JP3622588B2 - Fuel injection control device for diesel engine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、例えば車載用ディーゼルエンジンにおいては、アクセルペダルの踏込量(アクセル踏込量)とエンジン回転数に基づき基本噴射量を算出し、この基本噴射量から求められる最終噴射量に対応した量の燃料を燃焼室に噴射する。このように燃料噴射を行うことで燃焼室内で燃料が燃焼し、この燃焼エネルギーにより運転者の要求に応じた機関出力が得られるようになる。
【0003】
また、ディーゼルエンジンの機関出力を高めるため、同エンジンの吸排気系にターボチャージャを取り付けることも知られている。このターボチャージャは、ディーゼルエンジンの排気により作動されて燃焼室に空気を強制的に送り込むものである。このように燃焼室に空気を強制的に送り込むことで、多量の燃料を噴射供給することが可能になる。その結果、燃料が燃焼するときの燃焼エネルギーが大きくなって機関出力が向上する。
【0004】
ところで、燃焼室に吸入される空気(酸素)の量は、ターボチャージャによる空気の過給圧など各種パラメータに応じて異なるものとなる。そのため、これらパラメータによっては、噴射される燃料の量が燃焼室に送り込まれる空気(酸素)に対して過度に多いものとなり、排気中に黒煙が発生するおそれがある。こうした黒煙の発生を抑制する装置としては、例えば特開平8−303271号公報に記載された燃料噴射装置が知られている。
【0005】
同公報に記載された燃料噴射装置においては、上記のような黒煙の発生に影響を及ぼす各種パラメータ(過給圧等)に基づき、同黒煙の発生を許容することが可能な最大噴射量を算出する。そして、この最大噴射量と、上述したアクセル踏込量及びエンジン回転数に基づき求められる基本噴射量とを比較し、最も小さいものを最終噴射量とする。こうして算出される最終噴射量に基づき燃料噴射を行うことで、燃焼室に送り込まれる空気に対して噴射される燃料が過度に多くなり、排気中に黒煙が発生するのを抑制することができるようになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
また、ターボチャージャが取り付けられるディーゼルエンジンにおいては、大気圧や外気温度などの各種パラメータに応じてターボチャージャの回転数が異なるものとなり、これらパラメータによってはターボチャージャの回転数が過度に高くなるおそれがある。そのため、上記公報に記載された燃料噴射制御装置において、排気中の黒煙に影響を及ぼすパラメータ(過給圧等)に基づき算出される最大噴射量を小さめに設定することも考えられる。この場合、黒煙抑制のための上記最大噴射量による燃料噴射量の制限が行われることに伴い、ターボチャージャの回転数の上昇が抑制され、これにより同回転数に影響を及ぼすパラメータ(大気圧,外気温度等)の変化に基づき同回転数が上限値以上に高くなるのを抑制することができる。
【0007】
しかし、上記のように最大噴射量を小さめに設定してターボチャージャの回転数の上昇を抑制する場合、同回転数が上記上限値に対して余裕のあるときでも、黒煙抑制のための上記最大噴射量による燃料噴射量の制限が行われたとき、同回転数の上昇が過度に抑制されてしまうということが生じる。そして、このようにターボチャージャの回転数の上昇が過度に抑制されると、ディーゼルエンジンの機関出力が不必要に低下することとなる。
【0008】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ターボチャージャの回転数が過度に高くなるのを的確に抑制し、且つ機関出力が不必要に低下するのを抑制することのできるディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明では、ディーゼルエンジンの燃焼室に供給する空気を過給するターボチャージャを備え、要求される機関出力を得るための基本噴射量を機関運転状態に基づき算出し、同基本噴射量から求められる最終噴射量に基づき燃料噴射を行うディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置において、前記ディーゼルエンジンの機関回転数、前記ターボチャージャによる空気の過給圧、及び前記ディーゼルエンジンの吸気温度に基づき、同黒煙を許容可能な燃料噴射量の最大値である第1の最大噴射量を算出する第1の最大噴射量算出手段と、前記機関回転数、大気圧、及び外気温に基づき、前記ターボチャージャの回転数が上限値に達するときの燃料噴射量である第2の最大噴射量を算出する第2の最大噴射量算出手段と、前記基本噴射量、前記第1の最大噴射量、及び前記第2の最大噴射量のうち、最も小さい噴射量を最終噴射量とする最終噴射量算出手段とを備えた。
【0011】
請求項2記載の発明では、請求項1記載の発明において、前記第1の最大噴射量算出手段は、前記過給圧が低くなるほど前記第1の最大噴射量を小さい値として算出するものとした。
【0013】
請求項3記載の発明では、請求項1又は2記載の発明において、前記第1の最大噴射量算出手段は、前記吸気温度が高くなるほど前記第1の最大噴射量を小さい値として算出するものとした。
【0015】
請求項4記載の発明では、請求項1〜3のいずれかに記載の発明において、前記第2の最大噴射量算出手段は、前記大気圧が低くなるほど前記第2の最大噴射量を小さい値として算出するものとした。
【0017】
請求項5記載の発明では、請求項1〜4のいずれかに記載の発明において、前記第2の最大噴射量算出手段は、前記外気温が高くなるほど前記第2の最大噴射量を小さい値として算出するものとした。
【0026】
機関回転数、過給圧、及び吸気温度といったパラメータはディーゼルエンジンの排気中の黒煙に影響を及ぼし、機関回転数、大気圧、及び外気温度といったパラメータはターボチャージャの回転数に影響を及ぼす。請求項1〜5に記載の発明によれば、上記黒煙に影響を及ぼすパラメータに基づき第1の最大噴射量を算出するとともに、上記ターボチャージャの回転数に影響を及ぼすパラメータに基づき第2の最大噴射量を算出し、それら第1及び第2の最大噴射量並びに基本噴射量のうち、最も小さいものが最終噴射量とされる。そのため、黒煙を抑制する際には第1の最大噴射量が小さくされて同第1の最大噴射量が最終噴射量とされ、ターボチャージャの回転数の上昇を抑制する際には第2の最大噴射量が小さくされて同第2の最大噴射量が最終噴射量とされる。このように黒煙の抑制とターボチャージャの回転数上昇の抑制とは、それぞれ第1及び第2の最大噴射量による燃料噴射量の制限によって別々に行われるため、ターボチャージャの回転数が上限値に対して余裕があるとき、黒煙抑制のための燃料噴射量の制限により同回転数の上昇が過度に抑制されることはない。そのため、ターボチャージャの回転数が過度に高くなるのを的確に抑制しつつ、機関出力が不必要に低下するのを抑制することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を自動車用のディーセルエンジンに適用した一実施形態を図1〜図11に従って説明する。
【0028】
図1に示すように、ディーゼルエンジン11のシリンダブロック11aには、ピストン12が往復移動可能に設けられている。このピストン12は、コンロッド13を介してクランクシャフト14に連結されている。そして、ピストン12の往復移動は、コンロッド13によりクランクシャフト14の回転へと変換されるようになっている。
【0029】
ディーゼルエンジン11において、シリンダブロック11aの上端にはシリンダヘッド15が設けられ、シリンダヘッド15とピストン12との間には燃焼室16が設けられている。また、シリンダブロック11aには燃焼室16に燃料を噴射する噴射ノズル20が設けられ、上記燃焼室16には吸気通路32及び排気通路33が接続されている。
【0030】
吸気通路32の上流部及び排気通路33の下流部は、それぞれターボチャージャ35に繋がっている。このターボチャージャ35は、吸気通路32の下流側へ空気を送り出すためのコンプレッサホイール36と、排気通路33を通過する排気ガスによって回転するタービンホイール37と、それらホイール36,37を一体回転可能に連結するロータシャフト38とを備えている。
【0031】
また、吸気通路32には、同通路32を通過して燃焼室16に吸入される空気の温度を検出するための吸気温センサ17が設けられている。また、吸気通路32には、バキュームスイッチングバルブ(VSV)18を介して圧力センサ19が接続されている。上記VSV18は、圧力センサ19を吸気通路32側と連通、或いは大気側に解放させるべく切換動作するものである。このVSV18の切換動作により、圧力センサ19による圧力の検出対象が大気圧と吸気通路32内の圧力との間で選択的に切り換えられる。
【0032】
一方、ディーゼルエンジン11のクランクシャフト14は、燃料噴射ポンプ41のドライブシャフト41aと連結されている。この燃料噴射ポンプ41は、燃料ライン42を介してシリンダヘッド15の噴射ノズル20に接続されている。そして、燃料噴射ポンプ41は、クランクシャフト14の回転がドライブシャフト41aに伝達されることによって駆動され、自動車の燃料タンク(図示せず)から燃料を吸引するとともに同燃料を噴射ノズル20に向けて吐出する。噴射ノズル20は、燃料噴射ポンプ41から送り込まれた燃料の圧力によって作動し、同燃料を燃焼室16内へ噴射する。
【0033】
上記燃料噴射ポンプ41は、ディーゼルエンジン11の回転数を検出するための回転数センサ45と、噴射ノズル20へ向けて吐出される燃料の量を調整する電磁スピル弁43とを備えている。上記回転数センサ45は、燃料噴射ポンプ41のドライブシャフト41aの回転、即ちクランクシャフト14の回転に対応した信号を出力するものである。また、上記電磁スピル弁43は、噴射ノズル20に向けて吐出される燃料の量を調整することで、噴射ノズル20から燃焼室16に噴射される燃料の量を調整するためのものである。
【0034】
この噴射ノズル20からの燃料噴射量は、自動車の室内に設けられたアクセルペダル25の踏み込み量(アクセル踏込量)等に基づき決定される。即ち、アクセルペダル25が自動車の運転者によって所定量だけ踏み込まれると、このときのアクセル踏込量がアクセルポジションセンサ26によって検出される。この検出されるアクセル踏込量等が大きくなるほど、要求されるディーゼルエンジン11の出力が高いことを意味する。そして、要求されるディーゼルエンジン11の出力が得られるよう、上記アクセル踏込量等に基づき電磁スピル弁43が駆動制御され、この電磁スピル弁43の制御によって上記要求される出力に対応した量の燃料が噴射ノズル20から燃焼室16に噴射される。
【0035】
こうしたディーゼルエンジン11においては、吸気行程でのピストン12の下降によって吸気通路32を介して燃焼室16に空気が吸入され、圧縮行程でのピストン12の上昇によって燃焼室16内の空気が圧縮される。この状態にあって、噴射ノズル20から燃料が燃焼室16内の高圧空気に向かって噴射され、この噴射された燃料が自己着火して燃焼することによりピストン12が下降し膨張行程に移る。この膨張行程によってディーゼルエンジン11は駆動力を得るようになり、その後の排気行程でピストン12の上昇により排気が排気通路33に送り出される。
【0036】
燃焼室16から排気通路33に送り出された排気は、ターボチャージャ35のタービンホイール37に吹き付けられる。タービンホイール37は排気ガスの吹き付けによって回転し、同ホイール37の回転はロータシャフト38を介してコンプレッサホイール36に伝達される。こうしてコンプレッサホイール36が回転すると、吸気通路32の下流側へ向かって空気が強制的に送り出されて燃焼室16に吸入される空気の量が増加する。このように燃焼室16に強制的に空気を送り込む場合、通常よりも多量の燃料を噴射することが可能になり、ディーゼルエンジン11の出力が向上するようになる。
【0037】
ターボチャージャ35により燃焼室16に送り込まれる空気の過給圧が過度に高くなるのを抑制すべく、排気通路33にはバイパス通路51及びウェイストゲートバルブ52が設けられている。バイパス通路51は、タービンホイール37を迂回して排気通路33に接続されている。このバイパス通路51にウェイストゲートバルブ52が設けられており、ウェイストゲートバルブ52の開閉によってバイパス通路51が連通・遮断されるようになる。そして、ウェイストゲートバルブ52が開くと、排気通路33を流れる排気の一部がバイパス通路51を通過するようになるため、タービンホイール37に吹き付けられる排気の量が少なくなり、過給圧の過度の上昇が抑制されるようになる。
【0038】
次に、本実施形態における燃料噴射制御装置の電気的構成を説明する。
この燃料噴射制御装置は、ディーゼルエンジン11の運転状態を制御するための電子制御ユニット(以下、ECUという)92を備えている。ECU92は、ROM、CPU、RAM及びバックアップRAM等を備える算術論理演算回路として構成されている。
【0039】
ここで、ROMは各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されたメモリであり、CPUはROMに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、RAMはCPUでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップRAMはディーゼルエンジン11の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
【0040】
ECU92には、大気温度を検出するための大気温センサ46、並びに上述した吸気温センサ17、圧力センサ19、アクセルポジションセンサ26、及び回転数センサ45、電磁スピル弁43、及びVSV18等が接続されている。
【0041】
このように構成されたECU92は、回転数センサ45からの検出信号に基づきエンジン回転数NEを算出し、アクセルポジションセンサ26からの検出信号に基づきアクセル踏込量ACCPを算出する。そして、エンジン回転数NE及びアクセル踏込量ACCPに基づき図3のマップを参照して基本噴射量Qbse を算出する。この基本噴射量Qbse は、アクセル踏込量ACCPが大きくなるほど大きい値になる。この基本噴射量Qbse に基づき電磁スピル弁43を駆動制御して燃料を燃焼室16に噴射することにより、ディーゼルエンジン11が駆動されるようになる。
【0042】
ところで、燃焼室16に送り込まれる空気(酸素)の量に対し、燃焼室16に噴射される燃料のが過度に多くなると、排気中に黒煙が発生するようになる。そのため、排気中の黒煙(燃焼室16内の酸素量)に影響を及ぼす各種パラメータに基づき同黒煙を許容可能な燃料噴射量の最大値である第1の最大噴射量QfullOを算出し、実際の燃料噴射量が上記第1の最大噴射量QfullOよりも大きくならないようにする。このように第1の最大噴射量QfullOによる燃料噴射量の制限を行うことで、上記黒煙の発生を抑制することができるようになる。
【0043】
なお、上記排気中の黒煙に影響を及ぼすパラメータとしては、エンジン回転数NE、ターボチャージャ35による過給圧PIM、及び吸気温度THAi 等があげられる。これは、エンジン回転数NEや過給圧PIMの変化によって燃焼室16に吸入される空気の量が変化するとともに、吸気温度THAi の変化によって燃焼室16に吸入される空気の密度が変化し、これらの変化によって燃焼室16内の酸素量が変化するためである。
【0044】
上記吸気温度THAi は、吸気温センサ17からの検出信号に基づき求められる。また、上記過給圧PIMは圧力センサ19からの検出信号に基づき求められる。ECU92は、VSV18を駆動制御して圧力センサ19による圧力の検出対象を吸気通路32内の圧力と大気圧との間で切り換える。例えばディーゼルエンジン11の始動時やアイドル運転時には圧力センサ19を大気に解放し、その以外のときには圧力センサ19を吸気通路32に連通させる。そして、ECU92は、圧力センサ19が大気に解放しているときの同センサ19の検出信号に基づき大気圧PAを算出し、圧力センサ19が吸気通路32に連通しているときの同センサ19の検出信号に基づき吸気圧PMを算出する。こうして算出される大気圧PA及び吸気圧PMに基づき、ECU92は、ターボチャージャ35による過給圧PIMを算出する。
【0045】
また、ターボチャージャ35が取り付けられるディーゼルエンジン11においては、ターボチャージャ35の回転数が過度に高くならないようにする必要がある。ターボチャージャ35の回転数は各種パラメータの影響を受けるが、これらパラメータの状態によってはターボチャージャ35の回転数が過度に高くなるおそれがあり、こうした回転数の過度な上昇を抑制することが必要となる。
【0046】
なお、上記ターボチャージャ35の回転数に影響を及ぼすパラメータとしては、エンジン回転数NE、大気圧PA、及び外気温度THAo 等があげられる。エンジン回転数NEがターボチャージャ35の回転数に影響を及ぼすのは、エンジン回転数NEの変化に伴いタービンホイール37に吹き付けられる排気の量が変化するためである。また、大気圧PAが変化すると、ターボチャージャ35のコンプレッサホイール36より上流側の圧力であるコンプレッサ前圧、及びターボチャージャ35のタービンホイール37よりも下流側の圧力であるタービン後圧が変化する。上記コンプレッサ前圧の変化によってウェイストゲートバルブ52で規制されるある過給圧PIMになるときのターボチャージャ35の回転数が変化するとともに、上記タービン後圧の変化によってタービンホイール37前後の差圧が変化してターボチャージャ35の回転上昇のしやすさが変化する。このように大気圧PAは、ターボチャージャ35の回転数に影響を及ぼすこととなる。更に、外気温度THAo が変化すると、排気通路33に送り出される排気の有するエネルギが変化し、この排気によって駆動されるターボチャージャ35の回転数も変化する。このように外気温度THAo の変化もターボチャージャ35の回転数に影響を及ぼすこととなる。
【0047】
上記のような各種パラメータの変化によりターボチャージャ35の回転数が過度に高くならないよう、上述した第1の最大噴射量QfullOを小さめに設定することも考えられる。この場合、黒煙を抑制すべく上記第1の最大噴射量QfullOにより燃料噴射量が制限されたとき、この制限に伴いターボチャージャ35の回転数の上昇が抑制され、上記各種パラメータの変化に基づき同回転数が上限値以上に高くなるのを抑制することができる。
【0048】
しかし、上記のように第1の最大噴射量QfullOを小さめに設定してターボチャージャ35の回転数の上昇を抑制する場合、同回転数が上記上限値に対して余裕のあるときでも、第1の最大噴射量QfullOによる黒煙抑制のための燃料噴射量の制限が行われたとき、同回転数の上昇が過度に抑制されてしまうということが生じる。そして、このようにターボチャージャ35の回転数の上昇が過度に抑制されると、ディーゼルエンジン11の機関出力が不必要に低下することとなる。
【0049】
そこで本実施形態では、第1の最大噴射量QfullOのほかに、ターボチャージャ35の回転数に影響を及ぼす各種パラメータに基づき、同回転数が上限値に達するときの燃料噴射量である第2の最大噴射量QfullJを算出する。そして、この第2の最大噴射量QfullJと、上述した基本噴射量Qbse 及び第1の最大噴射量QfullOを比較し、これらのうちの最も小さいものを最終噴射量Qfin として設定する。このように算出される最終噴射量Qfin に基づき燃料噴射ポンプ41の電磁スピル弁43が駆動制御され、噴射ノズル20から最終噴射量Qfin に対応した量の燃料が燃焼室16に噴射される。
【0050】
従って、黒煙を抑制すべきときには第1の最大噴射量QfullO が他の噴射量Qbse QfullJよりも小さくなり、第1の最大噴射量QfullOが最終噴射量Qfin となる。この最終噴射量Qfin に基づき燃焼室16への燃料噴射を行うことで、排気中の黒煙を的確に抑制することができる。
【0051】
また、ターボチャージャ35の回転数を抑制すべきときには第2の最大噴射量QfullJが他の噴射量Qbse, QfullOよりも小さくなり、第2の最大噴射量QfullJが最終噴射量Qfin となる。この最終噴射量Qfin に基づき燃焼室16への燃料噴射を行うことで、ターボチャージャ35の回転数が上限値よりも高くなるのを抑制することができる。
【0052】
このように黒煙の抑制とターボチャージャ35の回転数上昇の抑制とは、それぞれ第1及び第2の最大噴射量QfullO,QfullJによる燃料噴射量の制限によって別々に行われる。そのため、第1の最大噴射量QfullOによる燃料噴射量の制限を黒煙の抑制に必要な分だけとすることができるとともに、第2の最大噴射量QfullJによる燃料噴射量の制限をターボチャージャ35の回転数上昇の抑制に必要な分だけとすることができる。
【0053】
従って、ターボチャージャ35の回転数が上限値に対して余裕があるとき、黒煙を抑制すべく第1の最大噴射量QfullOによって燃料噴射量が制限されたとき、この制限によりターボチャージャ35の回転数の上昇が過度に抑制されることはない。そのため、第2の最大噴射量QfullJによる燃料噴射量の制限によりターボチャージャ35の回転数が過度に高くなるのを抑制しつつ、第1の最大噴射量QfullOによる黒煙抑制のための燃料噴射量の制限が行われる際に、ターボチャージャ35の回転数の上昇が過度に抑制されて機関出力が不必要に低下するのを抑制することができる。
【0054】
次に、最終噴射量Qfin の算出手順について図2を参照して説明する。図2は、最終噴射量Qfin を算出するための最終噴射量算出ルーチンを示すフローチャ−トである。この最終噴射量算出ルーチンは、ECU92を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【0055】
最終燃料噴射量算出ルーチンにおいては、ステップS101の処理で、要求される機関出力を得るための燃料噴射量である基本噴射量Qbse を算出する。そして、ステップS102の処理で黒煙を抑制するための燃料噴射量の制限に用いられる第1の最大噴射量QfullOを算出し、ステップS103の処理でターボチャージャ35の回転数の上昇を抑制するための燃料噴射量の制限に用いられる第2の最大噴射量QfullJを算出する。更に、ステップS104の処理で、上記基本噴射量Qbse 、第1の最大噴射量QfullO、及び第2の最大噴射量QfullJに基づき最終噴射量Qfin を算出する。
【0056】
ECU92は、ステップS101の処理として、エンジン回転数NEとアクセル踏込量ACCPとに基づき図3のマップを参照して基本噴射量Qbse を算出する。アクセル踏込量ACCPは運転者が要求するディーゼルエンジン11の出力を意味しており、アクセル踏込量ACCPが大きくなるほど高い出力が要求されていることになる。基本噴射量Qbse は、上記要求される出力が得られる燃料噴射量として算出される。
【0057】
ECU92は、ステップS102の処理としてエンジン回転数NE、過給圧PIM、及び吸気温度THAi といった排気中の黒煙に影響を及ぼすパラメータに基づき、黒煙を許容可能な燃料噴射量の最大値である第1の最大噴射量QfullOを算出する。更に、ECU92は、ステップS103の処理として、エンジン回転数NE、大気圧PA、及び外気温度THAo といったターボチャージャ35の回転数に影響を及ぼすパラメータに基づき、ターボチャージャ35の回転数が上限値に達するときの燃料噴射量である第2の最大噴射量QfullJを算出する。
【0058】
ECU92は、続くステップS104の処理として、ステップS101の処理で算出される基本噴射量Qbse 、ステップS102の処理で算出される第1の最大噴射量QfullO、及びステップS103の処理で算出される第2の最大噴射量QfullJを比較し、最も小さいものを最終噴射量Qfin として設定する。その後、ECU92は、この最終噴射量算出ルーチンを一旦終了する。最終燃料噴射量算出ルーチンによって最終噴射量Qfin が算出されると、この最終噴射量Qfin に対応した量の燃料が燃焼室16に噴射されるようになる。
【0059】
次に、最終噴射量算出ルーチンのステップS102の処理について図4を参照して詳しく説明する。図4は、第1の最大噴射量QfullOを算出するための第1の最大噴射量算出ルーチンを示すフローチャートである。この第1の最大噴射量算出ルーチンは、最終噴射量算出ルーチンのステップS102に進む毎にECU92を通じて実行される。
【0060】
第1の最大噴射量算出ルーチンにおいて、第1の最大噴射量QfullOはステップS204の処理で下記の式(1)によって算出される。なお、式(1)で用いられるベース値QfullB、過給圧補正係数FP、及び吸気温補正係数FAi は、ステップS201〜S203の処理によって算出される。
【0061】
QfullO=QfullB・FP・FAi …(1)
QfullO:第1の最大噴射量
QfullB:ベース値
FP :過給圧補正係数
FAi :吸気温補正係数
ECU92は、ステップS201の処理として、エンジン回転数NEに基づき図5を参照してベース値QfullBを算出する。このベース値QfullBは、標準的な過給圧PIM及び吸気温度THAi である条件下で、現在のエンジン回転数NEの状態で黒煙を許容可能な燃料噴射量の最大値となる。
【0062】
ECU92は、ステップS202の処理として、エンジン回転数NEと過給圧PIMとに基づき図6のマップを参照して過給圧補正係数FPを算出する。この過給圧補正係数FPは、過給圧PIMが高くなるほど大きい値になり、過給圧PIMがウェイストゲートバルブ52を開く必要があるほど高い値になった後には、過給圧PIMが高くなるほど小さい値になる。また、過給圧補正係数FPは、ウェイストゲートバルブ52が開いていない状態にあっては、エンジン回転数NEが低くなるほど小さい値になる。
【0063】
ECU92は、ステップS203の処理として、エンジン回転数NEと吸気温度THAi とに基づき図7のマップを参照して吸気温補正係数FAi を算出する。この吸気温補正係数FAi は、吸気温度THAi が高くなるほど小さい値になるとともに、エンジン回転数NEが低くなるほど小さい値になる。
【0064】
ECU92は、ステップS204の処理として、ベース値QfullB、過給圧補正係数FP、及び吸気温補正係数FAi に基づき上記式(1)を用いて第1の最大噴射量QfullOを算出した後、処理を最終噴射量算出ルーチン(図2)に戻す。この第1の最大噴射量QfullOにより黒煙を抑制するための燃料噴射量の制限が行われる。
【0065】
第1の最大噴射量QfullOは、ウェイストゲートバルブ52が閉じた状態で過給圧PIMが高くなると、この過給圧PIMの変化によって過給圧補正係数FPが大きくなるため、それまでよりも大きい値になる。逆に、過給圧PIMが低くなると、この過給圧PIMの変化によって過給圧補正係数FPが小さくなるため、第1の最大噴射量QfullOはそれまでよりも小さい値になる。これは、過給圧PIMが変化して燃焼室16内に送り込まれる空気(酸素)の量が変化すると、同酸素量に応じて黒煙を許容可能な燃料噴射量の最大値が増減し、これに応じて第1の最大噴射量QfullOを増減することが好ましいためである。
【0066】
また、第1の最大噴射量QfullOは、吸気温度THAi が高くなると、この吸気温度THAi の変化によって吸気温補正係数FAi が小さくなるため、それまでよりも小さい値になる。逆に、吸気温度THAi が低くなると、この吸気温度THAi の変化によって吸気温補正係数FAi が大きくなるため、第1の最大噴射量QfullOはそれまでよりも大きい値になる。これは、吸気温度THAi が変化して燃焼室16に送り込まれる空気の密度が変化すると、燃焼室16内の酸素量も変化することとなり、同酸素量に応じて黒煙を許容可能な燃料噴射量の最大値が増減し、これに応じて第1の最大噴射量QfullOを増減することが好ましいためである。
【0067】
上記のように過給圧PIMや吸気温度THAi の変化によって燃焼室16内の酸素量が変化しても、過給圧補正係数FP及び吸気温補正係数FAi による第1の最大噴射量QfullOの補正が行われ、上記酸素量の変化に応じて第1の最大噴射量QfullOが増減する。この第1の最大噴射量QfullOによる燃料噴射量の制限を行うことで、過給圧PIM及び吸気温度THAi の変化に係わらず的確に排気中の黒煙を抑制することができるようになる。
【0068】
次に、最終噴射量算出ルーチンにおけるステップS103の処理について図8を参照して詳しく説明する。図8は、第2の最大噴射量QfullJを算出するための第2の最大噴射量算出ルーチンを示すフローチャートである。この第2の最大噴射量算出ルーチンは、最終噴射量算出ルーチンのステップS103に進む毎にECU92を通じて実行される。
【0069】
第2の最大噴射量算出ルーチンにおいて、第2の最大噴射量QfullJはステップS304の処理で下記の式(2)によって算出される。なお、式(2)で用いられるベース値QfullF、大気圧補正係数FPA、及び外気温補正係数FAo は、ステップS301〜S303の処理によって算出される。
【0070】
QfullJ=QfullO・(1−FPA・FAo ) …(2)
QfullJ:第2の最大噴射量
QfullF:ベース値
FPA :大気圧補正係数
FAo :外気温補正係数
ECU92は、ステップS301の処理として、エンジン回転数NEに基づき図9を参照してベース値QfullFを算出する。このベース値QfullFは、標準大気圧及び外気温「0℃」である条件下で、現在のエンジン回転数NEの状態でターボチャージャ35の回転数が上限値に達するときの燃料噴射量となる。
【0071】
ECU92は、ステップS302の処理として、エンジン回転数NEと大気圧PAとに基づき図10のマップを参照して大気圧補正係数FPAを算出する。この大気圧補正係数FPAは、エンジン回転数NE高くなるほど大きい値になるとともに、大気圧PAが低くなるほど大きい値になる。
【0072】
ECU92は、ステップS303の処理として、エンジン回転数NEと外気温度THAo とに基づき図11のマップを参照して外気温補正係数FAo を算出する。この外気温補正係数FAo は、エンジン回転数NEが低回転側の領域にあるときにはエンジン回転数NEが高くなるほど大きい値となり、エンジン回転数NEが高回転側の領域にあるときにはエンジン回転数NEが高くなるほど小さい値になる。
【0073】
ECU92は、ステップS304の処理として、ベース値QfullF、大気圧補正係数FPA、及び外気温補正係数FAo に基づき上記式(2)を用いて第2の最大噴射量QfullJを算出した後、処理を最終噴射量算出ルーチン(図2)に戻す。この第2の最大噴射量QfullJによりターボチャージャ35の回転が過度に高くなるのを抑制するための燃料噴射量の制限が行われる。
【0074】
第2の最大噴射量QfullJは、大気圧PAが高くなると、この大気圧PAの変化によって大気圧補正係数FPAが小さくなるため、それまでよりも大きい値になる。大気圧PAが高くなってターボチャージャ35のコンプレッサホイール36より上流側の圧力であるコンプレッサ前圧が上がると、ウェイストゲートバルブ52で規制されるある過給圧PIMになるときのターボチャージャ35の回転数が低くなり、また、タービンホイール37の下流側の圧力であるタービン後圧が上がることでタービン前後圧の差が小さくなり、ターボチャージャ35の回転数が上がりにくい環境となるため、排気により駆動されるターボチャージャ35の回転数が低くなる。そのため、上記のように大気圧PAが高くなるときには、これに応じて第2の最大噴射量QfullJを大きくして同最大噴射量QfullJによる燃料噴射量の制限を緩め、ターボチャージャ35を用いた空気の過給によって極力機関出力の向上を図ることが好ましい。
【0075】
上記と逆に、大気圧PAが低くなると、この大気圧PAの変化によって大気圧補正係数FPAが大きくなるため、第2の最大噴射量QfullJはそれまでもよりも小さい値になる。大気圧PAが低くなってコンプレッサ前圧が下がると、ウェイストゲートバルブ52で規制されるある過給圧PIMになるときのターボチャージャ35の回転数はより高くなり、また、タービン後圧が下がることでタービン前後圧の差が大きくなり、ターボチャージャ35の回転数が上がりやすい環境となるため、排気により駆動されるターボチャージャ35の回転数が高くなる。そのため、上記のように大気圧PAが低くなるときには、これに応じて第2の最大噴射量QfullJを小さくして同最大噴射量QfullJによる燃料噴射量の制限を厳しくし、ターボチャージャ35の回転数が上限値よりも大きくなるのを抑制することが好ましい。
【0076】
また、第2の最大噴射量QfullJは、外気温度THAo が高くなると、この外気温度THAo の変化によって外気温補正係数FAo が大きくなるため、それまでよりも小さい値になる。外気温度THAo が高くなると、排気通路33に送り出される排気の有するエネルギが大きいものとなり、この排気によって駆動されるターボチャージャ35の回転数が高くなる。そのため、上記のように外気温度THAo が高くなるときには、これに応じて第2の最大噴射量QfullJを小さくして同最大噴射量QfullJによる燃料噴射量の制限を厳しくし、ターボチャージャ35の回転数が上限値よりも大きくなるのを抑制することが好ましい。
【0077】
上記と逆に、外気温度THAo が低くなると、この外気温度THAo の変化によって外気温補正係数FAo が小さくなるため、第2の最大噴射量QfullJはそれまでもよりも大きい値になる。外気温度THAo が低くなると、排気通路33に送り出される排気の有するエネルギが相対的に小さいものとなり、この排気によって駆動されるターボチャージャ35の回転数が低くなる。そのため、上記のように外気温度THAo が低くなるときには、これに応じて第2の最大噴射量QfullJを大きくして同最大噴射量QfullJによる燃料噴射量の制限を緩め、ターボチャージャ35を用いた空気の過給によって極力機関出力の向上を図ることが好ましい。
【0078】
上記のように大気圧PAや外気温度THAo の変化によって、ターボチャージャ35のタービン後圧、コンプレッサ前圧が変化したり、排気の有するエネルギが変化したりしても、大気圧補正係数FPAび外気温補正係数FAo による第2の最大噴射量QfullJの補正が行われ、上記タービン前後圧及びコンプレッサ前圧及び排気の有するエネルギに応じて第2の最大噴射量QfullJが増減する。この第2の最大噴射量QfullJによる燃料噴射量の制限を行うことで、大気圧PA及び外気温度THAo の変化に係わらず的確にターボチャージャ35の回転数が上限値よりも大きくなるのを抑制することができるようになる。
【0079】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)エンジン回転数NE、過給圧PIM、及び吸気温度THAi といった排気中の黒煙に影響を及ぼすパラメータに基づき第1の最大噴射量QfullOを算出し、エンジン回転数NE、大気圧PA、及び外気温度THAo といったターボチャージャ35の回転数に影響を及ぼすパラメータに基づき第2の最大噴射量QfullJを算出した。そして、それら第1及び第2の最大噴射量QfullO,QfullJ、並びに運転者の要求するディーゼルエンジン11の出力を得るための基本噴射量Qbse のうち、最も小さいものを最終噴射量Qfin として同最終噴射量Qfin に対応した量の燃料を燃焼室16に噴射した。
【0080】
そのため、黒煙を抑制すべきときには第1の最大噴射量QfullOが他の噴射量QfullJ,Qbse よりも小さくなり、第1の最大噴射量QfullOが最終噴射量Qfin となる。この最終噴射量Qfin に基づき燃焼室16への燃料噴射を行うことで、排気中の黒煙が的確に抑制される。また、ターボチャージャ35の回転数を抑制すべきときには第2の最大噴射量QfullJが他の噴射量QfullO,Qbse よりも小さくなり、第2の最大噴射量QfullJが最終噴射量Qfin となる。この最終噴射量Qfin に基づき燃焼室16への燃料噴射を行うことで、ターボチャージャ35の回転数が上限値よりも高くなることが抑制される。
【0081】
このように黒煙の抑制とターボチャージャ35の回転数上昇の抑制とは、それぞれ第1及び第2の最大噴射量QfullO,QfullJによる燃料噴射量の制限によって別々に行われる。そのため、第1の最大噴射量QfullOによる燃料噴射量の制限を黒煙の抑制に必要な分だけとすることができるとともに、第2の最大噴射量QfullJによる燃料噴射量の制限をターボチャージャ35の回転数上昇の抑制に必要な分だけとすることができる。
【0082】
従って、ターボチャージャ35の回転数が上限値に対して余裕があるとき、黒煙を抑制すべく第1の最大噴射量QfullOによって燃料噴射量が制限されたとき、この制限によりターボチャージャ35の回転数の上昇が過度に抑制されることはない。そのため、第2の最大噴射量QfullJによる燃料噴射量の制限によりターボチャージャ35の回転数が過度に高くなるのを抑制しつつ、第1の最大噴射量QfullOによる黒煙抑制のための燃料噴射量の制限が行われる際に、ターボチャージャ35の回転数の上昇が過度に抑制されて機関出力が不必要に低下するのを抑制することができる。
【0083】
(2)第1の最大噴射量QfullOは、エンジン回転数NEに基づき求められるベース値QfullBに対し、過給圧PIMに基づき求められる過給圧補正係数FPと、吸気温度THAi に基づき求められる吸気温補正係数FAi とを乗算することにより算出される。このように黒煙に影響を及ぼすパラメータを複数用いて第1の最大噴射量QfullOを算出するため、この第1の最大噴射量QfullOを黒煙の発生を抑制するのに一層適切なものとすることができる。
【0084】
(3)第2の最大噴射量QfullJは、エンジン回転数NEに基づき求められるベース値QfullFに対し、大気圧PAに基づき求められる大気圧補正係数FPAと、外気温度THAo に基づき求められる外気温補正係数FAo とを乗算することにより算出される。このようにターボチャージャ35の回転数に影響を及ぼすパラメータを複数用いて第2の最大噴射量QfullJを算出するため、この第2の最大噴射量QfullJをターボチャージャ35の回転数の上昇を抑制するのに一層適切なものとすることができる。
【0085】
なお、本実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・本実施形態では、黒煙に影響を及ぼすパラメータとして、エンジン回転数NE、過給圧PIM、及び吸気温度THAi を用いて第1の最大噴射量QfullOを算出したが、必ずしも上記各パラメータを全て用いる必要はない。
【0086】
・黒煙に影響を及ぼすパラメータとして、エンジン回転数NE、過給圧PIM、及び吸気温度THAi 以外のものを採用してもよい。
・本実施形態では、ターボチャージャ35の回転数に影響を及ぼすパラメータとして、エンジン回転数NE、大気圧PA、及び外気温度THAo を用いて第2の最大噴射量QfullJを算出したが、必ずしも上記各パラメータを全て用いる必要はない。
【0087】
・ターボチャージャ35の回転数に影響を及ぼすパラメータとして、エンジン回転数NE、大気圧PA、及び外気温度THAo 以外のものを採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の燃料噴射制御装置が適用されるディーゼルエンジン全体を示す概略図。
【図2】最終噴射量Qfin の算出手順を示すフローチャート。
【図3】基本噴射量Qbse を算出する際に参照されるマップ。
【図4】第1の最大噴射量QfullOの算出手順を示すフローチャート。
【図5】ベース値QfullBを算出する際に参照されるマップ。
【図6】過給圧補正係数FPを算出する際に参照されるマップ。
【図7】吸気温補正係数FAi を算出する際に参照されるマップ。
【図8】第2の最大噴射量QfullJの算出手順を示すフローチャート。
【図9】ベース値QfullFを算出する際に参照されるマップ。
【図10】大気圧補正係数FPAを算出する際に参照されるマップ。
【図11】外気温補正係数FAo を算出する際に参照されるマップ。
【符号の説明】
11…ディーゼルエンジン、16…燃焼室、17…吸気温センサ、18…バキュームスイッチングバルブ(VSV)、19…圧力センサ、20…噴射ノズル、26…アクセルポジションセンサ、35…ターボチャージャ、41…燃料噴射ポンプ、43…電磁スピル弁、45…回転数センサ、46…大気温センサ、92…電子制御ユニット(ECU)。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel injection control device for a diesel engine.
[0002]
[Prior art]
In general, for example, in an in-vehicle diesel engine, a basic injection amount is calculated based on an accelerator pedal depression amount (accelerator depression amount) and an engine speed, and an amount of fuel corresponding to the final injection amount obtained from the basic injection amount is calculated. Inject into the combustion chamber. By performing the fuel injection in this way, the fuel is combusted in the combustion chamber, and the engine output according to the driver's request can be obtained by this combustion energy.
[0003]
It is also known to install a turbocharger in the intake / exhaust system of a diesel engine in order to increase the engine output of the diesel engine. This turbocharger is operated by exhaust gas from a diesel engine and forcibly sends air into a combustion chamber. By forcibly sending air into the combustion chamber in this way, a large amount of fuel can be injected and supplied. As a result, the combustion energy when the fuel burns increases and the engine output is improved.
[0004]
By the way, the amount of air (oxygen) sucked into the combustion chamber varies depending on various parameters such as the supercharging pressure of air by the turbocharger. Therefore, depending on these parameters, the amount of injected fuel becomes excessively large with respect to the air (oxygen) sent into the combustion chamber, and there is a possibility that black smoke is generated in the exhaust. As a device for suppressing the generation of such black smoke, for example, a fuel injection device described in JP-A-8-303271 is known.
[0005]
In the fuel injection device described in the publication, based on various parameters (supercharging pressure, etc.) that affect the generation of black smoke as described above, the maximum injection amount that can allow the generation of the black smoke is allowed. Is calculated. Then, the maximum injection amount is compared with the basic injection amount obtained based on the accelerator depression amount and the engine speed described above, and the smallest one is set as the final injection amount. By performing fuel injection based on the final injection amount calculated in this way, it is possible to suppress the amount of fuel injected with respect to the air sent into the combustion chamber from excessively increasing and generating black smoke in the exhaust. It becomes like this.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In addition, in a diesel engine to which a turbocharger is attached, the number of revolutions of the turbocharger varies depending on various parameters such as atmospheric pressure and outside air temperature. Depending on these parameters, the number of revolutions of the turbocharger may be excessively high. is there. Therefore, in the fuel injection control device described in the above publication, it is conceivable to set the maximum injection amount calculated based on a parameter (such as a supercharging pressure) that affects black smoke in the exhaust gas to a small value. In this case, as the fuel injection amount is limited by the maximum injection amount for suppressing black smoke, an increase in the rotational speed of the turbocharger is suppressed, and thereby a parameter (atmospheric pressure) that affects the rotational speed. , The outside air temperature, etc.) can be prevented from becoming higher than the upper limit value.
[0007]
However, in the case where the maximum injection amount is set to be small as described above and the increase in the rotation speed of the turbocharger is suppressed, even when the rotation speed has a margin with respect to the upper limit value, the above-mentioned for suppressing black smoke When the fuel injection amount is limited by the maximum injection amount, an increase in the rotational speed is excessively suppressed. If the increase in the rotational speed of the turbocharger is excessively suppressed in this way, the engine output of the diesel engine is unnecessarily reduced.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to accurately suppress an excessive increase in the rotational speed of the turbocharger and to suppress an unnecessary decrease in engine output. It is an object of the present invention to provide a fuel injection control device for a diesel engine that can be used.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 provides:It has a turbocharger that supercharges the air supplied to the combustion chamber of the diesel engine,Calculation of basic injection amount to obtain required engine output based on engine operating conditionsBased on the final injection amount obtained from the basic injection amountIn a fuel injection control device for a diesel engine that performs fuel injection,Based on the engine speed of the diesel engine, the air supercharging pressure by the turbocharger, and the intake air temperature of the diesel engine, a first maximum injection amount that is the maximum fuel injection amount that can allow the black smoke is Based on the first maximum injection amount calculation means for calculating, the engine speed, the atmospheric pressure, and the outside air temperature, the second maximum injection amount that is the fuel injection amount when the turbocharger speed reaches the upper limit value A second maximum injection amount calculating means for calculating the final injection amount with the smallest injection amount among the basic injection amount, the first maximum injection amount, and the second maximum injection amount as the final injection amount. With calculation meansEquipped with.
[0011]
In the invention of claim 2, in the invention of claim 1,The first maximum injection amount calculating means calculates the first maximum injection amount as a smaller value as the supercharging pressure becomes lower.
[0013]
In invention of Claim 3,In the first or second aspect of the present invention, the first maximum injection amount calculating means calculates the first maximum injection amount as a smaller value as the intake air temperature becomes higher.
[0015]
In invention of Claim 4,In the invention according to any one of claims 1 to 3, the second maximum injection amount calculating means calculates the second maximum injection amount as a smaller value as the atmospheric pressure decreases.
[0017]
In invention of Claim 5,In the invention according to any one of claims 1 to 4, the second maximum injection amount calculating means calculates the second maximum injection amount as a smaller value as the outside air temperature becomes higher.
[0026]
Parameters such as engine speed, supercharging pressure, and intake air temperature affect black smoke in the exhaust of the diesel engine, and parameters such as engine speed, atmospheric pressure, and outside air temperature affect the speed of the turbocharger.Invention of Claims 1-5The first maximum injection amount is calculated based on the parameter affecting the black smoke, and the second maximum injection amount is calculated based on the parameter affecting the rotation speed of the turbocharger. Among the first and second maximum injection amounts and the basic injection amount, the smallest one is set as the final injection amount. Therefore, when suppressing black smoke, the first maximum injection amount is made small and the first maximum injection amount is set as the final injection amount, and when suppressing the increase in the rotation speed of the turbocharger, the second maximum injection amount is set. The maximum injection amount is reduced and the second maximum injection amount is set as the final injection amount. As described above, the suppression of black smoke and the suppression of the increase in turbocharger speed are performed separately by limiting the fuel injection amount by the first and second maximum injection amounts, respectively. However, the increase in the rotational speed is not excessively suppressed by limiting the fuel injection amount for suppressing black smoke. Therefore, it is possible to prevent the engine output from being unnecessarily lowered while accurately suppressing an excessive increase in the rotational speed of the turbocharger.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an automotive diesel engine will be described with reference to FIGS.
[0028]
As shown in FIG. 1, a
[0029]
In the
[0030]
The upstream portion of the
[0031]
The
[0032]
On the other hand, the
[0033]
The
[0034]
The fuel injection amount from the
[0035]
In such a
[0036]
Exhaust gas sent from the
[0037]
A
[0038]
Next, the electrical configuration of the fuel injection control device in the present embodiment will be described.
The fuel injection control device includes an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 92 for controlling the operating state of the
[0039]
Here, the ROM is a memory in which various control programs and maps that are referred to when executing these various control programs are stored, and the CPU performs arithmetic processing based on the various control programs and maps stored in the ROM. Execute. The RAM is a memory that temporarily stores calculation results from the CPU, data input from each sensor, and the like. The backup RAM is a non-volatile memory that stores data to be saved when the
[0040]
The
[0041]
The
[0042]
By the way, when the amount of fuel injected into the
[0043]
The parameters affecting the black smoke in the exhaust include the engine speed NE, the supercharging pressure PIM by the
[0044]
The intake air temperature THAi is obtained based on a detection signal from the intake
[0045]
Further, in the
[0046]
Parameters that affect the rotational speed of the
[0047]
It is also conceivable to set the first maximum injection amount QfullO described above to be small so that the rotation speed of the
[0048]
However, when the first maximum injection amount QfullO is set to be small as described above and the increase in the rotational speed of the
[0049]
Therefore, in the present embodiment, based on various parameters that affect the rotational speed of the
[0050]
Therefore, when black smoke is to be suppressed, the first maximum injection amount QfullO is smaller than the other injection amounts Qbse QfullJ, and the first maximum injection amount QfullO becomes the final injection amount Qfin. By performing fuel injection into the
[0051]
When the rotational speed of the
[0052]
In this way, suppression of black smoke and suppression of increase in the rotational speed of the
[0053]
Accordingly, when the rotational speed of the
[0054]
Next, the procedure for calculating the final injection amount Qfin will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart showing a final injection amount calculation routine for calculating the final injection amount Qfin. The final injection amount calculation routine is executed through the
[0055]
In the final fuel injection amount calculation routine, the basic injection amount Qbse, which is the fuel injection amount for obtaining the required engine output, is calculated in the process of step S101. Then, the first maximum injection amount QfullO used for limiting the fuel injection amount for suppressing black smoke in the process of step S102 is calculated, and the increase in the rotational speed of the
[0056]
In step S101, the
[0057]
The
[0058]
The
[0059]
Next, the process of step S102 of the final injection amount calculation routine will be described in detail with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing a first maximum injection amount calculation routine for calculating the first maximum injection amount QfullO. The first maximum injection amount calculation routine is executed through the
[0060]
In the first maximum injection amount calculation routine, the first maximum injection amount QfullO is calculated by the following equation (1) in the process of step S204. Note that the base value QfullB, the supercharging pressure correction coefficient FP, and the intake air temperature correction coefficient FAi used in Expression (1) are calculated by the processes in steps S201 to S203.
[0061]
QfullO = QfullB · FP · FAi (1)
QfullO: first maximum injection amount
QfullB: Base value
FP: Boost pressure correction coefficient
FAi: Intake air temperature correction coefficient
As a process of step S201, the
[0062]
In step S202, the
[0063]
In step S203, the
[0064]
In step S204, the
[0065]
The first maximum injection amount QfullO is larger than before because when the boost pressure PIM increases with the
[0066]
Further, the first maximum injection amount QfullO becomes a smaller value than before because the intake air temperature correction coefficient FAi becomes small due to the change in the intake air temperature THAi when the intake air temperature THAi becomes high. On the contrary, when the intake air temperature THAi is lowered, the intake air temperature correction coefficient FAi is increased due to the change in the intake air temperature THAi, and therefore the first maximum injection amount QfullO becomes a larger value than before. This is because when the intake air temperature THAi changes and the density of the air fed into the
[0067]
As described above, even if the oxygen amount in the
[0068]
Next, the process of step S103 in the final injection amount calculation routine will be described in detail with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing a second maximum injection amount calculation routine for calculating the second maximum injection amount QfullJ. The second maximum injection amount calculation routine is executed through the
[0069]
In the second maximum injection amount calculation routine, the second maximum injection amount QfullJ is calculated by the following equation (2) in the process of step S304. Note that the base value QfullF, the atmospheric pressure correction coefficient FPA, and the outside air temperature correction coefficient FAo used in Expression (2) are calculated by the processes in steps S301 to S303.
[0070]
QfullJ = QfullO. (1-FPA.FAo) (2)
QfullJ: second maximum injection amount
QfullF: Base value
FPA: Atmospheric pressure correction coefficient
FAo: Outside air temperature correction coefficient
As a process of step S301, the
[0071]
As a process of step S302, the
[0072]
In step S303, the
[0073]
In step S304, the
[0074]
When the atmospheric pressure PA increases, the second maximum injection amount QfullJ becomes a larger value than before because the atmospheric pressure correction coefficient FPA decreases due to the change in the atmospheric pressure PA. When the atmospheric pressure PA increases and the compressor pre-pressure, which is upstream of the
[0075]
Contrary to the above, when the atmospheric pressure PA becomes lower, the atmospheric pressure correction coefficient FPA becomes larger due to the change in the atmospheric pressure PA, so the second maximum injection amount QfullJ becomes a smaller value than before. When the atmospheric pressure PA is lowered and the compressor pre-pressure is lowered, the rotational speed of the
[0076]
Further, the second maximum injection amount QfullJ becomes a smaller value than before because the outside air temperature correction coefficient FAo becomes large due to the change in the outside air temperature THAo when the outside air temperature THAo becomes high. When the outside air temperature THAo increases, the energy of the exhaust gas sent to the
[0077]
Contrary to the above, when the outside air temperature THAo becomes low, the outside air temperature correction coefficient FAo becomes small due to the change in the outside air temperature THAo, so the second maximum injection amount QfullJ becomes a larger value than before. When the outside air temperature THAo is lowered, the energy of the exhaust sent to the
[0078]
As described above, even if the turbine post-pressure of the
[0079]
According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1) A first maximum injection amount QfullO is calculated based on parameters affecting the black smoke in the exhaust gas such as the engine speed NE, the supercharging pressure PIM, and the intake air temperature THAi, and the engine speed NE, the atmospheric pressure PA, The second maximum injection amount QfullJ is calculated based on parameters that affect the rotational speed of the
[0080]
Therefore, when black smoke is to be suppressed, the first maximum injection amount QfullO becomes smaller than the other injection amounts QfullJ and Qbse, and the first maximum injection amount QfullO becomes the final injection amount Qfin. By performing fuel injection into the
[0081]
In this way, suppression of black smoke and suppression of increase in the rotational speed of the
[0082]
Accordingly, when the rotational speed of the
[0083]
(2) The first maximum injection amount QfullO is an intake pressure determined based on the boost pressure correction coefficient FP determined based on the boost pressure PIM and the intake air temperature THAi with respect to the base value QfullB determined based on the engine speed NE. It is calculated by multiplying by the temperature correction coefficient FAi. Since the first maximum injection amount QfullO is calculated using a plurality of parameters affecting black smoke as described above, the first maximum injection amount QfullO is made more appropriate for suppressing the generation of black smoke. be able to.
[0084]
(3) The second maximum injection amount QfullJ is calculated based on the atmospheric pressure correction coefficient FPA obtained on the basis of the atmospheric pressure PA and the outside air temperature correction obtained on the basis of the outside air temperature THAo with respect to the base value QfullF obtained on the basis of the engine speed NE. It is calculated by multiplying the coefficient FAo. Since the second maximum injection amount QfullJ is calculated using a plurality of parameters that affect the rotational speed of the
[0085]
In addition, this embodiment can also be changed as follows, for example.
In the present embodiment, the first maximum injection amount QfullO is calculated using the engine speed NE, the supercharging pressure PIM, and the intake air temperature THAi as parameters that affect black smoke. There is no need to use it.
[0086]
A parameter other than the engine speed NE, the supercharging pressure PIM, and the intake air temperature THAi may be adopted as a parameter affecting black smoke.
In the present embodiment, the second maximum injection amount QfullJ is calculated using the engine speed NE, the atmospheric pressure PA, and the outside air temperature THAo as parameters that affect the speed of the
[0087]
As parameters affecting the rotational speed of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an entire diesel engine to which a fuel injection control device of an embodiment is applied.
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for calculating a final injection amount Qfin.
FIG. 3 is a map that is referred to when a basic injection amount Qbse is calculated.
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for calculating a first maximum injection amount QfullO.
FIG. 5 is a map referred to when calculating a base value QfullB.
FIG. 6 is a map that is referred to when a supercharging pressure correction coefficient FP is calculated.
FIG. 7 is a map that is referred to when calculating an intake air temperature correction coefficient FAi.
FIG. 8 is a flowchart showing a procedure for calculating a second maximum injection amount QfullJ.
FIG. 9 is a map referred to when calculating a base value QfullF.
FIG. 10 is a map referred to when calculating an atmospheric pressure correction coefficient FPA.
FIG. 11 is a map that is referred to when calculating an outside air temperature correction coefficient FAo.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ディーゼルエンジンの機関回転数、前記ターボチャージャによる空気の過給圧、及び前記ディーゼルエンジンの吸気温度に基づき、同黒煙を許容可能な燃料噴射量の最大値である第1の最大噴射量を算出する第1の最大噴射量算出手段と、
前記機関回転数、大気圧、及び外気温に基づき、前記ターボチャージャの回転数が上限値に達するときの燃料噴射量である第2の最大噴射量を算出する第2の最大噴射量算出手段と、
前記基本噴射量、前記第1の最大噴射量、及び前記第2の最大噴射量のうち、最も小さい噴射量を最終噴射量とする最終噴射量算出手段と、
を備えることを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。 A turbocharger that supercharges the air supplied to the combustion chamber of the diesel engine is provided, and the basic injection amount for obtaining the required engine output is calculated based on the engine operating state, and the final injection amount obtained from the basic injection amount is calculated. In a fuel injection control device for a diesel engine that performs fuel injection based on
Based on the engine speed of the diesel engine, the air supercharging pressure by the turbocharger, and the intake air temperature of the diesel engine, a first maximum injection amount that is the maximum fuel injection amount that can allow the black smoke is First maximum injection amount calculating means for calculating;
Second maximum injection amount calculation means for calculating a second maximum injection amount that is a fuel injection amount when the rotation speed of the turbocharger reaches an upper limit value based on the engine speed, the atmospheric pressure, and the outside air temperature; ,
A final injection amount calculating means for setting the smallest injection amount among the basic injection amount, the first maximum injection amount, and the second maximum injection amount as a final injection amount;
The fuel injection control apparatus for a diesel engine comprising: a.
請求項1記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。 The first maximum injection amount calculating means calculates the first maximum injection amount as a smaller value as the supercharging pressure becomes lower.
The fuel injection control device for a diesel engine according to claim 1 .
請求項1又は2記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。 The first maximum injection amount calculation means calculates the first maximum injection amount as a smaller value as the intake air temperature becomes higher.
The fuel injection control device for a diesel engine according to claim 1 or 2 .
請求項1〜3のいずれかに記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。 The second maximum injection amount calculating means calculates the second maximum injection amount as a smaller value as the atmospheric pressure becomes lower.
The fuel-injection control apparatus of the diesel engine in any one of Claims 1-3 .
請求項1〜4のいずれかに記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。 The second maximum injection amount calculating means calculates the second maximum injection amount as a smaller value as the outside air temperature becomes higher.
The fuel-injection control apparatus of the diesel engine in any one of Claims 1-4 .
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