(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１回の燃焼行程で供給すべき燃料の総量を設定する総量設定手段と、
１回の燃焼行程で供給すべき燃料総量を複数回に分けて噴射するとともに、前記複数回の燃料噴射の内、内燃機関の運転状態に基づいて設定された微小燃料量にて燃料を噴射させる分割噴射手段とを備え、
さらに、前記総量設定手段の設定する燃料総量を、前記内燃機関の各気筒の所定回転角度における回転変動が等しくなるように各気筒の噴射量を増減補正する気筒間不均量補正又はアイドル時に現在の回転数が目標アイドル回転数となるように噴射量を増減補正するアイドルスピードコントロールのための補正によって、補正する総量補正手段をも備えた燃料噴射制御装置において、
前記総量補正手段は、前記設定された微小燃料量が前記増減補正にて減少されることがないように、前記分割噴射手段により前記燃料総量の分割がなされる前に前記燃料総量を増減補正し、
前記分割噴射手段は、前記総量補正手段によって補正された補正後の燃料総量を、前記設定された微小燃料量を確保した上で、前記複数回の燃料噴射毎の燃料噴射量に分けること
を特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記分割噴射手段は、前記燃料総量補正手段にて補正された燃料総量を、まず、先行する噴射のための燃料量を確保する先行噴射量確保手段と、その後で後続の噴射のための燃料量を求める後続噴射量算出手段とを備えていることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、パイロット噴射の様に１回の燃焼行程で供給すべき燃料総量を複数回の噴射に分けて噴射するシステムと、さらに、不均量補正の様な燃料総量の補正をも実行するシステムとを両立させた技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディーゼルエンジンに対する排ガス規制が年々厳しくなる中で、制御自由度の高い電子式燃料噴射装置に対するニーズが高まっている。こうした電子式燃料噴射装置の中、蓄圧式の電子制御式燃料噴射装置は公知のものであるが、その特徴の一つにパイロット噴射がある。パイロット噴射は燃費向上や騒音低減といった効果を狙って採用されるが、実験等によれば、数ｍｍ3 ／ｓｔの噴射量とするのが適切とされつつある。
【０００３】
一方、パイロット噴射を実施するシステムにおいて、さらなるレベルアップのため、振動低減を目的とした気筒間不均量補正制御（例えば特開昭６２−２３５５２号）をも組み合わされることがあった。
この場合、図７に示す様に、まず、１回の燃焼行程における総噴射量である基本噴射量ＱFIN を算出し（Ｓ１１００）、図８に示す様なマップに基づいてパイロット噴射量ＱP を算出し（Ｓ１２００）、基本噴射量ＱFIN からパイロット噴射量ＱP を差し引いた残りをメイン噴射量ＱM としている（Ｓ１３００）。そして、気筒間不均量補正を行うため、各気筒間の回転変動量を算出し（Ｓ１４００）、この回転変動量から不均量補正量△Ｑを求める（Ｓ１５００）。そして、この不均量補正量△Ｑを所定の規則に従って△ＱP と△ＱM とに分割した上で、それぞれパイロット噴射量ＱP 及びメイン噴射量ＱM に加算し（Ｓ１６００）、これを制御信号として出力していた（Ｓ１７００）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、不均量補正量△Ｑは負の値になる場合もあった。このため、前述の様に数ｍｍ3 ／ｓｔ程度しかないパイロット噴射量ＱP に負の値が加算されると、パイロット噴射量がマイナスとなってしまったり、ごくわずかとなってしまい、パイロット噴射が実質的に行われないといった状態になることがあった。これでは、折角のパイロット噴射の効果が得られない。
【０００５】
そこで、本発明は、こうした不均量補正の様な燃料噴射量全体に対する補正制御をも行うと共に、この補正制御を実施しても常に、パイロット噴射の様な複数回噴射が実質的に確保できる燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の燃料噴射制御装置は、図１に例示する様に、
１回の燃焼行程で供給すべき燃料の総量を設定する総量設定手段と、
１回の燃焼行程で供給すべき燃料総量を複数回に分けて噴射するとともに、前記複数回の燃料噴射の内、内燃機関の運転状態に基づいて設定された微小燃料量にて燃料を噴射させる分割噴射手段とを備え、
さらに、前記総量設定手段の設定する燃料総量を、前記内燃機関の各気筒の所定回転角度における回転変動が等しくなるように各気筒の噴射量を増減補正する気筒間不均量補正又はアイドル時に現在の回転数が目標アイドル回転数となるように噴射量を増減補正するアイドルスピードコントロールのための補正によって、補正する総量補正手段をも備えた燃料噴射制御装置において、
前記総量補正手段は、前記設定された微小燃料量が前記増減補正にて減少されることがないように、前記分割噴射手段により前記燃料総量の分割がなされる前に前記燃料総量を増減補正し、
前記分割噴射手段は、前記総量補正手段によって補正された補正後の燃料総量を、前記設定された微小燃料量を確保した上で、前記複数回の燃料噴射毎の燃料噴射量に分けること
を特徴とする。
【０００７】
【作用及び効果】
請求項１記載の発明の燃料噴射制御装置によれば、総量補正手段によって、総量設定手段の設定する燃料総量を、気筒間不均量補正又はアイドルスピードコントロールのための補正での噴射量増減補正によって、補正する。一方、分割噴射手段は、１回の燃焼行程で供給すべき燃料総量を複数回に分けて噴射するとともに、前記複数回の燃料噴射の内、内燃機関の運転状態に基づいて設定された微小燃料量にて燃料を噴射する。
そして、上記総量補正手段は、上記設定された微小燃料量が気筒間不均量補正又はアイドルスピードコントロールのための補正における噴射量の増減補正にて減少されることがないように、分割噴射手段による燃料総量の分割がなされる前に燃料総量を増減補正する。また、上記分割噴射手段は、総量補正手段によって補正された燃料総量を、上記設定された微小燃料量を確保した上で、前記複数回の燃料噴射毎の燃料噴射量に分ける。
このように、燃料補正手段による燃料総量の補正が、燃料総量の分割前に実行され、かつ、補正された燃料総量を、設定された微小燃料量を確保した上で複数回の燃料噴射毎の燃料噴射量に分けるため、燃料総量の補正と、各回の燃料噴射における燃料噴射量の確保とを両立することができる。従って、複数回に分割して燃料噴射をすることのメリットを損なうことなく、所定の噴射量補正をも実施することができ、複数回噴射と総量補正の両立の効果をいずれも損なうことなく発揮させることができる。
【０００８】
【実施例】
次に、本発明の好適な実施例を説明する。まず、図２に従い、実施例の前提となるコモンレール式燃料噴射装置について説明する。
エンジン１には、各気筒の燃焼室に対し配置されたインジェクタ２と、このインジェクタ２による燃料噴射の実行をＯＮ−ＯＦＦ制御する噴射制御用電磁弁３とが接続されている。インジェクタ２には、各気筒共通の蓄圧器（いわゆるコモンレール）４が高圧配管により接続されている。そして、噴射制御用電磁弁３がＯＮ状態のとき、コモンレール４にて蓄圧された燃料がインジェクタ２から噴射される。
【０００９】
一方、コモンレール４に対しその圧力を制御しつつ燃料を供給するため、チェックバルブ５付きの配管６を介して高圧ポンプ７が接続されている。高圧ポンプ７においては、エンジン１により駆動されるカムの動作によってプランジャをチャンバ内で往復動させ、燃料タンク８から低圧供給ポンプ９を経てチャンバ内に吸入した燃料を加圧してコモンレール４に供給する。この際、吐出量制御装置１０を所定タイミングで作動させることにより、コモンレール４への燃料圧送タイミング等を調整し、コモンレール圧が要求圧力になるように制御している。
【００１０】
噴射制御用電磁弁３及び吐出量制御装置１０は、電子制御装置（以下、ＥＣＵという）１１により制御される。ＥＣＵ１１は、エンジン回転数センサ１２、アクセル開度センサ１３、コモンレール圧センサ１４、その他、吸気圧，水温，吸気温等の各種センサ群１５からの検出信号を基にエンジン運転状態を判断し、ＥＣＵ１１内に設置されたＲＯＭ，ＲＡＭに記憶されている所定プログラムに従って演算処理を実行し、最適な制御信号を求めて噴射制御用電磁弁３及び吐出量制御装置１０に対して出力する。
【００１１】
次に、図３のフローチャートに従って、本実施例において燃料噴射量を演算し出力する制御処理について説明する。
まず、気筒間不均量補正制御を行うか否かを判定する（Ｓ１００）。不均量補正制御を行うなら、図４に示す様に、各気筒毎の所定ＮＥパルス間隔Ｔｋを計測し、その差（ＴK −ＴK-1 ）により気筒間の回転変動時間Ｄｋを算出し（Ｓ２００）、図５に示す様なテーブルを参照して不均量補正量△Ｑを求める（Ｓ３００）。また、ここでは、図６に示すようなエンジン回転数とアクセル開度からなるテーブルより基本噴射量を求め、各センサ情報を加味した上で、総噴射量ＱFIN も算出する（Ｓ３００）。次に、この総噴射量ＱFIN に対して、各気筒毎に求められた不均量補正量△Ｑが加算され、気筒毎に総噴射量ＱFIN が補正される（Ｓ４００）。
【００１２】
続いて、パイロット噴射を実行するか否かを判定し（Ｓ５００）、パイロット噴射を実行すると判定されたら、総噴射量ＱFIN とエンジン回転数ＮＥとからなるテーブル（図示略）よりパイロット噴射量ＱP を求める（Ｓ６００）。そして、総噴射量ＱFIN からパイロット噴射量ＱP を差し引いて、メイン噴射量ＱM を算出する（Ｓ７００）。そして、このパイロット，メインの各噴射量ＱP ，ＱM を噴射制御用電磁弁３への制御信号として出力する（Ｓ８００）。
【００１３】
なお、不均量補正を行わない場合は（Ｓ１００：ＮＯ）、直ちに総噴射量ＱFIN だけを求め（Ｓ１５０）、そのままＳ５００へ移行する。また、パイロット噴射を行わない場合は（Ｓ５００：ＮＯ）、総噴射量ＱFIN をそのまま制御信号として出力する（Ｓ５５０）。
【００１４】
この様にして、本実施例によれば、全体としての燃料噴射量については不均量補正が反映され、かつ、必ずパイロット噴射量も確保した状態で、パイロット噴射及びメイン噴射が実施される。従って、本実施例によれば、気筒間不均量補正とパイロット噴射とを、常に両立させることができる。
【００１５】
以上本発明の実施例を説明したが、本発明はこれらに限定されず、その要旨を逸脱しない範囲内の種々なる態様を採用することができる。
実施例では、気筒間不均量補正とパイロット噴射とを両立させた技術について説明したが、アイドルスピードコントロールのための補正やその他の噴射量補正とパイロット噴射とを両立させる技術として応用しても構わない。また、パイロット噴射は通常は燃費向上や騒音低減等のために実行される複数回噴射のことをいうが、本発明にいう複数回噴射とはこれに限るものではなく、始動性確保のための複数回噴射（スプリット噴射）や、そのほか、各種目的の下で燃料噴射を複数回分けて実行する噴射制御を行う場合のどれに対しても、本発明を適用できることはいうまでもない。加えて、コモンレール式燃料噴射装置に限るものでもなく、電子制御式の分配型燃料噴射装置に適用しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の構成を例示する構成図である。
【図２】  実施例のシステムを示す構成図である。
【図３】  燃料噴射制御処理のフローチャートである。
【図４】  不均量補正のための回転変動量算出方法の説明図である。
【図５】  不均量補正量算出用のマップである。
【図６】  基本噴射量算出用のマップである。
【図７】  従来の燃料噴射制御処理のフローチャートである。
【図８】  従来のパイロット噴射量特性を示すマップである。
【符号の説明】
１・・・エンジン、２・・・インジェクタ、３・・・噴射制御用電磁弁、４・・・コモンレール、７・・・高圧ポンプ、８・・・燃料タンク、９・・・低圧供給ポンプ、１０・・・吐出量制御装置、１１・・・ＥＣＵ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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