JP2005171931A - Fuel injection control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料噴射制御装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection control device.
従来より、蓄圧室としてのコモンレールに蓄圧された高圧燃料をインジェクタからディーゼル機関に噴射供給する蓄圧式燃料噴射装置が知られている。この種の蓄圧式燃料噴射装置では、近年、排気ガス規制の強化や燃焼音低減の社会的要請から、1燃焼行程の間に燃料を複数回に分けて噴射するいわゆるマルチ噴射が実用化されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a pressure accumulation type fuel injection device that supplies high pressure fuel accumulated in a common rail as a pressure accumulation chamber from a injector to a diesel engine is known. In recent years, in this type of accumulator fuel injection system, so-called multi-injection, in which fuel is injected in multiple times during one combustion stroke, has been put into practical use due to the social demands for exhaust gas regulations and combustion noise reduction. Yes.
なお、前記噴射と後噴射の噴射間隔(インターバル)INT(図8参照)の設定は、インジェクタの開弁および閉弁応答性のばらつき、経時変化等を考慮して、近接させずに、噴射間隔に十分余裕があるものであった。また、この噴射間隔INTは、予め実験等により求めた最適値として所定の一定値が設定されていた。 The injection interval (interval) INT (see FIG. 8) between the injection and the post-injection is set without taking close proximity in consideration of variations in injector opening and closing responsiveness, changes over time, and the like. There was enough room. In addition, the injection interval INT is set to a predetermined constant value as an optimum value obtained in advance through experiments or the like.
近年、特定の運転領域では、排気ガス等にさらに効果があることから、前噴射と後噴射の噴射間隔(インターバル)INTをより近接させることが要求されている。 In recent years, since there is a further effect on exhaust gas and the like in a specific operation region, it is required to make the injection interval (interval) INT between the pre-injection and the post-injection closer.
しかしながら、従来技術は、噴射間隔INTを近接させる(図8参照)ことにより機差や経時劣化によるインジェクタの開弁および閉弁応答性のばらつきの影響を受け易くなる。噴射間隔INTを近接させすぎると、前噴射と後噴射の重なりによる噴射の異常を引き起こすことになる。場合によっては噴射の異常から排気ガスの悪化等となる異常燃焼を引き起こすおそれがある。 However, the prior art is easily affected by variations in injector opening and closing responsiveness due to machine differences and deterioration over time by making the injection interval INT close (see FIG. 8). If the injection interval INT is too close, an injection abnormality due to the overlap of the pre-injection and the post-injection is caused. In some cases, abnormal combustion may cause abnormal combustion, such as deterioration of exhaust gas, due to abnormal injection.
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、1燃焼行程の間に複数回に分けて噴射するものにおいて、前噴射と後噴射との近接噴射による噴射の重なりを防止することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and in the case of injection divided into a plurality of times during one combustion stroke, the overlap of injection due to proximity injection between the front injection and the rear injection is prevented. For the purpose.
また、別の目的は、内燃機関の気筒毎に設けられたインジェクタの機差や経時劣化に係わらず、噴射の重なり等による異常燃焼を防止可能な燃料噴射制御装置を提供することにある。 Another object is to provide a fuel injection control device capable of preventing abnormal combustion due to injection overlap or the like regardless of the difference in injectors provided for each cylinder of the internal combustion engine or deterioration with time.
本発明の請求項1によると、内燃機関の各気筒の燃焼室に燃料を噴射するインジェクタと、内燃機関の運転状態に応じてインジェクタを制御する制御手段とを備え、気筒に対し内燃機関の1燃焼行程の間に複数回の噴射を実施する燃料噴射制御装置において、制御手段は、複数回の噴射のうち先に噴射を実施する前噴射と前噴射の後に噴射を実施する後噴射とを近接噴射させる運転領域にて内燃機関が運転されていることを検出する特定運転状態検出手段と、内燃機関の燃焼状態または噴射状態を推定する状態推定手段と、状態推定手段によって燃焼状態または噴射状態を監視し、前噴射と後噴射の間の噴射間隔の大きさに従って変化する燃焼状態または噴射状態における所定の変化量に基いて限界噴射間隔を判定する判定手段とを備えていることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, the fuel cell includes an injector that injects fuel into the combustion chamber of each cylinder of the internal combustion engine, and a control unit that controls the injector in accordance with the operating state of the internal combustion engine. In a fuel injection control apparatus that performs a plurality of injections during a combustion stroke, the control means closely approaches a pre-injection that performs the injection first and a post-injection that performs the injection after the pre-injection. The specific operating state detecting means for detecting that the internal combustion engine is operated in the operating region to be injected, the state estimating means for estimating the combustion state or the injection state of the internal combustion engine, and the state estimating means determine the combustion state or the injection state. Determining means for monitoring and determining a limit injection interval based on a predetermined change amount in the combustion state or the injection state that changes in accordance with the size of the injection interval between the pre-injection and the post-injection. It is characterized in.
これによると、特定運転状態検出手段により内燃機関が前噴射と後噴射とを近接噴射する運転領域で運転されていることを検出すると、内燃機関の燃焼状態または噴射状態を検出する状態推定手段によって燃焼状態または噴射状態を監視しながら、噴射間隔の大きさに従って変化する燃焼状態または噴射状態の変化が所定の変化量になると判定手段により限界噴射間隔と判定することが可能である。そのため、インジェクタを制御する制御手段は、1燃焼行程の間に複数回に分けて噴射するときの噴射の重なりを防止することが可能である。例えば、特定運転状態検出手段により近接噴射する運転条件(運転領域)を検出する度に、噴射の重なり防止のための限界噴射間隔を学習することが可能である。 According to this, when it is detected by the specific operating state detection means that the internal combustion engine is operated in the operation region where the pre-injection and the post-injection are in close proximity, the state estimation means for detecting the combustion state or the injection state of the internal combustion engine While monitoring the combustion state or the injection state, when the change in the combustion state or the injection state that changes according to the size of the injection interval reaches a predetermined change amount, it is possible to determine the limit injection interval by the determining means. Therefore, the control means for controlling the injector can prevent overlapping of injections when the fuel is injected in a plurality of times during one combustion stroke. For example, it is possible to learn the limit injection interval for preventing injection overlap each time an operation condition (operation region) for close injection is detected by the specific operation state detection means.
なお、前記した限界噴射間隔とは、前噴射と後噴射とが重なって1つの噴射(重なり噴射)となることなく両噴射が最も近接噴射可能となる、前噴射の閉弁指令値と後噴射の開弁指令値との期間が最小となる間隔である。 It should be noted that the above-described limit injection interval refers to the valve closing command value and the post-injection of the pre-injection in which the two injections can be closest to each other without overlapping the pre-injection and the post-injection into one injection (overlapping injection). This is the interval at which the period from the valve opening command value is minimum.
本発明の請求項2によると、状態推定手段による燃焼状態または噴射状態の推定は、内燃機関の回転速度変動、排気温度、気筒の燃焼室内の筒内圧力、および空気過剰率を含む前噴射と後噴射による内燃機関の挙動影響値に基いて推定することを特徴とする。 According to the second aspect of the present invention, the estimation of the combustion state or the injection state by the state estimating means includes the pre-injection including the rotational speed fluctuation of the internal combustion engine, the exhaust temperature, the in-cylinder pressure in the combustion chamber of the cylinder, and the excess air ratio. It is estimated based on the behavior influence value of the internal combustion engine by the post-injection.
これによると、燃焼状態または噴射状態を推定する方法として、内燃機関の回転速度変動、排気温度、気筒の燃焼室内の筒内圧力、および空気過剰率を含む前噴射と後噴射による内燃機関の挙動影響値を用いることができる。 According to this, as a method for estimating the combustion state or the injection state, the behavior of the internal combustion engine by the pre-injection and the post-injection including the rotational speed fluctuation of the internal combustion engine, the exhaust temperature, the in-cylinder pressure in the combustion chamber of the cylinder, and the excess air ratio Influence values can be used.
本発明の請求項3によると、判定手段は、4つの情報の少なくとも一つを監視し、インジェクタの制御により噴射間隔を縮小または拡大していくときの挙動影響値の変化境界点を判別することを特徴とする。
According to
これによると、上記4つの情報(内燃機関の回転速度変動、排気温度、気筒の燃焼室内の筒内圧力、および空気過剰率)の少なくとも一つを監視し、噴射間隔を縮小または拡大していくときの挙動影響値の変化境界点を判別するので、噴射間隔の近接によって噴射の異常または燃焼異常が生じることで変化する挙動影響値から、限界噴射間隔を確実に判定することができる。 According to this, at least one of the above four pieces of information (rotational speed fluctuation of the internal combustion engine, exhaust temperature, in-cylinder pressure in the combustion chamber of the cylinder, and excess air ratio) is monitored, and the injection interval is reduced or expanded. Since the change boundary point of the behavior influence value at the time is discriminated, the limit injection interval can be reliably determined from the behavior influence value that changes when the injection abnormality or the combustion abnormality occurs due to the proximity of the injection interval.
本発明の請求項4によると、限界噴射間隔と、制御手段により算出する内燃機関の運転状態に応じた最適な目標噴射間隔とを比較し、目標噴射間隔が限界噴射間隔より小さくなるときには、目標噴射間隔を限界噴射間隔に置換する補正手段を有することを特徴とする。 According to claim 4 of the present invention, when the limit injection interval is compared with the optimum target injection interval corresponding to the operating state of the internal combustion engine calculated by the control means, and the target injection interval is smaller than the limit injection interval, It has a correction means for replacing the injection interval with a limit injection interval.
これによると、判定手段で実際に検出した限界噴射間隔と、制御手段により算出する運転状態に応じた最適な目標噴射間隔とを比較し、限界噴射間隔と比較して目標噴射間隔が小さいときには、目標噴射間隔を限界噴射間隔に置換するので、学習補正された限界噴射間隔によって置換え更新できるため、インジェクタの機差や経時劣化に係わらず、噴射の重なり等による異常燃焼を防止可能である。 According to this, the limit injection interval actually detected by the determination means is compared with the optimum target injection interval according to the operation state calculated by the control means, and when the target injection interval is smaller than the limit injection interval, Since the target injection interval is replaced with the limit injection interval, it can be replaced and updated with the learning-corrected limit injection interval, so that it is possible to prevent abnormal combustion due to overlap of injections, etc., regardless of the machine difference of the injector and deterioration over time.
本発明の請求項5によると、限界噴射間隔は、判定手段で判定された限界噴射間隔に余裕係数を乗算、あるいは余裕量を見込んで加算したものであることが好ましい。 According to claim 5 of the present invention, it is preferable that the limit injection interval is a value obtained by multiplying the limit injection interval determined by the determining means by a margin coefficient or adding a margin amount.
これによると、判定手段で検出した限界噴射間隔に余裕(安全)を見込んで乗算補正、あるいは加算補正した値を用いることで、噴射の重なり防止がより一層図れる。 According to this, it is possible to further prevent injection overlap by using a value obtained by performing multiplication correction or addition correction in consideration of margin (safety) in the limit injection interval detected by the determination means.
本発明の請求項6によると、特定運転状態検出手段で検出される運転領域は、アイドル安定状態にあることが好ましい。
According to
これによると、限界噴射間隔を実際に検出する運転領域として、アイドル安定状態であることで、運転者の出力要求のない無負荷状態あるいは運転者の車両走行要求のない車両停止している運転等、安定運転状態を確保することが可能である。 According to this, as an operation region where the limit injection interval is actually detected, it is in an idle stable state, so that there is no load demand without the driver's output request, or the vehicle is stopped without the driver's vehicle travel request, etc. It is possible to ensure a stable operation state.
本発明の請求項7によると、特定運転状態検出手段は、前噴射と後噴射とを近接噴射させる運転状態を、インジェクタを制御して設定することが可能な運転条件設定手段を有することを特徴とする。 According to claim 7 of the present invention, the specific operation state detection means has operation condition setting means capable of setting the operation state in which the pre-injection and the post-injection are in close proximity by controlling the injector. And
これによると、制御手段が内燃機関に応じてインジェクタを制御するいわゆる通常モードとは区別して、限界噴射間隔を実際に検出するためのいわゆる探索モードにおいて、例えば噴射間隔を縮小または拡大していくことが容易となる。 According to this, in the so-called search mode for actually detecting the limit injection interval, for example, the injection interval is reduced or expanded in distinction from the so-called normal mode in which the control means controls the injector according to the internal combustion engine. Becomes easy.
以下、本発明の燃料噴射制御装置を、蓄圧式燃料噴射制御装置に適用して具体化した実施形態を図面に従って説明する。 Hereinafter, embodiments in which the fuel injection control device of the present invention is applied to an accumulator fuel injection control device will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態の燃料噴射システムの全体構成を示す構成図である。図2は、図1中のECUにおいて前噴射と後噴射を近接噴射するための限界噴射間隔を学習する制御処理を示すフローチャートである。図3は、図1中のECUにおいて実際に近接噴射するときに通常モードの一部を示すフローチャートである。図4は、本実施形態の燃料噴射制御装置の作動を説明するグラフである。
(First embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram showing the overall configuration of the fuel injection system of the present embodiment. FIG. 2 is a flowchart showing a control process for learning a limit injection interval for performing close injection of the front injection and the rear injection in the ECU shown in FIG. FIG. 3 is a flowchart showing a part of the normal mode when the proximity injection is actually performed in the ECU shown in FIG. FIG. 4 is a graph for explaining the operation of the fuel injection control device of this embodiment.
図1に示すように、蓄圧式燃料噴射制御装置は、例えば自動車等の車両に搭載された多気筒(例えば、4気筒)のディーゼルエンジン(以下、エンジンと呼ぶ)1の運転状態または運転条件、車両の走行状態および運転者の操作量(意志)等を各種センサにより検出して、エンジンコントロールユニット(エンジン制御ユニット)(以下、ECUと呼ぶ)10に伝えて、各種センサからのセンサ信号により最適な目標噴射量(指令噴射量)、目標噴射時期(指令噴射時期)、目標噴射期間(指令噴射期間)および目標噴射圧力(指令噴射圧力)を演算し、それぞれを制御する複数個(本実施例では4個)のインジェクタ(電磁式燃料噴射弁)2および高圧供給ポンプ(燃料供給ポンプ)(以下、サプライポンプと呼ぶ)3等に指令するように構成されている。 As shown in FIG. 1, an accumulator fuel injection control device includes an operation state or an operation condition of a multi-cylinder (for example, four-cylinder) diesel engine (hereinafter referred to as an engine) 1 mounted on a vehicle such as an automobile. The driving state of the vehicle and the operation amount (will) of the driver are detected by various sensors, and are transmitted to an engine control unit (engine control unit) (hereinafter referred to as ECU) 10 to be optimal by sensor signals from the various sensors. Multiple target injection amounts (command injection amounts), target injection timings (command injection timings), target injection periods (command injection periods) and target injection pressures (command injection pressures), which are controlled respectively. 4) injectors (electromagnetic fuel injection valves) 2, high pressure supply pump (fuel supply pump) (hereinafter referred to as supply pump) 3, etc. It has been made.
エンジン1は、シリンダ、シリンダヘッド、およびオイルパン等から構成された4サイクル4気筒エンジンである。なお、エンジン1の各気筒の吸入ポートは、吸気弁(インテークバルブ)11により開閉され、排気ポートは排気弁(エキゾーストバルブ)12により開閉される。また、各気筒内には、連接棒を介してクランク軸13に連結されたピストン14が摺動自在に配設されている。
The
インジェクタ2は、エンジン1のシリンダヘッドに、各気筒に対応して取付けられている。これらのインジェクタ2は、噴射孔を形成したノズルボディ内に、噴射孔を開閉するノズルニードルを摺動自在に収容した燃料噴射ノズル、ノズルニードルを開弁方向に駆動する電磁弁(ニードル駆動手段、ソレノイドアクチュエータ)、およびノズルニードルを閉弁方向に付勢するスプリング等のニードル付勢手段等により構成されている。
The
これらのインジェクタ2からエンジン1への燃料噴射は、ノズルニードルに連結されたコマンドピストンの背圧制御室(圧力制御室)内の燃料圧力を制御する電磁弁(図示せず)への通電および通電停止(ON/OFF)により電子制御される。各気筒のインジェクタ2の電磁弁が開弁している間、蓄圧室としてのコモンレール17内に蓄圧された高圧燃料がエンジン1の各気筒の燃焼室内に噴射される。なお、インジェクタ2の内部リーク燃料または圧力制御室からの排出燃料(インジェクタ2を開弁するために用いた燃料)は、リターン配管33を経て燃料タンク15に還流するように構成されている。
The fuel injection from the
サプライポンプ3は、吸入した燃料を加圧して吐出口からコモンレール17へ高圧燃料を圧送する高圧供給ポンプであり、燃料タンク15から燃料を汲み上げるフィードポンプ(低圧供給ポンプ)6を備えている。フィードポンプ6からサプライポンプ3の加圧室への燃料経路には、その燃料経路の開口度合(弁開度または開口面積)を調整することで、サプライポンプ3からコモンレール17への燃料吐出量(ポンプ吐出量、ポンプ圧送量)を変更する電磁アクチュエータとしての吸入調量弁(リニアソレノイドアクチュエータ)7が取付けられている。
The
吸入調量弁7は、図示しないポンプ駆動回路を介してECU10からのポンプ駆動信号によって電子制御されることにより、フィードポンプ6からサプライポンプ3の加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整する吸入量調整用電磁弁であり、各インジェクタ2からエンジン1の各気筒内へ噴射供給する燃料噴射圧力(以下、コモンレール圧と呼ぶ)を変更する。そして、サプライポンプ3は、燃料タンク15から燃料を吸入して加圧し、ECU10より指令された燃料吐出量をコモンレール17に圧送する。このコモンレール17内のコモンレール圧は、燃料圧力検出手段としての燃料圧力センサ18によって測定され、ポンプ駆動指令値(ポンプ駆動電流値)と噴射量指令値(パルス状のインジェクタ駆動電流、インジェクタ噴射指令パルス)とがECU10で算出される。
The intake metering valve 7 is electronically controlled by a pump drive signal from the
コモンレール17は、連続的に燃料噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するために、コモンレール17に蓄圧される高圧燃料が、供給配管(以下、高圧配管と呼ぶ)20を介してサポライポンプ3から供給される。なお、コモンレール17から燃料タンク15へ燃料を戻すためのリターン配管21が設けられている。そして、コモンレール17には、リターン配管21の開口度合を調整することが可能な常閉型の減圧弁22が配置されている。この減圧弁22は、減圧弁駆動回路を介してECU10から印加される減圧弁駆動電流値によって電子制御されることにより、例えば減速時またはエンジン停止時に速やかにコモンレール17内のコモンレール圧を高圧から低圧へ減圧させる機能を有する。なお、減圧弁22の代わりに、コモンレール17とリターン配管21との間に、コモンレール17内のコモンレール圧が限界設定圧力を超えることがないように、コモンレール17内の燃料圧力を逃がすためのプレッシャリミッタを取付けるようにしてもよい。
The
なお、ここで、インジェクタ2とサプライポンプ3とコモンレール17とは、エンジン1へ燃料供給する燃料噴射手段を構成する。
Here, the
ECU10には、制御処理、演算処理を行なうCPU、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置(ROM、RAM等のメモリ)、入力回路、出力回路、電源回路、インジェクタ駆動回路、およびポンプ駆動回路等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。そして、燃料圧力センサ18から出力される検出信号(電圧信号)や燃料温度センサ34から出力される検出信号、その他の各種センサからのセンサ信号は、A/D変換器でA/D変換された後に、ECU10に内蔵されたマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。また、ECU10は、エンジンキーをIG位置にして、図示しないイグニッションスイッチがオン(ON)すると、メモリ内に格納された制御プログラムに基いて、例えばインジェクタ2の電磁弁、サプライポンプ3の吸入調量弁7、スロットルバルブ39を駆動するアクチュエータ40、および排気ガス還流量(EGR量)を調節するEGRバルブ42等の各制御部品のアクチュエータを電子制御するように構成されている。
The
そして、ECU10は、クランク軸(クランクシャフト)13に取付けられたクランク角度センサ4、およびカム軸(カムシャフト)23に取付けられたカム角度センサ5とからのクランク軸回転パルスおよびカム軸回転パルスの信号を基準にして、各気筒のインジェクタ2の噴射時期およびサプライポンプ3の圧送期間を決めることで、コモンレール17内の実燃料圧力(実コモンレール圧)を指令噴射圧力に保持する。クランク角度センサ4は、エンジン1のクランク軸13に固定された磁性体製のタイミングロータ(シグナルロータ)24、このタイミングロータ24の周面に対向するように配置された電磁ピックアップコイル、および磁束を発生させる永久磁石(マグネット)等で構成された電磁式回転センサであり、クランク軸13の回転角度を検出する。なお、ECU10は、クランク角度信号(NEパルス信号)の間隔時間を計測することによって、エンジン回転速度(NE)を検出する。タイミングロータ24には、所定角度(例えば10°)毎に凸状歯が複数個形成されている。タイミングロータ24が回転すると、凸状歯が電磁ピックアップコイルに対して近接離反するため、電磁誘導によって電磁ピックアップコイルからクランク角度信号(NEパルス信号)が出力される。そして、カム角度センサ5は、エンジン1のカム軸23に固定された磁性体製のタイミングロータ(シグナルロータ)27、このタイミングロータ27の周面に対向するように配置された電磁ピックアップコイル、および磁束を発生させる永久磁石(マグネット)等で構成された電磁式回転センサであり、カム軸23の回転角度を検出する。タイミングロータ27には、所定角度毎に凸状歯が複数個配置されている。
The
また、ECU10は、アクセルペダルの踏込み量(アクセル操作量、アクセル開度)を測定するアクセル開度センサ30、およびエンジン1の冷却水温度を検出する冷却水温センサ31等からセンサ信号を入力するように構成されている。そして、ECU10は、エンジン1の運転条件に応じた最適な指令噴射圧力(=目標燃料圧力:PFIN)を演算し、ポンプ駆動回路を介してサプライポンプ3の吸入調量弁7を駆動する吐出量制御手段を有している。なお、具体的には、ECU10は、エンジン回転速度(NE)と指令噴射量(QFIN)とに応じて目標燃料圧力(PFIN)を算出し、この目標燃料圧力(PFIN)を達成するために、サプライポンプ3の吸入調量弁7へのポンプ駆動信号(ポンプ駆動電流値)を調整して、サプライポンプ3より吐出される燃料の圧送量(ポンプ吐出量)を制御するように構成さている。
Further, the
また、ECU10は、各気筒のインジェクタ2から噴射される燃料噴射量を個別に制御する機能を有する。なお、具体的には、ECU10は、基本噴射量決定手段と、指令噴射量決定手段と、噴射時期決定手段と、噴射期間決定手段と、インジェクタ駆動手段とから構成されている。基本噴射量決定手段は、エンジン回転速度(NE)とアクセル開度(ACCP)と予め実験等により測定して作成した特性マップとによって最適な基本噴射量(Q)を算出する機能を有する。指令噴射量決定手段は、基本噴射量(Q)に、冷却水温センサ31によって検出された冷却水温(THW)または燃料温度センサ34によって検出された燃料リーク温度(燃料温度:THF)等を考慮した噴射量補正量を加味して指令噴射量(QFIN)を算出する機能を有する。噴射時期決定手段は、指令噴射量(QFIN)とエンジン回転速度(NE)と予め実験等により測定して作成した特性マップから指令噴射時期(TFIN)を算出する機能を有する。噴射期間決定手段は、コモンレール圧(NPC)と指令噴射量(QFIN)と予め実験等により測定して作成した特性マップからインジェクタ2への通電パルス時間(噴射指令パルス時間:TQ)を算出する機能を有する。インジェクタ駆動手段は、各気筒のインジェクタ2の電磁弁に、指令噴射時期(TFIN)から噴射指令パルス時間(TQ)が経過するまでの間、パルス状のインジェクタ駆動電流(インジェクタ噴射指令パルス)を印加する機能を有する。
Further, the
ここで、蓄圧式燃料噴射制御装置は、エンジン1の各気筒のインジェクタ2毎において、エンジン1の燃焼サイクルの1周期(吸入行程−圧縮行程−膨張行程(爆発行程)−排気行程)中(以下、1燃焼行程と呼ぶ)、つまりエンジン1のクランク軸13が2回転(720°CA)する間における1度の噴射行程内に燃料を複数回に分けて噴射する多段噴射(マルチ噴射)を行うことが可能に構成されている。なお、詳しくは、1度の噴射行程内にメイン噴射QM(図8参照)のみの通常噴射形態の他に、メイン噴射QMの前に1回の微少噴射(パイロット噴射)QPを行なうパイロット噴射形態、メイン噴射QMの前後に複数回の微少噴射を行なうマルチ噴射形態あるいはメイン噴射QMの後に複数回の微少噴射を行なうマルチ噴射形態(アフター噴射形態)が実施可能に構成されている。
Here, the accumulator type fuel injection control device is in one cycle of the combustion cycle of the engine 1 (intake stroke-compression stroke-expansion stroke (explosion stroke) -exhaust stroke) for each
従ってECU10は、エンジン1の運転状態に応じて噴射形態を決定するように構成されている。なお、詳しくは、エンジン回転速度(NE)とアクセル開度(ACCP)と予め実験等により測定して作成した特性マップ(図示せず)によって最適な噴射形態を決定する噴射形態決定手段を備える。
Therefore, ECU10 is comprised so that the injection form may be determined according to the driving | running state of the
なお、以下の多段噴射の説明では、噴射形態を、パイロット噴射形態(図4参照)として説明する。 In the following description of multi-stage injection, the injection mode will be described as a pilot injection mode (see FIG. 4).
ECU10は、多段噴射を実施する際、エンジン1の運転状態に応じて、パイロット噴射量およびメイン噴射量を算出する多段噴射算出手段を備える。なお、詳しくは、ECU10は、パイロット噴射形態を実施する際に、エンジン回転速度(NE)と目標噴射量QFIN)と予め実験等により測定して作成した特性マップ(図示せず)とからパイロット噴射量QPを求め、目標噴射量QFIN)からパイロット噴射量QPを減算してメイン噴射量QMを求める手段を備えている。
The
また、ECU10は、多段噴射を実施する際、エンジン1の運転状態に応じて、先に噴射する前噴射としてのパイロット噴射QPとその後に噴射する後噴射としてのメイン噴射QMの間における燃料噴射の間隔(インターバル)INTを算出するインターバル算出手段を備える。なお、詳しくは、ECU10は、パイロット噴射形態を実施する際に、エンジン回転速度(NE)と目標噴射量QFIN)と予め実験等により測定して作成した特性マップ(図示せず)とからパイロット噴射QPとメイン噴射QMの間の噴射間隔INTを求める手段と、マルチ噴射形態を実施する際に、エンジン回転速度(NE)と目標噴射量QFIN)と予め実験等により測定して作成した特性マップ(図示せず)とから複数回噴射されるパイロット噴射QPの噴射間隔を求める手段と、アフター噴射形態を実施する際に、エンジン回転速度(NE)と目標噴射量QFIN)と予め実験等により測定して作成した特性マップ(図示せず)とから複数回噴射されるアフター噴射の噴射間隔を求める手段とを備える。
Further,
なお、燃料噴射量の制御精度を向上させる目的で、燃料圧力センサ18によって検出されるコモンレール17内のコモンレール圧(NPC)がエンジン1の運転状態に応じて設定される目標燃料圧力(PFIN)と略一致するように、サプライポンプ3へのポンプ駆動電流値をフィードバック制御することが好ましい。なお、吸入調量弁7へのポンプ駆動電流値の制御は、デューティ(DUTY)制御により行なうことが好ましい。例えばコモンレール圧(NPC)と目標燃料圧力(PFIN)との偏差(ΔP)に応じて単位時間当りのポンプ駆動信号のオン/オフの割合(通電時間割合、デューティ比)を調整して、吸入調量7の弁開度を変化させるデューティ制御を用いることで、高精度なデジタル制御が可能である。
For the purpose of improving the control accuracy of the fuel injection amount, the common rail pressure (NPC) in the
次に、上述した構成を有する本実施形態の噴射制御方法ついて、図2、図3、および図4に従って説明する。 Next, the injection control method of the present embodiment having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. 2, 3, and 4.
図2に示すように、S201(Sはステップ)およびS203では、学習前提条件であるパイロット噴射形態を行なう運転状態にあるか否かを判定する。学習前提条件が成立しているならば、S204からS207の制御処理に従って各気筒毎に、噴射の重なりなく近接噴射可能な限界噴射間隔INTminを学習条件に従って求める。 As shown in FIG. 2, in S201 (S is a step) and S203, it is determined whether or not it is in an operation state in which a pilot injection mode which is a learning precondition is performed. If the learning precondition is satisfied, the limit injection interval INTmin at which close injection is possible without overlap of injection is obtained for each cylinder according to the learning condition in accordance with the control processing from S204 to S207.
なお、詳しくは、S201では、(1)まずエンジン1または車両に取り付けられたエンジン1の運転状態を検出する各種センサ、スイッチからの信号によりエンジン1の燃焼状態がアイドル安定状態であるか否かを確認する。アイドル安定状態にないならば、図2に示すようにS202へ移行して通常モードと判断し、当該制御処理を終了する。逆にアイドル安定状態にあるならば、S203へ移行する。なお、エンジン1の運転状態を検出できる各種センサ、スイッチとは、ギヤポジション、クラッチ、スタータ、燃料圧力センサ18、クランク角度センサ4、アクセル開度センサ、アイドルアクセル位置センサ40、排気温センサ等がある。
Specifically, in S201, (1) First, whether or not the combustion state of the
(2)次に、エンジン1または車両に取り付けられた環境条件を検出できる各種センサからの信号がエンジン1の運転状態として想定した運転領域にある特定運転状態となり得るように事前に定められた範囲内にあるか否かを確認する。なお、環境条件を検出できる各種センサとしては、燃料温度センサ34、アイドルアクセル位置センサ40、吸入空気量センサ44、吸気温センサ45、O2センサ37、排気温センサ等がある。
(2) Next, a range determined in advance so that signals from various sensors capable of detecting environmental conditions attached to the
(3)次に、エンジン1または車両に取り付けられたエンジン1の負荷状態を検出できる各種センサ、スイッチ、制御指令値からの信号によりエンジン負荷が所定の範囲内であることを確認する。これらの例としては、ラジエータ用電動ファン、電気ヒータ、ヘドライド、電磁ブレーキ等の電気負荷を検出可能なスイッチ、センサ、エアコン、パワーステアリング等のコンプレッサ、ポンプ負荷を検出できるスイッチ、センサやアイドル回転速度変化またはアイドル回転速度を所定値に維持するために必要なISC噴射量の変化量等がある。
(3) Next, it is confirmed that the engine load is within a predetermined range by signals from various sensors, switches, and control command values that can detect the load state of the
(4)最後にエンジン回転速度が安定していることを示す、噴射量指令値、ISC補正量、燃料噴射圧力、噴射時期指令値等が所定の範囲内であることを確認する。 (4) Finally, it is confirmed that the injection amount command value, the ISC correction amount, the fuel injection pressure, the injection timing command value, etc., which indicate that the engine speed is stable, are within a predetermined range.
上記の(1)〜(4)を全て満足し、別途規定する実施禁止条件ではないときに、学習前提条件が成立したとして、S203へ移行する。 If all of the above (1) to (4) are satisfied and it is not an implementation prohibition condition specified separately, it is determined that the learning precondition is satisfied, and the process proceeds to S203.
S203では、学習実行条件として、限界噴射間隔INTminを求めるための予め決められた範囲内の特定運転領域を擬似的に実験運転する条件を設定する。なお、詳しくは、インジェクタ2を制御して学習制御するためのパイロット噴射QP、メイン噴射QM、噴射間隔INT等を設定し、それらからインジェクタ2を制御するインジェクタ駆動パルスTQP、TQM、インターバルTINT等各種制御指令値を設定する。
In S203, as a learning execution condition, a condition for experimentally operating a specific operation region within a predetermined range for obtaining the limit injection interval INTmin is set. Specifically, pilot injection Q P , main injection Q M , injection interval INT, and the like for controlling the
S204では、気筒別に擬似的に噴射間隔INTを縮小する方向で実験運転する。例えば、まず、第1気筒(以下、#1気筒と呼ぶ)から擬似的に噴射間隔INTを縮小する方向で実験運転する。 In S204, an experimental operation is performed in a direction to artificially reduce the injection interval INT for each cylinder. For example, first, an experimental operation is performed in a direction in which the injection interval INT is artificially reduced from the first cylinder (hereinafter referred to as # 1 cylinder).
S205では、エンジン1の燃焼状態を表すエンジンの運転特性として、エンジン回転速度変動ΔNEを用いて、噴射間隔INTの縮小(近接)度合いによって影響するエンジンの燃焼状態の変化を監視し、所定の閾値S1(図4参照)以下であるか否かを判定する。
In S205, a change in the combustion state of the engine that is influenced by the degree of reduction (proximity) of the injection interval INT is monitored using the engine speed fluctuation ΔNE as an engine operating characteristic representing the combustion state of the
なお、ここで、エンジン回転速度変動ΔNEは、前噴射(パイロット噴射QP)と後噴射(メイン噴射QM)によるエンジン1の挙動影響を表す。なお、ここで、図4に示すように、主にエンジン1のトルクを形成するメイン噴射QMに対しパイロット噴射QPが十分離れているつまり噴射間隔INTが比較的大きい噴射形態では、噴射間隔INTの伸縮に係わらず、エンジン回転速度変動ΔNEはほぼ一定である。これに対して、パイロット噴射QPがメイン噴射QMに重なる噴射形態では、パイロット噴射QPの微少噴射量QPがメイン噴射量QMに加わりトルクに寄与する噴射量が急激に増大するため、このような異常な噴射形態では、エンジン1の燃焼状態が不安定(異常)になり、エンジン回転速度変動ΔNEが増大する。これら二つの噴射形態の間にある噴射間隔INTを近接させる過程の噴射形態であっても、縮小すればするほど、パイロット噴射QPがメイン噴射QMに重なる噴射形態と同じ燃焼状態に近づいていくため、図4に示すように、エンジン回転速度変動ΔNE特性における変化の急変する変化境界点がある。このため、この変化境界点に対し所定の変化量ΔSを超えて設定される所定の閾値S1を用いことで、限界噴射間隔INTminが判別される。これにより、図4に示すエンジン回転速度変動ΔNE特性が急激に変化する直前を限界噴射間隔INTminとし、噴射の重なりを防止するガード値として、限界噴射間隔INTminを設定することができる。なお、ここで、エンジン回転速度変動ΔNEは、前噴射(パイロット噴射QP)と後噴射(メイン噴射QM)によるエンジン1の挙動影響を表すものである。また、限界噴射間隔INTminとは、前噴射と後噴射とが重なって1つの噴射(重なり噴射)となることなく両噴射が最も近接噴射可能となる、前噴射の閉弁指令値と後噴射の開弁指令値との期間が最小となる間隔である。
Here, the engine rotational speed fluctuation ΔNE represents the influence of the behavior of the
縮小した噴射間隔INTに対して、監視するエンジン回転速度変動ΔNEが所定の閾値S1以上である場合には、S206へ移行し、#1気筒の限界噴射間隔INTmim#1をINTminに設定する(INTmim#1=INTmin)。逆に監視するエンジン回転速度変動ΔNEが所定の閾値S1以下である場合には、S204へ戻ってさらに噴射間隔INTを小さくする。
If the monitored engine speed fluctuation ΔNE is greater than or equal to the predetermined threshold value S1 with respect to the reduced injection interval INT, the process proceeds to S206, and the limit injection
S207では、エンジン1の各気筒(本実施例では#1気筒〜#4気筒の4気筒)全ての限界噴射間隔INTminが求められたか否かを判定する。全気筒の限界噴射間隔INTminを取得できれば当該制御処理を終了する。逆に全気筒の学習値としての限界噴射間隔INTminを取得できていなければ、他の気筒ごとにそれぞれS204からS206の制御処理を繰り返す。
In S207, it is determined whether or not the limit injection interval INTmin of all the cylinders of the engine 1 (four
なお、学習前提条件が成立している間にこれらS201からS207の制御処理が全て終了しなくとも、例えば#1気筒における限界噴射間隔INTmim#1を学習する成立時間しかなかった場合でも、#1気筒の限界噴射間隔INTmim#1の学習値が更新されることで、エンジン1の#1気筒〜#4気筒全体としての燃焼状態は、更新されないものに比べて改善される。この場合、#1気筒のみが限界噴射間隔INTmim#1の学習値の更新がされたことを記憶する機能を、例えばS204の制御処理に追加し、次回学習の前提条件が成立した際に、#1気筒を除いて、#2気筒〜#4気筒のいずれかから学習開始するようにすれば、好ましい。
Even if all of the control processes from S201 to S207 are not completed while the learning precondition is satisfied, for example, even if there is only a formation time for learning the limit injection
なお、ここで、S201およびS202は、前噴射としてのパイロット噴射QPと後噴射としてのメイン噴射QMとを近接噴射させる運転領域にてエンジン1が運転されていることを検出する特定運転状態検出手段である。S201は、学習前提条件としてのアイドル安定状態等の安定運転を検出する手段を構成する。S202は、前噴射と後噴射とを近接噴射させる運転状態を、擬似的にインジェクタ2を制御して設定することが可能な運転条件設定手段を構成する。S205は、エンジン回転速度変動ΔNEに基いてエンジン1の燃焼状態または噴射状態を推定する状態推定手段を備える。そして、S205は、状態推定手段によりエンジン回転速度変動ΔNEを監視し、噴射間隔INTの大きさに従って変化する燃焼状態または噴射状態に基いて限界噴射間隔INTminを判定する判定手段を備える。
Note that, S201 and S202 are specific operating condition for detecting that the
次に、図3に示すように、S301からS304の制御処理を行なうことで、例えば学習モードで学習した限界噴射間隔INTmim#1をガード値として、実際のインジェクタ2の制御の通常モード時に、限界噴射間隔INTmim#1より小さい噴射間隔INTでインジェクタ2を制御することを防止する。
Next, as shown in FIG. 3, by performing the control processing from S301 to S304, the limit injection
なお、詳しくは、S301では、エンジン1の運転状態に応じて最適な噴射形態を求める。このとき、パイロット噴射形態であるとき、ECU10で運転状態に応じた最適な噴射間隔(以下、目標噴射間隔と呼ぶ)INTを読み取る。
Specifically, in S301, an optimal injection mode is obtained according to the operating state of the
S302では、S301で算出した(読み取った)目標噴射間隔INTが、これに対応する先に検出した限界噴射間隔INTmim(例えば、#1気筒の限界噴射間隔INTmim#1)以下であるか否かを判定する。目標噴射間隔INTが限界噴射間隔INTmimより大きい場合には、S303へ移行し、目標噴射間隔INTの大きさのままでインジェクタ2を制御する。逆に、目標噴射間隔INTが限界噴射間隔INTmim以下の場合には、S304へ移行し、目標噴射間隔INTを限界噴射間隔INTmimに置換し、噴射の重なりを防止するガード値を目標噴射間隔INTに設定する。その結果、近接噴射による異常燃焼を防止する。
In S302, it is determined whether or not the target injection interval INT calculated (read) in S301 is equal to or smaller than the previously detected limit injection interval INTmim (for example, the limit injection
なお、ここで、S302、S303、およびS304は、目標噴射間隔INTが限界噴射間隔INTmim以下の場合には目標噴射間隔INTを限界噴射間隔INTmimに置換する補正手段を構成する。 Here, S302, S303, and S304 constitute correction means for replacing the target injection interval INT with the limit injection interval INTmim when the target injection interval INT is equal to or less than the limit injection interval INTmim.
次に、本実施形態の作用効果を説明すると、(1)ECU10は、前噴射(パイロット噴射QP)と後噴射(メイン噴射QM)とを近接噴射させる運転領域にてエンジン1が運転されていることを検出する特定運転状態検出手段S201、S202と、燃焼状態または噴射状態の例えば悪化等の変化を表すエンジン回転速度変動ΔNEを監視し、噴射間隔INTの大きさに従って変化する燃焼状態または噴射状態に基いて限界噴射間隔INTminを判定する判定手段S205を備える。そのため、エンジン回転速度変動ΔNEを監視しながら、噴射間隔INTの大きさに従って変化する燃焼状態または噴射状態の変化ΔNEが所定の変化量S1になると判定手段により限界噴射間隔と判定することが可能である。そのため、ECU10は、1燃焼行程の間に複数回に分けて噴射するときの噴射の重なりを防止することが可能である。例えば、特定運転状態検出手段により近接噴射する運転条件(運転領域)を検出する度に、噴射の重なり防止のための限界噴射間隔を学習することが可能である。
Next, the operation and effect of the present embodiment will be described. (1) The
(2)近接噴射の影響を受ける燃焼状態または噴射状態を推定する方法として、前噴射(パイロット噴射QP)と後噴射(メイン噴射QM)によるエンジン1挙動の影響を表す、エンジン回転速度変動ΔNEの検出値により推定すると好適である。つまり、近接噴射によりパイロット噴射QPがメイン噴射QMに重なると、パイロット噴射QPの微少噴射量QPがメイン噴射量QMに加わりトルクに寄与する噴射量が急激に増大する。このような異常な噴射形態では、エンジン1の燃焼状態が不安定(異常)になってエンジン回転速度変動ΔNEが増大するので、限界噴射間隔INTの判別が容易となる。
(2) As a method for estimating the combustion state or the injection state affected by the proximity injection, the engine speed fluctuation representing the influence of the
(3)判定手段S205は、エンジン回転速度変動ΔNEを監視し、噴射間隔INTの大きさを縮小していく方向にインジェクタ2を制御するとき、エンジン回転速度変動ΔNEの変化境界点を判別するので、噴射間隔INTの近接によって噴射の異常または燃焼異常に起因して変化するエンジン回転速度変動ΔNEから、限界噴射間隔INTminを確実に判定することができる。
(3) Since the determination unit S205 monitors the engine speed fluctuation ΔNE and controls the
(4)学習モードにおいて判定手段S205で実際に検出した限界噴射間隔INTminと、ECU10の通常モードにおいて算出する運転状態に応じた最適な目標噴射間隔INTとを比較し、限界噴射間隔INTminと比較して目標噴射間隔INTが小さいときには、目標噴射間隔INTを限界噴射間隔INTminに置換するので、学習補正された限界噴射間隔INTminによって置換え更新できるため、インジェクタ2の機差や経時劣化に係わらず、噴射の重なり等による異常燃焼を防止可能である。
(4) The limit injection interval INTmin actually detected by the determination means S205 in the learning mode is compared with the optimum target injection interval INT corresponding to the operating state calculated in the normal mode of the
(5)特定運転状態検出手段S201、S202で検出される運転領域は、アイドル安定状態にあることが好ましい。これによると、限界噴射間隔INTminを実際に検出する運転領域として、アイドル安定状態であることで、運転者の出力要求のない無負荷状態あるいは運転者の車両走行要求のない車両停止している運転等、安定運転状態を確保することが可能である。 (5) It is preferable that the driving | running | working area | region detected by specific driving | running state detection means S201, S202 exists in an idle stable state. According to this, as an operation region in which the limit injection interval INTmin is actually detected, in an idle stable state, a no-load state without a driver's output request or a vehicle-stop operation without a driver's vehicle travel request It is possible to ensure a stable operation state.
(6)特定運転状態検出手段S201、S202は、前噴射QPと後噴射QMとを近接噴射させる運転状態を、インジェクタ2を制御して設定することが可能な運転条件設定手段S202を有する。これによると、ECU10がエンジン1に応じてインジェクタ2を制御するいわゆる通常モードとは区別して、限界噴射間隔INTminを実際に検出するためのいわゆる探索モード(学習モード)において、例えば噴射間隔INTを縮小または拡大していくように擬似的に制御することが容易となる。
(6) specified operating condition detecting means S201, S202 is an operation state to close the injection and preinjection Q P and after-injection Q M, with an operating condition setting means S202 that can be set by controlling the
(第2、第3、第4の実施形態)
以下、本発明を適用した他の実施形態を説明する。なお、以下の実施形態においては、第1の実施形態と同じもしくは均等の構成には同一の符号を付し、説明を繰返さない。
(Second, third and fourth embodiments)
Hereinafter, other embodiments to which the present invention is applied will be described. In the following embodiments, the same or equivalent components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
第1の実施形態では、近接噴射の影響を受ける燃焼状態または噴射状態を推定する方法として、エンジン回転速度変動ΔNEを用いたが、第2、第3、第4の実施形態にそれぞれ示すエンジン1の運転特性を用いてもよい。
In the first embodiment, the engine speed fluctuation ΔNE is used as a method for estimating the combustion state or injection state affected by the proximity injection, but the
第2の実施形態では、近接噴射の影響を受ける燃焼状態または噴射状態を推定する方法として、図5に示すように、排気温度を用いる。図5は、第2の実施形態の燃料噴射制御装置の作動を説明するグラフである。 In the second embodiment, as shown in FIG. 5, the exhaust gas temperature is used as a method for estimating the combustion state or injection state affected by the proximity injection. FIG. 5 is a graph for explaining the operation of the fuel injection control apparatus of the second embodiment.
ECU10は、エンジン1に取り付けられた排気温センサからの信号が入力され、エンジン1の排気温度の情報を監視している。なお、メイン噴射QMに先立ち微少噴射量QPのパイロット噴射QPを実施するとき、先立つ噴射間隔INTを縮小していくと、パイロット噴射QPの噴射燃料とメイン噴射QMの噴射燃料との着火時期にほとんど差がなくなり、メイン噴射QMのみを実施するものと同じように急激な熱発生を生じて排気温度が上昇する。
The
第3の実施形態では、近接噴射の影響を受ける燃焼状態または噴射状態を推定する方法として、図6に示すように、エンジン筒内圧力を用いる。図6は、第3の実施形態の燃料噴射制御装置の作動を説明するグラフである。 In the third embodiment, as shown in FIG. 6, engine in-cylinder pressure is used as a method for estimating the combustion state or injection state affected by the proximity injection. FIG. 6 is a graph for explaining the operation of the fuel injection control apparatus of the third embodiment.
ECU10は、エンジン1に取り付けられた筒内圧センサから信号が入力され、エンジン1の燃焼室内の筒内圧力の情報を監視している。なお、噴射間隔INTを縮小(近接)することにより、急激な熱発生を生じてエンジン筒内圧力が上昇する。
The
第4の実施形態では、近接噴射の影響を受ける燃焼状態または噴射状態を推定する方法として、図7に示すように、空気過剰率λを用いる。図7は、第4の実施形態の燃料噴射制御装置の作動を説明するグラフである。 ECU10は、エンジン1に取り付けられたO2センサ37から信号が入力され、燃焼後の空気過剰率λの情報を監視している。なお、噴射間隔INTを縮小(近接)することにより、急激に噴射燃料に着火するため、噴射燃料の周りを囲う燃焼室内の空気と反応せずにスモーク大となって空気過剰率λが低下する。
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 7, an excess air ratio λ is used as a method for estimating the combustion state or injection state affected by the proximity injection. FIG. 7 is a graph for explaining the operation of the fuel injection control apparatus of the fourth embodiment. The
以上のように、近接噴射の影響を受ける燃焼状態または噴射状態を推定する方法として、第1の実施形態におけるエンジン回転速度変動ΔNEに代えて、第2の実施形態における排気温度、第3の実施形態におけるエンジン1の燃焼室内の筒内圧力、および第4の実施形態における空気過剰率λのうちのいずれかを用いても、第1の実施形態と同様な効果を得ることができる。これらエンジン回転速度変動ΔNE、排気温度、筒内圧力、および空気過剰率λは、いずれも前噴射(パイロット噴射QP)と後噴射(メイン噴射QM)によるエンジン1挙動の影響を表すものである。
As described above, as a method for estimating the combustion state or the injection state affected by the proximity injection, the exhaust temperature in the second embodiment and the third implementation are used instead of the engine speed fluctuation ΔNE in the first embodiment. Even if any one of the in-cylinder pressure in the combustion chamber of the
(その他の実施形態)
以上説明した本実施形態では、1燃焼行程の間に複数回に分けて噴射する多段噴射のうち、パイロット噴射形態で説明したが、アフター噴射形態、あるいはパイロット噴射、メイン噴射、アフター噴射の3回噴射する噴射形態であってもよい。
(Other embodiments)
In the present embodiment described above, the pilot injection mode has been described among the multistage injections that are performed in a plurality of times during one combustion stroke. However, the after injection mode, or the pilot injection, the main injection, and the after injection are performed three times. The injection form to inject may be sufficient.
以上説明した本実施形態では、ECU10の通常モードにおいて算出する運転状態に応じた最適な目標噴射間隔INTとを比較し、限界噴射間隔INTminと比較して目標噴射間隔INTが小さいときには、目標噴射間隔INTを限界噴射間隔INTminに置換する限界噴射間隔INTminとして、判定手段S205で実際に検出した限界噴射間隔INTminを用いたが、判定手段S205で検出した限界噴射間隔INTminに余裕(安全)を見込んで乗算補正、あるいは加算補正した値を用いることができる。これにより、噴射の重なり防止がより一層図れる。
In the present embodiment described above, the optimum target injection interval INT corresponding to the operating state calculated in the normal mode of the
以上説明した本実施形態では、噴射間隔INTを縮小する方向にインジェクタ2を制御することで限界噴射間隔INTminを求めたが、逆に拡大する方向にインジェクタ2を制御しても、限界噴射間隔INTminを求めることはできる。
In the present embodiment described above, the limit injection interval INTmin is obtained by controlling the
以上説明した本実施形態では、前噴射(パイロット噴射QP)と後噴射(メイン噴射QM)によるエンジン1挙動の影響を表すエンジン1挙動影響値としてのエンジン回転速度変動ΔNE、排気温度、筒内圧力、および空気過剰率λのいずれか一つを監視し、エンジン1挙動影響値の変化境界点を判別するように説明したが、エンジン回転速度変動ΔNE、排気温度、筒内圧力、および空気過剰率λを含む複数のエンジン1挙動影響値を監視し、いずれか1つが前噴射と後噴射の重なりを示す挙動影響値を示した際に、そのときを限界噴射間隔と認識してもよい。
In the present embodiment described above, the engine speed fluctuation ΔNE, the exhaust temperature, the cylinder as the
1 エンジン(内燃機関)
2 インジェクタ(燃料噴射弁、電磁式燃料噴射弁)
3 サプライポンプ(高圧供給ポンプ、燃料供給ポンプ)
7 吸入調量弁
10 ECU(エンジン制御ユニット、制御手段、補正手段)
17 コモンレール(蓄圧室)
1 engine (internal combustion engine)
2 Injector (fuel injection valve, electromagnetic fuel injection valve)
3 Supply pump (high pressure supply pump, fuel supply pump)
7
17 Common rail (accumulation chamber)
Claims (7)
前記制御手段は、前記複数回の噴射のうち先に噴射を実施する前噴射と前記前噴射の後に噴射を実施する後噴射とを近接噴射させる運転領域にて前記内燃機関が運転されていることを検出する特定運転状態検出手段と、前記内燃機関の燃焼状態または噴射状態を推定する状態推定手段と、前記状態推定手段によって前記燃焼状態または前記噴射状態を監視し、前記前噴射と前記後噴射の間の噴射間隔の大きさに従って変化する前記燃焼状態または前記噴射状態における所定の変化量に基いて限界噴射間隔を判定する判定手段とを備えていることを特徴とする燃料噴射制御装置。 An injector for injecting fuel into a combustion chamber of each cylinder of the internal combustion engine; and a control means for controlling the injector in accordance with an operating state of the internal combustion engine, and during one combustion stroke of the internal combustion engine with respect to the cylinder In a fuel injection control device that performs a plurality of injections,
The internal combustion engine is operated in an operation region in which the control means makes a close injection of a pre-injection in which the injection is performed first and a post-injection in which the injection is performed after the pre-injection among the plurality of injections. Specific operating state detecting means for detecting the combustion state, state estimating means for estimating the combustion state or injection state of the internal combustion engine, and monitoring the combustion state or the injection state by the state estimating means, and the pre-injection and the post-injection A fuel injection control device comprising: a determination unit that determines a limit injection interval based on the combustion state that changes in accordance with the magnitude of the injection interval during the period or a predetermined amount of change in the injection state.
前記目標噴射間隔が前記限界噴射間隔より小さくなるときには、前記目標噴射間隔を前記限界噴射間隔に置換する補正手段を有することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。 Comparing the limit injection interval with an optimum target injection interval according to the operating state of the internal combustion engine calculated by the control means;
4. The apparatus according to claim 1, further comprising a correcting unit that replaces the target injection interval with the limit injection interval when the target injection interval is smaller than the limit injection interval. 5. Fuel injection control device.
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