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JP2018096216A - Fuel injection control device, internal combustion engine, and fuel injection control method - Google Patents

Fuel injection control device, internal combustion engine, and fuel injection control method Download PDF

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JP2018096216A
JP2018096216A JP2016238733A JP2016238733A JP2018096216A JP 2018096216 A JP2018096216 A JP 2018096216A JP 2016238733 A JP2016238733 A JP 2016238733A JP 2016238733 A JP2016238733 A JP 2016238733A JP 2018096216 A JP2018096216 A JP 2018096216A
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injection
fuel
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internal combustion
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Application number
JP2016238733A
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Japanese (ja)
Inventor
賢二 平岡
Kenji Hiraoka
賢二 平岡
山本 高之
Takayuki Yamamoto
高之 山本
祐介 今森
Yusuke Imamori
祐介 今森
直之 森
Naoyuki Mori
直之 森
裕之 上田
Hiroyuki Ueda
裕之 上田
芳克 井川
Yoshikatsu Igawa
芳克 井川
遼 佐瀬
Ryo Sase
遼 佐瀬
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injection control device or the like enabled, by controlling a fuel injection properly, to suppress the occurrence of accidental fire or white smoke and to reduce the discharge of an unburned fuel.SOLUTION: A fuel injection control device controls a fuel injection to be performed by a fuel injection device disposed at each cylinder of an internal combustion engine. Said device deduces the fuel injection position of a pilot injection and the fuel injection position of a main injection. In the case that it is decided that those positions do not overlap, moreover, the injection timing of at least one of the pilot injection and the main injection is corrected so that the two positions may approach.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本開示は、内燃機関の各気筒に設けられた燃料噴射装置によって行われる燃料噴射を制御する燃料噴射制御装置、当該燃料噴射制御装置を備える内燃機関、及び、当該燃料噴射制御装置により実施可能な燃料噴射制御方法に関する。   The present disclosure can be implemented by a fuel injection control device that controls fuel injection performed by a fuel injection device provided in each cylinder of the internal combustion engine, an internal combustion engine that includes the fuel injection control device, and the fuel injection control device. The present invention relates to a fuel injection control method.

エンジンのような内燃機関では、気筒に設けられた燃料噴射装置から筒内に燃料を噴射して燃焼することで動力を得る。このような燃料噴射装置は、ECU等の電子制御デバイスによって制御され、各サイクルにおいて所定のタイミングで燃料噴射が行われる。この種の燃料噴射制御は、従来から様々な手法が検討されているが、メイン噴射に先立って少なくとも1回のパイロット噴射を行うことで、例えば始動時や低温環境のように、内燃機関の冷却水温度が低い条件下において、失火発生を抑制するものが知られている。   In an internal combustion engine such as an engine, power is obtained by injecting fuel into a cylinder from a fuel injection device provided in the cylinder and burning it. Such a fuel injection device is controlled by an electronic control device such as an ECU, and fuel injection is performed at a predetermined timing in each cycle. Various techniques have been studied for this type of fuel injection control. However, by performing at least one pilot injection prior to the main injection, the cooling of the internal combustion engine, for example, at the time of start-up or in a low-temperature environment is performed. What suppresses the occurrence of misfire under conditions where the water temperature is low is known.

しかしながら、このようなパイロット噴射を行ったとしても実際に失火発生を確実に回避することは難しいのが現状である。このような課題に対して、特許文献1では複数回にわたって実施されるパイロット噴射のインターバルを従来に比べて長く設定することで、より効果的に失火発生を抑制できることが記載されている。   However, even if such pilot injection is performed, it is difficult to reliably avoid the occurrence of misfire in practice. In order to deal with such a problem, Patent Document 1 describes that the occurrence of misfire can be more effectively suppressed by setting the interval of pilot injection carried out a plurality of times longer than that in the conventional art.

特許第5029501号公報Japanese Patent No. 5029501

このような内燃機関における燃料噴射制御は、例えば目標回転数又は目標トルクに対して、燃料噴射量、燃料噴射圧力、燃料噴射回数、燃料噴射時期等の制御パラメータを制御することで行われる。また使用環境や運転状態のように内燃機関の性能に与える影響を考慮して、上記制御パラメータに対して所定の補正を行うこともある。例えば内燃機関の冷却水温度に応じて、制御パラメータの補正を行うことが考えられる。   Such fuel injection control in the internal combustion engine is performed by controlling control parameters such as the fuel injection amount, the fuel injection pressure, the number of fuel injections, the fuel injection timing, etc. with respect to the target rotational speed or the target torque, for example. Further, in consideration of the influence on the performance of the internal combustion engine such as the use environment and the operating state, a predetermined correction may be performed on the control parameter. For example, it is conceivable to correct the control parameter according to the coolant temperature of the internal combustion engine.

このような制御パラメータに対する補正は、従来、定常状態を想定したマップに基づいて、目標回転数や目標トルクに応じた補正値を採用しているため、運転状態が時々刻々と変化する過渡状態には対応することが難しい。特に過給機を備える内燃機関では、内燃機関の負荷が急激に変化した場合に、過給機のレスポンスに少なからず遅れが生じるため対応が難しい。その結果、過渡状態では内燃機関の運転が適切に行われず、失火や白煙が発生したり、未燃燃料の排出量が増加するおそれがある。   Conventionally, correction for such control parameters is based on a map that assumes a steady state, and a correction value corresponding to the target rotational speed or target torque is adopted. Therefore, the operation state changes to a transient state every moment. Is difficult to deal with. In particular, in an internal combustion engine equipped with a supercharger, when the load on the internal combustion engine changes abruptly, it is difficult to cope with the response of the supercharger due to a delay. As a result, the internal combustion engine is not properly operated in a transient state, and there is a risk that misfires, white smoke may occur, or the amount of unburned fuel discharged increases.

本発明の少なくとも一実施形態は上述の事情に鑑みなされたものであり、燃料噴射を適切に制御することにより、過渡状態においても失火や白煙の発生を抑制するとともに、未燃燃料の排出量を低減可能な燃料噴射制御装置、当該燃料噴射制御装置を備える内燃機関、及び、当該燃料噴射制御装置により実施可能な燃料噴射制御方法を提供することを目的とする。   At least one embodiment of the present invention has been made in view of the above circumstances, and by appropriately controlling fuel injection, it is possible to suppress the occurrence of misfire and white smoke even in a transient state, and to discharge unburned fuel. It is an object of the present invention to provide a fuel injection control device capable of reducing the above, an internal combustion engine including the fuel injection control device, and a fuel injection control method that can be implemented by the fuel injection control device.

(1)本発明の少なくとも一実施形態に係る燃料噴射制御装置は上記課題を解決するために、内燃機関の各気筒に設けられた燃料噴射装置によって行われる燃料噴射を制御する燃料噴射制御装置であって、1サイクル中に、メイン噴射と、前記メイン噴射に先立ってパイロット噴射とを行うように前記燃料噴射装置を制御する燃料噴射制御部と、前記パイロット噴射の噴射燃料位置を推定するパイロット噴射燃料位置推定部と、前記メイン噴射の噴射燃料位置を推定するメイン噴射燃料位置推定部と、前記パイロット噴射の噴射燃料位置と前記メイン噴射の噴射燃料位置とが重なるか否かを判定する位置重複判定部と、前記位置重複判定部で前記パイロット噴射の噴射燃料位置と前記メイン噴射の噴射燃料位置とが重ならないと判定された場合に、前記パイロット噴射の噴射燃料位置と前記メイン噴射の噴射燃料位置とが近づくように、前記噴射燃料制御部によって設定された前記パイロット噴射及び前記メイン噴射の少なくとも一方の噴射時期を補正する補正部と、を備える。 (1) A fuel injection control device according to at least one embodiment of the present invention is a fuel injection control device that controls fuel injection performed by a fuel injection device provided in each cylinder of an internal combustion engine in order to solve the above problems. A fuel injection control unit that controls the fuel injection device to perform main injection and pilot injection prior to the main injection in one cycle, and pilot injection that estimates an injection fuel position of the pilot injection Position overlap for determining whether the fuel position estimation unit, the main injection fuel position estimation unit for estimating the injection fuel position of the main injection, and the injection fuel position of the pilot injection and the injection fuel position of the main injection overlap If the determination unit and the position overlap determination unit determine that the injected fuel position of the pilot injection and the injected fuel position of the main injection do not overlap Further, a correction unit that corrects at least one of the pilot injection and the main injection set by the injection fuel control unit so that the injection fuel position of the pilot injection and the injection fuel position of the main injection come closer to each other And comprising.

上記(1)の構成によれば、1サイクル中にメイン噴射及びパイロット噴射が実施され、それぞれの噴射燃料位置が演算的に推定される。メイン噴射及びパイロット噴射の噴射燃料位置は、位置重複判定部によって互いに重なるか否かが判定される。両者が重なる場合は良好な着火性が得られるため補正部による補正は実施されない。一方、両者が重ならない場合は両者が近づくようにパイロット噴射及びメイン噴射の少なくとも一方の噴射時期が補正される。これにより、着火性が改善され、失火や白煙の発生が抑制されるとともに、未燃燃料の排出量を低減できる。このような補正部による補正は、演算的に推定される噴射燃料位置に基づいて行われるため、定常状態だけでなく過渡状態においても効果的である。   According to the configuration of (1) above, main injection and pilot injection are performed during one cycle, and the respective injected fuel positions are estimated computationally. It is determined whether or not the fuel injection positions of the main injection and the pilot injection overlap each other by the position overlap determination unit. When both are overlapped, good ignitability is obtained, and correction by the correction unit is not performed. On the other hand, when the two do not overlap, the injection timing of at least one of the pilot injection and the main injection is corrected so that the two approach each other. Thereby, the ignitability is improved, the occurrence of misfire and white smoke is suppressed, and the discharge amount of unburned fuel can be reduced. Such correction by the correction unit is performed based on the injection fuel position estimated in terms of calculation, and thus is effective not only in the steady state but also in the transient state.

(2)幾つかの実施形態では上記(1)の構成において、前記補正部は、前記メイン噴射の噴射時期を変更することなく、前記パイロット噴射の噴射時期を補正する。 (2) In some embodiments, in the configuration of (1), the correction unit corrects the injection timing of the pilot injection without changing the injection timing of the main injection.

上記(2)の構成によれば、補正部はメイン噴射の噴射時期を変更することなく、パイロット噴射の噴射時期のみを補正する。メイン噴射の噴射時期は、一般的に、内燃機関の運転状態に応じて目標トルクや目標回転数を決定する基本的パラメータとして制御される。そのため、仮に補正部によってメイン噴射に対して補正を行うと、内燃機関の基本的制御に影響を及ぼしてしまうおそれがある。そのため、補正部はパイロット噴射のみに対して補正を行うことで、このような内燃機関の基本的制御への影響を抑えつつ、上記効果を得ることができる。   According to the configuration of (2) above, the correction unit corrects only the injection timing of the pilot injection without changing the injection timing of the main injection. The injection timing of the main injection is generally controlled as a basic parameter for determining the target torque and the target rotational speed in accordance with the operating state of the internal combustion engine. Therefore, if correction is performed on the main injection by the correction unit, the basic control of the internal combustion engine may be affected. Therefore, the correction unit corrects only the pilot injection, whereby the above effect can be obtained while suppressing the influence on the basic control of the internal combustion engine.

またパイロット噴射はメイン噴射に先立って、筒内圧がより低い状態で行われるため、筒内における燃料到達距離が長くなる。言い換えると、パイロット噴射はメイン噴射に比べて同等の補正量に対する感度が高い。そのため、パイロット噴射のみに対して補正を行うことで、メイン噴射に対して補正を行う場合に比べて、より効果的に上記効果を得ることができる。   Further, since the pilot injection is performed in a state where the in-cylinder pressure is lower prior to the main injection, the fuel reach distance in the cylinder becomes long. In other words, the pilot injection is more sensitive to the same correction amount than the main injection. Therefore, by performing correction only for pilot injection, the above effect can be obtained more effectively than when correction is performed for main injection.

(3)幾つかの実施形態では、上記(1)又は(2)の構成において、前記内燃機関の給気温度を検知するための温度センサと、前記内燃機関の給気圧力を検知するための圧力センサと、を更に備え、前記パイロット噴射の噴射燃料位置、及び、前記メイン噴射の噴射燃料位置は、前記給気温度及び前記給気圧力に基づいて算出される筒内ガス密度を用いて求められる。 (3) In some embodiments, in the above configuration (1) or (2), a temperature sensor for detecting the supply air temperature of the internal combustion engine, and a supply air pressure of the internal combustion engine A pressure sensor, and the injection fuel position of the pilot injection and the injection fuel position of the main injection are obtained using an in-cylinder gas density calculated based on the supply air temperature and the supply air pressure. It is done.

上記(3)の構成によれば、環境条件(気温、気圧)が変化した際の筒内ガス密度を推定することが可能となるため、パイロット噴射とメイン噴射の噴霧到達距離の推定精度が高まり、より効果的に補正を行うことができる。   According to the configuration of (3) above, it is possible to estimate the in-cylinder gas density when the environmental conditions (air temperature, atmospheric pressure) change, so the accuracy of estimating the spray reach distance between the pilot injection and the main injection is increased. Thus, correction can be performed more effectively.

(4)幾つかの実施形態では、上記(1)又は(2)の構成において、前記内燃機関の給気温度を検知するための温度センサと、前記気筒の筒内圧力を検知する筒内圧力センサと、を更に備え、前記パイロット噴射の噴射燃料位置、及び、前記メイン噴射の噴射燃料位置は、前記給気温度及び前記筒内圧力に基づいて算出される筒内ガス密度を用いて求められる。 (4) In some embodiments, in the configuration of (1) or (2) above, a temperature sensor for detecting a supply air temperature of the internal combustion engine, and an in-cylinder pressure for detecting an in-cylinder pressure of the cylinder A fuel injection position of the pilot injection and an injection fuel position of the main injection are obtained using an in-cylinder gas density calculated based on the supply air temperature and the in-cylinder pressure. .

上記(4)の構成によれば、給気圧力、および、圧縮比からメイン噴射時期とパイロット噴射時期の筒内ガス圧力、および、筒内ガス密度を推定するのに対し、筒内ガス圧力を推定する必要がなくなり計算負荷を抑えることができる。これにより、より迅速に燃料噴射補正を実行することができる。   According to the configuration of (4), the cylinder gas pressure at the main injection timing and the pilot injection timing and the cylinder gas density are estimated from the supply air pressure and the compression ratio, whereas the cylinder gas pressure is There is no need to estimate and the calculation load can be reduced. Thereby, fuel injection correction can be executed more quickly.

(5)幾つかの実施形態では、上記(1)から(4)のいずれか一構成において、前記内燃機関が過渡状態にあるか否かを判定する過渡状態判定部を更に備え、前記過渡状態判定部で前記内燃機関が過渡状態にあると判定された場合に、前記補正部による補正を実施する。 (5) In some embodiments, in any one of the configurations (1) to (4), the system further includes a transient state determination unit that determines whether or not the internal combustion engine is in a transient state. When the determination unit determines that the internal combustion engine is in a transient state, correction by the correction unit is performed.

上記(5)の構成によれば、内燃機関が過渡状態にある場合に限って補正部による補正が実施される。そのため、内燃機関が過渡状態でない場合には補正部による補正が実施されない。これにより、制御装置の演算負担を効率的に軽減しつつ、失火や白煙の抑制を効果的に行うことができる。   According to the configuration of (5) above, the correction by the correction unit is performed only when the internal combustion engine is in a transient state. Therefore, when the internal combustion engine is not in a transient state, correction by the correction unit is not performed. Thereby, misfire and white smoke can be effectively suppressed while efficiently reducing the calculation burden of the control device.

(6)幾つかの実施形態では、上記(1)から(5)のいずれか一構成において、前記燃料噴射制御部は、前記内燃機関の運転状態と前記噴射時期との関係を規定するマップに基づいて、前記内燃機関の運転状態に対応する前記噴射時期を求め、前記補正部は、前記燃料噴射制御部で求められた前記噴射時期に対して補正を行う。 (6) In some embodiments, in any one of the configurations (1) to (5), the fuel injection control unit is configured to a map that defines a relationship between an operation state of the internal combustion engine and the injection timing. Based on this, the injection timing corresponding to the operating state of the internal combustion engine is obtained, and the correction unit corrects the injection timing obtained by the fuel injection control unit.

上記(6)の構成によれば、燃料噴射制御部にて通常制御で用いられる制御パラメータとして求められる噴射時期に対して、補正部による補正を実施する。これにより、燃料噴射制御部で求められる噴射時期が定常状態を想定したものであっても、補正部による補正によって過渡状態に対しても良好に対応することができる。   According to the configuration of (6) above, the correction by the correction unit is performed on the injection timing obtained as a control parameter used in the normal control by the fuel injection control unit. Thereby, even if the injection timing calculated | required in a fuel-injection control part assumes a steady state, it can respond | correspond favorably also to a transient state by correction | amendment by a correction | amendment part.

(7)幾つかの実施形態では、上記(1)から(6)のいずれか一構成において、前記内燃機関に空気を過圧供給するための過給機を備える。 (7) In some embodiments, in any one of the configurations (1) to (6), a supercharger is provided for supplying air to the internal combustion engine with overpressure.

上記(7)の構成によれば、過給機を備える内燃機関では、過渡状態で内燃機関の負荷が急激に変化した場合に、過給機のレスポンスに少なからず遅れが生じることにより、失火や白煙が発生しやすいが、上述構成を採用することにより、これらの課題を効果的に解決することができる。   According to the configuration of (7) above, in an internal combustion engine equipped with a supercharger, when the load of the internal combustion engine changes suddenly in a transient state, there is a considerable delay in the response of the supercharger. Although white smoke is likely to be generated, these problems can be effectively solved by adopting the above-described configuration.

(8)幾つかの実施形態では、上記(1)から(7)のいずれか一構成において、前記内燃機関は圧縮着火式である。 (8) In some embodiments, in any one of the configurations (1) to (7), the internal combustion engine is a compression ignition type.

上記(8)の構成によれば、圧縮着火式の内燃機関は比較的高い筒内圧力を有するため、上記構成を適用することで特に効果的である。   According to the configuration (8) above, the compression ignition type internal combustion engine has a relatively high in-cylinder pressure, and therefore it is particularly effective to apply the above configuration.

(9)本発明の少なくとも一実施形態に係る内燃機関は上記課題を解決するために、上記(1)から(8)のいずれか一構成の燃料噴射制御装置を備える。 (9) In order to solve the above problems, an internal combustion engine according to at least one embodiment of the present invention includes the fuel injection control device having any one of the configurations (1) to (8).

上記(9)の構成によれば、内燃機関が過渡状態にある場合においても、パイロット噴射の噴射燃料位置とメイン噴射の噴射燃料位置とが離れることを抑制することで、良好な着火性が得られる。その結果、過渡状態においても失火や白煙の発生が抑制されて安定な運転が実現できるとともに、未燃燃料の排出量を低減することで良好な燃費性能が得られる。   According to the configuration of (9) above, even when the internal combustion engine is in a transient state, it is possible to obtain good ignitability by suppressing separation of the fuel injection position of the pilot injection from the fuel injection position of the main injection. It is done. As a result, the occurrence of misfire and white smoke is suppressed even in a transient state, and a stable operation can be realized, and good fuel efficiency can be obtained by reducing the amount of unburned fuel discharged.

(10)本発明の少なくとも一実施形態に係る燃料噴射制御方法は上記課題を解決するために、内燃機関の各気筒に設けられた燃料噴射装置によって行われる燃料噴射を制御する燃料噴射制御方法であって、1サイクル中に、メイン噴射と、前記メイン噴射に先立ってパイロット噴射とを行うように前記燃料噴射を制御する燃料噴射制御工程と、前記パイロット噴射の噴射時期に基づいて前記パイロット噴射の噴射燃料位置を推定するパイロット噴射燃料位置推定工程と、前記メイン噴射の噴射時期に基づいて、前記メイン噴射の噴射燃料位置を推定するメイン噴射燃料位置推定工程と、前記パイロット噴射の噴射燃料位置と前記メイン噴射の噴射燃料位置とが重なるか否かを判定する位置重複判定工程と、前記位置重複判定工程で前記パイロット噴射の噴射燃料位置と前記メイン噴射の噴射燃料位置とが重ならないと判定された場合に、前記パイロット噴射の噴射燃料位置と前記メイン噴射の噴射燃料位置とが近づくように、前記噴射燃料制御部によって設定された前記パイロット噴射及び前記メイン噴射の少なくとも一方の噴射時期を補正する補正工程と、を備える。 (10) A fuel injection control method according to at least one embodiment of the present invention is a fuel injection control method for controlling fuel injection performed by a fuel injection device provided in each cylinder of an internal combustion engine in order to solve the above problems. A fuel injection control step for controlling the fuel injection so as to perform main injection and pilot injection prior to the main injection in one cycle, and the pilot injection based on the injection timing of the pilot injection. A pilot injection fuel position estimation step for estimating an injection fuel position; a main injection fuel position estimation step for estimating an injection fuel position of the main injection based on an injection timing of the main injection; an injection fuel position of the pilot injection; The position overlap determination step for determining whether or not the fuel injection position of the main injection overlaps, and the position overlap determination step, the pi When it is determined that the fuel injection position of the fuel injection and the fuel injection position of the main injection do not overlap, the fuel injection position so that the fuel injection position of the pilot injection and the fuel injection position of the main injection approach each other A correction step of correcting an injection timing of at least one of the pilot injection and the main injection set by the control unit.

上記(10)の方法は、上述の燃料制御装置(上記各種態様を含む)によって好適に実施可能である。   The method (10) can be suitably implemented by the above-described fuel control device (including the various aspects described above).

本発明の少なくとも一実施形態によれば、燃料噴射を適切に制御することにより、過渡状態においても失火や白煙の発生を抑制するとともに、未燃燃料の排出量を低減可能な燃料噴射制御装置、当該燃料噴射制御装置を備える内燃機関、及び、当該燃料噴射制御装置により実施可能な燃料噴射制御方法を提供できる。   According to at least one embodiment of the present invention, by appropriately controlling fuel injection, a fuel injection control device capable of suppressing misfire and white smoke even in a transient state and reducing the amount of unburned fuel discharged. An internal combustion engine including the fuel injection control device and a fuel injection control method that can be implemented by the fuel injection control device can be provided.

本発明の少なくとも一実施形態に係る燃料噴射制御装置の全体構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing the whole fuel injection control device composition concerning at least one embodiment of the present invention. 図1のECUの内部構成を機能的に示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram functionally showing an internal configuration of an ECU in FIG. 1. 過渡状態におけるエンジンの給気圧、空気過剰率、燃料インジェクタの燃料流量、エンジンの出力の時間的変化を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the time change of the engine supply pressure, the excess air ratio, the fuel flow rate of the fuel injector, and the engine output in a transient state. パイロット噴射燃料位置とメイン噴射燃料位置とが重なる場合の筒内の様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mode in a cylinder when a pilot injection fuel position and a main injection fuel position overlap. パイロット噴射燃料位置とメイン噴射燃料位置とが重ならない場合の筒内の様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mode in a cylinder when a pilot injection fuel position and a main injection fuel position do not overlap. 図1のECUで実施される燃料噴射制御方法を工程毎に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the fuel-injection control method implemented with ECU of FIG. 1 for every process.

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described in the embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention, but are merely illustrative examples. Absent.
For example, expressions expressing relative or absolute arrangements such as “in a certain direction”, “along a certain direction”, “parallel”, “orthogonal”, “center”, “concentric” or “coaxial” are strictly In addition to such an arrangement, it is also possible to represent a state of relative displacement with an angle or a distance such that tolerance or the same function can be obtained.
In addition, for example, expressions representing shapes such as quadrangular shapes and cylindrical shapes not only represent shapes such as quadrangular shapes and cylindrical shapes in a strict geometric sense, but also within the range where the same effect can be obtained. A shape including a chamfered portion or the like is also expressed.
On the other hand, the expressions “comprising”, “comprising”, “comprising”, “including”, or “having” one constituent element are not exclusive expressions for excluding the existence of the other constituent elements.

図1は本発明の少なくとも一実施形態に係る燃料噴射制御装置1の全体構成を示す模式図である。燃料噴射制御装置1は、筒内に噴射された燃料を燃焼して動力を得る内燃機関であるエンジン10を制御対象としている。本実施形態では、エンジン10として、燃料として化石燃料である軽油を用い、圧縮着火燃焼により動力を得るディーゼルエンジンが例示されている。
尚、図1では、エンジン10として直列4気筒型が示されているが、気筒数や気筒の配置方式はこれに限定されない。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a fuel injection control device 1 according to at least one embodiment of the present invention. The fuel injection control device 1 controls an engine 10 that is an internal combustion engine that obtains power by burning fuel injected into a cylinder. In the present embodiment, a diesel engine that uses diesel oil as a fossil fuel as fuel and obtains power by compression ignition combustion is exemplified as the engine 10.
In FIG. 1, an in-line four cylinder type is shown as the engine 10, but the number of cylinders and the arrangement method of the cylinders are not limited thereto.

エンジン10の各気筒は、略円筒形状のシリンダと、当該シリンダ内を往復動可能なピストンとによって規定される燃焼室(不図示)と、これら燃焼室に燃料を噴射するための燃料インジェクタ12をそれぞれ有する。各燃料インジェクタ12には、コモンレールシステム14を介して高圧の燃料が供給される。コモンレールシステム14は、燃料が貯留される燃料タンクからサプライポンプで昇圧された燃料をレールに蓄積し、電子制御によってタイミングよく適切な燃料が各気筒に供給される。このような燃料インジェクタ12に対する燃料噴射制御は、後述するECU100によって実施される。   Each cylinder of the engine 10 includes a combustion chamber (not shown) defined by a substantially cylindrical cylinder and a piston capable of reciprocating in the cylinder, and a fuel injector 12 for injecting fuel into these combustion chambers. Have each. Each fuel injector 12 is supplied with high pressure fuel via a common rail system 14. The common rail system 14 accumulates fuel boosted by a supply pump in a rail from a fuel tank in which fuel is stored, and an appropriate fuel is supplied to each cylinder in a timely manner by electronic control. Such fuel injection control for the fuel injector 12 is performed by the ECU 100 described later.

エンジン10は、各気筒での燃焼に用いられる空気Fiを外部から取り込むための吸気通路16を有する。吸気通路16は入口近傍に設けられたエアフィルタ20で空気Fiを浄化した後、吸気マニホルド(不図示)を介して各気筒に分配するように構成されている。また吸気通路16には給気量を調整するためのスロットルバルブ22が配置されている。   The engine 10 has an intake passage 16 for taking in air Fi used for combustion in each cylinder from the outside. The intake passage 16 is configured to purify the air Fi with an air filter 20 provided in the vicinity of the inlet, and then distribute it to each cylinder via an intake manifold (not shown). In addition, a throttle valve 22 for adjusting an air supply amount is disposed in the intake passage 16.

またエンジン10は、各気筒での燃焼で生じる排気ガスFeを排出するための排気通路24を有する。排気通路24には、排気ガスを浄化するための排気浄化装置26が設置されている。排気浄化装置26には、例えば、酸化触媒、吸蔵還元型又は選択還元型のNOx触媒、排気ガス中の粒子量物質(煤等)を捕集するためのDPF(Diesel Particulate Filter)が含まれていてもよい。   The engine 10 also has an exhaust passage 24 for exhausting exhaust gas Fe generated by combustion in each cylinder. An exhaust gas purification device 26 for purifying exhaust gas is installed in the exhaust passage 24. The exhaust purification device 26 includes, for example, an oxidation catalyst, a storage reduction type or selective reduction type NOx catalyst, and a DPF (Diesel Particulate Filter) for collecting particulate matter (eg, soot) in the exhaust gas. May be.

排気通路24のうち排気浄化装置26より上流側には、排気ガスFeによって駆動可能な排気タービン28を有する過給機30が設けられている。排気タービン28は連結軸32を介して、吸気通路16に配置されたコンプレッサ34に連結されている。排気通路24を流れる高温の排気ガスによって排気タービン28が回転駆動されると、連結軸32を介してコンプレッサ34が回転し、吸気通路16に取り込まれた空気Fiが圧縮される。
尚、吸気通路16のうちコンプレッサ34より下流側には、コンプレッサ34により圧縮加熱された空気Fiを冷却するためのインタークーラ36が配置されている。
A turbocharger 30 having an exhaust turbine 28 that can be driven by exhaust gas Fe is provided upstream of the exhaust purification device 26 in the exhaust passage 24. The exhaust turbine 28 is connected to a compressor 34 disposed in the intake passage 16 via a connecting shaft 32. When the exhaust turbine 28 is rotationally driven by the high-temperature exhaust gas flowing through the exhaust passage 24, the compressor 34 rotates through the connecting shaft 32, and the air Fi taken into the intake passage 16 is compressed.
An intercooler 36 for cooling the air Fi compressed and heated by the compressor 34 is disposed in the intake passage 16 downstream of the compressor 34.

また排気通路24のうち排気タービン28より上流側にはEGR(Exhaust Gas Recirculation)通路38の一端が接続されている。EGR通路38の他端は吸気通路16に接続されており、排気ガスの一部Frが吸気通路16に還流するように構成されている。EGR通路38には、EGR通路38と流れる還流ガスFrの流量を制御するためのEGRバルブ40が設けられている。EGRバルブ40の開度もまた、ECU100によって電子的に制御されており、運転条件に応じて、EGR通路38を介して還流される排気ガスFrの流量が調整可能に構成されている。またEGR通路38のうちEGRバルブ40の上流側には、EGR通路38を流れる排気ガスFrを冷却するためのEGRクーラ42が設けられている。   One end of an EGR (Exhaust Gas Recirculation) passage 38 is connected to the exhaust passage 24 upstream of the exhaust turbine 28. The other end of the EGR passage 38 is connected to the intake passage 16 so that a part of the exhaust gas Fr returns to the intake passage 16. The EGR passage 38 is provided with an EGR valve 40 for controlling the flow rate of the reflux gas Fr flowing through the EGR passage 38. The opening degree of the EGR valve 40 is also electronically controlled by the ECU 100, and the flow rate of the exhaust gas Fr recirculated through the EGR passage 38 can be adjusted according to the operating conditions. Further, an EGR cooler 42 for cooling the exhaust gas Fr flowing through the EGR passage 38 is provided on the upstream side of the EGR valve 40 in the EGR passage 38.

また吸気通路16のうちスロットルバルブ22より下流側には、筒内に吸入される空気の温度及び圧力をそれぞれ検知するための温度センサ44及び圧力センサ46が設けられている。また筒内には、エンジン10の筒内には、空気過剰率を検知するための空気過剰率センサ48が設けられている。またエンジン10の筒内には、筒内圧力を検知するための筒内圧力センサ49が設けられている。これらセンサの検知結果は、電気的信号として後述するECU100に送られ、各種演算処理に用いられる。   Further, a temperature sensor 44 and a pressure sensor 46 for detecting the temperature and pressure of the air sucked into the cylinder are provided downstream of the throttle valve 22 in the intake passage 16. Further, an excess air ratio sensor 48 for detecting an excess air ratio is provided in the cylinder of the engine 10 in the cylinder. An in-cylinder pressure sensor 49 for detecting the in-cylinder pressure is provided in the cylinder of the engine 10. The detection results of these sensors are sent to the ECU 100 described later as electrical signals and used for various arithmetic processes.

ECU100は、燃料噴射制御装置1の各構成要素を電子的に制御するためのコントロールユニット(電子制御ユニット)であり、例えば半導体素子を利用した演算装置によって構成される。エンジン10の基本的制御及び後述する燃料噴射制御に関しては、対応するプログラムが予めインストールされることにより燃料噴射制御装置1が実現されている。
尚、ECU100は、既存のエンジンを制御するためのエンジン制御ECU等の周知の制御ユニット内に設けられていてもよく、または新たな制御ユニットとして別個に設けられていてもよい。
The ECU 100 is a control unit (electronic control unit) for electronically controlling each component of the fuel injection control device 1, and is configured by an arithmetic device using a semiconductor element, for example. Regarding the basic control of the engine 10 and the fuel injection control described later, the fuel injection control device 1 is realized by installing corresponding programs in advance.
ECU 100 may be provided in a known control unit such as an engine control ECU for controlling an existing engine, or may be provided separately as a new control unit.

図2は図1のECU100の内部構成を機能的に示すブロック図である。ECU100は、燃料インジェクタ12を制御する燃料噴射制御部102と、パイロット噴射によるパイロット噴射燃料位置Spilot_centerを推定するパイロット噴射燃料位置推定部104と、メイン噴射によるメイン噴射燃料位置Smain_tipを推定するメイン噴射燃料位置推定部106と、エンジン10の運転状態が過渡状態であるか否かを判定する過渡状態判定部108と、パイロット噴射燃料位置Spilot_center及びメイン噴射燃料位置Smain_tipが重なるか否かを判定する位置重複判定部110と、燃料噴射制御部102で設定されたパイロット噴射及びメイン噴射の少なくとも一方の噴射時期について補正を実施する補正部112と、を備える。 FIG. 2 is a block diagram functionally showing the internal configuration of the ECU 100 of FIG. The ECU 100 includes a fuel injection control unit 102 that controls the fuel injector 12, a pilot injection fuel position estimation unit 104 that estimates pilot injection fuel position S pilot_center by pilot injection, and a main injection fuel position S main_tip that estimates main injection. The injection fuel position estimation unit 106, the transient state determination unit 108 that determines whether or not the operating state of the engine 10 is a transient state, and whether or not the pilot injection fuel position S pilot_center and the main injection fuel position S main_tip overlap. A position overlap determination unit 110 for determining, and a correction unit 112 for correcting at least one of the injection timing of the pilot injection and the main injection set by the fuel injection control unit 102.

燃料噴射制御部102は、各気筒の燃料インジェクタ12を制御することにより、運転条件に応じた燃料噴射制御を行う。燃料噴射制御部102は、このような燃料噴射制御を1サイクル毎の燃料噴射回数、燃料噴射量、燃料噴射時期、噴射コーン角度等を制御パラメータとして実施する。これら制御パラメータは、エンジン10の運転状態に関する実測値又は推定値に基づいて予め用意されたマップに基づいて算出される。このようなマップは、予めメモリ等の記憶装置(不図示)に記憶されており、燃料噴射制御部102は当該マップに基づいて、各種センサやアルゴリズムによって得られる実測値や推定値に対応する制御パラメータを求める。   The fuel injection control unit 102 performs fuel injection control according to the operating conditions by controlling the fuel injector 12 of each cylinder. The fuel injection control unit 102 performs such fuel injection control using the number of fuel injections per cycle, the fuel injection amount, the fuel injection timing, the injection cone angle, and the like as control parameters. These control parameters are calculated based on a map prepared in advance based on actual measurement values or estimated values related to the operating state of the engine 10. Such a map is stored in advance in a storage device (not shown) such as a memory, and the fuel injection control unit 102 performs control corresponding to actual measurement values and estimated values obtained by various sensors and algorithms based on the map. Find the parameters.

本実施形態では特に、燃料噴射制御部102は1サイクル中に、メイン噴射と、メイン噴射に先立って行われる少なくとも1回のパイロット噴射を実施するように、燃料インジェクタ12を制御する。すなわち、燃料噴射制御部102はパイロット噴射に関する燃料噴射時期(パイロット噴射開始時刻tpilot、及び、パイロット噴射終了時刻tpilot_end)、メイン噴射に関する燃料噴射時期(メイン噴射開始時刻tmain、及び、メイン噴射終了時刻tmain_end)を制御パラメータとして設定することにより、パイロット噴射とメイン噴射を実施するように、燃料インジェクタ12を制御する。 Particularly in the present embodiment, the fuel injection control unit 102 controls the fuel injector 12 so as to perform main injection and at least one pilot injection performed prior to the main injection during one cycle. That is, the fuel injection control unit 102 performs fuel injection timing related to pilot injection (pilot injection start time t pilot and pilot injection end time t pilot_end ), fuel injection timing related to main injection (main injection start time t main) , and main injection. By setting the end time tmain_end ) as a control parameter, the fuel injector 12 is controlled to perform pilot injection and main injection.

パイロット噴射燃料位置推定部104は、燃料噴射制御部102で設定される制御パラメータに基づいて、パイロット噴射による噴射燃料位置Spilot_centerを推定する。ここでパイロット噴射燃料位置推定部104におけるパイロット噴射による噴射燃料位置Spilot_centerの推定方法について具体的に説明する。 The pilot injection fuel position estimation unit 104 estimates the injected fuel position S pilot_center by pilot injection based on the control parameter set by the fuel injection control unit 102. Here, a method for estimating the injected fuel position S pilot_center by pilot injection in the pilot injected fuel position estimating unit 104 will be specifically described.

上述したように、燃料噴射制御部102ではパイロット噴射に関する制御パラメータとして、パイロット噴射開始時刻tpilot、及び、パイロット噴射終了時刻tpilot_endが設定される。パイロット噴射による噴射燃料位置Spilot_centerは、パイロット噴射開始時刻前(すなわちt<tpilot)では、パイロット噴射の実施前であるため、次式
pilot_center=0 (1)
となる。一方、パイロット噴射終了後(すなわちpilot_end<t)では、噴射燃料位置Spilot_center1は、Musculusらのモデルに基づいて次式

となる。またパイロット噴射開始時刻以降からパイロット噴射終了以前まで(すなわちtpilot≦t≦tpilot_end)では、パイロット噴射による噴射燃料位置Spilot_center2は次式

となる。
As described above, the fuel injection control unit 102 sets the pilot injection start time t pilot and the pilot injection end time t pilot_end as control parameters related to pilot injection. The injected fuel position S pilot_center by pilot injection is before pilot injection before the pilot injection start time (that is, t <t pilot ), and therefore, the following expression S pilot_center = 0 (1)
It becomes. On the other hand, after the pilot injection ends (that is, pilot_end <t), the injected fuel position S pilot_center1 is expressed by the following equation based on the model of Musculus et al.

It becomes. In addition, from the pilot injection start time to before the pilot injection end (that is, t pilot ≦ t ≦ t pilot_end ), the injected fuel position S pilot_center2 by the pilot injection is expressed by the following equation:

It becomes.

尚、(2)及び(3)式におけるM0_pilotは、パイロット噴射による噴射燃料が有する運動エネルギであり、具体的には次式

で得られる。(4)式におけるRnozはインジェクタの噴孔径である。ρpilotはパイロット噴射開始時の筒内ガス密度であり、クランク角に応じて規定される気筒内容積V、温度センサ44、圧力センサ46、空気過剰率センサ48、筒内圧力センサ49に基づいて数値的に算出される。Vinjは燃料噴射速度であり、例えばコモンレール圧力の指令値に基づいて得られる。
またθは燃料インジェクタ12のパイロット噴射時における噴射コーン角度(噴霧広がり角度)である。
Note that M 0 — pilot in the equations (2) and (3) is the kinetic energy possessed by the fuel injected by the pilot injection.

It is obtained with. R noz in the equation (4) is a nozzle hole diameter of the injector. ρ pilot is the in-cylinder gas density at the start of pilot injection, and is based on the in-cylinder volume V, the temperature sensor 44, the pressure sensor 46, the excess air ratio sensor 48, and the in-cylinder pressure sensor 49 defined according to the crank angle. Calculated numerically. V inj is the fuel injection speed, and is obtained based on, for example, a command value for the common rail pressure.
Further, θ is an injection cone angle (spray spread angle) at the time of pilot injection of the fuel injector 12.

ここで筒内ガス密度ρpilotは、温度センサ44で検知される給気温度、及び、圧力センサ46で検知される給気圧力に基づいて算出されてもよい。この場合、環境条件(気温、気圧)が変化した際の筒内ガス密度を推定することが可能となるため、パイロット噴射とメイン噴射の噴霧到達距離の推定精度が高まり、より効果的に補正を行うことができる。 Here, the in-cylinder gas density ρ pilot may be calculated based on the supply air temperature detected by the temperature sensor 44 and the supply air pressure detected by the pressure sensor 46. In this case, it becomes possible to estimate the in-cylinder gas density when the environmental conditions (temperature, pressure) change, so the estimation accuracy of the spray reach distance of the pilot injection and the main injection is improved, and the correction is made more effectively. It can be carried out.

また筒内ガス密度ρpilotは、温度センサ44で検知される給気温度、及び、筒内圧力センサ49で検知される筒内圧力に基づいて算出されてもよい。この場合、給気圧力、および、圧縮比からメイン噴射時期とパイロット噴射時期の筒内ガス圧力、および、筒内ガス密度を推定するのに対し、筒内ガス圧力を推定する必要がなくなり計算負荷を抑えることができる。これにより、より迅速に燃料噴射補正を実行することができる。 The in-cylinder gas density ρ pilot may be calculated based on the supply air temperature detected by the temperature sensor 44 and the in-cylinder pressure detected by the in-cylinder pressure sensor 49. In this case, the in-cylinder gas pressure and the in-cylinder gas density at the main injection timing and the pilot injection timing are estimated from the supply air pressure and the compression ratio, but it is not necessary to estimate the in-cylinder gas pressure. Can be suppressed. Thereby, fuel injection correction can be executed more quickly.

ところで筒内の圧力は時々刻々と変化しており、パイロット噴射の実施時には時間が経過するに従って、筒内圧力は次第に上昇する。そのため、パイロット噴射のうち早いタイミングで噴射された燃料は低い筒内圧力中に放出されるため、遅いタイミングで噴射された燃料に比べて早い噴射速度を有し、筒内における到達距離も長くなる傾向がある。そのため、パイロット噴射中(tpilot≦t≦tpilot_end)の(3)式で算出される噴射燃料位置Spilot_center2が、パイロット噴射終了後(すなわちpilot_end<t)の(2)式で算出される噴射燃料位置Spilot_center1を追い越す場合がある。そこで、パイロット噴射燃料位置推定部104は、(3)式で算出される噴射燃料位置Spilot_center2が(2)式で算出される噴射燃料位置Spilot_center1を追い越すまでは、噴射燃料位置Spilot_centerを次式
pilot_center=Spilot_center1 (5)
と推定する。一方、(3)式で算出される噴射燃料位置Spilot_center2が(2)式で算出される噴射燃料位置Spilot_center1を追い越した後は、噴射燃料位置Spilot_centerを次式
pilot_center=Spilot_center3 (6)
と推定する。ここで、


である。このようにパイロット噴射燃料位置推定部104は、筒内圧の変化を考慮してパイロット噴射の噴射燃料位置を精度よく推定することができる。
By the way, the in-cylinder pressure changes every moment, and when the pilot injection is performed, the in-cylinder pressure gradually increases as time elapses. Therefore, fuel injected at an early timing among pilot injections is released during a low in-cylinder pressure, and therefore has a higher injection speed than a fuel injected at a later timing and a longer reach in the cylinder. Tend. Therefore, the injection fuel position S pilot_center2 calculated by the equation (3) during the pilot injection (t pilot ≦ t ≦ t pilot_end ) is calculated by the equation (2) after the pilot injection ends (that is, pilot_end <t). There is a case where the fuel position S pilot_center1 is overtaken. Therefore, the pilot injected fuel position estimating unit 104 continues the injected fuel position S pilot_center until the injected fuel position S pilot_center2 calculated by the expression (3) exceeds the injected fuel position S pilot_center1 calculated by the expression (2). Expression S pilot_center = S pilot_center1 (5)
Estimated. On the other hand, (3) After overtaking the injected fuel position S Pilot_center1 the injected fuel position S Pilot_center2 calculated is calculated by equation (2) by the equation, the following equation injection fuel position S pilot_center S pilot_center = S pilot_center3 ( 6 )
Estimated. here,


It is. In this manner, the pilot injection fuel position estimation unit 104 can accurately estimate the injection fuel position of pilot injection in consideration of the change in the in-cylinder pressure.

続いてメイン噴射燃料位置推定部106は、噴射制御部102で求められるメイン噴射に関する制御パラメータに基づいて、メイン噴射による噴射燃料位置Smain_tipを推定する。ここでメイン噴射燃料位置推定部106におけるメイン噴射による噴射燃料位置Smain_tipの推定方法について具体的に説明する。 Subsequently, the main injection fuel position estimation unit 106 estimates the injection fuel position S main_tip due to the main injection based on the control parameter relating to the main injection obtained by the injection control unit 102. Here, a method for estimating the injected fuel position S main_tip by the main injection in the main injected fuel position estimating unit 106 will be specifically described.

上述したように、燃料噴射制御部102ではメイン噴射に関する制御パラメータとして、メイン噴射開始時刻tmain、及び、メイン噴射終了時刻tmain_endが設定される。メイン噴射による噴射燃料位置Smain_tipは、メイン噴射開始時刻前(すなわちt<tmain)では、メイン噴射の実施前であるため、次式
main_tip=0 (9)
となる。一方、メイン噴射終了後(すなわちtmain_end<t)では、噴射燃料位置Smain_tipは、上記(3)に倣って次式


と推定される。
As described above, the fuel injection control unit 102 sets the main injection start time t main and the main injection end time t main_end as control parameters relating to the main injection. The fuel injection position S main_tip due to the main injection is before the main injection is performed before the main injection start time (that is, t <t main ), and therefore, the following expression S main_tip = 0 (9)
It becomes. On the other hand, after the main injection ends (that is, t main_end <t), the injected fuel position S main_tip is expressed by the following equation according to the above (3).


It is estimated to be.

なお、(10)式で用いられるメイン噴射時における筒内ガス密度ρmainもまた、上記筒内ガス密度ρpilotと同様に、温度センサ44で検知される給気温度、及び、圧力センサ46で検知される給気圧力に基づいて算出されてもよいし、温度センサ44で検知される給気温度、及び、筒内圧力センサ49で検知される筒内圧力に基づいて算出されてもよい。 It should be noted that the cylinder gas density ρ main at the time of main injection used in the equation (10) is also determined by the supply air temperature detected by the temperature sensor 44 and the pressure sensor 46 in the same manner as the cylinder gas density ρ pilot. It may be calculated based on the detected supply air pressure, or may be calculated based on the supply air temperature detected by the temperature sensor 44 and the in-cylinder pressure detected by the in-cylinder pressure sensor 49.

続いて過渡状態判定部108では、エンジン10運転状態が過渡状態であるか否かが判定される。ここで図3は過渡状態におけるエンジン10の給気圧(圧力センサ46の検知値)、空気過剰率(空気過剰率センサ48の検知値)、燃料インジェクタ12の燃料流量Qinj、エンジン10の出力の時間的変化を示すタイムチャートである。この例では、図3(d)に示されるように、時刻t0からt1にかけて出力がP0からP1になるようにエンジン10の運転状態が過渡的に変化する。このように出力が上昇する過渡状態では、エンジン10の給気圧は図3(a)に示されるように上昇し、筒内の空気過剰率は図3(b)に示されるように減少し、燃料インジェクタ12の燃料流量は図3(c)に示されるように増加するように、それぞれ変化する。これら変化は、時刻t0から時刻t1まで少なからず時間を要する。 Subsequently, the transient state determination unit 108 determines whether or not the operating state of the engine 10 is a transient state. Here, FIG. 3 shows the supply pressure of the engine 10 (detected value of the pressure sensor 46), the excess air ratio (detected value of the excess air ratio sensor 48), the fuel flow rate Q inj of the fuel injector 12, and the output of the engine 10 in the transient state. It is a time chart which shows a time change. In this example, as shown in FIG. 3D, the operating state of the engine 10 changes transiently so that the output changes from P0 to P1 from time t0 to time t1. In the transient state in which the output increases in this way, the supply air pressure of the engine 10 increases as shown in FIG. 3A, the excess air ratio in the cylinder decreases as shown in FIG. The fuel flow rate of the fuel injector 12 changes so as to increase as shown in FIG. These changes require a certain amount of time from time t0 to time t1.

過渡状態判定部108は、このようなエンジン10の過渡状態を判定するために、少なからず1つの状態パラメータをモニタリングする。本実施形態では、上述した圧力センサ46で検知される給気圧、空気過剰率センサ48で検知される筒内の空気過剰率、ECU100燃料インジェクタ12に送信される燃料流量の指示値、及び、ECU100に対して入力される出力要求の指示値の少なくとも1つをモニタリングする。そして、モニタリングした状態パラメータについて、時刻t0からt1における変化率を算出し、当該変化率が所定値を超えた場合に、過渡状態にあると判定する。   The transient state determination unit 108 monitors at least one state parameter in order to determine such a transient state of the engine 10. In the present embodiment, the air pressure detected by the pressure sensor 46 described above, the excess air ratio in the cylinder detected by the excess air ratio sensor 48, the indicated value of the fuel flow rate transmitted to the ECU 100 fuel injector 12, and the ECU 100 Monitoring at least one of the indication values of the output request input to. For the monitored state parameter, the rate of change from time t0 to t1 is calculated, and when the rate of change exceeds a predetermined value, it is determined that the state is in a transient state.

位置重複判定部110は、パイロット噴射燃料位置推定部104で推定されたパイロット噴射燃料位置Spilot_centerと、メイン噴射燃料位置推定部106で推定されたメイン噴射燃料位置Smain_tipとが重なるか否かを判定する。ここで図4はパイロット噴射燃料位置Spilot_centerとメイン噴射燃料位置Smain_tipとが重なる場合の筒内の様子を示す模式図であり、図5はパイロット噴射燃料位置Spilot_centerとメイン噴射燃料位置Smain_tipとが重ならない場合の筒内の様子を示す模式図である。 The position overlap determination unit 110 determines whether or not the pilot injection fuel position S pilot_center estimated by the pilot injection fuel position estimation unit 104 and the main injection fuel position S main_tip estimated by the main injection fuel position estimation unit 106 overlap. judge. Here, FIG. 4 is a schematic view showing the inside of the cylinder when the pilot injection fuel position S pilot_center and the main injection fuel position S main_tip overlap, and FIG. 5 is the pilot injection fuel position S pilot_center and the main injection fuel position S main_tip. It is a schematic diagram which shows the mode in a cylinder when and do not overlap.

図4及び図5では筒内の中心Oに対して、パイロット燃料による噴射燃料(一点鎖線)50と、メイン噴射による噴射燃料(実線)52とが模式的に示されている。またパイロット噴射燃料位置推定部104で推定されたパイロット噴射の噴射燃料位置Spilot_centerと、メイン噴射燃料位置推定部106で推定されたメイン噴射の噴射燃料位置Smain_tipとが合わせて表されている。噴射燃料位置Spilot_center及びSmain_tipは、筒内の中心Oを基準点とする径方向距離を示している。 4 and 5, the injected fuel (one-dot chain line) 50 by the pilot fuel and the injected fuel (solid line) 52 by the main injection are schematically shown with respect to the center O in the cylinder. Also the injected fuel position S Pilot_center pilot injection estimated by pilot injection fuel position estimating unit 104, and the injected fuel position S Main_tip of main injection which is estimated in the main injection fuel position estimation unit 106 is expressed in total. The injected fuel positions S pilot_center and S main_tip indicate radial distances with the center O in the cylinder as a reference point.

図4では、基準点Oに対して、パイロット噴射の噴射燃料位置Spilot_centerがメイン噴射の噴射燃料位置Smain_tipより近くなっている。このような場合、位置重複判定部110は、パイロット噴射の噴射燃料とメイン噴射の噴射燃料とが重なっていると判定する。尚、図4のような状態では、パイロット噴射によってメイン噴射の噴射燃料の着火性が向上する。その結果、着火遅れや希薄燃焼によって失火や白煙が発生しやすくなったり、未燃燃料の排出量が増加することを効果的に防止できる。 In Figure 4, the reference point O, the injected fuel position S Pilot_center pilot injection becomes closer than the injected fuel position S Main_tip of the main injection. In such a case, the position overlap determination unit 110 determines that the injected fuel for pilot injection and the injected fuel for main injection overlap. In the state shown in FIG. 4, the ignitability of the injected fuel of the main injection is improved by the pilot injection. As a result, it is possible to effectively prevent misfire and white smoke from being easily generated due to ignition delay and lean combustion, and increase in the amount of unburned fuel discharged.

一方、図5では、基準点Oに対して、パイロット噴射の噴射燃料位置Spilot_centerがメイン噴射の噴射燃料位置Smain_tipより遠くなっている。このような場合、位置重複判定部110は、パイロット噴射の噴射燃料とメイン噴射の噴射燃料とが重なっていないと判定する。尚、図5のような状態では、筒内の着火性が低下する。その結果、着火遅れや希薄燃焼によって失火や白煙が発生しやすくなったり、未燃燃料の排出量が増加してしまう。 On the other hand, in FIG. 5, the reference point O, the injected fuel position S Pilot_center pilot injection becomes far from the injected fuel position S Main_tip of the main injection. In such a case, the position overlap determination unit 110 determines that the injected fuel for pilot injection and the injected fuel for main injection do not overlap. In the state as shown in FIG. 5, the ignitability in the cylinder is lowered. As a result, misfire or white smoke is likely to occur due to ignition delay or lean combustion, and the amount of unburned fuel discharged increases.

補正部112は、燃料噴射制御部102で設定されたパイロット噴射及びメイン噴射の少なくとも一方の噴射時期について補正を実施する。このような補正は、パイロット噴射の噴射燃料位置Spilot_centerと、メイン噴射の噴射燃料位置Smain_tipとが近づくように行われる。尚、補正部112は、メイン噴射の噴射時期を固定しながらパイロット噴射の噴射時期を変化させるように補正を行ってもよいし、パイロット噴射の噴射時期を固定しながらメイン噴射の噴射時期を変化させるように補正を行ってもよいし、あるいは、パイロット噴射及びメイン噴射の両方を変化させるように補正を行ってもよい。 The correction unit 112 corrects at least one of the pilot injection timing and the main injection timing set by the fuel injection control unit 102. Such correction, the injected fuel position S Pilot_center pilot injection is carried out so as to approach and the injected fuel position S Main_tip of the main injection. The correction unit 112 may perform correction so as to change the injection timing of the pilot injection while fixing the injection timing of the main injection, or change the injection timing of the main injection while fixing the injection timing of the pilot injection. You may correct | amend so that it may carry out, or you may correct | amend so that both pilot injection and main injection may be changed.

ところで図3のような過渡状態では、時々刻々とエンジン10の運転状態が変化する。エンジン10の運転制御では、運転状態を最適化するために、例えばエンジン10の性能に影響を与える使用環境や運転状態を反映するパラメータ(例えば冷却水温度)に基づく補正が行われる。従来の補正では、運転状態と関連付けられた補正値を規定するマップを予め用意し、運転状態に応じた補正値を用いていた。しかしながら、このような補正値は、エンジン10が定常状態にあることを想定したマップに基づいて求められるため、運転状態が時事刻々と変化する過渡状態に対応することが難しかった。特に図1のように過給機30を備えるエンジン10では、過渡状態が生じた場合に過給機30の応答に少なからず遅れが生じるため、上記問題が顕著になる。   By the way, in the transient state as shown in FIG. 3, the operating state of the engine 10 changes every moment. In the operation control of the engine 10, in order to optimize the operation state, for example, correction based on a use environment affecting the performance of the engine 10 and a parameter reflecting the operation state (for example, cooling water temperature) is performed. In the conventional correction, a map that defines the correction value associated with the driving state is prepared in advance, and the correction value corresponding to the driving state is used. However, since such a correction value is obtained based on a map assuming that the engine 10 is in a steady state, it is difficult to cope with a transient state in which the operating state changes with time. In particular, in the engine 10 provided with the supercharger 30 as shown in FIG. 1, the above problem becomes remarkable because there is a considerable delay in the response of the supercharger 30 when a transient state occurs.

また過渡状態では図3に示されるように、時刻t0では給気圧が低く、時間が経過するにしたがって上昇する。そのため、パイロット噴射による噴射燃料は、時間的に後に実施されるメイン噴射による噴射燃料に比べて低い筒内圧で噴射されるため、噴射速度が速く、より遠い到達距離を有する。その結果、図5に示されるように、パイロット噴射の噴射燃料位置Spilot_centerと、メイン噴射の燃料噴射位置Smain_tipとが離れてしまい、着火性が低下してしまい、着火遅れや希薄燃焼によって失火や白煙が発生しやすくなったり、未燃燃料の排出量が増加するおそれがある。 In the transient state, as shown in FIG. 3, the supply air pressure is low at time t0 and rises with time. Therefore, fuel injected by pilot injection is injected at a lower in-cylinder pressure than fuel injected by main injection, which is performed later in time, and therefore has a higher injection speed and a farther reach. As a result, as shown in FIG. 5, the fuel injection position S pilot_center of the pilot injection and the fuel injection position S main_tip of the main injection are separated from each other, the ignitability is deteriorated, and misfiring is caused by the ignition delay or lean combustion. And white smoke may be generated, and the amount of unburned fuel may increase.

このように従来技術では、過渡状態において良好な着火性が得ることが難しいが、このような課題は以下に説明するように、上記構成を有するECU100で実施される燃料噴射制御方法によって解消可能である。図6は図1のECU100で実施される燃料噴射制御方法を工程毎に示すフローチャートである。   As described above, in the prior art, it is difficult to obtain good ignitability in a transient state, but such a problem can be solved by a fuel injection control method implemented by the ECU 100 having the above-described configuration as described below. is there. FIG. 6 is a flowchart showing a fuel injection control method executed by ECU 100 of FIG.

まずECU100のうち燃料噴射制御部102は、エンジン10の運転状態に基づいて、パイロット噴射及びメイン噴射に関する制御パラメータを設定する(ステップS1)。以下の説明では、燃料噴射制御部102によって設定される制御パラメータのうち、パイロット噴射及びメイン噴射に関する噴射時期に限定して述べるが、他の制御パラメータについても同様の技術的思想に基づく制御を行ってもよい。具体的には、燃料噴射制御部102はパイロット噴射の開始時期tpilotと終了時期tpilot_end、及び、メイン噴射の開始時期tmainと終了時期tmain_endを設定する。 First, the fuel injection control unit 102 of the ECU 100 sets control parameters related to pilot injection and main injection based on the operating state of the engine 10 (step S1). In the following description, among the control parameters set by the fuel injection control unit 102, only the injection timing related to pilot injection and main injection will be described. However, other control parameters are also controlled based on the same technical idea. May be. Specifically, the fuel injection control unit 102 sets the start timing t pilot and the end timing t pilot_end of the pilot injection, and the start timing t main and the end timing t main_end of the main injection.

続いて過渡状態判定部108は、エンジン10の運転状態に基づいて、エンジン10が過渡状態にあるか否かを判定する(ステップS2)。具体的には図4に示されるように、過渡状態判定部108は、圧力センサ46の検知値(給気圧)、空気過剰率センサ48の検知値(空気過剰率)、燃料噴射制御部102から燃料インジェクタ12に送信される燃料流量の指示値、及び、エンジン10への出力要求の指示値の少なくとも1つについて、変化率を算出し、当該変化率が所定値を超えた場合に、過渡状態にあると判定する。   Subsequently, the transient state determination unit 108 determines whether or not the engine 10 is in a transient state based on the operating state of the engine 10 (step S2). Specifically, as shown in FIG. 4, the transient state determination unit 108 detects the detected value (supply pressure) of the pressure sensor 46, the detected value (excess air rate) of the excess air rate sensor 48, and the fuel injection control unit 102. A change rate is calculated for at least one of the indicated value of the fuel flow rate transmitted to the fuel injector 12 and the indicated value of the output request to the engine 10, and when the change rate exceeds a predetermined value, a transient state is obtained. It is determined that

過渡状態判定部108でエンジン10が過渡状態にないと判定された場合(ステップS2:NO)、ECU100は通常制御を実施する(ステップS8)。この通常制御では、ステップS1で設定された制御パラメータに基づいて燃料噴射制御が実施されるが、定常状態である場合にはパイロット噴射によってメイン噴射の着火性が良好に得られる。またエンジン10が過渡状態でない場合には補正部112による補正が実施されないことで、ECU100の演算負担を効率的に軽減しつつ、失火や白煙の抑制を効果的に行うことができる。   When the transient state determination unit 108 determines that the engine 10 is not in a transient state (step S2: NO), the ECU 100 performs normal control (step S8). In this normal control, the fuel injection control is performed based on the control parameter set in step S1, but in the steady state, the ignitability of the main injection can be satisfactorily obtained by pilot injection. Further, when the engine 10 is not in a transient state, correction by the correction unit 112 is not performed, so that misfire and white smoke can be effectively suppressed while efficiently reducing the calculation burden on the ECU 100.

一方、過渡状態判定部108でエンジン10が過渡状態にあると判定された場合(ステップS2:YES)、パイロット噴射燃料位置推定部104によって、パイロット噴射による噴射燃料位置Spilot_centerが推定されるとともに(ステップS3)、メイン噴射燃料位置推定部106によってメイン噴射による噴射燃料位置Smain_tipが推定される(ステップS4)。
尚、パイロット噴射燃料位置推定部104及びメイン噴射燃料位置推定部106による推定方法は、それぞれ前述の通りである。
On the other hand, when the transient state determination unit 108 determines that the engine 10 is in the transient state (step S2: YES), the pilot injection fuel position estimation unit 104 estimates the injected fuel position S pilot_center by the pilot injection ( In step S3), the main fuel injection position estimation unit 106 estimates the main fuel injection fuel position Smain_tip (step S4).
The estimation methods by the pilot injection fuel position estimation unit 104 and the main injection fuel position estimation unit 106 are as described above.

続いて、位置重複判定部110は、ステップS4で推定されたパイロット噴射燃料位置Spilot_centerと、ステップS5で推定されたメイン噴射燃料位置Smain_tipとが重なるか否かを判定する(ステップS5)。その結果、図4に示されるように、パイロット噴射燃料位置Spilot_centerとメイン噴射燃料位置Smain_tipとが重なる場合(ステップS5:YES)、過渡状態においても良好な着火性が得られるため、通常制御を実施する(ステップS8)。すなわち、この場合、補正部112による補正は行われない。 Subsequently, the position overlap determination unit 110 determines whether or not the pilot injection fuel position S pilot_center estimated in step S4 and the main injection fuel position S main_tip estimated in step S5 overlap (step S5). As a result, as shown in FIG. 4, when the pilot injected fuel position S pilot_center and the main injected fuel position S main_tip overlap (step S5: YES), good ignitability is obtained even in a transient state. (Step S8). That is, in this case, correction by the correction unit 112 is not performed.

一方、図5に示されるように、パイロット噴射燃料位置Spilot_centerとメイン噴射燃料位置Smain_tipとが重ならない場合(ステップS5:NO)、補正部112による補正が実施される(ステップS6)。この補正部112による補正は、パイロット噴射燃料位置Spilot_centerとメイン噴射燃料位置Smain_tipとが近づくように、メイン噴射及びパイロット噴射の少なくとも一方に対して行われる。これにより、筒内の着火性が改善する。 On the other hand, as shown in FIG. 5, when the pilot injected fuel position S pilot_center and the main injected fuel position S main_tip do not overlap (step S5: NO), correction by the correction unit 112 is performed (step S6). The correction by the correction unit 112 is performed on at least one of the main injection and the pilot injection so that the pilot injection fuel position S pilot_center and the main injection fuel position S main_tip are close to each other. Thereby, the ignitability in a cylinder improves.

このような補正部112による補正量は、図4に示されるように、パイロット噴射燃料位置Spilot_centerとメイン噴射燃料位置Smain_tipとが少なからず重なるように設定されるとよい。これにより、筒内の着火性がより改善する。着火性を改善する観点からは、パイロット噴射燃料位置Spilot_centerとメイン噴射燃料位置Smain_tipとの重なり程度は大きいことが好ましいが(最良は100%)、噴射時期を補正することによる運転状態への影響を考慮した上で、総合的に判断して設定するとよい。 As shown in FIG. 4, the correction amount by the correction unit 112 may be set so that the pilot injection fuel position S pilot_center and the main injection fuel position S main_tip overlap each other. Thereby, the ignitability in a cylinder improves more. From the viewpoint of improving the ignitability, it is preferable that the degree of overlap between the pilot injected fuel position S pilot_center and the main injected fuel position S main_tip is large (the best is 100%), but the operation state by correcting the injection timing is improved. Considering the influence, it is better to make a comprehensive decision.

本実施形態では特に、補正部112はメイン噴射の噴射時期を変更することなく、パイロット噴射の噴射時期を補正する。メイン噴射の噴射時期は、エンジン10の運転状態に応じて目標トルクや目標回転数を決定する基本的パラメータとして制御される。そのため、仮に補正部112によってメイン噴射に対して補正を行うと、エンジン10の基本的制御に影響を及ぼしてしまうおそれがある。そのため、補正部112はパイロット噴射のみに対して補正を行うことで、このようなエンジン10の基本的制御への影響を抑えつつ、上記効果を得ることができる。   Particularly in the present embodiment, the correction unit 112 corrects the injection timing of the pilot injection without changing the injection timing of the main injection. The injection timing of the main injection is controlled as a basic parameter for determining the target torque and the target rotation speed according to the operating state of the engine 10. Therefore, if the correction unit 112 corrects the main injection, the basic control of the engine 10 may be affected. Therefore, the correction unit 112 corrects only the pilot injection, whereby the above effect can be obtained while suppressing the influence on the basic control of the engine 10.

また上述したように、パイロット噴射はメイン噴射に先立って、筒内圧がより低い状態で行われるため、筒内における燃料到達距離が長くなる。言い換えると、パイロット噴射はメイン噴射に比べて同等の補正量に対する感度が高い。そのため、パイロット噴射のみに対して補正を行うことで、メイン噴射に対して補正を行う場合に比べて、より効果的に上記効果を得ることができる。これは、燃料噴射制御の全体に対する補正量を抑えられることを意味するので、エンジン10の基本的制御への影響を抑える観点からも好ましい。   Further, as described above, pilot injection is performed in a state where the in-cylinder pressure is lower prior to main injection, so that the fuel reach distance in the cylinder becomes long. In other words, the pilot injection is more sensitive to the same correction amount than the main injection. Therefore, by performing correction only for pilot injection, the above effect can be obtained more effectively than when correction is performed for main injection. This means that the correction amount for the entire fuel injection control can be suppressed, which is preferable from the viewpoint of suppressing the influence on the basic control of the engine 10.

そして燃料噴射制御部102は、ステップS7で補正された制御パラメータに基づいて燃料噴射制御を行う(ステップS7)。これにより、メイン噴射燃料位置Spilot_centerとメイン噴射燃料位置Smain_tipとが近づくように、メイン噴射及びパイロット噴射が実施され、筒内で良好な着火性が得られる。その結果、エンジン10が過渡状態にある場合であっても、着火遅れや希薄燃焼によって失火や白煙が発生しやすくなったり、未燃燃料の排出量が増加することを効果的に防止できる。 The fuel injection control unit 102 performs fuel injection control based on the control parameter corrected in step S7 (step S7). Thereby, the main injection and the pilot injection are performed so that the main injection fuel position S pilot_center and the main injection fuel position S main_tip are close to each other, and good ignitability is obtained in the cylinder. As a result, even when the engine 10 is in a transient state, it is possible to effectively prevent misfire and white smoke from being easily generated due to ignition delay and lean combustion, and increase in the amount of unburned fuel.

以上説明したように本実施形態によれば、燃料噴射を適切に制御することにより、過渡状態においても失火や白煙の発生を抑制するとともに、未燃燃料の排出量を低減可能な燃料噴射制御装置、当該燃料噴射制御装置を備える内燃機関、及び、当該燃料噴射制御装置により実施可能な燃料噴射制御方法を提供できる。   As described above, according to the present embodiment, by appropriately controlling the fuel injection, fuel injection control capable of suppressing misfire and white smoke even in a transient state and reducing the amount of unburned fuel discharged. Apparatus, an internal combustion engine provided with the fuel injection control device, and a fuel injection control method that can be implemented by the fuel injection control device.

特に過給機30を備えるエンジン10では、過渡状態でエンジン10の負荷が急激に変化した場合に、過給機30のレスポンスに少なからず遅れが生じることにより、失火や白煙が発生しやすいが、上述構成を採用することにより、これらの課題を効果的に解決することができる。またエンジン10がディーゼルエンジンのような圧縮着火式である場合には比較的高い筒内圧力を有するため、上記構成を適用することで特に効果的である。   In particular, in the engine 10 including the supercharger 30, when the load of the engine 10 changes suddenly in a transient state, the response of the supercharger 30 is delayed, and misfire or white smoke is likely to occur. By adopting the above-described configuration, these problems can be effectively solved. In addition, when the engine 10 is of a compression ignition type such as a diesel engine, it has a relatively high in-cylinder pressure, so that the above configuration is particularly effective.

本発明の少なくとも一実施形態は、内燃機関の各気筒に設けられた燃料噴射装置によって行われる燃料噴射を制御する燃料噴射制御装置、当該燃料噴射制御装置を備える内燃機関、及び、当該燃料噴射制御装置により実施可能な燃料噴射制御方法に利用可能である。   At least one embodiment of the present invention is directed to a fuel injection control device that controls fuel injection performed by a fuel injection device provided in each cylinder of the internal combustion engine, an internal combustion engine that includes the fuel injection control device, and the fuel injection control. The present invention can be used for a fuel injection control method that can be implemented by the apparatus.

1 燃料噴射制御装置
10 エンジン
12 燃料インジェクタ
14 コモンレールシステム
16 吸気通路
20 エアフィルタ
22 スロットルバルブ
24 排気通路
26 排気浄化装置
28 排気タービン
30 過給機
32 連結軸
34 コンプレッサ
36 インタークーラ
38 EGR通路
40 EGRバルブ
42 EGRクーラ
44 温度センサ
46 圧力センサ
48 空気過剰率センサ
49 筒内圧力センサ
100 ECU
102 燃料噴射制御部
104 パイロット噴射燃料位置推定部
106 メイン噴射燃料位置推定部
108 過渡状態判定部
110 位置重複判定部
112 補正部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel injection control apparatus 10 Engine 12 Fuel injector 14 Common rail system 16 Intake passage 20 Air filter 22 Throttle valve 24 Exhaust passage 26 Exhaust purification device 28 Exhaust turbine 30 Supercharger 32 Connecting shaft 34 Compressor 36 Intercooler 38 EGR passage 40 EGR valve 42 EGR cooler 44 Temperature sensor 46 Pressure sensor 48 Excess air ratio sensor 49 In-cylinder pressure sensor 100 ECU
102 fuel injection control unit 104 pilot injection fuel position estimation unit 106 main injection fuel position estimation unit 108 transient state determination unit 110 position overlap determination unit 112 correction unit

Claims (10)

内燃機関の各気筒に設けられた燃料噴射装置によって行われる燃料噴射を制御する燃料噴射制御装置であって、
1サイクル中に、メイン噴射と、前記メイン噴射に先立ってパイロット噴射とを行うように前記燃料噴射装置を制御する燃料噴射制御部と、
前記パイロット噴射の噴射燃料位置を推定するパイロット噴射燃料位置推定部と、
前記メイン噴射の噴射燃料位置を推定するメイン噴射燃料位置推定部と、
前記パイロット噴射の噴射燃料位置と前記メイン噴射の噴射燃料位置とが重なるか否かを判定する位置重複判定部と、
前記位置重複判定部で前記パイロット噴射の噴射燃料位置と前記メイン噴射の噴射燃料位置とが重ならないと判定された場合に、前記パイロット噴射の噴射燃料位置と前記メイン噴射の噴射燃料位置とが近づくように、前記噴射燃料制御部によって設定された前記パイロット噴射及び前記メイン噴射の少なくとも一方の噴射時期を補正する補正部と、
を備える、燃料噴射制御装置。
A fuel injection control device for controlling fuel injection performed by a fuel injection device provided in each cylinder of an internal combustion engine,
A fuel injection control unit that controls the fuel injection device to perform main injection and pilot injection prior to the main injection during one cycle;
A pilot injection fuel position estimation unit that estimates an injection fuel position of the pilot injection;
A main injection fuel position estimation unit for estimating an injection fuel position of the main injection;
A position overlap determination unit that determines whether the injected fuel position of the pilot injection and the injected fuel position of the main injection overlap;
When the position overlap determination unit determines that the injected fuel position of the pilot injection and the injected fuel position of the main injection do not overlap, the injected fuel position of the pilot injection approaches the injected fuel position of the main injection. As described above, a correction unit for correcting the injection timing of at least one of the pilot injection and the main injection set by the injected fuel control unit,
A fuel injection control device.
前記補正部は、前記メイン噴射の噴射時期を変更することなく、前記パイロット噴射の噴射時期を補正する、請求項1に記載の燃料噴射制御装置。   The fuel injection control device according to claim 1, wherein the correction unit corrects the injection timing of the pilot injection without changing the injection timing of the main injection. 前記内燃機関の給気温度を検知するための温度センサと、
前記内燃機関の給気圧力を検知するための圧力センサと、
を更に備え、
前記パイロット噴射の噴射燃料位置、及び、前記メイン噴射の噴射燃料位置は、前記給気温度及び前記給気圧力に基づいて算出される筒内ガス密度を用いて求められる、請求項1又は2に記載の燃料噴射制御装置。
A temperature sensor for detecting a supply air temperature of the internal combustion engine;
A pressure sensor for detecting a supply air pressure of the internal combustion engine;
Further comprising
The injection fuel position of the pilot injection and the injection fuel position of the main injection are obtained using an in-cylinder gas density calculated based on the supply air temperature and the supply air pressure. The fuel injection control device described.
前記内燃機関の給気温度を検知するための温度センサと、
前記気筒の筒内圧力を検知する筒内圧力センサと、
を更に備え、
前記パイロット噴射の噴射燃料位置、及び、前記メイン噴射の噴射燃料位置は、前記給気温度及び前記筒内圧力に基づいて算出される筒内ガス密度を用いて求められる、請求項1又は2に記載の燃料噴射制御装置。
A temperature sensor for detecting a supply air temperature of the internal combustion engine;
An in-cylinder pressure sensor for detecting an in-cylinder pressure of the cylinder;
Further comprising
The injection fuel position of the pilot injection and the injection fuel position of the main injection are obtained using in-cylinder gas density calculated based on the supply air temperature and the in-cylinder pressure. The fuel injection control device described.
前記内燃機関が過渡状態にあるか否かを判定する過渡状態判定部を更に備え、
前記過渡状態判定部で前記内燃機関が過渡状態にあると判定された場合に、前記補正部による補正を実施する、請求項1から4のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
A transient state determination unit for determining whether or not the internal combustion engine is in a transient state;
5. The fuel injection control device according to claim 1, wherein when the internal combustion engine is determined to be in a transient state by the transient state determination unit, the correction by the correction unit is performed.
前記燃料噴射制御部は、前記内燃機関の運転状態と前記噴射時期との関係を規定するマップに基づいて、前記内燃機関の運転状態に対応する前記噴射時期を求め、
前記補正部は、前記燃料噴射制御部で求められた前記噴射時期に対して補正を行う、請求項1から5のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
The fuel injection control unit obtains the injection timing corresponding to the operation state of the internal combustion engine based on a map that defines a relationship between the operation state of the internal combustion engine and the injection timing;
6. The fuel injection control device according to claim 1, wherein the correction unit corrects the injection timing obtained by the fuel injection control unit.
前記内燃機関に空気を過圧供給するための過給機を備える、請求項1から6のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。   The fuel injection control device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a supercharger for supplying air to the internal combustion engine with overpressure. 前記内燃機関は圧縮着火式である、請求項1から7のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。   The fuel injection control device according to any one of claims 1 to 7, wherein the internal combustion engine is of a compression ignition type. 請求項1から8のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置を備える内燃機関。   An internal combustion engine comprising the fuel injection control device according to any one of claims 1 to 8. 内燃機関の各気筒に設けられた燃料噴射装置によって行われる燃料噴射を制御する燃料噴射制御方法であって、
1サイクル中に、メイン噴射と、前記メイン噴射に先立ってパイロット噴射とを行うように前記燃料噴射を制御する燃料噴射制御工程と、
前記パイロット噴射の噴射時期に基づいて前記パイロット噴射の噴射燃料位置を推定するパイロット噴射燃料位置推定工程と、
前記メイン噴射の噴射時期に基づいて、前記メイン噴射の噴射燃料位置を推定するメイン噴射燃料位置推定工程と、
前記パイロット噴射の噴射燃料位置と前記メイン噴射の噴射燃料位置とが重なるか否かを判定する位置重複判定工程と、
前記位置重複判定工程で前記パイロット噴射の噴射燃料位置と前記メイン噴射の噴射燃料位置とが重ならないと判定された場合に、前記パイロット噴射の噴射燃料位置と前記メイン噴射の噴射燃料位置とが近づくように、前記噴射燃料制御部によって設定された前記パイロット噴射及び前記メイン噴射の少なくとも一方の噴射時期を補正する補正工程と、
を備える、燃料噴射制御方法。
A fuel injection control method for controlling fuel injection performed by a fuel injection device provided in each cylinder of an internal combustion engine,
A fuel injection control step of controlling the fuel injection so as to perform main injection and pilot injection prior to the main injection during one cycle;
A pilot injection fuel position estimation step of estimating an injection fuel position of the pilot injection based on an injection timing of the pilot injection;
A main injection fuel position estimation step for estimating an injection fuel position of the main injection based on an injection timing of the main injection;
A position overlap determination step of determining whether or not the fuel injection position of the pilot injection and the fuel injection position of the main injection overlap;
When it is determined in the position overlap determination step that the injected fuel position of the pilot injection and the injected fuel position of the main injection do not overlap, the injected fuel position of the pilot injection and the injected fuel position of the main injection approach each other. A correction step of correcting at least one of the pilot injection and the main injection set by the injected fuel control unit,
A fuel injection control method.
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