CN115443374A - 内燃机的燃料喷射控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种内燃机的燃料喷射控制方法，该内燃机具有：燃料泵(38)，其对燃料进行压送；燃料喷射阀(19)，其将由所述燃料泵压送的燃料直接喷射至内燃机(1)的缸内；以及燃料压力检测装置(45)，其对由所述燃料泵压送的燃料的压力进行检测，其中，执行如下处理：第1平滑化处理(S3)，针对检测出的燃料压力通过第1平滑化而进行平滑化处理；第2平滑化处理(S4)，针对检测出的燃料压力通过与第1平滑化不同的第2平滑化而进行平滑化处理；以及选择处理(S5)，基于内燃机的运转状态，选择执行基于通过所述第1平滑化处理实施了平滑化的第1检测燃料压力的燃料喷射控制(S6、S7)、和基于通过所述第2平滑化处理实施了平滑化的第2检测燃料压力的燃料喷射控制(S8、S9)的哪种控制。

Description

内燃机的燃料喷射控制方法及装置

技术领域

本发明涉及内燃机、特别是缸内喷射式内燃机的燃料喷射控制方法及装置。

背景技术

缸内喷射式内燃机与进气端口喷射式内燃机相比，燃料的喷射压力(下面，也称为燃料压力)更高，因此燃料压力的变动对燃料喷射量的变动造成大幅影响，有时空燃比控制的精度降低。因此，提出了如下燃料喷射控制装置，即，基于燃料压力的变动程度而判定是燃料压力的过渡状态还是稳定状态，根据该判定结果而对检测燃料压力的平滑化程度进行变更，或者在内燃机启动时基于未进行平滑化处理的检测燃料压力对喷射脉冲宽度进行校正，在启动后基于进行了平滑化处理的检测燃料压力而对喷射脉冲宽度进行校正(专利文献1)。

专利文献1：日本专利第5045640号公报

发明内容

然而，如上述现有技术那样，在基于燃料压力的变动程度对1种平滑化处理的平滑化程度进行变更的方法、或者在启动时和启动后改变平滑化处理的有无的方法中，关于空燃比控制的精度仍存有改善的余地。

本发明要解决的问题在于，提供燃料喷射时的空燃比控制的精度较高的内燃机的燃料喷射控制方法及装置。

本发明针对检测出的燃料压力执行第1平滑化处理、以及进行与第1平滑化处理不同的平滑化的第2平滑化处理，基于内燃机的运转状态，选择执行基于通过第1平滑化处理实施了平滑化的第1检测燃料压力的燃料喷射控制、和基于通过第2平滑化处理实施了平滑化的第2检测燃料压力的燃料喷射控制的哪种控制，由此解决了上述问题。

发明的效果

根据本发明，基于内燃机的运转状态针对检测出的燃料压力进行不同种类的平滑化，因此能够更进一步提高内燃机的空燃比控制的精度。

附图说明

图1是表示应用本发明所涉及的燃料喷射控制方法及装置的一个实施方式的内燃机的框图。

图2是表示图1的对燃料喷射阀供给燃料的燃料喷射系统的一个例子的框图。

图3是表示图2的高压泵的结构例的概略图。

图4是用于说明在图1的内燃机中针对燃料压力传感器的检测电压值执行的第1平滑化处理的图。

图5是用于说明在图1的内燃机中针对燃料压力传感器的检测电压值执行的第2平滑化处理的图。

图6是表示由图1及图2的发动机控制单元执行的控制流程的一个例子的流程图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示应用本发明所涉及的燃料喷射控制方法及装置的一个实施方式的内燃机、特别是火花点火式、缸内直接喷射式的内燃机1的一个例子的框图。在本实施方式的内燃机1的进气通路12设置有空气滤清器13、对吸入空气流量进行检测的空气流量计14、对吸入空气流量进行控制的节流阀15以及总管16。

在节流阀15设置有对该节流阀15的开度进行调整的DC电机等的节流阀致动器17。该节流阀致动器17以达成与驾驶者的加速器踏板操作量等相应的请求转矩的方式，基于来自发动机控制单元11的驱动信号对节流阀15的开度进行电子控制。另外，设置对节流阀15的开度进行检测的节流传感器18而将其检测信号向发动机控制单元11输出。

由气缸20、在该气缸内往返移动的活塞21的冠面、以及设置有进气阀22及排气阀23的气缸盖包围的空间构成燃烧室24。火花塞25安装为面对各气缸的燃烧室24，基于来自发动机控制单元11的点火信号而对吸入混合气体进行点火。

在排气通路26设置对排气中的特定成分、例如氧气浓度进行检测而检测排气、进而吸入混合气体的空燃比的空燃比传感器27，其检测信号向发动机控制单元11输出。该空燃比传感器27可以是进行浓厚/稀薄输出的氧气传感器，也可以是遍及广阔区域地对空燃比进行线性检测的广域空燃比传感器。

另外，在排气通路26设置有用于对排气进行净化的排气净化催化剂28。作为排气净化催化剂28，可以采用能够在化学计量值(理论空燃比，λ＝1，空气重量/燃料重量＝14.7)附近对排气中的一氧化碳CO和烃HC进行氧化，并且进行氮氧化物NOx的还原而对排气进行净化的三元催化剂、或者进行排气中的一氧化碳CO和烃HC的氧化的氧化催化剂。

在排气通路26的排气净化催化剂28的下游侧设置对排气中的特定成分、例如氧气浓度进行检测且进行浓厚/稀薄输出的氧气传感器29，将其检测信号向发动机控制单元11输出。这里，构成为为了利用氧气传感器29的检测值对基于空燃比传感器27的检测值的空燃比反馈控制进行校正而抑制伴随着空燃比传感器27的劣化等的控制误差等(为了采用所谓的双空燃比传感器系统)，而设置下游侧的氧气传感器29，但在仅进行基于空燃比传感器27的检测值的空燃比反馈控制即可的情况下，可以省略氧气传感器29。此外，在图1中，30为消声器。

在内燃机1的曲轴31设置曲轴转角传感器32，发动机控制单元11能够在一定时间对从曲轴转角传感器32与内燃机的旋转同步输出的曲轴单位角信号进行计数、或者对曲轴基准角信号的周期进行测量，从而检测内燃机旋转速度Ne。

在内燃机1的冷却套33，水温传感器34设置为面对该冷却套33，对冷却套33内的冷却水温度Tw进行检测并将其向发动机控制单元11输出。

燃料喷射阀19设置为面对燃烧室24。利用发动机控制单元11中设定的燃料喷射脉冲信号(后述的燃料喷射脉冲宽度Ti的信号)对燃料喷射阀19进行开阀驱动，以成为与运转请求相应的喷射量的方式将从燃料泵压送并通过压力调节器控制为规定压力的燃料，在规定的定时(timing)直接喷射至缸内。图2中示出了将燃料供给至燃料喷射阀19的燃料喷射系统的一个例子。

图2是表示将燃料供给至燃料喷射阀19的燃料喷射系统的一个例子的框图，在储存燃料的燃料箱35设置有汲取燃料的低压泵36。利用以电池为电源的电动机(未图示)对该低压泵36进行驱动。由低压泵36吸引的燃料通过低压燃料配管37而供给至高压泵38。压力调节器39设置于低压燃料配管37，利用该压力调节器39将低压泵36的排出压力、即向高压泵38的燃料供给压力调节为规定压力，超过该压力的燃料的剩余部分通过燃料回流管40而回流至燃料箱35。

而且，从高压泵38排出的高压燃料通过高压燃料配管43而流入至燃料轨道44(也称为输送管)，经由该燃料轨道44而供给至针对内燃机1的每个气缸而安装的各燃料喷射阀19。在作为高压燃料配管43的一部分的燃料轨道44设置有对从高压泵38供给至燃料喷射阀19的燃料的压力进行检测的燃料压力传感器45(燃料压力检测装置)。燃料压力传感器45的检测信号输出至发动机控制单元11。

图3是表示包含图2的燃料压力控制阀41及止回阀42在内的高压泵38的结构例的概略图。本实施方式的高压泵38是使柱塞47在燃料室46往返运动而吸入/排出燃料的柱塞泵。朝向固定于内燃机1的凸轮轴48的泵凸轮49进行施力，使得柱塞47随着泵凸轮49的旋转运动而在柱塞气缸50内往返移动。在图3中，在右上侧连接图2的低压燃料配管37，在左侧连接图2的高压燃料配管43。

在本实施方式的高压泵38的低压燃料配管37侧设置有由常开型的电磁阀构成的燃料压力控制阀41。柱塞气缸50与燃料室46连通，燃料室46根据在柱塞气缸50往返移动的柱塞47的位置而使得其容积扩大或缩小。将低压燃料配管37和柱塞气缸50连接的第1开口部51仅在柱塞47下降而燃料室46扩大时，以与燃料室46连通的方式在柱塞气缸50的中途开口。另外，低压燃料配管37和燃料室46在第2开口部52处始终连通，通过燃料压力控制阀41的阀体41a对该第2开口部52进行开闭。即，燃料压力控制阀41对阀体41a的开闭定时进行控制，从而调整从燃料室46向高压燃料配管43排出的燃料的排出量。高压燃料配管43经由止回阀42而始终与燃料室46连通，止回阀42容许燃料从燃料室46的排出，另一方面，阻止燃料的逆向流动。

而且，柱塞47随着泵凸轮49的旋转而下降，在燃料室46的容积扩大的行程中，阀体41a将第2开口部52封闭。由此，将低压燃料配管37与燃料室46的连通切断，另外，止回阀42阻止燃料从高压燃料配管43的倒流，因此使得燃料室46实现负压化。并且，在柱塞47下降且第1开口部51开口的时刻，来自低压燃料配管37的燃料流入至柱塞气缸50内并吸入至燃料室46。接下来，如果柱塞47从下降行程转变为上升行程，则在将柱塞气缸50的第1开口部51封闭之后，随着柱塞气缸50及燃料室46的容积减小而燃料室46的燃料压力升高。这样被加压的燃料室46的燃料对止回阀42进行按压使其打开，向高压燃料配管43流出。

此时，根据来自发动机控制单元11的指令信号对燃料压力控制阀41的阀体41a的开度进行控制，从而调整从燃料室46向高压燃料配管43排出的燃料压力及燃料的排出量。例如，如果柱塞47处于上升行程时的阀体41a的打开时间延长，则能够减小燃料压力而减少燃料的排出量，相反，如果柱塞47处于上升行程时的阀体41a的打开时间缩短，则能够增大燃料压力而增多燃料的排出量。

基于根据发动机旋转速度而预先设定的基本燃料压力、以及由燃料压力传感器45检测出的实际的燃料压力，对本实施方式的高压泵38进行反馈控制。即，在发动机控制单元11关于高压泵38而存储有根据发动机旋转速度预先设定的基本燃料压力的控制对应图、例如以输出至由电磁阀构成的燃料压力控制阀41的基本燃料压力的脉冲宽度为横轴，以发动机旋转速度为纵轴而设定的控制对应图。而且，如果开始运转，则从控制对应图提取与发动机旋转速度相应的基本燃料压力的脉冲宽度，利用由燃料压力传感器45检测出的实际的燃料压力对其进行校正，设为下一次的燃料压力的脉冲宽度。后文中对此时使用的实际的燃料压力进行叙述。

利用发动机控制单元11中设定的燃料喷射脉冲信号对燃料喷射阀19进行开阀驱动。发动机控制单元11根据驾驶员的加速器操作、车速等内燃机1的运转条件，对与基本燃料喷射量对应的基本燃料喷射脉冲宽度Tp进行计算，并且对与燃料压力传感器45的检测燃料压力相应的燃料压力校正系数K1以及其他燃料校正系数K2进行计算。而且，对基本燃料喷射脉冲宽度Tp乘以燃料压力校正系数K1和其他燃料校正系数K2并对其加上无效喷射脉冲宽度Ts，而求出与最终的燃料喷射量对应的控制用燃料喷射脉冲宽度Ti(Ti＝Tp×K1×K2+Ts)。将这样求出的控制用燃料喷射脉冲宽度Ti的信号输出至燃料喷射阀19，从而将目标喷射量的燃料喷射至缸内。

而且，在本实施方式的内燃机1中，为了抑制因燃料压力的变动引起的燃料喷射量的变动，根据由燃料压力传感器45检测出的燃料压力对燃料喷射脉冲宽度进行校正，并且，为了防止受到燃料压力的高频变动的影响而对燃料喷射脉冲宽度进行过度误校正，通过调节(moderating)处理(加权平均化处理)等对燃料压力传感器45的检测燃料压力进行平滑化处理，根据平滑化处理后的检测燃料压力对燃料喷射脉冲宽度进行校正。

在这里，利用设置于燃料轨道44的燃料压力传感器45对从高压泵38朝向燃料喷射阀19排出的燃料的压力进行检测。图4是表示由燃料压力传感器45检测出的燃料压力、采样间隔、燃料喷射脉冲的运算间隔以及燃料喷射的定时之间的关系的一个例子的图，该图的较粗的实线L表示某个特定的发动机旋转速度下的、燃料压力传感器45的检测电压值。从高压泵38朝向燃料喷射阀19排出的燃料的压力受到高压泵38的压送的影响和/或来自燃料喷射阀19的燃料喷射的影响，因此如图4所示那样变为周期性的波形的模拟信号。

在发动机控制单元11中，关于这样输出的燃料压力传感器45的电压值，如该图所示，例如以2msec的时间间隔采样，例如以10msec的时间间隔对以该周期采样的电压值实施加权平均化处理，并用于燃料喷射脉冲宽度的运算。在图4的燃料压力传感器45的检测电压值的波形L上标注的白色圆圈符号表示以2msec的间隔采样的检测电压值，同样地，黑色圆圈符号表示对10msec的间隔的检测电压值进行加权平均化处理所得的电压值。黑色圆圈符号所示的加权平均化处理的电压值用于紧邻此后的燃料喷射(该图的“燃料喷射开始”的定时)的运算。在这里，黑色圆圈符号所示的加权平均化处理的电压值如该图中双点划线所示那样周期性地变动。因此，即使利用这样加权平均化处理的检测电压值对燃料喷射脉冲宽度进行运算，也成为仍包含实际的燃料压力的变动的燃料喷射量。

因此，本实施方式的发动机控制单元11针对由燃料压力传感器45检测出的燃料压力，执行通过第1平滑化而进行平滑化处理的第1平滑化处理、以及针对同样检测出的燃料压力，通过与第1平滑化不同的第2平滑化而进行平滑化处理的第2平滑化处理。而且，进行如下选择处理，即，基于内燃机1的运转状态而选择执行基于通过第1平滑化处理实施了平滑化的第1检测燃料压力的燃料喷射控制、和基于通过第2平滑化处理实施了平滑化的第2检测燃料压力的燃料喷射控制的哪种控制。

在发动机控制单元11执行的燃料喷射控制中，包含基于通过第1平滑化处理及第2平滑化处理实施了平滑化处理的检测燃料压力，对上述基本燃料喷射脉冲宽度Tp进行校正而对控制用燃料喷射脉冲宽度Ti进行运算的、来自燃料喷射阀19的燃料喷射量的校正运算处理。在此基础上，在发动机控制单元11执行的燃料喷射控制中，还可以包含基于通过第1平滑化处理及第2平滑化处理实施了平滑化处理的检测燃料压力而对高压泵38的燃料压力控制阀41进行反馈控制的燃料泵反馈控制。

在本实施方式的内燃机1中，作为第1平滑化，使用对有燃料压力传感器45检测出的燃料压力进行加权平均的调节处理。图4是用于说明在本实施方式的内燃机1中针对燃料压力传感器45的检测电压值执行的第1平滑化处理的图。关于作为第1平滑化的调节处理，如图4所示，针对连续地输出的燃料压力传感器45的模拟检测电压(由波形L所示)，例如以2msec的时间间隔(燃料压力采样间隔)进行采样，对上一次实施了加权平均的燃料压力值和此次检测出的燃料压力值进行加权平均。即，以2msec的间隔对加权平均值进行更新。例如，在将Pav设为检测燃料压力的调节处理值(i为此次，i-1为上一次)、将P设为检测燃料压力、且将α设为调节系数(0＜α＜1，权重系数)的情况下，基于Pav(i)＝Pav(i-1)×α+P×(1-α)的函数对此次的检测燃料压力进行运算。这成为通过第1平滑化处理实施了平滑化的第1检测燃料压力。

图5是用于说明在本实施方式的内燃机1中针对燃料压力传感器45的检测电压值而执行的第2平滑化处理的图。作为第2平滑化，采用考虑了图5所示的燃料压力传感器45的检测电压值的波形L(与图4所示的波形L相同)的平滑化、即能够将该波形L的周期性的变动吸收进而排除的处理。如上所述，从高压泵38朝向燃料喷射阀19排出的燃料的压力受到高压泵38的压送的影响和/或来自燃料喷射阀19的燃料喷射的影响，因此推测为燃料压力传感器45的检测电压值是图5所示的波形L。因此，燃料压力传感器45的检测电压值较强地受到高压泵38的排出影响，在模拟检测电压值的变动周期与高压泵38的排出周期一致的情况下，作为第2平滑化，优选地，利用在与高压泵38的排出间隔相关的1个周期的时间期间对由燃料压力传感器45检测出的多个燃料压力的平均值进行计算的平均值计算处理。

在检测高压泵38的排出间隔时，如上所述，在高压泵38是由在内燃机1的凸轮轴48固定的泵凸轮49驱动的泵的情况下，高压泵38的排出周期与内燃机1的凸轮轴48的旋转周期相关。该内燃机1的凸轮轴48的旋转周期是进气阀及排气阀的开闭周期，因此能够利用由曲轴转角传感器32检测出的曲轴转角信号对高压泵38的排出周期进行检测。而且，在与由曲轴转角传感器32检测出的高压泵38的排出间隔相关的1个周期的时间期间，例如对以2msec的时间间隔进行了采样的多个燃料压力值进行平均化处理。这成为通过第2平滑化处理实施了平滑化的第2检测燃料压力。但是，在高压泵38的驱动源与内燃机1的驱动无关的情况下，无论内燃机1的驱动周期如何，只要检测通过该驱动源实现的高压泵38的排出周期即可。

与此相对，图5所示的燃料压力传感器45的检测电压值(波形L)较强地受到燃料喷射的影响，在模拟检测燃料压力值的变动周期与燃料喷射周期一致的情况下，作为第2平滑化，优选使用对在与燃料的喷射间隔相关的1个周期的时间期间检测出的多个燃料压力的平均值进行计算的平均值计算处理。燃料喷射的喷射间隔与内燃机1的燃烧周期相关，因此能够利用由曲轴转角传感器32检测出的曲轴转角信号对燃料喷射的喷射间隔进行检测。而且，在与由曲轴转角传感器32检测出的燃料喷射间隔相关的1个周期的时间，例如对以2msec的时间间隔进行了采样的多个燃料压力值进行平均化处理。这成为通过第2平滑化处理实施了平滑化的第2检测燃料压力。

图5是说明针对燃料压力传感器45的检测电压值的输出波形L对在与高压泵38的排出周期和/或燃料喷射阀19的喷射周期相关的1个周期的时间期间检测出的多个燃料压力的平均值进行计算的平均值计算处理的图。在图5中，在将燃料压力的采样间隔设为例如2msec、且将高压泵38的排出周期和/或燃料喷射阀19的喷射周期例如设为240CA(曲轴转角)的情况下，对检测出的燃料压力的数据中的、在1个周期的时间即240CA的时间检测出的燃料压力的数据D1～D7进行运算处理而求出平均值Da1，将其用于紧邻其后的燃料喷射控制。同样地，对在接下来的1个周期的时间即240CA的时间检测出的燃料压力的数据D8～D14进行运算处理而求出平均值Da2，并将其用于紧邻其后的燃料喷射控制。

在从高压泵38朝向燃料喷射阀19排出的燃料的压力受到高压泵38的压送的影响以及来自燃料喷射阀19的燃料喷射的影响这双重影响的情况下、或者无法确定受到哪种影响的情况下，优选使与高压泵38的排出间隔相关的1个周期的时间和与燃料喷射间隔相关的1个周期的时间一致。例如，在高压泵38是由在内燃机1的凸轮轴48固定的泵凸轮49驱动的泵的情况下，高压泵38的排出周期与内燃机1的燃烧周期相关，凸轮轴48在曲轴转角CA为720°时旋转1圈，因此在3气缸发动机中能够每隔240CA的曲轴转角而使高压泵38的排出间隔与燃料的喷射间隔一致，在4气缸发动机中，能够每隔180CA的曲轴转角而使高压泵38的排出间隔与燃料的喷射间隔一致。具体而言，固定于凸轮轴48的泵凸轮49的凸轮形状形成为，使得高压泵38的排出间隔在3气缸发动机中为240CA、且在4气缸发动机中为180CA的形状。

此外，在高压泵38是由在内燃机1的凸轮轴48固定的泵凸轮49驱动的泵的情况下，如果同样地要在6气缸发动机、8气缸发动机中使高压泵38的排出间隔与燃料的喷射间隔一致，则需要在6气缸发动机中每隔120CA的曲轴转角、在8气缸发动机中每隔90CA的曲轴转角使其一致。然而，实现这样的90CA、120CA之类的较短的排出间隔的泵凸轮49的具体的凸轮形状复杂，缺乏实用性。因此，在6气缸发动机、8气缸发动机中，高压泵38的排出间隔与燃料的喷射间隔不一致，在6气缸发动机中，与3气缸发动机同样地将240CA的曲轴转角设为1个周期的时间，在8气缸发动机中，与4气缸发动机同样地将180CA的曲轴转角设为1个周期的时间。即，在6气缸发动机、8气缸发动机中，设定为针对1次的高压泵38的排出进行2次的燃料喷射，因此优选使用对在与高压泵38的排出相关的1个周期的时间由燃料压力传感器45检测出的多个燃料压力的平均值进行计算的平均值计算处理。

在以720CA旋转1圈的凸轮轴48中，如果将固定于凸轮轴48的泵凸轮49的凸轮形状形成为，在3气缸发动机及6气缸发动机中使得高压泵38的排出间隔变为240CA且在4气缸发动机及8气缸发动机中使得高压泵38的排出间隔变为180CA的形状，则关于3气缸发动机及4气缸发动机，由于高压泵38的排出间隔与燃料的喷射间隔一致，因此优选将基于该周期时间而实施了平滑化的第2检测燃料压力用于燃料喷射阀19的控制用燃料喷射脉冲宽度的运算、以及高压泵38的燃料泵反馈控制。

此外，燃料压力传感器45的检测电压值较强地受到燃料喷射的影响，在模拟检测燃料压力值的变动周期与燃料喷射周期一致的情况下，作为第2平滑化，优选使用对在与燃料的喷射间隔相关的1个周期的时间期间检测出的多个燃料压力的平均值进行计算的平均值计算处理。因此，在燃料喷射的影响较强的情况下，在6气缸发动机中将120CA的喷射间隔设为燃料压力的采样的1个周期的时间，在8气缸发动机中将90CA的喷射间隔设为燃料压力的采样的1个周期的时间，将基于该周期时间实施了平滑化的第2检测燃料压力用于燃料喷射阀19的控制用燃料喷射脉冲宽度的运算。与此相对，对于高压泵38的燃料泵反馈控制，将与高压泵38的排出间隔相关的周期时间、即6气缸发动机中的240CA、8气缸发动机中的180CA设为燃料压力的采样的1个周期的时间，使用基于该周期时间实施了平滑化的第2检测燃料压力。

本实施方式的发动机控制单元11基于内燃机1的运转状态，选择执行基于通过上述第1平滑化处理实施了平滑化的第1检测燃料压力的燃料喷射控制、和基于通过第2平滑化处理实施了平滑化的第2检测燃料压力的燃料喷射控制的哪种控制。这里，基于检测出的燃料压力的变动程度而区分内燃机1的运转状态。另外，基于检测出的燃料压力的变动程度的区分，可以根据燃料压力的变动程度相对于上一次的变动程度相对较大或较小而进行区分，也可以取而代之地，根据燃料压力的变动程度是过渡状态或者稳定状态而进行区分。更具体而言，优选地，在检测出的燃料压力的变动程度相对较大或处于过渡状态的情况下，执行基于第1检测燃料压力的燃料喷射控制，在检测出的燃料压力的变动程度相对较小或处于稳定状态的情况下，执行基于第2检测燃料压力的燃料喷射控制。另外，可以取而代之地根据内燃机1启动时和启动后而进行区分。例如，从内燃机1启动时起直至发动机旋转速度和燃料压力达到大于或等于规定值的值之后经过了规定时间为止，可以设为内燃机1启动时，将此后设为内燃机1启动后。

此外，检测出的燃料压力的变动程度是指每单位时间的检测燃料压力的变动量(包含增加(+)及减少(-))，能够通过比较运算而求出由燃料压力传感器45检测出的燃料压力值。而且，将该变动程度未处于预先规定的判定值的范围(±a的范围(a为正的常数))的情况称为“燃料压力的变动程度处于过渡状态”，将处于判定值的范围的情况称为“燃料压力的变动程度处于稳定状态”。

接下来，参照图6的流程图对与由发动机控制单元11执行的燃料喷射控制相关的控制流程的一个例子进行说明。在发动机控制单元11中以规定的时间间隔执行下面的步骤S1～S9的流程。

首先，在步骤S1中，输入车速传感器的检测信号、加速器开度传感器的检测信号、曲轴转角传感器32的检测信号、启动时标志、燃料压力传感器45的检测信号、其他与内燃机1的运转状态相关的来自各种传感器类的检测信号。

在接下来的步骤S2中，根据车速传感器的检测信号、加速器开度传感器的检测信号等因驾驶员的加速器操作引起的内燃机1的运转负荷，对与基本燃料喷射量对应的基本燃料喷射脉冲宽度Tp进行计算。

在步骤S3中，通过第1平滑化对燃料压力传感器45的检测信号进行处理并将其设为第1检测燃料压力。与此并行地，在步骤S4中，通过第2平滑化对燃料压力传感器45的检测信号进行处理并将其设为第2检测燃料压力。这里，第1平滑化是以数据的采样范围为单位时间的处理，与此相对，第2平滑化是以数据的采样范围为燃料压力的变动周期的处理。

在接下来的步骤S4中，判定内燃机1的运转状态是第1状态(例如过渡状态、内燃机1启动时)、还是第2状态(例如稳定状态，内燃机1启动后)。基于由燃料压力传感器45检测出的燃料压力的变动程度而执行该判定，例如，在燃料压力的变动程度相对较大或者处于过渡状态的情况下设为第1状态，在燃料压力的变动程度相对较小或者处于稳定状态的情况下设为第2状态。在判定为第1状态的情况下，进入步骤S6。

在步骤S6中，利用在步骤S3中计算出的第1检测燃料压力对控制用燃料喷射脉冲宽度Ti进行运算。具体而言，对与第1检测燃料压力相应的燃料压力校正系数K1、和其他燃料校正系数K2进行计算，对在步骤S2中运算出的基本燃料喷射脉冲宽度Tp乘以燃料压力校正系数K1和其他燃料校正系数K2并对其加上无效喷射脉冲宽度Ts，求出与最终的燃料喷射量对应的控制用燃料喷射脉冲宽度Ti(Ti＝Tp×K1×K2+Ts)。将这样求出的控制用燃料喷射脉冲宽度Ti的信号输出至燃料喷射阀19，由此将目标喷射量的燃料喷射至缸内。

在步骤S7中，利用在步骤S3中计算出的第1检测燃料压力对高压泵38的燃料压力控制阀41进行反馈控制。由此，根据第1检测燃料压力对燃料压力控制阀41的阀体41a的开度进行调节。

返回至步骤S5，在内燃机1的运转状态被判定为第2状态的情况下，进入步骤S8。在步骤S8中，利用步骤S4中计算出的第2检测燃料压力对控制用燃料喷射脉冲宽度Ti进行运算。具体而言，对与第2检测燃料压力相应的燃料压力校正系数K1和其他燃料校正系数K2进行计算，对在步骤S2中运算出的基本燃料喷射脉冲宽度Tp乘以燃料压力校正系数K1和其他燃料校正系数K2并对其加上无效喷射脉冲宽度Ts，求出与最终的燃料喷射量对应的控制用燃料喷射脉冲宽度Ti(Ti＝Tp×K1×K2+Ts)。将这样求出的控制用燃料喷射脉冲宽度Ti的信号输出至燃料喷射阀19，由此将目标喷射量的燃料喷射至缸内。

在步骤S9中，利用在步骤S4中计算出的第2检测燃料压力对高压泵38的燃料压力控制阀41进行反馈控制。由此，根据第2检测燃料压力而对燃料压力控制阀41的阀体41a的开度进行调节。

此外，构成为从在步骤S5中判定内燃机1的运转状态之前并行地执行图6所示的步骤S3的第1平滑化处理以及S4的第2平滑化处理，也可以形成为如下流程，即，使得步骤S5和步骤S3、S4的顺序颠倒而在步骤S5中判定内燃机1的运转状态，根据该判定结果而执行步骤S3和S4的任一者。

如上所述，根据本实施方式，执行如下处理：针对检测出的燃料压力通过第1平滑化进行平滑化处理的第1平滑化处理；针对检测出的燃料压力通过与第1平滑化不同的第2平滑化进行平滑化处理的第2平滑化处理；以及基于内燃机的运转状态，选择执行基于通过第1平滑化处理实施了平滑化的第1检测燃料压力的燃料喷射控制和基于通过第2平滑化处理实施了平滑化的第2检测燃料压力的燃料喷射控制的哪种控制的选择处理。由此，能够更进一步提高与内燃机1的运转状态相应的空燃比控制的精度。

另外，根据本实施方式，关于选择处理，选择执行通过基于第1检测燃料压力进行了校正的控制用燃料喷射脉冲宽度实现的燃料喷射控制、以及通过基于第2检测燃料压力进行了校正的燃料喷射脉冲宽度实现的燃料喷射控制的哪种控制。由此，能够根据燃料喷射量的观点而更进一步提高与内燃机1的运转状态相应的空燃比控制的精度。

另外，根据本实施方式，关于选择处理，选择执行基于第1检测燃料压力的燃料泵反馈控制和基于第2检测燃料压力的燃料泵反馈控制的哪种控制。由此，能够根据燃料压力的观点而更进一步提高与内燃机1的运转状态相应的空燃比控制的精度。

另外，根据本实施方式，第2平滑化处理是对在与高压泵38的排出间隔相关的1个周期的时间期间检测出的多个燃料压力的平均值进行计算的平均值计算处理、或者对在与燃料的喷射间隔相关的1个周期的时间期间检测出的多个燃料压力的平均值进行计算的平均值计算处理。针对与对检测燃料压力的变动周期造成影响的主要原因的高压泵38的排出间隔以及燃料喷射阀19的喷射间隔的任一者相关的1个周期的时间而计算多个检测燃料压力的平均值，由此能够平滑化为适当地吸收或排除了检测燃料压力的变动的燃料压力值。

另外，根据本实施方式，第1平滑化处理是在将Pav设为检测燃料压力的调节处理值(i为此次，i-1为上一次)、将P设为检测燃料压力、且将α设为调节系数(0＜α＜1)的情况下基于Pav(i)＝Pav(i-1)×α+P×(1-α)的函数而进行运算的调节处理。由此，能够平滑化为与采样的时间间隔相应的燃料压力值。

另外，根据本实施方式，基于检测出的燃料压力的变动程度对运转状态进行区分，运转状态根据过渡状态或稳定状态而进行区分。另外，在检测出的燃料压力的变动程度相对较大或者处于过渡状态的情况下，执行基于第1检测燃料压力的燃料喷射控制，在检测出的燃料压力的变动程度相对较小或者处于稳定状态的情况下，执行基于第2检测燃料压力的燃料喷射控制。由此，在检测出的燃料压力的变动程度相对较大或者处于过渡状态的情况下，能够以良好的响应性追随较大的燃料压力变动，另一方面，在检测出的燃料压力的变动程度相对较小或者处于稳定状态的情况下，能够适当地将检测燃料压力的周期性的变动排除。

上述高压泵38相当于本发明所涉及的燃料泵，上述燃料压力传感器45相当于本发明所涉及的燃料压力检测装置，上述发动机控制单元11相当于本发明所涉及的控制装置。

标号的说明

1…内燃机

11…发动机控制单元

12…进气通路

13…空气滤清器

14…空气流量计

15…节流阀

16…总管

17…节流阀致动器

18…节流传感器

19…燃料喷射阀

20…气缸

21…活塞

22…进气阀

23…排气阀

24…燃烧室

25…火花塞

26…排气通路

27…空燃比传感器

28…排气净化催化剂

29…氧气传感器

30…消声器

31…曲轴

32…曲轴转角传感器

33…冷却套

34…水温传感器

35…燃料箱

36…低压泵

37…低压燃料配管

38…高压泵(燃料泵)

39…压力调节器

40…燃料回流管

41…燃料压力控制阀

41a…阀体

42…止回阀

43…高压燃料配管

44…燃料轨道

45…燃料压力传感器(燃料压力检测装置)

46…燃料室

47…柱塞

48…凸轮轴

49…泵凸轮

50…柱塞气缸

51…第1开口部

52…第2开口部。

Claims (10)

1.一种内燃机的燃料喷射控制方法，该内燃机是缸内喷射式内燃机，具有：

燃料泵，其对燃料进行压送；

燃料喷射阀，其将由所述燃料泵压送的燃料直接喷射至内燃机的缸内；以及

燃料压力检测装置，其对由所述燃料泵压送的燃料的压力进行检测，

在该燃料喷射控制方法中，

执行如下处理：

第1平滑化处理，针对检测出的燃料压力通过第1平滑化而进行平滑化处理；

第2平滑化处理，针对检测出的燃料压力通过与第1平滑化不同的第2平滑化而进行平滑化处理；以及

选择处理，基于内燃机的运转状态，选择执行基于通过所述第1平滑化处理实施了平滑化的第1检测燃料压力的燃料喷射控制、和基于通过所述第2平滑化处理实施了平滑化的第2检测燃料压力的燃料喷射控制的哪种控制。

2.根据权利要求1所述的内燃机的燃料喷射控制方法，其中，

所述燃料喷射控制包含基于实施了平滑化处理的检测燃料压力对基本燃料喷射脉冲宽度进行校正而对控制用燃料喷射脉冲宽度进行运算的校正运算处理，

关于所述选择处理，选择执行通过基于所述第1检测燃料压力而进行了校正的控制用燃料喷射脉冲宽度实现的燃料喷射控制、和通过基于所述第2检测燃料压力而进行了校正的燃料喷射脉冲宽度实现的燃料喷射控制的哪种控制。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机的燃料喷射控制方法，其中，

所述燃料喷射控制包含基于实施了平滑化处理的检测燃料压力对所述燃料泵进行反馈控制的燃料泵反馈控制，

关于所述选择处理，选择执行基于所述第1检测燃料压力的燃料泵反馈控制、和基于所述第2检测燃料压力的燃料泵反馈控制的哪种控制。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的内燃机的燃料喷射控制方法，其中，

所述第2平滑化处理是对在与所述燃料泵的排出间隔相关的1个周期的时间期间检测出的多个燃料压力的平均值进行计算的平均值计算处理。

5.根据权利要求1或2所述的内燃机的燃料喷射控制方法，其中，

所述第2平滑化处理是对在与所述燃料的喷射间隔相关的1个周期的时间期间检测出的多个燃料压力的平均值进行计算的平均值计算处理。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的内燃机的燃料喷射控制方法，其中，

所述第1平滑化处理是在将Pav设为检测燃料压力的调节处理值、将P设为检测燃料压力、将α设为调节系数的情况下，基于Pav(i)＝Pav(i-1)×α+P×(1-α)的函数进行运算的调节处理，其中，i为此次，i-1为上一次，0＜α＜1。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的内燃机的燃料喷射控制方法，其中，

所述运转状态基于所述检测出的燃料压力的变动程度而进行区分。

8.根据权利要求7所述的内燃机的燃料喷射控制方法，其中，

所述运转状态根据是过渡状态还是稳定状态而进行区分。

9.根据权利要求8所述的内燃机的燃料喷射控制方法，其中，

在所述检测出的燃料压力的变动程度相对较大或者处于所述过渡状态的情况下，执行基于所述第1检测燃料压力的燃料喷射控制，在所述检测出的燃料压力的变动程度相对较小或者处于所述稳定状态的情况下，执行基于所述第2检测燃料压力的燃料喷射控制。

10.一种内燃机的燃料喷射控制装置，该内燃机具有：

燃料泵，其对燃料进行压送；

燃料喷射阀，其将由所述燃料泵压送的燃料直接喷射至内燃机的缸内；

燃料压力检测装置，其对由所述燃料泵压送的燃料的压力进行检测；以及

控制装置，

在该燃料喷射控制装置中，

所述控制装置执行如下处理：

第1平滑化处理，针对检测出的燃料压力通过第1平滑化而进行平滑化处理；

第2平滑化处理，针对检测出的燃料压力通过与第1平滑化不同的第2平滑化而进行平滑化处理；以及

选择助理，基于内燃机的运转状态，选择执行基于通过所述第1平滑化处理实施了平滑化的第1检测燃料压力的燃料喷射控制、和基于通过所述第2平滑化处理实施了平滑化的第2检测燃料压力的燃料喷射控制的哪种控制。

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