JP2017106419A - Fuel injection control device - Google Patents

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Atsushi Kawamura
淳 川村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injection control device that can reduce fuel noise even when having a simple configuration.SOLUTION: In a fuel injection control device, correction amount for correcting a variation of a fuel injection valve 15 caused by a device difference is stored in a memory 80b beforehand. Specifically, the correction amount is a value for correcting an instruction valve opening time so that actual injection amount at instruction valve opening time corresponds to instruction injection amount. In addition, the correction amount is correction amount relative to instruction injection amount to a position where a needle 15a reaches a maximum injection rate after injection into a cylinder is started. By using the correction amount, the instruction valve opening time is corrected, and based on the corrected instruction correction valve opening time, instruction fuel pressure is corrected. Therefore, since the instruction injection amount during the operation of the needle 15a is corrected, an error of instruction valve opening speed is corrected. Due to this, a device difference of the injection rate is corrected, so that a variation of the injection rate caused by the device difference can be reduced.SELECTED DRAWING: Figure 16

Description

本発明は、内燃機関の燃焼室への燃料噴射に用いられる燃料噴射弁を制御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 controls a fuel injection valve used for fuel injection into a combustion chamber of an internal combustion engine.

燃料噴射装置にて噴射率を制御すると、燃焼騒音を低減することができる。具体的には、噴射率の傾きを緩やかにすると、熱発生率の変化が緩やかになるので、燃焼騒音を低減することができる。   When the injection rate is controlled by the fuel injection device, combustion noise can be reduced. Specifically, when the gradient of the injection rate is made gentle, the change in the heat generation rate becomes gentle, so that combustion noise can be reduced.

このような噴射率の傾きを制御する技術が、特許文献1に開示されている。特許文献1に記載の燃料噴射装置では、電圧によってリフト量を制御する電歪アクチュエータを用いて、ニードル速度を可変させ、噴射率の傾きを制御している。   A technique for controlling the inclination of the injection rate is disclosed in Patent Document 1. In the fuel injection device described in Patent Document 1, an electrostrictive actuator that controls the lift amount by voltage is used to vary the needle speed and control the gradient of the injection rate.

特開平11−200981号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-200981

前述の特許文献1に記載の燃料噴射装置のように、噴射率傾きの調整自由度を高く取り過ぎてしまうと構造が複雑となり生産性および費用対効果が悪化する。そこで噴射率の傾きの調整自由度を2段階または3段階にする簡素な構成とすることが考えられる。このような場合、逆に、噴射率の傾きの細やかな調整が不可能となり、燃料噴射装置の機差により燃焼騒音が悪化するという問題があった。   As in the fuel injection device described in Patent Document 1 described above, if the degree of freedom in adjusting the injection rate inclination is set too high, the structure becomes complicated and the productivity and cost effectiveness deteriorate. In view of this, it is conceivable to adopt a simple configuration in which the degree of freedom of adjustment of the gradient of the injection rate is two or three. In such a case, on the contrary, fine adjustment of the inclination of the injection rate becomes impossible, and there has been a problem that combustion noise deteriorates due to the difference in the fuel injection device.

そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、簡素な構成であっても、燃料騒音を低減することができる燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a fuel injection control device that can reduce fuel noise even with a simple configuration.

本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。   The present invention employs the following technical means in order to achieve the aforementioned object.

本発明は、開弁時間を補正する補正量を記憶している記憶部(80b)と、記憶部に記憶されている補正量に基づいて、開弁時間を補正するとともに、補正後の開弁時間に応じて、指示燃料圧力を補正する補正部(85f)と、指示開弁速度、ならびに補正部によって補正された指示補正燃料圧力および指示補正開弁時間に基づいて速度調整部を制御する開閉制御部(80)と、を備え、補正量は、開弁時間指示部からの指示開弁時間にて燃料噴射弁による噴射を実施した実噴射量が指示噴射量と合致するように指示開弁時間を補正する値であって、筒内への噴射が開始されてから弁体が最大の噴射率に達する位置までの指示噴射量に対する補正量である燃料噴射制御装置である。   The present invention corrects the valve opening time based on the storage unit (80b) storing the correction amount for correcting the valve opening time, and the correction amount stored in the storage unit, and opens the valve after the correction. A correction unit (85f) that corrects the indicated fuel pressure according to time, an opening and closing that controls the speed adjusting unit based on the indicated valve opening speed, the indicated corrected fuel pressure corrected by the correcting unit, and the indicated corrected valve opening time. And a control unit (80), and the correction amount is instructed to open the valve so that the actual injection amount that has been injected by the fuel injection valve during the instructed valve opening time from the valve opening time instructing unit matches the instructed injection amount. This is a fuel injection control device that is a value that corrects the time and is a correction amount for the commanded injection amount from the start of injection into the cylinder to the position at which the valve body reaches the maximum injection rate.

このような本発明に従えば、記憶部には、予め機差のばらつきを補正するための補正量が記憶されている。具体的には、補正量は、指示開弁時間における実噴射量が指示噴射量と合致するように指示開弁時間を補正する値である。さらに補正量は、筒内への噴射が開始されてから弁体が最大の噴射率に達する位置までの指示噴射量に対する補正量である。そして補正量を用いて指示開弁時間が補正され、補正された指示補正開弁時間によって指示燃料圧力が補正される。したがって弁体が動作中の指示噴射量が補正されるので、指示開弁速度の誤差が補正されることになる。これによって噴射率の機差が補正されるので、機差による噴射率のばらつきを低減することができる。したがって噴射率を高精度な制御でなく複数段階での制御と、開弁時間の制御とによって、燃焼騒音を低減した噴射率を実現することができる。このように簡単な構成の燃料噴射装置であっても、燃焼騒音を低減することができる。   According to the present invention as described above, the storage unit stores in advance a correction amount for correcting variation in machine difference. Specifically, the correction amount is a value for correcting the command valve opening time so that the actual injection amount at the command valve opening time matches the command injection amount. Further, the correction amount is a correction amount with respect to the commanded injection amount from the start of injection into the cylinder to the position where the valve body reaches the maximum injection rate. Then, the command valve opening time is corrected using the correction amount, and the command fuel pressure is corrected by the corrected command correction valve opening time. Therefore, since the command injection amount during the operation of the valve body is corrected, the error of the command valve opening speed is corrected. As a result, the machine difference in the injection rate is corrected, so that variations in the injection rate due to the machine difference can be reduced. Therefore, it is possible to realize an injection rate with reduced combustion noise by controlling the injection rate at a plurality of stages and not by controlling the injection rate with high accuracy. Even with such a simple fuel injection device, combustion noise can be reduced.

なお、前述の各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each above-mentioned means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

第1実施形態の内燃機関の燃焼システムを説明する図である。It is a figure explaining the combustion system of the internal combustion engine of a 1st embodiment. 内燃機関の配管構成を説明する図である。It is a figure explaining the piping composition of an internal-combustion engine. ニードルの動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of a needle. 噴射率を説明するグラフである。It is a graph explaining an injection rate. 熱発生率を説明するグラフである。It is a graph explaining a heat release rate. 初期噴射率と性能との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between an initial stage injection rate and performance. 熱発生率を説明するグラフである。It is a graph explaining a heat release rate. 噴射率高さと性能との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the injection rate height and performance. 通電時間と噴射量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between electricity supply time and injection quantity. 通電時間と噴射量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between electricity supply time and injection quantity. 学習処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a learning process. 補正量のマップを示す図である。It is a figure which shows the map of correction amount. 燃料噴射処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a fuel-injection process. 補正用噴射量Qadjを説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the injection quantity Qadj for correction | amendment. 補正量ΔPcを求めるためのグラフである。It is a graph for calculating | requiring correction amount (DELTA) Pc. 噴射率の波形を示すグラフである。It is a graph which shows the waveform of an injection rate. パイロット噴射量と性能との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between pilot injection quantity and performance. アフター噴射量と性能との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between an after injection amount and performance. 第2実施形態の燃料噴射制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the fuel-injection control of 2nd Embodiment. 第3実施形態の燃料噴射制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the fuel-injection control of 3rd Embodiment. 基本燃焼速度を示すグラフである。It is a graph which shows a basic combustion speed. 噴射圧力と補正係数との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between an injection pressure and a correction coefficient.

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態を用いて説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付すか、または先行の参照符号に一文字追加し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described using a plurality of embodiments with reference to the drawings. In some embodiments, portions corresponding to the matters described in the preceding embodiments may be given the same reference numerals, or one letter may be added to the preceding reference numerals, and overlapping descriptions may be omitted. In addition, when a part of the configuration is described in each embodiment, the other parts of the configuration are the same as those of the embodiment described in advance. In addition to the combination of parts specifically described in each embodiment, the embodiments may be partially combined as long as the combination does not hinder the combination.

(第1実施形態)
本発明の第1実施形態に関して、図1〜図16を用いて説明する。第1実施形態の燃料噴射制御装置は、図1に示す電子制御装置(以下、「ECU」ということがある)80により提供される。ECU80は、記憶媒体であるメモリ80bに記憶されているプログラムを実行し、各部を制御する。ECU80は、少なくともひとつの演算処理装置(CPU)と、プログラムとデータとを記憶する記憶媒体とを有する。ECU80は、たとえばコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータ(以下、「マイコン」ということがある)80aによって実現される。メモリ80bは、コンピュータによって読み取り可能なプログラムおよびデータを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。メモリ80bは、半導体メモリまたは磁気ディスクなどによって実現される。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The fuel injection control device of the first embodiment is provided by an electronic control device (hereinafter also referred to as “ECU”) 80 shown in FIG. The ECU 80 executes a program stored in the memory 80b, which is a storage medium, and controls each unit. The ECU 80 includes at least one arithmetic processing unit (CPU) and a storage medium that stores programs and data. The ECU 80 is realized by, for example, a microcomputer (hereinafter, also referred to as “microcomputer”) 80a including a computer-readable storage medium. The memory 80b is a non-transitional tangible storage medium that stores a computer-readable program and data in a non-temporary manner. The memory 80b is realized by a semiconductor memory or a magnetic disk.

マイコン80aは、メモリ80bに記憶された所定のプログラムを実行することで、燃焼システムが備える燃料噴射弁15、燃料ポンプ15p、EGRバルブ17a、および調温バルブ17d等の作動を制御する。これらの制御により、燃焼システムが備える内燃機関10での燃焼状態は、所望の状態に制御される。燃焼システムおよびECU80は車両に搭載される。車両は、内燃機関10の出力を駆動源として走行する。   The microcomputer 80a controls the operation of the fuel injection valve 15, the fuel pump 15p, the EGR valve 17a, the temperature control valve 17d, and the like included in the combustion system by executing a predetermined program stored in the memory 80b. By these controls, the combustion state in the internal combustion engine 10 included in the combustion system is controlled to a desired state. The combustion system and ECU 80 are mounted on the vehicle. The vehicle travels using the output of the internal combustion engine 10 as a drive source.

内燃機関10は、シリンダブロック11、シリンダヘッド12およびピストン13等を備える。シリンダヘッド12には、吸気バルブ14in、排気バルブ14ex、燃料噴射弁15および燃焼センサをなす筒内圧センサ21が取り付けられている。   The internal combustion engine 10 includes a cylinder block 11, a cylinder head 12, a piston 13, and the like. The cylinder head 12 is provided with an intake valve 14in, an exhaust valve 14ex, a fuel injection valve 15, and an in-cylinder pressure sensor 21 serving as a combustion sensor.

内燃機関10は、圧縮自着火式のディーゼルエンジンであり、図2に示すように、複数の気筒110を有する。各気筒110には燃料噴射弁15が取り付けられており、燃料噴射弁15から気筒110内に噴射された燃料は、図示しないピストン13により圧縮されて自着火燃焼する。図2の例では4気筒エンジンであり、
燃料ポンプ15pは、燃料タンク内の燃料をコモンレール15cへ圧送する。コモンレール15cは、燃料噴射弁15に供給する燃料を高圧の状態で蓄える蓄圧部として機能する。ECU80が燃料ポンプ15pの作動を制御することで、コモンレール15c内の燃料は、目標圧力Ptrgに維持された状態でコモンレール15cに蓄えられる。コモンレール15cは、蓄圧された燃料を各気筒110の燃料噴射弁15へ分配する。
The internal combustion engine 10 is a compression self-ignition diesel engine, and has a plurality of cylinders 110 as shown in FIG. A fuel injection valve 15 is attached to each cylinder 110, and fuel injected from the fuel injection valve 15 into the cylinder 110 is compressed by a piston 13 (not shown) and self-ignited and combusted. In the example of FIG. 2, it is a four-cylinder engine.
The fuel pump 15p pumps the fuel in the fuel tank to the common rail 15c. The common rail 15c functions as a pressure accumulating unit that stores fuel supplied to the fuel injection valve 15 in a high pressure state. As the ECU 80 controls the operation of the fuel pump 15p, the fuel in the common rail 15c is stored in the common rail 15c while being maintained at the target pressure Ptrg. The common rail 15c distributes the accumulated fuel to the fuel injection valve 15 of each cylinder 110.

燃料噴射弁15は、弁体であるニードル15aを有し、ニードル15aの開閉によって内燃機関10の気筒110内に燃料を直接噴射する。燃料噴射弁15から噴射された燃料は、燃焼室11aで吸気と混合して混合気を形成し、混合気はピストン13により圧縮されて自着火する。したがって内燃機関10は、圧縮自着火式のディーゼルエンジンであり、燃料には軽油が用いられている。   The fuel injection valve 15 has a needle 15a that is a valve body, and directly injects fuel into the cylinder 110 of the internal combustion engine 10 by opening and closing the needle 15a. The fuel injected from the fuel injection valve 15 is mixed with the intake air in the combustion chamber 11a to form an air-fuel mixture, and the air-fuel mixture is compressed by the piston 13 and self-ignited. Therefore, the internal combustion engine 10 is a compression self-ignition type diesel engine, and light oil is used as fuel.

燃料噴射弁15は、アクチュエータ15bおよびニードル15aをボデー15d内部に収容して構成されている。アクチュエータ15bへの通電をECU80がオンさせると、アクチュエータ15bによって図示しない背圧室のリーク通路が開弁する。すると背圧低下に伴いニードル15aが開弁作動し、ボデー15dに形成されている噴孔15eが開弁されて噴孔15eから燃料が噴射される。通電をオフさせると、ニードル15aが閉弁作動して燃料噴射が停止される。   The fuel injection valve 15 is configured by accommodating an actuator 15b and a needle 15a inside a body 15d. When the ECU 80 turns on the energization of the actuator 15b, the actuator 15b opens a leak passage in a back pressure chamber (not shown). Then, as the back pressure is lowered, the needle 15a is opened to open the nozzle hole 15e formed in the body 15d, and fuel is injected from the nozzle hole 15e. When energization is turned off, the needle 15a is closed to stop fuel injection.

アクチュエータ15bは、ニードル15aの開弁速度を複数の段階にわたって調整可能に構成される。アクチュエータ15bは、たとえばピエゾスタックを含んで構成される。ピエゾスタックは、たとえばPZT(PbZrTiO3)と呼ばれる層と薄い電極層が交互に積まれた積層体で、ピエゾ素子の特性である逆圧電効果により電圧を印加することで伸び縮みする。アクチュエータ15bは、ピエゾスタックの変位を用いて、ニードル15aの位置を制御する。   The actuator 15b is configured to be able to adjust the valve opening speed of the needle 15a over a plurality of stages. The actuator 15b includes a piezo stack, for example. The piezo stack is a stacked body in which layers called PZT (PbZrTiO 3) and thin electrode layers are alternately stacked, and expands and contracts by applying a voltage due to the reverse piezoelectric effect which is a characteristic of the piezo element. The actuator 15b controls the position of the needle 15a using the displacement of the piezo stack.

たとえばピエゾスタックに電圧が印加されていない状態では、図3に示すように、ニードル15aは閉じた状態であり、燃料噴射は行われない。そしてピエゾスタックに電圧を印加すると、ピエゾスタックは膨張して、膨張を動力として、ニードル15aが押し上げられ図3に示すように、燃料噴射が開始される。ピエゾスタックに印加されている電圧をオフにすると、放電して、ピエゾスタックは収縮する。これによってニードル15aが押し下げられ燃料噴射が停止する。アクチュエータ15bに供給する電圧を制御することによって、ピエゾスタックの膨張量を制御することができる。したがって電圧を制御することによって、ニードル15aの開弁速度を複数の段階にわたって調整することができる。したがってアクチュエータ15bは、速度調整部として機能する。   For example, in a state where no voltage is applied to the piezo stack, as shown in FIG. 3, the needle 15a is closed and fuel injection is not performed. When a voltage is applied to the piezo stack, the piezo stack expands, and with the expansion as a power, the needle 15a is pushed up, and fuel injection is started as shown in FIG. When the voltage applied to the piezo stack is turned off, it discharges and the piezo stack contracts. As a result, the needle 15a is pushed down and fuel injection stops. By controlling the voltage supplied to the actuator 15b, the amount of expansion of the piezo stack can be controlled. Therefore, by controlling the voltage, the valve opening speed of the needle 15a can be adjusted in a plurality of stages. Therefore, the actuator 15b functions as a speed adjustment unit.

内燃機関10は、さらに図2に示すように、吸気管16in、吸気分配管160、排気管16ex、排気集合管161およびEGR管17を備える。またシリンダヘッド12に形成されている吸気ポート12inおよび排気ポート12exには、吸気分配管160および排気集合管161が接続されている。吸気管16inは、吸気(新気)を気筒110へ向けて流通させる。吸気分配管160は、吸気管16inの下流端部に接続されて吸気を複数の気筒110へ分配する。排気集合管161は、各々の気筒110から排出された排気を集合させる。排気管16exは、集合した排気を図示しない排気浄化装置へ流通させる。   The internal combustion engine 10 further includes an intake pipe 16in, an intake distribution pipe 160, an exhaust pipe 16ex, an exhaust collecting pipe 161, and an EGR pipe 17, as shown in FIG. An intake pipe 160 and an exhaust collecting pipe 161 are connected to the intake port 12in and the exhaust port 12ex formed in the cylinder head 12. The intake pipe 16 in distributes intake air (fresh air) toward the cylinder 110. The intake pipe 160 is connected to the downstream end of the intake pipe 16in and distributes intake air to the plurality of cylinders 110. The exhaust collecting pipe 161 collects the exhaust discharged from each cylinder 110. The exhaust pipe 16ex distributes the collected exhaust to an exhaust purification device (not shown).

EGR管17は、排気再循環装置を構成し、排気の一部をEGRガスとして還流し、吸気に導入する。EGRガスは、還流ガスとも呼ばれる。EGR管17の下流端部は、吸気分配管160または吸気管16inに接続されている。これにより、EGRクーラ17bで冷却されたEGRガスが新気に混合され、EGRガスと新気が混合した吸気が、吸気分配管160により各々の気筒110へ分配される。   The EGR pipe 17 constitutes an exhaust gas recirculation device, and a part of the exhaust gas is recirculated as EGR gas and introduced into the intake air. The EGR gas is also called a reflux gas. The downstream end of the EGR pipe 17 is connected to the intake distribution pipe 160 or the intake pipe 16in. Thus, the EGR gas cooled by the EGR cooler 17b is mixed with fresh air, and the intake air mixed with the EGR gas and fresh air is distributed to each cylinder 110 by the intake air distribution pipe 160.

EGR管17にはEGRバルブ17aが取り付けられている。ECU80がEGRバルブ17aの作動を制御することで、EGR管17の開度が制御され、EGRガスの流量であるEGR量が制御される。したがってECU80は、排気再循環装置による還流量を制御する排気制御部して機能する。   An EGR valve 17 a is attached to the EGR pipe 17. When the ECU 80 controls the operation of the EGR valve 17a, the opening degree of the EGR pipe 17 is controlled, and the EGR amount that is the flow rate of the EGR gas is controlled. Therefore, the ECU 80 functions as an exhaust control unit that controls the recirculation amount by the exhaust gas recirculation device.

さらに、EGR管17のうちEGRバルブ17aの上流部分には、EGRガスを冷却するEGRクーラ17b、バイパス管17cおよび調温バルブ17dが取り付けられている。バイパス管17cは、EGRガスがEGRクーラ17bをバイパスするバイパス流路を形成する。調温バルブ17dは、バイパス流路の開度を調整することで、EGRクーラ17bを流れるEGRガスと、バイパス流路を流れるEGRガスとの割合を調整する。これによって吸気管16inへ流入するEGRガスの温度を調整する。   Further, an EGR cooler 17b for cooling the EGR gas, a bypass pipe 17c, and a temperature control valve 17d are attached to the EGR pipe 17 upstream of the EGR valve 17a. The bypass pipe 17c forms a bypass channel through which EGR gas bypasses the EGR cooler 17b. The temperature control valve 17d adjusts the opening degree of the bypass flow path, thereby adjusting the ratio of the EGR gas flowing through the EGR cooler 17b and the EGR gas flowing through the bypass flow path. As a result, the temperature of the EGR gas flowing into the intake pipe 16in is adjusted.

ここで、吸気ポート12inへ流入する吸気には、吸気管16inから流入する外部空気である新気およびEGRガスが含まれる。したがって、調温バルブ17dによりEGRガスの温度を調整することは、吸気ポート12inへ流入する吸気の温度であるインマニ温度を調整することに相当する。また吸気管16inには図2に示すように、スロットルバルブ29が取り付けられており、スロットルバルブ29の開度を調整することで吸気に含まれる新気の流量を調整する。   Here, the intake air flowing into the intake port 12in includes fresh air and EGR gas that are external air flowing in from the intake pipe 16in. Therefore, adjusting the temperature of the EGR gas by the temperature control valve 17d corresponds to adjusting the intake manifold temperature that is the temperature of the intake air flowing into the intake port 12in. Further, as shown in FIG. 2, a throttle valve 29 is attached to the intake pipe 16in, and the flow rate of fresh air contained in the intake air is adjusted by adjusting the opening of the throttle valve 29.

吸気分配管160の形状は、吸気が各々の気筒110へ均等に分配されるように設定されている。しかし、EGRガスについては各々の気筒110へ均等に分配させることは困難であり、EGR管17の下流端部が接続される位置や吸気分配管160の形状等に起因して、分配ばらつきが生じる。すなわち、各々の気筒110へ流入する吸気のEGRガス濃度にはばらつきが生じている。図2中の矢印は、各々の気筒110へ流入するEGRガスの流れを示す。図2の例では、最も吸気管16inに近い気筒110へEGRガスが最も流入しやすいレイアウトになっている。   The shape of the intake pipe 160 is set so that the intake air is evenly distributed to each cylinder 110. However, it is difficult to evenly distribute the EGR gas to the respective cylinders 110, and distribution variation occurs due to the position where the downstream end of the EGR pipe 17 is connected, the shape of the intake pipe 160, and the like. . That is, the EGR gas concentration of the intake air flowing into each cylinder 110 varies. The arrows in FIG. 2 indicate the flow of EGR gas flowing into each cylinder 110. In the example of FIG. 2, the layout is such that the EGR gas is most likely to flow into the cylinder 110 closest to the intake pipe 16in.

ECU80には、筒内圧センサ21、酸素濃度センサ22、レール圧センサ23、クランク角センサ24およびアクセルペダルセンサ25等、各種センサによる検出信号が入力される。   The ECU 80 receives detection signals from various sensors such as the in-cylinder pressure sensor 21, the oxygen concentration sensor 22, the rail pressure sensor 23, the crank angle sensor 24, and the accelerator pedal sensor 25.

筒内圧センサ21は、燃焼室11aの圧力である筒内圧に応じた検出信号を出力する。筒内圧センサ21は、圧力検出素子に加えて温度検出素子21aを有しており、燃焼室11aの温度である筒内温度に応じた検出信号も出力する。   The in-cylinder pressure sensor 21 outputs a detection signal corresponding to the in-cylinder pressure that is the pressure in the combustion chamber 11a. The in-cylinder pressure sensor 21 includes a temperature detection element 21a in addition to the pressure detection element, and also outputs a detection signal corresponding to the in-cylinder temperature that is the temperature of the combustion chamber 11a.

酸素濃度センサ22は、吸気管16inに取り付けられ、吸気中の酸素濃度に応じた検出信号を出力する。検出対象となる吸気は、新気とEGRガスが混合したものである。レール圧センサ23はコモンレール15cに取り付けられており、蓄圧されている燃料の圧力であるレール圧に応じた検出信号を出力する。   The oxygen concentration sensor 22 is attached to the intake pipe 16in, and outputs a detection signal corresponding to the oxygen concentration in the intake air. The intake air to be detected is a mixture of fresh air and EGR gas. The rail pressure sensor 23 is attached to the common rail 15c, and outputs a detection signal corresponding to the rail pressure that is the pressure of the accumulated fuel.

クランク角センサ24は、ピストン13により回転駆動するクランク軸の回転速度であって、単位時間あたりのクランク軸の回転数であるエンジン回転数に応じた検出信号を出力する。アクセルペダルセンサ25は、車両運転者により踏み込み操作されるアクセルペダルの踏込量、つまりエンジン負荷に応じた検出信号を出力する。   The crank angle sensor 24 outputs a detection signal corresponding to the rotational speed of the crankshaft that is rotationally driven by the piston 13 and corresponding to the engine rotational speed that is the rotational speed of the crankshaft per unit time. The accelerator pedal sensor 25 outputs a detection signal corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal that is depressed by the vehicle driver, that is, the engine load.

ECU80は、これらの検出信号に基づき、燃料噴射弁15、燃料ポンプ15p、EGRバルブ17a、および調温バルブ17dの作動を制御する。これにより、燃料の噴射開始時期、噴射量、噴射圧、EGRガス流量、およびインマニ温度が制御される。   The ECU 80 controls the operation of the fuel injection valve 15, the fuel pump 15p, the EGR valve 17a, and the temperature control valve 17d based on these detection signals. Thereby, the fuel injection start timing, the injection amount, the injection pressure, the EGR gas flow rate, and the intake manifold temperature are controlled.

燃料噴射弁15の作動を制御している時のマイコン80aは、燃料の噴射開始時期、噴射量、および多段噴射に係る噴射段数を制御する噴射制御部85aとして機能する。したがって噴射制御部85aは、燃料噴射装置を制御する燃料噴射制御装置として機能する。燃料ポンプ15pの作動を制御している時のマイコン80aは、噴射圧を制御する燃圧制御部85bとして機能する。EGRバルブ17aの作動を制御している時のマイコン80aは、EGRガス流量を制御するEGR制御部85cとして機能する。調温バルブ17dの作動を制御している時のマイコン80aは、インマニ温度を制御するインマニ温度制御部85eとして機能する。   The microcomputer 80a when controlling the operation of the fuel injection valve 15 functions as an injection control unit 85a that controls the fuel injection start timing, the injection amount, and the number of injection stages related to multistage injection. Therefore, the injection control unit 85a functions as a fuel injection control device that controls the fuel injection device. The microcomputer 80a when controlling the operation of the fuel pump 15p functions as a fuel pressure control unit 85b that controls the injection pressure. The microcomputer 80a when controlling the operation of the EGR valve 17a functions as an EGR control unit 85c for controlling the EGR gas flow rate. The microcomputer 80a when controlling the operation of the temperature control valve 17d functions as an intake manifold temperature control unit 85e that controls the intake manifold temperature.

図4の上段は、アクチュエータ15bに供給される電圧を示す。電圧波形にしたがって燃料噴射弁15への通電が制御される。具体的には、t1時点で通電が開始され、通電時間Tqに通電オンが継続される。要するに、オンのタイミングにより噴射開始時期が制御される。また、通電時間Tqにより噴射期間が制御され、ひいては噴射量が制御される。   The upper part of FIG. 4 shows the voltage supplied to the actuator 15b. Energization to the fuel injection valve 15 is controlled according to the voltage waveform. Specifically, energization is started at time t1, and energization is continued during energization time Tq. In short, the injection start timing is controlled by the ON timing. Further, the injection period is controlled by the energization time Tq, and consequently the injection amount is controlled.

図4の中段は、ニードル15aの位置を示す。通電開始のt1時点から、ニードル15aが上昇するt2時点までにはタイムラグが存在する。また、通電終了時点から実際にニードル15aが基準位置になるまでにもタイムラグが存在する。   The middle part of FIG. 4 shows the position of the needle 15a. There is a time lag from the time t1 when the energization starts to the time t2 when the needle 15a rises. There is also a time lag from when the energization ends until the needle 15a actually reaches the reference position.

図4の下段は、噴孔15eからの燃料の噴射状態の変化を示す。具体的には、単位時間あたりに噴射される燃料の噴射量、つまり噴射率の変化を示す。図示されるように、ニードル位置と同様にタイムラグが発生し、ニードル位置の変化量、すなわちニードル15aの開弁速度と噴射率とに相関関係がある。開弁速度が大きいと噴射率の変化が大きくなり、開弁速度が小さいと噴射率の変化が小さくなる。また実際に噴射が為されている期間Tq1は、通電時間Tqで制御される。   The lower part of FIG. 4 shows the change in the state of fuel injection from the nozzle hole 15e. Specifically, it shows the change in the injection amount of fuel injected per unit time, that is, the injection rate. As illustrated, a time lag occurs as in the needle position, and the amount of change in the needle position, that is, the valve opening speed of the needle 15a and the injection rate are correlated. When the valve opening speed is high, the change in the injection rate becomes large, and when the valve opening speed is low, the change in the injection rate becomes small. The period Tq1 during which injection is actually performed is controlled by the energization time Tq.

次に、噴射率の熱発生率との関係について、図5を用いて説明する。図5に示す噴射では、多段噴射であり、メイン噴射の前にパイロット噴射を実施している。そして図5の上段では、パイロット噴射は同じ噴射率であり、メイン噴射の3パターン示している。メイン噴射は、ニードル15aが最大の変位位置になるまで、2段階で開弁速度が変化している。そして前半の開弁速度が後半の開弁速度よりも大きい。図5では、後段の開弁速度を3パターンに変えており、そのときの熱発生率が図5の下段に示されている。   Next, the relationship between the injection rate and the heat generation rate will be described with reference to FIG. The injection shown in FIG. 5 is multi-stage injection, and pilot injection is performed before main injection. In the upper part of FIG. 5, pilot injection has the same injection rate, and three patterns of main injection are shown. In the main injection, the valve opening speed changes in two stages until the needle 15a reaches the maximum displacement position. And the valve opening speed of the first half is larger than the valve opening speed of the second half. In FIG. 5, the valve opening speed at the latter stage is changed to three patterns, and the heat generation rate at that time is shown in the lower stage of FIG.

図5の下段では、噴射された燃料の、燃焼室11aでの燃焼状態の変化を示す。具体的には、噴射された燃料と吸気の混合気が自着火燃焼することに伴い生じる、単位時間あたりの熱量、つまり熱発生率の変化を示す。図示されるように、噴射開始の時点から、実際に燃焼が開始される時点までにはタイムラグが存在する。熱発生率は、開弁速度が大きいほど、変化が大きい。   The lower part of FIG. 5 shows the change in the combustion state of the injected fuel in the combustion chamber 11a. Specifically, it shows the change in the amount of heat per unit time, that is, the heat generation rate, which occurs when the mixture of injected fuel and intake air undergoes self-ignition combustion. As shown in the figure, there is a time lag from the start of injection to the time when combustion is actually started. The heat release rate changes more as the valve opening speed is higher.

次に、噴射率と燃費、スモークおよび燃料騒音との関係について、図6を用いて説明する。図6では、図5と3パターンの開弁速度に対応しており、たとえば最も開弁速度が大きい噴射率では、燃費、スモークおよび燃焼騒音の全てに優れている。しかし、図5の実線で示す開弁速度では、燃焼騒音が許容限界よりも悪化している。したがって開弁速度が機差によって異なると、燃焼騒音が許容限界を超えることがあるので、開弁速度の制御は重要である。   Next, the relationship between the injection rate, fuel consumption, smoke, and fuel noise will be described with reference to FIG. FIG. 6 corresponds to the valve opening speeds of the three patterns shown in FIG. 5. For example, an injection rate with the highest valve opening speed is excellent in all of fuel consumption, smoke, and combustion noise. However, at the valve opening speed indicated by the solid line in FIG. 5, the combustion noise is worse than the allowable limit. Therefore, if the valve opening speed differs depending on the machine difference, the combustion noise may exceed the allowable limit, so control of the valve opening speed is important.

次に、開弁速度が同じ場合について、図7および図8を用いて説明する。図7の上段で示すように、メイン噴射の3パターン示している。メイン噴射は、同じ噴射量であり、開弁速度も互いに等しいが、維持する最大噴射率が異なる。すると図7の下段に示すように、熱発生率は、噴射率が高さcに対応する図8に示すように、熱発生率の傾きは互いに等しいので、燃焼騒音は3パターンでともに同じである。そして噴射率が最も高い波形が、燃費およびスモークが優れている。換言すると、開弁速度が同じならば噴射率が高いほうが好ましい。   Next, the case where the valve opening speed is the same will be described with reference to FIGS. As shown in the upper part of FIG. 7, three patterns of main injection are shown. The main injection has the same injection amount and the same valve opening speed, but the maximum injection rate to be maintained is different. Then, as shown in the lower part of FIG. 7, the heat generation rate is equal to each other in the three patterns because the slopes of the heat generation rates are equal to each other as shown in FIG. 8 where the injection rate corresponds to the height c. is there. The waveform with the highest injection rate is excellent in fuel consumption and smoke. In other words, if the valve opening speed is the same, a higher injection rate is preferable.

次に、噴射量と通電時間との関係について、図9および図10を用いて説明する。図9では、3パターンの開弁速度の波形を示している。噴射量と通電時間とは、正比例の関係にある。そして同じ通電時間であると、開弁速度が速いほうが噴射量が多いことがわかる。   Next, the relationship between the injection amount and the energization time will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 9 shows three patterns of valve opening speed waveforms. The injection amount and the energization time are in a directly proportional relationship. And when it is the same energization time, it turns out that the amount of injection is so large that the valve opening speed is quick.

図10に示すように、通電時間と噴射量との理論上の誤差がない波形に対して、実際の噴射では、機差によって誤差が生じる。そして噴射量を維持するためには、通電時間を調整すればよい。換言すると、通電時間を調整すれば、誤差を補正することができる。   As shown in FIG. 10, an error occurs due to a machine difference in the actual injection with respect to a waveform having no theoretical error between the energization time and the injection amount. In order to maintain the injection amount, the energization time may be adjusted. In other words, the error can be corrected by adjusting the energization time.

そこで誤差を補正するための補正量を学習する制御に関して、図11および図12を用いて説明する。図11に示すフローは、ECU80によって、たとえば工場出荷時に実施される。ユーザの指示によって図11に示す学習処理が開始されると、ステップS11では、学習する噴射圧力に設定し、ステップS12に移る。ステップS12では、学習する目標噴射量を設定し、ステップS13に移る。ステップS13では、学習する開弁速度、すなわち学習するニードル上昇速度に設定し、ステップS14に移る。   Therefore, control for learning a correction amount for correcting an error will be described with reference to FIGS. 11 and 12. The flow shown in FIG. 11 is performed by the ECU 80 at the time of factory shipment, for example. When the learning process shown in FIG. 11 is started by a user's instruction, in step S11, the injection pressure to be learned is set, and the process proceeds to step S12. In step S12, the target injection amount to be learned is set, and the process proceeds to step S13. In step S13, the valve opening speed to be learned, that is, the needle raising speed to be learned is set, and the process proceeds to step S14.

ステップS14では、設定した噴射圧力および目標噴射量より通電期間を算出し、ステップS15に移る。ステップS15では、設定した噴射圧力で算出した通電期間にわたって噴射した実噴射量を計測し、ステップS16に移る。   In step S14, an energization period is calculated from the set injection pressure and target injection amount, and the process proceeds to step S15. In step S15, the actual injection amount injected over the energization period calculated with the set injection pressure is measured, and the process proceeds to step S16.

ステップS16では、実噴射量と誤差のない噴射量との偏差が所定値以内であるか否かを判断し、所定値以内でれば、ステップS17に移り、所定値以内でなければステップS18に移る。ステップS18では、通電期間を微調整し、ステップS15に戻る。   In step S16, it is determined whether or not the deviation between the actual injection amount and the injection amount without error is within a predetermined value. If it is within the predetermined value, the process proceeds to step S17, and if not within the predetermined value, the process proceeds to step S18. Move. In step S18, the energization period is finely adjusted, and the process returns to step S15.

ステップS17では、偏差が所定値以内であるので、通電期間の調整量を記憶部であるメモリ80bに記憶し、ステップS19に移る。通電期間の調整量は補正量であり、指示開弁時間にて燃料噴射弁15による噴射を実施した実噴射量が指示噴射量と合致するように指示開弁時間を補正する値である。   In step S17, since the deviation is within the predetermined value, the adjustment amount of the energization period is stored in the memory 80b as a storage unit, and the process proceeds to step S19. The adjustment amount of the energization period is a correction amount, and is a value for correcting the command valve opening time so that the actual injection amount that is injected by the fuel injection valve 15 during the command valve opening time matches the command injection amount.

ステップS19では、ニードル上昇速度分の学習を完了したか否かを判断し、学習が完了している場合には、ステップS110に移り、学習が完了していない場合には、ステップS13に戻る。これによって制御に用いられる開弁速度について、調整量である補正量が記憶される。   In step S19, it is determined whether learning for the needle ascending speed is completed. If learning is completed, the process proceeds to step S110. If learning is not completed, the process returns to step S13. Thus, a correction amount that is an adjustment amount is stored for the valve opening speed used for the control.

ステップS110では、噴射量分の学習を完了したか否かを判断し、学習が完了している場合には、ステップS111に移り、学習が完了していない場合には、ステップS12に戻る。これによって制御に用いられる噴射量について、補正量が記憶される。   In step S110, it is determined whether learning for the injection amount is completed. If learning is completed, the process proceeds to step S111. If learning is not completed, the process returns to step S12. Thus, the correction amount is stored for the injection amount used for control.

ステップS111では、噴射圧力分の学習を完了したか否かを判断し、学習が完了している場合には、本フローを終了し、学習が完了していない場合には、ステップS11に戻る。これによって制御に用いられる噴射圧力について、補正量が記憶される。   In step S111, it is determined whether or not learning for the injection pressure has been completed. If learning has been completed, this flow is terminated. If learning has not been completed, the process returns to step S11. Thereby, the correction amount is stored for the injection pressure used for the control.

このような学習処理によって、図12に示すようなマップがメモリ80bに記憶される。マップには、たとえば所定の噴射圧力毎に、所定の開弁速度と所定の目標噴射量である場合の補正量が記憶される。開弁速度は、たとえばHigh、MidおよびLowの三段階である。   By such learning processing, a map as shown in FIG. 12 is stored in the memory 80b. In the map, for example, for each predetermined injection pressure, a correction amount for a predetermined valve opening speed and a predetermined target injection amount is stored. The valve opening speed is, for example, three stages of High, Mid, and Low.

次に、このような補正量を用いた燃料噴射制御に関して、図13〜図17を用いて説明する。図13に示す燃料噴射制御は、エンジンが駆動している状態で短時間に繰り返し実施される制御である。   Next, fuel injection control using such a correction amount will be described with reference to FIGS. The fuel injection control shown in FIG. 13 is control that is repeatedly performed in a short time while the engine is driven.

ステップS21では、検出したエンジン回転数およびアクセル開度に基づき噴射量Q、噴射圧Pc、およびニードル上昇速度モードMd(H、M、L)を算出し、ステップS22に移る。ここでは、上昇速度モードは、3パターンとしている。したがってステップS22によって、ECU80は、内燃機関10への出力要求に基づいて、噴射圧である燃料圧力を指示する燃料圧力指示部として機能している。またステップS22によって、ECU80は、出力要求に基づいて、燃料噴射弁15から噴射される噴射量である燃料量を指示する噴射量指示部としても機能している。   In step S21, the injection amount Q, the injection pressure Pc, and the needle ascending speed mode Md (H, M, L) are calculated based on the detected engine speed and accelerator opening, and the process proceeds to step S22. Here, the ascending speed mode has three patterns. Therefore, in step S22, the ECU 80 functions as a fuel pressure instruction unit that instructs a fuel pressure that is an injection pressure based on an output request to the internal combustion engine 10. Further, by step S22, the ECU 80 also functions as an injection amount instruction unit that instructs a fuel amount that is an injection amount injected from the fuel injection valve 15 based on the output request.

ステップS22では、噴射圧Pc、ニードル上昇速度モードMdに基づき補正用噴射量Qadjを算出し、ステップS23に移る。ここで補正用噴射量について、図14を用いて説明する。図14では、図4と同様に、電圧、ニードル位置および噴射率を上三段に示している。そして最下段には、噴射量と時間との関係が示されており、噴射率が上昇するにつれて、噴射量が徐々に増加する。そして、ニードル15aが上昇しきって、最大位置にいたるまでの噴射量が、補正用噴射量Qadjである。これは、次式(1)によって示される。
Qadj=g(Pc、Md) …(1)
In step S22, the correction injection amount Qadj is calculated based on the injection pressure Pc and the needle ascending speed mode Md, and the process proceeds to step S23. Here, the correction injection amount will be described with reference to FIG. In FIG. 14, as in FIG. 4, the voltage, needle position, and injection rate are shown in the upper three stages. In the lowest stage, the relationship between the injection amount and time is shown, and the injection amount gradually increases as the injection rate increases. The injection amount from when the needle 15a is fully raised to the maximum position is the correction injection amount Qadj. This is shown by the following equation (1).
Qadj = g (Pc, Md) (1)

ステップS23では、補正用噴射量Qadj、噴射圧Pc、ニードル上昇速度モードMdより通電期間TQadjを次式(2)を用いて算出し、ステップS24に移る。ステップS23によって、ECU80は、指示燃料圧力、指示噴射量および指示開弁速度に基づいて、ニードル15aの開弁時間を指示する開弁時間指示部として機能する。
TQadj=f(Qadj、Pc、Md) …(2)
In step S23, the energization period TQadj is calculated using the following equation (2) from the correction injection amount Qadj, the injection pressure Pc, and the needle ascending speed mode Md, and the process proceeds to step S24. By step S23, the ECU 80 functions as a valve opening time instruction unit for instructing the valve opening time of the needle 15a based on the commanded fuel pressure, the commanded injection amount, and the commanded valve opening speed.
TQadj = f (Qadj, Pc, Md) (2)

ステップS24では、噴射圧Pc−Δ、Pc+Δそれぞれについて補正用噴射量Qadj、ニードル上昇速度モードMdにてマイナス通電期間TQm、プラス通電期間TQpを式(3)および式(4)によって算出する。また、噴射圧Pc−Δ、Pc+Δそれぞれについて補正用噴射量Qadj、ニードル上昇速度モードMdにてマイナス通電補正量ΔTQm、プラス通電補正量ΔTQpを式(5)および式(6)に示すようにメモリ80bから読み出し、ステップS25に移る。ここでΔは、固定値である。
TQm=f(Qadj、Pc−Δ、Md) …(3)
TQp=f(Qadj、Pc+Δ、Md) …(4)
ΔTQm=h(Qadj、Pc−Δ、Md) …(5)
ΔTQp=h(Qadj、Pc+Δ、Md) …(6)
In step S24, for each of the injection pressures Pc−Δ and Pc + Δ, the negative energization period TQm and the positive energization period TQp are calculated by Expressions (3) and (4) in the correction injection amount Qadj and the needle ascending speed mode Md. Further, for each of the injection pressures Pc−Δ and Pc + Δ, the correction injection amount Qadj, the negative energization correction amount ΔTQm, and the positive energization correction amount ΔTQp in the needle ascending speed mode Md are stored as shown in the equations (5) and (6). Read from 80b, then go to step S25. Here, Δ is a fixed value.
TQm = f (Qadj, Pc−Δ, Md) (3)
TQp = f (Qadj, Pc + Δ, Md) (4)
ΔTQm = h (Qadj, Pc−Δ, Md) (5)
ΔTQp = h (Qadj, Pc + Δ, Md) (6)

ステップS25では、圧力補正量ΔPcを算出し、ステップS26に移る。ここで圧力補正量ΔPcの算出方法について、図15を用いて説明する。算出された通電期間TQadjに対応する圧力補正量ΔPcを算出するため、図15に示すように通電期間と圧力補正量とが一次関数で変化すると仮定し、内挿によって求めている。具体的には、図15に基づいた内挿の式である式(7)によって求められる。

Figure 2017106419
In step S25, a pressure correction amount ΔPc is calculated, and the process proceeds to step S26. Here, a method of calculating the pressure correction amount ΔPc will be described with reference to FIG. In order to calculate the pressure correction amount ΔPc corresponding to the calculated energization period TQadj, the energization period and the pressure correction amount are assumed to change by a linear function as shown in FIG. Specifically, it is obtained by Expression (7) which is an interpolation expression based on FIG.
Figure 2017106419

ステップS26では、補正後の噴射圧Pc+ΔPc、ニードル上昇速度モードMd、噴射量Qで通電期間TQを式(8)を用いて算出する。さらに補正後の噴射圧Pc+ΔPc、ニードル上昇速度モードMd、噴射量Qで通電期間補正量ΔTQを式(9)に示すようにメモリ80bから読み出し、ステップS27に移る。ステップS25およびステップS26によって、ECU80は、メモリ80bに記憶されている補正量に基づいて、開弁時間を補正するとともに、補正後の開弁時間に応じて、指示燃料圧力を補正する補正部85fとして機能する。
TQ=f(Q、Pc+ΔPc、Md) …(8)
ΔTQ=h(Q、Pc+ΔPc、Md) …(9)
In step S26, the energization period TQ is calculated using the equation (8) with the corrected injection pressure Pc + ΔPc, needle ascending speed mode Md, and injection amount Q. Further, the energization period correction amount ΔTQ is read from the memory 80b as shown in the equation (9) by the corrected injection pressure Pc + ΔPc, needle ascending speed mode Md, and injection amount Q, and the process proceeds to step S27. Through step S25 and step S26, the ECU 80 corrects the valve opening time based on the correction amount stored in the memory 80b, and corrects the indicated fuel pressure according to the corrected valve opening time. Function as.
TQ = f (Q, Pc + ΔPc, Md) (8)
ΔTQ = h (Q, Pc + ΔPc, Md) (9)

ステップS27では、補正後の噴射圧Pc+ΔPc、ニードル上昇速度モードMd、補正後の通電期間TQ+ΔTQで噴射を実施し、本フローを終了する。ステップS27によって、ECU80は、指示開弁速度、ならびに補正部85fによって補正された指示補正燃料圧力および指示補正開弁時間に基づいて速度調整部を制御する開閉制御部として機能する。   In step S27, injection is performed with the corrected injection pressure Pc + ΔPc, the needle ascending speed mode Md, and the corrected energization period TQ + ΔTQ, and this flow ends. By step S27, the ECU 80 functions as an open / close control unit that controls the speed adjustment unit based on the command valve opening speed, the command correction fuel pressure corrected by the correction unit 85f, and the command correction valve opening time.

したがってECU80は、指示燃料圧力に基づいて、コモンレール15cを制御するので、燃料圧力を制御する燃料圧力制御部として機能する。またECU80は、出力要求に基づいて、アクチュエータ15bを制御するので、ニードル15aの開弁速度を指示する開弁速度指示部として機能する。   Accordingly, the ECU 80 controls the common rail 15c based on the commanded fuel pressure, and thus functions as a fuel pressure control unit that controls the fuel pressure. Further, since the ECU 80 controls the actuator 15b based on the output request, the ECU 80 functions as a valve opening speed instruction unit that instructs the valve opening speed of the needle 15a.

このような燃料噴射制御によって、図16に示すように圧力補正前の状態から、補正される。補正後の噴射率の波形は、ニードル上昇速度モードMdが等しくなるように補正量が用いられている。これによって噴射期間は補正前よりも短くなっているが、その分、噴射量を確保するため噴射率の最大値が大きくなっている。これによって補正後の波形は、誤差なしの波形に前半を近づけているので、燃焼騒音が大きくなることを抑制している。   By such fuel injection control, correction is made from the state before pressure correction as shown in FIG. In the corrected injection rate waveform, the correction amount is used so that the needle ascending speed mode Md becomes equal. As a result, the injection period is shorter than before the correction, but the maximum value of the injection rate is increased accordingly to secure the injection amount. As a result, the corrected waveform is brought closer to the waveform with no error, so that combustion noise is prevented from increasing.

これに対して比較例では、噴射率を考慮せずに、噴射期間を短くする補正を行っている。これによって噴射率が緩やかになっているので、燃焼騒音が必要に以上に小さくなっており、その分、図6にて示したように、スモークおよび燃費が悪化することになる。   On the other hand, in the comparative example, correction for shortening the injection period is performed without considering the injection rate. As a result, since the injection rate becomes moderate, the combustion noise becomes smaller than necessary, and as shown in FIG. 6, smoke and fuel consumption are deteriorated.

以上説明したように本実施形態の燃料噴射制御装置は、メモリ80bに、予め燃料噴射弁15の機差のばらつきを補正するための補正量が記憶されている。具体的には、補正量は、指示開弁時間における実噴射量が指示噴射量と合致するように指示開弁時間を補正する値である。さらに補正量は、ニードル15aが燃料噴射弁15から噴射される筒内への噴射率が最大に達する変位量以下の位置にある場合の指示噴射量に対する補正量である。換言すると、補正量は、筒内への噴射が開始されてからニードル15aが最大の噴射率に達する位置までの指示噴射量に対する補正量である。そして補正量を用いて指示開弁時間が補正され、補正された指示補正開弁時間によって指示燃料圧力が補正される。したがってニードル15aが動作中の指示噴射量が補正されるので、指示開弁速度の誤差が補正されることになる。これによって噴射率の機差が補正されるので、機差による噴射率のばらつきを低減することができる。したがって噴射率を高精度な制御でなく複数段階、本実施形態では2段階での制御と、開弁時間の制御とによって、燃焼騒音を低減した噴射率を実現することができる。このように簡単な構成の燃料噴射装置であっても、燃焼騒音を低減することができる。   As described above, in the fuel injection control apparatus according to the present embodiment, the memory 80b stores in advance a correction amount for correcting variations in machine differences of the fuel injection valves 15. Specifically, the correction amount is a value for correcting the command valve opening time so that the actual injection amount at the command valve opening time matches the command injection amount. Furthermore, the correction amount is a correction amount for the command injection amount when the needle 15a is at a position equal to or less than the displacement amount at which the injection rate into the cylinder, which is injected from the fuel injection valve 15, reaches the maximum. In other words, the correction amount is a correction amount for the instructed injection amount from the start of injection into the cylinder to the position where the needle 15a reaches the maximum injection rate. Then, the command valve opening time is corrected using the correction amount, and the command fuel pressure is corrected by the corrected command correction valve opening time. Therefore, since the command injection amount during operation of the needle 15a is corrected, the error of the command valve opening speed is corrected. As a result, the machine difference in the injection rate is corrected, so that variations in the injection rate due to the machine difference can be reduced. Therefore, the injection rate with reduced combustion noise can be realized by the control of the injection rate in a plurality of stages, in this embodiment, in two stages, and the valve opening time control, instead of the highly accurate control. Even with such a simple fuel injection device, combustion noise can be reduced.

また本実施形態では、アクチュエータ15bは、2段階で開弁速度を調整し、ECU80は、ニードル15aの変位量が最大に達するまでの開弁速度において、前半の開弁速度が後半の開弁速度よりも大きくなるように制御されている。これによって前半は急な上昇でシート絞りの発生時間を短縮することができ、後半はゆるやかな上昇で燃焼騒音を抑制することができる。シート絞りが形成されている時間が短縮されるので、比較的粒径の大きい噴射燃料が噴射される期間が短くなり、噴射燃料の微粒化が向上させることが可能となる。   Further, in the present embodiment, the actuator 15b adjusts the valve opening speed in two stages, and the ECU 80 sets the valve opening speed in the first half to the valve opening speed in the latter half of the valve opening speed until the displacement of the needle 15a reaches the maximum. It is controlled so as to be larger. As a result, the first half can quickly reduce the occurrence time of the sheet squeeze, and the second half can suppress combustion noise with a gentle rise. Since the time during which the sheet restriction is formed is shortened, the period during which the injected fuel having a relatively large particle diameter is injected is shortened, and the atomization of the injected fuel can be improved.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に関して、図17〜図19を用いて説明する。本実施形態では、多段噴射において燃料噴射制御する点に特徴を有する。多段噴射とは、同一の気筒110内において、1燃焼サイクル中に燃料を複数回噴射することである。複数回の噴射には、燃焼トルクを発揮させるためのメイン噴射や、メイン噴射よりも少量の燃料をメイン噴射の前に噴射するパイロット噴射、メイン噴射よりも少量の燃料をメイン噴射の後に噴射するアフター噴射等が含まれる。パイロット噴射に係るパイロット燃焼により、NOx低減を図ることができる。アフター噴射に係るアフター燃焼により、スモーク量の低減を図ることができる。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is characterized in that fuel injection control is performed in multistage injection. Multi-stage injection refers to injecting fuel a plurality of times in one combustion cycle in the same cylinder 110. For multiple injections, main injection for exerting combustion torque, pilot injection for injecting a smaller amount of fuel than main injection before main injection, and a smaller amount of fuel than main injection are injected after main injection After-injection is included. NOx reduction can be achieved by pilot combustion related to pilot injection. The amount of smoke can be reduced by after-combustion related to after-injection.

次に、図17を用いて、パイロット噴射量と性能との関係について説明する。パイロット噴射量を破線で示すように増やすと、メイン噴射量は少なくなる。これによって熱発生率は、ゆるやかに上昇する。パイロット噴射量を増やすと、静かになりすぎて燃焼騒音が悪化し、スモークも悪化する。   Next, the relationship between the pilot injection amount and the performance will be described with reference to FIG. When the pilot injection amount is increased as indicated by a broken line, the main injection amount is decreased. As a result, the heat generation rate increases gently. When the pilot injection amount is increased, it becomes too quiet, the combustion noise is worsened, and the smoke is also worsened.

次に、図18を用いて、アフター噴射量と性能との関係について説明する。アフター噴射量を破線で示すように増やすと、メイン噴射量は少なくなる。これによって熱発生率の変化が大きくなる。アフター噴射量を増やすと、スモーク量がよくなるが、燃費が悪化することになる。   Next, the relationship between the after injection amount and the performance will be described with reference to FIG. When the after injection amount is increased as indicated by a broken line, the main injection amount is decreased. This increases the change in heat generation rate. Increasing the after-injection amount improves the smoke amount, but worsens the fuel consumption.

次に、このような多段噴射における燃料噴射制御に関して、図19を用いて説明する。図19に示す燃料噴射制御は、エンジンが駆動している状態で短時間に繰り返し実施される制御である。   Next, fuel injection control in such multistage injection will be described with reference to FIG. The fuel injection control shown in FIG. 19 is control that is repeatedly performed in a short time while the engine is driven.

ステップS31では、ステップS21と同様に、検出したエンジン回転数およびアクセル開度に基づき噴射量Q、パイロット噴射量Qpl、アフター噴射量Qaf、噴射圧Pc、およびニードル上昇速度モードMd(H、M、L)を算出し、ステップS32に移る。パイロット噴射量Qplおよびアフター噴射量Qafは、燃焼騒音が所定の範囲内に収まる量に設定されている。   In step S31, as in step S21, the injection amount Q, the pilot injection amount Qpl, the after injection amount Qaf, the injection pressure Pc, and the needle ascending speed mode Md (H, M, L) is calculated, and the process proceeds to step S32. The pilot injection amount Qpl and the after injection amount Qaf are set so that the combustion noise falls within a predetermined range.

ステップS32では、ステップS22と同様に、噴射圧Pc、ニードル上昇速度モードMdに基づき補正用噴射量Qadjを算出し、ステップS33に移る。ステップS33では、ステップS23と同様に、補正用噴射量Qadj、噴射圧Pc、ニードル上昇速度モードMdより通電期間TQadjを式(2)を用いて算出し、ステップS34に移る。   In step S32, as in step S22, the correction injection amount Qadj is calculated based on the injection pressure Pc and the needle ascending speed mode Md, and the process proceeds to step S33. In step S33, as in step S23, the energization period TQadj is calculated using equation (2) from the correction injection amount Qadj, the injection pressure Pc, and the needle ascending speed mode Md, and the process proceeds to step S34.

ステップS34では、ステップS24と同様に、噴射圧Pc−Δ、Pc+Δそれぞれについて補正用噴射量Qadj、ニードル上昇速度モードMdにてマイナス通電期間TQm、プラス通電期間TQpを式(3)および式(4)によって算出する。また、噴射圧Pc−Δ、Pc+Δそれぞれについて、気筒110毎に、補正用噴射量Qadj、ニードル上昇速度モードMdにてマイナス通電補正量ΔTQm(i)、プラス通電補正量ΔTQp(i)を式(10)および式(11)に示すようにメモリ80bから読み出し、ステップS35に移る。ここでiは、気筒110の番号1〜4である。したがってメモリ80bには、複数の燃料噴射弁15のそれぞれについて補正量が記憶されている。
ΔTQm(i)=h_i(Qadj、Pc−Δ、Md) …(10)
ΔTQp(i)=h_i(Qadj、Pc+Δ、Md) …(11)
In step S34, as in step S24, the correction energization amount Qadj and the negative energization period TQm and the plus energization period TQp are calculated for the injection pressures Pc−Δ and Pc + Δ, respectively, using the equations (3) and (4). ). For each of the injection pressures Pc−Δ and Pc + Δ, for each cylinder 110, the correction injection amount Qadj, the negative energization correction amount ΔTQm (i) and the positive energization correction amount ΔTQp (i) in the needle ascending speed mode Md 10) and the equation (11), the data is read from the memory 80b, and the process proceeds to step S35. Here, i is the number 1 to 4 of the cylinder 110. Therefore, the correction amount is stored for each of the plurality of fuel injection valves 15 in the memory 80b.
ΔTQm (i) = h_i (Qadj, Pc−Δ, Md) (10)
ΔTQp (i) = h_i (Qadj, Pc + Δ, Md) (11)

ステップS35では、ステップS25と同様に、気筒110毎に圧力補正量ΔPc(i)を算出し、ステップS36に移る。ステップS36によって、ECU80は、複数の燃料噴射弁15のうち最も補正量が小さいものを選択する補正量選択部として機能する。ステップS36では、ΔPc(i)の最小値ΔPcMinを算出し、ステップS37に移る。   In step S35, as in step S25, a pressure correction amount ΔPc (i) is calculated for each cylinder 110, and the process proceeds to step S36. By step S36, the ECU 80 functions as a correction amount selection unit that selects the fuel injection valve 15 having the smallest correction amount. In step S36, the minimum value ΔPcMin of ΔPc (i) is calculated, and the process proceeds to step S37.

ステップS37では、圧力偏差ΔPc(i)−ΔPcMin、ニードル上昇速度モードMdに基づいてパイロット噴射補正量ΔQpl(i)を式(12)を用いて算出し、アフター噴射補正量ΔQaf(i)を式(13)を用いて算出し、ステップS38に移る。圧力に誤差があるので、パイロット噴射量およびアフター噴射量も誤差を補正するために、補正量が算出される。
ΔQpl(i)=x(ΔPc(i)−ΔPcMin,Md) …(12)
ΔQaf(i)=y(ΔPc(i)−ΔPcMin,Md) …(13)
In step S37, the pilot injection correction amount ΔQpl (i) is calculated using the equation (12) based on the pressure deviation ΔPc (i) −ΔPcMin and the needle ascending speed mode Md, and the after injection correction amount ΔQaf (i) is calculated using the equation (12). Calculate using (13), then go to Step S38. Since there is an error in the pressure, the correction amount is calculated in order to correct the pilot injection amount and the after injection amount as well.
ΔQpl (i) = x (ΔPc (i) −ΔPcMin, Md) (12)
ΔQaf (i) = y (ΔPc (i) −ΔPcMin, Md) (13)

ステップS38では、メイン噴射量Qm(i)を式(14)を用いて算出し、ステップS39に移る。
Qm(i)=Q−Qpl(i)−Qaf(i) …(14)
In step S38, the main injection amount Qm (i) is calculated using equation (14), and the process proceeds to step S39.
Qm (i) = Q−Qpl (i) −Qaf (i) (14)

ステップS39では、ステップS26と同様に、噴射圧Pc+ΔPcMin,ニードル上昇速度モードMd、パイロット噴射量Qpl(i),メイン噴射量Qm(i),アフター噴射量Qaf(i)で各段の通電期間および通電期間補正量を算出し、ステップS310に移る。   In step S39, as in step S26, the energization period of each stage is determined by the injection pressure Pc + ΔPcMin, the needle ascending speed mode Md, the pilot injection amount Qpl (i), the main injection amount Qm (i), and the after injection amount Qaf (i). The energization period correction amount is calculated, and the process proceeds to step S310.

ステップS310では、ステップS27と同様に、補正後の噴射圧Pc+ΔPcMin、ニードル上昇速度モードMd、補正後の格段の通電期間で噴射を実施し、本フローを終了する。   In step S310, as in step S27, the injection is performed with the corrected injection pressure Pc + ΔPcMin, the needle ascending speed mode Md, and the corrected energizing period, and this flow ends.

このように本実施形態では、選択された補正量と各燃料噴射弁15における補正量との偏差に基づいて、ECU80は、パイロット噴射量、およびアフター噴射量の少なくともいずれか一方を補正する前後段噴射量補正部として機能する。これによってメイン噴射だけでなく、パイロット噴射およびアフター噴射においても、誤差がない波形に近づけることができる。これによってパイロット噴射量およびアフター噴射量は、燃焼騒音が所定の範囲内に収まる量に補正することができる。したがって燃焼騒音の悪化を抑制しつつ、燃費の改善およびスモークの発生の抑制を実現することができる。   As described above, in the present embodiment, the ECU 80 corrects at least one of the pilot injection amount and the after injection amount based on the deviation between the selected correction amount and the correction amount in each fuel injection valve 15. It functions as an injection amount correction unit. As a result, not only in the main injection but also in the pilot injection and the after injection, it is possible to approach a waveform having no error. As a result, the pilot injection amount and the after injection amount can be corrected to such an amount that the combustion noise falls within a predetermined range. Therefore, it is possible to improve the fuel consumption and suppress the generation of smoke while suppressing the deterioration of the combustion noise.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態に関して、図20〜図22を用いて説明する。本実施形態では、気筒110毎の燃焼速度を考慮して燃料噴射制御する点に特徴を有する。このような燃焼速度を考慮した燃料噴射制御に関して、図20を用いて説明する。図20に示す燃料噴射制御は、エンジンが駆動している状態で短時間に繰り返し実施される制御である。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is characterized in that fuel injection control is performed in consideration of the combustion speed for each cylinder 110. The fuel injection control considering such combustion speed will be described with reference to FIG. The fuel injection control shown in FIG. 20 is control that is repeatedly performed in a short time while the engine is driven.

ステップS41では、ステップS21と同様に、検出したエンジン回転数およびアクセル開度に基づき噴射量Q、噴射圧Pc、およびニードル上昇速度モードMd(H、M、L)を算出し、ステップS42に移る。   In step S41, as in step S21, the injection amount Q, the injection pressure Pc, and the needle ascending speed mode Md (H, M, L) are calculated based on the detected engine speed and accelerator opening, and the process proceeds to step S42. .

ステップS42では、ステップS22と同様に、噴射圧Pc、ニードル上昇速度モードMdに基づき補正用噴射量Qadjを算出し、ステップS43に移る。   In step S42, as in step S22, the correction injection amount Qadj is calculated based on the injection pressure Pc and the needle ascending speed mode Md, and the process proceeds to step S43.

ステップS43では、ステップS23と同様に、補正用噴射量Qadj、噴射圧Pc、ニードル上昇速度モードMdより通電期間TQadjを式(2)を用いて算出し、ステップS44に移る。   In step S43, as in step S23, the energization period TQadj is calculated using equation (2) from the correction injection amount Qadj, the injection pressure Pc, and the needle ascending speed mode Md, and the process proceeds to step S44.

ステップS44では、ステップS34と同様に、噴射圧Pc−Δ、Pc+Δそれぞれについて補正用噴射量Qadj、ニードル上昇速度モードMdにてマイナス通電期間TQm、プラス通電期間TQpを式(3)および式(4)によって算出する。また、噴射圧Pc−Δ、Pc+Δそれぞれについて、気筒110毎に、補正用噴射量Qadj、ニードル上昇速度モードMdにてマイナス通電補正量ΔTQm(i)、プラス通電補正量ΔTQp(i)を式(10)および式(11)に示すようにメモリ80bから読み出し、ステップS45に移る。   In step S44, as in step S34, the correction energization amount Qadj and the negative energization period TQm and the plus energization period TQp are calculated for the injection pressures Pc−Δ and Pc + Δ, respectively, using the equations (3) and (4). ). For each of the injection pressures Pc−Δ and Pc + Δ, for each cylinder 110, the correction injection amount Qadj, the negative energization correction amount ΔTQm (i) and the positive energization correction amount ΔTQp (i) in the needle ascending speed mode Md 10) and the expression (11), the data is read from the memory 80b, and the process proceeds to step S45.

ステップS45では、ステップS35と同様に、気筒110毎に圧力補正量ΔPc(i)を算出し、ステップS46に移る。ステップS46では、気筒110別の筒内温度Tcyl(i)、および筒内O2濃度O2cyl(i)を算出し、ステップS47に移る。   In step S45, as in step S35, a pressure correction amount ΔPc (i) is calculated for each cylinder 110, and the process proceeds to step S46. In step S46, the in-cylinder temperature Tcyl (i) for each cylinder 110 and the in-cylinder O2 concentration O2cyl (i) are calculated, and the process proceeds to step S47.

ステップS47では、気筒110別の燃焼速度を次式(15)によって算出し、ステップS48に移る。
v(i)=q(Tcyl(i),O2cyl(i))*r(Pc+ΔPc(i))
…(15)
In step S47, the combustion speed for each cylinder 110 is calculated by the following equation (15), and the process proceeds to step S48.
v (i) = q (Tcyl (i), O2cyl (i)) * r (Pc + ΔPc (i))
... (15)

燃焼速度は、基本燃焼速度と補正係数との乗算によって求めることができる。基本燃焼速度は、図21に示すマップを用いて、筒内温度Tcylと筒内O2濃度O2cylとから決定される。マップは、メモリ80bに予め記憶されている。補正係数は、図22に示す噴射圧力との関係から決定されている。補正係数と噴射圧力との関係も、メモリ80bに記憶されている。したがって式(15)によって気筒110別に燃焼速度v(i)を求めることができる。ステップS47によって、ECU80は、各気筒110に吸入される排気の気筒110毎のばらつき量を考慮して各気筒110における燃料の燃え易さを推定する燃え易さ推定部85dとして機能する。   The combustion speed can be obtained by multiplying the basic combustion speed and the correction coefficient. The basic combustion speed is determined from the in-cylinder temperature Tcyl and the in-cylinder O2 concentration O2cyl using the map shown in FIG. The map is stored in advance in the memory 80b. The correction coefficient is determined from the relationship with the injection pressure shown in FIG. The relationship between the correction coefficient and the injection pressure is also stored in the memory 80b. Therefore, the combustion speed v (i) can be obtained for each cylinder 110 by the equation (15). By step S47, the ECU 80 functions as the flammability estimation unit 85d that estimates the flammability of the fuel in each cylinder 110 in consideration of the variation amount of the exhaust gas sucked into each cylinder 110 for each cylinder 110.

ステップS48では、燃焼速度v(i)が最大となる気筒番号nを算出し、ステップS49に移る。ステップS49では、噴射圧補正量ΔPcFinを、ステップS48で選択した気筒番号の補正量ΔPc(n)に設定し、ステップS410に移る。ステップS410によって、ECU80は、燃料噴射弁15毎の補正量および推定部による燃え易さから最も燃焼速度が高くなる気筒110を選択する気筒選択部として機能する。   In step S48, the cylinder number n that maximizes the combustion speed v (i) is calculated, and the process proceeds to step S49. In step S49, the injection pressure correction amount ΔPcFin is set to the correction amount ΔPc (n) of the cylinder number selected in step S48, and the process proceeds to step S410. By step S410, the ECU 80 functions as a cylinder selection unit that selects the cylinder 110 having the highest combustion speed from the correction amount for each fuel injection valve 15 and the ease of burning by the estimation unit.

ステップS410では、噴射圧Pc+ΔPcFin、ニードル上昇速度モードMd、噴射量Qで通電期間および通電期間補正量を算出し、ステップS411に移る。   In step S410, the energization period and the energization period correction amount are calculated from the injection pressure Pc + ΔPcFin, the needle ascending speed mode Md, and the injection amount Q, and the process proceeds to step S411.

ステップS411では、ステップS310と同様に、補正後の噴射圧Pc+ΔPcFin、ニードル上昇速度モードMd、補正後の格段の通電期間で噴射を実施し、本フローを終了する。   In step S411, as in step S310, the injection is performed with the corrected injection pressure Pc + ΔPcFin, the needle ascending speed mode Md, and the corrected energizing period, and this flow is finished.

このように燃焼速度を考慮して、最も燃えやすい気筒110の補正量を用いて、補正している。燃えやすい気筒110では、誤差が大きくなると燃焼騒音に与える影響が大きい。そこで本実施形態では、燃えやすい気筒110で誤差を補正するので、燃焼騒音を適切な範囲内にすることができる。   In this way, the correction is performed using the correction amount of the cylinder 110 that is most flammable in consideration of the combustion speed. In the flammable cylinder 110, an increase in error has a large influence on combustion noise. Therefore, in this embodiment, the error is corrected by the flammable cylinder 110, so that the combustion noise can be within an appropriate range.

(その他の実施形態)
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
(Other embodiments)
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

前述の実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。   The structure of the above-described embodiment is merely an example, and the scope of the present invention is not limited to the scope of these descriptions. The scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further includes meanings equivalent to the description of the scope of claims and all modifications within the scope.

前述の第1実施形態では、学習処理は、製造時に実施されているが製造時に限るものではなく、定期的に実施してもよい。たとえば所定の走行距離毎に実施してもよく、所定の期間が経過する毎に実施してもよい。   In the first embodiment described above, the learning process is performed at the time of manufacture, but is not limited to the time of manufacture, and may be performed periodically. For example, it may be performed every predetermined traveling distance, or may be performed every time a predetermined period elapses.

前述の第1実施形態では、燃料噴射弁15のアクチュエータ15bは、ピエゾスタックが用いられているが、このような構成に限るものではない。開弁速度を複数の段階にわたって切替可能な構成であればよい。たとえば複数の圧力が異なる圧力室を備え、これらを切り替えて開弁速度を切り替える構成であってもよい。   In the first embodiment described above, the actuator 15b of the fuel injection valve 15 uses a piezo stack, but is not limited to such a configuration. Any configuration may be used as long as the valve opening speed can be switched over a plurality of stages. For example, a configuration may be adopted in which a plurality of pressure chambers having different pressures are provided and the valve opening speed is switched by switching them.

前述の第1実施形態において、ECU80によって実現されていた機能は、前述のものとは異なるハードウェアおよびソフトウェア、またはこれらの組み合わせによって実現してもよい。たとえばECU80によって実現された補正部85fなどの各機能は、それぞれ1つのプロセッサによって実現してもよい。ECU80は、たとえば他の制御装置と通信し、他の制御装置が処理の一部または全部を実行してもよい。ECU80が電子回路によって実現される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって実現することができる。   In the first embodiment described above, the functions realized by the ECU 80 may be realized by hardware and software different from those described above, or a combination thereof. For example, each function such as the correction unit 85f realized by the ECU 80 may be realized by one processor. The ECU 80 may communicate with, for example, another control device, and the other control device may execute part or all of the processing. When the ECU 80 is realized by an electronic circuit, it can be realized by a digital circuit including a large number of logic circuits or an analog circuit.

10…内燃機関 15a…ニードル(弁体) 15b…アクチュエータ(速度調整部)
15c…コモンレール(蓄圧部) 16ex…排気管 16in…吸気管 17…EGR管(排気再循環装置) 17a…EGRバルブ 17c…バイパス管 17d…調温バルブ 21…筒内圧センサ 22…酸素濃度センサ 23…レール圧センサ 24…クランク角センサ 25…アクセルペダルセンサ 29…スロットルバルブ 80…ECU(燃料圧力指示部,燃料圧力制御部,噴射量指示部,開弁速度指示部、気筒選択部、推定部、排気制御部、補正量選択部、開閉制御部、開弁時間指示部) 80a…マイコン 80b…メモリ(記憶部) 85f…補正部(前後段噴射量補正部) 110…気筒 160…吸気分配管 161…排気集合管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine 15a ... Needle (valve body) 15b ... Actuator (speed adjustment part)
15c ... Common rail (pressure accumulator) 16ex ... Exhaust pipe 16in ... Intake pipe 17 ... EGR pipe (exhaust gas recirculation device) 17a ... EGR valve 17c ... Bypass pipe 17d ... Temperature control valve 21 ... In-cylinder pressure sensor 22 ... Oxygen concentration sensor 23 ... Rail pressure sensor 24 ... Crank angle sensor 25 ... Accelerator pedal sensor 29 ... Throttle valve 80 ... ECU (fuel pressure indicator, fuel pressure controller, injection amount indicator, valve opening speed indicator, cylinder selector, estimator, exhaust Control unit, correction amount selection unit, opening / closing control unit, valve opening time instruction unit) 80a ... microcomputer 80b ... memory (storage unit) 85f ... correction unit (front and rear injection amount correction unit) 110 ... cylinder 160 ... intake distribution pipe 161 ... Exhaust collecting pipe

Claims (5)

弁体(15a)を有し、前記弁体の開閉によって内燃機関(10)の気筒(110)内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁(15)と、前記燃料噴射弁に供給する燃料を高圧の状態で蓄える蓄圧部(15c)と、前記弁体の開閉とともに開弁速度を開弁時間内において複数の段階にわたって調整する速度調整部(15b)と、を備える燃料噴射装置を制御する燃料噴射制御装置であって、
前記内燃機関への出力要求に基づいて、前記蓄圧部の燃料圧力を指示する燃料圧力指示部(80)と、
前記燃料圧力指示部からの指示燃料圧力に基づいて、前記蓄圧部の燃料圧力を制御する燃料圧力制御部(80)と、
前記出力要求に基づいて、前記燃料噴射弁から噴射される燃料量を指示する噴射量指示部(80)と、
前記出力要求に基づいて、前記弁体の開弁速度を指示する開弁速度指示部(80)と、
前記燃料圧力指示部からの指示燃料圧力、前記噴射量指示部からの指示噴射量、前記開弁速度指示部からの指示開弁速度に基づいて、前記開弁時間を指示する開弁時間指示部(80)と、
前記開弁時間を補正する補正量を記憶している記憶部(80b)と、
前記記憶部に記憶されている前記補正量に基づいて、前記開弁時間を補正するとともに、補正後の前記開弁時間に応じて、前記指示燃料圧力を補正する補正部(85f)と、
指示開弁速度、ならびに前記補正部によって補正された指示補正燃料圧力および指示補正開弁時間に基づいて前記速度調整部を制御する開閉制御部(80)と、を備え、
前記補正量は、前記開弁時間指示部からの指示開弁時間にて前記燃料噴射弁による噴射を実施した実噴射量が前記指示噴射量と合致するように前記指示開弁時間を補正する値であって、前記気筒内への噴射が開始されてから前記弁体が最大の噴射率に達する位置までの前記指示噴射量に対する補正量である燃料噴射制御装置。
A fuel injection valve (15) having a valve body (15a) for directly injecting fuel into the cylinder (110) of the internal combustion engine (10) by opening and closing the valve body, and high-pressure fuel supplied to the fuel injection valve And a pressure accumulating part (15c) for storing the fuel in the state of the fuel, and a fuel injection device for controlling a fuel injection device comprising: a speed adjusting part (15b) for adjusting the valve opening speed over a plurality of stages within the valve opening time as the valve body is opened and closed A control device,
A fuel pressure indicator (80) for instructing a fuel pressure of the pressure accumulator based on an output request to the internal combustion engine;
A fuel pressure control unit (80) for controlling the fuel pressure of the pressure accumulating unit based on the commanded fuel pressure from the fuel pressure commanding unit;
An injection amount instruction unit (80) for instructing an amount of fuel injected from the fuel injection valve based on the output request;
A valve opening speed instruction section (80) for instructing a valve opening speed of the valve body based on the output request;
A valve opening time instruction unit for instructing the valve opening time based on an instruction fuel pressure from the fuel pressure instruction unit, an instruction injection amount from the injection amount instruction unit, and an instruction valve opening speed from the valve opening speed instruction unit (80)
A storage unit (80b) storing a correction amount for correcting the valve opening time;
A correction unit (85f) that corrects the valve opening time based on the correction amount stored in the storage unit and corrects the indicated fuel pressure according to the valve opening time after correction;
An open / close control unit (80) for controlling the speed adjustment unit based on the command valve opening speed, the command correction fuel pressure corrected by the correction unit, and the command correction valve opening time,
The correction amount is a value for correcting the indicated valve opening time so that the actual injection amount that is injected by the fuel injection valve at the indicated valve opening time from the valve opening time instruction unit matches the indicated injection amount. A fuel injection control device that is a correction amount for the commanded injection amount from a start of injection into the cylinder to a position at which the valve body reaches a maximum injection rate.
前記内燃機関は、複数の前記気筒(110)と、複数の前記気筒に対応する複数の前記燃料噴射弁(15)とを備え、
前記記憶部は、複数の前記燃料噴射弁のそれぞれについて前記補正量が記憶されており、
前記開閉制御部は、パイロット噴射、メイン噴射およびアフター噴射を実施するように前記速度調整部を制御し、
複数の前記燃料噴射弁のうち最も前記補正量が小さいものを選択する補正量選択部(80)と、
選択された前記補正量と前記各燃料噴射弁における前記補正量との偏差に基づいて、パイロット噴射量、およびアフター噴射量の少なくともいずれか一方を補正する前後段噴射量補正部(85f)と、をさらに備える請求項1に記載の燃料噴射制御装置。
The internal combustion engine includes a plurality of the cylinders (110) and a plurality of the fuel injection valves (15) corresponding to the plurality of cylinders.
The storage unit stores the correction amount for each of the plurality of fuel injection valves,
The open / close control unit controls the speed adjustment unit to perform pilot injection, main injection, and after injection,
A correction amount selection unit (80) for selecting the smallest one of the plurality of fuel injection valves,
A front-rear injection amount correction unit (85f) that corrects at least one of a pilot injection amount and an after-injection amount based on a deviation between the selected correction amount and the correction amount in each fuel injection valve; The fuel injection control device according to claim 1, further comprising:
前記内燃機関は、複数の前記気筒(110)と、複数の前記気筒に対応する複数の前記燃料噴射弁(15)と、前記内燃機関の排気の一部を前記気筒への吸気に導入する排気再循環装置(17)と、を備え、
前記記憶部は、複数の前記燃料噴射弁のそれぞれについて前記補正量が記憶されており、
前記排気再循環装置による還流量を制御する排気制御部(80)と、
前記排気再循環装置によって前記各気筒に吸入される排気の前記気筒毎のばらつき量を考慮して前記各気筒における燃料の燃え易さを推定する推定部(80)と、
前記燃料噴射弁毎の前記補正量および前記推定部による燃え易さから最も燃焼速度が高くなる前記気筒を選択する気筒選択部(80)、とを備え、
前記補正部で用いる前記補正量は、前記気筒選択部で選択された前記気筒の前記補正量である請求項1に記載の燃料噴射制御装置。
The internal combustion engine includes a plurality of cylinders (110), a plurality of fuel injection valves (15) corresponding to the plurality of cylinders, and an exhaust gas that introduces a part of the exhaust gas of the internal combustion engine into the intake air to the cylinders. A recirculation device (17),
The storage unit stores the correction amount for each of the plurality of fuel injection valves,
An exhaust control unit (80) for controlling the recirculation amount by the exhaust gas recirculation device;
An estimation unit (80) for estimating the flammability of fuel in each cylinder in consideration of the variation amount of the exhaust gas sucked into each cylinder by the exhaust gas recirculation device for each cylinder;
A cylinder selection unit (80) for selecting the cylinder having the highest combustion speed from the correction amount for each fuel injection valve and the easiness of burning by the estimation unit,
The fuel injection control apparatus according to claim 1, wherein the correction amount used in the correction unit is the correction amount of the cylinder selected by the cylinder selection unit.
前記前後段噴射量補正部は、前記パイロット噴射量および前記アフター噴射量は、燃焼騒音が所定の範囲内に収まる量に補正する請求項2に記載の燃料噴射制御装置。   The fuel injection control device according to claim 2, wherein the front-rear injection amount correction unit corrects the pilot injection amount and the after-injection amount so that the combustion noise falls within a predetermined range. 前記速度調整部は、2段階で前記開弁速度を調整し、
前記開閉制御部は、前記弁体の変位量が最大に達するまでの前記開弁速度において、前半の前記開弁速度が後半の前記開弁速度よりも大きくなるように前記速度調整部を制御する請求項1〜4のいずれか1つに記載の燃料噴射制御装置。
The speed adjusting unit adjusts the valve opening speed in two stages,
The opening / closing control unit controls the speed adjusting unit so that the valve opening speed in the first half is higher than the valve opening speed in the second half at the valve opening speed until the displacement amount of the valve body reaches the maximum. The fuel injection control device according to any one of claims 1 to 4.
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