JP2009036067A - 燃料噴射制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ECU11は、パイロット噴射をn回に分割した分割パイロット噴射とメイン噴射とからなる噴射パターンを設定する。ECU11は、ディーゼルエンジン21がアイドリング状態に移行すると、インジェクタ40からの燃料の噴射時期ごとに、分割パイロット噴射量Qを徐々に減量する。分割パイロット噴射量Qの減量により、気筒29間での回転偏差が所定値より大きくなると、ECU11はこのときの分割パイロット噴射量Qをインジェクタ40から噴射可能な燃料の下限値として学習する。各気筒29のインジェクタ40ごとに分割パイロット噴射量Qの下限値を学習することにより、インジェクタ40ごとの燃料噴射量の下限値の個体差、および燃料噴射量の経時的な変化が取得される。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の一実施形態による燃料噴射制御装置を適用した燃料噴射システム示す概略図である。本実施形態の場合、燃料噴射制御装置10は、コモンレール式の燃料噴射システム20により燃料の噴射が制御されるディーゼルエンジン21に適用される。燃料噴射システム20は、燃料タンク22、吸入量制御弁23、サプライポンプ24、コモンレール25およびインジェクタ40を備えている。燃料噴射制御装置10は、エンジン制御装置(以下、「ECU:Engine Control Unit」という。)11と、電子駆動装置(以下、「EDU:Electronic Drive Unit」という。)12とから構成されている。吸入量制御弁23およびサプライポンプ24は、一体のポンプユニット27を構成している。
ECU11は、特許請求の範囲における噴射パターン設定手段、パイロット噴射量減量手段およびパイロット噴射量増量手段を構成している。また、ECU11は、回転センサ15とともに特許請求の範囲における回転変化検出手段を構成している。
(燃料噴射パターン)
燃料噴射制御装置10は、インジェクタ40からの燃料噴射パターンとして、図2に示すように通常噴射パターンと分割パイロット噴射パターンとを設定する。通常噴射パターンは、一回のパイロット噴射と、パイロット噴射に続くメイン噴射とから構成される。メイン噴射における燃料の噴射量は、パイロット噴射に比較して多く設定されている。分割パイロット噴射パターンは、複数回に分割された分割パイロット噴射と、分割パイロット噴射に続くメイン噴射とから構成される。分割パイロット噴射は、通常噴射パターンにおける総噴射量の一部を按分してn回に分割したものである。分割パイロット噴射における一回当たりの分割パイロット噴射量Qは、ディーゼルエンジン21の運転状態に応じてECU11で設定される。なお、分割パイロット噴射における一回当たりの分割パイロット噴射量Qの初期値は最小噴射量の設計値に設定可能であり、通常噴射パターンにおける総噴射量と分割パイロット噴射パターンにおける総噴射量とは、ほぼ同等の値になるよう設定される。
ECU11は、EDU12を経由してインジェクタ40の電磁弁41にパルス状の駆動信号を出力する。インジェクタ40から噴射される燃料の量は、インジェクタ40の電磁弁41の開弁時間、すなわち駆動信号のパルス幅によって制御される。インジェクタ40から噴射される燃料の量は、図3に示すように駆動信号のパルス幅が長くなるにしたがって増大する。ディーゼルエンジン21が複数の気筒29を有する場合、インジェクタ40は各気筒29にそれぞれ一本ずつ取り付けられている。そのため、例えば四気筒のディーゼルエンジン21の場合、四本のインジェクタ40を備えている。各気筒29に取り付けられているインジェクタ40は、個体差によって個々に燃料噴射特性が異なっている。そのため、図3に示すように、インジェクタ40から噴射される燃料の量と駆動電流のパルス幅との関係は、インジェクタ40ごとに異なっている。
上記の構成の燃料噴射装置による微量噴射量の学習の手順について、図4に基づいて説明する。微量噴射量の学習は、ディーゼルエンジン21の各気筒に設けられているインジェクタ40ごとに実施される。
ECU11は、ディーゼルエンジン21の運転中において所定のタイミングになると、微量噴射量学習のルーチンへ移行する。微量噴射学習のルーチンに移行すると、ECU11は分割パイロット噴射を実施する条件が成立しているか否かを判断する(S101)。ECU11は、ディーゼルエンジン21が安定したアイドリング状態にあるか否かを検出する。ECU11は、例えばアクセルセンサ14で検出したアクセルペダルの踏み込み量が「0」であり、回転センサ15で検出したディーゼルエンジン21の回転数が予め設定されているアイドリング回転数であるとき、ディーゼルエンジン21はアイドリング状態であると判断する。そして、このディーゼルエンジン21のアイドリング状態が所定期間継続すると、ECU11はディーゼルエンジン21が安定したアイドリング状態にあると判断する。なお、ECU11は、アクセルペダルの踏み込み量およびディーゼルエンジン21の回転数だけでなく、例えばスロットル開度、冷却水温あるいは車両のその他の各種のセンサからディーゼルエンジン21の運転状態を検出する構成としてもよい。
ECU11は、ステップS103において分割パイロット噴射量Qを読み取ると、ディーゼルエンジン21の複数の気筒29間における回転偏差を検出する(S104)。また、分割パイロット噴射量Qが記憶されておらず、ステップS103の処理を省略した場合でも、ECU11はステップS104に移行して気筒29間の回転偏差を検出する。
ECU11は、気筒29間の回転偏差を検出すると、検出した回転偏差が所定の閾値Dよりも小さいか否かを判断する(S105)。気筒29間の回転偏差が閾値Dよりも小さいとき、ディーゼルエンジン21の各気筒29にインジェクタ40から噴射される燃料の量には不足がない。そのため、前回のルーチンで設定された分割パイロット噴射量Qは、インジェクタ40から噴射可能な量であると判断される。
一方、気筒29間の回転偏差が閾値Dよりも大きいとき、ディーゼルエンジン21のいずれかの気筒29ではインジェクタ40から噴射される燃料の量が不足していることになる。そのため、前回のルーチンで設定された分割パイロット噴射量Qは、インジェクタ40から噴射不可能な量、すなわちインジェクタ40から噴射可能な下限値以下であると判断される。
ECU11は、ステップS106およびステップS121において新たな分割パイロット噴射量Qを設定すると、設定した分割パイロット噴射量Qに応じてインジェクタ40からディーゼルエンジン21の各気筒29へ燃料の噴射を実施する(S107)。これとともに、ECU11は、設定した分割パイロット噴射量Qを記憶部16に書き込む(S108)。
また、一実施形態では、パイロット噴射の回数を変更することなく分割パイロット噴射量Qのみを減量している。そのため、燃料の噴射量、燃料の噴射期間に制限されることなく、インジェクタ40からの燃料噴射量の下限値が検出される。したがって、ディーゼルエンジン21の排気量に関わらずインジェクタ40からの微量の燃料噴射量の学習を実施することができる。
以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
Claims (2)
- ディーゼルエンジンの気筒に形成された燃焼室に燃料を噴射するインジェクタを備えるディーゼルエンジンシステムにおいて、前記インジェクタからの燃料の噴射を制御し、前記燃焼室における一回の燃焼行程中に燃焼の主たる燃料を噴射するメイン噴射、および前記メイン噴射に先立って前記メイン噴射よりも少量の燃料を噴射するパイロット噴射を実施する燃料噴射制御装置であって、
前記ディーゼルエンジンシステムが所定の運転状態に移行したことを検出すると、前記パイロット噴射をn回に分割し、n回の分割パイロット噴射およびメイン噴射からなる噴射パターンを設定する噴射パターン設定手段と、
前記噴射パターン設定手段で設定された前記分割パイロット噴射における一回当たりの噴射量を、燃焼行程ごとに徐々に減量するパイロット噴射量減量手段と、
前記ディーゼルエンジンの回転の変化を検出する回転変化検出手段と、
前記パイロット噴射量減量手段による前記分割パイロット噴射における噴射量の減量にともなって、前記回転変化検出手段で前記ディーゼルエンジンの回転の変化を検出すると、前記分割パイロット噴射における一回当たりの噴射量を所定量増量するパイロット噴射量増量手段と、
を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。 - 前記ディーゼルエンジンは複数の前記気筒を有し、前記気筒ごとに前記パイロット噴射量減量手段による前記分割パイロット噴射における噴射量の減量、前記回転変化検出手段による前記ディーゼルエンジンの回転の変化の検出、および前記パイロット噴射量増量手段による前記分割パイロット噴射における噴射量の増量を実施することを特徴とする請求項1記載の燃料噴射制御装置。
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