JP5525353B2 - Fuel injection control device for internal combustion engine - Google Patents
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
本発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に関し、特に1つの気筒における燃料噴射を複数回に分割して行う分割燃料噴射を実行する燃料噴射制御装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine, and more particularly to a fuel injection control device that executes split fuel injection in which fuel injection in one cylinder is divided into a plurality of times.
特許文献1には、ディーゼル機関において分割燃料噴射を実行する燃料噴射制御装置が示されている。この装置によれば、機関の完爆から所定時間経過前は燃焼室内温度が低温状態にあると推定されるとともに、所定時間経過後は燃焼室内温度が高温状態にあると推定され、低温状態にあると推定されるときは、分割燃料噴射の形態が変更される。具体的には、分割回数の低減あるいは噴射休止期間の短縮が行われ、または分割燃料噴射ではなく一括燃料噴射への変更が行われる。
特許文献1に示された制御手法は、燃焼室内温度が低いときに分割燃料噴射を実行すると、燃焼が不安定となり、機関始動性や排気特性を悪化させる可能性があるという課題を解決することを目的とするものである。そのため、燃焼室内温度が高すぎる場合については、考慮されていない。燃焼室内温度が高すぎるときは、NOxの排出量あるいは燃焼騒音の増加を招くおそれがあるが、特許文献1に示された制御方法では、この課題を解決することはできない。
The control method disclosed in
本発明はこの点に着目してなされたものであり、分割燃料噴射をより適切に実行することにより燃焼室内温度を適温に維持し、排気特性や燃焼騒音の悪化を防止することができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to this point, and by performing divided fuel injection more appropriately, the internal combustion engine temperature can be maintained at an appropriate temperature, and deterioration of exhaust characteristics and combustion noise can be prevented. An object of the present invention is to provide a fuel injection control device.
上記目的を達成するため請求項1に記載の発明は、内燃機関(1)の燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射手段(9)を備える内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記燃料噴射手段により前記機関のトルクを発生させるための主燃料噴射を実行する主燃料噴射実行制御手段と、前記主燃料噴射を実行したときの燃焼室内温度の推定値である推定燃焼温度(TME)を算出する推定燃焼温度算出手段とを備え、前記主燃料噴射実行制御手段は、前記推定燃焼温度(TME)が所定温度(TMTGT)を超えるときに前記主燃料噴射をn分割し(nは2以上の整数)、前記推定燃焼温度の最大値(TMEMAX)と前記所定温度(TMTGT)との温度差(DTME)及び前記燃焼室内に吸入されたガスの質量(Mgas)に基づく燃焼温度上昇抑制燃料量(DQIM)を用いて、前記推定燃焼温度(TME)が前記所定温度(TMTGT)を超えないように、前記分割燃料噴射における(n−1)番目の分割噴射の燃料噴射量(QIM(n-1))とn番目の分割噴射の燃料噴射量(QIM(n))とを算出する分割噴射制御手段を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a fuel injection control device for an internal combustion engine comprising fuel injection means (9) for injecting fuel into a combustion chamber of the internal combustion engine (1). Main fuel injection execution control means for executing main fuel injection for generating torque of the engine, and estimation for calculating an estimated combustion temperature (TME) that is an estimated value of the combustion chamber temperature when the main fuel injection is executed Combustion temperature calculation means, and the main fuel injection execution control means divides the main fuel injection into n when the estimated combustion temperature (TME) exceeds a predetermined temperature (TMTGT) (n is an integer of 2 or more) the estimated maximum value of the combustion temperature (TMEMAX) and the temperature difference between the predetermined temperature (TMTGT) (DTME) and the mass of the combustion chamber to the intake gas (MGAS) in based rather on the combustion temperature And have use suppression fuel quantity (DQIM), wherein as the estimated combustion temperature (TME) does not exceed a predetermined temperature (TMTGT), wherein in the divided fuel injection (n-1) th fuel injection quantity split injection (QIM (n-1)) and characterized by having a n th fuel injection amount of the split injection (QIM (n)) and the split injection control means for calculating.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記分割噴射制御手段は、前記温度差(DTME)に基づいて、前記分割燃料噴射の実行時期(CAIM(j))を算出することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the first aspect, the divided injection control means performs the divided fuel injection execution timing (CAIM) based on the temperature difference (DTME). (j)) is calculated.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記分割噴射制御手段は、前記分割燃料噴射におけるn番目の分割噴射の燃料噴射量(QIM(n))を、前記燃焼温度上昇抑制燃料量(DQIM)及びn番目の分割噴射の実行時期(CAIM(n))における燃焼効率(ηI(n))に応じて算出することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the first or second aspect, the split injection control means is a fuel injection amount (QIM () of the nth split injection in the split fuel injection. n )) is calculated according to the combustion temperature rise suppression fuel amount (DQIM) and the combustion efficiency (η I (n) ) at the execution time (CAIM ( n )) of the n-th divided injection. .
請求項4に記載の発明は、請求項1から3の何れか1項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記分割噴射制御手段は、前記n分割した主燃料噴射を実行したときの発生トルクの推定値である推定発生トルク(TRQE)を算出する推定発生トルク算出手段と、前記推定発生トルク(TRQE)が目標トルク(TRQD)より小さいときは、前記目標トルク(TRQD)と前記推定発生トルク(TRQE)との差に基づいて前記n番目の分割燃料噴射の実行時期(CAIM(n))を進角補正する進角補正手段とを有するとともに、前記進角補正手段は、前記(n−1)番目の分割噴射とn番目の分割噴射の実行間隔(DCAIM)が、所定最小噴射間隔(DCAIMIN)に前記n番目の分割燃料噴射の進角補正量(DCAAD(n))を加算した判定閾値より小さいときは、前記n番目の分割燃料噴射の実行時期(CAIM(n))を進角補正せずに、前記(n−1)番目の分割噴射の実行時期(CAIM(n-1))を進角補正することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the fuel injection control device for an internal combustion engine according to any one of the first to third aspects, the split injection control means is configured to execute the n-split main fuel injection. Estimated generated torque calculating means for calculating an estimated generated torque (TRQE) that is an estimated value of the generated torque, and when the estimated generated torque (TRQE) is smaller than the target torque (TRQD), the target torque (TRQD) and the estimated The advance angle correction means corrects the advance timing (CAIM ( n )) of the n-th split fuel injection based on the difference from the generated torque (TRQE), and the advance angle correction means includes the ( The execution interval (DCAIM) of the (n-1) th divided injection and the nth divided injection is the advance correction amount (DCAAD (n)) of the nth divided fuel injection at the predetermined minimum injection interval (DCAIMIN). Is smaller than the determination threshold value obtained by adding the execution timing of the (n−1) th divided injection (CAIM (n)) without correcting the advance angle of the nth divided fuel injection (CAIM (n)). n-1)) is advanced .
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記分割噴射制御手段は、前記進角補正手段による進角補正を実行後に再度算出される前記推定燃焼温度(TME)が前記所定温度(TMTGT)を超えるときは、前記主燃料噴射の分割数nを増加させることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the fourth aspect, the split injection control means is recalculated after executing the advance angle correction by the advance angle correction means. When the temperature (TME) exceeds the predetermined temperature (TMTGT), the division number n of the main fuel injection is increased .
請求項6に記載の発明は、請求項1から5の何れか1項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記分割噴射制御手段は、前記分割噴射を実行したときの熱発生量の推定値である推定熱発生量(JME)を算出する推定熱発生量算出手段と、前記推定熱発生量の積算値が全推定熱発生量(JTOTAL)の50%となる重心角度位置(CAGC)を算出する重心角度位置算出手段とを有し、前記重心角度位置(CAGC)が所定角度位置(CAGCX)となるように各分割噴射の実行時期(CAIM(j))を制御するとともに、再度算出される前記推定燃焼温度(TME)が前記所定温度(TMTGT)を超えるときは、前記主燃料噴射の分割数nを増加させることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the fuel injection control device for an internal combustion engine according to any one of the first to fifth aspects, the split injection control means is configured to control a heat generation amount when the split injection is executed. Estimated heat generation amount calculation means for calculating an estimated heat generation amount (JME) which is an estimated value, and a gravity center angle position (CAGC) at which the integrated value of the estimated heat generation amount is 50% of the total estimated heat generation amount (JTOTAL) The center-of-gravity angle position calculation means for calculating the center-of-gravity angle is calculated, and the execution timing (CAIM (j)) of each divided injection is controlled so that the center-of-gravity angle position (CAGC) becomes a predetermined angle position (CAGCX) and is calculated again. When the estimated combustion temperature (TME) to be performed exceeds the predetermined temperature (TMTGT), the division number n of the main fuel injection is increased .
請求項1に記載の発明によれば、主燃料噴射を実行したときの推定燃焼温度が算出され、推定燃焼温度が所定温度を超えるときに主燃料噴射をn分割し(nは2以上の整数)、推定燃焼温度の最大値と所定温度との温度差及び燃焼室内に吸入されたガスの質量に基づく燃焼温度上昇抑制燃料量を用いて、推定燃焼温度が所定温度を超えないように、分割燃料噴射における(n−1)番目の分割噴射の燃料噴射量とn番目の分割噴射の燃料噴射量とが算出される。したがって、分割燃料噴射を行うことにより、燃焼温度を所定温度以下に抑制し、排気特性や燃焼騒音の悪化を防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, the estimated combustion temperature when the main fuel injection is executed is calculated, and when the estimated combustion temperature exceeds the predetermined temperature, the main fuel injection is divided into n (n is an integer of 2 or more). ), and it has use the maximum value and the temperature difference and the combustion temperature rise suppressing fuel quantity rather based on the mass of the suction gas in the combustion chamber of a predetermined temperature estimation combustion temperature, so that the estimated combustion temperature does not exceed a predetermined temperature , in the divided fuel injection (n-1) th fuel injection quantity split injection and the fuel injection amount of n-th divided injection and are calculated. Therefore, by performing split fuel injection, the combustion temperature can be suppressed to a predetermined temperature or less, and deterioration of exhaust characteristics and combustion noise can be prevented.
請求項2に記載の発明によれば、推定燃焼温度と所定温度との温度差に基づいて、分割燃料噴射の実行時期が算出される。燃焼温度は燃料噴射時期にも依存するので、分割噴射実行時期を温度差に応じて設定することにより、燃焼温度を確実に抑制することができる。 According to the second aspect of the invention, the execution timing of the divided fuel injection is calculated based on the temperature difference between the estimated combustion temperature and the predetermined temperature. Since the combustion temperature also depends on the fuel injection timing, the combustion temperature can be reliably suppressed by setting the divided injection execution timing according to the temperature difference.
請求項3に記載の発明によれば、分割燃料噴射におけるn番目の分割噴射の燃料噴射量が、燃焼温度上昇抑制燃料量及びn番目の分割噴射の実行時期における燃焼効率に応じて算出される。燃焼効率は、分割噴射の実行時期に依存して変化するので、分割噴射実行時期に対応した燃焼効率を用いて燃料噴射量を算出することにより、燃焼温度抑制を精度良く行うことができる。 According to the third aspect of the present invention, the fuel injection amount of the nth divided injection in the divided fuel injection is calculated according to the combustion temperature rise suppression fuel amount and the combustion efficiency at the execution timing of the nth divided injection. . Combustion efficiency changes depending on the execution timing of divisional injection, by calculating the fuel injection amount using the combustion efficiency corresponding to split injection execution timing, it is possible to perform the combustion temperature suppressed accurately.
請求項4に記載の発明によれば、n分割した主燃料噴射を実行したときの推定発生トルクが算出され、推定発生トルクが目標トルクより小さいときは、目標トルクと推定発生トルクとの差に基づいてn番目の分割燃料噴射の実行時期が進角補正される。さらに(n−1)番目の分割噴射とn番目の分割噴射の実行間隔が、所定最小噴射間隔にn番目の分割燃料噴射の進角補正量を加算した判定閾値より小さいときは、n番目の分割燃料噴射の実行時期を進角補正せずに、(n−1)番目の分割噴射の実行時期が進角補正される。したがって、主燃料噴射を分割することによる発生トルクの低下を防止することができる。また(n−1)番目の分割噴射とn番目の分割噴射の実行間隔が判定閾値より小さいときは、n番目、すなわち最後の分割噴射の実行時期を、トルク確保のために必要な量だけ進角させることはできないので、(n−1)番目の分割噴射の実行時期を進角させることにより発生トルクが確保される。 According to the fourth aspect of the present invention, the estimated generated torque when the n-divided main fuel injection is executed is calculated, and when the estimated generated torque is smaller than the target torque, the difference between the target torque and the estimated generated torque is calculated. Based on this, the execution timing of the n-th split fuel injection is advanced. Further, when the execution interval between the (n-1) th divided injection and the nth divided injection is smaller than the determination threshold obtained by adding the advance correction amount of the nth divided fuel injection to the predetermined minimum injection interval, the nth The advance timing of the execution timing of the (n−1) th split injection is corrected without correcting the advance timing of the split fuel injection. Therefore, it is possible to prevent a decrease in generated torque caused by dividing the main fuel injection. When the execution interval between the (n-1) th divided injection and the nth divided injection is smaller than the determination threshold, the execution timing of the nth, that is, the last divided injection is advanced by an amount necessary for securing torque. Since the angle cannot be made, the generated torque is secured by advancing the execution timing of the (n-1) th divided injection.
請求項5に記載の発明によれば、分割噴射時期の進角補正を実行後に再度算出される推定燃焼温度が所定温度を超えるときは、主燃料噴射の分割数nが増加されるので、燃焼温度が所定温度以下に抑制される。 According to the fifth aspect of the present invention, when the estimated combustion temperature calculated again after executing the advance correction of the divided injection timing exceeds a predetermined temperature, the division number n of the main fuel injection is increased. The temperature is suppressed below a predetermined temperature .
請求項6に記載の発明によれば、分割噴射を実行したときの推定熱発生量が算出されるとともに、推定熱発生量の重心角度位置が算出され、重心角度位置が所定角度位置となるように各分割噴射の実行時期が制御されるので、燃焼によって筒内圧がほぼ最大となる時期(角度位置)を、主燃料噴射を分割しないときとほぼ同じ位置に維持することができる。また再度算出される推定燃焼温度が所定温度を超えるときは、主燃料噴射の分割数nが増加されるので、燃焼温度が所定温度以下に抑制される。 According to the sixth aspect of the present invention, the estimated heat generation amount when the divided injection is executed is calculated, the centroid angle position of the estimated heat generation amount is calculated, and the centroid angle position becomes the predetermined angle position. In addition, since the execution timing of each divided injection is controlled, the timing (angular position) at which the in-cylinder pressure is substantially maximized by combustion can be maintained at substantially the same position as when the main fuel injection is not divided. When the estimated combustion temperature calculated again exceeds the predetermined temperature, the division number n of the main fuel injection is increased, so that the combustion temperature is suppressed below the predetermined temperature.
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は本発明の一実施形態にかかる内燃機関、及びその制御装置の構成を示す図である。内燃機関(以下「エンジン」という)1は、シリンダ内に燃料を直接噴射するディーゼルエンジンであり、各気筒に燃料噴射弁9が設けられている。燃料噴射弁9は、電子制御ユニット(以下「ECU」という)20に電気的に接続されており、燃料噴射弁9の開弁時期及び開弁時間、すなわち燃料噴射時期及び燃料噴射量は、ECU20により制御される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an internal combustion engine and a control device thereof according to an embodiment of the present invention. An internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) 1 is a diesel engine that directly injects fuel into a cylinder, and a fuel injection valve 9 is provided in each cylinder. The fuel injection valve 9 is electrically connected to an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 20, and the valve opening timing and valve opening time of the fuel injection valve 9, that is, the fuel injection timing and the fuel injection amount are determined by the
エンジン1は、吸気通路2、排気通路4、及びターボチャージャ8を備えている。ターボチャージャ8は、排気の運動エネルギにより回転駆動されるタービンホイール10を有するタービン11と、タービンホイール10とシャフト14を介して連結されたコンプレッサホイール15を有するコンプレッサ16とを備えている。コンプレッサホイール15は、エンジン1に吸入される空気の加圧(圧縮)を行う。
The
タービン11は、タービンホイール10に吹き付けられる排気の流量を変化させるべく開閉駆動される複数の可変ベーン12(2個のみ図示)及び該可変ベーンを開閉駆動するアクチュエータ(図示せず)を有しており、可変ベーン12の開度を変化させることにより、タービンホイール10に吹き付けられる排気の流量を変化させ、タービンホイール10の回転速度を変更できるように構成されている。可変ベーン12を駆動するアクチュエータは、ECU20に接続されており、可変ベーン12の開度は、ECU20により制御される。より具体的には、ECU20は、デューティ比可変の制御信号をアクチュエータに供給し、これによってベーン開度を制御する。なお、可変ベーンを有するターボチャージャの構成は広く知られており、例えば特開平1−208501号公報に示されている。
The
吸気通路2のコンプレッサ16の下流側にはインタークーラ18が設けられ、さらにインタークーラ18の下流側には、スロットル弁3が設けられている。スロットル弁3は、アクチュエータ19により開閉駆動可能に構成されており、アクチュエータ19はECU20に接続されている。ECU20は、アクチュエータ19を介して、スロットル弁3の開度制御を行う。
An
排気通路4と吸気通路2との間には、排気を吸気通路2に還流する排気還流通路5が設けられている。排気還流通路5には、排気還流量(EGR量)を制御するための排気還流制御弁(以下[EGR弁」という)6及び還流する排気の温度を下げるためのEGRクーラ7が設けられている。EGR弁6は、ソレノイドを有する電磁弁であり、その弁開度はECU20により制御される。
Between the
吸気通路2には、吸入空気流量GAを検出する吸入空気流量センサ21、コンプレッサ16の下流側の吸気圧(過給圧)PBを検出する過給圧センサ22、吸気温TIを検出する吸気温センサ23、及び吸気圧PIを検出する吸気圧センサ24が設けられている。これらのセンサ21〜24は、ECU20と接続されており、センサ21〜24の検出信号は、ECU20に供給される。
In the intake passage 2, an intake air
排気通路4のエンジン1の直ぐ下流側には排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ26が設けられ、その検出信号はECU20に供給される。排気通路4のタービン11の下流側には、酸化触媒31と、触媒が付加された煤フィルタ32とが設けられている。酸化触媒30は、排気中に含まれる炭化水素(未燃燃料成分)、CO、NOの酸化を促進する。
An
エンジン1により駆動される車両のアクセルペダル(図示せず)の踏み込み量(以下「アクセルペダル操作量」という)APを検出するアクセルセンサ27、エンジン回転数(回転速度)NEを検出するエンジン回転数センサ28、及び大気圧PAを検出する大気圧センサ29がECU20に接続されており、これらのセンサの検出信号は、ECU20に供給される。エンジン回転数センサ28は、所定クランク角度(例えば1度)毎に発生するクランク角度パルス及びエンジン1の各気筒のピストンが上死点に位置するタイミングに同期して発生するTDCパルスをECU20に供給する。
An
ECU20は、各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理ユニット(以下「CPU」という)、CPUで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路、タービン11の可変ベーン12を駆動するアクチュエータ、燃料噴射弁9、EGR弁6、スロットル弁3を駆動するアクチュエータ19などに駆動信号を供給する出力回路から構成される。
The
ECU20は、エンジン運転状態(主としてエンジン回転数NE及び要求トルクTRQD)に応じて燃料噴射弁9による燃料噴射制御、EGR弁6による排気還流制御、可変ベーン12による過給圧制御などを行う。要求トルクTRQDは、アクセルペダル操作量APに応じて算出され、アクセルペダル操作量APが増加するほど増加するように設定される。
The
本実施形態では、エンジン1においてトルクを発生させるための主たる燃料噴射である主噴射を実行する際に、推定燃焼温度TMEを算出し、推定燃焼温度TMEが所定温度TMTGTを超えないように、主噴射を分割して実行する制御が行われる。
In the present embodiment, when executing main injection, which is the main fuel injection for generating torque in the
図2及び図3は、この主噴射制御を行う処理のフローチャートであり、この処理はECU20のCPUでTDCパルスの発生に同期して実行される。
ステップS11では、吸気温TI,吸気圧PI,吸入空気流量GA,排気還流率などの吸入ガスパラメータを読み込み、ステップS12では、エンジン回転数NE及び要求トルクTRQDに応じて噴射制御パラメータ、すなわち主噴射における燃料噴射量(以下「主噴射量」という)QIM及び主噴射の実行時期(以下「主噴射時期」という)CAIMを算出する。
2 and 3 are flowcharts of processing for performing the main injection control, and this processing is executed by the CPU of the
In step S11, intake gas parameters such as intake air temperature TI, intake pressure PI, intake air flow rate GA, and exhaust gas recirculation rate are read. In step S12, injection control parameters, that is, main injection, are determined according to the engine speed NE and the required torque TRQD. The fuel injection amount (hereinafter referred to as “main injection amount”) QIM and the main injection execution timing (hereinafter referred to as “main injection timing”) CAIM are calculated.
ステップS13では、圧縮行程及び膨張行程における燃焼室内温度の推定値である推定燃焼温度TME(i)を、下記式(1)により所定クランク角度DCA(例えば1度)毎に算出する。式(1)のTIは吸気温、εは圧縮率、κは比熱比、「i」は、所定クランク角度DCA毎のクランク角度位置を示すインデクスパラメータ、DTfuel(i)は、噴射された燃料が燃焼することによる温度上昇量であり、下記式(2)により算出される。式(2)のqは、所定クランク角度DCA当たりの燃料噴射量、ηは燃焼効率、JLは燃料の低位発熱量、Rはガス定数、Mgasは燃焼室内に吸入されたガスの質量(モル数換算値)であり、Mfuelは、噴射された燃料量(Σq)のモル数換算値である。また「Σ」は、燃料噴射開始時点からインデクスパラメータiに対応するクランク角度位置までの積算値を意味する。
なお燃料噴射量qは以下のようにして算出される。主噴射量QIMを燃料噴射弁9の噴射特性及び燃料圧に応じて主燃料噴射時間TIMに変換し、さらに主燃料噴射時間TIMをエンジン回転数NEに応じて主噴射角度期間DAIMに変換する。そして、主噴射量QIMに(DCA/DAIM)を乗算することにより、所定クランク角度当たりの燃料噴射量qが得られる。燃料噴射量qの積算値がQIMに達した時点より後は、q=0となる。 The fuel injection amount q is calculated as follows. The main injection amount QIM is converted into a main fuel injection time TIM according to the injection characteristics and fuel pressure of the fuel injection valve 9, and the main fuel injection time TIM is converted into a main injection angle period DAIM according to the engine speed NE. Then, the fuel injection amount q per predetermined crank angle is obtained by multiplying the main injection amount QIM by (DCA / DAIM). After the time when the integrated value of the fuel injection amount q reaches QIM, q = 0.
ステップS14では、ステップS13で算出した推定燃焼温度TME(i)の最大値(以下「最大燃焼温度」という)TMEMAXが所定温度TMTGTより高いか否かを判別する。この答が否定(NO)であるときは、直ちに処理を終了する。したがって、ステップS12で算出された噴射制御パラメータを用いて1回の主噴射が実行される。 In step S14, it is determined whether or not the maximum value (hereinafter referred to as “maximum combustion temperature”) TMEMMAX of the estimated combustion temperature TME (i) calculated in step S13 is higher than a predetermined temperature TMTGT. If this answer is negative (NO), the process is immediately terminated. Therefore, one main injection is executed using the injection control parameter calculated in step S12.
ステップS14の答が肯定(YES)であるときは、最大燃焼温度TMEMAXから所定温度TMTGTを減算すること(下記式(3))により、温度差DTMEを算出する(ステ15)。
DTME=TMEMAX−TMTGT (3)
If the answer to step S14 is affirmative (YES), a temperature difference DTME is calculated by subtracting the predetermined temperature TMTGT from the maximum combustion temperature TMEMAX (the following equation (3)) (step 15).
DTME = TMEMAX-TMTGT (3)
ステップS16では、下記式(4)により、燃料減算量DQIMを算出する。
DQIM=DTME×R×Mgas/JL (4)
In step S16, the fuel subtraction amount DQIM is calculated by the following equation (4).
DQIM = DTME × R × Mgas / JL (4)
ステップS15では、以下に説明するように主噴射を分割する処理を行う。最初にこのステップを実行するときは、分割数nは「2」である。1回目の主噴射における燃料噴射量QIM(1)及び2回目の主噴射における燃料噴射量QIM(2)は、それぞれ下記式(5)及び(6)で与えられる。式(6)のηI(2)は、2回目の主噴射を実行する時期(以下「第2主噴射時期」という)CAIM(2)における燃焼効率である。
QIM(1)=QIM−DQIM (5)
QIM(2)=DQIM/ηI(2) (6)
In step S15, the main injection is divided as described below. When this step is executed for the first time, the division number n is “2”. The fuel injection amount QIM (1) in the first main injection and the fuel injection amount QIM (2) in the second main injection are given by the following equations (5) and (6), respectively. In Equation (6), ηI (2) is the combustion efficiency at CAIM (2) when the second main injection is executed (hereinafter referred to as “second main injection timing”).
QIM (1) = QIM−DQIM (5)
QIM (2) = DQIM / ηI (2) (6)
第2主噴射時期CAIM(2)は、最大燃焼温度TMEMAXが所定温度TMTGTを超えないように設定される。 The second main injection timing CAIM (2) is set so that the maximum combustion temperature TMEMAX does not exceed the predetermined temperature TMTGT.
次に2回目の燃料噴射を実行することによる温度上昇量DTM(2)を下記式(7)により算出する。式(7)のMfuel2は、噴射された燃料量(QIM(1)+QIM(2))のモル数換算値である。
DTM(2)=
DQIM×JL/(R×(Mgas+Mfuel2)) (7)
Next, the temperature rise amount DTM (2) due to the second fuel injection is calculated by the following equation (7). Mfuel2 in the equation (7) is a value converted into the number of moles of the injected fuel amount (QIM (1) + QIM (2)).
DTM (2) =
DQIM × JL / (R × (Mgas + Mfuel2)) (7)
この温度上昇量DTM(2)を下記式(8)に適用して、2回目の燃料噴射を実行することによる温度上昇があっても燃焼温度TMEが所定温度TMTGTを超えない圧縮率(以下「限界圧縮率」という)εLMを算出し、圧縮率εが限界圧縮率εLMと等しくなるクランク角度を第2主噴射時期CAIM(2)とする。
ステップS17は、以下に説明するように分割数nが増加して(3以上となって)、実行される場合があるが、その場合には(n−1)回目の噴射を上述した手法で2つに分割することにより、(n−1)回目の主噴射における燃料噴射量QIM(n-1)の減量が行われ、n回目の主噴射における燃料噴射量QIM(n)及び第n主噴射時期CAIM(n)が算出される。 Step S17 may be executed with the division number n increasing (becomes 3 or more) as described below. In this case, the (n-1) th injection is performed by the above-described method. By dividing into two, the fuel injection amount QIM (n−1) in the (n−1) th main injection is reduced, and the fuel injection amount QIM (n) in the nth main injection and the nth main injection are reduced. An injection timing CAIM (n) is calculated.
ステップS18では、分割した主噴射を実行したときの推定燃焼温度TME(i)を算出する。ステップS19では、推定燃焼温度TME(i)を下記式(9)に適用して、圧縮行程及び膨張行程における推定筒内圧PCE(i)を算出し、推定筒内圧PCE(i)を下記式(10)に適用して、推定トルクTRQEを算出する。下記式のV(i)は燃焼室容積である。また式(10)のiMAXは、インデクスパラメータiの最大値であり、例えば所定クランク角度DCAが1度であるときは「359」に設定される。
ステップS20では、推定トルクTRQEが要求トルクTRQDより小さいか否かを判別し、その答が否定(NO)であるときは、熱発生重心位置CAGCを算出する(ステップS21)。具体的には、推定燃焼温度TME(i)を用いて推定熱発生量JME(i)を算出し、さらに推定熱発生量JME(i)を積算することにより、1回の燃焼による全推定熱発生量JTOTALを算出し、推定熱発生量JME(i)の積算値がJTOTAL/2となるクランク角度位置を熱発生重心位置CAGCとする。 In step S20, it is determined whether or not the estimated torque TRQE is smaller than the required torque TRQD. If the answer is negative (NO), the heat generation gravity center position CAGC is calculated (step S21). Specifically, the estimated heat generation amount JME (i) is calculated using the estimated combustion temperature TME (i), and the estimated heat generation amount JME (i) is further integrated to obtain the total estimated heat generated by one combustion. The generated amount JTOTAL is calculated, and the crank angle position where the integrated value of the estimated heat generated amount JME (i) becomes JTOTAL / 2 is defined as the heat generating center of gravity position CAGC.
ステップS22では、熱発生重心位置CAGCが所定位置CAGCXと等しいか否かを判別する。具体的には、熱発生重心位置CAGCが所定位置CAGCXを中心とする所定角度範囲内にあるか否かが判別される。この答が肯定(YES)であるときは、処理を終了する。 In step S22, it is determined whether or not the heat generation gravity center position CAGC is equal to the predetermined position CAGCX. Specifically, it is determined whether or not the heat generation gravity center position CAGC is within a predetermined angle range centered on the predetermined position CAGCX. If this answer is affirmative (YES), the process is terminated.
ステップS22の答が否定(NO)であるときは、熱発生重心位置CAGCと所定位置CAGCXとの角度差に応じて、全噴射進角量DCAADAを算出し(ステップS23)、分割した各主噴射時期CAIM(j)(j=1〜n)を全噴射進角量CAADAだけ進角させる(ステップS24)。 If the answer to step S22 is negative (NO), a total injection advance amount DCAADA is calculated according to the angular difference between the heat generation center of gravity position CAGC and the predetermined position CAGCX (step S23), and the divided main injections The timing CAIM (j) (j = 1 to n) is advanced by the total injection advance amount CAADA (step S24).
ステップS25では、進角された主噴射時期CAIM(j)を用いて、推定燃焼温度TME(i)を再度算出する。ステップS26では、ステップS25の演算により得られる最大燃焼温度TMEMAXが所定温度TMTGTより高いか否かを判別する。この答が否定(NO)であるときは処理を終了する。
ステップS26の答が肯定(YES)であるときは、分割数nを「1」だけ増加させて(ステップS27)、ステップS15に戻る。
In step S25, the estimated combustion temperature TME (i) is calculated again using the advanced main injection timing CAIM (j). In step S26, it is determined whether or not the maximum combustion temperature TMEMAX obtained by the calculation in step S25 is higher than a predetermined temperature TMTGT. If this answer is negative (NO), the process is terminated.
If the answer to step S26 is affirmative (YES), the division number n is increased by “1” (step S27), and the process returns to step S15.
ステップS20の答が肯定(YES)、すなわち推定トルクTRQEが要求トルクTRQDより小さいときは、図3のステップS31に進み、第(n−1)噴射時期CAIM(n-1)及び第n噴射時期CAIM(n)の差である最終噴射間隔DCAIMを下記式(11)により算出するとともに、トルク偏差DTRQを下記式(12)により算出する。
DCAIM=CAIM(n-1)−CAIM(n) (11)
DTRQ=TRQD−TRQE (12)
If the answer to step S20 is affirmative (YES), that is, if the estimated torque TRQE is smaller than the required torque TRQD, the process proceeds to step S31 in FIG. 3, and the (n-1) th injection timing CAIM (n-1) and the nth injection timing are reached. The final injection interval DCAIM, which is the difference between CAIM (n), is calculated by the following equation (11), and the torque deviation DTRQ is calculated by the following equation (12).
DCAIM = CAIM (n-1) -CAIM (n) (11)
DTRQ = TRQD-TRQE (12)
ステップS32では、トルク偏差DTRQに応じて第n噴射時期CAIM(n-1)の進角量DCAAD(n)を算出する。進角量DCAAD(n)は、トルク偏差DTRQが増加するほど増加するように設定される。 In step S32, the advance amount DCAAD (n) of the nth injection timing CAIM (n-1) is calculated according to the torque deviation DTRQ. The advance amount DCAAD (n) is set so as to increase as the torque deviation DTRQ increases.
ステップS33では、最終噴射間隔DCAIMが最小噴射間隔DCAIMINに進角量DCAAD(n)を加算した判定閾値以下であるか否かを判別する。この答が肯定(YES)であるときは、第n噴射時期CAIM(n)を進角量DCAAD(n)だけ進角することはできないので、第(n−1)噴射時期CAIM(n-1)の進角量DCAAD(n-1)を、トルク偏差DTRQに応じて算出する(ステップS34)。進角量DCAAD(n-1)は、トルク偏差DTRQが増加するほど増加するように設定される。ステップS35では、下記式(13)により第(n−1)噴射時期CAIM(n-1)を進角量DCAAD(n-1)だけ進角させる。
CAIM(n-1)=CAIM(n-1)+DCAAD(n-1) (13)
In step S33, it is determined whether or not the final injection interval DCAIM is equal to or less than a determination threshold value obtained by adding the advance angle amount DCAAD (n) to the minimum injection interval DCAIMIN. Since If the answer is affirmative (YES), it is impossible to n-th injection timing CAIM (n) is advanced by advancement amount DCAAD (n), (n-1) th injection timing CAIM (n-1 ) Is calculated in accordance with the torque deviation DTRQ (step S34). The advance amount DCAAD (n−1) is set so as to increase as the torque deviation DTRQ increases. In step S35, the (n-1) th injection timing CAIM (n-1) is advanced by the advance amount DCAAD (n-1) by the following equation (13).
CAIM (n-1) = CAIM (n-1) + DCAAD (n-1) (13)
ステップS33の答が否定(NO)であるときは、下記式(14)により第n噴射時期CAIM(n)を進角量DCAAD(n)だけ進角させる(ステップS36)。
CAIM(n)=CAIM(n)+DCAAD(n) (14)
If the answer to step S33 is negative (NO), the n-th injection timing CAIM (n) is advanced by the advance amount DCAAD (n) by the following equation (14) (step S36).
CAIM (n) = CAIM (n) + DCAAD (n) (14)
ステップS37では、進角された噴射時期を用いて推定燃焼温度TME(i)を再度算出する。ステップS38では、ステップS37の演算により得られる最大燃焼温度TMEMAXが所定温度TMTGTより高いか否かを判別する。この答が否定(NO)であるときは図2のステップS21に戻る。 In step S37, the estimated combustion temperature TME (i) is calculated again using the advanced injection timing. In step S38, it is determined whether or not the maximum combustion temperature TMEMAX obtained by the calculation in step S37 is higher than a predetermined temperature TMTGT. If this answer is negative (NO), the process returns to step S21 in FIG.
ステップS38の答が肯定(YES)であって、推定燃焼温度TME(i)が所定温度TMTGTを超えるときは、分割数nを「1」だけ増加させ(ステップS39)、図2のステップS15に戻る。 If the answer to step S38 is affirmative (YES) and the estimated combustion temperature TME (i) exceeds the predetermined temperature TMTGT, the division number n is increased by “1” (step S39), and the process proceeds to step S15 in FIG. Return.
図2(及び図3)の処理により、単一または複数の主噴射に対応する燃料噴射量QIM(j)及び燃料噴射時期CAIM(j)(j=1〜n)が算出され、算出された燃料噴射量QIM(j)及び燃料噴射時期CAIM(j)に応じて主噴射が実行される。 2 (and FIG. 3), the fuel injection amount QIM (j) and the fuel injection timing CAIM (j) (j = 1 to n) corresponding to the single or plural main injections are calculated and calculated. The main injection is executed according to the fuel injection amount QIM (j) and the fuel injection timing CAIM (j).
図4は、分割数nが「2」である例を説明するためのタイムチャートである。この図に示す一点鎖線L1が最初に算出される推定燃焼温度TMEの推移を示し、実線L2が分割後の推定燃焼温度TMEの推移を示す。分割することにより、燃焼温度を所定温度TMTGT以下に抑制することができる。本実施形態では、分割された2回の主噴射を実行した場合の推定トルクTRQEが要求トルクTRQDより小さいときは、主噴射時期が進角補正されるので、図4に示す、右下がりのハッチングを付した領域R1の面積と、右上がりのハッチングを付した領域R2の面積とがほぼ等しくなり、分割された2回の主噴射を行ったときの発生トルクと、1回の主噴射を行ったときの発生トルクとをほぼ等しくすることができる。 FIG. 4 is a time chart for explaining an example in which the division number n is “2”. The one-dot chain line L1 shown in this figure shows the transition of the estimated combustion temperature TME calculated first, and the solid line L2 shows the transition of the estimated combustion temperature TME after division. By dividing, the combustion temperature can be suppressed below the predetermined temperature TMTGT. In the present embodiment, when the estimated torque TRQE when the divided two main injections are executed is smaller than the required torque TRQD, the main injection timing is corrected to advance, so that the right-down hatching shown in FIG. The area of the region R1 marked with is substantially equal to the area of the region R2 hatched to the right, and the torque generated when the two divided main injections are performed and one main injection are performed. The generated torque can be made substantially equal.
以上のように本実施形態では、主噴射を実行したときの燃焼室内温度の推定値である推定燃焼温度TMEが算出され、推定燃焼温度TMEが所定温度TMTGTを超えるときに主噴射が2以上の燃料噴射に分割され、最大燃焼温度TMEMAXと所定温度TMTGTとの温度差DTMEに基づいて、推定燃焼温度TMEが所定温度TMTGTを超えないように、分割燃料噴射における燃料噴射量QIM(j)が算出される。したがって、分割燃料噴射を行うことにより、実際の燃焼温度を所定温度TMTGT以下に抑制し、排気特性や燃焼騒音の悪化を防止することができる。 As described above, in the present embodiment, the estimated combustion temperature TME that is an estimated value of the combustion chamber temperature when the main injection is executed is calculated, and when the estimated combustion temperature TME exceeds the predetermined temperature TMTGT, the main injection is 2 or more. Based on the temperature difference DTME between the maximum combustion temperature TMEMMAX and the predetermined temperature TMTGT, the fuel injection amount QIM (j) in the divided fuel injection is calculated so that the estimated combustion temperature TME does not exceed the predetermined temperature TMTGT. Is done. Therefore, by performing the split fuel injection, the actual combustion temperature can be suppressed to the predetermined temperature TMTGT or less, and deterioration of exhaust characteristics and combustion noise can be prevented.
また推定燃焼温度TMEと所定温度TMTGTとの温度差DTMEに基づいて、分割燃料噴射の実行時期CAIM(j)(j≧2)が算出される。燃焼温度は燃料噴射時期にも依存するので、分割噴射実行時期CAIMを温度差DTMEに応じて設定することにより、燃焼温度を確実に抑制することができる。 Further, based on the temperature difference DTME between the estimated combustion temperature TME and the predetermined temperature TMTGT, the execution timing CAIM (j) (j ≧ 2) of the divided fuel injection is calculated. Since the combustion temperature also depends on the fuel injection timing, the combustion temperature can be reliably suppressed by setting the divided injection execution timing CAIM according to the temperature difference DTME.
また分割燃料噴射における燃料噴射量QIM(j)(j≧2)が、各分割噴射の実行時期における燃焼効率η(j)(j≧2)に応じて算出される。燃焼効率η(j)は、推定燃焼温度TME(j)及び酸素濃度CONSO2に応じて設定されたηマップを検索することにより算出される。酸素濃度CONSO2は、酸素濃度センサ26の出力に基づいて算出される。ηマップは、図5(a)に示すように推定燃焼温度TMEが高くなるほど燃焼効率ηが増加するように設定されている。また図5(b)に示すように、酸素濃度CONSO2が所定濃度CONSO2Xより低い範囲では酸素濃度CONSO2が増加するほど燃焼効率ηが増加し、所定濃度CONSO2Xより高い範囲では酸素濃度CONSO2が増加するほど燃焼効率ηが減少するように設定されている。燃焼効率ηは、分割噴射の実行時期に依存して変化するので、図5に示すように設定されたマップを検索して算出される各分割噴射実行時期に対応した燃焼効率η(j)を用いて燃料噴射量QIM(j)を算出することにより、燃焼温度抑制を精度良く行うことができる。
Further, the fuel injection amount QIM (j) (j ≧ 2) in the divided fuel injection is calculated according to the combustion efficiency η (j) (j ≧ 2) at the execution timing of each divided injection. The combustion efficiency η (j) is calculated by searching a η map set according to the estimated combustion temperature TME (j) and the oxygen concentration CONSO2. The oxygen concentration CONSO2 is calculated based on the output of the
また分割した主燃料噴射を実行したときの発生トルクの推定値である推定トルクTRQEが算出され、推定トルクTRQEが要求トルクTRQDより小さいときは、分割燃料噴射の実行時期CAIM(j)(j≧2)が進角補正される。したがって、主燃料噴射を分割することによる発生トルクの低下を防止することができる。 An estimated torque TRQE, which is an estimated value of the generated torque when the divided main fuel injection is executed, is calculated. When the estimated torque TRQE is smaller than the required torque TRQD, the divided fuel injection execution timing CAIM (j) (j ≧ 2) is advanced. Therefore, it is possible to prevent a decrease in generated torque caused by dividing the main fuel injection.
また(n−1)番目の分割噴射とn番目の分割噴射の実行間隔、すなわち最終噴射間隔DCAIMが判定閾値(DCAIMIN+DCAAD(n))より小さいときは、第(n−1)噴射時期CAIM(n-1)が進角補正される。(n−1)番目の分割噴射とn番目の分割噴射の実行間隔が判定閾値より小さいときは、トルク確保のために必要な進角量だけ第n噴射時期CAIM(n)を進角させることはできないので、(n−1)番目の分割噴射の実行時期を進角させることにより発生トルクが確保される。 Further, when the execution interval between the (n−1) th divided injection and the nth divided injection, that is, the final injection interval DCAIM is smaller than the determination threshold value (DCAIMIN + DCAAD (n)), the (n−1) th injection timing CAIM (n -1) is advanced. When the execution interval between the (n-1) -th divided injection and the n-th divided injection is smaller than the determination threshold, the n-th injection timing CAIM (n) is advanced by the advance amount necessary for securing the torque. Therefore, the generated torque is secured by advancing the execution timing of the (n−1) th divided injection.
また分割噴射を実行したときの推定熱発生量JMEが算出されるとともに、推定熱発生量JMEの積算値が全推定熱発生量JTOTALの50%となる熱発生重心位置CAGCが算出され、熱発生重心位置CAGCが所定位置CAGCXとなるように各分割噴射の実行時期CAIM(j)が制御されるので、燃焼によって筒内圧がほぼ最大となる時期(角度位置)を、主燃料噴射を分割しないときとほぼ同じ位置に維持することができる。 In addition, the estimated heat generation amount JME when the divided injection is executed is calculated, and the heat generation center of gravity position CAGC at which the integrated value of the estimated heat generation amount JME is 50% of the total estimated heat generation amount JTOTAL is calculated. Since the execution timing CAIM (j) of each divided injection is controlled so that the center of gravity position CAGC becomes the predetermined position CAGCX, when the main fuel injection is not divided at the timing (angular position) at which the in-cylinder pressure becomes substantially maximum due to combustion And can be maintained at approximately the same position.
本実施形態では、燃料噴射弁9が燃料噴射手段に相当し、ECU20が、主燃料噴射実行制御手段、推定燃焼温度算出手段、分割噴射制御手段、推定発生トルク算出手段、進角補正手段、推定熱発生量算出手段、及び重心角度位置算出手段を構成する。具体的には、図2及び3に示す処理が、主燃料噴射実行制御手段に相当し、図2のステップS13,S18,S25、及び図3のステップS37が推定燃焼温度算出手段に相当し、ステップS14〜S27及び図3のステップS31〜S39が分割噴射制御手段に相当し、ステップS19が推定発生トルク算出手段に相当する。また、図2のステップS21が推定熱発生量算出手段及び重心角度位置算出手段に相当し、図3のステップS31〜S36が進角補正手段に相当する。
In this embodiment, the fuel injection valve 9 corresponds to the fuel injection means, and the
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、1回の主噴射を先ず2分割し、推定トルクTRQEが要求トルクTRQDより小さいときは、または熱発生重心位置CAGCが所定位置CAGCXと一致しないときは主噴射時期を進角し、推定燃焼温度TMEが所定温度TMTGTを超えるときは、分割数nを増加させるようにしているが、2分割した段階で処理を終了し、2分割した主噴射を実行するようにしてもよい。その場合には、所定クランク角度DCA毎に推定燃焼温度TMEを算出する必要はなく、燃料噴射量QIM及び燃料噴射時期CAIMに応じて最大燃焼温度TMEMAXを推定し、推定した最大燃焼温度TMEMAXと所定温度TMTGTとの温度差に基づいて2分割した燃料噴射の燃料噴射量及び燃料噴射時期を算出することができる。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made. For example, in the embodiment described above, one main injection is first divided into two, and when the estimated torque TRQE is smaller than the required torque TRQD, or when the heat generation gravity center position CAGC does not coincide with the predetermined position CAGCX, the main injection timing is set. When the combustion angle TME is advanced and the estimated combustion temperature TME exceeds the predetermined temperature TMTGT, the division number n is increased. However, the process is terminated at the stage where the division is performed, and the divided main injection is performed. Also good. In that case, it is not necessary to calculate the estimated combustion temperature TME for each predetermined crank angle DCA, and the maximum combustion temperature TMEMAX is estimated according to the fuel injection amount QIM and the fuel injection timing CAIM, and the estimated maximum combustion temperature TMEMAX and the predetermined Based on the temperature difference from the temperature TMTGT, the fuel injection amount and fuel injection timing of the fuel injection divided into two can be calculated.
本発明は、噴射時期の他に点火時期のパラメータを追加することで、多段噴射可能な火花点火直噴機関の燃料噴射制御にも適用が可能である。
また本発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進機用エンジンなどの燃料噴射制御にも適用が可能である。
The present invention can be applied to fuel injection control of a spark ignition direct injection engine capable of multi-stage injection by adding an ignition timing parameter in addition to the injection timing.
The present invention can also be applied to fuel injection control of a marine vessel propulsion engine such as an outboard motor having a vertical crankshaft.
1 内燃機関
9 燃料噴射弁(燃料噴射手段)
20 電子制御ユニット(主燃料噴射実行制御手段、推定燃焼温度算出手段、分割噴射制御手段、推定発生トルク算出手段、進角補正手段、推定熱発生量算出手段、重心角度位置算出手段)
21 吸入空気流量センサ
23 吸気温センサ
24 吸気圧センサ
1 Internal combustion engine 9 Fuel injection valve (fuel injection means)
20 Electronic control unit (main fuel injection execution control means, estimated combustion temperature calculation means, split injection control means, estimated generated torque calculation means, advance angle correction means, estimated heat generation amount calculation means, center of gravity angle position calculation means)
21 Intake
Claims (6)
前記燃料噴射手段により前記機関のトルクを発生させるための主燃料噴射を実行する主燃料噴射実行制御手段と、
前記主燃料噴射を実行したときの燃焼室内温度の推定値である推定燃焼温度を算出する推定燃焼温度算出手段とを備え、
前記主燃料噴射実行制御手段は、前記推定燃焼温度が所定温度を超えるときに前記主燃料噴射をn分割し(nは2以上の整数)、前記推定燃焼温度の最大値と前記所定温度との温度差及び前記燃焼室内に吸入されたガスの質量に基づく燃焼温度上昇抑制燃料量を用いて、前記推定燃焼温度が前記所定温度を超えないように、前記分割燃料噴射における(n−1)番目の分割噴射の燃料噴射量とn番目の分割噴射の燃料噴射量とを算出する分割噴射制御手段を有することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 In a fuel injection control device for an internal combustion engine comprising fuel injection means for injecting fuel into a combustion chamber of the internal combustion engine,
Main fuel injection execution control means for executing main fuel injection for generating torque of the engine by the fuel injection means;
An estimated combustion temperature calculating means for calculating an estimated combustion temperature that is an estimated value of the temperature in the combustion chamber when the main fuel injection is performed,
The main fuel injection execution control means divides the main fuel injection into n when the estimated combustion temperature exceeds a predetermined temperature (n is an integer of 2 or more), and the maximum value of the estimated combustion temperature and the predetermined temperature temperature difference and have use of combustion temperature rise suppressing fuel quantity rather based on the mass of the combustion chamber to the intake gas, as the estimated combustion temperature does not exceed the predetermined temperature, in the divided fuel injection (n-1 ) th fuel injection quantity split injection and n-th divided calculate a fuel injection amount of the injection split injection control means fuel injection control device for an internal combustion engine and having a.
前記n分割した主燃料噴射を実行したときの発生トルクの推定値である推定発生トルクを算出する推定発生トルク算出手段と、
前記推定発生トルクが目標トルクより小さいときは、前記目標トルクと前記推定発生トルクとの差に基づいて前記n番目の分割燃料噴射の実行時期を進角補正する進角補正手段とを有するとともに、
前記進角補正手段は、前記(n−1)番目の分割噴射とn番目の分割噴射の実行間隔が、所定最小噴射間隔に前記n番目の分割燃料噴射の進角補正量を加算した判定閾値より小さいときは、前記n番目の分割燃料噴射の実行時期を進角補正せずに、前記(n−1)番目の分割噴射の実行時期を進角補正することを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 The divided injection control means includes
Estimated generated torque calculating means for calculating an estimated generated torque that is an estimated value of the generated torque when the n-divided main fuel injection is executed;
When the estimated generated torque is smaller than the target torque, the vehicle has an advance correction means for correcting the advance of the execution timing of the nth split fuel injection based on the difference between the target torque and the estimated generated torque .
The advance angle correction means is configured such that the execution interval between the (n-1) th divided injection and the nth divided injection is obtained by adding the advance angle correction amount of the nth divided fuel injection to a predetermined minimum injection interval. 2. If smaller, the execution timing of the (n-1) th divided injection is corrected to advance without correcting the execution timing of the nth divided fuel injection. 4. The fuel injection control device for an internal combustion engine according to any one of 3 above.
前記推定熱発生量の積算値が全推定熱発生量の50%となる重心角度位置を算出する重心角度位置算出手段とを有し、
前記重心角度位置が所定角度位置となるように各分割噴射の実行時期を制御するとともに、再度算出される前記推定燃焼温度が前記所定温度を超えるときは、前記主燃料噴射の分割数nを増加させることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 The divided injection control means includes an estimated heat generation amount calculating means for calculating an estimated heat generation amount that is an estimated value of the heat generation amount when the divided injection is executed,
Centroid angle position calculating means for calculating a centroid angle position at which the integrated value of the estimated heat generation amount is 50% of the total estimated heat generation amount;
The execution timing of each divided injection is controlled so that the center-of-gravity angle position becomes a predetermined angular position, and when the estimated combustion temperature calculated again exceeds the predetermined temperature, the division number n of the main fuel injection is increased. the fuel injection control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, any one of 5, characterized in that cause.
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