JPH1162676A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

内燃機関の燃料噴射制御装置

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JPH1162676A
JPH1162676A JP9228030A JP22803097A JPH1162676A JP H1162676 A JPH1162676 A JP H1162676A JP 9228030 A JP9228030 A JP 9228030A JP 22803097 A JP22803097 A JP 22803097A JP H1162676 A JPH1162676 A JP H1162676A
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JP
Japan
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fuel
injection
fuel pressure
pressure
pulse width
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JP9228030A
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English (en)
Inventor
Hajime Hosoya
肇 細谷
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
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Unisia Jecs Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】直噴式ガソリン機関において、噴射中の燃圧低
下に対応して精度良く噴射パルス幅を補正する。 【解決手段】必要燃料量に相当する噴射パルス幅TAT
Pを演算し(S1)、該噴射パルス幅TATPに基づい
て噴射中の燃圧低下量CDLPを予測する(S2)。一
方、燃料噴射弁による噴射が行われていないときに燃圧
センサで検出された燃圧Pに基づいて燃圧の加重平均値
AVEPを演算する。そして、前記加重平均値AVEP
と、前記予測燃圧低下量CDLPとに基づいて、噴射中
の平均的な燃圧を示す補正燃圧値CMPを演算し(S
3)、該補正燃圧値CMPに基づいて噴射パルス幅を補
正するための補正係数KPを演算する(S4)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の燃料噴射
制御装置に関し、詳しくは、燃圧に応じて噴射パルス幅
を補正する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、機関の燃焼室内に直接燃料を噴射
する燃料噴射弁を備え、機関の低負荷時には、燃料の分
散を抑えて点火栓近傍に燃料を供給させるべく、圧縮行
程後期に燃料を噴射する一方、高負荷時には燃料を積極
的に分散化させるべく、吸気行程の初期において燃料を
噴射する直噴式(筒内噴射式)ガソリン機関が知られて
いる(特開昭60−30420号公報等参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、燃料噴射弁
の開弁時間(噴射パルス幅)によって噴射量を制御する
構成のシステムでは、燃料噴射弁に供給される燃料の圧
力(以下、燃圧という)を所期値に制御する必要があ
り、燃圧の変動に対しては噴射パルス幅を補正して必要
な燃料量を噴射させる必要がある。また、前記直噴式ガ
ソリン機関では、圧縮行程において燃焼室内に直接燃料
を噴射するために、吸気ポート噴射の場合に比して高圧
な燃料を燃料噴射弁に供給する必要があるが、燃圧が高
いために単位時間当たりの噴射量が多く、これによって
噴射中の燃圧低下が生じ易く、かかる噴射中の燃圧低下
にも対応して噴射パルス幅を補正する必要があった。
【0004】一方、燃圧は燃料ポンプの吐出脈動等によ
って脈動するため、燃圧センサで検出された燃圧をその
まま用いて噴射パルス幅を補正すると、脈動のピーク値
に基づいて不適切な補正が行われてしまう可能性がある
ため、従来から、センサにより検出された燃圧を加重平
均して、該加重平均値により噴射パルス幅を補正するこ
とが行われていた。
【0005】しかし、噴射開始時点における燃圧の加重
平均値を初期圧とし、該初期圧から噴射によって燃圧が
低下するものとして、噴射パルス幅を補正する構成とす
ると、燃圧低下を過大に推定して噴射パルス幅を過剰に
増大修正してしまうことがあるという問題があった。即
ち、前記加重平均値はA/D変換タイミング毎の燃圧値
を逐次加重平均した値であって、噴射中の低下した燃圧
も加重平均値の演算に含まれるため、噴射開始時点の加
重平均値が直前の燃料噴射による燃圧低下の影響を受け
て、実際には設定圧まで回復しているのに、設定圧より
も低い値を示すことがある(図5参照)。この場合に
は、実際値よりも低い燃圧を初期圧として、該初期圧か
ら噴射に伴って更に燃圧が低下するものとして、噴射パ
ルス幅の増大補正が行われることになってしまうという
問題があったものである。
【0006】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、噴射によって燃圧の低下が生じる場合であって
も、燃料噴射弁に供給される燃圧を精度良く検知して、
高精度に噴射パルス幅を補正できる燃料噴射制御装置を
提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】そのため請求項1記載の
発明は、図1に示すように構成される。図1において、
燃圧検出手段は、燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を
検出するここで、加重平均値演算手段は、前記燃料噴射
弁による燃料噴射が行われていないときに前記燃圧検出
手段で検出された燃料圧力の加重平均値を演算する。
【0008】そして、噴射パルス幅演算手段は、加重平
均値演算手段で演算された燃料圧力の加重平均値に基づ
いて前記燃料噴射弁に出力する噴射パルス幅を演算す
る。かかる構成によると、燃料圧力の加重平均値を演算
するときに、燃料噴射が行われているときに検出された
値を用いずに、噴射が行われていないときに検出された
値のみを用いる。即ち、噴射に伴って低下しているとき
の燃圧は加重平均に含ませない。
【0009】尚、燃料噴射弁による燃料噴射が行われて
いないときに検出された燃料圧力の加重平均値を演算す
る方法としては、所定周期毎にサンプリングされる燃圧
の中から、噴射を行っていないときの値のみを加重平均
する方法の他、噴射中には燃圧のサンプリングを停止さ
せる方法であっても良い。また、加重平均値に基づく噴
射パルス幅の演算には、燃圧の加重平均値を含む複数の
パラメータに基づいて噴射パルス幅を演算する構成の
他、燃圧の加重平均値に基づいて設定した補正係数によ
って噴射パルス幅を補正設定する構成が含まれるものと
する。
【0010】請求項2記載の発明では、前記噴射パルス
幅演算手段が、必要燃料量相当の噴射パルス幅から燃料
噴射中の燃料圧力の低下量を予測し、該予測した燃料圧
力の低下量と前記加重平均値演算手段で演算された燃料
圧力の加重平均値とに基づいて前記必要燃料量相当の噴
射パルス幅を補正して最終的な噴射パルス幅を演算する
構成とした。
【0011】かかる構成によると、噴射により低下して
いるときの燃圧を含まない加重平均値を初期圧として、
必要燃料量相当の噴射パルス幅に応じた燃圧低下が生じ
るものとして、噴射パルス幅が補正される。即ち、噴射
に伴う燃圧の低下量が、必要燃料量に相当する噴射パル
ス幅から予測されるから、噴射中の燃圧を予測するため
のベースとなる燃圧は非噴射中の値であれば良く、加重
平均値の演算においては非噴射中に検出された燃圧を用
いる。
【0012】前記予測した燃料圧力の低下量と加重平均
値とに基づく噴射パルス幅の補正は、例えば、燃圧低下
量の所定割合を加重平均値から減算した値を、噴射中の
平均的な燃圧として求め、該燃圧に基づいて補正係数を
設定して噴射パルス幅を補正する構成とすることができ
る。
【0013】
【発明の効果】請求項1記載の発明によると、噴射中に
おける燃圧低下の影響を受けない加重平均値を求めるこ
とができるので、非噴射中の平均的な燃圧に基づいて高
精度に噴射パルス幅を設定させることができるという効
果がある。請求項2記載の発明によると、予測される噴
射中の燃圧低下量と、該燃圧低下の影響を受けない加重
平均値とに基づいて、噴射中の燃圧を精度良く推定で
き、以て、噴射パルス幅を精度良く補正できるという効
果がある。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を説
明する。図2は、内燃機関の燃料供給系を示す図であ
る。本実施の形態における機関は、所謂直噴式ガソリン
機関であり、燃料噴射弁1は、各気筒の燃焼室に直接燃
料を噴射する。
【0015】前記燃料噴射弁1は、ソレノイドに通電さ
れて開弁し、通電停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁
であって、コントロールユニット2から出力される噴射
パルス信号によって開駆動される。前記燃料噴射弁1に
は、燃料タンク3内の燃料が所定圧に調整されて供給さ
れるようになっており、これにより、前記噴射パルス信
号のパルス幅に比例する量の燃料が噴射される。
【0016】燃料タンク3内の燃料は、モータ4によっ
て駆動される低圧燃料ポンプ5によって吸引され、前記
低圧燃料ポンプ5から吐き出された低圧の燃料は、燃料
フィルター6を介して機関駆動される高圧燃料ポンプ7
に供給される。前記低圧燃料ポンプ5による高圧燃料ポ
ンプ7に対する燃料の供給圧は、高圧燃料ポンプ7の上
流側から前記燃料タンク3に戻るリターン通路8に介装
された低圧プレッシャレギュレータ9によって所定の低
圧に調整される。
【0017】前記低圧プレッシャレギュレータ9は、燃
圧が目標の低圧よりも高いときに前記リターン通路8を
開いて燃料を燃料タンク3に戻すことで、燃圧を所定の
低圧に調整するものである。一方、前記高圧燃料ポンプ
7から吐き出されて燃料噴射弁1に供給される燃圧は、
高圧プレッシャレギュレータ10によって所定の高圧に調
整される。
【0018】前記高圧プレッシャレギュレータ10は、前
記コントロールユニット2からの制御信号に応じて、前
記高圧燃料ポンプ7の下流側の燃料を低圧側に戻す通路
11の開口面積を連続的に変化させるものであり、コント
ロールユニット2は、燃圧センサ13(燃圧検出手段)で
検出される燃圧が目標の高圧になるように、前記制御信
号を高圧プレッシャレギュレータ10に出力する。
【0019】また、リリーフバルブ12は、高圧系の燃圧
が最高圧を越えたときに開いて高圧系の燃料を低圧側に
戻すためのものである。上記構成の燃料供給系を備えた
機関において、前記コントロールユニット2は、図3及
び図4のフローチャートに示すようにして、噴射パルス
幅を演算し、該噴射パルス幅の噴射パルス信号を燃料噴
射弁1に所定のタイミングで出力する。
【0020】図3のフローチャートにおいて、ステップ
1(図中にはS1と記してある。以下同様)では、必要
燃料量に相当する噴射パルス幅TATPを演算する。前
記噴射パルス幅TATPは、燃料噴射弁1に供給される
燃圧が所期の高圧であるときに、必要燃料量を噴射する
のに要するパルス幅(開弁時間)として演算されるもの
であり、シリンダ吸入空気量に基づく基本パルス幅T
P,目標当量比,空燃比補正係数,壁流補正係数などに
基づいて演算される。
【0021】ステップ2では、前記噴射パルス幅TAT
Pと燃圧低下予測係数CDとに基づいて、噴射中の予測
燃圧低下量CDLPを演算する。 CDLP=TATP×CD ステップ3では、燃圧センサ13で検出された燃圧の加重
平均値AVEPと、前記予測燃圧低下量CDLPとに基
づいて補正燃圧値CMPを演算する。
【0022】CMP=AVEP−CDLP ステップ4では、前記補正燃圧値CMPに基づいて燃圧
補正係数KPを演算する。そして、ステップ5では、前
記噴射パルス幅TATPを前記燃圧補正係数KPで補正
して最終的な噴射パルス幅TIを演算し、次のステップ
6では、前記噴射パルス幅TIの噴射パルス信号を所定
のタイミングで前記燃料噴射弁1に出力する。
【0023】上記図3のフローチャートに示されるコン
トロールユニット2の機能が、噴射パルス幅演算手段に
相当する。前記ステップ3で用いる加重平均値AVEP
は、図4のフローチャートで演算される。前記図4のフ
ローチャートに示されるコントロールユニット2の機能
が、加重平均値演算手段に相当する。
【0024】図4のフローチャートにおいて、まず、ス
テップ21で燃圧センサ13で検出された燃圧PをA/D変
換して読み込む。次のステップ22では、いずれかの気筒
の燃料噴射弁1で燃料噴射が行われているか否かを判別
する。そして、噴射中であるときには、加重平均値AV
EPを更新することなくそのまま本ルーチンを終了させ
る。
【0025】一方、いずれの燃料噴射弁1においても燃
料噴射が行われていないと判断されたときには、ステッ
プ23へ進み、今回ステップ21で読み込んだ燃圧検出値A
VEPを用いて加重平均を行い加重平均値AVEPを更
新する。即ち、前記加重平均値AVEPは、燃料噴射弁
1による燃料噴射が行われていないときに検出された燃
圧に基づいて演算されるように構成されており、噴射中
の燃圧の低下は、加重平均値AVEPに影響を与えない
ようになっている(図5参照)。
【0026】尚、最初に噴射中であるか否かを判別し、
噴射中でないときにのみ燃圧Pを読み込んで加重平均を
行わせる構成としても良い。上記構成によると、前記加
重平均値AVEPは、前述のように、噴射中の燃圧低下
に影響を受けない値であるから、噴射開始時点における
燃料噴射弁1に対する供給圧を略正しく示すことになる
(図5参照)。従って、加重平均値AVEPを初期圧と
して噴射によって燃圧が低下するものとして、前述のよ
うに補正燃圧値CMPを求めれば、噴射中の燃圧を精度
良く推定でき、以て、噴射パルス幅を高精度に補正して
必要燃料量を確実に噴射させることが可能となる。
【0027】前記加重平均値AVEPを、噴射中の燃料
低下時も含めて演算させると、前回の噴射中における燃
圧低下の影響を受けて、実際には燃圧が所期値に復帰し
ているのに次の噴射開始時点で燃圧が低いものと判断さ
れてしまう可能性があり(図5参照)、噴射中の燃圧を
正しく予測することができなくなってしまうが、上記の
ように本実施の形態では、噴射開始時の燃圧を脈動影響
を回避しつつ正しく検出できるから、この噴射開始時点
の燃圧を基準として噴射中に低下する燃圧を精度良く推
定できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1記載の発明の基本構成を示すブロック
図。
【図2】実施の形態における機関の燃料供給系を示すシ
ステム図。
【図3】上記実施の形態における噴射パルス幅の燃圧に
応じた補正制御を示すフローチャート。
【図4】前記燃圧に応じたパルス幅補正に用いる燃圧加
重平均値の演算を示すフローチャート。
【図5】燃圧の加重平均値の特性を示すタイムチャー
ト。
【符号の説明】
1 燃料噴射弁 2 コントロールユニット 3 燃料タンク 4 モータ 5 低圧燃料ポンプ 6 燃料フィルター 7 高圧燃料ポンプ 8 リターン通路 9 低圧プレッシャーレギュレータ 10 高圧プレッシャーレギュレータ 12 リリーフバルブ 13 燃圧センサ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を検出
    する燃圧検出手段と、 前記燃料噴射弁による燃料噴射が行われていないときに
    前記燃圧検出手段で検出された燃料圧力の加重平均値を
    演算する加重平均値演算手段と、 該加重平均値演算手段で演算された燃料圧力の加重平均
    値に基づいて前記燃料噴射弁に出力する噴射パルス幅を
    演算する噴射パルス幅演算手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の燃料噴
    射制御装置。
  2. 【請求項2】前記噴射パルス幅演算手段が、必要燃料量
    相当の噴射パルス幅から燃料噴射中の燃料圧力の低下量
    を予測し、該予測した燃料圧力の低下量と前記加重平均
    値演算手段で演算された燃料圧力の加重平均値とに基づ
    いて前記必要燃料量相当の噴射パルス幅を補正して最終
    的な噴射パルス幅を演算することを特徴とする請求項1
    記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
JP9228030A 1997-08-25 1997-08-25 内燃機関の燃料噴射制御装置 Pending JPH1162676A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6170459B1 (en) 1999-12-14 2001-01-09 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Fuel injection control assembly for a cylinder-injected engine
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JP2015155678A (ja) * 2014-02-21 2015-08-27 富士重工業株式会社 エンジンの燃料噴射制御装置

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