JP2018080675A - Fuel injection control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine.
燃料をインジェクタにより噴射するエンジンにあっては、燃料性状や運転条件に応じてインジェクタの噴射孔にデポジットが堆積し、デポジットの堆積量の増大とともに性能が低下する。このため、デポジットの堆積量が大きい場合、デポジットを除去可能な運転条件でエンジンを運転するクリーニング動作を実施することなどが行われる。 In an engine that injects fuel with an injector, deposits accumulate in the injection holes of the injector according to the fuel properties and operating conditions, and the performance deteriorates as the deposit amount increases. For this reason, when the deposit amount is large, a cleaning operation for operating the engine under an operation condition capable of removing the deposit is performed.
従来のこの種の技術として特許文献1に記載のものが知られている。特許文献1に記載の技術は、エンジン運転時のカーボンの生成条件下での累積時間を計測し、カーボンの生成条件下での累積時間が所定時間経過したときに、燃料噴射弁からの燃料の噴射圧力を一定時間増加させるように制御している。
A conventional technique of this type is disclosed in
しかしながら、特許文献1に記載のものは、カーボンの生成条件下での累積時間に基づいてデポジット(カーボン)の堆積量を推定しているため、推定精度が悪いという問題があった。すなわち、インジェクタのデポジットは、デポジットの生成条件下では増加するがデポジットの減少条件下では減少し、増加する一方ではないため、生成条件下での累積時間からでは精度良く堆積量を推定することができない。
However, the one described in
デポジットの堆積量の推定精度が悪い場合、デポジットの堆積量が許容範囲であるにも関わらず許容範囲を超えていると誤判定してしまい、制御部により不要なクリーニング動作が実施されてしまったり、ユーザにより不要な整備がディーラーに依頼されてしまうことがある。 If the deposit accumulation amount is not accurately estimated, it may be erroneously determined that the deposit amount exceeds the allowable range even though it is within the allowable range, and an unnecessary cleaning operation may be performed by the control unit. The user may ask the dealer to perform unnecessary maintenance.
本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、インジェクタに多くのデポジットが堆積している異常状態にあることを精度良く推定できる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and an object of the present invention is to provide a fuel injection control device for an internal combustion engine that can accurately estimate that there is an abnormal state in which a lot of deposits are accumulated in an injector. It is said.
本発明は、燃料を噴射するインジェクタと、所定状態において前記インジェクタに微小燃料を噴射させ、前記微小燃料の噴射による内燃機関のトルク変動または速度変動の少なくとも一方に基づいて、前記インジェクタにおける微小燃料噴射量の補正量を算出する制御部と、を備える内燃機関の燃料噴射制御装置であって、前記制御部は、所定のデポジット判定条件が成立した場合、前回の前記デポジット判定条件の成立時からの走行距離に応じて、正の値の閾値を決定し、前回の前記デポジット判定条件の成立時に算出した前記補正量から今回算出した前記補正量への変化量を算出し、前記変化量が前記閾値以上の場合、前記インジェクタが異常であると判定することを特徴とする。 The present invention is directed to an injector for injecting fuel, and a micro fuel injection in the injector based on at least one of a torque fluctuation or a speed fluctuation of an internal combustion engine caused by the micro fuel injection by injecting the micro fuel into the injector in a predetermined state. A fuel injection control device for an internal combustion engine, comprising: a control unit that calculates a correction amount of the amount; and when the predetermined deposit determination condition is satisfied, the control unit from the previous time when the deposit determination condition is satisfied A threshold value of a positive value is determined according to the travel distance, a change amount from the correction amount calculated when the deposit determination condition is satisfied last time to the correction amount calculated this time is calculated, and the change amount is the threshold value In the above case, the injector is determined to be abnormal.
本発明によれば、インジェクタに多くのデポジットが堆積している異常状態にあることを精度良く推定できる。 According to the present invention, it can be accurately estimated that there is an abnormal state in which a lot of deposits are accumulated in the injector.
本発明の一実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、燃料を噴射するインジェクタと、所定状態においてインジェクタに微小燃料を噴射させ、微小燃料の噴射による内燃機関のトルク変動または速度変動の少なくとも一方に基づいて、インジェクタにおける微小燃料噴射量の補正量を算出する制御部と、を備える内燃機関の燃料噴射制御装置であって、制御部は、所定のデポジット判定条件が成立した場合、前回のデポジット判定条件の成立時からの走行距離に応じて、正の値の閾値を決定し、前回のデポジット判定条件の成立時に算出した補正量から今回算出した補正量への変化量を算出し、変化量が閾値以上の場合、インジェクタが異常であると判定することを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、インジェクタに多くのデポジットが堆積している異常状態にあることを精度良く推定できる。 An internal combustion engine fuel injection control apparatus according to an embodiment of the present invention includes an injector that injects fuel, and injects a minute fuel into the injector in a predetermined state, so that torque fluctuation or speed fluctuation of the internal combustion engine due to the minute fuel injection is reduced. A control unit that calculates a correction amount of the minute fuel injection amount in the injector based on at least one of the fuel injection control device of the internal combustion engine, the control unit last time when a predetermined deposit determination condition is satisfied The threshold value of a positive value is determined according to the travel distance from when the deposit determination condition is satisfied, and the amount of change from the correction amount calculated when the deposit determination condition is satisfied to the currently calculated correction amount is calculated. When the amount of change is greater than or equal to a threshold, it is determined that the injector is abnormal. Thus, the internal combustion engine fuel injection control apparatus according to one embodiment of the present invention can accurately estimate that there is an abnormal state in which a lot of deposits are accumulated in the injector.
以下、図面を参照して、本発明の一実施例について説明する。図1は、内燃機関60と、この内燃機関60を電気的に制御する制御装置としてのECM70(Electronic Control Module)を示している。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an
図1において、本発明の一実施例に係る内燃機関の燃料噴射制御装置を搭載した車両50は、内燃機関60と、ECM70とを含んで構成されている。
In FIG. 1, a
内燃機関60は、ピストン16が気筒を2往復してクランク軸が2回転する間に、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の4行程を行う4サイクルのガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンによって構成されている。
The
内燃機関60は、インジェクタ11を備えている。インジェクタ11は、車両50に設けられた燃料タンク20から低圧燃料ポンプ19、低圧燃料配管18、高圧燃料ポンプ14、高圧燃料配管12を通って供給された高圧の燃料を燃焼室64に噴射する。したがって、内燃機関60は、直噴式エンジンである。
The
ここで、高圧燃料配管12は、内燃機関60がガソリンエンジンである場合はデリバリパイプであり、内燃機関60がディーゼルエンジンである場合はコモンレールである。高圧燃料配管12にはリリーフライン17が接続されており、燃圧調整に伴う余剰の燃料はこのリリーフライン17を通って燃料タンク20に戻される。
Here, the high-
内燃機関60は、クランク角センサ8を備えており、このクランク角センサ8はクランク軸15のクランク位置、クランク角速度、クランク角加速度を検出する。
The
ECM70は、CPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えるマイクロコンピュータを含んで構成されており、内燃機関60の運転状態を電気的に制御するようになっている。CPUは、RAMの一時記憶機能を利用するとともにROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うようになっている。ROMには、各種制御定数や各種マップ等が予め記憶されている。
The ECM 70 is configured to include a microcomputer including a CPU, a RAM, a ROM, an input / output interface, and the like, and electrically controls the operating state of the
ECM70は、所定状態においてインジェクタ11に微小燃料を噴射させ、微小燃料の噴射による内燃機関60のトルク変動または速度変動の少なくとも一方に基づいて、インジェクタ11における微小燃料噴射量の補正量を算出する。この補正量は、インジェクタ11が微小の燃料を噴射する際に用いられる。
The ECM 70 injects the minute fuel into the
ここで、内燃機関60の速度変動は、クランク角センサ8により検出されたクランク軸15の速度変動(クランク角加速度)である。また、トルク変動は、速度変動等から推定される値である。
Here, the speed fluctuation of the
ECM70は、燃料カットが行われている状態において微小燃料の噴射を実施して補正量を算出し、インジェクタ11の通電時間を補正する。燃料カット状態は本発明における所定状態である。
The
ここで、インジェクタ11にはカーボン等の堆積物(以下、デポジットという)が堆積し、デポジットの堆積量が増大するとインジェクタ11の噴射孔から燃料が噴射されにくくなる。また、インジェクタ11の噴口周辺にデポジットが堆積すると、噴霧がデポジットに当たることで噴霧形成が悪くなり、燃焼状態が悪化し、白煙や黒煙の発生、燃焼効率の悪化を引き起こすおそれがある。よって、所定の角加速度変動量を得るために多くの燃料を必要とする。このため、デポジットの堆積量と微小燃料噴射量の補正量との間には大きな相関があり、デポジットの堆積量が増えると微小燃料噴射量の補正量も増加され、インジェクタ11の通電時間も長くされる。
Here, deposits of carbon or the like (hereinafter referred to as deposits) are deposited on the
また、ECM70は、後述するように、燃料の補正量の変化量と閾値とを比較する。そして、ECM70は、変化量が閾値以上であった場合、許容範囲を超える多くのデポジットがインジェクタ11に堆積しておりインジェクタ11が異常であると判定する。この動作の詳細については後述する。ECM70は本発明における制御部を構成する。
Further, as will be described later, the
次に、図2を参照して、本実施例に係る内燃機関の燃料噴射制御装置においてECM70により実行されるデポジット堆積量推定動作について説明する。
Next, the deposit accumulation amount estimation operation executed by the
図2において、ECM70は、判定条件が成立したか否かを判定する(ステップS1)。ここでは、ECM70は、微小燃料噴射量の補正量が更新されている場合、判定条件が成立すると判定する。
In FIG. 2, the
ECM70は、ステップS1で判定条件が成立してない場合は今回のデポジット堆積量推定動作を終了し、判定条件が成立している場合は、微小燃料噴射量の補正量Qを決定する(ステップS2)。
このステップS2では、前述したように、ECM70は、燃料カットが実施されてエンジントルクが発生していない状態で微小の燃料を噴射し、この噴射による内燃機関60のトルク変動または速度変動(クランク角加速度)の少なくとも一方を検出する。そして、ECM70は、内燃機関60のトルク変動または速度変動の少なくとも一方に基づいて補正量Qを算出する。
If the determination condition is not satisfied in step S1, the
In step S2, as described above, the
次いで、ECM70は、前回のデポジット堆積量推定動作で決定した補正量Qから今回のデポジット堆積量推定動作で決定した補正量Qへの変化量△Qを算出する(ステップS3)。なお、補正量Qが増加した場合は△Qが正の値となり、補正量Qが減少した場合は△Qが負の値となる。
Next, the
次いで、ECM70は、この変化量△Qの上限の閾値Qmaxを算出する(ステップS4)。ここで、閾値Qmaxは、前回のデポジット判定条件の成立時からの走行距離に応じて決定される値である。本実施例では、デポジットの堆積により補正量Qが増加したときの変化量(増加量)△Qに対して閾値Qmaxを定めており、増加量閾値Qmaxは正の値とする。
Next, the
なお、閾値Qmaxは、前回のデポジット判定条件の成立時からの内燃機関60の所定運転領域での運転継続時間に応じて決定される値であってもよい。所定運転領域とは、デポジットが生成される運転領域である。また、ステップS3とステップS4は順番が逆であってもよい。
The threshold value Qmax may be a value determined according to the operation continuation time in the predetermined operation region of the
次いで、ECM70は、変化量△Qが閾値Qmax未満であるか否かを判別する(ステップS5)。
Next, the
ステップS5で変化量△Qが閾値Qmax未満の場合(ステップS5でYES)、デポジットの堆積量が許容範囲内であり、デポジットのクリーニング動作等が不要であるため、ECM70は、今回のデポジット堆積量推定動作を終了する。 If the amount of change ΔQ is less than the threshold value Qmax in step S5 (YES in step S5), the deposit accumulation amount is within the allowable range, and no deposit cleaning operation or the like is required. The estimation operation is terminated.
ステップS5で変化量△Qが閾値Qmax以上の場合(ステップS5でNO)、デポジットの堆積量が許容範囲を超えており、デポジットのクリーニング動作等が必要であるため、ECM70は、許容量を超えるデポジットが堆積していると判定(ステップS6)する。
If the amount of change ΔQ is greater than or equal to the threshold value Qmax in step S5 (NO in step S5), the deposit accumulation amount exceeds the allowable range, and the deposit cleaning operation is required, so the
次いで、ECM70は、判定結果の報知、または、クリーニング動作を実施する(ステップS7)。なお、クリーニング動作とは、デポジットを除去すべく高圧燃料配管12の燃料圧力(レール圧)を高めて燃料を噴射する動作である。
Next, the
次に、図3を参照して、デポジット堆積量推定動作においてインジェクタ11が異常であると判定されるときの一例について説明する。ここで、図3において縦軸は、微小燃料噴射量の補正量Qと、この補正量Qの変化量△Qと、閾値Qmaxとを示し、横軸は時間を示している。
Next, an example when it is determined that the
図3において、走行距離D1からD7の7箇所で、判定条件の成立によりデポジット堆積量推定動作が実施されている。また、走行距離D1からD7の7箇所で、前回のデポジット堆積量推定動作からの走行距離に応じて、閾値Qmaxが算出されている。 In FIG. 3, the deposit accumulation amount estimation operation is performed at the seven travel distances D1 to D7 when the determination condition is satisfied. In addition, the threshold value Qmax is calculated at the seven travel distances D1 to D7 according to the travel distance from the previous deposit accumulation amount estimation operation.
図3では、走行距離D7でのデポジット堆積量推定動作において、変化量△Qが閾値Qmaxを超えており、この走行距離D7でインジェクタ11が異常であると判定される。
In FIG. 3, in the deposit accumulation amount estimation operation at the travel distance D7, the change amount ΔQ exceeds the threshold value Qmax, and it is determined that the
以上説明したように、本実施例では、ECM70は、所定のデポジット判定条件が成立した場合、前回のデポジット判定条件の成立時からの走行距離に応じて閾値Qmaxを決定し、前回のデポジット判定条件の成立時に算出した補正量Qから今回算出した補正量Qへの変化量△Qを算出し、変化量△Qが閾値Qmax以上の場合、インジェクタ11が異常であると判定する。
As described above, in this embodiment, the
または、ECM70は、所定のデポジット判定条件が成立した場合、前回のデポジット判定条件の成立時からの内燃機関60の所定運転領域での運転継続時間に応じて閾値Qmaxを決定し、前回のデポジット判定条件の成立時に算出した補正量Qから今回算出した補正量Qへの変化量△Qを算出し、変化量△Qが閾値Qmax以上の場合、インジェクタ11が異常であると判定する。
Alternatively, when a predetermined deposit determination condition is satisfied, the
これにより、微小燃料噴射量の補正量はデポジットの実際の堆積量との相関が高いため、微小燃料噴射量の補正量の変化量に基づいてデポジットの堆積量を推定することで、精度良くデポジット堆積量を推定できる。例えば、高負荷運転によりデポジットが減少したり除去されたりした場合、微小燃料噴射量の補正量が減少するため、減少後のデポジット堆積量を精度よく推定できる。また、駆動系部品等の劣化による影響を受けずにデポジットの堆積量を推定できるため、精度良くデポジット堆積量を推定できる。 As a result, since the correction amount of the minute fuel injection amount is highly correlated with the actual deposit amount, the deposit amount can be accurately estimated by estimating the deposit amount based on the change amount of the correction amount of the minute fuel injection amount. The amount of deposition can be estimated. For example, when the deposit is reduced or removed due to high load operation, the correction amount of the minute fuel injection amount is reduced, so that the deposited amount after the reduction can be accurately estimated. Further, since the deposit accumulation amount can be estimated without being affected by the deterioration of the drive system components and the like, the deposit accumulation amount can be estimated with high accuracy.
また、微小燃料噴射量の補正量は不定期ではあるが適宜更新されるため、補正量が更新されたことをデポジット判定条件とすることで、適切なタイミングと頻度でインジェクタ11の異常の有無を判定できる。
In addition, since the correction amount of the minute fuel injection amount is irregularly updated as appropriate, by making the deposit determination condition that the correction amount has been updated, the presence or absence of abnormality of the
この結果、インジェクタ11に多くのデポジットが堆積している異常状態にあることを精度良く推定できる。
As a result, it can be accurately estimated that there is an abnormal state in which a lot of deposits are accumulated in the
上述の通り、本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。 While embodiments of the invention have been disclosed as described above, it will be apparent to those skilled in the art that changes may be made without departing from the scope of the invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the following claims.
11 インジェクタ
60 内燃機関
70 ECM(制御部)
11
Claims (2)
所定状態において前記インジェクタに微小燃料を噴射させ、前記微小燃料の噴射による内燃機関のトルク変動または速度変動の少なくとも一方に基づいて、前記インジェクタにおける微小燃料噴射量の補正量を算出する制御部と、を備える内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
前記制御部は、
所定のデポジット判定条件が成立した場合、前回の前記デポジット判定条件の成立時からの走行距離に応じて、正の値の閾値を決定し、
前回の前記デポジット判定条件の成立時に算出した前記補正量から今回算出した前記補正量への変化量を算出し、
前記変化量が前記閾値以上の場合、前記インジェクタが異常であると判定することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 An injector for injecting fuel;
A control unit for injecting micro fuel into the injector in a predetermined state, and calculating a correction amount of the micro fuel injection amount in the injector based on at least one of torque fluctuation or speed fluctuation of the internal combustion engine caused by the micro fuel injection; A fuel injection control device for an internal combustion engine comprising:
The controller is
When a predetermined deposit determination condition is satisfied, a positive threshold value is determined according to the travel distance from when the previous deposit determination condition was satisfied,
Calculate the amount of change from the correction amount calculated when the deposit determination condition was satisfied last time to the correction amount calculated this time,
A fuel injection control device for an internal combustion engine, wherein when the amount of change is equal to or greater than the threshold value, it is determined that the injector is abnormal.
所定状態において前記インジェクタに微小燃料を噴射させ、前記微小燃料の噴射による内燃機関のトルク変動または速度変動の少なくとも一方に基づいて、前記インジェクタにおける微小燃料噴射量の補正量を算出する制御部と、を備える内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
前記制御部は、
所定のデポジット判定条件が成立した場合、前回の前記デポジット判定条件の成立時からの前記内燃機関の所定運転領域での運転継続時間に応じて、正の値の閾値を決定し、
前回の前記デポジット判定条件の成立時に算出した前記補正量から今回算出した前記補正量への変化量を算出し、
前記変化量が前記閾値以上の場合、前記インジェクタが異常であると判定することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
An injector for injecting fuel;
A control unit for injecting micro fuel into the injector in a predetermined state, and calculating a correction amount of the micro fuel injection amount in the injector based on at least one of torque fluctuation or speed fluctuation of the internal combustion engine caused by the micro fuel injection; A fuel injection control device for an internal combustion engine comprising:
The controller is
When a predetermined deposit determination condition is satisfied, a positive threshold value is determined according to an operation continuation time in the predetermined operation region of the internal combustion engine from the previous time when the deposit determination condition was satisfied,
Calculate the amount of change from the correction amount calculated when the deposit determination condition was satisfied last time to the correction amount calculated this time,
A fuel injection control device for an internal combustion engine, wherein when the amount of change is equal to or greater than the threshold value, it is determined that the injector is abnormal.
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JP2016224784A JP2018080675A (en) | 2016-11-18 | 2016-11-18 | Fuel injection control device for internal combustion engine |
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