JP6328067B2 - Fuel injection control device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。   The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine.

近年、特に筒内直接噴射式内燃機関の燃料噴射制御では、筒内混合気形成の自由度を高めるために、1サイクル当たりの噴射を数段に分割して噴射する多段噴射技術が採用されている。   In recent years, in particular, in fuel injection control of an in-cylinder direct injection internal combustion engine, in order to increase the degree of freedom of in-cylinder air-fuel mixture formation, multistage injection technology has been adopted in which injection per cycle is divided into several stages. Yes.

1サイクル当たりの噴射を数段に分割して噴射した場合、分割比によっては一噴射当たりの噴射量要求が小さい微少噴射が必要となることがある。   When the injection per cycle is divided into several stages and injected, a small injection with a small injection amount requirement per injection may be required depending on the division ratio.

そこで燃料噴射弁の最大噴射量と最小噴射量の範囲(以下、ダイナミックレンジという。)を拡大する技術開発が各社で盛んに行われている。特に従来の最大噴射量を確保しつつ、最小噴射量を更に低減するため、燃料噴射弁が完全に開弁しない状態から積極的な燃料噴射を制御する、所謂ハーフリフト制御が注目されている。   Therefore, various companies are actively developing technologies to expand the range of the maximum injection amount and the minimum injection amount (hereinafter referred to as dynamic range) of the fuel injection valve. In particular, in order to further reduce the minimum injection amount while securing the conventional maximum injection amount, so-called half lift control that controls aggressive fuel injection from a state in which the fuel injection valve does not open completely has attracted attention.

従来技術では、弁体が開弁を開始した後ストッパに衝突し、一定のリフト量で保持される状態(以下、フルリフト状態)で改良が行われている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示される技術では、弁体のリフト量を高リフトと低リフトの2段階で開弁動作できる様に燃料噴射弁の機構に改良を加え、燃料噴射弁の駆動電流をそれぞれ設定し、燃料噴射弁の噴射量特性を切替えることで、ダイナミックレンジを拡大する技術などが紹介されている。   In the prior art, improvement is performed in a state in which the valve body collides with the stopper after starting the valve opening and is held at a constant lift amount (hereinafter referred to as a full lift state) (see, for example, Patent Document 1). In the technology disclosed in Patent Document 1, the fuel injection valve mechanism is improved and the drive current of the fuel injection valve is set so that the lift amount of the valve body can be opened in two stages of high lift and low lift. In addition, a technique for expanding the dynamic range by switching the injection amount characteristic of the fuel injection valve has been introduced.

一方、ハーフリフト状態を利用した最小噴射量の低減技術では、開弁時間指示値が極小の際に燃料噴射弁が全く開弁しない無効時間を経て開弁を開始する開弁指示値からフルリフト状態となる開弁指示値の間で精密に開弁指示値を制御する技術や、燃料噴射弁の駆動電流波形を積極的に制御して、リフト量や閉弁時期を適切にし、安定した最小燃料噴射量を実現する技術などが開発されつつある。   On the other hand, in the technology for reducing the minimum injection amount using the half lift state, when the valve opening time instruction value is minimal, the fuel injection valve does not open at all and the valve opening instruction value that starts opening after the valve opening instruction value is fully lifted. The technology that precisely controls the valve opening instruction value between the valve opening instruction values and the drive current waveform of the fuel injection valve are actively controlled to make the lift amount and valve closing timing appropriate, and the stable minimum fuel Technologies for realizing the injection amount are being developed.

特開2002-266722号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-266722

最小噴射量低減が期待されるハーフリフト制御であるが、燃料噴射弁の環境、すなわち、燃料噴射弁自体の温度、内燃機関の温度、内燃機関の冷却水及び潤滑油の温度などにより、燃料が噴射される際の燃料の粘性が変化すると、燃料噴射弁の弁体の、特に閉弁時期が変化するため、噴射量が変化してしまう問題があった。   Half lift control is expected to reduce the minimum injection amount, but the fuel depends on the environment of the fuel injection valve, that is, the temperature of the fuel injection valve itself, the temperature of the internal combustion engine, the temperature of the cooling water and the lubricating oil of the internal combustion engine, etc. When the viscosity of the fuel at the time of injection changes, the valve closing timing of the valve body of the fuel injection valve, particularly the valve closing timing, changes, causing a problem that the injection amount changes.

本発明の目的は、燃料の粘性の変化によるハーフリフト時の噴射量のばらつきを抑制することができる燃料噴射制御装置を提供することにある。   The objective of this invention is providing the fuel-injection control apparatus which can suppress the dispersion | variation in the injection amount at the time of a half lift by the change of the viscosity of a fuel.

上記目的を達成するために、本発明は、バッテリから供給される第1の電圧を昇圧し、前記第1の電圧より高い第2の電圧を生成する昇圧装置と、燃料をエンジンの燃焼室に直接噴射するインジェクタに印加する電圧を前記第1の電圧又は前記第2の電圧に切り替え、前記インジェクタに流れる電流をオン/オフするスイッチと、前記エンジンの運転状態に応じて前記インジェクタが全開に至る前に閉弁して前記燃料の噴射を完了するように前記スイッチを制御するハーフリフト制御部と、前記燃料の粘度が大きくなるにつれて、前記燃料の噴射量が小さくなるように前記インジェクタに印加される電流の波形を補正する電流波形補正部と、を備え、前記電流波形補正部は、前記第2の電圧が前記インジェクタに印加される間に前記インジェクタに流れる電流の最大値を示すピーク電流値、前記第2の電圧を印加してから前記インジェクタに流れる電流が前記ピーク電流値に到達するまでの時間を示すピーク電流到達時間、前記第1の電圧をスイッチングすることにより前記インジェクタに流れる開弁を保持するための電流の値を示す保持電流値のうち、少なくとも1つを小さく燃料噴射制御装置であって、前記ハーフリフト制御部が作動しているか否かを判定する判定部をさらに備え、前記電流波形補正部は、前記ハーフリフト制御部が作動していると判定された場合に限って、前記インジェクタに印加される電流の波形を補正し、前記ハーフリフト制御部は、前記第2の電圧で前記インジェクタへ通電することにより開弁し、前記インジェクタが全開する前に前記インジェクタへの通電を遮断し、弁挙動をハーフリフト状態とし、前記インジェクタへの通電を遮断した後、前記第1の電圧で前記インジェクタへ通電する期間の長さによりハーフリフトのリフト量を調整するようにしたものである。

To achieve the above object, the present invention boosts a first voltage supplied from a battery and generates a second voltage higher than the first voltage, and a fuel in a combustion chamber of an engine. The voltage applied to the injector that directly injects is switched to the first voltage or the second voltage, the switch that turns on / off the current that flows through the injector, and the injector is fully opened according to the operating state of the engine A half-lift control unit that controls the switch so as to complete the fuel injection by closing the valve before, and is applied to the injector so that the fuel injection amount decreases as the viscosity of the fuel increases. A current waveform correction unit that corrects a waveform of a current to be applied, and the current waveform correction unit flows into the injector while the second voltage is applied to the injector. A peak current value indicating the maximum current value, a peak current arrival time indicating a time from when the second voltage is applied until the current flowing through the injector reaches the peak current value, and the first voltage. It is a fuel injection control device that reduces at least one of the holding current values indicating the current value for holding the valve opening flowing through the injector by switching, and whether the half lift control unit is operating or not. The current waveform correction unit corrects the waveform of the current applied to the injector only when it is determined that the half lift control unit is operating, The half lift control unit opens the valve by energizing the injector with the second voltage, and interrupts the energization of the injector before the injector is fully opened. And, the valves behavior as half lift state, after interrupting the energization of the injector, in which to adjust the lift amount of half the lift by the length of time for energizing to the injector at the first voltage .

本発明によれば、燃料の粘性の変化によるハーフリフト時の噴射量のばらつきを抑制することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。   According to the present invention, it is possible to suppress variations in the injection amount during half lift due to changes in the viscosity of the fuel. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments.

本発明の実施形態による燃料噴射制御装置を含むシステムの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the system containing the fuel-injection control apparatus by embodiment of this invention. 図1に示す燃料噴射弁駆動部の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a fuel injection valve driving unit shown in FIG. 図1に示す燃料噴射弁に印加される電流の第1の駆動波形を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a first drive waveform of current applied to the fuel injection valve shown in FIG. 図3に示す第1の駆動波形を用いた場合の噴射量特性を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an injection amount characteristic when the first drive waveform shown in FIG. 3 is used. 図1に示す燃料噴射弁に印加される電流の第2の駆動波形を示す図であるFIG. 4 is a diagram showing a second drive waveform of current applied to the fuel injection valve shown in FIG. 図5に示す第2の駆動波形を用いた場合の噴射量特性を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining an injection amount characteristic when the second drive waveform shown in FIG. 5 is used. 燃料の温度と燃料の粘性の相関図である。FIG. 4 is a correlation diagram of fuel temperature and fuel viscosity. 燃料の温度と燃料噴射量の変化の相関図である。FIG. 6 is a correlation diagram of changes in fuel temperature and fuel injection amount. 噴射パルス信号と燃料噴射弁の挙動の相関図である。It is a correlation diagram of the behavior of an injection pulse signal and a fuel injection valve. 図3に示す第1の駆動波形を補正する動作を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an operation for correcting the first drive waveform shown in FIG. 図5に示す第2の駆動波形を補正する動作を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining an operation of correcting the second drive waveform shown in FIG.

以下、図面を用いて、本発明の実施形態による燃料噴射制御装置の構成及び動作を説明する。   Hereinafter, the configuration and operation of a fuel injection control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態による燃料噴射制御装置(101)を含むシステムの構成の一例を示す図である。まず、バッテリから供給されるバッテリ電圧(109)は、ヒューズ(103)とリレー(104)を介して、ECM(図示せず)内に備わる燃料噴射制御装置(101)へ供給される。   FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a system including a fuel injection control device (101) according to an embodiment of the present invention. First, the battery voltage (109) supplied from the battery is supplied to the fuel injection control device (101) provided in the ECM (not shown) via the fuse (103) and the relay (104).

次に、燃料噴射制御装置(101)内の構成について述べる。燃料噴射制御装置(101)は、燃料噴射弁駆動制御部(102)、駆動IC(105)、高電圧生成部(106:昇圧装置)、燃料噴射弁駆動部(107a、107b)を備える。   Next, the configuration within the fuel injection control device (101) will be described. The fuel injection control device (101) includes a fuel injection valve drive control unit (102), a drive IC (105), a high voltage generation unit (106: booster), and a fuel injection valve drive unit (107a, 107b).

燃料噴射弁駆動制御部(102)は、マイコンなどから構成され、燃料噴射弁パルス信号演算ブロック(102a)、燃料噴射弁駆動波形指令ブロック(102b)、パラメータ入力ブロック(102c)として機能する。なお、マイコンは、CPU(演算装置)、メモリ(記憶装置)、IOポートなどから構成される。   The fuel injection valve drive control unit (102) includes a microcomputer and functions as a fuel injection valve pulse signal calculation block (102a), a fuel injection valve drive waveform command block (102b), and a parameter input block (102c). The microcomputer includes a CPU (arithmetic unit), a memory (storage device), an IO port, and the like.

高電圧生成部(106)は、バッテリ電圧(109)を元に、電磁ソレノイド式の燃料噴射弁(108:インジェクタ)内に備わる弁体が開弁する際に必要となる高い電源電圧(以下、高電圧:110)を生成する。高電圧生成部(106)は、駆動IC(105)からの指令に基づき、所望の目標高電圧に至る様にバッテリ電圧(109)を昇圧する。   Based on the battery voltage (109), the high voltage generator (106) is a high power supply voltage (hereinafter, referred to as “high power source voltage”) required when the valve body provided in the electromagnetic solenoid fuel injection valve (108: injector) is opened. High voltage: 110) is generated. The high voltage generator (106) boosts the battery voltage (109) so as to reach a desired target high voltage based on a command from the drive IC (105).

すなわち、高電圧生成部(106)は、バッテリから供給されるバッテリ電圧(109)を昇圧し、バッテリ電圧(109)より高い高電圧(110)を生成する。これにより、燃料噴射弁(108)の電源として、弁体の開弁力確保を目的とした高電圧(110)と開弁した後に弁体が閉弁しない様に開弁保持をさせるバッテリ電圧(109)の2系統が備わることになる。   That is, the high voltage generation unit (106) boosts the battery voltage (109) supplied from the battery, and generates a high voltage (110) higher than the battery voltage (109). Thus, as a power source for the fuel injection valve (108), a high voltage (110) for the purpose of securing the valve opening force of the valve body and a battery voltage that keeps the valve body open so that the valve body does not close after the valve is opened ( 109).

また、燃料噴射弁(108)の上流側と下流側に燃料噴射弁駆動部(107a、107b)が備わり、燃料噴射弁(108)に対し駆動電流の供給を行う。詳細は、図2を用いて、後述する。   In addition, fuel injection valve drive units (107a, 107b) are provided on the upstream side and the downstream side of the fuel injection valve (108) to supply drive current to the fuel injection valve (108). Details will be described later with reference to FIG.

高電圧生成部(106)及び燃料噴射弁駆動部(107a、107b)は、駆動IC(105)により制御されて、燃料噴射弁(108)に高電圧(110)もしくはバッテリ電圧(109)を印加し、所望の駆動電流になるよう制御する。また、駆動IC(105)は、燃料噴射弁(106)の駆動期間( 燃料噴射弁(108)の通電時間 )、駆動電圧の選択、及び駆動電流の設定値を、ECU(図示せず)内ブロック102に備わる燃料噴射弁パルス信号演算ブロック(102a)と、燃料噴射弁駆動波形指令ブロック(102b)にて算出された指令値に基づいて制御する。   The high voltage generation unit (106) and the fuel injection valve drive unit (107a, 107b) are controlled by the drive IC (105) to apply the high voltage (110) or the battery voltage (109) to the fuel injection valve (108). Then, control is performed to achieve a desired drive current. The drive IC (105) also displays the drive period of the fuel injection valve (106) (the energization time of the fuel injection valve (108)), the selection of the drive voltage, and the set value of the drive current in an ECU (not shown). Control is performed based on the command values calculated by the fuel injector pulse signal calculation block (102a) and the fuel injector drive waveform command block (102b) provided in the block 102.

次に、図2を用いて、燃料噴射弁駆動部(107a、107b)の説明を行う。図2は、図1に示す燃料噴射弁駆動部(107a、107b)の構成図である。   Next, the fuel injection valve drive unit (107a, 107b) will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a configuration diagram of the fuel injection valve driving section (107a, 107b) shown in FIG.

図1で説明した様に、燃料噴射弁(108)の上流の駆動部(107a)は、燃料噴射弁(108)を開弁させる為に必要となる電流を供給するため、高電圧(110)を図2の高電圧生成部(106)から、電流逆流防止の為に備わるダイオード(201)を介し、図2の回路TR_Hivboost(203)を用いて、燃料噴射弁(108)に供給する。   As described with reference to FIG. 1, the drive unit (107a) upstream of the fuel injection valve (108) supplies a current required to open the fuel injection valve (108), so that the high voltage (110) Is supplied to the fuel injection valve (108) from the high voltage generation unit (106) of FIG. 2 through the diode (201) provided for preventing current backflow using the circuit TR_Hivboost (203) of FIG.

なお、回路TR_Hivboost(203)は、一例として、トランジスタ(スイッチング素子)から構成される。後述する回路TR_Hivb(204)も同様である。   Note that the circuit TR_Hivboost (203) is composed of a transistor (switching element) as an example. The same applies to a circuit TR_Hivb (204) described later.

一方、燃料噴射弁(108)を開弁させた後は、燃料噴射弁(108)の開弁状態を保持する為に必要となるバッテリ電圧(109)を高電圧(110)同様に、電流逆流防止の為のダイオード(202)を介し、図2の回路TR_Hivb(204)を用いて、燃料噴射弁(108)に供給する。   On the other hand, after the fuel injection valve (108) is opened, the battery voltage (109) necessary for maintaining the valve open state of the fuel injection valve (108) is changed to the reverse current as in the high voltage (110). It supplies to a fuel injection valve (108) through the diode (202) for prevention using the circuit TR_Hivb (204) of FIG.

次に、燃料噴射弁(108)の下流の燃料噴射弁駆動部(107b)には、TR_Low(205)が備わっている。この駆動回路TR_Low(205)をONにする事で、上流側の燃料噴射弁駆動部(107a)から供給された電源を燃料噴射弁(108)に印加することができる。また、シャント抵抗(206)によって、燃料噴射弁(108)にて消費した電流を検出する事で、後述する所望の燃料噴射弁(108)の電流制御を行うものである。   Next, the fuel injection valve drive unit (107b) downstream of the fuel injection valve (108) includes TR_Low (205). By turning this drive circuit TR_Low (205) ON, the power supplied from the upstream fuel injection valve drive section (107a) can be applied to the fuel injection valve (108). Further, by detecting the current consumed by the fuel injection valve (108) by the shunt resistor (206), current control of the desired fuel injection valve (108) described later is performed.

尚、本説明は燃料噴射弁(108)の駆動方法について一例を示したものであり、例えば、燃料圧力が比較的低い場合などにおいて、燃料噴射弁(108)の開弁時に高電圧(110)ではなくバッテリ電圧(109)を用いても良い。   This description shows an example of a method for driving the fuel injection valve (108) .For example, when the fuel pressure is relatively low, the high voltage (110) is generated when the fuel injection valve (108) is opened. Instead, the battery voltage (109) may be used.

なお、燃料噴射弁駆動部(107a、107b)は、燃料をエンジンの燃焼室に直接噴射する燃料噴射弁(108)に印加する電圧をバッテリ電圧(109)又は高電圧(110)に切り替え、燃料噴射弁(108)に流れる電流をオン/オフするスイッチとして機能する。   The fuel injection valve drive unit (107a, 107b) switches the voltage applied to the fuel injection valve (108) that directly injects fuel into the combustion chamber of the engine to the battery voltage (109) or the high voltage (110), and It functions as a switch for turning on / off the current flowing through the injection valve (108).

次に、図3及び図4を用いて、本発明の実施形態の基本となる燃料噴射弁(108)の電流制御について説明する。図3は、図1に示す燃料噴射弁(108)に印加される電流の第1の駆動波形を示す図である。図4は、図3に示す第1の駆動波形を用いた場合の噴射量特性を説明するための図である。   Next, current control of the fuel injection valve (108), which is the basis of the embodiment of the present invention, will be described using FIG. 3 and FIG. FIG. 3 is a diagram showing a first drive waveform of the current applied to the fuel injection valve (108) shown in FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining an injection amount characteristic when the first drive waveform shown in FIG. 3 is used.

一般的に筒内直接噴射式内燃機関の燃料噴射弁(108)を駆動する場合、燃料噴射弁(108)の特性に基づき、電流波形(302)を予め設定し、この電流波形(302)による燃料噴射弁(108)の噴射量特性をECU(図示せず)内に記録する。燃料噴射制御装置(101)は、内燃機関(図示せず)の運転状態(吸入空気量)と、燃料噴射弁(108)の噴射量特性から、燃料噴射弁(108)の駆動指令時間(以下、パルス信号:301)を算出する。   Generally, when driving a fuel injection valve (108) of a direct injection type internal combustion engine, a current waveform (302) is set in advance based on the characteristics of the fuel injection valve (108), and the current waveform (302) The injection amount characteristic of the fuel injection valve (108) is recorded in an ECU (not shown). The fuel injection control device (101) determines the drive command time (hereinafter referred to as the fuel injection valve (108)) from the operating state (intake air amount) of the internal combustion engine (not shown) and the injection amount characteristic of the fuel injection valve (108). , Pulse signal: 301) is calculated.

図3は、この制御方法の一例を示したもので、第1の駆動電流波形制御方法と定義する。   FIG. 3 shows an example of this control method, which is defined as a first drive current waveform control method.

パルス信号(301)は、ECMで演算された所望の噴射タイミング(T304)からONとなり、予めECM内に記憶している駆動電流波形(302)に基づき、燃料噴射弁(108)の電流制御が行われる。   The pulse signal (301) is turned ON from the desired injection timing (T304) calculated by the ECM, and the current control of the fuel injection valve (108) is performed based on the drive current waveform (302) stored in the ECM in advance. Done.

図3の例における駆動電流波形(302)は、燃料噴射弁(108)の開弁を行う開弁ピーク電流(302a)、開弁保持を行う第1保持電流(302b)と第2保持電流(302c)などの複数の目標電流値から構成される。燃料噴射制御装置(101)は、予め設定された制御シーケンスに基づき、それぞれの目標電流値( 図3内では、302a、302b、302c )を切り替えることで、燃料噴射弁(108)を動作させ、パルス信号(301)がOFFとなるT308まで燃料噴射弁(108)に対し、駆動電流を印加し続ける。   The drive current waveform (302) in the example of FIG. 3 includes a valve opening peak current (302a) for opening the fuel injection valve (108), a first holding current (302b) for holding the valve open, and a second holding current ( 302c) and the like. The fuel injection control device (101) operates the fuel injection valve (108) by switching the respective target current values (302a, 302b, 302c in FIG. 3) based on a preset control sequence, The drive current is continuously applied to the fuel injection valve (108) until T308 when the pulse signal (301) is turned off.

次に、燃料噴射弁(108)の弁体挙動について説明する。パルス信号がONとなってから(T304)、開弁ピーク電流(302a)に至るまで、前記高電圧が燃料噴射弁(108)に印加される。燃料噴射弁固有の電気的特性に基づく、残留磁場が所定量となった時点(図3内では、T305)から、弁体は開弁を開始する。   Next, the valve body behavior of the fuel injection valve (108) will be described. The high voltage is applied to the fuel injection valve (108) from when the pulse signal is turned ON (T304) until the valve opening peak current (302a) is reached. The valve element starts to open from the point in time (T305 in FIG. 3) when the residual magnetic field becomes a predetermined amount based on the electrical characteristics unique to the fuel injection valve.

その後も開弁ピーク電流(302aに至るまでの電流挙動)による開弁力が持続することで、弁体は、開弁動作を継続し、弁体が開弁側のストッパ位置に到達する(T306)。その際、余剰な開弁力により、弁体はバウンシング動作を暫く発生させ(期間310)、安定した開弁状態へ移行する(T307)。   After that, the valve opening force due to the valve opening peak current (current behavior up to 302a) continues, so that the valve body continues the valve opening operation, and the valve body reaches the stopper position on the valve opening side (T306). ). At that time, due to the excessive valve opening force, the valve element generates a bouncing operation for a while (period 310) and shifts to a stable valve opening state (T307).

その後、パルス信号がOFFとなる時点(T308)まで完全に弁体が開いた状態を持続し、その後、燃料噴射弁(108)の残留磁場が低下し、閉弁動作を経て、完全に弁体が閉弁する(T309)。   After that, the valve body remains fully open until the pulse signal is turned off (T308). After that, the residual magnetic field of the fuel injection valve (108) decreases and the valve body is completely closed. Closes (T309).

この挙動において、弁体が完全に開いた状態を本発明の実施形態では、フルリフト状態と定義する。   In this behavior, a state in which the valve body is completely opened is defined as a full lift state in the embodiment of the present invention.

なお、前記開弁ピーク電流(302a)に達する前にパルス信号がOFFされた場合は、破線(304)で示したように電流が降下し、破線(305)で示したように放物線を描く弁挙動となる。この挙動を本発明の実施形態ではハーフリフト状態と定義する。   When the pulse signal is turned off before reaching the valve opening peak current (302a), the current drops as shown by the broken line (304), and the valve that draws a parabola as shown by the broken line (305). It becomes a behavior. This behavior is defined as a half lift state in the embodiment of the present invention.

ここで、燃料噴射弁駆動制御部(102)及び駆動IC(105)は、エンジンの運転状態(エンジン回転数、吸入空気量、空燃比など)に応じて燃料噴射弁(108)が全開に至る前に閉弁して燃料の噴射を完了するように燃料噴射弁駆動部(107a、107b)を制御するハーフリフト制御部として機能する。   Here, the fuel injection valve drive control unit (102) and the drive IC (105) allow the fuel injection valve (108) to be fully opened according to the operating state of the engine (engine speed, intake air amount, air-fuel ratio, etc.). It functions as a half lift control unit that controls the fuel injection valve drive unit (107a, 107b) so as to complete the fuel injection by closing the valve before.

次に図3の駆動電流(302)を用いた場合の噴射量特性について、図4を用いて説明する。   Next, the injection amount characteristic when the drive current (302) of FIG. 3 is used will be described with reference to FIG.

噴射量特性は、駆動電流波形(302)と、パルス信号(301)がONとなっている期間から決定されることを説明したが、このパルス信号(301)の長さを横軸とし、駆動時間毎の燃料噴射量を縦軸とした場合、401に示す特性となる。   It has been explained that the injection amount characteristic is determined from the drive current waveform (302) and the period in which the pulse signal (301) is ON. When the fuel injection amount for each hour is taken as the vertical axis, the characteristics shown in 401 are obtained.

これを詳しく述べると、弁体が開弁し始めた時点(T305)から、弁体がフルリフトに至る時点(T306)までの間(402)は、開弁ピーク電流(302a)の供給時間に基づき、弁体のリフト量が増加することで燃料噴射量が増加する。   To describe this in detail, the period from the time when the valve body starts to open (T305) to the time when the valve body reaches full lift (T306) (402) is based on the supply time of the valve opening peak current (302a). As the lift amount of the valve body increases, the fuel injection amount increases.

この期間では、弁体の開弁速度に応じて燃料噴射量の傾き(401a)が決定され、ピーク電流の電源電圧が高電圧(110)によることから、401aの傾きが急勾配で増加する特性となる。そのため、より精密なパルス信号(301)制御が必要となるが、この期間を本発明の実施形態では、第1のハーフリフト領域と定義する。   During this period, the slope of the fuel injection amount (401a) is determined according to the valve opening speed, and the power supply voltage of the peak current depends on the high voltage (110). It becomes. Therefore, more precise pulse signal (301) control is required, but this period is defined as the first half lift region in the embodiment of the present invention.

ただし、以上に説明した第1の駆動電流波形制御方法による第1のハーフリフト領域は、フルリフト領域の流量特性との間に、前述したバウンシング(310の期間)による流量特性が安定しない領域(403)が存在する。そのため、ハーフリフト(402)からフルリフト(404)へのつながりで燃料制御しにくいという難点がある。   However, the first half lift region according to the first drive current waveform control method described above is a region where the flow rate characteristic due to the bouncing (the period of 310) is not stable (403) between the flow rate characteristic of the full lift region. ) Exists. Therefore, there is a difficulty that it is difficult to control the fuel due to the connection from the half lift (402) to the full lift (404).

そこで、ハーフリフトからフルリフトへのつながりにおいて、パルス信号による制御性が向上する第2のハーフリフト領域を有する第2の駆動電流波形制御方法も採用しており、次にこの制御について説明する。   Therefore, a second drive current waveform control method having a second half lift region in which the controllability by the pulse signal is improved in the connection from the half lift to the full lift is also described. Next, this control will be described.

図5は、図1に示す燃料噴射弁(108)に印加される電流の第2の駆動波形を示す図である。   FIG. 5 is a diagram showing a second drive waveform of the current applied to the fuel injection valve (108) shown in FIG.

まず、駆動電流波形は、燃料噴射弁(108)内に備わる弁体の開弁動作に必要な磁力を発生させるピーク電流供給期間(T501-T502)を備える。この期間は、パルス信号(501)がONとし(T501)、駆動電流(502)は開弁ピーク電流に達するまで、もしくは、所定の期間に達する(T502)までのいずれかが成立するまでとなり、図3で示した開弁ピーク電流と同様に高電圧(110)により燃料噴射弁(108)を駆動する。   First, the drive current waveform includes a peak current supply period (T501-T502) for generating a magnetic force necessary for the valve opening operation of the valve body provided in the fuel injection valve (108). During this period, the pulse signal (501) is turned on (T501), and the drive current (502) reaches either the valve opening peak current or until a predetermined period (T502) is established, The fuel injection valve (108) is driven by the high voltage (110) in the same manner as the valve opening peak current shown in FIG.

またこのピーク電流供給期間(T501-T502)は、燃料噴射弁(108)が使用される最高燃圧下においても、確実に開弁できる電流以上、もしくはこれに該当する期間(T501-T502)以上であることが必要となる。   In addition, this peak current supply period (T501-T502) is longer than the current that can be surely opened even under the maximum fuel pressure in which the fuel injection valve (108) is used, or more than the corresponding period (T501-T502). It is necessary to be.

ピーク電流供給期間が完了する条件が成立した後、駆動電流波形は、ピーク電流より小さい電流を燃料噴射弁(108)へ所定の期間通電するリフト量調整期間(T503-T505)を備え、この長さに応じて弁体のリフト量を制御することを特徴とする。   After the conditions for completing the peak current supply period are satisfied, the drive current waveform has a lift amount adjustment period (T503-T505) in which a current smaller than the peak current is supplied to the fuel injection valve (108) for a predetermined period. The lift amount of the valve body is controlled according to the height.

また、ピーク電流供給期間(T501-T502)後、リフト量調整期間(T503-T506)に移行する前に、駆動電流波形は、ピーク電流を速やかに低下させる電流遮断期間(T502-T503)を備えることを特徴としている。これにより、ピーク電流供給期間に生じた過剰な開弁力を減少させることで、前述した弁体のバウンシングをなくし、且つ、リフト量調整(ハーフリフト)期間を実現できることで、スムースにフルリフト状態へ移行することが可能となっている。   In addition, after the peak current supply period (T501-T502) and before the shift to the lift amount adjustment period (T503-T506), the drive current waveform includes a current cutoff period (T502-T503) that quickly decreases the peak current. It is characterized by that. This reduces the excessive valve opening force generated during the peak current supply period, eliminates the above-described bouncing of the valve body, and realizes the lift amount adjustment (half lift) period, thereby smoothly moving to the full lift state. It is possible to migrate.

ここで、燃料噴射弁駆動制御部(102)及び駆動IC(105)は、燃料噴射弁(108)に印加する電圧を高電圧(110)へ切り替えて燃料噴射弁(108)に流れる電流をオンとした後、燃料噴射弁(108)に流れる電流を0とし、次に燃料噴射弁(108)に印加する電圧をバッテリ電圧(109)に切り替えて燃料噴射弁(108)に流れる電流をオン/オフするように燃料噴射弁駆動部(107a、107b)を制御する。   Here, the fuel injection valve drive control unit (102) and the drive IC (105) switch the voltage applied to the fuel injection valve (108) to the high voltage (110) and turn on the current flowing through the fuel injection valve (108). After that, the current flowing through the fuel injection valve (108) is set to 0, the voltage applied to the fuel injection valve (108) is then switched to the battery voltage (109), and the current flowing through the fuel injection valve (108) is turned on / off. The fuel injection valve drive unit (107a, 107b) is controlled to turn off.

次に、図5の駆動電流(502) を用いた場合の噴射量特性について、図6を用いて説明する。   Next, the injection amount characteristic when the drive current (502) in FIG. 5 is used will be described with reference to FIG.

弁体が開弁動作を開始した時点(T601)から、噴射量特性(601)は、ピーク電流に達した時点(T604)まで上昇し、電流遮断期間(T604-T602)へ移行する。電流遮断期間では、どこでパルス信号をOFFとしても、駆動電流は変わらず、弁挙動も同じ軌跡を描く。   From the time (T601) when the valve body starts the valve opening operation, the injection amount characteristic (601) rises to the time (T604) when the peak current is reached, and shifts to the current cutoff period (T604-T602). In the current interruption period, the drive current does not change and the valve behavior follows the same locus no matter where the pulse signal is turned off.

そのため、噴射量特性(601)は、電流遮断期間(T604-T602)が完了する時点(T602)までフラットな特性となり、その後、リフト量調整期間(603)へ移行して開弁保持電流供給が行われることで、噴射量特性は再び上昇を開始する。このリフト量調整期間で実現される領域を、本発明の実施形態では第2のハーフリフト領域と定義する。   Therefore, the injection amount characteristic (601) becomes a flat characteristic until the time point (T602) when the current interruption period (T604-T602) is completed, and thereafter, the flow proceeds to the lift amount adjustment period (603) and the valve-opening holding current supply is performed. As a result, the injection amount characteristic starts to rise again. In the embodiment of the present invention, the region realized in this lift amount adjustment period is defined as the second half lift region.

図5の弁挙動にて説明した通り、第2の駆動電流波形制御方法では、ハーフリフトとなる期間(603)と、フルリフトとなる期間(604)の間で、噴射量特性の傾きに大きな差は生じることはない。   As explained in the valve behavior of FIG. 5, in the second drive current waveform control method, there is a large difference in the gradient of the injection amount characteristic between the half lift period (603) and the full lift period (604). Will not occur.

以上、本発明の実施形態における燃料噴射装置と燃料噴射弁駆動方法、特にハーフリフト制御手法について説明したが、燃料噴射弁をハーフリフトで制御可能な噴射パルス領域は、フルリフト制御領域に対して非常に狭い範囲となることがわかる。   As described above, the fuel injection device and the fuel injection valve driving method according to the embodiment of the present invention, particularly, the half lift control method has been described. However, the injection pulse region in which the fuel injection valve can be controlled by the half lift is extremely different from the full lift control region. It turns out that it becomes a narrow range.

一方、内燃機関の筒内混合気形成のため、1サイクル当たりの要求噴射量(パルス幅)を複数段に分割して噴射する多段噴射の場合など、分割された各々の噴射の少なくとも一つについて、ハーフリフト領域での燃料噴射(量)が必要となることがある。   On the other hand, with respect to at least one of the divided injections, such as in the case of multi-stage injection in which the required injection amount (pulse width) per cycle is divided into a plurality of stages to form an in-cylinder mixture of the internal combustion engine In some cases, fuel injection (amount) in the half lift region may be required.

このとき、内燃機関の運転状態、すなわち回転数、吸入空気量、空燃比などの時々刻々と変化する情報に応じてハーフリフト領域の噴射パルス幅は変動する。しかし、この変動範囲で運転されるよう、多段噴射運転許可条件が決定されるため、要求のハーフリフト領域から意図せずに逸脱することはない。   At this time, the injection pulse width in the half lift region varies depending on the operating state of the internal combustion engine, that is, information that changes every moment, such as the rotational speed, the intake air amount, and the air-fuel ratio. However, since the multi-stage injection operation permission condition is determined so as to operate in this fluctuation range, the required half lift region does not deviate unintentionally.

ところが、内燃機関が運転される条件によっては、燃料噴射弁より噴射される燃料の温度が変化する。例えば、内燃機関が冷機状態から始動して暖機状態に至るまでなど、空気量の変化などに比較すると緩慢ではあるが徐々に燃料の温度が変化する。   However, depending on the conditions under which the internal combustion engine is operated, the temperature of the fuel injected from the fuel injection valve changes. For example, although the internal combustion engine starts from a cold state and reaches a warm-up state, the temperature of the fuel gradually changes although it is slow compared with a change in the amount of air.

そのため、噴射される燃料の温度によって燃料の粘性が変化し、燃料噴射弁の弁体の挙動に影響し、同じ噴射パルス幅でも噴射量が変化してしまう。   Therefore, the viscosity of the fuel changes depending on the temperature of the injected fuel, affects the behavior of the valve body of the fuel injection valve, and the injection amount changes even with the same injection pulse width.

図7A〜7Cに燃料の温度と、燃料の粘性及び噴射量の相関を示す。図7Aは、燃料の温度と燃料の粘性の相関図である。図7Bは、燃料の温度と燃料噴射量の変化の相関図である。図7Cは、噴射パルス信号と燃料噴射弁の挙動の相関図である。   7A to 7C show the correlation between the fuel temperature, the fuel viscosity, and the injection amount. FIG. 7A is a correlation diagram between fuel temperature and fuel viscosity. FIG. 7B is a correlation diagram between changes in fuel temperature and fuel injection amount. FIG. 7C is a correlation diagram between the injection pulse signal and the behavior of the fuel injection valve.

図7Aに示すように、噴射される燃料の温度が低いほど燃料の粘性は大きくなり、燃料噴射弁の弁体移動速度が抑制される傾向となる。そのため、図7Cに示すように、特に閉弁の時期が遅れ、その結果、噴射量が増加することがわかっている。すなわち、図7Bに示すように、燃料の温度が低いほど、燃料噴射量変化が大きくなる。   As shown in FIG. 7A, the lower the temperature of the injected fuel, the higher the viscosity of the fuel, and the tendency of the valve body moving speed of the fuel injection valve to be suppressed. Therefore, as shown in FIG. 7C, it is known that the valve closing timing is particularly delayed, and as a result, the injection amount increases. That is, as shown in FIG. 7B, the lower the fuel temperature, the larger the fuel injection amount change.

更に、弁体の閉弁遅れ時間はパルス幅に依存しないから、微小噴射量であるハーフリフト制御時の噴射量変化は、フルリフト時に比較して大きくなってしまう。   Furthermore, since the valve closing delay time of the valve body does not depend on the pulse width, the change in the injection amount during the half lift control, which is a minute injection amount, becomes larger than that during the full lift.

フルリフト領域での噴射であれば、噴射パルス幅を補正する方法を採るのが一般的であるが、前述したようにハーフリフト可能なパルス幅の範囲は狭く、且つパルス幅による補正量の要求も大きくなる。そのため、パルス幅による補正ではハーフリフト領域から逸脱し、要求される微小な噴射量が得られない可能性が非常に高くなる。   For injection in the full lift region, the method of correcting the injection pulse width is generally used. However, as described above, the range of the pulse width that can be half-lifted is narrow, and a correction amount request by the pulse width is also required. growing. For this reason, the correction by the pulse width deviates from the half lift region, and the possibility that the required minute injection amount cannot be obtained becomes very high.

このような問題を解決するために、ハーフリフト制御時は、燃料の粘性と相関のある燃料温度、更には、実際に噴射する燃料の温度に影響を与える内燃機関の温度を代表する冷却水温度と潤滑油温度に基づいて設定された補正値により、噴射パルス幅ではなく、電流波形を補正することで燃料の粘性によって変化する噴射量を安定させる。   In order to solve such a problem, at the time of half lift control, the fuel temperature correlated with the viscosity of the fuel, and further, the cooling water temperature representative of the temperature of the internal combustion engine that affects the temperature of the fuel to be actually injected. By correcting the current waveform, not the injection pulse width, with the correction value set based on the lubricating oil temperature, the injection amount that changes depending on the viscosity of the fuel is stabilized.

図8と図9に本発明の電流波形補正動作概要を示す。図8は、図3に示す第1の駆動波形を補正する動作を説明するための図である。図9は、図5に示す第2の駆動波形を補正する動作を説明するための図である。   8 and 9 show an outline of the current waveform correction operation of the present invention. FIG. 8 is a diagram for explaining an operation for correcting the first drive waveform shown in FIG. FIG. 9 is a diagram for explaining an operation of correcting the second drive waveform shown in FIG.

図8では、前述した第1のハーフリフト領域の場合の補正動作を示しており、電流波形を補正するにあたっては、フルリフト制御用ピーク電流値(Ipeak)のみを補正する方法としている。   FIG. 8 shows the correction operation in the case of the first half-lift region described above. In correcting the current waveform, only the peak current value (Ipeak) for full lift control is corrected.

電流波形を決定するパラメータは、図3を用いて前述したとおり、ピーク電流、第1の保持電流、第2の保持電流であるが、第1及び第2の保持電流はフルリフト制御状態のみで有効である。その結果、第1のハーフリフトの弁リフト量を可変しうるパラメータは、ピーク電流のみとなるからである。   The parameters for determining the current waveform are the peak current, the first holding current, and the second holding current as described above with reference to FIG. 3, but the first and second holding currents are effective only in the full lift control state. It is. As a result, the only parameter that can vary the valve lift amount of the first half lift is only the peak current.

図9では前述した第2のハーフリフト領域の場合の補正動作を示している。   FIG. 9 shows the correction operation in the case of the second half lift region described above.

ピーク電流供給期間(T501-T502)のハーフリフト領域、すなわち本発明の実施形態で定義した第1のハーフリフト領域と同様の弁挙動となる期間では、図8を用いて前述した内容と同様にピーク電流値(I peak)を補正対象とするか、または、電流遮断動作を開始するタイミング(T902)を補正対象とすることを選択可能としている。   In the half lift region of the peak current supply period (T501-T502), that is, the period in which the valve behavior is the same as that of the first half lift region defined in the embodiment of the present invention, the same as described above with reference to FIG. The peak current value (I peak) can be selected for correction, or the timing (T902) for starting the current interrupting operation can be selected for correction.

ただし、制御性の観点からは、電流遮断動作を開始するタイミング(T902)を補正対象とする方が望ましい。   However, from the viewpoint of controllability, it is desirable to set the timing (T902) for starting the current interrupting operation as a correction target.

しかしながら、第2の駆動電流波形制御の主旨から、リフト量調整期間(T903-T904)こそ主たるハーフリフト領域であるので、開弁保持電流(I hold)を主たる補正対象としている。   However, since the lift amount adjustment period (T903-T904) is the main half lift region from the main point of the second drive current waveform control, the valve opening holding current (I hold) is the main correction target.

次に具体的な電流波形補正方法について説明する。   Next, a specific current waveform correction method will be described.

まず、図1の燃料噴射弁駆動波形指令ブロック(102b)には、基準燃料温度で要求されるピーク電流指令値が予め設定されている。   First, in the fuel injection valve drive waveform command block (102b) in FIG. 1, a peak current command value required at the reference fuel temperature is preset.

更に、燃料噴射弁駆動波形指令ブロック(102b)には、燃料温度、内燃機関の冷却水温及び潤滑油温が入力されており、これらの温度のうち燃料温度に応じて基準燃料温度で得られる噴射量と同等とするために必要な補正係数が、基準値に乗じられてピーク電流値が補正されるようになっている。   Further, the fuel injection valve drive waveform command block (102b) is inputted with the fuel temperature, the cooling water temperature of the internal combustion engine, and the lubricating oil temperature, and the injection obtained at the reference fuel temperature according to the fuel temperature among these temperatures. The peak current value is corrected by multiplying the reference value by a correction coefficient necessary to make it equal to the amount.

ここで、燃料温度については、弁体動作に影響を及ぼす噴射弁噴口部内の温度を参照すべきである。ところが燃料温度センサなどによる温度検知を行う場合、センサの取付けレイアウト制約などから、噴口部内の温度計測は困難である。そのため、噴射弁上流の、例えば蓄圧部(コモンレール)内の温度を参照せざるを得ず、内燃機関から受熱の影響で変化する噴口部内の温度は正確に検知しえない。   Here, regarding the fuel temperature, the temperature in the injection nozzle orifice that affects the valve body operation should be referred to. However, when temperature detection is performed by a fuel temperature sensor or the like, it is difficult to measure the temperature in the nozzle part due to restrictions on the mounting layout of the sensor. Therefore, for example, the temperature inside the pressure accumulating portion (common rail) upstream of the injection valve must be referred to, and the temperature inside the nozzle portion that changes due to the influence of heat received from the internal combustion engine cannot be detected accurately.

そこで、パラメータ入力ブロック(102c)は、内燃機関の温度を代表する冷却水温や潤滑油温を燃料噴射弁駆動波形指令ブロック(102b)に入力しており、これらの温度に応じた燃料温度補正や電流補正値の補正を実施することで、より正確な補正を可能にしている。   Therefore, the parameter input block (102c) inputs the coolant temperature and the lubricating oil temperature, which are representative of the temperature of the internal combustion engine, to the fuel injection valve drive waveform command block (102b), and corrects the fuel temperature according to these temperatures. By correcting the current correction value, more accurate correction is possible.

また、コスト面から燃料温度センサが採用できない場合などは、噴口部温度に近い冷却水温や潤滑水温に応じて、燃料温度を推定するか、直接電流補正を実施すればよい。   In addition, when a fuel temperature sensor cannot be used from the viewpoint of cost, the fuel temperature may be estimated or direct current correction may be performed according to the coolant temperature or the lubricating water temperature close to the nozzle part temperature.

ここで、燃料噴射弁駆動波形指令ブロック(102b)は、燃料の粘度と相関のある温度(冷却水の温度、潤滑油の温度、燃料の温度など)が小さくなるにつれて、燃料の噴射量が小さくなるように燃料噴射弁(108)に印加される電流の波形を補正する電流波形補正部として機能する。   Here, the fuel injection valve drive waveform command block (102b) indicates that the fuel injection amount decreases as the temperature correlated with the fuel viscosity (cooling water temperature, lubricating oil temperature, fuel temperature, etc.) decreases. It functions as a current waveform correction unit that corrects the waveform of the current applied to the fuel injection valve (108).

詳細には、図9に示すように、燃料噴射弁駆動波形指令ブロック(102b)は、燃料の粘度と相関のある温度(冷却水の温度、潤滑油の温度、燃料の温度など)が小さくなるにつれて、ピーク電流値、ピーク電流到達時間、保持電流値のうち、少なくとも1つを小さくする。   More specifically, as shown in FIG. 9, the fuel injection valve drive waveform command block (102b) has a low temperature (cooling water temperature, lubricating oil temperature, fuel temperature, etc.) correlated with the viscosity of the fuel. Accordingly, at least one of the peak current value, the peak current arrival time, and the holding current value is reduced.

ここで、ピーク電流値は、高電圧(110)が燃料噴射弁(108)に印加される間に燃料噴射弁(108)に流れる電流の最大値である。ピーク電流到達時間は、高電圧(110)を印加してから燃料噴射弁(108)に流れる電流がピーク電流値に到達するまでの時間(期間)である。バッテリ電圧(109)をスイッチングすることにより燃料噴射弁(108)に流れる開弁を保持するための電流の値である。   Here, the peak current value is the maximum value of the current flowing through the fuel injection valve (108) while the high voltage (110) is applied to the fuel injection valve (108). The peak current arrival time is the time (period) from when the high voltage (110) is applied until the current flowing through the fuel injection valve (108) reaches the peak current value. This is the current value for maintaining the valve opening flowing in the fuel injection valve (108) by switching the battery voltage (109).

以上の補正動作の結果、図8及び図9のリフト量の模式図のように、燃料温度が基準値以上の場合でも以下の場合でも、基準値と同等の噴射量となるように制御される。   As a result of the above correction operation, as shown in the schematic diagram of the lift amount in FIGS. 8 and 9, the injection amount is controlled to be equal to the reference value regardless of whether the fuel temperature is equal to or higher than the reference value. .

なお、補正係数は、噴射弁の特性に応じて予め決定されていることが望ましく、更に開弁可能な最小ピーク電流、及び開弁保持可能な最小開弁保持電流を下回らないように設定されるべきである。   The correction coefficient is preferably determined in advance according to the characteristics of the injection valve, and is set so as not to fall below the minimum peak current that can be opened and the minimum opening holding current that can be held open. Should.

また、燃料噴射弁駆動波形指令ブロック(102b)には、噴射弁(108)にかかる燃料圧力情報も入力されており、燃料圧力に応じて変化する弁体の閉弁遅れを補償するようにしている。基準の燃料圧力に対し、燃料圧力が高いほど前述の温度に対応した電流補正値を小さい値となるように補正することで補償可能となっている。   The fuel injection valve drive waveform command block (102b) is also input with fuel pressure information applied to the injection valve (108) so as to compensate for the valve closing delay that changes according to the fuel pressure. Yes. Compensation is possible by correcting the current correction value corresponding to the aforementioned temperature to be a smaller value as the fuel pressure is higher than the reference fuel pressure.

換言すれば、燃料噴射弁駆動波形指令ブロック(102b)は、燃料噴射弁(108)にかかる燃料の圧力が小さくなるにつれて、ピーク電流値、ピーク電流到達時間、保持電流値のうち、少なくとも1つを小さくする。   In other words, the fuel injector drive waveform command block (102b) has at least one of a peak current value, a peak current arrival time, and a holding current value as the fuel pressure applied to the fuel injector (108) decreases. Make it smaller.

なお、本発明の実施形態による電流値補正制御の実行条件を、ハーフリフト領域に限って実施するようプログラムする。   Note that the execution condition of the current value correction control according to the embodiment of the present invention is programmed to be executed only in the half lift region.

すなわち、燃料噴射弁駆動制御部(102)は、ハーフリフト制御部が作動しているか否かを判定する判定部として機能する。燃料噴射弁駆動制御部(102)は、ハーフリフト制御部が作動していると判定された場合に限って、燃料噴射弁(108)に印加される電流の波形を補正する。   That is, the fuel injection valve drive control unit (102) functions as a determination unit that determines whether or not the half lift control unit is operating. The fuel injection valve drive control unit (102) corrects the waveform of the current applied to the fuel injection valve (108) only when it is determined that the half lift control unit is operating.

これにより、ハーフリフトで補正した電流値がフルリフト領域で使用されることなく、例えば、小さい値に補正された電流値でフルリフト領域に移行した場合の意図しない閉弁を防止することが可能となる。   Accordingly, the current value corrected by the half lift is not used in the full lift region, and for example, it is possible to prevent unintentional valve closing when the current value corrected to a small value is shifted to the full lift region. .

本実施形態によれば、燃料の粘性の変化によるハーフリフト時の噴射量のばらつきを抑制することができる。   According to the present embodiment, it is possible to suppress variations in the injection amount during half lift due to changes in the viscosity of the fuel.

以上、本発明の一実施形態について記述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行なうことができるものである。   Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various designs can be made without departing from the spirit of the present invention described in the claims. It can be changed.

例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。   For example, the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to one having all the configurations described. Further, a part of the configuration of an embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of an embodiment. In addition, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

上記実施形態では、燃料噴射弁駆動波形指令ブロック(102b)は、燃料の粘度と相関のある温度が小さくなるにつれて、燃料の噴射量が小さくなるように燃料噴射弁(108)に印加される電流の波形を補正している。しかし、測定又は推定した燃料の粘度が大きくなるにつれて、燃料の噴射量が小さくなるように燃料噴射弁(108)に印加される電流の波形を補正してもよい。   In the above embodiment, the fuel injection valve drive waveform command block (102b) is configured such that the current applied to the fuel injection valve (108) decreases so that the fuel injection amount decreases as the temperature correlated with the fuel viscosity decreases. The waveform is corrected. However, the waveform of the current applied to the fuel injection valve (108) may be corrected so that the fuel injection amount decreases as the measured or estimated fuel viscosity increases.

また、上記の各構成、機能、処理部等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、または、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。   Each of the above-described configurations, functions, processing units, and the like may be realized by hardware, for example, by designing a part or all of them with an integrated circuit. Each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by interpreting and executing a program that realizes each function by the processor. Information such as programs, tables, and files for realizing each function can be stored in a memory, a recording device such as a hard disk or SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, SD card, or DVD.

101 …燃料噴射制御装置
102 …燃料噴射弁駆動制御部
102a …燃料噴射弁パルス信号演算ブロック
102b …燃料噴射弁駆動波形指令ブロック
102c …補正用パラメータ入力
103 …電源ヒューズ
104 …電源リレー
105 …駆動IC
106 …高電圧生成部
107a …燃料噴射弁駆動部(Hi)
107b …燃料噴射弁駆動部(Lo)
108 …燃料噴射弁
109 …バッテリ電圧
110 …高電圧
101 ... Fuel injection control device
102 ... Fuel injection valve drive controller
102a ... Fuel injection valve pulse signal calculation block
102b ... Fuel injector drive waveform command block
102c… Correction parameter input
103… Power supply fuse
104… Power relay
105… Drive IC
106… High voltage generator
107a ... Fuel injection valve drive (Hi)
107b ... Fuel injection valve drive (Lo)
108 ... Fuel injection valve
109… Battery voltage
110… High voltage

Claims (4)

バッテリから供給される第1の電圧を昇圧し、前記第1の電圧より高い第2の電圧を生成する昇圧装置と、
燃料をエンジンの燃焼室に直接噴射するインジェクタに印加する電圧を前記第1の電圧又は前記第2の電圧に切り替え、前記インジェクタに流れる電流をオン/オフするスイッチと、
前記エンジンの運転状態に応じて前記インジェクタが全開に至る前に閉弁して前記燃料の噴射を完了するように前記スイッチを制御するハーフリフト制御部と、
前記燃料の粘度が大きくなるにつれて、前記燃料の噴射量が小さくなるように前記インジェクタに印加される電流の波形を補正する電流波形補正部と、を備え、
前記電流波形補正部は、
前記第2の電圧が前記インジェクタに印加される間に前記インジェクタに流れる電流の最大値を示すピーク電流値、前記第2の電圧を印加してから前記インジェクタに流れる電流が前記ピーク電流値に到達するまでの時間を示すピーク電流到達時間、前記第1の電圧をスイッチングすることにより前記インジェクタに流れる開弁を保持するための電流の値を示す保持電流値のうち、少なくとも1つを小さくする燃料噴射制御装置であって、
前記ハーフリフト制御部が作動しているか否かを判定する判定部をさらに備え、
前記電流波形補正部は、
前記ハーフリフト制御部が作動していると判定された場合に限って、前記インジェクタに印加される電流の波形を補正し、
前記ハーフリフト制御部は、
前記第2の電圧で前記インジェクタへ通電することにより開弁し、
前記インジェクタが全開する前に前記インジェクタへの通電を遮断し、弁挙動をハーフリフト状態とし、
前記インジェクタへの通電を遮断した後、前記第1の電圧で前記インジェクタへ通電する期間の長さによりハーフリフトのリフト量を調整する
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
A booster that boosts a first voltage supplied from a battery and generates a second voltage higher than the first voltage;
A switch that switches a voltage applied to an injector that directly injects fuel into a combustion chamber of the engine to the first voltage or the second voltage, and turns on / off a current flowing through the injector;
A half lift control unit that controls the switch so that the injector is closed before the injector is fully opened according to the operating state of the engine to complete the fuel injection;
A current waveform correction unit that corrects a waveform of a current applied to the injector so that an injection amount of the fuel decreases as the viscosity of the fuel increases;
The current waveform correction unit is
The peak current value indicating the maximum value of the current flowing through the injector while the second voltage is applied to the injector, and the current flowing through the injector after applying the second voltage reaches the peak current value A fuel that reduces at least one of a peak current arrival time indicating a time until completion and a holding current value indicating a current value for holding the valve opening flowing in the injector by switching the first voltage. An injection control device,
A determination unit for determining whether or not the half lift control unit is operating;
The current waveform correction unit is
Only when it is determined that the half lift control unit is operating, the waveform of the current applied to the injector is corrected ,
The half lift control unit
The valve is opened by energizing the injector with the second voltage,
Before the injector is fully opened, the power to the injector is cut off, and the valve behavior is set to a half lift state.
A fuel injection control device for an internal combustion engine , wherein the lift amount of a half lift is adjusted according to a length of a period during which the injector is energized with the first voltage after the energization to the injector is interrupted .
請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
前記電流波形補正部は、
前記燃料の粘度と相関のある温度が小さくなるにつれて、前記燃料の噴射量が小さくなるように前記インジェクタに印加される電流の波形を補正する
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
A fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 1,
The current waveform correction unit is
A fuel injection control device for an internal combustion engine, wherein a waveform of a current applied to the injector is corrected so that an injection amount of the fuel decreases as a temperature correlated with the viscosity of the fuel decreases.
請求項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
前記温度は、
冷却水の温度、潤滑油の温度、又は燃料の温度である
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
A fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 2 ,
The temperature is
A fuel injection control device for an internal combustion engine, characterized by being a temperature of cooling water, a temperature of lubricating oil, or a temperature of fuel.
請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
前記ハーフリフト制御部は、
前記インジェクタに印加する電圧を前記第2の電圧へ切り替えて前記インジェクタに流れる電流をオンとした後、前記インジェクタに流れる電流を0とし、次に前記インジェクタに印加する電圧を前記第1の電圧に切り替えて前記インジェクタに流れる電流をオン/オフするように前記スイッチを制御する
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
A fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 1,
The half lift control unit
After switching the voltage applied to the injector to the second voltage and turning on the current flowing through the injector, the current flowing through the injector is set to 0, and the voltage applied to the injector is then set to the first voltage. A fuel injection control device for an internal combustion engine, wherein the switch is controlled so as to switch on and off a current flowing through the injector.
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