JPH07197840A - 噴射圧力および温度の変動に対する燃料噴射器のパルス幅補正方法および装置 - Google Patents

噴射圧力および温度の変動に対する燃料噴射器のパルス幅補正方法および装置

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JPH07197840A
JPH07197840A JP6276747A JP27674794A JPH07197840A JP H07197840 A JPH07197840 A JP H07197840A JP 6276747 A JP6276747 A JP 6276747A JP 27674794 A JP27674794 A JP 27674794A JP H07197840 A JPH07197840 A JP H07197840A
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シー．スミス ジェームズ
Robert S Mihora
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料戻り管路のない燃料供給システムにおい
て，噴射圧力および／または燃料噴射温度の変動を検出
して，燃料噴射器の開放時間をきめる燃料噴射パルス幅
（ＰＷinj ）を補正することにより，燃料噴射流を正確
に所望値に保つ。 【構成】 噴射器（３０４）を結合した燃料レール（３
０３）と吸気マニホルドの間に取り付けた差圧センサ
（３０７）により測定した噴射器の瞬間圧力値（Δｐ
inj ）および燃料レールに取り付けた燃料温度センサ
（３０６）の測定値（Ｔ fr）により近似した噴射器本体
の温度を制御ユニット（３０８）に入力し，所望する噴
射燃料量（ｍinj ）の関数である噴射パルス幅（ＰＷ
inj ）をこの圧力と温度で補正してエンジン（３０５）
に供給する燃料量を正確に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は，内燃機関用の電子制
御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】既知の生産用の装置で，燃料供給システ
ムは，典型的には称呼燃料噴射圧力を制御するために機
械的燃料圧力調整器を使っている。エンジンが吸い込ま
なかった燃料は，燃料タンクへ戻されていた（図１参
照）。この種の燃料供給システムでは，燃料噴射器を通
る瞬間圧力（Δｐinj ）は正確に知られもせず，動作中
調整可能でもなかった。従って，電子エンジン制御装置
の中で行う燃料供給計算は，所望の噴射すべき燃料
（ｍinj ）を，噴射器の開放時間を知らせる対応する噴
射パルス幅（ＰＷinj ）と関係付ける一定の公称曲線を
使っていたかもしれない。この種の区分的線形燃料噴射
器流動曲線の例を，一定噴射圧力で，図２に示す。
【０００３】現在の生産ではしばしば燃料噴射器パルス
幅を修正するが，厳密に所望の噴射すべき燃料量の関数
としてである。熱噴射器補正（ＨＩＣＯＭＰ）方策も考
えられるが，これらは特別で，燃料レール温度センサを
使わず，しかもどれも噴射圧力の変動を補償も許容もし
ない。
【０００４】
【発明の概要】戻りのない燃料供給システム（タンクへ
戻る燃料のない）の出現で，機械的圧力調整器の機能の
置換を助けるためにΔｐinj を測定するセンサを必要と
した（図３参照）。更に，燃料レールの中の燃料の気化
を最少にするためにΔｐinj は温度と共に高くなるよう
に命令されるので，この燃料レール内の温度（Ｔfr）を
測定するためのセンサを必要とした。Δｐinj を所望の
値に維持することを助けるためにこの圧力センサが提供
する情報を単純に使うことを越えて，以下の二つの理由
でそれをＰＷinj の計算を修正するために使うことがで
きる。第１に，ポンプ制御装置を備えた戻りのない燃料
供給システムで正確な圧力を維持することは不可能なの
で，過渡的圧力誤差はこのＰＷinj の計算に実際のΔｐ
inj を使うことによって補償することができる。第２
に，噴射器を通る所望のΔｐinj は一定ではないかも知
れないので，燃料計量精度は同じ考え方，即ちこのＰＷ
inj の計算での実際のΔｐinj による補償を使うことに
よってまだ維持されるかも知れない。
【０００５】この発明は，燃料計量精度を最高にするた
めに，瞬間Δｐinj を補償するために噴射器パルス幅，
ＰＷinj を調整する方法を含む。このΔｐinj は，燃料
レールと吸気マニホルドの間に取り付けられた差圧セン
サを使って測定することができる。この方法は，Ｔfrで
近似できる燃料噴射器本体の温度も補償することができ
る。Ｔfrと噴射器先端の温度が変わると，これらの噴射
器の流動特性も変わる。それで，この発明の実施例によ
れば，内燃機関の燃料噴射器パルス幅を，所望の燃料量
を供給するために，噴射器圧力の関数として計算する。
燃料レール温度も使ってよい。この目的は，噴射圧力お
よび／または燃料噴射温度の変動に関係なく燃料噴射流
を正確に保つことである。このようにして，この発明は
より正確な燃料計量を可能にする。
【０００６】この発明を使うことは，所望の量の燃料を
このエンジンに供給する際に，付加的制御を提供する。
燃料ポンプ制御装置がΔｐinj を所望の値に制御しよう
とするだけでなく，どのような過渡的圧力誤差もこの発
明によってこのＰＷinj の計算の際に補償する。
【０００７】更に，ある用途では，噴射特性を最適化す
るために運転中にこのΔｐinj を変えること（可変圧力
噴射）が望ましいかも知れず，それでこの発明の方法は
これを容易にする。可変圧力噴射計画を正確に実行する
ためには，噴射器の流動特性は，所望のΔｐinj 動作点
の変化を補償するために変化しなければならない。それ
で，適度の過渡的圧力変動（典型的には称呼Δｐinj 周
りの非意図的変動）を補償するために使ったのと同じア
ルゴリズム（この発明）を，大きな，意図的な，長時間
継続する圧力変動にも使うことができる。
【０００８】
【実施例】図３を参照して，燃料タンク３００は，燃料
ポンプ３０１を含み，燃料を燃料タンク３００から燃料
管路３０２を経て燃料レール３０３へ供給する。噴射器
３０４Ａ，３０４Ｂ，３０４Ｃおよび３０４Ｄは，燃料
レール３０３に連結され，エンジン３０５の中への燃料
の噴射に備える。燃料温度センサ３０６は，燃料レール
３０３に接続されている。差圧センサ３０７は，これら
の噴射器を通る圧力を調べることによって実際の噴射器
圧力を測定する。制御ユニット３０８は，燃料温度セン
サ３０６および差圧センサ３０７から入力信号を受け
て，燃料噴射器３０４Ａ，３０４Ｂ，３０４Ｃ，３０４
Ｄに出力信号を与えて燃料パルス幅を制御し，ポンプ３
０１に出力信号を与えてポンプのデューティサイクルと
燃料圧力を制御する。制御ユニット３０８は，以下に詳
しく議論するように典型的には処理情報記憶式マイクロ
プロセッサである。
【０００９】この発明は，図４のブロック線図で表すこ
とができる。最初に，ブロック１で，噴射器の流動曲線
の特性をΔｐinj とＴfrの関数として保つ。このブロッ
ク１の出力（流動曲線特性）は，ブロック２を修正す
る。ブロック２は，所望のｍin j を計量するために要す
るＰＷinj を表す関係である。
【００１０】図４の発明の一つの可能性ある実施例を図
５および図６に見ることができる。図６のブロック２，
即ちこの燃料噴射器の流動関係は，図５に更に詳しく示
す区分的線形曲線である。この曲線は，４項のパラメー
タ即ち，ｘ軸の切片（ｘint），折点（ｘbkpt），下部
の傾斜（Δlow ），および上部の傾斜（Δhigh）で完全
に記述することができる。図４のブロック１は，Δｐ
inj とＴfrで与えられる四つの燃料噴射器曲線パラメー
タを決める四つの関係（ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3 およびｆ4 ）
になる。
【００１１】図４に示すこの発明の第２の可能性ある実
施例は，図７に見ることができる。ここで図７のブロッ
ク２は，（区分的線形曲線にあるような不連続点のな
い）滑かな曲線である。これは，噴射器の動作を区分的
線形実施例より正確に表す。この曲線もＰＷinj を計量
すべき所望のｍinj と関係づける。この曲線は，式１の
ような式の代数的パラメータによる表示でもよく，その
式の係数はΔｐinj とＴ frの関数である。
【００１２】
【数２】 ＰＷinj ＝…＋ａ-2（Δｐinj ，Ｔfr）ｍinj -2 ＋ａ-1（Δｐinj ，Ｔfr）ｍinj -1＋ａ0 ＋ａ1 （Δｐinj ，Ｔfr）ｍinj ＋ａ2 （Δｐinj ，Ｔfr）ｍinj 2 ＋… ・・・（式１）
【００１３】図７のブロック１は，入力としてΔｐinj
とＴfrを，出力として，所望のｍin j を命令すべきＰＷ
inj と対応付ける，ブロック２の流動関係を定める〃ａ
〃係数を有する。図７のブロック１の関係ｆは，あらか
じめ選ばれた固定関数である。
【００１４】与えられたどの対のΔｐinj およびＴfr値
に対しても，この〃ａ〃係数が確定され，ｍinj とＰＷ
inj と間の滑らかな非線形の数学的関係が生ずる。しか
し，Δｐinj とＴfrが異なる値に動くと，〃ａ〃係数の
セットも動く。
【００１５】与えられた燃料噴射器で種々の燃料流卓上
試験を行うことによって，各Δｐin j ，Ｔfr対に対する
データの回帰推定をして数セットの〃ａ〃係数値を決め
ることができる。この回帰付けは，実際の流れの卓上デ
ータに最もよく合った曲線ができる〃ａ〃係数のセット
を生ずるだろう。
【００１６】手もとにある種々のセットの要求された〃
ａ〃係数で，各係数それ自身をΔｐ inj とＴfrの関数と
して回帰することができる。これは，図７のブロック１
に示す関数になる。
【００１７】この発明の多くの他の実施が可能である
が，それらは全てこのＰＷinj を所望のｍinj の関数と
してだけでなく，噴射器圧力の関数としても調整する。
更に，もし望むなら，燃料噴射器温度も使ってＰＷinj
を補正してもよい。
【００１８】この発明が関係する当業者には疑い無く種
々の修正や変形が思いつくだろう。この開示がこの技術
を進歩させた教示に基本的に依存するそのような変形
は，当然この発明の範囲内にあると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術による機械的圧力調整器と燃料タンク
への戻り管路を使った燃料供給システムのブロック線
図。
【図２】従来技術による噴射器開放時間対所望燃料流量
のグラフ表現。
【図３】この発明の実施例による，燃料タンクへの戻り
流のない燃料供給システムの模式図。
【図４】この発明の実施例による，燃料流動曲線が瞬間
噴射圧力と燃料レール温度の関数であるブロック線図。
【図５】この発明の実施例による，噴射開放時間対所望
燃料流量の燃料噴射器の流動曲線。
【図６】この発明の実施例による，図４のブロック線図
を使って図５の曲線を実施するブロック線図。
【図７】この発明の実施例による，図４に示すブロック
線図の形で表された代数的パラメータによる表示または
式を使った実施のブロック線図。
【符号の説明】
３００ 燃料タンク ３０１ 燃料ポンプ ３０２ 燃料管路 ３０３ 燃料レール ３０４ 噴射器 ３０５ エンジン ３０６ 燃料温度センサ ３０７ 差圧センサ ３０８ 制御ユニット ｍinj 所望する噴射燃料量 ＰＷinj 噴射パルス幅 Ｔfr 燃料レール温度 ｘbkpt 折点 ｘint ｘ軸切片 Δhigh 上部傾斜 Δlow 下部傾斜 Δｐinj 燃料噴射器の瞬間圧力

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関（３０５）の燃料噴射器パルス
    幅（ＰＷinj ）を補正するための方法であって，この燃
    料パルス幅を測定した燃料噴射器差圧（Δｐinj ）の関
    数として調整するステップ，およびこの燃料パルス幅を
    所望の噴射すべき燃料量（ｍinj ）の関数として調整す
    るステップを含む方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載する内燃機関（３０５）
    の燃料噴射器パルス幅（ＰＷinj ）を補正するための方
    法であって，更にこの燃料パルス幅を燃料システムの温
    度の関数として調整するステップを含む方法。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載する方法において，噴射
    器開放時間が区分的線形曲線によって所望の噴射すべき
    量と関係付けられ，区分的線形曲線のｘ切片（ｘint ）
    を噴射器（３０４）の圧力と燃料レール（３０３）の温
    度（Ｔfr）との第１関数として確立するステップ，所望
    の燃料量でのこの区分的線形曲線のｘ折点値（ｘbkpt）
    を噴射器圧力と燃料レール温度（Ｔfr）との第２関数と
    して確立するステップ，この区分的線形曲線のｘ切片と
    折点の間の傾斜（Δlow ）を噴射器圧力と燃料レール温
    度（Ｔfr）の第３関数として確立するステップ，および
    この区分的線形曲線のこのｘ折点より大きいｘ値に対す
    る傾斜（Δhigh）を噴射器圧力と燃料レール温度
    （Ｔfr）の第４関数として確立するステップ，を含む方
    法。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載する方法において，この
    エンジン燃料噴射器パルス幅が（ｍinj ）を（Ｐ
    Ｗinj ）に関係付ける式の代数的パラメータ表示である
    方法。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載する方法において，この
    代数的パラメータ表示が（式１）の形でこの燃料噴射器
    圧力と燃料レール温度のａ関数である係数を使う方法。 【数１】 ＰＷinj ＝…＋ａ-2（Δｐinj ，Ｔfr）ｍinj -2 ＋ａ-1（Δｐinj ，Ｔfr）ｍinj -1＋ａ0 ＋ａ1 （Δｐinj ，Ｔfr）ｍinj ＋ａ2 （Δｐinj ，Ｔfr）ｍinj 2 ＋… ・・・（式１）
  6. 【請求項６】 内燃機関（３０５）の燃料噴射器パルス
    幅（ＰＷinj ）を補正するための装置であって，加圧燃
    料を提供するための燃料タンク（３００）および燃料ポ
    ンプ（３０１），燃料をこのエンジンの中へ噴射するた
    めの燃料噴射器（３０４），この燃料タンクから燃料噴
    射器へ燃料を移送するための燃料管路（３０２），燃料
    噴射器を介しての燃料差圧を検知するために燃料噴射器
    に結合された差圧センサ（３０７），並びにこの差圧セ
    ンサから信号を受け，この燃料ポンプに結合されてこの
    燃料ポンプに加えるデューティサイクルを調整し，且つ
    燃料噴射器に結合されて燃料噴射パルスのパルス幅を調
    整する制御ユニット（３０８），を含む装置。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載する内燃機関（３０５）
    の燃料噴射器パルス幅（ＰＷinj ）を補正するための装
    置であって，燃料噴射器の中を流れる燃料の温度を指示
    するための燃料温度センサ（３０６），およびこの燃料
    温度センサからの信号を受けるためのこの制御ユニット
    の結合手段を含み，前記制御ユニットがエンジンに供給
    する燃料の量を制御する際に燃料温度を加味する装置。
JP6276747A 1993-12-17 1994-11-10 噴射圧力および温度の変動に対する燃料噴射器のパルス幅補正方法および装置 Pending JPH07197840A (ja)

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