JP2011140926A - Fuel injection control device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の各気筒に燃料を噴射供給する燃料噴射弁と、前記燃料の温度又はこれと相関を有するパラメータの値を検出する検出手段とを備えて構成される内燃機関の燃料噴射システムに適用され、前記燃料噴射弁から燃料を噴射供給させるべく該燃料噴射弁を操作する内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。 The present invention provides a fuel injection valve for an internal combustion engine that includes a fuel injection valve that injects fuel into each cylinder of the internal combustion engine, and a detection means that detects the temperature of the fuel or a parameter value correlated therewith. The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine that is applied to a system and operates the fuel injection valve to inject and supply fuel from the fuel injection valve.
この種の制御装置としては、内燃機関（ディーゼル機関）のトルク生成に寄与する燃料噴射であるメイン噴射及びメイン噴射に先立って実施される微少量の燃料噴射であるパイロット噴射を行う等、１燃焼サイクル中に燃料噴射弁から１の気筒に複数回燃料を噴射供給させるものが知られている。これにより、内燃機関の燃焼状態を良好なものとすることができ、エミッションの増大を抑制することが可能となる。 As this type of control device, one combustion such as a main injection that is a fuel injection that contributes to torque generation of an internal combustion engine (diesel engine) and a pilot injection that is a minute fuel injection that is performed prior to the main injection, etc. A system in which fuel is injected and supplied from a fuel injection valve to one cylinder a plurality of times during a cycle is known. As a result, the combustion state of the internal combustion engine can be improved, and an increase in emission can be suppressed.
また、上記制御装置の中には、例えば下記特許文献１に見られるように、各気筒の燃料噴射弁の個体差に起因した噴射特性のずれによる燃焼状態の悪化を抑制するものも知られている。詳しくは、内燃機関のアイドル運転時において、実際の機関回転速度をその目標値にフィードバック制御する際の燃料噴射弁に対する指令噴射量と所望される噴射量との差を、燃料噴射弁の個体差に起因する噴射特性のずれを補償するための学習値として学習する。そしてこの学習値に基づき上記指令噴射量を補正する。これにより、内燃機関の燃焼状態の悪化を抑制することが可能となる。
Further, among the above control devices, as seen in, for example,
ところで、燃料噴射弁の噴射特性のずれは、燃料噴射弁の個体差のみならず、燃料温度の相違によっても生じ得る。つまり、燃料温度が相違すると、燃料の粘度が相違することに起因して燃料噴射弁の操作に対する燃料噴射弁の応答性が変化し、噴射特性にずれが生じ得る。この噴射特性のずれは、例えば内燃機関の暖機が完了していない燃料温度が所定温度以下である領域において顕著となり得る。この場合、燃料噴射量の調節精度が低下することに起因して燃焼状態が悪化し、エミッションが増大したり、ドライバビリティが低下したりするおそれがある。 By the way, the deviation of the injection characteristic of the fuel injection valve can be caused not only by the individual difference of the fuel injection valve but also by the difference of the fuel temperature. That is, when the fuel temperature is different, the fuel injection valve response to the operation of the fuel injection valve changes due to the difference in the viscosity of the fuel, which may cause a deviation in the injection characteristics. This deviation in the injection characteristics can be significant in a region where the fuel temperature at which the internal combustion engine is not warmed up is equal to or lower than a predetermined temperature, for example. In this case, the combustion state deteriorates due to a decrease in the adjustment accuracy of the fuel injection amount, and there is a possibility that the emission increases or the drivability decreases.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、燃料温度の相違に起因する燃料噴射量の調節精度の低下を好適に抑制することのできる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to control the fuel injection of an internal combustion engine that can suitably suppress a decrease in the adjustment accuracy of the fuel injection amount due to the difference in fuel temperature. To provide an apparatus.
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。 Hereinafter, means for solving the above-described problems and the operation and effects thereof will be described.
請求項１記載の発明は、内燃機関の各気筒に燃料を噴射供給する燃料噴射弁と、前記燃料の温度又はこれと相関を有するパラメータの値を検出する検出手段とを備えて構成される内燃機関の燃料噴射システムに適用され、前記燃料噴射弁から燃料を噴射供給させるべく該燃料噴射弁を操作する内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記内燃機関の燃焼に伴う機関回転速度の変動量を算出する変動量算出手段と、前記算出された変動量に基づき、前記検出された燃料の温度又はこれと相関を有するパラメータの値についての複数の値のそれぞれに関する前記燃料噴射弁の噴射特性のずれを学習する学習手段と、前記学習された噴射特性のずれに基づき、前記燃料噴射弁に対する指令噴射量を補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
The invention according to
燃料噴射量が相違すると、燃焼に伴う機関回転速度の変動量（回転変動量）が相違する。このため、燃料温度の相違に起因する噴射特性のずれによって指令噴射量に対する実際の燃料噴射量が変化すると、この噴射量の変化に伴い実際の回転変動量が変化することとなる。したがって、回転変動量は、燃料温度の相違に起因する噴射特性のずれを把握するためのパラメータとなる。この点に鑑み、上記発明では、回転変動量に基づき、燃料温度又はこれと相関を有するパラメータの値についての複数の値のそれぞれに関する噴射特性のずれを学習する。そして学習された噴射特性のずれに基づき、燃料噴射弁に対する指令噴射量を補正する。これにより、燃料温度の相違に起因する噴射特性のずれを迅速且つ適切に補償することができ、ひいては燃料噴射量の調節精度の低下を好適に抑制することができる。 If the fuel injection amount is different, the fluctuation amount (rotation fluctuation amount) of the engine rotation speed due to combustion is different. For this reason, when the actual fuel injection amount with respect to the command injection amount changes due to the difference in the injection characteristics due to the difference in the fuel temperature, the actual rotation fluctuation amount changes with the change in the injection amount. Therefore, the rotational fluctuation amount is a parameter for grasping the deviation of the injection characteristics due to the difference in fuel temperature. In view of this point, in the above-described invention, the deviation of the injection characteristic regarding each of a plurality of values of the fuel temperature or the parameter value correlated therewith is learned based on the rotation fluctuation amount. Based on the learned deviation in the injection characteristic, the command injection amount for the fuel injection valve is corrected. Accordingly, it is possible to quickly and appropriately compensate for the deviation in the injection characteristics due to the difference in the fuel temperature, and it is possible to suitably suppress the decrease in the adjustment accuracy of the fuel injection amount.
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、当該燃料噴射制御装置は、前記内燃機関の１燃焼サイクル中に前記燃料噴射弁から１の気筒に複数回燃料を噴射供給させるべく該燃料噴射弁を操作するものであり、前記学習手段は、前記算出された変動量に基づき、前記複数回の燃料噴射間の時間間隔であるインターバルについての複数の値のそれぞれに関する前記燃料噴射弁の噴射特性のずれを学習することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the fuel injection control device is configured to cause the fuel injection valve to inject and supply a plurality of fuels to one cylinder during one combustion cycle of the internal combustion engine. The fuel injection valve is operated, and the learning unit is configured to control the fuel injection valve based on the calculated fluctuation amount, with respect to each of a plurality of values for an interval that is a time interval between the plurality of fuel injections. It is characterized by learning a deviation in injection characteristics.
インターバルが相違すると、燃料噴射弁の操作に対する燃料噴射弁の応答性が相違することに起因して噴射特性にずれが生じ得る。この場合、指令噴射量に対する実際の燃料噴射量が変化することに伴い上記回転変動量が変化することとなる。このため、回転変動量は、インターバルの相違に起因する噴射特性のずれを把握するためのパラメータとなる。この点に鑑み、上記発明では、燃料温度又はこれと相関を有するパラメータと、インターバルとの双方についての複数の値のそれぞれに関する噴射特性のずれを学習する。このため、燃料温度及びインターバルの相違に起因する噴射特性のずれの学習精度を向上させることができる。 If the intervals are different, there may be a deviation in the injection characteristics due to the difference in the responsiveness of the fuel injector to the operation of the fuel injector. In this case, the rotational fluctuation amount changes as the actual fuel injection amount with respect to the command injection amount changes. For this reason, the rotation fluctuation amount is a parameter for grasping the deviation in the injection characteristics due to the difference in the interval. In view of this point, in the above-described invention, the deviation of the injection characteristic relating to each of a plurality of values for both the fuel temperature or a parameter correlated therewith and the interval is learned. For this reason, it is possible to improve the learning accuracy of the deviation in the injection characteristics due to the difference in the fuel temperature and the interval.
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記変動量算出手段は、前記内燃機関の各気筒の燃焼に伴う機関回転速度の変動量を算出するものであり、前記学習手段は、前記算出された各気筒の燃焼に伴う前記変動量に基づき、各気筒に対応する前記燃料噴射弁の噴射特性のずれを学習することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the fluctuation amount calculating means calculates a fluctuation amount of the engine rotational speed accompanying combustion of each cylinder of the internal combustion engine, and the learning The means learns the deviation of the injection characteristic of the fuel injection valve corresponding to each cylinder based on the calculated fluctuation amount accompanying the combustion of each cylinder.
上記発明では、各気筒に対応する燃料噴射弁に対する指令噴射量の補正に各気筒に対応する燃料噴射弁の噴射特性のずれを用いることで、これら燃料噴射弁に対する指令噴射量の補正精度を向上させることができる。 In the above invention, the correction accuracy of the command injection amount for these fuel injection valves is improved by using the deviation of the injection characteristic of the fuel injection valve corresponding to each cylinder to correct the command injection amount for the fuel injection valve corresponding to each cylinder. Can be made.
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか1項に記載の発明において、前記内燃機関の全気筒についての前記機関回転速度の変動量の平均値を算出する平均値算出手段を更に備え、前記学習手段は、前記変動量算出手段によって算出された変動量と、前記平均値算出手段によって算出された平均値との偏差に基づき、前記学習を行うことを特徴とする。
The invention according to
上記発明では、噴射特性のずれの学習に上記偏差を用いることで、各気筒に対応する燃料噴射弁の噴射特性のずれに起因する上記回転変動量のばらつきを適切に抑制することができる。 In the above invention, by using the deviation for learning of the deviation of the injection characteristic, it is possible to appropriately suppress the variation in the rotational fluctuation amount due to the deviation of the injection characteristic of the fuel injection valve corresponding to each cylinder.
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明において、前記補正手段を第１の補正手段とし、前記燃焼に伴う機関回転速度の変動量のばらつきを小さくして且つ前記機関回転速度をその目標値とするように前記燃料噴射弁に対する指令噴射量を補正する第２の補正手段と、前記学習手段による学習処理が行われる期間において前記第２の補正手段による補正処理を禁止する禁止手段とを更に備えることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the correction means is the first correction means, and variation in the fluctuation amount of the engine rotation speed due to the combustion is reduced. And a second correction unit that corrects the command injection amount for the fuel injection valve so that the engine rotational speed is set to the target value, and the second correction unit during a period in which the learning process is performed by the learning unit. And a prohibiting unit that prohibits the correction process.
上記発明では、第２の補正手段により上記態様にて補正処理を行うことで、燃料噴射量の調節精度の低下を抑制している。しかしながら、この補正処理が行われると、燃料温度やインターバルの相違が噴射特性のずれに及ぼす影響を精度よく把握することができなくなるおそれがある。このため上記発明では、禁止手段を備えることで、燃料温度やインターバルの相違に起因する噴射特性のずれの学習精度を向上させることができる。 In the said invention, the fall of the adjustment precision of fuel injection quantity is suppressed by performing a correction process in the said aspect by a 2nd correction means. However, if this correction process is performed, it may not be possible to accurately grasp the influence of the difference in fuel temperature or interval on the deviation in injection characteristics. For this reason, in the above invention, by providing the prohibiting means, it is possible to improve the learning accuracy of the deviation of the injection characteristics due to the difference in the fuel temperature and the interval.
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記内燃機関の全気筒についての前記機関回転速度の変動量の平均値を算出する平均値算出手段を更に備え、前記学習手段は、前記変動量算出手段によって算出された変動量と、前記平均値算出手段によって算出された平均値との偏差に基づき、前記学習を行うものであり、前記平均値は、前記第２の補正手段によって補正処理が行われる場合の前記変動量の平均値であることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the invention according to claim 5, further comprising an average value calculating means for calculating an average value of fluctuation amounts of the engine rotation speed for all cylinders of the internal combustion engine, The learning is performed based on a deviation between the fluctuation amount calculated by the fluctuation amount calculation means and the average value calculated by the average value calculation means, and the average value is calculated by the second correction means. It is an average value of the fluctuation amounts when correction processing is performed.
上記発明では、学習手段によって噴射特性のずれを把握するための基準として第２の補正手段によって補正処理が行われる場合の上記平均値を用いる。これにより、第２の補正手段による指令噴射量の補正量を基準として第１の補正手段による指令噴射量の補正量を算出することなどができる。 In the above invention, the average value when the correction process is performed by the second correction unit is used as a reference for grasping the deviation of the injection characteristic by the learning unit. Thereby, the correction amount of the command injection amount by the first correction unit can be calculated with the correction amount of the command injection amount by the second correction unit as a reference.
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記噴射特性のずれと関連付けられたパラメータについての現在値が前記学習された噴射特性と関連付けられた前記パラメータについての値ではない場合、該学習された噴射特性と関連付けられた前記パラメータについての複数の値であって且つ前記現在値と隣接する値に関する前記噴射特性のずれに基づき、前記現在値に関する前記噴射特性のずれを補間処理によって算出する補間手段を更に備え、前記補正手段は、該補間処理によって算出された噴射特性のずれに基づき、前記補正を行うことを特徴とする。
The invention according to
上記発明では、補間手段を備えることで、学習手段による学習回数が少なくなる場合であっても、燃料温度の相違に起因する噴射特性のずれを極力反映して燃料噴射弁に対する指令噴射量を補正することができる。 In the above invention, by providing the interpolation means, the command injection amount for the fuel injection valve is corrected by reflecting the deviation in the injection characteristics due to the difference in fuel temperature as much as possible even when the number of times of learning by the learning means is reduced. can do.
以下、本発明にかかる燃料噴射制御装置を多気筒（４気筒）ディーゼル機関（以下、エンジン）を備える蓄圧式燃料噴射システムに適用した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, an embodiment in which a fuel injection control device according to the present invention is applied to a pressure accumulation type fuel injection system including a multi-cylinder (four-cylinder) diesel engine (hereinafter referred to as an engine) will be described with reference to the drawings.
図１に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。 FIG. 1 shows a system configuration according to the present embodiment.
図示されるように、燃料タンク１０内の燃料（軽油）は、クランク軸１２の回転に伴って駆動される機関駆動式の燃料ポンプ１４によって汲み上げられ、燃料ポンプ１４から吐出される。吐出された燃料は、コモンレール１６に加圧供給（圧送）される。コモンレール１６は、燃料ポンプ１４から圧送された燃料を高圧状態で蓄え、蓄えられた燃料を高圧燃料通路１８を介して各気筒の燃料噴射弁２０に供給するための蓄圧容器である。
As shown in the drawing, the fuel (light oil) in the
燃料噴射弁２０は、その噴射口２２がエンジンの燃焼室２４に突出するようにして配置されている。詳しくは、燃料噴射弁２０の先端には、円柱状のニードル収納部２６が設けられている。ニードル収納部２６には、その軸方向に変位可能なノズルニードル２８が収納されている。ノズルニードル２８は、燃料噴射弁２０の先端部に形成されている環状のニードルシート部３０に着座することで、ニードル収納部２６を燃焼室２４から遮断する。一方、ノズルニードル２８は、ニードルシート部３０から離座することで、ニードル収納部２６を燃焼室２４と連通させる。また、ニードル収納部２６には、高圧燃料通路１８を介してコモンレール１６から高圧燃料が供給される。
The
ノズルニードル２８のニードルシート部３０と対向する側の反対側（背面側）は、制御室３２に対向している。制御室３２には、コモンレール１６内の高圧燃料が、高圧燃料通路１８及び入オリフィス３４を介して供給される。また、ノズルニードル２８は、ニードルスプリング３６により燃料噴射弁２０の噴射口２２側へ力を加えられている。
The opposite side (back side) of the
一方、制御室３２は、出オリフィス３８を介して低圧燃料通路４０と連通可能とされており、低圧燃料通路４０は、燃料タンク１０と接続されている。上記制御室３２と低圧燃料通路４０とは、制御バルブ４２によって連通及び遮断される。すなわち、出オリフィス３８が制御バルブ４２によって塞がれることで、制御室３２と低圧燃料通路４０とが遮断される。一方、出オリフィス３８が開放されることで制御室３２と低圧燃料通路４０とが連通される。
On the other hand, the
制御バルブ４２は、バルブスプリング４４によって出オリフィス３８を塞ぐ方向に力を加えられている。また、制御バルブ４２は、電磁ソレノイド４６の電磁力によって吸引されることで、出オリフィス３８を開放する方向に変位可能となっている。
The control valve 42 is applied with a force in a direction to close the outlet orifice 38 by a
こうした構成において、電磁ソレノイド４６に通電されず、電磁ソレノイド４６による吸引力が生じていない場合、制御バルブ４２は、バルブスプリング４４の力によって、出オリフィス３８を塞ぐこととなる。このため、制御室３２の高圧燃料がノズルニードル２８へ印加する圧力と、ニードル収納部２６内の高圧燃料がノズルニードル２８に印加する圧力とが略等しくなる。このため、ニードルスプリング３６がノズルニードル２８を燃料噴射弁２０の噴射口２２側へ変位させる力により、ノズルニードル２８は、ニードルシート部３０に着座した状態（燃料噴射弁２０の閉弁状態）となる。
In such a configuration, when the electromagnetic solenoid 46 is not energized and no attractive force is generated by the electromagnetic solenoid 46, the control valve 42 closes the outlet orifice 38 with the force of the
一方、電磁ソレノイド４６が通電され、電磁ソレノイド４６による吸引力が生じる場合には、制御バルブ４２が出オリフィス３８を開放する方向に変位することとなる。これにより、制御室３２の高圧燃料は、出オリフィス３８を介して低圧燃料通路４０へと流出する。このため、制御室３２の高圧燃料がノズルニードル２８へ印加する圧力は、ニードル収納部２６内の高圧燃料がノズルニードル２８に印加する圧力よりも小さくなる。そして、この圧力差による力が、ニードルスプリング３６がノズルニードル２８を燃料噴射弁２０の噴射口２２側へ変位させる力よりも大きくなると、ノズルニードル２８がニードルシート部３０から離座した状態（燃料噴射弁２０の開弁状態）となる。
On the other hand, when the electromagnetic solenoid 46 is energized and a suction force is generated by the electromagnetic solenoid 46, the control valve 42 is displaced in a direction to open the outlet orifice 38. As a result, the high-pressure fuel in the
電子制御装置（ＥＣＵ４８）は、蓄圧式燃料噴射システムの各種制御に必要な各種アクチュエータを操作する制御装置である。ＥＣＵ４８は、ドライバのアクセル操作量を検出するアクセルセンサ５０や、エンジンを冷却するための冷却水の温度（冷却水温）を検出する水温センサ５２、燃料ポンプ１４内の燃料温度を検出する燃温センサ５４、コモンレール１６内の燃圧（実燃圧）を検出する燃圧センサ５６、更にはクランク軸１２の回転角度を検出するクランク角度センサ５８等の検出信号を逐次入力する。ＥＣＵ４８は、これらの入力信号に基づき、実燃圧をその目標値に制御すべく燃料ポンプ１４を通電操作する等、エンジンの燃焼制御を行う。
The electronic control unit (ECU 48) is a control unit that operates various actuators necessary for various controls of the pressure accumulation type fuel injection system. The
特にＥＣＵ４８は、１燃焼サイクル（７２０°ＣＡ）中に１の気筒に燃料噴射弁２０から複数回燃料を噴射供給（多段噴射）させるべく電磁ソレノイド４６を通電操作する。本実施形態では、上記多段噴射としてパイロット噴射及びメイン噴射を行う。ここでパイロット噴射は、極微少な燃料が噴射されて着火直前の燃料と空気との混合を促進させるとともに、メイン噴射後の着火時期の遅れを短縮して窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生を抑制し、燃焼音及び振動を低減する目的でなされるものである。一方、メイン噴射は、エンジンのトルク生成に寄与して且つ多段噴射中の最大の噴射量を有するものである。詳しくは、アクセルセンサ５０の出力値に基づくアクセル操作量と、クランク角度センサ５８の出力値に基づくエンジン回転速度とに基づき、エンジン要求トルクの生成を実現するために１燃焼サイクル中において要求される燃料噴射量（要求噴射量）を算出する。次に、要求噴射量を、パイロット噴射及びメイン噴射のための噴射量に分割し、これら各噴射量を燃料噴射弁２０に対する噴射量の指令値（指令噴射量）とする。また、要求噴射量、エンジン回転速度及び水温センサ５２の出力値に基づく冷却水温等からパイロット噴射の終了タイミングとメイン噴射の開始タイミングとの間の時間間隔（インターバル）を算出する。そして、指令噴射量、インターバル及び燃圧センサ５６の出力値に基づく実燃圧等に基づき、多段噴射を実施するための燃料噴射弁２０に対する指令噴射期間（駆動信号）を算出する。そして、駆動信号に基づき電磁ソレノイド４６を通電操作することで燃料噴射弁２０を開弁させ、要求噴射量を燃料噴射する。
In particular, the
またＥＣＵ４８は、燃料噴射弁２０の個体差によってパイロット噴射における燃料噴射弁２０の噴射特性について、基準とされる噴射特性（例えば燃料噴射弁２０を量産した場合における噴射特性の中央特性）からのずれを学習する処理（学習処理）を行う。この噴射特性のずれは、アイドル運転時における要求噴射量を均等にｎ分割して噴射（微少Ｑ分割噴射）すべくｎ回のそれぞれの噴射量を「要求噴射量／ｎ」として設定し、エンジン回転状態をフィードバック制御する際の指令噴射量の補正量として学習される。詳しくは、上記フィードバック制御は、各気筒の燃焼に伴うエンジン回転速度の変動量（回転変動量）と、全気筒についての回転変動量の平均値との偏差が小さくなるように各気筒の指令噴射量を補正する処理（ＦＣＣＢ処理）と、エンジン回転速度とその目標値（アイドル目標回転速度）との偏差に基づき上記指令噴射量を補正する処理（ＩＳＣ処理）とによって行われる。そして、ＦＣＣＢ処理によって算出される指令噴射量の補正量（ＦＣＣＢ補正量）が定常状態となる場合のＦＣＣＢ補正量や、ＩＳＣ処理によって算出される指令噴射量の補正量（ＩＳＣ補正量）が定常状態となる場合のＩＳＣ補正量を噴射特性のずれとして学習する。ここで上記回転変動量は、燃焼行程におけるエンジン回転速度の極大値と、この極大値となる直前のエンジン回転速度の極小値との偏差として算出すればよい。
Further, the
ちなみに、上記学習処理の実行条件は、エンジンの始動時においてエンジンの運転状態が安定しないことに起因するＦＣＣＢ補正量及びＩＳＣ補正量の誤学習を回避すべく、エンジンの運転状態が安定していることを判別可能な条件として設定される。本実施形態では、上記実行条件を、エンジンがアイドル運転時であるとの条件と、エンジンの暖機が完了して燃焼状態が安定しているとの条件との論理積が真であるとの条件とする。ここで上記燃焼状態が安定しているか否かは、冷却水温が所定範囲内（例えば７０〜９０℃）であるか否かに基づき判断すればよい。 Incidentally, the execution condition of the learning process described above is that the engine operating state is stable in order to avoid erroneous learning of the FCCB correction amount and the ISC correction amount due to the unstable operation state of the engine when the engine is started. This is set as a condition that can be determined. In the present embodiment, the execution condition is true that the logical product of the condition that the engine is in idle operation and the condition that the engine is warmed up and the combustion state is stable is true. Condition. Here, whether or not the combustion state is stable may be determined based on whether or not the cooling water temperature is within a predetermined range (for example, 70 to 90 ° C.).
なお、アイドル運転時において、パイロット噴射における噴射特性のずれを補償すべく、ＦＣＣＢ補正量及びＩＳＣ補正量を学習する処理を行わない場合には、パイロット噴射及びメイン噴射を行いつつＦＣＣＢ処理及びＩＳＣ処理によるフィードバック制御が行われる。これにより、アイドル目標回転速度への制御に加えて、各気筒の燃焼に伴う回転変動量を低減する制御もなされることとなる。 In addition, during idle operation, FCCB processing and ISC processing are performed while performing pilot injection and main injection, when processing for learning the FCCB correction amount and ISC correction amount is not performed in order to compensate for deviations in injection characteristics in pilot injection. Feedback control is performed. Thereby, in addition to the control to the idle target rotational speed, the control for reducing the rotational fluctuation amount accompanying the combustion of each cylinder is also performed.
ところで、燃料噴射弁２０の噴射特性のずれは、燃料噴射弁２０の個体差のみならず、燃料噴射弁２０に供給される高圧燃料の温度及び上記インターバルの相違によっても生じ得る。そしてこの場合、特にメイン噴射量の調節精度が低下することで燃焼状態が悪化し、エミッションが増大したり、ドライバビリティが低下したりするおそれがある。以下、燃料温度及びインターバルの相違が噴射特性のずれを生じさせるメカニズムについて詳述する。
By the way, the deviation of the injection characteristic of the
まず、燃料温度の相違が噴射特性のずれを生じさせるメカニズムについて説明する。図２に、燃料温度の相違に起因して駆動信号に対する燃料噴射弁２０の応答性が変化する一例を示す。詳しくは、図２（ａ）に燃料噴射弁２０に対する駆動信号の推移を示し、図２（ｂ）に制御バルブ４２のリフト量の推移を示し、図２（ｃ）に制御室３２の圧力の推移を示し、図２（ｄ）にノズルニードル２８のリフト量の推移を示す。なお、図２（ｂ）では、制御バルブ４２のリフト量が大きくなるほど、出オリフィス３８を開放する方向に制御バルブ４２が作動していることを示している。また、図２（ｄ）では、ノズルニードル２８のリフト量が大きくなるほど、燃料噴射弁２０を開弁させる方向にノズルニードル２８が作動していることを示している。
First, the mechanism by which the difference in fuel temperature causes a shift in injection characteristics will be described. FIG. 2 shows an example in which the responsiveness of the
図中点線にて示すように、エンジンの暖機が完了し燃料温度が高くなっている場合、時刻ｔ１において駆動信号がオンされた後、制御バルブ４２のリフト量が０から増大を開始することで、制御室３２と低圧燃料通路４０とが連通され、制御室３２の圧力が徐々に低下する。その後、制御室３２の圧力が燃料噴射弁２０を開弁状態とする圧力まで低下する時刻ｔ２において、ノズルニードル２８のリフト量が０から増大を開始することで、燃料噴射弁２０が開弁状態となる。その後時刻ｔ３において駆動信号がオフされることで、制御バルブ４２のリフト量が減少を開始し、その後出オリフィス３８が塞がれることとなる。これにより、制御室３２の圧力が上昇を開始することで、時刻ｔ４においてノズルニードル２８のリフト量が減少を開始し、その後時刻ｔ６において燃料噴射弁２０が閉弁状態となる。
As shown by the dotted line in the figure, when the engine warm-up is completed and the fuel temperature is high, the lift amount of the control valve 42 starts to increase from 0 after the drive signal is turned on at time t1. Thus, the
これに対し、図中実線にて示すように、エンジンの暖機が完了しておらず燃料温度が低くなっている場合には、時刻ｔ１において駆動信号がオンされてからの制御バルブ４２のリフト量の増大速度や、時刻ｔ３において駆動信号がオフされてからの制御バルブ４２のリフト量の減少速度が低下する。これは、燃料温度の低下によって燃料の粘度が高くなることで（図３参照）、制御バルブ４２の作動に伴いこのバルブが燃料から受ける粘性力が増大し、駆動信号に対する制御バルブ４２の応答性が低下することによるものである。そして制御バルブ４２のリフト量の増大速度や減少速度が低下すると、駆動信号に対する制御室３２の圧力の変化が遅れることとなる。このため、図に示す例では、エンジンの始動直後等、暖機が完了していないことで燃料温度が所定温度以下である状態（冷間状態）の場合、暖機が完了した場合と比較して、駆動信号が出力されてからノズルニードル２８のリフト量が最大となるまでの時間（時刻ｔ１〜ｔ５）が長くなったり、燃料噴射弁２０の閉弁タイミング（時刻ｔ７）が遅れたりすることで、同一駆動信号に対するメイン噴射量が変化する。
On the other hand, as shown by the solid line in the figure, when the engine is not warmed up and the fuel temperature is low, the lift of the control valve 42 after the drive signal is turned on at time t1. The increase rate of the amount and the decrease rate of the lift amount of the control valve 42 after the drive signal is turned off at time t3 are reduced. This is because the viscosity of the fuel increases as the fuel temperature decreases (see FIG. 3), and the viscous force that the valve receives from the fuel increases with the operation of the control valve 42, and the response of the control valve 42 to the drive signal. This is due to the decrease. When the increase rate or decrease rate of the lift amount of the control valve 42 decreases, the change in the pressure in the
続いてインターバルの相違が噴射特性のずれを生じさせるメカニズムについて説明する。インターバルが短くなると、高圧燃料通路１８を介して供給される高圧燃料によってメイン噴射が開始されるまでに制御室３２の圧力が上昇する度合いが小さくなる。このため、駆動信号がオンされるタイミングにおいて、制御バルブ４２が出オリフィス３８を開放する方向に作動する際の制御室３２の圧力が低くなる。これにより、駆動信号がオンされた後、ノズルニードル２８のリフト量の上昇速度が高くなることに起因してメイン噴射量の噴射率が高くなる等、メイン噴射量が変化する。特にパイロット噴射量が多い場合には、制御室３２の圧力が低くなることで、メイン噴射量の変化が顕著となる。なお、インターバルが短いと、高圧燃料通路１８に生じる圧力脈動によってもメイン噴射量が変化する。つまり、高圧燃料通路１８には、パイロット噴射等に起因して圧力脈動が生じる。そしてこの圧力脈動が制御室３２に伝播することによってノズルニードル２８の作動に影響が及ぼされることでメイン噴射量が変化する。
Next, a mechanism that causes a difference in injection characteristics due to a difference in interval will be described. When the interval is shortened, the degree to which the pressure in the
上述したメカニズムによって生じる燃料温度及びインターバルの相違に起因する噴射特性のずれがメイン噴射量の調節精度に及ぼす影響は、冷間状態において顕著になると考えられる。ここで冷間状態において、上記ＦＣＣＢ処理及びＩＳＣ処理によるフィードバック制御によってメイン噴射量の調節精度の低下を抑制可能であるとも考えられる。ただし、上記フィードバック制御によっては、噴射特性のずれを迅速に補償することができず、メイン噴射量の調節精度の低下を適切に抑制することができなくなるおそれがある。 It is considered that the influence of the deviation in the injection characteristics caused by the difference in the fuel temperature and the interval caused by the mechanism described above on the adjustment accuracy of the main injection amount becomes remarkable in the cold state. Here, in the cold state, it is also considered that a decrease in the adjustment accuracy of the main injection amount can be suppressed by feedback control by the FCCB process and the ISC process. However, depending on the feedback control, it is not possible to quickly compensate for the deviation in the injection characteristics, and it may not be possible to appropriately suppress the decrease in the adjustment accuracy of the main injection amount.
こうした問題を解決すべく、本発明者は、メイン噴射量の調節精度の低下によってメイン噴射量が基準とされる噴射特性に対応する噴射量からずれると、各気筒の燃焼に伴う回転変動量が相違することに着目した。すなわち、この点に鑑みれば、この回転変動量の相違が燃料温度及びインターバルと相関を有するパラメータとなるため、回転変動量によって燃料温度及びインターバルに起因した噴射特性のずれを学習することができる。 In order to solve such a problem, the present inventor, when the main injection amount deviates from the injection amount corresponding to the reference injection characteristic due to a decrease in the adjustment accuracy of the main injection amount, the rotational fluctuation amount accompanying the combustion of each cylinder is reduced. Focused on the differences. That is, in view of this point, since the difference in the rotational fluctuation amount is a parameter having a correlation with the fuel temperature and the interval, it is possible to learn the deviation in the injection characteristics due to the fuel temperature and the interval by the rotational fluctuation amount.
具体的には、本実施形態では、まず図４に示すように、冷間状態における各気筒（＃１〜＃４）の燃焼に伴う回転変動量ΔＮＥと、上記ＦＣＣＢ処理及びＩＳＣ処理が行われる場合の全気筒についての回転変動量の平均値（暖機後基準変動量β）との偏差（回転変動ずれ量γ）を算出する。そして、各気筒についての回転変動ずれ量γを燃料噴射弁２０の噴射特性のずれとして学習する処理（冷間時学習処理）を行う。本実施形態では、冷却水温が燃料温度と相関を有することに鑑み、図５に示すように、各気筒についての回転変動ずれ量γを、冷間状態における冷却水温ＴＨＷ及びインターバルＴｉｎｔの双方についての予め定められた複数の値のそれぞれに関して学習する。そして、学習された各気筒についての回転変動ずれ量γに基づき各気筒に対する指令噴射量を補正する処理を行う。これにより、燃料温度及びインターバルの相違に起因するメイン噴射量の調節精度低下の抑制を図る。 Specifically, in this embodiment, first, as shown in FIG. 4, the rotational fluctuation amount ΔNE accompanying the combustion of each cylinder (# 1 to # 4) in the cold state, the FCCB process and the ISC process are performed. In this case, a deviation (rotational fluctuation deviation amount γ) from the average value of rotational fluctuation amounts for all the cylinders (reference variation amount β after warm-up) is calculated. Then, a process of learning the rotational fluctuation deviation amount γ for each cylinder as the deviation of the injection characteristic of the fuel injection valve 20 (cold learning process) is performed. In the present embodiment, in view of the fact that the coolant temperature has a correlation with the fuel temperature, as shown in FIG. 5, the rotational fluctuation deviation γ for each cylinder is determined for both the coolant temperature THW and the interval Tint in the cold state. Learning is performed for each of a plurality of predetermined values. And the process which correct | amends the command injection quantity with respect to each cylinder based on the rotational fluctuation deviation amount (gamma) about each learned cylinder is performed. Thereby, suppression of the adjustment precision fall of the main injection amount resulting from the difference in fuel temperature and an interval is aimed at.
図６に、本実施形態にかかる冷間時学習処理の手順を示す。この処理は、ＥＣＵ４８によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。
FIG. 6 shows the procedure of the cold learning process according to the present embodiment. This process is repeatedly executed by the
この一連の処理では、まずステップＳ１０において、ＦＣＣＢ処理及びＩＳＣ処理の実行条件が成立しているか否かを判断する。本実施形態では、上述したように、上記実行条件を、エンジンがアイドル運転時であるとの条件と、エンジンの暖機が完了して燃焼状態が安定しているとの条件との論理積が真であるとの条件とする。なお、燃焼室２４に供給される吸気の温度が燃焼状態に影響を及ぼすことに鑑み、吸気の温度を検出する吸気温センサの出力値から算出される吸気の温度が所定範囲内であるとの条件を加えてもよい。
In this series of processes, first, in step S10, it is determined whether or not the execution conditions for the FCCB process and the ISC process are satisfied. In the present embodiment, as described above, the execution condition is obtained by calculating a logical product of the condition that the engine is in idle operation and the condition that the engine is warmed up and the combustion state is stable. The condition is true. In view of the fact that the temperature of the intake air supplied to the
ステップＳ１０において上記実行条件が成立していると判断された場合には、ステップＳ１２に進み、ＦＣＣＢ処理及びＩＳＣ処理の実行を許可する。一方、上記ステップＳ１０において否定判断された場合には、ステップＳ１４に進み、ＦＣＣＢ処理及びＩＳＣ処理によるフィードバック制御の実行を禁止するとともに、学習されたＦＣＣＢ補正量やＩＳＣ補正量による指令噴射量の補正処理（学習値の反映処理）の実行を禁止する。この処理は、燃料温度及びインターバルＴｉｎｔの相違に起因する噴射特性のずれの学習精度を向上させるための処理である。つまり、ＦＣＣＢ処理等が行われると、指令噴射量が補正されるため、燃料温度やインターバルＴｉｎｔの相違に起因する噴射特性のずれを上記回転変動ずれ量γに基づき精度よく把握することが困難となるおそれがある。 When it is determined in step S10 that the execution condition is satisfied, the process proceeds to step S12, and the execution of the FCCB process and the ISC process is permitted. On the other hand, if a negative determination is made in step S10, the process proceeds to step S14, and execution of feedback control by FCCB processing and ISC processing is prohibited, and correction of the command injection amount by the learned FCCB correction amount and ISC correction amount is performed. Execution of processing (learning value reflection processing) is prohibited. This process is a process for improving the learning accuracy of the deviation in the injection characteristics due to the difference in the fuel temperature and the interval Tint. That is, when FCCB processing or the like is performed, the command injection amount is corrected, so that it is difficult to accurately grasp the deviation in the injection characteristics due to the difference in the fuel temperature and the interval Tint based on the rotational fluctuation deviation amount γ. There is a risk.
ステップＳ１４の処理の完了後、ステップＳ１６において冷間時学習処理の学習実行条件が成立しているか否かを判断する。本実施形態では、上記学習実行条件を、現在の冷却水温ＴＨＷが先の図５に示した予め定められた複数の温度のうちいずれかになるとの条件とする。なお、上記学習実行条件に、前回の学習実行条件が成立してからの車両の走行距離が所定距離以上になるとの条件を加えてもよい。 After completion of the process in step S14, it is determined in step S16 whether or not a learning execution condition for the cold learning process is satisfied. In the present embodiment, the learning execution condition is a condition that the current cooling water temperature THW is one of a plurality of predetermined temperatures shown in FIG. Note that a condition that the traveling distance of the vehicle after the previous learning execution condition is satisfied may be a predetermined distance or more may be added to the learning execution condition.
ステップＳ１６において学習実行条件が成立していると判断された場合には、ステップＳ１８に進み、インターバルＴｉｎｔを様々に変更してパイロット噴射及びメイン噴射を実施する。本実施形態では、図７に示すように、アイドル運転時の要求噴射量をパイロット噴射及びメイン噴射の噴射量に分割し、これら噴射量を固定しつつインターバルＴｉｎｔのみを変更して多段噴射させる。 If it is determined in step S16 that the learning execution condition is satisfied, the process proceeds to step S18, and the pilot injection and the main injection are performed by changing the interval Tint in various ways. In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the required injection amount during idle operation is divided into pilot injection and main injection, and multi-stage injection is performed by changing only the interval Tint while fixing these injection amounts.
図６の説明に戻り、続くステップＳ２０では、各気筒のパイロット噴射及びメイン噴射による各気筒の燃焼に伴う回転変動量ΔＮＥを算出する。 Returning to the description of FIG. 6, in the following step S20, the rotational fluctuation amount ΔNE accompanying the combustion of each cylinder by the pilot injection and the main injection of each cylinder is calculated.
続くステップＳ２２では、上記算出された各気筒の燃焼に伴う回転変動量ΔＮＥと、暖機後基準変動量βとの偏差として各気筒についての回転変動ずれ量γを算出する。なお、暖機後基準変動量βは、ＥＣＵ４８のＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ（記憶手段）に記憶された前回のＦＣＣＢ処理及びＩＳＣ処理において算出されたものを用いればよい。また、上記回転変動ずれ量γを冷却水温ＴＨＷ及びインターバルＴｉｎｔに加えて、パイロット噴射量とも関連付けて記憶させることが望ましい。これは、パイロット噴射量が相違すると、制御室３２の圧力の変化が相違し、その後のメイン噴射量の調節精度に影響を及ぼすことに鑑みたものである。
In the subsequent step S22, a rotational fluctuation deviation amount γ for each cylinder is calculated as a deviation between the calculated rotational fluctuation amount ΔNE due to combustion of each cylinder and the warm-up reference fluctuation amount β. Note that the reference fluctuation amount β after warming up may be the one calculated in the previous FCCB processing and ISC processing stored in a nonvolatile memory (storage means) such as EEPROM of the
続くステップＳ２４では、各気筒についての回転変動ずれ量γを、冷却水温ＴＨＷ及びインターバルＴｉｎｔの双方についての複数の値に関して上記不揮発性メモリに学習値として記憶する。詳しくは、冷却水温ＴＨＷ及びインターバルＴｉｎｔの双方についての複数の値と関連付けられたマップに上記回転変動ずれ量γを記憶させればよい（図８参照）。 In the subsequent step S24, the rotational fluctuation deviation amount γ for each cylinder is stored as a learned value in the nonvolatile memory with respect to a plurality of values for both the coolant temperature THW and the interval Tint. Specifically, the rotational fluctuation deviation amount γ may be stored in a map associated with a plurality of values for both the coolant temperature THW and the interval Tint (see FIG. 8).
なお、上記ステップＳ１６において否定判断された場合や、ステップＳ１２、Ｓ２４の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。 When a negative determination is made in step S16 or when the processes in steps S12 and S24 are completed, the series of processes is temporarily ended.
上記態様にて各気筒についての回転変動ずれ量γがマップに記憶された後、例えば冷間状態である次回のエンジン始動直後において、このマップ、冷却水温ＴＨＷ及びインターバルＴｉｎｔに基づき各気筒に対する指令噴射量を補正する処理を行うこととなる。具体的には、記憶された各気筒についての回転変動ずれ量γを実燃圧及びエンジン回転速度等に基づき燃料噴射量に換算し、換算された燃料噴射量をメイン噴射に対応する駆動信号に反映させる処理となる。ここで本実施形態では、上記補正する処理の実行に際して、冷却水温ＴＨＷ及びインターバルＴｉｎｔの現在値が、既に学習された回転変動ずれ量γと関連付けられた冷却水温ＴＨＷ及びインターバルＴｉｎｔではないと判断された場合、上記学習された回転変動ずれ量γと関連付けられた冷却水温ＴＨＷ及びインターバルＴｉｎｔについての複数の値であって且つ上記現在値と隣接する冷却水温ＴＨＷ及びインターバルＴｉｎｔに関する回転変動ずれ量γに基づき、上記現在値に関する回転変動ずれ量γを補間する処理（補間処理）を行う。そして補間処理によって算出された回転変動ずれ量γに基づき指令噴射量を補正する。 After the rotational fluctuation deviation amount γ for each cylinder is stored in the map in the above-described manner, for example, immediately after the next engine start in the cold state, the command injection for each cylinder is performed based on this map, the coolant temperature THW, and the interval Tint. Processing to correct the amount is performed. Specifically, the stored rotational fluctuation deviation amount γ for each cylinder is converted into a fuel injection amount based on the actual fuel pressure, the engine speed, etc., and the converted fuel injection amount is reflected in the drive signal corresponding to the main injection. It becomes processing to make. Here, in the present embodiment, when the correction process is executed, it is determined that the current values of the coolant temperature THW and the interval Tint are not the coolant temperature THW and the interval Tint associated with the already learned rotation fluctuation amount γ. In this case, a plurality of values related to the coolant temperature THW and the interval Tint associated with the learned rotational fluctuation deviation amount γ, and the rotational fluctuation deviation amount γ related to the coolant temperature THW and the interval Tint adjacent to the current value. Based on this, a process (interpolation process) for interpolating the rotational fluctuation deviation amount γ related to the current value is performed. Then, the command injection amount is corrected based on the rotational fluctuation deviation amount γ calculated by the interpolation process.
図９に、本実施形態にかかる指令噴射量の補正態様の一例を示す。詳しくは、図９（ａ）に補正前の燃料噴射弁２０の噴射率の推移を示し、図９（ｂ）に補正後の燃料噴射弁２０の噴射率の推移を示す。
FIG. 9 shows an example of a correction mode of the command injection amount according to the present embodiment. Specifically, FIG. 9A shows the transition of the injection rate of the
図示されるように、冷間時学習処理によって学習された上記回転変動ずれ量γに基づく補正前のメイン噴射の噴射率（図中実線、点線）は、ＦＣＣＢ処理及びＩＳＣ処理が行われる場合の同一駆動信号に対する噴射率（図中一点鎖線）と比較して低下する。詳しくは、インターバルＴｉｎｔが長くなるとメイン噴射の噴射率が低下する。 As shown in the figure, the injection rate (solid line and dotted line) of the main injection before correction based on the rotational fluctuation deviation amount γ learned by the cold learning process is obtained when FCCB processing and ISC processing are performed. It is lower than the injection rate for the same drive signal (one-dot chain line in the figure). Specifically, when the interval Tint becomes longer, the injection rate of the main injection decreases.
これに対し、上記回転変動ずれ量γに基づく補正後のメイン噴射の噴射率（図中実線、点線）は、冷間状態においてインターバルが変化する場合であっても、ＦＣＣＢ処理及びＩＳＣ処理が行われる場合の噴射率（図中一点鎖線）と同等とすることができる。 On the other hand, the corrected injection rate of the main injection based on the rotational fluctuation deviation amount γ (solid line and dotted line in the figure) is performed by the FCCB process and the ISC process even when the interval changes in the cold state. It is possible to make it equal to the injection rate in the case of being (one-dot chain line in the figure).
このように、本実施形態では、冷間時学習処理によって噴射特性のずれとして回転変動ずれ量γを学習し、学習された回転変動ずれ量γに基づき指令噴射量を補正することで、燃料温度及びインターバルＴｉｎｔの相違に起因するメイン噴射量の調節精度の低下を好適に抑制することができる。 As described above, in the present embodiment, the rotational fluctuation deviation amount γ is learned as a deviation in the injection characteristic by the cold learning process, and the command injection amount is corrected based on the learned rotational fluctuation deviation amount γ, so that the fuel temperature And the fall of the adjustment precision of the main injection quantity resulting from the difference in interval Tint can be suppressed suitably.
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。 According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
（１）エンジンがアイドル運転時であって且つ冷間状態である場合に冷間時学習処理を行った。そして、この処理によって学習された各気筒についての回転変動ずれ量γに基づき、アイドル運転時において各気筒に対する指令噴射量を補正した。これにより、燃料温度及びインターバルＴｉｎｔの相違に起因するメイン噴射量の調節精度の低下を好適に回避することができる。また、指令噴射量の補正量を学習値に基づき設定するため、ＦＣＣＢ処理及びＩＳＣ処理に基づく上記フィードバック制御によって指令噴射量を都度補償する手法と比較して、冷間状態において噴射特性のずれを迅速に補償することもできる。更に、上記回転変動ずれ量γの算出において暖機後基準変動量βを用いたため、冷間状態におけるメイン噴射量を暖機時にＦＣＣＢ処理及びＩＳＣ処理が行われる場合のメイン噴射量を基準として設定することもできる。 (1) When the engine is idling and in a cold state, a cold learning process is performed. Then, based on the rotational fluctuation deviation amount γ for each cylinder learned by this processing, the command injection amount for each cylinder was corrected during idle operation. Thereby, the fall of the adjustment precision of the main injection quantity resulting from the difference in fuel temperature and interval Tint can be avoided suitably. Further, since the correction amount of the command injection amount is set based on the learning value, the deviation of the injection characteristic in the cold state is compared with the method of compensating the command injection amount each time by the feedback control based on the FCCB process and the ISC process. It is also possible to compensate quickly. Further, since the reference variation amount β after warming-up is used in the calculation of the rotational variation deviation amount γ, the main injection amount in the cold state is set based on the main injection amount when the FCCB process and the ISC process are performed during warm-up. You can also
（２）燃料温度及びインターバルＴｉｎｔの相違に起因する噴射特性のずれを学習するに際し、ＦＣＣＢ処理及びＩＳＣ処理等の実行を禁止した。これにより、上記噴射特性のずれの学習精度を向上させることができる。 (2) Execution of FCCB processing, ISC processing, and the like was prohibited when learning a deviation in injection characteristics due to a difference in fuel temperature and interval Tint. Thereby, the learning accuracy of the deviation of the injection characteristic can be improved.
（３）指令噴射量を補正する処理の実行に際して、冷却水温ＴＨＷ及びインターバルＴｉｎｔの現在値が既に学習のなされている冷却水温ＴＨＷ及びインターバルＴｉｎｔではないと判断された場合、上記補間処理を行った。そして補間処理によって算出された回転変動ずれ量γに基づき指令噴射量を補正した。これにより、冷間時学習処理の実行回数が少なくなる場合であっても、燃料温度やインターバルＴｉｎｔの相違に起因する噴射特性のずれを極力反映して指令噴射量を補正することができる。 (3) When executing the process of correcting the command injection amount, if it is determined that the current values of the coolant temperature THW and the interval Tint are not the learned coolant temperature THW and the interval Tint, the above interpolation process is performed. . Then, the command injection amount is corrected based on the rotational fluctuation deviation amount γ calculated by the interpolation process. Thereby, even when the number of executions of the cold learning process is reduced, it is possible to correct the command injection amount by reflecting the deviation in the injection characteristics due to the difference in the fuel temperature and the interval Tint as much as possible.
（その他の実施形態）
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
(Other embodiments)
The above embodiment may be modified as follows.
・マップに記憶させる燃料噴射弁２０の噴射特性のずれに関する情報としては、上記回転変動ずれ量γに限らない。例えば、回転変動ずれ量γに基づき換算された指令噴射量の補正量や、この指令噴射量に対応する指令噴射時間であってもよい。
The information related to the deviation in the injection characteristic of the
・上記実施形態では、回転変動ずれ量γをマップに記憶させる際に関連付けるパラメータとして冷却水温ＴＨＷ及びインターバルＴｉｎｔを用いたがこれに限らない。例えば、冷却水温ＴＨＷ及びインターバルＴｉｎｔのうちいずれか一方であってもよい。また例えば、冷却水温ＴＨＷに代えて、燃温センサ５４の出力値に基づき算出される燃料温度を用いてもよい。
In the above embodiment, the cooling water temperature THW and the interval Tint are used as parameters associated when the rotational fluctuation deviation amount γ is stored in the map. For example, any one of the coolant temperature THW and the interval Tint may be used. Further, for example, instead of the coolant temperature THW, a fuel temperature calculated based on the output value of the
・上記実施形態において、上記学習処理の実行条件からエンジンの暖機が完了して燃焼状態が安定しているとの条件を除いてもよい。 In the embodiment, the condition that the engine warm-up is completed and the combustion state is stable may be excluded from the execution conditions of the learning process.
・多段噴射させる手法としては、上記実施形態に例示したものに限らない。例えば、１燃焼サイクル中において、メイン噴射に先立ち複数回の微少噴射を実施したり、メイン噴射の後に微少噴射を実施したりしてもよい。この場合、メイン噴射に先立つ複数回の微少噴射間のインターバルの相違によって、上記複数回の微少噴射のうちの１の微少噴射によってその直後の微少噴射の調節精度が低下するおそれがある。このため、上記冷間時学習処理において、微少噴射間の複数のインターバルを様々に変更する場合における各気筒についての回転変動ずれ量γを上記複数のインターバル及び冷却水温の双方についての複数の値と関連付けて多次元マップに記憶させればよい。具体的には、この処理は、１のパイロット噴射とメイン噴射とを用いた場合の学習が完了した後、その学習値によってメイン噴射量を補正しつつ行うことが望ましい。更に、上記学習値によってパイロット噴射量を補正しつつ行うことがより望ましい。 -The method of performing multi-stage injection is not limited to that exemplified in the above embodiment. For example, in one combustion cycle, a plurality of micro injections may be performed prior to the main injection, or a micro injection may be performed after the main injection. In this case, due to the difference in the interval between a plurality of micro injections prior to the main injection, the adjustment accuracy of the micro injection immediately after that may decrease due to one of the plurality of micro injections. For this reason, in the cold learning process, the rotational fluctuation deviation amount γ for each cylinder when the plurality of intervals between the micro injections are variously changed is set to a plurality of values for both the plurality of intervals and the cooling water temperature. What is necessary is just to associate and memorize | store in a multidimensional map. Specifically, it is desirable to perform this process while correcting the main injection amount based on the learning value after completing learning when one pilot injection and main injection are used. Furthermore, it is more desirable to carry out while correcting the pilot injection amount by the learning value.
・上記実施形態では、各気筒についての噴射特性のずれを学習値として記憶し、上記学習値を用いて各気筒に対する指令噴射量を各別に補正したがこれに限らない。例えば、全気筒の燃料噴射弁２０のうちいずれかの噴射特性のずれを学習値として記憶し、この学習値を用いて全気筒の燃料噴射弁２０の指令噴射量を一律に補正してもよい。これは、燃料温度やインターバルの相違によって燃料噴射弁２０の実際の噴射特性と、基準とされる噴射特性との間のずれの傾向が、全気筒の燃料噴射弁２０について同様となることに鑑みたものである。ただしこの場合、パイロット噴射についての上記学習値や、周知技術である各気筒のメイン噴射量のばらつきを補償する学習値を併せて利用することが望ましい。
In the above embodiment, the deviation in the injection characteristic for each cylinder is stored as a learned value, and the command injection amount for each cylinder is corrected separately using the learned value. However, the present invention is not limited to this. For example, any deviation in the injection characteristics of the
・上記微少Ｑ分割噴射を利用したパイロット噴射量の学習処理を、冷却水温ＴＨＷについての複数の値のそれぞれ毎に学習値を各別に算出するようにして行ったり、冷却水温ＴＨＷ及びインターバルＴｉｎｔの双方についての複数の値のそれぞれ毎に学習値を各別に算出するようにして行ったりしてもよい。 The pilot injection amount learning process using the minute Q-divided injection is performed by separately calculating a learning value for each of a plurality of values for the cooling water temperature THW, or both the cooling water temperature THW and the interval Tint. The learning value may be calculated separately for each of a plurality of values for.
・回転変動ずれ量γを算出する際に、各気筒の燃焼に伴う回転変動量ΔＮＥとともに用いる値としては、暖機後基準変動量βに限らない。例えば、冷間状態における全気筒についての回転変動量ΔＮＥの平均値としてもよい。この場合であっても、燃料温度及びインターバルの相違がメイン噴射量に及ぼす影響を把握して、指令噴射量を補正することはできる。 When calculating the rotational fluctuation deviation amount γ, the value used together with the rotational fluctuation amount ΔNE accompanying the combustion of each cylinder is not limited to the post-warming reference fluctuation amount β. For example, the average value of the rotational fluctuation amount ΔNE for all cylinders in the cold state may be used. Even in this case, the command injection amount can be corrected by grasping the influence of the difference in fuel temperature and interval on the main injection amount.
・上記実施形態では、燃料温度及びインターバルの相違に起因するメイン噴射量の調節精度低下の抑制を目的として、冷間時学習処理による学習値に基づき各気筒に対する指令噴射量を補正したがこれに限らない。例えばパイロット噴射量の調節精度低下の抑制を目的としてもよい。この場合、まず、アイドル運転時の要求噴射量を噴射させることを条件に、微少Ｑ分割噴射時の噴射量を様々に変更して燃料噴射を実施する。次に、各気筒の燃焼に伴う回転変動量ΔＮＥと、暖機後基準変動量βとの偏差を回転変動ずれ量γとして冷却水温ＴＨＷと関連付けて記憶する。そして、記憶させた回転変動ずれ量γを燃料噴射量に換算し、換算された燃料噴射量をパイロット噴射に対応する駆動信号に反映させる。 In the above embodiment, the command injection amount for each cylinder is corrected based on the learning value by the cold learning process for the purpose of suppressing the decrease in adjustment accuracy of the main injection amount due to the difference in fuel temperature and interval. Not exclusively. For example, it may be aimed at suppressing a decrease in adjustment accuracy of the pilot injection amount. In this case, first, fuel injection is performed by changing the injection amount at the minute Q-division injection variously on condition that the required injection amount at the time of idle operation is injected. Next, the deviation between the rotation fluctuation amount ΔNE accompanying combustion in each cylinder and the reference fluctuation amount β after warm-up is stored in association with the coolant temperature THW as the rotation fluctuation deviation amount γ. Then, the stored rotational fluctuation deviation amount γ is converted into a fuel injection amount, and the converted fuel injection amount is reflected in a drive signal corresponding to pilot injection.
・機関回転速度の変動量の算出手法としては、回転速度の次元を有するパラメータ（機関回転速度の変動量そのもの）を算出するものに限らない。例えばＦＣＣＢ処理及びＩＳＣ処理によって算出されたＦＣＣＢ補正量及びＩＳＣ補正量であってもよい。 The method for calculating the fluctuation amount of the engine rotation speed is not limited to a method for calculating a parameter having the dimension of the rotation speed (the fluctuation amount of the engine rotation speed itself). For example, the FCCB correction amount and the ISC correction amount calculated by the FCCB processing and the ISC processing may be used.
・内燃機関としては、ディーゼル機関等のような圧縮着火式内燃機関に限らず、例えば筒内噴射式ガソリン機関のような火花点火式内燃機関であってもよい。 The internal combustion engine is not limited to a compression ignition internal combustion engine such as a diesel engine, but may be a spark ignition internal combustion engine such as a direct injection gasoline engine.
１２…クランク軸、１６…コモンレール、２０…燃料噴射弁、４６…電磁ソレノイド、４８…ＥＣＵ（内燃機関の燃料噴射制御装置の一実施形態）、５２…水温センサ、５４…燃温センサ、５８…クランク角度センサ。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記内燃機関の燃焼に伴う機関回転速度の変動量を算出する変動量算出手段と、
前記算出された変動量に基づき、前記検出された燃料の温度又はこれと相関を有するパラメータの値についての複数の値のそれぞれに関する前記燃料噴射弁の噴射特性のずれを学習する学習手段と、
前記学習された噴射特性のずれに基づき、前記燃料噴射弁に対する指令噴射量を補正する補正手段とを備えることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 The present invention is applied to a fuel injection system for an internal combustion engine that includes a fuel injection valve that injects fuel into each cylinder of the internal combustion engine and a detection unit that detects a temperature of the fuel or a parameter value correlated therewith. A fuel injection control device for an internal combustion engine that operates the fuel injection valve to inject and supply fuel from the fuel injection valve,
Fluctuation amount calculation means for calculating a fluctuation amount of the engine rotation speed accompanying combustion of the internal combustion engine;
Learning means for learning a deviation in injection characteristics of the fuel injection valve with respect to each of a plurality of values of the detected fuel temperature or a parameter value correlated with the detected fuel temperature, based on the calculated fluctuation amount;
A fuel injection control device for an internal combustion engine, comprising: correction means for correcting a command injection amount for the fuel injection valve based on the learned deviation in injection characteristics.
前記学習手段は、前記算出された変動量に基づき、前記複数回の燃料噴射間の時間間隔であるインターバルについての複数の値のそれぞれに関する前記燃料噴射弁の噴射特性のずれを学習することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 The fuel injection control device operates the fuel injection valve to inject and supply fuel from the fuel injection valve to one cylinder a plurality of times during one combustion cycle of the internal combustion engine.
The learning unit learns a deviation in injection characteristics of the fuel injection valve with respect to each of a plurality of values for an interval that is a time interval between the plurality of fuel injections based on the calculated fluctuation amount. The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 1.
前記学習手段は、前記算出された各気筒の燃焼に伴う前記変動量に基づき、各気筒に対応する前記燃料噴射弁の噴射特性のずれを学習することを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 The fluctuation amount calculating means calculates a fluctuation amount of the engine rotation speed accompanying combustion of each cylinder of the internal combustion engine,
3. The learning device according to claim 1, wherein the learning unit learns a deviation of an injection characteristic of the fuel injection valve corresponding to each cylinder based on the calculated amount of variation accompanying combustion of each cylinder. A fuel injection control device for an internal combustion engine.
前記学習手段は、前記変動量算出手段によって算出された変動量と、前記平均値算出手段によって算出された平均値との偏差に基づき、前記学習を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 An average value calculating means for calculating an average value of fluctuation amounts of the engine rotation speed for all cylinders of the internal combustion engine;
The learning unit according to claim 1, wherein the learning unit performs the learning based on a deviation between a variation amount calculated by the variation amount calculation unit and an average value calculated by the average value calculation unit. The fuel injection control device for an internal combustion engine according to any one of the above.
前記燃焼に伴う機関回転速度の変動量のばらつきを小さくして且つ前記機関回転速度をその目標値とするように前記燃料噴射弁に対する指令噴射量を補正する第２の補正手段と、
前記学習手段による学習処理が行われる期間において前記第２の補正手段による補正処理を禁止する禁止手段とを更に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 The correction means is a first correction means,
Second correction means for correcting a command injection amount for the fuel injection valve so as to reduce variation in the amount of fluctuation of the engine rotation speed associated with the combustion and to set the engine rotation speed to a target value;
5. The internal combustion engine according to claim 1, further comprising a prohibiting unit that prohibits the correction process by the second correction unit during a period in which the learning process by the learning unit is performed. Fuel injection control device.
前記学習手段は、前記変動量算出手段によって算出された変動量と、前記平均値算出手段によって算出された平均値との偏差に基づき、前記学習を行うものであり、
前記平均値は、前記第２の補正手段によって補正処理が行われる場合の前記変動量の平均値であることを特徴とする請求項５記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 An average value calculating means for calculating an average value of fluctuation amounts of the engine rotation speed for all cylinders of the internal combustion engine;
The learning means performs the learning based on a deviation between the fluctuation amount calculated by the fluctuation amount calculation means and the average value calculated by the average value calculation means,
6. The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the average value is an average value of the fluctuation amounts when correction processing is performed by the second correction means.
前記補正手段は、該補間処理によって算出された噴射特性のずれに基づき、前記補正を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか1項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 If the current value for the parameter is not the value for the parameter associated with the learned injection characteristic, the plurality of values for the parameter associated with the learned injection characteristic and the current value Further comprising an interpolation means for calculating, by an interpolation process, the deviation in the injection characteristic relating to the current value based on the deviation in the injection characteristic relating to the value adjacent to
The fuel injection control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein the correction means performs the correction based on a deviation in injection characteristics calculated by the interpolation processing.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014047628A (en) * | 2012-08-29 | 2014-03-17 | Daihatsu Motor Co Ltd | Control device of internal combustion engine |
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2010
- 2010-01-08 JP JP2010002930A patent/JP2011140926A/en active Pending
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