JP2018071384A - エンジンの燃料噴射制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】多段噴射中の噴射段数を予定噴射段数よりも減ずる制御を、駆動指令パルスのパルス間隔の制約を受けることなく適切に行う。【解決手段】エンジン2の燃料噴射制御装置1は、駆動指令パルスを出力するマイコン4と、駆動指令パルスを入力する毎にカウンタ値を書き換えるパルスカウンタ20を有し、カウンタ値に応じて多段噴射の制御を行うインジェクタ駆動制御部5と、を備える。マイコン4は、駆動指令パルスを出力することに加え、駆動指令パルスよりもパルス幅が短い微小パルスを出力可能であり、多段噴射中の噴射段数を予定噴射段数よりも減ずる制御を行う場合に、キャンセルする噴射に対応する駆動指令パルスに代えて微小パルスを出力する。パルスカウンタ20は、微小パルスを入力する毎でもカウンタ値を書き換える。【選択図】図1

Description

本発明は、エンジンの燃料噴射制御装置に関する。
近年、エンジンの燃料噴射制御装置においては、エンジン制御を高性能化するため、複雑な噴射制御が要求されている。その1つとして、例えば特許文献1に開示されているように、燃料噴射量のばらつきを抑制するため、マイクロコンピュータ(以下、マイコンと称する)から入力する駆動指令パルス毎に異なる電流プロファイルを設定可能なインジェクタ駆動用ASIC(以下、ASICと称する)を用い、インジェクタ駆動時の電流プロファイルを、パイロット噴射、プレ噴射、メイン噴射、アフター噴射、ポスト噴射等の噴射目的毎に切り替える技術が供されている。電流プロファイルとは、インジェクタに供給されるインジェクタ電流の電流値や電流波形の形状等を示すデータである。ASICは、駆動指令パルスを入力する毎にカウンタ値を1インクリメントするパルスカウンタを有し、パルスカウンタのカウンタ値により駆動指令パルスを区別し、電流プロファイルを切り替える。このパルスカウンタのカウンタ値は、マイコンとASICとが通信を行うことで書き換え可能である。
特開2015−197098号公報
一方、燃焼効率の向上、エンジン回転変動の抑制、デポジット除去等を目的として、1エンジンサイクルあたりの噴射段数を予定噴射段数よりも減ずる制御が要求されている。しかしながら、上記したようなパルスカウンタのカウンタ値により駆動指令パルスを区別する構成において、噴射段数を予定噴射段数よりも減ずる制御を行うようにすると以下の課題が生じる。多段噴射のうち途中の噴射をキャンセルすると、パルスカウンタのカウンタ値と後続の駆動指令パルスの電流プロファイルの設定とが不一致となる。そのため、キャンセルした駆動指令パルスのパルス数分だけパルスカウンタのカウンタ値を書き換える必要がある。その場合、次の駆動指令パルスを入力するまでにカウンタ値の書き換えを完了する必要があるが、マイコンとASICとが通信を行ってカウンタ値を書き換える構成では、駆動指令パルスのパルス間隔が短いと、次の駆動指令パルスを入力するまでに通信を完了することができず、カウンタ値を正常に書き換えることができない懸念がある。一方、次の駆動指令パルスを入力するまでに通信を完了するようにパルス間隔を長くすると、要求されている噴射制御を実現することができない。
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、多段噴射中の噴射段数を予定噴射段数よりも減ずる制御を、駆動指令パルスのパルス間隔の制約を受けることなく適切に行うことができるエンジンの燃料噴射制御装置を提供することにある。
請求項1に記載した発明によれば、気筒毎の多段噴射の制御を行うエンジンの燃料噴射制御装置(1)であって、マイコン(4)は、駆動指令パルスを出力する。インジェクタ駆動制御部(5)は、駆動指令パルスを入力する毎にカウンタ値を書き換えるパルスカウンタ(20)を有し、カウンタ値に応じて多段噴射の制御を行う。マイコンは、駆動指令パルスを出力することに加え、駆動指令パルスよりもパルス幅が短い微小パルスを出力可能であり、多段噴射中の噴射段数を予定噴射段数よりも減ずる制御を行う場合に、キャンセルする噴射に対応する駆動指令パルスに代えて微小パルスを出力する。パルスカウンタは、微小パルスを入力する毎でもカウンタ値を書き換える。
噴射段数を予定噴射段数よりも減ずる制御を行う場合に、マイコンとインジェクタ駆動制御部とが通信を行ってカウンタ値を書き換える従来構成とは異なり、駆動指令パルスに代えて微小パルスを出力することで、カウンタ値を書き換えるようにした。マイコンとインジェクタ駆動制御部とが通信を行ってカウンタ値を書き換える場合よりも、そのカウンタ値の書き換えに要する時間を大幅に短縮することができる。これにより、多段噴射中の噴射段数を予定噴射段数よりも減ずる制御を、駆動指令パルスのパルス間隔の制約を受けることなく適切に行うことができる。
本発明の第1の実施形態を示す機能ブロック図 タイミングチャート(その1) タイミングチャート(その2) タイミングチャート(その3) タイミングチャート(その4) タイミングチャート(その5) 噴射前イベントの発行時処理を示すフローチャート 噴射前イベントの発行時処理を示すフローチャート 噴射オンイベントの発行時処理を示すフローチャート 噴射オフイベントの発行時処理を示すフローチャート 噴射オフイベントの発行時処理を示すフローチャート 本発明の第2の実施形態を示し、噴射オフイベントの発行時処理を示すフローチャート
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態について図1から図11を参照して説明する。エンジンの燃料噴射制御装置1は、図示しない各種センサと電気的に接続されており、それら各種センサから入力する各種センサ信号に含まれる各種情報を適宜用い、車両の原動機であるエンジン2へのインジェクタ3からの燃料噴射を制御する。エンジン2は、複数の気筒を有するディーゼルエンジン、ガソリンエンジン又はガスエンジン等である。
燃料噴射制御装置1は、マイコン4と、インジェクタ駆動用ASIC(以下、ASICと称する)5(インジェクタ駆動制御部に相当する)と、出力回路6とを有する。
マイコン4は、燃料噴射タイミングや燃料噴射量等を演算する電子機器であり、演算コア7と、時間タイマユニット8と、角度タイマユニット9と、割り込み処理部10と、ROM11と、RAM12と、第1周辺I/O13とを有し、それらが内部バス14を介して相互接続されて構成されている。
演算コア7は、各種センサからマイコン4に入力される各種センサ信号に含まれる各種情報を適宜用い、所定の制御プログラムにしたがって演算処理を行うプロセッサである。本実施形態では、演算コア7が時間タイマユニット8及び角度タイマユニット9とは別に設けられている構成を例示しているが、演算コア7が時間タイマユニット8又は角度タイマユニット9に内蔵されていても良い。
時間タイマユニット8は、マイコン4のペリフェラル機能の1つである。時間タイマユニット8は、所定周期毎にカウントアップする時間フリーランカウンタ(図示せず)を有しており、演算コア7によりセットされたカウンタ値と、時間フリーランカウンタのカウンタ値(以下、時間フリーランカウンタ値と称する)とを比較し、両者が一致した場合に、後述する駆動指令パルスのオン/オフを切り替え可能である。又、時間タイマユニット8は、上記した通りに両者が一致した場合に、割り込み要因を割り込み処理部10に出力する。
角度タイマユニット9は、マイコン4のペリフェラル機能の1つである。角度タイマユニット9は、カウントアップ速度がエンジン回転速度に比例して変化する角度フリーランカウンタ(図示せず)を有しており、演算コア7によりセットされたカウンタ値と、角度フリーランカウンタのカウンタ値(以下、角度フリーランカウンタ値と称する)とを比較し、両者が一致した場合に、後述する駆動指令パルスのオン/オフを切り替え可能である。又、角度タイマユニット9は、上記した通りに両者が一致した場合に、割り込み要因を割り込み処理部10に出力する。
割り込み処理部10は、時間タイマユニット8又は角度タイマユニット9から割り込み要因を入力すると、その割り込み要因を特定可能なイベントとして後述する噴射前イベント、噴射オンイベント、噴射オフイベントを発行する。演算コア7は、割り込み処理部10によりイベントが発行されると、その発行されたイベントにより特定される割り込み要因に応じて所定の制御プログラムにしたがって割り込み処理を行う。
ROM11は、演算コア7等と接続された記憶領域であり、噴射制御を行うための噴射前イベント、噴射オンイベント及び噴射オフイベントでそれぞれ実行される各種制御プログラムや各種データを記憶している。
RAM12は、演算コア7等と接続された記憶領域であり、演算コア7により決定された1エンジンサイクルあたりの駆動指令パルスの出力回数である予定出力回数(即ち予定噴射段数)、現在出力回数、オンタイミング及びオフタイミング等を一時的に記憶する。
第1周辺I/O13は、マイコン4とその他の周辺機器との間で各種情報を入出力するためのインターフェイスである。マイコン4は、第1周辺I/O13を介してエンジン回転角やエンジン回転速度を演算するために必要なクランク角センサ15からのセンサ信号及びカム角センサ16からのセンサ信号を入力する。又、第1周辺I/O13は、ASIC5の後述する第2周辺I/O19との間でパルス信号線17及び通信バス18を接続している。マイコン4は、駆動指令パルスを第1周辺I/O13からパルス信号線17を介してASIC5に出力し、第1周辺I/O13から通信バス18を介してASIC5の各種データを読み書きする。
ASIC5は、インジェクタ3の駆動を制御する専用のICであり、マイコン4から駆動指令パルスを入力すると、その入力した駆動指令パルスに同期して出力回路6を制御し、インジェクタ3の駆動を制御する。ASIC5は、駆動指令パルスのオン中は制御対象のインジェクタ3にインジェクタ電流を供給し、インジェクタ3の噴射弁を開弁することで、燃料をインジェクタ3からエンジン2に噴射させる。本実施形態では、インジェクタ3の駆動を制御する専用のICであるASIC5が設けられている構成を例示しているが、ASIC5よりも汎用性が高いマイコンが設けられ、インジェクタ3の駆動をマイコンにより制御しても良い。
ASIC5は、第2周辺I/O19と、パルスカウンタ20と、電流プロファイル格納部21とを有し、それらが内部バス22を介して相互接続されて構成されている。パルスカウンタ20、電流プロファイル格納部21及び出力回路6は、インジェクタ3毎に用意される。
第2周辺I/O19は、ASIC5とマイコン4との間で各種情報を入出力すると共に、ASIC5と出力回路6との間で各種情報を入出力するためのインターフェイスである。
パルスカウンタ20は、ASIC5の記憶領域であり、駆動指令パルスのオンタイミングに同期してカウンタ値を1インクリメントするカウンタである。パルスカウンタ20は、マイコン4からの書き換え信号が通信バス18を介して第2周辺I/O19に入力されることでカウンタ値を書き換え可能である。パルスカウンタ20は、エンジンサイクル毎にマイコン4からのゼロクリア信号が通信バス18を介して第2周辺I/O19に入力されると、カウンタ値をゼロクリアする。
電流プロファイル格納部21は、ASIC5の記憶領域であり、パルスカウンタ20のカウンタ値毎に異なる複数の電流プロファイルを格納可能である。電流プロファイルとは、インジェクタ3に供給されるインジェクタ電流の電流値や電流波形の形状等を示すデータである。マイコン4は、ASIC5と通信バス18を介して通信を行うことで電流プロファイルを読み書き可能である。
出力回路6は、電流駆動のMOSFET(図示せず)等を用いたパワー回路であり、インジェクタ3に供給されるインジェクタ電流を制御する。ASIC5は、第2周辺I/O19を介してMOSFET等のオン/オフを切り替え、インジェクタ電流が所定の電流プロファイルと一致するように制御する。インジェクタ3は、インジェクタ電流が供給されると、アクチュエータ(図示せず)により噴射弁が開弁して燃料をエンジン2に噴射する。このようにASIC5は、電流プロファイルを切り替えることで、インジェクタ3に供給されるインジェクタ電流(即ち電流プロファイルの駆動電流)を切り替え、インジェクタ3から噴射される燃料の噴射量や消費電力を切り替える。
次に、上記した構成の作用について図2から図11を参照して説明する。
前述した[発明が解決しようとする課題]で説明したように、燃料噴射制御装置1においては、燃焼効率の向上、エンジン回転変動の抑制、デポジット除去等を目的として、1エンジンサイクルあたりの噴射段数を予定噴射段数よりも減ずる制御を行う場合がある。予定噴射段数を4段とし、噴射段数を予定噴射段数通りに行う場合、即ち多段噴射のうち途中の噴射をキャンセルしない場合のタイミングチャートを図2に示す。この場合、マイコン4は、駆動指令パルス1〜4を順次出力する。ASIC5は、マイコン4から駆動指令パルス1〜4を順次入力すると、それぞれの駆動指令パルス1〜4のオンタイミングでパルスカウンタ20のカウンタ値を1インクリメントし(t1,t3,t5,t7)、カウンタ値毎に異なる電流プロファイル1〜4の駆動電流を出力回路6に出力する。即ち、ASIC5は、それぞれ駆動指令パルス1〜4のオンタイミングで電流プロファイル1〜4の駆動電流を出力回路6に出力する。
一方、多段噴射のうち途中の噴射をキャンセルする場合を以下に説明する。例えば4段の噴射のうち2段目の噴射と3段目の噴射とをキャンセルする場合に、噴射のキャンセルに対して何ら処置を施さない場合のタイミングチャートを図3に示す。この場合、マイコン4は、駆動指令パルス1を出力した後に、駆動指令パルス2,3を出力せずに駆動指令パルス4を出力する。ASIC5は、マイコン4から駆動指令パルス1を入力すると、駆動指令パルス1のオンタイミングでカウンタ値を1インクリメントし、電流プロファイル1の駆動電流を出力回路6に出力する。その後、ASIC5は、マイコン4から駆動指令パルス2,3を入力せずに駆動指令パルス4を入力すると、駆動指令パルス4のオンタイミングでカウンタ値を1インクリメントするが、インクリメントした後のカウンタ値が「2」となるので、電流プロファイル2の駆動電流を出力回路6に出力する。即ち、ASIC5は、マイコン4から駆動指令パルス4を入力したにも拘らず、電流プロファイル4の駆動電流を出力回路6に出力せず、電流プロファイル2の駆動電流を出力回路6に出力してしまう事態が発生する。
このような不具合の発生に対し、マイコン4からの書き換え信号によりパルスカウンタ20のカウンタ値を書き換える場合のタイミングチャートを図4に示す。この場合、マイコン4は、駆動指令パルス1を出力した後に、カウンタ値の「1」から「3」への書換えを命令する書き換え信号を出力する。ASIC5は、マイコン4から書き換え信号を入力すると、カウンタ値を「1」から「3」に書き換える(t11)。その後、ASIC5は、マイコン4から駆動指令パルス4を入力すると、駆動指令パルス4のオンタイミングでカウンタ値を1インクリメントし、インクリメントした後のカウンタ値が「4」となるので、電流プロファイル4の駆動電流を出力回路6に出力する。これにより、前述したようなマイコン4から駆動指令パルス4を入力したにも拘らず電流プロファイル2の駆動電流を出力回路6に出力してしまう事態の発生を未然に回避することができる。
しかしながら、このようにマイコン4とASIC5とが通信を行ってカウンタ値を書き換える構成では、駆動指令パルスのパルス間隔が短いと、駆動指令パルス4を入力するまでに通信を完了することができず、カウンタ値を正常に書き換えることができない懸念がある。即ち、マイコン4とASIC5との通信によりカウンタ値を書き換える場合には、通信方式にも依存するが一般的に数十〜数百マイクロ秒程度の通信時間を要し、この通信を駆動指令パルス1のオフタイミング(t2)から駆動指令パルス4のオンタイミング(t7)までの期間に完了する必要がある。これは駆動指令パルス1と駆動指令パルス4とのパルス間隔を、通信時間よりも長く設定しなければならないという噴射制御の制約を意味する。
この点に関し、本実施形態では、マイコン4が駆動指令パルスに代わって微小パルスを出力することで、パルスカウンタ20のカウンタ値を書き換えるようにした。微小パルスとは、駆動指令パルスのオンタイミングとオフタイミングとの時間差であるパルス幅が、ASIC5が微小パルスをパルスとして認識可能であり、且つインジェクタ3の噴射弁が開弁しない程度、即ちMOSFETのオン遅れ時間未満のパルスである。微小パルスによりカウンタ値を書き換える場合のタイミングチャートを図5に示す。この場合、マイコン4は、駆動指令パルス1を出力した後に、微小パルスを2回出力する。ASIC5は、マイコン4から微小パルスを入力する毎に微小パルスのオンタイミングでカウンタ値を1インクリメントする。即ち、ASIC5は、最初の微小パルスを入力すると、カウンタ値を「1」から「2」に書き換え(t21)、続いて2回目の微小パルスを入力すると、カウンタ値を「2」から「3」に書き換える(t22)。その後、ASIC5は、マイコン4から駆動指令パルス4を入力すると、駆動指令パルス4のオンタイミングでカウンタ値を1インクリメントし、インクリメントした後のカウンタ値が「4」となるので、電流プロファイル4の駆動電流を出力回路6に出力する。即ち、ASIC5は、マイコン4から駆動指令パルス4を入力すると、電流プロファイル4の駆動電流を出力回路6に出力する。これにより、マイコン4からの書き換え信号によりパルスカウンタ20のカウンタ値を書き換えなくとも、前述したようなマイコン4から駆動指令パルス4を入力したにも拘らず電流プロファイル2の駆動電流を出力回路6に出力してしまう事態の発生を未然に回避することができる。
このようにマイコン4が駆動指令パルスに代えて微小パルスを出力することでカウンタ値を書き換える構成では、数マイクロ秒でカウンタ値の書き換えを完了するので、前述したマイコン4とASIC5とが通信を行ってカウンタ値を書き換える構成と比較し、駆動指令パルスのパルス間隔を短くする、即ち駆動指令パルス同士を大幅に近接させることができる。
次に、割り込み処理部10により発行される噴射前イベント、噴射オンイベント、噴射オフイベントについて図6を参照して説明する。
噴射前イベントは、1エンジンサイクルあたりに1回、駆動指令パルスの出力前に割り込み処理部10により発行されるイベントである。演算コア7は、噴射前イベントのタイミングを制御プログラムにより決定し、イベント起床タイミングのカウンタ値を時間タイマユニット8又は角度タイマユニット9にセットする。時間タイマユニット8は、演算コア7によりイベント起床タイミングのカウンタ値がセットされると、そのセットされたカウンタ値と時間フリーランカウンタ値とが一致すると、噴射前イベントの割り込み要因を割り込み処理部10に出力する。角度タイマユニット9は、演算コア7によりイベント起床タイミングのカウンタ値がセットされると、そのセットされたカウンタ値と角度フリーランカウンタ値とが一致すると、噴射前イベントの割り込み要因を割り込み処理部10に出力する。
噴射オンイベントは、駆動指令パルスのオンタイミングに同期して割り込み処理部10により発行されるイベントである。時間タイマユニット8又は角度タイマユニット9は、駆動指令パルスのオンタイミングに同期して噴射オンイベントの割り込み要因を割り込み処理部10に出力する。噴射オフイベントは、駆動指令パルスのオフタイミングに同期して割り込み処理部10により発行されるイベントである。時間タイマユニット8又は角度タイマユニット9は、駆動指令パルスのオフタイミングに同期して噴射オフイベントの割り込み要因を割り込み処理部10に出力する。
現在出力回数は、前述したようにRAM12に記憶されるデータであり、噴射前イベントのタイミングで演算コア7によりゼロクリアされ、噴射オンイベントのタイミングで演算コア7によりカウントアップされる。即ち、現在出力回数は、ASIC5のパルスカウンタ20のカウンタ値に同期してカウントアップされる。尚、噴射前イベント、噴射オンイベント、噴射オフイベント、現在出力回数はインジェクタ3毎に用意される。
次に、噴射前イベント、噴射オンイベント、噴射オフイベントのそれぞれの発行時に演算コア7が実行する処理について順次説明する。
(1)噴射前イベントの発行時に演算コア7が実行する処理
演算コア7は、噴射前イベントが発行されると、噴射前イベントの発行時処理を開始する。演算コア7は、噴射前イベントの発行時処理を開始すると、最初に予定出力回数を演算する(S1)。予定出力回数はエンジン回転数等の様々な要因により決定される。演算コア7は、前回のエンジンサイクルでインクリメントした現在出力回数をゼロクリアする(S2)。演算コア7は、パイロット噴射、プレ噴射、メイン噴射、アフター噴射、ポスト噴射等の噴射目的に応じて駆動指令パルス毎の電流プロファイルを演算し(S3)、その演算した電流プロファイルをASIC5と通信を行うことで電流プロファイル格納部21に格納する(S4)。尚、演算コア7は、前回のエンジンサイクルと今回のエンジンサイクルとで駆動指令パルス毎の電流プロファイルが全て一致していれば、その演算した電流プロファイルを通信によりASIC5の電流プロファイル格納部21に格納しなくても良い。
演算コア7は、ASIC5と通信を行うことでパルスカウンタ20のカウンタ値をゼロクリアする(S5)。演算コア7は、駆動指令パルス毎のオンタイミングとオフタイミングとを演算する(S6)。演算コア7は、駆動指令パルス毎のオンタイミングとオフタイミングとを時間指定及びエンジン回転角指定の何れで演算しても良く、何れで演算するかをエンジン回転速度等の状況に応じて適宜決定する。
演算コア7は、初回駆動指令パルスのオンタイミングを時間指定で演算すると(S7:YES)、その演算値に対応する時間フリーランカウンタ値を時間タイマユニット8にセットする(S8)。一方、演算コア7は、初回駆動指令パルスのオンタイミングをエンジン回転角指定で演算すると(S9:YES)、その演算値に対応する角度フリーランカウンタ値を角度タイマユニット9にセットする(S10)。
演算コア7は、初回駆動指令パルスのオフタイミングを時間指定で演算すると(S11:YES)、その演算値に対応する時間フリーランカウンタ値を時間タイマユニット8にセットし(S12)、噴射前イベントの発行時処理を終了する。一方、演算コア7は、初回駆動指令パルスのオフタイミングをエンジン回転角指定で演算すると(S13:YES)、その演算値に対応する角度フリーランカウンタ値を角度タイマユニット9にセットし(S14)、噴射前イベントの発行時処理を終了する。
(2)噴射オンイベントの発行時に演算コア7が実行する処理
演算コア7は、噴射オンイベントが発行されると、噴射オンイベントの発行時処理を開始する。演算コア7は、噴射オンイベントの発行時処理を開始すると、ASIC5のパルスカウンタ20との同期を維持するために現在出力回数を1インクリメントし(S21)、噴射オンイベントの発行時処理を終了する。この場合、演算コア7は、最新のエンジン制御状態を考慮し、出力中の駆動指令パルスのオフタイミング、後続の駆動指令パルスのオンタイミング及びオフタイミングを更新しても良い。
(3)噴射オフイベントの発行時に演算コア7が実行する処理
演算コア7は、噴射オフイベントが発行されると、噴射オフイベントの発行時処理を開始する。演算コア7は、噴射オフイベントの発行時処理を開始すると、最初に現在出力回数と予定出力回数とを比較し、現在出力回数が予定出力回数未満であるか否かを判定する(S31)。
演算コア7は、現在出力回数が予定出力回数未満であると判定すると(S31:YES)、出力予定の後続の駆動指令パルスが残っている、即ち今回の駆動指令パルスが出力予定の途中の駆動指令パルスであると判定し、次回の駆動指令パルスのオンタイミングとオフタイミングとを決定する処理に移行する。
演算コア7は、燃焼効率の向上、エンジン回転変動の抑制、デポジット除去等の様々な要因を用い、次回の噴射をキャンセルする必要があるか否かを判定する(S32)。演算コア7は、次回の噴射をキャンセルする必要がないと判定すると(S32:NO)、次回駆動指令パルスのオンタイミング及びオフタイミングをそれぞれ時間指定及びエンジン回転角指定の何れで演算するかを選択する。演算コア7は、次回駆動指令パルスのオンタイミングを時間指定で演算すると(S33:YES)、その演算値に対応する時間フリーランカウンタ値を時間タイマユニット8にセットする(S34)。一方、演算コア7は、次回駆動指令パルスのオンタイミングをエンジン回転角指定で演算すると(S35:YES)、その演算値に対応する角度フリーランカウンタ値を角度タイマユニット9にセットする(S36)。
演算コア7は、次回駆動指令パルスのオフタイミングを時間指定で演算すると(S37:YES)、その演算値に対応する時間フリーランカウンタ値を時間タイマユニット8にセットし(S38)、噴射オフイベントの発行時処理を終了する。一方、演算コア7は、次回駆動指令パルスのオフタイミングをエンジン回転角指定で演算すると(S39:YES)、その演算値に対応する角度フリーランカウンタ値を角度タイマユニット9にセットし(S40)、噴射オフイベントの発行時処理を終了する。
これに対し、演算コア7は、次回の噴射をキャンセルする必要があると判定すると(S32:YES)、今回の駆動指令パルスがオフしてから第1所定時間後に微小パルスがオンするように時間フリーランカウンタ値を時間タイマユニット8にセットする(S41)。この場合、演算コア7は、インジェクタ3の噴射弁が完全に閉弁した直後に微小パルスがオンするように時間フリーランカウンタ値を時間タイマユニット8にセットする。即ち、インジェクタ3の噴射弁は駆動指令パルスのオフタイミングの後に閉弁を開始するが、今回の噴射の閉弁を完了する前に演算コア7が微小パルスを出力してしまうと、今回の噴射の閉弁を完了するタイミングが遅れてしまい、噴射量に影響が与えられてしまう懸念がある。そのため、演算コア7がインジェクタ3の噴射弁が完全に閉弁した直後に微小パルスを出力することで、今回の噴射の閉弁を完了するタイミングが遅れてしまう事態の発生を未然に回避し、噴射量に影響が与えられてしまう事態の発生を未然に回避することができる。
そして、演算コア7は、微小パルスがオンしてから第2所定時間後に微小パルスがオフするように時間フリーランカウンタ値を時間タイマユニット8にセットし(S42)、噴射オフイベントの発行時処理を終了する。この場合、演算コア7は、前述したようにASIC5が微小パルスをパルスとして認識可能であり、且つインジェクタ3の噴射弁が開弁しない程度のパルス幅とするように時間フリーランカウンタ値を時間タイマユニット8にセットする。即ち、ASIC5が微小パルスをパルスとして認識不能であると、パルスカウンタ20のカウンタ値が1インクリメントされず、又、インジェクタ3の噴射弁が開弁してしまうと、噴射量に影響が与えられてしまう懸念がある。そのため、演算コア7が上記したパルス幅の微小パルスを出力することで、パルスカウンタ20のカウンタ値が1インクリメントされない事態の発生を未然に回避することができ、噴射量に影響が与えられてしまう事態の発生を未然に回避することができる。
尚、演算コア7は、現在出力回数が予定出力回数未満でないと判定すると(S31:NO)、出力予定の後続の駆動指令パルスが残っていない、即ち今回の駆動指令パルスが出力予定の最後の駆動指令パルスであると判定し、噴射オフイベントの発行時処理を終了する。
以上に説明したように第1の本実施形態によれば、次に示す効果を得ることができる。
エンジンの燃料噴射制御装置1において、噴射段数を予定噴射段数よりも減ずる制御を行う場合に、駆動指令パルスに代えて微小パルスを出力することで、パルスカウンタ20のカウンタ値を書き換えるようにした。マイコン4とASIC5とが通信を行ってパルスカウンタ20のカウンタ値を書き換える場合よりも、そのカウンタ値の書き換えに要する時間を大幅に短縮することができる。これにより、駆動指令パルスのパルス間隔が短い場合でも、多段噴射中の噴射段数を予定噴射段数よりも減ずる制御を適切に行うことができる。
又、駆動指令パルス毎に異なる電流プロファイルを電流プロファイル格納部21に格納し、パルスカウンタ20のカウンタ値に応じて電流プロファイルを切り替えるようにした。駆動指令パルス毎に最適な電流プロファイルを選択することで、噴射量のばらつきを軽減することができる。
又、次回の噴射をキャンセルする場合に、今回の噴射においてインジェクタ3の噴射弁が完全に閉弁した後に、微小パルスを出力するようにした。今回の噴射の閉弁を完了するタイミングが遅れてしまう事態の発生を未然に回避し、噴射量に影響が与えられてしまう事態の発生を未然に回避することができる。
又、インジェクタ3の噴射弁が開弁しない程度のパルス幅のパルスを微小パルスとして出力するようにした。噴射量に影響が与えられてしまう事態の発生を未然に回避することができる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について図12を参照して説明する。尚、前述した第1の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。第2の実施形態では、演算コア7は、多段噴射のうち途中の噴射をキャンセルする場合には微小パルスを出力するが、多段噴射のうち最後の噴射をキャンセルする場合には微小パルスの出力を抑制する(即ち微小パルスを出力しない)。
演算コア7は、噴射オフイベントの発行時処理において、現在出力回数が予定出力回数未満であると判定し(S31:YES)、次回の噴射をキャンセルする必要があると判定すると(S32:YES)、現在出力回数に「1」を加算した値と予定出力回数とを比較し、現在出力回数に「1」を加算した値が予定出力回数未満であるか否かを判定する(S51)。
演算コア7は、現在出力回数に「1」を加算した値が予定出力回数未満であると判定すると(S51:YES)、キャンセルする必要があると判定した次回の噴射が多段噴射のうち途中の噴射であると判定し、第1の実施形態で説明したS41,S42を実行し、噴射オフイベントの発行時処理を終了する。一方、演算コア7は、現在出力回数に「1」を加算した値が予定出力回数未満でないと判定すると(S51:NO)、キャンセルする必要があると判定した次回の噴射が多段噴射のうち最後の噴射であると判定し、第1の実施形態で説明したS41,S42を実行せずに噴射オフイベントの発行時処理を終了する。
以上に説明したように第2の実施形態によれば、多段噴射のうち最後の噴射をキャンセルする場合には、そのキャンセルする噴射に対応する微小パルスの出力を抑制するようにした。微小パルスの出力を抑制することで、演算コア7における噴射オンイベントと噴射オフイベントとの2回の処理を削減することができ、演算コア7の処理負荷を軽減することができる。
(その他の実施形態)
本発明は、上記した実施形態で例示したものに限定されることなく、その範囲を逸脱しない範囲で任意に変形又は拡張することができる。
予定噴射段数が4段である場合を例示したが、予定噴射段数が4段以外の段数であっても良い。
ASIC5において、駆動指令パルスや微小パルスを入力する毎にパルスカウンタ20のカウンタ値がカウントアップする構成を例示したが、駆動指令パルスや微小パルスを入力する毎にパルスカウンタ20のカウンタ値がカウントダウンし、現在出力回数がパルスカウンタ20のカウンタ値に同期してカウントダウンする構成でも良い。その場合、演算コア7は、噴射前イベントの発行時処理において、前回のエンジンサイクルでインクリメントした現在出力回数をゼロクリアする代わりに、前回のエンジンサイクルでデクリメントした現在出力回数を「0」以外の初期値(即ちカウントダウンのスタート値)に設定しても良い。又、演算コア7は、パルスカウンタ20のカウンタ値をゼロクリアする代わりに、パルスカウンタ20のカウンタ値を「0」以外の初期値に設定しても良い。
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、更には、それらに一要素のみ、それ以上、或いはそれ以下を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
図面中、1はエンジンの燃料噴射制御装置、2はエンジン、3はインジェクタ、4はマイコン、5はインジェクタ駆動用ASIC(インジェクタ駆動制御部)、20はパルスカウンタ、21は電流プロファイル格納部である。

Claims (5)

  1. 気筒毎の多段噴射の制御を行うエンジン(2)の燃料噴射制御装置(1)であって、
    駆動指令パルスを出力するマイコン(4)と、
    前記駆動指令パルスを入力する毎にカウンタ値を書き換えるパルスカウンタ(20)を有し、前記カウンタ値に応じて多段噴射の制御を行うインジェクタ駆動制御部(5)と、を備え、
    前記マイコンは、前記駆動指令パルスを出力することに加え、前記駆動指令パルスよりもパルス幅が短い微小パルスを出力可能であり、多段噴射中の噴射段数を予定噴射段数よりも減ずる制御を行う場合に、キャンセルする噴射に対応する前記駆動指令パルスに代えて前記微小パルスを出力し、
    前記パルスカウンタは、前記微小パルスを入力する毎でも前記カウンタ値を書き換えるエンジンの燃料噴射制御装置。
  2. 前記インジェクタ駆動制御部は、前記駆動指令パルス毎に異なる電流プロファイルを格納する電流プロファイル格納部(21)を有し、前記カウンタ値に応じて電流プロファイルを切り替える請求項1に記載のエンジンの噴射制御装置。
  3. 前記マイコンは、次回の噴射をキャンセルする場合に、今回の噴射においてインジェクタ(3)の噴射弁が完全に閉弁した後に、前記微小パルスを出力する請求項1又は2に記載のエンジンの噴射制御装置。
  4. 前記マイコンは、前記インジェクタの噴射弁が開弁しない程度のパルス幅のパルスを前記微小パルスとして出力する請求項1から3の何れか一項に記載のエンジンの噴射制御装置。
  5. 前記マイコンは、多段噴射の最後の噴射をキャンセルする場合に、そのキャンセルする噴射に対応する微小パルスの出力を抑制する請求項1から4の何れか一項に記載のエンジンの噴射制御装置。
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