JP2000240497A - Fuel injection amount detecting device for internal combustion engine - Google Patents

Fuel injection amount detecting device for internal combustion engine

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JP2000240497A
JP2000240497A JP4081599A JP4081599A JP2000240497A JP 2000240497 A JP2000240497 A JP 2000240497A JP 4081599 A JP4081599 A JP 4081599A JP 4081599 A JP4081599 A JP 4081599A JP 2000240497 A JP2000240497 A JP 2000240497A
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Tsukasa Kuboshima
司 窪島
Kanehito Nakamura
兼仁 中村
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大輔 小島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To high-precisely detect a fuel injection amount from a differential pressure between a reference pressure and a cylinder pressure by calculating a reference pressure (a pressure of cylinder air excluding the increase of a pressure by fuel) corresponding to an engine operation condition during running of an engine without lowering operability. SOLUTION: The waveform of a cylinder pressure (a motoring pressure) Pm equivalent to one cycle during cut of fuel injection is detected by a cylinder pressure sensor and stored at a memory. By determining a pressure ratio between a detecting pressure Pk of a cylinder pressure sensor and a motoring pressure Pm by a crank angle θ0 before ignition during operation of an engine, a pressure ratio between a reference pressure Pb on a present engine operation condition and the motoring pressure Pm is determined. The reference pressure Pb is calculated by multiplying the motoring pressure Pm by a pressure ratio at a crank angle following the crank angle θ0, and from a differential pressure between a detecting pressure Pk (θQ) at an injection amount detecting timing θQ after a lapse of a given time starting from an ignition timing θf and the reference pressure Pb(θQ), a fuel injection amount is calculated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関(エンジ
ン)の筒内圧力を検出し、その検出圧力から燃料噴射量
を検出する内燃機関の燃料噴射量検出装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection amount detecting device for an internal combustion engine which detects an in-cylinder pressure of an internal combustion engine (engine) and detects a fuel injection amount from the detected pressure.

【0002】[0002]

【従来の技術】エンジンの燃料噴射量は、エンジン出
力、燃費及びエミッションに直接影響を与える制御パラ
メータである。一般に、燃料噴射量は、燃料噴射装置の
固体差や経時変化等によって変化し、特に、燃料を高圧
噴射するディーゼルエンジンでは、燃料噴射装置の固体
差や経時変化等の影響を受けやすく、燃料噴射量が変化
しやすい傾向がある。更に、同一サイクル内に複数回の
燃料噴射を行う場合には、燃料噴射量の変化が、エンジ
ン出力、燃費及びエミッションに与える影響が大きい。
従って、エンジン出力、燃費及びエミッションを向上す
るには、燃料噴射量を精密に制御する必要がある。
2. Description of the Related Art The fuel injection amount of an engine is a control parameter that directly affects the engine output, fuel consumption and emission. In general, the amount of fuel injection varies depending on the individual difference of fuel injectors and aging, and in particular, in a diesel engine that injects fuel at a high pressure, it is easily affected by the individual difference of fuel injectors and aging, and the fuel injection amount is high. The amount tends to vary. Further, when performing a plurality of fuel injections in the same cycle, a change in the fuel injection amount has a large effect on the engine output, fuel consumption, and emission.
Therefore, in order to improve engine output, fuel efficiency and emission, it is necessary to precisely control the fuel injection amount.

【0003】そこで、ディーゼルエンジンでは、特開平
10−184420号公報に示すように、燃料が燃焼す
ると、燃料噴射量に応じた燃焼圧力が発生する特性に着
目し、筒内圧力センサにより筒内圧力を検出し、この検
出値から燃焼による圧力上昇量を検出することで、実際
の燃料噴射量を検出し、この燃料噴射量を目標燃料噴射
量と一致させるように噴射パラメータを調整する技術が
検討されている。
Therefore, in a diesel engine, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-184420, attention is paid to the characteristic that when fuel is burned, a combustion pressure corresponding to the fuel injection amount is generated. A technology that detects the actual fuel injection amount by detecting the pressure increase due to combustion from this detection value and adjusts the injection parameter so that this fuel injection amount matches the target fuel injection amount is studied. Have been.

【0004】しかし、ディーゼルエンジンは、圧縮比が
大きく、筒内に多量の空気を吸入するため、筒内空気の
圧縮圧力(以下「基準圧力」という)が燃焼による圧力
上昇量に比べて相対的に大きくなる。このため、筒内圧
力の検出値から基準圧力を除去しないと、燃焼による圧
力上昇量を精度良く検出することができない。
However, since a diesel engine has a large compression ratio and draws a large amount of air into a cylinder, the compression pressure of the cylinder air (hereinafter referred to as "reference pressure") is relatively higher than the pressure increase due to combustion. Become larger. For this reason, unless the reference pressure is removed from the detected value of the in-cylinder pressure, the pressure rise due to combustion cannot be accurately detected.

【0005】そこで、上記公報のものは、エンジン出力
発生のためのメイン噴射に先立ちパイロット噴射を行う
燃料噴射システムにおいて、エンジン運転中にパイロッ
ト噴射を中止してその時の筒内圧力を基準圧力として検
出し、パイロット噴射を行った時に検出した筒内圧力か
ら基準圧力を減算して、パイロット噴射燃料の燃焼によ
る圧力上昇量を求め、この圧力上昇量からパイロット噴
射の燃料噴射量を算出するようにしている。
Therefore, the above publication discloses a fuel injection system in which a pilot injection is performed prior to a main injection for generating an engine output, the pilot injection is stopped during operation of the engine, and the in-cylinder pressure at that time is detected as a reference pressure. Then, the reference pressure is subtracted from the in-cylinder pressure detected at the time of performing the pilot injection, a pressure increase amount due to combustion of the pilot injection fuel is obtained, and the fuel injection amount of the pilot injection is calculated from the pressure increase amount. I have.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、基準圧力は
一定ではなくエンジン運転条件等により変化し、特に過
給機付きのエンジンではその変化が大きくなる傾向があ
る。従って、燃焼による圧力上昇量を正確に求めるに
は、検出した筒内圧力からその時のエンジン運転条件に
応じた基準圧力を減算する必要がある。
Incidentally, the reference pressure is not constant but changes depending on the engine operating conditions and the like. In particular, the change tends to be large in an engine with a supercharger. Therefore, in order to accurately determine the pressure increase due to combustion, it is necessary to subtract the reference pressure according to the engine operating condition at that time from the detected in-cylinder pressure.

【0007】しかし、上記公報の技術では、エンジン運
転中に基準圧力を検出する際に、パイロット噴射を中止
しなければならないため、エンジン運転条件に応じた基
準圧力を検出するには、エンジン運転条件が変化する毎
にパイロット噴射を中止しなければならず、その影響で
エンジン出力が不安定になってドライバビリティが悪化
するという欠点がある。
However, according to the technique disclosed in the above publication, when detecting the reference pressure during the operation of the engine, the pilot injection must be stopped. The pilot injection must be stopped every time the air pressure changes, which has the disadvantage that the engine output becomes unstable and the drivability deteriorates.

【0008】予め、設計段階でエンジン運転条件毎に各
クランク角での基準圧力を計算により求めてマップ等で
メモリに記憶しておけば、パイロット噴射を中止するこ
となく、その時のエンジン運転条件に応じた基準圧力を
メモリから得ることができるが、刻々と変化する全ての
エンジン運転条件に対して、その全ての基準圧力を予め
計算で求めて記憶しておくことは事実上困難である。し
かも、エンジン運転条件毎の基準圧力に関する膨大なデ
ータを記憶しておく必要があり、大容量のメモリが必要
になってコストアップする欠点もある。
If the reference pressure at each crank angle is calculated in advance for each engine operating condition at the design stage and stored in a memory such as a map, the pilot injection can be performed without stopping the pilot injection. Although the corresponding reference pressure can be obtained from the memory, it is practically difficult to calculate and store in advance all the reference pressures for all the ever-changing engine operating conditions. In addition, it is necessary to store a large amount of data relating to the reference pressure for each engine operating condition, and there is a disadvantage that a large-capacity memory is required and the cost is increased.

【0009】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、エンジン運転条件毎
の基準圧力を予め計算してマップ等で記憶しておかなく
ても、エンジン運転中に、ドライバビリティの悪化を招
くことなく、エンジン運転条件に応じた基準圧力を簡単
に求めることができ、この基準圧力を用いて筒内圧力の
検出値から燃料噴射量を精度良く検出することができる
内燃機関の燃料噴射量検出装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of such circumstances. Therefore, it is an object of the present invention to provide a method for operating an engine without having to pre-calculate and store a reference pressure for each engine operating condition in a map or the like. It is possible to easily obtain a reference pressure according to the engine operating conditions without deteriorating drivability, and accurately detect the fuel injection amount from the detected value of the in-cylinder pressure using this reference pressure. It is an object of the present invention to provide a fuel injection amount detecting device for an internal combustion engine which can perform the above.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1の内燃機関の燃料噴射量検出装置
は、筒内圧力検出手段で過去に検出された非燃焼時の筒
内圧力(以下「モータリング圧力」という)に基づい
て、燃焼による圧力上昇を除いた現在の筒内空気の圧力
(以下「基準圧力」という)を基準圧力算出手段で算出
し、筒内圧力検出手段で検出した現在の筒内圧力(以下
「検出圧力」という)と基準圧力とに基づいて噴射量算
出手段によって燃料噴射量を算出する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a fuel injection amount detecting apparatus for an internal combustion engine according to the present invention. Based on the internal pressure (hereinafter referred to as “motoring pressure”), the current pressure of the in-cylinder air (hereinafter referred to as “reference pressure”) excluding the pressure increase due to combustion is calculated by reference pressure calculation means, and the in-cylinder pressure is detected The fuel injection amount is calculated by the injection amount calculating means based on the current in-cylinder pressure (hereinafter, referred to as “detected pressure”) detected by the means and the reference pressure.

【0011】この場合、モータリング圧力は、あるエン
ジン運転条件における非燃焼時の筒内圧力、つまり燃焼
による圧力上昇を除いた筒内空気の圧縮圧力である。従
って、モータリング圧力は、それを検出した時のエンジ
ン運転条件における基準圧力に相当することから、モー
タリング圧力検出時のエンジン運転条件と現在のエンジ
ン運転条件との関係から、モータリング圧力をベースデ
ータとして現在のエンジン運転条件における基準圧力を
算出することができる。このため、本発明では、エンジ
ン運転条件毎の基準圧力を予め計算してマップ等で記憶
しておかなくても、エンジン運転中にその時のエンジン
運転条件に応じた基準圧力を簡単に算出することがで
き、この基準圧力と検出圧力との比較から燃料噴射量を
精度良く算出することができる。しかも、エンジン運転
条件毎の基準圧力を求める際に、燃料噴射を中止する必
要がないため、ドライバビリティの悪化を回避できる。
更に、エンジン運転条件毎の基準圧力に関する膨大なデ
ータを記憶しておく必要がないため、大容量のメモリを
必要とせず、その分、低コスト化できる。その上、基準
圧力を算出する際のベースデータとなるモータリング圧
力は、エンジン運転中に筒内圧力検出手段で検出するの
で、個々のエンジンの個体差によるモータリング圧力特
性の違いにも対処できる。
In this case, the motoring pressure is the in-cylinder pressure during non-combustion under a certain engine operating condition, that is, the compression pressure of in-cylinder air excluding a pressure increase due to combustion. Therefore, since the motoring pressure is equivalent to the reference pressure under the engine operating conditions when the motoring pressure is detected, the motoring pressure is based on the relationship between the engine operating conditions at the time of detecting the motoring pressure and the current engine operating conditions. The reference pressure under the current engine operating conditions can be calculated as data. For this reason, in the present invention, it is possible to easily calculate the reference pressure according to the engine operating condition at the time during the engine operation, without having to previously calculate the reference pressure for each engine operating condition and store it in a map or the like. The fuel injection amount can be accurately calculated from the comparison between the reference pressure and the detected pressure. In addition, when obtaining the reference pressure for each engine operating condition, it is not necessary to stop the fuel injection, so that deterioration of drivability can be avoided.
Further, since there is no need to store a large amount of data relating to the reference pressure for each engine operating condition, a large-capacity memory is not required, and the cost can be reduced accordingly. In addition, since the motoring pressure serving as base data when calculating the reference pressure is detected by the in-cylinder pressure detection means during operation of the engine, it is possible to cope with differences in motoring pressure characteristics due to individual differences between individual engines. .

【0012】ここで、車両減速時や高回転時等に実施さ
れる燃料噴射カットは、筒内が非燃焼状態となるため、
請求項2のように、筒内圧力検出手段によって燃料噴射
カット時の筒内圧力をモータリング圧力として検出する
ようにすると良い。このようにすれば、エンジン運転中
にモータリング圧力の検出のための非燃焼状態をわざわ
ざ作り出す必要がなく、ドライバビリティを損なわず
に、車両減速時等の燃料噴射カットを利用してモータリ
ング圧力を検出することができる。
Here, the fuel injection cut performed at the time of deceleration of the vehicle, at the time of high rotation, or the like is performed because the inside of the cylinder is in a non-combustion state.
It is preferable that the in-cylinder pressure detecting means detects the in-cylinder pressure at the time of fuel injection cut as the motoring pressure. By doing so, it is not necessary to create a non-combustion state for detecting the motoring pressure during the operation of the engine, and without impairing drivability, the motoring pressure can be reduced by utilizing the fuel injection cut during vehicle deceleration. Can be detected.

【0013】また、請求項3のように、検出圧力とモー
タリング圧力との圧力比から求めた係数をモータリング
圧力に乗算して基準圧力を算出するようにすると良い。
つまり、モータリング圧力は、モータリング圧力検出時
のエンジン運転条件における検出圧力(=モータリング
圧力検出時の基準圧力)であることから、現在のエンジ
ン運転条件における検出圧力とモータリング圧力(モー
タリング圧力検出時の検出圧力)との圧力比は、現在の
エンジン運転条件における基準圧力とモータリング圧力
検出時の基準圧力との圧力比を推定する有力なパラメー
タとなる。従って、この圧力比から求めた係数をモータ
リング圧力(=モータリング圧力検出時の基準圧力)に
乗算すれば、現在のエンジン運転条件における基準圧力
を簡単に算出することができる。
It is preferable that the reference pressure is calculated by multiplying the motoring pressure by a coefficient obtained from the pressure ratio between the detected pressure and the motoring pressure.
In other words, the motoring pressure is the detected pressure under the engine operating conditions at the time of detecting the motoring pressure (= the reference pressure at the time of detecting the motoring pressure). The pressure ratio with the reference pressure at the time of detecting the pressure is a powerful parameter for estimating the pressure ratio between the reference pressure under the current engine operating conditions and the reference pressure at the time of detecting the motoring pressure. Therefore, by multiplying the motoring pressure (= the reference pressure at the time of detecting the motoring pressure) by the coefficient obtained from the pressure ratio, the reference pressure under the current engine operating conditions can be easily calculated.

【0014】この場合、請求項4のように、検出圧力と
モータリング圧力との圧力比を燃料着火前の少なくとも
一点のクランク角において算出するようにすると良い。
図2に示すように、燃料着火前であれば、燃焼による筒
内圧力の上昇が生じないため、検出圧力と基準圧力とが
ほぼ一致する。従って、燃料着火前に圧力比を算出すれ
ば、燃焼による圧力上昇の影響を全く受けない圧力比を
算出することができ、燃料着火後のクランク角でも基準
圧力を精度良く算出することができる。
In this case, it is preferable that the pressure ratio between the detected pressure and the motoring pressure is calculated at at least one crank angle before the fuel is ignited.
As shown in FIG. 2, before the fuel ignition, the in-cylinder pressure does not increase due to the combustion, so that the detected pressure and the reference pressure substantially match. Therefore, if the pressure ratio is calculated before the fuel is ignited, it is possible to calculate the pressure ratio which is not affected by the pressure increase due to the combustion, and to accurately calculate the reference pressure even at the crank angle after the fuel is ignited.

【0015】ところで、筒内圧力検出手段として用いら
れる筒内圧力センサは、温度等の使用条件によって出力
特性にオフセット誤差が生じることがあり、これが燃料
噴射量の検出精度を低下させる原因となる。
By the way, the in-cylinder pressure sensor used as the in-cylinder pressure detecting means may have an offset error in the output characteristics depending on operating conditions such as temperature, which causes a decrease in the accuracy of detecting the fuel injection amount.

【0016】この対策として、請求項5のように、筒内
圧力検出手段により複数のクランク角で検出した複数の
検出圧力に基づいて筒内圧力検出手段の出力特性のオフ
セット誤差を算出し、このオフセット誤差の分だけ筒内
圧力検出手段の出力特性を補正するようにしても良い。
このようにすれば、たとえ、筒内圧力検出手段の出力特
性にオフセット誤差が生じたとしても、筒内圧力検出手
段の出力からオフセット誤差を排除した補正値を用いて
燃料噴射量を精度良く算出することができる。
As a countermeasure, an offset error of the output characteristic of the in-cylinder pressure detecting means is calculated based on a plurality of detected pressures detected at a plurality of crank angles by the in-cylinder pressure detecting means. The output characteristic of the in-cylinder pressure detecting means may be corrected by the offset error.
In this way, even if an offset error occurs in the output characteristics of the in-cylinder pressure detecting means, the fuel injection amount is accurately calculated using the correction value excluding the offset error from the output of the in-cylinder pressure detecting means. can do.

【0017】また、請求項6のように、燃料噴射カット
毎に所定条件下で筒内圧力検出手段によりモータリング
圧力を検出して該モータリング圧力の記憶値を更新する
ようにすると良い。このようにすれば、内燃機関の特性
や筒内圧力検出手段の出力特性が経時変化したとして
も、その経時変化に応じて更新した最新のモータリング
圧力に基づいて基準圧力を精度良く算出することがで
き、経時変化による燃料噴射量の検出精度の低下を防ぐ
ことができる。
It is preferable that the motoring pressure is detected by the in-cylinder pressure detecting means under a predetermined condition every time fuel injection is cut, and the stored value of the motoring pressure is updated. In this way, even if the characteristics of the internal combustion engine and the output characteristics of the in-cylinder pressure detecting means change over time, the reference pressure can be accurately calculated based on the latest motoring pressure updated according to the change over time. Thus, it is possible to prevent the detection accuracy of the fuel injection amount from lowering due to a change with time.

【0018】また、筒内圧力検出手段の出力特性は、使
用条件、経時変化等により圧力変化に対するゲイン(出
力感度)が変化することがある。この対策として、請求
項7のように、筒内圧力検出手段により少なくとも一点
のクランク角で検出したモータリング圧力をその標準値
と比較することで筒内圧力検出手段の出力特性のゲイン
誤差を求め、このゲイン誤差の分だけ筒内圧力検出手段
の出力特性を補正するようにしても良い。このようにす
れば、筒内圧力検出手段の出力特性にゲイン誤差が生じ
たとしても、筒内圧力検出手段の出力からゲイン誤差を
排除した補正値を用いて燃料噴射量を精度良く算出する
ことができる。
In the output characteristics of the in-cylinder pressure detecting means, a gain (output sensitivity) with respect to a pressure change may change due to a use condition, a temporal change, or the like. As a countermeasure, the gain error of the output characteristic of the in-cylinder pressure detecting means is obtained by comparing the motoring pressure detected at at least one crank angle by the in-cylinder pressure detecting means with its standard value. The output characteristic of the in-cylinder pressure detecting means may be corrected by the gain error. With this configuration, even if a gain error occurs in the output characteristic of the in-cylinder pressure detecting means, the fuel injection amount can be accurately calculated using the correction value excluding the gain error from the output of the in-cylinder pressure detecting means. Can be.

【0019】ところで、燃料噴射量の算出方法は、例え
ば、燃料着火後の検出圧力と基準圧力との比に基づいて
燃料噴射量を算出するようにしても良いが、請求項8の
ように、燃料の着火時期から所定時間経過後における検
出圧力と基準圧力との差圧に基づいて燃料噴射量を算出
するようにしても良い。燃料着火後における検出圧力と
基準圧力との差圧は、燃焼による圧力上昇分に相当する
ため、この差圧から燃料噴射量を精度良く算出すること
ができる。しかも、着火時期から所定時間経過後に差圧
を求めるので、エンジン回転数によらず、着火時期から
差圧を検出するまでの燃焼時間を常に一定にすることが
でき、エンジン回転数の影響を受けない高精度な燃料噴
射量の検出が可能となる。
The fuel injection amount may be calculated, for example, by calculating the fuel injection amount based on a ratio between a detected pressure after fuel ignition and a reference pressure. The fuel injection amount may be calculated based on the pressure difference between the detected pressure and the reference pressure after a predetermined time has elapsed from the fuel ignition timing. Since the pressure difference between the detected pressure and the reference pressure after fuel ignition corresponds to the pressure increase due to combustion, the fuel injection amount can be calculated with high accuracy from this pressure difference. Moreover, since the differential pressure is obtained after a predetermined time has elapsed from the ignition timing, the combustion time from the ignition timing to the detection of the differential pressure can be kept constant irrespective of the engine speed, and the influence of the engine speed is affected. It is possible to detect the fuel injection amount with high accuracy.

【0020】更に、請求項9のように、燃料の着火時期
から所定時間経過後までの検出圧力と基準圧力との差圧
を所定周期で積算し、その積算値に基づいて燃料噴射量
を算出するようにしても良い。このようにすれば、筒内
圧力検出手段の出力にノイズ等が重畳して差圧データが
一時的にばらついたとしても、その影響を小さく抑えて
燃料噴射量を精度良く算出することができる。
Further, the differential pressure between the detected pressure and the reference pressure from when the fuel is ignited until a predetermined time has elapsed is integrated in a predetermined cycle, and the fuel injection amount is calculated based on the integrated value. You may do it. In this way, even if noise or the like is superimposed on the output of the in-cylinder pressure detecting means and the differential pressure data temporarily fluctuates, the effect can be suppressed and the fuel injection amount can be accurately calculated.

【0021】或は、請求項10のように、所定のクラン
ク角における検出圧力と基準圧力との差圧に基づいて燃
料噴射量を算出するようにしても良い。このようにすれ
ば、差圧を求めるタイミング(クランク角)を算出する
必要がなくなるため、燃料噴射量算出プログラムを簡略
化して計算量(CPU負荷)を少なくすることができ
る。
Alternatively, the fuel injection amount may be calculated based on a differential pressure between a detected pressure and a reference pressure at a predetermined crank angle. This eliminates the need to calculate the timing (crank angle) for obtaining the differential pressure, so that the fuel injection amount calculation program can be simplified and the calculation amount (CPU load) can be reduced.

【0022】更に、請求項11のように、燃料の着火時
期から所定のクランク角までの検出圧力と基準圧力との
差圧を所定周期で積算し、その積算値に基づいて燃料噴
射量を算出するようにしても良い。この場合も、ノイズ
等による差圧データのばらつきの影響を小さく抑えて燃
料噴射量を精度良く算出することができる。
Further, the differential pressure between the detected pressure from the ignition timing of the fuel to the predetermined crank angle and the reference pressure is integrated in a predetermined cycle, and the fuel injection amount is calculated based on the integrated value. You may do it. Also in this case, it is possible to accurately calculate the fuel injection amount while suppressing the influence of the variation of the differential pressure data due to noise or the like.

【0023】また、請求項12のように、燃料の着火時
期から所定時間経過後における検出圧力と基準圧力との
差圧の上昇率に基づいて燃料噴射量を算出するようにし
ても良い。筒内圧力検出手段の出力特性にオフセット誤
差が生じると、差圧データにもオフセット誤差が含まれ
るが、差圧の上昇率を求めると、オフセット誤差をほぼ
キャンセルすることができる。従って、差圧の上昇率か
ら燃料噴射量を算出すれば、オフセット誤差の影響を小
さく抑えて燃料噴射量を精度良く算出することができ
る。
Further, the fuel injection amount may be calculated based on the rate of increase of the differential pressure between the detected pressure and the reference pressure after a predetermined time has elapsed from the ignition timing of the fuel. If an offset error occurs in the output characteristic of the in-cylinder pressure detecting means, the offset error is also included in the differential pressure data. However, when the rate of increase of the differential pressure is obtained, the offset error can be almost canceled. Therefore, if the fuel injection amount is calculated from the rate of increase in the differential pressure, the effect of the offset error can be suppressed to a small value and the fuel injection amount can be calculated with high accuracy.

【0024】ところで、1サイクル内にエンジン出力発
生のためのメイン噴射とそれに先立つパイロット噴射と
を行う燃料噴射システムでは、パイロット噴射の燃料噴
射量を算出する際に、メイン噴射燃料の着火後の差圧を
用いたのでは、メイン噴射燃料の燃焼による圧力上昇の
影響を受けてしまう。
In a fuel injection system that performs a main injection for generating an engine output and a pilot injection preceding the same within one cycle, a difference after ignition of the main injection fuel is calculated when calculating a fuel injection amount of the pilot injection. When the pressure is used, the pressure is increased by the combustion of the main injection fuel.

【0025】従って、パイロット噴射の燃料噴射量を算
出する場合には、請求項13のように、メイン噴射燃料
の着火時期又はそれ以前における検出圧力と基準圧力と
の差圧に基づいてパイロット噴射の燃料噴射量を算出す
るようにすると良い。このようにすれば、メイン噴射燃
料の燃焼による圧力上昇の影響を受けない差圧(パイロ
ット噴射時の燃料燃焼のみによる圧力上昇量)を用いて
パイロット噴射の燃料噴射量を精度良く算出することが
できる。
Therefore, when calculating the fuel injection quantity of the pilot injection, the pilot injection of the pilot injection is performed based on the differential pressure between the detected pressure and the reference pressure at or before the ignition timing of the main injection fuel. It is preferable to calculate the fuel injection amount. With this configuration, it is possible to accurately calculate the fuel injection amount of the pilot injection using the differential pressure (the pressure increase amount due to only the fuel combustion during the pilot injection) that is not affected by the pressure increase due to the combustion of the main injection fuel. it can.

【0026】また、請求項14のように、1サイクル内
に複数回の燃料噴射を行う場合は、N回目(Nは2以上
の整数)の噴射燃料の着火時期又はそれ以前における検
出圧力と基準圧力との差圧に基づいて、(N−1)回目
以前の噴射の燃料噴射量を算出するようにすると良い。
このようにすれば、N回目の噴射燃料の燃焼による圧力
上昇の影響を受けない差圧に基づいて、(N−1)回目
以前の噴射の燃料噴射量を精度良く算出することができ
る。
In the case where a plurality of fuel injections are performed in one cycle, the detected pressure and the reference pressure at or before the ignition timing of the Nth injection fuel (N is an integer of 2 or more) are set. The fuel injection amount of the (N-1) th or earlier injection may be calculated based on the pressure difference from the pressure.
This makes it possible to accurately calculate the fuel injection amount of the (N-1) th or earlier injection based on the differential pressure that is not affected by the pressure increase due to the Nth injection fuel combustion.

【0027】また、請求項15のように、燃料噴射量の
算出時に用いる検出圧力と基準圧力との差圧を、着火前
の検出圧力で徐算して無次元化し、その値に基づいて燃
料噴射量を算出しても良い。筒内圧力検出手段の出力特
性にゲイン誤差が含まれていると、検出圧力と基準圧力
との差圧及び検出圧力には、それぞれ同じゲイン誤差が
含まれるので、差圧を着火前の検出圧力で徐算すれば、
ゲイン誤差をほぼキャンセルすることができて、この値
から燃料噴射量を精度良く算出することができる。
According to a fifteenth aspect, the differential pressure between the detected pressure used for calculating the fuel injection amount and the reference pressure is reduced by the detected pressure before ignition to make it dimensionless, and the fuel pressure is calculated based on the value. The injection amount may be calculated. If a gain error is included in the output characteristic of the in-cylinder pressure detecting means, the differential pressure between the detected pressure and the reference pressure and the detected pressure each include the same gain error. If subtracted by
The gain error can be almost canceled, and the fuel injection amount can be accurately calculated from this value.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】[実施形態(1)]以下、本発明
を4気筒のディーゼルエンジンに適用した実施形態
(1)を図1乃至図6に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [Embodiment (1)] An embodiment (1) in which the present invention is applied to a four-cylinder diesel engine will be described below with reference to FIGS.

【0029】まず、図1に基づいてエンジン制御システ
ム全体の構成を説明する。内燃機関であるディーゼルエ
ンジン11の各気筒には、電磁弁式の燃料噴射弁12が
取り付けられ、各燃料噴射弁12には、高圧ポンプ(図
示せず)から高圧に畜圧された燃料がコモンレール13
を通して分配される。このコモンレール13には、燃料
噴射弁12に分配する燃料の圧力(コモンレール燃圧)
を検出する燃圧センサ14が取り付けられている。ま
た、ディーゼルエンジン11の1つの代表気筒には、筒
内圧力を検出する筒内圧力センサ15(筒内圧力検出手
段)が取り付けられている。
First, the configuration of the entire engine control system will be described with reference to FIG. An electromagnetic valve type fuel injection valve 12 is attached to each cylinder of the diesel engine 11 which is an internal combustion engine. Each of the fuel injection valves 12 is provided with a common rail fuel that is stored at a high pressure from a high pressure pump (not shown). 13
Distributed through The common rail 13 has a fuel pressure (common rail fuel pressure) distributed to the fuel injection valves 12.
Is installed. Further, one representative cylinder of the diesel engine 11 is provided with an in-cylinder pressure sensor 15 (in-cylinder pressure detecting means) for detecting an in-cylinder pressure.

【0030】更に、エンジン11のクランク軸20の近
傍には、所定クランク角毎にパルス信号を出力するクラ
ンク角センサ16が設置され、カム軸(図示せず)の近
傍には、気筒判別センサ17が設置されている。また、
アクセルペダル(図示せず)には、アクセルセンサ等の
負荷センサ18が設けられている。
Further, a crank angle sensor 16 for outputting a pulse signal at predetermined crank angles is provided near the crankshaft 20 of the engine 11, and a cylinder discriminating sensor 17 is provided near the camshaft (not shown). Is installed. Also,
A load sensor 18 such as an accelerator sensor is provided on an accelerator pedal (not shown).

【0031】前述した各種センサの出力信号は、エンジ
ン電子制御回路(以下「ECU」と表記する)19に入
力される。このECU19は、マイクロコンピュータを
主体として構成され、各種センサで検出したエンジン運
転状態に基づいて燃料噴射量や燃料噴射時期を演算し、
その演算結果に基づいて燃料噴射弁12を制御する。
The output signals of the various sensors described above are input to an engine electronic control circuit (hereinafter referred to as “ECU”) 19. The ECU 19 is mainly composed of a microcomputer, and calculates a fuel injection amount and a fuel injection timing based on an engine operating state detected by various sensors.
The fuel injection valve 12 is controlled based on the calculation result.

【0032】更に、ECU19は、燃料噴射カット時に
所定条件下で筒内圧力センサ15によって検出した非燃
焼時の筒内圧力(モータリング圧力)Pmに基づいて、
燃焼による圧力上昇を除いた現在の筒内空気の圧力(基
準圧力)Pbを算出する基準圧力算出手段として機能す
ると共に、筒内圧力センサ15で検出した筒内圧力(検
出圧力)Pkと基準圧力Pbとの差圧(燃焼による圧力
上昇量)に基づいて燃料噴射量を算出する噴射量算出手
段として機能する。そして、ECU19は、検出した燃
料噴射量を目標燃料噴射量に一致させるように燃料噴射
弁12の燃料噴射量をフィードバック制御する。
Further, the ECU 19 calculates the non-combustion in-cylinder pressure (motoring pressure) Pm detected by the in-cylinder pressure sensor 15 under predetermined conditions at the time of fuel injection cut.
In addition to functioning as a reference pressure calculating means for calculating the current in-cylinder air pressure (reference pressure) Pb excluding the pressure increase due to combustion, the in-cylinder pressure (detected pressure) Pk detected by the in-cylinder pressure sensor 15 and the reference pressure It functions as an injection amount calculating means for calculating a fuel injection amount based on a pressure difference from Pb (a pressure increase amount due to combustion). Then, the ECU 19 performs feedback control of the fuel injection amount of the fuel injection valve 12 so that the detected fuel injection amount matches the target fuel injection amount.

【0033】ここで、ECU19による燃料噴射量の検
出方法について説明する。図2に示すモータリング圧力
Pm(θ)の波形は、燃料噴射カット中に所定の運転条
件が成立した時(例えばエンジン回転数が所定回転数N
となった時)に、筒内圧力センサ15の出力を1サイク
ル分だけ読み込んで、ECU19内のバックアップRA
M等の不揮発性メモリ(図示せず)に記憶したものであ
る。このモータリング圧力Pm(θ)の波形は、所定走
行時間T1(例えば100時間)経過毎に、燃料噴射カ
ット中に所定の運転条件が成立した時に新たに検出し、
記憶値を更新する。
Here, a method of detecting the fuel injection amount by the ECU 19 will be described. The waveform of the motoring pressure Pm (θ) shown in FIG. 2 is obtained when a predetermined operating condition is satisfied during the fuel injection cut (for example, when the engine speed is a predetermined engine speed N).
), The output of the in-cylinder pressure sensor 15 is read for one cycle, and the backup RA in the ECU 19 is read.
It is stored in a non-volatile memory (not shown) such as M. The waveform of the motoring pressure Pm (θ) is newly detected every time a predetermined running time T1 (for example, 100 hours) elapses and a predetermined operating condition is satisfied during the fuel injection cut.
Update stored values.

【0034】また、検出圧力Pk(θ)は、所定のサン
プリング間隔Δθ(例えば1℃A)毎に筒内圧力センサ
15によって検出する。一方、基準圧力Pb(θ)は、
モータリング圧力Pm(θ)と検出圧力Pk(θ)とか
ら次のようにして算出する。
The detected pressure Pk (θ) is detected by the in-cylinder pressure sensor 15 at a predetermined sampling interval Δθ (for example, 1 ° C.). On the other hand, the reference pressure Pb (θ) is
It is calculated as follows from the motoring pressure Pm (θ) and the detected pressure Pk (θ).

【0035】燃料着火前における検出圧力Pk(θ)
は、燃焼による圧力上昇を含まないため、基準圧力Pb
(θ)とほぼ一致する。従って、着火前の圧縮行程に設
定された算出クランク角θ0 における検出圧力Pk(θ
0 )とモータリング圧力Pm(θ0 )との圧力比Hを次
式により算出すれば、燃焼による圧力上昇の影響を全く
受けない圧力比Hを算出することができる。 H=Pk(θ0 )/Pm(θ0 )
Detected pressure Pk (θ) before fuel ignition
Does not include the pressure rise due to combustion, so the reference pressure Pb
(Θ) substantially coincides with (θ). Therefore, the detected pressure Pk (θ at the calculated crank angle θ0 set in the compression stroke before ignition
By calculating the pressure ratio H between 0) and the motoring pressure Pm (θ0) according to the following equation, it is possible to calculate the pressure ratio H that is not affected by the pressure rise due to combustion at all. H = Pk (θ0) / Pm (θ0)

【0036】ここで、算出クランク角θ0 は、圧力比H
の算出精度を高めるために、できるだけ着火直前である
ことが好ましく、例えばBTDC10℃A(圧縮上死点
前10℃A)に設定すると良い。また、着火前の一点の
クランク角θ0 のみで圧力比Hを算出しても良いが、着
火前の複数点のクランク角で圧力比Hを算出し、複数の
圧力比Hの平均値を用いるようにしても良い。
Here, the calculated crank angle θ0 is determined by the pressure ratio H
In order to increase the calculation accuracy of BTDC, it is preferable that the temperature be as short as possible immediately before ignition, for example, BTDC is set to 10 ° C. (10 ° A before compression top dead center). Alternatively, the pressure ratio H may be calculated only at one crank angle θ0 before ignition, but the pressure ratio H may be calculated at a plurality of crank angles before ignition and an average value of the plurality of pressure ratios H may be used. You may do it.

【0037】この算出クランク角θ0 以降の各クランク
角θ毎に、モータリング圧力Pm(θ)に圧力比Hを掛
け合わせることで、各クランク角θにおける基準圧力P
b(θ)を算出する。 Pb(θ)=H×Pm(θ) これにより、基準圧力Pbを簡単に算出することができ
る。
By multiplying the motoring pressure Pm (θ) by the pressure ratio H for each crank angle θ after the calculated crank angle θ0, the reference pressure P at each crank angle θ is obtained.
b (θ) is calculated. Pb (θ) = H × Pm (θ) Thereby, the reference pressure Pb can be easily calculated.

【0038】図3に示すように、燃料の着火時期θf か
ら所定時間t0 経過後の噴射量検出時期θQ において、
検出圧力Pk(θQ )と算出した基準圧力Pb(θQ )
との差圧ΔP(θQ )を次式により算出する。 ΔP(θQ )=Pk(θQ )−Pb(θQ )
As shown in FIG. 3, at the injection amount detection timing θQ after a predetermined time t0 has elapsed from the fuel ignition timing θf,
Detected pressure Pk (θQ) and calculated reference pressure Pb (θQ)
Is calculated by the following equation. ΔP (θQ) = Pk (θQ) -Pb (θQ)

【0039】尚、燃料の着火時期θf の検出方法は、例
えば、検出圧力Pk(θ)と基準圧力Pb(θ)との差
圧ΔP(θ)が着火判定値F(例えば100kPa)よ
りも大きくなったクランク角θf を着火時期とすれば良
い。これ以外の方法として、例えば、燃焼光センサ、ノ
ックセンサ、イオン電流センサ等を用いて、着火時期を
検出するようにしても良い。
The method of detecting the fuel ignition timing θf is, for example, that the differential pressure ΔP (θ) between the detected pressure Pk (θ) and the reference pressure Pb (θ) is larger than the ignition determination value F (for example, 100 kPa). The changed crank angle θf may be used as the ignition timing. As another method, the ignition timing may be detected using, for example, a combustion light sensor, a knock sensor, an ion current sensor, or the like.

【0040】この差圧ΔP(θQ )は、燃焼による圧力
上昇分に相当する。また、着火時期θf から所定時間t
0 経過後の噴射量検出時期θQ に差圧ΔP(θQ )を算
出するので、エンジン回転数によらず、着火時期θf か
ら差圧ΔP(θQ )を検出するまでの燃焼時間を常に一
定にすることができる。これにより、図4の実験結果に
示すように、噴射量検出時期θQ における差圧ΔP(θ
Q )と燃料噴射量Qとの関係を、直線(比例式)で近似
することができ、燃料噴射量Qを次式により簡単に算出
することができる。 Q=α×ΔP(θQ ) 上式において、αは比例定数(直線の傾き)である。
尚、燃料噴射量Qの検出精度を更に高めるために、差圧
ΔP(θQ )と燃料噴射量Qとの関係を2次関数以上の
高次関数(曲線)で近似するようにしても良い。
This differential pressure ΔP (θQ) corresponds to the pressure increase due to combustion. Also, a predetermined time t from the ignition timing θf
Since the differential pressure ΔP (θQ) is calculated at the injection amount detection timing θQ after the lapse of 0, the combustion time from detection of the ignition timing θf to detection of the differential pressure ΔP (θQ) is always constant regardless of the engine speed. be able to. As a result, as shown in the experimental results of FIG. 4, the differential pressure ΔP (θ
The relationship between Q) and the fuel injection amount Q can be approximated by a straight line (proportional expression), and the fuel injection amount Q can be easily calculated by the following equation. Q = α × ΔP (θQ) In the above equation, α is a proportionality constant (slope of a straight line).
In order to further improve the accuracy of detecting the fuel injection amount Q, the relationship between the differential pressure ΔP (θQ) and the fuel injection amount Q may be approximated by a higher-order function (curve) having a quadratic function or more.

【0041】以上説明したECU19による燃料噴射量
の検出は、図5に示す燃料噴射量検出プログラムにより
実行される。本プログラムは、所定時間毎又は所定クラ
ンク角毎に実行され、筒内圧力センサ15が設けられた
代表気筒の燃料噴射量が検出される。本プログラムが起
動されると、まず、ステップ101で、前回モータリン
グ圧力Pm(θ)の波形を更新してからの積算走行時間
が、所定時間T1(例えば100時間)を越えたか否か
を判定する。もし、積算走行時間が所定時間T1に達し
ていなければ、モータリング圧力Pm(θ)の波形を更
新せず、そのままステップ105に進む。
The detection of the fuel injection amount by the ECU 19 described above is executed by a fuel injection amount detection program shown in FIG. This program is executed every predetermined time or every predetermined crank angle, and the fuel injection amount of the representative cylinder provided with the in-cylinder pressure sensor 15 is detected. When the present program is started, first, in step 101, it is determined whether or not the accumulated traveling time since the previous update of the waveform of the motoring pressure Pm (θ) has exceeded a predetermined time T1 (for example, 100 hours). I do. If the accumulated traveling time has not reached the predetermined time T1, the process proceeds to step 105 without updating the waveform of the motoring pressure Pm (θ).

【0042】一方、積算走行時間が所定時間T1を越え
ていれば、ステップ102に進み、燃料噴射カット中に
所定の運転条件が成立した時(例えばエンジン回転数が
所定回転数Nとなった時)に、1サイクル分だけ筒内圧
力センサ15の出力をモータリング圧力Pm(θ)とし
て読み込み、ECU19の不揮発性メモリに記憶された
モータリング圧力Pm(θ)の記憶データを更新する。
この後、ステップ103で、更新したモータリング圧力
Pm(θ)のピーク圧Pmax が所定値Psよりも高いか
否かを判定する。もし、ピーク圧Pmax が所定値Ps以
下であれば、筒内圧力が異常低下していると判断して、
ステップ104に進み、警告ランプ(図示せず)の点灯
等により異常表示を行って筒内圧力の異常低下を運転者
に知らせて本プログラムを終了する。
On the other hand, if the integrated running time exceeds the predetermined time T1, the routine proceeds to step 102, where the predetermined operating condition is satisfied during the fuel injection cut (for example, when the engine speed reaches the predetermined speed N). ), The output of the in-cylinder pressure sensor 15 is read as the motoring pressure Pm (θ) for one cycle, and the data of the motoring pressure Pm (θ) stored in the nonvolatile memory of the ECU 19 is updated.
Thereafter, in step 103, it is determined whether or not the updated peak pressure Pmax of the motoring pressure Pm (θ) is higher than a predetermined value Ps. If the peak pressure Pmax is equal to or less than the predetermined value Ps, it is determined that the in-cylinder pressure is abnormally reduced.
Proceeding to step 104, an abnormal display is made by turning on a warning lamp (not shown) or the like to notify the driver of the abnormal decrease in the in-cylinder pressure, and the program is terminated.

【0043】これに対して、ステップ103で、ピーク
圧Pmax が所定値Psよりも高いと判定された場合は、
筒内圧力が正常であると判断して、ステップ105に進
む。このステップ105では、ECU19の不揮発性メ
モリに記憶されたモータリング圧力Pm(θ)の波形を
読み出し、次のステップ106で、現在のクランク角θ
を算出クランク角θ0 (例えばBTDC10℃A)と比
較して、算出クランク角θ0 に達するまで、ステップ1
06で待機する。その後、算出クランク角θ0に達した
時点で、ステップ107に進み、算出クランク角θ0 に
おける検出圧力Pk(θ0 )とモータリング圧力Pm
(θ0 )との圧力比Hを次式により算出する。 H=Pk(θ0 )/Pm(θ0 )
On the other hand, if it is determined in step 103 that the peak pressure Pmax is higher than the predetermined value Ps,
It is determined that the in-cylinder pressure is normal, and the routine proceeds to step 105. In this step 105, the waveform of the motoring pressure Pm (θ) stored in the nonvolatile memory of the ECU 19 is read, and in the next step 106, the current crank angle θ
Is compared with the calculated crank angle θ0 (for example, BTDC 10 ° C.), and until the calculated crank angle θ0 is reached, step 1 is executed.
Wait at 06. Thereafter, when the calculated crank angle θ0 is reached, the routine proceeds to step 107, where the detected pressure Pk (θ0) and the motoring pressure Pm at the calculated crank angle θ0 are obtained.
The pressure ratio H to (θ0) is calculated by the following equation. H = Pk (θ0) / Pm (θ0)

【0044】次のステップ108で、算出クランク角θ
0 以降の各クランク角θ毎に、モータリング圧力Pm
(θ)に圧力比Hを乗算して各クランク角θの基準圧力
Pb(θ)を次式により算出する。 Pb(θ)=H×Pm(θ) この基準圧力Pb(θ)のデータは、本プログラムが終
了するまでECU19のRAM等のメモリに一時的に記
憶しておく。
In the next step 108, the calculated crank angle θ
0, for each crank angle θ, the motoring pressure Pm
By multiplying (θ) by the pressure ratio H, the reference pressure Pb (θ) at each crank angle θ is calculated by the following equation. Pb (θ) = H × Pm (θ) The data of the reference pressure Pb (θ) is temporarily stored in a memory such as a RAM of the ECU 19 until this program ends.

【0045】この後、ステップ109に進み、噴射量検
出時期θQ を算出する。算出方法は、例えば、着火時期
θf から所定時間t0 経過後に相当するクランク角θQ
を算出する。
Thereafter, the routine proceeds to step 109, where the injection amount detection timing θQ is calculated. The calculation method is, for example, a crank angle θQ corresponding to a predetermined time t0 after the ignition timing θf.
Is calculated.

【0046】この後、ステップ110に進み、現在のク
ランク角θを噴射量検出時期θQ と比較し、噴射量検出
時期θQ に達するまでステップ110で待機する。その
後、噴射量検出時期θQ に達した時点で、ステップ11
1に進み、噴射量検出時期θQ における差圧ΔP(θQ
)を次式により算出する。 ΔP(θQ )=Pk(θQ )−Pb(θQ )
Thereafter, the routine proceeds to step 110, where the current crank angle θ is compared with the injection amount detection timing θQ, and the routine stands by at step 110 until the injection amount detection timing θQ is reached. Thereafter, when the injection amount detection timing θQ is reached, step 11
1 and the differential pressure ΔP (θQ
) Is calculated by the following equation. ΔP (θQ) = Pk (θQ) -Pb (θQ)

【0047】次のステップ112で、予め求めた比例定
数αをメモリから読み出し、燃料噴射量Qを次式により
算出して、本プログラムを終了する。 Q=α×ΔP(θQ ) 尚、比例定数αは、エンジン運転条件に応じて補正する
ようにしても良い。
In the next step 112, the previously obtained proportional constant α is read from the memory, the fuel injection amount Q is calculated by the following equation, and the program is terminated. Q = α × ΔP (θQ) The proportionality constant α may be corrected according to the engine operating conditions.

【0048】ところで、図6に破線で示すように、例え
ばエンジン低負荷時に対応した基準圧力を予め計算して
記憶しておき、この基準圧力を全てのエンジン運転条件
に適用すると、エンジン高負荷時では、基準圧力が実際
の基準圧力と大きく異なってしまい、燃料噴射量を誤検
出する可能性がある。この対策として、予めエンジン運
転条件毎に基準圧力を計算してマップ等で記憶してお
き、エンジン運転条件に応じた基準圧力をマップ等から
求めるようにすれば、燃料噴射量の検出精度を向上でき
るが、刻々と変化する全てのエンジン運転条件に対し
て、その全ての基準圧力を予め計算で求めて記憶してお
くことは事実上困難である。しかも、エンジン運転条件
毎の基準圧力に関する膨大なデータを記憶しておく必要
があり、大容量のメモリが必要になってコストアップす
る欠点もある。
As shown by the broken line in FIG. 6, for example, when a reference pressure corresponding to a low engine load is calculated and stored in advance, and this reference pressure is applied to all engine operating conditions, a high pressure when the engine is under a high load is obtained. In this case, the reference pressure is greatly different from the actual reference pressure, and the fuel injection amount may be erroneously detected. As a countermeasure, if the reference pressure is calculated in advance for each engine operating condition and stored in a map or the like, and the reference pressure corresponding to the engine operating condition is obtained from the map or the like, the accuracy of detecting the fuel injection amount is improved. Although it is possible, it is practically difficult to calculate and store all the reference pressures in advance for all the ever-changing engine operating conditions. In addition, it is necessary to store a large amount of data relating to the reference pressure for each engine operating condition, and there is a disadvantage that a large-capacity memory is required and the cost is increased.

【0049】これに対し、本実施形態(1)では、図2
に示すように、燃料着火前の算出クランク角θ0 におけ
る検出圧力Pk(θ0 )と、その時のエンジン運転条件
の算出クランク角θ0 における基準圧力Pb(θ0 )と
がほぼ一致する点に着目し、燃料着火前の算出クランク
角θ0 における検出圧力Pk(θ0 )とモータリング圧
力Pm(θ0 )との圧力比Hを算出することで、現在の
エンジン運転条件における基準圧力Pbとモータリング
圧力Pmとの圧力比Hを求め、算出クランク角θ0 以降
の各クランク角θ毎に、モータリング圧力Pm(θ)に
圧力比Hを掛け合わせることで、各クランク角θにおけ
る基準圧力Pb(θ)を算出する。これにより、燃焼に
よる圧力上昇の影響を全く受けない圧力比Hを用いて、
燃料着火後のクランク角の基準圧力Pb(θ)を精度良
く算出することができる。
On the other hand, in this embodiment (1), FIG.
Focusing on the point where the detected pressure Pk (θ0) at the calculated crank angle θ0 before the fuel ignition and the reference pressure Pb (θ0) at the calculated crank angle θ0 of the engine operating conditions at that time substantially match as shown in FIG. By calculating the pressure ratio H between the detected pressure Pk (θ0) and the motoring pressure Pm (θ0) at the calculated crank angle θ0 before ignition, the pressure between the reference pressure Pb and the motoring pressure Pm under the current engine operating conditions is calculated. The ratio H is obtained, and the reference pressure Pb (θ) at each crank angle θ is calculated by multiplying the motoring pressure Pm (θ) by the pressure ratio H for each crank angle θ after the calculated crank angle θ0. Thereby, using the pressure ratio H which is not affected at all by the pressure rise due to combustion,
It is possible to accurately calculate the reference pressure Pb (θ) of the crank angle after fuel ignition.

【0050】そして、着火時期θf から所定時間t0 経
過後に、検出圧力Pk(θQ )と基準圧力Pb(θQ )
との差圧ΔP(θQ )を求めるので、エンジン回転数に
よらず、着火時期θf から差圧ΔP(θQ )を検出する
までの燃焼時間を常に一定にすることができ、この差圧
ΔP(θQ )から燃料噴射量Qを精度良く算出すること
ができる。しかも、従来のように、基準圧力を検出する
際に燃料噴射を中止する必要がないため、ドライバビリ
ティの悪化を回避できる。更に、エンジン運転条件毎の
基準圧力を予め計算してマップ等で記憶しておく必要が
ないため、大容量のメモリを必要とせず、その分、低コ
スト化できる。
After a lapse of a predetermined time t0 from the ignition timing θf, the detected pressure Pk (θQ) and the reference pressure Pb (θQ)
, The combustion time from the ignition timing θf to the detection of the differential pressure ΔP (θQ) can be kept constant irrespective of the engine speed. θQ), the fuel injection amount Q can be accurately calculated. Moreover, unlike the related art, it is not necessary to stop fuel injection when detecting the reference pressure, so that drivability can be prevented from deteriorating. Furthermore, since it is not necessary to calculate the reference pressure for each engine operating condition in advance and store it in a map or the like, a large-capacity memory is not required, and the cost can be reduced accordingly.

【0051】また、上記実施形態(1)では、車両減速
時等に実施される燃料噴射カット時に筒内圧力センサ1
5でモータリング圧力Pmを検出するので、ドライバビ
リティを損なわずに、モータリング圧力Pmを検出する
ことができると共に、個々のエンジンの個体差によるモ
ータリング圧力特性の違いにも対処することができ、エ
ンジンの個体差による燃料噴射量の検出精度のばらつき
を少なくすることができる。しかも、モータリング圧力
Pmを所定時間T1経過毎に更新するので、エンジン特
性や筒内圧力センサ15の出力特性が経時変化したとし
ても、その経時変化に応じて更新したモータリング圧力
Pmに基づいて基準圧力Pbを精度良く算出することが
でき、経時変化による燃料噴射量の検出精度の低下を防
ぐことができる。
In the above embodiment (1), the in-cylinder pressure sensor 1 is used when the fuel injection is cut, for example, when the vehicle is decelerated.
5, the motoring pressure Pm is detected, so that the motoring pressure Pm can be detected without impairing drivability, and it is possible to cope with differences in motoring pressure characteristics due to individual differences of individual engines. In addition, it is possible to reduce the variation in the accuracy of detecting the fuel injection amount due to the individual difference of the engine. Moreover, since the motoring pressure Pm is updated every time the predetermined time T1 has elapsed, even if the engine characteristics and the output characteristics of the in-cylinder pressure sensor 15 change over time, the motoring pressure Pm is updated based on the updated motoring pressure Pm. The reference pressure Pb can be calculated with high accuracy, and it is possible to prevent a decrease in the accuracy of detecting the fuel injection amount due to a temporal change.

【0052】[実施形態(2)]次に、本発明の実施形
態(2)を図7乃至図9に基づいて説明する。上記実施
形態(1)では、着火時期θf から所定時間t0 経過後
に検出圧力Pk(θQ )と基準圧力Pb(θQ )との差
圧ΔP(θQ )を算出し、この差圧ΔP(θQ )から燃
料噴射量Qを算出するようにしたが、本実施形態(2)
では、図7に示すように、着火時期θf から所定時間t
0 経過後の噴射量検出時期θQ までの期間中に、所定の
サンプリング間隔Δθ毎に検出圧力Pk(θ)と基準圧
力Pb(θ)との差圧ΔP(θ)を積算し、この差圧積
算値ΣΔP(θ)から燃料噴射量Qを算出するようにし
ている。
[Embodiment (2)] Next, an embodiment (2) of the present invention will be described with reference to FIGS. In the above embodiment (1), after a lapse of a predetermined time t0 from the ignition timing θf, a differential pressure ΔP (θQ) between the detected pressure Pk (θQ) and the reference pressure Pb (θQ) is calculated, and from this differential pressure ΔP (θQ). Although the fuel injection amount Q is calculated, the present embodiment (2)
Then, as shown in FIG. 7, a predetermined time t
During the period up to the injection amount detection timing θQ after the lapse of 0, the differential pressure ΔP (θ) between the detected pressure Pk (θ) and the reference pressure Pb (θ) is integrated at every predetermined sampling interval Δθ, and this differential pressure is calculated. The fuel injection amount Q is calculated from the integrated value ΣΔP (θ).

【0053】図8の実験結果に示すように、着火時期θ
f から噴射量検出時期θQ までの差圧積算値ΣΔP
(θ)と燃料噴射量Qとの関係を直線(比例式)で近似
することができ、燃料噴射量Qを次式により簡単に算出
することができる。 Q=α×ΣΔP(θ) 上式において、αは比例定数(直線の傾き)である。
尚、燃料噴射量Qの検出精度を更に高めるために、差圧
積算値ΣΔP(θ)と燃料噴射量Qとの関係を2次関数
以上の高次関数(曲線)で近似するようにしても良い。
As shown in the experimental results of FIG.
differential pressure integrated value ΣΔP from f to injection amount detection timing θQ
The relationship between (θ) and the fuel injection amount Q can be approximated by a straight line (proportional expression), and the fuel injection amount Q can be easily calculated by the following equation. Q = α × ΣΔP (θ) In the above equation, α is a proportionality constant (slope of a straight line).
In order to further improve the detection accuracy of the fuel injection amount Q, the relationship between the differential pressure integrated value ΣΔP (θ) and the fuel injection amount Q may be approximated by a quadratic function or higher-order function (curve). good.

【0054】本実施形態(2)で実行する図9の燃料噴
射量検出プログラムは、前記実施形態(1)で実施した
図5のステップ110〜112の処理を、ステップ11
3〜117の処理に変更したものでり、これ以外のステ
ップは図5と同じである。本プログラムでは、噴射量検
出時期θQ 算出後(ステップ109)、クランク角θが
着火時期θf に達した時点で、ステップ113からステ
ップ114に進み、差圧ΔP(θ)を次式により算出す
る。 ΔP(θ)=Pk(θ)−Pb(θ)
The fuel injection amount detection program shown in FIG. 9 executed in the embodiment (2) performs the processing in steps 110 to 112 in FIG.
Steps 3 to 117 have been changed, and the other steps are the same as those in FIG. In this program, after calculating the injection amount detection timing θQ (step 109), when the crank angle θ reaches the ignition timing θf, the process proceeds from step 113 to step 114, and the differential pressure ΔP (θ) is calculated by the following equation. ΔP (θ) = Pk (θ) -Pb (θ)

【0055】次のステップ115で、今回までの差圧積
算値ΣΔP(θi )を、前回までの差圧積算値ΣΔP
(θi-1 )に今回の差圧ΔP(θi )を加算して求め
る。 ΣΔP(θi )=ΣΔP(θi-1 )+ΔP(θi ) この後、ステップ116に進み、クランク角θを噴射量
検出時期θQ と比較し、噴射量検出時期θQ に達してい
なければ、上記ステップ114に戻り、差圧ΔP(θ)
の積算処理を繰り返す(ステップ114,115)。
In the next step 115, the integrated differential pressure value ΣΔP (θi) up to this time is replaced with the integrated differential pressure value ΣΔP
(Θi−1) is obtained by adding the present differential pressure ΔP (θi). ΣΔP (θi) = ΣΔP (θi-1) + ΔP (θi) Thereafter, the routine proceeds to step 116, where the crank angle θ is compared with the injection amount detection timing θQ, and if the injection amount detection timing θQ has not been reached, the above-mentioned step 114 is performed. And the differential pressure ΔP (θ)
Is repeated (steps 114 and 115).

【0056】その後、クランク角θが噴射量検出時期θ
Q に達した時点で、ステップ116からステップ117
に進み、予め求めた比例定数αをメモリから読み出し、
この比例定数αに差圧積算値ΣΔP(θ)を乗算して燃
料噴射量Qを求め、本プログラムを終了する。 Q=α×ΣΔP(θ) 尚、比例定数αは、エンジン運転条件に応じて補正する
ようにしても良い。
After that, the crank angle θ becomes equal to the injection amount detection timing θ.
When Q is reached, steps 116 to 117
To read the previously obtained proportional constant α from the memory,
The proportional constant α is multiplied by the integrated differential pressure value ΣΔP (θ) to obtain the fuel injection amount Q, and the program ends. Q = α × ΣΔP (θ) The proportionality constant α may be corrected according to the engine operating conditions.

【0057】以上説明した実施形態(2)の燃料噴射量
検出処理では、着火時期θf から所定時間t0 経過後の
噴射量検出時期θQ までの期間中に差圧ΔP(θ)を積
算し、その差圧積算値ΣΔP(θ)から燃料噴射量Qを
算出するので、筒内圧力センサ15の出力にノイズ等が
重畳して差圧ΔP(θ)のデータが一時的にばらついて
いたとしても、その影響を小さく抑えて燃料噴射量Qを
精度良く算出することができる。
In the fuel injection amount detection process of the embodiment (2) described above, the differential pressure ΔP (θ) is integrated during the period from the ignition timing θf to the injection amount detection timing θQ after a lapse of a predetermined time t0, and Since the fuel injection amount Q is calculated from the differential pressure integrated value ΣΔP (θ), even if noise or the like is superimposed on the output of the in-cylinder pressure sensor 15 and the data of the differential pressure ΔP (θ) temporarily varies, It is possible to accurately calculate the fuel injection amount Q while suppressing the influence thereof.

【0058】尚、着火時期θf 以前のクランク角におけ
る差圧ΔP(θ)がほぼ0と見なせる場合は、ステップ
113の処理を省略して、噴射量検出時期θQ の算出後
(ステップ109)、着火時期θf を待たずに、差圧Δ
P(θ)の積算処理(ステップ114、115)を開始
しても良い。
If the pressure difference ΔP (θ) at the crank angle before the ignition timing θf can be regarded as substantially 0, the processing of step 113 is omitted, and after the calculation of the injection amount detection timing θQ (step 109), the ignition is started. Without waiting for the timing θf, the differential pressure Δ
The integration process of P (θ) (steps 114 and 115) may be started.

【0059】[実施形態(3)]前記実施形態(1)で
は、着火時期θf から所定時間t0 経過後のクランク角
を噴射量検出時期θQ としたが、本発明の実施形態
(3)では、図10に示すように、噴射量検出時期θQ
を着火時期によらず予め決めておいた着火時期以後の所
定のクランク角とし、この噴射量検出時期θQ における
検出圧力Pk(θQ )と基準圧力Pb(θQ )との差圧
ΔP(θQ )から燃料噴射量Qを算出するようにしてい
る。
[Embodiment (3)] In the embodiment (1), the crank angle after a predetermined time t0 has elapsed from the ignition timing θf is set as the injection amount detection timing θQ. However, in the embodiment (3) of the present invention, As shown in FIG. 10, the injection amount detection timing θQ
Is set to a predetermined crank angle after the ignition timing which is determined in advance regardless of the ignition timing, and from the differential pressure ΔP (θQ) between the detected pressure Pk (θQ) and the reference pressure Pb (θQ) at the injection amount detection timing θQ. The fuel injection amount Q is calculated.

【0060】このようにすれば、噴射量検出時期θQ を
算出する必要がなくなるため、図5の燃料噴射量検出プ
ログラムにおいて、ステップ109の処理を省略するこ
とができて、計算量を少なくすることができ、ECU1
9のCPU負荷を軽減することができる。尚、本発明
は、検出した着火時期θf のクランク角に所定のクラン
ク角を加算して得られたクランク角を噴射量検出時期θ
Q としても良い。
This eliminates the need to calculate the injection amount detection timing θQ, so that the processing in step 109 can be omitted in the fuel injection amount detection program of FIG. 5 and the amount of calculation can be reduced. And ECU1
9 can be reduced. In the present invention, the crank angle obtained by adding a predetermined crank angle to the detected crank angle of the ignition timing θf is used as the injection amount detection timing θ.
Q is good.

【0061】[実施形態(4)]前記実施形態(2)で
は、着火時期θf から所定時間t0 経過後までの差圧Δ
P(θ)を積算したが、本発明の実施形態(4)では、
図11に示すように、噴射量検出時期θQ を着火時期に
よらず予め決めておいた着火時期以後の所定のクランク
角とし、着火時期θf からこの噴射量検出時期θQ まで
の期間中に、所定のサンプリング間隔Δθ毎に差圧ΔP
(θ)を積算し、その差圧積算値ΣΔP(θ)から燃料
噴射量Qを算出するようにしている。
[Embodiment (4)] In the embodiment (2), the differential pressure Δ from the ignition timing θf until a predetermined time t0 has elapsed.
Although P (θ) is integrated, in the embodiment (4) of the present invention,
As shown in FIG. 11, the injection amount detection timing θQ is set to a predetermined crank angle after a predetermined ignition timing regardless of the ignition timing, and during the period from the ignition timing θf to the injection amount detection timing θQ, Differential pressure ΔP for each sampling interval Δθ
(Θ) is integrated, and the fuel injection amount Q is calculated from the differential pressure integrated value ΣΔP (θ).

【0062】このようにすれば、図9の燃料噴射量検出
プログラムにおいて、ステップ109の処理を省略する
ことができ、計算量を少なくすることができる。尚、こ
の場合も、検出した着火時期θf のクランク角に所定の
クランク角を加算して得られたクランク角を噴射量検出
時期θQ としても良い。
In this way, in the fuel injection amount detection program of FIG. 9, the processing of step 109 can be omitted, and the amount of calculation can be reduced. In this case, the crank angle obtained by adding a predetermined crank angle to the detected crank angle of the ignition timing θf may be used as the injection amount detection timing θQ.

【0063】[実施形態(5)]次に、本発明の実施形
態(5)を図12及び図13に基づいて説明する。前記
実施形態(1)では、噴射量検出時期θQ における検出
圧力Pk(θQ )と基準圧力Pb(θQ )との差圧ΔP
(θQ )から燃料噴射量を算出したが、本実施形態
(5)では、図12に示すように、噴射量検出時期θQ
において、検出圧力Pk(θQ )と基準圧力Pb(θQ
)との差圧ΔP(θQ )の上昇率dΔP(θQ )/d
tを算出し、この差圧上昇率dΔP(θQ )/dtから
燃料噴射量Qを算出するようにしている。
[Embodiment (5)] Next, an embodiment (5) of the present invention will be described with reference to FIGS. In the embodiment (1), the differential pressure ΔP between the detected pressure Pk (θQ) and the reference pressure Pb (θQ) at the injection amount detection timing θQ.
Although the fuel injection amount was calculated from (θQ), in the present embodiment (5), as shown in FIG.
, The detected pressure Pk (θQ) and the reference pressure Pb (θQ
) And the rate of increase dΔP (θQ) / d of the differential pressure ΔP (θQ)
t is calculated, and the fuel injection amount Q is calculated from the differential pressure increase rate dΔP (θQ) / dt.

【0064】図13の実験結果に示すように、着火時期
θf から所定時間t0 経過後の噴射量検出時期θQ にお
ける差圧上昇率dΔP(θQ )/dtと燃料噴射量Qと
の関係を直線(比例式)で近似することができ、燃料噴
射量Qを次式により簡単に算出することができる。 Q=α×dΔP(θQ )/dt 上式において、αは比例定数(直線の傾き)である。
尚、燃料噴射量Qの検出精度を更に高めるために、差圧
上昇率dΔP(θQ )/dtと燃料噴射量Qとの関係を
2次関数以上の高次関数(曲線)で近似するようにして
も良い。
As shown in the experimental results of FIG. 13, the relationship between the differential pressure increase rate dΔP (θQ) / dt and the fuel injection amount Q at the injection amount detection timing θQ after a lapse of a predetermined time t0 from the ignition timing θf is represented by a straight line ( (Proportional formula), and the fuel injection amount Q can be easily calculated by the following formula. Q = α × dΔP (θQ) / dt In the above equation, α is a proportional constant (slope of a straight line).
In order to further improve the detection accuracy of the fuel injection amount Q, the relationship between the differential pressure increase rate dΔP (θQ) / dt and the fuel injection amount Q is approximated by a quadratic function or higher-order function (curve). May be.

【0065】筒内圧力センサ15の出力特性にオフセッ
ト誤差が生じ、差圧ΔP(θQ )にオフセット誤差が含
まれたとしても、差圧上昇率dΔP(θQ )/dtを求
めると、オフセット誤差をほぼキャンセルすることがで
きるため、本実施形態(5)のように、差圧上昇率dΔ
P(θQ )/dtから燃料噴射量を算出すれば、筒内圧
力センサ15のオフセット誤差の影響を小さく抑えて燃
料噴射量Qを精度良く算出することができる。
Even if an offset error occurs in the output characteristic of the in-cylinder pressure sensor 15 and the differential pressure ΔP (θQ) includes the offset error, the offset error is obtained by calculating the differential pressure increase rate dΔP (θQ) / dt. Since it can be almost canceled, the differential pressure increase rate dΔ as in the present embodiment (5).
If the fuel injection amount is calculated from P (θQ) / dt, the effect of the offset error of the in-cylinder pressure sensor 15 can be reduced to calculate the fuel injection amount Q with high accuracy.

【0066】[実施形態(6)]ところで、1サイクル
内にエンジン出力発生のためのメイン噴射とそれに先立
つパイロット噴射とを行う燃料噴射システムでは、上記
実施形態(1)乃至(5)のいずれかの方法を用いてパ
イロット噴射の燃料噴射量を算出する場合に、メイン噴
射燃料の着火後に前述した噴射量検出時期θQ を設定し
たのでは、メイン噴射燃料の燃焼による圧力上昇の影響
を受けてしまい、パイロット噴射の燃料噴射量を精度良
く算出することができない。
[Embodiment (6)] By the way, in a fuel injection system for performing main injection for generating engine output and pilot injection preceding it in one cycle, any one of the above-described embodiments (1) to (5) When the fuel injection amount of the pilot injection is calculated by using the method described above, if the above-described injection amount detection timing θQ is set after the ignition of the main injection fuel, the influence of the pressure increase due to the combustion of the main injection fuel may occur. Therefore, the fuel injection amount of the pilot injection cannot be accurately calculated.

【0067】この対策として、本発明の実施形態(6)
では、上記実施形態(1)乃至(5)のいずれかの方法
を用いてパイロット噴射の燃料噴射量Qp を算出する際
に、図14に示すように、パイロット噴射量検出時期θ
Qpをメイン噴射燃料の着火時期θfm又はそれ以前に設定
し、メイン噴射燃料の燃焼による圧力上昇の影響を受け
ない差圧ΔP(θQp)に基づいてパイロット噴射の燃料
噴射量Qp を算出するようにしている。
As a countermeasure, the embodiment (6) of the present invention
Then, when calculating the fuel injection amount Qp of the pilot injection by using any of the methods (1) to (5), as shown in FIG.
Qp is set at or before the ignition timing θfm of the main injection fuel, and the fuel injection amount Qp of the pilot injection is calculated based on the differential pressure ΔP (θQp) which is not affected by the pressure increase due to the combustion of the main injection fuel. ing.

【0068】このようにすれば、メイン噴射燃料の燃焼
による圧力上昇の影響を受けずにパイロット噴射の燃料
噴射量Qp を精度良く算出することができる。尚、メイ
ン噴射量検出時期θQmは、上記実施形態(1)乃至
(5)のいずれかの方法で設定すれば良い。
In this way, the fuel injection amount Qp of the pilot injection can be calculated with high accuracy without being affected by the pressure increase due to the combustion of the main injection fuel. Note that the main injection amount detection timing θQm may be set by any one of the above-described embodiments (1) to (5).

【0069】[実施形態(7)]また、本発明の実施形
態(7)では、1サイクル内に複数回(例えば3回)の
燃料噴射を行うシステムにおいて、上記実施形態(1)
乃至(5)のいずれかの方法を用いて燃料噴射量を算出
する場合、図15に示すように、各噴射量検出時期θQ
を設定する。
[Embodiment (7)] In the embodiment (7) of the present invention, in the system in which the fuel is injected a plurality of times (for example, three times) in one cycle, the embodiment (1) is used.
When calculating the fuel injection amount by using any one of the methods (1) to (5), as shown in FIG.
Set.

【0070】具体的には、1回目の噴射量検出時期θQ1
を2回目の噴射燃料の着火時期θf2又はそれ以前に設定
し、2回目の噴射燃料の燃焼による圧力上昇の影響を受
けない差圧ΔP(θQ1)に基づいて1回目の噴射の燃料
噴射量Q1 を算出する。
More specifically, the first injection amount detection timing θQ1
Is set at or before the ignition timing θf2 of the second injection fuel, and the fuel injection amount Q1 of the first injection is determined based on the differential pressure ΔP (θQ1) which is not affected by the pressure increase due to the combustion of the second injection fuel. Is calculated.

【0071】同様に、2回目の噴射量検出時期θQ2を3
回目の噴射燃料の着火時期θf3又はそれ以前に設定し、
3回目の噴射燃料の燃焼による圧力上昇の影響を受けな
い差圧ΔP(θQ2)に基づいて、1回目の噴射の一部と
2回目の噴射とを合わせた燃料噴射量Q2 を算出する。
尚、3回目の噴射量検出時期θQ3は、上記実施形態
(1)〜(5)のいずれかの方法で設定すれば良い。
Similarly, the second injection amount detection timing θQ2 is set to 3
Set the ignition timing of the second injected fuel θf3 or earlier,
Based on the differential pressure ΔP (θQ2) which is not affected by the pressure rise due to the third injection fuel combustion, the fuel injection amount Q2 is calculated by combining a part of the first injection and the second injection.
Note that the third injection amount detection timing θQ3 may be set by any of the above-described embodiments (1) to (5).

【0072】一般に、1サイクル内に複数回の燃料噴射
を行う場合は、N回目(Nは2以上の整数)の噴射燃料
の着火時期又はそれ以前に、(N−1)回目の噴射量検
出時期θQN-1を設定すれば良く、これにより、N回目の
噴射燃料の燃焼による圧力上昇の影響を受けずに、(N
−1)回目以前の噴射の燃料噴射量QN-1 を精度良く算
出することができる。
In general, when a plurality of fuel injections are performed within one cycle, the (N-1) th injection amount detection is performed at or before the Nth (N is an integer of 2 or more) ignition timing of the injected fuel. It is sufficient to set the timing θQN−1, so that (N) is not affected by the pressure increase due to the combustion of the N-th injected fuel.
-1) It is possible to accurately calculate the fuel injection amount QN-1 of the injection before the first injection.

【0073】尚、排気管に排ガス中のNOx(窒素酸化
物)を浄化するNOx触媒(図示せず)を設け、メイン
噴射後の膨張行程でポスト噴射を行ってNOx触媒に燃
料(HC)を還元剤として供給するシステムでは、本実
施形態(7)を適用することで、ポスト噴射燃料の燃焼
量を検出することができ、この燃焼量を少なくするよう
に、ポスト噴射時期を制御することで、NOx浄化率を
向上できる。
A NOx catalyst (not shown) for purifying NOx (nitrogen oxide) in the exhaust gas is provided in the exhaust pipe, and post-injection is performed in the expansion stroke after the main injection to supply fuel (HC) to the NOx catalyst. In the system for supplying as a reducing agent, by applying the embodiment (7), the combustion amount of the post-injection fuel can be detected, and the post-injection timing is controlled so as to reduce the combustion amount. , NOx purification rate can be improved.

【0074】[実施形態(8)]次に、本発明の実施形
態(8)を図16乃至図19に基づいて説明する。筒内
圧力センサ15は、温度等の使用条件によって出力特性
にオフセット誤差が生じることがあり[図16(a)参
照]、これが燃料噴射量の検出精度を低下させる原因と
なる。このオフセット誤差は次のようにして求めること
ができる。
[Embodiment (8)] Next, an embodiment (8) of the present invention will be described with reference to FIGS. The in-cylinder pressure sensor 15 may have an offset error in its output characteristics depending on operating conditions such as temperature (see FIG. 16A), which causes a decrease in fuel injection amount detection accuracy. This offset error can be obtained as follows.

【0075】ここで、オフセット誤差をb、着火前のク
ランク角θ1 ,θ2 (但し、θ1 <θ2 <θ0 )におけ
る検出圧力をそれぞれPs(θ1 ),Ps(θ2 )、真
の筒内圧力をそれぞれPt(θ1 ),Pt(θ2 )とす
ると、次式のように表すことができる。 Ps(θ1 )=Pt(θ1 )+b ……(1) Ps(θ2 )=Pt(θ2 )+b ……(2)
Here, the offset error is b, the detected pressures at crank angles θ1 and θ2 (where θ1 <θ2 <θ0) before ignition are Ps (θ1) and Ps (θ2), respectively, and the true in-cylinder pressure is Assuming that Pt (θ1) and Pt (θ2), they can be expressed as follows. Ps (θ1) = Pt (θ1) + b (1) Ps (θ2) = Pt (θ2) + b (2)

【0076】また、クランク角θ1 からθ2 までの筒内
空気の状態変化を断熱変化と仮定すると、次式のように
表すことができる。 Pt(θ1 )×{V(θ1 )}γ =Pt(θ2 )×{V(θ2 )}γ Pt(θ2 )/Pt(θ1 )={V(θ1 )/V(θ2 )}γ =K ……(3) ここで、V(θ)は筒内容積、γは比熱比、KはV
(θ)とγから決まる定数である。
Assuming that the state change of the in-cylinder air from the crank angle θ1 to the crank angle θ2 is an adiabatic change, the following equation can be obtained. Pt (θ1) × {V (θ1)} γ = Pt (θ2) × {V (θ2)} γ Pt (θ2) / Pt (θ1) = {V (θ1) / V (θ2)} γ = K (3) where V (θ) is the cylinder volume, γ is the specific heat ratio, and K is V
(Θ) and γ.

【0077】上記(1)〜(3)式を解くと、オフセッ
ト誤差bは次式により算出することができる。 b=1/(K−1)×{K×Ps(θ1 )−Ps(θ2 )} ……(4) このオフセット誤差bを筒内圧力センサ15の出力から
減算すれば、筒内圧力センサ15の出力のオフセット誤
差を補正することができる。
By solving the above equations (1) to (3), the offset error b can be calculated by the following equation. b = 1 / (K−1) × {K × Ps (θ1) −Ps (θ2)} (4) If this offset error b is subtracted from the output of the in-cylinder pressure sensor 15, the in-cylinder pressure sensor 15 Can be corrected.

【0078】また、筒内圧力センサ15の出力特性は、
使用条件、経時変化等により圧力変化に対するゲイン
(出力感度)が変化することがあり(図17参照)、こ
れによっても燃料噴射量の検出精度が低下する。このゲ
イン誤差は、次のようにして求めることができる。
The output characteristics of the in-cylinder pressure sensor 15 are as follows:
The gain (output sensitivity) with respect to the pressure change may change due to use conditions, aging, and the like (see FIG. 17), which also reduces the accuracy of detecting the fuel injection amount. This gain error can be obtained as follows.

【0079】ここで、ゲイン誤差をa、算出クランク角
θ0 におけるモータリング圧力の標準値をPmt(θ0
)、モータリング圧力の検出値をPms(θ0 )とす
ると、次式のように表すことができる。尚、モータリン
グ圧力の標準値Pmt(θ0 )は、算出クランク角θ0
における標準的なモータリング圧力であり、予め設計デ
ータに基づいて設定したり、或は、初期状態(劣化前)
の筒内圧力センサ15で検出したモータリング圧力を用
いるようにしても良い。 Pms(θ0 )=a×Pmt(θ0 )
Here, the gain error is a and the standard value of the motoring pressure at the calculated crank angle θ0 is Pmt (θ0
), Assuming that the detected value of the motoring pressure is Pms (θ0), the following expression can be obtained. The standard value Pmt (θ0) of the motoring pressure is calculated from the calculated crank angle θ0.
Is the standard motoring pressure in, set in advance based on design data, or in the initial state (before deterioration)
The motoring pressure detected by the in-cylinder pressure sensor 15 may be used. Pms (θ0) = a × Pmt (θ0)

【0080】従って、ゲイン誤差aは次式により算出す
ることができる。 a=Pms(θ0 )/Pmt(θ0 ) ……(5) このゲイン誤差aで筒内圧力センサ15の出力を割り算
することで、筒内圧力センサ15の出力をゲイン誤差を
補正することができる。尚、モータリング圧力の検出値
Pms(θ0 )は、エンジン回転数等のエンジン運転条
件によって変化するため、標準値Pmt(θ0 )をエン
ジン運転条件毎に設定して、その時のエンジン運転条件
に応じた標準値Pmt(θ0 )を選択するようにしても
良い。
Therefore, the gain error a can be calculated by the following equation. a = Pms (θ0) / Pmt (θ0) (5) By dividing the output of the in-cylinder pressure sensor 15 by the gain error a, the output of the in-cylinder pressure sensor 15 can be corrected for a gain error. . Since the detected value Pms (θ0) of the motoring pressure changes depending on the engine operating conditions such as the engine speed, the standard value Pmt (θ0) is set for each engine operating condition, and is set according to the engine operating condition at that time. The standard value Pmt (θ0) may be selected.

【0081】本実施形態(8)では、ECU19は、図
18及び図19に示す燃料噴射量検出プログラムを実行
することで、上記(4),(5)式を用いて筒内圧力セ
ンサ15の出力特性のオフセット誤差及びゲイン誤差を
補正するオフセット誤差補正手段及びゲイン誤差補正手
段として機能すると共に、オフセット誤差及びゲイン誤
差を補正した差圧を用いて燃料噴射量の算出を行う。
In the present embodiment (8), the ECU 19 executes the fuel injection amount detection program shown in FIGS. 18 and 19, so that the ECU 19 detects the in-cylinder pressure sensor 15 using the above equations (4) and (5). It functions as an offset error correction means and a gain error correction means for correcting the offset error and the gain error of the output characteristics, and calculates the fuel injection amount using the differential pressure in which the offset error and the gain error have been corrected.

【0082】図18及び図19の燃料噴射量検出プログ
ラムは、所定時間毎又は所定クランク角毎に実行され
る。本プログラムが起動されると、まず、ステップ30
1で、モータリング圧力Pm(θ)の波形を更新する。
これにより、筒内圧力センサ15の出力特性の経時変化
に対応してモータリング圧力Pm(θ)が更新される。
尚、モータリング圧力Pm(θ)の更新は、前記実施形
態(1)と同じく、燃料噴射カット中に所定の運転条件
が成立した時に、1サイクル分だけ筒内圧力センサ15
の出力を読み込み、ECU19の不揮発性メモリに記憶
されたモータリング圧力Pm(θ)の記憶データを更新
する。
The fuel injection amount detection program shown in FIGS. 18 and 19 is executed every predetermined time or every predetermined crank angle. When this program is started, first, in step 30
At 1, the waveform of the motoring pressure Pm (θ) is updated.
As a result, the motoring pressure Pm (θ) is updated in accordance with the temporal change in the output characteristics of the in-cylinder pressure sensor 15.
It should be noted that the motoring pressure Pm (θ) is updated by one cycle when the predetermined operating condition is satisfied during the fuel injection cut, as in the embodiment (1).
And updates the data of the motoring pressure Pm (θ) stored in the nonvolatile memory of the ECU 19.

【0083】この後、ステップ302で、ECU19の
不揮発性メモリに記憶されたモータリング圧力Pm(θ
1 ),Pm(θ2 )を読み出し、モータリング圧力Pm
(θ)のオフセット誤差bmを次式により算出する。 bm=1/(K−1)×{K×Pm(θ1 )−Pm(θ
2 )}
Thereafter, at step 302, the motoring pressure Pm (θ
1), Pm (θ2) is read out and the motoring pressure Pm
The offset error bm of (θ) is calculated by the following equation. bm = 1 / (K-1) × {K × Pm (θ1) −Pm (θ
2)}

【0084】次のステップ303で、このオフセット誤
差bmを用いてモータリング圧力Pm(θ)のオフセッ
ト誤差を次式により補正する。 Pm’(θ)=Pm(θ)−bm このようにして求められたオフセット誤差補正後のモー
タリング圧力Pm’(θ)は、本プログラムが終了する
までECU19のRAM等のメモリに一時的に記憶して
おく。
In the next step 303, the offset error of the motoring pressure Pm (θ) is corrected using the offset error bm by the following equation. Pm ′ (θ) = Pm (θ) −bm The motoring pressure Pm ′ (θ) after the offset error correction obtained in this way is temporarily stored in a memory such as a RAM of the ECU 19 until this program ends. Remember.

【0085】この後、クランク角θがクランク角θ1 と
なった時に、検出圧力Pk(θ1 )を検出し、その後、
クランク角θがクランク角θ2 となった時に、検出圧力
Pk(θ2 )を検出し、検出圧力Pk(θ)のオフセッ
ト誤差bkを次式により算出する(ステップ304〜3
08)。 bk=1/(K−1)×{K×Pk(θ1 )−Pk(θ
2 )}
Thereafter, when the crank angle θ becomes the crank angle θ1, the detected pressure Pk (θ1) is detected.
When the crank angle θ becomes the crank angle θ2, the detected pressure Pk (θ2) is detected, and the offset error bk of the detected pressure Pk (θ) is calculated by the following equation (steps 304 to 3).
08). bk = 1 / (K−1) × {K × Pk (θ1) −Pk (θ
2)}

【0086】この後、クランク角θが算出クランク角θ
0 となった時に、図19のステップ309からステップ
310に進み、算出クランク角θ0 におけるオフセット
誤差補正後のモータリング圧力Pm’(θ0 )と、算出
クランク角θ0 におけるモータリング圧力の標準値Pm
t(θ0 )とをECU19の不揮発性メモリから読み出
し、ゲイン誤差aを次式により算出する。 a=Pm’(θ0 )/Pmt(θ0 )
After that, the crank angle θ becomes the calculated crank angle θ.
When the value becomes 0, the process proceeds from step 309 to step 310 in FIG. 19, and the motoring pressure Pm '(θ0) after the offset error correction at the calculated crank angle θ0 and the standard value Pm of the motoring pressure at the calculated crank angle θ0.
t (θ0) is read from the nonvolatile memory of the ECU 19, and the gain error a is calculated by the following equation. a = Pm '(θ0) / Pmt (θ0)

【0087】次のステップ311で、オフセット誤差b
kを用いて検出圧力Pk(θ0 )のオフセット誤差を次
式により補正する。 Pk’(θ0 )=Pk(θ0 )−bk
In the next step 311, the offset error b
Using k, the offset error of the detected pressure Pk (θ0) is corrected by the following equation. Pk '(θ0) = Pk (θ0) -bk

【0088】この後、ステップ312で、オフセット誤
差補正後の検出圧力Pk’(θ0 )とオフセット誤差補
正後のモータリング圧力Pm’(θ0 )との圧力比H’
を次式により算出する。 H’=Pk’(θ0 )/Pm’(θ0 ) この後、ステップ313に進み、噴射量検出時期θQ を
算出する。算出方法は、前記実施形態(1)と同じく、
着火時期θf から所定時間t0 経過後に相当するクラン
ク角θQ を算出する。
Thereafter, at step 312, the pressure ratio H 'between the detected pressure Pk' (. Theta.0) after the offset error correction and the motoring pressure Pm '(. Theta.0) after the offset error correction.
Is calculated by the following equation. H '= Pk' (. Theta.0) / Pm '(. Theta.0) Thereafter, the routine proceeds to step 313, where the injection amount detection timing .theta.Q is calculated. The calculation method is the same as in the embodiment (1).
A crank angle .theta.Q corresponding to a predetermined time t0 after the ignition timing .theta.f is calculated.

【0089】この後、クランク角θが噴射量検出時期θ
Q となった時に、ステップ314からステップ315に
進み、オフセット誤差bkを用いて検出圧力Pk(θQ
)のオフセット誤差を次式により補正する。 Pk’(θQ )=Pk(θQ )−bk
After that, the crank angle θ becomes the injection amount detection timing θ
When it becomes Q, the process proceeds from step 314 to step 315, where the detected pressure Pk (θQ
) Is corrected by the following equation. Pk '(θQ) = Pk (θQ) -bk

【0090】次のステップ316で、オフセット誤差補
正後の基準圧力Pb’(θQ )を次式により算出する。 Pb’(θQ )=H’×Pm’(θQ )
In the next step 316, the reference pressure Pb '(θQ) after the offset error correction is calculated by the following equation. Pb ′ (θQ) = H ′ × Pm ′ (θQ)

【0091】次のステップ317で、ゲイン誤差aを用
いて、オフセット誤差補正後の検出圧力Pk’(θQ )
と基準圧力Pb’(θQ )との差圧ΔP’(θQ )のゲ
イン誤差を次式により補正する。 ΔP’(θQ )=1/a×{Pk’(θQ )−Pb’
(θQ )} このようにして算出された差圧ΔP’(θQ )は、オフ
セット誤差とゲイン誤差の両方が補正された値となる。
In the next step 317, using the gain error a, the detected pressure Pk '(θQ) after offset error correction.
The gain error of the pressure difference ΔP ′ (θQ) between the pressure difference and the reference pressure Pb ′ (θQ) is corrected by the following equation. ΔP ′ (θQ) = 1 / a × {Pk ′ (θQ) −Pb ′
(ΘQ)} The differential pressure ΔP ′ (θQ) calculated in this way is a value in which both the offset error and the gain error have been corrected.

【0092】この後、ステップ318で、補正後の差圧
ΔP’(θQ )に比例定数αを乗算して燃料噴射量Qを
求め、本プログラムを終了する。 Q=α×ΔP’(θQ )
Thereafter, at step 318, the corrected pressure difference ΔP '(θQ) is multiplied by the proportionality constant α to obtain the fuel injection amount Q, and the program ends. Q = α × ΔP '(θQ)

【0093】以上説明した実施形態(8)では、使用条
件や経時変化によって筒内圧力センサ15の出力にオフ
セット誤差やゲイン誤差が発生しても、そのオフセット
誤差やゲイン誤差を求めて、検出圧力、モータリング圧
力及び差圧を補正するので、筒内圧力センサ15の出力
のオフセット誤差やゲイン誤差を取り除いたデータを用
いて燃料噴射量を算出することができ、より高精度な燃
料噴射量検出が可能である。
In the embodiment (8) described above, even if an offset error or a gain error occurs in the output of the in-cylinder pressure sensor 15 due to a use condition or a change with time, the offset error or the gain error is obtained and the detected pressure is detected. Since the motoring pressure and the differential pressure are corrected, the fuel injection amount can be calculated using the data from which the offset error and the gain error of the output of the in-cylinder pressure sensor 15 have been removed, and the fuel injection amount detection with higher accuracy Is possible.

【0094】尚、上記実施形態(8)では、一点のクラ
ンク角θ0 におけるモータリング圧力の標準値Pmt
(θ0 )を記憶しておき、一点のクランク角θ0 でゲイ
ン誤差aを求めたが、モータリング圧力の標準値Pmt
(θ)の波形を記憶しておき、2点以上のクランク角で
ゲイン誤差を求め、それらの平均値をゲイン誤差として
用いるようにしても良い。
In the embodiment (8), the standard value Pmt of the motoring pressure at one crank angle θ0 is set.
(Θ0) is stored, and the gain error a is obtained at one crank angle θ0, but the standard value Pmt of the motoring pressure is obtained.
The waveform of (θ) may be stored, a gain error may be obtained at two or more crank angles, and the average value thereof may be used as the gain error.

【0095】また、上記実施形態(8)では、検出圧力
とモータリング圧力の両方のオフセット誤差を補正した
後、オフセット誤差補正後の検出圧力と基準圧力との差
圧のゲイン誤差を補正するようにしたが、これとは反対
に、ゲイン誤差を補正してから、オフセット誤差を補正
するようにしても良く、また、筒内圧力センサ15の出
力を読み込む段階で、オフセット誤差とゲイン誤差の両
方を補正するようにしても良く、要は、差圧を用いて燃
料噴射量を算出するまでに、オフセット誤差とゲイン誤
差を補正すれば良い。或は、オフセット誤差とゲイン誤
差のいずれか一方のみを補正するようにしても良い。
In the above embodiment (8), after the offset error of both the detected pressure and the motoring pressure is corrected, the gain error of the differential pressure between the detected pressure after the offset error correction and the reference pressure is corrected. However, conversely, the offset error may be corrected after the gain error is corrected, and both the offset error and the gain error are read at the stage of reading the output of the in-cylinder pressure sensor 15. May be corrected. In short, the offset error and the gain error may be corrected before the fuel injection amount is calculated using the differential pressure. Alternatively, only one of the offset error and the gain error may be corrected.

【0096】[実施形態(9)]筒内圧力センサ15の
出力特性にゲイン誤差が生じている場合には、差圧ΔP
や検出圧力Pkにもそれぞれ同じゲイン誤差が含まれる
ので、差圧ΔPを検出圧力Pkで徐算すれば、ゲイン誤
差をほぼキャンセルすることができる。
[Embodiment (9)] When a gain error occurs in the output characteristic of the in-cylinder pressure sensor 15, the differential pressure ΔP
And the detected pressure Pk also include the same gain error, so that the gain error can be almost canceled by dividing the differential pressure ΔP by the detected pressure Pk.

【0097】この点に着目して、本発明の実施形態
(9)は、上記各実施形態(1)〜(7)において、差
圧ΔPの代わりに、差圧ΔPを着火前のクランク角θZ
における検出圧力Pk(θZ )で徐算して無次元化した
値ΔP/Pk(θZ )を用いる。このようにすれば、ゲ
イン誤差の大きい筒内圧力センサ15を用いた場合で
も、ゲイン誤差をほぼキャンセルした無次元データに基
づいて燃料噴射量を精度良く算出することができる。
Focusing on this point, in the embodiment (9) of the present invention, in each of the above embodiments (1) to (7), instead of the differential pressure ΔP, the differential pressure ΔP is replaced by the crank angle θZ before ignition.
The value .DELTA.P / Pk (.theta.Z) obtained by reducing the dimension by the detected pressure Pk (.theta.Z) in step (2) and using the dimensionless value is used. In this way, even when the in-cylinder pressure sensor 15 having a large gain error is used, the fuel injection amount can be accurately calculated based on the dimensionless data in which the gain error is almost canceled.

【0098】尚、上記各実施形態では、モータリング圧
力Pmを所定時間T1経過毎に更新するようにしたが、
所定走行距離経過毎に更新するようにしても良い。ま
た、筒内圧力センサ15は、燃料噴射弁12やグロープ
ラグ(図示せず)と一体型のものを用いるようにしても
良い。
In the above embodiments, the motoring pressure Pm is updated every time the predetermined time T1 elapses.
It may be updated every time a predetermined traveling distance has elapsed. The in-cylinder pressure sensor 15 may be of a type that is integrated with the fuel injection valve 12 and a glow plug (not shown).

【0099】また、上記各実施形態では、筒内圧力セン
サ15が設けられた代表気筒について燃料噴射量の検出
を行うようにしたが、筒内圧力センサ15を全気筒に設
けて、各気筒毎に燃料噴射量検出プログラムを実行し
て、各気筒毎に燃料噴射量を検出するようにしても良
い。
Further, in each of the above embodiments, the fuel injection amount is detected for the representative cylinder provided with the in-cylinder pressure sensor 15, but the in-cylinder pressure sensor 15 is provided for all cylinders, Alternatively, the fuel injection amount detection program may be executed to detect the fuel injection amount for each cylinder.

【0100】また、上記各実施形態では、本発明をコモ
ンレース式の噴射システムをもつ4気筒のディーゼルエ
ンジンに適用したが、コモンレール式以外の噴射システ
ムのディーゼルエンジンや4気筒以外のディーゼルエン
ジンに本発明を適用しても良い。
In each of the above embodiments, the present invention is applied to a four-cylinder diesel engine having a common race type injection system. However, the present invention is applied to a diesel engine having an injection system other than the common rail type and a diesel engine other than the four cylinder type. The invention may be applied.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態(1)におけるシステム全体
の概略構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an entire system according to an embodiment (1) of the present invention.

【図2】検出圧力と基準圧力とモータリング圧力の波形
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing waveforms of a detected pressure, a reference pressure, and a motoring pressure.

【図3】実施形態(1)の燃料噴射量の算出方法を説明
するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a method of calculating a fuel injection amount according to the embodiment (1).

【図4】差圧と燃料噴射量との関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a differential pressure and a fuel injection amount.

【図5】実施形態(1)の燃料噴射量検出プログラムの
処理の流れを示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a processing flow of a fuel injection amount detection program according to the embodiment (1).

【図6】実施形態(1)と比較例について検出圧力と基
準圧力の特性を説明する図で、(a)はエンジン低負荷
時の図、(b)はエンジン高負荷時の図である。
6A and 6B are diagrams illustrating characteristics of a detected pressure and a reference pressure for the embodiment (1) and a comparative example, where FIG. 6A is a diagram when the engine is under a low load, and FIG.

【図7】実施形態(2)の燃料噴射量の算出方法を説明
するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining a method of calculating a fuel injection amount according to the embodiment (2).

【図8】差圧積算値と燃料噴射量との関係を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a differential pressure integrated value and a fuel injection amount.

【図9】実施形態(2)の燃料噴射量検出プログラムの
処理の流れを示すフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart showing a processing flow of a fuel injection amount detection program according to the embodiment (2).

【図10】実施形態(3)の燃料噴射量の算出方法を説
明するための図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining a method of calculating a fuel injection amount according to the embodiment (3).

【図11】実施形態(4)の燃料噴射量の算出方法を説
明するための図である。
FIG. 11 is a diagram for explaining a method of calculating a fuel injection amount according to the embodiment (4).

【図12】実施形態(5)の燃料噴射量の算出方法を説
明するための図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining a method for calculating a fuel injection amount according to the embodiment (5).

【図13】差圧上昇率と燃料噴射量との関係を示す図で
ある。
FIG. 13 is a diagram showing a relationship between a differential pressure increase rate and a fuel injection amount.

【図14】実施形態(6)のパイロット噴射の燃料噴射
量の算出方法を説明するための図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating a method for calculating a fuel injection amount of pilot injection according to the embodiment (6).

【図15】実施形態(7)の1サイクル内に複数回の燃
料噴射を行うシステムで燃料噴射量を算出する方法を説
明するための図である。
FIG. 15 is a diagram for explaining a method of calculating a fuel injection amount in a system for performing fuel injection a plurality of times within one cycle according to the embodiment (7).

【図16】(a)はオフセット誤差補正前の筒内圧力セ
ンサの出力特性を示す図、(b)はオフセット誤差補正
後の筒内圧力センサの出力特性を示す図である。
16A is a diagram illustrating output characteristics of an in-cylinder pressure sensor before offset error correction, and FIG. 16B is a diagram illustrating output characteristics of an in-cylinder pressure sensor after offset error correction.

【図17】筒内圧力センサの出力特性のゲイン誤差につ
いて説明するための図である。
FIG. 17 is a diagram for explaining a gain error of an output characteristic of the in-cylinder pressure sensor.

【図18】実施形態(8)の燃料噴射量検出プログラム
の処理の流れを示すフローチャート(その1)である。
FIG. 18 is a flowchart (part 1) illustrating a processing flow of a fuel injection amount detection program according to the embodiment (8).

【図19】実施形態(8)の燃料噴射量検出プログラム
の処理の流れを示すフローチャート(その2)である。
FIG. 19 is a flowchart (part 2) illustrating a processing flow of a fuel injection amount detection program of the embodiment (8).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…ディーゼルエンジン(内燃機関)、12…燃料噴
射弁、15…筒内圧力センサ(筒内圧力検出手段)、1
6…クランク角センサ、19…ECU(基準圧力算出手
段,燃料噴射量算出手段,オフセット誤差補正手段,ゲ
イン誤差補正手段)。
11: diesel engine (internal combustion engine), 12: fuel injection valve, 15: in-cylinder pressure sensor (in-cylinder pressure detecting means), 1
6 ... Crank angle sensor, 19 ... ECU (reference pressure calculating means, fuel injection amount calculating means, offset error correcting means, gain error correcting means).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 兼仁 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 小島 大輔 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 Fターム(参考) 3G084 AA01 BA33 CA00 DA04 DA13 EA05 EA06 EA07 EB06 EB12 EB22 EB24 EC04 FA13 FA21 FA38 3G301 HA02 JA19 JA20 JB10 KA26 MA24 NA04 NA08 NC01 NC08 ND02 PB03Z PC01Z PE03Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kanehito Nakamura 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Prefecture Inside of Denso Co., Ltd. (72) Inventor Daisuke Kojima 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Prefecture Co., Ltd. F term in DENSO (reference) 3G084 AA01 BA33 CA00 DA04 DA13 EA05 EA06 EA07 EB06 EB12 EB22 EB24 EC04 FA13 FA21 FA38 3G301 HA02 JA19 JA20 JB10 KA26 MA24 NA04 NA08 NC01 NC08 ND02 PB03Z PC01Z PE03Z

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の筒内圧力を筒内圧力検出手段
で検出し、その検出値に基づいて燃料噴射量を検出する
内燃機関の燃料噴射量検出装置において、 前記筒内圧力検出手段で過去に検出された非燃焼時の筒
内圧力(以下「モータリング圧力」という)に基づい
て、燃焼による圧力上昇を除いた現在の筒内空気の圧力
(以下「基準圧力」という)を算出する基準圧力算出手
段と、 前記筒内圧力検出手段で検出した現在の筒内圧力(以下
「検出圧力」という)と前記基準圧力とに基づいて燃料
噴射量を算出する噴射量算出手段とを備えていることを
特徴とする内燃機関の燃料噴射量検出装置。
1. A fuel injection amount detecting device for an internal combustion engine, wherein the in-cylinder pressure of an internal combustion engine is detected by an in-cylinder pressure detecting means, and a fuel injection amount is detected based on the detected value. Based on the in-cylinder pressure during non-combustion detected in the past (hereinafter, referred to as "motoring pressure"), the current in-cylinder air pressure (hereinafter, referred to as "reference pressure") excluding a pressure increase due to combustion is calculated. A reference pressure calculating means, and an injection amount calculating means for calculating a fuel injection amount based on the current in-cylinder pressure (hereinafter referred to as “detected pressure”) detected by the in-cylinder pressure detecting means and the reference pressure. A fuel injection amount detecting device for an internal combustion engine.
【請求項2】 前記筒内圧力検出手段は、燃料噴射カッ
ト時の筒内圧力を前記モータリング圧力として検出する
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射
量検出装置。
2. The fuel injection amount detecting device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the in-cylinder pressure detecting means detects the in-cylinder pressure when fuel injection is cut off as the motoring pressure.
【請求項3】 前記基準圧力算出手段は、前記検出圧力
と前記モータリング圧力との圧力比から求めた係数を前
記モータリング圧力に乗算して前記基準圧力を算出する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の燃
料噴射量検出装置。
3. The reference pressure calculating means calculates the reference pressure by multiplying the motoring pressure by a coefficient obtained from a pressure ratio between the detected pressure and the motoring pressure. 3. The fuel injection amount detecting device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2.
【請求項4】 前記基準圧力算出手段は、前記圧力比を
燃料着火前の少なくとも一点のクランク角で算出するこ
とを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の燃料噴射量
検出装置。
4. The fuel injection amount detecting device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the reference pressure calculating means calculates the pressure ratio based on at least one crank angle before fuel ignition.
【請求項5】 前記筒内圧力検出手段により複数のクラ
ンク角で検出した複数の検出圧力に基づいて前記筒内圧
力検出手段の出力特性のオフセット誤差を算出し、この
オフセット誤差の分だけ前記筒内圧力検出手段の出力特
性を補正するオフセット誤差補正手段を備えていること
を特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の内燃機
関の燃料噴射量検出装置。
5. An offset error of an output characteristic of said in-cylinder pressure detecting means is calculated based on a plurality of detected pressures detected at a plurality of crank angles by said in-cylinder pressure detecting means. 5. The fuel injection amount detecting device for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising an offset error correcting unit that corrects an output characteristic of the internal pressure detecting unit.
【請求項6】 燃料噴射カット毎に所定条件下で前記筒
内圧力検出手段により前記モータリング圧力を検出して
該モータリング圧力の記憶値を更新するモータリング圧
力更新手段を備えていることを特徴とする請求項1乃至
5のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射量検出装置。
6. A motoring pressure updating means for detecting the motoring pressure by the in-cylinder pressure detecting means under a predetermined condition for each fuel injection cut and updating a stored value of the motoring pressure. The fuel injection amount detecting device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, wherein:
【請求項7】 前記筒内圧力検出手段により少なくとも
一点のクランク角で検出した前記モータリング圧力をそ
の標準値と比較することで前記筒内圧力検出手段の出力
特性のゲイン誤差を求め、このゲイン誤差の分だけ前記
筒内圧力検出手段の出力特性を補正するゲイン誤差補正
手段を備えていることを特徴とする請求項1乃至6のい
ずれかに記載の内燃機関の燃料噴射量検出装置。
7. A gain error of an output characteristic of the in-cylinder pressure detecting means is obtained by comparing the motoring pressure detected at at least one crank angle by the in-cylinder pressure detecting means with a standard value thereof. 7. The fuel injection amount detecting device for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising a gain error correcting unit that corrects an output characteristic of the in-cylinder pressure detecting unit by an amount corresponding to the error.
【請求項8】 前記噴射量算出手段は、燃料の着火時期
から所定時間経過後における前記検出圧力と前記基準圧
力との差圧に基づいて燃料噴射量を算出することを特徴
とする請求項1乃至7のいずれかに記載の内燃機関の燃
料噴射量検出装置。
8. The fuel injection amount calculating unit calculates a fuel injection amount based on a differential pressure between the detected pressure and the reference pressure after a lapse of a predetermined time from a fuel ignition timing. 8. The fuel injection amount detecting device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7.
【請求項9】 前記噴射量算出手段は、燃料の着火時期
から所定時間経過後までの前記検出圧力と前記基準圧力
との差圧を所定周期で積算し、その積算値に基づいて燃
料噴射量を算出することを特徴とする請求項1乃至7の
いずれかに記載の内燃機関の燃料噴射量検出装置。
9. The fuel injection amount calculating means integrates a differential pressure between the detected pressure and the reference pressure during a predetermined time period from a fuel ignition timing until a predetermined time has elapsed, and calculates a fuel injection amount based on the integrated value. The fuel injection amount detection device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7, wherein
【請求項10】 前記噴射量算出手段は、所定のクラン
ク角における前記検出圧力と前記基準圧力との差圧に基
づいて燃料噴射量を算出することを特徴とする請求項1
乃至7のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射量検出装
置。
10. The fuel injection amount calculation unit calculates the fuel injection amount based on a pressure difference between the detected pressure and the reference pressure at a predetermined crank angle.
8. The fuel injection amount detection device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7.
【請求項11】 前記噴射量算出手段は、燃料の着火時
期から所定のクランク角までの前記検出圧力と前記基準
圧力との差圧を所定周期で積算し、その積算値に基づい
て燃料噴射量を算出することを特徴とする請求項1乃至
7のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射量検出装置。
11. The fuel injection amount calculating means integrates a differential pressure between the detected pressure and a reference pressure from a fuel ignition timing to a predetermined crank angle in a predetermined cycle, and calculates a fuel injection amount based on the integrated value. The fuel injection amount detection device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7, wherein
【請求項12】 前記噴射量算出手段は、燃料の着火時
期から所定時間経過後における前記検出圧力と前記基準
圧力との差圧の上昇率に基づいて燃料噴射量を算出する
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の内
燃機関の燃料噴射量検出装置。
12. The fuel injection amount calculating means calculates a fuel injection amount based on a rate of increase in a differential pressure between the detected pressure and the reference pressure after a predetermined time has elapsed from a fuel ignition timing. A fuel injection amount detecting device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7.
【請求項13】 1サイクル内に機関出力発生のための
メイン噴射とそれに先立つパイロット噴射とを行う燃料
噴射装置を備え、 前記噴射量算出手段は、前記メイン噴射燃料の着火時期
又はそれ以前における前記検出圧力と前記基準圧力との
差圧に基づいて前記パイロット噴射の燃料噴射量を算出
することを特徴とする請求項1乃至12のいずれかに記
載の内燃機関の燃料噴射量検出装置。
13. A fuel injection device for performing a main injection for generating an engine output and a pilot injection preceding the main injection within one cycle, wherein the injection amount calculating means is configured to perform the main injection fuel at the ignition timing or before the ignition timing. The fuel injection amount detecting device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 12, wherein a fuel injection amount of the pilot injection is calculated based on a pressure difference between a detected pressure and the reference pressure.
【請求項14】 1サイクル内に複数回の燃料噴射を行
う燃料噴射装置を備え、 前記噴射量算出手段は、N回目(Nは2以上の整数)の
噴射燃料の着火時期又はそれ以前における前記検出圧力
と前記基準圧力との差圧に基づいて(N−1)回目以前
の噴射の燃料噴射量を算出することを特徴とする請求項
1乃至12のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射量検
出装置。
14. A fuel injection device for performing a plurality of fuel injections in one cycle, wherein the injection amount calculating means is configured to perform the Nth (N is an integer of 2 or more) injection fuel ignition timing or before the ignition timing. 13. The fuel injection for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a fuel injection amount of the (N-1) th or earlier injection is calculated based on a pressure difference between the detected pressure and the reference pressure. Quantity detection device.
【請求項15】 前記噴射量算出手段は、燃料噴射量の
算出時に用いる前記検出圧力と前記基準圧力との差圧
を、着火前の前記検出圧力で徐算して無次元化し、その
値に基づいて燃料噴射量を算出することを特徴とする請
求項1乃至14のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射
量検出装置。
15. The fuel injection amount calculating means reduces the differential pressure between the detected pressure used for calculating the fuel injection amount and the reference pressure by the detected pressure before ignition to make it dimensionless, The fuel injection amount detecting device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 14, wherein the fuel injection amount is calculated based on the fuel injection amount.
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