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WO2009113421A1 - エンジン - Google Patents

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Publication number
WO2009113421A1
WO2009113421A1 PCT/JP2009/053880 JP2009053880W WO2009113421A1 WO 2009113421 A1 WO2009113421 A1 WO 2009113421A1 JP 2009053880 W JP2009053880 W JP 2009053880W WO 2009113421 A1 WO2009113421 A1 WO 2009113421A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
decrease rate
increase
appropriate
speed
fuel injection
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/053880
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
隆夫 河辺
宮本　貴志
和寛 山田
哲夫 榊
川島　勇
Original Assignee
ヤンマー株式会社
株式会社電子応用
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ヤンマー株式会社, 株式会社電子応用 filed Critical ヤンマー株式会社
Priority to CN200980108778.1A priority Critical patent/CN101970838B/zh
Priority to CA2716569A priority patent/CA2716569C/en
Priority to BRPI0909626A priority patent/BRPI0909626A2/pt
Priority to US12/921,746 priority patent/US8423266B2/en
Priority to EP09719598.6A priority patent/EP2282035A4/en
Publication of WO2009113421A1 publication Critical patent/WO2009113421A1/ja

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D23/00—Controlling engines characterised by their being supercharged
    • F02D23/02—Controlling engines characterised by their being supercharged the engines being of fuel-injection type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2464—Characteristics of actuators
    • F02D41/2467—Characteristics of actuators for injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to an engine provided with a supercharger.
  • JP2000-328999A discloses a configuration in which a Q shift is corrected based on an engine output from a ⁇ sensor.
  • the ⁇ sensor is provided in the exhaust system, a response delay occurs in an engine having a supercharger.
  • the operating range for correcting the Q shift is limited only to idling and constant speed running with a relatively low load.
  • the engine disclosed in JP2000-328999 is disadvantageous in that the region for improving the variation in fuel injection amount is limited.
  • An engine according to the present invention includes an engine body having a supercharger, engine speed detection means for detecting engine speed, supercharger speed detection means for detecting turbocharger speed, and supercharging pressure. And a control means for correcting the fuel injection amount.
  • the control means determines the engine speed, the supercharging pressure, the supercharger speed, and the fuel injection amount. Recognize and correct the fuel injection amount.
  • the control means calculates an appropriate supercharger speed and an appropriate supercharger speed range based on the engine speed, the supercharging pressure, and the fuel injection amount, and When the turbocharger rotational speed is not in the appropriate supercharger rotational speed range, it is preferable to correct the fuel injection amount so that the supercharger rotational speed is within the proper supercharger rotational speed range.
  • the control means determines the fuel injection amount when the supercharger rotational speed is detected as the appropriate supercharger. It is preferable to rewrite the fuel injection amount corresponding to the rotational speed.
  • control means calculates an appropriate supercharging pressure and an appropriate supercharging pressure range based on the engine speed, the supercharger speed, and the fuel injection amount, and the supercharging pressure Is not within the proper supercharging pressure range, it is preferable to correct the fuel injection amount so that the supercharging pressure falls within the proper supercharging pressure range.
  • control means rewrites the supercharging pressure to the proper supercharging pressure when the supercharging pressure is in the proper supercharging pressure range.
  • control means calculates an appropriate engine speed and an appropriate engine speed range based on the engine speed, the supercharger speed, and the fuel injection amount, and the engine speed Is not within the proper engine speed range, it is preferable to correct the fuel injection amount so that the engine speed falls within the proper engine speed range.
  • control means rewrites the engine speed to the appropriate engine speed when the engine speed is in the appropriate engine speed range.
  • the control means calculates an appropriate fuel injection amount correction range based on the fuel injection amount, and corrects the corrected fuel injection amount when the corrected fuel injection amount is not within the appropriate fuel injection amount correction range. It is preferable that the fuel injection amount be a maximum value or a minimum value of the appropriate fuel injection amount correction range.
  • control means sets the upper limit value of the supercharger speed determined for each engine speed as the upper limit supercharger speed, and the supercharger speed sets the upper limit supercharger speed. When it exceeds, it is preferable to stop the fuel injection amount from increasing.
  • control means determines that the fuel injection is abnormal when the supercharger rotational speed exceeds the upper limit supercharger rotational speed a predetermined number of times.
  • the control means calculates an engine speed increase / decrease rate based on the engine speed, calculates a boost pressure increase / decrease rate based on the supercharging pressure, and determines the turbocharger speed. And calculating a fuel injection amount increase / decrease rate based on the engine speed increase / decrease rate, the boost pressure increase / decrease rate, the appropriate turbocharger increase / decrease rate, and It is preferable to recognize the fuel injection amount increase / decrease rate and correct the fuel injection amount.
  • control means is configured to change the appropriate turbocharger speed increase / decrease rate and the appropriate turbocharger speed based on the engine speed increase / decrease rate, the boost pressure increase / decrease rate, and the fuel injection amount increase / decrease rate.
  • the turbocharger rotational speed increase / decrease rate is not within the appropriate turbocharger rotational speed increase / decrease rate range, the supercharger rotational speed increase / decrease rate is calculated as the appropriate turbocharger rotational speed increase / decrease rate. It is preferable to correct the fuel injection amount so as to fall within the range.
  • control unit may change the supercharger rotation speed increase / decrease rate when the supercharger rotation speed increase / decrease ratio is in the appropriate turbocharger rotation speed increase / decrease ratio range. It is preferable to rewrite the rotational speed increase / decrease rate.
  • the control means includes a range of an appropriate boost pressure increase / decrease rate and an appropriate boost pressure increase / decrease rate range based on the engine speed increase / decrease rate, the boost pressure increase / decrease rate, and the fuel injection amount increase / decrease rate.
  • the boost pressure increase / decrease rate is not within the appropriate boost pressure increase / decrease rate range, the fuel injection amount is corrected so that the boost pressure increase / decrease rate falls within the appropriate boost pressure increase / decrease rate range. It is preferable to do.
  • control means may rewrite the boost pressure increase / decrease rate to the appropriate boost pressure increase / decrease rate when the boost pressure increase / decrease rate is in the appropriate boost pressure increase / decrease rate range. preferable.
  • control means is configured to determine an appropriate engine speed increase / decrease rate and an appropriate engine speed increase / decrease rate based on the engine speed increase / decrease rate, the boost pressure increase / decrease rate, and the fuel injection amount increase / decrease rate.
  • the fuel injection amount is corrected so that the engine speed increase / decrease rate falls within the engine speed increase / decrease rate range. It is preferable.
  • control means may rewrite the engine speed increase / decrease rate to the appropriate engine speed increase / decrease rate when the engine speed increase / decrease rate is in the appropriate engine speed increase / decrease rate range. preferable.
  • the variation in the fuel injection amount can be reduced in the entire operation region.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a flow of fuel injection amount correction control that is also the first embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a flow of fuel injection amount correction control that is also the second embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a flow of fuel injection amount abnormality detection control that is also Embodiment 3.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a flow of fuel injection amount correction control that is also the fourth embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a flow of fuel injection amount correction control that is also Embodiment 5.
  • the engine 1 includes an engine body 5 having a turbocharger 7 as a supercharger, an engine control unit (hereinafter referred to as ECU) 20 as a control means, an engine speed sensor 21 as an engine speed detection means, A turbo sensor 22 as a machine rotation speed detection means and a boost sensor 23 as a boost pressure detection means are provided.
  • ECU engine control unit
  • the engine body 5 includes a cylinder head 15 and a cylinder block 16.
  • an intake pipe 8 is connected to an intake manifold (not shown), and an exhaust pipe 9 is connected to an exhaust manifold (not shown).
  • an exhaust pipe 9 is connected to an exhaust manifold (not shown).
  • the crankshaft 3 is pivotally supported by the cylinder block 16.
  • the turbocharger 7 is composed of a turbine disposed in the exhaust pipe 9 and a compressor disposed in the intake pipe 8.
  • the fuel injection device includes a common rail 10 and injectors 11.
  • the common rail 10 is a pressure vessel that accumulates fuel sent by a fuel injection pump (not shown).
  • the injector 11 is a device that injects fuel accumulated in the common rail 10 into each cylinder.
  • the ECU 20 is connected with an engine speed sensor 21, a turbo sensor 22, a boost sensor 23, an accelerator opening sensor 24, and injectors 11. Note that the throttle lever opening sensor may be used instead of the accelerator opening sensor 24.
  • the engine speed sensor 21 is provided in the vicinity of the crankshaft 3 and detects the engine speed Ne.
  • the turbo sensor 22 is provided on the compressor 6 side of the turbocharger 7, generates a rotation pulse according to the number of blades of the compressor 6, and detects the turbocharger rotation speed (turbo rotation speed) Nc.
  • the turbo sensor 22 is, for example, an eddy current type or a hall sensor. Further, the turbo rotation speed Nc may be a value divided by a predetermined ratio in order to reduce the calculation burden on the ECU 20.
  • the boost sensor 23 is provided in the intake pipe 8 and detects a supercharging pressure (boost pressure) Pb.
  • the accelerator opening sensor 24 is provided at the accelerator rotation base, and detects the accelerator opening Ac.
  • the ECU 20 has a function of calculating the fuel injection amount Q from the fuel injection amount map f3q (Ne, Ac, Q) based on the engine speed Ne and the accelerator opening degree Ac.
  • the fuel injection amount map f3q (Ne, Ac, Q) is a three-dimensional map stored in advance in the storage device of the ECU 20.
  • the ECU 20 has a function of calculating an appropriate turbo speed Nemap from an appropriate engine speed map f3e (Nmap, Nc, Q) based on the turbo speed Nc and the fuel injection amount Q.
  • the appropriate engine speed map f3e (Nmap, Nc, Q) is a three-dimensional map representing the correlation between the turbo speed, the appropriate engine speed Nemap, and the fuel injection amount Q, and is stored in advance in the storage device of the ECU 20. ing.
  • the ECU 20 has a function of calculating an appropriate turbo speed Ncmap from an appropriate turbo speed map f3c (Ne, Ncmap, Q) based on the engine speed Ne and the fuel injection amount Q.
  • the appropriate turbo speed map f3c (Ne, Ncmap, Q) is a three-dimensional map showing the correlation between the engine speed Ne, the appropriate turbo speed Ncmap, and the fuel injection amount Q, and is stored in advance in the storage device of the ECU 20. Has been.
  • the ECU 20 acquires each physical quantity necessary for this control. That is, the ECU 20 acquires the engine speed Ne by the engine speed sensor 21, the turbo speed Nc by the turbo sensor 22, and the accelerator opening Ac by the accelerator opening sensor 24. Further, the ECU 20 calculates the fuel injection amount Q from the fuel injection amount map f3q (Ne, Ac) based on the engine speed Ne and the accelerator opening degree Ac.
  • the ECU 20 calculates an appropriate turbo speed Ncmap as an appropriate turbo speed from the appropriate turbo speed map f3c (Ne, Ncmap, Q) based on the engine speed Ne and the fuel injection amount Q, A threshold value ⁇ ⁇ Nc allowed for the appropriate turbo rotation speed Ncmap is calculated.
  • the threshold value ⁇ ⁇ Nc is determined for each appropriate turbo rotation speed Ncmap value, and is different depending on the engine rotation speed Ne and the fuel injection amount Q.
  • the ECU 20 calculates the appropriate engine speed Nemap from the appropriate engine speed map f3e (Nmap, Nc, Q) based on the turbo speed Nc and the fuel injection amount Q, and sets the appropriate engine speed Nemap.
  • An allowable threshold value ⁇ ⁇ Ne is calculated. The threshold value ⁇ ⁇ Ne is determined for each appropriate engine speed Nemap value, and is different depending on the turbo speed Nc and the fuel injection amount Q.
  • the ECU 20 determines whether the absolute value of the difference between the turbo rotational speed Nc and the appropriate turbo rotational speed Ncmap is smaller than the threshold value ⁇ Nc.
  • the ECU 20 determines whether or not the absolute value of the difference between the engine speed Ne and the appropriate engine speed Nemap is smaller than the threshold value ⁇ Ne. If No in S114, the ECU 20 returns to S111.
  • the ECU 20 determines the fuel injection amount Q in the appropriate turbo speed map f3c (Ne, Ncmap, Q) and the appropriate engine speed map f3e (Nmap, Nc, Q) in S115. To the current fuel injection amount Q.
  • ECU20 acquires each physical quantity required in this control. That is, the ECU 20 acquires the engine speed Ne, the turbo speed Nc, and the accelerator opening degree Ac. Further, the ECU 20 calculates the fuel injection amount Q from the fuel injection amount map f3q (Ne, Ac, Q) based on the engine speed Ne and the accelerator opening degree Ac. Further, the ECU 20 calculates an appropriate turbo speed Ncmap from the appropriate turbo speed map f3c (Ne, Ncmap, Q) based on the engine speed Ne and the fuel injection amount Q.
  • the ECU 20 calculates an allowable increase / decrease amount ⁇ ⁇ Q of the fuel injection amount Q.
  • the threshold value ⁇ ⁇ Q is determined for each fuel injection amount Q, and is different depending on the engine speed Ne and the turbo speed Nc. Further, the ECU 20 calculates a turbo speed upper limit value Ncl determined by the engine speed Ne.
  • the ECU 20 determines whether the difference between the corrected fuel injection amount Q ′ and the fuel injection amount Q is within a threshold value ⁇ ⁇ Q. If Yes in S122, the process returns to S121.
  • the difference between the corrected fuel injection amount Q ′ and the fuel injection amount Q is within the appropriate fuel injection amount correction range, it is possible to prevent the corrected fuel injection amount Q ′ from being excessive or insufficient. Further, since the difference between the fuel injection amount Q ′ corrected based on the turbo rotation speed Nc and the fuel injection amount Q is limited, it is possible to prevent the corrected fuel injection amount Q ′ from becoming excessive.
  • the ECU 20 stops increasing the fuel injection amount Q if the turbo rotational speed Nc is larger than the turbo rotational speed upper limit value Ncl.
  • the ECU 20 determines whether the fuel injection abnormality determination counter value N is N ⁇ 5. If Yes in S136, the process returns to S131.
  • the ECU 20 determines that the engine has failed in the case of No in S136. After the engine failure is confirmed, derating control is performed to decelerate in steps and stop the engine 1.
  • the ECU 20 has a function of calculating the appropriate engine speed Nemap from the appropriate engine speed map f4e (Nmap, Nc, Pb, Q) based on the turbo speed Nc, the boost pressure Pb, and the fuel injection amount Q.
  • the appropriate engine speed map f4e (Nmap, Nc, Pb, Q) is a four-dimensional map representing the correlation among the appropriate engine speed Nemap, the boost pressure Pb, the turbo speed Nc, and the fuel injection amount Q. Is stored in advance in the storage device.
  • the ECU 20 has a function of calculating an appropriate turbo speed Ncmap from an appropriate turbo speed map f4c (Ne, Ncmap, Pb, Q) based on the engine speed Ne, the boost pressure Pb, and the fuel injection amount Q.
  • the appropriate turbo speed map f4c (Ne, Ncmap, Pb, Q) is a four-dimensional map representing the correlation among the engine speed Ne, the boost pressure Pb, the appropriate turbo speed Ncmap, and the fuel injection amount Q. Is stored in advance in the storage device.
  • the ECU 20 has a function of calculating the appropriate boost pressure Pbmap from the appropriate boost pressure map f4p (Ne, Nc, Pbmap, Q) based on the engine speed Ne, the turbo speed Nc, and the fuel injection amount Q.
  • the appropriate boost pressure map f4p (Ne, Nc, Pbmap, Q) is a four-dimensional map showing the correlation among the engine speed Ne, the appropriate boost pressure Pbmap, the turbo speed Nc, and the fuel injection amount Q. Pre-stored in the storage device.
  • the ECU 20 acquires each physical quantity necessary for this control. That is, the ECU 20 acquires the engine speed Ne, the turbo speed Nc, the boost pressure Pb, and the accelerator opening degree Ac. Further, the ECU 20 calculates the fuel injection amount Q from the fuel injection amount map f3q (Ne, Ac, Q) based on the engine speed Ne and the accelerator opening degree Ac.
  • the ECU 20 calculates an appropriate turbo speed Ncmap from the appropriate turbo speed map f4c (Ne, Ncmap, Pb, Q) based on the engine speed Ne, the fuel injection amount Q, and the boost pressure Pb. Then, an allowable threshold value ⁇ ⁇ Nc of the appropriate turbo rotation speed Ncmap is calculated. The threshold value ⁇ ⁇ Nc is determined for each appropriate turbo speed Ncmap, and is different depending on the engine speed Ne, the boost pressure Pb, and the fuel injection amount Q. Further, the ECU 20 calculates an allowable threshold value ⁇ ⁇ Pb of the appropriate boost pressure Pbmap. The threshold value ⁇ ⁇ Pb is determined for each appropriate boost pressure Pbmap, and is different depending on the engine speed Ne, the turbo speed Nc, and the fuel injection amount Q.
  • the ECU 20 determines whether the absolute value of the difference between the turbo speed Nc and the appropriate turbo speed Ncmap is smaller than the threshold value ⁇ Nc, and whether the absolute value of the difference between the boost pressure Pb and the appropriate boost pressure Pbmap is smaller than the threshold value ⁇ Pb. Determine.
  • the ECU 20 performs the following processing. That is, if the difference between the turbo rotation speed Nc and the appropriate turbo rotation speed Ncmap is smaller than 0 and the difference between the boost pressure Pb and the appropriate boost pressure Pbmap is smaller than 0, the ECU 20 determines that the turbo rotation speed Nc is the appropriate turbo rotation.
  • the fuel injection amount Q is increased until it becomes larger than the sum of several Ncmap and the threshold value ⁇ Nc.
  • the ECU 20 determines whether the absolute value of the difference between the engine speed Ne and the appropriate engine speed Nemap is smaller than the threshold value ⁇ Ne. If No, the ECU 20 returns to S141.
  • the ECU 20 determines in S146 that the appropriate engine speed map f4e (Nmap, Nc, Pb, Q), the appropriate turbo speed map f4c (Ne, Ncmap, Pb, Q), and the appropriate The value of the fuel injection amount Q in the boost pressure map f4p (Ne, Nc, Pbmap, Q) is rewritten to the current fuel injection amount Q.
  • the fuel injection amount correction control according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG.
  • the ECU 20 has a function of calculating an engine speed increase / decrease rate TNe, which is an increase / decrease rate of the engine speed Ne during a predetermined time. Further, the ECU 20 has a function of calculating a turbo rotation speed increase / decrease rate TNc, which is an increase / decrease rate of the turbo rotation speed Nc in a predetermined time. Further, the ECU 20 has a function of calculating a boost pressure increase / decrease rate TPb that is an increase / decrease rate of the boost pressure Pb in a predetermined time.
  • the ECU 20 includes a fuel injection amount increase / decrease rate map fT3q (TNe, Ac, TQ).
  • the fuel injection amount increase / decrease rate map f3Tq (TNe, Ac, TQ) is a three-dimensional map showing the correlation among the engine speed increase / decrease rate TNe, the accelerator opening degree Ac, and the fuel injection amount increase / decrease rate TQ.
  • the fuel injection amount increase / decrease rate TQ is determined to be a single value if the engine speed increase / decrease rate TNe and the accelerator opening degree Ac are determined by the fuel injection amount increase / decrease rate map fT3q (TNe, Ac).
  • the ECU 20 uses the appropriate engine speed increase / decrease rate map f4Te (TNMap, TNc, TPb, TQ) to increase / decrease the appropriate engine speed. It has a function to calculate the rate TNMap.
  • the appropriate engine speed increase / decrease rate map f4Te (TNMap, TNc, TPb, TQ) is a correlation between the appropriate engine speed increase / decrease rate TNe, the boost pressure increase / decrease rate TPb, the turbo speed increase / decrease rate TNc, and the fuel injection amount increase / decrease rate TQ. Is stored in advance in a storage device of the ECU 20.
  • the ECU 20 uses the appropriate turbo speed map f4c (TNe, TNcmap, TPb, TQ) to determine the appropriate turbo speed increase / decrease rate TNcmap. It has the function to calculate.
  • the appropriate turbo speed map f4c (TNe, TNcmap, TPb, TQ) represents the correlation between the engine speed increase / decrease rate TNe, the boost pressure increase / decrease rate TPb, the appropriate turbo speed increase / decrease rate TNcmap, and the fuel injection amount increase / decrease rate TQ. It is a four-dimensional map and is stored in advance in the storage device of the ECU 20.
  • the ECU 20 increases or decreases the appropriate boost pressure based on the appropriate boost pressure increase / decrease rate map f4Tp (TNe, TNc, TPbmap, TQ) based on the engine speed increase / decrease rate TNe, the turbo speed increase / decrease rate TNc, and the fuel injection amount increase / decrease rate TQ. It has a function of calculating the rate TPbmap.
  • the appropriate boost pressure increase / decrease rate map f4Tp (TNe, TNc, TPbmap, TQ) is a correlation between the engine speed increase / decrease rate TNe, the appropriate boost pressure increase / decrease rate TPbmap, the turbo speed increase / decrease rate TNcmap, and the fuel injection amount increase / decrease rate TQ. This is a four-dimensional map that is stored in advance in the storage device of the ECU 20.
  • the ECU 20 acquires an increase / decrease rate of each physical quantity. That is, the ECU 20 calculates the engine speed increase / decrease rate TNe, the turbo speed increase / decrease rate RNc, and the boost pressure increase / decrease rate RPb. Further, the ECU 20 acquires the accelerator opening degree Ac by the accelerator opening degree sensor 24. Further, the ECU 20 calculates the fuel injection amount increase / decrease rate TQ from the fuel injection amount increase / decrease rate map f3Tq (TNe, Ac, TQ) based on the engine speed increase / decrease rate TNe and the accelerator opening degree Ac.
  • the ECU 20 determines from the appropriate engine speed increase / decrease rate map f4Te (TNMap, TNc, TPb, TQ) based on the turbo speed increase / decrease rate TNc, the boost pressure increase / decrease rate TPb, and the fuel injection amount increase / decrease rate TQ.
  • An appropriate engine speed increase / decrease rate TNMap is calculated.
  • the ECU 20 calculates an allowable threshold value ⁇ ⁇ TNe for the appropriate engine speed increase / decrease rate TNnemap.
  • the threshold value ⁇ ⁇ TNe is determined for each appropriate engine speed increase / decrease rate TNmap value, and is different depending on the turbo speed increase / decrease rate TNc, the boost pressure increase / decrease rate TPb, and the fuel injection amount increase / decrease rate TQ.
  • the ECU 20 determines from the appropriate turbo speed increase / decrease rate map f4Tc (TNe, TNcmap, TPb, TQ) based on the engine speed increase / decrease rate TNe, the boost pressure increase / decrease rate TPb, and the fuel injection amount increase / decrease rate TQ.
  • An appropriate turbo rotational speed increase / decrease rate TNcmap is calculated, and an allowable threshold value ⁇ ⁇ TNc of the appropriate turbo rotational speed increase / decrease rate TNcmap is calculated.
  • the threshold value ⁇ ⁇ TNc is determined for each appropriate turbo rotational speed increase / decrease rate TNcmap, and is different depending on the engine rotational speed increase / decrease rate TNe, the boost pressure increase / decrease rate TPb, and the fuel injection amount increase / decrease rate TQ.
  • the ECU 20 determines from the appropriate boost pressure increase / decrease rate map f4Tp (TNe, TNc, TPbmap, TQ) based on the engine speed increase / decrease rate TNe, the turbo speed increase / decrease rate TNc, and the fuel injection amount increase / decrease rate TQ.
  • An appropriate turbo rotational speed increase / decrease rate TPbmap is calculated, and an allowable threshold value ⁇ ⁇ TPb of the appropriate boost pressure increase / decrease rate TPbmap is calculated.
  • the threshold value ⁇ ⁇ TPb is determined for each appropriate turbo rotation speed increase / decrease rate TPbmap, and is different depending on the engine speed increase / decrease rate TNe, the turbo speed increase / decrease rate TNc, and the fuel injection amount increase / decrease rate TQ.
  • the ECU 20 determines that the absolute value of the difference between the turbo rotational speed increase / decrease rate TNc and the appropriate turbo rotational speed increase / decrease rate TNcmap is smaller than the threshold ⁇ TNc, and the difference between the boost pressure increase / decrease rate Pba and the appropriate boost pressure increase / decrease rate TPbmap. It is determined whether the absolute value is smaller than the threshold value ⁇ TPb.
  • the ECU 20 performs the following control in the case of No in S152. That is, if the difference between the turbo speed increase / decrease rate TNc and the appropriate turbo speed increase / decrease rate TNcmap is smaller than 0 and the difference between the boost pressure increase / decrease rate TPb and the appropriate boost pressure increase / decrease rate TPbmap is smaller than 0,
  • the injection characteristic feedback control is performed so that the turbo rotational speed increase / decrease rate TNc is larger than the sum of the appropriate turbo rotational speed increase / decrease rate TNcmap and the threshold value ⁇ TNc.
  • the ECU 20 determines that the turbo rotation speed increases if the turbo rotation speed increase / decrease rate TNc is greater than the appropriate turbo rotation speed increase / decrease rate TNcmap and the difference between the boost pressure increase / decrease rate TPb and the appropriate boost pressure increase / decrease rate TPbmap is greater than 0.
  • the injection characteristic feedback control is performed so that the number increase / decrease rate TNca is smaller than the difference between the appropriate turbo rotation speed increase / decrease rate TNcmap and the threshold value ⁇ TNc.
  • the ECU 20 returns to S151 after completing the above-described processing.
  • the ECU 20 determines whether the absolute value of the difference between the engine speed increase / decrease rate TNe and the appropriate engine speed increase / decrease rate TNMap is smaller than the threshold value ⁇ TNe. If No, the ECU 20 returns to S151.
  • the ECU 20 determines that the appropriate turbo speed increase / decrease rate map f4Tc (TNcmap, TNe, TPb, TQ), the appropriate boost increase / decrease rate map f4Tp (TNe, TNc, TPbmap, TQ), and the appropriate engine.
  • the value of the fuel injection amount TQ in the rotation speed increase / decrease rate map f4Te (TNMap, TNc, TPb, TQ) is rewritten to the current fuel injection amount increase / decrease rate TQ.
  • the variation in the fuel injection amount in the acceleration / deceleration operation state of the engine 1 based on the turbo speed increase / decrease rate TNc, the boost pressure increase / decrease rate TPb, and the engine speed increase / decrease rate TNe Can be corrected. Further, since the turbo speed increase / decrease rate TNc, the boost increase / decrease rate TPb, and the engine speed increase / decrease rate TNe are rewritten, the fuel injection amount correction corresponding to the secular change of the fuel injection device can be performed.
  • the present invention can be used for an engine.

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Abstract

全運転領域において燃料噴射量ばらつきを低減することができるエンジンを提供することを課題とする。本発明のエンジン（１）は、ターボチャージャー（７）を備えるエンジン本体（５）と、エンジン回転数センサー（２１）と、ターボセンサー（２２）と、ブーストセンサー（２３）と、燃料噴射量を補正するＥＣＵ（２０）と、を具備し、前記制御手段は、前記エンジン回転数、前記過給圧、前記過給機回転数、及び前記燃料噴射量を認識し、前記燃料噴射量を補正する。

Description

エンジン
　本発明は、過給機を備えるエンジンに関する。
　近年、排気ガス規制の強化に伴い、エンジンの燃料噴射制御の精度向上が要求されている。そこで、エンジン性能を保証する観点において、インジェクタの経年劣化、或いはインジェクタ単体の製造ばらつきを起因とする燃料噴射量ばらつき（以下、Ｑズレ）が大きな課題となっている。
　Ｑズレの課題に対して、製造時において、生産時のばらつき低減、或いは噴射特性のチェック等がなされている。しかし、これらの試みは、製造費用のコストアップを招く点で不利である。また、根本的なＱズレの課題が解決されているわけではない点で不利である。
　この課題の根本的な解決手段としてエンジンに実際に発生するトルクすなわち燃料噴射量をフィードバックしてＱズレを補正することが考えられる。例えば、ＪＰ２０００－３２８９９９号公報に開示されたエンジンは、λセンサーによるエンジン出力に基づいてＱズレを補正する構成を開示している。
　しかし、λセンサーは、排気系統に設けられるため、過給機を有するエンジン等では応答遅れが発生する。また、自動車又は船舶等のように過渡状態が多い運転状況で使用されるエンジンにおいては、Ｑズレを補正する運転領域がアイドル時及び比較的負荷の低い定速走行時のみに限られてしまう。つまり、ＪＰ２０００－３２８９９９号公報に開示されたエンジンは、燃料噴射量ばらつきを改善する領域が限られる点で不利である。
　本発明は、全運転領域において燃料噴射量ばらつきを低減できるエンジンを提供することを課題とする。
　本発明のエンジンは、過給機を備えるエンジン本体と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、過給機回転数を検出する過給機回転数検出手段と、過給圧を検出する過給圧検出手段と、燃料噴射量を補正する制御手段と、を具備し、前記制御手段は、前記エンジン回転数、前記過給圧、前記過給機回転数、及び前記燃料噴射量を認識し、前記燃料噴射量を補正する。
　本発明のエンジンにおいては、前記制御手段は、前記エンジン回転数、前記過給圧、及び前記燃料噴射量に基づいて適正過給機回転数及び適正過給機回転数範囲を算出し、前記過給機回転数が前記適正過給機回転数範囲にないときは、前記過給機回転数が前記適正過給機回転数範囲に収まるように前記燃料噴射量を補正することが好ましい。
　本発明のエンジンにおいては、前記制御手段は、前記過給機回転数が前記適正過給機回転数範囲にあるときは、前記過給機回転数検出時の燃料噴射量を前記適正過給機回転数に対応する燃料噴射量として書き換えることが好ましい。
　本発明のエンジンにおいては、前記制御手段は、前記エンジン回転数、前記過給機回転数、及び前記燃料噴射量に基づいて適正過給圧及び適正過給圧範囲を算出し、前記過給圧が前記適正過給圧範囲にないときは、前記過給圧が前記適正過給圧範囲に収まるように燃料噴射量を補正することが好ましい。
　本発明のエンジンにおいては、前記制御手段は、前記過給圧が前記適正過給圧範囲にあるときは、前記過給圧を前記適正過給圧に書き換えることが好ましい。
　本発明のエンジンにおいては、前記制御手段は、前記エンジン回転数、前記過給機回転数、及び前記燃料噴射量に基づいて適正エンジン回転数及び適正エンジン回転数範囲を算出し、前記エンジン回転数が前記適正エンジン回転数範囲にないときは、前記エンジン回転数が前記適正エンジン回転数範囲に収まるように前記燃料噴射量を補正することが好ましい。
　本発明のエンジンにおいては、前記制御手段は、前記エンジン回転数が前記適正エンジン回転数範囲にあるときは、前記エンジン回転数を前記適正エンジン回転数に書き換えることが好ましい。
　本発明のエンジンにおいては、前記制御手段は、前記燃料噴射量に基づいて適正燃料噴射量補正範囲を算出し、補正した燃料噴射量が前記適正燃料噴射量補正範囲にないときは、前記補正した前記燃料噴射量を前記適正燃料噴射量補正範囲の最大値又は最小値とすることが好ましい。
　本発明のエンジンにおいては、前記制御手段は、エンジン回転数毎に定められる過給機回転数の上限値を上限過給機回転数とし、過給機回転数が前記上限過給機回転数を超えた場合は燃料噴射量の増加を停止することが好ましい。
　本発明のエンジンにおいては、前記制御手段は、過給機回転数が上限過給機回転数を所定回数超えたときは、燃料噴射異常であると判定することが好ましい。
　本発明のエンジンにおいては、前記制御手段は、前記エンジン回転数に基づいてエンジン回転数増減率を算出し、前記過給圧に基づいて過給圧増減率を算出し、前記過給機回転数に基づいて過給機回転数増減率を算出し、燃料噴射量の増減率を算出し、前記エンジン回転数増減率、前記過給圧増減率、前記適正過給機回転数増減率、及び前記燃料噴射量増減率を認識し、燃料噴射量を補正することが好ましい。
　本発明のエンジンにおいては、前記制御手段は、前記エンジン回転数増減率、前記過給圧増減率、及び前記燃料噴射量増減率に基づいて適正過給機回転数増減率及び適正過給機回転数増減率範囲を算出し、前記過給機回転数増減率が前記適正過給機回転数増減率範囲にないときは、前記過給機回転数増減率が前記適正過給機回転数増減率範囲に収まるように、前記燃料噴射量を補正することが好ましい。
　本発明のエンジンにおいては、前記制御手段は、前記過給機回転数増減率が前記適正過給機回転数増減率範囲にあるときは、前記過給機回転数増減率を前記適正過給機回転数増減率に書き換えることが好ましい。
　本発明のエンジンにおいては、前記制御手段は、前記エンジン回転数増減率、前記過給圧増減率、及び前記燃料噴射量増減率に基づいて適正過給圧増減率及び適正過給圧増減率範囲を算出し、前記過給圧増減率が前記適正過給圧増減率範囲にないときは、前記過給圧増減率が前記適正過給圧増減率範囲に収まるように、前記燃料噴射量を補正することが好ましい。
　本発明のエンジンにおいては、前記制御手段は、前記過給圧増減率が前記適正過給圧増減率範囲にあるときは、前記過給圧増減率を前記適正過給圧増減率に書き換えることが好ましい。
　本発明のエンジンにおいては、前記制御手段は、前記エンジン回転数増減率、前記過給圧増減率、及び前記燃料噴射量増減率とに基づいて適正エンジン回転数増減率及び適正エンジン回転数増減率範囲を算出し、前記エンジン回転数増減率が前記エンジン回転数増減率範囲にないときは、前記エンジン回転数増減率が前記エンジン回転数増減率範囲に収まるように、前記燃料噴射量を補正することが好ましい。
　本発明のエンジンにおいては、前記制御手段は、前記エンジン回転数増減率が前記適正エンジン回転数増減率範囲にあるときは、前記エンジン回転数増減率を前記適正エンジン回転数増減率に書き換えることが好ましい。
　本発明のエンジンによれば、過給機回転数に基づいて燃料噴射量を補正するため、全運転領域において燃料噴射量ばらつきを低減できる。
本発明の実施形態であるエンジンの全体的な構成を示す構成図。 同じく実施形態１である燃料噴射量補正制御のフローを示すフロー図。 同じく実施形態２である燃料噴射量補正制御のフローを示すフロー図。 同じく実施形態３である燃料噴射量異常検知制御のフローを示すフロー図。 同じく実施形態４である燃料噴射量補正制御のフローを示すフロー図。 同じく実施形態５である燃料噴射量補正制御のフローを示すフロー図。
　図１を用いて、実施形態であるエンジン１について説明する。エンジン１は、過給機としてのターボチャージャー７を備えるエンジン本体５と、制御手段としてのＥｎｇｉｎｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ（以下、ＥＣＵ）２０と、エンジン回転数検出手段としてのエンジン回転数センサー２１と、過給機回転数検出手段としてのターボセンサー２２と、過給圧検出手段としてのブーストセンサー２３と、を備えている。
　エンジン本体５は、シリンダヘッド１５と、シリンダブロック１６と、を備えている。シリンダヘッド１５において、吸気マニホールド（図示略）には吸気管８が接続され、排気マニホールド（図示略）には排気管９が接続されている。さらに、シリンダブロック１６において、クランク軸３は、シリンダブロック１６に軸支されている。
　ターボチャージャー７は、排気管９に配設されるタービンと、吸気管８に配設されるコンプレッサーと、から構成されている。
　燃料噴射装置は、コモンレール１０、インジェクタ１１・・・・１１を備えて構成されている。コモンレール１０は、燃料噴射ポンプ（図示略）によって送られる燃料を蓄圧する圧力容器である。また、インジェクタ１１は、コモンレール１０に蓄圧された燃料を各気筒に噴射する装置である。
　ＥＣＵ２０には、エンジン回転数センサー２１、ターボセンサー２２、ブーストセンサー２３、アクセル開度センサー２４と、及びインジェクタ１１・・・・１１が接続されている。なお、アクセル開度センサー２４ではなくスロットルレバー開度センサーであっても良い。
　エンジン回転数センサー２１は、クランク軸３近傍に設けられ、エンジン回転数Ｎｅを
検出する。
　ターボセンサー２２は、ターボチャ－ジャー７のコンプレッサー６側に設けられ、コンプレッサー６の翼枚数に応じて回転パルスを発生し、過給機回転数（ターボ回転数）Ｎｃを検出する。なお、ターボセンサー２２は、例えば渦電流式又はホールセンサー等が用いられる。また、ターボ回転数Ｎｃは、ＥＣＵ２０の演算負担を低減するため、所定比によって分周された値であっても良い。
　ブーストセンサー２３は、吸気管８に設けられ、過給圧（ブースト圧）Ｐｂを検出する。アクセル開度センサー２４は、アクセルの回動基部に設けられ、アクセル開度Ａｃを検出する。
　ＥＣＵ２０は、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ａｃに基づいて、燃料噴射量マップｆ３ｑ（Ｎｅ、Ａｃ、Ｑ）より燃料噴射量Ｑを算出する機能を有する。なお、燃料噴射量マップｆ３ｑ（Ｎｅ、Ａｃ、Ｑ）は、予めＥＣＵ２０の記憶装置に記憶されている３次元マップである。
　ＥＣＵ２０は、ターボ回転数Ｎｃ及び燃料噴射量Ｑに基づいて、適正エンジン回転数マップｆ３ｅ（Ｎｅｍａｐ、Ｎｃ、Ｑ）により適正ターボ回転数Ｎｅｍａｐを算出する機能を有する。適正エンジン回転数マップｆ３ｅ（Ｎｅｍａｐ、Ｎｃ、Ｑ）とは、ターボ回転数と適正エンジン回転数Ｎｅｍａｐと燃料噴射量Ｑとの相関を表す３次元マップであって、予めＥＣＵ２０の記憶装置に記憶されている。
　ＥＣＵ２０は、エンジン回転数Ｎｅ及び燃料噴射量Ｑに基づいて、適正ターボ回転数マップｆ３ｃ（Ｎｅ、Ｎｃｍａｐ、Ｑ）により適正ターボ回転数Ｎｃｍａｐを算出する機能を有する。適正ターボ回転数マップｆ３ｃ（Ｎｅ、Ｎｃｍａｐ、Ｑ）とは、エンジン回転数Ｎｅと適正ターボ回転数Ｎｃｍａｐと燃料噴射量Ｑとの相関を表す３次元マップであって、予めＥＣＵ２０の記憶装置に記憶されている。
　［実施形態１］　
　図２を用いて、実施形態１である燃料噴射量補正制御のフローについて説明する。
　Ｓ１１１において、ＥＣＵ２０は、本制御において必要な各物理量を取得する。すなわち、ＥＣＵ２０は、エンジン回転数センサー２１によってエンジン回転数Ｎｅ、ターボセンサー２２によってターボ回転数Ｎｃ、アクセル開度センサー２４によってアクセル開度Ａｃを取得する。
　また、ＥＣＵ２０は、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ａｃに基づいて、燃料噴射量マップｆ３ｑ（Ｎｅ、Ａｃ）より燃料噴射量Ｑを算出する。
　さらに、Ｓ１１１において、ＥＣＵ２０は、エンジン回転数Ｎｅ及び燃料噴射量Ｑに基づいて、適正ターボ回転数マップｆ３ｃ（Ｎｅ、Ｎｃｍａｐ、Ｑ）より適正ターボ回転数としての適正ターボ回転数Ｎｃｍａｐを算出し、適正ターボ回転数Ｎｃｍａｐに許容される閾値±ΔＮｃを算出する。閾値±ΔＮｃは、適正ターボ回転数Ｎｃｍａｐ値毎に定められ、エンジン回転数Ｎｅ及び燃料噴射量Ｑによっても異なる値とされている。
　さらに、Ｓ１１１において、ＥＣＵ２０は、ターボ回転数Ｎｃ及び燃料噴射量Ｑに基づいて、適正エンジン回転数マップｆ３ｅ（Ｎｅｍａｐ、Ｎｃ、Ｑ）より適正エンジン回転数Ｎｅｍａｐを算出し、適正エンジン回転数Ｎｅｍａｐに許容される閾値±ΔＮｅを算出する。閾値±ΔＮｅは、適正エンジン回転数Ｎｅｍａｐ値毎に定められ、ターボ回転数Ｎｃ及び燃料噴射量Ｑによっても異なる値とされている。
　Ｓ１１２において、ＥＣＵ２０は、ターボ回転数Ｎｃと適正ターボ回転数Ｎｃｍａｐとの差の絶対値が閾値ΔＮｃより小さいかを判定する。
　Ｓ１１３において、ＥＣＵ２０は、Ｓ１１２においてＮｏの場合は、ターボ回転数Ｎｃと適正ターボ回転数Ｎｃｍａｐとの差が０より小さければ、ターボ回転数Ｎｃが適正ターボ回転数Ｎｃｍａｐと閾値ΔＮｃとの和より大きくなるまで燃料噴射量Ｑを増量する。
　一方、ＥＣＵ２０は、ターボ回転数Ｎｃと適正ターボ回転数Ｎｃｍａｐとの差が０より大きければ、ターボ回転数Ｎｃが適正ターボ回転数Ｎｃｍａｐと閾値ΔＮｃとの差より小さくなるまで燃料噴射量Ｑを減量する。ＥＣＵ２０は、上述の処理を終えればＳ１１１
へ戻る。
　Ｓ１１４において、ＥＣＵ２０は、エンジン回転数Ｎｅと適正エンジン回転数Ｎｅｍａｐとの差の絶対値が閾値ΔＮｅより小さいかを判定する。ＥＣＵ２０は、Ｓ１１４においてＮｏの場合はＳ１１１へ戻る。
　Ｓ１１５において、ＥＣＵ２０は、Ｓ１１４においてＹｅｓの場合は、Ｓ１１５において、適正ターボ回転数マップｆ３ｃ（Ｎｅ、Ｎｃｍａｐ、Ｑ）及び適正エンジン回転数マップｆ３ｅ（Ｎｅｍａｐ、Ｎｃ、Ｑ）の燃料噴射量Ｑの値を、現在の燃料噴射量Ｑに書き換える。
　このようにして、ターボ回転数Ｎｃに基づいて燃料噴射量Ｑを補正するため、燃料噴射
量ばらつきを低減できる。また、適正ターボ回転数Ｎｃｍａｐを書き換えるため、燃料噴
射装置の経年変化に対応する燃料噴射量補正ができる。
　［実施形態２］
　図３を用いて、実施形態２である燃料噴射量補正制御のフローについて説明する。
　Ｓ１２１において、ＥＣＵ２０は、本制御において必要な各物理量を取得する。すなわち、ＥＣＵ２０は、エンジン回転数Ｎｅ、ターボ回転数Ｎｃ、及びアクセル開度Ａｃを取得する。
　また、ＥＣＵ２０は、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ａｃに基づいて、燃料噴射
量マップｆ３ｑ（Ｎｅ、Ａｃ、Ｑ）より燃料噴射量Ｑを算出する。
　さらに、ＥＣＵ２０は、エンジン回転数Ｎｅ及び燃料噴射量Ｑに基づいて、適正ターボ
回転数マップｆ３ｃ（Ｎｅ、Ｎｃｍａｐ、Ｑ）より適正ターボ回転数Ｎｃｍａｐを算出す
る。
　さらに、Ｓ１２１において、ＥＣＵ２０は、燃料噴射量Ｑの許容される増減量±ΔＱを算出する。閾値±ΔＱは、燃料噴射量Ｑ毎に定められ、エンジン回転数Ｎｅ及びターボ回転数Ｎｃによっても異なる値とされている。さらに、ＥＣＵ２０は、エンジン回転数Ｎｅによって定められるターボ回転数上限値Ｎｃｌを算出する。
　Ｓ１２２において、ＥＣＵ２０は、補正した燃料噴射量Ｑ´と燃料噴射量Ｑとの差が閾値±ΔＱ以内であるかを判定する。Ｓ１２２においてＹｅｓの場合には、Ｓ１２１に戻る。
　Ｓ１２３において、ＥＣＵ２０は、Ｓ１２２においてＮｏの場合には、Ｓ１２３において、ターボ回転数Ｎｃがターボ回転数上限値Ｎｃｌより小さいかを判定する。Ｓ１２２においてＹｅｓの場合には、Ｓ１２１に戻る。
　Ｓ１２４において、ＥＣＵ２０は、Ｓ１２３においてＮｏの場合には、Ｓ１２４において、補正した燃料噴射量Ｑ´と燃料噴射量Ｑとの差を＋ΔＱに固定する。
　このようにして、補正した燃料噴射量Ｑ´と燃料噴射量Ｑとの差を適正燃料噴射量補正範囲内とするため、補正した燃料噴射量Ｑ´が過多又は過少となることを防止できる。また、ターボ回転数Ｎｃに基づいて補正した燃料噴射量Ｑ´と燃料噴射量Ｑとの差を制限するため、補正した燃料噴射量Ｑ´が過多となることを防止できる。
　［実施形態３］
　図４を用いて、実施形態３である燃料噴射量異常検知制御のフローについて説明する。実施形態３において、Ｓ１３１～Ｓ１３３までは、上述する実施形態２におけるＳ１２１～Ｓ１２３と同様のため、説明を省略する。
　Ｓ１３４において、ＥＣＵ２０は、ターボ回転数Ｎｃがターボ回転数上限値Ｎｃｌより大きければ、燃料噴射量Ｑの増量を停止する。
　Ｓ１３５において、ＥＣＵ２０は、燃料噴射異常判定カウンター値ＮをＮ＝Ｎ＋１とする。
　Ｓ１３６において、ＥＣＵ２０は、燃料噴射異常判定カウンター値ＮがＮ＜５であるかを判定する。Ｓ１３６においてＹｅｓの場合には、Ｓ１３１に戻る。
　Ｓ１３７において、ＥＣＵ２０は、Ｓ１３６においてＮｏの場合には、エンジンフェイルと確定する。エンジンフェイル確定後については、段階的に減速しエンジン１を停止するディレーティング制御等を行なう。
　このようにして、ターボ回転数Ｎｃに基づいて燃料噴射量の異常を的確に検知できる。
　［実施形態４］
　図５を用いて、実施形態４である燃料噴射量補正制御のフローについて説明する。
　ＥＣＵ２０は、ターボ回転数Ｎｃ、ブースト圧Ｐｂ、及び燃料噴射量Ｑに基づいて、適正エンジン回転数マップｆ４ｅ（Ｎｅｍａｐ、Ｎｃ、Ｐｂ、Ｑ）により適正エンジン回転数Ｎｅｍａｐを算出する機能を有する。適正エンジン回転数マップｆ４ｅ（Ｎｅｍａｐ、Ｎｃ、Ｐｂ、Ｑ）とは、適正エンジン回転数Ｎｅｍａｐとブースト圧Ｐｂとターボ回転数Ｎｃと燃料噴射量Ｑとの相関を表す４次元マップであって、ＥＣＵ２０の記憶装置に予め記憶されている。
　ＥＣＵ２０は、エンジン回転数Ｎｅ、ブースト圧Ｐｂ、及び燃料噴射量Ｑに基づいて、適正ターボ回転数マップｆ４ｃ（Ｎｅ、Ｎｃｍａｐ、Ｐｂ、Ｑ）により適正ターボ回転数Ｎｃｍａｐを算出する機能を有する。適正ターボ回転数マップｆ４ｃ（Ｎｅ、Ｎｃｍａｐ、Ｐｂ、Ｑ）とは、エンジン回転数Ｎｅとブースト圧Ｐｂと適正ターボ回転数Ｎｃｍａｐと燃料噴射量Ｑとの相関を表す４次元マップであって、ＥＣＵ２０の記憶装置に予め記憶されている。
　ＥＣＵ２０は、エンジン回転数Ｎｅ、ターボ回転数Ｎｃ、及び燃料噴射量Ｑに基づいて、適正ブースト圧マップｆ４ｐ（Ｎｅ、Ｎｃ、Ｐｂｍａｐ、Ｑ）により適正ブースト圧Ｐｂｍａｐを算出する機能を有する。適正ブースト圧マップｆ４ｐ（Ｎｅ、Ｎｃ、Ｐｂｍａｐ、Ｑ）とは、エンジン回転数Ｎｅと適正ブースト圧Ｐｂｍａｐとターボ回転数Ｎｃと燃料噴射量Ｑとの相関を表す４次元マップであって、ＥＣＵ２０の記憶装置に予め記憶されている。
　Ｓ１４１において、ＥＣＵ２０は、本制御において必要な各物理量を取得する。すなわち、ＥＣＵ２０は、エンジン回転数Ｎｅ、ターボ回転数Ｎｃ、ブースト圧Ｐｂ、及びアクセル開度Ａｃを取得する。
　また、ＥＣＵ２０は、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ａｃに基づいて、燃料噴射量マップｆ３ｑ（Ｎｅ、Ａｃ、Ｑ）より燃料噴射量Ｑを算出する。
　さらに、Ｓ１４１において、ＥＣＵ２０は、エンジン回転数Ｎｅ、燃料噴射量Ｑ、及びブースト圧Ｐｂに基づいて、適正ターボ回転数マップｆ４ｃ（Ｎｅ、Ｎｃｍａｐ、Ｐｂ、Ｑ）より適正ターボ回転数Ｎｃｍａｐを算出し、適正ターボ回転数Ｎｃｍａｐの許容される閾値±ΔＮｃを算出する。閾値±ΔＮｃは、適正ターボ回転数Ｎｃｍａｐ毎に定められ、エンジン回転数Ｎｅ、ブースト圧Ｐｂ、及び燃料噴射量Ｑによっても異なる値とされている。
　さらに、ＥＣＵ２０は、適正ブースト圧Ｐｂｍａｐの許容される閾値±ΔＰｂを算出する。閾値±ΔＰｂは、適正ブースト圧Ｐｂｍａｐ毎に定められ、エンジン回転数Ｎｅ、ターボ回転数Ｎｃ、及び燃料噴射量Ｑによっても異なる値とされている。
　Ｓ１４２において、ＥＣＵ２０は、ターボ回転数Ｎｃと適正ターボ回転数Ｎｃｍａｐとの差の絶対値が閾値ΔＮｃより小さく、かつ、ブースト圧Ｐｂと適正ブースト圧Ｐｂｍａｐとの差の絶対値が閾値ΔＰｂより小さいかを判定する。
　Ｓ１４３において、ＥＣＵ２０は、Ｓ１４２においてＮｏの場合は、以下の処理を行なう。すなわち、ＥＣＵ２０は、ターボ回転数Ｎｃと適正ターボ回転数Ｎｃｍａｐとの差が０より小さく、かつ、ブースト圧Ｐｂと適正ブースト圧Ｐｂｍａｐとの差が０より小さければ、ターボ回転数Ｎｃが適正ターボ回転数Ｎｃｍａｐと閾値ΔＮｃとの和より大きくなるまで燃料噴射量Ｑを増量する。
　一方、Ｓ１４３において、ＥＣＵ２０は、ターボ回転数Ｎｃａが適正ターボ回転数Ｎｃｍａｐより大きく、かつ、ブースト圧Ｐｂと適正ブースト圧Ｐｂｍａｐとの差が０より大きければ、ターボ回転数Ｎｃが適正ターボ回転数Ｎｃｍａｐと閾値ΔＮｃとの差より小さくなるまで燃料噴射量Ｑを減量する。
　ＥＣＵ２０は、上述の処理を終えればＳ１４１へ戻る。
　Ｓ１４４において、ＥＣＵ２０は、Ｓ１４２においてＹｅｓの場合は、エンジン回転数Ｎｅと適正エンジン回転数Ｎｅｍａｐとの差の絶対値が閾値ΔＮｅより小さいかを判定する。ＥＣＵ２０は、Ｎｏの場合はＳ１４１へ戻る。
　Ｓ１４６において、ＥＣＵ２０は、Ｓ１４５においてＹｅｓの場合は、Ｓ１４６において、適正エンジン回転数マップｆ４ｅ（Ｎｅｍａｐ、Ｎｃ、Ｐｂ、Ｑ）、適正ターボ回転数マップｆ４ｃ（Ｎｅ、Ｎｃｍａｐ、Ｐｂ、Ｑ）、及び適正ブースト圧マップｆ４ｐ（Ｎｅ、Ｎｃ、Ｐｂｍａｐ、Ｑ）の燃料噴射量Ｑの値を、現在の燃料噴射量Ｑに書き換える。
　このようにして、ターボ回転数Ｎｃに基づいて燃料噴射量Ｑを補正するため、燃料噴射量ばらつきを低減できる。また、適正エンジン回転数マップｆ４ｅ（Ｎｅ、Ｎｃｍａｐ、Ｐｂ、Ｑ）、適正ターボ回転数マップｆ４ｃ（Ｎｅ、Ｎｃｍａｐ、Ｐｂ、Ｑ）、及び適正ブースト圧マップｆ４ｐ（Ｎｅ、Ｎｃ、Ｐｂｍａｐ、Ｑ）、を書き換えるため、燃料噴射装置の経年変化に対応する燃料噴射量補正ができる。
　［実施形態５］
　図６を用いて、実施形態５の燃料噴射量補正制御について説明する。
　ＥＣＵ２０は、所定時間におけるエンジン回転数Ｎｅの増減率であるエンジン回転数増減率ＴＮｅを算出する機能を有する。また、ＥＣＵ２０は、所定時間におけるターボ回転数Ｎｃの増減率であるターボ回転数増減率ＴＮｃを算出する機能を有する。さらに、ＥＣＵ２０は、所定時間におけるブースト圧Ｐｂの増減率であるブースト圧増減率ＴＰｂを算出する機能を有する。
　また、ＥＣＵ２０は、燃料噴射量増減率マップｆＴ３ｑ（ＴＮｅ、Ａｃ、ＴＱ）を備えている。燃料噴射量増減率マップｆ３Ｔｑ（ＴＮｅ、Ａｃ、ＴＱ）とは、エンジン回転数増減率ＴＮｅとアクセル開度Ａｃと燃料噴射量増減率ＴＱとの相関を表す３次元マップである。燃料噴射量増減率ＴＱは、燃料噴射量増減率マップｆＴ３ｑ（ＴＮｅ、Ａｃ）によって、エンジン回転数増減率ＴＮｅとアクセル開度Ａｃとが決まれば一価に決められる。
　ＥＣＵ２０は、ターボ回転数増減率ＴＮｃ、ブースト圧増減率ＴＰｂ、及び燃料噴射量増減率ＴＱに基づいて、適正エンジン回転数増減率マップｆ４Ｔｅ（ＴＮｅｍａｐ、ＴＮｃ、ＴＰｂ、ＴＱ）により適正エンジン回転数増減率ＴＮｅｍａｐを算出する機能を有する。適正エンジン回転数増減率マップｆ４Ｔｅ（ＴＮｅｍａｐ、ＴＮｃ、ＴＰｂ、ＴＱ）とは、適正エンジン回転数増減率ＴＮｅとブースト圧増減率ＴＰｂとターボ回転数増減率ＴＮｃと燃料噴射量増減率ＴＱとの相関を表す４次元マップであって、ＥＣＵ２０の記憶装置に予め記憶されている。
　ＥＣＵ２０は、エンジン回転数増減率ＴＮｅ、ブースト圧増減率ＴＰｂ、及び燃料噴射量増減率ＴＱに基づいて、適正ターボ回転数マップｆ４ｃ（ＴＮｅ、ＴＮｃｍａｐ、ＴＰｂ、ＴＱ）により適正ターボ回転数増減率ＴＮｃｍａｐを算出する機能を有する。適正ターボ回転数マップｆ４ｃ（ＴＮｅ、ＴＮｃｍａｐ、ＴＰｂ、ＴＱ）とは、エンジン回転数増減率ＴＮｅとブースト圧増減率ＴＰｂと適正ターボ回転数増減率ＴＮｃｍａｐと燃料噴射量増減率ＴＱとの相関を表す４次元マップであって、ＥＣＵ２０の記憶装置に予め記憶されている。
　ＥＣＵ２０は、エンジン回転数増減率ＴＮｅ、ターボ回転数増減率ＴＮｃ、及び燃料噴射量増減率ＴＱとに基づいて、適正ブースト圧増減率マップｆ４Ｔｐ（ＴＮｅ、ＴＮｃ、ＴＰｂｍａｐ、ＴＱ）により適正ブースト圧増減率ＴＰｂｍａｐを算出する機能を有する。適正ブースト圧増減率マップｆ４Ｔｐ（ＴＮｅ、ＴＮｃ、ＴＰｂｍａｐ、ＴＱ）とは、エンジン回転数増減率ＴＮｅと適正ブースト圧増減率ＴＰｂｍａｐとターボ回転数増減率ＴＮｃｍａｐと燃料噴射量増減率ＴＱとの相関を表す４次元マップであって、ＥＣＵ２０の記憶装置に予め記憶されている。
　Ｓ１５１において、ＥＣＵ２０は、各物理量の増減率を取得する。すなわち、ＥＣＵ２０は、エンジン回転数増減率ＴＮｅ、ターボ回転数増減率ＲＮｃ、ブースト圧増減率ＲＰｂを算出する。また、ＥＣＵ２０は、アクセル開度センサー２４によってアクセル開度Ａｃを取得する。
　また、ＥＣＵ２０は、エンジン回転数増減率ＴＮｅ及びアクセル開度Ａｃに基づいて、燃料噴射量増減率マップｆ３Ｔｑ（ＴＮｅ、Ａｃ、ＴＱ）より燃料噴射量増減率ＴＱを算出する。
　さらに、Ｓ１５１において、ＥＣＵ２０は、ターボ回転数増減率ＴＮｃ、ブースト圧増減率ＴＰｂ、及び燃料噴射量増減率ＴＱに基づいて、適正エンジン回転数増減率マップｆ４Ｔｅ（ＴＮｅｍａｐ、ＴＮｃ、ＴＰｂ、ＴＱ）より適正エンジン回転数増減率ＴＮｅｍａｐを算出する。
　次に、Ｓ１５１において、ＥＣＵ２０は、適正エンジン回転数増減率ＴＮｅｍａｐの許容される閾値±ΔＴＮｅを算出する。閾値±ΔＴＮｅは、適正エンジン回転数増減率ＴＮｅｍａｐ値毎に定められ、ターボ回転数増減率ＴＮｃ、ブースト圧増減率ＴＰｂ、及び燃料噴射量増減率ＴＱによっても異なる値とされている。
　さらに、Ｓ１５１において、ＥＣＵ２０は、エンジン回転数増減率ＴＮｅ、ブースト圧増減率ＴＰｂ、及び燃料噴射量増減率ＴＱに基づいて、適正ターボ回転数増減率マップｆ４Ｔｃ（ＴＮｅ、ＴＮｃｍａｐ、ＴＰｂ、ＴＱ）より適正ターボ回転数増減率ＴＮｃｍａｐを算出し、適正ターボ回転数増減率ＴＮｃｍａｐの許容される閾値±ΔＴＮｃを算出する。閾値±ΔＴＮｃは、適正ターボ回転数増減率ＴＮｃｍａｐ毎に定められ、エンジン回転数増減率ＴＮｅ、ブースト圧増減率ＴＰｂ、及び燃料噴射量増減率ＴＱによっても異なる値とされている。
　さらに、Ｓ１５１において、ＥＣＵ２０は、エンジン回転数増減率ＴＮｅ、ターボ回転数増減率ＴＮｃ、及び燃料噴射量増減率ＴＱに基づいて、適正ブースト圧増減率マップｆ４Ｔｐ（ＴＮｅ、ＴＮｃ、ＴＰｂｍａｐ、ＴＱ）より適正ターボ回転数増減率ＴＰｂｍａｐを算出し、適正ブースト圧増減率ＴＰｂｍａｐの許容される閾値±ΔＴＰｂを算出する。閾値±ΔＴＰｂは、適正ターボ回転数増減率ＴＰｂｍａｐ毎に定められ、エンジン回転数増減率ＴＮｅ、ターボ回転数増減率ＴＮｃ、及び燃料噴射量増減率ＴＱによっても異なる値とされている。
　Ｓ１５２において、ＥＣＵ２０は、ターボ回転数増減率ＴＮｃと適正ターボ回転数増減率ＴＮｃｍａｐとの差の絶対値が閾値ΔＴＮｃより小さく、かつ、ブースト圧増減率Ｐｂａと適正ブースト圧増減率ＴＰｂｍａｐとの差の絶対値が閾値ΔＴＰｂより小さいかを判定する。
　Ｓ１５３において、ＥＣＵ２０は、Ｓ１５２においてＮｏの場合は、以下の制御を行なう。すなわち、ＥＣＵ２０は、ターボ回転数増減率ＴＮｃと適正ターボ回転数増減率ＴＮｃｍａｐとの差が０より小さく、かつ、ブースト圧増減率ＴＰｂと適正ブースト圧増減率ＴＰｂｍａｐとの差が０より小さければ、ターボ回転数増減率ＴＮｃが適正ターボ回転数増減率ＴＮｃｍａｐと閾値ΔＴＮｃとの和より大きくなるように噴射特性フィードバック制御を行なう。
　一方、Ｓ１５３において、ＥＣＵ２０は、ターボ回転数増減率ＴＮｃが適正ターボ回転数増減率ＴＮｃｍａｐより大きく、かつ、ブースト圧増減率ＴＰｂと適正ブースト圧増減率ＴＰｂｍａｐとの差が０より大きければ、ターボ回転数増減率ＴＮｃａが適正ターボ回転数増減率ＴＮｃｍａｐと閾値ΔＴＮｃとの差より小さくなるように噴射特性フィードバック制御を行なう。ＥＣＵ２０は、上述の処理を終えればＳ１５１へ戻る。
　Ｓ１５４において、ＥＣＵ２０は、Ｓ１５２においてＹｅｓの場合は、エンジン回転数増減率ＴＮｅと適正エンジン回転数増減率ＴＮｅｍａｐとの差の絶対値が閾値ΔＴＮｅより小さいかを判定する。ＥＣＵ２０は、Ｎｏの場合はＳ１５１へ戻る。
　Ｓ１５５において、ＥＣＵ２０は、Ｓ１５４においてＹｅｓの場合は、適正ターボ回転数増減率マップｆ４Ｔｃ（ＴＮｃｍａｐ、ＴＮｅ、ＴＰｂ、ＴＱ）、適正ブースト増減率マップｆ４Ｔｐ（ＴＮｅ、ＴＮｃ、ＴＰｂｍａｐ、ＴＱ）、及び適正エンジン回転数増減率マップｆ４Ｔｅ（ＴＮｅｍａｐ、ＴＮｃ、ＴＰｂ、ＴＱ）の燃料噴射量ＴＱの値を、現在の燃料噴射量増減率ＴＱに書き換える。
　このようにして、ターボチャージャー７を有するエンジン１において、ターボ回転数増
減率ＴＮｃ、ブースト圧増減率ＴＰｂ、及びエンジン回転数増減率ＴＮｅに基づいて、エンジン１の加減速運転状態における燃料噴射量ばらつきを補正できる。また、ターボ回転数増減率ＴＮｃ、ブースト増減率ＴＰｂ、及びエンジン回転数増減率ＴＮｅを書き換えるため、燃料噴射装置の経年変化に対応する燃料噴射量補正ができる。
　本発明は、エンジンに利用可能である。

Claims (17)

  1. 　過給機を備えるエンジン本体と、
    　エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
    　過給機回転数を検出する過給機回転数検出手段と、
    　過給圧を検出する過給圧検出手段と、
    　燃料噴射量を補正する制御手段と、
    　を具備し、
    　前記制御手段は、
    　前記エンジン回転数、前記過給圧、前記過給機回転数、及び前記燃料噴射量を認識し、前記燃料噴射量を補正するエンジン。
  2. 　前記制御手段は、
    　前記エンジン回転数、前記過給圧、及び前記燃料噴射量に基づいて適正過給機回転数及び適正過給機回転数範囲を算出し、
    　前記過給機回転数が前記適正過給機回転数範囲にないときは、前記過給機回転数が前記適正過給機回転数範囲に収まるように前記燃料噴射量を補正する請求項１に記載のエンジン。
  3. 　前記制御手段は、
    　前記過給機回転数が前記適正過給機回転数範囲にあるときは、前記過給機回転数検出時の燃料噴射量を前記適正過給機回転数に対応する燃料噴射量として書き換える請求項２記載のエンジン。
  4. 　前記制御手段は、
    　前記エンジン回転数、前記過給機回転数、及び前記燃料噴射量に基づいて適正過給圧及び適正過給圧範囲を算出し、
    　前記過給圧が前記適正過給圧範囲にないときは、前記過給圧が前記適正過給圧範囲に収まるように燃料噴射量を補正する請求項１に記載のエンジン。
  5. 　前記制御手段は、
    　前記過給圧が前記適正過給圧範囲にあるときは、前記過給圧を前記適正過給圧に書き換える請求項４記載のエンジン。
  6. 　前記制御手段は、
    　前記エンジン回転数、前記過給機回転数、及び前記燃料噴射量に基づいて適正エンジン回転数及び適正エンジン回転数範囲を算出し、
    　前記エンジン回転数が前記適正エンジン回転数範囲にないときは、前記エンジン回転数が前記適正エンジン回転数範囲に収まるように前記燃料噴射量を補正する請求項１に記載のエンジン。
  7. 　前記制御手段は、
    　前記エンジン回転数が前記適正エンジン回転数範囲にあるときは、前記エンジン回転数を前記適正エンジン回転数に書き換える請求項６記載のエンジン。
  8. 　前記制御手段は、
    　前記燃料噴射量に基づいて適正燃料噴射量補正範囲を算出し、
    　補正した燃料噴射量が前記適正燃料噴射量補正範囲にないときは、前記補正した前記燃料噴射量を前記適正燃料噴射量補正範囲の最大値又は最小値とする請求項２乃至７記載のいずれか１項に記載のエンジン。
  9. 　前記制御手段は、
    　エンジン回転数毎に定められる過給機回転数の上限値を上限過給機回転数とし、過給機回転数が前記上限過給機回転数を超えた場合は燃料噴射量の増加を停止する請求項８記載のエンジン。
  10. 　前記制御手段は、
    　過給機回転数が上限過給機回転数を所定回数超えたときは、燃料噴射異常であると判定する請求項９記載のエンジン。
  11. 　前記制御手段は、
    　前記エンジン回転数に基づいてエンジン回転数増減率を算出し、
    　前記過給圧に基づいて過給圧増減率を算出し、
    　前記過給機回転数に基づいて過給機回転数増減率を算出し、
    　燃料噴射量の増減率を算出し、
    　前記エンジン回転数増減率、前記過給圧増減率、前記適正過給機回転数増減率、及び前記燃料噴射量増減率を認識し、燃料噴射量を補正する請求項１に記載のエンジン。
  12. 　前記制御手段は、
    　前記エンジン回転数増減率、前記過給圧増減率、及び前記燃料噴射量増減率に基づいて適正過給機回転数増減率及び適正過給機回転数増減率範囲を算出し、
    　前記過給機回転数増減率が前記適正過給機回転数増減率範囲にないときは、前記過給機回転数増減率が前記適正過給機回転数増減率範囲に収まるように、前記燃料噴射量を補正する請求項１１に記載のエンジン。
  13. 　前記制御手段は、
    　前記過給機回転数増減率が前記適正過給機回転数増減率範囲にあるときは、前記過給機回転数増減率を前記適正過給機回転数増減率に書き換える請求項１２記載のエンジン。
  14. 　前記制御手段は、
    　前記エンジン回転数増減率、前記過給圧増減率、及び前記燃料噴射量増減率に基づいて適正過給圧増減率及び適正過給圧増減率範囲を算出し、
    　前記過給圧増減率が前記適正過給圧増減率範囲にないときは、前記過給圧増減率が前記適正過給圧増減率範囲に収まるように、前記燃料噴射量を補正する請求項１１に記載のエンジン。
  15. 　前記制御手段は、
    　前記過給圧増減率が前記適正過給圧増減率範囲にあるときは、前記過給圧増減率を前記適正過給圧増減率に書き換える請求項１４記載のエンジン。
  16. 　前記制御手段は、
    　前記エンジン回転数増減率、前記過給圧増減率、及び前記燃料噴射量増減率とに基づいて適正エンジン回転数増減率及び適正エンジン回転数増減率範囲を算出し、
    　前記エンジン回転数増減率が前記エンジン回転数増減率範囲にないときは、前記エンジン回転数増減率が前記エンジン回転数増減率範囲に収まるように、前記燃料噴射量を補正する請求項１１に記載のエンジン。
  17. 　前記制御手段は、
    　前記エンジン回転数増減率が前記適正エンジン回転数増減率範囲にあるときは、前記エンジン回転数増減率を前記適正エンジン回転数増減率に書き換える請求項１６記載のエンジン。
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