JP2016156362A - Engine control device - Google Patents
Engine control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016156362A JP2016156362A JP2015036622A JP2015036622A JP2016156362A JP 2016156362 A JP2016156362 A JP 2016156362A JP 2015036622 A JP2015036622 A JP 2015036622A JP 2015036622 A JP2015036622 A JP 2015036622A JP 2016156362 A JP2016156362 A JP 2016156362A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- injection
- pulse width
- engine
- injector
- vibration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明はエンジン制御装置に関し、更に詳しくは、エンジン本体に生じる作動振動の検出値に基づいてエンジンの運転状態を制御する際における作動振動の検出精度を高めることで、制御結果を向上するエンジン制御装置に関する。 The present invention relates to an engine control device, and more specifically, engine control that improves control results by increasing the detection accuracy of operating vibrations when controlling the operating state of the engine based on detected values of operating vibrations generated in the engine body. Relates to the device.
従来より、コモンレールに畜圧した高圧燃料をインジェクタからエンジンの各気筒内に直接噴射するコモンレール式の燃料噴射装置が知られている。一般的に、コモンレール式の燃料噴射装置では、燃焼音の低減や排ガス性能を向上させるべく、メイン噴射の前に微小量の燃料を噴射するパイロット噴射が行われている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a common rail type fuel injection device that directly injects high pressure fuel pressured on a common rail into each cylinder of an engine from an injector. In general, in a common rail type fuel injection device, pilot injection for injecting a minute amount of fuel is performed before main injection in order to reduce combustion noise and improve exhaust gas performance.
燃焼音の低減等を図るためには、パイロット噴射をより小さな噴射量で行うことが要求される。しかしながら、パイロット噴射はその噴射量が微小なため、インジェクタの個体差によるバラツキや、経年変化の影響を受けやすく、噴射量にある程度の余裕を持たせる必要がある。 In order to reduce the combustion noise, etc., it is required to perform pilot injection with a smaller injection amount. However, since the pilot injection has a small injection amount, it is likely to be affected by variations due to individual differences among injectors and aging, and it is necessary to provide a certain amount of allowance for the injection amount.
このようなパイロット噴射の精度を向上させる技術として、ノックセンサにより各気筒の燃焼状態を検出してパイロット噴射量を補正する学習制御装置が知られている(例えば、特許文献1を参照)。 As a technique for improving the accuracy of such pilot injection, a learning control device that detects the combustion state of each cylinder by a knock sensor and corrects the pilot injection amount is known (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上述の技術のような、微小噴射領域の燃焼状態をノックセンサで検出する手法では、その振動は非常に小さく、十分なS/Nを確保できないため、パイロット噴射量をより小さな噴射量に補正できない可能性がある。 However, in the technique of detecting the combustion state in the micro injection region with the knock sensor as in the above-described technique, the vibration is very small and sufficient S / N cannot be secured, so the pilot injection amount is reduced to a smaller injection amount. There is a possibility that it cannot be corrected.
そのため発明者は、指示信号のパルス幅に応じてエンジンの気筒内に燃料を噴射するインジェクタと、そのインジェクタが燃料噴射を行う際に生じる作動振動を検出するノックセンサと、予め記憶した燃料噴射量と噴射指示信号のパルス幅との関係を示すインジェクタ特性に基づいてインジェクタの燃料噴射を制御する噴射制御手段と、インジェクタにパルス幅が微小幅から段階的に増加される噴射指示信号を出力するとともに、ノックセンサで検出される作動振動が、予め記憶したインジェクタの作動による噴射開始を示す判定閾値を超えると、この時に出力したパルス幅を燃料の微少噴射に必要な最小パルス幅として学習する学習手段と、その学習した最小パルス幅でインジェクタ特性の微小噴射量に対応するパルス幅を補正する補正手段とを備えたエンジンの燃料噴射制御装置を考案した。 The inventor therefore injects fuel into the cylinder of the engine in accordance with the pulse width of the instruction signal, a knock sensor that detects operating vibrations that occur when the injector performs fuel injection, and a fuel injection amount stored in advance. And injection control means for controlling the fuel injection of the injector based on the injector characteristics indicating the relationship between the injection instruction signal and the pulse width of the injection instruction signal, and the injection instruction signal for increasing the pulse width stepwise from the minute width to the injector When the operating vibration detected by the knock sensor exceeds a pre-stored determination threshold value indicating the start of injection by the operation of the injector, the learning means for learning the pulse width output at this time as the minimum pulse width necessary for the minute injection of fuel And a correction method for correcting the pulse width corresponding to the minute injection amount of the injector characteristic with the learned minimum pulse width. It devised a fuel injection control device for an engine with and.
しかしながら、ノックセンサによるエンジンの作動振動の検出においては、エンジン回転速度の違いによりエンジン本体、例えばシリンダブロックの振動状態が変化するため、検出値がばらついてしまうという問題がある。 However, in the detection of engine operating vibration by the knock sensor, there is a problem that the detected value varies because the vibration state of the engine body, for example, the cylinder block, changes due to the difference in engine rotation speed.
本発明の目的は、エンジン本体に生じる作動振動の検出値に基づいてエンジンの運転状態を制御する際における作動振動の検出精度を高めることで、制御結果を向上することができるエンジン制御装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an engine control device capable of improving the control result by increasing the detection accuracy of operating vibration when controlling the operating state of the engine based on the detected value of operating vibration generated in the engine body. There is to do.
上記の目的を達成する本発明のエンジン制御装置は、複数の気筒が形成されたエンジン本体に生じる作動振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段の検出値に基づいてエンジンの運転を制御する制御手段とを備えたエンジン制御装置において、前記制御手段は、前記エンジンが慣性走行中に、前記検出値が前記エンジン本体におけるエンジン回転速度違いでドリフトする量を学習し、次いで前記ドリフト量の学習完了後に最小噴射パルス幅を学習するための噴射を行うことを特徴とするものである。 An engine control apparatus of the present invention that achieves the above object controls vibration detection means for detecting an operating vibration generated in an engine body formed with a plurality of cylinders, and controls engine operation based on a detection value of the vibration detection means. The control means learns the amount by which the detected value drifts due to the difference in engine rotation speed in the engine body during the inertial running of the engine, and then determines the drift amount. After the completion of learning, injection for learning the minimum injection pulse width is performed.
本発明のエンジン制御装置によれば、エンジン本体に生じる作動振動の検出値を、車両の慣性走行時において学習されたエンジン回転速度と作動振動のドリフト値との関係を示すマップデータに基づいて補正するようにしたので、作動振動の検出精度を高めることで、エンジンの運転状態の制御結果を向上することができる。 According to the engine control device of the present invention, the detected value of the operating vibration generated in the engine main body is corrected based on the map data indicating the relationship between the engine rotation speed learned during the inertia traveling of the vehicle and the drift value of the operating vibration. As a result, the control result of the operating state of the engine can be improved by increasing the detection accuracy of the operating vibration.
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態からなるエンジンの制御装置を示す。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an engine control apparatus according to an embodiment of the present invention.
このエンジンの制御装置(以下、「制御装置」という。)は、車両に搭載されたディーゼルエンジン1のシリンダブロック2に取り付けられた振動加速度センサ3の検出値に基づいて、インジェクタ4から複数の気筒#1〜#4内への燃料のパイロット噴射量を制御するものである。
This engine control device (hereinafter, referred to as “control device”) is configured by a plurality of cylinders from an
なお、ディーゼルエンジン1として、4個の気筒#1〜#4を備えた直列4気筒エンジンを示しているが、これに限るものではなく、4気筒以外の多気筒エンジン又は単気筒エンジンであってもよい。
In addition, although the in-line 4-cylinder engine provided with four cylinders # 1- # 4 is shown as the
コモンレール5は、図示しない燃料タンクからサプライポンプ6を介して供給される高圧燃料を畜圧するとともに、畜圧した高圧燃料を各インジェクタ4に分配する。このコモンレール5には、燃料の噴射圧力に相当するコモンレール圧を検出可能なコモンレール圧センサ7が設けられており、検出されるコモンレール圧は、電気的に接続された電子制御ユニット(ECU)8に出力される。
The
インジェクタ4は、ディーゼルエンジン1の各気筒#1〜#4にそれぞれ対応して設けられており、コモンレール5から供給される高圧燃料を各気筒#1〜#4の燃焼室内に直接噴射する。インジェクタ4の燃料噴射量や噴射時期は、ECU8から電磁ソレノイドに入力される噴射指示信号のパルス幅(時間幅)に応じて芯弁がリフトされ、ノズル先端の噴射孔を開閉することでコントロールされる。
The
振動加速度センサ3は、インジェクタ4が燃料を噴射する際に生じる機械的な作動振動を検出可能であり、各インジェクタ4にそれぞれ対応して取り付けられている。この振動加速度センサ3には、ガソリンエンジンのノッキングの検出に用いられるノックセンサが好ましく用いられる。振動加速度センサ3で検出される各インジェクタ4の作動振動は、電気的に接続されたECU8に出力される。
The
なお、振動加速度センサ3は、ディーゼルエンジン1のシリンダブロック2に取り付けられているが、これに限るものではなく、作動振動を検出できる位置であればシリンダヘッドなどの他の部品に取り付けることもできる。また、各気筒#1〜#4にそれぞれ対応して設ける必要はなく、例えば気筒#1と気筒#2との間に1個を、気筒#2と気筒#3との間に1個をそれぞれ取り付けて、計2個の振動加速度センサ3で対応することも可能である。
The
ECU8は、ディーゼルエンジン1の各種制御を行うものであり、公知のCPUやROM、RAM、入力ポート、出力ポート等を備えて構成されている。この各種制御を行うために、ECU8には、振動加速度センサ3、コモンレール圧センサ7、エンジン回転センサ9及びアクセル開度センサ10などの出力信号が入力される。
The ECU 8 performs various controls of the
また、ECU8は、噴射制御手段である噴射制御部11と、学習手段である最小パルス幅学習部12と、補正手段であるインジェクタ特性補正部13とを機能要素の一部として有している。なお、ここでは、それらの各機能要素11、12、13は、ECU8に含まれるものとしているが、いずれか一部を別体のハードウェア内に設けることもできる。
Further, the
噴射制御部11は、ディーゼルエンジン1の運転状態に基づいて、各インジェクタ4の燃料噴射を制御する。ECU8のメモリには、例えば図2に示すように、インジェクタ4に入力される噴射指示信号のパルス幅PWと燃料の噴射量Qとの関係を所定のコモンレール圧A〜C毎に示したインジェクタ特性マップが予め記憶されている。このインジェクタ特性マップは、インジェクタ4毎にそれぞれ別個に作成されている。また、ECU8のメモリには、ディーゼルエンジン1の運転状態と燃料の目標噴射量QTとの関係を示す目標噴射量設定マップ(不図示)が記憶されている。
The
噴射制御を行う際は、まず目標噴射量設定マップからエンジン回転速度及びアクセル開度をパラメータとする運転状態に対応する目標噴射量QTが読み取られる。そして、インジェクタ特性マップから目標噴射量QTに対応するパルス幅PWが読み取られるとともに、このパルス幅PWの噴射指示信号がインジェクタ4の電磁ソレノイドに入力される。これにより、インジェクタ4の芯弁がパルス幅PW(時間幅)だけリフトされ、目標噴射量QTに応じた燃料噴射が実行されるように構成されている。
When performing the injection control, first, the target injection amount Q T corresponding to the operation state using the engine speed and the accelerator opening as parameters is read from the target injection amount setting map. Then, a pulse width PW corresponding to the target injection amount Q T is read from the injector characteristic map, and an injection instruction signal having this pulse width PW is input to the electromagnetic solenoid of the
最小パルス幅学習部12は、各インジェクタ4にパイロット噴射等の微小噴射を開始させるのに必要となる噴射指示信号の最小パルス幅PWMINを学習する。ECU8のメモリには、予め実験等により計測したインジェクタ4が燃料噴射を開始した際に生じる機械的な作動振動の積算値(又はピーク値)が判定閾値FTHとして記憶されている。
The minimum pulse
最小パルス幅PWMINの学習を行う際は、例えば図3に示すように、まず所定のコモンレール圧Aで、各インジェクタ4にパルス幅PWが微小幅から段階的に増加される噴射指示信号をサイクル毎に出力する(図示例では、1サイクル目:0.1msec、2サイクル目:0.2msec、3サイクル目:0.3msecとなっている。)。そして、振動加速度センサ3で検出される作動振動の積算値(又はピーク値)Fが判定閾値FTHを超えると(F>FTH)、この時に出力された噴射指示信号のパルス幅(図示例では、3サイクル目のパルス幅)を所定のコモンレール圧Aにおける微小噴射(例えば、パイロット噴射)の開始に必要な最小パルス幅PWMINとして学習(ECU8のメモリに記憶)する。その後、他のコモンレール圧B、C(図2を参照)についても、同様の手順で最小パルス幅PWMINの学習を行うように構成されている。
When learning the minimum pulse width PW MIN , for example, as shown in FIG. 3, first, at a predetermined common rail pressure A, each
なお、段階的に増加されるパルス幅PWが所定の上限幅(例えば、1.0msec)を超えても、振動加速度センサ3で検出される作動振動の積算値(又はピーク値)Fが判定閾値FTHを超えない場合は、インジェクタ4の機械的な故障等が考えられるため、最小パルス幅PWMINの学習を禁止する。また、ディーゼルエンジン1の運転状態に影響を与えないように、燃料噴射を伴う最小パルス幅PWMINの学習は、エンジンブレーキ作動時等の無負荷運転時に限定して実行されることが好ましい。
Even if the pulse width PW increased stepwise exceeds a predetermined upper limit width (for example, 1.0 msec), the integrated value (or peak value) F of the operating vibration detected by the
インジェクタ特性補正部13は、最小パルス幅学習部12により学習した最小パルス幅PWMINに基づいて、各インジェクタ4のインジェクタ特性マップを補正する。例えば、図3に示すように、3サイクル目に出力したパルス幅PW(0.3msec)を最小パルス幅PWMINとして学習した場合は、この最小パルス幅PWMINでインジェクタ特性マップ(図2を参照)の微小噴射領域を補正する。これにより、噴射制御部11の微小噴射領域における燃料噴射の制御精度が向上されて、より微小量のパイロット噴射が可能になる。
The injector
このような制御装置において、ECU8は、振動加速度センサ3で検出される各インジェクタ4の作動振動について、以下に説明する処理を実施する。
In such a control device, the
なお、この処理例では、車両が慣性走行で減速してエンジン回転速度が徐々に低下するケースを対象とするが、下り坂などで車両が増速するケースも対象となる。また、エンジン回転速度に係る数値は代表的な例であり、ディーゼルエンジン1の仕様や運転状態により適宜設定される。
In this example of processing, the case where the vehicle decelerates due to inertia traveling and the engine rotation speed gradually decreases is targeted, but the case where the vehicle speed increases on a downhill or the like is also targeted. The numerical values related to the engine rotation speed are typical examples, and are set as appropriate depending on the specifications and operating conditions of the
まず、ECU8は、アクセル開度センサ10の信号値からアクセル開度がゼロになったことを検知したときには、車両が慣性走行時であると判断して、エンジン回転センサ9の信号値を入力する。
First, when the
次に、ECU8は、エンジン回転速度が3000〜2800rpmであるときの各気筒#1〜#4の作動振動を振動加速度センサ3から入力し平均して、中央値であるエンジン回転速度2900rpmを代表するドリフト値として学習する。
Next, the
続いて、ECU8は、エンジン回転速度が2800〜2600rpmであるときの各気筒#1〜#4の作動振動を振動加速度センサ3から入力し平均して、中央値であるエンジン回転速度2700rpmを代表するドリフト値として学習する。
Subsequently, the
以上のような学習処理を、エンジン回転速度が1000rpmに低下するまで繰り返すことで、エンジン回転速度とドリフト値との関係を示すマップデータを作成する。なお、作動振動を入力・平均する際のエンジン回転速度の数値範囲は、この例では200rpm毎としているが、これに限るものでなく、更に細分化してもよい。 By repeating the learning process as described above until the engine speed is reduced to 1000 rpm, map data indicating the relationship between the engine speed and the drift value is created. In addition, although the numerical range of the engine rotation speed at the time of inputting and averaging the operating vibration is set to 200 rpm in this example, it is not limited to this and may be further subdivided.
このドリフト値の学習は、前述の減速時に学習する手段(徐々にパルス幅を増加させる)を実施する前に行い完了させておく。つまり、ドリフト学習と最小噴射パルス幅学習とは同時に行わないようにする。 This learning of the drift value is performed and completed before the above-described means for learning during deceleration (the pulse width is gradually increased). That is, the drift learning and the minimum injection pulse width learning are not performed simultaneously.
そして、前述の最小噴射パルス幅を学習する運転時に、徐々に増加したパルス幅に応じて検出される振動加速度センサ3の作動振動に対して、ドリフト量を差し引きする補正を行う。この補正された値が、予め設定された閾値(例えば、判定閾値FTH)を超えたときは、燃料が噴射されたと判断して最小噴射パルス幅を学習する。
And the correction | amendment which deducts the drift amount is performed with respect to the operation vibration of the
このような処理を行うことで、エンジン回転速度の違いによるシリンダブロック2の振動状態の変化の影響を排除することができるので、作動振動の検出精度を高めて、噴射制御の制御結果を向上することができるのである。
By performing such processing, the influence of the change in the vibration state of the
本発明の制御装置の対象は、ディーゼルエンジン1における燃料噴射に限るものではなく、エンジン本体に生じる作動振動に基くエンジンの運転状態の制御の全般に広く適用される。そのような制御としては、気筒#1〜#4における失火の検出や、失火気味と過早着火の判定などが好ましく例示される。
The object of the control device of the present invention is not limited to the fuel injection in the
1 ディーゼルエンジン
2 シリンダブロック
3 振動加速度センサ
4 インジェクタ
8 ECU
9 エンジン回転センサ
10 アクセル開度センサ
11 噴射制御部
12 最小パルス幅学習部
13 インジェクタ特性補正部
1
9
Claims (2)
前記制御手段は、前記エンジンが慣性走行中に、前記検出値が前記エンジン本体におけるエンジン回転速度違いでドリフトする量を学習し、次いで前記ドリフト量の学習完了後に最小噴射パルス幅を学習するための噴射を行うことを特徴とするエンジン制御装置。 In an engine control device comprising: vibration detecting means for detecting an operating vibration generated in an engine body formed with a plurality of cylinders; and control means for controlling operation of the engine based on a detection value of the vibration detecting means.
The control means learns the amount by which the detected value drifts due to a difference in engine rotation speed in the engine body while the engine is traveling inertia, and then learns the minimum injection pulse width after the learning of the drift amount is completed. An engine control device that performs injection.
予め記憶した燃料噴射量と噴射指示信号のパルス幅との関係を示すインジェクタ特性に
基づいて、前記インジェクタの燃料噴射を制御する噴射制御手段と、
前記インジェクタにパルス幅が微小幅から段階的に増加される噴射指示信号を出力するとともに、前記振動検出手段で検出される作動振動が、予め記憶した前記インジェクタの作動による噴射開始を示す判定閾値を超えると、この時に出力したパルス幅を燃料の微少噴射に必要な最小パルス幅として学習する学習手段と、
学習した前記最小パルス幅で、前記インジェクタ特性の微小噴射量に対応するパルス幅
を補正する補正手段と、を備えた請求項1に記載のエンジン制御装置。 The operation vibration generated in the engine body occurs when the injector performs fuel injection into the plurality of cylinders according to the pulse width of the input injection instruction signal.
Injection control means for controlling the fuel injection of the injector based on the injector characteristics indicating the relationship between the fuel injection amount stored in advance and the pulse width of the injection instruction signal;
An injection instruction signal whose pulse width is gradually increased from a minute width is output to the injector, and the operation vibration detected by the vibration detection means has a determination threshold value indicating the start of injection due to the operation of the injector stored in advance. If it exceeds, learning means for learning the pulse width output at this time as the minimum pulse width necessary for micro injection of fuel,
The engine control apparatus according to claim 1, further comprising: a correcting unit that corrects a pulse width corresponding to the minute injection amount of the injector characteristics with the learned minimum pulse width.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015036622A JP2016156362A (en) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | Engine control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015036622A JP2016156362A (en) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | Engine control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016156362A true JP2016156362A (en) | 2016-09-01 |
Family
ID=56825464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015036622A Pending JP2016156362A (en) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | Engine control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016156362A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110080895A (en) * | 2019-03-22 | 2019-08-02 | 华夏龙晖(北京)汽车电子科技股份有限公司 | Engine control and device based on artificial intelligence |
JP2019190334A (en) * | 2018-04-23 | 2019-10-31 | 株式会社デンソー | Control device of fuel injection valve and its method |
-
2015
- 2015-02-26 JP JP2015036622A patent/JP2016156362A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019190334A (en) * | 2018-04-23 | 2019-10-31 | 株式会社デンソー | Control device of fuel injection valve and its method |
JP7035759B2 (en) | 2018-04-23 | 2022-03-15 | 株式会社デンソー | Fuel injection valve controller and method |
CN110080895A (en) * | 2019-03-22 | 2019-08-02 | 华夏龙晖(北京)汽车电子科技股份有限公司 | Engine control and device based on artificial intelligence |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2010112244A (en) | Control device and control method | |
US9109561B2 (en) | Method and device for zero-fuel quantity calibration of a fuel injector | |
US10113499B2 (en) | Fuel injection control device for internal combustion engine | |
JP2010275989A (en) | Fuel injection control apparatus for internal combustion engine | |
JP5675466B2 (en) | Pilot injection timing control method and apparatus when engine combustion diagnosis signal is abnormal | |
US7881855B2 (en) | Method for metering fuel into combustion chambers of an internal combustion engine | |
JP2008069714A (en) | Control device of internal combustion engine | |
JP2017516018A (en) | Method and apparatus for calibrating post-injection of an internal combustion engine | |
JP4623157B2 (en) | Anomaly detection device | |
JP2010127172A (en) | Cylinder internal pressure sensor characteristics detection device | |
KR101942132B1 (en) | Method for learning a minimum actuation duration of injection valves of an internal combustion engine | |
JP6163852B2 (en) | Engine fuel injection control device | |
JP2016156362A (en) | Engine control device | |
JP6365831B2 (en) | Fuel injection control device for internal combustion engine | |
JP5273310B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP6020061B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
KR101858295B1 (en) | Method and device for calibrating a fuel metering system of a motor vehicle | |
JP4551425B2 (en) | Fuel injection control device for diesel engine | |
JP2015040535A (en) | Responsiveness learning device of pressure sensor | |
KR101338466B1 (en) | Method and system for correcting pilot fuel injection of diesel engine | |
JP5718841B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2007023796A (en) | Fuel injection device | |
JP4883068B2 (en) | Fuel injection control device | |
JP5648646B2 (en) | Fuel injection control device | |
JP2007032557A (en) | Fuel injection controller |