JPH08193538A - 内燃機関の燃料制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料圧力が大気圧若しくはタンク内圧に対し
て一定に制御されるシステムにあって空燃比のリーンず
れを好適に抑制する燃料制御装置を提供する。 【構成】 内燃機関10に燃料を噴射供給するインジェク
タ４には、その作動遅れに起因する無効噴射時間が存在
し、この時間を補償しない限り、燃料の噴射量も自ずと
意図した量よりも少なくなる。また、この無効噴射時間
は、バッテリ電圧に応じて変化する。そこで通常は、都
度のバッテリ電圧に基づき無効噴射時間を推定し、この
推定した時間にてインジェクタ４の燃料噴射時間を加算
補正する。ただし同システムにあっては、機関10の吸気
管内圧力と燃料圧力との差圧が変化するため、例えば機
関10のアイドル時等、吸気管内圧力が機関10の燃料噴射
中に取り得る最低の圧力にあるときのある１つの同圧力
と燃料圧力との差圧、及びバッテリ電圧に基づいて無効
噴射時間を算出し、この算出した時間で上記加算補正を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の燃料制御
装置に関し、特にバッテリ電圧によって変化する無効噴
射時間を好適に補正して内燃機関に対する適正な燃料供
給量を維持する装置の具現に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関に燃料を噴射供給するインジェ
クタは一般に、駆動電圧が印加されてから弁が開弁する
までに作動遅れがある。また、駆動電圧が切られてから
閉弁するまでにも作動遅れがある。インジェクタのこう
した動作特性をタイムチャートにて示すと図７のように
なる。

【０００３】すなわち同図７において、時間Ｔｏは、駆
動電圧が印加されてから弁が開弁するまでのインジェク
タの作動遅れであり、時間Ｔｃは、駆動電圧が切られて
から閉弁するまでの同インジェクタの作動遅れである。
同図７にも示されるように、開弁時の作動遅れＴｏは、
閉弁時の作動遅れＴｃよりも長い。

【０００４】また通常、開弁時の作動遅れＴｏの間は燃
料が噴射されず、閉弁時の作動遅れＴｃの間は燃料の噴
射が継続されるものと考えられる。すなわち、インジェ
クタの駆動時間（燃料噴射量）ＴＡＵとして求められた
全ての時間に亘って燃料噴射が行われるわけではなく、
総合的にみると、この時間ＴＡＵの中には燃料の噴射さ
れない時間も存在する。そして、この燃料が噴射されな
い時間、すなわち時間（Ｔｏ−Ｔｃ）が一般に無効噴射
時間と呼ばれている。

【０００５】そこで従来は、例えば特開平１−１７０７
３９号公報などにもみられるように、その都度演算され
る燃料噴射量（時間）ＴＡＵにこの無効噴射時間を加算
して、同噴射量（時間）ＴＡＵの値を補正するようにし
ている。

【０００６】なお、この無効噴射時間が、バッテリ電圧
に対し、図８に示される特性となることはよく知られて
いる。したがって通常は、この図８に示される特性に基
づいて、その都度のバッテリ電圧に対応する無効噴射時
間を推定することとなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】インジェクタの開閉を
通じて内燃機関への燃料噴射量を電子制御するシステム
にあっては通常、燃料ポンプから圧送される燃料の圧力
が同機関の吸気管内圧力（負圧）に比べて所定圧力より
高くなったときに燃料の一部を燃料タンクに戻すプレッ
シャレギュレータを具えている。そしてこれにより、吸
気管内圧力が変化しても、その負圧と燃料圧力との差圧
を常に一定に保つことができるようになる。燃料圧力と
吸気管内圧力とのこうした関係を図９（ａ）に示す。因
みにこの場合には、上記無効噴射時間もバッテリ電圧の
みに依存して変化するようになり、上述のようにその都
度のバッテリ電圧に対応する無効噴射時間を推定してこ
れを加算することで、燃料噴射量（時間）ＴＡＵに対す
る十分に精度の高い補正を行うことができるようにな
る。

【０００８】ところで、こうしたタイプのプレッシャレ
ギュレータでは、燃料の一部を燃料タンクに戻すための
いわゆるリターン配管が必要となる。またこのリターン
配管は、一般に車両の前部に設けられているエンジンル
ームから同車両の後部に設けられている燃料タンクまで
延設する必要があり、車両構造上の大きな問題となって
いる。

【０００９】そこで近年は、プレッシャレギュレータを
燃料タンク内、若しくはその近辺に設けるとともに、燃
料圧力をタンク内圧若しくは大気圧に対して一定に制御
することで上記リターン配管の短縮を図るシステムなど
も講じられている。こうしたシステムにおける燃料圧力
と大気圧若しくは吸気管内圧力との関係を図９（ｂ）に
示す。

【００１０】しかしこうしたシステムにあっては、同図
９（ｂ）にも示されるように、上記吸気管内圧力が大気
圧付近にある場合にはまだしも、同圧力が負圧側に大き
くなった場合には、同圧力と設定燃圧（絶対燃圧）との
差圧が大きくなる。そしてこの場合、上記無効噴射時間
は、バッテリ電圧以外に、この差圧にも依存して変化す
ることとなり、上述のようにバッテリ電圧のみに基づき
無効噴射時間を推定してこれを加算したのでは、燃料噴
射量（時間）ＴＡＵに対する適正な補正を行うことはで
きなくなる。因みにこの場合、空燃比はリーン側にず
れ、トルクの低下やＮＯｘ（窒素酸化物）の増大を招く
ことともなる。

【００１１】この発明は、こうした実情に鑑みてなされ
たものであり、燃料圧力が大気圧、若しくはタンク内圧
に対して一定に制御されるシステムにあって、その吸気
管内圧力との差圧が大きく変化する場合でも、空燃比の
リーンずれを好適に抑制することのできる内燃機関の燃
料制御装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】こうした目的を達成する
ため、請求項１記載の発明では、内燃機関に燃料を噴射
供給するインジェクタと、該インジェクタに与える燃料
の圧力を大気圧若しくは燃料タンク内圧に対して一定に
制御するプレッシャレギュレータと、内燃機関の運転状
態に基づき前記インジェクタによる基本燃料噴射時間を
算出する基本燃料噴射時間演算手段と、同機関の吸気管
内圧力が大気圧未満のある１つの所定圧力にあるときの
同圧力と燃料圧力との差圧、及びバッテリ電圧に基づい
て前記インジェクタの無効噴射時間を算出する無効噴射
時間演算手段と、前記基本燃料噴射時間を該無効噴射時
間にて加算補正して前記インジェクタの最終燃料噴射時
間を算出する噴射時間補正手段と、この算出された最終
燃料噴射時間に基づいて前記インジェクタを開閉駆動す
る駆動手段とを具えて内燃機関の燃料制御装置を構成す
る。

【００１３】また、請求項２記載の発明では、この請求
項１記載の発明の構成において、前記無効噴射時間演算
手段を、前記吸気管内圧力が真空であると仮定したとき
の同圧力と燃料圧力との差圧、及びバッテリ電圧に基づ
いて前記インジェクタの無効噴射時間を算出するものと
して構成する。

【００１４】また、請求項３記載の発明では、同請求項
１記載の発明の構成において、前記無効噴射時間演算手
段を、前記吸気管内圧力が当該機関の取り得る最低の圧
力にあるときの同圧力と燃料圧力との差圧、及びバッテ
リ電圧に基づいて前記インジェクタの無効噴射時間を算
出するものとして構成する。

【００１５】また、請求項４記載の発明では、同請求項
１記載の発明の構成において、前記無効噴射時間演算手
段を、前記吸気管内圧力が当該機関の燃料噴射中に取り
得る最低の圧力にあるときの同圧力と燃料圧力との差
圧、及びバッテリ電圧に基づいて前記インジェクタの無
効噴射時間を算出するものとして構成する。

【００１６】また、請求項５記載の発明では、上記請求
項４記載の発明の構成において、前記無効噴射時間演算
手段を、当該機関がアイドル時にあるときの前記吸気管
内圧力と燃料圧力との差圧、及びバッテリ電圧に基づい
て前記インジェクタの無効噴射時間を算出するものとし
て構成する。

【００１７】また、請求項６記載の発明では、これら請
求項１〜５記載の発明の構成の何れかにおいて、前記無
効噴射時間演算手段を、前記ある１つの吸気管内圧力と
燃料圧力との差圧において前記バッテリ電圧の各値に対
する前記無効噴射時間の値が予め登録されたマップを有
し、該マップを通じてその都度のバッテリ電圧に対応す
る無効噴射時間を演算するものとして構成する。

【００１８】

【作用】上記請求項１〜６記載の発明では、燃料圧力を
大気圧若しくは燃料タンク内圧に対して一定に制御する
システムを前提とする。

【００１９】このようなシステムにあっては前述したよ
うに、吸気管内圧力が負圧側に大きくなるとき、すなわ
ち大気圧よりも更に低圧になるとき、同圧力と燃料圧力
との差圧は大きくなる。

【００２０】因みに、燃料の圧力を吸気管内圧力に対し
て一定に制御する従来のシステムにあってバッテリ電圧
に基づき推定される無効噴射時間とは、吸気管内圧力が
ほぼ大気圧に等しいときの同圧力と燃料圧力との差圧に
関して求められる値である。そして同従来のシステムの
場合、この差圧は常に等しいため、バッテリ電圧のみに
依存する値として、この無効噴射時間を正確に推定する
ことができた。

【００２１】しかし、この発明において前提とするシス
テムに、上記「吸気管内圧力がほぼ大気圧に等しいとき
の同圧力と燃料圧力との差圧」をそのまま適用したので
は、特に上記差圧が大きくなるときの無効噴射時間は、
実際よりも短めの時間として求められるようになる。そ
してこのため、空燃比にリーンずれを生じ、ひいてはト
ルクの低下や、ＮＯｘの増大を招くようになる。

【００２２】そこで、請求項１記載の発明では、内燃機
関の吸気管内圧力が大気圧未満の所定圧力にあるときの
同圧力と燃料圧力との差圧、及びバッテリ電圧に基づい
て、インジェクタの無効噴射時間を算出するようにす
る。

【００２３】こうして求められる無効噴射時間は、バッ
テリ電圧が同一であれば、上記従来のシステムにおいて
求められる無効噴射時間よりも長い時間として求められ
るようになる。

【００２４】このため同請求項１記載の発明によれば、
空燃比にずれが生じる領域も確かに含まれるとはいえ、
少なくともリーンずれに関しては、これが抑制される方
向に燃料噴射量（時間）が制御されるようになる。

【００２５】しかも、この請求項１記載の発明は基本的
に、上記無効噴射時間の演算手法についてのみこれを上
記態様で変更するものであることから、システムが異な
るとはいえ、前述した従来の燃料制御ロジックをそのま
ま流用することができるようにもなる。すなわち、極め
て実用性に富むかたちで、空燃比のリーンずれ抑制を実
現することができるようになる。

【００２６】またこうした構成において、請求項２記載
の発明によるように、無効噴射時間演算手段を、 ・吸気管内圧力が真空であると仮定したときの同圧力と
燃料圧力との差圧、及びバッテリ電圧に基づいて前記イ
ンジェクタの無効噴射時間を算出するもの。として構成
すれば、該無効噴射時間は、同一のバッテリ電圧毎に大
きく引き延ばされるかたちで算出されるようになる。す
なわちこの場合、空燃比がリッチ側にずれることはあっ
ても、リーン側にずれることはなくなる。これにより、
少なくとも前述したトルクの低下やＮＯｘの増大等につ
いては、これを好適に回避することができるようにな
る。

【００２７】また、上記請求項１記載の発明の構成にお
いて、同無効噴射時間演算手段を、請求項３記載の発明
によるように、 ・吸気管内圧力が当該機関の取り得る最低の圧力にある
ときの同圧力と燃料圧力との差圧、及びバッテリ電圧に
基づいて前記インジェクタの無効噴射時間を算出するも
の。として構成すれば、上記請求項２記載の発明ほどで
はないにしろ、無効噴射時間は、同一のバッテリ電圧毎
に引き延ばされるかたちで算出されるようになる。

【００２８】したがってこの場合も、空燃比がリーン側
にずれることはなくなり、前述したトルクの低下やＮＯ
ｘの増大等を好適に回避することができるようになる。
なお、車載用の内燃機関にあっては通常、いわゆる燃料
カットが行われている状態で車両が走行しているときに
吸気管内圧力が最も低下する。上記「吸気管内圧力が当
該機関の取り得る最低の圧力にあるとき」とは、このよ
うな燃料カットでの車両走行が行われている状態に相当
する。

【００２９】他方、上記請求項１記載の発明の構成にお
いて、同無効噴射時間演算手段を、請求項４記載の発明
によるように、 ・吸気管内圧力が当該機関の燃料噴射中に取り得る最低
の圧力にあるときの同圧力と燃料圧力との差圧、及びバ
ッテリ電圧に基づいて前記インジェクタの無効噴射時間
を算出するもの。として構成すれば、上記請求項３記載
の発明よりはやや高い吸気管内圧力に対応して、すなわ
ち同請求項３記載の発明よりもやや小さい差圧に対応し
て上記無効噴射時間が求められるようになる。

【００３０】空燃比は、この場合もやはりリッチ側に多
少ずれるものの、リーン側にずれることはなく、上述同
様、トルクの低下やＮＯｘの増大等についてはこれを好
適に回避することができるようになる。

【００３１】なおこの場合、上記「吸気管内圧力が当該
機関の燃料噴射中に取り得る最低の圧力にあるとき」と
は、燃料カットされる直前の減速、減量（燃料量）走行
が行われている状態に相当する。

【００３２】また、特にこの請求項４記載の発明の構成
において、同無効噴射時間演算手段を、請求項５記載の
発明によるように、 ・当該機関がアイドル時にあるときの前記吸気管内圧力
と燃料圧力との差圧、及びバッテリ電圧に基づいて前記
インジェクタの無効噴射時間を算出するもの。として構
成すれば、上記請求項４記載の発明よりも更に小さい差
圧（従来のシステムにおける一定の差圧よりは十分に大
きい）に対応して同無効噴射時間が求められるようにな
る。

【００３３】そしてこのときの空燃比は、吸気管内圧力
が大気圧近傍となるとき、すなわちスロットル全開とな
るときに、ややリッチ側にずれはするものの、アイドル
時、すなわちスロットル全閉時には、殆どずれのない、
設定空燃比が得られるようになる。

【００３４】また、請求項１〜５記載の発明の各構成に
おいて、それら各々の無効噴射時間演算手段を、請求項
６記載の発明によるように、 ・吸気管内圧力と燃料圧力との差圧において前記バッテ
リ電圧の各値に対する前記無効噴射時間の値が予め登録
されたマップを有し、該マップを通じてその都度のバッ
テリ電圧に対応する無効噴射時間を演算するもの。とし
て構成すれば、それら各発明における無効噴射時間の演
算、並びに燃料制御が、従来のシステムに用いられてい
たマップの登録内容を変更するだけの簡単な手続きを経
て、極めて容易に実現されるようになる。

【００３５】

【実施例】図１に、この発明にかかる内燃機関の燃料制
御装置について、その一実施例を示す。

【００３６】この実施例の装置は、燃料圧力を大気圧若
しくは燃料タンク内圧に対して一定に制御するシステム
にあって、適正なるインジェクタ無効噴射時間の設定の
もとに、その燃料噴射量（時間）を好適に補正すること
のできる装置として構成されている。

【００３７】はじめに、同図１を参照して、この実施例
の装置、並びに同装置が適用される内燃機関の構成につ
いて説明する。まず、燃料供給系において、燃料タンク
１内に貯留されている燃料は、リレー２ａを介して駆動
される燃料ポンプ２により汲み上げられ且つ、加圧され
てプレッシャレギュレータ３に送られる。

【００３８】プレッシャレギュレータ３は、内燃機関１
０への燃料噴射弁であるインジェクタ４に圧送される燃
料の圧力を調圧する装置であり、同システムにあって
は、該プレッシャレギュレータ３による調圧機能を通じ
て、上記圧送される燃料圧力が大気圧（若しくは上記燃
料タンク１内の圧力）に対し一定圧力となるように制御
される。この様子は先の図９（ｂ）に示される通りであ
る。なお、この調圧は、上記圧送される燃料圧力が高く
なり過ぎた場合に、リターン配管５を通じて燃料の一部
を燃料タンク１内に戻すことによって行われる。

【００３９】プレッシャレギュレータ３を通じて一定の
圧力（例えば、絶対圧力で４００ｋＰａ（キロパスカ
ル））に調圧された燃料は、燃料フィルタ６を介してデ
リバリパイプ７に送られ、該デリバリパイプ７を通じて
各気筒のインジェクタ４に分配供給される。インジェク
タ４は、後述する電子制御装置４０によって指令される
燃料噴射量に対応した時間だけ開弁駆動されて、それら
各対応する気筒に燃料を噴射供給する。

【００４０】一方、インジェクタ４によって噴射供給さ
れた燃料は、機関１０の吸気管１１内に設けられている
エアクリーナ１２、スロットルバルブ１３、アイドルス
ピードコントロール（ＩＳＣ）バルブ１４及びサージタ
ンク１５を介して吸入される空気と混合される。この混
合気は、吸気弁１６を介して、シリンダ１７内の燃焼室
１８に導入されるようになる。

【００４１】ここで、スロットルバルブ１３は、例えば
車両の図示しないアクセルペダルに連動して、上記吸気
管１１に吸入され噴射燃料と混合される空気の量を調節
するバルブであり、ＩＳＣバルブ１４は、アイドル運転
時における機関１０の回転数を調節するためのバルブで
ある。また、サージタンク１５は、これらスロットルバ
ルブ１３或いはＩＳＣバルブ１４を介して吸入される空
気の脈動を抑えるために配設されている。

【００４２】上記シリンダ１７内の燃焼室１８に導入さ
れた混合気は、その中で圧縮され、点火プラグ１９から
点火火花が発せられることにより点火して爆発する。機
関１０は、この爆発によって回転トルクを得ることとな
る。また、燃焼後のガスは、排気ガスとして排気弁２０
を介して排気管２１に排出される。なお、点火プラグ１
９は、点火コイル２２により昇圧されて且つ、ディスト
リビュータ２３により気筒毎に分配される高電圧の印加
によって上記点火火花を発生する。

【００４３】他方、同実施例の装置では、以下のような
各種センサを通じて、内燃機関１０の運転状態を検出す
る。まず、上記ディストリビュータ２３には回転角セン
サ３１が配設されている。この回転角センサ３１は、内
燃機関１０の回転数並びに回転角を検出するセンサであ
る。

【００４４】また、上記吸気管１１には吸気圧センサ３
２が、上記スロットルバルブ１３にはスロットルセンサ
３３がそれぞれ配設されている。吸気圧センサ３２は、
上記吸気管１１内の圧力を検出するセンサであり、スロ
ットルセンサ３３は、上記スロットルバルブ１３の開度
を検出するセンサである。

【００４５】また、機関１０のシリンダ１７（ウォータ
ージャケット）には水温センサ３４が配設されている。
この水温センサ３４は、同機関１０の冷却水温を検出す
るセンサである。

【００４６】そして、上記排気管２１には、酸素濃度セ
ンサ（Ｏ2 センサ）３５が配設されている。この酸素濃
度センサ３５は、上記排気ガス中の酸素濃度を検出する
センサであり、周知の空燃比（Ａ／Ｆ）フィードバック
制御は通常、同酸素濃度センサ３５による検出出力をモ
ニタしつつ実行される。

【００４７】これら各センサの出力は何れも、電子制御
装置４０に取り込まれる。電子制御装置４０は、例えば
周知のマイクロコンピュータを有して構成され、上記各
種センサ３１〜３５による検出出力をもとに燃料噴射量
（時間）ＴＡＵ等を算出して、上記インジェクタ４をは
じめ、ＩＳＣバルブ１４や点火コイル２２の駆動を制御
する装置である。

【００４８】また、同電子制御装置４０では、リレー５
１を介してバッテリ５０からの給電を受けるとともに、
同バッテリ５０の電圧ＶＢをも逐次監視する。そして、
そのバッテリ電圧ＶＢに基づき、内蔵する無効噴射時間
メモリ４１から該当する無効噴射時間を推定（検索）し
て、上記インジェクタ４の駆動情報である燃料噴射量
（時間）ＴＡＵを補正する。

【００４９】ただし、同実施例の装置は上述のように、
上記インジェクタ４に与える燃料の圧力を大気圧（若し
くは燃料タンク１内の圧力）に対して一定に制御するプ
レッシャレギュレータ３を具えるシステムを制御の対象
としている。

【００５０】そして、このようなシステムにあっては先
にも述べたように、吸気管１１内の圧力が負圧側に大き
くなるとき、すなわち大気圧よりも更に低圧になると
き、同圧力と燃料圧力との差圧は大きくなる（図９
（ｂ）参照）。

【００５１】因みに、燃料の圧力を吸気管内圧力に対し
て一定に制御する従来のシステムにあってバッテリ電圧
に基づき推定される無効噴射時間とは、吸気管内圧力が
ほぼ大気圧に等しいときの同圧力と燃料圧力との差圧に
関して求められる値であることは前述した。そして同従
来のシステムの場合、この差圧は常に等しいため、バッ
テリ電圧のみに依存する値として、この無効噴射時間を
正確に推定することができた。

【００５２】しかし、この実施例の装置が制御対象とす
るシステムに、上記「吸気管内圧力がほぼ大気圧に等し
いときの同圧力と燃料圧力との差圧」をそのまま適用し
たのでは、特に上記差圧が大きくなるときの無効噴射時
間は、実際よりも短めの時間として求められるようにな
る。その場合、空燃比にリーンずれを生じ、ひいてはト
ルクの低下や、ＮＯｘの増大を招くようになることも前
述した。

【００５３】そこで、同実施例の装置では、当該機関１
０がアイドル時にあるときの吸気管１１内の圧力（吸気
圧）と燃料圧力との差圧に対応するよう、バッテリ電圧
ＶＢに対する無効噴射時間特性（図８参照）を設定し、
該設定した特性において、同バッテリ電圧ＶＢに対応す
る無効噴射時間を推定し、燃料噴射量（時間）ＴＡＵを
補正するようにしている。

【００５４】図２は、電子制御装置４０による燃料制御
の制御手順を示し、また図３は、該燃料制御において使
用すべく上記無効噴射時間メモリ４１に予め登録された
無効噴射時間の演算マップを示している。

【００５５】次に、これら図２及び図３を併せ参照し
て、同実施例の装置による燃料制御の態様を更に詳述す
る。すなわち、図２に示される同実施例の装置の燃料制
御ルーチンにおいて、電子制御装置４０はまず、ステッ
プ１００にて、上記バッテリ５０の電圧ＶＢを検出し、
次のステップ１０１にて、図３に示される演算マップに
基づき、該検出した無効噴射時間ＴＶを検索（推定）す
る。

【００５６】ここで、この演算マップは、同図３に実線
にて示されるように、上記吸気圧が「−５０ｋＰａ（キ
ロパスカル）」の負圧となるとき、すなわち機関１０が
アイドル運転状態にあって上記スロットルバルブ１３が
全閉となっているときの同吸気圧と燃料圧力との差圧
「３５０ｋＰＡ」において、バッテリ電圧ＶＢの各値に
それぞれ対応する無効噴射時間ＴＶが登録されている。
なおこのときの設定燃圧（＝４００ｋＰａ）と同差圧と
の関係は、先の図９（ｂ）における最大差圧時の関係に
相当する。また同図３において、破線の特性は、燃料圧
力を吸気管内圧力に対して一定に制御する従来のシステ
ムにおいて採用されていた同バッテリ電圧ＶＢの各値に
対応する無効噴射時間ＴＶの関係を参考までに示してい
る。因みにこのときの差圧は、上記吸気圧が大気圧（＝
１００ｋＰａ）となっているときの設定燃圧（＝４００
ｋＰａ）との差圧「３００ｋＰａ」に設定されている。
この設定燃圧と差圧との関係は、先の図９（ａ）に示さ
れる通りである。

【００５７】こうした演算マップに基づき無効噴射時間
ＴＶを検索（マップ演算）した電子制御装置４０は次
に、ステップ１０２にて、燃料の基本噴射量（時間）Ｔ
ＡＵを算出する。

【００５８】なお、この基本燃料噴射量（時間）ＴＡＵ
の算出には例えば、 （１）上記回転角センサ３１の出力に基づいて機関１０
の回転数を算出する。 （２）この回転数と吸気圧センサ３２の出力（吸気圧）
とに各々対応する値として予め実験等を通じて設定され
たマップに基づき、その時々の回転数と吸気圧とに該当
する値を該噴射量の基本値として読み出す。 （３）この読み出した基本値を、車両の加速の有無や機
関１０の温度等に基づき補正する。なお、車両の加速の
有無は、上記スロットルセンサ３３の出力に基づき検出
することができ、機関１０の温度は、上記水温センサ３
４の出力に基づき検出することができる。 （４）空燃比（Ａ／Ｆ）補正のためのフィードバック制
御を併せ実行している場合には、更にその補正係数によ
って、上記基本値（若しくはその補正値）を補正する。 といった周知の手法が用いられる。

【００５９】こうして基本燃料噴射量（時間）ＴＡＵを
算出すると、電子制御装置４０は更に、ステップ１０３
にて、該得られた基本燃料噴射量（時間）ＴＡＵを上記
検索（マップ演算）した無効噴射時間ＴＶにて加算補正
して、すなわち演算 ＴＡＵＩＮＪ ← ＴＡＵ＋ＴＶ を実行して、インジェクタ４の最終的な駆動時間ＴＡＵ
ＩＮＪを算出する。この算出された駆動時間ＴＡＵＩＮ
Ｊは、ステップ１０４にて、電子制御装置４０内のイン
ジェクタ駆動回路に出力される。

【００６０】これにより上記インジェクタ４は、同駆動
回路を通じて、その該当する気筒毎に所定のタイミング
で、且つ、上記駆動時間ＴＡＵＩＮＪにて示される時間
だけ駆動信号が印加されて、前記圧送される燃料を機関
１０に噴射供給するようになる。なお、電子制御装置４
０によるこうした燃料制御ルーチンは、所定の周期で繰
り返し実行されるものとする。

【００６１】同実施例の装置を通じてこうした燃料制御
が行われることにより、上記インジェクタ４から噴射供
給される燃料量としても十分な量が確保されるようにな
る。図４に、同実施例の装置によって制御される燃料噴
射量に基づく空燃比Ａ／Ｆのずれ方を、その時々のバッ
テリ電圧ＶＢとの関係のもとに示す。

【００６２】すなわち、図３に実線にて示されるマップ
に基づいて無効噴射時間ＴＶを演算する同実施例の装置
によれば、前記従来のシステムに比べてやや長めの時間
として同無効噴射時間ＴＶが求められるようになる。そ
してこの場合、上記マップの差圧設定条件が満たされる
アイドル運転時、すなわちスロットルバルブ１３の全閉
時には、空燃比Ａ／Ｆのずれはほぼ「±０」となる。図
４に実線にて示す特性は、同空燃比Ａ／Ｆのずれが最も
大きくなる吸気圧のとき、すなわちスロットルバルブ１
３が全開となるときに噴射供給される燃料量についてそ
の空燃比Ａ／Ｆのずれ方を示したものであるが、そのと
きであれ、ややリッチ側にずれはするものの、前述した
リーンずれを起こすことはなくなる。因みに、同図４に
破線にて示す特性は、図３においても破線にて示した従
来システムの無効噴射時間特性を同実施例の装置が対象
とするシステムに採用した場合の上記空燃比Ａ／Ｆのず
れ方を参考までに示している。

【００６３】このように、同実施例の燃料制御装置によ
れば、燃料の圧力を大気圧若しくは燃料タンク１内の圧
力に対して一定に制御するシステムにあっても、上記マ
ップ演算する無効噴射時間特性の設定を通じて、その燃
料噴射量（時間）ＴＡＵを好適に補正することができる
ようになる。

【００６４】また同実施例の装置によれば、空燃比Ａ／
Ｆがリッチ側にずれることはあっても、リーン側にずれ
ることはないため、前述したトルクの低下や、ＮＯｘの
増大を招くこともなくなる。

【００６５】なお、同実施例の装置では、上記マップ演
算する無効噴射時間特性の設定に際し、機関１０がアイ
ドル時にあるときの吸気管１１内の圧力と燃料圧力との
差圧を採用したが、基本的には空燃比Ａ／Ｆのリーンず
れさえ起こさない設定であればよく、他に例えば、次の
（Ａ）〜（Ｄ）の態様で同無効噴射時間特性を設定する
こともできる。

【００６６】（Ａ）吸気圧が機関１０の燃料噴射中に取
り得る最低の圧力にあるときの同圧力と燃料圧力との差
圧に対応するよう、バッテリ電圧ＶＢに対する無効噴射
時間ＴＶを設定する。

【００６７】図５に、曲線Ｌ２として、このときのバッ
テリ電圧ＶＢに対する無効噴射時間ＴＶの特性を示す。
なお、同図５において、一点鎖線にて示す曲線Ｌ１は、
上記実施例の装置において設定されている無効噴射時間
特性を、また破線にて示す曲線ＬＰは、従来のシステム
において設定されている無効噴射時間特性をそれぞれ参
考までに示している。

【００６８】この場合、同一のバッテリ電圧ＶＢに関し
ては、曲線Ｌ１にて示される上記実施例の装置よりもや
や低い吸気圧に対応して、すなわち同実施例の装置より
もやや大きい差圧に対応して上記無効噴射時間ＴＶが求
められるようになる。

【００６９】また、空燃比Ａ／Ｆはこの場合、図６に曲
線Ｌ２１〜Ｌ２２の範囲にて示されるように、リッチ側
に多少ずれはするものの、やはりリーン側にずれること
はなく、上記実施例の装置と同様、トルクの低下やＮＯ
ｘの増大等についてはこれを好適に回避することができ
るようになる。

【００７０】なお、上記「吸気圧が機関１０の燃料噴射
中に取り得る最低の圧力にあるとき」とは、いわゆる燃
料カットされる直前の減速、減量（燃料量）走行が行わ
れている状態に相当する。

【００７１】（Ｂ）吸気圧が機関１０の取り得る最低の
圧力にあるときの同圧力と燃料圧力との差圧に対応する
よう、バッテリ電圧ＶＢに対する無効噴射時間ＴＶを設
定する。

【００７２】図５に、曲線Ｌ３として、このときのバッ
テリ電圧ＶＢに対する無効噴射時間ＴＶの特性を示す。
この場合、同一のバッテリ電圧ＶＢに関しては、曲線Ｌ
２にて示される上記（Ａ）の例よりも更にやや低い吸気
圧に対応して、すなわち同（Ａ）の例よりも更に大きい
差圧に対応して上記無効噴射時間ＴＶが求められるよう
になる。

【００７３】空燃比Ａ／Ｆはこの場合、図６に曲線Ｌ３
１〜Ｌ３２の範囲にて示されるように、更にリッチ側に
多少ずれはするものの、やはりリーン側にずれることは
ない。したがってこの場合も、上記実施例の装置や
（Ａ）の例と同様、トルクの低下やＮＯｘの増大等を好
適に回避することができるようになる。

【００７４】なお、車載用の内燃機関にあっては通常、
燃料カットが行われている状態で車両が走行していると
きに吸気圧が最も低下する。上記「吸気圧が機関１０の
取り得る最低の圧力にあるとき」とは、このような燃料
カットでの車両走行が行われている状態に相当する。

【００７５】（Ｃ）吸気圧が真空であると仮定したとき
の同圧力と燃料圧力との差圧に対応するよう、バッテリ
電圧ＶＢに対する無効噴射時間ＴＶを設定する。図５
に、曲線Ｌ４として、このときのバッテリ電圧ＶＢに対
する無効噴射時間ＴＶの特性を示す。

【００７６】この場合、同一のバッテリ電圧ＶＢに関し
ては、曲線Ｌ３にて示される上記（Ｂ）の例よりも更に
低い吸気圧に対応して、すなわち同（Ｂ）の例よりも更
に大きい差圧に対応して上記無効噴射時間ＴＶが求めら
れるようになる。

【００７７】そして、空燃比Ａ／Ｆはこの場合、図６に
曲線Ｌ４１〜Ｌ４２の範囲にて示されるように、更にリ
ッチ側にずれるようになる。ただしこの場合であれ、同
空燃比Ａ／Ｆにリーンずれが起こることはなく、少なく
ともトルクの低下やＮＯｘの増大等は回避されるように
なる。

【００７８】（Ｄ）吸気圧が大気圧未満の所定圧力にあ
るときの同圧力と燃料圧力との差圧に対応するよう、バ
ッテリ電圧ＶＢに対する無効噴射時間ＴＶを設定する。
図５に、二点鎖線の曲線Ｌ５として、このときのバッテ
リ電圧ＶＢに対する無効噴射時間ＴＶの特性を示す。

【００７９】この場合、同一のバッテリ電圧ＶＢに関し
ては、少なくとも前記従来のシステムにおいて求められ
る無効噴射時間よりも長い時間として上記無効噴射時間
ＴＶが求められるようになる。

【００８０】また、空燃比Ａ／Ｆはこの場合、例えば図
６に二点鎖線の曲線Ｌ５２として示される特性を下限と
して、リッチ方向にずれるようになる。すなわちこの
（Ｄ）の例によれば、空燃比Ａ／Ｆにリーンずれが生じ
る領域も確かに含まれるとはいえ、少なくとも従来シス
テムにおいて採用されている無効噴射時間特性よりはリ
ーンずれが抑制される方向に燃料噴射量（時間）ＴＡＵ
が補正されるようになる。したがって、トルクの低下や
ＮＯｘの増大等も確実に緩和されるようになる。

【００８１】以上、（Ａ）〜（Ｄ）の例においても、そ
れぞれそれら設定される特性においてバッテリ電圧ＶＢ
に対応する無効噴射時間を推定（マップ演算）し、その
値によって燃料噴射量（時間）ＴＡＵを補正するように
なることは上記実施例の装置と同様である。

【００８２】また、実施例の装置も含め、上記（Ａ）〜
（Ｄ）の例の何れにおいても、図３或いは図５に示され
るようなマップを予め用意し、それら用意したマップを
用いてバッテリ電圧ＶＢに対応する無効噴射時間ＴＶを
求めるようにしたが、該演算の手法は任意である。すな
わち、これら図３或いは図５に示される無効噴射時間特
性に対応した関数を用意し、その都度の関数演算によっ
て同無効噴射時間を求めるようにしても勿論よい。ただ
し、実施例の装置や上記各例のようなマップを用いる構
成とすれば、従来のシステムにおける基本的な制御ロジ
ックを変更することなく、上述した空燃比のリーンずれ
を抑制し得る燃料制御が実現されるようになる。

【００８３】また、この発明において対象とするシステ
ムは、燃料の圧力を大気圧若しくは燃料タンク内圧に対
して一定に制御するシステムであればよく、上記プレッ
シャレギュレータ３の配設位置については任意である。
すなわち、プレッシャレギュレータ３は、燃料タンク１
内に限らず、同燃料タンク１の外部に設けられる構成で
あってもよい。もっとも、リターン配管５の引き回し等
を考慮すれば、同プレッシャレギュレータ３は、燃料タ
ンク１内も含めて、同燃料タンク１により近い位置に配
設されることが望ましい。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、燃料圧力が大気圧若しくはタンク内圧に対して一定
に制御されるシステムにあっても、無効噴射時間の適切
な設定に基づき、空燃比のリーンずれを好適に、しかも
簡単に抑制することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる燃料制御装置の一実施例構成
を示すブロック図。

【図２】同実施例の装置の燃料制御手順を示すフローチ
ャート。

【図３】同燃料制御に用いられる無効噴射時間の演算マ
ップを示すグラフ。

【図４】主に同実施例の装置による空燃比のずれ方を示
すグラフ。

【図５】無効噴射時間演算マップの他の例を示すグラ
フ。

【図６】それら他の演算マップによる空燃比のずれ方を
示すグラフ。

【図７】インジェクタの一般的な作動特性を示すタイム
チャート。

【図８】バッテリ電圧と無効噴射時間との関係を示すグ
ラフ。

【図９】各システムの吸気管内圧力と燃料圧力との関係
を示すグラフ。

【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、５…リターン配管、６…
燃料フィルタ、７…デリバリパイプ、１０…内燃機関、
１１…吸気管、１２…エアクリーナ、１３…スロットル
バルブ、１４…アイドルスピードコントロール（ＩＳ
Ｃ）バルブ、１５…サージタンク、１６…吸気弁、１７
…シリンダ、１８…燃焼室、１９…点火プラグ、２０…
排気弁、２１…排気管、２２…点火コイル、２３…ディ
ストリビュータ、３１…回転角センサ、３２…吸気圧セ
ンサ、３３…スロットルセンサ、３４…水温センサ、３
５…酸素濃度（Ｏ2 ）センサ、４０…電子制御装置、４
１…無効噴射時間メモリ、５０…バッテリ、５１…リレ
ー。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関に燃料を噴射供給するインジェク
   タと、 該インジェクタに与える燃料の圧力を大気圧若しくは燃
   料タンク内圧に対して一定に制御するプレッシャレギュ
   レータと、 内燃機関の運転状態に基づき前記インジェクタによる基
   本燃料噴射時間を算出する基本燃料噴射時間演算手段
   と、 同機関の吸気管内圧力が大気圧未満のある１つの所定圧
   力にあるときの同圧力と燃料圧力との差圧、及びバッテ
   リ電圧に基づいて前記インジェクタの無効噴射時間を算
   出する無効噴射時間演算手段と、 前記基本燃料噴射時間を該無効噴射時間にて加算補正し
   て前記インジェクタの最終燃料噴射時間を算出する噴射
   時間補正手段と、 この算出された最終燃料噴射時間に基づいて前記インジ
   ェクタを開閉駆動する駆動手段と、 を具えることを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。
2. 【請求項２】前記無効噴射時間演算手段は、前記吸気管
   内圧力が真空であると仮定したときの同圧力と燃料圧力
   との差圧、及びバッテリ電圧に基づいて前記インジェク
   タの無効噴射時間を算出するものである請求項１記載の
   内燃機関の燃料制御装置。
3. 【請求項３】前記無効噴射時間演算手段は、前記吸気管
   内圧力が当該機関の取り得る最低の圧力にあるときの同
   圧力と燃料圧力との差圧、及びバッテリ電圧に基づいて
   前記インジェクタの無効噴射時間を算出するものである
   請求項１記載の内燃機関の燃料制御装置。
4. 【請求項４】前記無効噴射時間演算手段は、前記吸気管
   内圧力が当該機関の燃料噴射中に取り得る最低の圧力に
   あるときの同圧力と燃料圧力との差圧、及びバッテリ電
   圧に基づいて前記インジェクタの無効噴射時間を算出す
   るものである請求項１記載の内燃機関の燃料制御装置。
5. 【請求項５】前記無効噴射時間演算手段は、当該機関が
   アイドル時にあるときの前記吸気管内圧力と燃料圧力と
   の差圧、及びバッテリ電圧に基づいて前記インジェクタ
   の無効噴射時間を算出するものである請求項４記載の内
   燃機関の燃料制御装置。
6. 【請求項６】前記無効噴射時間演算手段は、前記ある１
   つの吸気管内圧力と燃料圧力との差圧において前記バッ
   テリ電圧の各値に対する前記無効噴射時間の値が予め登
   録されたマップを有し、該マップを通じてその都度のバ
   ッテリ電圧に対応する無効噴射時間を演算する請求項１
   乃至５の何れかに記載の内燃機関の燃料制御装置。