JP3539275B2

JP3539275B2 - Accumulation type fuel injection device

Info

Publication number: JP3539275B2
Application number: JP13285399A
Authority: JP
Inventors: 賢内山; 申昌磯貝; 寛原口
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-05-13
Filing date: 1999-05-13
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2019-05-13
Also published as: JP2000320385A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄圧式燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼル式の内燃機関（エンジン）の燃料噴射装置として、蓄圧式燃料噴射装置が知られている。蓄圧式燃料噴射装置では、各気筒に連通する共通の蓄圧配管（コモンレール）が設けられ、ここに燃料ポンプによって必要な流量の高圧燃料を圧送供給することにより、コモンレールの燃料圧を所定の圧力に保持している。コモンレールに保持された高圧燃料は所定のタイミングでインジェクタにより各気筒に噴射される。従来、この種の蓄圧式燃料噴射装置に関連する先行技術としては、特開昭６２−２５８１６０号公報にて開示されたものが知られている（第１従来例）。
【０００３】
上記公報には、各インジェクタの燃料噴射に同期して燃料ポンプから燃料をコモンレールに圧送し補充することが、噴射量の調量精度を向上させるのに適していると指摘されている。つまり、インジェクタの燃料噴射に非同期で燃料圧送を行った場合、燃料圧送に対する燃料噴射のタイミングが気筒ごとに異なり、その結果、インジェクタに供給される燃料圧が気筒間で異なり噴射量のばらつきが大きくなって好ましくない、としている。しかしながら、燃料噴射と燃料圧送とを同期させるには、燃料ポンプを、各気筒の燃料噴射が一巡する１サイクルで気筒数に対応した回数で燃料圧送を行うように構成する必要があり、例えば燃料ポンプを気筒数の異なるエンジンに汎用的に用いることができない。
【０００４】
そこで、燃料噴射と燃料圧送とが非同期であっても噴射量ばらつきを改善すべく特開平８−１４４８２６号公報にて開示された技術がある（第２従来例）。これは、各気筒ごとに実行される燃料噴射制御においてコモンレールの燃料圧を検出し、噴射時間を、全気筒共通の基本燃料噴射時間に検出燃料圧に応じた補正時間を加減して設定するようにしたもので、補正時間は検出燃料圧に対するマップ等を参照して決定される。この技術によれば、燃料噴射と燃料圧送とが非同期であってもその時々の運転状態に見合った噴射量での燃料噴射を行うことができる、としている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インジェクタの経年劣化や製造公差、また燃料性状の違い等により適正な補正時間は異なり、補正時間を予め上記マップ等により固定的に与えたのでは、適正な噴射量にて燃料噴射が行われるとは限らない。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みなされたもので、適正な噴射量にて燃料噴射を行うことができる蓄圧式燃料噴射装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、内燃機関の気筒ごとに設けられて気筒内に燃料を噴射するインジェクタと、高圧に蓄圧された燃料を保持しインジェクタに供給する蓄圧配管と、各気筒の燃料噴射が一巡する間に蓄圧配管に所定の回数の燃料圧送を行う燃料ポンプと、蓄圧配管の燃料圧を検出する燃料圧検出手段と、検出された燃料圧に基づいてインジェクタの噴射時間を算出しインジェクタの燃料噴射制御を行う制御手段とを具備する蓄圧式燃料噴射装置において、上記制御手段には、今回の燃料噴射を行う気筒の、その燃料噴射における蓄圧配管の燃料圧を、順次、燃料噴射が行われる所定数の気筒であって上記今回燃料噴射を行う気筒を含む所定数の気筒を今回の所定数の気筒として、該今回の所定数の気筒の前に順次、燃料噴射が行われた上記所定数と同じ数の前回の所定数の気筒の中で、上記今回燃料噴射を行う気筒と燃料噴射順序が同一の気筒で燃料噴射が行われたときの燃料圧に基づいて予測する燃料圧予測手段を具備せしめる。上記所定数は、上記内燃機関の気筒数と同じ数、若しくは、上記内燃機関の気筒数を該気筒数と上記燃料圧送回数との公約数で除した数とする。
【０００８】
蓄圧配管の燃料圧の変化パターンは、主に燃料圧送および燃料噴射のタイミングにより規定される。したがって、この変化パターンは各気筒の燃料噴射が一巡すると近似のプロファイルにて繰り返される。また、気筒数を気筒数と上記燃料圧送回数との公約数で除した数の気筒にて順次、燃料噴射が行われると、その後にも近似のプロファイルにて繰り返される。したがって、上記のごとく、検出燃料圧から、次に燃料噴射が行われる同一燃料噴射順序の気筒の燃料噴射における燃料圧を予測することで、同期、非同期にかかわらず予測された燃料圧は正確である。しかして、インジェクタの経年劣化等の影響を受けることなく、適正な噴射量にて燃料噴射を行うことができる。
【０００９】
請求項２記載の発明では、上記燃料ポンプが上記燃料圧送回数が内燃機関の気筒数よりも少なく、燃料噴射と燃料圧送とが非同期となる場合には蓄圧配管の燃料圧は複雑に大きく変化するパターンとなるから、本発明は特に好適である。
【００１０】
請求項３記載の発明では、上記燃料圧予測手段を、燃料噴射に先立って検出された燃料圧を上記燃料噴射順序ごとに一時記憶し、記憶された、今回の燃料噴射を行う気筒と同一燃料噴射順序の燃料圧を、今回の燃料噴射を行う気筒の燃料噴射における燃料圧予測値とするように設定する。
【００１１】
蓄圧配管の燃料圧の変化パターンは実質的に上記のごとく繰り返されるとみなせるので、燃料噴射に先立って検出された燃料圧から直接に蓄圧配管の燃料圧の予測値を得ることができる。構成簡単で演算負荷の増加も招かない。
【００１２】
請求項４記載の発明では、上記燃料圧予測手段には、検出された燃料圧の平均値を算出する平均算出手段と、燃料噴射に先立って検出された燃料圧と平均燃料圧との偏差に基づいて偏差予測値を算出し上記燃料噴射順序ごとに一時記憶する偏差予測値算出手段と、今回の燃料噴射を行う気筒の燃料噴射における蓄圧配管の燃料圧予測値を、平均燃料圧と、上記偏差予測値算出手段により記憶された、今回の燃料噴射を行う気筒と同一燃料噴射順序の偏差予測値との加算により算出する燃料圧予測値算出手段とを具備せしめる。
【００１３】
燃料圧予測値を燃料圧平均値と偏差予測値とから得るようにすることで、特定の気筒においてノイズ等が重畳した場合にもその影響を抑えることができる。
【００１４】
請求項５記載の発明では、上記平均算出手段は、平均燃料圧を、燃料圧が検出されるごとに算出、更新するように設定する。
【００１５】
高い頻度で平均燃料圧を更新することで、蓄圧配管の燃料圧が変化する内燃機関の過渡状態において、ノイズ等の外乱に対して安定性を保持しつつ燃料圧予測値の高い応答性および追従性を得ることができる。
【００１６】
請求項６記載の発明では、上記偏差予測値算出手段は、偏差予測値を、検出燃料圧と平均燃料圧との偏差と前回の偏差予測値との重み付き平均により算出、更新するように設定する。
【００１７】
さらにノイズ等の外乱に対する安定性を高めることができる。
【００１８】
請求項７記載の発明では、上記燃料圧予測手段は、燃料噴射に先立って検出された燃料圧の、燃料噴射順序が当該気筒よりも所定の順序だけ前の気筒の燃料噴射における燃料圧からの変化に基づいて上記当該気筒と同一燃料噴射順序の気筒の変化予測値を算出し上記燃料噴射順序ごとに一時記憶する変化予測値算出手段と、今回の燃料噴射を行う気筒の燃料噴射における燃料圧予測値を、上記変化予測値算出手段に記憶された、今回の燃料噴射を行う気筒と同一燃料噴射順序の変化予測値と、上記今回の燃料噴射を行う気筒よりも燃料噴射順序が上記所定の順序だけ前の気筒における検出燃料圧との加算により算出する燃料圧予測値算出手段とを具備せしめる。
【００１９】
燃料圧予測値を、一時記憶された変化予測値とともに新しく、今回の燃料噴射を行う気筒よりも燃料噴射順序が上記所定の順序だけ前の気筒における検出燃料圧に基づいて算出するようにすることで、内燃機関が過渡状態にあっても応答性よく精度の高い燃料圧予測値を得ることができる。
【００２０】
請求項８記載の発明では、上記制御手段には、内燃機関の運転状態が急変状態にあるか否かを検出する機関状態検出手段と、内燃機関が急変状態にあると判定されると上記燃料圧予測手段の作動を禁止する禁止手段とを具備せしめる。
【００２１】
内燃機関の過渡状態においては、燃料噴射量は、インジェクタの経年劣化等に起因する誤差に増して追従遅れによる誤差が相対的に大きくなるが、急変状態においては上記燃料圧予測は禁止されるので、上記追従遅れを防止することができる。
【００２２】
請求項９記載の発明では、上記機関状態検出手段は、燃料噴射に先立って検出された燃料圧と燃料圧予測値との差が予め定めた所定値を越えると急変状態と判定するように設定する。請求項１０記載の発明では、上記機関状態検出手段は、上記燃料ポンプの燃料圧送制御における目標燃料圧の前気筒の目標燃料圧からの変化が予め定めた所定値を越えると急変状態と判定するように設定する。
【００２３】
これらの構成では、急変状態か否かを、燃料噴射制御に用いられるパラメータに基づいて判断できるので、実質的に新たな構成の付加は不要であり、演算負荷も小さくて済む。
【００２４】
請求項１１記載の発明では、上記禁止手段を、内燃機関が急変状態から復帰後の一定時間は上記燃料圧予測手段の作動禁止を保持するように設定する。
【００２５】
急変状態から復帰後にも燃料圧予測が禁止されるようにすることで、燃料圧予測再開時における燃料圧の予測精度を確保することができ、燃料噴射精度の悪化を未然に防止することができる。
【００２６】
請求項１２記載の発明では、上記制御手段は、燃料圧検出手段による燃料圧の検出をインジェクタの噴射直前に行うように設定する。
【００２７】
燃料噴射タイミングにおける燃料圧をより正確に得られるようにすることで、燃料噴射精度をさらに高めることができる。
【００２８】
請求項１３記載の発明では、上記制御手段は、燃料圧の検出をインジェクタの駆動指令の出力に対応して行う割り込み処理にて行うように設定する。
【００２９】
燃料圧の検出時期を時間やクランク角度等により管理することなく簡単に燃料圧の取り込みを行うことができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１に本発明の第１実施形態になる蓄圧式燃料噴射装置の構成を示す。図において、エンジン１には各気筒に対応する複数のインジェクタ２が配設され、これらインジェクタ２は各気筒共通の蓄圧配管であるコモンレール３に接続されている。インジェクタ２からエンジン１の各気筒への燃料の噴射は、噴射制御用電磁弁２１のＯＮ／ＯＦＦにより制御され、電磁弁２１が開弁している間、コモンレール３内の燃料がインジェクタ２によりエンジン１に噴射される。なお、以下の説明においてエンジン１は６気筒として説明する。
【００３１】
コモンレール３を連続的に燃料噴射圧に相当する高い所定圧の燃料により蓄圧せしめる手段として、コモンレール３に燃料ポンプである高圧供給ポンプ４が接続される。高圧供給ポンプ４は、複数のプランジャバレル４１を備え、これに電磁弁４３を介して図略のフィードポンプから低圧燃料が吸入されるようになっている。吸入された燃料は、各プランジャバレル４１に摺動自在に挿置されたプランジャ４２が、クランクシャフト１０１から伝達されるエンジン動力でその１／２の回転数で回転するカム４５により上下往復動することで、電磁弁４３が閉じられた時に吐出弁４４を経てコモンレール３に圧送供給される。高圧供給ポンプ４は通常、エンジン１の１サイクルに対し、すなわち各気筒の燃料噴射が一巡する間に気筒数に対応した数の燃料圧送が行われるようにプランジャバレル４１を備えているが、本実施形態では６気筒ディーゼル機関に、４気筒ディーゼル機関用に設計され１サイクルに対し４回燃料圧送を行う高圧供給ポンプであるとして説明する。
【００３２】
また、インジェクタ２および高圧供給ポンプ４を制御する制御手段として電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ）５を備えている。ＥＣＵ５はＣＰＵ等を有する一般的なハード構成のもので、これに各種センサからの信号が入力している。かかるセンサとして、例えば気筒Ｎｏ．を検出するクランク角センサ８１、アクセルペダル７の踏み込み量を検出するアクセル開度センサ８２を備えている。また、コモンレール３には、コモンレール３内の燃料圧（以下、コモンレール圧）を検出する圧力センサ（コモンレール圧センサ）８３が配設されている。また、ＥＣＵ５および高圧供給ポンプ４の電磁弁４３の給電用のバッテリ６には電源電圧（＋Ｂ）が入力している。ＥＣＵ５は、これらの情報に基づき最適の噴射時期、噴射時間を決定して噴射制御用電磁弁２１に制御信号を出力するとともに、高圧供給ポンプ４の電磁弁４３に制御信号を出力し燃料圧送量を制御する。
【００３３】
次に上記ＥＣＵ５内のＣＰＵで実行される処理手順を図２、図３、図４、図５により説明する。なお、図２のフローチャートは、クランク角センサ８１からの出力信号に基づく各気筒のインジェクタ２の燃料噴射タイミング時すなわち６気筒ディーゼル機関では１２０°ＣＡ（クランクアングル）毎にＣＰＵにて実行される。なお４気筒ディーゼル機関では１８０°ＣＡ（クランクアングル）毎に実行される。
【００３４】
《燃料噴射制御メインルーチン》
図２は燃料噴射制御のメインルーチンを示すフローチャートである。
【００３５】
まず、ステップＳ１０１で運転状態に基づく負荷ＡＣＣＰを読み込み、ステップＳ１０２で機関回転数ＮＥを読み込む。続くステップＳ１０３では、ステップＳ１０１で読み込まれた負荷ＡＣＣＰおよびステップＳ１０２で読み込まれた機関回転数ＮＥから指令噴射量ＱＦＩＮを算出し、ステップＳ１０４では、上記指令噴射量ＱＦＩＮおよび機関回転数ＮＥから指令噴射タイミングＴＦＩＮを算出し、ステップＳ１０５では、上記指令噴射量ＱＦＩＮおよび機関回転数ＮＥから指令コモンレール圧ＰＦＩＮを算出する。
【００３６】
そして、ステップＳ１０６では、これらの算出された情報等に基づいてインジェクタ２に対して後述のインジェクタ制御処理を実行する。
【００３７】
ステップＳ１０７では、コモンレール圧力制御処理を実行する。圧力センサ８３からのコモンレール圧信号Ｐｃに基づいて、実際のコモンレール圧（実コモンレール圧）がステップＳ１０５で算出された指令コモンレール圧力ＰＦＩＮとなるように高圧供給ポンプ４内の電磁弁４３に対するＯＮ／ＯＦＦ制御を実行する。コモンレール圧を上昇するには、カム４５によりプランジャ４２が最下点に達した時点から早めに電磁弁４３をＯＮして閉じることで達成される。逆に、コモンレール圧を下降するには、カム４５によりプランジャ４２は最下点に達した時点から遅らせ電磁弁４３をＯＮして閉じることで達成される。コモンレール圧力制御処理の後、本メインルーチンを終了する。
【００３８】
《インジェクタ制御サブルーチン》
図３は図２のステップＳ１０６のインジェクタ制御処理を示すフローチャートである。
【００３９】
ステップＳ２０１では、ステップＳ１０３で算出された指令噴射量ＱＦＩＮを読み込む。ステップＳ２０２では、ＲＡＭの所定領域に保存されている実コモンレール圧ＮＰＣを読み込む。
【００４０】
ここで、ステップＳ２Ｏ２で読み込まれる実コモンレール圧ＮＰＣの取り込みは、本インジェクタ制御サブルーチンとは別に、燃料噴射に先立ち、図４に示すようにエンジン上死点（ＴＤＣ）の所定クランク角度前のクランク角センサ割り込み処理ルーチン（例えばＢＴＤＣ３０°ＣＡ割り込み）にて実施される。すなわち、先ずコモンレール圧センサ８３の出力信号のＡ／Ｄ変換を開始し（ステップＳ３０１）、それが終了すると（ステップＳ３０２）、その結果をＲＡＭの上記所定領域に保存する（ステップＳ３０３）。
【００４１】
なお、実コモンレール圧ＮＰＣの取り込みは、インジェクタ２の駆動直前に行うのがインジェクタ２への供給燃料圧を最も反映するので望ましい。また、実コモンレール圧ＮＰＣの取り込みはクランク角センサ割り込みで行うのではなく、インジェクタ２への駆動指令出力に応じて取り込み開始指令を発生するＯＣＲ（アウトプットコンペアレジスタ）割り込みにて行うのもよく、実コモンレール圧の取り込み時期を時間やクランク角度により管理する必要がなく簡単である。
【００４２】
ステップＳ２０２に続くステップＳ２０３では気筒ＮＯ．を読み込み、ステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４は燃料圧予測手段としての手順で、次回の自気筒の燃料噴射におけるコモンレール圧の予測を行うとともに、次気筒におけるコモンレール圧の予測値ＮＰＣＦを読み込む。ステップＳ２０４で実行される処理の詳細については後述する。
【００４３】
ステップＳ２０５では、ステップＳ２０１で読み込まれた指令噴射量ＱＦＩＮとステップＳ２０４で読み込まれたコモンレール圧予測値ＮＰＣＦとをパラメータとするマップから噴射パルスＴＱを算出する。
【００４４】
ステップＳ２０６では、インジェクタ２の燃料噴射を所望のタイミングで行うため、インジェクタ駆動処理としてステップＳ１０４で算出された指令噴射タイミングＴＦＩＮとステップＳ２０５で算出された噴射パルスＴＱとに対応してインジェクタ２の電磁弁２１を開弁するタイミングと閉弁するタイミングとをＥＣＵ５内のタイマーにセットする。セットされたタイミングにてインジェクタ２が駆動され燃料噴射が行われる。
【００４５】
《気筒別コモンレール圧予測サブルーチン》
図５はコモンレール圧予測のサブルーチンである。本サブルーチンはインジェクタ制御サブルーチンの実施ごとにコールされるため、インジェクタ制御サブルーチンと同様、６気筒ディーゼル機関では１２０°ＣＡごとに実行される。なお、４気筒ディーゼル機関では１８０°ＣＡ毎に実行される。
【００４６】
先ず、ステップＳ４０１ではコモンレール圧予測値として、ＲＡＭの所定領域に気筒別に保存されている実コモンレール圧ＮＰＣ_k+1を読み込む。なおｋは気筒番号であり、ｋ＋１は次に噴射する気筒（次気筒）を示し、燃料噴射順に１から所定数である６まで順序付けしてある。次気筒のコモンレール圧を読み込むのは、前述したようにインジェクタ制御上の制約により１つ前の気筒の燃料噴射制御でＥＣＵ５内のタイマーにインジェクタ２の開閉タイミングをセットする必要があるからである。
【００４７】
ステップＳ４０２では、ステップＳ２０２で読み込まれた実コモンレール圧ＮＰＣを保存する（ＮＰＣ_k保存）。これは次回の当該気筒（気筒番号ｋ）のインジェクタ２の噴射パルスＴＱの算出に供される気筒別コモンレール圧予測値となる。
【００４８】
図６は、気筒Ｎｏ．（＃１，＃２，＃３，・・・）ごとの噴射タイミングに対応するコモンレール圧および高圧供給ポンプからの高圧燃料の圧送量（ポンプ圧送量）の関係を示すタイミングチャートであり、本実施形態における高圧供給ポンプを本来の４気筒ディーゼル機関に付設した場合を併せて示している。
【００４９】
高圧供給ポンプは上記の４気筒ディーゼル機関用に設計されたものであり、そのポンプ圧送は４気筒ディーゼル機関の噴射タイミング（１８０°ＣＡ毎）に同期しているが、本実施形態の６気筒ディーゼル機関の噴射タイミング（１２０°ＣＡ毎）には同期していない。
【００５０】
６気筒ディーゼル機関において、高圧供給ポンプによるポンプ圧送中に同期して噴射される＃１気筒、＃４気筒とそれ以外のときに噴射される＃２気筒、＃３気筒、＃５気筒、＃６気筒とでは噴射時のコモンレール圧が異なっている。このため、取り込まれたコモンレール圧により次気筒におけるインジェクタ制御を実行したのでは（図６中の４気筒ディーゼル機関のタイムチャート参照）、噴射時の実コモンレール圧が噴射パルスの算出に用いるコモンレール圧と一致しないため所望の噴射量が得られず、結果として噴射量にばらつきが生じてしまうこととなる。上記第２従来例のようにコモンレール圧に応じて気筒別に噴射時間を補正するのもインジェクタの系年変化や製造公差等の要因で適正な噴射量が与えられる訳ではない。
【００５１】
図６より知られるように、６気筒ディーゼル機関では燃料噴射と燃料圧送とが非同期のため、１サイクルの間にコモンレール圧は大きく変化しているが、１サイクルはごく短い時間なので、現サイクルと次のサイクルとでコモンレール圧の変化プロファイルは近似している。したがって、同一気筒においては、コモンレール圧は今回燃料噴射を行う気筒と燃料噴射順序が同一の気筒で燃料噴射順序が行われたときの燃料圧である１つ前のサイクルにおけるコモンレール圧と実質的に等しいとみなせる。したがって、検出されたコモンレール圧を、次に噴射される同一気筒の燃料噴射におけるコモンレール圧として予測することにより、インジェクタ２の製造公差や経年劣化、また使用される燃料の性状の違い、そして燃料噴射と燃料圧送との同期・非同期によらず気筒ごとの噴射量精度を確保できるようになる。しかも検出コモンレール圧を気筒別に一時記憶するだけでよいので、上記第２従来例のように噴射パルスの気筒ごとの補正などでＥＣＵの演算負荷を増加させることもない。
【００５２】
（第２実施形態）
本発明の第２の実施形態になる蓄圧式燃料噴射装置について説明する。第１実施形態において、ＥＣＵ５で実行される制御のうち、燃料圧予測手段としての作動手順であるコモンレール圧予測サブルーチンを別の設定に代えたものである。第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００５３】
図７に本実施形態におけるコモンレール圧予測サブルーチンの手順を示す。ステップＳ５０１では気筒群Ｎｏ．が読み込まれる。ここで、気筒群Ｎｏ．は、燃料噴射を行う各気筒を３つに燃料噴射順に１から３まで順序付けしたもので、図８に示すように各気筒群には、１サイクルの前半に燃料噴射が行われる気筒と後半に燃料噴射が行われる気筒との２つの気筒が所属する。前掲の図６より知られるように、６気筒ディーゼル機関に４気筒ディーゼル機関用の高圧供給ポンプを付設した場合、エンジン１サイクルの前半と後半とでコモンレール圧は実質的に同じ変化パターンを繰り返す。すなわち、コモンレール圧は各気筒群が一巡し同一気筒群に属する気筒の燃料噴射時におけるコモンレール圧と実質的に等しく、コモンレール圧の変化パターンの周期はエンジン１サイクルの１／２と短い。
【００５４】
ステップＳ５０２では、次気筒におけるコモンレール圧予測値ＮＰＣＦとして気筒群別に記憶されている今回燃料噴射を行う気筒と燃料噴射順序が同一の気筒で燃料噴射順序が行われたときの燃料圧である実コモンレール圧ＮＰＣ_j+1（ｊ：気筒群番号）を読み込む。
【００５５】
ステップＳ５０３では、ステップＳ２０２で読み込まれた実コモンレール圧ＮＰＣを記憶する（ＮＰＣ_j記憶）。これは次回の当該気筒群（ｊ）の気筒の燃料噴射におけるコモンレール圧の予測値となる。
【００５６】
このように、コモンレール圧の予測値が、第１実施形態では各気筒で燃料噴射が一巡する７２０°ＣＡごとに更新されるのに対し、本実施形態ではその１／２の３６０°ＣＡごとに更新される。つまり、コモンレール圧予測値の更新周期が第１実施形態よりも短くなって１サイクルあたりのコモンレール圧予測回数が増え、予測の応答性や精度を高めることができる。これによりさらに精度の高い燃料噴射制御を行うことができる。
【００５７】
なお、コモンレール圧の変化パターンの１サイクルあたりの繰り返し回数は、一般的には、気筒数と、各気筒で燃料噴射が一巡する間すなわち１サイクルあたりの燃料圧送回数との公約数に対応する回数となる。したがって、所定数である気筒群の数は、気筒数を上記回数で除した数に設定することができる。
【００５８】
（第３実施形態）
本発明の第３の実施形態になるコモンレール式燃料噴射装置について説明する。第１実施形態において、ＥＣＵ５で実行される制御のうち、燃料圧予測手段としての作動手順であるコモンレール圧予測サブルーチンを別の設定に代えたものである。第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００５９】
図９に本実施形態におけるコモンレール圧予測サブルーチンの手順を示す。
【００６０】
ステップＳ６０１は平均算出手段としての手順で、全気筒におけるコモンレール圧の平均（全気筒平均コモンレール圧）ＰＭＡＬＬi を式（１）により更新する。ここで、ｎはなまし定数である。ｎは２のべき乗とするのが望ましい。２のべき乗とすることで、ＥＣＵ５での演算が容易になるからである。また、ｉは今回の燃料噴射制御において算出されたことを示し、ｉ−１は前回の燃料噴射制御において算出されたことを示す。
ＰＭＡＬＬi ＝｛（ｎ−１）×ＰＭＡＬＬi-1 ＋ＮＰＣ｝／ｎ・・・（１）
【００６１】
ステップＳ６０２は、燃料圧予測値算出手段としての手順で、次気筒におけるコモンレール圧偏差の予測値として気筒別コモンレール圧偏差ＤＰＭk+1 を読み込み、気筒別コモンレール圧予測値ＮＰＣＦを式（２）により算出する。
ＮＰＣＦ＝ＰＭＡＬＬi ＋ＤＰＭk+1 ・・・（２）
【００６２】
続くステップＳ６０３は偏差予測値算出手段としての手順で、気筒別コモンレール圧偏差ＤＰＭk が、実コモンレール圧ＮＰＣと全気筒平均コモンレール圧ＰＭＡＬＬi との偏差に基づいて式（３）により更新される。

【００６３】
本実施形態では、図１０より知られるように、各気筒のコモンレール圧予測値として、第１実施形態のようにコモンレール圧センサから取り込まれたコモンレール圧を直接使うのではなく、実コモンレール圧と全気筒平均コモンレール圧との偏差であるコモンレール圧偏差とから得るようになっている。したがって、運転状態が変動した場合や特定の気筒においてノイズ等が重畳した場合にもその影響を抑えることができ、コモンレール圧予測の応答性を確保しつつ、ノイズ等の外乱に対してスタビリティをも確保することができる。
【００６４】
また、コモンレール圧偏差を、実コモンレール圧と全気筒平均コモンレール圧との偏差（ＮＰＣ−ＰＭＡＬＬi ）と前回の気筒別コモンレール圧偏差ＤＰＭk(i-1)とを用いた重み付き平均により算出することすることにより、さらにノイズ等の外乱に対する安定性を高めることができる。
【００６５】
なお、全気筒平均コモンレール圧は燃料噴射制御毎に順次、更新しているが、サイクルごとに更新するのでもよい。但し、図１１に示すように、毎燃料噴射更新の場合の方が実コモンレール圧に良好に追随できるから望ましい。
【００６６】
（第４実施形態）
本発明の第４の実施形態になる蓄圧式燃料噴射装置について説明する。第１実施形態において、ＥＣＵ５で実行される制御のうち、燃料圧予測手段としての作動手順であるコモンレール圧予測サブルーチンを別の設定に代えたものである。第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００６７】
図１２に本実施形態におけるコモンレール圧予測サブルーチンの手順を示す。
【００６８】
ステップＳ７０１では、上記ＲＡＭの所定領域に保存された前気筒コモンレール圧差ＤＰk+1 を読み込む。前気筒コモンレール圧差ＤＰk+1 は、次気筒（ｋ＋１）におけるコモンレール圧の前気筒（ｋ）のコモンレール圧からの変化である。その予測については後述する。
【００６９】
ステップＳ７０２は燃料圧予測値算出手段としての手順で、ステップＳ２０２で読み込まれたコモンレール圧ＮＰＣと上記前気筒コモンレール圧差ＤＰk+1 とに基づいて、気筒別コモンレール圧予測値ＮＰＣＦを式（４）により算出する。
ＮＰＣＦ＝ＮＰＣ＋ＤＰk+1 ・・・（４）
【００７０】
ステップＳ７０３は変化予測値算出手段としての作動で、上記コモンレール圧ＮＰＣと前気筒（ｋ−１）における実コモンレール圧ＮＰＣＯとに基づいて、前気筒コモンレール圧差ＤＰk(i)を式（５）により算出、更新し、ＲＡＭの上記所定領域に保存する。これは、次サイクルにおける当該気筒（ｋ）のコモンレール圧の、前気筒（ｋ−１）のコモンレール圧からの変化の予測値となる。
ＤＰk(i)＝ＮＰＣ−ＮＰＣＯ・・・（５）
【００７１】
ステップＳ７０４では、ステップＳ２０２で読み込まれた実コモンレール圧ＮＰＣにより前気筒実コモンレール圧ＮＰＣＯを更新する。これは次気筒（ｋ＋１）のインジェクタ制御におけるステップＳ７０３にて用いられる。ステップＳ７０４実行後、本サブルーチンを終了する。
【００７２】
本実施形態では、図１３に示すように、コモンレール圧予測値を、気筒別に一時記憶された前気筒コモンレール圧差ＤＰk+1 に加え、新たに読み込まれた実コモンレール圧ＮＰＣに基づいて算出するようにすることで、エンジンが過渡状態にありコモンレール圧が全体的に増減する場合でも応答性よく精度の高いコモンレール圧予測値を得ることができる。
【００７３】
しかも、コモンレール圧変化の予測値である前気筒コモンレール圧差ＤＰk は、式（５）より知られるように、所定の順序だけ前の気筒である前気筒における実コモンレール圧ＮＰＣＯからの変化であり、コモンレール圧予測値を得るに際しては、式（４）より知られるように前気筒コモンレール圧差ＤＰk+1 に前気筒における実コモンレール圧ＮＰＣを加算している。したがって、コモンレール圧予測値には、最新の実コモンレール圧が反映していることになり、特に応答性はよい。勿論、前気筒コモンレール圧差を、前々気筒を所定の順序だけ前の気筒として算出してもよく、この場合は、コモンレール圧予測値を、上記前気筒コモンレール圧差に前々気筒の実コモンレール圧を加算して求める。
【００７４】
（第５実施形態）
本発明の第５の実施形態になる蓄圧式燃料噴射装置について説明する。第１実施形態において、ＥＣＵ５で実行される制御のうち、インジェクタ制御サブルーチンを別の設定に代えたものである。第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００７５】
図１４に本実施形態におけるインジェクタ制御サブルーチンの手順を示す。本インジェクタ制御サブルーチンは、実質的に基本的な手順が第１実施形態（図３）と同じで、気筒別コモンレール圧予測処理（ステップＳ２０４）の次に、コモンレール圧予測反映禁止判定サブルーチン（ステップＳ２０４Ａ）を行うようにしたものであり、図１５に、このコモンレール圧予測反映禁止判定サブルーチンを示す。
【００７６】
ステップＳ８０１は機関状態検出手段としての手順で、ステップＳ１０５で算出された今回の指令コモンレール圧ＰＦＩＮと前回の指令コモンレール圧ＰＦＩＮＯの差が予め定めた所定値α（例えば５ＭＰａ）以内か否かを判断し、この差が所定値αを越えていればエンジンは急変状態にあると判定してステップＳ８０２に進む。
【００７７】
ステップＳ８０２は禁止手段としての手順で、コモンレール圧予測値ＮＰＣＦを、ステップＳ２０２で読み込まれた実コモンレール圧ＮＰＣにより書き換え、ステップＳ８０３で前回の指令コモンレール圧ＰＦＩＮＯを今回の指令コモンレール圧ＰＦＩＮにより更新する。
【００７８】
なお、ステップＳ８０１で今回の指令コモンレール圧ＰＦＩＮと前回の指令コモンレール圧ＰＦＩＮＯの差が所定値α以下であればステップＳ８０２をスキップしてステップＳ８０３に進みコモンレール圧予測を許容する。
【００７９】
このように、エンジンは急変状態にあれば噴射パルスＴＱの算出は実コモンレール圧ＮＰＣにより行われ、実質的にコモンレール圧予測は禁止され、予測値は燃料噴射パルスの算出（ステップＳ２０５）に反映されない。
【００８０】
エンジンの過渡状態においては、燃料噴射量は、インジェクタ２の経年劣化等に起因する誤差に増して追従遅れによる誤差が相対的に大きくなるが、本実施形態では、急変状態においてはコモンレール圧予測は禁止されるので、上記追従遅れを防止することができる。一方、急変状態とみなせない範囲においては上記のごとくコモンレール圧予測を実行するので、エンジンの運転状態によらず良好な燃料噴射制御を実現することができる。
【００８１】
しかも、急変状態か否かを燃料噴射制御に用いられるパラメータに基づいて判断できるので、実質的に新たな構成の付加は不要であり、演算負荷も小さくて済む。
【００８２】
（第６実施形態）
本発明の第６の実施形態になる蓄圧式燃料噴射装置について説明する。第５実施形態において、ＥＣＵ５で実行される制御のうち、コモンレール圧予測反映禁止判定サブルーチンを別の設定に代えたものである。第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００８３】
図１６に本実施形態におけるコモンレール圧予測反映禁止判定サブルーチンの手順を示す。
【００８４】
ステップＳ９０１は機関状態検出手段としての手順で、ステップＳ２０２で読み込まれた実コモンレール圧ＮＰＣと予測コモンレール圧ＮＰＣＦ（図１４ステップＳ２０４）との差が予め定めた所定値α以内か否かを判断し、この差が所定値αを越えていれば、エンジンは急変状態にあると判定してステップＳ９０２に進む。
【００８５】
ステップＳ９０２は禁止手段としての手順で、コモンレール圧予測値ＮＰＣＦを上記実コモンレール圧ＮＰＣにより書き換える。
【００８６】
なお、ステップＳ９０１で上記実コモンレール圧ＮＰＣと予測コモンレール圧ＮＰＣＦとの差が所定値α以下であればステップＳ９０２をスキップして本サブルーチンを終了する。
【００８７】
このように、本実施形態の構成によっても、エンジンが急変状態にあれば噴射パルスＴＱの算出は実コモンレール圧ＮＰＣにより行われ、実質的にコモンレール圧予測は禁止され、予測値は燃料噴射パルスの算出（ステップＳ２０５）に反映されない。したがって、エンジンの運転状態によらず良好な燃料噴射制御を実現することができる。
【００８８】
しかも、急変状態か否かを燃料噴射制御に用いられるパラメータに基づいて判断できるので、実質的に新たな構成の付加は不要であり、演算負荷も小さくて済む。
【００８９】
（第７実施形態）
本発明の第７の実施形態になる蓄圧式燃料噴射装置について説明する。第５実施形態において、ＥＣＵ５で実行される制御のうち、コモンレール圧予測反映禁止判定サブルーチンを別の設定に代えたものである。第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００９０】
図１７に本実施形態におけるコモンレール圧予測反映禁止判定サブルーチンの手順を示す。
【００９１】
ステップＳ１００１は機関状態検出手段としての手順で、ステップＳ１０５で算出された今回の指令コモンレール圧ＰＦＩＮと前回の指令コモンレール圧ＰＦＩＮＯの差が予め定めた所定値α（例えば５ＭＰａ）以内か否かを判断し、この差が所定値αを越えていれば、エンジンは急変状態にあると判定してステップＳ１００２に進む。
【００９２】
ステップＳ１００２では反映禁止フラグＸＳＴＰを「１」にセットする。反映禁止フラグＸＳＴＰは、「１」のときはコモンレール圧予測（ステップＳ２０４）の結果の噴射パルス算出（ステップＳ２０５）への反映禁止を意味し、「０」のときは上記コモンレール圧予測結果の反映許容を意味する。
【００９３】
ステップＳ１００３は禁止手段としての手順で、コモンレール圧予測値ＮＰＣＦをステップＳ２０２で読み込まれた実コモンレール圧ＮＰＣに書き換え、ステップＳ１００４で前回の指令コモンレール圧ＰＦＩＮＯを今回の目標コモンレール圧ＰＦＩＮにより更新する。
【００９４】
ステップＳ１００１で今回の指令コモンレール圧ＰＦＩＮと前回の指令コモンレール圧ＰＦＩＮＯの差が所定値α以下であればステップＳ１００５に進み反映禁止フラグＸＳＴＰが「０」であるか否かを判断し、反映禁止フラグＸＳＴＰが「０」すなわち反映許容であればステップＳ１００６に進む。
【００９５】
ステップＳ１００６では反映解除カウンタＴＤＬＹを「０」にリセットし上記ステップＳ１００４に進む。この反映解除カウンタＴＤＬＹは、図１８に示す１０ｍｓｅｃ割り込みルーチンにより１０ｍｓｅｃごとに１ずつインクリメントされる（ステップＳ１１０１）カウンタである。
【００９６】
ステップＳ１００５で反映禁止フラグＸＳＴＰが「１」すなわち反映禁止であればステップＳ１００７に進む。ステップＳ１００７では反映解除カウンタＴＤＬＹが予め設定した所定カウント値γ（例えば２５（２５０ｍｓｅｃに相当））を越えているか否かを判断し、越えていなければステップＳ１００９に進む。ステップＳ１００７，Ｓ１００９は、上記ステップＳ１００３とともに禁止手段としての手順で、ステップＳ１００３と同様にコモンレール圧予測値ＮＰＣＦを実コモンレール圧ＮＰＣに書き換えて実質的に予測反映を禁止し、ステップＳ１００４に進む。
【００９７】
ステップＳ１００７で反映解除カウンタＴＤＬＹが所定カウント値γを越えるとステップＳ１００８に進み反映禁止フラグＸＳＴＰを「０」すなわち反映許容にセットし、実質的に予測反映を禁止する上記ステップＳ１００９は行わずにステップＳ１００４に進む。
【００９８】
加速時や減速時のように、ある定常状態から、過渡期を経て目標コモンレール圧の異なる別の定常状態へ移行する場合を考え、本コモンレール圧予測反映禁止判定サブルーチンの特徴を説明する。まず、定常状態では指令コモンレール圧ＰＦＩＮが急変することはなく、ステップＳ１００１からステップＳ１００５，Ｓ１００６という手順が実行され、ステップＳ２０４にて予測されたコモンレール圧がステップＳ２０５の燃料噴射パルスＴＱの算出に反映される。
【００９９】
その後、加減速の開始により指令コモンレール圧ＰＦＩＮが急変するとステップＳ１００１からステップＳ１００２，Ｓ１００３が実行され、目標コモンレール圧ＰＦＩＮが大きく変化する過渡期の間、コモンレール圧予測が実質的に禁止されてコモンレール圧予測値が燃料噴射パルスの算出（ステップＳ２０５）に反映されない。これにより、第５、第６実施形態と同様に上記追従遅れによる精度不良を回避することができる。
【０１００】
そして指令コモンレール圧ＰＦＩＮが収束し別の定常状態に移行するとステップＳ１００１からステップＳ１００５に進むが、上記過渡期においてコモンレール圧予測が禁止されている（反映禁止フラグＸＳＴＰ＝１、ステップＳ１００２）からステップＳ１００５からステップＳ１００７に進み、γにて規定される所定時間が経過するまでは過渡期同様にコモンレール圧予測が実質的に禁止されてコモンレール圧予測値が燃料噴射パルスの算出（ステップＳ２０５）に反映されない。これにより、過渡期脱出後におけるコモンレール圧の予測精度を確保することができ、燃料噴射精度の悪化を未然に防止することができる。
【０１０１】
そして指令コモンレール圧ＰＦＩＮが再び急変することなく上記所定時間が経過するとステップＳ１００７からステップＳ１００８に進み、コモンレール圧予測値が反映された制御が行われる。
【０１０２】
なお、ステップＳ１００８で反映禁止フラグＸＳＴＰを「０」としているので、以降は、過渡期に入る前の定常状態と同様にステップＳ１００１，Ｓ１００５，Ｓ１００６が実行される。
【０１０３】
なお、上記第３〜第７実施形態の構成は、気筒群ごとにコモンレール圧を予測する第２実施形態の構成に適用することができる。
【０１０４】
また、本発明は、４気筒ディーゼル機関用に設計された高圧供給ポンプを６気筒ディーゼル機関に付設した場合のように燃料噴射と燃料圧送とが非同期となる構成の装置に適用したとき特に優れた作用効果を得るものであるが、燃料噴射と燃料圧送とが同期する構成の装置に適用してもなんら問題がないのは勿論であり、汎用性が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態になる蓄圧式燃料噴射装置を適用したディーゼル機関の構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態になる蓄圧式燃料噴射装置のＥＣＵにおいて実行される燃料噴射制御を示す第１のフローチャートである。
【図３】本発明の第１実施形態になる蓄圧式燃料噴射装置のＥＣＵにおいて実行される燃料噴射制御を示す第２のフローチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態になる蓄圧式燃料噴射装置のＥＣＵにおいて実行される燃料噴射制御を示す第３のフローチャートである。
【図５】本発明の第１実施形態になる蓄圧式燃料噴射装置のＥＣＵにおいて実行される燃料噴射制御を示す第４のフローチャートである。
【図６】本発明の第１実施形態になる蓄圧式燃料噴射装置の作動を示すタイムチャートである。
【図７】本発明の第２実施形態になる蓄圧式燃料噴射装置のＥＣＵにおいて実行される燃料噴射制御を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態になる蓄圧式燃料噴射装置の作動を説明する図である。
【図９】本発明の第３実施形態になる蓄圧式燃料噴射装置のＥＣＵにおいて実行される燃料噴射制御を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３実施形態になる蓄圧式燃料噴射装置の作動を示す第１のタイムチャートである。
【図１１】本発明の第３実施形態になる蓄圧式燃料噴射装置の作動を示す第２のタイムチャートである。
【図１２】本発明の第４実施形態になる蓄圧式燃料噴射装置のＥＣＵにおいて実行される燃料噴射制御を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第４実施形態になる蓄圧式燃料噴射装置の作動を示すタイムチャートである。
【図１４】本発明の第５実施形態になる蓄圧式燃料噴射装置のＥＣＵにおいて実行される燃料噴射制御を示す第１のフローチャートである。
【図１５】本発明の第５実施形態になる蓄圧式燃料噴射装置のＥＣＵにおいて実行される燃料噴射制御を示す第２のフローチャートである。
【図１６】本発明の第６実施形態になる蓄圧式燃料噴射装置のＥＣＵにおいて実行される燃料噴射制御を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の第７実施形態になる蓄圧式燃料噴射装置のＥＣＵにおいて実行される燃料噴射制御を示す第１のフローチャートである。
【図１８】本発明の第７実施形態になる蓄圧式燃料噴射装置のＥＣＵにおいて実行される燃料噴射制御を示す第２のフローチャートである。
【符号の説明】
１エンジン本体
２インジェクタ
３コモンレール（蓄圧配管）
４高圧供給ポンプ（燃料ポンプ）
５電子制御ユニット（制御手段、燃料圧予測手段、平均算出手段、偏差予測値算出手段、燃料圧予測値算出手段、変化予測値算出手段、機関状態検出手段、禁止手段）
８３コモンレール圧センサ（燃料圧検出手段）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pressure accumulating fuel injection device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A pressure-accumulation fuel injection device is known as a fuel injection device for a diesel-type internal combustion engine (engine). In the pressure accumulating type fuel injection device, a common pressure accumulating pipe (common rail) communicating with each cylinder is provided, and a high pressure fuel of a required flow rate is supplied by a fuel pump to supply the fuel pressure of the common rail to a predetermined pressure. keeping. The high-pressure fuel held by the common rail is injected into each cylinder by an injector at a predetermined timing. Conventionally, as a prior art related to this kind of accumulator type fuel injection device, one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-258160 is known (first conventional example).
[0003]
In the above-mentioned publication, it is pointed out that it is suitable to improve the accuracy of adjusting the injection amount by pumping the fuel from the fuel pump to the common rail and replenishing the fuel in synchronization with the fuel injection of each injector. In other words, when the fuel pumping is performed asynchronously with the fuel injection of the injector, the timing of the fuel injection with respect to the fuel pumping differs for each cylinder. As a result, the fuel pressure supplied to the injector varies between cylinders, and the injection amount varies greatly. It is not desirable. However, in order to synchronize fuel injection and fuel pumping, the fuel pump must be configured to perform fuel pumping in a number of times corresponding to the number of cylinders in one cycle in which fuel injection of each cylinder makes a full cycle. The pump cannot be generally used for engines having different numbers of cylinders.
[0004]
Therefore, there is a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-144826 in order to improve the variation of the injection amount even when the fuel injection and the fuel pumping are asynchronous (second conventional example). This is so that the fuel pressure of the common rail is detected in the fuel injection control executed for each cylinder, and the injection time is set by adding or subtracting a correction time corresponding to the detected fuel pressure to the basic fuel injection time common to all cylinders. The correction time is determined with reference to a map or the like for the detected fuel pressure. According to this technique, even when the fuel injection and the fuel pumping are asynchronous, it is possible to perform the fuel injection with an injection amount commensurate with the current operating state.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the appropriate correction time differs depending on the aging of the injector, the manufacturing tolerance, the difference in the fuel properties, and the like.If the correction time is fixedly given in advance using the above-described map, etc., the fuel injection can be performed with an appropriate injection amount. Not always.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an accumulator-type fuel injection device that can perform fuel injection with an appropriate injection amount.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, an injector is provided for each cylinder of the internal combustion engine and injects fuel into the cylinder, a pressure accumulation pipe that holds the fuel accumulated at a high pressure and supplies the fuel to the injector, and a fuel injection of each cylinder. A fuel pump that performs a predetermined number of times of fuel pumping to the pressure accumulating pipe during one cycle, fuel pressure detecting means for detecting the fuel pressure of the pressure accumulating pipe, and calculating the injection time of the injector based on the detected fuel pressure, A pressure accumulating fuel injection device comprising: a control unit for performing fuel injection control;The fuel pressure of the accumulator pipe in the fuel injection of the cylinder performing the current fuel injection is sequentially changed to a predetermined number of cylinders including the cylinder performing the current fuel injection. As the predetermined number of cylinders, the cylinder for performing the current fuel injection and the fuel for the previous predetermined number of cylinders of the same number as the predetermined number for which the fuel injection has been performed are sequentially performed before the current predetermined number of cylinders. Predict based on fuel pressure when fuel injection is performed in the same injection order cylinderA fuel pressure prediction means is provided.The predetermined number is the same number as the number of cylinders of the internal combustion engine, or a number obtained by dividing the number of cylinders of the internal combustion engine by a common divisor of the number of cylinders and the number of times of fuel pumping.
[0008]
The change pattern of the fuel pressure in the accumulator pipe is mainly defined by the timing of fuel pumping and fuel injection. Therefore, this change pattern is repeated with an approximate profile when fuel injection of each cylinder makes one cycle. Further, when fuel injection is sequentially performed in the number of cylinders obtained by dividing the number of cylinders by the common divisor of the number of cylinders and the number of times of fuel pumping, the fuel injection is repeated with an approximate profile thereafter. Therefore, as described above, from the detected fuel pressure, the same fuel injection is performed next.Fuel injection orderBy predicting the fuel pressure in the fuel injection of the cylinder, the predicted fuel pressure is accurate regardless of whether it is synchronous or asynchronous. Thus, fuel injection can be performed with an appropriate injection amount without being affected by aging of the injector or the like.
[0009]
According to the second aspect of the present invention, the number of times of the fuel pumping is reduced by the fuel pump.Internal combustion engineWhen the number of cylinders is smaller than the number of cylinders and the fuel injection and the fuel pumping are asynchronous, the fuel pressure in the pressure accumulating pipe has a complicated and largely changing pattern, so the present invention is particularly suitable.
[0010]
According to the third aspect of the present invention, the fuel pressure estimating means calculates the fuel pressure detected prior to the fuel injection.Fuel injection orderTemporarily memorize everyThe fuel pressure of the stored fuel pressure in the same fuel injection order as that of the cylinder performing the current fuel injection is used for the current fuel injection.Cylinder fuel injectionInSet to be the fuel pressure prediction value.
[0011]
Since the change pattern of the fuel pressure in the pressure accumulation pipe can be considered to be substantially repeated as described above, the predicted value of the fuel pressure in the pressure accumulation pipe can be obtained directly from the fuel pressure detected prior to the fuel injection. The configuration is simple and does not increase the calculation load.
[0012]
In the invention described in claim 4, the fuel pressure predicting means includes an average calculating means for calculating an average value of the detected fuel pressure, and a difference between the fuel pressure detected before the fuel injection and the average fuel pressure. Calculate the deviation prediction value based onFuel injection orderA deviation prediction value calculation means for temporarily storing eachIn the fuel injection of the cylinder that performs the current fuel injection,Fuel pressure prediction,Average fuel pressure andThe same fuel injection order as that of the cylinder performing the current fuel injection stored by the deviation prediction value calculating means.Means for calculating a predicted fuel pressure value by addition to the predicted deviation value.
[0013]
By obtaining the predicted fuel pressure value from the average fuel pressure value and the predicted deviation value, even when noise or the like is superimposed on a specific cylinder, the influence can be suppressed.
[0014]
In the invention described in claim 5, the average calculation means sets the average fuel pressure to be calculated and updated every time the fuel pressure is detected.
[0015]
By updating the average fuel pressure at high frequency, in the transient state of the internal combustion engine where the fuel pressure in the pressure accumulation pipe changes, high responsiveness and follow-up of the predicted fuel pressure value while maintaining stability against disturbances such as noise Sex can be obtained.
[0016]
In the invention according to claim 6, the deviation predicted value calculating means is configured to calculate and update the deviation predicted value by a weighted average of the deviation between the detected fuel pressure and the average fuel pressure and the previous deviation predicted value. I do.
[0017]
Further, stability against disturbance such as noise can be improved.
[0018]
In the invention according to claim 7, the fuel pressure predicting means calculates the fuel pressure detected before the fuel injection.The fuel injection order is the same as that of the cylinder preceding the cylinder by a predetermined order.Based on changes from fuel pressureThe cylinders of the same fuel injection order as the above-mentioned cylinderCalculate the predicted change value and calculateFuel injection orderChange prediction value calculation means for temporarily storing theThe cylinder that performs this fuel injectionPressure in fuel injectionPredicted valueIs calculated asCalculationStored in the meansThe same fuel injection order as the cylinder that performs this fuel injection.Predicted change andDetection in a cylinder in which the fuel injection order is earlier than the cylinder in which the current fuel injection is performed by the predetermined order.With fuel pressureBy additioncalculatePredicted fuel pressureCalculation means.
[0019]
The fuel pressure prediction value is newly added together with the temporarily stored change prediction value., Detection in a cylinder in which the fuel injection sequence is earlier than the cylinder performing the current fuel injection by the predetermined orderBy calculating based on the fuel pressure, a highly accurate predicted fuel pressure value can be obtained with good responsiveness even when the internal combustion engine is in a transient state.
[0020]
In the invention described in claim 8, the control means includes an engine state detecting means for detecting whether or not the operating state of the internal combustion engine is in a sudden change state, and the fuel control means for determining that the internal combustion engine is in a sudden change state. Prohibiting means for prohibiting the operation of the pressure predicting means.
[0021]
In the transient state of the internal combustion engine, the fuel injection amount is larger than the error due to the aging of the injector and the error due to the following delay is relatively large, but in the sudden change state, the fuel pressure prediction is prohibited. , The following delay can be prevented.
[0022]
According to the ninth aspect of the present invention, the engine state detecting means is set so as to determine a sudden change state when a difference between a fuel pressure detected prior to fuel injection and a fuel pressure predicted value exceeds a predetermined value. I do. According to the tenth aspect of the present invention, the engine state detecting means determines that a sudden change state occurs when a change in the target fuel pressure from the target fuel pressure of the front cylinder in the fuel pumping control of the fuel pump exceeds a predetermined value. Set as follows.
[0023]
In these configurations, it is possible to determine whether or not the state is abruptly changed based on the parameters used for the fuel injection control. Therefore, it is substantially unnecessary to add a new configuration, and the calculation load can be reduced.
[0024]
According to an eleventh aspect of the present invention, the prohibiting means is set so as to hold the prohibition of the operation of the fuel pressure predicting means for a predetermined time after the internal combustion engine returns from the sudden change state.
[0025]
By prohibiting the fuel pressure prediction even after returning from the sudden change state, it is possible to ensure the accuracy of the fuel pressure prediction at the time of restarting the fuel pressure prediction, and prevent the deterioration of the fuel injection accuracy beforehand. .
[0026]
In the twelfth aspect, the control means sets the fuel pressure detection by the fuel pressure detection means to be performed immediately before the injection of the injector.
[0027]
By making it possible to more accurately obtain the fuel pressure at the fuel injection timing, the fuel injection accuracy can be further increased.
[0028]
According to a thirteenth aspect of the present invention, the control means sets the fuel pressure to be detected by an interrupt process performed in response to the output of the injector drive command.
[0029]
The fuel pressure can be easily taken in without managing the fuel pressure detection timing based on time, crank angle, and the like.
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1st Embodiment)
FIG. 1 shows a configuration of a pressure accumulating fuel injection device according to a first embodiment of the present invention. In the figure, an engine 1 is provided with a plurality of injectors 2 corresponding to respective cylinders, and these injectors 2 are connected to a common rail 3 which is a pressure accumulation pipe common to the respective cylinders. Injection of fuel from the injector 2 to each cylinder of the engine 1 is controlled by ON / OFF of an injection control solenoid valve 21, and while the solenoid valve 21 is open, fuel in the common rail 3 is injected into the engine by the injector 2. Injected into 1. In the following description, the engine 1 will be described as having six cylinders.
[0031]
A high-pressure supply pump 4 as a fuel pump is connected to the common rail 3 as means for continuously accumulating the common rail 3 with fuel having a high predetermined pressure corresponding to the fuel injection pressure. The high-pressure supply pump 4 includes a plurality of plunger barrels 41, into which low-pressure fuel is sucked from a feed pump (not shown) via an electromagnetic valve 43. The plunger 42 slidably inserted into each plunger barrel 41 reciprocates up and down by the cam 45 which rotates at half the number of revolutions thereof by the engine power transmitted from the crankshaft 101. As a result, when the electromagnetic valve 43 is closed, the pressure is supplied to the common rail 3 via the discharge valve 44. The high-pressure supply pump 4 is usually provided with a plunger barrel 41 so that a number of fuel pumps corresponding to the number of cylinders are performed for one cycle of the engine 1, that is, during one cycle of fuel injection of each cylinder. In the embodiment, a high-pressure supply pump which is designed for a four-cylinder diesel engine and performs fuel pumping four times in one cycle will be described as a six-cylinder diesel engine.
[0032]
Further, an electronic control unit (hereinafter, referred to as ECU) 5 is provided as control means for controlling the injector 2 and the high-pressure supply pump 4. The ECU 5 has a general hardware configuration including a CPU and the like, and receives signals from various sensors. As such a sensor, for example, cylinder No. And an accelerator opening sensor 82 for detecting the amount of depression of the accelerator pedal 7. The common rail 3 is provided with a pressure sensor (common rail pressure sensor) 83 for detecting a fuel pressure in the common rail 3 (hereinafter, common rail pressure). The power supply voltage (+ B) is input to the ECU 5 and the power supply battery 6 of the solenoid valve 43 of the high-pressure supply pump 4. The ECU 5 determines the optimal injection timing and injection time based on the information and outputs a control signal to the injection control solenoid valve 21, and outputs a control signal to the solenoid valve 43 of the high pressure supply pump 4 to output the fuel pressure. Control.
[0033]
Next, a processing procedure executed by the CPU in the ECU 5 will be described with reference to FIGS. 2, 3, 4, and 5. FIG. Note that the flowchart of FIG. 2 is executed by the CPU at the time of fuel injection timing of the injector 2 of each cylinder based on the output signal from the crank angle sensor 81, that is, at 120 ° CA (crank angle) in a 6-cylinder diesel engine. In the case of a four-cylinder diesel engine, the operation is executed at every 180 ° CA (crank angle).
[0034]
《Fuel injection control main routine》
FIG. 2 is a flowchart showing a main routine of the fuel injection control.
[0035]
First, in step S101, the load ACCP based on the operation state is read, and in step S102, the engine speed NE is read. In the following step S103, the command injection amount QFIN is calculated from the load ACCP read in step S101 and the engine speed NE read in step S102. In step S104, the command injection amount QFIN is calculated from the command injection amount QFIN and the engine speed NE. The timing TFIN is calculated, and in step S105, the command common rail pressure PFIN is calculated from the command injection amount QFIN and the engine speed NE.
[0036]
Then, in step S106, an injector control process described later is executed for the injector 2 based on the calculated information and the like.
[0037]
In step S107, a common rail pressure control process is performed. Based on the common rail pressure signal Pc from the pressure sensor 83, ON / OFF of the solenoid valve 43 in the high-pressure supply pump 4 so that the actual common rail pressure (actual common rail pressure) becomes the command common rail pressure PFIN calculated in step S105. Execute control. The increase in the common rail pressure is achieved by turning on and closing the solenoid valve 43 as soon as the plunger 42 reaches the lowest point by the cam 45. Conversely, lowering the common rail pressure is achieved by turning on the solenoid valve 43 and closing it by delaying the plunger 42 from the point when the cam 45 reaches the lowest point. After the common rail pressure control processing, the main routine ends.
[0038]
<< Injector control subroutine >>
FIG. 3 is a flowchart showing the injector control process in step S106 of FIG.
[0039]
In step S201, the command injection amount QFIN calculated in step S103 is read. In step S202, the actual common rail pressure NPC stored in a predetermined area of the RAM is read.
[0040]
Here, the intake of the actual common rail pressure NPC read in step S2O2 is performed separately from the injector control subroutine, prior to fuel injection, as shown in FIG. 4, as shown in FIG. This is performed in a sensor interrupt processing routine (for example, a BTDC 30 ° CA interrupt). That is, first, A / D conversion of the output signal of the common rail pressure sensor 83 is started (step S301), and when it is completed (step S302), the result is stored in the predetermined area of the RAM (step S303).
[0041]
It is desirable that the actual common rail pressure NPC be taken in immediately before the driving of the injector 2 because it most reflects the fuel supply pressure to the injector 2. Also, the actual common rail pressure NPC may be captured not by the crank angle sensor interrupt but by an OCR (output compare register) interrupt that generates a capture start command in response to a drive command output to the injector 2. It is simple because there is no need to control the time to take in the actual common rail pressure by time or crank angle.
[0042]
In step S203 following step S202, the cylinder NO. Is read, and the process proceeds to step S204. Step S204 is a procedure as a fuel pressure prediction means, in which the common rail pressure in the next fuel injection of the own cylinder is predicted and the predicted value NPCF of the common rail pressure in the next cylinder is read. Details of the processing executed in step S204 will be described later.
[0043]
In step S205, an injection pulse TQ is calculated from a map using the command injection amount QFIN read in step S201 and the predicted common rail pressure NPCF read in step S204 as parameters.
[0044]
In step S206, in order to perform the fuel injection of the injector 2 at a desired timing, as the injector driving process, the electromagnetic force of the injector 2 corresponding to the command injection timing TFIN calculated in step S104 and the injection pulse TQ calculated in step S205. The timing for opening and closing the valve 21 is set in a timer in the ECU 5. At the set timing, the injector 2 is driven to perform fuel injection.
[0045]
《Cylinder common rail pressure prediction subroutine》
FIG. 5 shows a subroutine for common rail pressure prediction. Since this subroutine is called every time the injector control subroutine is executed, the subroutine is executed every 120 ° CA in the 6-cylinder diesel engine, similarly to the injector control subroutine. In the case of a four-cylinder diesel engine, it is executed every 180 ° CA.
[0046]
First, in step S401, the actual common rail pressure NPC stored for each cylinder in a predetermined area of the RAM as a predicted value of the common rail pressure._{k + 1}Read. Note that k is a cylinder number, and k + 1 indicates a cylinder to be injected next (next cylinder), and the fuel injection order is from 1 to 1.A predetermined numberOrdered up to 6. The reason why the common rail pressure of the next cylinder is read is that it is necessary to set the opening / closing timing of the injector 2 in the timer in the ECU 5 in the fuel injection control of the immediately preceding cylinder due to the restriction on the injector control as described above.
[0047]
In step S402, the actual common rail pressure NPC read in step S202 is stored (NPC_kSave). This is the cylinder-by-cylinder common rail pressure predicted value to be used for calculating the next injection pulse TQ of the injector 2 of the cylinder (cylinder number k).
[0048]
FIG. This is a timing chart showing the relationship between the common rail pressure corresponding to the injection timing for each of (# 1, # 2, # 3,...) And the amount of pumping high-pressure fuel from the high-pressure supply pump (pump pumping amount). Also shows the case where the high-pressure supply pump in the embodiment is attached to the original four-cylinder diesel engine.
[0049]
The high-pressure supply pump is designed for the above-described four-cylinder diesel engine, and the pumping of the pump is synchronized with the injection timing (every 180 ° CA) of the four-cylinder diesel engine. It is not synchronized with the injection timing of the engine (every 120 ° CA).
[0050]
In a six-cylinder diesel engine, # 1 cylinder and # 4 cylinders are injected synchronously during pumping by a high-pressure supply pump, and # 2, # 3, # 5 and # 6 are injected at other times. The common rail pressure at the time of injection differs from that of the cylinder. For this reason, if the injector control in the next cylinder is executed based on the taken-in common rail pressure (see the time chart of the four-cylinder diesel engine in FIG. 6), the actual common rail pressure at the time of injection is equal to the common rail pressure used for calculating the injection pulse. Since they do not match, a desired injection amount cannot be obtained, and as a result, the injection amount varies. Correcting the injection time for each cylinder in accordance with the common rail pressure as in the second conventional example does not necessarily provide an appropriate injection amount due to factors such as systematic variation of the injector and manufacturing tolerances.
[0051]
As is known from FIG. 6, in the 6-cylinder diesel engine, the fuel injection and the fuel pumping are asynchronous, so that the common rail pressure greatly changes during one cycle. The change profile of the common rail pressure is similar between the next cycle. Therefore, for the same cylinder, the common rail pressure isThis is the fuel pressure when the fuel injection sequence is performed in the same cylinder as the cylinder that performs the fuel injection this time.It can be considered that it is substantially equal to the common rail pressure in the previous cycle. Therefore, by predicting the detected common rail pressure as the common rail pressure in the next fuel injection of the same cylinder, the manufacturing tolerance and aging deterioration of the injector 2, the difference in the properties of the fuel used, and the fuel injection Injection amount accuracy for each cylinder can be ensured regardless of whether the pumping and fuel pumping are synchronous or asynchronous. Moreover, since it is only necessary to temporarily store the detected common rail pressure for each cylinder, the calculation load on the ECU does not increase due to the correction of the injection pulse for each cylinder as in the second conventional example.
[0052]
(2nd Embodiment)
A pressure accumulating fuel injection device according to a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, of the control executed by the ECU 5, a common rail pressure prediction subroutine, which is an operation procedure as fuel pressure prediction means, is replaced with another setting. The following description focuses on the differences from the first embodiment.
[0053]
FIG. 7 shows a procedure of a common rail pressure prediction subroutine in the present embodiment. In step S501, the cylinder group No. Is read. Here, the cylinder group No. In FIG. 8, three cylinders for performing fuel injection are ordered in order of fuel injection from 1 to 3. As shown in FIG. 8, each cylinder group includes a cylinder in which fuel is injected in the first half of one cycle and a cylinder in the second half. Two cylinders belong to the cylinder in which fuel injection is performed. As is known from FIG. 6 described above, when a six-cylinder diesel engine is provided with a high-pressure supply pump for a four-cylinder diesel engine, the common rail pressure changes substantially in the same manner in the first half and the second half of one engine cycle. In other words, the common rail pressure is substantially equal to the common rail pressure at the time of fuel injection of the cylinders belonging to the same cylinder group with each cylinder group making a round, and the cycle of the change pattern of the common rail pressure is as short as one half of one engine cycle.
[0054]
In step S502, the predicted common rail pressure value NPCF for the next cylinder is stored for each cylinder group.This is the fuel pressure when the fuel injection sequence is performed in the same cylinder as the cylinder that performs the fuel injection this time.Actual common rail pressure NPC_{j + 1}(J: cylinder group number) is read.
[0055]
In step S503, the actual common rail pressure NPC read in step S202 is stored (NPC_jMemory). This is a predicted value of the common rail pressure in the next fuel injection of the cylinders of the cylinder group (j).
[0056]
As described above, the predicted value of the common rail pressure is updated every 720 ° CA in which fuel injection makes a cycle in each cylinder in the first embodiment, whereas in the present embodiment, the predicted value of the common rail pressure is updated every 1/2 ° of 360 ° CA. Be updated. That is, the update cycle of the common rail pressure prediction value is shorter than that in the first embodiment, and the number of times of prediction of the common rail pressure per cycle increases, so that the responsiveness and accuracy of the prediction can be improved. As a result, more accurate fuel injection control can be performed.
[0057]
Note that the number of repetitions per cycle of the common rail pressure change pattern is generally the number of times corresponding to the common divisor of the number of cylinders and the number of times of fuel pumping per cycle during which fuel injection makes one cycle. It becomes. Therefore,A predetermined numberThe number of cylinder groups can be set to the number obtained by dividing the number of cylinders by the above number.
[0058]
(Third embodiment)
A description will be given of a common rail fuel injection device according to a third embodiment of the present invention. In the first embodiment, of the control executed by the ECU 5, a common rail pressure prediction subroutine, which is an operation procedure as fuel pressure prediction means, is replaced with another setting. The following description focuses on the differences from the first embodiment.
[0059]
FIG. 9 shows a procedure of a common rail pressure prediction subroutine in the present embodiment.
[0060]
Step S601 is a procedure as an average calculating means, in which the average of all the common rail pressures in all the cylinders (all cylinder average common rail pressure) PMALLi is updated by equation (1). Here, n is an annealing constant. n is preferably a power of two. This is because the calculation by the ECU 5 is facilitated by setting the power of 2. Also, i indicates that it was calculated in the current fuel injection control, and i-1 indicates that it was calculated in the previous fuel injection control.
PMALLi = {(n-1) × PMALLi-1 + NPC} / n (1)
[0061]
Step S602 is a procedure as a fuel pressure predicted value calculating means, in which the cylinder-specific common rail pressure deviation DPMk + 1 is read as the predicted value of the common rail pressure deviation in the next cylinder, and the cylinder-specific predicted common rail pressure NPCF is calculated by equation (2). I do.
NPCF = PMALLi + DPMk + 1 (2)
[0062]
The following step S603 is a procedure as a deviation prediction value calculation means, in which the cylinder-specific common rail pressure deviation DPMk is updated by the equation (3) based on the deviation between the actual common rail pressure NPC and all cylinder average common rail pressure PMALLi.

[0063]
In the present embodiment, as is known from FIG. 10, the common rail pressure taken from the common rail pressure sensor as in the first embodiment is not directly used as the predicted value of the common rail pressure of each cylinder. It is obtained from a common rail pressure deviation which is a deviation from the cylinder average common rail pressure. Therefore, it is possible to suppress the influence even when the operation state fluctuates or when noise or the like is superimposed on a specific cylinder, and to improve the stability against the disturbance such as the noise while securing the responsiveness of the common rail pressure prediction. Can also be secured.
[0064]
Further, the common rail pressure deviation is calculated by a weighted average using the deviation (NPC-PMALLi) between the actual common rail pressure and the average common rail pressure of all cylinders and the previous cylinder-specific common rail pressure deviation DPMk (i-1). As a result, stability against disturbance such as noise can be further improved.
[0065]
Although the average common rail pressure of all cylinders is sequentially updated for each fuel injection control, it may be updated for each cycle. However, as shown in FIG. 11, the case of renewing every fuel injection is preferable because it can better follow the actual common rail pressure.
[0066]
(Fourth embodiment)
A pressure accumulating fuel injection device according to a fourth embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, of the control executed by the ECU 5, a common rail pressure prediction subroutine, which is an operation procedure as fuel pressure prediction means, is replaced with another setting. The following description focuses on the differences from the first embodiment.
[0067]
FIG. 12 shows a procedure of a common rail pressure prediction subroutine in the present embodiment.
[0068]
In step S701, the front cylinder common rail pressure difference DPk + 1 stored in a predetermined area of the RAM is read. The front cylinder common rail pressure difference DPk + 1 is a change in the common rail pressure of the next cylinder (k + 1) from the common rail pressure of the front cylinder (k). The prediction will be described later.
[0069]
Step S702 is a procedure as a fuel pressure predicted value calculating means. Based on the common rail pressure NPC read in step S202 and the front cylinder common rail pressure difference DPk + 1, the cylinder-specific common rail pressure predicted value NPCF is calculated by equation (4). calculate.
NPCF = NPC + DPk + 1 (4)
[0070]
Step S703 is an operation as a predicted change value calculating means. The front cylinder common rail pressure difference DPk (i) is calculated by equation (5) based on the common rail pressure NPC and the actual common rail pressure NPCO in the front cylinder (k-1). , Updated, and stored in the predetermined area of the RAM. This is a predicted value of a change in the common rail pressure of the cylinder (k) in the next cycle from the common rail pressure of the preceding cylinder (k-1).
DPk (i) = NPC-NPCO (5)
[0071]
In step S704, the front cylinder actual common rail pressure NPCO is updated with the actual common rail pressure NPC read in step S202. This is used in step S703 in the injector control of the next cylinder (k + 1). After execution of step S704, this subroutine ends.
[0072]
In the present embodiment, as shown in FIG. 13, the common rail pressure predicted value is calculated based on the newly read actual common rail pressure NPC in addition to the front cylinder common rail pressure difference DPk + 1 temporarily stored for each cylinder. By doing so, even when the engine is in a transient state and the common rail pressure increases and decreases as a whole, a highly responsive and accurate common rail pressure predicted value can be obtained.
[0073]
Moreover, the front cylinder common rail pressure difference DPk, which is the predicted value of the common rail pressure change, is known from the equation (5) as follows:Cylinder in the specified orderThis is a change from the actual common rail pressure NPCO in the front cylinder. To obtain the predicted common rail pressure, the actual common rail pressure NPC in the front cylinder is added to the front cylinder common rail pressure difference DPk + 1 as is known from equation (4). I have. Therefore, the predicted common rail pressure value reflects the latest actual common rail pressure, and the responsiveness is particularly good. Of course, the front cylinder common rail pressure difference,Cylinder before the specified orderIn this case, the common rail pressure predicted value is calculated by adding the actual common rail pressure of the cylinder before the previous cylinder to the front cylinder common rail pressure difference.
[0074]
(Fifth embodiment)
A pressure accumulating fuel injection device according to a fifth embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, of the control executed by the ECU 5, the injector control subroutine is changed to another setting. The following description focuses on the differences from the first embodiment.
[0075]
FIG. 14 shows the procedure of the injector control subroutine in this embodiment. The injector control subroutine has substantially the same basic procedure as that of the first embodiment (FIG. 3). Subsequent to the cylinder-specific common rail pressure prediction processing (step S204), the common rail pressure prediction reflection inhibition determination subroutine (step S204A) FIG. 15 shows this common rail pressure prediction reflection prohibition determination subroutine.
[0076]
Step S801 is a procedure as engine state detection means, which determines whether or not the difference between the current command common rail pressure PFIN calculated in step S105 and the previous command common rail pressure PFINO is within a predetermined value α (for example, 5 MPa). If the difference exceeds the predetermined value α, it is determined that the engine is in a sudden change state, and the process proceeds to step S802.
[0077]
Step S802 is a procedure as prohibiting means. The common rail pressure predicted value NPCF is rewritten with the actual common rail pressure NPC read in step S202, and in step S803, the previous command common rail pressure PFINO is updated with the present command common rail pressure PFIN.
[0078]
If the difference between the current command common rail pressure PFIN and the previous command common rail pressure PFINO is equal to or smaller than the predetermined value α in step S801, the process skips step S802 and proceeds to step S803 to allow the common rail pressure prediction.
[0079]
As described above, when the engine is in a sudden change state, the calculation of the injection pulse TQ is performed based on the actual common rail pressure NPC, the prediction of the common rail pressure is substantially prohibited, and the predicted value is not reflected in the calculation of the fuel injection pulse (step S205). .
[0080]
In the transient state of the engine, the fuel injection amount is relatively larger than the error due to the aging of the injector 2 and the error due to the following delay is relatively large. Since the following is prohibited, the following delay can be prevented. On the other hand, in the range that cannot be regarded as a sudden change state, the common rail pressure prediction is performed as described above, so that good fuel injection control can be realized regardless of the operating state of the engine.
[0081]
In addition, since it is possible to determine whether the state is abruptly changed or not based on the parameters used for the fuel injection control, it is not necessary to substantially add a new configuration, and the calculation load can be reduced.
[0082]
(Sixth embodiment)
A pressure accumulating fuel injection device according to a sixth embodiment of the present invention will be described. In the fifth embodiment, of the control executed by the ECU 5, the common rail pressure prediction reflection prohibition determination subroutine is replaced with another setting. The following description focuses on the differences from the first embodiment.
[0083]
FIG. 16 shows the procedure of a common rail pressure prediction reflection prohibition determination subroutine in the present embodiment.
[0084]
Step S901 is a procedure as an engine state detecting means, which determines whether or not the difference between the actual common rail pressure NPC read in step S202 and the predicted common rail pressure NPCF (step S204 in FIG. 14) is within a predetermined value α. If the difference exceeds a predetermined value α, it is determined that the engine is in a sudden change state, and the process proceeds to step S902.
[0085]
Step S902 is a procedure as a prohibiting means, in which the common rail pressure predicted value NPCF is rewritten by the actual common rail pressure NPC.
[0086]
If the difference between the actual common rail pressure NPC and the predicted common rail pressure NPCF is equal to or smaller than the predetermined value α in step S901, step S902 is skipped and the present subroutine ends.
[0087]
As described above, according to the configuration of the present embodiment as well, if the engine is in a sudden change state, the calculation of the injection pulse TQ is performed based on the actual common rail pressure NPC, and the common rail pressure prediction is substantially prohibited. It is not reflected in the calculation (step S205). Therefore, good fuel injection control can be realized regardless of the operating state of the engine.
[0088]
In addition, since it is possible to determine whether the state is abruptly changed or not based on the parameters used for the fuel injection control, it is not necessary to substantially add a new configuration, and the calculation load can be reduced.
[0089]
(Seventh embodiment)
A pressure accumulating fuel injection device according to a seventh embodiment of the present invention will be described. In the fifth embodiment, of the control executed by the ECU 5, the common rail pressure prediction reflection prohibition determination subroutine is replaced with another setting. The following description focuses on the differences from the first embodiment.
[0090]
FIG. 17 shows the procedure of a common rail pressure prediction reflection prohibition determination subroutine in this embodiment.
[0091]
Step S1001 is a procedure as engine state detection means, which determines whether the difference between the current command common rail pressure PFIN calculated in step S105 and the previous command common rail pressure PFIN is within a predetermined value α (for example, 5 MPa). If the difference exceeds the predetermined value α, it is determined that the engine is in a sudden change state, and the process proceeds to step S1002.
[0092]
In step S1002, the reflection prohibition flag XSTP is set to “1”. When the reflection prohibition flag XSTP is “1”, it means that the result of the common rail pressure prediction (step S204) is prohibited from being reflected in the injection pulse calculation (step S205), and when it is “0”, the reflection of the common rail pressure prediction result is performed. Means tolerance.
[0093]
Step S1003 is a procedure as a prohibition means. The predicted common rail pressure NPCF is rewritten to the actual common rail pressure NPC read in step S202, and in step S1004, the previous command common rail pressure PFINO is updated with the current target common rail pressure PFIN.
[0094]
If the difference between the present command common rail pressure PFIN and the previous command common rail pressure PFIN is equal to or smaller than a predetermined value α in step S1001, the process proceeds to step S1005, where it is determined whether the reflection inhibition flag XSTP is “0”, and the reflection inhibition flag is determined. If XSTP is “0”, that is, if the reflection is permitted, the process proceeds to step S1006.
[0095]
In step S1006, the reflection cancel counter TDLY is reset to "0", and the flow advances to step S1004. The reflection cancel counter TDLY is a counter that is incremented by one every 10 msec by a 10 msec interrupt routine shown in FIG. 18 (step S1101).
[0096]
If the reflection prohibition flag XSTP is “1” in step S1005, that is, if the reflection is prohibited, the process proceeds to step S1007. In step S1007, it is determined whether or not the reflection cancel counter TDLY has exceeded a predetermined count value γ (for example, 25 (equivalent to 250 msec)) set in advance. If not, the process proceeds to step S1009. Steps S1007 and S1009 are a procedure as a prohibiting means together with the above-described step S1003. Similar to step S1003, the common rail pressure predicted value NPCF is rewritten to the actual common rail pressure NPC to substantially prohibit the reflection of the prediction, and the process proceeds to step S1004.
[0097]
If the reflection cancellation counter TDLY exceeds the predetermined count value γ in step S1007, the flow advances to step S1008 to set the reflection prohibition flag XSTP to “0”, that is, to allow reflection, and step S1009 for substantially disabling the prediction reflection is performed without performing step S1009. The process proceeds to S1004.
[0098]
Considering a case where a transition from one steady state to another steady state having a different target common rail pressure after a transition period, such as during acceleration or deceleration, the characteristics of the common rail pressure prediction reflection inhibition determination subroutine will be described. First, in the steady state, the command common rail pressure PFIN does not change suddenly, and the procedure from step S1001 to steps S1005 and S1006 is executed, and the common rail pressure predicted in step S204 is reflected in the calculation of the fuel injection pulse TQ in step S205. Is done.
[0099]
Thereafter, when the command common rail pressure PFIN changes abruptly due to the start of acceleration / deceleration, steps S1001 to S1002 and S1003 are executed, and during the transition period when the target common rail pressure PFIN greatly changes, the common rail pressure prediction is substantially prohibited and the common rail pressure is substantially inhibited. The predicted value is not reflected on the calculation of the fuel injection pulse (step S205). Thereby, similarly to the fifth and sixth embodiments, it is possible to avoid poor accuracy due to the following delay.
[0100]
When the command common rail pressure PFIN converges and shifts to another steady state, the process proceeds from step S1001 to step S1005, but the common rail pressure prediction is prohibited in the transition period (reflection prohibition flag XSTP = 1).,From step S1002), the process proceeds from step S1005 to step S1007, where the common rail pressure prediction is substantially prohibited as in the transition period until the predetermined time defined by γ elapses, and the common rail pressure prediction value is calculated as the fuel injection pulse ( It is not reflected in step S205). As a result, the accuracy of predicting the common rail pressure after exiting from the transition period can be ensured, and the deterioration of the fuel injection accuracy can be prevented.
[0101]
Then, when the above-mentioned predetermined time elapses without the command common rail pressure PFIN abruptly changing again, the process proceeds from step S1007 to step S1008, and control in which the predicted common rail pressure value is reflected is performed.
[0102]
Since the reflection prohibition flag XSTP is set to “0” in step S1008, steps S1001, S1005, and S1006 are executed thereafter in the same manner as in the steady state before entering the transition period.
[0103]
Note that the configurations of the third to seventh embodiments can be applied to the configuration of the second embodiment in which the common rail pressure is predicted for each cylinder group.
[0104]
Further, the present invention is particularly excellent when applied to an apparatus in which fuel injection and fuel pumping are asynchronous, such as when a high-pressure supply pump designed for a four-cylinder diesel engine is attached to a six-cylinder diesel engine. Although the function and effect are obtained, it is needless to say that there is no problem even if the present invention is applied to an apparatus having a configuration in which fuel injection and fuel pumping are synchronized, and the versatility is high.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a diesel engine to which a pressure accumulating fuel injection device according to a first embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a first flowchart showing a fuel injection control executed in an ECU of the pressure accumulating fuel injection device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a second flowchart showing fuel injection control executed in the ECU of the pressure accumulating fuel injection device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a third flowchart showing the fuel injection control executed in the ECU of the pressure accumulating fuel injection device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a fourth flowchart showing the fuel injection control executed in the ECU of the pressure accumulating fuel injection device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a time chart showing the operation of the accumulator type fuel injection device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart showing a fuel injection control executed in an ECU of the pressure accumulating fuel injection device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating the operation of a pressure accumulating fuel injection device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart showing a fuel injection control executed in an ECU of a pressure accumulating fuel injection device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a first time chart showing the operation of a pressure accumulating fuel injection device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a second time chart showing the operation of the pressure accumulating fuel injection device according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a flowchart showing a fuel injection control executed in an ECU of a pressure accumulating fuel injection device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a time chart showing the operation of the pressure accumulating fuel injection device according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a first flowchart showing a fuel injection control executed in an ECU of a pressure accumulating fuel injection device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a second flowchart showing fuel injection control executed by the ECU of the pressure accumulating fuel injection device according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a flowchart showing fuel injection control executed in an ECU of a pressure accumulating fuel injection device according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a first flowchart showing a fuel injection control executed in an ECU of a pressure accumulating fuel injection device according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a second flowchart showing the fuel injection control executed in the ECU of the pressure accumulating fuel injection device according to the seventh embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Engine body
2 Injector
3 common rail (accumulation pipe)
4 High-pressure supply pump (fuel pump)
5. Electronic control unit (control means, fuel pressure prediction means, average calculation means, deviation prediction value calculation means, fuel pressure prediction value calculation means, change prediction value calculation means, engine state detection means, prohibition means)
83 common rail pressure sensor (fuel pressure detecting means)

Claims

An injector is provided for each cylinder of the internal combustion engine and injects fuel into the cylinder, a pressure accumulating pipe that holds the fuel stored at a high pressure and supplies the fuel to the injector, and a pressure accumulating pipe that is provided to the pressure accumulating pipe while fuel injection of each cylinder goes around. A fuel pump for performing fuel pumping of the number of times, a fuel pressure detecting means for detecting the fuel pressure of the accumulator pipe, and a control means for calculating the injection time of the injector based on the detected fuel pressure and controlling the fuel injection of the injector. In the pressure-accumulation type fuel injection device provided with: the control means includes a predetermined number of cylinders in which fuel injection is sequentially performed on the fuel pressure of the pressure accumulation pipe in the cylinder for performing the current fuel injection. A predetermined number of cylinders including the cylinder that performs the current fuel injection is defined as a current predetermined number of cylinders. Within a given number of cylinders, allowed comprising a fuel pressure estimation means for estimating, based on the fuel pressure when the cylinder and the fuel injection order in which the current fuel injection fuel injection is performed in the same cylinder, the predetermined number A pressure-accumulation type fuel injection device characterized in that the number is the same as the number of cylinders of the internal combustion engine or the number obtained by dividing the number of cylinders of the internal combustion engine by a common divisor of the number of cylinders and the number of times of fuel pumping .

2. The accumulator fuel injection device according to claim 1, wherein the number of times of fuel pumping of the fuel pump is smaller than the number of cylinders of the internal combustion engine .

3. The pressure accumulating fuel injection device according to claim 1, wherein said fuel pressure predicting means temporarily stores a fuel pressure detected prior to fuel injection for each fuel injection sequence , An accumulator-type fuel injection device in which fuel pressure in the same fuel injection order as a cylinder performing fuel injection is set as a predicted fuel pressure value in fuel injection of a cylinder performing current fuel injection.

3. The accumulator type fuel injection device according to claim 1, wherein said fuel pressure predicting means includes an average calculating means for calculating an average value of the detected fuel pressure, and a fuel pressure detected prior to the fuel injection. mean and deviation estimation value calculating means for calculating a deviation estimation value is temporarily stored for each of the fuel injection order based on the deviation between the fuel pressure, the fuel pressure estimated value in the accumulator piping in the fuel injection cylinder to perform this fuel injection and Means for calculating a predicted fuel pressure value by adding the average fuel pressure and the predicted deviation value in the same fuel injection order as the cylinder performing the current fuel injection stored in the predicted deviation value calculation means. Accumulator type fuel injection device.

5. The accumulator type fuel injection device according to claim 4, wherein said average calculating means calculates and updates the average fuel pressure every time the fuel pressure is detected.

6. The pressure accumulating fuel injection device according to claim 4, wherein the deviation predicted value calculating means calculates a weighted average of a deviation between the detected fuel pressure and the average fuel pressure and a previous deviation predicted value. An accumulator-type fuel injection device set to be calculated and updated according to:

3. The accumulator type fuel injection device according to claim 1, wherein the fuel pressure predicting means includes a cylinder in which a fuel injection order of a fuel pressure detected prior to the fuel injection is a predetermined order prior to the cylinder. A change prediction value calculating means for calculating a change prediction value of a cylinder having the same fuel injection order as that of the cylinder based on a change from fuel pressure in the fuel injection and temporarily storing the change prediction value for each fuel injection order ; The predicted fuel pressure in the fuel injection of the cylinder to be performed is calculated by the predicted change in the same fuel injection order as the cylinder performing the current fuel injection stored in the predicted change value calculating means, and the cylinder performing the current fuel injection. A pressure-accumulation type fuel injection device comprising: a fuel pressure prediction value calculating means for calculating a fuel injection order by adding the detected fuel pressure in a cylinder preceding the predetermined order by the fuel injection order .

8. The pressure-accumulation fuel injection device according to claim 1, wherein the control means includes an engine state detecting means for detecting whether an operation state of the internal combustion engine is in a sudden change state, and the internal combustion engine being in a sudden change state. An accumulator-type fuel injection device comprising: a prohibition unit that prohibits the operation of the fuel pressure prediction unit when it is determined that there is a fuel pressure prediction unit.

9. The accumulator type fuel injection device according to claim 8, wherein the engine state detecting means determines that a sudden change state occurs when a difference between the fuel pressure detected prior to the fuel injection and the fuel pressure predicted value exceeds a predetermined value. Accumulation type fuel injection device set to perform.

9. The accumulator type fuel injection device according to claim 8, wherein the engine state detecting means changes abruptly when a change of the target fuel pressure from the target fuel pressure of the preceding cylinder in the fuel pumping control of the fuel pump exceeds a predetermined value. An accumulator type fuel injection device set to determine the state.

11. The pressure accumulating fuel injection device according to claim 8, wherein the prohibiting means is set to hold the operation prohibition of the fuel pressure predicting means for a predetermined time after the internal combustion engine returns from the sudden change state. Fuel injection device.

The accumulator type fuel injection device according to any one of claims 1 to 11, wherein the control means is configured to detect the fuel pressure by the fuel pressure detection means immediately before injection of the injector.

13. The pressure-accumulation fuel injection device according to claim 1, wherein the control means is configured to detect the fuel pressure by an interruption process performed in response to an output of an injector drive command. apparatus.