JP2007332783A - エンジンの燃料供給方法及びエンジンの燃料供給装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジンの燃料供給方法において、第1の燃料噴射タイミングになる前の所定のタイミングになったとき、第1の燃料噴射タイミングで燃料噴射弁に作用する燃料圧力の推定値を第1燃料圧力推定値として、またこの第1の燃料噴射タイミングの後に訪れる第2の燃料噴射タイミングで燃料噴射弁に作用する燃料圧力の推定値を第2燃料圧力推定値として前もって算出する処理手順と、この第1燃料圧力推定値に基づいて燃料噴射量を補正する処理手順と、この補正された燃料噴射量が供給されるように第1の燃料噴射タイミングが訪れたとき燃料噴射弁を開く処理手順と、第2燃料圧力推定値に基づいて燃料噴射量を補正する処理手順と、この補正された燃料噴射量が供給されるように第2の燃料噴射タイミングが訪れたとき燃料噴射弁を開く処理手順とをエンジンコントローラ(41)が含む。
【選択図】図1
Description
…(1)
ただし、AVEPF(前回値):AVEPFの前回値、
このようにして算出されたコモンレール燃料圧力加重平均値AVEPFは、後述する図12(A)のステップ52でのコモンレール燃料圧力推定値Pcom y1の算出、図12(B)のステップ60でのコモンレール燃料圧力推定値Pcom y2の算出、図12(B)のステップ70でのコモンレール燃料圧力推定値Pcom y3の算出と図12(B)のステップ65での1番気筒または4番気筒の燃圧補正係数KINJ1・4の算出とに用いられる。
ただし、REFANG:基準角度、
PUMRE :ポンプ遅れ角度、
ここで、(補1)式の基準角度REFANGは実際のコモンレール燃料圧力が目標燃料圧力より小さいときにポンプ吐出量を増やして実際のコモンレール燃料圧力を目標燃料圧力へと戻すため進角側に移る値である。(補1)式のポンプ遅れ角度PUMREはバッテリ電圧VBが高いほど小さくなる値である。
…(補2)
従って、公知の当該方法を用いる場合には、(補2)式を用いて本実施形態のSTANGへと換算する必要がある。
ただし、Tp :基本噴射パルス幅、
Tfbya:目標当量比、
Ts :無効噴射パルス幅、
(2)式の基本噴射パルス幅Tp[msec]はシリンダ吸入吸気量Qcylとエンジン回転速度Neとから定まる値(=K×Qcyl/Ne)で、この基本噴射パルス幅Tpによりほぼ理論空燃比の混合気が得られる。シリンダ吸入吸気量Qcylはエアフローセンサ46により検出される吸入空気量Qaに基づいて算出される公知の値である。
/(Vcom+V0pump−y0・Apump)…(3)
ただし、K :体積弾性係数、
Apump :プランジャポンプのプランジャ断面積、
V0pump:プランジャポンプの圧縮室の最大容積、
Vcom :コモンレール容積、
ここで、リフト量演算開始クランク角Aからリフト量演算終了クランク角Bまでの区間が、圧縮行程噴射時期計算タイミングより圧縮行程噴射噴射タイミングまでのクランク角区間に相当するので、(3)式はこのクランク角区間(B−A)とポンププランジャ14bのプランジャリフト(図13)とから、つまりy1−y0から2番気筒または3番気筒の圧縮行程噴射開始時期計算タイミングより2番気筒または3番気筒の圧縮行程噴射タイミングまでのコモンレール燃料圧力上昇分を推定している。
ΔP=K・ΔV/V …(補3)
の式で表現される。
ここで、(4)式右辺第1項のコモンレール燃料圧力加重平均値AVEPFは、図12(A)、図12(B)の計算タイミングにおいて図7の値をサンプリングすることになるので、2番気筒または3番気筒のRef信号の入力タイミングにおける値になる。
(5)式の基本噴射パルス幅Tp、目標当量比Tfbya、無効噴射パルス幅Tsは、前述したように図示しないバックグランドジョブにおいて算出している。
/(Vcom+V0pump−y0・Apump)…(6)
ただし、K :体積弾性係数、
Apump :プランジャポンプのプランジャ断面積、
V0pump:プランジャポンプの圧縮室の最大容積、
Vcom :コモンレール容積、
ここで、リフト量演算開始クランク角Aから最大リフト時クランク角C(図13参照)までの区間が、圧縮行程噴射時期計算タイミングより3番気筒または2番気筒の吸気行程噴射タイミングまでのクランク角区間に相当するので、(6)式はこのクランク角区間(C−A)とポンププランジャ14bのプランジャリフト(図13)とから、つまりy2−y0から2番気筒または3番気筒の圧縮行程噴射開始時期計算タイミングより3番気筒または2番気筒の吸気行程噴射タイミングまでのコモンレール燃料圧力上昇分を推定している。
ただし、Q :燃料噴射弁特性を表す係数、
Pst :燃料噴射弁の設定燃料圧力、
K :体積弾性係数、
Vcom:コモンレール容積、
(7)式は燃料噴射弁の仕様(特性)から導かれる式で公知である。(7)式右辺の燃料噴射弁の設定燃料圧力Pstとは、噴射圧のことで、燃料噴射弁の仕様により予め定まってる。例えば設定燃料圧力Pstは350kPaといった値である。(7)式右辺の「SQRT」は、Pcom y1/Pstの平方根をとることを表している。
ここで、(8)式右辺第1項のコモンレール燃料圧力加重平均値AVEPFは、図12(A)、図12(B)の計算タイミングにおいて図7の値をサンプリングすることになるので、2番気筒または3番気筒のRef信号の入力タイミングにおける値になる。
(9)式の基本噴射パルス幅Tp、目標当量比Tfbya、無効噴射パルス幅Tsは、前述したように図示しないバックグランドジョブにおいて算出している。
(10)式の基本噴射パルス幅Tp、目標当量比Tfbya、無効噴射パルス幅Tsも、前述したように図示しないバックグランドジョブにおいて算出している。
ただし、Q :燃料噴射弁特性を表す係数、
Pst :燃料噴射弁の設定燃圧、
K :体積弾性係数、
Vcom:コモンレール容積、
(11)式は上記(7)と基本的に変わらない。(11)式右辺の「SQRT」は、AVEPF/Pstの平方根をとること表している。
ここで、(12)式右辺第1項のコモンレール燃料圧力加重平均値AVEPFは、図12(A)、図12(B)の計算タイミングにおいて図7の値をサンプリングすることになるので、1番気筒または4番気筒のRef信号の入力タイミングにおける値になる。
(13)式の基本噴射パルス幅Tp、目標当量比Tfbya、無効噴射パルス幅Tsは、前述したように図示しないバックグランドジョブにおいて算出している。
圧縮行程噴射開始時期計算タイミングで圧縮行程噴射タイミング(第1の燃料噴射タイミング)において燃料噴射弁に作用するであろう燃料圧力を推定し、その燃料圧力の推定値であるPcom y1(第1燃料圧力推定値)に基づいて燃料噴射量(Tp)を補正するので(図12(A)のステップ42、48、52、図12(B)のステップ53、54、55、56、図16(A)のステップ83、84)、圧縮行程噴射タイミング(第1の燃料噴射タイミング)における実際の燃料圧力に応じた燃料噴射量を多すぎることなく与えることができ、圧縮行程噴射タイミングにおける燃料噴射量の燃料圧力による補正精度を高めることができる。
13 吸気バルブ用カムシャフト
14 プランジャポンプ
31A 1番気筒の燃料噴射弁
31B 2番気筒の燃料噴射弁
31C 3番気筒の燃料噴射弁
31D 4番気筒の燃料噴射弁
41 エンジンコントローラ
Claims (12)
- クランクシャフトにより駆動されるアクチュエータと、
このアクチュエータにより駆動される高圧の燃料を吐出する高圧燃料ポンプと、
所定の燃料噴射タイミングで開いて、この高圧燃料ポンプからの高圧燃料を燃焼室内に直接供給する燃料噴射弁と
を備えるエンジンの燃料供給方法において、
運転条件に応じた燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出処理手順と、
第1の燃料噴射タイミングになる前の所定のタイミングになったとき、第1の燃料噴射タイミングで前記燃料噴射弁に作用する燃料圧力の推定値を第1燃料圧力推定値として、またこの第1の燃料噴射タイミングの後に訪れる第2の燃料噴射タイミングで前記燃料噴射弁に作用する燃料圧力の推定値を第2燃料圧力推定値として前もって算出する燃料圧力推定値算出処理手順と、
この第1燃料圧力推定値に基づいて前記燃料噴射量を補正する第1燃料噴射量補正処理手順と、
この補正された燃料噴射量が供給されるように前記第1の燃料噴射タイミングが訪れたとき前記燃料噴射弁を開く第1燃料噴射弁開閉処理手順と、
前記第2燃料圧力推定値に基づいて前記燃料噴射量を補正する第2燃料噴射量補正処理手順と、
この補正された燃料噴射量が供給されるように前記第2の燃料噴射タイミングが訪れたとき前記燃料噴射弁を開く第2燃料噴射弁開閉処理手順と
を含むことを特徴とするエンジンの燃料供給方法。 - 前記燃料噴射弁を気筒別に備え、前記第1燃料噴射量補正処理手順と、前記第1燃料噴射弁開閉処理手順と、前記第2燃料噴射量補正処理手順と、前記第2燃料噴射弁開閉処理手順とを各気筒の点火順序に従って実行することを特徴とする請求項1に記載のエンジンの燃料供給方法。
- 前記アクチュエータはクランクシャフトにより駆動されるポンプ駆動カムであり、
前記高圧燃料ポンプはこのポンプ駆動カムにより駆動されるポンププランジャが上昇する行程で高圧燃料を吐出し、このポンププランジャが下降する行程で一定の燃料圧力を保持するポンプであることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの燃料供給方法。 - 前記ポンププランジャが上昇する行程中に第1の燃料噴射タイミングが存在するとき、前記第1燃料圧力推定値を、前記所定のタイミングより前記第1の燃料噴射タイミングまでのクランク角区間と、前記ポンプ駆動カムのカムプロフィールまたは前記ポンププランジャのプランジャリフトとに基づいて算出することを特徴とする請求項3に記載のエンジンの燃料供給方法。
- 前記第2燃料圧力推定値を、前記所定のタイミングより前記第2の燃料噴射タイミングまでのクランク角区間と、前記ポンプ駆動カムのカムプロフィールまたは前記ポンププランジャのプランジャリフトと、前記第1の燃料噴射における燃料圧力減少代とに基づいて算出することを特徴とする請求項4に記載のエンジンの燃料供給方法。
- 前記第1の燃料噴射タイミングは圧縮行程噴射タイミング、前記第2の燃料噴射タイミングは吸気行程噴射タイミングまたは膨張行程噴射タイミングであることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの燃料供給方法。
- クランクシャフトにより駆動されるアクチュエータと、
このアクチュエータにより駆動される高圧の燃料を吐出する高圧燃料ポンプと、
所定の燃料噴射タイミングで開いて、この高圧燃料ポンプからの高圧燃料を燃焼室内に直接供給する燃料噴射弁と
を備えるエンジンの燃料供給装置において、
運転条件に応じた燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、
第1の燃料噴射タイミングになる前の所定のタイミングになったとき、第1の燃料噴射タイミングで前記燃料噴射弁に作用する燃料圧力の推定値を第1燃料圧力推定値として、またこの第1の燃料噴射タイミングの後に訪れる第2の燃料噴射タイミングで前記燃料噴射弁に作用する燃料圧力の推定値を第2燃料圧力推定値として前もって算出する燃料圧力推定値算出手段と、
この第1燃料圧力推定値に基づいて前記燃料噴射量を補正する第1燃料噴射量補正手段と、
この補正された燃料噴射量が供給されるように前記第1の燃料噴射タイミングが訪れたとき前記燃料噴射弁を開く第1燃料噴射弁開閉手段と、
前記第2燃料圧力推定値に基づいて前記燃料噴射量を補正する第2燃料噴射量補正手段と、
この補正された燃料噴射量が供給されるように前記第2の燃料噴射タイミングが訪れたとき前記燃料噴射弁を開く第2燃料噴射弁開閉手段と
を含むことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。 - 前記燃料噴射弁を気筒別に備え、前記第1燃料噴射量補正処理手順と、前記第1燃料噴射弁開閉処理手順と、前記第2燃料噴射量補正処理手順と、前記第2燃料噴射弁開閉処理手順とを各気筒の点火順序に従って実行することを特徴とする請求項7に記載のエンジンの燃料供給装置。
- 前記アクチュエータはクランクシャフトにより駆動されるポンプ駆動カムであり、
前記高圧燃料ポンプはこのポンプ駆動カムにより駆動されるポンププランジャが上昇する行程で高圧燃料を吐出し、このポンププランジャが下降する行程で一定の燃料圧力を保持するポンプであることを特徴とする請求項7に記載のエンジンの燃料供給装置。 - 前記ポンププランジャが上昇する行程中に第1の燃料噴射タイミングが存在するとき、前記第1燃料圧力推定値を、前記所定のタイミングより前記第1の燃料噴射タイミングまでのクランク角区間と、前記ポンプ駆動カムのカムプロフィールまたは前記ポンププランジャのプランジャリフトとに基づいて算出することを特徴とする請求項9に記載のエンジンの燃料供給装置。
- 前記第2燃料圧力推定値を、前記所定のタイミングより前記第2の燃料噴射タイミングまでのクランク角区間と、前記ポンプ駆動カムのカムプロフィールまたは前記ポンププランジャのプランジャリフトと、前記第1の燃料噴射における燃料圧力減少代とに基づいて算出することを特徴とする請求項10に記載のエンジンの燃料供給装置。
- 前記第1の燃料噴射タイミングは圧縮行程噴射タイミング、前記第2の燃料噴射タイミングは吸気行程噴射タイミングまたは膨張行程噴射タイミングであることを特徴とする請求項7に記載のエンジンの燃料供給装置。
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