(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に導入された燃料を複数のポートへ分配するデリバリパイプを含み、前記デリバリパイプの各ポートに装着されて燃料を噴射する複数のインジェクタと、前記各インジェクタの噴射特性を個別に保持する特性保持手段と、外部より入力される制御量を前記特性保持手段に保持された各噴射特性に基づいて補正するための制御量補正手段と、前記制御量補正手段により補正された各制御量に基づいて対応する各インジェクタを駆動させる駆動手段とを前記デリバリパイプにモジュール化して備えた燃料噴射装置と、
前記モジュール化した燃料噴射装置とは別個に設けられ、毎回一つのインジェクタが噴射すべき噴射量に相当する制御量を前記インジェクタの標準噴射特性に基づいて算出するための制御量算出手段を含む制御装置と
備え、前記制御装置において算出された各制御量が前記モジュール化した燃料噴射装置へ送られ、その燃料噴射装置において前記特性保持手段に保持された各噴射特性に基づいて前記制御量補正手段により補正され、その補正された各制御量に基づいて前記駆動手段が対応する各インジェクタを駆動させることにより、前記各インジェクタからの燃料噴射量を個別に制御することを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項２】
内部に導入された燃料を複数のポートへ分配するデリバリパイプと、
前記デリバリパイプの各ポートに装着されて燃料を噴射する複数のインジェクタと、前記デリバリパイプに設けられて前記各インジェクタの噴射特性を個別に保持するメモリと、
前記デリバリパイプに設けられて外部より入力される制御量を前記メモリに保持された各噴射特性に基づいて補正すると共にその補正された各制御量に基づいて対応する各インジェクタに通電する通電時間補正駆動回路とを前記デリバリパイプにモジュール化して備えた燃料噴射装置と、
前記モジュール化した燃料噴射装置とは別個に設けられ、毎回一つのインジェクタが噴射すべき噴射量に相当する通電時間を前記インジェクタの標準噴射特性に基づいて算出するための電子制御装置と
備え、前記電子制御装置において算出された各通電時間が前記モジュール化した燃料噴射装置へ送られ、その燃料噴射装置において前記通電時間補正駆動回路により前記メモリに保持された各噴射特性を参照することにより補正され、その補正された各通電時間に基づいて各インジェクタが駆動されることにより、前記各インジェクタからの燃料噴射量を個別に制御することを特徴とする燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、デリバリパイプに複数のインジェクタを装着してなる燃料噴射装置の各インジェクタを所要の制御量に基づいて駆動させることにより各インジェクタからの燃料噴射量を個別に制御する燃料噴射制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば、車両のエンジンでは、電子制御による燃料噴射が行われている。この種の技術では、デリバリパイプに複数のインジェクタやプレッシャーレギュレータ等が装着されて使用される。そして、この種の電子制御式燃料噴射では、エンジンの運転状態に応じた噴射量に相当する制御量を電子制御装置（ＥＣＵ）が算出し、その算出された制御量に基づいてＥＣＵが各インジェクタを制御することにより、各インジェクタからの燃料噴射量を制御するようにしている。
ここで、デリバリパイプは、燃料タンクより圧送されて内部に導入された燃料を複数のポートへ分配するものである。各インジェクタは、デリバリパイプの各ポートに装着されて、その開弁時間が電気的に制御されることにより、所要量の燃料を噴射するものである。プレッシャレギュレータは、デリバリパイプ内部の燃料圧力を一定値に調整するものである。
【０００３】
ところで、デリバリパイプに装着される複数のインジェクタについては、個々の製品の間で噴射特性に多少のバラツキが存在する。従って、この種のバラツキによる燃料噴射制御の誤差を極力減らすために、従来の燃料噴射制御装置では、噴射特性におけるバラツキの中央値（標準噴射特性＝「標準特性」）を有するインジェクタをエンジン適合時に使用すると共に、その標準特性をＥＣＵによる制御量の演算に反映させていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来の燃料噴射制御装置では、個々のインジェクタの噴射特性をそれぞれ加味して制御量を算出することができないことから、標準特性を制御量の演算に反映させたとしても、エンジン適合時の空燃比に対するズレが発生したり、複数気筒間で空燃比のバラツキが発生したりすることがある。つまり、噴射特性のバラツキからくる空燃比のズレを完全に抑えることは困難であった。
【０００５】
この不具合を解消するために、インジェクタには高精度の噴射特性が要求されることになる。そのために、インジェクタの製造過程で、高い加工精度や精密な調整工程等が必要となり、インジェクタの製造が複雑なものになってしまう。
【０００６】
そこで、従来では、噴射特性のバラツキの少ないインジェクタを選別してそれらをデリバリパイプに組み付けることにより、エンジン適合時の空燃比に対するズレを少なくするようにしていた。しかし、このような選別を行ったのでは、噴射特性のバラツキの比較的大きいインジェクタが使用されなくなり、インジェクタの製品歩留まりが悪くなる。
【０００７】
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、高精度の噴射特性を持たないインジェクタを使用しても、エンジン適合時の空燃比に対するズレや複数気筒間での空燃比バラツキを抑えることを可能にした燃料噴射制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、内部に導入された燃料を複数のポートへ分配するデリバリパイプを含み、デリバリパイプの各ポートに装着されて燃料を噴射する複数のインジェクタと、各インジェクタの噴射特性を個別に保持する特性保持手段と、外部より入力される制御量を特性保持手段に保持された各噴射特性に基づいて補正するための制御量補正手段と、制御量補正手段により補正された各制御量に基づいて対応する各インジェクタを駆動させる駆動手段とをデリバリパイプにモジュール化して備えた燃料噴射装置と、モジュール化した燃料噴射装置とは別個に設けられ、毎回一つのインジェクタが噴射すべき噴射量に相当する制御量をインジェクタの標準噴射特性に基づいて算出するための制御量算出手段を含む制御装置と備え、制御装置において算出された各制御量がモジュール化した燃料噴射装置へ送られ、その燃料噴射装置において特性保持手段に保持された各噴射特性に基づいて制御量補正手段により補正され、その補正された各制御量に基づいて駆動手段が対応する各インジェクタを駆動させることにより、各インジェクタからの燃料噴射量を個別に制御することを趣旨とする。
【００１１】
上記発明の構成によれば、モジュール化された燃料噴射装置とは別個に設けられた制御装置の制御量算出手段により、毎回一つのインジェクタが噴射すべき噴射量に相当する制御量をインジェクタの標準噴射特性に基づいて算出させる。そして、その算出された各制御量に対応する各インジェクタにつき、燃料噴射装置の特性保持手段に保持された噴射特性に基づき、燃料噴射装置の制御量補正手段により補正させ、その補正された各制御量に基づき、燃料噴射装置の駆動手段により各インジェクタを駆動させることにより、各インジェクタからの燃料噴射量を個別に制御する。これにより、複数のインジェクタの各々を制御するときに、燃料噴射量を所要の精度で制御することが可能になり、各インジェクタの間で燃料噴射精度の均一化を図ることが可能になる。
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、内部に導入された燃料を複数のポートへ分配するデリバリパイプと、デリバリパイプの各ポートに装着されて燃料を噴射する複数のインジェクタと、デリバリパイプに設けられて各インジェクタの噴射特性を個別に保持するメモリと、デリバリパイプに設けられて外部より入力される制御量をメモリに保持された各噴射特性に基づいて補正すると共にその補正された各制御量に基づいて対応する各インジェクタに通電する通電時間補正駆動回路とをデリバリパイプにモジュール化して備えた燃料噴射装置と、モジュール化した燃料噴射装置とは別個に設けられ、毎回一つのインジェクタが噴射すべき噴射量に相当する通電時間をインジェクタの標準噴射特性に基づいて算出するための電子制御装置と備え、電子制御装置において算出された各通電時間がモジュール化した燃料噴射装置へ送られ、その燃料噴射装置において通電時間補正駆動回路によりメモリに保持された各噴射特性を参照することにより補正され、その補正された各通電時間に基づいて各インジェクタが駆動されることにより、各インジェクタからの燃料噴射量を個別に制御することを趣旨とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の燃料噴射制御装置を具体化した第１の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１に、燃料噴射装置及び燃料噴射制御装置を適用した自動車用ガソリンエンジンシステムの概略構成を示す。周知の構造を有する多気筒タイプのエンジン１は、吸気通路２を通じて供給される燃料及び空気、即ち、可燃混合気を、１番気筒＃１、２番気筒＃２、３番気筒＃３及び４番気筒＃４の各気筒＃１〜＃４の燃焼室で爆発・燃焼させ、その燃焼後の排気ガスを排気通路３を通じて排出させることにより、ピストン（図示しない）を駆動させてクランクシャフト４を回転させ、これにより動力を得るものである。
【００１５】
吸気通路２に設けられたスロットルバルブ５は、同通路２を流れて各燃焼室に吸入される空気量（吸気量）を調節するために開閉されるものである。このバルブ５は、運転席に設けられたアクセルペダル６の操作に連動して駆動されるものである。スロットルバルブ５に対して設けられたスロットルセンサ７は、このバルブ５の開度（スロットル開度）ＴＡを検出し、その検出結果に応じた電気信号を出力するものである。吸気通路２に設けられた吸気圧センサ８は、スロットルバルブ５より下流の吸気通路２における吸気圧ＰＭを検出し、その検出結果に応じた電気信号を出力するものである。
【００１６】
各気筒＃１〜＃４に対応する吸気ポートに設けられた複数のインジェクタ９は、各気筒＃１〜＃４に対応して燃料を噴射するものである。インジェクタ９は、電磁弁を内蔵して開弁される燃料噴射弁である。これらインジェクタ９は一つのデリバリパイプ１０の複数のポート（図示略）に装着される。デリバリパイプ１０は、燃料タンク１１から圧送されて内部に導入された燃料を各インジェクタ９へ分配するものである。デリバリパイプ１０には、その内部の燃料圧力を一定値に調整するためのプレッシャレギュレータ１２が設けられる。更に、デリバリパイプ１０には、各インジェクタ９の制御に関連した電子回路１３が設けられる。この電子回路１３は、デリバリパイプ１０の外壁面上又は外壁内部に密閉状態で設けられる。電子回路１３には、各インジェクタ９が電気的に接続される。この実施の形態では、上記複数のインジェクタ９、デリバリパイプ１０、プレッシャレギュレータ１２及び電子回路１３がモジュール化されて一体的な燃料噴射装置１４が構成される。
【００１７】
各燃焼室に対応してエンジン１に設けられた複数の点火プラグ１５は、ディストリビュータ１６から分配される点火信号を受けて動作するものである。ディストリビュータ１６は、イグナイタ１７から出力される高電圧をクランクシャフト４の回転角度、即ちクランク角度の変化に同期させて各点火プラグ１５へ分配するものである。各点火プラグ１５の動作時期、即ち点火時期は、イグナイタ１７から出力される高電圧の出力タイミングにより決定される。従って、イグナイタ１７を制御することにより、各点火プラグ１５による点火時期が制御される。
【００１８】
排気通路３に設けられた酸素センサ１８は、各燃焼室から排気通路３へ排出される排気ガス中の酸素濃度Ｏｘを検出し、その検出結果に応じた電気信号を出力するものである。
【００１９】
クランクシャフト４に対応して設けられた回転速度センサ１９は、同シャフト４の回転速度、即ち、エンジン回転速度ＮＥを検出し、その検出結果に応じた電気信号を出力するものである。エンジン１に設けられ水温センサ２０は、エンジン１の内部を流れる冷却水の温度（冷却水温）ＴＨＷを検出し、その検出結果に応じた電気信号を出力するものである。この冷却水温ＴＨＷは、エンジン１の温度状態を示すものである。
【００２０】
この実施の形態において、スロットルセンサ７、吸気圧センサ８、酸素センサ１８、回転速度センサ１９及び水温センサ２０等は、エンジン１の運転状態を検出するための運転状態検出手段を構成する。
【００２１】
この実施の形態で、モジュール化された燃料噴射装置１４へ燃料を供給する燃料供給装置は、燃料タンク１１、燃料ポンプ２１、燃料フィルタ２２及び燃料パイプ２３等より構成される。燃料タンク１１には燃料が貯留される。燃料タンク１１に内蔵された電動式の燃料ポンプ２１は、タンク１１内の燃料を汲み上げて吐出する。燃料ポンプ２１の吐出ポート側に接続された燃料パイプ２３は、燃料フィルタ２２を介してデリバリパイプ１０に接続される。燃料ポンプ２１が動作することにより、燃料タンク１１内の燃料は、同ポンプ２１から燃料パイプ２３へ吐出され、燃料フィルタ２２で異物が除去されてからデリバリパイプ１０へと圧送される。デリバリパイプ１０に導入された燃料は、各インジェクタ９に分配され、各インジェクタ１０の作動に伴って対応する吸気ポートへ噴射され、対応する燃焼室へと供給される。
【００２２】
この実施の形態で、電子制御装置（ＥＣＵ）３０は、前述したスロットルセンサ７、吸気圧センサ８、酸素センサ１８、回転速度センサ１９及び水温センサ２０等から出力される各種信号を入力する。ＥＣＵ３０は、これらの入力信号に基づき、空燃比制御を含む燃料噴射制御及び点火時期制御等を実行するために、各インジェクタ９及びイグナイタ１７をそれぞれ制御する。
【００２３】
ここで、燃料噴射制御とは、エンジン１の運転状態に応じて各インジェクタ９から噴射される燃料量（燃料噴射量）及びその噴射タイミングを制御することである。空燃比制御とは、酸素センサ１８等の検出値に基づいてエンジン１における空燃比をフィードバック制御することである。点火時期制御とは、エンジン１の運転状態に応じてイグナイタ１７を制御することにより、各点火プラグ１５による点火時期を制御することである。
【００２４】
図２に、燃料噴射装置１４とＥＣＵ３０を含む燃料噴射制御装置の電気的構成を示す。この実施の形態で、燃料噴射装置１４とは別個に設けられたＥＣＵ３０は、本発明の制御量算出手段及び制御量補正手段を含む制御装置に相当する。ＥＣＵ３０は、中央処理装置（ＣＰＵ）３１、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）３２、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３３及び入出力ポート３４等をバス３５により接続してなる周知の構成を備えたものである。ＲＯＭ３２には、前述した各種制御に係る所定の制御プログラムが予め記憶される。ＥＣＵ（ＣＰＵ３１）３０は、これらの制御プログラムに従って前述した各種制御を実行する。
【００２５】
この実施の形態で、燃料噴射装置１４の電子回路１３は、駆動回路４１、異常検出回路４２、メモリ４３、通信回路４４及び入出力ポート４５を備える。不揮発性のメモリ４３は、各気筒＃１〜＃４に対応して設けられた各インジェクタ９の噴射特性を特性データとして個別に保持するためのものであり、本発明の特性保持手段に相当する。駆動回路４１は、外部より入力される制御量に基づいて各インジェクタ９を駆動させるためのものであり、本発明の駆動手段に相当する。異常検出回路４２は、各インジェクタ９に関する異常検出を行うものであり、異常検出手段に相当する。通信回路４４は、メモリ４３に記憶された各特性データ及び異常検出回路４２による検出結果を外部へ送信するためのものであり、送信手段に相当する。入出力ポート４５は、ＥＣＵ３０の入出力ポート３４に対して所定の配線により接続される。
【００２６】
ここで、メモリ４３に記憶される特性データには、各インジェクタ９の「気筒番号」と、噴射特性に相当する各インジェクタ９の「噴射量特性」が含まれる。この「噴射量特性」は、「静的噴射量Ｑts」及び「動的噴射量ｑts」により表される。一般に「噴射量特性」とは、図３のグラフに示すように、インジェクタのソレノイドコイルへの「通電時間Ｔi」に対する「動的噴射量ｑdyn」を表したものである。「静的噴射量Ｑts」とは、規定圧力下でインジェクタのバルブニードルを最大リフト位置に保持したときに単位時間当たりに噴射される量であり、図３の直線における勾配を表す。「動的噴射量ｑts」とは、ある通電時間Ｔiにおける噴射量を意味する。一般に、２．５ｍｓの通電時間におけるバルブニードル１ストローク当たりの噴射量で表される。つまり、図３に示すように、通電時間Ｔiと動的噴射量ｑdynとの関係が直線性のある範囲では、任意の通電時間Ｔiに対する動的噴射量ｑdynの関係は、図３の特性図より次式（１）で表される。次式の「Ｔv」は無効噴射時間を意味する。
ｑ＝（Ｑ／６０）＊（Ｔi−Ｔv）    ・・・（１）
通信回路４４は、上記各特性データ及び異常検出結果等を入出力ポートを介してシリアル通信によりＥＣＵ３０へ送信する。
【００２７】
一方、ＥＣＵ３０は、制御量算出手段として、毎回一つのインジェクタ９が噴射すべき噴射量に相当する制御量をインジェクタ９の標準噴射特性に基づいて算出し、制御量補正手段として、その算出された各制御量を対応する各インジェクタ９についてメモリ４３に保持された噴射量特性に基づいて補正する。ＥＣＵ３０は、各インジェクタ９に対応して補正された制御量としてのインジェクタ通電信号（パルス信号）を、燃料噴射装置１４の電子回路１３へ出力する。
そして、電子回路１３では、その通電信号に基づき駆動回路４１が対応する各インジェクタ９を駆動させることにより、各インジェクタ９からの燃料噴射量を個別に制御する。
【００２８】
次に、ＥＣＵ３０が実行する燃料噴射制御の処理内容について説明する。図４は、燃料噴射制御のプログラムの内容を示すフローチャートである。ＥＣＵ３０は、このルーチンを噴射開始タイミング毎に実行する。
【００２９】
ステップ１００で、ＥＣＵ３０は、各種センサ７，８，１８〜２０の検出信号とインジェクタ９の標準噴射特性（以下「標準特性」という。）に基づいて毎回一つのインジェクタ９が噴射すべき噴射量に相当する噴射通電時間ＴＡＵを算出する。ＥＣＵ３０は、この噴射通電時間ＴＡＵを、次式（２）に従って算出する。
ＴＡＵ  ←  ＴＰ＊Ｋｍ    ・・・（２）
ここで、［ＴＰ］は、基本噴射時間を意味し、吸気圧センサ８及び回転速度センサ１９の検出信号とインジェクタ９の標準特性に基づいて算出されるものである。「Ｋｍ」は、補正係数を意味し、スロットルセンサ７、酸素センサ１８及び水温センサ２０の検出信号に基づいて算出されるものである。
【００３０】
ステップ１１０で、ＥＣＵ３０は、同期噴射時間ＴＲを算出する。ＥＣＵ３０は、この同期噴射時間ＴＲを、次式（３）に従って算出する。
ＴＲ  ←  ＴＡＵ＋Ｔｖ    ・・・（３）
ここで、「Ｔｖ」は、無効噴射時間を意味する。「ＴＲ］は、インジェクタ９の標準特性に基づき算出された噴射時間を意味する。
【００３１】
ステップ１２０で、ＥＣＵ３０は、今回の噴射タイミングをチェックする。即ち、＃１〜＃４のうちｎ番気筒に対する噴射タイミングであるか否かをチェックする。
【００３２】
ステップ１３０で、ＥＣＵ３０は、全気筒のインジェクタ９の特性データを受信済みであるか否かを判断する。即ち、燃料噴射装置１４の電子回路１３のメモリ４３に記憶されて送信回路４４により送信される全てのインジェクタ９についての特性データを全て受信したか否かを判断する。
【００３３】
ステップ１３０の判断結果が否定である場合、ＥＣＵ３０は、処理をステップ１４０へ移行する。ステップ１４０で、ＥＣＵ３０は、ステップ１１０で算出された同期噴射時間ＴＲを各インジェクタ９の噴射特性を加味して補正することなくそのままｎ番気筒の最終同期噴射時間ＴＲ１として設定し、処理をステップ１７０へ移行する。
【００３４】
一方、ステップ１３０の判断結果が肯定である場合、ＥＣＵ３０は、処理をステップ１５０へ移行する。ステップ１５０で、ＥＣＵ３０は、燃料噴射装置１４から送信されたｎ番気筒のインジェクタ９についての特性データとして計測通電時間Ｔts(n)、静的噴射量Ｑts(n)及び動的噴射量ｑts(n)をそれぞれ読み出す。ここで、燃料噴射装置１４の電子回路１３からＥＣＵ３０への特性データの送信については、１秒間隔又は１０秒間隔のように所定時間間隔毎に行うようにしてもよいし、エンジン１が毎回始動される度に１回行うようにしてもよい。
【００３５】
その後、ステップ１６０で、ＥＣＵ３０は、ステップ１１０で算出された同期噴射時間ＴＲを、計測通電時間Ｔts(n)、静的噴射量Ｑts(n)及び動的噴射量ｑts(n)を用いて補正することにより、ｎ番気筒の最終同期噴射時間ＴＲ１として算出する。
ここでの特性データによる補正を、ＥＣＵ３０は以下のように実行する。
最初に、ＥＣＵ３０は、標準特性における同期噴射時間ＴＲによる動的噴射量ｑdynを、次式（４）に従って算出する。
ｑdyn＝（Ｑ／６０）＊（ＴＲ−Ｔｖ）    ・・・（４）
ここで、「Ｑ」は静的噴射量であり、「Ｔｖ」は無効噴射時間であり、ＥＣＵ３０のＲＯＭ３２に予め記憶されている。
次に、ＥＣＵ３０は、次式（５）に従って、無効噴射時間Ｔｖ１を算出する。
Ｔｖ１＝Ｔts−（６０＊ｑts）／Ｑts    ・・・（５）
次に、ＥＣＵ３０は、次式（６）に従って、最終同期噴射時間ＴＲ１を算出する。
ＴＲ１＝（６０＊ｑdyn）／Ｑts＋Ｔｖ１    ・・・（６）
このようにして、最終同期噴射時間ＴＲ１をｎ番気筒であってステップ１２０で判定した気筒のインジェクタ９のみについて算出する。
【００３６】
そして、ステップ１４０又はステップ１６０から移行してステップ１７０で、ＥＣＵ３０は、ｎ番気筒のインジェクタ９に対して通電を開始する。これにより、ｎ番気筒のインジェクタ９の開弁を開始させる。
【００３７】
その後、ステップ１８０で、ＥＣＵ３０は、ｎ番気筒のインジェクタ９に対して「ＴＲ１時間後に通電ＯＦＦ」をセットする。即ち、算出された最終同期噴射時間ＴＲ１の経過時刻をインジェクタ９の閉弁時刻としてセットする。
【００３８】
上記のようにして燃料噴射制御を行うことにより、図３において、標準特性に対して実特性を補正するのである。この実施の形態では、上記補正をＥＣＵ３０の側で行うようになっている。
図５に、４気筒エンジンの同期噴射のタイミングを示す。ここでは、１番気筒＃１、３番気筒＃３、４番気筒＃４及び２番気筒＃２の順序で対応するインジェクタ９による燃料噴射が行われる。図５において、各棒線の長さが各気筒＃１〜＃４のインジェクタ９に対応する最終同期噴射時間ＴＲ１の長さを意味する。各棒線の始点がそれぞれ通電開始タイミングを意味する。
【００３９】
以上説明したように、この実施の形態の燃料噴射制御装置によれば、モジュール化された燃料噴射装置１４とは別個に設けられたＥＣＵ３０により、毎回一つのインジェクタ９が噴射すべき噴射量に相当する制御量としての同期噴射時間ＴＲをインジェクタ９の標準特性に基づいて算出させる。そして、その算出された各同期噴射時間ＴＲを対応する各インジェクタ９につき燃料噴射装置１４の電子回路１３のメモリ４３に保持された噴射特性としての特性データに基づき、ＥＣＵ３０により補正させる。そして、その補正により得られた各最終同期噴射時間ＴＲ１に基づき、燃料噴射装置１４の駆動回路４１によりに対応する各インジェクタ９を駆動させることにより、各インジェクタ９からの燃料噴射量を個別に制御するようになっている。
従って、複数のインジェクタ９の各々を制御するときに、燃料噴射量を所要の精度で制御することが可能になり、各インジェクタ９の間で燃料噴射精度の均一化を図ることが可能になる。この結果、高精度の噴射特性を持たないインジェクタ９を使用したとしても、エンジン１での適合時の空燃比に対するズレや各気筒＃１〜＃４の間での空燃比バラツキを抑えることができるようになる。つまり、通常のバラツキを持った噴射特性を有するインジェクタ９を使用しても、空燃比のズレやバラツキを抑えることができるのである。このことから、あえて高精度のインジェクタを製造して使用する必要がなくなり、或いは、噴射特性バラツキの少ないインジェクタを選別してそれらを燃料噴射装置１４に組み付ける必要もなくなる。このことにより。噴射特性バラツキの比較的大きいインジェクタを燃料噴射装置１４に使用することができるようになり、インジェクタの製品歩留まりを向上させることもできる。
【００４０】
この実施の形態の燃料噴射装置１４によれば、デリバリパイプ１０と、複数のインジェクタ９と、駆動回路４１及びメモリ４３等を含む電子回路１３がモジュール化されることから、それらを一体個別に管理することが可能となり、異なるエンジン１に対して汎用可能となる。この結果、エンジン１の製造や補修作業を従来の場合より容易なものにすることができる。
【００４１】
この実施の形態の燃料噴射装置１４によれば、電子回路１３に異常検出回路４２が設けられることから、各インジェクタ９の動作を常時監視してそれらの故障をリアルタイムに検出することができる。これにより、必要に応じ、燃料ポンプ２１を強制停止させることなど、各インジェクタ９の故障に対処してＥＣＵ３０による燃料噴射制御を行うことができる。
【００４２】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の燃料噴射制御装置を具体化した第２の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。尚、本実施の形態を含む以下の各実施の形態において、第１の実施の形態と同一構成要素については、同一符合を付して説明を省略し、主に異なった点を中心に説明する。
【００４３】
この実施の形態では、燃料噴射装置１４の電子回路１３の構成と、ＥＣＵ３０が実行する制御内容の点で第１の実施の形態と異なる。特に、この実施の形態では、各インジェクタ９の噴射特性に係る制御量の補正をＥＣＵ３０の側では行わず、燃料噴射装置１４の側で行う点で第１の実施の形態と異なる。
【００４４】
図６に、燃料噴射装置１４とＥＣＵ３０を含む燃料噴射制御装置の電気的構成を示す。この実施の形態では、前述した駆動回路４１、異常検出回路４２、メモリ４３及び通信回路４４に代わって、電子回路１３が、入出力ポート４５と、各インジェクタ９のための出力補正回路４６とを含む。この出力補正回路４６は、各気筒＃１〜＃４に対応して設けられた複数の通電時間延長回路４６ａ〜４６ｄより構成される。出力補正回路４６は、各インジェクタ９の噴射特性を個別に保持するための特性保持手段に相当するものである。各通電時間延長回路４６ａ〜４６ｄは、対応するインジェクタ９の噴射特性（実特性）を標準特性に合わせるために、各噴射特性を、同期噴射時間ＴＲを補うための延長時間に置き換え、それら必要な延長時間分だけ同期噴射時間ＴＲを延長させるようになっている。即ち、１番気筒＃１の通電時間延長回路４６ａでは、１番気筒＃１のインジェクタ９の噴射特性を加味した補正を行うために、入力される同期噴射時間ＴＲを所要時間だけ延長させるようになっている。以下、２番気筒＃２〜４番気筒＃４の通電時間延長回路４６ｂ〜４６ｄの構成についても同様である。
【００４５】
一方、この実施の形態で、ＥＣＵ３０は、毎回一つのインジェクタ９が噴射すべき噴射量に相当する制御量としての同期噴射時間ＴＲをインジェクタ９の標準特性に基づいて算出するための制御量算出手段を含む制御装置に相当する。この実施の形態で、ＥＣＵ３０は、第１の実施の形態のＥＣＵ３０とは異なり、各インジェクタ９の標準特性に基づいて算出した同期噴射時間ＴＲを算出し、その噴射時間ＴＲの補正は行わない。ＥＣＵ３０は、算出した同期噴射時間ＴＲに応じたインジェクタ通電信号（パルス信号）を出力するようになっている。
【００４６】
そして、ＥＣＵ３０で算出された各気筒＃１〜＃４に対応する同期噴射時間ＴＲが、インジェクタ通電信号のかたちで燃料噴射装置１４の電子回路１３に入力され、その電子回路１３の出力補正回路４６を介して対応する各インジェクタ９に入力される。これにより、各インジェクタ９の噴射特性により補正された最終同期噴射量ＴＲ１に相当するインジェクタ通電信号に基づいて各インジェクタ９を制御して各インジェクタ９からの燃料噴射量を個別に制御するようになっている。
【００４７】
図７（ａ），（ｂ）には、ＥＣＵ３０から燃料噴射装置１４の電子回路１３へ出力されるインジェクタ通電信号と、電子回路１３から各インジェクタ９へ出力されるインジェクタ通電信号との関係をタイムチャートに示す。ここで、ＥＣＵ３０からのインジェクタ通電信号のＯＮパルス時間が同期噴射時間ＴＲに相当し、電子回路１３からのインジェクタ通電信号のＯＮパルス時間が最終同期噴射時間ＴＲ１に相当すする。そして、最終同期噴射時間ＴＲ１において、同期噴射時間ＴＲに対する増加分が、出力補正回路４６により延長された延長時間ΔＴＲとなる。
【００４８】
従って、この実施の形態の燃料噴射制御装置によっても前記第１の実施の形態の燃料噴射制御装置と同様の作用及び効果を得ることができる。又、この実施の形態の燃料噴射装置１４によっても前記第１の実施の形態の燃料噴射装置１４と同様の作用及び効果を得ることができる。
【００４９】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の燃料噴射制御装置を具体化した第３の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００５０】
この実施の形態では、第２の実施の形態に対して燃料噴射装置１４の電子回路１３の構成が異なる。ＥＣＵ３０は、第２の実施の形態のそれと同じ構成である。この実施の形態でも、各インジェクタ９の噴射特性に係る制御量の補正をＥＣＵ３０の側では行わず、燃料噴射装置１４の側で行うようになっている。
【００５１】
図８に、燃料噴射装置１４とＥＣＵ３０を含む燃料噴射制御装置の電気的構成を示す。この実施の形態では、第２の実施の形態で説明した出力補正回路４６に代わって、電子回路１３が駆動回路４１、メモリ４３、演算回路４７及び入出力ポート４５より構成される。演算回路４７には、駆動回路４１、メモリ４３及び入出力ポート４５がそれぞれ接続される。駆動回路４１には、各インジェクタ９がそれぞれ接続される。メモリ４３は、前述したと同様に各気筒＃１〜＃４のインジェクタ９に係る噴射特性を特性データとして個別に保持するためのものであり、本発明の特性保持手段に相当する。演算回路４７は、外部より入力される制御量をメモリ４３に保持された各噴射特性に基づいて補正するためのものであり、本発明の制御量補正手段に相当する。演算回路４７は、メモリ（図示しない）を持つものである。駆動回路４１は、演算回路４７により補正された各制御量に基づいて対応する各インジェクタ９を駆動させるためのものであり、本発明の駆動手段に相当する。
【００５２】
この実施の形態では、ＥＣＵ３０で算出された各気筒＃１〜＃４に対応する同期噴射時間ＴＲが、インジェクタ通電信号のかたちで燃料噴射装置１４の電子回路１３に入力され、その演算回路４７に取り込まれる。演算回路４７では、算出された同期噴射時間ＴＲが、メモリ４３に保持された各噴射特性を参照することにより補正されて最終同期噴射時間ＴＲ１が算出される、そして、その補正により得られた最終同期噴射時間ＴＲ１に基づいて駆動回路４１が対応する各インジェクタ９を駆動させる。これにより、対応するインジェクタ９の噴射特性により補正された最終同期噴射量ＴＲ１に相当するインジェクタ通電信号に基づいて各インジェクタ９を制御して各インジェクタ９からの燃料噴射量を個別に制御するようになっている。
【００５３】
次に、電子回路１３の演算回路４７が実行する燃料噴射制御の処理内容について説明する。図９及び図１０は、燃料噴射制御のプログラムの内容を示すフローチャートである。
【００５４】
図９のフローチャートは、各気筒＃１〜＃４のインジェクタ９に対する出力信号の通電開始を処理するためのルーチンを示す。このルーチンは、電子回路１３の演算回路４７が各インジェクタ通電信号の入力（通電開始タイミング）毎に実行する。
ステップ２００で、演算回路４７は、ｎ番気筒のインジェクタ通電信号のＯＮ時刻ONTIME（n)を、自身のメモリに記憶させる。次いで、ステップ２１０で、演算回路４７は、ｎ番気筒のインジェクタ９に対する通電を開始する。つまり、ＥＣＵ３０の各インジェクタ通電信号のＯＮ（通電開始）タイミングにおいて、演算回路４７が特定のインジェクタ９に対して通電を開始する。
このように、演算回路４７は、ＥＣＵ３０の各インジェクタ通電信号のＯＮタイミングで各気筒＃１〜＃４のインジェクタ９に対して順次通電を開始する。
【００５５】
図１０のフローチャートは、各気筒＃１〜＃４のインジェクタ９に対する出力信号の通電終了を処理するためのルーチンを示す。このルーチンは、電子回路１３の演算回路４７が各インジェクタ通電信号の入力（通電終了タイミング）毎に実行する。
【００５６】
ステップ３００で、演算回路４７は、ｎ番気筒の入力信号ＯＦＦ時刻ＯＦＦＴＩＭＥ（ｎ）を自身のメモリに記憶させる。
【００５７】
次に、ステップ３１０で、演算回路４７は、次式（７）に従って、ｎ番気筒の入力信号ＯＮ時間ＴＲ（ｎ）を算出する。
ＴＲ（ｎ）  ←  ＯＦＦＴＩＭＥ（ｎ）−ＯＮＴＩＭＥ（ｎ）  ・・・（７）ここで、ｎ番気筒の入力信号ＯＮ時間ＴＲ（ｎ）とは、各インジェクタ９の標準特性における同期噴射時間に相当する。「ＯＮＴＩＭＥ（ｎ）」は、メモリに記憶されたｎ番気筒の入力信号ＯＮ時刻である。
【００５８】
次に、ステップ３２０で、演算回路４７は、ｎ番気筒のインジェクタ９の特性データＴts(n)，ｑts(n)，Ｑts(n)をメモリ４３から読み出す。
【００５９】
次に、ステップ３３０で、演算回路４７は、ＥＣＵ３０から出力されたｎ番気筒のインジェクタ９についての同期噴射時間ＴＲ(n)を、読み出された対応する特性データＴts(n)，ｑts(n)，Ｑts(n)を用いて補正することにより、最終同期噴射時間ＴＲ１（ｎ）を算出する。
【００６０】
次に、ステップ３４０で、演算回路４７は、次式（８）に従い、ｎ番気筒のインジェクタ９に対応する通電延長時間ΔＴＲ（ｎ）を算出する。
ΔＴＲ（ｎ）  ←  ＴＲ１（ｎ）−ＴＲ（ｎ）    ・・・（８）
つまり、最終同期噴射時間ＴＲ１（ｎ）と同期噴射時間ＴＲ（ｎ）との差を通電延長時間ΔＴＲとして算出する。
【００６１】
そして、ステップ３５０で、演算回路４７は、ｎ番気筒のインジェクタ９に対して「通電延長時間ΔＴＲ（ｎ）経過後に通電ＯＦＦ」をセットする。例えば、演算回路４７のリアルタイム出力ポートのタイマをセットする。
【００６２】
上記のように電子回路１３の演算回路４７に処理を実行させることにより、前述した図７のタイムチャートと同様に、ＥＣＵ３０からの同期噴射時間ＴＲに相当するインジェクタ通電信号の出力に応じて、電子回路１３から、通電延長時間ΔＴＲだけ延長させた最終同期噴射時間ＴＲ１に相当するインジェクタ通電信号を出力させるのである。
【００６３】
従って、この実施の形態の燃料噴射制御装置によっても前記第１の実施の形態の燃料噴射制御装置と同様の作用及び効果を得ることができる。又、この実施の形態の燃料噴射装置１４によっても前記第１の実施の形態の燃料噴射装置１４と同様の作用及び効果を得ることができる。
【００６４】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の燃料噴射制御装置を具体化した第４の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００６５】
この実施の形態では、第３の実施の形態に対して燃料噴射装置１４の電子回路１３及びＥＣＵ３０の構成が異なる。この実施の形態でも、各インジェクタ９の噴射特性に係る制御量の補正をＥＣＵ３０の側では行わず、燃料噴射装置１４の側で行うようになっている。
【００６６】
図１１に、燃料噴射装置１４とＥＣＵ３０を含む燃料噴射制御装置の電気的構成を示す。この実施の形態では、第３の実施の形態で説明した電子回路１３に代わって、電子回路１３が異常検出回路４２、通電時間補正駆動回路４８、メモリ４３、通信回路４４及び入出力ポート４５より構成される。通信回路４４には、通電時間補正駆動回路４８、異常検出回路４２及び入出力ポート４５が接続される。通電時間補正駆動回路４８には、メモリ４３、通信回路４４、異常検出回路４２、入出力ポート４５及び各インジェクタ９がそれぞれ接続される。メモリ４３は、前述したと同様に各気筒＃１〜＃４のインジェクタ９に係る噴射特性を特性データとして個別に保持するためのものであり、本発明の特性保持手段に相当する。通電時間補正駆動回路４８は、外部より入力される制御量をメモリ４３に保持された各噴射特性に基づいて補正するためのものであり、本発明の制御量補正手段に相当する。同じく通電時間補正駆動回路４８は、上記補正された各制御量に基づいて対応する各インジェクタ９を駆動させるためのものであり、本発明の駆動手段に相当する。通信回路４４は、通電時間補正駆動回路４８及び異常検出回路４２と、ＥＣＵ３０との間で、各インジェクタ９に対する通電時間（要求）と、異常検出結果等をシリアル通信でやりとりするためのものであり、通信手段に相当する。
【００６７】
この実施の形態では、ＥＣＵ３０で算出された各気筒＃１〜＃４に対応する同期噴射時間ＴＲが、各インジェクタ９の通電時間のかたちでシリアル通信により燃料噴射装置１４の電子回路１３に入力されてその通電時間補正駆動回路４８に取り込まれる。同回路４８では、取り込まれた各インジェクタ９の通電時間が、メモリ４３に保持された各噴射特性を参照することにより補正されて最終同期噴射時間ＴＲ１が算出される、そして、その補正により得られた最終同期噴射時間ＴＲ１に基づいて通電時間補正駆動回路４８が対応する各インジェクタ９を駆動させる。各インジェクタ９の通電開始は、開弁タイミング信号に同期させて行う。これにより、各インジェクタ９の噴射特性により補正された最終同期噴射量ＴＲ１に基づいて各インジェクタ９を制御して各インジェクタ９の燃料噴射量を個別に制御するようになっている。
【００６８】
従って、この実施の形態を含む燃料噴射制御装置によっても前記第１の実施の形態の燃料噴射制御装置と同様の作用及び効果を得ることができる。又、この実施の形態の燃料噴射装置１４によっても前記第１の実施の形態の燃料噴射装置１４と同様の作用及び効果を得ることができる。
【００６９】
尚、この発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜に変更して実施することもできる。
【００７０】
（１）前記各実施の形態では、４気筒のエンジン１に具体化したが、気筒数の異なるエンジンについて具体化することもできる。
【００７１】
（２）前記各実施の形態では、燃料噴射装置１４として、プレッシャレギュレータ１２を有するものに具体化したが、プレッシャレギュレータを持たないものに具体化することもできる。
【００７２】
【発明の効果】
【００７３】
請求項１に記載の発明の構成によれば、高精度の噴射特性を持たないインジェクタを使用しても、エンジン適合時の空燃比に対するズレや各気筒間での空燃比バラツキを抑えることができる。
【００７４】
請求項２に記載の発明の構成によれば、高精度の噴射特性を持たないインジェクタを使用しても、エンジン適合時の空燃比に対するズレや各気筒間での空燃比バラツキを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の実施の形態に係り、エンジンシステムの概略構成図である。
【図２】  同じく、燃料噴射制御装置の概略構成図である。
【図３】  同じく、インジェクタの噴射特性を示すグラフである。
【図４】  同じく、燃料噴射制御プログラムを示すフローチャートである。
【図５】  同じく、４気筒エンジンの同期噴射タイミングを示すチャートである。
【図６】  第２の実施の形態に係り、燃料噴射制御装置の概略構成図である。
【図７】  同じく、インジェクタ通電信号を示すタイムチャートである。
【図８】  第３の実施の形態に係り、燃料噴射制御装置の概略構成図である。
【図９】  同じく、入力信号立ち上がりタイミング処理を示すフローチャートである。
【図１０】  同じく、入力信号立ち下がりタイミング処理を示すフローチャートである。
【図１１】  第４の実施の形態に係り、燃料噴射制御装置の概略構成図である。
【符号の説明】
９    インジェクタ
１０  デリバリパイプ
１３  電子回路
１４  燃料噴射装置
３０  ＥＣＵ（制御量算出手段、制御量補正手段）
４１  駆動回路（駆動手段）
４３  メモリ（特性保持手段）
４６  出力補正回路（特性保持手段）
４７  演算回路（制御量補正手段）
４８  通電時間補正駆動回路（制御量補正手段、駆動手段）
【図１】
0003941853.tif 000002
【図２】
0003941853.tif 000003
【図３】
0003941853.tif 000004
【図４】
0003941853.tif 000005
【図５】
0003941853.tif 000006
【図６】
0003941853.tif 000007
【図７】
0003941853.tif 000008
【図８】
0003941853.tif 000009
【図９】
0003941853.tif 000010
【図１０】
0003941853.tif 000011
【図１１】
0003941853.tif 000012