JP2002038997A - Fuel injection control device for diesel engine - Google Patents

Fuel injection control device for diesel engine

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JP2002038997A
JP2002038997A JP2000220392A JP2000220392A JP2002038997A JP 2002038997 A JP2002038997 A JP 2002038997A JP 2000220392 A JP2000220392 A JP 2000220392A JP 2000220392 A JP2000220392 A JP 2000220392A JP 2002038997 A JP2002038997 A JP 2002038997A
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JP
Japan
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injection
correction value
fuel
fuel injection
injection amount
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Application number
JP2000220392A
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Japanese (ja)
Inventor
Eiji Aiyoshizawa
英二 相吉澤
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the dispersion of a fuel injection amount and a fuel injection timing of a fuel injection valve provided in each cylinder. SOLUTION: A reference injection amount Qm and a reference injection timing Itm are set depending on engine operated conditions (S2). If stable idling is discriminated (S3), an injection amount correction value ΔQi is calculated in accordance with an engine speed in each injection valve (S5), an injection timing correction value ΔIti is calculated in accordance with the correction value ΔQi (S6), a modifying correction value ΔQin is calculated in accordance with the correction value ΔIti (S7), and the reference injection amount Qm and the reference injection timing Itm are corrected in accordance with these corrected values ΔIti, ΔQin (S8).

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、燃焼室に燃料を噴射
する燃料噴射弁が各気筒毎に設けられたディーゼルエン
ジンの燃料噴射制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection control device for a diesel engine in which a fuel injection valve for injecting fuel into a combustion chamber is provided for each cylinder.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼルエンジン用の燃料噴射制御装
置として、特開昭62−258160号公報に示されて
いるコモンレール式の燃料噴射制御装置が知られてい
る。この装置では、コモンレールと呼ばれる一種のサー
ジタンク(燃料蓄圧室)内に燃料ポンプから圧送される
高圧燃料を蓄圧し、かつ、コモンレールに取り付けられ
る圧力センサの信号に基づいて上記高圧燃料の圧力をフ
ィードバック制御し、この燃料が噴射管を介して各気筒
の燃料噴射弁へ供給される。各燃料噴射弁には、針弁を
押圧するプッシュロッドの背圧を調整する電磁弁が設け
られ、この背圧に応じて針弁が開弁することにより、燃
料が噴射されるようになっている。
2. Description of the Related Art As a fuel injection control device for a diesel engine, a common rail type fuel injection control device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-258160 is known. In this device, high-pressure fuel pumped from a fuel pump is accumulated in a kind of surge tank (fuel accumulation chamber) called a common rail, and the pressure of the high-pressure fuel is fed back based on a signal from a pressure sensor attached to the common rail. The fuel is supplied to the fuel injection valve of each cylinder via an injection pipe. Each fuel injection valve is provided with an electromagnetic valve that adjusts the back pressure of the push rod that presses the needle valve, and fuel is injected by opening the needle valve in accordance with this back pressure. I have.

【0003】また、燃料の噴射時期を補正制御するもの
としては、特開平11−132077公報に示されてい
るような燃料噴射制御装置が知られている。これは、点
火プラグを有する燃焼室に燃料を直接供給するもので、
イオン検出回路により燃焼室内の燃焼状態を判定し、燃
焼状態が悪化していると判定されたときに、燃料噴射時
期を補正するものである。
A fuel injection control device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-132077 is known as a device for correcting and controlling the fuel injection timing. This supplies fuel directly to the combustion chamber with the spark plug,
The combustion state in the combustion chamber is determined by the ion detection circuit, and when it is determined that the combustion state has deteriorated, the fuel injection timing is corrected.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】コモンレール式の燃料
噴射制御装置では、例えば特開昭62−258160号
公報の第2図に示すように、燃料噴射の開始及び終了時
期に対応して燃料噴射弁の電磁弁への通電時間が調整さ
れる。この電磁弁は、上述したように、直接針弁を駆動
する構成とはなっていない。つまり、電磁弁を開弁する
ことにより、針弁を駆動するプッシュロッドの背圧が減
少し、この背圧とばねのセット荷重との合力と、針弁の
燃料溜り室と針弁の弁体シート部の上流側にかかる圧力
との合力と、のバランスがくずれることにより、針弁が
開弁して燃料が噴射されるようになっている。
In a common rail type fuel injection control device, for example, as shown in FIG. 2 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-258160, a fuel injection valve is provided corresponding to the start and end timings of fuel injection. The energization time to the solenoid valve is adjusted. As described above, this solenoid valve is not configured to directly drive the needle valve. In other words, by opening the solenoid valve, the back pressure of the push rod that drives the needle valve is reduced, the resultant force of this back pressure and the set load of the spring, the fuel reservoir of the needle valve and the valve element of the needle valve. When the balance between the resultant force and the pressure applied to the upstream side of the seat portion is lost, the needle valve is opened and fuel is injected.

【0005】しかしながら、上述したシート部の径は、
針弁やノズルボディの寸法公差等によりばらつきが生じ
易く、また、長時間の運転によりシートが摩耗する等に
起因して、経時的にシート部の径が拡大する傾向にあ
る。このように、複数の気筒の燃料噴射弁毎にシート部
の径つまり受圧面積が異なる場合、同一の制御信号によ
り各燃料噴射弁を駆動制御しようとすると、各燃料噴射
弁の噴射量や噴射時期にばらつきを生じてしまう。同様
に、針弁を押圧するプッシュロッドの寸法精度のばらつ
き等により、各燃料噴射弁の針弁のフリクションにばら
つきがある場合にも、同一制御信号で噴射時期や噴射量
を制御しようとすると、やはり燃料噴射弁毎の噴射量や
噴射時期にばらつきを生じてしまう。
[0005] However, the diameter of the above-mentioned seat portion is
Variations are likely to occur due to dimensional tolerances of the needle valve and the nozzle body, and the diameter of the seat portion tends to increase with time due to wear of the seat due to prolonged operation. As described above, in the case where the diameter of the seat portion, that is, the pressure receiving area is different for each of the fuel injection valves of the plurality of cylinders, if the drive control of each fuel injection valve is attempted by the same control signal, the injection amount and the injection timing of each fuel injection valve Causes variation. Similarly, if there is variation in the friction of the needle valve of each fuel injection valve due to variation in the dimensional accuracy of the push rod that presses the needle valve, etc., when trying to control the injection timing and injection amount with the same control signal, Again, the injection amount and the injection timing for each fuel injection valve vary.

【0006】このような複数の燃料噴射弁における噴射
量や噴射時期にばらつきがあると、制御精度の低下を招
き、燃焼性能が低下することに加え、各気筒間でエンジ
ントルクや機械回転数が異なることとなるため、特にア
イドル時に不快な振動を生じるおそれがある。
[0006] If the injection amount and the injection timing of such a plurality of fuel injection valves vary, the control accuracy is reduced, the combustion performance is reduced, and the engine torque and the mechanical speed between the cylinders are reduced. Since it is different, unpleasant vibration may occur particularly at the time of idling.

【0007】また、1サイクル中に1回のみの燃料噴射
を行う通常の単段噴射では、アイドルスピードを制御す
る等により、燃費の若干の悪化を伴うものの、上記のよ
うなアイドル時の振動をある程度抑制することができ
る。しかしながら、例えば1サイクル中に燃料を複数回
に分けて噴射する場合、つまり、主燃料の噴射前に燃料
を噴射するいわゆるパイロット噴射を行う場合、そのパ
イロット噴射時期やパイロット噴射量も各燃料噴射弁毎
のばらつきに起因して変化してしまう。このパイロット
噴射量は微少量であるため、その誤差が大きくなり易
く、この結果、パイロット噴射による燃料が着火しなか
ったり、または過大に燃焼してしまい、排気性能や音振
性能の大幅な悪化を招くおそれがある。
In normal single-stage injection in which fuel is injected only once during one cycle, the above-described vibration during idling is controlled by controlling idle speed, etc., although fuel consumption is slightly deteriorated. It can be suppressed to some extent. However, for example, when the fuel is injected in a plurality of times during one cycle, that is, when the so-called pilot injection for injecting the fuel before the injection of the main fuel is performed, the pilot injection timing and the pilot injection amount are also different from each fuel injection valve. It changes due to the variation for each. Since the pilot injection amount is very small, the error is likely to be large.As a result, the fuel by the pilot injection does not ignite or burns excessively, and the exhaust performance and the sound vibration performance are greatly deteriorated. May be invited.

【0008】更に、アイドル時以外の運転条件において
も、上述したような各気筒の燃料噴射弁毎に噴射時期や
噴射量にばらつきがあると、エンジンの(0.5次)振
動の悪化や、高負荷域における出力性能の低下や、スモ
ークの悪化等を生じるおそれがある。
Further, even under the operating conditions other than the idling time, if the injection timing and the injection amount vary among the fuel injection valves of each cylinder as described above, the (0.5 order) vibration of the engine deteriorates, There is a possibility that the output performance in a high load region is reduced, smoke is deteriorated, or the like.

【0009】一方、特開平11−132077公報に示
されているような燃料噴射制御装置では、燃焼室内の燃
焼悪化を検知して燃料供給時期を補正しているが、この
ような技術を、ディーゼルエンジン、特にパイロット噴
射を行うディーゼルエンジンに対応させても、あまり有
益ではない。これは、パイロット噴射が正常でなくて
も、主燃料が一応燃焼している限りは、パイロット噴射
の異常を検知できないためである。
On the other hand, in a fuel injection control device as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-132077, fuel supply timing is corrected by detecting deterioration of combustion in a combustion chamber. Corresponding to engines, especially diesel engines with pilot injection, is not very useful. This is because even if the pilot injection is not normal, an abnormality in the pilot injection cannot be detected as long as the main fuel is burning for the time being.

【0010】この発明は、このような従来の問題点に着
目してなされたもので、各気筒の燃料噴射弁毎の噴射量
及び噴射時期のばらつきを解消することを一つの目的と
している。
The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to eliminate variations in the injection amount and the injection timing for each fuel injection valve of each cylinder.

【0011】また、本発明は、アイドル時におけるエン
ジン振動を抑制することを他の目的としている。
Another object of the present invention is to suppress engine vibration during idling.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の燃料噴射制御装
置は、燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射弁が各気筒毎に
設けられたディーゼルエンジンに適用される。
The fuel injection control device of the present invention is applied to a diesel engine provided with a fuel injection valve for injecting fuel into a combustion chamber for each cylinder.

【0013】そして、請求項1の発明に係る燃料噴射制
御装置は、エンジン運転状態に応じて、上記燃料噴射弁
から噴射される燃料の基準噴射量及び基準噴射時期を設
定する手段と、アイドル安定状態を判定する手段と、各
気筒毎のエンジン回転数を検知する手段と、を有し、上
記アイドル安定状態と判定された時に、上記各気筒毎の
エンジン回転数に基づいて、上記基準噴射量の噴射量補
正値を各燃料噴射弁毎に算出するとともに、この噴射量
補正値に基づいて、上記基準噴射時期の噴射時期補正値
を各燃料噴射弁毎に算出し、これら噴射量補正値及び噴
射時期補正値に基づいて、上記基準噴射量及び基準噴射
時期を各燃料噴射弁毎に補正することを特徴としてい
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a fuel injection control device for setting a reference injection amount and a reference injection timing of fuel injected from the fuel injection valve according to an engine operating state, Means for determining a state, and means for detecting an engine speed for each cylinder, wherein when the idle stable state is determined, the reference injection amount is determined based on the engine speed for each cylinder. Is calculated for each fuel injection valve, and based on this injection amount correction value, the injection timing correction value of the reference injection timing is calculated for each fuel injection valve, and these injection amount correction values and The reference injection amount and the reference injection timing are corrected for each fuel injection valve based on the injection timing correction value.

【0014】このように、アイドル安定状態のときに各
燃料噴射弁の噴射量補正値及び噴射時期補正値を算出
し、これらの補正値に基づいて補正を行うため、燃焼状
態が明らかに悪化していなくても、各燃料噴射弁毎にき
め細かい補正を行うことができる。
As described above, when the idling state is stable, the injection amount correction value and the injection timing correction value of each fuel injection valve are calculated, and correction is performed based on these correction values. Even if it is not performed, it is possible to make a fine correction for each fuel injection valve.

【0015】例えば、経時劣化や製造誤差等に起因し
て、ある気筒Aの燃料噴射弁が、他の気筒の燃料噴射弁
に比して、燃料噴射時期が遅角しており、燃料噴射量が
相対的に少ない場合に、本発明に係る燃料噴射制御装置
によりアイドル安定状態のときに行われる動作について
説明する。この場合、この気筒Aのトルク及びエンジン
回転数が他の気筒に比して相対的に小さくなるため、先
ず、このエンジン回転数の減少分を補うように、噴射量
補正値が増量側の値に設定される。次いで、この噴射量
補正値に基づいて、燃料噴射時期のずれを推定し、この
ずれを相殺するように、噴射時期補正値が設定される。
For example, the fuel injection valve of one cylinder A has a delayed fuel injection timing as compared with the fuel injection valve of another cylinder due to deterioration over time, manufacturing errors, etc. The operation performed when the fuel injection control device according to the present invention is in the idling stable state when is relatively small will be described. In this case, since the torque of the cylinder A and the engine speed are relatively smaller than those of the other cylinders, first, the injection amount correction value is increased on the increasing side so as to compensate for the decrease in the engine speed. Is set to Next, a deviation of the fuel injection timing is estimated based on the injection amount correction value, and an injection timing correction value is set so as to cancel the deviation.

【0016】好ましくは、請求項3に係る発明のよう
に、噴射量補正値が増量側の値の場合、噴射時期補正値
が進角側の値となり、噴射量補正値が減量側の値の場
合、噴射時期補正値が遅角側の値となるように設定され
る。上記のケースでは、噴射量補正値が増量側の値とな
るため、噴射時期補正値は、遅角分を相殺するように進
角側の値に設定される。
Preferably, when the injection amount correction value is on the increasing side as in the invention according to claim 3, the injection timing correction value is on the advance side and the injection amount correction value is on the decreasing side. In this case, the injection timing correction value is set to a value on the retard side. In the above case, since the injection amount correction value is a value on the increasing side, the injection timing correction value is set to a value on the advance side so as to offset the amount of retardation.

【0017】また、詳細な説明は省略するが、ある気筒
Aの燃料噴射弁の燃料噴射時期が相対的に進角し、燃料
噴射量が相対的に多い場合には、上記の場合と逆に、噴
射量補正量が減量側に、噴射時期補正量が遅角側の値に
設定される。
Although a detailed description is omitted, when the fuel injection timing of the fuel injection valve of a certain cylinder A is relatively advanced and the fuel injection amount is relatively large, the above case is reversed. Then, the injection amount correction amount is set to a value on the decrease side, and the injection timing correction amount is set to a value on the retard side.

【0018】このようにして設定された噴射量補正値及
び噴射時期補正値に基づいて、各気筒の燃料噴射弁の基
準噴射量及び基準噴射時期を補正する。これにより、各
燃料噴射弁の噴射時期及び噴射量のずれが正確に修正さ
れ、複数の燃料噴射弁で噴射特性が均一化され、気筒間
のトルクやエンジン回転数のばらつきが解消される。こ
の結果、アイドル時のエンジン振動等を効果的に抑制す
ることができる。
The reference injection amount and the reference injection timing of the fuel injection valve of each cylinder are corrected based on the injection amount correction value and the injection timing correction value thus set. As a result, the difference between the injection timing and the injection amount of each fuel injection valve is accurately corrected, the injection characteristics are made uniform among the plurality of fuel injection valves, and the variation in torque and engine speed between cylinders is eliminated. As a result, engine vibration and the like during idling can be effectively suppressed.

【0019】また、このようにして設定された噴射量補
正値及び噴射時期補正値は、各燃料噴射弁の噴射特性の
ばらつきによって生じた補正分であるため、運転状態の
変化に対して変化量が小さい。
Further, since the injection amount correction value and the injection timing correction value set in this way are corrections caused by variations in the injection characteristics of each fuel injection valve, the amount of change in the operation state changes. Is small.

【0020】従って、例えば請求項5に係る発明によう
に、アイドル安定状態以外の運転状態でも、上記噴射量
補正値及び噴射時期補正値に基づいて、上記基準噴射量
及び基準噴射時期を各燃料噴射弁毎に補正することによ
り、噴射弁毎の噴射特性のばらつきを有効に補正するこ
とができる。
Therefore, even in an operating state other than the idling stable state, for example, the reference injection amount and the reference injection timing are set based on the injection amount correction value and the injection timing correction value. By performing correction for each injection valve, it is possible to effectively correct variations in injection characteristics for each injection valve.

【0021】言い換えると、アイドル時以外の運転状態
等でも、これらの補正値を反映できるように、請求項4
に係る発明では、各燃料噴射弁毎の噴射量補正値及び噴
射時期補正値を記憶する記憶手段を有している。
In other words, these correction values can be reflected even in an operating state other than the idling state.
In the invention according to the first aspect, there is provided storage means for storing an injection amount correction value and an injection timing correction value for each fuel injection valve.

【0022】更に、これらの補正値は、燃料噴射弁の個
体差に基づく値であるために、1サイクル中に複数回の
燃料噴射を行うような場合には、それぞれの噴射制御に
対してこれらの補正値を適用することができる。
Further, since these correction values are values based on the individual differences of the fuel injection valves, when a plurality of fuel injections are performed during one cycle, these correction values are applied to each injection control. Can be applied.

【0023】例えば請求項6に係る発明では、1サイク
ル中に主燃料の噴射とは別にパイロット燃料を噴射する
パイロット噴射手段と、このパイロット噴射量の基準パ
イロット噴射量及び基準パイロット噴射時期を設定する
パイロット噴射設定手段と、を有し、少なくとも上記ア
イドル安定状態と判定された時に、上記噴射量補正値及
び噴射時期補正値に基づいて、上記基準パイロット噴射
量及び基準パイロット噴射時期を各燃料噴射弁毎に補正
している。
For example, in the invention according to claim 6, pilot injection means for injecting pilot fuel separately from main fuel injection during one cycle, and a reference pilot injection amount and a reference pilot injection timing of the pilot injection amount are set. Pilot injection setting means, and when at least the idle stable state is determined, the reference pilot injection amount and the reference pilot injection timing are set for each fuel injection valve based on the injection amount correction value and the injection timing correction value. It is corrected every time.

【0024】このようなパイロット噴射時の噴射量は、
主燃料の噴射量に比して非常に微量であるため、噴射特
性のばらつきに起因して燃焼のばらつきを生じ易く、本
発明を適用することが特に有効である。
The injection amount at the time of such pilot injection is:
Since the amount is very small compared to the injection amount of the main fuel, it is easy to cause variation in combustion due to variation in injection characteristics, and it is particularly effective to apply the present invention.

【0025】更に好ましくは請求項8に係る発明のよう
に、アイドル安定状態と判定された時に、上記噴射時期
補正値に基づいて、上記噴射量補正値を修正噴射量補正
値へ補正し、これら噴射時期補正値及び修正噴射量補正
値に基づいて、上記基準噴射量及び基準噴射時期を補正
する。
More preferably, when it is determined that the engine is in the idling stable state, the injection amount correction value is corrected to a corrected injection amount correction value based on the injection timing correction value. The reference injection amount and the reference injection timing are corrected based on the injection timing correction value and the corrected injection amount correction value.

【0026】つまり、噴射時期補正値による噴射時期の
進角側又は遅角側への補正に伴うエンジントルクやエン
ジン回転数の変動を吸収するように、修正噴射量補正値
を設定し、この修正噴射量補正値に基づいて更に高精度
に基準噴射量を補正することができる。
That is, the correction value of the corrected injection amount is set so as to absorb the fluctuation of the engine torque and the engine speed accompanying the correction of the injection timing to the advance or retard side by the injection timing correction value. The reference injection amount can be corrected with higher accuracy based on the injection amount correction value.

【0027】また、請求項2に係る発明は、上記燃料噴
射弁が、作動油圧に応じて燃料噴射ノズルを開閉するニ
ードル弁と、上記ニードル弁への作動油圧を調整する電
磁弁と、を有し、各電磁弁を駆動制御することにより、
各燃料噴射弁の噴射時期及び噴射量が制御されることを
特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, the fuel injection valve has a needle valve for opening and closing the fuel injection nozzle in accordance with the operating oil pressure, and an electromagnetic valve for adjusting the operating oil pressure to the needle valve. By controlling the operation of each solenoid valve,
The injection timing and the injection amount of each fuel injection valve are controlled.

【0028】このように、作動油圧に応じて針弁が開閉
駆動する形式の燃料噴射弁では、針弁や燃料噴射ノズル
の寸法公差や経時劣化、針弁のフリクションのばらつき
等に起因して、燃料噴射弁の噴射特性に個体差が生じ易
いため、各燃料噴射弁の噴射特性のばらつきを解消し得
る本発明に特に適している。
As described above, in the fuel injection valve of the type in which the needle valve is driven to open and close in accordance with the operating oil pressure, the needle valve and the fuel injection nozzle suffer from dimensional tolerances, deterioration over time, variation in friction of the needle valve, and the like. Since individual differences easily occur in the injection characteristics of the fuel injection valves, the present invention is particularly suitable for the present invention which can eliminate variations in the injection characteristics of each fuel injection valve.

【0029】請求項7に係る発明は、各気筒毎に設けら
れる複数の燃料噴射弁に共通の高圧燃料を供給する燃料
蓄圧室(コモンレール)を有することを特徴としてい
る。
The invention according to claim 7 is characterized in that it has a fuel pressure accumulating chamber (common rail) for supplying a common high-pressure fuel to a plurality of fuel injection valves provided for each cylinder.

【0030】このように複数の燃料噴射弁に共通の高圧
燃料が供給されるものでは、上述した本発明による補正
制御により、各燃料噴射弁の燃料噴射量及び噴射時期の
補正分のみを正確に抽出することが可能となるため、本
発明に特に適している。
In the case where a common high-pressure fuel is supplied to a plurality of fuel injection valves, only the correction amount of the fuel injection amount and the injection timing of each fuel injection valve can be accurately determined by the above-described correction control according to the present invention. It is particularly suitable for the present invention because it allows extraction.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、アイドル安定状態のときに、各燃料噴射弁毎に噴射
量補正値及び噴射時期補正値を算出し、これらの補正値
を用いて各燃料噴射弁毎に補正を行なうため、燃焼状態
等の影響をあまり受けることなく、各燃料噴射弁の噴射
特性のばらつきを正確に補正することができる。この結
果、各燃料噴射弁の噴射量及び噴射時期を均一化して、
各気筒のエンジントルクやエンジン回転数のばらつきを
抑制し、燃焼性能,運転性能の向上を図ることができ
る。
As described above, according to the present invention, in the idling stable state, the injection amount correction value and the injection timing correction value are calculated for each fuel injection valve, and these correction values are used. Therefore, the variation of the injection characteristics of each fuel injection valve can be accurately corrected without being greatly affected by the combustion state or the like. As a result, the injection amount and injection timing of each fuel injection valve are made uniform,
Variations in engine torque and engine speed of each cylinder can be suppressed, and combustion performance and operating performance can be improved.

【0032】特に、各気筒毎のエンジントルクやエンジ
ン回転数のばらつきによるアイドル時のエンジン振動を
確実に抑制することができる。
In particular, engine vibration during idling due to variations in engine torque and engine speed for each cylinder can be reliably suppressed.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る燃料噴射制
御装置を、直列4気筒型ディーゼルエンジンに適用した
実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which a fuel injection control device according to the present invention is applied to an in-line four-cylinder diesel engine will be described below in detail with reference to the drawings.

【0034】図1は、この実施形態の燃料噴射制御装置
の全体構成を示し、図2は、各気筒の燃焼室にそれぞれ
設けられる燃料噴射弁1を示している。
FIG. 1 shows the overall configuration of a fuel injection control device according to this embodiment, and FIG. 2 shows a fuel injection valve 1 provided in a combustion chamber of each cylinder.

【0035】図2に示すように、燃料噴射弁1は、噴射
ノズルホルダ2、噴射ノズル3及び噴射弁駆動部4から
構成されており、リテーニングナット5により、噴射ノ
ズルホルダ2と噴射ノズル3が一体化されている。噴射
ノズル3内には、針弁摺動孔6及び燃料溜まり室7が形
成され、先端にはその燃料溜まり室7に連通する燃料噴
射ノズル孔8が形成されている。上記針弁摺動孔6に
は、針弁9の大径部10が摺動自在に嵌合されている。
この針弁9の大径部10には、連結部11が形成される
とともに、下方先端部には小径部12及び弁体部13が
一体形成されている。そして、この弁体部13によっ
て、シート部Xが開閉され、ノズル孔8からの噴射がオ
ン・オフされる。
As shown in FIG. 2, the fuel injection valve 1 is composed of an injection nozzle holder 2, an injection nozzle 3, and an injection valve driving unit 4. The injection nut holder 2 and the injection nozzle 3 are retained by a retaining nut 5. Are integrated. A needle valve sliding hole 6 and a fuel reservoir 7 are formed in the injection nozzle 3, and a fuel injection nozzle hole 8 communicating with the fuel reservoir 7 is formed at the tip. The large diameter portion 10 of the needle valve 9 is slidably fitted in the needle valve sliding hole 6.
The large diameter portion 10 of the needle valve 9 has a connecting portion 11 formed therein, and a small diameter portion 12 and a valve body portion 13 are integrally formed at a lower end portion. Then, the seat portion X is opened and closed by the valve body portion 13, and the injection from the nozzle hole 8 is turned on / off.

【0036】また、上記針弁9の連結部11の先端に
は、プッシュロッド14が一体的に連結されている。ま
た。針弁9はバネ16により閉方向に付勢されている。
また、ピン17は噴射ノズル3と噴射ノズルホルダ2の
位置決めを行なっている。プッシュロッド14は噴射ノ
ズルホルダ2に形成されたシリンダ15内に摺動自在に
嵌合されている。
A push rod 14 is integrally connected to the distal end of the connecting portion 11 of the needle valve 9. Also. The needle valve 9 is urged by a spring 16 in the closing direction.
The pins 17 position the injection nozzle 3 and the injection nozzle holder 2. The push rod 14 is slidably fitted in a cylinder 15 formed in the injection nozzle holder 2.

【0037】噴射ノズルホルダ2の上部には、針弁9及
びプッシュロッド14を駆動する噴射弁駆動部4が配設
されている。噴射弁駆動部4内には電磁弁22が内蔵さ
れており、コネクタ部23を介して電源が供給される。
電磁弁22はプッシュロッド14の背圧室38と低圧室
(燃料タンク)を連通する連通路39を開閉し、これに
よりプッシュロッド14の背圧室38内の燃料の圧力
(作動油圧)が調整される。この背圧室38内の燃圧に
応じて針弁9が開閉駆動され、燃料噴射がオン・オフ制
御されるようになっている。なお、噴射弁制御駆動部4
はロックナット25により、噴射ノズルホルダ2に結合
されている。また、噴射弁1内のリーク燃料は燃料出口
24より、燃料タンク内に戻される。
An injection valve driving section 4 for driving the needle valve 9 and the push rod 14 is disposed above the injection nozzle holder 2. An electromagnetic valve 22 is built in the injection valve driving section 4, and power is supplied through a connector section 23.
The solenoid valve 22 opens and closes a communication passage 39 that communicates the back pressure chamber 38 of the push rod 14 with the low pressure chamber (fuel tank), thereby adjusting the pressure (operating oil pressure) of the fuel in the back pressure chamber 38 of the push rod 14. Is done. The needle valve 9 is driven to open and close according to the fuel pressure in the back pressure chamber 38, and the fuel injection is controlled to be turned on and off. The injection valve control drive unit 4
Is connected to the injection nozzle holder 2 by a lock nut 25. The leaked fuel in the injection valve 1 is returned from the fuel outlet 24 into the fuel tank.

【0038】噴射ノズルホルダ2には、燃料供給通路1
9が形成され、その一端が噴射ノズルホルダ2の表面に
露出され、他端が燃料溜まり室7に連通されている。さ
らに、噴射ノズルホルダ2の表面部においてインレット
18が装着され、燃料供給通路19と連通している。
The fuel supply passage 1 is provided in the injection nozzle holder 2.
9 is formed, one end of which is exposed to the surface of the injection nozzle holder 2, and the other end of which is communicated with the fuel storage chamber 7. Further, an inlet 18 is mounted on the surface of the injection nozzle holder 2 and communicates with the fuel supply passage 19.

【0039】そして、後記コモンレール26の高圧燃料
は、インレット18、燃料供給通路19を介して燃料溜
まり室7に供給される。通常、針弁9はプッシュロッド
14を介してバネ16により閉方向に付勢されている
が、この状態から電磁弁22が開制御されると、背圧室
38内の高圧燃料が連通路39を介して低圧室側へ流れ
ることにより、背圧室38内の圧力が低下する。これに
より、針弁9及びプッシュロッド14が燃料溜まり室7
に付加されている燃料圧力により開弁し、燃料が噴射さ
れることになる。
Then, the high-pressure fuel of the common rail 26 described later is supplied to the fuel storage chamber 7 through the inlet 18 and the fuel supply passage 19. Normally, the needle valve 9 is urged in the closing direction by the spring 16 via the push rod 14, but when the solenoid valve 22 is controlled to open from this state, the high-pressure fuel in the back pressure chamber 38 passes through the communication path 39. , The pressure in the back pressure chamber 38 decreases. As a result, the needle valve 9 and the push rod 14 are
The valve is opened by the fuel pressure applied to the fuel cell and fuel is injected.

【0040】このような燃料噴射弁1(1A〜1D)
は、図1に示すように、各気筒#1,#2,#3,#4
毎にそれぞれ設けられる。各噴射弁1は、対応する各気
筒の燃焼室へ直接燃料を噴射するようになっており、そ
れぞれ噴射管27を介して各気筒共通の高圧燃料蓄圧
室、いわゆるコモンレール26に接続されている。この
コモンレール26には、供給管28及びチェック弁29
を介して高圧供給ポンプ30が接続されている。この高
圧供給ポンプ30は、燃料タンク31から燃料フィルタ
32及び燃料フィードポンプ33を経て吸入された燃料
を昇圧し、所定の高圧状態に制御するものである。すな
わち、エンジンの回転に同期してカムロブを有するドラ
イブシャフト34が回転し、高圧供給ポンプ30内のピ
ストンが往復運動し、燃料フィードポンプ33からの燃
料が加圧され、コモンレール26に供給される。また、
高圧供給ポンプ30には常にコモンレール圧を所望の圧
力に制御するための吐出量制御用電磁弁35を備えてい
る。
Such a fuel injection valve 1 (1A to 1D)
Are the cylinders # 1, # 2, # 3, and # 4, as shown in FIG.
Each is provided for each. Each injection valve 1 is configured to directly inject fuel into a combustion chamber of a corresponding cylinder, and is connected to a common high-pressure fuel accumulator, a so-called common rail 26, via an injection pipe 27. The common rail 26 has a supply pipe 28 and a check valve 29.
Is connected to the high-pressure supply pump 30. The high-pressure supply pump 30 boosts the pressure of the fuel sucked from the fuel tank 31 through the fuel filter 32 and the fuel feed pump 33, and controls the fuel to a predetermined high pressure. That is, the drive shaft 34 having the cam lobe rotates in synchronization with the rotation of the engine, the piston in the high-pressure supply pump 30 reciprocates, and the fuel from the fuel feed pump 33 is pressurized and supplied to the common rail 26. Also,
The high-pressure supply pump 30 is provided with a discharge amount control solenoid valve 35 for always controlling the common rail pressure to a desired pressure.

【0041】電子制御ユニット(ECU)36は、各種
エンジン制御処理を記憶,実行するメモリ,CPUを備
えており、後述するように、エンジン回転センサ40や
アクセル開度センサ41等の信号から判断されるエンジ
ン回転数(エンジン回転速度)Ne,アクセル開度Ac
c等のエンジン運転状態に応じて、各噴射弁1A〜1D
から噴射される燃料が適切な燃料噴射量及び燃料噴射時
期となるように、電磁弁22(図1)に制御信号を出力
する。また、電子制御ユニット36は、圧力センサ37
により検出されるコモンレール圧に基づいて、このコモ
ンレール26の吐出量をフィードバック制御する。
The electronic control unit (ECU) 36 has a memory and a CPU for storing and executing various engine control processes. As will be described later, the electronic control unit (ECU) 36 is determined from signals from the engine rotation sensor 40 and the accelerator opening sensor 41 and the like. Engine speed (engine speed) Ne, accelerator opening Ac
c, etc., depending on the operating state of the engine such as c.
A control signal is output to the electromagnetic valve 22 (FIG. 1) so that the fuel injected from the fuel injection valve has an appropriate fuel injection amount and fuel injection timing. The electronic control unit 36 includes a pressure sensor 37
The feedback control of the discharge amount of the common rail 26 is performed based on the common rail pressure detected by the above.

【0042】図3は、本実施形態に係る制御の流れを示
すフローチャートである。この図3のルーチンは、各噴
射弁1A〜1Dに対してそれぞれ適用されるように、少
なくとも180°CA以下の周期で繰り返し実行され
る。
FIG. 3 is a flowchart showing a control flow according to this embodiment. The routine of FIG. 3 is repeatedly executed at least at a cycle of 180 ° CA or less so as to be applied to each of the injection valves 1A to 1D.

【0043】S(ステップ)1では、エンジン回転数N
e及びアクセル開度Acc等の各種エンジン運転条件が
読み込まれる。
In S (step) 1, the engine speed N
Various engine operating conditions such as e and accelerator opening Acc are read.

【0044】S2では、S1で読み込まれた運転条件に
応じて、基準噴射量Qm、基準噴射時期ITm、基準パ
イロット噴射量Qpm、基準パイロット噴射時期ITp
m、基準コモンレール圧Pmを算出する。
At S2, the reference injection amount Qm, the reference injection timing ITm, the reference pilot injection amount Qpm, and the reference pilot injection timing ITp are set according to the operating conditions read at S1.
m and the reference common rail pressure Pm are calculated.

【0045】これらの値は、全ての燃料噴射弁1A〜1
Dに対して共通に適用されるもので、各値の定義を図4
に示す。この実施形態では、所定の運転状態では、1サ
イクル中に複数回に分けて燃料噴射が行われる。つま
り、所定の運転状態では、主燃料Faの噴射に先駆けて
パイロット燃料Fbを噴射するパイロット噴射が行われ
る。
These values correspond to all the fuel injection valves 1A to 1A.
It is applied to D in common, and the definition of each value is shown in FIG.
Shown in In this embodiment, in a predetermined operating state, fuel injection is performed a plurality of times during one cycle. That is, in the predetermined operation state, pilot injection for injecting pilot fuel Fb is performed prior to injection of main fuel Fa.

【0046】そして、圧縮上死点から主燃料Faの噴射
(開始)時期までの進角量(クランク角度)を基準噴射
時期ITmとし、この基準噴射時期ITmからの噴射期
間を基準噴射量Qmとし、上記基準噴射時期ITmから
パイロット燃料Fbの噴射開始時期までの進角量(クラ
ンク角度)を基準パイロット噴射時期ITpmとし、こ
の基準パイロット噴射時期ITpmからの噴射期間を基
準パイロット噴射量Qpmと定義している。
The advance amount (crank angle) from the compression top dead center to the injection (start) timing of the main fuel Fa is defined as the reference injection timing ITm, and the injection period from the reference injection timing ITm is defined as the reference injection amount Qm. The advance amount (crank angle) from the reference injection timing ITm to the start of injection of the pilot fuel Fb is defined as a reference pilot injection timing ITpm, and the injection period from the reference pilot injection timing ITpm is defined as a reference pilot injection amount Qpm. ing.

【0047】これらの基準値は、例えばエンジン回転数
Neやアクセル開度Accに基づいて図5に示す制御マ
ップを参照することにより算出される。図5に示す各マ
ップ(a)〜(e)は、あらかじめ電子制御ユニット3
6のメモリ内に記憶しておく。例えば図5(c)に示す
ように、基準パイロット噴射量Qpmは、低温予混合燃
焼を行う領域つまり低回転低負荷領域(I)や高回転高
負荷領域(IV)では0(ゼロ)とされ、それ以外の領
域(II),(III)ではそれぞれ所定の値Qp1,
Qp2に設定される。
These reference values are calculated by referring to a control map shown in FIG. 5, for example, based on the engine speed Ne and the accelerator opening Acc. The maps (a) to (e) shown in FIG.
6 is stored in the memory. For example, as shown in FIG. 5C, the reference pilot injection amount Qpm is set to 0 (zero) in a region where low-temperature premix combustion is performed, that is, in a low-speed low-load region (I) or a high-speed high-load region (IV). , In the other areas (II) and (III), predetermined values Qp1,
Qp2 is set.

【0048】なお、必要に応じて、これらの基準値を冷
却水温等に基づいて補正しても良い。
Note that, if necessary, these reference values may be corrected based on the cooling water temperature or the like.

【0049】再び図3を参照して、続くS3では、アイ
ドル安定状態にあるかの判定を行なう。例えばアイドル
スイッチのON状態が一定時間継続した場合、アイドル
安定状態であると判定し、S4へ進む。
Referring again to FIG. 3, in subsequent S3, it is determined whether or not the engine is in the idling stable state. For example, if the ON state of the idle switch has continued for a certain time, it is determined that the idle switch is in the stable state, and the process proceeds to S4.

【0050】S4では、各気筒毎のエンジン回転数Ne
i(i=1,2,3,4)を算出する。例えば、図6に
示すように、上記のエンジン回転センサ40の検出信号
に基づいて、各気筒毎に所定期間(エンジン回転数サン
プリング期間)ΔDの平均エンジン回転数が逐次読み込
まれて、各気筒のエンジン回転数Neiが逐次算出され
る。このサンプリング期間ΔDは、好ましくは図6に示
すように、各気筒毎のエンジントルクやエンジン回転数
のばらつきが最も表れ易い膨張行程中に設定される。
At S4, the engine speed Ne for each cylinder is determined.
i (i = 1, 2, 3, 4) is calculated. For example, as shown in FIG. 6, the average engine speed for a predetermined period (engine speed sampling period) ΔD is sequentially read for each cylinder based on the detection signal of the engine speed sensor 40, and the The engine speed Nei is sequentially calculated. This sampling period ΔD is preferably set during an expansion stroke in which variations in engine torque and engine speed for each cylinder are most likely to appear, as shown in FIG.

【0051】S5では、各気筒のエンジン回転数が均一
の値Nemとなるように、各気筒の燃料噴射弁1毎に、
基準噴射量Qmに対する噴射量補正値ΔQiを算出す
る。つまり、複数の気筒間でエンジン回転数がばらつく
ことなく一定の値Nemとなるように、個々の燃料噴射
弁1毎に燃料噴射量を補正する。例えば、図7に示すよ
うな関係をあらかじめ電子制御ユニット36のメモリ内
に記憶しておき、この関係に基づいて、気筒毎の噴射量
補正値ΔQiを算出する。つまり、図7に示すように、
目標値Nemからエンジン回転数Neiを減算した値が
増加するほど噴射量補正値ΔQiを増量させ、減少する
ほど噴射量補正値ΔQiを減量させる。
In S5, the fuel injection valve 1 of each cylinder is set so that the engine speed of each cylinder becomes a uniform value Nem.
An injection amount correction value ΔQi for the reference injection amount Qm is calculated. That is, the fuel injection amount is corrected for each individual fuel injection valve 1 so that the engine speed does not vary among the plurality of cylinders and becomes a constant value Nem. For example, the relationship shown in FIG. 7 is stored in advance in the memory of the electronic control unit 36, and the injection amount correction value ΔQi for each cylinder is calculated based on this relationship. That is, as shown in FIG.
As the value obtained by subtracting the engine speed Nei from the target value Nem increases, the injection amount correction value ΔQi increases, and as the value decreases, the injection amount correction value ΔQi decreases.

【0052】S6では、気筒毎の噴射量補正値ΔQiに
基づいて、基準噴射時期ITmに対する噴射時期補正値
ΔITiを算出する。具体的には、図8に示すようなデ
ータを予め電子制御ユニット36のメモリ内に記憶して
おき、このデータに基づいてΔITiを決定する。つま
り、図8に示すように、噴射量補正値ΔQiが増量する
ほど噴射時期補正値ΔITiを進角側に増量させ、噴射
量補正値ΔQiが減量するほど噴射時期補正値ΔITi
を遅角側に増量させる。
In S6, an injection timing correction value ΔITi with respect to the reference injection timing ITm is calculated based on the injection amount correction value ΔQi for each cylinder. Specifically, data as shown in FIG. 8 is stored in advance in the memory of the electronic control unit 36, and ΔITi is determined based on this data. That is, as shown in FIG. 8, the injection timing correction value ΔITi is increased toward the advance side as the injection amount correction value ΔQi increases, and the injection timing correction value ΔITi decreases as the injection amount correction value ΔQi decreases.
To the retard side.

【0053】S7では、気筒毎の噴射時期補正値ΔIT
iから、S4で算出された各気筒毎の噴射量補正値ΔQ
iを補正して修正噴射量補正値ΔQinを算出する。た
とえば、図9に示すようなデータを予め電子制御ユニッ
ト36のメモリ内に記憶しておき、このデータに基づい
て、修正噴射量補正値ΔQinを決定する。つまり、図
9に示すように、噴射時期補正値ΔITiが進角側に増
量するほど、修正噴射量補正値ΔQinを減量させ、噴
射時期補正値ΔITiが遅角側に増量するほど、修正噴
射量補正値ΔQinを増量させる。
In S7, the injection timing correction value ΔIT for each cylinder
i, the injection amount correction value ΔQ for each cylinder calculated in S4
The corrected injection amount correction value ΔQin is calculated by correcting i. For example, data as shown in FIG. 9 is stored in the memory of the electronic control unit 36 in advance, and the corrected injection amount correction value ΔQin is determined based on this data. That is, as shown in FIG. 9, as the injection timing correction value ΔITi increases toward the advance side, the correction injection amount correction value ΔQin decreases, and as the injection timing correction value ΔITi increases toward the retard side, the correction injection amount increases. The correction value ΔQin is increased.

【0054】S8では、S5〜7で算出された補正値を
反映して、最終的な各制御指令値を算出,設定する。つ
まり、各燃料噴射弁1毎に、基準噴射量Qmに修正噴射
量補正値ΔQinを加算して最終的な燃料噴射量Qiを
算出,設定し、基準噴射時期ITmに噴射時期補正値Δ
ITiを加算して最終的な噴射時期ITiを算出,設定
する。また、パイロット噴射にも、主燃料噴射用の補正
値ΔQin,ΔITiを適用している。つまり、各気筒
の燃料噴射弁1毎に、基準パイロット噴射量Qpmに修
正噴射量補正値ΔQinを加算して最終的なパイロット
噴射量Qpiを設定するとともに、基準パイロット噴射
時期ITpmに噴射時期補正値ΔITiを加算して最終
的なパイロット噴射時期ITpiを設定する。更に、S
2で算出された基準コモンレール圧Pmを最終的なコモ
ンレール圧Pとして設定する。
In S8, the final control command values are calculated and set by reflecting the correction values calculated in S5 to S7. That is, for each fuel injection valve 1, the corrected fuel injection amount correction value ΔQin is added to the reference fuel injection amount Qm to calculate and set the final fuel injection amount Qi, and the fuel injection timing correction value Δm is added to the reference fuel injection timing ITm.
The final injection timing ITi is calculated and set by adding ITi. The correction values ΔQin and ΔITi for the main fuel injection are also applied to the pilot injection. That is, for each fuel injector 1 of each cylinder, the corrected pilot injection amount correction value ΔQin is added to the reference pilot injection amount Qpm to set the final pilot injection amount Qpi, and the injection timing correction value is added to the reference pilot injection timing ITpm. The final pilot injection timing ITpi is set by adding ΔITi. Furthermore, S
The reference common rail pressure Pm calculated in 2 is set as the final common rail pressure P.

【0055】このような設定値に基づいて、基準コモン
レール圧が制御されるとともに、各気筒の燃料噴射弁1
毎に燃料噴射量及び燃料噴射時期がそれぞれ独立して制
御される。実際には、各燃料噴射弁1の電磁弁22の駆
動パルス信号がそれぞれ制御される。
The reference common rail pressure is controlled based on such set values, and the fuel injection valve 1 of each cylinder is controlled.
Each time, the fuel injection amount and the fuel injection timing are independently controlled. Actually, the drive pulse signal of the solenoid valve 22 of each fuel injection valve 1 is controlled.

【0056】これらS5〜S8の処理について、図10
を参照して更に考察する。図10の(a)は電磁弁22
の基準駆動パルス特性を示しており、タイミングa1が
基準噴射時期ITmに対応しており、期間a2が基準噴
射量Qmに対応している。(b)〜(d)は、この電磁
弁22の基準駆動パルス特性に多少の応答遅れをもって
追従する針弁9のリフト特性のいくつかの例を表してい
る。
The processing of S5 to S8 is described with reference to FIG.
For further discussion. FIG. 10A shows the solenoid valve 22.
The timing a1 corresponds to the reference injection timing ITm, and the period a2 corresponds to the reference injection amount Qm. (B) to (d) show some examples of the lift characteristic of the needle valve 9 that follows the reference drive pulse characteristic of the solenoid valve 22 with a slight response delay.

【0057】これらの(b)〜(d)に示すように、針
弁9のリフト特性には、針弁9のフリクションのばらつ
き、針弁9やシート部Xの寸法ばらつき及び経時劣化等
の要因により、多少の個体差が存在する。具体的には、
標準的な針弁のリフト特性(b)に対し、(c),
(d)に示すように、針弁の立ち上がりのばらつきが、
立ち下がりのばらつきよりも相対的に大きくなる傾向に
ある。
As shown in (b) to (d), the lift characteristics of the needle valve 9 include factors such as variations in friction of the needle valve 9, dimensional variations of the needle valve 9 and the seat portion X, and deterioration with time. Therefore, there are some individual differences. In particular,
Compared to the standard needle valve lift characteristics (b), (c),
As shown in (d), the variation of the rising of the needle valve is
It tends to be relatively larger than the variation in the fall.

【0058】従って、例えば(f)に示すように、ある
気筒の針弁9の立ち上がりが相対的に早い場合、その燃
料噴射時期が実質的に進角するとともに燃料噴射量が増
加し、その気筒のトルク及びエンジン回転数が他の気筒
に比して大きくなる傾向にある。
Therefore, when the needle valve 9 of a certain cylinder rises relatively early, as shown in FIG. 7 (f), the fuel injection timing is substantially advanced and the fuel injection amount is increased. Tends to be larger than those of other cylinders.

【0059】このような場合、本実施形態では、先ず、
エンジン回転数の(トルク)の不要な増加分を低減する
ように、噴射量補正値ΔQiが減少側の値(マイナス
値)に設定される(図7,図3のS5,図11の(e)
参照)。次いで、このような噴射量補正値ΔQiの減少
化に基づいて、針弁の立ち上がりが早すぎると認識し、
この立ち上がりの進角分を相殺するために、噴射時期補
正値ΔITiが遅角側の値に設定される(図8,S6,
図11の(i)参照)。また、このような噴射時期の遅
角化に伴うエンジン回転数(トルク)の減少分を補うた
めに、上記の噴射量補正値ΔQiを少し増量させた最終
的な修正噴射量補正値ΔQinを算出している(図9,
S7,図11の(i)参照)。従って、これらの噴射時
期補正値ΔITi及び修正噴射量補正値ΔQinに基づ
いて得られるリフト特性(j)は、標準的なリフト特性
(b)にほぼ同一のものとなる。
In such a case, in this embodiment, first,
The injection amount correction value ΔQi is set to a decreasing value (negative value) so as to reduce an unnecessary increase in (torque) of the engine speed (S5 in FIGS. 7 and 3 and (e) in FIG. 11). )
reference). Next, based on such a decrease in the injection amount correction value ΔQi, it is recognized that the needle valve rises too early,
In order to offset the leading angle of the rise, the injection timing correction value ΔITi is set to a value on the retard side (FIG. 8, S6).
(See (i) of FIG. 11). Further, in order to compensate for the decrease in the engine speed (torque) due to the retardation of the injection timing, a final corrected injection amount correction value ΔQin is obtained by slightly increasing the injection amount correction value ΔQi. (Fig. 9,
S7, see (i) of FIG. 11). Therefore, the lift characteristic (j) obtained based on the injection timing correction value ΔITi and the corrected injection amount correction value ΔQin is almost the same as the standard lift characteristic (b).

【0060】逆に、図11の(h)に示すように、ある
気筒の針弁9の立ち上がりが他の噴射弁1に比して遅い
場合、その燃料噴射時期が相対的に遅角するとともに燃
料噴射量が減少する傾向にあり、その気筒のトルク及び
エンジン回転数が相対的に低くなってしまう。
Conversely, as shown in FIG. 11 (h), when the rising of the needle valve 9 of a certain cylinder is later than that of the other injection valve 1, the fuel injection timing is relatively retarded. The fuel injection amount tends to decrease, and the torque of the cylinder and the engine speed relatively decrease.

【0061】このような場合、本実施形態では、先ずエ
ンジン回転数(トルク)の低下分を補うように、その気
筒の噴射量補正値ΔQiが増量側の値(プラス値)に設
定される(図7,図3のS5,図11の(g)参照)。
次いで、このような噴射量補正値ΔQiの増量補正に基
づいて、針弁の立ち上がりが遅すぎることを認識し、こ
の遅角分を相殺するように、噴射時期補正値ΔITiが
進角側の値に設定される(図8,S6,図11の(k)
参照)。更に、このような噴射時期の進角化によるエン
ジン回転数(トルク)の増加分を低減するために、噴射
量補正値ΔQiを少し減量した修正噴射量補正値ΔQi
nを算出している(図9,S7,図11の(k)参
照)。これらの噴射時期補正値ΔITi及び修正噴射量
補正値ΔQinに基づいて得られるリフト特性(l)
は、標準的なリフト特性(b)にほぼ同一のものとな
る。
In such a case, in this embodiment, first, the injection amount correction value ΔQi of the cylinder is set to a value on the increase side (plus value) so as to compensate for the decrease in the engine speed (torque) ( (See S5 in FIGS. 7 and 3 and (g) in FIG. 11).
Next, based on such an increase correction of the injection amount correction value ΔQi, it is recognized that the rising of the needle valve is too slow, and the injection timing correction value ΔITi is set to a value on the advance side so as to offset this delay amount. (FIG. 8, S6, (k) of FIG. 11)
reference). Further, in order to reduce the increase in the engine speed (torque) due to such advance of the injection timing, the corrected injection amount correction value ΔQi obtained by slightly reducing the injection amount correction value ΔQi.
n is calculated (see FIGS. 9, S7, and (k) of FIG. 11). Lift characteristics (l) obtained based on these injection timing correction value ΔITi and corrected injection amount correction value ΔQin
Is almost the same as the standard lift characteristic (b).

【0062】再び図3を参照して、続くS9では、現在
の運転条件と噴射時期補正値ΔITi及び修正噴射量補
正値ΔQinを学習する。つまり、各気筒の燃料噴射弁
1A〜1D毎の補正値ΔITi,ΔQinを、最新の学
習量ΔITip及びΔQinpとして電子制御ユニット
36のメモリ内に記憶する。この記憶された内容は、エ
ンジン停止後も保存され、後述するS10の他、次回の
始動時にも反映される。従って、エンジン始動時から気
筒毎にばらつきのない高精度な燃料噴射制御を行うこと
ができ、その制御精度が著しく向上する。
Referring again to FIG. 3, in S9, the current operating conditions, the injection timing correction value ΔITi, and the corrected injection amount correction value ΔQin are learned. That is, the correction values ΔITi and ΔQin for each of the fuel injection valves 1A to 1D of each cylinder are stored in the memory of the electronic control unit 36 as the latest learning amounts ΔITip and ΔQinp. This stored content is retained even after the engine is stopped, and is reflected at the next start, in addition to S10 described later. Accordingly, high-precision fuel injection control that does not vary from cylinder to cylinder can be performed from the start of the engine, and the control accuracy is significantly improved.

【0063】また、S3でアイドル安定状態ではないと
判断された場合には、S10に進み、各制御指令値に対
して、最新の学習値ΔITip,ΔQinpを反映させ
る。つまり、アイドル安定状態以外の運転状態において
も、各燃料噴射弁1A〜1D毎に、最新のΔITip及
びΔQinpに基づいて、基準噴射量Qm,基準噴射時
期ITm,基準パイロット噴射量Qpm,及び基準パイ
ロット噴射時期ITpmを補正して、最終的な制御指令
値Qi,ITi,Qpi,ITpi及びPを算出,設定
する。
If it is determined in S3 that the vehicle is not in the idling stable state, the process proceeds to S10, and the latest learning values ΔITip and ΔQinp are reflected on each control command value. That is, even in an operation state other than the idling stable state, the reference injection amount Qm, the reference injection timing ITm, the reference pilot injection amount Qpm, and the reference pilot are based on the latest ΔITip and ΔQinp for each of the fuel injection valves 1A to 1D. The injection timing ITpm is corrected, and the final control command values Qi, ITi, Qpi, ITpi and P are calculated and set.

【0064】以上のように本実施形態では、アイドル安
定状態のときに、各気筒毎のエンジン回転数Neiに基
づいて各燃料噴射弁1A〜1Dの修正噴射量補正値ΔQ
in及び噴射時期補正値ΔITiを算出し、これらの補
正値に基づいて燃料噴射量及び燃料噴射時期をそれぞれ
補正しているため、燃料噴射弁1A〜1D毎の燃料噴射
量及び噴射時期のばらつきを精度良く解消することがで
きる。この結果、燃料噴射弁1A〜1D間の個体差等に
起因するアイドル時のエンジン振動等を確実に抑制する
ことができる。
As described above, in this embodiment, when the engine is in the idling stable state, the corrected injection amount correction value ΔQ of each of the fuel injection valves 1A to 1D is determined based on the engine speed Nei of each cylinder.
In and the injection timing correction value ΔITi are calculated, and the fuel injection amount and the fuel injection timing are corrected based on these correction values. Therefore, variations in the fuel injection amount and the injection timing for each of the fuel injection valves 1A to 1D are reduced. It can be eliminated with high accuracy. As a result, it is possible to reliably suppress engine vibration during idling due to individual differences between the fuel injection valves 1A to 1D and the like.

【0065】また、上記のように求められた修正噴射量
補正値ΔQin及び噴射時期補正値ΔITiは、噴射弁
の部品寸法やフリクションのばらつき,経時劣化等によ
り生じる各燃料噴射弁1A〜1D毎の噴射特性のばらつ
きの補正分であり、運転状態の変化に対して変化量が小
さいため、アイドル運転時以外の運転状態や、主燃料の
噴射以外のパイロット噴射に適用しても、他の補正制御
に悪影響を与えるようなことはなく、各噴射弁の噴射特
性のばらつきを精度良く吸収することができる。
The corrected injection quantity correction value ΔQin and the injection timing correction value ΔITi obtained as described above are calculated for each of the fuel injection valves 1A to 1D due to variations in the dimensions of the injection valve, friction, and aging. This is the correction amount for the variation in the injection characteristics, and since the change amount is small with respect to the change in the operation state, other correction control can be performed even when applied to the operation state other than the idle operation or to the pilot injection other than the main fuel injection. The variation in the injection characteristics of each injection valve can be accurately absorbed without adversely affecting the injection characteristics.

【0066】特に、噴射量が少ないパイロット噴射の噴
射量や噴射時期にばらつきがあると、排気性能や音振性
能が大幅に悪化するおそれがあるが、この実施形態によ
れば、このようなパイロット噴射時の噴射量や噴射時期
を、主燃料噴射と同じ補正値ΔQin,ΔITiを流用
して、容易かつ正確に修正することができる。
In particular, if the injection amount or the injection timing of the pilot injection with a small injection amount varies, the exhaust performance and the sound-vibration performance may be greatly deteriorated. The injection amount and the injection timing during the injection can be easily and accurately corrected by using the same correction values ΔQin and ΔITi as those of the main fuel injection.

【0067】更に言えば、これらの修正噴射量補正値Δ
Qin及び噴射時期補正値ΔITiを学習値として記
憶,保存しているため、上記のようにアイドル時以外の
運転時にも流用できる他、エンジン始動時にもこれらの
学習値を反映させることができる。
More specifically, these corrected injection amount correction values Δ
Since the Qin and the injection timing correction value ΔITi are stored and stored as learning values, the learning values can be used not only during the operation other than the idling time as described above, but also when the engine is started.

【0068】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変
更や改良等を含むものである。例えば6気筒のエンジン
にも同様に適用することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes various changes and improvements without departing from the spirit of the present invention. For example, the present invention can be similarly applied to a six-cylinder engine.

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

【図1】本発明の一実施形態に係るディーゼルエンジン
の燃料噴射制御装置を示す概略構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a fuel injection control device for a diesel engine according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の燃料噴射弁を単体で示す断面対応図。FIG. 2 is a sectional view showing the fuel injection valve of FIG. 1 alone;

【図3】本実施形態の制御の流れを示すフローチャー
ト。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a control flow according to the embodiment.

【図4】各基準値の定義を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the definition of each reference value.

【図5】各基準値設定用のマップ。FIG. 5 is a map for setting each reference value.

【図6】エンジン回転数サンプリング期間を示す説明
図。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an engine speed sampling period.

【図7】噴射量補正値ΔQiの設定用データ。FIG. 7 is data for setting an injection amount correction value ΔQi.

【図8】噴射時期補正値ΔITiの設定用データ。FIG. 8 is data for setting an injection timing correction value ΔITi.

【図9】修正噴射量補正値ΔQinの設定用データ。FIG. 9 is data for setting a corrected injection amount correction value ΔQin.

【図10】本実施形態の作用説明図。FIG. 10 is an operation explanatory view of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A〜1D…燃料噴射弁 8…ノズル孔 9…針弁 22…電磁弁 26…コモンレール 36…電子制御ユニット 40…エンジン回転センサ 1A to 1D: Fuel injection valve 8: Nozzle hole 9: Needle valve 22: Solenoid valve 26: Common rail 36: Electronic control unit 40: Engine rotation sensor

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02M 47/00 F02M 47/00 A E F 47/02 47/02 Fターム(参考) 3G066 AA07 AB02 AC09 AD12 BA22 CC06T CC08T CC14 CC64T CC66 CC67 CC68U CC70 CD26 CE22 DA01 DA04 DA09 DB01 DB07 DC04 DC09 DC18 3G301 HA02 HA06 JA04 JA05 JA24 JA37 KA07 LB06 LB11 MA11 MA18 MA23 NC01 ND01 NE01 NE06 NE11 NE12 PB08A PB08Z PE01Z PF03Z Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) F02M 47/00 F02M 47/00 A EF 47/02 47/02 F term (Reference) 3G066 AA07 AB02 AC09 AD12 BA22 CC06T CC08T CC14 CC64T CC66 CC67 CC68U CC70 CD26 CE22 DA01 DA04 DA09 DB01 DB07 DC04 DC09 DC18 3G301 HA02 HA06 JA04 JA05 JA24 JA37 KA07 LB06 LB11 MA11 MA18 MA23 NC01 ND01 NE01 NE06 NE11 NE12 PB08A PB08Z PE01Z PF03Z

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射弁が各
気筒毎に設けられたディーゼルエンジンおいて、 エンジン運転状態に応じて、上記燃料噴射弁から噴射さ
れる燃料の基準噴射量及び基準噴射時期を設定する手段
と、アイドル安定状態を判定する手段と、各気筒毎のエ
ンジン回転数を検知する手段と、を有し、 上記アイドル安定状態と判定された時に、上記各気筒毎
のエンジン回転数に基づいて、上記基準噴射量の噴射量
補正値を各燃料噴射弁毎に算出するとともに、この噴射
量補正値に基づいて、上記基準噴射時期の噴射時期補正
値を各燃料噴射弁毎に算出し、これら噴射量補正値及び
噴射時期補正値に基づいて、上記基準噴射量及び基準噴
射時期を各燃料噴射弁毎に補正することを特徴とするデ
ィーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
In a diesel engine provided with a fuel injection valve for injecting fuel into a combustion chamber for each cylinder, a reference injection amount and a reference amount of fuel injected from the fuel injection valve according to an engine operating state. Means for setting an injection timing, means for determining an idling stable state, and means for detecting an engine speed for each cylinder. When the idling stable state is determined, the engine for each cylinder is determined. An injection amount correction value of the reference injection amount is calculated for each fuel injection valve based on the rotation speed, and an injection timing correction value of the reference injection timing is calculated for each fuel injection valve based on the injection amount correction value. Wherein the reference injection amount and the reference injection timing are corrected for each fuel injection valve based on the injection amount correction value and the injection timing correction value.
【請求項2】 上記燃料噴射弁が、作動油圧に応じて燃
料噴射ノズルを開閉するニードル弁と、上記ニードル弁
への作動油圧を調整する電磁弁と、を有し、各電磁弁を
駆動制御することにより、各燃料噴射弁の噴射時期及び
噴射量が制御されることを特徴とする請求項1に記載の
ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
2. The fuel injection valve has a needle valve that opens and closes a fuel injection nozzle in accordance with an operating oil pressure, and an electromagnetic valve that adjusts the operating oil pressure to the needle valve, and controls the operation of each electromagnetic valve. 2. The fuel injection control device for a diesel engine according to claim 1, wherein the injection timing and the injection amount of each fuel injection valve are controlled.
【請求項3】 上記噴射量補正値が増量側の値の場合、
上記噴射時期補正値が進角側の値となり、上記噴射量補
正値が減量側の値の場合、上記噴射時期補正値が遅角側
の値となるように設定されていることを特徴とする請求
項1又は2に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御
装置。
3. When the injection amount correction value is a value on the increasing side,
When the injection timing correction value is a value on the advance side, and when the injection amount correction value is a value on the decrease side, the injection timing correction value is set to be a value on the retard side. The fuel injection control device for a diesel engine according to claim 1 or 2.
【請求項4】 各燃料噴射弁毎の噴射量補正値及び噴射
時期補正値を記憶する記憶手段を有することを特徴とす
る請求項1〜3のいずれかに記載のディーゼルエンジン
の燃料噴射制御装置。
4. The fuel injection control device for a diesel engine according to claim 1, further comprising storage means for storing an injection amount correction value and an injection timing correction value for each fuel injection valve. .
【請求項5】 上記アイドル安定状態以外の運転状態で
も、上記噴射量補正値及び噴射時期補正値に基づいて、
上記基準噴射量及び基準噴射時期を各燃料噴射弁毎に補
正することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載
のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
5. Even in an operation state other than the idle stable state, based on the injection amount correction value and the injection timing correction value,
5. The fuel injection control device for a diesel engine according to claim 1, wherein the reference injection amount and the reference injection timing are corrected for each fuel injection valve.
【請求項6】 1サイクル中に主燃料の噴射とは別にパ
イロット燃料を噴射するパイロット噴射手段と、 このパイロット噴射量の基準パイロット噴射量及び基準
パイロット噴射時期を設定するパイロット噴射設定手段
と、を有し、 少なくとも上記アイドル安定状態と判定された時に、上
記噴射量補正値及び噴射時期補正値に基づいて、上記基
準パイロット噴射量及び基準パイロット噴射時期を各燃
料噴射弁毎に補正することを特徴とする請求項1〜5の
いずれかに記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装
置。
6. A pilot injection means for injecting pilot fuel separately from main fuel injection during one cycle, and pilot injection setting means for setting a reference pilot injection amount and a reference pilot injection timing of the pilot injection amount. Wherein the reference pilot injection amount and the reference pilot injection timing are corrected for each fuel injection valve based on the injection amount correction value and the injection timing correction value at least when the idle stable state is determined. The fuel injection control device for a diesel engine according to claim 1.
【請求項7】 各気筒毎に設けられる複数の燃料噴射弁
に共通の高圧燃料を供給する燃料蓄圧室を有することを
特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のディーゼル
エンジンの燃料噴射制御装置。
7. A fuel injection system for a diesel engine according to claim 1, further comprising a fuel pressure accumulating chamber for supplying a common high-pressure fuel to a plurality of fuel injection valves provided for each cylinder. Control device.
【請求項8】 上記アイドル安定状態と判定された時
に、上記噴射時期補正値に基づいて、上記噴射量補正値
を修正噴射量補正値へ補正し、これら噴射時期補正値及
び修正噴射量補正値に基づいて、上記基準噴射量及び基
準噴射時期を補正することを特徴とする請求項1〜7の
いずれかに記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装
置。
8. When the idling state is determined, the injection amount correction value is corrected to a corrected injection amount correction value based on the injection timing correction value, and the injection timing correction value and the corrected injection amount correction value are corrected. The fuel injection control device for a diesel engine according to any one of claims 1 to 7, wherein the reference injection amount and the reference injection timing are corrected based on the following.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2011155593A1 (en) * 2010-06-11 2011-12-15 いすゞ自動車株式会社 Combustion diagnosis device for internal combustion engine

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