JPH11210535A - 内燃機関の燃料噴射量制御装置 - Google Patents

内燃機関の燃料噴射量制御装置

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JPH11210535A
JPH11210535A JP10013123A JP1312398A JPH11210535A JP H11210535 A JPH11210535 A JP H11210535A JP 10013123 A JP10013123 A JP 10013123A JP 1312398 A JP1312398 A JP 1312398A JP H11210535 A JPH11210535 A JP H11210535A
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JP
Japan
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fuel pressure
fuel
injection
injection amount
amount
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Pending
Application number
JP10013123A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Miyanaga
浩之 宮永
Iwane Inokuchi
岩根 井之口
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP10013123A priority Critical patent/JPH11210535A/ja
Publication of JPH11210535A publication Critical patent/JPH11210535A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0602Fuel pressure
    • F02D2200/0604Estimation of fuel pressure

Landscapes

  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 応答性の高い燃圧センサを用いることなく、
噴射に伴う燃圧低下による噴射量不足を回避する。 【解決手段】 機関運転条件から基準燃圧に対応する基
本噴射パルス幅Tpを演算する(ステップ1)。噴射前
の時点の燃圧Pを読み込み(ステップ2)、基本噴射パ
ルス幅Tpに、配管容積から定まる所定の燃圧低下予測
係数Kを乗じて、燃圧低下量ΔPを演算する(ステップ
3)。燃圧Pから燃圧低下量ΔPを減算して、補正後燃
圧値Prを求める(ステップ4)。補正後燃圧値Pr
は、基準燃圧である0.3MPaが下限値である。予め
与えられた所定の特性のテーブルに基づいて、補正後燃
圧値Prから、噴射率INJを決定する(ステップ
5)。ステップ6において、上記基本噴射パルス幅Tp
に上記噴射率INJを乗じて、最終的な噴射パルス幅T
rを決定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関の燃料
噴射量制御装置、特に噴射中の燃圧低下の影響を補正す
るようにした燃料噴射量制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えばガソリン機関に用いられる燃料噴
射装置の多くは、燃料噴射弁として電磁弁型のものを用
いており、所定の燃圧に加圧された燃料を、この燃料噴
射弁の開弁に伴って噴射する構成となっている。この種
の装置では、燃料噴射量は、基本的に、燃料噴射弁の開
弁期間に比例したものとなるので、該噴射弁に印加され
る噴射パルスのパルス幅を機関運転条件に応じて制御す
ることにより、燃料噴射量の制御を行っている。
【0003】ここで、上記の噴射パルス幅と噴射量との
相関は、燃圧が一定値であることを前提とするものであ
るので、燃圧が低いような場合には、それに応じた補正
が必要であるが、さらに、燃料噴射中には、この燃料噴
射に伴って一時的な燃圧低下が発生する。
【0004】特に、圧縮行程中に筒内へ向けて燃料噴射
を行う筒内噴射式ガソリン機関においては、吸気ポート
噴射式の噴射装置に比べて高圧な燃料を噴射する必要が
あり、燃圧が高く与えられるため、単位時間当たりの噴
射量が多く、これに伴って、噴射中の燃圧低下が顕著な
ものとなる。
【0005】このような噴射中の燃圧低下に対しては、
従来、特開平9−189255号公報に開示されている
ように、燃圧センサを用いて噴射パルスの立ち上がりお
よび立ち下がりに同期した2つのタイミングで燃圧をサ
ンプリングし、両者の差として実際の燃圧低下量を検出
するとともに、この燃圧低下量に対応した補正値を学習
して、燃圧低下による噴射量への影響を補正するように
した燃料噴射量制御装置が提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の燃料噴射量制御装置においては、非常に短い噴射パ
ルスの立ち上がりおよび立ち下がりに同期して正確な燃
圧サンプリングを行うためには、非常に応答性の高い高
精度な燃圧センサを用いる必要がある。換言すれば、噴
射に伴う実際の燃圧低下に追従し得るだけの高い応答性
が必要であり、燃圧センサによる検出位置や燃圧センサ
のコスト等の点で、現実的には種々の制約がある。
【0007】また、当然のことながら、学習が十分に完
了するまでの間は、補正の精度が低くなり、一時的にせ
よ始動性が悪化したりする恐れがある。
【0008】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、燃
圧低下の大小が物理的に燃料噴射量そのものから一義的
に定まることに着目し、燃料噴射中の燃圧低下を推定す
るようにしたものである。
【0009】すなわち、請求項1の発明は、燃料噴射弁
からの燃料噴射量が、この燃料噴射弁の開弁期間によっ
て制御される内燃機関の燃料噴射量制御装置において、
機関運転条件に基づいて目標噴射量を求める目標噴射量
設定手段と、この目標噴射量に基づいて噴射に伴う燃圧
低下量を推定する燃圧低下量推定手段と、非噴射時にお
ける燃圧を検出する燃圧検出手段と、この検出した燃圧
と上記燃圧低下量とから噴射中の燃圧に相当する補正後
燃圧値を算出する補正後燃圧値算出手段と、この補正後
燃圧値と上記目標噴射量とに基づいて上記燃料噴射弁の
開弁期間を設定する開弁期間設定手段と、を備えている
ことを特徴としている。
【0010】上記目標噴射量は、機関運転条件に応じて
実際に内燃機関に供給すべき燃料量である。燃圧低下量
推定手段では、この目標噴射量に基づいて、噴射に伴う
燃圧低下量が推定される。すなわち、ある容積Vの内部
に液体が満たされている状態で、液体の流出に伴う圧力
変化ΔPを考えると、液体の体積弾性率をβ、燃料噴射
量をΔVとすると、この圧力変化ΔPは、次式(1)で
表せる。
【0011】
【数1】ΔP=β・ΔV/V …(1) そして、燃料噴射量ΔVは、燃料噴射パルス幅に相当す
るから、この燃料噴射パルス幅をTとし、体積弾性率β
を含めて比例定数をkとすると、(1)式は、次の
(2)式のように表すことができる。
【0012】
【数2】ΔP=k・T/V …(2) ここで、容積Vは、燃料噴射弁に至る配管容積等によっ
て定まる固定的な値であるから、圧力変化ΔPは、燃料
噴射パルス幅Tによって、一義的に定まることになる。
従って、目標噴射量が実際の燃料噴射パルス幅Tである
と仮定すれば、この目標噴射量に基づいて、噴射に伴う
燃圧低下量を予め推定することができるのである。
【0013】補正後燃圧値算出手段は、このようにして
推定した燃圧低下量と実際に検出した非噴射時における
燃圧とに基づいて、噴射中の実際の燃圧に相当する補正
後燃圧値を求める。そして、このように噴射中の燃圧低
下を考慮した燃圧が判れば、開弁期間設定手段によっ
て、目標噴射量を得るのに必要な開弁期間が設定され
る。
【0014】このように燃圧低下量を燃料噴射量に基づ
いて推定する本発明の方法によれば、燃圧検出手段は、
噴射を行っていない状態での燃圧を検出すれば良く、過
渡的な燃圧低下を応答性よく検出する必要はないので、
高い応答性は要求されない。
【0015】同様に、請求項2の発明は、燃料噴射弁か
らの燃料噴射量が、この燃料噴射弁に与えられる噴射パ
ルス信号のパルス幅によって制御される内燃機関の燃料
噴射量制御装置において、機関運転条件に基づいて目標
噴射量に相当する基準燃圧時の目標噴射量相当パルス幅
を設定する目標噴射量相当パルス幅設定手段と、この目
標噴射量相当パルス幅に基づいて噴射に伴う燃圧低下量
を推定する燃圧低下量推定手段と、非噴射時における燃
圧を検出する燃圧検出手段と、この検出した燃圧と上記
燃圧低下量とから噴射中の燃圧に相当する補正後燃圧値
を算出する補正後燃圧値算出手段と、この補正後燃圧値
に基づいて上記目標噴射量相当パルス幅を補正する噴射
パルス幅補正手段と、を備えていることを特徴としてい
る。
【0016】上記の請求項1または請求項2の発明にお
いて、上記燃圧低下量推定手段は、請求項3のように、
配管容積を考慮して設定される所定の定数を用いて、上
記目標噴射量もしくはこれに相当する目標噴射量相当パ
ルス幅に比例した値として燃圧低下量を求めることがで
きる。
【0017】また請求項4のように、上記補正後燃圧値
算出手段は、検出した燃圧と上記燃圧低下量との差とし
て補正後燃圧値を求めることができる。
【0018】さらに請求項5においては、上記補正後燃
圧値算出手段は、補正後燃圧値の下限値を有している。
つまり、推定した燃圧低下量が大きくても、補正後燃圧
値は、下限値より低くはならない。この下限値は、例え
ば、上記基準燃圧と等しい値として与えられる。
【0019】
【発明の効果】この発明に係る内燃機関の燃料噴射量制
御装置によれば、目標噴射量もしくはこれに相当する目
標噴射量相当パルス幅に基づいて燃圧低下量を推定する
ので、実際の過渡的な燃圧低下を燃圧センサでもって検
出する必要がなく、燃圧検出手段として応答性の高い燃
圧センサを用いることなく、噴射中の燃圧低下を相殺す
る形で必要な燃料量を精度良く噴射することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0021】図1は、この発明を筒内噴射式ガソリン機
関の燃料噴射量制御装置に適用した実施例のシステム構
成を示す構成説明図であって、#1気筒〜#6気筒の各
気筒に電磁弁型の燃料噴射弁1がそれぞれ配設されてい
るとともに、各燃料噴射弁1へ高圧燃料ポンプ7から高
圧燃料配管12を介して所定の高圧燃料が供給されてい
る。上記燃料噴射弁1は、コントロールユニット11か
ら出力される噴射パルス信号によって開弁するものであ
り、噴射パルス信号のパルス幅によって燃料噴射量が制
御される。
【0022】上記高圧燃料ポンプ7には、燃料タンク2
内に設けられたモータ3で駆動される低圧燃料ポンプ4
から低圧燃料配管6を介して比較的低圧の燃料が送り込
まれている。なお、低圧燃料配管6には、燃料フィルタ
5が介装されている。また、低圧燃料配管6から分岐し
て燃料タンク2へ戻るリターン通路8に、低圧プレッシ
ャレギュレータ9が介装されており、低圧燃料配管6を
通して高圧燃料ポンプ7へ導入される燃料の圧力を所定
圧力に調圧している。同様に、高圧燃料配管12から分
岐して低圧燃料配管6へ戻る高圧側リターン通路13
に、高圧プレッシャレギュレータ10が介装されてお
り、高圧燃料ポンプ7によって各燃料噴射弁1へ導入さ
れる燃料の圧力つまり燃圧を所定圧力に調圧している。
そして、上記高圧燃料配管12の適宜位置には、燃圧を
検出する燃圧センサ14が配設されている。
【0023】上記コントロールユニット11には、上記
燃圧センサ14から燃圧信号が入力されているほか、機
関運転条件を示す信号として、水温Twを検出する水温
センサ21、スタータスイッチ22、変速機のニュート
ラル状態を検出するニュートラルスイッチ23、機関回
転数Nを検出する回転数センサ24等の各種センサ類か
らの検出信号が入力されている。
【0024】この燃料噴射量制御装置では、通常の運転
中は、数MPa程度の燃圧でもって燃料噴射が行われ
る。従って、燃料噴射に伴う燃圧低下の影響は比較的少
ない。これに対し、始動時には、燃圧が十分に立ち上が
っておらず、燃圧そのものが低いため、燃料噴射に伴う
燃圧低下の影響が非常に大きなものとなる。
【0025】図2は、この実施例において行われる燃圧
補正の概略を示すブロック図であって、機関運転条件に
応じて求められた必要燃料量(目標噴射量)に基づいて
ブロック31において燃圧低下量(圧力変化)ΔPが求
められ、かつこの燃圧低下量ΔPを燃圧から減算するこ
とにより、噴射中の燃圧が求められる。この燃圧は、ブ
ロック32で示すように、一定の下限値を有し、下限値
より小さな値とはならない。この下限値は、例えば、
0.3MPaである。なお、上記必要燃料量は、実際に
は、0.3MPaを基準燃圧とする噴射パルス幅でもっ
て取り扱われており、上記下限値は、この基準燃圧に対
応させてある。そして、ブロック33において、燃圧
(補正後の燃圧)に応じて燃圧補正係数が求められ、こ
の燃圧補正係数でもって、上記必要燃料量(基準燃圧時
の噴射パルス幅)を補正することにより、最終的な噴射
パルス幅が決定される。
【0026】図3は、上記コントロールユニット11に
おいて実行される燃料噴射量制御の流れを示すフローチ
ャートであって、先ず、ステップ1において、機関の吸
入空気量に基づいて基本噴射パルス幅Tpを演算する。
この基本噴射パルス幅Tpは、上記の目標噴射量に相当
するものであって、0.3MPaを基準燃圧として設定
されている。次に、ステップ2において、この噴射前の
時点における燃圧Pを読み込む。そして、ステップ3に
おいて、上記基本噴射パルス幅Tpに所定の燃圧低下予
測係数Kを乗じて、燃圧低下量ΔPを演算する。上記燃
圧低下予測係数Kは、高圧燃料配管12の配管容積およ
び燃料の体積弾性率に基づいて、シュミレーション等の
適宜な方法によって予め設定されているものである。ス
テップ4では、上記の燃圧Pから燃圧低下量ΔPを減算
して、補正後燃圧値Prを求める。なお、前述したよう
に、この補正後燃圧値Prは、0.3MPaが下限値で
あり、これより小さな値とはならない。ステップ5で
は、この補正後燃圧値Prから、噴射率INJを決定す
る。この噴射率INJは、前述した燃圧補正係数と実質
的に等しいものであって、予め与えられた所定の特性の
テーブルに基づいて決定される。そして、ステップ6に
おいて、上記基本噴射パルス幅Tpに上記噴射率INJ
を乗じて、最終的な噴射パルス幅Trを決定する。
【0027】なお、上記の説明では、目標噴射量に相当
するものとして基本噴射パルス幅Tpを用いているが、
この基本噴射パルス幅Tpにさらに空燃比フィードバッ
ク補正係数等の種々の補正係数を予め乗じた噴射パルス
幅を、目標噴射量に相当するものとして用いることもで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る内燃機関の燃料噴射量制御装置
の一実施例を示す構成説明図。
【図2】この実施例の燃圧補正の考え方を示すブロック
図。
【図3】この実施例の噴射量制御の流れを示すフローチ
ャート。
【符号の説明】
1…燃料噴射弁 7…高圧燃料ポンプ 11…コントロールユニット 12…高圧燃料配管 14…燃圧センサ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料噴射弁からの燃料噴射量が、この燃
    料噴射弁の開弁期間によって制御される内燃機関の燃料
    噴射量制御装置において、 機関運転条件に基づいて目標噴射量を求める目標噴射量
    設定手段と、この目標噴射量に基づいて噴射に伴う燃圧
    低下量を推定する燃圧低下量推定手段と、非噴射時にお
    ける燃圧を検出する燃圧検出手段と、この検出した燃圧
    と上記燃圧低下量とから噴射中の燃圧に相当する補正後
    燃圧値を算出する補正後燃圧値算出手段と、この補正後
    燃圧値と上記目標噴射量とに基づいて上記燃料噴射弁の
    開弁期間を設定する開弁期間設定手段と、を備えている
    ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射量制御装置。
  2. 【請求項2】 燃料噴射弁からの燃料噴射量が、この燃
    料噴射弁に与えられる噴射パルス信号のパルス幅によっ
    て制御される内燃機関の燃料噴射量制御装置において、 機関運転条件に基づいて目標噴射量に相当する基準燃圧
    時の目標噴射量相当パルス幅を設定する目標噴射量相当
    パルス幅設定手段と、この目標噴射量相当パルス幅に基
    づいて噴射に伴う燃圧低下量を推定する燃圧低下量推定
    手段と、非噴射時における燃圧を検出する燃圧検出手段
    と、この検出した燃圧と上記燃圧低下量とから噴射中の
    燃圧に相当する補正後燃圧値を算出する補正後燃圧値算
    出手段と、この補正後燃圧値に基づいて上記目標噴射量
    相当パルス幅を補正する噴射パルス幅補正手段と、を備
    えていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射量制御装
    置。
  3. 【請求項3】 上記燃圧低下量推定手段は、配管容積を
    考慮して設定される所定の定数を用いて、上記目標噴射
    量もしくはこれに相当する目標噴射量相当パルス幅に比
    例した値として燃圧低下量を求めることを特徴とする請
    求項1または2に記載の内燃機関の燃料噴射量制御装
    置。
  4. 【請求項4】 上記補正後燃圧値算出手段は、検出した
    燃圧と上記燃圧低下量との差として補正後燃圧値を求め
    ることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の内
    燃機関の燃料噴射量制御装置。
  5. 【請求項5】 上記補正後燃圧値算出手段は、補正後燃
    圧値の下限値を有していることを特徴とする請求項4記
    載の内燃機関の燃料噴射量制御装置。
JP10013123A 1998-01-27 1998-01-27 内燃機関の燃料噴射量制御装置 Pending JPH11210535A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007023952A (ja) * 2005-07-20 2007-02-01 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の燃料供給装置
JP2014152633A (ja) * 2013-02-05 2014-08-25 Mazda Motor Corp 燃料噴射量演算装置、燃料噴射量制御装置および燃料噴射量決定方法
JP2019116891A (ja) * 2017-12-27 2019-07-18 現代自動車株式会社Hyundai Motor Company Gdiインジェクタの静的流量偏差の補正方法及びそのシステム

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