JP5267441B2 - Fuel injection device for internal combustion engine - Google Patents

Fuel injection device for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP5267441B2
JP5267441B2 JP2009274403A JP2009274403A JP5267441B2 JP 5267441 B2 JP5267441 B2 JP 5267441B2 JP 2009274403 A JP2009274403 A JP 2009274403A JP 2009274403 A JP2009274403 A JP 2009274403A JP 5267441 B2 JP5267441 B2 JP 5267441B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
fuel
internal combustion
fuel injection
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009274403A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011117338A (en
Inventor
彰生 松永
猛 宮浦
牧男 土山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2009274403A priority Critical patent/JP5267441B2/en
Publication of JP2011117338A publication Critical patent/JP2011117338A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5267441B2 publication Critical patent/JP5267441B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injection device for an internal combustion that accurately estimates changes in an internal pressure of cylinder without providing a sensor for directly detecting the internal pressure of cylinder. <P>SOLUTION: The device directly supplies fuel in the cylinder of the internal combustion via valve opening drive of a fuel injection valve. The device detects fuel pressure PQ in the fuel injection valve in opening the valve of the fuel injection valve. The device calculates a value equivalent to the fuel pressure PQ as a base pressure PQB while fuel does not burn in the cylinder of the internal combustion. The device calculates pressure difference &Delta;P between the fuel pressure PQ and the base pressure PQB. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、燃料噴射弁の駆動制御を通じて内燃機関に燃料を噴射供給する内燃機関の燃料噴射装置に関するものである。   The present invention relates to a fuel injection device for an internal combustion engine that supplies fuel to an internal combustion engine through drive control of a fuel injection valve.

通常、ディーゼル機関にはその気筒内に燃料を直接噴射するための燃料噴射弁が設けられており、同燃料噴射弁にはポンプによる圧送などによって昇圧された状態の燃料が供給されている。そして、この燃料噴射弁が開弁駆動されることにより、ディーゼル機関の気筒内に燃料が噴射供給される。気筒内に噴射された燃料は、気筒内において圧縮されて高温になった吸入空気に接触することによって着火して燃焼する。   Normally, a diesel engine is provided with a fuel injection valve for directly injecting fuel into the cylinder, and the fuel in a state of being pressurized by pumping or the like by a pump is supplied to the fuel injection valve. The fuel injection valve is driven to open, so that fuel is injected into the cylinder of the diesel engine. The fuel injected into the cylinder is ignited and burned by coming into contact with the intake air that has been compressed and heated to a high temperature in the cylinder.

一般に、燃料噴射弁から噴射される燃料の量は、そのときどきのディーゼル機関の運転状態に応じたかたちで同燃料噴射弁の開弁期間を設定することにより調節される。
そうした燃料噴射量の調節に際してその調節を精度良く行うために、燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を検出する燃圧センサを設けるとともに同センサにより検出される燃料圧力に基づいて燃料噴射弁の駆動制御を実行する装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。特許文献1に記載の装置では、先ず、燃料噴射弁からの燃料噴射に伴う燃料圧力の低下量が求められ、その低下量に基づいて実際の燃料噴射量が推定される。そして、推定された実際の燃料噴射量に基づいて目標燃料噴射量が補正される。
In general, the amount of fuel injected from the fuel injection valve is adjusted by setting the valve opening period of the fuel injection valve in accordance with the operation state of the diesel engine at that time.
In order to accurately adjust the fuel injection amount, a fuel pressure sensor for detecting the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve is provided, and the fuel injection valve is driven based on the fuel pressure detected by the sensor. An apparatus for executing control has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In the apparatus described in Patent Document 1, first, a reduction amount of the fuel pressure accompanying fuel injection from the fuel injection valve is obtained, and an actual fuel injection amount is estimated based on the reduction amount. Then, the target fuel injection amount is corrected based on the estimated actual fuel injection amount.

特開2009−97385号公報JP 2009-97385 A

ここで、燃焼噴射弁を同一の態様で開弁駆動した場合における燃料噴射量は、燃料噴射弁に供給される燃料の圧力に応じて変化することに加えて、内燃機関の気筒内の圧力によっても変化する。そして気筒内圧力は、内燃機関の運転に際して、その圧縮行程における吸入空気の圧縮や燃焼行程における燃料の燃焼に伴って間欠的に急上昇するなどして常に変動している。そのため燃料噴射量を精度良く調節するためには、そうした気筒内圧力の変化を正確に把握し、その把握した気筒内圧力に見合うように燃料噴射弁の駆動制御を実行することが望ましい。   Here, in the case where the combustion injection valve is driven to open in the same manner, the fuel injection amount changes according to the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve, and in addition to the pressure in the cylinder of the internal combustion engine. Also changes. The pressure in the cylinder constantly fluctuates during operation of the internal combustion engine, for example, intermittently suddenly increases with the compression of intake air in the compression stroke and the combustion of fuel in the combustion stroke. Therefore, in order to adjust the fuel injection amount with high accuracy, it is desirable to accurately grasp such a change in the cylinder pressure and execute drive control of the fuel injection valve so as to match the grasped cylinder pressure.

そうした燃料噴射弁の駆動制御は、気筒内圧力を直接検出するための筒内圧センサを新たに設けることによって実現することが可能である。しかしながら、新たなセンサを設けることは燃料噴射装置の構成の複雑化を招くために好ましくない。また現状では、筒内圧センサはその信頼性が低く且つ高価であるため、同センサを内燃機関に設けることは困難である。   Such drive control of the fuel injection valve can be realized by newly providing an in-cylinder pressure sensor for directly detecting the in-cylinder pressure. However, it is not preferable to provide a new sensor because the configuration of the fuel injection device is complicated. At present, the in-cylinder pressure sensor is low in reliability and expensive, and it is difficult to provide the sensor in the internal combustion engine.

なお、こうした実情は、ディーゼル機関に限らず、ガソリン機関や天然ガス機関などといった他の内燃機関にあっても概ね共通している。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、気筒内圧力を直接検出するセンサを設けることなく、気筒内圧力の変化を精度良く推定することのできる内燃機関の燃料噴射装置を提供することにある。
Such a situation is not limited to diesel engines, but is generally common to other internal combustion engines such as gasoline engines and natural gas engines.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a fuel injection for an internal combustion engine that can accurately estimate a change in the cylinder pressure without providing a sensor that directly detects the cylinder pressure. To provide an apparatus.

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項1に記載の発明は、昇圧された状態の燃料が燃料噴射弁の内部に供給されてなり、同燃料噴射弁の開弁駆動を通じて内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射して供給する内燃機関の燃料噴射装置にあって、前記燃料噴射弁の開弁時における同燃料噴射弁内部の実燃料圧力の変化に伴い変化する燃料圧力を検出する燃圧検出手段、および前記燃料噴射弁の開弁時における同燃料噴射弁の内部の燃料圧力であり且つ予め定められた所定状態での燃料圧力であるベース圧力と前記内燃機関の実際の運転時に前記燃圧検出手段により検出される燃料圧力との関係を示す値を算出する値算出手段を備え、前記燃圧検出手段により検出した前記燃料噴射弁の開弁前における燃料圧力と前記値算出手段により算出した前記関係を示す値とに基づいて、前記気筒内の推定筒内圧を算出することをその要旨とする。
Hereinafter, means for achieving the above-described object and its operation and effects will be described.
According to the first aspect of the present invention, the pressurized fuel is supplied to the inside of the fuel injection valve, and the fuel is directly injected and supplied into the cylinder of the internal combustion engine through the valve opening drive of the fuel injection valve. In a fuel injection device for an internal combustion engine, a fuel pressure detecting means for detecting a fuel pressure that changes with a change in an actual fuel pressure inside the fuel injection valve when the fuel injection valve is opened, and opening of the fuel injection valve The fuel pressure inside the fuel injection valve at the time of the valve and the base pressure which is the fuel pressure in a predetermined state determined in advance and the fuel pressure detected by the fuel pressure detecting means during the actual operation of the internal combustion engine with the value calculating means for calculating a value indicating the relationship, based on the value indicating the calculated the relationship by the fuel pressure and the value calculating means before the opening of the fuel injection valve detected by said fuel pressure detecting means, wherein As its gist to calculate the estimated in-cylinder pressure in the cylinder.

通常、燃料噴射弁が開弁されると、燃料の噴出に伴って同燃料噴射弁の内部の燃料の圧力が一時的に低下するようになる。そして燃料噴射弁を同一態様で開弁駆動した場合であっても、単位時間あたりに噴出する燃料の量は同燃料噴射弁の内部の燃料圧力と内燃機関の気筒内の圧力との差に応じて異なる。このことから、燃料噴射弁の開弁開始直後における同燃料噴射弁の内部の燃料圧力の低下速度は、そのときどきの気筒内圧力に応じた値になると云える。したがって、予め定められた所定状態での燃料噴射弁の内部の燃料圧力を基準圧力とし、この基準圧力と実際の燃料圧力とを比較することにより、気筒内圧力の変化を推測することが可能になる。   Normally, when the fuel injection valve is opened, the pressure of the fuel inside the fuel injection valve temporarily decreases as the fuel is ejected. Even when the fuel injection valve is driven to open in the same manner, the amount of fuel injected per unit time depends on the difference between the fuel pressure inside the fuel injection valve and the pressure inside the cylinder of the internal combustion engine. Different. From this, it can be said that the rate of decrease of the fuel pressure inside the fuel injection valve immediately after the start of the fuel injection valve becomes a value corresponding to the cylinder pressure at that time. Therefore, the fuel pressure inside the fuel injection valve in a predetermined state determined in advance is used as a reference pressure, and the change in the cylinder pressure can be estimated by comparing this reference pressure with the actual fuel pressure. Become.

上記構成によれば、そうした基準圧力(ベース圧力)と実際の燃料圧力(詳しくは、燃料噴射弁の内部の燃料圧力の変化に伴い変化する燃料圧力)との関係を示す値が算出されるために、同値をもとに、内燃機関の気筒内の圧力を直接検出するセンサを設けることなく、気筒内の圧力の変化を精度良く推定することができるようになる。   According to the above configuration, a value indicating the relationship between the reference pressure (base pressure) and the actual fuel pressure (specifically, the fuel pressure that changes as the fuel pressure inside the fuel injection valve changes) is calculated. In addition, based on the same value, it is possible to accurately estimate the change in the pressure in the cylinder without providing a sensor for directly detecting the pressure in the cylinder of the internal combustion engine.

なお前記関係を示す値としては、ベース圧力と前記燃圧検出手段により検出される燃料圧力との差や比を採用することができる。また、予め定められた所定状態は、気筒内に噴射された燃料が完全燃焼した状態や同燃料が内燃機関の燃費性能が最も良くなる状態で燃焼した状態、気筒内に噴射された燃料が燃焼しない状態を含む。   As the value indicating the relationship, the difference or ratio between the base pressure and the fuel pressure detected by the fuel pressure detecting means can be adopted. In addition, the predetermined state is a state where the fuel injected into the cylinder is completely burned, a state where the fuel is burned in a state where the fuel efficiency of the internal combustion engine is best, or a case where the fuel injected into the cylinder is burned Including the state that does not.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射装置において、前記所定状態は、前記気筒内に噴射された燃料が燃焼しない状態であることをその要旨とする。
上記構成によれば、値算出手段により算出された値が示す関係、すなわち実際の燃料圧力とベース圧力との関係をもとに、内燃機関の気筒内における燃料の燃焼に伴う気筒内圧力の変化を精度良く推定することができるようになる。
The invention according to claim 2 is the fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the predetermined state is a state in which the fuel injected into the cylinder does not burn.
According to the above configuration, the change in the cylinder pressure accompanying the combustion of the fuel in the cylinder of the internal combustion engine based on the relationship indicated by the value calculated by the value calculation means, that is, the relationship between the actual fuel pressure and the base pressure. Can be estimated with high accuracy.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の内燃機関の燃料噴射装置において、前記関係を示す値に基づいて前記気筒内における燃料の着火を検出する着火検出手段を更に備えることをその要旨とする。   According to a third aspect of the present invention, in the fuel injection device for an internal combustion engine according to the second aspect of the present invention, the fuel injection device further comprises ignition detection means for detecting the ignition of fuel in the cylinder based on the value indicating the relationship. The gist.

また請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の内燃機関の燃料噴射装置において、前記着火検出手段は、前記気筒内における燃料の着火時期を検出するものであることをその要旨とする。   The gist of the invention according to claim 4 is the fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the ignition detecting means detects the ignition timing of the fuel in the cylinder. .

内燃機関の気筒内において燃料が着火して燃焼すると、気筒内の圧力が急上昇するために、気筒内において燃料が燃焼しない場合と比較して燃料噴射弁から噴出する燃料の量が少なくなって同燃料噴射弁の内部の燃料圧力の低下速度が低くなり、同燃料圧力とベース圧力との差が大きくなる。   When fuel is ignited and burned in the cylinder of the internal combustion engine, the pressure in the cylinder rises rapidly, so that the amount of fuel ejected from the fuel injection valve is reduced compared with the case where fuel does not burn in the cylinder. The rate of decrease of the fuel pressure inside the fuel injection valve is reduced, and the difference between the fuel pressure and the base pressure is increased.

請求項3に記載の発明の構成によれば、値算出手段により算出された前記値が燃料圧力とベース圧力との差が大きくなったことを示す値であることにより、内燃機関の気筒内において燃料が着火したことを正確に検出することができる。   According to the configuration of the third aspect of the present invention, the value calculated by the value calculating means is a value indicating that the difference between the fuel pressure and the base pressure has increased, and therefore, in the cylinder of the internal combustion engine. It is possible to accurately detect that the fuel has ignited.

また請求項4に記載の発明の構成によれば、値算出手段により算出された前記値に基づいて燃料圧力とベース圧力との差が大きくなり始める時期を求めることにより、その求めた時期を内燃機関の気筒内において燃料が着火した時期として精度良く検出することができる。   According to the configuration of the invention described in claim 4, by obtaining the time when the difference between the fuel pressure and the base pressure starts to increase based on the value calculated by the value calculating means, It can be accurately detected as the time when the fuel is ignited in the cylinder of the engine.

なお、前記ベース圧力として予め定められた所定の値を用いることの他、請求項5によるように、前記内燃機関の運転状態に基づいてベース圧力を算出し、該算出したベース圧力を前記値の算出に用いることができる。   In addition to using a predetermined value as the base pressure, the base pressure is calculated based on the operating state of the internal combustion engine, and the calculated base pressure is calculated based on the calculated value. It can be used for calculation.

同構成によれば、内燃機関の気筒内に吸入される空気の量(吸入空気量)が機関運転状態に応じて異なる装置にあって、同吸入空気量に応じたかたちでベース圧力を精度良く算出することができ、同ベース圧力に基づいて気筒内の圧力の変化を精度良く推定することができる。   According to this configuration, the amount of air sucked into the cylinder of the internal combustion engine (intake air amount) is in a device that varies depending on the engine operating state, and the base pressure is accurately adjusted in accordance with the intake air amount. The change in pressure in the cylinder can be accurately estimated based on the base pressure.

請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射装置において、前記燃圧検出手段により検出した前記燃料噴射弁の開弁開始時における燃料圧力と同燃圧検出手段により検出した燃料圧力に基づき算出した同燃料噴射弁の開弁開始直後における燃料圧力の低下速度とに基づいて前記燃料噴射弁の開弁開始時における前記気筒内の圧力を算出する開始時圧力算出手段を更に備え、前記値算出手段は、前記開始時圧力算出手段により算出した圧力に基づいてベース圧力を算出し、該算出したベース圧力を前記値の算出に用いるものであることをその要旨とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the fuel injection device for an internal combustion engine according to any one of the first to fifth aspects, the fuel pressure at the start of opening of the fuel injection valve detected by the fuel pressure detecting means The pressure in the cylinder at the start of opening of the fuel injection valve is calculated based on the rate of decrease in fuel pressure immediately after the start of opening of the fuel injection valve calculated based on the fuel pressure detected by the fuel pressure detecting means. Start pressure calculation means further comprising: the value calculation means calculates a base pressure based on the pressure calculated by the start pressure calculation means, and uses the calculated base pressure for the calculation of the value; Is the gist.

内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射するタイプの燃料噴射弁が設けられた装置では、燃料噴射弁の開弁開始時における気筒内圧力と同燃料噴射弁の内部の燃料圧力とにより、燃料噴射弁の開弁開始直後における同燃料圧力の低下速度が定まる。   In a device provided with a fuel injection valve of a type that directly injects fuel into a cylinder of an internal combustion engine, fuel injection is performed by the pressure in the cylinder at the start of opening of the fuel injection valve and the fuel pressure inside the fuel injection valve. The rate of decrease in the fuel pressure immediately after the start of valve opening is determined.

上記構成によれば、そうした関係をもとに、開弁開始時における燃料噴射弁の内部の燃料圧力と燃料噴射弁の開弁開始直後における同燃料圧力の低下速度とに基づいて、燃料噴射弁の開弁開始時における気筒内圧力を精度良く推定することができる。しかも、そのように推定した気筒内圧力に基づいてベース圧力を精度良く算出することができ、同ベース圧力に基づいて気筒内の圧力の変化を精度良く推定することができる。   According to the above configuration, based on such a relationship, the fuel injection valve is based on the fuel pressure inside the fuel injection valve at the start of the valve opening and the rate of decrease in the fuel pressure immediately after the start of the fuel injection valve opening. It is possible to accurately estimate the cylinder pressure at the start of valve opening. In addition, the base pressure can be accurately calculated based on the cylinder pressure estimated as described above, and the change in the pressure in the cylinder can be accurately estimated based on the base pressure.

なお前記低下速度の算出は、請求項7によるように、前記燃圧検出手段により検出した燃料圧力の微分値の推移から燃料噴射弁の駆動開始直後において同微分値が最小になる特定時期を求めるとともに、燃圧検出手段により検出した燃料圧力の時間波形についての特定時期における接線の傾きを求め、同傾きを前記低下速度として算出する、といったように行うことができる。   In addition, as for the calculation of the decreasing speed, as in claim 7, the specific time at which the differential value becomes minimum immediately after the start of driving of the fuel injection valve is obtained from the transition of the differential value of the fuel pressure detected by the fuel pressure detecting means. The slope of the tangent line at a specific time with respect to the time waveform of the fuel pressure detected by the fuel pressure detecting means can be obtained, and the slope can be calculated as the rate of decrease.

請求項8に記載の発明は、請求項6または7に記載の内燃機関の燃料噴射装置において、前記値算出手段により算出した前記関係を示す値と前記燃圧検出手段により検出した前記燃料噴射弁の開弁開始時における燃料圧力と前記開始時圧力算出手段により算出した前記気筒内の圧力とに基づいて、前記燃料噴射弁の開弁時における前記気筒内の圧力を算出する開弁時圧力算出手段を更に備えることをその要旨とする。   According to an eighth aspect of the present invention, in the fuel injection device for an internal combustion engine according to the sixth or seventh aspect, the value indicating the relationship calculated by the value calculating means and the value of the fuel injection valve detected by the fuel pressure detecting means. Based on the fuel pressure at the start of valve opening and the pressure in the cylinder calculated by the start time pressure calculating means, the valve-opening pressure calculating means for calculating the pressure in the cylinder when the fuel injection valve is opened It is the gist of further comprising.

上記構成によれば、燃料噴射弁の開弁開始時における気筒内圧力に基づいて、予め定められた所定状態での気筒内圧力を精度良く把握することができる。しかも、上述した構成(請求項6に記載の発明の構成)のように燃料噴射弁の開弁開始時における気筒内圧力に基づき算出した前記関係を示す値と燃料噴射弁の開弁開始時における燃料圧力とにより、上記所定状態での気筒内圧力に対する実際の気筒内圧力の変化分を精度良く把握することができる。したがって、そのようにして把握される上記所定状態での気筒内圧力と同圧力に対する実際の気筒内圧力の変化分とに基づいて、燃料噴射弁の開弁時における気筒内圧力を精度良く算出することができる。   According to the above configuration, the in-cylinder pressure in a predetermined state can be accurately grasped based on the in-cylinder pressure at the start of opening of the fuel injection valve. Moreover, as in the configuration described above (the configuration of the invention described in claim 6), the value indicating the relationship calculated based on the cylinder pressure at the start of opening of the fuel injector and the value at the start of opening of the fuel injector From the fuel pressure, it is possible to accurately grasp the change in the actual cylinder pressure with respect to the cylinder pressure in the predetermined state. Therefore, the cylinder pressure at the time of opening of the fuel injection valve is accurately calculated based on the cylinder pressure in the predetermined state and the actual change in cylinder pressure with respect to the same pressure. be able to.

請求項9に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射装置において、前記値算出手段により算出した前記関係を示す値と前記燃圧検出手段により検出した前記燃料噴射弁の開弁開始時における燃料圧力とに基づいて前記燃料噴射弁の開弁時における前記気筒内の圧力を算出する開弁時圧力算出手段を更に備えることをその要旨とする。   According to a ninth aspect of the present invention, in the fuel injection device for an internal combustion engine according to any one of the first to fifth aspects, the value indicating the relationship calculated by the value calculating means and the fuel pressure detecting means are detected. The gist of the invention is that it further comprises a valve-opening pressure calculation means for calculating a pressure in the cylinder when the fuel injection valve is opened based on a fuel pressure when the fuel injection valve is opened.

開弁開始時における燃料噴射弁の内部の燃料圧力が一定の条件下では、開弁開始直後の同燃料圧力の低下態様は内燃機関の気筒内の圧力によって定まる。そのため、燃料噴射弁の開弁時において、その開弁開始時における燃料圧力と開弁開始後における燃料圧力の低下態様とを把握することにより、それらに基づき燃料噴射弁の開弁時における内燃機関の気筒内の圧力を精度良く推定することが可能になると云える。そして、燃料噴射弁の開弁開始後における燃料圧力の低下態様は前記関係を示す値に基づいて把握することが可能である。   Under the condition that the fuel pressure inside the fuel injection valve at the start of the valve opening is constant, the manner in which the fuel pressure decreases immediately after the valve opening starts is determined by the pressure in the cylinder of the internal combustion engine. Therefore, when the fuel injection valve is opened, the internal combustion engine at the time of opening of the fuel injection valve is determined by grasping the fuel pressure at the start of the valve opening and the mode of decrease of the fuel pressure after starting the valve opening. It can be said that the pressure in the cylinder can be accurately estimated. Then, the fuel pressure decrease mode after the start of the fuel injection valve can be grasped based on the value indicating the relationship.

上記構成によれば、そうした燃料噴射弁の開弁開始時における燃料圧力と前記関係を示す値とに基づいて、燃料噴射弁の開弁時における気筒内圧力を精度良く算出することができる。   According to the above configuration, the cylinder pressure at the time of opening of the fuel injection valve can be accurately calculated based on the fuel pressure at the start of opening of the fuel injection valve and the value indicating the relationship.

請求項10に記載の発明は、請求項1〜9のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射装置において、前記燃圧検出手段は、前記燃料噴射弁に取り付けられた圧力センサであることをその要旨とする。   The invention according to claim 10 is the fuel injection device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 9, wherein the fuel pressure detecting means is a pressure sensor attached to the fuel injection valve. The gist.

上記構成によれば、燃料噴射弁から離れた位置において燃料圧力が検出される装置と比較して、燃料噴射弁の噴射孔に近い部位の燃料圧力を検出することができる。そのため、燃料噴射弁の開弁に伴う同燃料噴射弁の内部の燃料圧力の低下を精度良く検出することができ、そのように検出した燃料圧力をもとに気筒内の圧力の変化を精度良く推定することができる。   According to the above configuration, it is possible to detect the fuel pressure at a portion close to the injection hole of the fuel injection valve, as compared with a device that detects the fuel pressure at a position away from the fuel injection valve. Therefore, it is possible to accurately detect a decrease in the fuel pressure inside the fuel injection valve accompanying the opening of the fuel injection valve, and to accurately change the pressure in the cylinder based on the detected fuel pressure. Can be estimated.

請求項11に記載の発明は、請求項1〜10のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射装置において、前記内燃機関は、複数の気筒を有してなるとともに、前記燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給通路の途中に前記昇圧された状態の燃料を蓄える蓄圧容器を有してなり、前記燃料噴射弁は、前記内燃機関の気筒毎に設けられて前記蓄圧容器に各別に接続されてなり、前記燃圧検出手段は、前記内燃機関の気筒毎に設けられて、前記燃料供給通路内における前記蓄圧容器と前記燃料噴射弁の噴射孔との間の部位の燃料圧力を検出するものであることをその要旨とする。   The invention according to claim 11 is the fuel injection device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 10, wherein the internal combustion engine has a plurality of cylinders and the fuel injection valve. A pressure accumulating container for storing the pressurized fuel in the middle of a fuel supply passage for supplying fuel, and the fuel injection valve is provided for each cylinder of the internal combustion engine and connected to the pressure accumulating container separately; The fuel pressure detecting means is provided for each cylinder of the internal combustion engine, and detects a fuel pressure at a portion between the pressure accumulating container and the injection hole of the fuel injection valve in the fuel supply passage. That is the gist.

上記構成によれば、気筒内の圧力の変化態様が気筒毎に異なる多気筒の内燃機関において、各気筒内の圧力の変化をそれぞれ、気筒毎に設けられた専用の燃圧検出手段により検出される燃料圧力に基づいて精度良く推定することができる。   According to the above configuration, in a multi-cylinder internal combustion engine in which the pressure change mode in each cylinder is different for each cylinder, the pressure change in each cylinder is detected by the dedicated fuel pressure detection means provided for each cylinder. It can be estimated accurately based on the fuel pressure.

本発明を具体化した一実施の形態にかかる内燃機関の燃料噴射装置の概略構成を示す略図。1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a fuel injection device for an internal combustion engine according to an embodiment embodying the present invention. 燃料噴射弁の断面構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the cross-section of a fuel injection valve. 燃料噴射量と圧力差との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between fuel injection quantity and a pressure difference. 燃料噴射弁の内部の燃料圧力と内燃機関の気筒内圧力との関係の一例を示すタイムチャート。The time chart which shows an example of the relationship between the fuel pressure inside a fuel injection valve, and the cylinder pressure of an internal combustion engine. 内燃機関の気筒内圧力の変化態様の一例を示すタイムチャート。The time chart which shows an example of the change aspect of the cylinder pressure of an internal combustion engine. 圧力状態推定処理の実行手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the execution procedure of a pressure state estimation process. [a]および[b]燃料圧力の推移および燃料圧力の微分値の推移を示すタイムチャート。[A] and [b] A time chart showing the transition of the fuel pressure and the transition of the differential value of the fuel pressure. [a]および[b]ベース圧力と燃料圧力と圧力差との関係の一例を示すタイムチャート。[A] and [b] A time chart showing an example of a relationship among a base pressure, a fuel pressure, and a pressure difference.

以下、本発明を具体化した一実施の形態にかかる内燃機関の燃料噴射装置について説明する。
図1に、本実施の形態にかかる内燃機関の燃料噴射装置の概略構成を示す。
Hereinafter, a fuel injection device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 shows a schematic configuration of a fuel injection device for an internal combustion engine according to the present embodiment.

同図1に示すように、内燃機関10の気筒11には吸気通路12が接続されている。内燃機関10の気筒11内には吸気通路12を介して空気が吸入される。なお、この内燃機関10としては複数(本実施の形態では四つ[♯1〜♯4])の気筒11を有するディーゼル機関が採用されている。内燃機関10には、気筒11毎に、同気筒11内に燃料を直接噴射する直噴タイプの燃料噴射弁20が取り付けられている。この燃料噴射弁20の開弁駆動によって噴射された燃料は内燃機関10の気筒11内において圧縮加熱された吸入空気に触れて着火および燃焼する。そして内燃機関10では、気筒11内における燃料の燃焼に伴い発生するエネルギによってピストン13が押し下げられてクランクシャフト14が強制回転されるようになる。内燃機関10の気筒11において燃焼した燃焼ガスは排気として内燃機関10の排気通路15に排出される。   As shown in FIG. 1, an intake passage 12 is connected to the cylinder 11 of the internal combustion engine 10. Air is sucked into the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 through the intake passage 12. As the internal combustion engine 10, a diesel engine having a plurality of (four [# 1 to # 4] in the present embodiment) cylinders 11 is employed. A direct injection type fuel injection valve 20 that directly injects fuel into the cylinder 11 is attached to the internal combustion engine 10 for each cylinder 11. The fuel injected by opening the fuel injection valve 20 is ignited and burned in contact with the intake air compressed and heated in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10. In the internal combustion engine 10, the piston 13 is pushed down by the energy generated by the combustion of the fuel in the cylinder 11, and the crankshaft 14 is forcibly rotated. The combustion gas combusted in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 is discharged as exhaust gas into the exhaust passage 15 of the internal combustion engine 10.

各燃料噴射弁20は分岐通路31aを介してコモンレール34に各別に接続されており、同コモンレール34は供給通路31bを介して燃料タンク32に接続されている。この供給通路31bには、燃料を圧送する燃料ポンプ33が設けられている。本実施の形態では、燃料ポンプ33による圧送によって昇圧された燃料がコモンレール34に蓄えられるとともに各燃料噴射弁20の内部に供給される。なお本実施の形態では、分岐通路31aおよび供給通路31bが燃料供給通路として機能し、コモンレール34が燃料供給通路の途中に設けられる蓄圧容器として機能する。   Each fuel injection valve 20 is individually connected to a common rail 34 via a branch passage 31a, and the common rail 34 is connected to a fuel tank 32 via a supply passage 31b. A fuel pump 33 that pumps fuel is provided in the supply passage 31b. In the present embodiment, the fuel boosted by the pumping by the fuel pump 33 is stored in the common rail 34 and supplied to each fuel injection valve 20. In the present embodiment, the branch passage 31a and the supply passage 31b function as a fuel supply passage, and the common rail 34 functions as a pressure accumulating container provided in the middle of the fuel supply passage.

また、各燃料噴射弁20にはリターン通路35が接続されており、同リターン通路35はそれぞれ燃料タンク32に接続されている。このリターン通路35を介して燃料噴射弁20の内部の燃料の一部が燃料タンク32に戻される。   A return passage 35 is connected to each fuel injection valve 20, and each return passage 35 is connected to a fuel tank 32. A part of the fuel inside the fuel injection valve 20 is returned to the fuel tank 32 through the return passage 35.

内燃機関10には、その周辺機器として、運転状態を検出するための各種センサが設けられている。それらセンサとしては、例えば吸気通路12を通過する空気の量(通路空気量GA)を検出するための吸気量センサ41や、クランクシャフト14の回転位相(クランク角CA)および回転速度(機関回転速度NE)を検出するためのクランクセンサ42が設けられている。また、燃料噴射弁20の内部の燃料の圧力(燃料圧力PQ)を検出するための圧力センサ43や、アクセル操作部材(例えばアクセルペダル)の操作量(アクセル操作量ACC)を検出するためのアクセルセンサ44なども設けられている。なお、圧力センサ43は内燃機関10の気筒11毎に(詳しくは、各燃料噴射弁20に一つずつ)設けられている。   The internal combustion engine 10 is provided with various sensors as peripheral devices for detecting an operation state. As these sensors, for example, the intake air amount sensor 41 for detecting the amount of air passing through the intake passage 12 (passage air amount GA), the rotational phase (crank angle CA) of the crankshaft 14 and the rotational speed (engine rotational speed). NE) is provided. Further, a pressure sensor 43 for detecting the fuel pressure (fuel pressure PQ) inside the fuel injection valve 20 and an accelerator for detecting an operation amount (accelerator operation amount ACC) of an accelerator operation member (for example, an accelerator pedal). A sensor 44 and the like are also provided. A pressure sensor 43 is provided for each cylinder 11 of the internal combustion engine 10 (specifically, one for each fuel injection valve 20).

また内燃機関10の周辺機器としては、例えばマイクロコンピュータを備えて構成された電子制御ユニット40なども設けられている。この電子制御ユニット40は各種センサの出力信号を取り込むとともにそれら出力信号をもとに各種の演算を行い、その演算結果に応じて燃料噴射弁20の駆動制御(燃料噴射制御)などの内燃機関10の運転にかかる各種制御を実行する。   Further, as peripheral devices of the internal combustion engine 10, for example, an electronic control unit 40 configured with a microcomputer is also provided. The electronic control unit 40 takes in the output signals of various sensors, performs various calculations based on the output signals, and performs internal combustion engine 10 such as drive control (fuel injection control) of the fuel injection valve 20 according to the calculation results. Various controls related to the operation are executed.

上記燃料噴射制御は基本的には次のように実行される。すなわち先ず、通路空気量GAや機関回転速度NE、燃料圧力PQ、アクセル操作量ACCなどの機関運転状態に基づいて、噴射パターンが選択されるとともに同噴射パターンの各噴射についての各種制御目標値が算出される。そして、それら制御目標値に応じたかたちで各燃料噴射弁20が各別に開弁駆動される。これにより、そのときどきの機関運転状態に適した噴射パターンで同機関運転状態に見合う量の燃料が各燃料噴射弁20から噴射されて内燃機関10の各気筒11内に供給されるようになる。   The fuel injection control is basically executed as follows. That is, first, an injection pattern is selected based on the engine operating state such as the passage air amount GA, the engine rotational speed NE, the fuel pressure PQ, and the accelerator operation amount ACC, and various control target values for each injection of the injection pattern are set. Calculated. Then, each fuel injection valve 20 is driven to open individually according to these control target values. As a result, an amount of fuel corresponding to the engine operating state is injected from each fuel injection valve 20 and supplied into each cylinder 11 of the internal combustion engine 10 with an injection pattern suitable for the engine operating state at that time.

なお本実施の形態では、メイン噴射やパイロット噴射、プレ噴射、アフター噴射、ポスト噴射などを組み合わせた複数の噴射パターンが予め設定されて電子制御ユニット40に記憶されており、燃料噴射制御の実行に際してはそれら噴射パターンのうちの一つが選択される。また各種の制御目標値としては、メイン噴射やパイロット噴射、アフター噴射などといった各噴射の燃料噴射量についての制御目標値、メイン噴射の噴射時期やパイロットインターバルなどといった各種噴射の燃料噴射時期についての制御目標値が算出される。   In the present embodiment, a plurality of injection patterns that combine main injection, pilot injection, pre-injection, after-injection, post-injection, and the like are set in advance and stored in the electronic control unit 40. One of these injection patterns is selected. Various control target values include control target values for the fuel injection amount of each injection such as main injection, pilot injection, and after injection, and control for the fuel injection timing of various injections such as the injection timing of the main injection and the pilot interval. A target value is calculated.

以下、燃料噴射弁20の内部構造および圧力センサ43の取り付け構造について説明する。
上記燃料噴射弁20としては電磁駆動式のものであり、非通電時において閉弁される、いわゆるノーマリークローズ型のものが採用されている。
Hereinafter, the internal structure of the fuel injection valve 20 and the mounting structure of the pressure sensor 43 will be described.
The fuel injection valve 20 is of an electromagnetic drive type, and a so-called normally closed type that is closed when not energized is employed.

図2に、燃料噴射弁20の断面構造を示す。
同図2に示すように、燃料噴射弁20のハウジング21の内部にはニードル弁22が設けられている。このニードル弁22はハウジング21内において往復移動(同図の上下方向に移動)することの可能な状態で設けられている。ハウジング21の内部には上記ニードル弁22を噴射孔23側(同図の下方側)に常時付勢するスプリング24が設けられている。またハウジング21の内部には、上記ニードル弁22を間に挟んで一方側(同図の下方側)の位置に燃料室25が形成されており、他方側(同図の上方側)の位置に圧力室26が形成されている。それら燃料室25および圧力室26には導入通路27を介して上記分岐通路31a(コモンレール34)から高圧の燃料が供給されている。また、燃料室25にはその内部とハウジング21の外部とを連通する噴射孔23が形成されており、圧力室26は制御弁28を介して前記リターン通路35に接続されている。制御弁28は、ソレノイドコイル28aと、同ソレノイドコイル28aへの駆動信号の入力によって移動する弁体28bとを備えている。
FIG. 2 shows a cross-sectional structure of the fuel injection valve 20.
As shown in FIG. 2, a needle valve 22 is provided inside the housing 21 of the fuel injection valve 20. The needle valve 22 is provided in a state capable of reciprocating in the housing 21 (moving up and down in the figure). Inside the housing 21 is provided a spring 24 that constantly urges the needle valve 22 toward the injection hole 23 (the lower side in the figure). A fuel chamber 25 is formed in the housing 21 at a position on one side (lower side in the figure) with the needle valve 22 interposed therebetween, and on the other side (upper side in the figure). A pressure chamber 26 is formed. High-pressure fuel is supplied to the fuel chamber 25 and the pressure chamber 26 from the branch passage 31a (common rail 34) via the introduction passage 27. The fuel chamber 25 is formed with an injection hole 23 that communicates the inside with the outside of the housing 21, and the pressure chamber 26 is connected to the return passage 35 via a control valve 28. The control valve 28 includes a solenoid coil 28a and a valve body 28b that moves in response to a drive signal input to the solenoid coil 28a.

この燃料噴射弁20では、ソレノイドコイル28aに駆動信号が入力されていないときには上記制御弁28が閉弁されて、燃料室25と圧力室26との圧力差がごく小さくなる。そのためニードル弁22はスプリング24の付勢力によって噴射孔23を塞ぐ位置に移動し、このとき燃料噴射弁20が閉弁されて同燃料噴射弁20から燃料が噴射されない。   In the fuel injection valve 20, when no drive signal is input to the solenoid coil 28a, the control valve 28 is closed, and the pressure difference between the fuel chamber 25 and the pressure chamber 26 becomes very small. Therefore, the needle valve 22 moves to a position where the injection hole 23 is closed by the urging force of the spring 24. At this time, the fuel injection valve 20 is closed and fuel is not injected from the fuel injection valve 20.

一方、ソレノイドコイル28aに駆動信号が入力されて弁体28bが移動して上記制御弁28が開弁されると、圧力室26内の燃料の一部がリターン通路35を介して燃料タンク32に戻される。そのため圧力室26内の燃料の圧力が低下して同圧力室26と燃料室25との圧力差が大きくなり、この圧力差によってニードル弁22がスプリング24の付勢力に抗して移動して噴射孔23から離れる。このとき燃料噴射弁20が開弁されて、同燃料噴射弁20から燃料が噴射される。   On the other hand, when a drive signal is input to the solenoid coil 28 a and the valve body 28 b moves to open the control valve 28, a part of the fuel in the pressure chamber 26 passes through the return passage 35 to the fuel tank 32. Returned. For this reason, the pressure of the fuel in the pressure chamber 26 decreases and the pressure difference between the pressure chamber 26 and the fuel chamber 25 increases, and the pressure difference causes the needle valve 22 to move against the urging force of the spring 24 for injection. Leave the hole 23. At this time, the fuel injection valve 20 is opened, and fuel is injected from the fuel injection valve 20.

前記圧力センサ43は、上記導入通路27の内部の燃料圧力に応じた信号を出力するように、燃料噴射弁20に一体に取り付けられている。そのため、例えばコモンレール34(図1参照)内の燃料圧力などの燃料噴射弁20から離れた位置の燃料圧力が検出される装置と比較して、燃料噴射弁20の噴射孔23に近い部位の燃料圧力を検出することができ、燃料噴射弁20の開弁に伴う同燃料噴射弁20の内部の燃料圧力の変化を精度良く検出することができる。   The pressure sensor 43 is integrally attached to the fuel injection valve 20 so as to output a signal corresponding to the fuel pressure inside the introduction passage 27. For this reason, for example, the fuel in a portion near the injection hole 23 of the fuel injection valve 20 as compared with a device that detects the fuel pressure at a position away from the fuel injection valve 20 such as the fuel pressure in the common rail 34 (see FIG. 1). The pressure can be detected, and the change in the fuel pressure inside the fuel injection valve 20 accompanying the opening of the fuel injection valve 20 can be detected with high accuracy.

さて、本実施の形態では、内燃機関10の運転に際して各気筒11(♯1〜♯4)内の圧力の変化態様をそれぞれ推定するようにしている。具体的には、燃料噴射弁20の開弁時において同燃料噴射弁20に取り付けられた圧力センサ43により検出される燃料圧力PQに基づいて該燃料噴射弁20に対応する気筒11内の圧力を推定するとの処理(後述する圧力状態推定処理)が各気筒11についてそれぞれ実行される。これにより、内燃機関10の気筒11内の圧力を直接検出するセンサを設けることなく、各気筒11内の圧力の変化をそれぞれ精度良く推定することができるようになる。   In the present embodiment, when the internal combustion engine 10 is operated, the change mode of the pressure in each cylinder 11 (# 1 to # 4) is estimated. Specifically, the pressure in the cylinder 11 corresponding to the fuel injection valve 20 is determined based on the fuel pressure PQ detected by the pressure sensor 43 attached to the fuel injection valve 20 when the fuel injection valve 20 is opened. The estimation process (pressure state estimation process described later) is executed for each cylinder 11. As a result, it is possible to accurately estimate changes in the pressure in each cylinder 11 without providing a sensor that directly detects the pressure in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10.

以下、その理由について説明する。
通常、燃料噴射弁20が開弁されると、燃料の噴出に伴って同燃料噴射弁20の内部(詳しくは燃料室25[図2参照]内)の燃料の圧力が一時的に低下するようになる。また、単位時間あたりに燃料噴射弁20から噴射される燃料の量は、図3に示すように、燃料噴射弁20を同一態様で開弁駆動した場合であっても、同燃料噴射弁20の内部(詳しくは、燃料室25内)の燃料圧力と内燃機関10の気筒11内の圧力との差(圧力差)に応じて異なる。そのため図4に示すように、燃料噴射弁20の開弁開始直後における同燃料噴射弁20の内部の燃料圧力の低下速度は、そのときどきの内燃機関10の気筒11内の圧力に応じた値になると云える。なお図4は、燃料噴射が開始されたタイミングと燃料噴射の開始時における燃料噴射弁20の内部の燃料圧力とが同一の状況下での燃料噴射弁20の内部の燃料圧力と内燃機関10の気筒11内の圧力との関係の一例を示している。
The reason will be described below.
Normally, when the fuel injection valve 20 is opened, the fuel pressure inside the fuel injection valve 20 (specifically, in the fuel chamber 25 [see FIG. 2]) decreases temporarily as the fuel is ejected. become. Further, as shown in FIG. 3, the amount of fuel injected from the fuel injection valve 20 per unit time is the same as that of the fuel injection valve 20 even when the fuel injection valve 20 is driven to open in the same manner. It differs according to the difference (pressure difference) between the fuel pressure inside (specifically, in the fuel chamber 25) and the pressure in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10. Therefore, as shown in FIG. 4, the rate of decrease in the fuel pressure inside the fuel injection valve 20 immediately after the start of opening of the fuel injection valve 20 is a value corresponding to the pressure in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 at that time. It can be said. FIG. 4 shows the fuel pressure inside the fuel injection valve 20 and the internal combustion engine 10 when the fuel injection timing and the fuel pressure inside the fuel injection valve 20 at the start of fuel injection are the same. An example of the relationship with the pressure in the cylinder 11 is shown.

こうしたことから、内燃機関10の気筒11内において予め定められた所定状態での燃料噴射弁20の内部の燃料圧力(基準圧力P1)を基準として、実際の燃料圧力P2の変化を監視することにより、内燃機関10の気筒11内の圧力の変化を推測することが可能になる。すなわち、基準圧力P1と実際の燃料圧力P2との関係を示す値(例えば、それらの差[P2−P1]や比[P2/P1])が上記所定状態での内燃機関10の気筒11の圧力と実際の気筒11内の圧力とのずれと高い相関を有する値になるために、そうした値を算出してこれを監視することにより、内燃機関10の気筒11内の圧力の変化を推測することが可能になる。   Therefore, by monitoring the change in the actual fuel pressure P2 with reference to the fuel pressure (reference pressure P1) inside the fuel injection valve 20 in a predetermined state in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 as a reference. It becomes possible to estimate a change in the pressure in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10. That is, a value indicating the relationship between the reference pressure P1 and the actual fuel pressure P2 (for example, the difference [P2-P1] or the ratio [P2 / P1]) is the pressure of the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 in the predetermined state. Therefore, a change in the pressure in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 is estimated by calculating and monitoring such a value. Is possible.

この点をふまえて本実施の形態では、燃料噴射弁20の開弁時において同燃料噴射弁20に取り付けられた圧力センサ43により燃料圧力PQを検出するとともに、内燃機関10の気筒11内に噴射された燃料が燃焼しないと仮定した場合における燃料圧力PQに相当する値(ベース圧力PQB)を算出し、それらの差(圧力差ΔP[=PQ−PQB])を算出するようにしている。これにより上述した理由から、上記圧力差ΔPをもとに、内燃機関10の気筒11内の圧力を直接検出するセンサを設けることなく、気筒11内の圧力の変化を精度良く推定することができるようになる。なお本実施の形態では、内燃機関10の気筒11内に噴射された燃料が燃焼しない状態が、予め定められた所定状態に相当する。   In view of this point, in the present embodiment, when the fuel injection valve 20 is opened, the fuel pressure PQ is detected by the pressure sensor 43 attached to the fuel injection valve 20 and injected into the cylinder 11 of the internal combustion engine 10. A value (base pressure PQB) corresponding to the fuel pressure PQ when it is assumed that the burned fuel does not burn is calculated, and a difference between them (pressure difference ΔP [= PQ−PQB]) is calculated. For this reason, the change in the pressure in the cylinder 11 can be accurately estimated without providing a sensor for directly detecting the pressure in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 based on the pressure difference ΔP. It becomes like this. In the present embodiment, the state in which the fuel injected into the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 does not burn corresponds to a predetermined state.

また本実施の形態では、内燃機関10の気筒11内に噴射された燃料が燃焼しないと仮定した場合における燃料圧力PQに相当する値がベース圧力PQBとして算出されるために、上記圧力差ΔPとして、燃料が燃焼しない場合における内燃機関10の気筒11の圧力と実際の気筒11内の圧力とのずれと高い相関を有する値が算出されるようになる。そのため、この圧力差ΔPをもとに、内燃機関10の気筒11内における燃料の燃焼に伴う気筒11内の圧力の変化を精度良く推定することができるようになる。   In the present embodiment, since the value corresponding to the fuel pressure PQ when the fuel injected into the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 is assumed not to burn is calculated as the base pressure PQB, When the fuel is not burned, a value having a high correlation with the difference between the pressure in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 and the actual pressure in the cylinder 11 is calculated. Therefore, based on this pressure difference ΔP, it becomes possible to accurately estimate a change in pressure in the cylinder 11 due to fuel combustion in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10.

なお内燃機関にあっては、その気筒内の圧力を複数回にわたり検出した結果を図5に示すように、そのときどきの機関運転状態や吸気系部品の個体差あるいは劣化などの影響によって、気筒内の圧力にばらつきが生じることが避けられない。本実施の形態にかかる装置では、そうした種々の影響によることなく、内燃機関10の気筒11内の圧力を精度良く推定することができるようになる。   In the internal combustion engine, as shown in FIG. 5, the result of detecting the pressure in the cylinder a plurality of times is caused by the influence of individual engine operating conditions, individual differences or deterioration of intake system components, and the like. It is inevitable that variations occur in the pressure. In the apparatus according to the present embodiment, the pressure in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 can be accurately estimated without being affected by such various effects.

以下、そのようにして内燃機関10の気筒11内の圧力状態を推定するための処理(圧力状態推定処理)の実行手順について、図6に示すフローチャートを参照して詳細に説明する。   Hereinafter, the execution procedure of the process for estimating the pressure state in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 (pressure state estimation process) will be described in detail with reference to the flowchart shown in FIG.

なお、このフローチャートに示す一連の処理は、上記圧力状態推定処理の具体的な実行手順を概念的に示したものであり、実際の処理は所定周期毎の割り込み処理として電子制御ユニット40により実行される。また、上記圧力状態推定処理は、例えば内燃機関10の気筒11[♯1]に設けられた圧力センサ43の検出信号に基づき同気筒11[♯1]内の圧力を推定したり、内燃機関10の気筒11[♯2]に設けられた圧力センサ43の検出信号に基づき同気筒11[♯2]内の圧力を推定したりするといったように、内燃機関10の気筒11(♯1〜♯4)毎にそれぞれ対応する圧力センサ43の出力信号に基づき実行される。   The series of processing shown in this flowchart conceptually shows a specific execution procedure of the pressure state estimation processing, and the actual processing is executed by the electronic control unit 40 as interruption processing at predetermined intervals. The In the pressure state estimation process, for example, the pressure in the cylinder 11 [# 1] is estimated based on the detection signal of the pressure sensor 43 provided in the cylinder 11 [# 1] of the internal combustion engine 10, or the internal combustion engine 10 The cylinder 11 (# 1 to # 4) of the internal combustion engine 10 is estimated such that the pressure in the cylinder 11 [# 2] is estimated based on the detection signal of the pressure sensor 43 provided in the cylinder 11 [# 2]. ) Is executed based on the output signal of the corresponding pressure sensor 43.

図6に示すように、この処理では先ず、燃料噴射弁20が開弁される前の燃料圧力(噴射前燃料圧力PQi)が検出される(ステップS101)。具体的には、燃料噴射弁20に駆動信号が出力された前後(実際には燃料噴射弁20が開弁されていない期間)において数回検出された燃料圧力PQの平均値が算出されて、その平均値が噴射前燃料圧力PQiとして記憶される。   As shown in FIG. 6, in this process, first, the fuel pressure (pre-injection fuel pressure PQi) before the fuel injection valve 20 is opened is detected (step S101). Specifically, an average value of the fuel pressure PQ detected several times before and after the drive signal is output to the fuel injection valve 20 (a period during which the fuel injection valve 20 is not actually opened) is calculated. The average value is stored as the pre-injection fuel pressure PQi.

その後、燃料噴射弁20の開弁開始直後における燃料圧力PQの低下速度VPが検出される(ステップS102)。具体的には、図7に一例を示すように、燃料圧力PQの時間波形(同図[a])が形成されて記憶されるとともに、燃料圧力PQの微分値(同図[b])が算出される。そして、燃料噴射弁20の開弁開始直後において上記微分値が最小になる時期(特定時期T1)が求められるとともに、この特定時期T1における上記燃料圧力PQの時間波形の接線Lの傾きΔPQが算出される。この傾きΔPQが上記低下速度VPとして記憶される。   Thereafter, the decrease rate VP of the fuel pressure PQ immediately after the start of the opening of the fuel injection valve 20 is detected (step S102). Specifically, as shown in an example in FIG. 7, a time waveform (FIG. [A]) of the fuel pressure PQ is formed and stored, and a differential value ([b] in FIG. 7) of the fuel pressure PQ is obtained. Calculated. Then, the timing (specific time T1) at which the differential value becomes minimum immediately after the start of the fuel injection valve 20 is obtained, and the slope ΔPQ of the tangent L of the time waveform of the fuel pressure PQ at the specific time T1 is calculated. Is done. This slope ΔPQ is stored as the decrease speed VP.

次に、噴射前燃料圧力PQi(図6)と低下速度VPとに基づいて、燃料噴射弁20の開弁開始時における内燃機関10の気筒11内の圧力(開始時筒内圧PSi)が算出される(ステップS103)。なお先の図4から明らかなように、開弁前における燃料噴射弁20の内部の燃料圧力(本実施の形態では、噴射前燃料圧力PQi)と開弁開始直後における燃料噴射弁20の内部の燃料圧力の低下速度(本実施の形態では、低下速度VP)と内燃機関10の気筒11内の圧力(本実施の形態では、開始時筒内圧PSi)との関係は正確に把握することができる。この点をふまえて本実施の形態では、噴射前燃料圧力PQiと低下速度VPと開始時筒内圧PSiとの関係が実験やシミュレーションの結果などに基づき予め求められて電子制御ユニット40に記憶されている。そして図6のステップS103の処理では、この関係をもとに上記噴射前燃料圧力PQiと低下速度VPとに基づいて開始時筒内圧PSiが算出される。なお、この開始時筒内圧PSiは、燃料噴射弁20の開弁開始時における内燃機関10の気筒11内の圧力を示す値として用いることの他、燃料噴射弁20から噴射された燃料が内燃機関10の気筒11内において燃焼しない場合における同気筒11内の圧力の指標値として用いることもできる。本実施の形態では、ステップS103の処理が開始時圧力算出手段として機能する。   Next, based on the pre-injection fuel pressure PQi (FIG. 6) and the decrease speed VP, the pressure in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 at the start of opening of the fuel injection valve 20 (starting cylinder pressure PSi) is calculated. (Step S103). As is clear from FIG. 4 above, the fuel pressure inside the fuel injection valve 20 before opening the valve (in this embodiment, the fuel pressure PQi before injection) and the inside of the fuel injection valve 20 immediately after the opening of the valve are started. The relationship between the fuel pressure decrease rate (in this embodiment, the decrease rate VP) and the pressure in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 (in this embodiment, the starting cylinder pressure PSi) can be accurately grasped. . In view of this point, in the present embodiment, the relationship between the pre-injection fuel pressure PQi, the decrease speed VP, and the in-cylinder pressure PSi is obtained in advance based on the results of experiments and simulations and stored in the electronic control unit 40. Yes. In the process of step S103 in FIG. 6, the starting in-cylinder pressure PSi is calculated based on the pre-injection fuel pressure PQi and the decrease speed VP based on this relationship. The in-cylinder pressure PSi at the start is used as a value indicating the pressure in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 at the start of the opening of the fuel injection valve 20, and the fuel injected from the fuel injection valve 20 is the internal combustion engine. It can also be used as an index value of the pressure in the cylinder 11 when combustion does not occur in the 10 cylinders 11. In the present embodiment, the process of step S103 functions as a start time pressure calculating unit.

その後、通路空気量GAおよび機関回転速度NEに基づいて、燃料噴射弁20から内燃機関10の気筒11内に噴射された燃料が燃焼しない場合における燃料圧力PQに相当する値(ベース圧力PQB)の時間波形が算出される(ステップS104)。本実施の形態では、通路空気量GAおよび機関回転速度NEにより定まる機関運転領域と上記ベース圧力PQBとの関係が実験やシミュレーションの結果などに基づき予め求められて電子制御ユニット40に記憶されている。そしてステップS104の処理では、この関係(例えば、演算マップや演算式)をもとに通路空気量GAおよび機関回転速度NEに基づいてベース圧力PQBが算出される。ここで内燃機関10にあっては、その運転状態に応じて気筒11内に吸入される空気の量(吸入空気量)が異なり、圧縮行程や燃焼行程における気筒11内の圧力も異なる。本実施の形態では、内燃機関10の運転状態に応じてベース圧力PQBが算出されるために、吸入空気量に応じたかたちでベース圧力PQBを精度良く算出することができ、同ベース圧力PQBに基づいて気筒11内の圧力の変化を精度良く推定することができる。   Thereafter, based on the passage air amount GA and the engine rotational speed NE, a value (base pressure PQB) corresponding to the fuel pressure PQ when the fuel injected from the fuel injection valve 20 into the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 is not combusted. A time waveform is calculated (step S104). In the present embodiment, the relationship between the engine operating region determined by the passage air amount GA and the engine rotational speed NE and the base pressure PQB is obtained in advance based on the results of experiments and simulations and stored in the electronic control unit 40. . In the process of step S104, the base pressure PQB is calculated based on the passage air amount GA and the engine speed NE based on this relationship (for example, an arithmetic map or an arithmetic expression). Here, in the internal combustion engine 10, the amount of air sucked into the cylinder 11 (intake air amount) differs depending on the operating state, and the pressure in the cylinder 11 in the compression stroke and the combustion stroke also varies. In the present embodiment, since the base pressure PQB is calculated according to the operating state of the internal combustion engine 10, the base pressure PQB can be accurately calculated in accordance with the intake air amount, and the base pressure PQB can be calculated. Based on this, it is possible to accurately estimate the change in pressure in the cylinder 11.

このようにベース圧力PQBの時間波形が算出された後、同ベース圧力PQBと燃料圧力PQとの差分(前記圧力差ΔP)の時間波形が算出される(ステップS105)。図8に、ベース圧力PQB(同図[a]の実線)と燃料圧力PQ(同図[a]の一点鎖線)と圧力差ΔP(同図[b])との関係の一例を示す。本実施の形態では、このステップS105の処理が前記関係を示す値を算出する算出手段として機能する。   After the time waveform of the base pressure PQB is calculated in this way, the time waveform of the difference (the pressure difference ΔP) between the base pressure PQB and the fuel pressure PQ is calculated (step S105). FIG. 8 shows an example of the relationship among the base pressure PQB (solid line in FIG. [A]), the fuel pressure PQ (dotted line in FIG. [A]), and the pressure difference ΔP ([b] in FIG. 8). In the present embodiment, the process of step S105 functions as a calculation unit that calculates a value indicating the relationship.

その後、圧力差ΔPの時間波形をもとに、同圧力差ΔPが大きくなり始めた時期T2が求められ、同時期T2が内燃機関10の気筒11内において燃料が着火した時期(着火時期)として記憶される(図6のステップS106)。なお上記時期T2(図8)は、圧力差ΔPが大きいことや圧力差ΔPの増加速度が高いこと等といった予め定められた条件が成立する時期に基づいて求められる。本実施の形態では、ステップS106の処理が着火検出手段として機能する。   Thereafter, based on the time waveform of the pressure difference ΔP, a time T2 when the pressure difference ΔP starts to increase is obtained, and the simultaneous period T2 is a time when the fuel is ignited in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 (ignition time). It is stored (step S106 in FIG. 6). The time T2 (FIG. 8) is obtained based on a time when a predetermined condition such as a large pressure difference ΔP or a high increase rate of the pressure difference ΔP is satisfied. In the present embodiment, the process of step S106 functions as an ignition detection unit.

ここで内燃機関10の気筒11内において燃料が着火して燃焼すると、気筒11内の圧力が急上昇するために、気筒11内において燃料が燃焼しない場合と比較して燃料噴射弁20から噴出する燃料の量が少なくなって燃料圧力PQの低下速度が低くなり、同燃料圧力PQとベース圧力PQBとの差が大きくなる。そのため本実施の形態のように、圧力差ΔPが大きくなり始めた時期T2を求めることにより、同時期T2を内燃機関10の気筒11内における燃料の着火時期として精度良く検出することができる。なお、上記圧力差ΔPが所定の判定値以上になったときには燃料が着火したと判定する一方、圧力差ΔPが所定の判定値以上にならなかったときには燃料が正常に着火しなかったと判定するなどといったように、上記圧力差ΔPに基づいて内燃機関10の気筒11内における燃料の着火状態を正確に判定することもできる。   Here, when the fuel is ignited and burned in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10, the pressure in the cylinder 11 rapidly rises, so that the fuel ejected from the fuel injection valve 20 compared to the case where the fuel does not burn in the cylinder 11. As the fuel pressure PQ decreases, the rate of decrease in the fuel pressure PQ decreases, and the difference between the fuel pressure PQ and the base pressure PQB increases. Therefore, as in the present embodiment, by obtaining the time T2 when the pressure difference ΔP starts to increase, the simultaneous period T2 can be accurately detected as the fuel ignition timing in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10. It is determined that the fuel has ignited when the pressure difference ΔP exceeds a predetermined determination value, while it is determined that the fuel has not normally ignited when the pressure difference ΔP does not exceed the predetermined determination value. As described above, it is possible to accurately determine the ignition state of the fuel in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 based on the pressure difference ΔP.

この着火時期は、燃料噴射弁20による燃料噴射が開始されてから内燃機関10の気筒11内において燃料が着火するまでの時間(いわゆる着火遅れ時間)の算出に用いることができる。また、内燃機関10の気筒11における圧縮比が変化すると気筒11における燃料の着火時期も変化することから、上記着火時期を基準とする時期との差に基づいて圧縮比を推定することができる。   This ignition timing can be used to calculate the time (so-called ignition delay time) from when the fuel injection by the fuel injection valve 20 is started until the fuel is ignited in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10. Further, when the compression ratio in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 changes, the fuel ignition timing in the cylinder 11 also changes. Therefore, the compression ratio can be estimated based on the difference from the timing based on the ignition timing.

このように着火時期が検出された後、前記噴射前燃料圧力PQi(図6)と圧力差ΔPとに基づいて、以下のようにして内燃機関10の気筒11内の圧力(推定筒内圧VPS)が算出される(ステップS107)。本実施の形態では、ステップS107の処理が開弁時圧力算出手段として機能する。   After the ignition timing is detected in this way, the pressure in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 (estimated in-cylinder pressure VPS) is based on the pre-injection fuel pressure PQi (FIG. 6) and the pressure difference ΔP as follows. Is calculated (step S107). In the present embodiment, the process of step S107 functions as valve opening time pressure calculation means.

先の図4から明らかなように、燃料噴射弁20の開弁開始時における燃料噴射弁20の内部の燃料圧力が一定の条件下では、その後の同燃料圧力の低下態様は内燃機関10の気筒11内の圧力によって定まる。そのため、燃料噴射弁20の開弁開始時における燃料圧力(本実施の形態では、噴射前燃料圧力PQi)と開弁開始直後における燃料圧力の低下態様(本実施の形態では、圧力差ΔPの時間波形)とを把握することにより、それらに基づき燃料噴射弁20の開弁時における内燃機関10の気筒11内の圧力(噴射時筒内圧PSON)を精度良く推定することが可能になると云える。   As apparent from FIG. 4 above, under the condition that the fuel pressure inside the fuel injection valve 20 at the start of the opening of the fuel injection valve 20 is constant, the subsequent reduction mode of the fuel pressure is the cylinder of the internal combustion engine 10. 11 is determined by the pressure inside. Therefore, the fuel pressure at the start of the opening of the fuel injection valve 20 (in this embodiment, the fuel pressure PQi before injection) and the fuel pressure drop mode immediately after the start of the valve opening (in this embodiment, the time of the pressure difference ΔP) It is possible to accurately estimate the pressure in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 when the fuel injection valve 20 is opened (in-cylinder pressure PSON at the time of injection).

本実施の形態では、そうした噴射前燃料圧力PQiと圧力差ΔPの時間波形と噴射時筒内圧PSONの時間波形との関係が実験やシミュレーションの結果などから予め求められて電子制御ユニット40に記憶されている。そして、噴射前燃料圧力PQiと圧力差ΔPとに基づいて上記関係から噴射時筒内圧PSONの時間波形が算出される。   In the present embodiment, the relationship between the pre-injection fuel pressure PQi and the time waveform of the pressure difference ΔP and the time waveform of the in-cylinder pressure PSON is obtained in advance from the results of experiments and simulations and stored in the electronic control unit 40. ing. Based on the pre-injection fuel pressure PQi and the pressure difference ΔP, the time waveform of the in-cylinder pressure PSON is calculated from the above relationship.

また、噴射時筒内圧PSONの時間波形を精度良く把握することにより、同波形をもとに、その前後(詳しくは、燃料噴射弁20の開弁開始直前および閉弁直後)における内燃機関10の気筒11内の圧力の推移を精度良く推定することができる。   Further, by accurately grasping the time waveform of the in-cylinder pressure PSON at the time of injection, based on the waveform, the internal combustion engine 10 before and after that (in detail, immediately before the start of opening of the fuel injection valve 20 and immediately after closing). The transition of pressure in the cylinder 11 can be estimated with high accuracy.

本実施の形態では、そうした噴射時筒内圧PSONの時間波形と燃料噴射弁20の開弁開始直前における内燃機関10の気筒11内の圧力(噴射前筒内圧PSB)の時間波形との関係や、噴射時筒内圧PSONの時間波形と燃料噴射弁20の閉弁直後における内燃機関10の気筒11内の圧力(噴射後筒内圧PSA)の時間波形との関係が実験やシミュレーションの結果などから予め求められて電子制御ユニット40に記憶されている。そして、噴射時筒内圧PSONの時間波形に基づいてそれら関係から、噴射前筒内圧PSBの時間波形と噴射後筒内圧PSAの時間波形とがそれぞれ算出される。そして、噴射前筒内圧PSBの時間波形、噴射時筒内圧PSONの時間波形、および噴射後筒内圧PSAの時間波形を組み合わせた時間波形が推定筒内圧VPSの時間波形として算出される。   In the present embodiment, the relationship between the time waveform of the in-cylinder pressure PSON during injection and the time waveform of the pressure in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 immediately before the start of the fuel injection valve 20 (in-cylinder pressure PSB before injection) The relationship between the time waveform of the in-cylinder pressure PSON during injection and the time waveform of the pressure in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 immediately after the fuel injection valve 20 is closed (post-injection in-cylinder pressure PSA) is obtained in advance from the results of experiments and simulations. And stored in the electronic control unit 40. Based on the time waveform of the in-cylinder pressure PSON during injection, the time waveform of the pre-injection cylinder pressure PSB and the time waveform of the post-injection cylinder pressure PSA are calculated from these relationships. A time waveform obtained by combining the time waveform of the pre-injection in-cylinder pressure PSB, the time waveform of the in-cylinder pressure PSON, and the time waveform of the post-injection cylinder pressure PSA is calculated as the time waveform of the estimated in-cylinder pressure VPS.

なお、この推定筒内圧VPSは、内燃機関10の圧縮行程や燃焼行程における気筒11内の圧力として用いることの他、実際に気筒11内に噴射された燃料の量や気筒11内において燃焼した燃料の量などの推定に用いることもできる。   The estimated in-cylinder pressure VPS is used as the pressure in the cylinder 11 in the compression stroke and combustion stroke of the internal combustion engine 10, and the amount of fuel actually injected into the cylinder 11 and the fuel burned in the cylinder 11. It can also be used to estimate the amount of

本実施の形態にかかる装置では、上述した圧力状態推定処理により算出した各値(開始時筒内圧PSi、着火時期、推定筒内圧VPS)に基づいて内燃機関10の気筒11内の圧力状態が精度良く把握される。また上記圧力状態推定処理が内燃機関10の気筒11毎に実行されるために、それら気筒11毎に異なる気筒11内の圧力状態がそれぞれ、気筒11毎に設けられた専用の圧力センサ43により検出される燃料圧力PQに基づいて精度良く推定されて把握される。   In the apparatus according to the present embodiment, the pressure state in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 is accurate based on each value (starting in-cylinder pressure PSi, ignition timing, estimated in-cylinder pressure VPS) calculated by the pressure state estimation process described above. It is well understood. Further, since the pressure state estimation process is executed for each cylinder 11 of the internal combustion engine 10, the pressure state in each cylinder 11 that is different for each cylinder 11 is detected by a dedicated pressure sensor 43 provided for each cylinder 11. Is accurately estimated and grasped based on the fuel pressure PQ.

また、本実施の形態にかかる装置では、そのようして把握された内燃機関10の各気筒11の圧力状態に応じたかたちで燃料噴射制御が実行される。具体的には、上記各値をもとに把握した圧力状態(あるいは上記各値そのもの)に応じたかたちで、各噴射(メイン噴射、パイロット噴射、アフター噴射)の各種制御目標値についての補正値がそれぞれ算出される。なお本実施の形態では、気筒11内の圧力状態と同圧力状態に適した各補正値との関係が実験やシミュレーションの結果などに基づき予め求められて電子制御ユニット40に記憶されており、この関係から上記圧力状態に基づいて上記補正値は算出される。また上記補正値の算出は、内燃機関10の各気筒11について各別に行われる。   Further, in the apparatus according to the present embodiment, the fuel injection control is executed in a manner corresponding to the pressure state of each cylinder 11 of the internal combustion engine 10 thus grasped. Specifically, correction values for various control target values for each injection (main injection, pilot injection, after-injection) in accordance with the pressure state (or each value itself) grasped based on each value. Are calculated respectively. In the present embodiment, the relationship between the pressure state in the cylinder 11 and each correction value suitable for the same pressure state is obtained in advance based on the results of experiments and simulations and stored in the electronic control unit 40. From the relationship, the correction value is calculated based on the pressure state. The correction value is calculated for each cylinder 11 of the internal combustion engine 10.

そして、上記補正値によって各種制御目標値を補正するとともに補正後の各種制御目標値に応じて同補正項に対応する燃料噴射弁20の開弁駆動を実行するといった処理が内燃機関10の気筒11毎に実行される。これにより、実際の内燃機関10の運転状態に見合うように各気筒11内の実際の圧力状態に応じたかたちで各燃料噴射弁20の開弁駆動をそれぞれ適正に実行することができるようになる。   The process of correcting the various control target values with the correction values and executing the valve opening drive of the fuel injection valve 20 corresponding to the correction term according to the various control target values after correction is performed. It is executed every time. Thereby, the valve opening drive of each fuel injection valve 20 can be appropriately executed in accordance with the actual pressure state in each cylinder 11 so as to match the actual operation state of the internal combustion engine 10. .

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
(1)燃料噴射弁20の開弁時における燃料圧力PQとベース圧力PQBとの差を圧力差ΔPとして算出するようにしたために、同圧力差ΔPをもとに、内燃機関10の気筒11内の圧力を直接検出するセンサを設けることなく、気筒11内の圧力の変化を精度良く推定することができる。
As described above, according to the present embodiment, the effects described below can be obtained.
(1) Since the difference between the fuel pressure PQ and the base pressure PQB when the fuel injection valve 20 is opened is calculated as the pressure difference ΔP, the inside of the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 is based on the pressure difference ΔP. It is possible to accurately estimate the change in the pressure in the cylinder 11 without providing a sensor for directly detecting the pressure of the cylinder 11.

(2)内燃機関10の気筒11内に噴射された燃料が燃焼しないと仮定した場合における燃料圧力PQに相当する値をベース圧力PQBとして算出したために、同ベース圧力PQBに基づき算出される圧力差ΔPをもとに、内燃機関10の気筒11内における燃料の燃焼に伴う気筒11内の圧力の変化を精度良く推定することができる。   (2) Since the value corresponding to the fuel pressure PQ when the fuel injected into the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 is assumed not to burn is calculated as the base pressure PQB, the pressure difference calculated based on the base pressure PQB Based on ΔP, it is possible to accurately estimate a change in pressure in the cylinder 11 due to fuel combustion in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10.

(3)圧力差ΔPに基づいて内燃機関10の気筒11内において燃料が着火したことを正確に検出することができる。
(4)圧力差ΔPに基づいて内燃機関10の気筒11内における燃料の着火時期を精度良く検出することができる。
(3) It is possible to accurately detect that the fuel has ignited in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 based on the pressure difference ΔP.
(4) The ignition timing of the fuel in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 can be accurately detected based on the pressure difference ΔP.

(5)内燃機関10の運転状態に基づいてベース圧力PQBを算出したために、同ベース圧力PQBを内燃機関10の吸入空気量に応じたかたちで精度良く算出することができる。そして、そうしたベース圧力PQBに基づいて圧力差ΔPが算出されるために、同圧力差ΔPをもとに内燃機関10の気筒11内の圧力の変化を精度良く推定することができる。   (5) Since the base pressure PQB is calculated based on the operating state of the internal combustion engine 10, the base pressure PQB can be accurately calculated in accordance with the intake air amount of the internal combustion engine 10. Since the pressure difference ΔP is calculated based on the base pressure PQB, a change in the pressure in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 can be accurately estimated based on the pressure difference ΔP.

(6)燃料噴射弁20の開弁開始直後において燃料圧力PQの微分値が最小になる特定時期T1を求めるとともに、この特定時期T1における燃料圧力PQの時間波形の接線Lの傾きΔPQを算出して同傾きΔPQを前記低下速度VPとして記憶するといったように、低下速度VPの算出を行うことができる。   (6) The specific time T1 at which the differential value of the fuel pressure PQ is minimized immediately after the start of the fuel injection valve 20 is obtained, and the slope ΔPQ of the tangent L of the time waveform of the fuel pressure PQ at the specific time T1 is calculated. Thus, the decrease rate VP can be calculated such that the same inclination ΔPQ is stored as the decrease rate VP.

(7)噴射前燃料圧力PQiと圧力差ΔPとに基づいて噴射時筒内圧PSONを精度良く算出することができる。
(8)燃料噴射弁20に一体に取り付けられた圧力センサ43によって燃料圧力PQを検出するようにした。そのため、燃料噴射弁20から離れた位置において燃料圧力が検出される装置と比較して、燃料噴射弁20の噴射孔23に近い部位の燃料圧力を検出することができる。したがって、燃料噴射弁20の開弁駆動に伴う同燃料噴射弁20の内部の燃料圧力の低下を精度良く検出することができ、そのように検出した燃料圧力をもとに内燃機関10の気筒11内の圧力の変化を精度良く推定することができる。
(7) The in-cylinder pressure PSON during injection can be accurately calculated based on the pre-injection fuel pressure PQi and the pressure difference ΔP.
(8) The fuel pressure PQ is detected by the pressure sensor 43 integrally attached to the fuel injection valve 20. Therefore, as compared with a device in which the fuel pressure is detected at a position away from the fuel injection valve 20, the fuel pressure at a portion near the injection hole 23 of the fuel injection valve 20 can be detected. Accordingly, it is possible to accurately detect a decrease in the fuel pressure inside the fuel injection valve 20 due to the valve opening drive of the fuel injection valve 20, and the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 based on the detected fuel pressure. The change in the internal pressure can be estimated with high accuracy.

(9)内燃機関10の気筒11毎に異なる気筒11内の圧力状態をそれぞれ、気筒11毎に設けられた専用の圧力センサ43により検出される燃料圧力PQに基づいて精度良く推定することができる。   (9) The pressure states in the cylinders 11 that are different for each cylinder 11 of the internal combustion engine 10 can be accurately estimated based on the fuel pressure PQ detected by the dedicated pressure sensor 43 provided for each cylinder 11. .

なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・燃料噴射弁20の開弁開始直後における燃料圧力PQの低下速度VPを検出する方法は適宜変更することができる。例えば燃料圧力PQの低下速度として、燃料噴射弁20の開弁開始直後の所定期間における燃料圧力PQの低下量を検出するといった方法などを採用することができる。
The embodiment described above may be modified as follows.
The method for detecting the decrease rate VP of the fuel pressure PQ immediately after the start of opening of the fuel injection valve 20 can be changed as appropriate. For example, as the rate of decrease in the fuel pressure PQ, a method of detecting the amount of decrease in the fuel pressure PQ in a predetermined period immediately after the start of the fuel injection valve 20 can be employed.

・圧力差ΔPに基づいて着火時期を求める方法は任意に変更することができる。例えば、圧力差ΔPが所定の判定値より大きくなった時期を着火時期としたり、圧力差ΔPの増加速度が所定の判定値より大きくなった時期を着火時期としたりしてもよい。   The method for obtaining the ignition timing based on the pressure difference ΔP can be arbitrarily changed. For example, the timing when the pressure difference ΔP becomes larger than a predetermined determination value may be set as the ignition timing, and the timing when the increase rate of the pressure difference ΔP becomes larger than the predetermined determination value may be set as the ignition timing.

・内燃機関10が運転されている状況であり、且つ燃料噴射弁20から噴射された燃料が内燃機関10の気筒11内で燃焼しない状況において同燃料噴射弁20からの燃料噴射を実行するとともに、そのときの内燃機関10の気筒11内の圧力と相関の高い値(筒内圧力相関値)および燃料圧力PQをそれぞれ検出し、それら筒内圧力相関値および燃料圧力PQに基づいてベース圧力PQBの算出に用いられる関係を学習更新するようにしてもよい。具体的には、燃料噴射弁20からの燃料噴射を実行するタイミングとして内燃機関10の吸気行程を採用することができ、この場合における筒内圧力相関値としては吸気通路12内の圧力(例えば過給圧など)を採用することができる。その他、燃料噴射弁20からの燃料噴射を実行するタイミングとしては内燃機関10の排気行程を採用することもでき、その場合における筒内圧力相関値としては、通路空気量GA、機関回転速度NE、および排気通路15内の排気温度を採用することができる。   The fuel injection from the fuel injection valve 20 is executed in a situation where the internal combustion engine 10 is being operated and the fuel injected from the fuel injection valve 20 is not combusted in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10; A value (in-cylinder pressure correlation value) and a fuel pressure PQ that are highly correlated with the pressure in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 at that time are detected, and the base pressure PQB is detected based on the in-cylinder pressure correlation value and the fuel pressure PQ. You may make it learn and update the relationship used for calculation. Specifically, the intake stroke of the internal combustion engine 10 can be adopted as the timing for executing the fuel injection from the fuel injection valve 20, and the cylinder pressure correlation value in this case is the pressure in the intake passage 12 (for example, excessive pressure). Supply pressure, etc.) can be employed. In addition, the exhaust stroke of the internal combustion engine 10 can also be adopted as the timing for executing the fuel injection from the fuel injection valve 20, and the in-cylinder pressure correlation value in that case includes the passage air amount GA, the engine rotational speed NE, And the exhaust temperature in the exhaust passage 15 can be adopted.

上述した関係の学習・更新は、例えば次のように実行することができる。すなわち先ず、上記筒内圧相関値および燃料圧力PQに基づいて燃料噴射弁20から噴射された燃料が内燃機関10の気筒11内で燃焼しない場合における燃料噴射弁20内部の燃料圧力に相当する値(ベース圧力相当値)を算出する。そして、このベース圧力相当値が前記関係に記憶されている特定の機関運転領域のベース圧力PQBより低いときには、同関係に記憶されている全てのベース圧力PQBから所定値を減算する。その一方で、上記ベース圧力相当値が上記特定の機関運転領域のベース圧力PQB以上のときには、上記関係に記憶されている全てのベース圧力PQBに所定値を加算する。   The learning / updating of the relationship described above can be executed as follows, for example. That is, first, based on the in-cylinder pressure correlation value and the fuel pressure PQ, a value corresponding to the fuel pressure in the fuel injection valve 20 when the fuel injected from the fuel injection valve 20 does not burn in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 ( Base pressure equivalent value) is calculated. When the base pressure equivalent value is lower than the base pressure PQB of the specific engine operation region stored in the relationship, a predetermined value is subtracted from all the base pressures PQB stored in the relationship. On the other hand, when the base pressure equivalent value is equal to or higher than the base pressure PQB of the specific engine operation region, a predetermined value is added to all the base pressures PQB stored in the relationship.

ここで、例えば内燃機関10の吸気ポートや吸気バルブ並びに燃料噴射弁20の噴射孔23へのデポジットの付着、ピストンリングの摩耗などといった内燃機関10の経時変化が生じた場合に、そうした経時変化が生じない場合と比較して、燃料噴射弁20から内燃機関10の気筒11内に噴射された燃料が燃焼しないときの燃料圧力PQが変化することがある。この場合には、通路空気量GAおよび機関回転速度NEにより定まる機関運転領域と燃料噴射弁20からの燃料噴射がなされない場合における燃料圧力PQとの関係も変化するため、単に電子制御ユニット40に記憶されている関係をもとにベース圧力PQBを算出すると、同ベース圧力PQBの算出誤差が大きくなるおそれがある。   Here, for example, when a change with time of the internal combustion engine 10 occurs, such as adhesion of deposits to the intake port or intake valve of the internal combustion engine 10 and the injection hole 23 of the fuel injection valve 20, wear of the piston ring, etc., such a change with time will occur. Compared with the case where it does not occur, the fuel pressure PQ when the fuel injected from the fuel injection valve 20 into the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 does not burn may change. In this case, since the relationship between the engine operating region determined by the passage air amount GA and the engine rotational speed NE and the fuel pressure PQ when the fuel injection from the fuel injection valve 20 is not changed, the electronic control unit 40 is simply changed. If the base pressure PQB is calculated based on the stored relationship, the calculation error of the base pressure PQB may increase.

この点、上記構成によれば、上述のように検出した筒内圧力相関値および燃料圧力PQに基づいて、燃料噴射弁20から噴射された燃料が内燃機関10の気筒11内で燃焼しない状況で同燃料噴射弁20からの燃料噴射が実行された場合における燃料噴射弁20内部の実際の燃料圧力を把握することができる。そして、その把握した実際の燃料圧力に基づいてベース圧力PQBの算出に用いる関係を学習・更新することができる。これにより、上述した内燃機関10の経時変化に合わせてベース圧力PQBの算出態様を変更することができ、その経時変化に起因する誤差を小さくすることができる。   In this regard, according to the above configuration, the fuel injected from the fuel injection valve 20 does not burn in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 based on the in-cylinder pressure correlation value and the fuel pressure PQ detected as described above. It is possible to grasp the actual fuel pressure inside the fuel injection valve 20 when the fuel injection from the fuel injection valve 20 is executed. Then, the relationship used for calculating the base pressure PQB can be learned and updated based on the actual fuel pressure that has been grasped. Thereby, the calculation mode of the base pressure PQB can be changed in accordance with the change with time of the internal combustion engine 10 described above, and errors due to the change with time can be reduced.

・ベース圧力PQBの算出パラメータとして開始時筒内圧PSiを用いるようにしてもよい。こうした構成によれば、開始時筒内圧PSi、すなわち燃料噴射弁20の開弁開始時における内燃機関10の気筒11内の圧力に応じたかたちでベース圧力PQBを精度良く算出することができるようになり、同ベース圧力PQBに基づいて気筒11内の圧力の変化をより精度良く推定することができるようになる。   The starting cylinder pressure PSi may be used as a calculation parameter for the base pressure PQB. According to such a configuration, the base pressure PQB can be accurately calculated in accordance with the in-cylinder pressure PSi at the start, that is, the pressure in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 when the fuel injection valve 20 starts to open. Thus, the change in the pressure in the cylinder 11 can be estimated with higher accuracy based on the base pressure PQB.

なお、こうした構成を採用する場合には、噴射時筒内圧PSONの算出パラメータとしても開始時筒内圧PSiを用いることが望ましい。こうした構成によれば、開始時筒内圧PSiに基づいて、内燃機関10の気筒11内に噴射された燃料が燃焼しないと仮定した場合における気筒11内の圧力を精度良く把握することができる。しかも、上述のように開始時筒内圧PSiに基づき算出した圧力差ΔPと噴射前燃料圧力PQiとにより、内燃機関10の気筒11内に噴射された燃料が燃焼しないと仮定した場合における気筒11内の圧力に対する実際の気筒11内の圧力の変化分を精度良く把握することができる。したがって、そのようにして把握される気筒11内の圧力と同圧力に対する実際の気筒11内の圧力の変化分とに基づいて噴射時筒内圧PSONを精度良く算出することができる。   When such a configuration is employed, it is desirable to use the starting cylinder pressure PSi as a calculation parameter for the injection cylinder pressure PSON. According to such a configuration, it is possible to accurately grasp the pressure in the cylinder 11 when it is assumed that the fuel injected into the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 does not burn based on the starting cylinder pressure PSi. Moreover, in the cylinder 11 when it is assumed that the fuel injected into the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 is not burned by the pressure difference ΔP calculated based on the starting in-cylinder pressure PSi and the fuel pressure PQi before injection as described above. It is possible to accurately grasp the actual pressure change in the cylinder 11 with respect to the pressure. Therefore, the in-cylinder pressure PSON during injection can be accurately calculated based on the pressure in the cylinder 11 thus grasped and the actual change in the pressure in the cylinder 11 with respect to the same pressure.

・推定筒内圧VPSとして、噴射前筒内圧PSBの時間波形と噴射時筒内圧PSONの時間波形とを組み合わせた時間波形や、噴射時筒内圧PSONの時間波形と噴射後筒内圧PSAの時間波形とを組み合わせた時間波形、あるいは噴射時筒内圧PSONの時間波形のみを算出するようにしてもよい。   As the estimated in-cylinder pressure VPS, a time waveform combining a time waveform of the in-cylinder pressure PSB before injection and a time waveform of the in-cylinder pressure PSON, a time waveform of the in-cylinder pressure PSON and a time waveform of the after-injection cylinder pressure PSA Only the time waveform combining these or the time waveform of the in-cylinder pressure PSON during injection may be calculated.

・圧力状態推定処理(図6)において、開始時筒内圧PSiを算出するための処理(ステップS102,S103)、着火時期を検出する処理(ステップS106)、および推定筒内圧VPSを算出する処理(ステップS107)のいずれか一つ、あるいはいずれか二つを省略してもよい。   In the pressure state estimation process (FIG. 6), the process for calculating the starting cylinder pressure PSi (steps S102 and S103), the process for detecting the ignition timing (step S106), and the process for calculating the estimated cylinder pressure VPS ( Any one or two of step S107) may be omitted.

・燃料噴射弁20の内部(詳しくは、燃料室25内)の燃料圧力の指標となる圧力、言い換えれば同燃料圧力の変化に伴って変化する燃料圧力を適正に検出することができるのであれば、圧力センサ43を燃料噴射弁20に直接取り付けることに限らず、同圧力センサ43の取り付け態様は任意に変更することができる。具体的には、圧力センサ43を燃料供給通路におけるコモンレール34と燃料噴射弁20との間の部位(分岐通路31a)に取り付けたり、コモンレール34に取り付けたりしてもよい。   If the pressure that is an index of the fuel pressure in the fuel injection valve 20 (specifically, in the fuel chamber 25), in other words, the fuel pressure that changes with the change of the fuel pressure can be detected properly. The pressure sensor 43 is not limited to being directly attached to the fuel injection valve 20, and the attachment mode of the pressure sensor 43 can be arbitrarily changed. Specifically, the pressure sensor 43 may be attached to a portion (branch passage 31 a) between the common rail 34 and the fuel injection valve 20 in the fuel supply passage, or may be attached to the common rail 34.

・ベース圧力PQBとして、内燃機関10の気筒11内に噴射された燃料が完全燃焼したと仮定した場合における燃料圧力PQに相当する値や、同燃料が内燃機関10の燃費性能が最も良くなる状態で燃焼したと仮定した場合における燃料圧力PQに相当する値などを算出するようにしてもよい。要は、予め定められた所定状態での燃料圧力PQに相当する値をベース圧力PQBとして算出すればよい。こうした構成によっても、圧力差ΔPが上記所定状態における内燃機関10の気筒11の圧力と実際の気筒11内の圧力とのずれと高い相関を有する値になるために、そうした値を算出してこれを監視することにより、内燃機関10の気筒11内の圧力の変化を推測することができる。   As the base pressure PQB, a value corresponding to the fuel pressure PQ when the fuel injected into the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 is completely combusted, or the state where the fuel efficiency of the internal combustion engine 10 is the best A value corresponding to the fuel pressure PQ in the case where it is assumed that the fuel is burned in may be calculated. In short, a value corresponding to the fuel pressure PQ in a predetermined state determined in advance may be calculated as the base pressure PQB. Even with such a configuration, the pressure difference ΔP has a high correlation with the difference between the pressure in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10 and the actual pressure in the cylinder 11 in the predetermined state. By monitoring the above, it is possible to estimate a change in pressure in the cylinder 11 of the internal combustion engine 10.

・ベース圧力PQBとして、内燃機関10の運転状態によることなく、予め定められた所定の値を設定するようにしてもよい。
・圧力差ΔP(=PQ−PQB)を算出することに限らず、ベース圧力PQBと燃料圧力PQとの関係を示す値、言い換えればベース圧力PQBと燃料圧力PQとの関係を的確に把握することのできる値であれば、任意の値を算出することができる。具体的には、圧力差(PQB−PQ)や、ベース圧力PQBと燃料圧力PQとの比([PQB/PQ]あるいは[PQ/PQB])などを算出してもよい。
As the base pressure PQB, a predetermined value that is set in advance may be set regardless of the operating state of the internal combustion engine 10.
Not only calculating the pressure difference ΔP (= PQ−PQB), but also accurately grasping the value indicating the relationship between the base pressure PQB and the fuel pressure PQ, in other words, the relationship between the base pressure PQB and the fuel pressure PQ. Any value can be calculated as long as the value can be satisfied. Specifically, a pressure difference (PQB-PQ), a ratio between the base pressure PQB and the fuel pressure PQ ([PQB / PQ] or [PQ / PQB]) may be calculated.

・ソレノイドコイル28aにより駆動されるタイプの燃料噴射弁20に代えて、ソレノイドコイル28a以外のもの(例えばピエゾ素子)によって駆動されるタイプの燃料噴射弁を採用することもできる。   In place of the fuel injection valve 20 driven by the solenoid coil 28a, a fuel injection valve driven by something other than the solenoid coil 28a (for example, a piezo element) may be employed.

・四つの気筒を有する内燃機関に限らず、単気筒の内燃機関や、二つの気筒を有する内燃機関、三つの気筒を有する内燃機関、あるいは五つ以上の気筒を有する内燃機関にも、本発明は適用することができる。   The present invention is not limited to an internal combustion engine having four cylinders, but also to a single cylinder internal combustion engine, an internal combustion engine having two cylinders, an internal combustion engine having three cylinders, or an internal combustion engine having five or more cylinders. Can be applied.

・本発明は、ディーゼル機関に限らず、ガソリン燃料を用いるガソリン機関や天然ガス燃料を用いる天然ガス機関にも適用することができる。   The present invention can be applied not only to a diesel engine but also to a gasoline engine using gasoline fuel and a natural gas engine using natural gas fuel.

10…内燃機関、11…気筒、12…吸気通路、13…ピストン、14…クランクシャフト、15…排気通路、20…燃料噴射弁、21…ハウジング、22…ニードル弁、23…噴射孔、24…スプリング、25…燃料室、26…圧力室、27…導入通路、28…制御弁、28a…ソレノイドコイル、28b…弁体、31a…分岐通路、31b…供給通路、32…燃料タンク、33…燃料ポンプ、34…コモンレール、35…リターン通路、40…電子制御ユニット、41…吸気量センサ、42…クランクセンサ、43…圧力センサ(燃圧検出手段)、44…アクセルセンサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 11 ... Cylinder, 12 ... Intake passage, 13 ... Piston, 14 ... Crankshaft, 15 ... Exhaust passage, 20 ... Fuel injection valve, 21 ... Housing, 22 ... Needle valve, 23 ... Injection hole, 24 ... Spring, 25 ... Fuel chamber, 26 ... Pressure chamber, 27 ... Introduction passage, 28 ... Control valve, 28a ... Solenoid coil, 28b ... Valve body, 31a ... Branch passage, 31b ... Supply passage, 32 ... Fuel tank, 33 ... Fuel Pump, 34 ... common rail, 35 ... return passage, 40 ... electronic control unit, 41 ... intake air sensor, 42 ... crank sensor, 43 ... pressure sensor (fuel pressure detecting means), 44 ... accelerator sensor.

Claims (11)

昇圧された状態の燃料が燃料噴射弁の内部に供給されてなり、同燃料噴射弁の開弁駆動を通じて内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射して供給する内燃機関の燃料噴射装置にあって、
前記燃料噴射弁の開弁時における同燃料噴射弁内部の実燃料圧力の変化に伴い変化する燃料圧力を検出する燃圧検出手段、および
前記燃料噴射弁の開弁時における同燃料噴射弁の内部の燃料圧力であり且つ予め定められた所定状態での燃料圧力であるベース圧力と前記内燃機関の実際の運転時に前記燃圧検出手段により検出される燃料圧力との関係を示す値を算出する値算出手段を備え、
前記燃圧検出手段により検出した前記燃料噴射弁の開弁前における燃料圧力と前記値算出手段により算出した前記関係を示す値とに基づいて、前記気筒内の推定筒内圧を算出する
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
A fuel injection device for an internal combustion engine in which fuel in a pressurized state is supplied to the inside of the fuel injection valve and directly injects fuel into a cylinder of the internal combustion engine through valve opening driving of the fuel injection valve. ,
A fuel pressure detecting means for detecting a fuel pressure that changes in accordance with a change in an actual fuel pressure inside the fuel injection valve when the fuel injection valve is opened, and an internal part of the fuel injection valve when the fuel injection valve is opened. Value calculating means for calculating a value indicating a relationship between a fuel pressure and a base pressure which is a fuel pressure in a predetermined state determined in advance and a fuel pressure detected by the fuel pressure detecting means during actual operation of the internal combustion engine With
An estimated in-cylinder pressure in the cylinder is calculated based on the fuel pressure before opening the fuel injection valve detected by the fuel pressure detecting means and a value indicating the relationship calculated by the value calculating means. A fuel injection device for an internal combustion engine.
請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射装置において、
前記所定状態は、前記気筒内に噴射された燃料が燃焼しない状態である
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1,
The fuel injection device for an internal combustion engine, wherein the predetermined state is a state in which the fuel injected into the cylinder does not burn.
前記関係を示す値に基づいて前記気筒内における燃料の着火を検出する着火検出手段を更に備える
請求項2に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 2, further comprising ignition detection means for detecting ignition of fuel in the cylinder based on a value indicating the relationship.
請求項3に記載の内燃機関の燃料噴射装置において、
前記着火検出手段は、前記気筒内における燃料の着火時期を検出するものである
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 3,
The fuel injection device for an internal combustion engine, wherein the ignition detection means detects an ignition timing of fuel in the cylinder.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射装置において、
前記値算出手段は、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記ベース圧力を算出し、該算出したベース圧力を前記値の算出に用いるものである
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
In the fuel-injection apparatus of the internal combustion engine as described in any one of Claims 1-4,
The fuel injection device for an internal combustion engine, wherein the value calculation means calculates the base pressure based on an operating state of the internal combustion engine, and uses the calculated base pressure for the calculation of the value.
請求項1〜5のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射装置において、
前記燃圧検出手段により検出した前記燃料噴射弁の開弁開始時における燃料圧力と同燃圧検出手段により検出した燃料圧力に基づき算出した同燃料噴射弁の開弁開始直後における燃料圧力の低下速度とに基づいて前記燃料噴射弁の開弁開始時における前記気筒内の圧力を算出する開始時圧力算出手段を更に備え、
前記値算出手段は、前記開始時圧力算出手段により算出した圧力に基づいてベース圧力を算出し、該算出したベース圧力を前記値の算出に用いるものである
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
In the fuel-injection apparatus of the internal combustion engine as described in any one of Claims 1-5,
The fuel pressure at the start of opening of the fuel injection valve detected by the fuel pressure detecting means and the rate of decrease in the fuel pressure immediately after the start of opening of the fuel injection valve calculated based on the fuel pressure detected by the fuel pressure detecting means. And a starting pressure calculating means for calculating the pressure in the cylinder at the start of opening of the fuel injection valve based on
The value calculation means calculates a base pressure based on the pressure calculated by the start time pressure calculation means, and uses the calculated base pressure for the calculation of the value. apparatus.
請求項6に記載の内燃機関の燃料噴射装置において、
前記開始時圧力算出手段は、前記燃圧検出手段により検出した燃料圧力の微分値の推移から前記燃料噴射弁の開弁開始直後において同微分値が最小になる特定時期を求めるとともに、前記燃圧検出手段により検出した燃料圧力の時間波形の前記特定時期における接線の傾きを求め、同傾きを前記低下速度として算出するものである
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 6,
The start-time pressure calculating means obtains a specific timing at which the differential value becomes minimum immediately after the start of opening of the fuel injection valve from the transition of the differential value of the fuel pressure detected by the fuel pressure detecting means, and the fuel pressure detecting means A fuel injection device for an internal combustion engine, characterized in that an inclination of a tangent line at the specific time of the time waveform of the fuel pressure detected by the step is obtained and the inclination is calculated as the rate of decrease.
前記値算出手段により算出した前記関係を示す値と前記燃圧検出手段により検出した前記燃料噴射弁の開弁開始時における燃料圧力と前記開始時圧力算出手段により算出した前記気筒内の圧力とに基づいて、前記燃料噴射弁の開弁時における前記気筒内の圧力を算出する開弁時圧力算出手段を更に備える
請求項6または7に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
Based on the value calculated by the value calculation means, the fuel pressure at the start of opening of the fuel injection valve detected by the fuel pressure detection means, and the pressure in the cylinder calculated by the start pressure calculation means. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 6 or 7, further comprising valve-opening pressure calculation means for calculating a pressure in the cylinder when the fuel injection valve is opened.
前記値算出手段により算出した前記関係を示す値と前記燃圧検出手段により検出した前記燃料噴射弁の開弁開始時における燃料圧力とに基づいて前記燃料噴射弁の開弁時における前記気筒内の圧力を算出する開弁時圧力算出手段を更に備える
請求項1〜5のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
The pressure in the cylinder when the fuel injector is opened based on the value calculated by the value calculator and the fuel pressure detected by the fuel pressure detector when the fuel injector is opened. The fuel injection device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, further comprising valve-opening pressure calculating means for calculating
請求項1〜9のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射装置において、
前記燃圧検出手段は、前記燃料噴射弁に取り付けられた圧力センサである
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
In the fuel-injection apparatus of the internal combustion engine as described in any one of Claims 1-9,
The fuel injection device for an internal combustion engine, wherein the fuel pressure detection means is a pressure sensor attached to the fuel injection valve.
請求項1〜10のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射装置において、
前記内燃機関は、複数の気筒を有してなるとともに、前記燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給通路の途中に前記昇圧された状態の燃料を蓄える蓄圧容器を有してなり、
前記燃料噴射弁は、前記内燃機関の気筒毎に設けられて前記蓄圧容器に各別に接続されてなり、
前記燃圧検出手段は、前記内燃機関の気筒毎に設けられて、前記燃料供給通路内における前記蓄圧容器と前記燃料噴射弁の噴射孔との間の部位の燃料圧力を検出するものである
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
In the fuel-injection apparatus of the internal combustion engine as described in any one of Claims 1-10,
The internal combustion engine has a plurality of cylinders and a pressure accumulating container that stores the pressurized fuel in the middle of a fuel supply passage that supplies fuel to the fuel injection valve.
The fuel injection valve is provided for each cylinder of the internal combustion engine and is separately connected to the pressure accumulating vessel,
The fuel pressure detecting means is provided for each cylinder of the internal combustion engine, and detects a fuel pressure in a portion between the pressure accumulating container and the injection hole of the fuel injection valve in the fuel supply passage. A fuel injection device for an internal combustion engine.
JP2009274403A 2009-12-02 2009-12-02 Fuel injection device for internal combustion engine Expired - Fee Related JP5267441B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009274403A JP5267441B2 (en) 2009-12-02 2009-12-02 Fuel injection device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009274403A JP5267441B2 (en) 2009-12-02 2009-12-02 Fuel injection device for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011117338A JP2011117338A (en) 2011-06-16
JP5267441B2 true JP5267441B2 (en) 2013-08-21

Family

ID=44282959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009274403A Expired - Fee Related JP5267441B2 (en) 2009-12-02 2009-12-02 Fuel injection device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5267441B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2615871C1 (en) 2013-04-03 2017-04-11 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Fuel injection device
JP2014227858A (en) * 2013-05-20 2014-12-08 株式会社デンソー Fuel injection control device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09256886A (en) * 1996-03-25 1997-09-30 Nissan Motor Co Ltd Fuel injection controller for direct injection type engine
JP4117588B2 (en) * 1999-02-12 2008-07-16 株式会社デンソー Ignition timing detection device for internal combustion engine
JP4026103B2 (en) * 1999-02-19 2007-12-26 株式会社デンソー Fuel injection amount detection device for internal combustion engine
DE10342130A1 (en) * 2003-09-12 2005-04-07 Robert Bosch Gmbh Method and device for operating an internal combustion engine
JP3972881B2 (en) * 2003-09-30 2007-09-05 トヨタ自動車株式会社 Fuel injection control device for internal combustion engine
JP4367248B2 (en) * 2004-06-10 2009-11-18 株式会社デンソー Control device for internal combustion engine
JP4678397B2 (en) * 2007-10-15 2011-04-27 株式会社デンソー Fuel injection state detection device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011117338A (en) 2011-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4424395B2 (en) Fuel injection control device for internal combustion engine
JP4353256B2 (en) Fuel injection control device and fuel injection control system
JP5316525B2 (en) Cetane number estimation device
US20080281500A1 (en) Injection characteristic detection apparatus, control system, and method for the same
JP5790666B2 (en) Cetane number estimation device
JP2008038857A (en) Control device of cylinder injection type internal combustion engine
JP2008280850A (en) Fuel injection property detecting device and engine control system
US20150112576A1 (en) Pump control apparatus for fuel supply system of fuel-injection engine
JP5886500B2 (en) Fuel injection characteristic learning device for internal combustion engine
JP2013177823A (en) Fuel leakage detection apparatus
JP6087726B2 (en) Fuel injection characteristic detection device
JP5267441B2 (en) Fuel injection device for internal combustion engine
JP5561427B2 (en) Cetane number estimation device
JP2011236770A (en) Fuel injection control device of internal combustion engine
JP5182337B2 (en) Detection deviation judgment device of fuel pressure sensor
JP2015137595A (en) Fuel injection characteristic detection device
JP4375432B2 (en) Fuel injection characteristic detection device and engine control system
JP5718841B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP3948294B2 (en) Fuel injection device
JP2008038678A (en) Fuel injection control device for internal combustion engine and fuel injection control method
JP2012002180A (en) Fuel injection state detection device
JP5718829B2 (en) Abnormality judgment device for fuel supply system
JP5872993B2 (en) Fuel injection characteristic detection device
WO2013144696A1 (en) Engine fuel property estimation apparatus
JP5781959B2 (en) Fuel injection control device for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120206

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130115

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130318

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130409

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130422

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5267441

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees