JP2006299833A - Fuel injection quantity control device in diesel engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ディーゼルエンジンにおける燃料噴射量制御装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection amount control device for a diesel engine.
特許文献1に開示のディーゼルエンジンにおける噴射量制御装置では、最大噴射量制御パターンが複数用意されており、変速機のシフト位置に応じて複数の最大噴射量制御パターンのうちから1つが選択され、選択された最大噴射量制御パターンに従って最大噴射量制御が行なわれる。 In the injection amount control device in the diesel engine disclosed in Patent Document 1, a plurality of maximum injection amount control patterns are prepared, and one of the plurality of maximum injection amount control patterns is selected according to the shift position of the transmission, Maximum injection amount control is performed according to the selected maximum injection amount control pattern.
特許文献2に開示のディーゼルエンジンにおける燃料噴射量制御装置では、ディーゼルエンジンが定常運転状態であるときの吸入空気量を算出する第1の算出手段と、ディーゼルエンジンが加速運転状態であるときの吸入空気量を算出する第2の算出手段とが備えられている。第1の算出手段は、吸入空気量検出手段(具体的にはエアフローメータ)によって検出された吸入空気量に基づいて定常運転状態であるときの吸入空気量を算出する。第2の算出手段は、スロットル開度検出手段によって検出されたスロットル開度と、エンジン回転数検出手段によって検出されたエンジン回転数とに基づいて、加速運転状態であるときの吸入空気量を算出する。又、ディーゼルエンジンが定常運転状態から加速運転状態への切り替わりか否かを検出する走行状態検出手段が備えられており、走行状態検出手段がこの切り替わりを検出したときには、第1の算出手段によって検出された吸入空気量と第2の算出手段によって検出された吸入空気量とのうちの大きい方が選択される。そして、選択された吸入空気量と検出されたエンジン回転数とに基づいて燃料噴射量が決定される。つまり、定常運転状態から加速運転状態への移行時には、一対の算出手段によって算出された吸入空気量のうちの大きい方が採用され、大きい値の方の吸入空気量に応じた噴射量の燃料噴射が行われる。
燃料噴射量を多くすることは高トルク化に有利であるが、燃料噴射量が過多である場合には黒煙が発生し易い。最大燃料噴射量の限界値は、黒煙発生の回避や高トルク化を考慮する上で重要な要素である。 Increasing the fuel injection amount is advantageous for increasing torque, but black smoke is likely to be generated when the fuel injection amount is excessive. The limit value of the maximum fuel injection amount is an important factor in considering the avoidance of black smoke generation and higher torque.
最大燃料噴射量の限界値は、燃焼室内の酸素量に左右される。燃焼室内の酸素量は、例えば吸気圧を検出することによって把握できるが、定常運転状態から加速運転状態への移行時(過渡状態)には吸気の応答遅れが生じ、同じエンジン回転と負荷での定常状態より吸気圧が低くなる。又、気圧の低い高所では定常運転状態においても吸気圧が低い。従って、同じエンジン回転と負荷でも、黒煙発生の回避や高トルク化を考慮した場合の最大燃料噴射量の限界値が異なる場合がある。 The limit value of the maximum fuel injection amount depends on the amount of oxygen in the combustion chamber. The amount of oxygen in the combustion chamber can be grasped, for example, by detecting the intake pressure, but there is a response delay of intake during transition from the steady operation state to the acceleration operation state (transient state), and at the same engine speed and load. The intake pressure is lower than the steady state. In addition, at high altitudes where the atmospheric pressure is low, the intake pressure is low even in steady operation. Therefore, even when the engine speed and load are the same, the limit value of the maximum fuel injection amount may be different when black smoke generation and high torque are taken into consideration.
また、通常運転状態と加速運転状態では、例えば噴射時期の進角度合いを異ならせる等によりそれぞれ違う燃料噴射制御をしていることがあり、その場合には同じ吸気圧(酸素量)でも黒煙発生の回避や高トルク化を考慮した場合の最大噴射量の限界値が異なる場合がある。 Also, different fuel injection control may be performed in the normal operation state and the acceleration operation state, for example, by varying the advance timing of the injection timing. In this case, black smoke is generated even with the same intake pressure (oxygen amount). There are cases where the limit value of the maximum injection amount is different in consideration of avoidance of occurrence and higher torque.
しかし、特許文献1に開示の制御装置では、同じ吸気圧(酸素量)でも定常運転状態と過渡状態とのそれぞれに適合した最大噴射量限界値を決定する思想はない。
特許文献2に開示の制御装置では、過渡状態のときには、一対の算出手段によって算出された吸入空気量のうちの大きい方を採用し、採用した吸入空気量に応じた噴射量の燃料噴射を行なうのであるが、同じ吸気圧(酸素量)でも定常運転状態と過渡状態とのそれぞれに適合した最大噴射量限界値を決定する思想はない。
However, in the control device disclosed in Patent Document 1, there is no idea to determine the maximum injection amount limit value that is suitable for the steady operation state and the transient state even with the same intake pressure (oxygen amount).
In the control device disclosed in
本発明は、非過渡状態と過渡状態とのそれぞれに適合した最大噴射量限界値を決定することができるようにすることを目的とする。 An object of the present invention is to make it possible to determine a maximum injection amount limit value adapted to each of a non-transient state and a transient state.
請求項1の発明は、エンジンの回転状態が過渡状態か非過渡状態かを検出する過渡状態検出手段と、気筒に吸入される気体の酸素量に関連する値と過渡状態とに対応して予め決定された第1の最大噴射量限界値情報と、気筒に吸入される気体の酸素量に関連する値と非過渡状態とに対応して予め決定された第2の最大噴射量限界値情報とを記憶しており、前記過渡状態検出手段が過渡状態であることを検出した場合には、第1の最大噴射量限界値情報を用いて最大噴射量限界値を特定し、前記過渡状態検出手段が非過渡状態であることを検出した場合には、第2の最大噴射量限界値情報を用いて最大噴射量限界値を特定する限界値特定手段と、前記限界値特定手段によって特定された最大噴射量限界値以下の噴射量の燃料噴射を行わせる燃料噴射制御手段とを備えたことを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, the transient state detecting means for detecting whether the engine rotational state is the transient state or the non-transient state, and the value related to the oxygen amount of the gas sucked into the cylinder and the transient state are previously stored. First determined maximum injection amount limit value information, second maximum injection amount limit value information determined in advance corresponding to a value related to the oxygen amount of gas sucked into the cylinder and a non-transient state, And when the transient state detecting means detects that it is in a transient state, the maximum injection amount limit value is specified using the first maximum injection amount limit value information, and the transient state detecting means Is detected as a non-transient state, the limit value specifying means for specifying the maximum injection quantity limit value using the second maximum injection quantity limit value information, and the maximum specified by the limit value specifying means Fuel that causes fuel injection with an injection amount less than the injection amount limit value Characterized in that a morphism control means.
限界値特定手段は、過渡状態である場合には第1の最大噴射量限界値情報を用いて最大噴射量限界値を特定し、非過渡状態である場合には第2の最大噴射量限界値情報を用いて最大噴射量限界値を特定する。第1の最大噴射量限界値情報は、酸素量関連値と過渡状態とに対応して予め決定された最大噴射量限界値の情報であり、過渡状態である場合に特定される最大噴射量限界値は、過渡状態に適合した限界値である。第2の最大噴射量限界値情報は、酸素量関連値と非過渡状態とに対応して予め決定された最大噴射量限界値の情報であり、非過渡状態である場合に特定される最大噴射量限界値は、非過渡状態に適合した限界値である。つまり、非過渡状態と過渡状態とのそれぞれに適合した最大噴射量限界値に見合った燃料噴射が行なわれる。 The limit value specifying means specifies the maximum injection amount limit value using the first maximum injection amount limit value information when in the transient state, and the second maximum injection amount limit value when in the non-transient state. The maximum injection amount limit value is specified using the information. The first maximum injection amount limit value information is information on the maximum injection amount limit value determined in advance corresponding to the oxygen amount related value and the transient state, and the maximum injection amount limit specified in the transient state. The value is a limit value adapted to the transient state. The second maximum injection amount limit value information is information on the maximum injection amount limit value determined in advance corresponding to the oxygen amount related value and the non-transient state, and the maximum injection specified in the non-transient state. The quantity limit value is a limit value adapted to a non-transient state. That is, the fuel injection is performed in accordance with the maximum injection amount limit value adapted to each of the non-transient state and the transient state.
好適な例では、酸素量関連値を検出する酸素量関連値検出手段を備え、前記第1の最大噴射量限界値情報は、酸素量関連値補正係数を有する第1の最大噴射量限界値算出式であり、前記第2の最大噴射量限界値情報は、酸素量関連値補正係数を有する第2の最大噴射量限界値算出式であり、前記過渡状態検出手段が過渡状態であることを検出した場合には、前記限界値特定手段は、前記第1の最大噴射量限界値情報における酸素量関連値補正係数を前記酸素量関連値検出手段によって検出された酸素量関連値に基づいて特定し、前記過渡状態検出手段が非過渡状態であることを検出した場合には、前記限界値特定手段は、前記第2の最大噴射量限界値情報における酸素量関連値補正係数を前記酸素量関連値検出手段によって検出された酸素量関連値に基づいて特定する。 In a preferred example, oxygen amount related value detecting means for detecting an oxygen amount related value is provided, and the first maximum injection amount limit value information includes a first maximum injection amount limit value calculation having an oxygen amount related value correction coefficient. The second maximum injection amount limit value information is a second maximum injection amount limit value calculation formula having an oxygen amount related value correction coefficient, and the transient state detecting means detects that it is in a transient state. In this case, the limit value specifying unit specifies the oxygen amount related value correction coefficient in the first maximum injection amount limit value information based on the oxygen amount related value detected by the oxygen amount related value detecting unit. When the transient state detecting means detects that the state is a non-transient state, the limit value specifying means uses the oxygen amount related value correction coefficient in the second maximum injection amount limit value information as the oxygen amount related value. The amount of oxygen detected by the detection means It identified based on continuous values.
酸素量関連値補正係数の特定による最大噴射量限界値の決定は、非過渡状態と過渡状態とのそれぞれに適合した最大噴射量限界値を決定する上で簡便である。
好適な例では、前記酸素量関連値検出手段は、吸気圧を検出する吸気圧検出手段である。
The determination of the maximum injection amount limit value by specifying the oxygen amount related value correction coefficient is simple in determining the maximum injection amount limit value adapted to each of the non-transient state and the transient state.
In a preferred example, the oxygen amount related value detecting means is an intake pressure detecting means for detecting an intake pressure.
吸気圧検出手段は、酸素量関連値を高い精度で検出する手段として好適である。
好適な例では、前記ディーゼルエンジンは、主噴射に先立ってパイロット噴射を行なう。又、好適な例では、前記燃料噴射制御手段は、パイロット噴射におけるパイロット噴射期間を変更して燃料噴射量を制御する。又、好適な例では、前記燃料噴射制御手段は、パイロット噴射におけるパイロット噴射開始タイミングを変更して燃料噴射量を制御する。
The intake pressure detecting means is suitable as means for detecting the oxygen amount related value with high accuracy.
In a preferred example, the diesel engine performs pilot injection prior to main injection. In a preferred example, the fuel injection control means controls the fuel injection amount by changing a pilot injection period in pilot injection. In a preferred example, the fuel injection control means controls the fuel injection amount by changing the pilot injection start timing in the pilot injection.
パイロット噴射は、燃費の向上や燃焼騒音の低減に有利である。 Pilot injection is advantageous for improving fuel consumption and reducing combustion noise.
本発明は、非過渡状態と過渡状態とのそれぞれに適合した最大噴射量限界値を決定することができるという優れた効果を奏する。 The present invention has an excellent effect that the maximum injection amount limit value adapted to each of the non-transient state and the transient state can be determined.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1及び図2に基づいて説明する。
図1(a)に示すように、車両に搭載されたディーゼルエンジン10は、複数の気筒11を備えており、シリンダヘッド12には気筒11毎に電磁駆動式の燃料噴射ノズル13が取り付けられている。燃料噴射ノズル13は、各気筒11内に燃料(軽油)を噴射する。
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
As shown in FIG. 1A, a
シリンダヘッド12にはインテークマニホールド14が接続されている。インテークマニホールド14は、吸気通路15に接続されており、吸気通路15は、エアクリーナ17に接続されている。吸気通路15の途中にはスロットル弁18が設けられている。スロットル弁18は、エアクリーナ17及び吸気通路15を経由してインテークマニホールド14に吸入される吸気流量を調整するためのものである。スロットル弁18は、エンジン回転と負荷状態に伴って開度調整される。
An
アクセルペダルの踏み込み角は、アクセル開度検出器19によって検出される。図示しないクランクシャフトの回転角度(クランク角度)は、クランク角度検出器20によって検出される。アクセル開度検出器19によって検出された踏み込み角(アクセル開度)検出情報、及びクランク角度検出器20によって検出されたクランク角度検出情報は、制御コンピュータCに送られる。制御コンピュータCは、クランク角度検出器20によって検出されるクランク角度の時間変化からエンジン回転数を求める。制御コンピュータCは、アクセル開度検出器19によって検出されたアクセル開度からエンジン負荷Fを求める。
The depression angle of the accelerator pedal is detected by an
吸気通路15の途中には過給機16のコンプレッサ部161が介在されている。過給機16は、排気ガス流によって作動される公知の可変ノズル式ターボチャージャーである。スロットル弁18は、過給機16とインテークマニホールド14との間の吸気通路15の途中に設けられている。吸気通路15に吸入されて過給機16のコンプレッサ部161から送り出される吸気は、インテークマニホールド14内に流入して気筒11に供給される。
A
シリンダヘッド12にはエキゾーストマニホールド21が接続されている。気筒11で発生する排気ガスは、エキゾーストマニホールド21へ排出される。エキゾーストマニホールド21は、過給機16のタービン部162を介して排気通路22に接続されている。
An
インテークマニホールド14には吸気温度検出器23及び圧力検出器24が配設されている。圧力検出器24は、インテークマニホールド14内の圧力(吸気圧)を検出する。圧力検出器24によって検出された吸気圧の情報は、制御コンピュータCに送られる。
The
制御コンピュータCは、以下に示す第1の最大噴射量限界値算出式〔1〕又は第2の最大噴射量限界値算出式〔2〕に基づいて最大噴射量限界値Q1又は最大噴射量限界値Q2を算出する。 The control computer C calculates the maximum injection amount limit value Q1 or the maximum injection amount limit value based on the following first maximum injection amount limit value calculation formula [1] or second maximum injection amount limit value calculation formula [2]. Q2 is calculated.
Q1=H1×T×Qo・・・〔1〕
Q2=H2×T×Qo・・・〔2〕
Qoは標準大気圧(=1気圧)での最大噴射量限界値、H1,H2は吸気圧補正係数、Tは吸気温度を表す。
Q1 = H1 × T × Qo [1]
Q2 = H2 × T × Qo [2]
Qo is the maximum injection amount limit value at standard atmospheric pressure (= 1 atmospheric pressure), H1 and H2 are intake pressure correction coefficients, and T is the intake air temperature.
制御コンピュータCは、図1(b)にグラフで示すマップを記憶している。図1(b)のグラフにおける曲線h1は、過渡状態における吸気圧とエンジン回転数とに対応して設定された吸気圧補正係数H1のマップ(以下、マップM1と記す)の一部を表す。曲線h2は、非過渡状態における吸気圧とエンジン回転数とに対応して設定された吸気圧補正係数H2のマップ(以下、マップM2と記す)の一部を表す。つまり、マップM1は、過渡状態における吸気圧と吸気圧補正係数H1との関係を表すように、エンジン回転数毎に設定された曲線の集合であり、マップM2は、非過渡状態における吸気圧と吸気圧補正係数H2との関係を表すように、エンジン回転数毎に設定された曲線の集合である。曲線h1を含む多数の曲線の集合であるマップM1、及び曲線h2を含む多数の曲線の集合であるマップM2は、吸気圧に応じて予め決定された吸気圧補正係数情報である。 The control computer C stores a map shown in a graph in FIG. A curve h1 in the graph of FIG. 1B represents a part of a map (hereinafter referred to as a map M1) of the intake pressure correction coefficient H1 set corresponding to the intake pressure and the engine speed in the transient state. A curve h2 represents a part of a map (hereinafter referred to as map M2) of the intake pressure correction coefficient H2 set corresponding to the intake pressure and the engine speed in the non-transient state. That is, the map M1 is a set of curves set for each engine speed so as to represent the relationship between the intake pressure in the transient state and the intake pressure correction coefficient H1, and the map M2 is the intake pressure in the non-transient state. A set of curves set for each engine speed so as to represent the relationship with the intake pressure correction coefficient H2. A map M1 which is a set of a plurality of curves including the curve h1 and a map M2 which is a set of a plurality of curves including the curve h2 are intake pressure correction coefficient information determined in advance according to the intake pressure.
記憶されている吸気圧補正係数は、吸気圧が高くなるほど、大きくなるように設定されている。これは、吸気圧が高くなるほど酸素量が増えることによる。又、記憶されている吸気圧補正係数は、エンジン回転数が高くなるほど、大きくなるように設定されている。 The stored intake pressure correction coefficient is set to increase as the intake pressure increases. This is because the amount of oxygen increases as the intake pressure increases. The stored intake pressure correction coefficient is set to increase as the engine speed increases.
図2は、制御コンピュータCによって遂行される吸気圧補正係数特定プログラムを表すフローチャートである。吸気圧補正係数特定制御は、所定の制御周期で繰り返される。本実施形態では、パイロット噴射が行われた後に主噴射が行われる。以下、制御コンピュータCによる吸気圧補正係数特定制御を説明する。 FIG. 2 is a flowchart showing an intake pressure correction coefficient specifying program executed by the control computer C. The intake pressure correction coefficient specifying control is repeated at a predetermined control cycle. In the present embodiment, the main injection is performed after the pilot injection is performed. Hereinafter, the intake pressure correction coefficient specifying control by the control computer C will be described.
制御コンピュータCは、エンジン回転数Nx、アクセル開度Kx、吸気圧Px、エンジン負荷Fの各検出情報を取り込んでいる(ステップS1)。制御コンピュータCは、検出されたエンジン回転数Nx及び検出されたエンジン負荷Fに基づいて、予め設定されたマップから定常運転状態における目標吸気圧Poを決定する(ステップS2)。そして、制御コンピュータCは、圧力検出器24によって検出される吸気圧Pxが目標吸気圧Poになるように、過給機16のタービン部162におけるベーン開度を制御する。
The control computer C captures each detection information of the engine speed Nx, the accelerator opening Kx, the intake pressure Px, and the engine load F (step S1). Based on the detected engine speed Nx and the detected engine load F, the control computer C determines a target intake pressure Po in a steady operation state from a preset map (step S2). The control computer C controls the vane opening in the turbine unit 162 of the
制御コンピュータCは、検出されたアクセル開度Kxと、予め設定されたアクセル開度Koとの大小比較を行なう(ステップS3)。検出されたアクセル開度Kxが予め設定されたアクセル開度Ko以上である場合(ステップS3においてYES)、制御コンピュータCは、検出された吸気圧Pxと目標吸気圧Poとの差|Px−Po|と、予め設定された基準値αとの大小比較を行なう(ステップS4)。 The control computer C compares the detected accelerator opening Kx with a preset accelerator opening Ko (step S3). When the detected accelerator opening Kx is equal to or greater than the preset accelerator opening Ko (YES in step S3), the control computer C determines that the difference between the detected intake pressure Px and the target intake pressure Po | Px−Po | Is compared with a preset reference value α (step S4).
差|Px−Po|が基準値α以上である場合(ステップS4においてYES)、制御コンピュータCは、エンジン回転数Nxと吸気圧PxとマップM1とを用いて、吸気圧補正係数H1を特定する(ステップS5)。そして、制御コンピュータCは、この特定した吸気圧補正係数H1と算出式〔1〕とを用いて最大噴射量限界値Q1を算出して特定する(ステップS6)。アクセル開度Kxが予め設定されたアクセル開度Ko以上、かつ差|Px−Po|が基準値α以上である場合は、エンジンの回転状態が過渡状態であると判定する。 If the difference | Px−Po | is equal to or larger than the reference value α (YES in step S4), the control computer C specifies the intake pressure correction coefficient H1 using the engine speed Nx, the intake pressure Px, and the map M1. (Step S5). Then, the control computer C calculates and specifies the maximum injection amount limit value Q1 using the specified intake pressure correction coefficient H1 and the calculation formula [1] (step S6). When the accelerator opening degree Kx is equal to or larger than the preset accelerator opening degree Ko and the difference | Px−Po | is equal to or larger than the reference value α, it is determined that the engine rotational state is a transient state.
アクセル開度Kxがアクセル開度Koに達しない場合(ステップS3においてNO)、又は差|Px−Po|が基準値αに達しない場合(ステップS4においてNO)は、エンジンの回転状態が非過渡状態であると判定する。非過渡状態である場合、制御コンピュータCは、エンジン回転数Nxと吸気圧PxとマップM2とを用いて、吸気圧補正係数H2を特定する(ステップS7)。そして、制御コンピュータCは、この特定した吸気圧補正係数H2と算出式〔2〕とを用いて最大噴射量限界値Q2を算出して特定する(ステップS8)。 If accelerator opening Kx does not reach accelerator opening Ko (NO in step S3) or if difference | Px−Po | does not reach reference value α (NO in step S4), the engine rotation state is non-transient. It is determined that it is in a state. In the non-transient state, the control computer C specifies the intake pressure correction coefficient H2 using the engine speed Nx, the intake pressure Px, and the map M2 (step S7). Then, the control computer C calculates and specifies the maximum injection amount limit value Q2 using the specified intake pressure correction coefficient H2 and the calculation formula [2] (step S8).
ステップS8の処理後、制御コンピュータCは、検出したエンジン回転数Nxに基づいて、定常運転状態における基本燃料噴射を特定する(ステップS9)。基本燃料噴射とは、主噴射における基本主噴射開始タイミング及び基本主噴射期間(主噴射量)、主噴射に先立って行われるパイロット噴射における基本パイロット噴射開始タイミング及び基本パイロット噴射期間(パイロット噴射量)によって決められる燃料噴射のことである。定常運転状態における基本燃料噴射は、燃料噴射量が特定された最大噴射量限界値Q2以下となるように、特定される。 After the process of step S8, the control computer C specifies basic fuel injection in the steady operation state based on the detected engine speed Nx (step S9). Basic fuel injection refers to basic main injection start timing and basic main injection period (main injection amount) in main injection, basic pilot injection start timing and basic pilot injection period (pilot injection amount) in pilot injection performed prior to main injection. It is a fuel injection determined by. The basic fuel injection in the steady operation state is specified such that the fuel injection amount is equal to or less than the specified maximum injection amount limit value Q2.
ステップS6の処理後、制御コンピュータCは、検出したエンジン回転数Nxに基づいて、定常運転状態における基本燃料噴射を特定する(ステップS10)。そして、制御コンピュータCは、検出した吸気圧Pxと目標吸気圧Poとの差(Px−Po)に基づいて、基本燃料噴射(主噴射における基本主噴射開始タイミング及び基本主噴射期間、パイロット噴射における基本パイロット噴射開始タイミング及び基本パイロット噴射期間)を補正する(ステップS11)。過渡状態における燃料噴射は、燃料噴射量が特定された最大噴射量限界値Q1以下となるように、特定される。主噴射開始タイミングは、例えば気筒11内のピストン(図示略)が圧縮上死点に達した以後のタイミングとされる。パイロット噴射開始タイミングは、気筒11内のピストンが圧縮上死点に達する前のタイミングとされる。
After the process of step S6, the control computer C specifies the basic fuel injection in the steady operation state based on the detected engine speed Nx (step S10). Based on the difference (Px−Po) between the detected intake pressure Px and the target intake pressure Po, the control computer C performs basic fuel injection (basic main injection start timing and basic main injection period in main injection, pilot injection) Basic pilot injection start timing and basic pilot injection period) are corrected (step S11). The fuel injection in the transient state is specified such that the fuel injection amount is equal to or less than the specified maximum injection amount limit value Q1. The main injection start timing is, for example, a timing after the piston (not shown) in the
本実施形態では、ステップS11における基本燃料噴射の補正は、パイロット噴射開始タイミングを早めてパイロット噴射期間(パイロット噴射量)を増す補正である。
そして、制御コンピュータCは、決定されたパイロット噴射開始タイミングでパイロット噴射を開始させると共に、決定されたパイロット噴射量だけ燃料噴射を行わせる。パイロット噴射終了後、制御コンピュータCは、決定された主噴射開始タイミングで主噴射を開始させる共に、決定された主噴射量だけ燃料噴射を行わせる。このように進角制御を行い、黒煙発生の回避や高トルク化を考慮した場合の最大燃料噴射量を増やすようにしている。また、従来のように定常運転状態でも過渡運転状態でも同じように吸気圧で最大燃料噴射量を決める方法だと、過渡運転状態の時に進角制御をして通常運転状態より燃料を多く噴ける状態であるにも係らず燃料を多く噴けなかったが、本実施形態のように、過渡運転状態の時に最大燃料噴射限界値を広げることで加速レスポンスを向上させることができる。
In the present embodiment, the correction of the basic fuel injection in step S11 is a correction that increases the pilot injection period (pilot injection amount) by advancing the pilot injection start timing.
Then, the control computer C starts the pilot injection at the determined pilot injection start timing and causes the fuel injection to be performed by the determined pilot injection amount. After the pilot injection is completed, the control computer C starts main injection at the determined main injection start timing and causes fuel injection by the determined main injection amount. In this way, the advance angle control is performed to increase the maximum fuel injection amount in consideration of avoiding the generation of black smoke and increasing the torque. In addition, when the maximum fuel injection amount is determined by the intake pressure in the same manner in both the steady operation state and the transient operation state as in the past, the advance angle control is performed during the transient operation state so that more fuel is injected than in the normal operation state. Although a large amount of fuel was not injected in spite of the state, the acceleration response can be improved by widening the maximum fuel injection limit value in the transient operation state as in this embodiment.
アクセル開度検出器19は、エンジン負荷検出手段である。クランク角度検出器20は、制御コンピュータCと共に、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段を構成する。圧力検出器24は、酸素量関連値検出手段としての吸気圧検出手段である。制御コンピュータCは、圧力検出器24及びエンジン回転数検出手段と共に、エンジンの回転状態が過渡状態か非過渡状態かを検出する過渡状態検出手段を構成する。又、制御コンピュータCは、過渡状態である場合には第1の最大噴射量限界値情報(算出式〔1〕)を用いて最大噴射量限界値を特定し、非過渡状態である場合には第2の最大噴射量限界値情報(算出式〔2〕)を用いて最大噴射量限界値を特定する限界値特定手段である。さらに、制御コンピュータCは、特定された最大噴射量限界値以下の範囲で燃料噴射を行わせる燃料噴射制御手段である。
The
第1の実施形態では以下の効果が得られる。
(1−1)制御コンピュータCは、過渡状態である場合には算出式〔1〕を用いて最大噴射量限界値Q1を特定し、非過渡状態である場合には算出式〔2〕を用いて最大噴射量限界値Q2を特定する。算出式〔1〕は、酸素量関連値と過渡状態とに対応して予め決定された最大噴射量限界値Q1の情報(第1の最大噴射量限界値情報)であり、過渡状態である場合に特定される最大噴射量限界値Q1は、過渡状態に適合した限界値である。算出式〔2〕は、酸素量関連値と過渡状態とに対応して予め決定された最大噴射量限界値Q2の情報(第2の最大噴射量限界値情報)であり、非過渡状態である場合に特定される最大噴射量限界値Q2は、非過渡状態に適合した限界値である。つまり、非過渡状態と過渡状態とのそれぞれに適合した最大噴射量限界値に見合った燃料噴射が行なわれる。つまり、非過渡状態と過渡状態とのそれぞれに適合した最大噴射量限界値を特定した上で、黒煙発生の回避や高トルク化に有効な燃料噴射を行なうことができる。
In the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1-1) The control computer C specifies the maximum injection amount limit value Q1 using the calculation formula [1] when in the transient state, and uses the calculation formula [2] when in the non-transient state. Thus, the maximum injection amount limit value Q2 is specified. The calculation formula [1] is information on the maximum injection amount limit value Q1 (first maximum injection amount limit value information) determined in advance corresponding to the oxygen amount related value and the transient state, and is in the transient state. The maximum injection amount limit value Q1 specified in (1) is a limit value adapted to a transient state. The calculation formula [2] is information on the maximum injection amount limit value Q2 determined in advance corresponding to the oxygen amount related value and the transient state (second maximum injection amount limit value information), and is in a non-transient state. The maximum injection amount limit value Q2 specified in this case is a limit value adapted to a non-transient state. That is, the fuel injection is performed in accordance with the maximum injection amount limit value adapted to each of the non-transient state and the transient state. That is, fuel injection effective for avoiding black smoke generation and increasing torque can be performed after specifying the maximum injection amount limit value adapted to each of the non-transient state and the transient state.
(1−2)過渡状態である場合には、制御コンピュータCは、算出式〔1〕における吸気圧補正係数(酸素量関連値補正係数)を圧力検出器24によって検出された吸気圧に基づいて特定する。非過渡状態であることを検出した場合には、制御コンピュータCは、算出式〔2〕における吸気圧補正係数(酸素量関連値補正係数)を圧力検出器24によって検出された吸気圧に基づいて特定する。吸気圧補正係数の特定による最大噴射量限界値の決定は、非過渡状態と過渡状態とのそれぞれに適合した最大噴射量限界値を決定する上で簡便である。 (1-2) In the transient state, the control computer C calculates the intake pressure correction coefficient (oxygen amount related value correction coefficient) in the calculation formula [1] based on the intake pressure detected by the pressure detector 24. Identify. When detecting the non-transient state, the control computer C calculates the intake pressure correction coefficient (oxygen amount related value correction coefficient) in the calculation formula [2] based on the intake pressure detected by the pressure detector 24. Identify. The determination of the maximum injection amount limit value by specifying the intake pressure correction coefficient is simple in determining the maximum injection amount limit value adapted to each of the non-transient state and the transient state.
(1−3)気筒11に吸入される気体(空気)の酸素量に関連する値(吸気圧)を検出する圧力検出器24は、酸素量を高い精度で検出する手段として好適である。
(1−4)本発明では、主噴射に先立ってパイロット噴射が行われる。主噴射に先立って行われるパイロット噴射による少量の燃料は、直ちに燃焼せずに、主噴射の初期に噴射される燃料と共に穏やかに燃焼される。これにより、燃焼圧力及び燃焼温度の低い燃焼が行われ、燃費向上、燃焼騒音の低減という効果が得られる。
(1-3) The pressure detector 24 that detects a value (intake pressure) related to the oxygen amount of the gas (air) sucked into the
(1-4) In the present invention, pilot injection is performed prior to main injection. A small amount of fuel from the pilot injection prior to the main injection is not burned immediately, but is gently burned with the fuel injected at the beginning of the main injection. Thereby, combustion with low combustion pressure and combustion temperature is performed, and the effect of improving fuel consumption and reducing combustion noise is obtained.
(1−5)過渡状態の場合には、制御コンピュータCは、パイロット噴射開始タイミングを早めてパイロット噴射期間(パイロット噴射量)を増す補正を行なう。パイロット噴射開始タイミングを早めて燃料噴射量を増す制御は、燃費向上、燃焼騒音の低減を図りつつ高トルク化を図る上で好適である。 (1-5) In the transient state, the control computer C corrects the pilot injection period (pilot injection amount) by increasing the pilot injection start timing. Control for increasing the fuel injection amount by advancing the pilot injection start timing is suitable for increasing the torque while improving fuel efficiency and reducing combustion noise.
本発明では以下のような実施形態も可能である。
(1)酸素量関連値検出手段として、吸気経路を流れる吸気流量を検出するエアフローメータを用いてもよい。
In the present invention, the following embodiments are also possible.
(1) An air flow meter that detects the flow rate of intake air flowing through the intake passage may be used as the oxygen amount related value detection means.
(2)パイロット噴射を行わない燃料噴射量制御装置に本発明を適用してもよい。
(3)過給機16を備えていないディーゼルエンジンに本発明を適用してもよい。
(4)過渡状態の判定方法は特に実施形態に限定されず、例えば検出されるアクセル開度がアクセル開度Ko以上、かつ検出されるアクセル開度の単位時間当たりの変化量が所定量以上の場合に過渡状態と判定するようにしてもよい。
(2) The present invention may be applied to a fuel injection amount control device that does not perform pilot injection.
(3) The present invention may be applied to a diesel engine not provided with the
(4) The determination method of the transient state is not particularly limited to the embodiment. For example, the detected accelerator opening is greater than or equal to the accelerator opening Ko, and the change amount per unit time of the detected accelerator opening is greater than or equal to the predetermined amount. In some cases, it may be determined as a transient state.
(5)第1の最大噴射量限界値情報として、第1の最大噴射量限界値算出式〔1〕における吸気温度補正係数を1に固定した算出式を用い、第2の最大噴射量限界値情報として、第2の最大噴射量限界値算出式〔2〕における吸気温度補正係数を1に固定した算出式を用いてもよい。 (5) As the first maximum injection amount limit value information, a calculation formula in which the intake air temperature correction coefficient in the first maximum injection amount limit value calculation formula [1] is fixed to 1, and the second maximum injection amount limit value is used. As information, a calculation formula in which the intake air temperature correction coefficient in the second maximum injection amount limit value calculation formula [2] is fixed to 1 may be used.
10…ディーゼルエンジン。11…気筒。20…制御コンピュータCと共に、エンジン回転数検出手段を構成するクランク角度検出器。24…酸素量関連値検出手段としての吸気圧検出手段である圧力検出器。C…圧力検出器24及びエンジン回転数検出手段と共に、過渡状態検出手段を構成し、限界値特定手段及び燃料噴射制御手段としての制御コンピュータ。 10 ... Diesel engine. 11 ... cylinder. 20 A crank angle detector which constitutes engine speed detecting means together with the control computer C. 24 A pressure detector which is an intake pressure detection means as an oxygen amount related value detection means. C: A control computer that constitutes a transient state detection means together with the pressure detector 24 and the engine speed detection means, and serves as a limit value specifying means and a fuel injection control means.
Claims (6)
気筒に吸入される気体の酸素量に関連する値と過渡状態とに対応して予め決定された第1の最大噴射量限界値情報と、気筒に吸入される気体の酸素量に関連する値と非過渡状態とに対応して予め決定された第2の最大噴射量限界値情報とを記憶しており、前記過渡状態検出手段が過渡状態であることを検出した場合には、第1の最大噴射量限界値情報を用いて最大噴射量限界値を特定し、前記過渡状態検出手段が非過渡状態であることを検出した場合には、第2の最大噴射量限界値情報を用いて最大噴射量限界値を特定する限界値特定手段と、
前記限界値特定手段によって特定された最大噴射量限界値以下の噴射量の燃料噴射を行わせる燃料噴射制御手段とを備えたディーゼルエンジンにおける燃料噴射量制御装置。 Transient state detecting means for detecting whether the engine rotation state is a transient state or a non-transient state;
First maximum injection amount limit value information determined in advance corresponding to a value related to the oxygen amount of the gas sucked into the cylinder and a transient state, and a value related to the oxygen amount of the gas sucked into the cylinder, The second maximum injection amount limit value information determined in advance corresponding to the non-transient state is stored, and when the transient state detecting means detects the transient state, the first maximum When the maximum injection amount limit value is specified using the injection amount limit value information and the transient state detecting means detects that the non-transient state is detected, the maximum injection amount is determined using the second maximum injection amount limit value information. Limit value specifying means for specifying the quantity limit value;
A fuel injection amount control device in a diesel engine, comprising: fuel injection control means for performing fuel injection with an injection amount equal to or less than a maximum injection amount limit value specified by the limit value specifying means.
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