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JP7419143B2 - Fuel injection control device and control method for the fuel injection control device - Google Patents

Fuel injection control device and control method for the fuel injection control device Download PDF

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JP7419143B2 JP2020067857A JP2020067857A JP7419143B2 JP 7419143 B2 JP7419143 B2 JP 7419143B2 JP 2020067857 A JP2020067857 A JP 2020067857A JP 2020067857 A JP2020067857 A JP 2020067857A JP 7419143 B2 JP7419143 B2 JP 7419143B2
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Description

本発明は、エンジンの気筒内に燃料噴射を行うための燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御装置の制御方法に関する。特に、エンジンの各気筒において、燃料噴射開始タイミングを一定とする燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a fuel injection control device and a control method for the fuel injection control device for injecting fuel into the cylinders of an engine. In particular, the present invention relates to a fuel injection control device and a method of controlling the fuel injection control device that maintains constant fuel injection start timing in each cylinder of an engine.

従来、エンジンの気筒内に燃料を噴射する装置として、高圧ポンプによって加圧された燃料を一時的に蓄積するためのコモンレールを備えた蓄圧式燃料噴射制御装置が用いられている。コモンレールには燃料噴射弁が接続されており、高圧の燃料が燃料噴射弁に供給された状態で燃料噴射弁の通電制御が行われることによりエンジンの気筒内に燃料が噴射される。 BACKGROUND ART Conventionally, as a device for injecting fuel into the cylinders of an engine, a pressure accumulation type fuel injection control device has been used, which includes a common rail for temporarily storing fuel pressurized by a high-pressure pump. A fuel injection valve is connected to the common rail, and the fuel is injected into the cylinder of the engine by controlling the energization of the fuel injection valve while high-pressure fuel is supplied to the fuel injection valve.

エンジンにおいて、燃料噴射制御を如何に行うかは、エンジンの動作性能に大きく影響する重要な問題であり、従来から様々な制御方法が提案、実用化されている。例えば、ディーゼルエンジンにおいて、燃焼を穏やかにし、燃焼時のエンジン振動の低減や、排気の清浄化を図るため、パイロット噴射を行うことは良く知られている。 How to control fuel injection in an engine is an important issue that greatly affects the operating performance of the engine, and various control methods have been proposed and put into practical use. For example, it is well known that pilot injection is performed in diesel engines in order to moderate combustion, reduce engine vibration during combustion, and purify exhaust gas.

かかるパイロット噴射は、上述のような効果を十分、確実なものとするために、その微小噴射量が正確に制御される必要があるが、燃料噴射弁には、製造公差や経時劣化等による噴射特性のばらつきがあり、指示噴射量と実噴射量との間にずれが生ずることは避けられない。そのため、上述のような噴射量のずれを解消すべくパイロット噴射制御においては、その噴射量の補正制御が行われることが一般的である。 In order to ensure sufficient and reliable effects as described above, such pilot injection requires precise control of the minute injection amount. There are variations in characteristics, and it is inevitable that a deviation will occur between the instructed injection amount and the actual injection amount. Therefore, in pilot injection control to eliminate the above-described deviation in injection amount, correction control of the injection amount is generally performed.

パイロット噴射量の補正技術としては、例えば、以下の様な手法が公知となっている。すなわち、アクセルペダルが開放されて燃料噴射量が零となり、車両が惰性で走行している間に、通電時間を変えながら複数回の微小噴射を行い、その際に生ずるクランクシャフトの角速度変動量に基づき、その時に実際に噴射されたであろう噴射量の推定値(推定噴射量)を算出し、当該推定噴射量と、予め設定された基準噴射量との差に基づき通電時間を補正する(例えば、特許文献1を参照)。 As techniques for correcting the pilot injection amount, for example, the following methods are known. In other words, while the accelerator pedal is released and the fuel injection amount is zero, and the vehicle is coasting, multiple small injections are performed while changing the energization time, and the resulting fluctuation in crankshaft angular velocity is Based on this, the estimated value of the injection amount that would have actually been injected at that time (estimated injection amount) is calculated, and the energization time is corrected based on the difference between the estimated injection amount and a preset reference injection amount ( For example, see Patent Document 1).

特開2013-15076号JP2013-15076

燃料を噴射する際の燃料噴射弁に対する通電開始タイミングは、ピストンの圧縮上死点を基準とする所定のクランク角として、エンジンの機種毎、また、運転条件毎に設定される。しかしながら、上述した様な燃料噴射弁のばらつきにより、通電開始タイミングが同一であっても、実際の燃料噴射開始タイミングが、エンジンの気筒毎に異なることがある。 The timing to start energizing the fuel injection valve when injecting fuel is set as a predetermined crank angle based on the compression top dead center of the piston for each engine model and for each operating condition. However, due to the above-mentioned variations in fuel injection valves, even if the energization start timing is the same, the actual fuel injection start timing may differ for each cylinder of the engine.

燃料噴射開始タイミングが気筒により異なると、燃料噴射時のシリンダ内圧、ピストン位置等の条件が異なる状態で燃焼が起きるため、燃焼により発生するエネルギが気筒により異なることとなる。この様な状態で特許文献1に開示された技術による燃料噴射量の補正が行われると、微小噴射によるクランクシャフトの角速度変動量はエンジンの各気筒において均一となるものの、各気筒における噴射量がずれている場合がある。 If the fuel injection start timing differs depending on the cylinder, combustion will occur under different conditions such as cylinder internal pressure and piston position at the time of fuel injection, so the energy generated by combustion will differ depending on the cylinder. If the fuel injection amount is corrected using the technique disclosed in Patent Document 1 in such a state, the amount of fluctuation in the angular velocity of the crankshaft due to the minute injection becomes uniform in each cylinder of the engine, but the injection amount in each cylinder becomes There may be deviations.

気筒により燃料噴射開始タイミングがずれている状態でエンジンが運転されると、パイロット噴射以外の、例えばメイン噴射やポスト噴射などの噴射量も気筒によりずれる虞がある。 If the engine is operated with the fuel injection start timings being shifted depending on the cylinders, there is a possibility that the injection amounts of things other than pilot injection, such as main injection and post injection, may also be shifted depending on the cylinders.

本発明はこの様な状況に鑑みなされたもので、微小噴射量の補正制御を利用して、気筒間における燃料噴射開始タイミングのばらつきを補正することにより、燃料噴射制御の精度を向上させることのできる、燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御装置の制御方法を提供するものである。 The present invention was developed in view of this situation, and is an object of the present invention to improve the accuracy of fuel injection control by correcting variations in fuel injection start timing between cylinders using correction control of minute injection amounts. The present invention provides a fuel injection control device and a control method for the fuel injection control device.

上記課題を解決するために、
複数の気筒を有するエンジンの燃料噴射制御装置であって、
微小噴射量の燃料噴射である微小噴射を通電時間を変えながら複数回実行した時のクランクシャフトの角速度変動量に基づいて前記微小噴射の際に噴射されたと推定される推定噴射量を求め、前記推定噴射量が目標噴射量となった時の通電時間と、予め定められた基準通電時間との差分を差分通電時間学習値として取得し、前記差分通電時間学習値によって前記微小噴射の通電時間の補正を行う微小噴射量補正部と、
前記微小噴射量補正部において取得された前記差分通電時間学習値により補正された微小噴射である補正後微小噴射により生ずる前記クランクシャフトの角速度変動量とエンジン回転数との関係を取得する第1角速度変動量取得部と、
料噴射弁に対する通電開始タイミングを変えながら前記補正後微小噴射を行い、その際の、前記通電開始タイミングと前記クランクシャフトの角速度変動量と前記エンジン回転数との関係を取得する第2角速度変動量取得部と、
前記第1角速度変動量取得部が取得した前記クランクシャフトの角速度変動量と前記エンジン回転数との関係、及び、前記第2角速度変動量取得部が取得した前記通電開始タイミングと前記クランクシャフトの角速度変動量と前記エンジン回転数との関係に基づき、前記エンジン回転数が異なることにより生じる前記クランクシャフトの角速度変動量のずれ分を排除した前記通電開始タイミングと前記クランクシャフトの角速度変動量との関係を取得するエンジン回転数影響補正部と、
前記エンジン回転数影響補正部が取得した前記通電開始タイミングと前記クランクシャフトの角速度変動量との関係に基づき、前記クランクシャフトの角速度変動量の最大値、及び、前記クランクシャフトの角速度変動量が前記最大値となる通電開始タイミングを取得する角速度変動量最大値取得部と、
前記クランクシャフトの角速度変動量が前記最大値となる通電開始タイミングに基づき、それぞれの前記気筒における燃料噴射による前記クランクシャフトの角速度変動量が前記最大値となるようにそれぞれの前記気筒毎の前記燃料噴射弁に対する前記通電開始タイミングを補正することにより、それぞれの前記気筒毎の燃料噴射開始タイミングを一定とする通電開始タイミング補正部と、
を含む、燃料噴射制御装置が提供される。
In order to solve the above issues,
A fuel injection control device for an engine having multiple cylinders,
An estimated injection amount that is estimated to have been injected during the micro injection is calculated based on the amount of fluctuation in the angular velocity of the crankshaft when the micro injection, which is a fuel injection with a small injection amount, is performed multiple times while changing the energization time, and the The difference between the energization time when the estimated injection amount becomes the target injection amount and a predetermined reference energization time is obtained as a differential energization time learning value, and the energization time of the minute injection is determined by the difference energization time learning value. a minute injection amount correction section that performs correction;
a first angular velocity that obtains a relationship between an angular velocity fluctuation amount of the crankshaft caused by a corrected microinjection, which is a microinjection corrected by the differential energization time learning value obtained in the microinjection amount correction unit, and the engine rotation speed; A fluctuation amount acquisition unit,
A second angular velocity fluctuation that performs the corrected micro-injection while changing the energization start timing to the fuel injection valve, and obtains the relationship between the energization start timing, the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft, and the engine rotation speed at that time. A quantity acquisition unit;
The relationship between the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft and the engine rotation speed acquired by the first angular velocity fluctuation amount acquisition unit, and the energization start timing and the angular velocity of the crankshaft acquired by the second angular velocity fluctuation amount acquisition unit The relationship between the energization start timing and the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft, which excludes a deviation in the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft caused by the difference in the engine rotation speed, based on the relationship between the fluctuation amount and the engine rotation speed. an engine rotation speed influence correction section that obtains the
Based on the relationship between the energization start timing and the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft acquired by the engine rotation speed influence correction unit, the maximum value of the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft and the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft are an angular velocity variation maximum value acquisition unit that acquires the energization start timing that is the maximum value;
Based on the energization start timing at which the angular velocity variation of the crankshaft reaches the maximum value, the fuel for each cylinder is adjusted such that the angular velocity variation of the crankshaft due to fuel injection in each cylinder reaches the maximum value. an energization start timing correction unit that makes fuel injection start timing constant for each of the cylinders by correcting the energization start timing for the injector;
A fuel injection control device is provided.

また、上記課題を解決するために、
複数の気筒を有するエンジンの燃料噴射制御装置の制御方法であって、
微小噴射量補正部が、微小噴射量の燃料噴射である微小噴射を通電時間を変えながら複数回実行した時のクランクシャフトの角速度変動量に基づいて前記微小噴射の際に噴射されたと推定される推定噴射量を求め、前記推定噴射量が目標噴射量となった時の通電時間と、予め定められた基準通電時間との差分を差分通電時間学習値として取得し、前記差分通電時間学習値によって前記微小噴射の通電時間の補正を行うステップと、
第1角速度変動量取得部が、前記微小噴射量補正部において取得された前記差分通電時間学習値により補正された微小噴射である補正後微小噴射により生ずる前記クランクシャフトの角速度変動量とエンジン回転数との関係を取得するステップと、
第2角速度変動量取得部が、燃料噴射弁に対する通電開始タイミングを変えながら前記補正後微小噴射を行い、その際の、前記通電開始タイミングと前記クランクシャフトの角速度変動量と前記エンジン回転数との関係を取得するステップと、
エンジン回転数影響補正部が、前記第1角速度変動量取得部が取得した前記クランクシャフトの角速度変動量と前記エンジン回転数との関係、及び、前記第2角速度変動量取得部が取得した前記通電開始タイミングと前記クランクシャフトの角速度変動量と前記エンジン回転数との関係に基づき、前記エンジン回転数が異なることにより生じる前記クランクシャフトの角速度変動量のずれ分を排除した前記通電開始タイミングと前記クランクシャフトの角速度変動量との関係を取得するステップと、
角速度変動量最大値取得部が、前記エンジン回転数影響補正部が取得した前記通電開始タイミングと前記クランクシャフトの角速度変動量との関係に基づき、前記クランクシャフトの角速度変動量の最大値、及び、前記クランクシャフトの角速度変動量が前記最大値となる通電開始タイミングを取得するステップと
通電開始タイミング補正部が、前記クランクシャフトの角速度変動量が前記最大値となる通電開始タイミングに基づき、それぞれの前記気筒における燃料噴射による前記クランクシャフトの角速度変動量が前記最大値となるようにそれぞれの前記気筒毎の前記燃料噴射弁に対する前記通電開始タイミングを補正することにより、それぞれの前記気筒毎の燃料噴射開始タイミングを一定とするステップと、
を含む、燃料噴射制御装置の制御方法が提供される。
In addition, in order to solve the above problems,
A method of controlling a fuel injection control device for an engine having a plurality of cylinders, the method comprising:
The minute injection amount correction unit estimates that the fuel was injected during the minute injection based on the amount of fluctuation in the angular velocity of the crankshaft when the minute injection, which is fuel injection with a minute injection amount, is executed multiple times while changing the energization time. Calculate the estimated injection amount, obtain the difference between the energization time when the estimated injection amount becomes the target injection amount and a predetermined reference energization time as a differential energization time learning value, and use the differential energization time learning value. a step of correcting the energization time of the micro-injection;
The first angular velocity fluctuation amount acquisition unit determines the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft and the engine rotation speed caused by the corrected minute injection, which is the minute injection corrected by the differential energization time learning value acquired by the minute injection amount correction unit. a step of obtaining a relationship with
The second angular velocity fluctuation amount acquisition unit performs the corrected micro-injection while changing the energization start timing to the fuel injector, and at that time, the energization start timing, the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft, and the engine rotation speed. a step of obtaining the relationship of
The engine rotational speed influence correction unit calculates the relationship between the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft and the engine rotational speed acquired by the first angular velocity fluctuation amount acquisition unit, and the energization acquired by the second angular velocity fluctuation amount acquisition unit. Based on the relationship between the start timing, the angular velocity variation of the crankshaft, and the engine rotational speed, the energization start timing and the crankshaft are determined by eliminating a deviation in the angular velocity variation of the crankshaft caused by the difference in the engine rotational speed. obtaining a relationship with the angular velocity variation of the shaft ;
An angular velocity variation maximum value acquisition unit obtains a maximum value of the angular velocity variation of the crankshaft based on the relationship between the energization start timing and the angular velocity variation of the crankshaft acquired by the engine rotation speed influence correction unit , and acquiring the energization start timing at which the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft reaches the maximum value ; and the energization start timing correction section determines each of the energization start timings at which the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft reaches the maximum value. Starting fuel injection for each cylinder by correcting the energization start timing for the fuel injection valve for each cylinder so that the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft due to fuel injection in the cylinder becomes the maximum value . a step of keeping the timing constant;
A method of controlling a fuel injection control device is provided.

本発明によれば、エンジンの気筒間における燃料噴射開始タイミングを一定とすることにより、噴射量制御の精度を向上させることができる。 According to the present invention, the accuracy of injection amount control can be improved by making the fuel injection start timing constant between cylinders of the engine.

本発明の実施の形態における燃料噴射制御装置の構成例を示す図である。1 is a diagram showing a configuration example of a fuel injection control device in an embodiment of the present invention. 燃料噴射制御装置を構成する電子制御ユニットのうち、本発明の実施に係る部分の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a portion of the electronic control unit that constitutes the fuel injection control device, which is related to the implementation of the present invention. エンジン回転数とクランクシャフトの角速度変動量との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between engine rotation speed and crankshaft angular velocity fluctuation amount. 燃料噴射弁に対する通電開始タイミングとクランクシャフトの角速度変動量との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the timing of starting energization to a fuel injection valve and the amount of fluctuation in angular velocity of the crankshaft. エンジン回転数の影響を排除した、通電開始タイミングとクランクシャフトの角速度変動量との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the energization start timing and the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft, excluding the influence of the engine rotation speed. 気筒間における、クランクシャフトの角速度変動量の最大値の違いを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a difference in the maximum value of the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft between cylinders. 各気筒における、通電開始タイミングとクランクシャフトの角速度変動量との関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the energization start timing and the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft in each cylinder. 本発明の実施の形態における、電子制御ユニットの動作例を示すサブルーチンフローチャートである。It is a subroutine flowchart showing an example of the operation of the electronic control unit in the embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施の形態について、適宜図面を参照しつつ説明する。尚、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。また、それぞれの図中、同じ符号が付されているものは同一の要素を示しており、適宜説明が省略されている。 Embodiments of the present invention will be described below with appropriate reference to the drawings. Note that the members, arrangement, etc. described below do not limit the present invention, and can be variously modified within the scope of the spirit of the present invention. Further, in each figure, the same reference numerals indicate the same elements, and the description thereof will be omitted as appropriate.

図1は、本実施形態に係る燃料噴射制御装置10の全体構成を示している。本実施形態に係る燃料噴射制御装置10は、蓄圧式燃料噴射制御装置である。燃料噴射制御装置10は、車両に搭載された図示されないエンジンの気筒内に燃料を噴射するための装置であって、燃料タンク1と、低圧ポンプ11と、燃料フィルタ12と、高圧ポンプ13と、流量制御弁19と、コモンレール15と、圧力制御弁23と、燃料噴射弁17と、電子制御ユニット50(ECU)等を主たる要素として備えている。 FIG. 1 shows the overall configuration of a fuel injection control device 10 according to this embodiment. The fuel injection control device 10 according to this embodiment is a pressure accumulation type fuel injection control device. The fuel injection control device 10 is a device for injecting fuel into a cylinder of an engine (not shown) mounted on a vehicle, and includes a fuel tank 1, a low pressure pump 11, a fuel filter 12, a high pressure pump 13, The main elements include a flow rate control valve 19, a common rail 15, a pressure control valve 23, a fuel injection valve 17, an electronic control unit 50 (ECU), and the like.

低圧ポンプ11と高圧ポンプ13とは低圧燃料通路31で接続され、高圧ポンプ13とコモンレール15、及びコモンレール15と燃料噴射弁17はそれぞれ高圧燃料通路33、35で接続されている。また、高圧ポンプ13、コモンレール15、燃料噴射弁17には、燃料噴射弁17から噴射されない余剰燃料を燃料タンク1に戻すためのリターン通路37、38、39がそれぞれ接続されている。 The low pressure pump 11 and the high pressure pump 13 are connected by a low pressure fuel passage 31, and the high pressure pump 13 and the common rail 15, and the common rail 15 and the fuel injection valve 17 are connected by high pressure fuel passages 33 and 35, respectively. Furthermore, return passages 37, 38, and 39 are connected to the high-pressure pump 13, the common rail 15, and the fuel injection valve 17, respectively, for returning surplus fuel that is not injected from the fuel injection valve 17 to the fuel tank 1.

低圧ポンプ11は、燃料タンク1内の燃料を吸い上げて圧送し、低圧燃料通路31を介して高圧ポンプ13に燃料を供給する。この低圧ポンプ11は燃料タンク1内に備えられたインタンク式の電動ポンプであって、バッテリから供給される電流によって作動する。ただし、低圧ポンプ11は、燃料タンク1の外部に設けられるものであってもよく、また、高圧ポンプ13と一体に設けられるものであってもよい。 The low-pressure pump 11 sucks up and pressure-feeds the fuel in the fuel tank 1, and supplies the fuel to the high-pressure pump 13 via the low-pressure fuel passage 31. This low-pressure pump 11 is an in-tank type electric pump provided in the fuel tank 1, and is operated by electric current supplied from a battery. However, the low pressure pump 11 may be provided outside the fuel tank 1, or may be provided integrally with the high pressure pump 13.

高圧ポンプ13における、低圧燃料の入り口部分には、高圧ポンプの吐出量を調節するための流量制御弁19が備えられている。流量制御弁19には、例えば供給電流値によって弁部材のストローク量が可変とされ、燃料通過路の面積が調節可能な電磁比例式の制御弁が用いられる。 A flow control valve 19 is provided at the low-pressure fuel inlet portion of the high-pressure pump 13 to adjust the discharge amount of the high-pressure pump. The flow rate control valve 19 is an electromagnetic proportional control valve in which the stroke amount of the valve member is variable depending on the supplied current value, and the area of the fuel passage can be adjusted.

高圧ポンプ13は、低圧ポンプ11によって、流量制御弁19を介して導入される燃料を加圧し、高圧燃料通路33を介してコモンレール15に圧送する。 The high-pressure pump 13 pressurizes the fuel introduced via the flow control valve 19 by the low-pressure pump 11 and pumps it to the common rail 15 via the high-pressure fuel passage 33.

コモンレール15は、高圧ポンプ13によって加圧された高圧状態の燃料を蓄積し、高圧燃料通路35を介して接続された各燃料噴射弁17に燃料を供給する。このコモンレール15には、レール圧センサ25、及び圧力制御弁23が取り付けられている。 The common rail 15 accumulates high-pressure fuel pressurized by the high-pressure pump 13 and supplies the fuel to each fuel injection valve 17 connected via a high-pressure fuel passage 35. A rail pressure sensor 25 and a pressure control valve 23 are attached to this common rail 15.

レール圧センサ25は、コモンレール15内の圧力(レール圧)を検出する。レール圧センサ25のセンサ信号は電子制御ユニット50へ送られる。 The rail pressure sensor 25 detects the pressure within the common rail 15 (rail pressure). The sensor signal of the rail pressure sensor 25 is sent to the electronic control unit 50.

圧力制御弁23は、コモンレール15から燃料タンク1へと戻す高圧の燃料の流量を調節することにより、レール圧を調節するために用いられる。圧力制御弁23には、例えば供給電量値によって燃料の通路を開閉するための弁部材のストローク量が可変とされ、燃料通過路の面積が調節可能な電磁比例式の制御弁が用いられる。また、圧力制御弁23の
代わりに、所定の圧力に達すると開弁する、機械式の安全弁を用いてもよい。
The pressure control valve 23 is used to adjust the rail pressure by adjusting the flow rate of high-pressure fuel returned from the common rail 15 to the fuel tank 1. The pressure control valve 23 is an electromagnetic proportional control valve in which the stroke amount of a valve member for opening and closing a fuel passage is variable depending on the amount of electricity supplied, and the area of the fuel passage can be adjusted. Furthermore, instead of the pressure control valve 23, a mechanical safety valve that opens when a predetermined pressure is reached may be used.

燃料噴射弁17は、噴射孔が設けられたノズルボディと、進退移動により噴射孔を開閉するノズルニードルとを備えている。燃料噴射弁17は、ノズルニードルの後端側に背圧を負荷することで噴射孔が閉じられる一方、負荷された背圧が逃されることで噴射孔が開かれる。燃料噴射弁17の背圧制御手段としては、ピエゾ素子が備えられた電歪型のアクチュエータや、電磁ソレノイド式のアクチュエータが用いられる。 The fuel injection valve 17 includes a nozzle body provided with an injection hole, and a nozzle needle that opens and closes the injection hole by moving forward and backward. In the fuel injection valve 17, the injection hole is closed by applying back pressure to the rear end side of the nozzle needle, and the injection hole is opened by releasing the applied back pressure. As the back pressure control means for the fuel injection valve 17, an electrostrictive actuator equipped with a piezo element or an electromagnetic solenoid actuator is used.

電子制御ユニット50は、公知の構成のマイクロコンピュータを中心に、RAMやROM等の記憶素子を有し、燃料噴射弁17を駆動するための駆動回路や、流量制御弁19や圧力制御弁23への通電を行うための通電回路を備える。また、電子制御ユニット50には、レール圧センサ25の検出信号が入力される他、エンジンの回転数やアクセル開度、燃料温度などの各種の検出信号が、エンジンの動作制御や燃料噴射制御に供するために入力されるようになっている。また、電子制御ユニット50は、図2に示す、本発明の実施に係る各種制御部を備える。 The electronic control unit 50 is mainly composed of a microcomputer with a known configuration, and has storage elements such as RAM and ROM, and has a drive circuit for driving the fuel injection valve 17, a flow control valve 19, and a pressure control valve 23. Equipped with an energizing circuit for energizing. In addition to inputting the detection signal of the rail pressure sensor 25 to the electronic control unit 50, various detection signals such as engine rotation speed, accelerator opening, and fuel temperature are used for engine operation control and fuel injection control. It is intended to be entered in order to serve the user. Furthermore, the electronic control unit 50 includes various control sections according to the implementation of the present invention, as shown in FIG.

次に、本発明を実施するための、電子制御ユニット50の構成例について、図2を参照しつつ説明する。図2は、電子制御ユニット50のうち、本発明の実施に係る部分の構成を概略的に示すブロック図である。 Next, a configuration example of the electronic control unit 50 for implementing the present invention will be described with reference to FIG. 2. FIG. 2 is a block diagram schematically showing the configuration of a portion of the electronic control unit 50 related to implementation of the present invention.

電子制御ユニット50は、微小噴射量補正部500と、学習条件設定部510と、補正通電時間変更部520と、第1角速度変動量取得部530と、第2角速度変動量取得部540と、エンジン回転数影響補正部550と、角速度変動量最大値取得部560と、微小噴射量再補正部570と、通電開始タイミング補正部580と、を備える。 The electronic control unit 50 includes a minute injection amount correction section 500, a learning condition setting section 510, a correction energization time changing section 520, a first angular velocity fluctuation amount acquisition section 530, a second angular velocity fluctuation amount acquisition section 540, and an engine control unit 50. It includes a rotational speed influence correction section 550, an angular velocity variation maximum value acquisition section 560, a minute injection amount re-correction section 570, and an energization start timing correction section 580.

微小噴射量補正部500は、アクセル開度が零である、車両の惰性走行時において、微小噴射量の燃料噴射である微小噴射を、通電時間を変えながら複数回実行し、微小噴射の実行により生ずるクランクシャフトの角速度変動量に基づきパイロット噴射の噴射量を補正する。本噴射量補正は、従来から行われているものである。 The micro injection amount correction unit 500 executes micro injection, which is fuel injection with a small injection amount, multiple times while changing the energization time when the accelerator opening is zero and the vehicle is coasting. The injection amount of the pilot injection is corrected based on the amount of variation in the angular velocity of the crankshaft that occurs. This injection amount correction has been conventionally performed.

具体的には、微小噴射量補正部500は、微小噴射により生ずるクランクシャフトの角速度変動量に基づき、その際噴射されたであろう噴射量の推定値である推定噴射量を算出する。そして、微小噴射量補正部500は、初回に算出された推定噴射量が、予め定められた目標噴射量を上回る場合には、推定噴射量が目標噴射量に近づくように、微小噴射における微小噴射量を減じつつ推定噴射量の取得を繰り返す。一方、微小噴射量補正部500は、初回に算出された推定噴射量が、予め定められた目標噴射量を下回る場合には、推定噴射量が目標噴射量に近づくように、微小噴射における微小噴射量を増加させつつ推定噴射量の取得を繰り返す。そして、推定噴射量が目標噴射量となった際の、通電時間ETと基準通電時間との差分ΔETが、差分通電時間学習値となる。尚、上記目標噴射量に対して所定の公差幅を設定し、当該公差幅内を、本処理における目標噴射量として扱ってもよい。 Specifically, the micro-injection amount correction unit 500 calculates an estimated injection amount, which is an estimated value of the injection amount that would have been injected at that time, based on the amount of variation in the angular velocity of the crankshaft caused by the micro-injection. Then, if the estimated injection amount calculated for the first time exceeds a predetermined target injection amount, the micro injection amount correction unit 500 performs micro injection in the micro injection so that the estimated injection amount approaches the target injection amount. The estimated injection amount is repeatedly acquired while decreasing the amount. On the other hand, if the estimated injection amount calculated for the first time is less than a predetermined target injection amount, the micro injection amount correction unit 500 performs micro injection in the micro injection so that the estimated injection amount approaches the target injection amount. The estimated injection amount is repeatedly acquired while increasing the amount. Then, the difference ΔET between the energization time ET and the reference energization time when the estimated injection amount becomes the target injection amount becomes the differential energization time learning value. Note that a predetermined tolerance range may be set for the target injection amount, and the range within the tolerance range may be treated as the target injection amount in this process.

本実施形態においては、微小噴射量補正部500は、推定噴射量が当該目標噴射量となった際の通電時間ETから基準通電時間を減じた値を差分通電時間学習値ΔETとして算出する。ここで、基準通電時間は、予め電子制御ユニット50の適宜の領域に予め保存されているものである。 In this embodiment, the minute injection amount correction unit 500 calculates a value obtained by subtracting the reference energization time from the energization time ET when the estimated injection amount reaches the target injection amount as the differential energization time learning value ΔET. Here, the reference energization time is stored in advance in an appropriate area of the electronic control unit 50.

差分通電時間学習値ΔETは、電子制御ユニット50の適宜の領域に保存され、以後、主にパイロット噴射の通電時間の補正に使用される。差分通電時間学習値ΔETは、正負双方の値を取り得る。微小噴射量補正部500は、差分通電時間学習値ΔETが正の値の時は、パイロット噴射の通電時間を、基準通電時間に対しΔETだけ増加させる。一方、差分通電時間学習値ΔETが負の値の時は、パイロット噴射の通電時間を、基準通電時間に対しΔETだけ減少させる。 The differential energization time learning value ΔET is stored in an appropriate area of the electronic control unit 50, and is used hereafter mainly for correcting the energization time of pilot injection. The differential energization time learning value ΔET can take both positive and negative values. When the differential energization time learning value ΔET is a positive value, the small injection amount correction unit 500 increases the pilot injection energization time by ΔET with respect to the reference energization time. On the other hand, when the differential energization time learning value ΔET is a negative value, the pilot injection energization time is decreased by ΔET with respect to the reference energization time.

微小噴射量補正部500における差分通電時間学習値ΔETの算出は、レール圧及びエンジン回転数を変えながら、様々な運転条件において行われる。また、微小噴射量補正部500において実行される微小噴射の目標噴射量は、運転条件毎に予め定めておくこともできるし、各運転条件において実際にエンジンが運転される時のパイロット噴射量とすることもできる。 Calculation of the differential energization time learning value ΔET in the small injection amount correction unit 500 is performed under various operating conditions while changing the rail pressure and engine rotation speed. Further, the target injection amount of the minute injection executed in the minute injection amount correction unit 500 can be predetermined for each operating condition, or can be set as the pilot injection amount when the engine is actually operated under each operating condition. You can also.

図2に示す処理の内、微小噴射量補正部500における処理以外の処理は、本発明独自の処理である。すなわち本発明は、微小噴射量補正部500の処理において得られたデータを利用して、燃料噴射開始タイミングの補正を行うものである。尚、微小噴射量補正部500における処理以外の処理においても、微小噴射は全て、アクセル開度が零である、車両の惰性走行時に行われる。 Among the processes shown in FIG. 2, the processes other than those in the small injection amount correction section 500 are unique to the present invention. That is, the present invention corrects the fuel injection start timing using data obtained in the processing of the small injection amount correction section 500. In addition, in processes other than those in the minute injection amount correction section 500, all minute injections are performed when the vehicle is coasting, with the accelerator opening being zero.

学習条件設定部510は、本発明における燃料噴射開始タイミング補正における学習条件を設定する。具体的には、学習条件設定部510は、後述する、クランクシャフトの角速度変動量の最大値を取得する気筒及びレール圧を設定する。一例として、本実施形態においては、学習条件設定部510において最初に設定される学習条件を、第1気筒、レール圧60[MPa]として説明する。 The learning condition setting unit 510 sets learning conditions for fuel injection start timing correction in the present invention. Specifically, the learning condition setting unit 510 sets the cylinder and rail pressures for obtaining the maximum value of the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft, which will be described later. As an example, in the present embodiment, the learning condition initially set in the learning condition setting section 510 will be described assuming that the first cylinder and the rail pressure are 60 [MPa].

補正通電時間変更部520は、微小噴射量補正部500により得られた差分通電時間学習値ΔETを、各運転条件における微小噴射の通電時間の終了タイミングに反映させる。具体的には、補正通電時間変更部520は、差分通電時間学習値ΔETが正の値の場合、当該運転条件おける微小噴射の通電終了のタイミングをΔETだけ遅延させる。一方、差分通電時間学習値ΔETが負の値の場合、当該運転条件における微小噴射の通電終了のタイミングをΔETだけ早める。 The corrected energization time change unit 520 reflects the differential energization time learning value ΔET obtained by the minute injection amount correction unit 500 on the end timing of the energization time of the minute injection under each operating condition. Specifically, when the differential energization time learning value ΔET is a positive value, the corrected energization time changing unit 520 delays the timing of the end of energization of the minute injection under the operating condition by ΔET. On the other hand, when the differential energization time learning value ΔET is a negative value, the timing at which the energization of the minute injection ends under the relevant operating condition is advanced by ΔET.

従来行われている、パイロット噴射に対する通電時間の補正方法としては、パイロット噴射の通電開始タイミングを差分通電時間学習値ΔETにより補正することが一般的である。しかしながら、本発明においては、各気筒における燃料噴射弁17の燃料噴射開始タイミングを均一とすることが目的である。よって、補正通電時間変更部520においては、微小噴射量補正部500において得られた補正量を、通電終了のタイミングに反映させる。換言すれば、微小噴射量補正部500において得られた補正量は、各運転条件における微小噴射量を略均一とするために使用され、各気筒における燃料噴射開始タイミングのばらつきは、燃料噴射弁17のばらつきに起因する状態が維持される。 As a conventional method for correcting the energization time for pilot injection, it is common to correct the energization start timing for pilot injection using a differential energization time learning value ΔET. However, the purpose of the present invention is to make the fuel injection start timing of the fuel injection valve 17 in each cylinder uniform. Therefore, in the corrected energization time changing section 520, the correction amount obtained in the minute injection amount correction section 500 is reflected in the timing of ending energization. In other words, the correction amount obtained by the small injection amount correction unit 500 is used to make the small injection amount substantially uniform under each operating condition, and the variation in fuel injection start timing in each cylinder is The state caused by the variation in is maintained.

第1角速度変動量取得部530は、所定のレール圧において、エンジン回転数を変えながら微小噴射を実行し、図3に示す関係を取得する。図3は、横軸にエンジン回転数、縦軸にクランクシャフトの角速度変動量を示す。尚、クランクシャフトの角速度変動量は、微小噴射前の角速度ω1[rad/s]と微小噴射後の角速度ω2[rad/s]との差分であるΔω=(ω2-ω1)[rad/s]とすることができる。また、クランクシャフトの角速度変動量として、上記ω1及びω2に対し、あるいはΔωに対し、電子制御ユニット50において所定の信号処理を行った値を使用することもできる。 The first angular velocity fluctuation amount acquisition unit 530 executes a minute injection while changing the engine speed at a predetermined rail pressure, and acquires the relationship shown in FIG. 3. In FIG. 3, the horizontal axis shows the engine rotational speed, and the vertical axis shows the amount of variation in the angular velocity of the crankshaft. Incidentally, the amount of fluctuation in the angular velocity of the crankshaft is the difference between the angular velocity ω1 [rad/s] before the minute injection and the angular velocity ω2 [rad/s] after the minute injection, Δω = (ω2 - ω1) [rad/s] It can be done. Further, as the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft, a value obtained by performing predetermined signal processing in the electronic control unit 50 on the above ω1 and ω2 or Δω can also be used.

第1角速度変動量取得部530において、図3を取得するために実行される微小噴射は、補正通電時間変更部520における通電終了タイミングの補正がなされた通電時間において行われる。また、後述する、第2角速度変動量取得部540における微小噴射も同様である。 In the first angular velocity fluctuation amount acquisition unit 530, the minute injection executed to acquire the image shown in FIG. 3 is performed during the energization time in which the energization end timing has been corrected in the corrected energization time changing unit 520. Further, the same applies to the minute injection in the second angular velocity fluctuation amount acquisition section 540, which will be described later.

図3は、レール圧60[MPa]において、予め定められた、所定の通電開始タイミングにおいて微小噴射を行い取得されたデータである。図3から分かるように、レール圧及び通電開始タイミングが同じであっても、エンジン回転数が異なると、クランクシャフトの角速度変動量が異なる。これは同じ運転条件での微小噴射であっても、エンジンの回転数が異なると、燃焼時のシリンダ内圧、ピストン位置等が異なることに起因すると考えられる。 FIG. 3 shows data obtained by performing a minute injection at a predetermined energization start timing at a rail pressure of 60 [MPa]. As can be seen from FIG. 3, even if the rail pressure and energization start timing are the same, the amount of angular velocity fluctuation of the crankshaft differs when the engine speed differs. This is thought to be due to the fact that even if the engine is in a small injection under the same operating conditions, the cylinder internal pressure, piston position, etc. during combustion will differ if the engine speed differs.

本発明の実施において、図3に示す関係は、電子制御ユニット50の適宜の領域に保存される。また、これらの情報は、後述のエンジン回転数影響補正部550において利用される。 In implementing the present invention, the relationships shown in FIG. 3 are stored in appropriate areas of the electronic control unit 50. Further, this information is used in an engine rotation speed influence correction unit 550, which will be described later.

第2角速度変動量取得部540は、車両の惰性走行中に、燃料噴射弁17に対する通電開始タイミングを変えながら微小噴射を実行し、その際のエンジン回転数及びクランクシャフトの角速度変動量を取得する。 The second angular velocity fluctuation amount acquisition unit 540 executes a small injection while changing the energization start timing to the fuel injection valve 17 while the vehicle is coasting, and acquires the engine rotation speed and the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft at that time. .

ここで、微小噴射における、燃料噴射弁17に対する通電開始タイミングとクランクシャフトの角速度変動量との関係について、図4を例として説明する。図4(a)及び図4(b)は、横軸に通電開始タイミング、縦軸にクランクシャフトの角速度変動量を示す。尚、横軸は圧縮上死点からの遅角側を表しており、0[deg]が圧縮上死点に相当する。図4は、一例として、図4(a)に、レール圧60[MPa]、エンジン回転数1400[rpm]における、通電開始タイミングと角速度変動量の関係、図4(b)は、レール圧60[MPa]、エンジン回転数2200[rpm]における、通電開始タイミングと角速度変動量の関係を示す。 Here, the relationship between the energization start timing for the fuel injection valve 17 and the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft in microinjection will be explained using FIG. 4 as an example. In FIGS. 4A and 4B, the horizontal axis shows the current supply start timing, and the vertical axis shows the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft. Note that the horizontal axis represents the retard side from the compression top dead center, and 0 [deg] corresponds to the compression top dead center. As an example, FIG. 4(a) shows the relationship between the energization start timing and the angular velocity fluctuation amount when the rail pressure is 60 [MPa] and the engine speed is 1400 [rpm], and FIG. The relationship between the energization start timing and the angular velocity fluctuation amount at [MPa] and engine speed 2200 [rpm] is shown.

図4(a)では、レール圧60[MPa]、エンジン回転数1400[rpm]において、通電開始タイミングが圧縮上死点後10[deg]付近において角速度変動量がピークとなっている。また、図4(b)では、レール圧60[MPa]、エンジン回転数2200[rpm]において、通電開始タイミングが圧縮上死点後13[deg]付近において角速度変動量がピークとなっている。すわなち、図4は、同じレール圧であっても、エンジン回転数が異なると、微小噴射による角速度変動量がピークとなる通電開始タイミングが異なることを示している。 In FIG. 4A, when the rail pressure is 60 [MPa] and the engine speed is 1400 [rpm], the angular velocity variation peaks when the current supply start timing is around 10 [deg] after compression top dead center. Further, in FIG. 4(b), when the rail pressure is 60 [MPa] and the engine speed is 2200 [rpm], the angular velocity fluctuation amount reaches its peak when the current supply start timing is around 13 [deg] after the compression top dead center. In other words, FIG. 4 shows that even if the rail pressure is the same, if the engine speed is different, the timing at which the energization starts at which the angular velocity variation due to the minute injection reaches its peak differs.

エンジン回転数影響補正部550は、第2角速度変動量取得部540の処理において得られた、クランクシャフトの角速度変動量におけるエンジン回転数の影響分を、図3を利用して補正する。 The engine rotational speed influence correction unit 550 corrects the influence of the engine rotational speed on the angular velocity variation of the crankshaft obtained in the process of the second angular velocity variation acquisition unit 540 using FIG. 3 .

具体的には、エンジン回転数影響補正部550は以下の様な処理を行う。まず、エンジン回転数影響補正部550は、基準とするエンジン回転数を、電子制御ユニット50から読み込む。これは、開発段階において、予め設定しておくことができる。本実施形態においては、一例として、1400[rpm]を基準として説明する。 Specifically, the engine rotation speed influence correction unit 550 performs the following processing. First, the engine speed influence correction section 550 reads a reference engine speed from the electronic control unit 50. This can be set in advance at the development stage. The present embodiment will be described with reference to 1400 [rpm] as an example.

図3において、エンジン回転数1400[rpm]におけるクランクシャフトの角速度変動量をA1400、エンジン回転数1600[rpm]におけるクランクシャフトの角速度変動量をA1600とし、A1600をA1400で除した値をA1600_corとする。すなわち、
A1600/A1400=A1600_cor
よって、エンジン回転数1600[rpm]における角速度変動量A1600をA1600_corで除することにより、エンジン回転数1600[rpm]における角速度変動量の、エンジン回転数による変動を補正することができる。すなわちA1600/A1600_corがA1400に等しくなる。
In FIG. 3, the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft at an engine speed of 1400 [rpm] is set as A1400, the angular speed fluctuation amount of the crankshaft at an engine speed of 1600 [rpm] is set as A1600, and the value obtained by dividing A1600 by A1400 is set as A1600_cor. . That is,
A1600/A1400=A1600_cor
Therefore, by dividing the angular velocity fluctuation amount A1600 at the engine speed of 1600 [rpm] by A1600_cor, it is possible to correct the variation in the angular speed fluctuation amount at the engine speed of 1600 [rpm] due to the engine speed. That is, A1600/A1600_cor becomes equal to A1400.

同様の手法により、エンジン回転数影響補正部550における処理により、第2角速度変動量取得部540の処理において得られた、他のエンジン回転数におけるクランクシャフトの角速度変動量に対しても、エンジン回転数による変動を補正することができる。換言すれば、エンジン回転数影響補正部550は、基準となるエンジン回転数1400[rpm]における角速度変動量に対し、エンジン回転数が異なることにより生ずる角速度変動量のずれ分を排除する。 Using a similar method, the engine rotation speed influence correction unit 550 calculates the engine rotation Variations due to numbers can be corrected. In other words, the engine rotational speed influence correction unit 550 eliminates the deviation in the angular velocity variation caused by the difference in engine rotational speed from the angular velocity variation at the reference engine rotational speed of 1400 [rpm].

尚、エンジン回転数影響補正部550は、本処理を実行するに先立ち、第2角速度変動量取得部540の処理において得られた、クランクシャフトの角速度変動量にフィルタリング処理を行い、ノイズ等の異常値を除去する。 Note that, prior to executing this process, the engine speed influence correction unit 550 performs a filtering process on the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft obtained in the processing of the second angular velocity fluctuation amount acquisition unit 540 to eliminate abnormalities such as noise. Remove value.

本処理により、エンジン回転数影響補正部550は、レール圧60[MPa]における、エンジン回転数によらない、通電開始タイミングと角速度変動量の関係を示すデータを取得する。 Through this process, the engine rotational speed influence correction unit 550 acquires data indicating the relationship between the energization start timing and the angular velocity fluctuation amount, which is independent of the engine rotational speed, at a rail pressure of 60 [MPa].

角速度変動量最大値取得部560は、エンジン回転数影響補正部550において得られたデータから、レール圧60[MPa]における、クランクシャフトの角速度変動量の最大値、及び、クランクシャフトの角速度変動量が最大となる時の通電開始タイミングを取得する。具体的には、角速度変動量最大値取得部560は、エンジン回転数影響補正部550において取得された、通電開始タイミングとクランクシャフトの角速度変動量との関係を示すデータを曲線で近似することにより、図5に示す線図を作成し、図5から角速度変動量の最大値D60、及びその時の通電開始タイミングT60_1を取得する。 The maximum angular velocity variation acquisition unit 560 obtains the maximum value of the angular velocity variation of the crankshaft and the angular velocity variation of the crankshaft at a rail pressure of 60 [MPa] from the data obtained by the engine rotation speed influence correction unit 550. Obtain the energization start timing when is the maximum. Specifically, the angular velocity variation maximum value acquisition unit 560 approximates the data obtained by the engine rotation speed influence correction unit 550, which indicates the relationship between the energization start timing and the angular velocity variation of the crankshaft, with a curve. , a diagram shown in FIG. 5 is created, and the maximum value D60 of the angular velocity fluctuation amount and the current energization start timing T60_1 are obtained from FIG.

微小噴射量再補正部570は、角速度変動量最大値取得部560が取得したクランクシャフトの角速度変動量の最大値D60が予め定められた目標範囲内にあるか否かを判定し、当該角速度変動量の最大値D60が目標範囲内にない場合、補正通電時間変更部520において補正された通電時間ETの通電終了タイミングをさらに補正する。 The minute injection amount re-correction unit 570 determines whether the maximum value D60 of the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft acquired by the angular velocity fluctuation maximum value acquisition unit 560 is within a predetermined target range, and corrects the angular velocity fluctuation. If the maximum value D60 of the amount is not within the target range, the corrected energization time changing unit 520 further corrects the energization end timing of the corrected energization time ET.

具体的には、微小噴射量再補正部570は、角速度変動量最大値取得部560が取得した角速度変動量の最大値D60が目標範囲の上限を上回る場合、補正通電時間変更部520による補正後の通電時間ETの通電終了タイミングを所定量だけ早める。また、微小噴射量再補正部570は、角速度変動量最大値取得部560が取得した角速度変動量の最大値D60が目標範囲の下限を下回る場合、補正通電時間変更部520による補正後の通電時間ETの通電終了タイミングを所定量だけ遅延させる。 Specifically, if the maximum value D60 of the angular velocity variation amount acquired by the angular velocity variation maximum value acquisition unit 560 exceeds the upper limit of the target range, the minute injection amount re-correction unit 570 adjusts the amount after the correction by the correction energization time change unit 520. The energization end timing of the energization time ET is advanced by a predetermined amount. In addition, if the maximum value D60 of the angular velocity variation amount acquired by the angular velocity variation maximum value acquisition unit 560 is below the lower limit of the target range, the minute injection amount re-correction unit 570 controls the energization time after correction by the correction energization time change unit 520. The ET energization end timing is delayed by a predetermined amount.

図6は、微小噴射量再補正部570による処理を説明するための図である。図6において、ある2つの気筒における通電開始タイミングと角速度変動量との関係を示す例として、2種類のケースex_1及びex_2が描かれている。尚、微小噴射量再補正部570における処理は、実際には全ての気筒に対し行われるが、理解を容易とするため、図6においては、2つの気筒のみ例示されている。T0は、微小噴射量補正部500の処理が実行される通電開始タイミングである。ω0は、微小噴射量補正部500の処理における目標噴射量を、対応する角速度変動量として表したものである。微小噴射量補正部500における処理により、ex_1及びex_2共、通電開始タイミングT0における角速度変動量がω0となっている。 FIG. 6 is a diagram for explaining the processing by the minute injection amount re-correction section 570. In FIG. 6, two types of cases ex_1 and ex_2 are depicted as examples showing the relationship between the energization start timing and the angular velocity fluctuation amount in two certain cylinders. Although the processing in the small injection amount re-correction section 570 is actually performed on all cylinders, only two cylinders are illustrated in FIG. 6 for ease of understanding. T0 is the energization start timing at which the process of the small injection amount correction unit 500 is executed. ω0 represents the target injection amount in the processing of the small injection amount correction unit 500 as a corresponding angular velocity fluctuation amount. Due to the processing in the small injection amount correction unit 500, the angular velocity fluctuation amount at the energization start timing T0 is set to ω0 for both ex_1 and ex_2.

また、ex_1は、通電開始タイミングが、T0とは異なるタイミングT1において、角速度変動量の最大値D60_1を示し、ex_2は、通電開始タイミングがT0あるいはT1とは異なるタイミングT2において、角速度変動量の最大値D60_2を示している。 Further, ex_1 indicates the maximum value D60_1 of the angular velocity variation amount at timing T1 where the energization start timing is different from T0, and ex_2 indicates the maximum value D60_1 of the angular velocity variation amount when the energization start timing is T2 different from T0 or T1. The value D60_2 is shown.

すなわち、ex_1、ex_2共、通電開始タイミングT0においては、角速度変動量がω0であるものの、T0とは異なる通電開始タイミングにおいて、角速度変動量が最大値となっている。 That is, in both ex_1 and ex_2, the angular velocity fluctuation amount is ω0 at the energization start timing T0, but the angular velocity fluctuation amount reaches the maximum value at the energization start timing different from T0.

ex_2のケースにおいては、角速度変動量の最大値D60_2が、微小噴射量再補正部570の定める目標範囲D60_trgの上限値を上回っている。よって、微小噴射量再補正部570は、補正通電時間変更部520による補正後の通電時間ETの通電終了タイミングを所定量だけ早める様、再補正を行う。 In case ex_2, the maximum value D60_2 of the angular velocity variation exceeds the upper limit of the target range D60_trg defined by the minute injection amount re-correction unit 570. Therefore, the minute injection amount re-correction section 570 performs re-correction so as to advance the energization end timing of the energization time ET after correction by the corrected energization time changing section 520 by a predetermined amount.

一方、ex_1のケースにおいては、角速度変動量の最大値D60_2が、微小噴射量再補正部570の定める目標範囲D60_trgの範囲内にある。よって、微小噴射量再補正部570による再補正は行われない。 On the other hand, in case ex_1, the maximum value D60_2 of the angular velocity fluctuation amount is within the target range D60_trg defined by the minute injection amount re-correction unit 570. Therefore, the re-correction by the small injection amount re-correction section 570 is not performed.

また、劣化等の影響により、例えばex_1のケースにおいて、角速度変動量の最大値D60_1が、目標範囲D60_trgの下限を下回る場合には、微小噴射量再補正部570は、補正通電時間変更部520による補正後の通電時間ETの通電終了タイミングを所定量だけ遅延させる様、再補正を行う。 Further, if the maximum value D60_1 of the angular velocity fluctuation amount is less than the lower limit of the target range D60_trg due to the influence of deterioration etc., for example in the case of ex_1, the minute injection amount re-correction unit 570 adjusts the correction energization time change unit 520 to Re-correction is performed so that the energization end timing of the corrected energization time ET is delayed by a predetermined amount.

これは以下の様な観点に基づくものである。すなわち、微小噴射量補正部500における補正は、所定の通電開始タイミングT0において行われる。しかし、各気筒において、通電開始タイミングT0における角速度変動量に基づき噴射量補正を行っても、他の通電開始タイミングにおいては角速度変動量の最大値、すなわち噴射量がずれている場合がある。あるいは、微小噴射量補正部500における補正が実行された後、上述した補正通電時間変更部520における処理が実行されることにより、角速度変動量の最大値がずれる場合がある。さらに、微小噴射量補正部500における補正が実行された後、燃料噴射弁の劣化により、角速度変動量の最大値がずれる場合も考えられる。 This is based on the following points of view. That is, the correction in the small injection amount correction section 500 is performed at a predetermined energization start timing T0. However, in each cylinder, even if the injection amount is corrected based on the angular velocity fluctuation amount at the energization start timing T0, the maximum value of the angular velocity fluctuation amount, that is, the injection amount, may deviate at other energization start timings. Alternatively, the maximum value of the angular velocity fluctuation amount may deviate because the above-described processing in the corrected energization time changing section 520 is executed after the correction in the small injection amount correction section 500 is executed. Furthermore, after the correction in the small injection amount correction section 500 is executed, the maximum value of the angular velocity fluctuation amount may deviate due to deterioration of the fuel injection valve.

微小噴射量再補正部570においては、これらのずれ分が補正される。すなわち、微小噴射量再補正部570において、角速度変動量の最大値が目標範囲D60_trg内となる様補正が行われ。その後、後述する通電開始タイミングの補正を実行することにより、各気筒による噴射量のばらつきを、より精度よく補正することができる。 In the small injection amount re-correction section 570, these deviations are corrected. That is, in the minute injection amount re-correction section 570, correction is performed so that the maximum value of the angular velocity fluctuation amount falls within the target range D60_trg. Thereafter, by correcting the energization start timing, which will be described later, it is possible to correct variations in injection amount among the cylinders with higher accuracy.

尚、微小噴射量再補正部570による処理における、角速度変動量の最大値対する目標範囲、及び、補正通電時間変更部520による補正後の通電時間ETをさらに補正する際の上記所定量は、試験やシミュレーションにより予め決定され、微小噴射量再補正部570に保存されている。 Note that the target range for the maximum value of the angular velocity fluctuation amount in the processing by the minute injection amount re-correction unit 570 and the above-mentioned predetermined amount when further correcting the energization time ET after correction by the correction energization time changing unit 520 are determined by the test. The injection amount is determined in advance through a simulation or simulation, and is stored in the minute injection amount re-correction section 570.

また、角速度変動量最大値取得部560による角速度変動量の最大値の取得は、全ての気筒において、所定の数のレール圧に対し実行される。所定の数のレール圧をいかなるものとするかは、予め設定され、学習条件設定部510に保存されている。 Further, acquisition of the maximum value of the angular velocity variation amount by the angular velocity variation maximum value acquisition unit 560 is executed for a predetermined number of rail pressures in all cylinders. The predetermined number of rail pressures is set in advance and stored in the learning condition setting unit 510.

通電開始タイミング補正部580は、各気筒、各レール圧における、クランクシャフトの角速度変動量の最大値及びその時の通電開始タイミングが取得された後、各燃料噴射弁17の通電開始タイミングを補正する。 The energization start timing correction unit 580 corrects the energization start timing of each fuel injector 17 after the maximum value of the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft and the current energization start timing for each cylinder and each rail pressure are acquired.

通電開始タイミング補正部580は、レール圧毎に、各気筒におけるクランクシャフトの角速度変動量と通電開始タイミングとの関係を示す線図を作成する。図7は、一例として、各気筒における、レール圧60[MPa]での通電開始タイミングとクランクシャフトの角速度変動量との関係を示す。図7において、実線は第1気筒、破線は第2気筒、一点鎖線は第4気筒、二点鎖線は第3気筒を示す。 The energization start timing correction unit 580 creates a diagram showing the relationship between the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft and the energization start timing in each cylinder for each rail pressure. FIG. 7 shows, as an example, the relationship between the energization start timing at a rail pressure of 60 [MPa] and the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft in each cylinder. In FIG. 7, the solid line indicates the first cylinder, the broken line indicates the second cylinder, the one-dot chain line indicates the fourth cylinder, and the two-dot chain line indicates the third cylinder.

図7においては、第1気筒、第2気筒、第3気筒、第4気筒における、微小噴射時の角速度変動量がピークとなる通電開始タイミングが、それぞれT60_1、T60_2、T60_3、T60_4として描かれている。T60_1が一番進角側であり、そこから遅角側へT60_2、T60_4、T60_3の順となっている。ここで、各気筒における、角速度変動量のピークが略一致しているのは、微小噴射量再補正部570による処理が行われたためである。 In FIG. 7, the energization start timings at which the angular velocity fluctuation amount during minute injection peaks in the first, second, third, and fourth cylinders are respectively depicted as T60_1, T60_2, T60_3, and T60_4. There is. T60_1 is the most advanced angle side, and from there, T60_2, T60_4, and T60_3 go to the retarded side in that order. Here, the reason why the peaks of the angular velocity fluctuation amounts in each cylinder are substantially the same is because the processing by the minute injection amount re-correction section 570 has been performed.

本実施形態において、通電開始タイミング補正部580は第1気筒を基準として、他の気筒の通電開始タイミングを補正する。第1気筒と第2気筒とで比較すると、角速度変動量がピークとなる通電開始タイミングは、第2気筒の方が第1気筒よりも(T60_2)-(T60_1)=ΔT2[deg]だけ遅角側にずれている。よって、通電開始タイミング補正部580は、燃料噴射時の第2気筒の通電開始タイミングをΔT2だけ進角側へずらす補正を行う。 In this embodiment, the energization start timing correction unit 580 corrects the energization start timings of other cylinders with the first cylinder as a reference. Comparing the first cylinder and the second cylinder, the energization start timing at which the angular velocity variation peaks is delayed in the second cylinder by (T60_2) - (T60_1) = ΔT2[deg] than in the first cylinder. Shifted to the side. Therefore, the energization start timing correction unit 580 performs a correction to shift the energization start timing of the second cylinder during fuel injection toward the advance side by ΔT2.

同様に、通電開始タイミング補正部580は、第3気筒及び第4気筒に対しても、燃料噴射時の通電開始タイミングを、それぞれΔT3及びΔT4だけ進角側へずらす補正を行う。 Similarly, the energization start timing correction unit 580 corrects the energization start timings for the third and fourth cylinders by shifting them toward the advance side by ΔT3 and ΔT4, respectively.

本補正を行うことにより、各気筒の燃料噴射開始タイミングを一致させることができる。これは、微小噴射によるクランクシャフトの角速度変動量がピークとなる時の通電開始タイミングのずれが、燃料噴射開始タイミングのずれに一致するという発明者の知見に基づくものである。 By performing this correction, it is possible to match the fuel injection start timings of each cylinder. This is based on the inventor's knowledge that the deviation in the energization start timing when the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft due to minute injection reaches its peak coincides with the deviation in the fuel injection start timing.

尚、上述の実施形態においては、第1気筒を基準として、他の気筒の通電開始タイミングの補正を行ったが、他の気筒を基準として補正を行ってもよい。また、予め基準となる通電開始タイミングを決めておき、その基準値からのずれに応じて各気筒の通電開始タイミングを補正してもよい。 In the above-described embodiment, the energization start timings of the other cylinders are corrected using the first cylinder as a reference, but the correction may be made using the other cylinders as a reference. Alternatively, the reference energization start timing may be determined in advance, and the energization start timing of each cylinder may be corrected in accordance with the deviation from the reference value.

次に、本発明の実施の手順について、図8に示されるサブルーチンフローチャートを参照しつつ説明する。本サブルーチンフローチャートは、車両の運転中、所定の周期毎に繰り返される。 Next, the procedure for implementing the present invention will be explained with reference to the subroutine flowchart shown in FIG. This subroutine flowchart is repeated at predetermined intervals while the vehicle is driving.

まず、ステップS102において、電子制御ユニット50は、微小噴射量学習条件を満たし、かつ、差分通電時間学習値ΔETを保存しているか否かを判定する。微小噴射量学習条件とは、微小噴射量補正部500において実行される微小噴射量補正が実行可能となる車両の運転条件である。具体的には、電子制御ユニット50は、アクセル開度が零で、車両が惰性で走行している状態であるか否かを判定する。尚、微小噴射量学習条件として、上記に加え、さらに別の条件を適宜付加することもできる。別の条件とは、例えば、車両のギヤ段が3速以上、冷却水温が所定値以上、車両速度が所定値以上、とすることができる。 First, in step S102, the electronic control unit 50 determines whether the small injection amount learning conditions are satisfied and the differential energization time learning value ΔET is stored. The minute injection amount learning condition is a vehicle operating condition under which the minute injection amount correction performed by the minute injection amount correction section 500 can be executed. Specifically, the electronic control unit 50 determines whether or not the accelerator opening is zero and the vehicle is running by inertia. In addition to the above, another condition may be appropriately added as the small injection amount learning condition. Another condition may be, for example, that the gear of the vehicle is 3rd or higher, the cooling water temperature is higher than a predetermined value, and the vehicle speed is higher than a predetermined value.

差分通電時間学習値ΔETを保存しているか否か、については、具体的には、微小噴射量補正部500により算出された差分通電時間学習値ΔETが、電子制御ユニット50の適宜の領域に保存されているか否かが判定される。換言すれば、過去の運転において、微小噴射量補正部500による補正が実行されている否かが判定される。 Regarding whether or not the differential energization time learning value ΔET is stored, specifically, the differential energization time learning value ΔET calculated by the minute injection amount correction section 500 is stored in an appropriate area of the electronic control unit 50. It is determined whether or not. In other words, it is determined whether or not the small injection amount correction section 500 has performed correction in the past operation.

ステップS102においてYESと判定された場合、ステップS104の処理へ進む。一方、ステップS102においてNOと判定された場合、車両の運転条件が、本発明を実行する状態にないとして、図示されないメインルーチンへ一旦戻る。 If the determination in step S102 is YES, the process advances to step S104. On the other hand, if the determination in step S102 is NO, it is assumed that the driving conditions of the vehicle are not in a state where the present invention can be executed, and the process returns to the main routine (not shown).

ステップS104においては、学習条件設定部510が、本発明の実施における条件を設定する。具体的には、本発明の通電開始タイミング補正を行う対象とする気筒及びレール圧を設定する。学習条件設定部510において設定される気筒及びレール圧は、ステップS102において確認された、過去に微小噴射量学習が行われた学習条件の中から選択される。本実施の形態においては、一例として、学習条件設定部510において設定される条件を、第1気筒、レール圧60[MPa]とする。 In step S104, the learning condition setting unit 510 sets conditions for implementing the present invention. Specifically, the cylinder and rail pressure to be subjected to the energization start timing correction of the present invention are set. The cylinder and rail pressures set in the learning condition setting unit 510 are selected from among the learning conditions for which small injection amount learning was performed in the past, which were confirmed in step S102. In this embodiment, as an example, the conditions set in the learning condition setting section 510 are the first cylinder and the rail pressure of 60 [MPa].

続くステップS106においては、補正通電時間変更部520が、微小噴射量補正部500により算出された差分通電時間学習値ΔETを、微小噴射の通電終了タイミングへ反映させる処理を行う。これは、上述した様に、微小噴射量補正部500により算出された差分通電時間学習値ΔETは、本発明の実施前においては、微小噴射時の通電開始タイミングの補正に使用されている。本ステップにおいては、微小噴射の通電終了タイミングを、当該差分通電時間学習値ΔETだけ遅延させる、あるいは、早める。 In the subsequent step S106, the corrected energization time changing section 520 performs a process of reflecting the differential energization time learning value ΔET calculated by the minute injection amount correction section 500 on the energization end timing of the minute injection. This is because, as described above, the differential energization time learning value ΔET calculated by the minute injection amount correction unit 500 is used to correct the energization start timing during minute injection before implementation of the present invention. In this step, the energization end timing of the minute injection is delayed or advanced by the differential energization time learning value ΔET.

続くステップS108において、第1角速度変動量取得部530による、微小噴射時における、クランクシャフトの角速度変動量とエンジン回転数Neとの関係が取得されているか否かが判定される。具体的には、第1気筒において、レール圧60[MPa]の条件下で所定数のエンジン回転数において微小噴射を行い、その際のクランクシャフトの角速度変動量が取得されているか否かが判定される。 In subsequent step S108, it is determined whether the first angular velocity variation acquisition unit 530 has acquired the relationship between the angular velocity variation of the crankshaft and the engine rotational speed Ne during minute injection. Specifically, in the first cylinder, a minute injection is performed at a predetermined number of engine revolutions under the condition of a rail pressure of 60 [MPa], and it is determined whether the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft at that time has been acquired. be done.

ステップS108においてYESと判定された場合、ステップS110の処理へ進む一方、ステップS108においてNOと判定された場合、ステップS130の処理へ進む。 If the determination is YES in step S108, the process proceeds to step S110, while if the determination is NO in step S108, the process proceeds to step S130.

ステップS130においては、第1角速度変動量取得部530が、第1気筒において、レール圧60[MPa]の条件下で所定数のエンジン回転数において微小噴射を行い、その際の各エンジン回転数におけるクランクシャフトの角速度変動量を取得し、図3に示す線図を作成する。図3の線図が作成された後、処理は図示されないメインルーチンへ一旦戻る。 In step S130, the first angular velocity variation acquisition unit 530 performs minute injection in the first cylinder at a predetermined number of engine speeds under the condition of a rail pressure of 60 [MPa], and at each engine speed at that time. The amount of angular velocity fluctuation of the crankshaft is obtained, and the diagram shown in FIG. 3 is created. After the diagram in FIG. 3 is created, the process returns to the main routine (not shown).

ステップS110においては、第2角速度変動量取得部540が、第1気筒において、レール圧60[MPa]の条件下で、燃料噴射弁17に対する通電開始タイミングを変えながら微小噴射を実行し、その際のクランクシャフトの角速度変動量を取得する。第2角速度変動量取得部540は、惰性走行中に微小噴射を実行するため、各微小噴射時におけるエンジン回転数が異なる。よって、第2角速度変動量取得部540は、各微小噴射における、通電開始タイミング、クランクシャフトの角速度変動量、及びエンジン回転数を記録し、当該データは、後述のエンジン回転数影響補正部550において利用される。 In step S110, the second angular velocity variation acquisition unit 540 executes a minute injection in the first cylinder under the condition of a rail pressure of 60 [MPa] while changing the energization start timing to the fuel injection valve 17. Obtain the amount of angular velocity fluctuation of the crankshaft. Since the second angular velocity variation acquisition unit 540 executes minute injections during coasting, the engine rotation speed at each minute injection is different. Therefore, the second angular velocity fluctuation amount acquisition unit 540 records the energization start timing, the crankshaft angular velocity fluctuation amount, and the engine rotation speed for each microinjection, and this data is used in the engine rotation speed influence correction unit 550 (described later). used.

ステップS112においては、エンジン回転数影響補正部550が、第2角速度変動量取得部540において得られた、各微小噴射における、通電開始タイミングとクランクシャフトの角速度変動量との関係におけるエンジン回転数の影響分を、第1角速度変動量取得部530の処理において得られた図3を利用して補正する。尚、エンジン回転数影響補正部550は、本処理を実行するに先立ち、第2角速度変動量取得部540の処理において得られた、クランクシャフトの角速度変動量にフィルタリング処理を行い、ノイズ等の異常値を除去する。エンジン回転数影響補正部550において実行される具体的な補正内容は既に説明済であるため、ここでの再度の説明は省略する。 In step S112, the engine speed influence correction section 550 adjusts the engine speed in the relationship between the energization start timing and the crankshaft angular speed fluctuation amount in each microinjection obtained by the second angular speed fluctuation amount acquisition section 540. The influence is corrected using FIG. 3 obtained in the process of the first angular velocity fluctuation amount acquisition unit 530. Note that, prior to executing this process, the engine speed influence correction unit 550 performs a filtering process on the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft obtained in the processing of the second angular velocity fluctuation amount acquisition unit 540 to eliminate abnormalities such as noise. Remove value. Since the specific contents of the correction executed by the engine rotation speed influence correction section 550 have already been explained, the explanation will not be repeated here.

続くステップS114においては、角速度変動量最大値取得部560が、エンジン回転数影響補正部550の処理において取得されたデータから図5の線図を作成し、第1気筒、レール圧60[MPa]における、クランクシャフトの角速度変動量の最大値D60(ピーク値)を取得する。また、角速度変動量最大値取得部560は、クランクシャフトの角速度変動量が最大値D60となった際の通電開始タイミング(T60_1)も取得する。 In the subsequent step S114, the angular velocity variation maximum value acquisition unit 560 creates the diagram of FIG. The maximum value D60 (peak value) of the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft is obtained. The angular velocity variation maximum value obtaining unit 560 also obtains the energization start timing (T60_1) when the angular velocity variation of the crankshaft reaches the maximum value D60.

続くステップS116においては、微小噴射量再補正部570が、角速度変動量最大値取得部560が取得した角速度変動量の最大値D60が予め定められた目標範囲内にあるか否かを判定する。具体的には、ステップS116において微小噴射量再補正部570は、ステップS114において取得された、クランクシャフトの角速度変動量の最大値D60が、所定の上限閾値を超えているか否かを判定する。ステップS116においてYESと判定された場合、ステップS118の処理へ進む一方、ステップS116においてNOと判定された場合、ステップS120の処理へ進む。 In the subsequent step S116, the minute injection amount re-correction unit 570 determines whether the maximum value D60 of the angular velocity fluctuation amount acquired by the angular velocity fluctuation maximum value acquisition unit 560 is within a predetermined target range. Specifically, in step S116, the small injection amount re-correction unit 570 determines whether the maximum value D60 of the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft acquired in step S114 exceeds a predetermined upper limit threshold. If the determination is YES in step S116, the process proceeds to step S118, while if the determination is NO in step S116, the process proceeds to step S120.

ステップS118においては、微小噴射量再補正部570が、補正通電時間変更部520による補正後の通電時間ETの通電終了タイミングを所定量だけ早める様、再補正を行い、ステップS106の処理へ戻る。 In step S118, the minute injection amount re-correction section 570 performs re-correction so as to advance the energization end timing of the energization time ET after correction by the corrected energization time changing section 520 by a predetermined amount, and the process returns to step S106.

ステップS120においては、微小噴射量再補正部570が、ステップS114において取得された、クランクシャフトの角速度変動量の最大値D60が、所定の下限閾値を下回っているか否かを判定する。ステップS120においてYESと判定された場合、ステップS122の処理へ進む一方、ステップS120においてNOと判定された場合、ステップS124の処理へ進む。 In step S120, the minute injection amount re-correction unit 570 determines whether the maximum value D60 of the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft acquired in step S114 is below a predetermined lower limit threshold. If the determination is YES in step S120, the process proceeds to step S122, while if the determination is NO in step S120, the process proceeds to step S124.

ステップS122においては、微小噴射量再補正部570が、補正通電時間変更部520による補正後の通電時間ETの通電終了タイミングを所定量だけ遅延させる様、再補正を行う。 In step S122, the minute injection amount re-correction section 570 performs re-correction so as to delay the energization end timing of the energization time ET after correction by the corrected energization time changing section 520 by a predetermined amount.

ステップS124においては、角速度変動量最大値取得部560が、ステップS114において取得した、クランクシャフトの角速度変動量が最大値となった際の通電開始タイミング(T60_1)を、電子制御ユニット50の適宜の領域に保存する。 In step S124, the angular velocity variation maximum value acquisition unit 560 sets the energization start timing (T60_1) when the angular velocity variation of the crankshaft reaches the maximum value, obtained in step S114, to an appropriate value of the electronic control unit 50. Save to area.

続くステップ126においては、角速度変動量最大値取得部560が、ステップS124において取得される、クランクシャフトの角速度変動量が最大値となった際の通電開始タイミングが、全ての気筒、及び、予め設定されたすべてのレール圧に対し取得されたか否かを判定する。ステップS126においてYESと判定された場合、ステップ128の処理へ進む。一方、ステップS126においてNOと判定された場合、図示されないメインルーチンへ一旦戻り、その後、S126の判定がYESとなるまで、上述の処理が繰り返される In the subsequent step 126, the angular velocity variation maximum value acquisition unit 560 sets the energization start timing when the angular velocity variation of the crankshaft reaches the maximum value, which is obtained in step S124, to all cylinders and the preset timing. It is determined whether all the rail pressures have been acquired. If the determination in step S126 is YES, the process advances to step S128. On the other hand, if the determination in step S126 is NO, the process returns to the main routine (not shown), and the above-described process is repeated until the determination in S126 becomes YES.

ステップS128においては、通電開始タイミング補正部580が、各気筒、各レール圧における、通電開始タイミングを補正する。具体的な補正の手順については、通電開始タイミング補正部580に関する記述において既に説明済であるため、ここでの再度の説明は省略する。 In step S128, the energization start timing correction unit 580 corrects the energization start timing for each cylinder and each rail pressure. The specific correction procedure has already been explained in the description regarding the energization start timing correction section 580, so the explanation will not be repeated here.

以上、説明した様に、本発明によれば、従来行われている微小噴射量の補正制御を利用して、気筒間における燃料噴射開始タイミングのばらつきを補正することにより、燃料噴射制御の精度を向上させることができる。 As described above, according to the present invention, the precision of fuel injection control is improved by correcting variations in fuel injection start timing between cylinders using conventionally performed correction control of minute injection amount. can be improved.

10:燃料噴射制御装置、17:燃料噴射弁、50:電子制御ユニット、500:微小噴射量補正部、510:学習条件設定部、520:補正通電時間変更部、530:第1角速度変動量取得部と、540:第2角速度変動量取得部、550:エンジン回転数影響補正部、560:角速度変動量最大値取得部、570:微小噴射量再補正部、580:通電開始タイミング補正部
10: fuel injection control device, 17: fuel injection valve, 50: electronic control unit, 500: minute injection amount correction section, 510: learning condition setting section, 520: correction energization time changing section, 530: first angular velocity fluctuation amount acquisition 540: Second angular velocity variation acquisition unit, 550: Engine speed influence correction unit, 560: Maximum angular velocity variation acquisition unit, 570: Minute injection amount re-correction unit, 580: Energization start timing correction unit

Claims (6)

複数の気筒を有するエンジンの燃料噴射制御装置であって、
微小噴射量の燃料噴射である微小噴射を通電時間を変えながら複数回実行した時のクランクシャフトの角速度変動量に基づいて前記微小噴射の際に噴射されたと推定される推定噴射量を求め、前記推定噴射量が目標噴射量となった時の通電時間と、予め定められた基準通電時間との差分を差分通電時間学習値として取得し、前記差分通電時間学習値によって前記微小噴射の通電時間の補正を行う微小噴射量補正部と、
前記微小噴射量補正部において取得された前記差分通電時間学習値により補正された微小噴射である補正後微小噴射により生ずる前記クランクシャフトの角速度変動量とエンジン回転数との関係を取得する第1角速度変動量取得部と、
料噴射弁に対する通電開始タイミングを変えながら前記補正後微小噴射を行い、その際の、前記通電開始タイミングと前記クランクシャフトの角速度変動量と前記エンジン回転数との関係を取得する第2角速度変動量取得部と、
前記第1角速度変動量取得部が取得した前記クランクシャフトの角速度変動量と前記エンジン回転数との関係、及び、前記第2角速度変動量取得部が取得した前記通電開始タイミングと前記クランクシャフトの角速度変動量と前記エンジン回転数との関係に基づき、前記エンジン回転数が異なることにより生じる前記クランクシャフトの角速度変動量のずれ分を排除した前記通電開始タイミングと前記クランクシャフトの角速度変動量との関係を取得するエンジン回転数影響補正部と、
前記エンジン回転数影響補正部が取得した前記通電開始タイミングと前記クランクシャフトの角速度変動量との関係に基づき、前記クランクシャフトの角速度変動量の最大値、及び、前記クランクシャフトの角速度変動量が前記最大値となる通電開始タイミングを取得する角速度変動量最大値取得部と、
前記クランクシャフトの角速度変動量が前記最大値となる通電開始タイミングに基づき、それぞれの前記気筒における燃料噴射による前記クランクシャフトの角速度変動量が前記最大値となるようにそれぞれの前記気筒毎の前記燃料噴射弁に対する前記通電開始タイミングを補正することにより、それぞれの前記気筒毎の燃料噴射開始タイミングを一定とする通電開始タイミング補正部と、
を含む、燃料噴射制御装置。
A fuel injection control device for an engine having multiple cylinders,
An estimated injection amount that is estimated to have been injected during the micro injection is calculated based on the amount of fluctuation in the angular velocity of the crankshaft when the micro injection, which is a fuel injection with a small injection amount, is performed multiple times while changing the energization time, and the The difference between the energization time when the estimated injection amount becomes the target injection amount and a predetermined reference energization time is obtained as a differential energization time learning value, and the energization time of the minute injection is determined by the difference energization time learning value. a minute injection amount correction section that performs correction;
a first angular velocity that obtains a relationship between an angular velocity fluctuation amount of the crankshaft caused by a corrected microinjection, which is a microinjection corrected by the differential energization time learning value obtained in the microinjection amount correction unit, and the engine rotation speed; A fluctuation amount acquisition unit,
A second angular velocity fluctuation that performs the corrected micro-injection while changing the energization start timing to the fuel injection valve, and obtains the relationship between the energization start timing, the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft, and the engine rotation speed at that time. A quantity acquisition unit;
The relationship between the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft and the engine rotation speed acquired by the first angular velocity fluctuation amount acquisition unit, and the energization start timing and the angular velocity of the crankshaft acquired by the second angular velocity fluctuation amount acquisition unit The relationship between the energization start timing and the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft, which excludes a deviation in the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft caused by the difference in the engine rotation speed, based on the relationship between the fluctuation amount and the engine rotation speed. an engine rotation speed influence correction section that obtains the
Based on the relationship between the energization start timing and the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft acquired by the engine rotation speed influence correction unit, the maximum value of the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft and the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft are an angular velocity variation maximum value acquisition unit that acquires the energization start timing that is the maximum value;
Based on the energization start timing at which the angular velocity variation of the crankshaft reaches the maximum value, the fuel for each cylinder is adjusted such that the angular velocity variation of the crankshaft due to fuel injection in each cylinder reaches the maximum value. an energization start timing correction unit that makes fuel injection start timing constant for each of the cylinders by correcting the energization start timing for the injector;
including fuel injection control equipment.
前記通電開始タイミング補正部は、予め電子制御ユニットに記憶されている基準通電開始タイミングと、前記クランクシャフトの角速度変動量が前記最大値となる通電開始タイミングと、のずれ量に基づき、それぞれの前記気筒における燃料噴射による前記クランクシャフトの角速度変動量が前記最大値となるようにそれぞれの前記気筒毎の前記燃料噴射弁に対する前記通電開始タイミングを補正する、請求項1に記載の燃料噴射制御装置。 The energization start timing correction section adjusts each energization start timing based on the amount of deviation between the reference energization start timing stored in advance in the electronic control unit and the energization start timing at which the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft reaches the maximum value . The fuel injection control device according to claim 1 , wherein the energization start timing for the fuel injection valve of each cylinder is corrected so that the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft due to fuel injection in the cylinder becomes the maximum value. . 前記通電開始タイミング補正部は、予め定められた基準気筒における、前記クランクシャフトの角速度変量が前記最大値となるように前記基準気筒の前記通電開始タイミングを補正するとともに、
前記基準気筒における、前記クランクシャフトの角速度変動量が前記最大値となる前記通電開始タイミングと、前記基準気筒以外の他の気筒における、前記クランクシャフトの角速度変動量が前記最大値となる通電開始タイミングと、のずれ量に基づき、それぞれの前記他の気筒における燃料噴射による前記クランクシャフトの角速度変動量が前記最大値となるように前記他の気筒毎の前記燃料噴射弁に対する前記通電開始タイミングを補正する、請求項1に記載の燃料噴射制御装置。
The energization start timing correction unit corrects the energization start timing of the reference cylinder so that the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft in a predetermined reference cylinder becomes the maximum value, and
The energization start timing at which the angular velocity variation of the crankshaft in the reference cylinder reaches the maximum value, and the energization start timing at which the angular velocity variation of the crankshaft reaches the maximum value in other cylinders other than the reference cylinder. and correcting the energization start timing for the fuel injection valve of each of the other cylinders so that the amount of angular velocity fluctuation of the crankshaft due to fuel injection in each of the other cylinders becomes the maximum value, based on the amount of deviation. The fuel injection control device according to claim 1.
前記角速度変動最大値取得部が取得した、前記クランクシャフトの角速度変動量の前記最大値が目標範囲内にない場合、前記クランクシャフトの角速度変動量の前記最大値が目標範囲内となるように、前記微小噴射量補正部により算出された前記差分通電時間学習値をさらに補正する微小噴射量再補正部を含む、請求項1から3のいずれか1項に記載の燃料噴射制御装置。 If the maximum value of the angular velocity variation of the crankshaft acquired by the maximum angular velocity variation acquisition unit is not within a target range, the maximum value of the angular velocity variation of the crankshaft is within the target range. 4. The fuel injection control device according to claim 1, further comprising a minute injection amount re-correction section that further corrects the differential energization time learning value calculated by the minute injection amount correction section. 前記微小噴射の補正前における通電終了タイミングを前記差分通電時間学習値により補正することにより、前記補正後微小噴射における通電終了タイミングを設定する補正通電時間変更部を含む、請求項1から4のいずれか1項に記載の燃料噴射制御装置。 Any one of claims 1 to 4, further comprising a corrected energization time changing unit that sets the energization end timing in the corrected micro-injection by correcting the energization end timing before the correction in the micro-injection using the differential energization time learning value. 2. The fuel injection control device according to item 1. 複数の気筒を有するエンジンの燃料噴射制御装置の制御方法であって、
微小噴射量補正部が、微小噴射量の燃料噴射である微小噴射を通電時間を変えながら複数回実行した時のクランクシャフトの角速度変動量に基づいて前記微小噴射の際に噴射されたと推定される推定噴射量を求め、前記推定噴射量が目標噴射量となった時の通電時間と、予め定められた基準通電時間との差分を差分通電時間学習値として取得し、前記差分通電時間学習値によって前記微小噴射の通電時間の補正を行うステップと、
第1角速度変動量取得部が、前記微小噴射量補正部において取得された前記差分通電時間学習値により補正された微小噴射である補正後微小噴射により生ずる前記クランクシャフトの角速度変動量とエンジン回転数との関係を取得するステップと、
第2角速度変動量取得部が、燃料噴射弁に対する通電開始タイミングを変えながら前記補正後微小噴射を行い、その際の、前記通電開始タイミングと前記クランクシャフトの角速度変動量と前記エンジン回転数との関係を取得するステップと、
エンジン回転数影響補正部が、前記第1角速度変動量取得部が取得した前記クランクシャフトの角速度変動量と前記エンジン回転数との関係、及び、前記第2角速度変動量取得部が取得した前記通電開始タイミングと前記クランクシャフトの角速度変動量と前記エンジン回転数との関係に基づき、前記エンジン回転数が異なることにより生じる前記クランクシャフトの角速度変動量のずれ分を排除した前記通電開始タイミングと前記クランクシャフトの角速度変動量との関係を取得するステップと、
角速度変動量最大値取得部が、前記エンジン回転数影響補正部が取得した前記通電開始タイミングと前記クランクシャフトの角速度変動量との関係に基づき、前記クランクシャフトの角速度変動量の最大値、及び、前記クランクシャフトの角速度変動量が前記最大値となる通電開始タイミングを取得するステップと
通電開始タイミング補正部が、前記クランクシャフトの角速度変動量が前記最大値となる通電開始タイミングに基づき、それぞれの前記気筒における燃料噴射による前記クランクシャフトの角速度変動量が前記最大値となるようにそれぞれの前記気筒毎の前記燃料噴射弁に対する前記通電開始タイミングを補正することにより、それぞれの前記気筒毎の燃料噴射開始タイミングを一定とするステップと、
を含む、燃料噴射制御装置の制御方法。
A method of controlling a fuel injection control device for an engine having a plurality of cylinders, the method comprising:
The minute injection amount correction unit estimates that the fuel was injected during the minute injection based on the amount of fluctuation in the angular velocity of the crankshaft when the minute injection, which is fuel injection with a minute injection amount, is executed multiple times while changing the energization time. Calculate the estimated injection amount, obtain the difference between the energization time when the estimated injection amount becomes the target injection amount and a predetermined reference energization time as a differential energization time learning value, and use the differential energization time learning value. a step of correcting the energization time of the micro-injection;
The first angular velocity fluctuation amount acquisition unit determines the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft and the engine rotation speed caused by the corrected minute injection, which is the minute injection corrected by the differential energization time learning value acquired by the minute injection amount correction unit. a step of obtaining a relationship with
The second angular velocity fluctuation amount acquisition unit performs the corrected minute injection while changing the energization start timing to the fuel injector, and at that time, the energization start timing, the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft, and the engine rotation speed are determined . a step of obtaining the relationship of
The engine rotational speed influence correction unit calculates the relationship between the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft and the engine rotational speed acquired by the first angular velocity fluctuation amount acquisition unit, and the energization acquired by the second angular velocity fluctuation amount acquisition unit. Based on the relationship between the start timing, the angular velocity variation of the crankshaft, and the engine rotational speed, the energization start timing and the crankshaft are determined by eliminating a deviation in the angular velocity variation of the crankshaft caused by the difference in the engine rotational speed. a step of obtaining a relationship with the angular velocity fluctuation amount of the shaft ;
An angular velocity variation maximum value acquisition unit obtains a maximum value of the angular velocity variation of the crankshaft based on the relationship between the energization start timing and the angular velocity variation of the crankshaft acquired by the engine rotation speed influence correction unit , and acquiring the energization start timing at which the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft reaches the maximum value ; the energization start timing correcting unit determines each of the energization start timings at which the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft reaches the maximum value; Starting fuel injection for each cylinder by correcting the energization start timing for the fuel injector for each cylinder so that the angular velocity fluctuation amount of the crankshaft due to fuel injection in the cylinder becomes the maximum value . a step of keeping the timing constant;
A control method for a fuel injection control device, including:
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