JP2005232990A - ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置 - Google Patents

ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2005232990A
JP2005232990A JP2004039824A JP2004039824A JP2005232990A JP 2005232990 A JP2005232990 A JP 2005232990A JP 2004039824 A JP2004039824 A JP 2004039824A JP 2004039824 A JP2004039824 A JP 2004039824A JP 2005232990 A JP2005232990 A JP 2005232990A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bore wall
temperature
fuel injection
wall temperature
transient
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004039824A
Other languages
English (en)
Inventor
Reika Negishi
玲佳 根岸
Kazuya Kibe
一哉 木部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2004039824A priority Critical patent/JP2005232990A/ja
Priority to DE602005003860T priority patent/DE602005003860T2/de
Priority to EP05003469A priority patent/EP1564395B1/en
Publication of JP2005232990A publication Critical patent/JP2005232990A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/025Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining temperatures inside the cylinder, e.g. combustion temperatures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/31Control of the fuel pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402Multiple injections
    • F02D41/403Multiple injections with pilot injections
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

【課題】ボア壁温に過渡遅れが生じる場合であれ、適正な燃焼状態を維持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。
【解決手段】燃料噴射パラメータはシリンダボア壁の燃焼室側の温度であるボア壁温と同シリンダボア壁を冷却する冷却水の温度である冷却水温との温度差に応じてその最適値は適合されている。補正手段は、ディーゼルエンジンの負荷の急変に伴うボア壁温の過渡遅れ量を推定し(ステップS103)、この推定した過渡遅れ量に応じた過渡補正量を算出する(ステップS104)。そして、この過渡補正量を加味して燃料噴射パラメータを補正する(ステップS106)。
【選択図】 図2

Description

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。
周知のように、ディーゼルエンジンでは、エンジンの回転数やアクセル操作量、冷却水温度、吸気温度等の運転状態に応じて、燃料噴射時期や燃料噴射量を調整する燃料噴射制御が行われている。
ところで、ディーゼルエンジンの燃焼は、予混合燃焼と拡散燃焼とによって成り立っている。燃料噴射が始まると、まず燃料の気化拡散により可燃混合気が生成される(着火遅れ期間)。次に、この可燃混合気が燃焼室の数ヶ所でほぼ同時に自己着火し、急速に燃焼が進む(予混合燃焼)。さらに、燃焼室内への燃料噴射が続けられ、燃焼が継続的に行われる(拡散燃焼)。その後、燃料噴射が終了した後にも未燃燃料があるため、しばらくの間、熱発生が続けられる(後燃え期間)。
また、ディーゼルエンジンでは、着火遅れ期間が長くなるほど、あるいは着火遅れ期間における燃料の気化が激しいほど、着火後の火炎伝播速度が増大する。この火炎伝播速度が大きくなると、一時に燃える燃料の量が多くなり過ぎて、シリンダ内の圧力が急激に増大し、振動や騒音が発生する。こうした現象はディーゼルノッキングとよばれており、特に低負荷運転時に発生することが多い。
そこで、こうしたディーゼルノッキングを防止するために、各種の燃料噴射制御装置が開発されている。例えば、予め少量の燃料を噴射するパイロット噴射を行って、一度燃料噴射を中断し、その燃料が着火状態(いわゆる火種)になったところでメイン噴射を実行する燃料噴射制御装置が提案されている。
こうしたパイロット噴射によれば、ディーゼルエンジンの初期燃焼を緩和し、ディーゼルノッキングの発生を抑制することができるようになる。また、メイン噴射実行時にはパイロット噴射時の燃料が既に着火しており、予め火種ができた状態となっているため、失火の発生を回避することもできる。このため、パイロット噴射によって低温始動性が向上するようになるとともに、低温時における白煙の発生も低減されるようになる。さらに、このパイロット噴射によって着火遅れ期間中の燃料噴射量が減少するため、予混合燃焼も減少される。ちなみに、予混合燃焼中は熱発生率が高くなるため、窒素酸化物(以下、「NOx」)の生成が促進される。この点、パイロット噴射により予混合燃焼が減少されることで、NOxの発生、並びに予混合燃焼にともなう騒音の発生も、同様に低減されるようになる。
ただし、少量の燃料をパイロット噴射するには、微妙な噴射量のコントロールが必要で、広い運転範囲で安定したパイロット噴射を実現することは非常に困難である。そのため、こうした燃料噴射装置では一般に、エンジンの回転数やアクセル操作量に伴う負荷(例えば、燃料噴射量)等のエンジン運転状態に応じて、メイン噴射モードとパイロット噴射モードとを切り換えるようにしている。すなわちこの場合、パイロット噴射は、エンジン回転数が低く、燃料噴射量の少ない運転領域において実行されることとなる。
また一方で、こうしたパイロット噴射は、エンジンの温度や吸入空気温度等の温度条件によってその必要とされる噴射量等の条件も異なってくることが知られている。
すなわち、低温時には燃料の着火性が低く、燃焼速度も遅くなることから、低温時にパイロット噴射が行われても着火しなかったり、着火したとしてもすぐに消炎してしまうことがある。こうした不都合を解消するためには、パイロット噴射量を多く設定する必要がある。ただしパイロット噴射量を一律に多くすると、高温時にはパイロット噴射された燃料自体が急激に燃焼してディーゼルノッキングが発生してしまう。
そこで従来は、例えば特許文献1にみられるように、エンジンの冷却水温に応じてパイロット噴射時期とパイロット噴射量とを制御するパイロット噴射制御手段を備える装置なども提案されている。すなわちこの装置では、読み込んだ水温をパイロット噴射時期に変換するテーブルによって、低温時ほど進角側にパイロット噴射時期を設定すると共に、同じく読み込んだ水温をパイロット噴射量に変換するテーブルによって、低温時ほど増量側にパイロット噴射量を設定する。同装置ではこのように、パイロット噴射時期及びパイロット噴射量をエンジンの冷却水温に応じて設定するため、燃焼室壁温の変化に応じて燃焼状態を制御でき、失火および白煙の発生や過進角によるディーゼルノッキングの発生を抑制することができるようになる。
特開2001−115885号公報
このように、パイロット噴射時期及びパイロット噴射量をエンジンの冷却水温に応じて設定することで、失火および白煙の発生や過進角によるディーゼルノッキングの発生を抑制することはできる。ただし通常、シリンダボア壁の燃焼室側の温度であるボア壁温は、機関負荷が高負荷時ほど上記冷却水温に対して高いため、こうした温度差が存在する状態で、各種燃料噴射パラメータの最適値が適合されている。
このため、例えば機関負荷が低負荷から高負荷に急に変化したような場合、この変化後、ある期間内は実際のシリンダボア壁の温度が昇温しきれず、上記噴射パラメータに狂いが生じるようになる。すなわち、ボア壁温に過渡遅れが生じ、このようなシリンダボア壁温の過渡遅れに起因して、着火遅れ期間が長くなる。このため、最適な燃焼状態も得られにくくなる。またこのことは機関負荷が高負荷から低負荷に急変した場合でも同様である。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ボア壁温に過渡遅れが生じる場合であれ、適正な燃焼状態を維持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。
以下、上記目的を達成するための手段およびその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明は、シリンダボア壁の燃焼室側の温度であるボア壁温と同シリンダボア壁を冷却する冷却水の温度である冷却水温との温度差に応じて燃料噴射パラメータの最適値が適合されてなり、この適合された燃料噴射パラメータに基づいて燃料噴射態様を制御するディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置であって、前記ディーゼルエンジンの負荷の急変に伴う前記ボア壁温の過渡遅れ量を推定し、この推定した過渡遅れ量に応じて前記燃料噴射パラメータを補正する補正手段を備えることをその要旨とする。
このような構成によれば、機関負荷が急変したような場合においても、該負荷の急変に伴う上記ボア壁温の過渡遅れ量が推定され、この推定される過渡遅れ量に応じて上記燃料噴射パラメータが補正される。このため、燃料噴射パラメータの最適値が上記条件のもとに予め適合されている場合であれ、ボア壁温のこうした過渡遅れに起因する同パラメータの狂いは是正されることとなり、燃焼状態も適正に維持されるようになる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置において、前記補正手段は、前記ディーゼルエンジンの回転数と燃料噴射量との関係から定常時における前記ボア壁温を求める定常時ボア壁温演算手段と、前記ディーゼルエンジンの回転数と燃料噴射量との関係により決まる前記ボア壁温の過渡遅れに関する時定数を用いて、同ボア壁温の過渡遅れを考慮したボア壁温を推定する過渡時ボア壁温推定手段と、この推定される過渡遅れを考慮したボア壁温と前記定常時のボア壁温との差から前記ボア壁温の過渡遅れ量を算出する過渡遅れ量演算手段とを備え、該算出されるボア壁温の過渡遅れ量を用いて前記燃料噴射パラメータを補正することをその要旨とする。
このような構成によれば、ディーゼルエンジンの回転数と燃料噴射量との関係から定常時のボア壁温が求められるとともに、同じくディーゼルエンジンの回転数と燃料噴射量との関係により決まるボア壁温の過渡遅れに関する時定数を用いて、同ボア壁温の過渡遅れを考慮したボア壁温が推定される。そして、この推定される過渡遅れを考慮したボア壁温と上記定常時のボア壁温との差から上記ボア壁温の過渡遅れ量が算出される。これにより、機関負荷の急変によって生じる上記ボア壁温の過渡遅れ量も、その都度のエンジン運転状態に即して正確に求められるようになり、ひいては上記燃料噴射パラメータの補正もより的確になされるようになる。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置において、前記定常時ボア壁温演算手段は前記定常時における前記ボア壁温として、定常時における前記ボア壁温と前記冷却水温との温度差である定常時温度差を算出し、前記過渡時ボア壁温推定手段は前記過渡遅れを考慮した前記ボア壁温として、過渡遅れを考慮した前記ボア壁温と前記冷却水温との温度差である過渡時温度差を推定し、前記定常時温度差及び前記過渡時ボア壁温推定手段が決定する前記ボア壁温の過渡遅れに関する時定数は、それぞれ前記ディーゼルエンジンの回転数と燃料噴射量との関係のもとにマップ化されており、前記過渡時ボア壁温推定手段は、前記過渡時温度差の周期的な推定に際し、前記定常時ボア壁温演算手段によりその都度求められる前記定常時温度差をThbdc、前記過渡時温度差についての前回の推定値をThbdtn−1、同過渡時温度差についての今回の推定値をThbdtとするとき、該今回の推定値を前記マップから定まるその都度の時定数をもとに、

Thbdt=Thbdtn−1+(Thbdc−Thbdtn−1)/時定数

として演算推定することをその要旨とする。
このような構成によれば、定常時のボア壁温として上記定常時温度差が求められるとともに、過渡遅れを考慮したボア壁温として上記過渡時温度差が推定される。そのため、燃焼状態やボア壁温の推移等に影響を与える冷却水の温度が考慮された各ボア壁温の指標値を求めることができ、上記過渡遅れ量の推定を好適に行うことができる。
また、上記定常時温度差、及びボア壁温の過渡遅れに関する時定数が、それぞれ上記マップに基づいて容易に得られるようになる。
また、上記過渡時ボア壁温推定手段による過渡時温度差の推定が、それらマップから読み出される値に基づき上記演算式を通じて周期的に実行されることで、その精度、並びに信頼性も好適に維持されるようになる。
請求項4に記載の発明は、請求項2または3に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置において、前記ボア壁温と前記冷却水温との温度差に応じて最適値が適合された燃料噴射パラメータは、前記ディーゼルエンジンの回転数と燃料噴射量とに関連付けされたベース噴射パラメータとしてマップ化されてなり、前記補正手段は、このマップから対応するベース噴射パラメータを求めるとともに、同噴射パラメータに関して算出される前記ボア壁温の過渡遅れ量に対応する過渡補正量を該求めたベース噴射パラメータに加算するかたちで前記燃料噴射パラメータを補正することをその要旨とする。
このような構成によれば、ボア壁温と冷却水温との温度差に応じて最適値が適合された燃料噴射パラメータが、その都度のディーゼルエンジンの回転数と燃料噴射量とに基づいて容易に得られるとともに、この得られたパラメータに対する上記補正も極めて容易に実現されるようになる。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置において、前記補正手段が補正する燃料噴射パラメータは、パイロット噴射に際してのパイロットインターバル、及び同パイロット噴射に際してのパイロット噴射量、及びメイン噴射に際しての燃料噴射時期、及び同メイン噴射に際しての燃料噴射量、及びインジェクタの燃料噴射圧の少なくとも1つであることをその要旨とする。
パイロット噴射に際してのパイロットインターバル、同パイロット噴射に際してのパイロット噴射量、メイン噴射に際しての燃料噴射時期、同メイン噴射に際しての燃料噴射量、インジェクタの燃料噴射圧は、上記ボア壁温の過渡遅れに起因する燃料状態の悪化を是正する上でいずれも有効なパラメータであり、これらパラメータの少なくとも1つを上記補正手段による補正の対象とする上記構成によれば、燃焼状態のより適正な維持が図られるようになる。
図1に、この発明にかかるディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置について、その一実施の形態を示す。
なお、この実施の形態のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置は、蓄圧配管としてコモンレールを備えるディーゼルエンジンにあって、同コモンレール内から燃料が圧送されるインジェクタの燃料噴射を制御する装置にこの発明を適用したものである。
はじめに、図1を参照して、同実施の形態にかかるディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置の構成について説明する。
同図1に示されるように、この実施の形態の装置は、大きくはディーゼルエンジン1に対して高圧燃料を噴射供給する高圧燃料噴射系10、該高圧燃料噴射系10の燃料圧力を制御する制御系20、そして、該制御系20での制御に際し、各種センサによる検出データを制御データの一部として同制御系に出力する検出系30等を備えて構成される。
ここで、高圧燃料噴射系10は、例えばディーゼルエンジン1の出力軸に駆動連結されて燃料タンク11に貯留された燃料を供給配管12を介して吸引するとともに、これを高圧燃料として加圧吐出するサプライポンプ13を備えている。そして、このサプライポンプ13によって加圧吐出された高圧燃料を、供給配管14を介して蓄圧配管であるコモンレール15に蓄える構成となっている。そして、このコモンレール15に蓄えられた高圧燃料が供給配管16を介してインジェクタ(燃料噴射弁)17に供給され、制御系20を構成する電磁弁24の駆動に基づいて該インジェクタ17からディーゼルエンジン1の対応気筒に噴射供給される。
なおこの実施の形態において、ディーゼルエンジン1としては4気筒のものを想定しており、コモンレール15以降のインジェクタ17を通じたこうした燃料の噴射供給も実際には同エンジン1の各気筒毎に行われる。
また、上記サプライポンプ13は、供給配管12に接続される吸入ポート13a、供給配管14に接続される吐出ポート13b、そしてリターン配管18aに接続されるリターンポート13cをそれぞれ有するとともに、制御系20を構成する圧力制御弁25によってその燃料吐出量が制御されるものである。そして、上記吐出ポート13bから吐出されなかった余剰の燃料は、リターンポート13c及びリターン配管18a、18を介して燃料タンク11に戻される。
また、上記高圧燃料が蓄えられるコモンレール15は、ディーゼルエンジン1の各気筒に対応した4つの出力ポート15a〜15dを備えるとともに、プレッシャレギュレータ15eを備え、何らかの原因により必要以上に加圧された燃料は、このプレッシャレギュレータ15e及びリターン配管18b、18を介して燃料タンク11に戻される。
また、電磁弁24の駆動に基づいて上記コモンレール15に蓄圧された燃料をディーゼルエンジン1に噴射供給するインジェクタ17は、そのケーシングに供給ポート17aが設けられている。そして、コモンレール15に蓄圧された燃料はこの供給ポート17aを通ってインジェクタ17の内部に送られ、インジェクタ17の下部に設けられたノズル孔17bからディーゼルエンジン1の対応気筒に対して高圧燃料が噴射供給されるようになる。なお、このディーゼルエンジン1は、そのシリンダブロックC内にシリンダボアが形成されており、この中をピストンが往復動する。このシリンダボアを形成する壁面がいわゆるシリンダボア壁となる。
また、このインジェクタ17のケーシングには、燃料を逃がすためのリターンポート17cが形成されており、余剰燃料がこのリターンポート17cからリターン配管18c、18を経て燃料タンク11へと戻される。
一方、同図1に例示するこの実施の形態の装置にあって、制御系20は、電子制御装置21をはじめ、この電子制御装置21を通じて駆動制御される上記電磁弁24、及び圧力制御弁25を基本的に備えて構成される。
電子制御装置21は、図示しないプログラムメモリに格納された各種制御プログラムに基づいてディーゼルエンジン1の各種制御を行う。この電子制御装置21は、各種の制御処理を実行するマイクロコンピュータ22、及びマイクロコンピュータ22の出力ポートに接続された各種の駆動回路(例えばサプライポンプ13を駆動する駆動回路や上記電磁弁24を駆動するドライバ23など)等から構成されている。電子制御装置21は、これら駆動回路の制御等を通じて燃料噴射制御等の各種制御を行っている。この燃料噴射制御では、メイン噴射に先立って行われるパイロット噴射の実行可否に関する判断や各種燃料噴射パラメータの制御等が行われる。本実施の形態では、例えばコモンレール15内の燃料圧力、パイロット噴射時の燃料噴射量(パイロット噴射量)やその燃料噴射時期、メイン噴射時の燃料噴射量やその燃料噴射時期、及びパイロット噴射とメイン噴射との間の期間、すなわちパイロットインターバル等といった各種燃料噴射パラメータが機関運転状態等に応じて設定される。
また、この実施の形態の装置にあって、検出系30は、アクセルセンサ31、水温センサ32、エンジン回転数センサ33、気筒判別センサ34、及び燃料圧力センサ35をそれぞれ備えて構成される。
アクセルセンサ31は、図示しないアクセルペダルの近傍に設けられてその操作量(踏み込み量)を検出するセンサであり、また、水温センサ32は、ディーゼルエンジン1のウォータジャケットに設けられ、冷却水温を検出するセンサである。これらセンサ31及び32による検出信号はいずれも、適宜にA/D(アナログ/ディジタル)変換された後、同電子制御装置21内に設けられているマイクロコンピュータ22に取り込まれる。
また、エンジン回転数センサ33は、例えば、ディーゼルエンジン1のクランクシャフトに装着されたロータ33aと、その近傍に配設されて同ロータ33aの外周に設けられた突起の通過を検出する電磁ピックアップ33bとを備えて構成される。この電磁ピックアップ33bの出力は通常、波形整形され、クランクシャフトの回転数(回転位相)に対応したパルス信号(NEパルス)としてマイクロコンピュータ22に取り込まれる。
また、気筒判別センサ34は、例えばディーゼルエンジン1のカムシャフトに装着されたロータ34aと、その近傍に配設されて同ロータ34aの外周に当該エンジン1の気筒判別用に設けられた突起の通過を検出する電磁ピックアップ34bとを備えて構成される。この電磁ピックアップ34bの出力も通常、波形整形された適宜のパルス信号としてマイクロコンピュータ22に取り込まれる。
そして、燃料圧力センサ35は、例えば上記コモンレール15に設けられて、その内部に蓄えられている高圧燃料の燃料圧力を検出するセンサである。該燃料圧力センサ35による検出信号も、適宜にA/D変換された後、同電子制御装置21内に設けられているマイクロコンピュータ22に取り込まれる。
さて、本実施の形態にかかる燃料噴射制御装置では、予め少量の燃料を噴射するパイロット噴射を行って、一度燃料噴射を中断し、その燃料が着火状態(いわゆる火種)になったところでメイン噴射を行うようにしている。これにより、燃料の燃焼に伴って発生する機関振動や騒音を低減し、また、低温時における機関始動性の向上や白煙の発生を抑制するようにしている。なお、パイロット噴射は所定の条件下(例えば低負荷運転時や低温始動時など)において実行するようにしている。
ここで、パイロット噴射やメイン噴射などの燃料噴射における燃料噴射パラメータについて、その最適値はエンジンや吸入空気等の温度条件によって異なるものとなる。そのため、例えばエンジンの温度と相関関係にある冷却水温に基づいて燃料の噴射パラメータを設定する制御装置などが提案されている。しかし、通常、上記シリンダボア壁の燃焼室側の温度であるボア壁温は、機関負荷が高負荷時ほど冷却水温に対して高くなるため、本実施の形態ではこうした温度差が存在する状態、換言すれば燃焼室の壁温をより正確に把握できる状態において各種燃焼噴射パラメータの最適値を適合するようにしている。より具体的には、機関負荷等に応じて設定される各種燃料噴射パラメータの値は、定常運転時におけるシリンダボア壁の温度と冷却水温との温度差に対応させて予め最適化されている。
ここで、機関負荷が低負荷から高負荷に急変したような場合、この変化後のある期間内は実際のシリンダボア壁の温度が上昇しきれず、その温度は高負荷定常時のボア壁温とは異なったものとなるため、上記噴射パラメータに狂いが生じるようになる。すなわち、ボア壁温に過渡遅れが生じ、このような過渡遅れに起因して、上述したような着火遅れ期間は長くなる。このため、最適な燃焼状態も得られなくなる。
そこで、本実施の形態では、このようなボア壁温の過渡遅れを考慮して各種燃料噴射パラメータを設定し、これによって適正な燃焼状態を維持するようにしている。
以下、本実施の形態における燃料噴射制御について、図2〜図6を併せ参照して詳細に説明する。
図2は、上述したような過渡遅れに起因する燃料噴射パラメータの狂いを是正するための上記補正手段を具体化した過渡補正処理についてその手順を示している。なお、本処理は電子制御装置21によって、例えば所定期間毎に繰り返し実行される。
本処理が開始されると、まず、燃料噴射量Qとエンジン回転数NEとに基づき、図3に例示するような温度差マップを参照して、定常運転時のボア壁温と冷却水温との温度差である定常時温度差Thbdcが求められる(ステップS101)。ここで燃料噴射量Qは、エンジン回転数センサ33によって検出されるエンジン回転数NE及びアクセルセンサ31によって検出されるアクセル操作量に基づいて求められる機関負荷とエンジン回転数NEとに基づいて算出される。また、温度差マップは図3に例示するように、エンジン回転数NEが大きくなるほど、また燃料噴射量Qが大きくなるほど、求められる定常時温度差Thbdcの値は大きくなるように設定されている。なお、この定常時温度差Thbdcの算出処理は上記定常時ボア壁温演算手段を構成する。
ちなみに、上記定常時温度差Thbdcを適切に求めることができるのであれば、上述したような処理とは異なる態様でこれを求めるようにしてもよい。
次に、ボア壁温と冷却水温との温度差であって、上述したようなボア壁温の過渡遅れを考慮した温度差である過渡時温度差Thbdtについてその周期的な推定が次式(1)に基づいて行われる(ステップS102)。

Thbdt←Thbdtn−1+(Thbdc−Thbdtn−1/時定数α)…(1)
Thbdt:今回の処理で算出された過渡時温度差Thbdtの推定値
Thbdtn−1:前回の処理で算出された過渡時温度差Thbdtの推定値
Thbdc:ステップS101においてその都度求められた定常時温度差

なお、時定数αはボア壁温の過渡遅れに関する値であって、燃料噴射量Qとエンジン回転数NEとに基づき、図4に例示するような時定数マップを参照して求められる。ここで、燃料噴射量Qが少なくなるほど燃料燃焼時の発熱量は小さくなるため、ボア壁温の上昇率は緩やかになる。また、エンジン回転数NEが低くなるほど所定時間内における燃料の噴射回数も少なくなるため、単位時間当たりのボア壁温の上昇率は緩やかになる。そのため、時定数マップは図4に例示するように、エンジン回転数NEが小さくなるほど、また燃料噴射量Qが少なくなるほど、求められる時定数αの値は大きくなるように、すなわち前回の過渡時温度差Thbdtn−1に加算される更新量(Thbdc−Thbdtn−1/時定数α)が小さくなるように設定されている。なお、この過渡時温度差Thbdtの算出処理は上記過渡時ボア壁温推定手段を構成する。
ちなみに、本実施の形態では上記式(1)に基づいて過渡時温度差Thbdtを推定するようにしているが、ボア壁温の過渡遅れを考慮した温度差を求めることができるのであれば、他の推定態様を用いるようにしてもよい。
次に、ボア壁温の過渡遅れ量Thbd、換言すれば機関負荷の過渡時におけるボア壁温と機関負荷変化後の定常運転時におけるボア壁温との温度差が次式(2)に基づいて推定される(ステップS103)。なおこの過渡遅れ量Thbdの算出処理は上記過渡遅れ量演算手段を構成する。

Thbd←過渡時温度差Thbdt−定常時温度差Thbdc …(2)

この式(2)に示されるように、過渡時におけるボア壁温が機関負荷変化後の定常運転時におけるボア壁温よりも低いとき、例えば機関運転状態が低負荷運転から高負荷運転に変化するときには、過渡遅れ量Thbdは負の値になる。一方、過渡時におけるボア壁温が機関負荷変化後の定常運転時におけるボア壁温よりも高いとき、例えば高負荷運転から低負荷運転に変化するときには、過渡遅れ量Thbdは正の値になる。
次に、上記算出された過渡遅れ量Thbdに基づいて各燃料噴射パラメータに対する過渡補正量がそれぞれ算出される(ステップS104)。ここでは、例えば図5に例図するような各マップを参照して、メイン噴射の噴射時期を補正するメイン噴射時期補正量MTH、パイロットインターバルを補正するパイロットインターバル補正量PIH、及びパイロット噴射時の燃料噴射量を補正するパイロット噴射補正量PQHがそれぞれ上記過渡補正量として求められる。これら各種過渡補正量の設定については、次のような態様とすることで適正な燃焼状態を維持することができ、もって燃焼騒音等を抑制することができる。ちなみに、図5に例図する補正傾向は一例であり、過渡遅れが生じているときのボア壁温に応じて燃料噴射パラメータが補正され、もって適正な燃焼状態が維持されるような設定態様であれば、適宜変更することができる。
・メイン噴射時期補正量MHの設定について
過渡遅れ量Thbdの値が小さくなるほど、メイン噴射の噴射時期がより進角側に補正されるようにメイン噴射時期補正量MHを設定する。この場合には、過渡時におけるボア壁温が機関負荷変化後の定常運転時におけるボア壁温よりも低く、メイン噴射による燃料の着火遅れ期間が長くなるときほど、より早期に燃焼が開始されるようになる。そのため、例えば同一クランク角における燃焼室内の温度が同噴射時期を進角補正しない場合と比較して高くなり、着火遅れ期間を短くすることができる。従って、この補正により適正な燃焼状態を維持することができ、例えば燃焼騒音等を抑制することができる。
一方、過渡遅れ量Thbdの値が大きくなるほど、メイン噴射の噴射時期がより遅角側に補正されるようにメイン噴射時期補正量MHを設定する。この場合には、過渡時におけるボア壁温が機関負荷変化後の定常運転時におけるボア壁温よりも高く、メイン噴射による燃料の着火遅れ期間が過度に短くなるときほど、より遅い時期に燃焼が開始されるようになる。そのため、例えば同一クランク角における燃焼室内の温度が同噴射時期を遅角補正しない場合と比較して低くなり、過度な着火遅れ期間の短縮を抑えることができる。従って、この補正により急速な燃料の燃焼を抑えることができ、もって適正な燃焼状態の維持による燃焼騒音の抑制等を図ることができる。
・パイロットインターバル補正量PIHの設定について
過渡遅れ量Thbdの値が小さくなるほど、パイロットインターバルがより短くなるようにパイロットインターバル補正量PIHを設定する。この場合には、過渡時におけるボア壁温が機関負荷変化後の定常運転時におけるボア壁温よりも低く、パイロット噴射による燃料の着火遅れ期間が長くなるときほど、パイロット噴射の実行時期はメイン噴射の実行時期に近づくようになる。そのため、ピストンが上死点により近づいたとき、すなわち筒内圧が高く、燃焼室内の温度も高くなっているときにパイロット噴射が実行されるようになり、このときに噴射される燃料を早期に着火させることができるようになる。従って、この補正により適正な燃焼状態を維持することができ、例えば着火遅れに起因する燃焼騒音等を抑制することができる。
一方、過渡遅れ量Thbdの値が大きくなるほど、パイロットインターバルがより長くなるようにパイロットインターバル補正量PIHを設定する。この場合には、過渡時におけるボア壁温が機関負荷変化後の定常運転時におけるボア壁温よりも高く、パイロット噴射による燃料が急速に燃焼するときほど、パイロット噴射の実行時期はメイン噴射の実行時期から遠ざかるようになる。そのため、ピストンが上死点からある程度離れているとき、すなわち筒内圧が低く、燃焼室内の温度が過度に高くなっていないときにパイロット噴射が実行されるようになり、このときに噴射される燃料の急速な燃焼が抑制される。従って、この補正によっても適正な燃焼状態を維持することができ、例えば燃焼騒音等を抑制することができる。
・パイロット噴射補正量PQHの設定について
過渡遅れ量Thbdの値が小さくなるほど、パイロット噴射量がより増量補正されるようにパイロット噴射補正量PQHを設定する。この場合には、過渡時におけるボア壁温が機関負荷変化後の定常運転時におけるボア壁温よりも低く、パイロット噴射による燃料が燃焼しにくくなるときほど、その噴射量が増量補正されるようになる。そのため、このときに噴射される燃料を確実に着火させることができるようになる。従って、この補正により適正な燃焼状態を維持することができ、例えば着火遅れに起因する燃焼騒音等を抑制することができる。
一方、過渡遅れ量Thbdの値が大きくなるほど、パイロット噴射量がより減量補正されるようにパイロット噴射補正量PQHを設定する。この場合には、過渡時におけるボア壁温が機関負荷変化後の定常運転時におけるボア壁温よりも高く、パイロット噴射による燃料が急速に燃焼してしまうときほど、その噴射量が減量補正されるようになる。そのため、このときに噴射される燃料の燃焼速度(火炎伝播速度)を確実に低下させるができるようになる。従って、この補正によっても適正な燃焼状態を維持することができ、例えば燃焼騒音等を抑制することができる。
これら各過渡補正量が算出されると、次に、エンジン回転数NEと燃料噴射量Qとに基づき、マップを参照して各ベース噴射パラメータが算出される(ステップS105)。このときに算出されるベース噴射パラメータは、定常運転時のボア壁温と冷却水温との温度差に応じた最適値が予め適合されている。そしてここでは、メイン噴射の噴射時期に関するベース噴射パラメータである基本メイン噴射時期MB、パイロットインターバルに関するベース噴射パラメータである基本パイロットインターバルPIB、及びパイロット噴射時の燃料噴射量に関するベース噴射パラメータである基本パイロット噴射量PQBがそれぞれ算出される。
次に、各ベース噴射パラメータに上記各過渡補正量を加算するかたちで各種燃料噴射パラメータがそれぞれ補正される(ステップS106)。ここでは、次式(3)〜式(5)に基づいて上記各ベース噴射パラメータがそれぞれ補正されることにより、ボア壁温の過渡遅れ量に応じたメイン噴射時期MT、パイロットインターバルPI、及びパイロット噴射量PQがそれぞれ算出され、本処理は一旦終了される。

メイン噴射時期MT←基本メイン噴射時期MB+メイン噴射時期補正量MH …(3)
パイロットインターバルPI←基本パイロットインターバルPIB
+パイロットインターバル補正量PIH …(4)
パイロット噴射量PQ←基本パイロット噴射量PQB
+パイロット噴射補正量PQH …(5)

そして、上記処理を通じて求められた各燃料噴射パラメータを用いて、インジェクタ17による燃料噴射が制御される。
図6に、本実施の形態にかかる燃料噴射制御装置を通じて実行される過渡補正の補正態様についてその一例を示す。同図6は、ディーゼルエンジン1の低負荷運転から高負荷運転への負荷変化時にあって、パイロットインターバルPI等の補正態様の一例を示している。なお、同図6において、実線にて示される態様は上記過渡補正処理を実施する本実施の形態での態様を示しており、一点鎖線にて示される態様は同処理を実施しない場合の態様を示している。
いま、図6に示す時刻t1において、ディーゼルエンジンの運転状態が低負荷運転から高負荷運転へ変更されたとすると、図6(a)に示すように、低負荷運転に対応した燃料噴射量Q1から高負荷運転に対応した燃料噴射量Q2への噴射量変更がなされる。
図6(b)は負荷変更時におけるボア壁温の変化推移を示している。この図6(b)に示されるように、負荷変化後のある期間(時刻t1〜時刻t2)は実際のボア壁温が上昇しきれず、時刻t2でようやく高負荷運転時における定常時のボア壁温に達するようになる。すなわち、図6(c)に示すように、負荷変化時におけるボア壁温の上昇に際しては過渡遅れ量が存在する。この過渡遅れ量は機関負荷変更直後に最大となり、時間の経過とともに小さくなって最終的には「0」になる。
ここで、図6(d)に一点鎖線にて示すように、機関負荷の変化時にあって直ちにパイロットインターバルを高負荷運転に対応した値に変更する、すなわち高負荷運転での定常時におけるボア壁温と冷却水温との温度差に応じて適合された値に変更すると、図6(e)に一点鎖線にて示されるように燃焼騒音が増大するようになる。
これは次のような理由による。すなわち、高負荷運転時においては、低負荷運転時と比較してボア壁温が高くなる。そのため、パイロットインターバルはより長い値に設定される。これにより、パイロット噴射の実行時期はメイン噴射の実行時期から遠ざかるようになり、ピストンが上死点からある程度離れているとき、すなわち筒内圧が低く、燃焼室内の温度が過度に高くなっていないときにパイロット噴射が実行されるようになる。従って、通常、高負荷運転時においてはこのようにパイロットインターバルをより長い値に設定することによって、パイロット噴射による燃料の急速な燃焼は抑制される。
一方、負荷変更後のある期間(時刻t1〜時刻t2)におけるボア壁温は、高負荷運転での定常時におけるボア壁温よりも低い温度になっているため、パイロット噴射による燃料の着火遅れ期間が長くなりやすい状態にある。時刻t1〜時刻t2ではこのような状態になっているにもかかわらず、負荷変化時、直ちにパイロットインターバルが長くされると、燃焼室内の温度が十分に上昇していない状態でパイロット噴射が実行される。そのため、さらに着火遅れ期間は長くなり、燃焼状態は悪化して燃焼騒音が増大するようになる。すなわち、高負荷運転に対応したパイロットインターバルにおいて想定しているボア壁温と、機関負荷変更後において発生する過渡遅れ時のボア壁温とが異なっているおり、本来ボア壁温に対応した値として設定されるべきパイロットインターバルに狂いが生じているため、上記燃焼状態の悪化が生じてしまう。
これに対し本実施の形態では図6(b)に実線にて示されるように、過渡遅れ量に応じて、換言すれば過渡遅れ発生中のボア壁温に応じて補正されたパイロットインターバルが設定される。そのため、図6(e)に実線にて示されるように、燃焼騒音を抑制することができる。
すなわち、低負荷運転から高負荷運転への負荷変化直後にあっては、上述したような過渡遅れ量Thbdの値が小さいため、パイロットインターバルはより短くなるように補正される。従って、燃焼室内の温度が十分に上昇してからパイロット噴射が実行されるようになり、ボア壁温が低い場合であっても、パイロット噴射による燃料の着火遅れが抑制される。そして時間の経過とともに過渡遅れ量Thbdが「0」に近づくにつれて、パイロットインターバルは徐々に長くなるように補正され、もってボア壁温の上昇にあわせた最適な時期にパイロット噴射が実行されるようになる。こうした上記過渡補正処理の実行によって適正な燃焼状態が維持され、燃焼騒音は抑制される。
なお、この一例では機関負荷が低負荷運転から高負荷運転に変化する場合、すなわち過渡時におけるボア壁温が機関負荷変化後の定常運転時におけるボア壁温よりも低い場合について説明した。一方、過渡時におけるボア壁温が機関負荷変化後の定常運転時におけるボア壁温よりも高い場合、例えば機関負荷が高負荷運転から低負荷運転に変化する場合であっても、本実施の形態によれば過渡遅れ量Thbdに基づき、先の図5に例示した各マップを参照しながら上記各燃料噴射パラメータは補正される。そのため、このような機関負荷変化時においてボア壁温に過渡遅れが生じる場合であっても、適正な燃焼状態が維持され、燃焼騒音等を抑制することができる。
ちなみに本実施の形態では、定常時におけるボア壁温と冷却水温との温度差である定常時温度差Thbdcを求めて、これを定常時におけるボア壁温の指標値としている。また、過渡遅れを考慮したボア壁温と冷却水温との温度差である過渡時温度差Thbdtを推定して、これを過渡遅れを考慮したボア壁温の指標値としている。そのため、燃焼状態やボア壁温の推移等に影響を与える冷却水の温度が考慮された各ボア壁温の指標値をそれぞれ求めることができ、上記過渡遅れ量Thbdの推定を好適に行うことができる。
以上詳述したように、この実施の形態にかかるディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置によれば、以下に列記するような多くの優れた効果が得られるようになる。
(1)ディーゼルエンジン1の負荷が急変したような場合においても、該負荷の急変に伴う上記ボア壁温の過渡遅れ量が推定され、この推定される過渡遅れ量に応じて上記燃料噴射パラメータが補正される。このため、燃料噴射パラメータの最適値が上記条件のもとに予め適合されている場合であれ、ボア壁温のこうした過渡遅れに起因する同パラメータの狂いは是正されることとなり、燃焼状態も適正に維持されるようになる。
(2)ディーゼルエンジン1の回転数NEと燃料噴射量Qとの関係から定常時のボア壁温の指標値を求めるとともに、同じくディーゼルエンジンの回転数NEと燃料噴射量Qとの関係により決まるボア壁温の過渡遅れに関する時定数を用いて、同ボア壁温の過渡遅れを考慮したボア壁温の指標値を推定するようにしている。そして、この推定される過渡遅れを考慮したボア壁温の指標値と上記定常時のボア壁温の指標値との差から上記ボア壁温の過渡遅れ量を算出するようにしている。そのため、ディーゼルエンジン1の負荷の急変によって生じる上記ボア壁温の過渡遅れ量も、その都度のエンジン運転状態に即して正確に求められるようになり、ひいては上記燃料噴射パラメータの補正もより的確になされるようになる。
(3)上記定常時のボア壁温の指標値として定常時温度差Thbdcを算出し、上記過渡遅れを考慮したボア壁温の指標値として、過渡時温度差Thbdtを推定するようにしている。そのため、燃焼状態やボア壁温の推移等に影響を与える冷却水の温度が考慮された各ボア壁温の指標値を求めることができ、上記過渡遅れ量の推定を好適に行うことができる。
また、上記定常時温度差、及びボア壁温の過渡遅れに関する時定数をそれぞれ上記マップに基づいて求めるようにしており、これら各値を容易に得ることができる。
また、過渡時温度差の推定がそれらマップから読み出される値に基づき、上記式(1)を用いて周期的に実行されるため、その精度、並びに信頼性も好適に維持されるようになる。
(4)ボア壁温と冷却水温との温度差に応じて最適値が適合された燃料噴射パラメータを、エンジン回転数NEと燃料噴射量Qとに関連付けされたベース噴射パラメータとしてマップ化するようにしている。そして、このマップから対応するベース噴射パラメータを求めるとともに、同噴射パラメータに関して算出される過渡遅れ量に対応する過渡補正量を該求めたベース噴射パラメータに加算するかたちで燃料噴射パラメータを補正するようにしている。そのため、ボア壁温と冷却水温との温度差に応じて最適値が適合された燃料噴射パラメータが、その都度のエンジン回転数NEと燃料噴射量Qとに基づいて容易に得られるとともに、この得られたパラメータに対する上記補正も極めて容易に実現されるようになる。
(5)パイロット噴射に際してのパイロットインターバル、同パイロット噴射に際してのパイロット噴射量、及びメイン噴射に際しての燃料噴射時期は、上記ボア壁温の過渡遅れに起因する燃料状態の悪化を是正する上でいずれも有効なパラメータである。これら全てのパラメータを過渡遅れ量に基づく補正の対象とする上記実施の形態によれば、燃焼状態のより適正な維持が図られるようになる。
なお、この発明にかかるディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置は上記実施の形態に限定されるものではなく、同実施の形態を適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記実施の形態ではディーゼルエンジンの負荷の急変に伴うボア壁温の過渡遅れ量を、過渡時温度差Thbdtと定常時温度差Thbdcとの差を求めることによって推定するようにしたが、上記過渡遅れ量を推定することのできる算出態様であれば、他の算出態様を採用することもできる。例えば、機関負荷の定常時におけるボア壁温を、これと相関関係にあるパラメータ(例えば機関負荷)を用いて推定する。また、上述したような過渡遅れが生じている期間のボア壁温を、これと相関関係にあるパラメータ(例えば機関負荷変化前の定常時におけるボア壁温と機関負荷が変化したときからの経過時間等)を用いて推定する。そして機関負荷の定常時におけるボア壁温と過渡遅れが生じている期間のボア壁温(すなわち過渡遅れを考慮したボア壁温)との差を求めることにより、過渡遅れ量を推定することができる。このように、上述したような定常時のボア壁温の指標値(定常時温度差Thbdc)や過渡遅れを考慮したボア壁温の指標値(過渡時温度差Thbdt)を求めることなく、直接、定常時のボア壁温や過渡遅れを考慮したボア壁温を求めるようにしてもよい。この場合であっても、機関負荷の急変によって生じる上記ボア壁温の過渡遅れ量を、その都度のエンジン運転状態に即して正確に求められるようになり、ひいては上記燃料噴射パラメータの補正もより的確になされるようになる。
・上記実施の形態では、定常時温度差Thbdc、ボア壁温の過渡遅れに関する時定数、過渡遅れ量Thbdに基づいて求められる各種過渡補正量、及びボア壁温と冷却水温との温度差に応じて最適値が適合された各種燃料噴射パラメータはマップ化されているとしたが、その算出態様はマップによるものに限らない。例えば関数式を用いるなどして算出するようにしてもよく、各値の算出態様は適宜変更することができる。
・上記実施の形態では、過渡遅れ量に基づいてメイン噴射に際しての燃料噴射時期、パイロット噴射に際してのパイロットインターバル、及び同パイロット噴射に際してのパイロット噴射量を補正するようにしたが、補正対象となる燃料噴射パラメータはこれらに限定されるものではない。例えば、メイン噴射に際しての燃料噴射量やインジェクタの燃料噴射圧等を変更することによっても燃焼状態は変化するため、これら燃料噴射パラメータを上記過渡遅れ量に基づいて補正するようにしても、上記実施の形態に準ずる効果を得ることができる。
また、パイロット噴射に際してのパイロットインターバル、及び同パイロット噴射に際してのパイロット噴射量、及びメイン噴射に際しての燃料噴射時期、及び同メイン噴射に際しての燃料噴射量、及びインジェクタの燃料噴射圧のうち少なくとも1つを上記過渡遅れ量に応じて補正するようにしてもよい。なお、エンジンのディーゼルノッキング(燃料騒音)の低減を図るためには、複数の燃料噴射パラメータを補正することが望ましい。
・上述したように、メイン噴射に際しての燃料噴射時期、同メイン噴射に際しての燃料噴射量、及びインジェクタの燃料噴射圧を過渡遅れ量に基づいて補正しても適正な燃焼状態を維持することができる。ここで、一般的に、メイン噴射での燃料噴射量は機関負荷等に基づいて求められる燃料噴射量Qの大部分を占めていることが多い。従って、パイロット噴射を実施しない燃料噴射制御装置であっても、これら各燃料噴射パラメータに相当するパラメータを補正することによって、上記実施の形態に準ずる効果を得ることができる。
・上記実施の形態では、低負荷運転から高負荷運転への負荷変化や、高負荷運転から低負荷運転への負荷変化において上記過渡補正処理を実行するようにしたが、低負荷運転から高負荷運転への負荷変化のみ、あるいは高負荷運転から低負荷運転への負荷変化のみにおいて上記過渡補正処理を実行するようにしてもよい。なお、燃焼騒音の低減に関しては、低負荷運転から高負荷運転への負荷変化と、高負荷運転から低負荷運転への負荷変化との両方に関してそれぞれ上記過渡補正処理を行う、すなわち上記実施の形態と同様な態様で燃焼噴射制御を実施することが好ましい。
・上記実施の形態では、いわゆるコモンレール式燃料噴射制御装置を適用したが、分配式の燃料噴射装置や列型燃料噴射制御装置等の他の形式の燃料噴射制御装置に本発明を適用してもよい。
この発明にかかるディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置の一実施の形態についてその全体の構造を示す概略図。 同実施の形態での過渡遅れ量による過渡補正処理の流れを示すフローチャート。 同実施の形態の過渡遅れ量による過渡補正処理において定常時におけるボア壁温と冷却水温との差を算出する際に用いられるマップ。 同実施の形態の過渡遅れ量による過渡補正処理においてボア壁温の過渡遅れの時定数を算出する際に用いられるマップ。 同実施の形態の過渡遅れ量による過渡補正処理において各噴射パラメータ補正量を算出する際に用いられるマップ。 (a)〜(e)は、同実施の形態での過渡遅れ量による過渡補正処理の制御態様の一例を示すタイムチャート。
符号の説明
1…ディーゼルエンジン、10…高圧燃料噴射系、11…燃料タンク、12、14、16…供給配管、13…サプライポンプ、15…コモンレール、17…インジェクタ(燃料噴射弁)、18、18a、18b、18c…リターン配管、20…制御系、21…電子制御装置、24…電磁弁、25…圧力制御弁、30…検出系、31…アクセルセンサ、32…水温センサ、33…エンジン回転数センサ、34…気筒判別センサ、33a、34a…ロータ、33b、34b…電磁ピックアップ、35…燃料圧力センサ、C…シリンダブロック。

Claims (5)

  1. シリンダボア壁の燃焼室側の温度であるボア壁温と同シリンダボア壁を冷却する冷却水の温度である冷却水温との温度差に応じて燃料噴射パラメータの最適値が適合されてなり、この適合された燃料噴射パラメータに基づいて燃料噴射態様を制御するディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置であって、
    前記ディーゼルエンジンの負荷の急変に伴う前記ボア壁温の過渡遅れ量を推定し、この推定した過渡遅れ量に応じて前記燃料噴射パラメータを補正する補正手段を備える
    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。
  2. 前記補正手段は、前記ディーゼルエンジンの回転数と燃料噴射量との関係から定常時における前記ボア壁温を求める定常時ボア壁温演算手段と、前記ディーゼルエンジンの回転数と燃料噴射量との関係により決まる前記ボア壁温の過渡遅れに関する時定数を用いて、同ボア壁温の過渡遅れを考慮したボア壁温を推定する過渡時ボア壁温推定手段と、この推定される過渡遅れを考慮したボア壁温と前記定常時のボア壁温との差から前記ボア壁温の過渡遅れ量を算出する過渡遅れ量演算手段とを備え、該算出されるボア壁温の過渡遅れ量を用いて前記燃料噴射パラメータを補正する
    請求項1に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
  3. 前記定常時ボア壁温演算手段は前記定常時における前記ボア壁温として、定常時における前記ボア壁温と前記冷却水温との温度差である定常時温度差を算出し、
    前記過渡時ボア壁温推定手段は前記過渡遅れを考慮した前記ボア壁温として、過渡遅れを考慮した前記ボア壁温と前記冷却水温との温度差である過渡時温度差を推定し、
    前記定常時温度差及び前記過渡時ボア壁温推定手段が決定する前記ボア壁温の過渡遅れに関する時定数は、それぞれ前記ディーゼルエンジンの回転数と燃料噴射量との関係のもとにマップ化されており、前記過渡時ボア壁温推定手段は、前記過渡時温度差の周期的な推定に際し、前記定常時ボア壁温演算手段によりその都度求められる前記定常時温度差をThbdc、前記過渡時温度差についての前回の推定値をThbdtn−1、同過渡時温度差についての今回の推定値をThbdtとするとき、該今回の推定値を前記マップから定まるその都度の時定数をもとに、

    Thbdt=Thbdtn−1+(Thbdc−Thbdtn−1)/時定数

    として演算推定する
    請求項2に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
  4. 前記ボア壁温と前記冷却水温との温度差に応じて最適値が適合された燃料噴射パラメータは、前記ディーゼルエンジンの回転数と燃料噴射量とに関連付けされたベース噴射パラメータとしてマップ化されてなり、前記補正手段は、このマップから対応するベース噴射パラメータを求めるとともに、同噴射パラメータに関して算出される前記ボア壁温の過渡遅れ量に対応する過渡補正量を該求めたベース噴射パラメータに加算するかたちで前記燃料噴射パラメータを補正する
    請求項2または3に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
  5. 前記補正手段が補正する燃料噴射パラメータは、パイロット噴射に際してのパイロットインターバル、及び同パイロット噴射に際してのパイロット噴射量、及びメイン噴射に際しての燃料噴射時期、及び同メイン噴射に際しての燃料噴射量、及びインジェクタの燃料噴射圧の少なくとも1つである
    請求項1〜4のいずれか一項に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
JP2004039824A 2004-02-17 2004-02-17 ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置 Pending JP2005232990A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004039824A JP2005232990A (ja) 2004-02-17 2004-02-17 ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置
DE602005003860T DE602005003860T2 (de) 2004-02-17 2005-02-17 Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung der Einspritzung eines Dieselmotors
EP05003469A EP1564395B1 (en) 2004-02-17 2005-02-17 Fuel injection control apparatus and fuel injection control method for diesel engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004039824A JP2005232990A (ja) 2004-02-17 2004-02-17 ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005232990A true JP2005232990A (ja) 2005-09-02

Family

ID=34697979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004039824A Pending JP2005232990A (ja) 2004-02-17 2004-02-17 ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1564395B1 (ja)
JP (1) JP2005232990A (ja)
DE (1) DE602005003860T2 (ja)

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007187148A (ja) * 2005-10-13 2007-07-26 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
JP2009150288A (ja) * 2007-12-20 2009-07-09 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の内部egr制御装置
JP2009287479A (ja) * 2008-05-30 2009-12-10 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
WO2010041308A1 (ja) * 2008-10-07 2010-04-15 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2010512572A (ja) * 2006-12-07 2010-04-22 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 列車のための運行最適化システムおよび方法
JP2010133256A (ja) * 2008-12-02 2010-06-17 Nissan Motor Co Ltd エンジンの点火時期制御装置及び点火時期制御方法
JP2010164013A (ja) * 2009-01-19 2010-07-29 Toyota Motor Corp 燃料噴射制御装置
EP2375034A2 (en) 2010-04-08 2011-10-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Combustion control sytem of internal combustion engine
JP2013160088A (ja) * 2012-02-02 2013-08-19 Mazda Motor Corp 圧縮自己着火式エンジンの始動制御装置
US8725326B2 (en) 2006-03-20 2014-05-13 General Electric Company System and method for predicting a vehicle route using a route network database
US8751073B2 (en) 2006-03-20 2014-06-10 General Electric Company Method and apparatus for optimizing a train trip using signal information
US8903573B2 (en) 2006-03-20 2014-12-02 General Electric Company Method and computer software code for determining a mission plan for a powered system when a desired mission parameter appears unobtainable
US8924049B2 (en) 2003-01-06 2014-12-30 General Electric Company System and method for controlling movement of vehicles
US9156477B2 (en) 2006-03-20 2015-10-13 General Electric Company Control system and method for remotely isolating powered units in a vehicle system
US9733625B2 (en) 2006-03-20 2017-08-15 General Electric Company Trip optimization system and method for a train
WO2018030222A1 (ja) * 2016-08-08 2018-02-15 株式会社ケーヒン 内燃機関制御装置
JP2018053858A (ja) * 2016-09-30 2018-04-05 株式会社ケーヒン 燃料供給異常判定装置

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10569792B2 (en) 2006-03-20 2020-02-25 General Electric Company Vehicle control system and method
US10308265B2 (en) 2006-03-20 2019-06-04 Ge Global Sourcing Llc Vehicle control system and method
JP4793381B2 (ja) * 2007-12-07 2011-10-12 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
US9834237B2 (en) 2012-11-21 2017-12-05 General Electric Company Route examining system and method
FR2957978B1 (fr) * 2010-03-23 2012-03-16 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de reglage du debit d'injection de carburant d'un moteur diesel
DE102011004190B4 (de) 2011-02-16 2023-10-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Vorgabe von Einspritzimpulsen
US9669851B2 (en) 2012-11-21 2017-06-06 General Electric Company Route examination system and method
DE102016203436B4 (de) * 2016-03-02 2017-11-30 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln eines Einspritzzeitpunkts zum Einspritzen eines Kraftstoffs

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0734927A (ja) * 1993-07-19 1995-02-03 Toyota Motor Corp 内燃機関の空燃比制御装置
JPH11236842A (ja) * 1998-02-24 1999-08-31 Isuzu Motors Ltd ディーゼルエンジンの電子制御燃料噴射装置
JP2001115885A (ja) * 1999-10-18 2001-04-24 Nissan Motor Co Ltd ディーゼルエンジンの制御装置
JP2004011483A (ja) * 2002-06-05 2004-01-15 Mikuni Corp エンジン制御装置

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8924049B2 (en) 2003-01-06 2014-12-30 General Electric Company System and method for controlling movement of vehicles
JP2007187148A (ja) * 2005-10-13 2007-07-26 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
US8725326B2 (en) 2006-03-20 2014-05-13 General Electric Company System and method for predicting a vehicle route using a route network database
US9733625B2 (en) 2006-03-20 2017-08-15 General Electric Company Trip optimization system and method for a train
US9156477B2 (en) 2006-03-20 2015-10-13 General Electric Company Control system and method for remotely isolating powered units in a vehicle system
US8903573B2 (en) 2006-03-20 2014-12-02 General Electric Company Method and computer software code for determining a mission plan for a powered system when a desired mission parameter appears unobtainable
US8751073B2 (en) 2006-03-20 2014-06-10 General Electric Company Method and apparatus for optimizing a train trip using signal information
JP2010512572A (ja) * 2006-12-07 2010-04-22 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 列車のための運行最適化システムおよび方法
JP2009150288A (ja) * 2007-12-20 2009-07-09 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の内部egr制御装置
JP2009287479A (ja) * 2008-05-30 2009-12-10 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
WO2010041308A1 (ja) * 2008-10-07 2010-04-15 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2010133256A (ja) * 2008-12-02 2010-06-17 Nissan Motor Co Ltd エンジンの点火時期制御装置及び点火時期制御方法
JP2010164013A (ja) * 2009-01-19 2010-07-29 Toyota Motor Corp 燃料噴射制御装置
EP2375034A2 (en) 2010-04-08 2011-10-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Combustion control sytem of internal combustion engine
JP2013160088A (ja) * 2012-02-02 2013-08-19 Mazda Motor Corp 圧縮自己着火式エンジンの始動制御装置
WO2018030222A1 (ja) * 2016-08-08 2018-02-15 株式会社ケーヒン 内燃機関制御装置
JP2018053858A (ja) * 2016-09-30 2018-04-05 株式会社ケーヒン 燃料供給異常判定装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE602005003860T2 (de) 2008-12-04
EP1564395A2 (en) 2005-08-17
DE602005003860D1 (de) 2008-01-31
EP1564395B1 (en) 2007-12-19
EP1564395A3 (en) 2007-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2005232990A (ja) ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置
JP4616818B2 (ja) 内燃機関の制御方法
US7318412B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2006274949A (ja) エンジンの燃料噴射制御装置
JP2006057626A (ja) 内燃機関の制御装置
JP4356595B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP4449706B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP4085900B2 (ja) 筒内直接噴射式火花点火エンジンの燃料噴射制御装置
US10436170B2 (en) Internal combustion engine control device and internal combustion engine control method
JP4893499B2 (ja) 筒内直接噴射式火花点火内燃機関の制御装置及び制御方法
JP5321844B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP5152164B2 (ja) ディーゼルエンジンの制御装置
JP4135643B2 (ja) 直噴火花点火式内燃機関の制御装置
JP2006258031A (ja) 内燃機関の異常判定装置
JP2005248703A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2007285195A (ja) 内燃機関の着火時期制御システム
KR20020064162A (ko) 통내 분사식 내연기관의 제어장치
JP2007032326A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2007064187A (ja) 内燃機関のノック抑制装置
JP2006214285A (ja) 燃料噴射制御装置
JP4742633B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP4200963B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP4429078B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2010255508A (ja) 火花点火式内燃機関の燃料噴射制御装置
JP3968905B2 (ja) エンジンの燃料噴射制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060905

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080619

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080701

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080820

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20081224