JP5910522B2 - Fuel injection control device - Google Patents

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Description

本発明は、多気筒内燃機関の各気筒に設けられた燃料噴射弁を備え、畜圧容器に蓄えられた高圧燃料を用いて燃料噴射を行う燃料噴射システム、に適用される燃料噴射制御装置に関する。   The present invention relates to a fuel injection control device that is applied to a fuel injection system that includes a fuel injection valve provided in each cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine and that performs fuel injection using high-pressure fuel stored in a stock pressure vessel. .

コモンレール(畜圧容器)から複数の燃料噴射弁へ燃料を分配供給する燃料噴射システムにおいて、燃料噴射弁から燃料を噴射させると、噴射率の変化に応じて燃料噴射弁内部の燃料圧力が変化する。そこで、各燃料噴射弁に搭載された燃圧センサにより、噴射時に燃料圧力の変動波形を検出して、検出した変動波形に基づき噴射率変化を示す波形を推定することが行われている。さらに、推定した噴射率変化を示す波形から噴射開始時期、噴射終了時期、噴射量等の実際の噴射状態を検出して、検出した噴射状態に基づき燃料噴射弁の作動を制御することが行われている。   In a fuel injection system that distributes and supplies fuel from a common rail (stock pressure vessel) to a plurality of fuel injection valves, when fuel is injected from the fuel injection valve, the fuel pressure inside the fuel injection valve changes in accordance with the change in the injection rate. . Therefore, a fuel pressure sensor mounted on each fuel injection valve detects a fluctuation waveform of fuel pressure at the time of injection, and estimates a waveform indicating a change in injection rate based on the detected fluctuation waveform. Further, the actual injection state such as the injection start timing, the injection end timing, and the injection amount is detected from the waveform indicating the estimated injection rate change, and the operation of the fuel injection valve is controlled based on the detected injection state. ing.

ただし、燃圧センサにより検出される変動波形には、燃料ポンプからの燃料圧送に伴い生じる圧力変動が外乱として重畳されている。よって、実際の噴射状態を高精度に検出するためには、燃圧センサにより検出される変動波形から、燃料圧送に伴い生じる変動成分を除き、噴射に起因する燃料圧力の変動波形を抽出する必要がある。   However, the fluctuation in pressure detected by the fuel pump from the fuel pump is superimposed as a disturbance on the fluctuation waveform detected by the fuel pressure sensor. Therefore, in order to detect the actual injection state with high accuracy, it is necessary to extract the fluctuation waveform of the fuel pressure caused by the injection from the fluctuation waveform detected by the fuel pressure sensor, excluding the fluctuation component caused by the fuel pumping. is there.

そこで、特許文献1は、概ね燃料圧送に伴う圧力変動成分だけが生じる非噴射気筒において変動波形を検出し、噴射気筒において検出した変動波形から非噴射気筒において検出した変動波形を差し引いて、噴射に起因する燃料圧力の変動波形を抽出している。   Therefore, Patent Document 1 detects a fluctuation waveform in a non-injection cylinder in which only a pressure fluctuation component due to fuel pumping is generated, and subtracts the fluctuation waveform detected in the non-injection cylinder from the fluctuation waveform detected in the injection cylinder. The fluctuation waveform of the resulting fuel pressure is extracted.

特許第4678397号公報Japanese Patent No. 4678397

特許文献1では、噴射気筒に対して検出された変動波形から、複数の非噴射気筒に対して検出された外乱成分の平均を差し引いて、噴射に起因する燃料圧力の変動波形を抽出している。しかしながら、ハードウェアのばらつきや経年劣化等による特性の変化を考慮すると、複数の非噴射気筒に対して検出された外乱成分の平均よりも、ハードウェアの特性が噴射気筒と近い非噴射気筒に対して検出された外乱成分を用いる方が、噴射に起因する燃料圧力の変動波形の抽出精度が高くなる場合がある。   In Patent Document 1, the fluctuation waveform of fuel pressure caused by injection is extracted by subtracting the average of disturbance components detected for a plurality of non-injection cylinders from the fluctuation waveform detected for the injection cylinder. . However, in consideration of changes in characteristics due to variations in hardware and aging, etc., non-injection cylinders whose hardware characteristics are closer to the injection cylinder than the average of disturbance components detected for a plurality of non-injection cylinders. If the disturbance component detected in this way is used, the extraction accuracy of the fluctuation waveform of the fuel pressure resulting from the injection may be higher.

本発明は、上記実情に鑑み、変動波形を検出する噴射気筒と外乱成分を検出する非噴射気筒とを最適に組合せて、噴射に起因する燃料圧力の変動波形を高精度に抽出することが可能な燃料噴射制御装置を提供することを主たる目的とする。   In view of the above circumstances, the present invention can optimally combine an injection cylinder that detects a fluctuation waveform and a non-injection cylinder that detects a disturbance component, and extract a fluctuation waveform of fuel pressure resulting from injection with high accuracy. The main object is to provide a simple fuel injection control device.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、高圧燃料を畜圧保持する畜圧容器と、前記畜圧容器に対して燃料を圧送する燃料ポンプと、多気筒内燃機関の気筒ごとに設けられ前記畜圧容器内に畜圧保持された高圧燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記畜圧容器から各燃料噴射弁の噴射口までの各燃料通路内の燃料圧力をそれぞれ検出する燃圧センサと、を備える燃料噴射システムに適用される燃料噴射制御装置であって、前記気筒のうち噴射気筒に対応する前記燃圧センサの出力に基づいて、噴射時センサ波形を検出する噴射時センサ波形検出手段と、前記気筒のうち非噴射気筒に対応する前記燃圧センサの出力に基づいて、非噴射時センサ波形を検出する非噴射時センサ波形検出手段と、前記非噴射気筒から前記噴射気筒と組み合わせる非噴射気筒を選択する非噴射気筒選択手段と、前記噴射気筒に対して前記噴射時センサ波形検出手段により検出された前記噴射時センサ波形から、前記噴射気筒と組み合わされた前記非噴射気筒に対して前記非噴射時センサ波形検出手段により前記噴射時センサ波形と同時に検出された前記非噴射時センサ波形を差し引いて、前記噴射気筒での噴射に起因する圧力変動を表す噴射時波形を抽出する噴射時波形抽出手段と、を備え、前記非噴射気筒選択手段は、前記機関の定常運転時において、前記非噴射時センサ波形検出手段により前記非噴射気筒のそれぞれに対して検出された非噴射時センサ波形から、前記噴射気筒が非噴射状態となる時に前記噴射気筒に対して前記非噴射時センサ波形検出手段により検出された非噴射時センサ波形、と最も近似する非噴射時センサ波形を選択し、選択した非噴射時センサ波形が検出された前記非噴射気筒を選択する。   In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention is directed to a livestock pressure container that retains high pressure fuel under pressure, a fuel pump that pumps fuel to the livestock pressure container, and a cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine. A fuel injection valve that injects high-pressure fuel that is provided every time and is stored in the animal pressure vessel, and detects a fuel pressure in each fuel passage from the animal pressure vessel to the injection port of each fuel injector. A fuel injection control device applied to a fuel injection system including a fuel pressure sensor, wherein an injection sensor waveform is detected based on an output of the fuel pressure sensor corresponding to an injection cylinder of the cylinders A detection means, a non-injection sensor waveform detection means for detecting a non-injection sensor waveform based on an output of the fuel pressure sensor corresponding to a non-injection cylinder of the cylinders, and a combination of the non-injection cylinder and the injection cylinder. Together Non-injection cylinder selection means for selecting a non-injection cylinder to be applied, and the non-injection cylinder combined with the injection cylinder from the injection-time sensor waveform detected by the injection-time sensor waveform detection means for the injection cylinder. On the other hand, the non-injection sensor waveform detection means subtracts the non-injection sensor waveform detected at the same time as the injection sensor waveform to extract an injection waveform that represents pressure fluctuation caused by injection in the injection cylinder. A non-injection cylinder selection unit, wherein the non-injection cylinder selection unit is detected for each of the non-injection cylinders by the non-injection sensor waveform detection unit during steady operation of the engine. A non-injection sensor wave detected by the non-injection sensor waveform detection means for the injection cylinder from the sensor waveform when the injection cylinder is in a non-injection state. , The closest to select the non-ejection time sensor waveform, non-ejection time sensor waveform selected to select the non-injection cylinder that is detected.

請求項1に記載の発明によれば、燃料ポンプから畜圧容器へ燃料が圧送される。畜圧容器内に畜圧保持される高圧燃料は、各気筒に設けられた燃料噴射弁により噴射される。そして、畜圧容器から各気筒の燃料噴射弁の噴射口までの各燃料通路内の燃料圧力が、燃圧センサによりそれぞれ検出される。   According to the first aspect of the present invention, fuel is pumped from the fuel pump to the animal pressure vessel. The high-pressure fuel held in the animal pressure vessel is injected by a fuel injection valve provided in each cylinder. The fuel pressure in each fuel passage from the stock pressure vessel to the injection port of the fuel injection valve of each cylinder is detected by a fuel pressure sensor.

また、噴射時センサ波形検出手段により、噴射気筒に対応する燃圧センサの出力に基づいて、噴射に起因する圧力変動に燃料ポンプによる圧送に伴う圧力変動が重畳された噴射時センサ波形が検出される。一方、非噴射時センサ波形検出手段により、非噴射気筒に対応する燃圧センサの出力に基づいて、燃料ポンプによる圧送に伴う圧力変動を表す非噴射時センサ波形が検出される。   Further, the injection sensor waveform detection means detects an injection sensor waveform in which the pressure fluctuation caused by the fuel pump is superimposed on the pressure fluctuation caused by the injection based on the output of the fuel pressure sensor corresponding to the injection cylinder. . On the other hand, the non-injection sensor waveform detection means detects a non-injection sensor waveform that represents a pressure fluctuation accompanying pumping by the fuel pump, based on the output of the fuel pressure sensor corresponding to the non-injection cylinder.

ここで、同じ気筒に対して噴射時センサ波形と同時に非噴射時センサ波形が検出できれば、その非噴射時センサ波形は、噴射時センサ波形に重畳された圧送に伴う圧力変動成分を表す最適な非噴射時センサ波形となる。しかしながら、同じ気筒に対して噴射時センサ波形と非噴射時センサ波形を同時に検出することはできない。それゆえ、噴射気筒と組み合わされた非噴射気筒に対して噴射時センサ波形と同時に検出された非噴射時センサ波形を用いて、噴射時センサ波形から圧送に伴う圧力変動成分が除かれ、噴射に起因する圧力変動を表す噴射時波形が抽出される。   Here, if the non-injection sensor waveform can be detected simultaneously with the injection sensor waveform for the same cylinder, the non-injection sensor waveform is the optimum non-injection representing the pressure fluctuation component accompanying the pressure feed superimposed on the injection sensor waveform. It becomes a sensor waveform at the time of injection. However, the sensor waveform during injection and the sensor waveform during non-injection cannot be detected simultaneously for the same cylinder. Therefore, by using the non-injection sensor waveform detected at the same time as the injection sensor waveform for the non-injection cylinder combined with the injection cylinder, the pressure fluctuation component accompanying the pressure feed is removed from the injection sensor waveform, and the injection is performed. A waveform at the time of injection representing the resulting pressure fluctuation is extracted.

ただし、ハードウェアのばらつきや経年劣化等による特性の変化のため、非噴射時センサ波形にもばらつきがある。そこで、燃料の供給圧と供給量が一定の内燃機関の定常運転時において、非噴射気筒のそれぞれに対して検出された非噴射時センサ波形から、噴射気筒が非噴射状態となる時に検出された非噴射時センサ波形、と最も近似する非噴射時センサ波形が選択される。そして、選択された非噴射時センサ波形の検出された非噴射気筒が、噴射気筒と組み合わせる非噴射気筒として選択される。すなわち、噴射時センサ波形を検出する噴射気筒に設置された燃料噴射弁と、ハードウェアの特性が最も近い燃料噴射弁の設置された非噴射気筒が、噴射気筒と組み合わせる非噴射気筒として選択される。   However, non-injection sensor waveforms also vary due to changes in characteristics due to variations in hardware and aging. Therefore, during steady operation of the internal combustion engine with a constant fuel supply pressure and supply amount, the non-injection sensor waveform detected for each non-injection cylinder is detected when the injection cylinder enters a non-injection state. The non-injection sensor waveform that is closest to the non-injection sensor waveform is selected. The selected non-injection cylinder with the detected non-injection sensor waveform is selected as a non-injection cylinder to be combined with the injection cylinder. That is, the fuel injection valve installed in the injection cylinder for detecting the sensor waveform during injection and the non-injection cylinder installed with the fuel injection valve having the closest hardware characteristics are selected as the non-injection cylinders to be combined with the injection cylinder. .

したがって、噴射に起因する圧力変動に圧送に伴う圧力変動が重畳された噴射時センサ波形を検出する噴射気筒と、圧送に伴う圧力変動成分を表す非噴射時センサ波形を検出する非噴射気筒とを最適に組合せることができる。ひいては、噴射時センサ波形から噴射に起因する燃料圧力の変動を高精度に抽出することができる。   Therefore, an injection cylinder that detects a sensor waveform during injection in which a pressure variation due to pressure feeding is superimposed on a pressure variation caused by injection, and a non-injection cylinder that detects a sensor waveform during non-injection that represents a pressure variation component due to pressure feeding. Can be combined optimally. As a result, the fluctuation of the fuel pressure caused by the injection can be extracted with high accuracy from the sensor waveform during the injection.

燃料噴射システムの概略を示す図。The figure which shows the outline of a fuel-injection system. 噴射指令信号に対応する噴射率及び燃圧の変化を示す図。The figure which shows the change of the injection rate and fuel pressure corresponding to an injection command signal. 噴射時センサ波形及び非噴射時センサ波形を示すタイムチャート。The time chart which shows the sensor waveform at the time of injection, and the sensor waveform at the time of non-injection. 噴射時センサ波形と非噴射時センサ波形との差を示す図。The figure which shows the difference of the sensor waveform at the time of injection, and the sensor waveform at the time of non-injection. 噴射気筒と非噴射気筒との組合せを決める処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence which determines the combination of an injection cylinder and a non-injection cylinder.

以下、燃料噴射制御装置を車両に搭載した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図1に、本実施形態に係る燃料噴射制御装置が適用される燃料噴射システムの構成を示す。本燃料噴射システムは、3気筒のディーゼルエンジン(多気筒内燃機関)に搭載されることを想定している。本燃料噴射システムは、高圧燃料を畜圧保持するコモンレール42(畜圧容器)と、コモンレール42に対して燃料を圧送する燃料ポンプ41と、エンジンの各気筒#1〜#3に設けられた燃料噴射弁10と、コモンレール42から各燃料噴射弁10の噴射口までの各燃料通路内の燃料圧力をそれぞれ逐次検出する燃圧センサ20と、を備える。   Hereinafter, an embodiment in which a fuel injection control device is mounted on a vehicle will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration of a fuel injection system to which the fuel injection control device according to the present embodiment is applied. This fuel injection system is assumed to be mounted on a three-cylinder diesel engine (multi-cylinder internal combustion engine). This fuel injection system includes a common rail 42 (stock pressure vessel) that holds high-pressure fuel under pressure, a fuel pump 41 that pumps fuel to the common rail 42, and fuel provided in each cylinder # 1 to # 3 of the engine. An injection valve 10 and a fuel pressure sensor 20 that sequentially detects the fuel pressure in each fuel passage from the common rail 42 to the injection port of each fuel injection valve 10 are provided.

燃料タンク40は、エンジンの各気筒#1〜#3に供給される燃料(軽油)を溜めておくためのタンクである。燃料タンク40内の燃料は、エンジンのクランク軸に連動して駆動される燃料ポンプ41により、コモンレール42に圧送されて蓄圧保持される。コモンレール42内の圧力が、各気筒の燃料噴射弁10へ供給される燃料の供給圧Pcとなる。コモンレール42内に蓄圧された燃料は、各気筒の燃料噴射弁10へ分配されて供給される。各気筒の燃料噴射弁10は、予め設定された順番で順次燃料を噴射する。   The fuel tank 40 is a tank for storing fuel (light oil) supplied to the cylinders # 1 to # 3 of the engine. The fuel in the fuel tank 40 is pumped to the common rail 42 and accumulated and held by a fuel pump 41 driven in conjunction with the crankshaft of the engine. The pressure in the common rail 42 becomes the fuel supply pressure Pc supplied to the fuel injection valve 10 of each cylinder. The fuel accumulated in the common rail 42 is distributed and supplied to the fuel injection valve 10 of each cylinder. The fuel injection valve 10 of each cylinder sequentially injects fuel in a preset order.

燃料噴射弁10は、ボデー11と、ニードル弁12と、電磁コイルやピエゾ素子等のアクチュエータ13とを備えて構成される。ボデー11は、内部に、高圧通路11aと、低圧通路11dと、高圧通路11aと繋がる噴孔11b(噴射口)とが形成されている。コモンレール42から供給された燃料は、高圧通路11aを通って噴孔11bから噴射される。ニードル弁12は、ボデー内部に収容されて噴孔11bを開閉する。   The fuel injection valve 10 includes a body 11, a needle valve 12, and an actuator 13 such as an electromagnetic coil or a piezo element. The body 11 is formed with a high-pressure passage 11a, a low-pressure passage 11d, and an injection hole 11b (injection port) connected to the high-pressure passage 11a. The fuel supplied from the common rail 42 is injected from the injection hole 11b through the high-pressure passage 11a. The needle valve 12 is accommodated inside the body and opens and closes the nozzle hole 11b.

さらに、ボデー11は、内部に、ニードル弁12に背圧を付与する背圧室11cが形成されている。高圧通路11a及び低圧通路11dは、背圧室11cと接続されている。そして、高圧通路11a及び低圧通路11dと背圧室11cとの連通状態は、制御弁14により切り替えられる。   Further, the body 11 is formed with a back pressure chamber 11 c for applying a back pressure to the needle valve 12. The high pressure passage 11a and the low pressure passage 11d are connected to the back pressure chamber 11c. The communication state between the high pressure passage 11 a and the low pressure passage 11 d and the back pressure chamber 11 c is switched by the control valve 14.

具体的には、アクチュエータ13へ通電されると、制御弁14は噴孔11b側へ押し下げられる。それにより、背圧室11cは低圧通路11dと連通した状態となるので、背圧室11c内の燃料圧力は低下し、ニードル弁12を噴孔11b側に押し付ける背圧が低下する。その結果、ニードル弁12のシート面12aが、噴孔11bと繋がるように形成されたボデー11のシート面11eから離座するので、噴孔11bから燃料が噴射される。   Specifically, when the actuator 13 is energized, the control valve 14 is pushed down to the nozzle hole 11b side. As a result, the back pressure chamber 11c communicates with the low pressure passage 11d, so that the fuel pressure in the back pressure chamber 11c decreases and the back pressure that presses the needle valve 12 toward the nozzle hole 11b decreases. As a result, the seat surface 12a of the needle valve 12 is separated from the seat surface 11e of the body 11 formed so as to be connected to the injection hole 11b, so that fuel is injected from the injection hole 11b.

一方、アクチュエータ13への通電をオフにすると、制御弁14はアクチュエータ13側に押し上げられる。それにより、背圧室11cは高圧通路11aと連通した状態となるので、背圧室11c内の燃料圧力は上昇し、ニードル弁12を噴孔11b側に押し付ける背圧が上昇する。その結果、ニードル弁12のシート面12aが、ボデー11のシート面11eに着座するので、噴孔11bからの燃料噴射が停止される。   On the other hand, when the power supply to the actuator 13 is turned off, the control valve 14 is pushed up to the actuator 13 side. As a result, the back pressure chamber 11c communicates with the high pressure passage 11a, so that the fuel pressure in the back pressure chamber 11c increases, and the back pressure that presses the needle valve 12 toward the nozzle hole 11b increases. As a result, the seat surface 12a of the needle valve 12 is seated on the seat surface 11e of the body 11, so that fuel injection from the injection hole 11b is stopped.

よって、指令信号により、アクチュエータ13の駆動期間を制御すると、噴孔11bから噴射される燃料の噴射量が制御される。   Therefore, when the drive period of the actuator 13 is controlled by the command signal, the injection amount of the fuel injected from the nozzle hole 11b is controlled.

燃圧センサ20は、各燃料噴射弁10に搭載されており、ステム21(起歪体)、圧力センサ素子22、通信回路22aを備えている。ステム21は、ボデー11に取り付けられており、ダイヤフラム部21aを有している。ダイヤフラム部21aは、高圧通路11aを流通する高圧燃料の圧力を受けて弾性変形する。圧力センサ素子22は、ダイヤフラム部21aに取り付けられており、ダイヤフラム部21aの弾性変形量に応じた圧力信号を通信回路22aからECU30へ送信する。   The fuel pressure sensor 20 is mounted on each fuel injection valve 10 and includes a stem 21 (a strain generating body), a pressure sensor element 22, and a communication circuit 22a. The stem 21 is attached to the body 11 and has a diaphragm portion 21a. The diaphragm portion 21a is elastically deformed by receiving the pressure of the high-pressure fuel flowing through the high-pressure passage 11a. The pressure sensor element 22 is attached to the diaphragm portion 21a, and transmits a pressure signal corresponding to the elastic deformation amount of the diaphragm portion 21a from the communication circuit 22a to the ECU 30.

ECU30(燃料噴射制御装置)は、CPU、ROM、RAM、I/O、及びこれらを接続するバスライン等からなるマイクロコンピュータとして構成される。ECU30は、アクセルペダルの操作量、エンジン負荷、エンジン回転速度等に基づき、目標噴射状態を算出する。例えば、エンジン負荷及びエンジン回転速度に対応する最適噴射状態を噴射状態マップにして記憶させておく。そして、現状のエンジン負荷及びエンジン回転速度に基づき、噴射状態マップを参照して目標噴射状態を算出する。さらに、算出した目標噴射状態に対応する指令信号Tq,t1(図2(a)参照)を、後述する噴射率パラメータtd,te,Rα,Rβ,Rmaxに基づき設定し、燃料噴射弁10へ出力することで燃料噴射弁10の作動を制御する。   The ECU 30 (fuel injection control device) is configured as a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an I / O, a bus line connecting these, and the like. The ECU 30 calculates the target injection state based on the accelerator pedal operation amount, the engine load, the engine speed, and the like. For example, the optimal injection state corresponding to the engine load and the engine speed is stored as an injection state map. Based on the current engine load and engine speed, the target injection state is calculated with reference to the injection state map. Further, command signals Tq, t1 (see FIG. 2A) corresponding to the calculated target injection state are set based on injection rate parameters td, te, Rα, Rβ, Rmax, which will be described later, and output to the fuel injection valve 10. Thus, the operation of the fuel injection valve 10 is controlled.

また、ECU30は、CPUがROMに記憶されたプログラムを実行することで、後述する噴射時センサ波形検出手段、非噴射時センサ波形検出手段、非噴射気筒選択手段、噴射時波形抽出手段としての機能を実現する。   The ECU 30 also functions as an in-injection sensor waveform detection means, a non-injection sensor waveform detection means, a non-injection cylinder selection means, and an in-injection waveform extraction means, which will be described later, by the CPU executing a program stored in the ROM. Is realized.

さらに、ECU30は、噴射に起因する圧力変動を表す噴射時波形W(図2(c)参照)に基づき、燃料の噴射率の時間に対する変動を表した噴射率波形(図2(b)参照)を演算して、噴射状態を検出する。この噴射時波形Wは、燃圧センサ20による検出値に基づいて、後述する噴射時波形抽出手段により検出される。ECU30は、検出した噴射率波形(噴射状態)を特定する噴射率パラメータRα,Rβ,Rmaxを学習するとともに、噴射指令信号(駆動期間Tq及び駆動開始時期t1)と噴射状態との相関関係を特定する、噴射率パラメータtd,teを学習する。   Further, the ECU 30 is based on an injection waveform W (refer to FIG. 2C) representing a pressure variation caused by injection, and an injection rate waveform representing a variation of the fuel injection rate with respect to time (refer to FIG. 2B). Is calculated to detect the injection state. This injection waveform W is detected by an injection waveform extraction means, which will be described later, based on a value detected by the fuel pressure sensor 20. The ECU 30 learns injection rate parameters Rα, Rβ, Rmax that specify the detected injection rate waveform (injection state), and specifies the correlation between the injection command signal (drive period Tq and drive start timing t1) and the injection state. The injection rate parameters td and te are learned.

具体的には、噴射時波形Wのうち、噴射開始に伴い燃圧が降下を開始するまでの部分の平均燃圧を、基準圧力Pbaseとして算出する。さらに、噴射時波形Wのうち、噴射開始に伴い燃圧降下を開始する変曲点P1から降下が終了する変曲点P2までの降下波形を、最小二乗法等により直線に近似した降下近似直線Lαを算出する。そして、降下近似直線Lαのうち基準値Bαとなる時期(LαとBαの交点時期LBα)を算出する。この交点時期LBαと噴射開始時期R1とは相関が高いことに着目し、交点時期LBαに基づき噴射開始時期R1を算出する。例えば、交点時期LBαよりも所定の遅れ時間Cαだけ前の時期を噴射開始時期R1として算出すればよい。   Specifically, the average fuel pressure of the portion of the waveform at the time of injection W until the fuel pressure starts decreasing with the start of injection is calculated as the reference pressure Pbase. Further, in the waveform W at the time of injection, a descending approximate line Lα that approximates a descending waveform from the inflection point P1 at which the fuel pressure drop starts at the start of the injection to the inflection point P2 at which the descent ends by a least square method or the like. Is calculated. Then, a time (a crossing time LBα between Lα and Bα) that is the reference value Bα in the descending approximate straight line Lα is calculated. Focusing on the fact that the intersection time LBα and the injection start time R1 are highly correlated, the injection start time R1 is calculated based on the intersection time LBα. For example, a timing that is a predetermined delay time Cα before the intersection timing LBα may be calculated as the injection start timing R1.

また、噴射時波形Wのうち、噴射終了に伴い燃圧上昇を開始する変曲点P3から降下が終了する変曲点P5までの上昇波形を、最小二乗法等により直線に近似した上昇近似直線Lβを算出する。そして、上昇近似直線Lβのうち基準値Bβとなる時期(LβとBβの交点時期LBβ)を算出する。この交点時期LBβと噴射終了時期R4とは相関が高いことに着目し、交点時期LBβに基づき噴射終了時期R4を算出する。例えば、交点時期LBβよりも所定の遅れ時間Cβだけ前の時期を噴射終了時期R4として算出すればよい。   Further, in the waveform W at the time of injection, the rising approximate line Lβ approximating the rising waveform from the inflection point P3 at which the fuel pressure rises with the end of the injection to the inflection point P5 at which the descent ends is approximated by a least square method or the like. Is calculated. Then, a time (intersection time LBβ between Lβ and Bβ) that is the reference value Bβ in the rising approximate straight line Lβ is calculated. Focusing on the fact that the intersection timing LBβ and the injection end timing R4 are highly correlated, the injection end timing R4 is calculated based on the intersection timing LBβ. For example, a timing that is a predetermined delay time Cβ before the intersection timing LBβ may be calculated as the injection end timing R4.

次に、降下近似直線Lαの傾きと噴射率増加の傾きとは相関が高いことに着目し、図2(b)に示す噴射率波形のうち噴射増加を示す直線Rαの傾きを、降下近似直線Lαの傾きに基づき算出する。例えば、Lαの傾きに所定の係数を掛けてRαの傾きを算出すればよい。同様にして、上昇近似直線Lβの傾きと噴射率減少の傾きとは相関が高いので、噴射率波形のうち噴射減少を示す直線Rβの傾きを、上昇近似直線Lβの傾きに基づき算出する。   Next, paying attention to the fact that the slope of the descending approximate line Lα and the slope of the injection rate increase are highly correlated, the slope of the straight line Rα indicating the increase in the injection rate waveform shown in FIG. Calculation is based on the slope of Lα. For example, the slope of Rα may be calculated by multiplying the slope of Lα by a predetermined coefficient. Similarly, since the slope of the rising approximate line Lβ and the slope of the injection rate decrease are highly correlated, the slope of the straight line Rβ indicating the decrease in injection in the injection rate waveform is calculated based on the slope of the rising approximate line Lβ.

次に、噴射率波形の直線Rα,Rβに基づき、噴射終了を指令したことに伴いニードル弁12がリフトダウンを開始する時期(閉弁作動開始時期R23)を算出する。具体的には、両直線Rα,Rβの交点を算出し、その交点時期を閉弁作動開始時期R23として算出する。また、噴射開始時期R1の駆動開始時期t1に対する遅れ時間(噴射開始遅れ時間td)を算出する。また、閉弁作動開始時期R23の噴射終了指令時期t2に対する遅れ時間(噴射終了遅れ時間te)を算出する。   Next, based on the straight lines Rα and Rβ of the injection rate waveform, a timing (valve closing operation start timing R23) at which the needle valve 12 starts lift-down in response to the command to end the injection is calculated. Specifically, the intersection of both straight lines Rα and Rβ is calculated, and the intersection timing is calculated as the valve closing operation start timing R23. Further, a delay time (injection start delay time td) with respect to the drive start timing t1 of the injection start timing R1 is calculated. Further, a delay time (injection end delay time te) with respect to the injection end command timing t2 of the valve closing operation start timing R23 is calculated.

また、降下近似直線Lα及び上昇近似直線Lβの交点に対応した圧力を交点圧力Pαβとして算出し、基準圧力Pbaseと交点圧力Pαβとの圧力差ΔPγを算出する。この圧力差ΔPγと最大噴射率Rmaxとは相関が高いことに着目し、圧力差ΔPγに基づき最大噴射率Rmaxを算出する。具体的には、圧力差ΔPγに相関係数Cγを掛けることで最大噴射率Rmaxを算出する。但し、圧力差ΔPγが所定値ΔPγth未満である小噴射の場合には、上述の如くRmax=ΔPγ×Cγとする一方で、ΔPγ≧ΔPγthである大噴射の場合には、予め設定しておいた値(設定値Rγ)を最大噴射率Rmaxとして算出する。   Further, the pressure corresponding to the intersection of the descending approximate straight line Lα and the ascending approximate straight line Lβ is calculated as the intersection pressure Pαβ, and the pressure difference ΔPγ between the reference pressure Pbase and the intersection pressure Pαβ is calculated. Focusing on the fact that the pressure difference ΔPγ and the maximum injection rate Rmax are highly correlated, the maximum injection rate Rmax is calculated based on the pressure difference ΔPγ. Specifically, the maximum injection rate Rmax is calculated by multiplying the pressure difference ΔPγ by the correlation coefficient Cγ. However, in the case of small injection in which the pressure difference ΔPγ is less than the predetermined value ΔPγth, Rmax = ΔPγ × Cγ is set as described above, whereas in the case of large injection in which ΔPγ ≧ ΔPγth, it is set in advance The value (set value Rγ) is calculated as the maximum injection rate Rmax.

なお、上記「小噴射」とは、噴射率がRγに達する前にニードル弁12がリフトダウンを開始する態様の噴射を想定しており、シート面11e,12aで燃料が絞られて、噴射量が制限されている時の噴射率が最大噴射率Rmaxとなる。一方、上記「大噴射」とは、噴射率がRγに達した後にニードル弁12がリフトダウンを開始する態様の噴射を想定しており、噴孔11bで燃料が絞られて、噴射量が制限されている時の噴射率が最大噴射率Rmaxとなる。要するに、駆動期間Tqが十分に長く、最大噴射率に達した以降も開弁状態を継続させる場合においては、図2(b)に示すように噴射率波形は台形となる。一方、最大噴射率に達する前に閉弁作動を開始させるような小噴射の場合には、噴射率波形は三角形となる。   The “small injection” is assumed to be an injection in which the needle valve 12 starts to be lifted down before the injection rate reaches Rγ. The fuel is throttled by the seat surfaces 11e and 12a, and the injection amount The injection rate when is limited is the maximum injection rate Rmax. On the other hand, the “large injection” is assumed to be an injection in which the needle valve 12 starts to be lifted down after the injection rate reaches Rγ, and the fuel is throttled at the injection hole 11b to limit the injection amount. The injection rate when the fuel injection is being performed becomes the maximum injection rate Rmax. In short, when the valve opening state is continued even after the driving period Tq is sufficiently long and the maximum injection rate is reached, the injection rate waveform becomes trapezoidal as shown in FIG. On the other hand, in the case of small injection that starts the valve closing operation before reaching the maximum injection rate, the injection rate waveform is a triangle.

以上により、噴射時波形Wから噴射率パラメータtd,te,Rα,Rβ,Rmaxを算出することができる。そして、これらの噴射率パラメータtd,te,Rα,Rβ,Rmaxの学習値に基づき、噴射指令信号(図2(a)参照)に対応した噴射率波形(図2(b)参照)を算出することができる。さらに、算出した噴射率波形の面積(図2(b)中の網点ハッチ参照)から、噴射量を表す噴射率パラメータQを算出することができる。   As described above, the injection rate parameters td, te, Rα, Rβ, and Rmax can be calculated from the waveform W during injection. Based on the learned values of the injection rate parameters td, te, Rα, Rβ, and Rmax, an injection rate waveform (see FIG. 2B) corresponding to the injection command signal (see FIG. 2A) is calculated. be able to. Further, an injection rate parameter Q representing the injection amount can be calculated from the calculated area of the injection rate waveform (see halftone dot hatching in FIG. 2B).

次に、噴射時センサ波形検出手段、非噴射時センサ波形検出手段、非噴射気筒選択手段、噴射時波形抽出手段について説明する。ここでは、気筒#1を噴射気筒(所定の噴射気筒)、気筒#2,3を非噴射気筒とする。なお、噴射気筒とは、気筒に設けられた燃料噴射弁10が燃料を噴射している気筒のことであり、非噴射気筒とは、気筒に設けられた燃料噴射弁10が燃料を噴射していない気筒のことである。   Next, the injection sensor waveform detection means, the non-injection sensor waveform detection means, the non-injection cylinder selection means, and the injection waveform extraction means will be described. Here, cylinder # 1 is an injection cylinder (predetermined injection cylinder), and cylinders # 2 and # 3 are non-injection cylinders. The injection cylinder is a cylinder in which the fuel injection valve 10 provided in the cylinder injects fuel, and the non-injection cylinder is the fuel injection valve 10 provided in the cylinder injecting fuel. There are no cylinders.

噴射時センサ波形検出手段は、気筒#1〜#3のうち、噴射気筒に対応する燃圧センサ20の出力に基づいて、噴射時センサ波形Wiを検出する。図3(a)に示す噴射時センサ波形Wiは、気筒#1で噴射が行われている時に、気筒#1に対して検出された噴射時センサ波形である。この噴射時センサ波形Wiは、噴射に起因する燃圧の変動に、燃料ポンプ41による燃料の圧送に伴う燃圧の変動が重畳された燃圧の変動波形である。すなわち、噴射時センサ波形Wiは、噴射時波形Wに外乱が重畳された燃圧の変動波形である。   The injection sensor waveform detection means detects the injection sensor waveform Wi based on the output of the fuel pressure sensor 20 corresponding to the injection cylinder among the cylinders # 1 to # 3. The in-injection sensor waveform Wi shown in FIG. 3A is an in-injection sensor waveform detected for the cylinder # 1 when the injection is performed in the cylinder # 1. The injection sensor waveform Wi is a fuel pressure fluctuation waveform in which a fuel pressure fluctuation caused by fuel pump 41 is superimposed on a fuel pressure fluctuation caused by injection. That is, the injection sensor waveform Wi is a fluctuation waveform of the fuel pressure in which a disturbance is superimposed on the injection waveform W.

非噴射時センサ波形検出手段は、気筒#1〜#3のうち、非噴射気筒に対応する燃圧センサ20の出力に基づいて、非噴射時センサ波形を検出する。非噴射時センサ波形は、概ね燃料ポンプ41による燃料の圧送に伴う燃圧の変動を表す変動波形である。図3(c)(d)に示す非噴射時センサ波形Wb,Wcは、気筒#1で噴射が行われている時に、気筒#2,#3に対して噴射時センサ波形Wiと同時に検出された非噴射時センサ波形である。噴射時センサ波形Wiと同時に検出されているので、噴射時センサ波形Wiに圧送に伴う燃圧の変動が表れるタイミングで、非噴射時センサ波形Wb,Wcに圧送に伴う燃料圧力の変動が表れる。図3(b)に示す非噴射時センサ波形Waは、気筒#1が非噴射状態の時、すなわち気筒#2又は#3で噴射が行われている時に、気筒#1に対して検出された非噴射時センサ波形である。   The non-injection sensor waveform detection means detects the non-injection sensor waveform based on the output of the fuel pressure sensor 20 corresponding to the non-injection cylinder among the cylinders # 1 to # 3. The non-injection sensor waveform is a fluctuation waveform that generally represents fluctuations in the fuel pressure associated with the fuel pump 41 being pumped. The non-injection sensor waveforms Wb and Wc shown in FIGS. 3C and 3D are detected simultaneously with the injection sensor waveform Wi for the cylinders # 2 and # 3 when the cylinder # 1 performs the injection. This is a non-injection sensor waveform. Since it is detected at the same time as the sensor waveform Wi at the time of injection, the fluctuation of the fuel pressure due to pressure feeding appears in the sensor waveforms Wb and Wc at the time of non-injection at the timing when the fuel pressure fluctuation accompanying pressure feeding appears in the sensor waveform Wi during injection. The non-injection sensor waveform Wa shown in FIG. 3B is detected for the cylinder # 1 when the cylinder # 1 is in the non-injection state, that is, when injection is performed in the cylinder # 2 or # 3. It is a sensor waveform at the time of non-injection.

噴射時波形抽出手段は、噴射気筒#1に対して噴射時センサ波形検出手段により検出された噴射時センサ波形Wiから、噴射気筒#1と組み合わされた非噴射気筒に対して非噴射時センサ波形検出手段により噴射時センサ波形Wiと同時に検出された非噴射時センサ波形を差し引く。すなわち、噴射時センサ波形Wiから圧送に伴う外乱成分を除き、噴射気筒#1での噴射に起因する圧力変動を表す噴射時波形Wを抽出する。噴射気筒と非噴射気筒との組合せは、非噴射気筒選択手段により決められる。   The non-injection sensor waveform for the non-injection cylinder combined with the injection cylinder # 1 is determined from the injection-time sensor waveform Wi detected by the injection-time sensor waveform detection means for the injection cylinder # 1. The non-injection sensor waveform detected at the same time as the injection sensor waveform Wi by the detection means is subtracted. That is, the disturbance waveform component accompanying pressure feeding is removed from the injection sensor waveform Wi, and the injection waveform W representing the pressure fluctuation caused by the injection in the injection cylinder # 1 is extracted. The combination of the injection cylinder and the non-injection cylinder is determined by the non-injection cylinder selection means.

非噴射気筒選択手段は、非噴射気筒#2及び#3から噴射気筒#1と組み合わせる非噴射気筒を選択する。ハードウェアのばらつきや経年劣化等による特性の変化のため、非噴射時センサ波形にもばらつきがある。そこで、非噴射気筒選択手段は、燃料ポンプ41による燃料の圧送が及ぼす影響に関して、噴射気筒#1に設けられた燃料噴射弁10と、ハードウェアの特性が近い燃料噴射弁10が設けられた非噴射気筒を選択する。   The non-injection cylinder selection means selects a non-injection cylinder to be combined with the injection cylinder # 1 from the non-injection cylinders # 2 and # 3. Non-injection sensor waveforms also vary due to changes in characteristics due to variations in hardware and aging. Accordingly, the non-injection cylinder selection means is related to the influence of the fuel pump 41 by the fuel pumping, and the non-injection cylinder selection means is provided with the fuel injection valve 10 provided in the injection cylinder # 1 and the fuel injection valve 10 with similar hardware characteristics. Select the injection cylinder.

具体的には、燃料の噴射量Q及び供給圧Pcを一定にしたエンジンの定常運転時、すなわち定常走行時において、上記非噴射時センサ波形Wa,Wb,Wcを検出する。そして、非噴射気筒#2,#3のそれぞれに対して検出された非噴射時センサ波形Wb,Wcから、噴射気筒#1が非噴射状態となる時に噴射気筒#1に対して検出された非噴射時センサ波形Waに、最も近似する非噴射時センサ波形を選択する。   Specifically, the non-injection sensor waveforms Wa, Wb, and Wc are detected during steady operation of the engine with the fuel injection amount Q and supply pressure Pc constant, that is, during steady running. The non-injection sensor waveforms Wb and Wc detected for each of the non-injection cylinders # 2 and # 3 are detected for the injection cylinder # 1 when the injection cylinder # 1 is in the non-injection state. The non-injection sensor waveform that most closely approximates the injection sensor waveform Wa is selected.

ここで、非噴射時センサ波形Wb,Wcから、非噴射時センサ波形Waと最も近似する非噴射時センサ波形を選択する方法について説明する。非噴射時センサ波形Wb,Wcと非噴射時センサ波形Waとは同時に検出していないので、まず、非噴射時センサ波形Wb,Wcと、非噴射時センサ波形Waのタイミングを合わせる。例えば、燃料の圧送に伴い燃料圧力が上昇を開始したタイミングを合わせる。タイミングを合わせた後、非噴射時センサ波形Wb,Wcのそれぞれと、非噴射時センサ波Waとで、各時点の燃料圧力の差の2乗値を算出する。算出した2乗値の和が最小となる非噴射時センサ波形を、非噴射時センサ波形Waに最も近似する非噴射時センサ波形として選択する。   Here, a method of selecting the non-injection sensor waveform closest to the non-injection sensor waveform Wa from the non-injection sensor waveforms Wb and Wc will be described. Since the non-injection sensor waveforms Wb and Wc and the non-injection sensor waveform Wa are not detected at the same time, first, the timings of the non-injection sensor waveforms Wb and Wc and the non-injection sensor waveform Wa are matched. For example, the timing at which the fuel pressure starts to increase with the fuel pumping is matched. After matching the timing, the square value of the difference in fuel pressure at each time point is calculated using each of the non-injection sensor waveforms Wb and Wc and the non-injection sensor wave Wa. The non-injection sensor waveform that minimizes the sum of the calculated square values is selected as the non-injection sensor waveform that most closely approximates the non-injection sensor waveform Wa.

図4に、非噴射時センサ波形Wb,Wcのそれぞれと、非噴射時センサ波形Waとで、各時点で算出した燃料圧力の差の2乗値の和を示す。この場合、非噴射時センサ波形Wbに対する差の2乗値の和が、非噴射時センサ波形Wcに対する差の2乗値の和よりも小さくなる。よって、差の2乗値の和が最小となる非噴射時センサ波形Wbを、非噴射時センサ波形Waに最も近似する非噴射時センサ波形として選択する。そして、選択した非噴射時センサ波形が検出された非噴射気筒#2を、噴射気筒#1と組み合わせる非噴射気筒として選択する。   FIG. 4 shows the sum of the square values of the difference in fuel pressure calculated at each time point for each of the non-injection sensor waveforms Wb and Wc and the non-injection sensor waveform Wa. In this case, the sum of the square values of the differences with respect to the non-injection sensor waveform Wb is smaller than the sum of the square values of the differences with respect to the non-injection sensor waveform Wc. Therefore, the non-injection sensor waveform Wb that minimizes the sum of the squares of the differences is selected as the non-injection sensor waveform that most closely approximates the non-injection sensor waveform Wa. Then, the selected non-injection cylinder # 2 in which the non-injection sensor waveform is detected is selected as a non-injection cylinder to be combined with the injection cylinder # 1.

なお、気筒#1が非噴射状態となる時に検出される非噴射時センサ波形のうち、気筒#1の直前又は直後の気筒で噴射が行われている時に気筒#1に対して検出される非噴射時センサ波形Waは、気筒#1の噴射時センサ波形に重畳される圧送に伴う圧力変動と最も近似した波形になる。そこで、気筒#1で噴射が行なわれている時に気筒#2,#3のそれぞれに対して検出された非噴射時センサ波形Wb,Wcから、気筒#1の直前又は直後の気筒で噴射が行われている時に気筒#1に対して検出された非噴射時センサ波形Wa、と最も近似した非噴射時センサ波形を選択する。   Of the non-injection sensor waveforms detected when cylinder # 1 enters the non-injection state, non-injection detected for cylinder # 1 when the injection is performed in the cylinder immediately before or immediately after cylinder # 1. The in-injection sensor waveform Wa is a waveform that most closely approximates the pressure fluctuation associated with the pressure feed superimposed on the in-injection sensor waveform of the cylinder # 1. In view of this, the non-injection sensor waveforms Wb and Wc detected for each of the cylinders # 2 and # 3 when the injection is performed in the cylinder # 1, and the injection is performed in the cylinder immediately before or after the cylinder # 1. The non-injection sensor waveform Wa closest to the non-injection sensor waveform Wa detected for the cylinder # 1 is selected.

本実施形態では、燃料噴射システムを3気筒のエンジンに搭載しているので、気筒#1の直前又は直後の気筒は、気筒#2又は気筒#3になる。よって、気筒#2又は気筒#3で噴射が行われている時に気筒#1に対して検出される非噴射時センサ波形Waを、非噴射時センサ波形Wb,Wcの比較対象として用いる。燃料噴射システムを4気筒以上のエンジンに搭載する場合も同様にする。すなわち、所定の噴射気筒で噴射が行われている時に非噴射気筒のそれぞれに対して検出された非噴射時センサ波形の比較対象として、所定の噴射気筒の直前又は直後で噴射が行われている時に所定の噴射気筒に対して検出される非噴射時センサ波形を用いる。   In this embodiment, since the fuel injection system is mounted on a three-cylinder engine, the cylinder immediately before or immediately after cylinder # 1 is cylinder # 2 or cylinder # 3. Therefore, the non-injection sensor waveform Wa detected for the cylinder # 1 when the injection is performed in the cylinder # 2 or the cylinder # 3 is used as a comparison target of the non-injection sensor waveforms Wb and Wc. The same applies when the fuel injection system is mounted on an engine having four or more cylinders. That is, the injection is performed immediately before or after the predetermined injection cylinder as a comparison target of the non-injection sensor waveform detected for each of the non-injection cylinders when injection is performed in the predetermined injection cylinder. A non-injection sensor waveform that is sometimes detected for a given injection cylinder is used.

次に、対象気筒が噴射気筒となる場合に、対象気筒に組み合わせる非噴射気筒を決める処理手順について図5を参照しつつ説明する。本処理は、エンジンが所定期間運転されるごとに、すなわち、車両が所定距離走行するごとに、ECU30が実行する。   Next, a procedure for determining a non-injection cylinder to be combined with the target cylinder when the target cylinder is an injection cylinder will be described with reference to FIG. This process is executed by the ECU 30 every time the engine is operated for a predetermined period, that is, every time the vehicle travels a predetermined distance.

まず、S11では、エンジンの定常運転時、すなわち定常走行時であるか否か判定する。上述したように、気筒#1を噴射気筒とした場合に、非噴射時センサ波形Wb,Wcと比較する非噴射時センサ波形Waは、非噴射時センサ波形Wb,Wcと同時に検出できない。したがって、非噴射時センサ波形Waを検出する時のエンジンの運転状態と、非噴射時センサ波形Wb,Wcを検出する時のエンジンの運転状態と、を同じ状態にする必要がある。よって、定常走行時でない場合は(NO)、本処理を終了して、噴射気筒と非噴射気筒との組合せを決めない。定常走行時の場合は(YES)、S12の処理に進む。   First, in S11, it is determined whether or not the engine is in steady operation, that is, in steady running. As described above, when cylinder # 1 is an injection cylinder, non-injection sensor waveform Wa compared with non-injection sensor waveforms Wb and Wc cannot be detected simultaneously with non-injection sensor waveforms Wb and Wc. Therefore, it is necessary to make the engine operating state when detecting the non-injection sensor waveform Wa and the engine operating state when detecting the non-injection sensor waveforms Wb and Wc the same. Therefore, if it is not during steady running (NO), this process is terminated and the combination of the injection cylinder and the non-injection cylinder is not determined. In the case of steady running (YES), the process proceeds to S12.

S12では、対象気筒が非噴射状態となる時に、対象気筒に対して検出された非噴射時センサ波形をRAMに記憶する。ここでは、対象気筒を気筒#1とし、気筒#1、#3、#2の順に、燃料の噴射を行うとする。S12では、気筒#1の直前の気筒#2で噴射が行われている時に、気筒#1に対して検出された非噴射時センサ波形Waを記憶する。   In S12, when the target cylinder is in the non-injection state, the non-injection sensor waveform detected for the target cylinder is stored in the RAM. Here, it is assumed that the target cylinder is cylinder # 1, and fuel is injected in the order of cylinders # 1, # 3, and # 2. In S12, the non-injection sensor waveform Wa detected for the cylinder # 1 when the injection is performed in the cylinder # 2 immediately before the cylinder # 1 is stored.

次に、S13では、対象気筒である気筒#1で噴射が行われている時に、対象気筒以外の気筒#2,#3に対して検出された非噴射時センサ波形Wb,WcをRAMに記憶する。   Next, in S13, the non-injection sensor waveforms Wb and Wc detected for the cylinders # 2 and # 3 other than the target cylinder when the injection is performed in the cylinder # 1 as the target cylinder are stored in the RAM. To do.

次に、S14では、対象気筒である気筒#1に対して検出された非噴射時センサ波形Waと、対象気筒以外の気筒#2,#3に対して検出された非噴射時センサ波形Wb,Wcのそれぞれとで、各時点の燃料圧力の差の2乗和を算出する。すなわち、S12で記憶した非噴射時センサ波形Waと、S13で記憶した非噴射時センサ波形Wb,WcとをそれぞれRAMから読み出す。そして、読み出した非噴射時センサ波形Waと、読み出した非噴射時センサ波形Wb,Wcのそれぞれとで、各時点の燃料圧力の差の2乗値を算出するとともに、算出した2乗値の和を算出する。   Next, in S14, a non-injection sensor waveform Wa detected for the cylinder # 1 as the target cylinder, and a non-injection sensor waveform Wb detected for the cylinders # 2 and # 3 other than the target cylinder. The sum of squares of the difference in fuel pressure at each time point is calculated for each Wc. That is, the non-injection sensor waveform Wa stored in S12 and the non-injection sensor waveforms Wb and Wc stored in S13 are read from the RAM. The square value of the difference in fuel pressure at each time point is calculated from the read non-injection sensor waveform Wa and the read non-injection sensor waveforms Wb and Wc, and the sum of the calculated square values is calculated. Is calculated.

次に、S15では、S14で算出した差の2乗値の和が最小となる非噴射時センサ波形を選択し、選択した非噴射時センサ波形が検出された非噴射気筒を、対象気筒である気筒#1と組み合わせる非噴射気筒として選択する。   Next, in S15, the non-injection sensor waveform that minimizes the sum of the square values of the differences calculated in S14 is selected, and the non-injection cylinder in which the selected non-injection sensor waveform is detected is the target cylinder. Select as a non-injecting cylinder in combination with cylinder # 1.

次に、S16では、全気筒のそれぞれと組み合わせる非噴射気筒の選択を完了したか否か判定する。全気筒のそれぞれと組み合わせる非噴射気筒の選択が完了していない場合は(NO)、S11〜S15の処理を繰り返し実行する。例えば、気筒#1と組み合わせる非噴射気筒の選択しか完了していない場合は、次に、対象気筒を気筒#2として、気筒#2と組み合わせる非噴射気筒の選択を行う。さらに、気筒#1及び#2のそれぞれと組み合わせる非噴射気筒の選択が完了した場合は、対象気筒を気筒#3として、気筒#3と組み合わせる非噴射気筒の選択を行う。このようにして、気筒の数だけ、噴射気筒と非噴射気筒との組合せを決める。そして、全気筒のそれぞれと組み合わせる非噴射気筒の選択を完了した場合は(YES)、本処理を終了する。本処理終了後、噴射気筒と非噴射気筒との組合せを新たに決めるまで、本処理により決めた噴射気筒と非噴射気筒との組合せを用いて、噴射時波形Wを抽出する。   Next, in S16, it is determined whether or not selection of a non-injection cylinder to be combined with each of all cylinders has been completed. When the selection of the non-injection cylinders to be combined with all the cylinders is not completed (NO), the processes of S11 to S15 are repeatedly executed. For example, when only the selection of the non-injection cylinder to be combined with the cylinder # 1 has been completed, the non-injection cylinder to be combined with the cylinder # 2 is selected with the target cylinder as the cylinder # 2. Further, when the selection of the non-injection cylinder combined with each of the cylinders # 1 and # 2 is completed, the target cylinder is the cylinder # 3, and the non-injection cylinder combined with the cylinder # 3 is selected. In this way, combinations of injection cylinders and non-injection cylinders are determined by the number of cylinders. When the selection of the non-injection cylinders to be combined with all the cylinders is completed (YES), this process is terminated. After completion of this process, until the combination of the injection cylinder and the non-injection cylinder is newly determined, the injection waveform W is extracted using the combination of the injection cylinder and the non-injection cylinder determined by this process.

以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。   According to this embodiment described above, the following effects are obtained.

・燃料ポンプ41による燃料の圧送が及ぼす影響に関して、噴射時センサ波形を検出する噴射気筒の燃料噴射弁10と、ハードウェアの特性が最も近い燃料噴射弁10の設置された非噴射気筒が、噴射気筒と組み合わせる非噴射気筒として選択される。したがって、噴射に起因する圧力変動に圧送に伴う圧力変動が重畳された噴射時センサ波形を検出する噴射気筒と、圧送に伴う圧力変動成分を表す非噴射時センサ波形を検出する非噴射気筒とを最適に組合せることができる。ひいては、噴射時センサ波形から噴射に起因する燃料圧力の変動を高精度に抽出することができる。   Regarding the influence of fuel pumping by the fuel pump 41, the fuel injection valve 10 of the injection cylinder that detects the sensor waveform during injection and the non-injection cylinder in which the fuel injection valve 10 with the closest hardware characteristics is installed It is selected as a non-injection cylinder combined with a cylinder. Therefore, an injection cylinder that detects a sensor waveform during injection in which a pressure variation due to pressure feeding is superimposed on a pressure variation caused by injection, and a non-injection cylinder that detects a sensor waveform during non-injection that represents a pressure variation component due to pressure feeding. Can be combined optimally. As a result, the fluctuation of the fuel pressure caused by the injection can be extracted with high accuracy from the sensor waveform during the injection.

・非噴射気筒のそれぞれに対して検出された非噴射時センサ波形から、所定の噴射気筒の直前又は直後の気筒で噴射が行われている時に所定の噴射気筒に対して検出された非噴射時センサ波形に、最も近似した非噴射時センサ波形が選択される。これにより、噴射気筒と非噴射気筒を最適に組み合わせることができる。   Non-injection time detected for a predetermined injection cylinder when injection is performed in a cylinder immediately before or immediately after a predetermined injection cylinder from a non-injection sensor waveform detected for each non-injection cylinder The non-injection sensor waveform that is closest to the sensor waveform is selected. Thereby, an injection cylinder and a non-injection cylinder can be combined optimally.

・エンジンが所定期間運転されるごとに、すなわち、車両が所定距離走行するごとに、噴射気筒と組み合わせる非噴射気筒が選択される。これにより、エンジンの運転によりハードウェアの特性が変化しても、噴射気筒と非噴射気筒とを最適に組み合わせることができる。   Each time the engine is operated for a predetermined period, that is, every time the vehicle travels a predetermined distance, a non-injection cylinder to be combined with the injection cylinder is selected. Thus, even if the hardware characteristics change due to the operation of the engine, the injection cylinder and the non-injection cylinder can be optimally combined.

・非噴射気筒のそれぞれに対して検出された非噴射時センサ波形と、噴射気筒が非噴射状態となる時に噴射気筒に対して検出された非噴射時センサ波形とで、各時点の燃料圧力の差の2乗値が算出され、算出された2乗値の和が最小となる非噴射時センサ波形が選択される。これにより、非噴射気筒のそれぞれに対して検出された非噴射時センサ波形から、噴射気筒が非噴射状態となる時に噴射気筒に対して検出された非噴射時センサ波形と、最も近似した非噴射時センサ波形を選択することができる。   The non-injection sensor waveform detected for each of the non-injection cylinders and the non-injection sensor waveform detected for the injection cylinder when the injection cylinder enters the non-injection state, The square value of the difference is calculated, and the non-injection sensor waveform that minimizes the sum of the calculated square values is selected. Thus, the non-injection sensor waveform detected for the injection cylinder when the injection cylinder enters the non-injection state from the non-injection sensor waveform detected for each of the non-injection cylinders. The hour sensor waveform can be selected.

(他の実施形態)
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the description of the above embodiment, and may be modified as follows.

・上記実施形態では、燃圧センサ20を燃料噴射弁10の燃料取込口に設けたが、コモンレール42から燃料噴射弁10の噴孔11bまでの燃料経路のうち、コモンレール42の燃料出口よりも燃料下流側であればどこに設けてもよい。   In the above embodiment, the fuel pressure sensor 20 is provided at the fuel intake port of the fuel injection valve 10. However, the fuel path from the common rail 42 to the injection hole 11 b of the fuel injection valve 10 is more fuel than the fuel outlet of the common rail 42. It may be provided anywhere on the downstream side.

・非噴射気筒選択手段は、非噴射気筒のそれぞれに対して検出された非噴射時センサ波形と、噴射気筒が非噴射状態となる時に前記噴射気筒に対して検出された非噴射時センサ波形とで、各時点の燃料圧力の差の絶対値を算出し、算出した絶対値の和が最小となる非噴射時センサ波形を選択するようにしてもよい。   The non-injection cylinder selection means includes a non-injection sensor waveform detected for each of the non-injection cylinders, and a non-injection sensor waveform detected for the injection cylinder when the injection cylinder enters a non-injection state. Thus, the absolute value of the difference in fuel pressure at each time point may be calculated, and the non-injection sensor waveform that minimizes the sum of the calculated absolute values may be selected.

・所定の噴射気筒で噴射が行われている時に非噴射気筒のそれぞれに対して検出された非噴射時センサ波形の比較対象として、所定の噴射気筒の直前又は直後以外の気筒で噴射が行われている時に所定の噴射気筒に対して検出される非噴射時センサ波形を用いてもよい。ただし、所定の噴射気筒の直前又は直後の気筒で噴射が行われている時に所定の噴射気筒に対して検出される非噴射時センサ波形を用いることが望ましい。   ・ Injection is performed in a cylinder other than immediately before or after the predetermined injection cylinder as a comparison target of the non-injection sensor waveform detected for each of the non-injection cylinders when injection is performed in the predetermined injection cylinder. During non-injection, a non-injection sensor waveform detected for a predetermined injection cylinder may be used. However, it is desirable to use a non-injection sensor waveform that is detected for a predetermined injection cylinder when injection is performed in a cylinder immediately before or after the predetermined injection cylinder.

・上記実施形態では、車両が所定距離走行するごとに噴射気筒と非噴射気筒との組み合せを決めているが、車両が定常走行になる度に噴射気筒と非噴射気筒との組み合せを決めてもよい。   In the above embodiment, the combination of the injection cylinder and the non-injection cylinder is determined every time the vehicle travels a predetermined distance. However, the combination of the injection cylinder and the non-injection cylinder is determined every time the vehicle becomes a steady travel. Good.

・燃料噴射システムは、ディーゼルエンジンに限らずガソリンエンジンやガスエンジンに搭載してもよい。また、燃料噴射システムは、3気筒以外のエンジンに搭載してもよい。また、燃料噴射システムは、車両のエンジンに限らず、船舶等のエンジンに搭載してもよい。   -The fuel injection system may be mounted not only on a diesel engine but also on a gasoline engine or a gas engine. The fuel injection system may be mounted on an engine other than the three cylinders. Further, the fuel injection system is not limited to a vehicle engine, and may be mounted on an engine such as a ship.

10…燃料噴射弁、20…燃圧センサ、30…ECU、41…燃料ポンプ、42…コモンレール、W…噴射時波形、Wa,Wb,Wc…非噴射時センサ波形、Wi…噴射時センサ波形。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fuel injection valve, 20 ... Fuel pressure sensor, 30 ... ECU, 41 ... Fuel pump, 42 ... Common rail, W ... Waveform at injection, Wa, Wb, Wc ... Sensor waveform at non-injection, Wi ... Sensor waveform at injection.

Claims (5)

高圧燃料を畜圧保持する畜圧容器(42)と、前記畜圧容器に対して燃料を圧送する燃料ポンプ(41)と、多気筒内燃機関の気筒ごとに設けられ前記畜圧容器内に畜圧保持された高圧燃料を噴射する燃料噴射弁(10)と、前記畜圧容器から各燃料噴射弁の噴射口(11b)までの各燃料通路内の燃料圧力をそれぞれ検出する燃圧センサ(20)と、を備える燃料噴射システムに適用される燃料噴射制御装置(30)であって、
前記気筒のうち噴射気筒に対応する前記燃圧センサの出力に基づいて、噴射時センサ波形を検出する噴射時センサ波形検出手段と、
前記気筒のうち非噴射気筒に対応する前記燃圧センサの出力に基づいて、非噴射時センサ波形を検出する非噴射時センサ波形検出手段と、
前記非噴射気筒から前記噴射気筒と組み合わせる非噴射気筒を選択する非噴射気筒選択手段と、
前記噴射気筒に対して前記噴射時センサ波形検出手段により検出された前記噴射時センサ波形から、前記噴射気筒と組み合わされた前記非噴射気筒に対して前記非噴射時センサ波形検出手段により前記噴射時センサ波形と同時に検出された前記非噴射時センサ波形を差し引いて、前記噴射気筒での噴射に起因する圧力変動を表す噴射時波形を抽出する噴射時波形抽出手段と、を備え、
前記非噴射気筒選択手段は、前記機関の定常運転時において、前記非噴射時センサ波形検出手段により前記非噴射気筒のそれぞれに対して検出された非噴射時センサ波形から、前記噴射気筒が非噴射状態となる時に前記噴射気筒に対して前記非噴射時センサ波形検出手段により検出された非噴射時センサ波形、と最も近似する非噴射時センサ波形を選択し、選択した非噴射時センサ波形が検出された前記非噴射気筒を選択することを特徴とする燃料噴射制御装置。
An animal pressure vessel (42) for holding high-pressure fuel under pressure, a fuel pump (41) for pumping fuel to the animal pressure vessel, and an accumulator provided in each cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine. A fuel injection valve (10) for injecting high-pressure fuel maintained at a pressure, and a fuel pressure sensor (20) for detecting the fuel pressure in each fuel passage from the animal pressure vessel to the injection port (11b) of each fuel injection valve. A fuel injection control device (30) applied to a fuel injection system comprising:
An injection sensor waveform detection means for detecting an injection sensor waveform based on an output of the fuel pressure sensor corresponding to the injection cylinder of the cylinders;
Non-injection sensor waveform detection means for detecting a non-injection sensor waveform based on the output of the fuel pressure sensor corresponding to a non-injection cylinder of the cylinders;
Non-injection cylinder selection means for selecting a non-injection cylinder to be combined with the injection cylinder from the non-injection cylinder;
From the sensor waveform at the time of injection detected by the sensor waveform detector at the time of injection with respect to the injection cylinder, the sensor waveform detector at the time of injection is used to detect the non-injection cylinder combined with the injection cylinder. An injection waveform extraction means for subtracting the non-injection sensor waveform detected at the same time as the sensor waveform to extract an injection waveform representing pressure fluctuations caused by injection in the injection cylinder, and
The non-injection cylinder selection means is configured to detect the non-injection cylinder from the non-injection sensor waveforms detected by the non-injection sensor waveform detection means for each of the non-injection cylinders during steady operation of the engine. The non-injection sensor waveform detected by the non-injection sensor waveform detection means for the injection cylinder is selected for the injection cylinder, and the selected non-injection sensor waveform is detected. The fuel injection control device is characterized in that the selected non-injection cylinder is selected.
前記非噴射気筒選択手段は、所定の噴射気筒で噴射が行われている時に前記非噴射時センサ波形検出手段により前記非噴射気筒のそれぞれに対して検出された非噴射時センサ波形から、前記所定の噴射気筒の直前の気筒で噴射が行われている時に前記所定の噴射気筒に対して前記非噴射時センサ波形検出手段により検出された非噴射時センサ波形、と最も近似した非噴射時センサ波形を選択する請求項1に記載の燃料噴射制御装置。   The non-injection cylinder selection means is configured to calculate the predetermined value from the non-injection sensor waveform detected for each of the non-injection cylinders by the non-injection sensor waveform detection means when the injection is performed in the predetermined injection cylinder. The non-injection sensor waveform closest to the non-injection sensor waveform detected by the non-injection sensor waveform detection means for the predetermined injection cylinder when the injection is performed in the cylinder immediately before the injection cylinder The fuel injection control device according to claim 1, wherein: 前記非噴射気筒選択手段は、所定の噴射気筒で噴射が行われている時に前記非噴射時センサ波形検出手段により前記非噴射気筒のそれぞれに対して検出された非噴射時センサ波形から、前記所定の噴射気筒の直後の気筒で噴射が行われている時に前記所定の噴射気筒に対して前記非噴射時センサ波形検出手段により検出された非噴射時センサ波形、と最も近似した非噴射時センサ波形を選択する請求項1に記載の燃料噴射制御装置。   The non-injection cylinder selection means is configured to calculate the predetermined value from the non-injection sensor waveform detected for each of the non-injection cylinders by the non-injection sensor waveform detection means when the injection is performed in the predetermined injection cylinder. The non-injection sensor waveform closest to the non-injection sensor waveform detected by the non-injection sensor waveform detection means for the predetermined injection cylinder when injection is performed in a cylinder immediately after the injection cylinder The fuel injection control device according to claim 1, wherein: 前記非噴射気筒選択手段は、前記機関が所定期間運転されるごとに、前記噴射気筒と組み合わせる前記非噴射気筒を選択する請求項1〜3のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。   The fuel injection control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the non-injection cylinder selection unit selects the non-injection cylinder to be combined with the injection cylinder every time the engine is operated for a predetermined period. 前記非噴射気筒選択手段は、前記非噴射気筒のそれぞれに対して検出された非噴射時センサ波形と、前記噴射気筒が非噴射状態となる時に前記噴射気筒に対して前記非噴射時センサ波形検出手段により検出された非噴射時センサ波形とで、各時点の燃料圧力の差の2乗値を算出し、算出した2乗値の和が最小となる非噴射時センサ波形を選択する請求項1〜4のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。   The non-injection cylinder selection means detects the non-injection sensor waveform detected for each of the non-injection cylinders, and detects the non-injection sensor waveform for the injection cylinder when the injection cylinder enters a non-injection state. 2. The non-injection sensor waveform detected by the means is calculated as a square value of the difference in fuel pressure at each time point, and the non-injection sensor waveform that minimizes the sum of the calculated square values is selected. The fuel-injection control apparatus in any one of -4.
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