JP4151277B2 - Engine fuel injection control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの燃料噴射制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、エンジンの燃料噴射制御装置にあっては、インジェクタ(燃料噴射ノズル)から燃料を噴射する時間(噴射時間)の調整によって燃料噴射量の制御がなされている。
【0003】
一方、インジェクタは、長期使用に応じて摩耗等による経時劣化が生じ、その噴射効率が変化してしまう傾向にある。そして、こうして噴射効率に変化を来たす場合には、実際にインジェクタから噴射される燃料の量が本来の要求量と異なるようになり、噴射量制御の精度が低下するようになる。こうした噴射量制御の精度の低下は、エミッションの悪化や騒音の増大などの要因となる。
【0004】
そこで従来は、上記インジェクタの経時劣化による噴射量制御の精度低下を抑制するために、例えば特開平9−228876号公報にみられるように、アイドル時の燃料の噴射量(アイドル噴射量)の推移に基づいて噴射量指令値を学習補正する装置なども提案されている。
【0005】
ちなみに、アイドル時には、エンジン回転速度が所定の回転速度(アイドル回転速度)に維持されるように、アイドル噴射量指令値を調整するアイドル・スピード・コントロール(ISC)が行われている。そして、このような制御を通じて、上記インジェクタの経時劣化をはじめとする各種因子の影響に拘わらず、アイドル回転速度の維持に適正な量の燃料が噴射されるようにしている。すなわち、例えばインジェクタの経時劣化によってその噴射効率が低下すれば、アイドル噴射量指令値はその分だけ燃料を増量する側の値の値に設定されるようになる。
【0006】
そして、上記公報に記載の装置では、このようなアイドル噴射量指令値の推移、すなわちその補正値を学習し、エンジンの通常の運転時には、その都度の噴射量指令値をこの学習した補正値にて補正することで、インジェクタの経時劣化に拘わらず、燃料噴射量制御の精度低下を抑えるようにしている。なお、このような噴射量指令値の補正は、空燃比制御の行われないディーゼルエンジンにおいて特に有効である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のようなアイドル時の制御が行われる特定の条件下での噴射量指令値は、インジェクタの経時劣化以外の各種因子の影響によってもその値が変化する。
【0008】
例えば、エンジンの出力軸に駆動連結される空調用のコンプレッサの負荷も、そうしたインジェクタの経時変化以外の因子となる。ちなみに、コンプレッサの負荷は、車室内の温度や、同車室内の温度と外気温度との差などによって変化することが知られている。そして、こうした作動負荷の変化に併せて、上記アイドル時等の所定の運転状態の維持に必要とされる燃料の噴射量が変化し、これに応じてそのときの噴射量指令値も変化するようになる。
【0009】
そこで通常は、こうしたコンプレッサの負荷変動によって噴射量指令値が不要に学習されることを防止すべく、コンプレッサが作動していないことを条件に、アイドル噴射量指令値の学習を実行するようにしている。このような学習方法によれば、コンプレッサの負荷の変化によってアイドル噴射量指令値が変化してしまうタイミングでの学習が禁止され、その学習補正値の精度も維持されるようになる。
【0010】
しかしながらこの場合、上記指標値を学習する機会が減少することともなり、その分だけ学習値の信頼性は低下する。すなわち、燃料噴射量制御の精度も低下するおそれがある。特に、コンプレッサが作動した状態のまま空調装置等が長期間にわたって使用されるような場合には、その間の学習も禁止され、結局は、燃料噴射量制御の精度低下も避けられない。
【0011】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、インジェクタの経時劣化等に起因する噴射量制御の精度低下をより好適に抑制することのできるエンジンの燃料噴射制御装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
先ず、請求項1に記載の発明は、エンジンのアイドル安定状態の判定のもとに、当該エンジンの回転速度を所定のアイドル回転速度に維持するための燃料噴射量指令値に対する補正量を学習し、この学習した補正量に基づいて同エンジンの各運転時における燃料噴射量指令値を補正するエンジンの燃料噴射制御装置において、エンジンがアイドル安定状態にあることを含む前提条件が成立していることを条件として、空調装置の駆動スイッチがオンに設定されているときには前記学習のために同空調装置のコンプレッサの駆動を強制的に停止し、このコンプレッサの駆動停止がなされてからの経過時間が前記コンプレッサの駆動に伴って生じていた燃料噴射量指令値の変化が十分に減少する所定時間以上となったことを条件に前記学習を実行し、この学習の終了後に前記停止したコンプレッサを再び駆動させるものであって、前記前提条件が成立しているときであってもこの前提条件の成立後に前記学習が一度実行されていることが確認されるときには、前記学習のためのコンプレッサの強制的な駆動停止及び前記学習の実行を禁止し、この禁止している期間に前記前提条件が不成立となり、その後に前記前提条件が再び成立したときには前記態様で前記学習を実行する学習制御手段を備えることをその要旨とする。
【0013】
上記構成によれば、補正量の学習に際して空調装置の駆動スイッチがオンとなっているときであっても、空調装置を駆動するコンプレッサの駆動を一時的に停止するとともに、同コンプレッサの駆動停止後に同コンプレッサの駆動に伴って生じていた燃料噴射量指令値の変化が十分に減少するようになる時間以上が経過するのを待つことで、上記補正量の学習を禁止する要因による影響を排除した上で、上記補正量の学習を精度よく実行することができるようになる。これにより、補正量の学習機会を好適に増加させてその学習精度を向上させることができるようになり、ひいてはインジェクタの経時劣化等に起因する噴射量制御の精度低下をより好適に抑制することが可能になる。
【0024】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のエンジンの燃料噴射制御装置において、前記エンジンがコモンレール式のディーゼルエンジンであることをその要旨とする。
【0025】
通常、コモンレール式のディーゼルエンジンでは、空燃比制御が行われないために、前述したようにインジェクタの経時劣化等に起因してその噴射効率が低下すると、噴射量制御についての精度低下が顕著に現れる。この点、上記構成によれば、こうしたコモンレール式のディーゼルエンジンにあって、噴射量制御の精度低下を好適に抑制することができるようになる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施の形態について、図1〜図5を参照して詳細に説明する。
【0027】
図1は、本実施の形態において、車載されたコモンレール式のディーゼルエンジンの燃料噴射にかかるシステムの概略構成を示している。
この図1に示すように、ディーゼルエンジン1には、複数の気筒(本実施の形態では4つの気筒)♯1〜♯4が設けられており、各気筒♯1〜♯4の燃焼室に対して燃料を噴射するインジェクタ2が配設されている。インジェクタ2からエンジン1の各気筒♯1〜♯4への燃料噴射は、噴射制御用の電磁弁3のオン・オフにより制御される。
【0028】
インジェクタ2は、各気筒共通の蓄圧配管としてのコモンレール4に接続されており、基本的には上記噴射制御用の電磁弁3が開いている間、コモンレール4内の燃料がインジェクタ2よりエンジン1の各気筒♯1〜♯4に噴射される。コモンレール4には、こうした燃料噴射を可能とするだけの比較的高い圧力の燃料が連続的に蓄積されるようになっている。
【0029】
コモンレール4は、供給配管5を介してサプライポンプ6の吐出ポート6aに接続されている。供給配管5の途中には、逆止弁7が設けられており、この逆止弁7によって、サプライポンプ6からコモンレール4への燃料の供給が許容され、且つコモンレール4からサプライポンプ6への燃料の逆流が規制されるようになっている。
【0030】
サプライポンプ6は、吸入ポート6bを介して燃料タンク8に接続されており、その途中にはフィルタ9が設けられている。このサプライポンプ6は、エンジン1の回転に同期する図示しないカムによってプランジャを往復運動させることによって駆動される。これにより、サプライポンプ6は、燃料タンク8からフィルタ9を介して燃料を吸入し、その燃料を要求される所定圧にまで高めてコモンレール4に供給する。
【0031】
さらに、サプライポンプ6の吐出ポート6a近傍には、圧力制御弁10が設けられている。圧力制御弁10は、オン信号に応じて自身の弁体を閉じ、吐出ポート6aからコモンレール4に向かう燃料の供給を許容するようになっている。また、この圧力制御弁10は、オフ信号に応じて自身の弁体を開き、吐出ポート6aから吐出されない分の余剰燃料を、サプライポンプ6に設けられたリターンポート6cからリターン配管11を経て燃料タンク8へと戻すようになっている。そして、こうした圧力制御弁10のオン・オフ制御によって、吐出ポート6aからコモンレール4側へと吐出される燃料圧力(ひいては吐出量)が調整される。
【0032】
またコモンレール4には、リリーフ弁12が設けられており、例えばコモンレール4内の燃料圧力が過剰に高まるような場合、このリリーフ弁12が開かれるようになっている。これにより、コモンレール4内の高圧燃料がリターン配管11を経て燃料タンク8へと戻されて、コモンレール4内の圧力が低下されるようになる。
【0033】
さらに、本実施の形態にあってインジェクタ2は、各気筒♯1〜♯4に対し、エンジン出力の発生にかかる主たる量の燃料噴射(「メイン噴射」)を行うのに先立って、着火を促進する燃焼環境を形成する為の微少量の燃料の噴射(「パイロット噴射」)を行うことができるようになっている。
【0034】
一方、エンジン1には、その運転状態を検出するために、以下の各種センサ等が設けられている。すなわち、アクセルペダル(図示略)の近傍には、その踏み込み量(アクセル開度ACC)を検出するためのアクセルセンサ21が設けられている。また、エンジン1のシリンダブロックには、その中を流れる冷却水の温度を検出するための水温センサ22が設けられている。さらに、エンジン1の吸気通路13には、各気筒#1〜#4に吸入される空気の圧力(吸気圧PM)を検出するための吸気圧センサ23が設けられている。
【0035】
加えて、エンジン1のクランクシャフト(図示略)に設けられたパルサの近傍には、クランク角センサ24が設けられている。さらに、クランクシャフトの回転は、吸気弁31及び排気弁32を開閉動作させるためのカムシャフト(図示略)にタイミングベルト等を介して伝達される。このカムシャフトは、クランクシャフトの1/2回転の回転速度で回転するよう設定されている。このカムシャフトに設けられたパルサの近傍には、カム角センサ25が設けられている。そして、本実施の形態では、これら両センサ24,25から出力されるパルス信号により、エンジン回転速度NE、クランク角、カム角、及び各気筒♯1〜♯4におけるピストンの上死点が算出(気筒が判別)されるようになっている。
【0036】
また、エンジン1には、空調装置を駆動するコンプレッサ33が設けられている。このコンプレッサ33には、これもタイミングベルト等を介して、上記クランクシャフトの回転が伝達されている。さらに、車室内には、エアコンスイッチ26が設けられている。乗員によりエアコンスイッチ26がオン操作されるとコンプレッサ33が駆動される一方、同エアコンスイッチ26がオフ操作されると同コンプレッサ33の駆動が停止されるようになっている。
【0037】
また、本実施の形態において、エンジン1の運転状態をはじめとするこれら各種制御は、電子制御装置(ECU)40を通じて統括的に行われる。この電子制御装置40は、前述したアクセルセンサ21、水温センサ22、吸気圧センサ23、クランク角センサ24、カム角センサ25等の検出信号に基づくエンジン1の運転条件に応じて、電磁弁3や、圧力制御弁10、リリーフ弁12等を制御する。また、電子制御装置40は、そうした制御の一環として、インジェクタ2からの燃料の噴射制御、並びにアイドル時におけるエンジン回転速度を前記アイドル回転速度とすべく燃料噴射量指令値を調整する制御(前記ISC)を併せて行っている。さらに、電子制御装置40は、このISCの実行時において、コンプレッサ33が作動していないこと等といった特定の条件下での燃料噴射量指令値に対する補正量を学習補正値Qdとして学習している。そして、上記燃料噴射制御に際し、この学習した学習補正値Qdに基づいてインジェクタ2から噴射される燃料量を補正することで、同インジェクタ2の経時劣化等に伴う燃料噴射量の誤差を補償する。
【0038】
以下、こうした燃料噴射制御について具体的に説明する。
この燃料噴射制御では、必要量の燃料を一時に噴射する「通常噴射」に加え、必要量の燃料を「パイロット噴射」と「メイン噴射」との2度に分割して噴射する「分割噴射」が行われる。
【0039】
通常噴射における燃料噴射制御は、次のように行われる。すなわち先ず、電子制御装置40は、エンジン1の運転条件に応じた燃料の噴射量(最終噴射量Qf)及び燃料噴射時期を算出する。また、その算出した最終噴射量Qfを上記学習補正値Qdに基づき補正することで、目標噴射量Qtを算出する。さらに、そのときのエンジン回転速度NEや噴射圧(コモンレール4内に蓄圧された燃料の圧力)に応じて、上記算出した目標噴射量Qtに応じた量の噴射に必要な噴射時間Tqを算出する。
【0040】
そして、ここで算出された燃料噴射時期になると、電子制御装置40は、インジェクタ2の電磁弁3を開いて、コモンレール4より供給される高圧燃料の各気筒♯1〜♯4への噴射を開始する。その後、算出された噴射時間Tqだけ電磁弁3を開いた状態を保持して必要な量の燃料噴射を行った後、同電磁弁3を閉じて燃料噴射を終了する。
【0041】
一方、分割噴射時の燃料噴射制御においては、電子制御装置40は、上記算出された最終噴射量Qfを最終パイロット噴射量Qfpと最終メイン噴射量Qfmとに分配する。また、それら両噴射量Qfp,Qfmを上記学習補正値Qdに基づき各別に補正することで、目標パイロット噴射量Qtp及び目標メイン噴射量Qtmをそれぞれ算出する。さらに、そのときのエンジン回転速度NEや噴射圧に応じた両噴射における噴射時間、すなわちパイロット噴射時間Tqpとメイン噴射時間Tqmとを算出する。
【0042】
そして、電子制御装置40は、上記算出された燃料噴射時期になると、パイロット噴射時間Tqpだけ上記電磁弁3を開いて、上記算出された目標パイロット噴射量Qtp分の微少量の燃料を各気筒♯1〜♯4に噴射した後、同電磁弁3を一旦閉じる。そして、所定期間が経過した後、再び同電磁弁3を開き、燃料噴射を再開する。その後、メイン噴射時間Tqmだけ同電磁弁3を開いて、上記目標メイン噴射量Qtm分の燃料を噴射した後、燃料噴射を終了する。
【0043】
ところで、上記学習補正値Qdの学習をコンプレッサ33が作動していないことを条件に実行すると、同学習の実行機会が減少し、その分だけ燃料噴射制御の精度が低下するおそれがあることは前述した通りである。
【0044】
そこで、本実施の形態では、こうした燃料噴射制御の精度低下を抑制すべく、アイドル安定状態を含む特定の条件下であって、且つエアコンスイッチ26がオン操作されているときには、コンプレッサ33の駆動を一時的に停止した上で、上記学習補正値Qdの学習を実行するようにしている。なお、このコンプレッサ33の一時的な停止は、上記学習が終了した後に解除されるようになっている。換言すれば、コンプレッサ33は、上記学習が終了した後に再起動される。
【0045】
これにより、学習補正値Qdの学習に際してコンプレッサ33が駆動されているときであっても、前述したコンプレッサ33の負荷変動による影響を排除した上で、同学習を実行することができるようになる。従って、その分だけ学習補正値Qdの学習機会を増加させてその学習精度を向上させることができるようになり、ひいてはインジェクタ2の経時劣化等に起因する燃料噴射制御の精度低下を抑制することができるようになる。
【0046】
以下、こうした学習補正値Qdの学習処理を含む燃料噴射制御にかかる各処理の詳細な処理手順について、図2〜図4に示すフローチャートを参照して説明する。
【0047】
なお、図2は学習補正値Qdの学習処理の処理手順を示し、図3はコンプレッサ33の一時停止処理の処理手順を示し、図4は噴射時間算出処理の処理手順を示している。また、これらフローチャートに示される一連の処理は、上記電子制御装置40により、それぞれ所定の周期をもって繰り返し実行される。
【0048】
ここでは先ず、図2を参照して、上記学習補正値Qdの学習処理の処理手順について説明する。
同図2に示すように、この処理では先ず、上記学習補正値Qdの学習を実行するための前提条件が成立しているか否かが判断される(ステップS100)。具体的には、以下の(条件a)〜(条件c)が全て満たされることをもって、前提条件が成立していると判断される。
(条件a)アイドル安定状態であること。
(条件b)エンジン回転速度NEの変動量が所定範囲内であること。
(条件c)燃料噴射量指令値の変動量が所定範囲内であること。
【0049】
そして、これら(条件a)〜(条件c)のいずれか1つでも満たされていないと判断される場合には(ステップS100:NO)、エアコンカット許可フラグが「オン」された後(ステップS101)、本処理が一旦終了される。なお、このエアコンカット許可フラグは、以下の処理(ステップS102〜S108)を通じて学習補正値Qdの学習が終了したときに「オフ」される(ステップS110)フラグである。すなわち、このエアコンカット許可フラグが「オン」されていることをもって、上記前提条件が成立した後において学習補正値Qdの学習が未だ終了していないと判断することができる。
【0050】
その後、本処理の実行が繰り返され、上記(条件a)〜(条件c)の全てが満たされていると判断されるようになると(ステップS100:YES)、上記エアコンカット許可フラグが「オン」されているか否かが判断される(ステップS102)。そして、このエアコンカット許可フラグが「オフ」されていると判断される場合には(ステップS102:NO)、上記前提条件が満たされた後において学習補正値Qdの学習が既に終了しており、同学習を実行する必要がないとして、本処理が一旦終了される。
【0051】
一方、エアコンカット許可フラグが「オン」されていると判断される場合には(ステップS102:YES)、上記学習補正値Qdの学習が未だ終了していないとして、次に、コンプレッサ33が作動しているか否かが判断される(ステップS103)。そして、コンプレッサ33が作動していると判断される場合には(ステップS103:YES)、エアコンカット要求フラグが「オン」される(ステップS104)。なお、このエアコンカット要求フラグは、後に詳述する一時停止処理(図3)において、コンプレッサ33の駆動を一時的に停止するか否かを判断する際に参照されるフラグである。具体的には、このエアコンカット要求フラグが「オン」されているときに、コンプレッサ33の駆動が一時的に停止される。このエアコンカット要求フラグも、上記エアコンカット許可フラグと同様に、上記学習補正値Qdの学習が終了した後に「オフ」されるフラグである。
【0052】
また、このとき併せて、学習禁止フラグが「オン」される(ステップS105)。なお、この学習禁止フラグは、同フラグが「オン」されているときには、学習補正値Qdの学習を禁止するといったように用いられるフラグである。
【0053】
一方、エアコンスイッチ26が「オフ」されている場合、若しくはコンプレッサ33の駆動が既に一時停止されている場合、すなわちコンプレッサ33が作動していないと判断される場合には(ステップS103:NO)、学習禁止フラグが「オフ」される(ステップS106)。
【0054】
そして、このようにエアコンカット要求フラグや学習禁止フラグが適宜操作された後、以下の(条件d)及び(条件e)が共に満たされるか否かが判断される(ステップS107)。
(条件d)コンプレッサ33の駆動が停止された後、所定時間α以上経過していること。なお、この所定時間αは、コンプレッサ33の駆動が停止された後に、その駆動に伴って生じていた燃料噴射量指令値の変化が十分に減少するようになる時間が実験などにより求められた上で、電子制御装置40に予め記憶されている。
(条件e)学習禁止フラグが「オフ」されていること。
【0055】
そして、これら(条件d)及び(条件e)のうちの一方でも満たされていないと判断される場合には(ステップS107:NO)、本処理が一旦終了される。その後、本処理が繰り返され、上記(条件d)及び(条件e)が共に満たされるようになると(ステップS107:YES)、上述した燃料噴射量指令値の補正量に基づく学習補正値Qdの学習が実行される(ステップS108)。
【0056】
そしてその後、上記エアコンカット要求フラグが「オフ」されるとともに(ステップS109)、エアコンカット許可フラグが「オフ」された後(ステップS110)、本処理が一旦終了される。
【0057】
次に、図3を参照して、コンプレッサ33の一時停止処理の処理手順について説明する。
同図3に示すように、この処理では先ず、上記学習処理によってエアコンカット要求フラグが「オン」されているか否かが判断される(ステップS200)。
【0058】
そして、エアコンカット要求フラグが「オン」されていると判断される場合には(ステップS200:YES)、コンプレッサ33の駆動が一時的に停止される(ステップS201)。一方、エアコンカット要求フラグが「オフ」されていると判断される場合には(ステップS200:NO)、コンプレッサ33の駆動の一時停止が解除される(ステップS202)。このように、コンプレッサ33の駆動の一時停止とその解除とが適宜切り換えられた後、本処理は一旦終了される。
【0059】
次に、図4を参照して、噴射時間算出処理の処理手順について説明する。
同図4に示すように、この処理では先ず、エンジン回転速度NEやアクセル開度ACC、吸気圧PM等に基づいて、このときのエンジン1の運転状態に適した最終噴射量Qfが算出される(ステップS300)。
【0060】
その後、前述した態様をもって、上記最終噴射量Qf及び学習補正値Qdに基づく目標噴射量の算出が実行される(ステップS301)。すなわち、燃料噴射制御において前記「通常噴射」が選択されているときには、前記目標噴射量Qtが算出される。一方、燃料噴射制御において前記「分割噴射」が選択されているときには、前記目標パイロット噴射量Qtp及び目標メイン噴射量Qtmがそれぞれ算出される。
【0061】
そしてその後、エンジン回転速度NEや噴射圧等に応じて、上記目標噴射量に応じた量の噴射に必要な噴射時間が算出される(ステップS302)。すなわち、通常噴射時には、上記目標噴射量Qtに応じた量の噴射に必要な噴射時間Tqが算出される。一方、分割噴射時には、上記目標メイン噴射量Qtmに応じた量の噴射に必要な噴射時間Tqm、及び上記目標パイロット噴射量Qtpに応じた量の噴射に必要な噴射時間Tqpがそれぞれ算出される。その後、本処理は一旦終了される。
【0062】
以下、上述した各処理がどのように行われるのかを、図5に示すタイミングチャートを参照しつつ説明する。
なお、図5は、以下に記載する各項目についての推移をそれぞれ示している。
(a)前提条件の成立状況。
(b)エアコンカット要求フラグの操作状態。
(c)エアコンカット許可フラグの操作状態。
(d)コンプレッサ33の駆動状況。
(e)コンプレッサ33の駆動が停止された後の経過時間。
【0063】
さて、図5(a)に示すように上記前提条件が成立していないときには(タイミングt1以前)、図5(b)に示すように、エアコンカット要求フラグが「オフ」されている。また、このときエアコンカット許可フラグが「オン」されている。そして、このとき上記学習補正値Qdの学習は実行されない。すなわち、燃料噴射制御では、インジェクタ2から噴射される燃料量の補正に際して、以前に学習された学習補正値Qdが用いられる。
【0064】
その後、図5(a)に示すように、上記前提条件が成立すると(タイミングt1)、図5(b)に示すように、エアコンカット要求フラグが「オン」される。そして、このとき、図5(d)に示すように、コンプレッサ33の駆動が一時的に停止されるとともに、図5(e)に示すように、同コンプレッサ33の駆動停止後の経過時間の計時が開始される。
【0065】
そしてその後、図5(e)に示すように、上記経過時間が所定時間αになると(タイミングt2)、上記学習補正値Qdの学習が実行される。そして、同学習が終了すると(タイミングt3)、図5(b)及び図5(c)に示すように、エアコンカット許可フラグとエアコンカット要求フラグとが共に「オフ」される。そして、このとき、図5(d)に示すように、コンプレッサ33が再起動される。そして、この後における燃料噴射制御では、インジェクタ2から噴射される燃料量の補正に際して、このとき新たに学習された学習補正値Qdが用いられるようになる。
【0066】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
(1)本実施の形態では、特定条件下であって、且つエアコンスイッチ26がオン操作されているときには、同コンプレッサ33の駆動を一時的に停止した上で、上記学習補正値Qdの学習を実行するようにした。このため、学習補正値Qdの学習機会を好適に増加させてその学習精度を向上させることができるようになり、ひいてはインジェクタ2の経時劣化等に起因する燃料噴射制御の精度低下を好適に抑制することができるようになる。
【0067】
(2)本実施の形態によれば、空燃比制御が行われないためにインジェクタ2の経時劣化等に起因してその噴射効率が低下した場合において燃料噴射制御の精度低下が顕著に現れるコモンレール式のディーゼルエンジン1にあって、その燃料噴射制御の精度低下を好適に抑制することができるようになる。
【0068】
なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記実施の形態では、コンプレッサ33の駆動を一時的に停止した上で学習補正値Qdの学習を実行するようにしたが、これに代えて、コンプレッサ33の負荷を一時的に固定した上で、同学習を実行するようにしてもよい。こうした構成では、学習補正値Qdの学習に際してエアコンスイッチ26がオン操作されているときであっても、コンプレッサ33は駆動される。とはいえ、その影響によって燃料噴射量指令値が変化する度合いを予め推定することが可能になるために、その推定した変化分を加味しつつ学習補正値Qdの学習を実行することで、同学習補正値Qdを精度よく学習することができるようになる。従って、こうした構成にあっても、インジェクタ2の経時劣化等に起因する燃料噴射制御の精度低下を好適に抑制することができるようになる。
【0069】
・上記実施の形態では、コンプレッサ33が設けられたエンジン1に本発明を適用するようにしたが、これに限られない。要は、例えばビスカスヒータ等、エンジンを駆動源とする補機であって、エンジントルク以外の因子の影響によって燃料噴射指令値が変化する補機が設けられるエンジンであれば、本発明を適用することは可能である。なお、こうした構成にあっては、学習補正値Qdの学習に際して補機が駆動されているときには、同補機の駆動を一時的に停止した上で、若しくは補機の負荷を一時的に固定した上で、同学習を実行するようにすればよい。
【0070】
・また、本発明の適用対象は、エンジンを駆動源とする補機を備えた燃料噴射制御装置に限られない。要は、学習補正値Qdの学習に際してその実行を禁止する要因であって、エンジントルク以外の因子によって燃料噴射量指令値が変化する要因を有する装置であれば、本発明を適用することは可能である。こうした装置にあっては、学習補正値Qdの学習に際して同学習の実行を禁止する要因が能動となっているときに、この要因を一時的に非能動とし、若しくはこの要因による影響を一時的に固定して同学習を実行するようにすればよい。
【0071】
・また、上記実施の形態では、本発明をコモンレール式のディーゼルエンジンに適用するようにしたが、これに限らず、他の方式のディーゼルエンジンや、ガソリンエンジン等にも本発明を適用することは可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるエンジンの燃料噴射制御装置の一実施の形態についてその概略構成を示すブロック図。
【図2】学習補正値を学習する処理についてその処理手順を示すフローチャート。
【図3】コンプレッサの駆動を一時的に停止する処理についてその処理手順を示すフローチャート。
【図4】噴射時間を算出する処理についてその処理手順を示すフローチャート。
【図5】同実施の形態の燃料噴射制御にかかる各処理についてその処理態様の一例を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
1…エンジン、2…インジェクタ、3…電磁弁、4…コモンレール、5…供給配管、6…サプライポンプ、6a…吐出ポート、6b…吸入ポート、6c…リターンポート、7…逆止弁、8…燃料タンク、9…フィルタ、10…圧力制御弁、11…リターン配管、12…リリーフ弁、13…吸気通路、21…アクセルセンサ、22…水温センサ、23…吸気圧センサ、24…クランク角センサ、25…カム角センサ、26…エアコンスイッチ、31…吸気弁、32…排気弁、33…コンプレッサ、40…電子制御装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an engine fuel injection control device.
[0002]
[Prior art]
In general, in a fuel injection control device for an engine, the amount of fuel injection is controlled by adjusting the time (injection time) for injecting fuel from an injector (fuel injection nozzle).
[0003]
On the other hand, injectors tend to deteriorate over time due to wear or the like with long-term use, and the injection efficiency tends to change. When the injection efficiency is changed in this way, the amount of fuel actually injected from the injector becomes different from the original required amount, and the accuracy of the injection amount control is lowered. Such a decrease in the accuracy of the injection amount control causes factors such as a deterioration in emission and an increase in noise.
[0004]
Therefore, conventionally, in order to suppress a decrease in the accuracy of the injection amount control due to the deterioration of the injector over time, for example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-228876, the transition of the fuel injection amount (idle injection amount) during idling An apparatus for learning and correcting the injection amount command value based on the above has also been proposed.
[0005]
Incidentally, idle speed control (ISC) for adjusting the idle injection amount command value is performed so that the engine rotational speed is maintained at a predetermined rotational speed (idle rotational speed) during idling. Through such control, an appropriate amount of fuel is injected to maintain the idling speed regardless of the influence of various factors such as the deterioration of the injector with time. That is, for example, if the injection efficiency decreases due to deterioration of the injector over time, the idle injection amount command value is set to a value on the side that increases the fuel by that amount.
[0006]
In the apparatus described in the above publication, the transition of the idle injection amount command value, that is, its correction value is learned, and the normal injection amount command value is changed to the learned correction value during normal operation of the engine. Thus, the reduction in the accuracy of the fuel injection amount control is suppressed regardless of the deterioration of the injector over time. Such correction of the injection amount command value is particularly effective in a diesel engine that does not perform air-fuel ratio control.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the value of the injection amount command value under the specific condition in which the control during idling as described above is performed also changes due to the influence of various factors other than the deterioration of the injector with time.
[0008]
For example, the load of an air conditioning compressor that is drivingly connected to the output shaft of the engine is a factor other than the change with time of the injector. Incidentally, it is known that the load on the compressor changes depending on the temperature in the passenger compartment or the difference between the temperature in the passenger compartment and the outside air temperature. Along with such a change in the operating load, the fuel injection amount required to maintain the predetermined operating state such as during idling changes, and the injection amount command value at that time also changes accordingly. become.
[0009]
Therefore, normally, in order to prevent the injection amount command value from being unnecessarily learned due to such load fluctuations of the compressor, learning of the idle injection amount command value is performed on the condition that the compressor is not operating. Yes. According to such a learning method, learning at a timing at which the idle injection amount command value changes due to a change in the compressor load is prohibited, and the accuracy of the learning correction value is also maintained.
[0010]
However, in this case, the opportunity to learn the index value is reduced, and the reliability of the learned value is lowered accordingly. In other words, the accuracy of fuel injection amount control may be reduced. In particular, when an air conditioner or the like is used for a long period of time while the compressor is in operation, learning during that period is also prohibited, and eventually the accuracy of fuel injection amount control is unavoidable.
[0011]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an engine fuel injection control device that can more suitably suppress a decrease in accuracy of injection amount control caused by deterioration of an injector over time or the like. It is to provide.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
First, the invention according to
[0013]
According to the above configuration, when learning the correction amount When the air conditioner drive switch is on Even While the drive of the compressor that drives the air conditioner is temporarily stopped, there is a period of time over which the change in the fuel injection amount command value that has occurred with the drive of the compressor is sufficiently reduced after the compressor is stopped. The learning of the correction amount is prohibited by waiting for the passage of time. The learning of the correction amount can be accurately executed after eliminating the influence of the factor. As a result, it becomes possible to suitably increase the learning amount of the correction amount and improve its learning accuracy, and more appropriately to suppress the decrease in the accuracy of the injection amount control due to the deterioration of the injector over time. It becomes possible.
[0024]
[0025]
Normally, in a common rail type diesel engine, since air-fuel ratio control is not performed, if the injection efficiency is reduced due to the deterioration of the injector over time as described above, the accuracy reduction in the injection amount control is noticeable. . In this regard, according to the above configuration, in such a common rail type diesel engine, it is possible to suitably suppress a decrease in accuracy of the injection amount control.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
[0027]
FIG. 1 shows a schematic configuration of a system related to fuel injection of a common rail type diesel engine mounted on a vehicle in the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
Further, a
[0032]
Further, the
[0033]
Further, in the present embodiment, the
[0034]
On the other hand, the
[0035]
In addition, a crank angle sensor 24 is provided in the vicinity of a pulsar provided on a crankshaft (not shown) of the
[0036]
The
[0037]
Further, in the present embodiment, these various controls including the operating state of the
[0038]
Hereinafter, such fuel injection control will be specifically described.
In this fuel injection control, in addition to “normal injection” for injecting a required amount of fuel at a time, “divided injection” for injecting the required amount of fuel divided into “pilot injection” and “main injection” twice. Is done.
[0039]
The fuel injection control in the normal injection is performed as follows. That is, first, the
[0040]
When the fuel injection timing calculated here is reached, the
[0041]
On the other hand, in fuel injection control during split injection, the
[0042]
Then, when the calculated fuel injection timing comes, the
[0043]
By the way, if learning of the learning correction value Qd is executed on condition that the
[0044]
Therefore, in the present embodiment, the
[0045]
As a result, even when the
[0046]
Hereinafter, a detailed processing procedure of each process related to the fuel injection control including the learning process of the learning correction value Qd will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS.
[0047]
2 shows the processing procedure of the learning processing of the learning correction value Qd, FIG. 3 shows the processing procedure of the temporary stop processing of the
[0048]
Here, first, the processing procedure of the learning process of the learning correction value Qd will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, in this process, first, it is determined whether or not a precondition for executing learning of the learning correction value Qd is satisfied (step S100). Specifically, it is determined that the precondition is satisfied when all of the following (condition a) to (condition c) are satisfied.
(Condition a) An idle stable state.
(Condition b) The fluctuation amount of the engine rotational speed NE is within a predetermined range.
(Condition c) The variation amount of the fuel injection amount command value is within a predetermined range.
[0049]
If it is determined that any one of these (condition a) to (condition c) is not satisfied (step S100: NO), after the air conditioner cut permission flag is turned on (step S101) ), This process is temporarily terminated. The air conditioner cut permission flag is a flag that is turned off (step S110) when learning of the learning correction value Qd is completed through the following processing (steps S102 to S108). That is, it can be determined that learning of the learning correction value Qd has not yet ended after the above precondition is satisfied when the air conditioner cut permission flag is “ON”.
[0050]
Thereafter, the execution of this process is repeated, and when it is determined that all of the above (condition a) to (condition c) are satisfied (step S100: YES), the air conditioner cut permission flag is “ON”. It is determined whether or not it has been performed (step S102). If it is determined that the air conditioner cut permission flag is “off” (step S102: NO), learning of the learning correction value Qd has already ended after the above preconditions are satisfied, The processing is temporarily terminated on the assumption that the learning need not be executed.
[0051]
On the other hand, when it is determined that the air conditioner cut permission flag is “ON” (step S102: YES), it is determined that learning of the learning correction value Qd has not ended yet, and then the
[0052]
At the same time, the learning prohibition flag is turned “ON” (step S105). This learning prohibition flag is a flag used to prohibit learning of the learning correction value Qd when the flag is “ON”.
[0053]
On the other hand, when the
[0054]
Then, after the air conditioner cut request flag and the learning prohibition flag are appropriately operated as described above, it is determined whether or not both of the following (condition d) and (condition e) are satisfied (step S107).
(Condition d) A predetermined time α or more has elapsed after the drive of the
(Condition e) The learning prohibition flag is “off”.
[0055]
Then, when it is determined that one of these (condition d) and (condition e) is not satisfied (step S107: NO), this processing is temporarily ended. Thereafter, this processing is repeated, and when both (condition d) and (condition e) are satisfied (step S107: YES), learning of the learning correction value Qd based on the correction amount of the fuel injection amount command value described above is learned. Is executed (step S108).
[0056]
Then, after the air conditioner cut request flag is “off” (step S109), and the air conditioner cut permission flag is “off” (step S110), the process is temporarily terminated.
[0057]
Next, with reference to FIG. 3, the processing procedure of the temporary stop processing of the
As shown in FIG. 3, in this process, it is first determined whether or not the air conditioner cut request flag is “ON” by the learning process (step S200).
[0058]
When it is determined that the air conditioner cut request flag is “ON” (step S200: YES), the drive of the
[0059]
Next, with reference to FIG. 4, the process procedure of the injection time calculation process will be described.
As shown in FIG. 4, in this process, first, a final injection amount Qf suitable for the operating state of the
[0060]
Thereafter, the target injection amount is calculated based on the final injection amount Qf and the learning correction value Qd in the above-described manner (step S301). That is, when “normal injection” is selected in the fuel injection control, the target injection amount Qt is calculated. On the other hand, when the “split injection” is selected in the fuel injection control, the target pilot injection amount Qtp and the target main injection amount Qtm are respectively calculated.
[0061]
After that, the injection time required for the injection of the amount corresponding to the target injection amount is calculated according to the engine speed NE, the injection pressure, etc. (step S302). That is, at the time of normal injection, an injection time Tq required for injection of an amount corresponding to the target injection amount Qt is calculated. On the other hand, at the time of split injection, an injection time Tqm required for an amount corresponding to the target main injection amount Qtm and an injection time Tqp required for an amount corresponding to the target pilot injection amount Qtp are calculated. Thereafter, this process is temporarily terminated.
[0062]
Hereinafter, how each process described above is performed will be described with reference to a timing chart shown in FIG.
In addition, FIG. 5 has shown the transition about each item described below, respectively.
(A) Status of establishment of preconditions.
(B) The operating state of the air conditioner cut request flag.
(C) The operating state of the air conditioner cut permission flag.
(D) Driving state of the
(E) Elapsed time after the drive of the
[0063]
As shown in FIG. 5A, when the above preconditions are not satisfied (before timing t1), the air conditioner cut request flag is “off” as shown in FIG. 5B. At this time, the air conditioner cut permission flag is “ON”. At this time, learning of the learning correction value Qd is not executed. That is, in the fuel injection control, when the amount of fuel injected from the
[0064]
After that, as shown in FIG. 5A, when the precondition is satisfied (timing t1), the air conditioner cut request flag is turned “ON” as shown in FIG. 5B. At this time, the drive of the
[0065]
Then, as shown in FIG. 5 (e), when the elapsed time reaches a predetermined time α (timing t2), learning of the learning correction value Qd is executed. When the learning ends (timing t3), the air conditioner cut permission flag and the air conditioner cut request flag are both turned off as shown in FIGS. 5B and 5C. At this time, the
[0066]
As described above, according to the present embodiment, the effects described below can be obtained.
(1) In the present embodiment, when the
[0067]
(2) According to the present embodiment, since the air-fuel ratio control is not performed, when the injection efficiency is reduced due to deterioration with time of the
[0068]
The above embodiment may be modified as follows.
In the above embodiment, the learning correction value Qd is learned after the drive of the
[0069]
In the above embodiment, the present invention is applied to the
[0070]
-Moreover, the application object of this invention is not restricted to the fuel-injection control apparatus provided with the auxiliary machine which uses an engine as a drive source. In short, the present invention can be applied to any apparatus that has a factor that prohibits execution of the learning correction value Qd when learning, and has a factor that causes the fuel injection amount command value to change depending on factors other than engine torque. It is. In such a device, when a factor prohibiting the execution of the learning correction value Qd is active during learning of the learning correction value Qd, this factor is temporarily deactivated, or the influence of this factor is temporarily affected. The learning may be performed in a fixed manner.
[0071]
In addition, in the above embodiment, the present invention is applied to a common rail type diesel engine. Is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of an engine fuel injection control apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure for learning learning correction values.
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure for processing for temporarily stopping driving of the compressor;
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure for processing for calculating an injection time.
FIG. 5 is a timing chart showing an example of a processing mode for each processing related to fuel injection control according to the embodiment;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
エンジンがアイドル安定状態にあることを含む前提条件が成立していることを条件として、空調装置の駆動スイッチがオンに設定されているときには前記学習のために同空調装置のコンプレッサの駆動を強制的に停止し、このコンプレッサの駆動停止がなされてからの経過時間が前記コンプレッサの駆動に伴って生じていた燃料噴射量指令値の変化が十分に減少する所定時間以上となったことを条件に前記学習を実行し、この学習の終了後に前記停止したコンプレッサを再び駆動させるものであって、
前記前提条件が成立しているときであってもこの前提条件の成立後に前記学習が一度実行されていることが確認されるときには、前記学習のためのコンプレッサの強制的な駆動停止及び前記学習の実行を禁止し、この禁止している期間に前記前提条件が不成立となり、その後に前記前提条件が再び成立したときには前記態様で前記学習を実行する学習制御手段を備える
ことを特徴とするエンジンの燃料噴射制御装置。Based on the determination of the engine idle stable state, a correction amount for the fuel injection amount command value for maintaining the engine rotation speed at a predetermined idle rotation speed is learned, and the engine is based on the learned correction amount. In the engine fuel injection control device for correcting the fuel injection amount command value in each operation of
When the preconditions including that the engine is in an idle stable state are satisfied, when the air conditioner drive switch is set to ON, the compressor of the air conditioner is forcibly driven for the learning. On the condition that the change in the fuel injection amount command value that has occurred due to the drive of the compressor has become a predetermined time or more that is sufficiently reduced after the compressor is stopped. The learning is executed, and after the learning is completed, the stopped compressor is driven again,
Even when the precondition is satisfied, when it is confirmed that the learning has been executed once after the precondition is satisfied, the forced driving of the compressor for the learning is stopped and the learning is stopped. Fuel for an engine characterized by comprising learning control means for prohibiting execution, and when the precondition is not satisfied during the prohibited period, and the precondition is satisfied again after that, Injection control device.
請求項1に記載のエンジンの燃料噴射制御装置。The engine fuel injection control device according to claim 1, wherein the engine is a common rail diesel engine.
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