JP4937589B2 - Fuel injection amount control device - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンに供給される燃料の噴射量を調整する燃料噴射量制御装置に関するものである。 The present invention relates to a fuel injection amount control device that adjusts an injection amount of fuel supplied to an engine.
車両に搭載されるディーゼルエンジンにおいては、一般に、エンジン回転数やアクセル開度等のエンジン運転状態に基づいて燃料噴射量を算出し、この燃料噴射量に応じた量の燃料を燃焼室内に噴射するようになっている。 Generally, in a diesel engine mounted on a vehicle, a fuel injection amount is calculated based on an engine operating state such as an engine speed and an accelerator opening, and an amount of fuel corresponding to the fuel injection amount is injected into a combustion chamber. It is like that.
また、従来より、エンジンのオーバーヒートを防止するために、エンジン回転数、外気温或いは水温等に基づいて上記の燃料噴射量を減少補正するものが開示されていた(特許文献1及び2等参照)。
Conventionally, in order to prevent engine overheating, there has been disclosed a technique for reducing and correcting the fuel injection amount based on the engine speed, the outside air temperature, the water temperature, or the like (see
ところで、本来、高速運転時、つまり車速が比較的速い場合には走行風が冷却器に多く当たり、冷却器の冷却効率は高くなるものである。しかしながら、車速が比較的速くても外気温が比較的高い場合には走行風による冷却器の冷却効率が低くなり、エンジンがオーバーヒートする虞があった。 By the way, originally, when driving at high speed, that is, when the vehicle speed is relatively high, traveling wind hits the cooler, and the cooling efficiency of the cooler increases. However, when the outside air temperature is relatively high even when the vehicle speed is relatively high, the cooling efficiency of the cooler by the traveling wind is low, and the engine may be overheated.
ここで、エンジン回転数、外気温或いは水温等に基づく燃料噴射量の減少補正では、走行風による冷却器の冷却効率が考慮されていないため、的確な燃料噴射量制御が行えなかった。 Here, in the fuel injection amount decrease correction based on the engine speed, the outside air temperature, the water temperature, or the like, the cooling efficiency of the cooler by the traveling wind is not taken into consideration, so that accurate fuel injection amount control cannot be performed.
そこで、本発明の目的は、走行風による冷却器の冷却効率を考慮することで、エンジンのオーバーヒートを防止することができる燃料噴射量制御装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a fuel injection amount control device capable of preventing engine overheating by considering the cooling efficiency of a cooler by traveling wind.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、外気によって冷却媒体を冷却するための冷却器と、該冷却器によって冷却された冷却媒体によって冷却されるエンジンと、エンジン回転数及び車速と比例関係にある変速機のギア段を検出するための運転状態検出手段と、該運転状態検出手段によって検出されたエンジン回転数に基づいて同じエンジン回転数でも上記ギア段毎に異なるよう燃料の最大噴射量を決定するとともに、同じエンジン回転数でも上記ギア段が高いほど上記最大噴射量を大きく設定する燃料噴射量決定手段とを備えた燃料噴射量制御装置において、外気温を検出するための外気温検出手段と、車速を検出するための車速検出手段と、上記外気温検出手段によって検出された外気温及び上記車速検出手段によって検出された車速に基づいて上記最大噴射量補正用の補正値を決定し、決定した補正値に応じて上記最大噴射量を減少補正するための補正手段とを備え、上記補正値は、外気温が高くなるほど且つ車速が速くなるほど上記最大噴射量を減少させるように設定されていることを特徴とする燃料噴射量制御装置である。
In order to achieve the above object, the invention of
請求項2の発明は、上記補正手段は、上記補正値に応じて徐々に上記最大噴射量を減少補正する請求項1記載の燃料噴射量制御装置である。
The invention according to
本発明によれば、走行風による冷却器の冷却効率を考慮することで、エンジンのオーバーヒートを防止することができるという優れた効果を発揮するものである。 According to the present invention, by taking into consideration the cooling efficiency of the cooler by the traveling wind, an excellent effect that engine overheating can be prevented is exhibited.
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は本実施形態の燃料噴射量制御装置の燃料噴射量決定手段及び補正手段を示したブロック図である。図2は第一補正値を求めるためのマップである。図3は本実施形態の燃料噴射量制御装置の概略図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a fuel injection amount determination unit and a correction unit of the fuel injection amount control device of this embodiment. FIG. 2 is a map for obtaining the first correction value. FIG. 3 is a schematic diagram of the fuel injection amount control device of the present embodiment.
本実施形態では、車両に搭載されたディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置を例に挙げて説明する。 In the present embodiment, a fuel injection amount control device for a diesel engine mounted on a vehicle will be described as an example.
まず、本実施形態の燃料噴射量制御装置の構成を説明する。 First, the configuration of the fuel injection amount control device of this embodiment will be described.
図3に示すように、ディーゼルエンジン(以下エンジンという)1は、シリンダ(気筒)2、シリンダヘッド3、ピストン4、吸気ポート5、排気ポート6、吸気弁7、排気弁8、インジェクタ(燃料噴射手段)9等から構成される。シリンダ2とシリンダヘッド3との空間に燃焼室10が形成され、燃焼室10内にインジェクタ9から燃料が直接噴射される。
As shown in FIG. 3, a diesel engine (hereinafter referred to as an engine) 1 includes a
エンジン1には、冷却水導入通路11及び冷却水導出通路12を介して、外気(走行風)によって冷却媒体としての冷却水を冷却するための冷却器(ラジエータ)13が接続されている。エンジン1は、冷却器13によって冷却された冷却水によって冷却される。つまり、本実施形態のエンジン1は、水冷式のものである。
The
エンジン1を電子制御するための電子制御ユニット(以下ECUという)14が設けられる。
An electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 14 for electronically controlling the
ECU14には、エンジン回転センサ15が接続されており、その出力を基にECU14はエンジン回転数を検出するようになっている。これらECU14とエンジン回転センサ15で、エンジン回転検出手段が構成されている。
An
ECU14には、水温センサ16が接続されており、その出力を基にECU14はエンジン1の冷却を行う冷却水の温度(以下水温という)を検出するようになっている。これらECU14と水温センサ16で、水温検出手段が構成されている。
A
ECU14には、外気温センサ17が接続されており、その出力を基にECU14は外気の温度(以下外気温という)を検出するようになっている。これらECU14と外気温センサ17で、外気温検出手段が構成されている。
An outside
ECU14には、車速センサ18が接続されており、その出力を基にECU14は車両の走行速度(以下車速という)を検出するようになっている。これらECU14と車速センサ18で、車速検出手段が構成されている。
A
ECU14には、ギア段センサ19が接続されており、その出力を基にECU14はギア段を検出するようになっている。これらECU14とギア段センサ19で、ギア段検出手段が構成されている。
A
ECU14には、大気圧センサ20が接続されており、その出力を基にECU14は大気圧を検出するようになっている。これらECU14と大気圧センサ20で、大気圧検出手段が構成されている。
An
上記のエンジン回転センサ15、水温センサ16、外気温センサ17、車速センサ18、ギア段センサ19及び大気圧センサ20等の各種センサの検出信号はECU14に入力され、ECU14はこれらの各種センサの検出信号に基づいてインジェクタ9等を制御するようになっている。
Detection signals from various sensors such as the
本実施形態の燃料噴射量制御装置は、エンジン1の運転状態を検出するための運転状態検出手段と、この運転状態検出手段によって検出されたエンジン1の運転状態に基づいて燃料の最大噴射量を決定するための燃料噴射量決定手段とを備えている。
The fuel injection amount control device according to the present embodiment includes an operation state detection unit for detecting the operation state of the
本実施形態では、ECU14、エンジン回転センサ15、ギア段センサ19及び大気圧センサ20で運転状態検出手段が構成されている。また本実施形態では、ECU14が燃料噴射量決定手段をなす。
In the present embodiment, the
図1に示すように、ECU14は、エンジン回転センサ15によって検出したエンジン回転数NE及びギア段センサ19によって検出したギア段GPをマップM1に入力して第一最大噴射量QM1を求める。マップM1には、エンジン回転数NEに応じた第一最大噴射量QM1がギア段GP毎に、試験や解析等によって予め求められて入力されており、ギア段GPに応じたマップM1にエンジン回転数NEを入力することによって、第一最大噴射量QM1が一義的に求められる。
As shown in FIG. 1, the
また、ECU14は、エンジン回転センサ15によって検出したエンジン回転数NE及び大気圧センサ20によって検出した大気圧PATMをマップM2に入力して第二最大噴射量QM2を求める。マップM2には、エンジン回転数NE及び大気圧PATMに応じた第二最大噴射量QM2が試験や解析等によって予め求められて入力されており、マップM2にエンジン回転数NE及び大気圧PATMを入力することによって、第二最大噴射量QM2が一義的に求められる。
Further, the
そして、ECU14は、ポイントP1において、マップM1で求められた第一最大噴射量QM1とマップM2で求められた第二最大噴射量QM2とを比較し、これら第一最大噴射量QM1と第二最大噴射量QM2のうち小さい方を最大噴射量QMとする。つまり、エンジン回転数NE及びギア段GPに基づく第一最大噴射量QM1と、エンジン回転数NE及び大気圧PATMに基づく第二最大噴射量QM2とのうち小さい方を最大噴射量QMとすることで、リミット(制限)が最もかかっている噴射量を選択するため、燃料噴射が状況に応じて過剰になることがない。
Then, at the point P1, the
本実施形態の燃料噴射量制御装置は、最大噴射量QM補正用の補正値QCに応じて最大噴射量QMを減少補正するための補正手段を備えている。本実施形態では、ECU14が補正手段をなす。 The fuel injection amount control device of the present embodiment includes correction means for correcting the decrease in the maximum injection amount QM in accordance with the correction value QC for correcting the maximum injection amount QM. In this embodiment, ECU14 makes a correction means.
まず、ECU14は、外気温THO及び車速SPDをマップM3に入力して第一補正値QC1を求める。マップM3には、外気温THO及び車速SPDに応じた第一補正値QC1が試験や解析等によって予め求められて入力されており、マップM3に外気温THO及び車速SPDを入力することによって、第一補正値QC1が一義的に求められる。
First, the
ここで、第一補正値QC1は、外気温THOが高くなるほど、且つ、車速SPDが速くなるほど最大噴射量QMを減少させるように設定されている(図2参照)。つまり、第一補正値QC1は、外気温THOが高くなるほど、且つ、車速SPDが速くなるほど大きくなるように設定されている。 Here, the first correction value QC1 is set so as to decrease the maximum injection amount QM as the outside air temperature THO increases and the vehicle speed SPD increases (see FIG. 2). That is, the first correction value QC1 is set to increase as the outside air temperature THO increases and the vehicle speed SPD increases.
即ち本実施形態では、外気温センサ17による外気温THOと車速センサ18による車速SPDとを関連づけ、外気温THOが高くなるほど且つ車速SPDが速くなるほど燃料の噴射を抑えるようにしている。つまり、外気温THOが高く且つ車速SPDが速い場合には、エンジン1の負荷が高い状態になると走行風による冷却器の冷却が想定されているほどには進まないので、燃料の噴射を抑えるようにしている。したがって、エンジン1のオーバーヒート(高温化)を防止することができ、エンジン1の破損を防止することが可能となる。
That is, in the present embodiment, the outside air temperature THO by the outside
ここで、ECU14は、第一補正値QC1に応じて徐々に最大噴射量QMを減少補正するようになっている。
Here, the
まず、ECU14は、外気温THOをマップM4に入力して時間遅れ用の気温係数CTHを求める。ここで、気温係数CTHは後述するマップM5のグラフの傾き等を外気温THOに応じて変化させるためのものである。マップM4には、外気温THOに応じた気温係数CTHが試験や解析等によって予め求められて入力されており、マップM4に外気温THOを入力することによって、気温係数CTHが一義的に求められる。
First, the
次いで、ECU14は、マップM4で求めた気温係数CTH、車速SPD、イグニッションキーのON/OFF信号XIG及び車速センサ18の異常信号XSPDを演算部CALに入力して時間遅れタイミングTDTを求める。
Next, the
次いで、ECU14は、演算部CALで求めた時間遅れタイミングTDTをマップM5に入力して0〜1までの時間遅れ補正係数CTDを求める。
Next, the
そして、ECU14は、ポイントP2において、マップM3で求められた第一補正値QC1に、マップM5で求められた時間遅れ補正係数CTDをかける。このように第一補正値QC1に時間遅れ補正係数CTDをかけることで、燃料の噴射量の減少補正が一度で大幅に行われずに徐々に行われるようにして、燃料の噴射量の急激な変化を抑えることができる。このようにすることで、車速SPDが比較的速い状態が所定時間以上続いた時に完全な減少補正がかかるため、車速SPDが多少上下しても補正値がそれに対応してすぐ上下することはなく、安定したドライバビリティを確保することができる。
Then, the
一方、ECU14は、水温THW、エンジン回転数NE及びギア段GPをマップM6に入力して第二補正値QC2を求める。マップM6には、水温THW及びエンジン回転数NEに応じた第二補正値QC2がギア段GP毎に、試験や解析等によって予め求められて入力されており、ギア段GPに応じたマップM6に水温THW及びエンジン回転数NEを入力することによって、第二補正値QC2が一義的に求められる。
On the other hand, the
ここで、第二補正値QC2は、水温THWが高くなるほど、且つ、エンジン回転数NEが高くなるほど最大噴射量QMを減少させるように設定されている。つまり、第二補正値QC2は、水温THWが高くなるほど、且つ、エンジン回転数NEが高くなるほど大きくなるように設定されている。 Here, the second correction value QC2 is set so as to decrease the maximum injection amount QM as the water temperature THW increases and as the engine speed NE increases. That is, the second correction value QC2 is set so as to increase as the water temperature THW increases and the engine speed NE increases.
そして、ECU14は、ポイントP3において、マップM3で求められた第一補正値QC1とマップM6で求められた第二補正値QC2とを比較し、これら第一補正値QC1と第二補正値QC2のうち大きい方を補正値QCとする。つまり、外気温THO及び車速SPDに基づく第一補正値QC1と、水温THW、エンジン回転数NE及びギア段GPに基づく第二補正値QC2とのうち大きい方を補正値QCとすることで、リミット(制限)が最もかかる補正値を選択するため、エンジンのオーバーヒートを防止することが可能となる。
Then, the
そして、ECU14は、ポイントP4において、ポイントP1で選択された最大噴射量QMからポイントP3で選択された補正値QC(第一補正値QC1が選択された場合には、マップM3で求められた第一補正値QC1に時間遅れ補正係数CTDをかけたもの)を減算することで、最終的に噴射が許可される最終噴射量QFを決定する。
Then, at the point P4, the
以上、本実施形態によれば、走行風による冷却器の冷却効率を考慮することで、エンジンのオーバーヒートを防止することができる。 As described above, according to the present embodiment, engine overheating can be prevented by considering the cooling efficiency of the cooler by traveling wind.
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず他の様々な実施形態を採ることが可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various other embodiments can be adopted.
1 エンジン
13 冷却器
14 ECU(運転状態検出手段、燃料噴射量決定手段、外気温検出手段、車速検出手段、補正手段)
15 エンジン回転センサ(運転状態検出手段)
17 外気温センサ(外気温検出手段)
18 車速センサ(車速検出手段)
19 ギア段センサ(運転状態検出手段)
20 大気圧センサ(運転状態検出手段)
1
15 Engine rotation sensor (operating state detection means)
17 Outside air temperature sensor (outside air temperature detecting means)
18 Vehicle speed sensor (vehicle speed detection means)
19 Gear stage sensor (operating state detection means)
20 Atmospheric pressure sensor (Operating state detection means)
Claims (2)
外気温を検出するための外気温検出手段と、車速を検出するための車速検出手段と、上記外気温検出手段によって検出された外気温及び上記車速検出手段によって検出された車速に基づいて上記最大噴射量補正用の補正値を決定し、決定した補正値に応じて上記最大噴射量を減少補正するための補正手段とを備え、
上記補正値は、外気温が高くなるほど且つ車速が速くなるほど上記最大噴射量を減少させるように設定されていることを特徴とする燃料噴射量制御装置。 Operation for detecting a cooler for cooling the cooling medium by outside air, an engine cooled by the cooling medium cooled by the cooler, and a gear stage of the transmission proportional to the engine speed and the vehicle speed The maximum fuel injection amount is determined for each gear stage based on the state detection means and the engine speed detected by the operating state detection means, and the gear stage is changed even at the same engine speed. In a fuel injection amount control device comprising a fuel injection amount determination means for setting the maximum injection amount to be larger as the
Based on the outside air temperature detecting means for detecting the outside air temperature, the vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed, the outside air temperature detected by the outside air temperature detecting means and the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means. A correction means for determining a correction value for correcting the injection amount, and correcting the decrease of the maximum injection amount according to the determined correction value;
The fuel injection amount control apparatus according to claim 1, wherein the correction value is set such that the maximum injection amount is reduced as the outside air temperature increases and the vehicle speed increases.
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