JP2012002174A - Apparatus for obtaining fuel-pressure waveform - Google Patents
Apparatus for obtaining fuel-pressure waveform Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012002174A JP2012002174A JP2010139475A JP2010139475A JP2012002174A JP 2012002174 A JP2012002174 A JP 2012002174A JP 2010139475 A JP2010139475 A JP 2010139475A JP 2010139475 A JP2010139475 A JP 2010139475A JP 2012002174 A JP2012002174 A JP 2012002174A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveform
- injection
- pressure
- fuel
- model
- 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.)
- Granted
Links
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 334
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 334
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 130
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 82
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 49
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 29
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 18
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 12
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 7
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 31
- 230000008569 process Effects 0.000 description 22
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 14
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 14
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 238000007630 basic procedure Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
- F02D41/402—Multiple injections
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
- F02D2200/0602—Fuel pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
- F02D2200/0602—Fuel pressure
- F02D2200/0604—Estimation of fuel pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
- F02D2250/04—Fuel pressure pulsation in common rails
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
【課題】n段目噴射に起因した圧力波形を多段噴射時検出波形から高精度で抽出することを図った燃圧波形取得装置を提供する。
【解決手段】多段噴射を実施している時に燃圧センサにより検出される圧力波形を、多段噴射時検出波形Wとして取得する検出波形取得手段と、単段噴射を実施している時の圧力波形の規範となるモデル波形(うねり波形U)が記憶されたモデル波形記憶手段と、検出波形Wのうち噴射を停止させているインターバル期間での波形の位相と、うねり波形Uのうち前記インターバル期間に対応する部分の波形の位相とのずれが最小となるよう、検出波形Wに対してうねり波形Uを関連付けする位相関連付け手段S35と、関連付けした状態のうねり波形Uを検出波形Wから差し引いて、n段目噴射に起因した圧力波形Wnを抽出する波形抽出手段S41と、を備える。
【選択図】 図8The present invention provides a fuel pressure waveform acquisition apparatus that aims to extract a pressure waveform resulting from n-th stage injection from a detection waveform during multi-stage injection with high accuracy.
SOLUTION: A detection waveform acquisition means for acquiring a pressure waveform detected by a fuel pressure sensor when performing multi-stage injection as a detection waveform W during multi-stage injection, and a pressure waveform when performing single-stage injection Corresponds to the model waveform storage means in which the model waveform (swell waveform U) serving as a reference is stored, the phase of the waveform in the interval period in which the injection is stopped in the detected waveform W, and the interval period in the waveform waveform U The phase correlating means S35 for associating the undulation waveform U with the detection waveform W and the associated undulation waveform U are subtracted from the detection waveform W so as to minimize the deviation from the phase of the waveform of the corresponding portion, and n stages Waveform extracting means S41 for extracting the pressure waveform Wn resulting from the eye injection.
[Selection] Figure 8
Description
本発明は、内燃機関の燃料噴射弁から燃料を噴射させることに伴い生じる燃料圧力の変化を、圧力波形として取得する燃圧波形取得装置に関する。 The present invention relates to a fuel pressure waveform acquisition device that acquires, as a pressure waveform, a change in fuel pressure caused by injecting fuel from a fuel injection valve of an internal combustion engine.
内燃機関の出力トルク及びエミッション状態を精度良く制御するには、燃料噴射弁の噴孔から噴射される燃料の噴射量及び噴射開始時期等、その噴射状態を精度良く制御することが重要である。そこで特許文献1,2等には、噴孔に至るまでの燃料供給経路内で噴射に伴い生じる燃料圧力の変化を燃圧センサで検出することで、実際の噴射状態を検出する技術が開示されている。
In order to accurately control the output torque and the emission state of the internal combustion engine, it is important to accurately control the injection state such as the injection amount of fuel injected from the injection hole of the fuel injection valve and the injection start timing. Therefore,
例えば、噴射に伴い燃圧が下降を開始した時期を検出することで実際の噴射開始時期を検出したり、噴射に伴い生じた燃圧の下降量を検出することで実際の噴射量を検出することを図っている。このように実際の噴射状態を検出できれば、その検出値に基づき噴射状態を精度良く制御することができる。 For example, it is possible to detect the actual injection start time by detecting the time when the fuel pressure starts to decrease along with the injection, or to detect the actual injection amount by detecting the decrease amount of the fuel pressure caused by the injection. I am trying. If the actual injection state can be detected in this way, the injection state can be accurately controlled based on the detected value.
ところで、1燃焼サイクルあたりに燃料噴射を複数回行う多段噴射を実施する場合には次の点に留意する必要がある。すなわち、図5(b)は、多段噴射を実施している時に燃圧センサにより検出された検出波形W(多段噴射時検出波形)を表すものであるが、この検出波形Wのうちn段目噴射に対応する部分の波形(図5(b)中の一点鎖線参照)には、n段目より前のm段目噴射(図5の例ではm=n−1)に起因して生じる波形成分の余波(図5(d)中の一点鎖線に示すうねり波形)が重畳している。 By the way, it is necessary to pay attention to the following points when performing multistage injection in which fuel injection is performed a plurality of times per one combustion cycle. That is, FIG. 5B shows a detection waveform W (detection waveform at the time of multi-stage injection) detected by the fuel pressure sensor when multi-stage injection is being performed. In the waveform corresponding to (see the one-dot chain line in FIG. 5B), the waveform component caused by the m-th stage injection before the n-th stage (m = n−1 in the example of FIG. 5). Are superimposed on each other (a swell waveform shown by a one-dot chain line in FIG. 5D).
そこで上記特許文献1では、m段目噴射を単段で実施した時の波形を数式で表したモデル波形CALn−1(図5(d)参照)を予め記憶させておき、図5(e)の如く検出波形Wからモデル波形CALn−1を差し引くことで、n段目噴射に起因した圧力波形Wn(図5(f)参照)を抽出し、その抽出した圧力波形Wnに基づき実際の噴射状態を検出している。
Therefore, in
しかし、モデル波形CALn−1(図5(e)中の点線)を検出波形W(図5(e)中の実線)に重ね合わせて関連付けするにあたり、時間軸方向(図5の左右方向)にずれた状態でモデル波形CALn−1を合わせ込むといった位相ずれが生じる場合があり、この位相ずれが生じると、n段目噴射に起因した圧力波形Wnを抽出する演算精度が悪くなる。 However, when the model waveform CALn-1 (dotted line in FIG. 5 (e)) is overlapped with and associated with the detected waveform W (solid line in FIG. 5 (e)), it is in the time axis direction (left and right direction in FIG. 5). There may be a phase shift in which the model waveform CALn-1 is adjusted in a shifted state. When this phase shift occurs, the calculation accuracy for extracting the pressure waveform Wn resulting from the n-th stage injection deteriorates.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、n段目噴射に起因した圧力波形を多段噴射時検出波形から高精度で抽出することを図った燃圧波形取得装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a fuel pressure waveform acquisition device that extracts a pressure waveform caused by the n-th stage injection from a detection waveform during multi-stage injection with high accuracy. Is to provide.
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。 Hereinafter, means for solving the above-described problems and the operation and effects thereof will be described.
請求項1記載の発明では、内燃機関で燃焼させる燃料を噴孔から噴射する燃料噴射弁と、前記噴孔から燃料を噴射させることに伴い前記噴孔に至るまでの燃料供給経路内で生じる燃料圧力の変化を検出する燃圧センサと、を備えた燃料噴射システムに適用されることを前提とする。 According to the first aspect of the present invention, a fuel injection valve that injects fuel to be burned in an internal combustion engine from an injection hole, and fuel that is generated in a fuel supply path from the injection hole to the injection hole as fuel is injected from the injection hole It is assumed that the present invention is applied to a fuel injection system including a fuel pressure sensor that detects a change in pressure.
そして、前記内燃機関の1燃焼サイクル中に燃料を複数回噴射する多段噴射を実施している時に前記燃圧センサにより検出される圧力波形を、多段噴射時検出波形として取得する検出波形取得手段と、多段噴射のうち2段目以降のn段目噴射を実施することなく前記n段目噴射よりも前段の噴射を実施した時の、圧力波形の規範となるモデル波形が記憶されたモデル波形記憶手段と、前記多段噴射時検出波形のうちn−1段目噴射が終了してからn段目噴射が開始するまでのインターバル期間に対応する部分のインターバル検出波形の位相と、前記モデル波形のうち前記インターバル期間に対応する部分のインターバルモデル波形の位相とのずれが最小となるよう、前記多段噴射時検出波形に対して前記モデル波形を関連付けする位相関連付け手段と、前記関連付けした状態の前記モデル波形を前記多段噴射時検出波形から差し引いて、前記n段目噴射に起因した圧力波形を抽出する波形抽出手段と、を備えることを特徴とする。 And a detection waveform acquisition means for acquiring a pressure waveform detected by the fuel pressure sensor when performing multi-stage injection in which fuel is injected a plurality of times during one combustion cycle of the internal combustion engine, as a detection waveform during multi-stage injection; Model waveform storage means for storing a model waveform that serves as a reference for the pressure waveform when the injection prior to the n-th stage injection is performed without performing the n-th stage injection after the second stage among the multi-stage injections And the phase of the interval detection waveform corresponding to the interval period from the end of the (n-1) th stage injection to the start of the nth stage injection in the multistage injection detection waveform, A phase association for associating the model waveform with the detection waveform at the time of multi-stage injection so that the deviation from the phase of the interval model waveform in the portion corresponding to the interval period is minimized. And means, the model waveform of the association state by subtracting from the multiple injection upon detection waveform, characterized in that it comprises, a waveform extracting means for extracting a pressure wave caused by the n-th stage injection.
本発明は、多段噴射時検出波形のうちn−1段目噴射終了後からn段目噴射開始までのインターバル期間の部分は、前段までの噴射に起因して生じる波形成分の実際の余波(実うねり波形)を表していることに着目して想起されたものである。 In the present invention, the interval period from the end of the (n−1) -th stage injection to the start of the n-th stage injection in the detected waveform during multi-stage injection is the actual aftermath of the waveform component caused by the injection up to the previous stage (actual It is recalled by paying attention to the fact that it represents a wavy waveform.
そして、本発明にかかるインターバル検出波形は前記実うねり波形を表していると言えるので、インターバルモデル波形の位相とインターバル検出波形の位相とのずれが最小となるように多段噴射時検出波形に対してモデル波形を関連付けする(合わせ込む)本発明によれば、噴射期間の部分についてのモデル波形と検出波形との位相ずれも小さくできる。よって、このように関連付けして位相ずれを小さくした状態のモデル波形を、多段噴射時検出波形から差し引いてn段目噴射に起因した圧力波形を抽出する本発明によれば、その抽出精度を高精度にできる。 And since it can be said that the interval detection waveform according to the present invention represents the actual undulation waveform, the multi-stage injection detection waveform is minimized so that the deviation between the phase of the interval model waveform and the phase of the interval detection waveform is minimized. According to the present invention for associating (matching) a model waveform, the phase shift between the model waveform and the detected waveform in the injection period can be reduced. Therefore, according to the present invention for extracting the pressure waveform caused by the n-th stage injection by subtracting the model waveform in a state where the phase shift is reduced in this way from the detection waveform during the multi-stage injection, the extraction accuracy is improved. Can be accurate.
請求項2記載の発明では、前記位相関連付け手段は、前記インターバル検出波形のうち最初に圧力上昇していく部分の波形と、前記インターバルモデル波形のうち最初に圧力上昇していく部分の波形との位相ずれに基づき、位相の前記関連付けを行うことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the phase correlating means includes a waveform of a portion where the pressure rises first in the interval detection waveform and a waveform of a portion where the pressure rises first in the interval model waveform. The correlation is performed based on the phase shift.
インターバル検出波形のうち最初に圧力上昇していく部分の波形は、噴射終了直後の部分のであるため振幅の大きいうねり波形である。そのため、燃圧センサの検出ノイズ等の各種ノイズの影響を受けにくい部分の波形であると言える。この点に着目した上記発明では、最初に圧力上昇していく部分(うねり振幅の大きい部分)について、インターバル検出波形とインターバルモデル波形との位相ずれを小さくするように関連付けするので、多段噴射時検出波形に対してモデル波形を関連付けする精度を向上できる。 The waveform of the portion where the pressure rises first in the interval detection waveform is the portion immediately after the end of the injection, and is a swell waveform with a large amplitude. Therefore, it can be said that the waveform is a portion that is not easily affected by various noises such as detection noise of the fuel pressure sensor. In the above-described invention, which focuses on this point, the portion where the pressure rises first (the portion where the swell amplitude is large) is associated so as to reduce the phase shift between the interval detection waveform and the interval model waveform. The accuracy of associating the model waveform with the waveform can be improved.
また、インターバル検出波形とインターバルモデル波形との位相ずれを小さくするよう関連付けする演算を、これらの波形の全体(インターバル期間全体)について実施しようとすると、演算処理負荷が膨大となる。これに対し上記発明によれば、うねり振幅が最も大きくなる部分の波形について位相ずれを小さくするよう関連付けする演算を実施するので、演算処理負荷の軽減を図ることができる。 Further, if an operation for associating the interval detection waveform and the interval model waveform so as to reduce the phase shift is performed on the whole of these waveforms (entire interval period), the calculation processing load becomes enormous. On the other hand, according to the above-described invention, the calculation processing is performed so that the waveform of the portion where the swell amplitude becomes the largest is related to reduce the phase shift, so that the calculation processing load can be reduced.
請求項3記載の発明では、前記位相関連付け手段は、前記インターバル検出波形のうち最初に圧力上昇していく部分の波形を直線に近似する検出波形近似手段と、前記インターバルモデル波形のうち最初に圧力上昇していく部分の波形を直線に近似するモデル波形近似手段と、を有するとともに、前記検出波形近似手段により近似された直線と、前記モデル波形近似手段により近似された直線との位相ずれに基づき、位相の前記関連付けを行うことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, the phase correlating means includes detection waveform approximating means for approximating a waveform of a portion of the interval detection waveform where the pressure first rises to a straight line, and first pressure of the interval model waveform. Model waveform approximation means for approximating the rising waveform to a straight line, and based on a phase shift between the straight line approximated by the detection waveform approximation means and the straight line approximated by the model waveform approximation means The correlation of phases is performed.
インターバル検出波形及びインターバルモデル波形のうち最初に圧力上昇していく部分は直線に近い形状になる。この点に着目した上記発明では、その部分の波形を検出波形近似手段及びモデル波形近似手段により直線に近似して、近似された直線同士の位相ずれに基づき位相の前記関連付けを行うので、これらの波形を直線近似することなく曲線形状のままで位相ずれ量を算出する場合に比べて、位相ずれの算出精度を著しく低下させてしまうことなくその算出処理負荷を大きく軽減できる。 Of the interval detection waveform and the interval model waveform, the portion where the pressure rises first has a shape close to a straight line. In the above-described invention focusing on this point, the waveform of the portion is approximated to a straight line by the detection waveform approximating means and the model waveform approximating means, and the correlation of the phases is performed based on the phase shift between the approximated straight lines. The calculation processing load can be greatly reduced without significantly reducing the accuracy of calculating the phase shift compared to the case of calculating the phase shift amount while maintaining the curved shape without linearly approximating the waveform.
請求項4記載の発明では、前記関連付けした状態の前記インターバルモデル波形の振幅と、前記インターバル検出波形の振幅とのずれが最小となるよう、前記モデル波形の振幅ゲインを補正する振幅補正手段を備えることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the invention, there is provided amplitude correction means for correcting an amplitude gain of the model waveform so as to minimize a deviation between the amplitude of the interval model waveform in the associated state and the amplitude of the interval detection waveform. It is characterized by that.
本発明は、多段噴射時検出波形のうちn−1段目噴射終了後からn段目噴射開始までのインターバル期間の部分は、前段までの噴射に起因して生じる波形成分の実際の余波(実うねり波形)を表していることに着目して想起されたものである。 In the present invention, the interval period from the end of the (n−1) -th stage injection to the start of the n-th stage injection in the detected waveform during multi-stage injection is the actual aftermath of the waveform component caused by the injection up to the previous stage (actual It is recalled by paying attention to the fact that it represents a wavy waveform.
そして、本発明にかかるインターバル検出波形は、前記実うねり波形を表していると言えるので、位相ずれを最小にするよう関連付けした状態において、インターバルモデル波形の振幅とインターバル検出波形の振幅とのずれが最小となるようにモデル波形の振幅ゲインを補正する本発明によれば、多段噴射時検出波形とモデル波形との振幅ずれを小さくできる。よって、このように振幅ゲインが補正されたモデル波形を、多段噴射時検出波形から差し引いてn段目噴射に起因した圧力波形を抽出する本発明によれば、その抽出精度を高精度にできる。 Since the interval detection waveform according to the present invention can be said to represent the actual waviness waveform, the deviation between the amplitude of the interval model waveform and the amplitude of the interval detection waveform in a state where the phase deviation is related to be minimized. According to the present invention in which the amplitude gain of the model waveform is corrected so as to be minimized, it is possible to reduce the amplitude deviation between the multistage injection detection waveform and the model waveform. Therefore, according to the present invention for extracting the pressure waveform resulting from the n-th stage injection by subtracting the model waveform with the amplitude gain corrected in this way from the detection waveform during multi-stage injection, the extraction accuracy can be made high.
以下、本発明にかかる燃圧波形取得装置を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の燃圧波形取得装置は、車両用のエンジン(内燃機関)に搭載されたものであり、当該エンジンには、複数の気筒#1〜#4について高圧燃料を噴射して圧縮自着火燃焼させるディーゼルエンジンを想定している。
Hereinafter, an embodiment in which a fuel pressure waveform acquisition apparatus according to the present invention is embodied will be described with reference to the drawings. The fuel pressure waveform acquisition device of the present embodiment is mounted on a vehicle engine (internal combustion engine), in which high pressure fuel is injected into a plurality of
図1は、上記エンジンの各気筒に搭載された燃料噴射弁10、燃料噴射弁10に搭載された燃圧センサ20、車両に搭載された電子制御装置であるECU30、等を示す模式図である。燃料噴射弁10を含むエンジンの燃料噴射システムでは、燃料タンク40内の燃料は、高圧ポンプ41によりコモンレール42(蓄圧容器)に圧送されて蓄圧され、高圧配管43を通じて各気筒の燃料噴射弁10へ分配供給される。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a
燃料噴射弁10は、以下に説明するボデー11、ニードル12(弁体)及び電磁ソレノイド13(アクチュエータ)等を備えて構成されている。ボデー11の内部には高圧通路11aが形成されており、コモンレール42から燃料噴射弁10へ供給される燃料は、高圧通路11aを通じて噴孔11bから噴射される。また、高圧通路11a内の燃料の一部は、ボデー11内部に形成された背圧室11cへ流通する。背圧室11cのリーク孔11dは制御弁14により開閉され、その制御弁14は電磁ソレノイド13により開閉作動する。ニードル12には、スプリング15の弾性力及び背圧室11cの燃料圧力が閉弁側へ付与されるとともに、高圧通路11aに形成された燃料溜まり部11fの燃料圧力が開弁側へ付与される。
The
コモンレール42から噴孔11bに至るまでの燃料供給経路(例えば高圧配管43又は高圧通路11a)には、燃料圧力を検出する燃圧センサ20が取り付けられている。図1の例では、高圧配管43とボデー11との接続部分に取り付けられている。或いは、図1中の一点鎖線に示すようにボデー11に取り付けてもよい。また、燃圧センサ20は、複数の燃料噴射弁10(#1)〜(#4)の各々に対して設けられている。
A
次に、上記構成による燃料噴射弁10の作動を説明する。電磁ソレノイド13へ通電していない時には、制御弁14はスプリング16の弾性力により閉弁作動する。すると、背圧室11c内の燃料圧力が上昇してニードル12は閉弁作動し、噴孔11bからの燃料噴射が停止されることとなる。一方、電磁ソレノイド13へ通電すると、制御弁14はスプリング16の弾性力に抗して開弁作動する。すると、背圧室11c内の燃料圧力が下降してニードル12は開弁作動し、噴孔11bから燃料が噴射されることとなる。
Next, the operation of the
ちなみに、電磁ソレノイド13へ通電して燃料噴射させている時には、高圧通路11aから背圧室11cへ流入した燃料はリーク孔11dから11eへ排出される(リークする)。つまり、燃料の噴射期間中には、高圧通路11aの燃料は、背圧室11cを通じて低圧通路11eへ常時リークすることとなる。
Incidentally, when the
ECU30は、電磁ソレノイド13の駆動を制御することで、ニードル12の開閉作動を制御して噴射状態を制御する。例えば、エンジン出力軸の回転速度及びエンジン負荷等に基づき、噴射開始時期、噴射終了時期及び噴射量等の目標噴射態様を算出し、その目標噴射態様となるよう、電磁ソレノイド13の駆動を制御する。
The
次に、ECU30が電磁ソレノイド13の駆動を制御することで燃料噴射状態を制御する手順について、図2のフローチャートを参照しつつ説明する。
Next, the procedure in which the
図2の処理においては、まずステップS11で、エンジン運転状態を表す所定のパラメータ、例えばその時のエンジン回転速度、エンジン負荷、燃料噴射弁10へ供給される燃料の圧力等を読み込む。
In the process of FIG. 2, first, in step S <b> 11, predetermined parameters representing the engine operating state, for example, the engine speed at that time, the engine load, the pressure of the fuel supplied to the
続くステップS12では、上記ステップS11で読み込んだ各種パラメータに基づいて噴射パターンを設定する。例えば、各種パラメータに応じた最適な噴射パターンを噴射制御用マップ等に予め記憶させておき、ステップS11で読み込んだパラメータに基づき、前記マップを参照して最適な目標噴射パターンを設定する。なお、目標噴射パターンは、例えば噴射段数(1燃焼サイクル中の噴射回数)、噴射開始時期、噴射時間(噴射量に相当)等のパラメータにより定められるものである。こうして、上記噴射制御用マップは、それらパラメータと最適噴射パターンとの関係を示すものとなっている。 In subsequent step S12, an injection pattern is set based on the various parameters read in step S11. For example, an optimal injection pattern corresponding to various parameters is stored in advance in an injection control map or the like, and an optimal target injection pattern is set with reference to the map based on the parameters read in step S11. The target injection pattern is determined by parameters such as the number of injection stages (the number of injections in one combustion cycle), the injection start timing, the injection time (corresponding to the injection amount), and the like. Thus, the injection control map shows the relationship between these parameters and the optimal injection pattern.
続くステップS13では、ステップS12で設定された目標噴射パターンに基づき、燃料噴射弁10の電磁ソレノイド13へ噴射指令信号を出力する。これにより、ステップS11で取得した各種パラメータ(エンジン運転状態)に応じた最適な噴射パターンとなるよう、燃料噴射制御される。
In the subsequent step S13, an injection command signal is output to the
但し、燃料噴射弁10の経年劣化や燃料噴射弁10の機差ばらつき等が原因で、噴孔11bから噴射される実際の噴射パターンは目標噴射パターンからずれることが懸念される。この懸念に対し、燃圧センサ20の検出値に基づけば、後述する手法により実際の噴射パターン(実噴射状態)を検出できるので、その検出した実噴射パターンを目標噴射パターンに一致させるように噴射指令信号を補正する。また、その補正内容を学習して、次回の噴射指令信号の算出にその学習値を用いる。
However, there is a concern that the actual injection pattern injected from the injection holes 11b may deviate from the target injection pattern due to deterioration over time of the
次に、燃圧センサ20の検出値に基づき実噴射状態を検出(算出)する処理について、図3を用いて説明する。
Next, processing for detecting (calculating) the actual injection state based on the detection value of the
図3に示す一連の処理は、所定周期(例えば先述のCPUが行う演算周期)又は所定のクランク角度毎に、ECU30のマイコンにより実行される。まずステップS21(検出波形取得手段)で、燃圧センサ20の出力値(検出圧力)を取り込む。この取り込み処理は複数の燃圧センサ20の各々について実行される。また、取り込んだ検出圧力に対し、高周波ノイズ等を除去するフィルタ処理を施すことが望ましい。
A series of processes shown in FIG. 3 is executed by the microcomputer of the
以下、ステップS21の取り込み処理について、図4を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, the capturing process in step S21 will be described in detail with reference to FIG.
図4(a)は、図3のステップS13にて燃料噴射弁10に出力される噴射指令信号を示しており、この指令信号のパルスオンにより電磁ソレノイド13が作動して噴孔11bが開弁する。つまり、噴射指令信号のパルスオン時期Isにより噴射開始が指令され、パルスオフ時期Ieにより噴射終了が指令される。よって、指令信号のパルスオン期間(噴射指令期間)により噴孔11bの開弁時間Tqを制御することで、噴射量Qを制御している。図4(b)は、上記噴射指令に伴い生じる噴孔11bからの燃料噴射率の変化(推移)を示し、図4(c)は、噴射率の変化に伴い生じる燃圧センサ20の出力値(検出圧力)の変化(圧力波形)を示す。なお、図4は噴孔11bを1回開閉させた場合の各種変化の一例である。
FIG. 4A shows an injection command signal output to the
そしてECU30は、図3の処理とは別のサブルーチン処理により、燃圧センサ20の出力値を検出しており、そのサブルーチン処理では燃圧センサ20の出力値を、該センサ出力で圧力推移波形の軌跡(図4(c)にて例示される軌跡)が描かれる程度に短い間隔(図3の処理周期よりも短い間隔)にて逐次取得している。具体的には、50μsecよりも短い間隔(より望ましくは20μsec)でセンサ出力を逐次取得し、このように逐次取得した値を上記ステップS21では取り込んでいる。
The
燃圧センサ20により検出される圧力波形と噴射率の変化とは以下に説明する相関があるため、検出波形から噴射率の推移波形を推定することができる。
Since the pressure waveform detected by the
図4(b)に示す噴射率の変化について説明すると、先ず、符号Isの時点で電磁ソレノイド13への通電を開始した後、噴孔11bから燃料が噴射開始されることに伴い、噴射率は変化点R3にて上昇を開始する。つまり実際の噴射が開始される。その後、変化点R4にて最大噴射率に到達し、噴射率の上昇は停止する。これは、R3の時点でニードル弁20cがリフトアップを開始してR4の時点でリフトアップ量が最大になったことに起因する。
The change in the injection rate shown in FIG. 4 (b) will be described. First, after energization of the
なお、本明細書における「変化点」は次のように定義される。すなわち、噴射率(又は燃圧センサ20の検出圧力)の2階微分値を算出し、その2階微分値の変化を示す波形の極値(変化が最大となる点)、つまり2階微分値波形の変曲点が、噴射率又は検出圧力の波形の変化点である。 The “change point” in this specification is defined as follows. That is, the second-order differential value of the injection rate (or the detected pressure of the fuel pressure sensor 20) is calculated, and the extreme value of the waveform indicating the change of the second-order differential value (the point at which the change is maximum), that is, the second-order differential value waveform Is an inflection point of the waveform of the injection rate or detected pressure.
次に、符号Ieの時点で電磁ソレノイド13への通電を遮断した後、変化点R7にて噴射率は下降を開始する。その後、変化点R8にて噴射率はゼロとなり、実際の噴射が終了する。これは、R7の時点でニードル弁20cがリフトダウンを開始し、R8の時点で完全にリフトダウンして噴孔11bが閉弁されたことに起因する。
Next, after the energization of the
図4(c)に示す燃圧センサ20の検出圧力の変化について説明すると、変化点P1以前の圧力P0は噴射指令開始時点Isでの燃料供給圧力であり、先ず、駆動電流が電磁ソレノイド13に流れた後、噴射率がR3の時点で上昇を開始する前に、検出圧力は変化点P1にて下降する。これは、P1の時点で制御弁14がリーク孔11dを開放し、背圧室11cが減圧処理されることに起因する。その後、背圧室11cが十分に減圧された時点で、変化点P2にてP1からの下降が一旦停止する。これは、リーク孔11dが完全に開放されたことで、リーク量がリーク孔11dの径に依存して一定となることに起因する。
The change in the detected pressure of the
次に、R3の時点で噴射率が上昇を開始したことに伴い、検出圧力は変化点P3にて下降を開始する。その後、R4の時点で噴射率が最大噴射率に到達したことに伴い、検出圧力の下降は変化点P4にて停止する。なお、変化点P3からP4までの降下量は、P1からP2までの降下量に比べて大きい。 Next, as the injection rate starts increasing at the time point R3, the detected pressure starts decreasing at the change point P3. Thereafter, as the injection rate reaches the maximum injection rate at the time point R4, the decrease in the detected pressure stops at the change point P4. Note that the amount of drop from the change points P3 to P4 is larger than the amount of drop from P1 to P2.
次に、検出圧力は変化点P5にて上昇する。これは、P5の時点で制御弁14がリーク孔11dを閉塞し、背圧室11cが増圧処理されることに起因する。その後、背圧室11cが十分に増圧された時点で、変化点P6にてP5からの上昇が一旦停止する。
Next, the detected pressure rises at the change point P5. This is due to the fact that the
次に、R7の時点で噴射率が下降を開始したことに伴い、検出圧力は変化点P7にて上昇を開始する。その後、R8の時点で噴射率がゼロになり実際の噴射が終了したことに伴い、検出圧力の上昇は変化点P8にて停止する。なお、変化点P7から変化点P8までの上昇量はP5からP6までの上昇量に比べて大きい。P8以降の検出圧力は、一定の周期T10で下降と上昇を繰り返しながら減衰する。 Next, as the injection rate starts decreasing at the time point R7, the detected pressure starts increasing at the change point P7. Thereafter, as the injection rate becomes zero at the time point R8 and the actual injection ends, the increase in the detected pressure stops at the change point P8. The amount of increase from the change point P7 to the change point P8 is larger than the amount of increase from P5 to P6. The detected pressure after P8 is attenuated while repeatedly decreasing and increasing at a constant period T10.
以上により、燃圧センサ20による検出圧力の変動のうち変化点P3,P4,P7及びP8を検出することで、噴射率の上昇開始時点R3(実噴射開始時期)、最大噴射率到達時点R4、噴射率下降開始時点R7及び下降終了時点R8(実噴射終了時期)等を推定することができる。また、以下に説明する検出圧力の変動と噴射率の変化との相関関係に基づき、検出圧力の変動から噴射率の変化を推定できる。
As described above, by detecting the change points P3, P4, P7 and P8 among the fluctuations in the detected pressure by the
つまり、検出圧力の変化点P3からP4までの圧力下降率Pαと、噴射率の変化点R3からR4までの噴射率上昇率Rαとは相関がある。変化点P7からP8までの圧力上昇率Pγと変化点R7からR8までの噴射率下降率Rγとは相関がある。変化点P3からP4までの圧力降下量Pβ(最大圧力降下量)と変化点R3からR4までの噴射率上昇量Rβ(最大噴射率)とは相関がある。よって、燃圧センサ20による検出圧力の変動から圧力下降率Pα、圧力上昇率Pγ及び最大圧力降下量Pβを検出することで、噴射率上昇率Rα、噴射率下降率Rγ及び最大噴射率Rβを推定することができる。以上の如く噴射率の各種状態R3,R4,R7,R8,Rα,Rβ,Rγを推定することができ、よって、図4(b)に示す燃料噴射率の変化(推移波形)を推定することができる。
That is, there is a correlation between the pressure decrease rate Pα from the detected pressure change points P3 to P4 and the injection rate increase rate Rα from the injection rate change points R3 to R4. There is a correlation between the pressure increase rate Pγ from the change points P7 to P8 and the injection rate decrease rate Rγ from the change points R7 to R8. There is a correlation between the pressure drop amount Pβ (maximum pressure drop amount) from the change points P3 to P4 and the injection rate increase amount Rβ (maximum injection rate) from the change points R3 to R4. Therefore, the injection rate increase rate Rα, the injection rate decrease rate Rγ, and the maximum injection rate Rβ are estimated by detecting the pressure decrease rate Pα, the pressure increase rate Pγ, and the maximum pressure decrease amount Pβ from the fluctuation of the detected pressure by the
さらに、実噴射開始から終了までの噴射率の積分値(斜線を付した符号Sに示す部分の面積)は噴射量Qに相当する。そして、検出圧力の変動波形のうち実噴射開始から終了までの噴射率変化に対応する部分(変化点P3〜P8の部分)の圧力の積分値と噴射率の積分値Sとは相関がある。よって、燃圧センサ20による検出圧力の変動から圧力積分値を算出することで、噴射量Qに相当する噴射率積分値Sを推定することができる。以上により、燃圧センサ20は、燃料噴射弁10に供給される燃料の圧力を噴射状態に関連する物理量として検出する噴射状態センサとして機能していると言える。
Further, the integral value of the injection rate from the start to the end of the actual injection (the area of the portion indicated by the hatched symbol S) corresponds to the injection amount Q. Then, the integral value of the pressure and the integral value S of the injection rate in the portion corresponding to the change in the injection rate from the start to the end of the actual injection (the change points P3 to P8) in the fluctuation waveform of the detected pressure have a correlation. Therefore, by calculating the pressure integral value from the fluctuation of the detected pressure by the
図3の説明に戻り、先述のステップS21に続くステップS22において、検出対象となっている噴射が多段噴射のうち2段目以降の噴射であるか否かを判定する。2段目以降の噴射であると判定された場合には(S22:YES)、続くステップS23において、ステップS21で取得した検出圧力値の波形(圧力波形)に対して以下に説明するうねり消し処理を行う。 Returning to the description of FIG. 3, in step S <b> 22 following step S <b> 21 described above, it is determined whether or not the injection to be detected is the second and subsequent injections of the multi-stage injection. When it is determined that the injection is in the second or subsequent stage (S22: YES), in the subsequent step S23, the undulation process described below with respect to the detected pressure value waveform (pressure waveform) acquired in step S21. I do.
図5において、(a)は、多段(2段)噴射するよう噴射指令信号を出力した時に電磁ソレノイド13に流れる駆動電流を示すタイムチャートであり、(b)は、(a)の指令信号を出力した時に検出された燃圧の波形(多段噴射時検出波形W)を示す。また、(c)は、単段噴射するよう噴射指令信号を出力した時に電磁ソレノイド13に流れる駆動電流を示すタイムチャートであり、(d)は、(c)の指令信号を出力した時に検出された圧力波形を示す。
In FIG. 5, (a) is a time chart showing the drive current that flows through the
(b)に示す検出波形Wのうちn段目噴射に対応する部分の波形((b)中の一点鎖線参照)には、n段目より前の噴射(n−1段目噴射、n−2段目噴射、n−3段目噴射・・・)に起因して生じる余波が重畳している。図5(d)に示すn−1段目噴射の余波を例に説明すると、n−1段目噴射が終了した後にも、n−1段目噴射の余波として、所定周期(図4の場合T10の周期)で下降と上昇を繰り返しながら減衰していくうねり波形((d)中の一点鎖線参照)が現れる。この余波(うねり波形)が、n段目噴射の検出波形Wのうちn段目噴射に対応する部分の波形((b)中の一点鎖線参照)に重畳している。そのため、検出波形Wをそのまま用いてn段目噴射にかかる噴射率変化(図4(b)に例示する噴射率の推移波形)を推定しようとすると、その推定誤差は極めて大きくなる。 In the waveform corresponding to the n-th stage injection in the detected waveform W shown in (b) (see the alternate long and short dash line in (b)), the injection before the n-th stage (n-1 stage injection, n− Aftermath resulting from second-stage injection, n-3th-stage injection, ...) is superimposed. The aftermath of the (n-1) th stage injection shown in FIG. 5 (d) will be described as an example. Even after the completion of the (n-1) th stage injection, as the aftermath of the (n-1) th stage injection, a predetermined period (in the case of FIG. 4) In the period of T10, a undulating waveform (see the alternate long and short dash line in (d)) appears that attenuates while repeating descending and rising. This after-wave (swell waveform) is superimposed on the waveform corresponding to the n-th stage injection (see the alternate long and short dash line in (b)) of the detected waveform W of the n-th stage injection. Therefore, if an attempt is made to estimate the injection rate change (injection rate transition waveform illustrated in FIG. 4B) applied to the n-th stage injection using the detected waveform W as it is, the estimation error becomes extremely large.
そこで、上記ステップS23のうねり消し処理では、検出波形Wから前段噴射の余波(うねり波形)を差し引いてn段目噴射に起因した圧力波形Wn(図5(f)参照)を抽出する処理を実施している。具体的には、予め各種態様の単段噴射を試験して、それら態様毎のうねり波形を取得しておく。前記各種態様の具体例としては、図4のP0(或いはP2)に相当する噴射開始時燃圧(供給燃圧)や、開弁時間Tqに相当する噴射量等の噴射条件を種々異ならせておくことが挙げられる。上記試験により得られたうねり波形、又はその得られたうねり波形を数式で表した波形は「モデル波形」に相当し、各種態様毎のモデル波形をECU30のメモリ(モデル波形記憶手段)に予め記憶させておく。
Therefore, in the swell canceling process of step S23, a process of extracting the pressure waveform Wn (see FIG. 5 (f)) resulting from the nth stage injection by subtracting the aftermath (swelling waveform) of the previous stage injection from the detected waveform W is performed. is doing. Specifically, various types of single-stage injection are tested in advance, and a swell waveform for each of these modes is acquired. As specific examples of the various aspects, the injection conditions such as the fuel pressure at the start of injection (supply fuel pressure) corresponding to P0 (or P2) in FIG. 4 and the injection amount corresponding to the valve opening time Tq are varied. Is mentioned. The waveform obtained by the above test or the waveform obtained by mathematical expression of the obtained waveform corresponds to a “model waveform”, and the model waveform for each aspect is stored in the memory (model waveform storage means) of the
なお、本実施形態では、以下の数式1で例示されるうねり波形を、上記モデル波形として記憶させている。数式1中のpはモデル波形の値(燃圧センサ20による検出圧力の規範値)を示す。数式1のA,k,ω,θは、減衰振動における振幅、減衰係数、周波数、位相をそれぞれ示すパラメータを示す。数式1中のtは経過時間を示す。そして、経過時間tを変数として検出圧力の規範値pが数式1で特定され、上記各パラメータA,k,ω,θが噴射態様(例えば噴射開始時燃圧や噴射量等)に応じて異なる値に設定されている。
In the present embodiment, the swell waveform exemplified by the following
p=Aexp(−kt)sin(ωt+θ)・・・〔数式1〕
そして、例えばn−1段目噴射の余波(うねり波形)の規範となるモデル波形を取得したい場合には、n−1段目噴射の噴射開始時燃圧や噴射量等の噴射態様に基づき、メモリに記憶された各種態様毎のモデル波形の中から最も近い噴射態様のモデル波形を選択し、その選択したモデル波形を、n−1段目噴射の余波(うねり波形)の規範となるモデル波形CALn−1として取得する。例えば、図5(e)中の点線はモデル波形CALn−1を表し、図5(e)中の実線は(b)の検出波形Wを表す。そして、検出波形Wからモデル波形CALn−1を差し引く演算を実施して、図5(f)に示す圧力波形Wnを抽出する。このように抽出された圧力波形Wnは、前段噴射のうねり波形成分が除去されているので、n段目噴射に起因した噴射率変化との相関が高い圧力波形となっている筈である。
p = Aexp (−kt) sin (ωt + θ) (Equation 1)
For example, when it is desired to obtain a model waveform that serves as a reference for the after-wave (swell waveform) of the n-1th stage injection, the memory is based on the injection mode such as the fuel pressure at the start of the n-1st stage injection and the injection amount. The model waveform of the closest injection mode is selected from the model waveforms for each of the various modes stored in the model waveform, and the selected model waveform is used as a model waveform CALn that serves as a reference for the after-wave (swell waveform) of the (n-1) th stage injection. Obtained as -1. For example, the dotted line in FIG. 5 (e) represents the model waveform CALn-1, and the solid line in FIG. 5 (e) represents the detected waveform W in (b). And the calculation which subtracts the model waveform CALn-1 from the detection waveform W is implemented, and the pressure waveform Wn shown in FIG.5 (f) is extracted. The pressure waveform Wn extracted in this way should be a pressure waveform that has a high correlation with the change in the injection rate due to the n-th stage injection because the undulation waveform component of the previous stage injection is removed.
図5(e)(f)の例では、n−1段目噴射のうねり波形を表すモデル波形CALn−1のみを検出波形Wから差し引いているが、n−2段目噴射以前の複数のうねり波形についても同様にモデル波形を取得して、取得した複数のモデル波形を検出波形Wから差し引くようにしてもよい。ちなみに、図6の例では、n−1段目噴射及びn−2段目噴射のうねり波形(モデル波形CALn−1,CALn−2)を検出波形Wから差し引いている。 In the example of FIGS. 5E and 5F, only the model waveform CALn−1 representing the undulation waveform of the (n−1) th stage injection is subtracted from the detected waveform W. Similarly, a model waveform may be acquired for the waveform, and a plurality of acquired model waveforms may be subtracted from the detected waveform W. Incidentally, in the example of FIG. 6, the undulation waveforms (model waveforms CALn−1 and CALn−2) of the (n−1) th stage injection and the (n−2) th stage injection are subtracted from the detected waveform W.
図3の説明に戻り、うねり消し処理S23に続くステップS24においては、検出対象となっている噴射が1段目の噴射であると判定されている場合には(S22:NO)、ステップS21で取得した検出圧力値(圧力波形)を微分演算することにより、圧力微分値の波形を取得する。2段目以降の噴射の場合には(S22:YES)、ステップS23にてうねり消し処理が施された後の検出圧力値(圧力波形)を微分演算する。 Returning to the description of FIG. 3, in step S24 following the undulation process S23, when it is determined that the injection to be detected is the first stage injection (S22: NO), in step S21. By differentiating the acquired detected pressure value (pressure waveform), the waveform of the pressure differential value is acquired. In the case of the second and subsequent injections (S22: YES), a differential operation is performed on the detected pressure value (pressure waveform) after the undulation process is performed in step S23.
続くステップS25〜S28では、ステップS24にて取得した圧力微分値を用いて、図4(b)に示す各種噴射状態を算出する。つまり、ステップS25では燃料の噴射開始時期R3を、ステップS26では噴射終了時期R8を、ステップS27では最大噴射率到達時期R4及び噴射率下降開始時期R7を、ステップS28では最大噴射率Rβをそれぞれ算出する。なお、噴射量が少ない場合には、最大噴射率到達時期R4及び噴射率下降開始時期R7は一致することとなる。 In subsequent steps S25 to S28, various injection states shown in FIG. 4B are calculated using the pressure differential value acquired in step S24. That is, the fuel injection start timing R3 is calculated in step S25, the injection end timing R8 is calculated in step S26, the maximum injection rate arrival timing R4 and the injection rate decrease start timing R7 are calculated in step S27, and the maximum injection rate Rβ is calculated in step S28. To do. When the injection amount is small, the maximum injection rate arrival timing R4 and the injection rate decrease start timing R7 coincide.
そして、続くステップS29では、ステップS25〜S28にて算出した噴射状態R3,R8,Rβ,R4,R7に基づき、実噴射開始から終了までの噴射率の積分値(斜線を付した符号Sに示す部分の面積)を算出し、その算出結果を実際の噴射量Qとする。前記面積Sは、噴射量が多い場合には台形に近い形状となり、噴射量が少ない場合には三角形に近い形状となる。なお、上記噴射状態R3,R8,Rβ,R4,R7の他に、噴射率の上昇率Rα及び噴射率の下降率Rγを圧力波形から算出し、これらの上昇率Rα及び下降率Rγを加味して噴射率の積分値S(噴射量Q)を算出するようにしてもよい。以上により、燃圧センサ20の検出値に基づき実噴射状態R3,R8,Rβ,R4,R7,Qを検出(算出)する処理を終了する。
Then, in the following step S29, based on the injection states R3, R8, Rβ, R4, R7 calculated in steps S25 to S28, the integrated value of the injection rate from the start to the end of the actual injection (shown by the hatched symbol S). The area of the portion is calculated, and the calculation result is set as the actual injection amount Q. The area S has a shape close to a trapezoid when the injection amount is large, and a shape close to a triangle when the injection amount is small. In addition to the injection states R3, R8, Rβ, R4, and R7, the injection rate increase rate Rα and the injection rate decrease rate Rγ are calculated from the pressure waveform, and these increase rate Rα and decrease rate Rγ are taken into account. Thus, the integral value S (injection amount Q) of the injection rate may be calculated. Thus, the process of detecting (calculating) the actual injection states R3, R8, Rβ, R4, R7, Q based on the detection value of the
ところで、検出波形Wからモデル波形CALを差し引くにあたり、図5(e)に示すようにモデル波形CALを検出波形Wに重ね合わせて関連付けすることを要するが、時間軸方向にずれ(位相ずれ)が生じないように関連付けしなければ、上記差し引く演算の精度が悪くなる。そこで本実施形態では、以下の手法により関連付けを行っている。 By the way, when the model waveform CAL is subtracted from the detected waveform W, it is necessary to superimpose and associate the model waveform CAL with the detected waveform W as shown in FIG. 5E, but there is a shift (phase shift) in the time axis direction. Unless the association is made so as not to occur, the accuracy of the subtraction operation is deteriorated. Therefore, in the present embodiment, association is performed by the following method.
すなわち、検出波形Wのうちn−1段目噴射終了後からn段目噴射開始までのインターバル期間の部分(インターバル検出波形WI)は、前段までの噴射に起因して生じる波形成分の実際の余波(実うねり波形)を表していることに着目して、モデル波形のうちインターバル期間の部分(インターバルモデル波形)の位相とインターバル検出波形WIとのずれが最小となるように、検出波形Wに対してモデル波形を関連付けする(合わせ込む)。 That is, the portion of the interval period from the end of the (n−1) th stage injection to the start of the nth stage injection (interval detection waveform WI) in the detected waveform W is the actual aftermath of the waveform component caused by the injection up to the previous stage. Focusing on the fact that it represents (actual undulation waveform), the detection waveform W is set such that the deviation between the phase of the interval period (interval model waveform) and the interval detection waveform WI of the model waveform is minimized. Link the model waveform.
例えば、図6の如く3段噴射を実施した場合において、検出波形Wのうち、n−2段目噴射終了後からn−1段目噴射開始までのインターバル期間TIn−2の部分の波形は、n−2段目噴射に起因したうねり波形(図6(c)に示すモデル波形CALn−2)と同じになる筈である。また、検出波形Wのうち、n−1段目噴射終了後からn段目噴射開始までのインターバル期間TIn−1の部分の波形は、n−2段目にかかるうねり波形(モデル波形CALn−2)と、n−1段目にかかるうねり波形(図6(d)に示すモデル波形CALn−1)とを合成(加算)したうねり波形U(図7(c)参照)と同じになる筈である。 For example, when three-stage injection is performed as shown in FIG. 6, the waveform of the interval period TIn-2 from the detection waveform W after the end of the (n-2) th stage injection to the start of the (n-1) th stage injection is It should be the same as the undulation waveform (model waveform CALn-2 shown in FIG. 6C) resulting from the (n-2) th stage injection. Further, in the detected waveform W, the waveform in the interval period TIn-1 from the end of the (n-1) th stage injection to the start of the nth stage injection is a wavy waveform (model waveform CALn-2) applied to the (n-2) th stage. ) And the wave waveform U (see FIG. 7C) obtained by combining (adding) the wave waveform (model waveform CALn-1 shown in FIG. 6D) applied to the n-1 stage. is there.
図7(c)中の一点鎖線は、このように合成したうねり波形Uを示しており、図7(b)(c)中の実線に示す検出波形Wに対してうねり波形Uを関連付けする手法について、以下に説明する。 A one-dot chain line in FIG. 7C indicates the swell waveform U synthesized in this way, and a method of associating the swell waveform U with the detection waveform W indicated by the solid line in FIGS. 7B and 7C. Is described below.
先ず、検出波形W中の噴射終了時点に対応するポイントB1(図7(a)参照)を演算する。具体的には、先ず、噴射開始時点での圧力P3又はP0を取得する。なお、P0を取得した場合には、リーク孔11dからのリーク量に相当する減圧分ΔP2を予め設定しておき、そのP0からΔP2を減算することでP3に相当する圧力を算出するようにしてもよい。次に、検出波形Wのうち変化点P4からP8までの部分を直線L2に近似する。例えば、変化点P4からP8までの部分の変曲点(2階微分値がゼロとなる点)における接線を近似直線L2とすればよい。そして、近似直線L2とP3の直線とが交わる点を、噴射終了ポイントB1として算出する。 First, a point B1 (see FIG. 7A) corresponding to the injection end point in the detection waveform W is calculated. Specifically, first, the pressure P3 or P0 at the injection start time is acquired. When P0 is acquired, a reduced pressure ΔP2 corresponding to the leak amount from the leak hole 11d is set in advance, and the pressure corresponding to P3 is calculated by subtracting ΔP2 from P0. Also good. Next, a portion from the change points P4 to P8 in the detected waveform W is approximated to a straight line L2. For example, the tangent at the inflection point (the point at which the second-order differential value becomes zero) from the change points P4 to P8 may be the approximate straight line L2. Then, the point where the approximate straight line L2 and the straight line P3 intersect is calculated as the injection end point B1.
うねり波形Uは、この噴射終了ポイントB1に対応する部分から始まる波形を想定して設定されており、うねり波形Uの始点を噴射終了ポイントB1に一致させる。これにより、うねり波形Uが検出波形Wに対応付けされる。 The undulation waveform U is set assuming a waveform starting from a portion corresponding to the injection end point B1, and the start point of the undulation waveform U is matched with the injection end point B1. As a result, the undulation waveform U is associated with the detection waveform W.
しかしながら、噴射終了ポイントB1は、検出波形Wに含まれるノイズや算出誤差等に起因して実際の噴射終了ポイントB1からずれた位置に誤って算出される場合がある。例えば、図7(b)に示すように、近似直線L2をL3に示す直線に誤って算出した場合には、符号B2に示すポイントを噴射終了ポイントとして算出してしまう。すると、図7(c)に示すように噴射終了ポイントB2にうねり波形Uの始点を一致させると、うねり波形Uの位相が検出波形Wの位相に対してΔtだけずれてしまう。そして、このようにずれた状態で検出波形Wからうねり波形Uを差し引くうねり消し処理を実施すると、n段目噴射に起因した圧力波形Wnを正確に抽出できない。 However, the injection end point B1 may be erroneously calculated at a position deviated from the actual injection end point B1 due to noise included in the detection waveform W, a calculation error, or the like. For example, as shown in FIG. 7B, when the approximate straight line L2 is erroneously calculated as the straight line indicated by L3, the point indicated by the symbol B2 is calculated as the injection end point. Then, as shown in FIG. 7C, when the start point of the undulation waveform U is made to coincide with the injection end point B2, the phase of the undulation waveform U is shifted from the phase of the detection waveform W by Δt. If the undulation elimination process for subtracting the undulation waveform U from the detection waveform W is performed in such a shifted state, the pressure waveform Wn resulting from the n-th stage injection cannot be accurately extracted.
そこで本実施形態では、うねり波形Uの位相を次のように補正して関連付けしている。以下の説明では、検出波形Wのうち、噴射終了ポイントB1から、n段目噴射の開始に対応するポイントB3(例えばn段目噴射の変化点P1又は開始時点Isに対応する点)までの部分の噴射停止期間中の波形をインターバル検出波形WIと呼ぶ。 Therefore, in the present embodiment, the phase of the undulation waveform U is corrected and associated as follows. In the following description, the portion of the detected waveform W from the injection end point B1 to the point B3 corresponding to the start of the n-th stage injection (for example, the point corresponding to the change point P1 of the n-th stage injection or the start time Is). The waveform during the injection stop period is referred to as an interval detection waveform WI.
そして先ず、インターバル検出波形WIのうち最初に圧力上昇していく部分の波形であって、例えばうねり波形Uの始点から所定期間taに対応する部分の波形を、最小2乗法等の手段を用いて直線L3(図7(c)参照)に近似する。なお、噴射終了ポイントB1から所定期間taに対応する部分の波形を直線L3に近似するようにしてもよい。 First, in the interval detection waveform WI, the waveform of the portion where the pressure rises first, for example, the portion of the waveform corresponding to the predetermined period ta from the start point of the undulation waveform U is obtained using means such as the least square method. Approximate to a straight line L3 (see FIG. 7C). Note that the waveform of the portion corresponding to the predetermined period ta from the injection end point B1 may be approximated to the straight line L3.
次に、うねり波形Uのうち最初に圧力上昇していく部分の波形であって、例えば、始点から所定期間taに対応する部分の波形を、最小2乗法等の手段を用いて直線L4(図7(c)参照)に近似する。なお、始点から変化点UP8までの波形を直線L4に近似するようにしてもよい。 Next, the waveform of the portion of the undulation waveform U where the pressure rises first, for example, the waveform of the portion corresponding to the predetermined period ta from the start point is expressed by the straight line L4 (see FIG. 7 (c)). Note that the waveform from the start point to the change point UP8 may be approximated to the straight line L4.
次に、近似直線L3と近似直線L4との距離を算出する。本実施形態では、両近似直線L3,L4はほぼ平行になるとみなして、近似直線L3のうち噴射開始時圧力P3が現れる時刻と、近似直線L4のうち噴射開始時圧力P3が現れる時刻との時間差Δtを、うねり波形Uと検出波形Wとの位相差Δtとして算出する。なお、近似直線L3と近似直線L4との距離の平均を位相差Δtとして算出してもよい。 Next, the distance between the approximate line L3 and the approximate line L4 is calculated. In the present embodiment, the approximate straight lines L3 and L4 are considered to be substantially parallel, and the time difference between the time when the injection start pressure P3 appears in the approximate line L3 and the time when the injection start pressure P3 appears in the approximate line L4. Δt is calculated as a phase difference Δt between the undulation waveform U and the detection waveform W. The average distance between the approximate line L3 and the approximate line L4 may be calculated as the phase difference Δt.
次に、うねり波形Uの始点を噴射終了ポイントB2から時間差Δtだけずらすよう、うねり波形Uの位相を補正する。具体的には、先述した数式1の「Aexp(−kt)sin(ωt+θ)」を、「Aexp(−k(t−Δt))sin(ω(t−Δt)+θ)」となるように補正する。以上により、うねり波形Uの始点が、実際の噴射終了ポイントB1に一致するよう、うねり波形Uが検出波形Wに対応付けされることとなる。
Next, the phase of the undulation waveform U is corrected so that the start point of the undulation waveform U is shifted from the injection end point B2 by the time difference Δt. Specifically, “Aexp (−kt) sin (ωt + θ)” in the above-described
ところで、本発明者らが行った各種試験により「n回目噴射の噴射期間Tqnが長いほど実際のうねり波形の振幅が小さくなっている(減衰度合いが大きくなっている)」ことが明らかとなった。例えば、図7(b)中の符号k1はうねり波形Uのピーク値に沿った漸近線を表しているが、n段目噴射の噴射期間Tqnが長くなると、符号k2に示す漸近線となるよう減衰度合いが大きくなる。 By the way, various tests conducted by the present inventors have revealed that “the longer the injection period Tqn of the n-th injection, the smaller the amplitude of the actual undulation waveform is (the degree of attenuation is greater)”. . For example, the symbol k1 in FIG. 7B represents an asymptote along the peak value of the undulation waveform U. However, as the injection period Tqn of the n-th stage injection becomes longer, the asymptotic line indicated by the symbol k2 is obtained. The degree of attenuation increases.
このような現象が生じるメカニズムを本発明者らは次のように考察した。先ず、燃料供給経路内を伝播していく燃圧波動は噴孔11bへ向かって伝播した後、その燃圧波動の一部は噴孔部分で反射して燃圧センサ20へ向かって伝播していく。そして、このように反射してきた燃圧波動の影響を受けて、燃圧センサ20で検出される燃圧波形にうねり波形(漸近線k1,k2に沿った波形)が現れる。そして、燃料噴射を停止させるべく噴孔を閉弁させている時には、噴孔部分で燃圧波動が反射する度合いが大きくなる。
The present inventors considered the mechanism by which such a phenomenon occurs as follows. First, after the fuel pressure wave propagating in the fuel supply path propagates toward the nozzle hole 11b, a part of the fuel pressure wave is reflected by the nozzle hole part and propagates toward the
一方、燃料を噴射させるべく噴孔11bを開弁させている時には、前記燃圧波動の一部は噴孔11bから抜け出ていくので、前記反射の度合いが小さくなる。そのため、燃料噴射時には噴射停止時に比べて燃圧波形に含まれる脈動(うねり波形)の振幅が小さくなる。そして、開弁時間Tqnが長いほど、前記反射の量が少なくなるため脈動の振幅は小さくなる。 On the other hand, when the nozzle hole 11b is opened to inject fuel, a part of the fuel pressure wave escapes from the nozzle hole 11b, so that the degree of reflection is reduced. Therefore, the amplitude of the pulsation (swell waveform) included in the fuel pressure waveform is smaller during fuel injection than when injection is stopped. The longer the valve opening time Tqn is, the smaller the amount of reflection becomes, so the amplitude of pulsation becomes smaller.
したがって、例えば上述の如くうねり波形Uの位相を補正しても、図7(d)中の一点鎖線に示すうねり波形Uの振幅は、n段目噴射の噴射期間Tqnが長くなると、実線に示す実際のうねり波形の振幅よりも大きくなる。 Therefore, for example, even if the phase of the undulation waveform U is corrected as described above, the amplitude of the undulation waveform U indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 7D is indicated by a solid line when the injection period Tqn of the n-th stage injection is increased. It becomes larger than the amplitude of the actual undulation waveform.
そこで本実施形態では、このような振幅のずれをゼロにするよう、うねり波形Uの振幅を補正している。具体的には、上述の如くうねり波形Uの位相補正がなされた後、所定期間Tbにおけるインターバル検出波形WIとうねり波形Uとの差分の総和(図7(d)中の網点を付した面積)が最小となるように、先述した数式1の「Aexp(−k(t−Δt))sin(ω(t−Δt)+θ)」の減衰係数k(振幅ゲイン)を補正する。なお、前記所定期間Tbは、噴射終了ポイントB1から所定時間が経過するまでの期間に設定すればよく、うねり波形Uの1周期分以上の期間となるように設定することが望ましい。以上により、うねり波形Uの振幅が実際のインターバル検出波形WIの振幅に近づくよう、うねり波形Uの減衰係数kが補正される。
Therefore, in the present embodiment, the amplitude of the undulation waveform U is corrected so that such a deviation in amplitude is zero. Specifically, after the phase of the undulation waveform U is corrected as described above, the sum of the differences between the interval detection waveform WI and the undulation waveform U in the predetermined period Tb (the area with halftone dots in FIG. 7D). ) Is corrected so that the attenuation coefficient k (amplitude gain) of “Aexp (−k (t−Δt)) sin (ω (t−Δt) + θ)” in
次に、上述したうねり消し処理S23の手順について、上記位相補正及び減衰係数補正の処理手順を中心に図8のフローチャートを用いて説明する。当該処理は、図4のステップS23に相当するサブルーチン処理であり、先ずステップS31にてm段目の噴射開始時燃圧P0mと、噴射量Qmを取得する。なお、噴射量Qmは、図3のステップS29で算出した噴射量を用いてもよいし、噴射指令信号による開弁時間Tqmから推定される噴射量を用いてもよい。 Next, the procedure of the above-described undulation processing S23 will be described with reference to the flowchart of FIG. 8 focusing on the processing procedures of the phase correction and attenuation coefficient correction. This process is a subroutine process corresponding to step S23 in FIG. 4, and first, in step S31, the m-th injection start fuel pressure P0m and the injection amount Qm are acquired. As the injection amount Qm, the injection amount calculated in step S29 of FIG. 3 may be used, or an injection amount estimated from the valve opening time Tqm based on the injection command signal may be used.
続くステップS32では、ステップS31で取得した噴射開始時燃圧P0m及び噴射量Qmに基づき、メモリに記憶されている各種態様毎のモデル波形の中から、最も近い噴射態様のモデル波形CALmを選択する。続くステップS33では、複数のモデル波形CALn−2,CALn−1を合成した波形(うねり波形U)を演算する。続くステップS34では、図3のステップS21で取得した検出波形W中の噴射終了ポイントB2を演算する。演算手法は、図7(b)を用いて先述した通り、検出波形Wのうち噴射終了に伴い上昇する部分の波形を直線L3に近似し、その近似直線L3と噴射開始時圧力P3を示す直線との交点を噴射終了ポイントB2として算出する。 In the subsequent step S32, the model waveform CALm of the closest injection mode is selected from the model waveforms for each mode stored in the memory, based on the fuel pressure P0m at the start of injection acquired in step S31 and the injection amount Qm. In the subsequent step S33, a waveform (swell waveform U) obtained by synthesizing a plurality of model waveforms CALn-2 and CALn-1 is calculated. In subsequent step S34, the injection end point B2 in the detected waveform W acquired in step S21 of FIG. 3 is calculated. As described above with reference to FIG. 7B, the calculation method approximates the waveform of the detected waveform W that rises with the end of injection to the straight line L3, and shows the approximate straight line L3 and the injection start pressure P3. Is calculated as an injection end point B2.
続くステップS35(位相関連付け手段)では、ステップS33で演算したうねり波形Uの始点を、ステップS34で算出した噴射終了ポイントB2に一致させることで、うねり波形Uを検出波形Wに対応付けする。続くステップS36(検出波形近似手段)では、検出波形Wのうち、噴射終了ポイントB2から所定期間Taに対応する部分の波形に基づき、近似直線L3を演算する。続くステップS37(モデル波形近似手段)では、うねり波形Uのうち、噴射終了ポイントB2から所定期間Taに対応する部分の波形に基づき、近似直線L4を演算する。 In subsequent step S35 (phase correlation means), the undulation waveform U is associated with the detected waveform W by matching the start point of the undulation waveform U calculated in step S33 with the injection end point B2 calculated in step S34. In the subsequent step S36 (detected waveform approximating means), an approximate straight line L3 is calculated based on the waveform of the portion corresponding to the predetermined period Ta from the injection end point B2 in the detected waveform W. In the subsequent step S37 (model waveform approximating means), an approximate straight line L4 is calculated based on the waveform of the portion of the undulation waveform U corresponding to the predetermined period Ta from the injection end point B2.
続くステップS38では、両近似直線L3,L4の距離を位相ずれΔtとして算出する。続くステップS39では、ステップS38で算出した位相ずれΔtをゼロにするよう、うねり波形Uを補正する。 In the subsequent step S38, the distance between the two approximate straight lines L3 and L4 is calculated as a phase shift Δt. In the following step S39, the undulation waveform U is corrected so that the phase shift Δt calculated in step S38 is zero.
続くステップS40(振幅補正手段)では、補正後のうねり波形Uの始点(つまり実際の噴射終了ポイントB1)から所定期間Tbに対応する部分において、位相ずれを補正した後の状態のうねり波形Uと検出波形Wとの振幅差の総和が最小となるよう、うねり波形Uの減衰係数kを補正する。 In the subsequent step S40 (amplitude correction means), the undulation waveform U in a state after the phase shift is corrected in the portion corresponding to the predetermined period Tb from the start point of the undulation waveform U after correction (that is, the actual injection end point B1). The attenuation coefficient k of the undulation waveform U is corrected so that the total sum of amplitude differences from the detection waveform W is minimized.
続くステップS41(波形抽出手段)では、上記位相補正及び減衰係数補正が為された状態のうねり波形Uを検出波形Wから減算する。この減算により得られた波形は、図5(f)又は図6(e)に例示されるn回目噴射に起因した圧力波形Wnに相当する。 In the subsequent step S41 (waveform extraction means), the wavy waveform U in the state where the phase correction and the attenuation coefficient correction are performed is subtracted from the detected waveform W. The waveform obtained by this subtraction corresponds to the pressure waveform Wn resulting from the n-th injection illustrated in FIG. 5 (f) or FIG. 6 (e).
以上により、本実施形態によれば、検出波形Wのうち噴射を停止させているインターバル期間に対応する部分の波形WIと、モデル波形(うねり波形U)との位相ずれΔtを算出し、その位相ずれΔtをゼロにするよううねり波形Uを補正する。そのため、噴射期間Tqn−1,Tqnの部分についてのうねり波形Uと検出波形Wとの位相ずれも小さくなるので、検出波形Wからうねり波形Uを差し引いて、n段目噴射に起因した圧力波形Wnを抽出するにあたり、その抽出精度を向上できる。よって、実噴射状態R3,R8,Rβ,R4,R7,Qを高精度で検出でき、エンジンの出力トルク及びエミッション状態を高精度で制御できる。 As described above, according to the present embodiment, the phase shift Δt between the waveform WI corresponding to the interval period in which the injection is stopped in the detected waveform W and the model waveform (swell waveform U) is calculated, and the phase is calculated. The undulation waveform U is corrected so that the shift Δt becomes zero. Therefore, since the phase shift between the undulation waveform U and the detection waveform W for the injection periods Tqn−1 and Tqn is also reduced, the undulation waveform U is subtracted from the detection waveform W to obtain the pressure waveform Wn resulting from the n-th injection. The extraction accuracy can be improved. Therefore, the actual injection states R3, R8, Rβ, R4, R7, Q can be detected with high accuracy, and the engine output torque and emission state can be controlled with high accuracy.
また、本実施形態によれば、インターバル検出波形WI及びうねり波形Uのうち、最初に圧力上昇していく部分(うねり振幅の大きい部分)の波形に基づき位相ずれΔtを算出するので、その算出精度を向上できる。しかも、前述したうねり振幅の大きい部分は直線に近い形状になることを利用して、インターバル検出波形WI及びうねり波形Uの前記部分を直線に近似し、両近似直線L3,L4に基づき位相ずれΔtを算出するので、位相ずれΔtの算出精度を著しく低下させてしまうことなくその算出処理負荷を大きく軽減できる。 Further, according to the present embodiment, the phase shift Δt is calculated based on the waveform of the portion where the pressure rises first (the portion where the undulation amplitude is large) out of the interval detection waveform WI and the undulation waveform U, so the calculation accuracy thereof Can be improved. In addition, by utilizing the fact that the above-described portion with a large undulation amplitude has a shape close to a straight line, the interval detection waveform WI and the undulation waveform U are approximated to a straight line, and the phase shift Δt based on both approximate lines L3 and L4. Therefore, the calculation processing load can be greatly reduced without significantly reducing the calculation accuracy of the phase shift Δt.
さらに本実施形態によれば、位相ずれΔtを無くすよう補正したうねり波形Uの振幅と、インターバル検出波形WIの振幅とのずれが最小となるようにうねり波形Uの減衰係数kを補正する。実際のうねり波形Uに近づくよう補正されるので、n段目噴射に起因した圧力波形Wnを抽出するにあたり、その抽出精度をより一層向上できる。 Furthermore, according to the present embodiment, the attenuation coefficient k of the undulation waveform U is corrected so that the deviation between the amplitude of the undulation waveform U corrected to eliminate the phase shift Δt and the amplitude of the interval detection waveform WI is minimized. Since the correction is made so as to approach the actual undulation waveform U, the extraction accuracy can be further improved in extracting the pressure waveform Wn resulting from the n-th stage injection.
(他の実施形態)
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。また、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the description of the above embodiment, and may be modified as follows. Moreover, you may make it combine the characteristic structure of each embodiment arbitrarily, respectively.
・上記実施形態では、インターバル検出波形WIのうち最初に圧力上昇していく部分の波形を対象として、うねり波形Uとの位相ずれΔtを算出している。この変形例として、インターバル検出波形WIのうち最初に圧力上昇していく部分以降の波形を対象として、うねり波形Uとの位相ずれΔtを算出してもよい。或いは、インターバル検出波形WIの全体を対象として、うねり波形Uとの位相ずれΔtを算出してもよい。 In the above embodiment, the phase shift Δt from the undulation waveform U is calculated for the waveform of the portion of the interval detection waveform WI where the pressure rises first. As a modified example, the phase shift Δt with respect to the undulation waveform U may be calculated for the waveform after the portion of the interval detection waveform WI where the pressure rises first. Alternatively, the phase shift Δt from the undulation waveform U may be calculated for the entire interval detection waveform WI.
・上記実施形態では、インターバル検出波形WIの一部を直線L3に近似するとともに、うねり波形Uの一部を直線L4に近似して、これらの近似直線L3,L4の比較に基づき位相ずれΔtを算出しているが、インターバル検出波形WI(又はその波形の一部)と、うねり波形U(又はその波形の一部)との位相差を、直線に近似することなく算出するようにしてもよい。例えば、うねり波形Uの位相を所定の微少位相だけずらしていくとともに、微少位相だけずらしていく毎にうねり波形Uとインターバル検出波形WIとの差分の総和(近似度合い)を算出する。そして、いずれの位相にまでずらした時が最も近似した波形となるかを演算して、最も近似した波形となった時の位相に補正すればよい。 In the above embodiment, a part of the interval detection waveform WI is approximated to the straight line L3, and a part of the undulation waveform U is approximated to the straight line L4, and the phase shift Δt is calculated based on a comparison of these approximate straight lines L3 and L4. Although it is calculated, the phase difference between the interval detection waveform WI (or part of the waveform) and the undulation waveform U (or part of the waveform) may be calculated without approximating a straight line. . For example, the phase of the undulation waveform U is shifted by a predetermined minute phase, and the total sum (approximation degree) of the difference between the undulation waveform U and the interval detection waveform WI is calculated each time the phase is shifted by a minute phase. Then, it is only necessary to calculate which phase is shifted to the most approximate waveform and correct it to the phase when the most approximate waveform is obtained.
・上記実施形態では、複数のモデル波形CALn−2,CALn−1を合成して得られた波形(うねり波形U)について、上述した位相補正及び減衰係数補正を実施している。この変形例として、各々のモデル波形CALn−2,CALn−1について上述した位相補正及び減衰係数補正を実施し、その補正の後に、各々のモデル波形CALn−2,CALn−1を合成してうねり波形Uを算出するようにしてもよい。 In the above embodiment, the above-described phase correction and attenuation coefficient correction are performed on a waveform (swell waveform U) obtained by synthesizing a plurality of model waveforms CALn-2 and CALn-1. As a modified example, the above-described phase correction and attenuation coefficient correction are performed on each of the model waveforms CALn-2 and CALn-1, and after the correction, the model waveforms CALn-2 and CALn-1 are combined and swelled. The waveform U may be calculated.
・上記実施形態によるモデル波形CALは数式1で表されており、経過時間tを変数として検出圧力の規範値pが数式1から算出できるよう、各パラメータA,k,ω,θを噴射態様(例えば噴射開始時燃圧や噴射量等)に応じて異なる値に設定して記憶させている。これに対し、経過時間tに対する検出圧力の規範値pをそのままマップ等に記憶させておき、当該マップを噴射態様如く記憶させてモデル波形として用いるようにしてもよい。
The model waveform CAL according to the above-described embodiment is expressed by
・上記実施形態が適用される燃料噴射弁10は、制御弁14に2方弁を採用することに起因して、ニードル12を開弁作動させている噴射期間中には背圧室11cの燃料を常時リークさせる構成のものである。しかし本発明は、制御弁14に3方弁を採用した燃料噴射弁であって、噴射期間中であっても背圧室11cの燃料をリークさせない構成の燃料噴射弁にも適用できる。
The
10…燃料噴射弁、20…燃圧センサ、S21…検出波形取得手段、30…ECU(モデル波形記憶手段)、S35…位相関連付け手段、検出波形近似手段、S37…モデル波形近似手段、S40…振幅補正手段、S41…波形抽出手段、k…減衰係数(振幅ゲイン)、Δt…位相ずれ。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記内燃機関の1燃焼サイクル中に燃料を複数回噴射する多段噴射を実施している時に前記燃圧センサにより検出される圧力波形を、多段噴射時検出波形として取得する検出波形取得手段と、
多段噴射のうち2段目以降のn段目噴射を実施することなく前記n段目噴射よりも前段の噴射を実施した時の、圧力波形の規範となるモデル波形が記憶されたモデル波形記憶手段と、
前記多段噴射時検出波形のうちn−1段目噴射が終了してからn段目噴射が開始するまでのインターバル期間に対応する部分のインターバル検出波形の位相と、前記モデル波形のうち前記インターバル期間に対応する部分のインターバルモデル波形の位相とのずれが最小となるよう、前記多段噴射時検出波形に対して前記モデル波形を関連付けする位相関連付け手段と、
前記関連付けした状態の前記モデル波形を前記多段噴射時検出波形から差し引いて、前記n段目噴射に起因した圧力波形を抽出する波形抽出手段と、
を備えることを特徴とする燃圧波形取得装置。 A fuel injection valve that injects fuel to be burned in an internal combustion engine from an injection hole, and a fuel pressure sensor that detects a change in fuel pressure that occurs in the fuel supply path up to the injection hole as fuel is injected from the injection hole And applied to a fuel injection system comprising
Detection waveform acquisition means for acquiring a pressure waveform detected by the fuel pressure sensor when performing multi-stage injection in which fuel is injected a plurality of times during one combustion cycle of the internal combustion engine as a detection waveform during multi-stage injection;
Model waveform storage means for storing a model waveform that serves as a reference for the pressure waveform when the injection prior to the n-th stage injection is performed without performing the n-th stage injection after the second stage among the multi-stage injections When,
The phase of the interval detection waveform corresponding to the interval period from the end of the (n-1) th stage injection to the start of the nth stage injection in the multistage injection detection waveform, and the interval period of the model waveform Phase correlation means for associating the model waveform with the detection waveform at the time of multi-stage injection so that the shift from the phase of the interval model waveform of the portion corresponding to
Waveform extraction means for subtracting the model waveform in the associated state from the detection waveform at the time of multistage injection to extract a pressure waveform resulting from the nth stage injection;
A fuel pressure waveform acquisition device comprising:
前記インターバル検出波形のうち最初に圧力上昇していく部分の波形と、前記インターバルモデル波形のうち最初に圧力上昇していく部分の波形との位相ずれに基づき、位相の前記関連付けを行うことを特徴とする請求項1に記載の燃圧波形取得装置。 The phase correlation means includes
The correlation of the phases is performed based on a phase shift between a waveform of a portion where the pressure rises first in the interval detection waveform and a waveform of a portion where the pressure rises first in the interval model waveform. The fuel pressure waveform acquisition device according to claim 1.
前記インターバル検出波形のうち最初に圧力上昇していく部分の波形を直線に近似する検出波形近似手段と、前記インターバルモデル波形のうち最初に圧力上昇していく部分の波形を直線に近似するモデル波形近似手段と、を有するとともに、
前記検出波形近似手段により近似された直線と、前記モデル波形近似手段により近似された直線との位相ずれに基づき、位相の前記関連付けを行うことを特徴とする請求項2に記載の燃圧波形取得装置。 The phase correlation means includes
Detection waveform approximating means for approximating the waveform of the first rising pressure portion of the interval detection waveform to a straight line, and model waveform for approximating the waveform of the first rising pressure portion of the interval model waveform to a straight line And approximating means,
3. The fuel pressure waveform acquisition apparatus according to claim 2, wherein the correlation is performed based on a phase shift between a straight line approximated by the detected waveform approximating unit and a straight line approximated by the model waveform approximating unit. .
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010139475A JP5141722B2 (en) | 2010-06-18 | 2010-06-18 | Fuel pressure waveform acquisition device |
| DE102011050899.6A DE102011050899B4 (en) | 2010-06-18 | 2011-06-07 | Waveform detection device for a fuel pressure |
| CN201110167071.7A CN102287288B (en) | 2010-06-18 | 2011-06-16 | Fuel pressure waveform detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010139475A JP5141722B2 (en) | 2010-06-18 | 2010-06-18 | Fuel pressure waveform acquisition device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012002174A true JP2012002174A (en) | 2012-01-05 |
| JP5141722B2 JP5141722B2 (en) | 2013-02-13 |
Family
ID=45091363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010139475A Active JP5141722B2 (en) | 2010-06-18 | 2010-06-18 | Fuel pressure waveform acquisition device |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5141722B2 (en) |
| CN (1) | CN102287288B (en) |
| DE (1) | DE102011050899B4 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014144690A (en) * | 2013-01-28 | 2014-08-14 | Denso Corp | Hybrid vehicle control device |
| JP2015014249A (en) * | 2013-07-05 | 2015-01-22 | 株式会社デンソー | Fuel injection state estimation device |
| JP2015098860A (en) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | 株式会社デンソー | Fuel injection condition analyzer |
| JP2016061166A (en) * | 2014-09-16 | 2016-04-25 | 株式会社デンソー | Fuel injection state detecting device |
| JP2016070256A (en) * | 2014-10-01 | 2016-05-09 | 株式会社小野測器 | Injection amount measuring apparatus and method |
| JP2017048697A (en) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | トヨタ自動車株式会社 | Fuel injection control device |
| DE102016119772A1 (en) | 2015-11-11 | 2017-05-11 | Denso Corporation | Fuel injection state judging device |
| CN114992028A (en) * | 2022-06-30 | 2022-09-02 | 东风商用车有限公司 | Recognition control method for mounting angle of oil pump |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7725361B2 (en) * | 2021-03-09 | 2025-08-19 | 株式会社Screenホールディングス | Discharge pressure evaluation method, discharge pressure evaluation program, recording medium, and substrate processing apparatus |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11101149A (en) * | 1997-09-26 | 1999-04-13 | Isuzu Motors Ltd | Engine fuel injection method and apparatus |
| JP2000257495A (en) * | 1999-03-10 | 2000-09-19 | Isuzu Motors Ltd | Engine fuel injection method and apparatus |
| JP2008131625A (en) * | 2006-12-01 | 2008-06-05 | Matsushita Electric Works Ltd | Speech unit |
| JP2010003004A (en) * | 2008-06-18 | 2010-01-07 | Denso Corp | Learning device and fuel injection system |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3695046B2 (en) * | 1997-02-07 | 2005-09-14 | いすゞ自動車株式会社 | Engine fuel injection method and apparatus |
| JP3695207B2 (en) * | 1999-03-18 | 2005-09-14 | いすゞ自動車株式会社 | Engine fuel injector |
| DE10330705B4 (en) | 2003-07-08 | 2014-09-04 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for controlling an internal combustion engine |
| JP4428427B2 (en) | 2007-08-31 | 2010-03-10 | 株式会社デンソー | Fuel injection characteristic detecting device and fuel injection command correcting device |
| DE102008040227A1 (en) | 2008-07-07 | 2010-01-14 | Robert Bosch Gmbh | Method and apparatus for pressure wave compensation in successive injections in an injection system of an internal combustion engine |
-
2010
- 2010-06-18 JP JP2010139475A patent/JP5141722B2/en active Active
-
2011
- 2011-06-07 DE DE102011050899.6A patent/DE102011050899B4/en active Active
- 2011-06-16 CN CN201110167071.7A patent/CN102287288B/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11101149A (en) * | 1997-09-26 | 1999-04-13 | Isuzu Motors Ltd | Engine fuel injection method and apparatus |
| JP2000257495A (en) * | 1999-03-10 | 2000-09-19 | Isuzu Motors Ltd | Engine fuel injection method and apparatus |
| JP2008131625A (en) * | 2006-12-01 | 2008-06-05 | Matsushita Electric Works Ltd | Speech unit |
| JP2010003004A (en) * | 2008-06-18 | 2010-01-07 | Denso Corp | Learning device and fuel injection system |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014144690A (en) * | 2013-01-28 | 2014-08-14 | Denso Corp | Hybrid vehicle control device |
| JP2015014249A (en) * | 2013-07-05 | 2015-01-22 | 株式会社デンソー | Fuel injection state estimation device |
| JP2015098860A (en) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | 株式会社デンソー | Fuel injection condition analyzer |
| JP2016061166A (en) * | 2014-09-16 | 2016-04-25 | 株式会社デンソー | Fuel injection state detecting device |
| JP2016070256A (en) * | 2014-10-01 | 2016-05-09 | 株式会社小野測器 | Injection amount measuring apparatus and method |
| JP2017048697A (en) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | トヨタ自動車株式会社 | Fuel injection control device |
| DE102016119772A1 (en) | 2015-11-11 | 2017-05-11 | Denso Corporation | Fuel injection state judging device |
| JP2017089522A (en) * | 2015-11-11 | 2017-05-25 | 株式会社デンソー | Fuel injection state estimation device |
| DE102016119772B4 (en) * | 2015-11-11 | 2021-02-11 | Denso Corporation | Fuel injection condition estimator |
| CN114992028A (en) * | 2022-06-30 | 2022-09-02 | 东风商用车有限公司 | Recognition control method for mounting angle of oil pump |
| CN114992028B (en) * | 2022-06-30 | 2023-10-24 | 东风商用车有限公司 | Identification control method for oil pump installation angle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102287288B (en) | 2014-09-10 |
| CN102287288A (en) | 2011-12-21 |
| JP5141722B2 (en) | 2013-02-13 |
| DE102011050899B4 (en) | 2020-07-09 |
| DE102011050899A1 (en) | 2011-12-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5141722B2 (en) | Fuel pressure waveform acquisition device | |
| JP5165728B2 (en) | Fuel pressure waveform acquisition device | |
| JP5587364B2 (en) | Fuel pressure waveform acquisition device | |
| JP4835715B2 (en) | Fuel injection state detection device | |
| JP4835716B2 (en) | Fuel injection state detection device | |
| JP4737315B2 (en) | Fuel injection state detection device | |
| JP4737314B2 (en) | Fuel injection state detection device | |
| JP5152237B2 (en) | Abnormality judgment method of fuel injection device | |
| JP4462307B2 (en) | Fuel injection device and fuel injection system | |
| JP4631937B2 (en) | Learning device and fuel injection system | |
| JP4453773B2 (en) | Fuel injection device, fuel injection system, and fuel injection device abnormality determination method | |
| JP2008144749A (en) | Fuel injection system and its adjusting method | |
| JP5003796B2 (en) | Fuel injection state detection device | |
| JP5565435B2 (en) | Fuel injection control device | |
| JP5126295B2 (en) | Fuel injection state detection device | |
| JP5635022B2 (en) | Fuel pressure waveform acquisition device | |
| JP4375432B2 (en) | Fuel injection characteristic detection device and engine control system | |
| JP6087726B2 (en) | Fuel injection characteristic detection device | |
| JP4269913B2 (en) | Accumulated fuel injection system | |
| JP5240283B2 (en) | Noise diagnosis device for fuel injection system | |
| CN100357580C (en) | Fuel injection system of internal combustion engine | |
| JP5168325B2 (en) | Fuel injection state detection device | |
| JP5872993B2 (en) | Fuel injection characteristic detection device | |
| JP5928380B2 (en) | Engine fuel injection control device | |
| JP4788700B2 (en) | Fuel injection control device and fuel injection system using the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111111 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120413 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120424 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120614 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121023 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121105 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151130 Year of fee payment: 3 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5141722 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |