JP2019019740A - Fuel injection control device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に関するものである。 The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine.
車両等に搭載される内燃機関の各気筒に燃料を噴射供給する燃料噴射弁として、例えば電磁ソレノイド式のものが知られている。この種の燃料噴射弁においては、燃料噴射弁本体に内蔵されるコイルへの通電時期及び通電時間を制御して弁体(ニードル)を開弁方向に駆動させることで、燃料噴射時期及び燃料噴射量を制御している。 2. Description of the Related Art As a fuel injection valve that supplies fuel to each cylinder of an internal combustion engine mounted on a vehicle or the like, for example, an electromagnetic solenoid type is known. In this type of fuel injection valve, by controlling the energization timing and energization time to the coil built in the fuel injection valve body and driving the valve body (needle) in the valve opening direction, the fuel injection timing and fuel injection are controlled. The amount is controlled.
エンジンの出力や燃費、排気エミッション等を良好にするためには、燃料噴射量を精度良く制御することが必要である。そこで、噴射量ばらつきの補正に関する技術について従来、種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1には、燃料噴射弁の弁体が駆動しない範囲の所定の通電パルスで磁気回路に通電を行い、そのときの燃料噴射弁のマイナス端子電圧により磁気回路ばらつき値を算出することが開示されている。
In order to improve engine output, fuel consumption, exhaust emission, and the like, it is necessary to accurately control the fuel injection amount. Thus, various techniques related to correction of injection amount variation have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
噴射量ばらつきの原因としては、燃料噴射弁側の個体差の影響だけでなく、燃料噴射弁の駆動を制御する制御部側の個体差の影響を受けることが考えられる。燃料噴射量を精度良く制御するためには、噴射量ばらつきを精度良く検出する必要がある。 It is conceivable that the variation in the injection amount is influenced not only by the individual difference on the fuel injection valve side but also by the individual difference on the control unit side that controls the drive of the fuel injection valve. In order to control the fuel injection amount with high accuracy, it is necessary to detect the injection amount variation with high accuracy.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、正確な噴射量補正を行うことができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and a main object of the present invention is to provide a fuel injection control device for an internal combustion engine that can perform accurate injection amount correction.
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について説明する。なお、以下においては、理解の容易のため、発明の実施の形態において対応する構成の符号を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。 Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described. In the following, for ease of understanding, the reference numerals of the corresponding components in the embodiments of the invention are appropriately shown in parentheses, but are not limited to the specific configurations shown in parentheses.
本発明は、燃料噴射弁(30)と、前記燃料噴射弁を駆動させる制御部(41、42)とを備える内燃機関(10)の燃料噴射システムに適用される内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。請求項1に記載の発明は、前記燃料噴射弁の弁体(34)が駆動する態様で前記燃料噴射弁に通電する第1通電を実施するとともに、前記第1通電の通電終了後における前記燃料噴射弁の端子電圧に基づいて、前記燃料噴射弁の駆動特性に関する情報として第1駆動情報を取得する第1情報取得部と、前記弁体が駆動しない態様で前記燃料噴射弁に通電する第2通電を実施するとともに、前記第2通電の通電終了後における前記端子電圧に基づいて、前記駆動特性に関する情報として第2駆動情報を取得する第2情報取得部と、前記第1情報取得部により取得した第1駆動情報と、前記第2情報取得部により取得した第2駆動情報とに基づいて、前記燃料噴射弁の噴射補正量を算出する噴射量算出部と、を備える。 The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine applied to a fuel injection system of an internal combustion engine (10) comprising a fuel injection valve (30) and a control unit (41, 42) for driving the fuel injection valve. . According to the first aspect of the present invention, the first energization for energizing the fuel injection valve is performed in such a manner that the valve element (34) of the fuel injection valve is driven, and the fuel after the energization of the first energization is completed. A first information acquisition unit that acquires first drive information as information relating to drive characteristics of the fuel injection valve based on a terminal voltage of the injection valve, and a second that energizes the fuel injection valve in a manner in which the valve body is not driven. Acquired by the first information acquisition unit, and a second information acquisition unit that acquires second drive information as information related to the drive characteristics based on the terminal voltage after the energization of the second energization is completed. And an injection amount calculation unit that calculates an injection correction amount of the fuel injection valve based on the first drive information and the second drive information acquired by the second information acquisition unit.
上記構成においては、第1通電の通電終了後における燃料噴射弁の端子電圧を用いることにより、燃料噴射弁の駆動特性に関する情報として、燃料噴射弁のリフト挙動に起因する噴射量ばらつきと、制御部の回路素子に起因する噴射量ばらつきとを含む情報(第1駆動情報)を取得することができる。また、第2通電の通電終了後における燃料噴射弁の端子電圧を用いることにより、燃料噴射弁の駆動特性に関する情報として、燃料噴射弁のリフト挙動に起因する噴射量ばらつきを含まず、制御部の回路素子に起因する噴射量ばらつきを含む情報(第2駆動情報)を取得することができる。したがって、第1駆動情報及び第2駆動情報によれば、燃料噴射弁のリフト挙動に起因する噴射量ばらつきと、制御部の回路素子に起因する噴射量ばらつきとを切り分けることができる。これにより、燃料噴射弁及び制御部の個々の噴射量ばらつきを正確に把握でき、ひいては正確な噴射量補正を行うことができる。 In the above configuration, by using the terminal voltage of the fuel injection valve after the end of the first energization, as the information regarding the drive characteristics of the fuel injection valve, the injection amount variation caused by the lift behavior of the fuel injection valve, and the control unit It is possible to acquire information (first drive information) including the injection amount variation caused by the circuit elements. Further, by using the terminal voltage of the fuel injection valve after the end of the second energization, the information regarding the drive characteristics of the fuel injection valve does not include the injection amount variation due to the lift behavior of the fuel injection valve, and the control unit Information (second drive information) including variations in the injection amount caused by the circuit elements can be acquired. Therefore, according to the first drive information and the second drive information, it is possible to distinguish between the injection amount variation caused by the lift behavior of the fuel injection valve and the injection amount variation caused by the circuit element of the control unit. As a result, it is possible to accurately grasp the individual injection amount variations of the fuel injection valve and the control unit, and thus correct injection amount correction.
以下、実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、車両用の筒内噴射式の多気筒ガソリンエンジンを制御する制御システムとして具体化している。まず、図1に基づいてエンジン制御システムの概略構成を説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一又は均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. This embodiment is embodied as a control system for controlling an in-cylinder multi-cylinder gasoline engine for a vehicle. First, a schematic configuration of the engine control system will be described with reference to FIG. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other are given the same reference numerals in the drawings, and the description of the same reference numerals is used.
エンジン11において、吸気管12の最上流部にはエアクリーナ13が設けられ、エアクリーナ13の下流側には、吸入空気量を検出するエアフローメータ14が設けられている。エアフローメータ14の下流側には、モータ15によって開度調節されるスロットルバルブ16と、スロットルバルブ16の開度(スロットル開度)を検出するスロットル開度センサ17とが設けられている。
In the
スロットルバルブ16の下流側にはサージタンク18が設けられ、サージタンク18において、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ19が設けられている。サージタンク18には、エンジン11の各気筒21に空気を導入する吸気マニホールド20が接続されている。エンジン11の各気筒21には、それぞれ筒内に燃料を直接噴射する電磁式の燃料噴射弁30が取り付けられている。エンジン11のシリンダヘッドには、気筒21ごとに点火プラグ22が取り付けられており、各気筒21の点火プラグ22の火花放電によって筒内の混合気に着火される。
A
エンジン11の排気管23には、排気を検出対象にして混合気の空燃比又はリッチ/リーン等を検出する排気センサ24が設けられている。排気センサ24は、空燃比センサ、酸素センサ等である。排気センサ24の下流側には、排気を浄化する三元触媒等の触媒25が設けられている。
The
エンジン11のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ26や、ノッキングを検出するノックセンサ27が取り付けられている。クランク軸28の外周側には、クランク軸28が所定クランク角回転するごとにパルス信号を出力するクランク角センサ29が取り付けられている。クランク角センサ29のクランク角信号に基づいて、クランク角やエンジン回転速度が検出される。これら各種センサの出力はECU40に入力される。
A cooling
ECU40は、マイクロコンピュータを主体として構成された電子制御ユニットであり、内蔵されたROM(記憶媒体)に記憶されている制御プログラムを用い、各種センサの検出信号に基づいてエンジン11の各種制御を実施する。ECU40が燃料噴射制御装置に相当する。ECU40は、エンジン運転状態に応じた要求噴射量を算出し、その要求噴射量に基づいて燃料噴射弁30の駆動を制御するとともに、点火プラグ22の点火時期を制御する。
The ECU 40 is an electronic control unit mainly composed of a microcomputer, and performs various controls of the
燃料噴射制御について詳しくは、ECU40は、燃料噴射制御を実施するエンジン制御用のマイコン41と、燃料噴射弁駆動用の駆動IC42とを備えている。マイコン41は、エンジン運転状態に基づいて要求噴射量を算出するとともに、算出した要求噴射量に基づいて噴射パルス幅を算出する。また、算出した噴射パルス幅を駆動IC42に出力する。駆動IC42は、噴射パルス幅に基づき生成された噴射パルスにより燃料噴射弁30を駆動する。これにより、要求噴射量分の燃料を燃料噴射弁30から噴射させる。
Specifically, the fuel injection control includes an
本実施形態において、エンジン11は4気筒ガソリンエンジンであり、各気筒に設けられた燃料噴射弁30による燃料噴射として、1燃焼サイクル内の吸気行程及び圧縮行程のそれぞれにおいて噴射パルスを出力し、燃料を噴射する。なお、第1気筒♯1〜第4気筒♯4の燃焼順序は♯1→♯3→♯4→♯2である。燃料噴射に際しては、燃焼順序が一つ置きとなる2つの気筒をひとまとめにして駆動グループ1,2としており、駆動グループごとの駆動系統で各燃料噴射弁30が駆動される。本実施形態では、第1気筒♯1及び第4気筒♯4が駆動グループ1に属し、第2気筒♯2及び第3気筒♯3が駆動グループ2に属している。
In the present embodiment, the
燃料噴射弁30には、マイナス端子電圧Vmを検出する電圧センサ43や、電磁部(コイル)に流れる通電電流を検出する電流センサ44が設けられている。これら電圧センサ43及び電流センサ44の検出結果はECU40に逐次入力される。
The
本実施形態の燃料噴射制御においては、燃料噴射弁30の弁体をフルリフト位置まで到達させて、フルリフト状態で所望量の燃料を噴射するフルリフト噴射と、燃料噴射弁30の弁体がフルリフト位置に到達する前のパーシャルリフト状態で弁体の開弁側への移動を終了させ、その状態で所望の微少量の燃料を噴射するパーシャルリフト噴射とを実施している。パーシャルリフト噴射は、例えば、メイン噴射(本実施形態では吸気行程噴射)の後に実施される燃料噴射(本実施形態では圧縮行程噴射)において行われる。
In the fuel injection control of the present embodiment, the valve body of the
フルリフト噴射及びパーシャルリフト噴射について、図2を用いて説明する。なお、図2中、(a)はフルリフト噴射時の動作を示し、(b)はパーシャルリフト噴射時の動作を示している。 Full lift injection and partial lift injection will be described with reference to FIG. In FIG. 2, (a) shows the operation during full lift injection, and (b) shows the operation during partial lift injection.
図2に示すように、燃料噴射弁30は、通電により電磁力を生じさせる電磁部としてのコイル31と、磁性体よりなる固定コア32と、磁性体よりなり電磁力によって固定コア32の側に吸引される可動コア33と、可動コア33と一体的に駆動されるニードル状の弁体34と、弁体34を閉弁側に付勢する第1スプリング35と、可動コア33を反閉弁側に付勢する第2スプリング36とを有している。コイル31への通電に伴い弁体34が弁座から離れて開弁側に移動することで、燃料噴射弁30が開弁状態となり、燃料噴射が行われる。なお、第2スプリング36の付勢力は、第1スプリング35の付勢力よりも小さく設定されている。
As shown in FIG. 2, the
図2(a)、(b)では噴射パルス幅が相違している。図2(a)に示すように、弁体リフト量がフルリフト量となる場合には、噴射パルス幅が比較的長くなる。この場合、弁体34が、可動コア33が固定コア32側のストッパ32aに突き当たる位置であるフルリフト位置に到達する。一方、図2(b)に示すように、弁体リフト量がパーシャルリフト量となる場合には、噴射パルス幅が比較的短くなる。この場合、弁体34が、可動コア33がストッパ32aに突き当たる手前の状態であり、フルリフト位置に到達しないパーシャルリフト状態となる。噴射パルスの立ち下がりに伴いコイル31の通電が停止されると、可動コア33と弁体34とが閉弁位置に戻ることで燃料噴射弁30が閉弁状態となり、燃料噴射が停止される。なお、可動コア33と弁体34とが別体で構成されているため、弁体34が閉位置に到達した際には、弁体34はその閉位置で保持されるのに対し、可動コア33は単独でより先端側に移動する。
2A and 2B, the injection pulse width is different. As shown in FIG. 2A, when the valve body lift amount is the full lift amount, the injection pulse width is relatively long. In this case, the
図3は、パーシャルリフト噴射を実施するパーシャルリフト領域と、フルリフト噴射を実施するフルリフト領域とを示す図である。図3に示すように、パーシャルリフト領域及びフルリフト領域のいずれにおいても、噴射パルス幅(すなわち通電時間)が長いほど、燃料噴射量が直線的に多くなる傾向を有する。 FIG. 3 is a diagram illustrating a partial lift region in which partial lift injection is performed and a full lift region in which full lift injection is performed. As shown in FIG. 3, in both the partial lift region and the full lift region, the fuel injection amount tends to increase linearly as the injection pulse width (that is, energization time) is longer.
ここで、高圧の燃料を燃料噴射弁30から筒内に噴射する筒内噴射式エンジン11では、噴射パルス幅に対する燃料噴射量の変化特性のリニアリティ(直線性)が、パーシャルリフト領域で悪化しやすく、噴射パルス幅に対応する燃料噴射量の個体差が大きくなりやすい。その一方で、噴射量ばらつきが大きいと、燃料噴射弁30から噴射される燃料量を精密に調整することができず、排気エミッションやドライバビリティ等の悪化を招くことが懸念される。特にパーシャルリフト噴射では噴射量が微少であり、この微少噴射により噴射量ばらつきの影響が大きくなりやすい。そのため、各燃料噴射弁30、ECU40の各噴射系統について、個々の噴射量ばらつきを精度良く検出し、噴射量ばらつきに応じた噴射量制御を行うことが必要となる。
Here, in the in-
燃料噴射弁30の噴射量ばらつきとしては、燃料噴射弁30のリフト挙動の個体差に起因するばらつき(以下、「機械的ばらつき」ともいう。)と、燃料噴射弁30の駆動を制御するマイコン41及び駆動IC42の回路素子の個体差に起因するばらつき(以下、「電気的ばらつき」ともいう。)と、が存在する。機械的ばらつきは、燃料噴射を実施するアクチュエータである燃料噴射弁30側の噴射量ばらつきであり、例えば固定コア32と可動コア33との組み付け状態や、弁体34の動きやすさ等に起因して生じる。一方、電気的ばらつきは、燃料噴射弁30の駆動を制御するECU40側の噴射量ばらつきであり、例えばマイコン41や駆動IC42の回路素子における磁気効率等によって生じる。この場合、ECU40の回路素子における磁気抜けが大きいほど(すなわち、磁気効率が悪いほど)、燃料噴射弁30への噴射パルスをオフしてから閉弁するまでの所要時間が短くなり、閉弁時期が早くなる。
The injection amount variation of the
そこで本実施形態では、燃料噴射弁30の噴射量ばらつきのうち、電気的ばらつきを補正するための噴射補正量である電気的ばらつき値と、機械的ばらつきを補正するための噴射補正量である機械的ばらつき値とを算出し、これら算出した電気的ばらつき値及び機械的ばらつき値に基づいて、燃料噴射量の補正量(噴射補正量)を算出することとしている。なお、機械的ばらつきが第1補正量に相当し、電気的ばらつき値が第2補正量に相当する。本実施形態の噴射量ばらつきの算出処理について、以下に詳しく説明する。
Therefore, in the present embodiment, among the injection amount variations of the
燃料噴射弁30は、噴射パルスのオフに伴い、誘電起電力によってマイナス端子電圧Vmが変化する。この特性について図4を用いて説明する。図4は、燃料噴射弁30の弁体34を駆動させて燃料噴射弁30から所定量の燃料を噴射させたときの挙動を示している。図4中、(a)は、燃料噴射弁30のプラス端子電圧Vpについて、(b)はマイナス端子電圧Vmについて、(c)はインジェクタ駆動電流について、(d)は燃料噴射弁30の噴射率についての挙動をそれぞれ示している。図4から分かるように、燃料噴射弁30のコイル31に通電して開弁させ、その後、噴射パルス幅に対応する時間の経過後に通電を停止させると、通電オフ直後の所定期間では、バッテリ電圧VBよりも高いフライバック電圧(逆起電圧)が発生する(図4(b)参照)。
In the
なお、マイナス端子電圧Vmについて本明細書では、その大きさを絶対値で表している。例えば「Vmが所定値よりも大きい」とは、Vmが所定値よりも負側に大きい値であることを意味している。 In the present specification, the magnitude of the negative terminal voltage Vm is expressed as an absolute value. For example, “Vm is larger than a predetermined value” means that Vm is a value larger on the negative side than the predetermined value.
こうしたフライバック電圧を利用することにより、燃料噴射弁30における実際の閉弁タイミングを検出することが可能である(図5参照)。具体的には、ECU40は、パーシャルリフト噴射による燃料噴射の実施期間中に、噴射パルスをオフした後のマイナス端子電圧Vmを、ノイズ成分の周波数よりも低い第1周波数f1をカットオフ周波数とする第1ローパスフィルタでフィルタ処理(なまし処理)した第1フィルタ電圧Vsm1を算出する。第1ローパスフィルタは、カットオフ周波数(第1周波数f1)よりも低い周波数帯域を通過域とするローパスフィルタである。
By using such a flyback voltage, it is possible to detect the actual valve closing timing in the fuel injection valve 30 (see FIG. 5). Specifically, the
また、ECU40は、噴射パルスをオフした後のマイナス端子電圧Vmを、第1周波数f1よりも低い第2周波数f2をカットオフ周波数とする第2ローパスフィルタでフィルタ処理(なまし処理)した第2フィルタ電圧Vsm2を算出する。なお、第1ローパスフィルタを用いたフィルタ処理及び第2ローパスフィルタを用いたフィルタ処理は、エンジン11の気筒毎に行う。こうした処理により、ECU40は、マイナス端子電圧Vmからノイズ成分を除去した第1フィルタ電圧Vsm1と、閉弁位置検出用の第2フィルタ電圧Vsm2とを算出する。第2ローパスフィルタは、カットオフ周波数(第2周波数f2)よりも低い周波数帯域を通過域とするローパスフィルタである。
In addition, the
続いて、第1フィルタ電圧Vsm1と第2フィルタ電圧Vsm2との差分Vdiff(=Vsm1−Vsm2)を算出する。また、噴射パルスのオフ後の基準タイミング(図5のt3)から、差分Vdiffが閾値Vtを超えるタイミング(図5のt4)までに要した時間を算出し、これを閾値到達時間Tdiffとする。本実施形態では、差分Vdiffと閉弁タイミングとの間に相関があることに着目し、差分Vdiffが閾値Vtを超えるタイミングを閉弁タイミングとして検出する。なお、閾値到達時間Tdiffの算出処理はエンジン11の気筒毎に行い、気筒毎に閉弁タイミングを算出する。閾値到達時間Tdiffが、「燃料噴射弁30の駆動特性に関する情報」に相当する。
Subsequently, a difference Vdiff (= Vsm1−Vsm2) between the first filter voltage Vsm1 and the second filter voltage Vsm2 is calculated. Further, the time required from the reference timing after the injection pulse is turned off (t3 in FIG. 5) to the timing at which the difference Vdiff exceeds the threshold Vt (t4 in FIG. 5) is calculated, and this is defined as the threshold arrival time Tdiff. In this embodiment, focusing on the fact that there is a correlation between the difference Vdiff and the valve closing timing, the timing at which the difference Vdiff exceeds the threshold value Vt is detected as the valve closing timing. Note that the threshold reaching time Tdiff is calculated for each cylinder of the
基準タイミングについて本実施形態では、噴射パルスをオフした後にマイナス端子電圧Vmが判定値Voffを下回るタイミング(換言すれば、判定値Voffよりも大から小へ移行する最初のタイミング)を基準タイミングとしている。なお、基準タイミングを、噴射パルスのオン時(図5のt1)、あるいは噴射パルスのオフ時(図5のt2)としてもよい。閾値Vtは、燃圧や燃温等に応じた可変値であってもよく、あるいは予め設定された固定値であってもよい。 Regarding the reference timing In this embodiment, the timing at which the minus terminal voltage Vm falls below the determination value Voff after the injection pulse is turned off (in other words, the first timing at which the shift from the larger value to the smaller value than the determination value Voff) is used as the reference timing. . The reference timing may be set when the injection pulse is on (t1 in FIG. 5) or when the injection pulse is off (t2 in FIG. 5). The threshold value Vt may be a variable value according to the fuel pressure, the fuel temperature, or the like, or may be a fixed value set in advance.
さらに本実施形態では、コイル31への通電オフに伴い発生するフライバック電圧を利用し、噴射パルスのオフ後のマイナス端子電圧Vmの挙動に基づいて、機械的ばらつき値及び電気的ばらつき値を算出している。具体的には、ECU40は、パーシャルリフト噴射を実施したときの通電オフ後のマイナス端子電圧Vmに基づいて閾値到達時間Tdiff(第1駆動情報に相当)を算出するリフト学習を実施する。また、ECU40は、燃料噴射弁30から燃料を噴射しない期間(本実施形態では、燃料カット中)において、弁体34が駆動しない範囲の所定の噴射パルスで燃料噴射弁30の通電を行い、その通電オフ後のマイナス端子電圧Vmに基づいて閾値到達時間Tdiff(第2駆動情報に相当)を算出するゼロリフト学習を実施する。そして、リフト学習により算出した閾値到達時間Tdiff(以下、「閾値到達時間Tdiff_1」ともいう。)と、ゼロリフト学習により算出した閾値到達時間Tdiff(以下、「閾値到達時間Tdiff_2」ともいう。)と、に基づいて、機械的ばらつき値及び電気的ばらつき値を算出する。なお、電気的ばらつき値が「第1補正量」に相当し、機械的ばらつき値が「第2補正量」に相当する。
Furthermore, in the present embodiment, the mechanical variation value and the electrical variation value are calculated based on the behavior of the minus terminal voltage Vm after the injection pulse is turned off by using the flyback voltage generated when the power supply to the coil 31 is turned off. doing. Specifically, the
図6に、機械的ばらつき及び電気的ばらつきに起因するフライバック電圧の波形の相違を示す。図6中、(a)はリフト学習時、(b)はゼロリフト学習時を示している。図6では、ECU40の回路素子の磁気効率がノミナルよりも悪く、フライバック電圧が速やかに収束する場合を想定している。
FIG. 6 shows the difference in flyback voltage waveform caused by mechanical and electrical variations. In FIG. 6, (a) shows the time of lift learning, and (b) shows the time of zero lift learning. In FIG. 6, it is assumed that the magnetic efficiency of the circuit element of the
ゼロリフト学習では、コイル31への通電は実施するものの、弁体34は駆動させない。この場合、噴射パルスオフ後のマイナス端子電圧Vmは、機械的ばらつきによる影響は受けず、電気的ばらつきの影響を受けてノミナル値からずれる。つまり、図6(b)に示すように、弁体34が駆動しない範囲の噴射パルスで通電を行った場合のマイナス端子電圧Vmのノミナル値からのずれ量(図6中のS1)は電気的ばらつきに起因するものとみなすことができる。
In zero lift learning, the coil 31 is energized, but the
一方、リフト学習では、コイル31への通電により弁体34を駆動させて、燃料噴射弁30から燃料を噴射させる。この場合、噴射パルスオフ後のマイナス端子電圧Vmは、機械的ばらつき及び電気的ばらつきの両方の影響を受けてノミナル値からずれる。つまり、図6(a)に示すように、弁体34が駆動する範囲の噴射パルスで通電を行った場合のマイナス端子電圧Vmのノミナル値からのずれ量は、電気的ばらつきに起因するずれ量(図6中のS1)と、機械的ばらつきに起因するずれ量(図6中のS2)との合算であるとみなすことができる。したがって、ゼロリフト学習でのずれ量S1分を除けば、機械的ばらつきに起因するずれ量を取得できる。
On the other hand, in the lift learning, the
機械的ばらつきは燃料噴射弁30ごとに定まる値であり、また、電気的ばらつきはECU40の駆動系統ごとに定まる値である。リフト学習及びゼロリフト学習によれば、燃料噴射弁30ごとの機械的ばらつきを取得できるとともに、ECU40の駆動系統ごとの電気的ばらつきを取得できる。
The mechanical variation is a value determined for each
図7及び図8は、本実施形態の燃料噴射制御の機能ブロック図である。図7に示すように、ECU40のマイコン41は、噴射パルス演算部51と、記憶部52と、を備えている。噴射パルス演算部51は、エンジン運転状態(例えば、エンジン回転速度やエンジン負荷等)に基づいて基本噴射量を算出する。また、記憶部52に記憶されている補正パラメータを読み出し、その読み出した補正パラメータに基づいて基本噴射量を補正することにより要求噴射量を算出する。本実施形態では、補正パラメータは機械的ばらつき値及び電気的ばらつき値を含んでいる。噴射パルス演算部51は、要求噴射量に応じた噴射パルス幅Tiを表す信号を生成し、駆動IC42に出力する。
7 and 8 are functional block diagrams of the fuel injection control of the present embodiment. As shown in FIG. 7, the
駆動IC42は、駆動制御部53と、演算部54と、を備えている。駆動制御部53は、噴射パルス幅Tiを表す信号を噴射パルス演算部51から入力し、噴射パルス幅Tiに基づき生成された噴射パルスにより燃料噴射弁30を開弁させる。演算部54は、噴射パルスのオフ後のマイナス端子電圧Vmの挙動に基づいて燃料噴射量の補正量(ずれ量)を算出する手段として、ゼロリフト学習部55と、リフト学習部56とを備えている。
The
ゼロリフト学習部55は、図8に示すように、Tdiff算出部55Aと、基準値記憶部55Bと、補正量演算部55Cと、補正量記憶部55Dとを備えている。Tdiff算出部55Aは、所定のゼロリフト学習実行条件が成立した場合に、燃料噴射弁30の弁体34が駆動しない範囲の噴射パルスにより燃料噴射弁30に通電し、閾値到達時間Tdiff_2を算出する。補正量演算部55Cは、Tdiff算出部55Aから閾値到達時間Tdiff_2を入力するとともに、基準値記憶部55Bから、基準値(ノミナル値、定数)を取得する。そして、基準値に対する閾値到達時間Tdiff_2のずれ量として電気的ばらつき値Q1を算出する。電気的ばらつき値Q1は、例えば下記式(1)で表される。
Q1=(閾値到達時間Tdiff_2)/基準値 …(1)
算出した電気的ばらつき値Q1は補正量記憶部55Dに記憶される。
As shown in FIG. 8, the zero
Q1 = (Threshold arrival time Tdiff_2) / reference value (1)
The calculated electrical variation value Q1 is stored in the correction
リフト学習部56は、図8に示すように、Tdiff算出部56Aと、第1演算部56Bと、推定噴射量算出部56Cと、基準噴射量記憶部56Dと、第2演算部56Eとを備えている。Tdiff算出部56Aは、所定のリフト学習実行条件が成立した場合に、弁体34を所定のパーシャルリフト位置まで変位可能な噴射パルスにより燃料噴射弁30に通電し、閾値到達時間Tdiff_1を算出する。第1演算部56Bは、Tdiff算出部56Aから閾値到達時間Tdiff_1を入力するとともに、補正量記憶部55Dから電気的ばらつき値Q1を取得する。そして、閾値到達時間Tdiff_1に電気的ばらつき値Q1を乗算して、補正後閾値到達時間Tdiff*Q1を算出する。なお、補正後閾値到達時間Tdiff*Q1は、閾値到達時間Tdiff_1から電気的ばらつき分が取り除かれ、機械的ばらつき分が含まれた、閉弁タイミングに関する情報である。
As shown in FIG. 8, the
推定噴射量算出部56Cは、補正後閾値到達時間Tdiff*Q1から推定噴射量Rを算出する。ここでは、補正後閾値到達時間Tdiff*Q1に補正係数Kを乗算することにより推定噴射量Rを算出する。第2演算部56Eは、推定噴射量算出部56Cから推定噴射量Rを入力するとともに、基準噴射量記憶部56Dから、基準噴射量(ノミナル値、定数)を取得する。そして、基準噴射量に対する推定噴射量Rのずれ量として機械的ばらつき値Q2を算出する。機械的ばらつき値Q2は、例えば下記式(2)で表される。
Q2=推定噴射量/基準噴射量 …(2)
The estimated injection
Q2 = estimated injection amount / reference injection amount (2)
ECU40のマイコン41は、駆動IC42から入力された電気的ばらつき値Q1及び機械的ばらつき値Q2を、噴射量ばらつきの補正量として記憶部52に記憶する。マイコン41は、記憶部52に記憶された電気的ばらつき値Q1及び機械的ばらつき値Q2を用いて基本噴射量を補正し、その補正された噴射パルスに基づいて燃料噴射弁30を開弁駆動する。リフト学習部56が「第1情報取得部」の機能を実現し、ゼロリフト学習部55が「第2情報取得部」の機能を実現する。また、リフト学習部56及びゼロリフト学習部55が「補正量算出部」の機能を実現する。
The
なお、電気的ばらつき値Q1を算出する際には、ゼロリフト学習用の通電を1回行うことによって閾値到達時間Tdiff_2を取得し、その取得した閾値到達時間Tdiff_2を用いて電気的ばらつき値Q1を算出してもよい。あるいは、ゼロリフト学習用の通電を複数回行うことによって閾値到達時間Tdiff_2を複数個取得し、その平均値から電気的ばらつき値Q1を算出してもよい。また、機械的ばらつき値Q2についても同じく、1回の閾値到達時間Tdiff_1により機械的ばらつき値Q2を算出してもよく、複数回の燃料噴射によって取得した閾値到達時間Tdiff_1の平均値から機械的ばらつき値Q2を算出してもよい。 When calculating the electrical variation value Q1, the threshold arrival time Tdiff_2 is acquired by performing energization for zero lift learning once, and the electrical variation value Q1 is calculated using the acquired threshold arrival time Tdiff_2. May be. Alternatively, a plurality of threshold arrival times Tdiff_2 may be obtained by performing energization for zero lift learning a plurality of times, and the electrical variation value Q1 may be calculated from the average value. Similarly, for the mechanical variation value Q2, the mechanical variation value Q2 may be calculated from one threshold arrival time Tdiff_1, and the mechanical variation is calculated from the average value of the threshold arrival times Tdiff_1 obtained by multiple fuel injections. The value Q2 may be calculated.
次に、本実施形態におけるばらつき値算出処理の処理手順について図9のフローチャートを用いて説明する。この処理は、駆動IC42により所定周期毎(例えば1燃焼サイクル毎)に実行される。
Next, the processing procedure of the variation value calculation process in the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. This process is executed by the
図9において、ステップS101では、ゼロリフト学習が完了したか否かを判定する。ゼロリフト学習が未だ完了していない場合には、ステップS102へ進み、ゼロリフト学習実行条件が成立しているか否かを判定する。 In FIG. 9, in step S101, it is determined whether or not zero lift learning has been completed. If the zero lift learning has not been completed yet, the process proceeds to step S102, and it is determined whether or not the zero lift learning execution condition is satisfied.
ゼロリフト学習実行条件としては、以下の条件B1〜B7が設定されており、これらの条件B1〜B7の全てを満たす場合にステップS102で肯定判定される。
B1:今回のドライビングサイクルで未だゼロリフト学習が完了していないこと。
B2:全気筒について、減速時の燃料カット中であること。
B3:エンジン回転速度が、燃料カット状態から燃焼状態に復帰される所定の復帰回転速度以上であること。
B4:燃料噴射弁30から噴射される燃料の圧力(燃圧)が、ゼロリフト学習のための通電による意図しない燃料噴射を回避可能な所定燃圧以上であること。
B5:バッテリ電圧が、燃料噴射弁30の作動を担保可能な所定電圧以上であること。
B6:気筒内圧力が、ゼロリフト学習のための通電による意図しない燃料噴射を回避可能な所定圧力以上であること。
B7:フェールセーフの実行中でないこと。
The following conditions B1 to B7 are set as the zero lift learning execution conditions, and when all of these conditions B1 to B7 are satisfied, an affirmative determination is made in step S102.
B1: Zero lift learning has not been completed yet in this driving cycle.
B2: Fuel is being cut during deceleration for all cylinders.
B3: The engine rotation speed is equal to or higher than a predetermined return rotation speed at which the fuel cut state returns to the combustion state.
B4: The pressure (fuel pressure) of the fuel injected from the
B5: The battery voltage is equal to or higher than a predetermined voltage that can guarantee the operation of the
B6: The in-cylinder pressure is equal to or higher than a predetermined pressure at which unintended fuel injection due to energization for zero lift learning can be avoided.
B7: Fail-safe is not being executed.
ゼロリフト学習実行条件が成立していなければ、そのまま本ルーチンを終了する。一方、ゼロリフト学習実行条件が成立している場合には、ステップS103へ進み、図11に示すフローチャートにしたがってゼロリフト学習を実行する。その後、ステップS104では、ゼロリフト学習によって算出した電気的ばらつき値Q1をマイコン41に出力し、マイコン41の記憶部52に記憶又は更新させる。
If the zero lift learning execution condition is not satisfied, this routine is terminated as it is. On the other hand, when the zero lift learning execution condition is satisfied, the process proceeds to step S103, and zero lift learning is executed according to the flowchart shown in FIG. Thereafter, in step S104, the electrical variation value Q1 calculated by the zero lift learning is output to the
ゼロリフト学習が完了している場合には、ステップS101で肯定判定されてステップS105へ進む。ステップS105では、リフト学習実行条件が成立しているか否かを判定する。リフト学習実行条件としては、ゼロリフト学習が完了していること、燃料カット中ではないこと、及び触媒早期暖機中であること、の条件を少なくとも含み、これら全ての条件が成立している場合に肯定判定される。 When the zero lift learning is completed, an affirmative determination is made in step S101 and the process proceeds to step S105. In step S105, it is determined whether lift learning execution conditions are satisfied. The lift learning execution conditions include at least the conditions that zero lift learning has been completed, fuel cut is not in progress, and catalyst early warm-up is in progress, and all these conditions are satisfied A positive determination is made.
リフト学習実行条件が成立している場合には、ステップS106へ進み、リフト学習を実行する。ステップS107では、リフト学習によって算出した機械的ばらつき値Q2をマイコン41に出力し、マイコン41の記憶部52に記憶又は更新させる。
If the lift learning execution condition is satisfied, the process proceeds to step S106 and lift learning is executed. In step S107, the mechanical variation value Q2 calculated by the lift learning is output to the
次に、リフト学習及びゼロリフト学習において閾値到達時間Tdiffを算出する処理について、図10のフローチャートを用いて説明する。この処理は、駆動IC42により所定周期毎に(例えば数msec毎に)実行される。
Next, processing for calculating the threshold arrival time Tdiff in lift learning and zero lift learning will be described with reference to the flowchart of FIG. This process is executed by the
図10において、ステップS201では、燃料噴射弁30のマイナス端子電圧Vmを取得する。続くステップS202では、マイナス端子電圧Vmを第1ローパスフィルタでフィルタ処理して第1フィルタ電圧Vsm1を算出する。第1ローパスフィルタは、第1フィルタ電圧の前回値Vsm1(k−1)とマイナス端子電圧の今回値Vm(k)とを用いて、第1フィルタ電圧の今回値Vsm1(k)を求めるデジタルフィルタであり、下記(3)式で実装されている。
Vsm1(k)=
{(n1−1)/n1}×Vsm1(k−1)+(1/n1)×Vm(k) …(3)
In FIG. 10, in step S201, the minus terminal voltage Vm of the
Vsm1 (k) =
{(N1-1) / n1} * Vsm1 (k-1) + (1 / n1) * Vm (k) (3)
なお、第1ローパスフィルタの時定数n1は、マイナス端子電圧Vmのサンプリング周波数fs(=1/Ts)と、第1ローパスフィルタのカットオフ周波数(第1周波数f1)とを用いた下記(4)式の関係を満たすように設定されている。
1/fs:1/f1=1:(n1−1) …(4)
The time constant n1 of the first low-pass filter is the following (4) using the sampling frequency fs (= 1 / Ts) of the negative terminal voltage Vm and the cut-off frequency (first frequency f1) of the first low-pass filter. It is set so as to satisfy the expression relationship.
1 / fs: 1 / f1 = 1: (n1-1) (4)
続くステップS203では、マイナス端子電圧Vmを第1周波数f1よりも低い第2周波数f2をカットオフ周波数とする第2ローパスフィルタでフィルタ処理した第2フィルタ電圧Vsm2を算出する。第2ローパスフィルタは、第2フィルタ電圧の前回値Vsm2(k−1)と、マイナス端子電圧の今回値Vm(k)とを用いて第2フィルタ電圧の今回値Vsm2(k)を求めるデジタルフィルタであり、下記(5)式で実装されている。
Vsm2(k)=
{(n2−1)/n2}×Vsm2(k−1)+(1/n2)×Vm(k) …(5)
なお、第2ローパスフィルタの時定数n2は、マイナス端子電圧Vmのサンプリング周波数fs(=1/Ts)と、第2ローパスフィルタのカットオフ周波数(第2周波数f2)とを用いた下記(6)式の関係を満たすように設定されている。
1/fs:1/f2=1:(n2−1) …(6)
In subsequent step S203, a second filter voltage Vsm2 obtained by filtering the minus terminal voltage Vm with a second low-pass filter having a second frequency f2 lower than the first frequency f1 as a cutoff frequency is calculated. The second low-pass filter uses the previous value Vsm2 (k−1) of the second filter voltage and the current value Vm (k) of the negative terminal voltage to obtain a current value Vsm2 (k) of the second filter voltage. It is implemented by the following equation (5).
Vsm2 (k) =
{(N2-1) / n2} * Vsm2 (k-1) + (1 / n2) * Vm (k) (5)
The time constant n2 of the second low-pass filter is the following (6) using the sampling frequency fs (= 1 / Ts) of the negative terminal voltage Vm and the cutoff frequency (second frequency f2) of the second low-pass filter. It is set so as to satisfy the expression relationship.
1 / fs: 1 / f2 = 1: (n2-1) (6)
続くステップS204では、第1フィルタ電圧Vsm1と第2フィルタ電圧Vsm2との差分Vdiff(=Vsm1−Vsm2)を算出する。なお、差分Vdiffが0以上にならないようにガード処理して、マイナス成分だけを抽出するようにしてもよい。 In subsequent step S204, a difference Vdiff (= Vsm1−Vsm2) between the first filter voltage Vsm1 and the second filter voltage Vsm2 is calculated. Note that it is possible to extract only a minus component by performing a guard process so that the difference Vdiff does not become 0 or more.
続くステップS205では、閾値Vtを取得するとともに、閾値到達時間の前回値Tdiff(k−1)を取得する。ステップS206では、噴射パルスがオフか否かを判定する。ステップS206で肯定判定された場合には、ステップS207へ進み、燃料噴射弁30のマイナス端子電圧Vmが判定値Voffを下回るタイミング(判定値Voffよりも大から小になるタイミング)であるか否かを判定する。ステップS207で肯定判定された場合には、ステップS209へ進み、電圧変曲点時間の今回値Tdiff(k)を「0」にリセットする。
In subsequent step S205, the threshold value Vt is acquired, and the previous value Tdiff (k-1) of the threshold arrival time is acquired. In step S206, it is determined whether the injection pulse is off. If an affirmative determination is made in step S206, the process proceeds to step S207, and whether or not it is a timing at which the minus terminal voltage Vm of the
一方、ステップS207で否定判定された場合には、ステップS208へ進み、第1フィルタ電圧Vsm1と第2フィルタ電圧Vsm2との差分Vdiffが閾値Vtを超えたか否か(閾値Vtよりも小から大になったか否か)を判定する。ステップS208で否定判定された場合には、ステップS210へ進み、閾値到達時間の前回値Tdiff(k−1)に所定値Ts(本ルーチンの演算周期)を加算して閾値到達時間の今回値Tdiff(k)を求めることで、閾値到達時間Tdiffをカウントアップする。 On the other hand, if a negative determination is made in step S207, the process proceeds to step S208, and whether or not the difference Vdiff between the first filter voltage Vsm1 and the second filter voltage Vsm2 exceeds the threshold value Vt (smaller to larger than the threshold value Vt). Or not). If a negative determination is made in step S208, the process proceeds to step S210, where a predetermined value Ts (the calculation cycle of this routine) is added to the previous value Tdiff (k−1) of the threshold arrival time, and the current value Tdiff of the threshold arrival time. By obtaining (k), the threshold arrival time Tdiff is counted up.
一方、ステップS208で、差分Vdiffが閾値Vtを超えたと判定されるとステップS211へ進み、閾値到達時間の今回値Tdiff(k)を前回値Tdiff(k−1)に保持する。これにより、噴射パルスのオフ後に燃料噴射弁30のマイナス端子電圧Vmが判定値Voffを下回るタイミング(基準タイミング)から、差分Vdiffが閾値Vtを超えるタイミングまでの時間を閾値到達時間Tdiffとして算出する。
On the other hand, if it is determined in step S208 that the difference Vdiff has exceeded the threshold value Vt, the process proceeds to step S211, and the current value Tdiff (k) of the threshold arrival time is held at the previous value Tdiff (k−1). Thus, the time from the timing (reference timing) when the negative terminal voltage Vm of the
なお、ステップS206で噴射パルスがオフではない(つまり、噴射パルスがオンである)と判定された場合には、今回値Tdiff(k)を前回値Tdiff(k−1)で保持し、閾値到達時間Tdiffの算出値を次の基準タイミングまで保持する。 If it is determined in step S206 that the injection pulse is not off (that is, the injection pulse is on), the current value Tdiff (k) is held at the previous value Tdiff (k−1), and the threshold is reached. The calculated value of time Tdiff is held until the next reference timing.
次に、ゼロリフト学習の処理手順について、図11のフローチャートを用いて説明する。この処理は、駆動IC42により所定の演算周期で(例えば、噴射更新タイミング毎に)実行される。
Next, the processing procedure of zero lift learning will be described using the flowchart of FIG. This process is executed by the
図11において、ステップS301では、ゼロリフト学習実行条件(B1〜B7)が成立しているか否かを判定する。ゼロリフト学習実行条件が成立していれば、ステップS302へ進み、実行条件成立フラグをセットするとともに、ゼロリフト学習用の噴射モードに設定する。具体的には、各気筒における燃料噴射を吸気行程1回に設定する。また、噴射タイミングをゼロリフト学習用の所定時期に設定するとともに、噴射時間をゼロリフト学習用の所定時間Doffに設定する。所定時間Doffは、燃料噴射弁30の弁体34が駆動しない通電パルス幅に対応する値に設定されている(図6(b)参照)。
In FIG. 11, in step S301, it is determined whether or not the zero lift learning execution condition (B1 to B7) is satisfied. If the zero lift learning execution condition is satisfied, the process proceeds to step S302, the execution condition satisfaction flag is set, and the injection mode for zero lift learning is set. Specifically, the fuel injection in each cylinder is set to one intake stroke. In addition, the injection timing is set to a predetermined time for zero lift learning, and the injection time is set to a predetermined time Doff for zero lift learning. The predetermined time Doff is set to a value corresponding to the energization pulse width in which the
ステップS303では、ゼロリフト学習カウンタをカウントアップする。続くステップS304では、ゼロリフト学習カウンタが第1判定値TH1よりも大きいか否かを判定する。ゼロリフト学習カウンタが第1判定値TH1以下であれば一旦本ルーチンを終了する。一方、ゼロリフト学習カウンタが第1判定値TH1よりも大きい場合には、ステップS305へ進み、インジェクタ駆動電流をゼロリフト学習用の所定電流値Aoffに設定するとともに、燃料カット中の燃料噴射弁30の駆動を許可する。ここで、所定電流値Aoffは、燃料噴射弁30の弁体34が駆動しない電流値である。所定電流値Aoffは、エンジン運転状態(例えば燃圧等)に応じて可変に設定されてもよく、固定値であってもよい。
In step S303, the zero lift learning counter is counted up. In a succeeding step S304, it is determined whether or not the zero lift learning counter is larger than the first determination value TH1. If the zero lift learning counter is equal to or less than the first determination value TH1, this routine is once ended. On the other hand, if the zero lift learning counter is larger than the first determination value TH1, the process proceeds to step S305, the injector drive current is set to a predetermined current value Aoff for zero lift learning, and the
続くステップS306では、ゼロリフト学習カウンタが第2判定値TH2よりも大きいか否かを判定する。ゼロリフト学習カウンタが判定値TH2よりも大きいことを条件にステップS307へ進む。ステップS307では、ゼロリフト学習用値(本実施形態では、閾値到達時間Tdiff_2)の検出を許可する。また、ステップS308では、閾値到達時間Tdiff_2に基づいて電気的ばらつき値Q1を算出する。 In a succeeding step S306, it is determined whether or not the zero lift learning counter is larger than the second determination value TH2. The process proceeds to step S307 on condition that the zero lift learning counter is larger than the determination value TH2. In step S307, detection of a value for zero lift learning (in this embodiment, threshold arrival time Tdiff_2) is permitted. In step S308, the electrical variation value Q1 is calculated based on the threshold arrival time Tdiff_2.
ゼロリフト学習実行条件が成立していない場合には、ステップS309へ進み、噴射モードを通常モードに設定する。また、ステップS310では、ゼロリフト学習カウンタをリセットするとともに、ゼロリフト学習用値の検出を禁止する。その後本ルーチンを終了する。 If the zero lift learning execution condition is not satisfied, the process proceeds to step S309, and the injection mode is set to the normal mode. In step S310, the zero lift learning counter is reset and the detection of the zero lift learning value is prohibited. Thereafter, this routine is terminated.
図11のフローチャートによれば、ECU40は、噴射モードを、通常時の燃料噴射態様である通常モードから、燃料噴射弁30の弁体34が駆動しない範囲で通電して閾値到達時間Tdiffを取得するゼロリフト学習モードに切り替える場合には、ゼロリフト学習実行条件が成立しても直ちにゼロリフト学習モードに切り替えず、所定のディレイ時間が経過した後にゼロリフト学習モードに切り替える。一方、ゼロリフト学習モードから通常モードに切り替える場合には、ゼロリフト学習実行条件が不成立になったことに伴い、直ちに通常モードに切り替える。この制御について、図12及び図13のタイムチャートを用いて説明する。なお、図12及び図13中の黒塗り三角印は、噴射更新タイミングを表している。
According to the flowchart of FIG. 11, the
まず、通常モードからゼロリフト学習モードへの切替時について、図12を用いて説明する。図12において、時刻t11で燃料カットが開始され、その後の噴射更新タイミングの時刻t12で、ゼロリフト学習実行条件が成立した場合を考える。この場合、時刻t12では、噴射タイミングをゼロリフト学習用の所定時期に設定するとともに、噴射時間をゼロリフト学習用の所定時間に設定する。また、ゼロリフト学習カウンタを1だけカウントアップする。 First, switching from the normal mode to the zero lift learning mode will be described with reference to FIG. In FIG. 12, a case where the fuel cut is started at time t11 and the zero lift learning execution condition is satisfied at time t12 of the subsequent injection update timing is considered. In this case, at time t12, the injection timing is set to a predetermined time for learning zero lift, and the injection time is set to a predetermined time for learning zero lift. Also, the zero lift learning counter is incremented by one.
噴射更新タイミング毎にゼロリフト学習カウンタをカウントアップしていき、ゼロリフト学習カウンタが第1判定値TH1(図12では「2」)を超えると、その時刻t14で燃料カット中の燃料噴射弁30の駆動を許可するとともに、インジェクタ駆動電流をゼロリフト学習用の所定電流値Aoffに設定する。これにより、各燃料噴射弁30に対し、ゼロリフト学習用の所定時期で、弁体34が駆動しない範囲の所定電流値Aoffの通電が行われる。図12では、ゼロリフト学習実行条件の成立後において、まず、第2気筒♯2の燃料噴射弁30に対して、第2気筒♯2の吸気行程でゼロリフト学習用の通電が行われ、続いて、第1気筒♯1の燃料噴射弁30に対して、第1気筒♯1の吸気行程でゼロリフト学習用の通電が行われる。また、ゼロリフト学習カウンタが第2判定値TH2(図12では「4」)を超えると、その後の噴射更新タイミングの時刻t16で、ゼロリフト学習用値の取得が許可されて、電気的ばらつき値Q1が算出される。
The zero lift learning counter is counted up at each injection update timing, and when the zero lift learning counter exceeds the first determination value TH1 ("2" in FIG. 12), the
次に、ゼロリフト学習モードから通常モードへ切り替える場合について、図13を用いて説明する。図13において、時刻t21で燃料カットが終了されると、その直後の噴射更新タイミングの時刻t22でゼロリフト学習実行条件が不成立と判定されたことに伴い、噴射タイミング及び噴射時間が通常モードの値に切り替えられる。また、ゼロリフト学習カウンタがゼロにリセットされるとともに、インジェクタ駆動電流が通常モードの値に切り替えられる。 Next, the case of switching from the zero lift learning mode to the normal mode will be described with reference to FIG. In FIG. 13, when the fuel cut is completed at time t21, the injection timing and the injection time are set to the values of the normal mode because it is determined that the zero lift learning execution condition is not satisfied at the time t22 of the injection update timing immediately after that. Can be switched. Further, the zero lift learning counter is reset to zero, and the injector drive current is switched to the normal mode value.
以上詳述した本実施形態によれば、次の優れた効果が得られる。 According to the embodiment described in detail above, the following excellent effects can be obtained.
パーシャルリフト噴射の通電オフ後のマイナス端子電圧Vmに基づき算出した閾値到達時間Tdiff_1は、燃料噴射弁30のリフト挙動に起因する噴射量ばらつき(機械的ばらつき)と、ECU40の回路素子に起因する噴射量ばらつき(電気的ばらつき)とを含む。一方、弁体34が駆動しない範囲の通電パルスのオフ後のマイナス端子電圧Vmに基づき算出した閾値到達時間Tdiff_2は、弁体34が駆動していない状態で取得した情報であるため、機械的ばらつきを含まず、電気的ばらつきを含む。したがって、閾値到達時間Tdiff_1及び閾値到達時間Tdiff_2によれば、機械的ばらつきに起因する噴射量のずれ量と、電気的ばらつきに起因する噴射量のずれ量とを切り分けることができる。したがって、燃料噴射弁30及びECU40のそれぞれの噴射量ばらつきを正確に把握でき、正確な噴射量補正を行うことができる。
The threshold arrival time Tdiff_1 calculated based on the minus terminal voltage Vm after the energization of the partial lift injection is turned off is an injection amount variation (mechanical variation) caused by the lift behavior of the
ゼロリフト学習を実行する条件として、車両減速時の燃料カット中であることとしたため、ゼロリフト学習のために燃料カットを実施する必要がない。また、燃料カットの実施期間のうち車両減速中であることを条件としていることから、ゼロリフト学習用の通電によって燃料噴射弁30から燃料が噴射されたとしても、ドライバビリティに与える影響が少なくすることができる。
Since the condition for executing the zero lift learning is that the fuel is being cut when the vehicle is decelerated, it is not necessary to perform the fuel cut for the zero lift learning. Moreover, since the vehicle is being decelerated during the fuel cut execution period, even if fuel is injected from the
燃料噴射弁30から噴射される燃料圧力が、ゼロリフト学習のための通電による意図しない燃料噴射を回避可能な所定燃圧以上であることを条件にゼロリフト学習を実行する構成としたため、背圧が十分に高く弁体34が開弁しにくい状況下で学習を実行することができる。これにより、燃料噴射弁30の通電によって燃料が実際に噴射されないようにすることができる。
Since the zero lift learning is executed on condition that the fuel pressure injected from the
(他の実施形態)
本発明は上記実施形態の内容に限定されず、例えば次のように実施されてもよい。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the contents of the above embodiment, and may be implemented as follows, for example.
・上記実施形態では、リフト学習により算出した閾値到達時間Tdiff_1を電気的ばらつき値Q1によって補正し、補正後閾値到達時間Tdiff*Q1から推定噴射量Rを算出して機械的ばらつき値Q2を算出したが、閾値到達時間Tdiff_1から推定噴射量を算出した後に、推定噴射量を電気的ばらつき値Q1によって補正することにより機械的ばらつき値Q2を算出してもよい。 In the above embodiment, the threshold arrival time Tdiff_1 calculated by lift learning is corrected with the electrical variation value Q1, and the estimated injection amount R is calculated from the corrected threshold arrival time Tdiff * Q1 to calculate the mechanical variation value Q2. However, after calculating the estimated injection amount from the threshold arrival time Tdiff_1, the mechanical variation value Q2 may be calculated by correcting the estimated injection amount with the electrical variation value Q1.
・上記実施形態では、車両減速時の燃料カット中にゼロリフト学習を実行したが、車両の運転状態が、燃料噴射弁30を駆動しない運転状態であればよい。例えば、イグニッションオン後、エンジンが始動される前にゼロリフト学習を実施してもよい。また、車両停止中の燃料カット中にゼロリフト学習を実施するようにしてもよい。
In the above embodiment, the zero lift learning is performed during fuel cut at the time of vehicle deceleration, but the vehicle operation state may be an operation state in which the
・上記実施形態では、リフト学習をパーシャルリフト噴射において実施したが、フルリフト噴射において実施する構成としてもよい。 In the above embodiment, lift learning is performed in partial lift injection, but may be configured in full lift injection.
・上記の各構成要素は概念的なものであり、上記実施形態に限定されない。例えば、一つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分散して実現したり、複数の構成要素が有する機能を一つの構成要素で実現したりしてもよい。 -Each said component is conceptual and is not limited to the said embodiment. For example, the functions of one component may be realized by being distributed to a plurality of components, or the functions of a plurality of components may be realized by one component.
11…エンジン(内燃機関)、30…燃料噴射弁、34…弁体、40…ECU(第1情報取得部、第2情報取得部、噴射量補正部)、41…マイコン(制御部)、42…駆動IC(制御部)。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記燃料噴射弁の弁体(34)が駆動する態様で前記燃料噴射弁に通電する第1通電を実施するとともに、前記第1通電の通電終了後における前記燃料噴射弁の端子電圧に基づいて、前記燃料噴射弁の駆動特性に関する情報として第1駆動情報を取得する第1情報取得部と、
前記弁体が駆動しない態様で前記燃料噴射弁に通電する第2通電を実施するとともに、前記第2通電の通電終了後における前記端子電圧に基づいて、前記駆動特性に関する情報として第2駆動情報を取得する第2情報取得部と、
前記第1情報取得部により取得した第1駆動情報と、前記第2情報取得部により取得した第2駆動情報とに基づいて、前記燃料噴射弁の噴射補正量を算出する補正量算出部と、
を備える、内燃機関の燃料噴射制御装置。 Applied to a fuel injection system of an internal combustion engine (10) comprising a fuel injection valve (30) and a control unit (41, 42) for controlling the drive of the fuel injection valve;
Based on the terminal voltage of the fuel injection valve after the end of energization of the first energization, while performing the first energization to energize the fuel injection valve in a manner in which the valve body (34) of the fuel injection valve is driven. A first information acquisition unit for acquiring first drive information as information relating to drive characteristics of the fuel injection valve;
Second energization for energizing the fuel injection valve in a mode in which the valve body is not driven is performed, and second drive information is provided as information on the drive characteristics based on the terminal voltage after energization of the second energization is completed. A second information acquisition unit to acquire;
A correction amount calculation unit that calculates an injection correction amount of the fuel injection valve based on the first drive information acquired by the first information acquisition unit and the second drive information acquired by the second information acquisition unit;
A fuel injection control device for an internal combustion engine, comprising:
前記第2駆動情報を用いて前記第1補正量を算出し、前記第1駆動情報と前記第1補正量とを用いて前記第2補正量を算出する、請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 The correction amount calculation unit corrects the first correction amount for correcting the injection amount variation caused by the control unit and the injection amount variation caused by the lift behavior of the fuel injection valve as the injection correction amount. And a second correction amount of
2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the first correction amount is calculated using the second drive information, and the second correction amount is calculated using the first drive information and the first correction amount. Fuel injection control device.
前記第1情報取得部は、前記パーシャルリフト噴射の実施期間に前記第1通電を実施する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 The control unit is configured to perform full lift injection that opens the fuel injection valve with an injection pulse in which the lift amount of the valve body reaches a full lift position, and an injection pulse in which the lift amount of the valve body does not reach the full lift position. Performing partial lift injection that opens the fuel injection valve,
The fuel injection control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the first information acquisition unit performs the first energization during an execution period of the partial lift injection.
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