JP5829953B2 - 多気筒内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
(1)請求項1に記載の発明は、気筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁を備える多気筒内燃機関に適用され、機関出力軸の回転角を検出する回転角センサと、前記燃料噴射弁の内部又は同燃料噴射弁に対して燃料を供給するシステムにおける燃料圧力を検出する燃料圧力センサとを備え、所定の機関運転状態のときに、各気筒における機関出力軸の回転変動を前記回転角センサにより検出し、当該機関出力軸の回転変動の気筒間における乖離度合が小さくなるように各燃料噴射弁に対する制御値を各別に補正する補正値を第1の学習値として更新する第1の学習処理を実行するとともに、前記燃料圧力センサにより検出される燃料圧力に基づいて前記燃料噴射弁に対する制御値を各別に補正する補正値を第2の学習値として更新する第2の学習処理を実行する多気筒内燃機関の制御装置において、前記第2の学習処理は、前記第2の学習値を更新する際に、前記燃料圧力センサにより検出される燃料圧力を所定の反映率にて反映するものであり、前記所定の機関運転状態のとき、前記第1の学習値が最初に収束するまでは収束した後に比べて前記所定の反映率を小さくすることにより前記第2の学習値の学習速度を遅くすることをその要旨としている。
同構成によれば、当該第1の学習値が最初に収束したことを的確に判断することができるようになる。
(3)請求項1又は請求項2に記載の発明は、請求項3に記載の発明によるように、前記所定の機関運転状態はアイドル運転状態であるといった態様をもって具体化することができる。
(4)請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記燃料圧力センサは前記燃料噴射弁毎に設けられて同燃料噴射弁内部の燃料圧力を検出するものであり、前記第2の学習処理では、当該燃料噴射弁による燃料の噴射に伴う前記燃料圧力の変動態様を前記燃料圧力センサにより検出し、その検出値から算出される燃料噴射率の時間波形である検出時間波形と前記燃料噴射弁の製造時や経時変化による燃料噴射率のばらつきの影響を除いた同燃料噴射率の時間波形である基本時間波形との比較結果に基づき当該燃料噴射弁に対する制御値を補正する補正値を第2の学習値として更新することをその要旨としている。
こうした内燃機関10の各種制御は電子制御装置40により実行される。電子制御装置40には機関運転状態を把握するための各種センサが接続されている。各種センサとしては、燃料噴射弁20の内部の燃料圧力PQを検出する燃料圧力センサ41が燃料噴射弁20毎に設けられている。具体的には、燃料圧力センサ41は燃料噴射弁20の内部通路から分岐した通路における燃料圧力PQを検出する。すなわち、燃料圧力センサ41は、燃料噴射弁20の開弁時における同燃料噴射弁20内部の燃料圧力PQを検出する。また、クランクシャフト14の回転角であるクランク角CAを検出するクランク角センサ42や、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度ACCPを検出するアクセル開度センサ43等が接続されている。
具体的には、機関運転状態(本実施形態ではアクセル開度ACCP及び機関回転速度NE)に基づいて、燃料噴射量の目標値を算出するとともに噴射パターンを選択する。更に、上記燃料噴射量の目標値及び機関回転速度NEに基づいて上記選択された噴射パターンの各噴射(メイン噴射、プレ噴射、及びアフター噴射等)における燃料噴射量の目標値を算出する。そして、これら目標値に応じて各燃料噴射弁20を開弁駆動する。また、メイン噴射やプレ噴射、アフター噴射等の各噴射における目標値の他、メイン噴射の開始時期や、プレ噴射とメイン噴射との間の間隔(噴射インターバル)等の各噴射の実行時期の目標値を算出する。また、燃料圧力センサ41により検出される燃料圧力PQに基づいて、各噴射(パイロット噴射、メイン噴射、アフター噴射)についての目標噴射期間TAUを補正する。
第2の学習処理では、まず、目標噴射量、目標噴射時期、燃料圧力PQ、前段側の噴射の目標噴射量及び噴射インターバルといった各種算出パラメータに基づいて燃料噴射率についての基本時間波形を算出する。尚、機関運転状態と同機関運転状態に適した基本時間波形との関係は実験やシミュレーション等を通じて予め設定されている。
図4(a)に示すように、タイミングt0においてアイドル運転状態となって第1の学習処理が実行されると、クランクシャフト14の回転変動の気筒11間における乖離度合が小さくなるように、各燃料噴射弁20に対する制御値の補正値が第1の学習値として各燃焼サイクル毎に更新されるようになる。このため例えば図4(a)に実線或いは破線にて示すように、第1の学習値は徐々に増大するようになる。尚、図4(a)に一点鎖線或いは二点鎖線にて示すように、第1の学習値が徐々に減少する場合もある。またこれに伴って、振動レベルは徐々に低減されるようになる(図4(b))。
(1)内燃機関10は、多気筒ディーゼル機関であり、気筒11内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁20を備えるものとした。また、電子制御装置40は、クランク角を検出するクランク角センサ42と、燃料噴射弁20毎に設けられて同燃料噴射弁20内部の燃料圧力PQを検出する燃料圧力センサ41とを備えるものとした。また、アイドル運転状態のときに、各気筒11におけるクランクシャフト14の回転変動をクランク角センサ42により検出し、当該クランクシャフト14の回転変動の気筒11間における乖離度合が小さくなるように各燃料噴射弁20に対する制御値を各別に補正する補正値を第1の学習値として更新する第1の学習処理を実行するようにした。また、当該燃料噴射弁20による燃料の噴射に伴う燃料圧力の変動態様を燃料圧力センサ41により検出し、その検出値から燃料噴射率の時間波形である検出時間波形と基本時間波形との比較結果に基づき当該燃料噴射弁20に対する制御値を各別に補正する補正値を第2の学習値として更新する第2の学習処理を実行するようにした。具体的には、第2の学習処理では、第2の学習値を更新する際に、燃料圧力センサ41により検出される燃料圧力PQを所定の反映率Rにて反映するようにした。そして、アイドル運転状態のとき、第1の学習値が最初に収束するまでは収束した後に比べて上記所定の反映率Rを小さくすることで、第2の学習値の学習速度を遅くするようにした。
Claims (5)
- 気筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁を備える多気筒内燃機関に適用され、機関出力軸の回転角を検出する回転角センサと、前記燃料噴射弁の内部又は同燃料噴射弁に対して燃料を供給するシステムにおける燃料圧力を検出する燃料圧力センサとを備え、所定の機関運転状態のときに、各気筒における機関出力軸の回転変動を前記回転角センサにより検出し、当該機関出力軸の回転変動の気筒間における乖離度合が小さくなるように各燃料噴射弁に対する制御値を各別に補正する補正値を第1の学習値として更新する第1の学習処理を実行するとともに、前記燃料圧力センサにより検出される燃料圧力に基づいて前記燃料噴射弁に対する制御値を各別に補正する補正値を第2の学習値として更新する第2の学習処理を実行する多気筒内燃機関の制御装置において、
前記第2の学習処理は、前記第2の学習値を更新する際に、前記燃料圧力センサにより検出される燃料圧力を所定の反映率にて反映するものであり、
前記所定の機関運転状態のとき、前記第1の学習値が最初に収束するまでは収束した後に比べて前記所定の反映率を小さくすることにより前記第2の学習値の学習速度を遅くする
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。 - 請求項1に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
前記第1の学習処理の実行中に、当該第1の学習値の単位時間当たりの変動量が所定値以下になることをもって当該第1の学習値が収束したと判断する
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
前記所定の機関運転状態はアイドル運転状態である
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。 - 請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
前記燃料圧力センサは前記燃料噴射弁毎に設けられて同燃料噴射弁内部の燃料圧力を検出するものであり、
前記第2の学習処理では、当該燃料噴射弁による燃料の噴射に伴う前記燃料圧力の変動態様を前記燃料圧力センサにより検出し、その検出値から算出される燃料噴射率の時間波形である検出時間波形と前記燃料噴射弁の製造時や経時変化による燃料噴射率のばらつきの影響を除いた同燃料噴射率の時間波形である基本時間波形との比較結果に基づき当該燃料噴射弁に対する制御値を補正する補正値を第2の学習値として更新する
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。 - 請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
多気筒内燃機関はディーゼル機関である
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
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