JP2013194650A - 燃料噴射制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃料噴射制御装置は、通常運転時において噴射量学習条件が成立している場合、プレ噴射およびメイン噴射からなる通常噴射パターンで複数回燃料を噴射し、エンジン回転速度から運転状態を表わす仕事量の平均値Wnoおよび分散σnoを算出する。通常噴射パターンによる噴射が終了すると、プレ噴射およびメイン噴射からなる通常噴射パターンに最低保証噴射量に相当する学習用噴射としてパイロット噴射を加えた学習用噴射パターンで複数回噴射し、エンジン回転速度から運転状態を表わす仕事量の平均値Wadおよび分散σadを算出する。そして、通常噴射パターンと学習用噴射パターンとの噴射による仕事量の平均値と分散とに基づいて、最低保証噴射量が噴射されているか否かを判定する。
【選択図】図4
Description
運転状態取得手段が取得する内燃機関の仕事量は、例えば、所定の角度周期で検出した内燃機関の回転速度を内燃機関の爆発周期の帯域フィルタにてフィルタリングすることで瞬時トルクを算出し、その瞬時トルクを内燃機関の爆発周期毎に積分する、といった手順で算出される。仕事量の算出手順については、特開2007−32540号公報等に開示されているため、本明細書では、より詳細な説明は省略する。
請求項4に記載の発明によると、通常噴射パターンと学習用噴射パターンとの噴射による物理量を比較して最低保証噴射量が噴射されていないと判定手段が判定すると、噴射指令手段は燃料噴射弁に対する学習用噴射の噴射指令値を増加する。
この構成によれば、所定の微小量噴射範囲の境界で補正後の噴射指令値が急激に変化することを防止し、噴射指令値の急激な変化によるトルク変動を防止できる。
(燃料噴射システム10)
燃料噴射システム10は、例えば、自動車用の4気筒のディーゼルエンジン(以下、単に「エンジン」ともいう。)2に燃料を噴射するためのものである。燃料噴射システム10は、燃料供給ポンプ14と、コモンレール20と、燃料噴射弁30と、電子制御装置(Electronic Control Unit:ECU)40とを備えている。
次に、ECU40がROM等に記憶されている制御プログラムにより実行する噴射量学習処理について説明する。図2および図3のフローチャートにおいて「S」はステップを表わしている。図2のフローチャートは、所定走行距離として例えば5000km毎、または所定運転時間として例えば500時間毎に実行される。
ECU40は、学習圧力領域として、例えば低、中、高の3圧力水準のうちどの圧力領域で学習するかを決定し、決定した圧力水準にコモンレール圧を調圧する。
通常噴射パターンおよび学習用噴射パターンによる仕事量の算出を、例えばそれぞれ5回程度の複数回繰り返し、その平均値および分散を算出してもよい。
ΔW=Wad−Wno ・・・(1)
仕事量の平均値の差が上限値以下であれば、次に、パイロット噴射量として少なくとも最低保証噴射量が噴射されているか否かを判定する。この判定は、各噴射パターンによる噴射回数をnとすると、次式(2)に示す統計上の検定値が所定値以上であるか否かで判定する。
検定値=(Wad−Wno)/{(σad2/n)+(σno2/n)}1/2
・・・(2)
検定値と比較する所定値kは、例えば2〜3の範囲内で適宜設定される。噴射量大ではなく、かつ検定値≧kであれば、最低保証噴射量が正常に噴射されていると判定する。噴射量大ではなく、かつ検定値<kであれば、最低保証噴射量の燃料が噴射されていない噴射量小(Q小)であると判定する。
S404において噴射量小(Q小)であれば、パイロット噴射量の噴射指令値を例えば1mm3増加し(S406)、図3に示す仕事量の学習処理を実行する(S408)。S410において学習結果を判定し、学習結果が噴射量小であればS406に処理を移行し、パイロット噴射量の噴射指令値を増加して仕事量の学習処理を繰り返す。
S404において噴射量大(Q大)であれば、パイロット噴射量の噴射指令値を減少し(S414)、図3に示す仕事量の学習処理を実行する(S416)。S418において学習結果を判定し、学習結果が噴射量大であればS414に処理を移行し、パイロット噴射量の噴射指令値を例えば1mm3減少して仕事量の学習処理を繰り返す。
尚、図2のS412およびS420で噴射指令値を補正する場合、最低保証噴射量に相当する噴射指令値だけを補正してもよいし、学習した同じ補正量により最低保証噴射量を下限値とする所定の微小量噴射範囲における噴射指令値を補正してもよい。
上記実施形態では、エンジン2の運転状態を表わす物理量としてエンジン回転速度から仕事量を取得した。仕事量以外にも、排ガス中の酸素濃度、各気筒に筒内圧を測定する筒内圧センサが設置されている場合には燃焼時の筒内圧などを、エンジン2の運転状態を表わす物理量として取得してもよい。
Claims (8)
- 通常運転時に学習条件が成立すると、内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射弁の最低保証噴射量に相当する学習用噴射を通常噴射パターンに追加した学習用噴射パターンで前記燃料噴射弁に噴射を指令する噴射指令手段と、
前記通常噴射パターンで前記燃料噴射弁が燃料を噴射したときと、前記学習用噴射パターンで前記燃料噴射弁が燃料を噴射したときとにおける前記内燃機関のそれぞれの運転状態を表わす物理量を取得する運転状態取得手段と、
前記通常噴射パターンと前記学習用噴射パターンとの噴射で前記運転状態取得手段が取得する前記物理量を比較して前記最低保証噴射量が噴射されているか否かを判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。 - 前記運転状態取得手段は、前記燃料噴射弁が燃料を噴射したときの前記内燃機関の仕事量を前記物理量として取得することを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射制御装置。
- 前記運転状態取得手段は、前記通常噴射パターンにより前記燃料噴射弁が燃料を複数回噴射したとき、ならびに前記学習用噴射パターンにより前記燃料噴射弁が燃料を複数回噴射したときのそれぞれにおいて、前記物理量の平均値および分散を取得し、
前記判定手段は、前記通常噴射パターンと前記学習用噴射パターンとの噴射による前記物理量の平均値および分散に基づいて前記最低保証障噴射量が噴射されているか否かを判定する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の燃料噴射制御装置。 - 前記通常噴射パターンと前記学習用噴射パターンとの噴射による前記物理量を比較して前記最低保証噴射量が噴射されていないと前記判定手段が判定すると、前記噴射指令手段は前記燃料噴射弁に対する前記学習用噴射の噴射指令値を増加することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
- 前記通常噴射パターンと前記学習用噴射パターンとの噴射による前記物理量の変化量が所定の上限値を超えていると前記判定手段が判定すると、前記噴射指令手段は前記燃料噴射弁に対する前記学習用噴射の噴射指令値を減少することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
- 前記通常噴射パターンと前記学習用噴射パターンとの噴射による前記物理量を比較して前記最低保証噴射量が噴射されているとともに、前記通常噴射パターンと前記学習用噴射パターンとの噴射による前記物理量の変化量が前記上限値以下であり学習が終了したと前記判定手段が判定すると、学習終了時の前記学習用噴射の前記噴射指令値に基づいて前記最低保証噴射量に相当する前記噴射指令値を補正する補正手段を備えることを特徴とする請求項4または5に記載の燃料噴射制御装置。
- 前記補正手段は、学習終了時の前記学習用噴射の前記噴射指令値に基づいて、前記最低保証噴射量を下限値とする所定の微小量噴射範囲における前記噴射指令値を補正することを特徴とする請求項6に記載の燃料噴射制御装置。
- 前記補正手段は、前記所定の微小量噴射範囲よりも前記噴射指令値の増加側および減少側に向けて、前記噴射指令値に対する補正量の絶対値を徐々に減少することを特徴とする請求項7に記載の燃料噴射制御装置。
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