JP3979167B2

JP3979167B2 - Injection amount control device for internal combustion engine

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Publication number: JP3979167B2
Application number: JP2002125423A
Authority: JP
Inventors: 俊章津田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2002-04-26
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2022-04-26
Also published as: JP2003314330A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン回転速度とアクセル開度とに応じて設定される指令噴射量とセンサ等により検出される燃料噴射圧力から算出された指令噴射期間、すなわち、多気筒エンジンの各気筒毎に搭載されたインジェクタの電磁弁へのインジェクタ駆動信号の通電時間に応じて各気筒毎のインジェクタを駆動して、多気筒エンジンの各気筒への噴射量制御を行なう内燃機関用噴射量制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ディーゼルエンジン用の燃料噴射システムとして、コモンレール内に蓄圧した高圧燃料をインジェクタを介してエンジンの各気筒内に噴射供給するコモンレール式燃料噴射システムが知られている。このコモンレール式燃料噴射システムの場合には、エンジン回転速度とアクセル開度とに応じて指令噴射量を演算し、エンジン回転速度と指令噴射量とに応じて噴射開始時期を演算し、燃料圧力センサ等によって検出された燃料噴射圧力と指令噴射量から指令噴射期間（インジェクタ駆動電流の通電時間）を演算して、噴射開始時期から通電時間が終了するまでインジェクタの電磁弁にインジェクタ駆動電流を印加して、インジェクタの噴射量制御を実施している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、通常、エンジンの各気筒内に噴射供給される燃料噴射量は、インジェクタ駆動電流の通電時間（噴射指令パルス長さ）に対する実際の噴射量のバラツキを各気筒毎のインジェクタ個々の調整等により保証されているが、図８のグラフに示したように、インジェクタの噴射機能の経時変化、つまりインジェクタの経時（機能）劣化によって、指令噴射量または実際の噴射量に対する噴射指令パルス長さ（Ｔｑ）ズレ量が経時変化するという不具合がある。その不具合を解消するものとして、公知の技術である気筒間での噴射量変動抑制制御（不均量補償制御・ＦＣＣＢ補正）が知られている。
【０００４】
しかるに、上記のＦＣＣＢ補正は、指令噴射量および燃料噴射圧力の低いアイドル安定状態または無負荷燃費条件において気筒間の回転速度変動に応じて発生するエンジン振動を抑制する目的で実施される制御であるために、噴射条件がアイドル安定状態（ＦＣＣＢ補正実行条件）または無負荷燃費条件に限定して気筒間の噴射量変動を抑制する制御であり、実際にエンジンの運転中に主に使用される指令噴射量や燃料噴射圧力等がＦＣＣＢ補正実行条件と異なるその他の噴射条件下、特にインジェクタの経時劣化後では、気筒間での噴射量変動を抑制することができないという問題があった。
【０００５】
【発明の目的】
本発明の目的は、噴射条件が少なくとも指令噴射量および燃料噴射圧力の低い所定の噴射条件だけでなく、その他の噴射条件下であっても、気筒間での噴射量変動抑制制御を実施できるようにして、噴射量制御精度の向上を図ることのできる内燃機関用噴射量制御装置を提供することにある。また、インジェクタの経時劣化後の、気筒間での噴射量変動を抑制することのできる内燃機関用噴射量制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１および請求項２に記載の発明によれば、少なくとも指令噴射量および燃料噴射圧力の低い所定の噴射条件を検出した際に、各気筒毎の回転速度変動を検出し、各気筒毎の回転速度変動の検出値と全気筒の回転速度変動の平均値とを比較し、各気筒間の回転速度変動を平滑化するように、指令噴射量と指令噴射期間の特性を個々に調整する気筒間での噴射量変動抑制を行なう。そして、各気筒毎の回転速度変動の検出値と全気筒の回転速度変動の平均値との偏差に応じて、所定の噴射条件下での各気筒毎の噴射期間補正量を算出する。
また、請求項１に記載の発明によれば、所定の噴射条件下での各気筒毎の噴射期間補正量をΔＴｑ ref とし、所定の噴射条件と異なる燃料噴射圧力の変化を考慮した噴射圧力補正係数をαとし、同一の指令噴射量での、燃料噴射圧力の変化における経時劣化による各気筒毎の噴射期間補正量をΔＴｑ 1k としたとき、
ΔＴｑ 1k ＝α×ΔＴｑ ref
の関係を満足することを特徴としている。なお、噴射圧力補正係数αは、燃料噴射圧力が高くなるにつれて小さくなる。
また、請求項２に記載の発明によれば、所定の噴射条件下での各気筒毎の噴射期間補正量をΔＴｑ ref とし、所定の噴射条件と異なる指令噴射量の変化を考慮した噴射量補正係数をβとし、同一の燃料噴射圧力での、指令噴射量の変化における経時劣化による各気筒毎の噴射期間補正量をΔＴｑ 2k としたとき、
ΔＴｑ 2k ＝β×ΔＴｑ ref
の関係を満足することを特徴としている。なお、噴射量補正係数βは、指令噴射量が大きくなるにつれて大きくなる。
【０００７】
そして、請求項１および請求項２に記載の発明によれば、所定の噴射条件下での各気筒毎の噴射期間補正量を、所定の噴射条件と異なる噴射条件下での指令噴射量と燃料噴射圧力とに応じて設定される指令噴射期間の算出に反映させることにより、噴射条件が少なくとも指令噴射量および燃料噴射圧力の低いアイドル安定状態またはＦＣＣＢ補正実行条件または無負荷燃費条件だけでなく、その他の噴射条件下であっても、気筒間での噴射量変動抑制制御を実施できるようになるので、噴射量制御精度の向上を図ることができる。
【０００８】
また、請求項１および請求項２に記載の発明によれば、所定の噴射条件下での各気筒毎の噴射期間補正量と基準の噴射期間補正量との偏差が所定値以上の場合には、各気筒毎のインジェクタの経時劣化量が判定値以上であると判断することができる。
そして、経時劣化検出手段によって各気筒毎のインジェクタの経時劣化量が判定値以上であることが検出された際に、所定の噴射条件と異なる燃料噴射圧力の変化または所定の噴射条件と異なる指令噴射量の変化における経時劣化による各気筒毎の噴射期間補正量を算出することにより、インジェクタの経時劣化後に、噴射条件が少なくとも指令噴射量および燃料噴射圧力の低い所定の噴射条件だけでなく、その他の噴射条件下であっても、気筒間での噴射量変動抑制制御を実施できる。
また、請求項３に記載の発明によれば、経時劣化検出手段によって各気筒毎のインジェクタの経時劣化量が判定値以上であることが検出された際に、所定の噴射条件下での各気筒毎の噴射期間補正量を、各気筒毎の基準の噴射期間補正量として更新し記憶することにより、次回からは更新された各気筒毎の基準の噴射期間補正量を基準にして各気筒毎のインジェクタの経時劣化を判定することができる。
【０００９】
請求項４に記載の発明によれば、経時劣化検出手段によって各気筒毎のインジェクタの経時劣化量が判定値以上であることが検出された際に、所定の噴射条件下での各気筒毎の噴射期間補正量を、所定の噴射条件と異なる噴射条件下での各気筒毎の噴射期間補正量の算出に反映させることにより、インジェクタの経時劣化後に、噴射条件が少なくとも指令噴射量および燃料噴射圧力の低い所定の噴射条件だけでなく、その他の噴射条件下であっても、気筒間での噴射量変動抑制制御を実施できる。
【００１３】
請求項５に記載の発明によれば、所定の噴射条件下での各気筒毎の噴射期間補正量をΔＴｑref とし、所定の噴射条件と異なる燃料噴射圧力の変化を考慮した噴射圧力補正係数をαとし、所定の噴射条件と異なる指令噴射量の変化を考慮した噴射量補正係数をβとし、燃料噴射圧力の変化および指令噴射量の変化における経時劣化による各気筒毎の噴射期間補正量をΔＴｑk としたとき、
ΔＴｑk ＝α×β×ΔＴｑref
の関係を満足することを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
［実施例の構成］
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。ここで、図１はコモンレール式燃料噴射システムの全体構成を示した図である。
【００１５】
本実施例のコモンレール式燃料噴射システムは、４気筒ディーゼルエンジン等の多気筒エンジン（内燃機関：以下エンジンと言う）１の各気筒に噴射供給する燃料噴射圧に相当する高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器としてのコモンレール２と、吸入した燃料を加圧してコモンレール２内に圧送する燃料供給ポンプ（サプライポンプ）３と、コモンレール２内に蓄圧された高圧燃料をエンジン１の各気筒内に噴射供給する複数個（本例では４個）の電磁式燃料噴射弁（以下インジェクタと言う）５と、サプライポンプ３および複数個のインジェクタ５を電子制御する電子制御ユニット（以下ＥＣＵと呼ぶ）１０とを備えている。
【００１６】
コモンレール２には、連続的に燃料噴射圧力に相当する高圧燃料が蓄圧される必要があり、そのためにコモンレール２に蓄圧される高圧燃料は、燃料噴射管１１を介してサプライポンプ３から供給されている。なお、コモンレール２から燃料タンク７へ燃料をリリーフするリリーフ配管１４には、コモンレール圧が限界設定圧を越えることがないように、圧力を逃がすためのプレッシャリミッタ１３が取り付けられている。
【００１７】
サプライポンプ３は、燃料を加圧して吐出口からコモンレール２へ高圧燃料を吐出する吸入調量型の高圧供給ポンプである。このサプライポンプ３は、エンジン１の出力軸としてのクランク軸（クランクシャフト）１５の回転に伴ってポンプ駆動軸１６が回転することで燃料タンク７内の燃料を汲み上げる周知のフィードポンプ（低圧供給ポンプ：図示せず）と、ポンプ駆動軸１６により回転駆動されるカム（図示せず）と、このカムにより上死点と下死点との間を往復運動するように駆動される１個以上のプランジャ（図示せず）と、１個以上のプランジャがシリンダ内を往復摺動することにより吸入された燃料を加圧する１個以上の加圧室（プランジャ室：図示せず）と、この加圧室内の燃料圧が所定値以上に上昇すると開弁する吐出弁（図示せず）とを有している。
【００１８】
また、サプライポンプ３には、ポンプ室内の燃料温度が高温にならないように、リークポートが設けられており、サプライポンプ３からのリーク燃料は、燃料還流路１７から燃料還流路１９を経て燃料タンク７にリターンされる。このサプライポンプ３のフィードポンプから加圧室へ燃料を導くための燃料流路には、その燃料流路の開口度合（開度）を調整することで、サプライポンプ３からコモンレール２への燃料の吐出量を変更する電磁式アクチュエータとしての吸入調量弁４が取り付けられている。
【００１９】
吸入調量弁４は、図示しないポンプ駆動回路を介してＥＣＵ１０からのポンプ駆動信号によって電子制御されることにより、サプライポンプ３の加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整する吸入調量用の電磁弁で、各インジェクタ５からエンジン１の各気筒内へ噴射供給する燃料噴射圧力に相当するコモンレール圧を変更する。その吸入調量弁４は、通電が停止されると弁状態が全開状態となるノーマリオープンタイプの電磁弁である。
【００２０】
エンジン１の各気筒毎に搭載されたインジェクタ５は、コモンレール２より分岐する複数の分岐管（燃料噴射管）１２の下流端に接続されて、噴射孔を開閉するノズルニードルを収容する燃料噴射ノズル、この燃料噴射ノズルのノズルニードルを開弁方向に駆動する電磁式アクチュエータ、およびノズルニードルを閉弁方向に付勢するスプリング等の付勢手段等により構成されている。
【００２１】
これらのインジェクタ５からエンジン１への燃料噴射は、ノズルニードルの背圧制御室内の圧力を制御する電磁式アクチュエータとしての噴射制御用電磁弁（以下電磁弁と略す）への通電および通電停止（ＯＮ／ＯＦＦ）により電子制御される。つまり、各気筒のインジェクタ５の電磁弁が開弁している間、コモンレール２に蓄圧された高圧燃料がエンジン１の各気筒内に噴射供給される。ここで、インジェクタ５からのリーク燃料またはノズルニードルの背圧制御室からの排出燃料（リターン燃料）は、燃料還流路１８から燃料還流路１９を経て燃料タンク７に還流するように構成されている。
【００２２】
ＥＣＵ１０には、制御処理、演算処理を行なうＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置（ＲＯＭ、スタンバイＲＡＭまたはＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ）、入力回路、出力回路、電源回路、インジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）およびポンプ駆動回路等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。
【００２３】
そして、燃料圧力センサ２５からの電圧信号や、その他の各種センサからのセンサ信号は、Ａ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換された後に、ＥＣＵ１０に内蔵されたマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。また、ＥＣＵ１０は、エンジン１をクランキングさせた後にエンジンキーをＩＧ位置に戻して、図示しないイグニッションスイッチがオン（ＯＮ）すると、メモリ内に格納された制御プログラムに基づいて、例えばサプライポンプ３やインジェクタ５等の各制御部品のアクチュエータを電子制御するように構成されている。
【００２４】
ここで、マイクロコンピュータには、エンジン１の運転状態または運転条件を検出する運転条件検出手段としての、エンジン１のクランク軸（クランクシャフト）１５の回転角度を検出するためのクランク角度センサ２１、アクセル開度（ＡＣＣＰ）を検出するためのアクセル開度センサ２２、エンジン冷却水温（ＴＨＷ）を検出するための冷却水温センサ２３およびサプライポンプ３内に吸入されるポンプ吸入側の燃料温度（ＴＨＦ）を検出するための燃料温度センサ２４等が接続されている。
【００２５】
上記のセンサのうちクランク角度センサ２１は、エンジン１のクランク軸（クランクシャフト）１５、あるいはサプライポンプ３のポンプ駆動軸１６に取り付けられたＮＥタイミングロータ（図示せず）の外周に対向するように設けられている。そのＮＥタイミングロータの外周面には、所定角度毎に凸状歯が複数個配置されており、また、エンジン１の各気筒にそれぞれを対応させるように、基準とする各気筒の基準位置（上死点位置：ＴＤＣ位置）を判別するための４個の欠歯部が所定角度（１８０°ＣＡ）毎に設けられている。
【００２６】
そして、クランク角度センサ２１は、電磁ピックアップよりなり、ＮＥタイミングロータの各凸状歯がクランク角度センサ２１に対して接近離反することにより、電磁誘導によってパルス状の回転位置信号（ＮＥ信号パルス）が出力される。なお、ＥＣＵ１０は、クランク角度センサ２１より出力されたＮＥ信号パルスの間隔時間を計測することによってエンジン回転速度（ＮＥ）を検出する回転速度検出手段として働く。
【００２７】
また、ＥＣＵ１０は、エンジン回転速度が所定値（例えばＮＥ＝１０００ｒｐｍ）以下、アクセル開度が所定値（例えばＡＣＣＰ＝０％）以下、車両の走行速度（以下車速と言う）が所定値（例えばＳＰＤ＝０ｋｍ／ｈ）以下、指令噴射量が所定値（例えばＱＦＩＮ＝５ｍｍ³／ｓｔ）以下、トランスミッションのギヤ位置がＮ（ニュートラル）であることを検出した際に、低負荷低回転状態、つまりアイドル安定状態（ＦＣＣＢ補正実行条件）または無負荷燃費状態であることを検出する無負荷燃費検出手段の機能を含んで構成されている。
【００２８】
そして、ＥＣＵ１０は、エンジン１の運転条件に応じた最適な燃料噴射圧力（以下コモンレール圧と言う）を演算し、ポンプ駆動回路を介してサプライポンプ３の吸入調量弁４を駆動する吐出量制御手段（ＳＣＶ制御手段）を有している。すなわち、ＥＣＵ１０は、クランク角度センサ２１等の回転速度検出手段によって検出されたエンジン回転速度（ＮＥ）やアクセル開度センサ２２によって検出されたアクセル開度（ＡＣＣＰ）等のエンジン運転情報と指令噴射量（ＱＦＩＮ）とから目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）を算出し、この目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）を達成するために、サプライポンプ３の吸入調量弁４へのポンプ駆動信号（駆動電流値）を調整して、サプライポンプ３より吐出される燃料の圧送量（ポンプ吐出量）を制御するように構成されている。
【００２９】
さらに、より好ましくは、燃料噴射量の制御精度を向上させる目的で、燃料圧力センサ２５によって検出されるコモンレール圧（ＮＰＣ）がエンジン運転情報等によって決定される目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）と略一致するように、サプライポンプ３の吸入調量弁４へのポンプ駆動信号をフィードバック制御することが望ましい。なお、吸入調量弁４への駆動電流値（ＳＣＶ通電値）の制御は、デューティ（ｄｕｔｙ）制御により行なうことが望ましい。すなわち、目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）に応じて単位時間当たりのポンプ駆動信号のオン／オフの割合（通電時間割合・デューティ比）を調整して、吸入調量弁４の弁開度を変化させるデューティ制御を用いることで、高精度なデジタル制御が可能になる。
【００３０】
また、ＥＣＵ１０は、各気筒のインジェクタ５からエンジン１の各気筒内に噴射供給される燃料噴射量を個別に制御する噴射量制御装置に相当する。これは、エンジン回転速度（ＮＥ）とアクセル開度（ＡＣＣＰ）と予め実験等により測定して作成した特性マップ（図２参照）とによって最適な基本噴射量（Ｑ）を算出する基本噴射量決定手段と、エンジン冷却水温（ＴＨＷ）やポンプ吸入側の燃料温度（ＴＨＦ）等の運転条件により基本噴射量（Ｑ）に噴射量補正量を加味して指令噴射量（ＱＦＩＮ）を算出する指令噴射量決定手段と、コモンレール圧（ＮＰＣ）と指令噴射量（ＱＦＩＮ）と予め実験等により測定して作成した特性マップ（図３参照）からインジェクタ５の電磁弁への通電期間（噴射指令パルス長さ、噴射指令パルス幅、噴射指令パルス時間：Ｔｑ）を算出する噴射期間決定手段と、インジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）を介して各気筒のインジェクタ５の電磁弁にパルス状のインジェクタ駆動電流（ＩＮＪ噴射指令パルス、ＴＱパルス）を印加するインジェクタ駆動手段とから構成されている。
【００３１】
ここで、図４は特定気筒（例えば＃１気筒）の噴射指令パルス長さ（＝噴射量指令値）、この噴射指令パルス長さに対応して特定気筒（例えば＃１気筒）のインジェクタ５の電磁弁に出力されるインジェクタ駆動電流波形、および特定気筒（例えば＃１気筒）の燃料噴射率を示したタイミングチャートである。また、本実施例のＥＣＵ１０は、アイドル安定状態時に、エンジン１の各気筒の爆発行程毎の回転速度変動を検出し、エンジン１の各気筒毎の回転速度変動の検出値と全気筒の回転速度変動の平均値とを比較し、エンジン１の各気筒間の回転速度変動を平滑化するように、エンジン１の各気筒毎への最適な燃料噴射量を個々に調整する回転速度変動気筒間補正（ＦＣＣＢ）を実施するように構成されている。
【００３２】
また、本実施例のＥＣＵ１０は、アイドル運転時に、アイドリング回転速度が低下することで、運転者（ドライバー）に不快なエンジン振動を与えたり、エンジンストールを起こしたりしないように、あるいはアイドリング回転速度が上昇することで、エンジン騒音、燃料消費率を悪化させたりしないように、エンジン負荷トルクが変化しても、目標アイドル回転速度を維持するのに必要な噴射量に制御するアイドリング回転速度制御（ＩＳＣ）を実施するように構成されている。なお、現在のエンジン回転速度が目標回転速度に略一致するように燃料噴射量をフィードバック制御することが望ましい。
【００３３】
［実施例の制御方法］
次に、本実施例の気筒間での噴射量変動を抑制する制御方法を図１ないし図１２に基づいて簡単に説明する。ここで、図５は気筒間での噴射量変動を抑制する制御方法を示したフローチャートである。
【００３４】
図５の制御ルーチンは、インジェクタ５をエンジン１に組み付けるか、インジェクタ５を新品に交換した際に実行される。この図５の制御ルーチンに進入するタイミングになると、気筒間での噴射量変動を抑制するＦＣＣＢ補正実行条件が成立しているか否かを判定する。すなわち、ＦＣＣＢ補正実行フラグ（気筒間噴射量変動補正フラグ：ＸＦＣＣＢ）がセットされているか否かを判定する（ステップＳ１）。この判定結果がＮＯの場合には、図５の制御ルーチンを抜ける。
【００３５】
例えば、図６に示したように、エンジン回転速度（ＮＥ）が所定値（ＫＮＥＦＣＣＢ：例えば１０００ｒｐｍ）以下、シフトレバーまたはセレクトレバーがニュートラル（Ｎ）状態あるいはギヤ位置がニュートラル（Ｎ）に設定、ＩＳＣ実行フラグ（ＸＩＳＣ）がセット、ＩＳＣ用アイドルフラグ（ＸＩＤＬＩＳＣ）がセット、エンジン冷却水温（ＴＨＷ）が所定値（ＫＦＣＣＢＴＨ：例えば６０℃）以上、車速（ＳＰＤ）が所定値（例えば０ｋｍ／ｈ）以下、アクセル開度（ＡＣＣＰ）が全閉状態、コモンレール圧（ＮＰＣ）が所定値（例えば１００ＭＰａ）以下、指令噴射量（ＱＦＩＮ）が下限値（ＫＱＦＣＣＢＬ：例えば０ｍｍ³／ｓｔ）よりも多く、しかも上限値（ＫＱＦＣＣＢＨ：例えば３０ｍｍ³／ｓｔ）以下、これらの全ての成立条件が例えば２秒間以上継続している時に、ＦＣＣＢ補正実行フラグ（ＸＦＣＣＢ）が成立（セット）となる。また、図６の条件以外の時にＦＣＣＢ補正実行フラグ（ＸＦＣＣＢ）が不成立となる。
【００３６】
なお、パーキングブレーキのＯＮ信号を検出した際、オルタネータ、ウォータポンプ、オイルポンプ等のエンジン補機類の駆動負荷や、ヘッドライト、カーオーディオ、エアコンスイッチ、ヒータスイッチや送風用ファンスイッチ等の電気負荷等のエンジン負荷が増減した際、あるいはセレクトレバーがＮレンジまたはＰレンジにセットされていることを検出した際、あるいは運転者（ドライバー）がクラッチペダルを踏んでいることを検出した際等の入力情報を組み合わせると、より効果的にエンジン１のアイドル安定状態（ＦＣＣＢ補正実行条件）を検出できるようにしても良い。また、インジェクタ５をエンジン１に組み付ける等の組付作業者または点検作業者がサービスツールを所定の部位に差し込んだ時、あるいは既存のスイッチを長押しした時、あるいは複数の既存のスイッチを同時押しした時に、ＦＣＣＢ補正を実施するようにしても良い。
【００３７】
また、ステップＳ１の判定結果がＹＥＳの場合、つまりＦＣＣＢ補正実行条件がセットの場合には、エンジン１の各気筒間の噴射量変動量差に応じて、指令噴射量（ＱＦＩＮ）に対する各気筒毎の噴射指令パルス長さ（Ｔｑ）を増減する気筒間噴射量変動抑制補正（以下ＦＣＣＢ補正と言う）を実施することにより、各気筒間の回転速度変動が平滑化するように、クランク角度センサ２１等の回転速度検出手段によって検出されたエンジン回転速度（ＮＥ）とアクセル開度センサ２２によって検出されたアクセル開度（ＡＣＣＰ）とに応じて設定される指令噴射量（ＱＦＩＮ）に対応した指令噴射期間（噴射指令パルス長さ：Ｔｑベース値）に、各気筒間の回転速度変動を平滑化する方向へのＦＣＣＢ補正量（Ｔｑ補正量：ΔＴｑref1k)をそれぞれ付加する（ステップＳ２）。
【００３８】
ＦＣＣＢ補正は、具体的には、クランク角度センサ２１より取り込んだＮＥ信号パルスの間隔時間を計算することで、エンジン１の各気筒の爆発行程毎の瞬時回転速度を算出し、ＢＴＤＣ９０°ＣＡ〜ＡＴＤＣ９０°ＣＡ間のＮＥ信号パルスの間隔時間の最大値を当該気筒の瞬時回転速度の最低回転速度（以下最低回転数と言う：Ｎｌ）として読み込む。また、ＢＴＤＣ９０°ＣＡ〜ＡＴＤＣ９０°ＣＡ間のＮＥ信号パルスの間隔時間の最小値を当該気筒の瞬時回転速度の最高回転速度（以下最高回転数と言う：Ｎｈ）として読み込む。但し、Ｎｌ、Ｎｈは必ずしも最低回転速度、最高回転速度である必要はなく、当該気筒の回転速度変動を代表する低回転速度、高回転速度であっても良い。
【００３９】
そして、これらの計算を各気筒毎に行なった後に、各気筒毎の最高回転数（Ｎｈ）と各気筒毎の最低回転数（Ｎｌ）との気筒毎回転数差分（ΔＮｋ）を算出する。これにより、エンジン１の各気筒毎の回転速度変動の検出値を算出する。そして、エンジン１の全気筒の回転速度変動の平均値（ΣΔＮｋ）を算出する。つまり、エンジン１の全気筒の回転速度変動を平均化して、全気筒の回転速度変動の平均値を算出した後に、各気筒毎の回転速度変動の検出値と全気筒の回転速度変動の平均値から各気筒間の回転速度変動の偏差を算出する。そして、エンジン１の各気筒間の回転速度変動が平滑化するように、各気筒毎に算出される各噴射の噴射量に、各気筒間の回転速度変動を平滑化する方向へのＴｑ補正量（ΔＴｑref1k)を各気筒毎に増減する。
【００４０】
次に、初期状態でのＦＣＣＢ補正実行条件での、各気筒毎の噴射期間補正量である各気筒毎のＦＣＣＢ補正量（Ｔｑ変化量、Ｔｑ補正量；ΔＴｑref1k)を、スタンバイＲＡＭまたはＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリに記憶する（ステップＳ３）。次に、初期状態でのＦＣＣＢ補正実行条件での、各気筒毎のＴｑ補正量（ΔＴｑref1k)を、各気筒毎の基準の噴射期間補正量としてスタンバイＲＡＭまたはＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリに記憶する（ステップＳ４）。
【００４１】
ここで、図７は気筒間での噴射量変動を抑制する制御方法を示したフローチャートである。この図７の制御ルーチンは、イグニッションスイッチがＯＮとなった後に、所定のタイミング（例えば走行距離が５００〜１００００ｋｍ走行時）毎に実行される。この図７の制御ルーチンに進入するタイミングになると、図６に示したＦＣＣＢ補正実行条件が成立しているか否かを判定する。すなわち、ＦＣＣＢ補正実行フラグ（気筒間噴射量変動補正フラグ：ＸＦＣＣＢ）がセットされているか否かを判定する（ステップＳ１１）。この判定結果がＮＯの場合には、図７の制御ルーチンを抜ける。
【００４２】
また、ステップＳ１１の判定結果がＹＥＳの場合には、上記と同様にして、エンジン１の各気筒間の噴射量変動量差に応じて、指令噴射量（ＱＦＩＮ）に対する各気筒毎の噴射指令パルス長さ（Ｔｑ）を増減するＦＣＣＢ補正を実施する（ステップＳ１２）。次に、各気筒毎での所定時間経過後のＦＣＣＢ補正時での、各気筒毎の噴射期間補正量である各気筒毎のＦＣＣＢ補正量（Ｔｑ変化量、Ｔｑ補正量；ΔＴｑref2k)を、スタンバイＲＡＭまたはＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリに記憶する（ステップＳ１３）。
【００４３】
次に、インジェクタ（ＩＮＪ）経時劣化判定を各気筒毎のインジェクタ５の各々に対して行なう。すなわち、ＦＣＣＢ補正実行条件下での各気筒毎のＴｑ補正量（ΔＴｑref2k)と基準の噴射期間補正量（ΔＴｑref1k)との偏差が劣化判定値以上であるか否かを判定する（経時劣化検出手段：ステップＳ１４）。この判定結果がＮＯの場合には、図７の制御ルーチンを抜ける。
【００４４】
また、ステップＳ１４の判定結果がＹＥＳの場合には、各気筒毎のインジェクタ５のうちいずれか１つ以上のインジェクタ５の経時劣化量が判定値以上であると判断して、補正開始フラグを０から１にセットし、後述する方法を用いて、ＦＣＣＢ補正実行条件以外の噴射条件での、各気筒毎のＴｑ補正量（ΔＴｑk)を算出する（噴射期間補正量決定手段：ステップＳ１５）。
【００４５】
次に、クランク角度センサ２１等の回転速度検出手段によって検出されたエンジン回転速度（ＮＥ）とアクセル開度センサ２２によって検出されたアクセル開度（ＡＣＣＰ）とに応じて設定される指令噴射量（ＱＦＩＮ）に対応した指令噴射期間（噴射指令パルス長さ：Ｔｑベース値）に、各気筒毎のＴｑ補正量（ΔＴｑk)を加算して、補正後の噴射指令パルス長さ（Ｔｑ＋ΔＴｑk)を算出する（補正量反映手段：ステップＳ１６）。次に、ＦＣＣＢ補正実行条件下での各気筒毎のＴｑ補正量（ΔＴｑref2k)を各気筒毎の基準の噴射期間補正量（ΔＴｑref1K ←ΔＴｑref2k)としてスタンバイＲＡＭまたはＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリに記憶する（ステップＳ１７）。その後に、図７の制御ルーチンを抜ける。
【００４６】
［実施例の特徴］
次に、ＦＣＣＢ補正実行条件以外の噴射条件での、各気筒毎のＴｑ補正量（ΔＴｑk)を算出する処理方法を図１ないし図１２に基づいて説明する。
【００４７】
従来より、各気筒毎のインジェクタ５の噴射量制御は、少なくともエンジン回転速度（ＮＥ）とアクセル開度（ＡＣＣＰ）と予め実験等により測定して作成した特性マップ（図２参照）とによって最適な基本噴射量（Ｑ）を演算し、エンジン冷却水温（ＴＨＷ）やポンプ吸入側の燃料温度（ＴＨＦ）等の運転条件により基本噴射量（Ｑ）に噴射量補正量を加味して指令噴射量（ＱＦＩＮ）を演算し、エンジン回転速度（ＮＥ）と指令噴射量（ＱＦＩＮ）とに応じて指令噴射時期（ＴＦＩＮ）を演算し、燃料圧力センサ２５によって検出されたコモンレール圧（ＮＰＣ）と指令噴射量（ＱＦＩＮ）と指令噴射期間（インジェクタ駆動電流の通電時間、噴射指令パルス長さ：Ｔｑ）との関係を予め実験等により測定して作成した特性マップ（Ｑ−Ｔｑマップ：図３参照）に基づいて噴射指令パルス長さ（Ｔｑ）を演算して、図４に示したように、指令噴射時期（ＴＦＩＮ）から噴射指令パルス長さ（Ｔｑ）が終了するまでインジェクタ５の電磁弁にＩＮＪ噴射指令パルス（インジェクタ駆動電流）を印加することで実施されている。
【００４８】
ここで、インジェクタ５を組み付けた時の高噴射圧力（高圧）および低噴射圧力（低圧）の初期特性を、図８のグラフに実線で示し、また、所定の運転時間経過後の高噴射圧力（高圧）および低噴射圧力（低圧）の経時変化特性を、図８のグラフに破線で示した。そして、図８のグラフから、ＦＣＣＢ補正実行条件下での経時劣化による噴射指令パルス長さ（Ｔｑ）ズレ量はΔＴｑref であるが、ＦＣＣＢ補正実行条件と同一噴射圧力でも、指令噴射量が増えて噴射指令パルス長さ（Ｔｑ）が長くなったＰoint１での経時劣化による噴射指令パルス長さ（Ｔｑ）ズレ量はΔＴｑLHとなり、ΔＴｑref よりもΔＴｑLHの方が大きくなることが確認できる。
【００４９】
また、ＦＣＣＢ補正実行条件よりも高圧の噴射条件下では、ＦＣＣＢ補正実行条件と同一の指令噴射量の時のＰoint２での経時劣化による噴射指令パルス長さ（Ｔｑ）ズレ量はΔＴｑHLとなり、それよりも指令噴射量が増えて噴射指令パルス長さ（Ｔｑ）が長くなったＰoint３での経時劣化による噴射指令パルス長さ（Ｔｑ）ズレ量はΔＴｑHHとなり、ΔＴｑHLよりもΔＴｑHHの方が大きくなることが確認できる。
【００５０】
次に、経時劣化による噴射指令パルス長さ（Ｔｑ）ズレ量を、ＦＣＣＢ補正実行条件でのＴｑズレ量で整理すると、下記のパターンとなる。
【００５１】
（１）噴射圧力補正係数（α）が特有の値を持つ場合
同一のコモンレール圧（ＮＰＣ）での各ポイントでの経時変化によるＴｑズレ量は一定で、コモンレール圧（ＮＰＣ）の変化によるＴｑズレ量の変化時（ΔＴｑref ＝ΔＴｑLH，ΔＴｑHL＝ΔＴｑHH）には、図９（ａ）、（ｂ）のグラフに示したように、各コモンレール圧（ＮＰＣ）による経時変化によるＴｑズレ量（ΔＴｑ1k）は、下記の数１の演算式に基づいて算出できる。
【数１】

【００５２】
但し、αはコモンレール圧（ＮＰＣ）による傾き成分に相当する噴射圧力補正係数であり、図１０（ａ）に示したように、コモンレール圧（ＮＰＣ）に対する１次元マップで２点補間する。また、ΔＴｑref はＦＣＣＢ補正実行条件下（低圧力、噴射量小）でのＴｑ補正量である。
【００５３】
（２）噴射量補正係数（β）が特有の値を持つ場合
同一のコモンレール圧（ＮＰＣ）でも、指令噴射量（ＱＦＩＮ）の変化によるＴｑズレ量の変化時（ΔＴｑref ≠ΔＴｑLH，ΔＴｑHL≠ΔＴｑHH）には、図１１（ａ）、（ｂ）のグラフに示したように、同一のコモンレール圧（ＮＰＣ）での各指令噴射量（ＱＦＩＮ）による経時変化によるＴｑズレ量（ΔＴｑ2k）は、下記の数２の演算式に基づいて算出できる。
【数２】

【００５４】
但し、βは指令噴射量（ＱＦＩＮ）による傾き成分に相当する噴射量補正係数であり、図１０（ｂ）に示したように、指令噴射量（ＱＦＩＮ）に対する１次元マップで２点補間する。また、ΔＴｑref はＦＣＣＢ補正実行条件下（低圧力、噴射量小）でのＴｑ補正量である。
【００５５】
以上により、各コモンレール圧（ＮＰＣ）および各指令噴射量（ＱＦＩＮ）での経時変化によるＴｑズレ量（ΔＴｑk)は、下記の数３の演算式に基づいて算出できる。
【数３】

【００５６】
但し、αはコモンレール圧（ＮＰＣ）による傾き成分であり、βは指令噴射量（ＱＦＩＮ）による傾き成分であり、ΔＴｑref はＦＣＣＢ補正実行条件下（低圧力、噴射量小）でのＴｑ補正量である。
【００５７】
（３）補正係数（α、β）の傾き成分が個別に表せない特性の場合
補正係数（α、β）の傾き成分が、個別に表せない特性の時は、図１２に示したα×β係数値マップから補正係数値（マップ値：γ）をコモンレール圧（ＮＰＣ）と指令噴射量（ＱＦＩＮ）との２次元マップで４点補間してΔＴｑk を計算して、下記の数４の演算式のようにΔＴｑref に乗算する。
【数４】

【００５８】
そして、上記のように算出したΔＴｑk を、エンジン回転速度（ＮＥ）とアクセル開度（ＡＣＣＰ）とに応じて設定される指令噴射量（ＱＦＩＮ）とコモンレール圧（ＮＰＣ）と噴射指令パルス長さ（Ｔｑ）との関係を予め実験等により測定して作成したＴｑ−ｑマップでの噴射指令パルス長さ（Ｔｑベース値）に、Ｔｑ補正量（ΔＴｑk)を各気筒毎に足し合わせて、補正後の噴射指令パルス長さ（Ｔｑ＋ΔＴｑk)を算出する。
【００５９】
これにより、各気筒毎のインジェクタ５の電磁弁には、指令噴射時期（ＴＦＩＮ）に達したらインジェクタ駆動電流（ＩＮＪ噴射指令パルス）による通電が開始され、その後に補正後の噴射指令パルス長さ（Ｔｑ＋ΔＴｑk)に達したら通電が停止されることによって、各気筒毎のインジェクタ５からエンジン１の各気筒内に噴射供給される実際の噴射量が指令噴射量（ＱＦＩＮ）と略一致したものとなり、気筒間の噴射量のバラツキが抑えられる。
【００６０】
［実施例の効果］
以上のように、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、各気筒毎のＴｑ補正量（ΔＴｑref2k)がＦＣＣＢ補正実行条件下での各気筒毎のＴｑ補正量（ΔＴｑref2k)と基準の噴射期間補正量（ΔＴｑref1k)との偏差が判定値以上である場合に、各気筒毎のインジェクタ５のうちいずれか１つ以上のインジェクタ５の経時劣化量が判定値以上であると判断した際に、ＦＣＣＢ補正実行条件以外の噴射条件（アイドル安定状態とは指令噴射量およびコモンレール圧が異なる条件）下でのＴｑ補正量（ΔＴｑk)を算出するようにしている。
【００６１】
したがって、ＦＣＣＢ補正実行条件以外の噴射条件（アイドル安定状態とは指令噴射量およびコモンレール圧が異なる条件）下でのＴｑ補正量（ΔＴｑk)を求めることができるので、実車における指令噴射量およびコモンレール圧の使用領域全域で、メモリに記憶された各気筒毎のＴｑ補正量（ΔＴｑref2k)を補正値として指令噴射量およびコモンレール圧に対応した噴射指令パルス長さ（Ｔｑ）の算出に反映させることができる。これにより、各気筒毎個別に、理想的な噴射指令パルス長さと実際の噴射量との相関が得られるようになる。また、従来の方法がアイドル安定状態でのコモンレール圧に限定した補正であったものに対し、噴射条件が少なくとも低圧力、噴射量小のＦＣＣＢ補正実行条件（アイドル安定状態）だけでなく、その他の噴射条件下であっても、気筒間での噴射量変動抑制制御を実施できるので、噴射量制御精度の向上を図ることができる。
【００６２】
また、上記のＦＣＣＢ補正によってトータルのＴｑ補正量（ΔＴｑref1k)が所定値以上であったり、前回のＴｑ補正量（ΔＴｑref1k)と今回のＴｑ補正量（ΔＴｑref2k)との差が所定範囲外であったりした場合には、基準のＴｑ−Ｑマップでのベース値の噴射指令パルス長さ（Ｔｑ値）に対して所定値以上の噴射量のバラツキがあることを検出できるので、ウォーニングランプを点灯する等してインジェクタ５単品個々の交換を運転者に促すようにしても良い。
【００６３】
なお、ＦＣＣＢ補正実行フラグ（気筒間噴射量変動補正フラグ：ＸＦＣＣＢ）は、図６の制御ロジックに示した条件でＸＦＣＣＢ＝１となるが、ＩＮＪ経時劣化判定モードへの突入条件は、更なる安定した条件（エンジン冷却水温、エンジン回転条件、指令噴射量等）を設定することが望ましい。その条件で、ＦＣＣＢ補正量（Ｔｑ補正量）を比較するが、スパンとしては、長い時間での安定したデータ比較が当然良いが、信号待ち等の安定したアイドル安定状態を仮に１５ｓｅｃとした場合、アイドル回転速度（ＮＥ＝８５０ｒｐｍ）とすると、エンジン１は２１２．５回転するので、４気筒ならば１気筒当たり、約１００回のＦＣＣＢ補正量がサンプリング可能である。さらに、この中で、Ｔｑ補正量のガードを設けて、条件成立時にメモリされた値とＴｑ補正量とを比較する。
【００６４】
なお、図７の制御ルーチンに示したＦＣＣＢ補正量比較での劣化判定値は、インジェクタ５の仕様により異なるが、あるインジェクタ５の仕様では、アイドル運転時でのコモンレール圧（ＮＰＣ＝２５ＭＰａ）、指令噴射量（ＱＦＩＮ＝５ｍｍ³／ｓｔ）で、指令噴射量（ＱＦＩＮ）と実際の噴射量との差（ΔＱ）＝０．５ｍｍ³／ｓｔでは、Ｔｑ変化量は、Ｔｑ−Ｑ特性から≒３０μｓｅｃとなり、仮にΔＱ＝０．５ｍｍ³／ｓｔを判定値とする際には、ΔＴｑref ＝３０を劣化判定値とすることができる。
【００６５】
［変形例］
本実施例では、本発明をディーゼルエンジン用のコモンレール式燃料噴射システムのパイロット噴射量学習制御装置に適用した例を示したが、本発明をコモンレールを備えず、電子制御方式の分配型燃料噴射ポンプまたは電子制御方式の列型燃料噴射ポンプ等を備えた内燃機関用噴射量制御装置に適用しても良い。また、本実施例では、電磁式燃料噴射弁よりなるインジェクタ５を用いた例を説明したが、圧電方式の燃料噴射弁よりなるインジェクタを用いても良い。
【００６６】
本実施例では、補正量記憶手段としてスタンバイＲＡＭまたはＥＥＰＲＯＭを用いたが、スタンバイＲＡＭまたはＥＥＰＲＯＭを用いずに、ＥＰＲＯＭ、フラッシュ・メモリ等の不揮発性メモリ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいはフレキシブル・ディスクのような他の記憶媒体を用いて、前回のＦＣＣＢ補正により更新した前回のＴｑ補正量を記憶するようにしても良い。この場合にも、イグニッションスイッチをオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）した後、あるいはエンジンキーをキーシリンダより抜いた後も、記憶した内容は保存される。
【図面の簡単な説明】
【図１】コモンレール式燃料噴射システムの全体構成を示した概略図である（実施例）。
【図２】エンジン回転速度とアクセル開度と基本噴射量との関係を示した特性図である（実施例）。
【図３】指令噴射量とコモンレール圧と噴射指令パルス長さとの関係を示した特性図である（実施例）。
【図４】インジェクタ噴射指令パルス、インジェクタ駆動電流波形および燃料噴射率を示したタイミングチャートである（実施例）。
【図５】気筒間での噴射量変動を抑制する制御方法を示したフローチャートである（実施例）。
【図６】ＦＣＣＢ補正実行条件を示したブロック図である（実施例）。
【図７】気筒間での噴射量変動を抑制する制御方法を示したフローチャートである（実施例）。
【図８】噴射量とコモンレール圧と噴射指令パルス長さとの関係を示したグラフである（実施例）。
【図９】（ａ）は各ポイントでの経時変化によるＴｑズレ量に対するＦＣＣＢ補正実行条件でのＴｑ補正量を示した特性図で、（ｂ）はコモンレール圧に対する噴射圧力補正係数（α）を示した特性図である（実施例）。
【図１０】（ａ）はコモンレール圧に対する噴射圧力補正係数（α）を示した特性図で、（ｂ）は指令噴射量に対する噴射量補正係数（β）を示した特性図である（実施例）。
【図１１】（ａ）は各ポイントでの経時変化によるＴｑズレ量に対するＦＣＣＢ補正実行条件でのＴｑ補正量を示した特性図で、（ｂ）は指令噴射量に対する噴射量補正係数（β）を示した特性図である（実施例）。
【図１２】コモンレール圧と指令噴射量と補正係数値（マップ値）との関係を示した特性図である（実施例）。
【符号の説明】
１エンジン（内燃機関）
２コモンレール（蓄圧容器）
３サプライポンプ（燃料供給ポンプ）
５インジェクタ（電磁式燃料噴射弁）
１０ＥＣＵ（補正量算出手段、補正量反映手段、経時劣化検出手段、補正量記憶手段、噴射期間補正量決定手段）
２１クランク角度センサ（運転条件検出手段）
２２アクセル開度センサ（運転条件検出手段）
２５燃料圧力センサ（燃料圧力検出手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is equipped with a command injection period calculated from a command injection amount set according to an engine speed and an accelerator opening and a fuel injection pressure detected by a sensor or the like, that is, for each cylinder of a multi-cylinder engine. The present invention relates to an injection amount control device for an internal combustion engine that controls the injection amount to each cylinder of a multi-cylinder engine by driving the injector for each cylinder according to the energization time of the injector drive signal to the solenoid valve of the injector. is there.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a fuel injection system for a diesel engine, a common rail fuel injection system that supplies high-pressure fuel accumulated in a common rail into each cylinder of the engine via an injector is known. In the case of this common rail type fuel injection system, the command injection amount is calculated according to the engine speed and the accelerator opening, the injection start timing is calculated according to the engine speed and the command injection amount, and the fuel pressure sensor The command injection period (energizer drive current energization time) is calculated from the fuel injection pressure and command injection amount detected by the above, and the injector drive current is applied to the solenoid valve of the injector from the injection start time until the energization time ends. Therefore, the injection amount control of the injector is performed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the fuel injection amount injected and supplied into each cylinder of the engine usually varies in the actual injection amount with respect to the energization time (injection command pulse length) of the injector drive current by adjusting the individual injector for each cylinder, etc. Although guaranteed, as shown in the graph of FIG. 8, the injection command pulse length (Tq relative to the command injection amount or the actual injection amount is caused by the change in the injection function of the injector over time, that is, the deterioration of the injector over time (function). ) There is a problem that the amount of deviation changes over time. In order to solve this problem, there is a known technique for suppressing fluctuations in the injection amount between cylinders (uneven amount compensation control / FCCB correction), which is a known technique.
[0004]
However, the FCCB correction described above is a control performed for the purpose of suppressing engine vibration that occurs in response to fluctuations in the rotational speed between cylinders in an idle stable state or a no-load fuel consumption condition where the command injection amount and the fuel injection pressure are low. Therefore, the control is to control the injection amount fluctuation between the cylinders by limiting the injection condition to the idling stable state (FCCB correction execution condition) or the no-load fuel consumption condition, and is a command mainly used during actual operation of the engine. There has been a problem that fluctuations in the injection amount between the cylinders cannot be suppressed under other injection conditions in which the injection amount, the fuel injection pressure, etc. are different from the FCCB correction execution conditions, particularly after the aging of the injector.
[0005]
OBJECT OF THE INVENTION
An object of the present invention is to enable injection amount fluctuation suppression control between cylinders even when the injection condition is not only a predetermined injection condition at which the command injection amount and the fuel injection pressure are low, but also other injection conditions. Thus, it is an object of the present invention to provide an internal combustion engine injection amount control device capable of improving the injection amount control accuracy. Another object of the present invention is to provide an injection amount control device for an internal combustion engine that can suppress a variation in injection amount between cylinders after deterioration of an injector with time.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  Claim 1And claim 2According to the invention described in the above, when at least a predetermined injection condition in which the command injection amount and the fuel injection pressure are low is detected, the rotational speed fluctuation for each cylinder is detected, and the rotational speed fluctuation detection value for each cylinder is detected. Comparing the average value of the rotational speed fluctuations of all cylinders, and controlling the injection quantity fluctuations between the cylinders individually adjusting the characteristics of the command injection quantity and the command injection period so as to smooth the rotational speed fluctuations between the cylinders To do. Then, an injection period correction amount for each cylinder under a predetermined injection condition is calculated according to the deviation between the detected value of the rotational speed fluctuation for each cylinder and the average value of the rotational speed fluctuations of all cylinders.
  According to the first aspect of the present invention, the injection period correction amount for each cylinder under a predetermined injection condition is set to ΔTq. ref The injection pressure correction coefficient taking into account the change in the fuel injection pressure different from the predetermined injection condition is α, and the injection period correction amount for each cylinder due to the deterioration over time in the change in the fuel injection pressure with the same command injection amount. ΔTq 1k When
  ΔTq 1k = Α × ΔTq ref
It is characterized by satisfying the relationship. The injection pressure correction coefficient α decreases as the fuel injection pressure increases.
  According to the second aspect of the present invention, the injection period correction amount for each cylinder under a predetermined injection condition is set to ΔTq. ref The injection amount correction coefficient considering the change in the command injection amount different from the predetermined injection condition is β, and the injection period correction amount for each cylinder due to the deterioration over time in the change in the command injection amount at the same fuel injection pressure. ΔTq 2k When
  ΔTq 2k = Β × ΔTq ref
It is characterized by satisfying the relationship. The injection amount correction coefficient β increases as the command injection amount increases.
[0007]
  AndAccording to invention of Claim 1 and Claim 2,The injection period correction amount for each cylinder under a predetermined injection condition is reflected in the calculation of the command injection period set according to the command injection amount and the fuel injection pressure under an injection condition different from the predetermined injection condition. Therefore, even if the injection condition is at least the idle stable state where the command injection amount and the fuel injection pressure are low, the FCCB correction execution condition or the no-load fuel consumption condition, and other injection conditions, the injection amount fluctuation between cylinders Since the suppression control can be performed, the injection amount control accuracy can be improved.
[0008]
  Claim 1 andAccording to the second aspect of the present invention, when the deviation between the injection period correction amount for each cylinder under the predetermined injection condition and the reference injection period correction amount is a predetermined value or more, the injector for each cylinder It can be determined that the amount of deterioration with time is equal to or greater than the determination value.
  Then, when it is detected by the time deterioration detection means that the amount of deterioration over time of the injector for each cylinder is equal to or greater than the determination value, a change in fuel injection pressure different from the predetermined injection condition or a command injection different from the predetermined injection condition By calculating the injection period correction amount for each cylinder due to deterioration over time in the change in amount, after the injector deterioration over time, the injection condition is not only at least a predetermined injection condition where the command injection amount and the fuel injection pressure are low, Even under the injection conditions, it is possible to perform the injection amount fluctuation suppression control between the cylinders.
  According to the invention of claim 3, each cylinder under a predetermined injection condition is detected when the deterioration with time of the injector for each cylinder is detected to be equal to or greater than a determination value by the deterioration with time detection means. By updating and storing the injection period correction amount for each cylinder as the reference injection period correction amount for each cylinder, the reference injection period correction amount for each cylinder updated from the next time is used as a reference for each cylinder. The deterioration of the injector over time can be determined.
[0009]
According to the fourth aspect of the present invention, when it is detected by the time deterioration detection means that the amount of deterioration with time of the injector for each cylinder is equal to or greater than the determination value, the time deterioration detection unit detects the difference for each cylinder under a predetermined injection condition. By reflecting the injection period correction amount in the calculation of the injection period correction amount for each cylinder under an injection condition different from the predetermined injection condition, after the injector has deteriorated over time, the injection condition is at least the command injection amount and the fuel injection pressure. The injection amount fluctuation suppression control between the cylinders can be performed not only under the predetermined injection condition with low, but also under other injection conditions.
[0013]
  Claim5According to the invention described in the above, the injection period correction amount for each cylinder under a predetermined injection condition is ΔTqref, the injection pressure correction coefficient considering the change in fuel injection pressure different from the predetermined injection condition is α, When the injection amount correction coefficient taking into account the change in the command injection amount different from the injection conditions is β, and the injection period correction amount for each cylinder due to the deterioration over time in the change in the fuel injection pressure and the change in the command injection amount is ΔTqk,
  ΔTqk = α × β × ΔTqref
It is characterized by satisfying the relationship.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Configuration of Example]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the invention will be described based on examples with reference to the drawings. Here, FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a common rail fuel injection system.
[0015]
The common rail fuel injection system of the present embodiment is a pressure accumulating container for accumulating high-pressure fuel corresponding to fuel injection pressure supplied to each cylinder of a multi-cylinder engine (internal combustion engine: hereinafter referred to as engine) 1 such as a 4-cylinder diesel engine. A common rail 2, a fuel supply pump (supply pump) 3 that pressurizes and pumps the sucked fuel into the common rail 2, and a plurality of high-pressure fuels accumulated in the common rail 2 are injected and supplied into each cylinder of the engine 1. There are four (four in this example) electromagnetic fuel injection valves (hereinafter referred to as injectors) 5, and an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 10 that electronically controls the supply pump 3 and the plurality of injectors 5. Yes.
[0016]
High pressure fuel corresponding to the fuel injection pressure needs to be continuously stored in the common rail 2, and the high pressure fuel stored in the common rail 2 is supplied from the supply pump 3 via the fuel injection pipe 11. Yes. A pressure limiter 13 for releasing the pressure is attached to the relief pipe 14 for relieving the fuel from the common rail 2 to the fuel tank 7 so that the common rail pressure does not exceed the limit set pressure.
[0017]
The supply pump 3 is a suction metering type high pressure supply pump that pressurizes the fuel and discharges the high pressure fuel from the discharge port to the common rail 2. The supply pump 3 is a well-known feed pump (low pressure supply pump) that pumps up fuel in the fuel tank 7 by rotating a pump drive shaft 16 with rotation of a crankshaft (crankshaft) 15 as an output shaft of the engine 1. : Not shown), a cam (not shown) rotated by the pump drive shaft 16, and one or more driven by this cam to reciprocate between top dead center and bottom dead center Plunger (not shown), one or more pressurizing chambers (plunger chamber: not shown) for pressurizing the fuel sucked by one or more plungers reciprocatingly sliding in the cylinder, and the pressurization It has a discharge valve (not shown) that opens when the fuel pressure in the room rises above a predetermined value.
[0018]
Further, the supply pump 3 is provided with a leak port so that the fuel temperature in the pump chamber does not become high, and the leak fuel from the supply pump 3 passes through the fuel return path 17 through the fuel return path 19 and the fuel tank. 7 is returned. In the fuel flow path for introducing fuel from the feed pump of the supply pump 3 to the pressurizing chamber, the fuel flow from the supply pump 3 to the common rail 2 is adjusted by adjusting the degree of opening (opening degree) of the fuel flow path. A suction metering valve 4 as an electromagnetic actuator for changing the discharge amount is attached.
[0019]
The intake metering valve 4 is electronically controlled by a pump drive signal from the ECU 10 via a pump drive circuit (not shown), thereby adjusting the intake amount of fuel sucked into the pressurized chamber of the supply pump 3. The common rail pressure corresponding to the fuel injection pressure supplied from each injector 5 into each cylinder of the engine 1 is changed. The intake metering valve 4 is a normally open type electromagnetic valve that is fully opened when energization is stopped.
[0020]
An injector 5 mounted for each cylinder of the engine 1 is connected to the downstream end of a plurality of branch pipes (fuel injection pipes) 12 branched from the common rail 2 and accommodates nozzle needles that open and close the injection holes. And an electromagnetic actuator for driving the nozzle needle of the fuel injection nozzle in the valve opening direction, and a biasing means such as a spring for biasing the nozzle needle in the valve closing direction.
[0021]
The fuel injection from these injectors 5 to the engine 1 energizes and stops energization of an injection control solenoid valve (hereinafter abbreviated as solenoid valve) as an electromagnetic actuator that controls the pressure in the back pressure control chamber of the nozzle needle. / OFF) is electronically controlled. That is, the high pressure fuel accumulated in the common rail 2 is injected and supplied into each cylinder of the engine 1 while the solenoid valve of the injector 5 of each cylinder is open. Here, the leaked fuel from the injector 5 or the discharged fuel (return fuel) from the back pressure control chamber of the nozzle needle is configured to return to the fuel tank 7 from the fuel return path 18 through the fuel return path 19. .
[0022]
The ECU 10 includes a CPU that performs control processing and arithmetic processing, a storage device (ROM, standby RAM or EEPROM, memory such as RAM) that stores various programs and data, an input circuit, an output circuit, a power supply circuit, an injector drive circuit (EDU). ) And a microcomputer having a known structure configured to include functions of a pump drive circuit and the like.
[0023]
A voltage signal from the fuel pressure sensor 25 and sensor signals from various other sensors are A / D converted by an A / D converter and then input to a microcomputer built in the ECU 10. Has been. Further, the ECU 10 returns the engine key to the IG position after cranking the engine 1 and when an ignition switch (not shown) is turned on (ON), for example, the supply pump 3 or the like based on the control program stored in the memory The actuator of each control component such as the injector 5 is configured to be electronically controlled.
[0024]
Here, the microcomputer includes a crank angle sensor 21 for detecting a rotation angle of a crankshaft (crankshaft) 15 of the engine 1 as an operation condition detection means for detecting an operation state or an operation condition of the engine 1, an accelerator. The accelerator opening sensor 22 for detecting the opening (ACCP), the cooling water temperature sensor 23 for detecting the engine cooling water temperature (THW), and the fuel temperature (THF) on the suction side of the pump sucked into the supply pump 3 A fuel temperature sensor 24 or the like for detection is connected.
[0025]
Among the sensors described above, the crank angle sensor 21 faces the outer periphery of a NE timing rotor (not shown) attached to the crankshaft (crankshaft) 15 of the engine 1 or the pump drive shaft 16 of the supply pump 3. Is provided. A plurality of convex teeth are arranged at predetermined angles on the outer peripheral surface of the NE timing rotor, and the reference position (upper position) of each cylinder as a reference is set so as to correspond to each cylinder of the engine 1. Four missing tooth portions for determining a dead point position (TDC position) are provided at every predetermined angle (180 ° CA).
[0026]
The crank angle sensor 21 is composed of an electromagnetic pickup. When each convex tooth of the NE timing rotor approaches and separates from the crank angle sensor 21, a pulsed rotational position signal (NE signal pulse) is generated by electromagnetic induction. Is output. The ECU 10 functions as a rotational speed detection means for detecting the engine rotational speed (NE) by measuring the interval time of the NE signal pulse output from the crank angle sensor 21.
[0027]
Further, the ECU 10 determines that the engine rotational speed is a predetermined value (for example, NE = 1000 rpm) or less, the accelerator opening is a predetermined value (for example, ACCP = 0%) or less, and the vehicle traveling speed (hereinafter, referred to as a vehicle speed) is a predetermined value (for example, SPD). = 0 km / h) or less, the command injection amount is a predetermined value (for example, QFIN = 5 mm)^Three/ St) Hereinafter, when it is detected that the gear position of the transmission is N (neutral), it is detected that the engine is in a low-load low-rotation state, that is, an idle stable state (FCCB correction execution condition) or a no-load fuel consumption state. It is configured to include the function of no-load fuel consumption detection means.
[0028]
Then, the ECU 10 calculates an optimal fuel injection pressure (hereinafter referred to as a common rail pressure) according to the operating conditions of the engine 1 and drives the intake metering valve 4 of the supply pump 3 via the pump drive circuit. Means (SCV control means). That is, the ECU 10 determines the engine operation information such as the engine rotation speed (NE) detected by the rotation speed detecting means such as the crank angle sensor 21 and the accelerator opening (ACCP) detected by the accelerator opening sensor 22 and the command injection amount. The target fuel pressure (PFIN) is calculated from (QFIN), and in order to achieve the target fuel pressure (PFIN), the pump drive signal (drive current value) to the intake metering valve 4 of the supply pump 3 is adjusted. Thus, the pumping amount (pump discharge amount) of the fuel discharged from the supply pump 3 is controlled.
[0029]
More preferably, for the purpose of improving the control accuracy of the fuel injection amount, the common rail pressure (NPC) detected by the fuel pressure sensor 25 substantially matches the target fuel pressure (PFIN) determined by engine operation information or the like. Thus, it is desirable to feedback control the pump drive signal to the suction metering valve 4 of the supply pump 3. It is desirable to control the drive current value (SCV energization value) to the intake metering valve 4 by duty control. That is, the duty for changing the valve opening degree of the intake metering valve 4 by adjusting the ON / OFF ratio (energization time ratio / duty ratio) of the pump drive signal per unit time according to the target fuel pressure (PFIN). By using the control, high-precision digital control becomes possible.
[0030]
Further, the ECU 10 corresponds to an injection amount control device that individually controls the fuel injection amount injected and supplied from the injector 5 of each cylinder into each cylinder of the engine 1. This is the basic injection amount determination for calculating the optimum basic injection amount (Q) based on the engine rotation speed (NE), the accelerator opening (ACCP), and a characteristic map (see FIG. 2) that has been previously measured through experiments or the like. Command injection that calculates the command injection amount (QFIN) by adding the injection amount correction amount to the basic injection amount (Q) according to the operating conditions such as the means and the engine coolant temperature (THW) and the fuel temperature (THF) on the pump suction side The energization period (injection command pulse length) to the solenoid valve of the injector 5 from the amount determining means, the common rail pressure (NPC), the command injection amount (QFIN), and a characteristic map (see FIG. 3) created by measurement beforehand. , The injection period determining means for calculating the injection command pulse width and the injection command pulse time (Tq), and the solenoid valve of the injector 5 of each cylinder via the injector drive circuit (EDU). Injector driving current (INJ injection command pulse, TQ pulses) is composed of a injector drive means for applying.
[0031]
Here, FIG. 4 shows the injection command pulse length (= injection amount command value) of a specific cylinder (for example, # 1 cylinder) and the injector 5 of the specific cylinder (for example, # 1 cylinder) corresponding to this injection command pulse length. It is a timing chart which showed the injector drive current waveform outputted to an electromagnetic valve, and the fuel injection rate of a specific cylinder (for example, # 1 cylinder). In addition, the ECU 10 of the present embodiment detects the rotational speed fluctuation for each explosion stroke of each cylinder of the engine 1 in the idling stable state, and detects the rotational speed fluctuation for each cylinder of the engine 1 and the rotational speed of all cylinders. Comparing the average value of the fluctuations and adjusting the optimum fuel injection amount for each cylinder of the engine 1 individually so as to smooth the fluctuation of the rotational speed between the cylinders of the engine 1. (FCCB) is implemented.
[0032]
Further, the ECU 10 of the present embodiment does not give an unpleasant engine vibration to the driver (driver) or cause an engine stall by reducing the idling rotational speed during idling, or the idling rotational speed is low. The idling rotational speed control (ISC) that controls the injection amount necessary to maintain the target idle rotational speed even if the engine load torque changes so as not to deteriorate the engine noise and the fuel consumption rate by increasing. ). It is desirable that the fuel injection amount be feedback-controlled so that the current engine rotation speed substantially matches the target rotation speed.
[0033]
[Control method of embodiment]
Next, a control method for suppressing the variation in the injection amount between the cylinders of the present embodiment will be briefly described with reference to FIGS. Here, FIG. 5 is a flowchart showing a control method for suppressing the injection amount fluctuation between the cylinders.
[0034]
The control routine of FIG. 5 is executed when the injector 5 is assembled to the engine 1 or the injector 5 is replaced with a new one. When it is time to enter the control routine of FIG. 5, it is determined whether or not an FCCB correction execution condition that suppresses the injection amount fluctuation between the cylinders is satisfied. That is, it is determined whether or not an FCCB correction execution flag (inter-cylinder injection amount variation correction flag: XFCCB) is set (step S1). If this determination is NO, the control routine of FIG. 5 is exited.
[0035]
For example, as shown in FIG. 6, the engine speed (NE) is set to a predetermined value (KNEFCCB: 1000 rpm, for example), the shift lever or the select lever is set to the neutral (N) state, or the gear position is set to the neutral (N), ISC The execution flag (XISC) is set, the ISC idle flag (XIDLISC) is set, the engine coolant temperature (THW) is equal to or higher than a predetermined value (KFCCBTH: 60 ° C., for example), and the vehicle speed (SPD) is equal to or lower than a predetermined value (for example, 0 km / h). The accelerator opening (ACCP) is in a fully closed state, the common rail pressure (NPC) is a predetermined value (for example, 100 MPa) or less, and the command injection amount (QFIN) is the lower limit (KQFCCBL: for example, 0 mm)^Three/ St) and the upper limit (KQFCCBH: 30 mm, for example)^Three/ St) Hereinafter, when all these conditions are satisfied, for example, for 2 seconds or more, the FCCB correction execution flag (XFCCB) is satisfied (set). Further, the FCCB correction execution flag (XFCCB) is not established when the conditions other than those in FIG. 6 are satisfied.
[0036]
When the parking brake ON signal is detected, the driving load of engine accessories such as alternators, water pumps, oil pumps, etc., and electrical loads such as headlights, car audio, air conditioner switches, heater switches, and blower fan switches Input when the engine load increases or decreases, when it is detected that the select lever is set to the N range or P range, or when it is detected that the driver (driver) is stepping on the clutch pedal When the information is combined, the idle stable state (FCCB correction execution condition) of the engine 1 may be detected more effectively. In addition, when an assembly operator such as assembling the injector 5 to the engine 1 or an inspection worker inserts a service tool into a predetermined part, or long presses an existing switch, or simultaneously presses a plurality of existing switches. At this time, FCCB correction may be performed.
[0037]
Further, when the determination result of step S1 is YES, that is, when the FCCB correction execution condition is set, each cylinder with respect to the command injection amount (QFIN) according to the injection amount fluctuation amount difference between the cylinders of the engine 1 By performing the inter-cylinder injection amount fluctuation suppression correction (hereinafter referred to as FCCB correction) that increases or decreases the injection command pulse length (Tq) of the crank angle sensor 21 so that the rotational speed fluctuation between the cylinders is smoothed. The command injection corresponding to the command injection amount (QFIN) set according to the engine rotation speed (NE) detected by the rotation speed detection means such as the accelerator opening detection (ACCP) detected by the accelerator opening sensor 22 FCCB correction amount (Tq correction amount: ΔTqref1k) in the direction to smooth the rotational speed fluctuation between the cylinders during the period (injection command pulse length: Tq base value) It is added (step S2).
[0038]
Specifically, the FCCB correction calculates the instantaneous rotational speed for each explosion stroke of each cylinder of the engine 1 by calculating the interval time of the NE signal pulse captured from the crank angle sensor 21, and BTDC 90 ° CA to ATDC 90 The maximum value of the NE signal pulse interval time between ° C is read as the minimum rotational speed (hereinafter referred to as the minimum rotational speed: Nl) of the instantaneous rotational speed of the cylinder. Further, the minimum value of the NE signal pulse interval time between BTDC 90 ° CA and ATDC 90 ° CA is read as the maximum rotation speed (hereinafter referred to as the maximum rotation speed: Nh) of the instantaneous rotation speed of the cylinder. However, Nl and Nh do not necessarily need to be the minimum rotation speed and the maximum rotation speed, and may be a low rotation speed and a high rotation speed that represent the rotation speed fluctuation of the cylinder.
[0039]
Then, after these calculations are performed for each cylinder, a cylinder speed difference (ΔNk) between the maximum speed (Nh) for each cylinder and the minimum speed (Nl) for each cylinder is calculated. Thereby, the detection value of the rotational speed fluctuation for each cylinder of the engine 1 is calculated. Then, an average value (ΣΔNk) of rotational speed fluctuations of all cylinders of the engine 1 is calculated. That is, after averaging the rotational speed fluctuations of all the cylinders of the engine 1 and calculating the average value of the rotational speed fluctuations of all the cylinders, the detected value of the rotational speed fluctuation for each cylinder and the average value of the rotational speed fluctuations of all the cylinders. From this, the deviation of the rotational speed fluctuation between the cylinders is calculated. Then, the Tq correction amount in the direction of smoothing the rotational speed fluctuation between the cylinders is added to the injection amount of each injection calculated for each cylinder so that the rotational speed fluctuation between the cylinders of the engine 1 is smoothed. (ΔTqref1k) is increased or decreased for each cylinder.
[0040]
Next, the FCCB correction amount (Tq change amount, Tq correction amount; ΔTqref1k) for each cylinder, which is the injection period correction amount for each cylinder under the FCCB correction execution condition in the initial state, is set as standby RAM or EEPROM, RAM. Or the like (step S3). Next, the Tq correction amount (ΔTqref1k) for each cylinder under the FCCB correction execution condition in the initial state is stored in a memory such as a standby RAM, EEPROM, or RAM as a reference injection period correction amount for each cylinder ( Step S4).
[0041]
Here, FIG. 7 is a flowchart showing a control method for suppressing the injection amount fluctuation between the cylinders. The control routine of FIG. 7 is executed every predetermined timing (for example, when the travel distance is 500 to 10,000 km) after the ignition switch is turned on. When it is time to enter the control routine of FIG. 7, it is determined whether the FCCB correction execution condition shown in FIG. 6 is satisfied. That is, it is determined whether or not the FCCB correction execution flag (inter-cylinder injection amount variation correction flag: XFCCB) is set (step S11). If this determination is NO, the control routine of FIG. 7 is exited.
[0042]
If the determination result in step S11 is YES, in the same manner as described above, the injection command pulse for each cylinder with respect to the command injection amount (QFIN) according to the difference in the injection amount variation between the cylinders of the engine 1 FCCB correction for increasing or decreasing the length (Tq) is performed (step S12). Next, the FCCB correction amount (Tq change amount, Tq correction amount; ΔTqref2k) for each cylinder, which is the injection period correction amount for each cylinder at the time of FCCB correction for each cylinder after a predetermined time has elapsed, is set to standby. The data is stored in a memory such as RAM, EEPROM, or RAM (step S13).
[0043]
Next, the deterioration with time of the injector (INJ) is determined for each injector 5 for each cylinder. That is, it is determined whether or not the deviation between the Tq correction amount (ΔTqref2k) for each cylinder under the FCCB correction execution condition and the reference injection period correction amount (ΔTqref1k) is equal to or greater than the deterioration determination value (aging deterioration detecting means) : Step S14). If this determination is NO, the control routine of FIG. 7 is exited.
[0044]
If the determination result in step S14 is YES, it is determined that the amount of deterioration with time of any one or more of the injectors 5 for each cylinder is greater than or equal to the determination value, and the correction start flag is set to 0. To 1, and using a method described later, a Tq correction amount (ΔTqk) for each cylinder under an injection condition other than the FCCB correction execution condition is calculated (injection period correction amount determining means: step S15).
[0045]
Next, a command injection amount (ie, a command injection amount set in accordance with the engine rotational speed (NE) detected by the rotational speed detecting means such as the crank angle sensor 21 and the accelerator opening (ACCP) detected by the accelerator opening sensor 22. The corrected injection command pulse length (Tq + ΔTqk) is calculated by adding the Tq correction amount (ΔTqk) for each cylinder to the command injection period (injection command pulse length: Tq base value) corresponding to QFIN). (Correction amount reflecting means: step S16). Next, the Tq correction amount (ΔTqref2k) for each cylinder under the FCCB correction execution condition is stored as a reference injection period correction amount (ΔTqref1K ← ΔTqref2k) for each cylinder in a memory such as a standby RAM, EEPROM, or RAM ( Step S17). Thereafter, the control routine of FIG. 7 is exited.
[0046]
[Features of Example]
Next, a processing method for calculating a Tq correction amount (ΔTqk) for each cylinder under an injection condition other than the FCCB correction execution condition will be described with reference to FIGS.
[0047]
Conventionally, the injection amount control of the injector 5 for each cylinder is optimal by at least the engine rotational speed (NE), the accelerator opening (ACCP), and a characteristic map (see FIG. 2) created by measurement in advance through experiments or the like. The basic injection amount (Q) is calculated, and the command injection amount (Q) is added to the basic injection amount (Q) according to the operating conditions such as the engine coolant temperature (THW) and the fuel temperature on the pump suction side (THF). QFIN) is calculated, a command injection timing (TFIN) is calculated according to the engine speed (NE) and the command injection amount (QFIN), and the common rail pressure (NPC) detected by the fuel pressure sensor 25 and the command injection amount are calculated. (Q−FIN) and a characteristic map (Q−) prepared by measuring the relationship between the command injection period (energization time of the injector drive current, injection command pulse length: Tq) in advance through experiments or the like. The injection command pulse length (Tq) is calculated based on the q map (see FIG. 3), and, as shown in FIG. 4, from the command injection timing (TFIN) until the injection command pulse length (Tq) ends. This is implemented by applying an INJ injection command pulse (injector drive current) to the solenoid valve of the injector 5.
[0048]
Here, the initial characteristics of the high injection pressure (high pressure) and the low injection pressure (low pressure) when the injector 5 is assembled are indicated by solid lines in the graph of FIG. 8, and the high injection pressure after a predetermined operating time ( The time-dependent characteristics of high pressure) and low injection pressure (low pressure) are shown by broken lines in the graph of FIG. From the graph of FIG. 8, the amount of deviation of the injection command pulse length (Tq) due to deterioration over time under the FCCB correction execution condition is ΔTqref, but the command injection amount increases even at the same injection pressure as the FCCB correction execution condition. The amount of deviation of the injection command pulse length (Tq) due to deterioration with time at Point 1 where the injection command pulse length (Tq) has become longer is ΔTqLH, and it can be confirmed that ΔTqLH is larger than ΔTqref.
[0049]
Also, under injection conditions higher in pressure than FCCB correction execution conditions, the deviation in injection command pulse length (Tq) due to deterioration over time at Point 2 when the command injection quantity is the same as FCCB correction execution conditions is ΔTqHL. However, the amount of deviation of the injection command pulse length (Tq) due to deterioration over time at Point 3 when the command injection amount increases and the injection command pulse length (Tq) becomes longer is ΔTqHH, and ΔTqHH may be larger than ΔTqHL. I can confirm.
[0050]
Next, when the amount of deviation of the injection command pulse length (Tq) due to deterioration with time is arranged by the amount of Tq deviation under the FCCB correction execution condition, the following pattern is obtained.
[0051]
(1) When the injection pressure correction coefficient (α) has a specific value
The amount of Tq deviation due to changes with time at each point at the same common rail pressure (NPC) is constant, and when the amount of Tq deviation due to change in common rail pressure (NPC) changes (ΔTqref = ΔTqLH, ΔTqHL = ΔTqHH) As shown in the graphs of 9 (a) and 9 (b), the Tq deviation amount (ΔTq1k) due to the change with time due to each common rail pressure (NPC) can be calculated based on the following equation (1).
[Expression 1]

[0052]
However, α is an injection pressure correction coefficient corresponding to the inclination component due to the common rail pressure (NPC), and as shown in FIG. 10A, two-point interpolation is performed with a one-dimensional map for the common rail pressure (NPC). ΔTqref is a Tq correction amount under FCCB correction execution conditions (low pressure, small injection amount).
[0053]
(2) When the injection amount correction coefficient (β) has a specific value
Even when the common rail pressure (NPC) is the same, when the Tq deviation amount changes due to the change in the command injection amount (QFIN) (ΔTqref ≠ ΔTqLH, ΔTqHL ≠ ΔTqHH), the graphs shown in FIGS. As described above, the Tq shift amount (ΔTq2k) due to the change with time due to each command injection amount (QFIN) at the same common rail pressure (NPC) can be calculated based on the following equation (2).
[Expression 2]

[0054]
However, β is an injection amount correction coefficient corresponding to the inclination component by the command injection amount (QFIN), and two-point interpolation is performed with a one-dimensional map for the command injection amount (QFIN) as shown in FIG. ΔTqref is a Tq correction amount under FCCB correction execution conditions (low pressure, small injection amount).
[0055]
As described above, the Tq deviation amount (ΔTqk) due to the change with time at each common rail pressure (NPC) and each command injection amount (QFIN) can be calculated based on the following equation (3).
[Equation 3]

[0056]
Where α is a slope component due to common rail pressure (NPC), β is a slope component due to command injection amount (QFIN), and ΔTqref is a Tq correction amount under FCCB correction execution conditions (low pressure, low injection amount). is there.
[0057]
(3) When the slope component of the correction coefficient (α, β) cannot be expressed individually
When the slope components of the correction coefficients (α, β) cannot be expressed individually, the correction coefficient value (map value: γ) is designated as the common rail pressure (NPC) from the α × β coefficient value map shown in FIG. ΔTqk is calculated by four-point interpolation using a two-dimensional map with the injection amount (QFIN), and ΔTqref is multiplied by the following equation (4).
[Expression 4]

[0058]
Then, ΔTqk calculated as described above is used as a command injection amount (QFIN), a common rail pressure (NPC), and an injection command pulse length (in accordance with the engine speed (NE) and the accelerator opening (ACCP) ( Tq correction amount (ΔTqk) for each cylinder is added to the injection command pulse length (Tq base value) in the Tq-q map created by measuring the relationship with Tq) in advance through experiments, etc. The injection command pulse length (Tq + ΔTqk) is calculated.
[0059]
As a result, the solenoid valve of the injector 5 for each cylinder starts energization by the injector drive current (INJ injection command pulse) when the command injection timing (TFIN) is reached, and then the corrected injection command pulse length ( When Tq + ΔTqk) is reached, the energization is stopped, so that the actual injection amount supplied from each injector 5 into each cylinder of the engine 1 substantially matches the command injection amount (QFIN). Variations in the injection amount during this period can be suppressed.
[0060]
[Effect of Example]
As described above, in the common rail fuel injection system of this embodiment, the Tq correction amount (ΔTqref2k) for each cylinder is equal to the Tq correction amount (ΔTqref2k) for each cylinder under the FCCB correction execution condition. When the deviation from the correction amount (ΔTqref1k) is equal to or greater than the determination value, the FCCB is determined when it is determined that the deterioration with time of one or more of the injectors 5 for each cylinder is equal to or greater than the determination value. A Tq correction amount (ΔTqk) under an injection condition other than the correction execution condition (a condition in which the command injection amount and the common rail pressure are different from the idle stable state) is calculated.
[0061]
Accordingly, the Tq correction amount (ΔTqk) under the injection conditions other than the FCCB correction execution condition (conditions in which the command injection amount and the common rail pressure are different from the idle stable state) can be obtained. The Tq correction amount (ΔTqref2k) for each cylinder stored in the memory can be reflected as a correction value in the calculation of the injection command pulse length (Tq) corresponding to the command injection amount and the common rail pressure. . As a result, the correlation between the ideal injection command pulse length and the actual injection amount can be obtained for each cylinder individually. In addition, while the conventional method is a correction limited to the common rail pressure in the idle stable state, not only the FCCB correction execution condition (idle stable state) where the injection condition is at least low pressure and small injection amount, Even under the injection conditions, since the injection amount fluctuation suppression control between the cylinders can be performed, the injection amount control accuracy can be improved.
[0062]
In addition, the total Tq correction amount (ΔTqref1k) is equal to or greater than a predetermined value due to the FCCB correction, or the difference between the previous Tq correction amount (ΔTqref1k) and the current Tq correction amount (ΔTqref2k) is outside the predetermined range. In such a case, since it can be detected that there is a variation in the injection amount that is equal to or greater than a predetermined value with respect to the injection command pulse length (Tq value) of the base value in the reference Tq-Q map, the warning lamp is turned on. Thus, the driver may be prompted to replace each injector 5 individually.
[0063]
The FCCB correction execution flag (inter-cylinder injection amount variation correction flag: XFCCB) is XFCCB = 1 under the conditions shown in the control logic of FIG. 6, but the entry condition to the INJ aging deterioration determination mode is further stable. It is desirable to set the conditions (engine cooling water temperature, engine rotation conditions, command injection amount, etc.). Under that condition, FCCB correction amount (Tq correction amount) is compared. As a span, stable data comparison over a long time is naturally good, but if a stable idle stable state such as waiting for a signal is assumed to be 15 sec, Assuming the idling rotational speed (NE = 850 rpm), the engine 1 rotates 212.5. Therefore, if there are four cylinders, approximately 100 FCCB correction amounts can be sampled per cylinder. Further, among these, a guard for the Tq correction amount is provided, and the value stored when the condition is satisfied is compared with the Tq correction amount.
[0064]
The deterioration determination value in the FCCB correction amount comparison shown in the control routine of FIG. 7 varies depending on the specifications of the injector 5, but in the specifications of a certain injector 5, the common rail pressure (NPC = 25 MPa) during idle operation, the command Injection amount (QFIN = 5mm^Three/ St), the difference between the command injection amount (QFIN) and the actual injection amount (ΔQ) = 0.5 mm^Three/ St, the amount of change in Tq is ≈30 μsec from the Tq-Q characteristic, and ΔQ = 0.5 mm^ThreeWhen using / st as the determination value, ΔTqref = 30 can be set as the deterioration determination value.
[0065]
[Modification]
In this embodiment, the present invention is applied to a pilot injection amount learning control device for a common rail fuel injection system for a diesel engine. However, the present invention is not provided with a common rail, and is an electronically controlled distribution type fuel injection pump. Or you may apply to the injection amount control apparatus for internal combustion engines provided with the column type fuel injection pump of an electronic control system. In the present embodiment, an example using the injector 5 made of an electromagnetic fuel injection valve has been described, but an injector made of a piezoelectric fuel injection valve may be used.
[0066]
In this embodiment, standby RAM or EEPROM is used as the correction amount storage means. However, non-volatile memory such as EPROM, flash memory, DVD-ROM, CD-ROM, or flexible memory is used without using standby RAM or EEPROM. You may make it memorize | store the last Tq correction amount updated by the last FCCB correction | amendment using other storage media like a disk. Also in this case, the stored contents are preserved even after the ignition switch is turned off (IG / OFF) or after the engine key is removed from the key cylinder.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an overall configuration of a common rail fuel injection system (Example).
FIG. 2 is a characteristic diagram showing the relationship among engine speed, accelerator opening, and basic injection amount (Example).
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship among command injection amount, common rail pressure, and injection command pulse length (Example).
FIG. 4 is a timing chart showing an injector injection command pulse, an injector drive current waveform, and a fuel injection rate (Example).
FIG. 5 is a flowchart showing a control method for suppressing variation in injection amount between cylinders (Example).
FIG. 6 is a block diagram showing FCCB correction execution conditions (Example).
FIG. 7 is a flowchart showing a control method for suppressing injection amount fluctuation between cylinders (Example).
FIG. 8 is a graph showing the relationship among the injection amount, common rail pressure, and injection command pulse length (Example).
FIG. 9A is a characteristic diagram showing a Tq correction amount under FCCB correction execution conditions with respect to a Tq shift amount due to a change with time at each point, and FIG. It is the characteristic figure shown (Example).
10A is a characteristic diagram showing an injection pressure correction coefficient (α) with respect to a common rail pressure, and FIG. 10B is a characteristic diagram showing an injection quantity correction coefficient (β) with respect to a command injection amount (Example). ).
11A is a characteristic diagram showing a Tq correction amount under FCCB correction execution conditions with respect to a Tq deviation amount due to a change with time at each point, and FIG. 11B is an injection amount correction coefficient (β) with respect to a command injection amount. It is the characteristic view which showed (Example).
FIG. 12 is a characteristic diagram showing the relationship among common rail pressure, command injection amount, and correction coefficient value (map value) (Example).
[Explanation of symbols]
1 engine (internal combustion engine)
2 Common rail (pressure accumulator)
3 Supply pump (fuel supply pump)
5 Injector (Electromagnetic fuel injection valve)
10 ECU (correction amount calculation means, correction amount reflection means, aging deterioration detection means, correction amount storage means, injection period correction amount determination means)
21 Crank angle sensor (operating condition detection means)
22 Accelerator opening sensor (operating condition detection means)
25 Fuel pressure sensor (Fuel pressure detection means)

Claims

The command injection period of the injector mounted for each cylinder of the multi-cylinder engine is calculated from at least the command injection amount and the fuel injection pressure set according to the engine speed and the engine load, and the calculated command injection period An internal combustion engine injection amount control device for controlling the injection amount to each cylinder of the multi-cylinder engine by driving an injector for each cylinder according to
(A) At least when a predetermined injection condition with a low command injection amount and low fuel injection pressure is detected,
To detect the rotational speed fluctuation for each cylinder, compare the detected value of the rotational speed fluctuation for each cylinder with the average value of the rotational speed fluctuation for all cylinders, and smooth the rotational speed fluctuation between the cylinders. While performing the injection amount fluctuation suppression between the cylinders individually adjusting the characteristics of the command injection amount and the command injection period,
Correction amount calculation means for calculating an injection period correction amount for each cylinder under the predetermined injection condition in accordance with a deviation between the detected value of the rotation speed variation for each cylinder and the average value of the rotation speed variation for all cylinders When,
(B) A command injection period in which an injection period correction amount for each cylinder under the predetermined injection condition is set according to a command injection amount and fuel injection pressure under an injection condition different from the predetermined injection condition and a correction amount reflecting means for reflecting the calculation,
When the deviation between the injection period correction amount for each cylinder under the predetermined injection condition and the reference injection period correction amount is equal to or greater than a predetermined value, the correction amount reflecting means deteriorates with time of the injector for each cylinder. A time deterioration detecting means for detecting that the amount is equal to or greater than a determination value; and when the time deterioration amount of the injector for each of the cylinders is detected to be equal to or greater than a determination value by the time deterioration detection means An injection period correction amount determining means for calculating an injection period correction amount for each cylinder due to deterioration over time in a change in fuel injection pressure different from the injection condition or a change in command injection amount different from the predetermined injection condition;
The injection period correction amount for each cylinder under the predetermined injection condition is ΔTq ref ,
An injection pressure correction coefficient in consideration of a change in fuel injection pressure different from the predetermined injection condition is α,
When the injection period correction amount for each cylinder due to deterioration over time in the change in the fuel injection pressure at the same command injection amount is ΔTq 1k ,
ΔTq 1k = α × ΔTq ref
Satisfied with the relationship
The injection amount control apparatus for an internal combustion engine, wherein the injection pressure correction coefficient α decreases as the fuel injection pressure increases .

The command injection period of the injector mounted for each cylinder of the multi-cylinder engine is calculated from at least the command injection amount and the fuel injection pressure set according to the engine speed and the engine load, and the calculated command injection period An internal combustion engine injection amount control device for controlling the injection amount to each cylinder of the multi-cylinder engine by driving an injector for each cylinder according to
(A) At least when a predetermined injection condition with a low command injection amount and low fuel injection pressure is detected,
To detect the rotational speed fluctuation for each cylinder, compare the detected value of the rotational speed fluctuation for each cylinder with the average value of the rotational speed fluctuation for all cylinders, and smooth the rotational speed fluctuation between the cylinders. While performing the injection amount fluctuation suppression between the cylinders individually adjusting the characteristics of the command injection amount and the command injection period,
Correction amount calculation means for calculating an injection period correction amount for each cylinder under the predetermined injection condition in accordance with a deviation between the detected value of the rotation speed variation for each cylinder and the average value of the rotation speed variation for all cylinders When,
(B) A command injection period in which an injection period correction amount for each cylinder under the predetermined injection condition is set according to a command injection amount and fuel injection pressure under an injection condition different from the predetermined injection condition Correction amount reflecting means to be reflected in the calculation of
With
When the deviation between the injection period correction amount for each cylinder under the predetermined injection condition and the reference injection period correction amount is equal to or greater than a predetermined value, the correction amount reflecting means deteriorates with time of the injector for each cylinder. A time deterioration detecting means for detecting that the amount is equal to or greater than a determination value; and when the time deterioration amount of the injector for each of the cylinders is detected to be equal to or greater than a determination value by the time deterioration detection means An injection period correction amount determining means for calculating an injection period correction amount for each cylinder due to deterioration over time in a change in fuel injection pressure different from the injection condition or a change in command injection amount different from the predetermined injection condition;
The injection period correction amount for each cylinder under the predetermined injection condition is ΔTq ref ,
The injection amount correction coefficient considering the change in the command injection amount different from the predetermined injection condition is β,
When the injection period correction amount for each cylinder due to deterioration with time in the change in the command injection amount at the same fuel injection pressure is ΔTq 2k ,
ΔTq 2k = β × ΔTq ref
Satisfied with the relationship
The injection amount control apparatus for an internal combustion engine, wherein the injection amount correction coefficient β increases as the command injection amount increases .

The injection amount control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2,
The correction amount reflecting means, when the time deterioration detecting means detects that the amount of deterioration with time of the injector for each cylinder is equal to or greater than a determination value,
An injection amount control for an internal combustion engine, comprising correction amount storage means for updating and storing an injection period correction amount for each cylinder under the predetermined injection condition as a reference injection period correction amount for each cylinder apparatus.

The injection amount control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3 ,
The correction amount reflecting means, when the time deterioration detecting means detects that the amount of deterioration with time of the injector for each cylinder is equal to or greater than a determination value,
An internal combustion engine characterized in that an injection period correction amount for each cylinder under the predetermined injection condition is reflected in calculation of an injection period correction amount for each cylinder under an injection condition different from the predetermined injection condition Injection quantity control device.

The injection amount control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2 ,
The injection period correction amount for each cylinder under the predetermined injection condition is ΔTq ref ,
An injection pressure correction coefficient in consideration of a change in fuel injection pressure different from the predetermined injection condition is α,
The injection amount correction coefficient considering the change in the command injection amount different from the predetermined injection condition is β,
When ΔTq k is an injection period correction amount for each cylinder due to deterioration over time in the change in the fuel injection pressure and the change in the command injection amount ,
ΔTq k = α × β × ΔTq ref
An injection amount control apparatus for an internal combustion engine characterized by satisfying the relationship: