JP5448181B2 - Fuel injection control correction method and fuel injection control device - Google Patents

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Description

本発明は、内燃機関の燃料噴射制御における補正方法及びその装置に係り、特に、ディーゼルエンジンの始動特性の改善等を図ったものに関する。   The present invention relates to a correction method and apparatus for fuel injection control of an internal combustion engine, and more particularly to an improvement in starting characteristics of a diesel engine.

ディーゼルエンジンにおいては、極低温下での始動は、筒内温度が低く、燃料が着火し難いために失火が生じ、クランキング開始からアイドリング回転に至るまでの始動時間が長くなってしまうという問題があることは従来から良く知られているところである。
かかる問題に対する対処策としては、例えば、エンジン冷却水の水温によりエンジンが極低温状態であるか否かを判定し、極低温状態であると判定された場合に、燃料噴射量や噴射タイミング、また、燃料噴射圧力等の燃料噴射制御の補正を行うことで始動時間の適切化を図るのが一般的である。
このようなエンジン冷却水の水温に基づいた噴射制御としては、例えば、特許文献1等に開示されたように、エンジン冷却水の水温を筒内温度として代用し、燃料噴射時期の補正制御を行うようにした装置が開示されている。
In a diesel engine, starting at an extremely low temperature has a problem that the in-cylinder temperature is low and the fuel is difficult to ignite, resulting in misfire and a long starting time from cranking start to idling rotation. There is something well known from the past.
As a countermeasure against such a problem, for example, it is determined whether or not the engine is in a very low temperature state based on the coolant temperature of the engine coolant, and when it is determined that the engine is in a very low temperature state, the fuel injection amount, the injection timing, Generally, the start-up time is optimized by correcting the fuel injection control such as the fuel injection pressure.
As such injection control based on the water temperature of the engine cooling water, for example, as disclosed in Patent Document 1 or the like, the water temperature of the engine cooling water is substituted for the in-cylinder temperature, and correction control of the fuel injection timing is performed. An apparatus such as this is disclosed.

特開平11−294228号公報(第3−5頁、図1−図8)Japanese Patent Laid-Open No. 11-294228 (page 3-5, FIGS. 1 to 8)

しかしながら、エンジン冷却水の水温は、必ずしも筒内温度を的確に反映したものとは言い難く、そのため、特に、雰囲気温度が低温の場合には、エンジン冷却水の水温と筒内温度の乖離が顕著となるため、上述のような噴射制御における補正が不十分となり、満足した始動特性の確保ができないという問題があった。   However, it is difficult to say that the engine cooling water temperature accurately reflects the in-cylinder temperature. Therefore, particularly when the ambient temperature is low, the difference between the engine cooling water temperature and the in-cylinder temperature is significant. Therefore, the correction in the injection control as described above becomes insufficient, and there is a problem that satisfactory starting characteristics cannot be secured.

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、ディーゼルエンジンが極低温状態にあっても始動特性を良好に保持できる燃料噴射制御補正方法及び燃料噴射制御装置を提供するものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a fuel injection control correction method and a fuel injection control device that can satisfactorily maintain starting characteristics even when a diesel engine is in an extremely low temperature state.

上記本発明の目的を達成するため、本発明に係る燃料噴射制御補正方法は、
内燃機関の運転状態に応じて前記内燃機関へ対する燃料噴射動作が制御されるよう構成されてなる燃料噴射制御装置において、前記内燃機関の運転状態に基づいて演算算出された燃料噴射動作の制御に用いられる基本制御量を、補正パラメータにより補正する燃料噴射制御補正方法であって、
前記内燃機関の筒内温度予測値を前記補正パラメータとし、
前記筒内温度予測値は、前記内燃機関の回転数と噴射状態に応じて定められる所定の筒内温度変化量を、直近に算出された筒内温度予測値に加算することを繰り返して順次更新算出されるよう構成されてなるものである。
また、上記本発明の目的を達成するため、本発明に係る燃料噴射制御装置は、
電子制御ユニットにより、内燃機関の運転状態に基づいて演算算出された燃料噴射動作の制御に用いられる基本制御量が、補正パラメータにより補正されて、前記内燃機関へ対する燃料噴射動作が制御されるよう構成されてなる燃料噴射制御装置であって、
前記電子制御ユニットは、
前記内燃機関の筒内温度予測値を前記補正パラメータとし、
前記筒内温度予測値は、前記内燃機関の回転数と噴射状態に応じて定められる所定の筒内温度変化量を、直近に算出された筒内温度予測値に加算することを繰り返して順次更新算出されるよう構成されてなるものである。
In order to achieve the above object of the present invention, a fuel injection control correction method according to the present invention comprises:
In a fuel injection control device configured to control a fuel injection operation to the internal combustion engine according to an operating state of the internal combustion engine, the fuel injection operation calculated based on the operating state of the internal combustion engine is controlled. A fuel injection control correction method for correcting a basic control amount used by a correction parameter,
The in-cylinder temperature predicted value of the internal combustion engine as the correction parameter,
The in-cylinder temperature predicted value is sequentially updated by repeatedly adding a predetermined in-cylinder temperature change amount determined according to the rotational speed and injection state of the internal combustion engine to the most recently calculated in-cylinder temperature predicted value. It is configured to be calculated.
In order to achieve the above object of the present invention, a fuel injection control device according to the present invention includes:
The basic control amount used for controlling the fuel injection operation calculated and calculated based on the operating state of the internal combustion engine is corrected by the correction parameter by the electronic control unit so that the fuel injection operation to the internal combustion engine is controlled. A fuel injection control device comprising:
The electronic control unit is
The in-cylinder temperature predicted value of the internal combustion engine as the correction parameter,
The in-cylinder temperature predicted value is sequentially updated by repeatedly adding a predetermined in-cylinder temperature change amount determined according to the rotational speed and injection state of the internal combustion engine to the most recently calculated in-cylinder temperature predicted value. It is configured to be calculated.

本発明によれば、筒内温度の予測値を補正パラメータとして用いるようにしたので、特に、低温時におけるエンジン始動の際の燃料噴射制御に、実際の筒内温度により近似した値を反映でき、そのため、従来と異なり、低温時におけるエンジン始動時のエンジン回転を円滑、かつ、迅速に行うことができ、始動時間の短縮、始動時間のばらつきの軽減が図られるという効果を奏するものである。
さらに、始動時間の短縮、適切化による白煙発生の低減や、エミッション軽減を図ることができるという効果を奏するものである。
According to the present invention, since the predicted value of the in-cylinder temperature is used as the correction parameter, in particular, a value approximated to the actual in-cylinder temperature can be reflected in the fuel injection control at the time of engine start at a low temperature, Therefore, unlike the prior art, the engine can be rotated smoothly and quickly at the time of starting the engine at a low temperature, and the effect of shortening the starting time and reducing the variation in the starting time is achieved.
Furthermore, the effect of reducing the generation time of white smoke and reducing the emission by shortening the starting time and appropriateness can be achieved.

本発明の実施の形態における燃料噴射制御装置の構成例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structural example of the fuel-injection control apparatus in embodiment of this invention. 図1に示された燃料噴射制御装置を構成する電子制御ユニットにより実行される本発明の実施の形態における燃料噴射制御補正処理の概略手順を示すサブルーチンフローチャートである。2 is a subroutine flowchart showing a schematic procedure of fuel injection control correction processing in the embodiment of the present invention executed by an electronic control unit constituting the fuel injection control device shown in FIG. 1. 図2に示された補正パラメータ演算算出処理の具体的処理手順を示すサブルーチンフローチャートである。It is a subroutine flowchart which shows the specific process sequence of the correction parameter calculation calculation process shown by FIG. 図3に示された補正パラメータ演算算出処理を実行するために電子制御ユニットに必要とされる機能を機能ブロックを用いて示したブロック図である。It is the block diagram which showed the function required for an electronic control unit in order to perform the correction parameter calculation calculation process shown by FIG. 3 using the functional block. エンジン始動時におけるエンジン回転数の時間変化、筒内予測温度の時間変化、及び、水温センサの検出温度の時間変化のシュミレーションによる特性例を示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the example of a characteristic by the simulation of the time change of the engine speed at the time of engine starting, the time change of cylinder prediction temperature, and the time change of the detection temperature of a water temperature sensor.

以下、本発明の実施の形態について、図1乃至図5を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態における燃料噴射制御装置の構成例について、図1を参照しつつ説明する。
本発明の実施の形態における燃料噴射制御装置は、いわゆるコモンレール式燃料噴射制御装置である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5.
The members and arrangements described below do not limit the present invention and can be variously modified within the scope of the gist of the present invention.
Initially, the structural example of the fuel-injection control apparatus in embodiment of this invention is demonstrated, referring FIG.
The fuel injection control device according to the embodiment of the present invention is a so-called common rail fuel injection control device.

このコモンレール式燃料噴射制御装置は、ディーゼルエンジン1の気筒へ燃料を噴射供給する複数の燃料噴射弁2−1〜2−nと、燃料噴射弁2−1〜2−nへ供給する高圧燃料を蓄えるコモンレール3と、コモンレール3へ高圧燃料を圧送する高圧ポンプ4と、燃料タンク6から高圧ポンプ4へ燃料を供給するフィードポンプ5と、後述する噴射制御補正処理などを実行する電子制御ユニット11とに大別されて構成されたものとなっている。かかる構成自体は、従来から良く知られているこの種の燃料噴射制御装置の基本的な構成と同一のものである。   The common rail fuel injection control device includes a plurality of fuel injection valves 2-1 to 2-n that supply fuel to cylinders of the diesel engine 1 and high-pressure fuel that is supplied to the fuel injection valves 2-1 to 2-n. A common rail 3 to be stored; a high-pressure pump 4 that pumps high-pressure fuel to the common rail 3; a feed pump 5 that supplies fuel from the fuel tank 6 to the high-pressure pump 4; and an electronic control unit 11 that executes injection control correction processing, which will be described later. It is divided into two categories. Such a configuration itself is the same as the basic configuration of this type of fuel injection control apparatus that has been well known.

かかる構成において、燃料タンク6の燃料は、フィードポンプ5で高圧ポンプ4へ汲み上げられ、汲み上げられた燃料は、高圧ポンプ4によってコモンレール3へ高圧燃料として圧送されるようになっている。なお、図示は省略してあるがコモンレール3の余剰燃料は、燃料タンク6へ戻されるよう配管が設けられている。
燃料噴射弁2−1〜2−nは、ディーゼルエンジン1の気筒毎に設けられており、それぞれコモンレール3から高圧燃料の供給を受け、電子制御ユニット11により実行される燃料噴射制御処理によって、燃料噴射動作が制御されるようになっている。
In this configuration, the fuel in the fuel tank 6 is pumped up to the high-pressure pump 4 by the feed pump 5, and the pumped-up fuel is pumped as high-pressure fuel to the common rail 3 by the high-pressure pump 4. Although not shown, a pipe is provided so that excess fuel in the common rail 3 is returned to the fuel tank 6.
The fuel injection valves 2-1 to 2-n are provided for each cylinder of the diesel engine 1, and are supplied with high-pressure fuel from the common rail 3, respectively. The injection operation is controlled.

電子制御ユニット11は、例えば、公知・周知の構成を有してなるマイクロコンピュータ(図示せず)を中心に、RAMやROM等の記憶素子(図示せず)を有すると共に、燃料噴射弁2−1〜2−nを駆動するための駆動回路(図示せず)を主たる構成要素として構成されたものとなっている。
かかる電子制御ユニット11には、エンジン回転数を検出する回転センサ12、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ13、外気温度を検出する外気温センサ14、ディーゼルエンジン1の冷却水の温度を検出する水温センサ15、燃料噴射弁2−1〜2−nに供給される燃料の温度を検出する燃料温度センサ16などの各種センサの検出信号が、エンジン動作制御や噴射制御に供するために入力されるようになっている。
The electronic control unit 11 has, for example, a microcomputer (not shown) having a known and well-known configuration, a storage element (not shown) such as a RAM and a ROM, and a fuel injection valve 2- A drive circuit (not shown) for driving 1 to 2-n is configured as a main component.
The electronic control unit 11 includes a rotation sensor 12 that detects the engine speed, an accelerator opening sensor 13 that detects the accelerator opening, an outside air temperature sensor 14 that detects the outside air temperature, and the temperature of the cooling water of the diesel engine 1. Detection signals of various sensors such as a water temperature sensor 15 that detects the temperature of the fuel supplied to the fuel injection valves 2-1 to 2-n, and the like are input to be used for engine operation control and injection control. It has become so.

図2には、かかる電子制御ユニット11によって実行される燃料噴射制御補正処理の概略手順がサブルーチンフローチャートに示されており、以下、同図を参照しつつその内容について説明する。
まず、処理が開始されると、補正パラメータの演算算出処理が行われる(図2のSステップ100参照)。補正パラメータは、次述する基本制御量を補正するための補正要素であり、如何なる補正パラメータを用いるか、また、如何なる数の補正パラメータとするかは任意である。
本発明の実施の形態においては、ディーゼルエンジン1の筒内温度予測値を補正パラメータの一つとしている。
FIG. 2 shows a schematic flowchart of the fuel injection control correction process executed by the electronic control unit 11 in a subroutine flowchart, and the contents thereof will be described below with reference to FIG.
First, when the process is started, a correction parameter calculation calculation process is performed (see step S100 in FIG. 2). The correction parameter is a correction element for correcting the basic control amount described below. It is arbitrary what correction parameter is used and how many correction parameters are used.
In the embodiment of the present invention, the predicted in-cylinder temperature of the diesel engine 1 is set as one of the correction parameters.

次いで、基本制御量の演算算出が行われる(図2のステップS200参照)。
基本制御量は、燃料噴射制御のために必要とされる複数の制御因子であり、例えば、燃料噴射量、噴射タイミング、コモンレール圧等である。
これらの基本制御量は、それぞれ従来から用いられている演算式やマップ等を用いて所定の手順によって演算算出されるものである。
Next, calculation of the basic control amount is performed (see step S200 in FIG. 2).
The basic control amount is a plurality of control factors required for fuel injection control, such as fuel injection amount, injection timing, common rail pressure, and the like.
Each of these basic control amounts is calculated by a predetermined procedure using an arithmetic expression, a map, or the like that has been conventionally used.

次いで、先に求められた補正パラメータにより、基本制御量について、必要な補正が行われる(図2のステップS300参照)。
補正パラメータを、いずれの基本制御量の補正に用いるか、また、その補正処理の具体的な手順は、任意に設定されるものである。
本発明の実施の形態においては、先に述べたように、筒内温度予測値が基本制御量の補正に用いられるようになっている。
なお、一連の処理がなされた後は、図示されないメインルーチンへ戻り、他の必要な処理を経た後、再び、上述の一連の処理が繰り返されることとなる。
Next, necessary correction is performed on the basic control amount based on the correction parameter obtained in advance (see step S300 in FIG. 2).
Which basic control amount is used for the correction parameter, and the specific procedure of the correction process is arbitrarily set.
In the embodiment of the present invention, as described above, the in-cylinder temperature predicted value is used for correcting the basic control amount.
After a series of processes, the process returns to the main routine (not shown), and after passing through other necessary processes, the series of processes described above is repeated again.

図3には、上述の補正パラメータとしての筒内温度予測値の演算算出の手順を示すサブルーチンフローチャートが、また、図4には、図3に示された筒内温度予測値の演算算出処理を実行するために電子制御ユニット11内に形成されるロジックの構成が模式的に、それぞれ示されており、以下、これらの図を参照しつつ、本発明の実施の形態における筒内温度予測値の演算算出処理の手順について説明する。   FIG. 3 is a subroutine flowchart showing a procedure for calculating the in-cylinder temperature predicted value as the correction parameter described above. FIG. 4 shows the calculation processing for calculating the in-cylinder temperature predicted value shown in FIG. The configuration of the logic formed in the electronic control unit 11 for execution is schematically shown respectively. Hereinafter, the in-cylinder temperature predicted value in the embodiment of the present invention will be described with reference to these drawings. A procedure of the calculation calculation process will be described.

電子制御ユニット1により処理が開始されると、最初に、燃料噴射制御が始動モードか否かが判定されることとなる(図3のステップS102参照)。
噴射制御自体は、従来から行われているもので、その制御状態は、ディーゼルエンジン1の始動の確実、安定性の確保等を考慮して行われる始動モードと、正常に始動された後の通常制御モードの2つに区分されるようになっており、本発明の実施の形態における筒内温度予測値の演算算出処理は、特に、始動モードで実行されるに適したものであるので、噴射制御が始動モードにあるか否かが判定されることとなる。
When the processing is started by the electronic control unit 1, it is first determined whether or not the fuel injection control is in the start mode (see step S102 in FIG. 3).
The injection control itself has been performed conventionally, and the control state thereof includes a start mode in which the start of the diesel engine 1 is ensured and the stability is ensured, and a normal state after normal start. The control mode is divided into two, and the calculation processing of the in-cylinder temperature predicted value in the embodiment of the present invention is particularly suitable for being executed in the start mode. It is determined whether the control is in the start mode.

なお、始動モードは、概ねクランキングが開始されてからディーセルエンジン1のエンジン回転数がアイドル回転数に至るまでの間に行われる噴射制御である。
また、筒内温度予測値は、特に、始動モードにおける燃料噴射制御において、先に述べたように基本制御量の補正に用いることを意図したものであり、そのため、図3に示された処理は、燃料噴射制御が起動モードにある場合に実行されるものとなっている。
The start mode is injection control that is performed during the period from when cranking is started to when the engine speed of the diesel engine 1 reaches the idle speed.
Further, the in-cylinder temperature predicted value is intended to be used for correcting the basic control amount as described above, particularly in the fuel injection control in the start mode, and therefore the processing shown in FIG. This is executed when the fuel injection control is in the startup mode.

しかして、ステップS102において、噴射制御は、始動モードであると判定された場合(YESの場合)は、次述するステップS104の処理へ進む一方、始動モードではないと判定された場合(NOの場合)には、一連の処理は実行されることなく、図示されないメインルーチンへ戻ることとなる。   Therefore, in step S102, when it is determined that the injection control is in the start mode (in the case of YES), the process proceeds to step S104 described below, while in the case where it is determined that the injection mode is not in the start mode (NO). In the case), a series of processes are not executed, and the process returns to the main routine (not shown).

ステップS104においては、エンジン冷却水の水温の初期値の認識が行われる。すなわち、筒内温度予測値の初期値として、水温センサ15により、この時点で検出されたエンジン冷却水の水温が設定されることとなる。なお、筒内温度予測値の初期値には、エンジン冷却水の水温の他、例えば、エンジン潤滑油の温度が検出可能に構成された車両にあっては、エンジン潤滑油の温度を用いても好適である。
しかる後、クランキングが可能となり、クランキングが開始されることとなる(図3のステップS106参照)。
In step S104, the initial value of the engine cooling water temperature is recognized. That is, the water temperature sensor 15 sets the water temperature of the engine coolant detected at this time as an initial value of the in-cylinder temperature predicted value. The initial value of the in-cylinder temperature predicted value may be the engine coolant temperature, in addition to the engine coolant temperature, for example, in the case of a vehicle configured to detect the temperature of the engine lubricant. Is preferred.
After that, cranking becomes possible and cranking is started (see step S106 in FIG. 3).

次いで、この時点におけるエンジン回転数及び噴射回数の認識が行われることとなる(図3のステップS108参照)。このエンジン回転数及び噴射回数の認識は、次述するステップS110における筒内温度変化量算出のパラメータとして用いられるものである。
ここで、ステップS108における”噴射回数”は、クランキング開始時からこの時点までの噴射回数の合計数の意味であり、以下、「合計噴射回数」と称することとする。かかる合計噴射回数は、エンジン回転数とクランキング開始時からの経過時間の積として求められる。なお、合計噴射回数は、カムセンサ(図示せず)の検出信号を、クランキング開始時から計数することによっても算出可能であり、そのようにして求めても良い。
上述のようにして得られたこの時点のエンジン回転数、及び、合計噴射回数は、電子制御ユニット11の適宜な記憶領域(図示せず)に、一時的に読み込み、記憶される。
なお、エンジン回転数は、回転センサ12の検出信号に基づいて得られるものである。
Next, the engine speed and the number of injections at this time are recognized (see step S108 in FIG. 3). The recognition of the engine speed and the number of injections is used as a parameter for calculating the in-cylinder temperature change amount in step S110 described below.
Here, “the number of injections” in step S108 means the total number of injections from the start of cranking to this point, and is hereinafter referred to as “total number of injections”. The total number of injections is obtained as the product of the engine speed and the elapsed time from the start of cranking. Note that the total number of injections can be calculated by counting the detection signal of a cam sensor (not shown) from the start of cranking, and may be obtained in this way.
The engine speed and the total number of injections obtained at this time obtained as described above are temporarily read and stored in an appropriate storage area (not shown) of the electronic control unit 11.
The engine speed is obtained based on the detection signal of the rotation sensor 12.

次に、予め設定された筒内温度変化量マップを用いて、上述のステップS108で得られた合計噴射回数とエンジン回転数に対する筒内温度変化量が求められる(図3のステップS110参照)。
本発明の実施の形態における筒内温度変化量マップは、エンジン回転数と合計噴射回数の種々の組合せに対して生じ得るディーゼルエンジン1の筒内温度の変化量のクランキング開始時からの変化特性を、シミュレーションや試験等から得て、その変化特性のデータをマップ化したものである。
なお、簡易的に、合計噴射回数に代えて、クランキング開始時からの経過時間を用いるようにしても良い。
Next, using a preset in-cylinder temperature change amount map, the in-cylinder temperature change amount with respect to the total number of injections and the engine speed obtained in step S108 is obtained (see step S110 in FIG. 3).
The in-cylinder temperature change amount map in the embodiment of the present invention is a change characteristic from the start of cranking of the change amount of the in-cylinder temperature of the diesel engine 1 that can occur for various combinations of the engine speed and the total number of injections. Is obtained from simulations and tests, and the data of the change characteristics are mapped.
In addition, instead of the total number of injections, an elapsed time from the start of cranking may be used.

図4には、電子制御ユニット11により本発明の実施の形態における筒内温度予測値の演算算出処理が実行されるために電子制御ユニット11に必要とされる機能、特に、上述のステップS110の処理以降を実行するに必要とされる機能を機能ブロックで示したブロック図が示されており、上述の筒内温度変化量の算出のため、電子制御ユニット11が有する機能について説明する。
図4に示されたように電子制御ユニット11の適宜な記憶領域には、上述したような筒内温度変化量マップ21が記憶されており、上述のようにしてエンジン回転数と合計噴射回数が取得されると、そのエンジン回転数と合計噴射回数に対する筒内温度変化量が、筒内温度変化量マップ21から読み出されるようになっている。
なお、合計噴射回数に代えて、クランキング開始からの経過時間を用いるようにし、筒内温度変化量マップ21を、エンジン回転数とクランキング開始からの経過時間の種々の組合せに対して、ディーゼルエンジン1の筒内温度の変化量が求められるものとしても好適である。
In FIG. 4, functions required for the electronic control unit 11 in order to execute the calculation calculation processing of the in-cylinder temperature predicted value in the embodiment of the present invention by the electronic control unit 11, particularly the above-described step S <b> 110. The block diagram which showed the function required for performing after a process with the functional block is shown, and the function which the electronic control unit 11 has for calculating the above-mentioned in-cylinder temperature change amount is demonstrated.
As shown in FIG. 4, the in-cylinder temperature change amount map 21 as described above is stored in an appropriate storage area of the electronic control unit 11, and the engine speed and the total number of injections are set as described above. When acquired, the in-cylinder temperature change amount with respect to the engine speed and the total number of injections is read from the in-cylinder temperature change amount map 21.
In addition, instead of the total number of injections, an elapsed time from the start of cranking is used, and the in-cylinder temperature change amount map 21 is set to diesel for various combinations of the engine speed and the elapsed time from the start of cranking. It is also preferable that the amount of change in the cylinder temperature of the engine 1 is required.

再び、図3のサブルーチンフローチャートの説明に戻れば、上述のように筒内温度変化量が求められた後は、筒内温度予測値の演算算出が行われる(図3のステップS112参照)。
すなわち、筒内温度予測値は、直近の筒内温度予測値に、新たな筒内温度予測値の算出時点における筒内温度変化量を加算して求められるものとなっており、順次、この演算を繰り返すことで、繰り返し周期毎に新たな筒内温度予測値が順次更新算出されるものとなっている。
Returning to the description of the subroutine flowchart in FIG. 3 again, after the in-cylinder temperature change amount is obtained as described above, the calculation of the in-cylinder temperature predicted value is performed (see step S112 in FIG. 3).
That is, the in-cylinder temperature predicted value is obtained by adding the in-cylinder temperature change amount at the time of calculation of the new in-cylinder temperature predicted value to the latest in-cylinder temperature predicted value. By repeating the above, new in-cylinder temperature predicted values are sequentially updated and calculated for each repetition period.

図4においては、この筒内温度予測値の演算ロジックは、次述するように表されている。
すなわち、筒内温度変化量マップ21から得られた筒内温度変化量と、直近の筒内温度予測値との加算を行う加算素子22が設けられ、加算素子22の加算結果は、ロジックスイッチ23の一方の入力側に印加されるものとなっている。
ロジックスイッチ23は、2つの入力のいずれか一方を出力するようになっているもので、本発明の実施の形態においては、上述した加算素子22の加算結果と、筒内温度初期値(図3のステップS104参照)が、入力されるようになっている。そして、イグニッション(図示せず)がオンとされた際(図4においては「IG−ON」と表記)に、筒内温度初期値が選択されて出力される一方、それ以外の状態にあっては、加算素子22の加算結果が選択されて出力されるものとなっている。
In FIG. 4, the calculation logic of the in-cylinder temperature predicted value is expressed as described below.
That is, an addition element 22 is provided for adding the in-cylinder temperature change amount obtained from the in-cylinder temperature change amount map 21 and the latest predicted in-cylinder temperature, and the addition result of the addition element 22 is the logic switch 23. It is applied to one input side.
The logic switch 23 outputs one of the two inputs. In the embodiment of the present invention, the addition result of the adding element 22 and the in-cylinder temperature initial value (FIG. 3). Step S104) is input. When the ignition (not shown) is turned on (indicated as “IG-ON” in FIG. 4), the in-cylinder temperature initial value is selected and output, while in other states. Are selected and output from the addition result of the adding element 22.

さらに、ロジックスイッチ23の出力側と加算素子22の間には、遅延素子24が設けられ、ロジックスイッチ23の出力、すなわち、筒内温度予測値が次の新たな筒内温度予測値の算出のために、前回の(直近の)筒内予測値として、筒内温度変化量マップ21により得られた筒内温度変化量に加算されるようになっている(図4参照)。   Further, a delay element 24 is provided between the output side of the logic switch 23 and the adding element 22, and the output of the logic switch 23, that is, the predicted in-cylinder temperature, is used to calculate the next predicted in-cylinder temperature. Therefore, the previous (most recent) in-cylinder predicted value is added to the in-cylinder temperature change amount obtained from the in-cylinder temperature change amount map 21 (see FIG. 4).

再び、図3の説明に戻れば、上述のように筒内温度予測値が算出(図3のステップS112参照)された後は、エンジン回転数Neが、燃料噴射制御における始動モードを終了すべき所定のエンジン回転数、すなわち、始動カット回転数を超えたか否かが判定される(図3のステップS114参照)。
そして、ステップS114において、エンジン回転数Neが始動カット回転数を超えたと判定された場合(YESの場合)には、一連の処理を継続するに適した状態ではないとして処理は終了され、メインルーチン、すなわち、本発明の実施の形態においては、先に図2に示されたルーチンへ戻ることとなる。
一方、ステップへS114において、エンジン回転数Neが始動カット回転数を未だ超えていないと判定された場合(NOの場合)には、先のステップS108の処理へ戻り、それ以降の処理が繰り返されることとなる。
3 again, after the in-cylinder temperature predicted value is calculated as described above (see step S112 in FIG. 3), the engine speed Ne should end the start mode in the fuel injection control. It is determined whether or not a predetermined engine speed, that is, the starting cut speed has been exceeded (see step S114 in FIG. 3).
If it is determined in step S114 that the engine speed Ne has exceeded the start-up cut speed (in the case of YES), the process is terminated because it is not in a state suitable for continuing a series of processes. That is, in the embodiment of the present invention, the routine returns to the routine shown in FIG.
On the other hand, if it is determined in step S114 that the engine speed Ne has not yet exceeded the starting cut speed (in the case of NO), the process returns to the previous step S108, and the subsequent processes are repeated. It will be.

次に、上述のように求められた筒内温度予測値を燃料噴射制御における補正パラメータとして用いた場合のクランキング開始時におけるエンジン回転数の変化等について、図5に示されたシュミレーションによる特性例を参照しつつ説明する。なお、図5において、横軸は、クランキング開始時からの経過時間を、右側の縦軸は、筒内温度予測値及びエンジン冷却水の水温を、左側縦軸は、エンジン回転数を、それぞれ示すものとなっている。
まず、図5において、シュミレーションにより求められた従来装置におけるクランキング開始時のエンジン回転数の変化特性例が、点線の特性線により示されている。
Next, with respect to changes in the engine speed at the start of cranking and the like when the predicted in-cylinder temperature obtained as described above is used as a correction parameter in fuel injection control, a characteristic example by simulation shown in FIG. Will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the horizontal axis represents the elapsed time from the start of cranking, the right vertical axis represents the in-cylinder temperature prediction value and the engine coolant temperature, and the left vertical axis represents the engine speed. It is meant to be shown.
First, in FIG. 5, an example of a change characteristic of the engine speed at the start of cranking in the conventional apparatus obtained by simulation is indicated by a dotted characteristic line.

従来装置にあっては、エンジン冷却水の水温が燃料噴射制御の補正処理に用いられており、必ずしも筒内温度が補正処理に適切に反映されたものとはなっていない。そのため、図5に示された点線の特性線では、始動から6秒後の初爆後、実際の筒内温度が上昇しているはずであるにもかかわらず、エンジン冷却水の水温の変化は微小であるため(図5の一点鎖線の特性線参照)、始動から約8乃至11秒後の間、エンジン回転数がアイドル回転数以下で停滞してしまい、エンジン回転数の円滑な上昇が得られないものとなっている。   In the conventional apparatus, the water temperature of the engine cooling water is used for the correction process of the fuel injection control, and the in-cylinder temperature is not necessarily reflected appropriately in the correction process. Therefore, in the dotted characteristic line shown in FIG. 5, the change in the engine cooling water temperature is shown in spite of the fact that the actual in-cylinder temperature should have increased after the first explosion 6 seconds after the start. Because it is very small (see the characteristic line of the one-dot chain line in FIG. 5), about 8 to 11 seconds after the start, the engine speed stays below the idle speed and a smooth increase in the engine speed is obtained. It is not possible.

これに対して、エンジン冷却水の水温に代えて、本発明の実施の形態における筒内温度予測値を燃料噴射制御の補正処理に用いることにより、図5において、実線で示された特性線の如く、従来(点線の特性線参照)と異なり、始動から約8乃至11秒後の間のエンジン回転数の停滞がなく、エンジン回転数の素早い上昇が得られるものとなっている。これは、筒内温度予測値が図5において二点鎖線の特性線で示された如く、従来のエンジン冷却水の水温の場合と異なり、エンジン始動後から適切な上昇特性が得られているためと考えられる。   In contrast, by using the in-cylinder temperature predicted value in the embodiment of the present invention for the correction process of the fuel injection control instead of the engine cooling water temperature, the characteristic line indicated by the solid line in FIG. Thus, unlike the conventional case (see the dotted characteristic line), there is no stagnation of the engine speed between about 8 to 11 seconds after the start, and a quick increase in the engine speed can be obtained. This is because the in-cylinder temperature predicted value, as shown by the two-dot chain line characteristic line in FIG. 5, is different from the conventional engine coolant temperature, and an appropriate rising characteristic is obtained after the engine is started. it is conceivable that.

なお、上述した本発明の実施の形態においては、特に、始動の際の燃料噴射制御において、基本制御量の補正の際に用いられているエンジン冷却水の水温に代えて筒内温度予測値を用いるようにしたものであるが、基本制御量として具体的な対象としては、例えば、燃料噴射量や噴射タイミング等が考えられるが、始動時におけるエンジンの回転特性が先に説明したように改善できれば良く、特定の基本制御量に限定される必要はないもので、いずれの基本制御量の補正に用いるかは任意である。また、この場合、一つの基本制御量に用いる場合に限定される必要はなく、複数の基本制御量の補正において、エンジン冷却水の水温に代えて、又は、他の補正パラメータに代えて、筒内温度予測値を用いるようにしても勿論良いものである。   In the above-described embodiment of the present invention, in particular, in the fuel injection control at the time of starting, the in-cylinder temperature predicted value is used instead of the engine coolant water temperature used when correcting the basic control amount. As a specific target for the basic control amount, for example, the fuel injection amount, the injection timing, etc. can be considered, but if the engine rotation characteristics at the start can be improved as described above, It is not necessary to be limited to a specific basic control amount, and any basic control amount to be used for correction is arbitrary. Further, in this case, it is not necessary to be limited to the case of using for one basic control amount. In the correction of a plurality of basic control amounts, a cylinder is used instead of the engine cooling water temperature or another correction parameter. Of course, the internal temperature predicted value may be used.

極低温時におけるディーゼルエンジンの始動特性の改善が図られるようにしたので、特に、コモンレール式燃料噴射制御装置に適する。   Since the start characteristics of the diesel engine at an extremely low temperature are improved, it is particularly suitable for a common rail fuel injection control device.

1…ディーゼルエンジン
2−1〜2−n…燃料噴射弁
3…コモンレール
11…電子制御ユニット
12…回転センサ
13…アクセル開度センサ
14…外気温センサ
15…水温センサ
16…燃料温度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Diesel engine 2-1-2-n ... Fuel injection valve 3 ... Common rail 11 ... Electronic control unit 12 ... Rotation sensor 13 ... Accelerator opening degree sensor 14 ... Outside temperature sensor 15 ... Water temperature sensor 16 ... Fuel temperature sensor

Claims (7)

内燃機関の運転状態に応じて前記内燃機関へ対する燃料噴射動作が制御されるよう構成されてなる燃料噴射制御装置において、前記内燃機関の運転状態に基づいて演算算出された燃料噴射動作の制御に用いられる基本制御量を、補正パラメータにより補正する燃料噴射制御補正方法であって、
前記内燃機関の筒内温度予測値を前記補正パラメータとし、
前記筒内温度予測値は、前記内燃機関の回転数と噴射状態に応じて定められる所定の筒内温度変化量を、直近に算出された筒内温度予測値に加算することを繰り返して順次更新算出されてなるものであることを特徴とする燃料噴射制御補正方法。
In a fuel injection control device configured to control a fuel injection operation to the internal combustion engine according to an operating state of the internal combustion engine, the fuel injection operation calculated based on the operating state of the internal combustion engine is controlled. A fuel injection control correction method for correcting a basic control amount used by a correction parameter,
The in-cylinder temperature predicted value of the internal combustion engine as the correction parameter,
The in-cylinder temperature predicted value is sequentially updated by repeatedly adding a predetermined in-cylinder temperature change amount determined according to the rotational speed and injection state of the internal combustion engine to the most recently calculated in-cylinder temperature predicted value. A fuel injection control correction method characterized by being calculated.
最初の筒内温度予測値は、所定の初期値に、所定の筒内温度変化量を加算して求められ、前記所定の初期値は、エンジン冷却水の水温であることを特徴とする請求項1記載の燃料噴射制御補正方法。   The initial predicted in-cylinder temperature value is obtained by adding a predetermined in-cylinder temperature change amount to a predetermined initial value, and the predetermined initial value is a coolant temperature of the engine cooling water. The fuel injection control correction method according to 1. 所定の筒内温度変化量は、予め設定された、内燃機関の回転数と噴射状態の種々の組合せに対する筒内温度変化量のマップにより、算出時の内燃機関の回転数と噴射状態を基に求められるものであることを特徴とする請求項2記載の燃料噴射制御補正方法。   The predetermined in-cylinder temperature change amount is determined based on the engine speed and the injection state of the internal combustion engine at the time of calculation based on a preset map of the in-cylinder temperature change amount for various combinations of the engine speed and the injection state. The fuel injection control correction method according to claim 2, wherein the correction method is obtained. 噴射状態は、クランキング開始時からの合計噴射回数、又は、経過時間であることを特徴とする請求項3記載の燃料噴射制御補正方法。   4. The fuel injection control correction method according to claim 3, wherein the injection state is a total number of injections from the start of cranking or an elapsed time. 電子制御ユニットにより、内燃機関の運転状態に基づいて演算算出された燃料噴射動作の制御に用いられる基本制御量が、補正パラメータにより補正されて、前記内燃機関へ対する燃料噴射動作が制御されるよう構成されてなる燃料噴射制御装置であって、
前記電子制御ユニットは、
前記内燃機関の筒内温度予測値を前記補正パラメータとし、
前記筒内温度予測値は、前記内燃機関の回転数と噴射状態に応じて定められる所定の筒内温度変化量を、直近に算出された筒内温度予測値に加算することを繰り返して順次更新算出されるよう構成されてなることを特徴とする燃料噴射制御装置。
The basic control amount used for controlling the fuel injection operation calculated and calculated based on the operating state of the internal combustion engine is corrected by the correction parameter by the electronic control unit so that the fuel injection operation to the internal combustion engine is controlled. A fuel injection control device comprising:
The electronic control unit is
The in-cylinder temperature predicted value of the internal combustion engine as the correction parameter,
The in-cylinder temperature predicted value is sequentially updated by repeatedly adding a predetermined in-cylinder temperature change amount determined according to the rotational speed and injection state of the internal combustion engine to the most recently calculated in-cylinder temperature predicted value. A fuel injection control device configured to be calculated.
電子制御ユニットは、最初の筒内温度予測値を、所定の初期値に、所定の筒内温度変化量を加算して算出する一方、前記所定の初期値として、エンジン冷却水の水温を用いるよう構成されてなることを特徴とする請求項5記載の燃料噴射制御装置。   The electronic control unit calculates the first predicted in-cylinder temperature value by adding a predetermined in-cylinder temperature change amount to a predetermined initial value, and uses the engine coolant temperature as the predetermined initial value. 6. The fuel injection control device according to claim 5, wherein the fuel injection control device is configured. 電子制御ユニットは、所定の筒内温度変化量を、予め設定された、内燃機関の回転数と噴射状態の種々の組合せに対する筒内温度変化量のマップにより、算出時の内燃機関の回転数と噴射状態を基に算出するよう構成されてなることを特徴とする請求項6記載の燃料噴射制御装置。   The electronic control unit calculates a predetermined in-cylinder temperature change amount based on a predetermined map of the in-cylinder temperature change amount for various combinations of the engine speed and the injection state, and the engine speed at the time of calculation. The fuel injection control device according to claim 6, wherein the fuel injection control device is configured to calculate based on an injection state.
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