JP2023086416A - Engine control device manufacturing method, engine system and engine system control method - Google Patents
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Abstract
Description
この開示は、エンジン制御装置の製造方法、エンジンシステム、および、エンジンシステムの制御方法に関し、特に、複数の気筒を有するディーゼルエンジンを制御するエンジン制御装置の製造方法、複数の気筒を有するディーゼルエンジンと、制御部と記憶部とを備えディーゼルエンジンを制御する制御装置とを含むエンジンシステム、および、当該エンジンシステムの制御方法に関する。 TECHNICAL FIELD This disclosure relates to a method of manufacturing an engine control device, an engine system, and a method of controlling the engine system, and more particularly, to a method of manufacturing an engine control device for controlling a diesel engine having multiple cylinders, a diesel engine having multiple cylinders, and a method of controlling the engine system. , an engine system including a control device having a control unit and a storage unit for controlling a diesel engine, and a control method for the engine system.
従来、多気筒のエンジンの気筒ごとの圧縮比のばらつきが生じる場合に、気筒ごとの圧縮比を決定する因子に応じてエンジンの制御条件を個別補正する制御方法があった(たとえば、特許文献1参照)。
Conventionally, there has been a control method for individually correcting engine control conditions according to factors that determine the compression ratio for each cylinder when there is variation in the compression ratio for each cylinder of a multi-cylinder engine (for example,
しかし、特許文献1の方法では、すべての制御範囲において、エンジンの制御条件を個別補正するので、個別補正による影響が少ない制御範囲において、必要性の少ない制御をしてしまうといった問題があった。
However, in the method of
この開示は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、エンジンの圧縮比のばらつきに起因する性能の悪化を必要性に応じて改善することが可能な、エンジン制御装置の製造方法、エンジンシステム、および、エンジンシステムの制御方法を提供することである。 This disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and the object thereof is to provide an engine control system capable of improving, as necessary, deterioration in performance caused by variations in the compression ratio of the engine. An object of the present invention is to provide a device manufacturing method, an engine system, and a control method for the engine system.
この開示に係るエンジン制御装置の製造方法は、複数の気筒を有するディーゼルエンジンを制御するエンジン制御装置の製造方法である。エンジン制御装置は、記憶部を備える。製造方法は、ディーゼルエンジンの各気筒の圧縮比を特定するステップと、特定した圧縮比を用いて各気筒の最大筒内圧を算出するステップと、算出した最大筒内圧のうち最も大きいものと各気筒の最大筒内圧との差である余裕代を算出するステップと、算出した各気筒の余裕代の分、各気筒の筒内圧を増加させるための、燃料の噴射時期の通常制御マップで示される噴射時期を進角するオフセット量を特定するステップと、ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角するオフセット量が小さくならないように、通常制御マップで示される噴射時期を、特定したオフセット量の分、進角するよう制御するプログラムを記憶部に記憶させるステップとを含む。 A manufacturing method of an engine control device according to this disclosure is a manufacturing method of an engine control device that controls a diesel engine having a plurality of cylinders. The engine control device has a storage unit. The manufacturing method includes steps of specifying a compression ratio of each cylinder of a diesel engine, calculating a maximum in-cylinder pressure of each cylinder using the specified compression ratio, calculating the largest of the calculated maximum in-cylinder pressures and each cylinder. A step of calculating a margin that is the difference between the maximum cylinder pressure and the fuel injection timing shown in the normal control map of the fuel injection timing to increase the cylinder pressure of each cylinder by the calculated margin of each cylinder A step of specifying an offset amount to advance the timing, and specifying the injection timing indicated by the normal control map so that the offset amount to advance does not decrease when the load of the diesel engine is large compared to when the load is small. and a step of storing in the storage unit a program for controlling to advance the angle by the offset amount.
好ましくは、プログラムは、ディーゼルエンジンの負荷が所定負荷以上であるときに、通常制御マップで示される噴射時期を、特定したオフセット量の分、進角するよう制御するプログラムである。さらに好ましくは、所定負荷は、オフセット量の分、噴射時期を進角させた場合の、ディーゼルエンジンが発生する騒音に関する影響に基づいて予め定められる。 Preferably, the program is a program that advances the injection timing indicated by the normal control map by the specified offset amount when the load of the diesel engine is equal to or higher than a predetermined load. More preferably, the predetermined load is determined in advance based on the effect on noise generated by the diesel engine when the injection timing is advanced by the offset amount.
好ましくは、プログラムは、通常制御マップで示される噴射時期を、ディーゼルエンジンの負荷に応じて段階的にオフセット量の反映割合を増やして、進角するよう制御するプログラムである。 Preferably, the program is a program that advances the injection timing indicated by the normal control map by increasing the reflection ratio of the offset amount in stages according to the load of the diesel engine.
好ましくは、プログラムは、通常制御マップで示される噴射時期を、ディーゼルエンジンの負荷に応じて単調増加でオフセット量の反映割合を増やして、進角するよう制御するプログラムである。 Preferably, the program is a program that advances the injection timing indicated by the normal control map by monotonously increasing the reflection ratio of the offset amount according to the load of the diesel engine.
この開示の他の局面によれば、エンジンシステムは、複数の気筒を有するディーゼルエンジンと、制御部および記憶部を備えディーゼルエンジンを制御する制御装置とを含むエンジンシステムである。記憶部は、ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角するオフセット量が小さくならないように、燃料の噴射時期の通常制御マップで示される噴射時期を、オフセット量の分、進角するよう制御するプログラムを予め記憶する。オフセット量は、各気筒の余裕代の分、各気筒の筒内圧を増加させるための、通常制御マップで示される噴射時期を進角する量である。余裕代は、各気筒の最大筒内圧のうち最も大きいものと各気筒の最大筒内圧との差である。最大筒内圧は、各気筒の圧縮比を用いて算出される。圧縮比は、各気筒ごとに特定される。制御部は、記憶部に記憶されたプログラムにしたがって、ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいか否かを判断し、ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいと判断したときに、オフセット量が小さくならないように、通常制御マップで示される噴射時期を、オフセット量の分、進角するよう制御する。 According to another aspect of this disclosure, an engine system is an engine system that includes a diesel engine having multiple cylinders and a control device that includes a control unit and a storage unit and controls the diesel engine. The storage unit stores the injection timing shown in the normal fuel injection timing control map by the offset amount so that the offset amount to be advanced does not become small when the load of the diesel engine is large compared to when the load is small. A program for controlling advance is stored in advance. The offset amount is an amount by which the injection timing shown in the normal control map is advanced in order to increase the in-cylinder pressure of each cylinder by the margin of each cylinder. The allowance is the difference between the largest maximum in-cylinder pressure of each cylinder and the maximum in-cylinder pressure of each cylinder. The maximum in-cylinder pressure is calculated using the compression ratio of each cylinder. A compression ratio is specified for each cylinder. The control unit determines whether or not the load of the diesel engine is greater than when the load is small according to the program stored in the storage unit, and when it is determined that the load of the diesel engine is greater than when the load is light. , control is performed to advance the injection timing indicated by the normal control map by the offset amount so that the offset amount does not become small.
この開示のさらに他の局面によれば、エンジンシステムの制御方法は、複数の気筒を有するディーゼルエンジンと、制御部および記憶部を備えディーゼルエンジンを制御する制御装置とを含むエンジンシステムの制御方法である。記憶部は、ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角するオフセット量が小さくならないように、燃料の噴射時期の通常制御マップで示される噴射時期を、オフセット量の分、進角するよう制御するプログラムを予め記憶する。オフセット量は、各気筒の余裕代の分、各気筒の筒内圧を増加させるための、通常制御マップで示される噴射時期を進角する量である。余裕代は、各気筒の最大筒内圧のうち最も大きいものと各気筒の最大筒内圧との差である。最大筒内圧は、各気筒の圧縮比を用いて算出される。圧縮比は、各気筒ごとに特定される。制御方法は、記憶部に記憶されたプログラムにしたがって、制御部が、ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいか否かを判断するステップと、制御部が、ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいと判断したときに、オフセット量が小さくならないように、通常制御マップで示される噴射時期を、オフセット量の分、進角するよう制御するステップとを含む。 According to still another aspect of the present disclosure, an engine system control method includes a diesel engine having a plurality of cylinders and a control device having a control unit and a storage unit for controlling the diesel engine. be. The storage unit stores the injection timing shown in the normal fuel injection timing control map by the offset amount so that the offset amount to be advanced does not become small when the load of the diesel engine is large compared to when the load is small. A program for controlling advance is stored in advance. The offset amount is an amount by which the injection timing shown in the normal control map is advanced in order to increase the in-cylinder pressure of each cylinder by the margin of each cylinder. The allowance is the difference between the largest maximum in-cylinder pressure of each cylinder and the maximum in-cylinder pressure of each cylinder. The maximum in-cylinder pressure is calculated using the compression ratio of each cylinder. A compression ratio is specified for each cylinder. The control method comprises the steps of: determining whether the load on the diesel engine is greater than when the load on the diesel engine is low, according to a program stored in the storage unit; and a step of controlling the injection timing shown in the normal control map to advance by the offset amount so that the offset amount does not become small when it is determined that the offset amount is larger than the offset amount.
この開示によれば、ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角されるオフセット量が小さくならないように、通常制御マップで示される噴射時期が、特定されたオフセット量の分、進角されることによって、進角された気筒の最大筒内圧は、各気筒の最大筒内圧のうち最も大きいものとの差の分、増加される。その結果、ディーゼルエンジンの圧縮比のばらつきに起因する性能の悪化を必要性に応じて改善することが可能な、エンジン制御装置の製造方法、エンジンシステム、および、エンジンシステムの制御方法を提供することができる。 According to this disclosure, the injection timing indicated by the normal control map is adjusted by the specified offset amount so that the advanced offset amount does not become small when the load of the diesel engine is large compared to when the load is small. , the maximum in-cylinder pressure of the advanced cylinder is increased by the difference from the maximum maximum in-cylinder pressure of each cylinder. As a result, it is intended to provide a method for manufacturing an engine control device, an engine system, and a method for controlling the engine system, which can improve the deterioration of performance caused by variations in the compression ratio of a diesel engine as necessary. can be done.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返されない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, identical parts are provided with identical reference numerals. Their names and functions are also the same. A detailed description thereof will therefore not be repeated.
図1は、本実施の形態に係る冷却装置を備えるエンジン1の概略構成を示す図である。エンジン1は、図1には代表的に1つのシリンダの断面が概略的に示されるが、本実施の形態のエンジン1は、複数のシリンダを備え、具体的には、直列6気筒エンジンである。また、エンジン1は、ディーゼルエンジンである。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an
エンジン1は、シリンダヘッド2とシリンダブロック3とを含む。シリンダヘッド2の各シリンダに対応する部分には、燃焼室4内に燃料を噴射するインジェクタ(燃料噴射弁)5が設けられている。インジェクタ5は図示しないコモンレールに接続されており、コモンレールに貯留された高圧燃料がインジェクタ5に常時供給されている。
シリンダヘッド2には、燃焼室4内に空気を吸入するための吸気通路がインテークマニホールド8を介して接続されている。また、シリンダヘッド2には、燃焼後の排気ガスを排出するための排気通路がエキゾーストマニホールド10を介して接続されている。燃焼室4とインテークマニホールド8との間は、吸気バルブ11によって開閉される。燃焼室4とエキゾーストマニホールド10との間は、排気バルブ12によって開閉される。
An intake passage for drawing air into the
シリンダブロック3の内部には、ピストン26が往復運動可能に収容されている。ピストン26は、クランクシャフト27にコンロッド28を介して連結されている。シリンダブロック3とシリンダヘッド2との間には、両者を組合わせるときに、ヘッドガスケット6が挟み込まれる。ヘッドガスケット6の厚さは、エンジン1の組み立て時に、ピストン26が行程のうち最も上(シリンダヘッド2に最も近い位置、クランクシャフト27から最も遠い位置)に位置する上死点において、ピストン26の上端(シリンダヘッド2に最も近い部分)が、シリンダヘッド2の下面(シリンダブロック3に近い側の面)に当たらないような厚さに定められる。
A
エンジン1は、電子制御ユニット(ECU)40をさらに備える。ECU40は、所定のプログラムおよび所定のデータを記憶するメモリ42と、メモリ42に記憶された所定のプログラムを実行しエンジン1を制御するCPU(Central Processing Unit)41とを含む。ECU40には、各種センサから、アクセル開度Acc、エンジン回転速度Ne等が与えられる。
ECU40は、アクセル開度Accおよびエンジン回転速度Neを取得し、所定の処理を行ない、インジェクタ5を制御することで、燃焼室4内への燃料の噴射を制御する。
The
以上のような構成において、エンジン1の気筒ごとの圧縮比のばらつきが生じる場合に、気筒ごとの圧縮比を決定する因子に応じてエンジン1の制御条件を個別補正する場合、すべての制御範囲において、エンジン1の制御条件を個別補正すると、個別補正による影響が少ない制御範囲において、必要性の少ない制御をしてしまう。
In the configuration as described above, when the compression ratio of each cylinder of the
そこで、ECU40の製造方法は、複数の気筒を有するエンジン1を制御する制御装置の製造方法である。ECU40は、記憶部を備える。製造方法は、ディーゼルエンジンの各気筒の圧縮比を特定するステップと、特定した圧縮比を用いて各気筒の最大筒内圧を算出するステップと、算出した最大筒内圧のうち最も大きいものと各気筒の最大筒内圧との差である余裕代を算出するステップと、算出した各気筒の余裕代の分、各気筒の筒内圧を増加させるための、燃料の噴射時期の通常制御マップで示される噴射時期を進角するオフセット量を特定するステップと、ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角するオフセット量が小さくならないように、通常制御マップで示される噴射時期を、特定したオフセット量の分、進角するよう制御するプログラムを記憶部に記憶させるステップとを含む。
Therefore, the method of manufacturing the
これにより、エンジン1の負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角されるオフセット量が小さくならないように、通常制御マップで示される噴射時期が、特定されたオフセット量の分、進角されることによって、進角された気筒の最大筒内圧は、各気筒の最大筒内圧のうち最も大きいものとの差の分、増加される。その結果、エンジン1の圧縮比のばらつきに起因する性能の悪化を必要性に応じて改善することができる。
As a result, the injection timing indicated by the normal control map is advanced by the specified offset amount so that the advanced offset amount does not become smaller when the load on the
図2は、この実施の形態におけるエンジン1を制御するプログラムの一部を製造する方法の概略の流れを示すフローチャートである。図2を参照して、製造者は、エンジン1の製造において、シリンダブロック3の各シリンダにピストン26を組込むときに、ピストン26のシリンダブロック3からの突き出し量hを測定する(ステップS11)。
FIG. 2 is a flow chart showing a schematic flow of a method for manufacturing part of the program for controlling the
図3は、この実施の形態のピストン26の突き出し量を説明するための図である。図3を参照して、ピストン26の突き出し量hは、上死点において、ピストン26の上端が、シリンダブロック3の上面から突き出す長さである。
FIG. 3 is a diagram for explaining the amount of protrusion of the
この突き出し量hは、ピストン26、コンロッド28、および、クランクシャフト27の寸法がシリンダごとに公差の範囲内で異なるため、シリンダ(気筒)ごとに異なる値となり得る。この突き出し量がステップS11で測定される。
The amount h of protrusion can vary from cylinder to cylinder because the dimensions of the
図2に戻って、製造者は、ステップS11で測定した突き出し量hを用いて各シリンダの圧縮比を算出する(ステップS12)。圧縮比は、燃焼室4の容積が最も大きくなるときの容積を、最も小さくなるときの容積で割った値である。ピストンのくぼみの容積も燃焼室4の容積に含まれる。また、圧縮比の算出においては、シリンダヘッド2とシリンダブロック3との間に挟み込まれるヘッドガスケット6の厚さも考慮される。
Returning to FIG. 2, the manufacturer calculates the compression ratio of each cylinder using the protrusion amount h measured in step S11 (step S12). The compression ratio is a value obtained by dividing the maximum volume of the
図4は、この実施の形態における圧縮比の実際の値の一例を示すグラフである。図4を参照して、この実施の形態における、エンジン1の圧縮比の設計値(標準値)は、各部品の設計図上の寸法から算出される値である。ここでは、圧縮比の設計値は、最も左のSTDの棒グラフおよび圧縮比15.3を示す細い実線と圧縮比15.4を示す細い実線との間の太い破線で示される値である。
FIG. 4 is a graph showing an example of actual compression ratio values in this embodiment. Referring to FIG. 4, the design value (standard value) of the compression ratio of
エンジン1の圧縮比の設計上限値は、各部品の設計図上の寸法の公差の最大値または最小値から算出される値である。ここでは、設計上限値は、圧縮比15.5を示す細い実線と圧縮比15.6を示す細い実線との間の太い実線で示される値である。
The design upper limit value of the compression ratio of the
エンジン1の圧縮比の設計上限値は、各部品の設計図上の寸法の公差の最大値または最小値から算出される値である。ここでは、設計上限値は、圧縮比15.2を示す線とほぼ重なっている太い実線で示される値である。
The design upper limit value of the compression ratio of the
第1番から第6番までの各シリンダについて、ステップS12で算出された圧縮比の値は、それぞれ、図4のSTDの棒グラフの右側の♯1から♯6までの棒グラフで示される値である。ここでは、第1番のシリンダの圧縮比が、第1番から第6番の全シリンダの圧縮比のうちの最大値となっている。この最大値は、圧縮比15.5を示す線とほぼ重なる細い破線で示される。
The compression ratio values calculated in step S12 for each cylinder No. 1 to No. 6 are the values indicated by the
図2に戻って、製造者は、ステップS12で算出した各シリンダの圧縮比から、それぞれ、各シリンダの最大筒内圧を算出する(ステップS13)。圧縮比以外のエンジン1の運転条件を同じとした場合、圧縮比が大きい程、ほぼ比例して、最大筒内圧は高くなる。エンジン1の最も負荷の高い運転条件としたときの様々な圧縮比の値と最大筒内圧との関係は、設計時におけるシミュレーションまたは実測によって予め特定される。この関係を用いて、各シリンダについて、圧縮比から最大筒内圧が算出される。
Returning to FIG. 2, the manufacturer calculates the maximum in-cylinder pressure of each cylinder from the compression ratio of each cylinder calculated in step S12 (step S13). Assuming that the operating conditions of the
図5は、この実施の形態における最大筒内圧の実際の値の一例を示すグラフである。図5を参照して、最大筒内圧の設計値は、各部の寸法の設計値および圧縮比の設計値などから特定される値である。ここでは、最大筒内圧の設計値は、最大筒内圧15.5(MPa)を示す細い実線と最大筒内圧16.0を示す細い実線との間の太い破線で示される値である。 FIG. 5 is a graph showing an example of actual maximum in-cylinder pressure values in this embodiment. Referring to FIG. 5, the design value of the maximum in-cylinder pressure is a value specified from the design values of the dimensions of each part, the design values of the compression ratio, and the like. Here, the design value of the maximum in-cylinder pressure is the value indicated by the thick dashed line between the thin solid line indicating the maximum in-cylinder pressure of 15.5 (MPa) and the thin solid line indicating the maximum in-cylinder pressure of 16.0.
最大筒内圧の設計上限値は、各部品の設計図上の寸法の公差の最大値または最小値および圧縮比の設計上限値または設計下限値から特定される値である。ここでは、最大筒内圧の設計上限値は、最大筒内圧16.0(MPa)を示す細い実線と最大筒内圧16.5を示す細い実線との間の太い実線で示される値である。 The design upper limit value of the maximum in-cylinder pressure is a value specified from the maximum value or minimum value of dimensional tolerance on the design drawing of each component and the design upper limit value or design lower limit value of the compression ratio. Here, the design upper limit value of the maximum in-cylinder pressure is the value indicated by the thick solid line between the thin solid line indicating the maximum in-cylinder pressure of 16.0 (MPa) and the thin solid line indicating the maximum in-cylinder pressure of 16.5.
第1番から第6番までの各シリンダについて、ステップS13で算出された最大筒内圧の値は、それぞれ、図5の♯1から♯6までの棒グラフで示される値である。ここでは、第1番のシリンダの最大筒内圧が、第1番から第6番の全シリンダの最大筒内圧のうちの最大値となっている。この最大値は、最大筒内圧16.0(MPa)を示す細い実線と最大筒内圧16.5を示す細い実線との間の細い破線で示される値である。
The values of the maximum in-cylinder pressures calculated in step S13 for each of cylinders No. 1 to No. 6 are the values indicated by the
図2に戻って、製造者は、ステップS13で算出した最大筒内圧から各シリンダの最大筒内圧の余裕代を算出する(ステップS14)。 Returning to FIG. 2, the manufacturer calculates a margin for the maximum in-cylinder pressure of each cylinder from the maximum in-cylinder pressure calculated in step S13 (step S14).
図5を再び参照して、ここでは、第1番のシリンダの最大筒内圧が最大値であるので、第1番のシリンダの最大筒内圧に対する各シリンダの最大筒内圧の差である余裕代が算出される。 Referring to FIG. 5 again, here, the maximum cylinder pressure of the first cylinder is the maximum value, so the allowance, which is the difference between the maximum cylinder pressure of each cylinder and the maximum cylinder pressure of the first cylinder, is Calculated.
図2に戻って、製造者は、ステップS14で算出した余裕代を使い切れる進角のオフセット量を、各エンジン回転速度Neごとに算出する(ステップS15)。 Returning to FIG. 2, the manufacturer calculates, for each engine rotation speed Ne, an advance angle offset amount that can use up the allowance calculated in step S14 (step S15).
図6は、この実施の形態におけるエンジン1の燃料の噴射時期と筒内圧との関係を示すグラフである。図6を参照して、このグラフは、あるエンジン回転速度Neについてのグラフである。噴射時期は、上死点後(ATDC(After Top Dead Center)という)角度で示される。ATDC角度が負の値であれば、この角度の絶対値は、上死点「前」の角度を示す。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the fuel injection timing of the
図6のグラフで示されるように、噴射時期を示すATDC角度が小さくなる程、つまり、噴射時期を進角する程(噴射時期の進角のオフセット量を大きくする程)、筒内圧が高くなる。他のエンジン回転速度Neにおいても、同様の傾向である。このグラフによって、あるエンジン回転速度Neにおいて、余裕代の分、最大筒内圧を上げるために噴射時期を進角する角度が特定できる。このように、所定回転速度間隔(たとえば、100rpm間隔)のエンジン回転速度ごとに噴射時期を進角する角度を特定しておく。 As shown in the graph of FIG. 6, the smaller the ATDC angle indicating the injection timing, that is, the more the injection timing is advanced (the greater the offset amount of the advance of the injection timing), the higher the in-cylinder pressure. . The same tendency is observed at other engine rotation speeds Ne. From this graph, it is possible to specify the angle by which the injection timing is advanced in order to increase the maximum in-cylinder pressure by the margin at a certain engine rotation speed Ne. In this way, the angle for advancing the injection timing is specified for each engine rotation speed at predetermined rotation speed intervals (for example, 100 rpm intervals).
図7は、この実施の形態におけるエンジン1の燃料の噴射時期と出力との関係を示すグラフである。図7を参照して、あるシリンダについて、噴射時期を示すATDC角度が小さくなる程、つまり、噴射時期を進角する程(噴射時期の進角のオフセット量を大きくする程)、当該シリンダの出力は大きくなる。このため、あるシリンダについて、最大筒内圧を余裕代の分、大きくすると、当該シリンダの出力も、大きくなる。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the fuel injection timing and the output of the
図2に戻って、製造者は、エンジン1で指定した負荷以上を使うときには、通常制御マップで示される噴射時期を進角するオフセット量を加算し(オフセット量の加算制御をオンとし)、それ以外(エンジン1で指定した負荷未満を使うとき)は、オフセット量を加算しない(オフセット量の加算制御をオフとする)プログラムを作成し、作成したプログラムを当該エンジン1のECU40のメモリ42に記憶させる。噴射時期の通常制御マップとは、当該エンジン1に対して、通常、用いる噴射時期の制御マップであって、この実施の形態におけるオフセット量の加算制御をしない状態の制御マップである。
Returning to FIG. 2, the manufacturer adds an offset amount for advancing the injection timing shown in the normal control map (turns on the offset amount addition control) when using the
図8は、この実施の形態において製造されたECU40によるエンジン1の制御を説明するためのグラフである。図8を参照して、このプログラムをECU40に組込んだエンジン1を運転すると、エンジン1の負荷が、時刻tにおいて、指定した負荷を超えると、ECU40は、このプログラムにしたがって、各シリンダについて、オフセット量の加算制御をオンとする。これにより、各シリンダの最大筒内圧が余裕代の分、大きくなり、そのシリンダの出力が大きくなるので、エンジン1の出力が大きくなる。
FIG. 8 is a graph for explaining control of the
指定した負荷は、オフセット量の分、噴射時期を進角させた場合の、エンジン1が発生する騒音に関する影響に基づいて予め定められる。たとえば、騒音レベルが所定許容値を超えていない状態において、オフセット量の分、噴射時期を進角させた場合に、騒音レベルが所定許容値を超えない負荷と、騒音レベルが所定許容値を超える負荷との境界の負荷を、指定した負荷とする。
The designated load is determined in advance based on the effect on noise generated by the
[変形例]
(1) 前述した実施の形態においては、図2のステップS16および図8で示したように、作成されるプログラムは、エンジン1の負荷が指定した負荷以上であるときに、通常制御マップで示される噴射時期を、オフセット量の分、進角するよう制御するプログラムであることとした。つまり、作成されるプログラムは、たとえば、エンジン1の負荷が最大負荷の90%以上であるときに、オフセット量の100%分、進角するよう制御するプログラムであることとした。
[Modification]
(1) In the above-described embodiment, as shown in step S16 of FIG. 2 and FIG. The program controls the injection timing to be advanced by the offset amount. In other words, the program to be created is, for example, a program that advances the angle by 100% of the offset amount when the load of the
しかし、これに限定されず、作成されるプログラムは、エンジン1の負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角するオフセット量が小さくならないように、通常制御マップで示される噴射時期を進角するよう制御するプログラムであればよい。たとえば、作成されるプログラムは、通常制御マップで示される制御時期を、エンジン1の負荷に応じて段階的に、オフセット量の反映割合を増やして、進角するよう制御するプログラムであってもよい。つまり、作成されるプログラムは、たとえば、エンジン1の負荷が最大負荷の50%以上であるときに、オフセット量の30%分、進角するよう制御し、最大負荷の75%以上であるときに、オフセット量の60%分、進角するよう制御し、最大負荷の100%以上であるときに、オフセット量の100%分、進角するよう制御するプログラムであることとしてもよい。
However, the present invention is not limited to this, and the created program advances the injection timing indicated by the normal control map so that the advance offset amount does not become small when the load of the
また、作成されるプログラムは、通常制御マップで示される噴射時期を、エンジン1の負荷に応じて単調増加で、オフセット量の反映割合を増やして、進角するよう制御するプログラムであってもよい。つまり、作成されるプログラムは、たとえば、エンジン1の負荷が最大負荷のx%であるときに、オフセット量の100-x(%)分、進角するよう制御するプログラムであることとしてもよい。
Further, the program to be created may be a program for controlling the injection timing shown in the normal control map to be advanced by monotonically increasing according to the load of the
(2) 前述した実施の形態においては、図2のステップS16および図8で示したように、指定した負荷が、騒音レベルが所定許容値を超えていない状態において、オフセット量の分、噴射時期を進角させた場合に、騒音レベルが所定許容値を超えない負荷と、騒音レベルが所定許容値を超える負荷との境界の負荷であることとした。しかし、これに限定されず、指定した負荷が、オフセット量の分、噴射時期を進角させた場合に、進角させる前よりも騒音が大きくなったと人が感じる負荷と、進角させる前よりも騒音が大きくなったと感じない負荷との境界の負荷を、指定した負荷とするようにしてもよい。 (2) In the above-described embodiment, as shown in step S16 of FIG. 2 and FIG. 8, when the noise level of the designated load does not exceed the predetermined allowable value, the injection timing is adjusted by the offset amount. is advanced, the load is on the boundary between a load whose noise level does not exceed a predetermined allowable value and a load whose noise level exceeds a predetermined allowable value. However, it is not limited to this, and when the specified load advances the injection timing by the amount of the offset, the load that people feel becomes louder than before advancing the injection timing and the load before advancing the injection timing. The specified load may be the load on the boundary between the load at which the user does not feel that the noise has increased.
(3) 前述した実施の形態においては、多段階噴射については特に触れていないが、多段階噴射の各段階のすべてを同じオフセット量の分、進角するようにしてもよいし、多段階噴射の各段階のうちの最初の段階の噴射(たとえば、パイロット噴射)を含むいずれか少なくとも1つの段階を、オフセット量の分、進角するようにしてもよいし、ダ段階噴射の複数の段階を進角させる場合、異なるオフセット量の分、進角させるようにしてもよい。 (3) In the above-described embodiment, the multi-stage injection is not particularly mentioned. At least one stage including the first stage injection (for example, pilot injection) of each stage may be advanced by the offset amount, or a plurality of stages of d stage injection may be advanced. When advancing the angle, the angle may be advanced by a different amount of offset.
(4) 前述した開示を、エンジン1のECU40のようなエンジンの制御装置またはこの制御装置で実行されるプログラムの製造方法の開示と捉えることができる。エンジン1、エンジン1のECU40のような制御装置、エンジン1およびECU40を含むエンジンシステムの開示と捉えることができる。エンジン1のECU40のような制御装置によるエンジン1の制御方法の開示と捉えることができる。
(4) The above disclosure can be regarded as disclosure of an engine control device such as the
[まとめ]
(1) 図2で示したように、ECU40の製造方法は、複数のシリンダを有するディーゼルエンジンであるエンジン1を制御するECU40の製造方法である。ECU40は、メモリ42を備える。製造方法は、エンジン1の各シリンダの圧縮比を特定するステップ(たとえば、ステップS11,ステップS12)と、特定した圧縮比を用いて各シリンダの最大筒内圧を算出するステップ(たとえば、ステップS13)と、算出した最大筒内圧のうち最も大きいものと各シリンダの最大筒内圧との差である余裕代を算出するステップ(たとえば、ステップS14)と、算出した各シリンダの余裕代の分、各シリンダの筒内圧を増加させるための、燃料の噴射時期の通常制御マップで示される噴射時期を進角するオフセット量を特定するステップ(たとえば、ステップS15)と、エンジン1の負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角するオフセット量が小さくならないように、通常制御マップで示される噴射時期を、特定したオフセット量の分、進角するよう制御するプログラムをメモリ42に記憶させるステップ(たとえば、ステップS16)とを含む。
[summary]
(1) As shown in FIG. 2, the manufacturing method of the
これにより、エンジン1の負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角されるオフセット量が小さくならないように、通常制御マップで示される噴射時期が、特定されたオフセット量の分、進角されることによって、進角されたシリンダの最大筒内圧は、各シリンダの最大筒内圧のうち最も大きいものとの差の分、増加される。その結果、エンジン1の圧縮比のばらつきに起因する性能の悪化を必要性に応じて改善することができる。具体的には、エンジン1の負荷が小さいときと比較して大きいときに、エンジン1の出力を増加させることができる。
As a result, the injection timing indicated by the normal control map is advanced by the specified offset amount so that the advanced offset amount does not become smaller when the load on the
(2) 図2のステップS16および図8で示したように、メモリ42に記憶されるプログラムは、エンジン1の負荷が、指定した負荷以上であるときに、通常制御マップで示される噴射時期を、算出したオフセット量の分、進角するよう制御するプログラムである。
(2) As shown in step S16 of FIG. 2 and FIG. 8, the program stored in the
これにより、エンジン1の負荷が、指定した負荷以上であるときに、通常制御マップで示される噴射時期が、算出されたオフセット量の分、進角されることによって、進角されたシリンダの最大筒内圧は、各シリンダの最大筒内圧のうち最も大きいものとの差の分、増加される。その結果、エンジン1の圧縮比のばらつきに起因する性能の悪化を必要性に応じて改善することができる。具体的には、エンジン1の負荷が、指定した負荷以上であるときに、進角する場合は、進角しない場合と比較して、エンジン1の出力を増加させることができる。
As a result, when the load of the
(3) 図2のステップS16および図8で示したように、指定した負荷は、オフセット量の分、噴射時期を進角させた場合の、エンジン1が発生する騒音に関する影響に基づいて予め定められる。
(3) As shown in step S16 of FIG. 2 and FIG. 8, the specified load is determined in advance based on the effect on the noise generated by the
これにより、騒音に関する影響を考慮して指定した負荷を定めることができるため、騒音に関する悪影響を減らすことができる。 As a result, the designated load can be determined in consideration of the noise-related influence, so that the adverse effect of noise can be reduced.
(4) 前述の変形例で示したように、メモリ42に記憶されるプログラムは、通常制御マップで示される噴射時期を、エンジン1の負荷に応じて段階的にオフセット量の反映割合を増やして、進角するよう制御するプログラムであってもよい。
(4) As shown in the modified example above, the program stored in the
これにより、通常制御マップで示される噴射時期が、エンジン1の負荷に応じて段階的にオフセット量の反映割合が増やされて、進角されることによって、進角されたシリンダの最大筒内圧は、各シリンダの最大筒内圧のうち最も大きいものとの差の分を上限として、増加される。その結果、エンジン1の圧縮比のばらつきに起因する性能の悪化を必要性に応じて改善することができる。具体的には、エンジン1の負荷に応じて段階的にエンジン1の出力を増加させることができる。
As a result, the injection timing indicated by the normal control map is advanced by increasing the offset amount reflection ratio in stages according to the load of the
(5) 前述の変形例で示したように、メモリ42に記憶されるプログラムは、通常制御マップで示される噴射時期を、エンジン1の負荷に応じて単調増加でオフセット量の反映割合を増やして、進角するよう制御するプログラムであってもよい。
(5) As shown in the modification above, the program stored in the
これにより、通常制御マップで示される噴射時期が、エンジン1の負荷に応じて単調増加でオフセット量の反映割合が増やされて、進角されることによって、進角されたシリンダの最大筒内圧は、各シリンダの最大筒内圧のうち最も大きいものとの差の分を上限として、増加される。その結果、エンジン1の圧縮比のばらつきに起因する性能の悪化を必要性に応じて改善することができる。具体的には、エンジン1の負荷に応じて単調増加でエンジン1の出力を増加させることができる。
As a result, the injection timing shown in the normal control map is advanced by monotonously increasing the reflection ratio of the offset amount according to the load of the
(6) 図1で示したように、エンジンシステムは、複数のシリンダを有するエンジン1と、CPU41およびメモリ42を備えエンジン1を制御するECU40とを含むエンジンシステムである。図2のステップS16で示したように、メモリ42は、エンジン1の負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角するオフセット量が小さくならないように、燃料の噴射時期の通常制御マップで示される噴射時期を、オフセット量の分、進角するよう制御するプログラムを予め記憶する。図2のステップS15で示したように、オフセット量は、各シリンダの余裕代の分、各シリンダの筒内圧を増加させるための、通常制御マップで示される噴射時期を進角する量である。図2のステップS14で示したように、余裕代は、各シリンダの最大筒内圧のうち最も大きいものと各シリンダの最大筒内圧との差である。図2のステップS13で示したように、最大筒内圧は、各シリンダの圧縮比を用いて算出される。図2のステップS11,ステップS12で示したように、圧縮比は、各シリンダごとに特定される。図2のステップS16および図8で示したように、CPU41は、メモリ42に記憶されたプログラムにしたがって、エンジン1の負荷が小さいときと比較して大きいか否かを判断し、エンジン1の負荷が小さいときと比較して大きいと判断したときに、オフセット量が小さくならないように、通常制御マップで示される噴射時期を、オフセット量の分、進角するよう制御する。
(6) As shown in FIG. 1, the engine system includes an
これにより、エンジン1の負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角されるオフセット量が小さくならないように、通常制御マップで示される噴射時期が、特定されたオフセット量の分、進角されることによって、進角されたシリンダの最大筒内圧は、各シリンダの最大筒内圧のうち最も大きいものとの差の分、増加される。その結果、エンジン1の圧縮比のばらつきに起因する性能の悪化を必要性に応じて改善することができる。具体的には、エンジン1の負荷が小さいときと比較して大きいときに、エンジン1の出力を増加させることができる。
As a result, the injection timing indicated by the normal control map is advanced by the specified offset amount so that the advanced offset amount does not become smaller when the load on the
(7) 図1で示したように、エンジンシステムの制御方法は、複数のシリンダを有するエンジン1と、CPU41およびメモリ42を備えエンジン1を制御するECU40とを含むエンジンシステムの制御方法である。図2のステップS16で示したように、メモリ42は、エンジン1の負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角するオフセット量が小さくならないように、燃料の噴射時期の通常制御マップで示される噴射時期を、オフセット量の分、進角するよう制御するプログラムを予め記憶する。図2のステップS15で示したように、オフセット量は、各シリンダの余裕代の分、各シリンダの筒内圧を増加させるための、通常制御マップで示される噴射時期を進角する量である。図2のステップS14で示したように、余裕代は、各シリンダの最大筒内圧のうち最も大きいものと各シリンダの最大筒内圧との差である。図2のステップS13で示したように、最大筒内圧は、各シリンダの圧縮比を用いて算出される。図2のステップS11,ステップS12で示したように、圧縮比は、各シリンダごとに特定される。図2のステップS16および図8で示したように、制御方法は、メモリ42に記憶されたプログラムにしたがって、CPU41が、エンジン1の負荷が小さいときと比較して大きいか否かを判断するステップと、CPU41が、エンジン1の負荷が小さいときと比較して大きいと判断したときに、オフセット量が小さくならないように、通常制御マップで示される噴射時期を、オフセット量の分、進角するよう制御するステップとを含む。
(7) As shown in FIG. 1, the engine system control method includes the
これにより、エンジン1の負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角されるオフセット量が小さくならないように、通常制御マップで示される噴射時期が、特定されたオフセット量の分、進角されることによって、進角されたシリンダの最大筒内圧は、各シリンダの最大筒内圧のうち最も大きいものとの差の分、増加される。その結果、エンジン1の圧縮比のばらつきに起因する性能の悪化を必要性に応じて改善することができる。具体的には、エンジン1の負荷が小さいときと比較して大きいときに、エンジン1の出力を増加させることができる。
As a result, the injection timing indicated by the normal control map is advanced by the specified offset amount so that the advanced offset amount does not become smaller when the load on the
今回開示された各実施の形態は、適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It is also planned to implement each embodiment disclosed this time in appropriate combination. And the embodiment disclosed this time should be considered as an illustration and not restrictive in all respects. The scope of the present disclosure is indicated by the scope of claims rather than the description of the above-described embodiments, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.
1 エンジン、2 シリンダヘッド、3 シリンダブロック、4 燃焼室、5 インジェクタ、6 ヘッドガスケット、8 インテークマニホールド、10 エキゾーストマニホールド、11 吸気バルブ、12 排気バルブ、26 ピストン、27 クランクシャフト、28 コンロッド、40 ECU、41 CPU、42 メモリ。 1 engine, 2 cylinder head, 3 cylinder block, 4 combustion chamber, 5 injector, 6 head gasket, 8 intake manifold, 10 exhaust manifold, 11 intake valve, 12 exhaust valve, 26 piston, 27 crankshaft, 28 connecting rod, 40 ECU , 41 CPU, 42 memory.
Claims (7)
前記エンジン制御装置は、記憶部を備え、
前記製造方法は、
前記ディーゼルエンジンの各気筒の圧縮比を特定するステップと、
特定した前記圧縮比を用いて各気筒の最大筒内圧を算出するステップと、
算出した前記最大筒内圧のうち最も大きいものと各気筒の最大筒内圧との差である余裕代を算出するステップと、
算出した各気筒の前記余裕代の分、各気筒の筒内圧を増加させるための、燃料の噴射時期の通常制御マップで示される噴射時期を進角するオフセット量を特定するステップと、
前記ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角する前記オフセット量が小さくならないように、前記通常制御マップで示される噴射時期を、特定した前記オフセット量の分、進角するよう制御するプログラムを前記記憶部に記憶させるステップとを含む、エンジン制御装置の製造方法。 A method for manufacturing an engine control device for controlling a diesel engine having a plurality of cylinders,
The engine control device includes a storage unit,
The manufacturing method is
identifying a compression ratio for each cylinder of the diesel engine;
calculating the maximum in-cylinder pressure of each cylinder using the identified compression ratio;
calculating a margin that is a difference between the largest of the calculated maximum in-cylinder pressures and the maximum in-cylinder pressure of each cylinder;
specifying an offset amount for advancing the injection timing shown in the normal control map of the fuel injection timing, in order to increase the in-cylinder pressure of each cylinder by the calculated margin for each cylinder;
When the load of the diesel engine is large compared to when the load is small, the injection timing indicated by the normal control map is advanced by the specified offset amount so that the advanced offset amount does not become small. A method for manufacturing an engine control device, comprising a step of storing a program for controlling the engine control in the storage unit.
前記記憶部は、前記ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角するオフセット量が小さくならないように、燃料の噴射時期の通常制御マップで示される噴射時期を、オフセット量の分、進角するよう制御するプログラムを予め記憶し、
前記オフセット量は、各気筒の余裕代の分、各気筒の筒内圧を増加させるための、前記通常制御マップで示される噴射時期を進角する量であり、
前記余裕代は、各気筒の最大筒内圧のうち最も大きいものと各気筒の最大筒内圧との差であり、
前記最大筒内圧は、各気筒の圧縮比を用いて算出され、
前記圧縮比は、各気筒ごとに特定され、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記プログラムにしたがって、
前記ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいか否かを判断し、
前記ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいと判断したときに、前記オフセット量が小さくならないように、前記通常制御マップで示される噴射時期を、前記オフセット量の分、進角するよう制御する、エンジンシステム。 An engine system including a diesel engine having a plurality of cylinders and a control device having a control unit and a storage unit for controlling the diesel engine,
The storage unit stores the injection timing indicated by the normal control map of the fuel injection timing so that the offset amount to be advanced does not decrease when the load of the diesel engine is large compared to when the load is small. Pre-store a program that controls to advance the minute,
The offset amount is an amount for advancing the injection timing indicated by the normal control map in order to increase the in-cylinder pressure of each cylinder by the margin of each cylinder,
The margin is the difference between the maximum in-cylinder pressure of each cylinder and the maximum in-cylinder pressure of each cylinder,
The maximum in-cylinder pressure is calculated using the compression ratio of each cylinder,
The compression ratio is specified for each cylinder,
The control unit, according to the program stored in the storage unit,
Determining whether the load of the diesel engine is larger than when it is small,
When it is determined that the load of the diesel engine is larger than when the load is small, the injection timing indicated by the normal control map is controlled to advance by the offset amount so that the offset amount does not decrease. engine system.
前記記憶部は、前記ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいときに、進角するオフセット量が小さくならないように、燃料の噴射時期の通常制御マップで示される噴射時期を、オフセット量の分、進角するよう制御するプログラムを予め記憶し、
前記オフセット量は、各気筒の余裕代の分、各気筒の筒内圧を増加させるための、前記通常制御マップで示される噴射時期を進角する量であり、
前記余裕代は、各気筒の最大筒内圧のうち最も大きいものと各気筒の最大筒内圧との差であり、
前記最大筒内圧は、各気筒の圧縮比を用いて算出され、
前記圧縮比は、各気筒ごとに特定され、
前記制御方法は、前記記憶部に記憶された前記プログラムにしたがって、
前記制御部が、前記ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいか否かを判断するステップと、
前記制御部が、前記ディーゼルエンジンの負荷が小さいときと比較して大きいと判断したときに、前記オフセット量が小さくならないように、前記通常制御マップで示される噴射時期を、前記オフセット量の分、進角するよう制御するステップとを含む、エンジンシステムの制御方法。 A control method for an engine system including a diesel engine having a plurality of cylinders and a control device having a control unit and a storage unit for controlling the diesel engine,
The storage unit stores the injection timing indicated by the normal control map of the fuel injection timing so that the offset amount to be advanced does not decrease when the load of the diesel engine is large compared to when the load is small. Pre-store a program that controls to advance the minute,
The offset amount is an amount for advancing the injection timing indicated by the normal control map in order to increase the in-cylinder pressure of each cylinder by the margin of each cylinder,
The margin is the difference between the maximum in-cylinder pressure of each cylinder and the maximum in-cylinder pressure of each cylinder,
The maximum in-cylinder pressure is calculated using the compression ratio of each cylinder,
The compression ratio is specified for each cylinder,
According to the program stored in the storage unit, the control method includes:
a step in which the control unit determines whether the load of the diesel engine is greater than when the load is small;
When the control unit determines that the load of the diesel engine is large compared to when the load is small, the injection timing indicated by the normal control map is changed by the offset amount so that the offset amount does not become small. A method of controlling an engine system, comprising: controlling to advance the angle.
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