JP2012112328A

JP2012112328A - Fuel-injection control device for internal combustion engine

Info

Publication number: JP2012112328A
Application number: JP2010262526A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Mori; 俊博森; Yoshihito Nogi; 嘉人野木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-11-25
Filing date: 2010-11-25
Publication date: 2012-06-14

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To learn an error (τQ error) between a command injection amount and an actual injection amount caused by setting deviation of injector energization time with respect to the command injection amount without impairing drivability.SOLUTION: Torque sensitivity data showing a relation between the fuel injection timing and the torque sensitivity are stored in advance. When executing the learning of the τQ error, fuel injection is executed by dividing it into a pre-stage and post-stage so as to inject an equal injection amount in each stage. On that occasion, the command injection amount in each stage is determined on the basis of the target air-fuel ratio while the injection timing in each stage is determined on the basis of the torque sensitivity data in order to achieve the target torque. The fuel injection in each stage is executed according to the determined command injection amount and injection timing and the actual air-fuel ratio at that time is measured by an air-fuel-ratio sensor. The τQ error is learned on the basis of a deviation between the target air-fuel ratio and the actual air-fuel ratio.

Description

本発明は、指令噴射量に対するインジェクタ通電時間の設定のずれによって生じる指令噴射量と実噴射量との誤差を学習する内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine that learns an error between a command injection amount and an actual injection amount caused by a difference in setting of an injector energization time with respect to a command injection amount.

内燃機関の燃料噴射制御では、予め確認されたインジェクタ通電時間と燃料噴射量との関係に基づいて、指令噴射量からインジェクタ通電時間が決定されている。ところが、インジェクタには、製品毎の個体差や使用過程での経時変化によるばらつきが存在する。このようなばらつきの存在は、指令噴射量に対するインジェクタ通電時間の設定にずれ（τＱずれ）を生じさせる原因となる。τＱずれが生じた場合には、指令噴射量と実噴射量との間に誤差（τＱ誤差）が発生してしまう。 In the fuel injection control of the internal combustion engine, the injector energization time is determined from the command injection amount based on the previously confirmed relationship between the injector energization time and the fuel injection amount. However, there are variations in injectors due to individual differences between products and changes over time during use. Existence of such variation causes a deviation (τQ deviation) in setting the injector energization time with respect to the command injection amount. When the τQ deviation occurs, an error (τQ error) occurs between the command injection amount and the actual injection amount.

燃料噴射量のτＱ誤差は、多段噴射における各段の噴射量にも影響する問題である。この問題に関し、特開２０１０−０７１１８７号公報には、多段噴射の場合におけるτＱ誤差の学習方法について記載されている。この公報に記載の方法によれば、τＱ誤差を学習する場合には、１サイクル当たりの噴射量を等分したものを各段の噴射量として設定し、多段噴射を実施する。そして、そのときの実エンジン回転速度が目標エンジン回転速度になるように１サイクル当たりの噴射量を補正し、その補正量を噴射回数で割った値を各段の１噴射当たりの誤差、すなわち、τＱ誤差として学習する。 The τQ error of the fuel injection amount is a problem that affects the injection amount of each stage in the multistage injection. Regarding this problem, Japanese Patent Laid-Open No. 2010-071187 describes a learning method of τQ error in the case of multistage injection. According to the method described in this publication, when learning the τQ error, multistage injection is performed by setting an equal amount of the injection amount per cycle as the injection amount of each stage. Then, the injection amount per cycle is corrected so that the actual engine rotation speed at that time becomes the target engine rotation speed, and a value obtained by dividing the correction amount by the number of injections is an error per injection of each stage, that is, Learning as τQ error.

特開２０１０−０７１１８７号公報JP 2010-071187 A 特開２００７−２６３０４３号公報JP 2007-263043 A 特開昭６３−１５４８３２号公報JP 63-154832 A 特開２００２−０２１６１６号公報JP 2002-021616 A 特開２００９−２７９９８７号公報JP 2009-279987 A 特開２００６−１２５３７１号公報JP 2006-125371 A 特開平０４−２０３４４１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-203441

しかしながら、特開２０１０−０７１１８７号公報に記載されている方法には、次のような問題がある。単位噴射量当たりの出力トルク、すなわち、トルク感度は、燃料の噴射時期によって異なっている。このため、各段の噴射時期はそのままで単純に噴射量を等分しただけでは、噴射時期ごとのトルク感度の違いの影響で出力トルクに増減が生じてしまう。つまり、上記公報に記載の方法では、τＱ誤差の学習時にドライバビリティが悪化してしまうおそれがある。 However, the method described in JP 2010-071187 A has the following problems. The output torque per unit injection amount, that is, the torque sensitivity differs depending on the fuel injection timing. For this reason, if the injection amount is simply divided equally with the injection timing at each stage as it is, the output torque increases or decreases due to the difference in torque sensitivity at each injection timing. That is, in the method described in the above publication, drivability may be deteriorated when the τQ error is learned.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、ドライバビリティを損なうことなく、指令噴射量に対するインジェクタ通電時間の設定のずれによって生じる指令噴射量と実噴射量との誤差を学習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を目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and learns an error between a command injection amount and an actual injection amount caused by a deviation in setting of the injector energization time with respect to the command injection amount without impairing drivability. An object of the present invention is to provide a fuel injection control device for an internal combustion engine.

第１の発明は、上記の目的を達成するため、指令噴射量に対するインジェクタ通電時間の設定のずれによって生じる指令噴射量と実噴射量との誤差を学習する内燃機関の燃料噴射制御装置において、燃料噴射を前段と後段に分けて等噴射量ずつ実行する多段噴射実行手段と、目標空燃比に基づいて各段の指令噴射量を決定する指令噴射量決定手段と、燃料の噴射時期とトルク感度との関係を示すデータを記憶したデータ記憶手段と、目標のトルクが得られるように各段の噴射時期を前記データに基づいて決定する噴射時期決定手段と、決定された指令噴射量と噴射時期とに従って各段の燃料噴射を実行する燃料噴射実行手段と、前記目標空燃比と空燃比センサにより計測される実空燃比とに基づいて前記誤差を学習する誤差学習手段とを備えることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a fuel injection control device for an internal combustion engine that learns an error between a command injection amount and an actual injection amount caused by a difference in setting of an injector energization time with respect to a command injection amount. A multi-stage injection execution means for executing injection at an equal injection amount divided into a front stage and a rear stage; command injection amount determination means for determining a command injection quantity at each stage based on a target air-fuel ratio; fuel injection timing and torque sensitivity; Data storage means for storing data indicating the relationship of the above, injection timing determination means for determining the injection timing of each stage based on the data so as to obtain a target torque, determined command injection amount and injection timing, Fuel injection executing means for executing fuel injection at each stage according to the above, and error learning means for learning the error based on the target air-fuel ratio and the actual air-fuel ratio measured by the air-fuel ratio sensor It is characterized in that.

第２の発明は、第１の発明において、前記噴射時期決定手段は、前段の噴射時期は固定若しくは進角側にのみ変化させ、目標のトルクが得られるように後段の噴射時期を調整することを特徴としている。 In a second aspect based on the first aspect, the injection timing determining means adjusts the subsequent-stage injection timing so as to obtain a target torque by changing the front-stage injection timing only to a fixed or advance side. It is characterized by.

第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記誤差の学習を行う場合には、学習の回ごとに前記目標空燃比をリーン側から徐々にストイキ側に変更していく目標空燃比変更手段をさらに備えることを特徴としている。 According to a third aspect, in the first or second aspect, when the error is learned, the target air-fuel ratio is gradually changed from the lean side to the stoichiometric side for each learning. It further comprises a changing means.

そして、第４の発明は、第１乃至第３の何れか１つの発明において、少なくとも燃料圧力、及び指令噴射量に関連付けて前記誤差の学習値を記憶する学習値記憶手段をさらに備えることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the apparatus further comprises learning value storage means for storing the learning value of the error in association with at least the fuel pressure and the command injection amount. It is said.

第１の発明では、トルクやエンジン回転数の目標からのずれではなく、目標空燃比と実空燃比とのずれに基づいてτＱ誤差の学習が行なわれる。しかも、τＱ誤差を学習する際の各段の噴射時期は、燃料の噴射時期とトルク感度との関係を示すデータに基づいて目標のトルクが得られるように決定される。このため、第１の発明によれば、τＱ誤差の学習に伴ってドライバビリティが損なわれることがない。 In the first aspect of the invention, the τQ error is learned based on the difference between the target air-fuel ratio and the actual air-fuel ratio, not the deviation of the torque and engine speed from the target. Moreover, the injection timing of each stage when learning the τQ error is determined so as to obtain the target torque based on data indicating the relationship between the fuel injection timing and the torque sensitivity. For this reason, according to the first aspect of the present invention, drivability is not impaired as the τQ error is learned.

第２の発明によれば、前段で噴射した燃料が高い筒内温度にさらされる機会を保障することができるので、噴射した燃料の失火によるドライバビリティの悪化を防止することができる。 According to the second aspect of the invention, it is possible to ensure the opportunity for the fuel injected in the previous stage to be exposed to a high in-cylinder temperature, so that it is possible to prevent deterioration of drivability due to misfiring of the injected fuel.

第３の発明によれば、空燃比センサには、ストイキから外れるほど誤差が大きくなり、特にリッチ側での誤差が大きいという出力特性があるが、そのような出力特性がτＱ誤差の学習に与える影響を小さくして、τＱ誤差の学習精度を高めることができる。 According to the third aspect of the invention, the air-fuel ratio sensor has an output characteristic that the error becomes larger as it deviates from the stoichiometry, and particularly the error on the rich side is large. However, such output characteristic gives the learning of the τQ error. It is possible to reduce the influence and increase the learning accuracy of the τQ error.

第４の発明によれば、τＱ誤差の学習値の効率的なデータベース化によって、取得すべき学習値の個数を必要最小限に抑えることができる。このため、学習回数を低減することができるだけでなく、学習値を記憶しておくための記憶容量を低減することもできる。 According to the fourth aspect of the invention, the number of learning values to be acquired can be suppressed to the minimum necessary by efficiently creating a database of τQ error learning values. For this reason, not only can the number of learnings be reduced, but also the storage capacity for storing learning values can be reduced.

本発明の実施の形態のエンジンシステムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the engine system of embodiment of this invention. τＱ誤差の学習のための多段噴射の設定について示す図である。It is a figure shown about the setting of the multistage injection for learning of (tau) Q error. 燃料の噴射時期とトルク感度との関係について示す図である。It is a figure shown about the relationship between the fuel injection timing and torque sensitivity. Ａ／Ｆセンサの出力誤差とＡ／Ｆとの関係について示す図である。It is a figure shown about the relationship between the output error of an A / F sensor, and A / F. τＱ誤差の学習のための目標Ａ／Ｆの設定について示す図である。It is a figure shown about setting of target A / F for learning of τQ error. τＱ誤差の学習値の記憶方法について示す図である。It is a figure shown about the storage method of the learning value of (tau) Q error.

本発明の実施の形態について図を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本実施の形態のエンジンシステムの概略構成を示す図である。本実施の形態のエンジンシステムは、燃料の多段噴射が可能なコモンレール式のディーゼルエンジン（以下、エンジン）２を備えている。エンジン２は、図示しない燃料ポンプから加圧燃料の供給を受けるコモンレール１０を有している。コモンレール１０に蓄えられている加圧燃料は、エンジン２の各気筒４に設けられたインジェクタ１２に燃料パイプを介して供給され、インジェクタ１２の開弁によって気筒４の内部に直接噴射される。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an engine system according to the present embodiment. The engine system of the present embodiment includes a common rail diesel engine (hereinafter referred to as an engine) 2 capable of multistage injection of fuel. The engine 2 has a common rail 10 that receives pressurized fuel from a fuel pump (not shown). Pressurized fuel stored in the common rail 10 is supplied to an injector 12 provided in each cylinder 4 of the engine 2 via a fuel pipe, and directly injected into the cylinder 4 by opening the injector 12.

コモンレール１０には、その内部の燃料圧力を計測するための燃料圧力センサ１８が取り付けられている。また、エンジン２の吸気通路６には、吸入空気量を計測するためのエアフローメータ１４が取り付けられ、エンジン２の排気通路８には、排気ガスの空燃比（以下、Ａ／Ｆ）を計測するための空燃比センサ（以下、Ａ／Ｆセンサ）１６が取り付けられている。燃料圧力センサ１８、エアフローメータ１４、及びＡ／Ｆセンサ１６の各信号は、図示しない他のセンサからの信号とともにＥＣＵ２０に入力される。ＥＣＵ２０は、それらの信号によってエンジン２の状態やエンジン２が置かれている環境条件を知る。そして、エンジン２の状態が目標とする状態になるように、所定のプログラムに従ってインジェクタ１２を含む様々なアクチュエータを操作する。 A fuel pressure sensor 18 for measuring the internal fuel pressure is attached to the common rail 10. An air flow meter 14 for measuring the amount of intake air is attached to the intake passage 6 of the engine 2, and an air-fuel ratio (hereinafter, A / F) of exhaust gas is measured to the exhaust passage 8 of the engine 2. An air-fuel ratio sensor (hereinafter referred to as A / F sensor) 16 is attached. Each signal of the fuel pressure sensor 18, the air flow meter 14, and the A / F sensor 16 is input to the ECU 20 together with signals from other sensors (not shown). The ECU 20 knows the state of the engine 2 and the environmental conditions in which the engine 2 is placed based on these signals. Then, various actuators including the injector 12 are operated according to a predetermined program so that the state of the engine 2 becomes a target state.

本実施の形態のエンジンシステムにおいて、ＥＣＵ２０はエンジン２の燃料噴射制御装置として機能する。ＥＣＵ２０が燃料噴射制御装置として機能する場合、ＥＣＵ２０は以下に説明するような方法にてインジェクタ１２が有するτＱ誤差の学習を行う。τＱ誤差とは、指令噴射量に対するインジェクタ１２の通電時間の設定のずれによって生じる指令噴射量と実噴射量との誤差であり、インジェクタ１２の個体差や使用過程での経時変化に起因している。なお、τＱ誤差の学習は、触媒の浄化性能を回復させるためのリッチ制御が行われる際、その開始に先立って行われる。 In the engine system of the present embodiment, the ECU 20 functions as a fuel injection control device for the engine 2. When the ECU 20 functions as a fuel injection control device, the ECU 20 learns the τQ error of the injector 12 by a method as described below. The τQ error is an error between the command injection amount and the actual injection amount caused by a difference in setting of the energization time of the injector 12 with respect to the command injection amount, and is caused by individual differences of the injectors 12 and changes with time in the use process. . Note that τQ error learning is performed prior to the start of rich control for restoring the purification performance of the catalyst.

図２は、τＱ誤差の学習のための多段噴射の設定について示す図である。コモンレール式のディーゼルエンジンであるエンジン２は、図２の（ａ）に示すように、前段のメイン噴射と後段のアフター噴射とに分けて燃料を多段噴射することができる。通常の多段噴射では、前段のメイン噴射における燃料噴射量は少なく、後段のアフター噴射における燃料噴射量は多くなるように各段の指令噴射量の設定がなされている。なお、後段の指令噴射量に関しては、ＥＣＵ２０は、うねり誤差の学習値によって指令噴射量を補正している。うねり誤差は、多段噴射時の燃料圧力の脈動によって生じる指令噴射量と実噴射量との誤差である。ＥＣＵ２０は、τＱ誤差の学習に先立ってうねり誤差を学習し、その学習値を記憶している。 FIG. 2 is a diagram showing the setting of multistage injection for learning the τQ error. As shown in FIG. 2A, the engine 2 that is a common rail type diesel engine can divide fuel into multistage injections by dividing it into main injection at the front stage and after injection at the rear stage. In normal multi-stage injection, the command injection quantity of each stage is set so that the fuel injection quantity in the main injection in the preceding stage is small and the fuel injection quantity in the after-injection in the subsequent stage is large. Note that the ECU 20 corrects the command injection amount with the learned value of the swell error for the subsequent command injection amount. The swell error is an error between the command injection amount and the actual injection amount caused by the fuel pressure pulsation during multistage injection. The ECU 20 learns the swell error prior to the learning of the τQ error, and stores the learned value.

このような多段噴射が行われている中でτＱ誤差の学習条件が整った場合、ＥＣＵ２０は、多段噴射における指令噴射量と噴射時期の各設定をτＱ誤差の学習用に変更する。図２の（ｂ）に示す多段噴射の設定が、τＱ誤差の学習用の設定である。つまり、τＱ誤差を学習する場合には、前段と後段とで燃料噴射量が等量になるように各段の指令噴射量の設定が変更される。なお、１サイクル当たりの合計噴射量は、目標Ａ／Ｆとエアフローメータ１４により計測される吸入空気量とから決定される。 When the learning condition for the τQ error is satisfied while such multistage injection is being performed, the ECU 20 changes each setting of the command injection amount and the injection timing in the multistage injection for learning the τQ error. The multistage injection setting shown in FIG. 2B is a setting for learning the τQ error. That is, when learning the τQ error, the setting of the command injection amount at each stage is changed so that the fuel injection amount is equal between the front stage and the rear stage. The total injection amount per cycle is determined from the target A / F and the intake air amount measured by the air flow meter 14.

ただし、単純に各段の噴射量を等量にしてしまうと、エンジン２の出力トルクが変化してしまい、ドライバビリティの悪化を招いてしまう。図３に示すように、単位噴射量当たりの出力トルク、すなわち、トルク感度は燃料の噴射時期によって異なるためである。トルク感度はＴＤＣよりもやや進角側で最大であり、その最大トルク感度を与えるクランク角よりも進角するにつれて、また、その最大トルク感度を与えるクランク角よりも遅角するにつれてトルク感度は次第に低くなる。 However, if the injection quantity at each stage is simply made equal, the output torque of the engine 2 changes, leading to deterioration of drivability. This is because, as shown in FIG. 3, the output torque per unit injection amount, that is, the torque sensitivity differs depending on the fuel injection timing. Torque sensitivity is the maximum on the slightly advanced side of TDC. The torque sensitivity gradually increases as the crank angle that gives the maximum torque sensitivity is advanced, and as the crank angle that gives the maximum torque sensitivity is retarded. Lower.

そこで、ＥＣＵ２０は、各段の噴射時期を調整することによって、目標とするトルクからのトルクの変化を防ぐようにしている。具体的には、ＥＣＵ２０には、図３に示すような燃料の噴射時期とトルク感度との関係を示すデータ（トルク感度データ）が記憶されている。ＥＣＵ２０は、そのトルク感度データに基づいて各段の噴射時期を決定するのであるが、前段の噴射時期はτＱ誤差の学習に入る前の噴射時期に固定したままとする。これは、前段で噴射した燃料が高い筒内温度にさらされる機会を保障して着火のロバスト性を確保するためである。したがって、ＥＣＵ２０は、トルクの変化が生じないように、前段の噴射時期を基準にして後段の噴射時期を調整する。詳しくは、まず、前段の噴射量と噴射時期とをトルク感度データに当てはめることによって、前段の燃料噴射で得られるトルクを算出することができる。次に、目標とするトルクと前段の燃料噴射で得られるトルクとの差分を算出し、その差分のトルクと後段の噴射量とをトルク感度データに当てはめることによって、適正な後段の噴射時期を算出することができる。 Therefore, the ECU 20 prevents a change in torque from the target torque by adjusting the injection timing of each stage. Specifically, the ECU 20 stores data (torque sensitivity data) indicating the relationship between the fuel injection timing and the torque sensitivity as shown in FIG. The ECU 20 determines the injection timing of each stage based on the torque sensitivity data, but the previous injection timing remains fixed at the injection timing before entering the learning of τQ error. This is to ensure the ignition robustness by ensuring the opportunity for the fuel injected in the previous stage to be exposed to a high in-cylinder temperature. Therefore, the ECU 20 adjusts the subsequent injection timing with reference to the previous injection timing so that the torque does not change. Specifically, first, the torque obtained by the fuel injection at the preceding stage can be calculated by applying the injection amount and the injection timing at the preceding stage to the torque sensitivity data. Next, calculate the difference between the target torque and the torque obtained from the fuel injection in the previous stage, and calculate the appropriate subsequent injection timing by applying the difference torque and the injection quantity in the subsequent stage to the torque sensitivity data. can do.

なお、前段の噴射時期は、着火のロバスト性を確保するために遅角することは禁止されているが、τＱ誤差の学習に入る前の噴射時期よりも進角することは許容される。したがって、例えば、後段の噴射時期が採り得る調整範囲の都合上、前段の噴射時期を固定したままでは後段の噴射時期が定まらないような場合には、前段の噴射時期の固定を解除して進角するようにしてもよい。 The preceding injection timing is prohibited from being retarded in order to ensure the robustness of ignition, but it is allowed to advance from the injection timing before entering the τQ error learning. Therefore, for example, if the subsequent injection timing cannot be determined while the previous injection timing is fixed due to the adjustment range that can be taken by the subsequent injection timing, the previous injection timing is released and fixed. You may make it horn.

各段の指令噴射量と噴射時期が定まれば、ＥＣＵ２０は、燃料圧力センサ１８によって計測された燃料圧力と指令噴射量とに基づいて各段の燃料噴射におけるインジェクタ１２の通電時間を決定し、各段の噴射時期に合わせてインジェクタ１２を駆動する。そして、インジェクタ１２の駆動によって燃料噴射を実行した後、その燃料噴射によって実現された実際のＡ／ＦをＡ／Ｆセンサ１６によって計測する。 When the command injection amount and the injection timing of each stage are determined, the ECU 20 determines the energization time of the injector 12 in the fuel injection of each stage based on the fuel pressure measured by the fuel pressure sensor 18 and the command injection amount. The injector 12 is driven according to the injection timing of each stage. After the fuel injection is executed by driving the injector 12, the actual A / F realized by the fuel injection is measured by the A / F sensor 16.

ＥＣＵ２０は、計測した実Ａ／Ｆと目標Ａ／Ｆとを用いて１サイクル当たりの燃料噴射量の誤差を算出する。燃料噴射量の誤差（検出誤差）は、具体的には、次の式によって算出することができる。ＥＣＵ２０は、次の式で算出される検出誤差の半分の値を各段の噴射量の誤差、すなわち、τＱ誤差として学習する。 The ECU 20 calculates an error in the fuel injection amount per cycle using the measured actual A / F and target A / F. Specifically, the fuel injection amount error (detection error) can be calculated by the following equation. The ECU 20 learns half the value of the detection error calculated by the following equation as the injection amount error of each stage, that is, the τQ error.

なお、本実施の形態のτＱ誤差の学習方法は、τＱ誤差の学習を行う際の目標Ａ／Ｆの決め方にも特徴がある。図４は、Ａ／Ｆセンサ１４の出力誤差とＡ／Ｆとの関係について示す図である。この図に示すように、Ａ／Ｆセンサ１４には、ストイキで誤差が最小であり、Ａ／Ｆがストイキよりもリーン側やリッチ側にずれると、徐々に誤差が増大するという特性がある。また、特にストイキよりもリッチ側では、燃焼により発生するＨＣによるリーンずれやＨ_２によるリッチずれによってＡ／Ｆセンサ１４の誤差は顕著になる。このような特性に鑑み、本実施の形態では、図５に示すように、τＱ誤差の学習が進んでいない状況では目標Ａ／Ｆをストイキよりリーンに設定し、τＱ誤差の学習が進むにつれて、目標Ａ／Ｆを徐々にストイキ側、すなわち、Ａ／Ｆセンサ１４の精度が高い側に変更していくようにしている。なお、学習初回の目標Ａ／Ｆは、リーン側の許容限界誤差に対応するＡ／Ｆをａとした場合、ストイキとａとの中間の値とするのが好ましい。 The τQ error learning method of the present embodiment is also characterized in how to determine a target A / F when learning τQ error. FIG. 4 is a diagram illustrating the relationship between the output error of the A / F sensor 14 and the A / F. As shown in this figure, the A / F sensor 14 has a characteristic that the error is minimum due to the stoichiometry, and the error gradually increases when the A / F is shifted to the lean side or the rich side from the stoichiometry. In particular, on the rich side with respect to the stoichiometry, the error of the A / F sensor 14 becomes conspicuous due to lean deviation due to HC generated by combustion and rich deviation due to H ₂ . In view of such characteristics, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, when learning of τQ error is not progressing, the target A / F is set to be leaner than stoichiometric, and as τQ error learning progresses, The target A / F is gradually changed to the stoichiometric side, that is, the accuracy of the A / F sensor 14 is increased. Note that the target A / F for the initial learning is preferably set to an intermediate value between stoichiometry and a, where a is the A / F corresponding to the lean tolerance limit error.

ＥＣＵ２０は、以上のような方法によるτＱ誤差の学習が完了したら、τＱ誤差の学習値をメモリに記憶する。τＱ誤差が生じる主要因は、燃料圧力センサ１８によって計測されるコモンレール１０内の燃料圧力（レール圧）と、指令噴射量との２つのパラメータによって整理することができる。このため、ＥＣＵ２０は、図６に示すようなマップによってτＱ誤差の学習値を管理する。図６に示すマップでは、前掲の式で計算される検出誤差がτＱ誤差の学習値として用いられ、学習値はレール圧と指令噴射量とに関連付けて記憶される。図６に示すマップを用いれば、τＱ誤差の学習値の効率的なデータベース化によって、取得すべき学習値の個数を必要最小限に抑えることができる。このため、学習回数を低減することができるだけでなく、学習値を記憶しておくための記憶容量を低減することもできる。 When the learning of the τQ error by the method as described above is completed, the ECU 20 stores the learned value of the τQ error in the memory. The main factors that cause the τQ error can be summarized by two parameters, fuel pressure (rail pressure) in the common rail 10 measured by the fuel pressure sensor 18 and the command injection amount. For this reason, the ECU 20 manages the learning value of the τQ error using a map as shown in FIG. In the map shown in FIG. 6, the detection error calculated by the above equation is used as a learning value for the τQ error, and the learning value is stored in association with the rail pressure and the command injection amount. If the map shown in FIG. 6 is used, the number of learning values to be acquired can be minimized by efficiently creating a database of τQ error learning values. For this reason, not only can the number of learnings be reduced, but also the storage capacity for storing learning values can be reduced.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、上述の実施の形態ものから種々変形して実施することができる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment. The present invention can be implemented with various modifications from the above-described embodiments without departing from the spirit of the present invention.

２エンジン
４気筒
６吸気通路
８排気通路
１０コモンレール
１２インジェクタ
１４エアフローメータ
１６Ａ／Ｆセンサ
１８燃料圧力センサ
２０ＥＣＵ 2 Engine 4 Cylinder 6 Intake passage 8 Exhaust passage 10 Common rail 12 Injector 14 Air flow meter 16 A / F sensor 18 Fuel pressure sensor 20 ECU

Claims

指令噴射量に対するインジェクタ通電時間の設定のずれによって生じる指令噴射量と実噴射量との誤差を学習する内燃機関の燃料噴射制御装置において、
燃料噴射を前段と後段に分けて等噴射量ずつ実行する多段噴射実行手段と、
目標空燃比に基づいて各段の指令噴射量を決定する指令噴射量決定手段と、
燃料の噴射時期とトルク感度との関係を示すデータを記憶したデータ記憶手段と、
目標のトルクが得られるように各段の噴射時期を前記データに基づいて決定する噴射時期決定手段と、
決定された指令噴射量と噴射時期とに従って各段の燃料噴射を実行する燃料噴射実行手段と、
前記目標空燃比と空燃比センサにより計測される実空燃比とに基づいて前記誤差を学習する誤差学習手段と、
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。 In a fuel injection control device for an internal combustion engine that learns an error between a command injection amount and an actual injection amount caused by a deviation in setting of an injector energization time with respect to a command injection amount,
Multi-stage injection execution means for executing fuel injection in equal stages by dividing the fuel injection into a front stage and a rear stage;
Command injection amount determination means for determining the command injection amount of each stage based on the target air-fuel ratio;
Data storage means for storing data indicating the relationship between fuel injection timing and torque sensitivity;
Injection timing determining means for determining the injection timing of each stage based on the data so as to obtain a target torque;
Fuel injection execution means for executing fuel injection at each stage according to the determined command injection amount and injection timing;
Error learning means for learning the error based on the target air-fuel ratio and an actual air-fuel ratio measured by an air-fuel ratio sensor;
A fuel injection control device for an internal combustion engine, comprising:

前記噴射時期決定手段は、前段の噴射時期は固定若しくは進角側にのみ変化させ、目標のトルクが得られるように後段の噴射時期を調整することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the injection timing determining unit adjusts the subsequent injection timing so as to obtain a target torque by changing the first injection timing only to a fixed or advance side. Fuel injection control device.

前記誤差の学習を行う場合には、学習の回ごとに前記目標空燃比をリーン側から徐々にストイキ側に変更していく目標空燃比変更手段、
をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 When learning the error, target air-fuel ratio changing means for gradually changing the target air-fuel ratio from the lean side to the stoichiometric side for each learning time,
The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising:

少なくとも燃料圧力、及び指令噴射量に関連付けて前記誤差の学習値を記憶する学習値記憶手段、
をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 Learning value storage means for storing a learning value of the error in association with at least the fuel pressure and the command injection amount;
The fuel injection control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, further comprising: