内燃机的燃料喷射量控制方法转让专利

申请号 : CN201880085836.2

文献号 : CN111566335B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 田中敦

申请人 : 株式会社丰田自动织机

摘要 :

具有:目标喷射量计算步骤,计算从喷射器喷射的目标喷射量;结构部各自磨损量推定步骤,分别推定每个喷射器结构部的结构部各自磨损量,上述喷射器结构部作为对从喷射器喷射的燃料喷射量的精度造成影响的部分而被预先选择;结构部各自修正量计算步骤,基于结构部各自磨损量,分别计算每个喷射器结构部的结构部各自修正量;整体修正量计算步骤,基于结构部各自修正量,计算喷射器整体的整体修正量;以及整体修正量反映步骤,从喷射器喷射利用整体修正量修正了目标喷射量而成的修正后目标喷射量。

权利要求 :

1.一种内燃机的燃料喷射量控制方法,是使用了控制装置的内燃机的燃料喷射量控制方法,其特征在于,具备:

目标喷射量计算步骤,根据所述内燃机的运转状态,计算从喷射器喷射的目标喷射量;

结构部各自磨损量推定步骤,基于喷射器结构部的磨损特性分别推定每个喷射器结构部的磨损量亦即结构部各自磨损量,所述喷射器结构部是构成所述喷射器的多个部件或者所述部件的一部分,且作为对从所述喷射器的燃料喷射量的精度造成影响的部分被预先选择出来;

结构部各自修正量计算步骤,基于每个所述喷射器结构部的所述结构部各自磨损量,分别计算每个所述喷射器结构部的修正量亦即结构部各自修正量;

整体修正量计算步骤,基于每个所述喷射器结构部的所述结构部各自修正量,计算所述喷射器整体的修正量亦即整体修正量;以及整体修正量反映步骤,从所述喷射器喷射利用所述整体修正量修正了所述目标喷射量而得到的修正后目标喷射量。

2.根据权利要求1所述的内燃机的燃料喷射量控制方法,其特征在于,所述喷射器结构部是单体部件、由相关联的多个单体部件构成的组部件、单体部件的一部分、组部件的一部分中至少一者。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机的燃料喷射量控制方法,其特征在于,基于从所述喷射器喷射的燃料喷射量、所述喷射器的燃料喷射次数、向所述喷射器供给的燃料的压力亦即燃料压力、向所述喷射器供给的燃料的温度亦即燃料温度中至少一者来推定每个所述喷射器结构部的所述结构部各自磨损量。

4.根据权利要求3所述的内燃机的燃料喷射量控制方法,其特征在于,累计每次喷射的磨损量亦即喷射各自磨损量而推定每个所述喷射器结构部的所述结构部各自磨损量,所述每次喷射的磨损量是基于从所述喷射器喷射的燃料喷射量、所述喷射器的燃料喷射次数、向所述喷射器供给的燃料的压力亦即燃料压力、向所述喷射器供给的燃料的温度亦即燃料温度中至少一者推定出来的。

5.根据权利要求4所述的内燃机的燃料喷射量控制方法,其特征在于,在更换了所述喷射器的情况下,

对针对更换后的所述喷射器累计的各个所述结构部各自磨损量进行复位。

6.根据权利要求1或2所述的内燃机的燃料喷射量控制方法,其特征在于,基于所述喷射器结构部的所述结构部各自磨损量和结构部各自修正量映射计算所述结构部各自修正量,所述结构部各自修正量映射是由按每个所述喷射器结构部设定并与燃料喷射量和燃料压力对应地设定与规定的磨损量对应的修正量而成的。

7.根据权利要求1或2所述的内燃机的燃料喷射量控制方法,其特征在于,所述目标喷射量是目标喷射时间,所述结构部各自修正量是结构部各自修正时间,所述整体修正量是作为各结构部各自修正量的各结构部各自修正时间的总和亦即整体修正时间,

所述修正后目标喷射量是对目标喷射时间加上整体修正时间而得到的修正后目标喷射时间。

8.根据权利要求1或2所述的内燃机的燃料喷射量控制方法,其特征在于,所述喷射器具有:

喷嘴,其形成有喷射燃料的喷孔;

针,其开闭所述喷孔;

复位弹簧,其使所述针向使所述喷孔成为闭状态的闭位置移动;以及电磁线圈,其使所述针向使所述喷孔成为开状态的开位置移动,所述喷射器结构部是所述喷孔、所述喷嘴、所述针、所述复位弹簧中至少一者。

说明书 :

内燃机的燃料喷射量控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及柴油发动机等内燃机的燃料喷射量控制方法。

背景技术

[0002] 近年来,在柴油发动机等内燃机中,使用计算机实时计算正确的燃料喷射量,从喷射器喷射计算出的燃料喷射量。喷射器针对于从计算机指示的燃料喷射量实现高精度的燃
料喷射量,但存在由于随时间劣化等而使实际的燃料喷射量相对于从计算机指示的燃料喷
射量慢慢偏离的趋势。从环保等观点考虑,需要将实际燃料喷射量(从喷射器的实际的喷射
量)相对于该指令燃料喷射量(来自计算机的指令值)的偏离抑制为百分之几以内。
[0003] 例如,专利文献1公开内燃机的燃料喷射量控制方法,其根据发动机转速和油门踩踏量来计算目标燃料喷射量指令值Qg,计算对于喷射器内的燃料温度而言的修正燃料喷射
量Qm,计算对于目标燃料喷射量指令值Qg而言的指令值修正系数Cg,计算对于喷射器的劣
化而言的劣化修正系数Ci,计算最终修正燃料喷射量Qmf=Qm×Cg×Ci,计算最终燃料喷射
量指令值Qf=Qg+Qmf。
[0004] 专利文献1:日本特开2008‑297935号公报
[0005] 喷射器由被高精度地加工出来的多个零件构成,各零件由于燃料温度、燃料压力、燃料喷射量、喷射次数等各自独立的主要原因而使劣化状态不同。例如,形成于喷射器末端
的燃料的喷射口亦即喷孔以燃料喷射量和燃料压力为主要原因而直径慢慢变大地逐渐劣
化,使喷射器成为闭阀状态的复位弹簧以喷射次数为主要原因而慢慢磨损地逐渐劣化。
[0006] 相对于此,在专利文献1记载的内燃机的燃料喷射量控制方法中,根据基于喷射器内的燃料温度的第1修正系数Cia和基于内燃机的运转累计数间的第2修正系数Cib,来计算
对于喷射器的劣化而言的劣化修正系数Ci。换句话说,不着眼于构成喷射器的各个零件的
各自不同的劣化的行进,而视为喷射器整体同样地随时间劣化。这样,即便例如为相同的运
转累计时间,也存在喷射器的喷射次数不同或者燃料压力不同的可能性,因此存在无法求
解更正确的劣化修正系数Ci的可能性。

发明内容

[0007] 本发明是鉴于这样的方面而完成的,课题在于提供内燃机的燃料喷射量控制方法,其能够更正确地推定对喷射器的燃料喷射量的精度造成影响的劣化状态,能够更加抑
制实际的从喷射器喷射的实际燃料喷射量相对于向喷射器送出的指令燃料喷射量的偏离。
[0008] 为了解决上述课题,本发明的第1发明是使用了控制装置的内燃机的燃料喷射量控制方法,具有:目标喷射量计算步骤,根据上述内燃机的运转状态,计算从喷射器喷射的
目标喷射量;结构部各自磨损量推定步骤,分别推定每个上述喷射器结构部的磨损量亦即
结构部各自磨损量,上述喷射器结构部是构成上述喷射器的多个部件或者上述部件一部
分,且作为对从上述喷射器喷射的燃料喷射量的精度造成影响的部分被预先选择出来;结
构部各自修正量计算步骤,基于每个上述喷射器结构部的上述结构部各自磨损量,分别计
算每个上述喷射器结构部的修正量亦即结构部各自修正量;整体修正量计算步骤,基于每
个上述喷射器结构部的上述结构部各自修正量,计算上述喷射器整体的修正量亦即整体修
正量;以及整体修正量反映步骤,从上述喷射器喷射利用上述整体修正量修正了上述目标
喷射量而得到的修正后目标喷射量。
[0009] 接下来,本发明的第2发明是上述第1发明所涉及的内燃机的燃料喷射量控制方法,上述喷射器结构部是单体部件、由相关联的多个单体部件构成的组部件、单体部件的一
部分、组部件的一部分中至少一者。
[0010] 接下来,本发明的第3发明是上述第1发明或者第2发明所涉及的内燃机的燃料喷射量控制方法,基于从上述喷射器喷射的燃料喷射量、上述喷射器的燃料喷射次数、向上述
喷射器供给的燃料的压力亦即燃料压力、向上述喷射器供给的燃料的温度亦即燃料温度中
至少一者来推定每个上述喷射器结构部的上述结构部各自磨损量。
[0011] 接下来,本发明的第4发明是上述第3发明所涉及的内燃机的燃料喷射量控制方法,累计每次喷射的磨损量亦即喷射各自磨损量而推定每个上述喷射器结构部的上述结构
部各自磨损量,上述每次喷射的磨损量是基于从上述喷射器喷射的燃料喷射量、上述喷射
器的燃料喷射次数、向上述喷射器供给的燃料的压力亦即燃料压力、向上述喷射器供给的
燃料的温度亦即燃料温度的至少一者而推定出来的。
[0012] 接下来,本发明的第5发明是上述第4发明所涉及的内燃机的燃料喷射量控制方法,在更换了上述喷射器的情况下,对针对更换后的上述喷射器累计的各个上述结构部各
自磨损量进行复位。
[0013] 接下来,本发明的第6发明是上述第1发明~第5发明中任一项所涉及的内燃机的燃料喷射量控制方法,基于上述喷射器结构部的上述结构部各自磨损量和结构部各自修正
量映射,计算上述结构部各自修正量,上述结构部各自修正量映射是由按每个上述喷射器
结构部设定并与燃料喷射量和燃料压力对应地设定与规定的磨损量对应的修正量而成的。
[0014] 接下来,本发明的第7发明是上述第1发明~第6发明中任一项所涉及的内燃机的燃料喷射量控制方法,上述目标喷射量是目标喷射时间,上述结构部各自修正量是每个结
构部的修正时间,上述整体修正量是作为各结构部各自修正量的各结构部各自修正时间的
总和亦即整体修正时间,上述修正后目标喷射量是对目标喷射时间加上整体修正时间而得
到的修正后目标喷射时间。
[0015] 接下来,本发明的第8发明是上述第1发明~第7发明中任一项所涉及的内燃机的燃料喷射量控制方法,上述喷射器具有:喷嘴,其形成有喷射燃料的喷孔;针,其开闭上述喷
孔;复位弹簧,其使上述针向使上述喷孔成为闭状态的闭位置移动;以及电磁线圈,其使上
述针向使上述喷孔成为开状态的开位置移动,上述喷射器结构部是上述喷孔、上述喷嘴、上
述针、上述复位弹簧中至少一者。
[0016] 根据第1发明,不认为喷射器整体同样随时间劣化,将喷射器分解(假想分解)为多个喷射器结构部来考虑,推定每个喷射器结构部的磨损量亦即结构部各自磨损量。换句话
说,按每个喷射器结构部,劣化状态不同,因此按每个喷射器结构部推定劣化状态。然后,计
算每个喷射器结构部的结构部各自修正量,计算整体修正量。由此,能够更正确地推定喷射
器的劣化状态(对燃料喷射量的精度造成影响的劣化状态),因此能够更加抑制从实际的喷
射器喷射的实际燃料喷射量相对于向喷射器发出的指令燃料喷射量的偏离。
[0017] 根据第2发明,在将对燃料喷射量的精度造成影响的部分分解为多个喷射器结构部来考虑时,将喷射器结构部考虑为单体部件、由多个单体部件构成的组部件、单体部件的
一部分、组部件的一部分中至少一者。由此,能够适当地设定劣化状态根据不同的主要原因
而变化的喷射器结构部。
[0018] 在第3发明中,根据按每个喷射器结构部而不同的磨损的主要原因,能够更适当且更正确地推定每个该喷射器结构部的结构部各自磨损量。
[0019] 在第4发明中,通过累计并推定第3发明中推定出的结构部各自磨损量,能够更正确地推定每个喷射器结构部的结构部各自磨损量。
[0020] 根据第5发明,在更换了喷射器的情况下,应该新开始结构部各自磨损量的推定,因此使对于更换后的喷射器而言的结构部各自磨损量复位。近年来的车辆备有连接用于与
搭载于车辆的控制单元(控制装置)通信的工具(车辆诊断用计算机等)所使用的连接器,因
此例如,发出在该连接器连接工具而使结构部各自磨损量复位的指令即可。
[0021] 根据第6发明,根据每个喷射器结构部的结构部各自磨损量,能够适当地计算每个喷射器结构部的结构部各自修正量。
[0022] 根据第7发明,由于将目标喷射“量”、结构部各自修正“量”、整体修正“量”、修正后目标喷射“量”分别作为“时间”这一物理量来求解,所以容易实现。
[0023] 根据第8发明,能够适当地进行作为对从喷射器喷射的燃料喷射量的精度造成影响的部分的多个喷射器结构部的选择。

附图说明

[0024] 图1是对应用了本发明的内燃机的燃料喷射量控制方法的内燃机的控制系统的简要结构进行说明的图。
[0025] 图2是对内燃机的控制装置的输入输出和该控制装置的结构的例进行说明的图。
[0026] 图3是对喷射器的构造和动作进行说明的剖视图(示意图),且是表示闭阀状态的图。
[0027] 图4是对喷射器的构造和动作进行说明的剖视图(示意图),且是表示开阀状态的图。
[0028] 图5是表示控制装置的整体处理的顺序的流程图。
[0029] 图6是对图5所示的流程图的步骤S600和步骤S700的详情进行说明的流程图。
[0030] 图7是对图5所示的流程图的步骤S200和步骤S300的详情进行说明的流程图。
[0031] 图8是表示针用磨损特性的例子的图。
[0032] 图9是表示弹簧用磨损特性的例子的图。
[0033] 图10是表示喷嘴用磨损特性的例子的图。
[0034] 图11是表示喷孔用磨损特性的例子的图。
[0035] 图12是表示每个针用结构部的修正量映射的例子的图。

具体实施方式

[0036] ●[内燃机的控制系统的简要结构(图1)和控制装置50的输入输出(图2)]
[0037] 以下使用附图对用于实施本发明的形式进行说明。首先使用图1和图2对内燃机的控制系统的简要结构进行说明。在本实施方式的说明中,作为内燃机的例子,使用搭载于车
辆的四缸发动机10(例如柴油发动机)进行说明。在发动机10上连接有向发动机10的各缸
45A~45D导入进气的进气管11。而且,在发动机10上连接有从各缸45A~45D排出排气的排
气管12。在各缸45A~45D上设置有经由燃料配管42A~42D而与共轨41连接的喷射器43A~
43D。而且,在进气管11的进气路径设置有流量检测机构21、电子节气门装置47等,在排气管
12的排气路径设置有排气温度检测机构62、排气净化装置61等。控制装置50至少具有控制
机构51、存储机构53。
[0038] 流量检测机构21例如是能够检测进气的流量的流量传感器,且设置于进气通路11A。控制机构51能够基于来自流量检测机构21的检测信号,对发动机10吸进的进气的流量
亦即进气流量进行检测。
[0039] 旋转检测机构22例如是能够检测内燃机的转速(例如曲轴的转速)、旋转角度(例如各缸的压缩上止点正时)等的旋转角度传感器,且设置于发动机10。控制机构51能够基于
来自旋转检测机构22的检测信号,检测发动机10的转速、旋转角度等。
[0040] 大气压检测机构23例如是大气压传感器,且设置于控制装置50。控制机构51能够基于来自大气压检测机构23的检测信号,检测大气压。
[0041] 油门踏板踩踏量检测机构25例如是油门踏板踩踏角度传感器,且设置于油门踏板。控制机构51能够基于来自油门踏板踩踏量检测机构25的检测信号,检测由驾驶员作出
的油门踏板的踩踏量。
[0042] 电子节气门装置47设置于进气管11(进气路径),并基于来自控制机构51的控制信号对调整进气管11开度的节气门进行控制,从而能够调整进气流量。控制机构51基于来自
节气门开度检测机构47S(例如节气门开度传感器)的检测信号和目标节气门开度,能够对
电子节气门装置47输出控制信号而调整设置于进气管11的节气门的开度。
[0043] EGR路径13将排气管12和进气管11连通,能够使排气管12内的排气的一部分返环至进气管11。
[0044] EGR阀14(EGR Valve)在EGR路径13中接近EGR冷却器15的排气流入侧或者排气流出侧配设,并基于来自控制机构51的控制信号,调整EGR路径13的开度。
[0045] EGR冷却器15设置于EGR路径13,从EGR路径13中排气管12侧亦即排气流入侧流入有排气,从EGR路径13中进气管11侧亦即排气流出侧排出排气。而且,在EGR冷却器15供给有
冷却用的冷却液。EGR冷却器15是所谓的热交换器,且使用冷却液将流入的排气冷却并排
出。
[0046] 从燃料箱(省略图示)对共轨41供给燃料,共轨41内的燃料被维持为高压并经由燃料配管42A~42D而分别向喷射器43A~43D供给。喷射器43A~43D与各缸45A~45D对应设
置,通过来自控制机构51的控制信号在规定时刻对各缸内喷射规定量的燃料。
[0047] 燃料温度检测机构28例如是燃料温度检测传感器,且输出与共轨41内的燃料的温度对应的检测信号。控制机构51基于来自燃料温度检测机构28的检测信号,能够检测共轨
41内的燃料的温度。
[0048] 燃料压力检测机构29例如是燃料压力检测传感器,且输出与共轨41内的燃料的压力对应的检测信号。控制机构51基于来自燃料压力检测机构29的检测信号,能够检测共轨
41内的燃料的压力。
[0049] 车速检测机构27例如是车辆速度检测传感器,且设置于车辆的车轮等。控制机构51基于来自车速检测机构27的检测信号,能够检测车辆的速度。
[0050] 排气温度检测机构62例如是排气温度检测传感器,且输出与排气管12内的排气的温度对应的检测信号。控制机构51基于来自排气温度检测机构62的检测信号,能够检测排
气管12内的排气的温度。
[0051] 排气净化装置61例如是氧化催化剂、DPF(Diesel Particulate Filter)、选择性还原催化剂等,将排气中的大气污染物质除去。此外,氧化催化剂、DPF、选择性还原催化剂
是现有的,因此省略详细的说明。
[0052] 控制机构51例如是CPU(中央处理单元),且收容于控制装置50内。如图2所示,控制机构51输入有来自上述的各种检测机构等的检测信号,对发动机10的运转状态进行检测,
输出对喷射器43A~43D、EGR阀14、电子节气门装置47进行驱动的控制信号。而且,控制机构
51能够基于自身输出至喷射器43A~43D的控制信号(喷射指令信号),检测被供给至各缸
45A~45D的燃料量。而且,向控制机构51的输入和来自控制机构51的输出不限定于图1和图
2的例子,存在各种检测机构(冷却水温度检测机构、NOx检测机构等)、各种致动器(各种灯
等)。此外,针对图2中的附图标记51A~51E的各部的说明将后述。
[0053] 存储机构53例如是Flash‑ROM等存储装置,并存储有用于执行后述的处理的程序等。
[0054] ●[喷射器的构造和喷射器结构部的选择(图3、图4)]
[0055] 图3示出闭阀时的喷射器43A的剖视图(示意图),图4示出开阀时的喷射器43A的剖视图(示意图)。此外,图1所示的喷射器43A~43D是相同的构造,因此,以喷射器43A作为例
子进行说明。如图3和图4所示,喷射器43A具有主体431、连接器436、电磁线圈441、复位弹簧
442、控制阀443、球阀444、针447、针弹簧446、喷嘴448等。
[0056] 主体431在内部具有吸引室432、控制室433、针室434各空洞部,并具有高压燃料供给路径437、孔口445、返回燃料排出路径438。
[0057] 在吸引室432收容有电磁线圈441、复位弹簧442、控制阀443、球阀444。若被从连接器436供给有电力,则电磁线圈441将控制阀443向上方吸引。若电力向电磁线圈441的供给
停止,则控制阀443由复位弹簧442向下方施力。在控制阀443的下端安装有球阀444,在控制
阀443的位置为下端位置的情况下,球阀444堵塞孔口445的上端。另外,吸引室432通过孔口
445来与控制室433连通,并与返回燃料排出路径438连接。
[0058] 在控制室433收容有针447的上部。控制室433连接于高压燃料供给路径437,并通过孔口445来与吸引室432连通。此外,在孔口445的上端由球阀444堵塞的情况下,在控制室
433填充有从高压燃料供给路径437供给的高压燃料。
[0059] 在针室434中收容有针447的下部和针弹簧446。针室434连接有返回燃料排出路径438。
[0060] 喷嘴448安装于主体431的下端,并在内部具有成为空洞部的填充室435。而且,在喷嘴448的下部形成有将填充室435和喷嘴448的外部连通的贯通孔亦即喷孔449。填充室
435与高压燃料供给路径437连接。
[0061] 在电力向电磁线圈441的供给停止的情况下,喷射器43A如以下那样成为闭阀状态。在电力向电磁线圈441的供给停止的情况下,控制阀443由复位弹簧442向下方施力,球
阀444堵塞孔口445的上端。于是,在控制室433填充有来自高压燃料供给路径437的高压燃
料。针447的上方被控制室433内的高压燃料朝向下方施力的下方作用力和针447的下方被
填充室435内的高压燃料朝向上方施力的上方作用力几乎相互平衡,针447由针弹簧446向
下方施力。根据以上内容,在电力向电磁线圈441的供给停止的情况下,针447被向下方施力
而堵塞喷孔449,因此成为闭阀状态。
[0062] 如以上说明的那样,在喷嘴448形成有喷射燃料的喷孔449。而且,针447开闭喷孔449。而且,复位弹簧442直接使控制阀443向下方移动,间接使针447向使喷孔449成为闭状
态的闭位置移动。而且,电磁线圈441直接使控制阀443向上方移动,间接使针447向使喷孔
449成为开状态的开位置移动。
[0063] 在向电磁线圈441供给有电力的情况下,喷射器43A如以下那样成为开阀状态。在向电磁线圈441供给有电力的情况下,控制阀443被电磁线圈441向上方吸引,球阀444离开
孔口445的上端。这样,填充于控制室433内的高压燃料从孔口445流入吸引室432内,控制室
433内的燃料压力降低。此外,流入吸引室432内的低压燃料从返回燃料排出路径438排出。
若控制室433内的燃料压力降低,则填充于填充室435内的高压燃料推起针447,针447的末
端离开喷孔449,成为开阀状态。
[0064] 喷射器43A重复上述开阀和闭阀,在各个部位,各种磨损恶化。例如,复位弹簧442的磨损,使在复位弹簧442和控制阀443接触的接触部处恶化。另外,针447的末端在与喷嘴
448接触的接触部中,由于接触和高压燃料的流动而磨损恶化。而且,喷嘴448内壁上的喷孔
449的四周,在它与针447的末端接触的接触部处,因接触和高压燃料的流动而磨损恶化,喷
孔449的内壁因高压燃料的流动而磨损逐渐恶化。这些的磨损不是因相同的主要原因而恶
化,因此,根据喷射状态、燃料状态,分别出现不同的恶化。例如,就复位弹簧442的磨损而
言,与喷射次数对应地磨损恶化,就针447的磨损、喷嘴448的磨损而言,与高压燃料的燃料
喷射量和燃料压力对应地磨损恶化,就喷孔449的磨损而言,与高压燃料的燃料喷射量和燃
料压力对应地磨损恶化。
[0065] 因此,喷射器不是整体同样地磨损,而是在各部件、各部分上,各自不同的磨损恶化。因此,作为对来自喷射器的燃料喷射量的精度造成影响的因素,优选是预先选择喷射器
结构部,按每个喷射器结构部推定磨损。喷射器结构部被认为是对来自喷射器的燃料喷射
量的精度造成影响的因素,且是构成喷射器的单体的部件、由相关联的多个单体部件构成
的成组部件、单体部件的一部分、组部件的一部分中至少一者。在本实施方式中,通过将图3
和图4所示的针447(单体部件)、复位弹簧442(单体部件)、喷嘴448(单体部件)、喷孔449(单
体部件的一部分)选择为喷射器结构部的例子进行说明。
[0066] 若喷射器43A仅执行一次开阀和闭阀,则磨损量是几乎能够忽略的等级的量。但是,随着根据内燃机的旋转而重复数千次、数万次开阀和闭阀,磨损量成为无法忽略的量,
从实际的喷射器的实际燃料喷射量相对于从控制装置向喷射器发出的指令燃料喷射量的
偏离成为不允许的偏离。因此,需要定期或者稳定地抑制偏离。
[0067] 在近年来的通常车辆中,存在进行以下控制的结构,其在停止前的燃料切断期间的滑行时(空挡状态的滑行时),根据以点状喷射了规定量的燃料时的内燃机的扭矩变动
量,而定期学习上述偏离量。但是,在工业车辆中,不易利用该方法。在以下说明的本实施方
式的内燃机的燃料喷射量控制方法中,特别是相对于工业车辆有效(也对通常车辆有效),
稳定地抑制上述的偏离量。
[0068] ●[控制机构51的处理顺序(图5)]
[0069] 以下,对图5所示的流程图的各步骤的处理进行说明。图5所示的流程图的处理,是使用了控制装置50(参照图1、图2)的发动机10(内燃机)的燃料喷射量控制方法,例如每当
从喷射器的燃料喷射时刻起动。控制装置50若起动图5所示的处理,则进入步骤S100的处
理。此外,在本实施方式中,通过将图3和图4所示的针447(单体部件)、复位弹簧442(单体部
件)、喷嘴448(单体部件)、喷孔449(单体部件的一部分)选择为喷射器结构部的例子进行说
明。
[0070] 在步骤S100中,控制装置50基于例如当前内燃机的转速和当前油门踏板踩踏量,计算本次喷射的目标喷射量(例如目标喷射时间),进入步骤S200的处理。例如,在存储机构
53(参照图1)中存储有与内燃机的转速和油门踏板踩踏量对应的目标喷射量映射(省略图
示),控制机构51(参照图1)使用内燃机的转速、油门踏板踩踏量、目标喷射量映射进行计
算。步骤S100的处理相当于根据发动机(内燃机)的运转状态计算从喷射器喷射的目标喷射
量的目标喷射量计算步骤。而且,如图2所示,执行步骤S100的控制机构51,作为根据发动机
(内燃机)的运转状态计算从喷射器喷射的目标喷射量的目标喷射量计算部51A发挥功能。
[0071] 在步骤S200中,控制装置50读取与本次喷射的喷射器对应的各个结构部件各自磨损量,基于各个结构部各自磨损量,分别计算与本次喷射的喷射器对应的喷射器结构部中
每一个的修正量亦即结构部各自修正量,进入步骤S300的处理。此外,针对步骤S200的处理
的详情将后述。结构部各自磨损量针对每个喷射器以及每个喷射器结构部存储。步骤S200
的处理,相当于基于每个喷射器结构部的结构部各自磨损量而分别计算每个喷射器结构部
的修正量亦即结构部各自修正量的结构部各自修正量计算步骤。而且,如图2所示,执行步
骤S200的控制机构51,作为基于每个喷射器结构部的结构部各自磨损量分别计算每个喷射
器结构部的修正量亦即结构部各自修正量的结构部修正量计算部51C发挥功能。
[0072] 在步骤S300中,控制装置50基于与本次喷射的喷射器对应的每个喷射器结构部的结构部各自修正量,计算本次喷射的喷射器整体的修正量亦即整体修正量,进入步骤S400
的处理。此外,针对步骤S300的处理的详情将后述。步骤S300的处理,相当于基于每个喷射
器结构部的结构部各自修正量来计算喷射器整体的修正量亦即整体修正量的整体修正量
计算步骤。而且,如图2所示,执行步骤S300的控制机构51,作为基于每个喷射器结构部的结
构部各自修正量来计算喷射器整体的修正量亦即整体修正量的整体修正量计算部51D发挥
功能。
[0073] 在步骤S400中,控制装置50将在步骤S100中计算出的目标喷射量和在步骤S300中计算出的整体修正量相加来计算修正后目标喷射量,进入步骤S500的处理。此外,在本实施
方式中,将目标喷射“量”计算为目标喷射“时间”,将整体修正“量”计算为整体修正“时间”,
因此也将修正后目标喷射“量”计算为修正后目标喷射“时间”。
[0074] 在步骤S500中,控制装置50将修正后目标喷射量(修正后目标喷射时间)作为指令燃料喷射量,驱动本次喷射的喷射器,进入步骤S600的处理。本次喷射的喷射器根据修正后
燃料喷射量开阀,喷射与修正后燃料喷射量对应的量的燃料。步骤S400、S500的处理,相当
于在喷射器的喷射时刻从喷射器喷射利用整体修正量修正目标喷射量得到的修正后目标
喷射量的整体修正量反映步骤。而且,如图2所示,执行步骤S400、S500的控制机构51,作为
在喷射器的喷射时刻从喷射器喷射利用整体修正量修正目标喷射量得到的修正后目标喷
射量的整体修正量反映部51E发挥功能。
[0075] 在步骤S600中,控制装置50分别推定与本次喷射的喷射器对应的每个喷射器结构部的磨损量亦即磨损量(本次磨损量),进入步骤S700的处理。此外,对步骤S600的详情将后
述。步骤S600的处理,相当于分别推定每个喷射器结构部的磨损量亦即结构部各自磨损量
的结构部各自磨损量推定步骤,上述喷射器结构部作为构成喷射器的多个部件或者该部件
一部分亦即喷射器结构部,并被作为对从喷射器喷射的燃料喷射量的精度造成影响的部分
被预先选择出来的。而且,如图2所示,执行步骤S600的控制机构51,作为分别推定每个喷射
器结构部的磨损量亦即结构部各自磨损量的结构部各自磨损量推定部51B发挥功能,上述
喷射器结构部作为构成喷射器的多个部件或者该部件的一部分亦即喷射器结构部,且被作
为对从喷射器的燃料喷射量的精度造成影响的部分而被预先选择出来。
[0076] 在步骤S700中,控制装置50在针对本次喷射的喷射器对应的每个喷射器结构部存储的各个结构部各自磨损量上,加上在步骤S600中推定出的因本次喷射形成的各个磨损量
并进行存储,结束处理。换句话说,控制装置50将步骤S600中推定出的各个磨损量作为各个
结构部各自磨损量进行逐个累计。此外,针对步骤S700的处理的详情将后述。
[0077] ●[步骤S600、S700的处理(结构部各自磨损量的推定和累计处理)的详情(图6)]
[0078] 接着使用图6对图5所示的步骤S600和步骤S700的处理的详情进行说明。在图5的步骤S600中,控制装置50进入图6所示的步骤S610的处理。
[0079] 在步骤S610中,控制装置50获取步骤S500中本次喷射时的燃料喷射量(修正后目标喷射量)、本次(当前)燃料压力、本次(当前)燃料温度。而且,控制装置50对于与本次喷射
的喷射器对应的喷射次数[i]代入喷射次数[i‑1]+1(对与本次喷射的喷射器对应的喷射次
数进行计数),进入步骤S620的处理。
[0080] 在步骤S620中,控制装置50基于步骤S610中获取到的燃料喷射量、燃料压力、燃料温度、存储于存储机构的针用磨损特性,求解与步骤S500中本次喷射的喷射器对应的喷射
器结构部的一个亦即针447(参照图3)的磨损量(针)。例如,图8所示的针用磨损特性按每个
燃料温度存储于存储机构,各针用磨损特性设定为,横轴是燃料喷射量,纵轴是(一次喷射
下的)针的磨损量(与图3所示的喷嘴448接触的针447的末端的磨损量等)。例如控制装置50
选择与燃料温度对应的针用磨损特性,并使用选择出的针用磨损特性,求解与燃料压力和
燃料喷射量对应的磨损量(针)。
[0081] 而且,控制装置50对在与本次喷射出的喷射器对应而存储于存储机构的针用结构部各自磨损量[i‑1]上加上(累计)本次求出的磨损量(针)而得到的新的针用结构部各自磨
损量[i]进行存储。换句话说,控制装置50通过对于“(本次)针用结构部各自磨损量”代入
“(前次的)针用结构部各自磨损量+(本次的)磨损量(针)”并存储,从而对累计了与本次喷
射的喷射器对应的磨损量(针)而成的针用结构部各自磨损量进行存储。然后,控制装置50
进入步骤S630的处理。
[0082] 在步骤S630中,控制装置50基于在步骤S610中获取到的燃料喷射量、燃料压力、燃料温度、存储于存储机构的弹簧用磨损特性,求解与步骤S500中本次喷射的喷射器对应的
喷射器结构部之一亦即复位弹簧442(参照图3)的磨损量(弹簧)。例如,图9所示的弹簧用磨
损特性按每个燃料温度存储于存储机构,各弹簧用磨损特性设定为,横轴是燃料喷射量,纵
轴是(一次喷射的)复位弹簧的磨损量(复位弹簧442的与图3所示的控制阀443接触的末端
的磨损量等)。例如控制装置50选择与燃料温度对应的弹簧用磨损特性,并使用所选择出的
弹簧用磨损特性,求解与燃料压力和燃料喷射量对应的磨损量(弹簧)。
[0083] 然后,控制装置50对在与本次喷射的喷射器对应地存储于存储机构的弹簧用结构部各自磨损量[i‑1]上加上(累计)了本次求出的磨损量(弹簧)而得到的新的弹簧用结构部
各自磨损量[i]进行存储。换句话说,控制装置50通过在“(本次)弹簧用结构部各自磨损量”
中代入“(前次)弹簧用结构部各自磨损量+(本次)磨损量(弹簧)”并进行存储,从而存储累
计了与本次喷射的喷射器对应的磨损量(弹簧)而得到的弹簧用结构部各自磨损量。然后,
控制装置50进入步骤S640的处理。
[0084] 在步骤S640中,控制装置50基于步骤S610中获取到的燃料喷射量、燃料压力、燃料温度、存储于存储机构的喷嘴用磨损特性,求解与步骤S500中本次喷射的喷射器对应的喷
射器结构部之一亦即喷嘴448(参照图3)的磨损量(喷嘴)。例如,图10所示的喷嘴用磨损特
性按每个燃料温度存储于存储机构,各喷嘴用磨损特性设定为,横轴是燃料喷射量,纵轴是
(一次喷射的)喷嘴的磨损量(与图3所示的针447的末端接触的喷嘴448的磨损量等)。例如
控制装置50选择与燃料温度对应的喷嘴用磨损特性,并使用所选择出的喷嘴用磨损特性求
解与燃料压力和燃料喷射量对应的磨损量(喷嘴)。
[0085] 而且,控制装置50对在与本次喷射的喷射器对应地存储于存储机构的喷嘴用结构部各自磨损量[i‑1]上加上(累计)了本次求出的磨损量(喷嘴)而得到的新的喷嘴用结构部
各自磨损量[i]进行存储。换句话说,控制装置50通过在“(本次)喷嘴用结构部各自磨损量”
中代入“(前次)喷嘴用结构部各自磨损量+(本次)磨损量(喷嘴)”并进行存储,从而对累计
了与本次喷射的喷射器对应的磨损量(喷嘴)而得到的喷嘴用结构部各自磨损量进行存储。
然后,控制装置50进入步骤S650的处理。
[0086] 在步骤S650中,控制装置50基于步骤S610中获取到的燃料喷射量、燃料压力、燃料温度、存储于存储机构的喷孔用磨损特性,求解与步骤S500中本次喷射的喷射器对应的喷
射器结构部之一亦即喷孔449(参照图3)的磨损量(喷孔)。例如,图11所示的喷孔用磨损特
性按每个燃料温度存储于存储机构,各喷孔用磨损特性设定为,横轴是燃料喷射量,纵轴是
(一次喷射的)喷孔的磨损量(图3所示的喷孔449的磨损量等)。例如控制装置50选择与燃料
温度对应的喷孔用磨损特性,并使用所选择出的喷孔用磨损特性,求解与燃料压力和燃料
喷射量对应的磨损量(喷孔)。
[0087] 然后,控制装置50对在与本次喷射的喷射器对应地存储于存储机构的喷孔用结构部各自磨损量[i‑1]上加上本次求出(累计)的磨损量(喷孔)而得到的新的喷孔用结构部各
自磨损量[i]进行存储。换句话说,控制装置50通过对于“(本次)喷孔用结构部各自磨损量”
代入“(前次)喷孔用结构部各自磨损量+(本次)磨损量(喷孔)”并进行存储,从而存储累计
了与本次喷射的喷射器对应的磨损量(喷孔)而得到的喷孔用结构部各自磨损量。然后,控
制装置50返回图5的步骤S700后,结束处理。
[0088] ●[步骤S200、S300的处理(结构部各自修正量的计算和整体修正量的计算处理)的详情(图7)]
[0089] 接下来使用图7,对图5所示的步骤S200和步骤S300的处理的详情进行说明。在图5的步骤S200中,控制装置50进入图7所示的步骤S210的处理。
[0090] 在步骤S210中,控制装置50获取步骤S100中求出的目标喷射量、本次(当前)燃料压力、本次(当前)燃料温度,进入步骤S220的处理。
[0091] 在步骤S220中,控制装置50基于步骤S210中获取到的目标燃料喷射量、燃料压力、燃料温度、存储于存储机构的针用结构部各自修正量映射,对与本次喷射的喷射器对应的
喷射器结构部之一亦即针447(参照图3)的磨损量所对应的针用结构部各自修正量进行求
解,向步骤S230进入处理。例如,图12所示的针用结构部各自修正量映射M1~M3按每个燃料
温度存储于存储机构。例如对于各针用结构部各自修正量映射M1~M3而言,“行”方向设定
为燃压(燃料压力:P1、P2……),“列”方向设定为喷射量(目标喷射量:τ1、τ2……),并设定
有与燃压和喷射量的修正量(D11、D12……)。此外,修正量(D11、D12……)作为每单位磨损
量(与规定的磨损量对应)的修正量而设定。例如控制装置50选择与燃料温度对应的针用结
构部各自修正量映射,并使用选择出的针用结构部各自修正量映射,求解与燃压(燃料压
力)和喷射量(目标喷射量)对应的每单位磨损量的修正量(针)。然后,控制装置50在求解出
的“每单位磨损量的修正量(针)”上乘以“与本次喷射的喷射器对应的针用结构部各自磨损
量/单位磨损量”,计算对于本次的喷射而言的针用结构部各自修正量。
[0092] 在步骤S230中,控制装置50基于步骤S210中获取到的目标燃料喷射量、燃料压力、燃料温度、存储于存储机构的弹簧用结构部各自修正量映射,对与本次喷射的喷射器对应
的喷射器结构部之一亦即复位弹簧442(参照图3)的磨损量所对应的弹簧用结构部各自修
正量进行求解,进入步骤S240的处理。例如,与图12相同的弹簧用结构部各自修正量映射
(省略图示)按每个燃料温度存储于存储机构。例如对于各弹簧用结构部各自修正量映射而
言,“行”方向设定为燃压(燃料压力),“列”方向设定为喷射量(目标喷射量),并设定有与燃
压和喷射量对应的修正量(与图12相同)。此外,修正量设定为单位磨损量隔着修正量。例如
控制装置50选择与燃料温度对应的弹簧用结构部各自修正量映射,并使用选择出的弹簧用
结构部各自修正量映射,求解与燃压(燃料压力)和喷射量(目标喷射量)对应的每单位磨损
量的修正量(弹簧)。然后,控制装置50针对求出的“每单位磨损量的修正量(弹簧)”乘以“与
本次喷射的喷射器对应的弹簧用结构部各自磨损量/单位磨损量”,计算对于本次的喷射而
言的弹簧用结构部各自修正量。
[0093] 在步骤S240中,控制装置50基于步骤S210中获取到的目标燃料喷射量、燃料压力、燃料温度、存储于存储机构的喷嘴用结构部各自修正量映射,对与本次喷射的喷射器对应
的喷射器结构部之一亦即喷嘴448(参照图3)的磨损量所对应的喷嘴用结构部各自修正量
进行求解,进入步骤S250的处理。例如,与图12相同的喷嘴用结构部各自修正量映射(省略
图示)按每个燃料温度存储于存储机构。例如对于各喷嘴用结构部各自修正量映射而言,
“行”方向设定为燃压(燃料压力),“列”方向设定为喷射量(目标喷射量),并设定与燃压和
喷射量对应的修正量(与图12相同)。此外,修正量按每单位磨损量的修正量而设定。例如控
制装置50选择与燃料温度对应的喷嘴用结构部各自修正量映射,并使用选择出的喷嘴用结
构部各自修正量映射,求解与燃压(燃料压力)和喷射量(目标喷射量)对应的每单位磨损量
的修正量(喷嘴)。然后,控制装置50针对求出的“每单位磨损量的修正量(喷嘴)”乘以“与本
次喷射的喷射器对应的喷嘴用结构部各自磨损量/单位磨损量”,计算对于本次的喷射而言
的喷嘴用结构部各自修正量。
[0094] 在步骤S250中,控制装置50基于步骤S210中获取到的目标燃料喷射量、燃料压力、燃料温度、存储于存储机构的喷孔用结构部各自修正量映射,对与本次喷射的喷射器对应
的喷射器结构部之一亦即喷孔449(参照图3)的磨损量所对应的喷孔用结构部各自修正量
进行求解,进入步骤S260的处理。例如,与图12相同的喷孔用结构部各自修正量映射(省略
图示)按每个燃料温度存储于存储机构。例如对于各喷孔用结构部各自修正量映射而言,
“行”方向设定为燃压(燃料压力),“列”方向设定为喷射量(目标喷射量),并设定有与燃压
和喷射量对应的修正量(与图12相同)。此外,修正量设定为每单位磨损量的修正量。例如控
制装置50选择与燃料温度对应的喷孔用结构部各自修正量映射,并使用选择出的喷孔用结
构部各自修正量映射,求解与燃压(燃料压力)和喷射量(目标喷射量)对应的每单位磨损量
的修正量(喷孔)。然后,控制装置50针对求出的“每单位磨损量的修正量(喷孔)”乘以“与本
次喷射的喷射器对应的喷孔用结构部各自磨损量/单位磨损量”,计算对于本次的喷射而言
的喷孔用结构部各自修正量。
[0095] 在步骤S260中,控制装置50将针用结构部各自修正量、弹簧用结构部各自修正量、喷嘴用结构部各自修正量、喷孔用结构部各自修正量相加而计算整体修正量,进入图5的步
骤S400的处理。此外,在本实施方式中,将各结构部各自修正“量”求解为各结构部各自修正
“时间”,计算出的整体修正“量”也求解为整体修正“时间”。
[0096] 此外,在某个喷射器更换为新的喷射器的情况下,与更换后的喷射器对应的针用结构部各自磨损量、弹簧用结构部各自磨损量、喷嘴用结构部各自磨损量、喷孔用结构部各
自磨损量应该复位。近年来的车辆备有连接用于与搭载于车辆的控制单元(控制装置)通信
的工具(车辆诊断用计算机等)所使用的连接器,因此例如发出在该连接器连接工具而使与
更换后的喷射器对应的各结构部各自磨损量复位的指令即可。
[0097] ●[本实施方式的效果]
[0098] 根据以上内容,在本实施方式中说明的内燃机的燃料喷射量控制方法中,作为构成喷射器的多个部件或者该部件的一部分且对从喷射器的燃料喷射量的精度造成影响的
部分,而预先选择喷射器结构部。而且,由于按每个喷射器且按每个喷射器结构部,适当地
求解与各自的主要原因对应的磨损量,因此能够更正确地推定与喷射器的使用状态对应的
劣化状态。因此,能够更加抑制从实际的喷射器喷射的实际燃料喷射量相对于向喷射器发
出的指令燃料喷射量的偏离。
[0099] 本发明的内燃机的燃料喷射量控制方法不限定于本实施方式中说明的处理、动作等,能够在不改变本发明的主旨的范围内进行各种变更、追加、删除。
[0100] 另外,应用本发明的内燃机的燃料喷射量控制方法的对象控制系统不限定于图1的例子所示的内容,能够用于各种内燃机。例如,不限定于柴油发动机,也能够在汽油发动
机中应用,不限定于工业车辆,也能够在通常车辆中应用。
[0101] 在本实施方式的说明中,对基于燃料喷射量、燃料压力、燃料温度计算(推定)针用结构部各自磨损量等的各结构部各自磨损量的例子进行了说明,但也可以基于燃料喷射
量、燃料喷射次数、燃料压力、燃料温度的至少一者来计算(推定)。
[0102] 在本实施方式的说明中,对累计每次喷射的磨损量而求出结构部磨损量等的各结构部各自磨损量的例子进行了说明,但也可以不进行累计,而将与本次的磨损量×燃料喷
射次数、本次的磨损量×累积走行距离对应的系数等视为结构部各自磨损量,也可以将本
次磨损量视为结构部各自磨损量。
[0103] 在本实施方式的说明中,将目标喷射“量”作为目标喷射“时间”、将结构部各自修正“量”求为结构部各自修正“时间”,将整体修正“量”求为整体修正“时间”,将修正后目标
喷射“量”求为修正后目标喷射“时间”的例子进行了说明。但是,也可以将目标喷射“量”作
为目标喷射“时间”,将结构部各自修正“量”作为结构部各自修正“系数”,将整体修正“量”
作为整体修正“系数”,将修正后目标喷射“量”作为修正后目标喷射“时间”,成为修正后目
标喷射“时间”=目标喷射“时间”×整体修正“系数”。
[0104] 在本实施方式的说明中,对选择了针、复位弹簧、喷嘴、喷孔作为喷射器结构部的例子进行了说明,但也可以是针、复位弹簧、喷嘴、喷孔的至少一着。另外,喷射器结构部不
限定于针、复位弹簧、喷嘴、喷孔,可根据喷射器的构造等,作为对从喷射器的燃料喷射量的
精度造成影响的部分而选择适当的部件、部件的一部分等。
[0105] 附图标记说明
[0106] 10...发动机(内燃机);11...进气管;12...排气管;13...EGR路径;14...EGR阀(EGR Valve);15...EGR冷却器;21...流量检测机构;22...旋转检测机构;23...大气压检
测机构;25...油门踏板踩踏量检测机构;27...车速检测机构;28...燃料温度检测机构;
29...燃料压力检测机构;41...共轨;43A~43D...喷射器;431...主体;432...吸引室;
433...控制室;434...针室;435...填充室;436...连接器;437...高压燃料供给路径;
438...返回燃料排出路径;441...电磁线圈;442...复位弹簧;443...控制阀;444...球阀;
445...孔口;446...针弹簧;447...针;448...喷嘴;449...喷孔;45A~45D...缸;47...电
子节气门装置;47S...节气门开度检测机构;50...控制装置;51...控制机构;53...存储机
构。