JP2017106360A - Control device of engine - Google Patents

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石田 哲朗
Tetsuro Ishida
哲朗 石田
和郎 倉田
Kazuo Kurata
和郎 倉田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To control a combustion state in a cylinder to a satisfactory combustion state by properly recognizing the combustion state.SOLUTION: A control device of an engine includes: a crank shaft C rotating accompanied with output of an engine E; angular velocity detection means 21 calculating an angular velocity of the rotation of the crank shaft C on the basis of a sectioning angle set to a crank angle of the crank shaft C; angular acceleration calculation means 22 for calculating angular acceleration from the angular velocity corresponding to two sectioning angles obtained along time series by the angular velocity detection means 21; and combustion control means 24 for controlling combustion in a cylinder on the basis of the change of the angular acceleration calculated by the angular acceleration calculation means 22. The angular velocity detection means 21 calculates the angular velocity on the basis of each of a plurality of sectioning angle patterns different in boundary positions of the adjacent sectioning angles.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、気筒内の燃焼の状態を推定してその燃焼の状態を制御する機能を備えたエンジンの制御装置に関する。   The present invention relates to an engine control device having a function of estimating a combustion state in a cylinder and controlling the combustion state.

一般に、ディーゼルエンジンにおける失火は、排気環流ガスの過多や過給圧不足による酸素量の不足、あるいは、吸気温度や水温の低下時に発生しやすいといわれている。   In general, it is said that misfire in a diesel engine is likely to occur when the exhaust gas recirculation gas is excessive, the oxygen amount is insufficient due to insufficient supercharging pressure, or the intake air temperature or water temperature is decreased.

ディーゼルエンジンにおける燃料噴射時期は、通常は、エンジン回転数とアクセル開度の2つの要素で決まる要求トルクから決定されている。このため、失火を防止するためには、上記制御に加えて、酸素量の不足や温度低下といった筒内の状態に応じて、燃料噴射時期を補正する必要がある。   The fuel injection timing in a diesel engine is usually determined from a required torque that is determined by two factors, the engine speed and the accelerator opening. For this reason, in order to prevent misfire, in addition to the above control, it is necessary to correct the fuel injection timing in accordance with the in-cylinder state such as an insufficient oxygen amount or a temperature drop.

しかし、排ガス規制等の環境保護の観点から、排気環流ガスの充填比率は年々増加の傾向にある。このため、適正な運転が可能な燃料噴射時期の設定の幅は、狭いクランク角の範囲に限定されて、制御の自由度が狭くなりつつある。また、僅かな運転状況の変化によって、より失火に至りやすい状態ともなっている。失火に伴う燃焼変動は、トルクの低下に伴うドライバビリティの悪化や、未燃焼の炭化水素の排出増加に繋がるので、できる限り回避することが望ましい。燃焼変動とは、各気筒の燃焼サイクル毎の燃焼状態の変化や変動のことをいう。   However, from the viewpoint of environmental protection such as exhaust gas regulations, the filling ratio of the exhaust recirculation gas tends to increase year by year. For this reason, the setting range of the fuel injection timing capable of proper operation is limited to a narrow crank angle range, and the degree of freedom of control is becoming narrower. In addition, a slight change in the driving situation is likely to lead to misfire. It is desirable to avoid combustion fluctuations due to misfire as much as possible, because it leads to deterioration of drivability accompanying a decrease in torque and increased emission of unburned hydrocarbons. The combustion fluctuation means a change or fluctuation in the combustion state for each combustion cycle of each cylinder.

特許文献1には、クランクシャフトのクランク角に複数の区割り角(領域)を設定し、この複数の区割り角をエンジンの回転数に応じて高回転域用区割り角と低回転域用区割り角に切り替えて、高回転域、低回転域のそれぞれにおいて、対応する区割り角におけるクランクシャフトの角加速度に基づいて失火等の燃焼変動を検出する技術が記載されている。   In Patent Literature 1, a plurality of division angles (regions) are set for the crank angle of the crankshaft, and the plurality of division angles are divided into a high rotation region division angle and a low rotation region division angle according to the engine speed. There is described a technique for switching and detecting combustion fluctuations such as misfire in each of a high rotation range and a low rotation range based on the angular acceleration of the crankshaft at a corresponding division angle.

特開平9−166041号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-166041

特許文献1に記載のエンジンの制御方法では、クランクシャフトの角加速度が所定の失火判定閾値を下回った際に失火判定を行っている。ここで、クランクシャフトの角加速度は、クランクシャフトの角速度の変化から算出することができる。例えば、クランクシャフトの一つの区割りの回転に要した時間と、その要した時間中に進行したクランク角とに基づいて角速度を算出し、時系列に沿って得られる二つの角速度から角加速度を算出することができる。   In the engine control method described in Patent Document 1, misfire determination is performed when the angular acceleration of the crankshaft falls below a predetermined misfire determination threshold. Here, the angular acceleration of the crankshaft can be calculated from the change in the angular velocity of the crankshaft. For example, the angular velocity is calculated based on the time required to rotate one section of the crankshaft and the crank angle that has progressed during the required time, and the angular acceleration is calculated from the two angular velocities obtained along the time series. can do.

しかし、この手法では、クランク角の区割り角同士の境界付近で生じた角速度の変化は、算定された角加速度には反映されにくいという問題がある。すなわち、クランクシャフトの角速度が、クランク角の区割りの境界付近で変化した場合、その変化はその境界を跨いで両方の区割りに分散してしまう場合があるからである。したがって、特許文献1のエンジンの制御方法に対し、気筒毎の燃焼変動のばらつきを、さらに的確に把握したいという課題がある。   However, with this method, there is a problem that the change in the angular velocity that occurs near the boundary between the crank angle division angles is difficult to be reflected in the calculated angular acceleration. That is, when the angular velocity of the crankshaft changes near the boundary between the crank angle divisions, the change may be distributed to both divisions across the boundary. Therefore, the engine control method disclosed in Patent Document 1 has a problem that it is desired to more accurately grasp the variation in combustion fluctuation for each cylinder.

そこで、この発明の課題は、気筒内の燃焼の状態をより的確に把握し、良好な燃焼状態に制御することである。   Therefore, an object of the present invention is to more accurately grasp the combustion state in the cylinder and control it to a good combustion state.

上記の課題を解決するために、この発明は、エンジンの出力に伴って回転するクランクシャフトと、前記クランクシャフトの回転の角速度をそのクランクシャフトのクランク角に設定された区割り角に基づいて算出する角速度検出手段と、前記角速度検出手段によって時系列に沿って得られる二つの区割り角に対応する角速度から角加速度を算出する角加速度算出手段と、前記角加速度算出手段によって算出される角加速度の変化に基づいて気筒内の燃焼を制御する燃焼制御手段とを備え、前記角速度検出手段は、隣接する区割り角同士の境界位置が異なる複数種類の区割り角パターンを有してその複数種類の区割り角パターンのそれぞれに基づいて角速度を算出するエンジンの制御装置を採用した。   In order to solve the above problems, the present invention calculates a crankshaft that rotates in accordance with the output of an engine and an angular velocity of rotation of the crankshaft based on a division angle set to the crank angle of the crankshaft. Angular velocity detection means, angular acceleration calculation means for calculating angular acceleration from angular velocities corresponding to two division angles obtained along the time series by the angular velocity detection means, and changes in angular acceleration calculated by the angular acceleration calculation means A combustion control means for controlling combustion in the cylinder based on the angular velocity detection means, wherein the angular velocity detection means has a plurality of types of partition angle patterns having different boundary positions between adjacent partition angles, and the plurality of types of partition angle patterns. The engine control device that calculates the angular velocity based on each of the above was adopted.

ここで、前記角加速度算出手段は、複数種類の区割り角パターンに基づいて得られる複数の角速度によってそれぞれ角加速度を算出し、前記燃焼制御手段は、燃焼を制御するために採用されている燃料噴射時期又は燃料噴射量の設定値に対する補正量を、異なる区割り角パターンに基づく角速度による角加速度に基づいてそれぞれ算出し、算出された複数の補正量同士を比較してその絶対値が最も大きい補正量を適用する構成を採用することができる。   Here, the angular acceleration calculating means calculates angular acceleration based on a plurality of angular velocities obtained based on a plurality of types of partition angle patterns, and the combustion control means is a fuel injection employed for controlling combustion. A correction amount for the set value of the timing or fuel injection amount is calculated based on the angular acceleration due to the angular velocity based on different division angle patterns, and the correction amount having the largest absolute value is compared by comparing the calculated correction amounts. The structure which applies can be employ | adopted.

このとき、前記角速度検出手段は、複数種類の区割り角パターンに基づいて得られる複数の角速度をクランクシャフトの1サイクル毎に順に算出し、前記角加速度算出手段は、順に算出された異なる区割り角パターンに基づく角速度によってそれぞれ角加速度を算出する構成を採用することができる。   At this time, the angular velocity detecting means sequentially calculates a plurality of angular velocities obtained based on a plurality of types of dividing angle patterns for each cycle of the crankshaft, and the angular acceleration calculating means calculates different dividing angle patterns calculated in order. It is possible to employ a configuration in which the angular acceleration is calculated based on the angular velocity based on each.

また、前記角速度検出手段は、複数種類の区割り角パターンに基づいて得られる複数の角速度をクランクシャフトの1サイクル中に同時に算出し、前記角加速度算出手段は、同時に算出された異なる区割り角パターンに基づく角速度によってそれぞれ角加速度を算出する構成を採用することができる。   Further, the angular velocity detecting means calculates a plurality of angular velocities obtained based on a plurality of types of dividing angle patterns simultaneously during one crankshaft cycle, and the angular acceleration calculating means calculates different dividing angle patterns calculated simultaneously. A configuration in which the angular acceleration is calculated based on the angular velocity based on each can be employed.

ここで、前記エンジンが圧縮自己着火式エンジンである場合において、前記燃焼制御手段が予混合燃焼と拡散燃焼を切り替えできるようになっている際に、複数種類の区割り角パターンに基づいて得られる複数の角速度、角加速度による補正量の適用を、拡散燃焼の際にのみ行われる構成を採用することができる。   Here, when the engine is a compression self-ignition engine, when the combustion control unit can switch between premixed combustion and diffusion combustion, a plurality of division angle patterns obtained based on a plurality of division angle patterns are obtained. It is possible to adopt a configuration in which the correction amount based on the angular velocity and the angular acceleration is applied only during diffusion combustion.

前記燃焼制御手段は、前記角加速度算出手段によって算出される角加速度の変化に基づいて、気筒内における熱発生量が1サイクルの総熱発生量に対して所定比率となる所定時期を算出し、その所定時期と、予め決められた熱発生時期基準値との比較によって前記補正量を算出する構成を採用することができる。   The combustion control means calculates a predetermined time when the heat generation amount in the cylinder is a predetermined ratio with respect to the total heat generation amount of one cycle based on the change in angular acceleration calculated by the angular acceleration calculation means, A configuration in which the correction amount is calculated by comparing the predetermined time with a predetermined heat generation time reference value can be employed.

ここで、前記所定時期とは熱発生重心であり、前記熱発生時期基準値は熱発生重心基準値である構成を採用することができる。   Here, it is possible to adopt a configuration in which the predetermined time is a heat generation center of gravity, and the heat generation time reference value is a heat generation center of gravity reference value.

あるいは、前記燃焼制御手段は、前記角加速度算出手段によって算出される角加速度の変化に基づいて着火時期を算出し、その着火時期と、予め決められた着火時期基準値との比較によって前記補正量を算出する構成を採用することができる。   Alternatively, the combustion control unit calculates an ignition timing based on a change in angular acceleration calculated by the angular acceleration calculation unit, and compares the ignition timing with a predetermined ignition timing reference value to calculate the correction amount. The structure which calculates can be employ | adopted.

また、前記角加速度算出手段は、複数種類の区割り角パターンに基づいて得られる複数の角速度から一つの角速度を選定して角加速度を算出し、前記燃焼制御手段は、燃焼を制御するために採用されている燃料噴射時期又は燃料噴射量の設定値に対する補正量を、その選定された角速度による角加速度に基づいて算出して適用する構成を採用することができる。   Further, the angular acceleration calculating means selects one angular velocity from a plurality of angular velocities obtained based on a plurality of types of division angle patterns, calculates the angular acceleration, and the combustion control means is employed for controlling combustion. It is possible to employ a configuration in which a correction amount for the set value of the fuel injection timing or the fuel injection amount that has been calculated is applied based on the angular acceleration based on the selected angular velocity.

この発明によれば、クランクシャフトの回転の角速度をクランク角に設定された複数種類の区割り角パターンに基づいて算出し、異なる区割り角パターンによって算出されたそれぞれの角速度によって算出される角加速度に基づいて燃焼状態を制御するようにしたので、気筒内の燃焼の状態をより的確に把握し、良好な燃焼状態に制御することができる。   According to the present invention, the angular velocity of rotation of the crankshaft is calculated based on a plurality of types of division angle patterns set to the crank angle, and based on the angular acceleration calculated by each angular velocity calculated by different division angle patterns. Thus, the combustion state is controlled, so that the combustion state in the cylinder can be grasped more accurately and controlled to a good combustion state.

この発明のエンジンの制御装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the control apparatus of the engine of this invention. エンジンのクランクシャフトの回転を検知する回転センサの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the rotation sensor which detects rotation of the crankshaft of an engine. クランクシャフトの回転を検知するためのパルスの例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of the pulse for detecting rotation of a crankshaft. クランクシャフトの回転角速度及び回転角加速度を算定するためのクランク角の設定例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of a setting of the crank angle for calculating the rotation angular velocity and rotation angle acceleration of a crankshaft. クランクシャフトの回転角速度及び回転角加速度を算定するためのクランク角の別の設定例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows another example of the setting of the crank angle for calculating the rotational angular velocity and rotational angular acceleration of a crankshaft. クランクシャフトの回転角加速度の変化量と、熱発生重心との関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between the variation | change_quantity of the rotational angular acceleration of a crankshaft, and a heat generation gravity center. この発明の一実施形態のエンジンの制御装置による制御のフローチャートである。It is a flowchart of control by the engine control apparatus of one Embodiment of this invention. 筒内圧とクランク角との関係、熱発生率とクランク角との関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between a cylinder pressure and a crank angle, and the relationship between a heat release rate and a crank angle. クランクシャフトが30度回転するのに要する時間とクランク角との関係、クランクシャフトの回転角加速度とクランク角との関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between the time which a crankshaft rotates 30 degree | times, and a crank angle, and the relationship between the rotation angle acceleration of a crankshaft, and a crank angle. クランクシャフトの回転角加速度の変化と熱発生重心との関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between the change of the rotational angular acceleration of a crankshaft, and a heat generation gravity center. (a)〜(c)は、それぞれ発生トルクと熱発生重心、騒音と熱発生重心、クランクシャフトの回転角加速度変化と熱発生重心との関係を示すグラフ図、(c)〜(f)も、それぞれ発生トルクと熱発生重心、騒音と熱発生重心、クランクシャフトの回転角加速度変化と熱発生重心との関係を示すグラフ図である。(A) to (c) are graphs showing the relationship between generated torque and heat generating center of gravity, noise and heat generating center of gravity, crankshaft rotation angular acceleration change and heat generating center of gravity, respectively (c) to (f) FIG. 5 is a graph showing the relationship between generated torque and heat generation center of gravity, noise and heat generation center of gravity, crankshaft rotation angular acceleration change, and heat generation center of gravity.

以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、この実施形態のエンジンの制御装置を概念的に示す模式図である。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram conceptually showing the control device for the engine of this embodiment.

この実施形態のエンジンEは自動車用ディーゼルエンジンである。エンジンEの構成は、図1に示すように、コネクティングロッドを介してクランクシャフトCに接続されたピストンP、ピストンPを収容した気筒内に吸気を送り込む吸気ポート、その吸気ポートに通じる吸気通路1、排気ポートから引き出された排気通路2、燃料噴射装置D等を備えている。吸気ポート及び排気ポートは、それぞれバルブ1a,2aによって開閉される。   The engine E of this embodiment is an automobile diesel engine. As shown in FIG. 1, the configuration of the engine E includes a piston P connected to the crankshaft C via a connecting rod, an intake port for sending intake air into a cylinder containing the piston P, and an intake passage 1 leading to the intake port. The exhaust passage 2 drawn out from the exhaust port, the fuel injection device D and the like are provided. The intake port and the exhaust port are opened and closed by valves 1a and 2a, respectively.

この実施形態では複数の気筒を備えた多気筒エンジンを想定し、図1は、そのうち一つの気筒を示しているが、気筒の数に関わらずこの発明を適用可能である。   In this embodiment, a multi-cylinder engine having a plurality of cylinders is assumed, and FIG. 1 shows one of them, but the present invention can be applied regardless of the number of cylinders.

吸気通路1には、吸気ポートから上流側に向かって、吸気ポートの流路面積を調節する高圧スロットルバルブ5、吸気通路1を流れる吸気を冷却する吸気冷却装置(インタークーラ)6、ターボチャージャのコンプレッサ17が、さらに上流側の吸気通路11には、流路面積を調節する低圧スロットルバルブ15、エアクリーナ16等が設けられる。   The intake passage 1 has a high-pressure throttle valve 5 that adjusts the flow area of the intake port upstream from the intake port, an intake air cooling device (intercooler) 6 that cools the intake air flowing through the intake passage 1, and a turbocharger. In the intake passage 11 further upstream of the compressor 17, a low-pressure throttle valve 15, an air cleaner 16, and the like for adjusting the flow passage area are provided.

排気通路2には、排気ポートから下流側に向かって、ターボチャージャのタービン7、排気中の未燃炭化水素(HC)等を除去する触媒等を備えた排気浄化部8、消音器(マフラ)12が設けられる。   In the exhaust passage 2, a turbocharger turbine 7, an exhaust purification unit 8 including a catalyst for removing unburned hydrocarbon (HC) and the like in the exhaust, and the like, a muffler (muffler) from the exhaust port toward the downstream side 12 is provided.

排気通路2のタービン7と排気ポートとの中途部分と、吸気通路1の吸気ポートと高圧スロットルバルブ5との中途部分は、高圧排気ガス再循環装置を構成する高圧排気還流通路3によって連通している。高圧排気還流通路3を介して、エンジンEから排出される排気ガスの一部が、還流ガスとして吸気通路1に還流する。高圧排気還流通路3には高圧排気還流弁4が設けられている。高圧排気還流弁4の開閉と高圧スロットルバルブ5の開閉に伴う吸気通路1内の圧力状態に応じて、還流ガスが吸気通路1内の吸気に合流する。   A midway portion between the turbine 7 and the exhaust port in the exhaust passage 2 and a midway portion between the intake port and the high pressure throttle valve 5 in the intake passage 1 are communicated with each other by a high pressure exhaust gas recirculation passage 3 constituting a high pressure exhaust gas recirculation device. Yes. A part of the exhaust gas discharged from the engine E returns to the intake passage 1 as a recirculation gas via the high-pressure exhaust recirculation passage 3. A high-pressure exhaust gas recirculation valve 4 is provided in the high-pressure exhaust gas recirculation passage 3. The recirculated gas merges with the intake air in the intake passage 1 in accordance with the pressure state in the intake passage 1 that accompanies the opening and closing of the high pressure exhaust recirculation valve 4 and the opening and closing of the high pressure throttle valve 5.

また、排気通路2の排気浄化部8と消音器12との中途部分と、吸気通路11のコンプレッサ17と低圧スロットルバルブ15との中途部分は、低圧排気ガス再循環装置を構成する低圧排気還流通路13によって連通している。低圧排気還流通路13を介して、エンジンEから排出される排気ガスの一部が、還流ガスとして吸気通路11のターボチャージャのコンプレッサ17上流側に還流する。この低圧排気還流通路13には低圧排気還流弁14が設けられている。低圧排気還流弁14の開閉と低圧スロットルバルブ15の開閉に伴う吸気通路11内の圧力状態に応じて、還流ガスが吸気通路11内の吸気に合流する。図中の符号10は、低圧排気還流通路13の還流ガスを冷却する還流ガスクーラである。   Further, midway portions of the exhaust purification unit 8 and the silencer 12 in the exhaust passage 2 and midway portions of the compressor 17 and the low pressure throttle valve 15 in the intake passage 11 are low pressure exhaust gas recirculation passages constituting a low pressure exhaust gas recirculation device. 13 communicates. A part of the exhaust gas discharged from the engine E returns to the upstream side of the compressor 17 of the turbocharger in the intake passage 11 as the reflux gas via the low-pressure exhaust recirculation passage 13. The low pressure exhaust gas recirculation passage 13 is provided with a low pressure exhaust gas recirculation valve 14. The recirculated gas merges with the intake air in the intake passage 11 according to the pressure state in the intake passage 11 that is associated with the opening and closing of the low pressure exhaust recirculation valve 14 and the opening and closing of the low pressure throttle valve 15. Reference numeral 10 in the figure is a recirculation gas cooler that cools the recirculation gas in the low-pressure exhaust recirculation passage 13.

このエンジンEを搭載する車両は、エンジンを制御するための電子制御ユニット(Electronic Control Unit)20を備える。   A vehicle equipped with the engine E includes an electronic control unit 20 for controlling the engine.

電子制御ユニット20は、燃料噴射装置Dによる燃料噴射を実行する燃料噴射実行手段25を備える。燃料噴射実行手段25は、運転状況に応じて、燃料噴射の時期、燃料噴射量を制御する。また、電子制御ユニット20は、過給圧の制御、高圧スロットルバルブ5や低圧スロットルバルブ15の開度の制御、その他、エンジンの制御に必要な指令を行う制御手段26を備える。   The electronic control unit 20 includes fuel injection execution means 25 that executes fuel injection by the fuel injection device D. The fuel injection execution means 25 controls the fuel injection timing and the fuel injection amount in accordance with the operating conditions. Further, the electronic control unit 20 includes control means 26 for controlling the supercharging pressure, controlling the opening degree of the high-pressure throttle valve 5 and the low-pressure throttle valve 15, and other commands necessary for controlling the engine.

また、電子制御ユニット20は、エンジンEの出力に伴って駆動されるクランクシャフトCの角速度を検出する角速度検出手段21と、角速度検出手段21によって検出された角速度に基づいて角加速度を算出する角加速度算出手段22とを備える。   Further, the electronic control unit 20 detects an angular velocity of the crankshaft C driven in accordance with the output of the engine E, and calculates an angular acceleration based on the angular velocity detected by the angular velocity detector 21. Acceleration calculation means 22.

角速度検出手段21は、クランクシャフトCの回転の角速度をそのクランクシャフトCのクランク角に設定された区割り角に基づいて算出する。具体的には、角速度検出手段21は、設定された区割り角の回転に要した時間と、その要した時間中に進行したクランク角とに基づいて角速度を算出することができる。進行したクランク角を進行に要した時間で割れば、角速度が算出される。   The angular velocity detection means 21 calculates the angular velocity of rotation of the crankshaft C based on the division angle set to the crank angle of the crankshaft C. Specifically, the angular velocity detection means 21 can calculate the angular velocity based on the time required for the rotation of the set dividing angle and the crank angle that has progressed during the required time. The angular speed is calculated by dividing the advanced crank angle by the time required for the advance.

また、角加速度算出手段22は、角速度検出手段21によって時系列に沿って得られる二つの区割り角に対応する角速度から角加速度を算出する。具体的には、角加速度算出手段22は、時系列に沿って隣接する二つの区割り角に対応する角速度の差と、その差分だけ変化するのに要した時間とに基づいて角加速度を算出することができる。角速度の変化量を変化に要した時間で割れば、角加速度が算出される。   Further, the angular acceleration calculation means 22 calculates angular acceleration from the angular velocities corresponding to the two division angles obtained along the time series by the angular velocity detection means 21. Specifically, the angular acceleration calculation means 22 calculates the angular acceleration based on the difference between the angular velocities corresponding to two adjacent division angles along the time series and the time required to change by the difference. be able to. The angular acceleration is calculated by dividing the change amount of the angular velocity by the time required for the change.

この実施形態では、角速度検出手段21は、図4に示すように、クランクシャフトCの回転の角速度を、クランクシャフトCのクランク角に設定された30度の区割り角(領域)毎に算出するようになっている。30度の区割り角は、図中に示すように、クランクシャフトCの軸周り360度の方位に沿って、領域1、2、3・・・と合計12個設けられている。   In this embodiment, the angular velocity detection means 21 calculates the angular velocity of rotation of the crankshaft C for every 30 degrees division angle (region) set to the crank angle of the crankshaft C, as shown in FIG. It has become. As shown in the drawing, a total of twelve regions 1, 2, 3,... Are provided along the direction of 360 degrees around the crankshaft C as shown in the drawing.

一つの区割り角の角度は30度には限定されず、例えば、20度、15度等としてもよい。隣接する区割り角同士は、互いに重なりなく、また、互いに離れることなく連続していることが望ましい。   The angle of one division angle is not limited to 30 degrees, and may be, for example, 20 degrees, 15 degrees, or the like. It is desirable that adjacent partition angles are not overlapped with each other and are continuous without being separated from each other.

また、角速度検出手段21は、隣接する区割り角同士の境界位置が異なる複数種類の区割り角パターンを有している。   Further, the angular velocity detecting means 21 has a plurality of types of partition angle patterns in which the boundary positions between adjacent partition angles are different.

この実施形態では、角速度検出手段21は、図4に加え、図5に示す区割り角パターンを備えている。以下、図4に示す区割り角パターンを第一の区割り角パターンと称し、図5に示す区割り角パターンを第二の区割り角パターンと称する。   In this embodiment, the angular velocity detection means 21 includes a dividing angle pattern shown in FIG. 5 in addition to FIG. Hereinafter, the partition angle pattern illustrated in FIG. 4 is referred to as a first partition angle pattern, and the partition angle pattern illustrated in FIG. 5 is referred to as a second partition angle pattern.

図5に示す第二の区割り角パターンは、隣接する区割り角同士の境界位置が第一の区割り角パターンと異なる。   The second division angle pattern shown in FIG. 5 is different from the first division angle pattern in the boundary position between adjacent division angles.

第二の区割り角パターンは、第一の区割り角パターンと同様に30度毎の区割り角となっている。30度の区割り角は、クランクシャフトCの軸周り360度の方位に、領域1’、2’、3’・・・と合計12個設けられている。   The second division angle pattern has a division angle of every 30 degrees as in the first division angle pattern. A total of 12 regions 1 ', 2', 3 ',... Are provided in the direction of 360 degrees around the axis of the crankshaft C.

第二の区割り角パターンにおいても、一つの区割り角の角度は30度には限定されず、例えば、20度、15度等としてもよいが、第一の区割り角パターンの一つの区割り角の角度と、第二の区割り角パターンの一つの区割り角の角度とは、同一の角度とすることが望ましい。また、第二の区割り角パターンにおいても、隣接する区割り角同士は、互いに重なりなく、また、互いに離れることなく連続していることが望ましい。   Also in the second division angle pattern, the angle of one division angle is not limited to 30 degrees, and may be, for example, 20 degrees, 15 degrees, etc., but the angle of one division angle of the first division angle pattern And the angle of one division angle of the second division angle pattern is desirably the same angle. Also in the second partition angle pattern, it is desirable that adjacent partition angles do not overlap with each other and are continuous without being separated from each other.

角速度検出手段21は、クランクシャフトCの回転の角速度を、第一の区割り角パターンと第二の区割り角パターンのそれぞれを用いて、30度の区割り角毎に算出するようになっている。   The angular velocity detection means 21 calculates the angular velocity of rotation of the crankshaft C for each 30-degree division angle using each of the first division angle pattern and the second division angle pattern.

ここで、例えば、圧縮上死点を含む領域同士を比較すると、第二の区割り角パターンの一つの区割り角である領域4’は、第一の区割り角パターンの一つの区割り角である領域4よりも15度進角した位置となっている。この進角量は、15度には限定されず、例えば、5度、10度、20度等とすることもできる。   Here, for example, when comparing the areas including the compression top dead center, the area 4 ′ that is one division angle of the second division angle pattern is the area 4 that is one division angle of the first division angle pattern. The position is advanced by 15 degrees. The advance amount is not limited to 15 degrees, and may be, for example, 5 degrees, 10 degrees, 20 degrees, or the like.

燃焼制御手段24は、角加速度算出手段22によって算出される角加速度の変化に基づいて気筒内の燃焼を制御する。   The combustion control means 24 controls the combustion in the cylinder based on the change in angular acceleration calculated by the angular acceleration calculation means 22.

この燃焼の制御は、燃焼を制御するために採用されている燃料噴射時期又は燃料噴射量の設定値に対する補正量を、異なる区割り角パターンに基づく角速度による角加速度に基づいてそれぞれ算出し、算出された複数の補正量同士を比較してその絶対値が最も大きい補正量を、現在の設定値に適用して行われる。   This combustion control is calculated by calculating the correction amount for the set value of the fuel injection timing or fuel injection amount used to control the combustion based on the angular acceleration based on the angular velocity based on different partition angle patterns. The plurality of correction amounts are compared with each other, and the correction amount having the largest absolute value is applied to the current set value.

この実施形態では、電子制御ユニット20が備える燃焼状態算出手段23が、角加速度算出手段22によって算出される角加速度の変化に基づいて、気筒内における熱発生量が1サイクルの総熱発生量に対して所定比率となる所定時期を算出し、その所定時期と、予め決められた熱発生時期基準値との比較によって補正量を算出している。   In this embodiment, the combustion state calculation means 23 provided in the electronic control unit 20 changes the heat generation amount in the cylinder to the total heat generation amount in one cycle based on the change in angular acceleration calculated by the angular acceleration calculation means 22. On the other hand, a predetermined time having a predetermined ratio is calculated, and a correction amount is calculated by comparing the predetermined time with a predetermined heat generation time reference value.

ここでは、所定時期は熱発生重心であり、熱発生時期基準値は熱発生重心基準値Gを採用している。すなわち、この実施形態では、燃焼状態算出手段23によって算出される前記所定時期として、熱発生量が1サイクルの総熱発生量に対して50%になる時期である熱発生重心Gを採用している。以下、この実施形態では、前記所定時期を熱発生重心Gとする。 Here, the predetermined timing is a heat generating centroid, heat generated timing reference value employs the heat generation centroid reference value G 0. That is, in this embodiment, as the predetermined time calculated by the combustion state calculation means 23, a heat generation center of gravity G that is a time when the heat generation amount becomes 50% of the total heat generation amount of one cycle is adopted. Yes. Hereinafter, in this embodiment, the predetermined time is set as the heat generation gravity center G.

燃焼制御手段24は、燃焼状態算出手段23によって算出される熱発生重心Gと、熱発生時期基準値として予め決められた熱発生重心基準値Gとの比較によって、気筒内の燃焼を制御する。燃焼制御手段24は、燃料噴射実行手段25に対して、必要な燃料噴射時期の補正を指令する。さらに燃焼制御手段24は、燃料噴射時期の補正を指令した状態で、必要な場合には、燃料噴射実行手段25に対して、燃料噴射量の補正を指令することもできる。 Combustion control means 24, by comparing the heat generation center of gravity G calculated by the combustion state calculation unit 23, the heat generated centroid reference value G 0, which is predetermined as a heat generating timing reference value, to control the combustion in the cylinder . The combustion control means 24 instructs the fuel injection execution means 25 to correct the necessary fuel injection timing. Further, the combustion control means 24 can also instruct the fuel injection execution means 25 to correct the fuel injection amount in the state where the fuel injection timing correction is instructed.

なお、角速度検出手段21は、図1及び図2に示すように、エンジンEに設けたクランク角センサ30及び気筒判別センサ33からの情報を取得する。   The angular velocity detection means 21 acquires information from the crank angle sensor 30 and the cylinder discrimination sensor 33 provided in the engine E as shown in FIGS.

クランク角センサ30は、エンジンのクランクシャフトCと一体に回転する回転部材31と、その回転部材31の周縁に形成された半径方向外側へ突出する複数のベーン31aを備える。ベーン31aは、回転部材31の周方向に沿って一定の間隔で設けられて、隣合うベーン31a間は、全て一定のクランクシャフトCの回転角度に対応する周方向長さとなっている。ベーン31aに対して対向して設けられた検出部32が、回転部材31の回動に伴うベーン31aの通過を、光学的あるいは電磁気的に検出して、その検出に基づいてパルスを出力するようになっている(図3中の(b)と(d)(e)参照)。   The crank angle sensor 30 includes a rotating member 31 that rotates integrally with the crankshaft C of the engine, and a plurality of vanes 31 a that are formed on the periphery of the rotating member 31 and project outward in the radial direction. The vanes 31a are provided at regular intervals along the circumferential direction of the rotating member 31, and the adjacent vanes 31a all have circumferential lengths corresponding to the constant rotation angle of the crankshaft C. A detection unit 32 provided to face the vane 31a optically or electromagnetically detects the passage of the vane 31a accompanying the rotation of the rotating member 31, and outputs a pulse based on the detection. (See (b), (d) and (e) in FIG. 3).

気筒判別センサ33は、シリンダヘッド内のカムシャフトに設けられている。クランクシャフトCが軸周り2回転してカムシャフトが軸周り1回転する間に、カムシャフトが1つの気筒に対応する特定の回転位置をとるごとに、所定のパルスを出力するようになっている(図3中の(c)と(d)(e)参照)。   The cylinder discrimination sensor 33 is provided on the camshaft in the cylinder head. While the crankshaft C rotates twice around the axis and the camshaft rotates once around the axis, a predetermined pulse is output every time the camshaft takes a specific rotational position corresponding to one cylinder. (See (c), (d), and (e) in FIG. 3).

角加速度の検出について説明すると、エンジンEの運転中に、電子制御ユニット20が、クランク角センサ30からのパルス出力と、気筒判別センサ33の検出信号とを取得し、演算を継続して繰り返し実行する。   The detection of the angular acceleration will be described. During the operation of the engine E, the electronic control unit 20 acquires the pulse output from the crank angle sensor 30 and the detection signal of the cylinder discrimination sensor 33, and repeats the calculation continuously. To do.

電子制御ユニット20は、クランク角センサ30から出力されたパルスが、気筒判別センサ33から出力された特定のパルス以降、何番目のパルスであるかを判別する。これにより、入力されたクランク角センサ30からのパルスが、各気筒の吸気・圧縮・膨張・排気のどの行程に対応するか、すなわち、何番の気筒の熱発生重心Gを算定するのに使える情報であるかを識別する。具体的には、そのパルス取得時点で、膨張行程(例えば、膨張行程の上死点前後)を実行中の気筒が、何番の気筒であるかを識別する。   The electronic control unit 20 determines what number the pulse output from the crank angle sensor 30 is after the specific pulse output from the cylinder determination sensor 33. Thus, the pulse from the input crank angle sensor 30 can be used to calculate the stroke of intake, compression, expansion, and exhaust of each cylinder, that is, the heat generation gravity center G of the numbered cylinder. Identify whether it is information. Specifically, the number of the cylinder that is executing the expansion stroke (for example, around the top dead center of the expansion stroke) at the time of the pulse acquisition is identified.

電子制御ユニット20は、クランク角センサ30からのパルスに対応して、上記識別された気筒(又は、上記識別された気筒を含み、その気筒と同一の工程で進行する一群の気筒グループ)のタイマをスタートさせる。   The electronic control unit 20 responds to a pulse from the crank angle sensor 30 with a timer for the identified cylinder (or a group of cylinders including the identified cylinder and proceeding in the same process as the cylinder). Start.

タイマがスタートした後、クランク角センサ30から予め決められた所定数のパルスを取得すると、電子制御ユニット20は、タイマを停止させてタイマスタート後の経過時間を取得する。この計時結果は、上記識別された気筒のピストンPが圧縮上死点前後のある決められた領域において、クランクシャフトCが所定の回転角だけ回転するのに要する時間であり、この経過時間を、以下「所定角度経過時間」と称する。   When a predetermined number of pulses are acquired from the crank angle sensor 30 after the timer is started, the electronic control unit 20 stops the timer and acquires the elapsed time after the timer is started. This time measurement result is a time required for the crankshaft C to rotate by a predetermined rotation angle in a predetermined region around the compression top dead center of the piston P of the identified cylinder. Hereinafter, it is referred to as “predetermined angle elapsed time”.

この実施形態では、図3(b)に示すように、ベーン31aを6度毎の60歯(ただし、識別用の欠け歯4を含むので、56パルス)としており、この所定角度経過時間を、5つのベーン31aの通過に相当する角度、すなわち、図3(a)に示すように、クランクシャフトCの回転角30度に要する時間としている。この角度は、30度以外でもよく、例えば、20度、15度等としてもよい。   In this embodiment, as shown in FIG. 3 (b), the vane 31a is set to 60 teeth every 6 degrees (however, since the identification missing tooth 4 is included, 56 pulses), this predetermined angle elapsed time is The angle corresponding to the passage of the five vanes 31a, that is, the time required for the rotation angle of the crankshaft C to be 30 degrees as shown in FIG. This angle may be other than 30 degrees, for example, 20 degrees, 15 degrees, or the like.

角速度検出手段21では、この所定角度経過時間に基づいて、その所定の回転角(30度)を通過する間における平均の角速度を算定する。   The angular velocity detection means 21 calculates an average angular velocity during the passage through the predetermined rotation angle (30 degrees) based on the predetermined angle elapsed time.

算定式は、例えば、
(式1) 角速度ω=(π/6)÷(Tca(n)
となる。
ここで、Tca(n)とは、識別された気筒に対応して取得された所定の回転角(30度=π/6rad)毎の所定角度経過時間のうち、タイマスタートからn番目の時間であることを示す。
The calculation formula is, for example,
(Expression 1) Angular velocity ω n = (π / 6) ÷ (T ca (n) )
It becomes.
Here, T ca (n) is the nth time from the start of the timer among the predetermined angle elapsed time for each predetermined rotation angle (30 degrees = π / 6 rad) acquired corresponding to the identified cylinder. Indicates that

角加速度算出手段22では、これらの角速度の情報に基づき、角加速度を算定する。角加速度は、時系列に沿って得られる二つの角速度に基づいて算出され、この実施形態では、時系列に沿って隣接する二つの角速度を用いている。   The angular acceleration calculation means 22 calculates the angular acceleration based on these angular velocity information. The angular acceleration is calculated based on two angular velocities obtained along the time series. In this embodiment, two angular velocities adjacent to each other along the time series are used.

算定式は、例えば、
(式2) 角加速度αn−1〜n
=dθ/dt
=1012×
[{(π/6)÷(Tca(n))}−{(π/6)÷(Tca(n−1))}]
/{(Tca(n−1))+(Tca(n))}/2
となる。
これは、タイマスタートからn−1番目に取得した所定角度経過時間Tca(n−1)と、n番目に取得した所定角度経過時間Tca(n)に基づいて算定された角加速度αn−1〜nを示す。すなわち、αn−1〜nは、所定の回転角(30度=π/6rad)の2倍の角度(60度)の範囲において、その計測始端から計測終端までの平均角加速度である。
The calculation formula is, for example,
(Expression 2) Angular acceleration α n−1 to n
= D 2 θ / dt 2
= 10 12 ×
[{(Π / 6) ÷ (T ca (n) )} − {(π / 6) ÷ (T ca (n−1) )}]
/ {( Tca (n-1) ) + ( Tca (n) )} / 2
It becomes.
This is the angular acceleration α n calculated based on the n−1th predetermined angle elapsed time T ca (n−1) acquired from the timer start and the nth acquired predetermined angle elapsed time T ca (n). -1 to n are shown. That is, α n−1 to n are average angular accelerations from the measurement start end to the measurement end in a range of an angle (60 degrees) twice a predetermined rotation angle (30 degrees = π / 6 rad).

例えば、図4の第一の区割り角パターンでは、上記識別された気筒のピストンPが圧縮上死点前後180度の領域にある期間において、30度毎の所定角度経過時間、角速度、角加速度を算定する。   For example, in the first dividing angle pattern of FIG. 4, the predetermined angle elapsed time, angular velocity, and angular acceleration every 30 degrees are calculated in a period in which the piston P of the identified cylinder is in the region of 180 degrees before and after the compression top dead center. Calculate.

ここでは、タイマスタートからタイマ停止までのクランク角180度の領域を、30度毎の6つの領域に区分している。タイマスタートから4番目の領域である領域4(上死点前18度から上死点後12度)を通過する時間T(Tca(4))に基づく角速度ωと、領域5(上死点後12度から上死点後42度)を通過する時間T(Tca(5))に基づく角速度ωによって算定された角加速度をα45(α4〜5)とし、領域5の角速度ωと、領域6(上死点後42度から上死点後72度)を通過する時間T(Tca(6))に基づく角速度ωによって算定された角加速度をα56(α5〜6)としている。α45は、対応する60度の範囲において、その計測始端sから計測終端uまでの平均角加速度である。α56は、対応する60度の範囲において、その計測始端tから計測終端vまでの平均角加速度である。 Here, the region of the crank angle of 180 degrees from the timer start to the timer stop is divided into six regions every 30 degrees. The angular velocity ω 4 based on the time T 4 (T ca (4) ) passing through the region 4 (18 degrees before the top dead center and 12 degrees after the top dead center) that is the fourth region from the timer start, and the region 5 (the top The angular acceleration calculated by the angular velocity ω 5 based on the time T 5 (T ca (5) ) passing through 12 degrees after dead center to 42 degrees after top dead center is α 454-5 ), and region 5 and the angular velocity omega 5, the angular acceleration is calculated by the angular velocity omega 6 based on the time T 6 passing through (72 degrees after top dead center to 42 ° after top dead center) (T ca (6)) region 6 alpha 565-6 ). α 45 is an average angular acceleration from the measurement start end s to the measurement end u in the corresponding 60-degree range. α 56 is an average angular acceleration from the measurement start end t to the measurement end v in the corresponding range of 60 degrees.

燃焼状態算出手段23は、角加速度算出手段22によって算出された角加速度の情報に基づいて、その角加速度の変化により、対応する気筒の熱発生重心Gを算出する。   Based on the angular acceleration information calculated by the angular acceleration calculating means 22, the combustion state calculating means 23 calculates the heat generation gravity center G of the corresponding cylinder based on the change in the angular acceleration.

熱発生重心Gとは、一つの気筒の1サイクルにおける燃焼開始から燃焼終了までの発生エネルギ(熱)を100とした場合に、燃焼開始から発生した燃焼のエネルギ(熱)の積算値が半分の50に達した時期である。すなわち、熱発生量が、一つの気筒の1サイクルの総熱発生量の50%に達するクランク角θの位置を、熱発生重心Gとしている。   The heat generation center of gravity G means that when the generated energy (heat) from the start of combustion to the end of combustion in one cycle of one cylinder is 100, the integrated value of the combustion energy (heat) generated from the start of combustion is half. It is the time when it reached 50. That is, the position of the crank angle θ at which the heat generation amount reaches 50% of the total heat generation amount in one cycle of one cylinder is set as the heat generation gravity center G.

熱発生量は、熱発生率(単位クランク角毎の熱発生量)を積算することにより求めることもできるが、この発明では、熱発生量を直接算出するのではなく、熱発生重心Gと、クランクシャフトCの回転の時系列に沿って得られる二つの角加速度αn−1〜n、αn〜n+1の値の差Δαとの間に線形的な相関関係があることに着目し、角加速度の変化とエンジンEのトルクの値に基づいて熱発生重心Gを求めている。なお、本実施例では熱発生重心Gに着目してこれを算出しているが、例えば総熱発生量の30〜80%の範囲に達する時期とΔαとの相関関係を予め取得しておき、角加速度の変化とエンジンEのトルクの値に基づいて当該範囲に達する時期を算出することでも本発明は実施可能である。 The heat generation amount can also be obtained by integrating the heat generation rate (heat generation amount per unit crank angle), but in the present invention, instead of directly calculating the heat generation amount, the heat generation gravity center G, Paying attention to the fact that there is a linear correlation between the difference Δα between the two angular accelerations α n− 1 to n and α n to n + 1 obtained along the time series of rotation of the crankshaft C, The heat generation center of gravity G is obtained based on the change in acceleration and the torque value of the engine E. In the present embodiment, this is calculated by paying attention to the heat generation center of gravity G. However, for example, a correlation between Δα and the time when it reaches a range of 30 to 80% of the total heat generation amount is acquired in advance. The present invention can also be implemented by calculating the time to reach the range based on the change in angular acceleration and the torque value of the engine E.

例えば、図6は、熱発生重心Gを算定するための相関関係を示す図表である。ここでは、横軸を熱発生重心Gのクランク角θ(deg.CA)、縦軸を角加速度変化、すなわち、二つの角加速度αn−1〜n、αn〜n+1の値の差Δαとしている。ここでは、n=5としており、Δα=α5〜6−α4〜5を、Δα=α56−α45と表記している。 For example, FIG. 6 is a chart showing the correlation for calculating the heat generation gravity center G. Here, the horizontal axis represents the crank angle θ (deg. CA) of the heat generation center of gravity G, and the vertical axis represents the angular acceleration change, that is, the difference Δα between the values of the two angular accelerations α n− 1 to n and α n to n + 1. Yes. Here, n = 5, and Δα = α 5-64-5 is expressed as Δα = α 5645 .

例えば、エンジンの発生トルクが120Nmの場合、図6では、熱発生重心Gのクランク角θと、角加速度変化Δα=α56−α45との関係は、最も上方に位置する△印:aで示す分布となる。これらの情報は、同形式のマスターエンジン等を用いた実験により、予め取得しておくことができる。これらの情報の分布に基づき、最小二乗法等による近似式H120が得られる。この近似式H120により、発生トルクが120Nmの条件下で、角加速度変化Δα=α56−α45が判明すれば、熱発生重心Gのクランク角θを得ることができる。 For example, in the case where the generated torque of the engine is 120 Nm, in FIG. 6, the relationship between the crank angle θ of the heat generation center of gravity G and the angular acceleration change Δα = α 56 −α 45 is represented by Δ mark: a located at the uppermost position. The distribution is as shown. Such information can be acquired in advance by an experiment using the same type of master engine or the like. Based on the distribution of these pieces of information, an approximate expression H 120 by the least square method or the like is obtained. The crank angle θ of the heat generation gravity center G can be obtained if the change in angular acceleration Δα = α 56 −α 45 is found from the approximate expression H 120 under the condition that the generated torque is 120 Nm.

また、例えば、エンジンの発生トルクが80Nmの場合、図6では、熱発生重心Gのクランク角θと、角加速度変化Δα=α56−α45との関係は、中央に位置する□印:bで示す分布となる。エンジンの発生トルクが20Nmの場合、熱発生重心Gのクランク角θと、角加速度変化Δα=α56−α45との関係は、最も下方に位置する○印:cで示す分布となる。
他のトルクの条件下、例えば、100Nm、60Nm、40Nm等でも、同様な近似式を得ておけば、そのトルクの条件下で、角加速度変化Δα=α56−α45が判明すれば、熱発生重心Gのクランク角θを得ることができる。データを取得するトルクのピッチは、10Nm毎、20Nm毎等、自由に設定できる。
For example, when the generated torque of the engine is 80 Nm, in FIG. 6, the relationship between the crank angle θ of the heat generation center of gravity G and the change in angular acceleration Δα = α 56 −α 45 is indicated in the center by □: b It becomes distribution shown by. When the generated torque of the engine is 20 Nm, the relationship between the crank angle θ of the heat generation center of gravity G and the angular acceleration change Δα = α 56 −α 45 has a distribution indicated by a circle mark “c” positioned at the lowermost position.
If a similar approximate expression is obtained even under other torque conditions, for example, 100 Nm, 60 Nm, 40 Nm, etc., if the angular acceleration change Δα = α 56 −α 45 is found under the torque conditions, The crank angle θ of the generated center of gravity G can be obtained. The pitch of the torque for acquiring data can be freely set every 10 Nm, every 20 Nm, or the like.

ただし、図6は、エンジン回転数1500回転/分(min−1)の条件下の熱発生重心Gのクランク角θと、角加速度変化Δα=αn〜n+1−αn−1〜nとの関係を示すものである。他のエンジン回転数、例えば、2000回転/分、2500回転/分、3500回転/分等においても、同様なマップ図を得ておけば、トルク条件、角加速度変化Δα=α56−α45が判明すれば、熱発生重心Gのクランク角θを得ることができる。データを取得するエンジン回転数のピッチは、500回転/分毎、100回転/分毎等、自由に設定できる。 However, FIG. 6 shows the relationship between the crank angle θ of the heat generation center of gravity G under the condition of the engine speed of 1500 revolutions / minute (min −1 ) and the angular acceleration change Δα = α n to n + 1 −α n− 1 to n . It shows the relationship. At other engine speeds, for example, 2000 rpm / min, 2500 rpm / min, 3500 rpm / min, and the like, if a similar map diagram is obtained, the torque condition and angular acceleration change Δα = α 5645 If it becomes clear, the crank angle θ of the heat generation center of gravity G can be obtained. The pitch of the engine speed at which data is acquired can be freely set at every 500 revolutions / minute, every 100 revolutions / minute, or the like.

ここで、熱発生重心Gを算定するための基準となる二つの角加速度αn−1〜n、αn〜n+1(実施形態では、α45とα56)の値のうち時系列が前にある角加速度の値(実施形態では、α45)は、膨張行程初期における上死点を跨ぐクランク角の範囲で検出されたものであることが望ましい。 Here, the time series of the values of the two angular accelerations α n− 1 to n and α n to n + 1 (in the embodiment, α 45 and α 56 ) serving as a reference for calculating the heat generation center of gravity G is the previous one. It is desirable that a certain angular acceleration value (α 45 in the embodiment) is detected in a range of a crank angle straddling the top dead center in the early stage of the expansion stroke.

すなわち、熱発生重心Gを算定するための基準となる角加速度変化Δα=αn〜n+1−αn−1〜nは、膨張行程初期における上死点の通過時を挟む前後の一定の時間内における数値が、最も熱発生重心Gの位置との相関性が強いと考えられるからである。 That is, the change in angular acceleration Δα = α n to n + 1 −α n− 1 to n serving as a reference for calculating the heat generation gravity center G is within a certain time before and after the passage of the top dead center in the initial stage of the expansion stroke. This is because the numerical value at is considered to have the strongest correlation with the position of the heat generation center of gravity G.

これが、例えば、膨張行程初期における上死点を完全に通過した後に取得を開始された角速度ωと、それ以降の角速度ωn+1、ωn+2・・・の情報のみに基づいて角加速度αn〜n+1・・・を算定すると、既に、一部で燃焼が開始された後の情報のみによって、熱発生重心Gを算定することとなるからである。また、例えば、上死点を完全に通過する前に取得を終えた角速度ωと、それ以前の角速度ωn−1、ωn−2・・・の情報のみに基づいて角加速度αn−1〜n・・・を算定すると、燃焼が開始されていない領域の情報が多く含まれてしまうからである。 This, for example, the angular velocity omega n initiated acquisition after completely through the top dead center in the expansion stroke initial, subsequent angular velocity omega n + 1, the angular acceleration based on only the information of ω n + 2 ··· α n~ This is because if n + 1 ... is calculated, the heat generation center of gravity G is already calculated based only on the information after the combustion is partially started. Further, for example, the angular acceleration α n− is based on only the information of the angular velocity ω n that has been acquired before completely passing through the top dead center and the angular velocities ω n−1 , ω n−2. This is because calculating 1 to n ... Includes a lot of information on a region where combustion is not started.

また、熱発生重心Gを算定するための基準となる角加速度変化Δα=αn〜n+1−αn−1〜nを算定するにあたって、時系列が前にある角加速度αn−1〜nの値は、膨張行程初期における上死点を跨ぐクランク角の範囲で検出された角速度ωn−1と、その上死点を跨ぐクランク角の範囲の後に続くクランク角の範囲で検出された角速度ωに基づいて算出されたものであることが、さらに望ましい。 Also, when calculating the reference become angular acceleration change Δα = α n~n + 1 -α n -1~n for calculating a heat generation center of gravity G, time series of the angular acceleration alpha n-1 to n in front The values are the angular velocity ω n−1 detected in the crank angle range over the top dead center in the initial stage of the expansion stroke, and the angular velocity ω detected in the crank angle range following the crank angle range over the top dead center. More preferably, it is calculated based on n .

このように、第一の区割り角パターンに基づいて得られた角速度、角加速度を基に、熱発生重心Gの値として熱発生重心G1の情報が得られる。この熱発生重心G1の情報に基づいて、電子制御ユニット20の燃焼制御手段24は、予め決められた熱発生重心基準値Gとの比較によって、燃料噴射時期、燃料噴射量の補正量を算出する。 In this way, information on the heat generation center of gravity G1 is obtained as the value of the heat generation center of gravity G based on the angular velocity and angular acceleration obtained based on the first division angle pattern. Based on the information of the heat generating centroid G1, combustion control means 24 of the electronic control unit 20 is calculated by comparison with heat generation centroid reference value G 0 which is determined in advance, fuel injection timing, the correction amount of the fuel injection amount To do.

次に、同様な工程により、第二の区割り角パターンに基づいて得られた角速度、角加速度を基に、熱発生重心Gの値として熱発生重心G2の情報が得られる。この熱発生重心G2の情報に基づいて、電子制御ユニット20の燃焼制御手段24は、予め決められた熱発生重心基準値Gとの比較によって、燃料噴射時期、燃料噴射量の補正量を算出する。 Next, information on the heat generation center of gravity G2 is obtained as a value of the heat generation center of gravity G based on the angular velocity and angular acceleration obtained based on the second division angle pattern by the same process. Based on the information of the heat generating centroid G2, combustion control means 24 of the electronic control unit 20 is calculated by comparison with heat generation centroid reference value G 0 which is determined in advance, fuel injection timing, the correction amount of the fuel injection amount To do.

この実施形態では、角速度検出手段21は、異なる区割り角パターンに基づいて得られる複数の角速度を、クランクシャフトの1サイクル毎に区割り角パターンを変えて交互に算出している。角加速度算出手段22は、交互に算出された異なる区割り角パターンに基づく角速度によって、それぞれ角加速度を算出している。   In this embodiment, the angular velocity detection means 21 alternately calculates a plurality of angular velocities obtained based on different division angle patterns by changing the division angle pattern for each cycle of the crankshaft. The angular acceleration calculation means 22 calculates the angular acceleration based on the angular velocities based on different division angle patterns calculated alternately.

燃焼制御手段24は、燃焼を制御するために採用されている燃料噴射時期又は燃料噴射量の設定値に対する補正量を、第一の区割り角パターンに基づく補正量と、第二の区割り角パターンに基づく補正量とを比較し、その絶対値が最も大きい補正量を設定値に対して適用する。補正量は、稼働中のエンジンEに対して既に設定されている燃料噴射時期、燃料噴射量の設定値に対し、それを、熱発生重心G(G1又はG2)を熱発生重心基準値Gにするための適正な燃料噴射時期、燃料噴射量に修正するために適用される。 The combustion control means 24 converts the correction amount for the set value of the fuel injection timing or the fuel injection amount employed for controlling the combustion into a correction amount based on the first partition angle pattern and a second partition angle pattern. The correction amount based on the comparison is compared, and the correction amount having the largest absolute value is applied to the set value. The correction amount corresponds to the fuel injection timing and fuel injection amount set values already set for the engine E in operation, and the heat generation center of gravity G (G1 or G2) is used as the heat generation center of gravity reference value G 0. It is applied to correct the fuel injection timing and the fuel injection amount for

このとき、燃焼制御手段24は、燃料噴射実行手段25に対して、必要な燃料噴射時期の補正を指令する。さらに燃焼制御手段24は、燃料噴射時期の補正を指令した状態で発生トルクと目標トルクとを比較し、発生トルクが目標トルクと異なる場合には、発生トルクが目標トルクに一致するように燃料噴射実行手段25に対して、必要な燃料噴射量の補正を指令することもできる。   At this time, the combustion control means 24 instructs the fuel injection execution means 25 to correct the necessary fuel injection timing. Further, the combustion control means 24 compares the generated torque with the target torque in a state where the correction of the fuel injection timing is commanded. If the generated torque is different from the target torque, the fuel injection is performed so that the generated torque matches the target torque. It is also possible to instruct the execution means 25 to correct the required fuel injection amount.

ここで、熱発生重心基準値Gとは、トルク条件、角加速度変化の値、エンジン回転数の値の他、種々の運転条件の下において、失火等を生じない適正と判断される熱発生重心Gの位置である。これら熱発生重心基準値Gの情報は、同形式のマスターエンジン等を用いた実験により、予め取得しておくことができる(例えば、後述の図10参照)。また、目標トルクの情報についても、同様である。 Here, the heat generation center-of-gravity reference value G 0 is the heat generation determined to be appropriate without causing misfire or the like under various operating conditions in addition to the torque condition, the value of change in angular acceleration, and the value of engine speed. This is the position of the center of gravity G. Information of these heat-release center of gravity reference value G 0 is the experiment using the master engine or the like of the same type, can be obtained in advance (for example, see FIG. 10 described later). The same applies to the target torque information.

燃焼制御手段24は、燃焼状態算出手段23によって算出される熱発生重心Gを、熱発生重心基準値Gに近づけるように制御する。この実施形態では、燃焼制御手段24による気筒内の燃焼の制御は、燃料噴射時期又は燃料噴射量の調整によって行われる。 Combustion control means 24, the heat generation centroid G calculated by the combustion state calculation unit 23 is controlled to approach the heat generating centroid reference value G 0. In this embodiment, the control of the combustion in the cylinder by the combustion control means 24 is performed by adjusting the fuel injection timing or the fuel injection amount.

具体的には、熱発生重心Gが熱発生重心基準値Gよりも遅い時期となっている場合は、熱発生重心Gを熱発生重心基準値Gに近づけるように、燃料噴射時期を現状よりも進角させる。逆に、熱発生重心Gが熱発生重心基準値Gよりも早い時期となっている場合は、熱発生重心Gを熱発生重心基準値Gに近づけるように、燃料噴射時期を現状よりも遅角させる。なお、通常、燃料噴射量は、燃料噴射継続時間に比例する。 Specifically, when the heat generating center of gravity G is in the late than the heat generating centroid reference value G 0 is the heat generation center of gravity G as close to the heat generating centroid reference value G 0, current fuel injection timing More advanced. Conversely, if the heat generated center of gravity G is in the early than the heat generating centroid reference value G 0 is the heat generation center of gravity G as close to the heat generating centroid reference value G 0, than the current fuel injection timing Retard. Normally, the fuel injection amount is proportional to the fuel injection duration.

この燃焼制御手段24による気筒内の燃焼状態の制御は、上記識別された気筒毎に別々に行うこともできるし、上記識別された気筒を含み、その気筒と同一の工程で進行する一群の気筒グループに対して一斉に同じ制御を行うこともできる。   The control of the combustion state in the cylinder by the combustion control means 24 can be performed separately for each identified cylinder, or a group of cylinders including the identified cylinder and proceeding in the same process as the cylinder. It is possible to perform the same control on the group all at once.

この手法による燃料噴射の補正を、エンジンの全ての気筒に対してそれぞれ行い、全ての気筒の燃焼の熱発生重心Gを熱発生重心基準値Gに近づける。好ましくは、全ての気筒の燃焼の熱発生重心Gを熱発生重心基準値Gに一致させる。これにより、エンジンの気筒間の燃焼変動のばらつきを効果的に低減することができる。 The correction of the fuel injection by this method, carried out respectively for all of the cylinders of the engine, close to the heat generation center of gravity G of the combustion of all the cylinders to heat generation centroid reference value G 0. Preferably, to match the heat generation center of gravity G of the combustion of all the cylinders to heat generation centroid reference value G 0. Thereby, the dispersion | variation in the combustion fluctuation between the cylinders of an engine can be reduced effectively.

また、区割り角同士の境界位置が異なる区割り角パターンに基づくクランクシャフトCの角速度、角加速度の情報を利用して、それぞれの区割り角パターンによって、燃料噴射時期、燃料噴射量の補正量を算出するようにしたので、クランク角の区割り角同士の境界付近で生じた角速度の変化が、角加速度に反映されにくいという問題を解決することができる。これにより、気筒毎の燃焼変動のばらつきを、さらに的確に把握することができる。   Further, using the information on the angular velocity and angular acceleration of the crankshaft C based on the division angle patterns having different boundary positions between the division angles, the fuel injection timing and the correction amount of the fuel injection amount are calculated by each division angle pattern. Since it did in this way, the problem that the change of the angular velocity produced in the vicinity of the boundary between the division angles of a crank angle is hard to be reflected in angular acceleration can be solved. Thereby, the dispersion | variation in the combustion fluctuation | variation for every cylinder can be grasped | ascertained more correctly.

この実施形態のエンジンEはディーゼルエンジン、すなわち、圧縮自己着火式エンジンであり、燃焼制御手段24は、運転モードを、予混合燃焼モードと拡散燃焼モードとに切り替えできるようになっている。   The engine E of this embodiment is a diesel engine, that is, a compression self-ignition engine, and the combustion control means 24 can switch the operation mode between the premixed combustion mode and the diffusion combustion mode.

一般に、燃料噴射時期は、エンジンEの回転数が大きいほど進角側に設定され、また、エンジン負荷が大きいほど進角側に設定される。また、同一の運転状態においては、予混合燃焼モードで設定される燃料噴射時期は、拡散燃焼モードで設定される燃料噴射時期よりも進角側に設定されるのが通常である。予混合燃焼モードでは、この燃料噴射時期の進角により、燃焼室内における吸気と燃料との着火前の混合期間(予混合期間)が確保されている。   In general, the fuel injection timing is set to the advance side as the engine speed increases, and is set to the advance side as the engine load increases. In the same operation state, the fuel injection timing set in the premixed combustion mode is usually set to an advance side with respect to the fuel injection timing set in the diffusion combustion mode. In the premixed combustion mode, the mixing period (premixing period) before the ignition of the intake air and the fuel in the combustion chamber is ensured by the advance of the fuel injection timing.

ここで、予混合燃焼とは、噴射燃料が圧縮上死点までに拡散、気化して予め空気と混合した状態で燃焼する形態をいう。予混合燃焼では、燃料噴射から比較的長い着火遅れ期間を活用して混合気中における燃料の分布がより均一に近い状態にできるため、スモークが生成され難く、混合気中における燃料の多くが一度に自着火可能な状態に達し得るため、力強い熱発生を得易い。その特性を生かして還流ガスをより多く導入することが可能となり、燃焼温度が下げられるので、圧縮上死点付近での等容度が高く燃費の良い燃焼を維持しつつ、窒素酸化物(NOx)の生成と燃焼音の両方を抑制できる。しかし、燃焼温度が低いが故に、過渡的な吸気量や還流ガスの応答遅れや、温度等の環境条件変化に対し、失火に至り易い特性も併せ持つ。   Here, the premixed combustion refers to a form in which the injected fuel burns in a state where it is diffused and vaporized by the compression top dead center and mixed with air in advance. In premixed combustion, the fuel distribution in the mixture can be made more uniform by utilizing a relatively long ignition delay period from fuel injection, so that smoke is difficult to be generated, and most of the fuel in the mixture is once It is easy to obtain strong heat generation because it can reach a state where self-ignition is possible. Utilizing these characteristics, more reflux gas can be introduced and the combustion temperature can be lowered, so that nitrogen oxides (NOx) can be maintained while maintaining high combustion with high isovolume near compression top dead center. ) And combustion noise can be suppressed. However, since the combustion temperature is low, there is a characteristic that a misfire is easily caused in response to a transient intake amount, a response delay of the recirculated gas, and a change in environmental conditions such as temperature.

また、拡散燃焼とは、噴射燃料と周囲の圧縮空気との境界の可燃混合気層で燃焼を生じさせる形態である。ディーゼルエンジンでは、理論空燃比に相当する1.0より大幅にリーン側で運転されている状態が多く、この運転状態は拡散燃焼モードである。予混合期間(着火遅れ期間)を長く持たないため、燃料噴射時期は予混合燃焼に比べて遅角側となる。拡散燃焼モードでは、燃焼室内の着火領域の直ぐ近傍に混合気の過濃領域が存在するため、還流ガスを多く導入すると、着火域近傍の過濃混合気がさらに酸欠状態に陥るため、それがスモークの増加の要因となってしまう。そのため窒素酸化物(NOx)の生成や、燃焼音抑制のため予混合燃焼ほど還流ガスを大量に導入できない。したがって、燃焼音抑制のためには噴射時期をさらに遅角側に設定する必要がある。還流ガスが大量に導入できない分、燃焼温度が高いので、過渡応答や環境条件等によって失火が生じる可能性が低いのは、拡散燃焼モードである。   Diffusion combustion is a form in which combustion occurs in the combustible air-fuel mixture layer at the boundary between the injected fuel and the surrounding compressed air. Many diesel engines are operated on the lean side significantly more than 1.0 corresponding to the theoretical air-fuel ratio, and this operating state is a diffusion combustion mode. Since the premixing period (ignition delay period) is not long, the fuel injection timing is retarded compared to premixed combustion. In the diffusion combustion mode, the rich mixture region exists in the immediate vicinity of the ignition region in the combustion chamber.If a large amount of recirculated gas is introduced, the rich mixture in the vicinity of the ignition region falls into an oxygen deficient state. Will cause an increase in smoke. Therefore, a large amount of reflux gas cannot be introduced as much as premixed combustion in order to generate nitrogen oxides (NOx) and suppress combustion noise. Therefore, in order to suppress combustion noise, it is necessary to set the injection timing further to the retard side. Since the combustion temperature is high because the recirculated gas cannot be introduced in large quantities, it is the diffusion combustion mode that is unlikely to cause misfire due to transient response, environmental conditions, and the like.

このため、上記の複数種類の区割り角パターンに基づいて得られる複数の角速度、角加速度による補正量の適用は、拡散燃焼モードの際に行われるように設定されている。エンジンEの制御状態が予混合燃焼モードの場合、ピストンPの圧縮上死点付近で燃料が一気に燃えるので、第二の区割り角パターンによる制御を用いなくても、第一の区割り角パターンによる制御のみで、充分に安定した燃焼が可能である。拡散燃焼の場合は、運転状態によっては失火の可能性が相対的に高いので、複数種類の区割り角パターンに基づく補正量の適用を実施している。   For this reason, the application of correction amounts based on a plurality of angular velocities and angular accelerations obtained based on the plurality of types of partition angle patterns is set to be performed in the diffusion combustion mode. When the control state of the engine E is the premixed combustion mode, the fuel burns in the vicinity of the compression top dead center of the piston P. Therefore, even if the control by the second partition angle pattern is not used, the control by the first partition angle pattern is performed. Only with this, sufficiently stable combustion is possible. In the case of diffusion combustion, the possibility of misfire is relatively high depending on the operating state, and therefore, correction amounts based on a plurality of types of partition angle patterns are applied.

このエンジンの制御装置の作用、及び、その制御方法を、図7のフローチャート等に基づいて説明する。   The operation of the engine control device and its control method will be described based on the flowchart of FIG.

図7に示すステップS1は、第一の区割り角パターンに基づき、所定の回転角(30度)を通過する時間である所定角度経過時間T,T,Tに基づいて、その所定の回転角(30度)を通過する間における角速度ω,ω,ωを算定し、その角速度ω,ω,ωに基づいて算定された角加速度α45,α56を算定する行程である。 Step S1 shown in FIG. 7 is based on a predetermined angle elapsed time T 4 , T 5 , T 6 that is a time for passing a predetermined rotation angle (30 degrees) based on the first division angle pattern. The angular velocities ω 4 , ω 5 , ω 6 while passing through the rotation angle (30 degrees) are calculated, and the angular accelerations α 45 , α 56 calculated based on the angular velocities ω 4 , ω 5 , ω 6 are calculated. It is a journey.

ステップS2は、そのステップS1で算定された角加速度α45,α56に基づいて、角加速度変化、すなわち、二つの角加速度α56,α45の差Δα=α56−α45を算定する行程である。 In step S2, based on the angular accelerations α 45 and α 56 calculated in step S1, a change in angular acceleration, that is, a process of calculating a difference Δα = α 56 −α 45 between the two angular accelerations α 56 and α 45 is performed. It is.

ステップS3は、そのステップS2で算定された角加速度変化Δα=α56−α45と、トルク条件、エンジン回転数の条件に基づいて、第一の区割り角パターンに基づく熱発生重心G1を推定する行程である。 In step S3, the heat generation gravity center G1 based on the first division angle pattern is estimated based on the angular acceleration change Δα = α 5645 calculated in step S2 and the torque condition and the engine speed condition. It is a journey.

ステップS1’は、第二の区割り角パターンに基づき、所定の回転角(30度)を通過する時間である所定角度経過時間T’,T’,T’に基づいて、その所定の回転角(30度)を通過する間における角速度ω’,ω’,ω’を算定し、その角速度ω’,ω’,ω’に基づいて算定された角加速度α45’,α56’を算定する行程である。 Step S1 ′ is based on a predetermined angle elapse time T 4 ′, T 5 ′, T 6 ′, which is a time for passing a predetermined rotation angle (30 degrees), based on the second division angle pattern. The angular velocities ω 4 ′, ω 5 ′, ω 6 ′ while passing through the rotation angle (30 degrees) are calculated, and the angular acceleration α 45 calculated based on the angular velocities ω 4 ′, ω 5 ′, ω 6 ′. This is the process of calculating ', α 56 '.

ステップS2’は、そのステップS1’で算定された角加速度α45’,α56’に基づいて、角加速度変化、すなわち、二つの角加速度α56’,α45’の差Δα’=α56’−α45’を算定する行程である。 In step S2 ′, based on the angular accelerations α 45 ′ and α 56 ′ calculated in step S1 ′, the angular acceleration changes, that is, the difference Δα ′ = α 56 between the two angular accelerations α 56 ′ and α 45 ′. This is the process of calculating “−α 45 ”.

ステップS3’は、そのステップS2’で算定された角加速度変化Δα’=α56’−α45’と、トルク条件、エンジン回転数の条件に基づいて、第二の区割り角パターンに基づく熱発生重心G2を推定する行程である。 Step S3 ', the steps S2' and calculated by the angular acceleration change in Δα '= α 56' -α 45 ', torque conditions, based on the condition of the engine speed, the heat generation based on the second sectioning angle pattern This is a process of estimating the center of gravity G2.

ステップS4は、同じく、トルク条件、エンジン回転数の条件に基づいて、熱発生重心基準値Gを推定する行程である。 Step S4 is likewise torque conditions, based on the condition of the engine speed, a step for estimating the heat generation centroid reference value G 0.

ステップS5は、そのステップS3、S4で算定された熱発生重心G1、そのステップS3’、S4’で算定された熱発生重心G2、熱発生重心基準値Gに基づいて、燃料噴射時期の補正量を算出する行程である。補正量は、熱発生重心G1と熱発生重心基準値Gとの比較、熱発生重心G2と熱発生重心基準値Gとの比較において、絶対値が大きい方を採用される。 Step S5, the step S3, the heat generation centroid G1 which is calculated in S4, the step S3 ', S4' thermogenesis centroid G2 are calculated by, on the basis of the heat generation centroid reference value G 0, the fuel injection timing correction This is the process of calculating the quantity. Correction amount is compared with the heat generation centroid G1 and heat generation centroid reference value G 0, in comparison with the heat generating centroid G2 and heat generation centroid reference value G 0, it is adopted larger absolute value is.

ステップS6は、その補正を指令する行程である。なお、ステップS6において、熱発生重心Gを、G1又はG2から熱発生重心基準値Gに近づける、あるいは、一致させた状態で、各気筒の発生トルクと目標トルクとが異なる場合には、必要に応じて、その特定の気筒に対して燃料噴射量を増減させる制御を行うことも可能である。すなわち、採用された補正量は、稼働中のエンジンEにおける現在の燃料噴射時期や燃料噴射量の設定値に適用される。 Step S6 is a process of commanding the correction. Note that, in step S6, the heat generation center of gravity G, when close from G1 or G2 to the heat generating centroid reference value G 0, or in a state of being matched to the generated torque and the target torque of each cylinder are different, need Accordingly, it is possible to perform control to increase or decrease the fuel injection amount for the specific cylinder. That is, the employed correction amount is applied to the current fuel injection timing and the set value of the fuel injection amount in the engine E in operation.

図8は、上段が、気筒の筒内圧とクランク角との関係、下段が、熱発生率とクランク角との関係を示すグラフ図である。   FIG. 8 is a graph showing the relationship between the in-cylinder pressure of the cylinder and the crank angle in the upper stage, and the relationship between the heat generation rate and the crank angle in the lower stage.

上段図において、気筒内に導入される混合気に含まれる排気環流ガス量は、鎖線、破線、実線の順に増加している。燃料噴射時期は一定としている。排気環流ガス量の増加とともに、上死点後における筒内圧のピークの高さは徐々に低くなる傾向がある。また、そのピークの位置は、徐々に遅くなる傾向がある。さらに、排気環流ガス量を増加させると、最終的には失火に至ると考えられる。   In the upper diagram, the amount of exhaust recirculation gas contained in the air-fuel mixture introduced into the cylinder increases in the order of a chain line, a broken line, and a solid line. The fuel injection timing is constant. As the amount of exhaust gas in the exhaust gas increases, the peak height of the in-cylinder pressure after top dead center tends to gradually decrease. Further, the peak position tends to be gradually delayed. Further, it is considered that when the amount of the exhaust recirculation gas is increased, it eventually leads to misfire.

中段図において、気筒内に導入される混合気に含まれる排気環流ガス量は、同じく、鎖線、破線、実線の順に増加している。排気環流ガス量の増加とともに、上死点後における単位角度当たりの熱発生率(瞬時値)のピークの高さは徐々に低くなる傾向がある。また、そのピークの位置は、徐々に遅くなる傾向がある。また、排気環流ガス量の増加とともに、全体的に、熱発生率(瞬時値)は遅角側に移動する傾向にあり、熱発生重心Gの位置が遅くなっている傾向が理解できる。   In the middle diagram, the amount of exhaust recirculation gas contained in the air-fuel mixture introduced into the cylinder similarly increases in the order of a chain line, a broken line, and a solid line. As the exhaust gas flow increases, the peak of the heat generation rate (instantaneous value) per unit angle after top dead center tends to gradually decrease. Further, the peak position tends to be gradually delayed. Further, as the exhaust gas flow increases, the heat generation rate (instantaneous value) tends to move to the retarded side as a whole, and it can be understood that the position of the heat generation center of gravity G is delayed.

図9は、上段が、クランクシャフトが30度回転するのに要する時間とクランク角との関係、下段が、クランクシャフトの回転角加速度とクランク角との関係を示すグラフ図である。ここでは、グラフ図中の数値は、第一の区割り角パターンに基づいているが、第二の区割り角パターンに基づいた場合も同様である。   FIG. 9 is a graph showing the relationship between the time required for the crankshaft to rotate 30 degrees and the crank angle in the upper stage, and the relationship between the rotational angular acceleration of the crankshaft and the crank angle in the lower stage. Here, the numerical values in the graph are based on the first division angle pattern, but the same applies to the case of being based on the second division angle pattern.

上段図において、気筒内に導入される混合気に含まれる排気環流ガス量は、同じく、鎖線、破線、実線の順に増加している。排気環流ガス量の増加とともに、上死点直前(領域3)と上死点付近(領域4)における所定角度経過時間T,Tの低下が顕著である。逆に、上死点後(領域5,6)における所定角度経過時間T,Tは微増している。 In the upper diagram, the amount of exhaust recirculation gas contained in the air-fuel mixture introduced into the cylinder similarly increases in the order of a chain line, a broken line, and a solid line. Along with the increase in the amount of exhaust recirculation gas, the decrease in the predetermined angle elapsed times T 3 and T 4 immediately before the top dead center (region 3) and in the vicinity of the top dead center (region 4) is remarkable. Conversely, the predetermined angle elapsed times T 5 and T 6 slightly increase after the top dead center (regions 5 and 6).

下段図において、鎖線、破線、実線別の排気環流ガス量の変化は、前述の例での説明と同じである。排気環流ガス量の増加とともに、上死点直前の領域3と上死点付近の領域4との間における角加速度α34は微増、逆に、上死点後の領域4と領域5との間における角加速度α45は減少、同じく、領域5と領域6との間における角加速度α56は減少している。 In the lower diagram, the change in the amount of exhaust recirculation gas for each chain line, broken line, and solid line is the same as described in the above example. As the exhaust gas flow increases, the angular acceleration α 34 between the region 3 immediately before the top dead center and the region 4 near the top dead center slightly increases, and conversely, between the region 4 and the region 5 after the top dead center. The angular acceleration α 45 in FIG. 6 decreases, and similarly, the angular acceleration α 56 between the region 5 and the region 6 decreases.

このことから、排気環流ガス量の増加とともに、上死点の前後において、角加速度α56,α45の差Δα=α56−α45は、小さくなる傾向がある。また、上死点後における角速度の減少、角加速度の減少により、燃焼の進行速度が遅くなっており、熱発生重心Gは、遅角側へ移動していると考えられる。 Therefore, the difference Δα = α 56 −α 45 between the angular accelerations α 56 and α 45 tends to become smaller before and after the top dead center as the exhaust gas flow increases. Further, the decrease in angular velocity and the decrease in angular acceleration after the top dead center causes the combustion progress rate to be slow, and it is considered that the heat generation center of gravity G has moved to the retard side.

図10は、クランクシャフトCの回転角加速度αの変化と熱発生重心Gとの関係を示すグラフ図である。同じく、グラフ図中の数値は、第一の区割り角パターンに基づいているが、第二の区割り角パターンに基づいた場合も同様である。   FIG. 10 is a graph showing the relationship between the change in the rotational angular acceleration α of the crankshaft C and the heat generation gravity center G. Similarly, the numerical values in the graph are based on the first division angle pattern, but the same applies to the case of the second division angle pattern.

縦軸の角加速度α56,α45の差Δα=α56−α45の値に基づいて、その気筒におけるその1サイクルの熱発生重心Gを推定し、熱発生重心Gが熱発生重心基準値Gよりも遅い時期となっている場合は、図中右側の矢印のように、熱発生重心Gを熱発生重心基準値Gに近づけるように、燃料噴射時期を現状よりも進角させる制御を行う。 Based on the difference Δα = α 56 −α 45 between the angular accelerations α 56 and α 45 on the vertical axis, the heat generation gravity center G of that cycle in the cylinder is estimated, and the heat generation gravity center G is the heat generation gravity center reference value. When the timing is later than G 0 , as shown by the arrow on the right side of the figure, the fuel injection timing is advanced from the current time so that the heat generation gravity center G approaches the heat generation gravity center reference value G 0. I do.

逆に、熱発生重心Gが熱発生重心基準値Gよりも早い時期となっている場合は、図中左側の矢印のように、熱発生重心Gを熱発生重心基準値Gに近づけるように、燃料噴射時期を現状よりも遅角させる制御を行う。 Conversely, if the heat generated center of gravity G is in the early than the heat generating centroid reference value G 0, as indicated by the arrow on the left side of the figure, so as to bring the heat generation center of gravity G to the heat generating centroid reference value G 0 In addition, control is performed to retard the fuel injection timing from the current state.

そのとき、必要な燃料噴射時期の遅角量、進角量は、電子制御ユニット20が保有するマップ図等に基づいて、燃焼制御手段24が算出することができる。   At that time, the required retard amount and advance amount of the fuel injection timing can be calculated by the combustion control means 24 based on a map diagram and the like held by the electronic control unit 20.

図11(a)〜(c)は、それぞれエンジンEの発生トルクと熱発生重心、騒音と熱発生重心G、クランクシャフトCの回転角加速度変化と熱発生重心Gとの関係を示すグラフ図である。図11(d)〜(f)は、それぞれエンジンEの発生トルクと熱発生重心G、騒音と熱発生重心G、クランクシャフトCの回転角加速度変化と熱発生重心Gとの関係を示すグラフ図である。   FIGS. 11A to 11C are graphs showing the relationship between the torque generated by the engine E and the heat generation center of gravity, the noise and the heat generation center of gravity G, and the rotational angular acceleration change of the crankshaft C and the heat generation center of gravity G, respectively. is there. 11D to 11F are graphs showing the relationship between the torque generated by the engine E and the heat generating gravity center G, the noise and the heat generating gravity center G, and the rotational angular acceleration change of the crankshaft C and the heat generating gravity center G, respectively. It is.

図11(a)に矢印で示すように、排気環流ガス量を増加させて、空気過剰率を1.37から1.31、1.29へと徐々に減少させると、熱発生重心Gは遅角側へ移動していく。このとき、トルクも減少してしまう。   As indicated by the arrow in FIG. 11A, when the exhaust gas flow rate is increased and the excess air ratio is gradually decreased from 1.37 to 1.31, 1.29, the heat generation center of gravity G is delayed. Move to the corner side. At this time, torque also decreases.

しかし、空気過剰率を1.29のまま燃料噴射時期を、上死点後クランク角6.5degから、7.5deg、8.5deg、9.5deg、11.5degへと徐々に進角させると、熱発生重心Gも進角側へ移動しているのがわかる。このとき、トルクも増加し、排気環流ガス量を増加させる前のレベルに回復している。   However, if the fuel injection timing is gradually advanced from the crank angle after top dead center of 6.5 deg to 7.5 deg, 8.5 deg, 9.5 deg, 11.5 deg while the excess air ratio is 1.29. It can be seen that the heat generation center of gravity G is also moved to the advance side. At this time, the torque also increases and recovers to the level before increasing the amount of exhaust reflux gas.

このとき、図11(b)に示すように、エンジンからの騒音レベルは、熱発生重心Gの遅角側への移動とともに減少し、熱発生重心Gの進角側への移動とともに増加している。
また、図11(c)に示すように、クランクシャフトCの角加速度変化は、熱発生重心Gの遅角側への移動とともに増加し、熱発生重心Gの進角側への移動とともに減少している。
At this time, as shown in FIG. 11B, the noise level from the engine decreases with the movement of the heat generation gravity center G toward the retard side, and increases with the movement of the heat generation gravity center G toward the advance side. Yes.
Further, as shown in FIG. 11 (c), the change in the angular acceleration of the crankshaft C increases as the heat generation center of gravity G moves toward the retard side, and decreases as the heat generation center of gravity G moves toward the advance side. ing.

また、図11(d)に矢印で示すように、過給圧を108kPaから103kPa、101kPaへと徐々に減少させると、空気量(酸素量)の減少とともに、熱発生重心Gは遅角側へ移動していく。このとき、トルクも減少してしまう。   Further, as indicated by an arrow in FIG. 11 (d), when the supercharging pressure is gradually decreased from 108 kPa to 103 kPa and 101 kPa, the heat generation gravity center G decreases toward the retarded side as the air amount (oxygen amount) decreases. Move. At this time, torque also decreases.

しかし、過給圧を101kPaのまま燃料噴射時期を、上死点後クランク角6.5degから、7.5deg、8.5deg、9.5deg、11.5degへと徐々に進角させると、熱発生重心Gも進角側へ移動しているのがわかる。このとき、トルクも増加し、過給圧を減少させる前のレベルに回復している。   However, if the fuel injection timing is gradually advanced from the crank angle after top dead center of 6.5 deg to 7.5 deg, 8.5 deg, 9.5 deg, 11.5 deg with the supercharging pressure of 101 kPa, It can be seen that the generated center of gravity G has also moved to the advance side. At this time, the torque also increases and recovers to the level before reducing the supercharging pressure.

このとき、図11(e)に示すように、エンジンからの騒音レベルは、熱発生重心Gの遅角側への移動とともに減少し、熱発生重心Gの進角側への移動とともに増加している。
また、図11(f)に示すように、クランクシャフトCの角加速度変化は、熱発生重心Gの遅角側への移動とともに増加し、熱発生重心Gの進角側への移動とともに減少している。
At this time, as shown in FIG. 11 (e), the noise level from the engine decreases with the movement of the heat generation gravity center G toward the retard side, and increases with the movement of the heat generation gravity center G toward the advance side. Yes.
Further, as shown in FIG. 11 (f), the change in the angular acceleration of the crankshaft C increases as the heat generation center of gravity G moves toward the retard side, and decreases as the heat generation center of gravity G moves toward the advance side. ing.

上記の実施形態では、燃焼状態算出手段23として、角加速度算出手段22によって算出される角加速度の変化に基づいて気筒内における熱発生重心Gを算出し、その熱発生重心Gを基準に制御を行ったが、燃焼状態算出手段23により算出する制御の元となる指標として、熱発生重心G以外を採用してもよい。   In the above embodiment, the combustion state calculation means 23 calculates the heat generation gravity center G in the cylinder based on the change in angular acceleration calculated by the angular acceleration calculation means 22, and performs control based on the heat generation gravity center G. Although performed, other than the heat generation center of gravity G may be adopted as an index serving as a source of control calculated by the combustion state calculation means 23.

例えば、角加速度算出手段22によって算出される角加速度の変化に基づいて、気筒内における熱発生量が1サイクルの総熱発生量に対して30%、あるいは、40%といった所定範囲比率となる前記所定時期を、燃焼状態算出手段23によって算出してもよい。   For example, based on the change in angular acceleration calculated by the angular acceleration calculating means 22, the heat generation amount in the cylinder is a predetermined range ratio of 30% or 40% with respect to the total heat generation amount of one cycle. The predetermined time may be calculated by the combustion state calculation means 23.

このとき、燃焼状態算出手段23によって算出される前記所定時期と、予め決められた熱発生時期基準値との比較によって、燃焼制御手段24は、気筒内の燃焼を制御する。
前記所定時期が、そのサイクルの気筒内における熱発生量の積算値が、1サイクルの総熱発生量に対して30%である場合は、熱発生時期基準値もその30%の所定時期に対応する基準値とし、そのサイクルの気筒内における熱発生量の積算値が、1サイクルの総熱発生量に対して40%である場合は、熱発生時期基準値もその40%の所定時期に対応する基準値とする。
At this time, the combustion control means 24 controls the combustion in the cylinder by comparing the predetermined time calculated by the combustion state calculating means 23 with a predetermined heat generation time reference value.
If the integrated value of the heat generation amount in the cylinder of the cycle is 30% with respect to the total heat generation amount of one cycle, the heat generation time reference value also corresponds to the predetermined time of 30%. If the integrated value of the heat generation amount in the cylinder of the cycle is 40% of the total heat generation amount of one cycle, the heat generation time reference value also corresponds to the predetermined time of 40%. The reference value to be used.

上記の各実施形態では、圧縮自己着火式エンジンであるディーゼルエンジンを例に説明したが、この実施形態には限定されず、この発明は、例えば、2サイクルガソリンエンジンや4サイクルガソリンエンジンにも適用できる。また、自動車以外の各種輸送機器、産業機械に用いられるレシプロエンジンにも、この発明を適用することができる。   In each of the above embodiments, a diesel engine that is a compression self-ignition engine has been described as an example. it can. The present invention can also be applied to reciprocating engines used in various transportation equipment other than automobiles and industrial machines.

ガソリンエンジンの場合、エンジンの構成は、図1に示すシリンダの気筒上部に、燃焼室内の燃料に点火するための点火プラグが設けられる。点火プラグの点火時期は、電子制御ユニット20の制御手段26によって制御される。   In the case of a gasoline engine, the configuration of the engine is provided with a spark plug for igniting the fuel in the combustion chamber at the upper part of the cylinder shown in FIG. The ignition timing of the spark plug is controlled by the control means 26 of the electronic control unit 20.

ガソリンエンジンの場合も、前述の実施形態と同様、例えば、第一の区割り角パターンに基づいて、クランクシャフトCの角加速度α56,α45の差Δα=α56−α45の値に基づいて、その気筒におけるその1サイクルの熱発生重心G1を推定する。また、第二の区割り角パターンに基づいて、クランクシャフトCの角加速度α56’,α45’の差Δα’=α56’−α45’の値に基づいて、その気筒におけるその1サイクルの熱発生重心G2を推定する。 In the case of a gasoline engine as well, for example, based on the difference Δα = α 56 −α 45 between the angular accelerations α 56 and α 45 of the crankshaft C, based on the first division angle pattern, as in the above-described embodiment. Then, the heat generation center of gravity G1 of the one cycle in the cylinder is estimated. Further, based on the difference Δα ′ = α 56 ′ −α 45 ′ between the angular accelerations α 56 ′ and α 45 ′ of the crankshaft C based on the second division angle pattern, the one cycle of the cylinder is determined. The heat generation center of gravity G2 is estimated.

熱発生重心G1やG2が熱発生重心基準値Gよりも遅い時期となっている場合は、熱発生重心G1やG2を熱発生重心基準値Gに近づけるように、燃料噴射時期や点火時期等を現状よりも進角させるための補正値を算出する。補正量の比較は、ディーゼルエンジンの場合と同様である。 When the heat generating centroid G1 and G2 is in the late than the heat generating centroid reference value G 0 is the heat generation centroid G1 and G2 as close to the heat generating centroid reference value G 0, the fuel injection timing and the ignition timing A correction value for advancing the angle etc. from the current state is calculated. The comparison of the correction amount is the same as that of the diesel engine.

逆に、熱発生重心G1やG2が熱発生重心基準値Gよりも早い時期となっている場合は、熱発生重心G1やG2を熱発生重心基準値Gに近づけるように、燃料噴射時期や点火時期等を現状よりも遅角させるための補正値を算出する。補正量の比較は、ディーゼルエンジンの場合と同様である。 Conversely, if the heat generated centroid G1 and G2 has become earlier than the heat generating centroid reference value G 0 is the heat generation centroid G1 and G2 as close to the heat generating centroid reference value G 0, the fuel injection timing And a correction value for retarding the ignition timing and the like from the current state. The comparison of the correction amount is the same as that of the diesel engine.

必要な燃料噴射時期や点火時期の遅角量、進角量は、電子制御ユニット20が保有するマップ図等に基づいて、燃焼制御手段24が算出することができる。電子制御ユニット20が、熱発生重心基準値Gや熱発生時期基準値、目標トルクに関する算定データを保有している点も、ディーゼルエンジンの場合と同様である。 Necessary fuel injection timing and retard amount and advance amount of the ignition timing can be calculated by the combustion control means 24 based on a map diagram held by the electronic control unit 20. Electronic control unit 20, the heat generated centroid reference value G 0 and heat generated timing reference value, even that owns calculated data related to the target torque is the same as in the case of diesel engines.

上記の実施形態では、角速度検出手段21は、クランクシャフトCの回転の角速度を、第一の区割り角パターンと第二の区割り角パターンのそれぞれを用いて、区割り角毎に算出するようにしたが、この区割り角パターンは2つには限定されず、3つ又は4つ、あるいはそれ以上の数の異なる区割り角パターンを用いてもよい。   In the above embodiment, the angular velocity detection means 21 calculates the angular velocity of rotation of the crankshaft C for each division angle using each of the first division angle pattern and the second division angle pattern. The division angle pattern is not limited to two, and three, four, or more different division angle patterns may be used.

補正量を算出する別な例として、角加速度算出手段22が、複数種類の区割り角パターンに基づいて得られる複数の角速度から一つの角速度を選定して角加速度を算出し、燃焼制御手段24は、燃焼を制御するために採用されている燃料噴射時期又は燃料噴射量の設定値に対する補正量を、その選定された角速度による角加速度に基づいて算出して適用する構成としてもよい。一つの角速度を選定する際に、どの区割り角パターンによる情報を採用するかについては、例えば、角加速度の絶対値が大きい方を採用する等とできる。   As another example of calculating the correction amount, the angular acceleration calculation means 22 calculates an angular acceleration by selecting one angular speed from a plurality of angular speeds obtained based on a plurality of types of dividing angular patterns, and the combustion control means 24 The correction amount for the set value of the fuel injection timing or the fuel injection amount adopted for controlling the combustion may be calculated and applied based on the angular acceleration based on the selected angular velocity. As to which division angle pattern information is adopted when selecting one angular velocity, for example, the one having a larger absolute value of angular acceleration can be adopted.

また、角加速度算出手段22が角加速度を算出するために採用する角速度は、上記の実施形態のように、エンジンEの1サイクル毎に異なる区割り角パターンに基づく角速度を採用してもよいし、エンジンEの1サイクル毎に両方の区割り角パターンに基づく角速度を取得してもよい。   Further, the angular velocity employed by the angular acceleration calculating means 22 to calculate the angular acceleration may be an angular velocity based on a division angle pattern that is different for each cycle of the engine E, as in the above embodiment. An angular velocity based on both division angle patterns may be acquired for each cycle of the engine E.

上記の実施形態では、燃焼制御手段24は、熱発生重心Gという指標を基にエンジンEの制御を行ったが、この熱発生重心Gという指標に代えて、燃焼制御手段24は、角加速度算出手段22によって算出される角加速度の変化に基づいて燃焼室内における着火時期を算出し、その着火時期と、予め決められた着火時期基準値との比較によって補正量を算出するようにしてもよい。   In the above embodiment, the combustion control means 24 controls the engine E based on the index of the heat generation center of gravity G. Instead of the index of the heat generation center of gravity G, the combustion control means 24 calculates the angular acceleration. The ignition timing in the combustion chamber may be calculated based on the change in the angular acceleration calculated by the means 22, and the correction amount may be calculated by comparing the ignition timing with a predetermined ignition timing reference value.

1,11 吸気通路
2 排気通路
3 高圧排気還流通路
4 高圧排気還流弁
5 高圧スロットルバルブ
6 吸気冷却装置(インタークーラ)
7 タービン
8 排気浄化部
12 消音器
13 低圧排気還流通路
14 低圧排気還流弁
15 低圧スロットルバルブ
20 電子制御ユニット
21 角速度検出手段
22 角加速度算出手段
23 燃焼状態算出手段
24 燃焼制御手段
25 燃料噴射実行手段
26 制御手段
30 クランク角センサ
33 気筒判別センサ
1, 11 Intake passage 2 Exhaust passage 3 High-pressure exhaust recirculation passage 4 High-pressure exhaust recirculation valve 5 High-pressure throttle valve 6 Intake cooling device (intercooler)
7 Turbine 8 Exhaust gas purification unit 12 Silencer 13 Low pressure exhaust gas recirculation passage 14 Low pressure exhaust gas recirculation valve 15 Low pressure throttle valve 20 Electronic control unit 21 Angular velocity detection means 22 Angular acceleration calculation means 23 Combustion state calculation means 24 Combustion control means 25 Fuel injection execution means 26 Control means 30 Crank angle sensor 33 Cylinder discrimination sensor

Claims (9)

エンジンの出力に伴って回転するクランクシャフトと、
前記クランクシャフトの回転の角速度をそのクランクシャフトのクランク角に設定された区割り角に基づいて算出する角速度検出手段と、
前記角速度検出手段によって時系列に沿って得られる二つの区割り角に対応する角速度から角加速度を算出する角加速度算出手段と、
前記角加速度算出手段によって算出される角加速度の変化に基づいて気筒内の燃焼を制御する燃焼制御手段と、
を備え、
前記角速度検出手段は、隣接する区割り角同士の境界位置が異なる複数種類の区割り角パターンを有してその複数種類の区割り角パターンのそれぞれに基づいて角速度を算出する
エンジンの制御装置。
A crankshaft that rotates with the output of the engine,
Angular velocity detection means for calculating an angular velocity of rotation of the crankshaft based on a division angle set to a crank angle of the crankshaft;
Angular acceleration calculation means for calculating angular acceleration from angular velocities corresponding to two division angles obtained along the time series by the angular velocity detection means;
Combustion control means for controlling combustion in a cylinder based on a change in angular acceleration calculated by the angular acceleration calculation means;
With
The angular velocity detection means has a plurality of types of division angle patterns having different boundary positions between adjacent division angles, and calculates an angular velocity based on each of the plurality of types of division angle patterns.
前記角加速度算出手段は、複数種類の区割り角パターンに基づいて得られる複数の角速度によってそれぞれ角加速度を算出し、
前記燃焼制御手段は、燃焼を制御するために採用されている燃料噴射時期又は燃料噴射量の設定値に対する補正量を、異なる区割り角パターンに基づく角速度による角加速度に基づいてそれぞれ算出し、算出された複数の補正量同士を比較してその絶対値が最も大きい補正量を適用する
請求項1に記載のエンジンの制御装置。
The angular acceleration calculating means calculates angular acceleration by each of a plurality of angular velocities obtained based on a plurality of types of division angle patterns,
The combustion control means calculates a correction amount for the set value of the fuel injection timing or fuel injection amount employed for controlling the combustion based on the angular acceleration based on the angular velocity based on different partition angle patterns, and is calculated. The engine control device according to claim 1, wherein a plurality of correction amounts are compared and the correction amount having the largest absolute value is applied.
前記角速度検出手段は、複数種類の区割り角パターンに基づいて得られる複数の角速度をクランクシャフトの1サイクル毎に順に算出し、
前記角加速度算出手段は、順に算出された異なる区割り角パターンに基づく角速度によってそれぞれ角加速度を算出する
請求項2に記載のエンジンの制御装置。
The angular velocity detection means sequentially calculates a plurality of angular velocities obtained based on a plurality of types of dividing angle patterns for each cycle of the crankshaft,
The engine control device according to claim 2, wherein the angular acceleration calculation means calculates angular acceleration based on angular velocities based on different division angle patterns calculated in order.
前記角速度検出手段は、複数種類の区割り角パターンに基づいて得られる複数の角速度をクランクシャフトの1サイクル中に同時に算出し、
前記角加速度算出手段は、同時に算出された異なる区割り角パターンに基づく角速度によってそれぞれ角加速度を算出する
請求項2に記載のエンジンの制御装置。
The angular velocity detection means simultaneously calculates a plurality of angular velocities obtained based on a plurality of types of division angle patterns during one cycle of the crankshaft,
The engine control device according to claim 2, wherein the angular acceleration calculation means calculates angular acceleration based on angular velocities based on different division angle patterns calculated simultaneously.
前記エンジンは、圧縮自己着火式エンジンであり、
前記燃焼制御手段は、予混合燃焼と拡散燃焼を切り替えできるようになっており、
複数種類の区割り角パターンに基づいて得られる複数の角速度、角加速度による補正量の適用は拡散燃焼の際にのみ行われる
請求項1〜4の何れか1項に記載のエンジンの制御装置。
The engine is a compression self-ignition engine;
The combustion control means can switch between premixed combustion and diffusion combustion,
The engine control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the application of correction amounts based on a plurality of angular velocities and angular accelerations obtained based on a plurality of types of partition angle patterns is performed only during diffusion combustion.
前記燃焼制御手段は、前記角加速度算出手段によって算出される角加速度の変化に基づいて、気筒内における熱発生量が1サイクルの総熱発生量に対して所定比率となる所定時期を算出し、その所定時期と、予め決められた熱発生時期基準値との比較によって前記補正量を算出する
請求項1〜5の何れか1項に記載のエンジンの制御装置。
The combustion control means calculates a predetermined time when the heat generation amount in the cylinder is a predetermined ratio with respect to the total heat generation amount of one cycle based on the change in angular acceleration calculated by the angular acceleration calculation means, The engine control apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the correction amount is calculated by comparing the predetermined time with a predetermined heat generation time reference value.
前記所定時期は熱発生重心であり、前記熱発生時期基準値は熱発生重心基準値である
請求項6に記載のエンジンの制御装置。
The engine control device according to claim 6, wherein the predetermined time is a heat generation center of gravity, and the heat generation time reference value is a heat generation center of gravity reference value.
前記燃焼制御手段は、前記角加速度算出手段によって算出される角加速度の変化に基づいて着火時期を算出し、その着火時期と、予め決められた着火時期基準値との比較によって前記補正量を算出する
請求項1〜7の何れか1項に記載のエンジンの制御装置。
The combustion control means calculates an ignition timing based on a change in angular acceleration calculated by the angular acceleration calculation means, and calculates the correction amount by comparing the ignition timing with a predetermined ignition timing reference value. The engine control device according to any one of claims 1 to 7.
前記角加速度算出手段は、複数種類の区割り角パターンに基づいて得られる複数の角速度から一つの角速度を選定して角加速度を算出し、
前記燃焼制御手段は、燃焼を制御するために採用されている燃料噴射時期又は燃料噴射量の設定値に対する補正量を、その選定された角速度による角加速度に基づいて算出して適用する
請求項1〜8の何れか1項に記載のエンジンの制御装置。
The angular acceleration calculating means calculates an angular acceleration by selecting one angular velocity from a plurality of angular velocities obtained based on a plurality of types of division angular patterns,
2. The combustion control means calculates and applies a correction amount for a set value of a fuel injection timing or a fuel injection amount employed for controlling combustion based on an angular acceleration based on the selected angular velocity. The control apparatus of the engine of any one of -8.
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