JP6304156B2 - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents
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Description
まず、図1に基づいてエンジン制御システムの概略構成を説明する。
筒内噴射式の内燃機関である筒内噴射式エンジン11の吸気管12の最上流部には、エアクリーナ13が設けられ、このエアクリーナ13の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ14が設けられている。このエアフローメータ14の下流側には、モータ15によって開度調節されるスロットルバルブ16と、このスロットルバルブ16の開度(スロットル開度)を検出するスロットル開度センサ17とが設けられている。
図2に示すように、燃料噴射弁21の本体ハウジング32は、磁性材により形成された第1筒状部材33の下端部に、非磁性材により形成された第2筒状部材34を介して、磁性材により形成された第3筒状部材35を接続して構成されている。本体ハウジング32の上端部(第1筒状部材33の上端部)には、デリバリパイプ(図示せず)と連結される燃料コネクタ部36が接続され、この燃料コネクタ部36の内周側に、燃料を濾過する燃料フィルタ37が装着されている。
図7に示すように、所定の実行条件が成立したときに、まず、可動コア40のテーパ部40aがニードル41の鍔部42に当接するがニードル41が開弁方向に移動せずに閉弁位置で停止した状態(図4参照)に維持されるようにソレノイド52に通電するプレチャージ制御を実行する。このプレチャージ制御の実行後に、可動コア40及びニードル41が開弁方向に移動して燃料が噴射されるようにソレノイド52に通電する開弁制御を実行する。このようにしてプレチャージ制御を実行した後に開弁制御を実行した場合における燃料噴射弁21の電気的信号(例えば駆動電流)に基づいて燃料噴射弁21の開弁応答性の情報である開弁応答情報(例えばフルリフト到達タイミング)を検出し、この開弁応答情報に基づいて燃料噴射弁21の噴射制御量(例えば通電時間)を補正する。
図8に示す噴射量補正ルーチンは、ECU30の電源オン期間中に所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、所定の実行条件が成立しているか否かを、例えば、次の(1) 〜(4) の条件を全て満たすか否かによって判定する。
(2) 冷却水温が所定範囲内であること
(3) 燃圧が所定範囲内(又は目標燃圧が一定)であること
(4) バッテリ電圧が所定範囲内であること
まず、ステップ103で、プレチャージ制御の通電電流I1 と通電時間T1 を設定する(図7参照)。この場合、例えば、予め燃料噴射弁21の設計パラメータ(例えば、可動コア40の質量、スプリング45,47のバネ設定荷重、流体抵抗等)に基づいてプレチャージ制御のベース通電電流とベース通電時間を算出してECU30のROM等に記憶しておき、その記憶値を読み出す。そして、燃圧と冷却水温とバッテリ電圧とに応じた通電電流補正値と通電時間補正値をそれぞれマップ等により算出し、通電電流補正値を用いてベース通電電流を補正して通電電流I1 を求めると共に、通電時間補正値を用いてベース通電時間を補正して通電時間T1 を求める。これにより、プレチャージ制御によるソレノイド52の電磁吸引力Fが、可動コア40のテーパ部40aをニードル41の鍔部42に当接させるのに必要な電磁吸引力の最小値F1 以上で、且つ、ニードル41を開弁方向に移動させるのに必要な電磁吸引力の最小値F2 よりも小さい値(F1 ≦<F<F2 )になるように、プレチャージ制御の通電電流I1 と通電時間T1 を設定する。
所定の実行条件が成立したときに、まず、前記実施例1と同じように、プレチャージ制御を実行した後に開弁制御を実行し、プレチャージ制御有りでのフルリフト到達タイミングを検出する。これにより、ギャップのばらつきの影響を排除して、ギャップのばらつきとバネ力のばらつきのうちバネ力のばらつきのみの影響を含んだフルリフト到達タイミングを検出する。このプレチャージ制御有りでのフルリフト到達タイミングに基づいて燃料噴射弁21の通電時間を補正することで、バネ力のばらつきに起因する噴射量ばらつきを精度良く補正する。
この後、ステップ107に進み、プレチャージ制御を実行した後に開弁制御を実行した場合における燃料噴射弁21の駆動電流の検出値に基づいてフルリフト到達タイミングを検出することで、プレチャージ制御有りでのフルリフト到達タイミングを検出する。
その他、本発明は、筒内噴射用の燃料噴射弁を備えたシステムに限定されず、コアブースト構造の燃料噴射弁を備えたシステムであれば、吸気ポート噴射用の燃料噴射弁を備えたシステムにも適用して実施できる。
Claims (6)
- 噴孔(49)を開閉するニードル(41)と該ニードルを開弁方向に押すための押圧部(40a)を有する可動コア(40)とが別体で設けられると共に、前記ニードル及び前記可動コアを閉弁方向に付勢する付勢部材(45)と前記可動コアを開弁方向に駆動するソレノイド(52)とが設けられ、前記ソレノイドの非通電時に前記可動コアの押圧部と前記ニードルの被押圧部(42)との間に所定の隙間が形成される構造の燃料噴射弁(21)を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置において、
所定の実行条件が成立したときに、前記可動コアの押圧部が前記ニードルの被押圧部に当接するが前記ニードルが開弁方向に移動せずに閉弁位置で停止した状態に維持されるように前記ソレノイドに通電するプレチャージ制御を実行し、該プレチャージ制御の実行後に、前記可動コア及び前記ニードルが開弁方向に移動して燃料が噴射されるように前記ソレノイドに通電する開弁制御を実行する制御部(30)と、
前記プレチャージ制御を実行した後に前記開弁制御を実行した場合における前記燃料噴射弁の電気的信号に基づいて前記燃料噴射弁の開弁応答性の情報(以下「開弁応答情報」という)を検出する検出部(30)と、
前記プレチャージ制御を実行した後に前記開弁制御を実行した場合における前記開弁応答情報に基づいて前記燃料噴射弁の噴射制御量を補正する補正部(30)と
を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 前記制御部は、前記実行条件が成立したときに、前記プレチャージ制御を実行した後に前記開弁制御を実行する処理と、前記プレチャージ制御を実行せずに前記開弁制御を実行する処理とを実施し、
前記検出部は、前記プレチャージ制御を実行した後に前記開弁制御を実行した場合における前記開弁応答情報を検出する処理と、前記プレチャージ制御を実行せずに前記開弁制御を実行した場合における前記開弁応答情報を検出する処理とを実施し、
前記補正部は、前記プレチャージ制御を実行した後に前記開弁制御を実行した場合における前記開弁応答情報と、前記プレチャージ制御を実行せずに前記開弁制御を実行した場合における前記開弁応答情報とに基づいて、前記燃料噴射弁の噴射制御量を補正することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 前記検出部は、前記開弁応答情報として、前記ニードルがフルリフト位置に到達するタイミング又は前記ニードルが前記閉弁位置に戻るタイミングを検出することを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
- 前記制御部は、内燃機関が定常運転中、冷却水温が所定範囲内、燃圧が所定範囲内、目標燃圧が一定、バッテリ電圧が所定範囲内のうちの少なくとも一つの条件を満たしたときに、前記実行条件が成立していると判定することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
- 前記制御部は、前記燃料噴射弁の設計パラメータに基づいて前記プレチャージ制御の通電電流と通電時間を設定し、該プレチャージ制御の通電電流と通電時間を、燃圧と冷却水温とバッテリ電圧のうちの少なくとも一つに応じて補正することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
- 前記補正部は、前記燃料噴射弁の噴射制御量として、前記燃料噴射弁の通電時間と駆動電流と駆動電圧のうちの少なくとも一つを補正することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
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