JP7172063B2 - Injection control device - Google Patents

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Description

この明細書による開示は、燃料噴射弁を制御する噴射制御装置に関する。 The disclosure of this specification relates to an injection control device that controls a fuel injection valve.

従来、例えば特許文献1には、吸気通路へ向けて、一回の燃焼サイクルにて二回の燃料噴射を行うように燃料噴射弁を制御する燃料噴射制御装置が開示されている。特許文献1の燃料噴射制御装置は、エンジンの運転条件に基づき、吸気行程にて、二回目の燃料噴射における要求噴射量の算出を繰り返し実施する。そして、吸気弁閉時期までに燃料噴射を終了できる範囲で、最も遅い時期に算出した噴射量の燃料が、燃料噴射弁から噴射される。 Conventionally, for example, Patent Literature 1 discloses a fuel injection control device that controls a fuel injection valve so as to perform two fuel injections into an intake passage in one combustion cycle. The fuel injection control device of Patent Document 1 repeatedly calculates the required injection amount for the second fuel injection in the intake stroke based on the operating conditions of the engine. Then, the injection amount of fuel calculated at the latest timing is injected from the fuel injection valve within the range in which the fuel injection can be completed before the intake valve closing timing.

特開2007-332944号公報JP 2007-332944 A

吸気通路ではなく、気筒へ向けた燃料噴射を行う、いわゆる直噴方式の燃料噴射弁を制御する場合にも、最新のエンジンの状態を反映した噴射量制御が要求される。しかし、特許文献1には、直噴方式の燃料噴射弁での噴射量制御は、何ら記載されておらず、吸気工程や圧縮工程内での複数回噴射に伴う短い噴射時間での噴射量制御についても記載されていない。加えて特許文献1では、燃料噴射での噴射量の演算が、吸気行程において何回も繰り返される。そのため、噴射を行うための演算処理の負荷が増加し得た。 When controlling a so-called direct-injection type fuel injection valve that injects fuel not into the intake passage but into the cylinder, injection amount control that reflects the latest state of the engine is also required. However, Patent Document 1 does not describe any injection amount control in a direct injection type fuel injection valve, and injection amount control in a short injection time associated with multiple injections in the intake stroke and compression stroke. is also not described. In addition, in Patent Document 1, the calculation of the injection amount in the fuel injection is repeated many times during the intake stroke. Therefore, the load of computation processing for performing injection may increase.

本開示は、演算処理の負荷の増加を抑えつつ、噴射量の算出時間より短い噴射時間での燃料噴射に対しても、エンジンの状態を反映した噴射量制御が可能な噴射制御装置の提供を目的とする。 The present disclosure provides an injection control device capable of controlling the injection amount that reflects the state of the engine, even for fuel injection with an injection time shorter than the injection amount calculation time, while suppressing an increase in the load of arithmetic processing. aim.

上記目的を達成するため、開示された一つの態様は、内燃機関(2)に設けられた一つの気筒(2b)へ向けて、燃料の噴射量の算出時間より短い噴射時間で燃料噴射を行うように燃料噴射弁(10)を制御する噴射制御装置であって、複数のセンサ(21~25)によって検出された内燃機関の動作に相関する状態を示す状態情報を取得する情報取得部(51)と、状態情報に基づき、燃料噴射での噴射時間を仮噴射時間(Tpr)として設定し、仮噴射時間の設定後に取得される状態情報に基づき、燃料噴射での噴射時間を確定噴射時間(Tcn)として再設定する噴射設定部(52)と、噴射設定部での確定噴射時間の演算開始タイミング(tcs)燃料噴射弁の駆動開始タイミングに対し先行させる先行時間(Tpt)を、仮噴射時間に応じて調整するものであり、仮噴射時間が切替閾値(Tth)未満である場合に、仮噴射時間が切替閾値を超えている場合よりも、先行時間を長くするタイミング調整部(53)と、を備える噴射制御装置とされる。 In order to achieve the above object, one aspect disclosed is to inject fuel into one cylinder (2b) provided in an internal combustion engine (2) with an injection time shorter than the calculated time of the injection amount of fuel. An injection control device for controlling a fuel injection valve (10) such that an information acquisition unit (51 ) and based on the state information, the injection time in fuel injection is set as the provisional injection time (Tpr), and the injection time in fuel injection is set as the fixed injection time (Tpr) based on the state information acquired after setting the provisional injection time Tcn), and the advance time (Tpt) that advances the calculation start timing (tcs) of the fixed injection time in the injection setting unit to the driving start timing of the fuel injection valve is set to the provisional injection. A timing adjustment unit (53) that adjusts according to time and makes the advance time longer when the temporary injection time is less than the switching threshold (Tth) than when the temporary injection time exceeds the switching threshold. and the injection control device.

上記の態様では、燃料噴射弁の駆動開始タイミングに対して先行時間分先行するように、確定噴射時間の演算開始タイミングが設定される。故に、噴射時間が短くても、燃料噴射弁の駆動終了タイミングまでに再設定の演算が終了しない事態は、回避され得る。 In the above aspect, the calculation start timing of the fixed injection time is set so as to precede the driving start timing of the fuel injection valve by the preceding time. Therefore, even if the injection time is short, it is possible to avoid a situation in which the reset calculation is not completed by the end timing of driving the fuel injection valve.

以上によれば、実際の燃料噴射の噴射時間には、仮設定後に取得される状態情報を反映した確定噴射時間が用いられる。故に、噴射時間の演算を繰り返さなくても、燃料噴射における噴射量は、内燃機関の新しい状態情報を反映した値となり得る。したがって、演算処理の負荷の増加を抑えつつ、内燃機関の状態を反映した噴射量制御が可能となる。 According to the above, the fixed injection time reflecting the state information acquired after the provisional setting is used as the injection time of the actual fuel injection. Therefore, even if the calculation of the injection time is not repeated, the injection amount in the fuel injection can be a value that reflects the new state information of the internal combustion engine. Therefore, it is possible to control the injection amount reflecting the state of the internal combustion engine while suppressing an increase in the computational processing load.

尚、上記括弧内の参照番号は、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。 It should be noted that the reference numbers in parentheses above merely indicate an example of correspondence with specific configurations in the embodiments described later, and do not limit the technical scope in any way.

エンジン制御装置を含む燃料噴射制御システムの全体構成を示す図である。1 is a diagram showing the overall configuration of a fuel injection control system including an engine control device; FIG. 一回の燃焼サイクルにおけるエンジン制御装置の処理の詳細を示すタイミングチャートである。4 is a timing chart showing details of processing of the engine control device in one combustion cycle; 仮噴射時間が切替閾値以上である場合の演算開始タイミングを、駆動開始タイミングと比較して示すタイミングチャートである。FIG. 10 is a timing chart showing calculation start timing when the provisional injection time is equal to or greater than the switching threshold in comparison with drive start timing; FIG. 仮噴射時間が切替閾値未満である場合の演算開始タイミングを、駆動開始タイミングと比較して示すタイミングチャートである。FIG. 10 is a timing chart showing calculation start timing when the temporary injection time is less than the switching threshold in comparison with drive start timing; FIG. 駆動終了タイミングまでに噴射時間の再演算が終わらなかった場合の処理の詳細を示すタイミングチャートである。FIG. 5 is a timing chart showing details of processing when recalculation of the injection time is not completed by the drive end timing; FIG. 噴射時間演算処理におけるメイン処理の詳細を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing details of main processing in injection time calculation processing; 上死点前450°CA時処理又は上死点前270°CA時処理の詳細を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing details of a 450° CA before top dead center process or a 270° CA before top dead center process. 先行時間前処理又は駆動開始タイミング処理の詳細を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing details of the preceding time preprocessing or drive start timing processing; 駆動終了タイミング処理の詳細を示すフローチャートである。7 is a flowchart showing the details of drive end timing processing;

本開示の一実施形態によるエンジン制御装置100は、図1に示す燃料噴射制御システムに用いられている。燃料噴射制御システムは、ガソリンエンジン(以下、「エンジン2」)の稼動を制御するシステムであり、状態センサ群20、複数のインジェクタ10、及びエンジン制御装置100等によって構成されている。エンジン2は、火花点火式の内燃機関であって、例えば走行用の動力を発生させる動力源として車両に搭載されている。 An engine control device 100 according to one embodiment of the present disclosure is used in the fuel injection control system shown in FIG. The fuel injection control system is a system that controls the operation of a gasoline engine (hereinafter referred to as "engine 2"), and includes a state sensor group 20, a plurality of injectors 10, an engine control device 100, and the like. The engine 2 is a spark ignition internal combustion engine, and is mounted on the vehicle as a power source for generating power for running, for example.

状態センサ群20は、エンジン制御装置100に直接的又は間接的に電気接続されている。状態センサ群20は、エンジン2の状態を検出した検出結果を、エンジン制御装置100へ向けて逐次出力する。状態センサ群20には、回転センサ21、空気流量センサ22、水温センサ23、吸気温センサ24、燃圧センサ25、及びアクセルポジションセンサ等のその他のセンサが含まれている。 State sensor group 20 is electrically connected directly or indirectly to engine control device 100 . State sensor group 20 sequentially outputs detection results of the state of engine 2 to engine control device 100 . The state sensor group 20 includes a rotation sensor 21, an air flow sensor 22, a water temperature sensor 23, an intake air temperature sensor 24, a fuel pressure sensor 25, and other sensors such as an accelerator position sensor.

回転センサ21は、例えば電磁ピックアップ等である。回転センサ21は、シグナルロータ等と組み合わされて、エンジン2のクランクシャフトの回転を検出する。回転センサ21は、クランクシャフトの角度の検出結果を、状態情報としてエンジン制御装置100に逐次出力する。 The rotation sensor 21 is, for example, an electromagnetic pickup or the like. The rotation sensor 21 detects rotation of the crankshaft of the engine 2 in combination with a signal rotor or the like. The rotation sensor 21 sequentially outputs the detection result of the angle of the crankshaft to the engine control device 100 as state information.

空気流量センサ22は、各気筒2bに繋がる吸気流路に設けられている。空気流量センサ22は、各気筒2bに吸入される吸入空気量に応じた信号を状態情報として出力する。水温センサ23は、エンジン2を冷却する冷却水の温度に応じた信号を状態情報として出力する。吸気温センサ24は、各気筒2bに吸入される吸入空気の温度に応じた信号を状態情報として出力する。燃圧センサ25は、各インジェクタ10に供給される燃料の圧力に応じた信号を状態情報として出力する。 The air flow rate sensor 22 is provided in an intake flow path connected to each cylinder 2b. The air flow rate sensor 22 outputs a signal corresponding to the amount of intake air taken into each cylinder 2b as state information. The water temperature sensor 23 outputs a signal corresponding to the temperature of cooling water for cooling the engine 2 as status information. The intake air temperature sensor 24 outputs a signal corresponding to the temperature of the intake air taken into each cylinder 2b as status information. The fuel pressure sensor 25 outputs a signal corresponding to the pressure of the fuel supplied to each injector 10 as state information.

インジェクタ10は、エンジン制御装置100と電気的に接続されている。インジェクタ10は、エンジン2のヘッド部材2aに設けられた挿通孔2cに挿入されており、ヘッド部材2aに保持されている。インジェクタ10には、電磁アクチュエータ及びピエゾアクチュエータ等の駆動部12が設けられている。 Injector 10 is electrically connected to engine control device 100 . The injector 10 is inserted into an insertion hole 2c provided in the head member 2a of the engine 2 and held by the head member 2a. The injector 10 is provided with a drive section 12 such as an electromagnetic actuator and a piezo actuator.

エンジン制御装置100は、状態センサ群20から取得するエンジン2の状態情報に基づき、インジェクタ10による各気筒2bへの燃料供給を制御する電子制御ユニットである。エンジン制御装置100は、一回の燃焼サイクルのうちの吸気行程及び圧縮行程の期間において、エンジン2の状態に応じて一回または複数回(例えば三回)の燃料噴射が行われるように、各インジェクタ10を制御する。エンジン制御装置100の制御回路は、噴射弁駆動部60及びマイクロコントローラ(以下、「マイコン50」)等によって構成されている。 The engine control device 100 is an electronic control unit that controls fuel supply to each cylinder 2 b by the injector 10 based on state information of the engine 2 acquired from the state sensor group 20 . The engine control device 100 performs fuel injection one or more times (for example, three times) according to the state of the engine 2 during the intake stroke and the compression stroke of one combustion cycle. Control injector 10 . A control circuit of the engine control device 100 is configured by an injection valve driving section 60, a microcontroller (hereinafter referred to as "microcomputer 50"), and the like.

噴射弁駆動部60は、マイコン50から入力される制御信号に基づき、噴孔11を開弁させるための電力を、各インジェクタ10の駆動部12に供給する。噴射弁駆動部60には、例えば車両のバッテリ等から電力が供給されている。噴射弁駆動部60は、制御信号に従うタイミングで、駆動部12に電力を供給し、開弁方向への弁体の変位を生じさせることで、噴孔11から燃料噴射を開始させる。また噴射弁駆動部60は、制御信号に従うタイミングで、駆動部12への電力供給を停止し、閉弁方向への弁体の変位を生じさせることで、噴孔11からの燃料噴射を終了させる。 The injection valve driving section 60 supplies electric power for opening the injection hole 11 to the driving section 12 of each injector 10 based on the control signal input from the microcomputer 50 . Electric power is supplied to the injection valve drive unit 60 from, for example, a battery of the vehicle. The injection valve drive unit 60 supplies electric power to the drive unit 12 at the timing according to the control signal to cause displacement of the valve body in the valve opening direction, thereby starting fuel injection from the injection hole 11 . In addition, the injection valve drive unit 60 stops the power supply to the drive unit 12 at the timing according to the control signal, and displaces the valve body in the valve closing direction, thereby ending the fuel injection from the injection hole 11. .

マイコン50は、プロセッサ及び入出力インターフェースを有する構成である。マイコン50には、記憶部59が設けられている。記憶部59は、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶媒体である。記憶部59には、マイコン50にて実行されるオペレーションシステムのプログラム、及びオペレーションシステム上で動作する複数のアプリケーションプログラムが格納されている。尚、記憶部59は、マイコン50に内蔵されていなくてもよい。記憶部59は、マイコン50と電気接続されたエンジン制御装置100の構成であってもよく、又はエンジン制御装置100と電気接続されるメモリカード等の態様であってもよい。 The microcomputer 50 is configured to have a processor and an input/output interface. A storage unit 59 is provided in the microcomputer 50 . The storage unit 59 is, for example, a non-volatile storage medium such as flash memory. The storage unit 59 stores an operating system program executed by the microcomputer 50 and a plurality of application programs operating on the operating system. Note that the storage unit 59 may not be built in the microcomputer 50 . The storage unit 59 may be configured in the engine control device 100 electrically connected to the microcomputer 50 or may be in the form of a memory card or the like electrically connected to the engine control device 100 .

マイコン50は、記憶部59に記憶された噴射制御プログラムの実行により、燃料噴射制御に関連する複数の機能部を構築する。具体的に、マイコン50には、情報取得部51、噴射設定部52、タイミング調整部53及び完了判定部54等が、機能部として構築される。 By executing the injection control program stored in the storage unit 59, the microcomputer 50 constructs a plurality of functional units related to fuel injection control. Specifically, in the microcomputer 50, an information acquisition unit 51, an injection setting unit 52, a timing adjustment unit 53, a completion determination unit 54, and the like are constructed as functional units.

情報取得部51は、エンジン2の状態を示す状態情報を、状態センサ群20から取得する。情報取得部51による状態情報の取得は、所定の周期で繰り返し実施される。情報取得部51にて取得された最新の状態情報が、マイコン50におけるエンジン制御のための演算に用いられる。 The information acquisition unit 51 acquires state information indicating the state of the engine 2 from the state sensor group 20 . Acquisition of the status information by the information acquisition unit 51 is repeatedly performed at a predetermined cycle. The latest state information acquired by the information acquisition unit 51 is used for calculations for engine control in the microcomputer 50 .

噴射設定部52は、情報取得部51にて取得された状態情報に基づき、マイコン50から噴射弁駆動部60に出力される制御信号を生成する。噴射設定部52は、状態情報に基づき、一回の燃焼サイクルにおいて各気筒2bに噴射される燃料の総噴射量、一回の燃焼サイクルにおいて実施される燃料噴射の回数、各燃料噴射にて噴射される噴射量及び噴射時間、並びに開閉弁のタイミング等を設定する。尚、以下の説明では、排気行程、吸気行程、圧縮行程及び燃焼(膨張)行程を、一回の燃焼サイクルとする。 The injection setting unit 52 generates a control signal to be output from the microcomputer 50 to the injection valve driving unit 60 based on the state information acquired by the information acquiring unit 51 . Based on the state information, the injection setting unit 52 determines the total injection amount of fuel injected into each cylinder 2b in one combustion cycle, the number of fuel injections performed in one combustion cycle, and the number of fuel injections performed in each fuel injection. The injection amount and injection time to be injected, the timing of the opening and closing valve, etc. are set. In the following description, the exhaust stroke, the intake stroke, the compression stroke and the combustion (expansion) stroke are regarded as one combustion cycle.

噴射設定部52にて設定される噴射時間は、駆動部12への電力供給の開始を指示する駆動開始タイミングtdsから、電力供給の停止を指示する駆動終了タイミングtdfまでの時間である。噴射設定部52は、各回の燃料噴射について、駆動開始タイミングtds及び駆動終了タイミングtdfを、制御信号によって規定する。尚、インジェクタ10の噴孔11が閉弁状態から開弁状態に切り替わる噴射開始タイミングは、駆動開始タイミングtdsよりも後となる。同様に、噴孔11が開弁状態から閉弁状態への切り替わる噴射終了タイミングは、駆動終了タイミングtdfよりも後となる。 The injection time set by the injection setting unit 52 is the time from the driving start timing tds instructing the start of power supply to the driving unit 12 to the driving end timing tdf instructing the stop of the power supply. The injection setting unit 52 defines the drive start timing tds and the drive end timing tdf for each fuel injection by means of control signals. The injection start timing at which the injection hole 11 of the injector 10 is switched from the closed state to the open state is later than the drive start timing tds. Similarly, the injection end timing at which the injection hole 11 switches from the valve-open state to the valve-closed state is later than the drive end timing tdf.

噴射設定部52は、一つの燃焼サイクルにおける各燃料噴射の噴射時間を、原則的に二回ずつ演算する。特定の燃料噴射(特定噴射)について、初回の噴射時間の演算は、実際に特定噴射を行う行程の一つ前の行程にて、行われる。一例として、図2に示すように、一回の燃焼サイクルにおいて、吸気行程で一回、圧縮行程で二回、それぞれ燃料噴射を行う場合を想定する。この場合、吸気時燃料噴射における噴射時間の初回演算は、排気行程のうちに実施される。同様に、圧縮時燃料噴射における各噴射時間の初回演算は、吸気行程のうちに実施される。燃料噴射実施の一つ前の行程にて演算された噴射時間は、仮噴射時間Tprとして設定される。噴射設定部52(図1参照)は、仮噴射時間Tprに基づき、駆動開始タイミングtds及び駆動終了タイミングtdfを設定する。 The injection setting unit 52 basically calculates the injection time of each fuel injection in one combustion cycle twice. For a specific fuel injection (specific injection), the calculation of the initial injection time is performed in the process one step before the process in which the specific injection is actually performed. As an example, as shown in FIG. 2, it is assumed that fuel is injected once in the intake stroke and twice in the compression stroke in one combustion cycle. In this case, the initial calculation of the injection time for the intake fuel injection is performed during the exhaust stroke. Similarly, the initial calculation of each injection time in compression fuel injection is performed during the intake stroke. The injection time calculated in the stroke immediately before the fuel injection is set as the provisional injection time Tpr. The injection setting unit 52 (see FIG. 1) sets the drive start timing tds and the drive end timing tdf based on the provisional injection time Tpr.

噴射設定部52(図1参照)は、噴射時間の再演算を、インジェクタ10の駆動開始タイミングtdsに関連したタイミングで開始する。再演算される噴射時間(以下、「確定噴射時間Tcn」)の演算には、仮噴射時間Tprの設定後に取得される状態情報が用いられる。故に、確定噴射時間Tcnは、仮噴射時間Tprよりも新しい状態情報を反映した値となる。噴射設定部52は、駆動終了タイミングtdfとなる前に演算の完了した確定噴射時間Tcnに基づき、駆動終了タイミングtdfを再設定する。以上により、確定噴射時間Tcnに従った噴射量がインジェクタ10から供給される。 The injection setting unit 52 (see FIG. 1) starts recalculation of the injection time at a timing related to the driving start timing tds of the injector 10 . The state information acquired after setting the provisional injection time Tpr is used for the calculation of the recalculated injection time (hereinafter referred to as "determined injection time Tcn"). Therefore, the fixed injection time Tcn is a value that reflects newer state information than the provisional injection time Tpr. The injection setting unit 52 resets the drive end timing tdf based on the determined injection time Tcn that has been calculated before the drive end timing tdf. As described above, the injection amount is supplied from the injector 10 according to the determined injection time Tcn.

完了判定部54(図1参照)は、確定噴射時間Tcnの演算終了タイミングtcfと、インジェクタ10の駆動終了タイミングtdfとの前後関係を監視する。完了判定部54は、演算終了タイミングtcfと駆動終了タイミングtdfとを比較し、確定噴射時間Tcnの演算がインジェクタ10の駆動終了タイミングtdfまでに完了したか否かを判定する。具体的に、完了判定部54は、確定噴射時間Tcnの演算開始タイミングtcsにて、完了判定のためのフラグをオン状態とし、演算終了タイミングtcfにて、フラグをオフ状態とする。そして、完了判定部54は、駆動終了タイミングtdfにて、フラグの状態を判定することで、再演算が間に合ったか否かを判定する。 The completion determination unit 54 (see FIG. 1) monitors the relationship between the computation end timing tcf of the fixed injection time Tcn and the drive end timing tdf of the injector 10 . Completion determination unit 54 compares calculation end timing tcf with driving end timing tdf, and determines whether or not calculation of fixed injection time Tcn is completed by driving end timing tdf of injector 10 . Specifically, the completion determination unit 54 turns on the flag for determining completion at the calculation start timing tcs of the fixed injection time Tcn, and turns the flag off at the calculation end timing tcf. Then, the completion determination unit 54 determines whether or not the recalculation is in time by determining the state of the flag at the drive end timing tdf.

タイミング調整部53(図1参照)は、確定噴射時間Tcnの演算開始タイミングtcs)を、インジェクタ10の駆動開始タイミングtdsを基準として設定する。タイミング調整部53は、演算開始タイミングtcsが駆動開始タイミングtdsに対して先行する先行時間Tptを、仮設定された仮噴射時間Tprに応じて調整する。タイミング調整部53は、仮噴射時間Tprが切替閾値Tth以上である(切替閾値Tthより長い)場合、図2の吸気行程及び図3に示すように、先行時間Tptをゼロに設定する。これにより、駆動開始タイミングtdsと演算開始タイミングtcsとは、実質同一のタイミングに設定される。この場合、噴射時間が切替閾値Tthよりも長いため、演算終了タイミングtcfは、駆動終了タイミングtdfに対し先行する。 The timing adjustment unit 53 (see FIG. 1) sets the calculation start timing tcs of the fixed injection time Tcn using the drive start timing tds of the injector 10 as a reference. The timing adjustment unit 53 adjusts the preceding time Tpt, in which the calculation start timing tcs precedes the drive start timing tds, according to the provisionally set provisional injection time Tpr. When the provisional injection time Tpr is equal to or greater than the switching threshold Tth (longer than the switching threshold Tth), the timing adjustment unit 53 sets the preceding time Tpt to zero as shown in the intake stroke of FIG. 2 and FIG. As a result, the drive start timing tds and the calculation start timing tcs are set to substantially the same timing. In this case, since the injection time is longer than the switching threshold Tth, the computation end timing tcf precedes the drive end timing tdf.

一方、仮噴射時間Tprが切替閾値Tth未満である(切替閾値Tthより短い)場合、図2の圧縮行程及び図4に示すように、タイミング調整部53は、先行時間Tptをゼロよりも大きい値に設定する。そして、演算開始タイミングtcsを駆動開始タイミングtdsに対して先行させる。その結果、噴射時間が短くても、演算終了タイミングtcfは、駆動終了タイミングtdfに対して先行する。この場合、各燃料噴射における確定噴射時間Tcnには、各演算開始タイミングtcsにて取得されていた最新の状態情報が反映される。 On the other hand, when the provisional injection time Tpr is less than the switching threshold Tth (shorter than the switching threshold Tth), the timing adjustment unit 53 sets the preceding time Tpt to a value greater than zero, as shown in the compression stroke of FIG. 2 and FIG. set to Then, the calculation start timing tcs is advanced with respect to the drive start timing tds. As a result, even if the injection time is short, the computation end timing tcf precedes the drive end timing tdf. In this case, the latest state information acquired at each calculation start timing tcs is reflected in the fixed injection time Tcn in each fuel injection.

タイミング調整部53は、完了判定部54の判定結果に基づき、先行時間Tptの長さ及び切替閾値Tthの大きさを調整する。図5に示すように複数回の燃料噴射が一つの行程(圧縮行程)にて連続的に繰り返される場合、タイミング調整部53は、今回(1回目)の燃料噴射での判定結果を用いて、次回(2回目)の演算開始タイミングtcsにおける先行時間Tptを調整する。 The timing adjustment unit 53 adjusts the length of the preceding time Tpt and the magnitude of the switching threshold Tth based on the determination result of the completion determination unit 54 . When a plurality of fuel injections are continuously repeated in one stroke (compression stroke) as shown in FIG. The preceding time Tpt at the next (second) calculation start timing tcs is adjusted.

具体例である図5では、1回目及び2回目の燃料噴射について、切替閾値Tthよりも長い各仮噴射時間Tprが仮設定のための演算で算出されている。故に、各回の演算開始タイミングtcsは、駆動開始タイミングtdsに設定される。しかし、1回目の燃料噴射における確定噴射時間Tcnの演算時間が実際の噴射時間よりも長くなってしまい、確定噴射時間Tcnの演算が駆動終了タイミングtdfまでに完了しなかったとする。この場合、タイミング調整部53は、2回目の燃料噴射における先行時間Tptを、1回目の燃料噴射における先行時間Tpt(ゼロ)よりも長く調整し、駆動開始タイミングtdsの先行時間Tpt(>0)前に演算開始タイミングtcsを再設定する。以上の調整によれば、確定噴射時間Tcnの演算完了は、駆動終了タイミングtdfに対し先行する。故に、確定噴射時間Tcnに基づく駆動終了タイミングtdfの再設定が可能になる。 In FIG. 5, which is a specific example, each provisional injection time Tpr longer than the switching threshold value Tth is calculated for the first and second fuel injections by calculation for provisional setting. Therefore, the calculation start timing tcs of each time is set to the driving start timing tds. However, suppose that the calculation time of the definite injection time Tcn in the first fuel injection becomes longer than the actual injection time, and the calculation of the definite injection time Tcn is not completed by the drive end timing tdf. In this case, the timing adjustment unit 53 adjusts the preceding time Tpt in the second fuel injection to be longer than the preceding time Tpt (zero) in the first fuel injection, and the preceding time Tpt (>0) of the drive start timing tds. Reset the calculation start timing tcs before. According to the above adjustment, the completion of calculation of the fixed injection time Tcn precedes the drive end timing tdf. Therefore, it is possible to reset the drive end timing tdf based on the fixed injection time Tcn.

タイミング調整部53は、仮噴射時間Tprが切替閾値Tth未満であり、確定噴射時間Tcnの演算開始を早めたにもかかわらず、その演算が駆動終了タイミングtdfまでに完了しなかった場合、先行時間Tptを長くする(図8 S120参照)。一方、確定噴射時間Tcnの演算開始を早めたうえで、その演算について駆動終了タイミングtdfまでに完了する状況が所定期間TP継続した場合には、タイミング調整部53は、先行時間Tptを短くする(図8 S117参照)。こうした先行時間Tptの調整は、段階的に実施される。 If the preliminary injection time Tpr is less than the switching threshold value Tth and the calculation of the fixed injection time Tcn is not completed by the drive end timing tdf even though the start of the calculation of the fixed injection time Tcn has been advanced, the preceding time Lengthen Tpt (see S120 in FIG. 8). On the other hand, if the start of calculation of the fixed injection time Tcn is advanced and the calculation is completed by the drive end timing tdf for a predetermined period TP, the timing adjustment unit 53 shortens the preceding time Tpt ( FIG. 8 S117). Such adjustment of the lead time Tpt is carried out step by step.

タイミング調整部53は、仮噴射時間Tprが切替閾値Tth以上であり、駆動開始タイミングtdsに開始した確定噴射時間Tcnの演算が駆動終了タイミングtdfまでに完了しなかった場合、切替閾値Tthを大きくする(図8 S121参照)。一方、駆動開始タイミングtdsに開始した確定噴射時間Tcnの演算について、駆動終了タイミングtdfまでに完了する状況が所定期間TP継続した場合には、タイミング調整部53は、切替閾値Tthを小さくする(図8 S118参照)。こうした切替閾値Tthの調整も、段階的に実施される。 The timing adjusting unit 53 increases the switching threshold Tth when the provisional injection time Tpr is equal to or greater than the switching threshold Tth and the calculation of the fixed injection time Tcn started at the driving start timing tds is not completed by the driving end timing tdf. (See S121 in FIG. 8). On the other hand, if the calculation of the fixed injection time Tcn that started at the drive start timing tds is completed by the drive end timing tdf continues for the predetermined period TP, the timing adjustment unit 53 reduces the switching threshold Tth (see FIG. 8 S118). Such adjustment of the switching threshold Tth is also performed step by step.

以上のマイコン50にて実施される噴射時間演算処理の詳細を、図6~図9に基づき、図1を参照しつつ、さらに説明する。図6~図9に示す噴射時間演算処理は、エンジン2の始動によって開始され、エンジン2が停止されるまで、繰り返し開始される。 The details of the injection time calculation process performed by the microcomputer 50 will be further described based on FIGS. 6 to 9 and with reference to FIG. The injection time calculation process shown in FIGS. 6 to 9 is started when the engine 2 is started, and is repeatedly started until the engine 2 is stopped.

図6に示すメイン処理のS11では、回転センサ21にて検出される状態情報に基づき、クランクシャフトの角度(角度位置)を判定する。S11にて、クランク位置が上死点前450°CA又は270°CAである場合、S12に進む。S12では、上死点前450°CA時処理又は上死点前270°CA時処理(図7参照)を実行し、メイン処理を一旦終了する。 In S11 of the main processing shown in FIG. 6, the angle (angular position) of the crankshaft is determined based on the state information detected by the rotation sensor 21 . In S11, if the crank position is 450° CA or 270° CA before top dead center, the process proceeds to S12. In S12, the 450° CA before top dead center process or the 270° CA before top dead center process (see FIG. 7) is executed, and the main process is temporarily terminated.

S11にて、クランク位置が上死点前450°CA及び270°CAのいずれでも無いと判定した場合、S13に進む。S13では、噴射時間を再設定するタイミングになったか否かを判定する。再設定のタイミングは、上述したように、タイミング調整部53にて設定されるタイミングであって、駆動開始タイミングtds又はその先行時間Tpt前である。S13にて、再設定のタイミングであると判定した場合、S14に進む。S14では、先行時間前処理又は駆動開始タイミング処理(図8参照)を実行し、メイン処理を一旦終了する。 If it is determined in S11 that the crank position is neither 450° CA nor 270° CA before top dead center, the process proceeds to S13. In S13, it is determined whether or not it is time to reset the injection time. The reset timing is the timing set by the timing adjustment unit 53 as described above, and is the driving start timing tds or the preceding time Tpt before the driving start timing tds. If it is determined in S13 that it is time to reset, the process proceeds to S14. In S14, the preceding time preprocessing or drive start timing processing (see FIG. 8) is executed, and the main processing is temporarily terminated.

S13にて、再設定のタイミングでないと判定した場合、S15に進む。S15では、駆動終了タイミングtdfになったか否かを判定する。S15にて、駆動終了タイミングtdfではないと判定した場合、メイン処理を一旦終了する。一方で、S15にて、駆動終了タイミングtdfであると判定した場合、S16に進む。S16では、駆動終了タイミング処理(図9参照)を実行し、メイン処理を一旦終了する。 If it is determined in S13 that it is not the reset timing, the process proceeds to S15. In S15, it is determined whether or not the drive end timing tdf has come. If it is determined in S15 that it is not the driving end timing tdf, the main processing is once terminated. On the other hand, when it is determined in S15 that it is the driving end timing tdf, the process proceeds to S16. In S16, drive end timing processing (see FIG. 9) is executed, and the main processing is once terminated.

図7に示す上死点前450°CA時処理又は上死点前270°CA時処理では、仮噴射時間Tprに基づく先行時間Tptの調整が実施される。S101では、S10と同様に、クランクシャフトの角度位置を判定する。S101にて、クランク位置が上死点前450°CAであると判定した場合、S102に進む。S102では、吸気行程にて行う一回の燃料噴射で要求される総噴射量、噴射時間(仮噴射時間Tpr)及び駆動開始タイミングtds等を演算し、S104に進む(図2参照)。 In the 450° CA before top dead center process or the 270° CA before top dead center process shown in FIG. 7, the advance time Tpt is adjusted based on the temporary injection time Tpr. In S101, as in S10, the angular position of the crankshaft is determined. If it is determined in S101 that the crank position is 450° CA before top dead center, the process proceeds to S102. In S102, the total injection amount, injection time (provisional injection time Tpr), drive start timing tds, etc. required for one fuel injection in the intake stroke are calculated, and the process proceeds to S104 (see FIG. 2).

一方、S101にて、クランク位置が上死点前270°CAであると判定した場合、S103に進む。S103では、圧縮行程にて行う二回の燃料噴射で要求される総噴射量、それぞれの噴射時間(仮噴射時間Tpr)及び駆動開始タイミングtdsを演算し、S104に進む(図2参照)。 On the other hand, when it is determined in S101 that the crank position is 270° CA before top dead center, the process proceeds to S103. In S103, the total injection amount required for two fuel injections performed in the compression stroke, the respective injection times (provisional injection times Tpr), and the drive start timing tds are calculated, and the process proceeds to S104 (see FIG. 2).

S104では、S102又はS103にて設定した仮噴射時間Tprと切替閾値Tthとを比較する。S104にて、仮噴射時間Tprが切替閾値Tth未満であると判定した場合、S105に進む。S105では、噴射時間が短いことを鑑みて、駆動開始タイミングtdsに対して先行時間Tpt前に、確定噴射時間Tcnの演算開始タイミングtcsを設定し(図4参照)、処理を終了する。 In S104, the temporary injection time Tpr set in S102 or S103 is compared with the switching threshold value Tth. When it is determined in S104 that the temporary injection time Tpr is less than the switching threshold Tth, the process proceeds to S105. In S105, considering that the injection time is short, the calculation start timing tcs of the fixed injection time Tcn is set prior to the drive start timing tds by the preceding time Tpt (see FIG. 4), and the process ends.

一方、S104にて、仮噴射時間Tprが切替閾値Tth以上であると判定した場合、S106に進む。S106では、噴射時間に余裕があることを鑑みて、確定噴射時間Tcnの演算開始タイミングtcsを、駆動開始タイミングtdsに設定し、処理を終了する(図3参照)。 On the other hand, when it is determined in S104 that the temporary injection time Tpr is equal to or greater than the switching threshold Tth, the process proceeds to S106. In S106, considering that there is a margin in the injection time, the calculation start timing tcs of the fixed injection time Tcn is set to the drive start timing tds, and the process ends (see FIG. 3).

図8に示す先行時間前処理又は駆動開始タイミング処理では、先行時間Tpt及び切替閾値Tthの調整が行われる。S111では、実施されている燃料噴射の行程を判定する。S111にて、吸気行程の噴射が行われていると判定した場合、S112に進む。S112では、吸気行程での燃料噴射における確定噴射時間Tcnの演算と、駆動終了タイミングtdfの再設定とを実施し、S114に進む。一方、S111にて、圧縮行程の噴射が行われていると判定した場合、S113に進む。S113では、圧縮行程での燃料噴射における確定噴射時間Tcnの演算と、駆動終了タイミングtdfの再設定とを実施し、S114に進む。 In the preceding time preprocessing or drive start timing processing shown in FIG. 8, the preceding time Tpt and the switching threshold Tth are adjusted. In S111, the process of fuel injection being performed is determined. When it is determined in S111 that injection is being performed in the intake stroke, the process proceeds to S112. In S112, the fixed injection time Tcn for fuel injection in the intake stroke is calculated and the drive end timing tdf is reset, and the process proceeds to S114. On the other hand, if it is determined in S111 that injection in the compression stroke is being performed, the process proceeds to S113. In S113, the fixed injection time Tcn in the fuel injection in the compression stroke is calculated and the drive end timing tdf is reset, and the process proceeds to S114.

S114では、S112又はS113にて、駆動終了タイミングtdfの再設定ができたか否かを判定する。S114にて、確定噴射時間Tcnの演算完了により、駆動終了タイミングtdfの再設定ができたと判定した場合、S115に進む。一方で、S114にて、駆動終了タイミングtdfの再設定ができないまま、仮噴射時間Tprに基づき初期設定された駆動終了タイミングtdfを迎え、確定噴射時間Tcnの演算が間に合わなかったと判定した場合には、S119に進む。 In S114, it is determined whether or not the drive end timing tdf has been reset in S112 or S113. If it is determined in S114 that the driving end timing tdf has been reset due to the completion of calculation of the fixed injection time Tcn, the process proceeds to S115. On the other hand, if it is determined in S114 that the drive end timing tdf, which is initially set based on the provisional injection time Tpr, is reached without the drive end timing tdf being reset, and the calculation of the fixed injection time Tcn has not been completed in time. , S119.

S115では、駆動終了タイミングtdfを再設定可能な状況が、所定期間TP継続しているか否かを判定する。S115にて、再設定可能な状況が所定期間TP継続していないと判定した場合、処理を終了する。一方で、S115にて、再設定可能な状況が所定期間TP継続したと判定した場合、S116に進む。 In S115, it is determined whether or not the state in which the drive end timing tdf can be reset continues for a predetermined period TP. If it is determined in S115 that the resettable state has not continued for the predetermined period of time TP, the process ends. On the other hand, if it is determined in S115 that the resettable state has continued for the predetermined period TP, the process proceeds to S116.

S116では、確定噴射時間Tcnの再演算を開始した演算開始タイミングtcsを確認する。S116にて、演算開始タイミングtcsが駆動開始タイミングtdsの先行時間Tpt前であると判定した場合、S117に進む。S117では、先行時間Tptを所定時間分(例えば10μ秒)短くする値の更新を行い、処理を終了する。一方、S116にて、演算開始タイミングtcsが駆動開始タイミングtdsであると判定した場合には、S118に進む。S118では、切替閾値Tthを所定時間分(例えば10μ秒)小さくする値の更新を行い、処理を終了する。尚、S117及びS118の処理にて、先行時間Tpt及び切替閾値Tthは、ゼロにならない範囲で調整される。 In S116, the calculation start timing tcs at which the recalculation of the fixed injection time Tcn is started is confirmed. If it is determined in S116 that the calculation start timing tcs is before the driving start timing tds by the preceding time Tpt, the process proceeds to S117. In S117, the value for shortening the preceding time Tpt by a predetermined amount of time (for example, 10 μs) is updated, and the process ends. On the other hand, when it is determined in S116 that the calculation start timing tcs is the drive start timing tds, the process proceeds to S118. In S118, the value of the switching threshold Tth is reduced by a predetermined amount of time (for example, 10 μs), and the process ends. Incidentally, in the processing of S117 and S118, the preceding time Tpt and the switching threshold Tth are adjusted within a range that does not become zero.

S119では、S116と同様に、確定噴射時間Tcnの演算開始タイミングtcsを確認する。S119にて、演算開始タイミングtcsが駆動開始タイミングtdsの先行時間Tpt前であると判定した場合、S120に進む。S120では、先行時間Tptを所定時間分(例えば50μ秒)長くする更新を行い、処理を終了する。一方、S119にて、演算開始タイミングtcsが駆動開始タイミングtdsであると判定した場合には、S121に進む。 In S119, similarly to S116, the calculation start timing tcs of the fixed injection time Tcn is confirmed. If it is determined in S119 that the calculation start timing tcs is before the driving start timing tds by the preceding time Tpt, the process proceeds to S120. In S120, the preceding time Tpt is updated to be longer by a predetermined amount of time (for example, 50 μs), and the process ends. On the other hand, when it is determined in S119 that the calculation start timing tcs is the driving start timing tds, the process proceeds to S121.

S121では、切替閾値Tthを所定時間分(例えば50μ秒)大きくする値の更新を行い、処理を終了する。こうした処理により、例えば複数回のうちの初回の燃料噴射にて演算が完了しなかった場合(図5参照)では、2回目の演算開始タイミングtcsが早められるだけでなく、切替閾値Tthを大きく(長く)する調整が実施される。 In S121, the value for increasing the switching threshold Tth by a predetermined time (for example, 50 μs) is updated, and the process ends. By such processing, for example, when the calculation is not completed in the first fuel injection out of a plurality of times (see FIG. 5), not only is the second calculation start timing tcs advanced, but also the switching threshold Tth is increased ( longer) adjustments are made.

図9に示す駆動終了タイミング処理では、同一行程における2回目以降の噴射態様に、前回の燃料噴射の状況が反映される。S131では、S114(図8参照)と同様に、確定噴射時間Tcnの演算が、駆動終了タイミングtdfまでに間に合ったか否かを判定する。S131にて、確定噴射時間Tcnの演算が間に合ったと判定した場合、S133に進む。対して、確定噴射時間Tcnの演算が間に合わなかったと判定した場合、S132に進む。S132では、次回の燃料噴射における演算開始タイミングtcsを、駆動開始タイミングtdsの先行時間Tpt前に設定し(図5参照)、S133に進む。 In the drive end timing process shown in FIG. 9, the state of the previous fuel injection is reflected in the injection mode for the second and subsequent times in the same stroke. In S131, similarly to S114 (see FIG. 8), it is determined whether or not the calculation of the fixed injection time Tcn is completed by the drive end timing tdf. If it is determined in S131 that the calculation of the definite injection time Tcn was completed in time, the process proceeds to S133. On the other hand, if it is determined that the calculation of the fixed injection time Tcn was not completed in time, the process proceeds to S132. In S132, the calculation start timing tcs for the next fuel injection is set to be a preceding time Tpt before the drive start timing tds (see FIG. 5), and the process proceeds to S133.

S133では、直前の燃料噴射において、実際の噴射時間から、インジェクタ10によって噴射済みとなっている燃料噴射量を演算し、S134に進む。S134では、S111(図8参照)と同様に、燃料噴射を行っている行程を判定する。S134にて、吸気行程の噴射を行っていると判定した場合、S135に進む。S135では、吸気行程噴射での総噴射量(図7 S102参照)から、S133にて演算した今回の燃料噴射量を差し引く演算により、次回以降の燃料噴射によって噴射する残り分(以下、「残り噴射量」)を算出し、S137に進む。一方、S134にて、圧縮行程の噴射を行っていると判定した場合、S136に進む。S135では、圧縮行程噴射での総噴射量(図7 S103参照)から、今回の燃料噴射量を差し引く演算によって残り噴射量を算出し、S137に進む。 In S133, the fuel injection amount that has already been injected by the injector 10 is calculated from the actual injection time in the previous fuel injection, and the process proceeds to S134. In S134, a stroke in which fuel injection is being performed is determined in the same manner as in S111 (see FIG. 8). When it is determined in S134 that injection is being performed in the intake stroke, the process proceeds to S135. In S135, the remaining amount to be injected by the next and subsequent fuel injections (hereinafter referred to as "remaining injection amount”) and proceeds to S137. On the other hand, if it is determined in S134 that the compression stroke injection is being performed, the process proceeds to S136. In S135, the remaining injection amount is calculated by subtracting the current fuel injection amount from the total injection amount in the compression stroke injection (see S103 in FIG. 7), and the process proceeds to S137.

S137では、S135又はS136にて算出した残り噴射量から、燃圧等の状態情報を参照して、残り噴射量を噴射するための残り噴射時間を演算し、S138に進む。S138では、残り噴射量に基づき、次回の燃料噴射が必要か否かを判定する。S138にて、残り噴射量が微小である場合、次回の燃料噴射は不要であると判定し、処理を終了する。一方で、S138にて、残り噴射量が微小ではないと判定した場合、次回の燃料噴射を必要と判定し、S139に進む。 In S137, the remaining injection time for injecting the remaining injection amount is calculated with reference to state information such as fuel pressure from the remaining injection amount calculated in S135 or S136, and the process proceeds to S138. In S138, it is determined whether or not the next fuel injection is necessary based on the remaining injection amount. In S138, if the remaining injection amount is very small, it is determined that the next fuel injection is not necessary, and the process ends. On the other hand, when it is determined in S138 that the remaining injection amount is not minute, it is determined that the next fuel injection is necessary, and the process proceeds to S139.

S139では、S137にて演算した残り噴射時間と切替閾値Tthとを比較する。S139にて、残り噴射時間が切替閾値Tth未満であると判定した場合、S140に進む。S140では、次回の燃料噴射における演算開始タイミングtcsを、駆動開始タイミングtdsの先行時間Tpt前に設定し、処理を終了する。以上によれば、予定されていた仮噴射時間Tprよりも残り噴射時間が短くなる場合でも、残りの噴射時間に基づき、先行時間Tptが適切に設定される。一方で、S139にて、残り噴射時間が切替閾値Tth以上であると判定した場合、そのまま処理を終了する。 In S139, the remaining injection time calculated in S137 is compared with the switching threshold value Tth. When it is determined in S139 that the remaining injection time is less than the switching threshold value Tth, the process proceeds to S140. In S140, the calculation start timing tcs for the next fuel injection is set to be the preceding time Tpt before the drive start timing tds, and the process ends. According to the above, even if the remaining injection time is shorter than the planned provisional injection time Tpr, the preceding time Tpt is appropriately set based on the remaining injection time. On the other hand, if it is determined in S139 that the remaining injection time is equal to or greater than the switching threshold value Tth, the process ends.

ここまで説明したように、本実施形態では、燃料噴射の駆動開始タイミングtdsを基準とし、駆動開始タイミングtdsに対し先行するように、確定噴射時間Tcnの演算開始タイミングtcsが設定される。このように、仮噴射時間Tprと共に設定される駆動開始タイミングtdsを基準とすれば、燃料噴射における噴射時間が短くても、駆動終了タイミングtdfまでに再設定の演算が終了しない事態は、回避され得る。 As described above, in the present embodiment, the calculation start timing tcs of the fixed injection time Tcn is set so as to precede the drive start timing tds with the drive start timing tds of fuel injection as a reference. In this way, if the drive start timing tds set together with the provisional injection time Tpr is used as a reference, even if the injection time of the fuel injection is short, the situation where the calculation for resetting is not completed by the drive end timing tdf can be avoided. obtain.

以上によれば、実際の燃料噴射の噴射時間には、仮設定後に取得される状態情報を反映した確定噴射時間Tcnが用いられる。故に、噴射時間の演算を繰り返さなくても、燃料噴射における噴射量は、エンジン2の新しい状態情報を反映した値となり得る。したがって、噴射量の算出時間より短い噴射時間での燃料噴射に対しても、演算処理の負荷の増加を抑えつつ、エンジン2の状態を反映した噴射量制御が可能となる。 According to the above, the fixed injection time Tcn reflecting the state information acquired after the provisional setting is used as the injection time of the actual fuel injection. Therefore, the injection amount in the fuel injection can be a value that reflects the new state information of the engine 2 without repeating the calculation of the injection time. Therefore, even for fuel injection with an injection time shorter than the injection quantity calculation time, it is possible to control the injection quantity reflecting the state of the engine 2 while suppressing an increase in the computational processing load.

加えて本実施形態では、演算開始タイミングの先行時間Tptは、仮噴射時間Tprに応じて調整される。具体的には、仮噴射時間Tprが切替閾値Tth未満の場合では、仮噴射時間Tprが切替閾値Tthを超えている場合よりも、先行時間Tptが長く調整される。故に、噴射時間の再演算は、より高い確実性を持って駆動終了タイミングtdfまでに完了し得る。さらに、仮噴射時間Tprと切替閾値Tthとの比較によって、先行時間Tptを二値的に切り替える制御であれば、仮噴射時間に応じてテーブルから補間演算する方法や仮噴射時間を引数とした関数を演算する場合よりも、必要な演算量は、少なくなる。故に、切替閾値Tthを基準とした切り替え制御であれば、先行時間Tptの調整のための演算処理の負荷増加は、抑制され得る。 In addition, in the present embodiment, the preceding time Tpt of the calculation start timing is adjusted according to the provisional injection time Tpr. Specifically, when the provisional injection time Tpr is less than the switching threshold Tth, the preceding time Tpt is adjusted longer than when the provisional injection time Tpr exceeds the switching threshold Tth. Therefore, the recalculation of the injection time can be completed by the drive end timing tdf with higher certainty. Furthermore, in the case of control for binary switching of the preceding time Tpt by comparing the provisional injection time Tpr and the switching threshold value Tth, a method of interpolating from a table according to the provisional injection time, or a function using the provisional injection time as an argument The required amount of calculation is smaller than when calculating . Therefore, if the switching control is based on the switching threshold value Tth, an increase in the computational processing load for adjusting the preceding time Tpt can be suppressed.

また本実施形態では、仮噴射時間Tprが切替閾値Tth以上の場合に、先行時間Tptは、実質的にゼロとされる。その結果、演算開始タイミングtcsは、駆動開始タイミングtdsと一致するよう設定される。こうした設定によれば、確定噴射時間Tcnの演算には、インジェクタ10の駆動開始直前に取得された状態情報が使用可能となる。したがって、エンジン2の最新の状態を反映した噴射量制御が実施されるようになる。 Further, in the present embodiment, the preceding time Tpt is substantially zero when the provisional injection time Tpr is equal to or greater than the switching threshold Tth. As a result, the computation start timing tcs is set to coincide with the drive start timing tds. According to this setting, the state information acquired immediately before the start of driving of the injector 10 can be used for calculating the fixed injection time Tcn. Therefore, injection amount control that reflects the latest state of the engine 2 is performed.

さらに本実施形態では、今回の燃料噴射における確定噴射時間Tcnの演算が駆動終了タイミングtdfまでに完了しなかった場合に、次回の燃料噴射における演算開始タイミングtcsは、強制的に駆動開始タイミングtdsの先行時間Tpt前に設定される。こうした制御によれば、次回の燃料噴射では、確定噴射時間Tcnの演算は、駆動終了タイミングtdfまでに完了可能となり得る。したがって、噴射量制御には、エンジン2の最新の状態がいっそう反映され易くなる。 Furthermore, in the present embodiment, if the calculation of the fixed injection time Tcn for the current fuel injection is not completed by the drive end timing tdf, the calculation start timing tcs for the next fuel injection is forcibly changed from the drive start timing tds. It is set before the lead time Tpt. According to such control, in the next fuel injection, the calculation of the fixed injection time Tcn can be completed by the drive end timing tdf. Therefore, the latest state of the engine 2 is more likely to be reflected in the injection amount control.

加えて本実施形態では、確定噴射時間Tcnの演算によって駆動終了タイミングtdfが再設定されない場合、切替閾値Tth又は先行時間Tptが更新される。具体的には、駆動開始タイミングtdsにて開始した確定噴射時間Tcnの演算が間に合わなかった場合には、切替閾値Tthが大きくされる(図8 S121参照)。以上の調整によれば、演算開始タイミングtcsが先行時間Tpt前に設定されるシーンが拡充される。その結果、確定噴射時間Tcnの演算を駆動終了タイミングtdfまでに完了させる確実性が、いっそう向上する。 In addition, in the present embodiment, if the drive end timing tdf is not reset by calculating the fixed injection time Tcn, the switching threshold Tth or the preceding time Tpt is updated. Specifically, when the calculation of the fixed injection time Tcn started at the drive start timing tds is not completed in time, the switching threshold Tth is increased (see S121 in FIG. 8). According to the above adjustment, the scenes in which the calculation start timing tcs is set before the preceding time Tpt are expanded. As a result, the certainty of completing the calculation of the fixed injection time Tcn by the drive end timing tdf is further improved.

さらに本実施形態では、先行時間Tpt前にて開始した確定噴射時間Tcnの演算が間に合わなかった場合には、先行時間Tptが長くされる(図8 S120参照)。こうした調整によって演算開始タイミングtcsがさらに早められれば、噴射時間が非常に短くても、確定噴射時間Tcnの演算時間の確保は容易となる。 Furthermore, in the present embodiment, the preceding time Tpt is lengthened if the calculation of the fixed injection time Tcn started before the preceding time Tpt is not completed in time (see S120 in FIG. 8). If the calculation start timing tcs is further advanced by such adjustment, it becomes easy to secure the calculation time for the fixed injection time Tcn even if the injection time is very short.

また本実施形態では、駆動終了タイミングtdfを再設定可能な状況が所定期間TP継続した場合も、切替閾値Tth又は先行時間Tptが更新される。具体的には、駆動開始タイミングtdsにて開始した確定噴射時間Tcnの演算が間に合う状況の継続により、切替閾値Tthが小さくされる(図8 S118参照)。以上の調整によれば、確定噴射時間Tcnの演算時間が十分確保可能なシーンにて、不要な先行時間Tptが確保されてしまう事態は、回避される。その結果、確定噴射時間Tcnには、最新の状態情報が反映され易くなる。 Further, in the present embodiment, the switching threshold Tth or the preceding time Tpt is updated even when the state in which the drive end timing tdf can be reset continues for the predetermined period TP. Specifically, the switching threshold Tth is reduced due to the continuation of the situation in which the calculation of the fixed injection time Tcn started at the drive start timing tds can be completed in time (see S118 in FIG. 8). According to the adjustment described above, it is possible to avoid a situation in which an unnecessary preceding time Tpt is secured in a scene in which a sufficient amount of time for calculating the fixed injection time Tcn can be secured. As a result, the latest state information is more likely to be reflected in the fixed injection time Tcn.

さらに本実施形態では、先行時間Tpt前にて開始した確定噴射時間Tcnの演算が合う状況の継続により、先行時間Tptが短くされる(図8 S117参照)。こうした調整によって演算開始タイミングtcsが遅らせられれば、確定噴射時間Tcnの演算に、より新しい状態情報を反映させることが可能になる。 Furthermore, in the present embodiment, the preceding time Tpt is shortened due to the continuation of the situation in which the calculation of the fixed injection time Tcn that started before the preceding time Tpt is correct (see S117 in FIG. 8). If the calculation start timing tcs is delayed by such adjustment, it becomes possible to reflect newer state information in the calculation of the fixed injection time Tcn.

加えて本実施形態では、残り噴射時間に応じて先行時間Tptをゼロにするか否かの調整が実施される(図9参照)。こうした調整によれば、実際に燃料噴射を実施した結果、仮設定した噴射量と残り噴射量との間に乖離が生じ、仮噴射時間Tprの妥当性が失われた場合でも、以降の燃料噴射では、残り噴射時間に基づくことで、演算開始タイミングtcsは、適切に設定され得る。以上によれば、複数回の燃料噴射が連続的に行われる場合でも、エンジン2の状態を反映した噴射量制御が継続的に実施可能となる。 In addition, in this embodiment, whether or not to set the preceding time Tpt to zero is adjusted according to the remaining injection time (see FIG. 9). According to this adjustment, as a result of actual fuel injection, even if there is a deviation between the temporarily set injection amount and the remaining injection amount, and the validity of the temporary injection time Tpr is lost, the subsequent fuel injection Then, the calculation start timing tcs can be appropriately set based on the remaining injection time. According to the above, even when fuel injection is continuously performed a plurality of times, injection amount control reflecting the state of the engine 2 can be continuously performed.

尚、本実施形態では、エンジン2が「内燃機関」に相当し、インジェクタ10が「燃料噴射弁」に相当し、マイコン50が「処理部」に相当し、エンジン制御装置100が「噴射制御装置」に相当する。 In this embodiment, the engine 2 corresponds to the "internal combustion engine", the injector 10 corresponds to the "fuel injection valve", the microcomputer 50 corresponds to the "processing unit", and the engine control device 100 corresponds to the "injection control device". Equivalent to

(他の実施形態)
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。例えば上記実施形態に記載の各構成は、特に組み合わせに支障が生じなければ、下記の変形例等に記載の各構成と適宜組み合わせ可能である。さらに、下記の変形例等に記載された構成同士も、適宜組み合わされてよい。
(Other embodiments)
As described above, one embodiment of the present disclosure has been described, but the present disclosure is not interpreted as being limited to the above embodiments, and can be applied to various embodiments and combinations within the scope of the present disclosure. be able to. For example, each configuration described in the above-described embodiment can be appropriately combined with each configuration described in the following modified examples, etc., provided that there is no problem with the combination. Furthermore, the configurations described in the modifications and the like below may be combined as appropriate.

上記実施形態のタイミング調整部は、仮噴射時間と切替閾値との比較に基づき、先行時間をゼロにするか否かを決定していた。しかし、タイミング調整部による先行時間の調整方法は、適宜変更されてよい。例えば変形例1のタイミング調整部は、仮噴射時間から先行時間を設定するテーブル又は関数を記憶している。タイミング調整部は、仮噴射時間をテーブル又は関数に適用する演算処理により、先行時間を設定する。先行時間は、仮噴射時間に応じて段階的に変化してもよく、又は連続的に変化してもよい。 The timing adjustment section of the above embodiment determines whether or not to set the advance time to zero based on the comparison between the temporary injection time and the switching threshold. However, the method of adjusting the preceding time by the timing adjusting section may be changed as appropriate. For example, the timing adjustment unit of Modification 1 stores a table or function for setting the preceding time from the provisional injection time. The timing adjuster sets the advance time by a calculation process that applies the provisional injection time to a table or function. The advance time may change stepwise or continuously depending on the temporary injection time.

また変形例2のタイミング調整部には、複数(二つ以上)の切替閾値が設定されている。タイミング調整部は、仮噴射時間と複数の切替閾値との比較に基づき、先行時間の長さを0以上の範囲で段階的に切り替えることができる。尚、切替閾値と仮噴射時間が実質的に等しい場合、先行時間は、上記実施形態のようにゼロではない値とされてもよく、又は、ゼロに設定されてもよい。以上のように、切替閾値と一致する境界値の扱いは、適宜変更されてよい。 In addition, a plurality (two or more) of switching thresholds are set in the timing adjustment section of Modification 2. FIG. The timing adjustment unit can switch the length of the preceding time step by step within a range of 0 or more based on the comparison between the provisional injection time and a plurality of switching thresholds. Note that when the switching threshold and the temporary injection time are substantially equal, the preceding time may be set to a value other than zero as in the above embodiment, or may be set to zero. As described above, the handling of boundary values that match the switching threshold may be changed as appropriate.

上記実施形態における演算開始タイミングは、仮噴射時間が切替閾値以上である場合に、駆動開始タイミングと実質的に一致する時刻に設定された。しかし、演算開始タイミングの調整範囲は、適宜変更可能である。例えば変形例3での演算開始タイミングは、最も遅く設定された場合に、駆動開始タイミングよりも後に規定される。また変形例4での演算開始タイミングは、最も遅く設定された場合でも、駆動開始タイミングtdsよりも前に規定される。 The calculation start timing in the above embodiment is set to a time that substantially coincides with the drive start timing when the temporary injection time is equal to or greater than the switching threshold. However, the adjustment range of the calculation start timing can be changed as appropriate. For example, the calculation start timing in Modification 3 is specified later than the driving start timing when it is set to be the latest. Further, the computation start timing in Modification 4 is specified earlier than the drive start timing tds even if it is set to be the latest.

上記実施形態では、完了判定部による完了判定の結果に基づき、先行時間及び切替閾値が調整されていた。しかし、先行時間及び切替閾値の調整は、実施されなくてもよい。或いは、これらの値のうちで、先行時間のみが調整されてもよく、又は、切替閾値のみが調整されてもよい。これらの形態では、マイコンの演算負荷がいっそう軽減され得る。 In the above embodiment, the preceding time and the switching threshold are adjusted based on the result of completion determination by the completion determination unit. However, the adjustment of lead times and switching thresholds may not be implemented. Alternatively, among these values, only the lead time may be adjusted, or only the switching threshold may be adjusted. In these forms, the computational load of the microcomputer can be further reduced.

上記実施形態における演算開始タイミングは、仮噴射時間の長さに基づき調整されていた。しかし、変形例5での演算開始タイミングは、仮噴射時間の長さに係らず、仮噴射時間の演算時に設定される駆動開始タイミングを基準として、この駆動開始タイミングよりも一定時間だけ先行するように設定される。こうした変形例5でも、先行時間の確保により、確定噴射時間の演算は、駆動終了タイミングまでに完了し得る。加えて、駆動開始タイミングを基準とした演算開始タイミングの設定によれば、駆動開始タイミングが前後しても、確定噴射時間の演算には、適宜新しい状態情報が使用されるようになる。したがって、変形例5においても、演算処理の負荷の増加を抑えつつ、エンジンの状態を反映した噴射量制御が可能になる。 The calculation start timing in the above embodiment is adjusted based on the length of the temporary injection time. However, regardless of the length of the provisional injection time, the calculation start timing in Modification 5 is based on the drive start timing set at the time of calculation of the provisional injection time, and is set to precede the drive start timing by a certain period of time. is set to Even in Modified Example 5, the calculation of the fixed injection time can be completed by the drive end timing by securing the advance time. In addition, by setting the calculation start timing based on the drive start timing, new state information can be appropriately used for the calculation of the fixed injection time even if the drive start timing changes. Therefore, even in the fifth modification, it is possible to control the injection amount reflecting the state of the engine while suppressing an increase in the computational processing load.

上記実施形態では、先行時間及び切替閾値は、0よりも大きい範囲で調整されていた。しかし、先行時間及び切替閾値の調整範囲は、適宜変更可能である。例えば、予め規定された所定値(>0)の範囲で、先行時間及び切替閾値は、調整されてよい。さらに、先行時間及び切替閾値の各調整範囲に上限が設けられていてもよい。 In the above embodiment, the lead time and switching threshold are adjusted in a range greater than zero. However, the adjustment range of the advance time and switching threshold can be changed as appropriate. For example, the lead time and switching threshold may be adjusted within a predefined value range (>0). Furthermore, an upper limit may be provided for each adjustment range of the advance time and the switching threshold.

上記実施形態では、上死点前450°CA又は上死点前270°CAにて、仮噴射時間等を演算する処理が開始されていた。しかし、こうした仮設定演算の開始タイミングは、駆動開始タイミングまでに時間的な余裕を確保できれば、適宜変更されてよい。また、吸気行程及び圧縮行程での噴射回数も適宜変更可能である。さらに、複数回の燃料噴射のうちで、「特定噴射」に相当する燃料噴射は、適宜変更されてよい。こうした「特定噴射」に相当する燃料噴射は、一回の燃焼サイクルに複数回あってもよい。 In the above embodiment, the process of calculating the temporary injection time and the like is started at 450° CA before top dead center or at 270° CA before top dead center. However, the start timing of such provisional setting calculation may be changed as appropriate if a time margin can be secured before the driving start timing. Also, the number of injections in the intake stroke and the compression stroke can be changed as appropriate. Furthermore, among the multiple fuel injections, the fuel injection corresponding to the "specific injection" may be changed as appropriate. The fuel injection corresponding to such "specific injection" may occur multiple times in one combustion cycle.

上記実施形態でのタイミング調整部は、要求される総噴射量から噴射済みの燃料量を差し引いた残り噴射量を算出し、残り噴射量に基づいた先行時間の調整を実施していた。しかし、実際の噴射量に基づく補正処理は、マイコンの負荷軽減を目的として省略されてもよい。 The timing adjustment unit in the above embodiment calculates the remaining injection amount by subtracting the injected fuel amount from the required total injection amount, and adjusts the preceding time based on the remaining injection amount. However, the correction processing based on the actual injection amount may be omitted for the purpose of reducing the load on the microcomputer.

上記実施形態において、エンジン制御装置の制御回路によって提供されていた機能は、上述のものとは異なるハードウェア及びソフトウェア、或いはこれらの組み合わせによって提供可能である。例えばエンジン制御装置は、マイコンに相当する構成のみを備えており、噴射弁駆動部に相当する機能を備えた駆動装置に、制御信号を出力する電子制御ユニットであってもよい。 The functions provided by the control circuitry of the engine controller in the above embodiments can be provided by hardware and software different from those described above, or by a combination thereof. For example, the engine control device may be an electronic control unit that has only a configuration corresponding to a microcomputer and outputs a control signal to a driving device that has a function corresponding to an injection valve driving section.

上記実施形態では、燃料噴射弁によるガソリン噴射を制御するエンジン制御装置に対し、本開示の噴射制御方法を適用した例を説明した。しかし、上記の噴射制御方法は、ガソリン以外の燃料、例えば軽油等を噴射する燃料噴射弁を制御するエンジン制御装置に対しても、適用可能である。 In the above embodiment, an example in which the injection control method of the present disclosure is applied to an engine control device that controls gasoline injection by a fuel injection valve has been described. However, the injection control method described above can also be applied to an engine control device that controls a fuel injection valve that injects fuel other than gasoline, such as light oil.

上記実施形態では、車載エンジンを制御する燃料噴射制御システムにエンジン制御装置を適用した例を説明した。しかし、エンジン制御装置の制御対象とされるエンジンは、車載エンジンに限定されず、各種輸送機器に搭載されるエンジン及び各種民生用機器に用いられるエンジンであってよい。 In the above embodiment, an example in which the engine control device is applied to the fuel injection control system that controls the vehicle engine has been described. However, the engine to be controlled by the engine control device is not limited to an in-vehicle engine, and may be an engine mounted on various transportation equipment and an engine used in various consumer equipment.

2 エンジン(内燃機関)、2b 気筒、10 インジェクタ(燃料噴射弁)、50 マイコン(処理部)、51 情報取得部、52 噴射設定部、53 タイミング調整部、54 完了判定部、100 エンジン制御装置(噴射制御装置)、Tpr 仮噴射時間、Tcn 確定噴射時間、tcs 演算開始タイミング、Tpt 先行時間、Tth 切替閾値、tds 駆動開始タイミング、tdf 駆動終了タイミング、TP 所定期間 2 engine (internal combustion engine), 2b cylinder, 10 injector (fuel injection valve), 50 microcomputer (processing unit), 51 information acquisition unit, 52 injection setting unit, 53 timing adjustment unit, 54 completion determination unit, 100 engine control device ( injection control device), Tpr provisional injection time, Tcn fixed injection time, tcs calculation start timing, Tpt advance time, Tth switching threshold, tds drive start timing, tdf drive end timing, TP predetermined period

Claims (8)

内燃機関(2)に設けられた一つの気筒(2b)へ向けて、燃料の噴射量の算出時間より短い噴射時間で燃料噴射を行うように燃料噴射弁(10)を制御する噴射制御装置であって、
複数のセンサ(21~25)によって検出された前記内燃機関の動作に相関する状態を示す状態情報を取得する情報取得部(51)と、
前記状態情報に基づき、燃料噴射での噴射時間を仮噴射時間(Tpr)として設定し、前記仮噴射時間の設定後に取得される前記状態情報に基づき、前記燃料噴射での噴射時間を確定噴射時間(Tcn)として再設定する噴射設定部(52)と、
前記噴射設定部での前記確定噴射時間の演算開始タイミング(tcs)を前記燃料噴射弁の駆動開始タイミングに対し先行させる先行時間(Tpt)を、前記仮噴射時間に応じて調整するものであり、前記仮噴射時間が切替閾値(Tth)未満である場合に、前記仮噴射時間が前記切替閾値を超えている場合よりも、前記先行時間を長くするタイミング調整部(53)と、を備える噴射制御装置。
An injection control device for controlling a fuel injection valve (10) so as to inject fuel into one cylinder (2b) provided in an internal combustion engine (2) with an injection time shorter than the calculated injection amount of fuel. There is
an information acquisition unit (51) for acquiring state information indicating a state correlated with the operation of the internal combustion engine detected by a plurality of sensors (21 to 25);
Based on the state information, the injection time of the fuel injection is set as a provisional injection time (Tpr), and based on the state information acquired after setting the provisional injection time, the injection time of the fuel injection is a fixed injection time. an injection setting unit (52) that resets as (Tcn);
A preceding time (Tpt) by which the calculation start timing (tcs) of the fixed injection time in the injection setting unit precedes the driving start timing of the fuel injection valve is adjusted according to the provisional injection time. and a timing adjustment unit (53) that, when the temporary injection time is less than the switching threshold (Tth), makes the preceding time longer than when the temporary injection time exceeds the switching threshold. Control device.
前記タイミング調整部は、前記仮噴射時間が前記切替閾値を超えている場合に、前記駆動開始タイミングと前記演算開始タイミングとを実質同一のタイミングに設定する請求項に記載の噴射制御装置。 2. The injection control device according to claim 1 , wherein the timing adjustment unit sets the driving start timing and the calculation start timing to substantially the same timing when the temporary injection time exceeds the switching threshold. 前記噴射設定部における前記確定噴射時間の演算が、前記燃料噴射弁の駆動終了タイミング(tdf)までに完了したか否かを判定する完了判定部(54)、をさらに備える請求項又はに記載の噴射制御装置。 3. The apparatus according to claim 1 or 2 , further comprising a completion determination unit (54) that determines whether or not the calculation of the fixed injection time in the injection setting unit has been completed by the driving end timing (tdf) of the fuel injection valve. An injection control device as described. 前記タイミング調整部は、前記確定噴射時間の演算が前記駆動終了タイミングまでに完了しなかった場合に、次回の燃料噴射における前記演算開始タイミングを、前記駆動開始タイミングに対し先行させる請求項に記載の噴射制御装置。 4. The timing adjustment unit according to claim 3 , wherein, if the calculation of the fixed injection time has not been completed by the drive end timing, the timing to start the calculation for the next fuel injection is advanced with respect to the drive start timing. injection control device. 前記タイミング調整部は、前記仮噴射時間が前記切替閾値を超えており、且つ、前記確定噴射時間の演算が前記駆動終了タイミングまでに完了しなかった場合には、今回の燃料噴射における前記切替閾値よりも、次回の燃料噴射における前記切替閾値を大きくする請求項又はに記載の噴射制御装置。 The timing adjustment unit adjusts the switching threshold for the current fuel injection when the provisional injection time exceeds the switching threshold and the calculation of the fixed injection time is not completed by the drive end timing. 5. The injection control device according to claim 3 or 4 , wherein the switching threshold value for the next fuel injection is set larger than the threshold value for the next fuel injection. 前記タイミング調整部は、前記仮噴射時間が前記切替閾値を超えており、且つ、前記確定噴射時間の演算について前記駆動終了タイミングまでに完了する状況が所定期間(TP)継続した場合には、今回の燃料噴射における前記切替閾値よりも、次回の燃料噴射における前記切替閾値を小さくする請求項のいずれか一項に記載の噴射制御装置。 When the temporary injection time exceeds the switching threshold and the calculation of the final injection time is completed by the drive end timing for a predetermined period of time (TP), the timing adjustment unit adjusts the current 6. The injection control device according to any one of claims 3 to 5 , wherein the switching threshold for the next fuel injection is smaller than the switching threshold for the second fuel injection. 前記タイミング調整部は、前記仮噴射時間が前記切替閾値未満であり、且つ、前記確定噴射時間の演算が前記駆動終了タイミングまでに完了しなかった場合には、今回の燃料噴射における前記先行時間よりも、次回の燃料噴射における前記先行時間を長くする請求項のいずれか一項に記載の噴射制御装置。 When the temporary injection time is less than the switching threshold and the calculation of the fixed injection time is not completed by the drive end timing, the timing adjusting unit adjusts the preceding time in the current fuel injection. 7. The injection control device according to any one of claims 3 to 6 , wherein the preceding time in the next fuel injection is also lengthened. 前記タイミング調整部は、前記仮噴射時間が前記切替閾値未満であり、且つ、前記確定噴射時間の演算について前記駆動終了タイミングまでに完了する状況が所定期間(TP)継続した場合には、今回の燃料噴射における前記先行時間よりも、次回の燃料噴射における前記先行時間を短くする請求項のいずれか一項に記載の噴射制御装置 When the temporary injection time is less than the switching threshold and the calculation of the final injection time is completed by the drive end timing continues for a predetermined period (TP), the timing adjustment unit The injection control device according to any one of claims 3 to 7 , wherein the preceding time in the next fuel injection is shorter than the preceding time in the fuel injection .
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