JP4239331B2 - 蓄圧式燃料噴射装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧燃料が蓄圧された蓄圧配管からインジェクタに燃料を供給する蓄圧式燃料噴射装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、ディーゼル式内燃機関では、回転数やアクセル開度等の負荷に応じて、燃料の指令噴射時期や指令噴射量が算出されている。また、蓄圧配管からインジェクタに燃料を供給する蓄圧式燃料噴射装置を用いた内燃機関では、蓄圧配管の燃料圧を検出し、検出した燃料圧に基づいて指令噴射時期や指令噴射量から噴射時期や噴射期間を算出して、回転数センサから出力されるパルスに基づいてインジェクタへの通電を制御している。
【0003】
例えば、特開平3−18645号公報にある装置では、図12に示すように、回転数センサから所定のパルスが出力されたときに、蓄圧配管の燃料圧NPCを検出すると共に、検出された燃料圧NPCに基づいて、噴射時期パルス数CNECAMFと余り時間TTMFとからなる噴射時期を算出している。
【0004】
即ち、図12に示すように、噴射時期を算出する際には、上死点TDCからの指令噴射時期TFIN と燃料圧NPCに基づいて算出される噴射遅れ時間TDMとにより噴射時期を算出する。尚、前記指令噴射時期TFIN は角度(℃A)で算出される。以降の説明においても同様である。例えば、回転数センサからの所定パルスを制御基準位置として、この制御基準位置から噴射時期パルス数CNECAMFと余り時間TTMFとからなる噴射時期を算出し、その制御基準位置からのパルスをカウントすると共に、余り時間TTMFを計測して噴射時期を制御している。従って、遅くてもパルスカウントを開始するまでに、噴射時期を算出しなければならないので、蓄圧配管内の燃料圧NPCの検出もそれ以前に行わなければならない。
【0005】
しかし、蓄圧配管内の燃料圧は高圧燃料供給ポンプからの燃料圧送等により変動しており、特に加速時等の過渡時においては検出時の燃料圧と噴射時の燃料圧との圧力差により、算出した指令噴射量とインジェクタによる実際の噴射量とに誤差が生じ、適正な燃料噴射制御が行われない場合があるという問題があった。
【0006】
この誤差をなるべく小さくするために、特開平5−125985号公報にあるように、インジェクタへの通電終了時に蓄圧配管内の燃料圧を検出して、この燃料圧に基づいて次気筒での噴射期間を算出するものが提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした従来のインジェクタへの通電終了時に燃料圧を検出して、次気筒の噴射時期、噴射期間を算出するものでも、1噴射分算出が遅れるので、過渡時には前気筒での検出燃料圧と次気筒での実燃料圧との圧力差が大きく、算出した指令噴射量と実際の噴射量とに大きな差が生じるという問題があった。
【0008】
本発明の課題は、噴射量の誤差が少ない蓄圧式燃料噴射装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
内燃機関の気筒毎に設けられて気筒内に燃料を噴射するインジェクタと、高圧に蓄圧された燃料を保持しインジェクタに供給する蓄圧配管と、該蓄圧配管の燃料圧を検出する燃料圧検出手段と、クランク角が予め設定された燃料圧検出位置となったときに前記燃料圧検出手段により検出される前記燃料圧に基づいて前記インジェクタの噴射時期及び噴射期間を算出し前記インジェクタによる燃料噴射制御を行う制御手段とを備えた蓄圧式燃料噴射装置において、
前記噴射時期となったときに前記蓄圧配管の噴射時燃料圧を前記燃料圧検出手段により検出し、前記燃料圧検出位置での前記燃料圧と前記噴射時燃料圧とに応じた補正量を算出する補正量算出手段を備え、
前記制御手段は、今回の前記燃料圧検出位置での前記燃料圧と前回の前記噴射時期となったときに算出した前記補正量とから見込み圧を算出して、該見込み圧に基づいて前記噴射期間を算出することを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置がそれである。
【0010】
前記補正量算出手段は、マルチ噴射時で、メイン噴射よりも所定間隔以上先立ってパイロット噴射を行う早期パイロット域のとき、前記メイン噴射の噴射時期に前記蓄圧配管の噴射時燃料圧を前記燃料圧検出手段により検出して、前記燃料圧検出位置での前記燃料圧と前記噴射時燃料圧とに応じた補正量を算出し、前記制御手段は、今回の前記燃料圧検出位置での前記燃料圧と前回のメイン噴射時期となったときに算出した前記補正量とから見込み圧を算出して、該見込み圧に基づいてパイロット噴射期間とメイン噴射期間とを算出するようにしてもよい。あるいは、前記補正量算出手段は、マルチ噴射時で、メイン噴射よりも所定間隔以内に先立ってパイロット噴射を行う通常パイロット域のとき、前記パイロット噴射の噴射時期に前記蓄圧配管の噴射時燃料圧を前記燃料圧検出手段により検出して、前記燃料圧検出位置での前記燃料圧と前記噴射時燃料圧とに応じた補正量を算出し、前記制御手段は、今回の前記燃料圧検出位置での前記燃料圧と前回のパイロット噴射時期となったときに算出した前記補正量とから見込み圧を算出して、該見込み圧に基づいてパイロット噴射期間とメイン噴射期間とを算出するようにしてもよい。
【0011】
また、前回の補正量は、直前の気筒の噴射時期に算出されるようにしてもよい。あるいは、前回の補正量は、同一気筒での前回の噴射時期に算出されるようにしてもよい。更に、前記蓄圧配管に気筒数と異なる回数で燃料圧送が行われる高圧供給ポンプを備えると共に、前記制御手段は、前回の補正量として燃料圧送のタイミングが同じ気筒の補正量を用いるようにしてもよい。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、ディーゼル式内燃機関の蓄圧式燃料噴射装置の概略構成を示したものである。ディーゼル式の内燃機関1には、各気筒の燃焼室に対してインジェクタ2が配設され、インジェクタ2から内燃機関1への燃料噴射は、噴射制御用電磁弁3のオン・オフにより制御される。インジェクタ2は各気筒共通の高圧蓄圧配管4に接続され、噴射制御用電磁弁3が開いている間、蓄圧配管4内の燃料がインジェクタ2により内燃機関1に噴射される。
【0013】
即ち、このインジェクタ2は、噴孔を開閉するニードルの背圧側に蓄圧配管4の燃料圧が作用する背圧室が設けられ、更に、この背圧室と低圧側との間に前記噴射制御用電磁弁3が設けられる。そして、前記噴射制御用電磁弁3が閉じているときには、背圧室内の蓄圧配管4からの燃料圧の作用によってニードルは噴孔を閉じ、噴射制御用電磁弁3が開くときには、背圧室内の燃料が低圧側へ抜かれることによって、ニードルがリフトし、噴孔を開くことにより噴射が行われる。このため、蓄圧配管4には連続的に燃料噴射圧に相当する高圧燃料が蓄えられる必要があり、チェックバルブ5を介装した供給配管6により高圧供給ポンプ7が接続されている。
【0014】
高圧供給ポンプ7は、燃料タンク8から燃料供給ポンプ9を経て吸入した燃料を、内燃機関1の回転に同期するカム(図示せず)によりプランジャを往復動させて、要求される所定高圧に昇圧し、蓄圧配管4に供給するものであり、燃料圧を所定高圧に維持するための吐出量制御装置10を備えている。
【0015】
噴射制御用電磁弁3と吐出量制御装置10の作動は、電子制御回路11から出力される制御信号により制御される。電子制御回路11には、回転数センサ12及びアクセル開度センサ13からの検出信号が入力されると共に、蓄圧配管4の燃料圧を検出する圧力センサ14、及び水温、吸気温、吸気圧等の各種センサ15からの入力信号が入力される。
【0016】
電子制御回路11はこれらの入力信号に基づき内燃機関1の運転状態を判断し、噴射制御用電磁弁3及び吐出量制御装置10に対する制御信号を出力する。また、電子制御回路11は、検出データ、制御プログラム等を記憶するメモリ(RAM、ROMいずれも図示しない)を備えている。
【0017】
次に、電子制御回路11において行われる燃料噴射制御処理の一例を図2〜図4のフローチャートによって説明する。
まず、今回の処理で燃料噴射する気筒が、どの気筒であるかを判別する(ステップ100)。このステップ100は、判別された今回の気筒に対応する同種類の気筒の補正値△PCを、以降のステップ150等にてECU11内のメモリから読み込むために設けられている。この補正量△PCは、後述するステップ260等にて今回より前の燃料噴射時で算出され、上記メモリ内に格納されるものである。
【0018】
次に、前記同種類の気筒に関する説明を以下に示す。図11に示すように、例えば、内燃機関1の気筒数が6で、図示しないクランクシャフトが2回転する間の高圧供給ポンプ7からの燃料圧送回数が4回である場合には(2圧送3噴射)、第1〜第6気筒からの燃料噴射タイミングと燃料圧送タイミングとが異なる。タイミングが異なると、各気筒での燃料噴射時の蓄圧配管4内の燃料圧が大きく異なる。燃料噴射タイミングと燃料圧送タイミングとが同じになると燃料圧はほぼ同じになるので、第1と第4気筒の組み合せ、第2と第5気筒の組み合せ、第3と第6気筒との組み合せが、それぞれ同種類の気筒であると判断する。尚、同一の気筒のみを、同種類の気筒であると判断してもよい。一方、図11に示すように、気筒数が4で、燃料圧送回数が4回である場合には(1圧送1噴射)、各気筒で、燃料噴射タイミングと燃料圧送タイミングとが同じになる。この場合には、全ての気筒が同一種類であるとする。
【0019】
ステップ100の処理を実行した後、メイン噴射のみか、メイン噴射に先立ってパイロット噴射を行うマルチ噴射かの判断を行う(ステップ102)。メイン噴射のみの領域と判断されたとき、ステップ105へ進む。該ステップ105は所定の燃料圧検出位置(上死点TDCよりK℃A前の位置)か否かを回転数センサ12からの出力信号に基づいて判断する。燃料圧検出位置でないときには、該位置となるまで待機し、燃料圧検出位置となったときには、回転数センサ12の検出信号に基づいて回転数Neを取り込むと共に、アクセル開度センサ13の検出信号に基づいてアクセル開度Accpを取り込む(ステップ110)。尚、前述したK℃Aは、例えば、40℃Aで設定される。
【0020】
次に、この回転数Neとアクセル開度Accpとに基づいて、所定のプログラムに従い特性マップ(図示せず)を用い、指令噴射量QFIN を算出する(ステップ120)。続いて、同様に、特性マップ(図示せず)を用い、前記回転数Ne、指令噴射量QFIN から指令噴射時期TFIN を算出する(ステップ130)。そして、圧力センサ14の検出信号に基づいて蓄圧配管4の燃料圧NPCn を取り込む(ステップ140)。尚、添字nは、今回の処理の実行により検出した分を示す。以降、メイン噴射のみでのフローを示す。
【0021】
このフローでは、この後、メモリに格納されている補正量の読込みを行う(ステップ150)。この補正量は、機関始動時にイニシャライズされ、所定の値、例えば加減による補正では、「0」、係数として乗ずる場合には、「1」となる。ステップ140の処理により取り込んだ燃料圧NPCn から、まず、加減による補正方法として下記式に基づく見込み圧NPCFの算出例を示す(ステップ160)。
【0022】
NPCF=NPCn +△PCn-1
△PCn-1 =NPCMn-1 −NPCn-1 (前回のステップ260で処理)
ここで、△PCn-1 は前回のステップ260の処理により算出した補正量である。この補正量は、前述のステップ100にて判別された気筒に基づき今回の気筒と同種類の気筒に対応したメモリに格納された値をステップ150で読み込む。つまり、同じ圧力パターンを取る気筒群の場合は、同気筒群の読込みを行う。無論、同じ気筒の読込みでもよい。また、NPCn-1 は前回のステップ140の処理により取り込んだ燃料圧、NPCMn-1 は前回の後述するステップ250の処理により取り込んだ噴射時燃料圧である。
【0023】
前回の処理時の燃料圧NPCn-1 と前回の噴射時燃料圧NPCMn-1 との偏差に応じた補正量△PCn-1 が、今回の処理時にも定常走行時または過渡時にかかわらず、ほぼ同様に生じるので、この補正量△PCn-1 を加味した見込み圧NPCFを算出して、今回の噴射時の誤差を低減している。
【0024】
前述したように、更に係数による補正方法でもよく、この場合は、噴射時燃料圧NPCMと燃料圧NPCとの比で行う。つまり、下記式となる。
NPCF=Kn-1 ×NPCn
Kn-1 =NPCMn-1 /NPCn-1 (前回のステップ260で処理)
次に、算出した見込み圧NPCFに基づいて、噴射遅れ時間TDMを特性マップ(図8)から算出する(ステップ170)。噴射遅れ時間TDMは、図5に示すように、インジェクタ2に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、供給される燃料圧の作用を受けてニードルがリフトして開弁する構成のものであるので、燃料圧に応じて噴射遅れ時間が異なる。燃料圧と噴射遅れ時間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るとよい。
【0025】
続いて、ステップ130の処理により算出した指令噴射時期TFIN と、ステップ170の処理により算出した噴射遅れ時間TDMとに基づいて、噴射時期を算出する(ステップ180)。噴射時期は、本実施形態では、図5に示すように、制御基準位置から噴射開始直前までの噴射時期パルス数CNECAMFと、このパルスから噴射開始時までの余り時間TTMFからなる。
【0026】
(A−TFIN )/X=CNECAMF+Z
(Z/X)×Y−TDM=TTMF
また、TTMF<0であるなら、下記処理を行う。
CNECAMF=CNECAMF−1
TTMF=TTMF+Y
ここで、CNECAMFは整数であり、Zは余りである。図5に示すように、Aは制御基準位置から上死点TDCまでの角度であり、Xは回転数センサ12から出力される1パルスに相当する角度である。Yはそのときの回転速度で角度Xだけ回転するのに要する時間である。
【0027】
次に、指令噴射量QFIN と見込み圧NPCFとに基づいて、特性マップ(図9)から噴射期間TQMFを算出する(ステップ190)。そして、制御基準位置、即ちパルスカウント開始位置か否かを回転数センサ12からの出力信号に基づいて判断する(ステップ200)。制御基準位置でないときには、該位置になるまで待機し、該位置となったときには、回転数センサ12から出力されるパルスのカウントを開始する(ステップ210)。
【0028】
そして、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断する(ステップ220)。噴射時期パルス数CNECAMFとなっていないときには、噴射時期パルス数CNECAMFとなるまで待機する。噴射時期パルス数CNECAMFとなったときには、噴射時期余り時間TTMFが経過したか否かを判断する(ステップ230)。
【0029】
噴射時期余り時間TTMFが経過するまで待機し、噴射時期余り時間TTMFが経過したときには、インジェクタ2に通電を開始する(ステップ240)。これにより、インジェクタ2の図示しないニードルが、開弁方向にリフトを開始する。
【0030】
また、この通電開始時、即ちメイン噴射開始時の圧力センサ14により検出される蓄圧配管4の噴射時燃料圧NPCMn を取り込む(ステップ250)。次に、取り込んだ噴射時燃料圧NPCMn とステップ140の処理により取り込んだ燃料圧NPCn とに応じて補正量△PCn またはKn を下記式により算出し、次回以降の燃料噴射時に使用するために所定のメモリに格納する(ステップ260)。
【0031】
△PCn =NPCMn −NPCn
Kn =NPCMn /NPCn
次に、噴射期間TQMFが経過したか否かを判断し(ステップ270)、噴射期間TQMFが経過するまで待機して、噴射期間TQMFが経過したときには、インジェクタ2への通電を終了する(ステップ280)。これにより、インジェクタ2のニードルは閉弁方向にリフトし、燃料噴射が終了する。ステップ280の処理を実行後、一旦本制御処理を終了する。尚、本実施形態では、燃料噴射制御処理の実行が制御手段として働き、ステップ250,260の処理の実行が補正量算出手段として働く。
【0032】
一方、ステップ102の処理により、マルチ噴射であると判断されると、図3,4に示すマルチ噴射制御処理(ステップ300)へと進む。そして、内燃機関1の運転状態から、早期パイロット域か否かを判断する(ステップ301)。即ち、パイロット噴射を、メイン噴射よりも所定間隔以上先立って行う早期パイロット噴射域か、メイン噴射前の所定間隔以内で、前記早期パイロットよりも相当メイン噴射に近い時期でパイロット噴射を行う通常パイロット域かを判断する。
【0033】
一般的に、通常パイロット域は低速域で実行され、これにより、エミッション、騒音の低減を図ることができるが、この運転域内で、特に、高・低負荷域で前記早期パイロットを行うと、よりエミッション、騒音を低減できることが知られている。そこで、前記ステップ301にて、マルチ噴射制御処理において、早期パイロット域、通常パイロット域に分割して、以降の処理へ進むものと、本実施形態ではしている。尚、早期パイロット噴射時期は、例えば、上死点(TDC)前70℃A程度でなされる。
【0034】
前記ステップ301にて、早期パイロット域でない、即ち通常パイロット域と判断されたときには、ステップ302へ進む。前述のメイン噴射のみでのフローと同様に、該ステップ302は、所定の燃料圧検出位置か否かを回転数センサ12からの出力信号に基づいて判断する。この燃料圧検出位置は、図7に示すように、40℃A、上死点TDCより前の位置とした。燃料圧検出位置でないときには、該位置になるまで待機し、燃料圧検出位置となったときには、回転数センサ12の検出信号に基づいて回転数Neを取り込むと共に、アクセル開度センサ13の検出信号に基づいてアクセル開度Accpを取り込む(ステップ303)。
【0035】
次に、この回転数Neとアクセル開度Accpとに基づいて、所定のプログラムに従い特性マップ(図示せず)を用い、指令噴射量QFIN を算出する(ステップ304)。続いて、同様に、特性マップ(図示せず)を用い、指令噴射時期TFIN を算出する(ステップ305)。そして、圧力センサ14の検出信号に基づいて蓄圧配管4の燃料圧NPCn を取り込む(ステップ306)。
【0036】
次に、パイロット噴射量QPILOT を図示しない特性マップを用いて算出する(ステップ307)。そして、ステップ304の処理により算出した指令噴射量QFIN からパイロット噴射量QPILOT を減算してメイン噴射量QMIN を算出する(ステップ310)。
【0037】
QMIN =QFIN −QPILOT
次に、パイロット噴射とメイン噴射とのインターバルTINT (図7参照)を回転数Neと指令噴射量QFIN とに基づいて、特性マップ(図10)から算出する(ステップ320)。続いて、前述したメイン噴射のみのステップ150,160の処理と同様に、見込み圧NPCFを下記式により算出する(ステップ325,330)。
【0038】
NPCF=NPCn +△PCn-1
ここで、NPCn は、ステップ306の処理により取り込んだ蓄圧配管4の燃料圧であり、△PCn-1 は前回のステップ460の処理により算出した補正量である。
【0039】
前述したように、更に係数による補正方法でもよく、この場合は、噴射時燃料圧NPCMと燃料圧NPCとの比で行う。つまり、下記式となる。
NPCF=Kn-1 ×NPCn
Kn-1 =NPCMn-1 /NPCn-1 (前回のステップ460で処理)
続いて、ステップ330の処理により算出した通常パイロット噴射時の見込み圧NPCFとステップ305の処理により算出したパイロット噴射量QPILOT とから、図9と同様の図示しない特性マップに基づいてパイロット噴射期間TQPFを算出する(ステップ340)。
【0040】
次に、見込み圧NPCFとパイロット噴射量QPILOT とから、パイロット噴射終了遅れ時間TDEPを図示しない特性マップに基づいて算出する(ステップ350)。パイロット噴射終了遅れ時間TDEPは、噴射制御用電磁弁3をオフにした後、インジェクタ2から実際に燃料の噴射が終了するまでの時間である。その後、見込み圧NPCFから、図8に示す特性マップに基づいて、メイン噴射遅れ時間TDMを算出する(ステップ360)。
【0041】
次に、上死点TDCを基準に、指令噴射時期TFIN 、インターバルTINT 、パイロット噴射終了遅れ時間TDEP、ステップ340の処理により算出したパイロット噴射期間TQPFに基づいて、図6に示すように、パイロット噴射時期パルス数CNECAPFとパイロット噴射時期余り時間TTPFをステップ180の処理と同様に算出する(ステップ370)。
【0042】
その後、上死点TDCを基準に、指令噴射時期TFIN 、メイン噴射遅れ時間TDMに基づいて、ステップ180の処理と同様にして、メイン噴射時期パルス数CNECAMF、メイン噴射時期余り時間TTMFを算出する(ステップ380)。
【0043】
次に、ステップ310及びステップ330の処理の実行により算出したメイン噴射量QMAIN及び見込み圧NPCFにより、メイン噴射期間TQMFを図9と同様の図示しない特性マップに基づいて算出する(ステップ390)。そして、回転数センサ12により検出されるパルスが制御基準位置、即ちパルスカウント開始位置となったか否かを判断し(ステップ400)、該位置となっていないときには該位置となるまで待機する。
【0044】
制御基準位置となったときには、該位置からのパルス数のカウントを開始する(ステップ410)。そして、カウントしたパルス数がパイロット噴射時期パルス数CNECAPFとなったか否かを判断し(ステップ420)、まだ、パイロット噴射時期パルス数CNECAPFとなっていないときには待機し、パイロット噴射時期パルス数CNECAPFとなったときには、パイロット噴射時期余り時間TTPFが経過したか否かを判断する(ステップ430)。
【0045】
パイロット噴射時期余り時間TTPFが経過していないときには、経過するまで待機し、経過したときにはインジェクタ2へ通電を開始する(ステップ440)。これにより、インジェクタ2の図示せぬニードルが開弁方向にリフトを開始し、パイロット噴射が開始される。尚、このときの圧力センサ14により検出される蓄圧配管4のパイロット噴射時燃料圧NPCPn を取り込む(ステップ450)。次に、取り込んだパイロット噴射時燃料圧NPCPn とステップ306の処理により取り込んだ燃料圧NPCn とに応じて補正量△PC、又はKn を下記式により算出し、所定のメモリに格納する(ステップ460)。
【0046】
△PCn =NPCPn −NPCn
Kn =NPCPn /NPCn
次に、噴射期間TQPFが経過したか否かを判断し(ステップ470)、噴射期間TQPFが経過するまで待機し、噴射期間TQPFが経過したときには、インジェクタ2への通電を終了する(ステップ480)。これにより、インジェクタ2のニードルは閉弁方向にリフトし、パイロット噴射が終了する。
【0047】
次に、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断すると共に(ステップ490)、噴射時期余り時間TTMFが経過したか否かを判断する(ステップ500)。噴射時期パルス数CNECAMFとなり、かつ、噴射時期余り時間TTMFが経過するまで待機し、経過したときには、インジェクタ2に通電を開始する(ステップ510)。これにより、インジェクタ2の図示しないニードルが燃料圧を受けて開弁方向にリフトを開始し、メイン噴射が行われる。
【0048】
次に、図2のステップ270の処理に戻って、噴射期間TQMFが経過したか否かを判断し、噴射期間TQMFが経過したときには、インジェクタ2への通電を終了する(ステップ280)。これにより、インジェクタ2のニードルは閉弁方向にリフトし、メイン噴射が終了する。ステップ280の処理を実行後、一旦本制御処理を終了する。
【0049】
一方、ステップ301の処理の実行により、早期パイロット域であると判断されると、燃料圧検出位置か否かを判断する(ステップ302a)。前述したステップ302の処理と同様に、所定の燃料圧検出位置か否かを回転数センサ12からの出力信号に基づいて判断する。
【0050】
この燃料圧検出位置は、通常パイロット域のときのステップ302の処理と異なり、通常のパイロット域と比べて、メイン噴射前の早期にパイロット噴射するため、本実施形態では、図6に示すように、80℃A、上死点TDCより前の位置とした。
【0051】
燃料圧検出位置でないときには、該位置になるまで待機し、燃料圧検出位置となったときには、前述したステップ303〜440の処理と同様の処理を実行して、インジェクタ2へ通電を開始する(ステップ303〜440)。尚、図4において、前述した処理と同じステップについては、同一番号を付して詳細な説明を省略する。以下同様である。
【0052】
また、ステップ400aにて判断される所定の制御基準位置は、前述のメイン噴射のみ、通常パイロット域で判断される制御基準位置(ステップ200,400)よりも所定量、前の位置(早期パイロット噴射時期よりも前の位置)に変更され、この変更された制御基準位置となったか否かが、このステップで判断される。
【0053】
そして、ステップ440の処理によって、インジェクタ2の図示しないニードルが開弁方向にリフトを開始し、早期パイロット噴射が行われる。次に、噴射期間TQPFが経過したか否かを判断し(ステップ470)、噴射期間TQPFが経過するまで待機して、噴射期間TQPFが経過したときには、インジェクタ2への通電を終了する(ステップ480)。これにより、インジェクタ2のニードルは閉弁方向にリフトし、早期パイロット噴射が終了する。
【0054】
そして、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断すると共に(ステップ490)、噴射時期余り時間TTMFが経過したか否かを判断する(ステップ500)。噴射時期パルス数CNECAMFとなり、かつ、噴射時期余り時間TTMFが経過するまで待機し、経過したときには、インジェクタ2に通電を開始する(ステップ510)。これにより、インジェクタ2の図示しないニードルが燃料圧を受けて開弁方向にリフトを開始し、メイン噴射が実行される。
【0055】
また、前述したステップ250,260の処理と同様に、このときの圧力センサ14により検出される蓄圧配管4のメイン噴射時燃料圧NPCMn を取り込む(ステップ520)次に、取り込んだメイン噴射時燃料圧NPCMn とステップ06の処理により取り込んだ燃料圧NPCn とに応じて補正量△PCn 又はKn を下記式により算出し、所定のメモリに格納する(ステップ530)。
【0056】
△PCn =NPCMn −NPCn
Kn =NPCMn /NPCn
次に、ステップ270の処理に戻って(図2参照)、噴射期間TQMFが経過したか否かを判断し、噴射期間TQMFが経過したときには、インジェクタ2への通電を終了する(ステップ280)。これにより、インジェクタ2のニードルは燃料圧を受けて閉弁方向にリフトし、メイン噴射が終了する。ステップ280の処理を実行後、一旦本制御処理を終了する。
【0057】
このように、前述の実施形態では、通常パイロット域のときには、図7に示すように、パイロット噴射時燃料圧NPCPn を検出して見込み圧NPCFを算出する。また、早期パイロット域では、図6に示すように、メイン噴射のみが実行される領域と同様、メイン噴射時の噴射時燃料圧NPCPn を検出し、これを用いて見込み圧NPCFを算出している。
【0058】
この噴射時燃料圧を取り込むタイミングが、早期パイロット域、通常パイロット域出で異なるのは、早期パイロット域では、パイロット噴射後の蓄圧配管4内の圧力脈動の影響が減少しているため、メイン噴射時に蓄圧配管4の燃料圧を取り込むことにより、噴射量制御の精度を向上することができるためである。
【0059】
これに対して、通常パイロット域では、パイロット噴射とメイン噴射との間隔が小さいため、パイロット噴射後の蓄圧配管4内の圧力脈動の影響を受け、メイン噴射時に蓄圧配管4内の圧力を取り込むと、噴射量制御の精度を向上させることができなくなる恐れがある。従って、パイロット噴射時に燃料圧を取り込むことによって、前述の圧力脈動の影響を回避できると共に、前記間隔が小さいが故に、蓄圧配管4の燃料圧が、パイロット噴射時からメイン噴射時にかけてほぼ同じであることから、噴射量制御の精度を向上することができる。
【0060】
以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
【0061】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の蓄圧式燃料噴射装置は、噴射時燃料圧を取り込んで補正量を算出し、補正量により見込み圧を算出して、見込み圧に基づいて噴射期間を算出するので、過渡時にかかわらず、算出した噴射期間と実際に要求されるべき噴射期間(実噴射圧に応じた噴射期間)との誤差を低減できるという効果を奏する。また、今回の気筒が同種類か否かを判断することにより、気筒数と燃料圧送回数とが異なる場合でも、算出した噴射期間と実際の噴射期間との誤差を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態としての蓄圧式燃料噴射装置の概略構成図である。
【図2】本実施形態の電子制御回路において行われる燃料噴射制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図3】本実施形態の電子制御回路において行われるマルチ噴射制御処理の通常パイロット域を示すフローチャートである。
【図4】本実施形態の電子制御回路において行われるマルチ噴射制御処理の早期パイロット域を示すフローチャートである。
【図5】本実施形態の蓄圧式燃料噴射装置で行われる燃料噴射のタイミングチャートである。
【図6】本実施形態の蓄圧式燃料噴射装置で行われる早期パイロット域におけるタイミングチャートである。
【図7】本実施形態の蓄圧式燃料噴射装置で行われる通常パイロット域におけるタイミングチャートである。
【図8】本実施形態の見込み圧と噴射遅れ時間の関係を示すグラフである。
【図9】本実施形態の噴射期間、燃料圧、指令噴射量の関係を示すグラフである。
【図10】本実施形態の回転数、噴射量、インターバルの関係を示すグラフである。
【図11】本実施形態の同種類の気筒の説明図である。
【図12】従来のマルチ噴射のタイミングチャートである。
【符号の説明】
1…内燃機関 2…インジェクタ
3…噴射制御用電磁弁 4…蓄圧配管
6…供給配管 7…高圧供給ポンプ
8…燃料タンク 9…燃料供給ポンプ
10…吐出量制御装置 11…電子制御回路
12…回転数センサ 13…アクセル開度センサ
14…圧力センサ
Claims (6)
- 内燃機関の気筒毎に設けられて気筒内に燃料を噴射するインジェクタと、高圧に蓄圧された燃料を保持しインジェクタに供給する蓄圧配管と、該蓄圧配管の燃料圧を検出する燃料圧検出手段と、クランク角が予め設定された燃料圧検出位置となったときに前記燃料圧検出手段により検出される前記燃料圧に基づいて前記インジェクタの噴射時期及び噴射期間を算出し前記インジェクタによる燃料噴射制御を行う制御手段とを備えた蓄圧式燃料噴射装置において、
前記噴射時期となったときに前記蓄圧配管の噴射時燃料圧を前記燃料圧検出手段により検出し、前記燃料圧検出位置での前記燃料圧と前記噴射時燃料圧とに応じた補正量を算出する補正量算出手段を備え、
前記制御手段は、今回の前記燃料圧検出位置での前記燃料圧と前回の前記噴射時期となったときに算出した前記補正量とから見込み圧を算出して、該見込み圧に基づいて前記噴射期間を算出することを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 - 前記補正量算出手段は、マルチ噴射時で、メイン噴射よりも所定間隔以上先立ってパイロット噴射を行う早期パイロット域のとき、前記メイン噴射の噴射時期に前記蓄圧配管の噴射時燃料圧を前記燃料圧検出手段により検出して、前記燃料圧検出位置での前記燃料圧と前記噴射時燃料圧とに応じた補正量を算出し、
前記制御手段は、今回の前記燃料圧検出位置での前記燃料圧と前回のメイン噴射時期となったときに算出した前記補正量とから見込み圧を算出して、該見込み圧に基づいてパイロット噴射期間とメイン噴射期間とを算出することを特徴とする請求項1記載の蓄圧式燃料噴射装置。 - 前記補正量算出手段は、マルチ噴射時で、メイン噴射よりも所定間隔以内に先立ってパイロット噴射を行う通常パイロット域のとき、前記パイロット噴射の噴射時期に前記蓄圧配管の噴射時燃料圧を前記燃料圧検出手段により検出して、前記燃料圧検出位置での前記燃料圧と前記噴射時燃料圧とに応じた補正量を算出し、
前記制御手段は、今回の前記燃料圧検出位置での前記燃料圧と前回のパイロット噴射時期となったときに算出した前記補正量とから見込み圧を算出して、該見込み圧に基づいてパイロット噴射期間とメイン噴射期間とを算出することを特徴とする請求項1記載の蓄圧式燃料噴射装置。 - 前回の補正量は、直前の気筒の噴射時期に算出されたことを特徴とする請求項1ないし請求項3記載の蓄圧式燃料噴射装置。
- 前回の補正量は、同一気筒での前回の噴射時期に算出されたことを特徴とする請求項1ないし請求項3記載の蓄圧式燃料噴射装置。
- 前記蓄圧配管に気筒数と異なる回数で燃料圧送が行われる高圧供給ポンプを備えると共に、前記制御手段は、前回の補正量として燃料圧送のタイミングが同じ気筒の補正量を用いることを特徴とする請求項1ないし請求項3記載の蓄圧式燃料噴射装置。
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