JPH04203441A - 内燃機関の燃料噴射量制御装置 - Google Patents

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］ 本発明は内燃機関の燃料噴射量制御装置に関する。

［従来の技術］ 燃料噴射弁の精度にばらつきがあるために燃料噴射圧お
よび燃料噴射時間が同一であっても燃料噴射弁毎に実際
の燃料噴射量が異なる。また、燃料噴射弁を長時間使用
しているうちに燃料噴射圧および燃料噴射時間が同一で
あっても実際の燃料噴射量が変化する。従って、実際の
燃料噴射量を、機関回転数および機関負荷に基づいて計
算された基本噴射量に一致せしめることが困難である。

この問題点を解消するため特開昭６２−１８６０３４号
公報には、燃料供給ポンプの燃料吐出口をリザーバタン
クを介して燃料噴射弁に連結し、機関回転数および機関
負荷から基本噴射量を計算し、リザーバタンク内の燃料
圧を検出するための燃料圧センサの出力信号に基づき燃
料噴射の前後の圧力変化を求めてこの圧力変化から実噴
射量を計算し、この実噴射量によって基本噴射量を補正
することにより燃料噴射弁の噴射量を制御するようにし
た内燃機関の燃料噴射量制御装置が開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながらこの装置では、燃料噴射によって生じるリ
ザーバタンク内の燃料圧の低下量検出時においても、燃
料供給ポンプによってリザーバタンク内に加圧燃料を供
給しているために、燃料噴射によるリザーバタンク内の
燃料圧の低下量を精度良く検出することができないとい
う問題がある。

すなわち、燃料噴射によるリザーバタンク内の燃料圧の
低下量に対して、燃料供給ポンプによるリザーバタンク
内の燃料圧の変動量が相対的に太きいために、燃料噴射
によるリザーバタンク内の燃料圧の低下量を精度良く検
出することができないのである。このため実噴射量を正
確に計算することができず、斯くして実噴射量を基本噴
射量に精度良く一致せしめることができないという問題
を生ずる。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため本発明によれば、第１図の発
明の構成図に示すように、燃料供給ポンプ４００の燃料
吐出口を燃料通路４０１を介して燃料噴射弁４０２に連
結した内燃機関において、機関回転数および機関負荷か
ら基本噴射量を設定する基本噴射量設定手段４０３と、
燃料通路４０１内の燃料圧を検出する燃料圧センサ４０
４と、燃料供給ポンプ４００から燃料通路４０１への燃
料供給を停止せしめるための燃料供給停止手段４０５と
、燃料供給停止手段４０５によって燃料供給が停止せし
められている間において予め定められた１つの気筒の燃
料噴射量を予め定められた増減量だけ増量または減量指
令せしめる燃料増減手段４０６と、燃料供給停止手段４
０５によって燃料供給が停止せしめられている間におい
て燃料圧センサ４０４の出力信号に基づき燃料噴射によ
って生しる圧力低下量を求めてこの圧力低下量から予め
定められた１つの気筒の燃料噴射量の実際の増減量を計
算する実増減量計算手段４０７と、実増減量計算手段４
０７の計算結果および予め定められた増減量に基づいて
基本噴射量を補正することにより燃料噴射弁の噴射量を
定める噴射量設定手段４０８とを具備している。

〔作　用］ 燃料供給停止手段によって燃料供給が停止されている間
において、燃料噴射によって生じる圧力低下量を求めて
この圧力低下量から、予め定められた１つの気筒の燃料
噴射量め実際の増減量を計算する。このため、燃料噴射
によるリザーバタンク内の燃料圧の低下量に対して、リ
ザーバタンク内の燃料圧の変動が相対的に小さくなる。

従って実噴射量の実際の増減量を正確に計算することが
できる。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例を採用した４気筒ガソリン機
関の全体図を示す。同図において、１は機関本体、２は
サージタンク、３はエアクリーナ、４はサージタンク２
とエアクリーナ３とを連結する吸気管、５は各気筒内に
燃料噴射する電歪式の燃料噴射弁、６は点火栓、７は高
圧用リザーバタンク、８は吐出圧制御可能な高圧燃料ポ
ンプ、９は高圧燃料ポンプ８からの高圧燃料をリザーバ
タンク７に導くための高圧導管、１０は燃料タンク、　
　　　□１１は導管１２を介して燃料タンク１０から高
圧燃料ポンプ８に燃料を供給する低圧燃料ポンプを夫々
示す。低圧燃料ポンプ１１の吐出側は、各燃料噴射弁５
のピエゾ圧電素子を冷却するための圧電素子冷却用導入
管１３に接続される。圧電素子冷却用返戻管１４は燃料
タンク１０に連結され、この返戻管１４を介して圧電素
子冷却用導入管１３を流れる燃料を燃料タンク１０に回
収する。各枝管１５は、各高圧燃料噴射弁５を高圧用リ
ザーバタンク７に接続する。

電子制御ユニツト２０はディジタルコンピュータからな
り、双方向性バス２１によって相互に接続されたＲＯＭ
　（リードオンリメモリ）２２、ＲＡＭ（ランダムアク
セスメモリ）２３、ＣＰＵ　（マイクロプロセッサ）２
４、入力ポート２５および出力ポート２６を具備する。

高圧用リザーバタンク７に取り付けられた燃料圧センサ
２７は高圧用リザーバタンク７内の圧力を検出し、その
検出信号はＡ／Ｄコンバータ２８を介して入力ポート２
５に入力される。

機関回転数Ｎやに比例した出力パルスを発生するクラン
ク角センサ２９の出力パルスは入力ポート２５に入力さ
れる。アクセルペダル（図示せず）の踏込み量（アクセ
ル開度θＡ）に応じた出力電圧を発生するアクセル開度
センサ３０の出力電圧はＡ／Ｄコンバータ３１を介して
入力ポート２５に入力される。一方、各燃料噴射弁５は
各駆動回路３４を介して出力ポート２６に接続される。

また高圧燃料ポンプ８は駆動回路３６を介して出力ポー
ト２６に接続される。

第３図は燃料噴射弁５の側面断面図を示す。第３図を参
照すると、４０はノズル５０内に挿入されたニードル、
４１は加圧ロッド、４２は可動プランジャ、４３はばね
収容室４４内に配置されかつニードル４０を下方に向け
て押圧する圧縮ばね、４５は加圧ピストン、４６はピエ
ゾ圧電素子、４７は可動プランジャ４２の頂部とピスト
ン４５間に形成されかつ燃料で満たされた加圧室、４８
はニードル加圧室を夫々示す。

ニードル加圧室４８は燃料通路４９および枝管１５を介
して高圧用リザーバタンク７（第２回）に連結され、従
って高圧用リザーバタンク７内の高圧燃料が枝管１５お
よび燃料通路４９を介してニードル加圧室４８内に供給
される。ピエゾ圧電素子４６に電荷がチャージされると
ピエゾ圧電素子４６が伸長し、それによって加圧室４７
内の燃料圧が高められる。その結果、可動プランジャ４
２が下方に押圧され、ノズル口５３は、ニードル４０に
よって閉弁状態に保持される。一方、ピエゾ圧電素子４
６にチャージされた電荷がディスチャージされるとピエ
ゾ圧電素子４６が収縮し、加圧室４７内の燃料圧が低下
する。その結果、可動プランジャ４２が上昇するために
ニードル４０が上昇し、ノズル口５３から燃料が噴射さ
れる。

第４図は第２図に示す機関の縦断面図を示す。

第４図を参照すると、６０はシリンダブロック、６１は
シリンダヘッド、６２はピストン、６３はピストン６２
の頂面に形成された略円筒状凹部、６４はピストン６２
頂面とシリンダヘンドロ１内壁面間に形成されたシリン
ダ室を夫々示す。点火栓６はシリンダ室６４に臨んでシ
リンダヘンドロ１のほぼ中央部に取り付けられる。図面
には示さないがシリンダヘッド６１内には吸気ボートお
よび排気ポートが形成され、これら吸気ボートおよび排
気ポートのシリンダ室６４内への開口部には夫々吸気弁
および排気弁が配置される。燃料噴射弁５はスワール型
の燃料噴射弁であり、広がり角が大きく貫徹力の弱い噴
霧状の燃料を噴射する。燃料噴射弁５は、斜め下方を指
向して、シリンダ室６４の頂部に配置され、点火栓６近
傍に向かって燃料噴射するように配置される。また、燃
料噴射弁５の燃料噴射方向および燃料噴射時期は、噴射
燃料がピストン６２頂部に形成された凹部６３を指向す
るように決められる。

第５図は高圧燃料ポンプ８全体の側面断面図を示す。こ
の高圧燃料ポンプ８は大きく別けるとポンプ部Ａと、ポ
ンプ部Ａの吐出量を制御する吐出量制御部Ｂとにより構
成される。第６図はポンプ部Ａの断面図を示しており、
第７図は吐出量制御部Ｂの拡大側面断面図を示している
。

第５図および第６図を参照すると、７０は一対のプラン
ジャ、７１は各プランジャ７０によって形成される加圧
室、７２は各プランジャ７０の下端部に取付けられたプ
レート、７３はタペット、７４はプレート７２をタペッ
ト７３に向けて押圧する圧縮ばね、７５はタペット１３
により回転可能に支承されたローラ、７６は機関によっ
て駆動されるカムシャフト、７７はカムシャフト７６上
に一体形成されたカムを夫々示し、ローラ７５はカム７
７のカム面上を転動する。従ってカムシャフト７６が回
転せしめられるとそれに伴なって各プランジャ７０が上
下動する。

第５図を参照すると、ポンプ部Ａの頂部には燃料供給ロ
ア８が形成され、この燃料供給ロア８は低圧燃料ポンプ
１１　（第２図）の吐出口に接続される。

この燃料供給ロア８は燃料供給通路７９および逆止弁８
０を介して加圧室７エに接続される。従ってプランジャ
７０が下降したときに燃料供給通路７９から加圧室７１
内に燃料が供給される。８１はプランジャ７０周りから
の漏洩燃料を燃料供給通路７９へ返戻するための燃料返
戻通路を示す。一方、第５図および第６図に示されるよ
うに各加圧室７１は対応する逆止弁８２を介して各加圧
室７１に対し共通の加圧燃料通路８３に接続される。こ
の加圧燃料通路８３は逆止弁８４を介して加圧燃料吐出
口８５に接続され、この加圧燃料吐出口８５はリザーバ
タンク７（第２回）に接続される。従ってプランジャ７
０が上昇して加圧室７１内の燃料圧が上昇すると加圧室
７１内の高圧の燃料は逆止弁８２を介して加圧燃料通路
８３内に吐出され、次いでこの燃料は逆止弁８４および
燃料吐出口８５を介してリザーバタンク７　（第２図）
内に送り込まれる。一対のカム７７の位相は１８０度だ
けずれており、従って一方のプランジャ７０が上昇行程
にあって加圧燃料を吐出しているときには他方のプラン
ジャ７０は１條行程にあって燃料を加圧室７１内に吸入
している。従って加圧燃料通路８３内には一方の加圧室
７１から必ず高圧の燃料が供給されており、従って加圧
燃料通路８３内には各プランジャ７０によって常時高圧
の燃料が供給され続けている。

加圧燃料通路８３からは第５図に示すように燃料溢流通
路９０が分岐され、この燃料溢流通路９０は吐出量制御
部Ｂに接続される。

第７図を参照すると吐出量制御部Ｂはそのハウジング内
に形成された燃料溢流室９１と、燃料溢流通路９０から
燃料溢流室９１に向かう燃料流を制御する溢流制御弁９
２とを具備する。溢流制御弁９２は燃料溢流室９１内に
配置された弁部９３を有し、この弁部９３によって弁ボ
ート９４の開閉制御が行なわれる。

また、吐出量制御部Ｂのハウジング内には溢流制御弁９
２を駆動するためのアクチュエータ９５が配置される。

このアクチュエータ９５は吐出量制御部Ｂのハウジング
内に摺動可能に挿入された加圧ピストン９６と、加圧ピ
ストン９６を駆動するためのピエゾ圧電素子９７と、加
圧ピストン９６によって画定された加圧室９８と、加圧
ピストン９６をピエゾ圧電素子９５に向けて押圧する皿
ばね９９と、吐出量制御部Ｂのハウジング内に摺動可能
に挿入された加圧ピン１００とにより構成される。加圧
ピン１００の上端面は溢流制御弁９２の弁部９３に当接
しており、加圧ピン１００の下端面は加圧室９８内に露
呈している。

なお、燃料溢流室９１内には加圧ピン１００を常時上方
に向けて付勢する皿ばね１０１が配置される。溢流制御
弁９２の上方にはばね室１０２が形成され、このばね室
１０２内には圧縮ばね１０３が挿入される。

溢流制御弁１０２はこの圧縮ばね１０３によって常時下
方に向けて押圧される。燃料溢流室９１は燃料流出孔１
０４を介してばね室１０２内に連通しており、このばね
室１０２は燃料流出孔１０５、逆止弁１０６および燃料
流出口１０７を介して燃料タンク１０（第２図）に接続
される。この逆止弁１０６は通常燃料流出孔１０５を閉
鎖するチエツクボール１０８と、このチエツクボール１
０８を燃料流出孔ｔｏｓに向けて押圧する圧縮ばね１０
９とにより構成される。更に燃料溢流室９Ｉは燃料流出
孔１１０、逆止弁１１１、ピエゾ圧電素子９７の周囲に
形成された燃料流出通路１１２および燃料流出口１１３
を介して燃料タンク１０（第２図）に接続される。この
逆止弁１１１は通常燃料流出孔１１０を閉鎖するチエツ
クボール１１４と、このチエツクボール１１４を燃料流
出孔１１０に向けて押圧する圧縮ばね１１５とにより構
成される。また燃料溢流室９１は絞り通路１１６および
逆止弁１１７を介して加圧室９８内に接続される。この
逆止弁１１７は通常絞り通路１１６を閉鎖するチエツク
ボール１１８と、このチエツクボール１１８を絞り通路
１１６に向けて押圧する圧縮ばね１１９とにより構成さ
れる。

ピエゾ圧電素子９７はリード線１２０を介して電子制御
ユニット２０（第２図）に接続されており、従ってピエ
ゾ圧電素子９７は電子制御ユニット２０の出力信号によ
って制御される。ピエゾ圧電素子９７は多数の薄板状圧
電素子を積層した積層構造をなしており、ピエゾ圧電素
子９７に電荷をチャージするとピエゾ圧電素子９７は軸
方向に伸長し、ピエゾ圧電素子９７にチャージされた電
荷をデイスチャージするとピエゾ圧電素子９７は軸方向
に収縮する。燃料溢流室９１および加圧室９８は燃料で
満たされており、従ってピエゾ圧電素子９７に電圧が印
加されてピエゾ圧電素子９７が軸方向に伸長すると加圧
室９８内の燃料圧が上昇する。加圧室９８内の燃料圧が
上昇すると加圧ピン１００が上昇せしめられ、それ番こ
伴なって溢流制御弁９２も上昇せしめられる。その結果
、溢流制御弁９２の弁部９３が弁ポート９４を閉鎖し、
その結果燃料溢流通路９０から燃料溢流室９１内への燃
料の溢流が停止せしめられる。従ってこのときプランジ
ャ７０の加圧室７１からの加圧燃料通路８３（第６図）
内に吐出された全ての加圧燃料はリザーバタンク７（第
２図）内に送り込まれる。

一方、ピエゾ圧電素子９７への電圧の印加が停止せしめ
られてピエゾ圧電素子９７が収縮すると加圧ピストン９
６が下降するために加圧室９８の容積が増大する。その
結果、加圧室９８内の燃料圧が低下するために溢流制御
弁９２および加圧ピン１００は圧縮ばね１０３のばね力
により下降し、斯くして溢流制御弁９２の弁体９３が弁
ポート９４を開弁する。このときプランジャ７０の加圧
室７１から加圧燃料通路８３（第６図）内に吐出された
全ての加圧燃料は燃料溢流通路９０および弁ボート９４
を介して燃料溢流室９１内に送り込まれる。従ってこの
ときにはリザーバタンク７　（第２図）内に加圧燃料は
供給されない。

燃料溢流通路９０から燃料溢流室９１内に溢流した燃料
は各燃料流出孔１０４．１０５．１１０および逆止弁１
０５、１１１を介して燃料タンク１０（第２図）に返戻
される。

リザーバタンク７内の燃料圧を目標燃料圧に維持するた
めに、一定クランク角毎に溢流制御弁９２が閉弁せしめ
られてプランジャ７０の加圧室７１から吐出された加圧
燃料がリザーバタンク７内に補給され、次いで再び溢流
制御弁９２が閉弁せしめられるまで溢流制御弁９２は開
弁状態に保持される。この場合、一定クランク角の間で
溢流制御弁９２が閉弁しているクランク角の割合が大き
くなればリザーバタンク７内に補給される加圧燃料の量
が増大する。ここで第８回に示されるように一定のクラ
ンク角θ。の間で溢流制御弁９２が閉弁しているクラン
ク角θの割合、即ち一定のクランク角θ。の間でピエゾ
圧電素子９７が伸長せしめられているクランク角θの割
合をデユーティ比ＤＴ（＝θ／θ。）と称すると、デユ
ーティ比ＤＴが大きくなるほどリザーバタンク７内に補
給される加圧燃料の量が増大することになる。

第９図にはリザーバタンク７内の燃料圧を目標燃料圧に
制御するためのルーチンを示す。このルーチンは一定ク
ランク角毎の割込みによって実行される。

第９図を参照すると、まずステップ１５０においてリザ
ーバタンク７内の平均圧カーＰ−が読込まれる。

この平均圧力下は、一定時間毎に検出されるリザーバタ
ンク７内の圧力Ｐ、を複数回検出してその平均をとった
ものである。ステップ１５１では後述するポンプフラグ
Ｆ、が１にセットされているか否か判定される。通常Ｆ
Ｐは１であるためステップ１５２に進む。ステップ１５
２ではリザーバタンク７内の平均圧カーＰ“が予め定め
られた目標燃料圧Ｐ、４以上か否か判定される。下≧Ｐ
、の場合ステップ１５３に進みデユーティ比ＤＴがαだ
け減じられる。

これによってリザーバタンク７内に補正される加圧燃料
の量が減少することになる。一方、Ｐ　＜　Ｐ　、４の
場合、ステップ１５４に進みデユーティ比ＤＴがαだけ
増大せしめられる。これによってリザーバタンク７内に
補給される加圧燃料の量が増大することになる。

一方、ステップ１５１においてポンプフラグＦ。

−〇の場合ステップ１５５に進みデユーティ比ＤＴは０
とされる。これによってリザーバタンク７内には高圧燃
料ポンプ８から燃料は供給されない。

これについては後述する。

第１０図には各燃料噴射弁５の各燃料噴射時間τ。

を計算するためのルーチンを示す。このルーチンは一定
クランク角毎の割込みによって実行される。

まずステップ１６０において機関回転数Ｎ８およびアク
セル開度θＡが読込まれる。次いでステップ１６１にお
いて機関回転数Ｎ８およびアクセル開度θＡに基づいて
基本噴射ｉ１Ｑ、が計算される。

Ｎｏ、θＡとＱ、との関係はマツプの形で予めＲＯＭ　
２２内に記憶されており、このマツプから基本噴射量Ｑ
、が計算される。ステップ１６２では基本噴射量Ｑ、に
各気筒の補正係数ＫＰｉを乗じて各気筒の補正噴射量Ｑ
、を計算し、この補正噴射量Ｑ、に基づいて各気筒の燃
料噴射弁５の開弁時間τ。

が比例計算される。本実施例では４気筒内燃機関である
からｊは１から４まで変化する。

第１１図には燃料噴射弁５の燃料噴射タイミングと平均
補正係数に、の更新のため燃料圧計測時におけるリザー
バタンク７内の燃料圧の変化を示す。

第１２図には平均補正係数に、を更新するためのメイン
ルーチンを示す。このルーチンは一定時間毎に実行され
る。第１２図を参照すると、ステップ１７０において、
始動フラグＦ　ｓｔが１か否か判定される。始動フラグ
Ｆ０は機関始動時に１にセットされている。始動フラグ
Ｆ　ｓｔがＯの場合にはステップ１７１に進んで計測フ
ラグＦ　ｃｍを０にリセットした後本ルーチンを終了す
る。

始動フラグＦ、、−１の場合、ステップ１７２に進み機
関冷却水温ＴＨＷが８０°Ｃ以上か否か判定される。Ｔ
ＨＷ＜８０°Ｃの場合にはステップ１７１に進んだ後本
ルーチンを終了する。ＴＨＷ≧８０℃の場合にはステッ
プ１７３に進みアイドル運転か否か判定される。アイド
ル運転でない場合にはステップ１７１に進んだ後本ルー
チンを終了する。アイドル運転の場合にはステップ１７
４に進み、計測フラグＦ　ｃｚが０にリセットされてい
るか否か判定される。現在、計測フラグＦ　ｃａは０で
あるため、ステップ１７５に進み計測フラグＦ−は１に
セットされる。次いでステップ１７６では累積燃料噴射
ｆＱｃがＯにクリアされ、ステップ１７７でリザーバタ
ンク７内の燃料圧Ｐ、が計測開始燃料圧Ｐａ（第１１図
参照）に格納される。次回以降の処理サイクルにおいて
は計測フラグＦ　ｃｍはｌとなっているためステップ１
７４において否定判定されるため、ステップ１７５から
ステップ１７７はスキップされる。ステップ１７８では
計測完了フラグＦ。うが１にセットされているか否か判
定され、計測完了フラグＦｏｂ力月にセットされていれ
ばステップ１７９以下に進んで補正係数に、が更新され
る。

第１３図にはポンプフラグＦ１等を制御するためのルー
チンを示す。このルーチンは１８０クランク角毎の割込
みによって実行される。第１３図を参照すると、ステッ
プ１９０では計測フラグＦ　ｃｍが１にセットされてい
るか否か判定される。計測フラグＦ　ｃａがリセットさ
れていれば何も実行せず本ルーチンを終了する。計測フ
ラグＦ　ｃａが１にセットされていれば、ステップ１９
１に進み、リザーバタンク７内の燃料圧Ｐｒが予め定め
られた下限燃料圧ＰＩ　（第１１図参照）以下か否か判
定される。下限燃料圧ＰＩはリザーバタンク７内の目標
燃料圧Ｐ。

（第９図のステップ１５２参照）に対し十分に低い燃料
圧であるが、燃料噴射に支障ない程度の燃料圧である。

リザーバタンク７内の燃料圧は目標燃料圧Ｐ、４となる
ように制御されているため、ステップ１９１では否定判
定されステップ１９２に進む。

ステップ１９２ではポンプフラグＦｐが０にリセットさ
れる。このため第９図のステ二ンプ１５１において否定
判定され、デユーティ比ＤＴがＯとされる。

このため、高圧燃料ポンプ８からリザーバタンク７内へ
の加圧燃料供給が停止せしめられる。斯くして、第１１
図に示すように、燃料噴射が実行される毎にリザーバタ
ンク７内の燃料圧は低下する。

計測開始燃料圧Ｐ０は、リザーバタンク７内への加圧燃
料供給が停止されて最初の燃料噴射が実行される直前の
燃料圧を示している。

再び第１３図を参照すると、ステップ１９３では燃料噴
射が実行される毎に基本噴射ｆＱ、が累積噴射量Ｑｃに
累積されていく。

一方、ステップ１９１においてＰ、≦ＰＩと判定される
と、ステップ１９４に進み、このときのリザーバタンク
７内の燃料圧Ｐｒが計測終了燃料圧Ｐ。

に格納される。次いでステップ１９５ではポンプフラグ
Ｆ、が１にセットされる。これによって、第９図のステ
ップ１５１において肯定判定されるため、リザーバタン
ク７内の燃料圧が目標燃料圧ＰＫとなるようにデユーテ
ィ比ＤＴが制御せしめられ、リザーバタンク７内に加圧
燃料が供給開始される。

第１３図のステップ１９６では計測完了フラグＦ　６ｋ
が１にセントされる。

以上のように、このルーチンでは、計測フラグＦ　ｃａ
がセットされると、リザーバタンク７内への加圧燃料供
給を停止せしめると共にこのときのリザーバタンク７内
の燃料圧をＰｏとし、燃料圧が下限燃料圧ＰＩ以下とな
るまで、基本噴射ＩＱ。

を燃料噴射毎に加算し、燃料圧が下限燃料圧Ｐｒ以下と
なったときの燃料圧をＰ７とし、このときリザーバタン
ク７内への加圧燃料供給を開始すると共に計測完了フラ
グＦ。ｋをセットするようにしている。

再び第１２図を参照すると、第１３図のルーチンで計測
が完了すると計測完了フラグＦｏｋが１にセットされる
ため、ステップ１７８で肯定判定されてステップ１７９
に進む。ステップ１７９では低下燃料圧ΔＰが次式によ
り計算される。

ΔＰ＝Ｐ、−Ｐｆｉ ステップ１８０では、燃料噴射によるリザーバタンク７
内の低下燃料圧ΔＰに基づいて次式から実際の総燃料噴
射量Ｑ２が計算される。

Ｑ、＝ΔＰ・　１／に ここでｋは係数である。ステップ１８１では次式により
仮平均補正係数に７が計算される。

Ｋ、、、−ＫＰ−Ｑｃ／ＱＰ ここで、例えば計算された累積燃料噴射量（噴射される
べき総燃料噴射量）Ｑｃを１００とし、このときの実際
の総燃料噴射ｉｉＱ、を９５とすると、Ｋ、、＝に、・
１００／９５となって仮平均補正係数に１．。

大きくなる。このため、燃料噴射時間は増大するために
、実際の燃料噴射量は増大し、Ｑ２をＱｃに等しくする
ことができる。ステップ１８２では次式に基づいて平均
補正係数に、が更新せしめられる。

ＫＰ　＋　（ＫＰ−ＫＰ）　／　Ｎ この式を変形すると次式のように書ける。

この式かられかるように、Ｋ２にＮ−１の重み付けをし
、Ｋ１に１重み付けをすることによってＫ。

を更新しているのである。次いでステップ１８３では計
測完了フラグＦ。ｋ、計測フラグＦ　ｃａ、および始動
フラグＦ　ｓｔが夫々０にリセットされる。

第１４図には、第１の実施例における各気筒の補正係数
に４、を更新するため燃料圧低下量計測時における燃料
噴射タイミングとリザーバタンク７内の燃料圧の変化を
示す。第１の実施例では、リザーバタンク７内への燃料
供給を停止せしめると共に４気筒のうちの１つの気筒の
燃料噴射を禁止せしめることによって、各気筒の補正係
数Ｋ　Ｐ　ｉを更新するようにしている。

第１５図および第１６図には各気筒の補正係数ＫＰｉを
更新するためのルーチンを示す。このルーチンは一定時
間毎の割込みによって実行される。まず、ステップ２０
０において始動フラグＦ□がリセットされているか否か
判定される。始動フラグＦ□は、機関始動時において１
にセットされており、第１２図のルーチンに示されるよ
うに平均補正係数Ｋｐが更新された後にＯにリセットさ
れる。始動フラグＦ　ｓｔが０でない場合、すなわち平
均補正係数Ｋ。

が未だ更新されていない場合には何も実行せずに本ルー
チンを終了する。一方、始動フラグＦ　ｓｔ−〇の場合
、すなわち第１２図にルーチンにおいて平均補正係数に
２０更新が完了した場合には、ステップ２０１に進み、
機関冷却水温ＴＨＷが８０°Ｃ以上か否か判定される。

なお、平均補正係数に、の更新が完了した場合にはポン
プフラグＦ、は１にセントされでおり、従ってリザーバ
タンク７には加圧燃料が供給されて目標燃料圧Ｐｓに向
かって昇圧されることとなる。ＴＨＷ≧８０°Ｃと判定
されるとステップ２０２に進み、ｉが１以上かつ４以下
か否か判定される。ステップ２０１およびステップ２０
２のうちいずれか一方でも否定判定されると、ステップ
２０３に進み、ポンプフラグＦ、は１に維持され、本ル
ーチンを終了する。最初ｉは１にセットされており、こ
のためステップ２０２で、１≦ｉ≦４と判定されてステ
ップ２０４に進む。ステップ２０４では更新フラグＦ＋
＋がリセットされているか否か判定される。更新フラグ
Ｆｍは最初リセットされているため肯定判定されてステ
ップ２０５に進む。

ステップ２０５では、リザーバタンク７内の燃料圧Ｐ、
が予め定められた圧力Ｐ２以上か否か判定される。Ｐｌ
は目標燃料圧Ｐ。より少しだけ低い圧力である。平均補
正係数ＫＦ更新のためリザーバタンク７内の燃料圧が低
下せしめられた後十分に昇圧されていない場合には、ス
テップ２０５で否定判定されてステップ２０３に進み本
ルーチンを終了する。リザーバタンク７内の燃料圧が十
分に昇圧せしめられてＰ、≧Ｐ１になると、ステップ２
０６に進み、更新フラグＦ！ｌおよび計測フラグＦ、が
１にセントされ、カウンタＣ１が予め定められた値Ｃ＋
ａＯにセントされ、累積噴射量Ｑｅが０にクリアされる
。ここでＣ１゜は４の倍数であり、例えば１２である。

次いでステップ２０７では、このときのリザーバタンク
７内の燃料圧Ｐ、が計測開始燃料圧Ｐ、（第１４図参照
）に格納される。今、更新フラグＦｉは１にセットされ
ているため、次回以後の処理サイクルにおいてはステッ
プ２０４で否定判定され、ステ・ンブ２０５からステ・
ンフ″２０７がスキ・ンフ。

される。次いでステップ２０８ではポンプフラグＦ。

かリセットされ、リザーバタンク７への加圧燃料供給が
停止せしめられる（第９図参照）。ステップ２０９では
カウンタＣ７が０が否か判定される。

カウンタＣ１がＯであればステップ２１０以下に進んで
各気筒の補正係数ＫＰｉが更新され、カウンタＣ１が０
でなければ本ルーチンを終了する。

第１７図には燃料噴射を制御するためのルーチンを示す
。このルーチンは１８０クランク角毎の割込みによって
実行される。ステップ２３０では計測フラグＦイが１に
セットされているか否か判定される。計測フラグＦ、が
０にリセットされていれば何も実行せず本ルーチンを終
了する。計測フラグＦ６が１にセットされている場合、
ステップ２３１に進み、第ｉ気筒の噴射か否か判定され
る。第ｉ気筒の噴射でなければステップ２３２に進み燃
料噴射時間がセットされ、予め定められたクランク角に
おいて燃料噴射が実行される。一方、第ｉ気筒の噴射で
あればステップ２３２はスキップされる。

従って第ｉ気筒だけ燃料噴射が実行されない。ステップ
２３３では、カウンタＣいが０か否か判定される。カウ
ンタＣＩＩがＯでない場合には、ステップ２３４に進み
カウンタＣ１が１だけデクリメントトされる。従ってカ
ウンタＣ１は１８０クランク角毎に１ずつデクリメント
されることになる。一方、カウンタＣ１が０の場合には
本ルーチンを終了する。次いで１８０クランク角毎にス
テップ２３５では基本噴射量Ｑ、（第１０図参照）が累
積噴射量Ｑｃに累積されていく。

再び第１５図および第１６図を参照すると、ステップ２
０９においてカウンタＣ１がＯと判定された場合、すな
わち、カウンタＣ，の設定値が１２であるから第ｉ気筒
以外の各気筒について燃料噴射が３回実行完了した場合
には、ステップ２１０以下に進んで各気筒の補正係数に
７．が更新される。ステップ２１０ではこのときのリザ
ーバタンク７内の燃料圧Ｐ、、が計測終了燃料圧Ｐ、（
第１４図参照）に格納される。次いでステップ２１１で
はＰｌとＰｔと差圧Ｐｄが計算される。次いでステップ
２１２では、第ｉ気筒の燃料噴射が禁止された状態での
実際の総噴射量ＱＦｌｉが次式に基づいて計算される。

Ｑｐ、ｉ　　＝　Ｐ　ａ−１／　ｋ ここでｋは係数である。ｉは最初１であるため、第１気
筒の燃料噴射が禁止された状態での実際の総噴射量Ｑ２
９１が次式から計算されることになる。

ＱＰ９１−ｐｄ・１／に ステップ２１３では第ｉ気筒から実際に噴射されるであ
ろう総噴射量Ｑ　Ｐ　＝が次式から計算される。

Ｑ　ｒｔ＝Ｑｃ　　Ｑｐｅ＋ 各気筒の補正係数ＫＰｉを更新する前に平均補正係数に
２の更新をすでに実行しているために、金気筒において
燃料噴射したとした場合の全気筒の実際の総噴射量Ｑ、
は累積噴射量Ｑｃと等しいと考えられる。従ってＱ　ｃ
　　Ｑ　Ｐ　９　ｉは第ｉ気筒から実際に噴射されるで
あろう総噴射量となる。ステップ２１４では、４の整数
倍の噴射回数の累積噴射量Ｑｃを気筒数４で割ることに
よって１気筒分の累積噴射量（噴射すべき燃料量）　Ｑ
ｃ＝が計算される。ステップ２１５では次式により第ｉ
気筒の仮補正係数に２、が次式により計算される。

Ｋｐ−ｉ　＝ＫＰ　’　Ｑｅｔ／　Ｑｐ＝ここで、例え
ば計算された第ｉ気筒の累積噴射量（第ｉ気筒の噴射さ
れるべき総燃料噴射量）Ｑ、８を１００とし、このとき
の第ｉ気筒から実際に噴射されるであろう総燃料噴射量
ＱＰｔを９５とすると、ＫＰ、、ｉ＝にア・１００／９
５となって第ｉ気筒の仮補正係数Ｋ　Ｐ　ｎ　ｉは大き
くなる。このため、第ｉ気筒の燃料噴射時間τ、（第１
０図参照）は増大するために、第ｉ気筒の実際の燃料噴
射量は増大しＱｒｉをＱ　ｃ　ｉに等しくすることがで
きる。ステップ２１６では次式に基づいて第ｉ気筒の補
正係数ＫＦｉが更新せしめられる。

ＫＰｉ＋（Ｋｐ、ｔ−Ｋｐｌ）　／Ｍ この式を変形すると次式のように書ける。

（Ｍ−１）　Ｋ、＋ＫＰｎｉ この式かられかるように、ＫＰ、にＭ−１の重み付けを
し、Ｋ　Ｐ　ｎ　ｉに１の重み付けをすることによって
ＫＰｉを更新しているのである。

このようにして第１気筒の補正係数ＫＰ＋が更新される
と、ステップ２１７に進みｉが１だけインクリメントさ
れて次いで第２気筒について同様の処理が実行される。

ステップ２１８では更新フラグＦ８および計測フラグＦ
ｄがリセットされる。次の処理サイクルにおいては、ス
テップ２０４において肯定判定されてステップ２０５に
進み、リザーバタンク７内の燃料圧が予め定められた圧
力Ｐ８以上となるまでステップ２０６以下に進むことが
禁止される。第１気筒から第４気筒までの補正係数に、
１゜Ｋ、２．に、３．に、４が計算されるとｉは５とな
るためステップ２０２において否定判定され、従って以
後はＫＰｉの更新は実行されない。

以上のように本実施例では、リザーバタンク７内への燃
料供給を停止せしめ、この間において燃料噴射によって
生じる圧力低下量を検出するようにしている。このため
、燃料噴射によるリザーバタンク７内の燃料圧の低下量
に対して、リザーバタンク内の燃料圧の変動が相対的に
小さくなり、燃料噴射によるリザーバタンク７内の燃料
圧の低下量を正確に検出することができる。このため、
実噴射量を正確に計算することができ、従って、実噴射
量を基本噴射量に精度良く一致せしめることができる。

また、本実施例では各気筒について夫々補正係数を計算
しているため、各気筒毎に実噴射量を基本噴射量に精度
良く一致せしめることができる。

また、本実施例では各気筒について夫々複数回の燃料噴
射によって生じる圧力低下量を検出しているために、燃
料圧の低下量を精度良く検出することができる。

なお、本実施例では各気筒について夫々複数回の燃料噴
射によって生じる圧力低下量を検出して実噴射量を計算
しているが、各気筒について夫々１回の燃料噴射によっ
て生じる圧力低下量を検出して実噴射量を計算するよう
にしてもよい。

第１８図には、第２の実施例における各気筒の補正係数
に□を更新するため燃料圧低下量計測時における燃料噴
射タイミングとリザーバタンク７内の燃料圧の変化を示
す。第２の実施例では、リザーバタンク７内への燃料供
給を停止せしめると共に４気筒のうち１つの気筒の燃料
噴射量を基本噴射量より減量せしめることによって、各
気筒の補正係数Ｋ　Ｐ　ｉを更新するようにしている。

第１９図から第２１図は第２の実施例を実行するための
ルーチンであり、これらのルーチンは第１５図から第１
７図に示すルーチンとほぼ同様であるため、同一ステッ
プについては同一のステップ番号を付してその説明を省
略する。

第２１図に示すルーチンは１８０クランク角毎の割込み
によって実行される。第２１図を参照すると、ステップ
２３１において第ｊ気筒の噴射と判定されると、ステッ
プ３００に進みセット噴射量Ｑ　ｓ　ｅ　ｔは、基本噴
射量Ｑ、からΔＱを減算することによって求められる。

このΔＱは例えばＱ１／２である。

一方、第ｉ気筒の噴射でない場合、ステップ３０１に進
みセット噴射量Ｑ１１に基本噴射量Ｑ、が格納される。

ステップ３０２ではセット噴射量Ｑ　ｓ　ｅ　ｔがセッ
トされ、予め定められたクランク角において燃料噴射が
実行される。すなわち第ｉ気筒以外においては基本噴射
量Ｑ１に基づいて燃料噴射が実行され、第ｉ気筒におい
ては基本噴射量Ｑ、からΔＱだけ減少せしめられた噴射
量に基づいて燃料噴射が実行される。

第１９図および第２０図に示すルーチンは一定時間毎の
割込みによって実行される。ステップ３１０では第ｉ気
筒の燃料噴射量がΔＱだけ減少せしめられた状態での実
際の総噴射量Ｑ、が次式に基づいて計算される。

ＱＰ＝Ｐａ・１／に ここでｋは係数である。ステップ３１１では第ｉ気筒の
燃料減少量ΔＱの実際の総量Ｑｄｉが次式から計算され
る。

Ｑ、１＝Ｑｃ−Ｑ。

各気筒の補正係数ＫＰ、を更新する前に平均補正係数Ｋ
Ｆの更新をすでに実行しているために、金気筒において
正規に噴射した場合の実際の総噴射量は累積噴射量Ｑｃ
と等しいと考えられる。従って、ＱＣ−Ｑ、は第ｉ気筒
の燃料減少量ΔＱの実際の総量を示している。ステップ
３１２では、第ｉ気筒の燃料減少量ΔＱの総量の計算値
Ｑ　ｃ　ｉが次式から計算される。

Ｑｃｉ”ΔＱ　−Ｃ，、／４ ４の整数倍の噴射回数Ｃ１゜を気筒数４で割ることによ
って第ｉ気筒の噴射回数が計算され、従ってΔＱ−Ｃ，
。／４は第ｉ気筒の燃料減少量ΔＱの総量の計算値を示
している。ステップ３１３では次式により仮補正係数Ｋ
　Ｆ　ｎ　ｉが計算される。

Ｋｒ、、＝　＝　ＫＦ　・Ｑａ＝／　Ｑｃｉここで、例
えば第ｉ気筒の燃料減少量の実際の総量Ｑａｉを８とし
、このときの第ｉ気筒の燃料減少量の総量の計算値Ｑｃ
ｉを１０とすると、Ｋ７□＝に、・８／ｌＯとなって仮
補正係数Ｋ　Ｐ　ｎ　ｉは小さくなる。このため、燃料
噴射時間は減少するために、実際の燃料噴射量は減少し
Ｑａ＝をＱｅｉに等しくすることができる。すなわち、
実際の燃料噴射量を基本噴射量に等しくことができる。

以上のように第２の実施例においても第１の実施例と同
様の効果を奏することができる。

また、第２の実施例では第１の実施例燃料噴射を禁止し
ないために、トルク変動を小さくすることができる。

なお本実施例では基本噴射量Ｑ□からΔＱだけ減少せし
めるようにしているが、基本噴射量Ｑ１にΔＱだけ増量
せしめることによっても同様の効果を得ることができる
。

〔発明の効果〕

燃料噴射量の実際の増減量を正確に計算することができ
るために、実噴射量を基本噴射量に精度良く一致せしめ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は発明の構成図、第２図は４気筒ガソリン機関の
全体図、第３図は燃料噴射弁の縦断面図、第４図は第２
図に示す機関の縦断面図、第５図は高圧燃料ポンプの縦
断面図、第６図は第５図の■−■線に沿ってみた高圧燃
料ポンプの断面図、第７図は第５図の吐出量制御部の拡
大側面断面図、第８図はピエゾ圧電素子および溢流制御
弁の作動を示すタイムチャート、第９図はデユーティ比
ＤＴを制御するためのフローチャート、第１０図は燃料
噴射時間τ１を計算するためのフローチャート、第１１
図は平均補正係数に、更新時における燃料噴射タイミン
グおよびリザーバタンク内の燃料圧の変化を示す線図、
第１２図は補正係数に、を更新するためのフローチャー
ト、第１３図はポンプフラグＦ１等を制御するためのフ
ローチャート、第１４図は各気筒の補正係数ＫＰｉ更新
時における第１の実施例の燃料噴射タイミングおよびリ
ザーバタンク内の燃料圧の変化を示す線図、第１５図お
よび第１６図は補正係数に１．を更新するための第１の
実施例のフローチャート、第１７図は燃料噴射を制御す
るための第１の実施例のフローチャート、第１８図は各
気筒の補正係数ＫＦ８更新時における第２の実施例の燃
料噴射タイミングおよびリザーバタンク内の燃料圧の変
化を示す線図、第１９図および第２０図は補正係数ＫＦ
ｉを更新するための第２の実施例のフローチャート、第
２１図は燃料噴射を制御するための第２の実施例のフロ
ーチャートである。 ５・・・燃料噴射弁、　　　　７・・・リザーバタンク
、８・・・高圧燃料ポンプ、　２７・・・燃料圧センサ
。 第１図 第３図 第４図 う １−ｖ＋ 第５図 第６図・ 第１３図 第１６図 第１７図 第２ｏ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃料供給ポンプの燃料吐出口を燃料通路を介して燃料噴
   射弁に連結した内燃機関において、機関回転数および機
   関負荷から基本噴射量を設定する基本噴射量設定手段と
   、前記燃料通路内の燃料圧を検出する燃料圧センサと、
   前記燃料供給ポンプから前記燃料通路への燃料供給を停
   止せしめるための燃料供給停止手段と、該燃料供給停止
   手段によって燃料供給が停止せしめられている間におい
   て予め定められた１つの気筒の燃料噴射量を予め定めら
   れた増減量だけ増量または減量指令せしめる燃料増減手
   段と、前記燃料供給停止手段によって燃料供給が停止せ
   しめられている間において前記燃料圧センサの出力信号
   に基づき燃料噴射によって生じる圧力低下量を求めて該
   圧力低下量から前記予め定められた１つの気筒の燃料噴
   射量の実際の増減量を計算する実増減量計算手段と、該
   実増減量計算手段の計算結果および前記予め定められた
   増減量に基づいて前記基本噴射量を補正することにより
   燃料噴射弁の噴射量を定める噴射量設定手段とを具備し
   た内燃機関の燃料噴射量制御装置。