JP2009103063A - 内燃機関制御装置及び内燃機関制御システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】前記燃焼室内の圧力を検出する筒内圧センサと、インジェクタからの燃料噴射に伴い変動する燃料の圧力を検出する燃圧センサとを備える。そして、筒内圧検出値及び燃圧検出値の両検出値に基づき、気筒の燃焼特性(例えば、着火遅れ時間や燃焼割合)を算出し(S90)、算出した燃焼特性に応じてEGR量、過給圧及び噴射開始時期を補正する(S110,S120,S130)。これにより、気筒の燃焼特性に応じて噴射開始時期(噴射形態)と、過給圧及びEGR量(吸気状態)とを協調して制御する。
【選択図】 図9
Description
内燃機関に設けられた燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射形態、及び前記内燃機関の燃焼室に流入して前記燃料と混合する吸気の状態を制御する内燃機関制御装置において、
前記燃焼室内の圧力を検出する筒内圧センサから、その筒内圧検出値を取得する筒内圧取得手段と、
前記燃料噴射弁からの燃料噴射に伴い変動する燃料の圧力を検出する燃圧センサから、その燃圧検出値を取得する燃圧取得手段と、
取得した前記筒内圧検出値及び前記燃圧検出値の両検出値に基づき、前記気筒の燃焼に関する燃焼特性を算出する燃焼特性算出手段と、
前記燃焼特性算出手段により算出された燃焼特性に応じて、前記噴射形態及び前記吸気状態を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする。
先ず、本実施形態に係る内燃機関制御装置が搭載されるエンジン(内燃機関)の概略について、簡単に説明する。
(VdP+κPdV)/κ−1
との式により算出する。
上記第1実施形態では、図9のステップS90において着火遅れ時間Tdを燃焼特性として算出し、この着火遅れ時間Tdに応じて噴射形態及び吸気状態を補正している。これに対し、本実施形態では、図11の処理を実行することにより、燃焼割合を燃焼特性として算出し(図11のステップS95参照)、この燃焼割合に応じて噴射形態及び吸気状態を補正している。因みに、同じ燃焼噴射量であっても気筒固有の燃焼特性により、噴射した燃料がトルク生成に寄与する割合(燃焼割合)が異なる場合があり、燃焼割合が悪い場合には図10(c)中の一点鎖線L3に示すように筒内圧検出値が小さくなる。
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。また、本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、各実施形態の特徴的構造をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。
Claims (24)
- 内燃機関に設けられた燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射形態、及び前記内燃機関の燃焼室に流入して前記燃料と混合する吸気の状態を制御する内燃機関制御装置において、
前記燃焼室内の圧力を検出する筒内圧センサから、その筒内圧検出値を取得する筒内圧取得手段と、
前記燃料噴射弁からの燃料噴射に伴い変動する燃料の圧力を検出する燃圧センサから、その燃圧検出値を取得する燃圧取得手段と、
取得した前記筒内圧検出値及び前記燃圧検出値の両検出値に基づき、前記気筒の燃焼に関する燃焼特性を算出する燃焼特性算出手段と、
前記燃焼特性算出手段により算出された燃焼特性に応じて、前記噴射形態及び前記吸気状態を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関制御装置。 - 前記筒内圧検出値に基づき着火時期を算出する着火時期算出手段と、
前記燃圧検出値に基づき燃料の噴射開始時期を算出する噴射開始時期算出手段と、
を備え、
前記燃焼特性算出手段は、算出した前記着火時期及び前記噴射開始時期に基づき、噴射開始から着火までの着火遅れ時間を前記燃焼特性として算出することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関制御装置。 - 前記内燃機関の定常運転状態時において、
前記制御手段は、前記着火遅れ時間が想定時間より短い場合には前記吸気状態が燃焼を抑制する状態となるよう、前記着火遅れ時間が想定時間より長い場合には前記吸気状態が燃焼を促進する状態となるよう前記吸気状態を制御することを特徴とする請求項2に記載の内燃機関制御装置。 - 前記内燃機関は、前記燃料噴射弁を複数備えた多気筒内燃機関であり、
複数の前記燃料噴射弁の噴射開始時期及び噴射量を揃えた状態で、前記着火遅れ時間を複数の気筒毎に算出し、
算出した前記複数の着火遅れ時間の平均値を前記想定時間としたことを特徴とする請求項3に記載の内燃機関制御装置。 - 前記内燃機関には、排気系から吸気系に還流するEGR量を調整するEGRバルブが備えられており、
前記制御手段は、前記着火遅れ時間が想定時間より短い場合には前記EGR量を増量させるよう、前記着火遅れ時間が想定時間より長い場合には前記EGR量を減量させるよう前記EGRバルブの開度を制御することを特徴とする請求項3又は4に記載の内燃機関制御装置。 - 前記内燃機関には、排気を駆動力として吸気を過給する過給機が備えられており、
前記過給機は、排気の流体エネルギを前記駆動力に変換する割合を変更可能に構成されるとともに、当該変換割合を変更することにより過給圧を調整するよう構成されており、
前記制御手段は、前記着火遅れ時間が想定時間より短い場合には前記過給圧を減少させるよう、前記着火遅れ時間が想定時間より長い場合には前記過給圧を増大させるよう前記変換割合を制御することを特徴とする請求項3〜5のいずれか1つに記載の内燃機関制御装置。 - 前記内燃機関の過渡運転状態時において、
前記制御手段は、前記着火遅れ時間が想定時間より短い場合には前記噴射形態が燃焼を抑制する形態となるよう、前記着火遅れ時間が想定時間より長い場合には前記噴射形態が燃焼を促進する形態となるよう前記噴射形態を制御することを特徴とする請求項2〜6のいずれか1つに記載の内燃機関制御装置。 - 前記制御手段は、前記着火遅れ時間が想定時間より短い場合には前記噴射開始時期を遅角させるよう、前記着火遅れ時間が想定時間より長い場合には前記噴射開始時期を進角させるよう前記燃料噴射弁を制御することを特徴とする請求項7に記載の内燃機関制御装置。
- 前記筒内圧検出値に基づき実際の燃焼量又は燃焼量に相当する物理量を算出する実燃焼量算出手段と、
前記燃圧検出値に基づき実際の噴射量を算出するとともに、算出した実噴射量から換算される理論上の燃焼量又は燃焼量に相当する物理量を算出する理論燃焼量算出手段と、
を備え、
前記燃焼特性算出手段は、算出した前記実燃焼量及び前記理論燃焼量に基づき、前記燃料噴射弁から噴射した燃料が燃焼に寄与した割合を示す燃焼割合を前記燃焼特性として算出することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関制御装置。 - 前記内燃機関の定常運転状態時において、
前記制御手段は、前記燃焼割合が想定割合より大きい場合には前記吸気状態が燃焼を抑制する状態となるよう、前記燃焼割合が想定割合より小さい場合には前記吸気状態が燃焼を促進する状態となるよう前記吸気状態を制御することを特徴とする請求項9に記載の内燃機関制御装置。 - 前記内燃機関は、前記燃料噴射弁を複数備えた多気筒内燃機関であり、
複数の前記燃料噴射弁の噴射開始時期及び噴射量を揃えた状態で、前記燃焼割合を複数の気筒毎に算出し、
算出した前記複数の燃焼割合の平均値を前記想定割合としたことを特徴とする請求項10に記載の内燃機関制御装置。 - 前記内燃機関には、排気系から吸気系に還流するEGR量を調整するEGRバルブが備えられており、
前記制御手段は、前記燃焼割合が想定割合より大きい場合には前記EGR量を増量させるよう、前記燃焼割合が想定割合より小さい場合には前記EGR量を減量させるよう前記EGRバルブの開度を制御することを特徴とする請求項10又は11に記載の内燃機関制御装置。 - 前記内燃機関には、排気を駆動力として吸気を過給する過給機が備えられており、
前記過給機は、排気の流体エネルギを前記駆動力に変換する割合を変更可能に構成されるとともに、当該変換割合を変更することにより過給圧を調整するよう構成されており、
前記制御手段は、前記燃焼割合が想定割合より大きい場合には前記過給圧を減少させるよう、前記燃焼割合が想定割合より小さい場合には前記過給圧を増大させるよう前記変換割合を制御することを特徴とする請求項10〜12のいずれか1つに記載の内燃機関制御装置。 - 前記内燃機関の過渡運転状態時において、
前記制御手段は、前記燃焼割合が想定割合より大きい場合には前記噴射形態が燃焼を抑制する形態となるよう、前記燃焼割合が想定割合より小さい場合には前記噴射形態が燃焼を促進する形態となるよう前記噴射形態を制御することを特徴とする請求項9〜13のいずれか1つに記載の内燃機関制御装置。 - 前記制御手段は、前記燃焼割合が想定割合より大きい場合には前記噴射開始時期を遅角させるよう、前記燃焼割合が想定割合より小さい場合には前記噴射開始時期を進角させるよう前記燃料噴射弁を制御することを特徴とする請求項14に記載の内燃機関制御装置。
- 前記内燃機関の過渡運転状態時において、
前記制御手段は、前記EGR量を増量又は減量させるその補正量に応じて前記燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を変更させることにより前記噴射形態を補正することを特徴とする請求項4又は11に記載の内燃機関制御装置。 - 前記内燃機関の過渡運転状態時において、
前記制御手段は、前記過給圧を減少又は増大させるその補正量に応じて前記燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を変更させることにより前記噴射形態を補正することを特徴とする請求項5又は12に記載の内燃機関制御装置。 - 前記内燃機関は、前記燃料噴射弁を複数備えた多気筒内燃機関であり、
前記燃圧センサは、複数の前記燃料噴射弁の各々に対して設けられており、
前記筒内圧センサは、複数気筒の少なくとも1つに対して設けられていることを特徴とする請求項1〜17のいずれか1つに記載の内燃機関制御装置。 - 前記内燃機関は、燃料を蓄圧する蓄圧容器から前記燃料噴射弁へ燃料を分配供給するよう構成されており、
前記燃圧センサは、前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁の噴射孔に至るまでの燃料通路のうち前記蓄圧容器に対して前記噴射孔に近い側に配置されていることを特徴とする請求項1〜18のいずれか1つに記載の内燃機関制御装置。 - 前記燃圧センサは前記燃料噴射弁に取り付けられていることを特徴とする請求項19に記載の内燃機関制御装置。
- 前記燃圧センサは前記燃料噴射弁の燃料流入口に取り付けられていることを特徴とする請求項20に記載の内燃機関制御装置。
- 前記燃圧センサは、前記燃料噴射弁の内部に取り付けられ、前記燃料噴射弁の燃料流入口から前記噴射孔に至るまでの内部燃料通路の燃料圧力を検出するよう構成されていることを特徴とする請求項20に記載の内燃機関制御装置。
- 前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁の燃料流入口までの燃料通路には、コモンレール内の燃料の圧力脈動を減衰させるオリフィスが備えられており、
前記燃圧センサは前記オリフィスの燃料流れ下流側に配置されていることを特徴とする請求項19〜22のいずれか1つに記載の内燃機関制御装置。 - 燃料噴射弁からの燃料噴射に伴い変動する燃料の圧力を検出する燃圧センサ、及び気筒内の圧力を検出する筒内圧センサの少なくとも1つと、
請求項1〜23のいずれか1つに記載の内燃機関制御装置と、
を備えることを特徴とする内燃機関制御システム。
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