JP5938955B2 - Fuel injection characteristic learning device for internal combustion engine - Google Patents
Fuel injection characteristic learning device for internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP5938955B2 JP5938955B2 JP2012053244A JP2012053244A JP5938955B2 JP 5938955 B2 JP5938955 B2 JP 5938955B2 JP 2012053244 A JP2012053244 A JP 2012053244A JP 2012053244 A JP2012053244 A JP 2012053244A JP 5938955 B2 JP5938955 B2 JP 5938955B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel injection
- fuel
- internal combustion
- combustion engine
- learning
- 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.)
- Active
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2425—Particular ways of programming the data
- F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
- F02D41/2441—Methods of calibrating or learning characterised by the learning conditions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2425—Particular ways of programming the data
- F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
- F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
- F02D41/2464—Characteristics of actuators
- F02D41/2467—Characteristics of actuators for injectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
- F02D41/266—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor the computer being backed-up or assisted by another circuit, e.g. analogue
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/021—Engine temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
- F02D2200/0602—Fuel pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
- F02D2200/0606—Fuel temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
- F02D2250/12—Timing of calculation, i.e. specific timing aspects when calculation or updating of engine parameter is performed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M57/00—Fuel-injectors combined or associated with other devices
- F02M57/005—Fuel-injectors combined or associated with other devices the devices being sensors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M65/00—Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
- F02M65/003—Measuring variation of fuel pressure in high pressure line
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
本発明は、燃料供給系内の燃料圧力に基づいて燃料噴射弁の作動特性を学習する内燃機関の燃料噴射特性学習装置に関するものである。 The present invention relates to a fuel injection characteristic learning device for an internal combustion engine that learns the operating characteristic of a fuel injection valve based on a fuel pressure in a fuel supply system.
内燃機関には、昇圧された状態の燃料が供給される供給通路や同供給通路に接続された燃料噴射弁などにより構成される燃料供給系が取り付けられている。近年、そうした燃料供給系の内部の燃料圧力を検出するための圧力センサを設けるとともに、同圧力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作動特性を学習する装置が提案されている(特許文献1参照)。燃料供給系内の燃料圧力は、燃料噴射の実行に際して、燃料噴射弁の開弁開始に伴い一旦低下するとともにその後の燃料噴射弁の閉弁に伴い上昇するといったように変動する。特許文献1に記載の装置では、そうした燃料供給系内部の燃料圧力の変動態様をもとに燃料噴射弁の作動特性が推定されて学習される。 The internal combustion engine is provided with a fuel supply system including a supply passage for supplying fuel in a pressurized state and a fuel injection valve connected to the supply passage. In recent years, a device has been proposed in which a pressure sensor for detecting the fuel pressure inside the fuel supply system is provided, and the operating characteristics of the fuel injection valve are learned based on the fuel pressure detected by the pressure sensor ( Patent Document 1). When the fuel injection is performed, the fuel pressure in the fuel supply system temporarily decreases as the fuel injection valve starts to open and then increases as the fuel injection valve closes thereafter. In the apparatus described in Patent Document 1, the operating characteristics of the fuel injection valve are estimated and learned based on the variation of the fuel pressure inside the fuel supply system.
ところで、圧力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作動特性を学習する場合には、燃料圧力の検出間隔を短くすることにより同燃料圧力の変動態様を細かく把握することが可能になるため、燃料噴射弁の作動特性を精度良く学習することが可能になる。ただし、そうした場合、燃料噴射弁の作動特性の学習にかかる処理の実行時における演算処理装置の演算負荷が大きくなってしまう。 By the way, when learning the operating characteristics of the fuel injection valve based on the fuel pressure detected by the pressure sensor, it is possible to grasp the fuel pressure fluctuation mode in detail by shortening the fuel pressure detection interval. Therefore, it becomes possible to learn the operating characteristics of the fuel injection valve with high accuracy. However, in such a case, the calculation load of the calculation processing device at the time of execution of the process related to learning of the operating characteristics of the fuel injection valve becomes large.
また、単に燃料圧力の変動態様に基づいて燃料噴射弁の作動特性を推定するようにすると、例えば機関運転状態の変化に起因して燃料圧力が急激に変化するときなど、内燃機関の運転状態によっては、同作動特性の学習精度がごく低くなる可能性がある。そうした学習精度の低下を抑えるためには、演算処理装置によって把握されている機関パラメータに基づいて上記作動特性の学習の実行可否を判断することが考えられる。こうした装置では、上記作動特性の学習精度の低下を抑えることが可能になるものの、演算処理装置における演算負荷の更なる集中を招くこととなってしまう。そうした演算負荷の集中は、同演算処理の設定の自由度の低下を招くために好ましくない。 Further, if the operating characteristics of the fuel injection valve are simply estimated based on the fuel pressure fluctuation mode, for example, when the fuel pressure changes suddenly due to a change in the engine operating state, it depends on the operating state of the internal combustion engine. May have very low learning accuracy of the same operating characteristics. In order to suppress such a decrease in learning accuracy, it is conceivable to determine whether or not learning of the operation characteristics can be performed based on the engine parameter grasped by the arithmetic processing unit. In such a device, it is possible to suppress a decrease in the learning accuracy of the operation characteristics, but this results in a further concentration of calculation load in the calculation processing device. Such concentration of calculation load is not preferable because it causes a decrease in the degree of freedom in setting the calculation processing.
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、演算処理装置における演算負荷の集中と燃料噴射弁の作動特性の学習精度の低下とを共に抑えることのできる内燃機関の燃料噴射特性学習装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a fuel for an internal combustion engine that can suppress both the concentration of calculation load in the calculation processing device and the decrease in learning accuracy of the operating characteristics of the fuel injection valve. It is to provide an injection characteristic learning device.
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に記載の装置は、燃料噴射弁を有する燃料供給系の内部の燃料圧力を検出する圧力センサを有し、同圧力センサにより検出される燃料圧力に基づいて前記燃料噴射弁の作動特性を学習する学習処理を実行する内燃機関の燃料噴射特性学習装置において、機関パラメータに基づいて前記学習処理の実行可否を判定する判定処理を実行する第1演算処理装置と、前記第1演算処理装置から前記判定処理の判定結果を受信するとともに、その受信した判定結果に応じて前記学習処理を実行する第2演算処理装置とを備え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.
The apparatus according to claim 1 has a pressure sensor for detecting a fuel pressure inside a fuel supply system having a fuel injection valve, and an operating characteristic of the fuel injection valve based on the fuel pressure detected by the pressure sensor. In a fuel injection characteristic learning device for an internal combustion engine that executes a learning process for learning the first processing unit, a first arithmetic processing unit that executes a determination process for determining whether or not the learning process can be executed based on an engine parameter, and the first arithmetic processing unit And a second arithmetic processing unit that executes the learning process according to the received determination result.
上記装置によれば、燃料噴射弁の作動特性の学習を実行する際に、判定処理と学習処理とが各別の演算処理装置により実行されるために、特定の演算処理装置への演算負荷の集中を抑えることができる。しかも第1演算処理装置による機関パラメータに基づく判定処理を通じて学習処理の実行不可と判定される場合には第2演算処理装置による学習処理が実行されず、同判定処理を通じて学習処理の実行可能と判定される場合には第2演算処理装置による学習処理が実行される。そのため、学習処理の学習精度が問題になる程度に低くなる可能性のある機関運転状態であるときに同学習処理の実行を禁止することができ、燃料噴射弁の作動特性の学習精度の低下を抑えることができる。 According to the above apparatus, when the learning of the operating characteristics of the fuel injection valve is executed, the determination process and the learning process are executed by different arithmetic processing devices, so that the calculation load on a specific arithmetic processing device is reduced. Concentration can be suppressed. Moreover, when it is determined that the learning process cannot be performed through the determination process based on the engine parameter by the first arithmetic processing unit, the learning process by the second arithmetic processing unit is not performed, and it is determined that the learning process can be performed through the determination process. In such a case, a learning process by the second arithmetic processing unit is executed. As a result, the learning process can be prohibited from being performed when the engine is in an engine operating state where the learning accuracy of the learning process may be low enough to cause a problem. Can be suppressed.
さらに請求項1に記載の装置は、前記第2演算処理装置が、前記圧力センサにより検出される燃料圧力の前記燃料噴射弁の開弁駆動時における変動波形を形成するとともに同変動波形と予め定められた基本波形との関係に基づいて学習補正項を学習する処理を前記学習処理として実行することも要旨とする。 Further device according to claim 1, wherein the second processor is determined in advance and the variation waveform to form a fluctuation waveform during the valve opening drive of the fuel injection valve in the fuel pressure detected by the pressure sensor The gist of the present invention is to execute, as the learning process, a process for learning a learning correction term based on the relationship with the obtained basic waveform.
請求項1に記載の装置では、圧力センサにより検出される燃料圧力に基づいて同燃料圧力の変動波形を形成する処理が実行されるため、単に圧力センサの検出値のうちの一つに基づき学習処理を実行する装置と比較して、学習処理の実行に際して演算処理装置にかかる演算負荷が大きくなり易い。上記装置によれば、そうした装置において、特定の演算処理装置への演算負荷の集中を抑えることができるため、学習処理や判定処理に関する演算処理の設定の自由度の低下を抑えることができる。
上記のような燃料噴射特性学習装置では、燃料噴射弁の開閉駆動以外の因子(外乱)によって機関パラメータが大きく変動するときには、燃料噴射弁の作動特性の学習精度の低下を招く虞がある。
そこで請求項2に記載の装置では、学習処理の実行可否を判定する判定処理について、機関パラメータによって定まる内燃機関の運転状態が過渡運転状態である場合、学習処理の実行を禁止する判定を行うことを要旨としている。上記装置によれば、機関パラメータによって定まる内燃機関の運転状態が過渡運転状態である場合、つまり、外乱による機関パラメータの変動量が大きく、学習精度が問題になる程度に低くなる可能性がある機関運転状態である場合には、学習処理の実行が禁止される。すなわち、学習精度の低下を抑制することができる。
In the apparatus according to claim 1 , since the process of forming a fluctuation waveform of the fuel pressure is executed based on the fuel pressure detected by the pressure sensor, learning is performed based on only one of the detected values of the pressure sensor. Compared with a device that executes processing, the computational load on the arithmetic processing device tends to increase when the learning processing is executed. According to the above apparatus, in such an apparatus, it is possible to suppress the concentration of the calculation load on a specific calculation processing apparatus, and thus it is possible to suppress a decrease in the degree of freedom in setting the calculation process related to the learning process and the determination process.
In the fuel injection characteristic learning apparatus as described above, when the engine parameter largely fluctuates due to a factor (disturbance) other than the opening / closing drive of the fuel injection valve, the learning accuracy of the operating characteristic of the fuel injection valve may be reduced.
Therefore, in the apparatus according to claim 2, with respect to the determination process for determining whether or not the learning process can be executed, if the operation state of the internal combustion engine determined by the engine parameter is a transient operation state, the determination to prohibit the execution of the learning process is performed. Is the gist. According to the above apparatus, when the operation state of the internal combustion engine determined by the engine parameters is a transient operation state, that is, an engine in which the amount of fluctuation of the engine parameter due to disturbance is large and the learning accuracy may be lowered to a problem. When in the driving state, the execution of the learning process is prohibited. That is, a decrease in learning accuracy can be suppressed.
請求項3に記載の装置は、請求項1または2に記載の内燃機関の燃料噴射特性学習装置において、前記内燃機関は複数の気筒を有し、前記燃料噴射弁は前記内燃機関の気筒毎に設けられ、前記第2演算処理装置は、前記学習処理を、前記内燃機関の気筒毎に設けられた燃料噴射弁それぞれについて各別に実行することをその要旨とする。 The device according to claim 3 is the fuel injection characteristic learning device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the internal combustion engine has a plurality of cylinders, and the fuel injection valve is provided for each cylinder of the internal combustion engine. The gist of the second arithmetic processing unit is that the learning process is executed separately for each fuel injection valve provided for each cylinder of the internal combustion engine.
請求項3に記載の装置によれば、複数の燃料噴射弁それぞれについて学習処理が実行されるために同学習処理の実行時に演算処理装置にかかる演算負荷が大きくなり易い装置において、特定の演算処理装置への演算負荷の集中を抑えることができる。 According to the apparatus of claim 3, since the learning process is executed for each of the plurality of fuel injection valves, a specific calculation process is performed in an apparatus in which the calculation load on the calculation processing apparatus tends to increase when the learning process is executed. Concentration of calculation load on the apparatus can be suppressed.
請求項4に記載の装置は、請求項3に記載の内燃機関の燃料噴射特性学習装置において、前記圧力センサは前記気筒毎に設けられた燃料噴射弁それぞれに一体形成されることをその要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a fuel injection characteristic learning device for an internal combustion engine according to the third aspect, wherein the pressure sensor is integrally formed with each fuel injection valve provided for each cylinder. To do.
請求項4に記載の装置によれば、圧力センサによって燃料噴射弁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。しかも、他の気筒の燃料噴射弁から離れた位置の燃料圧力を検出することができるため、他の気筒の燃料噴射弁の開閉動作に伴う圧力変動の影響を小さく抑えることができる。したがって、一体に取り付けられた圧力センサによって燃料噴射弁の開閉動作に伴う同燃料噴射弁内部の燃料圧力の変化を精度良く検出することができ、同圧力に基づいて燃料噴射弁の作動特性を高い精度で学習することができる。 According to the apparatus of claim 4, the fuel pressure at the portion near the injection hole of the fuel injection valve is detected as compared with the apparatus in which the fuel pressure at a position away from the fuel injection valve is detected by the pressure sensor. Can do. In addition, since it is possible to detect the fuel pressure at a position away from the fuel injection valves of the other cylinders, it is possible to suppress the influence of pressure fluctuations associated with the opening / closing operations of the fuel injection valves of the other cylinders. Therefore, it is possible to accurately detect a change in the fuel pressure inside the fuel injection valve due to the opening / closing operation of the fuel injection valve by the pressure sensor attached integrally, and based on the pressure, the operating characteristic of the fuel injection valve is high. You can learn with accuracy.
前記学習処理では、燃料噴射弁の開閉駆動以外の因子(外乱)による燃料圧力の変動量が大きいときに、学習処理による燃料噴射弁の作動特性の学習精度の低下を招く可能性が高くなる。 In the learning process, when the fluctuation amount of the fuel pressure due to a factor (disturbance) other than the opening / closing drive of the fuel injection valve is large, there is a high possibility that the learning accuracy of the operating characteristic of the fuel injection valve is reduced by the learning process.
この点、請求項5に記載の装置では、判定処理に用いる機関パラメータが燃料圧力を含んでいる。こうした装置によれば、燃料圧力に基づいて判定処理が実行されるようになるため、外乱による燃料圧力の変動量の大きさに応じたかたちで判定処理による学習処理の実行可否の判定を適正に実行することができる。 In this regard, in the apparatus according to claim 5, the engine parameter used for the determination process includes the fuel pressure. According to such an apparatus, since the determination process is executed based on the fuel pressure, it is appropriately determined whether or not the learning process can be executed by the determination process in accordance with the magnitude of the fluctuation amount of the fuel pressure due to the disturbance. Can be executed.
以下、本発明を具体化した一実施形態にかかる内燃機関の燃料噴射特性学習装置について説明する。
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(本実施形態では4つ[♯1,♯2,♯3,♯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(♯1〜♯4)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が押し下げられて機関出力軸としてのクランクシャフト14が強制回転するようになる。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。
Hereinafter, a fuel injection characteristic learning apparatus for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described.
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, # 2, # 3, # 4] in this embodiment) cylinders 11 is employed. The internal combustion engine 10 is provided with a direct injection type fuel injection valve 20 that directly injects fuel into the cylinder 11 for each cylinder 11 (# 1 to # 4). 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 fuel in the cylinder 11, and the crankshaft 14 as the engine output shaft 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いる。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。なお本実施形態では、各燃料噴射弁20、分岐通路31a、供給通路31b、燃料ポンプ33、およびコモンレール34が燃料供給系として機能する。 Each fuel injection valve 20 is individually connected to a common rail 34 via a branch passage 31a. The common rail 34 is connected to the fuel tank 32 through 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 this embodiment, each fuel injection valve 20, the branch passage 31a, the supply passage 31b, the fuel pump 33, and the common rail 34 function as a fuel supply system.
また、各燃料噴射弁20にはリターン通路35が接続されている。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. The return passages 35 are each connected to the 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.
以下、燃料噴射弁20の内部構造について説明する。
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)の位置にノズル室25が形成されるとともに、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。
Hereinafter, the internal structure of the fuel injection valve 20 will be described.
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). In addition, a nozzle 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 at a position on the other side (upper side in the figure). A pressure chamber 26 is formed.
ノズル室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が形成されるとともに、導入通路27を介して上記分岐通路31a(コモンレール34)から燃料が供給されている。圧力室26には連通路28を介して上記ノズル室25および分岐通路31a(コモンレール34)が接続されている。また圧力室26は排出路30を介してリターン通路35(燃料タンク32)に接続されている。 The nozzle chamber 25 is formed with an injection hole 23 that communicates the inside with the outside of the housing 21, and fuel is supplied from the branch passage 31 a (common rail 34) through the introduction passage 27. The pressure chamber 26 is connected to the nozzle chamber 25 and the branch passage 31a (common rail 34) via a communication passage 28. The pressure chamber 26 is connected to a return passage 35 (fuel tank 32) via a discharge passage 30.
上記燃料噴射弁20としては電気駆動式のものが採用されている。詳しくは、燃料噴射弁20のハウジング21の内部に駆動信号の入力によって伸縮する圧電素子(例えばピエゾ素子)が積層された圧電アクチュエータ29が設けられている。この圧電アクチュエータ29には弁体29aが取り付けられている。この弁体29aは圧力室26の内部に設けられている。そして、圧電アクチュエータ29の作動による弁体29aの移動を通じて、連通路28(ノズル室25)と排出路30(リターン通路35)とのうちの一方が選択的に圧力室26に連通されるようになっている。 As the fuel injection valve 20, an electrically driven type is adopted. Specifically, a piezoelectric actuator 29 in which a piezoelectric element (for example, a piezoelectric element) that expands and contracts by input of a drive signal is provided inside the housing 21 of the fuel injection valve 20. A valve body 29 a is attached to the piezoelectric actuator 29. The valve body 29 a is provided inside the pressure chamber 26. Then, through the movement of the valve element 29 a by the operation of the piezoelectric actuator 29, one of the communication path 28 (nozzle chamber 25) and the discharge path 30 (return path 35) is selectively communicated with the pressure chamber 26. It has become.
この燃料噴射弁20では、圧電アクチュエータ29に閉弁信号が入力されると、圧電アクチュエータ29が収縮して弁体29aが移動することによって、連通路28と圧力室26とが連通された状態になるとともに、リターン通路35と圧力室26との連通が遮断された状態になる。これにより、圧力室26内の燃料のリターン通路35(燃料タンク32)への排出が禁止された状態でノズル室25と圧力室26とが連通されるようになる。その結果、ノズル室25と圧力室26との圧力差がごく小さくなって、ニードル弁22がスプリング24の付勢力によって噴射孔23を塞ぐ位置に移動するために、このとき燃料噴射弁20は燃料が噴射されない状態(閉弁状態)になる。 In the fuel injection valve 20, when a valve closing signal is input to the piezoelectric actuator 29, the piezoelectric actuator 29 contracts and the valve body 29 a moves, so that the communication path 28 and the pressure chamber 26 communicate with each other. At the same time, the communication between the return passage 35 and the pressure chamber 26 is blocked. Thereby, the nozzle chamber 25 and the pressure chamber 26 are communicated with each other in a state where the discharge of the fuel in the pressure chamber 26 to the return passage 35 (fuel tank 32) is prohibited. As a result, the pressure difference between the nozzle chamber 25 and the pressure chamber 26 becomes very small, and the needle valve 22 moves to a position where it closes the injection hole 23 by the urging force of the spring 24. Is not injected (valve closed state).
一方、圧電アクチュエータ29に開弁信号が入力されると、圧電アクチュエータ29が伸長して弁体29aが移動することによって、連通路28と圧力室26との連通が遮断された状態になるとともに、リターン通路35と圧力室26とが連通された状態になる。これにより、ノズル室25から圧力室26への燃料の流出が禁止された状態で圧力室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に戻されるようになる。その結果、圧力室26内の燃料の圧力が低下して同圧力室26とノズル室25との圧力差が大きくなって、同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から離れるために、このとき燃料噴射弁20は燃料が噴射される状態(開弁状態)になる。 On the other hand, when a valve opening signal is input to the piezoelectric actuator 29, the piezoelectric actuator 29 extends and the valve body 29a moves, whereby the communication between the communication passage 28 and the pressure chamber 26 is blocked. The return passage 35 and the pressure chamber 26 are in communication with each other. As a result, part of the fuel in the pressure chamber 26 is returned to the fuel tank 32 via the return passage 35 in a state in which the outflow of fuel from the nozzle chamber 25 to the pressure chamber 26 is prohibited. As a result, the pressure of the fuel in the pressure chamber 26 decreases and the pressure difference between the pressure chamber 26 and the nozzle chamber 25 increases, and the needle valve 22 moves against the biasing force of the spring 24 due to the pressure difference. In order to leave the injection hole 23, the fuel injection valve 20 is in a state where the fuel is injected (opened state) at this time.
燃料噴射弁20には、上記導入通路27の内部の燃料圧力PQを検出するための圧力センサ51が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。この圧力センサ51は、燃料圧力に応じた信号を出力するセンサ本体51Aと同センサ本体51Aの検出値を記憶するメモリ51Bとにより構成されて、各燃料噴射弁20に一つずつ、すなわち内燃機関10の気筒11(♯1〜♯4)毎に設けられている。 A pressure sensor 51 for detecting the fuel pressure PQ inside the introduction passage 27 is integrally attached to the fuel injection valve 20. 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. The pressure sensor 51 includes a sensor main body 51A that outputs a signal corresponding to the fuel pressure and a memory 51B that stores a detection value of the sensor main body 51A. It is provided for every 10 cylinders 11 (# 1 to # 4).
図1に示すように、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、上記圧力センサ51の他、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52や、クランクシャフト14の回転速度(機関回転速度NE)を検出するためのクランクセンサ53が設けられている。その他、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54や、燃料の温度THQを検出するための燃温センサ55、冷却水の温度THWを検出するための水温センサ56なども設けられている。 As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 10 is provided with various sensors as peripheral devices for detecting an operation state. As these sensors, in addition to the pressure sensor 51, for example, an intake air amount sensor 52 for detecting the amount of air passing through the intake passage 12 (passage air amount GA), the rotational speed of the crankshaft 14 (engine rotational speed NE). ) Is provided. In addition, an accelerator sensor 54 for detecting an operation amount (accelerator operation amount ACC) of an accelerator operation member (for example, an accelerator pedal), a fuel temperature sensor 55 for detecting a fuel temperature THQ, and a coolant temperature THW are detected. A water temperature sensor 56 is also provided.
また内燃機関10の周辺機器としては、演算処理装置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に基づき各種の演算を行い、その演算結果をもとに燃料噴射弁20の作動制御(噴射量制御)や燃料ポンプ33の作動制御(噴射圧制御)などの内燃機関10の運転にかかる各種制御を実行する。なお電子制御ユニット40は、サブ演算処理装置41およびメイン演算処理装置42といった二つの演算処理装置を備えている。これらサブ演算処理装置41およびメイン演算処理装置42の機能については後に詳述する。 Moreover, as a peripheral device of the internal combustion engine 10, an electronic control unit 40 configured with an arithmetic processing unit is also provided. The electronic control unit 40 takes in the output signals of various sensors and performs various calculations based on the output signals, and controls the operation of the fuel injection valve 20 (injection amount control) and the operation of the fuel pump 33 based on the calculation results. Various controls related to the operation of the internal combustion engine 10 such as control (injection pressure control) are executed. The electronic control unit 40 includes two arithmetic processing devices such as a sub arithmetic processing device 41 and a main arithmetic processing device 42. The functions of the sub arithmetic processing unit 41 and the main arithmetic processing unit 42 will be described in detail later.
本実施形態では噴射量制御が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、アクセル操作量ACCなどといった内燃機関10の運転状態と相関のある値(いわゆる機関パラメータ)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。本実施形態では、メイン噴射やパイロット噴射、アフター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おり、噴射量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、アフター噴射といった各噴射の燃料噴射量についての目標値(目標噴射量)や、メイン噴射の噴射時期についての目標値(目標噴射時期)、メイン噴射とパイロット噴射の間隔(パイロットインターバル)、メイン噴射とアフター噴射との間隔(アフターインターバル)が算出される。本実施形態では、上記機関パラメータにより定まる機関運転状態と同運転状態に適した各制御目標値との関係や、上記機関運転状態と同運転状態に適した噴射パターンとの関係が実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット40のメイン演算処理装置42にそれぞれ記憶されている。そして、メイン演算処理装置42はそのときどきの機関パラメータに基づいて上記関係から各種の制御目標値や噴射パターンを各別に設定する。 In the present embodiment, the injection amount control is executed as follows. That is, first, an injection pattern is selected on the basis of values (so-called engine parameters) correlated with the operating state of the internal combustion engine 10 such as the passage air amount GA, the engine rotational speed NE, and the accelerator operation amount ACC. Various control target values for each injection are calculated. In the present embodiment, a plurality of injection patterns that combine main injection, pilot injection, after-injection, and the like are set in advance, and one of these injection patterns is selected when executing injection amount control. Further, as various control target values, a target value (target injection amount) for the fuel injection amount of each injection such as main injection, pilot injection, and after injection, a target value (target injection timing) for the injection timing of main injection, An interval between the main injection and the pilot injection (pilot interval) and an interval between the main injection and the after injection (after interval) are calculated. In the present embodiment, the relationship between the engine operating state determined by the engine parameter and each control target value suitable for the same operating state, and the relationship between the engine operating state and the injection pattern suitable for the same operating state are determined through experiments and simulations. Based on the result, it is obtained in advance and stored in the main arithmetic processing unit 42 of the electronic control unit 40. Then, the main arithmetic processing unit 42 sets various control target values and injection patterns separately from the above relationships based on the engine parameters at that time.
そして、燃料噴射弁20の開弁期間についての制御目標値(目標噴射期間TAU)が、上記目標噴射量および燃料圧力PQに基づきモデル式から設定される。本実施形態では、コモンレール34、各分岐通路31a、各燃料噴射弁20等からなる燃料供給系をモデル化した物理モデルが構築されており、同物理モデルを通じて上記目標噴射期間TAUが算出される。詳しくは、目標噴射量、燃料圧力PQ、後述する学習補正項などを変数とするモデル式が定められてメイン演算処理装置42に予め記憶されており、同モデル式を通じて目標噴射期間TAUが算出される。 And the control target value (target injection period TAU) about the valve opening period of the fuel injection valve 20 is set from a model formula based on the said target injection amount and the fuel pressure PQ. In this embodiment, a physical model that models a fuel supply system including the common rail 34, each branch passage 31a, each fuel injection valve 20, and the like is constructed, and the target injection period TAU is calculated through the physical model. Specifically, a model formula having variables such as a target injection amount, fuel pressure PQ, and a learning correction term, which will be described later, is determined and stored in advance in the main arithmetic processing unit 42, and the target injection period TAU is calculated through the model formula. The
そして、目標噴射時期および目標噴射期間TAUに応じたかたちで電子制御ユニット40から駆動信号が出力され、この駆動信号の入力に基づき各燃料噴射弁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ため、機関運転状態に見合う回転トルクがクランクシャフト14に付与されるようになる。 Then, a drive signal is output from the electronic control unit 40 in a manner corresponding to the target injection timing and the target injection period TAU, and each fuel injection valve 20 is driven to open individually based on the input of this drive signal. 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. The rotational torque commensurate with the engine operating state is applied to the crankshaft 14.
本実施形態では、圧力センサ51により検出される燃料圧力PQに基づいて燃料噴射弁20の作動特性を学習する学習処理が実行される。この学習処理では先ず、目標噴射量、目標噴射時期、燃料圧力PQなどといった各種算出パラメータに基づいて燃料噴射率についての基本時間波形が算出される。本実施形態では、それら算出パラメータにより定まる機関運転領域と同運転領域に適した基本時間波形との関係が各種の実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット40のサブ演算処理装置41に記憶されている。そして、サブ演算処理装置41は各種算出パラメータに基づいて上記関係から基本時間波形を算出する。 In the present embodiment, a learning process for learning the operating characteristics of the fuel injection valve 20 based on the fuel pressure PQ detected by the pressure sensor 51 is executed. In this learning process, first, a basic time waveform for a fuel injection rate is calculated based on various calculation parameters such as a target injection amount, a target injection timing, and a fuel pressure PQ. In the present embodiment, the relationship between the engine operation region determined by these calculation parameters and the basic time waveform suitable for the operation region is obtained in advance based on the results of various experiments and simulations, and the sub-processing unit 41 of the electronic control unit 40 is obtained. Is remembered. Then, the sub-processing unit 41 calculates a basic time waveform from the above relationship based on various calculation parameters.
図3に、上記基本時間波形の一例を示す。同図3に実線で示すように、基本時間波形としては、燃料噴射弁20の開弁動作が開始される時期(開弁動作開始時期To)、開弁開始後における燃料噴射率の上昇速度(噴射率上昇速度Vo)、閉弁動作が開始される時期(閉弁動作開始時期Tc)、閉弁開始後における燃料噴射率の低下速度Vc、燃料噴射率の最大値(最大燃料噴射率Rm)により規定される台形の波形が設定される。本実施形態では、基本時間波形が予め定められた基本波形として機能する。 FIG. 3 shows an example of the basic time waveform. As shown by the solid line in FIG. 3, the basic time waveform includes the timing when the fuel injection valve 20 starts to open (valve opening operation timing To), and the rate of increase in the fuel injection rate after the start of valve opening ( Injection rate increase speed Vo), timing when valve closing operation is started (valve closing operation start timing Tc), fuel injection rate decrease rate Vc after valve closing starts, maximum value of fuel injection rate (maximum fuel injection rate Rm) A trapezoidal waveform defined by is set. In the present embodiment, the basic time waveform functions as a predetermined basic waveform.
その一方で、圧力センサ51により検出される燃料圧力PQに基づいて、実際の燃料噴射率の時間波形(検出時間波形)が形成される。具体的には先ず、燃料圧力PQの推移に基づいて燃料噴射弁20の開弁動作開始時期Tor、噴射率上昇速度Vor、閉弁動作開始時期Tcr、噴射率低下速度Vcr、および最大噴射率Rmrがそれぞれ特定される。燃料噴射弁20の内部(詳しくは、ノズル室25)の燃料圧力は、同燃料噴射弁20が開弁駆動されるとリフト量の増加に伴って低下し、その後において閉弁駆動されるとリフト量の減少に伴って上昇するようになる。本実施形態では、そうした燃料噴射弁20内部の燃料圧力(詳しくは、燃料圧力PQ)の推移をもとに、上記開弁動作開始時期Tor、噴射率上昇速度Vor、閉弁動作開始時期Tcr、噴射率低下速度Vcr、および最大噴射率Rmrが精度よく特定される。そして、図3中に一点鎖線で示すように、それら特定した値によって実際の燃料噴射率の時間波形(検出時間波形)が形成される。本実施形態では、検出時間波形が、圧力センサにより検出される燃料圧力についての燃料噴射弁の開弁駆動時における変動波形として機能する。 On the other hand, based on the fuel pressure PQ detected by the pressure sensor 51, a time waveform (detection time waveform) of the actual fuel injection rate is formed. Specifically, first, based on the transition of the fuel pressure PQ, the valve opening operation start timing Tor, the injection rate increase speed Vor, the valve closing operation start timing Tcr, the injection rate decrease speed Vcr, and the maximum injection rate Rm of the fuel injection valve 20. Each r is specified. The fuel pressure inside the fuel injection valve 20 (specifically, the nozzle chamber 25) decreases as the lift amount increases when the fuel injection valve 20 is driven to open, and then lifts when the valve is driven to close. As the amount decreases, it increases. In the present embodiment, based on the transition of the fuel pressure inside the fuel injection valve 20 (specifically, the fuel pressure PQ), the valve opening operation start timing Tor, the injection rate increasing speed Vor, the valve closing operation start timing Tcr, The injection rate lowering speed Vcr and the maximum injection rate Rmr are specified with high accuracy. Then, as shown by a one-dot chain line in FIG. 3, a time waveform (detection time waveform) of the actual fuel injection rate is formed by the specified values. In the present embodiment, the detection time waveform functions as a fluctuation waveform when the fuel injection valve is driven to open with respect to the fuel pressure detected by the pressure sensor.
学習処理では、検出時間波形と基本時間波形との関係に基づいて学習補正項が学習される。すなわち先ず、内燃機関10の運転中において検出時間波形と基本時間波形とが比較されるとともにそれら波形の各パラメータの差が逐次算出される。各パラメータの差としては、具体的には、開弁動作開始時期の差ΔTog(=To−Tor)、噴射率上昇速度の差ΔVog(=Vo−Vor)、閉弁動作開始時期の差ΔTcg(=Tc−Tcr)、噴射率低下速度の差ΔVcg(=Vc−Vcr)、および最大噴射率ΔRmg(=Rm−Rmr)が算出される。そして、これら差ΔTog,ΔVog,ΔTcg,ΔVcg,ΔRmgは、燃料噴射弁20の作動特性のばらつきを補償するための学習補正項としてサブ演算処理装置41に記憶される。 In the learning process, the learning correction term is learned based on the relationship between the detection time waveform and the basic time waveform. That is, first, during the operation of the internal combustion engine 10, the detected time waveform and the basic time waveform are compared, and the difference between the parameters of these waveforms is sequentially calculated. Specifically, the difference between the parameters includes a difference ΔTog (= To−Tor) in the valve opening operation start timing, a difference ΔVog (= Vo−Vor) in the injection rate increasing speed, and a difference ΔTcg (= VcV) in the valve opening operation start timing. = Tc−Tcr), the difference ΔVcg (= Vc−Vcr) in the injection rate reduction rate, and the maximum injection rate ΔRmg (= Rm−Rmr). The differences ΔTog, ΔVog, ΔTcg, ΔVcg, and ΔRmg are stored in the sub-processing unit 41 as learning correction terms for compensating for variations in the operating characteristics of the fuel injection valve 20.
本実施形態では、これら学習補正項(ΔTog,ΔVog,ΔTcg,ΔVcg,ΔRmg)がそれぞれ、前述したモデル式に基づいて目標噴射期間TAUを算出するための算出パラメータとして用いられる。このようにして目標噴射期間TAUを算出することにより、燃料噴射弁20の動作特性ばらつきの影響分が補償されるようになる。なお本実施形態では、燃料圧力PQに基づいて学習補正項を算出する処理が、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51の出力信号に基づき実行される。また本実施形態の装置では、燃料圧力PQと燃料噴射量(詳しくは、目標噴射量)とにより区画される複数の学習領域が定められており、それら領域毎に学習補正項が学習されて記憶される。 In the present embodiment, these learning correction terms (ΔTog, ΔVog, ΔTcg, ΔVcg, ΔRmg) are used as calculation parameters for calculating the target injection period TAU based on the above-described model formula. By calculating the target injection period TAU in this way, the influence of the variation in the operating characteristics of the fuel injection valve 20 is compensated. In the present embodiment, the process of calculating the learning correction term based on the fuel pressure PQ is executed based on the output signal of the pressure sensor 51 corresponding to each cylinder 11 (# 1 to # 4) of the internal combustion engine 10. . In the apparatus according to the present embodiment, a plurality of learning regions defined by the fuel pressure PQ and the fuel injection amount (specifically, the target injection amount) are determined, and a learning correction term is learned and stored for each region. Is done.
本実施形態では噴射圧制御が次のように実行される。すなわち先ず、通路空気量GAおよび機関回転速度NEに基づいてコモンレール34内の燃料圧力についての制御目標値(目標燃料圧力)が算出されるとともに、実際の燃料圧力が目標燃料圧力になるように燃料ポンプ33の作動量(燃料圧送量または燃料戻し量)が調節される。こうした燃料ポンプ33の作動量の調節を通じて、コモンレール34内の燃料圧力、換言すれば、燃料噴射弁20の燃料噴射圧が機関運転状態に応じた圧力に調節されるようになる。 In the present embodiment, the injection pressure control is executed as follows. That is, first, a control target value (target fuel pressure) for the fuel pressure in the common rail 34 is calculated based on the passage air amount GA and the engine speed NE, and the fuel is set so that the actual fuel pressure becomes the target fuel pressure. The operation amount (fuel pressure feed amount or fuel return amount) of the pump 33 is adjusted. Through the adjustment of the operation amount of the fuel pump 33, the fuel pressure in the common rail 34, in other words, the fuel injection pressure of the fuel injection valve 20 is adjusted to a pressure corresponding to the engine operating state.
図4に示すように、サブ演算処理装置41には、内燃機関10の気筒11(♯1〜♯4)毎に設けられた圧力センサ51の全てが接続されている。このサブ演算処理装置41は、前記学習処理を実行する。 As shown in FIG. 4, all of the pressure sensors 51 provided for each cylinder 11 (# 1 to # 4) of the internal combustion engine 10 are connected to the sub-processing unit 41. The sub operation processing device 41 executes the learning process.
メイン演算処理装置42には、内燃機関10の気筒11(♯1〜♯4)毎に設けられた圧力センサ51のうちの2つ(♯1,♯4)が接続されている。本実施形態の装置は、図4中に白抜きの矢印で示すように、電子制御ユニット40のサブ演算処理装置41とメイン演算処理装置42とが信号線路によって接続されており、それらサブ演算処理装置41およびメイン演算処理装置42の間におけるデータ転送が可能な構造になっている。 Two (# 1, # 4) of pressure sensors 51 provided for each cylinder 11 (# 1- # 4) of the internal combustion engine 10 are connected to the main arithmetic processing unit 42. In the apparatus according to the present embodiment, as indicated by a white arrow in FIG. 4, the sub arithmetic processing unit 41 and the main arithmetic processing unit 42 of the electronic control unit 40 are connected by a signal line. The data can be transferred between the device 41 and the main processing unit 42.
メイン演算処理装置42は、目標噴射期間TAUの算出に際してサブ演算処理装置41から学習補正項を読み込む演算処理や、学習補正項に基づいてモデル式から目標噴射期間TAUを算出する演算処理を実行する。 The main arithmetic processing unit 42 executes arithmetic processing for reading the learning correction term from the sub arithmetic processing device 41 when calculating the target injection period TAU, and arithmetic processing for calculating the target injection period TAU from the model formula based on the learning correction term. .
またメイン演算処理装置42は、機関パラメータに基づき目標燃料圧力を算出する演算処理や、目標燃料圧力と実際の燃料圧力PQ(詳しくは、同装置42に接続された2つの圧力センサ51[♯1,♯4]により検出される燃料圧力PQの高圧側の値)とを一致させるように燃料ポンプ33の作動量を調節する演算処理などといった噴射圧制御に関する処理を実行する。 Further, the main arithmetic processing unit 42 performs arithmetic processing for calculating the target fuel pressure based on the engine parameter, and the target fuel pressure and the actual fuel pressure PQ (specifically, two pressure sensors 51 [# 1 connected to the same unit 42). , # 4], a process related to injection pressure control, such as a calculation process for adjusting the operation amount of the fuel pump 33 so as to coincide with the high pressure side value of the fuel pressure PQ).
ここで本実施形態の装置は、圧力センサ51により検出される燃料圧力PQに基づいて検出時間波形を形成する処理が実行される。そのため、単に圧力センサ51の検出値のうちの一つに基づいて燃料噴射弁20の作動特性を学習する装置と比較して、学習処理の実行に際して電子制御ユニット40(詳しくは、サブ演算処理装置41やメイン演算処理装置42)にかかる演算負荷が大きくなり易い。また本実施形態の装置では学習処理が複数の燃料噴射弁20それぞれについて各別に実行されるため、この点からも電子制御ユニット40にかかる演算負荷が大きくなり易いと云える。 Here, the apparatus of the present embodiment executes a process for forming a detection time waveform based on the fuel pressure PQ detected by the pressure sensor 51. Therefore, compared with a device that learns the operating characteristics of the fuel injection valve 20 simply based on one of the detection values of the pressure sensor 51, the electronic control unit 40 (specifically, the sub-calculation processing device) 41 and the main arithmetic processing unit 42) tend to increase. Further, in the apparatus of the present embodiment, since the learning process is executed for each of the plurality of fuel injection valves 20, it can be said that the calculation load on the electronic control unit 40 is likely to increase from this point.
また本実施形態の装置では、単に圧力センサ51により検出される燃料圧力PQに基づき学習処理を実行すると、例えば機関運転状態の変化に起因して燃料圧力PQが急激に変化するときなど、内燃機関10の運転状態によっては学習処理における燃料噴射弁20の作動特性の学習精度がごく低くなる可能性がある。そうした学習精度の低下を抑えるためには、機関パラメータに基づいて学習処理の実行可否を判定する判定処理を実行することが望ましい。そうした判定処理を実行することにより、学習処理における学習精度の低下が抑えられるものの、電子制御ユニット40における演算負荷の更なる集中を招くこととなってしまう。そして、そうした演算負荷の集中は、各種の演算処理の設定の自由度の低下を招くために好ましくない。 In the apparatus of the present embodiment, when the learning process is simply executed based on the fuel pressure PQ detected by the pressure sensor 51, for example, when the fuel pressure PQ changes suddenly due to a change in the engine operating state, the internal combustion engine Depending on the operation state of 10, the learning accuracy of the operating characteristic of the fuel injection valve 20 in the learning process may be very low. In order to suppress such a decrease in learning accuracy, it is desirable to execute a determination process for determining whether or not the learning process can be executed based on the engine parameter. By executing such a determination process, a decrease in learning accuracy in the learning process can be suppressed, but the calculation load in the electronic control unit 40 is further concentrated. Such concentration of calculation load is not preferable because it causes a reduction in the degree of freedom in setting various calculation processes.
この点をふまえて本実施形態の装置では、メイン演算処理装置42により、上述した判定処理、すなわち機関パラメータ(詳しくは、機関回転速度NE、目標噴射量、アクセル操作量ACC、および燃料圧力PQ)に基づいて前記学習処理の実行可否を判定する演算処理が実行される。その一方で、サブ演算処理装置41により、データ通信を通じてメイン演算処理装置42から上記判定処理の判定結果が受信されて読み込まれるとともにその判定結果に応じて学習処理が実行される。 In view of this point, in the apparatus according to the present embodiment, the main arithmetic processing unit 42 performs the above-described determination process, that is, engine parameters (specifically, engine speed NE, target injection amount, accelerator operation amount ACC, and fuel pressure PQ). An arithmetic process for determining whether or not to execute the learning process is executed based on the above. On the other hand, the sub arithmetic processing unit 41 receives and reads the determination result of the determination processing from the main arithmetic processing device 42 through data communication and executes the learning process according to the determination result.
これにより、燃料噴射弁20の作動特性を学習する際に判定処理と学習処理とが各別の演算処理装置41,42により実行されるために、各演算処理装置41,42に演算負荷が分散されて、一方の演算処理装置への演算負荷の集中が抑えられる。しかもメイン演算処理装置42による機関パラメータに基づく判定処理の結果が上記学習処理の実行不可といった内容である場合にはサブ演算処理装置41による学習処理が実行されず、同判定処理の結果が上記学習処理の実行可能といった内容である場合にはサブ演算処理装置41による学習処理が実行される。そのため、学習処理の学習精度が問題になる程度に低くなる可能性のある機関運転状態であるときに同学習処理の実行を禁止することができ、燃料噴射弁20の作動特性の学習精度の低下を抑えることができる。 Thereby, when learning the operation characteristics of the fuel injection valve 20, the determination processing and the learning processing are executed by the different arithmetic processing devices 41 and 42, so that the arithmetic load is distributed to the arithmetic processing devices 41 and 42. Thus, the concentration of the computation load on one of the computation processing devices is suppressed. In addition, when the result of the determination process based on the engine parameter by the main arithmetic processing unit 42 is such that the learning process cannot be performed, the learning process by the sub-processing unit 41 is not executed, and the result of the determination process is the learning result. If the content indicates that the process can be executed, a learning process by the sub-processing unit 41 is executed. Therefore, when the engine is in an engine operating state in which the learning accuracy of the learning process may be lowered to a problem, the execution of the learning process can be prohibited, and the learning accuracy of the operating characteristics of the fuel injection valve 20 is reduced. Can be suppressed.
以下、判定処理や学習処理について詳細に説明する。
ここでは先ず、判定処理について説明する。
図5は判定処理の実行手順を示している。なお同図のフローチャートに示される一連の処理は、所定周期毎の割り込み処理として、メイン演算処理装置42により実行される。
Hereinafter, the determination process and the learning process will be described in detail.
First, the determination process will be described.
FIG. 5 shows an execution procedure of the determination process. The series of processes shown in the flowchart of FIG. 11 is executed by the main arithmetic processing unit 42 as an interrupt process at predetermined intervals.
図5に示すように、この処理では先ず、以下の[条件イ]〜[条件ニ]が全て満たされるか否かが判断される(ステップS10〜ステップS13)。
[条件イ]燃料供給系を構成する部品が正常に機能していること(ステップS10)。ステップS10の処理では具体的には、燃料供給系の内部から外部への燃料漏れが生じておらず、且つ各燃料噴射弁20、各圧力センサ51(♯1,♯4)および燃料ポンプ33が正常に作動しているときに[条件イ]が満たされていると判断される。
[条件ロ]冷却水温度THWが所定温度範囲AR1内であること(ステップS11)。なお本実施形態の装置では、各種の実験やシミュレーションの結果をもとに学習処理を精度良く実行することの可能な冷却水温度THWについての温度範囲(所定温度範囲AR1)が予め求められてメイン演算処理装置42に記憶されている。
[条件ハ]燃料温度THQが所定温度範囲AR2内であること(ステップS12)。なお本実施形態の装置では、各種の実験やシミュレーションの結果をもとに学習処理を精度良く実行することの可能な燃料温度THQについての温度範囲(所定温度範囲AR2)が予め求められてメイン演算処理装置42に記憶されている。
[条件ニ]機関パラメータ(機関回転速度NE、目標噴射量、アクセル操作量ACC、燃料圧力PQ)により定まる内燃機関10の運転状態が上記学習処理の学習精度の低下が問題になる程度に急速に変化している状態(過渡運転状態)でないこと(ステップS13)。なお本実施形態の装置では、各種の実験やシミュレーションの結果をもとに上記機関パラメータにより定まる機関運転状態と上記過渡運転状態との関係が予め求められて、メイン演算処理装置42に記憶されている。ステップS13の処理では、機関パラメータに基づいて上記関係から、過渡運転状態であるか否かが判断される。
As shown in FIG. 5, in this process, it is first determined whether or not all of the following [Condition A] to [Condition D] are satisfied (Steps S10 to S13).
[Condition A] Parts constituting the fuel supply system are functioning normally (step S10). Specifically, in the process of step S10, there is no fuel leakage from the inside to the outside of the fuel supply system, and each fuel injection valve 20, each pressure sensor 51 (# 1, # 4), and the fuel pump 33 are When operating normally, it is determined that [Condition A] is satisfied.
[Condition B] The coolant temperature THW is within the predetermined temperature range AR1 (step S11). In the apparatus of the present embodiment, a temperature range (predetermined temperature range AR1) for the coolant temperature THW that allows the learning process to be accurately executed based on the results of various experiments and simulations is obtained in advance. It is stored in the arithmetic processing unit 42.
[Condition C] The fuel temperature THQ is within the predetermined temperature range AR2 (step S12). In the apparatus of the present embodiment, a temperature range (predetermined temperature range AR2) for the fuel temperature THQ that allows the learning process to be accurately executed based on the results of various experiments and simulations is obtained in advance, and the main calculation is performed. It is stored in the processing device 42.
[Condition D] The operating state of the internal combustion engine 10 determined by the engine parameters (engine rotational speed NE, target injection amount, accelerator operation amount ACC, fuel pressure PQ) is rapidly increased to the extent that a decrease in learning accuracy of the learning process becomes a problem. It is not in a changing state (transient operation state) (step S13). In the apparatus of the present embodiment, the relationship between the engine operation state determined by the engine parameters and the transient operation state based on the results of various experiments and simulations is obtained in advance and stored in the main arithmetic processing unit 42. Yes. In the process of step S13, it is determined from the above relationship based on the engine parameter whether or not it is in a transient operation state.
そして、[条件イ]〜[条件ニ]が全て満たされていると判断される場合には(ステップS10〜ステップS13の全てが「YES」)、学習実行フラグがオン操作される(ステップS14)。一方、[条件イ]〜[条件ニ]のいずれか一つでも満たされないと判断される場合には(ステップS10〜ステップS13のいずれかが「NO」)、学習実行フラグがオフ操作される(ステップS15)。このようにして学習実行フラグが操作された後、本処理は一旦終了される。 When it is determined that all of [Condition A] to [Condition D] are satisfied (Steps S10 to S13 are “YES”), the learning execution flag is turned on (Step S14). . On the other hand, when it is determined that any one of [Condition A] to [Condition D] is not satisfied (any of Steps S10 to S13 is “NO”), the learning execution flag is turned off ( Step S15). After the learning execution flag is operated in this way, the present process is temporarily terminated.
次に、学習処理、詳しくは同学習処理を含む処理であって燃料噴射弁20の作動特性を学習する制御にかかる処理(特性学習制御処理)の実行手順について説明する。
図6は特性学習制御処理の実行手順を示している。なお同図のフローチャートに示される一連の処理は、所定周期毎の割り込み処理として、サブ演算処理装置41により実行される。
Next, an execution procedure of a learning process, specifically, a process including the learning process and a process (characteristic learning control process) related to control for learning the operation characteristic of the fuel injection valve 20 will be described.
FIG. 6 shows an execution procedure of the characteristic learning control process. The series of processes shown in the flowchart of FIG. 11 is executed by the sub-processing unit 41 as an interrupt process at every predetermined cycle.
図6に示すように、この処理では先ず、メイン演算処理装置42からデータ通信を通じて前記判定処理(図5参照)の判定結果(詳しくは、学習実行フラグの操作状態)が読み込まれるとともに、同学習実行フラグがオン操作されているか否かが判断される(ステップS20)。 As shown in FIG. 6, in this process, first, the determination result (specifically, the operation state of the learning execution flag) of the determination process (see FIG. 5) is read from the main arithmetic processing unit 42 through data communication. It is determined whether or not the execution flag is turned on (step S20).
そして、学習実行フラグがオン操作されている場合には(ステップS20:YES)、前述した学習処理が実行される(ステップS21)。一方、学習実行フラグがオフ操作されている場合には(ステップS20:NO)、学習処理が実行されない(ステップS21の処理がジャンプされる)。このように学習実行フラグの操作状態に応じて学習処理が実行された後、本処理は一旦終了される。 If the learning execution flag is turned on (step S20: YES), the learning process described above is executed (step S21). On the other hand, when the learning execution flag is turned off (step S20: NO), the learning process is not executed (the process of step S21 is jumped). After the learning process is executed according to the operation state of the learning execution flag as described above, this process is temporarily ended.
本実施形態の装置では、燃料噴射弁20の開閉駆動以外の因子(外乱)による燃料圧力PQの変動量が大きいときに、上記学習処理による燃料噴射弁20の作動特性の学習精度の低下を招く可能性が高くなる。上記判定処理(図5)では、[条件ニ](ステップS13の処理)が設定されているために、判定処理がそうした燃料圧力PQを含む機関パラメータに基づいて実行される。そのため、外乱による燃料圧力PQの変動量の大きさに応じたかたちで判定処理による学習処理の実行可否の判定を適正に実行することができる。具体的には、外乱による燃料圧力PQの変動量が大きく学習精度が問題になる程度に低くなる可能性があるときには、学習実行フラグがオフ操作されて学習処理の実行が禁止される。一方、外乱による燃料圧力PQの変動量が小さく学習精度の低下を招く可能性が比較的低いときには、学習実行フラグがオン操作されて学習処理の実行が許可される。 In the apparatus according to the present embodiment, when the variation amount of the fuel pressure PQ due to a factor (disturbance) other than the opening / closing drive of the fuel injection valve 20 is large, the learning accuracy of the operating characteristics of the fuel injection valve 20 is reduced by the learning process. The possibility increases. In the determination process (FIG. 5), since [Condition D] (the process of step S13) is set, the determination process is executed based on the engine parameters including the fuel pressure PQ. Therefore, whether or not the learning process can be executed by the determination process can be appropriately executed in accordance with the magnitude of the fluctuation amount of the fuel pressure PQ due to the disturbance. Specifically, when the fluctuation amount of the fuel pressure PQ due to disturbance is large and the learning accuracy may become low enough to cause a problem, the learning execution flag is turned off and the learning process is prohibited. On the other hand, when the fluctuation amount of the fuel pressure PQ due to disturbance is small and the possibility of causing a decrease in learning accuracy is relatively low, the learning execution flag is turned on and execution of the learning process is permitted.
以下、本実施形態の装置による作用について説明する。
図7に示す例では、その時刻T1においてアクセル操作部材が操作されてアクセル操作量ACC(同図[a])が急速に大きくなると、メイン演算処理装置42による判定処理を通じて、その後の所定期間(時刻T2〜T3)にわたり内燃機関10が過渡運転状態であると判断されて学習実行フラグ(同図[c])がオフ操作される。
Hereinafter, the operation of the apparatus according to the present embodiment will be described.
In the example shown in FIG. 7, when the accelerator operation member ACC is operated at time T1 and the accelerator operation amount ACC (FIG. [A]) rapidly increases, the main arithmetic processing unit 42 performs a predetermined period ( From time T2 to T3), it is determined that the internal combustion engine 10 is in a transient operation state, and the learning execution flag ([c] in the figure) is turned off.
また、時刻T4においてアクセル操作部材が操作されてアクセル操作量ACCが急速に小さくなると、メイン演算処理装置42による判定処理を通じて、直後の所定期間(時刻T4〜T5)にわたって内燃機関10が過渡運転状態であると判断されて学習実行フラグがオフ操作される。 When the accelerator operation member is operated at time T4 and the accelerator operation amount ACC decreases rapidly, the internal combustion engine 10 is in a transient operation state for a predetermined period (time T4 to T5) immediately after the determination processing by the main arithmetic processing unit 42. And the learning execution flag is turned off.
本実施形態の装置では、図7から明らかなように、判定処理において過渡運転状態であると判定される期間(上記所定期間T2〜T3、T4〜T5)において噴射圧制御における目標燃料圧力(同図[b]中の一点鎖線)と実際の燃料圧力PQ(同図[b]中の実線)とが大きくずれた状態になっている。そのため、同期間において学習処理を実行すると学習精度の低下を招く可能性が高い。本実施形態の装置では、そうした所定期間において学習実行フラグがオフ操作されてサブ演算処理装置41による学習処理の実行が禁止される。これにより、学習処理における学習精度の低下が抑えられるようになる。 In the apparatus of this embodiment, as is apparent from FIG. 7, the target fuel pressure (in the same manner as in the injection pressure control) in the period (the predetermined period T2 to T3, T4 to T5) determined as the transient operation state in the determination process. The one-dot chain line in FIG. [B] and the actual fuel pressure PQ (solid line in FIG. [B]) are greatly deviated. Therefore, if the learning process is executed during the same period, there is a high possibility that the learning accuracy will be reduced. In the apparatus of the present embodiment, the learning execution flag is turned off during the predetermined period, and the execution of the learning process by the sub-processing unit 41 is prohibited. As a result, a decrease in learning accuracy in the learning process can be suppressed.
以上説明したように、本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
(1)メイン演算処理装置42により判定処理を実行する一方、サブ演算処理装置41により、データ通信を通じて上記メイン演算処理装置42から判定処理の判定結果を受信して読み込むとともにその判定結果に応じて学習処理を実行するようにした。そのため、各演算処理装置41,42の一方への演算負荷の集中と燃料噴射弁20の作動特性の学習精度の低下とを共に抑えることができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) While the determination processing is executed by the main arithmetic processing device 42, the sub arithmetic processing device 41 receives and reads the determination result of the determination processing from the main arithmetic processing device 42 through data communication, and according to the determination result. The learning process was executed. Therefore, it is possible to suppress both the concentration of the calculation load on one of the calculation processing devices 41 and 42 and the decrease in the learning accuracy of the operating characteristics of the fuel injection valve 20.
(2)燃料噴射弁20に導入通路27の内部の燃料圧力PQを検出するための圧力センサ51を一体に取り付けるようにした。そのため、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、その燃料圧力に基づく燃料噴射弁20の作動特性の学習を高い精度で実行することができる。 (2) The pressure sensor 51 for detecting the fuel pressure PQ inside the introduction passage 27 is integrally attached to the fuel injection valve 20. Therefore, a 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, and learning of the operating characteristics of the fuel injection valve 20 based on the fuel pressure can be performed with high accuracy. Can be executed.
(3)燃料圧力PQを含む機関パラメータに基づいて判定処理を実行するようにしたために、外乱による燃料圧力PQの変動量の大きさに応じて判定処理による学習処理の実行可否の判定を適正に実行することができる。 (3) Since the determination process is executed based on the engine parameters including the fuel pressure PQ, whether or not the learning process can be executed by the determination process according to the magnitude of the fluctuation amount of the fuel pressure PQ due to the disturbance is appropriately determined. Can be executed.
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・判定処理(図5)の実行手順は、学習処理における学習精度が問題になる程度に低くなる可能性のある状況であることを的確に判定することの可能な実行手順であれば、任意に変更することができる。具体的には、判定処理における[条件イ](ステップS10の処理)や、[条件ロ](ステップS11の処理)、[条件ハ](ステップS12の処理)を省略することが可能である。
The above embodiment may be modified as follows.
The execution procedure of the determination process (FIG. 5) is arbitrary as long as it can accurately determine that the learning accuracy in the learning process is likely to be a problem. Can be changed. Specifically, it is possible to omit [Condition A] (the process of Step S10), [Condition B] (the process of Step S11), and [Condition C] (the process of Step S12) in the determination process.
・判定処理に用いる機関パラメータとして、機関回転速度NEや、アクセル操作量ACC、目標噴射量、燃料圧力PQを採用することに限らず、任意の機関パラメータを選択して採用することができる。具体的には、例えば機関回転速度NE、アクセル操作量ACC、目標噴射量、および燃料圧力PQのうちのいくつかのみを採用したり、それら以外の機関パラメータ(例えば、目標噴射時期や目標燃料圧力など)を採用したりしてもよい。 As an engine parameter used for the determination process, not only the engine speed NE, the accelerator operation amount ACC, the target injection amount, and the fuel pressure PQ are adopted, but any engine parameter can be selected and adopted. Specifically, for example, only some of the engine speed NE, the accelerator operation amount ACC, the target injection amount, and the fuel pressure PQ are adopted, or other engine parameters (for example, the target injection timing and the target fuel pressure) are adopted. Etc.) may be adopted.
・学習処理の実行手順は、圧力センサ51により検出される燃料圧力PQに基づいて燃料噴射弁20の作動特性を精度良く学習可能な実行手順であれば、任意に変更することができる。そうした実行手順としては、例えば[具体例1]や[具体例2]を挙げることができる。[具体例1]燃料圧力PQの変動態様に基づいて実際の燃料噴射量を算出するとともに、同燃料噴射量と目標噴射量との差に基づき同目標噴射量を補正する学習補正項を学習する。[具体例2]燃料噴射弁20の開弁駆動時における特定のタイミングでの実際の燃料圧力PQに基づいて、同燃料噴射弁20の作動特性のばらつきによる影響分を補償するための学習補正項を学習する。 The execution procedure of the learning process can be arbitrarily changed as long as it is an execution procedure that can learn the operating characteristics of the fuel injection valve 20 accurately based on the fuel pressure PQ detected by the pressure sensor 51. Examples of such execution procedures include [Specific Example 1] and [Specific Example 2]. [Specific Example 1] The actual fuel injection amount is calculated based on the variation mode of the fuel pressure PQ, and a learning correction term for correcting the target injection amount based on the difference between the fuel injection amount and the target injection amount is learned. . [Specific example 2] Based on the actual fuel pressure PQ at a specific timing when the fuel injection valve 20 is driven to open, a learning correction term for compensating for the influence due to the variation in the operating characteristics of the fuel injection valve 20 To learn.
・燃料噴射弁20の内部(詳しくは、ノズル室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51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51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51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 inside the fuel injection valve 20 (specifically, in the nozzle chamber 25), in other words, the fuel pressure that changes with the change in the fuel pressure can be properly detected. The pressure sensor 51 is not limited to being directly attached to the fuel injection valve 20, and the manner of attaching the pressure sensor 51 can be arbitrarily changed. Specifically, the pressure sensor 51 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.
・圧電アクチュエータ29により駆動されるタイプの燃料噴射弁20に代えて、例えばソレノイドコイルなどを備えた電磁アクチュエータ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。 Instead of the type of fuel injection valve 20 driven by the piezoelectric actuator 29, a type of fuel injection valve driven by an electromagnetic actuator having a solenoid coil or the like may be employed.
・4つの気筒を有する内燃機関に限らず、1つ〜3つの気筒を有する内燃機関、あるいは5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。
・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 an internal combustion engine having four cylinders but also to an internal combustion engine having one to three cylinders, or an internal combustion engine having five or more cylinders.
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…ノズル室、26…圧力室、27…導入通路、28…連通路、29…圧電アクチュエータ、29a…弁体、30…排出路、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…サブ演算処理装置(第2演算処理装置)、42…メイン演算処理装置(第1演算処理装置)、51…圧力センサ、51A…センサ本体、51B…メモリ、52…吸気量センサ、53…クランクセンサ、54…アクセルセンサ、55…燃温センサ、56…水温センサ。 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 ... Nozzle chamber, 26 ... Pressure chamber, 27 ... Introduction passage, 28 ... Communication passage, 29 ... Piezoelectric actuator, 29a ... Valve element, 30 ... Discharge passage, 31a ... Branch passage, 31b ... Supply passage, 32 ... Fuel Tank, 33 ... fuel pump, 34 ... common rail, 35 ... return passage, 40 ... electronic control unit, 41 ... sub-processing unit ( second processing unit), 42 ... main processing unit ( first processing unit), DESCRIPTION OF SYMBOLS 51 ... Pressure sensor, 51A ... Sensor main body, 51B ... Memory, 52 ... Intake amount sensor, 53 ... Crank sensor, 54 ... Accelerator sensor, 55 ... Fuel temperature sensor, 56 Water temperature sensor.
Claims (5)
機関パラメータに基づいて前記学習処理の実行可否を判定する判定処理を実行する第1演算処理装置と、
前記第1演算処理装置から前記判定処理の判定結果を受信するとともに、その受信した判定結果に応じて前記学習処理を実行する第2演算処理装置と
を備えるものであり、
前記第2演算処理装置は、前記圧力センサにより検出される燃料圧力の前記燃料噴射弁の開弁駆動時における変動波形を形成するとともに同変動波形と予め定められた基本波形との関係に基づいて学習補正項を学習する処理を前記学習処理として実行する
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射特性学習装置。 An internal combustion engine having a pressure sensor for detecting a fuel pressure inside a fuel supply system having a fuel injection valve, and performing a learning process for learning operating characteristics of the fuel injection valve based on the fuel pressure detected by the pressure sensor In the engine fuel injection characteristic learning device,
A first arithmetic processing unit that executes a determination process for determining whether or not to execute the learning process based on an engine parameter;
A second arithmetic processing unit that receives the determination result of the determination process from the first arithmetic processing unit and that executes the learning process according to the received determination result ;
The second arithmetic processing unit forms a fluctuation waveform of the fuel pressure detected by the pressure sensor when the fuel injection valve is driven to open, and based on a relationship between the fluctuation waveform and a predetermined basic waveform. A fuel injection characteristic learning device for an internal combustion engine, wherein a process for learning a learning correction term is executed as the learning process .
前記判定処理は、前記機関パラメータにより定まる内燃機関の運転状態が過渡運転状態である場合には、前記学習処理の実行を禁止する判定を行う The determination process determines that the execution of the learning process is prohibited when the operation state of the internal combustion engine determined by the engine parameter is a transient operation state.
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射特性学習装置。A fuel injection characteristic learning device for an internal combustion engine.
前記内燃機関は複数の気筒を有し、
前記燃料噴射弁は前記内燃機関の気筒毎に設けられ、
前記第2演算処理装置は、前記学習処理を、前記内燃機関の気筒毎に設けられた燃料噴射弁それぞれについて各別に実行する
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射特性学習装置。 The fuel injection characteristic learning device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2,
The internal combustion engine has a plurality of cylinders;
The fuel injection valve is provided for each cylinder of the internal combustion engine,
The fuel injection characteristic learning device for an internal combustion engine, wherein the second arithmetic processing unit executes the learning process for each fuel injection valve provided for each cylinder of the internal combustion engine.
前記圧力センサは前記気筒毎に設けられた燃料噴射弁それぞれに一体形成される
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射特性学習装置。 The fuel injection characteristic learning device for an internal combustion engine according to claim 3,
The fuel injection characteristic learning device for an internal combustion engine, wherein the pressure sensor is integrally formed with each fuel injection valve provided for each cylinder.
前記機関パラメータは前記燃料圧力を含む
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射特性学習装置。 In the fuel injection characteristic learning device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4,
The fuel injection characteristic learning device for an internal combustion engine, wherein the engine parameter includes the fuel pressure.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012053244A JP5938955B2 (en) | 2012-03-09 | 2012-03-09 | Fuel injection characteristic learning device for internal combustion engine |
PCT/IB2013/000210 WO2013132300A2 (en) | 2012-03-09 | 2013-02-19 | Fuel injection characteristic learning device for internal combustion engine |
DE112013001352.5T DE112013001352T5 (en) | 2012-03-09 | 2013-02-19 | Fuel injection characteristic learning device for an internal combustion engine |
CN201380013085.0A CN104160136B (en) | 2012-03-09 | 2013-02-19 | Fuel-injection-characteristics learning apparatus for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012053244A JP5938955B2 (en) | 2012-03-09 | 2012-03-09 | Fuel injection characteristic learning device for internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013185548A JP2013185548A (en) | 2013-09-19 |
JP5938955B2 true JP5938955B2 (en) | 2016-06-22 |
Family
ID=48050058
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012053244A Active JP5938955B2 (en) | 2012-03-09 | 2012-03-09 | Fuel injection characteristic learning device for internal combustion engine |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5938955B2 (en) |
CN (1) | CN104160136B (en) |
DE (1) | DE112013001352T5 (en) |
WO (1) | WO2013132300A2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10352264B2 (en) | 2015-07-09 | 2019-07-16 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Fuel injector control device |
KR20180067335A (en) * | 2016-12-12 | 2018-06-20 | 현대오트론 주식회사 | Method for defining learning area of injector opening duration control |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003120457A (en) * | 2001-09-18 | 2003-04-23 | Hyundai Motor Co Ltd | System and method for fuel injection pressure control |
JP2004024610A (en) * | 2002-06-26 | 2004-01-29 | Sankyo Kk | Game machine |
JP4269975B2 (en) * | 2004-03-02 | 2009-05-27 | 株式会社デンソー | Injection amount learning control device |
JP4415912B2 (en) * | 2004-10-06 | 2010-02-17 | 株式会社デンソー | Engine control system |
JP4728839B2 (en) * | 2006-03-02 | 2011-07-20 | 株式会社デンソーアイティーラボラトリ | In-vehicle device controller |
JP4899791B2 (en) * | 2006-10-30 | 2012-03-21 | 株式会社デンソー | FUEL INJECTION CONTROL DEVICE AND FUEL SUPPLY SYSTEM DIAGNOSIS METHOD |
JP4424395B2 (en) * | 2007-08-31 | 2010-03-03 | 株式会社デンソー | Fuel injection control device for internal combustion engine |
JP4407730B2 (en) * | 2007-08-31 | 2010-02-03 | 株式会社デンソー | Fuel injection control device for internal combustion engine |
DE102007045641A1 (en) * | 2007-09-25 | 2009-04-02 | Robert Bosch Gmbh | Method for operating internal combustion engine, particularly in motor vehicles, involves sending fuel to combustion chamber of internal combustion engine by fuel injection device |
EP2128416A1 (en) * | 2008-05-28 | 2009-12-02 | GM Global Technology Operations, Inc. | A method and system for controlling a high pressure pump, particularly for a diesel engine fuel injection system |
JP4631937B2 (en) * | 2008-06-18 | 2011-02-16 | 株式会社デンソー | Learning device and fuel injection system |
JP4844651B2 (en) * | 2009-06-19 | 2011-12-28 | 株式会社デンソー | Data storage |
JP2011144729A (en) * | 2010-01-13 | 2011-07-28 | Toyota Motor Corp | Fuel injection control device of internal combustion engine |
JP5045773B2 (en) * | 2010-03-12 | 2012-10-10 | トヨタ自動車株式会社 | Fuel injection control device |
-
2012
- 2012-03-09 JP JP2012053244A patent/JP5938955B2/en active Active
-
2013
- 2013-02-19 WO PCT/IB2013/000210 patent/WO2013132300A2/en active Application Filing
- 2013-02-19 CN CN201380013085.0A patent/CN104160136B/en not_active Expired - Fee Related
- 2013-02-19 DE DE112013001352.5T patent/DE112013001352T5/en not_active Ceased
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104160136A (en) | 2014-11-19 |
WO2013132300A3 (en) | 2014-01-23 |
DE112013001352T5 (en) | 2014-11-20 |
CN104160136B (en) | 2016-10-26 |
WO2013132300A2 (en) | 2013-09-12 |
WO2013132300A8 (en) | 2013-11-07 |
JP2013185548A (en) | 2013-09-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4582191B2 (en) | Fuel injection control device and fuel injection system using the same | |
JP4092917B2 (en) | Electromagnetically driven valve control device for internal combustion engine | |
JP5829953B2 (en) | Control device for multi-cylinder internal combustion engine | |
JP4605038B2 (en) | Fuel injection device | |
JP5886500B2 (en) | Fuel injection characteristic learning device for internal combustion engine | |
JP5938955B2 (en) | Fuel injection characteristic learning device for internal combustion engine | |
JP5718841B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP5206660B2 (en) | Abnormality judgment device for fuel supply system | |
JP6087726B2 (en) | Fuel injection characteristic detection device | |
JP5561427B2 (en) | Cetane number estimation device | |
JP6163852B2 (en) | Engine fuel injection control device | |
JP5781959B2 (en) | Fuel injection control device for internal combustion engine | |
JP5718829B2 (en) | Abnormality judgment device for fuel supply system | |
JP5872993B2 (en) | Fuel injection characteristic detection device | |
JP6030502B2 (en) | Fuel injection characteristic learning device for internal combustion engine | |
JP6204878B2 (en) | Internal combustion engine | |
JP5267441B2 (en) | Fuel injection device for internal combustion engine | |
JP2003120393A (en) | Fuel injection quantity controller of internal combustion engine | |
JP5549398B2 (en) | Cetane number estimation device | |
JP5708004B2 (en) | Control device for multi-cylinder internal combustion engine | |
JP6023002B2 (en) | Fuel injection control device | |
JP4432851B2 (en) | Fuel injection control device | |
JP4951573B2 (en) | Fuel pressure control device for internal combustion engine | |
JP2017129020A (en) | Fuel injection control device | |
JP2005226631A (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: 20140703 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150312 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150317 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150515 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151104 |
|
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: 20160419 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160502 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5938955 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |