JP2009097385A - Fuel injection state detection device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve control accuracy of a fuel injection system by newly providing a fuel injection state detection device detecting an injection state of fuel actually injected from a fuel injection valve. <P>SOLUTION: This device is provided with a first injection quantity estimation means S25 estimating fuel injection quantity based on fluctuating waveform detected by a fuel pressure sensor, and a second injection quantity estimation means S26 estimating fuel injection quantity based on pressure difference ΔP of pressure detected by the fuel pressure sensor between before and after injection start. Injection quantity is calculated based on both estimation values estimated by the different two kinds of methods S25, S26. Consequently, influence of detection variation of the maximum drop quantity concerned when injection quantity is high can be kept small as compared to a case that injection quantity is calculated based on one of the estimation results. Consequently, injection quantity can be accurately detected, and the injection rate transition waveform based on injection quantity detected accurately in such a manner can be accurately detected. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射状態を検出する燃料噴射状態検出装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection detecting device for detecting the injection state of the fuel injected from the fuel injection valve.

従来より、エンジン(内燃機関)の燃焼に用いる燃料を高圧状態でコモンレール(蓄圧容器)に蓄圧させ、コモンレールから分配した燃料を燃料噴射弁から噴射するコモンレール式の燃料噴射システムが知られている。 Conventionally, the fuel used for combustion in the engine (internal combustion engine) is accumulated in the common rail (pressure accumulator) under high pressure, and the fuel dispensed from the common rail is known common rail fuel injection system that injects the fuel injection valve. この種の従来システムは、コモンレールに取り付けられた燃圧センサ(レール圧センサ)により蓄圧された燃料の圧力を検出し、その検出結果に基づき、コモンレールに燃料を供給する燃料ポンプや燃料噴射弁等、燃料供給系を構成する各種構成機器の駆動を制御するのが一般的である(特許文献1参照)。 Conventional systems of this type detects the pressure in the accumulator fuel by the fuel pressure sensor attached to the common rail (rail pressure sensor), based on the detection result, the fuel pump and a fuel injection valve for supplying fuel to the common rail, it is common to control the drive of the various component devices constituting the fuel supply system (see Patent Document 1).
特開2006−200378号公報 JP 2006-200378 JP

本発明者らの知見によれば、燃料噴射弁から実際に噴射された燃料の噴射状態(例えば噴射量や噴射率等)を検出できれば、その検出値は、燃料噴射システムを高精度に制御する上で重要なパラメータとなる。 According to the findings of the present inventors, if detecting the injection state of the actually injected fuel from the fuel injection valve (e.g. injection amount and the injection rate, etc.), the detection value, controls the fuel injection system with high accuracy It is an important parameter above. 例えば、燃料噴射システムの各種構成機器(例えば燃料噴射弁)への作動指令値を前記検出量に基づき算出又は補正すれば、それらの構成機器を高精度に制御することができる。 For example, if the calculated or corrected based on the operation command value to the various constituent equipment of the fuel injection system (e.g. fuel injection valve) to the detected amount, it is possible to control their construction equipment with high accuracy.

これに対し、従来より各種提案されている燃料噴射システムの中には、燃料噴射弁から実際に噴射された燃料の噴射状態を検出する手段を備えたものはなく、現状の燃料噴射システムでは高精度に制御する改善の余地がある。 In contrast, in the fuel injection system it has been proposed conventionally, not those with means for detecting ejection state of actually injected fuel from the fuel injection valve, high in the state of the fuel injection system there is room for improvement of control accuracy.

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、燃料噴射弁から実際に噴射された燃料の噴射状態を検出する燃料噴射状態検出装置を新規に提供することで、燃料噴射システムの制御精度向上を図ることにある。 The present invention has been made to solve the above problems, a fuel injection detecting device for detecting the injection state of the actually injected fuel from the fuel injection valve to provide new, in possible to control accuracy of the fuel injection system.

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。 Hereinafter referred to as means for solving the above problems, and the effects thereof.

請求項1記載の発明では、蓄圧容器で蓄圧した燃料を燃料噴射弁から噴射する燃料噴射システムに適用された燃料噴射状態検出装置であって、以下の構成(a)〜(d)を備えることを特徴とする。 In the invention of claim 1, wherein the accumulator fuel in pressure accumulator a fuel injection detecting device applied to a fuel injection system for injecting a fuel injection valve, it comprises the following arrangement (a) ~ (d) the features. すなわち、 That is,
(a)前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁の噴射孔に至るまでの燃料通路のうち前記蓄圧容器に対して前記噴射孔に近い側に配置され、前記噴射孔からの燃料噴射に伴い変動する燃料の圧力を検出する燃圧センサと、 (A) the disposed closer to the injection hole than the pressure accumulator of the fuel passage from the pressure accumulator until the injection hole of said fuel injection valve, the fuel varies with the fuel injection from the injection holes a fuel pressure sensor for detecting the pressure of,
(b)前記燃圧センサによる検出圧力のうち燃料噴射に伴い生じる変動波形に基づき燃料噴射量を推定する第1噴射量推定手段と、 (B) a first injection quantity estimation means for estimating the fuel injection amount based on the fluctuation waveform occurring in connection with the fuel injection of the detected pressure by the fuel pressure sensor,
(c)前記検出圧力のうち噴射開始以前の検出圧力と噴射終了以後の検出圧力との圧力差に基づき燃料噴射量を推定する第2噴射量推定手段と、 (C) a second injection quantity estimation means for estimating the fuel injection amount based on the pressure difference between the injection start earlier detected pressure and the detected pressure of the injection end after one of the detected pressure,
(d)前記第1及び第2噴射量推定手段による両推定結果に基づき、燃料噴射量を算出する噴射量算出手段と、 (D) based on both the estimated result by the first and second injection amount estimating means, and injection amount calculating means for calculating a fuel injection amount,
を備えることを特徴とする。 Characterized in that it comprises a.

ところで、燃料噴射弁の噴射孔における燃料の圧力は燃料の噴射に伴い変動する。 Incidentally, the pressure of fuel in the injection hole of the fuel injection valve varies with the injection of fuel. しかしながら上記特許文献1記載の装置では、燃圧センサ(レール圧センサ)は、蓄圧容器内の燃料圧力を検出することを目的としているため蓄圧容器に取り付けられている。 However in the apparatus of Patent Document 1, the fuel pressure sensor (rail pressure sensor) is attached to the accumulator container because it is intended to detect the fuel pressure in the accumulator vessel. そのため、噴射に伴い生じる圧力変動は蓄圧容器内で減衰してしまう。 Therefore, the pressure fluctuation caused with the injection is attenuated in accumulator vessel. よって、こうした従来装置では前記圧力変動を精度良く検出することは困難である。 Thus, in such prior art devices it is difficult to accurately detect the pressure fluctuations.

これに対し本発明では、上記構成(a)の如く、蓄圧容器に対して噴射孔に近い側に燃圧センサを配置しているので、噴射孔での圧力変動を蓄圧容器内で減衰する前に検出することができる。 In contrast, in the present invention, as in the foregoing construction (a), since the disposed fuel pressure sensor on a side close to the injection hole than the pressure accumulator vessel, the pressure fluctuation in the injection hole prior to attenuation by the accumulator vessel it is possible to detect. よって、実際の噴射量の変化を検出圧力の変動波形として精度良く検出できるので、検出した変動波形に基づき燃料噴射量を推定することができる(第1噴射量推定手段:構成(b))。 Therefore, since the actual change in the injection amount can be precisely detected as fluctuation waveform of the sensed pressure, it is possible to estimate the fuel injection amount based on the detected variation waveform (first injection amount estimating means: Configuration (b)).

具体的には、図5(c)に例示される変化点P1,P3の出現時期及び圧力最大下降量Pβ(最大落込量)に基づき燃料噴射量を推定することが挙げられる。 A specific example is to estimate the amount of fuel injection based on the occurrence time of the exemplified transition points P1, P3 and the pressure the maximum decrease amount P.beta (maximum 落込 amount) in FIG. 5 (c). 変化点P1は、噴射開始に伴い変動波形中に現れる圧力下降開始点、変化点P3は、噴射終了に伴い変動波形中に現れる圧力上昇終了点である。 Change point P1 is pressure drop start point appearing in the variation waveform with the start of injection, the transition point P3 is the pressure increase end points appearing in the variation waveform with the injection end. より具体的な推定例を説明すると、検出圧力の変動波形と噴射率(単位時間あたりの噴射量)の変化(推移)とは図5(b)(c)に示すような相関があるため、変動波形中に現れる上記変化点P1,P3及び最大落込量Pβ等に基づき噴射率の変化を推定することができる。 To describe more specific hypothetical examples, since a change in the fluctuation waveform and an injection rate of the detected pressure (injection quantity per unit time) (transition) have a correlation as shown in FIG. 5 (b) (c), it is possible to estimate the change in injection rate based on the fluctuation appearing in the waveform the change point P1, P3 and maximum 落込 amount Pβ like. そして、図5(b)中の斜線に示す面積Sが噴射量に相当する。 Then, the area S shown in hatched in FIG. 5 (b) corresponds to the injection quantity. このように面積Sを算出することで燃料噴射量を推定することが、第1噴射量推定手段に係る推定の具体例として挙げられる。 Thus it is possible to estimate the amount of fuel injection is obtained by calculating the area S, be mentioned as specific examples of the estimation of the first injection quantity estimation means.

ここで、検出圧力の検出値には検出ばらつきが含まれており、この検出ばらつきは噴射量が多いほど顕著に現れ、特に、最大落込量Pβのばらつきが大きいとの知見を得た。 Here, includes a detecting variation in the detection value of the detected pressure, the detected variation is conspicuous greater the injection quantity, in particular, to obtain a knowledge that the variation of the maximum 落込 amount Pβ is large. そこで本発明者らは、この検出ばらつきによる推定結果への影響を小さくすることを図るべく、第1噴射量推定手段による噴射量推定の手法の他に、第2噴射量推定手段(構成(c))による手法によっても噴射量を推定することを想起した。 The present inventors, in order achieve to reduce the influence on the estimation result by the detection variation, to another approach of the injection quantity estimation according to the first injection amount estimating means, second injection amount estimation means (Configuration (c )) recalled that also estimated injection amount by a method according to. つまり、噴射開始以前の検出圧力と噴射終了以後の検出圧力との圧力差は実噴射量と相関があるため、前記圧力差に基づき燃料噴射量を推定することができる。 That is, the pressure difference between the detected pressure of the injection start earlier and the detected pressure of the injection end after because there is a correlation between the actual injection quantity, it is possible to estimate the amount of fuel injection based on the pressure difference.

そして本発明では、これら第1及び第2噴射量推定手段による両推定結果に基づき燃料噴射量を算出する噴射量算出手段(構成(d))を備えるので、第1噴射量推定手段の推定結果に基づき噴射量を算出する場合に比べて検出ばらつきの影響を小さくでき、噴射量を高精度で検出できる。 And in the present invention, since including injection quantity calculating means for calculating a fuel injection amount based on both the estimated result by the first and second injection amount estimation means (Configuration (d)), the estimation result of the first injection quantity estimation means can reduce the influence of the detection variation as compared with the case of calculating the injection amount based on, it is possible to detect the injection quantity with high accuracy.

以上により、本発明によれば、蓄圧容器に対して噴射孔に近い側に燃圧センサを配置するので、実際に噴射された燃料の噴射量の変化(噴射状態)を検出圧力の変動波形として検出できるとともに噴射量を高精度で検出でき、今までにはなかった燃料噴射状態検出装置を新規に提供することができる。 As described above, according to the present invention, since arranging the fuel pressure sensor on a side close to the injection hole than the pressure accumulator vessel, actually detecting the injection amount of change in the injected fuel (injection state) as the fluctuation waveform of the sensed pressure the injection quantity is possible to detect with high accuracy, a fuel injection detecting device was not until now can be provided newly. したがって、その検出結果を用いて燃料噴射システムを制御すれば、燃料噴射システムを高精度で制御できる。 Thus, by controlling the fuel injection system using the detection result, it is possible to control the fuel injection system with high accuracy.

請求項2記載の発明では、前記検出圧力の変動波形に基づき燃料噴射率の推移波形を算出する噴射率算出手段と、前記推移波形の積分値(例えば図5中の斜線部Sの面積)として演算される燃料噴射量が、前記噴射量算出手段により算出された燃料噴射量に近づくよう、前記推移波形を補正する噴射率補正手段と、を備えることを特徴とする。 In the second aspect of the present invention, the injection rate calculation means for calculating the transition waveform of the fuel injection rate based on the fluctuation waveform of the detected pressure, the integral value of the transition waveform as (area of ​​the hatched portion S in FIG. 5, for example) fuel injection quantity calculation, to approach the fuel injection amount calculated by the injection amount calculating means, characterized in that it comprises, and injection rate correction means for correcting the transition waveform.

これによれば、実際に噴射された燃料の噴射量(噴射状態)に加え、実際の噴射率の推移波形をも噴射状態として検出することができる。 According to this, in addition to the injection quantity actually injected fuel (injection state) can be detected as an actual injection state also transition waveform of the injection rate. しかも、噴射量算出手段により算出された燃料噴射量に近づくよう噴射率の推移波形を補正するので、噴射率推移波形(噴射状態)を高精度で検出することができる。 Moreover, since correct the transition waveform of the injection rate to approach the fuel injection amount calculated by the injection amount calculating means, it is possible to detect the injection rate transition waveform (injection state) with high accuracy.

請求項3記載の発明では、前記第1及び第2噴射量推定手段は、燃料ポンプから前記蓄圧容器への燃料圧送期間が前記噴射孔からの噴射期間と重複していない時に検出された前記燃圧センサの検出圧力に基づき、前記推定を実行することを特徴とする。 In the invention of claim 3, wherein the first and second injection amount estimating means, the fuel pressure fuel pumping period from the fuel pump to the accumulator container is detected when not overlap with the injection period from the injection holes based on the pressure detected by the sensor, and executes the estimation.

ここで、燃料の噴射に伴い生じる圧力変動を燃圧センサで検出するにあたり、燃料圧送期間が噴射期間と重複している時の検出圧力の変動波形は、重複していない時の変動波形に対して燃料圧送量が加算された波形となる。 Here, the pressure fluctuation caused with the injection of fuel Upon detecting in fuel pressure sensor, the fluctuation waveform of the detection pressure when the fuel pumping period overlaps with the injection period, for variations waveform when non-overlapping a waveform fuel delivery amount is added. つまり、燃料噴射量を推定することに用いる検出圧力(変動波形)にとって燃料圧送量の加算分は外乱となるため、第1及び第2噴射量推定手段により燃料噴射量を推定するにあたり、このような外乱を含む検出圧力に基づき燃料噴射量を推定することは、推定精度悪化の要因となり得る。 That is, since for detecting pressure used to estimate the amount of fuel injection (fluctuation waveform) adder portion of the fuel delivery amount is disturbance, when estimating the amount of fuel injected by the first and second injection amount estimating means, such estimating the fuel injection amount based on the detected pressure including disturbances can be a factor in the estimation accuracy deteriorates. しかも、検出圧力の検出値に含まれる検出ばらつきには最大落込量Pβのばらつきが大きいことは先述した通りであるが、燃料圧送量の加算分は最大落込量Pβに及ぼす影響が大きいため、前記推定精度悪化が特に懸念される。 Moreover, since it maximum 落込 quantity variation of P.beta greater the detection variation contained in the detection value of the detected pressure is as previously described, the addition amount of the fuel delivery amount is large influence on maximum 落込 amount P.beta, wherein estimation accuracy deterioration is of particular concern.

これに対し、上記請求項3記載の発明では、燃料圧送期間が噴射期間と重複していない時に検出された検出圧力に基づき前記推定を実行するので、燃料圧送による成分(外乱)が加算されていない検出圧力に基づき前記推定を実行でき、ひいては推定精度の向上を図ることができる。 In contrast, in the invention described in claim 3, the fuel pumping period to perform the estimation based on the detected pressure detected when not overlap with the injection period, component by fuel pumping (disturbance) is being added can perform the estimation based on the absence detection pressure, it can be improved and thus the estimation accuracy.

請求項4記載の発明では、前記燃料噴射弁を複数備えた多気筒内燃機関の燃料噴射システムに適用され、前記燃圧センサは、複数の前記燃料噴射弁の各々に対して設けられており、噴射と非噴射が順次実行される多気筒のうち非噴射気筒に対応する前記燃圧センサの検出圧力に現れる、燃料ポンプから前記蓄圧容器への燃料圧送に伴い生じる変動波形を取得する圧送変動波形取得手段を備え、前記第1及び第2噴射量推定手段は、前記燃料圧送期間が前記噴射期間と重複している時の噴射気筒における燃料噴射量の推定を行うにあたり、噴射気筒に対応する前記燃圧センサの変動波形から前記圧送変動波形取得手段により取得された変動波形の成分を差し引いて得られた変動波形に基づき前記推定を行うことを特徴とする。 In the invention of claim 4, is applied to a fuel injection system of a multi-cylinder internal combustion engine having a plurality of the fuel injection valve, the fuel pressure sensor is provided for each of a plurality of said fuel injection valve, the injection to appear in the detected pressure of the fuel pressure sensor corresponding to the non-injection cylinder of the multi-cylinder non-injection is executed sequentially, pumping variation waveform obtaining means for obtaining a variation waveform with resulting from the fuel pump to the fuel pumping into the accumulator vessel wherein the first and second injection amount estimating means, said fuel pressure sensor, wherein the fuel pumping period in performing the estimation of fuel injection amount in the injection cylinder when a duplicate of the injection period, corresponding to the injection cylinder and performing basis from the variation waveform fluctuation waveform obtained by subtracting the components of the obtained variation waveform by the pumping fluctuation waveform acquisition means the estimation.

これによれば、非噴射気筒に対応する燃圧センサの検出圧力から燃料圧送に伴い生じる変動波形(外乱としての燃料圧送成分)を取得し、噴射気筒に対応する燃圧センサの変動波形から前記燃料圧送成分を差し引いて得られた変動波形に基づき前記推定を行うので、第1及び第2噴射量推定手段は、燃料圧送期間が噴射期間と重複している時においても燃料噴射量の推定を行うことができる。 According to this, obtains the variation waveform from the detected pressure caused with the fuel pumping of the fuel pressure sensor corresponding to the non-injection cylinder (fuel delivery component as disturbance), the fuel pumped from the fluctuation waveform of the fuel pressure sensor corresponding to the injection cylinder since the said estimated based on the variation waveform obtained by subtracting the components, first and second injection amount estimation means that estimates the amount of fuel injection even when the fuel pumping period overlaps with the injection period can.

請求項5記載の発明では、燃料の噴射を指令する噴射指令信号により噴射開始が指令された時点(例えば図5(a)中のt1時点)で検出された前記燃圧センサの検出圧力を、前記第2噴射量推定手段にて用いられる前記噴射開始以前の検出圧力とすることを特徴とする。 In the invention of claim 5, wherein the detected pressure of the fuel pressure sensor that injection start is detected at the time of the command (e.g., time t1 in FIG. 5 (a)) by injection command signal for commanding an injection of fuel, the characterized in that the said injection start earlier detection pressure used in the second injection quantity estimation means. また、請求項6記載の発明では、次回噴射に係る噴射指令信号により噴射開始が指令された時点(例えば図5(a)中のt3時点)で検出された前記燃圧センサの検出圧力を、前記第2噴射量推定手段にて用いられる前記噴射終了以後の検出圧力とすることを特徴とする。 Further, in the sixth aspect of the present invention, the detected pressure of the fuel pressure sensor that is detected when the injection start by injection command signal is commanded according to the next injection (e.g. time t3 in FIG. 5 (a)), the characterized in that the said injection end after the detected pressure used in the second injection quantity estimation means.

これらの各時点t1,t3においては検出圧力の脈動が小さいので、第2噴射量推定手段の推定に用いる噴射開始以前の検出圧力及び噴射終了以後の検出圧力の値を、精度良く取得することができる。 Since the pulsation of these detected pressure at each point in time t1, t3 is small, that the value of the injection start earlier detected pressure and the injection end after the detected pressure to be used for estimation of the second injection quantity estimation means accurately to obtain it can. よって、検出第2噴射量推定手段の推定に用いる前記圧力差を精度良く取得することができ、ひいては第2噴射量推定手段による推定を精度良くできる。 Therefore, the pressure difference used to estimate the detection second injection quantity estimation means accurately can be acquired, can be precisely estimated according to turn the second injection quantity estimation means.

請求項7記載の発明では、1燃焼サイクルあたりに同一の前記燃料噴射弁から複数回噴射する多段噴射を実行可能な燃料噴射システムに適用され、 In the invention of claim 7, wherein, applied to a fuel injection system capable of performing the multiple injection multiple times injected from the same said fuel injection valve per combustion cycle,
・前記第1噴射量推定手段は、前記多段噴射の各々の噴射段に対して、各噴射に伴い変動する変動波形に基づき燃料噴射量を推定し、 - the first injection amount estimating means, with respect to the multi-stage injection each injection stage, the amount of fuel injection is estimated based on the fluctuation waveform that varies with each injection,
・前記第2噴射量推定手段は、前記多段噴射のうち最初の噴射段に係る噴射開始以前の検出圧力と最後の噴射段に係る噴射終了以後の検出圧力との圧力差に基づき、1燃焼サイクルあたりの燃料噴射量を推定し、 - the second injection quantity estimation means, based on the pressure difference between the multi-stage first injection start earlier concerning the injection stage detected pressure and last injection end after the detected pressure of the injection stage of the injection, one combustion cycle to estimate the fuel injection quantity per,
・前記第1噴射量推定手段により推定された各噴射量のうち前記多段噴射の中で最も噴射量が多いメイン噴射以外の噴射に係る噴射量の総量(例えば図7中のQ1+Q2+Q4)を、前記第2噴射量推定手段により推定された1燃焼サイクルあたりの燃料噴射量から減算することで、前記メイン噴射に係る噴射量(例えば図7中のQ3)を推定するメイン噴射量推定手段を備え、 - The most injection amount is large according to the injection other than the main injection injection amount of the total amount in the multi-stage injection of the injection amount estimated by the first injection amount estimation means (e.g., Q1 + Q2 + Q4 in FIG. 7), the by subtracting the fuel injection amount per combustion cycle estimated by the second injection amount estimating means includes a main injection amount estimation means for estimating the injection amount according to the main injection (e.g. Q3 in Fig. 7),
・前記噴射量算出手段は、前記第1噴射量推定手段により推定された各噴射量のうち前記メイン噴射に係る噴射量と、前記メイン噴射量推定手段により推定された噴射量とに基づき、前記メイン噴射に係るメイン噴射量を算出することを特徴とする。 - said injection amount calculating means, based an injection quantity in accordance with the main injection among the injection amount estimated by the first injection amount estimating means, to the injection amount estimated by the main injection amount estimating means, wherein and calculates the main injection amount according to the main injection.

ところで、多段噴射を行った場合に各噴射段の噴射量を算出するにあたり、複数の噴射段の各々に対して、第1及び第2噴射量推定手段による両推定を行うとともに両推定結果に基づき燃料噴射量を算出しようとすると、推定処理が繁雑になるとともに両推定に要する処理負担が大きい。 However, in calculating the injection quantity of each injection stage when performing a multistage injection, with respect to each of the plurality of injection stages, based on both the estimated result performs both estimated by the first and second injection amount estimation means If you try to calculate the fuel injection amount is large processing load required for both estimation with estimation processing becomes complicated. 具体的には、第2噴射量推定手段の推定に用いる圧力差を複数の噴射段の各々に対して取得することを要するとともに、両推定結果に基づく噴射量算出手段の処理を噴射段の各々に対して要することとなる。 More specifically, the must obtain the pressure difference used for the estimation of the second injection quantity estimation means for each of a plurality of injection stages, each treatment injection stage of the injection amount calculating means based on both the estimated result so that the required against. そこで上記請求項7記載の発明は、多段噴射を行った場合に簡易的に噴射量を算出して推定処理の簡素化及び処理負担の軽減を図るための発明である。 Therefore, the inventors of the seventh aspect is an invention for achieving simplified manner calculated to reduce simplified and processing load estimation processing injection amount when performing multi-injection.

すなわち上記請求項7記載の発明では、第1噴射量推定手段により各々の噴射段に対して燃料噴射量を推定する。 In this invention the claim 7, wherein, to estimate the amount of fuel injection for each injection stage by the first injection amount estimating means. そして、メイン噴射以外の噴射では噴射量が少ないため推定誤差による誤差量が全体の噴射量に対して小さい。 Then, the error amount due to an estimation error for a small injection quantity in injection other than the main injection is small relative to the overall injection amount. よって、メイン噴射以外の噴射については、第2噴射量推定手段による推定を行うことなく第1噴射量推定手段による推定結果を真の値とみなす。 Thus, for injection other than the main injection are considered true value estimation result by the first injection amount estimation means without performing estimation by the second injection quantity estimation means. 一方、メイン噴射については、第2噴射量推定手段の推定結果を用いたメイン噴射量推定手段による推定結果及び第1噴射量推定手段による推定結果に基づきメイン噴射量を算出する。 On the other hand, for the main injection, to calculate the main injection amount based on the estimated result by the estimation result of the main injection amount estimating means and the first injection amount estimating means using the estimation result of the second injection quantity estimation means. つまり、メイン噴射量推定手段は、第1噴射量推定手段により推定されたメイン噴射以外の噴射に係る噴射量の総量を、第2噴射量推定手段により推定された1燃焼サイクルあたりの燃料噴射量から減算することで、メイン噴射に係る噴射量を推定する。 That is, the main injection amount estimating means, the total injection quantity concerning the injection other than a main injection which is estimated by the first injection amount estimating means, fuel injection amount per combustion cycle estimated by the second injection amount estimation means by subtracting from, it estimates the injection quantity of the main injection.

以上により、上記請求項7記載の発明によれば、第2噴射量推定手段の推定に用いる圧力差について、最初の噴射段に係る噴射開始以前の検出圧力と最後の噴射段に係る噴射終了以後の検出圧力との圧力差のみを取得すればよいので、その取得処理について簡素化及び処理負担軽減を図ることができる。 As described above, according to the invention described in claim 7, wherein, the differential pressure used for estimation of the second injection quantity estimation means, the injection end after according to the first detection pressure and the final injection stage of the injection start earlier concerning the injection stage since it may acquire only the pressure difference between the detected pressure, can be simplified and the processing burden for the acquisition process. また、第1及び第2噴射量推定手段の両推定結果に基づき燃料噴射量を算出する噴射量算出手段による処理は、メイン噴射に対してのみ実行すればよいので、噴射量算出手段による処理について簡素化及び処理負担軽減を図ることができる。 Moreover, treatment with the injection amount calculating means for calculating a fuel injection amount based on both the estimated results of the first and second injection amount estimating means, it is sufficient only performed for the main injection, the processing by the injection amount calculation means can be simplified and the processing burden. しかも、メイン噴射に対しては、請求項1記載の発明と同様にして両推定結果に基づき噴射量を算出するので、噴射量(噴射状態)を高精度で検出することができる。 Moreover, for the main injection, so to calculate the injection quantity based on claim 1 in the same manner as the invention described both estimation result, it is possible to detect the injection quantity (injection state) with high accuracy.

請求項8記載の発明では、前記噴射率算出手段は、前記メイン噴射に伴い変動する変動波形に基づき前記メイン噴射に係るメイン噴射率の推移波形を算出し、前記噴射率補正手段は、前記メイン噴射率の推移波形の積分値(例えば図7中の斜線部S3に示す面積)として演算されるメイン噴射量が、前記噴射量算出手段により算出されたメイン噴射量に近づくよう、前記メイン噴射率の推移波形を補正することを特徴とする。 In the invention of claim 8, wherein said injection rate calculation means, said calculating the transition waveform of the main injection rate according to the main injection based on the fluctuation waveform that varies with the main injection, the injection rate correction means, the main the main injection amount is calculated as the integral value (area indicated by the shaded portion S3 of FIG. 7 for example) of the transition waveform of the injection rate, so closer to the main injection amount calculated by the injection amount calculating means, the main injection rate and correcting the transition waveform.

これによれば、メイン噴射量の算出に加え、メイン噴射率の推移波形を算出する機能をも備えた燃料噴射状態検出装置を新規に提供することができる。 According to this, it is possible to provide in addition to the calculation of the main injection quantity, a fuel injection detecting apparatus having also a function of calculating the transition waveform of the main injection rate to the new. しかも、噴射量算出手段により算出されたメイン噴射量に近づくようメイン噴射率の推移波形を補正するので、高精度の推移波形を取得することができる。 Moreover, since correct the transition waveform of the main injection rate to approach the main injection amount calculated by the injection amount calculating means, it is possible to obtain a highly accurate transition waveform.

請求項9記載の発明では、燃料の多段噴射を指令する噴射指令信号により前記最初の噴射段に係る噴射開始が指令された時点(例えば図6(a)中のt10時点)で検出された前記燃圧センサの検出圧力を、前記第2噴射量推定手段にて用いられる前記噴射開始以前の検出圧力とすることを特徴とする。 In the invention of claim 9, wherein the injection start of the first injection stage by the injection command signal for commanding the multi-stage injection of the fuel is detected at the time of the command (e.g., time t10 in FIG. 6 (a)) the the detected pressure of the fuel pressure sensor, characterized by said injection start earlier detection pressure used in the second injection quantity estimation means. また、請求項10記載の発明では、次回多段噴射に係る噴射指令信号により最初の噴射段に係る噴射開始が指令された時点で検出された前記燃圧センサの検出圧力を、前記第2噴射量推定手段にて用いられる前記噴射終了以後の検出圧力とすることを特徴とする。 Further, in the invention of claim 10, wherein the detected pressure of the fuel pressure sensor that injection start is detected at the time of the command according to the first injection stage by the injection command signal according to the next multiple injection, the second injection quantity estimation characterized in that the said injection end after the detected pressure used in unit.

これらの各時点t10においては検出圧力の脈動が小さいので、第2噴射量推定手段の推定に用いる噴射開始以前の検出圧力及び噴射終了以後の検出圧力の値を、精度良く取得することができる。 Since the pulsation of these detected pressure at each time point t10 is small, the value of the injection start earlier detected pressure and the injection end after the detected pressure to be used for estimation of the second injection quantity estimation means, it is possible to accurately obtain. よって、検出第2噴射量推定手段の推定に用いる前記圧力差を精度良く取得することができ、ひいては第2噴射量推定手段による推定を精度良くできる。 Therefore, the pressure difference used to estimate the detection second injection quantity estimation means accurately can be acquired, can be precisely estimated according to turn the second injection quantity estimation means.

請求項11記載の発明では、 In the invention of claim 11 wherein,
・前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁の噴射孔に至るまでの燃料通路のうち前記蓄圧容器に対して前記噴射孔に近い側に配置され、前記噴射孔からの燃料噴射に伴い変動する燃料の圧力を検出する燃圧センサと、 - wherein disposed closer to the injection hole than the pressure accumulator of the fuel passage from the pressure accumulator until the injection hole of said fuel injection valve, the pressure of fuel to be varied when the fuel injection from the injection holes and the fuel pressure sensor for detecting,
・前記燃圧センサによる検出圧力のうち燃料噴射に伴い生じる変動波形に基づき、噴射開始時期及び噴射終了時期を推定する噴射開始終了時期推定手段と、 · Based on fluctuation waveform occurring due to the fuel injection of the detected pressure by the fuel pressure sensor, an injection start and end timing estimation means for estimating the injection start timing and the injection end timing,
・前記検出圧力のうち噴射開始以前の検出圧力と噴射終了以後の検出圧力との圧力差に基づき燃料噴射量を推定する噴射量推定手段と、 And injection quantity estimation means for estimating a fuel injection amount based on the pressure difference between the detected pressure of the injection start earlier and the detected pressure of the injection end after one of-said detected pressure,
・前記噴射開始終了時期推定手段により推定された噴射開始時期、噴射終了時期及び前記噴射量推定手段により推定された燃料噴射量に基づき、燃料噴射率の推移波形を算出する噴射率算出手段と、 - the injection start end timing estimated injection start timing estimated by means on the basis of the fuel injection amount estimated by the injection end timing and the injection quantity estimation means, and injection rate calculation means for calculating the transition waveform of the injection rate,
を備えることを特徴とする。 Characterized in that it comprises a.

これによれば、蓄圧容器に対して噴射孔に近い側に燃圧センサを配置しているので、噴射孔での圧力変動を蓄圧容器内で減衰する前に検出することができる。 According to this, since the fuel pressure sensor is arranged side closer to the injection hole than the pressure accumulator vessel, the pressure fluctuation in the injection hole can be sensed before the attenuated pressure accumulator vessel. よって、実際の噴射量の変化を検出圧力の変動波形として精度良く検出できるので、検出した変動波形に基づき噴射開始時期及び噴射終了時期を推定することができる(噴射開始終了時期推定手段)。 Therefore, since the actual change in the injection amount can be precisely detected as fluctuation waveform of the sensed pressure, it is possible to estimate the injection start timing based on the detected variation waveform and the injection end timing (injection start end timing estimation means).

ここで、上記推定結果(噴射開始終了時期)に加え最大落込量Pβに基づけば燃料噴射率の推移波形を算出することができる。 Here, it is possible to calculate the transition waveform of the fuel injection rate Based on the maximum 落込 amount Pβ addition to the estimation results (the injection start and end timing). しかしながら、先述したように最大落込量Pβは検出ばらつきが大きいので、上記手法では精度良く噴射率推移波形を算出することができない。 However, the maximum 落込 amount Pβ is detected variation is large as described above, in the above method can not be calculated accurately injection rate transition waveform. そこで本発明者らは、噴射率推定波形を算出するにあたり、噴射開始以前の検出圧力と噴射終了以後の検出圧力との圧力差に基づき燃料噴射量を推定し(噴射量推定手段)、その推定結果と先に推定した噴射開始終了時期とに基づき噴射率推移波形を算出する(噴射率算出手段)ことを想起した。 The present inventors, in calculating the injection rate estimated waveform, and estimates the amount of fuel injection based on the pressure difference between the injection start earlier detection pressure and injection end after the detected pressure (injection quantity estimation means), the estimated based on the results and the injection start end timing estimated earlier to calculate the injection rate transition waveform recalled (calculating means injection rate) it. これによれば、最大落込量Pβの検出ばらつきによる推移波形算出結果への影響を小さくできるので、噴射率推移波形(噴射状態)を高精度で検出することができる。 According to this, it is possible to reduce the influence of the transition waveform calculated result by the detecting variations in the maximum 落込 amount P.beta, it is possible to detect the injection rate transition waveform (injection state) with high accuracy.

以上により、本発明によれば、蓄圧容器に対して噴射孔に近い側に燃圧センサを配置するので、実際に噴射された燃料の噴射量の変化(噴射状態)を検出圧力の変動波形として検出できるとともに噴射率推移波形(噴射状態)を高精度で検出でき、今までにはなかった燃料噴射状態検出装置を新規に提供することができる。 As described above, according to the present invention, since arranging the fuel pressure sensor on a side close to the injection hole than the pressure accumulator vessel, actually detecting the injection amount of change in the injected fuel (injection state) as the fluctuation waveform of the sensed pressure with injection rate transition waveform (injection state) can be detected with high accuracy, a fuel injection detecting device was not until now can be provided newly. したがって、その検出結果を用いて燃料噴射システムを制御すれば、燃料噴射システムを高精度で制御できる。 Thus, by controlling the fuel injection system using the detection result, it is possible to control the fuel injection system with high accuracy.

請求項12記載の発明では、 In the invention of claim 12 wherein,
・1燃焼サイクルあたりに同一の前記燃料噴射弁から複数回噴射する多段噴射を実行可能な燃料噴射システムに適用され、 Apply-per combustion cycle from the same of the fuel injection valve a plurality of times fuel injection system capable of performing the multi-stage injection for injecting,
・前記噴射開始終了時期推定手段は、前記多段噴射の中で最も噴射量が多いメイン噴射に対して噴射開始時期及び噴射終了時期を推定し、 - the injection start end timing estimation means estimates the injection start timing and the injection end timing for the most injection amount is large main injection in the multi-stage injection,
・前記噴射量推定手段は、前記多段噴射のうち最初の噴射段に係る噴射開始以前の検出圧力と最後の噴射段に係る噴射終了以後の検出圧力との圧力差に基づき、1燃焼サイクルあたりの燃料噴射量を推定し、 - said injection amount estimating means based on the pressure difference between the multi-stage first injection start earlier concerning the injection stage detected pressure and last injection end after the detected pressure of the injection stage of the injection per one combustion cycle to estimate the amount of fuel injection,
・前記メイン噴射以外の各々の噴射段に対して、各噴射に伴い変動する前記検出圧力の変動波形に基づき燃料噴射量を推定する非メイン噴射量推定手段を備えるとともに、 · The relative injection stage of each other than the main injection, provided with a non-main injection amount estimation means for estimating the amount of fuel injection based on the fluctuation waveform of the detected pressure that varies with each injection,
・前記噴射量推定手段により推定された1燃焼サイクルあたりの燃料噴射量から、前記非メイン噴射量推定手段により推定された各噴射量の総量(例えば図7中のQ1+Q2+Q4)を減算することで、前記メイン噴射に係る噴射量(例えば図7中のQ3)を推定するメイン噴射量推定手段を備え、 - the fuel injection amount per one combustion cycle estimated by the injection amount estimating means, wherein by subtracting the total amount of each injection amount estimated by the non main injection amount estimation means (e.g., Q1 + Q2 + Q4 in FIG. 7), a main injection quantity estimation means for estimating the (Q3 in example 7) injection amount according to the main injection,
・前記噴射率算出手段は、前記噴射開始終了時期推定手段により推定された噴射開始時期、噴射終了時期及び前記メイン噴射量推定手段により推定されたメイン噴射量に基づき、前記メイン噴射に係る燃料噴射率の推移波形を算出することを特徴とする。 - the injection rate calculation means, the injection start end timing estimated injection start timing estimated by means on the basis of the main injection amount estimated by the injection end timing and the main injection amount estimating means, fuel injection according to the main injection and calculating the rate of transition waveform.

ここで、メイン噴射量以外の噴射量(Q1,Q2,Q4)は1燃焼サイクルあたりの全体の噴射量に比べて少ないため、前記総量(Q1+Q2+Q4)の推定誤差がメイン噴射量の推定結果に与える影響は小さい。 Here, the injection amount of non quantity main injection (Q1, Q2, Q4) is for less than the whole of the injection amount per combustion cycle, the estimation error of the total amount (Q1 + Q2 + Q4) has on the estimation result of the main injection amount impact is small. また、1燃焼サイクルあたりの燃料噴射量の推定は、検出ばらつきの大きい最大落込量Pβを用いることなく前記圧力差に基づき推定するので、1燃焼サイクルあたりの燃料噴射量を変動波形に基づき推定する場合に比べて推定精度を高くできる。 Also, the estimated fuel injection amount per one combustion cycle, since on the basis of the pressure difference estimated without using a large maximum 落込 amount Pβ detection variation is estimated based the amount of fuel injected per combustion cycle fluctuation waveform the estimation accuracy can be increased in comparison with the case. したがって、このように推定された1燃焼サイクルあたりの燃料噴射量から各噴射量の総量(Q1+Q2+Q4)を減算することで推定されるメイン噴射量(Q3)は、精度良く推定されることとなる。 Therefore, the main injection amount estimated by subtracting the total amount (Q1 + Q2 + Q4) of each injection amount from the fuel injection amount per combustion cycle estimated in this way (Q3) becomes to be accurately estimated.

よって、このように高精度で推定されたメイン噴射量、噴射開始時期及び噴射終了時期に基づきメイン噴射率推移波形を算出するので、メイン噴射率推移波形(噴射状態)を高精度で検出することができる。 Therefore, the main injection amount estimated in this way high precision, since calculating the main injection rate transition waveform based on the injection start timing and injection end timing, detecting the main injection rate transition waveform (injection state) with high precision can.

請求項13記載の発明では、前記燃圧センサは前記燃料噴射弁に取り付けられていることを特徴とする。 In the invention of claim 13, wherein said fuel pressure sensor is characterized in that attached to the fuel injection valve. よって、蓄圧容器と燃料噴射弁とを接続する配管に燃圧センサを取り付ける場合に比べて、燃圧センサの取り付け位置が燃料噴射弁の噴射孔に近い位置となる。 Therefore, as compared with the case of attaching the fuel pressure sensor pipe connecting the pressure accumulator and the fuel injection valve, the mounting position of the fuel pressure sensor is closer to the injection holes of the fuel injection valve. よって、噴射孔での圧力変動が前記配管にて減衰してしまった後の圧力変動を検出する場合に比べて、噴射孔での圧力変動をより的確に検出することができる。 Therefore, it is possible to pressure fluctuation in the injection hole than in the case of detecting the pressure fluctuation after the attenuated by the pipe, more accurately detect the pressure fluctuation in the injection hole.

上述の如く燃圧センサを燃料噴射弁に取り付けるにあたり、請求項14記載の発明では前記燃料噴射弁の燃料流入口に取り付けることを特徴とし、請求項15記載の発明では、前記燃料噴射弁の内部に取り付け、前記燃料噴射弁の燃料流入口から前記噴射孔に至るまでの内部燃料通路の燃料圧力を検出することを特徴とする。 Upon attachment to a fuel injection valve the fuel pressure sensor as described above, in the invention of claim 14, wherein characterized in that fixed to the fuel inlet of the fuel injection valve, in the invention of claim 15, wherein, in the interior of the fuel injection valve mounting, and detecting the fuel pressure in the fuel passage from the fuel inlet of the fuel injection valve up to the injection hole.

上述の如く燃料流入口に取り付ける場合には、燃料噴射弁の内部に取り付ける場合に比べて燃圧センサの取付構造を簡素にできる。 When fixed to the fuel inlet as mentioned above can be simplified mounting structure of the fuel pressure sensor in comparison with the case of mounting in the fuel injection valve. 一方、燃料噴射弁の内部に取り付ける場合には、燃料流入口に取り付ける場合に比べて燃圧センサの取り付け位置が燃料噴射弁の噴射孔に近い位置となるので、噴射孔での圧力変動をより的確に検出することができる。 On the other hand, when attached to the interior of the fuel injector, since the mounting position of the fuel pressure sensor as compared with the case where fixed to the fuel inlet is closer to the injection holes of the fuel injection valve, more precisely the pressure fluctuation in the injection hole it is possible to detect in.

請求項16記載の発明では、前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁の燃料流入口までの燃料通路には、蓄圧容器内の燃料の圧力脈動を減衰させるオリフィスが備えられており、前記燃圧センサは前記オリフィスの燃料流れ下流側に配置されていることを特徴とする。 In the present invention of claim 16, wherein the fuel passage from the pressure accumulator to the fuel inlet of the fuel injection valve is provided with an orifice to attenuate the pressure pulsation of the fuel in the pressure accumulator, the fuel pressure sensor is the characterized in that it is arranged in the fuel flow downstream of the orifice. ここで、前記オリフィスの上流側に燃圧センサを配置した場合には、噴射孔での圧力変動がオリフィスにより減衰してしまった後の圧力変動を検出することとなる。 Here, when the fuel pressure sensor is arranged upstream of the orifice, the pressure fluctuation in the injection hole is to detect the pressure fluctuation after the attenuated by the orifice. これに対し上記請求項16記載の発明によれば、オリフィスの下流側に燃圧センサを配置するので、オリフィスにより減衰する前の状態の圧力変動を検出することができ、噴射孔での圧力変動をより的確に検出することができる。 On the other hand, according to the invention described in claim 16, since the fuel pressure sensor is arranged downstream of the orifice, it is possible to detect the pressure fluctuation in a state before attenuated by the orifice, the pressure fluctuation in the injection hole it can be more accurately detected.

以下、本発明に係る燃料噴射装置及び燃料噴射システムを具体化した各実施形態について図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter will be described a fuel injection device and a fuel injection system according to the present invention with reference to the drawings the embodiments embodying. なお、以下の各実施形態の装置は、例えば4輪自動車用エンジン(内燃機関)を対象にするコモンレール式燃料噴射システムに搭載されており、ディーゼルエンジンのエンジンシリンダ内の燃焼室に直接的に高圧燃料(例えば噴射圧力「1000気圧」以上の軽油)を噴射供給(直噴供給)する際に用いられる。 Note that the following system of each embodiment, for example, four-wheeled automobile engine are mounted on a common rail fuel injection system to target (internal combustion engine) directly high pressure into the combustion chamber in a diesel engine the engine cylinders fuel (e.g. injection pressure "1000 atm" or light oil) used when the injection supply (direct injection supply).

(第1実施形態) (First Embodiment)
はじめに、図1を参照して、本実施形態に係るコモンレール式燃料噴射システム(車載エンジンシステム)の概略について説明する。 First, referring to FIG. 1, illustrating outline of the common rail fuel injection system according to the present embodiment in-vehicle engine system. なお、本実施形態では多気筒(例えば直列4気筒)の4ストローク、レシプロ式ディーゼルエンジン(内燃機関)を想定している。 Incidentally, four-stroke multi-cylinder in the present embodiment (for example, an in-line four-cylinder), it is assumed reciprocating diesel engine (internal combustion engine). このエンジンでは、吸排気弁のカム軸に設けられた気筒判別センサ(電磁ピックアップ)にてその時の対象シリンダが逐次判別され、4つのシリンダ#1〜#4について、それぞれ吸入・圧縮・燃焼・排気の4行程による1燃焼サイクルが「720°CA」周期で、詳しくは例えば各シリンダ間で「180°CA」ずらしてシリンダ#1,#3,#4,#2の順に逐次実行される。 In this engine, the time of the target cylinder is sequentially determined by the intake and exhaust valves cylinder discrimination sensor provided on the camshaft (electromagnetic pickup), four cylinders # 1 to # about 4, each intake, compression, combustion, and exhaust in one combustion cycle is "720 ° CA" cycle by four strokes of the cylinder # 1 in detail, for example by shifting "180 ° CA" between each cylinder, # 3, # 4, are executed sequentially in the order of # 2.

同図1に示されるように、このシステムは、大きくは、電子制御ユニットであるECU(燃料噴射制御手段)30が、各種センサからのセンサ出力を取り込み、それら各センサ出力に基づいて燃料供給系を構成する各装置の駆動を制御するように構成されている。 As shown in FIG. 1, this system is large, ECU (a fuel injection control means) 30 is an electronic control unit, takes in sensor outputs, the fuel supply system on the basis of their sensor outputs It is configured to control the drive of each apparatus constituting the. ECU30は、吸入調整弁11cに対する電流供給量を調整して燃料ポンプ11の燃料吐出量を所望の値に制御することで、コモンレール12(蓄圧容器)内の燃料圧力(燃圧センサ20aにて測定される時々の燃料圧力)を目標値(目標燃圧)にフィードバック制御(例えばPID制御)している。 ECU30 is measured by the suction control valve 11c by adjusting the current supply amount for the fuel discharge amount of the fuel pump 11 by controlling to a desired value, the fuel pressure in the common rail 12 (pressure accumulator) the (fuel pressure sensor 20a and feedback controlled to the target value (target fuel pressure) (for example, PID control) the occasional fuel pressure) that. そして、その燃料圧力に基づいて、対象エンジンの所定シリンダに対する燃料噴射量、ひいては同エンジンの出力(出力軸の回転速度やトルク)を所望の大きさに制御している。 Then, based on the fuel injection quantity of a predetermined cylinder of the target engine and an eventual output engine (rotational speed and torque of an output shaft) to desired magnitudes based on the fuel pressure.

燃料供給系を構成する諸々の装置は、燃料上流側から、燃料タンク10、燃料ポンプ11、コモンレール12、及びインジェクタ20(燃料噴射弁)の順に配設されている。 The devices constituting the fuel supply system including the fuel tank 10, fuel pump 11, the common rail 12, and are arranged in the order of the injector 20 (fuel injection valve). このうち、燃料タンク10と燃料ポンプ11とは、燃料フィルタ10bを介して配管10aにより接続されている。 The fuel tank 10 and the fuel pump 11 are connected by a pipe 10a via a fuel filter 10b.

燃料ポンプ11は、駆動軸11dによって駆動される高圧ポンプ11a及び低圧ポンプ11bを有し、低圧ポンプ11bによって上記燃料タンク10から汲み上げられた燃料を、高圧ポンプ11aにて加圧して吐出するように構成されている。 The fuel pump 11 includes a high-pressure pump 11a and a low-pressure pump 11b is driven by a drive shaft 11d, the fuel pumped from the fuel tank 10 by the low-pressure pump 11b, so as to discharge pressurized at high-pressure pump 11a It is configured. そして、高圧ポンプ11aに送られる燃料圧送量、ひいては燃料ポンプ11の燃料吐出量は、燃料ポンプ11の燃料吸入側に設けられた吸入調整弁(SCV:Suction Control Valve)11cによって調量される。 A fuel pumping quantity sent to the high-pressure pump 11a, thus the fuel discharge amount of the fuel pump 11, suction control valve provided in the fuel intake side of the fuel pump 11 (SCV: Suction Control Valve) is metered by 11c. すなわち、この燃料ポンプ11では、吸入調整弁11c(例えば非通電時に開弁するノーマリオン型の調整弁)の駆動電流量(ひいては弁開度)を調整することで、同ポンプ11からの燃料吐出量を所望の値に制御することができるようになっている。 That is, fuel discharged from the fuel pump 11, by adjusting the drive current amount of suction control valve 11c (e.g. de-energized normally-on regulating valve which opens at) (and hence valve opening degree), the fuel discharge from the pump 11 amounts so that the can be controlled to a desired value.

燃料ポンプ11を構成する2種のポンプのうち、低圧ポンプ11bは、例えばトロコイド式のフィードポンプとして構成されている。 Of the two kinds of pumps constituting the fuel pump 11, low-pressure pump 11b is configured as a trochoid feed pump, for example. これに対し、高圧ポンプ11aは、例えばプランジャポンプからなり、図示しない偏心カムにて所定のプランジャ(例えば3本のプランジャ)をそれぞれ軸方向に往復動させることにより加圧室に送られた燃料を逐次所定のタイミングで圧送するように構成されている。 In contrast, the high-pressure pump 11a is, for example, a plunger pump, the fuel sent to the pressurizing chamber by reciprocating predetermined by the eccentric cam (not shown) the plunger (for example, three plungers) in the axial direction and it is configured to pump successively with predetermined timing. いずれのポンプも、駆動軸11dによって駆動されるものである。 Both pumps are driven by a drive shaft 11d. ちなみにこの駆動軸11dは、対象エンジンの出力軸であるクランク軸41に連動し、例えばクランク軸41の1回転に対して「1/1」又は「1/2」等の比率で回転するようになっている。 The drive shaft 11d is interlocked with a crankshaft 41 as an output shaft of the target engine and to rotate at a ratio such as "1/1" or "1/2" to 1 rotation of the crankshaft 41 going on. すなわち、上記低圧ポンプ11b及び高圧ポンプ11aは、対象エンジンの出力によって駆動される。 That is, the low-pressure pump 11b and the high-pressure pump 11a are driven by the output of the engine.

こうした燃料ポンプ11により燃料タンク10から燃料フィルタ10bを介して汲み上げられた燃料は、コモンレール12へ加圧供給(圧送)される。 The fuel pumped up from a fuel tank 10 through the fuel filter 10b and the fuel pump 11 is to the common rail 12 under pressure-fed (pumped). そして、コモンレール12は、その燃料ポンプ11から圧送された燃料を高圧状態で蓄えてこれを、シリンダ毎に設けられた高圧配管14を通じて、各シリンダ#1〜#4のインジェクタ20へそれぞれ分配供給する。 Then, the common rail 12, this fuel that has been pumped from the fuel pump 11 stored under high pressure, through high-pressure pipes 14 provided for each cylinder, each distribution supplied to the injector 20 of each cylinder # 1 to # 4 . これらインジェクタ20(#1)〜(#4)の燃料排出口21は、それぞれ余分な燃料を燃料タンク10へ戻すための配管18とつながっている。 Fuel discharge holes 21 of the injectors 20 (# 1) ~ (# 4) is connected a pipe 18 for respectively returning excess fuel to the fuel tank 10. また、コモンレール12と高圧配管14との間には、コモンレール12から高圧配管14に流れる燃料の圧力脈動を減衰させるオリフィス12a(燃料脈動軽減手段)が備えられている。 Between the rail 12 and the high-orifice 12a to attenuate the pressure pulsation of the fuel flowing from the common rail 12 to the high-pressure pipe 14 (fuel pulsation reducing section) it is provided.

図2に、上記インジェクタ20の詳細構造を示す。 Figure 2 shows the detailed structure of the injector 20. なお、上記4つのインジェクタ20(#1)〜(#4)は基本的には同様の構造(例えば図2に示す構造)となっている。 Basically, the four injectors 20 (# 1) ~ (# 4) have the same structure (structure shown in FIG. 2 for example) it is basically. いずれのインジェクタ20も、燃焼用のエンジン燃料(燃料タンク10内の燃料)を利用した油圧駆動式の燃料噴射弁であり、燃料噴射に際しての駆動動力の伝達が油圧室Cd(制御室)を介して行われる。 Any of the injector 20 is a hydraulic drive type injector using the engine fuel for combustion (fuel in the fuel tank 10), a driving power for the fuel injection through an oil pressure chamber Cd (control chamber) It is performed Te. 同図2に示されるように、このインジェクタ20は、非通電時に閉弁状態となるノーマリクローズ型の燃料噴射弁として構成されている。 As shown in FIG. 2, the injector 20 is configured at a non-energized as normally closed type fuel injection valve comprising a closed state.

インジェクタ20のハウジング20eに形成された燃料流入口22には、コモンレール12から送られてくる高圧燃料が流入し、流入した高圧燃料の一部は油圧室Cdに流入し、他は噴射孔20fに向けて流れる。 The fuel inlet 22 formed in a housing 20e of the injector 20, the high-pressure fuel flows sent from the common rail 12, a portion of the inflowing high-pressure fuel flows into the oil pressure chamber Cd, others to the injection holes 20f toward flows. 油圧室Cdには制御弁23により開閉されるリーク孔24が形成されており、制御弁23によりリーク孔24が開放されると、油圧室Cdの燃料はリーク孔24から燃料排出口21を経て燃料タンク10に戻される。 The hydraulic pressure chamber Cd is formed with leak hole 24 which is opened and closed by the control valve 23, the leak hole 24 is opened by the control valve 23, fuel in the oil pressure chamber Cd is through the fuel discharge port 21 from the leak hole 24 It is returned to the fuel tank 10.

このインジェクタ20の燃料噴射に際しては、二方電磁弁を構成するソレノイド20bに対する通電状態(通電/非通電)に応じて制御弁23を作動させることで、油圧室Cdの密閉度合、ひいては同油圧室Cdの圧力(ニードル弁20cの背圧に相当)が増減される。 In the fuel injection of the injector 20, by operating the control valve 23 in response to energization state (energization / non-energization) for the solenoid 20b constituting a two-way solenoid valve, a sealed degree of the oil pressure chamber Cd, and thus the hydraulic chamber Cd pressure (equivalent to back pressure of a needle valve 20c) are increased or decreased. そして、その圧力の増減により、スプリング20d(コイルばね)の伸張力に従って又は抗して、ニードル弁20cがハウジング20e内を往復動(上下)することで、噴射孔20f(必要な数だけ穿設)までの燃料供給通路25が、その中途(詳しくは往復動に基づきニードル弁20cが着座又は離座するテーパ状のシート面)で開閉される。 By increasing or decreasing the pressure, the spring 20d or anti to according stretching force (coil spring), that the needle valve 20c reciprocates (moves upward and downward) inside the housing 20e, only the injection holes 20f (necessary number of drilled ) fuel supply passage 25 until its middle (details are opened and closed by a tapered seat surface which the needle valve 20c is seated or unseated) based on the reciprocation.

ここで、ニードル弁20cの駆動制御は、オンオフ制御を通じて行われる。 Drive control of the needle valve 20c is performed through on-off control. すなわち、ニードル弁20cの駆動部(上記二方電磁弁)には、ECU30からオンオフを指令するパルス信号(通電信号)が送られる。 That is, the driving portion of the needle valve 20c (the two-way electromagnetic valve), a pulse signal for commanding off from ECU 30 (energization signal) is sent. そして、パルスオン(又はオフ)によりニードル弁20cがリフトアップして噴射孔20fが開放され、パルスオフ(又はオン)によりリフトダウンして噴射孔20fが閉塞される。 The pulse on (or off) the injection holes 20f needle valve 20c is lifted up is opened by the injection holes 20f are closed by lifting down the pulse is OFF (or ON).

ちなみに、上記油圧室Cdの増圧処理は、コモンレール12からの燃料供給によって行われる。 The pressure in the hydraulic pressure chamber Cd is increased by supplying fuel from the common rail 12. 他方、油圧室Cdの減圧処理は、ソレノイド20bへの通電により制御弁23を作動させてリーク孔24を開放させることによって行われる。 On the other hand, the pressure in the hydraulic pressure chamber Cd is performed by opening the leak hole 24 by operating the control valve 23 by energizing the solenoid 20b. これにより、当該インジェクタ20と燃料タンク10とを接続する配管18(図1)を通じてその油圧室Cd内の燃料が上記燃料タンク10へ戻される。 Thus, the fuel in the oil pressure chamber Cd through the pipe 18 which connects the said injector 20 and the fuel tank 10 (FIG. 1) is returned to the fuel tank 10. つまり、油圧室Cd内の燃料圧力を制御弁23の開閉作動により調整することで、噴射孔20fを開閉するニードル弁20cの作動が制御される。 In other words, by adjusting the opening and closing of the control valve 23 the fuel pressure in the hydraulic chamber Cd, operation of the needle valve 20c for opening and closing the injection holes 20f is controlled.

このように、上記インジェクタ20は、弁本体(ハウジング20e)内部での所定の往復動作に基づいて噴射孔20fまでの燃料供給通路25を開閉(開放・閉鎖)することにより当該インジェクタ20の開弁及び閉弁を行うニードル弁20cを備える。 Thus, the injector 20, the valve opening of the injector 20 by the valve body opening and closing the fuel supply passage 25 to the injection holes 20f based on a predetermined reciprocating operation of the (housing 20e) inside (opening-closing) and a needle valve 20c that performs valve closing. そして、非駆動状態では、定常的に付与される閉弁側への力(スプリング20dによる伸張力)でニードル弁20cが閉弁側へ変位するとともに、駆動状態では、駆動力が付与されることにより上記スプリング20dの伸張力に抗してニードル弁20cが開弁側へ変位する。 In a non-driven state, the needle valve 20c is displaced to the valve-closing side by the force of the valve closing side that is constantly applied (the extensional force of the spring 20d), in the driving state, the driving force is applied the needle valve 20c against the extensional force of the spring 20d is displaced in the valve opening side by the. そしてこの際、それら非駆動状態と駆動状態とでは、ニードル弁20cのリフト量が略対称に変化する。 And this time, in the non-driven state and the driven state, the lift amount of the needle valve 20c changes substantially symmetrically.

インジェクタ20には、燃料圧力を検出する燃圧センサ20a(図1も併せ参照)が取り付けられている。 The injector 20, the fuel pressure sensor 20a for detecting a fuel pressure (see FIG. 1 also combined) is attached. 具体的には、ハウジング20eに形成された燃料流入口22と高圧配管14とを治具20jで連結させ、この治具20jに燃圧センサ20aを取り付けている。 Specifically, the fuel inlet 22 and the high-pressure pipe 14 formed in the housing 20e is connected through a jig 20j, and fitted with a fuel pressure sensor 20a to the jig 20j. このようにインジェクタ20の燃料流入口22に燃圧センサ20aを取り付けることで、燃料流入口22における燃料圧力(インレット圧)の随時の検出が可能とされている。 Thus, by fixing the fuel pressure sensor 20a to the fuel inlet 22 of the injector 20, from time to time of the detection of the fuel pressure at the fuel inlet 22 (inlet pressure) it is possible. 具体的には、この燃圧センサ20aの出力により、当該インジェクタ20の噴射動作に伴う燃料圧力の変動波形や、燃料圧力レベル(安定圧力)、燃料噴射圧力等を検出(測定)することができる。 Specifically, the output of the fuel pressure sensor 20a, and fluctuation waveform of the fuel pressure accompanying the injection operation of the injector 20, the fuel pressure level (stable pressure), fuel injection pressure and the like can be detected (measured).

燃圧センサ20aは、複数のインジェクタ20(#1)〜(#4)の各々に対して設けられている。 The fuel pressure sensor 20a is provided to the multiple injectors 20 (# 1) ~ (# 4). そして、これら燃圧センサ20aの出力に基づいて、所定の噴射について、インジェクタ20の噴射動作に伴う燃料圧力の変動波形を高い精度で検出することができるようになっている(詳しくは後述)。 Then, based on the outputs of the fuel pressure sensor 20a, for a given injection (described in detail later) which has become possible to detect the fluctuation waveform of the fuel pressure accompanying the injection operation of the injector 20 with high accuracy.

また、図示しない車両(例えば4輪乗用車又はトラック等)には、上記各センサの他にもさらに、車両制御のための各種のセンサが設けられている。 Further, the vehicle (not shown) (e.g., a four-wheel automobile or a track, etc.), further other than the above-mentioned sensors, are provided various sensors for vehicle control. 例えば対象エンジンの出力軸であるクランク軸41の外周側には、所定クランク角毎に(例えば30°CA周期で)クランク角信号を出力するクランク角センサ42(例えば電磁ピックアップ)が、同クランク軸41の回転角度位置や回転速度(エンジン回転速度)等を検出するために設けられている。 For example, the outer peripheral side of the crankshaft 41 as an output shaft of the target engine (for example, 30 ° CA period) at every predetermined crank angle crank angle sensor 42 for outputting a crank angle signal (e.g. electromagnetic pickup) is, the crank shaft 41 rotation angle position and rotation speed are provided to detect the (engine rotational speed) and the like. また、アクセルペダルの状態(変位量)に応じた電気信号を出力するアクセルセンサ44が、運転者によるアクセルペダルの操作量(踏み込み量)を検出するために設けられている。 Further, an accelerator sensor 44 for outputting an electric signal corresponding to the condition of the accelerator pedal (displacement) is provided to detect the operation amount of the accelerator pedal by the driver (depression amount).

こうしたシステムの中で、本実施形態の燃料噴射制御手段として機能するとともに、電子制御ユニットとして主体的にエンジン制御を行う部分がECU30である。 In such systems, and it functions as a fuel injection control means of the present embodiment and that mainly performs the engine control as an electronic control unit is ECU 30. このECU30(エンジン制御用ECU)は、周知のマイクロコンピュータ(図示略)を備えて構成され、上記各種センサの検出信号に基づいて対象エンジンの運転状態やユーザの要求を把握し、それに応じて上記吸入調整弁11cやインジェクタ20等の各種アクチュエータを操作することにより、その時々の状況に応じた最適な態様で上記エンジンに係る各種の制御を行っている。 The ECU 30 (engine control ECU) is configured with a known microcomputer (not shown) grasps the request of the operating state of the user of the target engine based on the sensing signals of the above, accordingly the by operating the various actuators such as the suction control valve 11c and the injectors 20, and performs various controls relating to the engine in the optimum modes corresponding to the situation.

また、このECU30に搭載されるマイクロコンピュータは、各種の演算を行うCPU(基本処理装置)、その演算途中のデータや演算結果等を一時的に記憶するメインメモリとしてのRAM、プログラムメモリとしてのROM、データ保存用メモリとしてのEEPROM、バックアップRAM(ECU30の主電源停止後も車載バッテリ等のバックアップ電源により常時給電されているメモリ)等を備えて構成されている。 Also, microcomputer of the ECU30 is, CPU for performing various computations (basic processing unit) data in the process of the computation, computation results RAM as a main memory for temporarily storing the like, ROM as a program memory , EEPROM as a data storage memory is configured to include a like (a memory invariably supplied with power from a backup power supply such as an in-vehicle battery even after stopping the main power supply of the ECU 30) to the backup RAM. そして、ROMには、当該燃料噴射制御に係るプログラムを含めたエンジン制御に係る各種のプログラムや制御マップ等が、またデータ保存用メモリ(例えばEEPROM)には、対象エンジンの設計データをはじめとする各種の制御データ等が、それぞれ予め格納されている。 Then, the the ROM, operations of programs, control maps and the like concerning the engine control including the program concerning the fuel injection control, also in the data storage memory (e.g. EEPROM), including the design data of the target engine various control data and the like is stored in advance, respectively.

本実施形態では、ECU30が、随時入力される各種のセンサ出力(検出信号)に基づいて、その時に出力軸(クランク軸41)に生成すべきトルク(要求トルク)、ひいてはその要求トルクを満足するための燃料噴射量を算出する。 In the present embodiment, ECU 30, based on the sensor outputs from various input at any time (detection signal), the output shaft when the torque to be generated in the crankshaft 41 (required torque), satisfies hence the required torque calculating a fuel injection amount for. こうして、インジェクタ20の燃料噴射量を可変設定することで、各シリンダ内(燃焼室)での燃料燃焼を通じて生成されるトルク(生成トルク)、ひいては実際に出力軸(クランク軸41)へ出力される軸トルク(出力トルク)を制御する(要求トルクへ一致させる)ようになっている。 Thus, by variably setting the fuel injection quantity of the injector 20, the torque generated through the fuel combustion in each cylinder (combustion chamber) (generation torque) is outputted and thus actually to the output shaft (the crankshaft 41) shaft torque so that the (output torque) to control (match to the requested torque).

すなわち、このECU30は、例えば時々のエンジン運転状態や運転者によるアクセルペダルの操作量等に応じた燃料噴射量を算出し、所望の噴射時期に同期して、その燃料噴射量での燃料噴射を指示する噴射制御信号(噴射指令信号)を上記インジェクタ20へ出力する。 That is, the ECU30, for example occasional calculates a fuel injection amount corresponding to the operation amount of the accelerator pedal by the engine operating condition or the driver, in synchronization with desired injection timing, the fuel injection with the fuel injection amount It instructs injection control signal (injection instruction signal) to the injector 20. そしてこれにより、すなわち同インジェクタ20の駆動量(例えば開弁時間)に基づいて、対象エンジンの出力トルクが目標値へ制御されることになる。 And thereby, namely on the basis of the drive amount of the injector 20 (for example, a valve opening period), the output torque of the target engine is controlled to a target value.

なお周知のように、ディーゼルエンジンにおいては、定常運転時、新気量増大やポンピングロス低減等の目的で、同エンジンの吸気通路に設けられた吸気絞り弁(スロットル弁)が略全開状態に保持される。 Note the well-known so that the retention, in a diesel engine, during normal operation, with fresh air and to reduce pumping loss or other purposes, an intake throttle valve provided in an intake passage of the engine (throttle valve) is substantially fully open It is. したがって、定常運転時の燃焼制御(特にトルク調整に係る燃焼制御)としては燃料噴射量のコントロールが主となっている。 Therefore, control of the fuel injection quantity is a main part of the combustion control during the steady operation (specifically, the combustion control concerning torque adjustment).

以下、図3を参照して、本実施形態に係る燃料噴射制御の基本的な処理手順について説明する。 Referring to FIG. 3, illustrating the basic processing procedure of fuel injection control according to this embodiment. なお、この図3の処理において用いられる各種パラメータの値は、例えばECU30に搭載されたRAMやEEPROM、あるいはバックアップRAM等の記憶装置に随時記憶され、必要に応じて随時更新される。 3. Values ​​of various parameters used in the processing of FIG. 3, for example, on-board RAM and EEPROM to ECU30 or is stored at any time in the storage device such as a backup RAM,, are updated at any time when necessary. そして、これら各図の一連の処理は、基本的には、ECU30でROMに記憶されたプログラムが実行される。 Then, the series of processing shown by the flowchart of Fig, basically, a program stored in the ROM in the ECU30 is executed.

同図3に示すように、この一連の処理においては、まずステップS11で、所定のパラメータ、例えばその時のエンジン回転速度(クランク角センサ42による実測値)及び燃料圧力(燃圧センサ20aによる実測値)、さらには運転者によるその時のアクセル操作量(アクセルセンサ44による実測値)等を読み込む。 As shown in FIG. 3, in a series of the processing, first in step S11, predetermined parameters such as (actual measurement value measured by the fuel pressure sensor 20a) and the fuel pressure (actual measurement value measured by the crank angle sensor 42) engine rotational speed at that time further reads the accelerator operation amount by the driver at the time (measured by the accelerator sensor 44) or the like.

続くステップS12では、上記ステップS11で読み込んだ各種パラメータに基づいて噴射パターンを設定する。 In step S12, an injection pattern is set based on the various parameters read in step S11. 例えば単段噴射の場合にはその噴射の噴射量Q(噴射時間)が、また多段噴射の噴射パターンの場合にはトルクに寄与する各噴射の総噴射量Q(総噴射時間)が、それぞれ上記出力軸(クランク軸41)に生成すべきトルク(アクセル操作量等から算出される要求トルク、いわばその時のエンジン負荷に相当)に応じて可変設定される。 For example the injection quantity of the injector in the case of a single-stage injection Q (injection period), but also the total injection quantity of each injection contributes to torque when the injection pattern of the multistage injection Q (the total injection time), respectively above output shaft (request torque calculated from an accelerator operation amount or the like and that is equivalent to the engine load at that time) torque to be generated (the crankshaft 41) is variably set in accordance with.

この噴射パターンは、例えば上記ROMに記憶保持された所定のマップ(噴射制御用マップ、数式でも可)及び補正係数に基づいて取得される。 The injection pattern, for example a predetermined map stored in the ROM is obtained based on (an injection control map or a mathematical expression) and a correction coefficient. 詳しくは、例えば予め上記所定パラメータ(ステップS11)の想定される範囲について試験により最適噴射パターン(適合値)を求め、その噴射制御用マップに書き込んでおく。 More specifically, the optimum injection pattern (adaptation values) by experiment and the like in anticipated ranges of the advance the predetermined parameters (step S11), and is written in the injection control map.

この噴射パターンは、例えば噴射段数(1燃焼サイクル中の噴射回数)、並びにそれら各噴射の噴射時期(噴射タイミング)及び噴射時間(噴射量に相当)等のパラメータにより定められるものである。 The injection pattern, for example (injection frequency in one combustion cycle) number of injection stages, as well as defined by their parameters such as injection timing of each injection (injection timing) (equivalent to the injection quantity). こうして、上記噴射制御用マップは、それらパラメータと最適噴射パターンとの関係を示すものとなっている。 The injection control map, which is intended to show the relationship between the parameters and the optimum injection pattern.

そして、この噴射制御用マップで取得された噴射パターンを、別途更新されている補正係数(例えばECU30内のEEPROMに記憶)に基づいて補正する(例えば「設定値=マップ上の値/補正係数」なる演算を行う)ことで、その時に噴射すべき噴射パターン、ひいてはその噴射パターンに対応した上記インジェクタ20に対する噴射指令信号を得る。 The injection pattern obtained from the injection control map is corrected based on separately updated by that correction factors (e.g. stored in the EEPROM in the ECU 30) (for example, "value / correction factor on setting = Map" comprising calculating perform) thus, the injection pattern to be injected at the time and eventually the injection command signal for the injector 20 corresponding to the injection pattern. 補正係数(厳密には複数種の係数のうちの所定の係数)は、別途の処理により内燃機関の運転中に逐次更新されている。 Correction coefficient (predetermined coefficient of coefficient strictly s) is successively updated during operation of the internal combustion engine by a separate process.

なお、上記噴射パターンの設定(ステップS12)には、同噴射パターンの要素(上記噴射段数等)毎に別々に設けられた各マップを用いるようにしても、あるいはこれら噴射パターンの各要素を幾つか(例えば全て)まとめて作成したマップを用いるようにしてもよい。 Incidentally, the injection pattern is set (step S12) is also possible to use each map provided separately for each element of the injection pattern (such as the number of the injection stages), or any number of individual elements of the injection pattern or (e.g. all) may be used a map created together.

こうして設定された噴射パターン、ひいてはその噴射パターンに対応する指令値(噴射指令信号)は、続くステップS13で使用される。 The thus set injection pattern or the eventual command value corresponding to the injection pattern (injection command signals) are used in the subsequent step S13. すなわち、同ステップS13(指令信号出力手段)では、その指令値(噴射指令信号)に基づいて(詳しくは上記インジェクタ20へその噴射指令信号を出力して)、同インジェクタ20の駆動を制御する。 That is, in the step S13 (instruction signal output means), based on the command value (the injection command signal) (or in more detail, by outputting the injection command signal to the injector 20.), controls the drive of the injector 20. そして、このインジェクタ20の駆動制御をもって、図3の一連の処理を終了する。 After the drive control of the injector 20, and ends the series of processes in Fig.

次に、インジェクタ20からの燃料噴射量検出及び燃料噴射率推定の処理について、図4を用いて説明する。 Next, the processing of fuel injection amount detected and the fuel injection rate estimated from the injector 20 will be described with reference to FIG. 図4に示す一連の処理は、所定周期(例えば先述のCPUが行う演算周期)又は所定のクランク角度毎に実行される。 Series of processes shown in FIG. 4 is performed in a predetermined cycle (for example, a computation cycle of the CPU) or at a predetermined crank angle per. なお、この処理を実行するECU30は燃料噴射状態検出装置に相当する。 Incidentally, ECU 30 that executes this process corresponds to the fuel injection detecting device.

まずステップS21で、燃圧センサ20aの出力値(検出圧力)を取り込む。 First, in S21, the output value of the fuel pressure sensor 20a (detection pressure). この取り込み処理は複数の燃圧センサ20aの各々について実行される。 The capture process is executed for each of the plurality of fuel pressure sensor 20a. 以下、ステップS21の取り込み処理について、図5を用いて詳細に説明する。 Hereafter, the output value taking processing of step S21, will be described in detail with reference to FIG.

図5(a)は、図3のステップS13にてインジェクタ20に出力される噴射指令信号を示しており、この指令信号のパルスオンによりソレノイド20bが作動して噴射孔20fが開弁する。 FIGS. 5 (a) shows the injection command signal outputted to the injector 20 at step S13 of FIG. 3, the solenoid 20b is actuated injection holes 20f by a pulse-on of the command signal is opened. つまり、噴射指令信号のパルスオン時期t1により噴射開始が指令され、パルスオフ時期t2により噴射終了が指令される。 That is, the injection start at pulse-on timing t1 of the injection command signal is commanded, the injection end is commanded at pulse-off timing t2. よって、指令信号のパルスオン期間(噴射指令期間)により噴射孔20fの開弁時間Tqを制御することで、噴射量Qを制御している。 Thus, by controlling the valve opening period Tq of the injection holes 20f by a pulse-on period of the command signal (the injection command period), and controls the injection quantity Q. 図5(b)は、上記噴射指令に伴い生じる噴射孔20fからの燃料噴射率の変化(推移)を示し、図5(c)は、噴射率の変化に伴い生じる燃圧センサ20aの出力値(検出圧力)の変化(変動波形)を示す。 FIG. 5 (b) shows changes in the fuel injection rate (transition) from the injection holes 20f caused in connection with the above-described injection command, FIG. 5 (c), the output value of the fuel pressure sensor 20a caused with the change of the injection rate ( change in the detected pressure) shows the (fluctuation waveform).

そして、ECU30は、図4の処理とは別のサブルーチン処理により、燃圧センサ20aの出力値を検出しており、そのサブルーチン処理では燃圧センサ20aの出力値を、該センサ出力で圧力推移波形の軌跡(図5(c)にて例示される軌跡)が描かれる程度に短い間隔(図4の処理周期よりも短い間隔)にて逐次取得している。 Then, ECU 30 is the subroutine processing separate from the processing of FIG. 4, detects the output value of the fuel pressure sensor 20a, the output value of the fuel pressure sensor 20a in the subroutine processing of the pressure transition waveform with the sensor output trajectory are successively obtained in (FIG. 5 (path illustrated by c)) short intervals to the extent that is drawn (interval shorter than the processing cycle of Fig. 4). 具体的には、50μsecよりも短い間隔(より望ましくは20μsec)でセンサ出力を逐次取得する。 Specifically, (more desirably 20 .mu.sec) interval shorter than 50μsec the sensor output is serially obtained.

燃圧センサ20aの検出圧力の変動と噴射率の変化とは以下に説明する相関があるため、検出圧力の変動波形から噴射率の推移波形を推定することができる。 Since the change of the variation and the injection rate of the detected pressure of the fuel pressure sensor 20a have a relationship described below, it is possible to estimate the transition waveform of the injection rate from the fluctuation waveform of the sensed pressure. すなわち、先ず、図5(a)に示すように噴射開始指令がなされたt1時点の後、噴射率がR1の時点で上昇を開始して噴射が開始される。 That is, first, after t1 when the injection start command is outputted as shown in FIG. 5 (a), injection is started the injection rate starts to increase at time R1. 一方、検出圧力は、R1の時点で噴射率が上昇を開始したことに伴い変化点P1にて下降を開始する。 On the other hand, the sensed pressure, the injection rate at the time of the R1 starts decreasing at a changing point P1 with that starts increasing. その後、R2の時点で噴射率が最大噴射率に到達したことに伴い、検出圧力の下降は変化点P2にて停止する。 Then, the injection rate at the time of R2 is due to be reached to the maximum injection rate, the detection pressure drop is stopped at a changing point P2. 次に、R2の時点で噴射率が下降を開始したことに伴い、検出圧力は変化点P2にて上昇を開始する。 Then, as the injection rate at the time of the R2 starts to descend, the detected pressure starts increasing at the changing point P2. その後、R3の時点で噴射率がゼロになり実際の噴射が終了したことに伴い、検出圧力の上昇は変化点P3にて停止する。 Then, the injection rate at the time point R3, and actual fuel injection becomes zero is completed, increase in detected pressure stops at the transition point P3.

以上により、燃圧センサ20aによる検出圧力の変動のうち変化点P1及びP3を検出することで、噴射率の上昇開始時点R1(実噴射開始時点)及び下降終了時点R3(実噴射終了時点)を推定することができる。 By the above, by detecting the changing points P1 and P3 of the fluctuation in detected pressure by the fuel pressure sensor 20a, the increase start timing R1 (the actual injection start point) of the injection rate and estimating a falling end point R3 (the actual injection end point) can do. また、以下に説明する検出圧力の変動と噴射率の変化との相関関係に基づき、検出圧力の変動から噴射率の変化を推定できる。 Further, based on the correlation between the variation of the variation and the injection rate of the detected pressure to be described below, can be estimated change of the injection rate from the fluctuation of the sensed pressure.

つまり、検出圧力の変化点P1からP2までの圧力下降率Pαと、噴射率の変化点R1からR2までの噴射率上昇率Rαとは相関がある。 That is, there is a correlation with a pressure decrease rate Pα from the changing point P1 of the detected pressure to P2, and an injection rate increase rate Rα from the changing point R1 of the injection rate to R2. 変化点P2からP3までの圧力上昇率Pγと変化点R2からR3までの噴射率下降率Rγとは相関がある。 There is a correlation between a pressure increase rate Pγ from the changing point P2 to P3 and an injection rate decrease rate Rγ from the changing point R2 to R3. 変化点P1からP2までの圧力下降量Pβ(最大落込量)と変化点R1からR2までの噴射率上昇量Rβとは相関がある。 Between a pressure decrease amount Pβ from the changing point P1 to P2 (maximum 落込 amount) and an injection rate increase amount Rβ from the changing point R1 to the changing point R2 is correlated. よって、燃圧センサ20aによる検出圧力の変動から圧力下降率Pα、圧力上量率Pγ及び圧力下降量Pβを検出することで、噴射率上昇率Rα、噴射率下降率Rγ及び噴射率上昇量Rβを推定することができる。 Therefore, the pressure decrease rate from the fluctuation of the sensed pressure by the fuel pressure sensor 20a P.alpha, by detecting the pressure on dose rate Pγ and pressure decrease amount P.beta, injection rate increase rate R.alpha, the injection rate decrease rate Rγ, and the injection rate increase amount Rβ it can be estimated. 以上の如く噴射率の各種状態R1,R3,Rα,Rβ,Rγを推定することができ、よって、図5(b)に示す燃料噴射率の変化(推移波形)を推定することができる。 More as the injection rate, the various states R1, R3, R.alpha, R [beta, it is possible to estimate R?, Therefore, it is possible to estimate the change in the fuel injection rate (transition waveform) shown in Figure 5 (b).

さらに、実噴射開始から終了までの噴射率の積分値(斜線を付した符号Sに示す部分の面積)は噴射量に相当する。 Moreover, (the area of ​​a portion indicated by symbol S hatched) integration value of the injection rate from the start to the end the actual injection is equivalent to the injection quantity. そして、検出圧力の変動波形のうち実噴射開始から終了までの噴射率変化に対応する部分(変化点P1〜P3の部分)の圧力の積分値と噴射率の積分値Sとは相関がある。 Then, there is a correlation with the integration value S of the injection rate of the corresponding portion to the injection rate change from the beginning to the end the actual injection of the fluctuation waveform of the sensed pressure (part of the change point P1 to P3). よって、燃圧センサ20aによる検出圧力の変動から圧力積分値を算出することで、噴射量Qに相当する噴射率積分値Sを推定することができる。 Therefore, by calculating the pressure integration value from the fluctuation of the sensed pressure by the fuel pressure sensor 20a, it is possible to estimate the injection rate integration value S equivalent to the injection quantity Q.

図4の説明に戻り、ステップS21以降のステップS22〜S28における処理内容は、多段噴射実行時と単段噴射実行時とで異なる。 Referring back to FIG. 4, the processing content in step S21 and subsequent steps S22~S28 it is different between the time when the multiple injection execution and single stage injection execution. 以下、先ずは図5を用いて単段噴射実行時の処理内容を説明し、その後、図7を用いて多段噴射実行時の処理内容を説明する。 Hereinafter, first, to explain the processing content of the runtime single stage injection with reference to FIG. 5, then, the processing content when multiple injection performed with reference to FIG. また、以降のステップS22〜S28では、噴射と非噴射が順次実行される多気筒のうち噴射気筒に対応する燃圧センサ20aの変動波形を用いる。 In addition, in subsequent step S22~S28, using the variation waveform of the corresponding fuel pressure sensor 20a to the injection cylinder of a multi-cylinder injection and the non-injection is executed sequentially.

また、先述したように高圧ポンプ11aにはプランジャポンプから採用されているため、高圧ポンプ11aからコモンレール12に圧送される燃料の圧力には、圧送による脈動が生じている。 Moreover, because it is taken from the plunger pump to the high-pressure pump 11a as previously described, the pressure of fuel pumped from the high-pressure pump 11a to the common rail 12, the pulsation due to pumping occurs. 本実施形態では、複数の燃圧センサ20aの各々について取得した変動波形のうち、高圧ポンプ11aからコモンレール12への燃料圧送期間が噴射孔20fからの噴射期間と重複していない時に取得した変動波形を用いて、以降のステップS22〜S28の処理を実行する。 In the present embodiment, among the respective acquired fluctuation waveform for a plurality of fuel pressure sensor 20a, the fluctuation waveform obtained when the fuel pumping period from the high-pressure pump 11a to the common rail 12 does not overlap with the injection period from the injection holes 20f with, the subsequent processing is executed in step S22~S28.

<単段噴射実行時> <Run-time single-stage injection>
先述のステップS21に続くステップS22において、ステップS21で取得した変動波形から変化点P1,P3の出現時期を検出する。 In step S22 subsequent to step S21 previously described, to detect the appearance timing of the changing point P1, P3 on the fluctuation waveform obtained in step S21. 具体的には、変動波形の1階微分値を演算し、噴射指令のパルスオン時期t1以降、前記微分値が最初に閾値を超えたことをもってして変化点P1の出現を検出するようにして好適である。 Specifically, calculates the first derivative of the variation waveform, pulse-on timing t1 after the injection command, preferably as the differential value to detect the first occurrence of the changing point P1 to have that exceeds a threshold it is. また、変化点P1の出現以降、前記微分値が閾値内で変動する安定状態となった場合に、その安定状態以前において前記微分値が最後に閾値を下回ったことをもってして変化点P3の出現を検出するようにして好適である。 Further, since the appearance of the changing point P1, when said differential value becomes stable state vary within the threshold, the differential value is the appearance of the changing point P3 to have fallen below the end threshold value at a previous its stable state it is suitable so as to detect.

続くステップS23では、ステップS21で取得した変動波形から圧力下降量Pβを検出する。 In following S23, the pressure decrease amount Pβ from the fluctuation waveform obtained in S21. 具体的には、変動波形の変化点P1からP3までにおける検出圧力のピーク値から、変化点P1時点の検出圧力を減算することにより圧力下降量Pβを検出することが挙げられる。 Specifically, the peak value of the detected pressure at the transition points P1 in the fluctuation waveform to P3, include detecting the pressure decrease amount Pβ by subtracting the pressure detected by the change point P1 point.

続くステップS24(噴射率算出手段)では、ステップS22での検出結果P1,P2に基づき噴射率の上昇開始時点R1(実噴射開始時点)及び下降終了時点R3(実噴射終了時点)を推定する。 In step S24 (the injection rate calculation means) for estimating a detection result P1, the increase start timing R1 (the actual injection start point) of the injection rate based on the P2 and falling end point R3 (the actual injection end point) at step S22. また、ステップS23での検出結果Pβに基づき噴射率上昇量Rβを推定する。 Also, to estimate the injection rate increase amount Rβ based on the detection result Pβ in step S23. そして、少なくともこれらの推定値R1,R3,Rβに基づき、図5(b)に示すような噴射率の推移波形を算出する。 At least these estimates R1, R3, based on the R [beta, and calculates the transition waveform of the injection rate, as shown in Figure 5 (b). なお、これらの推定値R1,R3,Rβの他にも、先述の如くR2,Rα,Rγ等の値を推定し、これらの推定値R2,Rα,Rγを噴射率推移波形の算出に用いるようにしてもよい。 Incidentally, these estimates R1, R3, in addition to the R [beta, as described above R2, R.alpha, to estimate the value of such R?, These estimates R2, R.alpha, as used for calculating the injection rate transition waveform R? it may be.

続くステップS25(第1噴射量推定手段)では、ステップS24にて算出した噴射率推移波形をR1からR3の区間にて積分演算することにより面積Sを算出する。 In step S25 (first injection amount estimating means) calculates an area S by integrating computing the injection rate transition waveform calculated in step S24 at the R1 R3 interval. そして、当該面積Sを噴射量の第1推定値とする。 Then, the area S and the first estimated value of the injection quantity.

続くステップS26(第2噴射量推定手段)では、ステップS21にて取得した検出圧力の変動波形に基づき、噴射開始以前の検出圧力と噴射終了以後の検出圧力との圧力差ΔPを算出する。 In step S26 (second injection quantity estimation means), based on the fluctuation waveform of the detected pressure obtained in step S21, it calculates a pressure difference ΔP between the injection start earlier detection pressure and injection end after the detected pressure. 具体的には、噴射指令信号による噴射開始指令時点t1での検出圧力と、次回噴射に係る噴射指令信号による噴射開始指令時点t3での検出圧力との圧力差ΔPを検出する。 Specifically, to detect the detected pressure at the injection start instruction time point t1 due to the injection command signal, the pressure difference ΔP between the detected pressure at the injection start instruction time point t3 by the injection command signal according to the next injection. そして、当該圧力差ΔPに基づき噴射量(第2推定値)を算出する。 Then, it calculates the injection quantity based on the pressure difference ΔP (second estimate). 具体的には、圧力差ΔPに所定の係数Kを乗算することで噴射量を算出することが挙げられる。 A specific example is to calculate the injection quantity by multiplying a predetermined coefficient K to the pressure differential [Delta] P.

続くステップS27(噴射量算出手段)では、ステップS25にて算出された第1推定値とステップS26にて算出された第2推定値に基づき、最終的に制御に用いる噴射量を算出する。 In step S27 (the injection amount calculating means), based on the second estimated value calculated by the first estimated value and the step S26 calculated in step S25, calculates the injection quantity used in the final control. 具体的には、第1推定値と第2推定値との差分を第1推定値の推定誤差とみなし、前記差分に応じて第1推定値を補正することが挙げられる。 Specifically, the difference between the first estimate and the second estimate considers the estimated error of the first estimate, and the like to correct the first estimated value according to the difference. 例えば、前記差分に所定の係数(1より小さい値が望ましい)を乗じて補正量を算出し、この補正量を第1推定値に加算することで前記補正を行うことが挙げられる。 For example, by multiplying a predetermined coefficient (a value smaller than 1 is desirable) to said difference calculating a correction amount, it can be mentioned to perform the correction by adding the correction amount to the first estimate. また、第1及び第2推定値の平均値を最終的な検出結果としての噴射量としてもよい。 Further, the average value of the first and second estimate may be injection quantity as the final detection result.

続くステップS28(噴射率補正手段)では、ステップS24にて算出された噴射率の推移波形をステップS27にて算出した噴射量に基づき補正する。 In step S28 (injection rate correction means) corrects based the transition waveform of the injection rate calculated at step S24 to the injection quantity calculated in step S27. 具体的には、ステップS24にて算出した面積S(第1推定値)がステップS27にて算出された噴射量に一致するよう、ステップS24にて算出した噴射率推移波形を補正する。 Specifically, the area S (first estimated value) calculated in step S24 is to match the injection amount calculated in step S27, corrects the injection rate transition waveform calculated in step S24. 先述したように、検出圧力の検出値は、特に最大落込量Pβのばらつきが大きい。 As previously described, the detection value of the detected pressure, especially the variation of the maximum 落込 amount Pβ is large. よって、噴射率上昇量Rβを修正することで補正後の噴射量に一致するよう推移波形を補正することが望ましい。 Therefore, it is desirable to correct the transition waveform to match the injection amount after correction by modifying the injection rate increase amount R [beta. 例えば図6中の実線L1の如く算出した噴射率推移波形に対し、噴射量が増えるように補正する場合には、点線L2の如く噴射率上昇量Rβを高くするよう補正することが望ましい。 For example with respect to the calculated injection rate transition waveform as the solid line L1 in FIG. 6, when the corrected so that the amount of injection is increased, it is preferable to correct to increase the injection rate increase amount Rβ as dotted lines L2.

なお、一点鎖線L3に示すように、噴射率ピーク値R2の保持時間を修正することで補正後の噴射量に一致するよう推移波形を補正してもよいし、噴射率上昇量Rβ及びピーク値R2の保持時間の両方を修正することで補正後の噴射量に一致するよう推移波形を補正してもよい。 Incidentally, as shown in one-dot chain line L3, it may be corrected transition waveform to match the injection amount after correction by modifying the retention time of the injection rate peak value R2, the injection rate increase amount Rβ and peak value it may be corrected transition waveform to match the injection amount after correction by modifying both the retention time of the R2. 但し、検出圧力の変化点P1,P3については最大落込量Pβに比べて検出精度が高いので、実噴射開始時期R1及び実噴射終了時期R3については修正しないことが望ましい。 However, since the detection accuracy is high compared to the maximum 落込 amount Pβ for changing points P1, P3 of the detected pressure, it is desirable not to fix the actual injection start timing R1 and the actual injection end timing R3.

以上により、図4の一連の処理が終了し、ステップS27にて補正された燃料噴射量及びステップS28にて補正された噴射率推移波形は、図3のステップS11で用いる先述の噴射制御用マップの更新(学習)等に用いられる。 By the above, a series of processes of FIG. 4 is completed, the corrected injection rate transition waveform in the corrected fuel injection amount and the step S28 in step S27, the injection control map described earlier used in step S11 in FIG. 3 It used to update (learning), and the like.

<多段噴射実行時> <When the multi-stage injection execution>
単段噴射時の検出圧力の変動波形は図5(c)に示す態様となるのに対し、多段噴射時には図7(c)に示す態様となる。 Fluctuation waveform of the sensed pressure in the single stage injection whereas the embodiment shown in FIG. 5 (c), the embodiment shown in FIG. 7 (c) when multiple injection. 図7に示す例では1燃焼サイクル中にパイロット噴射、プレ噴射、メイン噴射及びアフター噴射を順次行っており、図7(c)中の符号P11,P21,P31,P41は各噴射段の噴射開始に伴い変動波形に現れる変化点を示し、符号P12,P22,P32,P42は各噴射段に係る圧力下降ピーク点を示し、符号P13,P23,P33,P43は各噴射段の噴射終了に伴い変動波形に現れる変化点を示す。 Pilot injection during one combustion cycle in the example shown in FIG. 7, the pre-injection, and sequentially performing the main injection and after-injection, code P11, P21, P31, P41 in FIG. 7 (c) the beginning of the injection the injection stage to involve shows the change point appearing in the fluctuation waveform, code P12, P22, P32, P42 represents the pressure drop peak point of each injection stage, code P13, P23, P33, P43 involves the injection end of the injection stage change It shows the change point appearing in the waveform. また、図7(b)中の斜線に示す面積S1,S2,S3,S4は、各噴射段の噴射量Q1,Q2,Q3,Q4に相当する。 The area S1, S2, S3, S4 shown hatched in FIG. 7 (b) corresponds to the injection amount Q1, Q2, Q3, Q4 of each injection stage.

図7に示す多段噴射の場合には、上記ステップS22において、ステップS21で取得した変動波形から、各噴射段に対する変化点P11,P13,P21,P23,P31,P33,P41,P43の出現時期を、単段噴射の場合と同様の手法で検出する。 In the case of multiple injection shown in FIG. 7, in step S22, the fluctuation waveform obtained in step S21, the occurrence time of the change point P11, P13, P21, P23, P31, P33, P41, P43 for each injection stage , detected by the same as in the case of single-stage injection technique. 続くステップS23では、ステップS21で取得した変動波形から、各噴射段に対する圧力下降量Pβ1,Pβ2,Pβ3,Pβ4を、単段噴射の場合と同様の手法で検出する。 In step S23, the fluctuation waveform obtained in step S21, the pressure decrease amount Pβ1 for each injection stage, Pβ2, Pβ3, the Pbeta4, detected in the same manner as in the case of single-stage injection. 続くステップS24では、ステップS22,S23での検出結果に基づき、図7(b)に示すような噴射率の推移波形を各噴射段に対して算出する。 In step S24, based on the detection result in step S22, S23, and calculates the transition waveform of the injection rate as shown in FIG. 7 (b) for each injection stage.

続くステップS25では、単段噴射の場合と同様の手法により、ステップS24にて算出した噴射率推移波形に基づき各噴射段に係る面積S1〜S4を算出することで、各噴射段に係る噴射量Q1〜Q4を推定する。 In subsequent step S25, by the same as in the case of single-stage injection method, by calculating the area S1~S4 according to each injection stage based on the injection rate transition waveform calculated in step S24, the injection quantity according to each injection stage Q1~Q4 to estimate. なお、これらの推定噴射量Q1〜Q4のうちメイン噴射量Q3が第1推定値に相当する。 The main injection quantity Q3 of these estimated injection amount Q1~Q4 corresponds to the first estimate.

続くステップS26では、ステップS21にて取得した検出圧力の変動波形に基づき、噴射開始以前の検出圧力と噴射終了以後の検出圧力との圧力差ΔPを算出する。 In the following step S26, based on the fluctuation waveform of the detected pressure obtained in step S21, it calculates a pressure difference ΔP between the injection start earlier detection pressure and injection end after the detected pressure. 具体的には、噴射指令信号によるパイロット噴射開始指令時点t11での検出圧力と、次回噴射に係る噴射指令信号による噴射開始指令時点t51での検出圧力との圧力差ΔPを検出する。 Specifically, to detect the detected pressure in the pilot injection start instruction time point t11 ​​by injection command signal, the pressure difference ΔP between the detected pressure at the injection start instruction time point t51 by the injection command signal according to the next injection. そして、当該圧力差ΔPに基づき1燃焼サイクルあたりに噴射された総噴射量を算出する。 Then, to calculate the total injection quantity injected per combustion cycle based on the pressure difference [Delta] P. 具体的には、圧力差ΔPに所定の係数Kを乗算することで総噴射量を算出することが挙げられる。 A specific example is to calculate the total injection quantity by multiplying a predetermined coefficient K to the pressure differential [Delta] P.

さらにステップS26(メイン噴射量推定手段)では、ステップS25にて推定されたメイン噴射以外の噴射に係る噴射量の総量Q1+Q2+Q4を、前述の如く圧力差ΔPに基づき算出した総噴射量から減算することで、メイン噴射に係る噴射量Q3を推定する。 Further, in step S26 (the main injection amount estimating means), the total amount Q1 + Q2 + Q4 injection quantity concerning the injection other than a main injection which is estimated at step S25, by subtracting from the total injection amount calculated based on the pressure difference ΔP as described above in, it estimates the injection quantity Q3 of the main injection. なお、このように推定されたメイン噴射量Q3が第2推定値に相当する。 The main injection amount Q3, which is estimated in this manner is equivalent to the second estimate.

続くステップS27では、ステップS25にて算出された第1推定値とステップS26にて算出された第2推定値に基づき、最終的に制御に用いるメイン噴射量を、単段噴射の場合と同様の手法で算出する。 In the following step S27, based on the second estimated value calculated by the first estimated value and the step S26 calculated in step S25, the main injection amount used for final control, similar to the case of the single stage injection It is calculated by the method. 続くステップS28では、ステップS24にて算出された噴射率の推移波形のうちメイン噴射に係る部分の推移波形を、ステップS27にて算出したメイン噴射量に基づき、単段噴射の場合と同様の手法で補正する。 In subsequent step S28, the transition waveform of the portion of the main injection of the calculated injection rate transition waveform in step S24, based on the main injection amount calculated in step S27, similar to the case of the single stage injection technique in the correction.

以上により、本実施形態によれば、燃圧センサ20aを、コモンレール12に対して噴射孔20fに近い側に配置するので、噴射孔20fでの圧力変動をコモンレール12内で減衰する前に検出することができる。 By the above, according to this embodiment, the fuel pressure sensor 20a, is arranged to be closer to the injection holes 20f than the common rail 12, to detect the pressure fluctuation in the injection holes 20f before attenuated by the common rail 12 within can. よって、実際の噴射量の変化を検出圧力の変動波形として精度良く検出できるので、検出した変動波形に基づき燃料噴射量を推定することができ(第1噴射量推定手段:S25)、噴射開始前後の検出圧力の圧力差ΔPに基づき燃料噴射量を推定できる(第2噴射量推定手段:S26)。 Therefore, since the actual change in the injection amount can be precisely detected as fluctuation waveform of the sensed pressure, it is possible to estimate the fuel injection amount based on the detected variation waveform (first injection amount estimating means: S25), the injection start longitudinal It can be estimated fuel injection amount based on the pressure difference ΔP of the detected pressure (second injection quantity estimation means: S26).

そして本実施形態によれば、このように異なる2種類の手法S25,S26で噴射量Qを推定し、得られた第1及び第2推定値に基づき噴射量を算出する。 And according to the present embodiment, such two different kinds of techniques S25, S26 the injection amount Q estimated in the to calculate the injection quantity based on the first and second estimated values ​​obtained. よって、いずれか一方の推定結果に基づき噴射量を算出する場合に比べて、噴射量が多い時に懸念される最大落込量Pβの検出ばらつきの影響を小さくできる。 Therefore, as compared with the case of calculating the injection amount based on one of the estimation result, the effect of detection variations of the maximum 落込 amount Pβ of concern when many injection amount can be reduced. よって、噴射量を高精度で検出でき、ひいては、このように高精度で検出した噴射量に基づく噴射率推移波形を、高精度で検出できる。 Therefore, the injection quantity can be detected with high accuracy and thus, the injection rate transition waveform based on the injection amount detected by such a high accuracy can be detected with high accuracy.

また、本実施形態によれば、高圧ポンプ11aからコモンレール12への燃料圧送期間が噴射孔20fからの噴射期間と重複していない非重複時に取得した変動波形を用いて、図4のステップS22〜S28の処理を実行するので、燃料圧送による成分(外乱)が加算されていない検出圧力に基づき噴射率推移波形の推定を実行でき、ひいては推定精度の向上を図ることができる。 Further, according to this embodiment, by using a variation waveform fuel pumping period from the high-pressure pump 11a to the common rail 12 acquired during non-overlapping does not overlap with the injection period from the injection holes 20f, the steps of FIG. 4 S22 to since executes the processing of S28, based on the detected pressure of component (disturbance) is not added by the fuel delivery can be performed to estimate the injection rate transition waveform can be improved and thus the estimation accuracy.

また、本実施形態によれば、噴射開始指令時点t1での検出圧力と次回噴射に係る噴射開始指令時点t3での検出圧力との圧力差ΔPを、第2噴射量推定手段S26で用いる圧力差として用いている。 Further, according to this embodiment, the pressure difference ΔP between the detected pressure at the injection start instruction time point t3 according to the detected pressure and the next injection at the injection start instruction time point t1, the pressure differential used in the second injection quantity estimation means S26 It is used as. これらの時点t1,t3においては検出圧力の脈動が小さく安定しているので、第2噴射量推定手段S26で用いる圧力差ΔPを精度良く取得することができ、ひいては第2噴射量推定手段S26による推定を精度良くできる。 Since the pulsation of the sensed pressure in these time points t1, t3 is stable and small, the pressure difference ΔP to be used in the second injection quantity estimation means S26 can be accurately acquired by the second injection amount estimation means S26 thus estimate the possible good accuracy.

また、本実施形態では、燃圧センサ20aをインジェクタ20に取り付けているため、コモンレール12とインジェクタ20とを接続する高圧配管14に燃圧センサ20aを取り付ける場合に比べて、燃圧センサ20aの取り付け位置が噴射孔20fに近い位置となる。 Further, in the present embodiment, since the fuel pressure sensor 20a is attached to the injector 20, as compared with the case where the high-pressure pipe 14 connecting the common rail 12 and the injector 20 mounting the fuel pressure sensor 20a, the mounting position of the fuel pressure sensor 20a is injection a position close to the hole 20f. よって、噴射孔20fでの圧力変動が高圧配管14にて減衰してしまった後の圧力変動を検出する場合に比べて、噴射孔20fでの圧力変動をより的確に検出することができる。 Therefore, it is possible to pressure fluctuation in the injection holes 20f is compared with the case of detecting the pressure fluctuation after the attenuated by the high-pressure pipe 14, to more accurately detect the pressure fluctuation in the injection holes 20f.

(第2実施形態) (Second Embodiment)
上記第1実施形態では、噴射量Qを異なる2種類の手法S25,S26で推定し、得られた第1及び第2推定値に基づき算出された噴射量を用いて、噴射率の推移波形を算出している。 In the first embodiment, the injection amount Q estimated in two different approaches S25, S26, by using the first and the injection quantity calculated based on the second estimated value obtained, the transition waveform of the injection rate calculated to have. これに対し本実施形態では、一方の推定を廃止し、他方の推定値に基づき噴射率の推移波形を算出している。 In contrast, in the present embodiment, it abolished the one estimated, and calculates the transition waveform of the injection rate based on the other estimate. 以下、単段噴射と多段噴射の場合に分けて、より具体的に説明する。 Hereinafter, divided in the case of a single-stage injection and the multiple injection it will be described more specifically.

<単段噴射実行時> <Run-time single-stage injection>
本実施形態では先ず、図4に示すステップS21,S22と同様の処理(噴射開始終了時期推定手段)を実行することにより、変化点P1,P3の出現時期(噴射開始時期R1、噴射終了時期R3)を推定する。 First, in this embodiment, by performing processing similar to steps S21, S22 shown in FIG. 4 (injection start end timing estimation means), change point P1, P3 occurrence timing (injection start timing R1, the injection end timing R3 ) to estimate. 次に、図4に示すステップS26と同様の処理(噴射量推定手段)を実行することにより、図5に示す圧力差ΔPに基づき燃料噴射量Qを推定する。 Then, by performing processing similar to step S26 shown in FIG. 4 (injection quantity estimation means) for estimating the fuel injection amount Q based on the pressure difference ΔP as shown in FIG.

次に、前述の処理により得られた噴射開始時期R1、噴射終了時期R3及び燃料噴射量Qに基づき、燃料噴射率の推移波形を算出する(噴射率算出手段)。 Next, the processing by the obtained injection start timing of the aforementioned R1, based on the injection end timing R3 and the fuel injection amount Q, and calculates the transition waveform of the injection rate (injection rate calculation means). 例えば、噴射量QをR1からR3までの噴射期間で除算して噴射率を算出し、前記噴射期間中の噴射率は前記除算により得られた噴射率のまま変化するよう、推移波形を算出することが具体例として挙げられる。 For example, the injection amount Q is divided by the injection period from R1 to R3 to calculate the injection rate, the injection rate during the injection period is to change from the injection rate obtained by the division, to calculate the transition waveform it can be given as specific examples. この場合の推移波形は、噴射開始時期R1から噴射終了時期R3にかけて、前記除算による噴射率で推移する矩形状の波形となる。 Transition waveform in this case is subjected to injection end timing R3 from the injection start timing R1, the rectangular waveform to remain at the injection rate due to the division.

また、前記除算にて得られた噴射率がピーク値となるよう推移波形を算出することが他の具体例として挙げられる。 Moreover, the injection rate obtained by the division to calculate the transition waveform so that the peak value can be cited as another example. この場合の推移波形は、噴射開始時期R1から噴射終了時期R3にかけて、前記除算による噴射率をピーク値とするよう推移する図5(b)に類似の波形となる。 Transition waveform in this case is subjected to injection end timing R3 from the injection start timing R1, the similar waveform injection rate by the division in FIG. 5 (b) to remain so that a peak value.

<多段噴射実行時> <When the multi-stage injection execution>
多段噴射実行時においては、図4のステップS21,S22と同様の処理を実行することにより、各噴射段に対する噴射開始時期及び噴射終了時期を推定する。 During multiple injection executed by executing the same processing as steps S21, S22 in FIG. 4, estimates the injection start timing and the injection end timing for each injection stage. 次に、図4に示すステップS26と同様の処理を実行することにより、図7(c)に示す圧力差ΔPに基づき1燃焼サイクルあたりに噴射された総噴射量を算出する。 Next, by executing the same processing as step S26 shown in FIG. 4, it calculates a total injection quantity injected per combustion cycle based on the pressure difference ΔP as shown in FIG. 7 (c).

次に、図4のステップS23,S24と同様の処理を、メイン噴射以外の各噴射段に対して実行することにより、メイン噴射以外の各噴射段に係る噴射率推移波形を算出する。 Then, the same processes as steps S23, S24 in FIG. 4, by executing for each injection stage other than the main injection, to calculate the injection rate transition waveform according to each injection stage other than the main injection. 次に、これらの推移波形に基づき、メイン噴射以外の各噴射段に係る面積S1,S2,S4を算出する。 Then, based on these transition waveform, calculating the area S1, S2, S4 of the each injection stage other than the main injection. つまり、メイン噴射以外の各噴射量Q1,Q2,Q4を算出する(非メイン噴射量推定手段)。 That is, each injection amount Q1 other than the main injection, Q2, Q4 is calculated (non main injection amount estimating means). 次に、これら算出値の総量Q1+Q2+Q4を、圧力差ΔPに基づき算出した総噴射量から減算することで、メイン噴射に係る噴射量Q3を推定する(メイン噴射量推定手段)。 Then, the total amount Q1 + Q2 + Q4 of these calculated values ​​is subtracted from the total injection amount calculated based on the pressure difference [Delta] P, estimates the injection quantity Q3 of the main injection (main injection quantity estimation means).

次に、前述の処理により得られたメイン噴射開始時期、メイン噴射終了時期及びメイン噴射量Q3に基づき、単段噴射の場合と同様の手法によりメイン燃料噴射率の推移波形を算出する。 Next, the main injection start timing obtained by the process described above, based on the main injection end timing and the main injection amount Q3, and calculates the transition waveform of the main fuel injection rate by the same as in the case of single-stage injection technique. 以上により、本実施形態によっても、上記第1実施形態と同様の効果が発揮される。 Thus, also in this embodiment, the same effect as the first embodiment are exhibited.

(第3実施形態) (Third Embodiment)
上記第1実施形態では、高圧ポンプ11aからコモンレール12への燃料圧送期間が噴射孔20fからの噴射期間と重複していない非重複時に取得した変動波形を用いて、図4のステップS22〜S28の処理を実行している。 In the first embodiment, a variation waveform fuel pumping period from the high-pressure pump 11a to the common rail 12 acquired during non-overlapping does not overlap with the injection period from the injection holes 20f, steps S22~S28 in FIG running the process. これに対し本実施形態では、前記非重複時に噴射率推移波形を算出することに加え、重複時にも噴射率推移波形を算出できるようにすることを図っている。 In contrast, in the present embodiment, in addition to calculating the injection rate transition waveform during the non-overlapping, it is aimed to make it possible to calculate the injection rate transition waveform even during overlap.

以下、本実施形態によって実現される、ポンプ重複時の噴射率推移波形を算出する処理について、図8を用いて説明する。 Hereinafter, realized by the present embodiment, processing for calculating the injection rate transition waveform during pump overlapping will be described with reference to FIG. 図8(a)にはインジェクタ20に対する噴射指令信号の推移が、(b)には噴射率の推移が、(c)には噴射気筒について燃圧センサ20aの検出圧力の推移(噴射圧送時の変動波形)が、(d)には非噴射気筒について燃圧センサ20aの検出圧力の推移(非噴射圧送時の変動波形)が、(e)にはポンプ圧送成分に相当する圧力値が、それぞれ示されている。 Changes of the injection command signal to the injector 20 in FIG. 8 (a), (b) transition of the injection rate in the variation of the time of transition (injection pumping pressure detected by the fuel pressure sensor 20a for injection cylinder in (c) waveform), (transition of the detected pressure of the fuel pressure sensor 20a for non-injection cylinder in d) (fluctuation waveform at the time of non-injection pumping) is the pressure value corresponding to the pump pumping component is (e), respectively indicated ing.

なお、(c)及び(d)中、一点鎖線L11,L13で示される変動波形は、ポンプ圧送成分の影響のない場合(圧送成分ゼロとした場合)の燃料圧力の推移である。 Incidentally, (c) and in (d), the variation waveform shown by a dashed line L11, L13, a transition of the fuel pressure in the absence of effect of pumping component (when the pumped component zero). そして、(c)中の噴射圧送時の変動波形L10は、インジェクタ20による燃料噴射と燃料ポンプ11による燃料圧送とが重複して行われた場合の波形であり、燃料噴射に伴い生じる検出圧力の減少成分(一点鎖線L11に示す成分)と、燃料圧送に伴い生じる上昇成分((e)に示す圧送成分と連動して上昇する成分)とが合成された波形である。 The fluctuation waveform L10 during injection pumping in (c) is a waveform in the case where the fuel pumping by the fuel injection and the fuel pump 11 by the injector 20 is performed in duplicate, in detected pressure caused in connection with the fuel injection a reduction component (component shown in dashed line L11), a waveform and is synthesized (component rises in conjunction with the pumping components shown in (e)) rise component caused due to the fuel pumping. 一方、(d)中の実線L12に示す非噴射圧送時の変動波形は、インジェクタ20が非噴射中であるため、燃料圧送に伴い生じる上昇成分((e)に示す圧送成分と連動して上昇する成分)のみが現れている状態の波形である。 On the other hand, it increased in conjunction with the non-injection fluctuation waveform during pumping, since the injector 20 is in non-injection, pumping components shown in elevated component occurring due to the fuel pumping ((e) indicated by the solid line L12 in (d) only component) which is a waveform of a state appearing.

本実施形態では、先ず、非噴射気筒に対応する燃圧センサ20aの検出圧力に現れる、ポンプ圧送成分としての変動波形(つまり実線L12に示す波形)を取得する(圧送変動波形取得手段)。 In the present embodiment, first, appearing in the detected pressure of the fuel pressure sensor 20a corresponding to the non-injection cylinder, to obtain the fluctuation waveform of the pumping components (i.e. waveform shown by the solid line L12) (pumped fluctuation waveform obtaining means). 次に、燃料圧送期間が噴射期間と重複している時の噴射気筒に対応する燃圧センサ20aの検出圧力の変動波形(詰まり実線L10に示す波形)を取得する。 Then, the fuel pumping period to obtain a fluctuation waveform of the detected pressure of the fuel pressure sensor 20a which corresponds to the injection cylinder when a duplicate of injection period (waveforms shown in clogging solid line L10).

次に、取得した変動波形L10から、非噴射気筒に対応する燃圧センサ20aの変動波形L12(ポンプ圧送成分)を差し引くことにより、実線L11に示す変動波形を算出する。 Next, from the obtained fluctuation waveform L10, by subtracting the fluctuation waveform L12 of the fuel pressure sensor 20a corresponding to the non-injection cylinder (pumping component) to calculate the fluctuation waveform shown by the solid line L11. なお、非噴射気筒に対応する燃圧センサ20aが複数存在する場合には、非噴射気筒に対応する各々の燃圧センサ20aの変動波形について平均値を算出し、当該平均値による波形を変動波形L10から差し引くことで、変動波形L11を算出するようにしてもよい。 In the case where the fuel pressure sensor 20a corresponding to the non-injection cylinder there are a plurality, calculates the average value for the fluctuation waveform of each of the fuel pressure sensor 20a corresponding to the non-injection cylinder, the waveform by the average value from the fluctuation waveform L10 by subtracting, it may be calculated fluctuation waveform L11. そして、このように算出された変動波形L11を用いて、図4のステップS22〜S28の処理を実行する。 Then, using the variation waveform L11 that the thus calculated, it executes the processing of steps S22~S28 in FIG. 以上により、ポンプ重複時の噴射率推移波形(図8(b)参照)を算出することができる。 Thus, it is possible to calculate the pump duplication time of the injection rate transition waveform (see Figure 8 (b)).

(他の実施形態) (Other embodiments)
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。 Each of the above embodiments may be modified and implemented as follows. また、本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、各実施形態の特徴的構造をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。 Further, the present invention is not limited to the embodiments described above may be combined arbitrarily, respectively the characteristic structure of the embodiments.

・上記第1実施形態では、噴射開始指令時点t1,t11及び次回噴射に係る噴射開始指令時点t3,t51での圧力差ΔPを第2噴射量推定手段S26の推定で用いているが、図7に例示される噴射可能範囲Tb(噴射可能クランク角度)の開始時点と終了時点での圧力差を前記推定に用いてもよい。 In the first embodiment uses the pressure difference ΔP at the injection start instruction time point t3, t51 of the injection start instruction time point t1, t11 and subsequent injection in the estimation of the second injection quantity estimation means S26, Fig. 7 it may be used a pressure differential at the start and end of the injection range Tb illustrated (injectable crank angle) in the estimate. 或いは、変化点P1,P11の出現時点と変化点P3,P43の出現時点での圧力差を前記推定に用いてもよい。 Alternatively, the pressure difference between the occurrence time of the occurrence time of the change point P1, P11 change point P3, P43 may be used for the estimation.

・上記第1実施形態では、図4のステップS22〜S28で用いる変動波形として、燃料圧送期間が噴射期間と重複していない非重複時に取得した変動波形を用いているが、コモンレール12等の高圧燃料供給経路に減圧弁が設置されている場合においては、減圧弁が作動して燃圧が減圧されていない減圧弁非作動時、かつ、前記非重複時に取得した変動波形を用いるようにしてもよい。 In the first embodiment, as the fluctuation waveform used in step S22~S28 in FIG. 4, the fuel pumping period is used fluctuation waveform obtained at the time of non-overlapping, which does not overlap with the injection period, a high pressure common rail 12 and the like in the case where the fuel supply path pressure reducing valve is installed, when the pressure reducing valve inoperative pressure reducing valve fuel pressure actuated is not under reduced pressure, and may be used fluctuation waveform obtained when the non-overlapping . これによれば、減圧弁作動による減圧成分(外乱)が加算されていない検出圧力に基づき噴射率推移波形の推定を実行できるので、その推定精度の向上を図ることができる。 According to this, the vacuum component by pressure reduction valve actuation (disturbance) can perform an estimation of the injection rate transition waveform based on the detected pressure that has not been added, it is possible to improve the estimation accuracy.

・燃圧センサ20aをインジェクタ20に取り付けるにあたり、上記実施形態では、インジェクタ20の燃料流入口22に燃圧センサ20aを取り付けているが、図2中の一点鎖線200aに示すようにハウジング20eの内部に圧力センサ200aを組み付けて、燃料流入口22から噴射孔20fに至るまでの内部燃料通路25の燃料圧力を検出するように構成してもよい。 Order to fix the fuel pressure sensor 20a to the injector 20, in the above embodiment, the fuel pressure sensor 20a is fixed to the fuel inlet 22 of the injector 20, the pressure inside the housing 20e as shown in dashed line 200a in FIG. 2 by assembling the sensor 200a, it may be configured to detect the fuel pressure in the fuel passage 25 from the fuel inlet hole 22 to the nozzle holes 20f.

そして、上述の如く燃料流入口22に取り付ける場合には、ハウジング20eの内部に取り付ける場合に比べて燃圧センサ20aの取付構造を簡素にできる。 When attached to the fuel inlet 22 as described above, can be simplified mounting structure of the fuel pressure sensor 20a as compared with the case where mounted inside the housing 20e. 一方、ハウジング20eの内部に取り付ける場合には、燃料流入口22に取り付ける場合に比べて燃圧センサ20aの取り付け位置が噴射孔20fに近い位置となるので、噴射孔20fでの圧力変動をより的確に検出することができる。 On the other hand, when mounted inside the housing 20e, since the mounting position of the fuel pressure sensor 20a as compared with the case where fixed to the fuel inlet 22 is closer to the injection holes 20f, the pressure fluctuation in the injection holes 20f more accurately it is possible to detect.

・高圧配管14に燃圧センサ20aを取り付けるようにしてもよい。 It may be fixed to the fuel pressure sensor 20a to the high-pressure pipe 14. この場合、コモンレール12から一定距離だけ離間した位置に燃圧センサ20aを取り付けることが望ましい。 In this case, it is preferable to fix the fuel pressure sensor 20a from the common rail 12 at a position separated by a predetermined distance.

・コモンレール12と高圧配管14との間に、コモンレール12から高圧配管14に流れる燃料の流量を制限する流量制限手段を備えてもよい。 Between the rail 12 and the high may be provided with flow restricting means for restricting the flow rate of the fuel flowing from the common rail 12 to the high-pressure pipe 14. この流量制限手段は、高圧配管14やインジェクタ20等の損傷による燃料漏れにより過剰な燃料流出が発生した時に、流路を閉塞するよう機能するものであり、例えば過剰流量時に流路を閉塞するように作動するボール等の弁体により構成することが具体例として挙げられる。 The flow restriction devices, when an excessive fuel outflow by fuel leakage due to damage such as a high-pressure pipe 14 and the injector 20 is generated, which serves to close the flow path, for example, to close the flow path when excessive flow rate be constituted by a valve body of the ball or the like which operates on can be given as specific examples. なお、オリフィス12a(燃料脈動軽減手段)と流量制限手段とを一体に構成したフローダンパを採用してもよい。 Note that a flow limiting means orifice 12a (the fuel pulsation reducing section) may be employed flow damper constituted by integrally.

・また、燃圧センサ20aをオリフィス及び流量制限手段の燃料流れ下流側に配置する構成の他に、オリフィス及び流量制限手段の少なくとも一方に対して下流側に配置するよう構成してもよい。 - In addition to the construction of arranging the fuel pressure sensor 20a to the fuel flow downstream of the orifice and the flow regulating unit may be configured to be placed downstream of at least one of the orifices and the flow regulating unit.

・燃圧センサ20aの数は任意であり、例えば1つのシリンダの燃料流通経路に対して2つ以上のセンサを設けるようにしてもよい。 Number of the fuel pressure sensor 20a is optional, it may be provided with two or more sensors with respect to fuel distribution channel for example, one cylinder. また、上記実施形態で説明した燃圧センサ20aに加えて、さらにコモンレール12内の圧力を測定するレール圧センサを備える構成としてもよい。 In addition to the fuel pressure sensor 20a as described in the above embodiment, it may be configured to provide a rail pressure sensor for sensing the pressure in the common rail 12.

・図2に例示した電磁駆動式のインジェクタ20に替えて、ピエゾ駆動式のインジェクタを用いるようにしてもよい。 In place of the electromagnetic drive injector 20 shown in FIG. 2, it may be used a piezo drive injector. また、リーク孔24等からの圧力リークを伴わない燃料噴射弁、例えば駆動動力の伝達に油圧室Cdを介さない直動式のインジェクタ(例えば近年開発されつつある直動式ピエゾインジェクタ)等を用いることもできる。 Further, using a fuel injector not causing a pressure leak from the leak hole 24 or the like, for example, a direct-acting injector not using the oil pressure chamber Cd to the transmission of the driving power (for example, a direct acting piezo injector developed in recent years), etc. it is also possible. そして、直動式のインジェクタを用いた場合には、噴射率の制御が容易となる。 In the case of using the direct-acting injector is facilitated to control the injection rate.

・制御対象とするエンジンの種類やシステム構成も、用途等に応じて適宜に変更可能である。 Kind and the system configuration of the engine to be controlled may be also arbitrary changed according to the application or the like. 例えば、上記実施形態ではディーゼルエンジンに本発明を適用した場合について言及したが、例えば火花点火式のガソリンエンジン(特に直噴エンジン)等についても、基本的には同様に本発明を適用することができる。 For example, it in the above embodiment reference has been made for the case of applying the present invention to a diesel engine, for example, for even a spark ignition gasoline engine (specifically, a direct-injection engine) or the like basically to apply the present invention as well it can. 直噴式ガソリンエンジンの燃料噴射システムでは、燃料(ガソリン)を高圧状態で蓄えるデリバリパイプを備えており、このデリバリパイプに対して燃料ポンプから燃料が圧送されるとともに、同デリバリパイプ内の高圧燃料が複数のインジェクタ20に分配され、エンジン燃焼室内に噴射供給される。 In a fuel injection system for a direct injection gasoline engine, fuel (gasoline) has a delivery pipe that stores a high pressure state, the fuel is pumped from a fuel pump to the delivery pipe, the high-pressure fuel in the delivery pipe It is distributed to multiple injectors 20 and injected and supplied into engine combustion chamber. なお、かかるシステムでは、デリバリパイプが蓄圧容器に相当する。 In this system, the delivery pipe corresponds to the pressure accumulator. また、本発明に係る装置及びシステムは、シリンダ内に燃料を直接的に噴射する燃料噴射弁に限らず、エンジンの吸気通路又は排気通路に燃料を噴射する燃料噴射弁についても適用できる。 The device and the system according to the present invention is not limited to the fuel injection valve that directly injects fuel into the cylinder, it can also be applied to a fuel injection valve for injecting fuel into the intake passage or an exhaust passage of the engine.

本発明の第1実施形態に係る燃料噴射状態検出装置が適用された、燃料噴射システムの概略を示す構成図。 Fuel injection detecting device according to a first embodiment of the present invention is applied, configuration diagram schematically illustrating a fuel injection system. 同システムに用いられる燃料噴射弁の内部構造を模式的に示す内部側面図。 Internal side view schematically showing an internal structure of a fuel injection valve used in the system. 第1実施形態に係る燃料噴射制御処理の基本的な手順を示すフローチャート。 Flow chart illustrating the basic procedure of fuel injection control processing according to the first embodiment. 第1実施形態に係る燃料噴射量検出及び燃料噴射率推定の処理手順を示すフローチャート。 Flowchart illustrating a processing procedure of the fuel injection amount detected and the fuel injection rate estimation according to the first embodiment. 図1の燃圧センサによる検出圧力の変動波形と噴射率推移波形との関係を示す、単段噴射実行時におけるタイムチャート。 Shows the relationship between the fluctuation waveform of the sensed pressure by the fuel pressure sensor in FIG. 1 and an injection rate transition waveform, time charts when executing the single stage injection. 図5に示す噴射率推移波形の補正例を示す図。 It shows a correction example of the injection rate transition waveform shown in FIG. 図1の燃圧センサによる検出圧力の変動波形と噴射率推移波形との関係を示す、多段噴射実行時におけるタイムチャート。 Shows the relationship between the fluctuation waveform of the sensed pressure by the fuel pressure sensor in FIG. 1 and an injection rate transition waveform, a time chart at the time of the multiple injection run. 本発明の第3実施形態に関し、ポンプ重複時の噴射率推移波形を算出する処理を説明するタイムチャート。 It relates to the third embodiment of the present invention, a time chart for explaining the process of calculating the injection rate transition waveform during pump overlap.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

12…コモンレール(蓄圧容器)、20…インジェクタ(燃料噴射弁)、20a,200a…燃圧センサ、20f…噴射孔、S24…噴射率算出手段、S25…第1噴射量推定手段、S26…第2噴射量推定手段、メイン噴射量推定手段、S27…噴射量算出手段、S28…噴射率補正手段。 12 ... common rail (pressure accumulator), 20 ... injector (fuel injection valve), 20a, 200a ... pressure sensor, 20f ... injection holes, S24 ... injection rate calculation means, S25 ... first injection amount estimating means, S26 ... second injection The amount estimating means, the main injection amount estimating means, S27 ... injection amount calculating means, S28 ... injection rate correction means.

Claims (16)

  1. 蓄圧容器で蓄圧した燃料を燃料噴射弁から噴射する燃料噴射システムに適用された燃料噴射状態検出装置であって、 The accumulator fuel in pressure accumulator a fuel injection detecting device applied to a fuel injection system for injecting a fuel injection valve,
    前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁の噴射孔に至るまでの燃料通路のうち前記蓄圧容器に対して前記噴射孔に近い側に配置され、前記噴射孔からの燃料噴射に伴い変動する燃料の圧力を検出する燃圧センサと、 Wherein disposed closer to the injection hole than the pressure accumulator of the fuel passage from the pressure accumulator until the injection hole of said fuel injection valve, the pressure of fuel to be varied when the fuel injection from the injection holes and the fuel pressure sensor for detecting,
    前記燃圧センサによる検出圧力のうち燃料噴射に伴い生じる変動波形に基づき燃料噴射量を推定する第1噴射量推定手段と、 A first injection quantity estimation means for estimating the amount of fuel injection based on the fluctuation waveform occurring in connection with the fuel injection of the detected pressure by the fuel pressure sensor,
    前記検出圧力のうち噴射開始以前の検出圧力と噴射終了以後の検出圧力との圧力差に基づき燃料噴射量を推定する第2噴射量推定手段と、 A second injection quantity estimation means for estimating an amount of fuel injection based on the pressure difference between the detected pressure of the injection start earlier detection pressure and injection end after one of the detected pressure,
    前記第1及び第2噴射量推定手段による両推定結果に基づき、燃料噴射量を算出する噴射量算出手段と、 Based on both the estimated result by the first and second injection amount estimating means, and injection amount calculating means for calculating a fuel injection amount,
    を備えることを特徴とする燃料噴射状態検出装置。 Fuel injection detecting apparatus comprising: a.
  2. 前記検出圧力の変動波形に基づき燃料噴射率の推移波形を算出する噴射率算出手段と、 And injection rate calculation means for calculating the transition waveform of the fuel injection rate based on the fluctuation waveform of the detected pressure,
    前記推移波形の積分値として演算される燃料噴射量が、前記噴射量算出手段により算出された燃料噴射量に近づくよう、前記推移波形を補正する噴射率補正手段と、 Fuel injection amount is calculated as the integral value of the transition waveform is to approach the fuel injection amount calculated by the injection amount calculating means, and the injection rate correction means for correcting the transition waveform,
    を備えることを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射状態検出装置。 Fuel injection detecting device according to claim 1, characterized in that it comprises a.
  3. 前記第1及び第2噴射量推定手段は、燃料ポンプから前記蓄圧容器への燃料圧送期間が前記噴射孔からの噴射期間と重複していない時に検出された前記燃圧センサの検出圧力に基づき、前記推定を実行することを特徴とする請求項1又は2に記載の燃料噴射状態検出装置。 It said first and second injection amount estimating means, on the basis of the detected pressure of the fuel pressure sensor that is detected when the fuel pumping period from the fuel pump to the accumulator container does not overlap with the injection period from the injection holes, wherein fuel injection detecting device according to claim 1 or 2, characterized in that to perform the estimation.
  4. 前記燃料噴射弁を複数備えた多気筒内燃機関の燃料噴射システムに適用され、 Is applied to a fuel injection system of a multi-cylinder internal combustion engine having a plurality of the fuel injection valve,
    前記燃圧センサは、複数の前記燃料噴射弁の各々に対して設けられており、 The fuel pressure sensor is provided for each of a plurality of said fuel injection valve,
    噴射と非噴射が順次実行される多気筒のうち非噴射気筒に対応する前記燃圧センサの検出圧力に現れる、燃料ポンプから前記蓄圧容器への燃料圧送に伴い生じる変動波形を取得する圧送変動波形取得手段を備え、 Appearing in the detected pressure of the fuel pressure sensor that injection and non-injection corresponding to the non-injection cylinder of the multi-cylinder to be executed sequentially, pumping fluctuation waveform acquisition to acquire variation waveform caused with the fuel pump to the fuel pumping into the accumulator vessel equipped with a means,
    前記第1及び第2噴射量推定手段は、前記燃料圧送期間が前記噴射期間と重複している時の噴射気筒における燃料噴射量の推定を行うにあたり、噴射気筒に対応する前記燃圧センサの変動波形から前記圧送変動波形取得手段により取得された変動波形の成分を差し引いて得られた変動波形に基づき前記推定を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の燃料噴射状態検出装置。 Said first and second injection amount estimating means, carrying out the estimation of the fuel injection amount in the injection cylinder when the fuel pumping period overlaps with the injection period, the variation waveform of the fuel pressure sensor corresponding to the injection cylinder fuel injection detecting device according to claim 1 or 2, characterized in that said estimated based on the variation waveform obtained by subtracting the components of the obtained variation waveform by the pumping fluctuation waveform acquisition means from.
  5. 燃料の噴射を指令する噴射指令信号により噴射開始が指令された時点で検出された前記燃圧センサの検出圧力を、前記第2噴射量推定手段にて用いられる前記噴射開始以前の検出圧力とすることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の燃料噴射状態検出装置。 The detected pressure of the fuel pressure sensor that is detected when the injection start is commanded by the injection command signal for commanding the injection of fuel, be the injection start earlier detection pressure used in the second injection quantity estimation means fuel injection detecting device according to any one of claims 1 to 4, characterized in.
  6. 次回噴射に係る噴射指令信号により噴射開始が指令された時点で検出された前記燃圧センサの検出圧力を、前記第2噴射量推定手段にて用いられる前記噴射終了以後の検出圧力とすることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の燃料噴射状態検出装置。 Characterized in that the injection start by injection command signal according to the next injection the detected pressure of the fuel pressure sensor which is detected at the time of the command, the the injection end after the detected pressure used in the second injection quantity estimation means fuel injection detecting device according to any one of claims 1 to 5.
  7. 1燃焼サイクルあたりに同一の前記燃料噴射弁から複数回噴射する多段噴射を実行可能な燃料噴射システムに適用され、 Apply a multi-stage injection for more than once injected from the same said fuel injection valve per combustion cycle viable fuel injection system,
    前記第1噴射量推定手段は、前記多段噴射の各々の噴射段に対して、各噴射に伴い変動する変動波形に基づき燃料噴射量を推定し、 The first injection amount estimating means, with respect to the multi-stage injection each injection stage, the amount of fuel injection is estimated based on the fluctuation waveform that varies with each injection,
    前記第2噴射量推定手段は、前記多段噴射のうち最初の噴射段に係る噴射開始以前の検出圧力と最後の噴射段に係る噴射終了以後の検出圧力との圧力差に基づき、1燃焼サイクルあたりの燃料噴射量を推定し、 The second injection quantity estimation means, based on the pressure difference between the multi-stage first injection start earlier concerning the injection stage detected pressure and last injection end after the detected pressure of the injection stage of the injection per one combustion cycle to estimate the amount of fuel injection,
    前記第1噴射量推定手段により推定された各噴射量のうち前記多段噴射の中で最も噴射量が多いメイン噴射以外の噴射に係る噴射量の総量を、前記第2噴射量推定手段により推定された1燃焼サイクルあたりの燃料噴射量から減算することで、前記メイン噴射に係る噴射量を推定するメイン噴射量推定手段を備え、 The total injection amount according to the multi-most injection amount injected non often the main injection in the injection among the injection amount estimated by the first injection amount estimating means, estimated by the second injection amount estimation means was 1 is subtracted from the fuel injection amount per combustion cycle, a main injection amount estimating means for estimating the injection amount according to the main injection,
    前記噴射量算出手段は、前記第1噴射量推定手段により推定された各噴射量のうち前記メイン噴射に係る噴射量と、前記メイン噴射量推定手段により推定された噴射量とに基づき、前記メイン噴射に係るメイン噴射量を算出することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の燃料噴射状態検出装置。 The injection amount calculation means, based an injection quantity in accordance with the main injection among the injection amount estimated by the first injection amount estimating means, to the injection amount estimated by the main injection amount estimating means, the main fuel injection detecting device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that to calculate the main injection quantity concerning the injection.
  8. 前記噴射率算出手段は、前記メイン噴射に伴い変動する変動波形に基づき前記メイン噴射に係るメイン噴射率の推移波形を算出し、 The injection rate calculation means calculates the transition waveform of the main injection rate according to the main injection based on the fluctuation waveform fluctuates when the main injection,
    前記噴射率補正手段は、前記メイン噴射率の推移波形の積分値として演算されるメイン噴射量が、前記噴射量算出手段により算出されたメイン噴射量に近づくよう、前記メイン噴射率の推移波形を補正することを特徴とする請求項7に記載の燃料噴射状態検出装置。 The injection rate correction means, the main injection amount is calculated as the integral value of the transition waveform of the main injection rate, to approach the main injection amount calculated by the injection amount calculating means, the transition waveform of the main injection rate fuel injection detecting device according to claim 7, characterized in that the corrected.
  9. 燃料の多段噴射を指令する噴射指令信号により前記最初の噴射段に係る噴射開始が指令された時点で検出された前記燃圧センサの検出圧力を、前記第2噴射量推定手段にて用いられる前記噴射開始以前の検出圧力とすることを特徴とする請求項7又は8に記載の燃料噴射状態検出装置。 The detected pressure of the fuel pressure sensor that injection start is detected at the time of the instruction by the injection command signal for commanding the multi-stage injection of fuel according to the first injection stage, the injection used in the second injection quantity estimation means fuel injection detecting device according to claim 7 or 8, characterized in that the starting previous detected pressure.
  10. 次回多段噴射に係る噴射指令信号により最初の噴射段に係る噴射開始が指令された時点で検出された前記燃圧センサの検出圧力を、前記第2噴射量推定手段にて用いられる前記噴射終了以後の検出圧力とすることを特徴とする請求項7〜9のいずれか1つに記載の燃料噴射状態検出装置。 The detected pressure of the fuel pressure sensor that injection start is detected at the time of the command according to the first injection stage by the injection command signal according to the next multiple injection, the injection end after used in the second injection quantity estimation means fuel injection detecting device according to any one of claims 7-9, characterized in that the detected pressure.
  11. 蓄圧容器で蓄圧した燃料を燃料噴射弁から噴射する燃料噴射システムに適用された燃料噴射状態検出装置であって、 The accumulator fuel in pressure accumulator a fuel injection detecting device applied to a fuel injection system for injecting a fuel injection valve,
    前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁の噴射孔に至るまでの燃料通路のうち前記蓄圧容器に対して前記噴射孔に近い側に配置され、前記噴射孔からの燃料噴射に伴い変動する燃料の圧力を検出する燃圧センサと、 Wherein disposed closer to the injection hole than the pressure accumulator of the fuel passage from the pressure accumulator until the injection hole of said fuel injection valve, the pressure of fuel to be varied when the fuel injection from the injection holes and the fuel pressure sensor for detecting,
    前記燃圧センサによる検出圧力のうち燃料噴射に伴い生じる変動波形に基づき、噴射開始時期及び噴射終了時期を推定する噴射開始終了時期推定手段と、 Based on the fluctuation waveform occurring in connection with the fuel injection of the detected pressure by the fuel pressure sensor, an injection start and end timing estimation means for estimating the injection start timing and the injection end timing,
    前記検出圧力のうち噴射開始以前の検出圧力と噴射終了以後の検出圧力との圧力差に基づき燃料噴射量を推定する噴射量推定手段と、 And injection quantity estimation means for estimating a fuel injection amount based on the pressure difference between the injection start earlier detected pressure and the detected pressure of the injection end after one of the detected pressure,
    前記噴射開始終了時期推定手段により推定された噴射開始時期、噴射終了時期及び前記噴射量推定手段により推定された燃料噴射量に基づき、燃料噴射率の推移波形を算出する噴射率算出手段と、 Has been injection start timing estimated by the injection start end timing estimation means, based on the fuel injection amount estimated by the injection end timing and the injection quantity estimation means, and injection rate calculation means for calculating the transition waveform of the injection rate,
    を備えることを特徴とする燃料噴射状態検出装置。 Fuel injection detecting apparatus comprising: a.
  12. 1燃焼サイクルあたりに同一の前記燃料噴射弁から複数回噴射する多段噴射を実行可能な燃料噴射システムに適用され、 Apply a multi-stage injection for more than once injected from the same said fuel injection valve per combustion cycle viable fuel injection system,
    前記噴射開始終了時期推定手段は、前記多段噴射の中で最も噴射量が多いメイン噴射に対して噴射開始時期及び噴射終了時期を推定し、 The injection start end timing estimation means estimates the injection start timing and the injection end timing for the most injection amount is large main injection in the multi-stage injection,
    前記噴射量推定手段は、前記多段噴射のうち最初の噴射段に係る噴射開始以前の検出圧力と最後の噴射段に係る噴射終了以後の検出圧力との圧力差に基づき、1燃焼サイクルあたりの燃料噴射量を推定し、 The injection quantity estimation means, based on the pressure difference between the multi-stage first injection start earlier concerning the injection stage detected pressure and last injection end after the detected pressure of the injection stage of the injection, the fuel per combustion cycle the injection quantity is estimated,
    前記メイン噴射以外の各々の噴射段に対して、各噴射に伴い変動する前記検出圧力の変動波形に基づき燃料噴射量を推定する非メイン噴射量推定手段を備えるとともに、 For each injection stages other than the main injection, provided with a non-main injection amount estimation means for estimating the amount of fuel injection based on the fluctuation waveform of the detected pressure that varies with each injection,
    前記噴射量推定手段により推定された1燃焼サイクルあたりの燃料噴射量から、前記非メイン噴射量推定手段により推定された各噴射量の総量を減算することで、前記メイン噴射に係る噴射量を推定するメイン噴射量推定手段を備え、 The fuel injection quantity per one combustion cycle estimated by the injection amount estimating means, wherein by subtracting the total amount of each injection amount estimated by the non main injection quantity estimation means estimates the injection quantity in accordance with the main injection a main injection amount estimating means for,
    前記噴射率算出手段は、前記噴射開始終了時期推定手段により推定された噴射開始時期、噴射終了時期及び前記メイン噴射量推定手段により推定されたメイン噴射量に基づき、前記メイン噴射に係る燃料噴射率の推移波形を算出することを特徴とする請求項11に記載の燃料噴射状態検出装置。 The injection rate calculation means, the injection start end timing estimated injection start timing estimated by means on the basis of the main injection amount estimated by the injection end timing and the main injection amount estimating means, fuel injection rate according to the main injection fuel injection detecting device according to claim 11, characterized in that to calculate the transition waveform of.
  13. 前記燃圧センサは前記燃料噴射弁に取り付けられていることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1つに記載の燃料噴射状態検出装置。 The fuel pressure sensor is a fuel injection detecting device according to any one of claims 1 to 12, characterized in that attached to the fuel injection valve.
  14. 前記燃圧センサは前記燃料噴射弁の燃料流入口に取り付けられていることを特徴とする請求項13に記載の燃料噴射状態検出装置。 The fuel pressure sensor is a fuel injection detecting device according to claim 13, characterized in that attached to the fuel inlet of the fuel injection valve.
  15. 前記燃圧センサは、前記燃料噴射弁の内部に取り付けられ、前記燃料噴射弁の燃料流入口から前記噴射孔に至るまでの内部燃料通路の燃料圧力を検出するよう構成されていることを特徴とする請求項13に記載の燃料噴射状態検出装置。 The fuel pressure sensor is mounted inside the fuel injection valve, characterized in that it is configured to detect the fuel pressure in the fuel passage from the fuel inlet of the fuel injection valve up to the injection hole fuel injection detecting device according to claim 13.
  16. 前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁の燃料流入口までの燃料通路には、コモンレール内の燃料の圧力脈動を減衰させるオリフィスが備えられており、 Wherein the fuel passage from the pressure accumulator to the fuel inlet of the fuel injection valve is provided with an orifice to attenuate the pressure pulsation of the fuel in the common rail,
    前記燃圧センサは前記オリフィスの燃料流れ下流側に配置されていることを特徴とする請求項1〜15のいずれか1つに記載の燃料噴射状態検出装置。 The fuel pressure sensor is a fuel injection detecting device according to any one of claims 1 to 15, characterized in that it is arranged in the fuel flow downstream of the orifice.
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