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JP2009250211A - Control device for engine - Google Patents

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JP2009250211A
JP2009250211A JP2008102721A JP2008102721A JP2009250211A JP 2009250211 A JP2009250211 A JP 2009250211A JP 2008102721 A JP2008102721 A JP 2008102721A JP 2008102721 A JP2008102721 A JP 2008102721A JP 2009250211 A JP2009250211 A JP 2009250211A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
pressure
fuel pressure
injector
engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008102721A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeyuki Iguchi
健之 井口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Heavy Industries Ltd
Priority to JP2008102721A priority Critical patent/JP2009250211A/en
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

【課題】簡単な構成で、燃料圧力の切り換えの過渡時においても良好な空燃比制御を実現することができるエンジンの制御装置を提供する。
【解決手段】エンジン1の運転状態に基づいてなまし係数Kaを可変設定し、このなまし係数Kaに応じた応答性で設定燃料圧力Ptに収束させるなまし計算を用いてインジェクタ7の実燃料噴射圧力PFを推定する。これにより、燃圧センサ等を用いることなく、簡単な構成で、燃料圧力を切り換え後の過渡時を含む全領域において、燃料ラインからインジェクタ7に実際に作用する燃料圧力(実燃料噴射圧力PF)を的確に推定することができる。そして、このように推定した実燃料噴射圧力PFに基づいて、インジェクタ7に対する燃料噴射パルス幅Tiを設定することにより、燃料圧力の切り換えの過渡時においても良好な空燃比制御を実現することができる。
【選択図】図3
An engine control device is provided that can realize good air-fuel ratio control with a simple configuration even during a transition of fuel pressure switching.
An actual fuel of an injector is set using an annealing calculation in which an annealing coefficient Ka is variably set based on an operating state of an engine 1 and converges to a set fuel pressure Pt with a response according to the annealing coefficient Ka. The injection pressure PF is estimated. As a result, the fuel pressure (actual fuel injection pressure PF) that actually acts on the injector 7 from the fuel line in the entire region including the transition time after switching the fuel pressure with a simple configuration without using a fuel pressure sensor or the like. It can be estimated accurately. Then, by setting the fuel injection pulse width Ti for the injector 7 based on the actual fuel injection pressure PF estimated in this way, it is possible to realize good air-fuel ratio control even during the transition of the fuel pressure switching. .
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、インジェクタに作用する燃料ラインの圧力を多段階に切換可能な燃料系を備えたエンジンの制御装置に関する。     The present invention relates to an engine control apparatus having a fuel system capable of switching the pressure of a fuel line acting on an injector in multiple stages.

従来より、過給機付きのエンジンや筒内噴射型のエンジン等の燃料系においては、高い燃料噴射圧力を必要とする運転領域にも適切に対応すべく、インジェクタに供給する燃料圧力を、多段階(例えば、予め設定された低圧と高圧の2段階)に切り換えて調圧する技術が数多く提案されている。一般に、このような燃料圧力の切換制御は、プレッシャレギュレータの作動状態や燃料系の回路構成を切り換えることによって実現され、燃料圧力の切換制御が行われると、インジェクタに作用する燃料圧力は、物理的に所定の遅れをもって変化する。従って、燃料圧力の切換制御が行われた場合のインジェクタに対する動作制御は、予め設定されたディレイ時間の経過を待って新たな制御へと切り換えられることが一般的であり、このような過渡時には、空燃比等に乱れが生じ、排ガス特性が悪化する傾向にある。なお、燃料圧力の切り換えによる変化スピードは、空燃比フィードバック制御の応答性に比べて速いため、燃料圧力切り換え過渡時の空燃比の乱れを空燃比フィードバック制御で吸収することは困難である。     Conventionally, in a fuel system such as an engine with a supercharger or an in-cylinder injection type engine, a fuel pressure supplied to an injector is increased in order to appropriately cope with an operation region that requires a high fuel injection pressure. Many techniques for adjusting pressure by switching to a stage (for example, two stages of preset low pressure and high pressure) have been proposed. In general, such fuel pressure switching control is realized by switching the operating state of the pressure regulator and the circuit configuration of the fuel system. When the fuel pressure switching control is performed, the fuel pressure acting on the injector is physically Changes with a predetermined delay. Therefore, the operation control for the injector when the fuel pressure switching control is performed is generally switched to a new control after a preset delay time elapses. Disturbances occur in the air-fuel ratio and the like, and the exhaust gas characteristics tend to deteriorate. It should be noted that the speed of change caused by switching the fuel pressure is faster than the responsiveness of the air-fuel ratio feedback control, so it is difficult to absorb the air-fuel ratio disturbance during the fuel pressure switching transient by the air-fuel ratio feedback control.

これに対処し、例えば、特許文献1には、インジェクタ(噴射弁)に作用する燃料圧力を変更する燃料圧力変更手段を備えたエンジンにおいて、インジェクタに作用する燃料圧力を燃圧センサで検出し、検出した燃料圧力に基づいてインジェクタの作動を制御する技術が開示されている。
特開平11−2145号公報
To cope with this, for example, in Patent Document 1, in an engine having a fuel pressure changing means for changing a fuel pressure acting on an injector (injection valve), the fuel pressure acting on the injector is detected by a fuel pressure sensor, and the detection is performed. A technique for controlling the operation of the injector based on the fuel pressure is disclosed.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-2145

しかしながら、燃料圧力は定常時には設定値に収束するため特段検出する必要がないにも拘わらず、上述の特許文献1に開示された技術のように、燃料圧力の切換過渡時の空燃比向上のみを目的に、燃圧センサ等を追加することは好ましくない。     However, since the fuel pressure converges to a set value in a steady state, it is not necessary to detect the fuel pressure. However, as in the technique disclosed in Patent Document 1 described above, only an improvement in the air-fuel ratio at the time of transition of the fuel pressure is achieved. It is not preferable to add a fuel pressure sensor or the like for the purpose.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、燃料圧力の切り換えの過渡時においても良好な空燃比制御を実現することができるエンジンの制御装置を提供することを目的とする。     The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an engine control device that can realize good air-fuel ratio control even during a transition of fuel pressure with a simple configuration. .

本発明は、インジェクタに燃料を供給する燃料ラインの燃料圧力を多段階に切り換える燃料圧力切換手段を備えたエンジンの制御装置であって、前記燃料圧力切換手段によって燃料圧力が切り換えられたときの前記インジェクタの実燃料圧力を推定する燃料圧力推定手段と、該燃料圧力手段により推定された燃料圧力に基づいて前記インジェクタの燃料噴射量を制御する燃料噴射制御手段を有し、前記燃料圧力推定手段は、エンジンの運転状態に応じて可変に設定される応答遅れ時間に基づいて前記実燃料噴射圧力を推定することを特徴とする。     The present invention is an engine control device comprising fuel pressure switching means for switching the fuel pressure of a fuel line for supplying fuel to an injector in multiple stages, wherein the fuel pressure is switched by the fuel pressure switching means. Fuel pressure estimating means for estimating the actual fuel pressure of the injector, and fuel injection control means for controlling the fuel injection amount of the injector based on the fuel pressure estimated by the fuel pressure means, the fuel pressure estimating means The actual fuel injection pressure is estimated based on a response delay time that is variably set according to the operating state of the engine.

本発明のエンジンの制御装置によれば、簡単な構成で、燃料圧力の切り換えの過渡時においても良好な空燃比制御を実現することができる。     According to the engine control apparatus of the present invention, it is possible to realize a favorable air-fuel ratio control with a simple configuration even during a transition of fuel pressure switching.

以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係わり、図1はエンジンの燃料系を示す説明図、図2は燃料噴射制御ルーチンを示すフローチャート、図3は実燃料噴射圧力演算サブルーチンを示すフローチャート、図4はなまし係数設定用のマップを示す説明図、図5は目標圧力と燃料圧力との関係を示すタイムチャートである。     Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an engine fuel system, FIG. 2 is a flowchart showing a fuel injection control routine, FIG. 3 is a flowchart showing an actual fuel injection pressure calculation subroutine, and FIG. FIG. 5 is a time chart showing the relationship between the target pressure and the fuel pressure.

図1において、符号1はエンジンであり、本実施形態においては過給機(図示せず)を備えたエンジンである。このエンジン1のシリンダヘッド2に形成された各気筒の吸気ポート2aには、インテークマニホルド3が連通されている。インテークマニホルド3の集合部には吸気管4が連通され、吸気管4の中途にはスロットルバルブ5が介装されている。なお、図中符号2bは、排気ポートである。     In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an engine, and in this embodiment, an engine provided with a supercharger (not shown). An intake manifold 3 is communicated with an intake port 2a of each cylinder formed in the cylinder head 2 of the engine 1. An intake pipe 4 communicates with a collecting portion of the intake manifold 3, and a throttle valve 5 is interposed in the middle of the intake pipe 4. In addition, the code | symbol 2b in a figure is an exhaust port.

また、シリンダヘッド2には、先端を燃焼室に露呈する点火プラグ6が各気筒毎に取り付けられ、インテークマニホルド3の各気筒の各吸気ポート2aの直上流側に、インジェクタ7が臨まされている。各インジェクタ7は、燃料分配用のデリバリパイプ8に接続されており、このデリバリパイプ8が燃料供給配管9に接続されている。さらに、燃料供給配管9には、燃料タンク10内に設置されたインタンク式の燃料ポンプ11が、燃料フィルタ12を介して接続されている。     In addition, a spark plug 6 whose tip is exposed to the combustion chamber is attached to the cylinder head 2 for each cylinder, and an injector 7 faces the upstream side of each intake port 2a of each cylinder of the intake manifold 3. . Each injector 7 is connected to a delivery pipe 8 for fuel distribution, and this delivery pipe 8 is connected to a fuel supply pipe 9. Further, an in-tank type fuel pump 11 installed in the fuel tank 10 is connected to the fuel supply pipe 9 via a fuel filter 12.

また、デリバリパイプ8は、互いに並列に配置された調圧手段としての2つのプレッシャレギュレータ14,15に接続されており、一方のプレッシャレギュレータ14とデリバリパイプ8との間には、電磁バルブ13が介装されている。一方のプレッシャレギュレータ14の調圧用余剰燃料排出口と他方のプレッシャレギュレータ15の調圧用余剰燃料排出口とは、共に燃料リターン配管16に連通され、この燃料リターン配管16からの余剰燃料が燃料タンク10内にリターンされる。     The delivery pipe 8 is connected to two pressure regulators 14 and 15 as pressure regulating means arranged in parallel with each other. An electromagnetic valve 13 is interposed between the pressure regulator 14 and the delivery pipe 8. It is intervened. The pressure adjusting surplus fuel discharge port of one pressure regulator 14 and the pressure adjusting surplus fuel discharge port of the other pressure regulator 15 are both communicated with the fuel return pipe 16, and surplus fuel from the fuel return pipe 16 is connected to the fuel tank 10. Returned within.

ここで、両プレッシャレギュレータ14,15は、共に、調圧バルブを連設したダイヤフラムにより、燃料ポンプ11から圧送された燃料が導入される燃料室と、調圧バルブを閉方向に付勢するスプリングを収納するスプリング室とに仕切られ、吸気管4のスロットルバルブ5下流側に連通する負圧導入通路を介してスプリング室に吸気管圧力が導入される周知の構成のレギュレータであり、設定圧力のみが異なる。     Here, both the pressure regulators 14 and 15 are provided with a fuel chamber into which the fuel pumped from the fuel pump 11 is introduced, and a spring that urges the pressure regulating valve in the closing direction by a diaphragm having a pressure regulating valve connected thereto. Is a regulator having a known configuration in which intake pipe pressure is introduced into the spring chamber through a negative pressure introduction passage that is partitioned by a spring chamber that houses the intake pipe 4 and communicates with the downstream side of the throttle valve 5 of the intake pipe 4. Is different.

本実施形態では、プレッシャレギュレータ14の設定圧力は、相対的にプレッシャレギュレータ15の設定圧力よりも低く設定されている。具体的には、プレッシャレギュレータ14は燃料室の内圧が300(kPa)近傍に達したとき調圧バルブを開放し、プレッシャレギュレータ15は燃料室の内圧が500(kPa)近傍に達したとき調圧バルブを開放する。なお、便宜上、プレッシャレギュレータ14を低圧用プレッシャレギュレータ14、プレッシャレギュレータ15を高圧用プレッシャレギュレータ15と称呼する。     In the present embodiment, the set pressure of the pressure regulator 14 is set relatively lower than the set pressure of the pressure regulator 15. Specifically, the pressure regulator 14 opens the pressure regulating valve when the internal pressure of the fuel chamber reaches around 300 (kPa), and the pressure regulator 15 regulates the pressure when the internal pressure of the fuel chamber reaches around 500 (kPa). Open the valve. For convenience, the pressure regulator 14 is referred to as a low pressure regulator 14 and the pressure regulator 15 is referred to as a high pressure regulator 15.

次に、エンジン1を電子的に制御する電子制御装置(ECU)50について説明する。ECU50は、マイクロコンピュータを中心として構成され、前述のインジェクタ7、燃料ポンプ11、電磁バルブ13、点火コイル17の一次電流をON,OFFして二次側に接続された点火プラグ6を放電させるイグナイタ18等のアクチュエータ類や、スロットル開度センサ、吸入空気量センサ、水温センサ、空燃比センサ、クランク角センサ等の図示しない各種センサ・スイッチ類が接続されている。     Next, an electronic control unit (ECU) 50 that electronically controls the engine 1 will be described. The ECU 50 is configured with a microcomputer at the center, and an igniter that discharges the ignition plug 6 connected to the secondary side by turning on and off the primary current of the injector 7, the fuel pump 11, the electromagnetic valve 13, and the ignition coil 17 described above. 18 and other various sensors / switches such as a throttle opening sensor, an intake air amount sensor, a water temperature sensor, an air-fuel ratio sensor, and a crank angle sensor are connected.

ECU50は、メモリに格納されている制御プログラムに従い、各種センサ・スイッチ類からの信号を処理してエンジン運転状態を検出すると、検出したエンジン運転状態から最適な燃料噴射量や点火時期等を演算して各種アクチュエータ類に制御信号を出力し、各種エンジン制御を行う。     When the ECU 50 detects the engine operating state by processing signals from various sensors and switches according to the control program stored in the memory, the ECU 50 calculates the optimal fuel injection amount, ignition timing, etc. from the detected engine operating state. Control signals to various actuators to control various engines.

ここで、ECU50は、インジェクタ7に燃料を供給する燃料ライン(デリバリパイプ8及び燃料供給配管9)の燃料圧力Ptとして、例えば、異なる2段階の値P1,P2(例えば、低圧側の値P1=300(kPa),高圧側の値P2=500(kPa))を選択的に切り換えて設定可能となっている。この燃料圧力Ptはエンジン1の運転状態に応じて適宜切り換えられるようになっており、ECU50は、例えば、主としてエンジン1の過給機が非作動状態にある場合に燃料圧力Ptとして低圧側の値P1を設定し、過給機が作動状態にある場合に燃料圧力Ptとして高圧側の値P2を設定する。     Here, as the fuel pressure Pt of the fuel line (delivery pipe 8 and fuel supply pipe 9) for supplying fuel to the injector 7, the ECU 50 has, for example, two different values P1 and P2 (for example, a low-pressure value P1 = 300 (kPa), high-pressure side value P2 = 500 (kPa)) can be selectively switched and set. The fuel pressure Pt is appropriately switched according to the operating state of the engine 1, and the ECU 50 is, for example, a value on the low pressure side as the fuel pressure Pt mainly when the supercharger of the engine 1 is inactive. P1 is set, and when the supercharger is in an operating state, a value P2 on the high pressure side is set as the fuel pressure Pt.

そして、燃料圧力Ptとして低圧側の値P1が設定されているとき、ECU50は、電磁バルブ13を開弁する。これにより、作動圧の低い低圧用プレッシャレギュレータ14が燃料ラインの調圧に優先的に作用し、燃料圧力が略300(kPa)に調圧される。一方、燃料圧力Ptとして高圧側の値P2が設定されているとき、ECU50は、電磁バルブ13を閉弁する。これにより、高圧用プレッシャレギュレータ15が燃料ラインの調圧に作用し、燃料圧力が略500(kPa)に調圧される。     When the low-pressure side value P1 is set as the fuel pressure Pt, the ECU 50 opens the electromagnetic valve 13. As a result, the low pressure regulator 14 having a low operating pressure preferentially acts on the regulation of the fuel line, and the fuel pressure is regulated to about 300 (kPa). On the other hand, when the value P2 on the high pressure side is set as the fuel pressure Pt, the ECU 50 closes the electromagnetic valve 13. As a result, the high pressure regulator 15 acts to regulate the fuel line, and the fuel pressure is regulated to about 500 (kPa).

また、ECU50は、インジェクタ7を通じた燃料噴射制御を行う。この燃料噴射制御に際し、ECU50は、インジェクタ7に実際に作用する燃料圧力(すなわち、インジェクタ7の実燃料噴射圧力PF)を推定する。この実燃料噴射圧力PFの推定は、所定の応答性で燃料圧力の前回値PFn-1を燃料圧力Ptに収束させるなまし計算を用いて行われる。この場合、ECU50は、なまし計算用の係数(なまし係数Ka)をエンジン1の運転状態に基づいて可変設定する。そして、ECU50は、推定した実燃料噴射圧力PFに基づいて、インジェクタ7の作動制御を行う。このように、本実施形態において、ECU50は、燃料圧力推定手段、係数設定手段、及び、作動制御手段としての各機能を有する。     Further, the ECU 50 performs fuel injection control through the injector 7. In this fuel injection control, the ECU 50 estimates the fuel pressure that actually acts on the injector 7 (that is, the actual fuel injection pressure PF of the injector 7). The estimation of the actual fuel injection pressure PF is performed using an annealing calculation that converges the previous value PFn-1 of the fuel pressure to the fuel pressure Pt with a predetermined response. In this case, the ECU 50 variably sets a smoothing calculation coefficient (smoothing coefficient Ka) based on the operating state of the engine 1. Then, the ECU 50 controls the operation of the injector 7 based on the estimated actual fuel injection pressure PF. Thus, in this embodiment, ECU50 has each function as a fuel pressure estimation means, a coefficient setting means, and an operation control means.

次に、ECU50で実行される燃料噴射制御について、図2に示す燃料噴射制御ルーチンのフローチャートに従って説明する。このルーチンは、設定時間毎に繰り返し実行されるもので、ルーチンがスタートすると、ECU50は、先ず、ステップS101において、後述する燃料噴射圧力演算サブルーチンに従って実燃料噴射圧力PFを推定する。     Next, the fuel injection control executed by the ECU 50 will be described according to the fuel injection control routine shown in FIG. This routine is repeatedly executed every set time. When the routine starts, the ECU 50 first estimates the actual fuel injection pressure PF in step S101 according to a fuel injection pressure calculation subroutine described later.

続くステップS102において、ECU50は、エンジン1の1行程当たりの吸入空気量Qに対する基本燃料噴射量を定めるインジェクタ7の基本噴射時間、すなわち、基本燃料噴射パルス幅Tpを求める。本実施形態において、具体的には、ECU50は、吸入空気量センサで検出した吸入空気量Qをエンジン回転数Neで除算した値に、インジェクタ特性係数K0を乗算して基本燃料噴射パルス幅Tpを設定する(Tp=K0×Q/Ne)。     In the subsequent step S102, the ECU 50 obtains the basic injection time of the injector 7 that determines the basic fuel injection amount with respect to the intake air amount Q per stroke of the engine 1, that is, the basic fuel injection pulse width Tp. Specifically, in this embodiment, the ECU 50 multiplies the value obtained by dividing the intake air amount Q detected by the intake air amount sensor by the engine speed Ne by the injector characteristic coefficient K0 to obtain the basic fuel injection pulse width Tp. Set (Tp = K0 × Q / Ne).

次いで、ステップS103に進み、ECU50は、O2センサの出力に基づいて設定されるフィードバック補正係数Kαを読み出す。このフィードバック補正係数Kαは、0を中心として増減する補正値であり、制御中心である1.0に加算した値(1+Kα:いわゆる空燃比フィードバック補正係数)を基本燃料噴射パルス幅Tpに乗算することで燃料噴射時間に反映される。周知のように、空燃比フィードバック補正係数(フィードバック補正係数Kα)は、O2センサの出力に基づいて判定される空燃比リッチ/リーンの反転に伴い、比例積分制御の比例成分及び積分成分によって更新される。 Then, the process proceeds to a step S103, ECU 50 reads the feedback correction coefficient Kα which is set based on the output of the O 2 sensor. The feedback correction coefficient Kα is a correction value that increases or decreases around 0, and the basic fuel injection pulse width Tp is multiplied by a value (1 + Kα: so-called air-fuel ratio feedback correction coefficient) added to 1.0 that is the control center. This is reflected in the fuel injection time. As is well known, the air-fuel ratio feedback correction coefficient (feedback correction coefficient Kα) is updated by the proportional component and integral component of the proportional-integral control as the air-fuel ratio rich / lean inversion is determined based on the output of the O 2 sensor. Is done.

ステップS103からステップS104に進むと、ECU50は、基本燃料噴射パルス幅Tpを、上述の空燃比フィードバック補正係数(1+Kα)により補正し、さらに、他の補正を付加して有効噴射パルス幅Teを設定する。空燃比フィードバック以外の補正項としては、例えば、冷却水温補正、加減速補正、全開増量補正、及びアイドル後増量補正等に係わる補正係数COEFと、実燃料噴射圧力PFに係わる補正係数Kpfが演算され、これらが基本燃料噴射パルス幅Tpに乗算されることで、有効噴射パルス幅Teが設定される(Te=Tp×(1+Kα)×COEF×Kpf)。     When the process proceeds from step S103 to step S104, the ECU 50 corrects the basic fuel injection pulse width Tp with the above-described air-fuel ratio feedback correction coefficient (1 + Kα), and further adds other corrections to set the effective injection pulse width Te. To do. As correction terms other than air-fuel ratio feedback, for example, a correction coefficient COEF related to cooling water temperature correction, acceleration / deceleration correction, full-open increase correction, post-idle increase correction, etc., and correction coefficient Kpf related to actual fuel injection pressure PF are calculated. These are multiplied by the basic fuel injection pulse width Tp to set the effective injection pulse width Te (Te = Tp × (1 + Kα) × COEF × Kpf).

ここで、周知のように、単位時間あたりの燃料噴射量qは、実燃料噴射圧力Pに影響を受ける。
q∝P1/2
従って、定常であれば、実燃料噴射圧力がP1,P2である場合のそれぞれの単位時間当たりの燃料噴射量q1,q2は、
q1=k×P11/2
q2=k×P21/2
となる。
ここで、P1とP2との関係が「P1<P2」である本実施形態の場合において、実燃料噴射圧力P2の場合に、実燃料噴射圧力P1,噴射時間T1のときと同一の噴射量を得るための噴射時間T2は、
T2=T1×(P2/P1)1/2
となる。
従って、例えば、低圧側の実燃料噴射圧力P1を基準として基本燃料噴射パルス幅Tpが設定されている場合、補正係数Kpfは、
Kpf=(PF/P1)
となる。
Here, as is well known, the fuel injection amount q per unit time is affected by the actual fuel injection pressure P.
q∝P 1/2
Therefore, if it is steady, the fuel injection amounts q1 and q2 per unit time when the actual fuel injection pressure is P1 and P2, respectively,
q1 = k × P1 1/2
q2 = k × P2 1/2
It becomes.
Here, in the case of the present embodiment in which the relationship between P1 and P2 is “P1 <P2,” the actual fuel injection pressure P2 has the same injection amount as that at the actual fuel injection pressure P1 and the injection time T1. The injection time T2 to obtain is
T2 = T1 × (P2 / P1) 1/2
It becomes.
Therefore, for example, when the basic fuel injection pulse width Tp is set with reference to the actual fuel injection pressure P1 on the low pressure side, the correction coefficient Kpf is
Kpf = (PF / P1)
It becomes.

ステップS104からステップS105に進むと、ECU50は、バッテリ電圧に基づいてインジェクタ7の無効噴射時間を補正する電圧補正パルス幅Ts0を、実燃料噴射圧力PFに係わる補正係数Kpfで補正し、無効噴射パルス幅Tsを演算する(Ts=Ts0×Kpf)。     When the process proceeds from step S104 to step S105, the ECU 50 corrects the voltage correction pulse width Ts0 for correcting the invalid injection time of the injector 7 based on the battery voltage with the correction coefficient Kpf related to the actual fuel injection pressure PF, and the invalid injection pulse. The width Ts is calculated (Ts = Ts0 × Kpf).

そして、ステップS106に進むと、ECU50は、有効噴射パルス幅Teに無効噴射パルス幅Tsを加算することにより最終的な燃料噴射パルス幅Tiを設定し(Ti=Te+Ts)、続くステップS107において、燃料噴射パルス幅Tiをタイマにセットした後、ルーチンを抜ける。これにより、各気筒のインジェクタ7が所定のタイミングで駆動され、燃料噴射パルス幅Tiで定められる噴射時間の間、燃料が噴射される。     In step S106, the ECU 50 sets the final fuel injection pulse width Ti by adding the invalid injection pulse width Ts to the effective injection pulse width Te (Ti = Te + Ts). After the injection pulse width Ti is set in the timer, the routine is exited. Thereby, the injector 7 of each cylinder is driven at a predetermined timing, and fuel is injected during the injection time determined by the fuel injection pulse width Ti.

次に、上述のステップS101で実行される実燃料噴射圧力PFの推定について、図3に示す、実燃料噴射圧力演算サブルーチンのフローチャートに従って説明する。このサブルーチンがスタートすると、ECU50は、先ず、ステップS201において、燃料ラインに対する燃料圧力の調圧制御において現在設定されている燃料圧力Ptを読み出す。     Next, the estimation of the actual fuel injection pressure PF executed in step S101 described above will be described according to the flowchart of the actual fuel injection pressure calculation subroutine shown in FIG. When this subroutine starts, the ECU 50 first reads out the fuel pressure Pt currently set in the fuel pressure regulation control for the fuel line in step S201.

続くステップS202において、ECU50は、燃料圧力Ptを切換えたときの実燃料噴射圧力PFの応答性を示すパラメータとして、なまし係数Kaを、現在のエンジン1の運転状態に基づいて算出する。     In subsequent step S202, the ECU 50 calculates the smoothing coefficient Ka as a parameter indicating the response of the actual fuel injection pressure PF when the fuel pressure Pt is switched based on the current operating state of the engine 1.

すなわち、燃料ラインに対する燃料圧力の調圧制御において、燃料圧力Ptを切り換えた場合、実燃料噴射圧力PFの応答遅れは、エンジン1の運転状態に依存する。例えば、図5(a)に示すように、エンジン回転数Neが同一である場合、実燃料噴射圧力PFは、燃料ラインに対して燃料ポンプ11が圧送する燃料流量が大きい程、高い応答性で切換設定された燃料圧力Ptに収束する。そこで、本実施形態において、ECU50には、例えば、図4(a)に示すように、燃料ポンプ11が圧送する燃料流量(具体的には、燃料ポンプ11に対する制御DUTY)となまし係数Kaとの関係を示すマップが、適合等によって予め設定され格納されており、ECU50は、このマップを参照して、なまし係数Kaを設定する。     That is, when the fuel pressure Pt is switched in the fuel pressure regulation control for the fuel line, the response delay of the actual fuel injection pressure PF depends on the operating state of the engine 1. For example, as shown in FIG. 5 (a), when the engine speed Ne is the same, the actual fuel injection pressure PF becomes more responsive as the fuel flow rate pumped by the fuel pump 11 to the fuel line increases. It converges to the fuel pressure Pt set for switching. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 4A, for example, the ECU 50 provides a fuel flow rate (specifically, control DUTY for the fuel pump 11) pumped by the fuel pump 11 and a smoothing coefficient Ka. A map showing the relationship is set and stored in advance by adaptation or the like, and the ECU 50 sets the smoothing coefficient Ka with reference to this map.

ここで、例えば、図5(b)に示すように、燃料ポンプ11からの燃料流量が同一である場合、実燃料噴射圧力PFは、エンジン回転数Neが低いほど、高い応答性で切換設定された燃料圧力Ptに収束する。そこで、例えば、図4(b)に示すように、エンジン回転数Neとなまし係数Kaとの関係を示すマップ等を、適合等によって予め設定し、このマップを参照して、なまし係数Kaを設定することも可能である。さらに、エンジン1の運転状態を示すパラメータとして燃料流量とエンジン回転数Neとを用いて、なまし係数Kaをより高精度に設定することも可能である。     Here, for example, as shown in FIG. 5B, when the fuel flow rate from the fuel pump 11 is the same, the actual fuel injection pressure PF is switched and set with higher responsiveness as the engine speed Ne is lower. It converges to the fuel pressure Pt. Therefore, for example, as shown in FIG. 4B, a map showing the relationship between the engine speed Ne and the smoothing coefficient Ka is set in advance by adaptation or the like, and the smoothing coefficient Ka is referenced with reference to this map. Can also be set. Furthermore, the smoothing coefficient Ka can be set with higher accuracy by using the fuel flow rate and the engine speed Ne as parameters indicating the operating state of the engine 1.

そして、ステップS202からステップS203に進むと、ECU50は、上述の切換設定された燃料圧力Pt及びなまし係数Kaを用い、以下のなまし計算によって実燃料噴射圧力PFを算出した後、サブルーチンを抜ける。
PF=PFn-1+(Pt−PFn-1)×Ka
すなわち、ECU50は、なまし係数Kaで定められる応答性で実燃料噴射圧力の前回値PFn-1を目標燃料圧力Ptに収束させるなまし計算を用いて、実燃料噴射圧力PFを推定する。
Then, when the process proceeds from step S202 to step S203, the ECU 50 uses the fuel pressure Pt and the smoothing coefficient Ka set as described above to calculate the actual fuel injection pressure PF by the following smoothing calculation, and then exits the subroutine. .
PF = PF n-1 + (Pt-PF n-1 ) × Ka
That is, the ECU 50 estimates the actual fuel injection pressure PF by using an annealing calculation that converges the previous value PF n-1 of the actual fuel injection pressure to the target fuel pressure Pt with the response determined by the annealing coefficient Ka.

このような実施形態によれば、エンジン1の運転状態に基づいてなまし係数Kaを可変設定し、このなまし係数Kaに応じた応答性で切換設定された燃料圧力Ptに収束させるなまし計算を用いてインジェクタ7の実燃料噴射圧力PFを推定することにより、燃圧センサ等を用いることなく、簡単な構成で、燃料圧力Ptを切り換え後の過渡時を含む全領域において、燃料ラインからインジェクタ7に実際に作用する燃料圧力(実燃料噴射圧力PF)を的確に推定することができる。そして、このように推定した実燃料噴射圧力PFに基づいて、インジェクタ7に対する燃料噴射パルス幅Tiを設定することにより、燃料圧力の切り換えの過渡時においても良好な空燃比制御を実現することができる。     According to such an embodiment, the annealing coefficient Ka is variably set based on the operating state of the engine 1, and the annealing calculation for converging to the fuel pressure Pt that is switched and set with responsiveness corresponding to the annealing coefficient Ka. Is used to estimate the actual fuel injection pressure PF of the injector 7 from the fuel line in the entire region including the transition time after switching the fuel pressure Pt with a simple configuration without using a fuel pressure sensor or the like. The fuel pressure that actually acts on the fuel (actual fuel injection pressure PF) can be accurately estimated. Then, by setting the fuel injection pulse width Ti for the injector 7 based on the actual fuel injection pressure PF estimated in this way, it is possible to realize good air-fuel ratio control even during the transition of the fuel pressure switching. .

なお、上記実施形態に係るエンジンの制御装置は、実燃料噴射圧力の前回値PFn-1を目標燃料圧力Ptに収束させる制御方法としてなまし計算を用いたが、その他の制御方法、例えば徐変制御により燃料圧力Ptに収束させるようにしても良い。 Although the engine control apparatus according to the above embodiment uses smoothing calculation as a control method for converging the previous value PFn-1 of the actual fuel injection pressure to the target fuel pressure Pt, other control methods such as gradual change are used. It may be made to converge to fuel pressure Pt by control.

エンジンの燃料系を示す説明図Explanatory drawing showing the fuel system of the engine 燃料噴射制御ルーチンを示すフローチャートFlow chart showing fuel injection control routine 実燃料噴射圧力演算サブルーチンを示すフローチャートFlow chart showing actual fuel injection pressure calculation subroutine なまし係数設定用のマップを示す説明図Explanatory drawing showing map for setting smoothing coefficient 設定燃料圧力と実燃料噴射圧力との関係を示すタイムチャートTime chart showing the relationship between set fuel pressure and actual fuel injection pressure

符号の説明Explanation of symbols

1 … エンジン
7 … インジェクタ
8 … デリバリパイプ(燃料ライン)
9 … 燃料供給配管((燃料ライン)
10 … 燃料タンク
11 … 燃料ポンプ
13 … 電磁バルブ(調圧手段)
14 … プレッシャレギュレータ(調圧手段)
15 … プレッシャレギュレータ(調圧手段)
16 … 燃料リターン配管
50 … 電子制御装置 Ka … なまし係数(係数)
Kpf … 補正係数
Ne … エンジン回転数
PF … 実燃料噴射圧力(インジェクタに作用する燃料圧力)
Pt … 燃料圧力
1 ... Engine 7 ... Injector 8 ... Delivery pipe (fuel line)
9 ... Fuel supply piping ((fuel line)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fuel tank 11 ... Fuel pump 13 ... Electromagnetic valve (pressure regulation means)
14 ... Pressure regulator
15 ... Pressure regulator
16 ... Fuel return piping 50 ... Electronic control unit Ka ... Smoothing coefficient (coefficient)
Kpf ... Correction factor Ne ... Engine speed PF ... Actual fuel injection pressure (fuel pressure acting on the injector)
Pt ... Fuel pressure

Claims (4)

インジェクタに燃料を供給する燃料ラインの燃料圧力を多段階に切り換える燃料圧力切換手段を備えたエンジンの制御装置であって、
前記燃料圧力切換手段によって燃料圧力が切り換えられたときの前記インジェクタの実燃料圧力を推定する燃料圧力推定手段と、
該燃料圧力手段により推定された燃料圧力に基づいて前記インジェクタの燃料噴射量を制御する燃料噴射制御手段を有し、
前記燃料圧力推定手段は、エンジンの運転状態に応じて可変に設定される応答遅れ時間に基づいて前記実燃料噴射圧力を推定することを特徴とするエンジンの制御装置。
An engine control device comprising fuel pressure switching means for switching the fuel pressure of a fuel line for supplying fuel to an injector in multiple stages,
Fuel pressure estimating means for estimating an actual fuel pressure of the injector when the fuel pressure is switched by the fuel pressure switching means;
Fuel injection control means for controlling the fuel injection amount of the injector based on the fuel pressure estimated by the fuel pressure means;
The engine control apparatus according to claim 1, wherein the fuel pressure estimating means estimates the actual fuel injection pressure based on a response delay time that is variably set according to an operating state of the engine.
前記応答遅れ時間は、前記燃料ラインに対して燃料ポンプが圧送する燃料の流量が多くなるほど、小さくすることを特徴とする請求項1記載のエンジンの制御装置。     The engine control device according to claim 1, wherein the response delay time is reduced as the flow rate of fuel pumped by the fuel pump to the fuel line increases. 前記応答遅れ時間は、エンジン回転数が高くなるほど、大きくすることを特徴とする請求項1または請求項2記載のエンジンの制御装置。     3. The engine control device according to claim 1, wherein the response delay time is increased as the engine speed increases. 前記燃料圧力推定手段で推定した燃料圧力に基づいてインジェクタの作動を制御する作動制御手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載のエンジンの制御装置。 4. The engine control device according to claim 1, further comprising an operation control unit configured to control an operation of the injector based on the fuel pressure estimated by the fuel pressure estimation unit. 5.
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