JP2014227858A - Fuel injection control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多気筒内燃機関の各気筒に設けられた燃料噴射弁を備え、畜圧容器に蓄えられた高圧燃料を用いて燃料噴射を行う燃料噴射システム、に適用される燃料噴射制御装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection control device that is applied to a fuel injection system that includes a fuel injection valve provided in each cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine and that performs fuel injection using high-pressure fuel stored in a stock pressure vessel. .
コモンレール(畜圧容器)から複数の燃料噴射弁へ燃料を分配供給する燃料噴射システムにおいて、燃料噴射弁から燃料を噴射させると、噴射率の変化に応じて燃料噴射弁内部の燃料圧力が変化する。そこで、各燃料噴射弁に搭載された燃圧センサにより、噴射時に燃料圧力の変動波形を検出して、検出した変動波形に基づき噴射率変化を示す波形を推定することが行われている。 In a fuel injection system that distributes and supplies fuel from a common rail (stock pressure vessel) to a plurality of fuel injection valves, when fuel is injected from the fuel injection valve, the fuel pressure inside the fuel injection valve changes in accordance with the change in the injection rate. . Therefore, a fuel pressure sensor mounted on each fuel injection valve detects a fluctuation waveform of fuel pressure at the time of injection, and estimates a waveform indicating a change in injection rate based on the detected fluctuation waveform.
ただし、燃圧センサにより検出される変動波形には、燃料ポンプからの燃料圧送に伴い生じる圧力変動や、燃料噴射分だけコモンレール内の圧力が低下することに伴い生じる圧力変動が、外乱として重畳されている。よって、実際の噴射状態を高精度に検出するためには、燃圧センサにより検出される変動波形から、外乱成分を除き、噴射に起因する燃料圧力の変動波形を抽出する必要がある。 However, in the fluctuation waveform detected by the fuel pressure sensor, the pressure fluctuation caused by the fuel pump from the fuel pump and the pressure fluctuation caused by the pressure in the common rail decreasing by the amount of fuel injection are superimposed as disturbances. Yes. Therefore, in order to detect the actual injection state with high accuracy, it is necessary to remove the disturbance component from the fluctuation waveform detected by the fuel pressure sensor and extract the fluctuation waveform of the fuel pressure resulting from the injection.
そこで、特許文献1は、噴射気筒に設けられた燃圧センサにより検出された変動波形から、同時期に非噴射気筒に設けられた燃圧センサにより検出された非噴射の変動波形を差し引いて、噴射に起因する燃圧変化を抽出している。
Therefore,
特許文献1は、噴射気筒に対して検出された変動波形から、噴射気筒と異なる気筒に対して検出された変動波形を差し引いている。しかしながら、ハードウェアのばらつきによって、噴射気筒に対して検出された変動波形から、噴射気筒と異なる気筒に対して検出された変動波形を差し引いても、噴射に起因する燃料圧力の変動波形の抽出精度が低下するおそれがある。
本発明は、上記実情に鑑み、噴射時に燃圧センサにより検出された変動波形から、噴射に起因する燃料圧力の変動波形を高精度に抽出することが可能な燃料噴射制御装置を提供することを主たる目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention mainly provides a fuel injection control device that can extract a fluctuation waveform of fuel pressure caused by injection with high accuracy from a fluctuation waveform detected by a fuel pressure sensor during injection. Objective.
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、高圧燃料を畜圧保持する畜圧容器と、前記畜圧容器に対して燃料を圧送する燃料ポンプと、多気筒内燃機関の気筒ごとに設けられ前記畜圧容器内に畜圧保持された高圧燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記畜圧容器から各燃料噴射弁の噴射口までの各燃料通路内の燃料圧力をそれぞれ検出する燃圧センサと、を備える燃料噴射システムに適用される燃料噴射制御装置であって、前記機関の定常運転状態において、所定の気筒で噴射が行われている時に、前記所定の気筒に対応する前記燃圧センサの出力に基づいて、噴射時センサ波形を検出する噴射時センサ波形検出手段と、前記機関の前記定常運転状態において、前記所定の気筒とは異なる気筒で噴射が行われている時に、前記所定の気筒に対応する前記燃圧センサの出力に基づいて、非噴射時センサ波形を検出する非噴射時センサ波形検出手段と、前記噴射時センサ波形検出手段により検出された前記噴射時センサ波形から、前記非噴射時センサ波形により検出された前記非噴射時センサ波形を差し引いて、前記所定の気筒での噴射に起因する圧力変動を表す噴射時波形を抽出する噴射時波形抽出手段と、を備える。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to
請求項1に記載の発明によれば、燃料ポンプから畜圧容器へ燃料が圧送される。畜圧容器内に畜圧保持される高圧燃料は、各気筒に設けられた燃料噴射弁により噴射される。そして、畜圧容器から各気筒の燃料噴射弁の噴射口までの各燃料通路内の燃料圧力が、燃圧センサによりそれぞれ検出される。 According to the first aspect of the present invention, fuel is pumped from the fuel pump to the animal pressure vessel. The high-pressure fuel held in the animal pressure vessel is injected by a fuel injection valve provided in each cylinder. The fuel pressure in each fuel passage from the stock pressure vessel to the injection port of the fuel injection valve of each cylinder is detected by a fuel pressure sensor.
内燃機関の定常運転状態において所定の気筒で噴射が行われている時には、所定の気筒に対応する燃圧センサの出力に基づいて、噴射に起因する圧力変動に外乱が重畳された噴射時センサ波形が検出される。また、内燃機関の上記定常運転状態において所定の気筒とは異なる気筒で噴射が行われている場合には、所定の気筒に対応する燃圧センサの出力に基づいて、圧力変動の外乱成分を表す非噴射時センサ波形が検出される。 When injection is performed in a predetermined cylinder in a steady operation state of the internal combustion engine, a sensor waveform during injection in which disturbance is superimposed on pressure fluctuation caused by injection is based on the output of the fuel pressure sensor corresponding to the predetermined cylinder. Detected. Further, when injection is performed in a cylinder different from the predetermined cylinder in the above-described steady operation state of the internal combustion engine, the non-representation of the disturbance component of the pressure fluctuation is based on the output of the fuel pressure sensor corresponding to the predetermined cylinder. A sensor waveform during injection is detected.
ここで、同じ気筒に対して噴射時センサ波形と同時に非噴射時センサ波形が検出できれば、その非噴射時センサ波形は、噴射時センサ波形に重畳された外乱を表す最適な非噴射時センサ波形となる。しかしながら、同じ気筒に対して噴射時センサ波形と非噴射時センサ波形を同時に検出することはできない。そこで、内燃機関の定常運転状態において、同じ気筒に対する噴射時センサ波形と非噴射時センサ波形とが異なるタイミングで取得される。内燃機関の定常運転状態であれば、所定の気筒の噴射時と同様の条件で所定の気筒の非噴射時センサ波形を取得することができる。そして、ハードウェアの特性が同じ気筒に対する噴射時センサ波形と非噴射時センサ波形とから、噴射に起因する圧力変動を表す噴射時波形が抽出される。したがって、噴射に起因する圧力変動に外乱が重畳された噴射時センサ波形から、噴射に起因する燃料圧力の変動を高精度に抽出することができる。 Here, if the non-injection sensor waveform can be detected simultaneously with the injection sensor waveform for the same cylinder, the non-injection sensor waveform is the optimum non-injection sensor waveform representing the disturbance superimposed on the injection sensor waveform. Become. However, the sensor waveform during injection and the sensor waveform during non-injection cannot be detected simultaneously for the same cylinder. Therefore, in the steady operation state of the internal combustion engine, the sensor waveform during injection and the sensor waveform during non-injection for the same cylinder are acquired at different timings. If the internal combustion engine is in a steady operation state, a non-injection sensor waveform of a predetermined cylinder can be acquired under the same conditions as when a predetermined cylinder is injected. And the waveform at the time of injection showing the pressure fluctuation resulting from injection is extracted from the sensor waveform at the time of injection and the sensor waveform at the time of non-injection for the cylinder with the same hardware characteristic. Therefore, it is possible to extract the fuel pressure fluctuation caused by the injection with high accuracy from the sensor waveform during injection in which the disturbance is superimposed on the pressure fluctuation caused by the injection.
(第1実施形態)
以下、燃料噴射制御装置を車両に搭載した各実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図1に、本実施形態に係る燃料噴射制御装置が適用される燃料噴射システムの構成を示す。本燃料噴射システムは、4気筒のディーゼルエンジン(多気筒内燃機関)に搭載されることを想定している。本燃料噴射システムは、高圧燃料を畜圧保持するコモンレール42(畜圧容器)と、コモンレール42に対して燃料を圧送する燃料ポンプ41と、エンジンの各気筒#1〜#4に設けられた燃料噴射弁10と、コモンレール42から各燃料噴射弁10の噴射口までの各燃料通路内の燃料圧力をそれぞれ逐次検出する燃圧センサ20と、を備える。
(First embodiment)
Hereinafter, embodiments in which a fuel injection control device is mounted on a vehicle will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration of a fuel injection system to which the fuel injection control device according to the present embodiment is applied. This fuel injection system is assumed to be mounted on a four-cylinder diesel engine (multi-cylinder internal combustion engine). This fuel injection system includes a common rail 42 (stock pressure vessel) that holds high pressure fuel under pressure, a
燃料タンク40は、エンジンの各気筒#1〜#4に供給される燃料(軽油)を溜めておくためのタンクである。燃料タンク40内の燃料は、エンジンのクランク軸に連動して駆動される燃料ポンプ41により、コモンレール42に圧送されて蓄圧保持される。コモンレール42内の圧力が、各気筒の燃料噴射弁10へ供給される燃料の供給圧Pcとなる。コモンレール42内に蓄圧された燃料は、配管43(燃料通路)を通して各気筒の燃料噴射弁10へ分配されて供給される。各気筒の燃料噴射弁10は、予め設定された順番で順次燃料を噴射する。
The
燃料噴射弁10は、ボデー11と、ニードル弁12と、電磁コイルやピエゾ素子等のアクチュエータ13とを備えて構成される。ボデー11は、内部に、高圧通路11a(燃料通路)と、低圧通路11dと、高圧通路11aと繋がる噴孔11b(噴射口)とが形成されている。コモンレール42から供給された燃料は、高圧通路11aを通って噴孔11bから噴射される。ニードル弁12は、ボデー内部に収容されて噴孔11bを開閉する。
The
さらに、ボデー11は、内部に、ニードル弁12に背圧を付与する背圧室11cが形成されている。高圧通路11a及び低圧通路11dは、背圧室11cと接続されている。そして、高圧通路11a及び低圧通路11dと背圧室11cとの連通状態は、制御弁14により切り替えられる。
Further, the
具体的には、アクチュエータ13へ通電されると、制御弁14は噴孔11b側へ押し下げられる。それにより、背圧室11cは低圧通路11dと連通した状態となるので、背圧室11c内の燃料圧力は低下し、ニードル弁12を噴孔11b側に押し付ける背圧が低下する。その結果、ニードル弁12のシート面12aが、噴孔11bと繋がるように形成されたボデー11のシート面11eから離座するので、噴孔11bから燃料が噴射される。
Specifically, when the
一方、アクチュエータ13への通電をオフにすると、制御弁14はアクチュエータ13側に押し上げられる。それにより、背圧室11cは高圧通路11aと連通した状態となるので、背圧室11c内の燃料圧力は上昇し、ニードル弁12を噴孔11b側に押し付ける背圧が上昇する。その結果、ニードル弁12のシート面12aが、ボデー11のシート面11eに着座するので、噴孔11bからの燃料噴射が停止される。
On the other hand, when the power supply to the
よって、指令信号により、アクチュエータ13の駆動期間を制御すると、噴孔11bから噴射される燃料の噴射量が制御される。
Therefore, when the drive period of the
燃圧センサ20は、各燃料噴射弁10に搭載されており、ステム21(起歪体)、圧力センサ素子22、通信回路22aを備えている。ステム21は、ボデー11に取り付けられており、ダイヤフラム部21aを有している。ダイヤフラム部21aは、高圧通路11aを流通する高圧燃料の圧力を受けて弾性変形する。圧力センサ素子22は、ダイヤフラム部21aに取り付けられており、ダイヤフラム部21aの弾性変形量に応じた圧力信号を通信回路22aからECU30へ送信する。
The
ECU30(燃料噴射制御装置)は、CPU、ROM、RAM、I/O、及びこれらを接続するバスライン等からなるマイクロコンピュータとして構成される。RAMはメインメモリ、ROMはプログラムメモリである。ECU30は、アクセルペダルの操作量、エンジン負荷、エンジン回転速度等に基づき、目標噴射状態を算出する。例えば、エンジン負荷及びエンジン回転速度に対応する最適噴射状態を噴射状態マップにして記憶させておく。そして、現状のエンジン負荷及びエンジン回転速度に基づき、噴射状態マップを参照して目標噴射状態を算出する。さらに、算出した目標噴射状態に対応する指令信号Tq,t1(図2(a)参照)を、後述する噴射率パラメータtd,te,Rα,Rβ,Rmaxに基づき設定し、燃料噴射弁10へ出力することで燃料噴射弁10の作動を制御する。
The ECU 30 (fuel injection control device) is configured as a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an I / O, a bus line connecting these, and the like. The RAM is a main memory, and the ROM is a program memory. The
また、ECU30は、CPUがROMに記憶されたプログラムを実行することで、後述する噴射時センサ波形検出手段、非噴射時センサ波形検出手段、噴射時波形抽出手段、としての機能を実現する。
In addition, the
さらに、ECU30は、噴射に起因する圧力変動を表す噴射時波形W(図2(c)参照)に基づき、燃料の噴射率の時間に対する変動を表した噴射率波形(図2(b)参照)を演算して、噴射状態を検出する。この噴射時波形Wは、燃圧センサ20による検出値に基づいて、後述する噴射時波形抽出手段により抽出される。ECU30は、噴射率波形から噴射率パラメータtd,te,Rα,Rβ,Rmaxを算出する。噴射率パラメータtd,te,Rα,Rβ,Rmaxは、それぞれ、噴射が指令された時期に対する噴射開始の遅れ時間、噴射終了が指令された時期に対する噴射終了の遅れ時間、噴射率上昇傾き、噴射率下降傾き、最大噴射率である。
Further, the
ECU30は、これらの噴射率パラメータtd,te,Rα,Rβ,Rmaxを学習し、噴射率パラメータtd,te,Rα,Rβ,Rmaxの学習値に基づき、噴射指令信号(図2(a)参照)に対応した噴射率波形(図2(b)参照)を算出する。さらに、算出した噴射率波形の面積(図2(b)中の網点ハッチ参照)から、噴射量を表す噴射率パラメータQを算出する。
The
次に、噴射時センサ波形検出手段、非噴射時センサ波形検出手段、噴射時波形抽出手段について説明する。以下、噴射気筒とは、気筒に設けられた燃料噴射弁10が燃料を噴射している気筒のことであり、非噴射気筒とは、気筒に設けられた燃料噴射弁10が燃料を噴射していない気筒のことである。
Next, the injection sensor waveform detection means, the non-injection sensor waveform detection means, and the injection waveform extraction means will be described. Hereinafter, the injection cylinder is a cylinder in which the
噴射時センサ波形検出手段は、エンジンの定常運転状態において、気筒#1〜4のうち噴射気筒に対応する燃圧センサ20の出力に基づいて、噴射時センサ波形Wiを検出する。図3(a)に、気筒#1(所定の気筒)で噴射が行われている時に、気筒#1に対して検出された噴射時センサ波形Wiを示す。この噴射時センサ波形Wiは、噴射に起因する燃圧の変動に、外乱が重畳された燃圧の変動波形である。詳しくは、期間Aにおいては、噴射時波形Wに圧送に伴う外乱が重畳されており、期間Bにおいては、噴射時波形Wにコモンレール42内の圧力が低下することに伴う外乱が重畳されている。なお、エンジンの定常運転状態とは、エンジンの回転数、燃料の供給圧Pc、及び燃料噴射量Qがほぼ一定の状態のことである。
The injection sensor waveform detection means detects the injection sensor waveform Wi based on the output of the
非噴射時センサ波形検出手段は、噴射時センサ波形検出手段による噴射時センサ波形Wiの取得時と同じ定常運転状態において、気筒#1〜4のうち非噴射気筒に対応する燃圧センサ20の出力に基づいて、非噴射時センサ波形Waを検出する。非噴射時センサ波形Waは、燃料ポンプ41による燃料の圧送に伴う燃圧の変動、及び噴射気筒における燃料噴射の分だけコモンレール42内の圧力が低下することに伴い生じる燃圧の変動を表す変動波形である。図3(b)に示す非噴射時センサ波形Waは、気筒#1が非噴射状態の時、すなわち気筒#2〜4のいずれかで噴射が行われている時に、気筒#1の噴射時と同様の条件で、気筒#1に対して検出された非噴射時センサ波形Waである。
The non-injection sensor waveform detection means outputs the output of the
噴射時波形抽出手段は、気筒#1に対して噴射時センサ波形検出手段により検出された噴射時センサ波形Wiから、気筒#1に対して非噴射時センサ波形検出手段により検出された非噴射時センサ波形Waを差し引き、噴射時波形Wを抽出する。すなわち、噴射時波形抽出手段は、噴射時センサ波形Wiから外乱成分を除いて、噴射時波形Wを抽出する。
The in-injection waveform extraction means is the non-injection time detected for the
次に、噴射時波形Wを抽出する処理手順について図4のフローチャートを参照しつつ説明する。本処理は、ECU30が所定間隔で繰り返し実行する。
Next, the processing procedure for extracting the waveform W during injection will be described with reference to the flowchart of FIG. This process is repeatedly executed by the
まずS11では、エンジンが定常運転状態、すなわち定常走行状態であるか否か判定する。上述したように、噴射時センサ波形Wiと非噴射時センサ波形Waとは、同時に検出できない。したがって、噴射時センサ波形Wiを検出する時のエンジンの運転状態と、非噴射時センサ波形Waを検出する時のエンジンの運転状態と、を同じ状態にする必要がある。具体的には、エンジンの回転数、燃料の供給圧Pc、及び燃料の噴射量Qの変化量が閾値よりも小さい場合には定常走行と判定し、変化量が閾値よりも大きい場合には定常走行ではないと判定する。定常走行でない場合は(NO)、本処理を終了し、定常走行の場合は(YES)、S12の処理に進む。 First, in S11, it is determined whether or not the engine is in a steady operation state, that is, in a steady travel state. As described above, the sensor waveform Wi during injection and the sensor waveform Wa during non-injection cannot be detected simultaneously. Therefore, it is necessary to make the operating state of the engine when detecting the sensor waveform Wi during injection the same as the operating state of the engine when detecting the non-injection sensor waveform Wa. Specifically, when the engine speed, the fuel supply pressure Pc, and the change amount of the fuel injection amount Q are smaller than the threshold value, it is determined as steady running, and when the change amount is larger than the threshold value, it is steady. It is determined that the vehicle is not running. If it is not steady running (NO), this process ends. If it is steady running (YES), the process proceeds to S12.
次に、S12では、噴射時センサ波形検出手段により検出された対象気筒の噴射時センサ波形Wiを、RAMに記憶する。次に、S13では、対象気筒以外の気筒の噴射時に、非噴射時センサ波形検出手段により検出された対象気筒の非噴射時センサ波形Waを、RAMに記憶する。 Next, in S12, the injection sensor waveform Wi of the target cylinder detected by the injection sensor waveform detection means is stored in the RAM. Next, in S13, the non-injection sensor waveform Wa of the target cylinder detected by the non-injection sensor waveform detection means at the time of injection of cylinders other than the target cylinder is stored in the RAM.
次に、S14では、噴射時波形抽出手段により、S12で記憶した噴射時センサ波形Wiから、S13で記憶した非噴射時センサ波形Waを差し引いて、噴射時波形Wを抽出する。詳しくは、噴射時センサ波形Wiと非噴射時センサ波形Waとは同時に検出していないので、噴射時センサ波形Wiの基準CAと、非噴射時センサ波形Waの基準CAとを合わせて、噴射時センサ波形Wiから非噴射時センサ波形Waを差し引く。噴射時波形抽出手段は、ハードウェアの特性が同じ気筒に対して、同様の条件で検出された噴射時センサ波形Wiと非噴射時センサ波形Waとから、噴射に起因する圧力変動を表す噴射時波形Wを抽出する。以上で、本処理を終了する。 Next, in S14, the injection waveform extraction means extracts the injection waveform W by subtracting the non-injection sensor waveform Wa stored in S13 from the injection sensor waveform Wi stored in S12. Specifically, since the sensor waveform Wi at the time of injection and the sensor waveform Wa at the time of non-injection are not detected at the same time, the reference CA of the sensor waveform Wi at the time of injection and the reference CA of the sensor waveform Wa at the time of non-injection are combined. The non-injection sensor waveform Wa is subtracted from the sensor waveform Wi. The injection waveform extraction means is for the cylinders having the same hardware characteristics from the injection sensor waveform Wi and the non-injection sensor waveform Wa detected under the same conditions, and represents the pressure fluctuation caused by the injection. The waveform W is extracted. This process is complete | finished above.
以上説明した第1実施形態によれば、以下の効果を奏する。 According to 1st Embodiment described above, there exist the following effects.
・エンジンの定常運転状態において、所定の気筒に対する噴射時センサ波形Wiと非噴射時センサ波形Waとが異なるタイミングで取得される。エンジンの定常運転状態であれば、所定の気筒の噴射時と同様の条件で所定の気筒の非噴射時センサ波形Waを取得することができる。そして、ハードウェアの特性が同じ気筒に対する噴射時センサ波形Wiと非噴射時センサ波形Waとから、噴射に起因する圧力変動を表す噴射時波形Wが抽出される。したがって、噴射に起因する圧力変動に外乱が重畳された噴射時センサ波形Wiから、噴射に起因する燃料圧力の変動を高精度に抽出することができる。 In the steady operation state of the engine, the sensor waveform Wi during injection and the sensor waveform Wa during non-injection for a predetermined cylinder are acquired at different timings. If the engine is in a steady operation state, the non-injection sensor waveform Wa of the predetermined cylinder can be acquired under the same conditions as when the predetermined cylinder is injected. Then, an injection waveform W representing a pressure fluctuation caused by injection is extracted from the injection sensor waveform Wi and the non-injection sensor waveform Wa for cylinders having the same hardware characteristics. Therefore, it is possible to extract the fuel pressure fluctuation caused by the injection with high accuracy from the sensor waveform Wi during injection in which the disturbance is superimposed on the pressure fluctuation caused by the injection.
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について、第1実施形態と異なる点について説明する。第2実施形態では、ECU30は、CPUがROMに記憶されたプログラムを実行することで、噴射時センサ波形検出手段、非噴射時センサ波形検出手段、噴射時波形抽出手段、噴射停止時センサ波形検出手段、進角補正手段、としての機能を実現する。第2実施形態では、燃料ポンプ41による圧送時期と、燃料噴射弁10による噴射時期とが重複しない場合に限る。
(Second Embodiment)
Next, a difference between the second embodiment and the first embodiment will be described. In the second embodiment, the
噴射停止時センサ波形検出手段は、エンジンの定常運転状態において、所定の気筒の噴射時期に噴射を停止させた時に、所定の気筒に対応する燃圧センサ20の出力に基づいて、噴射停止時センサ波形Wbを検出する。
The injection stop time sensor waveform detection means is based on the output of the
進角補正手段は、非噴射時センサ波形検出手段により検出された非噴射時センサ波形Waの位相を、所定の気筒と噴射が行われている気筒との間の燃料通路の長さに応じて、進角するように補正する。 The advance angle correction means determines the phase of the non-injection sensor waveform Wa detected by the non-injection sensor waveform detection means in accordance with the length of the fuel passage between the predetermined cylinder and the cylinder in which the injection is performed. , Correct to advance.
次に、噴射時波形Wを抽出する処理手順について図6のフローチャートを参照しつつ説明する。本処理は、ECU30が所定間隔で繰り返し実行する。本処理では、噴射期間を含む所定期間において、燃料ポンプ41による圧送と、燃料噴射弁10による噴射が順次行われる。
Next, a processing procedure for extracting the waveform W during injection will be described with reference to the flowchart of FIG. This process is repeatedly executed by the
まず、S21では、S11と同様に定常走行状態であるか否か判定する。定常走行でない場合は(NO)、本処理を終了し、常走行の場合は(YES)、S22の処理に進む。 First, in S21, it is determined whether or not the vehicle is in a steady running state as in S11. If it is not steady running (NO), this process ends. If it is always running (YES), the process proceeds to S22.
次に、S22では、対象気筒の噴射時期に噴射を停止させた時に、噴射停止時センサ波形検出手段により検出された対象気筒の噴射停止時センサ波形Wbを、RAMに記憶する。図5(a)に、気筒#1の噴射時期において噴射を停止させた時に、気筒#1に対して検出された噴射停止時センサ波形Wbを示す。噴射停止時センサ波形Wbは、全気筒の噴射が停止した状態で検出される。それゆえ、噴射停止時センサ波形Wbには、コモンレール42内の圧力が燃料噴射の分低下することに伴う燃圧変動は重畳されておらず、圧送に伴う燃圧変動のみが重畳される。S22では、所定期間のうち圧送期間における噴射停止時センサ波形Wbを、RAMに記憶する。図5(a)は、RAMに記憶される噴射停止時センサ波形Wbを示している。
Next, in S22, when the injection is stopped at the injection timing of the target cylinder, the injection stop time sensor waveform Wb detected by the injection stop time sensor waveform detection means is stored in the RAM. FIG. 5A shows an injection stop-time sensor waveform Wb detected for the
次に、S23では、非噴射時センサ波形検出手段により検出された対象気筒の噴射時センサ波形Wiを、RAMに記憶する。図5(b)に、気筒#2〜4のいずれかで噴射が行われている時に、気筒#1に対して検出された非噴射時センサ波形Waを示す。S23では、所定期間のうち噴射期間における非噴射時センサ波形Waを、RAMに記憶する。図5(b)は、RAMに記憶される非噴射時センサ波形Waを示している。
Next, in S23, the injection sensor waveform Wi of the target cylinder detected by the non-injection sensor waveform detection means is stored in the RAM. FIG. 5B shows a non-injection sensor waveform Wa detected for the
次に、S24では、対象気筒の噴射時に、噴射時センサ波形検出手段により検出された対象気筒の噴射時センサ波形Wiを、RAMに記憶する。図5(c)に、気筒#1で噴射が行われている時に、気筒#1に対して検出された噴射時センサ波形Wiを示す。S24では、所定期間における噴射時センサ波形Wiを、RAMに記憶する。図5(c)は、図5(a)及び図5(b)とは時間スケールが異なり、所定期間における噴射時センサ波形Wiを示している。
Next, in S24, the injection sensor waveform Wi of the target cylinder detected by the injection sensor waveform detection means at the time of injection of the target cylinder is stored in the RAM. FIG. 5C shows an in-injection sensor waveform Wi detected for the
次に、S25では、噴射時波形抽出手段が、S24で記憶した噴射時センサ波形Wiから、S22で記憶した噴射停止時センサ波形Wb、及びS23で記憶した非噴射時センサ波形Waを差し引き、噴射時波形Wを抽出する。詳しくは、図5(c)に示すように、圧送期間における噴射時センサ波形Wiから噴射停止時センサ波形Wbを差し引き、噴射期間における噴射時センサ波形Wiから非噴射時センサ波形Waを差し引く。 Next, in S25, the injection waveform extraction means subtracts the injection stop sensor waveform Wb stored in S22 and the non-injection sensor waveform Wa stored in S23 from the injection sensor waveform Wi stored in S24. The time waveform W is extracted. Specifically, as shown in FIG. 5C, the sensor waveform Wb at the time of injection stop is subtracted from the sensor waveform Wi at the time of injection in the pumping period, and the sensor waveform Wa at the time of non-injection is subtracted from the sensor waveform Wi at the time of injection in the injection period.
ここで、所定の気筒が気筒#1であり、気筒#2〜4のいずれかにおいて噴射が行われている場合、コモンレール内の圧力が低下することに伴い生じる圧力変動は、気筒#2〜4のいずれかと、気筒#1との間の燃料通路の長さに応じた時間遅れて、気筒#1に対応する燃圧センサ20まで伝播される。それゆえ、進角補正手段により、気筒#1と、気筒#2〜4のうち噴射が行われている気筒との間の燃料通路の長さに応じて、非噴射時センサ波形Waの位相を進角させる。そして、圧送期間における噴射時センサ波形Wiから噴射停止時センサ波形Wbを差し引くとともに、噴射期間における噴射時センサ波形Wiから進角補正手段により補正された非噴射時センサ波形Waを差し引き、噴射時波形Wを抽出する。図5(d)に、抽出された噴射時波形Wを示す。
Here, when the predetermined cylinder is the
以上説明した第2実施形態によれば、以下の効果を奏する。 According to 2nd Embodiment described above, there exist the following effects.
・燃料の圧送時期と燃料の噴射時期とが重複しない場合に、エンジンの定常運転状態において、所定の気筒の噴射を停止させた時に、所定の気筒に対応する燃圧センサ20の出力に基づいて、圧送に伴う圧力変動を表す噴射停止時センサ波形Wbが検出される。さらに、噴射時センサ波形Wiから、コモンレール42内の圧力が低下することに伴い生じる圧力変動を表す非噴射時センサ波形Waと、圧送に伴う圧力変動を表す停止時センサ波形Wbとが差し引かれ、噴射に起因する圧力変動を表す噴射時波形Wが抽出される。したがって、高精度に噴射に起因する圧力変動を抽出することができる。
Based on the output of the
・所定の気筒と異なる気筒において噴射が行われている場合、コモンレール42内の圧力が低下することに伴い生じる圧力変動は、燃料通路の長さに応じた時間遅れて、所定の気筒に対応する圧力センサ20まで伝播される。そこで、所定の気筒と噴射が行われている気筒との間の燃料通路の長さに応じて、非噴射時センサ波形Waの位相が進角するように補正される。これにより、より高精度に噴射に起因する圧力変動を抽出することができる。
When the injection is performed in a cylinder different from the predetermined cylinder, the pressure fluctuation caused when the pressure in the
(他の実施形態)
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the description of the above embodiment, and may be modified as follows.
・第1実施形態において、燃料の圧送時期と燃料の噴射時期は重複していてもよい。 In the first embodiment, the fuel pumping timing and the fuel injection timing may overlap.
・第2実施形態において、非噴射時センサ波形Waを進角補正する場合よりも抽出精度は劣るが、噴射期間における噴射時センサ波形Wiから進角補正していない非噴射時センサ波形Waを差し引き、噴射時波形Wを抽出してもよい。 In the second embodiment, although the extraction accuracy is inferior to the case of advance correction of the non-injection sensor waveform Wa, the non-injection sensor waveform Wa that has not been advanced is subtracted from the injection sensor waveform Wi in the injection period. The waveform W at the time of injection may be extracted.
・燃料噴射システムは、ディーゼルエンジンに限らずガソリンエンジンやガスエンジンに搭載してもよい。また、燃料噴射システムは、4気筒以外のエンジンに搭載してもよい。また、燃料噴射システムは、車両のエンジンに限らず、船舶等のエンジンに搭載してもよい。 -The fuel injection system may be mounted not only on a diesel engine but also on a gasoline engine or a gas engine. The fuel injection system may be mounted on an engine other than the four cylinders. Further, the fuel injection system is not limited to a vehicle engine, and may be mounted on an engine such as a ship.
10…燃料噴射弁、11a…高圧通路、11b…噴孔、20…燃圧センサ、30…ECU、41…燃料ポンプ、42…コモンレール、W…噴射時波形、Wa…非噴射時センサ波形、Wi…噴射時センサ波形。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記機関の定常運転状態において、所定の気筒で噴射が行われている時に、前記所定の気筒に対応する前記燃圧センサの出力に基づいて、噴射時センサ波形Wiを検出する噴射時センサ波形検出手段と、
前記機関の前記定常運転状態において、前記所定の気筒とは異なる気筒で噴射が行われている時に、前記所定の気筒に対応する前記燃圧センサの出力に基づいて、非噴射時センサ波形Waを検出する非噴射時センサ波形検出手段と、
前記噴射時センサ波形検出手段により検出された前記噴射時センサ波形から、前記非噴射時センサ波形により検出された前記非噴射時センサ波形を差し引いて、前記所定の気筒での噴射に起因する圧力変動を表す噴射時波形Wを抽出する噴射時波形抽出手段と、を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。 An animal pressure vessel (42) for holding high-pressure fuel under pressure, a fuel pump (41) for pumping fuel to the animal pressure vessel, and an accumulator provided in each cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine. A fuel injection valve (10) for injecting high-pressure fuel maintained at pressure, and a fuel pressure in each fuel passage (43, 11a) from the animal pressure vessel to the injection port (11b) of each fuel injection valve are detected. A fuel injection control device (30) applied to a fuel injection system comprising a fuel pressure sensor (20),
An in-injection sensor waveform detection means for detecting an in-injection sensor waveform Wi based on an output of the fuel pressure sensor corresponding to the predetermined cylinder when injection is performed in the predetermined cylinder in a steady operation state of the engine. When,
The non-injection sensor waveform Wa is detected based on the output of the fuel pressure sensor corresponding to the predetermined cylinder when injection is performed in a cylinder different from the predetermined cylinder in the steady operation state of the engine. A non-injection sensor waveform detecting means,
Pressure fluctuation caused by injection in the predetermined cylinder by subtracting the non-injection sensor waveform detected by the non-injection sensor waveform from the injection sensor waveform detected by the injection sensor waveform detection means And a fuel injection waveform extracting means for extracting a fuel injection waveform W representing the fuel injection control device.
前記噴射時波形抽出手段は、前記噴射時センサ波形から、前記非噴射時センサ波形検出手段により検出された前記非噴射時センサ波形、及び前記噴射停止時センサ波形検出手段により検出された噴射停止時センサ波形を差し引く請求項1に記載の燃料噴射制御装置。 When the injection timing of the predetermined cylinder is stopped at the injection timing of the predetermined cylinder in the steady operation state of the engine, when the pumping timing by the fuel pump and the injection timing by the fuel injection valve do not overlap, the predetermined cylinder An injection stop sensor waveform detection means for detecting an injection stop sensor waveform Wb based on the output of the fuel pressure sensor corresponding to
The injection time waveform extracting means includes the non-injection sensor waveform detected by the non-injection sensor waveform detection means and the injection stop time detected by the injection stop sensor waveform detection means from the injection sensor waveform. The fuel injection control device according to claim 1, wherein a sensor waveform is subtracted.
前記噴射時波形抽出手段は、前記噴射時センサ波形から、前記噴射停止時センサ波形検出手段により検出された前記噴射停止時センサ波形、及び前記進角補正手段により補正された前記非噴射時センサ波形を差し引く請求項2に記載の燃料噴射制御装置。 The phase of the non-injection sensor waveform detected by the non-injection sensor waveform detection means is advanced according to the length of the fuel passage between the predetermined cylinder and the cylinder in which injection is performed. An advance correction means for correcting
The injection waveform extraction means includes the injection stop sensor waveform detected by the injection stop sensor waveform detection means and the non-injection sensor waveform corrected by the advance correction means from the injection sensor waveform. The fuel injection control device according to claim 2, wherein
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- 2013-05-20 JP JP2013106231A patent/JP2014227858A/en active Pending
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