JP4312938B2 - Time-varying determination device for fuel injection device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料噴射装置の経時変化判定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
燃料噴射装置の経時変化(経時劣化)を診断する従来方法として、アイドル運転時のアイドル回転数制御(ISC制御)を実施し、その際のISC制御量やオルタネータの駆動による負荷分に基づいて経時変化診断を実施する技術が提案されている(特開平6−272598号公報、特開平6−272600号公報、特開平6−294347号公報等)。こうした従来装置によれば、常に同一の条件下で経時変化の診断が行われることから、経時変化の評価のバラツキが解消されるようになっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、各気筒の回転数を安定させるということには特に問題ないが、多気筒エンジンではエンジン固有の気筒間バラツキが存在するため、その気筒間のバラツキ分を考慮しないと燃料噴射装置の経時変化を正しく診断したことにはならない。また、エンジンの全気筒において同様の経時変化が生じた場合には、気筒毎に経時変化の度合を把握できなくなることが考えられる。
【0004】
今後は、より一層強化される排気規制及び騒音規制等の各規制をクリアすべく多段噴射化(マルチ噴射化)を進めることが検討されており、特にこうした多段噴射を実施する上では各噴射量及び噴射時期を正確に補正する必要がある。かかる場合において、上記従来技術では個々の噴射に適合した十分な補正を行うことができないという問題が生じる。
【0005】
本発明は、上記問題に着目してなされたものであって、その目的とするところは、エンジン固有の気筒間バラツキを考慮し、精度の高い経時変化判定を実現することができる燃料噴射装置の経時変化判定装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
ポンプ装置や燃料噴射弁といった燃料噴射装置は使用に伴い経時変化を生じ、経時変化の前後を比較すると、経時変化後には燃料噴射装置による気筒毎の噴射特性が変化する。こうした実状において、請求項1に記載の発明では、気筒毎の回転情報として膨張行程時における回転上昇量および膨張行程直前の瞬時最小回転数を取得し(回転情報取得手段)、この取得された回転上昇量および瞬時最小回転数に基づいて燃料噴射弁から実際に噴射された実噴射量を気筒毎に推定し(実噴射量推定手段)、この推定された実噴射量と予め気筒毎に記憶しておいた経時変化前の実噴射量との比較により前記燃料噴射装置の経時変化量を算出する(経時変化量算出手段)。
【0007】
上記発明によれば、膨張行程時における回転上昇量および膨張行程直前の瞬時最小回転数に基づいて気筒毎に随時推定される実噴射量と、予め記憶しておいた経時変化前の実噴射量との差により燃料噴射装置の経時変化量が算出されるので、エンジン固有の気筒間バラツキがあったとしてもそのバラツキ分を考慮しつつ経時変化の判定を行うことが可能となる。また、全気筒で同様の経時変化が発生したとしても、その経時変化が相殺されることなく個々に判定できる。その結果、精度の高い経時変化判定が実現できるようになる。また、膨張行程時の回転上昇量は膨張行程直前の瞬時最小回転数によって相違することから、気筒毎の爆発力を見込んだ実噴射量を、回転上昇量だけではなく瞬時最小回転数も用いて推定することとしたので、より一層精度の高い実噴射量の推定を行うことが可能となる。
【0010】
また、前記回転情報取得手段による回転情報取得、並びに前記経時変化量算出手段による経時変化量算出を実施する条件として、アイドル運転時であること又は定常安定状態であること(請求項2)を規定したり、アイドル時の回転数が目標値に制御されていること(請求項3)を規定したりすると良い。つまり、アイドル運転時又は定常安定状態である場合、経時変化に伴う回転挙動の変化が顕著に現れる。特に、アイドル回転数が目標値に制御されている場合には、回転数が安定することから、経時変化に伴う回転挙動がより一層顕著になる。故に、上記実施条件下の回転情報を用いることにより、実噴射量の推定が容易となり、ひいては経時変化の判定が容易に且つ精度良く実施できるようになる。
【0011】
車両用エンジンの燃料噴射制御が実施される際、一般には、エンジン回転数と負荷とから設定される基本噴射量に対して各種補正が行われて最終の噴射量指令値が決定される。そして、この最終の噴射量指令値により燃料噴射が行われてエンジンが運転される。つまり、各気筒での個々の燃焼サイクルを考える場合、実噴射量には、基本噴射量相当分と補正相当分とが含まれ、このうち補正相当分はその時々のエンジン運転状態に大きく左右される。そこで、請求項4に記載の発明では、前記推定した実噴射量からその時々のエンジン運転状態に応じた補正分を差し引き、その結果により気筒毎に基本噴射量相当の実噴射量を算出する。そして、前記算出した基本噴射量相当の実噴射量と、予め記憶しておいた経時変化前の基本噴射量相当の実噴射量との比較により前記燃料噴射装置の経時変化量を算出する。これにより、より一層精度の高い経時変化判定が可能となる。
【0012】
また、請求項5に記載の発明では、前記経時変化量算出手段により算出した燃料噴射装置の経時変化量を気筒毎にバックアップメモリに記憶するので、気筒毎の経時変化量が正確に把握できる。また、その経時変化量をバックアップすると共に、そのバックアップ値を適宜更新(学習)することにより、燃料噴射装置の経時変化量を常に正確に把握することが可能となる。
【0013】
請求項6に記載の発明では、経時変化前とみなされる初期条件の成立時において、気筒毎の回転情報を取得すると共に、該取得した回転情報に基づいて経時変化前の実噴射量を気筒毎に算出し、その結果をバックアップメモリに記憶する。
この場合、経時変化前の実噴射量についても、前記推定される実噴射量(経時変化後の実噴射量)と同様に、エンジン固有の気筒間バラツキを考慮したものとなり、経時変化判定の信頼性が向上する。
【0014】
また更に、請求項7に記載の発明では、前記経時変化量算出手段により算出した燃料噴射装置の経時変化量に基づいて、各気筒への燃料噴射量を補正する(補正手段)。この場合、燃料噴射装置の経時変化後にも変化前と同等の噴射特性を維持することが可能となる。
【0015】
本発明は、分配型燃料噴射ポンプと噴射ノズルとを備える燃料噴射装置(請求項8)や、高圧燃料ポンプとコモンレールと電磁駆動式インジェクタとを備える燃料噴射装置(請求項9)に好適に用いることができ、これら燃料噴射装置の経時変化が精度良く判定できるようになる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態では、分配型燃料噴射ポンプを備えた4気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射システムにおいて、電子制御装置(以下、ECUという)により燃料噴射量並びに燃料噴射時期を制御しており、特に燃料噴射ポンプや噴射ノズルからなる燃料噴射装置の経時変化量を把握しその経時変化量に応じて燃料噴射補正を行うこととしている。なお、分配型燃料噴射ポンプとしてはフェイスカム圧送又はインナカム圧送の何れの方式のものでも良いが、ここではフェイスカム圧送式を例にとって説明する。
【0017】
先ず、図1に示されたフェイスカム圧送式の分配型燃料噴射ポンプ1とECU30について説明する。燃料噴射ポンプ1において、ドライブシャフト2は図示しないエンジンによって、エンジン回転数の2分の1の回転数と同期して回転駆動される。ドライブシャフト2にはシグナルロータ3が同軸的に取り付けられており、その外周には凸状の歯が複数個形成されている。回転数センサ4は、シグナルロータ3の外周に対向して取り付けられており、シグナルロータ3の凸状歯の電磁誘導によってエンジン回転数に応じたパルス信号を発生しその信号をECU30へ出力する。なお、シグナルロータ3の外周には、エンジン回転数に応じたパルス信号(Neパルス)を発生するように等間隔に密に形成された歯部と、凸状歯の一部を欠落させた欠歯部とが設けられている。欠歯部は気筒の数だけ等間隔に(4気筒ならば90度おきに)形成されている。
【0018】
ドライブシャフト2には、燃料圧送用のプランジャ6を駆動するフェイスカム7と、燃料のフィードポンプであるベーン式のポンプ8(図1には90度展開して示す)とが連結されている。フェイスカム7はスプリング9により図の左方向へ付勢されており、これによりローラリング10に設けられたローラ11に押し付けられる。
【0019】
かかる場合、フェイスカム7とプランジャ6とは一体回転可能となっており、フェイスカム7がドライブシャフト2によって回転駆動されると、それに連動してプランジャ6が回転する。また、フェイスカム7の凸部がローラ11に乗り上げると、フェイスカム7と共にプランジャ6がその軸線方向に往復運動する。プランジャ6はポンプシリンダ12に挿入されてその先端に圧力室13を形成しており、プランジャ6の往復運動によって圧力室13の容積が拡縮する。また、それと同時にプランジャ6の回転運動によって圧力室13に開口する吸入側と吐出側のポートが切り換えられて連通する。
【0020】
フィードポンプ8から吐出された燃料は燃料室15に貯溜されているが、その燃料が圧力室13に吸入されて高圧に加圧された後、所定のタイミングでデリバリ弁16及び高圧燃料通路17を通って噴射ノズル18へ圧送される。そして、その噴射ノズル18から図示しないエンジンの各気筒(燃焼室内)に対して燃料が噴射される。ここで、噴射ノズル18は、エンジンの気筒毎に設けられており、燃料噴射ポンプ1から供給される燃料圧力(噴射圧力)がばね等により設定される開弁圧を上回ると、各気筒の燃焼室に対して燃料を噴射供給するようになっている。
【0021】
燃料噴射ポンプ1には、常開弁として構成される電磁式のスピル弁19が設けられており、スピル弁19をECU30によって開閉することにより燃料の噴射開始時期や噴射量或いは噴射率が制御される。つまり、コイル非通電(オフ)時にはスピル弁19が開放され、圧力室13内の燃料が燃料室15へスピル(溢流)される。また、コイル通電(オン)時にはスピル弁19が閉鎖され、圧力室13から燃料室15への燃料のスピルが停止されるようになっている。
【0022】
また、ポンプ下部には、燃料噴射時期を調整するための油圧式のタイマ装置20が設けられている。このタイマ装置20は、ドライブシャフト2の軸線を中心としてローラリング10の回動位置を調整することにより、フェイスカム7がローラ11に係合する時期、すなわちフェイスカム7及びプランジャ6の往復動タイミング(燃料噴射時期)を制御する周知の構成を有する。なお、図面では便宜上、タイマ装置20を90度反転して示している。ローラリング10の回転位置を調整するためのタイマピストン21の位置は、電磁式の油圧制御弁22により制御されるようになっており、この油圧制御弁22の開度はECU30によりデューティ制御される。
【0023】
ECU30は、CPU31、ROM32、RAM33や、その他バックアップメモリとしてのSRAM34を有する周知のマイクロコンピュータを主体として構成され、前述した回転数センサ4からNeパルス信号を入力する他に、気筒判別信号(TDC信号)、エンジン負荷の程度を示すアクセル開度信号、冷却水温信号、吸気温信号、エアコン信号等を入力する。そして、ECU30は、これらの各種入力信号等に基づいてスピル弁19やタイマ装置20の油圧制御弁22の駆動を制御し、燃料の噴射量及び噴射時期を最適に制御する。
【0024】
ここで、燃料噴射にかかる基本動作について図2を参照して説明する。図2は、多段噴射(マルチ噴射)を実施する事例を示し、特にメイン噴射とそれに先立って行われるパイロット噴射とが実施される様子を示す。なお図中、時刻t1〜t2ではパイロット噴射を行わせるべく、スピル弁指令がONされてスピル弁19が閉弁される。また、時刻t3〜t4ではメイン噴射を行わせるべく、スピル弁指令がONされてスピル弁19が閉弁される。
【0025】
図2において、時刻t1でスピル弁指令がONされた後プランジャ6のリフトが開始されると、それに伴い噴射圧力(圧力室13内の燃料圧力)が上昇する。そして、噴射圧力が噴射ノズル18の開弁圧に達すると、噴射ノズル18が開弁し、パイロット噴射が行われる(図のQp)。その後、時刻t2でスピル弁指令がOFFされて一旦噴射圧力が低下するが、時刻t3でスピル弁指令が再びONされると噴射圧力が再び上昇する。そして、噴射圧力が噴射ノズル18の開弁圧に達すると、噴射ノズル18が再び開弁し、メイン噴射が行われる(図のQm)。
【0026】
かかる場合、パイロット噴射及びメイン噴射についてスピル弁指令のON/OFF時期(t1,t2,t3,t4)が制御されるが、パイロット噴射前のスピル弁指令のON時期(t1)は、プランジャリフト前で且つ圧力室13に燃料が十分に充填されるタイミングであれば良く、実質上それ以外のタイミング(t2,t3,t4)が厳密に制御される。実際には、所定のクランク角位置(例えばシグナルロータ3の欠歯位置)を基準にして、パイロット噴射の終了時期、メイン噴射の開始及び終了時期を制御するためのθ1,θ2,θ3が角度にて設定される。そして、これらθ1〜θ3での制御動作が得られるよう、Neパルス信号のパルス番号と余り角とによりスピル弁指令のON/OFFが制御される。なお、θ1〜θ3はスピル弁指令のための制御値であり、実際の噴射開始又は終了の時期とは異なるが、本実施の形態では便宜上、θ1をパイロット噴射の終了時期、θ2をメイン噴射の開始時期、θ3をメイン噴射の終了時期と称することとする。
【0027】
ところで、噴射ノズル18は、既述したように噴射圧力が所定の開弁圧に達した時に噴射を行うが、その開弁圧の設定にばねを用いるため、ばねの経時変化により噴射ノズル18の開弁圧が変わると、各気筒に対する噴射特性が変わってしまう。また、ばねの経時変化以外にも、燃料噴射ポンプ1のカム機構(図1のフェイスカム7等)の摩耗等により噴射特性が変わったり、ノズル噴孔部に形成されるデポジットにより噴孔面積が変化し、それが原因で噴射ノズル18の噴射特性が変わったりすることも考えられる。この場合、経時変化の要因は気筒毎にばらつき、そのために噴射特性の変化度合は気筒毎に異なったものとなる。
【0028】
因みに、噴射ノズル18のばねは使用初期にバネ力が低下し、その後一定のバネ力に安定することが知られており、これは一般に「初期経時変化(又は初期劣化)」と称される。従って、噴射ノズル18の使用初期の段階では、バネ力低下に起因して噴射特性が変化することが考えられる。これに対して、ノズル噴孔部のデポジット形成は、使用初期に限らず使用期間全般で起こり、デポジットの形成→剥離が繰り返されることにより噴射特性が変化する。
【0029】
そこで、本実施の形態では、噴射ノズル18や燃料噴射ポンプ1の経時変化に際してもそれに関係なく、安定した噴射特性(初期設定した噴射特性)が維持できるような燃料噴射制御手法を提案する。
【0030】
要するに、経時変化に伴う噴射特性の変化は気筒毎の回転挙動に現れ、この回転挙動を観測することにより気筒毎に経時変化の度合を簡易的に知ることができる。図3には気筒毎の回転挙動を示しており、(a)は工場出荷時、すなわち経時変化前の回転挙動を示し、(b)は経時変化により気筒毎の回転挙動がばらつく様子を示す。なお、(a)において、工場出荷時、すなわち経時変化が観測される以前は気筒間の回転挙動がほぼ一致するが、エンジン固有の回転変動に起因して僅かながら気筒間の回転バラツキが確認される。
【0031】
かかる場合、(b)に示す気筒間の回転挙動の違いは、各気筒に関する経時変化を反映した結果であり、概して、経時変化に伴うノズル開弁圧の低下時には燃料噴射量が増え、膨張行程時における所定区間内の回転上昇量ΔNe#i(iは気筒番号を表す)が大きくなる。但し、膨張行程直前における瞬時最小回転数Nemin#iが高い程、同じ噴射量でも回転上昇量ΔNe#iは小さくなる傾向がある。
【0032】
また、エンジン平均回転数及びトルクを一定条件として、各気筒の回転上昇量ΔNe#i、瞬時最小回転数Nemin#i及び実噴射量の関係を示すと、図4に示すものとなる。この図4によれば、回転上昇量ΔNe#iと瞬時最小回転数Nemin#iとを気筒毎に計測することにより、そのΔNe#iとNemin#iとに基づいて、その時実際に噴射ノズル18から噴射された噴射量(実噴射量)が求められるようになる。
【0033】
本実施の形態では、例えばエンジン運転状態が安定するアイドル時において、各気筒の回転情報(ΔNe#i,Nemin#i)を検出すると共に、その回転情報から当該気筒の実噴射量を推定する。そして、工場出荷時等の初期状態を基準にして、その状態からの実噴射量の変化度合から気筒毎に経時変化を診断する。またこのとき、ECU30からの噴射量指令値には、基本噴射量の他に、ISC補正項やガバナ補正項といった各種補正項が含まれており、この補正項を含んだ状態で実噴射量が推定される。また、この補正項はその時々のエンジン運転状態に応じて変動する。そこで、その変動要素を含む補正項を実噴射量から取り除き、その結果として初期噴射量と経時変化後の噴射量と「基本噴射量相当の実噴射量」同士でを比較判定する。
【0034】
次に、経時変化に伴うノズル開弁圧の低下時において、燃料噴射特性がどのように変化し、本実施の形態ではその噴射特性変化をどのように解消するかを、図5を参照しながら以下に説明する。なお前述した通り、パイロット噴射の終了時期、メイン噴射の開始時期及び終了時期はそれぞれθ1,θ2,θ3で制御されるようになっている。
【0035】
図5(a)に示すように、経時変化によりノズル開弁圧が低下すると、その影響として、噴射ノズル18の開弁期間が長くなり、パイロット噴射時及びメイン噴射時の噴射量が増える。実際には、ハッチングを付して示す経時変化前(初期時)の噴射量Qp1,Qm1に対してΔQp,ΔQm分の噴射量が増加する。また、パイロット噴射とメイン噴射との間隔(パイロット間隔)が狭くなる。
【0036】
そこで、噴射特性の変化を防止するための対策として、パイロット噴射の終了時期θ1、メイン噴射の開始時期θ2、メイン噴射の終了時期θ3を所定量ずつ進角側に補正することを考える。実際には、図5(b)に示すように、ノズル開弁圧の変化量、すなわち経時変化の度合に応じて、パイロット噴射の終了時期をΔθ1進角させ、メイン噴射の開始時期θ2をΔθ2進角させ、メイン噴射の終了時期θ3をΔθ3進角させる。こうした補正により、ハッチングを付して示す補正後のパイロット噴射時及びメイン噴射時の噴射量Qp2,Qm2はそれぞれ、経時変化前(初期時)の噴射量Qp1,Qm1に一致することとなる。
【0037】
なお、デポジットの形成により噴射ノズル18の噴孔面積が縮小された場合には、上記図5とは異なり、噴射量が減少することとなる。この場合には、その程度に応じてθ1,θ2,θ3を遅角側に補正すると良い。
【0038】
次に、経時変化量の判定及びその経時変化量に応じた燃料噴射補正の手順について、図6〜図8のフローチャートに従い説明する。なお、図6のフローチャートは経時変化量算出ルーチン、図7のフローチャートは初期噴射量算出ルーチン、図8のフローチャートは燃料噴射制御ルーチンを示し、これら各ルーチンはECU30内のCPU31により所定の時間周期で実施される。
【0039】
ここで、気筒毎の経時変化の度合を表す経時変化量ΔQは、気筒毎に推定される実噴射量Qbと、経時変化前(初期状態)の実噴射量である初期噴射量Qiniとの差により求められる。つまり、実噴射量Qbは、図6のルーチンによりアイドル時等に算出され、初期噴射量Qiniは、図7のルーチンにより工場出荷時や噴射ノズル交換時等に算出されるようになっている。以下には詳細に説明する。
【0040】
さて、図6がスタートすると、先ずステップ101では、経時変化量ΔQを算出する実施条件が成立しているか否かを判別する。この場合、
・アイドル運転時であること、
・ISC制御(アイドル回転数制御)の実施条件が成立していること、
といった実施条件が成立すれば、ステップ102以降の処理を実施する。なお、アクセル操作されていない場合にアイドル運転時であると判断される。また、アイドル運転時であり、更に所定条件が併せて成立するとISC制御の実施条件が成立する。例えば、エンジン始動直後や、高速走行時にアクセル操作を行わない場合には、アイドル時であってもISC制御の実施条件は成立しない。
【0041】
その後、ステップ102では、今回該当する気筒の回転上昇量ΔNe#iと瞬時最小回転数Nemin#iとについて別途算出された値を読み込み、続くステップ103では、前記読み込んだΔNe#i及びNemin#iに基づいて、今回該当する気筒の実噴射量Qaを算出する。このとき、前述の図4の関係を定量化したマップデータを参照することにより実噴射量Qaが算出される。但し、回転上昇量ΔNe#iと瞬時最小回転数Nemin#iとをパラメータとする関数にて実噴射量Qaを算出することも可能であり、この場合、
Qa=f(ΔNe#i,Nemin#i)
として、気筒毎の実噴射量Qaを算出する。
【0042】
続くステップ104では、前記算出した実噴射量Qaから各種補正分を差し引き、基本噴射量相当の実噴射量Qbを算出する。最後に、ステップ105では、基本噴射量相当の実噴射量Qbと、これも基本噴射量相当の初期噴射量Qiniとの差から経時変化量ΔQを算出し、そのΔQを気筒毎に分けてSRAM34に記憶する。この場合、気筒判別信号により気筒判別を行い、気筒番号と対応付けて経時変化量ΔQをSRAM34に記憶する。
【0043】
なお、上記ステップ104では、ISC補正分やガバナ補正分を実噴射量Qaから減算して基本噴射量相当の実噴射量Qbを算出するが、それ以外にも、エアコンやオルタネータの作動時における燃料補正分を見込み、その補正分を実噴射量Qaから減算してQbを算出するようにしても良い。
【0044】
また、図7のルーチンにおいて、先ずステップ201では、経時変化前の初期噴射量Qiniが全気筒について既に算出されているか否かを判別し、まだ算出されていない場合、続くステップ202では、今これから初期噴射量Qiniを算出するか否かを判別する。そして、例えば、工場出荷時や修理工場などでの噴射ノズル交換直後にはステップ202がYESとなり、ステップ203以降の処理を実施する。
【0045】
ステップ203では、今回該当する気筒の回転上昇量ΔNe#iと瞬時最小回転数Nemin#iとを読み込み、続くステップ204では、例えば図4の関係を用い、ΔNe#i及びNemin#iに基づいて今回該当する気筒の実噴射量Qaを算出する。この実噴射量Qaは、ISC補正やガバナ補正等の補正分を含む燃料噴射量であるため、続くステップ205では、実噴射量Qaから各種補正分を差し引き、基本噴射量相当の実噴射量Qbを算出する。最後に、ステップ206では、基本噴射量相当の実噴射量Qbを初期噴射量Qiniとして、気筒毎に分けてSRAM34に記憶する。
【0046】
一方、図8の燃料噴射制御ルーチンにおいて、ステップ301では、エンジン回転数、アクセル開度、冷却水温等のエンジン運転状態を読み込み、続くステップ302では、図示しない基本特性マップを用い、エンジン回転数とアクセル開度とから基本噴射量Qbseを算出する。その後、ステップ303では、アイドル運転時のISC補正やガバナ補正等、各種補正を実施し、燃料噴射量Qneを算出する。また、ステップ304では、前記算出した燃料噴射量Qneを基に、パイロット噴射指令値とメイン噴射指令値とを算出する。
【0047】
その後、ステップ305では、前記図6の処理にて算出した経時変化量ΔQをSRAM34から読み出し、続くステップ306では、その経時変化量ΔQに応じて噴射補正値Δθ1,Δθ2,Δθ3を算出する。この噴射補正値Δθ1,Δθ2,Δθ3は、前述した通りパイロット噴射の終了時期θ1、メイン噴射の開始時期θ2、メイン噴射の終了時期θ3を各々補正するための補正値であり(前記図5(b)参照)、例えば、Δθi=Ki×f(ΔQ)として算出される(但し、i=1,2,3)。なお、f(ΔQ)項は、その時々の経時変化量ΔQが大きいほど小さい値に設定される。また、K1,K2,K3は噴射量補正係数であり、例えば図9の関係に従い算出される。この場合、図9(a),(b),(c)において、噴射量補正係数K1,K2,K3は、アイドル時であれば1近傍に設定される一方、燃料噴射量Qne(エンジン負荷)とエンジン回転数に応じて適宜設定される。
【0048】
最後に、ステップ307では、前記算出した噴射補正値Δθ1,Δθ2,Δθ3により前記ステップ304のパイロット噴射指令値及びメイン噴射指令値(図5のθ1,θ2,θ3)を補正し、補正後のパイロット噴射指令値及びメイン噴射指令値に基づいて燃料噴射を実施する。
【0049】
なお本実施の形態では、前記図6のステップ102が本発明の「回転情報取得手段」に、ステップ103及び104が「実噴射量推定手段」に、ステップ105が「経時変化量算出手段」にそれぞれ相当する。また、図8のステップ306及び307が「補正手段」に相当する。
【0050】
以上詳述した本実施の形態によれば、以下に示す効果が得られる。
気筒毎に推定した実噴射量と、予め記憶しておいた経時変化前の実噴射量との差により燃料噴射装置の経時変化量ΔQを算出するようにしたので、エンジン固有の気筒間バラツキがあったとしてもそのバラツキ分を考慮しつつ経時変化の判定を行うことが可能となる。また、全気筒で同様の経時変化が発生したとしても、その経時変化が相殺されることなく個々に判定できる。その結果、精度の高い経時変化判定が実現できるようになる。
【0051】
また、気筒毎の膨張行程時における回転上昇量ΔNe#iと膨張行程直前の瞬時最小回転数Nemin#iとを気筒毎の回転情報として取得し、このΔNe#iとNemin#iとから気筒毎の実噴射量を推定するようにした。この場合、回転上昇量ΔNe#iから気筒毎の実噴射量を推定することにより、その実噴射量は気筒毎の爆発力を見込んだものとなる。また、回転上昇量ΔNe#iは、瞬時最小回転数Nemin#iによって相違することから、その瞬時最小回転数Nemin#iをパラメータとして加えることにより、実噴射量の推定結果がより一層正しいものとなる。それ故に、エンジン固有の気筒毎の回転変動特性を十分に考慮し、気筒毎の実噴射量を精度良く推定することができるようになる。またこのとき、ΔNe#iとNemin#iとに対する実噴射量の関係を予め定量化しておいたので(図4参照)、実噴射量の推定が容易となる。
【0052】
また、アイドル運転時であること、ISC制御の実施条件が成立していることを条件に、回転情報取得並びに経時変化量算出を実施するので、経時変化に伴う回転挙動の変化を正確に把握し、経時変化の判定を容易に且つ精度良く実施することができるようになる。
【0053】
実噴射量(推定値)からISC補正やガバナ補正等の補正分を差し引いて気筒毎に基本噴射量相当の実噴射量を算出し、その基本噴射量相当の実噴射量と、経時変化前の初期噴射量Qiniとの比較により燃料噴射装置の経時変化量ΔQを算出するので、より一層精度の高い経時変化判定が可能となる。この場合、初期噴射量Qiniについても、気筒毎の回転情報に基づき算出され、更に基本噴射量相当の噴射量として算出されているので、経時変化後の実噴射量と同様に、エンジン固有の気筒間バラツキを考慮したものとなり、経時変化判定の信頼性が向上する。
【0054】
また、経時変化量を気筒毎にSRAM34(バックアップメモリ)に記憶し、そのバックアップ値を適宜更新(学習)することにより、燃料噴射装置の経時変化量を常に正確に把握することが可能となる。
【0055】
また更に、経時変化量ΔQに基づいて各気筒への燃料噴射量を補正するので、燃料噴射装置の経時変化後にも経時変化前と同等の噴射特性を維持することが可能となる。
【0056】
なお本発明は、上記以外に次の形態にて具体化できる。
上記実施の形態では、気筒毎の膨張行程時における回転上昇量ΔNe#iと膨張行程直前の瞬時最小回転数Nemin#iとを気筒毎の回転情報として取得し、このΔNe#iとNemin#iとから気筒毎の実噴射量を推定したが、回転情報として回転上昇量ΔNe#iだけを用い、気筒毎の実噴射量を推定するようにしても良い。この場合、図10の関係を用いて回転上昇量ΔNe#iに基づき実噴射量を推定する。或いは、実噴射量=f(ΔNe#i)といった関数を用いて実噴射量を算出するようにしても良い。
【0057】
上記実施の形態では、気筒判別信号により気筒判別を行うように構成したが、その気筒判別信号が無い場合にも本装置は実現できる。つまり、工場出荷時に気筒毎の回転変動パターンの初期値をSRAM等に記憶させておき、その後のエンジン運転時には、気筒毎の経時変化を反映した回転変動パターンを用いて前回データをその都度更新する。この場合、各気筒の経時変化はエンジン運転時間において徐々に起こるためエンジン停止時(イグニッションOFF時)に回転変動パターンの更新を行うと良い。そして、経時変化の判定を行う場合には、前回までの気筒毎の回転変動パターン(SRAMデータ)と今回の回転変動パターンとを比較参照して気筒の特定を行い、更に気筒毎に燃料噴射指令値の補正を行う。
【0058】
上記実施の形態では、アイドル運転時であること、ISC制御の実施条件が成立していることを条件に経時変化量ΔQを算出したが、低速高負荷状態であることを経時変化判定の実施条件としても良い。また、気筒毎の回転情報として、各気筒における瞬時の最小回転数と最大回転数との差を用いても良い。
【0059】
上記実施の形態では、多段噴射を行う事例について説明したが、勿論単発噴射を行う場合にも本発明が有効となる。この場合にも、経時変化量に応じた補正を行うことにより精度の高い燃料噴射制御が実現できる。
【0060】
上記実施の形態では、分配型燃料噴射ポンプと噴射ノズルとを備える燃料噴射装置として本発明を具体化したが、それ以外に、高圧燃料ポンプとコモンレール(蓄圧室)と電磁駆動式インジェクタとを備えるコモンレール式燃料噴射装置として本発明を具体化することも可能である。かかる場合にも、燃料噴射装置の経時変化が精度良く判定できるようになる。特にコモンレール式燃料噴射装置では、高圧燃料を噴射するために各気筒でのインジェクタの僅かな経時変化が噴射特性のバラツキとして顕著に現れるが、本発明を適用することにより、こうした不具合が解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】発明の実施の形態におけるディーゼルエンジンの燃料噴射制御システムの概要を示す構成図。
【図2】燃料噴射動作の基本波形を説明するためのタイムチャート。
【図3】気筒毎の回転挙動を示す図。
【図4】回転上昇量と瞬時最小回転数と実噴射量との関係を示す図。
【図5】経時変化時の燃料噴射形態を説明するためのタイムチャート。
【図6】経時変化量算出ルーチンを示すフローチャート。
【図7】初期噴射量算出ルーチンを示すフローチャート。
【図8】燃料噴射制御ルーチンを示すフローチャート。
【図9】噴射量補正係数を算出するための図。
【図10】回転上昇量と実噴射量との関係を示す図。
【符号の説明】
1…燃料噴射ポンプ、4…回転数センサ、18…噴射ノズル、30…ECU、31…CPU、34…SRAM。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a time-dependent change determination device for a fuel injection device.
[0002]
[Prior art]
As a conventional method for diagnosing a change with time (deterioration with time) of the fuel injection device, idle speed control (ISC control) during idle operation is performed, and the time is determined based on the ISC control amount and the load due to the alternator drive. Techniques for performing change diagnosis have been proposed (JP-A-6-272598, JP-A-6-272600, JP-A-6-294347, etc.). According to such a conventional apparatus, since the diagnosis of change with time is always performed under the same conditions, variations in evaluation of change with time have been eliminated.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described prior art, there is no particular problem in stabilizing the rotation speed of each cylinder. However, in a multi-cylinder engine, there is a variation between cylinders inherent to the engine. Therefore, the fuel injection device must be considered without considering the variation between the cylinders. It is not a correct diagnosis of changes over time. Further, when the same time change occurs in all the cylinders of the engine, it is considered that the degree of time change cannot be grasped for each cylinder.
[0004]
In the future, it is considered to promote multi-stage injection (multi-injection) in order to clear regulations such as exhaust regulations and noise regulations that will be further strengthened. In addition, it is necessary to accurately correct the injection timing. In such a case, there arises a problem that the above-described prior art cannot perform sufficient correction suitable for each injection.
[0005]
The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to provide a fuel injection device that can realize highly accurate temporal change determination in consideration of engine-specific cylinder-to-cylinder variations. It is to provide a device for determining change over time.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A fuel injection device such as a pump device or a fuel injection valve changes over time with use. When comparing before and after the change over time, the injection characteristics of each cylinder by the fuel injection device change after the change over time. In such a situation, in the invention according to
[0007]
According to the above invention,Based on the amount of increase in rotation during the expansion stroke and the instantaneous minimum rotation speed immediately before the expansion strokeSince the amount of change over time of the fuel injection device is calculated based on the difference between the actual injection amount that is estimated for each cylinder as needed and the actual injection amount that has been stored in advance before the change over time, there is a variation between cylinders inherent to the engine. Even if this is the case, it is possible to determine the change with time in consideration of the variation. Further, even if the same change with time occurs in all the cylinders, it can be individually determined without canceling the change with time. As a result, it is possible to realize highly accurate temporal change determination.In addition, since the amount of increase in rotation during the expansion stroke differs depending on the instantaneous minimum rotational speed immediately before the expansion stroke, the actual injection amount considering the explosion force for each cylinder is used not only by the rotational increase amount but also by using the instantaneous minimum rotational speed. Since the estimation is performed, it is possible to estimate the actual injection amount with higher accuracy.
[0010]
Further, as a condition for performing the rotation information acquisition by the rotation information acquisition means and the time change calculation by the time change calculation means, it is during idling or in a steady stable state.2) And the engine speed during idling is controlled to the target value.3). That is, in idle operation or in a steady stable state, a change in rotational behavior with time changes appears significantly. In particular, when the idling engine speed is controlled to the target value, the engine speed becomes stable, and therefore the rotational behavior associated with changes over time becomes even more pronounced. Therefore, by using the rotation information under the above execution conditions, the actual injection amount can be easily estimated, and as a result, the change with time can be determined easily and accurately.
[0011]
When the fuel injection control of the vehicle engine is performed, generally, various corrections are performed on the basic injection amount set from the engine speed and the load to determine the final injection amount command value. Then, fuel injection is performed by this final injection amount command value, and the engine is operated. In other words, when considering the individual combustion cycles in each cylinder, the actual injection amount includes the basic injection amount equivalent and the correction equivalent, and the correction equivalent greatly depends on the engine operating state at that time. The Therefore, the claim4In the invention described in, the actual injection amount corresponding to the basic injection amount is calculated for each cylinder based on the result obtained by subtracting the correction amount corresponding to the engine operating state at that time from the estimated actual injection amount. Then, the temporal change amount of the fuel injection device is calculated by comparing the calculated actual injection amount corresponding to the basic injection amount and the actual injection amount corresponding to the basic injection amount before the temporal change stored in advance. Thereby, it is possible to determine the change with time with higher accuracy.
[0012]
Claims5In the invention described in (1), since the change over time of the fuel injection device calculated by the time change calculation means is stored in the backup memory for each cylinder, the change over time for each cylinder can be accurately grasped. Further, by backing up the change over time and appropriately updating (learning) the backup value, it is possible to always accurately grasp the change over time of the fuel injection device.
[0013]
Claim6In the invention described in (1), when the initial condition considered to be before the change with time is satisfied, the rotation information for each cylinder is acquired, and the actual injection amount before the change with time is calculated for each cylinder based on the acquired rotation information. The result is stored in the backup memory.
In this case, the actual injection amount before the change with time also takes into account the variation between the cylinders inherent to the engine in the same manner as the estimated actual injection amount (the actual injection amount after the change with time). Improves.
[0014]
Furthermore, the claim7In the invention described in the above, the fuel injection amount to each cylinder is corrected based on the temporal change amount of the fuel injection device calculated by the temporal change amount calculating means (correction means). In this case, it is possible to maintain the same injection characteristics as before the change even after the fuel injection device changes with time.
[0015]
The present invention relates to a fuel injection device comprising a distributed fuel injection pump and an injection nozzle.8And a fuel injection device comprising a high-pressure fuel pump, a common rail, and an electromagnetically driven injector (claims)9The change with time of these fuel injection devices can be accurately determined.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, in a fuel injection system of a four-cylinder diesel engine equipped with a distributed fuel injection pump, the fuel injection amount and the fuel injection timing are controlled by an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU). The amount of change over time of the fuel injection device including a pump and an injection nozzle is grasped, and fuel injection correction is performed according to the amount of change over time. The distribution type fuel injection pump may be of either face cam pressure feeding or inner cam pressure feeding, but here, the face cam pressure feeding type will be described as an example.
[0017]
First, the face cam pressure-feed type distributed
[0018]
The
[0019]
In such a case, the face cam 7 and the
[0020]
The fuel discharged from the feed pump 8 is stored in the
[0021]
The
[0022]
A
[0023]
The
[0024]
Here, the basic operation for fuel injection will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows an example in which multi-stage injection (multi-injection) is performed, and particularly shows a state in which main injection and pilot injection performed prior to the main injection are performed. In the figure, at time t1 to t2, the spill valve command is turned on and the
[0025]
In FIG. 2, when the lift of the
[0026]
In such a case, the ON / OFF timing (t1, t2, t3, t4) of the spill valve command is controlled for pilot injection and main injection, but the ON timing (t1) of the spill valve command before pilot injection is before the plunger lift. In addition, it is sufficient that the
[0027]
By the way, as described above, the
[0028]
Incidentally, it is known that the spring of the
[0029]
Therefore, in the present embodiment, a fuel injection control method is proposed in which stable injection characteristics (initially set injection characteristics) can be maintained regardless of changes over time of the
[0030]
In short, the change in the injection characteristics accompanying the change with time appears in the rotation behavior of each cylinder, and the degree of change with time can be easily known for each cylinder by observing this rotation behavior. FIG. 3 shows the rotational behavior of each cylinder. (A) shows the rotational behavior at the time of factory shipment, that is, before the change with time, and (b) shows how the rotational behavior for each cylinder varies due to the change with time. In (a), the rotational behavior between the cylinders is almost the same at the time of factory shipment, that is, before the change with time is observed, but a slight variation in rotation between the cylinders is confirmed due to the engine-specific rotational fluctuation. The
[0031]
In such a case, the difference in rotational behavior between the cylinders shown in (b) is a result of reflecting changes over time with respect to each cylinder. In general, when the nozzle valve opening pressure decreases with time change, the fuel injection amount increases and the expansion stroke increases. The amount of rotation increase ΔNe # i (i represents the cylinder number) within a predetermined section at the time increases. However, as the instantaneous minimum rotational speed Nemin # i immediately before the expansion stroke is higher, the rotational increase amount ΔNe # i tends to be smaller even with the same injection amount.
[0032]
Further, FIG. 4 shows the relationship among the rotational increase amount ΔNe # i, the instantaneous minimum rotational speed Nemin # i, and the actual injection amount of each cylinder with the engine average rotational speed and the torque as constant conditions. According to FIG. 4, the rotation increase amount ΔNe # i and the instantaneous minimum rotation number Nemin # i are measured for each cylinder, and based on the ΔNe # i and Nemin # i, the
[0033]
In the present embodiment, for example, during idling when the engine operating state is stable, rotation information (ΔNe # i, Nemin # i) of each cylinder is detected, and the actual injection amount of the cylinder is estimated from the rotation information. Then, with reference to an initial state at the time of factory shipment or the like, a change over time is diagnosed for each cylinder from the degree of change in the actual injection amount from that state. At this time, the injection amount command value from the
[0034]
Next, how the fuel injection characteristics change when the nozzle valve opening pressure decreases with time, and how the injection characteristics change is eliminated in this embodiment will be described with reference to FIG. This will be described below. As described above, the end timing of pilot injection and the start timing and end timing of main injection are controlled by θ1, θ2, and θ3, respectively.
[0035]
As shown in FIG. 5A, when the nozzle valve opening pressure decreases due to a change over time, the valve opening period of the
[0036]
Therefore, as a measure for preventing a change in the injection characteristics, it is considered to correct the pilot injection end timing θ1, the main injection start timing θ2, and the main injection end timing θ3 by a predetermined amount to the advance side. Actually, as shown in FIG. 5 (b), the pilot injection end timing is advanced by Δθ1 and the main injection start timing θ2 is set to Δθ2 in accordance with the amount of change in the nozzle valve opening pressure, that is, the degree of change over time. The main injection end timing θ3 is advanced by Δθ3. By such correction, the injection amounts Qp2 and Qm2 at the time of pilot injection and main injection after correction indicated by hatching respectively coincide with the injection amounts Qp1 and Qm1 before change with time (initial time).
[0037]
Note that, when the area of the injection hole of the
[0038]
Next, the procedure for determining the amount of change with time and correcting the fuel injection according to the amount of change with time will be described with reference to the flowcharts of FIGS. The flowchart of FIG. 6 shows a time variation calculation routine, the flowchart of FIG. 7 shows an initial injection amount calculation routine, and the flowchart of FIG. 8 shows a fuel injection control routine. These routines are executed at predetermined time intervals by the
[0039]
Here, the temporal change amount ΔQ representing the degree of temporal change for each cylinder is the difference between the actual injection amount Qb estimated for each cylinder and the initial injection amount Qini which is the actual injection amount before the temporal change (initial state). Is required. That is, the actual injection amount Qb is calculated at the time of idling or the like by the routine of FIG. 6, and the initial injection amount Qini is calculated by the routine of FIG. 7 at the time of factory shipment or at the time of replacement of the injection nozzle. This will be described in detail below.
[0040]
When FIG. 6 starts, first, in
・ During idle operation,
・ Issessment of ISC control (idle speed control)
If the execution condition is satisfied, the processing after
[0041]
Thereafter, in
Qa = f (ΔNe # i, Nemin # i)
As a result, the actual injection amount Qa for each cylinder is calculated.
[0042]
In the following step 104, various corrections are subtracted from the calculated actual injection amount Qa to calculate an actual injection amount Qb corresponding to the basic injection amount. Finally, in
[0043]
In step 104, the actual injection amount Qb corresponding to the basic injection amount is calculated by subtracting the ISC correction amount and the governor correction amount from the actual injection amount Qa. In addition, the fuel during the operation of the air conditioner and the alternator is also calculated. Qb may be calculated by expecting the correction amount and subtracting the correction amount from the actual injection amount Qa.
[0044]
In the routine of FIG. 7, first, in
[0045]
In
[0046]
On the other hand, in the fuel injection control routine of FIG. 8, in
[0047]
Thereafter, in
[0048]
Finally, at
[0049]
In the present embodiment,
[0050]
According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
Since the time variation ΔQ of the fuel injection device is calculated from the difference between the actual injection amount estimated for each cylinder and the pre-stored actual injection amount before the change with time, the engine-specific variation between cylinders is reduced. Even if there is, it is possible to determine the change over time while taking into account the variation. Further, even if the same change with time occurs in all the cylinders, it can be individually determined without canceling the change with time. As a result, it is possible to realize highly accurate temporal change determination.
[0051]
Further, the rotation increase amount ΔNe # i during the expansion stroke of each cylinder and the instantaneous minimum rotation number Nemin # i immediately before the expansion stroke are acquired as rotation information for each cylinder, and each cylinder is determined from this ΔNe # i and Nemin # i. The actual injection amount was estimated. In this case, by estimating the actual injection amount for each cylinder from the rotation increase amount ΔNe # i, the actual injection amount allows for the explosive force for each cylinder. Further, since the rotation increase amount ΔNe # i differs depending on the instantaneous minimum rotational speed Nemin # i, adding the instantaneous minimum rotational speed Nemin # i as a parameter makes the estimation result of the actual injection amount more accurate. Become. Therefore, it is possible to accurately estimate the actual injection amount for each cylinder by sufficiently considering the engine-specific rotation fluctuation characteristics for each cylinder. At this time, since the relationship of the actual injection amount with respect to ΔNe # i and Nemin # i has been quantified in advance (see FIG. 4), it is easy to estimate the actual injection amount.
[0052]
In addition, since the rotation information is acquired and the amount of change over time is calculated under the condition that the engine is in idle operation and the conditions for executing ISC control are satisfied, the change in the rotation behavior accompanying the change over time can be accurately grasped. Thus, it is possible to easily and accurately carry out the determination of the change with time.
[0053]
The actual injection amount corresponding to the basic injection amount is calculated for each cylinder by subtracting corrections such as ISC correction and governor correction from the actual injection amount (estimated value). Since the temporal change amount ΔQ of the fuel injection device is calculated by comparison with the initial injection amount Qini, it is possible to determine the temporal change with higher accuracy. In this case, the initial injection amount Qini is also calculated based on the rotation information for each cylinder, and is further calculated as an injection amount corresponding to the basic injection amount. This will take into account the variation between the two, improving the reliability of the determination of change over time.
[0054]
Further, by storing the change over time in the SRAM 34 (backup memory) for each cylinder and appropriately updating (learning) the backup value, the change over time of the fuel injection device can always be accurately grasped.
[0055]
Furthermore, since the fuel injection amount to each cylinder is corrected based on the temporal change amount ΔQ, it is possible to maintain the same injection characteristics as those before the temporal change even after the temporal change of the fuel injection device.
[0056]
In addition to the above, the present invention can be embodied in the following forms.
In the above embodiment, the rotation increase amount ΔNe # i during the expansion stroke of each cylinder and the instantaneous minimum rotation number Nemin # i immediately before the expansion stroke are acquired as rotation information for each cylinder, and this ΔNe # i and Nemin # i are acquired. Thus, the actual injection amount for each cylinder may be estimated using only the rotation increase amount ΔNe # i as the rotation information. In this case, the actual injection amount is estimated based on the rotation increase amount ΔNe # i using the relationship of FIG. Alternatively, the actual injection amount may be calculated using a function such as the actual injection amount = f (ΔNe # i).
[0057]
In the above-described embodiment, the cylinder discrimination is performed by the cylinder discrimination signal. However, the present apparatus can be realized even when there is no cylinder discrimination signal. That is, the initial value of the rotational fluctuation pattern for each cylinder is stored in the SRAM or the like at the time of factory shipment, and the previous data is updated each time using the rotational fluctuation pattern reflecting the change over time for each cylinder during subsequent engine operation. . In this case, since the change with time of each cylinder gradually occurs during the engine operation time, it is preferable to update the rotation fluctuation pattern when the engine is stopped (when the ignition is OFF). When determining the change with time, the cylinders are specified by comparing and referring to the rotation fluctuation pattern (SRAM data) for each cylinder up to the previous time and the current rotation fluctuation pattern, and the fuel injection command for each cylinder is further determined. Correct the value.
[0058]
In the above embodiment, the time-dependent change ΔQ is calculated on the condition that the engine is in idle operation and that the ISC control execution condition is satisfied. It is also good. Further, as the rotation information for each cylinder, the difference between the instantaneous minimum rotation speed and the maximum rotation speed in each cylinder may be used.
[0059]
In the above embodiment, an example of performing multi-stage injection has been described. Of course, the present invention is also effective when single injection is performed. Also in this case, highly accurate fuel injection control can be realized by performing correction according to the amount of change with time.
[0060]
In the above-described embodiment, the present invention is embodied as a fuel injection device including a distributed fuel injection pump and an injection nozzle. In addition, a high-pressure fuel pump, a common rail (accumulation chamber), and an electromagnetically driven injector are included. It is also possible to embody the present invention as a common rail fuel injection device. Even in such a case, the change with time of the fuel injection device can be accurately determined. In particular, in the common rail fuel injection device, a slight change with time of the injectors in each cylinder in order to inject high-pressure fuel appears remarkably as variations in injection characteristics. However, by applying the present invention, such problems can be solved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an overview of a fuel injection control system for a diesel engine in an embodiment of the invention.
FIG. 2 is a time chart for explaining a basic waveform of a fuel injection operation.
FIG. 3 is a diagram showing a rotational behavior for each cylinder.
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship among a rotation increase amount, an instantaneous minimum rotation number, and an actual injection amount.
FIG. 5 is a time chart for explaining a fuel injection mode at the time of change.
FIG. 6 is a flowchart showing a temporal variation calculation routine.
FIG. 7 is a flowchart showing an initial injection amount calculation routine.
FIG. 8 is a flowchart showing a fuel injection control routine.
FIG. 9 is a diagram for calculating an injection amount correction coefficient.
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a rotation increase amount and an actual injection amount.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記気筒毎の回転情報として膨張行程時における回転上昇量と膨張行程直前の瞬時最小回転数とを取得する回転情報取得手段と、
この取得された回転上昇量と瞬時最小回転数とに基づいて前記燃料噴射弁から実際に噴射された実噴射量を気筒毎に推定する実噴射量推定手段と、
この推定された実噴射量と予め気筒毎に記憶しておいた経時変化前の実噴射量との比較により前記燃料噴射装置の経時変化量を算出する経時変化量算出手段と、
を備える燃料噴射装置の経時変化判定装置。Applied to a fuel injection device comprising a fuel injection valve provided for each cylinder of a multi-cylinder engine and a pump device that is driven and controlled to pump fuel to the fuel injection valve,
Rotation information acquisition means for acquiring a rotation increase amount during an expansion stroke and an instantaneous minimum rotation speed immediately before the expansion stroke as rotation information for each cylinder;
Actual injection amount estimation means for estimating the actual injection amount actually injected from the fuel injection valve for each cylinder based on the acquired rotation increase amount and the instantaneous minimum rotation number ;
With time variation calculation means for calculating a temporal change amount of the fuel injection device by comparing the actual injection amount before aging stored in advance for each cylinder in this estimated actual injection quantity,
A time-dependent change determination apparatus for a fuel injection device.
アイドル運転時であること、又は定常安定状態であることを条件に、前記回転情報取得手段による回転情報取得、並びに前記経時変化量算出手段による経時変化量算出を実施する燃料噴射装置の経時変化判定装置。 In the time-change determination apparatus of Claim 1,
Determining change over time of a fuel injection device that performs rotation information acquisition by the rotation information acquisition means and calculation of change over time by the change over time calculation means on condition that the engine is idling or in a steady stable state apparatus.
アイドル時の回転数が目標値に制御されていることを条件に、前記回転情報取得手段による回転情報取得、並びに前記経時変化量算出手段による経時変化量算出を実施する燃料噴射装置の経時変化判定装置。In the time-change determination apparatus of Claim 1 ,
Determination of change over time of the fuel injection device that performs rotation information acquisition by the rotation information acquisition means and calculation of change over time by the change over time calculation means on condition that the number of revolutions during idling is controlled to a target value apparatus.
エンジン回転数と負荷とから設定される基本噴射量に対して各種補正が行われて最終の噴射量指令値が決定されるようになっており、
前記実噴射量推定手段は、前記推定した実噴射量からその時々のエンジン運転状態に応じた補正分を差し引き、その結果により気筒毎に基本噴射量相当の実噴射量を算出し、
前記経時変化量算出手段は、前記算出した基本噴射量相当の実噴射量と、予め記憶しておいた経時変化前の基本噴射量相当の実噴射量との比較により前記燃料噴射装置の経時変化量を算出する燃料噴射装置の経時変化判定装置。In the time-dependent change determination apparatus as described in any one of Claims 1-3 ,
Various corrections are made to the basic injection amount set from the engine speed and load, and the final injection amount command value is determined.
The actual injection amount estimating means subtracts a correction amount according to the engine operating state from the estimated actual injection amount, and calculates an actual injection amount corresponding to the basic injection amount for each cylinder based on the result .
The time change calculation means calculates the change over time of the fuel injection device by comparing the calculated actual injection amount corresponding to the basic injection amount and a pre-stored actual injection amount corresponding to the basic injection amount before the change with time. A time-dependent change determination device for a fuel injection device that calculates an amount .
前記経時変化量算出手段により算出した燃料噴射装置の経時変化量を気筒毎にバックアップメモリに記憶する燃料噴射装置の経時変化判定装置。In time course determination apparatus according to any one of claims 1-4,
A time-dependent change determination device for a fuel injection device that stores a time-dependent change amount of the fuel injection device calculated by the time-change-amount calculating means for each cylinder in a backup memory .
経時変化前とみなされる初期条件の成立時において、気筒毎の回転情報を取得すると共に、該取得した回転情報に基づいて経時変化前の実噴射量を気筒毎に算出し、その結果をバックアップメモリに記憶する燃料噴射装置の経時変化判定装置。In time course determination apparatus according to any one of claims 1 to 5,
When the initial condition considered to be before the change with time is established, the rotation information for each cylinder is acquired , the actual injection amount before the change with time is calculated for each cylinder based on the acquired rotation information , and the result is stored in the backup memory. The apparatus for determining change with time of the fuel injection device stored in
前記経時変化量算出手段により算出した燃料噴射装置の経時変化量に基づいて、各気筒への燃料噴射量を補正する補正手段を更に備える燃料噴射装置の経時変化判定装置。 In the time-change determination apparatus as described in any one of Claims 1-6,
An apparatus for determining change with time of a fuel injection device, further comprising: correction means for correcting the fuel injection amount into each cylinder based on the change with time of the fuel injection device calculated by the change with time calculation means.
前記燃料噴射装置は、燃料を高圧化してその高圧燃料を気筒毎に分配する前記ポンプ装置としての分配型燃料噴射ポンプと、該燃料噴射ポンプから高圧燃料が圧送され、所定の開弁圧にて開弁する前記燃料噴射弁としての噴射ノズルとを備える燃料噴射装置の経時変化判定装置。 In the time-change determination apparatus as described in any one of Claims 1-7,
The fuel injection device includes a distribution type fuel injection pump as the pump device that increases the pressure of the fuel and distributes the high pressure fuel to each cylinder, and the high pressure fuel is pumped from the fuel injection pump, and at a predetermined valve opening pressure. An apparatus for determining change over time of a fuel injection device, comprising: an injection nozzle as the fuel injection valve that opens .
前記燃料噴射装置は、燃料を高圧化する前記ポンプ装置としての高圧燃料ポンプと、該高圧燃料ポンプから圧送される高圧燃料を貯溜するコモンレールと、コモンレール内の高圧燃料を各気筒に噴射する前記燃料噴射弁としての電磁駆動式インジェクタとを備える燃料噴射装置の経時変化判定装置。 In the time-change determination apparatus as described in any one of Claims 1-7,
The fuel injection device includes a high-pressure fuel pump as the pump device that increases the pressure of fuel, a common rail that stores high-pressure fuel pumped from the high-pressure fuel pump, and the fuel that injects high-pressure fuel in the common rail into each cylinder. A time-dependent change determination device for a fuel injection device, comprising an electromagnetically driven injector as an injection valve .
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