JP4513895B2 - Fuel injection system control device - Google Patents

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M57/00Fuel-injectors combined or associated with other devices
    • F02M57/005Fuel-injectors combined or associated with other devices the devices being sensors

Description

本発明は、コモンレールシステム等の燃料噴射システムの作動を制御する燃料噴射システム制御装置に関する。   The present invention relates to a fuel injection system control device that controls the operation of a fuel injection system such as a common rail system.
燃料ポンプから圧送した燃料をコモンレールにて蓄圧して複数の燃料噴射弁に分配する燃料噴射システムにおいて、従来では、コモンレールに設けられた燃圧センサ(レール圧センサ)の出力値を用いて、燃料ポンプ等の燃料噴射システム構成機器の作動を制御している(特許文献1参照)。
特開平10−220272号公報
2. Description of the Related Art In a fuel injection system in which fuel pumped from a fuel pump is accumulated in a common rail and distributed to a plurality of fuel injection valves, conventionally, a fuel pump is used by using an output value of a fuel pressure sensor (rail pressure sensor) provided in the common rail The operation of fuel injection system components such as the above is controlled (see Patent Document 1).
JP-A-10-220272
しかしながら、上記燃圧センサの出力値から換算される圧力が、実際の圧力の真値と一致しているという保障はない。つまり、製造過程における加工誤差や設計誤差等による燃圧センサの個体差に起因して、出力値から換算される圧力が真値からずれてしまっていたとしても、従来の燃料噴射システムではこのようなずれを保障することができず、出力値に対するロバスト性が十分ではない。よって、燃料噴射システムの作動を精度良く制御することが十分にできない。 However, there is no guarantee that the pressure converted from the output value of the fuel pressure sensor matches the true value of the actual pressure. In other words, even if the pressure converted from the output value has deviated from the true value due to individual differences in the fuel pressure sensor due to processing errors, design errors, etc. in the manufacturing process, this is not the case with conventional fuel injection systems. The deviation cannot be guaranteed, and the robustness to the output value is not sufficient. Therefore, the operation of the fuel injection system cannot be sufficiently controlled.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、燃圧センサの出力値に対するロバスト性を向上させることで、その出力値を用いた燃料噴射システムを精度良く制御できるようにした燃料噴射システム制御装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to improve the robustness with respect to the output value of the fuel pressure sensor so that the fuel injection system using the output value can be accurately controlled. An object of the present invention is to provide a fuel injection system control device.
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。   Hereinafter, means for solving the above-described problems and the operation and effects thereof will be described.
請求項1記載の発明では、燃料を蓄圧する蓄圧容器、及び前記蓄圧容器から分配される燃料を噴射する複数の燃料噴射弁を備えた燃料噴射システムに適用され、前記燃料噴射弁からの燃料噴射に伴い変動する燃料の圧力を検出する燃圧センサを備え、前記燃圧センサの出力値を用いて前記燃料噴射システムの作動を制御する燃料噴射システム制御装置であって、前記燃圧センサは、前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁の噴射孔に至るまでの燃料通路のうち前記蓄圧容器に対して前記噴射孔に近い側に配置されるとともに、前記燃料噴射弁の各々に対して設けられ、複数の前記燃圧センサの出力値を各々取得する出力値取得手段と、取得した各々の前記出力値の平均値を算出する平均値算出手段と、前記燃圧センサの出力値と前記平均値との偏差が予め設定された閾値よりも小さいことを条件として、前記燃圧センサの出力値が前記平均値に一致するよう前記出力値を補正する出力値補正手段と、を備えることを特徴とする。 The invention according to claim 1 is applied to a fuel injection system including an accumulator for accumulating fuel and a plurality of fuel injectors for injecting fuel distributed from the accumulator, and fuel injection from the fuel injector A fuel pressure sensor that detects the pressure of the fuel that fluctuates along with the fuel pressure sensor, and controls an operation of the fuel injection system using an output value of the fuel pressure sensor, wherein the fuel pressure sensor Of the fuel passage from the fuel injection valve to the injection hole of the fuel injection valve, the fuel storage valve is disposed on the side closer to the injection hole with respect to the pressure accumulating container, deviation of the output value obtaining means for obtaining respective output values of the sensor, the average value calculating means for calculating an average value of the output values of the acquired each with the average value and the output value of the fuel pressure sensor Subject to less than a preset threshold, characterized in that it comprises an output value correcting means for correcting the output value so that the output value of the fuel pressure sensor is equal to the average value.
従来の制御装置では燃圧センサを蓄圧容器に1つ設けていたのに対し、本発明では、燃圧センサを燃料噴射弁の各々に対して設け、これら複数の燃圧センサの出力値の平均値を算出する。そして、当該平均値が真値からどれだけずれているかを示すずれ量、つまり真値に対する平均値のずれ量(正確にはずれ量の期待値)は、真値に対する出力値のずれ量(正確にはずれ量の期待値)に比べて小さいと言える。よって、ずれ量が小さい平均値に一致するよう燃圧センサの出力値を補正する本発明によれば、出力値が真値に一致するよう補正されることとなる。したがって、燃圧センサの出力値に対するロバスト性を向上させることができ、ひいては燃料噴射システムを精度良く制御できる。 In contrast to the conventional control device in which one fuel pressure sensor is provided in the pressure accumulating vessel, in the present invention, a fuel pressure sensor is provided for each of the fuel injection valves, and the average value of the output values of the plurality of fuel pressure sensors is calculated. To do. The deviation amount indicating how much the average value deviates from the true value, that is, the deviation amount of the average value with respect to the true value (more precisely, the expected value of the deviation amount) It can be said that it is smaller than the expected value of the deviation amount. Therefore, according to the present invention in which the output value of the fuel pressure sensor is corrected so that the deviation amount matches the small average value, the output value is corrected to match the true value. Therefore, the robustness with respect to the output value of the fuel pressure sensor can be improved, and as a result, the fuel injection system can be accurately controlled.
請求項2記載の発明では、特定の前記燃圧センサについて、異なる圧力条件毎に取得された前記出力値と前記圧力条件との関係を示す出力特性線(図7中の符号L1,L2,L3,L4にて例示される直線)を算出する特性線算出手段を備え、前記平均値算出手段は、複数の前記燃圧センサの各々について算出された前記出力特性線を平均化してなる基準線(図7中の符号Laveにて例示される直線)を前記平均値として算出することを特徴とする。   According to the second aspect of the present invention, for the specific fuel pressure sensor, output characteristic lines indicating the relationship between the output value acquired for each different pressure condition and the pressure condition (reference numerals L1, L2, L3, Characteristic line calculating means for calculating a straight line exemplified by L4, and the average value calculating means averages the output characteristic lines calculated for each of the plurality of fuel pressure sensors (FIG. 7). A straight line exemplified by a symbol Lave in the middle) is calculated as the average value.
特に、上記出力特性線を直線とした場合、このような直線を、異なる圧力条件毎に取得された出力値が少なくとも2点あれば算出でき、先述のように、燃圧センサの出力値が、検出対象となる圧力に対して所定の線形の関係をもって変化するものである場合、前記2点以外の圧力について出力特性線(直線)から求められる出力値と圧力との関係を、精度良く算出することができる。そして、上記請求項2記載の発明では、複数の燃圧センサの各々について算出された出力特性線を平均化してなる基準線を平均値として算出する。したがって、圧力と出力値との関係を示すデータの点数を少なくしつつも精度良く平均値を算出することができるので、制御装置の記憶容量及び処理負担の軽減を図ることができる。   In particular, when the output characteristic line is a straight line, such a straight line can be calculated if there are at least two output values acquired for different pressure conditions, and the output value of the fuel pressure sensor is detected as described above. When the pressure changes with a predetermined linear relationship with respect to the target pressure, the relationship between the output value obtained from the output characteristic line (straight line) and the pressure with respect to pressures other than the two points is accurately calculated. Can do. In the second aspect of the invention, a reference line obtained by averaging the output characteristic lines calculated for each of the plurality of fuel pressure sensors is calculated as an average value. Therefore, since the average value can be calculated with high accuracy while reducing the number of data indicating the relationship between the pressure and the output value, the storage capacity and processing load of the control device can be reduced.
この場合の前記出力値補正手段の具体例として、請求項3記載の如く、前記出力特性線が前記基準線に一致するよう前記出力値を補正することが挙げられる。 As a specific example of the output value correcting means in this case, as described in claim 3, the output value is corrected so that the output characteristic line coincides with the reference line.
請求項4記載の発明では、前記燃圧センサの出力値と前記平均値との偏差が予め設定された閾値よりも大きい場合に、該当する前記燃圧センサの出力値が異常であると判定する第1異常判定手段を備えることを特徴とする。このように本発明によれば、平均値を異常判定の基準値として用いることができるため、各々の燃圧センサについて平均値と比較することにより異常判定を行うことができる。   According to a fourth aspect of the present invention, when the deviation between the output value of the fuel pressure sensor and the average value is greater than a preset threshold value, it is determined that the output value of the corresponding fuel pressure sensor is abnormal. An abnormality determining means is provided. Thus, according to the present invention, since the average value can be used as the reference value for abnormality determination, abnormality determination can be performed by comparing each fuel pressure sensor with the average value.
請求項5記載の発明では、特定の前記燃圧センサについて、異なる圧力条件毎に取得された前記出力値と前記圧力条件との関係を示す出力特性線を算出する特性線算出手段を備え、前記圧力条件毎に取得された前記出力値の前記出力特性線に対する分散値が、予め設定された閾値よりも大きい場合(つまり出力値のばらつきが大きい場合)に、該当する前記特定の燃圧センサの出力値が異常であると判定する第2異常判定手段を備えることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, for the specific fuel pressure sensor, there is provided characteristic line calculation means for calculating an output characteristic line indicating a relationship between the output value acquired for different pressure conditions and the pressure condition, and the pressure When the variance value of the output value acquired for each condition with respect to the output characteristic line is larger than a preset threshold value (that is, when the variation of the output value is large), the output value of the corresponding specific fuel pressure sensor It is provided with the 2nd abnormality determination means which determines that is abnormal.
燃圧センサの出力値は、検出対象となる圧力に対して所定の線形又は非線形の関係をもって変化するのが一般的である。つまり、出力値と圧力との関係をグラフに示すと所定の線形又は非線形になる。よって、請求項5記載の如く圧力条件毎に取得された出力値が出力特性線(つまり、上記所定の線形又は非線形の線)に対して大きくばらついている場合には、該当する燃圧センサの出力値が異常であると判定する第2異常判定手段を備えて好適である。   In general, the output value of the fuel pressure sensor changes with a predetermined linear or non-linear relationship with respect to the pressure to be detected. That is, when the relationship between the output value and the pressure is shown in a graph, it becomes a predetermined linear or non-linear. Therefore, if the output value acquired for each pressure condition varies greatly with respect to the output characteristic line (that is, the predetermined linear or non-linear line) as described in claim 5, the output of the corresponding fuel pressure sensor It is preferable to include second abnormality determination means for determining that the value is abnormal.
請求項6記載の発明では、前記燃圧センサの出力値の変動幅が設定幅以内となる燃圧安定状態であるか否かを判定する燃圧安定判定手段を備え、前記平均値算出手段は、前記燃圧安定状態であると判定された時に取得された前記出力値を用いて前記平均値を算出することを特徴とする。   According to a sixth aspect of the invention, there is provided a fuel pressure stability determining means for determining whether or not a fuel pressure stable state in which a fluctuation range of an output value of the fuel pressure sensor is within a set width, and the average value calculating means includes the fuel pressure stable state. The average value is calculated using the output value acquired when it is determined to be in a stable state.
これによれば、燃圧安定状態時の出力値を用いて平均値を算出するので、燃圧が大きく変動している時の出力値を用いて算出した場合に比べて平均値の真値からのずれ量を小さくできる。よって、出力値の補正をより一層真値に近づくようにできる。   According to this, since the average value is calculated using the output value when the fuel pressure is stable, the average value deviates from the true value compared to the case where the output value is calculated when the fuel pressure fluctuates greatly. The amount can be reduced. Therefore, the correction of the output value can be made closer to the true value.
前記燃圧安定判定手段の具体例として、請求項7記載の如く、特定の前記燃圧センサに対して所定周期で取得した出力値の変動幅が前記設定幅以内である場合に前記燃圧安定状態(例えば、図6(c)中の符号T1に示す状態)であると判定することが挙げられる。また、請求項8記載の如く、前記燃料噴射弁からの噴射を行わない噴射休止(所謂燃料カット)時又は内燃機関のアイドル運転時に前記燃圧安定状態であると判定することが挙げられる。   As a specific example of the fuel pressure stability determining means, as described in claim 7, the fuel pressure stable state (for example, when the fluctuation range of the output value acquired for a specific fuel pressure sensor at a predetermined cycle is within the set range, for example, And a state indicated by a symbol T1 in FIG. 6C. Further, as described in claim 8, it is possible to determine that the fuel pressure is stable during an injection stop (so-called fuel cut) in which injection from the fuel injection valve is not performed or during an idling operation of the internal combustion engine.
請求項9記載の発明では、前記燃料噴射システムの作動を制御する際に用いる目標燃料圧力を強制的に一定値に固定する目標燃圧固定手段を備え、前記平均値算出手段は、前記目標燃料圧力を固定した時に取得された前記出力値を用いて前記平均値を算出することを特徴とする。   The invention according to claim 9 further comprises target fuel pressure fixing means for forcibly fixing the target fuel pressure used when controlling the operation of the fuel injection system to a constant value, and the average value calculating means includes the target fuel pressure. The average value is calculated using the output value acquired when the value is fixed.
例えば、内燃機関の出力軸回転速度(エンジン回転速度)及び目標燃料噴射量に基づき目標燃料圧力を算出する場合には、当該目標燃料圧力は刻々と変化することとなる。すると、燃圧センサの出力値が変動することとなる。これに対し上記請求項9記載の発明によれば、目標燃料圧力を強制的に一定値に固定するので先述の燃圧安定状態にすることができる。そして、このような燃圧安定状態時の出力値を用いて平均値が算出されることとなるので、燃圧が変動している時の出力値を用いて算出した場合に比べて平均値の真値からのずれ量を小さくできる。   For example, when the target fuel pressure is calculated based on the output shaft rotational speed (engine rotational speed) of the internal combustion engine and the target fuel injection amount, the target fuel pressure changes every moment. Then, the output value of the fuel pressure sensor will fluctuate. On the other hand, according to the invention described in claim 9, since the target fuel pressure is forcibly fixed to a constant value, the above-described fuel pressure stable state can be achieved. Since the average value is calculated using the output value in such a stable fuel pressure state, the true value of the average value is compared with the case where the output value is calculated when the fuel pressure is fluctuating. The amount of deviation from can be reduced.
請求項10記載の発明では、前記出力値取得手段は、特定の前記燃圧センサに対して略同一の圧力条件下で前記出力値を複数取得するとともに、取得した前記複数の出力値の平均値を、前記平均値算出手段による算出に用いる出力値とすることを特徴とする。そのため、1つの出力値に含まれるノイズ等による誤差が、複数の出力値の平均値をとることによりなまされることとなるので、前記誤差による平均値への影響を小さくでき、ひいては、平均値の真値からのずれ量を小さくできる。   In the invention of claim 10, the output value acquisition means acquires a plurality of the output values under substantially the same pressure condition for the specific fuel pressure sensor, and calculates an average value of the acquired plurality of output values. The output value is used for calculation by the average value calculation means. Therefore, since an error due to noise or the like included in one output value is made by taking the average value of a plurality of output values, the influence of the error on the average value can be reduced, and consequently the average value The amount of deviation from the true value of can be reduced.
なお、上記「略同一の圧力条件下」の具体例として、例えば図4中のS22にて設定される圧力指令値Ptrgが略同一である条件下で出力値を複数取得することが挙げられる。   As a specific example of the above “substantially the same pressure condition”, for example, a plurality of output values may be acquired under the condition that the pressure command value Ptrg set in S22 in FIG. 4 is substantially the same.
請求項11記載の発明では、前記平均値算出手段により算出された前記平均値が、前記燃料噴射システムの作動を制御する際に用いる目標燃料圧力に近づくよう、前記燃料噴射システムをフィードバック制御することを特徴とする。なお、先述の第1及び第2異常判定手段等により異常判定された場合には、該当する燃圧センサの出力値を除く他の燃圧センサにかかる出力値について平均値を算出し、その平均値を上記フィードバック制御に用いるようにすることが望ましい。   In the invention according to claim 11, the fuel injection system is feedback-controlled so that the average value calculated by the average value calculating means approaches a target fuel pressure used when controlling the operation of the fuel injection system. It is characterized by. In addition, when abnormality determination is made by the first and second abnormality determination means described above, an average value is calculated for the output values applied to other fuel pressure sensors excluding the output value of the corresponding fuel pressure sensor, and the average value is calculated. It is desirable to use it for the feedback control.
請求項12記載の発明では、燃料を蓄圧する蓄圧容器、及び前記蓄圧容器から分配される燃料を噴射する複数の燃料噴射弁を備えた多気筒内燃機関の燃料噴射システムに適用され、前記燃料噴射弁からの燃料噴射に伴い変動する燃料の圧力を検出する燃圧センサを備え、前記燃圧センサの出力値を用いて前記燃料噴射システムの作動を制御する燃料噴射システム制御装置であって、前記燃圧センサは、前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁の噴射孔に至るまでの燃料通路のうち前記蓄圧容器に対して前記噴射孔に近い側に配置されるとともに、前記燃料噴射弁の各々に対して設けられ、複数の前記燃圧センサの出力値を各々取得する出力値取得手段と、取得した各々の前記出力値の平均値を算出する平均値算出手段と、前記燃圧センサの出力値と前記平均値との偏差が予め設定された閾値よりも大きい場合に、該当する前記燃圧センサの出力値が異常であると判定する異常判定手段と、を備えることを特徴とする。 The invention according to claim 12 is applied to a fuel injection system of a multi-cylinder internal combustion engine comprising an accumulator for accumulating fuel and a plurality of fuel injection valves for injecting fuel distributed from the accumulator. A fuel injection system control device that includes a fuel pressure sensor that detects a pressure of fuel that fluctuates with fuel injection from a valve, and that controls an operation of the fuel injection system using an output value of the fuel pressure sensor, the fuel pressure sensor Is arranged on the fuel passage from the pressure accumulating container to the injection hole of the fuel injection valve on the side closer to the injection hole with respect to the pressure accumulating container, and is provided for each of the fuel injection valves. Output value acquisition means for acquiring output values of the plurality of fuel pressure sensors, average value calculation means for calculating an average value of the acquired output values, and output values of the fuel pressure sensors; If the deviation between the serial average value is greater than a predetermined threshold, the abnormality determining means that the output value of the fuel pressure sensor is determined to be abnormal applicable, further comprising a to.
このように、上記請求項12記載の発明によれば平均値を異常判定の基準値として用いることができるため、各々の燃圧センサについて平均値と比較することにより異常判定を行うことができる。   Thus, according to the invention of the twelfth aspect, since the average value can be used as the reference value for abnormality determination, abnormality determination can be performed by comparing each fuel pressure sensor with the average value.
以下、本発明に係る燃料噴射装置及び燃料噴射システムを具体化した一実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態の装置は、例えば4輪自動車用エンジン(内燃機関)を対象にするコモンレール式燃料噴射システムに搭載されており、ディーゼルエンジンのエンジンシリンダ内の燃焼室に直接的に高圧燃料(例えば噴射圧力「1000気圧」以上の軽油)を噴射供給(直噴供給)する際に用いられる。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment embodying a fuel injection device and a fuel injection system according to the invention will be described with reference to the drawings. In addition, the apparatus of this embodiment is mounted in the common rail type fuel-injection system which targets the engine (internal combustion engine) for 4 wheels, for example, and high pressure fuel (directly in the combustion chamber in the engine cylinder of a diesel engine). For example, it is used when supplying (direct injection supply) light oil (injection pressure “1000 atm” or more).
はじめに、図1を参照して、本実施形態に係るコモンレール式燃料噴射システム(車載エンジンシステム)の概略について説明する。なお、本実施形態では多気筒(例えば直列4気筒)エンジンを想定している。詳しくは、4ストロークのレシプロ式ディーゼルエンジン(内燃機関)である。このエンジンでは、吸排気弁のカム軸に設けられた気筒判別センサ(電磁ピックアップ)にてその時の対象シリンダが逐次判別され、4つのシリンダ#1〜#4について、それぞれ吸入・圧縮・燃焼・排気の4行程による1燃焼サイクルが「720°CA」周期で、詳しくは例えば各シリンダ間で「180°CA」ずらしてシリンダ#1,#3,#4,#2の順に逐次実行される。図中のインジェクタ20(燃料噴射弁)は、燃料タンク10側から、それぞれシリンダ#1,#2,#3,#4用のインジェクタである。   First, an outline of a common rail fuel injection system (vehicle engine system) according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, a multi-cylinder (for example, in-line 4-cylinder) engine is assumed. Specifically, it is a 4-stroke reciprocating diesel engine (internal combustion engine). In this engine, a cylinder discrimination sensor (electromagnetic pickup) provided on the camshaft of the intake / exhaust valve sequentially discriminates the target cylinder at that time, and intake, compression, combustion, and exhaust for each of the four cylinders # 1 to # 4 are performed. One combustion cycle of the four strokes is executed in the order of cylinders # 1, # 3, # 4, and # 2 with a “720 ° CA” period, specifically, for example, by shifting “180 ° CA” between the cylinders. The injector 20 (fuel injection valve) in the figure is an injector for cylinders # 1, # 2, # 3, and # 4 from the fuel tank 10 side.
燃料供給系を構成する諸々の装置は、燃料上流側から、燃料タンク10、燃料ポンプ11、コモンレール12、及びインジェクタ20の順に配設されている。このうち、燃料タンク10と燃料ポンプ11とは、燃料フィルタ10bを介して配管10aにより接続されている。燃料タンク10は、対象エンジンの燃料(軽油)を溜めておくためのタンク(容器)である。   Various devices constituting the fuel supply system are arranged in the order of the fuel tank 10, the fuel pump 11, the common rail 12, and the injector 20 from the upstream side of the fuel. Of these, the fuel tank 10 and the fuel pump 11 are connected by a pipe 10a via a fuel filter 10b. The fuel tank 10 is a tank (container) for storing fuel (light oil) of the target engine.
同図1に示されるように、このシステムは、大きくは、ECU(電子制御ユニット)30が、各種センサからのセンサ出力(検出結果)を取り込み、それら各センサ出力に基づいて燃料供給系を構成するインジェクタ20及び燃料ポンプ11等の各装置の駆動を制御するように構成されている。   As shown in FIG. 1, in this system, an ECU (electronic control unit) 30 mainly captures sensor outputs (detection results) from various sensors and configures a fuel supply system based on these sensor outputs. The driving of each device such as the injector 20 and the fuel pump 11 is controlled.
燃料ポンプ11は、高圧ポンプ11a及び低圧ポンプ11bを有し、低圧ポンプ11bによって上記燃料タンク10から汲み上げられた燃料を、高圧ポンプ11aにて加圧して吐出するように構成されている。そして、高圧ポンプ11aに送られる燃料圧送量、ひいては燃料ポンプ11の燃料吐出量は、燃料ポンプ11の燃料吸入側に設けられた吸入調整弁(SCV:Suction Control Valve)11cによって調量されるようになっている。すなわち、この燃料ポンプ11では、吸入調整弁11c(例えば非通電時に開弁するノーマリオン型の調整弁)の駆動電流量(ひいては弁開度)を調整することで、同ポンプ11からの燃料吐出量を所望の値に制御することができるようになっている。   The fuel pump 11 includes a high-pressure pump 11a and a low-pressure pump 11b, and is configured to pressurize and discharge the fuel pumped up from the fuel tank 10 by the low-pressure pump 11b with the high-pressure pump 11a. The amount of fuel pumped to the high-pressure pump 11a, and hence the amount of fuel discharged from the fuel pump 11, is adjusted by a suction control valve (SCV) 11c provided on the fuel suction side of the fuel pump 11. It has become. That is, in the fuel pump 11, the fuel discharge from the pump 11 is adjusted by adjusting the drive current amount (and consequently the valve opening) of the intake adjustment valve 11 c (for example, a normally-on type adjustment valve that opens when not energized). The amount can be controlled to a desired value.
燃料ポンプ11を構成する2種のポンプのうち、低圧ポンプ11bは、例えばトロコイド式のフィードポンプとして構成されている。これに対し、高圧ポンプ11aは、例えばプランジャポンプからなり、図示しない偏心カムにて所定のプランジャ(例えば3本のプランジャ)をそれぞれ軸方向に往復動させることにより加圧室に送られた燃料を逐次所定のタイミングで圧送するように構成されている。いずれのポンプも、駆動軸11dによって駆動されるものである。ちなみにこの駆動軸11dは、対象エンジンの出力軸であるクランク軸41に連動し、例えばクランク軸41の1回転に対して「1/1」又は「1/2」等の比率で回転するようになっている。すなわち、上記低圧ポンプ11b及び高圧ポンプ11aは、対象エンジンの出力によって駆動される。   Of the two pumps constituting the fuel pump 11, the low-pressure pump 11b is configured as a trochoid feed pump, for example. On the other hand, the high-pressure pump 11a is composed of, for example, a plunger pump, and the fuel sent to the pressurizing chamber is obtained by reciprocating predetermined plungers (for example, three plungers) in the axial direction by eccentric cams (not shown). The pump is configured to sequentially pump at a predetermined timing. Both pumps are driven by the drive shaft 11d. Incidentally, the drive shaft 11d is interlocked with the crankshaft 41, which is the output shaft of the target engine, and rotates, for example, at a ratio of “1/1” or “½” with respect to one rotation of the crankshaft 41. It has become. That is, the low pressure pump 11b and the high pressure pump 11a are driven by the output of the target engine.
こうした燃料ポンプ11により燃料タンク10から燃料フィルタ10bを介して汲み上げられた燃料は、コモンレール12へ加圧供給(圧送)される。そして、コモンレール12は、その燃料ポンプ11から圧送された燃料を高圧状態で蓄えてこれを、シリンダ毎に設けられた高圧配管14を通じて、各シリンダ#1〜#4のインジェクタ20へそれぞれ分配供給する。これらインジェクタ20(#1)〜(#4)の燃料排出口21は、それぞれ余分な燃料を燃料タンク10へ戻すための配管18とつながっている。また、コモンレール12と高圧配管14との間には、コモンレール12から高圧配管14に流れる燃料の圧力脈動を減衰させるオリフィス12a(燃料脈動軽減手段)が備えられている。   The fuel pumped up by the fuel pump 11 from the fuel tank 10 through the fuel filter 10b is pressurized (suppressed) to the common rail 12. The common rail 12 stores the fuel pumped from the fuel pump 11 in a high pressure state and distributes and supplies the fuel to the injectors 20 of the cylinders # 1 to # 4 through the high pressure pipes 14 provided for the respective cylinders. . The fuel discharge ports 21 of these injectors 20 (# 1) to (# 4) are connected to a pipe 18 for returning excess fuel to the fuel tank 10, respectively. In addition, an orifice 12 a (fuel pulsation reducing means) is provided between the common rail 12 and the high pressure pipe 14 to attenuate the pressure pulsation of the fuel flowing from the common rail 12 to the high pressure pipe 14.
コモンレール12には減圧弁12bが備えられており、ECU30により減圧弁12bが開弁するよう制御されると、コモンレール12にて蓄圧された燃料の一部が配管18を通じて燃料タンク10へ戻される。よって、コモンレール12内の燃圧が減圧されることとなる。   The common rail 12 is provided with a pressure reducing valve 12b. When the ECU 30 is controlled to open the pressure reducing valve 12b, a part of the fuel accumulated in the common rail 12 is returned to the fuel tank 10 through the pipe 18. Therefore, the fuel pressure in the common rail 12 is reduced.
図2に、上記インジェクタ20の詳細構造を示す。なお、上記4つのインジェクタ20(#1)〜(#4)は基本的には同様の構造(例えば図2に示す構造)となっている。いずれのインジェクタ20も、燃焼用のエンジン燃料(燃料タンク10内の燃料)を利用した油圧駆動式の燃料噴射弁であり、燃料噴射に際しての駆動動力の伝達が油圧室Cd(制御室)を介して行われる。同図2に示されるように、このインジェクタ20は、非通電時に閉弁状態となるノーマリクローズ型の燃料噴射弁として構成されている。   FIG. 2 shows a detailed structure of the injector 20. The four injectors 20 (# 1) to (# 4) basically have the same structure (for example, the structure shown in FIG. 2). Each of the injectors 20 is a hydraulically driven fuel injection valve that uses engine fuel for combustion (fuel in the fuel tank 10), and transmission of driving power during fuel injection is transmitted through the hydraulic chamber Cd (control chamber). Done. As shown in FIG. 2, the injector 20 is configured as a normally closed type fuel injection valve that is in a closed state when not energized.
インジェクタ20のハウジング20eに形成された燃料流入口22には、コモンレール12から送られてくる高圧燃料が流入し、流入した高圧燃料の一部は油圧室Cdに流入し、他は噴射孔20fに向けて流れる。油圧室Cdには制御弁23により開閉されるリーク孔24が形成されており、制御弁23によりリーク孔24が開放されると、油圧室Cdの燃料はリーク孔24から燃料排出口21を経て燃料タンク10に戻される。   The high-pressure fuel sent from the common rail 12 flows into the fuel inlet 22 formed in the housing 20e of the injector 20, a part of the high-pressure fuel that flows in flows into the hydraulic chamber Cd, and the other flows into the injection hole 20f. It flows toward. A leak hole 24 that is opened and closed by the control valve 23 is formed in the hydraulic chamber Cd. When the leak hole 24 is opened by the control valve 23, the fuel in the hydraulic chamber Cd passes through the fuel discharge port 21 from the leak hole 24. Returned to the fuel tank 10.
このインジェクタ20の燃料噴射に際しては、二方電磁弁を構成するソレノイド20bに対する通電状態(通電/非通電)に応じて制御弁23を作動させることで、油圧室Cdの密閉度合、ひいては同油圧室Cdの圧力(ニードル弁20cの背圧に相当)が増減される。そして、その圧力の増減により、スプリング20d(コイルばね)の伸張力に従って又は抗して、ニードル弁20cがハウジング20e内を往復動(上下)することで、噴射孔20f(必要な数だけ穿設)までの燃料供給通路25が、その中途(詳しくは往復動に基づきニードル弁20cが着座又は離座するテーパ状のシート面)で開閉される。   When fuel is injected from the injector 20, the control valve 23 is operated in accordance with the energized state (energized / non-energized) with respect to the solenoid 20b constituting the two-way solenoid valve, whereby the degree of sealing of the hydraulic chamber Cd and eventually the hydraulic chamber is increased. The pressure of Cd (corresponding to the back pressure of the needle valve 20c) is increased or decreased. As the pressure increases or decreases, the needle valve 20c reciprocates (up and down) in the housing 20e according to or against the extension force of the spring 20d (coil spring). ) Is opened and closed in the middle thereof (specifically, a tapered seat surface on which the needle valve 20c is seated or separated based on the reciprocating motion).
ここで、ニードル弁20cの駆動制御は、オンオフ制御を通じて行われる。すなわち、ニードル弁20cの駆動部(上記二方電磁弁)には、ECU30からオンオフを指令するパルス信号(通電信号)が送られる。そして、パルスオン(又はオフ)によりニードル弁20cがリフトアップして噴射孔20fが開放され、パルスオフ(又はオン)によりリフトダウンして噴射孔20fが閉塞される。   Here, drive control of the needle valve 20c is performed through on / off control. That is, a pulse signal (energization signal) for instructing on / off is sent from the ECU 30 to the drive portion (the above-described two-way electromagnetic valve) of the needle valve 20c. When the pulse is turned on (or off), the needle valve 20c is lifted up to open the injection hole 20f, and when the pulse is turned off (or on), the needle valve 20c is lifted down to close the injection hole 20f.
ちなみに、上記油圧室Cdの増圧処理は、コモンレール12からの燃料供給によって行われる。他方、油圧室Cdの減圧処理は、ソレノイド20bへの通電により制御弁23を作動させてリーク孔24を開放させることによって行われる。これにより、当該インジェクタ20と燃料タンク10とを接続する配管18(図1)を通じてその油圧室Cd内の燃料が上記燃料タンク10へ戻される。つまり、油圧室Cd内の燃料圧力を制御弁23の開閉作動により調整することで、噴射孔20fを開閉するニードル弁20cの作動が制御される。   Incidentally, the pressure increasing process of the hydraulic chamber Cd is performed by supplying fuel from the common rail 12. On the other hand, the decompression process of the hydraulic chamber Cd is performed by opening the leak hole 24 by operating the control valve 23 by energizing the solenoid 20b. Thereby, the fuel in the hydraulic chamber Cd is returned to the fuel tank 10 through the pipe 18 (FIG. 1) connecting the injector 20 and the fuel tank 10. That is, the operation of the needle valve 20c that opens and closes the injection hole 20f is controlled by adjusting the fuel pressure in the hydraulic chamber Cd by the opening and closing operation of the control valve 23.
このように、上記インジェクタ20は、弁本体(ハウジング20e)内部での所定の往復動作に基づいて噴射孔20fまでの燃料供給通路25を開閉(開放・閉鎖)することにより当該インジェクタ20の開弁及び閉弁を行うニードル弁20cを備える。そして、非駆動状態では、定常的に付与される閉弁側への力(スプリング20dによる伸張力)でニードル弁20cが閉弁側へ変位するとともに、駆動状態では、駆動力が付与されることにより上記スプリング20dの伸張力に抗してニードル弁20cが開弁側へ変位する。そしてこの際、それら非駆動状態と駆動状態とでは、ニードル弁20cのリフト量が略対称に変化する。   In this way, the injector 20 opens and closes the injector 20 by opening and closing (opening / closing) the fuel supply passage 25 to the injection hole 20f based on a predetermined reciprocation within the valve body (housing 20e). And a needle valve 20c for closing the valve. In the non-driving state, the needle valve 20c is displaced to the closing side by a force constantly applied to the valve closing side (extension force by the spring 20d), and in the driving state, driving force is applied. As a result, the needle valve 20c is displaced toward the valve opening side against the extension force of the spring 20d. At this time, the lift amount of the needle valve 20c changes substantially symmetrically between the non-driven state and the driven state.
インジェクタ20には、燃料圧力を検出する燃圧センサ20a(図1も併せ参照)が取り付けられている。具体的には、ハウジング20eに形成された燃料流入口22と高圧配管14とを治具20jで連結させ、この治具20jに燃圧センサ20aを取り付けている。なお、インジェクタ20を製造工場から出荷する段階では、治具20j、燃圧センサ20a及び後述のICメモリ26(図1及び図4参照)がインジェクタ20に取り付けられた状態で出荷される。   A fuel pressure sensor 20a (see also FIG. 1) for detecting the fuel pressure is attached to the injector 20. Specifically, the fuel inlet 22 formed in the housing 20e and the high-pressure pipe 14 are connected by a jig 20j, and the fuel pressure sensor 20a is attached to the jig 20j. In the stage where the injector 20 is shipped from the manufacturing factory, the jig 20j, the fuel pressure sensor 20a, and an IC memory 26 (see FIG. 1 and FIG. 4), which will be described later, are shipped with the injector 20 attached.
このようにインジェクタ20の燃料流入口22に燃圧センサ20aを取り付けることで、燃料流入口22における燃料圧力(インレット圧)の随時の検出が可能とされている。具体的には、この燃圧センサ20aの出力により、当該インジェクタ20の噴射動作に伴う燃料圧力の変動パターンや、燃料圧力レベル(安定圧力)、燃料噴射圧力等を検出(測定)することができる。   By attaching the fuel pressure sensor 20a to the fuel inlet 22 of the injector 20 in this way, it is possible to detect the fuel pressure (inlet pressure) at the fuel inlet 22 at any time. Specifically, the output of the fuel pressure sensor 20a can detect (measure) the variation pattern of the fuel pressure accompanying the injection operation of the injector 20, the fuel pressure level (stable pressure), the fuel injection pressure, and the like.
燃圧センサ20aは、複数のインジェクタ20(#1)〜(#4)の各々に対して設けられている。そして、これら燃圧センサ20aの出力に基づいて、所定の噴射について、インジェクタ20の噴射動作に伴う燃料圧力の変動パターンを高い精度で検出することができるようになっている。   The fuel pressure sensor 20a is provided for each of the plurality of injectors 20 (# 1) to (# 4). And based on the output of these fuel pressure sensors 20a, the fluctuation pattern of the fuel pressure accompanying the injection operation of the injector 20 can be detected with high accuracy for a predetermined injection.
また、図示しない車両(例えば4輪乗用車又はトラック等)には、上記各センサの他にもさらに、車両制御のための各種のセンサが設けられている。例えば対象エンジンの出力軸であるクランク軸41の外周側には、所定クランク角毎に(例えば30°CA周期で)クランク角信号を出力するクランク角センサ42(例えば電磁ピックアップ)が、同クランク軸41の回転角度位置や回転速度(エンジン回転速度)等を検出するために設けられている。また、アクセルペダルの状態(変位量)に応じた電気信号を出力するアクセルセンサ44が、運転者によるアクセルペダルの操作量(踏み込み量)を検出するために設けられている。   A vehicle (not shown) (for example, a four-wheel passenger car or a truck) is provided with various sensors for vehicle control in addition to the above sensors. For example, on the outer peripheral side of the crankshaft 41 that is the output shaft of the target engine, a crank angle sensor 42 (for example, an electromagnetic pickup) that outputs a crank angle signal at every predetermined crank angle (for example, in a cycle of 30 ° CA) is provided on the crankshaft. 41 is provided for detecting the rotational angle position, rotational speed (engine rotational speed), and the like. Further, an accelerator sensor 44 that outputs an electric signal corresponding to the state (displacement amount) of the accelerator pedal is provided to detect the amount of operation (depression amount) of the accelerator pedal by the driver.
こうしたシステムの中で、本実施形態の燃料噴射装置として機能するとともに、電子制御ユニットとして主体的にエンジン制御を行う部分がECU30である。このECU30(エンジン制御用ECU)は、周知のマイクロコンピュータ(図示略)を備えて構成され、上記各種センサの検出信号に基づいて対象エンジンの運転状態やユーザの要求を把握し、それに応じて上記吸入調整弁11cやインジェクタ20等の各種アクチュエータを操作することにより、その時々の状況に応じた最適な態様で上記エンジンに係る各種の制御を行っている。   In such a system, the ECU 30 is a part that functions as the fuel injection device of the present embodiment and performs engine control mainly as an electronic control unit. The ECU 30 (engine control ECU) includes a well-known microcomputer (not shown), grasps the operating state of the target engine and the user's request based on the detection signals of the various sensors, and according to the above, By operating various actuators such as the intake adjustment valve 11c and the injector 20, various controls related to the engine are performed in an optimum manner according to the situation at that time.
また、このECU30に搭載されるマイクロコンピュータは、各種の演算を行うCPU(基本処理装置)、その演算途中のデータや演算結果等を一時的に記憶するメインメモリとしてのRAM、プログラムメモリとしてのROM、データ保存用メモリとしてのEEPROM、バックアップRAM(ECU30の主電源停止後も車載バッテリ等のバックアップ電源により常時給電されているメモリ)等を備えて構成されている。そして、ROMには、当該燃料噴射制御に係るプログラムを含めたエンジン制御に係る各種のプログラムや制御マップ等が、またデータ保存用メモリ(例えばEEPROM)には、対象エンジンの設計データをはじめとする各種の制御データ等が、それぞれ予め格納されている。   The microcomputer mounted on the ECU 30 includes a CPU (basic processing unit) that performs various calculations, a RAM as a main memory that temporarily stores data during the calculation, calculation results, and the like, and a ROM as a program memory. An EEPROM as a data storage memory, a backup RAM (a memory that is constantly powered by a backup power source such as an in-vehicle battery after the main power supply of the ECU 30 is stopped), and the like. The ROM stores various programs related to engine control including a program related to the fuel injection control, a control map, and the like, and the data storage memory (for example, EEPROM) includes design data of the target engine. Various control data and the like are stored in advance.
本実施形態では、ECU30が、随時入力される各種のセンサ出力(検出信号)に基づいて、その時に出力軸(クランク軸41)に生成すべきトルク(要求トルク)、ひいてはその要求トルクを満足するための燃料噴射量を算出する。こうして、インジェクタ20の燃料噴射量を可変設定することで、各シリンダ内(燃焼室)での燃料燃焼を通じて生成されるトルク(生成トルク)、ひいては実際に出力軸(クランク軸41)へ出力される軸トルク(出力トルク)を制御する(要求トルクへ一致させる)ようになっている。   In the present embodiment, the ECU 30 satisfies the torque (required torque) to be generated on the output shaft (crankshaft 41) at that time, based on various sensor outputs (detection signals) input at any time, and thus satisfies the required torque. The fuel injection amount for calculating is calculated. Thus, by variably setting the fuel injection amount of the injector 20, torque (generated torque) generated through fuel combustion in each cylinder (combustion chamber), and eventually output to the output shaft (crankshaft 41). The shaft torque (output torque) is controlled (matched to the required torque).
すなわち、このECU30は、例えば時々のエンジン運転状態や運転者によるアクセルペダルの操作量等に応じた燃料噴射量を算出し、所望の噴射時期に同期して、その燃料噴射量での燃料噴射を指示する噴射制御信号(駆動量)を上記インジェクタ20へ出力する。そしてこれにより、すなわち同インジェクタ20の駆動量(例えば開弁時間)に基づいて、対象エンジンの出力トルクが目標値へ制御されることになる。   That is, the ECU 30 calculates a fuel injection amount in accordance with, for example, the engine operating state from time to time or the accelerator pedal operation amount by the driver, and injects fuel at that fuel injection amount in synchronization with a desired injection timing. An instructing injection control signal (drive amount) is output to the injector 20. Thus, that is, based on the drive amount (for example, valve opening time) of the injector 20, the output torque of the target engine is controlled to the target value.
なお周知のように、ディーゼルエンジンにおいては、定常運転時、新気量増大やポンピングロス低減等の目的で、同エンジンの吸気通路に設けられた吸気絞り弁(スロットル弁)が略全開状態に保持される。したがって、定常運転時の燃焼制御(特にトルク調整に係る燃焼制御)としては燃料噴射量のコントロールが主となっている。   As is well known, in a diesel engine, the intake throttle valve (throttle valve) provided in the intake passage of the engine is maintained in a substantially fully open state for the purpose of increasing the amount of fresh air and reducing pumping loss during steady operation. Is done. Therefore, control of the fuel injection amount is mainly used as combustion control during steady operation (particularly combustion control related to torque adjustment).
以下、図3、図4及び図5を参照して、本実施形態に係る燃料噴射制御の基本的な処理手順について説明する。なお、これらの図3、図4及び図5の処理において用いられる各種パラメータの値は、例えばECU30に搭載されたRAMやEEPROM、あるいはバックアップRAM等の記憶装置に随時記憶され、必要に応じて随時更新される。そして、これら各図の一連の処理は、基本的には、ECU30でROMに記憶されたプログラムに基づき実行される。   Hereinafter, a basic processing procedure of the fuel injection control according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5. The values of various parameters used in the processes of FIGS. 3, 4, and 5 are stored at any time in a storage device such as a RAM, EEPROM, or backup RAM mounted on the ECU 30, and as needed. Updated. And a series of processing of these each figure is fundamentally performed based on the program memorize | stored in ROM by ECU30.
図3の処理は、対象エンジンの各シリンダについてそれぞれ1燃焼サイクルにつき1回の頻度で実行される。この一連の処理においては、まずステップS11で、所定のパラメータ、例えばその時のエンジン回転速度(クランク角センサ42による実測値)及び燃料圧力(燃圧センサ20aによる実測値)、さらには運転者によるその時のアクセル操作量(アクセルセンサ44による実測値)等を読み込む。   The process of FIG. 3 is executed at a frequency of once per combustion cycle for each cylinder of the target engine. In this series of processing, first, in step S11, predetermined parameters, for example, the engine speed at that time (actually measured value by the crank angle sensor 42) and fuel pressure (actually measured value by the fuel pressure sensor 20a), and further by the driver at that time. The accelerator operation amount (actual value measured by the accelerator sensor 44) and the like are read.
続くステップS12では、上記ステップS11で読み込んだ各種パラメータに基づいて噴射パターンを設定する。例えば単段噴射の場合にはその噴射の目標噴射量(噴射時間)が、また多段噴射の噴射パターンの場合にはトルクに寄与する各噴射の目標総噴射量(目標総噴射時間)が、それぞれ上記出力軸(クランク軸41)に生成すべきトルク(要求トルク、いわばその時のエンジン負荷に相当)に応じて可変設定される。そして、その噴射パターンに基づいて、上記インジェクタ20に対する指令値(指令信号)が設定されることになる。これにより、車両の状況等に応じて、前述したパイロット噴射、プレ噴射、アフタ噴射、ポスト噴射等が適宜メイン噴射と共に実行されることになる。   In subsequent step S12, an injection pattern is set based on the various parameters read in step S11. For example, in the case of single-stage injection, the target injection amount (injection time) of the injection, and in the case of the injection pattern of multi-stage injection, the target total injection amount (target total injection time) of each injection that contributes to torque is It is variably set according to the torque to be generated on the output shaft (crankshaft 41) (required torque, which corresponds to the engine load at that time). Based on the injection pattern, a command value (command signal) for the injector 20 is set. As a result, the pilot injection, pre-injection, after-injection, post-injection and the like described above are appropriately performed together with the main injection in accordance with the vehicle conditions and the like.
なお、この噴射パターンは、例えば上記ROMに記憶保持された所定のマップ(噴射制御用マップ、数式でも可)及び補正係数に基づいて取得される。詳しくは、例えば予め上記所定パラメータ(ステップS11)の想定される範囲について試験により最適噴射パターン(適合値)を求め、その噴射制御用マップに書き込んでおく。ちなみに、この噴射パターンは、例えば噴射段数(1燃焼サイクル中の噴射回数)、並びにそれら各噴射の噴射時期(噴射タイミング)及び噴射時間(噴射量に相当)等のパラメータにより定められるものである。こうして、上記噴射制御用マップは、それらパラメータと最適噴射パターンとの関係を示すものとなっている。   The injection pattern is acquired based on a predetermined map (an injection control map, which may be a mathematical expression) stored in the ROM and a correction coefficient, for example. More specifically, for example, an optimum injection pattern (adapted value) is obtained in advance for the assumed range of the predetermined parameter (step S11) and written in the injection control map. Incidentally, this injection pattern is determined by parameters such as the number of injection stages (the number of injections in one combustion cycle) and the injection timing (injection timing) and injection time (corresponding to the injection amount) of each injection. Thus, the injection control map shows the relationship between these parameters and the optimal injection pattern.
そして、この噴射制御用マップで取得された噴射パターンを、別途更新されている補正係数(例えばECU30内のEEPROMに記憶)に基づいて補正する(例えば「設定値=マップ上の値/補正係数」なる演算を行う)ことで、その時に噴射すべき噴射パターン、ひいてはその噴射パターンに対応した上記インジェクタ20に対する指令信号を得る。補正係数(厳密には複数種の係数のうちの所定の係数)は、別途の処理により内燃機関の運転中に逐次更新されている。   Then, the injection pattern acquired in the injection control map is corrected based on a separately updated correction coefficient (for example, stored in the EEPROM in the ECU 30) (for example, “set value = value on the map / correction coefficient”). To obtain a command signal for the injector 20 corresponding to the injection pattern to be injected at that time. The correction coefficient (strictly, a predetermined coefficient among a plurality of types of coefficients) is sequentially updated during operation of the internal combustion engine by a separate process.
なお、上記噴射パターンの設定(ステップS12)には、同噴射パターンの要素(上記噴射段数等)毎に別々に設けられた各マップを用いるようにしても、あるいはこれら噴射パターンの各要素を幾つか(例えば全て)まとめて作成したマップを用いるようにしてもよい。   It should be noted that, for the setting of the injection pattern (step S12), each map provided separately for each element (the number of injection stages, etc.) of the injection pattern may be used, or several elements of these injection patterns may be used. Alternatively (for example, all) maps created together may be used.
こうして設定された噴射パターン、ひいてはその噴射パターンに対応する指令値(指令信号)は、続くステップS13で使用される。すなわち、同ステップS13では、その指令値(指令信号)に基づいて(詳しくは上記インジェクタ20へその指令信号を出力して)、同インジェクタ20の駆動を制御する。そして、このインジェクタ20の駆動制御をもって、図3の一連の処理を終了する。   The injection pattern thus set, and thus the command value (command signal) corresponding to the injection pattern, is used in the subsequent step S13. That is, in step S13, based on the command value (command signal) (specifically, the command signal is output to the injector 20), the drive of the injector 20 is controlled. Then, with the drive control of the injector 20, the series of processes in FIG.
図4に示す一連の処理は、所定周期(例えば先述のCPUが行う演算周期)又は所定のクランク角度毎に実行される。この処理においては、インジェクタ20へ供給される燃料圧力(インレット圧)が目標燃料圧力(圧力指令値)となるよう、燃料ポンプ11等の作動をフィードバック制御する。具体的には、まずステップS21で、所定のパラメータ、例えばその時のエンジン回転速度(クランク角センサ42による実測値)、及びステップS12にて算出した目標噴射量(又は目標総噴射量)等を読み込む。   A series of processes shown in FIG. 4 is executed at a predetermined cycle (for example, a calculation cycle performed by the CPU described above) or at predetermined crank angles. In this process, the operation of the fuel pump 11 and the like is feedback controlled so that the fuel pressure (inlet pressure) supplied to the injector 20 becomes the target fuel pressure (pressure command value). Specifically, first, in step S21, a predetermined parameter, for example, the engine speed at that time (actual value measured by the crank angle sensor 42), the target injection amount (or target total injection amount) calculated in step S12, and the like are read. .
続くステップS22では、上記ステップS21で読み込んだ各種パラメータに基づいて、目標燃料圧力としての圧力指令値Ptrgを設定する。例えば上記ROMに記憶保持された所定のマップ(燃圧制御用マップ、数式でも可)を用いて、エンジン回転速度及び目標噴射量に基づき設定される。詳しくは、例えば予め上記所定パラメータ(ステップS21)の想定される範囲について試験により最適燃料圧力を求め、その燃圧制御用マップに書き込んでおく。こうして、上記燃圧制御用マップは、それらパラメータと最適燃料圧力との関係を示すものとなっている。   In the subsequent step S22, a pressure command value Ptrg as a target fuel pressure is set based on the various parameters read in step S21. For example, it is set based on the engine rotation speed and the target injection amount using a predetermined map stored in the ROM (a fuel pressure control map, which may be a mathematical expression). Specifically, for example, an optimum fuel pressure is obtained in advance for a range in which the predetermined parameter (step S21) is assumed, and is written in the fuel pressure control map. Thus, the fuel pressure control map shows the relationship between these parameters and the optimum fuel pressure.
続くステップS23では、複数の燃圧センサ20aの出力値の平均値Paveを取得する。この平均値Paveは、後述する図5の処理により算出された値である。続くステップS24では、ステップS22にて設定した圧力指令値Ptrgと、ステップS23にて取得した燃圧センサ20aの出力平均値Paveとを比較判定する。   In subsequent step S23, an average value Pave of the output values of the plurality of fuel pressure sensors 20a is acquired. This average value Pave is a value calculated by the process of FIG. In subsequent step S24, the pressure command value Ptrg set in step S22 is compared with the output average value Pave of the fuel pressure sensor 20a acquired in step S23.
ステップS24にて出力平均値Pave<圧力指令値Ptrgと判定された場合にはステップS25に進み、燃料ポンプ11による燃料吐出量を増大させるよう制御する。具体的には、出力平均値Paveと圧力指令値Ptrgとの偏差を算出し、当該偏差に応じて吸入調整弁11cの駆動電流量を調整することで、出力平均値Paveが圧力指令値Ptrgに近づくようフィードバック制御(例えばPID制御)する。   If it is determined in step S24 that the output average value Pave <pressure command value Ptrg, the process proceeds to step S25, and control is performed to increase the fuel discharge amount by the fuel pump 11. Specifically, the deviation between the output average value Pave and the pressure command value Ptrg is calculated, and the output current value Pave is changed to the pressure command value Ptrg by adjusting the drive current amount of the suction adjusting valve 11c according to the deviation. Feedback control (for example, PID control) is performed so as to approach.
ステップS24にて出力平均値Pave>圧力指令値Ptrgと判定された場合にはステップS26に進み、減圧弁12bを作動させてコモンレール12内の圧力を低減させることにより、複数のインジェクタ20へのインレット圧を低減させる。或いは、インジェクタ20を空打ち作動させることによりインレット圧を低減させる。なお、前記空打ち作動とは、ソレノイド20bへ短時間通電させることにより、作動噴射孔20fからの燃料噴射を行うことなく燃料排出口21から燃料タンク10に燃料を戻す作動のことである。   If it is determined in step S24 that the output average value Pave> the pressure command value Ptrg, the process proceeds to step S26, and the pressure in the common rail 12 is reduced by operating the pressure reducing valve 12b, whereby the inlets to the plurality of injectors 20 are reached. Reduce pressure. Alternatively, the inlet pressure is reduced by operating the injector 20 to idle. The idling operation is an operation of returning the fuel from the fuel discharge port 21 to the fuel tank 10 without performing fuel injection from the operation injection hole 20f by energizing the solenoid 20b for a short time.
具体的には、出力平均値Paveと圧力指令値Ptrgとの偏差を算出し、当該偏差に応じて減圧弁12bの作動時間、或いはインジェクタ20の空打ち作動時間を調整することで、出力平均値Paveが圧力指令値Ptrgに近づくようフィードバック制御(例えばPID制御)する。ステップS24にて出力平均値Pave=圧力指令値Ptrgと判定された場合、又はステップS25,S26の処理が実行されると、図4の一連の処理を一旦終了する。   Specifically, the deviation between the output average value Pave and the pressure command value Ptrg is calculated, and the operation time of the pressure reducing valve 12b or the idling operation time of the injector 20 is adjusted according to the deviation, thereby obtaining the output average value. Feedback control (for example, PID control) is performed so that Pave approaches the pressure command value Ptrg. When it is determined in step S24 that the output average value Pave is equal to the pressure command value Ptrg, or when the processes in steps S25 and S26 are executed, the series of processes in FIG.
図5に示す一連の処理は、所定周期(例えば先述のCPUが行う演算周期)又は所定のクランク角度毎に実行される。この処理においては、燃圧センサ20aについての出力値補正処理及び異常判定処理を実行する。具体的には、まずステップS31(出力値取得手段)で、複数の燃圧センサ20aの出力値(出力電圧)を取り込む。   The series of processing shown in FIG. 5 is executed at a predetermined cycle (for example, the calculation cycle performed by the above-described CPU) or every predetermined crank angle. In this process, an output value correction process and an abnormality determination process for the fuel pressure sensor 20a are executed. Specifically, first, in step S31 (output value acquisition means), the output values (output voltages) of the plurality of fuel pressure sensors 20a are captured.
ここで、ステップS31の取り込み処理について図6を用いて詳細に説明する。図6(a)は、図3のステップS13にてインジェクタ20に出力される指令信号に基づく、ソレノイド20bへの駆動電流の変化を示す。図6(b)は、ソレノイド20bの作動に伴い生じる噴射孔20fからの燃料噴射率の変化を示し、図6(c)は、噴射率の変化に伴い生じる燃圧センサ20aの検出値(出力値)の変化を示す。   Here, the capturing process in step S31 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 6A shows a change in drive current to the solenoid 20b based on the command signal output to the injector 20 in step S13 of FIG. FIG. 6B shows a change in the fuel injection rate from the injection hole 20f caused by the operation of the solenoid 20b, and FIG. 6C shows a detected value (output value) of the fuel pressure sensor 20a caused by the change in the injection rate. ).
そして、ECU30は、図5の処理とは別のサブルーチン処理により、燃圧センサ20aの出力値を検出しており、そのサブルーチン処理では燃圧センサ20aの出力値を、該センサ出力で圧力推移波形の軌跡(図6(c)にて例示される軌跡)が描かれる程度に短い間隔(図5の所定周期よりも短い間隔)にて逐次取得している。具体的には、50μsecよりも短い間隔(より望ましくは20μsec)でセンサ出力を逐次取得する。   The ECU 30 detects the output value of the fuel pressure sensor 20a by a subroutine process different from the process of FIG. 5. In the subroutine process, the output value of the fuel pressure sensor 20a is detected and the locus of the pressure transition waveform by the sensor output is detected. Data are sequentially acquired at intervals that are as short as possible (trajectory illustrated in FIG. 6C) (intervals shorter than the predetermined period in FIG. 5). Specifically, sensor outputs are sequentially acquired at intervals shorter than 50 μsec (more desirably 20 μsec).
なお、図6(c)に示すインレット圧の変動(圧力推移波形)から図6(b)に示す噴射率の変化を推定し、推定した噴射率変化は、図3のステップS11で用いる先述の噴射制御用マップの更新(学習)等に用いられる。ちなみに、燃圧センサ20aの検出圧力(出力値)の変動と噴射率の変化とは以下に説明する相関があるため、上述の如く噴射率の変化を推定することができる。   The change in the injection rate shown in FIG. 6B is estimated from the variation (pressure transition waveform) of the inlet pressure shown in FIG. 6C, and the estimated change in the injection rate is used in step S11 of FIG. This is used for updating (learning) the injection control map. Incidentally, since the fluctuation of the detected pressure (output value) of the fuel pressure sensor 20a and the change in the injection rate have a correlation described below, the change in the injection rate can be estimated as described above.
先ず、図6(a)に示すように駆動電流がレノイド20bに流れた後、噴射率がR3の時点で上昇を開始する前に、検出圧力は変化点P1にて下降する。これは、P1の時点で制御弁23がリーク孔24を開放し、油圧室Cdが減圧処理されることに起因する。その後、油圧室Cdが十分に減圧された時点で、変化点P2にてP1からの下降が一旦停止する。次に、R3の時点で噴射率が上昇を開始したことに伴い、検出圧力は変化点P3にて下降を開始する。その後、R4の時点で噴射率が最大噴射率に到達したことに伴い、検出圧力の下降は変化点P4にて停止する。   First, as shown in FIG. 6A, after the drive current flows to the renoid 20b, the detected pressure decreases at the change point P1 before the injection rate starts increasing at the time point R3. This is due to the fact that the control valve 23 opens the leak hole 24 at the time point P1, and the hydraulic chamber Cd is decompressed. Thereafter, when the hydraulic chamber Cd is sufficiently depressurized, the descent from P1 is temporarily stopped at the change point P2. Next, as the injection rate starts increasing at the time point R3, the detected pressure starts decreasing at the change point P3. Thereafter, as the injection rate reaches the maximum injection rate at the time point R4, the decrease in the detected pressure stops at the change point P4.
次に、検出圧力は変化点P5にて上昇する。これは、P5の時点で制御弁23がリーク孔24を閉塞し、油圧室Cdが増圧処理されることに起因する。その後、油圧室Cdが十分に増圧された時点で、変化点P6にてP5からの上昇が一旦停止する。次に、R7の時点で噴射率が下降を開始したことに伴い、検出圧力は変化点P7にて上昇を開始する。その後、R8の時点で噴射率がゼロになり実際の噴射が終了したことに伴い、検出圧力の上昇は変化点P8にて停止する。P8以降の検出圧力は、一定の周期で下降と上昇を繰り返しながら減衰し、その後、符号T1に示す期間(燃圧安定期間)、検出圧力の変動幅が設定幅以内となり、検出圧力の値は安定する。   Next, the detected pressure rises at the change point P5. This is because the control valve 23 closes the leak hole 24 at P5 and the hydraulic chamber Cd is subjected to pressure increasing processing. Thereafter, when the hydraulic chamber Cd is sufficiently increased in pressure, the rise from P5 is temporarily stopped at the change point P6. Next, as the injection rate starts decreasing at the time point R7, the detected pressure starts increasing at the change point P7. Thereafter, as the injection rate becomes zero at the time point R8 and the actual injection ends, the increase in the detected pressure stops at the change point P8. The detected pressure after P8 is attenuated while repeating a decrease and an increase at a constant cycle, and thereafter, the fluctuation range of the detected pressure is within the set range during the period indicated by the reference symbol T1 (fuel pressure stabilization period), and the detected pressure value is stable. To do.
以上により、燃圧センサ20aによる検出圧力の変動のうち変化点P3及びP8を検出することで、噴射率の上昇開始時点R3(噴射開始時点)及び下降終了時点R8(噴射終了時点)を推定することができる。また、以下に説明する検出圧力の変動と噴射率の変化との相関関係に基づき、検出圧力の変動から噴射率の変化を推定できる。   As described above, by detecting the change points P3 and P8 among the fluctuations in the pressure detected by the fuel pressure sensor 20a, the injection rate increase start time R3 (injection start time) and decrease end time R8 (injection end time) are estimated. Can do. Further, based on the correlation between the change in the detected pressure and the change in the injection rate described below, the change in the injection rate can be estimated from the change in the detected pressure.
つまり、検出圧力の変化点P3からP4までの圧力下降率Pαと、噴射率の変化点R3からR4までの噴射率上昇率Rαとは相関がある。変化点P7からP8までの圧力上量率Pβと変化点R7からR8までの噴射率下降率Rβとは相関がある。変化点P3からP4までの圧力下降量Pγと変化点R3からR4までの噴射率上昇量Rγとは相関がある。よって、燃圧センサ20aによる検出圧力の変動から圧力下降率Pα、圧力上量率Pβ及び圧力下降量Pγを検出することで、噴射率の噴射率上昇率Rα、噴射率下降率Rβ及び噴射率上昇量Rγを推定することができる。以上の如く噴射率の各種状態R3,R8,Rα,Rβ,Rγを推定することができ、よって、図6(b)に示す燃料噴射率の変化を推定することができる。   That is, there is a correlation between the pressure decrease rate Pα from the detected pressure change points P3 to P4 and the injection rate increase rate Rα from the injection rate change points R3 to R4. There is a correlation between the pressure increase rate Pβ from the change points P7 to P8 and the injection rate decrease rate Rβ from the change points R7 to R8. There is a correlation between the pressure decrease amount Pγ from the change points P3 to P4 and the injection rate increase amount Rγ from the change points R3 to R4. Therefore, the injection rate increase rate Rα, the injection rate decrease rate Rβ, and the injection rate increase are detected by detecting the pressure decrease rate Pα, the pressure increase rate Pβ, and the pressure decrease rate Pγ from the change in the detected pressure by the fuel pressure sensor 20a. The quantity Rγ can be estimated. As described above, various states R3, R8, Rα, Rβ, and Rγ of the injection rate can be estimated. Therefore, the change in the fuel injection rate shown in FIG. 6B can be estimated.
図5の説明に戻り、先述のステップS31では、燃圧センサ20aの出力値を取り込むにあたり、図6(c)に示す燃圧安定期間T1での出力値を、その時にステップS22で設定されている圧力指令値Ptrg(目標燃料圧力)と関連付けて取り込む。なお、特定の燃圧センサ20aについて、同一の圧力指令値Ptrgに対して出力値を複数取得するとともに、取得した複数の出力値の平均値を当該燃圧センサ20aの出力値としてステップS32以降の処理で用いることが望ましい。これによれば、1つの出力値に含まれるノイズ等による誤差が、複数の出力値の平均値をとることによりなまされることとなるので、前記誤差による影響を低減できる。   Returning to the description of FIG. 5, in step S31 described above, when the output value of the fuel pressure sensor 20a is taken in, the output value in the fuel pressure stabilization period T1 shown in FIG. 6C is set to the pressure set in step S22 at that time. The value is taken in association with the command value Ptrg (target fuel pressure). For a specific fuel pressure sensor 20a, a plurality of output values are acquired for the same pressure command value Ptrg, and the average value of the acquired plurality of output values is used as the output value of the fuel pressure sensor 20a in the processing after step S32. It is desirable to use it. According to this, an error due to noise or the like included in one output value is smoothed by taking an average value of a plurality of output values, so that the influence of the error can be reduced.
続くステップS32(特性線算出手段)では、複数の燃圧センサ20aの各々について、ステップS31にて取り込んだ出力値と圧力指令値Ptrgとの関係を示す出力特性直線(図7中の符号L1,L2,L3,L4にて示す直線)を算出する。なお、本実施形態に係る燃圧センサ20aには、その出力値が検出対象となる圧力に比例して変化する特性センサが採用されている。したがって、ステップS31にて取り込む、出力値と圧力指令値Ptrgとの関係を示すデータの点数を2点以上にすれば、ステップS32にて出力特性直線を算出することができる。   In the subsequent step S32 (characteristic line calculating means), for each of the plurality of fuel pressure sensors 20a, output characteristic straight lines (references L1, L2 in FIG. 7) showing the relationship between the output value taken in step S31 and the pressure command value Ptrg. , L3, L4). The fuel pressure sensor 20a according to the present embodiment employs a characteristic sensor whose output value changes in proportion to the pressure to be detected. Therefore, if the number of data indicating the relationship between the output value and the pressure command value Ptrg captured in step S31 is two or more, the output characteristic straight line can be calculated in step S32.
図7中の符号D1,D2は、インジェクタ20(#4)に係る上記2点のデータを示している。データD1の圧力指令値Ptrgはアイドル運転時の圧力指令値であり、目標燃料圧力が取りうる範囲の最小値である。データD2の圧力指令値Ptrgは目標燃料圧力が取りうる範囲の最大値である。他のインジェクタ20(#1,#2,#3)についても同様にして出力特性直線を算出する。なお、3点以上のデータに基づき出力特性直線を算出する場合には、図7の座標における各データ点とのずれが最小となる直線(つまり回帰直線)を前記出力特性線として算出すればよい。   Symbols D1 and D2 in FIG. 7 indicate the data of the two points related to the injector 20 (# 4). The pressure command value Ptrg of the data D1 is a pressure command value during idle operation, and is the minimum value that can be taken by the target fuel pressure. The pressure command value Ptrg of the data D2 is the maximum value within the range that the target fuel pressure can take. The output characteristic straight line is similarly calculated for the other injectors 20 (# 1, # 2, # 3). When calculating an output characteristic line based on data of three or more points, a straight line that minimizes a deviation from each data point in the coordinates of FIG. 7 (that is, a regression line) may be calculated as the output characteristic line. .
続くステップS33(平均値算出手段)では、ステップS32にて算出された各々の出力特性直線L1,L2,L3,L4を平均化してなる基準直線Lave(図7参照)を算出する。具体的には、各々の出力特性直線L1,L2,L3,L4に係る傾きの平均値及び切片の平均値を算出し、算出された傾き及び切片により特定される直線を基準直線Laveとして算出する。なお、先述のステップS23で用いる平均値Paveは、複数の燃圧センサ20aのいずれかの出力値を基準直線Laveに代入して得られる値である。   In the subsequent step S33 (average value calculating means), a reference straight line Lave (see FIG. 7) obtained by averaging the output characteristic straight lines L1, L2, L3, and L4 calculated in step S32 is calculated. Specifically, the average value of the slopes and the average value of the intercepts relating to the respective output characteristic straight lines L1, L2, L3, and L4 are calculated, and the straight line specified by the calculated slopes and intercepts is calculated as the reference straight line Lave. . Note that the average value Pave used in step S23 described above is a value obtained by substituting the output value of any of the plurality of fuel pressure sensors 20a into the reference straight line Lave.
続くステップS34では、出力特性直線L1,L2,L3,L4の各々について、基準直線Laveとのずれ量を算出し、各々のずれ量が予め設定された閾値Δth(図8参照)以上であるか否かを判定する。前記ずれ量の算出に関し、出力特性直線L4のずれ量を例に説明すると、所定の圧力指令値(図7及び図8の例では最小指令値(データD1の値))について、出力特性直線L4による出力値と基準直線Laveによる出力値との差ΔVをずれ量として算出する。   In the following step S34, a deviation amount from the reference straight line Lave is calculated for each of the output characteristic straight lines L1, L2, L3, and L4, and whether each deviation amount is equal to or greater than a preset threshold value Δth (see FIG. 8). Determine whether or not. Regarding the calculation of the deviation amount, the deviation amount of the output characteristic straight line L4 will be described as an example. With respect to a predetermined pressure command value (the minimum command value (value of the data D1) in the examples of FIGS. 7 and 8), the output characteristic straight line L4. The difference ΔV between the output value by and the output value by the reference straight line Lave is calculated as a deviation amount.
なお、所定の圧力指令値には、最小指令値に替えて最大指令値(データD2の値)でもよく、最小指令値及び最大指令値の両方についてずれ量を算出し、両ずれ量について閾値Δthと比較して判定するようにしてもよい。或いは、全ての指令値についてずれ量を算出し、これらのずれ量のうち最も大きい値を閾値Δthとの比較に用いるずれ量ΔVとしてもよい。図8中のth1(th2)に示す直線は、基準直線Laveに対し切片の値をΔthだけ加算(減算)してなる閾値直線である。   The predetermined pressure command value may be the maximum command value (value of data D2) instead of the minimum command value, and the deviation amount is calculated for both the minimum command value and the maximum command value, and the threshold Δth for both deviation amounts. You may make it determine in comparison with. Alternatively, deviation amounts may be calculated for all command values, and the largest value among these deviation amounts may be used as the deviation amount ΔV used for comparison with the threshold value Δth. A straight line indicated by th1 (th2) in FIG. 8 is a threshold straight line obtained by adding (subtracting) the value of the intercept by Δth to the reference straight line Lave.
ステップS34において、ずれ量ΔVが閾値Δth以上であると判定された場合(S34:YES)には、そのずれ量ΔVに該当する出力特性直線に対応する気筒の燃圧センサ20aの出力値が異常であると判定する(ステップS35:第1異常判定手段)。例えば、図8に示す出力特性直線L4の如くずれ量ΔVが閾値Δth以上である場合、出力特性直線L4に対応する気筒#4のインジェクタ20に設けられた燃圧センサ20aについて、その出力値が異常であると判定する。   If it is determined in step S34 that the deviation amount ΔV is equal to or greater than the threshold value Δth (S34: YES), the output value of the cylinder fuel pressure sensor 20a corresponding to the output characteristic straight line corresponding to the deviation amount ΔV is abnormal. It is determined that there is (step S35: first abnormality determination means). For example, when the deviation amount ΔV is equal to or greater than the threshold value Δth as shown in the output characteristic line L4 shown in FIG. 8, the output value of the fuel pressure sensor 20a provided in the injector 20 of the cylinder # 4 corresponding to the output characteristic line L4 is abnormal. It is determined that
なお、図8に示す出力特性直線L4の如く、出力特性直線L4の全体が2本の閾値直線th1,th2から外れていることを条件として、ステップS35にて異常であると判定してもよいし、図8に示す出力特性直線L1の如く、出力特性直線L1の少なくとも一部が、2本の閾値直線th1,th2から外れていることを条件として異常であると判定するようにしてもよい。   Note that it may be determined that there is an abnormality in step S35 on condition that the entire output characteristic line L4 deviates from the two threshold lines th1 and th2, as in the output characteristic line L4 shown in FIG. However, it may be determined that the output characteristic straight line L1 is abnormal as long as at least a part of the output characteristic straight line L1 deviates from the two threshold straight lines th1 and th2, as in the output characteristic straight line L1 shown in FIG. .
一方、ステップS34において、ずれ量ΔVが閾値Δthより小さいと判定された場合(S34:NO)には、各々の出力特性直線L1,L2,L3,L4を、基準直線Laveに一致させてずれ量ΔVをゼロにするよう補正する(ステップS36:出力値補正手段)。例えば、図7に示す出力特性直線L4に対応する気筒#4の燃圧センサ20aの出力値について、圧力指令値がPSである時の出力値V1をV2となるよう補正する。換言すれば、各燃圧センサ20aの出力値を圧力に変換するにあたり、出力特性直線L1〜L4に換えて基準直線Laveを用いて圧力に変換するということになる。   On the other hand, if it is determined in step S34 that the deviation amount ΔV is smaller than the threshold value Δth (S34: NO), the output characteristic straight lines L1, L2, L3, and L4 are made to coincide with the reference straight line Lave and the deviation amount. Correction is made so that ΔV becomes zero (step S36: output value correction means). For example, the output value V1 when the pressure command value is PS is corrected to V2 for the output value of the fuel pressure sensor 20a of cylinder # 4 corresponding to the output characteristic straight line L4 shown in FIG. In other words, when the output value of each fuel pressure sensor 20a is converted into pressure, it is converted into pressure using the reference straight line Lave instead of the output characteristic straight lines L1 to L4.
以上により、ステップS36にて補正された出力値に基づき、該当するインジェクタ20に対するインレット圧の変動(図6(c)に示す圧力推移波形)を取得することができる。図7に示す出力特性直線L4の例では、ステップS36にて圧力指令値がPSである時の出力値V1がV2となるよう補正され、気筒#4のインジェクタ20に対する圧力推移波形を、V2となるよう補正された値(換言すれば、基準直線Laveから算出された値)に基づき取得する。そして、先述したようにその圧力推移波形から図6(b)に示す噴射率の変化を推定し、推定した噴射率変化に基づき噴射制御用マップの更新(学習)等を行う。   From the above, based on the output value corrected in step S36, the fluctuation of the inlet pressure with respect to the corresponding injector 20 (pressure transition waveform shown in FIG. 6C) can be acquired. In the example of the output characteristic line L4 shown in FIG. 7, the output value V1 when the pressure command value is PS is corrected to V2 in step S36, and the pressure transition waveform for the injector 20 of the cylinder # 4 is expressed as V2. Based on the corrected value (in other words, the value calculated from the reference straight line Lave). Then, as described above, the change in the injection rate shown in FIG. 6B is estimated from the pressure transition waveform, and the injection control map is updated (learned) based on the estimated change in the injection rate.
以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。   According to the embodiment described in detail above, the following excellent effects can be obtained.
(1)複数のインジェクタ20の各々に対して燃圧センサ20aを設けており、各燃圧センサ20aの出力特性直線L1,L2,L3,L4を算出し、算出した複数の出力特性直線L1〜L4の平均値として基準直線Laveを算出する。そして、基準直線Laveの真値からのずれ量(正確にはずれ量の期待値)は、出力特性直線L1〜L4の真値からのずれ量(正確にはずれ量の期待値)に比べて小さいと言える。そして、このようにずれ量が小さい基準直線Laveに出力特性直線L1〜L4が一致するよう、各々の燃圧センサ20aについてその出力値を補正する。よって、その出力値は真値に近づくよう補正されることとなる。   (1) A fuel pressure sensor 20a is provided for each of the plurality of injectors 20, the output characteristic straight lines L1, L2, L3, and L4 of each fuel pressure sensor 20a are calculated, and the calculated output characteristic straight lines L1 to L4 are calculated. A reference straight line Lave is calculated as an average value. The deviation amount from the true value of the reference straight line Lave (precisely, the expected value of the deviation amount) is smaller than the deviation amounts from the true values of the output characteristic lines L1 to L4 (precisely, the expected value of the deviation amount). I can say that. Then, the output value of each fuel pressure sensor 20a is corrected so that the output characteristic straight lines L1 to L4 coincide with the reference straight line Lave having such a small deviation amount. Therefore, the output value is corrected so as to approach the true value.
したがって、燃圧センサ20aの出力値に対するロバスト性を向上させることができ、ひいてはインレット圧の変動(圧力推移波形)を精度良く取得することができるので、噴射率の変化を精度良く推定することができる。よって、推定した噴射率変化に基づく各種制御(例えば、噴射率変化に基づき更新された噴射制御用マップを用いた噴射制御)を精度良く実行できる。   Therefore, the robustness with respect to the output value of the fuel pressure sensor 20a can be improved, and as a result, fluctuations in the inlet pressure (pressure transition waveform) can be obtained with high accuracy, so that changes in the injection rate can be estimated with high accuracy. . Therefore, various controls based on the estimated injection rate change (for example, injection control using the injection control map updated based on the injection rate change) can be executed with high accuracy.
(2)2点のデータD1,D2から出力特性直線L1〜L4を算出し、算出した出力特性直線L1〜L4に基づき、複数の燃圧センサ20aの出力値の平均値として用いられる基準直線Laveを算出する。そのため、少ないデータ点数で基準直線Laveを算出することができるので、ECU30に備えられたEEPROM等の記憶容量軽減、及びマイクロコンピュータが有するCPUの処理負担軽減を図ることができる。   (2) The output characteristic straight lines L1 to L4 are calculated from the two points of data D1 and D2, and based on the calculated output characteristic straight lines L1 to L4, a reference straight line Lave used as an average value of the output values of the plurality of fuel pressure sensors 20a is obtained. calculate. Therefore, since the reference straight line Lave can be calculated with a small number of data points, it is possible to reduce the storage capacity of the EEPROM or the like provided in the ECU 30 and the processing load on the CPU of the microcomputer.
(3)出力特性直線L1〜L4の各々について、基準直線Laveとのずれ量ΔVが閾値Δth以上であれば、該当する出力特性直線の燃圧センサ20aの出力値が異常であるとの異常判定を行う。このように本実施形態によれば、複数の出力特性直線L1〜L4を平均化して算出された基準直線Laveを異常判定の基準値として用いることができるため、各々の燃圧センサ20aについて基準直線Laveと比較することにより異常判定を行うことができる。   (3) For each of the output characteristic straight lines L1 to L4, if the deviation amount ΔV from the reference straight line Lave is equal to or greater than the threshold value Δth, an abnormality determination is made that the output value of the fuel pressure sensor 20a of the corresponding output characteristic straight line is abnormal. Do. Thus, according to this embodiment, since the reference straight line Lave calculated by averaging the plurality of output characteristic straight lines L1 to L4 can be used as the reference value for abnormality determination, the reference straight line Lave for each fuel pressure sensor 20a. It is possible to make an abnormality determination by comparing with.
(4)図5のステップS31にて燃圧センサ20aの出力値を取り込むにあたり、図6(c)に示す燃圧安定期間T1での出力値を取り込んでいる。そのため、燃圧安定状態時の出力値を用いて出力特性直線L1〜L4を算出するので、燃圧が大きく変動している時の出力値を用いて算出した場合に比べて出力特性直線L1〜L4の真値からのずれ量を小さくでき、ひいてはこれらの出力特性直線L1〜L4から算出される基準直線Laveの真値からのずれ量を小さくできる。よって、出力値の補正をより一層真値に近づくようにできる。   (4) In capturing the output value of the fuel pressure sensor 20a in step S31 in FIG. 5, the output value in the fuel pressure stabilization period T1 shown in FIG. 6C is captured. Therefore, since the output characteristic straight lines L1 to L4 are calculated using the output values in the stable fuel pressure state, the output characteristic straight lines L1 to L4 are compared with the case where the output characteristic straight lines L1 to L4 are calculated using the output values when the fuel pressure varies greatly. The amount of deviation from the true value can be reduced, and consequently, the amount of deviation from the true value of the reference line Lave calculated from these output characteristic lines L1 to L4 can be reduced. Therefore, the correction of the output value can be made closer to the true value.
(5)燃圧センサ20aをインジェクタ20に取り付けている。そのため、コモンレール12とインジェクタ20とを接続する高圧配管14に燃圧センサ20aを取り付ける場合に比べて、燃圧センサ20aの取り付け位置が噴射孔20fに近い位置となる。よって、噴射孔20fでの圧力変動が高圧配管14にて減衰してしまった後の圧力変動を検出する場合に比べて、噴射孔20fでの圧力変動をより的確に検出することができる。   (5) The fuel pressure sensor 20a is attached to the injector 20. Therefore, the attachment position of the fuel pressure sensor 20a is closer to the injection hole 20f than the case where the fuel pressure sensor 20a is attached to the high-pressure pipe 14 connecting the common rail 12 and the injector 20. Therefore, the pressure fluctuation at the injection hole 20f can be detected more accurately as compared with the case where the pressure fluctuation after the pressure fluctuation at the injection hole 20f is attenuated by the high-pressure pipe 14 is detected.
(その他の実施形態)
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、上記各実施形態の特徴的構造をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。また、例えば次のように実施しても良い。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the description of the above embodiment, and the characteristic structures of the above embodiments may be arbitrarily combined. For example, you may implement as follows.
・上記実施形態では、出力特性直線L4を算出するにあたり、2点のデータD1,D2を取得して算出しているが、3点以上のデータD1〜D6(図8の例では6点)を取得して、圧力条件毎に取得されたデータD1〜D6の出力特性直線L4に対する分散値が、予め設定された閾値よりも大きい場合に、該当する燃圧センサ20aの出力値が異常であると判定するようにしてもよい(第2異常判定手段)。つまり、燃圧センサ20aが正常であれば出力値は検出対象となる圧力に比例して変化するためデータD1〜D6は1つの直線上に位置するはずである。これに対し、上述の如くデータD1〜D6が出力特性直線L4に対して大きくばらついていれば、異常であると判定できる。   In the above embodiment, when calculating the output characteristic line L4, two points of data D1 and D2 are obtained and calculated, but three or more points of data D1 to D6 (six points in the example of FIG. 8) are obtained. When the dispersion value for the output characteristic line L4 of the data D1 to D6 acquired for each pressure condition is greater than a preset threshold value, it is determined that the output value of the corresponding fuel pressure sensor 20a is abnormal. You may make it do (2nd abnormality determination means). That is, if the fuel pressure sensor 20a is normal, the output value changes in proportion to the pressure to be detected, so the data D1 to D6 should be located on one straight line. On the other hand, if the data D1 to D6 vary greatly with respect to the output characteristic straight line L4 as described above, it can be determined that there is an abnormality.
・図5のステップS31において、燃圧安定期間T1での燃圧センサ20aの出力値を取り込む処理に関し、出力値の変動幅が設定幅以内となる燃圧安定状態であるか否かの判定(燃圧安定期間T1であるか否かの判定)を、図6(c)の如く検出した圧力推移波形を用いて判定すればよい。   In step S31 in FIG. 5, regarding the process of fetching the output value of the fuel pressure sensor 20a during the fuel pressure stabilization period T1, it is determined whether or not the fuel pressure is stable (the fuel pressure stabilization period in which the fluctuation range of the output value is within the set range). (Determination of whether or not it is T1) may be determined using the pressure transition waveform detected as shown in FIG.
例えば、ECU30を燃圧安定判定手段として機能させ、圧力推移波形中の検出値の変動幅が予め設定された設定幅以内となった場合、具体的には、所定周期(20μsec)で取得した出力値の変動幅が設定幅以内である場合に、燃圧安定状態であると判定すればよい。   For example, when the ECU 30 functions as a fuel pressure stability determination unit and the fluctuation range of the detected value in the pressure transition waveform falls within a preset setting range, specifically, the output value acquired at a predetermined cycle (20 μsec) When the fluctuation range is within the set range, it may be determined that the fuel pressure is stable.
また、インジェクタ20からの噴射を行わない無噴射時(例えばアクセル操作がされていない時又はエンジン停止時)や、エンジンのアイドル運転時に燃圧安定状態であると判定すればよい。なお、燃圧安定状態となる時期は、無噴射時及びアイドル運転時の他に、減圧弁12bを開弁作動させてから十分に時間が経過した時、燃料ポンプ11により燃料を吐出させてから十分に時間が経過した時、インジェクタ20から燃料を噴射させてから十分に時間が経過した時、等が挙げられる。   Further, it may be determined that the fuel pressure is stable when no injection is performed from the injector 20 (for example, when the accelerator operation is not performed or when the engine is stopped) or when the engine is idling. It should be noted that the fuel pressure stable state is sufficient when the fuel pump 11 discharges the fuel when sufficient time has elapsed since the pressure reducing valve 12b is opened, in addition to the time of no injection and idling operation. Or when a sufficient amount of time has elapsed since the fuel was injected from the injector 20.
・次のように強制的に燃圧安定状態にして、その時の燃圧センサ20aの出力値を取り込むようにしてもよい。すなわち、上記実施形態では、エンジン回転速度及び目標噴射量に基づき目標燃料圧力(圧力指令値)を設定している。そのため、当該目標燃料圧力は刻々と変化することとなるため、その変化に伴い燃料ポンプ11等の運転状態が変化し、ひいては燃圧センサ20aの出力値も変動することとなる。   -The fuel pressure may be forcibly stabilized as follows, and the output value of the fuel pressure sensor 20a at that time may be captured. That is, in the above embodiment, the target fuel pressure (pressure command value) is set based on the engine speed and the target injection amount. Therefore, since the target fuel pressure changes every moment, the operation state of the fuel pump 11 or the like changes with the change, and the output value of the fuel pressure sensor 20a also changes.
これに対し、ECU30を目標燃圧固定手段として機能させ、目標燃料圧力を強制的に一定値に固定し、その固定した時に取得された出力値を用いて出力特性直線L1〜L4を算出するようにしてもよい。これによれば、燃圧が変動している時の出力値を用いて算出した場合に比べて出力特性直線L1〜L4の真値からのずれ量を小さくでき、ひいてはこれらの出力特性直線L1〜L4から算出される基準直線Laveの真値からのずれ量を小さくできる。よって、出力値の補正をより一層真値に近づくようにできる。   On the other hand, the ECU 30 is caused to function as a target fuel pressure fixing means, the target fuel pressure is forcibly fixed to a constant value, and the output characteristic straight lines L1 to L4 are calculated using the output values acquired when the target fuel pressure is fixed. May be. According to this, compared with the case where it calculates using the output value when the fuel pressure is fluctuating, the deviation | shift amount from the true value of the output characteristic straight lines L1-L4 can be made small, and by extension, these output characteristic straight lines L1-L4. The amount of deviation of the reference straight line Lave calculated from the true value can be reduced. Therefore, the correction of the output value can be made closer to the true value.
・先述の第1異常判定手段及び第2異常判定手段の少なくとも一方により異常判定された場合には、該当する燃圧センサ20aの出力特性直線を除き、他の出力特性直線から基準直線Laveを算出するようにしてもよい。   When the abnormality is determined by at least one of the first abnormality determination unit and the second abnormality determination unit described above, the reference straight line Lave is calculated from other output characteristic lines except for the output characteristic line of the corresponding fuel pressure sensor 20a. You may do it.
・複数の出力特性直線L1〜L4から基準直線Laveを算出するにあたり、例えば燃料温度等のパラメータ毎に基準直線Laveを算出し、各燃圧センサ20aの出力値を補正するにあたり、前記パラメータ毎に異なる補正を行うようにしてもよい。   In calculating the reference straight line Lave from the plurality of output characteristic straight lines L1 to L4, for example, the reference straight line Lave is calculated for each parameter such as the fuel temperature, and the output value of each fuel pressure sensor 20a is corrected for each parameter. Correction may be performed.
・上記実施形態では、インジェクタ20(#1,#2,#3,#4)の各々についての2点のデータD1,D2から出力特性直線L1〜L4を算出し、算出された各々の出力特性直線L1〜L4を平均化して基準直線Laveを算出している。これに対し、インジェクタ20(#1,#2,#3,#4)の各々についての第1データ(例えば最小値D1)についての平均値を算出し、第2データ(例えば最大値D2)についても同様に平均値を算出し、両データD1,D2の各々について算出された平均値2点に基づき基準直線Laveを算出するようにしてもよい。これによれば、出力特性直線L1〜L4を算出する処理を不要にできる。   In the above embodiment, the output characteristic straight lines L1 to L4 are calculated from the two points of data D1 and D2 for each of the injectors 20 (# 1, # 2, # 3, and # 4), and each of the calculated output characteristics is calculated. A straight line Lave is calculated by averaging the straight lines L1 to L4. On the other hand, an average value for the first data (for example, the minimum value D1) for each of the injectors 20 (# 1, # 2, # 3, and # 4) is calculated, and the second data (for example, the maximum value D2) is calculated. Similarly, the average value may be calculated, and the reference straight line Lave may be calculated based on the two average values calculated for each of the data D1 and D2. According to this, the process which calculates the output characteristic straight lines L1-L4 can be made unnecessary.
・上記実施形態では、出力特性直線L1〜L4を算出するにあたり、2点のデータD1,D2から算出しているが、3点以上のデータD1〜D6(図8参照)に基づき回帰直線を算出し、当該回帰直線を出力特性直線としてもよい。   In the above embodiment, the output characteristic straight lines L1 to L4 are calculated from two points of data D1 and D2, but a regression line is calculated based on three or more points of data D1 to D6 (see FIG. 8). The regression line may be used as the output characteristic line.
・また、各々のデータD1〜D6を補正し、補正後のデータから出力特性直線L1〜L4(平均値)を算出してもよい。   Further, the data D1 to D6 may be corrected, and the output characteristic straight lines L1 to L4 (average values) may be calculated from the corrected data.
・上記実施形態では、図5に示す如く出力値補正処理(ステップS36)及び異常判定処理(ステップS35)の両処理を実行しているが、いずれか一方の処理を廃止して他方の処理のみとするようにしてもよい。   In the above embodiment, both the output value correction process (step S36) and the abnormality determination process (step S35) are executed as shown in FIG. 5, but either one process is abolished and only the other process is performed. You may make it.
・図2に例示した電磁駆動式のインジェクタ20に替えて、ピエゾ駆動式のインジェクタを用いるようにしてもよい。また、リーク孔24等からの圧力リークを伴わない燃料噴射弁、例えば駆動動力の伝達に油圧室Cdを介さない直動式のインジェクタ(例えば近年開発されつつある直動式ピエゾインジェクタ)等を用いることもできる。そして、直動式のインジェクタを用いた場合には、噴射率の制御が容易となる。   A piezo drive injector may be used instead of the electromagnetic drive injector 20 illustrated in FIG. Further, a fuel injection valve that does not cause a pressure leak from the leak hole 24 or the like, for example, a direct acting injector (for example, a direct acting piezo injector that has been developed in recent years) or the like that does not involve the hydraulic chamber Cd for transmitting driving power is used. You can also. When a direct acting injector is used, the injection rate can be easily controlled.
・燃圧センサ20aをインジェクタ20に取り付けるにあたり、上記実施形態では、インジェクタ20の燃料流入口22に燃圧センサ20aを取り付けているが、図2中の一点鎖線200aに示すようにハウジング20eの内部に圧力センサ200aを組み付けて、燃料流入口22から噴射孔20fに至るまでの内部燃料通路25の燃料圧力を検出するように構成してもよい。   In attaching the fuel pressure sensor 20a to the injector 20, in the said embodiment, although the fuel pressure sensor 20a is attached to the fuel inflow port 22 of the injector 20, as shown to the dashed-dotted line 200a in FIG. The sensor 200a may be assembled to detect the fuel pressure in the internal fuel passage 25 from the fuel inlet 22 to the injection hole 20f.
そして、上述の如く燃料流入口22に取り付ける場合には、ハウジング20eの内部に取り付ける場合に比べて燃圧センサ20aの取付構造を簡素にできる。一方、ハウジング20eの内部に取り付ける場合には、燃料流入口22に取り付ける場合に比べて燃圧センサ20aの取り付け位置が噴射孔20fに近い位置となるので、噴射孔20fでの圧力変動をより的確に検出することができる。   And when attaching to the fuel inflow port 22 as mentioned above, the attachment structure of the fuel pressure sensor 20a can be simplified compared with the case where it attaches to the inside of the housing 20e. On the other hand, in the case of mounting inside the housing 20e, the mounting position of the fuel pressure sensor 20a is closer to the injection hole 20f than in the case of mounting to the fuel inlet 22, so the pressure fluctuation at the injection hole 20f is more accurately detected. Can be detected.
・高圧配管14に燃圧センサ20aを取り付けるようにしてもよい。この場合、コモンレール12から一定距離だけ離間した位置に燃圧センサ20aを取り付けることが望ましい。   The fuel pressure sensor 20a may be attached to the high pressure pipe 14. In this case, it is desirable to attach the fuel pressure sensor 20a at a position separated from the common rail 12 by a certain distance.
・コモンレール12と高圧配管14との間に、コモンレール12から高圧配管14に流れる燃料の流量を制限する流量制限手段を備えてもよい。この流量制限手段は、高圧配管14やインジェクタ20等の損傷による燃料漏れにより過剰な燃料流出が発生した時に、流路を閉塞するよう機能するものであり、例えば過剰流量時に流路を閉塞するように作動するボール等の弁体により構成することが具体例として挙げられる。なお、オリフィス12aと流量制限手段とを一体に構成したフローダンパを採用してもよい。   -Between the common rail 12 and the high pressure piping 14, you may provide the flow volume restriction | limiting means which restrict | limits the flow volume of the fuel which flows into the high pressure piping 14 from the common rail 12. FIG. This flow restricting means functions to close the flow path when an excessive fuel outflow occurs due to fuel leakage due to damage to the high-pressure pipe 14 or the injector 20, and for example, closes the flow path at an excessive flow rate. As a specific example, a valve element such as a ball that operates in a continuous manner is used. In addition, you may employ | adopt the flow damper which comprised the orifice 12a and the flow volume restriction | limiting means integrally.
・また、燃圧センサ20aをオリフィス及び流量制限手段の燃料流れ下流側に配置する構成の他に、オリフィス及び流量制限手段の少なくとも一方に対して下流側に配置するよう構成してもよい。   Further, in addition to the configuration in which the fuel pressure sensor 20a is disposed on the downstream side of the fuel flow of the orifice and the flow restriction means, the fuel pressure sensor 20a may be arranged on the downstream side of at least one of the orifice and the flow restriction means.
・図1に示す実施形態では、1つのシリンダの燃料流通経路に対して1つの燃圧センサ20aを設けているが、本発明の実施にあたり、1つのシリンダの燃料流通経路に対して2つ以上の燃圧センサ20aを設けるようにしてもよい。   In the embodiment shown in FIG. 1, one fuel pressure sensor 20a is provided for the fuel flow path of one cylinder. However, in implementing the present invention, two or more fuel pressure paths for one cylinder are provided. A fuel pressure sensor 20a may be provided.
また、図1に示す実施形態では全てのシリンダに対して燃圧センサ20aを設けるようにしているが、本発明の実施にあたり、特定のシリンダに対しては、燃圧センサ20aの設置を廃止して他のシリンダに対して設置された燃圧センサ20aの出力値を用いるようにしてもよい。但しこの場合であっても、複数の燃圧センサ20aの出力値の平均値を算出すべく、燃圧センサ20aを複数のシリンダに設置することを要する。   Further, in the embodiment shown in FIG. 1, the fuel pressure sensors 20a are provided for all the cylinders. However, in implementing the present invention, the installation of the fuel pressure sensors 20a may be abolished for specific cylinders. You may make it use the output value of the fuel pressure sensor 20a installed with respect to this cylinder. However, even in this case, it is necessary to install the fuel pressure sensors 20a in a plurality of cylinders in order to calculate the average value of the output values of the plurality of fuel pressure sensors 20a.
・上記実施形態で説明した燃圧センサ20aに加えて、さらにコモンレール12内の圧力を測定するレール圧センサを備える構成とすることも有効である。こうした構成であれば、上記燃圧センサ20aによる圧力測定値に加え、コモンレール12内の圧力(レール圧)も取得することができるようになり、より高い精度で燃料圧力を検出することができるようになる。   In addition to the fuel pressure sensor 20a described in the above embodiment, it is also effective to further include a rail pressure sensor that measures the pressure in the common rail 12. With such a configuration, in addition to the pressure measurement value by the fuel pressure sensor 20a, the pressure in the common rail 12 (rail pressure) can be acquired, and the fuel pressure can be detected with higher accuracy. Become.
・制御対象とするエンジンの種類やシステム構成も、用途等に応じて適宜に変更可能である。例えば、上記実施形態ではディーゼルエンジンに本発明を適用した場合について言及したが、例えば火花点火式のガソリンエンジン(特に直噴エンジン)等についても、基本的には同様に本発明を適用することができる。直噴式ガソリンエンジンの燃料噴射システムでは、燃料(ガソリン)を高圧状態で蓄えるデリバリパイプを備えており、このデリバリパイプに対して燃料ポンプから燃料が圧送されるとともに、同デリバリパイプ内の高圧燃料が複数のインジェクタ20に分配され、エンジン燃焼室内に噴射供給される。なお、かかるシステムでは、デリバリパイプが蓄圧容器に相当する。また、本発明に係る装置及びシステムは、シリンダ内に燃料を直接的に噴射する燃料噴射弁に限らず、エンジンの吸気通路又は排気通路に燃料を噴射する燃料噴射弁についても適用できる。   -The type and system configuration of the engine to be controlled can be changed as appropriate according to the application. For example, in the above embodiment, the case where the present invention is applied to a diesel engine has been described. However, for example, the present invention can be basically applied to a spark ignition type gasoline engine (particularly a direct injection engine). it can. The fuel injection system of a direct injection type gasoline engine is equipped with a delivery pipe that stores fuel (gasoline) in a high-pressure state. The fuel is pumped from the fuel pump to the delivery pipe, and the high-pressure fuel in the delivery pipe is The fuel is distributed to a plurality of injectors 20 and injected into the engine combustion chamber. In such a system, the delivery pipe corresponds to a pressure accumulating vessel. The apparatus and system according to the present invention are not limited to a fuel injection valve that directly injects fuel into a cylinder, but can also be applied to a fuel injection valve that injects fuel into an intake passage or an exhaust passage of an engine.
本発明に係る燃料噴射システム制御装置の一実施形態について、該システムの概略を示す構成図。The block diagram which shows the outline of this system about one Embodiment of the fuel-injection-system control apparatus which concerns on this invention. 同システムに用いられるインジェクタの内部構造を模式的に示す内部側面図。The internal side view which shows typically the internal structure of the injector used for the same system. 本実施形態に係る燃料噴射制御処理の基本的な手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the basic procedure of the fuel-injection control process which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る燃圧制御処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the fuel pressure control process which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る燃圧センサについての出力値補正処理、及び異常判定処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the output value correction process about the fuel pressure sensor which concerns on this embodiment, and an abnormality determination process. (a)はインジェクタのソレノイドへの駆動電流の変化、(b)はソレノイドの作動に伴い生じる噴射孔からの燃料噴射率の変化、(c)は噴射率の変化に伴い生じる燃圧センサの検出値(出力値)の変化を示すタイミングチャート。(A) is a change in the drive current to the solenoid of the injector, (b) is a change in the fuel injection rate from the injection hole caused by the operation of the solenoid, and (c) is a detection value of the fuel pressure sensor caused by the change in the injection rate. The timing chart which shows the change of (output value). 燃圧センサの出力値と圧力指令値Ptrgとの関係を表した出力特性直線等を示すグラフ。The graph which shows the output characteristic straight line etc. which represented the relationship between the output value of a fuel pressure sensor, and pressure command value Ptrg. 図5の処理にて異常判定される場合における、出力特性直線等を示すグラフ。The graph which shows an output characteristic straight line etc. in the case of determining abnormality by the process of FIG.
符号の説明Explanation of symbols
12…コモンレール(蓄圧容器)、20…インジェクタ(燃料噴射弁)、20a,200a…燃圧センサ、20f…噴射孔、30…ECU(第2異常判定手段、目標燃圧固定手段、燃圧安定判定手段)、S31…出力値取得手段、S32…特性線算出手段、S33…平均値算出手段、S35…第1異常判定手段、S36…出力値補正手段。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Common rail (pressure accumulation container), 20 ... Injector (fuel injection valve), 20a, 200a ... Fuel pressure sensor, 20f ... Injection hole, 30 ... ECU (2nd abnormality determination means, target fuel pressure fixing means, fuel pressure stability determination means), S31: Output value acquisition means, S32: Characteristic line calculation means, S33: Average value calculation means, S35: First abnormality determination means, S36: Output value correction means.

Claims (12)

  1. 燃料を蓄圧する蓄圧容器、及び前記蓄圧容器から分配される燃料を噴射する複数の燃料噴射弁を備えた燃料噴射システムに適用され、前記燃料噴射弁からの燃料噴射に伴い変動する燃料の圧力を検出する燃圧センサを備え、前記燃圧センサの出力値を用いて前記燃料噴射システムの作動を制御する燃料噴射システム制御装置であって、
    前記燃圧センサは、前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁の噴射孔に至るまでの燃料通路のうち前記蓄圧容器に対して前記噴射孔に近い側に配置されるとともに、前記燃料噴射弁の各々に対して設けられ、
    複数の前記燃圧センサの出力値を各々取得する出力値取得手段と、
    取得した各々の前記出力値の平均値を算出する平均値算出手段と、
    前記燃圧センサの出力値と前記平均値との偏差が予め設定された閾値よりも小さいことを条件として、前記燃圧センサの出力値が前記平均値に一致するよう前記出力値を補正する出力値補正手段と、
    を備えることを特徴とする燃料噴射システム制御装置。
    Applied to a fuel injection system having a pressure accumulating container for accumulating fuel and a plurality of fuel injection valves for injecting fuel distributed from the pressure accumulating container, the pressure of the fuel fluctuating with the fuel injection from the fuel injection valve A fuel injection system control device comprising a fuel pressure sensor for detecting, and controlling an operation of the fuel injection system using an output value of the fuel pressure sensor,
    The fuel pressure sensor is disposed on the side closer to the injection hole with respect to the pressure accumulation container in the fuel passage from the pressure accumulation container to the injection hole of the fuel injection valve, and for each of the fuel injection valves Provided,
    Output value acquisition means for acquiring output values of the plurality of fuel pressure sensors, respectively;
    Average value calculating means for calculating an average value of each of the acquired output values;
    Output value correction for correcting the output value so that the output value of the fuel pressure sensor matches the average value on condition that a deviation between the output value of the fuel pressure sensor and the average value is smaller than a preset threshold value Means,
    A fuel injection system control apparatus comprising:
  2. 特定の前記燃圧センサについて、異なる圧力条件毎に取得された前記出力値と前記圧力条件との関係を示す出力特性線を算出する特性線算出手段を備え、
    前記平均値算出手段は、複数の前記燃圧センサの各々について算出された前記出力特性線を平均化してなる基準線を前記平均値として算出することを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射システム制御装置。
    For the specific fuel pressure sensor, comprising a characteristic line calculating means for calculating an output characteristic line indicating a relationship between the output value acquired for each different pressure condition and the pressure condition,
    2. The fuel injection system according to claim 1, wherein the average value calculating unit calculates a reference line obtained by averaging the output characteristic lines calculated for each of the plurality of fuel pressure sensors as the average value. Control device.
  3. 前記出力値補正手段は、前記出力特性線が前記基準線に一致するよう前記出力値を補正することを特徴とする請求項2に記載の燃料噴射システム制御装置。 3. The fuel injection system control device according to claim 2, wherein the output value correcting means corrects the output value so that the output characteristic line coincides with the reference line.
  4. 前記燃圧センサの出力値と前記平均値との偏差が予め設定された閾値よりも大きい場合に、該当する前記燃圧センサの出力値が異常であると判定する第1異常判定手段を備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の燃料噴射システム制御装置。   1st abnormality determination means which determines that the output value of the said corresponding fuel pressure sensor is abnormal when the deviation of the output value of the said fuel pressure sensor and the said average value is larger than the preset threshold value. The fuel injection system control device according to any one of claims 1 to 3.
  5. 特定の前記燃圧センサについて、異なる圧力条件毎に取得された前記出力値と前記圧力条件との関係を示す出力特性線を算出する特性線算出手段を備え、
    前記圧力条件毎に取得された前記出力値の前記出力特性線に対する分散値が、予め設定された閾値よりも大きい場合に、該当する前記特定の燃圧センサの出力値が異常であると判定する第2異常判定手段を備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の燃料噴射システム制御装置。
    For the specific fuel pressure sensor, comprising a characteristic line calculating means for calculating an output characteristic line indicating a relationship between the output value acquired for each different pressure condition and the pressure condition,
    When the variance value of the output value acquired for each pressure condition with respect to the output characteristic line is larger than a preset threshold value, it is determined that the output value of the corresponding specific fuel pressure sensor is abnormal. 2. The fuel injection system control device according to claim 1, further comprising: 2 abnormality determination means.
  6. 前記燃圧センサの出力値の変動幅が設定幅以内となる燃圧安定状態であるか否かを判定する燃圧安定判定手段を備え、
    前記平均値算出手段は、前記燃圧安定状態であると判定された時に取得された前記出力値を用いて前記平均値を算出することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の燃料噴射システム制御装置。
    Comprising a fuel pressure stability determination means for determining whether or not a fuel pressure stable state in which a fluctuation range of an output value of the fuel pressure sensor is within a set range;
    The said average value calculation means calculates the said average value using the said output value acquired when it determines with it being the said fuel pressure stable state, The any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. Fuel injection system control device.
  7. 前記燃圧安定判定手段は、特定の前記燃圧センサに対して所定周期で取得した出力値の変動幅が前記設定幅以内である場合に前記燃圧安定状態であると判定することを特徴とする請求項6に記載の燃料噴射システム制御装置。   The fuel pressure stability determining means determines that the fuel pressure is stable when a fluctuation range of an output value acquired at a predetermined period with respect to the specific fuel pressure sensor is within the set range. 7. The fuel injection system control device according to 6.
  8. 前記燃圧安定判定手段は、前記燃料噴射弁からの噴射を行わない噴射休止時又は内燃機関のアイドル運転時に前記燃圧安定状態であると判定することを特徴とする請求項6に記載の燃料噴射システム制御装置。   7. The fuel injection system according to claim 6, wherein the fuel pressure stability determination means determines that the fuel pressure is in a stable state when the fuel injection valve does not perform injection or during idle operation of the internal combustion engine. Control device.
  9. 前記燃料噴射システムの作動を制御する際に用いる目標燃料圧力を強制的に一定値に固定する目標燃圧固定手段を備え、
    前記平均値算出手段は、前記目標燃料圧力を固定した時に取得された前記出力値を用いて前記平均値を算出することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1つに記載の燃料噴射システム制御装置。
    A target fuel pressure fixing means for forcibly fixing a target fuel pressure used when controlling the operation of the fuel injection system to a constant value;
    The fuel injection according to any one of claims 1 to 8, wherein the average value calculation means calculates the average value by using the output value acquired when the target fuel pressure is fixed. System controller.
  10. 前記出力値取得手段は、特定の前記燃圧センサに対して略同一の圧力条件下で前記出力値を複数取得するとともに、取得した前記複数の出力値の平均値を、前記平均値算出手段による算出に用いる出力値とすることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1つに記載の燃料噴射システム制御装置。   The output value acquisition means acquires a plurality of the output values under substantially the same pressure condition for the specific fuel pressure sensor, and calculates an average value of the acquired output values by the average value calculation means. The fuel injection system control device according to any one of claims 1 to 9, wherein an output value used for the fuel injection system is used.
  11. 前記平均値算出手段により算出された前記平均値が、前記燃料噴射システムの作動を制御する際に用いる目標燃料圧力に近づくよう、前記燃料噴射システムをフィードバック制御することを特徴とする請求項1〜10のいずれか1つに記載の燃料噴射システム制御装置。   The fuel injection system is feedback-controlled so that the average value calculated by the average value calculating means approaches a target fuel pressure used when controlling the operation of the fuel injection system. The fuel injection system control apparatus according to any one of 10.
  12. 燃料を蓄圧する蓄圧容器、及び前記蓄圧容器から分配される燃料を噴射する複数の燃料噴射弁を備えた多気筒内燃機関の燃料噴射システムに適用され、前記燃料噴射弁からの燃料噴射に伴い変動する燃料の圧力を検出する燃圧センサを備え、前記燃圧センサの出力値を用いて前記燃料噴射システムの作動を制御する燃料噴射システム制御装置であって、
    前記燃圧センサは、前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁の噴射孔に至るまでの燃料通路のうち前記蓄圧容器に対して前記噴射孔に近い側に配置されるとともに、前記燃料噴射弁の各々に対して設けられ、
    複数の前記燃圧センサの出力値を各々取得する出力値取得手段と、
    取得した各々の前記出力値の平均値を算出する平均値算出手段と、
    前記燃圧センサの出力値と前記平均値との偏差が予め設定された閾値よりも大きい場合に、該当する前記燃圧センサの出力値が異常であると判定する異常判定手段と、
    を備えることを特徴とする燃料噴射システム制御装置。
    Applied to a fuel injection system of a multi-cylinder internal combustion engine having a pressure accumulation container for accumulating fuel and a plurality of fuel injection valves for injecting fuel distributed from the pressure accumulation container, and fluctuates with fuel injection from the fuel injection valve A fuel injection system control device for controlling the operation of the fuel injection system using an output value of the fuel pressure sensor.
    The fuel pressure sensor is disposed on the side closer to the injection hole with respect to the pressure accumulation container in the fuel passage from the pressure accumulation container to the injection hole of the fuel injection valve, and for each of the fuel injection valves Provided,
    Output value acquisition means for acquiring output values of the plurality of fuel pressure sensors, respectively;
    Average value calculating means for calculating an average value of each of the acquired output values;
    An abnormality determining means for determining that the output value of the corresponding fuel pressure sensor is abnormal when a deviation between the output value of the fuel pressure sensor and the average value is larger than a preset threshold;
    A fuel injection system control apparatus comprising:
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