JP7035466B2 - Fuel injection control device - 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.
車両等に搭載される内燃機関の各気筒に燃料を噴射供給する燃料噴射弁では、燃料噴射弁本体への通電時期及び通電時間を制御して弁体(ニードル)を開弁方向に駆動させることで燃料噴射時期及び燃料噴射量が制御される(例えば特許文献1参照)。この種の燃料噴射制御においては、燃料噴射弁の動作特性を検出し、その検出結果に基づいて算出された補正値を用いて上記制御を行うことで、要求噴射量と実際の噴射量との誤差が小さくなるという効果が期待できる。 In a fuel injection valve that injects and supplies fuel to each cylinder of an internal combustion engine mounted on a vehicle, etc., the valve body (needle) is driven in the valve opening direction by controlling the energization timing and energization time of the fuel injection valve body. The fuel injection timing and the fuel injection amount are controlled by (see, for example, Patent Document 1). In this type of fuel injection control, the operating characteristics of the fuel injection valve are detected, and the above control is performed using the correction value calculated based on the detection result, so that the required injection amount and the actual injection amount can be determined. The effect of reducing the error can be expected.
ここで、上述した燃料噴射においては、通電を終了して弁体を閉弁状態へ復帰させた後に、燃料噴射に係る動作の影響が残ることがある。この影響として、ソレノイドタイプの燃料噴射弁が採用された構成においては弁体の復帰後も磁束が残り磁束(残留磁束)が消えるまでにある程度の期間を要することが考えられる。 Here, in the above-mentioned fuel injection, the influence of the operation related to the fuel injection may remain after the energization is terminated and the valve body is returned to the closed state. As an effect of this, in the configuration in which the solenoid type fuel injection valve is adopted, it is considered that it takes a certain period of time for the magnetic flux to remain and the magnetic flux (residual magnetic flux) to disappear even after the valve body is restored.
このような影響下にて算出された補正値が用いられた場合には、要求噴射量と実際の噴射量との誤差を小さくするという上記効果が上手く発揮されなくなり、燃料噴射量の適正化を図る上で妨げになると懸念される。このように、燃焼状態の改善を図りつつ燃料噴射量の適正化を図る上で、燃料噴射制御には未だ改善の余地がある。 When the correction value calculated under such an influence is used, the above effect of reducing the error between the required injection amount and the actual injection amount cannot be exerted well, and the fuel injection amount can be optimized. There is concern that it will hinder the plan. As described above, there is still room for improvement in fuel injection control in order to optimize the fuel injection amount while improving the combustion state.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、適正なる燃料噴射制御を実施することができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and a main object thereof is to provide a fuel injection control device for an internal combustion engine capable of performing appropriate fuel injection control.
以下、上記課題を解決するための手段について記載する。 Hereinafter, means for solving the above problems will be described.
本発明の燃料噴射制御装置は、内燃機関において燃料を噴射する燃料噴射弁を備える燃料噴射システムに適用され、前記燃料噴射弁において駆動指令に対する通電電流の変化を通電特性として検出し、検出した通電特性に基づいて前記燃料噴射弁の通電制御に関する補正値を算出する燃料噴射制御装置であって、前記燃料噴射弁による燃料噴射に際し、先の燃料噴射から次の燃料噴射までの噴射間隔又はそれに相関する情報に基づいて、前記噴射間隔が所定時間よりも大きいか否かを判定する判定部と、前記判定部により前記噴射間隔が所定時間よりも大きいと判定される場合に、前記次の燃料噴射での前記補正値の算出を許可し、前記噴射間隔が所定時間よりも小さいと判定される場合に、前記次の燃料噴射での前記補正値の算出を禁止する補正値算出部と、を備えている。 The fuel injection control device of the present invention is applied to a fuel injection system including a fuel injection valve for injecting fuel in an internal combustion engine, and the change in energization current with respect to a drive command is detected as an energization characteristic in the fuel injection valve, and the detected energization is performed. It is a fuel injection control device that calculates a correction value for energization control of the fuel injection valve based on the characteristics, and is the injection interval from the previous fuel injection to the next fuel injection or its correlation when the fuel is injected by the fuel injection valve. Based on the information to be injected, the determination unit for determining whether or not the injection interval is larger than the predetermined time, and the next fuel injection when the determination unit determines that the injection interval is larger than the predetermined time. It is provided with a correction value calculation unit that permits the calculation of the correction value in the above and prohibits the calculation of the correction value in the next fuel injection when it is determined that the injection interval is smaller than a predetermined time. ing.
先の燃料噴射から次の燃料噴射までの噴射間隔が所定時間よりも大きいと判定される場合に、次の燃料噴射での補正値の算出を許可し、噴射間隔が所定時間よりも小さいと判定される場合に、次の燃料噴射での補正値の算出を禁止する構成とすれば、一方の噴射の影響が他方の噴射に及ぶ等して補正値の確からしさが低下することを抑制できる。これにより、要求噴射量と実際の噴射量とのずれを緩和し、燃料噴射量の適正化に寄与できる。 When it is determined that the injection interval from the previous fuel injection to the next fuel injection is larger than the predetermined time, the calculation of the correction value in the next fuel injection is permitted, and it is determined that the injection interval is smaller than the predetermined time. In this case, if the calculation of the correction value in the next fuel injection is prohibited, it is possible to prevent the accuracy of the correction value from being lowered due to the influence of one injection affecting the other injection. As a result, the deviation between the required injection amount and the actual injection amount can be alleviated, which can contribute to the optimization of the fuel injection amount.
以下、本発明の燃料噴射制御装置を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments in which the fuel injection control device of the present invention is embodied will be described with reference to the drawings.
<第1実施形態>
第1実施形態は、車両用のガソリンエンジンを制御する制御システムとして具体化している。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。
<First Embodiment>
The first embodiment is embodied as a control system for controlling a gasoline engine for a vehicle. First, a schematic configuration of an engine control system will be described with reference to FIG.
筒内噴射式の多気筒内燃機関であるエンジン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。
An
スロットルバルブ16の下流側にはサージタンク18が設けられ、このサージタンク18に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ19が設けられている。サージタンク18には、エンジン11の各気筒21に空気を導入する吸気マニホールド20が接続され、エンジン11の各気筒21には、それぞれ筒内に燃料を直接噴射する電磁式の燃料噴射弁30が取り付けられている。エンジン11のシリンダヘッドには、気筒21ごとに点火プラグ22が取り付けられており、各気筒21の点火プラグ22の火花放電によって筒内の混合気に着火される。
A
エンジン11の排気管23には、排出ガスに基づいて混合気の空燃比又はリッチ/リーン等を検出する排出ガスセンサ24(空燃比センサ、酸素センサ等)が設けられ、この排出ガスセンサ24の下流側に、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒25が設けられている。
The
エンジン11のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ26や、ノッキングを検出するノックセンサ27が取り付けられている。クランク軸28の外周側には、クランク軸28が所定クランク角回転するごとにパルス信号を出力するクランク角センサ29が取り付けられ、このクランク角センサ29のクランク角信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
A cooling
これら各種センサの出力はECU40に入力される。ECU40は、マイクロコンピュータを主体として構成された電子制御ユニットであり、各種センサの検出信号を用いてエンジン11の各種制御を実施する。ECU40は、エンジン運転状態に応じた燃料噴射量を算出して燃料噴射弁30の燃料噴射を制御するとともに、点火プラグ22の点火時期を制御する。これら点火プラグ22や燃料噴射弁30には車載のバッテリ51から電力が供給される。
The outputs of these various sensors are input to the
ECU40は、エンジン制御用のマイコン41(エンジン11の制御用のマイクロコンピュータ)や、データバックアップ用のメモリ42、インジェクタ駆動用の電子駆動装置(EDU:Electronic Driving Unit)43等から構成されている。マイコン41は、エンジン運転状態(例えばエンジン回転速度やエンジン負荷等)に応じて要求噴射量を算出するとともに、この要求噴射量に基づき算出される噴射時間から噴射パルスを生成し、EDU43に出力する。EDU43では、噴射パルスに応じて燃料噴射弁30を開弁駆動して、要求噴射量分の燃料を噴射させる。マイコン41が「燃料噴射制御装置」に相当する。メモリ42は、IGスイッチのオフ後にも記憶内容を保持することが可能なバックアップRAMやEEPROM等の記憶部である。
The ECU 40 is composed of a
EDU43には、駆動IC45、低圧電源部46、高圧電源部47、電圧切替回路48、電流検出回路49が設けられている。電圧切替回路48は、各気筒21の燃料噴射弁30に印加される駆動用電圧を高電圧V2と低電圧V1とで切り替える回路であり、具体的には、図示しないスイッチング素子のオンオフにより、低圧電源部46と高圧電源部47とのいずれかから燃料噴射弁30のコイルに対して駆動電流を供給させるものとなっている。低圧電源部46は、バッテリ51のバッテリ電圧(低電圧V1)を燃料噴射弁30に印加する低電圧出力回路を有している。高圧電源部47は、バッテリ電圧を所定の高電圧(例えば40V~70V)となるように昇圧した高電圧V2(昇圧電圧)を燃料噴射弁30に印加する高電圧出力回路(昇圧回路)を有してなり、それら高電圧出力回路は燃料噴射弁30毎に設けられている。
The EDU 43 is provided with a
噴射パルスにより燃料噴射弁30が開弁駆動される際には、燃料噴射弁30に対して低電圧V1と高電圧V2とが時系列で切り替えられて印加されるようになっている。この場合、開弁初期には高電圧V2が印加されることで燃料噴射弁30の開弁応答性が確保され、それに引き続いて低電圧V1が印加されることで燃料噴射弁30の開弁状態が保持される。
When the
電流検出回路49は、燃料噴射弁30の開弁駆動時における通電電流を検出するものであり、その検出結果は駆動IC45に逐次出力される。電流検出回路49は周知構成であればよく、例えばシャント抵抗と比較器とを有するものとなっている。
The current detection circuit 49 detects the energization current when the
ここで、図2を参照して燃料噴射弁30について説明する。燃料噴射弁30は、通電により電磁力を生じさせるコイル31と、その電磁力によってプランジャ32(可動コア)と一体的に駆動されるニードル33(弁体)と、プランジャ32を閉弁方向へ付勢するバネ部材34、ニードル33等を収容するボディ35とを有してなる。ボディ35は磁性体であり、燃料噴射弁30における磁気回路を構成している。
Here, the
噴射パルスの立ち上がりに伴いコイル31の通電が開始されると、プランジャ32及びニードル33がバネ部材34の付勢力に抗して開弁位置に移動する。これにより、ボディ35の噴孔36からニードル33が離間して燃料噴射弁30が開弁状態となり、燃料噴射が行われる。噴射パルスの立ち下がりに伴いコイル31の通電が停止されると、バネ部材34の付勢力によりプランジャ32及びニードル33が閉弁位置に戻ることで燃料噴射弁30が閉弁状態となり、燃料噴射が停止される。以下の説明では、プランジャ32がストッパに当たってそれ以上の開弁方向への移動が制限される位置を、ニードル33の「フルリフト位置」と称する。
When the energization of the
なお、ボディ35には、ニードル33を収容する収容室37と、内部の燃料圧力の変化に応じて開弁方向及び閉弁方向に摺動するコマンドピストンを収容する圧力制御室38とが設けられている。コマンドピストンを介してプランジャ32に燃料圧力を作用させることによりニードル33を閉弁方向へ付勢している。このように、燃料圧力を利用してニードル33を閉弁位置に付勢する構成においては、燃料圧力(燃圧)が高くなるほど燃料噴射時の開弁応答性が低下する。要求噴射量に対する噴射パルスを決定する際には、燃圧に応じて噴射パルスが調整される。
The
次に、図3を参照し、駆動IC45及び電圧切替回路48により噴射パルスに基づき実施される燃料噴射弁30の駆動動作を説明する。
Next, with reference to FIG. 3, the driving operation of the
時刻ta1では、噴射パルスの立ち上がりに伴い高電圧V2が燃料噴射弁30に印加される。時刻ta2において、駆動電流が、あらかじめ定めた目標ピーク値Ipに到達すると、高電圧V2の印加が停止される。このとき、駆動電流が目標ピーク値Ipに到達するタイミング又はその前後のタイミングにおいてニードルリフトが開始され、そのニードルリフトに伴い燃料噴射が開始される。駆動電流が目標ピーク値Ipに到達したか否かの判定は、電流検出回路49により検出された検出電流に基づいて実施される。つまり、昇圧期間(ta1~ta2)では、駆動IC45において検出電流がIp以上になったか否かが判定され、検出電流≧目標ピーク値Ipになった時点で、電圧切替回路48により印加電圧の切替(V2印加停止)が実施される。
At time ta1, a high voltage V2 is applied to the
時刻ta3では、バッテリ電圧である低電圧V1が燃料噴射弁30に印加される。これにより、ニードル33がフルリフト位置に到達した後においてそのフルリフト状態が維持され、燃料噴射が継続されることとなる。その後、時刻ta5で噴射パルスがオフになると、燃料噴射弁30への電圧印加が停止され、駆動電流がゼロになる。そして、燃料噴射弁30のコイル通電の停止に伴いニードルリフトが終了され、それに合わせて燃料噴射が停止される。
At time ta3, the low voltage V1, which is the battery voltage, is applied to the
ここで、燃料噴射弁30の動きについては個体差、経時劣化、温度等の影響を受ける。このような影響によって実際の噴射量が要求噴射量からずれることは、燃料噴射量の適正化を図る上で妨げになる。そこで、本実施形態においては、燃料噴射弁30への駆動指令に対する通電電流の変化である通電特性に基づいて補正値を算出し、その補正値を用いて噴射パルスの幅を増減させることにより、燃料噴射量の過不足を軽減している。具体的には、図4の例に示すように、燃料噴射弁30の駆動電流が、実線で示す目標波形に対して2点鎖線で示す実波形に変化している場合、その両者を比較すると、高電圧印加時(すなわち通電開始時)の電流立ち上がり区間での傾きや、電流立ち上がり区間での電流積算値、所定電流(例えばピーク電流)に到達するまでの時間、所定時間経過時における駆動電流の大きさがそれぞれ互いに相違する。かかる場合、予め定めた標準波形である目標波形との差を解消すべく、上述した電流の傾きや電流積算値、所定電流の到達時間等をパラメータとして補正値が設定される。例えば、噴射量が不足する場合には噴射パルスの出力時間が延長され、噴射量が過剰となる場合には噴射パルスの出力時間が短縮されるようにして補正値が設定される。
Here, the movement of the
電磁駆動式の燃料噴射弁30においては、通電に伴って磁束が発生する。この磁束は、電流値の上昇に伴って増大し、電流値に対応した値に収束する(例えば時刻ta4~ta5参照)。このようにして発生した磁束は、通電終了後も直ちに消失することはなくコイル31など燃料噴射弁30内の磁性材料部分に残った状態となり、時間の経過に伴って徐々に減少する。そして、ニードル33が閉弁位置に復帰した時刻ta6の後の時刻ta7にて消失する。以下の説明では、通電終了後に残留する磁束を残留磁束と称する。
In the electromagnetically driven
先の噴射が終了してから次の噴射が開始されるまでの時間が残留磁束の消失に必要な所要時間(数msec~数十msec)以下である場合には残留磁束の影響が次の噴射に及び、この所要時間を超える場合には残留磁束の影響が次の噴射に及ぶことが回避される。例えば、低回転となっている場合には噴射間のインターバル時間が長くなるため上記残留磁束の影響は回避されやすく、高回転となっている場合には噴射間のインターバル時間が短くなるため残留磁束の影響が次の噴射に及びやすくなる。 If the time from the end of the previous injection to the start of the next injection is less than the time required for the disappearance of the residual magnetic flux (several msec to several tens of msec), the effect of the residual magnetic flux is the next injection. If the required time is exceeded, the influence of the residual magnetic flux is prevented from extending to the next injection. For example, when the rotation speed is low, the interval time between injections becomes long, so that the influence of the residual magnetic flux can be easily avoided, and when the rotation speed is high, the interval time between injections becomes short, so that the residual magnetic flux The effect of is more likely to extend to the next injection.
また、本実施形態においては、1燃焼サイクル内で燃料を複数回噴射する多段噴射が可能となっており、低負荷且つ低回転の場合(例えばアイドリング時)は単発噴射が実行されるのに対して、それ以外(例えば高負荷時や加速過渡時)には多段噴射が実行される構成となっている。多段噴射における前段の噴射(以下、前段噴射という)と後段の噴射(以下、後段噴射という)のインターバル時間は、所定の範囲で可変となっておりエンジン回転速度等に応じて設定される。ここで、インターバル時間が上記所要時間よりも短い場合には、残留磁束の影響が後段噴射に及ぶこととなる。 Further, in the present embodiment, multi-stage injection in which fuel is injected a plurality of times in one combustion cycle is possible, and single-shot injection is executed in the case of low load and low rotation speed (for example, when idling). In other cases (for example, when the load is high or when acceleration is transient), multi-stage injection is executed. The interval time between the pre-stage injection (hereinafter referred to as the pre-stage injection) and the post-stage injection (hereinafter referred to as the post-stage injection) in the multi-stage injection is variable within a predetermined range and is set according to the engine rotation speed and the like. Here, if the interval time is shorter than the required time, the influence of the residual magnetic flux will affect the subsequent injection.
以下、図5を参照して多段噴射時の残留磁束の影響について説明する。図5では、多段噴射における前段噴射及び後段噴射を例示しており、説明の便宜上、残留磁束の影響がない場合の電流、磁束、ニードル33の位置の変化を2点鎖線によって併記している。
Hereinafter, the influence of the residual magnetic flux at the time of multi-stage injection will be described with reference to FIG. FIG. 5 exemplifies the pre-stage injection and the post-stage injection in the multi-stage injection, and for convenience of explanation, the changes in the current, the magnetic flux, and the position of the
時刻tb1にて前段噴射用の通電が開始されると駆動電流の上昇に伴って磁束が増加する。高電圧V2の印加終了(tb2参照)及び低電圧V1への切り替えにより駆動電流が減少すると、それに応じて磁束も減少し、低電圧V1時の駆動電流に対応した値に収束する(時刻tb4)。通電が終了した時刻tb5では、ニードル33がフルリフト位置から閉弁位置へ向けた移動を開始する。これに併せて残留磁束も徐々に減少することとなる。
When energization for the previous stage injection is started at time tb1, the magnetic flux increases as the drive current increases. When the drive current decreases due to the end of application of the high voltage V2 (see tb2) and switching to the low voltage V1, the magnetic flux also decreases accordingly and converges to the value corresponding to the drive current at the low voltage V1 (time tb4). .. At the time tb5 when the energization is completed, the
ニードル33の閉弁位置への復帰が完了し且つ磁束が残留している時刻tb6にて後段噴射用の通電が開始されると、残留磁束の影響を受けて電流値が速やかに上昇し、ニードル33の開弁方向への動きが後押しされる。このように、残留磁束がない場合と比較して噴射弁の応答性が高くなることで、ニードル33がフルリフト位置に到達するまでの時間が短くなる(時刻tb6~tb8参照)。この結果、同じパルス幅で比較した場合に、残留磁束がない場合と比べてニードル33がフルリフト位置に保持される時間が長くなり、実際の燃料噴射量が要求噴射量を上回ることとなる。
When the return of the
既に説明したように、残留磁束は通電終了直後が最も多く、時間の経過とともに減少する。このため、前後の噴射のインターバルが小さいほどその影響が顕著になり、実際の燃料噴射量と要求噴射量とのずれも大きくなる。 As already explained, the residual magnetic flux is most abundant immediately after the end of energization, and decreases with the passage of time. Therefore, the smaller the interval between the front and rear injections, the more remarkable the effect, and the larger the deviation between the actual fuel injection amount and the required injection amount.
ここで、上述した補正値(燃料噴射弁30の通電特性に基づき算出した補正値)については、過去の累積データから平均等を求めることにより、その確からしさの向上が期待できる。ただし、電流波形の傾きについては残留磁束の影響によって変化する。このため、残留磁束の影響を受けた電流波形に基づいて補正値の算出が行われることは、補正値の確からしさを低下させて燃料噴射量の適正化の妨げる要因になると懸念される。そこで、本実施形態においては、燃料噴射弁30の通電特性に基づいて、補正値を学習値として算出することとし、その学習値の算出に際して残留磁束の影響を配慮して、学習実施の可否を切り替えることを特徴の1つとしている。本実施形態では、先の燃料噴射による残留磁束の影響を把握すべく、先の燃料噴射の終了から次の燃料噴射の開始までの噴射間隔を、インターバル時間として取得することとしている。
Here, the above-mentioned correction value (correction value calculated based on the energization characteristic of the fuel injection valve 30) can be expected to be improved in certainty by obtaining an average or the like from the accumulated data in the past. However, the slope of the current waveform changes due to the influence of the residual magnetic flux. Therefore, it is feared that the calculation of the correction value based on the current waveform affected by the residual magnetic flux may reduce the certainty of the correction value and hinder the optimization of the fuel injection amount. Therefore, in the present embodiment, the correction value is calculated as a learning value based on the energization characteristic of the
学習処理として具体的には、マイコン41は、燃料噴射弁30の通電特性として、噴射パルスのオンに伴う高電圧の印加開始後において駆動電流がピーク値(又はその前後の所定値)に到達するまでの期間で、駆動電流を逐次積算して電流積算値を算出し、その電流積算値と予め定められた電流積算値の標準値との差に基づいて学習値を算出する。学習値は、エンジン回転速度やエンジン負荷といったエンジン運転状態に応じて定められた学習領域ごとにメモリ42に逐次記憶される。このとき、なまし処理等を用いつつ前回値が今回値により更新されるとよい。そして、マイコン41は、燃料噴射の実施に際し、学習値を用いて燃料噴射量の補正を実施する。このとき、例えばエンジン回転速度やエンジン負荷に基づき算出された基本噴射量に対して水温や空燃比等による各種補正が実施され、さらに学習値による補正が実施される。
Specifically, as the learning process, the
以下、図6を参照して学習処理について説明する。学習処理は、マイコン41にて定期的に実行される処理であり、各燃料噴射弁30について各々実行される。
Hereinafter, the learning process will be described with reference to FIG. The learning process is a process that is periodically executed by the
学習処理におけるステップS101では、今回の燃料噴射における噴射パターン、具体的には噴射回数、噴射時期(噴射間のインターバル時間)、噴射量等を決定したタイミングであるか否かを判定する。本実施形態においては例えば排気上死点付近にて噴射パターンが決定される。ステップS101にて否定判定をした場合には、そのまま本処理を終了する。ステップS101にて肯定判定をした場合には、ステップS102に進む。ステップS102では今回の噴射パターンが単発噴射であるか否かを判定する。単発噴射であると判定した場合には、ステップS103にて単発噴射用処理を実行した後、本処理を終了する。単発噴射ではなく多段噴射であると判定した場合には、ステップS104にて多段噴射用処理を実行した後、本処理を終了する。 In step S101 in the learning process, it is determined whether or not the injection pattern in the current fuel injection, specifically, the number of injections, the injection timing (interval time between injections), the injection amount, and the like are determined. In the present embodiment, for example, the injection pattern is determined near the exhaust top dead center. If a negative determination is made in step S101, this process ends as it is. If an affirmative determination is made in step S101, the process proceeds to step S102. In step S102, it is determined whether or not the current injection pattern is a single-shot injection. If it is determined that the single-shot injection is performed, the single-shot injection process is executed in step S103, and then this process is terminated. If it is determined that the injection is not a single injection but a multi-stage injection, the multi-stage injection process is executed in step S104, and then this process is terminated.
ここで、図7のフローチャートを参照して単発噴射用処理について説明する。単発噴射用処理においては先ず、ステップS201にて、同一の燃料噴射弁30における前後サイクルでのインターバル時間T1、詳しくは同一の燃料噴射弁30について先のサイクルにて最後に燃料噴射を終了してから今回のサイクルにて燃料噴射を開始するまでのインターバル時間T1(サイクル間インターバル時間T1)を取得する。なお、本実施形態においては、先の燃料噴射における噴射パルス終了時(図3におけるta5のタイミング)から次の燃料噴射における噴射パルス開始時(図3におけるta1のタイミング)までの時間をインターバル時間T1としている。
Here, the single-shot injection process will be described with reference to the flowchart of FIG. 7. In the single-injection process, first, in step S201, the interval time T1 in the front-rear cycle in the same
続くステップS202ではインターバル時間T1が第1基準時間Ta以上となっているか否かを判定する。第1基準時間Taは、上述した残留磁束の影響が消えるまでに要する所要時間に基づいて特定された時間(詳しくは当該所要時間と同じ又はそれよりも長い時間)である。 In the following step S202, it is determined whether or not the interval time T1 is equal to or greater than the first reference time Ta. The first reference time Ta is a time specified based on the time required for the influence of the residual magnetic flux described above to disappear (specifically, a time equal to or longer than the required time).
ステップS202にて肯定判定をした場合には、今回の燃料噴射について学習を許可して本処理を終了する。これにより、今回の燃料噴射について学習が実行されることとなる。ステップS202にて否定判定をした場合には、今回の燃料噴射についての学習を禁止して本処理を終了する。これにより、次に噴射パターンが決定されるまで学習が禁止されることとなる。 If an affirmative judgment is made in step S202, learning about the current fuel injection is permitted and the present process is terminated. As a result, learning about the fuel injection this time will be executed. If a negative determination is made in step S202, learning about the fuel injection this time is prohibited and this process ends. As a result, learning is prohibited until the next injection pattern is determined.
次に、図8のフローチャートを参照して多段噴射用処理について説明する。多段噴射用処理においては、先ずステップS301にて、同一の燃料噴射弁30における前後サイクルでのインターバル時間T1を取得する。続くステップS302では同一サイクル内での燃料噴射間のインターバル時間T2,T3(サイクル内インターバル時間T2,T3)を取得する。具体的には、多段噴射として3回の燃料噴射を実施する場合、1回目の燃料噴射を終了してから2回目の燃料噴射を開始するまでのインターバル時間T2と、2回目の燃料噴射を終了してから3回目の燃料噴射を開始するまでのインターバル時間T3とを各々取得する。
Next, the multi-stage injection process will be described with reference to the flowchart of FIG. In the multi-stage injection process, first, in step S301, the interval time T1 in the front-rear cycle in the same
続くステップS303では、インターバル時間T1が上記第1基準時間Ta以上となっているか否かを判定する。第1基準時間Taよりも短い場合には、ステップS304にて、1回目~3回目のすべての燃料噴射について学習を禁止して本処理を終了する。 In the following step S303, it is determined whether or not the interval time T1 is equal to or greater than the first reference time Ta. If it is shorter than the first reference time Ta, learning is prohibited for all the first to third fuel injections in step S304, and this process is terminated.
ここで、図9を参照して本実施形態における多段噴射の具体的態様について補足説明し、サイクル間インターバル時間T1が第1基準時間Taよりも短い場合に、すべての燃料噴射について学習が禁止される理由について説明する。 Here, a specific embodiment of the multi-stage injection in the present embodiment will be supplementarily described with reference to FIG. 9, and learning is prohibited for all fuel injections when the interval time T1 between cycles is shorter than the first reference time Ta. Explain the reason for this.
本実施形態に示すエンジン11は所謂4サイクルエンジンであり、1サイクルが吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、排気行程によって構成されている。多段噴射では、1回目及び2回目の燃料噴射が吸気行程にて実行され、3回目の燃料噴射が圧縮行程にて実行される。先のサイクルにて最後の燃料噴射が終了してから、今回のサイクルにて1回目の燃料噴射が開始されるまでのインターバル時間T1については、2行程(燃焼行程及び排気行程)分の長さよりも長くなる。これに対して、1回目の燃料噴射終了から2回目の燃料噴射開始までのインターバル時間T2と、2回目の燃料噴射時間から3回目の燃料噴射開始までのインターバル時間T3とは、何れも2行程分の長さよりも短くなる。つまり、サイクル間インターバル時間であるインターバル時間T1が第1基準時間Taよりも短い場合には、サイクル内インターバル時間であるインターバル時間T2,T3はともに第1基準時間Taよりも短くなる。そこで、インターバル時間T1が第1基準時間Taよりも短い場合には、すべての燃料噴射について学習を禁止する。 The engine 11 shown in the present embodiment is a so-called four-cycle engine, and one cycle is composed of an intake stroke, a compression stroke, a combustion stroke, and an exhaust stroke. In the multi-stage injection, the first and second fuel injections are executed in the intake stroke, and the third fuel injection is executed in the compression stroke. The interval time T1 from the end of the last fuel injection in the previous cycle to the start of the first fuel injection in this cycle is from the length of two strokes (combustion stroke and exhaust stroke). Will also be longer. On the other hand, the interval time T2 from the end of the first fuel injection to the start of the second fuel injection and the interval time T3 from the second fuel injection time to the start of the third fuel injection are both two strokes. It will be shorter than the length of the minute. That is, when the interval time T1 which is the interval time between cycles is shorter than the first reference time Ta, both the interval times T2 and T3 which are the interval times in the cycle are shorter than the first reference time Ta. Therefore, when the interval time T1 is shorter than the first reference time Ta, learning is prohibited for all fuel injections.
図8の説明に戻り、ステップS303にて肯定判定をした場合、すなわちインターバル時間T1が第1基準時間Ta以上である場合には、ステップS305~S309にて1回目及び2回目の燃料噴射について学習の可否を判定する。 Returning to the explanation of FIG. 8, when an affirmative judgment is made in step S303, that is, when the interval time T1 is equal to or longer than the first reference time Ta, learning about the first and second fuel injections in steps S305 to S309. Judge whether or not.
具体的には、先ずステップS305に進み、今回の噴射パターンにおいて、1回目の燃料噴射終了から2回目の燃料噴射開始までのインターバル時間T2が第1基準時間Ta以上となっているか否かを判定する。ステップS305にて肯定判定をした場合には、ステップS306に進み、1回目の燃料噴射について学習を許可する。 Specifically, the process first proceeds to step S305, and in this injection pattern, it is determined whether or not the interval time T2 from the end of the first fuel injection to the start of the second fuel injection is equal to or greater than the first reference time Ta. do. If an affirmative determination is made in step S305, the process proceeds to step S306 to permit learning about the first fuel injection.
ステップS305にて否定判定をした場合には、ステップS307に進む。ステップS307ではインターバル時間T2が第2基準時間Tb以上となっているか否かを判定する。図10に示すように、第2基準時間Tbについては第1基準時間Taよりも短く且つ当該第1基準時間Taとの差よりも短い時間であるとよい。本実施形態における学習用の演算処理についてはある程度の時間を要する。この演算処理が完了していないにも関わらず、次の学習が開始されてしまうことは演算処理の正常な進行を妨げる要因になるため好ましくない。第2基準時間Tbについては、演算処理に要する所要時間に基づいて特定された時間(詳しくは当該所要時間と同じ又はそれよりも長い時間)である。 If a negative determination is made in step S305, the process proceeds to step S307. In step S307, it is determined whether or not the interval time T2 is equal to or greater than the second reference time Tb. As shown in FIG. 10, the second reference time Tb is preferably shorter than the first reference time Ta and shorter than the difference from the first reference time Ta. It takes a certain amount of time for the arithmetic processing for learning in this embodiment. It is not preferable that the next learning is started even though the arithmetic processing is not completed because it hinders the normal progress of the arithmetic processing. The second reference time Tb is a time specified based on the time required for arithmetic processing (specifically, a time equal to or longer than the required time).
ステップS307にて肯定判定をした場合、すなわちインターバル時間T2が第1基準時間Taよりは短く第2基準時間Tb以上となっている場合には、ステップS308に進む。ステップS308では1回目の燃料噴射について学習を許可し、2回目の燃料噴射については学習を禁止する。 If an affirmative determination is made in step S307, that is, if the interval time T2 is shorter than the first reference time Ta and equal to or greater than the second reference time Tb, the process proceeds to step S308. In step S308, learning is permitted for the first fuel injection, and learning is prohibited for the second fuel injection.
ステップS307にて否定判定をした場合、すなわちインターバル時間T2が第2基準時間Tbよりも短い場合には、ステップS309に進む。ステップS309では1回目の燃料噴射及び2回目の燃料噴射についての学習を各々禁止する。 If a negative determination is made in step S307, that is, if the interval time T2 is shorter than the second reference time Tb, the process proceeds to step S309. In step S309, learning about the first fuel injection and the second fuel injection is prohibited.
ステップS306,S308,S309の処理を実行した後は、ステップS310~S317にて2回目及び3回目の燃料噴射について学習の可否を判定する。 After the processing of steps S306, S308, and S309 is executed, it is determined in steps S310 to S317 whether or not learning is possible for the second and third fuel injections.
具体的には、先ずステップS310に進み、今回の噴射パターンにおいて、2回目の噴射終了から3回目の噴射開始までのインターバル時間T3が第1基準時間Ta以上となっているか否かを判定する。ステップS310にて肯定判定をした場合には、ステップS311に進む。ステップS311では2回目の燃料噴射についての学習が禁止されているか否かを判定する。ステップS311にて肯定判定をした場合には、3回目の燃料噴射についての学習を許可した後、本処理を終了する。ステップS311にて否定判定をした場合には、ステップS313に進む。ステップS313では2回目の燃料噴射及び3回目の燃料噴射について学習を許可して、本処理を終了する。 Specifically, first, the process proceeds to step S310, and it is determined whether or not the interval time T3 from the end of the second injection to the start of the third injection is equal to or greater than the first reference time Ta in the current injection pattern. If an affirmative determination is made in step S310, the process proceeds to step S311. In step S311, it is determined whether or not learning about the second fuel injection is prohibited. If an affirmative determination is made in step S311, the process is terminated after learning about the third fuel injection is permitted. If a negative determination is made in step S311, the process proceeds to step S313. In step S313, learning is permitted for the second fuel injection and the third fuel injection, and this process ends.
ステップS310の説明に戻り、当該ステップS310にて否定判定をした場合、すなわちインターバル時間T3が第1基準時間Taよりも短い場合には、ステップS314に進む。ステップS314ではインターバル時間T3が第2基準時間Tb以上であるか否かを判定する。ステップS314にて肯定判定をした場合には、ステップS315に進む。 Returning to the description of step S310, if a negative determination is made in step S310, that is, if the interval time T3 is shorter than the first reference time Ta, the process proceeds to step S314. In step S314, it is determined whether or not the interval time T3 is equal to or longer than the second reference time Tb. If an affirmative determination is made in step S314, the process proceeds to step S315.
ステップS315では2回目の燃料噴射についての学習が禁止されているか否かを判定する。ステップS315にて否定判定をした場合には、ステップS316に進む。ステップS316では、2回目の燃料噴射についての学習を許可し、3回目の燃料噴射についての学習を禁止する。 In step S315, it is determined whether or not learning about the second fuel injection is prohibited. If a negative determination is made in step S315, the process proceeds to step S316. In step S316, learning about the second fuel injection is permitted, and learning about the third fuel injection is prohibited.
ステップS315にて肯定判定をした場合又はステップS314にて否定判定をした場合には、ステップS317に進む。ステップS317では2回目の燃料噴射及び3回目の燃料噴射について学習を禁止する。 If an affirmative determination is made in step S315 or a negative determination is made in step S314, the process proceeds to step S317. In step S317, learning about the second fuel injection and the third fuel injection is prohibited.
上記の多段噴射用処理によれば、前後の噴射間隔(インターバル時間)が第1基準時間Taよりも大きいことを条件に、その噴射間隔の前後の各燃料噴射での学習(補正値の算出)が許可される一方、噴射間隔が第1基準時間Taよりも小さく第2基準時間Tbよりも大きいことを条件に、噴射間隔の前後の各燃料噴射のうち前の燃料噴射での学習が許可されるようになっている。 According to the above-mentioned multi-stage injection process, learning (calculation of correction value) for each fuel injection before and after the injection interval, provided that the injection interval (interval time) before and after the injection interval is larger than the first reference time Ta. Is permitted, while learning in the previous fuel injection of each fuel injection before and after the injection interval is permitted provided that the injection interval is smaller than the first reference time Ta and larger than the second reference time Tb. It has become so.
ここで、図11の例を参照して、多段噴射が実行される場合のエンジン回転速度の変化と学習可否との関係について説明する。なお、図8においては学習が許可されている対象に「〇」、学習が禁止されている対象に「×」を併記している。 Here, with reference to the example of FIG. 11, the relationship between the change in the engine rotation speed and the learning possibility when the multi-stage injection is executed will be described. In FIG. 8, "〇" is shown for the subjects for which learning is permitted, and "x" is indicated for the subjects for which learning is prohibited.
図11(a)に示すように、エンジン11の回転速度が低い状況では、サイクル間インターバル時間を経過する間に残留磁束の影響が消失する。また、2回目の燃料噴射及び3回目の燃料噴射についてもサイクル内インターバル時間が残留磁束の消失に鑑みて十分な長さが確保されている。このため、1回目~3回目の全ての燃料噴射について学習が許可されている。 As shown in FIG. 11A, when the rotation speed of the engine 11 is low, the influence of the residual magnetic flux disappears while the interval time between cycles elapses. Further, also for the second fuel injection and the third fuel injection, a sufficient length is secured in consideration of the disappearance of the residual magnetic flux in the interval time in the cycle. Therefore, learning is permitted for all fuel injections from the first to the third.
図11(a)→図11(b)に示すように、エンジン11の回転速度が上がることで、1サイクルの所要時間、すなわち各行程の所要時間が短縮される。この結果、サイクル間インターバル時間及びサイクル内インターバル時間の両方が短くなる。図8(b)に示す例では、2回目の噴射終了から3回目の噴射開始までのインターバル時間は上記第1基準時間Taを上回っている。つまり、2回目の燃料噴射に伴って発生する残留磁束は3回目の燃料噴射が開始されるまでに解消される。これに対して、1回目の噴射終了から2回目の噴射終了までのインターバル時間は第1基準時間Taを下回っている。つまり、1回目の燃料噴射に伴って発生する残留磁束は2回目の燃料噴射までに解消されない。このため、3回目の燃料噴射についての学習が許可されている一方で、2回目の燃料噴射については学習が禁止されている。 As shown in FIG. 11A → FIG. 11B, the rotation speed of the engine 11 is increased, so that the time required for one cycle, that is, the time required for each stroke is shortened. As a result, both the interval time between cycles and the interval time within the cycle are shortened. In the example shown in FIG. 8B, the interval time from the end of the second injection to the start of the third injection exceeds the first reference time Ta. That is, the residual magnetic flux generated by the second fuel injection is eliminated by the time the third fuel injection is started. On the other hand, the interval time from the end of the first injection to the end of the second injection is less than the first reference time Ta. That is, the residual magnetic flux generated by the first fuel injection is not eliminated by the second fuel injection. For this reason, learning about the third fuel injection is permitted, while learning about the second fuel injection is prohibited.
図11(b)→図11(c)に示すように、エンジン11の回転速度が更に上がって高回転となると、中回転の場合と比較して1サイクルの所要時間、すなわち各行程の所要時間が短縮される。1回目の燃料噴射による残留磁束が2回目の燃料噴射までに解消されない状況となると、それまで許可されていた3回目の噴射についての学習も禁止され、学習対象が1回目の燃料噴射に限定されることとなる。 As shown in FIG. 11 (b) → FIG. 11 (c), when the rotation speed of the engine 11 further increases to a high rotation speed, the time required for one cycle, that is, the time required for each stroke is compared with the case of medium rotation. Is shortened. If the residual magnetic flux due to the first fuel injection is not eliminated by the second fuel injection, the learning about the third injection that was permitted until then is also prohibited, and the learning target is limited to the first fuel injection. The Rukoto.
以上詳述した第1実施形態によれば、以下の優れた効果を奏する。 According to the first embodiment described in detail above, the following excellent effects are obtained.
燃料噴射が繰り返し行われる場合には、先の燃料噴射時に発生した磁束が次の燃料噴射(詳しくは電流波形の立ち上がり区間)まで残留する可能性がある。このような残留磁束の影響下にて学習が行われた場合には、当該学習によって算出される補正値の確からしさが低下すると懸念される。そこで、本実施形態に示したように、残留磁束の影響が及ばない燃料噴射に限って学習を許可し、残留磁束の影響が及ぶ燃料噴射については学習を禁止する構成とすることにより、補正値の確からしさの低下を抑制できる。 When fuel injection is repeated, the magnetic flux generated during the previous fuel injection may remain until the next fuel injection (specifically, the rising section of the current waveform). When learning is performed under the influence of such residual magnetic flux, there is a concern that the certainty of the correction value calculated by the learning will decrease. Therefore, as shown in this embodiment, the correction value is set so that learning is permitted only for fuel injection that is not affected by the residual magnetic flux, and learning is prohibited for fuel injection that is affected by the residual magnetic flux. It is possible to suppress the decrease in certainty.
特に、1燃焼サイクル中に燃料噴射を複数回実行する多段噴射においては、燃料噴射間のインターバル時間(サイクル内インターンバル時間)が短くなる。このため、1燃焼サイクル中に燃料噴射が1回実行される単発噴射と比べて、先の燃料噴射の影響が次の燃料噴射に及びやすくなる。本実施形態においては、多段噴射が実行される場合には、1燃焼サイクル中の各燃料噴射について学習の可否を決定する構成とし、残留磁束の影響を受けないものについては学習の対象に含めることにより、学習機会を増やすことが可能となっている。 In particular, in multi-stage injection in which fuel injection is executed a plurality of times in one combustion cycle, the interval time between fuel injections (intermbal time in the cycle) becomes short. Therefore, the influence of the previous fuel injection is more likely to extend to the next fuel injection as compared with the single injection in which the fuel injection is executed once in one combustion cycle. In the present embodiment, when multi-stage injection is executed, it is configured to determine whether or not learning is possible for each fuel injection in one combustion cycle, and those that are not affected by the residual magnetic flux are included in the learning target. This makes it possible to increase learning opportunities.
過去の実績に基づいて補正値を算出する構成においては演算処理に要する時間が嵩みやすい。演算処理を実行している最中に新たに学習が開始されることは、演算処理の誤動作等が発生する要因になり得る。そこで、本実施形態に示したように、演算処理の所要時間に基づいて第2基準時間Tbを設定し、この第2基準時間Tbを用いて学習の可否を決定することにより、演算が間に合わないような状況では次の燃料噴射に係る学習を禁止することができる。これにより上記不都合の発生を好適に抑制できる。 In a configuration in which a correction value is calculated based on past results, the time required for arithmetic processing tends to increase. If learning is newly started while the arithmetic processing is being executed, it may cause a malfunction of the arithmetic processing or the like. Therefore, as shown in the present embodiment, the second reference time Tb is set based on the time required for the calculation process, and the second reference time Tb is used to determine whether or not learning is possible, so that the calculation cannot be completed in time. In such a situation, learning related to the next fuel injection can be prohibited. Thereby, the occurrence of the above-mentioned inconvenience can be suitably suppressed.
残留磁束に対応した第1基準時間Taと補正値の演算処理に対応した第2基準時間Tbとを併用して、先の燃料噴射と次の燃料噴射とについて学習の可否を各々決定する構成とすることにより、補正値の確からしさを好適に向上させることができる。なお、第2基準時間Tbは第1基準時間Taと比べて短い時間である。このため、第2基準時間Tbの存在によって学習機会が大きく減少することは抑えられている。 A configuration in which the first reference time Ta corresponding to the residual magnetic flux and the second reference time Tb corresponding to the calculation processing of the correction value are used in combination to determine whether or not learning is possible for the first fuel injection and the next fuel injection. By doing so, the certainty of the correction value can be suitably improved. The second reference time Tb is shorter than the first reference time Ta. Therefore, it is suppressed that the learning opportunity is greatly reduced due to the existence of the second reference time Tb.
高圧電源部47により高電圧V2を印加した後に、低圧電源部46による低電圧V1を印加する構成は、燃料噴射弁30の動作の安定化を図る上で好ましい。但し、高電圧V2を用いた場合には、発生する磁束が大きくなるため、磁束の影響が次の燃料噴射に及びやすくなる。このような構成に対して残留磁束の影響を加味した学習可否の決定機能を付与すれば、実用上好ましい構成が実現できる。
A configuration in which the high voltage V2 is applied by the high voltage
<第2実施形態>
上記第1実施形態においては、同じ気筒における先の燃料噴射と次の燃料噴射とのインターバル時間に基づいて学習の許可/禁止を決定する構成とした。本実施形態においては、同じ気筒における燃料噴射だけでなく他の気筒の燃料噴射を考慮して学習の許可/禁止を決定する構成となっている点で第1実施形態と構成が相違している。以下、図12のブロック図を参照して本実施形態における前提構成を第1実施形態との相違点を中心に説明する。
<Second Embodiment>
In the first embodiment, the permission / prohibition of learning is determined based on the interval time between the previous fuel injection and the next fuel injection in the same cylinder. The configuration of the present embodiment is different from that of the first embodiment in that learning permission / prohibition is determined in consideration of not only fuel injection in the same cylinder but also fuel injection in other cylinders. .. Hereinafter, the premise configuration in the present embodiment will be described with reference to the block diagram of FIG. 12, focusing on the differences from the first embodiment.
エンジン11は4気筒エンジンであり、ここでは便宜上、各気筒21の燃焼順序を#1→#2→#3→#4としている。EDU43には、#1燃料噴射弁及び#3燃料噴射弁へ電力を供給する第1供給経路と、#2燃料噴射弁及び#4燃料噴射弁へ電力を供給する第2供給経路とが各々設けられている。
The engine 11 is a 4-cylinder engine, and for convenience, the combustion order of each
第1供給経路には、第1電圧切替回路48aが設けられており、この第1電圧切替回路48aに低圧電源部46と第1高圧電源部47aとが接続されている。第2供給経路には、第2電圧切替回路48bが設けられており、この第2電圧切替回路48bに低圧電源部46と第2高圧電源部47bとが接続されている。第1高圧電源部47a及び第2高圧電源部47bはコンデンサ等の蓄電部を各々有しており、#1燃料噴射弁及び#3燃料噴射弁には第1高圧電源部47aから高電圧が印加され、#2燃料噴射弁及び#4燃料噴射弁には第2高圧電源部47bから高電圧が印加される。
A first voltage switching circuit 48a is provided in the first supply path, and the low voltage
図13のタイミングチャートに示すように、#1→#2→#3→#4の順に燃料噴射が実行される場合、#1気筒の#1燃料噴射弁の通電が行われてから次の燃焼サイクルで#1燃料噴射弁の通電が行われるまでの間に#3気筒の#3燃料噴射弁の通電が行われる。 As shown in the timing chart of FIG. 13, when fuel injection is executed in the order of # 1 → # 2 → # 3 → # 4, the # 1 fuel injection valve of the # 1 cylinder is energized before the next combustion. The # 3 fuel injection valve of the # 3 cylinder is energized until the # 1 fuel injection valve is energized in the cycle.
本実施形態における学習処理では、例えば#3燃料噴射弁における燃料噴射の学習を行う場合に、#1燃料噴射弁における燃料噴射終了(詳しくは高電圧V2の印加終了)から#3燃料噴射弁における燃料噴射開始までのインターバル時間T6を算出し、このインターバル時間T6が蓄電部の蓄電所要時間に基づいて設定された基準時間以上となっているか否かに基づいて#3燃料噴射弁における燃料噴射を学習の対象とするか否かを決定する。具体的には、インターバル時間T6が基準時間以上の場合には学習を許可し、基準時間よりも短い場合には学習を禁止する。 In the learning process in the present embodiment, for example, when learning fuel injection in the # 3 fuel injection valve, the fuel injection end in the # 1 fuel injection valve (specifically, the application end of the high voltage V2) to the # 3 fuel injection valve is performed. The interval time T6 until the start of fuel injection is calculated, and the fuel injection in the # 3 fuel injection valve is performed based on whether or not this interval time T6 is equal to or longer than the reference time set based on the storage required time of the power storage unit. Decide whether or not to study. Specifically, when the interval time T6 is equal to or longer than the reference time, learning is permitted, and when the interval time T6 is shorter than the reference time, learning is prohibited.
#1燃料噴射弁と#3燃料噴射弁とは高電圧V2の供給元が共通(第1高圧電源部47a)となっている。このように複数の燃料噴射弁にて高圧電源部の共用化を図った場合には、供給経路の簡素化を実現できるものの、以下の事象が発生し得る。すなわち、エンジン回転速度が高くなる等して電力の供給ピッチが速まることにより、上記蓄電部への蓄電が間に合わなくなる可能性が生じる。仮に高電圧部の蓄電レベルが低下した場合には、燃料噴射弁へ印加される電圧が低下し、上述した電流波形にずれが生じ得る。そこで、蓄電が間に合わなくなる可能性がある場合に学習を禁止することにより、学習によって得られる補正値の確からしさが低下することを抑制できる。 The supply source of the high voltage V2 is common to the # 1 fuel injection valve and the # 3 fuel injection valve (first high voltage power supply unit 47a). When the high-voltage power supply unit is shared by a plurality of fuel injection valves in this way, the supply path can be simplified, but the following events may occur. That is, as the power supply pitch increases due to an increase in the engine rotation speed or the like, there is a possibility that the electric power storage unit may not be able to store the electric power in time. If the storage level of the high voltage portion drops, the voltage applied to the fuel injection valve drops, and the above-mentioned current waveform may deviate. Therefore, by prohibiting learning when there is a possibility that the storage capacity will not be in time, it is possible to suppress a decrease in the certainty of the correction value obtained by learning.
<第3実施形態>
多段噴射での噴射回数とインターバル時間との間には関連性がある。本実施形態においては、このような関連性に着目して1燃焼サイクル中の噴射回数に基づいて補正値の算出の可否を決定することを特徴の1つとしている。なお、多段噴射での噴射回数が、噴射間隔に相関する情報に相当する。以下、図14のフローチャートを参照して本実施形態における学習処理を第1実施形態との相違点を中心に説明する。
<Third Embodiment>
There is a relationship between the number of injections in multi-stage injection and the interval time. One of the features of the present embodiment is to pay attention to such a relationship and determine whether or not to calculate the correction value based on the number of injections in one combustion cycle. The number of injections in the multi-stage injection corresponds to the information that correlates with the injection interval. Hereinafter, the learning process in the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 14, focusing on the differences from the first embodiment.
本実施形態における学習処理においては先ず、ステップS401にて、噴射パターンが決定されたタイミングであるか否かを判定する。ステップS401にて否定判定をした場合には、そのまま本処理を終了する。ステップS401にて肯定判定をした場合には、ステップS402に進む。ステップS402では今回の噴射パターンを参照して、1燃焼サイクルにおける噴射回数が所定回数以下(本実施形態では2以下)であるか否かを判定する。本実施形態における多段噴射についてはエンジン11の回転速度及び負荷に基づいて噴射回数として2回~3回が設定される。 In the learning process in the present embodiment, first, in step S401, it is determined whether or not the injection pattern is at the determined timing. If a negative determination is made in step S401, this process ends as it is. If an affirmative determination is made in step S401, the process proceeds to step S402. In step S402, it is determined whether or not the number of injections in one combustion cycle is a predetermined number or less (2 or less in this embodiment) with reference to the current injection pattern. For the multi-stage injection in the present embodiment, the number of injections is set to 2 to 3 based on the rotation speed and the load of the engine 11.
噴射回数として1回が設定された場合には、サイクル間インターバル時間が第1基準時間Taを上回る構成となっている。また、噴射回数として2回が設定された場合には、サイクル間インターバル時間及びサイクル内インターバル時間が第1基準時間Taを上回る構成となっている。つまり、噴射回数が1回~2回となる噴射パターンでは、先の燃料噴射にて発生した磁束の影響が次の燃料噴射に及ぶことがない。そこで、これらの場合には今回の燃焼サイクルにおける燃料噴射についての学習を許可する(ステップS403)。 When one is set as the number of injections, the interval time between cycles exceeds the first reference time Ta. Further, when the number of injections is set to two, the interval time between cycles and the interval time within the cycle exceed the first reference time Ta. That is, in the injection pattern in which the number of injections is once or twice, the influence of the magnetic flux generated in the previous fuel injection does not affect the next fuel injection. Therefore, in these cases, learning about fuel injection in this combustion cycle is permitted (step S403).
これに対して、噴射回数として3回が設定された場合には、サイクル間インターバル時間及びサイクル内インターバル時間が第1基準時間Taよりも短くなる場合がある。そこで、噴射回数が所定回数を超えている場合には今回の燃焼サイクルにおける学習を禁止する(ステップS404)。 On the other hand, when the number of injections is set to 3, the interval time between cycles and the interval time within the cycle may be shorter than the first reference time Ta. Therefore, when the number of injections exceeds a predetermined number, learning in the current combustion cycle is prohibited (step S404).
噴射回数とインターバル時間との間に関係性が存在する場合には、その関係から残留磁束の影響が生じない噴射回数を予め特定し、噴射回数によって学習の可否を決定する構成とすれば、学習機会を確保しつつ補正値の確からしさを好適に向上させることができる。 If there is a relationship between the number of injections and the interval time, the number of injections that is not affected by the residual magnetic flux is specified in advance from that relationship, and learning is determined based on the number of injections. It is possible to suitably improve the certainty of the correction value while securing an opportunity.
<第4実施形態>
多段噴射では、初回噴射とそれ以降の噴射とで、直前の燃料噴射との間の噴射間隔(インターバル時間)が相違する。本実の形態においては、多段噴射の初回噴射であるか否かに基づいて補正値の算出の可否を決定することを特徴の1つとしている。以下、図15のフローチャートを参照して本実施形態における学習処理を説明する。
<Fourth Embodiment>
In the multi-stage injection, the injection interval (interval time) between the immediately preceding fuel injection differs between the initial injection and the subsequent injection. One of the features of the actual embodiment is to determine whether or not the correction value can be calculated based on whether or not it is the first injection of the multi-stage injection. Hereinafter, the learning process in the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
学習処理においては先ず、ステップS501にて、噴射パターンが決定されたタイミングであるか否かを判定する。ステップS501にて否定判定をした場合には、そのまま本処理を終了する。ステップS501にて肯定判定をした場合には、ステップS502に進む。ステップS502では今回の噴射パターンを参照して、今回の燃料噴射が多段噴射に対応しているか否かを判定する。 In the learning process, first, in step S501, it is determined whether or not the injection pattern is determined. If a negative determination is made in step S501, this process is terminated as it is. If an affirmative determination is made in step S501, the process proceeds to step S502. In step S502, it is determined whether or not the current fuel injection corresponds to the multi-stage injection by referring to the current injection pattern.
本実施形態における多段噴射については、サイクル間インターバル時間が第1基準時間Ta以上となるように構成されている。これに対して、サイクル内インターバル時間はエンジン回転速度によっては第1基準時間Taを超えない場合がある。 The multi-stage injection in the present embodiment is configured so that the interval time between cycles is equal to or longer than the first reference time Ta. On the other hand, the interval time in the cycle may not exceed the first reference time Ta depending on the engine speed.
そこで、今回決定された噴射パターンが多段噴射である場合にはステップS503にて1回目の燃料噴射(初回噴射)についてのみ学習を許可し、今回の噴射パターンが単発噴射である場合にはステップS504にて当該単発噴射についての学習を許可する。 Therefore, when the injection pattern determined this time is multi-stage injection, learning is permitted only for the first fuel injection (first injection) in step S503, and when the injection pattern this time is single injection, step S504 is permitted. Allows learning about the single injection at.
このような構成とすれば、多段噴射が実行される場合であっても残留磁束の影響を回避しつつ、学習の機会を確保することができる。 With such a configuration, even when multi-stage injection is executed, it is possible to secure an opportunity for learning while avoiding the influence of the residual magnetic flux.
<他の実施形態>
・上記各実施形態では、燃料噴射パターンを決定する際に燃料噴射毎に学習の可否を決定する構成としたが、学習の可否を決定するタイミングについては任意である。例えば、実際に燃料噴射を開始するタイミングにて学習の可否を決定する構成としてもよい。
<Other embodiments>
-In each of the above embodiments, when the fuel injection pattern is determined, the learning availability is determined for each fuel injection, but the timing for determining the learning availability is arbitrary. For example, it may be configured to determine whether or not learning is possible at the timing when fuel injection is actually started.
・上記各実施形態では、補正値を用いて噴射パルスの長さを変更する構成としたが、要求噴射量と実噴射量とのずれを抑制することができるのであれば足りる。例えば、高圧電源部における昇圧量を変更する構成としてもよいし、ピーク電流の設定値を変更する構成としてもよい。 -In each of the above embodiments, the length of the injection pulse is changed by using the correction value, but it is sufficient if the deviation between the required injection amount and the actual injection amount can be suppressed. For example, it may be configured to change the boost amount in the high voltage power supply unit, or it may be configured to change the set value of the peak current.
・上記実施形態では、学習値を用いて燃料噴射量を補正する構成としたが、これに代えて、学習値を用いて噴射パルスの時間幅を補正する構成、高電圧印加時の高電圧V2を補正する構成、高電圧印加時の目標ピーク電流を補正する構成のいずれかを採用することも可能である。 -In the above embodiment, the fuel injection amount is corrected by using the learning value, but instead of this, the time width of the injection pulse is corrected by using the learning value, and the high voltage V2 when a high voltage is applied. It is also possible to adopt either a configuration for correcting the above voltage or a configuration for correcting the target peak current when a high voltage is applied.
・上記実施形態では、先の燃料噴射の終了から次の燃料噴射の開始までをインターバル時間としたが、これ以外であってもよい。例えば、先の燃料噴射の開始から次の燃料噴射の開始までをインターバル時間としてもよい。又は、先の燃料噴射のピーク電流到達時から次の燃料噴射の開始までをインターバル時間としてもよい。 -In the above embodiment, the interval time from the end of the previous fuel injection to the start of the next fuel injection is set as the interval time, but it may be other than this. For example, the interval time from the start of the previous fuel injection to the start of the next fuel injection may be set. Alternatively, the interval time may be from the time when the peak current of the previous fuel injection is reached to the start of the next fuel injection.
・本発明の燃料噴射制御装置は、ガソリンエンジン以外にディーゼルエンジンにおいても適用可能である。すなわち、直噴式ディーゼルエンジンの燃料噴射弁を制御する燃料噴射制御装置への適用が可能となっている。 -The fuel injection control device of the present invention can be applied not only to a gasoline engine but also to a diesel engine. That is, it can be applied to a fuel injection control device that controls a fuel injection valve of a direct injection diesel engine.
・バッテリクリア後等における未学習時の対応としては、失火を回避すべく、低圧電源部46から低電圧V1を印加することで燃料噴射弁30を駆動させる構成としてもよい。
As a countermeasure at the time of unlearning after clearing the battery, the
・デジタル制御の場合には燃料噴射弁用の駆動電圧に最小分解能が存在する。このような構成においては、エネルギ不足による失火等を防ぐ上で小さい側の一番近い電圧を用いることが好ましい。また、過剰なエネルギを与えることで噴射量がずれることを避ける上では四捨五入値とすることが好ましい。 -In the case of digital control, there is a minimum resolution in the drive voltage for the fuel injection valve. In such a configuration, it is preferable to use the voltage closest to the smaller side in order to prevent misfire due to insufficient energy. In addition, it is preferable to use a rounded value in order to prevent the injection amount from shifting due to excessive energy.
11…エンジン(内燃機関)、30…燃料噴射弁、41…マイコン(燃料噴射制御装置)。 11 ... Engine (internal combustion engine), 30 ... Fuel injection valve, 41 ... Microcomputer (fuel injection control device).
Claims (1)
前記燃料噴射弁による燃料噴射に際し、先の燃料噴射から次の燃料噴射までの噴射間隔又はそれに相関する情報に基づいて、前記噴射間隔が所定時間よりも大きいか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記噴射間隔が所定時間よりも大きいと判定される場合に、前記次の燃料噴射での前記補正値の算出を許可し、前記噴射間隔が所定時間よりも小さいと判定される場合に、前記次の燃料噴射での前記補正値の算出を禁止する補正値算出部と、
を備え、
前記所定時間として、前記多段噴射の実施に際し先の燃料噴射後に残留する残留磁束が後続の燃料噴射に影響を及ぼすか否かを判定するための第1基準時間が定められているとともに、前記第1基準時間よりも短い時間であり、かつ前記多段噴射における個別の噴射ごとに前記補正値の算出に要する時間である第2基準時間が定められており、
前記補正値算出部は、前記噴射間隔が前記第1基準時間よりも大きいことを条件に、その噴射間隔の前後の各燃料噴射での前記補正値の算出を許可し、前記噴射間隔が前記第1基準時間よりも小さく前記第2基準時間よりも大きいことを条件に、前記噴射間隔の前後の各燃料噴射のうち前の燃料噴射での前記補正値の算出を許可し、前記噴射間隔が前記第2基準時間よりも小さいことを条件に、前記噴射間隔の前後の各燃料噴射での前記補正値の算出を許可しない燃料噴射制御装置。 It is applied to a fuel injection system provided with a fuel injection valve (30) for injecting fuel in the internal combustion engine (11) and capable of performing multi-stage injection in which fuel is injected a plurality of times in one combustion cycle, and is driven by the fuel injection valve. A fuel injection control device that detects a change in the energization current with respect to a command as an energization characteristic and calculates a correction value for energization control of the fuel injection valve based on the detected energization characteristic.
Upon fuel injection by the fuel injection valve, a determination unit for determining whether or not the injection interval is larger than a predetermined time based on the injection interval from the previous fuel injection to the next fuel injection or information correlating with the injection interval.
When it is determined by the determination unit that the injection interval is larger than the predetermined time, the calculation of the correction value in the next fuel injection is permitted, and it is determined that the injection interval is smaller than the predetermined time. In addition, a correction value calculation unit that prohibits the calculation of the correction value in the next fuel injection,
Equipped with
As the predetermined time, the first reference time for determining whether or not the residual magnetic flux remaining after the previous fuel injection affects the subsequent fuel injection when the multi-stage injection is performed is set, and the first reference time is set. The second reference time, which is shorter than one reference time and is the time required to calculate the correction value for each individual injection in the multi-stage injection, is set.
The correction value calculation unit permits the calculation of the correction value in each fuel injection before and after the injection interval on condition that the injection interval is larger than the first reference time, and the injection interval is the first. On condition that it is smaller than one reference time and larger than the second reference time, the calculation of the correction value in the previous fuel injection among the fuel injections before and after the injection interval is permitted, and the injection interval is the said. A fuel injection control device that does not allow the calculation of the correction value in each fuel injection before and after the injection interval on condition that it is smaller than the second reference time .
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