JP2007132315A - 燃料噴射制御装置 - Google Patents

燃料噴射制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2007132315A
JP2007132315A JP2005328339A JP2005328339A JP2007132315A JP 2007132315 A JP2007132315 A JP 2007132315A JP 2005328339 A JP2005328339 A JP 2005328339A JP 2005328339 A JP2005328339 A JP 2005328339A JP 2007132315 A JP2007132315 A JP 2007132315A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
injection
fuel
fuel injection
pressure
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005328339A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoki Yamazaki
直樹 山崎
Original Assignee
Denso Corp
株式会社デンソー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp, 株式会社デンソー filed Critical Denso Corp
Priority to JP2005328339A priority Critical patent/JP2007132315A/ja
Publication of JP2007132315A publication Critical patent/JP2007132315A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402Multiple injections
    • F02D41/405Multiple injections with post injections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402Multiple injections
    • F02D41/403Multiple injections with pilot injections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/31Control of the fuel pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008Controlling each cylinder individually
    • F02D41/0087Selective cylinder activation, i.e. partial cylinder operation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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

【課題】多気筒内燃機関において多段噴射を行なう場合であっても、圧力脈動による燃料噴射制御精度の低下を好適に抑制することのできる燃料噴射制御装置を提供する。
【解決手段】先行気筒のポスト噴射psの圧力脈動により、脈動影響期間Tの間になされる燃料噴射の制御精度に影響が及ぶ。このため、脈動影響期間T内にあるパイロット噴射piのうち、2段目のパイロット噴射piについては、1段目のパイロット噴射piによって生じる圧力脈動に加えて、先行気筒のポスト噴射psの圧力脈動の影響を考慮して噴射期間の指令値(指令噴射期間)を設定する。
【選択図】 図2

Description

本発明は、蓄圧室に高圧状態で蓄えられた燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記蓄圧室内の燃圧を検出する検出手段とを備える多気筒内燃機関の燃料噴射装置に適用され、前記検出される燃圧に基づき前記燃料噴射弁を操作することで任意の気筒に燃焼サイクルの1サイクル内で燃料を多段噴射する制御を行なう燃料噴射制御装置に関する。
この種の燃料噴射装置としては、ディーゼル機関の各気筒の燃料噴射弁に高圧の燃料を供給する共通の蓄圧室(コモンレール)を備えるものが周知である。このコモンレール式のディーゼル機関における燃料噴射制御装置は、燃料噴射弁を操作する際の指令噴射期間を、要求される燃料量とコモンレール内の燃圧とに基づき設定する。
また、ディーゼル機関では、通常、メイン噴射に加えてパイロット噴射やポスト噴射等の噴射がなされる等、燃焼サイクルの1サイクル内で燃料を多段噴射する制御が行われている。ただし、こうした多段噴射がなされるときには、その前段の噴射後にコモンレール内に圧力脈動が生じ、この影響により後段の噴射量が変化するおそれがある。
そこで従来は、例えば下記特許文献1、2に見られるように、要求される噴射量と燃圧とに基づき設定される指令噴射期間を、前段の噴射から後段の噴射までの時間間隔(インターバル)に応じて補正する燃料噴射制御装置も提案されている。
ところで、多気筒内燃機関にあっては、任意の気筒における燃料噴射に際してのコモンレール内の燃圧は、これに先行して燃料噴射を行なう気筒である先行気筒における燃料噴射によって生じる圧力脈動の影響を受けることとなる。そして、この圧力脈動により、任意の気筒における燃料噴射の制御精度が低下するおそれがある。特に、近年、多段噴射の噴射段数の増大の要求が生じており、これに起因して先行気筒のポスト噴射と任意の気筒のパイロット噴射との間の間隔が短くなる傾向にあるため、上記制御精度の低下の問題は深刻である。
特開平6−101552号公報 特開平10−266888号公報
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、多気筒内燃機関において多段噴射を行なう場合であっても、圧力脈動による燃料噴射制御精度の低下を好適に抑制することのできる燃料噴射制御装置を提供することにある。
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
請求項1記載の発明は、前記任意の気筒における前記多段噴射の2段目以降の噴射についての前記燃料噴射弁の操作量の設定を、前記検出される燃圧に加えて、前記任意の気筒に先行して燃料噴射が行われる先行気筒における前記燃料噴射弁の操作態様と、前記多段噴射のうちの前記操作量の設定対象となる噴射に先行する燃料噴射についての前記燃料噴射弁の操作態様とに基づき行なう設定手段を備えることを特徴とする。
上記構成では、先行気筒における燃料噴射弁の操作態様により、先行気筒における燃料噴射によって蓄圧室内に生じる圧力脈動を把握することができる。また、上記先行する燃料噴射についての燃料噴射弁の操作態様により、同先行する燃料噴射によって蓄圧室内に生じる圧力脈動を把握することができる。このため、上記構成では、上記2段目以降の噴射についての操作量を、これら双方の圧力脈動の影響に見合った量に設定することができる。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記設定手段は、前記先行気筒における燃料噴射の噴射量及び該燃料噴射から前記設定対象となる噴射までの間隔に基づき前記操作量を設定するための第1の補正値を算出する手段と、前記先行する燃料噴射の噴射量及び該燃料噴射から前記設定対象となる噴射までの間隔に基づき前記操作量を設定するための第2の補正値を算出する手段と、前記第1及び第2の補正値と前記検出される燃圧とに基づき前記操作量を設定する手段とを備えることを特徴とする。
燃料噴射によって生じる圧力脈動の振幅は、同燃料噴射の噴射量に依存する。また、この圧力脈動は、時間が経過するにつれて減衰する。この点、上記構成では、燃料噴射によって生じる圧力脈動の振幅及び減衰を適切に反映しつつ、同圧力脈動が上記設定対象となる噴射に及ぼす影響を定量化したパラメータとして各補正値を定めることができる。
請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記第1の補正値を算出する手段は、前記噴射量及び前記間隔に加えて、前記蓄圧室内の燃料の温度を用いて前記第1の補正値を算出することを特徴とする。
蓄圧室内の燃料の温度が変化すると、燃料の粘性が変化する。このため、蓄圧室内に生じる圧力脈動の周期は、燃料の温度に依存する。この点、上記構成では、蓄圧室内の温度を用いて第1の補正値を定めることで、この第1の補正値を、先行気筒における燃料噴射によって生じる圧力脈動が上記設定対象となる噴射に及ぼす影響をいっそう高精度に定量化したパラメータとすることができる。
請求項4記載の発明は、請求項2又は3記載の発明において、前記設定手段は、前記先行気筒における燃料噴射の噴射量に基づき、該燃料噴射によって生じる圧力脈動がその後の燃料噴射に影響を与える期間である脈動影響期間を算出する手段を更に備え、前記第1の補正値を、前記多段噴射のうちの前記脈動影響期間内にある噴射のための操作量の設定に対して用いることを特徴とする。
上記構成では、脈動影響期間を算出する手段を備えることで、第1の補正値を用いることが所望される噴射段を簡易に設定することができる。このため、多段噴射の全ての噴射に対して第1の補正値を用いる場合と比較して、燃料噴射制御にかかる処理を簡素化することもできる。
請求項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の発明において、前記内燃機関がディーゼル機関であり、前記多段噴射が、前記内燃機関の出力トルクの生成に寄与して且つ前記多段噴射の中で最大の噴射量を有するメイン噴射と、該メイン噴射に先行して前記メイン噴射の噴射量よりも微小な燃料を噴射する複数の前段噴射と、前記内燃機関の後処理装置の再生のためのポスト噴射とを含み、前記設定手段は、前記先行気筒の燃料噴射を該先行気筒のポスト噴射とすることを特徴とする。
上記ポスト噴射は、通常、圧縮上死点よりもはるかに遅角して噴射される。また、前段噴射は、圧縮上死点よりも進角して噴射される。このため、ポスト噴射と前段噴射との間隔は短くなる傾向にある。このため、上記構成では、特に前段噴射が先行気筒のポスト噴射による圧力脈動の影響を受けやすい。このため、上記構成は、請求項1〜4の構成の作用効果を特に顕著に奏することができるものとなっている。
(第1の実施形態)
以下、本発明にかかる燃料噴射制御装置をコモンレール式のディーゼル機関の燃料噴射制御装置に適用した第1の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
図1に、エンジンシステムの全体構成を示す。
図示されるように、燃料タンク2内の燃料は、燃料フィルタ4を介して燃料ポンプ6によって汲み上げられる。この燃料ポンプ6は、SCV(燃料調量弁8)を備えており、この燃料調量弁8が操作されることで、外部に吐出される燃料量が決定される。
燃料ポンプ6からの燃料は、コモンレール10に加圧供給される。コモンレール10は、燃料ポンプ6から加圧供給された燃料を高圧状態で蓄え、これを高圧燃料通路12を介して各気筒(ここでは、4気筒を例示)の燃料噴射弁14に供給する。
上記エンジンシステムは、コモンレール10内の燃圧を検出する燃圧センサ20や、燃料ポンプ6内の燃料の温度を検出する燃温センサ22、ディーゼル機関のクランク軸の回転角度を検出するクランク角センサ24等、ディーゼル機関の運転状態を検出する各種センサを備えている。更に、エンジンシステムは、ユーザによる加速要求の指示に用いられるアクセルペダルについて、その操作量を検出するアクセルセンサ26を備えている。
電子制御装置(ECU30)は、マイクロコンピュータを主体として構成され、上記各種センサの検出結果を取り込み、これに基づきディーゼル機関の出力を制御するものである。上記ECU30は、ディーゼル機関の出力制御を適切に行なうべく、燃料噴射制御を行う。
この燃料噴射制御に際しては、コモンレール10内の燃圧を、ディーゼル機関の運転状態に応じて設定される燃圧の目標値(目標燃圧)にフィードバック制御する。そして、燃料噴射弁14に対する噴射量の指令値(指令噴射量)の燃料噴射を行なうべく、燃圧センサ20によって検出される燃圧と指令噴射量とに基づき、燃料噴射弁14に対する噴射期間の指令値(指令噴射期間)を算出する。
詳しくは、燃料噴射制御は、燃焼サイクルの1サイクル内で、パイロット噴射、メイン噴射、アフタ噴射、ポスト噴射の中からいくつかを選択して、これら選択した噴射を行なう多段噴射制御となる。ここで、パイロット噴射は、極微小な燃料が噴射されて着火の直前の燃料と空気との混合を促進させるとともに、メイン噴射後の着火時期の遅れを短縮して窒素酸化物(NOx)の発生を抑制し、燃焼音及び振動を低減する。メイン噴射は、ディーゼル機関の出力トルクの生成に寄与して且つ多段噴射中の最大の噴射量を有する。アフタ噴射は、微粒子物質(PM)を再燃焼させる。ポスト噴射は、排気の温度を制御して、ディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)等のディーゼル機関の後処理装置を再生させる。
上記パイロット噴射、メイン噴射、アフタ噴射の指令噴射量(「0」を含む)は、ディーゼル機関の要求トルクに応じた要求燃料量に基づき算出される。また、ポスト噴射の指令噴射量は、後処理装置の再生が所望される所定の条件下において算出される。
ところで、燃料噴射を行なう際には、その前段の噴射によりコモンレール10内の燃料に圧力脈動が生じ、これにより後段の噴射量が変化するおそれがある。これは、圧力脈動のために、指令噴射期間の算出に際して参照する燃圧によっては、噴射期間の燃圧の挙動を一義的に定めることができないためである。このため、多段噴射を行なう際には、先行する噴射によって生じる圧力脈動の影響を考慮してその後の噴射の指令噴射期間を設定する。ただし、パイロット噴射については、これに先行する気筒におけるポスト噴射による圧力脈動の影響が無視できないものとなるため、先行する噴射によって生じる圧力脈動を考慮するのみでは十分とはいえない。図2に、圧縮上死点が隣接する2つの気筒における多段噴射について例示する。
図2では、多段噴射が、3段のパイロット噴射piと、1段のメイン噴射mと、1段のアフタ噴射aと、1段のポスト噴射psとからなる例を示した。この例においては、先行して噴射を行なう気筒(先行気筒)におけるポスト噴射psと、これと隣接して噴射を行なう次気筒におけるパイロット噴射piとが近接している。このため、先行気筒におけるポスト噴射psによる圧力脈動の影響が2段目のパイロット噴射piにまで及んでいる。この図2では、ポスト噴射psによって生じる圧力脈動の影響が無視できない期間を、脈動影響期間Tとして示した。なお、脈動影響期間T内の燃料噴射の段数は、メイン噴射mに先行して行なわれるパイロット噴射piの噴射段数が多くなるほど増加する傾向にある。特に、ディーゼル機関の騒音の低減や排気特性の悪化の抑制の観点からパイロット噴射の段数を増加させる要求があることから、脈動影響期間Tと複数のパイロット噴射の期間とがオーバーラップする可能性は益々高まってきている。
この図2に示す例における2段目のパイロット噴射piに際して影響を及ぼす圧力脈動について、図3に示す。図3(a)は、先行気筒のポスト噴射psを示し、図3(b)は、次気筒のパイロット噴射piを示し、図3(c)は、ポスト噴射psによる圧力脈動を示し、図3(d)は、1段目のパイロット噴射piによる圧力脈動を示し、図3(e)は、ポスト噴射psによる圧力脈動とパイロット噴射piによる圧力脈動との双方によって生じる圧力脈動を示す。
図示されるように、先行気筒のポスト噴射psによる圧力脈動と次気筒の1段目のパイロット噴射piによる圧力脈動とが重なることで、実際の圧力脈動は、図3(e)に示すものとなり、これは、図3(d)に示す1段目のパイロット噴射piによる圧力脈動とは大きく異なったものとなっている。
そこで、本実施形態では、2段目以降のパイロット噴射piについては、先行するパイロット噴射piの圧力脈動に加えて、これに先行して噴射を行なう先行気筒のポスト噴射psの圧力脈動を考慮して、指令噴射期間を設定する。以下、これについて図4を用いて説明する。
図4は、本実施形態にかかる燃料噴射制御の処理の手順を示す。この処理は、ECU30により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
この一連の処理では、まずステップS10において、アクセルセンサ26によって検出されるアクセルペダルの操作量と、クランク角センサ24によって検出されるクランク軸の回転速度とに基づき、アクセルペダルの操作量に応じた出力トルクを生成するための要求噴射量を算出する。
続くステップS12では、パイロット噴射、メイン噴射、アフタ噴射の各噴射開始時期の指令値(指令噴射開始時期)と仮の指令噴射期間とを算出する。仮の指令噴射期間の算出は次のようにして行なう。まず、ステップS10にて算出される要求噴射量に基づき、パイロット噴射の段数(0以上)と、アフタ噴射の段数(0以上)とを設定する。そして、算出された噴射段数に応じて、上記要求噴射量を各噴射に振り分けることで、各噴射の指令噴射量を設定する。そして、各噴射について、燃圧センサ20によって検出される燃圧と指令噴射量とに基づき、仮の指令噴射期間を設定する。
続くステップS14では、ステップS12において算出される多段噴射に先行して多段噴射を行なう先行気筒におけるポスト噴射の指令噴射開始時期と指令噴射期間とを、周知の手法により算出する。続くステップS16では、先行気筒のポスト噴射の噴射量に基づき、先の図2に示した脈動影響期間Tを算出する。ここで、噴射量に基づき脈動影響期間Tを算出するのは、噴射量によってポスト噴射によって生じる圧力脈動の振幅が変化し、ひいては、噴射に対する影響が無視し得る程度に脈動が減衰する時間が変化するからである。このステップS14では、先行するポスト噴射量がゼロであるときには、脈動影響期間Tはゼロと算出される。なお、ポスト噴射の噴射量は、図示しない別のロジックで算出される。
続くステップS18では、脈動影響期間T内に次気筒において行なわれる噴射を抽出する。例えば先の図2に示した例の場合、1段目及び2段目のパイロット噴射を抽出する。
続くステップS20では、抽出された噴射段数が「1」以上であるか否かを判断する。そして、「1」以上であると判断されると、ステップS22の処理にて、上記ステップS18にて抽出された噴射について、指令噴射期間を設定するための補正値を算出する。なお、本実施形態では、脈動影響期間T内にメイン噴射が入ることがない設定としてあるため、以下では、抽出された噴射をパイロット噴射と想定して説明する。このステップS22では、ポスト噴射からパイロット噴射までの時間間隔と、ポスト噴射の噴射量と、燃圧センサ20によって検出されるコモンレール10内の燃圧と、燃温センサ22によって検出される燃料の温度とに基づき補正値を算出する。この補正値は、指令噴射期間を直接補正するものとなっている。
ここで、ポスト噴射からパイロット噴射までの時間間隔は、ポスト噴射によって生じる圧力脈動のパイロット噴射時の位相及び減衰量と相関を有するパラメータである。ちなみに、この時間間隔は、図5に示す態様にて算出される。図5(a)、図5(b)は、互いに異なる燃料噴射についての燃料噴射弁14の操作信号を示している。図示されるように、これら燃料噴射の時間間隔は、先に行なわれる噴射についての指令噴射期間の終了時から後に行なわれる噴射についての指令噴射期間の開始時までの時間間隔とする。すなわち、ポスト噴射からパイロット噴射までの時間間隔は、先行気筒のポスト噴射の指令噴射期間の終了時から次気筒のパイロット噴射の指令噴射開始時期までの時間間隔となる。ここで、パイロット噴射の指令噴射開始時期は、先の図4のステップS12にて算出されたものを用いる。なお、ポスト噴射の指令噴射期間の終了時は、先の図4のステップS14にて算出されるポスト噴射の指令噴射開始時期と指令噴射期間とから算出することができる。
また、上記ポスト噴射の噴射量は、ポスト噴射によって生じる圧力脈動の振幅と相関を有するパラメータである。すなわち、噴射量が多いほど振幅が大きくなる。更に、コモンレール10内の燃料の温度は、ポスト噴射によって生じる圧力脈動の周期と相関を有するパラメータである。
このため、上記4つのパラメータを考慮することで、ポスト噴射によって生じる圧力脈動によるパイロット噴射への影響に見合った補正値を高精度で算出することができる。
上記ステップS22の処理が完了するときや、ステップS20において抽出された噴射段数がゼロであると判断されるときには、ステップS24に移行する。このステップS24では、多段噴射の2段目以降の噴射について、上記先行する噴射から当該噴射までの時間間隔と、先行する噴射の噴射量と、燃圧センサ20によって検出されるコモンレール10内の燃圧と、燃温センサ22によって検出される燃料の温度とに基づき補正値を算出する。この補正値も、指令噴射期間を直接補正するものとなっている。なお、これらのパラメータを用いる理由、及び時間間隔の算出手法は、上記ステップS22のものと同様である。
ステップS24の処理が完了すると、ステップS26に移行する。このステップS26では、多段噴射の各噴射について、燃料噴射弁14に対する最終的な指令噴射期間を設定する。ここでは、まず指令噴射開始時期に燃圧センサ20によって検出される燃圧の検出値と、指令噴射量とに基づき、指令噴射期間の基本値を算出する。続いて、上記ステップS22、S24にて算出される補正値に基づき、基本値を補正する。
例えば、先の図2に示した例において、1段目のパイロット噴射については、上記ステップS22で算出される補正値によって基本値を補正する。また例えば、先の図2に示した例において、2段目のポスト噴射については、上記ステップS22で算出される補正値と、上記ステップS24で算出される補正値との和によって基本値を補正する。ここで、これら2つの補正値の加算値を最終的な補正値として用いるのは、先の図3に示したように、複数の噴射の圧力脈動は、これら各噴射の圧力脈動の重ね合わせによってよく近似できることによる。なお、先行気筒のポスト噴射による脈動影響期間Tに3段目のパイロット噴射も入る場合には、これについては、上記ステップS22で算出される補正値と、上記ステップS24において1段目及び2段目のパイロット噴射をそれぞれ先行する噴射とする各補正値とからなる3つの補正値の和によって基本値を補正する。
なお、上記基本値の算出において、指令噴射開始時期における燃圧の検出値の信頼性を評価する処理を行なうことが望ましい。そして、この検出値の信頼性が低いと判断されるときには、上記ステップS12にて算出される指令噴射期間を最終的な指令噴射期間として設定すればよい。なお、こうした処理を行なわない場合でも、上記ステップS12において仮の指令噴射期間のいくつかを算出することは、ステップS24において先行する噴射からの時間間隔を算出するうえで有効である。
こうしてステップS26の処理が完了するときには、この一連の処理を一旦終了する。
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
(1)先行気筒のポスト噴射による脈動影響に見合った補正値と、多段噴射のうちの指令噴射期間の設定対象となる噴射に先行する燃料噴射の脈動影響に見合った補正値とを、それら噴射量と設定対象となる噴射までの時間間隔とに基づき設定した。これにより、燃料噴射によって生じる圧力脈動の振幅及び減衰を適切に反映しつつ、同圧力脈動が設定対象となる噴射に及ぼす影響を定量化したパラメータとして各補正値を定めることができる。
(2)補正値を算出するために、上記噴射量及び上記時間間隔に加えて、燃料の温度を更に用いた。これにより、圧力脈動の周期が燃料の温度によって変化した場合であれ、上記各補正値を、この圧力脈動が設定対象となる噴射に及ぼす影響を定量化したパラメータとすることができる。
(3)先行気筒におけるポスト噴射の噴射量に基づき、同ポスト噴射によって生じる圧力脈動がその後の燃料噴射に影響を与える期間である脈動影響期間Tを算出した。これにより、上記ステップS22にて算出される補正値を用いることが所望される噴射段を簡易に設定することができる。このため、多段噴射の全ての噴射に対してこの補正値を用いる場合と比較して、燃料噴射制御の処理を簡素化することもできる。
(4)パイロット噴射として複数段の噴射を許容するとともに、多段噴射にポスト噴射を含めた。ここで、上記ポスト噴射は、通常、圧縮上死点よりもはるかに遅角して噴射される。また、複数段のパイロット噴射は、圧縮上死点よりも進角して噴射される。このため、ポスト噴射とパイロット噴射との間隔は短くなる傾向にあり、ひいては、先行気筒のポスト噴射の圧力脈動のパイロット噴射への影響が無視できないものとなる。このため、本実施形態は、上記(1)〜(3)の作用効果を特に顕著に奏することができるものとなっている。
(第2の実施形態)
以下、第2の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
上記実施形態では、先行して行なわれる燃料噴射からその後の燃料噴射までの時間間隔を、先行して行なわれる燃料噴射の指令噴射期間の終了時から後の燃料噴射の指令噴射開始時期までの時間間隔とした。これに対し、本実施形態では、上記時間間隔を、先行して行なわれる実際の燃料噴射の終了タイミングから、後の燃料噴射の指令噴射開始時期までとする。以下、図6を用いてこれについて詳述する。
図6(a)は、先行して行なわれる燃料噴射についての燃料噴射弁14の操作信号を示し、図6(b)は、先行して行なわれる燃料噴射の実際の噴射率を示し、図6(c)は、後の燃料噴射についての燃料噴射弁14の操作信号を示す。図6(b)に示されるように、実際の噴射は、指令噴射期間に対して遅延する。これは、燃料噴射弁14の応答遅れによるものである。しかも、図6(b)に実線及び一点鎖線にて示すように、この遅延量は変動する。これは、燃料噴射弁14のノズルニードルが変位するのに要する力は、コモンレール10内の燃圧等に応じて変化するためである。
このため、先行して行なわれる燃料噴射によって生じる圧力脈動が後の噴射に及ぼす影響を精度良く把握するためには、先行する燃料噴射についての指令噴射期間の終了時よりも、同燃料噴射の実際の終了タイミングを用いることが望ましい。
そこで、本実施形態では、実際の噴射の終了タイミングを、燃圧の検出値と、先行して行なわれる燃料噴射の指令噴射開始時期と指令噴射期間とに基づき算出する。ここで、燃圧の検出値は、指令噴射期間の終了時に対する実際の噴射の終了タイミングの遅延量と相関を有するパラメータである。このため、指令噴射開始時期と指令噴射期間とから算出できる指令噴射期間の終了時と上記遅延量とに基づき、実際の噴射の終了タイミングを算出することができる。
以上説明した本実施形態によれば、先の第1の実施形態の上記(1)〜(4)の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
(5)先の図4のステップS22、S24において補正値を算出するに際し、先行して行なわれる噴射から後の噴射までの時間間隔を、先行して行なわれる実際の噴射の終了タイミングからの時間間隔とした。これにより、先行して行なわれる燃料噴射によって生じる圧力脈動が後の噴射に及ぼす影響に見合ったより適切な補正値を算出することができる。
(その他の実施形態)
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・指令噴射期間を算出するための補正値としては、指令噴射期間を直接補正するものに限らない。例えば、燃圧と指令噴射量とから指令噴射期間の基本値を算出する代わりに、この燃圧を、先行して行なわれる燃料噴射の圧力脈動に見合った補正値によって補正し、この補正された燃圧を用いて指令噴射期間を算出(指令噴射期間を間接的に補正)してもよい。この際、この補正値は、噴射期間における上記圧力脈動による圧力変化の平均値とすることが望ましい。
・時間間隔が長くなったときに補正値を「0」と算出するなら、必ずしも脈動影響期間Tを算出しなくてもよい。
・多段噴射の2段目以降の最終的な指令噴射期間の設定手法としては、ポスト噴射の圧力脈動の影響に見合った補正値と、多段噴射のうちの先行する燃料噴射の圧力脈動の影響に見合った補正値とを用いて行なうものに限らない。例えば、ポスト噴射からのからの時間間隔と、その噴射量と、多段噴射のうちの先行する燃料噴射からの時間間隔と、その噴射量とから、最終的な補正値を直接マップ演算するものであってもよい。これにより、互いに異なる燃料噴射による圧力脈動が各燃料噴射の圧力脈動の厳密な重ね合わせとならず非線形性を有する場合には、より精度の良い補正値を算出することが可能となる。
・燃料噴射弁14としては、燃圧と指令噴射期間とによって噴射量を一義的に定めるものに限らない。例えば米国特許第6520423号明細書に記載されているように、燃料噴射弁14が、アクチュエータの変位に応じてノズルニードルのリフト量を連続的に調整可能なものであるなら、噴射期間と燃圧とによって一義的に噴射量を定めることはできない。この場合には、燃料噴射量を制御するための燃料噴射弁の操作量は、例えばアクチュエータに与えるエネルギ量とエネルギを与える期間(指令噴射期間)となり、噴射量は、燃圧とこれらエネルギ量及び指令噴射期間とによって定まる。
・車載内燃機関としては、ディーゼル機関に限らず、例えば筒内噴射式ガソリン機関であってもよい。
第1の実施形態にかかるエンジンシステムの全体構成を示す図。 隣接する2つの多段噴射を示すタイムチャート。 燃料噴射によって生じる圧力脈動を示すタイムチャート。 上記実施形態にかかる燃料噴射制御の処理手順を示すフローチャート。 上記処理において、2つの燃料噴射の時間間隔の算出手法を示すタイムチャート。 第2の実施形態において、2つの燃料噴射の時間間隔の算出手法を示すタイムチャート。
符号の説明
10…コモンレール、14…燃料噴射弁、20…燃圧センサ、30…ECU(燃料噴射制御装置)。

Claims (5)

  1. 蓄圧室に高圧状態で蓄えられた燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記蓄圧室内の燃圧を検出する検出手段とを備える多気筒内燃機関の燃料噴射装置に適用され、前記検出される燃圧に基づき前記燃料噴射弁を操作することで任意の気筒に燃焼サイクルの1サイクル内で燃料を多段噴射する制御を行なう燃料噴射制御装置において、
    前記任意の気筒における前記多段噴射の2段目以降の噴射についての前記燃料噴射弁の操作量の設定を、前記検出される燃圧に加えて、前記任意の気筒に先行して燃料噴射が行われる先行気筒における前記燃料噴射弁の操作態様と、前記多段噴射のうちの前記操作量の設定対象となる噴射に先行する燃料噴射についての前記燃料噴射弁の操作態様とに基づき行なう設定手段を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
  2. 前記設定手段は、前記先行気筒における燃料噴射の噴射量及び該燃料噴射から前記設定対象となる噴射までの間隔に基づき前記操作量を設定するための第1の補正値を算出する手段と、前記先行する燃料噴射の噴射量及び該燃料噴射から前記設定対象となる噴射までの間隔に基づき前記操作量を設定するための第2の補正値を算出する手段と、前記第1及び第2の補正値と前記検出される燃圧とに基づき前記操作量を設定する手段とを備えることを特徴とする請求項1記載の燃料噴射制御装置。
  3. 前記第1の補正値を算出する手段は、前記噴射量及び前記間隔に加えて、前記蓄圧室内の燃料の温度を用いて前記第1の補正値を算出することを特徴とする請求項2記載の燃料噴射制御装置。
  4. 前記設定手段は、前記先行気筒における燃料噴射の噴射量に基づき、該燃料噴射によって生じる圧力脈動がその後の燃料噴射に影響を与える期間である脈動影響期間を算出する手段を更に備え、前記第1の補正値を、前記多段噴射のうちの前記脈動影響期間内にある噴射のための操作量の設定に対して用いることを特徴とする請求項2又は3記載の燃料噴射制御装置。
  5. 前記内燃機関がディーゼル機関であり、
    前記多段噴射が、前記内燃機関の出力トルクの生成に寄与して且つ前記多段噴射の中で最大の噴射量を有するメイン噴射と、該メイン噴射に先行して前記メイン噴射の噴射量よりも微小な燃料を噴射する複数の前段噴射と、前記内燃機関の後処理装置の再生のためのポスト噴射とを含み、
    前記設定手段は、前記先行気筒の燃料噴射を該先行気筒のポスト噴射とすることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
JP2005328339A 2005-11-14 2005-11-14 燃料噴射制御装置 Pending JP2007132315A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005328339A JP2007132315A (ja) 2005-11-14 2005-11-14 燃料噴射制御装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005328339A JP2007132315A (ja) 2005-11-14 2005-11-14 燃料噴射制御装置
DE102006035435A DE102006035435A1 (de) 2005-11-14 2006-11-13 Kraftstoffeinspritzsteuereinrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007132315A true JP2007132315A (ja) 2007-05-31

Family

ID=37989654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005328339A Pending JP2007132315A (ja) 2005-11-14 2005-11-14 燃料噴射制御装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2007132315A (ja)
DE (1) DE102006035435A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7765995B2 (en) 2007-08-31 2010-08-03 Denso Corporation Fuel injection device and fuel injection system
JP2014503044A (ja) * 2011-01-17 2014-02-06 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh 内燃機関における燃料噴射装置内のインジェクタの駆動制御のための方法及び装置
US9051895B2 (en) 2010-03-12 2015-06-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel injection control apparatus
US9281803B2 (en) 2010-03-31 2016-03-08 Robert Bosch Gmbh Method for actuating a number of modules

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4582191B2 (ja) * 2008-05-15 2010-11-17 株式会社デンソー 燃料噴射制御装置およびそれを用いた燃料噴射システム
JP5519410B2 (ja) * 2010-06-01 2014-06-11 本田技研工業株式会社 内燃機関の燃料供給装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7765995B2 (en) 2007-08-31 2010-08-03 Denso Corporation Fuel injection device and fuel injection system
US9051895B2 (en) 2010-03-12 2015-06-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel injection control apparatus
US9281803B2 (en) 2010-03-31 2016-03-08 Robert Bosch Gmbh Method for actuating a number of modules
JP2014503044A (ja) * 2011-01-17 2014-02-06 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh 内燃機関における燃料噴射装置内のインジェクタの駆動制御のための方法及び装置
US9309852B2 (en) 2011-01-17 2016-04-12 Robert Bosch Gmbh Method for activating an injector in a fuel injection system in an internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006035435A1 (de) 2007-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108049978B (zh) 在具有跳过点火控制情况下的发动机诊断
JP5873059B2 (ja) 圧縮着火式内燃機関
US8543314B2 (en) Injection control device of internal combustion engine
JP4625111B2 (ja) 内燃機関の燃料制御装置
US7845343B2 (en) Fuel injection control device and engine control system
JP4134910B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP5372728B2 (ja) 筒内噴射式内燃機関の制御装置
EP2031230B1 (en) Fuel injection characteristic sensing device and fuel injection command correcting device
JP4678397B2 (ja) 燃料噴射状態検出装置
EP1990528B1 (en) Injection characteristic detection apparatus, control system, and method for the same
JP4075774B2 (ja) ディーゼル機関の噴射量制御装置
EP0905359B1 (en) A fuel injection method and device for engines
US7933712B2 (en) Defective injection detection device and fuel injection system having the same
JP4289280B2 (ja) 噴射量学習制御装置
US7319930B2 (en) Method for balancing out the differences in the injection quantities between the cylinders in an internal combustion engine
JP4096924B2 (ja) 内燃機関用噴射量制御装置
US8175789B2 (en) Combustion controller for compression-ignition direct-injection engine and engine control system for the same
JP4899791B2 (ja) 燃料噴射制御装置及び燃料供給系の診断方法
US6959541B2 (en) Fuel injection control system for internal combustion engine
US7921707B2 (en) Exhaust gas recirculation distribution variation sensing device
JP4703622B2 (ja) 気筒休止機構を備えた内燃機関の制御装置
JP4588971B2 (ja) 内燃機関を制御するための方法及び装置
JP4211610B2 (ja) 内燃機関用燃料噴射制御装置
EP1318288B1 (en) Fuel injection system for internal combustion engine
JP2009057928A (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080129

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091019

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091027

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100309