JP2009114884A - Fuel injection quantity correction device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の各気筒に対する燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection amount correction device that corrects a fuel injection amount for each cylinder of an internal combustion engine.
従来、ディーゼル機関においては、燃焼騒音の低減やNOxの生成を抑制するために、メイン噴射に先立って微小な量の燃料を噴射するパイロット噴射が行われている。パイロット噴射は、噴射量が微小であるため、燃焼騒音の低減やNOxの生成を十分に抑制するために、噴射量の精度を高くする必要がある。このため、ディーゼル機関は、内燃機関の気筒に燃料を噴射するインジェクタに指示した燃料噴射量と実際に噴射された実噴射量とのずれを補正する必要がある。 Conventionally, in a diesel engine, pilot injection that injects a minute amount of fuel is performed prior to main injection in order to reduce combustion noise and suppress NOx generation. Since the pilot injection has a small injection amount, it is necessary to increase the accuracy of the injection amount in order to sufficiently reduce the combustion noise and to suppress the generation of NOx. For this reason, the diesel engine needs to correct the deviation between the fuel injection amount instructed to the injector that injects fuel into the cylinder of the internal combustion engine and the actual injection amount actually injected.
このように、インジェクタに指示した燃料噴射量と実際に噴射された実噴射量とのずれを補正する燃料噴射量補正装置としては、ディーゼル機関の特定気筒に対してインジェクタより学習用噴射を実施するための学習条件が成立しているか否かを判定する学習条件判定手段と、学習条件が成立している時に、特定気筒に対してインジェクタに学習用噴射を指令する学習用噴射指令手段と、ディーゼル機関の回転速度を機関回転数として検出する回転数検出手段と、学習用噴射を実施した場合と実施しなかった場合との回転数変動量を回転数上昇量として算出する回転数上昇量算出手段と、算出された回転数上昇量を基に、インジェクタから実際に噴射された実噴射量を算出する噴射量算出手段と、算出された実噴射量とインジェクタに指令する指令噴射量との差を噴射補正量として算出する噴射補正量算出手段とを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上述のような従来の燃料噴射量補正装置にあっては、1つの気筒に対して単発噴射を行って、回転変動量を複数回算出し、算出した回転変動量の平均値に基づいて、当該気筒に噴射する燃料の補正量を決定しているため、1つの気筒に噴射する燃料の補正量を決定するのに要する回転変動量を得るために1サイクル(720°CA)を要し、全ての気筒にそれぞれ噴射する各燃料の補正量を決定する時間が気筒の数に比例して増大してしまうという問題があった。 However, in the conventional fuel injection amount correction device as described above, one-shot injection is performed on one cylinder, the rotational fluctuation amount is calculated a plurality of times, and the average value of the calculated rotational fluctuation amounts is calculated. Since the correction amount of the fuel injected into the cylinder is determined, one cycle (720 ° CA) is required to obtain the rotational fluctuation amount required to determine the correction amount of the fuel injected into one cylinder. There is a problem that the time for determining the correction amount of each fuel to be injected into all the cylinders increases in proportion to the number of cylinders.
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、全ての気筒にそれぞれ噴射する各燃料の補正量を決定するためにかかる時間を従来のものより短縮することができる燃料噴射量補正装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and the time required for determining the correction amount of each fuel to be injected into all the cylinders can be shortened compared to the conventional one. An object of the present invention is to provide a fuel injection amount correction device.
本発明に係る燃料噴射量補正装置は、上記目的達成のため、(1)減速回転している内燃機関の各気筒に対する燃料の噴射がインジェクタに指示されておらず、かつ、前記内燃機関から駆動輪に動力が伝達されていない状態にあるときに、前記各インジェクタの燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正装置において、燃焼工程のうち同一の工程が連続せずかつ重複しない2つの気筒のうち一方の気筒の燃焼工程が1サイクルする間に、前記2つの気筒に対する燃料の噴射を前記インジェクタに指示する噴射指示手段と、前記噴射指示手段による各指示に応じた前記燃料の噴射により増加した各トルク相当量を算出するトルク相当量算出手段と、前記各トルク相当量に基づいて、前記各インジェクタによって実際に噴射された前記燃料の各実噴射量を算出する実噴射量算出手段と、前記噴射指示手段によって指示された各噴射量と、前記実噴射量算出手段によって算出された各実噴射量とを比較する噴射量比較手段と、前記噴射量比較手段による比較の結果に基づいて、該各インジェクタに噴射させる燃料の各補正量を算出する噴射補正量算出手段とを備えるよう構成する。 In order to achieve the above object, the fuel injection amount correction apparatus according to the present invention is (1) the fuel injection to each cylinder of the internal combustion engine that is rotating at a reduced speed is not instructed by the injector, and is driven from the internal combustion engine. In the fuel injection amount correction device that corrects the fuel injection amount of each injector when no power is transmitted to the wheels, the same process among the two cylinders that do not continue and do not overlap During one cycle of the combustion process of one of the cylinders, the injection instructing means for instructing the injector to inject fuel into the two cylinders, and each of the fuel increased by the injection of the fuel according to each instruction by the injection instructing means Torque equivalent amount calculating means for calculating a torque equivalent amount, and each actual injection of the fuel actually injected by each injector based on each torque equivalent amount An actual injection amount calculating means for calculating the injection amount, an injection amount comparing means for comparing each injection amount instructed by the injection instructing means with each actual injection amount calculated by the actual injection amount calculating means, and the injection amount An injection correction amount calculating means for calculating each correction amount of the fuel to be injected to each injector based on the result of comparison by the comparison means.
この構成により、2つの気筒にそれぞれ噴射する各燃料の補正量を決定するのに要するトルク相当量を得るために各インジェクタに行う噴射の指示を、1つの気筒の燃焼工程が1サイクル(720°CA)する間に行うことができるため、全ての気筒にそれぞれ噴射する各燃料の補正量を決定するためにかかる時間を従来のものより短縮することができる。 With this configuration, an injection instruction to be given to each injector in order to obtain a torque equivalent amount required for determining the correction amount of each fuel to be injected into each of the two cylinders is one cycle (720 °) in the combustion process of one cylinder. Therefore, the time required to determine the correction amount of each fuel to be injected into all the cylinders can be shortened compared to the conventional method.
また、本発明に係る燃料噴射量補正装置は、上記(1)に記載の燃料噴射量補正装置において、(2)前記トルク相当量算出手段は、前記2つの気筒の一方をなす第1の気筒に対する燃料の噴射が指示された第1の時刻から、前記2つの気筒の他方をなす第2の気筒に対する燃料の噴射が指示される第2の時刻までのトルク相当量を、前記第1の気筒に対する燃料の噴射によって増加した第1のトルク相当量として算出し、前記第1の時刻より1サイクル後の第3の時刻から、前記第2の時刻より1サイクル後の第4の時刻までのトルク相当量を、前記第2の気筒に対する燃料の噴射によって増加した第2のトルク相当量として算出するよう構成する。 Further, the fuel injection amount correction apparatus according to the present invention is the fuel injection amount correction apparatus according to (1), wherein (2) the torque equivalent amount calculation means is a first cylinder that constitutes one of the two cylinders. The first cylinder has a torque equivalent amount from a first time at which fuel injection to the second cylinder is instructed to a second time at which fuel injection to the second cylinder constituting the other of the two cylinders is instructed. The torque is calculated as a first torque equivalent amount increased by fuel injection with respect to the torque from the third time one cycle after the first time to the fourth time one cycle after the second time. The substantial amount is calculated as the second torque equivalent amount increased by the fuel injection to the second cylinder.
この構成により、第1の気筒の燃焼工程が1.5サイクル(1080°CA)するうち、第1の時刻から第2の時刻までに第1の気筒に対する燃料の噴射によって増加したトルク相当量を得ることができ、第3の時刻から第4の時刻までに第2の気筒に対する燃料の噴射によって増加したトルク相当量を得ることができる。 With this configuration, while the combustion process of the first cylinder is 1.5 cycles (1080 ° CA), the torque equivalent amount increased by the fuel injection to the first cylinder from the first time to the second time. The torque equivalent amount increased by the fuel injection to the second cylinder from the third time to the fourth time can be obtained.
また、本発明に係る燃料噴射量補正装置は、上記(2)に記載の燃料噴射量補正装置において、(3)前記トルク相当量算出手段は、前記第1のトルク相当量と前記第2のトルク相当量との和を算出し、前記噴射補正量算出手段は、前記第2の時刻から前記第3の時刻までのトルク相当量と該和との差が予め定められた範囲内でなかった場合に、前記第1および第2の気筒のインジェクタに噴射させる燃料の各補正量の算出を行わず、該トルク相当量と該和との差が予め定められた範囲内であった場合に、前記第1および第2の気筒のインジェクタに噴射させる燃料の各補正量を算出するよう構成する。 The fuel injection amount correction apparatus according to the present invention is the fuel injection amount correction apparatus according to (2), wherein (3) the torque equivalent amount calculation means includes the first torque equivalent amount and the second torque equivalent amount. The sum of the torque equivalent amount is calculated, and the injection correction amount calculating means has a difference between the torque equivalent amount and the sum from the second time to the third time not within a predetermined range. In the case where the correction amounts of the fuel injected into the injectors of the first and second cylinders are not calculated, and the difference between the torque equivalent amount and the sum is within a predetermined range, Each correction amount of fuel injected into the injectors of the first and second cylinders is calculated.
この構成により、第1の気筒の燃焼工程が1.5サイクルするうち、第2の時刻から第3の時刻までのトルク相当量を用いて、第1および第2の気筒に対する燃料の噴射によって増加した各トルク相当量を検証することにより、各気筒にそれぞれ噴射する各燃料の補正量を外乱等の影響により誤差が生じたトルク相当量に基づいて算出してしまうことを防止することができる。 With this configuration, while the combustion process of the first cylinder is performed for 1.5 cycles, the torque equivalent amount from the second time to the third time is used to increase by fuel injection to the first and second cylinders. By verifying each torque equivalent amount, it is possible to prevent the correction amount of each fuel injected into each cylinder from being calculated based on the torque equivalent amount in which an error has occurred due to the influence of disturbance or the like.
特に、気筒数が多い内燃機関の場合には、少ない燃料の噴射によって増加するトルク相当量が小さくなり、これらトルク相当量のバラつきが補正量の算出時に大きく影響してしまうため、第2の時刻から第3の時刻までの比較的大きな値のトルク相当量を用いて、第1および第2の気筒に対する燃料の噴射によって増加した各トルク相当量を検証することによって、各気筒にそれぞれ噴射する各燃料の補正量を外乱等の影響により誤差が生じたトルク相当量に基づいて算出してしまうことを防止することができる。 In particular, in the case of an internal combustion engine having a large number of cylinders, the torque equivalent amount that increases due to the injection of a small amount of fuel becomes small, and variations in these torque equivalent amounts greatly affect the calculation of the correction amount. Each of the cylinders injected into the cylinders by verifying the torque equivalents increased by the fuel injection to the first and second cylinders using the relatively large torque equivalents from the first to the third time. It is possible to prevent the fuel correction amount from being calculated based on the torque equivalent amount in which an error has occurred due to the influence of disturbance or the like.
本発明によれば、全ての気筒に対する噴射燃料の補正量を決定するためにかかる時間を従来のものより短縮することができる燃料噴射量補正装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a fuel injection amount correcting device that can shorten the time required for determining the correction amount of the injected fuel for all the cylinders as compared with the conventional one.
図1は、本発明の一実施形態に係る燃料噴射量補正装置を適用した内燃機関の概略ブロック構成図であり、本発明を多気筒ディーゼル機関に適用した例を示している。また、本発明は、4気筒以上のディーゼル機関に適用することができるが、本実施の形態においては、本発明を8気筒ディーゼル機関に適用した例を示している。 FIG. 1 is a schematic block diagram of an internal combustion engine to which a fuel injection amount correction apparatus according to an embodiment of the present invention is applied, and shows an example in which the present invention is applied to a multi-cylinder diesel engine. Although the present invention can be applied to a diesel engine having four or more cylinders, the present embodiment shows an example in which the present invention is applied to an eight-cylinder diesel engine.
まず、その構成について説明する。 First, the configuration will be described.
図1に示すように、車両用内燃機関であるエンジン10は気筒11a〜11hを有しており、このエンジン10には、各気筒11a〜11h内の燃焼室(詳細を図示していない)に燃料を噴射するコモンレール型の燃料噴射装置12と、燃焼室に空気を吸入させる吸気装置13と、燃焼室からの排気ガスを排気させる排気装置14と、排気装置14内の排気エネルギを利用して吸気装置13内の空気を圧縮し燃焼室に空気を過給するターボ過給機15と、排気の一部を吸気側に還流させ再循環させる排気再循環装置16とが装備されている。
As shown in FIG. 1, an
燃料噴射装置12は、図外の燃料タンクから燃料を汲み上げて高圧の燃圧(燃料圧力)に加圧し吐出するサプライポンプ21と、そのサプライポンプ21からの燃料が導入されるコモンレール22と、このコモンレール22を通して供給される燃料を後述する電子制御ユニット(Engine Control Unit、以下、「ECU」という)50からの噴射指令信号に対応するタイミング及び開度(デューティー比)で気筒11a〜11hの燃焼室内にそれぞれ噴射するインジェクタ23a〜23hとを含んで構成されている。
The
サプライポンプ21は、例えばエンジン10の回転動力を利用して駆動され、コモンレール22は、サプライポンプ21から供給された高圧燃料を均等に保ちながらインジェクタ23a〜23hに分配して、それぞれ供給する。
The
各インジェクタ23a〜23hは、電磁駆動される公知のニードル弁で構成され、噴射指令信号のデューティー比に応じて開弁時間の比率が制御されることにより、噴射指令信号に応じた燃料噴射量の燃料(例えば軽油)を燃焼室内に噴射して供給するようになっている。 Each of the injectors 23a to 23h is composed of a known needle valve that is electromagnetically driven, and the ratio of the valve opening time is controlled in accordance with the duty ratio of the injection command signal, so that the fuel injection amount corresponding to the injection command signal is controlled. Fuel (for example, light oil) is injected and supplied into the combustion chamber.
燃料噴射装置12は、さらに、サプライポンプ21で汲み上げた燃料の一部を排気装置14内に噴射する燃料添加ノズル24を有している。燃料添加ノズル24は、所定圧以上の燃圧で燃料が付与されたときに開弁して、排気装置14の排気マニホルド41内に燃料を噴射するようになっている。
The
本実施形態においては、エンジン10における1燃焼サイクル中の燃料噴射は、各気筒11a〜11hの図示しないピストンが圧縮上死点に達する前に実行されるパイロット噴射と、そのピストンが圧縮上死点を通過する時点以後(圧縮上死点以後)に実行されるメイン噴射とを含むように、複数回に分割されて行われる。
In the present embodiment, fuel injection in one combustion cycle in the
吸気装置13には、吸気マニホルド31と、それより上流側の吸気管32と、吸気管32の上流側でフィルタにより吸入空気を清浄化するエアクリーナ33と、ターボ過給機15より下流側で過給により昇温した吸入空気を冷却するインタークーラ34と、新気の吸入流量である吸入空気量を検出するエアフローメータ35と、エンジン10内への吸入空気量を調整するスロットルバルブ36と、吸気マニホルド31内の現在の吸気温度をEGR(Exhaust Gas Recirculation)バルブ62より気筒側で検出する吸気温度センサ37とが、それぞれ装着されている。
The
排気装置14は、排気マニホルド41と、それより下流側の排気管42と、ターボ過給機15より下流側の広域空燃比センサであるA/Fセンサ43と、このA/Fセンサ43より下流側の排気管42に装着された排気後処理装置44とを含んで構成されている。
The
排気後処理装置44は、例えば排気ガスに含まれる一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)および窒素酸化物(NOx)等の不要成分を酸化還元することによって、排気ガスに含まれる不要成分を低減するようになっている。
The
なお、燃料添加ノズル24は、排気温度を高めることにより、排気後処理装置44の酸化触媒の作用を高めるために、排気マニホルド41内に燃料を噴射するようになっている。
The
ターボ過給機15は、互いに回転方向一体に連結された吸入空気コンプレッサ15aおよび排気タービン15bを有し、排気タービン15bを排気エネルギにより回転させて吸入空気コンプレッサ15aを回転させるもので、エンジン10内に正圧の空気を吸入させることができる。
The
排気再循環装置16は、エンジン10内の燃焼室をバイパスして排気マニホルド41内の排気通路と吸気マニホルド31内の吸気通路とを連通させる排気再循環通路、すなわち、EGR通路61を有しており、このEGR通路61には排気再循環量を調整するEGRバルブ62と、EGR通路61を通って還流する排気を冷却する排気冷却器、すなわちEGRクーラ63とが設けられている。
The exhaust
EGR通路61は、エンジン10の排気通路側から吸気通路側に排気の一部を還流させる排気還流通路であり、EGRクーラ63は、その排気還流通路の一部を冷却通路としている。また、EGRバルブ62は排気還流通路を吸気通路に連通させる開弁状態と、その接続を制限、例えば遮断する閉弁状態とに切り替え可能になっている。
The EGR
ECU50は、CPU(Central Processing Unit)51、ROM(Read Only Memory)52、RAM(Random Access Memory)53、EEPROM54(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)、A/D変換器やバッファ等を含む入力インターフェース回路56、および、駆動回路等を含む出力インターフェース回路57を含んで構成されている。
The ECU 50 includes an input interface including a CPU (Central Processing Unit) 51, a ROM (Read Only Memory) 52, a RAM (Random Access Memory) 53, an EEPROM 54 (Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory), an A / D converter, a buffer, and the like. The circuit includes a
ECU50の入力インターフェース回路56には、エアフローメータ35、吸気温度センサ37、図外のアクセルペダルの踏み込みを検出するアクセル開度センサ71、スロットルバルブ36の開度を検出するスロットル開度センサ72、所定角度単位のクランク回転からエンジン回転数に対応する信号を出力するクランク角センサ73(回転数センサ)、エンジン10が搭載された車両の走行速度または車輪回転速度を検出する車速センサ74、エンジン10の吸気圧(過給圧)を検出する吸気管内圧力センサ75、トランスミッションの状態に応じた信号を出力するトランスミッションセンサ(または、トランスミッションECU)76等が接続されており、これらのセンサ群35、37および71〜76からの情報がECU50に取り込まれるようになっている。
The
ECU50の出力インターフェース回路57には、サプライポンプ21、インジェクタ23a〜23h、スロットルバルブ36およびEGRバルブ62等が接続されている。
The
ROM52には、各センサから入力インターフェース回路56に入力された信号に基づいて、出力インターフェース回路57に接続された各部を制御するためのプログラムが記憶されている。CPU51は、ROM52に記憶されたプログラムをRAM53にロードして実行することにより、出力インターフェース回路57に接続された各部を制御するようになっている。
The
特に、CPU51は、各インジェクタ23a〜23hに噴射を指示していないときに、クランク角センサ73から出力された信号に基づいてエンジン10が減速回転している減速回転状態にあるか否かを判断するようになっている。
In particular, the
また、CPU51は、エンジン10から駆動輪に動力が伝達されていない非動力伝達状態に車両があるか否かを判断するようになっている。例えば、CPU51は、図外のトランスミッションがニュートラルであることをトランスミッションセンサ76から出力された信号が表す場合には、車両が非動力伝達状態にあると判断するようになっている。なお、トランスミッションがマニュアルトランスミッションによって構成されている場合には、CPU51は、図外のクラッチが断状態にあるときに、車両が非動力伝達状態にあると判断するようにしてもよい。
Further, the
CPU51は、エンジン10が減速回転状態にあり、かつ、車両が非動力伝達状態にある(以下、「燃料噴射量補正可能状態」という。)と判断したときに、各インジェクタ23a〜23hの燃料噴射量の補正を行うようになっている。
When the
ここで、CPU51は、コモンレール22内の圧力の範囲毎(例えば、20MPa毎)に各インジェクタ23a〜23hの燃料噴射量の補正を行い、さらに精度を高めるために同工程を複数回行うが、本発明を理解しやすくするために、本実施の形態においては、CPU51は、各インジェクタ23a〜23hの燃料噴射量の補正を1回ずつ行うものとして説明する。
Here, the
燃料噴射量補正可能状態にあるときに、CPU51は、各インジェクタ23a〜23hの燃料噴射量の補正を早期に完了させる早期補正完了状態と、各インジェクタ23a〜23hの燃料噴射量の補正を1つずつ行う非早期補正完了状態とのいずれかの状態をとるようになっている。
When the fuel injection amount correction is possible, the
例えば、車両が1000kmを走行する毎に、全てのインジェクタ23a〜23hの燃料噴射量を補正する場合には、CPU51は、初めに非早期補正完了状態をとり、車両が500kmを走行した時点で、全てのインジェクタ23a〜23hの燃料噴射量の補正が完了していない場合には、早期補正完了状態をとるようになっている。
For example, when correcting the fuel injection amount of all the injectors 23a to 23h every time the vehicle travels 1000 km, the
まず、CPU51が非早期補正完了状態にある場合について説明する。CPU51が非早期補正完了状態にある場合には、CPU51は、各気筒11a〜11hに対する燃料の噴射を各インジェクタ23a〜23hに順次指示するようになっている。
First, a case where the
図2は、本発明の一実施形態に係る各気筒11a〜11hにおける燃焼工程の例を示す概念図である。例えば、図2に示すように、エンジン10において、気筒11a、11b、11g、11c、11d、11e、11f、11hの順序で爆発工程が実行される場合には、CPU51は、それぞれ対応するタイミングで各インジェクタ23a〜23hに燃料の噴射を指示するようになっている。
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating an example of a combustion process in each of the
なお、本実施の形態において、燃料噴射量補正可能状態でCPU51が各インジェクタ23a〜23hに指示するタイミングは、CPU51が各インジェクタ23a〜23hにパイロット噴射を指示するタイミングと同一のタイミングであるものとし、各インジェクタ23a〜23hに指示する燃料の噴射量は、パイロット噴射相当量(例えば、2mm3/st)とする。
In the present embodiment, the timing at which the
図3は、本発明の一実施形態に係るCPU51による制御タイミングを示すタイミングチャートである。ここで、図3において、(a)は、CPU51が補正対象のインジェクタに燃料の噴射を指示するタイミングを示し、(b)は、CPU51が非早期補正完了状態にあるときのエンジン回転数の変動量(以下、単に「実回転数変動量」という。)を示している。
FIG. 3 is a timing chart showing control timing by the
CPU51は、図3(a)および(b)に示すように、補正対象のインジェクタに燃料の噴射を指示してから、この燃料が噴射された気筒の燃焼工程が1サイクル(720°CA)する間に、燃焼工程のなかで各気筒が特定の位相になったとき、すなわち90°CA間隔で、クランク角センサ73から出力される信号から得られるクランク角の回転速度に基づいて実回転数変動量を算出するようになっている。
As shown in FIGS. 3A and 3B, after instructing the injector to be corrected to inject fuel, the
ここで、燃料噴射量補正可能状態において、エンジン回転数の変動量は、一定の割合で減少していくため、CPU51は、燃料噴射量補正可能状態になってから、補正対象のインジェクタに指示した燃料の噴射によりエンジン回転数の変動量が増加するまでのエンジン回転数の変動量に基づいて、補正対象のインジェクタに燃料の噴射を指示しなかった場合のエンジン回転数の変動量(以下、「基準回転数変動量」という。)を算出することができる。なお、図3(b)において、基準回転数変動量は、実回転数変動量に対して破線で示されている。
Here, in the fuel injection amount correction enabled state, the fluctuation amount of the engine speed decreases at a constant rate, so the
CPU51は、各タイミングで算出した実回転数変動量と、同タイミングにおける基準回転数変動量との差(d1〜d8)を算出し、算出した各差を平均化する等してバラつきを取り除いたものを、補正対象のインジェクタに指示した燃料の噴射により増加したトルク相当量として算出するようになっている。
The
ディーゼル機関においては、補正対象のインジェクタによって噴射された燃料の実噴射量と、この噴射により発生するトルクが比例するため、CPU51は、算出したトルク相当量に基づいて、補正対象のインジェクタによって実際に噴射された燃料の実噴射量を算出することができる。
In a diesel engine, the actual injection amount of the fuel injected by the correction target injector is proportional to the torque generated by the injection. Therefore, the
CPU51は、補正対象のインジェクタに指示した噴射量と、トルク相当量に基づいて算出した実噴射量とを比較し、補正対象のインジェクタの実噴射量が指示した噴射量に近づくよう、補正対象のインジェクタに噴射させる燃料の補正量を算出するようになっている。
The
次に、CPU51が早期補正完了状態にある場合について説明する。CPU51が早期補正完了状態にある場合には、CPU51は、燃焼工程(爆発工程、排気工程、吸入工程および圧縮工程)のうち同一の工程が連続せずかつ重複しない2つの気筒のうち一方の気筒の燃焼工程が1サイクルする間(720°CA)に、この2つの気筒に対する燃料の噴射をインジェクタに指示するようになっている。このように、CPU51は、本発明の噴射指示手段を構成する。
Next, a case where the
例えば、エンジン10において図2に示したような順序で各燃焼工程が実行される場合には、燃焼工程のうち同一の工程が連続せずかつ重複しない2つの気筒の組み合わせは、気筒11aと11d、気筒11bと11e、気筒11gと11f、および、気筒11cと11hとなる。
For example, when the combustion steps are executed in the order shown in FIG. 2 in the
図3において、(c)は、CPU51が補正対象の一方のインジェクタに燃料の噴射を指示したタイミングを示し、(d)は、CPU51が補正対象の他方のインジェクタに燃料の噴射を指示したタイミングを示し、(e)は、CPU51が早期補正完了状態にあるときの実回転数変動量を示している。また、図3(e)において、基準回転数変動量は、実回転数変動量に対して破線で示されている。
In FIG. 3, (c) shows the timing when the
CPU51は、図3の(c)ないし(e)に示すように、補正対象の一方のインジェクタに燃料の噴射を指示してから、この燃料が噴射された気筒の燃焼工程が1.5サイクル(1080°CA)する間に、90°CA間隔で実回転数変動量を算出するようになっている。
As shown in FIGS. 3C to 3E, the
CPU51は、補正対象の一方のインジェクタに燃料の噴射を指示した時刻t1から、他方のインジェクタに燃料の噴射を指示する時刻t2までの各タイミングで算出した実回転数変動量と、同タイミングにおける基準回転数変動量との差(x1〜x4)を算出し、算出した各差を平均化する等してバラつきを取り除いたものを、補正対象の一方のインジェクタに指示した燃料の噴射により増加したトルク相当量として算出するようになっている。
The
また、CPU51は、時刻t1より各気筒が1サイクルした時刻t3から、時刻t2より各気筒が1サイクルした時刻t4までの各タイミングで算出した実回転数変動量と、同タイミングにおける基準回転数変動量との差(z1〜z4)を算出し、算出した各差を平均化する等してバラつきを取り除いたものを、補正対象の他方のインジェクタに指示した燃料の噴射により増加したトルク相当量として算出するようになっている。このように、CPU51は、本発明のトルク相当量算出手段を構成する。
In addition, the
また、CPU51は、算出した各トルク相当量に基づいて実際に補正対象の各インジェクタによって噴射された燃料の各実噴射量を算出するようになっている。すなわち、CPU51は、本発明の実噴射量算出手段を構成する。
Further, the
また、CPU51は、補正対象の各インジェクタに指示した各噴射量と、各トルク相当量に基づいて算出した各実噴射量とを比較し、補正対象の各インジェクタの実噴射量が指示した噴射量に近づくよう、補正対象の各インジェクタに噴射させる燃料の補正量を算出するようになっている。このように、CPU51は、本発明の噴射量比較手段および噴射補正量算出手段を構成する。
Further, the
なお、CPU51は、時刻t2から時刻t3までの各タイミングで算出した実回転数変動量と、同タイミングにおける基準回転数変動量との差(y1〜y4)を算出し、算出した各差を平均化する等してバラつきを取り除いたものを、補正対象の双方のインジェクタに指示した燃料の噴射により増加したトルク相当量(以下、「検証用トルク相当量」という。)として算出するのが好ましい。
The
この場合には、CPU51は、補正対象の各インジェクタに指示した燃料の噴射により増加した各トルク相当量の和を算出し、この和と検証用トルク相当量とを比較することによって、各トルク相当量を検証するように構成される。
In this case, the
具体的には、CPU51は、算出した和と検証用トルク相当量との差が予め定められた範囲内であった場合に、補正対象の各インジェクタに噴射させる燃料の補正量を用いて各インジェクタの燃料噴射量を補正し、算出した和と検証用トルク相当量との差が予め定められた範囲内でなかった場合に、補正対象の各インジェクタの燃料噴射量の補正を行わないように構成される。
Specifically, when the difference between the calculated sum and the verification torque equivalent amount is within a predetermined range, the
次に、動作について説明する。 Next, the operation will be described.
図4は、本発明の実施の形態に係るCPU51の動作を示すフロー図である。なお、以下に説明する処理は、予めROM52に記憶されているプログラムによって実現され、CPU51によって、例えば、車両が1000kmを走行する毎に実行される。
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the
図4に示すように、まず、CPU51は、燃料噴射量補正可能状態にあるか否かを判断する(ステップS1)。ここで、燃料噴射量補正可能状態にないと判断した場合には、CPU51は、処理をステップS1に戻す。
As shown in FIG. 4, first, the
一方、燃料噴射量補正可能状態にあると判断した場合には、CPU51は、早期補正完了状態であるか否かを判断する(ステップS2)。ここで、早期補正完了状態ではないと判断した場合には、CPU51は、各インジェクタ23a〜23hを順次補正対象として(例えば、インジェクタ23a、23b、23g、23c、23d、23e、23f、23hの順序で)燃料噴射量の補正を行う(ステップS3〜S6)。
On the other hand, if it is determined that the fuel injection amount correction is possible, the
一方、早期補正完了状態であると判断した場合には、CPU51は、インジェクタ23a〜23hの各組み合わせを順次補正対象として(例えば、インジェクタ23aと23d、インジェクタ23bと23e、インジェクタ23gと23f、インジェクタ23cと23hの順序で)燃料噴射量の補正を行う(ステップS7〜S14)。
On the other hand, when determining that the early correction is complete, the
ステップS2で早期補正完了状態ではないと判断した場合、CPU51は、補正対象のインジェクタにパイロット噴射を指示するタイミングで燃料の噴射を指示する(ステップS3)。その後、CPU51は、補正対象のインジェクタが燃料を噴射した気筒が1サイクルする間にステップS3における燃料噴射によって増加したトルク相当量を算出する(ステップS4)。
If it is determined in step S2 that the early correction is not completed, the
次いで、CPU51は、算出したトルク相当量に基づいて、補正対象のインジェクタの実噴射量を算出し、算出した実噴射量が指示した噴射量に近づくよう、補正対象のインジェクタに噴射させる燃料の補正量を算出し(ステップS5)、算出した補正量を用いて補正対象のインジェクタの燃料噴射量を補正する(ステップS6)。
Next, the
ここで、CPU51は、補正対象とする次のインジェクタがある場合には、処理をステップS3に戻し、補正対象とする次のインジェクタがない場合には、処理を終了する。
Here, when there is a next injector to be corrected, the
ステップS2で早期補正完了状態であると判断した場合、CPU51は、補正対象の一方のインジェクタにパイロット噴射を指示するタイミングで燃料の噴射を指示する(ステップS7)。その後、CPU51は、補正対象の一方のインジェクタが燃料を噴射した気筒が0.5サイクルする間にステップS7における燃料噴射によって増加したトルク相当量を算出する(ステップS8)。
If it is determined in step S2 that the early correction has been completed, the
補正対象の一方のインジェクタが燃料を噴射した気筒が0.5サイクルすると、CPU51は、補正対象の他方のインジェクタにパイロット噴射を指示するタイミングで燃料の噴射を指示する(ステップS9)。その後、CPU51は、補正対象の一方のインジェクタが燃料を噴射した気筒がさらに0.5サイクルする間に検証用トルク相当量を算出する(ステップS10)。
When the cylinder in which fuel has been injected by one of the correction target injectors is 0.5 cycles, the
補正対象の一方のインジェクタが燃料を噴射した気筒が0.5サイクルすると、CPU51は、補正対象の他方のインジェクタが燃料を噴射した気筒が0.5サイクルする間にステップS9における燃料噴射によって増加したトルク相当量を算出する(ステップS11)。
When the cylinder in which the one injector to be corrected injects the fuel has 0.5 cycles, the
ここで、CPU51は、ステップS8およびS11において算出したトルク相当量を検証用トルク相当量を用いて検証する(ステップS12)。具体的には、CPU51は、ステップS8およびS11において算出したトルク相当量の和と、検証用トルク相当量との差が予め定められた範囲内であるか否かを判断する。
Here, the
ここで、当該差が予め定められた範囲内であると判断した場合には、CPU51は、算出した各トルク相当量に基づいて補正対象の各インジェクタの実噴射量を算出し、補正対象の各インジェクタの実噴射量が指示した噴射量に近づくよう、補正対象の各インジェクタに噴射させる燃料の補正量を算出し(ステップS13)、算出した補正量を用いて補正対象の各インジェクタの燃料噴射量を補正する(ステップS14)。
Here, when it is determined that the difference is within a predetermined range, the
補正対象の各インジェクタの燃料噴射量を補正した後、または、ステップS12において当該差が予め定められた範囲内でないと判断した場合には、CPU51は、補正対象とする次のインジェクタの組み合わせがある場合には、処理をステップS7に戻し、補正対象とする次のインジェクタの組み合わせがない場合には、処理を終了する。
After correcting the fuel injection amount of each injector to be corrected, or when it is determined in step S12 that the difference is not within a predetermined range, the
なお、ステップS8およびS11において、高い精度でトルク相当量が算出できる場合には、CPU51は、ステップS10およびS12を省いて実行するようにしてもよい。この場合、CPU51は、ステップS11の次にステップS13を実行する。
In steps S8 and S11, if the torque equivalent amount can be calculated with high accuracy, the
また、ステップS12において、トルク相当量の和と、検証用トルク相当量との差が予め定められた範囲内でないと判断した場合には、CPU51は、補正対象とする次のインジェクタの組み合わせとして、再度、同じインジェクタの組み合わせを選択するようにしてもよい。
In Step S12, when it is determined that the difference between the sum of the torque equivalent amounts and the verification torque equivalent amount is not within a predetermined range, the
以上のように、本実施の形態に係る燃料噴射量補正装置は、2つの気筒にそれぞれ噴射する各燃料の補正量を決定するのに要するトルク相当量を得るために各インジェクタに行う噴射の指示を、1つの気筒の燃焼工程が1サイクル(720°CA)する間に行うことができるため、全ての気筒にそれぞれ噴射する各燃料の補正量を決定するためにかかる時間を従来のものより短縮することができる。 As described above, the fuel injection amount correction apparatus according to the present embodiment instructs each injector to obtain the equivalent amount of torque required to determine the correction amount of each fuel injected into each of the two cylinders. Can be performed while the combustion process of one cylinder is performed in one cycle (720 ° CA), the time required to determine the correction amount of each fuel to be injected into all the cylinders is shortened compared to the conventional one. can do.
また、本実施の形態に係る燃料噴射量補正装置は、1つ気筒の燃焼工程が1.5サイクル(1080°CA)するうち、2つの気筒にそれぞれ噴射する各燃料の補正量を決定することができるため、全ての気筒にそれぞれ噴射する各燃料の補正量を決定するためにかかる時間を従来のものより短縮することができる。 Further, the fuel injection amount correction apparatus according to the present embodiment determines the correction amount of each fuel to be injected into each of the two cylinders when the combustion process of one cylinder is 1.5 cycles (1080 ° CA). Therefore, the time required to determine the correction amount of each fuel to be injected into all the cylinders can be shortened compared to the conventional one.
また、本実施の形態に係る燃料噴射量補正装置は、検証用トルク相当量を用いて、各トルク相当量を検証するように構成することにより、各気筒にそれぞれ噴射する各燃料の補正量を外乱等の影響により誤差が生じたトルク相当量に基づいて算出してしまうことを防止することができる。 In addition, the fuel injection amount correction apparatus according to the present embodiment is configured to verify each torque equivalent amount using the verification torque equivalent amount, whereby the correction amount of each fuel to be injected into each cylinder is determined. It is possible to prevent the calculation based on the torque equivalent amount in which an error has occurred due to the influence of a disturbance or the like.
特に、気筒数が多い内燃機関の場合には、少ない燃料の噴射によって増加するトルク相当量が小さくなり、これらトルク相当量のバラつきが補正量の算出時に大きく影響してしまうため、本実施の形態に係る燃料噴射量補正装置は、比較的大きな値の検証用トルク相当量を用いて、各トルク相当量を検証するように構成することにより、各気筒にそれぞれ噴射する各燃料の補正量を外乱等の影響により誤差が生じたトルク相当量に基づいて算出してしまうことを防止することができる。 In particular, in the case of an internal combustion engine having a large number of cylinders, the torque equivalent amount that increases due to the injection of a small amount of fuel becomes small, and variations in these torque equivalent amounts greatly affect the calculation of the correction amount. The fuel injection amount correction apparatus according to the present invention is configured to verify each torque equivalent amount by using a relatively large value of the torque equivalent amount for verification, so that the correction amount of each fuel injected into each cylinder is disturbed. It is possible to prevent the calculation based on the torque equivalent amount in which an error has occurred due to the influence of the above.
以上説明したように、本発明に係る燃料噴射量補正装置は全ての気筒にそれぞれ噴射する各燃料の補正量を決定するためにかかる時間を従来のものより短縮することができ、内燃機関の各気筒に対する燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正装置全般に有用である。 As described above, the fuel injection amount correction device according to the present invention can shorten the time required for determining the correction amount of each fuel to be injected into all the cylinders, compared with the conventional one. This is useful for all fuel injection amount correction devices that correct the fuel injection amount for a cylinder.
10 エンジン(内燃機関)
11a〜11h 気筒
12 燃料噴射装置
13 吸気装置
14 排気装置
15 ターボ過給機
16 排気再循環装置
21 サプライポンプ
22 コモンレール
23a〜23h インジェクタ
50 ECU
51 CPU(噴射指示手段、トルク相当量算出手段、実噴射量算出手段、噴射量比較手段、噴射補正量算出手段)
52 ROM
53 RAM
56 入力インターフェース回路
57 出力インターフェース回路
73 クランク角センサ
76 トランスミッションセンサ
10 Engine (Internal combustion engine)
11a to
51 CPU (injection instruction means, torque equivalent amount calculation means, actual injection amount calculation means, injection amount comparison means, injection correction amount calculation means)
52 ROM
53 RAM
56
Claims (3)
燃焼工程のうち同一の工程が連続せずかつ重複しない2つの気筒のうち一方の気筒の燃焼工程が1サイクルする間に、前記2つの気筒に対する燃料の噴射を前記インジェクタに指示する噴射指示手段と、
前記噴射指示手段による各指示に応じた前記燃料の噴射により増加した各トルク相当量を算出するトルク相当量算出手段と、
前記各トルク相当量に基づいて、前記各インジェクタによって実際に噴射された前記燃料の各実噴射量を算出する実噴射量算出手段と、
前記噴射指示手段によって指示された各噴射量と、前記実噴射量算出手段によって算出された各実噴射量とを比較する噴射量比較手段と、
前記噴射量比較手段による比較の結果に基づいて、該各インジェクタに噴射させる燃料の各補正量を算出する噴射補正量算出手段とを備えた燃料噴射量補正装置。 When the injector is not instructed to inject fuel into each cylinder of the internal combustion engine that is rotating at a reduced speed and power is not transmitted from the internal combustion engine to the drive wheels, the fuel injection of each injector In the fuel injection amount correction device for correcting the amount,
An injection instruction means for instructing the injector to inject fuel into the two cylinders during one cycle of the combustion process of one of the two cylinders in which the same process is not continuous and does not overlap ,
A torque equivalent amount calculating means for calculating each torque equivalent amount increased by the fuel injection according to each instruction by the injection instruction means;
Actual injection amount calculating means for calculating each actual injection amount of the fuel actually injected by each injector based on each torque equivalent amount;
Injection amount comparison means for comparing each injection amount instructed by the injection instruction means with each actual injection amount calculated by the actual injection amount calculation means;
A fuel injection amount correction apparatus comprising: an injection correction amount calculation unit that calculates each correction amount of fuel to be injected to each injector based on a result of comparison by the injection amount comparison unit.
前記2つの気筒の一方をなす第1の気筒に対する燃料の噴射が指示された第1の時刻から、前記2つの気筒の他方をなす第2の気筒に対する燃料の噴射が指示される第2の時刻までのトルク相当量を、前記第1の気筒に対する燃料の噴射によって増加した第1のトルク相当量として算出し、
前記第1の時刻より1サイクル後の第3の時刻から、前記第2の時刻より1サイクル後の第4の時刻までのトルク相当量を、前記第2の気筒に対する燃料の噴射によって増加した第2のトルク相当量として算出することを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射量補正装置。 The torque equivalent amount calculating means includes:
A second time at which fuel injection is instructed to the second cylinder forming the other of the two cylinders from a first time at which fuel injection to the first cylinder forming one of the two cylinders is instructed A torque equivalent amount up to 1 is calculated as the first torque equivalent amount increased by the fuel injection to the first cylinder,
A torque equivalent amount from a third time one cycle after the first time to a fourth time one cycle after the second time is increased by fuel injection into the second cylinder. The fuel injection amount correction device according to claim 1, wherein the fuel injection amount correction device is calculated as a torque equivalent amount of 2.
前記噴射補正量算出手段は、前記第2の時刻から前記第3の時刻までのトルク相当量と該和との差が予め定められた範囲内でなかった場合に、前記第1および第2の気筒のインジェクタに噴射させる燃料の各補正量の算出を行わず、該トルク相当量と該和との差が予め定められた範囲内であった場合に、前記第1および第2の気筒のインジェクタに噴射させる燃料の各補正量を算出することを特徴とする請求項2に記載の燃料噴射量補正装置。 The torque equivalent amount calculating means calculates a sum of the first torque equivalent amount and the second torque equivalent amount;
When the difference between the torque equivalent amount from the second time to the third time and the sum is not within a predetermined range, the injection correction amount calculating means When the difference between the torque equivalent amount and the sum is within a predetermined range without calculating each correction amount of fuel to be injected into the cylinder injector, the injectors of the first and second cylinders The fuel injection amount correction device according to claim 2, wherein each correction amount of fuel to be injected is calculated.
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JP2007286272A JP2009114884A (en) | 2007-11-02 | 2007-11-02 | Fuel injection quantity correction device |
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JP2015521712A (en) * | 2012-06-27 | 2015-07-30 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Method for controlling an internal combustion engine and system comprising an internal combustion engine and a controller |
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2007
- 2007-11-02 JP JP2007286272A patent/JP2009114884A/en active Pending
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