JP4333635B2 - 筒内噴射式の内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
この噴射開始時の燃圧PRest を予測する際に、まず、噴射セットから噴射開始までの燃圧上昇量ΔPr を次のいずれかの方法で予測する。
高圧ポンプ14の初回の吐出行程前後の燃圧差(Pr −P0 )に基づいて噴射セットから噴射開始までの燃圧上昇量ΔPr を予測する。例えば、高圧ポンプ14の初回の吐出行程前後の燃圧差(Pr −P0 )をそのまま噴射セットから噴射開始までの燃圧上昇量ΔPr の予測値として用いる。このように、初回の吐出行程前後の燃圧差(Pr −P0 )を用いて燃圧上昇量ΔPr を予測する方法は、始動時のように、実燃圧の変動が大きいときの燃圧上昇量ΔPr を予測するのに適している。尚、2回目以後の吐出行程前後の燃圧差に基づいて噴射セットから噴射開始までの燃圧上昇量ΔPr を予測しても良い。また、高圧ポンプ14の吐出行程前後の燃圧差を現在の検出燃圧Pr 及び/又は燃料温度に応じて補正して燃圧上昇量を予測するようにしても良い。
噴射セットから噴射開始までの噴射待ち時間中の高圧ポンプ14の吐出量を、例えば目標燃圧Ptgt と検出燃圧Pr との差又は燃圧制御弁22の閉弁時間(通電時期)等に基づいて算出して、この吐出量から燃圧上昇量ΔPr を算出する。
高圧ポンプ14の燃料吐出性能には製造公差や経時変化等によるばらつきがあるため、高圧ポンプ14の通電時期(燃圧制御弁22の閉弁時間)が同じであっても、高圧ポンプ14の燃料吐出性能のばらつきによって燃圧上昇量ΔPr が異なってくる。そこで、始動毎に噴射セットから噴射開始までの燃圧上昇量ΔPr の実測値(燃圧センサ29による検出値)を学習値としてECU30のバックアップRAM等の書き換え可能な不揮発性メモリに更新記憶しておき、実際の始動時に、不揮発性メモリに記憶されている燃圧上昇量ΔPr の学習値を用いるようにしても良い。この場合、燃圧上昇量ΔPr の学習精度を高めるために、燃料温度や燃圧等の条件に応じて複数の学習領域に区分して、各学習領域毎に燃圧上昇量ΔPr を学習するようにしても良い。勿論、燃料温度や燃圧等とは無関係に燃圧上昇量ΔPr を学習するようにしても良いことは言うまでもない。
以上説明した予測燃圧補正は、ECU30によって図4乃至図9の各ルーチンに従って実行される。以下、各ルーチンの処理内容を説明する。
図4及び図5の噴射時間演算ルーチンは、IGスイッチのON期間中に所定周期(例えば8ms周期)で起動される。本ルーチンが起動されると、まずステップ101で、噴射セットタイミングであるか否かを判定し、噴射セットタイミングでなければ、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
DPr =Ptgt −Pr
TAU=Q×K0×KP+TV
ここで、K0は、噴射量を噴射時間に変換する変換係数であり、TVは無効噴射時間である。
図8の燃圧上昇量算出ルーチンは、噴射セット毎に上記図4及び図5の噴射時間演算ルーチンを実行する前に実行される。本ルーチンが起動されると、まずステップ301で、IGスイッチのON直後のイニシャル時(初期化処理時)であるか否かを判定し、イニシャル時であれば、ステップ308に進み、燃圧センサ29で検出した高圧ポンプ14の初回の吐出行程前の燃圧をベース燃圧P0 としてECU30のRAM等のメモリに記憶して本ルーチンを終了する。
ΔPr =Pr −P0
この後、ステップ307に進み、燃圧上昇量ΔPr の算出完了の情報を記憶して本ルーチンを終了する。
図9の始動時高圧ポンプ制御ルーチンは、IGスイッチのON期間中に所定周期(例えば8ms周期)で実行される。本ルーチンが起動されると、まずステップ401で、始動時に燃圧センサ29の検出燃圧Pr が所定値以下のときに噴射を禁止して燃圧上昇を促進する昇圧始動制御が許可されているか否かを判定し、昇圧始動制御が禁止されていれば、ステップ410に進み、通常高圧ポンプ制御ルーチン(図示せず)を実行して、高圧ポンプ14を通常制御する。
TPend =T0 +TPon
Claims (6)
- 高圧ポンプにより燃料を高圧にして燃料噴射弁に供給し、この燃料噴射弁から燃料を気筒内に直接噴射する筒内噴射式の内燃機関の制御装置において、
前記燃料噴射弁に供給される燃料の圧力(以下「燃圧」という)を検出する燃圧検出手段と、
前記燃圧検出手段の検出燃圧を目標燃圧に一致させるように前記高圧ポンプの吐出量を制御する燃圧制御手段と、
噴射開始前の所定時期に内燃機関の運転条件に応じた基本噴射時間を燃圧に応じた燃圧補正係数で補正して最終的な噴射時間を求める燃圧補正手段と、
噴射開始前の所定時期に噴射開始タイミング及び噴射時間をセットする噴射セット手段と、
前記噴射セット手段でセットされた噴射開始タイミング及び噴射時間で前記燃料噴射弁を駆動して噴射を実行する噴射制御手段とを備え、
前記燃圧補正手段は、噴射開始時の燃圧を予測してその予測燃圧に基づいて前記燃圧補正係数を設定する予測燃圧補正を行う手段と、噴射開始時の燃圧を予測する際に、前記目標燃圧と検出燃圧との差が噴射開始までに前記高圧ポンプの燃料吐出により昇圧可能な燃圧差である場合には、前記目標燃圧を前記予測燃圧として設定する手段とを有することを特徴とする筒内噴射式の内燃機関の制御装置。 - 前記燃圧補正手段は、噴射開始までに前記高圧ポンプの燃料吐出がある場合に前記予測燃圧補正を行い、噴射開始までに前記高圧ポンプの燃料吐出がない場合には、前記予測燃圧補正を行わず、前記燃圧検出手段の検出燃圧に基づいて前記燃圧補正係数を設定することを特徴とする請求項1に記載の筒内噴射式の内燃機関の制御装置。
- 前記燃圧補正手段は、噴射開始時の燃圧を予測する際に、前記目標燃圧と検出燃圧との差が噴射開始までに前記高圧ポンプの燃料吐出により昇圧可能な燃圧差よりも大きい場合には、前記高圧ポンプの燃料吐出能力、燃料温度、検出燃圧の少なくとも1つに基づいて噴射開始までの燃圧上昇量を算出し、現在の検出燃圧に前記燃圧上昇量を加算した燃圧を前記予測燃圧とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の筒内噴射式の内燃機関の制御装置。
- 前記燃圧補正手段は、噴射開始時の燃圧を予測する際に、前記目標燃圧と検出燃圧との差が噴射開始までに前記高圧ポンプの燃料吐出により昇圧可能な燃圧差よりも大きい場合には、それ以前に前記燃圧検出手段で検出した前記高圧ポンプの吐出行程前後の燃圧差に基づいて噴射開始までの燃圧上昇量を予測し、現在の検出燃圧に前記燃圧上昇量を加算した燃圧を前記予測燃圧とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の筒内噴射式の内燃機関の制御装置。
- 前記燃圧補正手段は、前記高圧ポンプの吐出行程前後の燃圧差を現在の検出燃圧及び/又は燃料温度に応じて補正して前記燃圧上昇量を予測することを特徴とする請求項4に記載の筒内噴射式の内燃機関の制御装置。
- 前記燃圧補正手段は、内燃機関の始動時又は前記目標燃圧が所定値以上変化したときに前記予測燃圧補正を行うことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の筒内噴射式の内燃機関の制御装置。
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