JP2007056818A - Fuel temperature estimation device for internal combustion engine and control device for internal combustion engine - Google Patents

Fuel temperature estimation device for internal combustion engine and control device for internal combustion engine Download PDF

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JP2007056818A JP2005245277A JP2005245277A JP2007056818A JP 2007056818 A JP2007056818 A JP 2007056818A JP 2005245277 A JP2005245277 A JP 2005245277A JP 2005245277 A JP2005245277 A JP 2005245277A JP 2007056818 A JP2007056818 A JP 2007056818A
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel temperature estimation device capable of accurately estimating fuel temperature irrespective of the operation condition of the internal combustion engine and a control device for the internal combustion engine. <P>SOLUTION: Fuel temperature rise value is defined according to common rail inner pressure. A warming up operation condition of the engine is recognized based on engine cooling water temperature. Injector inside estimated temperature is defined by adding fuel temperature rise quantity final value which is a product of multiplication the fuel temperature rise value and a blunting coefficient to fuel temperature of outlet side of a fuel supply pump during a warm engine condition. Injector inside estimated temperature is defined by adding fuel temperature rise quantity final value which is a product of multiplication of the blunting coefficient and the fuel temperature rise value corrected by offset quantity according to engine cooling water temperature to fuel temperature of outlet side of the fuel supply pump during a cold engine condition. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車等に搭載される内燃機関（以下、エンジンと呼ぶ場合もある）に適用される燃料温度推定装置及び内燃機関の制御装置に係る。特に、本発明は、燃料温度推定動作の信頼性を高めるための対策に関する。   The present invention relates to a fuel temperature estimation device and a control device for an internal combustion engine applied to an internal combustion engine (hereinafter sometimes referred to as an engine) mounted on an automobile or the like. In particular, the present invention relates to a measure for improving the reliability of the fuel temperature estimation operation.

従来より、例えば多気筒ディーゼルエンジン等の燃料供給系では、エンジンの高出力化及び燃料消費率の改善を目的として、エンジン回転数やエンジン負荷等に基づいて目標空燃比が演算され、実際の空燃比が目標空燃比に近付くように燃料噴射量を補正するフィードバック制御が行われている。   Conventionally, in a fuel supply system such as a multi-cylinder diesel engine, the target air-fuel ratio is calculated based on the engine speed, engine load, etc. for the purpose of increasing the engine output and improving the fuel consumption rate. Feedback control is performed to correct the fuel injection amount so that the fuel ratio approaches the target air-fuel ratio.

ところで、気筒内に噴射される燃料の噴射量は、所定燃料噴射圧力においてインジェクタ開弁時間を変更することにより調整（例えばＤｕｔｙ制御）されるようになっている。つまり、燃料噴射量を多くする場合にはインジェクタ開弁時間を長くし、逆に、燃料噴射量を少なくする場合にはインジェクタ開弁時間を短くするようにしている。このため、燃料の密度や物性が異なれば、インジェクタ開弁時間及び燃料噴射圧力が同一であっても、実際に気筒内に導入される燃料の質量には差が生じることになる。つまり、燃料温度（以下、燃温と呼ぶ場合もある）が高くなるほど燃料が膨張して燃料密度が小さくなるため、インジェクタから同じ体積の燃料が噴射されても、燃料温度が異なれば、噴射した燃料の質量に差が生じ、実空燃比が目標空燃比からずれてしまうことになる。   Incidentally, the amount of fuel injected into the cylinder is adjusted (for example, duty control) by changing the injector valve opening time at a predetermined fuel injection pressure. That is, when the fuel injection amount is increased, the injector valve opening time is lengthened. Conversely, when the fuel injection amount is decreased, the injector valve opening time is shortened. For this reason, if the density and physical properties of the fuel are different, even if the injector valve opening time and the fuel injection pressure are the same, there is a difference in the mass of the fuel actually introduced into the cylinder. That is, as the fuel temperature (hereinafter sometimes referred to as the fuel temperature) increases, the fuel expands and the fuel density decreases. Therefore, even if the same volume of fuel is injected from the injector, it is injected if the fuel temperature is different. A difference occurs in the mass of the fuel, and the actual air-fuel ratio deviates from the target air-fuel ratio.

このため、燃料の密度を大きく左右する要因である燃料温度を正確に認識しておき、この燃料温度に応じたインジェクタ開弁時間を設定して、適切な量（質量）の燃料を気筒内に導入することが重要である。   For this reason, the fuel temperature, which is a factor that greatly affects the fuel density, is accurately recognized, and an injector valve opening time is set according to the fuel temperature, so that an appropriate amount (mass) of fuel is put into the cylinder. It is important to introduce.

特に、ディーゼルエンジンにあっては、ガソリンエンジンに比べて燃料噴射圧力が高く、燃料温度の変動の影響による気筒内への燃料導入量のずれが大きくなる傾向があるため、上記燃料温度を正確に認識しておくことの要求は大きい。   In particular, in a diesel engine, the fuel injection pressure is higher than in a gasoline engine, and the deviation of the amount of fuel introduced into the cylinder tends to increase due to the influence of fuel temperature fluctuations. The demand for recognition is great.

尚、このディーゼルエンジンの燃料供給システムとして、近年、コモンレールを使用した蓄圧式燃料噴射システムが注目されている。この蓄圧式燃料噴射システムは、燃料タンクから取り出した燃料をサプライポンプによって高圧にした後、この高圧燃料をコモンレール内に蓄積しておき、このコモンレール内の高圧燃料を各インジェクタからエンジンの燃焼室内に噴射する構成となっている（下記の特許文献１を参照）。   In recent years, an accumulator fuel injection system using a common rail has attracted attention as a fuel supply system for the diesel engine. In this accumulator fuel injection system, the fuel taken out from the fuel tank is increased to a high pressure by a supply pump, and then the high pressure fuel is stored in the common rail, and the high pressure fuel in the common rail is transferred from each injector into the combustion chamber of the engine. It is the structure which injects (refer the following patent document 1).

以下、従来の蓄圧式燃料噴射システムにおける燃料温度の推定動作について説明する。図３は、従来の燃料温度推定システムの制御ブロック図である。先ず、コモンレールに備えられたレール圧センサによってコモンレール内部圧力（レール圧）を検出する（図中Ａ）。そして、予め記憶されている燃温上昇値推定マップ（１次元マップ）を用いて、上記検出したコモンレール内部圧力に応じた燃料温度上昇値を求める（図中Ｂ）。つまり、燃料は加圧されるほど高温になるので、コモンレール内部圧力が高いほど燃料温度上昇値も高い値として求められる。このようにして求められた燃料温度上昇値に対し、燃料温度の上昇遅れ等を考慮した時定数である「なまし係数」を乗算して（図中Ｃ）、燃料温度上昇量最終値を算出する（図中Ｄ）。   Hereinafter, the estimation operation of the fuel temperature in the conventional accumulator fuel injection system will be described. FIG. 3 is a control block diagram of a conventional fuel temperature estimation system. First, a common rail internal pressure (rail pressure) is detected by a rail pressure sensor provided in the common rail (A in the figure). Then, a fuel temperature increase value corresponding to the detected common rail internal pressure is obtained using a fuel temperature increase value estimation map (one-dimensional map) stored in advance (B in the figure). That is, the higher the fuel is pressurized, the higher the temperature is. Therefore, the higher the common rail internal pressure, the higher the fuel temperature rise value is obtained. The fuel temperature increase value obtained in this way is multiplied by an “annealing coefficient” (C in the figure), which is a time constant taking into account the delay in the increase in fuel temperature, etc. (C in the figure), and the final value of the fuel temperature increase amount is calculated. (D in the figure).

一方、上記サプライポンプの出口側（サプライポンプのリターンポートから燃料タンクへの戻し側）の燃料温度が温度センサによって検知されている（図中Ｅ）。そして、この検知されたサプライポンプの出口側の燃料温度に対し、上記算出した燃料温度上昇量最終値を加算することにより、インジェクタ内推定燃温を算出している（図中Ｆ）。つまり、サプライポンプの出口側の燃料温度とインジェクタ内燃温との温度差はコモンレール内部圧力によって左右されることを考慮し、このコモンレール内部圧力の値に応じた燃料温度の上昇分だけ、サプライポンプの出口側の燃料温度に対して加算し、インジェクタ内推定燃温を求めるようにしている。   On the other hand, the fuel temperature at the outlet side of the supply pump (the return side from the return port of the supply pump to the fuel tank) is detected by a temperature sensor (E in the figure). The estimated fuel temperature in the injector is calculated by adding the calculated fuel temperature increase final value to the detected fuel temperature on the outlet side of the supply pump (F in the figure). In other words, considering that the temperature difference between the fuel temperature at the outlet side of the supply pump and the internal combustion temperature of the injector depends on the internal pressure of the common rail, the amount of increase in the fuel temperature corresponding to the value of the internal pressure of the common rail is The estimated fuel temperature in the injector is obtained by adding to the fuel temperature on the outlet side.

そして、このようにして算出されたインジェクタ内推定燃温に応じて、上記インジェクタの開弁時間を補正して適切な燃料噴射量が得られるようにしている。具体的に、コモンレール内部圧力が比較的低い場合には、インジェクタ内推定燃温も低い値で算出され、インジェクタの開弁時間は短いものとなる。一方、コモンレール内部圧力が比較的高い場合には、インジェクタ内推定燃温も高い値で算出され、インジェクタの開弁時間を長くして、燃料の密度が低いことによる燃料噴射量の不足を回避している。   Then, according to the estimated fuel temperature in the injector thus calculated, the valve opening time of the injector is corrected so as to obtain an appropriate fuel injection amount. Specifically, when the common rail internal pressure is relatively low, the estimated fuel temperature in the injector is also calculated as a low value, and the valve opening time of the injector is short. On the other hand, when the common rail internal pressure is relatively high, the estimated fuel temperature in the injector is also calculated as a high value, and the valve opening time of the injector is lengthened to avoid a shortage of fuel injection due to low fuel density. ing.

尚、上述した如く、コモンレールの内部温度やインジェクタの内部温度を直接的に検知するのではなく、温度センサによって検知したサプライポンプ出口側温度に対し、コモンレール内部圧力に応じた燃料温度上昇値（実際には燃料温度上昇量最終値）を加算してインジェクタ内推定燃温を求めるようにしている理由は、サプライポンプ出口側は比較的圧力が低いため（燃料タンク内圧と略同一圧となっている）、温度センサにより高精度で温度検知ができるのに対し、コモンレール内部やインジェクタ内部は圧力が高く、温度センサによる高精度な温度検知が難しいためである。   As described above, the internal temperature of the common rail and the internal temperature of the injector are not directly detected, but the fuel temperature rise value (actually, depending on the internal pressure of the common rail) with respect to the supply pump outlet side temperature detected by the temperature sensor. The reason why the estimated fuel temperature in the injector is obtained by adding the final value of the fuel temperature rise is because the pressure on the outlet side of the supply pump is relatively low (the pressure is almost the same as the fuel tank internal pressure) This is because the temperature sensor can detect the temperature with high accuracy, while the pressure inside the common rail and the injector is high, and it is difficult to detect the temperature with high accuracy.

尚、上述したように燃料温度を正確に認識することで適切な量の燃料を気筒内に導入することが可能となるといった技術はディーゼルエンジンに限らずガソリンエンジンにも適用できるものである。例えば、下記の特許文献２には、デリバリパイプを備えたガソリンエンジンにおいて燃料温度を認識することが開示されている。
特開２００４−２４５０４７号公報 特開２００３−３５１８１号公報 Note that, as described above, a technique that allows an appropriate amount of fuel to be introduced into a cylinder by accurately recognizing the fuel temperature is applicable not only to a diesel engine but also to a gasoline engine. For example, Patent Document 2 below discloses recognizing fuel temperature in a gasoline engine equipped with a delivery pipe.
JP 2004-245047 A JP 2003-35181 A

しかしながら、上述した従来の燃料温度推定動作にあっては、サプライポンプ出口側温度に対する温度補正値（上記の場合は燃料温度上昇値に「なまし係数」を乗算したもの）がコモンレール内部圧力のみによって決定されていたため、以下に述べる課題があった。   However, in the above-described conventional fuel temperature estimation operation, the temperature correction value for the supply pump outlet side temperature (in this case, the fuel temperature rise value multiplied by the “smoothing coefficient”) is obtained only by the common rail internal pressure. Since it was decided, there were the following problems.

先ず、エンジンの暖機運転完了後の温間時にあっては、燃料温度もある程度高くなっているため、コモンレール内部圧力の上昇に伴って燃料温度も迅速に上昇していくことになり、上記燃料温度上昇値は、コモンレール内部圧力のみに応じて決定しても適切な値として求められ、その結果、インジェクタ内推定燃温も正確に得ることが可能である。   First, when the engine is warming up after completion of the warm-up operation, the fuel temperature is also raised to some extent, so that the fuel temperature also rises rapidly as the internal pressure of the common rail rises. The temperature rise value is obtained as an appropriate value even if it is determined only according to the common rail internal pressure, and as a result, the estimated fuel temperature in the injector can be obtained accurately.

ところが、エンジンの暖機運転が未だ完了していない冷間時にあっては、燃料温度が外気温程度の低い温度になっているため、ドライバがアクセル開度を大きくするなどしてコモンレール内部圧力が上昇したとしても、それに伴って燃料温度が上昇するまでには大きな時間遅れを生じてしまう。このため、この冷間時に、コモンレール内部圧力が上昇した場合、燃料温度上昇値は実際の燃料温度上昇値よりも高い値として求められてしまい、つまり、燃料の密度が高い状態であるにも拘わらず、密度が低いものとしてインジェクタの開弁時間が設定されてしまうことになる。その結果、密度が高い燃料が必要時間以上に気筒内に噴射されることになり、実空燃比が目標空燃比よりも大幅にリッチ側にずれてしまう可能性がある。   However, when the engine is not warming up yet, the fuel temperature is low, such as the outside air temperature. Even if it rises, a large time delay will occur before the fuel temperature rises accordingly. For this reason, when the common rail internal pressure rises during this cold time, the fuel temperature rise value is obtained as a value higher than the actual fuel temperature rise value, that is, even though the fuel density is high. Therefore, the valve opening time of the injector is set as a low density. As a result, fuel with a high density is injected into the cylinder for more than the required time, and the actual air-fuel ratio may be significantly richer than the target air-fuel ratio.

尚、上記特許文献２には、高圧燃料を蓄圧しているデリバリパイプ内の燃料温度を温度センサによって直接的に検知することが開示されているが、上述した如く、高圧の環境下では温度センサによる高精度な温度検知が難しいため、燃料温度推定動作の信頼性が十分に得られない可能性がある。   The above-mentioned Patent Document 2 discloses that the temperature of the fuel in the delivery pipe accumulating high-pressure fuel is directly detected by the temperature sensor. However, as described above, the temperature sensor is used in a high-pressure environment. Since it is difficult to detect the temperature with high accuracy, there is a possibility that the reliability of the fuel temperature estimation operation cannot be sufficiently obtained.

また、この特許文献２には、燃料タンク内温度とエンジン冷却水温度とに基づいて燃料温度を推定することも開示されているが、コモンレール内部圧力（ガソリンエンジンの場合はデリバリパイプ内部圧力）の変動に応じて燃料温度が変化することや、その変化状態は冷間時と温間時とでは異なっていることを考慮して高精度な温度推定を行うといった技術的思想にまでは至っていない。   Further, Patent Document 2 discloses that the fuel temperature is estimated based on the fuel tank temperature and the engine coolant temperature. However, the common rail internal pressure (delivery pipe internal pressure in the case of a gasoline engine) is also disclosed. In view of the fact that the fuel temperature changes according to the change and that the change state is different between the cold time and the warm time, the technical idea has not yet been reached such that highly accurate temperature estimation is performed.

また、燃料温度推定動作において、燃料温度が正確に推定できていないことによる不具合は、上述したエンジンの冷間時の場合ばかりでなく、エンジンの温間時にも招くことがある。つまり、温間状態からエンジンが停止すると、このエンジンが熱源となって燃料供給系内の燃料が加熱され、燃料温度が上昇する。このため、燃料の一部が沸騰してベーパを発生し、次回のエンジン運転時には、このベーパを含んだ燃料がインジェクタから噴射されることになり、そのベーパ分だけ燃料噴射質量が減少して、空燃比がリーンになってしまう。しかしながら、従来の燃料温度推定動作にあっては、コモンレール内部圧力によって燃料温度上昇値が決定されるため、上記ベーパが発生している状況であってもコモンレール内部圧力が低い状況では燃料温度上昇値も低い値として求められてしまい、つまり、上記ベーパ分だけ燃料噴射質量が減少しているにも拘わらず燃料密度が高いものとしてインジェクタの開弁時間が設定されてしまうことになる。その結果、十分なインジェクタの開弁時間が得られず、実空燃比が目標空燃比よりも大幅にリーン側にずれてしまう可能性がある。   In addition, in the fuel temperature estimation operation, the problem caused by the fact that the fuel temperature cannot be estimated accurately may be caused not only when the engine is cold, but also when the engine is warm. That is, when the engine is stopped from the warm state, the engine serves as a heat source to heat the fuel in the fuel supply system, and the fuel temperature rises. For this reason, a part of the fuel boils to generate vapor, and at the next engine operation, the fuel containing the vapor is injected from the injector, and the fuel injection mass is reduced by the amount of the vapor, The air-fuel ratio becomes lean. However, in the conventional fuel temperature estimation operation, the fuel temperature rise value is determined by the common rail internal pressure. Therefore, even if the vapor is generated, the fuel temperature rise value is low in the situation where the common rail internal pressure is low. In other words, the injector opening time is set on the assumption that the fuel density is high even though the fuel injection mass is reduced by the vapor amount. As a result, there is a possibility that the sufficient valve opening time of the injector cannot be obtained, and the actual air-fuel ratio is significantly shifted to the lean side from the target air-fuel ratio.

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内燃機関の運転状態（冷間時及び温間時）に関わりなく燃料温度を正確に推定することができる燃料温度推定装置及び内燃機関の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 points, and an object of the present invention is to accurately estimate the fuel temperature regardless of the operating state (in the cold state and in the warm state) of the internal combustion engine. An object of the present invention is to provide a fuel temperature estimation device and a control device for an internal combustion engine.

−課題の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決手段は、内燃機関の燃料供給系の低圧部分で検知した燃料温度に対して補正する温度補正量を、内燃機関暖機運転状態に応じて切り換えるようにしている。つまり、例えば内燃機関の温間時には燃料供給系の高圧部分の圧力より求められる補正量のみを加算する温度補正を行う一方、内燃機関の冷間時には燃料供給系の高圧部分の圧力より求められる補正量と内燃機関暖機運転状態に応じた補正量（負の補正量の場合もある）との合算量を加算する温度補正を行うようにしている。 -Principle of solving the problem-
In order to achieve the above object, the solution of the present invention provides a temperature correction amount for correcting the fuel temperature detected in the low pressure portion of the fuel supply system of the internal combustion engine in accordance with the warm-up operation state of the internal combustion engine. To switch. That is, for example, when the internal combustion engine is warm, temperature correction is performed by adding only the correction amount obtained from the pressure of the high pressure portion of the fuel supply system, while when the internal combustion engine is cold, correction is obtained from the pressure of the high pressure portion of the fuel supply system. The temperature correction is performed to add the sum of the amount and the correction amount (which may be a negative correction amount) according to the internal combustion engine warm-up operation state.

−解決手段−
具体的に、本発明は、内燃機関に備えられる燃料供給系の高圧領域における燃料温度を推定するための燃料温度推定装置を前提とする。この燃料温度推定装置に対し、低圧燃料温度検知手段、高圧燃料圧力検知手段、運転状態認識手段、高圧燃料温度推定手段を備えさせている。低圧燃料温度検知手段は、上記燃料供給系の低圧領域における燃料温度を検知する。高圧燃料圧力検知手段は、上記燃料供給系の高圧領域における燃料圧力を検知する。運転状態認識手段は、上記内燃機関の暖機運転状態を認識する。そして、高圧燃料温度推定手段は、上記低圧燃料温度検知手段、高圧燃料圧力検知手段及び運転状態認識手段の出力を受け、上記高圧領域における燃料圧力に基づいて求められる燃料温度上昇値に対し、内燃機関の暖機運転状態に応じた温度補正分を加算または減算して燃料温度上昇補正値を算出し、この燃料温度上昇補正値を上記低圧領域における燃料温度に加算した値に基づいて燃料供給系の高圧領域内における燃料温度を推定するものとなっている。 -Solution-
Specifically, the present invention is premised on a fuel temperature estimation device for estimating a fuel temperature in a high pressure region of a fuel supply system provided in an internal combustion engine. The fuel temperature estimation device includes a low pressure fuel temperature detection means, a high pressure fuel pressure detection means, an operating state recognition means, and a high pressure fuel temperature estimation means. The low pressure fuel temperature detecting means detects the fuel temperature in the low pressure region of the fuel supply system. The high pressure fuel pressure detection means detects the fuel pressure in the high pressure region of the fuel supply system. The operation state recognition means recognizes the warm-up operation state of the internal combustion engine. The high-pressure fuel temperature estimating means receives the outputs of the low-pressure fuel temperature detecting means, the high-pressure fuel pressure detecting means, and the operating state recognizing means, and with respect to the fuel temperature increase value obtained based on the fuel pressure in the high-pressure region, A fuel temperature increase correction value is calculated by adding or subtracting a temperature correction amount corresponding to the warm-up operation state of the engine, and the fuel supply system is based on a value obtained by adding the fuel temperature increase correction value to the fuel temperature in the low pressure region. The fuel temperature in the high pressure region is estimated.

ここでいう、燃料供給系の高圧領域とは、燃料を加圧するポンプの下流側（吐出側）の領域であり、例えば上記コモンレールの内部やインジェクタの内部である。また、燃料供給系の低圧領域とは、燃料を加圧するポンプの上流側（吸入側）の領域であり、例えばポンプ吸入ポートの内部や燃料タンクに繋がる配管の内部である。   Here, the high pressure region of the fuel supply system is a region on the downstream side (discharge side) of the pump that pressurizes the fuel, for example, the inside of the common rail or the inside of the injector. The low pressure region of the fuel supply system is a region on the upstream side (suction side) of the pump that pressurizes the fuel, for example, the inside of the pump suction port or the pipe connected to the fuel tank.

また、上記解決手段を蓄圧式燃料噴射システムに適用した場合の構成としては以下のものが挙げられる。つまり、高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器と、この蓄圧容器に蓄えられた燃料を噴射するインジェクタと、燃料タンクから汲み上げた燃料を加圧して上記蓄圧容器に供給するサプライポンプとを備えた燃料供給系の上記インジェクタ内部における燃料温度を推定するための内燃機関の燃料温度推定装置を前提とする。この燃料温度推定装置に対し、低圧燃料温度検知手段、高圧燃料圧力検知手段、運転状態認識手段、高圧燃料温度推定手段を備えさせている。低圧燃料温度検知手段は、上記サプライポンプから燃料タンクへ余剰燃料を戻す戻し流路内における燃料温度を検知する。高圧燃料圧力検知手段は、上記蓄圧容器内における燃料圧力を検知する。運転状態認識手段は、上記内燃機関の暖機運転状態を認識する。そして、高圧燃料温度推定手段は、上記低圧燃料温度検知手段、高圧燃料圧力検知手段及び運転状態認識手段の出力を受け、上記蓄圧容器内における燃料圧力に基づいて求められる燃料温度上昇値に対し、内燃機関の暖機運転状態に応じた温度補正分を加算または減算して燃料温度上昇補正値を算出し、この燃料温度上昇補正値を上記戻し流路内における燃料温度に加算した値に基づいてインジェクタ内部における燃料温度を推定するものとなっている。   Moreover, the following is mentioned as a structure at the time of applying the said solution means to a pressure accumulation type fuel-injection system. That is, a fuel supply system comprising a pressure accumulating container for accumulating high-pressure fuel, an injector for injecting fuel stored in the accumulating container, and a supply pump for pressurizing the fuel pumped from the fuel tank and supplying the fuel to the pressure accumulating container A fuel temperature estimation device for an internal combustion engine for estimating the fuel temperature inside the injector is assumed. The fuel temperature estimation device includes a low pressure fuel temperature detection means, a high pressure fuel pressure detection means, an operating state recognition means, and a high pressure fuel temperature estimation means. The low-pressure fuel temperature detecting means detects the fuel temperature in the return flow path for returning the surplus fuel from the supply pump to the fuel tank. The high pressure fuel pressure detecting means detects the fuel pressure in the pressure accumulating vessel. The operation state recognition means recognizes the warm-up operation state of the internal combustion engine. And the high pressure fuel temperature estimation means receives the outputs of the low pressure fuel temperature detection means, the high pressure fuel pressure detection means and the operating state recognition means, and with respect to the fuel temperature increase value obtained based on the fuel pressure in the pressure accumulating vessel, A fuel temperature rise correction value is calculated by adding or subtracting a temperature correction amount corresponding to the warm-up operation state of the internal combustion engine, and this fuel temperature rise correction value is added to the fuel temperature in the return flow path. The fuel temperature inside the injector is estimated.

これら特定事項により、内燃機関の暖機状態による（温間時であるのか、または冷間時であるのかによる）燃料温度の推定値のずれを解消することができる。つまり、先ず、燃料供給系の高圧領域（蓄圧容器内）における燃料圧力に基づいて燃料温度上昇値を求めておく。そして、この燃料温度上昇値に対する補正分を内燃機関の暖機状態に応じて変化させる。例えば、内燃機関の冷間時には、燃料温度が外気温程度の低い温度になっているため、燃料供給系の高圧領域の圧力が上昇したとしても、それに伴って燃料温度が上昇するまでには大きな時間遅れを生じてしまう。このため、この冷間時に、高圧領域の圧力が上昇した場合、燃料温度上昇値は実際の燃料温度上昇値よりも高い値として求められてしまう可能性がある。つまり、燃料の密度を実際のものよりも低いものとして誤認識してしまう可能性がある。このような状況において、本発明では燃料温度上昇値に対する補正分を負の値とし、燃料温度上昇値を実際の燃料温度上昇値に近付けるような補正動作を行う。このようにして実際の燃料温度に近付くように燃料温度上昇値が補正された燃料温度上昇補正値を使用して燃料温度を推定するようにしているため、燃料温度を正確に推定することができ、その結果、燃料の密度に適した燃料噴射量を得ることができるので、実空燃比を目標空燃比に近付けることが可能になる。   By these specific matters, it is possible to eliminate the deviation of the estimated value of the fuel temperature due to the warm-up state of the internal combustion engine (whether it is warm or cold). That is, first, the fuel temperature increase value is obtained based on the fuel pressure in the high pressure region (in the pressure accumulating vessel) of the fuel supply system. Then, the correction amount for the fuel temperature increase value is changed according to the warm-up state of the internal combustion engine. For example, when the internal combustion engine is cold, the fuel temperature is as low as the outside air temperature, so even if the pressure in the high pressure region of the fuel supply system rises, the fuel temperature rises accordingly. There will be a time delay. For this reason, when the pressure in the high pressure region increases during the cold time, the fuel temperature increase value may be obtained as a value higher than the actual fuel temperature increase value. That is, there is a possibility that the density of the fuel is mistakenly recognized as lower than the actual density. In such a situation, in the present invention, a correction operation for making the correction value for the fuel temperature increase value a negative value and making the fuel temperature increase value approach the actual fuel temperature increase value is performed. Since the fuel temperature is estimated using the fuel temperature rise correction value in which the fuel temperature rise value is corrected so as to approach the actual fuel temperature in this way, the fuel temperature can be accurately estimated. As a result, a fuel injection amount suitable for the density of the fuel can be obtained, so that the actual air-fuel ratio can be brought close to the target air-fuel ratio.

上述した高圧燃料温度推定手段による燃料温度の推定動作として具体的には以下のものが挙げられる。先ず、運転状態認識手段が、内燃機関の冷却水温度に基づいて内燃機関の暖機運転状態を認識して、内燃機関が冷間時であるか温間時であるかを判断するようにしておく。そして、高圧燃料温度推定手段が、温間時には、燃料圧力に基づいて求められる燃料温度上昇値に対する温度補正分を「０」に設定する一方、冷間時には、燃料圧力に基づいて求められる燃料温度上昇値に対して減算する温度補正分を、上記冷却水温度が低いほど大きな値として設定する構成としている。   Specific examples of the operation for estimating the fuel temperature by the high-pressure fuel temperature estimation means described above include the following. First, the operation state recognition means recognizes the warm-up operation state of the internal combustion engine based on the coolant temperature of the internal combustion engine, and determines whether the internal combustion engine is cold or warm. deep. The high pressure fuel temperature estimation means sets the temperature correction amount for the fuel temperature increase value obtained based on the fuel pressure to “0” when warm, while the fuel temperature obtained based on the fuel pressure is cold. The temperature correction amount to be subtracted from the increase value is set as a larger value as the cooling water temperature is lower.

また、運転状態認識手段が、内燃機関の潤滑油温度に基づいて内燃機関の暖機運転状態を認識して、内燃機関が冷間時であるか温間時であるかを判断するようにしておく。そして、高圧燃料温度推定手段が、温間時には、燃料圧力に基づいて求められる燃料温度上昇値に対する温度補正分を「０」に設定する一方、冷間時には、燃料圧力に基づいて求められる燃料温度上昇値に対して減算する温度補正分を、上記潤滑油温度が低いほど大きな値として設定する構成としている。   Further, the operation state recognition means recognizes the warm-up operation state of the internal combustion engine based on the lubricating oil temperature of the internal combustion engine and determines whether the internal combustion engine is cold or warm. deep. The high pressure fuel temperature estimation means sets the temperature correction amount for the fuel temperature increase value obtained based on the fuel pressure to “0” when warm, while the fuel temperature obtained based on the fuel pressure is cold. The temperature correction amount to be subtracted from the increase value is set as a larger value as the lubricating oil temperature is lower.

これら特定事項のように、冷間時には、冷却水温度または潤滑油温度が低いほど、燃料圧力に基づいて求められる燃料温度上昇値に対する減算量を大きくする。つまり、推定燃料温度が低い値として求められるようにする。これは、上述したように、冷却水温度または潤滑油温度が低いほど燃料温度も低くなっており、燃料供給系の高圧領域の圧力が上昇したとしても、それに伴って燃料温度が上昇するまでの時間遅れも大きくなることを考慮したものである。つまり、燃料供給系の高圧領域の圧力に基づけば燃料温度が高くなっていると判断できる状況であっても、冷間時では、実際の燃料温度は低い状態となっており、この状態は、冷却水温度や潤滑油温度が低いほど顕著に現れることを考慮したものである。   As in these specific matters, when the cooling water temperature or the lubricating oil temperature is lower during cold weather, the amount of subtraction for the fuel temperature increase value obtained based on the fuel pressure is increased. That is, the estimated fuel temperature is obtained as a low value. As described above, the lower the coolant temperature or the lubricating oil temperature, the lower the fuel temperature. Even if the pressure in the high pressure region of the fuel supply system increases, the fuel temperature rises accordingly. This is because the time delay is also increased. In other words, even when it can be determined that the fuel temperature is high based on the pressure in the high pressure region of the fuel supply system, the actual fuel temperature is low in the cold state. It takes into account that the lower the cooling water temperature and the lubricating oil temperature, the more prominent it appears.

また、上記の目的を達成するために講じられた他の解決手段としては以下のものが挙げられる。つまり、内燃機関に備えられる燃料供給系の高圧領域における燃料温度を推定するための燃料温度推定装置を前提とする。この燃料温度推定装置に対し、低圧燃料温度検知手段、高圧燃料圧力検知手段、運転状態認識手段、高圧燃料温度推定手段を備えさせている。低圧燃料温度検知手段は、上記燃料供給系の低圧領域における燃料温度を検知する。高圧燃料圧力検知手段は、上記燃料供給系の高圧領域における燃料圧力を検知する。運転状態認識手段は、上記内燃機関の暖機運転状態を認識する。そして、高圧燃料温度推定手段は、上記低圧燃料温度検知手段、高圧燃料圧力検知手段及び運転状態認識手段の出力を受け、上記内燃機関の温間時には、上記低圧領域における燃料温度に対して、高圧領域における燃料圧力に基づいて求められる燃料温度上昇値を加算した値に基づいて燃料供給系の高圧領域内における燃料温度を推定する一方、内燃機関の冷間時には、上記低圧領域における燃料温度に対して、高圧領域における燃料圧力に基づいて求められる燃料温度上昇値を加算すると共に、内燃機関の暖機運転状態に応じた温度補正分を加算または減算した値に基づいて燃料供給系の高圧領域内における燃料温度を推定するものとなっている。   Moreover, the following are mentioned as another solution means taken in order to achieve said objective. That is, a fuel temperature estimation device for estimating the fuel temperature in the high pressure region of the fuel supply system provided in the internal combustion engine is assumed. The fuel temperature estimation device includes a low pressure fuel temperature detection means, a high pressure fuel pressure detection means, an operating state recognition means, and a high pressure fuel temperature estimation means. The low pressure fuel temperature detecting means detects the fuel temperature in the low pressure region of the fuel supply system. The high pressure fuel pressure detection means detects the fuel pressure in the high pressure region of the fuel supply system. The operation state recognition means recognizes the warm-up operation state of the internal combustion engine. The high-pressure fuel temperature estimating means receives the outputs of the low-pressure fuel temperature detecting means, the high-pressure fuel pressure detecting means, and the operating state recognizing means, and when the internal combustion engine is warm, the high-pressure fuel temperature estimating means The fuel temperature in the high pressure region of the fuel supply system is estimated based on the value obtained by adding the fuel temperature rise value obtained based on the fuel pressure in the region, while the internal combustion engine is cold relative to the fuel temperature in the low pressure region. The fuel temperature increase value obtained based on the fuel pressure in the high pressure region is added, and the temperature correction amount corresponding to the warm-up operation state of the internal combustion engine is added or subtracted, based on the value in the high pressure region of the fuel supply system The fuel temperature at is estimated.

また、この解決手段を蓄圧式燃料噴射システムに適用した場合の構成としては以下のものが挙げられる。つまり、高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器と、この蓄圧容器に蓄えられた燃料を噴射するインジェクタと、燃料タンクから汲み上げた燃料を加圧して上記蓄圧容器に供給するサプライポンプとを備えた燃料供給系の上記インジェクタ内部における燃料温度を推定するための内燃機関の燃料温度推定装置を前提とする。この燃料温度推定装置に対し、低圧燃料温度検知手段、高圧燃料圧力検知手段、運転状態認識手段、高圧燃料温度推定手段を備えさせている。低圧燃料温度検知手段は、上記サプライポンプから燃料タンクへ余剰燃料を戻す戻し流路内における燃料温度を検知する。高圧燃料圧力検知手段は、上記蓄圧容器内における燃料圧力を検知する。運転状態認識手段は、上記内燃機関の暖機運転状態を認識する。そして、高圧燃料温度推定手段は、上記低圧燃料温度検知手段、高圧燃料圧力検知手段及び運転状態認識手段の出力を受け、上記内燃機関の温間時には、上記戻し流路内における燃料温度に対して、蓄圧容器内における燃料圧力に基づいて求められる燃料温度上昇値を加算した値に基づいてインジェクタ内部における燃料温度を推定する一方、内燃機関の冷間時には、上記戻し流路内における燃料温度に対して、蓄圧容器内における燃料圧力に基づいて求められる燃料温度上昇値を加算すると共に、内燃機関の暖機運転状態に応じた温度補正分を加算または減算した値に基づいてインジェクタ内部における燃料温度を推定するものとなっている。   Moreover, the following is mentioned as a structure at the time of applying this solution to a pressure accumulation type fuel injection system. That is, a fuel supply system comprising a pressure accumulating container for accumulating high-pressure fuel, an injector for injecting fuel stored in the accumulating container, and a supply pump for pressurizing the fuel pumped from the fuel tank and supplying the fuel to the pressure accumulating container A fuel temperature estimation device for an internal combustion engine for estimating the fuel temperature inside the injector is assumed. The fuel temperature estimation device includes a low pressure fuel temperature detection means, a high pressure fuel pressure detection means, an operating state recognition means, and a high pressure fuel temperature estimation means. The low-pressure fuel temperature detecting means detects the fuel temperature in the return flow path for returning the surplus fuel from the supply pump to the fuel tank. The high pressure fuel pressure detecting means detects the fuel pressure in the pressure accumulating vessel. The operation state recognition means recognizes the warm-up operation state of the internal combustion engine. The high-pressure fuel temperature estimating means receives the outputs of the low-pressure fuel temperature detecting means, the high-pressure fuel pressure detecting means and the operating state recognition means, and with respect to the fuel temperature in the return flow path when the internal combustion engine is warm. The fuel temperature in the injector is estimated based on a value obtained by adding the fuel temperature increase value obtained based on the fuel pressure in the pressure accumulating vessel, while the internal combustion engine is cold with respect to the fuel temperature in the return passage. The fuel temperature rise value obtained based on the fuel pressure in the pressure accumulating vessel is added, and the fuel temperature inside the injector is calculated based on the value obtained by adding or subtracting the temperature correction amount corresponding to the warm-up operation state of the internal combustion engine. It is to be estimated.

これら特定事項によっても上述した解決手段の場合と同様に、内燃機関の暖機状態による燃料温度の推定値のずれを解消することができ、燃料の密度に適した燃料噴射量を得ることができて、実空燃比を目標空燃比に近付けることが可能になる。   These specific matters can also eliminate the deviation of the estimated value of the fuel temperature due to the warm-up state of the internal combustion engine as in the case of the solution described above, and the fuel injection amount suitable for the fuel density can be obtained. Thus, it becomes possible to bring the actual air-fuel ratio closer to the target air-fuel ratio.

また、上述した各解決手段に係る燃料温度推定装置によって推定された燃料温度に応じて気筒内への燃料噴射量を補正する内燃機関の制御装置の構成としては以下のものが挙げられる。つまり、燃料供給系は、燃料噴射弁の開弁時間を変更することによって気筒内への燃料噴射量を調整するようになっており、上記推定された燃料温度が高いほど燃料噴射弁の開弁時間を長く設定する構成としている。つまり、燃料の密度に適した燃料噴射量を得ることができ、燃料噴射制御の制御性を改善できる。   Further, the configuration of the control device for the internal combustion engine that corrects the fuel injection amount into the cylinder in accordance with the fuel temperature estimated by the fuel temperature estimation device according to each of the above-described solving means includes the following. That is, the fuel supply system adjusts the fuel injection amount into the cylinder by changing the valve opening time of the fuel injection valve. The higher the estimated fuel temperature, the more the fuel injection valve opens. The time is set long. That is, a fuel injection amount suitable for the fuel density can be obtained, and the controllability of fuel injection control can be improved.

本発明では、内燃機関の燃料供給系の低圧部分で検知した燃料温度に対して、補正加算する温度補正量を、内燃機関暖機運転状態に応じて切り換えるようにしている。つまり、実際の燃料温度に近付くように燃料温度上昇値が補正された燃料温度上昇補正値を使用して燃料温度を推定するようにしている。このため、燃料温度を正確に推定することができ、その結果、燃料の密度に適した燃料噴射量を得ることができるので、実空燃比を目標空燃比に近付けることが可能になって、エンジンの高出力化及び燃料消費率の改善を図ることができる。   In the present invention, the temperature correction amount to be corrected and added to the fuel temperature detected in the low pressure portion of the fuel supply system of the internal combustion engine is switched according to the warm-up operation state of the internal combustion engine. That is, the fuel temperature is estimated using the fuel temperature increase correction value in which the fuel temperature increase value is corrected so as to approach the actual fuel temperature. Therefore, it is possible to accurately estimate the fuel temperature, and as a result, it is possible to obtain a fuel injection amount suitable for the fuel density, so that the actual air-fuel ratio can be brought close to the target air-fuel ratio, and the engine The output can be increased and the fuel consumption rate can be improved.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、自動車に搭載されたコモンレール式筒内直噴型多気筒（例えば４気筒）ディーゼルエンジンに本発明を適用した場合について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment demonstrates the case where this invention is applied to the common rail type | mold in-cylinder direct injection type multi-cylinder (for example, 4 cylinders) diesel engine mounted in the motor vehicle.

−エンジンの構成説明−
先ず、本実施形態に係るディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）の概略構成について説明する。図１は本実施形態に係るエンジン１及びその制御系統の概略構成図である。 -Engine configuration description-
First, a schematic configuration of a diesel engine (hereinafter simply referred to as an engine) according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine 1 and its control system according to the present embodiment.

このエンジン１におけるシリンダ１ａとピストン１ｂとの間で形成される燃焼室３には、吸気系として、吸気バルブ４ａを介して吸気通路４が接続されている。この吸気通路４には、上流側より、吸入空気を濾過するエアクリーナ６、吸入空気量を検出するための吸入空気量センサ８、吸入空気の温度を検出するための吸気温センサ１０、燃焼室３内に導入される吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ１４がそれぞれ設けられている。   An intake passage 4 is connected to a combustion chamber 3 formed between the cylinder 1a and the piston 1b in the engine 1 via an intake valve 4a as an intake system. An air cleaner 6 that filters intake air from the upstream side, an intake air amount sensor 8 that detects the intake air amount, an intake air temperature sensor 10 that detects the intake air temperature, and the combustion chamber 3 A throttle valve 14 is provided for adjusting the amount of intake air introduced into the interior.

スロットルバルブ１４は駆動機構１６によって開閉駆動される。この駆動機構１６は、ステップモータ１８及び、このステップモータ１８とスロットルバルブ１４とを駆動連結するギア群を備えて構成されている。尚、ステップモータ１８は、エンジン１の各種制御を行うための電子制御装置（以下「ＥＣＵ」という）２０によって駆動制御される。また駆動機構１６には、スロットルバルブ１４が全開位置となることでオン状態となる全開スイッチ２２が設けられている。   The throttle valve 14 is driven to open and close by a drive mechanism 16. The drive mechanism 16 includes a step motor 18 and a gear group that drives and connects the step motor 18 and the throttle valve 14. The step motor 18 is driven and controlled by an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 20 for performing various controls of the engine 1. The drive mechanism 16 is provided with a fully open switch 22 that is turned on when the throttle valve 14 is in the fully open position.

一方、上記燃焼室３には、排気系として、排気バルブ２４ａを介して排気通路２４が接続されている。この排気通路２４からはＥＧＲ（排気再循環）通路２６が分岐している。このＥＧＲ通路２６は、吸気通路４におけるスロットルバルブ１４の下流側に接続されている。ＥＧＲ通路２６には、ＥＣＵ２０によって制御されるアクチュエータ２８により開閉駆動されるＥＧＲバルブ３０が設けられている。上記スロットルバルブ１４によって吸入空気量を、また、このＥＧＲバルブ３０によってＥＧＲ量をそれぞれ調整することで、燃焼室３内に導入される吸入空気量とＥＧＲ量との割合を自在に設定することが可能となる。このことによりエンジン１の全運転領域にわたって適切な吸入空気量及びＥＧＲ量の制御が行えるようになっている。   On the other hand, an exhaust passage 24 is connected to the combustion chamber 3 via an exhaust valve 24a as an exhaust system. An EGR (exhaust gas recirculation) passage 26 branches from the exhaust passage 24. The EGR passage 26 is connected to the downstream side of the throttle valve 14 in the intake passage 4. The EGR passage 26 is provided with an EGR valve 30 that is opened and closed by an actuator 28 controlled by the ECU 20. By adjusting the intake air amount by the throttle valve 14 and the EGR amount by the EGR valve 30, the ratio between the intake air amount introduced into the combustion chamber 3 and the EGR amount can be freely set. It becomes possible. As a result, the intake air amount and the EGR amount can be appropriately controlled over the entire operation range of the engine 1.

エンジン１には、複数の気筒（本実施形態のものは４気筒であるが、１気筒のみ図示している）♯１，♯２，♯３，♯４が設けられており、各気筒♯１〜♯４の燃焼室３に対してインジェクタ３２がそれぞれ配設されている。インジェクタ３２からエンジン１の各気筒♯１〜♯４への燃料噴射は、噴射制御用電磁弁３２ａのオン・オフにより制御される。   The engine 1 is provided with a plurality of cylinders (in this embodiment, four cylinders, but only one cylinder is shown) # 1, # 2, # 3, and # 4. The injectors 32 are arranged for the combustion chambers 3 to # 4. Fuel injection from the injector 32 to the cylinders # 1 to # 4 of the engine 1 is controlled by turning on / off the electromagnetic valve 32a for injection control.

上記インジェクタ３２は、各気筒共通の蓄圧容器としてのコモンレール３４に接続されており、上記噴射制御用電磁弁３２ａが開いている間（インジェクタ開弁期間）、コモンレール３４内の燃料がインジェクタ３２より燃焼室３内へ噴射されるようになっている。上記コモンレール３４には、燃料噴射圧に相当する比較的高い圧力が蓄積されている。この蓄圧を実現するために、コモンレール３４は、供給配管３５を介してサプライポンプ３６の吐出ポート３６ａに接続されている。また、供給配管３５の途中には、逆止弁３７が設けられている。この逆止弁３７の存在により、サプライポンプ３６からコモンレール３４への燃料の供給が許容され、且つ、コモンレール３４からサプライポンプ３６への燃料の逆流が規制されている。   The injector 32 is connected to a common rail 34 as a pressure accumulating container common to each cylinder, and the fuel in the common rail 34 burns from the injector 32 while the injection control electromagnetic valve 32a is open (injector opening period). It is injected into the chamber 3. A relatively high pressure corresponding to the fuel injection pressure is accumulated in the common rail 34. In order to realize this pressure accumulation, the common rail 34 is connected to the discharge port 36 a of the supply pump 36 via the supply pipe 35. A check valve 37 is provided in the middle of the supply pipe 35. Due to the presence of the check valve 37, the supply of fuel from the supply pump 36 to the common rail 34 is allowed, and the backflow of fuel from the common rail 34 to the supply pump 36 is restricted.

上記サプライポンプ３６は、吸入ポート３６ｂを介して燃料タンク３８に接続されており、その途中にはフィルタ３９が設けられている。サプライポンプ３６は、燃料タンク３８からフィルタ３９を介して燃料を吸入する。また、これとともに、サプライポンプ３６は、エンジン１の出力軸であるクランク軸からの回転駆動力を受けてプランジャを往復運動させ、燃料圧力を要求される圧力にまで高め、高圧燃料をコモンレール３４に供給している。   The supply pump 36 is connected to a fuel tank 38 via a suction port 36b, and a filter 39 is provided in the middle thereof. The supply pump 36 sucks fuel from the fuel tank 38 through the filter 39. At the same time, the supply pump 36 receives the rotational driving force from the crankshaft, which is the output shaft of the engine 1, and reciprocates the plunger to increase the fuel pressure to the required pressure. Supply.

更に、サプライポンプ３６の吐出ポート３６ａ近傍には、圧力制御弁４０が設けられている。この圧力制御弁４０は、吐出ポート３６ａからコモンレール３４へ吐出される燃料圧力（すなわち噴射圧力）を制御するためのものである。この圧力制御弁４０が開かれることにより、吐出ポート３６ａから吐出されない分の余剰燃料が、サプライポンプ３６に設けられたリターンポート３６ｃからリターン配管（戻し流路）４１を経て燃料タンク３８へと戻されるようになっている。   Further, a pressure control valve 40 is provided in the vicinity of the discharge port 36 a of the supply pump 36. The pressure control valve 40 is for controlling the fuel pressure (that is, injection pressure) discharged from the discharge port 36a to the common rail 34. When the pressure control valve 40 is opened, excess fuel that is not discharged from the discharge port 36 a is returned from the return port 36 c provided in the supply pump 36 to the fuel tank 38 via the return pipe (return flow path) 41. It is supposed to be.

以上の如く、燃料タンク３８、サプライポンプ３６、コモンレール３４、インジェクタ３２を主要構成部材としてエンジン１の燃料供給系が構成されている。   As described above, the fuel supply system of the engine 1 is configured with the fuel tank 38, the supply pump 36, the common rail 34, and the injector 32 as main components.

また、上記エンジン１の燃焼室３には、グロープラグ４２が配設されている。このグロープラグ４２は、エンジン１の始動直前にグローリレー４２ａに電流が流されることにより赤熱し、これに燃料噴霧の一部が吹きつけられることで着火・燃焼が促進される始動補助装置である。   A glow plug 42 is disposed in the combustion chamber 3 of the engine 1. The glow plug 42 is a start assist device that is heated red when a current is passed through the glow relay 42a immediately before the engine 1 is started, and a part of the fuel spray is blown onto the glow plug 42a to promote ignition and combustion. .

尚、エンジン１のクランク軸には、このクランク軸の回転に同期して回転するロータが設けられ、このロータの外周面に形成された凸部を検出してその回転速度に対応したパルス信号を出力する電磁ピックアップからなる回転数センサ４４が設けられている。この回転数センサ４４の出力は、エンジン１の回転数の算出に寄与する信号としてＥＣＵ２０に取り込まれる。   Note that the crankshaft of the engine 1 is provided with a rotor that rotates in synchronization with the rotation of the crankshaft, and a convex signal formed on the outer peripheral surface of the rotor is detected and a pulse signal corresponding to the rotational speed is generated. A rotation speed sensor 44 including an electromagnetic pickup for output is provided. The output of the rotation speed sensor 44 is taken into the ECU 20 as a signal that contributes to the calculation of the rotation speed of the engine 1.

上記ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）及びバックアップＲＡＭ、タイマーやカウンタ等を備え、これらと、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器を含む外部入力回路及び外部出力回路とが双方向性バスにより接続されて構成される。   The ECU (Electronic Control Unit) 20 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a backup RAM, a timer, a counter, and the like, and an A / D (Analog / Analog / Analog / Analog / Analog / Analog / Analog / Analog / Analog / Analog / Analog / Analog / Analog / Analog / Analog / Analog / Analog / Analog / Analog / Analog / Analog An external input circuit including a digital converter and an external output circuit are connected by a bidirectional bus.

このように構成されたＥＣＵ２０は、各種センサの検出信号を、外部入力回路を介して入力し、これら信号に基づいてエンジン１の燃料噴射等についての基本制御等、エンジン１の運転状態に関する各種制御を実行する。具体的には、ＥＣＵ２０には、上述した吸入空気量センサ８によって検出される吸入空気量情報や吸気温センサ１０によって検出される吸気温度情報をはじめ、アクセル開度センサ４６によって検出されるアクセル開度情報（アクセルペダルの踏み込み量情報）やＩＧ（イグニッション）スイッチ４８のオン・オフ情報、スタータスイッチ５０のオン・オフ情報、ウォータジャケット２ａに設けられた冷却水温センサ５２によって検出される冷却水温度情報、トランスミッションに設けられたシフトポジションセンサ５４によって検出されるシフトポジション情報及び車速センサ５６の信号により検出されている車速情報、インジェクタ３２から延びるリターン配管４１に設けられた燃温センサ５８により検出される燃料温度情報、上記リターンポート３６ｃ付近に設けられた燃温センサ（低圧燃料温度検知手段）５９により検出される燃料温度情報、コモンレール３４に設けられた燃圧センサ（高圧燃料圧力検知手段）６０により検出される燃料の圧力（噴射圧力ＰＣ）情報等の情報も併せて取り込まれ、これら情報に基づいてエンジン１の運転状態に関する各種制御を実行するようになっている。   The ECU 20 configured as described above inputs detection signals of various sensors via an external input circuit, and based on these signals, various controls relating to the operating state of the engine 1, such as basic control for fuel injection of the engine 1 and the like. Execute. Specifically, the ECU 20 includes an accelerator opening amount detected by the accelerator opening sensor 46, including the intake air amount information detected by the intake air amount sensor 8 and the intake air temperature information detected by the intake air temperature sensor 10. Degree information (accelerator pedal depression amount information), IG (ignition) switch 48 on / off information, starter switch 50 on / off information, and cooling water temperature detected by a cooling water temperature sensor 52 provided in the water jacket 2a. Information, shift position information detected by a shift position sensor 54 provided in the transmission and vehicle speed information detected by a signal from the vehicle speed sensor 56, detected by a fuel temperature sensor 58 provided in a return pipe 41 extending from the injector 32. Fuel temperature information, Rita The fuel temperature information detected by a fuel temperature sensor (low pressure fuel temperature detecting means) 59 provided near the transport port 36c, the fuel pressure detected by the fuel pressure sensor (high pressure fuel pressure detecting means) 60 provided on the common rail 34 ( Information such as (injection pressure PC) information is also taken in, and various controls relating to the operating state of the engine 1 are executed based on these information.

−燃料噴射動作−
次に、上記ＥＣＵ２０によって実行される燃料噴射動作について説明する。 -Fuel injection operation-
Next, the fuel injection operation executed by the ECU 20 will be described.

先ず、ＥＣＵ２０は、エンジン１の運転条件に応じた最適な燃料噴射圧力、つまりコモンレール内部圧力を演算し、ポンプ駆動回路を介してサプライポンプ３６の圧力制御弁４０を制御する。すなわち、ＥＣＵ２０は、上記回転数センサ４４によって検出されたエンジン回転数（ＮＥ）及びアクセル開度センサ４６によって検出されたアクセル開度（ＡＣＣＰ）等のエンジン運転情報に基づいて目標コモンレール圧（Ｐｔ）を算出し、燃圧センサ６０によって検出された実コモンレール圧（ＰＣ）と上記目標コモンレール圧（Ｐｔ）との圧力差に応じて目標ポンプ圧送量を演算して、その演算結果に基づき、圧力制御弁４０に対して駆動制御信号を出力する。つまり、燃圧センサ６０によって検出される実コモンレール圧（ＰＣ）がエンジン１の運転条件によって決定される上記目標コモンレール圧（Ｐｔ）と略一致するように、ポンプ駆動信号（駆動電流）をフィードバック制御により出力するようになっている。   First, the ECU 20 calculates the optimum fuel injection pressure corresponding to the operating condition of the engine 1, that is, the common rail internal pressure, and controls the pressure control valve 40 of the supply pump 36 via the pump drive circuit. That is, the ECU 20 sets the target common rail pressure (Pt) based on the engine operation information such as the engine speed (NE) detected by the speed sensor 44 and the accelerator opening (ACCP) detected by the accelerator opening sensor 46. And the target pump pumping amount is calculated according to the pressure difference between the actual common rail pressure (PC) detected by the fuel pressure sensor 60 and the target common rail pressure (Pt), and the pressure control valve is calculated based on the calculation result. A drive control signal is output to 40. In other words, the pump drive signal (drive current) is controlled by feedback control so that the actual common rail pressure (PC) detected by the fuel pressure sensor 60 substantially matches the target common rail pressure (Pt) determined by the operating conditions of the engine 1. It is designed to output.

また、ＥＣＵ２０は、回転数センサ４４によって検出されたエンジン回転数（ＮＥ）及びアクセル開度センサ４６によって検出されたアクセル開度（ＡＣＣＰ）等のエンジン運転情報に基づいて目標噴射量（基本噴射量）を算出し、エンジン回転数（ＮＥ）及び目標噴射量に基づいて燃料噴射時期（噴射制御用電磁弁３２ａに対する通電開始時期及び通電継続時間）を算出する。そして、実コモンレール圧（ＰＣ）及び目標噴射量（Ｑ）に応じて噴射パルス幅（Ｔｑ）を算出し、各気筒のインジェクタ３２の噴射制御用電磁弁３２ａにインジェクタ噴射パルスを印加する。これにより、各気筒のインジェクタ３２は噴射制御用電磁弁３２ａの開弁時間だけその気筒内に燃料を噴射することになる。具体的には、ＥＣＵ２０は、上記エンジン回転数、吸気管負圧、エンジン負荷等のエンジン運転状態を座標とし所定条件を満たすように燃料噴射量を規定する燃料噴射量マップを有しており、この燃料噴射量マップ上の燃料噴射量を規定する噴射量値として、噴射制御用電磁弁３２ａに加える制御パルス信号のパルス幅を規定する時間を設定することになる。   The ECU 20 also sets a target injection amount (basic injection amount) based on engine operation information such as the engine speed (NE) detected by the speed sensor 44 and the accelerator opening (ACCP) detected by the accelerator opening sensor 46. ) And the fuel injection timing (the energization start timing and the energization duration time for the injection control electromagnetic valve 32a) are calculated based on the engine speed (NE) and the target injection amount. Then, the injection pulse width (Tq) is calculated according to the actual common rail pressure (PC) and the target injection amount (Q), and the injector injection pulse is applied to the injection control electromagnetic valve 32a of the injector 32 of each cylinder. As a result, the injector 32 of each cylinder injects fuel into the cylinder for the valve opening time of the injection control electromagnetic valve 32a. Specifically, the ECU 20 has a fuel injection amount map that defines a fuel injection amount so as to satisfy a predetermined condition with the engine operating state such as the engine speed, intake pipe negative pressure, engine load and the like as coordinates. As the injection amount value that defines the fuel injection amount on the fuel injection amount map, a time that defines the pulse width of the control pulse signal applied to the injection control electromagnetic valve 32a is set.

そして、本実施形態では、上記気筒内に噴射する燃料の噴射量を適切に得るために、燃料温度（インジェクタ３２の内部における燃料温度）を推定し、つまり、燃料の密度を大きく左右する燃料温度を推定し、この推定した燃料温度に応じて噴射制御用電磁弁３２ａの開弁時間の補正、つまり燃料噴射量の補正を行うようにしている。以下、この燃料温度を推定するための動作について説明する。   In this embodiment, in order to appropriately obtain the amount of fuel injected into the cylinder, the fuel temperature (the fuel temperature inside the injector 32) is estimated, that is, the fuel temperature that greatly affects the fuel density. The valve opening time of the injection control electromagnetic valve 32a, that is, the fuel injection amount is corrected in accordance with the estimated fuel temperature. Hereinafter, the operation for estimating the fuel temperature will be described.

−燃料温度推定動作−
図２は、本実施形態における燃料温度推定システムの制御ブロック図である。この図２では、従来の燃料温度推定システムの制御ブロック図（図３）と同一のブロックについては同一の符号を付している。また、図２では、従来の燃料温度推定システムの制御ブロックとは異なる部分を破線で囲っている。 -Fuel temperature estimation operation-
FIG. 2 is a control block diagram of the fuel temperature estimation system in the present embodiment. In FIG. 2, the same blocks as those in the control block diagram (FIG. 3) of the conventional fuel temperature estimation system are denoted by the same reference numerals. Moreover, in FIG. 2, the part different from the control block of the conventional fuel temperature estimation system is enclosed with a broken line.

先ず、コモンレール３４に備えられている燃圧センサ（レール圧センサ）６０によってコモンレール３４の内部圧力（本発明でいう高圧領域の燃料圧力）を検出する（図中Ａ）。そして、ＥＣＵ２０に予め記憶されている燃温上昇値推定マップ（１次元マップ）を用いて、上記検出したコモンレール３４の内部圧力に応じた燃料温度上昇値を求める（図中Ｂ及びＢ１）。燃料は加圧されるほど高温になるので、コモンレール３４の内部圧力が高いほど燃料温度上昇値も高い値として求められるよう上記燃温上昇値推定マップは作成されている。   First, the internal pressure of the common rail 34 (the fuel pressure in the high pressure region referred to in the present invention) is detected by a fuel pressure sensor (rail pressure sensor) 60 provided in the common rail 34 (A in the figure). Then, a fuel temperature increase value corresponding to the detected internal pressure of the common rail 34 is obtained using a fuel temperature increase value estimation map (one-dimensional map) stored in advance in the ECU 20 (B and B1 in the figure). The fuel temperature increases as the pressure is increased. Therefore, the fuel temperature increase value estimation map is created so that the fuel temperature increase value is determined to be higher as the internal pressure of the common rail 34 is higher.

次に、上記冷却水温センサ５２によって検出されたウォータジャケット２ａ内の冷却水温度を読み込み（図中Ｇ）、この冷却水温度に基づいてエンジン１の暖機運転状態を認識する（本発明でいう運転状態認識手段による暖機運転状態の認識動作）。具体的には、冷却水温度が所定の閾値よりも低い場合にはエンジン１の暖機運転が未だ完了していない冷間時であると判断する一方、冷却水温度が所定の閾値以上である場合にはエンジン１の暖機運転は完了した温間時であると判断する（図中Ｈ）。尚、この閾値としては、例えば８０℃に設定される。この閾値は、この値に限られるものではなく任意に設定可能である。また、上記冷間時であるのか温間時であるのかの判定を正確且つ迅速に行うために、上記冷却水温センサ５２の取り付け位置としては、ウォータジャケット２ａの出口側（ラジエータへの戻り側であり、冷却水が最も高温になっている部分）に設定することが好ましい。   Next, the coolant temperature in the water jacket 2a detected by the coolant temperature sensor 52 is read (G in the figure), and the warm-up operation state of the engine 1 is recognized based on this coolant temperature (referred to in the present invention). Warm-up operation state recognition operation by the operation state recognition means). Specifically, when the cooling water temperature is lower than a predetermined threshold, it is determined that the engine 1 is in a cold state where the warm-up operation has not yet been completed, while the cooling water temperature is equal to or higher than the predetermined threshold. In this case, it is determined that the warm-up operation of the engine 1 is completed (H in the figure). In addition, as this threshold value, it sets to 80 degreeC, for example. This threshold value is not limited to this value and can be set arbitrarily. In addition, in order to accurately and quickly determine whether the time is cold or warm, the cooling water temperature sensor 52 is mounted on the outlet side of the water jacket 2a (on the return side to the radiator). Yes, it is preferable to set the cooling water at the highest temperature).

そして、エンジン１が温間時である場合（図中の「ＩＩ」が選択された場合）には、上述の如く求められた燃料温度上昇値に対し、燃料温度の上昇遅れ等を考慮した時定数である「なまし係数」を乗算して（図中Ｃ）、燃料温度上昇量最終値を算出する（図中Ｄ）。   When the engine 1 is warm (when “II” in the figure is selected), the fuel temperature rise value obtained as described above is taken into consideration when the fuel temperature rise delay is considered. The final value of the fuel temperature rise is calculated (D in the figure) by multiplying the "annealing coefficient" that is a constant (C in the figure).

一方、エンジン１が冷間時である場合（図中の「Ｉ」が選択された場合）には、上述の如く求められた燃料温度上昇値に対して、ＥＣＵ２０に予め記憶されている燃温上昇値オフセット量マップを用いて、上記検出した冷却水温度に応じた燃温上昇値オフセット量を求める（図中Ｊ）。   On the other hand, when the engine 1 is cold (when “I” in the figure is selected), the fuel temperature stored in advance in the ECU 20 with respect to the fuel temperature increase value obtained as described above. A fuel temperature increase value offset amount corresponding to the detected coolant temperature is obtained using the increase value offset amount map (J in the figure).

つまり、エンジン１が冷間時である場合、燃料温度が外気温程度の低い温度になっているため、ドライバがアクセル開度を大きくするなどしてコモンレール３４の内部圧力が上昇したとしても、それに伴って燃料温度が上昇するまでには大きな時間遅れが生じる。つまり、この冷間時に、コモンレール３４の内部圧力が上昇した場合、上記燃温上昇値推定マップのみでは燃料温度上昇値は実際の燃料温度上昇値よりも高い値として求められてしまい、つまり、燃料の密度が高い状態であるにも拘わらず、密度が低いものとしてインジェクタ３２の開弁時間が設定されてしまうことになる。その結果、密度が高い燃料が必要時間以上に気筒内に噴射されることになり、実空燃比が目標空燃比よりも大幅にリッチ側にずれてしまう可能性がある。   That is, when the engine 1 is cold, the fuel temperature is as low as the outside air temperature. Therefore, even if the internal pressure of the common rail 34 increases due to the driver increasing the accelerator opening, Along with this, a large time delay occurs until the fuel temperature rises. That is, when the internal pressure of the common rail 34 increases during the cold time, the fuel temperature increase value is obtained as a value higher than the actual fuel temperature increase value only by the fuel temperature increase value estimation map. In spite of the high density, the valve opening time of the injector 32 is set as a low density. As a result, fuel with a high density is injected into the cylinder for more than the required time, and the actual air-fuel ratio may be significantly richer than the target air-fuel ratio.

この点を考慮し、本実施形態では、冷間時（上記「Ｉ」が選択された場合）には、コモンレール３４の内部圧力が上昇したとしても、燃料の密度は高い状態にあると判断し、この密度が高い状態でのインジェクタ３２の開弁時間が設定されるように、推定燃料温度を、上記燃温上昇値オフセット量マップより求められる燃温上昇値オフセット量により補正するようにしている。そして、このようにして求められた燃温上昇値オフセット量をもって燃料温度上昇値を補正して燃料温度上昇補正値を算出する。具体的に、この冷間時には、上記燃温上昇値オフセット量が「負」の値として求められることになり、燃料温度上昇値が減算されて燃料温度上昇補正値が算出されることになる。また、この燃温上昇値オフセット量の絶対値としては冷却水温度が低いほど大きな値として求められるように燃温上昇値オフセット量マップは作成されている。つまり、冷却水温度が低いほど燃料温度上昇補正値は低い値として算出されるようになっている。   In consideration of this point, in the present embodiment, it is determined that the fuel density is high even when the internal pressure of the common rail 34 increases in the cold state (when “I” is selected). The estimated fuel temperature is corrected by the fuel temperature increase value offset amount obtained from the fuel temperature increase value offset amount map so that the valve opening time of the injector 32 in a state where the density is high is set. . Then, the fuel temperature rise correction value is corrected by using the fuel temperature rise value offset amount obtained in this way to calculate the fuel temperature rise correction value. Specifically, during this cold time, the fuel temperature increase value offset amount is obtained as a “negative” value, and the fuel temperature increase correction value is calculated by subtracting the fuel temperature increase value. Further, the fuel temperature rise value offset amount map is created so that the absolute value of the fuel temperature rise value offset amount is obtained as a larger value as the coolant temperature is lower. That is, the lower the coolant temperature, the lower the fuel temperature increase correction value is calculated.

そして、この燃料温度上昇補正値に対し、燃料温度の上昇遅れ等を考慮した時定数である「なまし係数」を乗算して（図中Ｃ）、燃料温度上昇量最終値を算出する（図中Ｄ）。   Then, the fuel temperature rise correction value is multiplied by an “annealing coefficient” which is a time constant taking into account the delay in the rise of the fuel temperature (C in the figure) to calculate the final value of the fuel temperature rise (see FIG. Medium D).

一方、上記サプライポンプ３６の出口側（サプライポンプ３６のリターンポート３６ｃから燃料タンク３８への戻し側であって、本発明でいう低圧領域）の燃料温度が燃温センサ５９によって検知されている（図中Ｅ）。そして、この検知されたサプライポンプ３６の出口側の燃料温度に対し、上記算出した燃料温度上昇量最終値（エンジン１の温間時と冷間時とでは異なる値となっている）を加算することにより、インジェクタ内推定燃温を算出する（図中Ｆ：高圧燃料温度推定手段による燃料温度の推定動作）。   On the other hand, the fuel temperature on the outlet side of the supply pump 36 (the return side from the return port 36c of the supply pump 36 to the fuel tank 38 and the low pressure region in the present invention) is detected by the fuel temperature sensor 59 ( E) in the figure. Then, the calculated fuel temperature increase final value (which is different between when the engine 1 is warm and when it is cold) is added to the detected fuel temperature on the outlet side of the supply pump 36. Thus, the estimated fuel temperature in the injector is calculated (F in the figure: fuel temperature estimation operation by the high-pressure fuel temperature estimation means).

このようにして算出されたインジェクタ内推定燃温に応じて、上記インジェクタ３２の開弁時間を補正して適切な燃料噴射量が得られるようになっている。具体的に、上記基本噴射量となるように設定されたインジェクタ３２の開弁時間に対し、コモンレール３４の内部圧力が比較的低い場合にはインジェクタ内推定燃温も低い値で算出されインジェクタ３２の開弁時間は短いものとなる。一方、コモンレール３４の内部圧力が比較的高い場合にはインジェクタ内推定燃温も高い値で算出されインジェクタ３２の開弁時間を長くし、燃料の密度が低いことによる燃料噴射量の不足を回避するようにしている。それに加えて、本実施形態では、上述した如くエンジン１が冷間時である場合には、燃温上昇値オフセット量マップにより求められた燃温上昇値オフセット量により燃料温度上昇値を補正し、この補正後の燃料温度上昇補正値を使用して燃料温度上昇量最終値を算出する。そして、この推定された燃料温度が低いほどインジェクタ３２の開弁時間を短くするように補正することになる。   An appropriate fuel injection amount can be obtained by correcting the valve opening time of the injector 32 according to the estimated fuel temperature in the injector thus calculated. Specifically, when the internal pressure of the common rail 34 is relatively low with respect to the valve opening time of the injector 32 set to be the basic injection amount, the estimated fuel temperature in the injector is calculated to be a low value and the injector 32 The valve opening time is short. On the other hand, when the internal pressure of the common rail 34 is relatively high, the estimated fuel temperature in the injector is also calculated as a high value, and the valve opening time of the injector 32 is lengthened to avoid the shortage of the fuel injection amount due to the low fuel density. I am doing so. In addition, in this embodiment, when the engine 1 is cold as described above, the fuel temperature increase value is corrected by the fuel temperature increase value offset amount obtained from the fuel temperature increase value offset amount map. Using this corrected fuel temperature rise correction value, the final value of fuel temperature rise is calculated. Then, the lower the estimated fuel temperature, the shorter the valve opening time of the injector 32 is corrected.

以上説明したように、本実施形態では、エンジン１の暖機状態に応じた補正値を用いてインジェクタ３２の内部温度を推定するようにしているため、燃料温度を正確に推定することができる。その結果、燃料の密度に適した燃料噴射量を得ることができ、実空燃比を目標空燃比に近付けることが可能になる。   As described above, in the present embodiment, since the internal temperature of the injector 32 is estimated using the correction value corresponding to the warm-up state of the engine 1, the fuel temperature can be accurately estimated. As a result, a fuel injection amount suitable for the fuel density can be obtained, and the actual air-fuel ratio can be brought close to the target air-fuel ratio.

また、本実施形態によれば、上述したような冷間時における燃料温度を正確に推定できるばかりでなく、温間時における燃料温度も正確に推定できるため、以下に述べる不具合を解消することができる。   In addition, according to the present embodiment, not only can the fuel temperature in the cold state as described above be accurately estimated, but also the fuel temperature in the warm state can be accurately estimated, so that the following problems can be solved. it can.

つまり、温間状態からエンジン１が停止すると、このエンジン１が熱源となって燃料供給系内の燃料が加熱され、燃料温度が上昇することになる。このため、燃料の一部が沸騰してベーパを発生し、次回のエンジン運転時には、このベーパを含んだ燃料がインジェクタ３２から噴射されることになり、そのベーパ分だけ燃料噴射質量が減少して、空燃比がリーンになってしまう可能性がある。従来の燃料温度推定動作にあっては、コモンレール内部圧力によって燃料温度上昇値が決定されるため、上記ベーパが発生している状況であってもコモンレール内部圧力が低い状況では燃料温度上昇値も低い値として求められてしまい、つまり、上記ベーパ分だけ燃料噴射質量が減少しているにも拘わらず燃料密度が高いものとしてインジェクタの開弁時間が設定されてしまうことになる。その結果、十分なインジェクタの開弁時間が得られず、実空燃比が目標空燃比よりも大幅にリーン側にずれてしまう可能性があった。これに対し、本実施形態のようにエンジン１の暖機運転状態に応じて燃料温度を正確に推定できるようになれば、上記ベーパが発生する状況となっているか否かを正確に認識することができる。このため、ベーパが発生する状況となっている場合（燃料温度が非常に高い場合）には、燃料噴射量を増加させるように制御して空燃比がリーンになってしまうといった状況を回避することが可能になる。   That is, when the engine 1 is stopped from the warm state, the engine 1 serves as a heat source to heat the fuel in the fuel supply system, and the fuel temperature rises. Therefore, a part of the fuel boils and vapor is generated, and the fuel containing the vapor is injected from the injector 32 at the next engine operation, and the fuel injection mass is reduced by the amount of the vapor. The air / fuel ratio may become lean. In the conventional fuel temperature estimation operation, the fuel temperature rise value is determined by the common rail internal pressure. Therefore, even if the vapor is generated, the fuel temperature rise value is low when the common rail internal pressure is low. In other words, the valve opening time of the injector is set on the assumption that the fuel density is high even though the fuel injection mass is reduced by the vapor amount. As a result, there is a possibility that sufficient injector valve opening time is not obtained, and the actual air-fuel ratio is significantly shifted to the lean side from the target air-fuel ratio. On the other hand, if the fuel temperature can be accurately estimated according to the warm-up operation state of the engine 1 as in this embodiment, it is possible to accurately recognize whether or not the above-described vapor is generated. Can do. For this reason, in a situation where vapor is generated (when the fuel temperature is very high), control is made to increase the fuel injection amount to avoid a situation where the air-fuel ratio becomes lean. Is possible.

−その他の実施形態−
上述した実施形態では、自動車に搭載されたコモンレール式筒内直噴型多気筒ディーゼルエンジン１に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、その他の形式のディーゼルエンジンやガソリンエンジン（例えばデリバリパイプを備えたもの）にも適用可能である。また、自動車用に限らず、その他の用途に使用されるエンジンにも適用可能である。また、気筒数やエンジン形式（直列型やＶ型等の別）についても特に限定されるものではない。 -Other embodiments-
In the embodiment described above, the case where the present invention is applied to the common rail in-cylinder direct injection multi-cylinder diesel engine 1 mounted on an automobile has been described. The present invention is not limited to this, but can be applied to other types of diesel engines and gasoline engines (for example, those having a delivery pipe). Moreover, it is applicable not only to automobiles but also to engines used for other purposes. Further, the number of cylinders and the engine type (separate type such as in-line type or V type) are not particularly limited.

また、上記実施形態では、インジェクタ３２の内部における燃料温度を推定できるように、上記燃温上昇値推定マップや燃温上昇値オフセット量マップを作成していたが、燃料温度を推定する箇所としては、インジェクタ３２の内部に限らず、コモンレール３４の内部や、このコモンレール３４とインジェクタ３２とを接続する燃料供給配管の内部を対象としてもよい。   In the above embodiment, the fuel temperature increase value estimation map and the fuel temperature increase value offset amount map are created so that the fuel temperature inside the injector 32 can be estimated. In addition to the inside of the injector 32, the inside of the common rail 34 and the inside of the fuel supply pipe connecting the common rail 34 and the injector 32 may be targeted.

また、上記実施形態では、エンジン１が冷間時であるのか温間時であるのかの判断を冷却水温度によって行うようにしていた。本発明はこれに限らず、エンジン１の冷間時と温間時とで状態に差が生じているものであれば他の手法を用いてもよい。例えば、潤滑油温度によって冷間時であるのか温間時であるのかを判断することが可能である。また、アイドリング運転時の燃料噴射量制御としては、冷間時には燃料噴射量が多めに設定され、その後、温間時になると燃料噴射量が減量されることになる。つまり、アイドル目標回転数が変更されるので、この燃料噴射量の指令信号を読み込むことでエンジンが冷間時であるのか温間時であるのかを判断することも可能である。   Moreover, in the said embodiment, it was made to judge whether the engine 1 is a cold time or a warm time by the cooling water temperature. The present invention is not limited to this, and other methods may be used as long as the state of the engine 1 is different between the cold state and the warm state. For example, it is possible to determine whether it is cold or warm depending on the lubricating oil temperature. Further, as the fuel injection amount control during idling operation, the fuel injection amount is set to be larger when it is cold, and then the fuel injection amount is decreased when it is warm. That is, since the idling target speed is changed, it is possible to determine whether the engine is cold or warm by reading this fuel injection amount command signal.

更に、上記実施形態では、エンジン１の冷間時においてのみ燃温上昇値オフセット量マップを使用して燃料温度上昇値を所定のオフセット量だけ補正するようにしたが、温間時にも同様に燃料温度上昇値を補正するようにしてもよい。この場合、温間時には燃料温度上昇値に対して正側にオフセット量を加算することになる。   Further, in the above embodiment, the fuel temperature increase value is corrected by a predetermined offset amount using the fuel temperature increase value offset amount map only when the engine 1 is cold. The temperature rise value may be corrected. In this case, the offset amount is added to the positive side with respect to the fuel temperature increase value during the warm period.

本発明の実施形態に係るエンジン及びその制御系統の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the engine which concerns on embodiment of this invention, and its control system. 実施形態における燃料温度推定システムの制御ブロック図である。It is a control block diagram of the fuel temperature estimation system in an embodiment. 従来の燃料温度推定システムの制御ブロック図である。It is a control block diagram of the conventional fuel temperature estimation system.

符号の説明Explanation of symbols

１ エンジン（内燃機関）
３２ インジェクタ
３６ サプライポンプ
３８ 燃料タンク
４１ リターン配管（戻し流路）
５２ 冷却水温センサ
５９ 燃温センサ（低圧燃料温度検知手段）
６０ 燃圧センサ（高圧燃料圧力検知手段）
1 engine (internal combustion engine)
32 Injector 36 Supply pump 38 Fuel tank 41 Return piping (return flow path)
52 Cooling water temperature sensor 59 Fuel temperature sensor (low pressure fuel temperature detection means)
60 Fuel pressure sensor (High pressure fuel pressure detection means)

Claims (7)

内燃機関に備えられる燃料供給系の高圧領域における燃料温度を推定するための燃料温度推定装置において、
上記燃料供給系の低圧領域における燃料温度を検知する低圧燃料温度検知手段と、
上記燃料供給系の高圧領域における燃料圧力を検知する高圧燃料圧力検知手段と、
上記内燃機関の暖機運転状態を認識する運転状態認識手段と、
上記低圧燃料温度検知手段、高圧燃料圧力検知手段及び運転状態認識手段の出力を受け、上記高圧領域における燃料圧力に基づいて求められる燃料温度上昇値に対し、内燃機関の暖機運転状態に応じた温度補正分を加算または減算して燃料温度上昇補正値を算出し、この燃料温度上昇補正値を上記低圧領域における燃料温度に加算した値に基づいて燃料供給系の高圧領域内における燃料温度を推定する高圧燃料温度推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温度推定装置。 In a fuel temperature estimation device for estimating a fuel temperature in a high pressure region of a fuel supply system provided in an internal combustion engine,
Low pressure fuel temperature detecting means for detecting the fuel temperature in the low pressure region of the fuel supply system;
High pressure fuel pressure detecting means for detecting fuel pressure in a high pressure region of the fuel supply system;
An operation state recognition means for recognizing a warm-up operation state of the internal combustion engine;
The outputs of the low-pressure fuel temperature detection means, the high-pressure fuel pressure detection means, and the operation state recognition means are received, and the fuel temperature increase value obtained based on the fuel pressure in the high-pressure region is determined according to the warm-up operation state of the internal combustion engine. The fuel temperature increase correction value is calculated by adding or subtracting the temperature correction amount, and the fuel temperature in the high pressure region of the fuel supply system is estimated based on the value obtained by adding this fuel temperature increase correction value to the fuel temperature in the low pressure region. A fuel temperature estimation device for an internal combustion engine, comprising: 高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器と、この蓄圧容器に蓄えられた燃料を噴射するインジェクタと、燃料タンクから汲み上げた燃料を加圧して上記蓄圧容器に供給するサプライポンプとを備えた燃料供給系の上記インジェクタ内部における燃料温度を推定するための内燃機関の燃料温度推定装置において、
上記サプライポンプから燃料タンクへ余剰燃料を戻す戻し流路内における燃料温度を検知する低圧燃料温度検知手段と、
上記蓄圧容器内における燃料圧力を検知する高圧燃料圧力検知手段と、
上記内燃機関の暖機運転状態を認識する運転状態認識手段と、
上記低圧燃料温度検知手段、高圧燃料圧力検知手段及び運転状態認識手段の出力を受け、上記蓄圧容器内における燃料圧力に基づいて求められる燃料温度上昇値に対し、内燃機関の暖機運転状態に応じた温度補正分を加算または減算して燃料温度上昇補正値を算出し、この燃料温度上昇補正値を上記戻し流路内における燃料温度に加算した値に基づいてインジェクタ内部における燃料温度を推定する高圧燃料温度推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温度推定装置。 The above-mentioned fuel supply system comprising a pressure accumulating container for accumulating high-pressure fuel, an injector for injecting fuel stored in the accumulating container, and a supply pump for pressurizing fuel pumped from a fuel tank and supplying the pressure accumulating container In a fuel temperature estimation device for an internal combustion engine for estimating a fuel temperature inside an injector,
Low pressure fuel temperature detecting means for detecting the fuel temperature in the return flow path for returning surplus fuel from the supply pump to the fuel tank;
High pressure fuel pressure detecting means for detecting fuel pressure in the pressure accumulating vessel;
An operation state recognition means for recognizing a warm-up operation state of the internal combustion engine;
The output of the low pressure fuel temperature detecting means, the high pressure fuel pressure detecting means, and the operating state recognizing means is received, and the fuel temperature rise value obtained based on the fuel pressure in the pressure accumulating vessel is determined according to the warm-up operation state of the internal combustion engine. The fuel temperature rise correction value is calculated by adding or subtracting the temperature correction amount, and the fuel temperature inside the injector is estimated based on the value obtained by adding the fuel temperature rise correction value to the fuel temperature in the return passage. A fuel temperature estimating device for an internal combustion engine, comprising: a fuel temperature estimating means. 上記請求項１または２記載の内燃機関の燃料温度推定装置において、
運転状態認識手段は、内燃機関の冷却水温度に基づいて内燃機関の暖機運転状態を認識して、内燃機関が冷間時であるか温間時であるかを判断するようになっており、
高圧燃料温度推定手段は、温間時には、燃料圧力に基づいて求められる燃料温度上昇値に対する温度補正分を「０」に設定する一方、冷間時には、燃料圧力に基づいて求められる燃料温度上昇値に対して減算する温度補正分を、上記冷却水温度が低いほど大きな値として設定するよう構成されていることを特徴とする内燃機関の燃料温度推定装置。 In the internal combustion engine fuel temperature estimation device according to claim 1 or 2,
The operating state recognition means recognizes the warm-up operation state of the internal combustion engine based on the cooling water temperature of the internal combustion engine, and determines whether the internal combustion engine is cold or warm. ,
The high-pressure fuel temperature estimating means sets the temperature correction amount for the fuel temperature increase value obtained based on the fuel pressure to “0” when warm, while the fuel temperature increase value obtained based on the fuel pressure is cold. A fuel temperature estimation device for an internal combustion engine, characterized in that a temperature correction amount to be subtracted from is set to a larger value as the cooling water temperature is lower. 上記請求項１または２記載の内燃機関の燃料温度推定装置において、
運転状態認識手段は、内燃機関の潤滑油温度に基づいて内燃機関の暖機運転状態を認識して、内燃機関が冷間時であるか温間時であるかを判断するようになっており、
高圧燃料温度推定手段は、温間時には、燃料圧力に基づいて求められる燃料温度上昇値に対する温度補正分を「０」に設定する一方、冷間時には、燃料圧力に基づいて求められる燃料温度上昇値に対して減算する温度補正分を、上記潤滑油温度が低いほど大きな値として設定するよう構成されていることを特徴とする内燃機関の燃料温度推定装置。 In the internal combustion engine fuel temperature estimation device according to claim 1 or 2,
The operating state recognition means recognizes the warm-up operation state of the internal combustion engine based on the lubricating oil temperature of the internal combustion engine, and determines whether the internal combustion engine is cold or warm. ,
The high-pressure fuel temperature estimating means sets the temperature correction amount for the fuel temperature increase value obtained based on the fuel pressure to “0” when warm, while the fuel temperature increase value obtained based on the fuel pressure is cold. A fuel temperature estimation device for an internal combustion engine, characterized in that a temperature correction amount to be subtracted from is set to a larger value as the lubricating oil temperature is lower. 内燃機関に備えられる燃料供給系の高圧領域における燃料温度を推定するための燃料温度推定装置において、
上記燃料供給系の低圧領域における燃料温度を検知する低圧燃料温度検知手段と、
上記燃料供給系の高圧領域における燃料圧力を検知する高圧燃料圧力検知手段と、
上記内燃機関の暖機運転状態を認識する運転状態認識手段と、
上記低圧燃料温度検知手段、高圧燃料圧力検知手段及び運転状態認識手段の出力を受け、上記内燃機関の温間時には、上記低圧領域における燃料温度に対して、高圧領域における燃料圧力に基づいて求められる燃料温度上昇値を加算した値に基づいて燃料供給系の高圧領域内における燃料温度を推定する一方、内燃機関の冷間時には、上記低圧領域における燃料温度に対して、高圧領域における燃料圧力に基づいて求められる燃料温度上昇値を加算すると共に、内燃機関の暖機運転状態に応じた温度補正分を加算または減算した値に基づいて燃料供給系の高圧領域内における燃料温度を推定する高圧燃料温度推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温度推定装置。 In a fuel temperature estimation device for estimating a fuel temperature in a high pressure region of a fuel supply system provided in an internal combustion engine,
Low pressure fuel temperature detecting means for detecting the fuel temperature in the low pressure region of the fuel supply system;
High pressure fuel pressure detecting means for detecting fuel pressure in a high pressure region of the fuel supply system;
An operation state recognition means for recognizing a warm-up operation state of the internal combustion engine;
In response to the outputs of the low-pressure fuel temperature detection means, the high-pressure fuel pressure detection means, and the operating state recognition means, when the internal combustion engine is warm, the fuel temperature in the low-pressure region is obtained based on the fuel pressure in the high-pressure region. While the fuel temperature in the high pressure region of the fuel supply system is estimated based on the value obtained by adding the fuel temperature increase value, when the internal combustion engine is cold, the fuel temperature in the low pressure region is based on the fuel pressure in the high pressure region. High temperature fuel temperature that estimates the fuel temperature in the high pressure region of the fuel supply system based on the value obtained by adding or subtracting the temperature correction value corresponding to the warm-up operation state of the internal combustion engine An internal combustion engine fuel temperature estimation apparatus comprising: an estimation means. 高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器と、この蓄圧容器に蓄えられた燃料を噴射するインジェクタと、燃料タンクから汲み上げた燃料を加圧して上記蓄圧容器に供給するサプライポンプとを備えた燃料供給系の上記インジェクタ内部における燃料温度を推定するための内燃機関の燃料温度推定装置において、
上記サプライポンプから燃料タンクへ余剰燃料を戻す戻し流路内における燃料温度を検知する低圧燃料温度検知手段と、
上記蓄圧容器内における燃料圧力を検知する高圧燃料圧力検知手段と、
上記内燃機関の暖機運転状態を認識する運転状態認識手段と、
上記低圧燃料温度検知手段、高圧燃料圧力検知手段及び運転状態認識手段の出力を受け、上記内燃機関の温間時には、上記戻し流路内における燃料温度に対して、蓄圧容器内における燃料圧力に基づいて求められる燃料温度上昇値を加算した値に基づいてインジェクタ内部における燃料温度を推定する一方、内燃機関の冷間時には、上記戻し流路内における燃料温度に対して、蓄圧容器内における燃料圧力に基づいて求められる燃料温度上昇値を加算すると共に、内燃機関の暖機運転状態に応じた温度補正分を加算または減算した値に基づいてインジェクタ内部における燃料温度を推定する高圧燃料温度推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温度推定装置。 The above-mentioned fuel supply system comprising a pressure accumulating container for accumulating high-pressure fuel, an injector for injecting fuel stored in the accumulating container, and a supply pump for pressurizing fuel pumped from a fuel tank and supplying the pressure accumulating container In a fuel temperature estimation device for an internal combustion engine for estimating a fuel temperature inside an injector,
Low pressure fuel temperature detecting means for detecting the fuel temperature in the return flow path for returning surplus fuel from the supply pump to the fuel tank;
High pressure fuel pressure detecting means for detecting fuel pressure in the pressure accumulating vessel;
An operation state recognition means for recognizing a warm-up operation state of the internal combustion engine;
The outputs of the low pressure fuel temperature detection means, the high pressure fuel pressure detection means, and the operating state recognition means are received, and when the internal combustion engine is warm, the fuel temperature in the return passage is based on the fuel pressure in the pressure accumulating vessel. The fuel temperature in the injector is estimated based on the value obtained by adding the fuel temperature rise value obtained in this way, while the fuel pressure in the accumulator is changed to the fuel temperature in the return passage when the internal combustion engine is cold. A high-pressure fuel temperature estimating means for adding a fuel temperature rise value obtained based on the temperature and estimating a fuel temperature inside the injector based on a value obtained by adding or subtracting a temperature correction amount corresponding to a warm-up operation state of the internal combustion engine; A fuel temperature estimating device for an internal combustion engine, comprising: 上記請求項１〜６のうち何れか一つに記載の内燃機関の燃料温度推定装置によって推定された燃料温度に応じて気筒内への燃料噴射量を補正する内燃機関の制御装置において、
燃料供給系は、燃料噴射弁の開弁時間を変更することによって気筒内への燃料噴射量を調整するようになっており、上記推定された燃料温度が高いほど燃料噴射弁の開弁時間を長く設定する構成とされていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
In the control device for an internal combustion engine that corrects the fuel injection amount into the cylinder according to the fuel temperature estimated by the fuel temperature estimation device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6,
The fuel supply system adjusts the amount of fuel injected into the cylinder by changing the opening time of the fuel injection valve. The higher the estimated fuel temperature, the longer the opening time of the fuel injection valve. A control apparatus for an internal combustion engine, characterized by being configured to be set long.
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