JP4983751B2 - 燃料噴射制御装置 - Google Patents
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Description
このように、内燃機関に加わる負荷を検出するために燃料噴射弁の燃料噴射を停止しても内燃機関の出力の低下を防止するので、負荷を検出するときに内燃機関の出力が低下することによる違和感を防止できる。
請求項5に記載の発明によると、回転を一定に保持されている該当気筒に設置されている燃料噴射弁に対して、実噴射量検出手段が検出する実噴射量と噴射制御手段が指令している指令噴射量との差に基づいて噴射量補正手段が噴射量を補正する。
請求項6に記載の発明によると、回転を一定に保持されている該当気筒に設置されている燃料噴射弁に対して、実噴射量検出手段が検出する実噴射量と噴射制御手段が指令している指令噴射量との差に基づいて異常検出手段が異常を検出する。
請求項7に記載の発明によると、請求項5または6において、噴射制御手段は、複数の気筒の回転を一定に保持するように該当気筒に設置されている燃料噴射弁の噴射量を調整する。
本実施形態の燃料噴射システム10は、例えば、自動車用の6気筒のディーゼルエンジン(以下、単に「エンジン」ともいう。)の各気筒に燃料を噴射するためのものであり、コモンレール20に燃料を供給する高圧ポンプ14と、高圧燃料を蓄えるコモンレール20と、コモンレール20から供給される高圧燃料をエンジンの各気筒に噴射する燃料噴射弁30と、本システムを制御する電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)40とを備える。高圧ポンプ14には、燃料タンク12から燃料を汲み上げるフィードポンプが内蔵されている。
ECU40は、燃料噴射弁30の噴射量および噴射時期をパルス信号により制御する。ECU40は、パルス信号のパルス幅の大きさにより、燃料噴射弁30の噴射量を制御する。パルス信号のパルス幅が大きくなると、ECU40が燃料噴射弁30に指令する噴射量は増加する。
図2の(A)においては、例えば特定気筒として一つの気筒に設置された燃料噴射弁30の燃料噴射が停止されている。ECU40は、特定気筒の次気筒、さらに次の気筒の燃料噴射弁30の噴射量を増加することにより、燃料噴射の停止によるエンジン出力の低下を防止している。
図2の(A)に示すように、ECU40が特定気筒の燃料噴射弁30の燃料噴射を停止すると、エンジン回転数が低下する。ECU40は、次気筒の燃料噴射による燃焼の影響を受けないために、燃料噴射を停止した特定気筒におけるエンジン回転数の低下量(DELTNE)を、特定気筒の圧縮上死点(TDC)の直前におけるエンジン回転数と、次気筒の圧縮上死点の直前におけるエンジン回転数との差から算出する。
ECU40は、負荷検出手段がエンジン負荷を検出すると、少なくとも1気筒においてエンジンの回転を一定に保持するように、該当気筒に設置されている燃料噴射弁30に指令する指令噴射量を調整する。ここで、エンジンの回転を一定に保持するとは、例えば、前述した回転変動(DELTNE)を0にすることである。
経時変化等により各気筒の燃料噴射弁30の噴射特性が変化すると、ECU40が燃料噴射弁30に指令する指令噴射量と、燃料噴射弁30の実噴射量との間に差が生じる。そして、各気筒の燃料噴射弁30の噴射特性の経時変化がばらつくと、指令噴射量と実噴射量との差も燃料噴射弁30毎に異なる。
ECU40は、図1の燃料噴射システム10において、6気筒の気筒毎に別々に回転変動を0にして該当気筒の燃料噴射弁30の噴射量を補正するか、異常を検出してもよいし、複数気筒または全気筒の回転変動を図2の(B)に示すようにまとめて同時に0にし、該当気筒の燃料噴射弁30の噴射量を補正するか、異常を検出してもよい。複数気筒の回転変動を同時に0にすれば、噴射量補正または異常検出に要する時間を短縮することができる。
次に、燃料噴射弁30の負荷検出ルーチン、噴射量補正ルーチンを、図5、図6にそれぞれ示すフローチャートに基づいて説明する。図5および図6において「S」はステップを表している。図5および図6に示すルーチンは、エンジン回転数またはエンジン負荷の変動が所定範囲内の安定した状態で実施される。
図5のS300においてECU40は、特定気筒の燃料噴射弁30の燃料噴射を停止し、S302において、それ以外の燃料噴射弁30の噴射量を燃料噴射の停止によりエンジン出力が低下しないように増量補正する。特定気筒は1気筒でもよいし、複数気筒でもよい。ただし、燃料噴射の停止によるエンジン噴射の急激な低下を防止するために、燃料噴射を停止する気筒数は、6気筒のうち多くても3気筒とする。
図6に示すルーチンでは、ECU40は気筒毎に回転変動を0に調整し、6気筒の燃料噴射弁30の噴射量を気筒毎に異なるタイミングで補正する。これに対し、6気筒の回転変動をまとめて0に調整し、6気筒の噴射量をまとめて補正してもよい。6気筒の噴射量をまとめて補正すれば、補正に要する処理時間を短縮できる。
該当気筒の回転変動が0に保持されている場合(S310:Yes)、S316においてECU40は、負荷検出ルーチンで検出したエンジン負荷(LOAD)に基づいて、回転変動を0に保持するために必要な実噴射量(QTARGET)を算出する。そして、S318においてECU40は、実噴射量(QTARGET)と、回転変動を0に保持するために調整した該当気筒の燃料噴射弁30対する指令噴射量(QFINi)との噴射量差(QAJUSTi)を算出する。
以上説明した上記実施形態では、回転数センサの出力信号に基づいてエンジンに加わる負荷を検出し、検出した負荷に基づいて実噴射量を検出する。そして、検出した実噴射量と指令噴射量との噴射量差に基づいて噴射量補正または異常検出を実施する。したがって、新たなセンサを設置することなく、通常設置されている基本的なセンサである回転数センサの出力信号に基づいて、エンジンに負荷が加わっている状態で燃料噴射弁30の噴射量補正または異常検出を実施できる。
上記実施形態では、回転数センサの出力信号に基づいて燃料噴射を停止した該当気筒のエンジン回転数の低下量を検出し、エンジン回転数の低下量からエンジン負荷を検出した。これに対し、例えばクランクシャフトの歪みを検出する歪みセンサを設置し、歪みセンサの出力信号に基づいてエンジン負荷を検出してもよい。
Claims (7)
- 内燃機関の各気筒に設置された燃料噴射弁の燃料噴射を制御する燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射弁が燃料噴射を停止することにより低下する前記内燃機関の回転数の低下量に基づいて前記内燃機関に加わる負荷を検出する負荷検出手段と、
前記負荷検出手段が前記負荷を検出するために、前記内燃機関の運転中に少なくとも一つの前記燃料噴射弁の燃料噴射を停止する噴射制御手段と、
を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。 - 前記噴射制御手段は、燃料噴射を停止する前記燃料噴射弁以外の他の前記燃料噴射弁の噴射量を制御して前記内燃機関の出力の低下を防止することを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射制御装置。
- 前記噴射制御手段は、前記負荷検出手段が前記内燃機関に加わる負荷を検出した後、前記内燃機関の少なくとも1気筒の回転を一定に保持するように該当気筒に設置されている前記燃料噴射弁の噴射量を調整し、
回転を一定に保持されている該当気筒に設置されている前記燃料噴射弁が実際に噴射する実噴射量を前記負荷検出手段が検出する前記負荷に基づいて検出する実噴射量検出手段をさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載の燃料噴射制御装置。 - 内燃機関の各気筒に設置された燃料噴射弁の燃料噴射を制御する燃料噴射制御装置において、
前記内燃機関に加わる負荷を検出する負荷検出手段と、
前記内燃機関の少なくとも1気筒の回転を一定に保持するように該当気筒に設置されている前記燃料噴射弁の噴射量を調整する噴射制御手段と、
回転を一定に保持されている該当気筒に設置されている前記燃料噴射弁が実際に噴射する実噴射量を前記負荷検出手段が検出する前記負荷に基づいて検出する実噴射量検出手段と、
を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。 - 回転を一定に保持されている該当気筒に設置されている前記燃料噴射弁に対して、前記実噴射量検出手段が検出する前記実噴射量と前記噴射制御手段が指令している指令噴射量との差に基づいて噴射量を補正する噴射量補正手段をさらに備えることを特徴とする請求項3または4に記載の燃料噴射制御装置。
- 回転を一定に保持されている該当気筒に設置されている前記燃料噴射弁に対して、前記実噴射量検出手段が検出する前記実噴射量と前記噴射制御手段が指令している指令噴射量との差に基づいて異常を検出する異常検出手段をさらに備えることを特徴とする請求項3から5のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
- 前記噴射制御手段は、複数の気筒の回転を一定に保持するように該当気筒に設置されている前記燃料噴射弁の噴射量を調整することを特徴とする請求項5または6に記載の燃料噴射制御装置。
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