JP2017002861A - Fuel injection time monitoring and controlling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関へ燃料を噴射する燃料噴射制御装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection control device that injects fuel into an internal combustion engine.
内燃機関への燃料噴射制御装置においては、マイコンで演算した燃料噴射時間指令値(燃料噴射パルス幅)に基づいて、燃料噴射弁駆動ドライバが燃料噴射弁駆動信号を生成し、その駆動信号に基づいて、燃料噴射弁駆動ドライバから燃料噴射弁へ通電を行うことで燃料噴射弁を駆動させることが知られている。 In a fuel injection control apparatus for an internal combustion engine, a fuel injection valve drive driver generates a fuel injection valve drive signal based on a fuel injection time command value (fuel injection pulse width) calculated by a microcomputer, and based on the drive signal Thus, it is known to drive the fuel injection valve by energizing the fuel injection valve from the fuel injection valve drive driver.
燃料噴射パルス幅は、運転状態に応じた空燃比、エンジン回転数、シリンダーへの吸入空気量等に基づいて演算される。 The fuel injection pulse width is calculated on the basis of the air-fuel ratio, engine speed, intake air amount to the cylinder, etc. according to the operating state.
近年、内燃機関の排気規制は厳しくなっており、その対策の1つとして、例えば筒内に燃料を直接噴射する筒内直噴式内燃機関では、1燃焼サイクル中に1回以上の燃料噴射を行う多段噴射制御が行われている。 In recent years, exhaust regulations for internal combustion engines have become stricter. As one of countermeasures, for example, in a direct injection type internal combustion engine that directly injects fuel into a cylinder, one or more fuel injections are performed in one combustion cycle. Multistage injection control is performed.
また、燃料噴射が要求噴射パルス幅に対して、正常に行われているかを監視し、異常を検出する機能も要求されている。 Also, a function for monitoring whether fuel injection is normally performed with respect to the required injection pulse width and detecting an abnormality is also required.
例えば、特許文献1では、燃料噴射量演算を行うエンジンコントロールユニット(ECU)と燃料噴射弁の駆動装置とが別体構成となる制御装置において、ECUで算出した燃料噴射パルス幅と駆動装置から燃料噴射弁への通電時間とを比較し、燃料噴射弁に対する指令が正しく行えているか否かを判定する制御装置が記載されている。 For example, in Patent Document 1, in a control device in which an engine control unit (ECU) for calculating a fuel injection amount and a drive device for a fuel injection valve are configured separately, fuel injection pulse width calculated by the ECU and fuel from the drive device are calculated. A control device is described that compares the energization time to the injection valve and determines whether or not a command for the fuel injection valve is correctly performed.
また、燃料噴射弁自体の動作を検出する従来技術として、特許文献2に記載された制御がある。特許文献2によれば、燃料噴射弁の開閉弁時期に、駆動電流の特異的な変化が生じ、この変化を微分することにより、変位点の微分値に変極点が現れることが分かっている。 Moreover, there exists control described in patent document 2 as a prior art which detects operation | movement of fuel-injection-valve itself. According to Patent Document 2, it is known that a specific change of the drive current occurs in the opening / closing valve timing of the fuel injection valve, and an inflection point appears in the differential value of the displacement point by differentiating this change.
特許文献2に記載の制御では、マイコンに入力される駆動電流の変位点により、燃料噴射弁の開弁及び閉弁時期を検出し、電圧の印加開始から開弁までの時間差、及び電圧の印加終了から閉弁までの時間差を演算する。 In the control described in Patent Document 2, the opening and closing timing of the fuel injection valve is detected from the displacement point of the drive current input to the microcomputer, the time difference from the start of voltage application to the valve opening, and the voltage application The time difference from the end to the valve closing is calculated.
そして、演算した開閉弁遅れ時間に対して、燃料噴射弁の経年劣化あるいは異常発生によって生じる変化分を、燃料噴射パルス幅に補正することにより、初期設定時の噴射量を保つことができる技術である。 A technology that can maintain the injection amount at the time of initial setting by correcting the fuel injection pulse width for a change caused by the deterioration or abnormality of the fuel injection valve with respect to the calculated opening / closing valve delay time. is there.
燃料噴射制御において、燃料噴射パルス幅と燃料噴射弁駆動時間とに差が生じると、要求空燃比からずれることになるため、排気性能低下に繋がる。また、開発段階においては、要求空燃比とのずれが検出された場合、燃料噴射弁挙動から調査することとなり、要因の特定にも時間を要する等の問題がある。 In fuel injection control, if there is a difference between the fuel injection pulse width and the fuel injection valve drive time, it will deviate from the required air-fuel ratio, leading to a reduction in exhaust performance. In the development stage, when a deviation from the required air-fuel ratio is detected, the behavior of the fuel injection valve is investigated, and there is a problem that it takes time to specify the factor.
このため、燃料噴射指令値と燃料噴射弁駆動時間(燃料噴射量)との差を正確に検出し、この差を減少させることが要求される。 For this reason, it is required to accurately detect the difference between the fuel injection command value and the fuel injection valve drive time (fuel injection amount) and reduce the difference.
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術は、ECUと燃料噴射弁駆動装置との間における異常検出を行うものであり、燃料噴射弁自体の動作を監視することはできないため、燃料噴射指令値と燃料噴射弁駆動時間との差を正確に検出することはできない。 However, since the technique described in Patent Document 1 detects an abnormality between the ECU and the fuel injection valve driving device and cannot monitor the operation of the fuel injection valve itself, The difference from the fuel injection valve drive time cannot be detected accurately.
これは、燃料噴射弁の開弁及び閉弁時期には、通電開始及び終了タイミングに対して、遅れ時間が生じるため、通電時間と燃料噴射弁駆動時間とが一致しないことによる。 This is because the energization time does not coincide with the fuel injection valve drive time because a delay time occurs with respect to the energization start and end timing at the opening and closing timing of the fuel injection valve.
また、上記特許文献2に記載の技術は、電圧印加時期に対する燃料噴射弁の開閉弁遅れ時間を補正するものであり、燃料噴射パルス幅に対する異常検出あるいは噴射量や空燃比の過不足を補正するものではない。 The technique described in Patent Document 2 corrects the open / close valve delay time of the fuel injection valve with respect to the voltage application timing, and corrects the abnormality detection for the fuel injection pulse width or the excess or deficiency of the injection amount or the air-fuel ratio. It is not a thing.
本発明の目的は、燃料噴射弁駆動指定値と実際の燃料噴射弁の駆動時間との差を正確に検出し、燃料噴射弁からの燃料噴射時間を制御する燃料噴射時間の監視制御装置を実現することである。 An object of the present invention is to realize a fuel injection time monitoring control device that accurately detects a difference between a fuel injection valve drive designation value and an actual fuel injection valve drive time and controls the fuel injection time from the fuel injection valve. It is to be.
上記目的を達成するために、本発明は次のように構成される。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
燃料噴射時間の監視制御装置において、燃料噴射弁の開弁及び閉弁の時間幅を示す燃料噴射時間指令値に対応するパルス信号を出力し、上記燃料噴射弁の開弁時期及び閉弁時期を検出して上記燃料噴射弁の駆動期間を演算し、上記時間幅と上記駆動期間との時間差が許容範囲内か否かを判定し、許容範囲内にないときには上記時間差が噴射許可範囲内か否かを判定し、噴射許可範囲内であるとき、上記燃料噴射弁の駆動期間が上記時間幅となるように上記パルス信号の補正値を演算し、演算した補正値に従って補正したパルス信号を出力する燃料噴射時間制御部と、上記燃料噴射時間制御部から出力されたパルス信号に基づいて、上記燃料噴射弁の駆動信号を出力する駆動ドライバと、を備える。 In the fuel injection time monitoring and control device, a pulse signal corresponding to a fuel injection time command value indicating a time width of opening and closing of the fuel injection valve is output, and the opening timing and closing timing of the fuel injection valve are determined. Detecting and calculating the drive period of the fuel injection valve to determine whether or not the time difference between the time width and the drive period is within an allowable range. If the time difference is not within the allowable range, whether or not the time difference is within the injection permission range. When the fuel injection valve is within the injection permission range, the correction value of the pulse signal is calculated so that the drive period of the fuel injection valve becomes the time width, and the pulse signal corrected according to the calculated correction value is output. A fuel injection time control unit; and a drive driver that outputs a drive signal for the fuel injection valve based on a pulse signal output from the fuel injection time control unit.
本発明によれば、燃料噴射弁駆動指定値と実際の燃料噴射弁の駆動時間との差を正確に検出し、燃料噴射弁からの燃料噴射時間を制御する燃料噴射時間の監視制御装置を実現することができる。 According to the present invention, a fuel injection time monitoring control device that accurately detects the difference between the fuel injection valve drive specified value and the actual fuel injection valve drive time and controls the fuel injection time from the fuel injection valve is realized. can do.
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
(実施例1)
図1は、本発明の燃料噴射時間の監視制御装置の全体構成図である。
Example 1
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a fuel injection time monitoring control apparatus according to the present invention.
図1において、燃料噴射時間の監視制御装置は、燃料噴射時間制御部であるマイコン(マイクロコンピュータ)101を備え、このマイコン101は、多段噴射情報演算部106と、燃料噴射量演算部107と、燃料噴射パルス幅演算部108と、燃料噴射パルス幅補正値演算部115と、燃料噴射パルス幅補正値学習部(記憶部)117と、燃料噴射弁駆動時間異常判定部114と、燃料噴射弁駆動判定結果記憶部116と、燃料噴射弁駆動時間差演算部113と、燃料噴射弁駆動時間演算部112と、燃料噴射弁の開閉弁時期検出部111とを有している。
In FIG. 1, the fuel injection time monitoring control device includes a microcomputer (microcomputer) 101 which is a fuel injection time control unit. The microcomputer 101 includes a multistage injection information calculation unit 106, a fuel injection
内燃機関のシリンダー(気筒)内に必要な燃料噴射量は、マイコン101に入力される吸入空気量103、エンジン回転数104、水温105等に基づき、燃料噴射量演算部107により算出される。
The fuel injection amount required in the cylinder of the internal combustion engine is calculated by the fuel injection
また、多段噴射情報演算部106では、上述したと同様に、マイコン101に入力される吸入空気量103、エンジン回転数104、水温105等に基づき、多段噴射回数、燃料噴射量の分割比及び燃料噴射を開始するタイミング等を演算する。
In the multistage injection information calculation unit 106, as described above, based on the
燃料噴射量演算部107と多段噴射情報演算部106が演算した燃料噴射量及び多段噴射情報は、燃料噴射パルス幅演算部108へ供給され、多段噴射制御中に複数回行われる燃料噴射毎の噴射量が演算される。そして、燃料噴射パルス幅演算部108は、燃料圧力102が入力され、入力された燃料圧力102等に基づいて、燃料噴射パルス幅を演算する。
The fuel injection amount and the multistage injection information calculated by the fuel injection
燃料噴射パルス幅演算部108は、演算した燃料噴射パルス幅に基づいたパルス信号(燃料噴射弁の開弁及び閉弁の時間幅を示す燃料噴射時間指令値に対応するパルス信号)を、多段噴射情報演算106で演算した燃料噴射開始タイミングで、駆動ドライバ(燃料噴射弁駆動ドライバ)109へ出力する。
The fuel injection pulse
駆動ドライバ109は、燃料噴射弁110へ燃料噴射弁駆動信号(例えば、駆動電流や駆動電圧等)の出力を開始し、燃料噴射パルス幅演算部108が演算した燃料噴射パルス幅に基づいた燃料噴射時間の間、出力を継続する。このとき、駆動ドライバ109へ出力するパルス信号の立ち上りが駆動信号の出力開始時期、パルスの立ち下がりが出力終了時期となる。
The
また、駆動ドライバ109から出力する燃料噴射弁駆動信号は、燃料噴射弁の開閉弁時期検出部111へも供給される。
The fuel injection valve drive signal output from the
燃料噴射弁110は、駆動ドライバ109から出力された駆動信号により開弁及び閉弁を開始するが、燃料噴射パルス信号の立ち上がり(OFF→ON)及び立ち下り(ON→OFF)から開閉弁完了までには、遅れ時間が発生する(詳細は図3を参照して後述する)。
The
燃料噴射弁の開閉弁時期検出部111では、駆動ドライバ109から入力される燃料噴射弁駆動信号の変位点を検知することで、開閉弁時期を検出する。この検出した開閉弁時期は燃料噴射弁駆動時間演算部112に入力され、開閉弁時期の時間差から燃料噴射弁駆動時間(燃料噴射弁駆動期間)が演算される。燃料噴射弁駆動時間演算部112で演算された燃料噴射弁駆動時間は、燃料噴射弁駆動時間差演算部113に入力される。燃料噴射弁駆動時間差演算部113には、燃料噴射パルス幅演算部108からの上記パルス信号が入力される。
The on / off valve
燃料噴射弁駆動時間差演算部113は、入力された燃料噴射弁駆動時間とパルス信号が示す燃料噴射パルス幅との時間差を演算する。 The fuel injection valve drive time difference calculation unit 113 calculates a time difference between the input fuel injection valve drive time and the fuel injection pulse width indicated by the pulse signal.
燃料噴射弁駆動時間差演算部113が演算した時間差は、燃料噴射弁駆動時間異常判定部114に入力される。燃料噴射弁駆動時間異常判定部114は、入力された時間差を任意に設定した時間許容差と比較し、時間差が許容範囲内か否かを判断することで、燃料噴射弁駆動時間異常判定を行う。この判定については図2、図3及び図4により、後述する。
The time difference calculated by the fuel injection valve drive time difference calculation unit 113 is input to the fuel injection valve drive time
燃料噴射弁駆動時間異常判定部114が燃料噴射弁駆動時間は異常であると判定した場合、判定結果を、燃料噴射弁駆動判定結果記憶部116に記憶させる。燃料噴射弁駆動時間異常判定部114の判定結果は、燃料噴射パルス幅補正値演算部115にも入力され、燃料噴射パルス幅補正値演算部115は燃料噴射パルス幅補正値を演算する。
When the fuel injection valve drive time
燃料噴射パルス幅補正値演算部115は、例えば、燃料噴射弁駆動時間差演算部113が演算した燃料噴射弁駆動時間差と、燃料噴射パルス幅演算部108がパルス幅を演算する際に使用した燃料圧力102と、次の燃料噴射の燃料噴射パルス幅演算に使用する燃料圧力102(現在の燃料圧力)との差等により補正値を演算する。燃料噴射弁駆動時間差演算部113が演算した燃料噴射弁駆動時間差は、燃料噴射弁駆動時間差演算部113から燃料噴射弁駆動時間異常判定部114を介して燃料噴射パルス幅補正値演算部115に入力されるものとする。
The fuel injection pulse width correction value calculation unit 115 includes, for example, the fuel injection valve drive time difference calculated by the fuel injection valve drive time difference calculation unit 113 and the fuel pressure used when the fuel injection pulse
また、燃料圧力102は、燃料噴射量等により変化するため、燃料噴射パルス幅補正値演算部115は燃料圧力102の前回値を記憶しておくものとする。
Further, since the
多段噴射制御の場合、後続の燃料噴射が実行される場合があるため、次に実行される燃料噴射パルス幅は、燃料噴射パルス幅補正値演算部115が演算したパルス幅補正値によって補正する。また、後続の燃料噴射パルス幅を補正するかしないかに関わらず、燃料噴射パルス幅補正値演算部115は、演算した燃料噴射パルス幅補正値を燃料噴射パルス幅補正値学習部117に学習値として記憶しておく。この学習値は、例えば、直後の燃料噴射パルス幅以外の補正等に使用することを目的とする。 In the case of multi-stage injection control, subsequent fuel injection may be executed, so that the fuel injection pulse width to be executed next is corrected by the pulse width correction value calculated by the fuel injection pulse width correction value calculation unit 115. Regardless of whether or not the subsequent fuel injection pulse width is corrected, the fuel injection pulse width correction value calculation unit 115 supplies the calculated fuel injection pulse width correction value to the fuel injection pulse width correction value learning unit 117 as a learning value. Remember as. The learning value is intended to be used for correction other than the fuel injection pulse width immediately after the learning value, for example.
次に、本発明の実施例1における制御方法の例を、図2、図3及び図4を参照して説明する。以下、多段噴射回数が2回のときの例について説明する。 Next, an example of the control method according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2, FIG. 3, and FIG. Hereinafter, an example when the number of multistage injections is two will be described.
図2は、実施例1における制御方法の動作フローチャートである。図2のステップS201において、燃料噴射量演算部107が燃料噴射量を算出する。次に、ステップS202にて、多段噴射情報演算部106が多段噴射情報を算出する。本実施例1では、多段噴射情報は、多段噴射回数は2回、燃料噴射パルス幅分割比は、2回分(例えば、1:1)を算出する。
FIG. 2 is an operation flowchart of the control method according to the first embodiment. In step S201 of FIG. 2, the fuel injection
次に、ステップS203にて、燃料噴射パルス幅演算部108が、ステップS201及びS202の算出結果に基づき、2回の燃料噴射のうち、1回目の燃料噴射パルス幅を算出する。
Next, in step S203, the fuel injection
次に、ステップS204にて、燃料噴射パルス幅演算部108が、1回目の燃料噴射弁駆動時間を算出する。図1で説明したように、燃料噴射弁110は、燃料噴射パルス幅に基づいて演算された燃料噴射弁駆動信号により駆動されるが、出力された燃料噴射弁駆動信号から1回目の燃料噴射弁駆動時間を算出する。
Next, in step S204, the fuel injection pulse
次に、ステップS205では、燃料噴射弁駆動時間異常判定部114は、ステップS203にて算出した1回目の燃料噴射パルス幅と、ステップS204にて算出した1回目の燃料噴射弁駆動時間とを比較し、双方の差が、任意に設定した許容差内か否かを判定する。この比較方法の詳細については、図3を参照して後述する。
Next, in step S205, the fuel injection valve drive time
ステップS205の判定により条件成立の場合、つまり、上記双方の差が、任意に設定した許容差内であれば、何もせず、ステップS206に進み、S201にて算出した燃料噴射量と、S202にて算出した多段噴射情報に基づき、燃料噴射パルス幅演算部108は、2回目の燃料噴射パルス幅を算出する。
If the condition is satisfied according to the determination in step S205, that is, if the difference between the two is within the arbitrarily set tolerance, the process proceeds to step S206, and the fuel injection amount calculated in S201 and the process in S202 are performed. Based on the multistage injection information calculated in this way, the fuel injection
ステップS205にて、条件不成立の場合、つまり、上記双方の差が、任意に設定した許容差内でなければ、ステップS207へ進み、燃料噴射弁駆動判定結果記憶部116に異常判定結果を記憶させる。その後、ステップS208に進み、燃料噴射弁駆動時間異常判定部114が、燃料噴射可否判定を行う。ステップS208では、例えばステップS204で演算した燃料噴射弁時間が、極端に短い場合等に、燃料噴射禁止判定とする方法等が考えられる。これは、演算した燃料噴射弁時間が噴射可能範囲内でない場合は、燃料噴射弁110の故障等が考えられるからである。
If the condition is not satisfied in step S205, that is, if the difference between the two is not within the arbitrarily set tolerance, the process proceeds to step S207, and the abnormality determination result is stored in the fuel injection valve drive determination result storage unit 116. . Thereafter, the process proceeds to step S208, and the fuel injection valve drive time
ステップS208にて燃料噴射を許可した場合、ステップS209に進み、燃料噴射パルス幅補正値演算部115が、1回目の燃料噴射パルス幅と1回目の燃料噴射弁駆動時間の時間差等から、2回目の燃料噴射パルス幅への補正値を算出する。 When the fuel injection is permitted in step S208, the process proceeds to step S209, where the fuel injection pulse width correction value calculation unit 115 performs the second time based on the time difference between the first fuel injection pulse width and the first fuel injection valve driving time. The correction value for the fuel injection pulse width is calculated.
次に、ステップS210へ進み、燃料噴射パルス幅補正値学習部117は算出した補正値を記憶する。その後、ステップS206に進み、前述と同様に、ステップS201にて算出した燃料噴射量と、ステップS202にて算出した多段噴射情報に基づき、2回目の燃料噴射パルス幅を算出し、ステップS209にて算出した2回目燃料噴射パルス幅補正値に基づき、燃料噴射パルス幅を補正する。 Next, proceeding to step S210, the fuel injection pulse width correction value learning unit 117 stores the calculated correction value. Thereafter, the process proceeds to step S206, and similarly to the above, the second fuel injection pulse width is calculated based on the fuel injection amount calculated in step S201 and the multistage injection information calculated in step S202, and in step S209. Based on the calculated second fuel injection pulse width correction value, the fuel injection pulse width is corrected.
一方、S208にて、燃料噴射を禁止した場合は、ステップS211へ進み、燃料噴射弁駆動時間異常判定部114は、燃料噴射弁駆動判定結果記憶部116に燃料噴射禁止判定結果を記憶した後、ステップS212へ進み、以降の燃料噴射を禁止する。この燃料噴射禁止は、燃料噴射弁駆動時間異常判定部114が燃料噴射禁止信号を燃料噴射パルス幅演算部108に出力する。燃料噴射パルス幅演算部108は、燃料噴射禁止信号に応じて、パルス幅が0のパルス信号を駆動ドライバ109等に出力する。
On the other hand, if the fuel injection is prohibited in S208, the process proceeds to step S211, and the fuel injection valve drive time
次に、図3を参照して燃料噴射弁駆動時間と燃料噴射パルス幅の比較方法について説明する。 Next, a method for comparing the fuel injection valve drive time and the fuel injection pulse width will be described with reference to FIG.
図1で説明したように、燃料噴射弁110は、マイコン101が出力する燃料噴射パルス信号に基づいて駆動ドライバ109から出力される燃料噴射弁駆動信号に従い駆動する。図3は、マイコン101から出力される燃料噴射パルス信号301と燃料噴射弁位置302との関係を示すタイムチャートである。
As described with reference to FIG. 1, the
図3において、燃料噴射パルス信号301がOFFのとき、燃料噴射弁位置302は、閉弁位置にある。燃料噴射パルス信号301は、マイコン101にて演算した燃料噴射タイミングになると、ON信号となる。このとき、燃料噴射弁位置302は、パルス信号301がONとなった時点から、若干の遅延時間を以て、開弁動作を始める(時点T303)。これは、駆動ドライバ109からの駆動信号が燃料噴射弁110に印加され、燃料噴射弁110が開弁し得る起電力が生じるまで時間を要することに起因する。
In FIG. 3, when the fuel
開弁を開始した燃料噴射弁110は、時点T304で開弁動作を完了する。燃料噴射パルス信号301は、燃料噴射パルス幅309の間、ON状態を継続した後、OFF状態となる。このとき、燃料噴射弁位置302は、燃料噴射弁110内の残留磁力により開弁状態が維持されるため、閉弁動作に移行するまでに時間を要する。そのため、燃料噴射弁110の閉弁開始は、燃料噴射パルス信号301がOFFとなった時点から遅延した時点T305となり、閉弁完了時期はT306となる。
The
本発明の実施例1における制御では、駆動ドライバ109からの駆動信号の変位点により検出した燃料噴射弁駆動時間304(時点T304〜T306)と燃料噴射パルス幅309(燃料噴射パル信号がON状態を維持した時間)との時間差を算出する。算出した時間差を、予め設定しておく判定値と比較し、許容範囲内であった場合、正常判定し、範囲外であった場合、異常判定とする。
In the control according to the first embodiment of the present invention, the fuel injection valve drive time 304 (time T304 to T306) detected from the displacement point of the drive signal from the
ここで、上記判定値は、燃料圧力や燃料噴射弁の個体差等があるため、任意の許容差を設定しておくものとする。 Here, since the determination value includes individual differences of the fuel pressure and the fuel injection valve, an arbitrary tolerance is set.
このときの燃料噴射パルス信号と燃料噴射弁挙動のタイミングの例を、図4を参照して説明する。 An example of the timing of the fuel injection pulse signal and the fuel injection valve behavior at this time will be described with reference to FIG.
図4は、正常時のパルス信号401と、異常検出時のパルス信号402と、燃料噴射弁挙動403とを示したタイムチャートである。
FIG. 4 is a time chart showing a
図2にて説明したように、図4における、正常時の1回目燃料噴射パルス幅404に対し、例えば、燃料噴射弁110の固着等により、1回目の燃料噴射弁駆動時間409が短くなり、双方の時間差が任意に設定した許容差以上の場合、異常判定として記憶する(図2のステップS207)。
As described with reference to FIG. 2, the first fuel injection
このとき、双方の時間差は、図2のステップS208での燃料噴射許可範囲内とする。 At this time, the time difference between the two is within the fuel injection permission range in step S208 of FIG.
燃料噴射許可範囲内であるので、燃料噴射が許可されると、2回目の燃料噴射を実行するが、上記1回目の燃料噴射パルス幅404と燃料噴射弁駆動時間409の時間差から、2回目の燃料噴射パルス幅補正値408を算出し、2回目の燃料噴射は、補正値408に基づき補正したパルス幅407にて実行する。
Since the fuel injection is within the permitted range, the second fuel injection is executed when the fuel injection is permitted. From the time difference between the first fuel injection pulse width 404 and the fuel injection
補正値408の演算では、図2で説明したように、1回目と2回目の燃料噴射パルス幅演算に使用した燃料圧力差を補正する必要がある。また、2回目の燃料噴射においても、燃料噴射弁110が正常に動作できない可能性もあるため、図3で説明した開閉弁遅れ時間(開弁遅れ時間307、閉弁遅れ時間308)も2回目の燃料噴射パルス幅の補正パラメータとすることが望ましい。
In the calculation of the
これは、例えば、正常値として、各気筒の開閉弁遅れ時間を燃料噴射弁駆動時に記憶しておくものとし、開弁遅れ時間の正常時と異常時の差を補正することで、要求燃料噴射量に近づける方法等が考えられる。 For example, the open / close valve delay time of each cylinder is stored as a normal value when the fuel injection valve is driven, and the required fuel injection is corrected by correcting the difference between the normal time and the abnormal time of the valve opening delay time. A method of approaching the amount is conceivable.
以上のように、本発明の実施例1によれば、燃料噴射パルス幅演算部108からの出力されるパルス信号のパルス幅と、駆動ドライバ109から燃料噴射弁110に出力する燃料噴射弁駆動信号から燃料噴射弁110の駆動時間との時間差を演算し、演算した時間差が噴射許可可能な範囲内であれば、上記時間差を低減するためのパルス信号の補正値を演算し、演算した補正値により補正されたパルス信号を駆動ドライブバ109に出力するように構成したので、燃料噴射弁駆動指定値と実際の燃料噴射弁の駆動時間との差を正確に検出し、燃料噴射弁からの燃料噴射時間を制御する燃料噴射時間の監視制御装置を実現することができる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the pulse width of the pulse signal output from the fuel injection pulse
なお、ステップS208にて、燃料噴射を禁止した場合は、以降の燃料噴射を禁止するとともに、表示部(図示せず)に燃料噴射弁110等に故障の可能性があることを表示することも可能である。
If fuel injection is prohibited in step S208, the subsequent fuel injection is prohibited and a display unit (not shown) may indicate that there is a possibility of failure in the
(実施例2)
次に、本発明の実施例2について説明する。
(Example 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
図2、図3及び図4を参照して説明した本発明の実施例1は、1燃焼サイクル内に後続の燃料噴射がある場合であるが、実施例2は、多段噴射の最終回目の燃料噴射や1燃焼サイクル内に1回のみ燃料噴射(単段噴射)する場合等、後続の燃料噴射がない場合の例である。 The first embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 2, 3, and 4 is a case where there is a subsequent fuel injection in one combustion cycle, but the second embodiment is the final fuel of the multistage injection. This is an example in the case where there is no subsequent fuel injection, such as in the case of injection or single fuel injection in one combustion cycle.
実施例2による燃料噴射時間の監視制御装置の全体構成は実施例1と同様であるので図示及び詳細な説明は省略する。また、動作制御フローについても、以下に説明する燃料噴射パルス幅の補正制御以下のものは、実施例1と実施例2とは共通するので、詳細な説明は省略する。 Since the overall configuration of the fuel injection time monitoring and control apparatus according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment, illustration and detailed description thereof are omitted. In addition, since the operation control flow below the fuel injection pulse width correction control described below is common to the first embodiment and the second embodiment, detailed description thereof is omitted.
図5は、単段噴射実行時において、正常時の噴射パル幅504を有する正常時のパルス信号501と、異常発生時のパルス幅505と506を有する異常発生時のパルス信号502と、燃料噴射弁挙動503との関係を説明する図である。異常判定方法については、実施例1において、図4を参照して説明した異常判定方法と同様であるため詳細な説明を省略するが、図5に示した例は、燃料噴射パルス幅504に対し、燃料噴射弁駆動時間507が短いことを検知した場合の例を示している。
FIG. 5 shows a normal-time pulse signal 501 having a normal
燃料噴射パルス幅504と燃料噴射弁駆動時間507の時間差は、図2に示したステップS208での燃料噴射許可範囲内とする。後続の燃料噴射有無は、燃料噴射終了後の任意のタイミングにおいて、例えば、燃料噴射回数の要求値と実行値の比較等により検知するものとする。
The time difference between the fuel
本例のように、後続の燃料噴射がない場合は、パルス幅506を有する燃料噴射パルス信号509を追加する方法が可能である。パルス幅505を有するパルス信号にパルス幅506を有するパルス信号509を追加することにより、燃料噴射弁挙動503は、1回目の燃料噴射弁駆動時間507に2回目の燃料噴射弁駆動時間508を追加した弁駆動時間となる。
As in this example, when there is no subsequent fuel injection, a method of adding a fuel injection pulse signal 509 having a
ここで、追加燃料噴射パルス信号509のパルス幅506は、図4に示したパルス補正値408の補正値演算と同演算方法にて算出することができる。この演算は、燃料噴射パルス幅補正値演算部115が行い、燃料噴射パルス幅演算部108に追加パルス信号を出力するように指令する。
Here, the
本発明の実施例2においても、実施例1と同様な効果を得ることができ、多段噴射の最終回目の燃料噴射や1燃焼サイクル内に1回のみ燃料噴射する場合等、後続の燃料噴射がない場合にも、本発明を適用することができる。 In the second embodiment of the present invention, the same effect as in the first embodiment can be obtained, and the subsequent fuel injection can be performed, for example, in the case of the final fuel injection of the multistage injection or the fuel injection only once in one combustion cycle. The present invention can also be applied to the case where there is not.
なお、実施例2では、多段噴射回数が2回の例を示したが、多段噴射回数が異なる場合においても、後続の燃料噴射パルス幅へ補正を行うことが可能である。 In the second embodiment, an example in which the number of multistage injections is two has been described. However, even when the number of multistage injections is different, the subsequent fuel injection pulse width can be corrected.
また、燃料噴射パルス幅が正常時に対し、長くなった場合等、パルス幅に差異が生じた場合も、同様の制御が可能である。別の補正方法としては、燃料噴射量や燃料噴射パルス幅の分割比等への補正も考えられる。 The same control is also possible when there is a difference in the pulse width, such as when the fuel injection pulse width is longer than normal. As another correction method, correction to a fuel injection amount, a split ratio of the fuel injection pulse width, or the like can be considered.
本発明の燃料噴射時間の監視制御装置によれば、燃料噴射弁動作の異常を検知し、故障診断を行うことで、異常発生時の調査効率を向上することができる。また、過不足の生じた空燃比を要求空燃比に近づけることができる。 According to the fuel injection time monitoring and control apparatus of the present invention, it is possible to improve the investigation efficiency when an abnormality occurs by detecting abnormality of the fuel injection valve operation and performing failure diagnosis. Further, the air / fuel ratio in which excess or deficiency has occurred can be brought close to the required air / fuel ratio.
また、内燃機関が、燃料噴射弁がそれぞれ配置された複数の気筒を有する場合には、各気筒に対して、本発明の実施例1又は実施例2の燃料噴射時間の監視制御を実行することも可能である。 Further, when the internal combustion engine has a plurality of cylinders each provided with a fuel injection valve, the fuel injection time monitoring control in the first or second embodiment of the present invention is executed for each cylinder. Is also possible.
なお、本明細書に記述した判定方法や比較方法は、あくまでも本発明の実施例であり、本発明は、明細書の記載方法に限定されるものではない。 Note that the determination method and comparison method described in this specification are only examples of the present invention, and the present invention is not limited to the description method in the specification.
101・・・マイコン(燃料噴射時間制御部)、106・・・多段噴射情報演算部、107・・・燃料噴射量演算部、108・・・燃料噴射パルス幅演算部、109・・・駆動ドライバ、110・・・燃料噴射弁、111・・・燃料噴射弁の開閉弁時期検出部、112・・・燃料噴射弁駆動時間演算部、113・・・燃料噴射弁駆動時間差演算部、114・・・燃料噴射弁駆動時間異常判定部、115・・・燃料噴射パルス幅補正値演算部、116・・・燃料噴射弁駆動判定結果記憶部、117・・・燃料噴射パルス幅補正値学習部、306・・・閉弁遅れ時間、307・・・開弁遅れ時間、404・・・正常時の1回目噴射パルス幅、405・・・正常時の2回目噴射パルス幅、406・・・異常時の1回目噴射パルス幅、407・・・異常時の2回目噴射パルス幅、408・・・燃料噴射パルス幅補正分、409・・・1回目の燃料噴射弁駆動時間、410・・・2回目の燃料噴射弁駆動時間、504・・・正常時の噴射パルス幅、505・・・異常時の1回目噴射パルス幅、506・・・異常時の追加噴射パルス幅、507・・ 1回目の燃料噴射弁駆動時間、508・・・2回目の燃料噴射弁駆動時間、T303・・・開弁開始時期、T304・・・開弁時期、T305・・・閉弁開始時期、T306・・・閉弁時期 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Microcomputer (fuel injection time control part), 106 ... Multi-stage injection information calculation part, 107 ... Fuel injection amount calculation part, 108 ... Fuel injection pulse width calculation part, 109 ... Drive driver , 110... Fuel injection valve, 111... Fuel injection valve on / off valve timing detection unit, 112... Fuel injection valve drive time calculation unit, 113... Fuel injection valve drive time difference calculation unit, 114. Fuel injection valve drive time abnormality determination unit, 115 ... Fuel injection pulse width correction value calculation unit, 116 ... Fuel injection valve drive determination result storage unit, 117 ... Fuel injection pulse width correction value learning unit, 306 ... Valve closing delay time, 307 ... Valve opening delay time, 404 ... First injection pulse width in normal condition, 405 ... Second injection pulse width in normal condition, 406 ... In abnormal condition 1st injection pulse width, 407 ... different Second injection pulse width of time, 408 ... fuel injection pulse width correction, 409 ... first fuel injection valve drive time, 410 ... second fuel injection valve drive time, 504 ... normal Injection pulse width at the time, 505... First injection pulse width at the time of abnormality, 506... Additional injection pulse width at the time of abnormality, 507... First fuel injection valve drive time, 508. Fuel injection valve drive time, T303: valve opening start time, T304 ... valve opening time, T305 ... valve closing start time, T306 ... valve closing time
Claims (5)
上記燃料噴射時間制御部から出力されたパルス信号に基づいて、上記燃料噴射弁の駆動信号を出力する駆動ドライバと、
を備えることを特徴とする燃料噴射時間の監視制御装置。 A pulse signal corresponding to a fuel injection time command value indicating a time width of opening and closing of the fuel injection valve of the internal combustion engine is output, and the fuel injection valve detects the opening timing and the closing timing of the fuel injection valve. The valve drive period is calculated, and it is determined whether or not the time difference between the time width and the drive period is within an allowable range. If the time difference is not within the allowable range, it is determined whether or not the time difference is within an injection permission range. A fuel injection time control unit that calculates a correction value of the pulse signal so that the drive period of the fuel injection valve becomes the time width when within the permitted range, and outputs a pulse signal corrected according to the calculated correction value; ,
A drive driver that outputs a drive signal of the fuel injection valve based on the pulse signal output from the fuel injection time control unit;
A fuel injection time monitoring control apparatus comprising:
上記燃料噴射時間制御部は、
内燃機関の燃料噴射弁の開弁及び閉弁の時間幅を示す燃料噴射時間指令値に対応するパルス信号を出力する燃料噴射パルス幅演算部と、
上記パルス信号に従った燃料噴射弁への駆動信号に基づいて、上記燃料噴射弁の開弁時期及び閉弁時期を検出する開閉弁時期検出部と、
上記開閉弁時期検出部により検出された上記開弁時期から上記閉弁時期までの、上記燃料噴射弁の駆動期間を演算する駆動時間演算部と、
上記燃料噴射時間指令値による上記時間幅と上記駆動時間演算部が演算した上記駆動期間との時間差を演算する駆動時間差演算部と、
上記駆動時間差演算部が演算した上記時間差が許容範囲内か否かを判定し、上記時間差が許容範囲内にないときには、上記時間差が噴射許可範囲内か否かを判定し、判定結果を出力する駆動時間異常判定部と、
上記駆動時間異常判定部の判定結果が、上記時間差が噴射許可範囲内であることを示すとき、上記燃料噴射弁の駆動期間が、上記燃料噴射時間指令値に示された上記時間幅となるように、上記パルス信号の補正値を演算するパルス幅補正値演算部とを有し、
上記パルス幅演算部は、上記演算した補正値に従って補正したパルス信号を出力することを特徴とする燃料噴射時間の監視制御装置。 The fuel injection time monitoring and control device according to claim 1,
The fuel injection time control unit is
A fuel injection pulse width calculation unit that outputs a pulse signal corresponding to a fuel injection time command value indicating a time width of opening and closing of the fuel injection valve of the internal combustion engine;
An on-off valve timing detection unit that detects a valve opening timing and a valve closing timing of the fuel injection valve based on a drive signal to the fuel injection valve according to the pulse signal;
A drive time calculation unit that calculates a drive period of the fuel injection valve from the valve opening timing to the valve closing timing detected by the opening / closing valve timing detection unit;
A driving time difference calculating unit that calculates a time difference between the time width based on the fuel injection time command value and the driving period calculated by the driving time calculating unit;
It is determined whether or not the time difference calculated by the driving time difference calculation unit is within an allowable range. If the time difference is not within the allowable range, it is determined whether or not the time difference is within an injection permission range, and a determination result is output. A drive time abnormality determination unit;
When the determination result of the drive time abnormality determination unit indicates that the time difference is within the injection permission range, the drive period of the fuel injection valve is the time width indicated by the fuel injection time command value. And a pulse width correction value calculation unit for calculating the correction value of the pulse signal,
The fuel injection time monitoring control apparatus, wherein the pulse width calculation unit outputs a pulse signal corrected according to the calculated correction value.
上記駆動時間異常判定部は、上記時間差が許容範囲内になく、かつ、噴射許可範囲内にはないと判定したとき、燃料噴射禁止信号を上記燃料噴射パルス幅演算に出力することを特徴とする燃料噴射時間の監視制御装置。 In the fuel injection time monitoring and control device according to claim 2,
The drive time abnormality determination unit outputs a fuel injection prohibition signal to the fuel injection pulse width calculation when it is determined that the time difference is not within the allowable range and is not within the injection permission range. Fuel injection time monitoring and control device.
上記燃料噴射時間制御部は、上記パルス幅補正値演算部が演算したパルス信号の補正値を、学習値として記憶するパルス幅補正値記憶部を有することを特徴とする燃料噴射時間の監視制御装置。 In the fuel injection time monitoring and control device according to claim 2,
The fuel injection time control unit includes a pulse width correction value storage unit that stores a correction value of a pulse signal calculated by the pulse width correction value calculation unit as a learning value. .
上記パルス幅補正値演算部は、上記時間幅が、上記駆動時間演算部が演算した上記駆動期間より短いときは、上記演算したパルス信号の補正値に対応するパル幅を有するパルス信号を追加して出力するように、上記燃料噴射パルス幅演算に出力することを特徴とする燃料噴射時間の監視制御装置。 In the fuel injection time monitoring and control device according to claim 2,
When the time width is shorter than the drive period calculated by the drive time calculation unit, the pulse width correction value calculation unit adds a pulse signal having a pulse width corresponding to the calculated correction value of the pulse signal. The fuel injection time monitoring control device, wherein the fuel injection time width is output to the fuel injection pulse width calculation.
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