JP4820470B2 - Fuel injection control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に関し、例えば内燃機関の各気筒内に燃料を噴射する燃料噴射装置に係わる噴射特性に基づいて燃料噴射を制御する燃料噴射制御装置に適用して好適なものである。 The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine, and is preferably applied to, for example, a fuel injection control device that controls fuel injection based on injection characteristics related to a fuel injection device that injects fuel into each cylinder of the internal combustion engine. Is.
近年、内燃機関(特に、ディーゼルエンジン)からの排気ガスに含まれる有害物質の低減や、内燃機関の低燃費・高出力運転を目的として、燃焼サイクル1回に行なう燃料噴射を、多段等に段階的に実行する燃料噴射装置が提案されている(特許文献1、2等参照)。
In recent years, in order to reduce harmful substances contained in exhaust gas from internal combustion engines (especially diesel engines) and to achieve low fuel consumption and high output operation of internal combustion engines, fuel injection performed in one combustion cycle has been staged in multiple stages, etc. A fuel injection device that executes automatically has been proposed (see
特許文献1および2の開示する技術は、少なくとも噴射初期を2段階に分けて順次に開放可能な複数の噴孔を有するいわゆる可変噴孔式の燃料噴射弁であって、第1噴孔および第2噴孔を有する弁ボディ内に、それぞれの噴孔を開閉するアウタニードルと、アウタニードルに収容されるインナニードルとを備えている。この技術では、アウタニードルがインナニードルに先行してリフトし、所定のリフトHDoにてインナニードルに衝突することでインナニードルがリフトする。
The techniques disclosed in
なお、特許文献1では、インナニードルは、アウタニードルの衝突と同時にリフトする。また、特許文献2では、先行するアウタニードルがインナニードルに衝突した後、インナニードルを付勢する付勢部材(スプリング)の付勢力(セット荷重)に抗して、後発のインナニードルがリフトする。アウタニードルは、インナニードルに衝突してからインナニードルがリフト開始するまでの間、フルリフト状態にある。
In
また、特許文献3では、燃料噴射弁内に一つのニードルを有し、そのニードルのフルリフト領域を使用するための燃料噴射制御装置が開示されており、フルリフトの前後に表れる変曲点を有する噴射量特性(Q−Tq特性)に対して、変曲点付近での燃料噴射量の制御精度の向上を図る技術が開示されている。この技術では、要求噴射量Qから、燃料噴射弁のノズルニードルを駆動するための噴射パルスTqを求める際に、変曲点が規定されている近似式から直接求めている。
特許文献1および2による従来技術では、噴射する噴孔を第1噴孔および第2噴孔のうち少なくともいずれかに選択すること(以下、噴孔数の切り替え)により噴射特性を切り替えられるため、内燃機関の運転条件によって上記噴射特性を切り替えることにより、全ての運転条件において要求される噴射特性を満足するための噴射量制御を可能にしている。
In the prior arts disclosed in
しかしながら、従来技術では、上記可変噴孔式の構造上、噴射特性の切り替え時に対応する噴孔数の切り替え時に、変曲点を有する噴射量特性となる。この変曲点付近では、燃料噴射量の制御精度の低下を免れない。特に、アウタニードルとインナニードルとの衝突によりニードル間でバウンズ等が発生するため、この変曲点周辺領域では噴射量不安定となるおそれがある。例えば燃料噴射弁を駆動するための噴射パルスを、その変曲点に対応した所定パルス値に設定した場合において、所定パルス値で駆動される燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量が変動するおそれがある。 However, in the prior art, due to the structure of the variable injection hole type, the injection amount characteristic having an inflection point is obtained when the number of injection holes corresponding to the change of the injection characteristic is changed. In the vicinity of the inflection point, the control accuracy of the fuel injection amount is inevitably lowered. In particular, since a bounce or the like occurs between the needles due to a collision between the outer needle and the inner needle, there is a possibility that the injection amount becomes unstable in the region around the inflection point. For example, when the injection pulse for driving the fuel injection valve is set to a predetermined pulse value corresponding to the inflection point, the fuel injection amount injected from the fuel injection valve driven at the predetermined pulse value may vary. There is.
このような可変噴孔式の燃料噴射弁を用いて噴射量制御する燃料噴射制御装置に、特許文献3による一つのニードルしか有しない燃料噴射弁を用いて噴射量制御する従来技術を適用したとしても、変曲点周辺領域において、要求噴射量(要求変曲点噴射量)に対して決定した噴射パルスで燃料噴射弁を駆動したとしても、実噴射量にばらつきを生じ、噴射量不安定を回避することはできない。 Assuming that the conventional technique for controlling the injection amount using a fuel injection valve having only one needle according to Patent Document 3 is applied to the fuel injection control device that controls the injection amount using such a variable injection hole type fuel injection valve. However, even if the fuel injection valve is driven with the injection pulse determined for the required injection amount (required inflection point injection amount) in the region around the inflection point, the actual injection amount varies and the injection amount becomes unstable. It cannot be avoided.
特に、連続的に噴射量が変化する過渡的運転状態などの運転条件において、変曲点周辺を跨ぐような噴射制御の切り替えを行なう場合には、噴射特性のヒステリシス等が存在するため、気筒間ばらつきや噴射間ばらつきが発生し易くなる。場合によっては、エミッションの悪化や、内燃機関の振動騒音の増大を引き起こす可能性がある。 In particular, when switching the injection control so as to straddle the inflection point in an operating condition such as a transient operating state in which the injection amount continuously changes, there is a hysteresis in the injection characteristics, etc. Variations and variations between jets are likely to occur. Depending on the case, there is a possibility that the emission is deteriorated and the vibration noise of the internal combustion engine is increased.
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、可変噴孔式の燃料噴射弁を有するものにおいて、噴射切り替え時に不安定領域の影響を抑制可能な内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an internal combustion engine having a variable injection hole type fuel injection valve that can suppress the influence of an unstable region at the time of injection switching. A fuel injection control device is provided.
本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を備える。 In order to achieve the above object, the present invention comprises the following technical means.
即ち、請求項1に記載の発明では、内燃機関の1燃焼サイクル内に段階的な噴射を行なうように、燃料噴射弁の動作制御を行なう内燃機関の燃料噴射制御装置において、燃料噴射弁は、少なくとも噴射初期を2段階に分けて順次開口可能な複数の噴孔を有する可変噴孔式の燃料噴射弁であって、第1噴孔および第2噴孔を有する弁ボディと、弁ボデイ内に収容され、第1噴孔を開閉するアウタニードル、およびアウタニードルの内側に配置され、第2噴孔を開閉するインナニードルとを備え、アウタニードルおよびインナニードルのうち、いずれか一方のニードルは、他方のニードルに先行してリフトするとともに、リフトした一方のニードルは、他方のニードルに衝突するものであり、内燃機関の回転数及びアクセル開度を含む運転状態を検出し、当該検出した運転状態に基づいて運転状態の推移を予測して、次の運転領域を想定する運転領域想定手段と、運転領域に対応した噴射条件の基本値を記憶する噴射条件基本情報記憶手段と、運転領域の全範囲において、噴射特性が不安定となる不安定領域が段階的な噴射の切り替りで規定され、不安定領域により安定領域が分断されており、安定領域と不安定領域を予め記憶する噴射特性記憶手段と、運転領域想定手段により推定された次の運転領域に基づいて、次の運転領域へ推移する推移経路に、不安定領域が存在するか否かを判定する判定手段と、判定手段による判定結果に基づいて、不安定領域の影響度合いを軽減するように噴射条件基本情報記憶手段に記憶されている基本値を補正し、補正された噴射条件を決定する噴射条件修正手段とを備え、噴射条件修正手段は、判定手段により次の運転状態が不安定領域にあると判定されると、噴射条件のうち、安定領域への推移のための燃料噴射圧力を変更し、噴射条件は、燃料噴射圧力、噴射パルス期間、および燃料噴射量もしくはこれらに対応する指標値であって、燃料噴射圧力に応じた目標噴射量に対して噴射パルス期間を算出し、決定した指令噴射パルス期間に基づいて燃料噴射弁を動作制御することを特徴とする。 That is, according to the first aspect of the present invention, in the fuel injection control device for an internal combustion engine that controls the operation of the fuel injection valve so as to perform stepwise injection within one combustion cycle of the internal combustion engine, the fuel injection valve includes: A variable injection type fuel injection valve having a plurality of injection holes that can be sequentially opened in two stages at least in the initial stage of injection, wherein the valve body has a first injection hole and a second injection hole, and the valve body An outer needle that opens and closes the first nozzle hole, and an inner needle that is arranged inside the outer needle and opens and closes the second nozzle hole, and either one of the outer needle and the inner needle is: The first needle that is lifted prior to the other needle collides with the other needle, and the operating state including the rotational speed of the internal combustion engine and the accelerator opening is determined. The operation condition estimating means for predicting the transition of the operation condition based on the detected operation condition, and assuming the next operation area, and the injection condition basic information storage for storing the basic value of the injection condition corresponding to the operation area The unstable region where the injection characteristics become unstable is defined by step-by-step switching, and the stable region is divided by the unstable region. And determining whether or not an unstable region exists in the transition path to the next operation region based on the next operation region estimated by the injection region storage unit and the operation region assumption unit And an injection that corrects the basic value stored in the injection condition basic information storage means so as to reduce the degree of influence of the unstable region and determines the corrected injection condition based on the determination result by the means and the determination means A matter modifying means, the injection condition modifying means changes the next operating condition is determined to be in the unstable region by determining means, among the injection condition, the fuel injection pressure for the transition to the stable region The injection conditions are a fuel injection pressure, an injection pulse period, and a fuel injection amount or an index value corresponding thereto, and the injection pulse period is calculated and determined for a target injection amount corresponding to the fuel injection pressure. The operation of the fuel injection valve is controlled based on the command injection pulse period .
これによると、燃料噴射弁の段階的な噴射の切り替りにより生じる不安定領域は、例えば予め実験的に把握することができ、この不安定領域を、運転領域の全範囲において安定領域との関連で規定しておく。そして、検出した現在の運転状態から運転状態の推移を予測し、次の運転状態もしくは次の運転状態へ推移する推移経路の途中に、不安定領域が存在するか否かを判定する。その判定結果に基づいて、不安定領域の影響度合いを軽減するように、基本噴射条件マップ等の噴射条件基本情報記憶手段に記憶されている基本値(例えば燃料噴射圧力、噴射パルス期間等)を補正し、補正された噴射条件で燃料噴射弁の動作制御を行なう。 According to this, the unstable region caused by the step-by-step switching of the fuel injection valve can be grasped experimentally in advance, for example, and this unstable region is related to the stable region in the entire operation region. It prescribes in. Then, a transition of the driving state is predicted from the detected current driving state, and it is determined whether or not an unstable region exists in the middle of the transition path for transitioning to the next driving state or the next driving state. Based on the determination result, the basic values (eg, fuel injection pressure, injection pulse period, etc.) stored in the injection condition basic information storage means such as the basic injection condition map are reduced so as to reduce the degree of influence of the unstable region. Correction is performed, and operation control of the fuel injection valve is performed under the corrected injection condition.
これにより、例えば次の運転状態へ推移する過程において、不安定領域に滞在する運転状態での制御時間を短くするなど、安定領域と不安定領域の運転時間比率での不安定領域の比率を低めことにより、燃料噴射弁より噴射の燃料噴射特性に及ぼす不安定領域の影響を、比較的短い滞在時間で回避することができる。 As a result, for example, in the process of transitioning to the next operating state, the ratio of the unstable region to the operating time ratio of the stable region to the unstable region is reduced, such as shortening the control time in the operating state where the vehicle stays in the unstable region. As a result, the influence of the unstable region on the fuel injection characteristics of the injection from the fuel injection valve can be avoided in a relatively short stay time.
なお、上記動作制御により段階的な噴射の切り替りで噴射特性に不安定領域を有する燃料噴射弁は、噴孔を切り替える可変噴孔式の燃料噴射弁に限らず、例えば噴射初期を段階的に噴射するものなど、1燃焼サイクル内で段階的な噴射を行なうものであればいずれでもよい。
内燃機関の燃料噴射制御装置では、燃料噴射弁の段階的な噴射の切り替りにより生じる不安定領域に対して、次の運転状態へ推移する過程において、不安定領域の影響を抑制する燃料噴射弁の動作制御を行なうので、少なくとも噴射初期を2段階に分けて順次開口可能な複数の噴孔を有する可変噴孔式の燃料噴射弁に適用して好適である。
なお、内燃機関の燃料噴射制御装置では、燃料噴射弁の段階的な噴射の切り替りにより生じる不安定領域を、運転領域の全範囲において安定領域との関連で規定しておくので、少なくとも噴射初期を2段階に分けて順次開口する噴孔は、第1噴孔が先行して開口しその後に第2噴孔が開口するもの、および第2噴孔が先行して開口しその後に第1噴孔が開口するもののいずれに適用しても好適である。
さらに、判定手段により次の運転状態が不安定領域にあると判定される場合において、噴射条件修正手段は、噴射条件のうち、主として燃料噴射圧力を変更する噴射条件修正手段を備えているので、噴射条件は、噴射条件修正手段による燃料噴射圧力変更により補正されても、安定領域への推移目的で燃料噴射量が変更されることはない。
したがって、内燃機関の出力トルクをほとんど変更することなく、次の運転状態を不安定領域から安定領域に修正し、不安定領域を回避することができる。
また、本発明では、噴射条件は、燃料噴射圧力、噴射パルス期間、および燃料噴射量もしくはこれらに対応する指標値であって、燃料噴射圧力に応じた目標噴射量に対して噴射パルス期間を算出し、決定した指令噴射パルス期間に基づいて燃料噴射弁を動作制御することを特徴とする。一般に、燃料噴射弁の段階的な噴射の切り替わりにより生じる不安定領域は、指令噴射パルス期間を、例えば増加方向に連続して変化させる途中に発生する。これに対して本発明では、上記補正された噴射条件が燃料噴射圧力、噴射パルス期間、および燃料噴射量のいずれかを変更するものであったとしても、結果として補正された噴射条件により燃料噴射弁を動作制御する際には、不安定領域を回避する指令噴射パルス期間に基づいて燃料噴射弁を動作制御することができる。
また、請求項2に記載の発明では、内燃機関の1燃焼サイクル内に段階的な噴射を行なうように、燃料噴射弁の動作制御を行なう内燃機関の燃料噴射制御装置において、燃料噴射弁は、少なくとも噴射初期を2段階に分けて順次開口可能な複数の噴孔を有する可変噴孔式の燃料噴射弁であって、第1噴孔および第2噴孔を有する弁ボディと、弁ボデイ内に収容され、第1噴孔を開閉するアウタニードル、およびアウタニードルの内側に配置され、第2噴孔を開閉するインナニードルとを備え、アウタニードルおよびインナニードルのうち、いずれか一方のニードルは、他方のニードルに先行してリフトするとともに、リフトした一方のニードルは、他方のニードルに衝突するものであり、内燃機関の回転数及びアクセル開度を含む運転状態を検出し、当該検出した運転状態に基づいて運転状態の推移を予測して、次の運転領域を想定する運転領域想定手段と、運転領域に対応した噴射条件の基本値を記憶する噴射条件基本情報記憶手段と、運転領域の全範囲において、噴射特性が不安定となる不安定領域が段階的な噴射の切り替りで規定され、不安定領域により安定領域が分断されており、安定領域と不安定領域を予め記憶する噴射特性記憶手段と、運転領域想定手段により推定された次の運転領域に基づいて、次の運転領域へ推移する推移経路に、不安定領域が存在するか否かを判定する判定手段と、判定手段による判定結果に基づいて、不安定領域の影響度合いを軽減するように噴射条件基本情報記憶手段に記憶されている基本値を補正し、補正された噴射条件を決定する噴射条件修正手段とを備え、噴射条件修正手段は、判定手段により次の運転状態が不安定領域を横断すると判定されると、検出した運転状態から次の運転領域へ推移する推移経路に対して、不安定領域を跨ぐ横断推移経路を短くなるように迂回する迂回推移経路を選択する迂回推移経路設定手段を備え、当該選択した迂回推移経路を、補正した噴射条件とし、噴射条件は、燃料噴射圧力、噴射パルス期間、および燃料噴射量もしくはこれらに対応する指標値であって、燃料噴射圧力に応じた目標噴射量に対して噴射パルス期間を算出し、決定した指令噴射パルス期間に基づいて燃料噴射弁を動作制御することを特徴とする。
これによると、燃料噴射弁の段階的な噴射の切り替りにより生じる不安定領域は、例えば予め実験的に把握することができ、この不安定領域を、運転領域の全範囲において安定領域との関連で規定しておく。そして、検出した現在の運転状態から運転状態の推移を予測し、次の運転状態もしくは次の運転状態へ推移する推移経路の途中に、不安定領域が存在するか否かを判定する。その判定結果に基づいて、不安定領域の影響度合いを軽減するように、基本噴射条件マップ等の噴射条件基本情報記憶手段に記憶されている基本値(例えば燃料噴射圧力、噴射パルス期間等)を補正し、補正された噴射条件で燃料噴射弁の動作制御を行なう。
これにより、例えば次の運転状態へ推移する過程において、不安定領域に滞在する運転状態での制御時間を短くするなど、安定領域と不安定領域の運転時間比率での不安定領域の比率を低めことにより、燃料噴射弁より噴射の燃料噴射特性に及ぼす不安定領域の影響を、比較的短い滞在時間で回避することができる。
なお、上記動作制御により段階的な噴射の切り替りで噴射特性に不安定領域を有する燃料噴射弁は、噴孔を切り替える可変噴孔式の燃料噴射弁に限らず、例えば噴射初期を段階的に噴射するものなど、1燃焼サイクル内で段階的な噴射を行なうものであればいずれでもよい。
内燃機関の燃料噴射制御装置では、燃料噴射弁の段階的な噴射の切り替りにより生じる不安定領域に対して、次の運転状態へ推移する過程において、不安定領域の影響を抑制する燃料噴射弁の動作制御を行なうので、少なくとも噴射初期を2段階に分けて順次開口可能な複数の噴孔を有する可変噴孔式の燃料噴射弁に適用して好適である。
なお、内燃機関の燃料噴射制御装置では、燃料噴射弁の段階的な噴射の切り替りにより生じる不安定領域を、運転領域の全範囲において安定領域との関連で規定しておくので、少なくとも噴射初期を2段階に分けて順次開口する噴孔は、第1噴孔が先行して開口しその後に第2噴孔が開口するもの、および第2噴孔が先行して開口しその後に第1噴孔が開口するもののいずれに適用しても好適である。
さらに、判定手段により次の運転状態が不安定領域を横断すると判定される場合において、噴射条件修正手段は、検出した運転状態から次の運転領域へ推移する推移経路に対して、不安定領域を跨ぐ横断推移経路を短くなるように迂回する迂回推移経路を選択する迂回推移経路設定手段を備えるので、次の運転状態へ推移する過程において、燃料噴射特性に影響を及ぼす不安定領域の滞在時間を、比較的短い横断時間で回避することができる。
また、本発明では、噴射条件は、燃料噴射圧力、噴射パルス期間、および燃料噴射量もしくはこれらに対応する指標値であって、燃料噴射圧力に応じた目標噴射量に対して噴射パルス期間を算出し、決定した指令噴射パルス期間に基づいて燃料噴射弁を動作制御することを特徴とする。一般に、燃料噴射弁の段階的な噴射の切り替わりにより生じる不安定領域は、指令噴射パルス期間を、例えば増加方向に連続して変化させる途中に発生する。これに対して本発明では、上記補正された噴射条件が燃料噴射圧力、噴射パルス期間、および燃料噴射量のいずれかを変更するものであったとしても、結果として補正された噴射条件により燃料噴射弁を動作制御する際には、不安定領域を回避する指令噴射パルス期間に基づいて燃料噴射弁を動作制御することができる。
In addition, the fuel injection valve having an unstable region in the injection characteristics due to the stepwise switching of the injection by the above operation control is not limited to the variable injection hole type fuel injection valve for switching the injection hole, for example, the initial injection is stepwise. Any one that performs stepwise injection within one combustion cycle may be used.
In a fuel injection control device for an internal combustion engine, a fuel injection valve that suppresses the influence of an unstable region in the process of transitioning to the next operating state with respect to an unstable region caused by stepwise switching of a fuel injection valve Therefore, the present invention is suitable for application to a variable injection hole type fuel injection valve having a plurality of injection holes that can be sequentially opened at least in the initial stage of injection.
In the fuel injection control device for an internal combustion engine, the unstable region caused by the step-by-step switching of the fuel injection valve is defined in relation to the stable region in the entire operation region, so that at least the initial injection stage Are divided into two stages, and the first nozzle hole is opened first, the second nozzle hole is opened thereafter, and the second nozzle hole is opened first, and then the first nozzle is opened. It is suitable to apply to any of those having holes.
Furthermore, when the determination means determines that the next operating state is in the unstable region, the injection condition correction means includes an injection condition correction means that mainly changes the fuel injection pressure among the injection conditions. Even if the injection condition is corrected by changing the fuel injection pressure by the injection condition correcting means, the fuel injection amount is not changed for the purpose of transition to the stable region.
Therefore, the next operating state can be corrected from the unstable region to the stable region without changing the output torque of the internal combustion engine, and the unstable region can be avoided.
In the present invention, the injection conditions are the fuel injection pressure, the injection pulse period, and the fuel injection amount or an index value corresponding thereto, and the injection pulse period is calculated with respect to the target injection amount according to the fuel injection pressure. The operation of the fuel injection valve is controlled based on the determined command injection pulse period. In general, the unstable region caused by the step-by-step switching of the fuel injection valve occurs while the command injection pulse period is continuously changed, for example, in the increasing direction. On the other hand, in the present invention, even if the corrected injection condition changes any of the fuel injection pressure, the injection pulse period, and the fuel injection amount, the fuel injection is performed according to the corrected injection condition as a result. When the operation of the valve is controlled, the operation of the fuel injection valve can be controlled based on a command injection pulse period that avoids an unstable region.
According to a second aspect of the present invention, in the fuel injection control device for an internal combustion engine that controls the operation of the fuel injection valve so as to perform stepwise injection within one combustion cycle of the internal combustion engine, the fuel injection valve comprises: A variable injection type fuel injection valve having a plurality of injection holes that can be sequentially opened in two stages at least in the initial stage of injection, wherein the valve body has a first injection hole and a second injection hole, and the valve body An outer needle that opens and closes the first nozzle hole, and an inner needle that is arranged inside the outer needle and opens and closes the second nozzle hole, and either one of the outer needle and the inner needle is: The first needle that is lifted prior to the other needle collides with the other needle, and the operating state including the rotational speed of the internal combustion engine and the accelerator opening is determined. The operation condition estimating means for predicting the transition of the operation condition based on the detected operation condition, and assuming the next operation area, and the injection condition basic information storage for storing the basic value of the injection condition corresponding to the operation area The unstable region where the injection characteristics become unstable is defined by step-by-step switching, and the stable region is divided by the unstable region. And determining whether or not an unstable region exists in the transition path to the next operation region based on the next operation region estimated by the injection region storage unit and the operation region assumption unit And an injection that corrects the basic value stored in the injection condition basic information storage means so as to reduce the degree of influence of the unstable region and determines the corrected injection condition based on the determination result by the means and the determination means The injection condition correction means, with respect to the transition path that transitions from the detected operation state to the next operation region when the determination means determines that the next operation state crosses the unstable region, A detour transition path setting means for selecting a detour transition path that detours the crossing transition path across the unstable region to be shorter is provided, the selected detour transition path is set as a corrected injection condition, and the injection condition is fuel injection. Pressure, injection pulse period, and fuel injection amount or index values corresponding to these, the injection pulse period is calculated with respect to the target injection amount corresponding to the fuel injection pressure, and fuel is determined based on the determined command injection pulse period. The operation of the injection valve is controlled .
According to this, the unstable region caused by the step-by-step switching of the fuel injection valve can be grasped experimentally in advance, for example, and this unstable region is related to the stable region in the entire operation region. It prescribes in. Then, a transition of the driving state is predicted from the detected current driving state, and it is determined whether or not an unstable region exists in the middle of the transition path for transitioning to the next driving state or the next driving state. Based on the determination result, the basic values (eg, fuel injection pressure, injection pulse period, etc.) stored in the injection condition basic information storage means such as the basic injection condition map are reduced so as to reduce the degree of influence of the unstable region. Correction is performed, and operation control of the fuel injection valve is performed under the corrected injection condition.
As a result, for example, in the process of transitioning to the next operating state, the ratio of the unstable region to the operating time ratio of the stable region to the unstable region is reduced, such as shortening the control time in the operating state where the vehicle stays in the unstable region. As a result, the influence of the unstable region on the fuel injection characteristics of the injection from the fuel injection valve can be avoided in a relatively short stay time.
In addition, the fuel injection valve having an unstable region in the injection characteristics due to the stepwise switching of the injection by the above operation control is not limited to the variable injection hole type fuel injection valve for switching the injection hole, for example, the initial injection is stepwise. Any one that performs stepwise injection within one combustion cycle may be used.
In a fuel injection control device for an internal combustion engine, a fuel injection valve that suppresses the influence of an unstable region in the process of transitioning to the next operating state with respect to an unstable region caused by stepwise switching of a fuel injection valve Therefore, the present invention is suitable for application to a variable injection hole type fuel injection valve having a plurality of injection holes that can be sequentially opened at least in the initial stage of injection.
In the fuel injection control device for an internal combustion engine, the unstable region caused by the step-by-step switching of the fuel injection valve is defined in relation to the stable region in the entire operation region, so that at least the initial injection stage Are divided into two stages, and the first nozzle hole is opened first, the second nozzle hole is opened thereafter, and the second nozzle hole is opened first, and then the first nozzle is opened. It is suitable to apply to any of those having holes.
Further, when it is determined by the determining means that the next operating state crosses the unstable region, the injection condition correcting unit determines the unstable region with respect to the transition path from the detected operating state to the next operating region. Since there is a detour transition path setting means that selects a detour transition path that detours so that the crossing transition path is shortened, in the process of transitioning to the next operating state, the stay time of the unstable region that affects the fuel injection characteristics is reduced. Can be avoided with relatively short crossing times.
In the present invention, the injection conditions are the fuel injection pressure, the injection pulse period, and the fuel injection amount or an index value corresponding thereto, and the injection pulse period is calculated with respect to the target injection amount according to the fuel injection pressure. The operation of the fuel injection valve is controlled based on the determined command injection pulse period. In general, the unstable region caused by the step-by-step switching of the fuel injection valve occurs while the command injection pulse period is continuously changed, for example, in the increasing direction. On the other hand, in the present invention, even if the corrected injection condition changes any of the fuel injection pressure, the injection pulse period, and the fuel injection amount, the fuel injection is performed according to the corrected injection condition as a result. When the operation of the valve is controlled, the operation of the fuel injection valve can be controlled based on a command injection pulse period that avoids an unstable region.
また、請求項3に記載の発明では、検出した運転状態を記憶する運転状態記憶手段を備え、運転領域想定手段は、検出した運転状態と、運転状態記憶手段により記憶の前回検出した運転状態との偏差に基づいて次の運転状態を推定することを特徴とする。 Further, the invention according to claim 3 further includes an operation state storage means for storing the detected operation state, and the operation region assumption means includes the detected operation state and the operation state detected last time by the operation state storage means. The next operation state is estimated based on the deviation.
一般に、燃料噴射弁の噴射の切り替りは、噴射初期に段階的に噴射を実行することにより生じるため、例えば車両の停止もしくは低速走行時からの発進加速などの過渡運転状態において、予測される次の運転状態もしくは次の運転状態へ推移する推移経路の途中に、不安定領域が存在する。 In general, the switching of fuel injection valve injection is caused by executing injection step by step in the initial stage of injection, so that it is predicted in a transient operation state such as when the vehicle is stopped or when starting at low speed. There is an unstable region in the middle of the transition path that transitions to the next driving state or the next driving state.
これに対して請求項3に記載の発明では、検出した現在の運転状態と、前回検出の過去の運転状態との偏差に基づいて次の運転状態を推定するので、例えば偏差に基づき推移方向、推移量などの指標値から、現在の運転状態を検出した時点で瞬時に次の運転状態を推定できる。 On the other hand, in the invention according to claim 3 , since the next driving state is estimated based on the deviation between the detected current driving state and the previous driving state detected last time, for example, the transition direction based on the deviation, From the index value such as the transition amount, the next driving state can be instantaneously estimated when the current driving state is detected.
したがって、例えば上記過渡運転状態における次の運転状態への推移過程中の噴射条件に、不安定領域で噴射制御する噴射条件があるか否かを判定手段で素早く判定することが可能になるので、上記過渡運転状態にあっても、その噴射条件を、不安定領域の影響度合いを軽減するように素早く補正することができる。 Therefore, for example, it is possible to quickly determine whether or not the injection condition during the transition process to the next operation state in the transient operation state includes an injection condition for performing the injection control in the unstable region, Even in the transient operation state, the injection condition can be quickly corrected so as to reduce the degree of influence of the unstable region.
また、請求項4に記載の発明では、噴射条件修正手段は、不安定領域を挟んで存在する二つの前記安定領域と、次の運転領域とにおいて、当該安定領域と次の運転領域の間を燃料噴射圧力変更で推移する補正推移経路のうち、燃料噴射圧力の変更量の小さい小補正推移経路を選択し、当該選択した小補正推移経路における燃料噴射圧力の変更方向および変更量を、噴射条件を補正する補正値とすることを特徴とする。
In the invention according to
これによると、噴射条件修正手段は、当該安定領域と次の運転領域の間を燃料噴射圧力変更で推移する補正推移経路のうち、燃料噴射圧力の変更量の小さい小補正推移経路を選択し、当該選択した小補正推移経路における燃料噴射圧力の変更方向および変更量を、噴射条件を補正する補正値とすることが好ましい。 According to this, the injection condition correction means selects a small correction transition path with a small change amount of the fuel injection pressure from among the correction transition paths in which the fuel injection pressure changes between the stable region and the next operation region, It is preferable that the change direction and the change amount of the fuel injection pressure in the selected small correction transition path be a correction value for correcting the injection condition.
これにより、噴射条件修正手段は、安定領域と次の運転領域の間を燃料噴射圧力変更で推移する補正推移経路のうち、燃料噴射圧力の変更量の小さい小補正推移経路を選択するので、運転者等の要求による内燃機関の要求運転状態である次の運転状態の噴射条件に対して、燃料噴射圧力の変更量の小さい小補正推移経路を選択するという比較的小さい噴射条件の補正によって、不安定領域を回避することができる。 As a result, the injection condition correction means selects the small correction transition path with a small change amount of the fuel injection pressure from among the correction transition paths in which the fuel injection pressure changes between the stable region and the next operation region. The correction of the relatively small injection condition of selecting a small correction transition path with a small change amount of the fuel injection pressure with respect to the injection condition of the next operation state that is the requested operation state of the internal combustion engine by the request of the user or the like is not possible. A stable region can be avoided.
また、請求項5に記載の発明では、迂回推移経路設定手段は、不安定領域を挟んで存在する二つの安定領域のうち、検出した運転状態のある第1安定領域と、次の運転領域のある第2安定領域において、迂回推移経路のうち、第1安定領域および第2安定領域の少なくともいずれかでの迂回推移経路部を、当該迂回推移経路部に対応する第1安定領域および第2安定領域の少なくともいずれかでの推移経路のうちの推移経路部より長く設定することを特徴とする。
In the invention according to
これによると、迂回推移経路設定手段は、迂回推移経路のうち、検出した現在の運転状態のある第1安定領域、および次の運転状態のある第2安定領域の少なくともいずれかでの迂回推移経路部を、当該迂回推移経路部に対応する第1安定領域および第2安定領域の少なくともいずれかでの推移経路のうちの推移経路部より冗長に設定することが可能であるので、不安定領域での迂回経路部の設定を、他の第1安定領域および第2安定領域での各迂回経路部の設定より優先して行なうことができる。例えばこの不安定領域での迂回経路部の優先的な設定により、不安定領域の滞在時間を最短の横断時間で回避することが可能となる。 According to this, the detour transition route setting means includes a detour transition route in at least one of the detected first stable region having the current driving state and the second stable region having the next driving state among the detour transition routes. Can be set more redundantly than the transition path portion of the transition paths in at least one of the first stable region and the second stable region corresponding to the detour transition path portion. The setting of the detour path part can be performed in preference to the setting of each detour path part in the other first stable region and the second stable region. For example, the preferential setting of the detour path part in the unstable region makes it possible to avoid the stay time in the unstable region with the shortest crossing time.
また、請求項6に記載の発明では、噴射条件修正手段は、判定手段により検出した運転状態および次の運転状態が、不安定領域を跨ぐことなく、同じ安定領域にあると判定されると、基本値を補正しないことを特徴とする。 Further, in the invention according to claim 6 , when the injection condition correcting means determines that the operating state and the next operating state detected by the determining means are in the same stable region without straddling the unstable region, The basic value is not corrected.
これによると、判定手段により検出した現在の運転状態および次の運転状態が、不安定領域を跨ぐことなく、同じ安定領域にあると判定される場合において、噴射条件修正手段は、基本値を補正しない。 According to this, when it is determined that the current operating state and the next operating state detected by the determining unit are in the same stable region without crossing the unstable region, the injection condition correcting unit corrects the basic value. do not do.
一般に、現在の運転状態を検出し、検出した現在の運転状態に基づいて運転状態の推移を予測して、次の運転領域を想定する場合において、例えば車両およびその車両に搭載された内燃機関へ性能要求する運転者の操作情報に基づいて現在の運転状態が形成され、これを検出している。 In general, when detecting the current operating state, predicting the transition of the operating state based on the detected current operating state, and assuming the next operating region, for example, to the vehicle and the internal combustion engine mounted on the vehicle Based on the operation information of the driver who requests performance, the current driving state is formed and detected.
このことから、次の運転状態を予測する際において、現在の運転状態を検出した直後に、運転者の、アクセル踏み込み量に係わるアクセル開度やギヤポジションのシフト情報などの操作情報が大きく変化することは想定されていない。 Therefore, when predicting the next driving state, immediately after detecting the current driving state, the driver's operation information such as the accelerator opening degree and the gear position shift information related to the accelerator depression amount greatly changes. This is not expected.
これに対して請求項6に記載の発明では、検出した現在の運転状態から運転状態の推移を予測し、次の運転状態もしくは次の運転状態へ推移する推移経路の途中に不安定領域が存在するか否かを判定し、かつその判定結果により不安定領域が存在すると判定された場合に限定して、噴射条件が補正される。これにより、運転領域想定手段による次の運転状態を予測する過剰な予測精度の向上を図ることなく、不安定領域の影響を抑制することができる。 On the other hand, in the invention according to claim 6 , the transition of the driving state is predicted from the detected current driving state, and there is an unstable region in the transition path of transition to the next driving state or the next driving state. The injection condition is corrected only when it is determined whether or not an unstable region exists based on the determination result. Thereby, it is possible to suppress the influence of the unstable region without improving excessive prediction accuracy for predicting the next operation state by the operation region assumption means.
また、請求項7乃至8に記載の発明では、噴射条件基本情報記憶手段は、予め実験により求めた基本値を記憶し、格納した基本噴射条件マップを有していることを特徴する。
The invention according to
これによると、例えば内燃機関および燃料噴射弁を含む燃料噴射装置の適合試験により基本値を求め、求めた基本値を、マップデータ情報としてマップで持つことができる。これにより、予め適合試験等の実験により求めた基本値を規定する近似式で表す方法に比べて、噴射条件補正前の基本値を設定し易くなる。 According to this, for example, a basic value can be obtained by a conformity test of a fuel injection device including an internal combustion engine and a fuel injection valve, and the obtained basic value can be held in a map as map data information. This makes it easier to set the basic value before correcting the injection conditions, compared to a method represented by an approximate expression that prescribes the basic value obtained in advance through experiments such as a conformance test.
また、請求項8に記載の発明では、補正した噴射条件により、基本噴射条件マップ内の基本値を一時的に書き換えることを特徴とする。
The invention according to
これによると、燃料噴射弁の動作制御を行なう際に、運転状態を検出するごとに得られる判定手段に応じて次の運転状態での不安定領域への係わり度合いが変わったとしても、噴射条件補正前の基本値を有する基本噴射条件マップと、この基本値を一時的に書き換えた補正された基本噴射条件マップとに、容易に切り替えられる。 According to this, even when the degree of engagement with the unstable region in the next operating state changes according to the determination means obtained each time the operating state is detected when the operation control of the fuel injection valve is performed, the injection condition It is possible to easily switch between a basic injection condition map having a basic value before correction and a corrected basic injection condition map in which the basic value is temporarily rewritten.
以下、本発明の内燃機関の燃料噴射制御装置を、具体化した実施形態を図面に従って説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態に係わる燃料噴射制御装置の全体構成を示す模式的断面図である。図2は、図1中の燃料噴射弁のノズル部を示す部分断面図である。図3は、図1中のECUに記憶される特性マップの一実施例であって、目標噴射量と指令噴射パルス期間との関係を示す特性図である。図4は、図1中のECUに記憶される特性マップの一実施例であって、目標噴射量と燃料噴射圧力との関係を示す特性図である。図5は、図1中のECUで実行される制御方法を示す図であって、予測される運転状態へ推移する推移経路に不安定領域があるか否かを判定し、その判定結果に基づいて不安定領域の噴射特性への影響を抑制する不安定領域回避のための制御処理を示すフローチャートである。図6は、図5中の判定において予測される運転状態への推移経路が不安定領域を横断すると判定される場合において、不安定領域回避のための噴射条件の補正方法およびこれに対応する補正された補正推移経路の設定方法を説明する特性図である。図7は、図5中の判定において予測される運転状態が不安定領域に滞在すると判定される場合において、不安定領域回避のための噴射条件の補正方法およびこれに対応する補正された補正推移経路の設定方法を説明する特性図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the overall configuration of the fuel injection control apparatus according to this embodiment. FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a nozzle portion of the fuel injection valve in FIG. FIG. 3 is an example of a characteristic map stored in the ECU in FIG. 1, and is a characteristic diagram showing a relationship between a target injection amount and a command injection pulse period. FIG. 4 is an example of a characteristic map stored in the ECU in FIG. 1, and is a characteristic diagram showing a relationship between the target injection amount and the fuel injection pressure. FIG. 5 is a diagram illustrating a control method executed by the ECU in FIG. 1. It is determined whether or not there is an unstable region in the transition path that transitions to the predicted operating state, and based on the determination result. 5 is a flowchart showing a control process for avoiding an unstable region that suppresses the influence of the unstable region on the injection characteristics. FIG. 6 shows a method for correcting an injection condition for avoiding an unstable region and a correction corresponding thereto when it is determined that the transition path to the operation state predicted in the determination in FIG. 5 crosses the unstable region. It is a characteristic view explaining the setting method of the made correction | amendment transition path | route. FIG. 7 shows a method of correcting an injection condition for avoiding an unstable region and a corrected correction transition corresponding thereto when the operation state predicted in the determination in FIG. 5 is determined to stay in the unstable region. It is a characteristic view explaining the setting method of a path | route.
内燃機関の燃料噴射装置(以下、燃料噴射装置)は、例えば多気筒(本実施例では、4気筒)のディーゼルエンジン等の内燃機関(以下、エンジン)のコモンレール式燃料噴射装置に適用される。この燃料噴射装置は、図1に示すように、燃料を高圧状態で蓄えるコモンレール109と、燃料タンク111から汲み上げられた燃料を加圧してコモンレール109に圧送する高圧ポンプ(以下、サプライポンプ)110と、コモンレール109より高圧配管114を通って供給される高圧燃料をディーゼル機関の気筒内に噴射する燃料噴射弁101等を備え、燃料噴射制御装置(以下、ECU)100により制御される。
A fuel injection device for an internal combustion engine (hereinafter referred to as a fuel injection device) is applied to a common rail fuel injection device for an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) such as a multi-cylinder (4 cylinders in the present embodiment) diesel engine. As shown in FIG. 1, the fuel injection device includes a
図1に示すように、コモンレール109には、コモンレール109内の燃料噴射圧力相当の燃料圧力(以下、コモンレール圧)Pcを検出してECU100に出力する圧力センサ107と、コモンレール109内のコモンレール圧Pcが予め設定された上限値を超えないように制限するプレッシャリミッタ108が取り付けられている。高圧ポンプ110は、燃料タンク111から汲み上げられた燃料をポンプ室(図示しない)に導入する燃料通路(図示しない)に電磁弁(以下、入口調量弁)110aが設けられ、ポンプ室に内蔵されるプランジャの圧送中に入口調量弁110aが燃料通路を遮断すると、ポンプ室の燃料がプランジャによって加圧され、図示しない逆止弁を押し開いてコモンレール109へ高圧燃料を圧送する。
As shown in FIG. 1, the
燃料噴射弁101は、図1に示すように、2つのニードル1、8を内蔵するノズル101aと、電磁弁30を用いてニードル1、8の背圧を制御する駆動弁101bとを有し、この駆動弁101bの通電時にノズル101aより燃料噴射を行う。駆動弁101bに通電すると、ノズル101aの背後に設けられる圧力制御室22の燃料圧力が低下するため、各ニードル1、8が段階的に上昇して噴射が開始される。その後、駆動弁101bへの通電を停止すると、圧力制御室22の燃料圧力が上昇するため、ニードル1、8が押し下げられて噴射が終了する。従って、駆動弁101bへの通電時期により噴射時期が制御され、駆動弁101bへの通電期間(指令噴射パルス期間Tq)により噴射量が制御される。
As shown in FIG. 1, the
具体的には、サプライポンプ110からコモンレール109を経て供給される高圧燃料は、燃料入口27、燃料導入通路28を経由して燃料溜り室3に供給され、かつ圧力制御室22にも供給される。電磁弁30の制御により、圧力制御室22内の高圧燃料は燃料タンク111に排出可能である。
Specifically, the high-pressure fuel supplied from the
図1および図2に示すように、燃料噴射弁101の弁ボディ(以下、ノズルボディ)2内にはアウタニードル1が摺動自在に収容され、この摺動部下には燃料溜り室3、燃料通路4が設けられ、その下流に弁座(以下、シート面)5が設けられている。アウタニードル1の内側にインナニードル8が摺動自在に収容されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, an
また、インナニードル8の上端部9にコモンレール圧Pcが加圧可能なように、アウタニードル1には内部を左右に貫通するバイパス通路10、およびインナニードル8がアウタニードル1内を摺動可能でバイパス通路10に連通する閉弁室11を有する。更に、アウタニードル1にはインナニードル8の円筒部12と摺動可能なガイド部13、アウタニードル1内を左右に貫通する調整穴14が連通している。そしてインナニードル8内を左右に挿入されるリフトピン15が調整穴14内に位置している。調整穴14内下端部とリフトピン15下端部間寸法が、アウタニードル1に対するインナニードル8の無効リフト量(以下、インナ無効リフト量)HD0を規定している。
In addition, the
アウタニードル1の先端には、上記シート面5に当接する当接部が設けられ、このアウタニードル1の当接部がシート面5に着座することにより、シート面5に第1の弁座16を形成している。このように形成された第1の弁座16が燃料通路4と第1の噴孔6との連通を遮断している。
An abutting portion that abuts against the
インナニードル8の先端には、上記シート面5に当接する当接部が設けられ、このインナニードル8の当接部がシート面5に着座することにより、シート面5に第2の弁座17を形成している。このように形成された第2の弁座17が燃料通路4と第2の噴孔7との連通を遮断している。
A contact portion that contacts the
第1の噴孔6は燃料通路4よりも燃料下流側に設けられ、第2の噴孔7は第1の噴孔6よりも燃料下流側に設けられている。第1の弁座16は燃料通路4と第1の噴孔6との間に設けられ、第2の弁座17は第1の噴孔6と第2の噴孔7との間に設けられている。第2の弁座17よりも燃料下流側には第2の噴孔7と連通するサック室3aが形成されており、インナニードル8のリフト開始時、第2の噴孔7から初期噴射される予定の燃料を一時的に蓄えている。
The first nozzle hole 6 is provided on the fuel downstream side of the
図1に示すように、アウタニードル1の反噴射側端部にはプレッシャピン19を介して制御ピストン21が接続されており、プレッシャピン19には噴孔閉塞方向に付勢する第1ばね20を備えている。
As shown in FIG. 1, a
圧力制御室22内の燃料圧力を制御する電磁弁30は、電磁コイル23、制御弁24、第2ばね25、および圧力制御室22から燃料タンク111へ排出される通路を連通する出口絞り26とを含んで構成され、制御弁24により出口絞り26の開閉操作を行う。
The
電磁コイル23への通電オフ時、制御弁24は第2ばね25の付勢力により出口絞り26部を閉塞する。そして、圧力制御室22に高圧燃料が供給されると、アウタニードル1が第1ばね20により第1の弁座16に向けて受ける付勢力(以下、アウタニードル用ばねの付勢力)と圧力制御室22内の燃料圧力から第1の弁座16に向けて受ける力(以下、圧力制御室22の背圧力)との和は、燃料溜り室3内の燃料圧力によりリフト方向に受ける力(以下、リフト方向燃料受圧力)よりも大きくなるので、アウタニードル1は第1の弁座16に着座している。
When the energization of the
電磁コイル23への通電オン時、制御弁24は出口絞り26部を開放し圧力制御室22内の高圧燃料は出口絞り26を経て燃料タンク111に排出される。そして、圧力制御室22内の燃料圧力が低下することによりアウタニードル1は第1の弁座16から離座しリフトする。
When the
ここで、アウタニードル1のリフトに従いリフトするインナニードル8との関係について説明する。インナ無効リフト量HD0のリフト行程間は、アウタニードル1が第1の弁座16から離座すると共に、リフトし第1の噴孔6のみから噴射が行われ、初期噴射率を低減しつつ初期噴射圧を上昇させられる。
Here, the relationship with the
更にアウタニードル1がリフトすると、調整穴14内下端部とリフトピン15下端部が当接し、インナニードル8を第2の弁座17から離座させる。このインナニードル8は、離座により僅かでもリフトすると、高圧燃料がインナニードル円錐面18全体に負荷するため、インナニードル8は瞬時にリフト上昇し、第2の噴孔7からも燃料噴射を開始する。従って、第1の噴孔6及び第2の噴孔7からの燃料噴射により噴射中期の噴射率を増加させられる。
When the
アウタニードル1の最大リフト量HDmaxは、図1に示すように、規制部材29下端とアウタニードル1の上端面1a間の軸方向寸法で決定される。インナニードル8のリフト量はHDmax−HD0となる。なお、本実施例では、インナニードル8を独立的に第2の弁座17に付勢するばねなどの付勢部材を設けていないが、アウタニードル1を第1の弁座16に付勢する第1ばね20とは別に、インナニードル8を独立的に第2の弁座17に付勢するばね(以下、付勢ばね)を設けてもよい。これらインナ無効リフト量HD0等の各種パラメータを所定値に設定し、燃料を噴射する噴孔6、7を切り替えることにより、噴射初期に2段階の噴射特性で燃料を噴射することが可能となる。
The maximum lift amount HDmax of the
このように、噴孔6、7の切り替えにより2段階にする噴射特性は、図3に示すような燃料噴射量Qと、燃料噴射弁101を駆動制御する噴射パルス期間Tqの関係になる。なお、図3においては、燃料噴射弁101の各種パラメータによるばらつき要因を説明するため、便宜上、インナニードル8を独立的に第2の弁座17に付勢する付勢ばねが設けてあるものとする。
As described above, the injection characteristic that is changed into two stages by switching the injection holes 6 and 7 has a relationship between the fuel injection amount Q as shown in FIG. 3 and the injection pulse period Tq for driving and controlling the
図3に示すように、電磁弁30を通電制御する通電パルス期間Tqが、第1通電パルス期間Tq1になると、通電オンにより圧力制御室22の圧力低下により、アウタニードル1のリフト方向燃料受圧力が、アウタニードル用ばねの付勢力と圧力制御室22の背圧力の和を勝ると、噴射を開始する(図3のQTq1点を参照)。
As shown in FIG. 3, when the energization pulse period Tq for energization control of the
更に第2通電パルス期間Tq2になると、アウタニードル1がインナニードル8に衝突する。第1通電パルス期間Tq1と第2通電パルス期間Tq2の間は、インナ無効リフト量HD0のリフト行程にあるため、第1の噴孔6よりアウタニードル1のリフト量に応じた燃料が噴射される。
Further, when the second energization pulse period Tq2 is reached, the
インナニードル8を付勢する付勢ばねが設けられているため、インナニードル8のリフト方向燃料受圧力が付勢ばねの付勢力と圧力制御室22の背圧力の和を勝るための、圧力制御室22の背圧力の低下に相当する増分ΔTqした、第3通電パルス期間Tq2に到達した時点で、インナニードル8が離座し、アウタニードル1と共にインナニードル8がリフトを開始する。即ち、この増分ΔTq間である第2通電パルス期間Tq2と第3通電パルス期間Tq3の間は、アウタニードル1はインナニードル8により係止され、擬似的なフルリフト状態にある(図3のQTq2点〜QTq3点を参照)。この擬似フルリフト量は、調整穴14内下端部とリフトピン15下端部との当接により生じたリフト量であり、インナ無効リフト量HD0に相当している。
Since the urging spring for urging the
更に第3通電パルス期間Tq3より増分ΔTqすると、第1の噴孔6および第2の噴孔7の双方より燃料が噴射される。その噴射量の増分は、第1の噴孔6および第2の噴孔の各ニードル1、8のリフト量に応じて増加するため、通電パルス期間間Tq3〜Tq4の噴射量の増分は、通電パルス期間間Tq1〜Tq2に比べて大きい(図3のQTq3点〜QTq4点を参照)。
Further, when the increment ΔTq from the third energization pulse period Tq3, fuel is injected from both the first nozzle hole 6 and the
更に増分ΔTqし、第4通電パルス期間Tq4になると、アウタニードル1およびインナニードル8は、機械的なフルリフト状態になる。この後の噴射量Qの増分ΔQは、増分量ΔTqにほぼ比例する。
When the increment ΔTq is further performed and the fourth energization pulse period Tq4 is reached, the
ここで、上記噴射特性において、図3に示されるQTq2点では、アウタニードル1とインナニードル8との衝突により、ニードル間1、8でバウンズが発生するため、アウタニードル1の擬似フルリフト量およびインナニードルの着座状態が、不安定となり変動するおそれがある。例えばインナニードルのバウンズにより着座状態が不完全となって、一時的に僅かに離座する可能性がある。また、衝突時のバウンズによりアウタニードル1のリフト量が、擬似フルリフト量より過大となる可能性がある。
Here, in the above injection characteristics, at the point QTq2 shown in FIG. 3, bounce occurs between the
また、上記噴射特性において、図3に示されるQTq2点〜QTq3点間では、調整穴14内下端部とリフトピン15下端部との当接によりアウタニードル1とインナニードル8が一時的に一体化されている状態であるため、付勢ばねの付勢力に抗してアウタニードル1の擬似フルリフト量にあるに過ぎない。このため、QTq2点〜QTq3点間の噴射特性(図3のBTq領域参照)は、他のQTq1〜QTq2間やQTq3〜QTq4間に比べて不安定となる
上述したQTq2点のバウンズ、およびQTq2点〜QTq3点間のニードル間1、8の一時的な一体化状態の影響により、図3の縦軸の噴射量Q上において、QTq2点乃至QTq3の周辺領域(以下、不安定領域)Bでは、燃料噴射量Qが変動するなど不安定状態となる。詳しくは、例えばこのQTq2点乃至QTq3間に対応の通電パルス期間間Tq2〜Tq3のいずれかの通電パルス値に設定した場合、設定した通電パルス値で燃料噴射弁101を動作制御したとしても、燃料噴射弁101から噴射される噴射量は、目標燃料噴射量Q0に対して変動し、目標燃料噴射量Q0に噴射制御ができないおそれがある。
Further, in the above injection characteristics, the
なお、上述では、ECU100に記憶される特性マップの一実施例である図3の燃料噴射量Qと噴射パルス期間Tqとの相関関係で、燃料噴射弁101を動作制御するときの噴射特性を説明したが、これに限らず、ECU100に記憶される特性マップの一実施例の、図4の燃料噴射量Qとコモンレール圧Pcとの相関関係においても、噴射初期に噴孔6、7の切り替え時に不安定領域Bが発生する。
In the above description, the injection characteristic when the operation of the
また、図3および図4の縦軸上の燃料噴射量Qにおいて、不安定領域Bは、この不安定領域Bより噴射量が小さい安定領域(以下、第1安定領域)と、噴射量が大きい安定領域(以下、第2安定領域)に挟まれている。 Further, in the fuel injection amount Q on the vertical axis in FIGS. 3 and 4, the unstable region B has a stable region where the injection amount is smaller than the unstable region B (hereinafter referred to as the first stable region) and the injection amount is large. It is sandwiched between stable regions (hereinafter referred to as second stable regions).
ここで、本実施形態の制御手段であるECU100は、周知のマイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたROM(記憶媒体)に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁101の燃料噴射量Qやコモンレール圧Pcを制御する。さらに、ECU100の出力信号に基づいて入口調量弁110aを介してサプライポンプ110等が制御される。また、ECU100に読み込まれたセンサ類の信号に基づいて各種の演算処理を行なうようになっている。
Here, the
ECU100に接続されるセンサ類は、アクセル開度Accpを検出するアクセルセンサ(図示せず)、エンジン回転数Neを検出する回転数センサ(図示せず)、エンジンの冷却水温度Twを検出する水温センサ(図示せず)、サプライポンプ110内に吸入される燃料の燃料温度Tfを検出する燃料温センサ(図示せず)、コモンレール圧Pcを検出する圧力センサ107、およびその他のセンサ類がある。
Sensors connected to the
また、ECU100には、例えば燃料噴射弁101を供給元から供給され、エンジン組立てライン等でエンジンの各気筒に燃料噴射弁101を組み付けた段階で、コードリーダ等の画像読取り装置(図示せず)が電気的に接続される。画像読取り装置は、各燃料噴射弁101に取り付けられたメモリ等の記憶媒体(例えば、QRコード32)を読み取る。
Further, the
この記憶媒体には、コモンレール圧Pcに応じて噴射量Qと噴射パルス期間Tqとの相関を示す噴射特性(以下、噴射特性固有値データ)が、ECU100に記憶の噴射特性を示すマップ(以下、基本噴射マップ)とは別に記憶されている。この噴射特性固有値データには、燃料噴射弁101の個々の固有の噴射特性を代表的に示すデータが保存されている。噴射特性固有値データは、マップに記憶された固有の基本値であっても、その基本値を噴射特性の近似式で表わしたものであってもよい。
In this storage medium, an injection characteristic (hereinafter referred to as injection characteristic eigenvalue data) indicating a correlation between the injection amount Q and the injection pulse period Tq in accordance with the common rail pressure Pc is stored in a map (hereinafter referred to as a basic). It is stored separately from the injection map. In the injection characteristic eigenvalue data, data representative of individual injection characteristics of the
なお、ECU100に記憶の噴射特性とは、図3に示す指令噴射量Qと指令噴射パルス期間Tqの相関関係を示すマップ(以下、第1マップ)や、図4に示す指令噴射量Qと指令目標コモンレール圧Pcの相関関係を示すマップ(以下、第2マップ)等の基本噴射マップのことである。
Note that the injection characteristics stored in the
ここで、ECU100は、燃料噴射弁101の噴射動作を制御する噴射手段と、コモンレール109内のコモンレール圧を目標燃料圧力(目標コモンレール圧)に制御するコモンレール圧制御手段と、予想される運転領域への推移過程において上記噴射特性上の不安定領域Bを回避するために噴射特性を補正する制御手段(以下、噴射特性補正手段)とを備えている。なお、目標コモンレール圧Pcは、燃料噴射弁101より噴射される燃料噴射圧相当し、エンジンの運転状態に応じた最適な燃料圧力に設定されている。
Here, the
噴射手段は、目標噴射量決定手段と、噴射時期決定手段と、噴射期間決定手段と、燃料噴射弁駆動手段とから構成されている。目標噴射量決定手段は、各種センサ類により検出したエンジンの運転状態に応じて最適な目標噴射量Qfinを決定する。噴射時期決定手段は、目標噴射量Qfinとエンジン回転数Neとに基づいて指令噴射時期(指令噴射パルス時期)Tfinを決定する。噴射期間決定手段は、コモンレール圧Pcと目標噴射量Qfinとに基づいて指令噴射期間(指令噴射パルス期間)Tqを決定する。燃料噴射弁駆動手段は、各気筒の燃料噴射弁101の電磁弁30に、指令噴射時期(Tfin)から指令噴射パルス期間(Tq)が経過するまでの間、略パルス状の通電電流を印加する。
The injection means includes target injection amount determination means, injection timing determination means, injection period determination means, and fuel injection valve drive means. The target injection amount determining means determines an optimal target injection amount Qfin according to the engine operating state detected by various sensors. The injection timing determining means determines a command injection timing (command injection pulse timing) Tfin based on the target injection amount Qfin and the engine speed Ne. The injection period determining means determines a command injection period (command injection pulse period) Tq based on the common rail pressure Pc and the target injection amount Qfin. The fuel injection valve drive means applies a substantially pulsed energization current to the
コモンレール圧制御手段は、サプライポンプ110のコモンレール109への吐出量を制御する吐出量制御手段とを備えており、圧力センサ107によりコモンレール109内の実燃料圧力(以下、実コモンレール圧と呼ぶ)を検出し、実コモンレール圧Pcfが目標コモンレール圧Pcaに略一致するように、フィードバック制御する。
The common rail pressure control means includes a discharge amount control means for controlling the discharge amount of the
吐出量制御手段は、目標コモンレール圧Pcaと燃料温度Tfとに基づいて入口調量弁110aへの基本駆動信号を決定してサプライポンプ110を駆動制御し、検出した実コモンレール圧Pcaと目標コモンレール圧Pcaが一致しない場合には、実コモンレール圧Pcaと目標コモンレール圧Pcaの差に応じて基本駆動信号を補正し、補正された補正後駆動信号によりサプライポンプ110を駆動制御する。
The discharge amount control means determines the basic drive signal to the
次に、噴射特性補正手段は、予測された運転領域に基づいて予測の運転領域へ推移する推移経路に、不安定領域Bを通過もしくは滞在する機会があるか否かを判定する判定手段と、この判定手段による判定結果に基づいて、不安定領域Bの影響を軽減するように基本噴射マップに記憶の基本値を補正し、補正された噴射条件を決定する噴射条件修正手段とを備えている。なお、判定手段および噴射条件修正手段については、後述のECU100で実行する制御処理(図5参照)にて詳述する。
Next, the injection characteristic correcting means determines whether or not there is an opportunity to pass through or stay in the unstable region B in the transition path that transitions to the predicted driving region based on the predicted driving region; Based on the determination result by the determination means, there is provided an injection condition correction means for correcting the basic value stored in the basic injection map so as to reduce the influence of the unstable region B and determining the corrected injection condition. . The determination means and the injection condition correction means will be described in detail in a control process (see FIG. 5) executed by the
次に、上述のECU100が実行する予測される運転状態へ推移する推移経路に不安定領域Bがあるか否かを判定し、その判定結果に基づいて不安定領域B回避のための制御処理(以下、不安定領域回避制御処理)について、以下図5、図6、および図7等に従って説明する。
Next, it is determined whether or not there is an unstable region B on the transition path to the predicted operating state executed by the
図3及び図4において、ECU100に記憶されている特性の一例であって、燃料噴射量Q、噴射パルス期間Tq、およびコモンレール圧(燃料噴射圧力)Pcなどの基本値が、複数のマップにより記憶されているものである。詳しくは、図3では、一噴射条件として、コモンレール圧Pcが所定値である場合でのQ−Tq特性を示すマップMTq(以下、Q−Tq特性を有するマップとも呼ぶ)が示されている。例えば、このマップMTq上に、コモンレール圧Pc値をパラメータとして、この複数のパラメータ値に対応した複数(例えばN個)のQ−Tq特性MTq1、MTq2、・・・、MTqNというN枚のマップからなる基本噴射マップが形成されている。なお、この基本噴射マップは、このような複数(N個)のQ−Tq特性MTq1〜MTqNごとにN枚のマップから構成されるものに限らず、複数(N個)のQ−Tq特性MTq1〜MTqNというマップデータを1枚のマップに纏めたものであってもよい。
3 and 4, which are examples of characteristics stored in
図4では、Q−Pc特性で示される基本噴射マップMPc(以下、Q−Pc特性を有する基本噴射マップとも呼ぶ)が示されている。なお、ここで、図3における縦軸の燃料噴射量Qの各領域A1、B、A2は、図4において、横軸で示されるコモンレール圧Pcが所定値にあるIII方向からみた、縦軸で示される燃料噴射量Qの各領域A1、B、A2に対応している。言い換えると、図3の如く、Q−Ta特性を有するマップMTq1は、コモンレール圧Pc値をパラメータとして有する噴射条件マップMTqの一噴射条件を示しており、図4の如く、Q−Pc特性を有する基本噴射マップMPc自体が、上記噴射条件マップMTqに対応している。すなわち、Q−Pc特性を有する基本噴射マップMPcもしくは上記噴射条件マップMTqにより、エンジンの運転状態が、不安定領域B、安定領域A1、A2のいずれにあるかを判定することが可能である。 FIG. 4 shows a basic injection map MPc (hereinafter also referred to as a basic injection map having a Q-Pc characteristic) indicated by a Q-Pc characteristic. Here, the regions A1, B, and A2 of the fuel injection amount Q on the vertical axis in FIG. 3 are the vertical axes as viewed from the III direction in which the common rail pressure Pc indicated by the horizontal axis is a predetermined value in FIG. This corresponds to each region A1, B, A2 of the fuel injection amount Q shown. In other words, a map MTq1 having a Q-Ta characteristic as shown in FIG. 3 shows one injection condition of the injection condition map MTq having the common rail pressure Pc value as a parameter, and has a Q-Pc characteristic as shown in FIG. The basic injection map MPc itself corresponds to the injection condition map MTq. That is, it is possible to determine whether the engine operating state is in the unstable region B, the stable region A1, or A2 based on the basic injection map MPc having the Q-Pc characteristic or the injection condition map MTq.
ここで、基本噴射マップMPc上で現在の運転状態から次の運転状態へ移行する場合、予測される次の運転状態と、不安定領域Bとの関係を、図4に従って説明する。一般に、燃料噴射弁101の噴射の切り替りは、噴射初期に段階的に噴射を実行することにより生じるため、例えば車両の停止もしくは低速走行時からの発進加速などの過渡運転状態において、予測される次の運転状態もしくは次の運転状態へ推移する推移経路TLの途中に、不安定領域Bが存在する。このため、現在の運転状態が、低負荷に相当する小噴射量領域に対応する第1安定領域A1にあるという前提で以下説明する。
Here, the relationship between the predicted next operation state and the unstable region B when shifting from the current operation state to the next operation state on the basic injection map MPc will be described with reference to FIG. In general, since the switching of the injection of the
図4の基本噴射マップMPc上において、51は現在の運転状態を示し、52、53、54は、それぞれ予想される次の運転状態(以下、次回運転状態)を示している。次回運転状態52の場合には、現在運転状態51から同じ第1安定領域A1の範囲内で移動しており、その推移経路TL52には、不安定領域Bを横断や滞在するような機会は生じない。
On the basic injection map MPc of FIG. 4, 51 indicates the current operating state, and 52, 53, and 54 indicate the expected next operating state (hereinafter, the next operating state). In the case of the
また、次回運転状態53の場合には、現在運転状態51の第1安定領域A1から不安定領域Bへ移動して不安定領域B内に到達しており、その推移経路TL53には、不安定領域B内に到達した状態で滞在する機会が生じている。従って、その推移経路TL53では、少なくとも不安定領域Bの下限B1を跨いでいる。
In the
また、次回運転状態54の場合には、現在運転状態51の第1安定領域A1から不安定領域Bを挟んで第2安定領域A2に移動しており、その推移経路TL53には、不安定領域Bを横断する機会が生じている。従って、その推移経路TL54では、不安定領域Bの下限B1及び上限B2の双方を跨いでいる。
In the case of the
そこで、S501(Sはステップ)では、次の運転状態を予測するためにエンジンの運転状態を読み込む。具体的には、ECU100は、運転状態を各種センサによって読み込んで現在の運転状態を検出する。例えば回転数センサの検出信号を入力し、エンジン回転数Neを読み込み、アクセルセンサの検出信号を入力し、アクセル開度Accpを読み込む。また、ギヤポジション状態を示すシフト信号等により走行状態を読み込む。これらの運転状態から、少なくとも検出した時点にて、安定領域A1、A2、もしくは不安定領域Bにあるか否かの基本的な運転状態の情報を把握することは可能である。
Therefore, in S501 (S is a step), the operation state of the engine is read in order to predict the next operation state. Specifically, the
S502では、検出した運転状態に応じた最適な噴射条件を算出する。噴射条件には、目標燃料噴射量Q、コモンレール圧Pc、および指令噴射パルス期間Tqなどの各基本値があり、検出した運転状態に応じた最適な基本値を求める。具体的には、エンジン回転数、アクセル開度Accpよりエンジンの要求負荷を算出し、その要求負荷に対応した目標燃料噴射量Qaを決定する。 In S502, the optimal injection condition according to the detected driving | running state is calculated. The injection conditions include basic values such as the target fuel injection amount Q, the common rail pressure Pc, and the command injection pulse period Tq, and an optimum basic value corresponding to the detected operating state is obtained. Specifically, the required engine load is calculated from the engine speed and the accelerator opening degree Accp, and the target fuel injection amount Qa corresponding to the required load is determined.
また、上記S501およびS502においては、検出した運転状態、およびその運転状態に応じた領域A1、A2、Bを、検出ごとに記憶している。 In S501 and S502, the detected operating state and the areas A1, A2, and B corresponding to the operating state are stored for each detection.
S503およびS504では、前回運転状態の噴射条件と、検出した現在の運転状態の噴射条件とを比較し、予想される次の運転状態を推定する。具体的には、S503では、噴射条件の一つの目標燃料噴射量を比較し、前回の目標燃料噴射量Qp(指令燃料噴射量Qfinp)と現在の目標燃料噴射量Qaとの比較により、前回と現在の運転状態の偏差を求める。すなわち、これら前回と現在の噴射条件の偏差を求めることにより、偏差を構成する偏差方向としての推移方向、推移量を算出され、その推移方向及び推移量に基づいて次の運転状態を推定する。そして、S504では、予測された次の運転状態に基づいて次の運転状態の領域A1、A2、A3を想定する。 In S503 and S504, the injection condition in the previous operation state is compared with the detected injection condition in the current operation state, and the next expected operation state is estimated. Specifically, in S503, one target fuel injection amount of the injection condition is compared, and the previous target fuel injection amount Qp (command fuel injection amount Qfinp) and the current target fuel injection amount Qa are compared with the previous target fuel injection amount Qa. Find the deviation of the current operating state. That is, by obtaining the deviation between the previous and current injection conditions, the transition direction and the transition amount as the deviation direction constituting the deviation are calculated, and the next operation state is estimated based on the transition direction and the transition amount. And in S504, the area | region A1, A2, and A3 of the next driving | running state are assumed based on the predicted next driving | running state.
S505、及びS506では、S503及びS504で想定された次の運転状態へ推移する推移経路TLに、不安定領域Bがあるか否かを判定する。具体的には、S505では、次の運転状態は、現在の運転状態と同じ第1安定領域A1を維持しているか否かを判定する。次の運転状態の推移経路TLが、現在の運転状態51と同じ第1安定領域A1の範囲内であれば、図4に示される次の運転状態52の推移経路TL52の状態であり、不安定領域Bを横断や滞在する機会は生じないので、S509へ移行し、不安定領域Bを回避するための補正をせず、通常制御による噴射条件で、燃料噴射弁101を動作制御する(S510)。
In S505 and S506, it is determined whether or not there is an unstable region B in the transition path TL that transitions to the next operation state assumed in S503 and S504. Specifically, in S505, it is determined whether or not the next operation state maintains the same first stable region A1 as the current operation state. If the transition path TL of the next operation state is within the same first stable region A1 as the
次の運転状態の推移経路TLが、現在の運転状態51と同じ第1安定領域A1の範囲内になければ、S506に移行し、次の運転状態の推移経路TLの第1安定領域A1の範囲外の状態を特定するための判定を行なう。
If the transition path TL of the next operating state is not within the same range of the first stable region A1 as the
S506では、次の運転状態が、第2安定領域A2へ移動し、滞在するか否かを判定する。次の運転状態の推移経路TLが、不安定領域Bを跨いで第2安定領域A2の範囲内にあれば、図4および図6に示される次の運転状態54の推移経路TL54の状態であり、この推移経路TL54では、不安定領域Bを横断する機会が生じて、不安定領域Bの下限B1及び上限B2の双方を跨いでしまうため、S507へ移行し、第1の不安定領域回避制御を実行する。
In S506, it is determined whether or not the next operation state moves to the second stable region A2 and stays. If the transition path TL of the next operating state is within the range of the second stable region A2 across the unstable region B, it is the state of the transition route TL54 of the
次の運転状態の推移経路TLが、不安定領域Bを跨いで第2安定領域A2の範囲内へ推移することがなければ、図4および図7に示される次の運転状態53の推移経路TL53の状態であり、不安定領域B内に到達した状態で滞在する機会が生じ、少なくとも不安定領域Bの下限B1を跨いでいるため、S508へ移行し、第2の不安定領域回避制御を実行する。
If the transition path TL of the next operating state does not transition into the range of the second stable region A2 across the unstable region B, the transition route TL53 of the
S507では、図6に示すように、予想された運転状態は、次の運転状態54の推移経路TL54の状態であり、この推移経路TL54では、不安定領域Bを横断する機会が生じて、不安定領域Bの下限B1及び上限B2の双方を跨いでしまっているので、不安定領域Bを横断する推移経路を短くする。具体的には、想定される推移経路TL54は、第1安定領域A1内の推移経路部TL54a、不安定領域B内の推移経路部TL54b、および第2安定領域A2内の推移経路部TL54cで構成されている。この不安定領域B内の推移経路部TL54bの実長さΔpに対して、不安定領域B内を垂直に横断する推移経路部59bを選択する。垂直に横断する推移経路部59bの実長さΔaは、上記推移経路部TL54bの実長さΔpより短くできる。
In S507, as shown in FIG. 6, the predicted operation state is the state of the transition path TL54 of the
その結果、推移経路部59bと、これを繋ぐ、第1安定領域A1内の推移経路部TL59a、および第2安定領域A2内の推移経路部TL59cとで構成され、選択された推移経路(以下、迂回推移経路)TL59は、総延長の推移経路の長さでは推移経路TL54より長く形成されるものの、不安定領域B内を横断する推移経路部59bを効果的に短くすることができる。そして、S510に移行し、迂回推移経路TL59により補正された噴射条件で、燃料噴射弁101を動作制御する。
As a result, the transition path part 59b is connected to the transition path part TL59a in the first stable area A1 and the transition path part TL59c in the second stable area A2, and the selected transition path (hereinafter, referred to as the transition path part TL59a). Although the detour transition path TL59 is formed longer than the transition path TL54 in terms of the total transition path length, the transition path portion 59b crossing the unstable region B can be effectively shortened. Then, the process proceeds to S510, and the operation of the
S508では、図7に示すように、予想された運転状態は、次の運転状態53の推移経路TL53の状態であり、不安定領域B内に到達した状態で滞在する機会が生じ、少なくとも不安定領域Bの下限B1を跨ぐことになるため、下限B1を再び跨いで第1安定領域A1に戻るか、上限B2も跨いで第2安定領域A2へ移動するかを選択する。そして、S510に移行し、選択した修正推移経路TL58により補正された噴射条件で、燃料噴射弁101を動作制御する。
In S508, as shown in FIG. 7, the predicted operating state is the state of the transition path TL53 of the
具体的には、想定される次の運転状態53から下限B1を再び跨いで第1安定領域A1内に戻る推移経路部TL58bBを選択するか、または上限B2も跨いで第2安定領域A2内へ移動する推移経路部TL58bAを選択するかのいずれか好ましい選択方法を決定する。
Specifically, the transition path portion TL58bB that returns from the next assumed operating
この場合、本実施形態では、推移経路部TL58bAおよび推移経路部TL58bBは、主としてコモンレール圧Pcを変更するように修正した修正推移経路であることが好ましい。これにより、安定領域A1、A2への推移目的でコモンレール圧Pcが変更されるが、その目的で燃料噴射量Qが変更されることはない。したがって、エンジンの出力トルクをほとんど変更することなく、次の運転状態を不安定領域Bから安定領域A1、A2に修正し、不安定領域Bを回避することができる。 In this case, in this embodiment, it is preferable that the transition path part TL58bA and the transition path part TL58bB are modified transition paths that are modified mainly to change the common rail pressure Pc. Thereby, although the common rail pressure Pc is changed for the purpose of transition to the stable regions A1 and A2, the fuel injection amount Q is not changed for the purpose. Therefore, it is possible to avoid the unstable region B by correcting the next operating state from the unstable region B to the stable regions A1 and A2 with almost no change in the output torque of the engine.
さらに、本実施形態では、上記推移経路部TL58bAおよび推移経路部TL58bBのうち、コモンレール圧Pcの変更量ΔPcu、ΔPcdが小さい方を、修正推移経路TL58として決定することが好ましい。なお、本実施例の図7に示す例では、推移経路部TL58bAの変更量ΔPcdが、推移経路部TL58bBの変更量ΔPcuより小さく、推移経路部TL58bAを、修正推移経路TL58として決定した。 Further, in the present embodiment, it is preferable to determine, as the modified transition path TL58, the smaller one of the change amounts ΔPcu and ΔPcd of the common rail pressure Pc among the transition path part TL58bA and the transition path part TL58bB. In the example shown in FIG. 7 of the present embodiment, the change amount ΔPcd of the transition path part TL58bA is smaller than the change amount ΔPcu of the transition path part TL58bB, and the transition path part TL58bA is determined as the modified transition path TL58.
これにより、運転者等の要求によるエンジンの要求運転状態である次の運転状態53の噴射条件に対して、コモンレール圧Pcの変更量の小さい小補正推移経路を選択するという比較的小さい噴射条件の補正によって、不安定領域を回避することができる。
As a result, a relatively small injection condition of selecting a small correction transition path with a small change amount of the common rail pressure Pc with respect to the injection condition of the
なお、上記噴射条件の基本値の情報を記憶する記憶方法としては、予め実験により求めた基本値を記憶し、格納した基本噴射マップMPc、MTqなどの基本噴射条件マップで記憶することが好ましい。これによると、例えばエンジンおよび燃料噴射弁101を含む燃料噴射装置の適合試験により基本値を求め、求めた基本値を、マップデータ情報としてマップMPcで持つことができる。
In addition, as a storage method for storing the basic value information of the injection conditions, it is preferable to store basic values obtained in advance by experiments and store them in basic injection condition maps such as the stored basic injection maps MPc and MTq. According to this, for example, the basic value can be obtained by a conformity test of the fuel injection device including the engine and the
さらになお、上述した次の運転状態52、53、54と不安定領域Bとの関係を判定した判定結果に応じて、噴射条件を補正する噴射条件修正方法が異なると共に、補正しない場合もある。このため、噴射条件により燃料噴射弁101を動作制御する際には、補正した噴射条件により、基本噴射条件マップ内の基本値を一時的に書き換えることが好ましい。
Furthermore, the injection condition correction method for correcting the injection condition differs depending on the determination result of determining the relationship between the next operating states 52, 53, and 54 and the unstable region B described above, and the correction may not be performed. For this reason, when controlling the operation of the
これにより、運転状態51を検出するごとに得られる判定結果に応じて次の運転状態52、53、54での不安定領域Bへの係わり度合いが変わったとしても、噴射条件補正前の基本値を有するマップと、この基本値を一時的に書き換えた補正されたマップとに、容易に切り替えられる。
Thereby, even if the degree of engagement with the unstable region B in the
以上説明した本実施形態では、燃料噴射弁101の段階的な噴射の切り替りにより生じる不安定領域Bは、予め実験的に把握することができ、この不安定領域Bを、エンジンの運転領域の全範囲において安定領域A1、A2との関連で規定しておく。そして、検出した現在の運転状態51から運転状態の推移を予測し、次の運転状態52、53、54もしくは次の運転状態52、53、54へ推移する推移経路TL52、TL53、TL54の途中に、不安定領域Bが存在するか否かを判定する。その判定結果に基づいて、不安定領域Bの影響度合いを軽減するように、例えばマップMPc等の基本噴射条件マップに記憶されている基本値(例えばコモンレール圧Pc等)を補正し、補正された噴射条件で燃料噴射弁101の動作制御を行なう。
In the present embodiment described above, the unstable region B generated by the stepwise switching of the
これにより、例えば次の運転状態53、54へ推移する過程において、不安定領域Bに滞在する運転状態での制御時間Δaを短くするなど、安定領域A1、A2と不安定領域Bの運転時間比率(推移経路部比率)での不安定領域Bの比率を低めことにより、燃料噴射弁101より噴射の噴射特性に及ぼす不安定領域Bの影響を、比較的短い滞在時間で回避することができる。
Thereby, for example, in the process of transitioning to the
また、以上説明した本実施形態では、次の運転状態52、53、54を予測する方法は、検出した現在の運転状態51と、記憶した前回検出した運転状態との偏差に基づいて次の運転状態52、53、54を推定する。
In the present embodiment described above, the method for predicting the
一般に、燃料噴射弁101の噴射の切り替りは、噴射初期に段階的に噴射を実行することにより生じるため、車両の停止もしくは低速走行時からの発進加速などの過渡運転状態において、予測される次の運転状態もしくは次の運転状態へ推移する推移経路TLの途中に、不安定領域Bが存在することになる。
In general, since the switching of the injection of the
これに対して本実施形態では、検出した現在の運転状態51と、前回検出の過去の運転状態との偏差に基づいて次の運転状態52、53、54を推定するので、例えば偏差に基づき推移方向、推移量などの指標値から、現在の運転状態51を検出した時点で瞬時に次の運転状態52、53、54を推定することができる。
On the other hand, in this embodiment, since the next driving
したがって、例えば上記過渡運転状態における次の運転状態への推移過程中の噴射条件に、不安定領域Bで噴射制御する噴射条件があるか否かの判定を素早く行なうことが可能になるので、上記過渡運転状態にあっても、その噴射条件を、不安定領域Bの影響度合いを軽減するように素早く補正することができる。 Therefore, for example, it is possible to quickly determine whether or not there is an injection condition for performing injection control in the unstable region B in the injection condition during the transition process to the next operation state in the transient operation state. Even in the transient operation state, the injection condition can be quickly corrected so as to reduce the degree of influence of the unstable region B.
また、以上説明した本実施形態では、判定結果により次の運転状態53が不安定領域Bにあると判定される場合において、噴射条件の修正方法は、噴射条件のうち、主としてコモンレール圧Pcを変更するように修正する。即ち、次の運転状態53を基点として、第2安定領域に移動する推移経路部TL58bA、および第1安定領域A1に戻る推移経路部TL58bBは、主としてコモンレール圧Pcを変更するように修正した修正推移経路であることが好ましい。これにより、安定領域A1、A2への推移目的でコモンレール圧Pcが変更されるが、その目的で燃料噴射量Qが変更されることはない。したがって、エンジンの出力トルクをほとんど変更することなく、次の運転状態を不安定領域Bから安定領域A1、A2に修正し、不安定領域Bを回避することができる。
In the present embodiment described above, when it is determined that the
なお、以上説明した本実施形態では、上記推移経路部TL58bAおよび推移経路部TL58bBのうち、コモンレール圧Pcの変更量ΔPcu、ΔPcdが小さい方を、修正推移経路TL58として決定することが好ましい。これにより、運転者等の要求によるエンジンの要求運転状態である次の運転状態53の噴射条件に対して、コモンレール圧Pcの変更量の小さい小補正推移経路を選択するという比較的小さい噴射条件の補正によって、不安定領域Bを回避することができる。
In the present embodiment described above, it is preferable to determine, as the modified transition path TL58, the smaller one of the change amounts ΔPcu and ΔPcd of the common rail pressure Pc among the transition path part TL58bA and the transition path part TL58bB. As a result, a relatively small injection condition of selecting a small correction transition path with a small change amount of the common rail pressure Pc with respect to the injection condition of the
また、以上説明した本実施形態では、判定結果により次の運転状態54が不安定領域Bを横断すると判定される場合において、噴射条件の修正方法は、検出した運転状態51から次の運転領域54への推移経路TL54に対して、不安定領域Bを跨ぐ横断推移経路部TL59bを短くなるように迂回する迂回推移経路TL59を選択して、この迂回推移経路TL59に対応して噴射条件を修正(補正)する。これにより、次の運転状態54へ推移する過程において、噴射特性に影響を及ぼす不安定領域Bの滞在時間(Δp)を、比較的短い横断時間(Δa)で回避することができる。
Further, in the present embodiment described above, when it is determined that the
また、以上説明した本実施形態では、判定結果により検出した現在の運転状態51および次の運転状態52が、不安定領域Bを跨ぐことなく、同じ第1安定領域A1にあると判定される場合において、噴射条件の修正方法は、不安定領域影の予防などの不安定領域回避目的で、基本値の補正は行わない。
Further, in the present embodiment described above, when it is determined that the
一般に、現在の運転状態51を検出し、検出した現在の運転状態51に基づいて運転状態の推移を予測して、次の運転領域52、53、54を想定する場合において、例えば車両およびその車両に搭載されたエンジンへ性能要求する運転者の操作情報に基づいて現在の運転状態51が形成され、これを検出している。
In general, when the current driving
このことから、次の運転状態52、53、54を予測する際において、現在の運転状態51を検出した直後に、運転者の、アクセル踏み込み量に係わるアクセル開度Accpやギヤポジションのシフト情報などの操作情報が大きく変化することは想定されていない。
Therefore, when the next driving
これに対して本実施形態では、検出した現在の運転状態51から運転状態の推移を予測し、次の運転状態52、53、54もしくは次の運転状態52、53、54へ推移する推移経路TL52、TL53、TL54の途中に不安定領域が存在するか否かを判定する。しかも、その判定結果により不安定領域Bが存在すると判定された場合に限定して、噴射条件が補正される。これにより、次の運転状態52、53、54を予測するための過剰な予測精度の向上を図ることなく、不安定領域Bの影響を抑制することができる。
On the other hand, in the present embodiment, a transition path TL52 that predicts a transition of the driving state from the detected current driving
また、以上説明した本実施形態では、噴射条件の基本値の情報を記憶する記憶方法としては、予め実験により求めた基本値を記憶し、格納した基本噴射マップMPc、MTqなどの基本噴射条件マップで記憶することが好ましい。これによると、例えばエンジンおよび燃料噴射弁101を含む燃料噴射装置の適合試験により基本値を求め、求めた基本値を、マップデータ情報としてマップMPcで持つことができる。これにより、予め適合試験等の実験により求めた基本値を規定する近似式で表す方法に比べて、噴射条件補正前の基本値を設定し易くなる。
Further, in the present embodiment described above, as a storage method for storing information on basic values of injection conditions, basic values obtained by experiments in advance are stored, and basic injection condition maps such as stored basic injection maps MPc and MTq are stored. It is preferable to memorize. According to this, for example, the basic value can be obtained by a conformity test of the fuel injection device including the engine and the
また、以上説明した本実施形態では、次の運転状態52、53、54と不安定領域Bとの関係を判定した判定結果に応じて、噴射条件を補正する噴射条件修正方法が異なると共に、補正しない場合もある。このため、噴射条件により燃料噴射弁101を動作制御する際には、補正した噴射条件により、基本噴射条件マップ内の基本値を一時的に書き換えることが好ましい。これにより、運転状態51を検出するごとに得られる判定結果に応じて次の運転状態52、53、54での不安定領域Bへの係わり度合いが変わったとしても、噴射条件補正前の基本値を有するマップと、この基本値を一時的に書き換えた補正されたマップとに、容易に切り替えられる。
Further, in the present embodiment described above, the injection condition correction method for correcting the injection condition differs depending on the determination result of determining the relationship between the next operating states 52, 53, and 54 and the unstable region B. Sometimes not. For this reason, when controlling the operation of the
(第2の実施形態)
以下、本発明を適用した他の実施形態を説明する。なお、以下の実施形態においては、第1の実施形態と同じもしくは均等の構成には同一の符号を付し、説明を繰返さない。
(Second Embodiment)
Hereinafter, other embodiments to which the present invention is applied will be described. In the following embodiments, the same or equivalent components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
第1の実施形態では、ECU100では、予測した運転状態52、53、54と不安定領域Bとの関係を判定した判定結果に応じて、基本値が記憶、格納されている基本噴射条件マップMPc、MTqのうちの該当するマップMPc上での、基本値を補正する修正方法を検討(選択)すると共に、その選択により得られた迂回推移経路TL59や修正推移経路TL58に従って燃料噴射弁101を動作制御する噴射条件の基本値を直接補正(直接修正)した。
In the first embodiment, the
これに対して第2の実施形態では、図8に示すように、エンジンの要求特性を満足させるためのエンジン特性(本実施例では、ガバナ特性)を規定する制御マップを、不安定領域B回避のための擬似特性に修正する方法とする。図8は、本実施形態によるECUに記憶される、エンジン特性を満足するための制御マップの一実施例であって、この制御マップ内の制御値を、不安定領域回避のための補正された制御値に置き換えられた状態を示す特性図である。 On the other hand, in the second embodiment, as shown in FIG. 8, a control map that defines engine characteristics (in this embodiment, governor characteristics) for satisfying the required engine characteristics is used to avoid unstable region B. A method of correcting the pseudo characteristics for the above. FIG. 8 is an example of a control map for satisfying the engine characteristics stored in the ECU according to the present embodiment. The control values in the control map are corrected for avoiding unstable regions. It is a characteristic view which shows the state substituted by the control value.
図8に示されるNe−Q特性を示す制御マップMNeにおいて、QNe1、QNe2、QNe3は、エンジンの部分負荷特性を規定する一実施例の一部を示しており、残りの部分負荷特性を規定する部分は図示を省略している。また、上記制御マップMNe上部に示されている山状のエンジン特性は、全負荷特性を規定している。 In the control map MNe showing the Ne-Q characteristic shown in FIG. 8, QNe1, QNe2, and QNe3 show a part of one embodiment that specifies the partial load characteristic of the engine, and specify the remaining partial load characteristic. The portion is not shown. Further, the mountain-shaped engine characteristics shown in the upper part of the control map MNe define the full load characteristics.
このような特性を規定する制御マップMNeでは、図8に示すように、高負荷側は、高出力化を図るためにコモンレール圧Pcを高圧化し、低負荷低速側では、コモンレール圧Pcは比較的低圧となるように一般に設定されている。 In the control map MNe defining such characteristics, as shown in FIG. 8, the common rail pressure Pc is increased on the high load side to increase the output, and the common rail pressure Pc is relatively low on the low load low speed side. Generally set to be low pressure.
ここで、図8中において、現在の運転状態51から、部分負荷特性QNe1〜QNe3の間に存在の不安定領域(図示せず)を横断して、次の運転状態54に推移する状態が予測される場合を示しており、不安定領域が存在する部分の部分負荷特性QNe1〜QNe3における破線特性QNe11、QNe21、QNe31は、燃料噴射弁101を通常制御する場合の制御値特性を示されている。
Here, in FIG. 8, it is predicted that the
この場合、破線特性QNe11、QNe21、QNe31の各間の帯幅に対して、ほぼ垂直に横断するように推移経路TL54が形成されているものの、これら帯幅部分を横断する横断時間は不安定領域の影響を受けて、噴射特性が不安定状態に陥ってしまうおそれがある。 In this case, although the transition path TL54 is formed so as to traverse substantially perpendicular to the bandwidth between the broken line characteristics QNe11, QNe21, and QNe31, the crossing time across these bandwidth portions is an unstable region. There is a risk that the injection characteristics will be unstable due to the influence of the above.
これに対して本実施形態では、破線の部分負荷特性QNe11、QNe21、QNe31に対して、図中の実線で示される、不安定領域付近で大きく湾曲させて修正した部分負荷特性QNe12、QNe22、QNe32により、不安定領域を回避する部分負荷特性QNe12、QNe22、QNe32を有する制御マップMNeに一時的に書き換えられている。 On the other hand, in the present embodiment, the partial load characteristics QNe12, QNe22, and QNe32 that are corrected by largely curving around the unstable region shown by the solid line in the drawing with respect to the partial load characteristics QNe11, QNe21, and QNe31 shown by broken lines. Thus, the control map MNe having the partial load characteristics QNe12, QNe22, and QNe32 that avoid the unstable region is temporarily rewritten.
この構成しても、第1の実施形態で行なった基本噴射特性マップの基本値を補正する機能を確保することが可能であるので、第1の実施形態と同様な効果を得ることができる。 Even with this configuration, it is possible to ensure the function of correcting the basic value of the basic injection characteristic map performed in the first embodiment, so that the same effect as in the first embodiment can be obtained.
(他の実施形態)
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用可能である。
(Other embodiments)
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is limited to this embodiment and is not interpreted and can be applied to various embodiment in the range which does not deviate from the summary.
(1)例えば上述の実施形態では、Q−Pc特性を示すマップ(基本噴射マップ)MPcにおいて、不安定領域Bは、コモンレール圧Pcに係わらず、一定の幅を有する帯状の領域とした。マップMPc上の不安定量領域の形状は、このようなものに限らず、コモンレール圧Pcが低圧側部分の不安定量領域の幅に比べて、コモンレール圧Pcが増圧する程、その幅が拡大するもの(図9参照)でもあってもよく、その幅が湾曲しているもの(図10参照)であってもよい。 (1) For example, in the above-described embodiment, in the map (basic injection map) MPc showing the Q-Pc characteristic, the unstable region B is a belt-like region having a constant width regardless of the common rail pressure Pc. The shape of the unstable amount region on the map MPc is not limited to this, and the common rail pressure Pc increases as the common rail pressure Pc increases compared to the width of the unstable amount region in the low pressure side portion. (Refer FIG. 9) and the width | variety (refer FIG. 10) may be sufficient.
即ち、不安定領域Bの幅形状は、ほぼ等幅であるものや、幅が一定でない非等幅であるもの、あるいはその幅の延在方向がほぼ直線的なものや、湾曲や屈曲などの非直線的なもの等いずれであってもよい。 In other words, the width shape of the unstable region B is substantially equal, non-uniform in width, or substantially linear in the extending direction of the width, curved or bent. Any of non-linear ones may be used.
(2)以上説明した本実施形態では、判定結果により次の運転状態54が不安定領域Bを横断すると判定される場合において、噴射条件の修正方法は、検出した運転状態51から次の運転領域54への推移経路TL54に対して、不安定領域Bを跨ぐ中間部の横断推移経路部TL59bを短くなるように迂回する迂回推移経路TL59を選択した。
(2) In the present embodiment described above, when it is determined by the determination result that the
不安定領域Bを跨ぐ横断推移経路部TL59bは、このように迂回推移経路T59中の中間部に設けるものに限らず、現在の運動状態51を基点に不安定領域Bを直接跨ぐ横断推移経路部TL59bを形成するもの(図11参照)や、次の運転状態54を結果的に基点として不安定領域Bを直接跨ぐ横断推移経路部TL59bを形成するもの(図12参照)などいずれでもよい。
The crossing transition path part TL59b straddling the unstable region B is not limited to the intermediate part in the detour transition path T59 as described above, and the crossing transition path part directly straddling the unstable region B based on the
(3)なお、上記の場合、迂回推移経路TL59のうち、迂回推移経路部TL59aおよび迂回推移経路部TL59cの少なくといずれかが、想定された推移経路TL54におけるこれに対応する領域内での推移経路部より長く設定されている。 (3) In the above case, at least one of the detour transition path section TL59a and the detour transition path section TL59c among the detour transition path TL59 is a transition in an area corresponding to this in the assumed transition path TL54. It is set longer than the route part.
これにより、迂回推移経路TL59を設定する設定方法として、迂回推移経路TL59のうち、検出した現在の運転状態のある第1安定領域A1、および次の運転状態のある第2安定領域A2の少なくともいずれかでの迂回推移経路部を、推移経路TL54のうちのこれに対応する領域での推移経路部より冗長に設定可能である。したがって、不安定領域Bでの横断推移経路部の設定を、他の第1安定領域A1および第2安定領域A2内での各迂回経路部の設定より優先して行なうことができる。このように不安定領域Bでの横断推移経路部の優先的な設定により、不安定領域Bの滞在時間を最短の横断時間で回避することができる。 Thereby, as a setting method for setting the detour transition route TL59, at least one of the detected first stable region A1 in the current operating state and the second stable region A2 in the next operating state in the detour transition route TL59. The detour transition path part in Kana can be set more redundantly than the transition path part in the area corresponding to this in the transition path TL54. Therefore, the setting of the crossing transition path part in the unstable area B can be performed in preference to the setting of each detour path part in the other first stable area A1 and second stable area A2. Thus, by preferential setting of the crossing transition path portion in the unstable region B, the staying time of the unstable region B can be avoided with the shortest crossing time.
(4)以上説明した本実施形態では、少なくとも噴射初期を2段階に分けて順次開口可能な複数の噴孔6、7を有する可変噴孔式の燃料噴射弁101に適用して説明した。本実施形態のECU100では、燃料噴射弁101の段階的な噴射の切り替りにより生じる不安定領域Bを、運転領域の全範囲において安定領域A1、A2との関連で規定しておくので、上記燃料噴射弁は、第1噴孔6が先行して開口しその後に第2噴孔7が開口するもの、および第2噴孔が先行して開口しその後に第1噴孔が開口するもののいずれに適用しても好適である。
(4) In the present embodiment described above, description has been made by applying to the variable injection hole type
(5)以上説明した本実施形態では、上記Q−Pc特性を示すマップMPcにおいて、マップMPc上に、第1安定領域A1、不安定領域B、および第2安定領域A2が一組存在しているものとして説明した。これに限らず、マップMPc上複数組存在するものであってもよい。 (5) In the present embodiment described above, in the map MPc showing the Q-Pc characteristic, a set of the first stable region A1, the unstable region B, and the second stable region A2 exists on the map MPc. It was explained as being. Not limited to this, a plurality of sets may exist on the map MPc.
100 ECU(制御手段、燃料噴射制御装置)
101 燃料噴射弁
101a ノズル部
101b 駆動弁
1 アウタニードル
2 ノズルボディ(弁ボディ)
6 第1の噴孔
7 第2の噴孔
8 インナニードル
21 制御ピストン
22 圧力制御室
30 電磁弁
109 コモンレール
110 サプライポンプ(高圧ポンプ)
100 ECU (control means, fuel injection control device)
DESCRIPTION OF
6
Claims (8)
前記燃料噴射弁は、少なくとも噴射初期を2段階に分けて順次開口可能な複数の噴孔を有する可変噴孔式の燃料噴射弁であって、第1噴孔および第2噴孔を有する弁ボディと、前記弁ボデイ内に収容され、前記第1噴孔を開閉するアウタニードル、および前記アウタニードルの内側に配置され、前記第2噴孔を開閉するインナニードルとを備え、前記アウタニードルおよび前記インナニードルのうち、いずれか一方のニードルは、他方のニードルに先行してリフトするとともに、リフトした前記一方のニードルは、前記他方のニードルに衝突するものであり、
前記内燃機関の回転数及びアクセル開度を含む運転状態を検出し、当該検出した運転状態に基づいて運転状態の推移を予測して、次の運転領域を想定する運転領域想定手段と、
前記運転領域に対応した噴射条件の基本値を記憶する噴射条件基本情報記憶手段と、
前記運転領域の全範囲において、噴射特性が不安定となる不安定領域が前記段階的な噴射の切り替りで規定され、前記不安定領域により安定領域が分断されており、当該安定領域と前記不安定領域を予め記憶する噴射特性記憶手段と、
前記運転領域想定手段により推定された次の運転領域に基づいて、当該次の運転領域へ推移する推移経路に、前記不安定領域が存在するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果に基づいて、前記不安定領域の影響度合いを軽減するように前記噴射条件基本情報記憶手段に記憶されている基本値を補正し、当該補正された噴射条件を決定する噴射条件修正手段とを備え、
前記噴射条件修正手段は、前記判定手段により前記次の運転状態が不安定領域にあると判定されると、前記噴射条件のうち、前記安定領域への推移のための燃料噴射圧力を変更し、
前記噴射条件は、燃料噴射圧力、噴射パルス期間、および燃料噴射量もしくはこれらに対応する指標値であって、燃料噴射圧力に応じた目標噴射量に対して噴射パルス期間を算出し、決定した指令噴射パルス期間に基づいて前記燃料噴射弁を動作制御することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 In a fuel injection control device for an internal combustion engine that controls operation of a fuel injection valve so as to perform stepwise injection within one combustion cycle of the internal combustion engine,
The fuel injection valve is a variable injection type fuel injection valve having a plurality of injection holes that can be sequentially opened at least in the initial stage of injection, and has a first injection hole and a second injection hole. An outer needle that is accommodated in the valve body and opens and closes the first nozzle hole, and an inner needle that is disposed inside the outer needle and opens and closes the second nozzle hole, and the outer needle and the One of the inner needles is lifted prior to the other needle, and the one needle that has been lifted collides with the other needle,
An operation region estimation means for detecting an operation state including the rotational speed of the internal combustion engine and an accelerator opening, predicting a transition of the operation state based on the detected operation state, and assuming a next operation region;
Injection condition basic information storage means for storing a basic value of the injection condition corresponding to the operation region;
In the entire range of the operation region, an unstable region where the injection characteristic becomes unstable is defined by the stepwise switching of the injection, and the stable region is divided by the unstable region. Injection characteristic storage means for storing a stable region in advance;
Based on the next driving region estimated by the driving region assumption unit, a determination unit that determines whether or not the unstable region exists in a transition path that transitions to the next driving region;
Injection that corrects the basic value stored in the injection condition basic information storage means so as to reduce the degree of influence of the unstable region based on the determination result by the determination means, and determines the corrected injection condition Condition correction means,
When the determination means determines that the next operation state is in an unstable region, the injection condition correction means changes a fuel injection pressure for transition to the stable region among the injection conditions ,
The injection conditions are a fuel injection pressure, an injection pulse period, and a fuel injection amount or an index value corresponding thereto, and a command determined by calculating an injection pulse period for a target injection amount corresponding to the fuel injection pressure A fuel injection control apparatus for an internal combustion engine, wherein the operation of the fuel injection valve is controlled based on an injection pulse period .
前記燃料噴射弁は、少なくとも噴射初期を2段階に分けて順次開口可能な複数の噴孔を有する可変噴孔式の燃料噴射弁であって、第1噴孔および第2噴孔を有する弁ボディと、前記弁ボデイ内に収容され、前記第1噴孔を開閉するアウタニードル、および前記アウタニードルの内側に配置され、前記第2噴孔を開閉するインナニードルとを備え、前記アウタニードルおよび前記インナニードルのうち、いずれか一方のニードルは、他方のニードルに先行してリフトするとともに、リフトした前記一方のニードルは、前記他方のニードルに衝突するものであり、
前記内燃機関の回転数及びアクセル開度を含む運転状態を検出し、当該検出した運転状態に基づいて運転状態の推移を予測して、次の運転領域を想定する運転領域想定手段と、
前記運転領域に対応した噴射条件の基本値を記憶する噴射条件基本情報記憶手段と、
前記運転領域の全範囲において、噴射特性が不安定となる不安定領域が前記段階的な噴射の切り替りで規定され、前記不安定領域により安定領域が分断されており、当該安定領域と前記不安定領域を予め記憶する噴射特性記憶手段と、
前記運転領域想定手段により推定された次の運転領域に基づいて、当該次の運転領域へ推移する推移経路に、前記不安定領域が存在するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果に基づいて、前記不安定領域の影響度合いを軽減するように前記噴射条件基本情報記憶手段に記憶されている基本値を補正し、当該補正された噴射条件を決定する噴射条件修正手段とを備え、
前記噴射条件修正手段は、前記判定手段により前記次の運転状態が不安定領域を横断すると判定されると、前記検出した運転状態から前記次の運転領域へ推移する前記推移経路に対して、前記不安定領域を跨ぐ横断推移経路を短くなるように迂回する迂回推移経路を選択する迂回推移経路設定手段を備え、前記当該選択した迂回推移経路を、前記補正した噴射条件とし、
前記噴射条件は、燃料噴射圧力、噴射パルス期間、および燃料噴射量もしくはこれらに対応する指標値であって、燃料噴射圧力に応じた目標噴射量に対して噴射パルス期間を算出し、決定した指令噴射パルス期間に基づいて前記燃料噴射弁を動作制御することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 In a fuel injection control device for an internal combustion engine that controls operation of a fuel injection valve so as to perform stepwise injection within one combustion cycle of the internal combustion engine,
The fuel injection valve is a variable injection type fuel injection valve having a plurality of injection holes that can be sequentially opened at least in the initial stage of injection, and has a first injection hole and a second injection hole. An outer needle that is accommodated in the valve body and opens and closes the first nozzle hole, and an inner needle that is disposed inside the outer needle and opens and closes the second nozzle hole, and the outer needle and the One of the inner needles is lifted prior to the other needle, and the one needle that has been lifted collides with the other needle,
An operation region estimation means for detecting an operation state including the rotational speed of the internal combustion engine and an accelerator opening, predicting a transition of the operation state based on the detected operation state, and assuming a next operation region;
Injection condition basic information storage means for storing a basic value of the injection condition corresponding to the operation region;
In the entire range of the operation region, an unstable region where the injection characteristic becomes unstable is defined by the stepwise switching of the injection, and the stable region is divided by the unstable region. Injection characteristic storage means for storing a stable region in advance;
Based on the next driving region estimated by the driving region assumption unit, a determination unit that determines whether or not the unstable region exists in a transition path that transitions to the next driving region;
Injection that corrects the basic value stored in the injection condition basic information storage means so as to reduce the degree of influence of the unstable region based on the determination result by the determination means, and determines the corrected injection condition Condition correction means,
The injection condition correction means, when the determination means determines that the next operation state crosses the unstable region, the transition condition that transitions from the detected operation state to the next operation region, Comprising a detour transition path setting means for selecting a detour transition path for detouring so as to shorten the crossing transition path across the unstable region, the selected detour transition path as the corrected injection condition ,
The injection conditions are a fuel injection pressure, an injection pulse period, and a fuel injection amount or an index value corresponding thereto, and a command determined by calculating an injection pulse period for a target injection amount corresponding to the fuel injection pressure A fuel injection control apparatus for an internal combustion engine, wherein the operation of the fuel injection valve is controlled based on an injection pulse period .
前記運転領域想定手段は、検出した運転状態と、前記運転状態記憶手段により記憶の前回検出した運転状態との偏差に基づいて前記次の運転状態を推定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 Comprising an operation state storage means for storing the detected operation state;
The said driving | running area assumption means estimates the said following driving | running state based on the deviation of the driving | running state detected and the driving | running state detected last time by the said driving | running state memory | storage means. Item 3. A fuel injection control device for an internal combustion engine according to Item 2.
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