JP2014148953A - Control device of engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はエンジンの制御装置に関する。詳しくは燃料のセタン価を算出するエンジンの制御装置に関する。 The present invention relates to an engine control device. More specifically, the present invention relates to an engine control device that calculates a cetane number of fuel.
従来、排気エミッションの低減を目的として燃料を安定着火限界付近で着火させるエンジンが知られている。このようなエンジンにおいては、使用する燃料のセタン価に応じて着火時期を調整しなければ失火や出力の低下だけでなく白煙の排出等が発生し、かえって排気エミッションの悪化を招く。そこで、使用する燃料のセタン価を算出するエンジンの制御装置が知られている。例えば特許文献1に記載の如くである。
Conventionally, an engine that ignites fuel near the stable ignition limit for the purpose of reducing exhaust emission is known. In such an engine, if the ignition timing is not adjusted in accordance with the cetane number of the fuel used, not only misfire and a decrease in output occur, but also white smoke is emitted, and exhaust emissions are worsened. Therefore, an engine control device that calculates the cetane number of the fuel to be used is known. For example, as described in
特許文献1に記載のエンジンの制御装置は、複数の気筒のうち一部の気筒について燃料噴射時期や燃料噴射量を操作してエンジンの回転速度を変動させる。そして、当該回転速度と通常の状態でのエンジンの回転速度との対比から燃料の性状(セタン価)を判定(算出)するものである。すなわち、エンジンの制御装置は、燃料のセタン価を算出するためにエンジンの回転速度を意図的に変動させる。このため、エンジンの運転環境によっては、作業者が違和感を覚える可能性や不具合が生じていると判断する可能性が懸念される。
The engine control device described in
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、エンジンの運転状態を安定させつつセタン価の算出精度を向上させることができるエンジンの制御装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide an engine control device that can improve the calculation accuracy of the cetane number while stabilizing the operating state of the engine.
即ち、請求項1においては、エンジンの回転速度を維持するため気筒毎に燃料噴射を制御するエンジンの制御装置において、エンジンの回転速度に基づいて一の気筒の燃料噴射時期の遅角量を算出し、遅角量に基づいてエンジンの回転速度を維持するために必要な一の気筒の燃料噴射量の増加量を算出し、一の気筒の燃料噴射時期を遅角すると同時に一の気筒の燃料噴射量を増加し、エンジンの回転速度と、一の気筒の燃料噴射量の増加量と、一の気筒の燃料噴射時期を遅角すると同時に一の気筒の燃料噴射量を増加したことで燃料噴射量が増減した他の気筒の燃料噴射量の増減量と、に基づいて燃料のセタン価を算出するものである。
That is, in
請求項2においては、全ての気筒について所定の順番で前記一の気筒に設定し、設定した一の気筒毎の前記他の気筒の燃料噴射量の増減量を平均して前記燃料のセタン価を算出するものである。 According to a second aspect of the present invention, all the cylinders are set to the one cylinder in a predetermined order, and the cetane number of the fuel is obtained by averaging the fuel injection amount increase / decrease amounts of the other cylinders for each set one cylinder. Is to be calculated.
請求項3においては、燃料噴射が行われる気筒の順番にそって前記エンジンの気筒数の倍数でない気筒数毎に選択した前記一の気筒の順番を前記所定の順番とするものである。 According to a third aspect of the present invention, the order of the one cylinder selected for each number of cylinders that is not a multiple of the number of cylinders of the engine along the order of the cylinders in which fuel injection is performed is set as the predetermined order.
請求項4においては、前記一の気筒の燃料噴射時期を遅角したことによる燃料噴射量の増減が行われていない前記他の気筒の燃料噴射量の平均噴射量を算出し、一の気筒の燃料噴射時期を遅角したことによる燃料噴射量の増減が行われた他の気筒毎の燃料噴射量と平均噴射量との差の積算値を他の気筒の燃料噴射量の増減量とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, an average injection amount of the fuel injection amount of the other cylinder, in which the fuel injection amount is not increased or decreased by delaying the fuel injection timing of the one cylinder, is calculated. The integrated value of the difference between the fuel injection amount and the average injection amount for each of the other cylinders where the fuel injection amount has been increased or decreased due to the retarded fuel injection timing is used as the amount of increase or decrease in the fuel injection amount of the other cylinders It is.
請求項5においては、負荷の増減によって前記エンジンの回転速度が変動した場合、前記一の気筒の燃料噴射時期の遅角を中止するものである。 According to a fifth aspect of the present invention, when the rotational speed of the engine fluctuates due to increase / decrease in load, the retardation of the fuel injection timing of the one cylinder is stopped.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
即ち、請求項1に係る発明によれば、遅角によるエンジンの回転速度の低下を低減させている。また、把握が容易な燃料噴射量の増減に基づいてセタン価が算出される。これにより、エンジンの運転状態を安定させつつセタン価の算出精度を向上させることができる。 In other words, according to the first aspect of the present invention, a decrease in the rotational speed of the engine due to the retard is reduced. Further, the cetane number is calculated based on the increase / decrease in the fuel injection amount that is easy to grasp. Thereby, the calculation accuracy of the cetane number can be improved while stabilizing the operating state of the engine.
請求項2に係る発明によれば、一つの気筒毎に所定の順番で遅角させることで遅角によるエンジンの回転速度の低下が低減される。また、各気筒のねじり振動の影響が低減される。これにより、エンジンの運転状態を安定させつつセタン価の算出精度を向上させることができる。 According to the second aspect of the present invention, the decrease in the engine rotation speed due to the retard is reduced by retarding in a predetermined order for each cylinder. Further, the influence of torsional vibration of each cylinder is reduced. Thereby, the calculation accuracy of the cetane number can be improved while stabilizing the operating state of the engine.
請求項3に係る発明によれば、遅角によるエンジンの回転速度の変動が重なることによる速度変動の共振の発生を防止する。また、エリアジングによる算出誤差を防止する。これにより、エンジンの運転状態を安定させつつセタン価の算出精度を向上させることができる。 According to the third aspect of the invention, the occurrence of resonance of the speed fluctuation due to the overlapping of the fluctuations in the rotational speed of the engine due to the retard angle is prevented. Also, calculation errors due to aliasing are prevented. Thereby, the calculation accuracy of the cetane number can be improved while stabilizing the operating state of the engine.
請求項4に係る発明によれば、一の気筒の燃料噴射時期を遅角するだけでセタン価の算出に必要な燃料噴射量の増減量が精度よく取得される。また、遅角の影響による燃料噴射量の増減量のみが取得される。これにより、エンジンの運転状態を安定させつつセタン価の算出精度を向上させることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the increase / decrease amount of the fuel injection amount necessary for calculating the cetane number can be obtained with high accuracy only by retarding the fuel injection timing of one cylinder. Further, only the increase / decrease amount of the fuel injection amount due to the influence of the retardation is acquired. Thereby, the calculation accuracy of the cetane number can be improved while stabilizing the operating state of the engine.
請求項5に係る発明によれば、セタン価の算出制御によって作業機等による作業が中断されることがない。これにより、エンジンの運転状態を安定させつつセタン価の算出精度を向上させることができる。
According to the invention which concerns on
以下に、図1を用いて、本発明の一実施形態に係るエンジン1について説明する。
Below, the
図1に示すように、エンジン1は、ディーゼルエンジンであり、本実施形態においては、六つの気筒A1、気筒A2、気筒A3、気筒A4、気筒A5、気筒A6を有する直列六気筒エンジンである。エンジン1は、吸気管2を介して供給される外気と、アクセルペダル6の操作に基づいて各燃料噴射弁4・4・・から供給される燃料とを気筒A1からA6の内部において混合して燃焼させることで出力軸を回転駆動させる。エンジン1は、燃料の燃焼により発生する排気を、排気管3を介して外部へ排出する。また、エンジン1は、燃料の燃焼により発生する熱をラジエータ5を介して外部へ排出する。なお、エンジン1は、ディーゼルエンジンに限定されるものではない。
As shown in FIG. 1, the
エンジン1は、エンジン1の回転速度Vを検出する回転速度センサ7、アクセルペダル6の操作量Sを検出する操作量検出センサ8、エンジン1の冷却水温度Tを検出する冷却水温度センサ9、燃料噴射弁4の燃料噴射量と燃料噴射時期とを制御するECU10を具備する。
The
回転速度センサ7は、エンジン1の回転速度Vを検出するものである。回転速度センサ7は、ロータリーエンコーダから構成され、エンジン1の出力軸に設けられる。なお、本実施形態において、回転速度センサ7をロータリーエンコーダから構成しているが、回転速度Vを検出することができるものであればよい。
The rotational speed sensor 7 detects the rotational speed V of the
操作量検出センサ8は、アクセルペダル6の操作量Sを検出するものである。操作量検出センサ8は、ストロークセンサ又は角度センサから構成され、アクセルペダル6の出力レバーに設けられる。なお、本実施形態において、操作量検出センサ8をストロークセンサ又は角度センサから構成しているが、操作量Sを検出することができればよい。
The operation
冷却水温度センサ9は、エンジン1の冷却水温度Tを検出するものである。冷却水温度センサ9は、温度センサ等から構成され、エンジン1の冷却水の熱交換を行うラジエータ5に配置される。
The coolant temperature sensor 9 detects the coolant temperature T of the
制御装置であるECU10は、エンジン1を制御するものである。ECU10には、エンジン1の制御を行うための種々のプログラムやデータが格納される。ECU10は、CPU、ROM、RAM、HDD等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのLSI等からなる構成であってもよい。ECU10は、エンジン1の回転速度Vが負荷によらず目標回転速度Vtを維持するようにエンジン1を制御するアイソクロナス制御を行う。
The ECU 10 that is a control device controls the
ECU10は、燃料の噴射制御を行うための種々のプログラムや、操作量Sに基づいたエンジン1の目標回転速度Vtを算出するための回転速度マップM1、目標回転速度Vtと回転速度Vとに基づいた気筒Ai(気筒A1、気筒A2、気筒A3、気筒A4、気筒A5、気筒A6のうち選択した任意の気筒を示す)への噴射量Qi(噴射量Q1、噴射量Q2、噴射量Q3、噴射量Q4、噴射量Q5、噴射量Q6のうち選択した任意の噴射量を示す)を算出するための基準燃料噴射量マップM2、回転速度Vと噴射量Qiとに基づいた燃料の基準噴射角θsを算出するための基準噴射角マップM3、回転速度Vと噴射量Qiとに基づいた燃料の遅角噴射角θrを算出するための遅角噴射角マップM4、回転速度Vと噴射量Qiと遅角噴射角θrとに基づいた増加量ΔQを算出するための噴射増加量マップM5、冷却水温度Tに基づいた温度補正係数Tfを算出するための温度補正マップM6、回転速度Vと増加量ΔQと遅角によって他の気筒で増減した燃料の平均増減量ΔQaveとに基づいたセタン価Cを算出するためのセタン価マップM7、等を記憶する。
The
目標回転速度Vtは、アクセルペダル6が操作量Sだけ操作された場合に、エンジン1が一定速度で回転する回転速度である。
The target rotation speed Vt is a rotation speed at which the
噴射量Qiは、回転速度Vを目標回転速度Vtにするために必要な出力Wをエンジン1が出力するための基準となる気筒Aiの燃料噴射量である。
The injection amount Qi is the fuel injection amount of the cylinder Ai that serves as a reference for the
基準噴射角θsは、回転速度V及び噴射量Qiのときに黒煙、NOx等の排気成分及び騒音の発生を抑制し最適化させる基準となる燃料噴射時期である。 The reference injection angle θs is a fuel injection timing that serves as a reference for suppressing and optimizing the generation of exhaust components such as black smoke and NOx and noise at the rotational speed V and the injection amount Qi.
遅角噴射角θrは、回転速度V及び噴射量Qiのときに燃料のセタン価Cを算出するため一の気筒Aiの燃料噴射時期を遅角させる遅角操作の基準となる遅角噴射角である。 The retarded injection angle θr is a retarded injection angle serving as a reference for retarding operation for retarding the fuel injection timing of one cylinder Ai in order to calculate the cetane number C of the fuel at the rotational speed V and the injection amount Qi. is there.
増加量ΔQは、回転速度V、噴射量Qi及び遅角噴射角θrのときにエンジン1の回転速度Vを目標回転速度Vtにするため一の気筒Aiへの燃料噴射量を増加させる基準となる燃料増加量である。
The increase amount ΔQ serves as a reference for increasing the fuel injection amount to one cylinder Ai in order to set the rotation speed V of the
平均噴射量Qaveは、一の気筒Aiにおける遅角操作の影響を受けることなく、燃料噴射量の増減が行われていない他の気筒Aj(気筒A1、気筒A2、気筒A3、気筒A4、気筒A5、気筒A6のうち選択した任意の気筒を示す)の平均噴射量である。 The average injection amount Qave is not affected by the retard operation in one cylinder Ai, and other cylinders Aj (cylinder A1, cylinder A2, cylinder A3, cylinder A4, cylinder A5) in which the fuel injection amount has not been increased or decreased are not affected. , Indicates an arbitrary cylinder selected from among the cylinders A6).
合計増減量ΔQtotal(i)は、一の気筒Aiの噴射量Qiを増加量ΔQだけ増加させて遅角噴射角θr噴射した場合の他の気筒において、エンジン1の回転速度Vを目標回転速度Vtにするため平均噴射量Qaveよりも増加された噴射量の合計増減量である。
The total increase / decrease amount ΔQtotal (i) is obtained by changing the rotational speed V of the
平均増減量ΔQaveは、各気筒A1からA6の全てについて所定の順番で前記一の気筒Aiに設定した場合に、それぞれ算出された合計増減量ΔQtotal(i)の平均値である。 The average increase / decrease amount ΔQave is an average value of the total increase / decrease amounts ΔQtotal (i) calculated when the cylinders A1 to A6 are all set to the one cylinder Ai in a predetermined order.
温度補正係数Tfは、冷却水温度Tのときに燃料のセタン価Cを算出するため決定される遅角噴射角θrと増加量ΔQとを補正する基準となる補正係数である。 The temperature correction coefficient Tf is a correction coefficient serving as a reference for correcting the retarded injection angle θr and the increase amount ΔQ that are determined in order to calculate the cetane number C of the fuel at the coolant temperature T.
ECU10は、燃料噴射弁4・4・・と接続され、燃料噴射弁4・4・・を制御することが可能である。
The
ECU10は、回転速度センサ7に接続され、回転速度センサ7が検出する回転速度Vを取得することが可能である。
The
ECU10は、操作量検出センサ8に接続され、操作量検出センサ8が検出する操作量Sを取得することが可能である。
The
ECU10は、冷却水温度センサ9に接続され、冷却水温度センサ9が検出する冷却水温度Tを取得することが可能である。
The
ECU10は、取得した操作量Sに基づいて回転速度マップM1から目標回転速度Vtを算出することが可能である。
The
ECU10は、算出した目標回転速度Vtと回転速度Vとの差に基づいて基準燃料噴射量マップM2から噴射量Qiを算出することが可能である。
The
ECU10は、取得した回転速度Vと噴射量Qiとに基づいて基準噴射角マップM3から基準噴射角θsを算出することが可能である。
The
ECU10は、取得した回転速度Vと噴射量Qiとに基づいて遅角噴射角マップM4から遅角噴射角θrを算出することが可能である。
The
ECU10は、取得した回転速度Vと、噴射量Qiと、遅角噴射角θrとに基づいて噴射増加量マップM5から増加量ΔQを算出することが可能である。
The
ECU10は、取得した冷却水温度Tに基づいて温度補正マップM6から温度補正係数Tfを算出することが可能である。
The
ECU10は、算出した温度補正係数Tfに基づいて遅角噴射角θrを適切な噴射時期に進角補正又は遅角補正し、増加量ΔQを適切な量に増量又は減量することが可能である。
The
ECU10は、一の気筒Aiにおける遅角操作の影響を受けることなく、燃料噴射量の増減が行われていない他の気筒の噴射量Qiの平均噴射量Qave(i)を算出することが可能である。
The
ECU10は、一の気筒Aiにおける遅角操作の影響を受け、燃料噴射量の増減が行われた他の気筒毎の燃料噴射量Qi(以下、「Qj」と記す)と平均噴射量Qave(i)との差を積算した他の気筒の合計増減量ΔQtotal(i)を算出することが可能である。
The
ECU10は、気筒A1からA6毎の合計増減量ΔQtotal(i)の平均増減量ΔQaveを算出することが可能である。
The
ECU10は、取得した回転速度Vと、算出した増加量ΔQと、平均増減量ΔQaveとに基づいてセタン価マップM7からセタン価Cを算出することが可能である。
The
ECU10は、取得した操作量Sと、回転速度Vと、算出した目標回転速度Vtと噴射量Qiと基準噴射角θsとに基づいて燃料噴射弁4を制御することが可能である。
The
以下では、図2を用いて、本発明の一実施形態に係るエンジン1の始動後におけるECU10のセタン価Cを算出する制御態様について説明する。
Below, the control aspect which calculates the cetane number C of ECU10 after the start of the
図2(a)に示すように、ECU10は、エンジン1の運転状態がアイドリング状態である場合、回転速度Vと算出した噴射量Qiとに基づいて遅角噴射角マップM4から遅角噴射角θrを算出する。合わせて、ECU10は、回転速度Vと噴射量Qiと遅角噴射角θrとに基づいて噴射増加量マップM5から増加量ΔQを算出する。なお、本実施形態において、エンジン1はアイドリング状態であるがこれに限定するものではなく、エンジン1の出力Wと回転速度Vが一定である状態であればよい。
As shown in FIG. 2A, when the operating state of the
ECU10は、気筒A1、気筒A4、気筒A2、気筒A6、気筒A3、気筒A5の順に燃料を噴射させる気筒A1からA6のうち、遅角操作を行う一の気筒Aiを設定する。ECU10は、遅角操作が行われる一の気筒Aiの燃料噴射の直前に燃料噴射がされた気筒A1からA6の噴射量Q1からQ6の平均噴射量Qave(i)を算出する。
The
図2(b)に示すように、ECU10は、算出した平均噴射量Qave(i)に算出した増加量ΔQを加えて遅角操作時の噴射量(Qave(i)+ΔQ)を算出する。ECU10は、一の気筒Aiに遅角噴射角θrで、算出した遅角操作時の噴射量(Qave(i)+ΔQ)の燃料を噴射するように燃料噴射弁4を制御する。
As shown in FIG. 2B, the
図2(c)に示すように、ECU10は、一の気筒Aiの遅角操作の影響で噴射量が増減された他の気筒の噴射量Qjにおける平均噴射量Qave(i)からの増減量を積算した合計増減量ΔQtotal(i)を以下の数1によって算出する。ここでkは積算する噴射回数(本実施形態においてはk=4)、iは積算する気筒番号を示す。なお、合計増減量ΔQtotal(i)を算出する他の気筒(本実施形態におけるkの値)はこれに限定されるものではない。
ECU10は、遅角操作による影響をうけない程度の間隔で、全気筒が順番に一の気筒Aiに設定されるまで一度しか一の気筒Aiに設定されないように総気筒数の倍数でない間隔をあけた気筒を次の一の気筒Aiに設定する。そして、ECU10は、遅角操作を行う一の気筒Ai毎に合計増減量ΔQtotal(i)を前述の数1により算出する。
The
図2(d)に示すように、ECU10は、各気筒A1からA6における遅角操作により算出した合計増減量ΔQtotal(i)の平均増減量ΔQaveを以下の数2によって算出する。ここでmは遅角操作を行った回数(合計増減量ΔQtotal(i)の数、本実施形態においてはm=6)を示す。なお、平均増減量ΔQaveを算出するための遅角操作の回数は(本実施形態におけるmの値)はこれに限定されるものではない。
図2(e)に示すように、ECU10は、取得した回転速度Vと、算出した増加量ΔQと、平均増減量ΔQaveとに基づいて、セタン価マップM7からセタン価Cを算出する。
As shown in FIG. 2E, the
また、ECU10は、冷却水温度Tが基準温度Ts以下の場合、冷却水温度Tに基づいて温度補正マップM6から温度補正係数Tfを算出する。ECU10は、算出した温度補正係数Tfに基づいて遅角噴射角θrを適切な噴射時期に進角補正又は遅角補正し、増加量ΔQを適切な量に増量又は減量することがきる。これにより、エンジン1の冷却水温度Tが基準温度Tsよりも低く、エンジンの燃焼状態が通常の状態と異なる場合においても適切にセタン価Cを算出することができる(図4参照)。
Further, when the coolant temperature T is equal to or lower than the reference temperature Ts, the
次に、図3から図6を用いて、ECU10のセタン価C算出のため噴射時期を遅角する制御態様について具体的に説明する。ここでは、気筒A1の噴射時期を遅角する際の制御態様について説明する。
Next, a control mode in which the injection timing is retarded for the calculation of the cetane number C of the
図3に示すように、エンジン1の始動後、ステップS110において、ECU10は、回転速度センサ7が検出する回転速度Vと、操作量検出センサ8が検出する操作量Sと、冷却水温度センサ9が検出する冷却水温度Tとを取得し、ステップをステップS120に移行させる。
As shown in FIG. 3, after starting the
ステップS120において、ECU10は、取得した操作量Sに基づいて回転速度マップM1から目標回転速度Vtを算出し、取得した回転速度Vと、算出した目標回転速度Vtに基づいて基準燃料噴射量マップM2から噴射量Qiを算出し、ステップをステップS130に移行させる。
In step S120, the
ステップS130において、ECU10は、取得した回転速度Vと、算出した噴射量Qiとからエンジン1がアイドリング状態か否か判定する。
その結果、エンジン1がアイドリング状態であると判定した場合、ECU10はステップをステップS200に移行させる。
一方、エンジン1がアイドリング状態でないと判定した場合、ECU10はステップをステップS110に移行させる。
In step S130, the
As a result, when it is determined that the
On the other hand, when it determines with the
ステップS200において、ECU10は、セタン価算出制御Aを開始し、ステップをステップS210に移行させる(図4参照)。ECU10は、セタン価算出制御Aが終了すると噴射時期を遅角する制御を終了する。
In step S200, the
図4に示すように、セタン価算出制御AのステップS210において、ECU10は、算出した回転速度Vと噴射量Qiとから遅角噴射角θrを算出し、更に算出した回転速度Vと、噴射量Qiと、遅角噴射角θrとから増加量ΔQを算出する。
As shown in FIG. 4, in step S210 of the cetane number calculation control A, the
ステップS220において、ECU10は、取得した冷却水温度Tが基準温度Ts以下か否か判定する。
その結果、取得した冷却水温度Tが基準温度Ts以下であると判定した場合、ECU10はステップをステップS230に移行させる。
一方、取得した冷却水温度Tが基準温度Ts以下よりも高いと判定した場合、ECU10はステップをステップS240に移行させる。
In step S220, the
As a result, when it is determined that the acquired coolant temperature T is equal to or lower than the reference temperature Ts, the
On the other hand, when it determines with the acquired cooling water temperature T being higher than the reference temperature Ts or less, ECU10 makes a step transfer to step S240.
ステップS230において、ECU10は、取得した冷却水温度Tに基づいて温度補正マップM6から温度補正係数Tfを算出し、算出した温度補正係数Tfに基づいて遅角噴射角θrを適切な噴射時期に進角補正又は遅角補正し、増加量ΔQを適切な量に増量又は減量する補正をし、ステップをステップS240に移行させる。
In step S230, the
ステップS240において、ECU10は、遅角操作による影響をうけない程度の間隔で、全気筒が順番に一の気筒Aiに設定されるまで一度しか一の気筒Aiに設定されないように総気筒数の倍数でない間隔をあけた気筒を次の一の気筒Aiに設定し、ステップをステップS250に移行させる。
本実施形態において、図5に示すように、まず一の気筒として気筒A1を設定し、その次に気筒A1の遅角操作による影響をうけない程度の間隔で総気筒数の倍数でない11気筒分の間隔をあけた気筒A5を次に遅角操作を行う一の気筒として設定する。これにより、気筒A1からA6は、気筒A1、気筒A5、気筒A3、気筒A6、気筒A2、気筒A4の順に一の気筒に設定される。なお、気筒数の間隔はこれに限定されるものではない。
In step S240, the
In this embodiment, as shown in FIG. 5, the cylinder A1 is first set as one cylinder, and then 11 cylinders that are not a multiple of the total number of cylinders at an interval that is not affected by the retarding operation of the cylinder A1. The cylinder A5 with the interval of is set as one cylinder for performing the retard operation next. Thereby, the cylinders A1 to A6 are set as one cylinder in the order of the cylinder A1, the cylinder A5, the cylinder A3, the cylinder A6, the cylinder A2, and the cylinder A4. Note that the interval of the number of cylinders is not limited to this.
ステップS250において、ECU10は、一の気筒Aiにおける遅角操作の影響を受けることなく燃料噴射量の増減が行われていない他の気筒の噴射量の平均噴射量Qave(i)を算出し、これに算出したΔQを加えて遅角操作時の噴射量(Qave(i)+ΔQ)を算出し、ステップをステップS260に移行させる。
本実施形態において、図5及び図6に示すように、遅角操作が行われる気筒A1の燃料噴射の直前に燃料噴射がされた気筒A1からA6の噴射量Q1からQ6の平均噴射量Qave(1)を算出し、これに算出したΔQを加えて気筒A1の遅角操作時の噴射量Q1を算出する。
In step S250, the
In this embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the average injection amount Qave (injection amounts Q1 to Q6) of the cylinders A1 to A6 injected just before the fuel injection of the cylinder A1 in which the retarding operation is performed. 1) is calculated, and the calculated amount Q1 is calculated by adding the calculated ΔQ to the retarded operation of the cylinder A1.
ステップS260において、ECU10は、遅角操作を行う一の気筒Aiに遅角噴射角θrで算出した遅角操作時の噴射量(Qave(i)+ΔQ)の燃料を噴射するように燃料噴射弁4を制御し、ステップをステップS270に移行させる。
本実施形態において、図6に示すように、一の気筒A1に遅角噴射角θrで、算出した遅角操作時の噴射量Q1(Qave(i)+ΔQ)の燃料を噴射するように燃料噴射弁4を制御する。
In step S260, the
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, fuel injection is performed so as to inject the fuel of the injection amount Q1 (Qave (i) + ΔQ) at the time of the retard operation at the retard injection angle θr into one cylinder A1. The
ステップS270において、ECU10は、一の気筒Aiの遅角操作の影響で噴射量が増減された他の気筒の噴射量Qjにおいて、平均噴射量Qave(i)からの増減量を積算した合計増減量ΔQtotal(i)を前述の数1によって算出し、ステップをステップS270に移行させる。
本実施形態において、図5及び図6に示すように、一の気筒A1の遅角操作の影響で遅角操作後に燃料が噴射された4つの気筒である気筒A4、気筒A2、気筒A6及び気筒A3の噴射量が増減された場合、その噴射量Q4、噴射量Q2、噴射量Q6及び噴射量Q3における平均噴射量Qave(1)よりも増減された噴射量の積算値である合計増減量ΔQtotal(1)を数1により算出する。
In step S270, the
In this embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, four cylinders A <b> 4, cylinder A <b> 2, cylinder A <b> 6, and cylinders in which fuel is injected after the retarded operation due to the effect of the retarded operation of one cylinder A <b> 1. When the injection amount of A3 is increased or decreased, the total increase / decrease amount ΔQtotal that is an integrated value of the injection amount that is increased or decreased from the average injection amount Qave (1) in the injection amount Q4, injection amount Q2, injection amount Q6, and injection amount Q3 (1) is calculated by
ステップS280において、ECU10は、全ての気筒Aiのそれぞれにおいて合計増減量ΔQtotal(i)を算出したか否か判定する。
その結果、全ての気筒Aiのそれぞれにおいて合計増減量ΔQtotal(i)を算出したと判定した場合、ECU10はステップをステップS290に移行させる。
一方、全ての気筒Aiのそれぞれにおいて合計増減量ΔQtotal(i)を算出していないと判定した場合、ECU10はステップをステップS240に移行させる。
本実施形態において、図5に示すように、全ての気筒A1からA6のそれぞれにおいて合計増減量ΔQtotal(1)、合計増減量ΔQtotal(2)、合計増減量ΔQtotal(3)、合計増減量ΔQtotal(4)、合計増減量ΔQtotal(5)及び合計増減量ΔQtotal(6)を算出したか否か判定する。
In step S280, the
As a result, when it is determined that the total increase / decrease amount ΔQtotal (i) has been calculated for each of all the cylinders Ai, the
On the other hand, when it is determined that the total increase / decrease amount ΔQtotal (i) has not been calculated for each of all the cylinders Ai, the
In this embodiment, as shown in FIG. 5, the total increase / decrease amount ΔQtotal (1), the total increase / decrease amount ΔQtotal (2), the total increase / decrease amount ΔQtotal (3), and the total increase / decrease amount ΔQtotal ( 4) It is determined whether the total increase / decrease amount ΔQtotal (5) and the total increase / decrease amount ΔQtotal (6) have been calculated.
ステップS290において、ECU10は、各気筒A1からA6における遅角操作により算出した合計増減量ΔQtotal(i)の平均増減量ΔQaveを前述の数2によって算出し、ステップをステップS300に移行させる。
本実施形態において、全ての気筒A1からA6について一度ずつ遅角操作が行われているので合計増減量ΔQtotal(1)、合計増減量ΔQtotal(2)、合計増減量ΔQtotal(3)、合計増減量ΔQtotal(4)、合計増減量ΔQtotal(5)及び合計増減量ΔQtotal(6)の平均増減量ΔQaveを数2によって算出する。
In step S290, the
In this embodiment, since the retard operation is performed once for all the cylinders A1 to A6, the total increase / decrease amount ΔQtotal (1), the total increase / decrease amount ΔQtotal (2), the total increase / decrease amount ΔQtotal (3), the total increase / decrease amount The average increase / decrease amount ΔQave of ΔQtotal (4), the total increase / decrease amount ΔQtotal (5), and the total increase / decrease amount ΔQtotal (6) is calculated by
ステップS300において、ECU10は、取得した回転速度Vと、算出した増加量ΔQと、平均増減量ΔQaveとに基づいてセタン価Cを算出した後、セタン価算出制御Aを終了すると同時に噴射時期を遅角する制御を終了する(図3参照)。
本実施形態において、平均増減量ΔQaveを算出するために6×11=66回の燃料噴射が必要になる。エンジン1の回転速度を800rpmとした場合、66/{800/60×(6/2)}=1.65sのエンジン運転時間で平均増減量ΔQaveが算出される。つまり、セタン価Cの算出に全気筒を用いても作業者が違和感を覚えない程度の時間でセタン価算出制御を完了することができる。
In step S300, the
In the present embodiment, 6 × 11 = 66 fuel injections are required to calculate the average increase / decrease amount ΔQave. When the rotational speed of the
以上の如く、本発明の一実施形態に係るエンジン1は、エンジン1の回転速度Vを維持するため気筒毎に燃料噴射を制御するエンジン1の制御装置であるECU10において、エンジン1の回転速度Vに基づいて一の気筒Aiの燃料噴射時期の遅角量を考慮した遅角噴射角θrを算出し、遅角噴射角θrに基づいてエンジン1の回転速度Vを維持するために必要な一の気筒Aiの燃料噴射量である噴射量Qiの増加量ΔQを算出し、一の気筒Aiの燃料噴射時期を遅角すると同時に一の気筒Aiの噴射量Qiを増加し、エンジン1の回転速度Vと、一の気筒Aiの噴射量Qiの増加量ΔQと、一の気筒Aiの燃料噴射時期を遅角すると同時に一の気筒の噴射量Qiを増加したことで噴射量Qiが増減した他の気筒Ajの燃料噴射量である噴射量Qjの合計増減量ΔQtotal(i)と、に基づいて燃料のセタン価Cを算出するものである。
このように構成することにより、遅角によるエンジン1の回転速度Vの低下を低減させている。また、把握が容易な噴射量Qiの増減に基づいてセタン価Cが算出される。これにより、エンジン1の運転状態を安定させつつセタン価Cの算出精度を向上させることができる。
As described above, the
With this configuration, a decrease in the rotational speed V of the
また、全ての気筒について所定の順番で前記一の気筒Aiに設定し、設定した一の気筒Ai毎の他の気筒Ajの噴射量Qjの合計増減量ΔQtotal(i)を平均して燃料のセタン価Cを算出するものである。
このように構成することにより、一つの気筒毎に所定の順番で遅角させることで遅角によるエンジン1の回転速度Vの低下が低減される。また、各気筒のねじり振動の影響が低減される。これにより、エンジン1の運転状態を安定させつつセタン価Cの算出精度を向上させることができる。
Further, all cylinders are set to the one cylinder Ai in a predetermined order, and the total increase / decrease amount ΔQtotal (i) of the injection amount Qj of another cylinder Aj for each set one cylinder Ai is averaged to set the fuel cetane. The value C is calculated.
By configuring in this way, a decrease in the rotational speed V of the
また、燃料噴射が行われる一の気筒Aiの順番にそってエンジン1の気筒数である6気筒の倍数でない気筒数である11気筒毎に選択した一の気筒Aiの順番を所定の順番とするものである。
このように構成することにより、遅角によるエンジン1の回転速度Vの変動が重なることによる速度変動の共振の発生を防止する。また、エリアジングによる算出誤差を防止する。これにより、エンジン1の運転状態を安定させつつセタン価Cの算出精度を向上させることができる。
Further, the order of one cylinder Ai selected for every 11 cylinders that is not a multiple of 6 cylinders that are the number of cylinders of the
With this configuration, the occurrence of resonance of the speed fluctuation due to the overlapping of the fluctuations in the rotational speed V of the
また、一の気筒Aiの燃料噴射時期を遅角したことによる噴射量Qiの増減が行われていない他の気筒の燃料噴射量の平均噴射量Qave(i)を算出し、一の気筒Aiの燃料噴射時期を遅角したことによる燃料噴射量の増減が行われた他の気筒Aj毎の噴射量Qjと平均噴射量Qaveとの差の積算値を他の気筒Ajの噴射量Qjの合計増減量ΔQtotal(i)とするものである。
このように構成することにより、一の気筒Aiの燃料噴射時期を遅角するだけでセタン価Cの算出に必要な燃料噴射量の増減量ΔQと合計増減量ΔQtotal(i)とが取得される。また、遅角の影響による燃料噴射量の合計増減量ΔQtotal(i)が精度よく取得される。これにより、エンジン1の運転状態を安定させつつセタン価Cの算出精度を向上させることができる。
Further, an average injection amount Qave (i) of the fuel injection amounts of the other cylinders in which the increase or decrease of the injection amount Qi due to the delay of the fuel injection timing of one cylinder Ai is not calculated is calculated. The integrated value of the difference between the injection quantity Qj for each of the other cylinders Aj and the average injection quantity Qave for which the fuel injection quantity has been increased or decreased by retarding the fuel injection timing is the total increase or decrease of the injection quantity Qj for the other cylinders Aj. The amount is ΔQtotal (i).
With this configuration, the fuel injection amount increase / decrease amount ΔQ and the total increase / decrease amount ΔQtotal (i) necessary for calculating the cetane number C are acquired by simply retarding the fuel injection timing of one cylinder Ai. . Further, the total increase / decrease amount ΔQtotal (i) of the fuel injection amount due to the influence of the retardation is obtained with high accuracy. Thereby, the calculation accuracy of the cetane number C can be improved while the operating state of the
また、負荷の増減によってエンジン1の回転速度Vが変動した場合、一の気筒Aiの燃料噴射時期の遅角を中止するものである。
このように構成することにより、セタン価Cの算出制御によって作業機等による作業が中断されることがない。これにより、エンジン1の運転状態を安定させつつセタン価Cの算出精度を向上させることができる。
Further, when the rotational speed V of the
With this configuration, the work by the work machine or the like is not interrupted by the calculation control of the cetane number C. Thereby, the calculation accuracy of the cetane number C can be improved while the operating state of the
1 エンジン
10 ECU
Ai 一の気筒
θr 遅角噴射角
V 回転速度
Qi 噴射量
ΔQ 増加量
ΔQtotal(i) 他の気筒の噴射量の増減量
1
Ai One cylinder θr Slow injection angle V Rotational speed Qi Injection amount ΔQ Increase amount ΔQtotal (i) Increase / decrease amount of injection amount of other cylinders
Claims (5)
エンジンの回転速度に基づいて一の気筒の燃料噴射時期の遅角量を算出し、遅角量に基づいてエンジンの回転速度を維持するために必要な一の気筒の燃料噴射量の増加量を算出し、一の気筒の燃料噴射時期を遅角すると同時に一の気筒の燃料噴射量を増加し、エンジンの回転速度と、一の気筒の燃料噴射量の増加量と、一の気筒の燃料噴射時期を遅角すると同時に一の気筒の燃料噴射量を増加したことで燃料噴射量が増減した他の気筒の燃料噴射量の増減量と、に基づいて燃料のセタン価を算出するエンジンの制御装置。 In an engine control device that controls fuel injection for each cylinder in order to maintain the rotational speed of the engine,
Calculate the amount of retardation of the fuel injection timing of one cylinder based on the engine speed, and calculate the amount of increase in the fuel injection amount of one cylinder required to maintain the engine speed based on the amount of retard. Calculate, retard the fuel injection timing of one cylinder and increase the fuel injection amount of one cylinder at the same time, increase the engine speed, increase amount of fuel injection of one cylinder, and fuel injection of one cylinder An engine control device that calculates the cetane number of the fuel based on the amount of increase / decrease in the fuel injection amount of the other cylinder, which is increased or decreased by increasing the fuel injection amount of one cylinder at the same time as retarding the timing .
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