JP2008095615A - Fuel injection control device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injection control device capable of learning a deviation in an injection characteristic of a fuel injection valve in a wider region. <P>SOLUTION: An exhaust gas oxygen concentration estimating part B6 calculates an estimation concentration base value Db on the oxygen concentration in exhaust gas based on an intake air amount or a command injection amount base value. A final oxygen concentration in the exhaust gas (final estimation concentration Df) calculated based on the estimation concentration base value Db is calculated. The deviation of the injection characteristic of the fuel injection valve is learned based on a difference ΔD between the final estimation oxygen concentration Df and a detected value of oxygen concentration detected by an oxygen sensor. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の燃料噴射弁の噴射特性のずれを学習する燃料噴射制御装置に関する。   The present invention relates to a fuel injection control device that learns a deviation in injection characteristics of a fuel injection valve of an internal combustion engine.

排気中の有害成分量を減少させる等の目的から、排気の一部を吸気系に還流させる排気還流制御(EGR制御)を行うことが周知である。この場合、還流される排気量(EGR量)や燃焼室における燃焼直後の酸素濃度に応じて、内燃機関の各種アクチュエータの操作量を決定することが望まれる。ただし、内燃機関の過渡運転時等にあっては、エアフロメータ等の内燃機関に搭載されるセンサの出力を上記EGR量や酸素濃度と相関を有するパラメータとして直接用いることができない。   It is well known to perform exhaust gas recirculation control (EGR control) for recirculating a part of the exhaust gas to the intake system for the purpose of reducing the amount of harmful components in the exhaust gas. In this case, it is desirable to determine the operation amounts of various actuators of the internal combustion engine in accordance with the exhaust amount to be recirculated (EGR amount) and the oxygen concentration immediately after combustion in the combustion chamber. However, during transient operation of the internal combustion engine, the output of a sensor mounted on the internal combustion engine such as an air flow meter cannot be directly used as a parameter having a correlation with the EGR amount or the oxygen concentration.

そこで従来は、例えば下記特許文献1、2に見られるように、内燃機関の運転状態に基づき、EGR量や上記酸素濃度をモデルベースで推定することも提案されている。これにより、内燃機関の過渡時であっても、EGR量や上記酸素濃度としての高精度の情報を取得することが可能となる。したがって、内燃機関の各種アクチュエータの操作量を適切に設定することができ、ひいては内燃機関の出力特性を良好に制御することができる。   Therefore, conventionally, as seen in Patent Documents 1 and 2 below, for example, it has been proposed to estimate the EGR amount and the oxygen concentration on a model basis based on the operating state of the internal combustion engine. As a result, even when the internal combustion engine is in transition, it is possible to acquire highly accurate information such as the EGR amount and the oxygen concentration. Therefore, the operation amounts of the various actuators of the internal combustion engine can be set appropriately, and as a result, the output characteristics of the internal combustion engine can be favorably controlled.

ところで、内燃機関の燃料噴射弁には、固体差や経年変化に起因して、噴射特性のずれが生じ得る。そして、噴射特性のずれが生じる場合には、上記モデルに基づくEGR量や酸素濃度の推定を行ったとしても、推定値が適切な値とはならない。このため、燃料噴射弁の噴射特性のずれを学習し、これを補償する学習制御を行うことが望ましい。   By the way, in the fuel injection valve of the internal combustion engine, a deviation in injection characteristics may occur due to a solid difference or a secular change. And when the deviation of an injection characteristic arises, even if EGR amount and oxygen concentration are estimated based on the said model, an estimated value will not become an appropriate value. For this reason, it is desirable to learn the deviation of the injection characteristic of the fuel injection valve and perform learning control to compensate for this.

しかし、噴射特性のずれの学習は、下記特許文献3に見られるように、通常、アイドル回転速度制御時に行われることから、ずれの学習の有効範囲も噴射量の少ない領域に限られる。このため、噴射量の多い領域において噴射特性のずれを補償する学習制御を行うことは困難であった。   However, since the learning of the deviation of the injection characteristic is normally performed at the time of idle rotation speed control as seen in Patent Document 3 below, the effective range of the learning of the deviation is limited to the region where the injection amount is small. For this reason, it has been difficult to perform learning control that compensates for deviations in injection characteristics in a region where the injection amount is large.

なお、上記EGR量等をモデルにより推定するものに限らず、燃料噴射制御装置にあっては一般に、燃料噴射弁の噴射特性のずれの学習を行うことのできる領域が限られるこうした実情も概ね共通したものとなっている。
特開昭64−63647号公報 特開2002−327634号公報 特開2003−343328号公報
In addition, not only the above-mentioned EGR amount and the like are estimated by a model, but also in the fuel injection control device, in general, such an actual situation is limited in that the region where the deviation of the injection characteristic of the fuel injection valve can be learned is limited. It has become.
JP-A-64-63647 JP 2002-327634 A JP 2003-343328 A

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、燃料噴射弁の噴射特性のずれの学習をより広範囲な領域において行うことのできる燃料噴射制御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 provide a fuel injection control device capable of learning a deviation in injection characteristics of a fuel injection valve in a wider range. is there.

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記載の発明は、内燃機関の吸気系に吸入される吸気についての物理量及び燃料噴射弁に対する指令噴射量に基づき、排気中の酸素濃度の予測値を算出する予測手段と、排気中の酸素濃度の検出値及び前記予測値の差に基づき、前記燃料噴射弁の噴射特性のずれを学習するずれ学習手段とを備えることを特徴とする。   According to a first aspect of the present invention, there is provided prediction means for calculating a predicted value of oxygen concentration in exhaust gas based on a physical quantity of intake air sucked into an intake system of an internal combustion engine and a command injection amount for a fuel injection valve; And a deviation learning means for learning a deviation of the injection characteristic of the fuel injection valve based on the difference between the detected value of the oxygen concentration and the predicted value.

排気中の酸素濃度の予測値と検出値との間にずれが生じるときには、これは、燃料噴射弁の噴射特性のずれに起因すると考えられる。したがって、これら予測値と検出値との差に基づき、噴射特性のずれを学習することができる。しかも、排気中の酸素濃度の予測値の算出は、アイドル回転速度制御時でなくても可能なため、噴射特性のずれの学習を、より広範囲な領域において行うことができる。   When a deviation occurs between the predicted value and the detected value of the oxygen concentration in the exhaust gas, this is considered to be caused by a deviation in the injection characteristics of the fuel injection valve. Therefore, it is possible to learn the deviation of the injection characteristics based on the difference between the predicted value and the detected value. In addition, since it is possible to calculate the predicted value of the oxygen concentration in the exhaust gas not during the idle rotation speed control, it is possible to learn the deviation of the injection characteristics in a wider range.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記ずれ学習手段は、前記排気中の酸素濃度の予測時における排気の質量に関する情報を用いて、前記検出値及び前記予測値の差に基づく前記学習を行うことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the deviation learning means uses the information about the mass of the exhaust gas at the time of predicting the oxygen concentration in the exhaust gas, and uses the difference between the detected value and the predicted value. The learning based on the above is performed.

排気中の酸素濃度の予測値と検出値との差は、酸素量のずれ量を排気の質量で除算した値と考えられる。一方、単位噴射量あたりの酸素消費量は理論的に定めることが可能であるため、酸素量のずれ量は、燃料噴射量のずれ量に換算することができる。したがって、上記構成では、排気中の酸素濃度の予測時における排気の質量に関する情報と、検出値及び予測値の差を入力として、噴射特性のずれを好適に算出することができる。   The difference between the predicted value and the detected value of the oxygen concentration in the exhaust gas is considered to be a value obtained by dividing the deviation amount of the oxygen amount by the mass of the exhaust gas. On the other hand, since the oxygen consumption amount per unit injection amount can be theoretically determined, the deviation amount of the oxygen amount can be converted into the deviation amount of the fuel injection amount. Therefore, in the above configuration, it is possible to suitably calculate the deviation in the injection characteristics by using the information regarding the mass of the exhaust gas at the time of predicting the oxygen concentration in the exhaust gas and the difference between the detected value and the predicted value as inputs.

請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記排気中の酸素濃度の検出値及び前記予測値に基づき、前記予測手段の誤差を学習する誤差学習手段を更に備え、前記ずれ学習手段は、前記誤差学習手段による誤差の学習が所定回数以上となるときに、前記誤差学習手段によって学習された誤差を通じて、前記検出値及び前記予測値に基づく前記ずれの学習を行うことを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, further comprising error learning means for learning an error of the prediction means based on the detected value of the oxygen concentration in the exhaust gas and the predicted value. The deviation learning means performs learning of the deviation based on the detected value and the predicted value through the error learned by the error learning means when the error learning by the error learning means is a predetermined number of times or more. Features.

上記構成では、誤差の学習が所定回数以上となるときに学習された誤差を通じて噴射特性のずれを学習するために、誤差の学習の収束後にずれの学習を行うことができ、ひいてはずれの学習精度を向上させることができる。   In the above configuration, in order to learn the deviation of the injection characteristic through the error learned when the error learning becomes a predetermined number of times or more, the deviation learning can be performed after the error learning converges, and thus the deviation learning accuracy. Can be improved.

請求項4記載の発明は、請求項3記載の発明において、前記誤差学習手段は、前記内燃機関の出力軸の回転速度及び負荷によって分割される領域毎に前記誤差を学習するものであって且つ、前記誤差の学習に際し、前記排気の質量に関する情報を併せ記憶することを特徴とする。   The invention according to claim 4 is the invention according to claim 3, wherein the error learning means learns the error for each region divided by the rotational speed and load of the output shaft of the internal combustion engine, and When learning the error, information on the mass of the exhaust gas is also stored.

排気質量流量は、吸気質量流量と相関を有する。そして、吸気質量流量は、吸気の温度等に応じて変化する。このため、回転速度及び負荷のみによっては、排気の質量を精度良く算出することができない。このため、回転速度及び負荷によって分割される複数の領域毎に誤差を学習する場合、排気の質量を算出するための何らかの情報を併せて記憶することが望ましい。この点、上記構成では、誤差の学習に際し、排気の質量に関する情報を併せ記憶するために、排気中の酸素濃度の予測値と検出値との差に基づく噴射特性のずれを好適に学習することができる。   The exhaust mass flow rate has a correlation with the intake mass flow rate. The intake mass flow rate changes in accordance with the intake air temperature and the like. For this reason, the mass of the exhaust gas cannot be accurately calculated only by the rotation speed and the load. For this reason, when learning an error for each of a plurality of regions divided by the rotational speed and load, it is desirable to store some information for calculating the mass of the exhaust gas. In this regard, in the above configuration, in order to store information related to the mass of the exhaust when learning the error, it is preferable to learn the injection characteristic deviation based on the difference between the predicted value and the detected value of the oxygen concentration in the exhaust. Can do.

請求項5記載の発明は、請求項4記載の発明において、前記ずれ学習手段は、前記誤差学習手段による誤差の学習のなされる領域を燃圧によって分割される領域に変換して且つ、前記学習される誤差及び前記排気の質量に関する情報に基づき、前記変換される領域における噴射特性のずれを学習することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to the fourth aspect, the deviation learning means converts the area where the error learning by the error learning means is made into an area divided by fuel pressure, and is learned. The deviation of the injection characteristic in the converted region is learned based on the error and the information on the exhaust mass.

燃料噴射弁の噴射特性は、燃圧への依存性が大きい。このため、噴射特性のずれも燃圧への依存性が大きなものとなっている。したがって、噴射特性のずれの学習は、燃圧によって分割される領域毎に行うことが望ましい。この点、上記構成では、誤差の学習のなされる領域を燃圧によって分割される領域に変換することで、燃圧によって分割される領域毎に噴射特性のずれを学習することができる。したがって、噴射特性の燃圧依存性を好適に反映したかたちで噴射特性のずれを学習することができる。   The injection characteristic of the fuel injection valve is highly dependent on the fuel pressure. For this reason, the deviation of the injection characteristics is also highly dependent on the fuel pressure. Therefore, it is desirable to learn the injection characteristic deviation for each region divided by the fuel pressure. In this regard, in the above-described configuration, the deviation of the injection characteristic can be learned for each region divided by the fuel pressure by converting the region where the error is learned into a region divided by the fuel pressure. Accordingly, it is possible to learn the deviation of the injection characteristic in a manner that suitably reflects the fuel pressure dependency of the injection characteristic.

請求項6記載の発明は、請求項3〜5のいずれかに記載の発明において、前記ずれ学習手段による学習がなされるとき、該学習される噴射特性のずれに応じて前記誤差学習手段の学習結果を補正する手段を更に備えることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the third to fifth aspects, when the learning by the deviation learning means is performed, the error learning means learns according to the learned deviation in the injection characteristic. The apparatus further comprises means for correcting the result.

ずれ学習手段による学習がなされると、燃料噴射制御において噴射特性のずれが補償されることから、排気中の酸素濃度の検出値に対する予測値の誤差が低減される。この点、上記構成では、噴射特性のずれが学習されるとき、この学習に応じて誤差学習手段の学習結果を補正することで、誤差学習手段の学習結果を、検出値に対する予測値の誤差に応じた適切な値に更新することができる。   When learning by the deviation learning means is performed, the deviation of the injection characteristic is compensated for in the fuel injection control, so that the error of the predicted value with respect to the detected value of the oxygen concentration in the exhaust gas is reduced. In this regard, in the above configuration, when the deviation in the injection characteristic is learned, the learning result of the error learning means is corrected according to this learning, so that the learning result of the error learning means is converted into an error of the predicted value with respect to the detected value. It can be updated to an appropriate value depending on the situation.

請求項7記載の発明は、請求項6記載の発明において、前記ずれ学習手段は、前記誤差学習手段によって学習される誤差をフィルタ処理した後、該フィルタ処理後の値を用いて前記ずれを学習することを特徴とする。   According to a seventh aspect of the invention, in the sixth aspect of the invention, the deviation learning unit filters the error learned by the error learning unit, and then learns the deviation using the value after the filtering process. It is characterized by doing.

上記構成では、学習された誤差のフィルタ処理後の値を用いて噴射特性のずれを学習するために、ずれの学習に際してノイズ等の影響を好適に抑制することができ、ひいてはずれの学習精度を向上させることができる。ただし、この場合、ずれの学習結果は、誤差の学習結果を噴射特性のずれに直接変換したものとはならない。このため、ずれの学習に基づき噴射特性のずれが補償されることとなるものの、この補償により誤差学習手段によって学習されている誤差が相殺されることとはならない。この点、上記構成では、上記請求項6の構成を有することで、フィルタ処理後の値に基づいてずれの学習がなされるにもかかわらず、誤差学習手段の学習結果を適切な値に更新することができる。   In the above configuration, since the deviation of the injection characteristic is learned using the learned error after filtering, it is possible to suitably suppress the influence of noise or the like when learning the deviation, thereby improving the learning accuracy of deviation. Can be improved. However, in this case, the learning result of the deviation is not a direct conversion of the learning result of the error into the deviation of the injection characteristic. For this reason, the deviation of the injection characteristic is compensated based on the learning of the deviation, but the error learned by the error learning means is not canceled by this compensation. In this regard, in the above configuration, by having the configuration of the sixth aspect, the learning result of the error learning means is updated to an appropriate value even though the deviation is learned based on the value after the filter processing. be able to.

請求項8記載の発明は、請求項1〜7のいずれかに記載の発明において、前記内燃機関は、排気系に排出される排気を吸気系に還流させる排気還流通路と、該排気還流通路内の流路面積を可変とする面積可変手段とを備えるものであり、前記予測手段の予測値に基づき、前記面積可変手段を操作する面積調節手段を更に備えることを特徴とする。   The invention according to claim 8 is the invention according to any one of claims 1 to 7, wherein the internal combustion engine includes an exhaust gas recirculation passage for recirculating exhaust gas exhausted to the exhaust system to an intake system, and the exhaust gas recirculation passage. Area variable means for making the flow path area variable, and further comprising area adjusting means for operating the area variable means based on the prediction value of the prediction means.

上記構成では、排気中の酸素濃度の予測値に基づき排気還流通路の流路面積を可変とするために、内燃機関の過渡時であるか定常時であるかにかかわらず、排気中の酸素濃度についての精度の良い情報に基づき流路面積を可変とすることができる。しかも、この処理と噴射特性のずれの学習とで、排気中の酸素濃度の予測値を算出する処理を共有することができるため、制御プログラムや制御論理回路等の構成を共有化することができ、ひいては構成の簡素化を図ることができる。   In the above configuration, in order to make the flow area of the exhaust gas recirculation passage variable based on the predicted value of the oxygen concentration in the exhaust, the oxygen concentration in the exhaust regardless of whether the internal combustion engine is in a transient state or in a steady state The flow path area can be made variable based on accurate information about. In addition, since the process for calculating the predicted value of the oxygen concentration in the exhaust gas can be shared by this process and the learning of the deviation in the injection characteristics, the configuration of the control program, the control logic circuit, etc. can be shared. As a result, the configuration can be simplified.

請求項9記載の発明は、請求項1〜8のいずれかに記載の発明において、前記排気中の酸素濃度の目標値を設定する目標値設定手段と、前記予測値を前記目標値にフィードバック制御するフィードバック制御手段と、前記学習に用いられる予測値を、前記フィードバック制御の態様に基づき補正する手段とを更に備えることを特徴とする。   The invention according to claim 9 is the invention according to any one of claims 1 to 8, wherein target value setting means for setting a target value of the oxygen concentration in the exhaust gas, and feedback control of the predicted value to the target value. Feedback control means, and means for correcting the predicted value used for the learning based on the aspect of the feedback control.

上記構成では、フィードバック制御によって、排気中の酸素濃度を目標値に好適に追従させることができる。しかも、この処理と噴射特性のずれの学習とで、排気中の酸素濃度の予測値を算出する処理を共有することができるため、制御プログラムや制御論理回路等の構成の共有化をすることができ、ひいては構成の簡素化を図ることができる。しかし、この場合、排気中の酸素濃度の予測値にフィードバック制御の影響が反映されていないと、予測値と検出値との差が予測手段の誤差や噴射特性の誤差とはならない。この点、上記構成では、学習に用いられる予測値をフィードバック制御による影響を反映して排気中の酸素濃度として予測される値に補正することで、こうした問題を回避することができる。   In the above configuration, the oxygen concentration in the exhaust gas can be made to suitably follow the target value by feedback control. In addition, the process for calculating the predicted value of the oxygen concentration in the exhaust gas can be shared between this process and the learning of the deviation in the injection characteristics, so that the configuration of the control program, the control logic circuit, etc. can be shared. Can be simplified. However, in this case, if the influence of feedback control is not reflected on the predicted value of the oxygen concentration in the exhaust gas, the difference between the predicted value and the detected value does not become an error of the prediction means or an injection characteristic. In this regard, in the above configuration, such a problem can be avoided by correcting the predicted value used for learning to a value predicted as the oxygen concentration in the exhaust gas, reflecting the influence of feedback control.

(第1の実施形態)
以下、本発明にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置を車載ディーゼル機関の燃料噴射制御装置に適用した第1の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which a fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention is applied to a fuel injection control device for an in-vehicle diesel engine will be described with reference to the drawings.

図1に、本実施形態にかかるエンジンシステムの全体構成を示す。   FIG. 1 shows the overall configuration of the engine system according to the present embodiment.

図示されるように、ディーゼル機関10の吸気通路12の上流には、エアクリーナ14、エアフローメータ16、クーラ18、スロットルバルブ20等が設けられている。また、吸気通路12のうちスロットルバルブ20の下流には、吸気温センサ22及び吸気圧センサ24が設けられている。吸気通路12は、マニホールド25を介して各気筒(ここでは、1番気筒#1〜4番気筒#4の4気筒を例示)の燃焼室26と連通可能とされている。これら燃焼室26には、コモンレール28に蓄えられた高圧の燃料が燃料噴射弁30を介して噴射される。これにより、燃焼室26内の燃料と空気との混合気が燃焼に供され、ディーゼル機関10の回転力が生成される。   As illustrated, an air cleaner 14, an air flow meter 16, a cooler 18, a throttle valve 20, and the like are provided upstream of the intake passage 12 of the diesel engine 10. Further, an intake air temperature sensor 22 and an intake pressure sensor 24 are provided downstream of the throttle valve 20 in the intake passage 12. The intake passage 12 can communicate with the combustion chamber 26 of each cylinder (here, four cylinders of the first cylinder # 1 to the fourth cylinder # 4 are illustrated) via the manifold 25. High-pressure fuel stored in the common rail 28 is injected into the combustion chambers 26 through the fuel injection valve 30. Thereby, the fuel-air mixture in the combustion chamber 26 is used for combustion, and the rotational force of the diesel engine 10 is generated.

一方、燃焼に供された空気である排気は、排気通路32に排出される。排気通路32には、排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ34が設けられている。   On the other hand, the exhaust gas, which is the air used for combustion, is discharged to the exhaust passage 32. The exhaust passage 32 is provided with an oxygen concentration sensor 34 that detects the oxygen concentration in the exhaust.

上記吸気通路12と排気通路32とには、可変ノズル式ターボチャージャ36が設けられている。また、吸気通路12と排気通路32とには、これらを連通可能とする排気還流通路(EGR通路38)が設けられており、吸気通路12とEGR通路38との間の流路面積がEGRバルブ40によって調節可能となっている。   A variable nozzle turbocharger 36 is provided in the intake passage 12 and the exhaust passage 32. Further, the intake passage 12 and the exhaust passage 32 are provided with an exhaust gas recirculation passage (EGR passage 38) that allows these to communicate with each other, and the flow passage area between the intake passage 12 and the EGR passage 38 is an EGR valve. 40 is adjustable.

上記エンジンシステムは、ディーゼル機関10の運転状態を検出するセンサとして、上述したものに加えて、ディーゼル機関10のクランク軸の回転角度を検出するクランク角センサ42等を備えている。また、エンジンシステムは、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ44等、ユーザによる要求を検出する各種センサを備えている。   The engine system includes a crank angle sensor 42 that detects the rotation angle of the crankshaft of the diesel engine 10 as a sensor that detects the operating state of the diesel engine 10 in addition to the sensor described above. The engine system also includes various sensors that detect user requests, such as an accelerator sensor 44 that detects an operation amount of an accelerator pedal.

電子制御装置(ECU50)は、中央処理装置や、常時記憶保持メモリ52等を備えて構成されている。ここで、常時記憶保持メモリ52は、イグニッションスイッチ(ECU50の電源スイッチ)の状態にかかわらず給電状態が常時保持されるバックアップRAMや、給電の有無にかかわらず常時データを保持する不揮発性メモリ等、上記電源スイッチの状態にかかわらずデータを保持する記憶装置である。   The electronic control unit (ECU 50) includes a central processing unit, a constant memory holding memory 52, and the like. Here, the always-on memory holding memory 52 is a backup RAM that always holds the power supply state regardless of the state of the ignition switch (power switch of the ECU 50), a non-volatile memory that always holds data regardless of whether power is supplied, etc. A storage device that holds data regardless of the state of the power switch.

ECU50は、ディーゼル機関10の運転状態やユーザの要求を検出する各種センサの検出値に基づき、燃料噴射弁30等の各種アクチュエータを操作することで、ディーゼル機関10の出力特性(出力トルク、排気特性)を制御する。図2に、ECU50の行う処理を示す。   The ECU 50 operates various actuators such as the fuel injection valve 30 on the basis of detection values of various sensors that detect the operation state of the diesel engine 10 and user requests, and thereby outputs characteristics (output torque, exhaust characteristics) of the diesel engine 10. ) To control. FIG. 2 shows a process performed by the ECU 50.

噴射量設定部B2は、燃料噴射弁30に対する噴射量の指令値の基本値(指令噴射量ベース値)を設定する部分である。指令噴射量ベース値の設定は、回転速度と負荷との情報に基づき行うことができる。本実施形態では、アクセルセンサ44によって検出されるアクセルペダルの操作量とクランク角センサ42の検出値に応じたクランク軸の回転速度とに基づき設定する場合を例示する。   The injection amount setting unit B2 is a part for setting a basic value (command injection amount base value) of a command value of the injection amount for the fuel injection valve 30. The setting of the command injection amount base value can be performed based on information on the rotation speed and the load. In the present embodiment, a case where the setting is made based on the operation amount of the accelerator pedal detected by the accelerator sensor 44 and the rotation speed of the crankshaft corresponding to the detected value of the crank angle sensor 42 is illustrated.

排気酸素濃度目標設定部B4は、排気中の酸素濃度の目標値Daを設定する部分である。酸素濃度の目標値は、ディーゼル機関10の運転状態との関係を適合によって定めることが望ましい。ここで、ディーゼル機関10の運転状態としては、ディーゼル機関10の回転速度と負荷との少なくとも一方に基づき行うことが望ましい。本実施形態では、負荷としての指令噴射量ベース値と、回転速度とに基づき目標値Daを設定する場合を例示している。   The exhaust oxygen concentration target setting unit B4 is a part for setting a target value Da of the oxygen concentration in the exhaust. It is desirable that the target value of the oxygen concentration is determined by adapting the relationship with the operation state of the diesel engine 10. Here, the operation state of the diesel engine 10 is desirably performed based on at least one of the rotational speed and the load of the diesel engine 10. In this embodiment, the case where the target value Da is set based on the command injection amount base value as the load and the rotation speed is illustrated.

排気酸素濃度予測部B6は、ディーゼル機関10内における気体の流通態様のモデルを用いて、ディーゼル機関10の運転状態に基づき排気中の酸素濃度を予測値である予測濃度ベース値Dbを算出する部分である。ここで予測に用いるディーゼル機関10の運転状態に関するパラメータとしては、吸気通路12に吸入される吸気についての物理量や燃料噴射弁30に対する指令噴射量がある。本実施形態では、エアフローメータ16によって検出される吸入空気量、吸気温センサ22によって検出される吸気温、吸気圧センサ24によって検出される吸気圧、及び指令噴射量ベース値に基づき予測を行う場合を例示する。   The exhaust oxygen concentration prediction unit B6 calculates a predicted concentration base value Db that is a predicted value of the oxygen concentration in the exhaust gas based on the operating state of the diesel engine 10 using a model of the gas flow mode in the diesel engine 10. It is. Here, as parameters relating to the operating state of the diesel engine 10 used for prediction, there are a physical quantity of intake air sucked into the intake passage 12 and a command injection quantity for the fuel injection valve 30. In the present embodiment, the prediction is performed based on the intake air amount detected by the air flow meter 16, the intake air temperature detected by the intake air temperature sensor 22, the intake pressure detected by the intake air pressure sensor 24, and the command injection amount base value. Is illustrated.

噴射量補正量設定部B8は、排気酸素濃度の予測値を目標値Daにフィードバック制御する部分である。詳しくは、フィードバック補正量を算出し、これを加算器B10に出力する。これにより、加算器B10では、指令噴射量ベース値Qbがフィードバック補正量によって補正されたものを最終的な指令噴射量として算出する。   The injection amount correction amount setting unit B8 is a part that performs feedback control of the predicted value of the exhaust oxygen concentration to the target value Da. Specifically, the feedback correction amount is calculated and output to the adder B10. As a result, the adder B10 calculates the command injection amount base value Qb corrected by the feedback correction amount as the final command injection amount.

噴射期間設定部B12は、上記コモンレール28内の燃圧NPCと指令噴射量とに基づき、指令噴射量の燃料を噴射するための燃料噴射弁30に対する噴射期間の指令値の基本値(指令噴射期間ベース値TQb)を算出する。   The injection period setting unit B12 is based on the command value of the injection period for the fuel injection valve 30 for injecting fuel of the command injection quantity (command injection period base) based on the fuel pressure NPC in the common rail 28 and the command injection quantity. A value TQb) is calculated.

最終予測値設定部B14は、上記目標値Daへのフィードバック制御の影響を排気中の酸素濃度の予測値に反映する部分である。すなわち、上記予測濃度ベース値は、指令噴射量ベース値Qbに基づき算出されたものであり、指令噴射量QFINによって算出されるものではない。換言すれば、上記予測濃度ベース値には、フィードバック制御の影響が考慮されていない。このため、上記予測濃度ベース値には、フィードバック制御の影響量が誤差として現れることとなる。そこで、最終予測値設定部B14では、フィードバック制御の影響を反映させるべく予測濃度ベース値を補正し、最終予測濃度Dfを算出する。   The final predicted value setting unit B14 is a part that reflects the influence of feedback control on the target value Da in the predicted value of the oxygen concentration in the exhaust gas. That is, the predicted concentration base value is calculated based on the command injection amount base value Qb, and is not calculated based on the command injection amount QFIN. In other words, the influence of feedback control is not considered in the predicted concentration base value. For this reason, the influence amount of the feedback control appears as an error in the predicted density base value. Therefore, the final predicted value setting unit B14 corrects the predicted density base value to reflect the influence of feedback control, and calculates the final predicted density Df.

誤差算出部B16は、酸素濃度センサ34の検出する酸素濃度と最終予測濃度Dfとの差ΔDを算出する部分である。   The error calculation unit B16 is a part that calculates a difference ΔD between the oxygen concentration detected by the oxygen concentration sensor 34 and the final predicted concentration Df.

モデル誤差学習部B18では、上記差ΔDに基づき、モデル誤差学習値LMを学習して上記常時記憶保持メモリ52に記憶させ、且つモデル誤差を補償すべく予測濃度ベース値Dbを補正する部分である。すなわち、モデル誤差学習部B18の出力するモデル誤差学習値LMと予測濃度ベース値Dbとの和が予測値補正部B20によって算出される。この予測値補正部の出力が偏差算出部B22に出力されることで、上記フィードバック制御に用いられる目標値Daと予測値との差分が算出される。   The model error learning unit B18 is a part that learns the model error learning value LM based on the difference ΔD and stores it in the constant memory holding memory 52 and corrects the predicted concentration base value Db to compensate for the model error. . That is, the sum of the model error learning value LM output from the model error learning unit B18 and the predicted density base value Db is calculated by the predicted value correction unit B20. By outputting the output of the predicted value correcting unit to the deviation calculating unit B22, a difference between the target value Da used for the feedback control and the predicted value is calculated.

EGRベース値設定部B24は、EGRバルブ40を操作する際の開度ベース値θbを設定する部分である。ここでは、ディーゼル機関10の運転状態と開度ベース値θbとの関係を予め適合によってマップ等に定めておくことが望ましい。なお、本実施形態では、指令噴射量ベース値及び回転速度と開度ベース値θbとの関係を定めるマップを予め作成しておくことで、開度ベース値θbをマップ演算する。   The EGR base value setting unit B24 is a part for setting the opening degree base value θb when operating the EGR valve 40. Here, it is desirable that the relationship between the operating state of the diesel engine 10 and the opening degree base value θb is determined in advance in a map or the like by adaptation. In the present embodiment, the opening degree base value θb is map-calculated by creating in advance a map that defines the relationship between the command injection amount base value and the rotational speed and the opening degree base value θb.

EGR補正量設定部B26は、排気中の酸素濃度の予測値と目標値Daとの差、換言すれば偏差算出部B22の出力に基づき、予測値を目標値Daにフィードバック制御するためのEGRバルブ40の開度の補正量を設定する部分である。   The EGR correction amount setting unit B26 is an EGR valve for performing feedback control of the predicted value to the target value Da based on the difference between the predicted value of the oxygen concentration in the exhaust gas and the target value Da, in other words, based on the output of the deviation calculating unit B22. This is a part for setting a correction amount of 40 openings.

EGR操作量設定部B28は、開度ベース値θbを上記補正量で補正することで、最終的なEGRバルブの開度指令値(EGR操作量θ)を算出する部分である。   The EGR manipulated variable setting unit B28 is a part that calculates a final EGR valve opening command value (EGR manipulated variable θ) by correcting the opening base value θb with the correction amount.

目標燃圧設定部B30は、コモンレール28内の燃圧の目標値(目標燃圧)を設定する部分である。なお、目標燃圧は、回転速度に関する情報と負荷に関する情報とに基づき算出されることが望ましい。本実施形態では、負荷としての指令噴射量と、回転速度とに基づき目標燃圧を設定する場合を例示している。   The target fuel pressure setting unit B30 is a part that sets a target value (target fuel pressure) of the fuel pressure in the common rail 28. Note that the target fuel pressure is preferably calculated based on information on the rotational speed and information on the load. In this embodiment, the case where the target fuel pressure is set based on the command injection amount as the load and the rotation speed is illustrated.

上記構成によれば、ディーゼル機関10が定常運転状態であるか過渡運転状態であるかにかかわらず、燃焼室26から排出される排気中の酸素濃度についての精度の良い情報に基づき、燃料噴射弁30やEGRバルブ40を操作することができる。   According to the above configuration, the fuel injection valve is based on accurate information on the oxygen concentration in the exhaust discharged from the combustion chamber 26 regardless of whether the diesel engine 10 is in a steady operation state or a transient operation state. 30 and the EGR valve 40 can be operated.

ところで、燃料噴射弁30には、固体差や経年変化に起因した噴射特性のばらつきが生じることがある。そして、噴射特性が基準となる特性からずれると、燃料噴射制御の制御精度が低下する。そこで本実施形態では、排気中の酸素濃度の予測値と検出値との差に基づき、噴射特性のずれを学習する。ここで、排気中の酸素濃度の予測値が検出値からずれる要因としては、エアフローメータ16や酸素濃度センサ34等の予測値の算出に用いるセンサの出力誤差と、燃料噴射弁30の噴射特性のずれとが考えられる。しかし、これら要因のうち、予測値と検出値とのずれを生じさせる要因として支配的なものは、噴射特性のずれであることが発明者らによって見出されている。   By the way, the fuel injection valve 30 may have variations in injection characteristics due to individual differences or aging. When the injection characteristic deviates from the reference characteristic, the control accuracy of the fuel injection control decreases. Therefore, in this embodiment, the deviation of the injection characteristics is learned based on the difference between the predicted value and the detected value of the oxygen concentration in the exhaust gas. Here, the factors that cause the predicted value of the oxygen concentration in the exhaust gas to deviate from the detected value include the output error of the sensors used for calculating the predicted values of the air flow meter 16 and the oxygen concentration sensor 34, and the injection characteristics of the fuel injection valve 30. Deviation is considered. However, among these factors, the inventors have found that the dominant factor causing the deviation between the predicted value and the detected value is the deviation in the injection characteristics.

このため、本実施形態では、噴射量学習部B32を設け、モデル誤差学習部B18によって学習されるモデル誤差学習値LMに基づき、噴射特性のずれを学習し、上記常時記憶保持メモリ52に記憶する。詳しくは、噴射特性のずれの学習は、噴射特性のずれを補償する補正量の記憶として行われる。この補正量は、噴射特性のずれを定量化したものとなる。本実施形態では、この補正量を、指令噴射量QFINではなく、指令噴射期間ベース値TQbを補正する量とする。これは、指令噴射量QFINは、図示しないディーゼル機関10の出力特性の制御によって用いられるためである。噴射量学習部B32では、燃料噴射弁30の噴射特性のずれを補償し、指令噴射量QFINの燃料を精度良く噴射するための補正量を算出している。このため、指令噴射量QFINを補正する場合には、この補正後の値が燃料噴射弁30から実際に噴射される燃料量に関する情報として用いられないような設定とすることが要求される。これに対し、本実施形態のように指令噴射期間ベース値を補正することで、こうした問題を回避することができる。   For this reason, in this embodiment, the injection amount learning unit B32 is provided, and the deviation of the injection characteristic is learned based on the model error learning value LM learned by the model error learning unit B18, and is stored in the constant memory holding memory 52. . Specifically, learning of the deviation of the injection characteristic is performed as a storage of a correction amount that compensates for the deviation of the injection characteristic. This correction amount is a quantification of the deviation in injection characteristics. In the present embodiment, this correction amount is not the command injection amount QFIN but an amount for correcting the command injection period base value TQb. This is because the command injection amount QFIN is used by controlling the output characteristics of the diesel engine 10 (not shown). The injection amount learning unit B32 compensates for a deviation in the injection characteristic of the fuel injection valve 30, and calculates a correction amount for accurately injecting the fuel of the command injection amount QFIN. For this reason, when the command injection amount QFIN is corrected, it is required to set such that the corrected value is not used as information regarding the fuel amount actually injected from the fuel injection valve 30. On the other hand, such a problem can be avoided by correcting the command injection period base value as in the present embodiment.

なお、噴射量学習部B32によって学習される補正量ΔTQにより、最終噴射期間設定部B34において、上記指令噴射期間ベース値が補正され、最終的な噴射期間が設定される。   Note that the command injection period base value is corrected in the final injection period setting unit B34 by the correction amount ΔTQ learned by the injection amount learning unit B32, and the final injection period is set.

ここで、噴射特性のずれの学習について詳述する。なお、噴射特性のずれの学習処理と関連する処理を詳述するため、以下では、排気酸素濃度予測部B6の処理、モデル誤差学習部B18の処理、噴射量学習部B32の処理の順に記載する。   Here, the learning of the deviation of the injection characteristic will be described in detail. In order to describe the process related to the learning process of the injection characteristic deviation in detail, the process in the exhaust oxygen concentration prediction unit B6, the process in the model error learning unit B18, and the process in the injection amount learning unit B32 will be described below. .

図3に、排気酸素濃度予測部B6の行う処理を示す。この処理は、ECU50により、例えば所定周期で繰り返し実行される。   FIG. 3 shows processing performed by the exhaust oxygen concentration prediction unit B6. This process is repeatedly executed by the ECU 50, for example, at a predetermined cycle.

この一連の処理では、まずステップS10において、ディーゼル機関10の燃焼室26に流入される気体の質量流量(シリンダ流入ガス量Mcld)を算出する。ここではまず、吸気圧Pm及び回転速度NEから体積効率をマップ演算する。そして、吸気温Tm、吸気圧Pm及び体積効率を用いて気体の状態方程式からシリンダ流入ガス量Mcldを算出する。   In this series of processes, first, in step S10, the mass flow rate of gas flowing into the combustion chamber 26 of the diesel engine 10 (cylinder inflow gas amount Mcld) is calculated. Here, first, the volumetric efficiency is calculated from the intake pressure Pm and the rotational speed NE. Then, the cylinder inflow gas amount Mcld is calculated from the gas state equation using the intake air temperature Tm, the intake pressure Pm, and the volumetric efficiency.

続くステップS12においては、例えば吸入空気量MAF、吸気圧Pm及び吸気温Tmに基づき、マニホールド25に流入する新気量を算出する。この算出手法としては、例えば上記特許文献2に記載されるものであればよい。続くステップS14においては、例えば吸気圧Pm、吸気温Tm、上記シリンダ流入ガス量Mcld及び上記新気量に基づき、マニホールド25に流入するEGR量を算出する。この算出手法としては、例えば上記特許文献2に記載されているものとすればよい。続くステップS16においては、例えばEGR量、新気量及び先の図2の最終予測値設定部B14の出力する最終予測濃度Df等に基づき、燃焼室26に流入する気体中の酸素濃度を算出する。この算出手法は、例えば上記特許文献2に記載されているものとすればよい。   In the subsequent step S12, the amount of fresh air flowing into the manifold 25 is calculated based on, for example, the intake air amount MAF, the intake pressure Pm, and the intake air temperature Tm. As this calculation method, for example, any method described in Patent Document 2 may be used. In the subsequent step S14, for example, the EGR amount flowing into the manifold 25 is calculated based on the intake pressure Pm, the intake air temperature Tm, the cylinder inflow gas amount Mcld, and the new air amount. As this calculation method, for example, the method described in Patent Document 2 may be used. In the subsequent step S16, for example, the oxygen concentration in the gas flowing into the combustion chamber 26 is calculated based on the EGR amount, the fresh air amount, the final predicted concentration Df output from the final predicted value setting unit B14 of FIG. . This calculation method may be described in, for example, Patent Document 2 described above.

続くステップS18においては、上記予測濃度ベース値Dbを算出する。ここでは、例えばシリンダ流入ガス量Mcld、燃焼室26に流入する酸素量、指令噴射量ベース値Qbに基づき、予測濃度ベース値Dbを算出する。ここではまず、単位燃料量あたりの酸素消費量kに指令噴射量ベース値Qbを乗算することで、指令噴射量ベース値Qbによって消費される酸素量を算出する。次に、燃焼室26に流入する酸素量から上記消費される酸素量を減算することで、残存酸素量を算出する。そして、指令噴射量に燃料比重kpを乗算した値とシリンダ流入ガス量Mcldとの和で上記残存酸素量を除算することで、予測濃度ベース値Dbを算出する。   In the subsequent step S18, the predicted concentration base value Db is calculated. Here, for example, the predicted concentration base value Db is calculated based on the cylinder inflow gas amount Mcld, the oxygen amount flowing into the combustion chamber 26, and the command injection amount base value Qb. Here, first, the amount of oxygen consumed by the command injection amount base value Qb is calculated by multiplying the oxygen consumption amount k per unit fuel amount by the command injection amount base value Qb. Next, the residual oxygen amount is calculated by subtracting the consumed oxygen amount from the oxygen amount flowing into the combustion chamber 26. Then, the predicted concentration base value Db is calculated by dividing the residual oxygen amount by the sum of the value obtained by multiplying the command injection amount by the fuel specific gravity kp and the cylinder inflow gas amount Mcld.

なお、ステップS18の処理が完了すると、この一連の処理を一旦終了する。   In addition, when the process of step S18 is completed, this series of processes is once complete | finished.

図4に、上記モデル誤差学習部B18(及び誤差算出部B16)の行う処理の手順を示す。この処理は、ECU50により、例えば所定周期で繰り返し実行される。   FIG. 4 shows a procedure of processing performed by the model error learning unit B18 (and error calculation unit B16). This process is repeatedly executed by the ECU 50, for example, at a predetermined cycle.

この一連の処理では、まずステップS20において、ディーゼル機関10の定常状態であるか否かを判断する。モデル誤差学習は、最終予測濃度Dfと検出値との差に基づき学習を行うものであるため、燃料噴射弁30の固体差等がなければこれらが等しくなると想定される状況下に行うことが望ましい。本実施形態では、ディーゼル機関10の定常運転状態をこうした状況にあるものと判断する。続くステップS22においては、排気中の酸素濃度についての上記最終予測濃度Dfと検出値Drとの差ΔDを算出する。続くステップS24においては、モデル誤差学習値LMを算出する。詳しくは、上記差ΔDに基づく積分制御によってモデル誤差学習値LMを算出する。すなわち、積分定数Kに今回算出される差ΔDを乗算したものを前回のモデル誤差学習値LMに加算することで、今回のモデル誤差学習値を算出する。続くステップS26においては、モデル誤差学習値を、各別の学習値を記憶するための複数の領域のうち該当する領域の値として上記常時記憶保持メモリ52に記憶する。ここで、複数の領域は、ディーゼル機関の全運転領域をモデル誤差学習値LMが同程度の値をとる領域毎に分割したものである。本実施形態では、図5(a)に示すように、回転速度NEと噴射量Qとによって複数の領域に分割する。   In this series of processes, first, in step S20, it is determined whether or not the diesel engine 10 is in a steady state. Since the model error learning is performed based on the difference between the final predicted concentration Df and the detected value, it is desirable that the model error learning be performed under a situation where they are assumed to be equal if there is no individual difference in the fuel injection valve 30 or the like. . In the present embodiment, the steady operation state of the diesel engine 10 is determined to be in such a situation. In the subsequent step S22, a difference ΔD between the final predicted concentration Df and the detected value Dr with respect to the oxygen concentration in the exhaust gas is calculated. In the subsequent step S24, a model error learning value LM is calculated. Specifically, the model error learning value LM is calculated by integral control based on the difference ΔD. That is, the current model error learning value is calculated by adding the integral constant K multiplied by the difference ΔD calculated this time to the previous model error learning value LM. In the subsequent step S26, the model error learning value is stored in the constantly storing and holding memory 52 as the value of the corresponding region among a plurality of regions for storing different learning values. Here, the plurality of regions are obtained by dividing the entire operation region of the diesel engine for each region in which the model error learning value LM has a similar value. In the present embodiment, as shown in FIG. 5A, the rotation speed NE and the injection amount Q are divided into a plurality of regions.

続くステップS28においては、モデル誤差の学習回数を示すモデル誤差学習回数Cをインクリメントする。このモデル誤差学習回数Cは、図5(b)に示すように、上記モデル誤差学習値LMの各学習領域と同一に分割される領域毎に各別に学習回数を計数するものである。続くステップS30においては、今回の上記差ΔDを算出した際のシリンダ流入ガス量Mcldをフィルタ処理することで、記憶値McldLを算出する。フィルタ処理として、本実施形態では、前回の記憶値McldLに係数αを乗算した値と今回のシリンダ流入ガス量Mcldに係数β(α+β=1)を乗算した値との和をとるいわゆる加重平均処理を用いる。そして、ステップS32においては、上記常時記憶保持メモリ52に記憶される記憶値McldLを更新する。すなわち、図5(c)に示されるように、上記モデル誤差学習値LMの各学習領域と同一に分割された領域のうちの該当する領域に記憶値McldLを記憶する。なお、ステップS32の処理が完了するときや上記ステップS20にて否定判断されるときには、この一連の処理を一旦終了する。   In the subsequent step S28, the model error learning number C indicating the number of model error learning is incremented. As shown in FIG. 5B, the model error learning frequency C is used to count the learning frequency separately for each area divided in the same manner as each learning area of the model error learning value LM. In subsequent step S30, the stored value McldL is calculated by filtering the cylinder inflow gas amount Mcld when the difference ΔD is calculated this time. In this embodiment, as the filter process, a so-called weighted average process that calculates the sum of a value obtained by multiplying the previous stored value McldL by the coefficient α and a value obtained by multiplying the current cylinder inflow gas amount Mcld by the coefficient β (α + β = 1). Is used. In step S32, the stored value McldL stored in the always-on storage holding memory 52 is updated. That is, as shown in FIG. 5C, the stored value McldL is stored in a corresponding area among the areas divided in the same manner as each learning area of the model error learning value LM. When the process of step S32 is completed or when a negative determination is made in step S20, this series of processes is temporarily terminated.

図6に、上記噴射量学習部B32の行う処理を示す。図6に示す処理は、ECU50により、例えば所定周期で繰り返し実行される。   FIG. 6 shows a process performed by the injection amount learning unit B32. The process shown in FIG. 6 is repeatedly executed by the ECU 50, for example, at a predetermined cycle.

この一連の処理では、まずステップS40において、モデル誤差学習値LMの学習回数Cが所定回数A以上であるか否かを判断する。この処理は、モデル誤差学習値LMが信頼性の高い値であるか否かを判断するものである。すなわち、モデル誤差学習値LMの学習回数Cが所定回数A以上であるなら、モデル誤差学習が十分に行われるため、その値が収束していると考えられ、信頼性の高い値となっていると判断する。ここでは、回転速度NEと噴射量Qとによって分割される領域毎に、モデル誤差学習値LMの学習回数が所定回数A以上か否かを判断する。なお、所定回数Aは、回転速度及び噴射量によって分割される複数の領域間で同一の値とした。   In this series of processing, first, in step S40, it is determined whether or not the number of learning times C of the model error learning value LM is equal to or greater than the predetermined number A. This process is to determine whether or not the model error learning value LM is a highly reliable value. That is, if the number of learning times C of the model error learning value LM is equal to or greater than the predetermined number A, the model error learning is sufficiently performed, so that the value is considered to have converged, and is a highly reliable value. Judge. Here, for each region divided by the rotational speed NE and the injection amount Q, it is determined whether or not the number of learning of the model error learning value LM is a predetermined number A or more. The predetermined number A is set to the same value among a plurality of regions divided by the rotation speed and the injection amount.

続くステップS42においては、上記ステップS40において所定回数A以上と判断された領域について、回転速度及び噴射量に基づきコモンレール28内の燃圧を算出する。ここでは、回転速度及び噴射量から目標燃圧を算出するロジックによって、燃圧を推定すればよい。   In the subsequent step S42, the fuel pressure in the common rail 28 is calculated based on the rotation speed and the injection amount for the region determined to be equal to or greater than the predetermined number A in step S40. Here, the fuel pressure may be estimated by a logic that calculates the target fuel pressure from the rotation speed and the injection amount.

続くステップS44においては、シリンダ流入ガス量の記憶値McldLとモデル誤差学習値LMとに基づき、燃圧及び噴射量によって分割される領域毎に噴射量学習値LQを算出する。ここで、燃圧及び噴射量によって分割される領域は、モデル誤差学習値LMの学習される領域である回転速度及び噴射量によって分割される領域を燃圧及び噴射量の2次元空間上の領域に変換したものである。この変換は、指令噴射期間を燃圧及び噴射量によって求めること、及び噴射特性(又はそのずれ量)の燃圧依存性が大きいために行うものである。燃圧及び噴射量によって分割される領域毎に学習を行なうことで、学習結果を燃料噴射制御に簡易に用いることが可能となる。また、燃圧によって分割される領域毎に学習を行うことで、噴射特性の燃圧依存性を学習によって管理する。   In the subsequent step S44, the injection amount learning value LQ is calculated for each region divided by the fuel pressure and the injection amount, based on the memory value McldL of the cylinder inflow gas amount and the model error learning value LM. Here, the region divided by the fuel pressure and the injection amount is converted from the region divided by the rotation speed and the injection amount, which is the region where the model error learning value LM is learned, into a region in the two-dimensional space of the fuel pressure and the injection amount. It is a thing. This conversion is performed because the command injection period is obtained from the fuel pressure and the injection amount, and the fuel pressure dependency of the injection characteristics (or the deviation amount) is large. By learning for each region divided by the fuel pressure and the injection amount, the learning result can be easily used for fuel injection control. In addition, by performing learning for each region divided by the fuel pressure, the fuel pressure dependency of the injection characteristics is managed by learning.

一方、噴射量学習値LQは、排気の質量流量EMと、単位燃料量あたりの酸素消費量kと、燃料比重kpとを用いて、以下の式で表現される。   On the other hand, the injection amount learning value LQ is expressed by the following equation using the exhaust mass flow rate EM, the oxygen consumption amount k per unit fuel amount, and the fuel specific gravity kp.

LQ=(EM×LM)/(k×kp)
そして、排気流量の質量は、シリンダ流入ガス量の記憶値McldLと単位時間あたりの噴射量Qとの和として算出することができる。
LQ = (EM × LM) / (k × kp)
The mass of the exhaust flow rate can be calculated as the sum of the memory value McldL of the cylinder inflow gas amount and the injection amount Q per unit time.

続くステップS46においては、噴射量学習値LQが下限ガード以上か否かを判断する。そして下限ガード未満であると判断されるときには、ステップS48において噴射量学習値LQを下限ガード値とする。また、ステップS50においては、噴射量学習値LQが上限ガード以下であるか否かを判断する。そして噴射量学習値LQが上限ガードを上回るときには、ステップS52において噴射量学習値LQを上限ガード値とする。   In a succeeding step S46, it is determined whether or not the injection amount learning value LQ is equal to or higher than a lower limit guard. If it is determined that it is less than the lower limit guard, the injection amount learning value LQ is set as the lower limit guard value in step S48. In step S50, it is determined whether or not the injection amount learning value LQ is equal to or lower than the upper limit guard. When the injection amount learning value LQ exceeds the upper limit guard, the injection amount learning value LQ is set as the upper limit guard value in step S52.

続くステップS54においては、噴射量学習値LQをフィルタ処理する。このフィルタ処理として、本実施形態では、今回の噴射量学習値LQ(i)に係数γ(0<γ<1))を乗算したものと前回の噴射量学習値LQ(i−1)に係数「1−γ」を乗算したものとの和を算出するいわゆる加重平均処理を用いる。   In the following step S54, the injection amount learning value LQ is filtered. As this filtering process, in this embodiment, the current injection amount learning value LQ (i) is multiplied by a coefficient γ (0 <γ <1)) and the previous injection amount learning value LQ (i−1) is a coefficient. A so-called weighted average process is used to calculate the sum of those multiplied by “1-γ”.

続くステップS56においては、噴射量学習値LQ(i)を噴射特性のずれを定量化したパラメータである上述した噴射期間の補正量ΔTQに換算する。ここでは、先の図2に示した噴射期間設定部B12による燃圧と噴射量とから噴射期間を求めるための情報に基づき、噴射量学習値LQと燃圧とから補正量ΔTQを算出する。こうして補正量ΔTQを算出すると、ステップS58において、補正量ΔTQを上記常時記憶保持メモリ52に記憶する。すなわち、図7に示されるように、燃圧P及び噴射量Qによって分割される上記領域のうち該当する領域に補正量ΔTQを記憶する。   In the following step S56, the injection amount learning value LQ (i) is converted into the above-described injection period correction amount ΔTQ, which is a parameter obtained by quantifying the deviation in the injection characteristics. Here, based on the information for obtaining the injection period from the fuel pressure and the injection amount by the injection period setting unit B12 shown in FIG. 2, the correction amount ΔTQ is calculated from the injection amount learning value LQ and the fuel pressure. When the correction amount ΔTQ is calculated in this way, the correction amount ΔTQ is stored in the constant storage holding memory 52 in step S58. That is, as shown in FIG. 7, the correction amount ΔTQ is stored in the corresponding region among the regions divided by the fuel pressure P and the injection amount Q.

続くステップS60においては、モデル誤差学習値LMを、上記補正量ΔTQの学習(更新)に応じて更新する。すなわち、補正量ΔTQが更新されると、この補正量ΔTQにより指令噴射期間ベース値TQbが補正されることで指令噴射期間が設定される。このため、補正量ΔTQによって指令噴射期間ベース値が補正された後には、排気中の酸素濃度の予測値と検出値との差ΔDが、補正量ΔTQの更新前の値とは相違すると考えられる。このため、モデル誤差学習部B18によって学習される誤差も補正量ΔTQの更新前とは相違すると考えられる。本実施形態では、この点に着目し、補正量ΔTQの更新によって排気中の酸素濃度の予測値と検出値との差が補償されると想定される程度に応じて、モデル誤差学習値LMを補正する。この想定される程度に応じたモデル誤差学習値LMの補正は、モデル誤差学習値LMの初期化を必ずしも意味しない。これは、上記ステップS48、S52のガード処理やステップS54のフィルタ処理のために、補正量ΔTQに変換される噴射量学習値LQが、モデル誤差学習値LMを噴射量に変換した値(ステップS44によって算出される値)と必ずしも一致しないためである。   In subsequent step S60, the model error learning value LM is updated in accordance with the learning (updating) of the correction amount ΔTQ. That is, when the correction amount ΔTQ is updated, the command injection period is set by correcting the command injection period base value TQb with the correction amount ΔTQ. Therefore, after the command injection period base value is corrected by the correction amount ΔTQ, the difference ΔD between the predicted value of the oxygen concentration in the exhaust gas and the detected value is considered to be different from the value before the correction amount ΔTQ is updated. . For this reason, it is considered that the error learned by the model error learning unit B18 is also different from that before the correction amount ΔTQ is updated. In the present embodiment, focusing on this point, the model error learning value LM is set according to the degree to which the difference between the predicted value and the detected value of the oxygen concentration in the exhaust gas is compensated by updating the correction amount ΔTQ. to correct. The correction of the model error learning value LM according to the assumed degree does not necessarily mean initialization of the model error learning value LM. This is because the injection amount learning value LQ converted into the correction amount ΔTQ for the guard processing in steps S48 and S52 and the filtering processing in step S54 converts the model error learning value LM into the injection amount (step S44). This is because the value calculated by (1) does not necessarily match.

こうしてモデル誤差学習値LMの更新がなされると、当該更新のなされた領域における学習回数Cを初期化する。なお、この際、該当する記憶値McldLについても初期化してもよい。こうしてステップS60の処理が完了したときや、上記ステップS40において否定判断されるときには、この一連の処理を一旦終了する。   When the model error learning value LM is updated in this way, the learning frequency C in the updated area is initialized. At this time, the corresponding stored value McldL may also be initialized. When the process of step S60 is completed in this way, or when a negative determination is made in step S40, this series of processes is temporarily terminated.

図8に、上記処理による補正量ΔTQの学習態様を示す。詳しくは、図8(a)に、特定の領域におけるモデル誤差学習値LM(NE、Q)の推移を示し、図8(b)に、同領域におけるモデル誤差学習回数C(NE,Q)の推移を示す。また、図8(c)に、対応する領域における噴射量学習値LQ(P,Q)の推移を示し、図8(d)に、同領域における補正量ΔTQ(P,Q)の推移を示す。   FIG. 8 shows a learning mode of the correction amount ΔTQ by the above processing. Specifically, FIG. 8A shows the transition of the model error learning value LM (NE, Q) in a specific region, and FIG. 8B shows the model error learning frequency C (NE, Q) in the region. Shows the transition. FIG. 8C shows the transition of the injection amount learning value LQ (P, Q) in the corresponding region, and FIG. 8D shows the transition of the correction amount ΔTQ (P, Q) in the region. .

図示されるように、学習回数Cが所定回数Aとなると、噴射量学習値LQ及び補正量ΔTQが更新される。そしてこれに伴い、モデル誤差学習値LMが補正され、学習回数Cが初期化される。   As shown in the figure, when the learning number C reaches the predetermined number A, the injection amount learning value LQ and the correction amount ΔTQ are updated. Along with this, the model error learning value LM is corrected, and the learning count C is initialized.

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。   According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.

(1)ディーゼル機関10の吸気通路12に吸入される吸気についての物理量及び燃料噴射弁30に対する指令噴射量に基づき、排気中の酸素濃度の予測値を算出し、酸素濃度センサ34の検出値及び予測値の差に基づき、燃料噴射弁30の噴射特性のずれ(補正量ΔTQ)を学習した。これにより、広範囲な領域において噴射特性のずれを学習することができる。   (1) A predicted value of oxygen concentration in the exhaust gas is calculated based on the physical quantity of the intake air sucked into the intake passage 12 of the diesel engine 10 and the command injection amount for the fuel injection valve 30, and the detected value of the oxygen concentration sensor 34 Based on the difference between the predicted values, the deviation (correction amount ΔTQ) of the injection characteristic of the fuel injection valve 30 was learned. Thereby, it is possible to learn the deviation of the injection characteristics in a wide area.

(2)排気中の酸素濃度の予測時における排気の質量に関する情報(シリンダ流入ガス量Mcldの記憶値McldL)を用いて、検出値及び予測値の差に基づく噴射量学習値LQの学習を行った。これにより、噴射量学習値LQを好適に算出することができる。   (2) Learning of the injection amount learning value LQ based on the difference between the detected value and the predicted value is performed using information related to the mass of the exhaust gas at the time of predicting the oxygen concentration in the exhaust gas (stored value McldL of the cylinder inflow gas amount Mcld). It was. Thereby, the injection amount learning value LQ can be suitably calculated.

(3)モデル誤差学習値LMの学習回数Cが所定回数A以上となるときに、噴射量学習値LQの学習を行った。これにより、学習精度を向上させることができる。   (3) When the learning number C of the model error learning value LM is equal to or greater than the predetermined number A, the injection amount learning value LQ is learned. Thereby, learning accuracy can be improved.

(4)ディーゼル機関10の出力軸の回転速度及び負荷(噴射量Q)によって分割される領域毎にモデル誤差学習値LMを学習するに際し、排気の質量に関する情報(記憶値McldL)を併せ記憶した。これにより、モデル誤差学習値LMから噴射量学習値LQを好適に算出することができる。   (4) When learning the model error learning value LM for each region divided by the rotational speed and load (injection amount Q) of the output shaft of the diesel engine 10, information related to the exhaust mass (memory value McldL) is also stored. . Thereby, the injection amount learning value LQ can be suitably calculated from the model error learning value LM.

(5)モデル誤差学習値LMの学習のなされる領域を燃圧によって分割される領域に変換して且つ、変換される領域において噴射量学習値LQを学習した。これにより、噴射特性の燃圧依存性を好適に反映したかたちで噴射量学習値LQを学習することができる。   (5) A region where the model error learning value LM is learned is converted into a region divided by the fuel pressure, and the injection amount learning value LQ is learned in the converted region. As a result, the injection amount learning value LQ can be learned in a manner that suitably reflects the fuel pressure dependency of the injection characteristics.

(6)噴射特性のずれ(補正量ΔTQ、噴射量学習値LQ)の学習がなされるとき、同学習に応じてモデル誤差学習値LMを補正した。これにより、モデル誤差学習値LMを、検出値に対する予測値の誤差に応じた適切な値に更新することができる。   (6) When the deviation of the injection characteristic (correction amount ΔTQ, injection amount learning value LQ) is learned, the model error learning value LM is corrected according to the learning. Thereby, the model error learning value LM can be updated to an appropriate value according to the error of the predicted value with respect to the detected value.

(7)モデル誤差学習値LMをフィルタ処理した後、該フィルタ処理後の値を用いて噴射量学習値LQを学習した。これにより、補正量ΔTQや噴射量学習値LQの学習に際してノイズ等の影響を好適に抑制することができ、ひいては補正量ΔTQや噴射量学習値LQの学習精度を向上させることができる。ただし、この場合、補正量ΔTQの学習に基づき噴射特性のずれが補償されることとなるが、この補償によってはモデル誤差学習値LMが直接相殺されることとはならない。この点、本実施形態によれば、補正量ΔTQの学習に応じて補正がなされるために、フィルタ処理後の値に基づいて補正量ΔTQの学習がなされるにもかかわらず、モデル誤差学習値LMの学習結果を適切な値に更新することができる。   (7) After filtering the model error learning value LM, the injection amount learning value LQ is learned using the value after the filter processing. Thereby, the influence of noise or the like can be suitably suppressed when learning the correction amount ΔTQ and the injection amount learning value LQ, and as a result, the learning accuracy of the correction amount ΔTQ and the injection amount learning value LQ can be improved. However, in this case, the deviation of the injection characteristic is compensated based on the learning of the correction amount ΔTQ, but the model error learning value LM is not directly canceled by this compensation. In this regard, according to the present embodiment, the correction is performed according to the learning of the correction amount ΔTQ. Therefore, the model error learning value is obtained even though the correction amount ΔTQ is learned based on the value after the filter processing. The learning result of LM can be updated to an appropriate value.

(8)排気中の酸素濃度の予測値に基づき、EGRバルブ40を操作した。これにより、ディーゼル機関10の過渡時であるか定常時であるかにかかわらず、排気中の酸素濃度についての精度の良い情報に基づきEGRバルブ40を操作することができる。   (8) The EGR valve 40 was operated based on the predicted value of the oxygen concentration in the exhaust. Thus, the EGR valve 40 can be operated based on accurate information about the oxygen concentration in the exhaust gas regardless of whether the diesel engine 10 is in a transient state or a steady state.

(9)排気中の酸素濃度の予測値(予測濃度ベース値Db)の目標値へのフィードバック制御の態様に基づき、同予測値を補正し、最終予測濃度Dfを算出した。このように、学習に用いられる予測値(最終予測濃度Df)をフィードバック制御による影響に基づき補正することで、学習をより高精度に行うことができる。   (9) Based on feedback control of the predicted value of oxygen concentration in the exhaust gas (predicted concentration base value Db) to the target value, the predicted value was corrected and the final predicted concentration Df was calculated. In this manner, learning can be performed with higher accuracy by correcting the predicted value (final predicted concentration Df) used for learning based on the influence of feedback control.

(その他の実施形態)
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
(Other embodiments)
Each of the above embodiments may be modified as follows.

・上記実施形態では、説明を簡素化するため、アクセルペダルの操作量と回転速度とに応じた要求トルクを実現するために要求される噴射量(要求噴射量)を複数回に分割して1燃焼サイクル内で噴射する多段噴射制御については記載しなかったが、ディーゼル機関10にあっては、通常は、多段噴射が行われる。この際、噴射量設定部B2は、要求噴射量を複数回に分割して各指令噴射量ベース値Qbを算出すればよい。また、排気酸素濃度予測部B6は、これら各指令噴射量ベース値Qbの和を用いて予測濃度ベース値Dbを算出すればよい。   In the above embodiment, in order to simplify the description, the injection amount (required injection amount) required for realizing the required torque according to the accelerator pedal operation amount and the rotational speed is divided into a plurality of times and 1 Although the multistage injection control for injecting within the combustion cycle has not been described, in the diesel engine 10, the multistage injection is usually performed. At this time, the injection amount setting unit B2 may calculate each command injection amount base value Qb by dividing the required injection amount into a plurality of times. Further, the exhaust oxygen concentration prediction unit B6 may calculate the predicted concentration base value Db using the sum of these command injection amount base values Qb.

この際、噴射量学習部B32において、モデル誤差学習値LMを、多段噴射制御のいずれの燃料噴射に際しての噴射特性のずれと考えるかが問題となる。ここでは、全ての燃料噴射がモデル誤差学習値LMに寄与しているとしてもよいが、最もモデル誤差学習値LMに対する寄与が大きいと想定される燃料噴射等のみによってモデル誤差学習値LMが生じたと見なしてもよい。この際には、モデル誤差学習値LMが、多段噴射中の最大の噴射量を有するメイン噴射によって生じたと見なすことが便宜である。特にディーゼル機関10のアイドル回転速度制御時、実際の回転速度を目標回転速度にフィードバック制御する際に要求される噴射量を等量分割して各1回の噴射量がパイロット噴射量程度の微少噴射量となるようにし、このときの要求される噴射量と基準となる噴射量との差に基づき微少噴射量における燃料噴射弁30の噴射特性のずれの学習を行なう機能を有するもの(例えば特開2003−343328号公報参照)にあっては、メイン噴射とすることが望ましい。すなわち、アイドル回転速度制御時に要求される噴射量以下の噴射量における噴射特性のずれの学習はアイドル回転速度制御時に行うことができる一方、これよりも多量の噴射量の学習については、これを行うことが困難であるからである。これに対し、上記実施形態で例示した手法によれば、アイドル回転速度制御時よりも要求噴射量が多いときであっても、学習を行なうことが可能である。そして、パイロット噴射等の微少噴射量についての学習が完了し、パイロット噴射等については学習による補正がなされたかたちで燃料噴射がなされるときに上記実施形態で例示する学習を行うなら、メイン噴射等についての噴射特性のずれの学習を高精度に行なうことが可能となる。   At this time, it becomes a problem in the injection amount learning unit B32 whether the model error learning value LM is considered as a deviation of the injection characteristic at the time of fuel injection in the multistage injection control. Here, all the fuel injections may contribute to the model error learning value LM, but it is assumed that the model error learning value LM is generated only by fuel injection or the like that is assumed to have the largest contribution to the model error learning value LM. May be considered. In this case, it is convenient to consider that the model error learning value LM is generated by the main injection having the maximum injection amount during the multi-stage injection. In particular, at the time of idle speed control of the diesel engine 10, the injection amount required when the actual rotation speed is feedback-controlled to the target rotation speed is divided into equal amounts, and each injection amount is a minute injection that is about the pilot injection amount. And has a function of learning the deviation of the injection characteristic of the fuel injection valve 30 at the minute injection amount based on the difference between the required injection amount at this time and the reference injection amount (for example, JP In Japanese Patent Publication No. 2003-343328, it is desirable to use main injection. That is, the learning of the injection characteristic deviation at the injection amount equal to or less than the injection amount required at the idle rotation speed control can be performed at the idle rotation speed control, while the learning of the injection amount larger than this is performed. Because it is difficult. On the other hand, according to the method exemplified in the above embodiment, it is possible to perform learning even when the required injection amount is larger than that during idle rotation speed control. Then, if learning about the minute injection amount such as pilot injection is completed and fuel injection is performed in the form of correction by learning for pilot injection or the like, if learning illustrated in the above embodiment is performed, main injection or the like This makes it possible to learn the deviation of the injection characteristic with high accuracy.

・上記実施形態では、モデル誤差学習値LMの学習に際して、そのときのシリンダ流入ガス流量Mcldを記憶したが、排気の質量に関する情報としてはこれに限らない。例えば吸気温Tm等を記憶してもよい。   In the above embodiment, when learning the model error learning value LM, the cylinder inflow gas flow rate Mcld at that time is stored, but the information regarding the exhaust mass is not limited to this. For example, the intake air temperature Tm may be stored.

・上記実施形態では、噴射特性のずれとして噴射期間の補正量TQを用いたが、これに限らず、噴射量学習値LQであってもよい。この場合、噴射量学習値LQによって補正される前の値(指令噴射量ベース値Qb)が実際の噴射量であることに留意する。   In the above embodiment, the correction amount TQ of the injection period is used as the deviation of the injection characteristics. However, the present invention is not limited to this, and the injection amount learning value LQ may be used. In this case, it should be noted that the value before being corrected by the injection amount learning value LQ (command injection amount base value Qb) is the actual injection amount.

・上記実施形態においては各フィルタ処理を、加重平均処理としたがこれに限らない。例えば移動平均処理であってもよい。   In the above embodiment, each filter process is a weighted average process, but the present invention is not limited to this. For example, a moving average process may be used.

・モデル誤差学習値LMを差ΔDのフィルタ処理によって算出していることに鑑みれば、噴射量学習値LQをフィルタ処理によって算出することなく(先の図6のステップS54の処理を設けることなく)、先の図6のステップS44によって算出される値にガード処理をほどこした値を最終的な噴射量学習値LQとしてもよい。また、ガード処理を施さなくてもよい。   In view of the fact that the model error learning value LM is calculated by the filtering process of the difference ΔD, the injection amount learning value LQ is not calculated by the filtering process (without providing the process of step S54 in FIG. 6). A value obtained by performing the guard process on the value calculated in step S44 of FIG. 6 may be used as the final injection amount learning value LQ. Moreover, it is not necessary to perform a guard process.

・モデル誤差学習値LMを差ΔDのフィルタ処理によって算出していることに鑑みれば、これからステップS44によって算出される値が急激に変化することはないと考えられるため、モデル誤差学習値LMの学習がなされる都度、噴射量学習値LQの学習を行なってもよい。   Considering that the model error learning value LM is calculated by the filtering process of the difference ΔD, it is considered that the value calculated in step S44 will not change suddenly. The injection amount learning value LQ may be learned each time the operation is performed.

・上記実施形態では、負荷として噴射量を用いたが、トルクベース制御を行う際には、要求トルクを負荷としてもよい。   In the above embodiment, the injection amount is used as the load. However, when performing the torque base control, the required torque may be used as the load.

・上記実施形態では、排気中の酸素濃度の予測値を検出値にフィードバック制御する際の制御態様(燃料噴射弁30の操作態様)に基づき最終予測濃度Dfを算出したが、フィードバック制御の制御態様としてEGRバルブ40の操作態様を加味してもよい。   In the above embodiment, the final predicted concentration Df is calculated based on the control mode (operation mode of the fuel injection valve 30) when the predicted value of the oxygen concentration in the exhaust gas is feedback-controlled to the detected value. The operation mode of the EGR valve 40 may be taken into consideration.

・上記実施形態では、排気中の酸素濃度の予測値と目標値との差に基づくフィードバック制御を行ったが、こうした機能を有していなくてもよい。すなわち、予測値と検出値との差に基づく噴射特性のずれの学習を行うためにのみ予測値を算出してもよい。   In the above embodiment, the feedback control based on the difference between the predicted value of the oxygen concentration in the exhaust gas and the target value is performed, but such a function may not be provided. That is, the predicted value may be calculated only for learning the injection characteristic deviation based on the difference between the predicted value and the detected value.

・上記実施形態では、排気中の酸素濃度の予測値と検出値との差を噴射特性のずれに起因するものとしたが、実際にはセンサの出力誤差等にも起因する。このため、センサの出力誤差を検出する機能を有するなら、予測値と検出値との差からこの誤差を予め減算した値を噴射特性のずれに起因する量とすることが望ましい。   In the above embodiment, the difference between the predicted value and the detected value of the oxygen concentration in the exhaust gas is caused by the deviation of the injection characteristic, but actually it is also caused by the output error of the sensor. For this reason, if it has a function to detect the output error of the sensor, it is desirable that a value obtained by subtracting this error in advance from the difference between the predicted value and the detected value is an amount resulting from the deviation of the injection characteristics.

・上記実施形態では、内燃機関としてディーゼル機関を採用したが、ガソリン機関等であってもよい。   In the above embodiment, a diesel engine is used as the internal combustion engine, but a gasoline engine or the like may be used.

一実施形態にかかるエンジンシステムの全体構成を示す図。The figure which shows the whole structure of the engine system concerning one Embodiment. 同実施形態にかかる学習処理を示すブロック図。The block diagram which shows the learning process concerning the embodiment. 同実施形態にかかる排気酸素濃度の算出処理の手順を示すフローチャート。6 is a flowchart showing a procedure of exhaust oxygen concentration calculation processing according to the embodiment. 同実施形態にかかるモデル誤差学習値の算出処理の手順を示すフローチャート。9 is a flowchart showing a procedure for calculating a model error learning value according to the embodiment. 同実施形態にかかるモデル誤差学習値の算出に際してのパラメータの記憶手法を示す図。The figure which shows the storage method of the parameter at the time of calculation of the model error learning value concerning the embodiment. 同実施形態にかかる噴射量学習処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the injection quantity learning process concerning the embodiment. 同実施形態にかかる補正量の記憶手法を示す図。The figure which shows the memory | storage method of the correction amount concerning the embodiment. 同実施形態にかかる学習処理の態様を示すタイムチャート。The time chart which shows the aspect of the learning process concerning the embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10…ディーゼル機関、34…酸素濃度、50…ECU(燃料噴射制御装置の一実施形態)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Diesel engine, 34 ... Oxygen concentration, 50 ... ECU (one Embodiment of a fuel-injection control apparatus).

Claims (9)

内燃機関の吸気系に吸入される吸気についての物理量及び燃料噴射弁に対する指令噴射量に基づき、排気中の酸素濃度の予測値を算出する予測手段と、
排気中の酸素濃度の検出値及び前記予測値の差に基づき、前記燃料噴射弁の噴射特性のずれを学習するずれ学習手段とを備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
Prediction means for calculating a predicted value of the oxygen concentration in the exhaust based on a physical quantity of intake air sucked into the intake system of the internal combustion engine and a command injection amount for the fuel injection valve;
A fuel injection control device comprising: a deviation learning means for learning a deviation in injection characteristics of the fuel injection valve based on a difference between a detected value of oxygen concentration in exhaust gas and the predicted value.
前記ずれ学習手段は、前記排気中の酸素濃度の予測時における排気の質量に関する情報を用いて、前記検出値及び前記予測値の差に基づく前記学習を行うことを特徴とする請求項1記載の燃料噴射制御装置。   The said deviation learning means performs the said learning based on the difference of the said detected value and the said predicted value using the information regarding the mass of the exhaust_gas | exhaustion at the time of the prediction of the oxygen concentration in the said exhaust_gas | exhaustion. Fuel injection control device. 前記排気中の酸素濃度の検出値及び前記予測値に基づき、前記予測手段の誤差を学習する誤差学習手段を更に備え、
前記ずれ学習手段は、前記誤差学習手段による誤差の学習が所定回数以上となるときに、前記誤差学習手段によって学習された誤差を通じて、前記検出値及び前記予測値に基づく前記ずれの学習を行うことを特徴とする請求項1又は2記載の燃料噴射制御装置。
Further comprising error learning means for learning the error of the prediction means based on the detected value of the oxygen concentration in the exhaust gas and the predicted value;
The deviation learning means performs the deviation learning based on the detected value and the predicted value through the error learned by the error learning means when the error learning by the error learning means is a predetermined number of times or more. The fuel injection control device according to claim 1 or 2.
前記誤差学習手段は、前記内燃機関の出力軸の回転速度及び負荷によって分割される領域毎に前記誤差を学習するものであって且つ、前記誤差の学習に際し、前記排気の質量に関する情報を併せ記憶することを特徴とする請求項3記載の燃料噴射制御装置。   The error learning means learns the error for each region divided by the rotational speed and load of the output shaft of the internal combustion engine, and stores information on the mass of the exhaust gas when learning the error. The fuel injection control device according to claim 3, wherein 前記ずれ学習手段は、前記誤差学習手段による誤差の学習のなされる領域を燃圧によって分割される領域に変換して且つ、前記学習される誤差及び前記排気の質量に関する情報に基づき、前記変換される領域における噴射特性のずれを学習することを特徴とする請求項4記載の燃料噴射制御装置。   The deviation learning means converts an area in which an error is learned by the error learning means into an area divided by a fuel pressure, and the conversion is performed based on the learned error and information on the mass of the exhaust gas. The fuel injection control device according to claim 4, wherein a deviation in injection characteristics in the region is learned. 前記ずれ学習手段による学習がなされるとき、該学習される噴射特性のずれに応じて前記誤差学習手段の学習結果を補正する手段を更に備えることを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。   6. The apparatus according to claim 3, further comprising: a unit that corrects a learning result of the error learning unit according to the learned deviation of the injection characteristic when learning by the deviation learning unit is performed. The fuel injection control device described. 前記ずれ学習手段は、前記誤差学習手段によって学習される誤差をフィルタ処理した後、該フィルタ処理後の値を用いて前記ずれを学習することを特徴とする請求項6記載の燃料噴射制御装置。   7. The fuel injection control apparatus according to claim 6, wherein the deviation learning means filters the error learned by the error learning means, and then learns the deviation using a value after the filtering process. 前記内燃機関は、排気系に排出される排気を吸気系に還流させる排気還流通路と、該排気還流通路内の流路面積を可変とする面積可変手段とを備えるものであり、
前記予測手段の予測値に基づき、前記面積可変手段を操作する面積調節手段を更に備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
The internal combustion engine includes an exhaust gas recirculation passage for recirculating exhaust gas discharged to an exhaust system to an intake system, and an area variable means for changing a flow passage area in the exhaust gas recirculation passage.
8. The fuel injection control apparatus according to claim 1, further comprising an area adjusting unit that operates the area varying unit based on a predicted value of the predicting unit.
前記排気中の酸素濃度の目標値を設定する目標値設定手段と、
前記予測値を前記目標値にフィードバック制御するフィードバック制御手段と、
前記学習に用いられる予測値を、前記フィードバック制御の態様に基づき補正する手段とを更に備えることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
Target value setting means for setting a target value of oxygen concentration in the exhaust;
Feedback control means for performing feedback control of the predicted value to the target value;
The fuel injection control device according to claim 1, further comprising: a unit that corrects a predicted value used for the learning based on the aspect of the feedback control.
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