JP4793318B2 - 燃料噴射制御装置 - Google Patents
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Description
横軸を回転数(rpm)とし、縦軸をトルク(N・m)として、燃費が同値となる点を結ぶと、図2のグラフに示すような曲線(以下、等値線と記載する)が得られる。図2において、等値線の中心部に行くほど燃費が低くなり(良くなり)、逆に、等値線の外側にいくほど燃費が高くなる(悪くなる)。
この点、例えばアクセル操作量に応じて燃料噴射量を決定すると、運転者の要望には合致するためドライバビリティは向上するものの、環境性能は良くならない、或いは悪化する。一方、例えば環境性能が良くなるように燃料噴射量を決定すると、運転者の要望には必ずしも合致せず、ドライバビリティが悪化する。
請求項2の装置は、請求項1の装置において、要求出力設定手段は、操作出力が、省燃費出力より小さい所定の出力以下である場合には、その操作出力を要求出力として設定するようになっている。
そして例えば、車両においては、内燃機関の回転数は刻一刻と変化する。そうすると、不足分の出力がそのまま反映されても、その出力が所望のトルクを得られるような出力であるとは限らない。例えば、不足分の出力は補われたものの、所望のトルクは得られなかった、というような自体も懸念される。
また、請求項8の装置は、請求項1の燃料噴射制御装置において、燃料消費抑制算出手段は、内燃機関の回転数を変数として、得られる出力値が省燃費出力よりも一定割合だけ小さい点における出力(以下、副出力と言う)を算出する手段を備える。そして、要求出力設定手段は、操作出力が副出力以下となる回が連続する場合、1回目では、要求出力として0の値を設定し、2回目では、1回目の操作出力とその1回目で設定した要求出力との差分に応じた補正量を今回算出された操作出力に加えた出力を、補正後出力として算出すると共に、要求出力の設定処理に代えて、補正後出力が副出力以上であればその副出力を要求出力として設定し、その補正後出力がその副出力より小さければ要求出力として0の値を設定する処理を実行し、3回目以降は、前回の補正後出力とその前回と同じ回で設定した要求出力との差分に応じた補正量を今回算出された操作出力に加えた出力を補正後出力として算出して、その要求出力を設定する処理を実行するようになっている。
なお、省燃費出力の他には、排気物質量が少なくなるような出力が用いられても良いし、燃費及び排気量物質の両方の値が良くなるような出力が用いられても良い。さらに、排気物質には、NOX、CO2、粒子状物質等、様々なものがあるが、その何れかを対象としても良いし、複数を対象としても良い。
図1は、本発明が適用されたエンジン制御システム1の構成図である。
エンジン制御システム1は、6つの気筒を有したディーゼルエンジン(以下、単にエンジンと記載する)20と、このエンジン20を制御するための電子制御装置(以下、ECUと記載する)10と、高圧燃料を蓄えるコモンレール30と、ポンプ40と、燃料タンク50と、アクセルペダル70とを中心に構成されている。
このうち、ROM11bには、「背景技術」の欄で説明した図2のグラフを表す情報が記憶されている。また、後述の如く燃料噴射を休止する場合に、どの気筒への燃料噴射を休止するかを表す休止ルールが記憶されている。
アクセルペダル70には、このアクセルペダル70の操作量を検出するためのアクセルペダルセンサ18が設けられている。
まず、図3で使用している記号の定義を列挙する。
・NE:エンジン回転数
・QFIN:最終噴射量(噴射すべき噴射量。)
・TRQTRG:要求トルク(冷却水温、エンジン回転数、アクセルペダル70の操作量等に基づき算出される。)
・TRQFIN:瞬時最適トルク(ある瞬間において、最適なトルク。)
・TRQFRC:フリクショントルク(クランクシャフトの回転方向とは反対方向に働く抵抗分のトルクである。)
・PWRTRM:調整出力(要求される出力(要求トルクから求まる)に対し、QFINで燃料噴射を行ったときの不足分の出力である。尚、理論値(計算値)である。また、マイナス値=不足という趣旨である。)
尚、図3では、図2に示すTRQFIN1,2も用いている。
ところで、図3において、S110は急加速状態か否かを判定する趣旨であり、S130は急減速状態か否かを判定する趣旨である。そして、S110:NO→S130:NOの場合においては、急加速状態でもなく急減速状態でもない状態(定常状態)である。
一方、S110で、TRQTRGi(今回の要求トルク)−TRQTRGi-1(前回の要求トルク)が第1スレッシュ以下であると否定判定すると(S110:NO)、急加速状態でないと判断してS130に移行する。
S170では、TRQTRGi(今回の要求トルク)がTRQFIN2以下か否かを判定し、TRQTRGiがTRQFIN2より大きいと否定判定すると(S170:NO)、S180に移行する。
S200では、TRQFIN1をTRQFIN(瞬時最適トルク)とする(TRQFIN=TRQFIN1)。そして次に、S220に移行する。
S210では、TRQFIN2をTRQFIN(瞬時最適トルク)とする(TRQFIN=TRQFIN2)。そして次に、S220に移行する。
S240では、QFIN(最終噴射量)を0とする。この場合、PWRTRM(調整出力)は、PWRTRMi-1−NE(TRQFRC+TRQTRG)となる。つまり、PWRTRMi-1(前回の調整出力:マイナス値)から、TRQFRC(フリクショントルク:抵抗分)とTRQTRG(要求トルク)とに相当する分の出力を減算した値となる。言い換えると、前回の不足分の出力に今回の不足分の出力を加える。S240の後は、S110に戻る。
そして、図4(a)は、QFIN(最終噴射量)を時系列で表したグラフである。図4(b)は、トルク(TRQTRG、TRQFIN、及び調整のトルク)を時系列で表したグラフである。また、細い波線で、TRQFIN1及びTRQFIN2を示している。尚、図4(a),(b)では、説明の便宜上、燃料噴射のタイミングについて個々に、(1)〜(12)の番号を付している。また、その1〜12を、データの新旧を表す前述の「i」に当てはめることとする。ただし、便宜上、文字サイズは同一にしている。
一方、(7)及び(8)のタイミングは、TRQTRG(要求トルク)が急激に増加している(急加速状態)。また、(9)のタイミングは、TRQTRG(要求トルク)が急激に低下している(急減速状態)。
そして、S150でTRQTRGi(今回の要求トルク)は1/2×TRQFIN2より大きいと否定判定され、S170に進む。
S180で、TRQTRGi(今回の要求トルク)はTRQFIN1以下であると肯定判定され、S200に進む。
そして、図4の例では、今回のTRQTRG(要求トルク)と前回不足したトルクとを合わせた分(TRQTRG−PWRTRM1/NE)が、TRQFIN以上であり、このためS220で肯定判定され、S230に進む。
例えば、上記実施形態では、燃費の向上とドライバビリティの維持とを両立させる例について説明したが、排気物質量の低減とドライバビリティの維持とを両立させるべく、本発明を適用することもできる。ところで、見方によっては、燃費の向上が排気物質量の低減につながるとも言えるため、本発明によれば、燃費の向上・排気物質量の低減と、ドライバビリティの維持とを両立させることができると言える。尚、排気物質には、NOx、CO2、粒子状物質などの種類があり、排気物質量の低減といった場合、何れを対象にしても良い。
Claims (8)
- 内燃機関の出力が、設定される要求出力となるように、前記内燃機関への燃料噴射を行う噴射実施手段と、
前記内燃機関を搭載した車両の運転手の操作に基づき、その内燃機関が発生すべき出力(以下、操作出力と言う)を算出すると共に、その算出した操作出力を前記要求出力として設定する要求出力設定手段とを備えた燃料噴射制御装置において、
前記内燃機関の回転数を変数として、燃費が最も良いとされる点において発生する前記内燃機関の出力(以下、省燃費出力と言う)を算出する燃料消費抑制算出手段を備え、
前記要求出力設定手段は、
前記操作出力が前記省燃費出力以下となる回が連続する場合、1回目では、前記要求出力として0の値を設定し、2回目では、1回目の操作出力とその1回目で設定した要求出力との差分に応じた補正量を今回算出された操作出力に加えた出力を、補正後出力として算出すると共に、前記要求出力の設定処理として、該補正後出力が前記省燃費出力以上であればその省燃費出力を前記要求出力として設定し、その補正後出力がその省燃費出力より小さければ前記要求出力として0の値を設定する処理を実行し、3回目以降は、前回の補正後出力とその前回と同じ回で設定した要求出力との差分に応じた補正量を今回算出された操作出力に加えた出力を、補正後出力として算出して、前記設定処理を実行するようになっていることを特徴とする燃料噴射制御装置。 - 請求項1に記載の燃料噴射制御装置において、
前記要求出力設定手段は、
前記操作出力が、前記省燃費出力より小さい所定の出力以下である場合には、その操作出力を前記要求出力として設定するようになっていることを特徴とする燃料噴射制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の燃料噴射制御装置において、
前記要求出力設定手段は、
今回の操作出力から前回の操作出力を減じて、その減算値が第1の所定値(第1の所定値<0とする)よりも小さいと判定した場合には、今回の操作出力と前記省燃費出力との大小にかかわらず、前記要求出力として0の値を設定するようになっていることを特徴とする燃料噴射制御装置。 - 請求項1ないし請求項3の何れか1項に記載の燃料噴射制御装置において、
前記噴射実施手段は、
前記要求出力設定手段により前記要求出力として0の値が設定された回では、前記内燃機関への燃料噴射を休止するようになっていることを特徴とする燃料噴射制御装置。 - 請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載の燃料噴射制御装置において、
前記操作出力が前記省燃費出力以下となる回が連続する場合、1回目における前記操作出力と要求出力との差分、或いは2回目以降における前記補正後出力と要求出力との差分に合致した不足トルクを算出する不足トルク算出手段と、
前記内燃機関の回転数を検出する検出手段とを備え、
前記要求出力設定手段は、前記補正後出力を算出する際、今回の操作出力に、前記不足トルク算出手段により前の回で算出された前記不足トルクを前記検出手段により検出された現在の回転数を用いて変換した出力を加えるようになっていることを特徴とする燃料噴射制御装置。 - 請求項1ないし請求項5の何れか1項に記載の燃料噴射制御装置において、
前記要求出力設定手段は、
今回の操作出力から前回の操作出力を減じて、その減算値が第2の所定値(第2の所定値>0とする)よりも大きいと判定した場合には、今回の操作出力と前記省燃費出力との大小にかかわらず、今回の操作出力を、前記要求出力として設定するようになっていることを特徴とする燃料噴射制御装置。 - 請求項1に記載の燃料噴射制御装置において、
前記燃料消費抑制算出手段は、前記内燃機関の回転数を変数として、得られる出力値が前記省燃費出力よりも一定割合だけ小さい点における出力(以下、副出力と言う)を算出する手段を備え、
当該燃料噴射制御装置は、前記操作出力が前記副出力より大きく前記省燃費出力以下である場合には前記省燃費出力を最適出力として設定し、前記操作出力が前記副出力以下である場合には前記副出力を最適出力として設定する最適出力設定手段を備え、
前記要求出力設定手段は、
前記操作出力が前記最適出力以下となる回が連続する場合、1回目では、前記要求出力として0の値を設定し、2回目では、1回目の操作出力とその1回目で設定した要求出力との差分に応じた補正量を今回算出された操作出力に加えた出力を、補正後出力として算出すると共に、前記要求出力の前記設定処理としては、該補正後出力が前記最適出力以上であればその最適出力を前記要求出力として設定し、その補正後出力がその最適出力より小さければ前記要求出力として0の値を設定する処理を実行し、3回目以降は、前回の補正後出力とその前回と同じ回で設定した要求出力との差分に応じた補正量を今回算出された操作出力に加えた出力を補正後出力として算出して、その要求出力を設定する処理を実行するようになっていることを特徴とする燃料噴射制御装置。 - 請求項1に記載の燃料噴射制御装置において、
前記燃料消費抑制算出手段は、前記内燃機関の回転数を変数として、得られる出力値が前記省燃費出力よりも一定割合だけ小さい点における出力(以下、副出力と言う)を算出する手段を備え、
前記要求出力設定手段は、
前記操作出力が前記副出力以下となる回が連続する場合、1回目では、前記要求出力として0の値を設定し、2回目では、1回目の操作出力とその1回目で設定した要求出力との差分に応じた補正量を今回算出された操作出力に加えた出力を、補正後出力として算出すると共に、前記要求出力の前記設定処理に代えて、前記補正後出力が前記副出力以上であればその副出力を前記要求出力として設定し、その補正後出力がその副出力より小さければ前記要求出力として0の値を設定する処理を実行し、3回目以降は、前回の補正後出力とその前回と同じ回で設定した要求出力との差分に応じた補正量を今回算出された操作出力に加えた出力を補正後出力として算出して、その要求出力を設定する処理を実行するようになっていることを特徴とする燃料噴射制御装置。
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