JP2019027341A - 燃料噴射制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
決定部は、インジェクタ(5)からエンジンへの燃料噴射を開始するタイミングである噴射開始タイミングを決定する。
[1.第1実施形態]
[1−1.構成]
図1に示すように、第1実施形態の燃料噴射制御装置としての電子制御装置(以下、ECU1)1には、クランクセンサ3と、カムセンサ4と、複数のインジェクタ5と、燃圧センサ6と、が接続されている。ECUは、「Electronic Control Unit」の略である。更に、ECU1には複数のイグナイタ7が接続されている。
マイコン11は、プログラムを実行するCPU13と、RAM、ROM、フラッシュメモリ等の半導体メモリ(以下、メモリ)14と、を備える。尚、マイコン11が行う各種処理は、CPU13が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ14が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。一方、ECU1を構成するマイコンの数は1つでも複数でも良い。また、マイコン11の機能の一部又は全部について、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現しても良い。例えば、マイコン11の機能の一部又は全部がハードウェアである電子回路によって実現される場合、その電子回路は多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路、あるいはこれらの組合せによって実現しても良い。
波形整形回路21は、クランクセンサ3及びカムセンサ4からの各パルス信号を波形整形してマイコン11に入力させる。クランクセンサ3から波形整形回路21を介してマイコン11に入力されるパルス信号のことを、以下では、クランク信号という。
次に、マイコン11が実行する処理について、図2〜図4のフローチャートを用いて説明する。以下では、何れか1つのインジェクタ5を対象として説明するが、他のインジェクタ5についても同様である。
マイコン11は、図2に示す時間同期処理を一定の所定時間毎に実行する。
図2に示すように、マイコン11は、時間同期処理を開始すると、S110にて、A/D変換器22に燃圧センサ信号をA/D変換させる。A/D変換器22による燃圧センサ信号のA/D変換は、燃圧センサ信号の電圧値を検出することに相当する。
マイコン11は、S140では、噴射開始タイミングを算出するための最新の制御情報を取得し、その取得した制御情報を用いて噴射開始タイミングを算出する。噴射開始タイミングとしては、例えば、インジェクタ5からの燃料噴射を開始すべきクランク位置が算出される。噴射開始タイミングを算出するための制御情報としては、例えば、エンジンの回転速度(即ち、エンジン回転数)や吸入空気量等がある。マイコン11は、例えばクランク信号の立ち上がりエッジの時間間隔(即ち、10°CA分の時間)を逐次計測しており、その時間間隔に基づいてエンジン回転数を算出する。
マイコン11は、S160では、次に点火を実施する気筒の点火タイミングを、エンジン回転数やノッキングの有無等に基づいて算出し、その後、当該時間同期処理を終了する。
マイコン11は、図3のクランク同期処理を、クランク軸8が所定角度回転する毎(以下、所定角度毎)に実行する。その所定角度は、本実施形態では30°であるが、30°以外であっても良い。
このため、燃圧センサ信号は、所定時間毎のタイミングと、所定角度毎のタイミングとの、両方において、A/D変換される。そして、所定時間毎のAD値と、所定角度毎のAD値とのうちで、最新のものからN個のAD値が、AD値記憶領域Madに記憶される。
また、マイコン11は、S230にて、当該クランク同期処理の今回の起動が噴射直前起動であると判定した場合には、S240に進む。
マイコン11は、要求噴射開始タイミングが到来すると、図4の噴射開始タイミング処理を実行する。
マイコン11では、他の噴射量算出処理によって、インジェクタ5から噴射すべき燃料噴射量(以下、目標噴射量)が、エンジン回転数や吸入空気量等の、燃料圧力以外の情報に基づいて算出される。また、インジェクタ5からの燃料噴射量は、噴射時間が同じであれば、インジェクタ5に供給される燃料の圧力が高いほど、大きくなる。そして、ADbは、要求噴射開始タイミングにおいてインジェクタ5に供給されている燃料の圧力値に相当する。このため、S340から進んだ場合のS360では、インジェクタ5からの燃料噴射量を目標噴射量にするための噴射時間を、燃圧データとしてのADbを用いて算出する。例えば、S360では、目標噴射量が基本噴射時間に換算され、その基本噴射時間が、燃圧データから計算式やデータマップにより決定される燃圧補正係数を用いて補正されることにより、噴射時間が算出される。尚、噴射時間は、燃圧データと他の情報とから計算式やデータマップにより直接的に算出されても良い。
マイコン11は、S370では、当該マイコン11において前述の噴射信号を出力するために備えられている信号出力部に指令を与えて、今回の要求噴射開始タイミングに対応する気筒の噴射信号をアクティブレベルにさせる。更に、マイコン11は、S370では、信号出力部に、S360で算出された噴射時間をセットし、その後、当該噴射開始タイミング処理を終了する。
図2〜図4の処理による作用例を、図5を用いて説明する。
図5では、時刻t1〜t8の各々が、時間同期処理の実行タイミングである。そして、時刻t1の時間同期処理にて、第1気筒の点火タイミング(要求点火タイミング)が算出され、時刻t3の時間同期処理にて、第3気筒の噴射開始タイミング(要求噴射開始タイミング)が算出されている。また、図5では、時刻t11,t12の各々が、クランク同期処理の実行タイミングであり、時刻t11と時刻t12との間の時刻t21が、第3気筒の要求噴射開始タイミングである。
このため、時刻t21において、燃圧センサ信号には、第1気筒の点火ノイズが重畳し、その結果、燃圧センサ信号の電圧値が、ノイズの無い場合よりも大きくなっている。よって、時刻t21で起動される図4の噴射開始タイミング処理において、燃圧センサ信号のA/D変換が実施されると、そのときのAD値であるADbは、時刻t21以前に取得されたADaよりも極端に大きくなる。つまり、ADbはノイズ重畳値となる。
以上詳述した第1実施形態によれば、以下の効果を奏する。
〈1a〉マイコン11は、図3のクランク同期処理にて、要求噴射開始タイミングと要求点火タイミングとが重なると判定した場合には、要求噴射開始タイミングにおいて燃圧センサ信号に点火ノイズが重畳すると予測する。そして、この場合、マイコン11は、図4のS350の処理を行うことにより、噴射時間がノイズ重畳値を用いて算出されることを回避する。このため、噴射時間の算出にノイズ重畳値が用いられてしまうことを抑制することができる。よって、燃料噴射量の制御精度の低下を抑制することができる。
[2−1.第1実施形態との相違点]
第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。尚、第1実施形態と同じ符号やステップ番号は、同一の構成や処理を示すものであって、先行する説明を参照する。
図6の時間同期処理は、図2の時間同期処理と比較すると、S125が追加されている。
図6に示すように、マイコン11は、S120の次にS125に進み、AD値記憶領域Madに記憶されているN個のAD値を平均化した値(以下、平均値)を算出する。本第2実施形態において、N個は、2個以上である。平均値を算出するための処理としては、例えば、各AD値に重みを付けない単純平均の処理でも良いし、各AD値に異なる重み付けを付けて平均する加重平均の処理等であっても良い。そして、マイコン11は、S125の次にS130に進む。
図7のクランク同期処理は、図3のクランク同期処理と比較すると、S225とS235が追加されている。
マイコン11は、S235では、後述するカウンタCNTの値が、所定の閾値Nthに達したか否か、即ち、閾値Nth以上であるか否かを判定する。本第2実施形態において、閾値Nthは、2以上の整数であるが、1であっても良い。
図8の噴射開始タイミング処理は、図4の噴射開始タイミング処理と比較すると、S325とS335とS337が追加されている。
マイコン11は、S325では、図7のS235と同様に、後述するカウンタCNTの値が閾値Nth以上であるか否かを判定し、カウンタCNTの値が閾値Nth以上でないと判定した場合には、S330に進む。
また、マイコン11は、上記S335にて、平均値とADbとの差が所定値以上でないと判定した場合には、ADbがノイズ重畳値ではないと判断して、S337に進み、カウンタCNTをインクリメントした後、S340に進む。カウンタCNTの初期値は0である。よって、カウンタCNTの値は、図7のS240にて要求噴射開始タイミングと要求点火タイミングとが重なると判定され、且つ、図8のS335にてADbがノイズ重畳値ではないと判定された回数の、計数値になる。
[2−3.効果]
以上詳述した第2実施形態によれば、第1実施形態で得られる効果に加えて、以下の効果も奏する。
[3−1.第1実施形態との相違点]
第3実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。尚、第1実施形態と同じ符号やステップ番号は、同一の構成や処理を示すものであって、先行する説明を参照する。
図9の時間同期処理は、図2の時間同期処理と比較すると、S110とS120が削除されている。
図10の時間同期処理は、図3のクランク同期処理と比較すると、S210とS220が削除されていると共に、S250とS260に代えて、S270とS280が設けられている。
マイコン11は、S270では、要求噴射開始タイミングと要求点火タイミングとのうち、優先度の低い方を、特定の規則に基づいて判定する。そして、マイコン11は、次のS280では、要求噴射開始タイミングと要求点火タイミングとのうち、S270で優先度が低いと判定した方を、所定時間だけずらし、その後、当該クランク同期処理を終了する。
要求点火タイミングを所定時間だけずらしたとしても、実際の点火タイミングが所定の許容範囲に入るのであれば、要求点火タイミングの方を、優先度が低い方、即ち、ずらす方とする。逆に、要求点火タイミングを所定時間だけずらしたとすると、実際の点火タイミングが許容範囲を超えてしまうのであれば、要求噴射開始タイミングの方を、優先度が低い方とする。ここで言う許容範囲とは、例えば、あるクランク位置のタイミングから、所定のクランク角度だけ後のタイミングまでの範囲である。
図11の噴射開始タイミング処理は、図4の噴射開始タイミング処理と比較すると、S330〜S350が削除されている。そして、S360では、噴射時間がADbを用いて算出される。
図9〜図11の処理による作用例と効果を、図12を用いて説明する。
前述の図5と同様に、図12では、時刻t1〜t8の各々が、時間同期処理の実行タイミングである。そして、時刻t1の時間同期処理にて、第1気筒の点火タイミング(要求点火タイミング)が算出され、時刻t3の時間同期処理にて、第3気筒の噴射開始タイミング(要求噴射開始タイミング)が算出されている。そして、図12においても、時刻t11,t12の各々が、クランク同期処理の実行タイミングであり、時刻t11と時刻t12との間の時刻t21が、第3気筒の要求噴射開始タイミングである。また、図12においても、「第1気筒点火」の段(即ち、3段目)に示される波形の立ち下がりタイミングは、第1気筒の要求点火タイミングであると共に、第1気筒の実際の点火タイミングである。
尚、変形例として、図10のS280では、常に要求噴射開始タイミングの方をずらすようになっているか、あるいは、常に要求点火タイミングの方をずらすようになっていても良い。この場合、S270の処理は削除することができる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
Claims (9)
- インジェクタ(5)からエンジンへの燃料噴射を開始するタイミングである噴射開始タイミングを決定するように構成された決定部(11,S140)と、
前記決定部により決定された噴射開始タイミングである要求噴射開始タイミングが到来すると、前記インジェクタに供給される燃料の圧力を検出するセンサ(6)から出力されるセンサ信号であって、前記燃料の圧力に応じた電圧のセンサ信号の電圧値を検出すると共に、該検出した電圧値である検出値を用いて、前記要求噴射開始タイミングからの燃料噴射の継続時間である噴射時間を算出し、該算出した噴射時間の間、前記インジェクタから燃料を噴射させるように構成された算出部(11,22,S310,S320,S340,S360,S370)と、
前記要求噴射開始タイミングが決定されてから前記要求噴射開始タイミングが到来するまでの間に動作し、前記要求噴射開始タイミングと、駆動されることで発生するノイズが前記センサ信号に重畳する可能性がある特定の電気負荷の駆動予定タイミングとが、重なるか否かを判定するように構成された判定部(11,S240)と、
前記判定部により、前記要求噴射開始タイミングと前記駆動予定タイミングとが重なると判定された場合に、前記算出部が、前記電気負荷の駆動に起因するノイズが重畳された前記センサ信号の電圧値を用いて前記噴射時間を算出することを、回避するための回避処理を行うように構成された回避部(11,S350,S270,S280)と、を備える、
燃料噴射制御装置。 - 請求項1に記載の燃料噴射制御装置であって、
前記センサ信号の電圧値を前記要求噴射開始タイミングとは別の所定のタイミング毎に検出するように構成された検出部(11,22,S110,S120,S210,S22)を、更に備え、
前記回避部(11,S350)は、
前記回避処理として、前記算出部に、前記検出値に代えて、前記要求噴射開始タイミングの前に前記検出部により検出された複数の前記電圧値のうちの何れかを用いて、前記噴射時間を算出させる処理を行うように構成されている、
燃料噴射制御装置。 - 請求項2に記載の燃料噴射制御装置であって、
前記回避部は、
前記回避処理として、前記算出部に、前記検出値に代えて、前記要求噴射開始タイミングの前に前記検出部により検出された複数の前記電圧値のうち、前記要求噴射開始タイミングの直前に検出された前記電圧値を用いて、前記噴射時間を算出させる処理を行うように構成されている、
燃料噴射制御装置。 - 請求項2又は請求項3に記載の燃料噴射制御装置であって、
前記判定部は、第1の判定部であり、
前記第1の判定部により、前記要求噴射開始タイミングと前記駆動予定タイミングとが重なると判定された場合に、前記検出値が、ノイズが重畳された前記センサ信号の電圧値であるノイズ重畳値であるか否かを判定し、前記検出値が前記ノイズ重畳値ではないと判定した場合には、前記回避部により前記回避処理が行われることを禁止するように構成された第2の判定部(11,S335)を、更に備える、
燃料噴射制御装置。 - 請求項4に記載の燃料噴射制御装置であって、
前記第1の判定部により、前記要求噴射開始タイミングと前記駆動予定タイミングとが重なると判定され、且つ、前記第2の判定部により、前記検出値が前記ノイズ重畳値ではないと判定された回数を、計数するように構成された計数部(11,S337)と、
前記計数部により計数された回数が所定の閾値に達すると、前記第1の判定部及び前記第2の判定部が動作することを禁止するように構成された禁止部(11,S235,S325)と、を更に備える、
燃料噴射制御装置。 - 請求項4又は請求項5に記載の燃料噴射制御装置であって、
前記第2の判定部は、
前記要求噴射開始タイミングの前に前記検出部により検出された少なくとも1つの前記電圧値から定められる基準値と、前記検出値との差が、所定値以上であるか否かを判定し、前記差が前記所定値以上であれば、前記検出値が前記ノイズ重畳値であると判定するように構成されている、
燃料噴射制御装置。 - 請求項6に記載の燃料噴射制御装置であって、
前記基準値は、
前記要求噴射開始タイミングの前に前記検出部により検出された複数の前記電圧値を平均化した値である、
燃料噴射制御装置。 - 請求項1に記載の燃料噴射制御装置であって、
前記回避部(11,S270,S280)は、
前記回避処理として、前記要求噴射開始タイミングと前記駆動予定タイミングとの、一方をずらす処理を行うように構成されている、
燃料噴射制御装置。 - 請求項8に記載の燃料噴射制御装置であって、
前記回避部は、
前記要求噴射開始タイミングと前記駆動予定タイミングとのうち、優先度の低い方を特定の規則に基づいて判定し、優先度が低いと判定した方をずらすように構成されている、
燃料噴射制御装置。
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