JP2011089442A - Fuel injection control device of multicylinder engine - Google Patents

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Tokuaki Ono
徳昭 小野
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injection control device of a multicylinder engine capable of realizing performance suitable for actual travel, by restraining deterioration in engine performance caused by specifications of a cylinder in the whole operation area. <P>SOLUTION: This engine (1) has a low speed specification cylinder by three cylinders and a high speed specification cylinder by three cylinders, and controls respective fuel injection valves (2) so as to respectively inject a fuel injection quantity q1+α increased by a predetermined quantity α to the low speed specification cylinder and a fuel injection quantity q1-α reduced by the predetermined quantity α to the high speed specification cylinder in low speed operation, and controls the respective fuel injection valves so as to respectively inject a fuel injection quantity q2-β reduced by a predetermined quantity β to the low speed specification cylinder and a fuel injection quantity q2+β increased by the predetermined quantity β to the high speed specification cylinder in high speed operation. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、多気筒エンジンの燃料噴射制御装置に係り、詳しくは異なる仕様の気筒を複数備えたエンジンの燃料噴射制御に関する。   The present invention relates to a fuel injection control device for a multi-cylinder engine, and more particularly to fuel injection control for an engine having a plurality of cylinders with different specifications.

近年、複数の気筒を備える多気筒エンジンにおいて、気筒間の燃焼のばらつきを抑制するために、気筒毎に燃料噴射時期、燃料供給量、噴射波形、点火時期等を制御する燃焼制御装置がある。
例えば、各気筒にて発生するトルクのばらつきを抑制するよう、各気筒の筒内圧を検出し、当該筒内圧に応じて燃料の点火時期を制御することで、エンジンの回転変動及び振動を抑制する技術が知られている(特許文献1参照)。
2. Description of the Related Art Recently, in a multi-cylinder engine having a plurality of cylinders, there is a combustion control device that controls a fuel injection timing, a fuel supply amount, an injection waveform, an ignition timing, and the like for each cylinder in order to suppress variation in combustion among the cylinders.
For example, in-cylinder pressure of each cylinder is detected so as to suppress variation in torque generated in each cylinder, and fuel ignition timing is controlled according to the in-cylinder pressure, thereby suppressing engine rotation fluctuation and vibration. A technique is known (see Patent Document 1).

特開2006−152857号公報JP 2006-152857 A

しかしながら、上記特許文献1に開示された技術では、各気筒で発生するトルクのばらつきを抑制することはできても、燃費に対して燃焼を最適化するものではない。
また、上記特許文献1のように気筒毎に燃料噴射制御や点火制御を行うことができたとしても、燃焼室形状、圧縮比、噴孔数、コーン角、噴孔径、スワール比、バルブタイミング等の気筒の仕様に起因する範囲までは燃焼を制御することはできない。
However, although the technique disclosed in Patent Document 1 can suppress variations in torque generated in each cylinder, it does not optimize combustion for fuel consumption.
Further, even if fuel injection control and ignition control can be performed for each cylinder as in Patent Document 1, the combustion chamber shape, compression ratio, number of injection holes, cone angle, injection hole diameter, swirl ratio, valve timing, etc. Combustion cannot be controlled to the extent caused by the cylinder specifications.

例えば、低速運転に適合した仕様(低速仕様)の気筒を備えたエンジンや、高速運転に適合した仕様(高速仕様)の気筒を備えたエンジンがあるが、適合した運転領域以外では排ガス性能や燃費性能が悪化するという問題がある。したがって、運転状態が逐一変化する実際の走行では必ずしも性能の良い運転を実現できるとはいえない。
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、全運転領域において気筒の仕様に起因するエンジン性能の悪化を抑制し、実走行に適った性能を実現することのできる多気筒エンジンの燃料噴射制御装置を提供することにある。
For example, there are engines with cylinders with specifications suitable for low-speed operation (low-speed specifications) and engines with cylinders with specifications compatible with high-speed operation (high-speed specifications). There is a problem that performance deteriorates. Therefore, it cannot always be said that a high-performance driving can be realized in actual driving in which the driving state changes one by one.
The present invention has been made to solve such problems, and the object of the present invention is to suppress deterioration in engine performance due to cylinder specifications in all operating regions and realize performance suitable for actual driving. An object of the present invention is to provide a fuel injection control device for a multi-cylinder engine that can be used.

上記した目的を達成するために、請求項1の多気筒エンジンの燃料噴射制御装置では、低速運転に適合した仕様の第1の気筒、及び該第1の気筒に比べ高速運転に適合した第2の気筒からなる複数の気筒を備えたエンジンと、前記各気筒に設けられ、該気筒内に燃料を供給する燃料供給手段と、前記燃料供給手段を制御し、低速運転時には前記第1の気筒への燃料供給量を前記第2の気筒への燃料供給量よりも増量し、高速運転時には前記第2の気筒への燃料供給量を前記第1の気筒への燃料供給量よりも増量する燃料供給制御手段と、を備えることを特徴としている。   In order to achieve the above-described object, in the fuel injection control device for a multi-cylinder engine according to claim 1, a first cylinder having a specification adapted for low speed operation and a second cylinder adapted for high speed operation compared to the first cylinder. An engine having a plurality of cylinders, a fuel supply means provided in each of the cylinders for supplying fuel into the cylinders, and controlling the fuel supply means. The fuel supply amount is increased from the fuel supply amount to the second cylinder, and the fuel supply amount to the second cylinder is increased from the fuel supply amount to the first cylinder during high speed operation. And a control means.

請求項2では、請求項1において、前記第1の気筒及び第2の気筒の気筒数は同数であり、一方の気筒への燃料供給量を増量する際には、該増量分他方の気筒への燃料供給量を減量することを特徴としている。
請求項3では、請求項1または2において、前記第1の気筒は低速運転時にスモークの発生量が第2の気筒よりも少ない仕様であり、前記第2の気筒は高速運転時にスモークの発生量が第1の気筒よりも少ない仕様であることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the number of cylinders of the first cylinder and the second cylinder is the same, and when the amount of fuel supply to one cylinder is increased, the increase is made to the other cylinder. It is characterized by reducing the fuel supply amount.
A third aspect of the present invention is the first or second aspect, wherein the first cylinder has a specification that the amount of smoke generated is lower than that of the second cylinder during low speed operation, and the second cylinder is the amount of smoke generated during high speed operation. Is characterized by less specifications than the first cylinder.

請求項4では、請求項1または2において、前記第1の気筒は低速運転時に燃料消費率が第2の気筒よりも低い仕様であり、前記第2の気筒は高速運転時に燃料消費率が第1の気筒よりも低い仕様であることを特徴としている。   In a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the first cylinder has a fuel consumption rate lower than that of the second cylinder during low speed operation, and the second cylinder has a fuel consumption rate of the first during high speed operation. It is characterized by a specification lower than that of one cylinder.

上記手段を用いる本発明の請求項1の多気筒エンジンの燃料噴射制御装置によれば、低速運転に適合した第1の気筒及び高速運転に適合した第2の気筒からなる複数の気筒を備えたエンジンにおいて、当該各気筒に設けられた燃料供給手段を制御し、低速運転時には第1の気筒への燃料供給量を多く、高速運転時には第2の気筒への燃料供給量を多くする。
低速仕様及び高速仕様の気筒をそれぞれ備え、エンジンの低速運転時には低速運転に適合した第1の気筒への燃料供給量を増加させることで当該第1の気筒における燃焼の影響を大きくし、高速運転時には高速運転に適合した第2の気筒への燃料供給量を増加させることで当該第2の気筒における燃焼の影響を大きくすることができる。
According to the fuel injection control device for a multi-cylinder engine of the present invention using the above means, a plurality of cylinders including a first cylinder adapted for low speed operation and a second cylinder adapted for high speed operation are provided. In the engine, the fuel supply means provided in each cylinder is controlled so that the amount of fuel supplied to the first cylinder is increased during low speed operation and the amount of fuel supplied to the second cylinder is increased during high speed operation.
Each cylinder is equipped with a low-speed specification and a high-speed specification, and during the low-speed operation of the engine, the influence of combustion in the first cylinder is increased by increasing the amount of fuel supplied to the first cylinder suitable for low-speed operation. Sometimes, the influence of combustion in the second cylinder can be increased by increasing the amount of fuel supplied to the second cylinder suitable for high-speed operation.

このようにエンジンの運転状態に応じて、その運転状態に適した気筒の影響度を上げることで、その運転状態に適していない気筒における性能悪化を補うことができる。
これにより、全運転領域において気筒の仕様に起因するエンジン性能の悪化を抑制し、実走行に適った性能を実現することができる。
請求項2の多気筒エンジンの燃料噴射制御装置によれば、第1の気筒及び第2の気筒の気筒数は同数であり、一方の気筒への燃料供給量を増量する際には、該増量分他方の気筒への燃料供給量を減量する。
Thus, by increasing the influence degree of the cylinder suitable for the operating state according to the operating state of the engine, it is possible to compensate for the performance deterioration in the cylinder not suitable for the operating state.
As a result, it is possible to suppress the deterioration of the engine performance due to the cylinder specifications in the entire operation region, and to realize the performance suitable for actual traveling.
According to the fuel injection control device for a multi-cylinder engine according to claim 2, the number of cylinders of the first cylinder and the second cylinder is the same, and when increasing the fuel supply amount to one of the cylinders, the increase amount The amount of fuel supplied to the other cylinder is reduced.

このように、一方の気筒への燃料供給量を増やした分、他方の気筒への燃料供給量を減らすことで、各気筒全体として出力されるトルクはエンジンに要求されるトルクを満足することとなり、容易な制御でトルク変動を抑制することができる。
請求項3の多気筒エンジンの燃料噴射制御装置によれば、スモーク発生量について第1気筒は低速運転時に、第2の気筒は高速運転時に適合した気筒とする。
In this way, the amount of fuel supplied to one cylinder is increased and the amount of fuel supplied to the other cylinder is reduced, so that the torque output for each cylinder as a whole satisfies the torque required for the engine. Torque fluctuations can be suppressed with easy control.
According to the fuel injection control device for a multi-cylinder engine according to claim 3, regarding the amount of smoke generated, the first cylinder is a cylinder adapted for low speed operation and the second cylinder is adapted for high speed operation.

これにより、全運転領域においてスモークの発生量を抑制することができ、実走行に適った排ガス性能を実現することができる。
請求項4の多気筒エンジンの燃料噴射制御装置によれば、燃料消費率(いわゆる燃費)について第1の気筒は低速運転時に、第2の気筒は高速運転時に適合した気筒とする。
これにより、全運転領域において燃費の悪化を抑制することができ、実走行に適った排燃費性能を実現することができる。
Thereby, the amount of smoke generated can be suppressed in the entire operation region, and exhaust gas performance suitable for actual traveling can be realized.
According to the fuel injection control apparatus for a multi-cylinder engine of claim 4, regarding the fuel consumption rate (so-called fuel efficiency), the first cylinder is adapted to the low speed operation and the second cylinder is adapted to the high speed operation.
Thereby, deterioration of fuel consumption can be suppressed in the entire driving region, and exhaust fuel consumption performance suitable for actual traveling can be realized.

本発明に係る燃料噴射制御装置を備えたエンジンの概略全体構成図である。1 is a schematic overall configuration diagram of an engine including a fuel injection control device according to the present invention. エンジンの低速運転時及び高速運転時の燃料噴射量とスモーク発生量との関係図である。FIG. 5 is a relationship diagram between a fuel injection amount and a smoke generation amount during low-speed operation and high-speed operation of the engine. エンジンの低速運転時及び高速運転時のエンジン回転数と燃費との関係図である。FIG. 4 is a graph showing the relationship between engine speed and fuel consumption during low-speed operation and high-speed operation of the engine.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図1を参照すると、本発明に係る燃料噴射制御装置を備えたエンジンの概略全体構成図が示されている。
エンジン1は、車両前方から順に第1気筒#1から第6気筒#6まで直列に並んで形成された直列6気筒ディーゼルエンジンである。各気筒にはそれぞれ燃料噴射弁2(燃料供給手段)が設けられており、各燃料噴射弁2はコモンレール4に接続されている。各燃料噴射弁2はコモンレール4に蓄圧された高圧燃料が供給され、任意の噴射時期及び噴射量で気筒内への燃料噴射が可能である。なお、燃焼順序は#1、#5、#3、#6、#2、#4である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Referring to FIG. 1, there is shown a schematic overall configuration diagram of an engine provided with a fuel injection control device according to the present invention.
The engine 1 is an in-line 6-cylinder diesel engine formed in series from the first cylinder # 1 to the sixth cylinder # 6 in order from the front of the vehicle. Each cylinder is provided with a fuel injection valve 2 (fuel supply means), and each fuel injection valve 2 is connected to a common rail 4. Each fuel injection valve 2 is supplied with high-pressure fuel accumulated in the common rail 4 and can inject fuel into the cylinder at an arbitrary injection timing and injection amount. Note that the combustion order is # 1, # 5, # 3, # 6, # 2, and # 4.

また、当該エンジン1の各気筒は仕様の異なる気筒群から構成されており、第1気筒#1から第3気筒#3(以下、低速仕様気筒という)はエンジン1の低速運転に適合した仕様に形成され(第1の気筒)、第4気筒#4から第6気筒#6(以下、高速仕様気筒という)はエンジン1の高速運転に適合した仕様に形成されている(第2の気筒)。
具体的には、低速仕様気筒は、エンジン1の低速回転により筒内流が弱くなるのに対応しスワール流を強めるようスワール比が高く設定されている。また、エンジン1の低速回転時には十分な燃料噴射期間を得られることに対応して、当該低速気筒に設けられている燃料噴射弁2は、噴孔数が少なく、噴孔径が小さく、燃料噴霧のコーン角が小さく、図示しない吸気バルブ、排気バルブのバルブタイミングは開弁期間が短く、オーバラップも短くなるよう構成されている。そして、エンジン1の低速運転時の燃費(燃料消費率)を上げるよう、低速気筒はキャビティ径が小さく深さのある燃焼室形状をなしている。その他、圧縮比等もエンジン1の低速運転に適合した値に設定されている。
Each cylinder of the engine 1 is composed of a group of cylinders having different specifications, and the first cylinder # 1 to the third cylinder # 3 (hereinafter referred to as a low-speed specification cylinder) have specifications suitable for low-speed operation of the engine 1. The fourth cylinder # 4 to the sixth cylinder # 6 (hereinafter referred to as a high-speed specification cylinder) are formed with specifications suitable for high-speed operation of the engine 1 (second cylinder).
Specifically, the low-speed specification cylinder has a high swirl ratio so as to increase the swirl flow in response to the in-cylinder flow weakening due to the low-speed rotation of the engine 1. Further, corresponding to the fact that a sufficient fuel injection period can be obtained when the engine 1 rotates at low speed, the fuel injection valve 2 provided in the low speed cylinder has a small number of nozzle holes, a small nozzle hole diameter, The cone angle is small, and the valve timings of the intake valve and exhaust valve (not shown) are configured so that the valve opening period is short and the overlap is also short. The low-speed cylinder has a small cavity diameter and a deep combustion chamber shape so as to increase fuel consumption (fuel consumption rate) during low-speed operation of the engine 1. In addition, the compression ratio and the like are also set to values suitable for low speed operation of the engine 1.

一方、高速仕様気筒は、エンジン1の高速回転により吸気時間が短いためスワール流より流量係数を重視し、スワール流を弱めるようスワール比が低く設定されている。また、エンジン1の高速回転時の短い燃料噴射期間に対応して、当該高速気筒に設けられている燃料噴射弁2は、噴孔数が多く、噴孔径が大きく、燃料噴霧のコーン角が大きく、図示しない吸気バルブ、排気バルブのバルブタイミングは開弁期間が長く、オーバラップも長くなるよう構成されている。そして、高い燃料噴射圧でも燃料の壁面付着を抑えて、高回転に適するよう、高速気筒はキャビティ径が大きく浅い燃焼室形状をなしている。その他、圧縮比等もエンジン1の高速運転に適合した値に設定されている。   On the other hand, in the high-speed specification cylinder, since the intake time is short due to the high-speed rotation of the engine 1, the flow coefficient is more important than the swirl flow, and the swirl ratio is set low so as to weaken the swirl flow. Further, the fuel injection valve 2 provided in the high-speed cylinder has a large number of nozzle holes, a large nozzle hole diameter, and a large cone angle of fuel spray corresponding to a short fuel injection period when the engine 1 rotates at a high speed. The valve timings of the intake valve and the exhaust valve (not shown) are configured such that the valve opening period is long and the overlap is also long. The high-speed cylinder has a shallow combustion chamber shape with a large cavity diameter so that the fuel wall surface adhesion is suppressed even at a high fuel injection pressure and is suitable for high rotation. In addition, the compression ratio and the like are set to values suitable for high-speed operation of the engine 1.

また、エンジン1の吸気側には吸気マニホールド6が接続されており、吸気マニホールド6からは吸気管8が延びている。吸気管8の吸気上流端にはエアクリーナ10が設けられており、吸気管8の途中にはターボチャージャ12のコンプレッサ12aが設けられ、当該コンプレッサ12aの吸気下流側にはインタークーラ14が設けられている。
一方、エンジン1の排気側には排気マニホールド16が接続されており、排気マニホールド16からは排気管18が延びている。
An intake manifold 6 is connected to the intake side of the engine 1, and an intake pipe 8 extends from the intake manifold 6. An air cleaner 10 is provided at the intake upstream end of the intake pipe 8, a compressor 12a of the turbocharger 12 is provided in the middle of the intake pipe 8, and an intercooler 14 is provided downstream of the compressor 12a. Yes.
On the other hand, an exhaust manifold 16 is connected to the exhaust side of the engine 1, and an exhaust pipe 18 extends from the exhaust manifold 16.

排気マニホールド16と吸気マニホールド6とは、排気をEGRガスとして吸気へと還流可能なEGR通路20により接続されている。EGR通路20にはEGRガスを冷却するEGRクーラ22やEGRガスの還流量を調節するEGRバルブ24が設けられている。
また、排気管18の途中には上記コンプレッサ12aと同軸上に連結されたタービン12bが設けられている。
The exhaust manifold 16 and the intake manifold 6 are connected to each other by an EGR passage 20 that can return exhaust gas to the intake air as EGR gas. The EGR passage 20 is provided with an EGR cooler 22 that cools the EGR gas and an EGR valve 24 that adjusts the recirculation amount of the EGR gas.
A turbine 12b that is coaxially connected to the compressor 12a is provided in the middle of the exhaust pipe 18.

さらに、エンジン1の出力軸は変速機26と接続されており、当該変速機26は運転者により選択した変速ギヤ段に応じた変速比で、エンジン1からの回転駆動力を変速させてプロペラシャフト28へと伝達するものである。
また、当該エンジン1を搭載した車両には、エンジン1の運転制御をはじめとした総合的な制御を行うための制御装置としてECU30(燃料供給制御手段)が設けられている。当該ECU30は、CPU、メモリ、タイマカウンタなどから構成され、様々な制御量の演算を行うとともに、その制御量に基づき各種デバイスの制御を行っている。
Further, the output shaft of the engine 1 is connected to a transmission 26, and the transmission 26 shifts the rotational driving force from the engine 1 at a gear ratio according to the transmission gear stage selected by the driver, thereby propeller shaft. 28.
Further, a vehicle equipped with the engine 1 is provided with an ECU 30 (fuel supply control means) as a control device for performing comprehensive control including operation control of the engine 1. The ECU 30 includes a CPU, a memory, a timer counter, and the like, performs various control amount calculations, and controls various devices based on the control amounts.

例えば、ECU30の入力側には、エンジン1のクランク角を検出するクランク角センサ32、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に応じたアクセル開度を検出するアクセル開度センサ34等の各種センサ類が接続されている。当該ECU30は、これらセンサ類からの情報を演算することで、エンジン1のエンジン回転数や、エンジン1に要求されるトルク(以下、要求トルクという)等の運転状態を検出することが可能である。さらに、ECU30の出力側には各気筒の燃料噴射弁2、EGRバルブ24等の各種デバイス類が接続されている。   For example, on the input side of the ECU 30, various sensors such as a crank angle sensor 32 that detects the crank angle of the engine 1 and an accelerator opening sensor 34 that detects an accelerator opening according to the amount of depression of the accelerator pedal by the driver. It is connected. The ECU 30 can detect the operation state such as the engine speed of the engine 1 and torque required for the engine 1 (hereinafter referred to as required torque) by calculating information from these sensors. . Further, various devices such as the fuel injection valve 2 and the EGR valve 24 of each cylinder are connected to the output side of the ECU 30.

そして、当該ECU30は、エンジン1の運転状態に応じて、上記2つの仕様の気筒群毎に燃料噴射制御を行う。
ここで、図2、3を参照すると、図2にはエンジンの低速運転時及び高速運転時の燃料噴射量とスモーク発生量との関係図が示されており、図3にはエンジンの低速運転時及び高速運転時のエンジン回転数と燃費との関係図がそれぞれ示されている。
Then, the ECU 30 performs fuel injection control for each of the cylinder groups having the two specifications according to the operating state of the engine 1.
2 and 3, FIG. 2 shows a relationship diagram between the fuel injection amount and the amount of smoke generated during low speed operation and high speed operation of the engine, and FIG. 3 shows low speed operation of the engine. The relationship diagram of the engine speed and fuel consumption at the time and during high-speed operation is shown.

以下、これらの図に基づき当該ECU30によって行われる燃料噴射制御及び当該燃料噴射制御実行による効果について説明する。
まず、図2に示すスモーク発生量に基づき、本実施形態の燃料噴射制御について説明する。
図2(a)にて、それぞれ実線で示されているように、エンジン1の低速運転時において、6気筒全てが低速仕様気筒であるエンジン(以下、低速仕様6気筒エンジンという)は燃料噴射量が増加してもスモークの発生量が少ないのに対して、6気筒全てが高速仕様気筒であるエンジン(以下、高速仕様6気筒エンジンという)は燃料噴射量が増加するほどスモークの発生量が増加する傾向にある。
Hereinafter, the fuel injection control performed by the ECU 30 and the effects of the execution of the fuel injection control will be described based on these drawings.
First, the fuel injection control of this embodiment will be described based on the smoke generation amount shown in FIG.
As indicated by the solid lines in FIG. 2 (a), when the engine 1 is operating at low speed, an engine in which all six cylinders are low speed specification cylinders (hereinafter referred to as low speed specification six cylinder engines) is a fuel injection amount. Although the amount of smoke generated is small even if the fuel consumption increases, the amount of smoke generated increases as the fuel injection amount increases in an engine in which all six cylinders are high-speed specification cylinders (hereinafter referred to as a high-speed specification six-cylinder engine). Tend to.

一方、図2(b)に示すエンジン1の高速運転時においては、低速仕様6気筒エンジンと高速仕様6気筒エンジンとの関係が低速運転時の傾向と逆転しており、低速仕様6気筒エンジンは燃料噴射量が増加するほどスモークの発生量が増加し、高速仕様6気筒エンジンは燃料噴射量が増加してもスモークの発生量が少ない傾向にある。
そして、図2(a)(b)にて一点鎖線で示されているように、本実施形態の低速仕様3気筒、高速仕様3気筒からなるエンジン1では、高速仕様6気筒エンジンの線分及び低速仕様6気筒エンジンの線分の中間を通る傾向となる。なお、当該一点鎖線で示すエンジン1の傾向は、要求トルクを各気筒均等に配分して各気筒同一の燃料噴射量を噴射した場合の傾向を示している。
On the other hand, at the time of high speed operation of the engine 1 shown in FIG. 2B, the relationship between the low speed specification 6 cylinder engine and the high speed specification 6 cylinder engine is reversed from the tendency at low speed operation. As the fuel injection amount increases, the amount of smoke generated increases, and the high-speed specification 6-cylinder engine tends to generate less smoke even if the fuel injection amount increases.
2 (a) and 2 (b), the engine 1 including the low-speed specification three cylinders and the high-speed specification three cylinders of the present embodiment has a line segment of the high-speed specification six-cylinder engine and It tends to pass through the middle of a line segment of a low-speed 6-cylinder engine. The tendency of the engine 1 indicated by the alternate long and short dash line indicates a tendency when the required torque is equally distributed to each cylinder and the same fuel injection amount is injected to each cylinder.

スモーク発生量において、各気筒同一の燃料噴射量を噴射した場合に以上のような傾向を示す当該エンジン1に対し、ECU30は、低速運転時には低速仕様気筒への燃料噴射量の増量及び高速仕様気筒への燃料噴射量の減量を行い、高速運転時には低速仕様気筒への燃料噴射量の減量及び高速仕様気筒への燃料噴射量の増量を行う。なお、当該燃料噴射量の増量及び減量は各気筒全体として出力されるトルクが要求トルクを満足するよう設定される。   In contrast to the engine 1 that shows the above-described tendency when the same fuel injection amount is injected in each cylinder in the amount of smoke generated, the ECU 30 increases the fuel injection amount to the low-speed specification cylinder and the high-speed specification cylinder during low-speed operation. The fuel injection amount is reduced, and during high-speed operation, the fuel injection amount to the low-speed specification cylinder is reduced and the fuel injection amount to the high-speed specification cylinder is increased. The increase and decrease in the fuel injection amount are set so that the torque output for each cylinder as a whole satisfies the required torque.

具体的には、図2(a)に示すように、低速運転時であってエンジン1の要求トルクに対する一気筒当たりの燃料噴射量がq1である場合、ECU30は、低速仕様気筒に対しては所定量α増量した燃料噴射量q1+αを、高速仕様気筒に対しては所定量α減量した燃料噴射量q1−αを、それぞれ噴射するよう各燃料噴射弁2を制御する。
また、図2(b)に示すように、高速運転時であってエンジン1の要求トルクに対する一気筒当たりの燃料噴射量がq2であるとき、ECU30は、低速仕様気筒に対しては所定量β減量した燃料噴射量q2−βを、高速仕様気筒に対しては所定量β増量した燃料噴射量q2+βを、それぞれ噴射するよう各燃料噴射弁を制御する。
Specifically, as shown in FIG. 2A, when the fuel injection amount per cylinder with respect to the required torque of the engine 1 is q1 during low-speed operation, the ECU 30 does not operate for the low-speed specification cylinder. Each fuel injection valve 2 is controlled to inject the fuel injection amount q1 + α increased by the predetermined amount α and the fuel injection amount q1-α decreased by the predetermined amount α for the high speed specification cylinder.
Further, as shown in FIG. 2B, when the fuel injection amount per cylinder with respect to the required torque of the engine 1 is q2 during high-speed operation, the ECU 30 sets a predetermined amount β for the low-speed specification cylinder. Each fuel injection valve is controlled to inject the reduced fuel injection amount q2-β and the fuel injection amount q2 + β increased by a predetermined amount β for the high-speed specification cylinder.

このように、エンジン1の運転状態に応じて、当該運転状態に適合している方の気筒に対する燃料噴射量を増量し、当該増量分他方の気筒の燃料噴射量を減量する。これにより、運転状態に適合している方の気筒における燃焼の影響が大きくなる。
つまり、図2(a)に示す低速運転時であれば、白抜き丸印で示すように、上記燃料噴射制御を行った場合のスモーク発生量は、低速仕様6気筒エンジンにおいて燃料噴射量q1+αを噴射した場合のスモーク発生量と、高速仕様6気筒エンジンにおいて燃料噴射量q1−αを噴射した場合のスモーク発生量との中間の値a2となる。
Thus, according to the operating state of the engine 1, the fuel injection amount for the cylinder that is suitable for the operating state is increased, and the fuel injection amount of the other cylinder is decreased by the increased amount. This increases the influence of combustion in the cylinder that is adapted to the operating condition.
That is, in the low speed operation shown in FIG. 2A, as shown by the white circle, the amount of smoke generated when the fuel injection control is performed is the fuel injection amount q1 + α in the low speed 6-cylinder engine. This is an intermediate value a2 between the amount of smoke generated when the fuel is injected and the amount of smoke generated when the fuel injection amount q1-α is injected in the high-speed specification 6-cylinder engine.

また、図2(b)に示す高速運転時であれば、白抜き丸印で示すように、上記燃料噴射制御を行った場合のスモーク発生量は、低速仕様6気筒エンジンにおいて燃料噴射量q2−βを噴射した場合のスモーク発生量と、高速仕様6気筒エンジンにおいて燃料噴射量q2+βを噴射した場合のスモーク発生量との中間の値b2となる。
これにより、低速運転時及び高速運転時いずれの場合も、スモーク発生量が各気筒同一の燃料噴射量q1、q2を噴射した場合のスモーク発生量a1、b1よりも減少し、スモーク性能が改善される。
In addition, during high-speed operation shown in FIG. 2B, as indicated by white circles, the amount of smoke generated when the fuel injection control is performed is the fuel injection amount q2- in the low-speed 6-cylinder engine. This is an intermediate value b2 between the amount of smoke generated when β is injected and the amount of smoke generated when fuel injection amount q2 + β is injected in a high-speed 6-cylinder engine.
Thereby, in both the low speed operation and the high speed operation, the smoke generation amount is smaller than the smoke generation amounts a1 and b1 when the same fuel injection amounts q1 and q2 are injected into each cylinder, and the smoke performance is improved. The

次に、図3に示す燃費に基づき、本実施形態の燃料噴射制御について説明する。
図3にて実線で示すように、低速仕様6気筒エンジン及び高速仕様6気筒エンジンの燃費は所定のエンジン回転数を境に関係が逆転しており、低速運転側では低速仕様6気筒エンジンの方が低燃費であり、高速運転側では高速仕様6気筒エンジンの方が低燃費である。
そして、図3にて一点鎖線で示されているように、本実施形態の低速仕様3気筒、高速仕様3気筒からなるエンジン1において、各気筒同一の燃料噴射量を噴射した場合は、高速仕様6気筒エンジンの線分及び低速仕様6気筒エンジンの線分の中間を通る傾向となる。
Next, the fuel injection control of this embodiment will be described based on the fuel consumption shown in FIG.
As indicated by the solid line in FIG. 3, the fuel efficiency of the low-speed specification 6-cylinder engine and the high-speed specification 6-cylinder engine are reversed with respect to a predetermined engine speed. However, the high-speed specification 6-cylinder engine has lower fuel consumption on the high-speed driving side.
As shown by the one-dot chain line in FIG. 3, when the same fuel injection amount is injected into each cylinder in the engine 1 composed of the low-speed specification three cylinders and the high-speed specification three cylinders of this embodiment, It tends to pass through the middle of the line segment of the 6-cylinder engine and the line segment of the low-speed 6-cylinder engine.

さらに、上述したように低速運転時には低速仕様気筒への燃料噴射量の増量及び高速仕様気筒への燃料噴射量の減量を行うことで、各気筒同一の燃料噴射量を噴射した場合の燃費c1(黒丸印)よりも低速仕様6気筒エンジンの線分に近い燃費c2(白抜き丸印)に改善される。高速運転時においても、低速仕様気筒への燃料噴射量の減量及び高速仕様気筒への燃料噴射量の増量を行うことで、各気筒同一の燃料噴射量を噴射した場合の燃費d1(黒丸印)よりも高速仕様6気筒エンジンの線分に近い燃費d2(白抜き丸印)に改善される。   Further, as described above, during low speed operation, by increasing the fuel injection amount to the low speed specification cylinder and decreasing the fuel injection amount to the high speed specification cylinder, the fuel consumption c1 (in the case of injecting the same fuel injection amount for each cylinder) The fuel efficiency is improved to a fuel efficiency c2 (white circle) that is closer to the line segment of the low-speed 6-cylinder engine than the black circle). Even during high-speed operation, by reducing the fuel injection amount to the low-speed specification cylinder and increasing the fuel injection amount to the high-speed specification cylinder, the fuel consumption d1 (black circle mark) when the same fuel injection amount is injected into each cylinder The fuel efficiency d2 (white circle) is closer to the line segment of the high-speed 6-cylinder engine.

以上のように、低速仕様及び高速仕様の気筒をそれぞれ備え、低速運転時には低速運転に適合した高速仕様気筒への燃料噴射量を増加させることで当該低速仕様気筒における燃焼の影響を大きくし、高速運転時には高速運転に適合した高速仕様気筒への燃料噴射量を増加させることで当該高速仕様気筒における燃焼の影響を大きくすることができる。
このようにエンジンの運転状態に応じて、その運転状態に適した気筒の影響度を上げることで、その運転状態に適していない気筒における性能悪化を補うことができる。
As described above, each cylinder is equipped with a low-speed specification cylinder and a high-speed specification cylinder. During low-speed operation, the amount of fuel injection to the high-speed specification cylinder that is suitable for low-speed operation is increased to increase the impact of combustion in the low-speed specification cylinder. During operation, the influence of combustion in the high-speed specification cylinder can be increased by increasing the fuel injection amount to the high-speed specification cylinder suitable for high-speed operation.
Thus, by increasing the influence degree of the cylinder suitable for the operating state according to the operating state of the engine, it is possible to compensate for the performance deterioration in the cylinder not suitable for the operating state.

また、当該エンジン1は低速仕様3気筒、高速仕様3気筒と異なる仕様の気筒数が同数であり、一方の気筒への燃料供給量を増量する際には、当該増量分他方の気筒への燃料噴射量を減量している。
このように、一方の気筒への燃料供給量を増やした分、他方の気筒への燃料供給量を減らすことで、各気筒全体として出力されるトルクはエンジンに要求されるトルクを満足することとなり、容易な制御でトルク変動を抑制することができる。
Further, the engine 1 has the same number of cylinders with different specifications from the low-speed specification three cylinders and the high-speed specification three cylinders, and when increasing the fuel supply amount to one cylinder, the fuel to the other cylinder is increased by the increase amount. The injection amount is reduced.
In this way, the amount of fuel supplied to one cylinder is increased and the amount of fuel supplied to the other cylinder is reduced, so that the torque output for each cylinder as a whole satisfies the torque required for the engine. Torque fluctuations can be suppressed with easy control.

これらのことから、全運転領域において気筒の仕様に起因するエンジン性能の悪化を抑制し、実走行に適った性能を実現することができる。
以上で本発明に係る多気筒エンジンの燃料噴射制御装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
上記実施形態ではエンジン1は直列6気筒ディーゼルエンジンだが、当該エンジンの型式にこれに限られるものではない。例えば、気筒数は6気筒に限らず、4気筒や8気筒等の多気筒エンジンでも構わない。また、低速仕様気筒数及び高速仕様気筒数の組合せとしては低速仕様3気筒高速仕様3気筒に限らず、例えば各気筒全体としての出力トルクは要求トルクを満足しつつ6気筒のうち2気筒及び4気筒、1気筒及び5気筒の組合せとしても構わない。
From these things, the deterioration of the engine performance resulting from the specification of a cylinder can be suppressed in the whole operation area | region, and the performance suitable for actual driving | running | working is realizable.
This is the end of the description of the embodiment of the fuel injection control device for a multi-cylinder engine according to the present invention, but the embodiment is not limited to the above embodiment.
In the above embodiment, the engine 1 is an in-line 6-cylinder diesel engine, but the type of the engine is not limited to this. For example, the number of cylinders is not limited to six, and a multi-cylinder engine such as four or eight cylinders may be used. Further, the combination of the number of low-speed specification cylinders and the number of high-speed specification cylinders is not limited to the low-speed specification three-cylinder high-speed specification three-cylinders. A combination of cylinders, one cylinder, and five cylinders may be used.

#1〜#3 低速仕様気筒
#4〜#6 高速仕様気筒
1 エンジン
2 燃料噴射弁(燃料供給手段)
30 ECU(燃料供給制御手段)
# 1 to # 3 Low speed specification cylinder # 4 to # 6 High speed specification cylinder 1 Engine 2 Fuel injection valve (fuel supply means)
30 ECU (fuel supply control means)

Claims (4)

低速運転に適合した仕様の第1の気筒、及び該第1の気筒に比べ高速運転に適合した第2の気筒からなる複数の気筒を備えたエンジンと、
前記気筒の仕様に対応した構成をなし、対応する気筒内に燃料を供給する燃料供給手段と、
前記燃料供給手段を制御し、低速運転時には前記第1の気筒への燃料供給量を前記第2の気筒への燃料供給量よりも増量し、高速運転時には前記第2の気筒への燃料供給量を前記第1の気筒への燃料供給量よりも増量する燃料供給制御手段と、
を備えることを特徴とする多気筒エンジンの燃料噴射制御装置。
An engine having a plurality of cylinders composed of a first cylinder with specifications adapted for low-speed operation and a second cylinder adapted for high-speed operation compared to the first cylinder;
Fuel supply means configured to correspond to the specifications of the cylinder, and supplying fuel into the corresponding cylinder;
The fuel supply means is controlled so that the fuel supply amount to the first cylinder is increased from the fuel supply amount to the second cylinder during low speed operation, and the fuel supply amount to the second cylinder during high speed operation. Fuel supply control means for increasing the fuel supply amount to the first cylinder,
A fuel injection control device for a multi-cylinder engine.
前記第1の気筒及び第2の気筒の気筒数は同数であり、一方の気筒への燃料供給量を増量する際には、該増量分他方の気筒への燃料供給量を減量することを特徴とする請求項1記載の多気筒エンジンの燃料噴射制御装置。   The number of cylinders of the first cylinder and the second cylinder is the same, and when the amount of fuel supplied to one cylinder is increased, the amount of fuel supplied to the other cylinder is decreased by the increased amount. The fuel injection control device for a multi-cylinder engine according to claim 1. 前記第1の気筒は低速運転時にスモークの発生量が第2の気筒よりも少ない仕様であり、前記第2の気筒は高速運転時にスモークの発生量が第1の気筒よりも少ない仕様であることを特徴とする請求項1または2記載の多気筒エンジンの燃料噴射制御装置。   The first cylinder has a specification that produces less smoke during low speed operation than the second cylinder, and the second cylinder has a specification that produces less smoke during high speed operation than the first cylinder. The fuel injection control device for a multi-cylinder engine according to claim 1 or 2. 前記第1の気筒は低速運転時に燃料消費率が第2の気筒よりも低い仕様であり、前記第2の気筒は高速運転時に燃料消費率が第1の気筒よりも低い仕様であることを特徴とする請求項1または2記載の多気筒エンジンの燃料噴射制御装置。   The first cylinder has a specification that the fuel consumption rate is lower than that of the second cylinder during low-speed operation, and the second cylinder has a specification that has a fuel consumption rate lower than that of the first cylinder during high-speed operation. The fuel injection control device for a multi-cylinder engine according to claim 1 or 2.
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