JP7459834B2 - Fuel injection control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
この明細書における開示は、内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。 The disclosure in this specification relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine.
この種の燃料噴射制御装置では、燃料噴射装置の通電に伴う弁体のリフトにより噴孔を開放し、燃料噴射を行わせるようにしている。また、燃料噴射装置として、弁体を中間リフト状態として燃料噴射を行う、いわゆるフライングニードル構造の燃料噴射装置が知られている。この燃料噴射装置では、弁体を上限ストッパに当接させないことで、弁体のバウンドに起因する噴射量ばらつきや、個体差及び経時変化による上限ストッパ位置のばらつきに起因する噴射量ばらつきを低減できるといったメリットが得られる。 In this type of fuel injection control device, when the fuel injection device is energized, the valve element is lifted to open the injection hole, thereby injecting fuel. Another type of fuel injection device known is a so-called flying needle type, which injects fuel with the valve element in a medium lift state. This type of fuel injection device has the advantage that by not abutting the valve element against the upper limit stopper, it is possible to reduce the variation in the injection amount caused by the valve element bouncing, and the variation in the upper limit stopper position caused by individual differences and changes over time.
また、特許文献1には、1回の噴射機会において、弁体を中間リフト状態としたままで複数回の通電及び通電遮断を行い、これにより燃料噴射装置の大型化を抑制しつつ、多量の燃料噴射が可能になるとした技術が記載されている。この場合、第1通電が遮断された後、弁体が閉弁位置に到達する前に第2通電が開始されることで、第1通電及び第2通電を通じて燃料噴射が継続されるものとなっている。
Furthermore, in
しかしながら、上記特許文献1の技術では、1回の噴射機会において、弁体を中間リフト状態としたままで複数回の通電及び通電遮断を行う場合に、例えば、弁体に摺動異常が発生すると、弁体のリフトアップ時及びリフトダウン時の動作速度(リフト速度)が低下する。そして、そのリフト速度の変化に起因して1段目の通電終了以降に一時的な噴射率低下が生じる。このように一時的な噴射率低下が生じた場合には、燃料噴射量が意図せず減量される等の不都合が生じることが懸念される。
However, in the technology of
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、1回の噴射機会に多段の通電を行う場合において燃料噴射制御を適正に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を目的とする。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a fuel injection control device for an internal combustion engine that can properly perform fuel injection control when multiple stages of current are applied during a single injection opportunity.
本発明における内燃機関の燃料噴射制御装置は、通電により駆動される駆動部と、その駆動部の駆動に応じて噴孔を開放させる弁体とを有し、前記駆動部の通電時間に応じて噴射量を変化させ、かつ前記弁体のリフト量が所定の中間リフト量になる中間リフト状態とすることで最大噴射率を実現する燃料噴射装置を備える燃料噴射システムに適用され、
1回の噴射機会に前記駆動部における断続的な複数回の通電を行い、その前後する各通電を通じて前記中間リフト状態での最大噴射率の燃料噴射が実施されるように前記燃料噴射装置による燃料噴射を行わせる燃料噴射制御装置であって、
1回の噴射機会に少なくとも2段の多段通電を行う場合において、1段目の通電終了後に噴射率低下が生じたことを判定する異常判定部と、
前記異常判定部により噴射率低下が生じたと判定された場合に、2段目以降の通電時間及び各段の通電時間の間のインターバル時間を維持したまま、1段目の通電時間を延長補正し、その補正後の通電時間により前記多段通電を実施する第1通電制御部と、
前記第1通電制御部により前記多段通電を実施した状態で、その多段通電での過剰噴射量を算出する過剰量算出部と、
前記過剰噴射量に基づいて2段目以降の通電時間を補正し、その補正後の通電時間により前記多段通電を実施する第2通電制御部と、
を備える。
The fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention includes a drive section that is driven by energization, and a valve body that opens an injection hole according to the drive of the drive section, Applied to a fuel injection system including a fuel injection device that realizes a maximum injection rate by changing the injection amount and achieving an intermediate lift state in which the lift amount of the valve body becomes a predetermined intermediate lift amount,
The drive unit is energized multiple times intermittently during one injection occasion, and the fuel injection device is configured to inject fuel at the maximum injection rate in the intermediate lift state through each energization before and after the energization. A fuel injection control device that performs injection,
an abnormality determination unit that determines that an injection rate decrease has occurred after the first stage of energization is completed when multi-stage energization is performed in at least two stages for one injection opportunity;
When the abnormality determination unit determines that a decrease in the injection rate has occurred, the energization time of the first stage is extended and corrected while maintaining the energization time of the second and subsequent stages and the interval time between the energization times of each stage. , a first energization control unit that performs the multi-stage energization according to the corrected energization time;
an excessive amount calculation unit that calculates an excessive injection amount in the multi-stage energization in a state where the first energization control unit performs the multi-stage energization;
a second energization control unit that corrects the energization time in the second and subsequent stages based on the excessive injection amount and performs the multi-stage energization according to the corrected energization time;
Equipped with.
本発明では、弁体のリフト速度の低下に起因する噴射率低下が生じた場合に、2段目以降の通電時間及び各段の通電時間の間のインターバル時間を維持したまま、1段目の通電時間が延長補正され、その補正後の通電時間により多段通電が実施される。これにより、弁体のリフト速度が低下した状況にあっても1段目の通電終了以降における噴射率低下が抑制される。また、1段目の通電時間が延長補正された状態では、多段通電による燃料噴射での噴射量が過剰となるが、その過剰噴射量に基づいて、2段目以降の通電時間が補正され、その補正後の通電時間により多段通電が実施される。これにより、適正量の燃料噴射が可能となる。その結果、1回の噴射機会に多段通電を行う場合において燃料噴射制御を適正に実施することができる。 In the present invention, when a drop in the injection rate occurs due to a drop in the lift speed of the valve body, the current conduction time of the first stage is extended and corrected while maintaining the current conduction time of the second stage and subsequent stages and the interval time between the current conduction times of each stage, and multi-stage current is performed using the corrected current conduction time. This suppresses a drop in the injection rate after the end of the first stage current even in a situation where the lift speed of the valve body has decreased. In addition, when the current conduction time of the first stage is extended and corrected, the injection amount in the fuel injection by multi-stage current is excessive, but the current conduction time of the second stage and subsequent stages is corrected based on the excessive injection amount, and multi-stage current is performed using the corrected current conduction time. This makes it possible to inject an appropriate amount of fuel. As a result, fuel injection control can be performed appropriately when multi-stage current is performed during one injection opportunity.
以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、例えば車載ディーゼルエンジンを制御対象にしたコモンレール式燃料噴射システム(蓄圧式燃料噴射システム)において、燃料噴射装置による燃料噴射を制御する燃料噴射制御装置を具体化するものとしている。 The following describes an embodiment with reference to the drawings. In this embodiment, a fuel injection control device is embodied that controls fuel injection by a fuel injection device in a common rail fuel injection system (accumulator type fuel injection system) that controls, for example, an on-board diesel engine.
図1において、内燃機関としての4気筒ディーゼルエンジン(以下、エンジン10という)には気筒ごとに燃料噴射装置11が配設され、これら燃料噴射装置11は各気筒共通のコモンレール12(蓄圧配管)に接続されている。コモンレール12には燃料ポンプとしての高圧ポンプ13が接続されており、高圧ポンプ13の駆動に伴い燃料が高圧化され、噴射圧相当の高圧燃料がコモンレール12に連続的に蓄圧される。高圧ポンプ13は、エンジン10の回転に伴い駆動され、エンジン回転に同期して燃料の吸入及び吐出が繰り返し行われる。高圧ポンプ13には、燃料吸入部に電磁駆動式の吸入調量弁(SCV)13aが設けられており、フィードポンプ14によって燃料タンク15から汲み上げられた低圧燃料は吸入調量弁13aを介して高圧ポンプ13の燃料室に吸入される。なお、高圧ポンプ13において、吸入調量弁13aに代えて、吐出調量弁(PCV)を設けてもよく、吐出調量弁を設けた場合、高圧ポンプ13の燃料室内の燃料が吐出調量弁を介してコモンレールへ吐出される。
In FIG. 1, a four-cylinder diesel engine (hereinafter referred to as engine 10) serving as an internal combustion engine is provided with a
ここで、図2を参照して、燃料噴射装置11の構造について説明する。なお、図2では、上下方向が燃料噴射装置11の軸方向を示しており、図の下側が燃料噴射装置11の先端側となっている。
The structure of the
燃料噴射装置11において、ボディ31の内部には、固定プレート40が一体に設けられており、その固定プレート40よりも先端側に、弁体としてのノズルニードル32が往復動可能な状態で収容されている。ノズルニードル32はボディ31内を摺動状態で移動する。ノズルニードル32は、軸方向先端側の先端側摺動部32aと軸方向後端側の後端側摺動部32bとを有している。なお、先端側摺動部32aは、ノズルニードル32の周方向に複数に分かれて設けられており、各先端側摺動部32aの間には、燃料を流通させる燃料通路が形成されている。
In the
ボディ31の先端部には複数の噴孔33が形成されている。噴孔33は、ノズルニードル32の先端面とボディ31との間に形成されたサック室46に通じており、ノズルニードル32のリフト動作に応じてサック室46を介して噴孔33からの燃料噴射が行われる。この場合、ノズルニードル32の先端部がボディ31のシート部31aに当接することにより噴孔33が閉鎖され、燃料噴射が停止される。また、ノズルニードル32の先端部がシート部31aから離れることにより噴孔33が開放され、燃料噴射が行われる。
A plurality of
ボディ31及び固定プレート40には、固定プレート40を貫通するようにして高圧通路34が形成されている。高圧通路34は、ノズルニードル32の周囲部分を介して燃料噴射装置11の先端部、すなわち噴孔33に達するまでの範囲で設けられており、この高圧通路34を介して、コモンレール12から供給される高圧燃料が噴孔33に導かれる。
A high-
燃料噴射装置11には、高圧通路34内における燃料圧力を検出する圧力センサ45が取り付けられている。高圧通路34内に圧力センサ45を取り付けることで、高圧通路34内における燃料圧力の随時の検出が可能となっている。具体的には、この圧力センサ45の出力により、燃料噴射装置11の噴射動作に伴う燃料圧力の変動を検出することができる。
A
固定プレート40の先端側端面(図の下端面)には円筒状のシリンダ35が取り付けられており、そのシリンダ35内に、ノズルニードル32の上端部(後端側摺動部32b)が摺動可能に挿入されている。ノズルニードル32は、シリンダ35の先端側に設けられたスプリング36により、閉弁方向に付勢されている。シリンダ35内においてノズルニードル32の上方に圧力制御室37が設けられている。圧力制御室37には高圧燃料が充填可能になっており、圧力制御室37に高圧燃料が充填されている状態では、その高圧燃料により、ノズルニードル32の閉弁状態が維持されるようになっている。
A
固定プレート40には、圧力制御室37に高圧燃料を流入させる流入通路41と、圧力制御室37から燃料を流出させる流出通路42とが形成されている。流入通路41は、高圧通路34から分岐して設けられており、その下流部分(すなわち圧力制御室37に通じる部分)には燃料流量を制限するオリフィスが形成されている。また、流出通路42の下流部分(すなわち後述する低圧室64に通じる部分)には燃料流量を制限するオリフィスが形成されている。
The
圧力制御室37内には、円板形状の可動プレート50が配置されている。可動プレート50は、固定プレート40の下端面に対向するようにして配置され、かつ圧力制御室37内を図の上下方向に移動可能となっている。可動プレート50には、流出通路42と圧力制御室37とを連通させる連通路51が形成されている。連通路51の下流部分には燃料流量を制限するオリフィスが形成されている。可動プレート50は、固定プレート40に当接した状態で流入通路41の出口部分を閉鎖するが、連通路51のオリフィスを介して圧力制御室37と流出通路42との連通を維持するものとなっている。圧力制御室37内には、可動プレート50を固定プレート40の側に押し付けるスプリング38が設けられている。
A disk-shaped
可動プレート50は、その外径がシリンダ35の内径よりも小さいため、可動プレート50の外周面とシリンダ35の内周面との間には隙間が形成されている。したがって、可動プレート50が固定プレート40から離れた状態では、可動プレート50の外周の隙間を介して、流入通路41内の高圧燃料が圧力制御室37(詳しくはノズルニードル32の上面側)に流入する。
Since the outer diameter of the
また、ボディ31の内部において固定プレート40よりも反先端側には、駆動部としての電気アクチュエータ60が収容されている。電気アクチュエータ60は、ソレノイドコイル61と、弁部材としての制御弁62と、付勢部材としてのスプリング63とを有している。制御弁62は、ボディ31に設けられた貫通孔31bに挿通された状態で設けられており、貫通孔31bの内周面に接した状態で、低圧室64内を図の上下方向に摺動可能となっている。ソレノイドコイル61の非通電時には、スプリング63の付勢力により制御弁62が固定プレート40に押し当てられた状態で保持され、燃料噴射装置11が閉弁状態で保持される。
In addition, inside the
また、ソレノイドコイル61が通電されると、それに伴い、スプリング63の付勢力に抗して制御弁62が固定プレート40から離間する。そして、制御弁62の移動により、固定プレート40の流出通路42と可動プレート50の連通路51とを介して圧力制御室37内の高圧燃料が低圧室64に流出し、それに伴いノズルニードル32が開弁側に移動する。これにより、噴孔33が開状態となり、燃料噴射が開始される。このとき、ノズルニードル32が閉弁位置からリフトすることで噴射率(すなわち単位時間当たりの噴射量)が徐々に増加する。そして、ニードルリフト量が、シート部31aの開口面積(すなわちシート部31aとノズルニードル32との間の隙間面積)と噴孔33の総断面積とが等しくなる所定リフト量になると噴射率が最大噴射率となり、ニードルリフト量が所定リフト量に到達した以後は、最大噴射率となる状態が維持される。
When the
本実施形態の燃料噴射装置11では、ニードルリフト量が、最大噴射率が実現される所定リフト量に到達した時点で、ノズルニードル32が開弁側の上限ストッパ(例えば可動プレート50)に当たっておらず、中間リフト状態(フローティング状態)で燃料噴射が行われる。燃料噴射装置11は、ニードルリフト量が所定の中間リフト量になることで最大噴射率となり、その状態での燃料噴射を実現する、いわゆるフライングニードル構造を有するものとなっている。
In the
そして、ソレノイドコイル61の通電が停止され、スプリング63の付勢力により制御弁62が固定プレート40に当接すると、流出通路42が閉鎖され、その状態で流入通路41からの高圧燃料により可動プレート50が押し下げられる。これにより、圧力制御室37に高圧燃料が流入し、ノズルニードル32が閉弁側に押し下げられて噴孔33が閉状態に戻る。
When the
なお、電気アクチュエータ60において、ピエゾ素子を有してなる駆動部を用いることも可能である。すなわち、燃料噴射装置11として、ピエゾ駆動式の燃料噴射装置を用いることも可能である。
Note that in the
図1に戻り、ECU20は、CPUや各種メモリ(RAM、ROM等)からなる周知のマイコン21(マイクロコンピュータ)を備えた電子制御ユニットであり、ROM内に記憶されている制御プログラムにより各種制御を実施する。マイコン21には、上述した圧力センサ45の検出信号の他、エンジン回転速度を検出する回転速度センサや、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ、車速を検出する車速センサなどの各種センサから検出信号が逐次入力される。そして、マイコン21は、エンジン回転速度やアクセル開度等のエンジン運転情報に基づいて、燃料噴射態様として燃料噴射量及び噴射時期を決定し、それに応じて燃料噴射装置11による燃料噴射を制御する。かかる燃料噴射制御により、各気筒において燃料噴射装置11から燃焼室への燃料噴射が制御される。
Returning to FIG. 1, the
ECU20において、マイコン21は通電指令信号として通電パルスを生成し、その通電パルスを駆動回路22に出力する。周知のとおり、駆動回路22は、高電圧の高圧電源と低電圧の低圧電源とを有しており、通電パルスの立ち上がりに伴う通電開始当初には、燃料噴射装置11を高速で開弁させるべく駆動部(後述する電気アクチュエータ60)に高電圧を印加し、その後、印加電圧を高電圧から低電圧に切り替えることで、燃料噴射装置11を開弁状態に保持する。
In the
フライングニードル構造の燃料噴射装置11を用いて燃料噴射を行う構成では、ノズルニードル32を上限ストッパに当接させないことで、ノズルニードル32のバウンドに起因する噴射量ばらつきや、個体差及び経時変化による上限ストッパ位置のばらつきに起因する噴射量ばらつきを低減できるといったメリットが得られる。ただしその反面、1回の噴射機会において噴射可能な燃料量に制限が生じることが懸念される。この場合、ノズルニードル32を上限ストッパに到達させない制約に起因して噴射期間が制限される一方で、噴射期間を長くしようとすれば、閉弁位置から上限ストッパまでのリフト領域の拡張が必要となり、燃料噴射装置11の大型化を招くことが懸念される。
In a configuration in which fuel is injected using a
本実施形態では、燃料噴射装置11の1回の噴射機会における通電回数を決定し、その通電が行われる噴射期間において、中間リフト状態での最大噴射率の燃料噴射が実施されるように、各段の通電時間Tqとそれら各通電の間のインターバル時間TINTとを設定する。そして、その設定した各段の通電時間Tqとインターバル時間TINTとに基づいて、電気アクチュエータ60に対する通電を実施することとしている。
In this embodiment, the number of times the
図3は、燃料噴射装置11のノズルニードル32を、リフト上限Lmax以下の中間リフト量でリフト動作させ、その状態で燃料噴射を行わせる際の挙動を説明するためのタイムチャートである。リフト上限Lmaxは、ノズルニードル32が開弁側の上限ストッパに当たる以前の最大リフト量である。図3では、前後2段の通電期間で燃料噴射装置11の通電を行う際の挙動を示しており、その前後2段の通電により1回分の燃料噴射が行われるものとなっている。ここでは、1段目の通電パルスによる通電時間をTq1、2段目の通電パルスによる通電時間をTq2、1段目及び2段目の通電パルスの間のインターバル時間をTINTとしている。なお、図3では、圧力センサ45による検出圧力を燃料圧力として示している。
Figure 3 is a time chart to explain the behavior when the
図3において、タイミングt1では、1段目の通電パルスが立ち上げられ、その通電開始に伴い燃料噴射が開始される。このとき、通電開始当初には、燃料噴射装置11のノズルニードル32を高速で開弁させるべく、ソレノイドコイル61への高電圧の印加により高電流の通電が行われ、その後、印加電圧を高電圧から低電圧に切り替えることで、ノズルニードル32を開弁状態に保持する保持電流の通電が行われる。なお、1段目の通電が行われてからノズルニードル32のリフトアップが開始されるまでには遅れ時間Td1がある。
In FIG. 3, at timing t1, the first-stage energization pulse is raised, and fuel injection is started with the start of energization. At this time, at the beginning of the energization, a high current is applied by applying a high voltage to the
タイミングt1での通電開始後には、ノズルニードル32のリフト量(ニードルリフト量)が徐々に増加する。このとき、ニードルリフト量は通電の継続時間に比例して増加変化する。また、ノズルニードル32のリフトに伴い噴射率が上昇するとともに、その噴射率の上昇に伴い燃料圧力が低下する。
After the current starts flowing at timing t1, the lift amount of the nozzle needle 32 (needle lift amount) gradually increases. At this time, the needle lift amount increases in proportion to the duration of current flow. In addition, the injection rate increases with the lift of the
タイミングt2では、ニードルリフト量が、シート部31aの開口面積と噴孔33の総断面積とが等しくなる所定リフト量に到達し、噴射率が最大噴射率となる。なお図3では、噴射率が最大噴射率となるニードルリフト量(すなわち、シート部31aの開口面積と噴孔33の総断面積とが等しくなるニードルリフト量)をリフト下限Lminとしている。タイミングt2以降、噴射率が最大噴射率のままとなり、燃料圧力が略一定で維持される。 At timing t2, the needle lift amount reaches a predetermined lift amount at which the opening area of the seat portion 31a and the total cross-sectional area of the injection holes 33 become equal, and the injection rate becomes the maximum injection rate. In FIG. 3, the needle lift amount at which the injection rate becomes the maximum injection rate (that is, the needle lift amount at which the opening area of the seat portion 31a and the total cross-sectional area of the nozzle holes 33 become equal) is set as the lift lower limit Lmin. After timing t2, the injection rate remains at the maximum injection rate, and the fuel pressure is maintained substantially constant.
通電開始から所定の通電時間Tq1が経過したタイミングt3では、通電パルスの立ち下げに伴い通電が一旦停止される。これにより、タイミングt3から遅れ時間Td2が経過したタイミングでニードルリフト量が上昇から下降に転じる。このとき、ニードルリフト量は、燃料噴射装置11のリフト上限Lmaxを超えることなく、上昇から下降に転じる。
At timing t3 when a predetermined energization time Tq1 has elapsed from the start of energization, energization is temporarily stopped as the energization pulse falls. As a result, the needle lift amount changes from increasing to decreasing at the timing when the delay time Td2 has elapsed from timing t3. At this time, the needle lift amount changes from rising to falling without exceeding the lift upper limit Lmax of the
タイミングt3以降において、ニードルリフト量は通電停止の継続時間に比例して減少変化する。ただしこの場合、ニードルリフト量がリフト下限Lminよりも大きいリフト量になっているため、1段目の通電停止後も最大噴射率となる状態が維持される。つまり、リフト下限Lminからリフト上限Lmaxまでの範囲が中間リフト領域Rfであり、ニードルリフト量が中間リフト領域Rf内にあることで、最大噴射率となる状態が維持される。 After timing t3, the needle lift amount decreases in proportion to the duration of the de-energization. In this case, however, because the needle lift amount is greater than the lower lift limit Lmin, the maximum injection rate is maintained even after the first stage de-energization. In other words, the range from the lower lift limit Lmin to the upper lift limit Lmax is the intermediate lift region Rf, and because the needle lift amount is within the intermediate lift region Rf, the maximum injection rate is maintained.
その後、通電停止から所定のインターバル時間TINTが経過したタイミングt4では、2段目の通電パルスが立ち上げられ、タイミングt4から遅れ時間Td3が経過したタイミングでニードルリフト量が再び増加に変化する。このとき、タイミングt4では、ニードルリフト量がリフト下限Lminに到達する以前に、ソレノイドコイル61への通電が再開される。2段目の通電時にも、1段目の通電時と同様に、通電開始当初における高電圧の印加と、その後の低電圧印加への切り替えが行われる。タイミングt4の通電再開後において、ニードルリフト量が再び通電の継続時間に比例して増加変化し、最大噴射率となる状態もそのまま維持される。
Thereafter, at timing t4 when a predetermined interval time TINT has elapsed since the energization was stopped, the second stage energization pulse is raised, and the needle lift amount changes to increase again at a timing when a delay time Td3 has elapsed from timing t4. At this time, at timing t4, the energization of the
2段目の通電開始から所定の通電時間Tq2が経過したタイミングt5では、通電パルスの立ち下げに伴い通電が停止され、タイミングt5から遅れ時間Td4が経過したタイミングでニードルリフト量が上昇から下降に転じる。その後、タイミングt6でニードルリフト量がリフト下限Lminを下回ると、噴射率が低下し、噴射率の低下に伴い燃料圧力が上昇する。さらにタイミングt7でニードルリフト量がゼロとなり、噴射率がゼロとなる。これにより、1回分の燃料噴射が終了される。噴射率がゼロとなるのに伴い燃料圧力が略一定となる。 At timing t5, when a predetermined energization time Tq2 has elapsed from the start of energization in the second stage, energization is stopped as the energization pulse falls, and at a timing when a delay time Td4 has elapsed from timing t5, the needle lift amount changes from rising to falling. Turn. Thereafter, when the needle lift amount falls below the lift lower limit Lmin at timing t6, the injection rate decreases, and as the injection rate decreases, the fuel pressure increases. Furthermore, at timing t7, the needle lift amount becomes zero, and the injection rate becomes zero. This completes one fuel injection. As the injection rate becomes zero, the fuel pressure becomes approximately constant.
上記1回分の燃料噴射に際し、1段目の通電開始に伴い燃料噴射が開始されて噴射率が最大噴射率に到達した以後に、2段目の通電終了に伴い噴射率が低下し始めるまでの期間(t2~t6の期間)では、ニードルリフト量がLmin~Lmaxの中間リフト領域Rf内で保持され、その結果として、同期間において噴射率が最大噴射率で保持される。これにより、燃料噴射装置11において、ノズルニードル32の中間リフト状態を保持したままでの噴射期間の延長を可能にし、所望量への燃料噴射量の増量を実現できるものとなっている。
During the above-mentioned one-time fuel injection, after fuel injection starts with the start of energization of the first stage and the injection rate reaches the maximum injection rate, until the injection rate starts to decrease with the end of energization of the second stage. During the period (period t2 to t6), the needle lift amount is maintained within the intermediate lift region Rf of Lmin to Lmax, and as a result, the injection rate is maintained at the maximum injection rate during the same period. Thereby, in the
上記のとおり、多段通電による燃料噴射が実施される際にはニードルリフトに追従して燃料圧力が変化し、それは噴射率の変化に相応するものとなっている。この場合、燃料圧力の低下の挙動により燃料噴射状態を把握することができる。例えば圧力パラメータとして、燃料圧力が低下し始める圧力変化点P1や、圧力低下時の近似直線の傾きPa、圧力低下幅ΔP、燃料圧力が上昇し始める圧力変化点P2、圧力上昇時の近似直線の傾きPbを取得することにより、噴射率の変化を推測することができ、ひいては燃料噴射量の過不足を把握することができる。ECU20は、上記の圧力パラメータに基づいて、燃料噴射量の増量補正又は減量補正を実施する。
As described above, when fuel injection is performed using multi-stage current, the fuel pressure changes in accordance with the needle lift, which corresponds to a change in the injection rate. In this case, the fuel injection state can be understood from the behavior of the drop in fuel pressure. For example, by acquiring the pressure change point P1 where the fuel pressure starts to drop, the slope Pa of the approximation line when the pressure drops, the pressure drop width ΔP, the pressure change point P2 where the fuel pressure starts to rise, and the slope Pb of the approximation line when the pressure rises as pressure parameters, it is possible to estimate the change in the injection rate, and thus to understand whether the fuel injection amount is excessive or insufficient. The
なお、図示は略すが、1回分の燃料噴射を、前後3段又はそれよりも多段の通電により実施することも可能である。この場合にも上記同様、各段の通電において、ニードルリフト量が中間リフト領域Rf内で保持され、その結果として、最大噴射率での燃料噴射が継続的に実施されるものであればよい。 Although not shown in the drawings, it is also possible to perform one fuel injection by energizing in three stages, front and rear, or in more stages. In this case, as described above, it is sufficient that the needle lift amount is maintained within the intermediate lift region Rf during energization at each stage, and as a result, fuel injection is continuously performed at the maximum injection rate.
ところで、上記のように1回の噴射機会において多段の通電を行う際に、燃料噴射装置11の各部位の不良によりノズルニードル32のリフト動作が異常となると、その異常発生に伴い意図せず燃料噴射量が増量又は減量されることが生じうる。例えば、燃料噴射装置11において、以下の3つの異常が生じることが考えられる。
(1)ノズルニードル32の摺動異常
(2)噴孔拡大異常
(3)制御弁62の応答性異常
本実施形態では、上記のいずれかの異常が生じた場合に、その異常に応じて多段通電に関する対応を適宜行うこととしており、以下には、各異常の形態とその対応とについて詳しく説明する。図4は、ノズルニードル32の摺動異常が発生した場合における燃料噴射の様態を示すタイムチャートであり、図5は、噴孔拡大異常が発生した場合における燃料噴射の様態を示すタイムチャートであり、図6は、制御弁62の応答性異常が発生した場合における燃料噴射の様態を示すタイムチャートである。これら各図では、正常時の挙動である図3の挙動との違いを示しており、正常時におけるノズルニードル量、噴射率及び燃料圧力の推移を実線で示し、異常発生時におけるノズルニードル量、噴射率及び燃料圧力の推移を破線で示している。
By the way, when carrying out multi-stage energization in one injection opportunity as described above, if the lift operation of the
(1) Abnormal sliding of the nozzle needle 32 (2) Abnormal expansion of the nozzle hole (3) Abnormal response of the
まずは、(1)のノズルニードル32の摺動異常について説明する。ノズルニードル32の摺動部32a,32bにおいて燃料デポジットが堆積すると、それに起因してノズルニードル32の摺動異常が発生し、ノズルニードル32のリフトアップ時及びリフトダウン時の動作速度が正常時よりも低下することが考えられる。
First, the abnormal sliding of the nozzle needle 32 (1) will be explained. When fuel deposits accumulate on the sliding
この場合、図4に示すように、ノズルニードル32のリフトアップ時の動作速度が低下することにより、1段目通電の開始後において噴射率がゼロから上昇する際の傾きが正常時に比べて緩やかになり、燃料圧力の低下の傾きも緩やかになる。また、リフトアップ時の動作速度の低下により、1段目通電の終了時(タイミングt3)におけるニードルリフト量が正常時よりも小さくなり、その通電終了後に、噴射率が最大噴射率よりも低下する。つまり、1段目の通電終了後において、ニードルリフト量がリフト下限Lminを下回り、一時的に噴射率の低下が発生する。この噴射率の低下により一時的な燃料圧力の上昇が発生する。
In this case, as shown in FIG. 4, the operating speed of the
また、2段目通電の開始後には、1段目通電と同様に通電終了時のニードルリフト量が正常時よりも小さくなるため、その通電終了後において、正常時よりも早いタイミングでニードルリフト量がリフト下限Lminを下回る。なお、2段目通電の終了後において、ノズルニードル32のリフトダウン時の動作速度が低下しているために、噴射率低下の傾きが正常時に比べて緩やかになり、燃料圧力の上昇の傾きも緩やかになる。
After the second stage energization starts, the needle lift amount at the end of energization becomes smaller than normal, as in the first stage energization, so that the needle lift amount falls below the lift lower limit Lmin at an earlier timing than normal after the end of energization. In addition, after the end of the second stage energization, the operating speed of the
上記のように、ノズルニードル32の摺動異常が生じた場合には、噴射率が正常時とは異なる態様で変化し、燃料噴射量が意図せず減量される。
As described above, when a sliding abnormality occurs in the
ECU20は、1段目の通電終了後における噴射率低下の有無により、ノズルニードル32の摺動異常が生じた状態であることを判定する。具体的には、ECU20は、1段目の通電終了後の通電休止期間での燃料圧力の上昇変化に基づいて、1段目の通電終了後に噴射率低下が生じているか否かを判定し、噴射率低下が生じている場合に、ノズルニードル32の摺動異常が生じた状態である旨を判定する。噴射率低下の有無は、1段目通電の開始後に燃料圧力が略一定値に保持されている場合に、所定以上の圧力上昇変化が生じたか否かにより判定されるとよい。また、噴射率低下の有無の判定は、燃料圧力の微分値を用いて、燃料圧力の微分値が所定値以上になったことに基づいて判定してもよい。
The
また、ノズルニードル32の摺動異常では、1段目の通電実施時における圧力変化の傾きが正常時よりも小さくなるものの、燃料圧力の低下幅ΔPは正常時と略同じとなる。そこで、1段目の通電終了後における噴射率低下、すなわち通電休止期間での燃料圧力の上昇変化が生じ、かつ1段目通電による圧力低下幅ΔP(通電開始前の圧力からの低下幅)が正常時と略同じであることに基づいて、ノズルニードル32の摺動異常が生じた状態であることを判定するとよい。
Furthermore, in the case of abnormal sliding of the
なお、ノズルニードル32の摺動異常が生じていることの判定条件として、燃料圧力波形における圧力低下時の近似直線の傾きPaが正常時よりも小さいことを追加してもよい。
Note that as a condition for determining that a sliding abnormality of the
次に、(2)の噴孔拡大異常について説明する。燃料中の異物による流体研磨作用等に起因して噴孔33の拡大が生じると、正常時と比べて、ノズルニードル32のリフトアップ時の動作速度の低下及びリフトダウン時の動作速度の上昇と、最大噴射率での燃料量の増量とが生じることが考えられる。ノズルニードル32のリフトアップ時の動作速度の低下とリフトダウン時の動作速度の上昇とが生じる原理について説明する。噴孔拡大が生じると、ノズルニードル32のリフトアップ開始後において噴孔拡大前(すなわち正常時)よりもサック室46内の圧力が低下する。そのため、ノズルニードル32に対するリフトアップ側(開弁側)への力が小さくなり、ノズルニードル32のリフトアップ時の動作速度が低下する。また、ノズルニードル32のリフトダウン時には、サック室46内の圧力低下によりノズルニードル32に対するリフトダウン側(閉弁側)への力が大きくなるため、リフトダウン時の動作速度が上昇する。
Next, the nozzle hole enlargement abnormality (2) will be explained. When the
この場合、図5に示すように、ノズルニードル32のリフトアップ時の動作速度が低下することにより、噴射率がゼロから上昇する際の傾きが正常時に比べて緩やかになり、燃料圧力の低下の傾きも緩やかになる。また、ノズルニードル32の摺動異常が生じた場合と同様に、リフトアップ時の動作速度の低下により、1段目通電の終了時におけるニードルリフト量が正常時よりも小さくなり、その通電終了後に噴射率が最大噴射率よりも低下する。この噴射率の低下により一時的な燃料圧力の上昇が発生する。ただし、噴孔拡大が生じている場合には、ノズルニードル32のリフトダウン時の動作速度が正常時よりも上昇するため、ノズルニードル32の摺動異常の場合に比べて、噴射率の低下の度合が大きくなっている。
In this case, as shown in FIG. 5, the operating speed of the
また、噴孔拡大により、噴孔33を通過する単位時間当たりの燃料流量(噴孔流量)が増え、最大噴射率が正常時よりも上昇する。そのため、最大噴射率での燃料圧力が正常時よりも低下するようになっている。
In addition, by expanding the nozzle hole, the fuel flow rate (hole flow rate) passing through the
図5では、1段目通電の終了後における噴射率低下の度合が大きいために、2段目通電の開始後に噴射率が最大噴射率まで到達せず、2段目通電の終了後に、正常時よりも早いタイミングで噴射率がゼロまで低下する。 In Fig. 5, because the degree of decrease in the injection rate after the end of the first stage energization is large, the injection rate does not reach the maximum injection rate after the start of the second stage energization, and after the end of the second stage energization, the injection rate is normal. The injection rate drops to zero at an earlier timing.
上記のように、噴孔拡大異常が生じた場合には、噴射率が正常時とは異なる態様で変化し、燃料噴射量が意図せず減量される。 As mentioned above, when an abnormality in the nozzle hole expansion occurs, the injection rate changes in a manner different from normal, and the amount of fuel injected is unintentionally reduced.
ECU20は、1段目の通電終了後における噴射率低下が生じており、かつ1段目通電での最大噴射率が正常時よりも大きいことに基づいて、噴孔拡大異常が生じた状態であることを判定する。この場合、1段目の通電終了後における燃料圧力の上昇変化に基づいて、噴射率低下が生じていることが判定されるとよい。また、1段目の通電実施時における圧力低下幅ΔPが所定の閾値よりも大きいこと、すなわち正常時よりも圧力低下幅ΔPが大きいことに基づいて、1段目通電での最大噴射率が正常時よりも大きいことが判定されるとよい。
The
なお、(1)のノズルニードル32の摺動異常、及び(2)の噴孔拡大異常では、いずれも1段目の通電終了後において噴射率低下が生じる。そのため、噴射率低下が生じる場合には、上記(1)、(2)のいずれの異常に起因するものであるかを判定する必要がある。この点、本実施形態では、上記(1)、(2)の各異常において1段目の通電実施時の最大噴射率が異なることに基づいて、噴射率低下が上記(1)、(2)のいずれの異常に起因するものであるかを判定するようにしている。具体的には、1段目の通電終了後における噴射率低下が生じている場合において、1段目通電による圧力低下幅ΔPが正常時と略同じであれば、噴孔流量の増加による最大噴射率の増加が生じておらず、ノズルニードル32の摺動異常が生じた状態であると判定する。また、1段目通電による圧力低下幅ΔPが正常時よりも大きければ、噴孔流量の増加による最大噴射率の増加が生じており、噴孔拡大異常が生じた状態であると判定する。
In addition, in both the (1) sliding abnormality of the
次に、(3)の制御弁62の応答性異常について説明する。通電パルスに対する制御弁62の開動作及び閉動作の応答性が低下すると、正常時と比べて、ノズルニードル32のリフト動作の遅延が生じる。具体的には、例えば制御弁62において燃料デポジットの堆積に起因して摺動異常が発生すると、通電パルスに対する制御弁62の開動作及び閉動作の応答性が低下し、圧力制御室37内の高圧燃料の流出及び流入に遅れが生じる。そのため、ノズルニードル32のリフトアップ及びリフトダウンの開始タイミングがそれぞれ遅延する。なお、制御弁62の応答性異常の原因としては、ソレノイドコイル61の電磁力が低下する等の電気的要因も考えられる。
Next, (3) abnormal response of the
この場合、図6に示すように、正常時に比べて遅れ時間Td1~Td4が長くなる。遅れ時間Td1が長くなりリフトアップの開始タイミングが遅延することにより、1段目の通電開始後において、正常時よりも、噴射率の上昇開始のタイミングが遅延するとともに、その遅延に伴い燃料圧力の低下開始のタイミングが遅延する。また、遅れ時間Td4が長くなりリフトダウンの開始タイミングが遅延することにより、2段目の通電終了後において、正常時よりも、噴射率の低下開始のタイミングが遅延するとともに、その遅延に伴い燃料圧力の上昇開始のタイミングが遅延する。つまり、ノズルニードル32のリフト動作の遅延が生じている。ただし、ノズルニードル32のリフトアップ時及びリフトダウン時の動作速度は正常時と略同じとなっている。そして、ノズルニードル32のリフト動作の遅延により、通電期間に対する噴射期間のずれが生じている。また、制御弁62の応答性異常が生じる場合には、他の異常((1)、(2)の異常)とは異なり、1段目の通電終了後において噴射率低下が生じないものとなっている。
In this case, as shown in FIG. 6, the delay times Td1 to Td4 become longer than in normal times. As the delay time Td1 becomes longer and the start timing of lift-up is delayed, the timing at which the injection rate starts to rise is delayed after the start of energization of the first stage compared to the normal state, and the fuel pressure decreases due to the delay. The timing of the start of decline is delayed. In addition, as the delay time Td4 becomes longer and the lift-down start timing is delayed, the timing at which the injection rate starts to decrease after the second stage energization ends is delayed compared to the normal state, and due to this delay, the fuel The timing of the start of pressure rise is delayed. In other words, the lift operation of the
ECU20は、1段目の通電終了後における噴射率低下が生じておらず、かつノズルニードル32のリフト動作の遅延が生じていることに基づいて、制御弁62の応答性異常が生じた状態であることを判定する。ノズルニードル32のリフト動作の遅延が生じていることは、例えば、燃料圧力波形において燃料圧力が低下し始める圧力変化点P1が正常時よりも遅れていることにより判定されるとよい。また、ノズルニードル32のリフト動作の遅延が生じていることを、燃料圧力波形において燃料圧力が低下し始める圧力変化点P1と、燃料圧力が圧力低下前の圧力に復帰する圧力変化点P3とが正常時よりも遅れていることにより判定することも可能である。なお、ノズルニードル32のリフト動作の遅延が生じていることの判定条件として、圧力低下時の近似直線の傾きPaが正常時と略同じであることを追加してもよい。
The
上記(1)~(3)の各異常が生じた場合のECU20による対応について説明する。まずは、(1)のノズルニードル32の摺動異常が生じた場合の対応を説明する。
The response by the
ECU20は、ノズルニードル32の摺動異常により噴射率低下が生じていると判定した場合に、その摺動異常により生じる燃料噴射量のずれを補正する。本実施形態では、ノズルニードル32の摺動異常による噴射率低下が生じた場合に、その噴射率低下の相当分の噴射量を求めることが困難であることを鑑み、前後2回の通電補正を行うこととしている。
When the
この場合、ECU20は、1段目の通電終了後における噴射率低下を解消すべく、1段目の通電開始タイミングを進角側にシフトすることで1段目の通電時間を延長補正し、その補正後の通電時間により多段通電を実施する(第1通電補正)。また、ECU20は、1段目通電の時間延長による燃料噴射量の過剰増量分を減量すべく、2段目以降の通電時間を補正し、その補正後の通電時間により多段通電を実施する(第2通電補正)。
In this case, in order to eliminate the drop in the injection rate after the end of the first stage current supply, the
この前後2回の通電補正を図7及び図8を用いてより具体的に説明する。図7は、第1通電補正の様態を示すタイムチャートである。図8は、第1通電補正後に実施される第2通電補正の様態を示すタイムチャートである。これら各図では、通電補正後の挙動を破線で示すとともに、比較のために正常時の挙動を実線で示している。 The two energization corrections before and after will be described in more detail with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 is a time chart showing the mode of the first energization correction. FIG. 8 is a time chart showing the mode of the second energization correction performed after the first energization correction. In each of these figures, the behavior after energization correction is shown by a broken line, and the normal behavior is shown by a solid line for comparison.
図7に示すように、第1通電補正では、1段目の通電開始タイミングを進角側にシフトしてタイミングt0とし、これにより、ニードルリフトの開始タイミングを早めている。具体的には、ECU20は、1段目の通電開始タイミングを所定時間進角させることで、1段目の通電時間Tq1を延長補正する。延長補正後の1段目の通電時間は「Tq11」であり、その通電時間Tq11による1段目通電と、変更無しの通電時間Tq2による2段目通電とを実施する。インターバル時間TINTも変更無しである。この場合、1段目の通電開始タイミングが進角側にシフトされることにより、ノズルニードル32のリフトアップ速度が低下した状況にあってもニードルリフト量がリフト上限Lmax側に引き上げられ、1段目の通電終了後においてニードルリフト量がリフト下限Lminを下回ることが抑制される。これにより、1段目の通電終了後における噴射率低下が抑制される。
As shown in FIG. 7, in the first current correction, the current start timing of the first stage is shifted to the advance side to be timing t0, thereby advancing the needle lift start timing. Specifically, the
1段目の通電開始タイミングを進角させる所定時間は、1段目の通電終了後における噴射率低下を回避できる時間であればよく、例えばインターバル時間TINTであるとよい。又は、適合等によりあらかじめ定められた時間であってもよい。 The predetermined time for advancing the first-stage energization start timing may be any time that can avoid a decrease in the injection rate after the first-stage energization ends, and may be, for example, the interval time TINT. Alternatively, it may be a predetermined time based on suitability or the like.
1段目の通電時間Tq1が延長補正された状態では、1段目の通電終了後における噴射率低下が解消されるものの、2段通電による燃料噴射での噴射量が過剰となる。図7の噴射率波形においてハッチング部分が噴射量の過剰分に相当する。そこで、燃料圧力波形に基づいて過剰噴射量を算出するとともに、その過剰噴射量に基づいて、2段目以降の通電時間を補正し、その補正後の通電時間により多段通電を実施する。 When the first-stage energization time Tq1 is extended and corrected, the decrease in the injection rate after the end of the first-stage energization is resolved, but the injection amount in the fuel injection by the second-stage energization becomes excessive. In the injection rate waveform of FIG. 7, the hatched portion corresponds to the excess amount of injection. Therefore, the excess injection amount is calculated based on the fuel pressure waveform, and based on the excess injection amount, the energization time for the second and subsequent stages is corrected, and multi-stage energization is performed using the corrected energization time.
この場合、ECU20は、燃料圧力波形において燃料圧力が低下し始める圧力変化点P1と、圧力低下時の近似直線の傾きPaとに基づいて、燃料噴射開始当初における過剰噴射量を算出するとともに、燃料圧力が上昇し始める圧力変化点P2と、圧力上昇時の近似直線の傾きPbとに基づいて、燃料噴射終了直前における過剰噴射量を算出する。より詳しくは、ECU20は、正常時の1段目通電開始による圧力変化点を基準変化点PX1、圧力低下の傾きを基準傾きPY1とする場合に、圧力変化点P1及び基準変化点PX1の差と、傾きPa及び基準傾きPY1の差とに基づいて、燃料噴射開始当初における過剰噴射量を算出する。また、正常時の2段目通電終了による圧力変化点を基準変化点PX2、圧力上昇の傾きを基準傾きPY2とする場合に、圧力変化点P2及び基準変化点PX2の差と、傾きPb及び基準傾きPY2の差とに基づいて、燃料噴射終了直前における過剰噴射量を算出する。ただし、過剰噴射量の減量補正の手法は任意であり、圧力パラメータとして変化点P1,P2、近似直線の傾きPa,Pb以外のパラメータを用いることも可能である。
In this case, the
そして、ECU20は、第2通電補正として、燃料噴射開始当初及び燃料噴射終了直前の過剰噴射量に基づいて、2段目の通電時間Tq2の短縮補正を実施する。
Then, as the second energization correction, the
図8に示すように、第2通電補正では、過剰噴射量に基づいて2段目の通電時間Tq2が短縮補正されている。短縮補正後の2段目の通電時間は「Tq21」である。この場合、延長補正された1段目の通電時間Tq11による1段目通電と、短縮補正された2段目の通電時間Tq21とによる多段通電が実施される。これにより、燃料噴射量が適正量に合わせ込まれる。 As shown in FIG. 8, in the second energization correction, the second stage energization time Tq2 is shortened based on the excess injection amount. The second stage energization time after the shortening correction is "Tq21". In this case, multi-stage energization is performed using the first-stage energization time Tq11 that has been corrected to be extended, and the second-stage energization time Tq21 that has been shortened and corrected. Thereby, the fuel injection amount is adjusted to an appropriate amount.
次に、(2)の噴孔拡大異常が生じた場合の対応を説明する。 Next, we will explain what to do when the nozzle hole enlargement abnormality (2) occurs.
噴孔拡大異常が生じている場合には、ノズルニードル32のリフトダウン時の動作速度が正常時よりも上昇しており、ノズルニードル32の摺動異常が生じている場合に比べて、1段目の通電終了後における噴射率低下の程度が大きくなる。そのため、仮にノズルニードル32の摺動異常の場合と同様に1段目の通電時間Tq1を延長補正しても噴射率低下が解消されないことが考えられる。そこで本実施形態では、噴孔拡大異常が生じた状態であることが判定された場合に、多段通電の実施を禁止することとしている。
When the nozzle hole enlargement abnormality occurs, the operating speed of the
次に、(3)の制御弁62の応答性異常が生じた場合の対応を説明する。
Next, we will explain how to respond when an abnormality in the response of the
ECU20は、制御弁62の応答性異常が生じた状態であると判定した場合に、その応答性異常により生じる噴射期間のずれを補正する。具体的には、ECU20は、正常時の1段目通電開始による圧力変化点を基準変化点PX1とする場合に、燃料圧力波形において燃料圧力が低下し始める圧力変化点P1と基準変化点PX1との差により、噴射期間のずれを算出する。そして、ECU20は、噴射期間のずれに基づいて、1段目及び2段目の各通電の期間をそれぞれ進角補正する。
When the
図9は、燃料噴射装置11における異常判定の手順を示すフローチャートである。この処理は、ECU20のマイコン21により所定周期で繰り返し実施される。
Figure 9 is a flowchart showing the procedure for determining an abnormality in the
ステップS11では、多段通電の実施中であるか否かを判定し、多段通電の実施中であればステップS12に進む。ステップS12では、1段目の通電終了後における燃料圧力変化の有無に基づいて、1段目の通電終了後における噴射率低下が生じているか否かを判定する。そして、噴射率低下が生じていればステップS13に進み、噴射率低下が生じていなければステップS16に進む。 In step S11, it is determined whether or not multi-stage energization is being performed, and if multi-stage energization is being performed, the process proceeds to step S12. In step S12, it is determined whether or not a decrease in injection rate has occurred after the end of the first stage of energization based on the presence or absence of a change in fuel pressure after the end of the first stage of energization. Then, if a decrease in injection rate has occurred, the process proceeds to step S13, and if no decrease in injection rate has occurred, the process proceeds to step S16.
ステップS13では、1段目の通電実施時における圧力低下幅ΔPに基づいて、1段目の通電時における最大噴射率が増加側へ変化する最大噴射率変化が生じているか否かを判定する。そして、最大噴射率変化が生じていなければ、ステップS14に進む。ステップS14では、ノズルニードル32の摺動異常が生じているとみなし、第1異常フラグF1に1をセットする。また、最大噴射率変化が生じていれば、ステップS15に進む。ステップS15では、噴孔拡大異常が生じているとみなし、第2異常フラグF2に1をセットする。
In step S13, it is determined whether or not a maximum injection rate change has occurred, in which the maximum injection rate at the time of the first stage current application changes to the increasing side, based on the pressure drop width ΔP at the time of the first stage current application. If a maximum injection rate change has not occurred, the process proceeds to step S14. In step S14, it is determined that a sliding abnormality has occurred in the
ステップS16では、1段目の通電開始後における燃料圧力の変化点(圧力変化点P1)に基づいて、ノズルニードル32のリフト動作の遅延が生じているか否かを判定する。ノズルニードル32のリフト動作の遅延が生じていれば、ステップS17に進む。ステップS17では、制御弁62の応答性異常が生じているとみなし、第3異常フラグF3に1をセットする。ステップS14、S15,S17でそれぞれ異常発生の旨が判定された場合には、異常警告灯の点灯などにより異常発生の旨がユーザに報知されるとよい。
In step S16, it is determined whether or not there is a delay in the lift operation of the
なお、ステップS12,S16が共に否定された場合には、燃料噴射装置11において異常が生じていないとして本処理を終了する。
Note that if both steps S12 and S16 are negative, it is assumed that no abnormality has occurred in the
図10は、燃料噴射装置11の通電駆動により実施される燃料噴射制御の処理手順を示すフローチャートであり、本処理はECU20のマイコン21により所定周期で繰り返し実施される。
FIG. 10 is a flowchart showing a procedure for fuel injection control performed by energizing the
図10において、ステップS21では、エンジン回転速度や負荷等のエンジン運転状態に基づいて要求噴射量Qr及び要求圧力(要求レール圧)を算出する。続くステップS22では、通電時間Trと、要求噴射量Qr及び要求圧力との関係を予め定めたマップを用いて通電時間Trを算出する。 In FIG. 10, in step S21, the required injection amount Qr and the required pressure (required rail pressure) are calculated based on engine operating conditions such as engine speed and load. In the subsequent step S22, the energization time Tr is calculated using a map that predetermines the relationship between the energization time Tr, the required injection amount Qr, and the required pressure.
その後、ステップS23では、第2異常フラグF2が1であるか否か、すなわち噴孔拡大異常が生じているか否かを判定する。また、ステップS24では、要求噴射量Qrが所定の閾値Th1未満であるか否かにより、1段通電を実施するか多段通電を実施するかを判定する。閾値Th1は、今回の燃料噴射を1段通電モードで実施するか、2段以上の多段通電モードで実施するかを切り替える閾値である。 Then, in step S23, it is determined whether the second abnormality flag F2 is 1, i.e., whether an injection hole expansion abnormality has occurred. In addition, in step S24, it is determined whether single-stage current conduction or multi-stage current conduction is performed depending on whether the required injection amount Qr is less than a predetermined threshold value Th1. Threshold value Th1 is a threshold value that switches whether the current fuel injection is performed in single-stage current conduction mode or in multi-stage current conduction mode with two or more stages.
ステップS23が否定され、かつステップS24が肯定された場合には、ステップS25に進む。また、ステップS23が肯定された場合には、ステップS24を読み飛ばしてステップS25に進む。ステップS25では、今回、1段通電モードでの燃料噴射を実施する旨を決定する。これに対して、ステップS23,S24が共に否定された場合には、ステップS31に進む。ステップS31では、今回、多段通電モードでの燃料噴射を実施する旨を決定する。 If step S23 is negative and step S24 is positive, the process proceeds to step S25. If step S23 is positive, step S24 is skipped and the process proceeds to step S25. In step S25, it is determined that fuel injection will be performed in single-stage current mode this time. On the other hand, if both steps S23 and S24 are negative, the process proceeds to step S31. In step S31, it is determined that fuel injection will be performed in multi-stage current mode this time.
ここで、第2異常フラグF2が0である場合には、要求噴射量Qrに基づいて、1段通電を実施するか多段通電を実施するかが決定される。これに対し、第2異常フラグF2が1である場合には、要求噴射量Qrに関係なく、1段通電を実施する旨が決定される。すなわち、第2異常フラグF2が1である場合には、多段噴射の実施が禁止されるようになっている。 Here, when the second abnormality flag F2 is 0, it is determined whether to perform single-stage energization or multi-stage energization based on the required injection amount Qr. In contrast, when the second abnormality flag F2 is 1, it is determined that single-stage energization will be performed regardless of the required injection amount Qr. In other words, when the second abnormality flag F2 is 1, the implementation of multi-stage injection is prohibited.
1段通電モードでの燃料噴射を実施する場合、ステップS26では、ステップS22で算出した通電時間Trに基づいて1段通電の通電パルスを生成し、続くステップS27では、その通電パルスを出力する。この場合、マイコン21から駆動回路22に1段の通電パルスが出力され、駆動回路22において、通電パルスの立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングに応じて燃料噴射装置11の通電と通電遮断とが行われる。
When fuel injection is performed in the single-stage current mode, in step S26, a single-stage current pulse is generated based on the current time Tr calculated in step S22, and in the following step S27, the current pulse is output. In this case, a single-stage current pulse is output from the
また、多段通電モードでの燃料噴射を実施する場合、ステップS32では、要求噴射量Qrに応じて多段通電の段数を決定する。このとき、上述した閾値Th1よりも大きい1又は複数の閾値を定めておき、要求噴射量Qrと各閾値との比較の結果に応じて多段通電の段数を決定する。例えば、閾値Th1に加え、閾値Th2,Th3を定めておき(Th1<Th2<Th3)、要求噴射量QrがTh1~Th2の範囲に入っていれば2段通電モードとし、要求噴射量QrがTh2~Th3の範囲に入っていれば3段通電モードとし、要求噴射量QrがTh3以上であれば4段通電モードとする。なお、多段通電の段数は4以上であってもよい。 When fuel injection is performed in the multi-stage energization mode, in step S32, the number of stages of the multi-stage energization is determined according to the required injection amount Qr. At this time, one or more thresholds greater than the above-mentioned threshold Th1 are set, and the number of stages of the multi-stage energization is determined according to the results of comparing the required injection amount Qr with each threshold. For example, in addition to threshold Th1, thresholds Th2 and Th3 are set (Th1<Th2<Th3), and if the required injection amount Qr is within the range of Th1 to Th2, the two-stage energization mode is selected; if the required injection amount Qr is within the range of Th2 to Th3, the three-stage energization mode is selected; and if the required injection amount Qr is equal to or greater than Th3, the four-stage energization mode is selected. Note that the number of stages of the multi-stage energization may be four or more.
各閾値Th1~Th3は、各段の通電モードでの燃料噴射を実施する場合の各々の最大噴射量である。つまり、要求噴射量Qrが閾値Th1以上となる場合には、要求噴射量Qrが1段通電モードでの最大噴射量を超えるとして、2段又はそれ以上の段数の通電モードとする。また、要求噴射量Qrが閾値Th2以上となる場合には、要求噴射量Qrが2段通電モードでの最大噴射量を超えるとして、3段又はそれ以上の段数の通電モードとする。 Each of the threshold values Th1 to Th3 is the respective maximum injection amount when fuel injection is performed in the energization mode of each stage. That is, when the required injection amount Qr is equal to or greater than the threshold value Th1, it is assumed that the required injection amount Qr exceeds the maximum injection amount in the one-stage energization mode, and the two-stage or more stage energization mode is set. Further, when the required injection amount Qr is equal to or greater than the threshold value Th2, it is assumed that the required injection amount Qr exceeds the maximum injection amount in the two-stage energization mode, and the energization mode is set to three or more stages.
その後、ステップS33では、ステップS22で算出した通電時間Trに基づいて、多段通電での各段の通電時間Tqとインターバル時間TINTとを設定する。2段通電モードでは、2つの通電時間Tq1,Tq2と1つのインターバル時間TINTとを設定する。3段通電モードでは、3つの通電時間Tq1,Tq2,Tq3と2つのインターバル時間TINT1,TINT2とを設定する。4段以上の通電モードについても同様である。 Then, in step S33, the current conduction time Tq and interval time TINT for each stage in the multi-stage current conduction are set based on the current conduction time Tr calculated in step S22. In the two-stage current conduction mode, two current conduction times Tq1, Tq2 and one interval time TINT are set. In the three-stage current conduction mode, three current conduction times Tq1, Tq2, Tq3 and two interval times TINT1, TINT2 are set. The same applies to the four or more stage current conduction mode.
その後、ステップS34では、第1異常フラグF1が1であるか否か、すなわちノズルニードル32の摺動異常が生じているか否かを判定する。そして、第1異常フラグF1が1であれば、1段目の通電時間Tq1を延長補正する第1通電補正と、1段目通電の時間延長による燃料噴射量の過剰増量分を減量するための2段目以降の通電時間を短縮補正する第2通電補正とを実施する。
Thereafter, in step S34, it is determined whether the first abnormality flag F1 is 1, that is, whether or not a sliding abnormality of the
詳しくは、第1異常フラグF1が1であれば、ステップS35に進み、第1通電補正の実施前であるか否かを判定する。そして、第1通電補正の実施前であれば、ステップS36に進み、1段目の通電時間の延長補正を実施する。また、第1通電補正の実施後であれば、ステップS37に進み、2段目以降の通電時間の短縮補正を実施する。なお、多段通電として3段通電が実施される場合には、3段目の通電時間(最終段の通電時間)が短縮補正されるとよい。 Specifically, if the first abnormality flag F1 is 1, the process proceeds to step S35, and it is determined whether or not the first energization correction has not yet been performed. If the first energization correction has not yet been performed, the process advances to step S36, and a first-stage energization time extension correction is performed. Furthermore, if the first energization correction has been performed, the process proceeds to step S37, and correction for shortening the energization time in the second and subsequent stages is performed. Note that when three-stage energization is performed as multi-stage energization, the energization time of the third stage (the energization time of the final stage) may be shortened and corrected.
また、第1異常フラグF1が0である場合には、ステップS38に進み、第3異常フラグF3が1であるか否か、すなわち制御弁62の応答性異常が生じているか否かを判定する。そして、第2異常フラグF2が1であれば、ステップS39に進む。ステップS39では、制御弁62の応答性異常に起因して生じる噴射期間のずれ補正を実施する。
If the first abnormality flag F1 is 0, the process proceeds to step S38, where it is determined whether the third abnormality flag F3 is 1, i.e., whether an abnormality in the response of the
なお、第1異常フラグF1及び第2異常フラグF2がいずれも0であれば、ステップS34,S38を否定して、そのままステップS40に進む。 If the first abnormality flag F1 and the second abnormality flag F2 are both 0, steps S34 and S38 are negative and the process proceeds directly to step S40.
ステップS40では、都度の通電モードに応じて複数の通電パルスを生成する。このとき、各段の通電時間とインターバル時間とに基づいて、段数分の通電パルスを生成する。その後、ステップS41では、その通電パルスを出力する。この場合、マイコン21から駆動回路22に、都度の段数分の通電パルスが出力され、駆動回路22において、各段に通電パルスの立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングに応じて燃料噴射装置11の通電と通電遮断とが行われる。
In step S40, a plurality of energization pulses are generated depending on the current energization mode. At this time, energization pulses for the number of stages are generated based on the energization time and interval time of each stage. Thereafter, in step S41, the energizing pulse is output. In this case, the
以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。 The present embodiment described above provides the following excellent effects:
多段通電を行う際において、ノズルニードル32の摺動異常が生じると、ノズルニードル32のリフトアップ時及びリフトダウン時の動作速度(リフト速度)が低下し、そのリフト速度の低下に起因して、1段目の通電終了後において噴射率低下が生じる。このように噴射率低下が生じた場合には、その噴射率低下の相当分の噴射量を増加する必要があるが、中間段階での噴射量の低下分を求めることは困難である。
When performing multi-stage energization, if an abnormality occurs in the sliding of the
この点、本実施形態では、ノズルニードル32のリフト速度の低下に起因する噴射率低下が生じた場合に、2段目以降の通電時間及び各段の通電時間の間のインターバル時間を維持したまま、1段目の通電開始タイミングを進角側にシフトすることで1段目の通電時間が延長補正され、その補正後の通電時間により多段通電が実施される。これにより、ノズルニードル32のリフト速度が低下した状況にあっても1段目の通電終了以降における噴射率低下が抑制される。また、1段目の通電時間が延長補正された状態では、多段通電による燃料噴射での噴射量が過剰となるが、その過剰噴射量に基づいて、2段目以降の通電時間が補正され、その補正後の通電時間により多段通電が実施される。これにより、適正量の燃料噴射が可能となる。その結果、1回の噴射機会に多段通電を行う場合において燃料噴射制御を適正に実施することができる。
In this respect, in the present embodiment, when a drop in the injection rate occurs due to a drop in the lift speed of the
噴射率は燃料圧力と相関性が高く、燃料噴射装置11の異常により噴射率の低下が生じると、それに伴い燃料圧力が上昇する。そのため、燃料圧力に基づいて、噴射率低下の有無を判定することができる。
The injection rate is highly correlated with the fuel pressure, and if an abnormality in the
1段目の通電終了後における噴射率低下は、ノズルニードル32の摺動異常が生じている場合と、噴孔拡大異常が生じている場合とにおいて各々発生する。ただし、ノズルニードル32の摺動異常が生じている場合には、中間時点での噴射率低下の程度が比較的小さいために第1通電補正による対応が可能であるのに対し、噴孔拡大異常が生じている場合には、中間時点での噴射率低下の程度が比較的大きいために第1通電補正による対応が困難になると考えられる。
The drop in injection rate after the end of the first stage of current application occurs when there is a sliding abnormality in the
この点、1段目の通電終了後における噴射率低下が生じ、かつ1段目の通電時における最大噴射率が増加側へ変化する最大噴射率変化が生じていないと判定された場合に、1段目の通電時間Tq1を延長補正して多段通電を実施するようにした。これにより、1段目の通電終了後における噴射率低下が、噴孔拡大異常に起因するものでなく、ノズルニードル32の摺動異常に起因するものであることを適正に把握でき、第1通電補正を含む燃料噴射補正を適正に実施することができる。
In this regard, if a decrease in the injection rate occurs after the end of the first stage current application, and it is determined that no change in the maximum injection rate occurs, in which the maximum injection rate at the time of the first stage current application changes to an increasing side, the current application time Tq1 of the first stage is extended and multi-stage current application is performed. This makes it possible to properly determine that the decrease in the injection rate after the end of the first stage current application is not due to an abnormality in the expansion of the injection hole, but due to an abnormality in the sliding of the
燃料噴射装置11において、噴孔拡大異常により正常時よりも噴孔流量が増加すると、1段目の通電終了後に噴射率低下が生じる。この状況では、ノズルニードル32のリフトダウン時の動作速度が正常時よりも上昇しており、ノズルニードル32の摺動異常が生じている場合に比べて、中間時点での噴射率低下の程度が大きくなる。そのため、ノズルニードル32の摺動異常の場合と同様に、第1通電補正により1段目の通電時間を延長補正しても噴射率の低下が解消されないことが考えられる。この点、多段通電の実施を禁止したため、1段目の通電以降に噴射率低下の発生することを避けることができる。
In the
燃料噴射装置11において、制御弁62の応答性異常が発生すると、正常時よりも、通電パルスに対するノズルニードル32のリフト動作が遅延し、その遅延により噴射期間のずれが生じる。この点、1段目の通電終了後における噴射率低下が生じておらず、かつノズルニードル32のリフト動作の遅延が生じていると判定された場合に、そのリフト動作の遅延による噴射期間のずれを補正するようにした。これにより、制御弁62の応答性異常に起因する噴射期間のずれを抑制することができ、適切なタイミングで燃料噴射を実施することができる。
In the
燃料噴射装置11による燃料噴射に際し、1回の噴射機会における通電回数を決定し、その通電が行われる噴射期間において、中間リフト状態での最大噴射率の燃料噴射を実施するように、各段の通電時間Tqとインターバル時間TINTとを設定するとともに、それら各段の通電時間Tqとインターバル時間TINTとに基づいて各段の通電を実施するようにした。この場合、1回の燃料噴射に対する複数の分割通電によりニードルリフト量の増減を繰り返し行わせることで、燃料噴射装置11の中間リフト領域Rfを拡張することなく、ノズルニードル32を所望の中間リフト状態に維持することができる。また、各段の通電期間において、最大噴射率での噴射を継続して実施することができ、燃料噴射量に線形性を持たせ、高精度な燃料噴射を実施することができる。
When fuel injection is performed by the
各段の通電時において、駆動回路22が高電圧の印加と低電圧の印加とをそれぞれ実施する構成にした。これにより、2段目以降の通電開始時においてノズルニードル32がリフトダウンからリフトアップに転じる際のノズルニードル32の応答遅れを抑制できる。そのため、通電時間に対する噴射量応答の線形性を向上させる上で好適な構成を実現できる。
When energizing each stage, the
(他の実施形態)
上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。
Other Embodiments
The above embodiment may be modified, for example, as follows.
・ノズルニードル32の摺動異常が生じている場合において、第1通電補正による補正後の通電時間により多段通電を行った後に、噴射率低下が解消されているか否かを判定し、噴射率低下が解消されていなければ、すなわち噴射率低下が生じていると再び判定されれば、1段目の通電時間を再延長する構成としてもよい。図11は、通電時間の再延長の様態を具体的に示すタイムチャートである。この場合、1段目の通電終了後に噴射率低下が生じていれば、図11(a)に示す1段目の通電時間Tq1が、図11(b)に示す通電時間に補正される。また、その補正後の通電時間による多段通電の実施後に、噴射率低下が生じていると再び判定されれば、図11(b)に示す通電時間が、図11(c)に示す通電時間に再延長される。この再延長は、噴射率低下が生じなくなるまで繰り返されるとよい。これにより、第1通電補正において、1段目の通電時間の延長補正を適正に実施することができる。
- In the case where the
・ノズルニードル32の摺動異常が生じている場合の第1通電補正において、1段目の通電時間を延長する補正時間を、ノズルニードル32の動作速度の低下の程度に基づいて設定する構成にしてもよい。この場合、ノズルニードル32の動作速度の低下の程度は、ノズルニードル32のリフトアップ時の燃料圧力の低下の傾き(図4の傾きPa)から推定され、燃料圧力の低下の傾きが小さいほど、ノズルニードル32の動作速度の低下が大きいと推定される。そして、図12に示す関係を用いて、燃料圧力の低下の傾きが小さいほど、つまりノズルニードル32の動作速度の低下の程度が大きいほど、補正時間が長く設定されるとよい。
- In the first current correction when a sliding abnormality occurs in the
ノズルニードル32の動作速度の低下の程度は、動作速度の低下の要因となっているノズルニードル32の摺動異常の程度によって異なり、ノズルニードル32の摺動異常の程度が大きいほど動作速度の低下の程度が大きくなると考えられる。ノズルニードル32の動作速度の低下の程度に応じて1段目の通電時間を延長する補正時間を設定するようにしたため、ノズルニードル32の摺動異常の程度に応じて適正に1段目の補正時間を設定することができる。
The degree of decrease in the operating speed of the
・上記実施形態では、ノズルニードル32の摺動異常が生じている場合において、1段目の噴射終了後における噴射率低下を抑制すべく、第1通電補正として、1段目の通電開始タイミングを進角側にシフトすることで1段目の通電時間を延長補正する構成としたが、これを変更してもよい。例えば、第1通電補正として、2段目以降の通電時間及び各段の通電時間の間のインターバル時間を維持したまま、1段目の通電終了タイミングを遅角側にシフトすることで1段目の通電時間を延長補正する構成とする。要するに、第1通電補正は、2段目以降の通電時間及び各段の通電時間の間のインターバル時間を維持したまま、1段目の通電時間を延長補正するものであればよい。
- In the above embodiment, in order to suppress a drop in the injection rate after the end of the first stage injection when a sliding abnormality occurs in the
・上記実施形態では、ノズルニードル32の摺動異常、噴孔拡大異常、及び制御弁62の応答性異常の3つの異常のうちいずれに該当するかを判定し、判定された異常に応じて適宜対応を行っているが、これを変更してもよい。例えば、前述の3つの異常のうちいずれか2つの異常についてのみ判定対象として、判定された異常に応じて適宜対応を行ってもよい。又は、ノズルニードル32の摺動異常のみを判定対象として、その異常に対する対応を行ってもよい。
- In the embodiment described above, it is determined which of the three abnormalities corresponds to the sliding abnormality of the
・ノズルニードル32の摺動異常、噴孔拡大異常、及び制御弁62の応答性異常に加えて、噴孔縮小異常の判定を行ってもよい。噴孔縮小異常は、噴孔33の燃料デポジットの堆積等に起因して生じる。この場合、噴孔縮小異常の対応として、噴孔拡大異常の場合と同様に、多段通電の実施を禁止するとよい。噴孔縮小異常の場合について、図13を用いて説明する。
- In addition to the sliding abnormality of the
図13に示すように、噴孔縮小異常が生じると、正常時と比べて、ノズルニードル32のリフトアップ時の動作速度の上昇及びリフトダウン時の動作速度の低下と、最大噴射率の低下とが生じる。ノズルニードル32のリフトアップ時の動作速度の上昇及びリフトダウン時の動作速度の低下が生じる原理は以下のとおりである。すなわち、噴孔縮小が生じると、噴孔縮小前(すなわち正常時)よりもサック室46内の圧力が大きくなる。そのため、ノズルニードル32に対するリフトアップ側(開弁側)への力が大きくなり、ノズルニードル32のリフトアップ時の動作速度が上昇する。また、ノズルニードル32のリフトダウン時には、サック室46内の圧力が大きくなることによりノズルニードル32に対するリフトダウン側(閉弁側)への力が小さくなるため、リフトダウン時の動作速度が低下する。
As shown in FIG. 13, when an abnormality in the nozzle hole reduction occurs, the operating speed of the
ノズルニードル32のリフトアップ時の動作速度が上昇することにより、正常時に比べて燃料圧力の低下の傾きが急になる。また、噴孔縮小異常の場合は、1段目の通電実施時にノズルニードル32がリフト上限Lmaxに到達するため、1段目の通電終了後に噴射率の低下は生じない。また、噴孔縮小により、噴孔33を通過する単位時間当たりの燃料流量(噴孔流量)が減り、最大噴射率が低下する。そのため、最大噴射率での燃料圧力が正常時よりも上昇する。また、2段目通電終了後において、ノズルニードル32のリフトダウン時の動作速度が低下するため、正常時よりも遅いタイミングでニードルリフト量がリフト下限Lminを下回り、正常時よりも遅いタイミングで噴射率がゼロまで低下する。上記のように、噴孔縮小異常が生じた場合には、噴射率が正常時とは異なる態様で変化し、燃料噴射量が意図せず増量される。
As the operating speed of the
ECU20は、1段目の通電終了後における噴射率低下が生じておらず、かつ1段目通電での最大噴射率が正常時よりも小さいことに基づいて、噴孔縮小異常が生じた状態であることを判定する。この場合、1段目の通電実施時における圧力低下幅ΔPが所定の閾値よりも小さいこと、すなわち正常時よりも圧力低下幅ΔPが小さいことに基づいて、1段目通電での噴射率の最大値が正常時よりも小さいことが判定されるとよい。噴孔縮小異常が生じた状態であることが判定された場合には、多段通電の実施が禁止されるとよい。
The
・上記実施形態では、1回の噴射機会において多段の通電を実施するための構成として、要求噴射量Qrに対応する通電パルスを複数に分割する構成としたが、これを変更してもよい。通電パルス自体は複数に分割することなく1パルスのままとし、その1パルス内に、インターバル時間TINTに相当する通電休止期間を設ける構成であってもよい。 - In the above embodiment, the configuration is such that the energization pulse corresponding to the required injection amount Qr is divided into a plurality of parts as a configuration for performing multi-stage energization in one injection opportunity, but this may be changed. The energization pulse itself may be one pulse without being divided into a plurality of pulses, and a energization suspension period corresponding to the interval time TINT may be provided within the one pulse.
・本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。 - The control unit and the method described in the present disclosure are implemented by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. May be realized. Alternatively, the controller and techniques described in this disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by a processor configured with one or more dedicated hardware logic circuits. Alternatively, the control unit and the method described in the present disclosure may be implemented using a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor configured by one or more hardware logic circuits. It may be implemented by one or more dedicated computers configured. The computer program may also be stored as instructions executed by a computer on a computer-readable non-transitory tangible storage medium.
11…燃料噴射装置、32…ノズルニードル、33…噴孔、60…電気アクチュエータ、20…ECU
DESCRIPTION OF
Claims (8)
1回の噴射機会に前記駆動部における断続的な複数回の通電を行い、その前後する各通電を通じて前記中間リフト状態での最大噴射率の燃料噴射が実施されるように前記燃料噴射装置による燃料噴射を行わせる燃料噴射制御装置であって、
1回の噴射機会に少なくとも2段の多段通電を行う場合において、1段目の通電終了後に噴射率低下が生じたことを判定する異常判定部と、
前記異常判定部により噴射率低下が生じたと判定された場合に、2段目以降の通電時間及び各段の通電時間の間のインターバル時間を維持したまま、1段目の通電時間を延長補正し、その補正後の通電時間により前記多段通電を実施する第1通電制御部と、
前記第1通電制御部により前記多段通電を実施した状態で、その多段通電での過剰噴射量を算出する過剰量算出部と、
前記過剰噴射量に基づいて2段目以降の通電時間を補正し、その補正後の通電時間により前記多段通電を実施する第2通電制御部と、
を備える内燃機関の燃料噴射制御装置(20)。 It has a drive part (60) that is driven by energization, and a valve body (32) that opens the nozzle hole (33) according to the drive of the drive part, and controls the injection amount according to the energization time of the drive part. applied to a fuel injection system comprising a fuel injection device (11) that realizes a maximum injection rate by changing the valve body and achieving an intermediate lift state in which the lift amount of the valve body becomes a predetermined intermediate lift amount;
The drive unit is energized multiple times intermittently during one injection occasion, and the fuel injection device is configured to inject fuel at the maximum injection rate in the intermediate lift state through each energization before and after the energization. A fuel injection control device that performs injection,
an abnormality determination unit that determines that an injection rate decrease has occurred after the first stage of energization is completed when multi-stage energization is performed in at least two stages for one injection opportunity;
When the abnormality determination unit determines that a decrease in the injection rate has occurred, the energization time of the first stage is extended and corrected while maintaining the energization time of the second and subsequent stages and the interval time between the energization times of each stage. , a first energization control unit that performs the multi-stage energization according to the corrected energization time;
an excessive amount calculation unit that calculates an excessive injection amount in the multi-stage energization in a state where the first energization control unit performs the multi-stage energization;
a second energization control unit that corrects the energization time in the second and subsequent stages based on the excessive injection amount and performs the multi-stage energization according to the corrected energization time;
A fuel injection control device (20) for an internal combustion engine.
前記異常判定部は、前記圧力検出部により検出される燃料圧力を異常判定パラメータとして取得し、その燃料圧力に基づいて、前記噴射率低下の有無を判定する、請求項1又は2に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 The fuel injection device has a pressure detection unit (45) that detects the pressure of the fuel injected from the injection hole,
3. The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the abnormality determination unit acquires the fuel pressure detected by the pressure detection unit as an abnormality determination parameter, and determines whether or not the injection rate has decreased based on the fuel pressure.
前記第1通電制御部は、前記異常判定部により噴射率低下が生じかつ前記最大噴射率変化が生じていないと判定された場合に、1段目の通電時間を延長補正して前記多段通電を実施する、請求項1~3のいずれか1項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 In the case of performing the multi-stage energization, the abnormality determination unit determines whether a maximum injection rate change in which the maximum injection rate at the time of the first stage energization changes toward an increasing side has occurred;
The first energization control section corrects the multi-stage energization by extending the first stage energization time when the abnormality determination section determines that the injection rate has decreased and the maximum injection rate has not changed. A fuel injection control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, which is implemented.
前記異常判定部により前記最大噴射率変化が生じていると判定された場合に、前記多段通電の実施を禁止する多段通電禁止部を備える請求項1~6のいずれか1項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 In the case of performing the multi-stage energization, the abnormality determination unit determines whether a maximum injection rate change occurs in which the maximum injection rate at the time of the first stage energization changes to an increasing side or a decreasing side,
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, further comprising a multistage energization prohibition unit that prohibits implementation of the multistage energization when the abnormality determination unit determines that the maximum injection rate change has occurred. fuel injection control device.
前記異常判定部により噴射率低下が生じておらずかつ前記弁体のリフト動作の遅延が生じていると判定された場合に、前記弁体のリフト動作の遅延による噴射期間のずれを補正する噴射期間ずれ補正部を備える請求項1~7のいずれか1項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 In the case of performing the multi-stage energization, the abnormality determination unit determines that a delay in the lift operation of the valve body has occurred with respect to each timing of starting and ending energization to the drive unit,
Injection for correcting the deviation in the injection period due to the delay in the lift operation of the valve body when the abnormality determination unit determines that a decrease in the injection rate has not occurred and a delay in the lift operation of the valve body has occurred. The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising a period deviation correction section.
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