JP3994768B2

JP3994768B2 - Fuel injection control device

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Publication number: JP3994768B2
Application number: JP2002081262A
Authority: JP
Inventors: 兼仁中村
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2022-03-22
Also published as: JP2003278580A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば多気筒ディーゼルエンジンの各気筒への燃料の噴射開始時期を最適化することが可能な燃料噴射制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術として、例えば多気筒ディーゼルエンジン（以下多気筒エンジンと言う）のクランク軸の回転角度を検出する回転角度検出装置と、この回転角度検出装置から出力される複数のＮＥパルス信号の間隔時間を計測することによって算出されるエンジン回転速度と例えばアクセル開度センサによって検出したアクセル開度等のエンジン負荷とに応じて最適な噴射開始時期を算出し、燃料噴射を行なう特定気筒の制御基準位置より所定クランク位相後の噴射開始時期から所定の噴射期間が終了するまでインジェクタの電磁弁を駆動するエンジン制御装置とを備えた蓄圧式燃料噴射装置（特開２００１−１４０６８９公報等）が知られている。
【０００３】
なお、回転角度検出手段は、一般的に、多気筒エンジンのクランク軸に対応して回転するシグナルロータ、このシグナルロータに設けられた複数の凸状歯、これらの凸状歯の接近と離脱によって電気信号を出力する電磁ピックアップ、およびこの電磁ピックアップの出力信号を、シグナルロータの１回転当たり複数のＮＥパルス信号に波形整形する波形整形回路等から構成されている。ここで、噴射開始時期は、複数の凸状歯のうちで制御基準位置を示す基準歯（基準のクランク回転位相）に対応した基準パルス信号の立ち上がり時刻から噴射開始直前までの噴射時期パルス数（ＣＮＥＣＡＭＦ）と、噴射開始直前のＮＥパルス信号の立ち上がり時刻から噴射開始時までの余り時間（ＴＴＭＦ）とからなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の電磁ピックアップ方式の回転角度検出装置においては、エンジン回転速度の増加に伴って電磁ピックアップの応答遅れ時間、つまり制御基準位置を示す基準歯（基準のクランク回転位相）に対する基準パルス信号の立ち上がりの遅れ時間が増加するため、電磁ピックアップより出力されるＮＥパルス信号の応答遅れ時間とエンジン回転速度との関係を予め実験等により求めて特性マップを作成し、各エンジン回転速度毎のＮＥパルス信号の応答遅れ時間（Ａ）を算出し、ＮＥパルス信号の応答遅れ時間（Ａ）を考慮した噴射時期補正量（ΔＴＡ）を加味して噴射開始時期を補正して、噴射開始時期の制御精度の向上を図ることが望ましい。
【０００５】
ところが、ＮＥパルス信号の応答遅れ時間とエンジン回転速度の特性の適合値は、電磁ピックアップ個体差のバラツキ、電磁ピックアップの取付位置精度、経時変化および使用環境条件で変動する場合がある。例えば電磁ピックアップの取付位置、つまりシグナルロータの凸状歯の先端面と電磁ピックアップの鉄心の先端面とのギャップが標準値よりも広いと、図４（ａ）に実線で示した標準値よりもＮＥパルス信号の応答遅れ時間（Ａ）が長くなり、また、シグナルロータの凸状歯の先端面と電磁ピックアップの鉄心の先端面とのギャップが標準値よりも狭いと、図４（ａ）に実線で示した標準値よりもＮＥパルス信号の応答遅れ時間（Ａ）が短くなるため、ＮＥパルス信号の応答遅れ時間とエンジン回転速度との関係を予め実験等により求めて特性マップを作成しても、実際のＮＥパルス信号の応答遅れ時間とズレる可能性が有り、結局噴射開始時期の制御精度の向上を図ることができないという課題がある。
【０００６】
そこで、噴射開始時期の制御精度を向上させる目的で、エンジン回転速度が増加しても応答遅れ時間が殆ど変化することのない回転角度検出装置として、多気筒エンジンのクランク軸に対応して回転する磁性体、この磁性体に設けられた複数の磁極部、これらの磁極部の回転に伴う磁界の変化に応じた出力値を発生させる半導体磁気抵抗素子（ＭＲＥ）、およびこの半導体磁気抵抗素子の出力をマグネットリングの１回転当たり複数のＮＥパルス信号に波形整形する波形整形回路を有するＭＲＥ方式の回転角度検出装置を設けることが考えられる。ところが、通常の蓄圧式燃料噴射装置においては、多気筒エンジンの各気筒のピストンが噴射直前の基準位置に達したことを判定するための気筒判別装置としても、上記の回転角度検出装置と同様な構造の電磁ピックアップ方式を用いており、両方ともＭＲＥ（半導体磁気抵抗素子）方式を採用すると、大幅なコストアップとなるという問題が生じている。
【０００７】
【発明の目的】
本発明の目的は、大幅なコストアップを招くことなく、噴射開始時期の制御精度の向上を図ることのできる燃料噴射制御装置を提供することにある。また、エンジン回転速度の変化に伴って第２出力値の応答遅れ時間が変化する電磁ピックアップによって検出されるクランク軸の回転角度の検出精度を向上させることのできる回転角度検出装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、回転角度検出手段によって検出されるクランク軸の回転角度からエンジン回転速度を検出し、この検出したエンジン回転速度に応じて設定された噴射開始時期に、多気筒エンジンの各気筒へ燃料噴射を行なう燃料噴射装置の駆動を開始する燃料噴射制御装置において、多気筒エンジンの運転中に、磁気センサより出力される第１出力値を基準にして第１出力値に対する、電磁ピックアップより出力される第２出力値の出力位相差を測定し、第１出力値に対する第２出力値の出力位相差から第２出力値の応答遅れ時間を算出して、第２出力値の応答遅れ時間を、以降のエンジン制御または噴射開始時期の補正量の算出に反映させるようにしている。
【０００９】
それによって、電磁ピックアップより出力される第２出力値の応答遅れ時間とエンジン回転速度の特性の適合値が、電磁ピックアップ個体差のバラツキ、電磁ピックアップの取付位置精度、経時変化および使用環境条件で変動した場合でも、第２出力値の応答遅れ時間とエンジン回転速度の特性を自動的に適合させることができるので、精度良く噴射開始時期の補正量を算出することができ、大幅なコストアップを招くことなく、噴射開始時期の制御精度の向上を図ることができる。また、多気筒エンジンのクランク軸の回転角度を検出する回転角度検出手段として電磁ピックアップを用いた場合には、多気筒エンジンの運転中に、磁気センサより出力される第１出力値を基準に電磁ピックアップより出力される第２出力値の応答遅れ時間を測定することにより、実際のクランク軸の回転角度（クランク角度）を推定できるので、エンジン回転速度の検出精度を向上させることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、噴射開始時期の補正量を、回転角度検出手段によって検出されたエンジン回転速度と学習値記憶手段によって記憶された各エンジン回転速度毎の学習値とから算出した第２出力値の応答遅れ時間に応じて設定することにより、一旦、各エンジン回転速度毎の学習値を算出した後は、その学習値から第２出力値の応答遅れ時間を取り込んで噴射開始時期の補正量を算出すれば良いので、エンジン制御または噴射時期制御の制御処理スピードが速くなる。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、電磁ピックアップは、多気筒エンジンのクランク軸に対応して回転する回転体に設けられた複数個の凸状歯の接近と離脱によってクランク角度検出用のパルス信号を発生する回転センサである。そして、回転体には、複数個の凸状歯の中に制御基準位置を示す基準歯が気筒数分だけ設けられている。そして、燃料噴射装置の駆動を開始する噴射開始時期は、気筒数分の基準歯に対応した基準パルス信号の立ち上がり時刻から噴射開始直前のパルス信号の立ち上がり時刻までの噴射時期パルス数と、噴射開始直前のパルス信号の立ち上がり時刻から噴射開始時までの余り時間と、各エンジン回転速度毎のパルス信号の応答遅れ時間とから求めることができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、気筒判別手段は、多気筒エンジンのクランク軸が２回転する間に１回転する磁性体、この磁性体に多気筒エンジンの少なくとも気筒数分だけ設けられた複数の気筒歯、および磁性体が１回転する間に気筒判別用のパルス信号を複数発生する磁気センサ等から構成されている。また、複数の気筒歯は、多気筒エンジンの各気筒のピストンが所定の基準位置に達した時に、多気筒エンジンの各気筒に対応した気筒判別用のパルス信号が出力されるように設けられていることが望ましい。
【００１３】
請求項５に記載の発明によれば、気筒判別手段は、多気筒エンジンのクランク軸が２回転する間に１回転する磁性体、この磁性体に多気筒エンジンの気筒数分だけ設けられた複数の気筒歯、および磁性体が１回転する間に気筒判別用のパルス信号を複数発生する磁気センサ等から構成されている。そして、複数の気筒歯の中には、１つ以上の基準気筒歯が設けられている。また、回転角度検出手段は、多気筒エンジンのクランク軸が１回転する間に１回転する回転体、この回転体に多気筒エンジンの気筒数の所定倍数分（但し、後述する１つ以上の基準歯は除く）だけ設けられた複数の凸状歯、および回転体が１回転する間にクランク角度検出用のパルス信号を複数発生する電磁ピックアップ等から構成されている。そして、複数の凸状歯の中には、１つ以上の基準歯が設けられている。なお、１つ以上の基準歯は、１つ以上の基準気筒歯に対して幾何学的な位相差を持って設けられていることが望ましい。
【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は蓄圧式燃料噴射装置の概略構成を示した図で、図２は蓄圧式燃料噴射装置の全体構成を示した図である。
【００１５】
本実施例の蓄圧式燃料噴射装置は、本発明の燃料噴射制御装置に相当するもので、４気筒ディーゼルエンジン（以下多気筒エンジンと言う）Ｅにより回転駆動される燃料供給ポンプ（以下サプライポンプと言う）１と、コモンレール８に蓄圧された高圧燃料を多気筒エンジンＥの各気筒の燃焼室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）２と、サプライポンプ１および複数個のインジェクタ２を電子制御する電子制御ユニット（以下ＥＣＵと呼ぶ）３とを備えたコモンレール式燃料噴射装置である。
【００１６】
ここで、サプライポンプ１と複数個のインジェクタ２との間を結ぶ高圧配管３３と複数の分岐管３４との間には、高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器としてのコモンレール８が設けられている。このコモンレール８には、連続的に燃料噴射圧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８に蓄圧される高圧燃料は、高圧配管３３を経てサプライポンプ１から供給されている。なお、コモンレール８から燃料タンク９へ燃料をリリーフするリリーフ配管３５には、コモンレール圧が限界設定圧を超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３６が取り付けられている。
【００１７】
サプライポンプ１は、多気筒エンジンＥのクランク軸（クランクシャフト）３１の回転に伴ってポンプ駆動軸３２が回転することで燃料タンク９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）を内蔵し、燃料を加圧してコモンレール８へ高圧燃料を吐出する高圧供給ポンプである。また、サプライポンプ１には、内部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１からのリーク燃料は、燃料還流路３７から燃料還流路３９を経て燃料タンク９にリターンされる。
【００１８】
このサプライポンプ１の加圧室に燃料を送る燃料流路には、その燃料流路の開口度合（弁開度）を調整することで、サプライポンプ１からコモンレール８へ吐出される燃料の吐出量（ポンプ吐出量、ポンプ圧送量）を変更する電磁弁としての吸入調量弁４が取り付けられている。この吸入調量弁４は、図示しないポンプ駆動回路を介してＥＣＵ３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１に吸入される燃料の吸入量を調整する吸入量調整用電磁弁で、各インジェクタ２から多気筒エンジンＥへ噴射供給する燃料噴射圧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ポンプ流量制御弁である。
【００１９】
多気筒エンジンＥの各気筒毎に搭載されたインジェクタ２は、本発明の燃料噴射装置に相当するもので、コモンレール８より分岐する複数の分岐管３４の下流端に接続され、多気筒エンジンＥの各気筒の燃焼室内に高圧燃料を噴射供給する燃料噴射ノズル（図示せず）と、この燃料噴射ノズル内に収容される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（ニードル駆動手段）としての電磁弁５と、ノズルニードルを閉弁方向に付勢するスプリング等のニードル付勢手段とから構成されている。
【００２０】
そして、各気筒のインジェクタ２から多気筒エンジンＥへの燃料の噴射は、電磁弁５を駆動するインジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）への電磁弁制御信号により電子制御される。そして、インジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）から各気筒毎のインジェクタ２の電磁弁５にインジェクタ駆動電流が印加されて電磁弁５が開弁している間、ノズルニードルが弁座よりリフト（離間）することにより、コモンレール８に蓄圧された高圧燃料が多気筒エンジンＥの各気筒の燃焼室内に噴射供給される。ここで、インジェクタ２からのリーク燃料は、燃料還流路３８から燃料還流路３９を経て燃料タンク９へ還流するように構成されている。
【００２１】
ＥＣＵ３は、本発明の出力位相差測定手段、応答遅れ時間算出手段に相当する。このＥＣＵ３には、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存するＲＯＭ、スタンバイＲＡＭ、入力回路、出力回路、電源回路、インジェクタ駆動回路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。そして、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。
【００２２】
ここで、本実施例のＥＣＵ３は、気筒判別手段６およびクランク角度検出手段７の機能を含んで構成されている。先ず、本実施例の気筒判別手段６は、多気筒エンジンＥのクランク軸３１と同期して回転するカム軸に対応して回転する磁性体（例えばクランク軸３１が２回転する間に１回転する回転体）と、この磁性体に設けられた各気筒に対応した気筒歯（磁極部または永久磁石）と、これらの気筒歯の接近と離間によって第１出力値に相当する電気信号を発生する磁気センサ（以下ＭＲＥセンサと言う）１１と、このＭＲＥセンサ１１より出力される電気信号を、磁性体が１回転（カム軸が１回転）する間に複数個（本例では４個）の気筒判別用のパルス信号に波形整形する波形整形回路１２とから構成されている。なお、ＭＲＥセンサ１１としては、半導体の薄片に磁界を加えると電流端子間の電気抵抗値が変化する現象（磁気抵抗効果）を利用した素子である半導体磁気抵抗素子（例えばＩｎＳｂ磁気抵抗素子またはＩｎＳｂ−ＮｉＳｂ磁気抵抗素子等）を用いている。
【００２３】
このＭＲＥセンサ１１および波形整形回路１２は、サプライポンプ１のカム軸（または動弁系のカム軸）の回転に伴って、次に燃料噴射を行なう＃１気筒のピストンが燃料噴射直前の位置に達した時に基準気筒判別（＃１Ｇ）パルス信号を出力し、その後に、次に燃料噴射を行なう＃３気筒のピストンが燃料噴射直前の位置に達した時に気筒判別（＃３Ｇ）パルス信号を出力し、その後に、次に燃料噴射を行なう＃４気筒のピストンが燃料噴射直前の位置に達した時に気筒判別（＃４Ｇ）パルス信号を出力し、その後に、次に燃料噴射を行なう＃２気筒のピストンが燃料噴射直前の位置に達した時に気筒判別（＃２Ｇ）パルス信号を出力する。なお、本実施例の基準気筒判別（＃１Ｇ）パルス信号は、他の気筒判別（＃２〜４Ｇ）パルス信号（単パルス）と差別化するために、複数パルスとされているが、他の気筒判別パルス信号（幅狭のパルス信号）と差別化するために、幅広のパルス信号または他の気筒判別パルス信号よりも幅狭のパルス信号としても良い。
【００２４】
また、クランク角度検出手段７は、多気筒エンジンＥのクランク軸３１に対応して回転するシグナルロータ（例えばクランク軸３１が１回転する間に１回転する回転体）と、このシグナルロータの外周に多数形成されたクランク角検出用の凸状歯と、これらの凸状歯の接近と離間によって第２出力値に相当する電気信号を発生する電磁コイルピックアップ（以下ＭＰＵセンサと言う）１３と、このＭＰＵセンサ１３より出力された電気信号を、シグナルロータが１回転（クランク軸３１が１回転）する間に複数のクランク角度検出用のパルス信号（以下ＮＥパルス信号と言う）に波形整形する波形整形回路１４とから構成されている。このＭＰＵセンサ１３および波形整形回路１４は、シグナルロータが１回転（クランク軸３１が１回転）する間に複数個（本例では２４個または４８個または６０個）のＮＥパルス信号を出力する。
【００２５】
なお、図３のタイミングチャートに示したように、シグナルロータの外周面に設けられた複数の凸状歯のうちの＃１気筒の制御基準位置を示す基準歯（１５）は、上記の基準気筒判別（＃１Ｇ）パルス信号に対応した基準気筒歯（１６）に対して幾何学的な位相差（Ｂ）を持って設けられており、また、同様にして、複数の凸状歯のうちの＃３気筒の制御基準位置を示す基準歯（図示せず）も、気筒判別（＃３Ｇ）パルス信号に対応した気筒歯（１７）に対して幾何学的な位相差（Ｂ）を持って設けられている。さらに、同様にして、複数の凸状歯のうちの＃４気筒の制御基準位置を示す基準歯（図示せず）も、気筒判別（＃４Ｇ）パルス信号に対応した気筒歯（図示せず）に対して幾何学的な位相差（Ｂ）を持って設けられており、また、同様にして、複数の凸状歯のうちの＃２気筒の制御基準位置を示す基準歯（図示せず）も、気筒判別（＃２Ｇ）パルス信号に対応した気筒歯（図示せず）に対して幾何学的な位相差（Ｂ）を持って設けられている。
【００２６】
そして、ＥＣＵ３は、多気筒エンジンＥの運転条件および運転状態に応じた最適な燃料噴射圧力に相当するコモンレール圧を演算し、図示しないポンプ駆動回路を介してサプライポンプ１の吸入調量弁４を駆動する吐出量制御手段を有している。これは、ＭＰＵセンサ１３等のクランク角度検出手段７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２１によって検出されたアクセル開度（ＡＣＣＰ）とに応じて目標コモンレール圧（Ｐｔ）を算出し、この目標コモンレール圧（Ｐｔ）を達成するために、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１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。
【００２７】
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、コモンレール圧センサ２４によって検出されるコモンレール圧（Ｐｃ）がエンジン運転情報に応じて設定される目標コモンレール圧（Ｐｔ）と略一致するようにフィードバック制御を行うことが望ましい。なお、吸入調量弁（ＳＣＶ）４への駆動電流の制御は、デューティ（ｄｕｔｙ）制御により行うことが望ましい。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。
【００２８】
また、ＥＣＵ３は、各気筒のインジェクタ２の噴射量制御を行なう噴射量制御手段を有している。これは、多気筒エンジンＥの運転条件および運転状態に応じた最適な指令噴射量（＝目標噴射量：ＱＦＩＮ）を算出する噴射量決定手段と、多気筒エンジンＥの運転条件および指令噴射量（ＱＦＩＮ）に応じた最適な指令噴射時期（＝噴射開始時期：ＴＦＩＮ）を算出する噴射時期決定手段と、コモンレール圧（Ｐｃ）および指令噴射量（ＱＦＩＮ）に応じた最適な噴射期間（＝インジェクタ２の電磁弁５への通電を開始してから終了するまでのインジェクタ通電期間）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２の電磁弁５にパルス状のインジェクタ駆動電流（インジェクタ噴射指令パルス：以下ＴＱパルスと言う）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。
【００２９】
ここで、本実施例では、エンジン運転条件またはエンジン運転状態を検出する運転条件検出手段または運転状態検出手段としてＭＲＥセンサ１１、ＭＰＵセンサ１３、アクセル開度センサ２１を用いて指令噴射量（ＱＦＩＮ）、指令噴射時期（ＴＦＩＮ）、目標コモンレール圧（Ｐｔ）を演算するようにしているが、運転条件検出手段または運転状態検出手段としての冷却水温センサ２２や燃料温度センサ２３、その他のセンサ類（例えば吸気温センサ、吸気圧センサ、噴射時期センサ等）からの検出信号や、コモンレール圧センサ２４の検出信号を考慮した補正量を加味して指令噴射量（ＱＦＩＮ）、指令噴射時期（ＴＦＩＮ）、目標コモンレール圧（Ｐｔ）を補正するようにしても良い。
【００３０】
［実施例の特徴］
次に、本実施例のＭＰＵセンサ１３のＮＥパルス信号の応答遅れ時間（Ａ）の算出方法を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。ここで、図３はＭＰＵセンサ１３の実際の凸状歯（１５）およびＥＣＵへのＮＥパルス信号のパルス波形と、ＭＲＥセンサ１１の実際の気筒歯（１６）およびＥＣＵへのＧパルス信号のパルス波形を示したタイミングチャートで、図４（ａ）はＭＰＵセンサ１３のＮＥパルス信号の応答遅れ時間とエンジン回転速度との関係を示したグラフで、図４（ｂ）はＭＲＥセンサ１１のＧパルス信号の応答遅れ時間とエンジン回転速度との関係を示したグラフである。
【００３１】
ＭＰＵセンサ（電磁ピックアップ）方式のクランク角度検出手段７のシグナルロータに設けられた実際の凸状歯（基準歯１５）がＭＰＵセンサ１３の前方を通過した時刻から、ＭＰＵセンサ１３および波形整形回路１４よりＥＣＵ３へクランク角度検出用のＮＥパルス信号が立ち上がる時刻までの応答遅れ時間（Ａ）は、図４（ａ）のグラフに示したように、エンジン回転速度の増加に従って増加傾向にあることが分かっている。また、ＭＲＥセンサ（磁気抵抗素子）方式の気筒判別手段６の磁性体に設けられた実際の気筒歯（基準気筒歯１６）がＭＲＥセンサ１１の前方を通過した時刻から、ＭＲＥセンサ１１および波形整形回路１２よりＥＣＵ３へ気筒判別用のＧパルス信号が立ち上がる時刻までの応答遅れ時間は、図４（ｂ）のグラフに示したように、エンジン回転速度が増加しても一定時間となることが分かっている。
【００３２】
このため、シグナルロータに設けられた実際の凸状歯（基準歯）がＭＰＵセンサ１３の取付箇所を通過した時刻から、ＭＰＵセンサ１３および波形整形回路１４よりＥＣＵ３へクランク角度検出用のＮＥパルス信号が立ち上がる時刻までの応答遅れ時間（Ａ）は、下記の数１の演算式を用いて算出することができる。
【数１】

但し、Ｂはシグナルロータの基準歯（１５）の形成位置と磁性体の基準気筒歯（磁極部：１６）の設置位置との幾何学的な位相差（位置関係）であり、ＣはＮＥパルス信号の立ち上がり時刻とＧパルス信号の立ち上がり時刻との出力時間差である。
【００３３】
したがって、本実施例のＥＣＵ３は、所定のエンジン回転速度で多気筒エンジンＥを運転している時に、磁性体の基準気筒歯（１６）の接近により発生する基準気筒判別（＃１Ｇ）パルス信号を基準にして、その＃１Ｇパルス信号の立ち上がり時刻に対する、シグナルロータの制御基準位置を示す基準歯（１５）の接近により発生するＮＥ１パルス信号の立ち上がり時刻との出力時間差（Ｃ）を測定する出力位相差測定手段と、予め決められている上記の幾何学的な位相差（Ｂ）からその出力時間差（Ｃ）を減算することにより、ＭＰＵセンサ１３のＮＥパルス信号の応答遅れ時間（Ａ）を算出する応答遅れ時間算出手段とを有している。また、本実施例のＥＣＵ３は、多気筒エンジンＥの運転中にはエンジン回転速度がアイドル回転速度から上限の回転速度まで変化するので、ＭＰＵセンサ１３の応答遅れ時間（Ａ）を各エンジン回転速度毎に算出した値を、エンジン回転速度の変化に伴って変化する各エンジン回転速度毎の学習値として、図４（ａ）に示したようにマップ化して記憶する学習値記憶手段（スタンバイＲＡＭ等のメモリ）を有している。
【００３４】
ここで、各エンジン回転速度毎の応答遅れ時間（Ａ）は、ＭＰＵセンサ１３の個体差（機差）のバラツキ、シグナルロータに対するＭＰＵセンサ１３の取り付け位置精度、および使用環境条件で変動する場合があるが、上述したように、ＭＰＵセンサ１３の応答遅れ時間（Ａ）を実車のエンジン運転中に学習補正することができる。例えばＭＰＵセンサ１３の取付位置、つまりシグナルロータの凸状歯の先端面とＭＰＵセンサ１３の鉄心の先端面とのギャップが標準値よりも広いと、図４（ａ）に実線で示した標準値よりもＮＥパルス信号の応答遅れ時間（Ａ）が長い学習後の値（Ａ１）となり、また、シグナルロータの凸状歯の先端面とＭＰＵセンサ１３の鉄心の先端面とのギャップが標準値よりも狭いと、図４（ａ）に実線で示した標準値よりもＮＥパルス信号の応答遅れ時間（Ａ）が短い学習後の値（Ａ２）となる。
【００３５】
次に、本実施例の特定気筒（例えば＃１気筒）のインジェクタ２の噴射量制御処理方法を図１ないし図７に基づいて簡単に説明する。ここで、図５および図６はインジェクタの噴射量制御処理方法を示したフローチャートで、図７はシグナルロータの実際の凸状歯、ＮＥパルスのパルス波形、ＴＱパルスのパルス波形、燃料噴射率の推移を示したタイミングチャートである。なお、図５および図６の制御ルーチンは、図示しないイグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）となった後に、所定のタイミング毎に繰り返される。
【００３６】
先ず、多気筒エンジンＥのクランク角度が特定気筒（例えば＃１気筒）に搭載されたインジェクタ２の噴射量制御処理を開始する制御基準位置を検出したか否かを判定する（ステップＳ１）。この判定結果がＮＯの場合には、図５および図６の制御ルーチンを抜ける。また、ステップＳ１の判定結果がＹＥＳの場合、例えばＭＲＥセンサ１１等の気筒判別手段６より出力される＃１Ｇパルス信号、またはＭＰＵセンサ１３等のクランク角度検出手段７より出力されるＮＥ１パルス信号（制御基準位置を示す基準歯１５）を検出した場合には、ＭＰＵセンサ１３等のクランク角度検出手段７より出力されるＮＥパルス信号の間隔時間を計測してエンジン回転速度（ＮＥ）を取り込み、アクセル開度センサ２１の検出信号に基づいてアクセル開度（ＡＣＣＰ）を取り込む（運転状態検出手段：ステップＳ２）。
【００３７】
次に、エンジン回転速度（ＮＥ）とアクセル開度（ＡＣＣＰ）とに応じて基本噴射量（Ｑ）を算出する（基本噴射量決定手段：ステップＳ３）。次に、基本噴射量（Ｑ）に冷却水温センサ２２によって検出される冷却水温（ＴＨＷ）および燃料温度センサ２３によって検出されるポンプ吸入側の燃料温度（ＴＨＦ）等を考慮した噴射量補正量（ΔＱ）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：ステップＳ４）。次に、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）を算出する（指令噴射時期決定手段：ステップＳ５）。
【００３８】
次に、コモンレール圧センサ２４の検出信号に基づいてコモンレール圧（Ｐｃ）を取り込む（噴射圧力検出手段：ステップＳ６）。次に、コモンレール圧（Ｐｃ）に基づいて、噴射開始遅れ時間（ＴＤＭ）を特性マップ（図示せず）から算出する（噴射開始遅れ時間算出手段：ステップＳ７）。この噴射開始遅れ時間（ＴＤＭ）は、インジェクタ２の電磁弁５への通電を開始してから実際に燃料が噴射されるまでの時間である。インジェクタ２は、コモンレール圧（Ｐｃ）の作用を受けてノズルニードルがリフトして開弁する構成のものであるため、燃料の噴射圧力に相当するコモンレール圧（Ｐｃ）に応じて噴射開始遅れ時間（ＴＤＭ）が異なるので、コモンレール圧（Ｐｃ）と噴射開始遅れ時間（ＴＤＭ）との関係を予め実験等により求めて特性マップを作成すれば容易に求められる。
【００３９】
次に、指令噴射時期（ＴＦＩＮ）と噴射開始遅れ時間（ＴＤＭ）とに応じて噴射開始時期を算出する（噴射開始時期算出手段）。この噴射開始時期は、図７のタイミングチャートに示したように、制御基準位置を示す基準歯（１５）に対応したＮＥ１パルス信号の立ち上がり時刻から噴射開始直前までの噴射時期パルス数（ＣＮＥＣＡＭＦ）と、この噴射開始直前のＮＥパルス信号の立ち上がり時刻から噴射開始時までの余り時間（ＴＴＭＦ）とからなる。
【数２】

【数３】

また、ＴＴＭＦ＜０であるなら、下記処理を行なう。
ＣＮＥＣＡＭＦ←ＣＮＥＣＡＭＦ−１
ＴＴＭＦ←ＴＴＭＦ＋Ｙ
【００４０】
但し、ＴＦＩＮはエンジン回転速度（ＮＥ）と指令噴射量（ＱＦＩＮ）とに応じて設定される指令噴射時期であり、ＣＮＥＣＡＭＦは整数であり、Ｚは余り時間（ＴＴＭＦ）であり、αは制御基準位置から上死点ＴＤＣまでのクランク角度であり、Ｘは電磁ピックアップから出力される１パルスに相当するクランク角度であり、Ｙはその時のエンジン回転速度でクランク角度Ｘだけ回転するのに必要な時間である。
【００４１】
そして、ＴＴＭＦに、基準歯（１５）がＭＰＵセンサ１３に実際に接近してからＮＥ１パルス信号が立ち上がる時刻までの余り時間、すなわち、上述したＭＰＵセンサ１３の応答遅れ時間（Ａ）に対応した噴射時期補正量（ΔＴＡ）を減算して、最終的な噴射開始時期を求める。すなわち、噴射開始時期を噴射時期補正量（ΔＴＡ）分だけ進角補正する（噴射開始時期進角補正手段：ステップＳ８）。その噴射時期補正量（ΔＴＡ）は、ＭＰＵセンサ１３の応答遅れ時間（Ａ）に基づくものであるため、エンジン回転速度（ＮＥ）に応じて応答遅れ時間（Ａ）が変化するので、ＭＰＵセンサ１３の応答遅れ時間（Ａ）とエンジン回転速度（ＮＥ）と噴射時期補正量（ΔＴＡ）との関係を予め実験等により求めて特性マップを作成すれば容易に求められる。
【００４２】
次に、指令噴射量（ＱＦＩＮ）とコモンレール圧（Ｐｃ）とに基づいて、特性マップ（図示せず）から噴射期間、つまりＴＱパルスのパルス時間（ＴＱＭＦ）を算出する（噴射期間算出手段：ステップＳ９）。次に、制御基準位置からの、ＭＰＵセンサ１３等のクランク角度検出手段７より出力されるＮＥパルス信号のパルス数をカウントし、カウントしたパルス数が噴射時期パルス数（ＣＮＥＣＡＭＦ）となったか否かを判定する（ステップＳ１０）。この判定結果がＮＯの場合には、カウントしたパルス数が噴射時期パルス数（ＣＮＥＣＡＭＦ）となるまで待機する。
【００４３】
また、ステップＳ１０の判定結果がＹＥＳの場合には、噴射時期余り時間（ＴＴＭＦ）よりも噴射時期補正量（ΔＴＡ）分だけ進角した最終的な噴射開始時期となったか否かを判定する（ステップＳ１１）。この判定結果がＮＯの場合には、最終的な噴射開始時期となるまで待機する。また、ステップＳ１１の判定結果がＹＥＳの場合には、インジェクタ２の電磁弁５への通電を開始する（ステップＳ１２）。これにより、噴射開始遅れ時間経過後に、インジェクタ２のノズルニードルが燃料圧力を受けて開弁方向にリフトして多気筒エンジンＥの特定気筒（例えば＃１気筒）の燃焼室内に高圧燃料が噴射される。
【００４４】
次に、インジェクタ２の電磁弁５への通電を開始してからＴＱパルスのパルス時間（ＴＱＭＦ）が経過したか否かを判定する（ステップＳ１３）。この判定結果がＮＯの場合には、ＴＱパルスのパルス時間（ＴＱＭＦ）が経過するまで待機する。また、ステップＳ１３の判定結果がＹＥＳの場合には、インジェクタ２の電磁弁５への通電を終了する（ステップＳ１４）。その後に、図５および図６の制御ルーチンを抜ける。これにより、噴射終了遅れ時間経過後に、インジェクタ２のノズルニードルがスプリング等の付勢手段の付勢力を受けて閉弁方向に移動して弁座に着座する。
【００４５】
［実施例の効果］
以上のように、本実施例の蓄圧式燃料噴射装置においては、多気筒エンジンＥの運転中に、ＭＲＥセンサ１１の＃１Ｇパルス信号の立ち上がり時刻に対するＭＰＵセンサ１３のＮＥ１パルス信号の立ち上がり時刻の出力時間差（Ｃ）を測定し、予め決められている上記の幾何学的な位相差（Ｂ）からその出力時間差（Ｃ）を減算した値をＭＰＵセンサ１３のＮＥパルス信号の応答遅れ時間（Ａ）として精度良く算出できる。このため、予めＭＰＵセンサ１３を実車に搭載する前に実験等により、ＭＰＵセンサ１３のＮＥパルス信号の応答遅れ時間とエンジン回転速度の特性を適合させた場合、ＭＰＵセンサ１３の個体差（機差）のバラツキ、ＭＰＵセンサ１３の取付位置精度、経時変化および使用環境条件で変動する可能性が有るが、本実施例を用いることによって、ＭＰＵセンサ１３を実車に搭載した後に、各エンジン回転速度毎の応答遅れ時間（Ａ）を精度良く算出することができる。
【００４６】
また、ＭＰＵセンサ１３の応答遅れ時間（Ａ）とエンジン回転速度（ＮＥ）と噴射時期補正量（ΔＴＡ）との関係を予め実験等により求めて特性マップを作成し、ＭＰＵセンサ１３の応答遅れ時間（Ａ）の学習した値に応じて各エンジン回転速度毎の噴射時期補正量（ΔＴＡ）を算出し、多気筒エンジンＥの運転条件または運転状態に応じて設定される指令噴射時期（ＴＦＩＮ）を噴射時期補正量（ΔＴＡ）分だけ進角補正することで、噴射開始時期の制御精度の向上を図ることができる。また、一旦、各エンジン回転速度毎の学習値を算出した後は、その学習値からＭＰＵセンサ１３の応答遅れ時間（Ａ）を取り込んで噴射開始時期の噴射時期補正量（ΔＴＡ）を算出すれば良いので、エンジン制御または噴射時期制御の制御処理スピードが速くなる。
【００４７】
また、ＭＲＥセンサ１１を備えた気筒判別手段６の出力信号を基準にして、ＭＰＵセンサ１３を備えたクランク角度検出手段７の応答遅れ時間（Ａ）を測定し補正するようにしているので、ＭＲＥセンサ１１を２組用いてクランク角度検出手段７および気筒判別手段６を構成したシステムと比べて、コストダウンを図ることができる。また、ＭＰＵセンサ１３の応答遅れ時間（Ａ）を例えば基準値に適合させるために、ＭＰＵセンサ１３を実車に搭載する場合、取付位置精度等の問題によりＭＰＵセンサ１３の取付工数が非常に多く、コストアップとなっていたが、ＭＰＵセンサ１３の応答遅れ時間（Ａ）の搭載前の適合を廃止することで、シグナルロータに対する取付位置精度をあまり考慮しなくてもＭＰＵセンサ１３を取り付けることができる。これにより、ＭＰＵセンサ１３の搭載性が向上するので、コストダウンを図ることができる。また、エンジン回転速度（ＮＥ）の変化に伴って応答遅れ時間（Ａ）が変化するＭＰＵセンサ１３によって検出されるクランク軸３１の回転角度の検出精度を向上させる
【００４８】
［変形例］
本実施例では、ＭＲＥセンサ１１および波形整形回路１２を備えたＭＲＥセンサ（磁気抵抗素子）方式の気筒判別手段６を使用し、且つＭＰＵセンサ１３および波形整形回路１４を備えたＭＰＵセンサ（電磁ピックアップ）方式のクランク角度検出手段７を使用したが、クランク角度検出手段７としてＭＲＥセンサ１１および波形整形回路１２を使用し、且つ気筒判別手段６としてＭＰＵセンサ１３および波形整形回路１４を使用しても良い。なお、ＭＰＵセンサ１３の応答遅れ時間（Ａ）を学習補正する学習制御は、イグニッションスイッチのＯＮ後に、所定のタイミングで実施すれば良いが、ＭＰＵセンサ１３の経時変化等による機能劣化量、エンジン運転時間、走行距離に合わせて、所定のタイミングで実施するようにしても良い。
【００４９】
本実施例では、磁気信号を電気信号に変換する機能を持つ磁気センサとして、半導体磁気抵抗素子よりなるＭＲＥセンサ１１を使用したが、磁気センサとして半導体や金属等の薄片に電流を流し、電流に直角に磁界を加えると電流と磁界の両方に直角に電圧を発生する現象（ホール効果）を利用したＩｎＡｓホール素子、ＩｎＳｂホール素子、ＧａＡｓホール素子、Ｇｅホール素子、Ｓｉホール素子、ホールＩＣ、パーマロイ等の強磁性体の電気抵抗値が印加磁界により変化することを利用した強磁性体磁気抵抗素子を使用しても良い。
【００５０】
なお、気筒判別手段６の磁性体は、サプライポンプ１のカム軸または動弁系のカム軸と一体的に回転する回転体であっても良い。また、回転体としては、複数の磁極部または永久磁石を有する磁性体だけでなく、回転に伴って磁界を変化させる永久磁石を有する磁界発生体、複数の永久磁石を有するマグネットリング等を用いても良い。また、クランク角度検出手段７のシグナルロータは、多気筒エンジンＥのクランク軸３１に対応して回転するサプライポンプ１のポンプ駆動軸（ドライブシャフト）３２と一体的に回転するパルサーであっても良く、また、多気筒エンジンＥのクランク軸３１と一体的に回転する回転体であっても良い。
【００５１】
本実施例では、学習値記憶手段としてスタンバイＲＡＭを用いたが、スタンバイＲＡＭを用いずに、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、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、ＭＰＵセンサ１３の各エンジン回転速度毎の応答遅れ時間（Ａ）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】蓄圧式燃料噴射装置の概略構成を示したブロック図である（実施例）。
【図２】蓄圧式燃料噴射装置の全体構成を示した概略図である（実施例）。
【図３】ＭＰＵセンサの実際の凸状歯およびＥＣＵへのＮＥパルス信号のパルス波形と、ＭＲＥセンサの実際の気筒歯およびＥＣＵへのＧパルス信号のパルス波形を示したタイミングチャートである（実施例）。
【図４】（ａ）はＭＰＵセンサの応答遅れ時間とエンジン回転速度との関係を示したグラフで、（ｂ）はＭＲＥセンサの応答遅れ時間とエンジン回転速度との関係を示したグラフである（実施例）。
【図５】インジェクタの噴射量制御処理方法を示したフローチャートである（実施例）。
【図６】インジェクタの噴射量制御処理方法を示したフローチャートである（実施例）。
【図７】シグナルロータの実際の凸状歯、ＮＥパルスのパルス波形、ＴＱパルスのパルス波形、燃料噴射率の推移を示したタイミングチャートである（実施例）。
【符号の説明】
Ｅ多気筒エンジン
１サプライポンプ（燃料供給ポンプ）
２インジェクタ（燃料噴射装置、電磁式燃料噴射弁）
３ＥＣＵ（出力位相差測定手段、応答遅れ時間算出手段、学習値記憶手段）
４吸入調量弁（電磁弁）
５電磁弁
６気筒判別手段
７クランク角度検出手段（回転角度検出手段）
１１ＭＲＥセンサ（磁気センサ、半導体磁気抵抗素子）
１２波形整形回路
１３ＭＰＵセンサ（電磁ピックアップ）
１４波形整形回路
３１クランク軸[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel injection control device capable of optimizing the fuel injection start timing for each cylinder of a multi-cylinder diesel engine, for example.
[0002]
[Prior art]
As a conventional technique, for example, a rotation angle detection device that detects a rotation angle of a crankshaft of a multi-cylinder diesel engine (hereinafter referred to as a multi-cylinder engine), and an interval time between a plurality of NE pulse signals output from the rotation angle detection device The control reference position of the specific cylinder that performs fuel injection by calculating the optimal injection start time according to the engine speed calculated by measuring the engine speed and the engine load such as the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor, for example Further, there is known an accumulator type fuel injection device (such as Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-140689) including an engine control device that drives an electromagnetic valve of an injector from an injection start timing after a predetermined crank phase until a predetermined injection period ends. Yes.
[0003]
The rotation angle detecting means generally includes a signal rotor that rotates corresponding to the crankshaft of a multi-cylinder engine, a plurality of convex teeth provided on the signal rotor, and the approach and separation of these convex teeth. An electromagnetic pickup that outputs an electrical signal, and a waveform shaping circuit that shapes the output signal of the electromagnetic pickup into a plurality of NE pulse signals per rotation of the signal rotor, and the like. Here, the injection start time is the number of injection timing pulses from the rising time of the reference pulse signal corresponding to the reference tooth (reference crank rotation phase) indicating the control reference position among the plurality of convex teeth until immediately before the start of injection ( CNECAMMF) and the extra time (TTMF) from the rise time of the NE pulse signal immediately before the start of injection to the start of injection.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional electromagnetic pickup type rotation angle detecting device, the response delay time of the electromagnetic pickup, that is, the reference pulse signal with respect to the reference tooth (reference crank rotation phase) indicating the control reference position as the engine speed increases. Since the delay time of the rise increases, a characteristic map is created by previously obtaining the relationship between the response delay time of the NE pulse signal output from the electromagnetic pickup and the engine rotation speed, and the NE pulse for each engine rotation speed. The response delay time (A) of the signal is calculated, and the injection start timing is corrected in consideration of the injection timing correction amount (ΔTA) considering the response delay time (A) of the NE pulse signal. It is desirable to improve this.
[0005]
However, the response value of the response delay time of the NE pulse signal and the engine rotational speed characteristics may vary depending on variations in individual differences between electromagnetic pickups, mounting accuracy of electromagnetic pickups, changes with time, and usage environment conditions. For example, if the mounting position of the electromagnetic pickup, that is, the gap between the tip surface of the convex teeth of the signal rotor and the tip surface of the core of the electromagnetic pickup is wider than the standard value, the standard value indicated by the solid line in FIG. When the response delay time (A) of the NE pulse signal becomes long and the gap between the tip surface of the convex teeth of the signal rotor and the tip surface of the iron core of the electromagnetic pickup is narrower than the standard value, FIG. Since the response delay time (A) of the NE pulse signal is shorter than the standard value indicated by the solid line, the relationship between the response delay time of the NE pulse signal and the engine speed is obtained in advance through experiments or the like to create a characteristic map. However, there is a possibility that it will deviate from the response delay time of the actual NE pulse signal, and there is a problem that the control accuracy of the injection start timing cannot be improved after all.
[0006]
Therefore, for the purpose of improving the control accuracy of the injection start timing, as a rotation angle detecting device in which the response delay time hardly changes even when the engine rotation speed is increased, it rotates corresponding to the crankshaft of the multi-cylinder engine. Magnetic body, a plurality of magnetic pole portions provided on the magnetic body, a semiconductor magnetoresistive element (MRE) that generates an output value corresponding to a change in magnetic field accompanying rotation of the magnetic pole portions, and an output of the semiconductor magnetoresistive element It is conceivable to provide an MRE rotation angle detection device having a waveform shaping circuit for shaping the waveform into a plurality of NE pulse signals per rotation of the magnet ring. However, in a normal pressure accumulation fuel injection device, a cylinder discrimination device for determining that the piston of each cylinder of a multi-cylinder engine has reached the reference position immediately before injection is the same as the above rotation angle detection device. When the electromagnetic pickup system having the structure is used and both adopt the MRE (semiconductor magnetoresistive element) system, there is a problem that the cost is significantly increased.
[0007]
OBJECT OF THE INVENTION
An object of the present invention is to provide a fuel injection control device capable of improving the control accuracy of the injection start timing without incurring a significant cost increase. Another object of the present invention is to provide a rotation angle detection device capable of improving the detection accuracy of the rotation angle of the crankshaft detected by an electromagnetic pickup whose response delay time of the second output value changes with a change in engine rotation speed. is there.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the engine rotation speed is detected from the rotation angle of the crankshaft detected by the rotation angle detection means, and the injection start timing set in accordance with the detected engine rotation speed is set to a large number. In a fuel injection control device that starts driving of a fuel injection device that injects fuel into each cylinder of a cylinder engine, a first output value based on a first output value output from a magnetic sensor during operation of the multi-cylinder engine The output phase difference of the second output value output from the electromagnetic pickup is measured, the response delay time of the second output value is calculated from the output phase difference of the second output value with respect to the first output value, and the second output The response delay time of the value is reflected in the subsequent calculation of the engine control or the correction amount of the injection start timing.
[0009]
As a result, the response delay time of the second output value output from the electromagnetic pickup and the conforming value of the engine speed characteristics vary depending on variations in individual differences of the electromagnetic pickup, the mounting position accuracy of the electromagnetic pickup, changes over time, and usage environment conditions. Even in this case, the response delay time of the second output value and the engine speed characteristics can be automatically adapted, so that the correction amount of the injection start timing can be calculated with high accuracy, resulting in a significant cost increase. Therefore, it is possible to improve the control accuracy of the injection start timing. Further, when an electromagnetic pickup is used as the rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the crankshaft of the multi-cylinder engine, the electromagnetic output is based on the first output value output from the magnetic sensor during the operation of the multi-cylinder engine. Since the actual rotation angle (crank angle) of the crankshaft can be estimated by measuring the response delay time of the second output value output from the pickup, the detection accuracy of the engine rotation speed can be improved.
[0010]
According to the second aspect of the present invention, the correction amount of the injection start timing is calculated from the engine rotation speed detected by the rotation angle detection means and the learning value for each engine rotation speed stored by the learning value storage means. By setting according to the response delay time of the second output value, once the learning value for each engine rotation speed is calculated, the response delay time of the second output value is taken from the learning value and injection starts Since the timing correction amount is calculated, the control processing speed of engine control or injection timing control is increased.
[0011]
According to the third aspect of the present invention, the electromagnetic pickup is a pulse for detecting the crank angle by the approach and separation of the plurality of convex teeth provided on the rotating body that rotates corresponding to the crankshaft of the multi-cylinder engine. A rotation sensor that generates a signal. The rotating body is provided with reference teeth indicating the control reference position among the plurality of convex teeth for the number of cylinders. The injection start timing for starting driving the fuel injection device is the number of injection timing pulses from the rise time of the reference pulse signal corresponding to the reference teeth for the number of cylinders to the rise time of the pulse signal immediately before the start of injection, and the start of injection. It can be obtained from the remaining time from the rise time of the immediately preceding pulse signal to the start of injection and the response delay time of the pulse signal for each engine speed.
[0012]
According to the fourth aspect of the present invention, the cylinder discriminating means is provided with a magnetic body that rotates once while the crankshaft of the multi-cylinder engine makes two revolutions, and the magnetic body is provided for at least the number of cylinders of the multi-cylinder engine. It is composed of a plurality of cylinder teeth and a magnetic sensor that generates a plurality of cylinder discrimination pulse signals while the magnetic body rotates once. The plurality of cylinder teeth are provided such that a cylinder discrimination pulse signal corresponding to each cylinder of the multi-cylinder engine is output when the piston of each cylinder of the multi-cylinder engine reaches a predetermined reference position. It is desirable.
[0013]
According to the fifth aspect of the present invention, the cylinder discriminating means includes a magnetic body that rotates once while the crankshaft of the multi-cylinder engine rotates twice, and a plurality of cylinders provided for the number of cylinders of the multi-cylinder engine. And a magnetic sensor that generates a plurality of pulse signals for cylinder discrimination while the magnetic body rotates once. In the plurality of cylinder teeth, one or more reference cylinder teeth are provided. Further, the rotation angle detecting means includes a rotating body that rotates once while the crankshaft of the multi-cylinder engine rotates once, and a predetermined multiple of the number of cylinders of the multi-cylinder engine in the rotating body. (Excluding the teeth), and a plurality of convex teeth, and an electromagnetic pickup that generates a plurality of pulse signals for detecting the crank angle during one rotation of the rotating body. In the plurality of convex teeth, one or more reference teeth are provided. The one or more reference teeth are desirably provided with a geometric phase difference with respect to the one or more reference cylinder teeth.
[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 illustrating a schematic configuration of the pressure accumulation fuel injection device, and FIG. 2 is a diagram illustrating an overall configuration of the pressure accumulation fuel injection device.
[0015]
The accumulator fuel injection device of this embodiment corresponds to the fuel injection control device of the present invention, and is a fuel supply pump (hereinafter referred to as a supply pump) that is rotated by a four-cylinder diesel engine (hereinafter referred to as a multi-cylinder engine) E. 1) and a plurality (four in this example) of electromagnetic fuel injection valves (hereinafter referred to as injectors) 2 for injecting high-pressure fuel accumulated in the common rail 8 into the combustion chamber of each cylinder of the multi-cylinder engine E And a common rail fuel injection device that includes an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 3 that electronically controls the supply pump 1 and the plurality of injectors 2.
[0016]
Here, a common rail 8 as a pressure accumulating container for accumulating high-pressure fuel is provided between the high-pressure pipe 33 and the plurality of branch pipes 34 connecting the supply pump 1 and the plurality of injectors 2. The common rail 8 needs to continuously accumulate high-pressure fuel corresponding to the fuel injection pressure. For this purpose, the high-pressure fuel accumulated in the common rail 8 is supplied from the supply pump 1 via the high-pressure pipe 33. . A pressure limiter 36 for releasing the pressure is attached to the relief pipe 35 that relieves fuel from the common rail 8 to the fuel tank 9 so that the common rail pressure does not exceed the limit set pressure.
[0017]
The supply pump 1 incorporates a known feed pump (low pressure supply pump) that pumps up fuel in the fuel tank 9 by rotating a pump drive shaft 32 as the crankshaft (crankshaft) 31 of the multi-cylinder engine E rotates. The high pressure supply pump pressurizes the fuel and discharges the high pressure fuel to the common rail 8. Further, the supply pump 1 is provided with a leak port so that the internal fuel temperature does not become high, and the leaked fuel from the supply pump 1 passes from the fuel return path 37 through the fuel return path 39 to the fuel tank 9. Will be returned.
[0018]
The fuel flow path for sending fuel to the pressurizing chamber of the supply pump 1 adjusts the opening degree (valve opening degree) of the fuel flow path, thereby discharging the fuel discharged from the supply pump 1 to the common rail 8. A suction metering valve 4 is attached as an electromagnetic valve for changing (pump discharge amount, pump pumping amount). The intake metering valve 4 is electronically controlled by a pump drive signal from the ECU 3 via a pump drive circuit (not shown), and thereby adjusts the intake amount of fuel sucked into the supply pump 1. Thus, the common rail pressure corresponding to the fuel injection pressure supplied from each injector 2 to the multi-cylinder engine E is changed. The suction metering valve 4 is a normally open type pump flow control valve that is fully opened when energization is stopped.
[0019]
The injector 2 mounted for each cylinder of the multi-cylinder engine E corresponds to the fuel injection device of the present invention, and is connected to the downstream ends of a plurality of branch pipes 34 branched from the common rail 8. A fuel injection nozzle (not shown) that injects high-pressure fuel into the combustion chamber of each cylinder, and an electromagnetic actuator (needle drive means) that drives a nozzle needle accommodated in the fuel injection nozzle in the valve opening direction. The electromagnetic valve 5 and needle urging means such as a spring for urging the nozzle needle in the valve closing direction are configured.
[0020]
The fuel injection from the injector 2 of each cylinder to the multi-cylinder engine E is electronically controlled by an electromagnetic valve control signal to an injector drive circuit (EDU) that drives the electromagnetic valve 5. Then, while the injector drive current is applied from the injector drive circuit (EDU) to the solenoid valve 5 of the injector 2 for each cylinder and the solenoid valve 5 is opened, the nozzle needle is lifted (separated) from the valve seat. Thus, the high pressure fuel accumulated in the common rail 8 is injected and supplied into the combustion chamber of each cylinder of the multi-cylinder engine E. Here, the leaked fuel from the injector 2 is configured to return to the fuel tank 9 from the fuel return path 38 through the fuel return path 39.
[0021]
The ECU 3 corresponds to output phase difference measuring means and response delay time calculating means of the present invention. The ECU 3 includes functions such as a CPU that performs control processing and arithmetic processing, a ROM that stores various programs and data, a standby RAM, an input circuit, an output circuit, a power supply circuit, an injector drive circuit, and a pump drive circuit. A microcomputer having a known structure is provided. And the sensor signal from various sensors is comprised so that it may input into a microcomputer, after A / D-converting with an A / D converter.
[0022]
Here, the ECU 3 of the present embodiment includes the functions of the cylinder discriminating means 6 and the crank angle detecting means 7. First, the cylinder discriminating means 6 of the present embodiment rotates a magnetic body corresponding to a camshaft that rotates in synchronization with the crankshaft 31 of the multi-cylinder engine E (for example, rotates once while the crankshaft 31 rotates twice). A rotating body), cylinder teeth (magnetic pole portion or permanent magnet) corresponding to each cylinder provided in the magnetic body, and magnetism that generates an electrical signal corresponding to the first output value by the approach and separation of these cylinder teeth. Sensor (hereinafter referred to as MRE sensor) 11 and a plurality of (four in this example) cylinder discrimination while the magnetic body makes one revolution (camshaft makes one revolution). And a waveform shaping circuit 12 for shaping the waveform into a pulse signal for use. The MRE sensor 11 is a semiconductor magnetoresistive element (for example, an InSb magnetoresistive element or InSb) that uses a phenomenon (magnetoresistance effect) in which the electrical resistance value between current terminals changes when a magnetic field is applied to a semiconductor thin piece. -NiSb magnetoresistive element or the like).
[0023]
The MRE sensor 11 and the waveform shaping circuit 12 are arranged so that the piston of the # 1 cylinder that performs the next fuel injection is positioned immediately before the fuel injection as the cam shaft of the supply pump 1 (or the camshaft of the valve train) rotates. When it reaches, the reference cylinder discrimination (# 1G) pulse signal is output, and then the cylinder discrimination (# 3G) pulse signal is output when the piston of the # 3 cylinder that performs the next fuel injection reaches the position immediately before fuel injection. After that, when the piston of the # 4 cylinder that performs the next fuel injection reaches the position immediately before the fuel injection, a cylinder discrimination (# 4G) pulse signal is output, and then the # 2 cylinder that performs the next fuel injection When the piston reaches the position immediately before fuel injection, a cylinder discrimination (# 2G) pulse signal is output. Note that the reference cylinder discrimination (# 1G) pulse signal of this embodiment is a plurality of pulses in order to differentiate from other cylinder discrimination (# 2 to 4G) pulse signals (single pulse). In order to differentiate from the cylinder discrimination pulse signal (narrow pulse signal), it may be a wide pulse signal or a narrower pulse signal than other cylinder discrimination pulse signals.
[0024]
The crank angle detection means 7 includes a signal rotor that rotates corresponding to the crankshaft 31 of the multi-cylinder engine E (for example, a rotating body that rotates once while the crankshaft 31 rotates once), and an outer periphery of the signal rotor. A plurality of formed convex teeth for detecting the crank angle, an electromagnetic coil pickup (hereinafter referred to as MPU sensor) 13 that generates an electric signal corresponding to the second output value by approaching and separating these convex teeth, and this Waveform shaping that shapes the electrical signal output from the MPU sensor 13 into a plurality of crank angle detection pulse signals (hereinafter referred to as NE pulse signals) while the signal rotor makes one revolution (the crankshaft 31 makes one revolution). Circuit 14. The MPU sensor 13 and the waveform shaping circuit 14 output a plurality (24, 48 or 60 in this example) of NE pulse signals while the signal rotor makes one revolution (the crankshaft 31 makes one revolution).
[0025]
As shown in the timing chart of FIG. 3, the reference tooth (15) indicating the control reference position of the # 1 cylinder among the plurality of convex teeth provided on the outer peripheral surface of the signal rotor is the reference cylinder. It is provided with a geometric phase difference (B) with respect to the reference cylinder tooth (16) corresponding to the discriminating (# 1G) pulse signal. A reference tooth (not shown) indicating the control reference position of # 3 cylinder is also provided with a geometric phase difference (B) with respect to the cylinder tooth (17) corresponding to the cylinder discrimination (# 3G) pulse signal. It has been. Similarly, a reference tooth (not shown) indicating the control reference position of the # 4 cylinder among the plurality of convex teeth is also a cylinder tooth (not shown) corresponding to the cylinder discrimination (# 4G) pulse signal. Similarly, a reference tooth (not shown) indicating a control reference position of the # 2 cylinder among the plurality of convex teeth is provided with a geometric phase difference (B). Is also provided with a geometric phase difference (B) with respect to cylinder teeth (not shown) corresponding to the cylinder discrimination (# 2G) pulse signal.
[0026]
The ECU 3 calculates a common rail pressure corresponding to the optimum fuel injection pressure according to the operating conditions and operating conditions of the multi-cylinder engine E, and controls the intake metering valve 4 of the supply pump 1 via a pump drive circuit (not shown). It has a discharge amount control means for driving. This is because the target common rail pressure (Pt) is determined according to the engine rotational speed (NE) detected by the crank angle detection means 7 such as the MPU sensor 13 and the accelerator opening (ACCP) detected by the accelerator opening sensor 21. In order to calculate and achieve this target common rail pressure (Pt), the pump drive signal (drive current value) to the intake metering valve 4 is adjusted, and the pumping amount of fuel discharged from the supply pump 1 (pump discharge) Amount).
[0027]
More preferably, for the purpose of improving the control accuracy of the fuel injection amount, the common rail pressure (Pc) detected by the common rail pressure sensor 24 substantially matches the target common rail pressure (Pt) set according to the engine operation information. It is desirable to perform feedback control. It is desirable to control the drive current to the intake metering valve (SCV) 4 by duty control. High-precision digital control can be achieved by using duty control that adjusts the ON / OFF ratio (energization time ratio / duty ratio) of the pump drive signal per unit time to change the valve opening of the intake metering valve 4. It becomes possible.
[0028]
The ECU 3 also has an injection amount control means for controlling the injection amount of the injector 2 of each cylinder. This is an injection amount determining means for calculating an optimum command injection amount (= target injection amount: QFIN) according to the operating conditions and operating conditions of the multi-cylinder engine E, and the operating conditions and command injection amount ( Injection timing determining means for calculating an optimal command injection timing (= injection start timing: TFIN) according to QFIN), and an optimal injection period (= injector 2) according to the common rail pressure (Pc) and the command injection amount (QFIN). Injection period determining means for calculating the injector energization period from the start to the end of energization of the solenoid valve 5, and the solenoid valve 5 of the injector 2 of each cylinder via the injector drive circuit (EDU). Injector drive means for applying an injector drive current (injector injection command pulse: hereinafter referred to as TQ pulse).
[0029]
Here, in this embodiment, the command injection amount (QFIN) using the MRE sensor 11, the MPU sensor 13, and the accelerator opening sensor 21 as an operating condition detecting means or an operating condition detecting means for detecting an engine operating condition or an engine operating state. The command injection timing (TFIN) and the target common rail pressure (Pt) are calculated, but the coolant temperature sensor 22, the fuel temperature sensor 23, and other sensors (for example, operating condition detecting means or operating state detecting means) Command injection amount (QFIN), command injection timing (TFIN), target, taking into account the detection signal from the intake temperature sensor, intake pressure sensor, injection timing sensor, etc.) and the correction amount considering the detection signal of the common rail pressure sensor 24 The common rail pressure (Pt) may be corrected.
[0030]
[Features of Example]
Next, a method for calculating the response delay time (A) of the NE pulse signal of the MPU sensor 13 of this embodiment will be briefly described with reference to FIGS. Here, FIG. 3 shows the actual convex teeth (15) of the MPU sensor 13 and the pulse waveform of the NE pulse signal to the ECU, the actual cylinder teeth (16) of the MRE sensor 11 and the pulse of the G pulse signal to the ECU. 4A is a timing chart showing waveforms. FIG. 4A is a graph showing the relationship between the response delay time of the NE pulse signal of the MPU sensor 13 and the engine speed, and FIG. 4B is the G pulse of the MRE sensor 11. It is the graph which showed the relationship between the response delay time of a signal, and an engine speed.
[0031]
The MPU sensor 13 and the waveform shaping circuit 14 from the time when the actual convex teeth (reference teeth 15) provided in the signal rotor of the MPU sensor (electromagnetic pickup) type crank angle detection means 7 pass in front of the MPU sensor 13. As shown in the graph of FIG. 4A, the response delay time (A) until the time when the NE pulse signal for crank angle detection rises to the ECU 3 tends to increase as the engine speed increases. ing. Further, the MRE sensor 11 and the waveform shaping from the time when the actual cylinder teeth (reference cylinder teeth 16) provided on the magnetic body of the cylinder discriminating means 6 of the MRE sensor (magnetoresistive element) type pass in front of the MRE sensor 11. As shown in the graph of FIG. 4B, the response delay time from the circuit 12 to the time when the G pulse signal for cylinder discrimination rises to the ECU 3 is constant time even when the engine speed increases. ing.
[0032]
For this reason, the NE pulse signal for crank angle detection is sent from the MPU sensor 13 and the waveform shaping circuit 14 to the ECU 3 from the time when the actual convex teeth (reference teeth) provided on the signal rotor pass through the attachment location of the MPU sensor 13. The response delay time (A) until the time at which the signal rises can be calculated using the following equation (1).
[Expression 1]

Where B is the geometric phase difference (positional relationship) between the formation position of the reference teeth (15) of the signal rotor and the installation position of the reference cylinder teeth (magnetic pole part: 16) of the magnetic material, and C is the NE pulse. This is the output time difference between the rise time of the signal and the rise time of the G pulse signal.
[0033]
Therefore, the ECU 3 of the present embodiment generates a reference cylinder discrimination (# 1G) pulse signal generated by the approach of the magnetic reference cylinder tooth (16) when the multi-cylinder engine E is operating at a predetermined engine speed. Output position for measuring the output time difference (C) from the rise time of the NE1 pulse signal generated by the approach of the reference tooth (15) indicating the control reference position of the signal rotor with respect to the rise time of the # 1G pulse signal as a reference The response delay time (A) of the NE pulse signal of the MPU sensor 13 is calculated by subtracting the output time difference (C) from the phase difference measuring means and the predetermined geometric phase difference (B). Response delay time calculating means. Further, the ECU 3 of this embodiment changes the response delay time (A) of the MPU sensor 13 to each engine rotation speed because the engine rotation speed changes from the idle rotation speed to the upper limit rotation speed during operation of the multi-cylinder engine E. Learning value storage means (standby RAM or the like) that maps and stores the value calculated for each engine rotation speed as a learning value for each engine rotation speed that changes with a change in engine rotation speed as shown in FIG. Memory).
[0034]
Here, the response delay time (A) for each engine rotation speed may vary depending on variations in individual differences (machine differences) of the MPU sensors 13, accuracy of the position of the MPU sensor 13 attached to the signal rotor, and usage environment conditions. However, as described above, the response delay time (A) of the MPU sensor 13 can be learned and corrected during engine operation of the actual vehicle. For example, when the mounting position of the MPU sensor 13, that is, the gap between the tip surface of the convex teeth of the signal rotor and the tip surface of the iron core of the MPU sensor 13 is wider than the standard value, the standard value indicated by the solid line in FIG. The response delay time (A) of the NE pulse signal is longer than the learned value (A1), and the gap between the tip surface of the convex teeth of the signal rotor and the tip surface of the iron core of the MPU sensor 13 is larger than the standard value. If it is too narrow, the response delay time (A) of the NE pulse signal is shorter than the standard value indicated by the solid line in FIG.
[0035]
Next, an injection amount control processing method for the injector 2 of a specific cylinder (for example, # 1 cylinder) according to the present embodiment will be briefly described with reference to FIGS. FIGS. 5 and 6 are flowcharts showing the injector injection amount control processing method. FIG. 7 shows the actual convex teeth of the signal rotor, the pulse waveform of the NE pulse, the pulse waveform of the TQ pulse, and the fuel injection rate. It is a timing chart showing changes. The control routines of FIGS. 5 and 6 are repeated at predetermined timings after an ignition switch (not shown) is turned on (IG · ON).
[0036]
First, it is determined whether the crank angle of the multi-cylinder engine E has detected a control reference position for starting the injection amount control process of the injector 2 mounted in a specific cylinder (for example, # 1 cylinder) (step S1). If this determination is NO, the control routine of FIGS. 5 and 6 is exited. If the determination result in step S1 is YES, for example, a # 1G pulse signal output from the cylinder determination means 6 such as the MRE sensor 11 or a NE1 pulse signal (from the crank angle detection means 7 such as the MPU sensor 13) ( When the reference tooth 15) indicating the control reference position is detected, the interval time of the NE pulse signal output from the crank angle detecting means 7 such as the MPU sensor 13 is measured, and the engine speed (NE) is taken in. Based on the detection signal of the opening sensor 21, the accelerator opening (ACCP) is taken in (operating state detecting means: step S2).
[0037]
Next, a basic injection amount (Q) is calculated according to the engine speed (NE) and the accelerator opening (ACCP) (basic injection amount determining means: step S3). Next, an injection amount correction amount (Q) taking into account the coolant temperature (THW) detected by the coolant temperature sensor 22 and the fuel temperature (THF) on the pump suction side detected by the fuel temperature sensor 23, etc. A command injection amount (QFIN) is calculated in consideration of ΔQ) (command injection amount determination means: step S4). Next, a command injection timing (TFIN) is calculated according to the engine speed (NE) and the command injection amount (QFIN) (command injection timing determination means: step S5).
[0038]
Next, the common rail pressure (Pc) is taken in based on the detection signal of the common rail pressure sensor 24 (injection pressure detection means: step S6). Next, an injection start delay time (TDM) is calculated from a characteristic map (not shown) based on the common rail pressure (Pc) (injection start delay time calculating means: step S7). This injection start delay time (TDM) is the time from the start of energization of the solenoid valve 5 of the injector 2 to the actual injection of fuel. The injector 2 is configured so that the nozzle needle lifts and opens under the action of the common rail pressure (Pc), and therefore, the injection start delay time (in accordance with the common rail pressure (Pc) corresponding to the fuel injection pressure) Since the TDM) is different, the relationship between the common rail pressure (Pc) and the injection start delay time (TDM) is obtained in advance through experiments or the like, and can be easily obtained by creating a characteristic map.
[0039]
Next, the injection start timing is calculated according to the command injection timing (TFIN) and the injection start delay time (TDM) (injection start timing calculation means). As shown in the timing chart of FIG. 7, the injection start timing is determined by the injection timing pulse number (CNECAMF) from the rise time of the NE1 pulse signal corresponding to the reference tooth (15) indicating the control reference position to immediately before the injection start. The remaining time (TTMF) from the rise time of the NE pulse signal immediately before the start of injection to the start of injection.
[Expression 2]

[Equation 3]

If TTMF <0, the following processing is performed.
CNECAMMF ← CNECAMF-1
TTMF ← TTMF + Y
[0040]
However, TFIN is a command injection timing set according to the engine speed (NE) and a command injection amount (QFIN), CNECAMF is an integer, Z is a remainder time (TTMF), and α is a control standard. The crank angle from the position to the top dead center TDC, X is a crank angle corresponding to one pulse output from the electromagnetic pickup, and Y is the time required to rotate by the crank angle X at the engine rotation speed at that time It is.
[0041]
Then, the injection time corresponding to the remaining time from when the reference tooth (15) actually approaches the MPU sensor 13 to the time when the NE1 pulse signal rises, that is, the response delay time (A) of the MPU sensor 13 described above, in TTMF. The final injection start timing is obtained by subtracting the timing correction amount (ΔTA). That is, the advance angle of the injection start timing is corrected by the injection timing correction amount (ΔTA) (injection start timing advance correction means: step S8). Since the injection timing correction amount (ΔTA) is based on the response delay time (A) of the MPU sensor 13, the response delay time (A) changes according to the engine speed (NE). The relationship between the response delay time (A), the engine rotational speed (NE), and the injection timing correction amount (ΔTA) is obtained in advance through experiments or the like to create a characteristic map.
[0042]
Next, based on the command injection amount (QFIN) and the common rail pressure (Pc), an injection period, that is, a pulse time (TQMF) of a TQ pulse is calculated from a characteristic map (not shown) (injection period calculating means: step) S9). Next, the number of NE pulse signals output from the crank angle detection means 7 such as the MPU sensor 13 from the control reference position is counted, and whether or not the counted number of pulses becomes the injection timing pulse number (CNECAMF). Is determined (step S10). When the determination result is NO, the process waits until the counted number of pulses reaches the number of injection timing pulses (CNECAMF).
[0043]
If the determination result in step S10 is YES, it is determined whether or not the final injection start timing advanced by the injection timing correction amount (ΔTA) from the injection timing remainder time (TTMF) is reached (step S10). Step S11). If this determination is NO, the system waits until the final injection start time is reached. Moreover, when the determination result of step S11 is YES, energization to the solenoid valve 5 of the injector 2 is started (step S12). Thereby, after the injection start delay time elapses, the nozzle needle of the injector 2 receives the fuel pressure and lifts in the valve opening direction, and high pressure fuel is injected into the combustion chamber of a specific cylinder (for example, # 1 cylinder) of the multi-cylinder engine E. The
[0044]
Next, it is determined whether or not the pulse time (TQMF) of the TQ pulse has elapsed since the start of energization of the solenoid valve 5 of the injector 2 (step S13). If this determination is NO, the system waits until the TQ pulse time (TQMF) elapses. Moreover, when the determination result of step S13 is YES, energization to the solenoid valve 5 of the injector 2 is terminated (step S14). Thereafter, the control routine of FIGS. 5 and 6 is exited. Thus, after the injection end delay time has elapsed, the nozzle needle of the injector 2 receives the urging force of the urging means such as a spring, moves in the valve closing direction, and is seated on the valve seat.
[0045]
[Effect of Example]
As described above, in the accumulator fuel injection device of this embodiment, during the operation of the multi-cylinder engine E, the output of the rise time of the NE1 pulse signal of the MPU sensor 13 with respect to the rise time of the # 1G pulse signal of the MRE sensor 11 is output. The time difference (C) is measured, and the value obtained by subtracting the output time difference (C) from the predetermined geometric phase difference (B) is the response delay time (A) of the NE pulse signal of the MPU sensor 13. Can be calculated with high accuracy. For this reason, when the response delay time of the NE pulse signal of the MPU sensor 13 and the characteristics of the engine rotation speed are adapted by an experiment or the like before the MPU sensor 13 is mounted on an actual vehicle in advance, the individual difference (machine difference) of the MPU sensor 13 ), Variation in the mounting position accuracy of the MPU sensor 13, change with time, and use environment conditions. By using this embodiment, after mounting the MPU sensor 13 on an actual vehicle, The response delay time (A) can be calculated with high accuracy.
[0046]
Further, a relationship between the response delay time (A) of the MPU sensor 13, the engine rotational speed (NE), and the injection timing correction amount (ΔTA) is obtained in advance through experiments or the like to create a characteristic map, and the response delay time of the MPU sensor 13. The injection timing correction amount (ΔTA) for each engine rotation speed is calculated according to the learned value of (A), and the command injection timing (TFIN) set according to the operating condition or operating state of the multi-cylinder engine E is calculated. By correcting the advance angle by the injection timing correction amount (ΔTA), it is possible to improve the control accuracy of the injection start timing. Once the learning value for each engine rotation speed is calculated, the response delay time (A) of the MPU sensor 13 is taken from the learning value to calculate the injection timing correction amount (ΔTA) of the injection start timing. Since it is good, the control processing speed of engine control or injection timing control is increased.
[0047]
Further, the response delay time (A) of the crank angle detection means 7 provided with the MPU sensor 13 is measured and corrected on the basis of the output signal of the cylinder discrimination means 6 provided with the MRE sensor 11, so that the MRE Compared to a system in which the crank angle detecting means 7 and the cylinder discriminating means 6 are configured using two sets of sensors 11, the cost can be reduced. Further, when the MPU sensor 13 is mounted on an actual vehicle in order to adapt the response delay time (A) of the MPU sensor 13 to a reference value, for example, the mounting man-hour of the MPU sensor 13 is very large due to problems such as mounting position accuracy, Although the cost was increased, the MPU sensor 13 can be mounted without much consideration of the mounting position accuracy with respect to the signal rotor by eliminating the adaptation before the response delay time (A) of the MPU sensor 13 is mounted. . Thereby, the mountability of the MPU sensor 13 is improved, so that the cost can be reduced. Further, the detection accuracy of the rotation angle of the crankshaft 31 detected by the MPU sensor 13 whose response delay time (A) changes with the change of the engine rotation speed (NE) is improved.
[0048]
[Modification]
In this embodiment, an MRE sensor (magnetoresistive element) type cylinder discriminating means 6 having an MRE sensor 11 and a waveform shaping circuit 12 is used, and an MPU sensor (electromagnetic pickup) having an MPU sensor 13 and a waveform shaping circuit 14. ) Type crank angle detecting means 7 is used, but the MRE sensor 11 and the waveform shaping circuit 12 are used as the crank angle detecting means 7, and the MPU sensor 13 and the waveform shaping circuit 14 are used as the cylinder discriminating means 6. good. The learning control for learning and correcting the response delay time (A) of the MPU sensor 13 may be performed at a predetermined timing after the ignition switch is turned on. You may make it implement at a predetermined timing according to time and a travel distance.
[0049]
In the present embodiment, the MRE sensor 11 made of a semiconductor magnetoresistive element is used as a magnetic sensor having a function of converting a magnetic signal into an electric signal. InAs Hall element, InSb Hall element, GaAs Hall element, Ge Hall element, Si Hall element, Hall IC, Permalloy utilizing the phenomenon (Hall effect) that generates a voltage perpendicular to both current and magnetic field when a magnetic field is applied at right angles A ferromagnetic magnetoresistive element utilizing the fact that the electrical resistance value of a ferromagnetic material such as the above changes depending on the applied magnetic field may be used.
[0050]
The magnetic body of the cylinder discriminating means 6 may be a rotating body that rotates integrally with the cam shaft of the supply pump 1 or the valve shaft of the valve system. Further, as the rotating body, not only a magnetic body having a plurality of magnetic pole portions or permanent magnets, but also a magnetic field generator having a permanent magnet that changes a magnetic field with rotation, a magnet ring having a plurality of permanent magnets, etc. Also good. Further, the signal rotor of the crank angle detection means 7 may be a pulser that rotates integrally with a pump drive shaft (drive shaft) 32 of the supply pump 1 that rotates corresponding to the crankshaft 31 of the multi-cylinder engine E. Alternatively, a rotating body that rotates integrally with the crankshaft 31 of the multi-cylinder engine E may be used.
[0051]
In this embodiment, the standby RAM is used as the learning value storage means. However, the standby RAM is not used, but a non-volatile memory such as EPROM, EEPROM, flash memory, DVD-ROM, CD-ROM, or flexible disk is used. The response delay time (A) for each engine speed of the MPU sensor 13 may be stored using such other storage medium. 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 block diagram showing a schematic configuration of an accumulator fuel injection device (Example).
FIG. 2 is a schematic view showing an overall configuration of an accumulator fuel injection device (Example).
FIG. 3 is a timing chart showing an actual convex tooth of the MPU sensor and a pulse waveform of an NE pulse signal to the ECU, and an actual cylinder tooth of the MRE sensor and a pulse waveform of a G pulse signal to the ECU (implementation). Example).
4A is a graph showing the relationship between the response delay time of the MPU sensor and the engine rotation speed, and FIG. 4B is a graph showing the relationship between the response delay time of the MRE sensor and the engine rotation speed. (Example).
FIG. 5 is a flowchart showing an injector injection amount control processing method (Example).
FIG. 6 is a flowchart showing an injector injection amount control processing method (Example).
FIG. 7 is a timing chart showing the transition of the actual convex teeth of the signal rotor, the pulse waveform of the NE pulse, the pulse waveform of the TQ pulse, and the fuel injection rate (Example).
[Explanation of symbols]
E Multi-cylinder engine
1 Supply pump (fuel supply pump)
2 Injector (fuel injection device, electromagnetic fuel injection valve)
3 ECU (output phase difference measuring means, response delay time calculating means, learning value storage means)
4 Suction metering valve (solenoid valve)
5 Solenoid valve
6 cylinder discrimination means
7 Crank angle detection means (rotation angle detection means)
11 MRE sensor (magnetic sensor, semiconductor magnetoresistive element)
12 Waveform shaping circuit
13 MPU sensor (electromagnetic pickup)
14 Waveform shaping circuit
31 Crankshaft

Claims

Rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the crankshaft of the multi-cylinder engine;
A cylinder discriminating means for discriminating a cylinder that performs fuel injection next among the cylinders of the multi-cylinder engine;
Either one of the rotation angle detection means or the cylinder determination means has a magnetic sensor with a constant response delay time of the first output value with respect to a change in engine rotation speed,
An electromagnetic pickup in which the response delay time of the second output value changes with a change in the engine rotation speed on the other of the rotation angle detection unit and the cylinder determination unit,
A fuel injection control device that starts driving a fuel injection device that injects fuel into each cylinder of the multi-cylinder engine at an injection start timing set in accordance with an engine rotation speed detected by the rotation angle detection means. ,
During operation of the multi-cylinder engine, output phase difference measuring means for measuring an output phase difference of the second output value with respect to the first output value with reference to the first output value; Response delay time calculating means for calculating a response delay time of the second output value from an output phase difference of the second output value;
The fuel injection control device characterized in that the response delay time of the second output value is reflected in subsequent engine control or calculation of the correction amount of the injection start timing.

The fuel injection control device according to claim 1,
Learning value storage means for storing a value obtained by calculating the response delay time of the second output value for each engine rotation speed as a learning value for each engine rotation speed that changes with a change in engine rotation speed;
The injection start time correction amount is a response of the second output value calculated from the engine rotation speed detected by the rotation angle detection means and the learning value for each engine rotation speed stored by the learning value storage means. A fuel injection control device that is set according to a delay time.

The fuel injection control device according to claim 1 or 2,
The electromagnetic pickup generates a pulse signal for detecting a crank angle as the second output value by the approach and separation of a plurality of convex teeth provided on a rotating body that rotates corresponding to the crankshaft. And
The rotating body has reference teeth indicating a control reference position among the plurality of convex teeth by the number of cylinders,
The injection start timing includes the number of injection timing pulses from the rise time of the reference pulse signal corresponding to the reference teeth for the number of cylinders to the rise time of the pulse signal immediately before the start of injection, and the rise time of the pulse signal immediately before the start of injection. The fuel injection control device is characterized in that the fuel injection control device is obtained from the remaining time from the start of injection to the start of injection and the response delay time of the pulse signal for each engine speed.

The fuel injection control device according to any one of claims 1 to 3,
The cylinder discrimination means includes a magnetic body that rotates once while the crankshaft of the multi-cylinder engine rotates twice, a plurality of cylinder teeth provided on the magnetic body for at least the number of cylinders of the multi-cylinder engine, and the magnetic The magnetic sensor for generating a plurality of pulse signals as the first output value during one rotation of the body,
The plurality of cylinder teeth are provided so that a pulse signal for cylinder discrimination corresponding to each cylinder of the multi-cylinder engine is output when a piston of each cylinder of the multi-cylinder engine reaches a predetermined reference position. The fuel-injection control apparatus characterized by the above-mentioned.

The fuel injection control device according to any one of claims 1 to 3,
The cylinder discriminating means includes a magnetic body that rotates once while the crankshaft of the multi-cylinder engine rotates twice, a plurality of cylinder teeth provided on the magnetic body by the number of cylinders of the multi-cylinder engine, and the magnetic body. The magnetic sensor for generating a plurality of cylinder discrimination pulse signals as the first output value during one rotation, and having one or more reference cylinder teeth among the plurality of cylinder teeth,
The rotation angle detecting means includes a rotating body that rotates once while the crankshaft of the multi-cylinder engine rotates once, and a plurality of convex teeth provided on the rotating body by a predetermined multiple of the number of cylinders of the multi-cylinder engine. And the electromagnetic pickup that generates a plurality of pulse signals for crank angle detection as the second output value during one rotation of the rotating body, and one or more in the plurality of convex teeth Having a reference tooth,
The fuel injection control device according to claim 1, wherein the one or more reference teeth are provided with a geometric phase difference with respect to the one or more reference cylinder teeth.