JP3551425B2 - Control unit for diesel engine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関の、特にディーゼルエンジンの制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の最大燃料噴射量制御方法としては、特公平8‐33l49号公報記載の技術がある。これはアイドル等低回転低負荷時に実際の目標のエンジン回転になるように噴射量を補正し、その時の噴射量と、運転状態に応じて算出される目標噴射量が略同一になるように補正し、その補正された噴射量を用いてEGRを制御するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者のようなEGR制御方法にあっては、例えばアイドル時にエアコンやパワステなどの負荷がエンジンに加わったときなどではその負荷分誤差を生じてしまい、結果的に実際の噴射量に対する要求EGR量を供給することが困難であるという問題点があった。また、排気エミッションの為には噴射時期も重要なパラメータであり、噴射時期を要求値に正確に制御しないと排気エミッションを悪化させる恐れがあった。
また、アイドル運転時の噴射量誤差が、生産ばらつきや経時変化によって変動する噴射ノズルの初期リフト量や開弁圧のバラツキによって大きな影響を受ける為、各運転条件での噴射量誤差を求める為に、アイドル運転時に学習された噴射量誤差に掛ける反映ゲインに、これらの影響を加味しないと、反映ゲインが適正値と異なる状況に陥る可能性があった。
また、多気筒エンジンの場合、アイドル時の各気筒に対応したエンジン回転数に応じて、各気筒毎の噴射量を制御することによって回転変動を抑制することが可能であるが、上記のアイドル時の噴射量バラツキは、各気筒それぞれに異なったレベルであるため、アイドル時の各気筒に対する噴射量補正量を全運転条件に適用することができなかった。
仮に、アイドル時の補正量を一律全運転条件に反映した場合には、サージ等が発生し、運転性を悪化させる恐れがあった。
また、全開付近の最大噴射量もスモーク限界に制御することが困難でスモークが多く排出されたり、出力が出なかったりするということが発生する恐れがあった。
【0004】
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、アイドル時に目標回転になるように目標噴射量を補正し、その噴射量と予め定められた噴射量との差を所定入力パラメータの出力に応じて学習することにより学習の精度を確保する。さらに、アイドル時の各気筒燃料噴射量制御結果に基づいて求めた反映ゲインと、アイドル時に学習した噴射量誤差に基づいて各回転条件での燃料噴射量誤差を求め、前記目標噴射量を補正して、EGR、噴射時期、スワール制御弁の制御を行ない、アイドル時の各気筒燃料噴射量補正量と前記反映ゲインに基づき、各運転条件毎の各気筒への噴射量の補正制御を行ない、許容最大噴射量の補正を行なうことにより、上記問題を解決することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記目的を解決するための手段として、本発明請求項1記載のディーゼルエンジンの制御装置では、図1のブロック図に示すように、少なくともエンジン回転数とアクセル開度からエンジン運転状態を検知する運転状態検知手段(1)と、該運転状態検知手段(1)の出力から基本となる燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段(2)と、エンジンのアイドル状態を判定するアイドル状態判定手段(3)と、各種パラメータとしてスタータスイッチ,イグニッションスイッチ,パワステスイッチ,電気負荷信号,ニュートラルスイッチ,燃料温度,機関水温,車速,電源電圧,エンジン回転数,エアコンスイッチ信号を入力する各種パラメータ入力手段(4)と、該各種パラメータ入力手段(4)の出力から実燃料噴射量を演算する実燃料噴射量演算手段(5)と、前記アイドル状態判定手段(3)、各種パラメータ入力手段(4)の出力からアイドル回転が一定になるように燃料噴射量演算手段(2)の出力を補正するアイドル時燃料補正手段(6)と、アイドル時の各気筒毎のエンジン回転数を検出するアイドル時各気筒回転数検出手段(7)と、前記アイドル時燃料補正手段(6)、アイドル時各気筒回転数検出手段(7)の出力からアイドル時の気筒別燃料噴射量を補正するアイドル時気筒別燃料補正手段(8)と、前記アイドル状態判定手段(3)、各種パラメータ入力手段(4)の出力から噴射量誤差の学習の許可判定を行う噴射量誤差学習許可判定手段(9)と、前記アイドル時気筒別燃料補正手段(8)の出力の最大値と最小値との差と前記アイドル状態判定手段(3)の出力とに基づきアイドル時の噴射量誤差学習値を基にした各運転条件に対応する誤差量を求める為に用いる反映ゲインを設定する反映ゲイン設定手段(10)と、前記実燃料噴射量演算手段(5)、アイドル時燃料補正手段(6)、噴射量誤差学習許可判定手段(9)、反映ゲイン設定手段(10)の出力、又は噴射量誤差学習許可判定手段(9)の出力により学習が禁止された場合は、それまでに学習された誤差の値に反映ゲイン設定手段(10)によって設定された反映ゲインを掛けて、各運転条件に対応する噴射量の誤差を演算する噴射量誤差演算手段(11)と、前記アイドル時燃料補正手段(6)、噴射量誤差演算手段(11)の出力から噴射時期、排気還流率、又はそれに相当する値、スワール制御弁の内、少なくともlつの制御パラメータ設定に使用する噴射量を演算する制御パラメータ制御用噴射量演算手段(12)と、各制御パラメータを制御する各制御パラメータ制御手段(13)から構成されている。
【0006】
本発明請求項2記載のディーゼルエンジンの制御装置では、図2のブロック図に示すように、少なくともエンジン回転数とアクセル開度からエンジン運転状態を検知する運転状態検知手段(1)と、該運転状態検知手段(1)の出力から基本となる燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段(2)と、エンジンのアイドル状態を判定するアイドル状態判定手段(3)と、各種パラメータとしてスタータスイッチ,イグニッションスイッチ,パワステスイッチ,電気負荷信号,ニュートラルスイッチ,燃料温度,機関水温,車速,電源電圧,エンジン回転数,エアコンスイッチ信号を入力する各種パラメータ入力手段(4)と、該各種パラメータ入力手段(4)の出力から実燃料噴射量を演算する実燃料噴射量演算手段(5)と、前記アイドル状態判定手段(3)、各種パラメータ入力手段(4)の出力からアイドル回転が一定になるように前記燃料噴射量演算手段(2)の出力を補正するアイドル時燃料補正手段(6)と、アイドル時の各気筒毎のエンジン回転数を検出するアイドル時各気筒回転数検出手段(7)と、前記アイドル時燃料補正手段(6)、アイドル時各気筒回転数検出手段(7)の出力からアイドル時の気筒別燃料噴射量を補正するアイドル時気筒別燃料補正手段(8)と、前記アイドル状態判定手段(3)、各種パラメータ入力手段(4)の出力から噴射量誤差の学習の許可判定を行う噴射量誤差学習許可判定手段(9)と、前記アイドル時気筒別燃料補正手段(8)の出力の最大値と最小値との差と前記アイドル状態判定手段(3)の出力とに基づきアイドル時の噴射量誤差学習値を基にした各運転条件に対応する誤差量を求める為に用いる反映ゲインを設定する反映ゲイン設定手段(10)と、前記実燃料噴射量演算手段(5)、アイドル時燃料補正手段(6)、噴射量誤差学習許可判定手段(9)、反映ゲイン設定手段(10)の出力、又は噴射量誤差学習許可判定手段(9)の出力により学習が禁止された場合は、それまでに学習された誤差の値に反映ゲイン設定手段(10)によって設合された反映ゲインを掛けて、各運転条件に対応する噴射量の誤差を演算する噴射量誤差演算手段(11)と、吸入空気量を検知する吸入空気量検出手段(14)と、前記運転状態検知手段(1)と噴射量誤差演算手段(11)と吸入空気量検出手段(14)の出力から許容最大噴射量を演算する最大噴射量演算手段(15)と、前記アイドル時気筒別燃料補正手段(8)、反映ゲイン設定手段(10)の出力から各運転条件に対応した気筒別の燃料噴射量補正量を演算する気筒別燃料補正量演算手段(16)と、前記アイドル時燃料補正手段(6)、最大噴射量演算手段(15)、気筒別燃料補正量演算手段(16)の出力から最終燃料噴射量を設定する最終燃料噴射量設定手段(17)と、該最終燃料噴射量設定手段(17)の出力から燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段(18)と、から構成されている。
【0007】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図3〜図37に実施の形態のフローとそれに必要なテーブル、マップを示す。
図3は基本燃料噴射量を演算するフローであり、回転に同期したタイミングで処理を行なう。
まず、S1でエンジン回転数Neを読み込む。S2でアクセル開度Clを読み込む。S3でNeとClから図4に示すようなマップから燃料噴射量を設定しMqdrvとする。S4で水温等の補正を行ない、基本燃料噴射量Qsol1とする。S5でアイドル状態を判定するスイッチ(例えばアクセルの全閉位置検知)などによりアイドル状態を判定し、アイドル時ならS6へすすみ、エンジン回転Neが目標エンジン回転数Nsetとなるように噴射量を補正し、補正後の値をQsol2とする。目標アイドル回転数の設定については後で述べる。S7で、各気筒毎のエンジン回転数(Ne_i)を読み込む。これは、例えば各燃焼サイクルに対応した所定クランク角度の計測時間等によって計測される。S8では、各気筒への燃料噴射量補正値(Dit_Qsol2_i)が、前記のエンジン回転数(Ne)と、各気筒のエンジン回転数(Ne_i) の差に所定の係数(KQI#)を掛けた値と、前回までの各気筒への燃料噴射量補正値(Dit_Qsol2_i−1)によって、図に示した式によって求められる。S9では、S8で求めたQsol2に、前回の演算サイクルで求めた各気筒への燃料噴射量補正値(Dit_Qsol2_i−1)を加えることによって、各気筒へのアイドル時燃料噴射量を求めて、処理を終了する。
アイドル以外なら、S10で、Qsol1をQsol2とし、S11でQsol2に気筒別燃料補正量(Dq_i) を加えて、気筒別燃料噴射量(Qsol2_i) を求めて処理を終了する。
【0008】
図5は目標アイドル回転数を設定するフローである。S21で水温Twnを読み込み、S22でそのTwnから例えば図6に示すようなテーブルから目標アイドル回転数Nsetを設定し処理を終了する。
【0009】
図7は各制御パラメータを制御するのに必要な燃料噴射量を演算するフローである。
まず、S31で各種センサやスイッチ等の信号を読み込み、S32で燃料噴射量の誤差を学習するか否かを判定する許可の判定を行う。この判定については後に述べる。S33で噴射量の誤差を演算し、S34で制御パラメータ制御用噴射量、即ち実際に供給している噴射量Qsol_realを演算して、処理を終了する。S33の噴射量誤差演算、S34のQsol_real演算については後に述べる。
【0010】
図8は制御パラメータ制御用噴射量Qsol_realを演算するフローである。
まず、噴射量誤差値Dqsoll、基本噴射量Qsol2を読み込む。次にQsol2からDqsollを引いた値をQsol_realとして処理を終了する。噴射量誤差値Dqsollについては後に述べる。
【0011】
図9は制御パラメータ制御用噴射量Qsol_realを用いて目標のEGR率を設定するフローである。
はじめに、エンジン回転数Ne、Qsol_real、機関冷却水温Twnを読み込む。
S52でNeとQsol_realから図10に示す様なマップを検索し、基本目標EGR率Megrbを演算する。S53でTwnから例えば図11に示すような、機関水温に対して目標のEGR率を補正する係数テーブルを検索してKegr_twとする。S54で図示するような式で目標EGR率Megrを演算する。S55でエンジンの状態が完爆状態か否かを判定する。この方法は図12を用いて後で説明する。S56で完爆と判定されたらそのまま終了し、完爆でないと判定されたときにはS57で目標EGR率Megrを0として処理を終了する。
【0012】
図12はエンジンの完爆を判定するフローで、l0msec等時間に同期したタイミングで演算される。
まず、S61でエンジン回転数Neを読み込み、S62で完爆判定スライスレベルNRPMKと比較し、Neの方が大の時にはS63へ進む。S63で回転による完爆判定後のカウンタTmrkbと所定時間TMRKBPと比較し、大ならS64へ進み、完爆として処理を終了する。S62でNeが小のときにはS66へ進み、Tmrkbをクリアし、完爆でないとして処理を終了する。S63でTmrkbが小のときにはS65へ進み、TmrkbをインクリメントしてS67へ進み、完爆でないとして処理を終了する。
当処理ではエンジン回転数が所定以上(例えば400回転以上)となり、所定時間経過したときに完爆と判定するという処理を行なっている。
【0013】
図13は制御パラメータ制御用噴射量Qsol_realを用いて、燃料噴射時期を設定するフローである。
S71でエンジン回転数Ne、Qsol_realを読み込み、S72で例えば図14に示すような噴射時期マップから目標燃料噴射時期Mitを演算する。S73でMitに対し各種補正を行って最終的な目標噴射時期Itsolを設定して処理を終了する。
【0014】
図15は制御パラメータ制御用噴射量Qsol_realを用いて、スワール制御弁を制御するフローである。
S81でエンジン回転数Ne、Qsol_realを読み込み、S82でNeから例えば図16に示すようなスワール制御弁切り換えスライスレベルQSGTを演算し、S83でQsol_realとQSGTを比較する。前者が大ならS84へ進み、スワール制御弁をオフにし、小ならS85へ進みスワール制御弁をオンにして処理を終了する。
【0015】
図17は、噴射量誤差を演算し最終的な燃料噴射量へ反映するフローである。エンジン回転同期で演算される。
まず、S91で気筒別の基本燃料噴射量Qsol2_iと最大燃料噴射量Qfulを比較し、前者が大のときはS92へ進み、気筒別の燃料噴射量Qsol_iにQfulを用いる。前者が小のときはS93へ進み、Qsol_iにQsol2_iを設定して処理を終了する。
ちなみに図18はQsol_iから実際に噴射量を制御する出力信号へ変換するマップである。
【0016】
図19は最大噴射量を演算する基本フローである。
まず、S101で各種センサやスイッチ等の信号を読み込み、S102で誤差の学習許可判定を行う。S103で噴射量誤差を演算し、S104で最大噴射量を演算して処理を終了する。
なお、誤差学習許可判定、噴射量誤差演算、最大噴射量演算については後に述べる。
【0017】
図20は最終的な最大燃料噴射量Qfulを演算するフローである。
まず、S111でエンジン回転数Neを読み込み、S112でエンジン回転数Neから、例えば、図21に示すようなテーブルから限界空気過剰率Klambを設定する。S113で一シリンダ当りの吸入空気量Qacを読み込み、S114でQac、Klamb、噴射量誤差値Dqsollを用いて図示するような式で演算して最大噴射量Qfulを求め、処理を終了する。
【0018】
図22は吸入空気量を検知するフローである。
はじめに、エアフローメータのような吸入空気量を検知する手段の出力電圧Usを読み込む。S122で図23に示すような電圧−流量変換テーブルを用いて流量変換する。S123でS122で得られた値の加重平均処理を行ないQas0として処理を終了する。当処理は4msecJOB等の所定時間間隔おきに行なう。
【0019】
図24は一シリンダ当りの吸入空気量を演算するフローであり、エンジン回転又はそれ相当に同期したタイミングで演算する。
まず、S131でエンジン回転数Neを読み込み、S132では図に示すような式で一吸気当りの吸入空気量へ変換する。S133では吸入空気量計測手段からコレクタまでの輪送遅れ分のディレイ処理を行ない、S134で図に示すような式でコレクタ内のダイナミクス相当の遅れ処理を行なってシリンダ吸入空気量Qacとして処理を終了する。
【0020】
図25、図26は噴射量の誤差を学習することを許可するか否かを判定するフローである。
S141でスタートスイッチオンのときはS165へ、否のときはS142へ進む。S142でイグニッションスイッチオンのときはS143へ、否のときはS165へ進む。S143でアイドルスイッチオンのときはS144へ、否のときはS165へ進む。S144で車速が0km/hのときはS145へ、否のときはS165へ進む。S145でエンジン回転がアイドル目標回転にNLRNHを加えた回転と比較し小ならS146へ、大ならS165へ進む。S146でエンジン回転がアイドル目標回転からNLRNLを除した回転と比較し大ならS147へ、小ならS165へ進む。S147で電源電圧と所定値VBLRNを比較し、大ならS148へ、小ならS165へ進む。S148で水温と所定値TWLRNHを比較し、小ならS149へ、大ならS165へ進む。S149で水温と所定値TWLRNLを比較し、大ならS150へ、小ならS165へ進む。S150で燃温と所定値TFLRNHを比較し、小ならS151へ、大ならS165へ進む。S151で燃温と所定値TFLRNLを比較し、大ならS162へ、小ならS165へ進む。S162でパワステスイッチがオンか否かを判定しオンならS165へ否ならS163へ進む。S163でヘッドライトやデフォッガ等電気負荷スイッチがオンか否かを判定しオンならS165へ否ならS164へ進む。S164では学習許可状態カウンタをデクリメントし、S166でカウンタが0か否かを判定する。0ならS167へ進み、否のときはS168へ進む。S165では学習許可カウンタを所定値TMRLRNにセットする。S167では学習許可フラグをセットし、S168ではクリアして処理を終了する。
【0021】
図27は燃料噴射量誤差を演算する基本フローである。
S171で学習値反映ゲインGlqfhを演算する。S172で学習許可フラグFlgqlnの状態を見て、セットされていたらS173へ、クリアされていたらS175へ進む。S173では実際に供給していると考えられる噴射量Qsolibを演算する。S174では噴射量誤差Dqsol¥を演算する。S175で噴射量誤差補正量Dqsollを図示するような式で演算し、処理を終了する。
【0022】
図28には、学習値反映ゲイン補正量の演算フローの例を示す。
S181では、学習許可フラグ(Flgqln) がセットされているか否かを判定する。学習許可状態の場合、S182で各気筒毎の燃料噴射量の最大値と最小値の差の絶対値(4気筒エンジンの場合、#1〜#4気筒の燃料噴射量の最大値と最小値の差の絶対値)を求め、S183で学習反映ゲイン補正量(K_Glqfh)が、例えば図29より読み込まれ、K_Glqfh¥としてメモリに格納されて終了する。ちなみに¥はバックアップRAMを意味する。
K_Glqfhが図29の特性になるのは、各気筒毎の噴射量差が大きいほど、各気筒のノズル系バラツキ(2スプリングノズルの初期リフト量、開弁圧等)は大きいが、このバラツキの影響は、回転数、噴射量の増加と共に小さくなり、アイドル時の噴射量誤差とアイドル以外での誤差の差(比)が拡大するため、後述する基本学習反映ゲインに掛ける当該K_Glqfhの値を小さくする必要がある為である。
S184で、学習値反映ゲイン補正量演算時の各気筒への燃料噴射量補正値(Dit_Qsol2_i) をバックアップRAMに記憶し(M_Dsol2_i¥)、処理を終了する。
【0023】
図30は、学習値反映ゲインGlqfhを演算するフローである。
S191でアイドルスイッチがオンか否かを判定し否ならS194へ進み、オンならS192へ進む。S192で車速が0km/hか否かを判定し、否ならS194へ進む。0km/hならS193へ進み、反映ゲインGlqfh=1として処理を終了する。S194では例えば図31に示すような基本学習反映ゲインマップからB_Glqfhを読み込み、S195で前述の学習反映ゲイン補正量(K_Glqfh¥)を読み込み、S196ではB_GlqfhとK_Glqfh¥の掛け算によって学習反映ゲインを求め、処理を終了する。
【0024】
図32には、アイドル以外の運転領域の噴射量に対する各気筒毎の燃料噴射量補正量の演算フロー例を示す。
S200で前記のB_GlqfhとK_Glqfh¥、及び、学習値反映ゲイン補正量演算時の各気筒への燃料噴射量補正値(Dit_Qsol2_i) のバックアップRAM記憶値(M_Dsol2_i¥)に所定係数(KDDVQ#)を掛けたものを気筒別燃料補正量(Dq_i)として処理を終了する。
これは、前記のようにアイドル噴射量バラツキは、各気筒のノズル系バラツキ(2スプリングノズルの初期リフト量、開弁圧等)の影響を大きく受けるが、回転数、噴射量の増加と共に小さくなる為、他の運転領域での各気筒に対する燃料噴射量の補正量は小さくしなければならない為である。
逆に、アイドル噴射量バラツキが、小さい場合は、ノズル以外の部分の影響であり、この場合は、全域ほぼ同等のバラツキ幅を持つことになるためである(但し、アイドル時の噴射量補正量自体が小さい為、Dq_i自体は小さな値となる)。
【0025】
図33は実際に噴射していると考えられる噴射量Qsolibを演算するフローである。
S211でニュートラルスイッチがオンか否かを判定し、オンならS212へオフならS215へ進む。S212ではエアコンスイッチがオンか否かを判定し、オフならS213へ進んでQsolibをQSOLL0とし、オンならS214へ進んでQsolibをQSOLL1として処理を終了する。S215ではエアコンスイッチがオンか否かを判定し、オフならS216へ進んでQsolibをQSOLL2とし、オンならS217へ進んでQsolibをQSOLL3として処理を終了する。
【0026】
図34は噴射量誤差学習値Dqsol¥を演算するフローである。
S221で生産時からのエンジン回転の積分値SNeから加重平均時定数補正係数Klsneを例えば図35のようなテーブルから設定する。ちなみにこのテーブル特性はエンジン初期作動時の不安定な状態の学習ゲインを小さくするような設定を示している。
S222で生産時からの走行距離SVspから加重平均時定数補正係数Klsvspを例えば図36のようなテーブルから設定する。ちなみにこのテーブル特性はエンジン初期作動時の不安定な状態の学習ゲインを小さくするような設定を示している。
S223で生産時からの作動時間SSttmから加重平均時定数補正係数Klsstを例えば図37のようなテーブルから設定する。ちなみにこのテーブル特性はエンジン初期作動時の不安定な状態の学習ゲインを小さくするような設定を示している。Klsne、Klsvsp、klsstはいずれか一つでもよい。
S224でニュートラルスイッチがオンか否かを判定し、オンならS225へオフならS228へ進む。
S225ではエアコンスイッチがオンか否かを判定しオフならS226へ進み、加重平均時定数相当基本値KlconをKLC0とし、オンならKLClとする。
S228でエアコンスイッチがオフと判定された場合は、S229でKlconをKLC2とし、オンならS230へ進みKLC3とする。
【0027】
S231では図示するような式で加重平均時定数相当値Klcを演算し、S232で0以上1以下の値に制限する。
S233で基本燃料噴射量Qsol2と実相当噴射量Qsolibの差をとった値をDqsol0とする。
S234でDqsol0、Klcを用いて図示するような式で加重平均処理を行って噴射量誤差学習値Dqsol¥を演算して処理を終了する。ちなみに¥はバックアップRAMを意味する。
【0028】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明のディーゼルエンジンの制御装置にあっては、アイドル時の噴射量の誤差を、各種センサやスイッチ等の出力で許可判定をして、行なうことにより、学習の誤差が小さくなり、各制御パラメータに使用する噴射量の誤差が減少することにより正確な制御が可能となった。また、各運転領域に対して、アイドル時の誤差学習値に反映するゲインを変えるようにすると共に、アイドル時の各気筒燃料噴射量制御量に応じて、反映するゲインを可変設定可能とした為、各運転条件での誤差補正量が適正化でき、全ての運転領域で制御精度が確保することが可能となった。さらに、その誤差学習値を最大噴射量演算に反映することにより、各エンジン毎の出力バラツキや、スモークの排出を低減可能となった。
更に、アイドル時の各気筒燃料噴射量制御量に応じて、アイドル以外での各気筒への燃料噴射量も制御したため、運転性が向上した。
【図面の簡単な説明】
【図1】特許請求の範囲請求項1記載のディーゼルエンジンの制御装置の構成を示すブロック図である。
【図2】特許請求の範囲請求項2記載のディーゼルエンジンの制御装置の構成を示すブロック図である。
【図3】実施の形態の基本燃料噴射量を演算するフローである。
【図4】実施の形態の基本燃料噴射量を設定するマップである。
【図5】実施の形態の目標アイドル回転数を設定するフローである。
【図6】実施の形態の目標アイドル回転数テーブル例の説明図である。
【図7】実施の形態の各制御パラメータを制御するのに必要な燃料噴射量を演算するフローである。
【図8】実施の形態の制御パラメータ制御用噴射量Qsol_realを演算するフローである。
【図9】実施の形態の制御パラメータ制御用噴射量Qsol_realを用いて目標のEGR率を設定するフローである。
【図10】実施の形態の目標EGR率マップである。
【図11】実施の形態の機関水温に対して目標のEGR率を補正する係数テーブルを示す説明図である。
【図12】実施の形態のエンジンの完爆を判定するフローである。
【図13】実施の形態の制御パラメータ制御用噴射量Qsol_realを用いて、燃料噴射時期を設定するフローである。
【図14】実施の形態の噴射時期マップである。
【図15】実施の形態の制御パラメータ制御用噴射量Qsol_realを用いて、スワール制御弁を制御するフローである。
【図16】実施の形態のスワール制御弁切り換えスライスレベル設定例を示す説明図である。
【図17】実施の形態の噴射量誤差を演算し最終的な燃料噴射量へ反映するフローである。
【図18】実施の形態のQsol_iから実際に噴射量を制御する出力信号へ変換するマップである。
【図19】実施の形態の最大噴射量を演算する基本フローである。
【図20】実施の形態の最終的な最大燃料噴射量Qfulを演算するフローである。
【図21】実施の形態の限界空気過剰率テーブル例の説明図である。
【図22】実施の形態の吸入空気量を検知するフローである。
【図23】実施の形態の電圧−流量変換テーブルを示す説明図である。
【図24】実施の形態の一シリンダ当りの吸入空気量を演算するフローである。
【図25】実施の形態の噴射量の誤差を学習することを許可するか否かを判定するフローである。
【図26】実施の形態の噴射量の誤差を学習することを許可するか否かを判定するフローである。
【図27】実施の形態の燃料噴射量誤差を演算する基本フローである。
【図28】実施の形態の学習値反映ゲイン補正量の演算フローである。
【図29】実施の形態の学習値反映ゲイン補正量テーブルを示す説明図である。
【図30】実施の形態の学習値反映ゲインGlqfhの演算フローである。
【図31】実施の形態のB_Glqfhゲインマップである。
【図32】実施の形態のアイドル以外の運転領域の噴射量に対する各気筒毎の燃料噴射量補正量の演算フローである。
【図33】実施の形態の実際に噴射していると考えられる噴射量Qsolibを演算するフローである。
【図34】実施の形態の噴射量誤差学習値Dqsol¥を演算するフローである。
【図35】実施の形態の学習重み補正係数(回転積分)テーブルを例を示す説明図である。
【図36】実施の形態の学習重み補正係数(走行距離)テーブルを例を示す説明図である。
【図37】実施の形態の学習重み補正係数(経過時間)テーブルを例を示す説明図である。
【符号の説明】
1 運転状態検知手段
2 燃料噴射量演算手段
3 アイドル状態判定手段
4 各種パラメータ入力手段
5 実燃料噴射量演算手段
6 アイドル時燃料補正手段
7 アイドル時各気筒回転数検出手段
8 アイドル時気筒別燃料補正手段
9 噴射量誤差学習許可判定手段
10 反映ゲイン設定手段
11 噴射量誤差演算手段
12 制御パラメータ制御用噴射量演算手段
13 各制御パラメータ制御手段
14 吸入空気量検出手段
15 最大噴射量演算手段
16 気筒別燃料補正量演算手段
17 最終燃料噴射量設定手段
18 燃料噴射量制御手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, particularly a diesel engine.
[0002]
[Prior art]
As a conventional maximum fuel injection amount control method, there is a technique described in Japanese Patent Publication No. 8-331549. This is to correct the injection amount so that the actual target engine speed is reached at low rotation and low load such as idling, so that the injection amount at that time and the target injection amount calculated according to the operating state are approximately the same Then, EGR is controlled using the corrected injection amount.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the former EGR control method, for example, when a load such as an air conditioner or a power steering is applied to the engine at the time of idling, an error corresponding to the load occurs, and as a result, the required EGR with respect to the actual injection amount is required. There is a problem that it is difficult to supply the amount. Further, the injection timing is also an important parameter for the exhaust emission, and if the injection timing is not accurately controlled to a required value, the exhaust emission may be deteriorated.
In addition, since the injection amount error during idling operation is greatly affected by variations in the initial lift amount and valve opening pressure of the injection nozzle, which fluctuates due to production variations and changes over time, it is necessary to determine the injection amount error under each operating condition. If these effects are not added to the reflection gain multiplied by the injection amount error learned during the idling operation, the reflection gain may fall into a situation different from an appropriate value.
Further, in the case of a multi-cylinder engine, it is possible to suppress the rotation fluctuation by controlling the injection amount for each cylinder in accordance with the engine speed corresponding to each cylinder at the time of idling. Since the injection amount variation is different for each cylinder, the injection amount correction amount for each cylinder during idling could not be applied to all operating conditions.
If the correction amount at the time of idling is uniformly reflected in all operating conditions, a surge or the like may occur, which may deteriorate the drivability.
Also, it is difficult to control the maximum injection amount near the full opening to the smoke limit, and there is a possibility that a large amount of smoke is discharged or no output is generated.
[0004]
The present invention has been made in view of such a conventional problem, and corrects a target injection amount so as to achieve a target rotation during idling, and determines a difference between the injection amount and a predetermined injection amount by a predetermined amount. Learning accuracy is ensured by learning according to the output of the input parameter. Further, a reflection gain obtained based on each cylinder fuel injection amount control result at the time of idling and a fuel injection amount error under each rotation condition based on the injection amount error learned at the time of idling are obtained, and the target injection amount is corrected. Control of the EGR, the injection timing, and the swirl control valve, and correction control of the injection amount to each cylinder for each operating condition based on the correction amount of each cylinder fuel injection amount during idling and the reflection gain. The object is to solve the above problem by correcting the maximum injection amount.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a control apparatus for a diesel engine according to the first aspect of the present invention, as shown in the block diagram of FIG. When Operating state detecting means (1) for detecting an engine operating state from an accelerator opening, fuel injection amount calculating means (2) for calculating a basic fuel injection amount from an output of the operating state detecting means (1), and an engine State determination means (3) for determining the idle state of the vehicle, and starter switch, ignition switch, power steering switch, electric load signal, neutral switch, fuel temperature, engine water temperature, vehicle speed, power supply voltage, engine speed, engine speed, and air conditioner as various parameters. Various parameter input means (4) for inputting a switch signal; actual fuel injection amount calculating means (5) for calculating an actual fuel injection amount from an output of the various parameter input means (4); ), The fuel injection amount calculating means (2) so that the idling speed becomes constant from the output of the various parameter input means (4). Idling fuel correcting means (6) for correcting the output of the engine, idling cylinder speed detecting means (7) for detecting the engine speed of each cylinder during idling, and idling fuel correcting means (6). A cylinder-by-cylinder fuel correction means (8) for correcting the cylinder-by-cylinder fuel injection amount at the time of idling from an output of each of the cylinder speed detection means at idle (7); the idle state determination means (3); An injection amount error learning permission determining means (9) for determining permission of learning of an injection amount error from an output of the means (4); and a maximum value and a minimum value of the output of the idling-time cylinder-specific fuel correction means (8). Reflection gain setting means for setting a reflection gain used to obtain an error amount corresponding to each operating condition based on an injection amount error learning value at the time of idling based on the difference and the output of the idle state determination means (3). 0), the output of the actual fuel injection amount calculation means (5), the idling time fuel correction means (6), the injection amount error learning permission determination means (9), the reflection gain setting means (10), or the injection amount error learning. When learning is prohibited by the output of the permission determination means (9), the value of the error learned so far is multiplied by the reflection gain set by the reflection gain setting means (10) to correspond to each operation condition. An injection amount error calculating means (11) for calculating an injection amount error; and an injection timing, an exhaust gas recirculation rate, or a value corresponding thereto based on the output of the idling time fuel correcting means (6) and the injection amount error calculating means (11). Of the swirl control valve, a control parameter control injection amount calculating means (12) for calculating an injection amount used for setting at least one control parameter, and control parameter control means for controlling each control parameter (13).
[0006]
In the diesel engine control device according to the second aspect of the present invention, as shown in the block diagram of FIG. When Operating state detecting means (1) for detecting an engine operating state from an accelerator opening, fuel injection amount calculating means (2) for calculating a basic fuel injection amount from an output of the operating state detecting means (1), and an engine State determination means (3) for determining the idle state of the vehicle, and starter switch, ignition switch, power steering switch, electric load signal, neutral switch, fuel temperature, engine water temperature, vehicle speed, power supply voltage, engine speed, engine speed, and air conditioner as various parameters. Various parameter input means (4) for inputting a switch signal; actual fuel injection amount calculating means (5) for calculating an actual fuel injection amount from an output of the various parameter input means (4); ), The fuel injection amount calculating means such that the idle rotation is constant from the output of the various parameter input means (4). The idling fuel correcting means (6) for correcting the output of (2), the idling cylinder speed detecting means (7) for detecting the engine speed of each cylinder during idling, and the idling fuel correcting means ( 6) Idle-time cylinder-by-cylinder fuel correction means (8) for correcting the cylinder-by-cylinder fuel injection amount at the time of idle from the output of each idling-time cylinder speed detecting means (7); Injection amount error learning permission determining means (9) for performing permission determination of learning of the injection amount error from the output of the parameter input means (4); Gain setting for setting an error gain used for obtaining an error amount corresponding to each operating condition based on an injection amount error learning value at the time of idling based on a difference between the above and an output of the idle state determining means (3). hand (10) the output of the actual fuel injection amount calculating means (5), the idling time fuel correcting means (6), the injection amount error learning permission determining means (9), the reflection gain setting means (10), or the injection amount error When the learning is prohibited by the output of the learning permission determining means (9), the value of the error learned so far is multiplied by the reflecting gain set by the reflecting gain setting means (10), and each operating condition is determined. Injection amount error calculating means (11) for calculating the error of the corresponding injection amount, intake air amount detecting means (14) for detecting the intake air amount, the operating state detecting means (1) and injection amount error calculating means ( 11) and a maximum injection amount calculating means (15) for calculating an allowable maximum injection amount from the output of the intake air amount detecting means (14); the idle-time cylinder-specific fuel correcting means (8); and a reflection gain setting means (10). From the output of Cylinder-specific fuel correction amount calculating means (16) for calculating a corresponding cylinder-specific fuel injection amount correction amount; idling fuel correction means (6); maximum injection amount calculating means (15); cylinder-specific fuel correction amount calculation A final fuel injection amount setting means (17) for setting the final fuel injection amount from the output of the means (16); and a fuel injection amount control means (17) for controlling the fuel injection amount from the output of the final fuel injection amount setting means (17). 18).
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
3 to 37 show a flow of the embodiment and tables and maps required for the flow.
FIG. 3 is a flowchart for calculating the basic fuel injection amount, and the processing is performed at a timing synchronized with the rotation.
First, the engine speed Ne is read in S1. In S2, the accelerator opening Cl is read. In S3, the fuel injection amount is set from Ne and Cl from a map as shown in FIG. 4 and is set to Mqdrv. In S4, the correction of the water temperature and the like is performed, and the correction is made as the basic fuel injection amount Qsol1. In S5, the idle state is determined by a switch for determining the idle state (for example, detection of the fully closed position of the accelerator). If the engine is idling, the process proceeds to S6, and the injection amount is corrected so that the engine speed Ne becomes the target engine speed Nset. , And the corrected value is Qsol2. The setting of the target idle speed will be described later. In S7, the engine speed (Ne_i) for each cylinder is read. This is measured by, for example, the measurement time of a predetermined crank angle corresponding to each combustion cycle. In S8, the fuel injection amount correction value (Dit_Qsol2_i) for each cylinder is a value obtained by multiplying the difference between the engine speed (Ne) and the engine speed (Ne_i) of each cylinder by a predetermined coefficient (KQI #). And the fuel injection amount correction value (Dit_Qsol2_i-1) for each cylinder up to the previous time is obtained by the equation shown in FIG. In S9, by adding the fuel injection amount correction value (Dit_Qsol2_i-1) to each cylinder obtained in the previous calculation cycle to Qsol2 obtained in S8, the idling fuel injection amount to each cylinder is obtained. To end.
If the engine is not idling, Qsol1 is set to Qsol2 in S10, and the cylinder-specific fuel correction amount (Dq_i) is added to Qsol2 in S11 to obtain the cylinder-specific fuel injection amount (Qsol2_i), and the process ends.
[0008]
FIG. 5 is a flowchart for setting the target idle speed. In S21, the water temperature Twn is read, and in S22, the target idle speed Nset is set from the Twn from, for example, a table as shown in FIG. 6, and the process ends.
[0009]
FIG. 7 is a flowchart for calculating the fuel injection amount necessary to control each control parameter.
First, signals of various sensors and switches are read in S31, and permission determination for determining whether or not to learn an error in the fuel injection amount is performed in S32. This determination will be described later. In S33, an error in the injection amount is calculated, and in S34, the injection amount for control parameter control, that is, the actually supplied injection amount Qsol_real is calculated, and the process ends. The injection amount error calculation in S33 and the Qsol_real calculation in S34 will be described later.
[0010]
FIG. 8 is a flowchart for calculating the control parameter control injection amount Qsol_real.
First, the injection amount error value Dqsoll and the basic injection amount Qsol2 are read. Next, a value obtained by subtracting Dqsoll from Qsol2 is set as Qsol_real, and the process ends. The injection amount error value Dqsoll will be described later.
[0011]
FIG. 9 is a flowchart for setting a target EGR rate using the control parameter control injection amount Qsol_real.
First, the engine speed Ne, Qsol_real, and the engine cooling water temperature Twn are read.
In S52, a map as shown in FIG. 10 is searched from Ne and Qsol_real, and a basic target EGR rate Megrb is calculated. In S53, a coefficient table for correcting the target EGR rate with respect to the engine coolant temperature, for example, as shown in FIG. 11, is retrieved from Twn and set as Kegr_tw. In step S54, the target EGR rate Megr is calculated using an equation as shown. In S55, it is determined whether or not the state of the engine is a complete explosion state. This method will be described later with reference to FIG. If it is determined in S56 that the explosion is complete, the process ends as it is. If it is determined that the explosion is not complete, the process ends in S57 with the target EGR rate Megr set to 0.
[0012]
FIG. 12 shows a flow for judging the complete explosion of the engine, which is calculated at a timing synchronized with the equal time of 10 msec.
First, the engine speed Ne is read in S61, and is compared with the complete explosion determination slice level NRPMK in S62. If Ne is larger, the process proceeds to S63. In step S63, the counter Tmrkb after the completion of the explosion due to rotation is compared with a predetermined time TRMKBP. When Ne is small in S62, the process proceeds to S66, Tmrkb is cleared, and the process is terminated as not complete explosion. When Tmrkb is small in S63, the process proceeds to S65, Tmrkb is incremented, the process proceeds to S67, and the process is terminated because it is not complete explosion.
In this process, a process is performed in which the engine speed is equal to or higher than a predetermined value (for example, 400 rotations or more), and when a predetermined time has elapsed, it is determined that a complete explosion has occurred.
[0013]
FIG. 13 is a flow for setting the fuel injection timing using the control parameter control injection amount Qsol_real.
In S71, the engine speed Ne and Qsol_real are read, and in S72, a target fuel injection timing Mit is calculated from an injection timing map as shown in FIG. 14, for example. In S73, various corrections are performed on Mit to set the final target injection timing Itsol, and the process ends.
[0014]
FIG. 15 is a flowchart for controlling the swirl control valve using the control parameter control injection amount Qsol_real.
In S81, the engine speed Ne and Qsol_real are read, and in S82 a swirl control valve switching slice level QSGT as shown in FIG. 16 is calculated from Ne, and Qsol_real and QSGT are compared in S83. If the former is large, the process proceeds to S84, and the swirl control valve is turned off. If the former is small, the process proceeds to S85, the swirl control valve is turned on, and the process is terminated.
[0015]
FIG. 17 is a flowchart for calculating the injection amount error and reflecting the error in the final fuel injection amount. Calculated in synchronization with engine rotation.
First, in S91, the basic fuel injection amount Qsol2_i for each cylinder is compared with the maximum fuel injection amount Qful. If the former is large, the process proceeds to S92, and Qful is used as the fuel injection amount Qsol_i for each cylinder. If the former is small, the process proceeds to S93, sets Qsol2_i to Qsol_i, and ends the process.
FIG. 18 is a map for converting Qsol_i into an output signal for actually controlling the injection amount.
[0016]
FIG. 19 is a basic flow for calculating the maximum injection amount.
First, in step S101, signals from various sensors and switches are read, and in step S102, an error learning permission determination is performed. The injection amount error is calculated in S103, and the maximum injection amount is calculated in S104, and the process ends.
The error learning permission determination, the injection amount error calculation, and the maximum injection amount calculation will be described later.
[0017]
FIG. 20 is a flowchart for calculating the final maximum fuel injection amount Qful.
First, in S111, the engine speed Ne is read, and in S112, the limit excess air ratio Klamb is set from the engine speed Ne, for example, from a table as shown in FIG. In step S113, the intake air amount Qac per cylinder is read, and in step S114, the maximum injection amount Qful is obtained by performing an operation using Qac, Klamb, and the injection amount error value Dqsoll, as shown in the drawing, and terminating the process.
[0018]
FIG. 22 is a flowchart for detecting the intake air amount.
First, the output voltage Us of a means for detecting the amount of intake air, such as an air flow meter, is read. In S122, the flow rate is converted using a voltage-flow rate conversion table as shown in FIG. In S123, a weighted average process of the values obtained in S122 is performed, and the process ends as Qas0. This processing is performed at predetermined time intervals such as 4 msec JOB.
[0019]
FIG. 24 is a flowchart for calculating the intake air amount per cylinder, which is calculated at a timing synchronized with the engine rotation or equivalent.
First, in S131, the engine speed Ne is read, and in S132, the engine speed Ne is converted into an intake air amount per intake by a formula as shown in the drawing. In S133, a delay process corresponding to a delay in wheel feeding from the intake air amount measuring means to the collector is performed, and in S134, a delay process corresponding to the dynamics in the collector is performed by an equation as shown in the figure, and the process is terminated as the cylinder intake air amount Qac. I do.
[0020]
FIGS. 25 and 26 are flowcharts for determining whether or not learning of the injection amount error is permitted.
If the start switch is on in S141, the process proceeds to S165; otherwise, the process proceeds to S142. If the ignition switch is on in S142, the process proceeds to S143, and if not, the process proceeds to S165. If the idle switch is on in S143, the process proceeds to S144, and if not, the process proceeds to S165. If the vehicle speed is 0 km / h in S144, the process proceeds to S145; otherwise, the process proceeds to S165. If the engine speed is smaller than the idle target speed plus NLRNH in S145, the process proceeds to S146 if the engine speed is smaller, and proceeds to S165 if it is larger. If the engine speed is larger than the target idle speed minus NLRNL in S146, the process proceeds to S147 if the engine speed is large, and proceeds to S165 if the engine speed is small. In S147, the power supply voltage is compared with the predetermined value VBLRN. If the power supply voltage is large, the process proceeds to S148, and if the value is small, the process proceeds to S165. In S148, the water temperature is compared with the predetermined value TWLRNH. If it is smaller, the process proceeds to S149, and if it is larger, the process proceeds to S165. In S149, the water temperature is compared with the predetermined value TWLRNL. If it is larger, the process proceeds to S150, and if smaller, the process proceeds to S165. In S150, the fuel temperature is compared with the predetermined value TFLRNH. If the fuel temperature is small, the process proceeds to S151, and if it is large, the process proceeds to S165. In S151, the fuel temperature is compared with a predetermined value TFLRNL. If the fuel temperature is larger, the process proceeds to S162, and if smaller, the process proceeds to S165. In step S162, it is determined whether the power steering switch is on. If the power steering switch is on, the process proceeds to step S165. If not, the process proceeds to step S163. In S163, it is determined whether an electric load switch such as a headlight or a defogger is on. If the switch is on, the process proceeds to S165; if not, the process proceeds to S164. In S164, the learning permission state counter is decremented, and in S166, it is determined whether the counter is 0 or not. If 0, the process proceeds to S167; otherwise, the process proceeds to S168. In S165, the learning permission counter is set to a predetermined value TMRLRN. In S167, the learning permission flag is set, and in S168, the learning permission flag is cleared, and the process ends.
[0021]
FIG. 27 is a basic flow for calculating the fuel injection amount error.
In S171, the learning value reflection gain Glqfh is calculated. In step S172, the state of the learning permission flag Flgqln is checked. If the flag is set, the process proceeds to step S173. If the flag is cleared, the process proceeds to step S175. In S173, an injection amount Qsolib considered to be actually supplied is calculated. In S174, an injection amount error Dqsol # is calculated. In S175, the injection amount error correction amount Dqsoll is calculated by an equation as shown, and the process ends.
[0022]
FIG. 28 shows an example of a calculation flow of the learning value reflection gain correction amount.
In S181, it is determined whether or not the learning permission flag (Flgqln) is set. In the learning permission state, the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value of the fuel injection amount for each cylinder in S182 (in the case of a four-cylinder engine, the absolute value of the maximum value and the minimum value of the fuel injection amount of # 1 to # 4 cylinders) The absolute value of the difference) is obtained, and the learning reflection gain correction amount (K_Glqfh) is read from, for example, FIG. 29 in S183, stored in the memory as K_Glqfh ¥, and the processing ends. Incidentally, ¥ means a backup RAM.
The reason why K_Glqfh has the characteristic shown in FIG. 29 is that, as the difference between the injection amounts of the respective cylinders increases, the nozzle system variation (initial lift amount, valve opening pressure, etc. of the two spring nozzles) of each cylinder increases. Becomes smaller as the rotational speed and the injection amount increase, and the difference (ratio) between the injection amount error during idling and the error other than idling increases, so that the value of K_Glqfh to be multiplied by a basic learning reflection gain described later is reduced. It is necessary.
In S184, the fuel injection amount correction value (Dit_Qsol2_i) for each cylinder at the time of the learning value reflection gain correction amount calculation is stored in the backup RAM (M_Dsol2_i ¥), and the process ends.
[0023]
FIG. 30 is a flowchart for calculating the learning value reflection gain Glqfh.
If it is determined in S191 that the idle switch is ON, the process proceeds to S194, and if it is ON, the process proceeds to S192. In S192, it is determined whether the vehicle speed is 0 km / h, and if not, the process proceeds to S194. If it is 0 km / h, the process proceeds to S193, and the process ends with the reflection gain Glqfh = 1. In S194, for example, B_Glqfh is read from the basic learning reflection gain map as shown in FIG. 31, the learning reflection gain correction amount (K_Glqfh) is read in S195, and the learning reflection gain is obtained by multiplying B_Glqfh and K_Glqfh in S196. The process ends.
[0024]
FIG. 32 shows an example of a calculation flow of the fuel injection amount correction amount for each cylinder with respect to the injection amount in the operation region other than the idling.
In S200, the above-mentioned B_Glqfh and K_Glqfh 値 and the backup RAM storage value (M_Dsol2_i ¥) of the fuel injection amount correction value (Dit_Qsol2_i) for each cylinder at the time of the learning value reflection gain correction amount calculation are multiplied by a predetermined coefficient (KDDVQ #). Then, the process is terminated with the fuel correction amount for each cylinder (Dq_i).
This is because, as described above, the variation in the idle injection amount is greatly affected by the variation in the nozzle system of each cylinder (the initial lift amount of the two spring nozzles, the valve opening pressure, etc.), but becomes smaller as the rotational speed and the injection amount increase. Therefore, the correction amount of the fuel injection amount for each cylinder in another operation region must be reduced.
Conversely, if the variation in the idle injection amount is small, it is due to the effect of the portion other than the nozzles. In this case, the variation in the idle injection amount has substantially the same width. Since Dq_i itself is small, Dq_i itself has a small value.)
[0025]
FIG. 33 is a flowchart for calculating the injection amount Qsolib considered to be actually injected.
In S211, it is determined whether or not the neutral switch is on. If it is on, the process proceeds to S212, and if it is off, the process proceeds to S215. In S212, it is determined whether or not the air conditioner switch is on. If the air conditioner switch is off, the process proceeds to S213 to set Qsolib to QSOLLL0. If the air conditioner switch is on, the process proceeds to S214 to set Qsolib to QSOLL1 and ends the process. In S215, it is determined whether or not the air conditioner switch is on. If the air conditioner switch is off, the process proceeds to S216, and Qsolib is set to QSOLL2. If the air conditioner switch is on, the process proceeds to S217, Qsolib is set to QSOLL3, and the process ends.
[0026]
FIG. 34 is a flowchart for calculating the injection amount error learning value Dqsol #.
In S221, a weighted average time constant correction coefficient Klsne is set from a table as shown in FIG. 35, for example, from the integral value SNe of the engine rotation from the time of production. Incidentally, this table characteristic shows a setting for reducing the learning gain in the unstable state at the time of the initial operation of the engine.
In S222, a weighted average time constant correction coefficient Klsvsp is set from the running distance SVsp from the time of production from, for example, a table as shown in FIG. Incidentally, this table characteristic shows a setting for reducing the learning gain in the unstable state at the time of the initial operation of the engine.
In S223, a weighted average time constant correction coefficient Klsst is set from the operation time SSttm from the time of production, for example, from a table as shown in FIG. Incidentally, this table characteristic shows a setting for reducing the learning gain in the unstable state at the time of the initial operation of the engine. Klsne, Klsvsp, and klsst may be any one of them.
In S224, it is determined whether or not the neutral switch is on. If it is on, the process proceeds to S225, and if it is off, the process proceeds to S228.
In S225, it is determined whether or not the air conditioner switch is on. If the air conditioner switch is off, the process proceeds to S226, where the weighted average time constant equivalent basic value Klcon is set to KLC0, and if it is on, KLCl is set.
If it is determined in S228 that the air conditioner switch is off, Klcon is set to KLC2 in S229, and if it is on, the process proceeds to S230 and becomes KLC3.
[0027]
In S231, a value Klc corresponding to the weighted average time constant is calculated by an equation as shown in the figure, and in S232, the value is limited to a value of 0 or more and 1 or less.
In S233, a value obtained by taking a difference between the basic fuel injection amount Qsol2 and the actual equivalent injection amount Qsolib is set to Dqsol0.
In step S234, a weighted average process is performed using Dqsol0 and Klc according to a formula as illustrated to calculate an injection amount error learning value Dqsol #, and the process ends. Incidentally, ¥ means a backup RAM.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, in the diesel engine control device of the present invention, the error of the injection amount at the time of idling is determined based on the permission of the output of various sensors and switches, and the learning error is determined. And the error in the injection amount used for each control parameter is reduced, thereby enabling accurate control. In addition, since the gain reflected in the error learning value at the time of idling is changed for each operation region, the gain to be reflected can be variably set according to each cylinder fuel injection amount control amount at the time of idling. In addition, the amount of error correction under each operating condition can be optimized, and control accuracy can be ensured in all operating regions. Further, by reflecting the error learning value in the calculation of the maximum injection amount, it is possible to reduce the output variation of each engine and the emission of smoke.
Furthermore, since the amount of fuel injection into each cylinder other than at idle is also controlled in accordance with the control amount of fuel injection at each cylinder during idling, drivability is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a control device for a diesel engine according to
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control device for a diesel engine according to
FIG. 3 is a flowchart for calculating a basic fuel injection amount according to the embodiment;
FIG. 4 is a map for setting a basic fuel injection amount according to the embodiment;
FIG. 5 is a flowchart for setting a target idle speed according to the embodiment;
FIG. 6 is an explanatory diagram of an example of a target idle speed table according to the embodiment;
FIG. 7 is a flowchart for calculating a fuel injection amount necessary for controlling each control parameter according to the embodiment.
FIG. 8 is a flowchart for calculating a control parameter control injection amount Qsol_real according to the embodiment;
FIG. 9 is a flowchart for setting a target EGR rate using the control parameter control injection amount Qsol_real according to the embodiment;
FIG. 10 is a target EGR rate map according to the embodiment.
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a coefficient table for correcting a target EGR rate with respect to an engine water temperature according to the embodiment;
FIG. 12 is a flowchart for determining a complete explosion of the engine according to the embodiment.
FIG. 13 is a flowchart for setting a fuel injection timing using a control parameter control injection amount Qsol_real according to the embodiment;
FIG. 14 is an injection timing map according to the embodiment.
FIG. 15 is a flowchart for controlling a swirl control valve using the control parameter control injection amount Qsol_real of the embodiment.
FIG. 16 is an explanatory diagram showing an example of setting a swirl control valve switching slice level according to the embodiment;
FIG. 17 is a flowchart of calculating an injection amount error according to the embodiment and reflecting the calculated error in a final fuel injection amount.
FIG. 18 is a map for converting Qsol_i of the embodiment to an output signal for actually controlling the injection amount.
FIG. 19 is a basic flow for calculating a maximum injection amount according to the embodiment.
FIG. 20 is a flowchart for calculating a final maximum fuel injection amount Qful of the embodiment.
FIG. 21 is an explanatory diagram of an example of a limit excess air ratio table according to the embodiment;
FIG. 22 is a flowchart for detecting an intake air amount according to the embodiment;
FIG. 23 is an explanatory diagram illustrating a voltage-flow rate conversion table according to the embodiment;
FIG. 24 is a flowchart for calculating an intake air amount per cylinder according to the embodiment.
FIG. 25 is a flowchart for determining whether to permit learning of an injection amount error according to the embodiment.
FIG. 26 is a flowchart for determining whether to permit learning of an injection amount error according to the embodiment.
FIG. 27 is a basic flow for calculating a fuel injection amount error according to the embodiment.
FIG. 28 is a calculation flow of a learning value reflection gain correction amount according to the embodiment.
FIG. 29 is an explanatory diagram showing a learning value reflection gain correction amount table according to the embodiment;
FIG. 30 is a calculation flow of a learning value reflection gain Glqfh according to the embodiment.
FIG. 31 is a B_Glqfh gain map of the embodiment.
FIG. 32 is a calculation flow of a fuel injection amount correction amount for each cylinder with respect to an injection amount in an operation region other than the idling state according to the embodiment.
FIG. 33 is a flowchart for calculating an injection amount Qsolid which is considered to be actually injected in the embodiment.
FIG. 34 is a flowchart for calculating an injection amount error learning value Dqsol # in the embodiment.
FIG. 35 is an explanatory diagram showing an example of a learning weight correction coefficient (rotation integral) table according to the embodiment;
FIG. 36 is an explanatory diagram showing an example of a learning weight correction coefficient (running distance) table according to the embodiment;
FIG. 37 is an explanatory diagram showing an example of a learning weight correction coefficient (elapsed time) table according to the embodiment;
[Explanation of symbols]
1 Operating state detection means
2 Fuel injection amount calculation means
3 Idle state determination means
4 Various parameter input means
5 Actual fuel injection amount calculation means
6 Idle fuel correction means
7 Cylinder rotational speed detection means at idle
8. Idle cylinder fuel correction means
9 Injection amount error learning permission determination means
10 Reflection gain setting means
11 Injection amount error calculation means
12 Injection amount calculation means for control parameter control
13 Each control parameter control means
14 Intake air amount detection means
15 Maximum injection amount calculation means
16 Cylinder-specific fuel correction amount calculation means
17 Final fuel injection amount setting means
18 Fuel injection amount control means
Claims (2)
該運転状態検知手段(1)の出力から基本となる燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段(2)と、
エンジンのアイドル状態を判定するアイドル状態判定手段(3)と、
各種パラメータとしてスタータスイッチ,イグニッションスイッチ,パワステスイッチ,電気負荷信号,ニュートラルスイッチ,燃料温度,機関水温,車速,電源電圧,エンジン回転数,エアコンスイッチ信号を入力する各種パラメータ入力手段(4)と、
該各種パラメータ入力手段(4)の出力から実燃料噴射量を演算する実燃料噴射量演算手段(5)と、
前記アイドル状態判定手段(3)、各種パラメータ入力手段(4)の出力からアイドル回転が一定になるように燃料噴射量演算手段(2)の出力を補正するアイドル時燃料補正手段(6)と、
アイドル時の各気筒毎のエンジン回転数を検出するアイドル時各気筒回転数検出手段(7)と、
前記アイドル時燃料補正手段(6)、アイドル時各気筒回転数検出手段(7)の出力からアイドル時の気筒別燃料噴射量を補正するアイドル時気筒別燃料補正手段(8)と、
前記アイドル状態判定手段(3)、各種パラメータ入力手段(4)の出力から噴射量誤差の学習の許可判定を行う噴射量誤差学習許可判定手段(9)と、
前記アイドル時気筒別燃料補正手段(8)の出力の最大値と最小値との差と前記アイドル状態判定手段(3)の出力とに基づきアイドル時の噴射量誤差学習値を基にした各運転条件に対応する誤差量を求める為に用いる反映ゲインを設定する反映ゲイン設定手段(10)と、
前記実燃料噴射量演算手段(5)、アイドル時燃料補正手段(6)、噴射量誤差学習許可判定手段(9)、反映ゲイン設定手段(10)の出力、又は噴射量誤差学習許可判定手段(9)の出力により学習が禁止された場合は、それまでに学習された誤差の値に反映ゲイン設定手段(10)によって設定された反映ゲインを掛けて、各運転条件に対応する噴射量の誤差を演算する噴射量誤差演算手段(11)と、
前記アイドル時燃料補正手段(6)、噴射量誤差演算手段(11)の出力から噴射時期、排気還流率、又はそれに相当する値、スワール制御弁の内、少なくともlつの制御パラメータ設定に使用する噴射量を演算する制御パラメータ制御用噴射量演算手段(12)と、
各制御パラメータを制御する各制御パラメータ制御手段(13)からなるディーゼルエンジンの制御装置。Operating state detecting means (1) for detecting an engine operating state from at least an engine speed and an accelerator opening;
Fuel injection amount calculating means (2) for calculating a basic fuel injection amount from the output of the operating state detecting means (1);
Idle state determining means (3) for determining an idle state of the engine;
Various parameter input means (4) for inputting starter switch, ignition switch, power steering switch, electric load signal, neutral switch, fuel temperature, engine water temperature, vehicle speed, power supply voltage, engine speed, air conditioner switch signal as various parameters;
Actual fuel injection amount calculating means (5) for calculating an actual fuel injection amount from outputs of the various parameter input means (4);
An idling-state fuel correcting means (6) for correcting the output of the fuel injection amount calculating means (2) from the outputs of the idle state determining means (3) and the various parameter input means (4) so that the idle rotation is constant;
An idling-time cylinder speed detecting means (7) for detecting an engine speed of each cylinder during idling;
An idling-time fuel correcting means (6), an idling-time cylinder-specific fuel correcting means (8) for correcting an idling-time cylinder-specific fuel injection amount from an output of each idling-time cylinder rotational speed detecting means (7);
An injection amount error learning permission determining means (9) for determining permission of learning of an injection amount error from an output of the various parameter inputting means (4);
Each operation based on the learning value of the injection amount error during idling based on the difference between the maximum value and the minimum value of the output of the cylinder-by-idle fuel correction means (8) and the output of the idling state determination means (3). Reflection gain setting means (10) for setting a reflection gain used for obtaining an error amount corresponding to the condition;
The actual fuel injection amount calculating means (5), the idling fuel correction means (6), the injection amount error learning permission determining means (9), the output of the reflection gain setting means (10), or the injection amount error learning permission determining means ( When learning is prohibited by the output of 9), the value of the error learned so far is multiplied by the reflection gain set by the reflection gain setting means (10), and the error of the injection amount corresponding to each operating condition is multiplied. Injection amount error calculating means (11) for calculating
From the outputs of the idling fuel correction means (6) and the injection amount error calculation means (11), the injection timing, the exhaust gas recirculation rate or a value corresponding thereto, and the injection used for setting at least one control parameter of the swirl control valve. Control parameter control injection amount calculating means (12) for calculating the amount;
A control device for a diesel engine, comprising control parameter control means (13) for controlling each control parameter.
該運転状態検知手段(1)の出力から基本となる燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段(2)と、
エンジンのアイドル状態を判定するアイドル状態判定手段(3)と、
各種パラメータとしてスタータスイッチ,イグニッションスイッチ,パワステスイッチ,電気負荷信号,ニュートラルスイッチ,燃料温度,機関水温,車速,電源電圧,エンジン回転数,エアコンスイッチ信号を入力する各種パラメータ入力手段(4)と、
該各種パラメータ入力手段(4)の出力から実燃料噴射量を演算する実燃料噴射量演算手段(5)と、
前記アイドル状態判定手段(3)、各種パラメータ入力手段(4)の出力からアイドル回転が一定になるように前記燃料噴射量演算手段(2)の出力を補正するアイドル時燃料補正手段(6)と、
アイドル時の各気筒毎のエンジン回転数を検出するアイドル時各気筒回転数検出手段(7)と、
前記アイドル時燃料補正手段(6)、アイドル時各気筒回転数検出手段(7)の出力からアイドル時の気筒別燃料噴射量を補正するアイドル時気筒別燃料補正手段(8)と、
前記アイドル状態判定手段(3)、各種パラメータ入力手段(4)の出力から噴射量誤差の学習の許可判定を行う噴射量誤差学習許可判定手段(9)と、
前記アイドル時気筒別燃料補正手段(8)の出力の最大値と最小値との差と前記アイドル状態判定手段(3)の出力とに基づきアイドル時の噴射量誤差学習値を基にした各運転条件に対応する誤差量を求める為に用いる反映ゲインを設定する反映ゲイン設定手段(10)と、
前記実燃料噴射量演算手段(5)、アイドル時燃料補正手段(6)、噴射量誤差学習許可判定手段(9)、反映ゲイン設定手段(10)の出力、又は噴射量誤差学習許可判定手段(9)の出力により学習が禁止された場合は、それまでに学習された誤差の値に反映ゲイン設定手段(10)によって設合された反映ゲインを掛けて、各運転条件に対応する噴射量の誤差を演算する噴射量誤差演算手段(11)と、
吸入空気量を検知する吸入空気量検出手段(14)と、
前記運転状態検知手段(1)と噴射量誤差演算手段(11)と吸入空気量検出手段(14)の出力から許容最大噴射量を演算する最大噴射量演算手段(15)と、
前記アイドル時気筒別燃料補正手段(8)、反映ゲイン設定手段(10)の出力から各運転条件に対応した気筒別の燃料噴射量補正量を演算する気筒別燃料補正量演算手段(16)と、
前記アイドル時燃料補正手段(6)、最大噴射量演算手段(15)、気筒別燃料補正量演算手段(16)の出力から最終燃料噴射量を設定する最終燃料噴射量設定手段(17)と、
該最終燃料噴射量設定手段(17)の出力から燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段(18)と、からなるディーゼルエンジンの制御装置。Operating state detecting means (1) for detecting an engine operating state from at least an engine speed and an accelerator opening;
Fuel injection amount calculating means (2) for calculating a basic fuel injection amount from the output of the operating state detecting means (1);
Idle state determining means (3) for determining an idle state of the engine;
Various parameter input means (4) for inputting starter switch, ignition switch, power steering switch, electric load signal, neutral switch, fuel temperature, engine water temperature, vehicle speed, power supply voltage, engine speed, air conditioner switch signal as various parameters;
Actual fuel injection amount calculating means (5) for calculating an actual fuel injection amount from outputs of the various parameter input means (4);
An idling state determining means (3), an idling fuel correcting means (6) for correcting the output of the fuel injection amount calculating means (2) from the outputs of the various parameter input means (4) so that the idling speed becomes constant. ,
An idling-time cylinder speed detecting means (7) for detecting an engine speed of each cylinder during idling;
An idling-time fuel correcting means (6), an idling-time cylinder-specific fuel correcting means (8) for correcting an idling-time cylinder-specific fuel injection amount from an output of each idling-time cylinder rotational speed detecting means (7);
An injection amount error learning permission determining means (9) for determining permission of learning of an injection amount error from an output of the various parameter inputting means (4);
Each operation based on the learning value of the injection amount error during idling based on the difference between the maximum value and the minimum value of the output of the cylinder-by-idle fuel correction means (8) and the output of the idling state determination means (3). Reflection gain setting means (10) for setting a reflection gain used for obtaining an error amount corresponding to the condition;
The actual fuel injection amount calculating means (5), the idling fuel correction means (6), the injection amount error learning permission determining means (9), the output of the reflection gain setting means (10), or the injection amount error learning permission determining means ( If learning is prohibited by the output of 9), the value of the error learned so far is multiplied by the reflection gain set by the reflection gain setting means (10), and the injection amount corresponding to each operating condition is multiplied. An injection amount error calculating means (11) for calculating an error;
Intake air amount detection means (14) for detecting an intake air amount;
A maximum injection amount calculating means (15) for calculating an allowable maximum injection amount from outputs of the operating state detecting means (1), an injection amount error calculating means (11), and an intake air amount detecting means (14);
A cylinder-by-cylinder fuel correction amount calculating unit (16) for calculating a cylinder-by-cylinder fuel injection amount correction amount corresponding to each operating condition from the output of the idling-time cylinder-by-cylinder fuel correction unit (8) and the reflection gain setting unit (10); ,
A final fuel injection amount setting means (17) for setting a final fuel injection amount from the output of the idling fuel correction means (6), the maximum injection amount calculation means (15), and the cylinder-specific fuel correction amount calculation means (16);
And a fuel injection amount control means (18) for controlling the fuel injection amount from the output of the final fuel injection amount setting means (17).
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