JP2008163797A

JP2008163797A - 内燃機関の燃料噴射制御装置

Info

Publication number: JP2008163797A
Application number: JP2006352525A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Tanabe; 圭樹田邊; Shinji Nakayama; 真治中山; Fumitaka Komatsu; 文隆小松
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2008-07-17
Also published as: CN101573521A

Abstract

【課題】増圧機構作動に伴うエンジントルクの落ち込みを防止しドライバビリティを向上させることのできる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供すること。
【解決手段】増圧機構を備えたコモンレール式内燃機関において、増圧機構の作動に伴い、サプライポンプの負荷に応じて算出された増量噴射量を要求噴射量に加えた値を目標噴射量として燃料噴射を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、増圧機構を備えたコモンレール式内燃機関の燃料噴射制御技術に関する。

加圧ポンプ（サプライポンプ）により加圧された燃料をコモンレールに貯留し、当該コモンレールと接続された燃料噴射弁より所定時期に気筒内へ燃料を噴射する所謂コモンレール式の燃料噴射装置を備えた内燃機関（以下エンジンという）がある。
また近年、当該エンジンの燃料噴射弁に増圧機構を備え、コモンレールからの燃料をさらに加圧して燃料噴射を行う構成の燃料噴射装置が開発されている。

このように増圧機構を備えることで、コモンレール式燃料噴射装置のみではほぼ矩形であった噴射圧波形を可変制御することができるとともに、当該増圧機構で増圧を行う分コモンレール圧を低下させることができるので当該コモンレール等の耐久性を向上させることができる。
当該増圧機構は、内装されている増圧ピストンを作動させることで燃料の増圧を行うものであり、一般に当該増圧ピストンは非作動時にバックプレッシャとして作用している燃料圧を排除することで作動するものである。ただし、この燃料圧の排除はバックプレッシャとして作用している燃料を燃料タンクへ戻すことで行われるが、これは加圧燃料の消費量増加を招く。

当該加圧燃料の消費量増加に対してサプライポンプはコモンレール圧を維持するために燃料吐出量を増加させるよう作動するが、これによりサプライポンプの負荷が急増し、同時に当該サプライポンプを駆動するエンジンの負荷も急増するためエンジントルクの落ち込みが発生する等、ドライバビリティが悪化するという問題がある。
そこで、増圧機構の作動に際し実際の増圧開始を遅延させ目標レール圧を徐々に変化させたり、増圧機構の作動直前に燃料噴射とは関係のない時期に増圧制御弁を開弁させ、且つ当該開弁期間を次第に増加させる空撃ち制御を行うことで、上記のような増圧機構作動に伴うエンジントルクの落ち込みを軽減する構成が開示されている（特許文献１参照）。
特開２００６−１３２４６７号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された技術では、増圧機構による増圧開始を遅延させるため目標噴射圧を実現する応答性が悪化するという問題がある。
また、上記特許文献１では、燃料噴射とは関係のない時期であっても増圧制御弁を開弁させることで、エンジントルクの落ち込みが生じるおそれがある。
このように上記特許文献１の技術では、増圧機構作動時にエンジンの運転状態が不安定となるという問題がある。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、増圧機構を備えたコモンレール式エンジンにおいて、当該エンジンの運転状態の安定性を保ちつつ、増圧機構作動に伴うエンジントルクの落ち込みを防止しドライバビリティを向上させることのできる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することにある。

上記した目的を達成するために、請求項１の内燃機関の燃料噴射制御装置では、内燃機関の動力により駆動する加圧ポンプにより加圧した燃料をコモンレールに貯留し、該貯留された燃料を燃料噴射弁により内燃機関の気筒内に噴射する内燃機関の燃料噴射制御装置であって、前記コモンレールからの燃料を加圧して前記燃料噴射弁のニードル弁側に送る増圧機構と、前記内燃機関の運転状態に応じて前記増圧機構の作動及び停止の制御を行う増圧機構制御手段と、前記内燃機関の要求負荷に対する燃料の要求噴射量を算出する要求噴射量算出手段と、前記加圧ポンプの負荷に応じた増量噴射量を設定する増量噴射量設定手段と、前記増圧機構制御手段により前記増圧機構の作動が開始されたときに、前記要求噴射量検出手段により設定される要求噴射量に、前記増量噴射量設定手段により設定される増量噴射量を加えた値を目標噴射量として前記燃料噴射弁による燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段とを備えたことを特徴としている。

請求項２の内燃機関の燃料噴射制御装置では、請求項１において、前記増圧機構制御手段は、要求噴射量に基づく閾値を設定し、前記要求噴射量算出手段により算出される要求噴射量が該閾値以上となったときに前記増圧機構の作動を開始させ、前記燃料噴射量制御手段は、前記閾値と前記要求噴射量算出手段により算出される要求噴射量との偏差が所定の範囲内にある場合に、前記要求噴射量検出手段により設定される要求噴射量に、前記増量噴射量設定手段により設定される増量噴射量を加えた値を目標噴射量とすることを特徴としている。

請求項３の内燃機関の燃料噴射制御装置では、請求項１または２において、前記増量噴射量設定手段は、前記閾値と前記要求噴射量算出手段により算出される要求噴射量との偏差が増加するに従い前記増量噴射量を減少側に補正することを特徴としている。
請求項４の内燃機関の燃料噴射制御装置では、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記増量噴射量設定手段は、前記加圧ポンプの負荷を前記内燃機関の回転速度及び要求噴射量より算出するものであり、該回転速度が低くまたは該要求噴射量が多くなるほど前記増量噴射量を増加させることを特徴としている。

上記手段を用いる本発明の請求項１の内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、増圧機構を備えたコモンレール式エンジンにおいて、当該増圧機構の作動が開始されたときに、加圧ポンプの負荷に応じた増量噴射量を要求噴射量に加えた値を目標噴射量とした燃料噴射を行うことでエンジントルクを上昇させる。
これにより、エンジンの運転状態の安定性を保ちつつ、増圧機構の作動に伴うエンジントルクの落ち込みを防止しドライバビリティを向上させることができる。

請求項２の内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、要求噴射量が閾値以上となったとき増圧機構を作動させ、当該増圧機構の作動開始から閾値と要求噴射量との偏差が所定の範囲にある場合、即ちサプライポンプの負荷変化が大きい領域付近でのみに目標噴射量を増量させることで、無駄な噴射量の増量が行われることを抑制するとともに、安全性を確保することができる。

請求項３の内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、増量噴射量を、増圧機構作動の閾値と要求噴射量との偏差が増加するに従い減少側に補正することで、無駄な噴射量の増量を抑制するとともに、円滑に要求負荷に応じた通常の燃料噴射量へと移行させることができる。
請求項４の内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、内燃機関の回転速度が低くなるほど、または要求噴射量が高くなるほど増量噴射量が増加させることで、サプライポンプ１４にかかる負荷に応じた適切な増量噴射量を設定することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１を参照すると、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置の概略構成図が示されている。以下、同図に基づき説明する。
図１に示す燃料噴射装置は、図示しない６気筒ディーゼルエンジンに設けられている。
当該ディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）を備えた車両には燃料タンク２が設けられており、当該燃料タンク２はタンク燃料路４を介してフィードポンプ６に接続され、当該フィードポンプ６はフィード燃料路８を介してフィルタ１０及び電磁式の燃料供給量調整弁１２を備えたサプライポンプ１４（加圧ポンプ）に接続されている。そして、サプライポンプ１４は逆止弁１６を備えた一対のサプライ燃料路１８を介してコモンレール２０に接続されている。なお、フィードポンプ６及びサプライポンプ１４は駆動軸１５を介して一体化されており、当該駆動軸１５はエンジンの動力によって駆動される。

コモンレール２０はコモンレール燃料路２２を介してエンジンの各気筒に臨んで設けられた燃料噴射弁２４と接続されている。
当該燃料噴射弁２４は弁本体２６内部に、気筒内への燃料噴射を制御するための燃料噴射機構３０と、当該燃料噴射機構３０に供給される燃料を事前に増圧する増圧機構６０とを備えている。

燃料噴射機構３０は、弁本体２６の先端側（下側）から順に噴孔部３２、燃料溜り３４、ばね室３６及び圧力室３８が形成され、これら噴孔部３２から圧力室３８に亘ってニードル弁４０が配設されており、当該ニードル弁４０はばね室３６内のばね４２の付勢力によって下方向に向けて付勢されている。燃料溜り３４は燃料供給路４４の一端側に接続されており、当該燃料供給路４４の他端側はコモンレール燃料路２２に接続され、また、当該燃料供給路４４の途中には逆止弁４６が設けられている。そして、コモンレール燃料路２２からの燃料は燃料供給路４４及び燃料溜り３４を経て噴孔部３２に導かれる。

当該燃料供給路４４において、逆止弁４６の配設位置よりも下流側の適宜位置にはオリフィス４８を備えた圧力路５０の一端側が接続され、当該圧力路５０の他端側は圧力室３８の上部に接続されている。従って、燃料供給路４４の燃料圧は圧力室３８内ではニードル弁４０の上面側にバックプレッシャとして作用する一方、ニードル弁４０には燃料溜り３４内において上方向への燃料圧が作用している。なお、当該バックプレッシャ及びばね４２の付勢力の合力は燃料溜り３４に作用する燃料圧を上回っており、この場合のニードル弁４０は下方向に向けて付勢されて噴孔部３２に圧接され、閉弁状態が保持される。

圧力室３８の上部にはオリフィス５２を介して電磁式の噴射制御弁５４が接続されており、当該噴射制御弁５４はリターン路５６を介して燃料タンク２に接続されている。そして、当該噴射制御弁５４の開弁に伴い、圧力室３８内の燃料はリターン路５６を経て燃料タンク２に回収される。これにより、ニードル弁４０に作用するバックプレッシャが減少し、ニードル弁４０は上方向に向けて付勢され、開弁状態に切り換えられる。

増圧機構６０は燃料噴射機構３０の上側に配設されている。
当該増圧機構６０は、上側の大径部及び下側の小径部からなるシリンダ６２を備えている。当該シリンダ６２内には増圧ピストン６４が上下摺動可能に配設されており、当該増圧ピストン６４はシリンダ６２に対応した大径部及び小径部から形成されている。そして、当該増圧ピストン６４はシリンダ６２内に設けられたばね６６により上方向に向けて付勢されている。

また、シリンダ６２は燃料供給路４４と３箇所にて接続されている。詳しくは、燃料供給路４４において逆止弁４６の配設位置よりも上流側部分が、シリンダ６２の大径部の上側に接続されるとともに、オリフィス６８を介してシリンダ６２の大径部の下側とも接続されている。よって、燃料供給路４４の燃料圧は増圧ピストン６４の大径部の下側にバックプレッシャとして作用する。一方、燃料供給路４４において逆止弁４６の配設位置よりも下流側部分は、増圧路７０を介してシリンダ６２の小径部の下側に接続されており、増圧ピストン６４の小径部の下側によって区画された部分が増圧室７２として形成されている。なお、上記バックプレッシャ及びばね６６の付勢力の合力は増圧ピストン６４の大径部の上側に作用する燃料圧を上回っており、この場合の増圧ピストン６４は上方向に向けて付勢されて増圧室７２が最大容積に保持される。

また、シリンダ６２の大径部の下側には電磁式の増圧制御弁７４が接続されており、この増圧制御弁７４はリターン路７６を介して燃料タンク２に接続されている。増圧制御弁７４の開弁に伴い、シリンダ６２の大径部の下側の燃料はリターン路７６を経て燃料タンク２に戻される。これにより、増圧ピストン６４に作用するバックプレッシャが減少し、増圧ピストン６４は下方向に向けて付勢されて増圧室７２の容積が縮小される。

一方、車室内には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えたＥＣＵ（電子コントロールユニット）８０が設置されている。ＥＣＵ８０の入力側には、コモンレール２０内の燃料圧（以下コモンレール圧ともいう）を検出するコモンレール圧センサ８２、エンジンの回転に同期したクランク角信号を出力するクランク角センサ８４、アクセル操作量を検出するアクセル開度センサ８６等のセンサ類が接続されている。また、ＥＣＵ８０の出力側には、燃料供給量調整弁１２、各燃料噴射弁２４の噴射制御弁５４及び増圧制御弁７４等のデバイス類が接続されている。そして、当該ＥＣＵ８０はこれらのセンサ類から検出される各種情報に基づき、各種デバイス類の駆動制御を行う。

以下、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置においてＥＣＵ８０により行われる制御及び当該制御に伴う作用について説明する。
燃料タンク２内の燃料は、フィードポンプ６により汲み上げられてサプライポンプ１４に供給され、当該サプライポンプ１４で加圧されてコモンレール２０に供給される。ここで、ＥＣＵ８０は燃料供給量調整弁１２の開度制御を行うことでサプライポンプ１４への燃料供給量を制限し、サプライポンプ１４の燃料吐出量を調整する。具体的には、コモンレール圧センサ８２により検出される実レール圧が目標レール圧となるよう燃料供給量調整弁１２の開度をフィードバック制御する。

そして、コモンレール圧の燃料をそのまま気筒内に向けて噴射する場合には、増圧制御弁７４を閉弁状態にして噴射制御弁５４を開弁させる。これにより、圧力室３８内の燃料がリターン路５６を介して燃料タンク２に戻され、ニードル弁４０が上方向に向けて付勢されて噴孔部３２から燃料噴射が開始される。なお、その後、噴射制御弁５４を閉弁させることで、燃料タンク２への燃料流通がなくなり、ニードル弁４０は下方向に向けて付勢されて燃料噴射は中止される。

一方、増圧機構６０による増圧を実施する場合には増圧制御弁７４の開弁を行う。
当該増圧制御弁７４の開弁が行われると、シリンダ６２の大径部の下側の燃料がリターン路７６を介して燃料タンク２に戻され、増圧ピストン６４は下方向に向けて付勢される。これにより、増圧室７２内の燃料が加圧され、燃料供給路４４において逆止弁４２の配設位置よりも下流側に存在する燃料が元々のコモンレール圧に相当する燃料圧よりもさらに増加される。

この状態で噴射制御弁５４が開弁されると、噴射圧力が噴射初期から急激に立ち上がりコモンレール圧よりも高圧に保持される。なお、その後、噴射制御弁５４及び増圧制御弁７４が相前後して閉弁されると、噴射圧力は減少して燃料噴射は中止される。
また、当該ＥＣＵ８０は、エンジンの運転状態に応じて増圧機構６０の作動及び停止の制御を行う。

詳しくは、アクセル開度センサ８６により検出されるアクセル操作量、即ち要求負荷から燃料の要求噴射量を算出し（要求噴射量算出手段）、当該要求噴射量及びクランク角センサ８４により検出されるエンジン回転速度に基づき燃料の目標噴射圧が算出される。
当該ＥＣＵ８０には、図２に示すように、エンジン回転速度及び要求噴射量に基づき、即ち上記目標噴射圧に基づき増圧機構６０の作動及び停止を行う運転領域が設定された増圧フラグマップＭ１が記憶されている。当該増圧フラグマップＭ１は、コモンレール圧のみで目標噴射圧を達成できるような所定回転速度及び所定要求噴射量未満の運転領域Ａが増圧フラグＯＦＦ領域、即ち増圧機構６０を停止させる領域に設定され、コモンレール圧のみでは目標噴射圧を達成できないような所定回転速度及び所定要求噴射量以上の運転領域Ｂが増圧フラグＯＮ領域、即ち増圧機構６０を作動させる領域に設定されている。

ＥＣＵ８０はエンジン回転速度及び要求噴射量から当該増圧フラグマップＭ１に基づき増圧機構６０の作動及び停止の制御を行う（増圧機構制御手段）。
ここで、例えば図２の矢印Ｃで示すように当該増圧フラグマップＭ１における運転領域Ａから運転領域Ｂに跨るような加速が行われ、増圧機構６０を停止状態から作動状態への切り換えが行われると、増圧ピストン６４にバックプレッシャとして作用する燃料が燃料タンク２に戻される。これにより加圧燃料の消費量が増加するので、ＥＣＵ８０はコモンレール圧を維持すべく燃料供給弁１２を制御しサプライポンプ１４の燃料吐出量を増加させる。このようにサプライポンプ１４の燃料吐出量を増加させると当該サプライポンプ１４の駆動負荷が急増し、同時に当該サプライポンプ１４を駆動するエンジンの負荷も急増する。

そこで、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置では、増圧機構６０の作動に伴うエンジン負荷急増によるエンジントルクの落ち込みを防止すべく燃料噴射量の増量制御が行われる。
以下、当該噴射量増量制御について詳しく説明する。
図３及び図４を参照すると、図３には本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置の増圧機構作動時に実施する燃料の噴射量増量制御を示すブロック図が示されており、図４には増圧機構６０停止状態から作動状態へ切り換わる際の運転状態を時系列的に示したタイムチャートが示されている。

まず、図３に示すブロック図に沿って説明する。
ブロックＢ１では上記アクセル開度センサ８６の検出結果から算出される要求噴射量ｑを取得し、ブロックＢ２ではクランク角センサ８４により検出されるエンジン回転速度Ｎｅを取得する。
ブロックＢ３では、ＥＣＵ８０に記憶されている基本増量噴射量マップＭ２に基づき上記ブロックＢ１、Ｂ２で取得した要求噴射量ｑ及びエンジン回転速度Ｎｅに応じた基本増量噴射量Δｑaddを設定する。当該増量噴射量マップは、エンジン回転速度Ｎｅが低くなるほど、または要求噴射量ｑが高くなるほど基本増量噴射量Δｑaddの値が高くなるよう設定されている。これは、エンジン回転速度Ｎｅが低く要求噴射量ｑが高いような運転状態ではサプライポンプ１４にかかる負荷が大きく、その分増圧機構６０作動に伴うエンジントルクの落ち込みが大きくなるため、これを補う増量噴射量も増加させるよう設定されている。つまり、当該基本増量噴射量マップＭ２はサプライポンプ１４の負荷に応じた基本増量噴射量Δｑaddを設定するものである（増量噴射量設定手段）。

一方、当該噴射量増量制御は、増圧機構６０の作動開始から所定の期間行うよう閾値である所定要求噴射量ｑａと要求噴射量ｑとの偏差が所定の範囲内にある場合に実施するものであり、当該期間経過後には通常の燃料噴射制御に基づく燃料噴射量に戻るようブロックＢ４以下において、噴射量増量フラグ及び増量ゲインの設定制御を行う。
詳しくは、ブロックＢ４では、ブロックＢ２で取得したエンジン回転数Ｎｅに応じた、図２の増圧フラグマップＭ１における運転領域Ａと運転領域Ｂとの閾値である所定要求噴射量ｑａを取得する。

そして、ブロックＢ１で取得した要求噴射量ｑと所定要求噴射量ｑａとの偏差Δｑａを算出する。つまりここでは、要求噴射量ｑが所定要求噴射量ｑａに対してどの程度離間したかを算出する。
続いてブロックＢ５では、ＥＣＵ８０に記憶されている噴射量増量フラグマップＭ３に基づき上記偏差Δｑａに応じた噴射量増量フラグ値ｆを設定する。当該噴射量増量フラグマップは偏差Δｑａが所定値未満である場合には噴射量増量フラグ値ｆを１に、所定値以上である場合には噴射量増量フラグ値を０にするよう設定されている。

また、ブロックＢ６では、ＥＣＵ８０に記憶されている増量ゲインマップＭ４に基づき上記偏差Δｑａに応じた増量ゲインＧを設定する。当該増量ゲインマップＭ４は偏差Δｑが増加するに従い増量ゲインＧの値が減少するよう設定されており、当該偏差Δｑが所定値以上となると増量ゲインＧの値が０となるよう設定されている。つまり、当該増量ゲインＧは偏差Δｑａが０、即ち増圧機構６０の作動開始時に最大値（例えば１）となり、当該偏差Δｑａが所定値に至るまで増加するに従い値が減少する。なお、当該実施形態では、増量ゲインマップＭ４において増量ゲインＧが０となる偏差Δｑａの所定値と、上記噴射量増量フラグマップＭ３において噴射量増量フラグ値ｆが０となる偏差Δｑａの所定値は一致している。

そして、上記ブロックＢ３で設定された基本増量噴射量Δｑaddに、ブロックＢ５で設定された噴射量増量フラグ値ｆ及びブロックＢ６で設定された増量ゲインＧの値が乗算されてブロックＢ７において増量噴射量Δｑが算出される。
ＥＣＵ８０は、このように算出された増量噴射量Δｑを上記要求噴射量ｑに加えた値を目標噴射量として燃料噴射を行う。

以下、図４を参照し、具体的に当該噴射量増量制御を行ったときの各運転状態の変化について説明する。
まず、図４に示す時間ｔ１からｔ２の期間では、エンジン回転速度及びアクセル開度即ち要求噴射量が図２の増圧フラグマップＭ１の運転領域Ａにある増圧フラグＯＦＦ状態から、アクセルが踏み込まれて加速が行われることで徐々にエンジン回転速度及び燃料噴射量は増加し、それに伴いサプライポンプ１４の駆動トルク及びエンジントルクも増加する。

そして、時間ｔ２において、当該エンジン回転速度及び要求噴射量が増圧フラグマップＭ１の閾値以上となることで、増圧フラグＯＮ状態に切り換わり、増圧機構６０の増圧制御弁７４が開弁されサプライポンプ１４の駆動トルクは急増する。
また、これと同時に燃料増量制御における噴射量増量フラグ値ｆが１に、増量ゲインＧが最大値に設定され、目標噴射量は当該噴射量増量フラグ値ｆ、増量ゲインＧと基本増量噴射量Δｑaddとを乗算させた増量噴射量Δｑ分増量される。

このように増量された目標噴射量による燃料噴射が行われることでエンジントルクは上昇し、サプライポンプ１４の駆動トルクの急増が補われる。
したがって、時間ｔ２以降、エンジントルクは従来のようなトルクの落ち込みを生じさせずにアクセル開度に応じて一定に増加する。
また、時間ｔ２からｔ３の期間においては、加速が進みサプライポンプ１４の駆動トルクが安定していくのと同時に、燃料増量制御における偏差Δｑａは増加し増量ゲインＧの値は低下していく。つまり、増量噴射量Δｑの値が低下し目標噴射量は要求噴射量に近づいていく。そして、時間ｔ３において、当該偏差Δｑａが所定値に達することで増量ゲインＧ及び噴射量増量フラグ値ｆは０に設定され増量噴射量Δｑの値が０となり、目標噴射量は要求噴射量と一致した値となる。

以上のように、増圧機構６０を備えたコモンレール式エンジンにおいて、増圧機構６０の作動が開始されたときに、上記のような噴射量増量制御を行いエンジントルクを上昇させることで、増圧機構６０の作動に伴い急増するサプライポンプ１４の駆動トルクを補うことができる。
また、当該噴射量増量制御は、増圧フラグマップから要求噴射量ｑと増圧機構６０作動の閾値である所定噴射量ｑａとの偏差Δｑａが所定値内にある場合にのみ行われるものであり、且つ増量ゲインマップＭ４より設定される増量ゲインＧが当該偏差Δｑａが増加するに従って減少することから、無駄な噴射量の増量が行われることを抑制することができる上、円滑に通常の燃料噴射制御へと移行させることができる。

また、増量噴射量Δｑの基本となる基本増量噴射量Δｑaddは、エンジン回転速度Ｎｅが低くなるほど、または要求噴射量ｑが高くなるほど値が高くなるよう設定されるため、サプライポンプ１４にかかる負荷に応じて適切な増量噴射量Δｑを算出することができる。
このようにして、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置では、エンジンの運転状態の安定性を保ちつつ、増圧機構６０の作動に伴うサプライポンプ１４の駆動トルクの急増を良好に補いエンジントルクの落ち込みを防止することでき、ドライバビリティを向上させることができる。

以上で本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態の燃料噴射装置は、ディーゼルエンジンに設けられたものであるが、当該エンジンに限られるものではない。コモンレール式の筒内噴射型ガソリンエンジン等に設けても構わない。

また、上記実施形態では、噴射量増量制御において、増量ゲインＧが０となる所定値と噴射量増量フラグ値ｆが０となる所定値は一致しているが、双方の所定値を異なった値に設定しても構わない。
また、上記実施形態では、増量ゲインＧを要求噴射量ｑと増圧機構６０作動の閾値である所定噴射量ｑａとの偏差Δｑａに応じて減少するよう設定しているが、当該増量ゲインＧの設定は当該偏差Δｑａに限るものではなく、例えば増圧機構６０の作動開始からの経過時間に応じて減少するよう設定しても構わない。また、噴射量増量フラグ値ｆについても当該経過時間に応じて設定しても構わない。

本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置の概略構成図である。本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置の増圧フラグマップである。本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置の増圧機構作動時に実施する燃料噴射量増量制御を示すブロック図である。増圧機構停止状態から作動状態へ切り換わる際の運転状態を時系列的に示したタイムチャートである。

符号の説明

２燃料タンク
１２燃料供給量調整弁
１４サプライポンプ（加圧ポンプ）
２０コモンレール
２４燃料噴射弁
３０燃料噴射機構
５４噴射制御弁
６０増圧機構
６４増圧ピストン
７４増圧制御弁
５６、７６リターン路
８０ＥＣＵ（増圧機構制御手段、要求噴射量算出手段、増量噴射量設定手段、燃料噴射量制御手段）
８２コモンレール圧センサ
８４クランク角センサ
８６アクセル開度センサ

Claims

内燃機関の動力により駆動する加圧ポンプにより加圧した燃料をコモンレールに貯留し、該貯留された燃料を燃料噴射弁により内燃機関の気筒内に噴射する内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
前記コモンレールからの燃料を加圧して前記燃料噴射弁のニードル弁側に送る増圧機構と、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記増圧機構の作動及び停止の制御を行う増圧機構制御手段と、
前記内燃機関の要求負荷に対する燃料の要求噴射量を算出する要求噴射量算出手段と、
前記加圧ポンプの負荷に応じた増量噴射量を設定する増量噴射量設定手段と、
前記増圧機構制御手段により前記増圧機構の作動が開始されたときに、前記要求噴射量検出手段により設定される要求噴射量に、前記増量噴射量設定手段により設定される増量噴射量を加えた値を目標噴射量として前記燃料噴射弁による燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
前記増圧機構制御手段は、要求噴射量に基づく閾値を設定し、前記要求噴射量算出手段により算出される要求噴射量が該閾値以上となったときに前記増圧機構の作動を開始させ、
前記燃料噴射量制御手段は、前記閾値と前記要求噴射量算出手段により算出される要求噴射量との偏差が所定の範囲内にある場合に、前記要求噴射量検出手段により設定される要求噴射量に、前記増量噴射量設定手段により設定される増量噴射量を加えた値を目標噴射量とすることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
前記増量噴射量設定手段は、前記閾値と前記要求噴射量算出手段により算出される要求噴射量との偏差が増加するに従い前記増量噴射量を減少側に補正することを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
前記増量噴射量設定手段は、前記加圧ポンプの負荷を前記内燃機関の回転速度及び要求噴射量より算出するものであり、該回転速度が低くまたは該要求噴射量が多くなるほど前記増量噴射量を増加させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。