
給されている燃料の圧力が一定であるとして、開弁時間
τ分の燃料噴射を行ったとすると、開口面積をｓ、イン
ジェクタ４から噴射される燃料の流速をｑとしたとき、
その燃料噴射量はｑｓτとなる。しかし、本実施例では
上記理由により燃料の圧力が一定ではない。この燃料の
圧力が変化したときのインジェクタ４から噴射される燃
料の流速をｑ’とすると、そのときの燃料噴射量は、
ｑ’ｓτとなる。つまり、流速の変化分の誤差が生じて
くる。

【００２９】この誤差をなくすためには、実際の燃料噴
射量ｑ’ｓτをその時の流速ｑ’で割り、さらに、ＥＣ
Ｕ９が一定としている燃料の圧力での流速ｑを乗じれば
よく、この補正により、目標の燃料噴射量ｑｓτとな
る。つまり、補正値ｑ／ｑ’を燃料噴射時間に補正係数
として掛けることによりタンク内圧力の変化に対する補
正を行うことができる。

【００３０】この流速ｑは、インジェクタ４に供給され
る燃料の圧力をｐ、インジェクタ４が燃料を噴射する吸
気管内の圧力をｐ_m 、燃料の密度をρとしたとき

【００３１】

【数１】

【００３２】であらわされる。同様に、流速ｑ’は、そ
の時の燃料の圧力をｐ’とすると

【００３３】

【数２】

【００３４】となる。よって、ｑ／ｑ’は、

【００３５】

【数３】

【００３６】となり、いま、ｐとｐ’は、大気圧を
ｐ_a 、タンク内の圧力と大気圧との差圧をｐ_t 、吸気管
内圧力をｐ_m 、プレッシャレギュレータ３の設定圧力を
ｐ_f とすると数３、すなわち補正係数ｑ／ｑ’は、

【００３７】

【数４】

【００３８】で表すことができる。以下、この補正係数
をタンク内圧力補正係数Ｋ_TPとして表すことにする。次
に、ＥＣＵ９にて実行される燃料噴射時間演算のフロー
チャートを図４に従って説明する。燃料噴射時間演算ル
ーチンが起動されると、まずステップ１において、吸気
管内圧力センサ１９から吸気管内圧力ｐ_m を取り込む。
ステップ２では回転角センサ２６からの信号にもとづき
エンジン回転数ＮＥを計算し、その値を取り込む。次
に、ステップ３であらかじめＥＣＵ９のメモリに設定さ
れている噴射量マップから吸気管内圧力ｐ_m 、エンジン
回転数ＮＥに対応する基本噴射時間Ｔ_POを求める。この
とき、この噴射量マップには前述したように吸気管内圧
力ｐ_m の変化に対するプレッシャレギュレータ３による
調整燃料圧力の適正値からのずれ分に対応する燃料量の
補正を行った燃料噴射量が記憶されている。

【００３９】そして、ステップ４では、タンク内圧力セ
ンサ２８からタンク内圧力ｐ_t を取り込み、ステップ５
において、タンク内圧力の変化に対する燃料噴射量の変
化を補正するためのタンク内圧力補正係数Ｋ_TPを数式４
から求める。次に、ステップ６において、水温センサ２
７からの信号をもとに、この冷却水温に応じた水温補正
係数ＦＷＬを求める。また、次のステップ７において
は、Ｏ ₂ センサ２３からの信号に基づく空燃比フィード
バックのためのフィードバック係数ＦＡＦを求める。そ
して、ステップ８で、これらの補正係数を基本噴射時間
に乗じて燃料噴射時間Ｔ_P を次式より求めて、このルー
チンを終了する。

【００４０】

【数５】Ｔ_P ＝Ｔ_PO×Ｋ_TP×ＦＷＬ×ＦＡＦ 以上の処理を行うことにより、タンク内の圧力または吸
気管内圧力の変化による燃料噴射量誤差の補正を行うこ
とができる。なお、本実施例において、吸気管内圧力セ
ンサ１９が吸気管内圧力検出手段に、ステップ８が燃料
噴射量制御手段に、ステップ５が燃料噴射量補正手段に
それぞれ相当し、機能する。

【００４１】本実施例では、スタータオン時の吸気管内
圧力を大気圧としているが、大気圧センサを設けて大気
圧を検出するようにしてもよい。また、タンク内圧力セ
ンサとして大気圧とタンク内圧力との差圧を検出するも
のを用いているが、タンク内圧力を絶対圧で検出するも
のでもよく、このようなセンサを用いたときには大気圧
を検出する必要がなくなるため、大気圧を検出する手段
を省略することができる。

【００４２】次に第２実施例として、吸入空気量から燃
料噴射量を演算する燃料噴射制御装置を備えたエンジン
に本発明を適用した例を説明する。図５に第２実施例の
構成図を示す。本実施例では第１実施例の吸気管圧力セ
ンサ１９の代わりに吸入空気量を検出するエアフロメー
タ２９をエアクリーナ１１下流の吸気管１０内に備えて
いる。ＥＣＵ９はこのエアフロメータ２９で検出された
吸入空気量と回転角センサ２６により検出されたエンジ
ン回転数とから基本燃料噴射時間を求める。また、第１
実施例ではスタータオン時の吸気管内圧力を検出してこ
れを大気圧としたが、第２実施例では吸気管内圧力セン
サがないため、この方法を用いることができない。そこ
で、第２実施例では、スロットル開度が全開時に推定さ
れる吸気管内圧力を大気圧として検出しているものとす
る。

【００４３】このような燃料噴射制御装置では、基本噴
射時間演算時に吸気管内圧力に対する補正が行われてい
ないため、補正を行う必要がある。以下、この補正を含
む燃料噴射時間算出処理について図７に示したフローチ
ャートに従って説明する。燃料噴射時間演算ルーチンが
起動されると、まずステップ１１において吸入空気量Ｇ
_a を取り込む。次にステップ１２においてエンジン回転
数ＮＥを取り込み、ステップ１３で吸入空気量をエンジ
ン回転数で割った値の１次元マップから基本噴射時間Ｔ
_POGAを読み込む。そして、ステップ１４において、タン
ク内圧力Ｐ _T を取り込み、ステップ１５では図８に示し
たフローチャートの処理によって求められる推定吸気管
内圧力Ｐ_m(i)を取り込む。図８のフローチャートの説明
は後述する。ステップ１６では吸気管内圧力の変化に対
する燃料噴射量の変化を補正するための吸気管内圧力補
正係数Ｋ_pmを求める。ここで、吸気管内圧力補正係数Ｋ
_pmは次に示す数式６により求められるが、実際にはあら
かじめ算出した値を吸気管内圧力の１次元マップとして
ＲＯＭ９ｂに記憶しておき、必要に応じてそのときの吸
気管内圧力に対する値を読み込むようにしている。

【００４４】

【数６】

【００４５】次に、ステップ１７において、水温センサ
２７からの信号をもとに、この冷却水温に応じた水温補
正係数ＦＷＬを求める。また、次のステップ１８におい
ては、Ｏ₂ センサ２３からの信号に基づく空燃比フィー
ドバックのためのフィードバック係数ＦＡＦを求める。
そして、ステップ１９で、これらの補正係数を基本噴射
時間に乗じて燃料噴射時間Ｔ_PGA を次式より求めて、こ
のルーチンを終了する。

【００４６】

【数７】Ｔ_PGA ＝Ｔ_POGA×Ｋ_pm×ＦＷＬ×ＦＡＦ 以上の処理を行うことにより、吸入空気量から燃料噴射
量を演算するシステムにおいて、吸気管内圧力の変化に
対するプレッシャレギュレータ３による調整燃料圧力の
適正値のずれ分に対応する燃料量誤差の補正を行うこと
ができる。

【００４７】なお、上記実施例では、プレッシャレギュ
レータ３の周辺圧力導入パイプ３０７が燃料タンク内に
開口しているにもかかわらずタンク内圧力と大気圧と差
が小さいことから大気圧を設定燃圧の基準として用いて
いる。よって、ステップ１４で取り込んだタンク内圧力
を用いていない。このため、タンク内圧力センサ２８は
必ずしも必要ではない。しかし、このタンク内圧力を用
いて吸気管内圧力の変化だけでなくタンク内圧力の変化
に対する燃料噴射量の補正を行うときには必要となる。
次式にこの補正式を示す。

【００４８】

【数８】

【００４９】次に、図８に示した推定吸気管内圧力Ｐ
_m(i)を求めるフローチャートについて説明する。このフ
ローチャートは本実施例では所定クランク角毎に実行さ
れるものとし、例えば３６０°ＣＡ（クランク角）ごと
に実行される。このルーチンが実行されると、まずステ
ップ２１において吸入空気量Ｇ_a を取り込む。ステップ
２２ではエンジン回転数ＮＥを取り込む。ステップ２３
では図６に示した吸入空気量Ｇ_a とエンジン回転数ＮＥ
との２次元マップから吸気管内圧力Ｐ_mgを検索する。次
に、ステップ２４では、次式に示したなまし式を用いて
ステップ２３で検索された吸気管内圧力Ｐ_mgを整数ｎで
なます。これは、過渡時の吸気管内圧力の応答遅れを考
慮するためである。

【００５０】

【数９】 上式において、ｎはなまし係数を、Ｐ_m(i)は最新の推定
吸気管内圧力を、Ｐ_{m( i-1)}は前回の推定吸気管内圧力を
それぞれ示している。

【００５１】以上の処理を実行することにより、吸気管
内圧力Ｐ_m を直接検出しなくても、吸入空気量Ｇ_a とエ
ンジン回転数ＮＥとにより吸気管内圧力を求めることが
できる。上記第２実施例では、エアフロメータ２９によ
り検出された吸入空気量Ｇ_a を用いて推定吸気管内圧力
Ｐ_m(i)を求めているが、加減速時にはエアフロメータ２
９の出力に応答遅れが生じる。また、アクセル全開時の
ように吸気脈動が大きくなる運転域では、実際の吸入空
気量よりも多い空気量を示す値を出力する。そこで第３
実施例では、このような運転状態でも正確に吸気管内圧
力を推定できる例を説明する。

【００５２】図９に第３実施例のシステム構成図を示
す。第３実施例では、第１実施例の構成に加え、スロッ
トル開度センサ３０が設けられている。このスロットル
開度センサ３０はスロットルバルブの開度に応じた信号
をＥＣＵ９に発信する。図１０に第３実施例においてＥ
ＣＵ９により実行される処理のフローチャートを示す。
このフローチャートは所定クランク角毎に実行されるも
のとし、例えば３６０°ＣＡ毎に実行される。

【００５３】本処理が実行されると、ステップ３１にお
いて、エアフロメータ２９より検出された吸入空気量Ｇ
_a を取り込む。ステップ３２ではエンジン回転数ＮＥを
取り込み、ステップ３３でスロットル開度センサ出力か
ら検出されたスロットル開度Ｔ_a を取り込む。そして、
ステップ３４において、まず吸入空気量Ｇ_a とエンジン
回転数ＮＥとに基づいて作成された図６に示す２次元マ
ップから今回の検索吸気管内圧力Ｐ_mgを検索する。そし
て、ステップ３５にて、次式より第１の検索吸気管内圧
力変化量ΔＰ_mgを求める。

【００５４】

【数１０】ΔＰ_mg＝｜Ｐ_mg−Ｐ_mg0 ｜ ここで、Ｐ_mg0 は前回に図６に示すマップから検索され
た検索吸気管内圧力である。次にステップ３６におい
て、今度はスロットル開度Ｔ_a とエンジン回転数ＮＥと
に基づいて作成された図１１に示す２次元マップから今
回の検索吸気管内圧力Ｐ_mg' を検索する。そして、ステ
ップ３７において、次式より第２の検索吸気管内圧力変
化量ΔＰ_mg' を求める。

【００５５】

【数１１】ΔＰ_mg' ＝｜Ｐ_mg' −Ｐ_mg'0｜ ここで、Ｐ_mg'0は前回に図１１に示すマップから検索さ
れた検索吸気管内圧力である。そして、ステップ３８に
おいて、ステップ３５にて算出されたΔＰ_mgがステップ
３７で算出されたΔＰ_mg' より小さいかを判定し、肯定
判断されるとステップ３９に、否定判断されるとステッ
プ４０に進む。このステップでは加減速時か否かを判断
している。加減速時にはΔＰ_mg＜ΔＰ_mg' となり、ステ
ップ３９に進む。ステップ３９では図１２に示す加減速
時補正処理を実行し、今回の検索吸気管内圧力Ｐ_mg1 を
算出する。以下、この図１２に従って加減速時補正処理
を説明する。

【００５６】この処理が実行されると、ステップ５１に
て次式が満たされているかを判断する。

【００５７】

【数１２】Ｐ_mg' −Ｐ_mg'0＞０ 肯定判断されるとステップ５２へ、否定判断されるとス
テップ５３に進む。つまり、今回の検索値Ｐ_mg' が前回
の検索値Ｐ_mg'0より大きいときには加速時と判断しステ
ップ５２に進む。今回の検索値Ｐ_mg' が前回の検索値Ｐ
_mg'0以下のときには減速時と判断してステップ５３に進
む。ステップ５２では次式より検索吸気管圧力Ｐ_mg1 を
算出する。

【００５８】

【数１３】Ｐ_mg1 ＝Ｐ_mg0 ＋ΔＰ_mg' また、ステップ５３では次式より検索吸気管圧力Ｐ_mg1
を算出する。

【００５９】

【数１４】Ｐ_mg1 ＝Ｐ_mg0 −ΔＰ_mg' 以上の処理が終了すると図１０のステップ４１に進む。
また、ステップ３８にて否定判断されてステップ４０に
進んだときには、検索吸気管内圧力Ｐ_mgを今回の検索吸
気管内圧力Ｐ_mg1 とする。

【００６０】ステップ４１では前述のように求められた
検索吸気管内圧力Ｐ_mg1 を数式８でなまして推定吸気管
内圧力Ｐ_m(i)とする。次のステップ４２ではこの推定吸
気管内圧力Ｐ_m(i)が大気圧相当の値（ただし、図１８
（ａ），（ｂ）に示すような過給機付きエンジンに本発
明を実施した場合には最大過給圧相当の値）ｋＰ_atm よ
り大きいかを判断しする。肯定判断されるとステップ４
３に進み、ｋＰ_atm を推定吸気管内圧力Ｐ_m(i)としてガ
ードをかけ、ステップ４４に進む。否定判断されたとき
にはそのままステップ４４に進む。ステップ４４では今
回検出されたＰ_mgをＰ_mg0 と、Ｐ_mg' をＰ_mg'0として本
処理を終了する。

【００６１】スロットル開度とエンジン回転数とから検
出された吸気管内圧力は吸気管内圧力の変化に対して応
答性が比較的良い。そこで本第３実施例では、Ｐ_mg0 に
スロットル開度とエンジン回転数とから検索された検索
吸気管内圧力Ｐ_mg' の変化量ΔＰ_mg' を加速時には加
算、減速時には減算している。これにより、過渡時のエ
アフロメータ出力の応答遅れを補正することができる。

【００６２】なお、このスロットル開度とエンジン回転
数とから検出された吸気管内圧力Ｐ _mg' には誤差が大き
く含まれているが、変化量ΔＰ_mg' をとることにより誤
差を小さくすることができる。このため、本実施例で
は、スロットル開度とエンジン回転数とから加減速時の
吸気管内圧力の変化量のみを求め、補正するようにして
いる。

【００６３】さらに、第３実施例では、求められた推定
吸気管内圧力が大気圧相当の圧力より大きい値となった
ときには、推定吸気管内圧力を前記大気圧相当の圧力と
している。これにより、スロットル全開時の吸気脈動が
大きくなったときにエアフロメータが実際の吸入空気量
より多い空気量の値を出力し、この結果、推定吸気管内
圧力が大気圧を越えても適切に補正することができる。

【００６４】また、上記各実施例では燃圧（プレッシャ
レギュレータ３の設定圧力）をタンク内圧力に対して一
定としているが、燃料タンク内に配置されたプレッシャ
レギュレータ３の周辺圧力導入パイプ３０７をタンク外
の大気まで延長したり、プレッシャレギュレータ３を燃
料タンク１周辺に配置したりして大気圧に対して燃圧が
一定となるようにしてもよい。

【００６５】以上の各実施例では、大気圧をスタータオ
ン時の吸気管内圧力から検出したり、あるいは、スロッ
トル開度が全開時に推定される吸気管内圧力から求めて
いるがこれらの方法に限る必要はない。次に他の大気圧
の検出方法を第４実施例として説明する。図１３は大気
圧補正処理を示すフローチャートである。以下、このフ
ローチャートにしたがって説明する。なお、このフロー
チャートは所定クランク角（例えば、１８０°ＣＡ）毎
に実行される。

【００６６】本処理が実行されると、ステップ６１にお
いて、エンジン回転数ＮＥと吸入空気量Ｇ_a とから、図
１４に示すフローチャートより吸気管内圧力Ｐ_GAを検出
する。図１４については後述する。次に、ステップ６２
ではエンジン回転数ＮＥとスロットル開度Ｔ_a とから、
図１５に示すフローチャートより吸気管内圧力Ｐ_TAを検
出する。図１５についても後述する。そして、ステップ
６３において、図１６に示す２次元マップから高度補正
係数ＫＨＩＧＨを求める。なお図１６は、Ｐ_TAが同じと
きには、Ｐ_GAが小さいほどＫＨＩＧＨの値が小さくなる
ように作成されている。これは、スロットル開度とエン
ジン回転数とから求めた吸気管内圧力は大気圧の変化の
影響を受けない。しかし、吸入空気量とエンジン回転数
とから求めた吸気管内圧力は大気圧の変化の影響を受け
る。つまり、同じスロットル開度と同じエンジン回転数
のときに、吸入空気量とエンジン回転数とから吸気管内
圧力を求めると、大気圧が低いほど吸入空気量が減るた
め検出される吸気管内圧力が小さくなる。ステップ６５
では、次式より、現在の大気圧Ｐ_ATM を求める。

【００６７】

【数１５】Ｐ_ATM ＝ＫＨＩＧＨ×７６０ そして、ステップ６６において、このＰ_ATM とステップ
６１にて算出された吸気管内圧力Ｐ_GAとの２次元マップ
（図１７参照）から燃料圧力補正係数Ｋ_pmを取り込む。
そして、ステップ６７において、この燃料圧力補正係数
Ｋ_pmを燃料噴射量の補正に反映する。

【００６８】次に、ステップ６１にて実行される処理を
図１４に示すフローチャートに従って説明する。まず、
ステップ６８において、吸入空気量Ｇ_a を読み込む。ス
テップ６９ではエンジン回転数ＮＥを読み込む。次にス
テップ７０では、図６に示すマップから検索吸気管内圧
力Ｐ_mgを読み込む。そして、マップから求めた吸気管内
圧力Ｐ_mgを次式によりなまして、吸気管内圧力Ｐ_GAを算
出する。

【００６９】

【数１６】 また、ステップ６２にて実行される処理を図１５に示す
フローチャートに従って説明する。

【００７０】まず、ステップ７２においてスロットル開
度を取り込む。次にステップ７３にいてエンジン回転数
を取り込む。そしてステップ７４にて、図１１に示すマ
ップから吸気管内圧力Ｐ_mg' を読み込む。そして、マッ
プから求めた吸気管内圧力Ｐ _mg' を次式によりなまし
て、吸気管内圧力Ｐ_TAを算出する。

【００７１】

【数１７】 以上のように、本第４実施例では大気圧の変化に対して
燃料噴射量補正係数を補正することにより、より正確に
燃料噴射量を制御することができる。

【００７２】また、上記各実施例ではあらかじめ決めら
れたタイミング信号に同期して燃料噴射を実行する同期
噴射に対して圧力補正を行っているが、エンジン始動
時，加速時等に実行されるタイミング信号に同期しない
非同期噴射の燃料噴射に対しても、本発明を用いてもよ
い。非同期噴射の噴射量は吸気管内圧力の変化量に対す
る１次元マップにより作成される。この非同期噴射量は
吸気管内圧力が変化するとインジェクタの開弁時間が同
じでも噴射量が変化する。この吸気管内圧力の変化に対
する燃料噴射量の補正は、前述したように、数式６によ
り算出される吸気管内圧力補正係数Ｋ_pmを非同期燃料噴
射量に乗じることにより行うことができる。また、この
非同期噴射量の補正においても、あらかじめ算出した値
を吸気管内圧力の１次元マップとしてＲＯＭ９ｂに記憶
しておき、必要に応じてその時の吸気管内圧力に対する
値を読み込み、補正を行うようにしてもよい。

【００７３】

【発明の効果】以上に述べたように本発明によれば、吸
気管内圧力以外の圧力、例えば燃料タンク内圧力に対し
て一定の圧力で燃料噴射弁に燃料を送るとき、吸気管内
圧力の変化によって生じる燃料噴射弁から噴射される燃
料量の変化を補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクレーム対応図である。

【図２】本発明を用いた第１実施例のシステム構成図で
ある。

【図３】本実施例に用いたプレッシャレギュレータの断
面図である。

【図４】本実施例のＥＣＵによって実行されるルーチン
のフローチャートである。

【図５】第２実施例のシステム構成図である。

【図６】吸入空気量とエンジン回転数とから吸気管内圧
力を求めるために用いるマップである。

【図７】第２実施例のＥＣＵによって実行されるルーチ
ンのフローチャートである。

【図８】第２実施例のＥＣＵによって実行されるルーチ
ンのフローチャートである。

【図９】第３実施例のシステム構成図である。

【図１０】第３実施例のＥＣＵによって実行されるルー
チンのフローチャートである。

【図１１】スロットル開度とエンジン回転数とから吸気
管内圧力を求めるために用いるマップである。

【図１２】第３実施例のＥＣＵによって実行されるルー
チンのフローチャートである。

【図１３】第４実施例のＥＣＵによって実行されるルー
チンのフローチャートである。

【図１４】第４実施例のＥＣＵによって実行されるルー
チンのフローチャートである。

【図１５】第４実施例のＥＣＵによって実行されるルー
チンのフローチャートである。

【図１６】吸入空気量とエンジン回転数とから求めた吸
気管内圧力と、スロットル開度とエンジン回転数とから
求めた吸気管内圧力とに基づいて高度補正係数を求める
ために用いるマップである。

【図１７】吸気管内圧力と大気圧とから吸気管内圧力補
正数を求めるために用いるマップである。

【図１８】（ａ），（ｂ）は本発明を過給機付き内燃機
関に用いたときの概略構成図である。

【符号の説明】

１ 燃料タンク ２ 燃料ポンプ ３ プレッシャレギュレータ ４ インジェクタ ９ ＥＣＵ １０ 吸気管 １８ エンジン １９ 吸気管内圧力センサ ２８ タンク内圧力センサ ２９ エアフロメータ ３０ スロットル開度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村松 俊彦 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関に供給される燃料を貯蓄する燃
   料タンクと、 前記内燃機関の吸気管に配置され、この吸気管内に燃料
   を噴射する燃料噴射弁と、 前記燃料タンク内に配設され、前記燃料タンクから燃料
   を前記燃料噴射弁に圧送する燃料ポンプと、 前記燃料タンク内またはその周辺に配置され、前記燃料
   ポンプから圧送されてくる燃料の圧力が周辺の圧力に対
   して所定値以上高くなると、前記燃料タンク内に燃料を
   戻して燃料圧力を調整するプレッシャレギュレータと、 前記吸気管内の圧力を検出する吸気管内圧力検出手段
   と、 前記燃料噴射弁から前記内燃機関に供給する燃料の噴射
   量を制御する燃料噴射量制御手段と、 前記吸気管内圧力検出手段の検出結果に応じて、前記プ
   レッシャレギュレータ周辺の圧力と前記吸気管内圧力と
   の差に起因する前記プレッシャレギュレータによる調整
   燃料圧力の適正値からのずれ分に対応して前記燃料噴射
   量を補正する燃料噴射量補正手段とを備えることを特徴
   とする内燃機関用燃料噴射制御装置。
2. 【請求項２】 前記吸気管内に吸入される空気量を検出
   する吸入空気量検出手段と、 前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段とを備
   え、 前記吸気管内圧力検出手段は前記吸入空気量検出手段に
   よって検出された吸入空気量と前記回転数検出手段によ
   って検出された前記内燃機関の回転数とから吸気管内圧
   力を推定することにより検出する手段を含むことを特徴
   とする請求項１に記載の内燃機関用燃料噴射制御装置。
3. 【請求項３】 前記プレッシャレギュレータは前記周辺
   の圧力をタンク内の圧力として燃料圧力を調整し、 前記燃料タンク内の圧力を検出するタンク内圧力検出手
   段を備え、 前記燃料噴射量補正手段は前記タンク内圧力検出手段と
   前記吸気管内圧力検出手段との検出結果に応じて前記燃
   料噴射量を補正する手段を含むことを特徴とする請求項
   １または請求項２に記載の内燃機関用燃料噴射制御装
   置。
4. 【請求項４】 前記吸気管に配設され、前記内燃機関に
   吸入される空気量を制御するスロットル弁と、 前記スロットル弁の開度を検出するスロットル開度検出
   手段と、 前記内燃機関の過渡運転時を検出する過渡時検出手段と
   を備え、 前記吸気管内圧力検出手段は、前記スロットル開度と前
   記内燃機関の回転数とから吸気管内圧力を推定する手段
   と、前記前記スロットル開度と前記内燃機関の回転数と
   から推定された吸気管内圧力の所定期間の変化量を検出
   する手段と、前記過渡時検出手段により過渡運転時が検
   出されると、前記吸入空気量と前記内燃機関の回転数と
   から推定された吸気管内圧力を、前記スロットル開度と
   前記内燃機関の回転数とから推定された吸気管内圧力の
   所定期間の変化量に基づいて補正する補正手段を含むこ
   とを特徴とする請求項２に記載の内燃機関用燃料噴射制
   御装置。
5. 【請求項５】 前記吸気管内圧力検出手段により検出さ
   れた吸気管内圧力が大気圧相当の値より大きいとき、前
   記吸気管内圧力を大気圧相当の値とするガード手段を備
   えることを特徴とする請求項２または請求項４に記載の
   内燃機関用燃料噴射制御装置。
6. 【請求項６】 前記内燃機関が過給機付き内燃機関であ
   る燃料噴射制御装置において、 前記吸気管内圧力検出手段により検出された吸気管内圧
   力が最大過給圧力相当の値より大きいとき、前記吸気管
   内圧力を最大過給圧力相当の値とするガード手段を備え
   ることを特徴とする請求項２または請求項４に記載の内
   燃機関用燃料噴射制御装置。
7. 【請求項７】 前記吸気管に配設され、前記内燃機関に
   吸入される空気量を制御するスロットル弁と、 前記スロットル弁の開度を検出するスロットル開度検出
   手段と、 前記吸気管内に吸入される空気量を検出する吸入空気量
   検出手段と、 前記スロットル弁の開度と前記内燃機関の回転数とから
   第１の吸気管内圧力を推定する第１の推定手段と、 前記吸入空気量と前記内燃機関の回転数とから第２の吸
   気管内圧力を推定する第２の推定手段と、 前記第１の吸気管内圧力と前記第２の吸気管内圧力とか
   ら大気圧を推定する大気圧推定手段とを備え、 前記燃料噴射量補正手段は、前記大気圧推定手段により
   推定された大気圧を用いて燃料噴射量補正を行う手段を
   含むことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用燃料
   噴射制御装置。