JP2021001570A - Accumulation type fuel injection control device and control method of accumulation type fuel injection control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蓄圧式燃料噴射制御装置の燃料噴射量制御に関する。特に、低温環境下での内燃機関の始動時における燃料噴射量制御に関する The present invention relates to fuel injection amount control of an accumulator type fuel injection control device. In particular, it relates to fuel injection amount control when starting an internal combustion engine in a low temperature environment.
従来、内燃機関に燃料を供給する装置として、高圧ポンプによって燃料を加圧して蓄圧器であるコモンレールに圧送し、その蓄圧された燃料を燃料噴射弁に供給し、燃料噴射弁から内燃機関へ高圧燃料の噴射を行う蓄圧式燃料噴射制御装置が知られている。 Conventionally, as a device for supplying fuel to an internal combustion engine, fuel is pressurized by a high-pressure pump and pumped to a common rail which is a pressure accumulator, and the accumulated fuel is supplied to a fuel injection valve, and high pressure is applied from the fuel injection valve to the internal combustion engine. Accumulation type fuel injection control devices that inject fuel are known.
蓄圧式燃料噴射制御装置においては、低温環境下での内燃機関の始動時に、使用される燃料の粘性を把握し、各種制御値を補正することが行われている。低温環境下においては、燃料の粘性が高くなるため、可動部における抵抗が大きくなり、蓄圧式燃料噴射制御装置の性能が影響を受けることがある。この補正は、この影響を抑圧することを目的とする。 In the accumulator type fuel injection control device, when the internal combustion engine is started in a low temperature environment, the viscosity of the fuel used is grasped and various control values are corrected. In a low temperature environment, the viscosity of the fuel becomes high, so that the resistance in the moving part becomes large, and the performance of the accumulator fuel injection control device may be affected. This amendment aims to suppress this effect.
例えば、燃料噴射弁が、燃料の噴射孔を開閉するノズルニードルの後端側の背圧を、ソレノイドバルブにより制御するタイプである場合、内燃機関の始動前に、ソレノイドバルブを駆動させることにより、燃料の粘性を把握し、コモンレール内の燃料の圧力(以下、「レール圧」と称する)制御に利用することが行われている。 For example, when the fuel injection valve is of a type in which the back pressure on the rear end side of the nozzle needle that opens and closes the fuel injection hole is controlled by the solenoid valve, the solenoid valve is driven before the start of the internal combustion engine. The viscosity of the fuel is grasped and used for controlling the pressure of the fuel in the common rail (hereinafter referred to as "rail pressure").
具体的には、クランキング前に、燃料噴射弁に通電して内部のソレノイドバルブを開閉させ、通電を遮断した時点から、通電遮断後にソレノイドバルブに発生する誘起起電力がピークとなるまでの時間を測定すると共に、予め測定しておいた標準時間との差を算出し、その時間差によって、燃料の粘性を算出する。 Specifically, before cranking, the fuel injection valve is energized to open and close the internal solenoid valve, and the time from the time when the energization is cut off to the peak of the induced electromotive force generated in the solenoid valve after the energization is cut off. Is measured, the difference from the standard time measured in advance is calculated, and the viscosity of the fuel is calculated from the time difference.
この手法は、ソレノイドバルブの通電遮断時に発生する誘起起電力のピークが、ソレノイドバルブが閉弁状態となった時点に対応し、しかも、通電遮断時から誘起起電力のピークとなるまで、すなわち、完全に閉弁状態となるまでの時間が、燃料の粘性に依存することを応用したものである。(例えば、特許文献1を参照) In this method, the peak of the induced electromotive force generated when the solenoid valve is de-energized corresponds to the time when the solenoid valve is closed, and from the time when the solenoid valve is de-energized to the peak of the induced electromotive force, that is, This is an application of the fact that the time required for the valve to be completely closed depends on the viscosity of the fuel. (See, for example, Patent Document 1)
燃料の粘性を、低温環境下における内燃機関の始動時における、燃料噴射弁の制御に利用することがある。詳述すれば、燃料噴射弁は、目標噴射量とレール圧とに基づき、マップ検索等により求められた、ソレノイドバルブに対する通電時間により制御される。低温環境下において燃料の粘性が高くなると、常温時に比べ、ソレノイドバルブに対する通電時間が同じであっても、燃料噴射量は減少する。これは、燃料の粘性が高くなると、燃料噴射弁内部の可動部の抵抗が増加するため、結果として噴射ノズルの開弁時間が短くなるためである。よって、低温環境下での内燃機関の始動時においては、常温時に比べ、ソレノイドバルブに対する通電時間を延ばすことによって、燃料噴射量が適切なものとなる様、補正が行われる。 The viscosity of the fuel may be used to control the fuel injection valve when starting an internal combustion engine in a low temperature environment. More specifically, the fuel injection valve is controlled by the energization time of the solenoid valve, which is obtained by map search or the like, based on the target injection amount and the rail pressure. When the viscosity of the fuel becomes high in a low temperature environment, the fuel injection amount decreases as compared with the normal temperature even if the energization time of the solenoid valve is the same. This is because as the viscosity of the fuel increases, the resistance of the moving portion inside the fuel injection valve increases, and as a result, the valve opening time of the injection nozzle becomes shorter. Therefore, when the internal combustion engine is started in a low temperature environment, correction is performed so that the fuel injection amount becomes appropriate by extending the energizing time of the solenoid valve as compared with the normal temperature.
上記通電時間の補正は、内燃機関の始動後、時間が経過するにつれ、補正量が少なくなる様実行される。これは、内燃機関の始動後、時間が経過するにつれ、徐々に燃料噴射弁内部の燃料の温度が上昇し、燃料の粘性が常温時のものに近づくためである。そして、最終的には、燃料の粘性に基づく通電時間の補正は不要となる。 The correction of the energization time is executed so that the correction amount decreases as time elapses after the start of the internal combustion engine. This is because the temperature of the fuel inside the fuel injection valve gradually rises as time passes after the start of the internal combustion engine, and the viscosity of the fuel approaches that at room temperature. Finally, the correction of the energization time based on the viscosity of the fuel becomes unnecessary.
燃料の粘性が算出されるのは、内燃機関の始動前であるため、内燃機関の始動後における通電時間の補正量は、内燃機関の冷却水の温度(以下、「冷却水温」と称する)を利用して算出される。すなわち、内燃機関の始動後における通電時間の補正量は、内燃機関の始動前に算出された燃料の粘性、及び、内燃機関の始動時に把握された冷却水温と現在の冷却水温との差、に基づき算出される。 Since the viscosity of the fuel is calculated before the start of the internal combustion engine, the correction amount of the energization time after the start of the internal combustion engine is the temperature of the cooling water of the internal combustion engine (hereinafter referred to as "cooling water temperature"). Calculated using. That is, the correction amount of the energization time after the start of the internal combustion engine is based on the viscosity of the fuel calculated before the start of the internal combustion engine and the difference between the cooling water temperature grasped at the start of the internal combustion engine and the current cooling water temperature. Calculated based on.
上記補正量の算出は、内燃機関の始動時の粘性と、内燃機関の始動後の冷却水温の変化と、必要とされる補正量との関係を、予め試験やシミュレーションにより設定しておくことにより実行可能となる。 The above correction amount is calculated by setting in advance the relationship between the viscosity at the start of the internal combustion engine, the change in the cooling water temperature after the start of the internal combustion engine, and the required correction amount by a test or simulation. It becomes feasible.
ところで、内燃機関を搭載した車両が使用される環境によっては、内燃機関の始動後における、冷却水温の上昇速度と燃料噴射弁内部の燃料温度の上昇速度との相関が、想定からずれる可能性がある。ここでいう想定とは、開発段階において試験等に基づき把握した、冷却水温の上昇速度と燃料噴射弁内部の燃料温度の上昇速度との相関を指す。冷却水温の上昇速度に対し、燃料噴射弁内部の燃料温度の上昇速度が想定よりも遅い場合、制御装置が燃料噴射弁内部の燃料温度を実際よりも高く見積もってしまうこととなり、結果として補正量が過少となる。また、冷却水温の上昇速度に対し、燃料噴射弁内部の燃料温度の上昇速度が想定よりも速い場合、制御装置が燃料噴射弁内部の燃料温度を実際よりも低く見積もってしまうこととなり、結果として補正量が過大となる。 By the way, depending on the environment in which the vehicle equipped with the internal combustion engine is used, the correlation between the rate of increase in the cooling water temperature and the rate of increase in the fuel temperature inside the fuel injection valve after the start of the internal combustion engine may deviate from the assumption. is there. The assumption here refers to the correlation between the rate of increase in the cooling water temperature and the rate of increase in the fuel temperature inside the fuel injection valve, which was grasped based on tests at the development stage. If the rate of increase in the fuel temperature inside the fuel injection valve is slower than expected with respect to the rate of increase in the cooling water temperature, the control device will overestimate the fuel temperature inside the fuel injection valve, resulting in a correction amount. Is too small. In addition, if the rate of increase in the fuel temperature inside the fuel injection valve is faster than expected with respect to the rate of increase in the cooling water temperature, the control device will underestimate the fuel temperature inside the fuel injection valve as a result. The amount of correction becomes excessive.
この様な補正量のずれは、冷却水温を燃料噴射弁内部の燃料温度の代替値として利用しているために起こる。よって、燃料噴射弁付近における燃料温度を直接測定すればこの様なずれを抑圧可能であるが、その場合、センサを追加する必要があり、コストの上昇を招く。 Such a deviation in the correction amount occurs because the cooling water temperature is used as a substitute value for the fuel temperature inside the fuel injection valve. Therefore, such a deviation can be suppressed by directly measuring the fuel temperature in the vicinity of the fuel injection valve, but in that case, it is necessary to add a sensor, which causes an increase in cost.
この様な実情に鑑み、本発明の発明者は鋭意努力し、内燃機関のアイドリング時におけるアイドルガバナ制御のフィードバック量を、予め定められた目標値と比較することにより、上述した様な補正量のずれを把握し、補正量を修正できることを見出し、本発明を完成させたものである。 In view of such circumstances, the inventor of the present invention has made diligent efforts to compare the feedback amount of idle governor control at the time of idling of the internal combustion engine with a predetermined target value to obtain the correction amount as described above. The present invention has been completed by finding that the deviation can be grasped and the correction amount can be corrected.
すなわち本発明は、内燃機関の低温環境下での始動後における、燃料噴射弁の制御量の補正の精度を高めた、蓄圧式燃料噴射制御装置及び蓄圧式燃料噴射制御装置の制御方法提供することを目的とする。 That is, the present invention provides a control method for a pressure-accumulation type fuel injection control device and a pressure-accumulation type fuel injection control device in which the accuracy of correction of the control amount of the fuel injection valve is improved after the internal combustion engine is started in a low temperature environment. With the goal.
尚、本明細書における「粘性」とは、流体力学により定義される「粘度」は勿論、「動粘度」等、粘度に関する関数値を含む。 The "viscosity" in the present specification includes not only "viscosity" defined by fluid dynamics but also functional values related to viscosity such as "kinematic viscosity".
本発明の目的を達成するため、本発明に係る蓄圧式燃料噴射制御装置は、
内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記燃料噴射弁が接続されたコモンレールと、
加圧した高圧燃料を前記コモンレールに圧送する高圧ポンプと、
電子制御ユニットと、
を備えた蓄圧式燃料噴射制御装置において、
前記電子制御ユニットは、
前記内燃機関の始動前の前記燃料の粘性である始動前粘性を算出する始動前粘性算出部と、
前記内燃機関の冷却水温と前記始動前粘性とに基づき、前記内燃機関の始動後の前記燃料の粘性である始動後粘性を算出する始動後粘性算出部と、
前記内燃機関のアイドリング時において、前記内燃機関の回転数を目標回転数とするための燃料噴射量である目標アイドル噴射量を前記内燃機関に噴射することにより前記内燃機関のアイドリング運転を行うアイドリング制御部と、
前記目標アイドル噴射量における、前記始動後粘性の影響による噴射量の不足分を補償するための補正アイドル噴射量を、前記始動後粘性に基づき算出する補正アイドル噴射量算出部と、
前記補正アイドル噴射量の目標値である補正アイドル噴射量目標値を、前記内燃機関の始動からの運転状況と前記始動前粘性とに基づき算出する、補正アイドル噴射量目標値算出部と、
前記目標アイドル噴射量と前記補正アイドル噴射量との差分である第1差分と、前記目標アイドル噴射量と前記補正アイドル噴射量目標値との差分である第2差分とに基づき、前記補正アイドル噴射量を補正する補正部と、
を含む様構成されてなるものである。
In order to achieve the object of the present invention, the accumulator type fuel injection control device according to the present invention is
A fuel injection valve that injects fuel into an internal combustion engine and
The common rail to which the fuel injection valve is connected and
A high-pressure pump that pumps pressurized high-pressure fuel to the common rail,
Electronic control unit and
In the accumulator type fuel injection control device equipped with
The electronic control unit is
A pre-start viscosity calculation unit that calculates the pre-start viscosity, which is the viscosity of the fuel before the start of the internal combustion engine,
A post-start viscosity calculation unit that calculates the post-start viscosity, which is the viscosity of the fuel after the start of the internal combustion engine, based on the cooling water temperature of the internal combustion engine and the pre-start viscosity.
Idling control for idling operation of the internal combustion engine by injecting a target idle injection amount, which is a fuel injection amount for setting the rotation speed of the internal combustion engine as a target rotation speed, into the internal combustion engine when the internal combustion engine is idling. Department and
A corrected idle injection amount calculation unit that calculates a corrected idle injection amount for compensating for a shortage of the injection amount due to the influence of the viscosity after the start in the target idle injection amount based on the viscosity after the start.
A corrected idle injection amount target value calculation unit that calculates a corrected idle injection amount target value, which is a target value of the corrected idle injection amount, based on the operating condition from the start of the internal combustion engine and the viscosity before the start.
The corrected idle injection is based on a first difference which is a difference between the target idle injection amount and the corrected idle injection amount and a second difference which is a difference between the target idle injection amount and the corrected idle injection amount target value. A correction unit that corrects the amount and
It is configured to include.
また、本発明の目的を達成するため、本発明に係る蓄圧式燃料噴射制御装置の制御方法は、
内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記燃料噴射弁が接続されたコモンレールと、
加圧した高圧燃料を前記コモンレールに圧送する高圧ポンプと、
電子制御ユニットと、
を備えた蓄圧式燃料噴射制御装置の制御方法であって、
始動前粘性算出部が、前記内燃機関の始動前の前記燃料の粘性である始動前粘性を算出する始動前粘性算出ステップと、
始動後粘性算出部が、前記内燃機関の冷却水温と前記始動前粘性とに基づき、前記内燃機関の始動後の前記燃料の粘性である始動後粘性を算出する始動後粘性算出ステップと、
アイドリング制御部が、前記内燃機関のアイドリング時において、前記内燃機関の回転数を目標回転数とするための燃料噴射量である目標アイドル噴射量を前記内燃機関に噴射することにより前記内燃機関のアイドリング運転を行うアイドリング制御ステップと、
補正アイドル噴射量算出部が、前記目標アイドル噴射量における、前記始動後粘性の影響による噴射量の不足分を補償するための補正アイドル噴射量を、前記始動後粘性に基づき算出する補正アイドル噴射量算出ステップと、
補正アイドル噴射量目標値算出部が、前記補正アイドル噴射量の目標値である補正アイドル噴射量目標値を、前記内燃機関の始動からの運転状況と前記始動前粘性とに基づき算出する補正アイドル噴射量目標値算出ステップと、
補正部が、前記目標アイドル噴射量と前記補正アイドル噴射量との差分である第1差分と、前記目標アイドル噴射量と前記補正アイドル噴射量目標値との差分である第2差分とに基づき、前記補正アイドル噴射量を補正する補正ステップと、
を含む様構成されてなるものである。
Further, in order to achieve the object of the present invention, the control method of the pressure-accumulation type fuel injection control device according to the present invention is:
A fuel injection valve that injects fuel into an internal combustion engine and
The common rail to which the fuel injection valve is connected and
A high-pressure pump that pumps pressurized high-pressure fuel to the common rail,
Electronic control unit and
It is a control method of a pressure-accumulation type fuel injection control device equipped with
The pre-start viscosity calculation unit calculates the pre-start viscosity, which is the viscosity of the fuel before the internal combustion engine is started, and the pre-start viscosity calculation step.
A post-start viscosity calculation step in which the post-start viscosity calculation unit calculates the post-start viscosity, which is the viscosity of the fuel after the start of the internal combustion engine, based on the cooling water temperature of the internal combustion engine and the pre-start viscosity.
When the internal combustion engine is idling, the idling control unit injects a target idle injection amount, which is a fuel injection amount for setting the rotation speed of the internal combustion engine as a target rotation speed, into the internal combustion engine, thereby idling the internal combustion engine. Idling control step to drive and
The corrected idle injection amount calculation unit calculates the corrected idle injection amount for compensating for the shortage of the injection amount due to the influence of the post-start viscosity in the target idle injection amount based on the post-start viscosity. Calculation steps and
The corrected idle injection amount target value calculation unit calculates the corrected idle injection amount target value, which is the target value of the corrected idle injection amount, based on the operating condition from the start of the internal combustion engine and the viscosity before the start. Amount target value calculation step and
The correction unit is based on the first difference, which is the difference between the target idle injection amount and the corrected idle injection amount, and the second difference, which is the difference between the target idle injection amount and the corrected idle injection amount target value. A correction step for correcting the correction idle injection amount and
It is configured to include.
本発明によれば、内燃機関の低温環境下での始動時における、燃料の粘性に基づく燃料噴射弁の制御量の補正の精度を、従来に比べ、高めることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to improve the accuracy of correction of the control amount of the fuel injection valve based on the viscosity of the fuel when the internal combustion engine is started in a low temperature environment, as compared with the conventional case.
以下、本発明の実施の形態について、適宜図面を参照しつつ説明する。尚、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。また、それぞれの図中、同じ符号が付されているものは同一の要素を示しており、適宜説明が省略されている。尚、本実施形態における内燃機関は、ディーゼルエンジンである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. The members, arrangements, etc. described below are not limited to the present invention, and can be variously modified within the scope of the gist of the present invention. Further, in each figure, those having the same reference numerals indicate the same elements, and the description thereof is omitted as appropriate. The internal combustion engine in this embodiment is a diesel engine.
図1は、本実施形態に係る蓄圧式燃料噴射制御装置10の全体構成を示している。この蓄圧式燃料噴射制御装置10は、車両に搭載された図示されない内燃機関の気筒内に燃料を噴射するための装置であって、燃料タンク1と、低圧ポンプ11と、燃料フィルタ12と、高圧ポンプ13と、流量制御弁19と、コモンレール15と、圧力制御弁23と、燃料噴射弁17と、電子制御ユニット50(ECU)等を主たる要素として備えている。
FIG. 1 shows the overall configuration of the accumulator fuel
低圧ポンプ11と高圧ポンプ13とは低圧燃料通路31で接続され、高圧ポンプ13とコモンレール15、及び、コモンレール15と燃料噴射弁17は、それぞれ高圧燃料通路33、35で接続されている。また、高圧ポンプ13、コモンレール15、燃料噴射弁17には、燃料噴射弁17から噴射されない余剰燃料を燃料タンク1に戻すためのリターン通路37、38、39がそれぞれ接続されている。
The low-
低圧ポンプ11は、燃料タンク1内の燃料を吸い上げて圧送し、低圧燃料通路31を介して高圧ポンプ13に燃料を供給する。この低圧ポンプ11は燃料タンク1内に備えられたインタンク式の電動ポンプであって、バッテリから供給される電流によって作動する。ただし、低圧ポンプ11は、燃料タンク1の外部に設けられるものであってもよく、また、高圧ポンプ13と一体に設けられるものであってもよい。
The low-
高圧ポンプ13における、低圧燃料の入り口部分には、高圧ポンプの吐出量を調節するための流量制御弁19が備えられている。流量制御弁19には、例えば供給電流値によって弁部材のストローク量が可変とされ、燃料通過路の面積が調節可能な電磁比例式の制御弁が用いられる。
A flow
高圧ポンプ13は、低圧ポンプ11によって、流量制御弁19を介して導入される燃料を加圧し、高圧燃料通路33を介してコモンレール15に圧送する。
The high-
コモンレール15は、高圧ポンプ13によって加圧された高圧状態の燃料を蓄積し、高圧燃料通路35を介して接続された各燃料噴射弁17に燃料を供給する。このコモンレール15には、レール圧センサ25、及び圧力制御弁23が取り付けられている。
The
レール圧センサ25は、コモンレール15内の圧力(レール圧)を検出する。レール圧センサ25のセンサ信号は電子制御ユニット50へ送られる。
The
圧力制御弁23は、コモンレール15から燃料タンク1へと戻す高圧の燃料の流量を調節することにより、レール圧を調節するために用いられる。圧力制御弁23には、例えば供給電流値によって燃料の通路を開閉するための弁部材のストローク量が可変とされ、燃料通過路の面積が調節可能な電磁比例式の制御弁が用いられる。また、圧力制御弁23の代わりに、所定の圧力に達すると開弁する、機械式の安全弁を用いてもよい。
The
燃料噴射弁17は、噴射孔が設けられたノズルボディと、進退移動により噴射孔を開閉するノズルニードルとを備えている。燃料噴射弁17は、ノズルニードルの後端側に背圧を負荷することで噴射孔が閉じられる一方、負荷された背圧が逃されることで噴射孔が開かれる。本発明における燃料噴射弁17の背圧制御手段としては、電磁ソレノイド式のアクチュエータが用いられる。
The
電子制御ユニット50は、公知の構成のマイクロコンピュータを中心に、RAMやROM等の記憶素子を有し、燃料噴射弁17を駆動するための駆動回路や、流量制御弁19や圧力制御弁23への通電を行うための通電回路を備える。また電子制御ユニット50には、レール圧センサ25の検出信号が入力される他、内燃機関の回転数やアクセル開度、燃料温度などの各種の検出信号が、内燃機関の動作制御や燃料噴射制御に供するために入力されるようになっている。
The
次に、本発明の実施の形態に係る燃料噴射弁17について、図2を参照しつつ説明する。図2は、燃料噴射弁17の軸方向の断面を模式的に描いたものである。
Next, the
燃料噴射弁17は、燃料噴射弁本体130と、燃料噴射弁本体130の先端側に取り付けられたノズル131と、燃料噴射弁本体130のノズル131に対向する反対側に取り付けられたソレノイドバルブ132とを主たる構成要素として備えている。
The
尚、本明細書における燃料噴射弁17の説明においては、燃料噴射弁本体130から見て、ソレノイドバルブ132側を上側とし、その反対側、すなわちノズル131側を下側とする。
In the description of the
ノズル131内には、ノズル131の軸方向に摺動可能に配置されたノズルニードル133が配置されている。ノズルニードル133の上部には、バルブピストン134が配置されている。バルブピストン134は、燃料噴射弁本体130内において燃料噴射弁本体130の軸方向に摺動可能に配置されている。
Inside the
バルブピストン134は、ノズルニードル133と反対側の端部がバルブボディ135内に収容されている。バルブボディ135内には、バルブピストン134の端部が配置される制御室136が画成されている。
The end of the
制御室136は、バルブボディ135に形成されているオリフィスを介して、コモンレール15から燃料が供給される高圧接続部137と連通している。高圧接続部137はさらに流路138に連通し、流路138を介してノズル131とノズルニードル133の先端との間のノズルシート部139に接続されている。ノズルニードル133は、ノズルスプリング133aにより、ノズルシート部139側に付勢されている。なお、高圧接続部137に連通する制御室136、流路138、ノズルシート部139等を高圧流路と称する。
The
ソレノイドバルブ132は、ソレノイドコイルであるマグネット140を有しており、マグネット140の下端側には磁性体で構成されたアーマチュア141が配置されている。アーマチュア141は、バルブボディ135に形成される案内部142の内部に摺動可能となるよう配置されている。
The
アーマチュア141の下端側には、アーマチュア141の下端が着座する円形のバルブシート143が形成されている。アーマチュア141の上部にはアーマチュア141をバルブシート143側に付勢するバルブスプリング145が収納されている。
A
バルブシート143の中央には制御室136に連通するオリフィス144が開口している。アーマチュア141は、燃料噴射弁17のマグネット140への通電によりオリフィス144を開口させるように上方に移動する。ソレノイドバルブ132の上部には、さらに電源接続部146が設けられている。
An
燃料噴射弁17は、燃料の無噴射状態において、マグネット140への通電が停止している。この時、アーマチュア141は、バルブスプリング145によりバルブシート143上に着座し、オリフィス144が閉じた状態となる。すると、制御室136には高圧の燃料がコモンレール15から充填されるとともに、ノズルシート部139にも同様に高圧の燃料が充填されることとなる。この状態で、ノズルニードル133は、制御室136とノズルシート部139側とに作用する燃料の受圧面積の差から生じる力、及び、ノズルスプリング133aにより作用する付勢力の合力により、ノズルシート部139側に付勢され、ノズルシート部139は閉じた状態となる。よって、燃料は噴射されない。
The
このマグネット140への非通電状態からマグネット140に通電されると、燃料噴射弁17は、噴射状態となる。このときアーマチュア141は、マグネット140の磁力に吸い寄せられて上昇する。アーマチュア141が上昇することでオリフィス144が開いた状態となり、制御室136内の高圧の燃料はオリフィス144を通って、制御室136の上部へ流出する。その結果、制御室136の圧力が下がり、ノズルシート部139側に充填された高圧の燃料による上向きの力が、制御室136、及び、ノズルスプリング133aにより作用する下向きの力に打ち勝ってノズルニードル133を上昇させる。よって、燃料がノズル131の先端から噴射されることとなる。
When the
本発明においては、燃料噴射弁17を利用し、燃料の粘性を把握する。すなわち、内燃機関の始動時におけるクランキング前に、燃料噴射弁17に通電して内部のソレノイドバルブ132を開閉させる。
In the present invention, the
その際、通電を遮断した時点から、通電遮断後にソレノイドバルブ132に発生する誘起起電力がピークとなるまでの時間、すなわち、ソレノイドバルブ132が閉弁状態となるまでの時間を、ソレノイドバルブ132の閉弁時間として測定する。そして、ソレノイドバルブ132の閉弁時間と、予め測定しておいた標準時間との差を算出し、その時間差によって、燃料の粘性を算出する。
At that time, the time from the time when the energization is cut off until the induced electromotive force generated in the
尚、ソレノイドバルブの閉弁時間と標準時間との差と、燃料の粘性との関係は、試験やシミュレーション等により設定しておくことができる。 The relationship between the difference between the closing time of the solenoid valve and the standard time and the viscosity of the fuel can be set by a test, a simulation, or the like.
上述の手法により把握された燃料の粘性は、電子制御ユニット50において、燃料噴射弁17の制御量の補正に使用される(詳細は後述)。
The viscosity of the fuel grasped by the above method is used in the
ここで、燃料の粘性について、図3を参照しつつ説明する。図3は、4種類の燃料、すなわち軽油について、燃料温度の変化に伴う粘性の変化を示している。軽油の粘性は、軽油の種類が異なると、同じ温度であっても異なることが知られている。また、粘性は、燃料温度が低くなるにつれ、大きくなり、また、軽油の種類による差が大きくなることも知られている。 Here, the viscosity of the fuel will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows changes in viscosity of four types of fuel, that is, light oil, as the fuel temperature changes. It is known that the viscosity of light oil differs depending on the type of light oil even at the same temperature. It is also known that the viscosity increases as the fuel temperature decreases, and the difference between the types of light oil increases.
この様に、同じ温度であっても粘性の異なる軽油が存在する理由は、軽油の性質が、国や地域によって、あるいは、製造業者によって異なるためである。 As described above, the reason why light oils having different viscosities exist even at the same temperature is that the properties of light oils differ depending on the country or region or the manufacturer.
本発明は、燃料の種類や温度により異なる燃料の粘性に対応した燃料噴射弁の制御量の補正を行うに当たり、補正精度を高めるものである。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention enhances the correction accuracy in correcting the control amount of the fuel injection valve corresponding to the viscosity of the fuel, which differs depending on the type and temperature of the fuel.
次に、本発明の実施の形態に係る電子制御ユニット50の構成例について、図4を参照しつつ説明する。図4は、電子制御ユニット50のうち、本発明の実施に係る部分の構成を概略的に示すブロック図である。
Next, a configuration example of the
電子制御ユニット50は、始動前粘性算出部502と、始動後粘性算出部504と、通常制御部506と、補正通常制御噴射量算出部508と、アイドリング制御部510と、補正アイドル噴射量算出部512と、補正アイドル噴射量目標値算出部514と、補正部516とを備える。
The
始動前粘性算出部502は、内燃機関の始動前における燃料の粘性である、始動前粘性を算出する。始動前粘性の算出方法は、上述した様に、内燃機関の始動時におけるクランキング前に、燃料噴射弁17に通電を行うことでソレノイドバルブ132の閉弁時間を求め、予め測定しておいた標準時間との差に基づき燃料の粘性を算出する。始動前粘性算出部502は、算出した始動前粘性を電子制御ユニット50の所定の領域に保存する。
The pre-start
始動後粘性算出部504は、内燃機関の始動後の燃料の粘性である、始動後粘性を算出する。具体的には、始動前粘性算出部502により算出された始動前粘性と、始動前粘性が算出された時の内燃機関の冷却水温と、現在の冷却水温に基づき、現在の燃料の粘性を推定する。
The post-start
詳述すれば、始動前粘性と、始動前粘性が算出された時の内燃機関の冷却水温と、内燃機関の始動後における燃料の冷却水温の上昇に伴う燃料の粘性の変化特性を、予め試験やシミュレーションにより把握しておく。そして、始動前粘性と、始動後粘性を算出する時の内燃機関の冷却水温と、始動前粘性が算出された時の内燃機関の冷却水温とを入力値とし、マップ検索等により、始動後粘性を推定する。また、内燃機関の始動直後の始動後粘性は、始動前粘性に一致する。始動後粘性算出部504は、算出した始動後粘性を電子制御ユニット50の所定の領域に保存する。
More specifically, the pre-start viscosity, the cooling water temperature of the internal combustion engine when the pre-start viscosity is calculated, and the change characteristics of the fuel viscosity as the cooling water temperature of the fuel rises after the start of the internal combustion engine are tested in advance. Or by simulation. Then, the viscosity before starting, the cooling water temperature of the internal combustion engine when calculating the viscosity after starting, and the cooling water temperature of the internal combustion engine when the viscosity before starting is calculated are used as input values, and the viscosity after starting is performed by map search or the like. To estimate. Further, the viscosity after starting immediately after starting the internal combustion engine matches the viscosity before starting. The post-start
また、図3に示される様に、燃料の粘性は燃料温度が上昇するにつれ小さくなる。よって、始動後粘性算出部504により算出される始動後粘性は、内燃機関の運転時間が経過するにつれ小さい値となる。
Further, as shown in FIG. 3, the viscosity of the fuel decreases as the fuel temperature rises. Therefore, the post-start viscosity calculated by the post-start
通常制御部506は、内燃機関がアイドリング以外の運転状態の時に、蓄圧式燃料噴射制御装置10を制御する。具体的には、通常制御部506は、アクセル開度及び車両の速度等から目標噴射量を算出し、レール圧を考慮の上、目標噴射量に対応する燃料噴射弁17に対する通電時間を算出し、燃料噴射を行う。
The
アイドリング制御部510は、内燃機関のアイドリング時において、内燃機関のアイドリング回転数が、予め定められた目標回転数となる様、燃料噴射弁17から噴射される燃料噴射量をフィードバック制御する。本フィードバック制御を、以下、「アイドルガバナ制御」とも称する。
The idling
補正通常制御噴射量算出部508は、低温環境下で内燃機関を始動する場合であって、アイドリング以外の運転領域における、燃料の粘性に起因する噴射量への影響を抑圧するための補正量である、補正通常制御噴射量を算出する。
The correction normal control injection
補正アイドル噴射量算出部512は、低温環境下で内燃機関を始動する場合であって、アイドリング時における、燃料の粘性に起因する噴射量への影響を抑圧するための補正量である、補正アイドル噴射量を算出する。
The correction idle injection
補正通常制御噴射量算出部508において算出された補正通常制御噴射量は、通常制御部506に通知され、アイドリング時以外の内燃機関の運転制御に供される。補正アイドル噴射量算出部512において算出された補正アイドル噴射量は、アイドリング制御部510に通知され、アイドリング制御に供される。
The corrected normal control injection amount calculated by the corrected normal control injection
低温環境下において、アイドリング以外の運転領域に対応する補正量は、アイドリング時に対応する補正量と相関があることが分かっている。よって、この相関を予め把握しておき、補正通常制御噴射量算出部508は、補正アイドル噴射量と当該相関に基づき、アイドリング以外の運転領域において用いられる補正通常制御噴射量を算出する。
It is known that the correction amount corresponding to the operating region other than idling in a low temperature environment correlates with the correction amount corresponding to idling. Therefore, this correlation is grasped in advance, and the correction normal control injection
また、いかなる環境を低温環境下として補正を行うかは、内燃機関の仕様や、内燃機関が搭載される車両の仕様によるが、例えば、外気温度が氷点下5度以下での始動時、とすることができる。 In addition, what kind of environment should be corrected as a low temperature environment depends on the specifications of the internal combustion engine and the specifications of the vehicle on which the internal combustion engine is installed. For example, when starting the vehicle when the outside air temperature is 5 degrees below freezing. Can be done.
図5は、アイドリング時における噴射量を棒グラフとして表したものである。Q1は、アイドリング制御部510が算出する、内燃機関がアイドリング回転数を維持するために必要な噴射量である、目標アイドル噴射量である。目標アイドル噴射量Q1は、内燃機関がアイドリング回転数を維持するために必要なトルクに基づき算出される。
FIG. 5 is a bar graph showing the injection amount at the time of idling. Q1 is a target idle injection amount, which is an injection amount required for the internal combustion engine to maintain the idling speed, which is calculated by the idling
低温環境下における補正が必要ない場合、アイドリング制御部510は、目標アイドル噴射量Q1を噴射するための通電時間ET1を算出し、燃料噴射弁17に対し通電時間ET1の通電を行う。しかし、低温環境下においては、燃料の粘性が高いため、常温(例えば摂氏20度)時と同じ通電時間では、実際の燃料噴射量は減少する。
When correction in a low temperature environment is not required, the idling
この噴射量の減少分を補うための補正噴射量が、補正アイドル噴射量Q1_corである。補正アイドル噴射量Q1_corは、内燃機関の始動時においては、燃料の始動前粘性に基づき、また、内燃機関の始動後においては、燃料の始動後粘性に基づき、予め定められた計算式等に基づき算出される。また、補正アイドル噴射量Q1_corは、内燃機関の始動後、時間が経過するにつれ、徐々に小さくなり、最終的には零となる。これは、内燃機関の始動後、時間が経過するにつれ始動後粘性が徐々に小さくなり、燃料噴射量に与える影響を考慮する必要がなくなるためである。 The corrected injection amount for compensating for the decrease in the injection amount is the corrected idle injection amount Q1_cor. The corrected idle injection amount Q1_cor is based on the viscosity before the start of the fuel at the time of starting the internal combustion engine, and based on the viscosity after the start of the fuel after the start of the internal combustion engine, based on a predetermined calculation formula or the like. It is calculated. Further, the corrected idle injection amount Q1_cor gradually decreases as time elapses after the start of the internal combustion engine, and finally becomes zero. This is because the viscosity gradually decreases after the start of the internal combustion engine as time passes, and it is not necessary to consider the influence on the fuel injection amount.
図5におけるQ1_govが、アイドルガバナ制御により算出されるアイドルガバナ噴射量である。すなわち、アイドリング時においては、燃料の粘性に基づく補正分である補正アイドル噴射量Q1_corと、アイドルガバナ噴射量Q1_govとの和により、内燃機関の目標アイドリング回転数を維持する。 Q1_gov in FIG. 5 is the idle governor injection amount calculated by the idle governor control. That is, at the time of idling, the target idling speed of the internal combustion engine is maintained by the sum of the corrected idle injection amount Q1_cor, which is the correction amount based on the viscosity of the fuel, and the idle governor injection amount Q1_gov.
すなわち、アイドリング制御部510は、補正アイドル噴射量Q1_corに対応する通電時間ET1_corを上記ET1に加算した通電時間を燃料噴射弁17に通電することで、低温環境下において、目標アイドル噴射量Q1を噴射する。
That is, the idling
ところで、上述した様に、内燃機関を搭載した車両が使用される環境によっては、内燃機関の始動後における、冷却水温の上昇速度と燃料噴射弁内部の燃料温度の上昇速度との相関が、開発段階において試験等に基づき把握したものからずれる可能性がある。その場合、始動後粘性算出部504において算出される始動後粘性が、実際の燃料の粘性と異なってしまう。例えば、冷却水温の上昇速度に対し、燃料噴射弁内部の燃料温度の上昇速度が想定よりも遅い場合、電子制御ユニット50が燃料噴射弁内部の燃料温度を実際よりも高く見積もってしまうこととなる。その結果、始動後粘性が実際よりも小さい値として算出され、補正アイドル噴射量Q1_corが過少となる。また、冷却水温の上昇速度に対し、燃料噴射弁内部の燃料温度の上昇速度が想定よりも速い場合、電子制御ユニット50が燃料噴射弁内部の燃料温度を実際よりも低く見積もってしまうこととなる。その結果、始動後粘性が実際よりも大きな値として算出され、補正アイドル噴射量Q1_corが過大となる。
By the way, as described above, depending on the environment in which the vehicle equipped with the internal combustion engine is used, the correlation between the rate of increase in the cooling water temperature and the rate of increase in the fuel temperature inside the fuel injection valve after the start of the internal combustion engine has been developed. There is a possibility that it may deviate from what was grasped based on tests etc. at the stage. In that case, the post-start viscosity calculated by the post-start
この様に補正アイドル噴射量Q1_corが、実際の燃料の粘性と異なる値に基づき算出された場合であっても、アイドリング時においては、アイドルガバナ制御によるフィードバックにより、アイドルガバナ噴射量Q1_govが補正され、目標アイドリング回転数が維持される。 In this way, even when the corrected idle injection amount Q1_cor is calculated based on a value different from the actual viscosity of the fuel, the idle governor injection amount Q1_gov is corrected by the feedback by the idle governor control during idling. The target idling speed is maintained.
しかし、アイドリング以外の運転領域における補正量である補正通常制御噴射量は、予め把握されている、補正通常制御噴射量と補正アイドル噴射量Q1_corとの相関関係に基づき算出されている。従って、アイドリング以外の運転領域においては、補正アイドル噴射量Q1_corが本来あるべき値、換言すれば、その時の燃料の粘性に対応した噴射量の補正量からずれた場合、そのずれが、アイドリング以外の運転領域の噴射量に影響してしまう。 However, the corrected normal control injection amount, which is the correction amount in the operating region other than idling, is calculated based on the correlation between the corrected normal control injection amount and the corrected idle injection amount Q1_cor, which is grasped in advance. Therefore, in the operating region other than idling, if the corrected idle injection amount Q1_cor deviates from the originally expected value, in other words, the correction amount of the injection amount corresponding to the viscosity of the fuel at that time, the deviation is other than idling. It affects the injection amount in the operating area.
そこで、本発明においては、アイドリング時におけるアイドルガバナ制御を利用し、上述した、補正アイドル噴射量Q1_corの本来あるべき値からのずれを補正することで、アイドリング以外の運転領域における噴射量を適正なものとする。 Therefore, in the present invention, the idle governor control during idling is used to correct the deviation of the corrected idle injection amount Q1_cor from the original value described above, so that the injection amount in the operating region other than idling is appropriate. Shall be.
以下、詳細を説明する。本発明においては、図4に示される補正アイドル噴射量目標値算出部514が補正アイドル噴射量の目標値である、補正アイドル噴射量目標値を算出する。そして、補正アイドル噴射量目標値算出部514において算出された補正アイドル噴射量目標値と、補正アイドル噴射量算出部512において算出された補正アイドル噴射量との間にずれが生じても、図4に示される補正部516が、補正アイドル噴射量が補正アイドル噴射量目標値となる様、後述する補正係数を用いてこのずれを補正する。
The details will be described below. In the present invention, the corrected idle injection amount target
図6(a)を参照しつつ、補正アイドル噴射量目標値算出部514が算出する、補正アイドル噴射量目標値Q1_c1、及び、アイドルガバナ噴射量目標値Q1_g1について説明する。図6(a)において、Q1は、アイドリング制御部510において算出された、アイドリング回転数を維持するために必要な燃料噴射量である目標アイドル噴射量である。
The corrected idle injection amount target value Q1_c1 and the idle governor injection amount target value Q1_g1 calculated by the correction idle injection amount target
補正アイドル噴射量目標値算出部514は、内燃機関の始動時に始動前粘性算出部502において算出された始動前粘性と、内燃機関の始動後の運転状況とに基づき、現在の燃料の粘性を算出する。内燃機関の運転状況は、種々の要素を用いることができるが、例えば、内燃機関の始動後の、経過時間、噴射回数、あるいは、噴射量の積算値などを利用することができる。また、始動前粘性と、内燃機関の始動後の運転状況と、現在の燃料の粘性の関係は、予め試験やシミュレーションにより予め把握しておくことができる。
The corrected idle injection amount target
補正アイドル噴射量目標値算出部514は、始動前粘性と内燃機関の始動後の運転状況とに基づき算出された現在の燃料の粘性から、低温環境下における噴射量の減少を補うための噴射量を補正アイドル噴射量目標値Q1_c1として算出する。
The corrected idle injection amount target
また、図6(a)において、目標アイドル噴射量Q1と補正アイドル噴射量目標値Q1_c1との差が、アイドルガバナ噴射量Q1_govの目標値である、アイドルガバナ噴射量目標値Q1_g1となる。また、補正アイドル噴射量目標値Q1_c1は、内燃機関の始動後、時間が経過するにつれ、徐々に小さくなり、最終的には零となる。これは、内燃機関の始動後、時間が経過するにつれ燃料の粘性が徐々に小さくなり、燃料噴射量に与える影響を考慮する必要がなくなるためである。 Further, in FIG. 6A, the difference between the target idle injection amount Q1 and the corrected idle injection amount target value Q1_c1 is the idle governor injection amount target value Q1_g1, which is the target value of the idle governor injection amount Q1_gov. Further, the correction idle injection amount target value Q1_c1 gradually decreases as time elapses after the start of the internal combustion engine, and finally becomes zero. This is because the viscosity of the fuel gradually decreases as time passes after the start of the internal combustion engine, and it is not necessary to consider the influence on the fuel injection amount.
次に、図6(b)について説明する。図6(b)におけるQ1_corは、補正アイドル噴射量算出部512において算出された補正アイドル噴射量であり、Q1_govが、アイドルガバナ制御により算出されるアイドルガバナ噴射量である。尚、図6(a)及び図6(b)は、内燃機関の運転中の同じタイミングにおいて、別のルーチンにより算出されたものである。
Next, FIG. 6B will be described. Q1_cor in FIG. 6B is the corrected idle injection amount calculated by the correction idle injection
図6(b)は、冷却水温の上昇速度と燃料噴射弁内部の燃料温度の上昇速度との相関が想定からずれた場合であって、冷却水温の上昇速度に対し、燃料噴射弁内部の燃料温度の上昇速度が想定よりも速い場合を示す。この場合、電子制御ユニット50が燃料噴射弁内部の燃料温度を実際よりも低く見積もってしまうこととなる。その結果、始動後粘性算出部504において算出される始動後粘性は、実際の粘性よりも大きな値として算出されている。よって、補正アイドル噴射量算出部512において、始動後粘性から算出される補正アイドル噴射量Q1_corは、本来必要とされる値よりも大きくなる。
FIG. 6B shows a case where the correlation between the rate of increase in the cooling water temperature and the rate of increase in the fuel temperature inside the fuel injection valve deviates from the assumption, and the fuel inside the fuel injection valve is relative to the rate of increase in the cooling water temperature. The case where the temperature rise rate is faster than expected is shown. In this case, the
補正部516は、図6(b)における補正アイドル噴射量Q1_corが、図6(a)における補正アイドル噴射量目標値Q1_c1となる様に補正を行う。具体的には、補正部516は、後述する補正係数を算出し、当該補正係数を補正アイドル噴射量算出部512で算出された補正アイドル噴射量Q1_corに乗じる。
The
尚、補正アイドル噴射量目標値Q1_c1の算出、及び、補正アイドル噴射量目標値Q1_c1を用いた補正アイドル噴射量Q1_corの補正は、低温環境下における補正が必要な間は、内燃機関がアイドリング状態となる毎に行われる。そして本補正は、所定の条件が満たされるまで継続される。所定の条件とは、例えば、内燃機関の冷却水温が所定値を超えた時、あるいは、内燃機関の運転時間が所定の時間を超えた時、あるいは、算出された補正アイドル噴射量目標値Q1_c1が零となった時、などとすることができる。 The calculation of the corrected idle injection amount target value Q1_c1 and the correction of the corrected idle injection amount Q1_cor using the corrected idle injection amount target value Q1_c1 are such that the internal combustion engine is in an idling state while the correction in a low temperature environment is required. It is done every time. Then, this amendment is continued until a predetermined condition is satisfied. The predetermined condition is, for example, when the cooling water temperature of the internal combustion engine exceeds a predetermined value, or when the operating time of the internal combustion engine exceeds a predetermined time, or the calculated corrected idle injection amount target value Q1_c1 is set. When it reaches zero, it can be.
次に、補正部516において実行される補正係数の算出と、補正アイドル噴射量Q1_corの補正について、図7を参照しつつ説明する。補正部516による処理が開始されると、ステップS102において、補正部516は、補正係数算出及び補正アイドル噴射量Q1_corの補正回数のカウント値としてn=1をセットする。以後のフローにおいて、A(n)はn回目に算出された補正係数であり、Q1_cor(n)はn回目に補正された補正アイドル噴射量である。また、ステップS102におけるA(n−1)、すなわちA(0)は1とする。
Next, the calculation of the correction coefficient executed by the
ステップS102に続くステップS104において、補正部516は、低温環境下における噴射量補正が実行可能か否かを判定する。ステップS104において、補正が実行可能と判定された場合(YESの場合)、ステップS106の処理へ進む一方、補正が実行可能ではないと判定された場合(NOの場合)、図示されないメインルーチンへ戻る。
In step S104 following step S102, the
ステップS104において補正部516は、低温環境下における補正が可能か否かを、次述するように判定する。まず、低温環境下における噴射量補正が必要か否かを判定する。低温環境下における噴射量補正が必要となる条件は、上述した様に、例えば外気温度が氷点下5度以下の時、などとすることができる。また、ステップS104において補正部516は、始動前粘性、内燃機関の始動時の冷却水温、始動後粘性等、低温環境下における噴射量補正に必要な情報が得られているか否かについても判定する。これらの条件を満たした場合、続くステップS106の処理へ進む。
In step S104, the
ステップS106において補正部516は、内燃機関がアイドリング状態か否かを判定する。ステップS106において、内燃機関がアイドリング状態であると判定された場合(YESの場合)、ステップS108の処理へ進む一方、内燃機関がアイドリング状態でないと判定された場合(NOの場合)、ステップS114の処理へ進む。
In step S106, the
ステップS108において補正部516は、前回計算された補正係数A(n−1)、前回計算された、アイドルガバナ噴射量Q1_gov(n−1)、及び、アイドルガバナ噴射量目標値Q1_g1から、今回の補正係数A(n)を求める。具体的には、補正部516は、Q1_gov(n−1)をQ1_g1で除した値にA(n−1)を乗算することによりA(n)を求める。また、本ステップで使用されるアイドルガバナ噴射量目標値Q1_g1は、本フローの実行時に、別のルーチンで算出された値が使用されている。
In step S108, the
ここで、今回の補正係数の算出が、初回であった場合、ステップS108におけるA(n−1)及びQ1_act(n−1)は、以下の様に設定される。まず、A(n−1)は、ステップS102において設定された様に、A(n−1)=A(0)=1とされる。また、Q1_gov(n−1)、すなわちQ1_gov(0)は、本フローの実行前において、アイドルガバナ制御により算出されたアイドルガバナ噴射量である。 Here, when the calculation of the correction coefficient this time is the first time, A (n-1) and Q1_act (n-1) in step S108 are set as follows. First, A (n-1) is set to A (n-1) = A (0) = 1 as set in step S102. Further, Q1_gov (n-1), that is, Q1_gov (0) is an idle governor injection amount calculated by idle governor control before the execution of this flow.
一方、ステップS114においては、補正係数は、前回のステップS108において算出された値A(n−1)が今回の補正係数A(n)としてセットされる。また、ステップS108を通過することなく、ステップS114に入った場合、補正係数A(n)は、ステップS102でセットされた値、すなわち1とされる。ステップS108又はステップS114に続くステップS110において、補正部516は、補正アイドル噴射量Q1_corの1回目の補正値である、補正アイドル噴射量Q1_cor(1)を算出する。具体的には、補正部516は、本フローの実行前において、補正アイドル噴射量算出部512において算出された補正アイドル噴射量Q1_cor(0)に、補正係数A(n)を乗算することにより、今回の補正アイドル噴射量Q1_cor(1)を算出する。ここで、ステップS108を経てステップS110に入った場合は、ステップS108において算出された補正係数A(n)が使用される一方、ステップS114を経てステップS110に入った場合は、ステップS114でセットされた補正係数A(n)が使用される。
On the other hand, in step S114, the value A (n-1) calculated in the previous step S108 is set as the correction coefficient A (n) this time. Further, when the step S114 is entered without passing through the step S108, the correction coefficient A (n) is set to the value set in the step S102, that is, 1. In step S108 following step S108 or step S114, the
続くステップS112においては、補正回数のカウントを1進めて、n=n+1とし、ステップS104以降の処理を繰り返す。 In the subsequent step S112, the number of corrections is incremented by 1, n = n + 1, and the processes after step S104 are repeated.
尚、ステップS110において、補正部516により補正された補正アイドル噴射量Q1_cor(n)は、アイドリング制御部510へ通知され、アイドリング制御部510におけるアイドリング制御に使用される。
In step S110, the corrected idle injection amount Q1_cor (n) corrected by the
また、上述した様に、低温環境下において、アイドリング以外の運転領域に対応する補正量は、アイドリング時に対応する補正量と相関があることが分かっている。よって、ステップS110において、補正部516が算出した補正アイドル噴射量Q1_cor(n)は、補正通常制御噴射量算出部508へも通知される。補正通常制御噴射量算出部508は、補正部516より通知を受けた補正アイドル噴射量Q1_cor(n)に基づき、所定の算出式やマップ検索等により、アイドリング以外の運転領域における、補正通常制御噴射量を算出し、当該補正通常制御噴射量は、通常制御部506における噴射量制御に使用される。
Further, as described above, it is known that the correction amount corresponding to the operating region other than idling correlates with the correction amount corresponding to the idling in a low temperature environment. Therefore, the correction idle injection amount Q1_cor (n) calculated by the
次に、図7を用いて説明した補正アイドル噴射量Q1_corの補正の一例を、実際の数値を用いて図8を参照しつつ説明する。尚、図8においては、理解を容易とするため、単純な数値を用いており、目標アイドル噴射量Q1=10(mg)としている。 Next, an example of the correction of the corrected idle injection amount Q1_cor described with reference to FIG. 7 will be described with reference to FIG. 8 using actual numerical values. In FIG. 8, a simple numerical value is used for easy understanding, and the target idle injection amount Q1 = 10 (mg).
図8(a)は、補正アイドル噴射量目標値算出部514により算出される、アイドルガバナ噴射量目標値Q1_g1、及び、補正アイドル噴射量目標値Q1_c1を示す。本例においては、アイドルガバナ噴射量目標値Q1_g1=7(mg)、補正アイドル噴射量目標値Q1_c1=3(mg)とする。
FIG. 8A shows the idle governor injection amount target value Q1_g1 and the corrected idle injection amount target value Q1_c1 calculated by the corrected idle injection amount target
図8(b)は、補正部516において実行される、補正アイドル噴射量Q1_corの補正処理の一例を示す。図8(b)において、n(loop)は、補正アイドル噴射量Q1_corの補正処理の回数を示す。従ってn=0は、図7に示される補正の実行前の状態を示す。本例においては、アイドルガバナ噴射量Q1_gov(0)=5(mg)、補正アイドル噴射量Q1_cor(0)=5(mg)とする。
FIG. 8B shows an example of the correction process of the correction idle injection amount Q1_cor executed by the
図8(b)は、冷却水温の上昇速度と燃料噴射弁内部の燃料温度の上昇速度との相関が想定からずれた場合であって、冷却水温の上昇速度に対し、燃料噴射弁内部の燃料温度の上昇速度が想定よりも速い場合の例を示している。この場合、電子制御ユニット50が燃料噴射弁内部の燃料温度を実際よりも低く見積もってしまうこととなる。その結果、始動後粘性算出部504において算出される始動後粘性は、実際の粘性よりも大きな値として算出されている。よって、補正アイドル噴射量算出部512において、始動後粘性から算出される補正アイドル噴射量Q1_cor(0)=5は、補正アイドル噴射量目標値Q1_c1=3よりも大きな値となっている。
FIG. 8B shows a case where the correlation between the rate of increase in the cooling water temperature and the rate of increase in the fuel temperature inside the fuel injection valve deviates from the assumption, and the fuel inside the fuel injection valve is relative to the rate of increase in the cooling water temperature. An example is shown in which the temperature rise rate is faster than expected. In this case, the
続いて、1回目の補正処理(n=1)について説明する。図7のステップS102においてn=1、A(n−1)=1がセットされ、続くステップS104及びステップS106においてYESと判定されると、続くステップS108及びステップS110において、補正アイドル噴射量Q1_corに対する1回目の補正処理が実行される。
ステップS108において、A(0)=1、Q1_gov(0)=5、Q1_g1=7であるため、
A(1)=1×5/7=0.714となる。
Subsequently, the first correction process (n = 1) will be described. When n = 1 and A (n-1) = 1 are set in step S102 of FIG. 7 and YES is determined in subsequent steps S104 and S106, the corrected idle injection amount Q1_cor is determined in subsequent steps S108 and S110. The first correction process is executed.
Since A (0) = 1, Q1_gov (0) = 5, and Q1_g1 = 7 in step S108,
A (1) = 1 × 5/7 = 0.714.
続くステップS110において、Q1_cor(0)=5、A(1)=0.714であるため、
Q1_cor(1)=5×0.714=3.57(mg)となる。
In the following step S110, since Q1_cor (0) = 5 and A (1) = 0.714,
Q1_cor (1) = 5 × 0.714 = 3.57 (mg).
またこの時、アイドルガバナ噴射量Q1_govは、
Q1_gov(1)=10−3.57=6.43(mg)と算出され、2回目の補正処理(n=2)に使用される。
At this time, the idle governor injection amount Q1_gov is
It is calculated as Q1_gov (1) = 10-3.57 = 6.43 (mg) and used for the second correction process (n = 2).
2回目の補正処理においては、ステップS108において、A(1)=0.714、Q1_gov(1)=6.43、Q1_g1=7であるため、
A(2)=0.714×6.43/7=0.656となる。
In the second correction process, since A (1) = 0.714, Q1_gov (1) = 6.43, and Q1_g1 = 7 in step S108,
A (2) = 0.714 × 6.43 / 7 = 0.656.
続くステップS110において、Q1_cor(0)=5、A(2)=0.656であるため、
Q1_cor(2)=5×0.656=3.28(mg)となる。
In the following step S110, Q1_cor (0) = 5 and A (2) = 0.656.
Q1_cor (2) = 5 × 0.656 = 3.28 (mg).
またこの時、アイドルガバナ噴射量Q1_govは、
Q1_gov(2)=10−3.28=6.72(mg)と算出され、3回目の補正処理(n=3)に使用される。
At this time, the idle governor injection amount Q1_gov is
It is calculated as Q1_gov (2) = 10-3.28 = 6.72 (mg) and used for the third correction process (n = 3).
この様に、補正アイドル噴射量Q1_corの補正処理を繰り返してゆくと、補正係数A(n)は0.6に収束する。よって、その後は、ステップS110において、
Q1_cor(n)=Q1_cor(0)×0.6=5×0.6=3となる。
As described above, when the correction process of the correction idle injection amount Q1_cor is repeated, the correction coefficient A (n) converges to 0.6. Therefore, after that, in step S110,
Q1_cor (n) = Q1_cor (0) × 0.6 = 5 × 0.6 = 3.
すなわち、補正アイドル噴射量Q1_corは補正アイドル噴射量目標値Q1_c1に補正される。 That is, the corrected idle injection amount Q1_cor is corrected to the corrected idle injection amount target value Q1_c1.
以上、説明した様に、本発明によれば、低温環境下における内燃機関の始動時において、冷却水の上昇が想定から外れた場合であっても、補正アイドル噴射量算出部512において算出される補正アイドル噴射量Q1_corが、補正アイドル噴射量目標値Q1_c1に修正される。
As described above, according to the present invention, even if the rise of the cooling water is unexpected when the internal combustion engine is started in a low temperature environment, the correction idle injection
また、補正アイドル噴射量目標値Q1_c1に修正された補正アイドル噴射量Q1_corが補正通常制御噴射量算出部508に通知されるため、アイドリング以外の運転領域において、低温環境下における噴射量制御が適切に行われる。
Further, since the corrected idle injection amount Q1_cor corrected to the corrected idle injection amount target value Q1_c1 is notified to the corrected normal control injection
また、本発明によれば、補正アイドル噴射量Q1_corに対する1回当たりの補正量を少なくすることができるため、本補正を実行することによる、振動の発生や急激な回転数の変動を抑えることができる。 Further, according to the present invention, since the correction amount per correction with respect to the correction idle injection amount Q1_cor can be reduced, it is possible to suppress the generation of vibration and the sudden fluctuation of the rotation speed by executing this correction. it can.
また、本発明による補正をさらに滑らかなものとするために、1回当たりの補正量に上限値を設けてもよい。例えば、Q1_cor(n)とQ1_cor(n−1)の差が1(mg)を超えないようにすることができる。図8(b)の例で説明すると、Q1_cor(0)とQ1_cor(1)の差が1(mg)を超えている。この様な時に、Q1_cor(1)を強制的に4(mg)として、以後の処理を継続してもよい。 Further, in order to make the correction according to the present invention smoother, an upper limit value may be set for the correction amount per correction. For example, the difference between Q1_cor (n) and Q1_cor (n-1) can be prevented from exceeding 1 (mg). Explaining with the example of FIG. 8B, the difference between Q1_cor (0) and Q1_cor (1) exceeds 1 (mg). In such a case, Q1_cor (1) may be forcibly set to 4 (mg) and the subsequent processing may be continued.
また、図6〜図8においては、冷却水温の上昇速度に対し、燃料噴射弁内部の燃料温度の上昇速度が想定よりも速い場合を示したが、冷却水温の上昇速度に対し、燃料噴射弁内部の燃料温度の上昇速度が想定よりも遅い場合であっても、同様の補正が実行可能である。 Further, in FIGS. 6 to 8, the case where the fuel temperature inside the fuel injection valve rises faster than expected with respect to the cooling water temperature rise rate is shown, but the fuel injection valve has a fuel injection valve with respect to the cooling water temperature rise rate. Similar corrections can be made even if the internal fuel temperature rises slower than expected.
10:蓄圧式燃料噴射制御装置、13:高圧ポンプ、15:コモンレール、17:燃料噴射弁、50:電子制御ユニット、502:始動前粘性算出部、504:始動後粘性算出部、510:アイドリング制御部、512:補正アイドル噴射量算出部、514:補正アイドル噴射量目標値算出部、516:補正部
10: Accumulation type fuel injection control device, 13: High pressure pump, 15: Common rail, 17: Fuel injection valve, 50: Electronic control unit, 502: Pre-start viscosity calculation unit, 504: Post-start viscosity calculation unit, 510: Idling control Unit 512: Corrected idle injection amount calculation unit 514: Corrected idle injection amount target value calculation unit 516: Correction unit
Claims (4)
前記燃料噴射弁が接続されたコモンレールと、
加圧した高圧燃料を前記コモンレールに圧送する高圧ポンプと、
電子制御ユニットと、
を備えた蓄圧式燃料噴射制御装置において、
前記電子制御ユニットは、
前記内燃機関の始動前の前記燃料の粘性である始動前粘性を算出する始動前粘性算出部と、
前記内燃機関の冷却水温と前記始動前粘性とに基づき、前記内燃機関の始動後の前記燃料の粘性である始動後粘性を算出する始動後粘性算出部と、
前記内燃機関のアイドリング時において、前記内燃機関の回転数を目標回転数とするための燃料噴射量である目標アイドル噴射量を前記内燃機関に噴射することにより前記内燃機関のアイドリング運転を行うアイドリング制御部と、
前記目標アイドル噴射量における、前記始動後粘性の影響による噴射量の不足分を補償するための補正アイドル噴射量を、前記始動後粘性に基づき算出する補正アイドル噴射量算出部と、
前記補正アイドル噴射量の目標値である補正アイドル噴射量目標値を、前記内燃機関の始動からの運転状況と前記始動前粘性とに基づき算出する、補正アイドル噴射量目標値算出部と、
前記目標アイドル噴射量と前記補正アイドル噴射量との差分である第1差分と、前記目標アイドル噴射量と前記補正アイドル噴射量目標値との差分である第2差分とに基づき、前記補正アイドル噴射量を補正する補正部と、
を含む、蓄圧式燃料噴射制御装置。 A fuel injection valve that injects fuel into an internal combustion engine and
The common rail to which the fuel injection valve is connected and
A high-pressure pump that pumps pressurized high-pressure fuel to the common rail,
Electronic control unit and
In the accumulator type fuel injection control device equipped with
The electronic control unit is
A pre-start viscosity calculation unit that calculates the pre-start viscosity, which is the viscosity of the fuel before the start of the internal combustion engine,
A post-start viscosity calculation unit that calculates the post-start viscosity, which is the viscosity of the fuel after the start of the internal combustion engine, based on the cooling water temperature of the internal combustion engine and the pre-start viscosity.
Idling control that performs idling operation of the internal combustion engine by injecting a target idle injection amount, which is a fuel injection amount for setting the rotation speed of the internal combustion engine as a target rotation speed, into the internal combustion engine when the internal combustion engine is idling. Department and
A corrected idle injection amount calculation unit that calculates a corrected idle injection amount for compensating for a shortage of the injection amount due to the influence of the viscosity after the start in the target idle injection amount based on the viscosity after the start.
A corrected idle injection amount target value calculation unit that calculates a corrected idle injection amount target value, which is a target value of the corrected idle injection amount, based on the operating condition from the start of the internal combustion engine and the viscosity before the start.
The corrected idle injection is based on a first difference which is a difference between the target idle injection amount and the corrected idle injection amount and a second difference which is a difference between the target idle injection amount and the corrected idle injection amount target value. A correction unit that corrects the amount and
Accumulation type fuel injection control device including.
前記燃料噴射弁が接続されたコモンレールと、
加圧した高圧燃料を前記コモンレールに圧送する高圧ポンプと、
電子制御ユニットと、
を備えた蓄圧式燃料噴射制御装置の制御方法であって、
始動前粘性算出部が、前記内燃機関の始動前の前記燃料の粘性である始動前粘性を算出する始動前粘性算出ステップと、
始動後粘性算出部が、前記内燃機関の冷却水温と前記始動前粘性とに基づき、前記内燃機関の始動後の前記燃料の粘性である始動後粘性を算出する始動後粘性算出ステップと、
アイドリング制御部が、前記内燃機関のアイドリング時において、前記内燃機関の回転数を目標回転数とするための燃料噴射量である目標アイドル噴射量を前記内燃機関に噴射することにより前記内燃機関のアイドリング運転を行うアイドリング制御ステップと、
補正アイドル噴射量算出部が、前記目標アイドル噴射量における、前記始動後粘性の影響による噴射量の不足分を補償するための補正アイドル噴射量を、前記始動後粘性に基づき算出する補正アイドル噴射量算出ステップと、
補正アイドル噴射量目標値算出部が、前記補正アイドル噴射量の目標値である補正アイドル噴射量目標値を、前記内燃機関の始動からの運転状況と前記始動前粘性とに基づき算出する補正アイドル噴射量目標値算出ステップと、
補正部が、前記目標アイドル噴射量と前記補正アイドル噴射量との差分である第1差分と、前記目標アイドル噴射量と前記補正アイドル噴射量目標値との差分である第2差分とに基づき、前記補正アイドル噴射量を補正する補正ステップと、
を含む、蓄圧式燃料噴射制御装置の制御方法。
A fuel injection valve that injects fuel into an internal combustion engine and
The common rail to which the fuel injection valve is connected and
A high-pressure pump that pumps pressurized high-pressure fuel to the common rail,
Electronic control unit and
It is a control method of a pressure-accumulation type fuel injection control device equipped with
The pre-start viscosity calculation unit calculates the pre-start viscosity, which is the viscosity of the fuel before the internal combustion engine is started, and the pre-start viscosity calculation step.
A post-start viscosity calculation step in which the post-start viscosity calculation unit calculates the post-start viscosity, which is the viscosity of the fuel after the start of the internal combustion engine, based on the cooling water temperature of the internal combustion engine and the pre-start viscosity.
When the internal combustion engine is idling, the idling control unit injects a target idle injection amount, which is a fuel injection amount for setting the rotation speed of the internal combustion engine as a target rotation speed, into the internal combustion engine, thereby idling the internal combustion engine. Idling control step to drive and
The corrected idle injection amount calculation unit calculates the corrected idle injection amount for compensating for the shortage of the injection amount due to the influence of the post-start viscosity in the target idle injection amount based on the post-start viscosity. Calculation steps and
The corrected idle injection amount target value calculation unit calculates the corrected idle injection amount target value, which is the target value of the corrected idle injection amount, based on the operating condition from the start of the internal combustion engine and the viscosity before the start. Amount target value calculation step and
The correction unit is based on the first difference, which is the difference between the target idle injection amount and the corrected idle injection amount, and the second difference, which is the difference between the target idle injection amount and the corrected idle injection amount target value. A correction step for correcting the correction idle injection amount and
Control method of accumulator type fuel injection control device including.
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