GEBIET DER TECHNIKFIELD OF TECHNOLOGY
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuer- und Regelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, der eine Cetanzahl von Kraftstoff, der zu einem Verbrennungsmotor geliefert wird, bestimmt und eine Motorbetriebssteuerung bzw. -regelung gemäß der bestimmten Cetanzahl durchführt.The present invention relates to a control apparatus for an internal combustion engine, which determines a cetane number of fuel supplied to an internal combustion engine and performs engine operation control according to the determined cetane number.
TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND
In einem selbstzündenden Verbrennungsmotor wird Kraftstoff entzündet, nachdem eine gewisse Zeit vergangen ist, nachdem Kraftstoff durch ein Kraftstoff-Einspritzventil in einen Zylinder eingespritzt worden ist (Zündverzug). Um die Ausgangsleistungen und die Emissionsleistungen des Verbrennungsmotors zu verbessern, wird weitverbreitet eine Steuer- und Regelungsvorrichtung verwendet, die einen Durchführungsmodus einer Motorsteuerung bzw. -regelung, beispielsweise die Einspritzzeit bzw. den Einspritzungsbeginn und die Einspritzmenge bei einer Kraftstoffeinspritzung, unter Berücksichtigung dieses Zündverzugs regelt.In a self-igniting internal combustion engine, fuel is ignited after a certain time has elapsed after fuel has been injected into a cylinder through a fuel injection valve (ignition delay). In order to improve the output performances and the emission performances of the internal combustion engine, a control apparatus which regulates an execution mode of an engine control, for example, the injection time and the injection amount in a fuel injection, taking into account this ignition delay, is widely used.
In einem Verbrennungsmotor ist der Zündverzug umso länger, je niedriger die Cetanzahl des verwendeten Kraftstoffs ist. Auch wenn ein Durchführungsmodus der Motorsteuerung- bzw. -regelung bei Auslieferung des Verbrennungsmotors unter der Annahme eingestellt wird, dass Kraftstoff mit einer typischen Cetanzahl verwendet wird, werden ein Zündzeitpunkt des Kraftstoffs verzögert und der Verbrennungszustand verschlechtert, wenn Kraftstoff mit einer relativ niedrigen Cetanzahl, beispielsweise Winterkraftstoff, zum Kraftstofftank geliefert wird. In manchen Fällen kann es zu Fehlzündungen kommen.In an internal combustion engine, the lower the cetane number of the fuel used, the longer the ignition delay. Although a performance mode of the engine control at the time of engine delivery is set on the assumption that fuel having a typical cetane number is used, an ignition timing of the fuel is retarded and the combustion state is deteriorated when fuel having a relatively low cetane number, for example Winter fuel being delivered to the fuel tank. In some cases, misfires can occur.
Um dem Auftreten dieser Mängel entgegenzuwirken, ist es erwünscht, den Durchführungsmodus der Motorsteuerung bzw. -regelung auf Basis einer tatsächlichen Cetanzahl des Kraftstoffs, der in den Zylinder eingespritzt wird, zu korrigieren.In order to counteract the occurrence of these deficiencies, it is desirable to correct the engine control performance mode based on an actual cetane number of the fuel being injected into the cylinder.
Patentdokument 1 beispielsweise schlägt einen Verbrennungsmotor vor, der eine Abgasrückführungsvorrichtung (AGR) aufweist zum Rückführen des Abgases durch Zurückbringen eines Teils des Abgases, das durch eine Abgasleitung des Verbrennungsmotors strömt, in eine Ansaugleitung, und in der eine Cetanzahl des Kraftstoffs, der zum Verbrennungsmotor geliefert werden soll, geschätzt bzw. vorläufig bestimmt wird und die Abgasmenge (eine AGR-Menge), die durch die AGR-Vorrichtung in die Abgasleitung zurückgeführt werden soll, abhängig von der so geschätzten Cetanzahl korrigiert wird. In der Vorrichtung wird die AGR-Menge so korrigiert, dass sie verringert wird, wenn die geschätzte Cetanzahl sinkt. Infolgedessen ist es möglich, den Verbrennungszustand des Kraftstoffs zu verbessern, wodurch das Auftreten von Fehlzündungen verhindert wird.Patent Document 1, for example, proposes an internal combustion engine having an exhaust gas recirculation device (EGR) for returning the exhaust gas by returning a part of the exhaust gas flowing through an exhaust pipe of the internal combustion engine into an intake passage and a cetane number of the fuel supplied to the internal combustion engine is to be estimated and provisionally determined and the amount of exhaust gas (an EGR amount) to be returned by the EGR device in the exhaust pipe, is corrected depending on the thus estimated cetane number. In the apparatus, the EGR amount is corrected so as to decrease as the estimated cetane number decreases. As a result, it is possible to improve the combustion state of the fuel, thereby preventing the occurrence of misfires.
DOKUMENT DES STANDES DER TECHNIKDOCUMENT OF THE PRIOR ART
PatentdokumentPatent document
Patentdokument 1Patent Document 1
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Veröffentlichtes japanisches Patent Nr. 2007-285195 posted Japanese Patent No. 2007-285195
KURZFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Probleme, die von der Erfindung gelöst werden sollen.Problems to be solved by the invention.
Üblicherweise weist eine AGR-Vorrichtung eine AGR-Leitung, die bewirkt, dass eine Ansaugleitung und eine Abgasleitung in einem Verbrennungsmotor miteinander kommunizieren, und ein AGR-Ventil auf, das einen Strömungsquerschnitt der AGR-Leitung ändert. In der AGR-Vorrichtung wird eine AGR-Menge durch eine Betriebssteuerung des AGR-Ventils geregelt. In der AGR-Vorrichtung kann aufgrund des Volumens der AGR-Leitung, des Volumens des Abschnitts vom Verbindungsteil zur AGR-Leitung in der Ansaugleitung des Verbrennungsmotors zum Zylinder des Verbrennungsmotors oder dergleichen eine Verzögerung bei einer Änderung einer AGR-Menge in Bezug auf eine Änderung eines Öffnungsgrads des AGR-Ventils nicht vermieden werden. Aus diesem Grund ist die Ansprechempfindlichkeit oder die Stabilität einer Änderung der AGR-Menge in Bezug auf eine Änderung des Öffnungsgrads des AGR-Ventils schlecht, und die AGR-Vorrichtung kann die AGR-Menge kaum fein regeln. Daher kommt es leicht zu einem Regulierungsfehler bei der Regelung der AGR-Menge durch die AGR-Vorrichtung.Usually, an EGR device includes an EGR passage that causes a suction passage and an exhaust passage in an internal combustion engine to communicate with each other, and an EGR valve that changes a flow area of the EGR passage. In the EGR apparatus, an EGR amount is controlled by an operation control of the EGR valve. In the EGR apparatus, due to the volume of the EGR passage, the volume of the portion from the connection part to the EGR passage in the intake passage of the engine to the cylinder of the internal combustion engine, or the like, a delay in a change of an EGR amount with respect to a change of a Opening degree of the EGR valve can not be avoided. For this reason, the responsiveness or the stability of a change in the EGR amount with respect to a change in the opening degree of the EGR valve is poor, and the EGR device can hardly finely control the EGR amount. Therefore, a regulation error in the regulation of the EGR amount by the EGR device easily occurs.
Insbesondere in einem Leerlaufbetrieb unmittelbar nach einer Initiierung eines Starts des Verbrennungsmotors ist ein Betriebszustand des Motors wegen der kleinen absoluten Menge der angesaugten Menge sehr anfällig gegenüber einem Regulierungsfehler der AGR-Menge, und ferner ist der Verbrennungszustand des Kraftstoffs wegen einer niedrigen Temperatur im Zylinder des Verbrennungsmotors tendenziell instabil. Aus diesem Grund besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür, dass das Auftreten einer Fehlzündung möglicherweise nicht ordnungsgemäß unterdrückt wird, wenn die AGR-Menge aufgrund eines Regulierungsfehlers zu dieser Zeit zu stark vergrößert wird. Wenn die AGR-Menge dagegen wegen eines Regulierungsfehlers zu dieser Zeit zu stark verkleinert wird, steigt die Verbrennungstemperatur von Kraftstoff im Zylinder an, so dass Stickoxid (NOx) im Abgas entsprechend zunimmt.In particular, in an idling operation immediately after initiation of an engine start, an operating condition of the engine is very susceptible to a regulation error of the EGR amount because of the small absolute amount of the intake amount, and further, the fuel combustion condition is due to a low temperature in the cylinder of the internal combustion engine tends to be unstable. For this reason, there is a high possibility that the occurrence of a misfire may not be properly suppressed if the EGR amount is excessively increased due to a regulatory error at that time. On the other hand, if the EGR amount is decreased too much at this time because of a regulation error, the combustion temperature of fuel in the cylinder increases, so that nitrogen oxide (NOx) in the exhaust gas increases accordingly.
Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor zu schaffen, die in der Lage ist, das Auftreten von Fehlzündungen bei der Verwendung von Kraftstoff mit einer niedrigen Cetanzahl zu unterdrücken und die Emission von Stickoxid zu verringern. Thus, it is an object of the present invention to provide a control apparatus for an internal combustion engine capable of suppressing the occurrence of misfires when using low-cetane fuel and reducing the emission of nitrogen oxide.
Mittel zur Lösung der ProblemeMeans of solving the problems
Um die Aufgabe zu lösen, und gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor geschaffen, die eine AGR-Vorrichtung aufweist, welche eine Abgasrückführung durchführt, indem sie einen Teil des Abgases, das in einer Abgasleitung des Verbrennungsmotors strömt, in eine Ansaugleitung zurückbringt. Die Steuervorrichtung schätzt bzw. bestimmt eine Cetanzahl von Kraftstoff, der zum Verbrennungsmotor geliefert werden soll. Wenn die Cetanzahl, die von einer Bestimmungseinheit geschätzt bzw. bestimmt wird, während eines Durchführungszeitraums unmittelbar nach einer Initiierung eines Starts des Verbrennungsmotors niedrig ist, wird eine AGR-Menge durch die AGR-Vorrichtung in einem Leerlaufbetrieb verringert, und ein Kraftstoff-Einspritzungsbeginn wird im Vergleich mit anderen Fällen nach hinten verstellt.In order to achieve the object, and according to one aspect of the present invention, there is provided a control apparatus for an internal combustion engine having an EGR apparatus that performs exhaust gas recirculation by introducing a part of the exhaust gas flowing in an exhaust pipe of the internal combustion engine into one Return suction line. The controller estimates a cetane number of fuel to be supplied to the engine. When the cetane number estimated by a determination unit is low during an execution period immediately after initiation of engine startup, an EGR amount is reduced by the EGR device in an idle operation, and a fuel injection start is started Comparison with other cases adjusted to the rear.
Wenn der Leerlaufbetrieb unmittelbar nach einer Initiierung des Starts des Verbrennungsmotors in einer Situation ausgeführt wird, in der die Cetanzahl, die vom Bestimmungsabschnitt geschätzt wird, niedrig ist, das heißt, wenn ein Verbrennungszustand des Kraftstoffs stark anfällig ist gegenüber einem AGR-Mengenregulierungsfehler, und der Verbrennungszustand des Brennstoffs wahrscheinlich instabil ist, ist es infolgedessen möglich, den AGR-Mengenregulierungsfehler entsprechend einer Verringerung der absoluten AGR-Menge zu verringern. Daher kann der Einfluss des AGR-Mengenregulierungsfehlers auf den Verbrennungszustand des Kraftstoffs verringert werden. Außerdem wird der Kraftstoff-Einspritzungsbeginn entsprechend einer Verringerung der AGR-Menge nach hinten verstellt. Infolgedessen kann der Verbrennungszustand des Kraftstoffs durch eine Anpassung des Kraftstoff-Einspritzungsbeginns eingestellt werden, zu dem der Verbrennungszustand des Kraftstoffs in einem Zylinder des Verbrennungsmotors mit einer im Vergleich zu einer Regulierung der AGR-Menge größeren Genauigkeit eingestellt werden kann.When the idling operation is performed immediately after initiation of the start of the internal combustion engine in a situation where the cetane number estimated by the determining section is low, that is, when a combustion state of the fuel is highly susceptible to an EGR quantity regulation error, and As a result, it is possible to reduce the EGR quantity regulation error corresponding to a decrease in the absolute amount of EGR. Therefore, the influence of the EGR amount-regulating error on the combustion state of the fuel can be reduced. In addition, the fuel injection start is adjusted backward in accordance with a decrease in the EGR amount. As a result, the combustion state of the fuel can be adjusted by adjusting the fuel injection start, at which the combustion state of the fuel in a cylinder of the internal combustion engine can be adjusted with greater accuracy as compared with the EGR amount control.
Gemäß dieser Vorrichtung ist es somit möglich, den Verbrennungszustand des Kraftstoffs im Zylinder des Verbrennungsmotors bei Verwendung von Kraftstoff mit einer niedrigen Cetanzahl ordnungsgemäß einzustellen. Infolgedessen kann das Auftreten von Fehlzündungen unterdrückt werden und die Emission von Stickoxid (NOx) kann unterdrückt werden.According to this device, it is thus possible to properly adjust the combustion state of the fuel in the cylinder of the internal combustion engine when using fuel with a low cetane number. As a result, the occurrence of misfires can be suppressed and the emission of nitrogen oxide (NOx) can be suppressed.
Die Steuereinheit stellt die AGR-Menge vorzugsweise auf 0 ein. Gemäß dieser Vorrichtung kann der Einfluss des AGR-Mengenregulierungsfehlers auf den Verbrennungszustand des Kraftstoffs eliminiert werden. Daher kann der Verbrennungszustand des Kraftstoffs mit größerer Genauigkeit eingestellt werden.The control unit preferably sets the EGR amount to 0. According to this apparatus, the influence of the EGR amount regulation error on the combustion state of the fuel can be eliminated. Therefore, the combustion state of the fuel can be adjusted with greater accuracy.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Verzögerung bzw. die Verstellung des Kraftstoff-Einspritzungsbeginns nach hinten unter der Bedingung durchgeführt, dass ein Außendruck einem vorgegebenen Entscheidungsdruck gleich ist oder höher ist als dieser. Wenn der Außendruck niedrig ist, ist die Dichte der Luft verringert, so dass die Sauerstoffmenge, die in der Ansaugluft enthalten ist, klein ist. Aus diesem Grund besteht eine Tendenz zur Verschlechterung des Verbrennungszustands des Kraftstoffs im Zylinder des Verbrennungsmotors, die zu einem Auftreten von Fehlzündungen führt. Wenn der Außendruck niedrig ist und es leicht zu Fehlzündungen kommen kann, wird gemäß dieser Vorrichtung eine Verzögerung des Kraftstoff-Einspritzungsbeginns verhindert, das heißt, eine Änderung, die den Verbrennungszustand des Verbrennungsmotors verschlechtert, wird verhindert. Daher kann das Auftreten von Fehlzündungen zuverlässig unterdrückt werden. Wenn der Außendruck hoch ist und es vergleichsweise selten zu Fehlzündungen kommen kann, wird außerdem eine Änderung, mit der der Kraftstoff-Einspritzungsbeginn nach hinten verstellt wird, zugelassen. Infolgedessen kann die Emission von NOx unterdrückt werden.According to one aspect of the present invention, the retardation of the fuel injection start is performed back under the condition that an external pressure is equal to or higher than a predetermined decision pressure. When the external pressure is low, the density of the air is reduced, so that the amount of oxygen contained in the intake air is small. For this reason, there is a tendency to deteriorate the combustion state of the fuel in the cylinder of the internal combustion engine, resulting in occurrence of misfires. When the external pressure is low and misfires are likely to occur, according to this device, a delay of the fuel injection start is prevented, that is, a change that deteriorates the combustion state of the internal combustion engine is prevented. Therefore, the occurrence of misfires can be reliably suppressed. In addition, when the external pressure is high and comparatively rare can cause misfire, a change in the fuel injection start is made to be rearward is allowed. As a result, the emission of NOx can be suppressed.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Durchführungszeitraum als Zeitraum ab der Initiierung eines Starts des Verbrennungsmotors bis zum Start einer Manipulierung eines Betätigungselements für ein Gaspedal bzw. eine Beschleunigungseinrichtung eingestellt. Gemäß dieser Vorrichtung ist es möglich, die Verkleinerung der AGR-Menge und die Verstellung des Kraftstoff-Einspritzungsbeginns nach hinten, um den Verbrennungszustand mit großer Genauigkeit einzustellen, nur dann durchzuführen, wenn die Temperatur im Zylinder des Verbrennungsmotors unmittelbar nach einer Initiierung des Starts des Verbrennungsmotors niedrig ist, d. h. nur für einen bestimmten Zeitraum, in dem der Verbrennungszustand des Kraftstoffs im Zylinder wahrscheinlich instabil werden wird.According to one aspect of the present invention, the execution period is set as a period from the initiation of starting of the internal combustion engine to the start of manipulation of an accelerator operation member. According to this apparatus, it is possible to perform the reduction of the EGR amount and the rearward fuel injection start timing to adjust the combustion state with high accuracy only when the temperature in the cylinder of the internal combustion engine is immediately after initiation of the start of the internal combustion engine is low, d. H. only for a certain period of time, in which the combustion state of the fuel in the cylinder is likely to become unstable.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
1 ist eine schematische Ansicht des Aufbaus einer Steuer- und Regelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 1 FIG. 12 is a schematic structural view of a control apparatus for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 ist eine Querschnittsansicht eines Querschnittsaufbaus des Kraftstoff-Einspritzventils; 2 FIG. 12 is a cross-sectional view of a cross-sectional structure of the fuel injection valve; FIG.
3 ist ein Zeitdiagramm, das eine Beziehung zwischen Änderungen des Kraftstoffdrucks und einer Wellenform der Kraftstoff-Einspritzrate bzw. eines Verlaufs der Kraftstoffeinspritzung in einem Erfassungszeitraum zeigt; 3 FIG. 15 is a time chart showing a relationship between changes in the fuel pressure and a waveform of the fuel injection rate and a history of the fuel injection in a detection period; FIG.
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf bei der Durchführung einer Korrekturverarbeitung zeigt; 4 FIG. 10 is a flowchart showing a procedure in the execution of correction processing; FIG.
5 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel für eine Beziehung zwischen einer Wellenform in einem Erfassungszeitraum und einer Wellenform in einem Grundzeitraum zeigt; 5 Fig. 10 is a time chart showing an example of a relationship between a waveform in a detection period and a waveform in a basic period;
6 ist ein Flussdiagramm, das einen bestimmten Ablauf bei der Durchführung einer Verarbeitung zur Erfassung eines ersten Indexwerts zeigt; 6 Fig. 10 is a flowchart showing a specific procedure when performing processing for acquiring a first index value;
7 ist ein Schema, das ein Verfahren zur Berechnung eines Umfangs einer Drehzahlfluktuation erläutert; 7 Fig. 12 is a diagram explaining a method of calculating a magnitude of a rotational speed fluctuation;
8 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf bei der Durchführung eines AGR-Steuerverfahrens zeigt; 8th Fig. 10 is a flowchart showing the procedure in the execution of an EGR control method;
9 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf bei der Durchführung eines Verfahrens zum Verzögern eines Einspritzungsbeginns zeigt; und 9 Fig. 10 is a flowchart showing the procedure in the implementation of a method for delaying injection start; and
10 ist ein Zeitschema, das ein Beispiel für einen Durchführungsmodus für jedes Verfahren zeigt. 10 Fig. 11 is a timing chart showing an example of a mode of execution for each method.
ART UND WEISEN DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNGFACILITIES OF THE EMBODIMENT OF THE INVENTION
Nachstehend wird eine Steuer- und Regelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor beschrieben, die einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entspricht.Hereinafter, a control apparatus for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described.
Wie in 1 dargestellt, ist ein Fahrzeug 10 mit einem Verbrennungsmotor 11 ausgestattet, der als Antriebsquelle dient. Eine Kurbelwelle 12 des Verbrennungsmotors 11 ist über einen Kupplungsmechanismus 13 und ein manuelles Getriebe 14 mit einem Rad 15 verbunden. Wenn ein Fahrer ein Kupplungsbetätigungselement (z. B. ein Kupplungspedal) im Fahrzeug 10 bedient, wird der Kupplungsmechanismus 13 in einen Betriebszustand gebracht, in dem die Kurbelwelle 12 und das manuelle Getriebe 14 voneinander getrennt sind.As in 1 represented is a vehicle 10 with an internal combustion engine 11 equipped, which serves as a drive source. A crankshaft 12 of the internal combustion engine 11 is via a clutch mechanism 13 and a manual transmission 14 with a wheel 15 connected. When a driver has a clutch operating member (eg, a clutch pedal) in the vehicle 10 operated, the clutch mechanism becomes 13 brought into an operating state in which the crankshaft 12 and the manual transmission 14 are separated from each other.
Eine Ansaugleitung 17 ist mit Zylindern 16 des Verbrennungsmotors 11 verbunden. Luft wird durch die Ansaugleitung 17 in die Zylinder 16 des Verbrennungsmotors 11 gesaugt. Die Anzahl der Zylinder 16 im Verbrennungsmotor 11 ist vier (Nr. 1 bis Nr. 4). Der Verbrennungsmotor 11 weist Kraftstoff-Einspritzventile 20 auf, bei denen es sich um Direkteispritzventile handelt, die jeweils einem der Zylinder 16 entsprechen. Der Kraftstoff, der durch eine Ventilöffnungs-Antriebs- bzw. -Ansteuerungsoperation des Kraftstoff-Einspritzventils 20 eingespritzt wird, wird bei Kontakt mit angesaugter Luft, die in den einzelnen Zylindern 16 des Verbrennungsmotors 11 verdichtet und erwärmt wird, entzündet und verbrannt. Im Verbrennungsmotor 11 wird in den einzelnen Zylindern 16 ein Kolben 18 durch Energie, die durch die Verbrennung des Kraftstoffs erzeugt wird, nach unten gedrückt, wodurch die Kurbelwelle 12 zum Drehen gebracht wird. Das Gas, das in den Zylindern 16 des Verbrennungsmotors 11 verbrannt wird, wird als Abgas zu einer Abgasleitung 19 im Verbrennungsmotor 11 abgeführt.A suction line 17 is with cylinders 16 of the internal combustion engine 11 connected. Air is passing through the intake pipe 17 in the cylinders 16 of the internal combustion engine 11 sucked. The number of cylinders 16 in the internal combustion engine 11 is four (# 1 to # 4). The internal combustion engine 11 has fuel injectors 20 which are Direktispritzventile, each one of the cylinder 16 correspond. The fuel generated by a valve opening drive operation of the fuel injection valve 20 is injected, in contact with sucked air, in the individual cylinders 16 of the internal combustion engine 11 compressed and heated, ignited and burned. In the internal combustion engine 11 is in the individual cylinders 16 a piston 18 pressed down by energy generated by the combustion of the fuel, causing the crankshaft 12 is made to turn. The gas in the cylinders 16 of the internal combustion engine 11 is burned, as exhaust gas to an exhaust pipe 19 in the internal combustion engine 11 dissipated.
Eine Abgasrückführungs-(AGR-)Vorrichtung 50, die Abgas zurückführt, in dem sie einen Teil des Abgases, das in der Abgasleitung 19 strömt, zur Ansaugleitung 17 zurückbringt, ist am Verbrennungsmotor 11 befestigt. Die AGR-Vorrichtung 50 weist eine AGR-Leitung 51, die bewirkt, dass die Ansaugleitung 17 und die Abgasleitung 19 im Verbrennungsmotor 11 miteinander kommunizieren, und ein AGR-Ventil 52 auf, das an der AGR-Leitung 51 befestigt ist und dazu dient, einen Strömungsquerschnitt der AGR-Leitung 51 zu regulieren. In der AGR-Vorrichtung 50 wird die Menge an Abgas (AGR-Gas), die aus der Abgasleitung 19 zur Ansaugleitung zurückgebracht wird, d. h. eine AGR-Menge, durch Änderungen des Öffnungsgrads des AGR-Ventils 52 reguliert.An exhaust gas recirculation (EGR) device 50 , which recirculates exhaust gas, in which it contains a portion of the exhaust gas that is in the exhaust pipe 19 flows, to the intake pipe 17 is back at the internal combustion engine 11 attached. The EGR device 50 has an EGR pipe 51 that causes the suction pipe 17 and the exhaust pipe 19 in the internal combustion engine 11 communicate with each other, and an EGR valve 52 on, that at the AGR line 51 is attached and serves a flow cross section of the EGR line 51 to regulate. In the EGR device 50 is the amount of exhaust gas (EGR gas) coming from the exhaust pipe 19 is returned to the intake passage, that is, an EGR amount by changing the opening degree of the EGR valve 52 regulated.
Jedes Kraftstoff-Einspritzventil 20 ist über eine Zweigleitung 31a mit einer gemeinsamen Druckleitung 34 verbunden, und die gemeinsame Druckleitung 34 ist über eine Zuleitung 31b mit einem Kraftstofftank 32 verbunden. Die Zuleitung 31b ist mit einer Kraftstoffpumpe 33 versehen, die Kraftstoff unter Druck fördert. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Kraftstoff, der durch die unter Druck erfolgende Förderung durch die Kraftstoffpumpe 33 verdichtet worden ist, in der gemeinsamen Druckleitung 34 gespeichert und in die einzelnen Kraftstoff-Einspritzventile 20 geliefert. Außerdem ist eine Rückleitung 35 mit dem Kraftstoff-Einspritzventil 20 verbunden und mit dem Kraftstofftank 32 verbunden. Ein Teil des Kraftstoffs im Kraftstoff-Einspritzventil 20 wird durch die Rückleitung 35 in den Kraftstofftank 32 zurückgebracht.Every fuel injection valve 20 is over a branch line 31a with a common pressure line 34 connected, and the common pressure line 34 is via a supply line 31b with a fuel tank 32 connected. The supply line 31b is with a fuel pump 33 provided that promotes fuel under pressure. In the present embodiment, the fuel produced by the pressurized delivery by the fuel pump 33 has been compressed, in the common pressure line 34 stored and in the individual fuel injectors 20 delivered. There is also a return line 35 with the fuel injection valve 20 connected and with the fuel tank 32 connected. Part of the fuel in the fuel injector 20 is through the return line 35 in the fuel tank 32 brought back.
Der innere Aufbau des Kraftstoff-Einspritzventils 20 wird nachstehend beschrieben.The internal structure of the fuel injection valve 20 will be described below.
Wie in 2 dargestellt ist, ist ein Nadelventil 22 in einem Gehäuse 21 jedes Kraftstoff-Einspritzventils 20 vorgesehen. Das Nadelventil 22 ist in einem Zustand vorgesehen, in dem eine Hin- und Herbewegung (eine Bewegung in einer vertikalen Richtung in 2) im Gehäuse 21 durchgeführt werden kann. Im Gehäuse 21 befindet sich eine Feder 24, die das Nadelventil 22 ständig zu einer Einspritzöffnung 23 hin drängt (nach unten in 2). Eine Düsenkammer 25 ist an einer Stelle auf einer Seite des Nadelventils 22 (unten in 2) im Gehäuse 21 ausgebildet, und eine Druckkammer 26 ist auf der anderen Seite (oben in 2) ausgebildet.As in 2 is shown is a needle valve 22 in a housing 21 each fuel injector 20 intended. The needle valve 22 is provided in a state in which a reciprocating motion (a movement in a vertical Direction in 2 ) in the housing 21 can be carried out. In the case 21 there is a spring 24 that the needle valve 22 constantly to an injection port 23 pushes down (down in 2 ). A nozzle chamber 25 is at a location on one side of the needle valve 22 (below in 2 ) in the housing 21 formed, and a pressure chamber 26 is on the other side (top in 2 ) educated.
Die Einspritzöffnungen 23, die bewirken, dass das Innere der Kammer 25 mit der Außenumgebung des Gehäuses 21 kommunizieren kann, sind in der Düsenkammer 25 ausgebildet, und Kraftstoff wird von der Zweigleitung 31a (der gemeinsamen Druckleitung 34) über eine Einlassleitung 27 geliefert. Die Düsenkammer 25 und die Zweigleitung 31a (die gemeinsame Druckleitung 34) sind über eine Verbindungs- bzw. Kommunikationsleitung 28 mit der Druckkammer 26 verbunden. Die Druckkammer 26 ist außerdem über eine Ableitung 30 mit der Rückleitung 35 (dem Kraftstofftank 32) verbunden.The injection openings 23 that cause the interior of the chamber 25 with the outside environment of the housing 21 can communicate in the nozzle chamber 25 trained, and fuel is from the branch line 31a (the common pressure line 34 ) via an inlet pipe 27 delivered. The nozzle chamber 25 and the branch line 31a (the common pressure line 34 ) are via a connection or communication line 28 with the pressure chamber 26 connected. The pressure chamber 26 is also over a derivative 30 with the return 35 (the fuel tank 32 ) connected.
Das Kraftstoff-Einspritzventil 20 ist ein elektrisch angesteuertes Ventil, und ein piezoelektrisches Stellglied 29 ist im Gehäuse 21 vorgesehen. In dem piezoelektrischen Stellglied 29 ist eine Mehrzahl von piezoelektrischen Elementen, die sich bei Eingabe eines Ansteuerungssignals ausdehnen und zusammenziehen, geschichtet. Ein Ventilelement 29a ist am piezoelektrischen Stellglied 29 angebracht und das Ventilelement 29 ist in der Druckkammer 26 vorgesehen. Durch Bewegen des Ventilelements 29a aufgrund einer Betätigung des piezoelektrischen Stellglieds 29 wird entweder die Kommunikationsleitung 28 (die Düsenkammer 25) oder die Ableitung 30 (die Rückleitung 35) dazu gebracht, mit der Druckkammer 26 zu kommunizieren.The fuel injector 20 is an electrically controlled valve, and a piezoelectric actuator 29 is in the case 21 intended. In the piezoelectric actuator 29 For example, a plurality of piezoelectric elements that expand and contract upon input of a drive signal are layered. A valve element 29a is on the piezoelectric actuator 29 attached and the valve element 29 is in the pressure chamber 26 intended. By moving the valve element 29a due to actuation of the piezoelectric actuator 29 becomes either the communication line 28 (the nozzle chamber 25 ) or the derivative 30 (the return line 35 ), with the pressure chamber 26 to communicate.
Wenn im Kraftstoff-Einspritzventil 20 ein Signal zum Schließen des Ventils in das piezoelektrische Stellglied 29 eingegeben wird, zieht sich das piezoelektrische Stellglied 29 zusammen, wodurch das Ventilelement 29a so bewegt wird, dass die Kommunikationsleitung 28 mit der Druckkammer 26 verbunden wird und die Rückleitung 35 und die Druckkammer 26 voneinander getrennt werden. Somit wird eine Kommunikation der Düsenkammer 25 mit der Druckkammer 26 in einem Zustand bewirkt, in dem die Abgabe des Kraftstoffs in der Druckkammer 26 in die Rückleitung 35 (den Kraftstofftank 32) verhindert ist. Aus diesem Grund wird der Druckunterschied zwischen der Düsenkammer 25 und der Druckkammer 26 stark verkleinert, so dass das Nadelventil 22 durch eine Vorspannkraft der Feder 24 in eine Position bewegt wird, in der es die Einspritzöffnungen 23 verschließt, und das Einspritzventil 20 somit in einen Zustand bzw. eine Stellung (eine Ventilschließungsstellung) gebracht wird, in der kein Kraftstoff eingespritzt wird.When in the fuel injector 20 a signal to close the valve in the piezoelectric actuator 29 is input, pulls the piezoelectric actuator 29 together, causing the valve element 29a is moved so that the communication line 28 with the pressure chamber 26 is connected and the return line 35 and the pressure chamber 26 be separated from each other. Thus, a communication of the nozzle chamber 25 with the pressure chamber 26 causes in a state in which the delivery of the fuel in the pressure chamber 26 in the return line 35 (the fuel tank 32 ) is prevented. Because of this, the pressure difference between the nozzle chamber becomes 25 and the pressure chamber 26 greatly reduced, leaving the needle valve 22 by a biasing force of the spring 24 is moved to a position in which it the injection ports 23 closes, and the injection valve 20 Thus, in a state or a position (a valve closing position) is brought, in which no fuel is injected.
Wenn dagegen ein Signal zum Öffnen des Ventils in das piezoelektrische Stellglied 29 eingegeben wird, dehnt sich das piezoelektrische Stellglied 29 aus, wodurch das Ventilelement 29a so bewegt wird, dass es die Kommunikationsleitung 28 und die Druckkammer 26 voneinander trennt und die Rückleitung 35 mit der Druckkammer 26 verbindet. Somit wird in einem Zustand, wo ein Ausströmen des Kraftstoffs aus der Düsenkammer 25 zur Druckkammer 26 verhindert ist, ein Teil des Kraftstoffs in der Druckkammer 26 durch die Rückleitung 35 in den Kraftstofftank 32 zurückgeführt. Aus diesem Grund sinkt der Druck des Kraftstoffs in der Druckkammer 26, so dass der Druckunterschied zwischen der Druckkammer 26 und der Düsenkammer 25 größer wird. Aufgrund dieses Druckunterschieds wird das Nadelventil 22 entgegen der Vorspannkraft der Feder 24 bewegt und somit von der Einspritzöffnung 23 gelöst. Gleichzeitig wird das Kraftstoff-Einspritzventil 20 in einen Zustand bzw. eine Stellung (eine offene Ventilstellung) gebracht, in der Kraftstoff eingespritzt wird.In contrast, when a signal to open the valve in the piezoelectric actuator 29 is input, the piezoelectric actuator expands 29 out, causing the valve element 29a is moved so that it is the communication line 28 and the pressure chamber 26 separates from each other and the return line 35 with the pressure chamber 26 combines. Thus, in a state where leakage of the fuel from the nozzle chamber 25 to the pressure chamber 26 prevents part of the fuel in the pressure chamber 26 through the return 35 in the fuel tank 32 recycled. For this reason, the pressure of the fuel in the pressure chamber decreases 26 so that the pressure difference between the pressure chamber 26 and the nozzle chamber 25 gets bigger. Due to this pressure difference, the needle valve becomes 22 against the biasing force of the spring 24 moved and thus from the injection port 23 solved. At the same time, the fuel injection valve 20 is brought into a state (an open valve position), is injected in the fuel.
Ein Drucksensor 41 ist am Kraftstoff-Einspritzventil 20 integriert angebracht. Der Drucksensor 41 dient dazu, ein Signal auszugeben, das einem Kraftstoffdruck PQ in der Einlassleitung 27 entspricht. Im Gegensatz zu einer Vorrichtung, die einen Kraftstoffdruck an einer Stelle erfasst, die abseits vom Kraftstoff-Einspritzventil 20 liegt, beispielsweise einen Kraftstoffdruck in der gemeinsamen Druckleitung 34 (siehe 1), kann ein Kraftstoffdruck an einem Abschnitt in der Nähe der Einspritzöffnung 23 des Kraftstoff-Einspritzventils 20 erfasst werden und eine Änderung des Kraftstoffdrucks im Kraftstoff-Einspritzventil 20 wegen einer Öffnung des Kraftstoff-Einspritzventils 20 kann genauer erfasst werden. Der Drucksensor 41 ist für jedes Kraftstoff-Einspritzventil 20 vorgesehen, d. h. für jeden Zylinder 16 des Verbrennungsmotors 11.A pressure sensor 41 is at the fuel injection valve 20 integrated attached. The pressure sensor 41 serves to output a signal corresponding to a fuel pressure PQ in the intake pipe 27 equivalent. Unlike a device that captures a fuel pressure at a location that is away from the fuel injector 20 is, for example, a fuel pressure in the common rail 34 (please refer 1 ), can be a fuel pressure at a section near the injection port 23 of the fuel injection valve 20 are detected and a change in the fuel pressure in the fuel injection valve 20 because of an opening of the fuel injection valve 20 can be captured more accurately. The pressure sensor 41 is for every fuel injector 20 provided, ie for each cylinder 16 of the internal combustion engine 11 ,
Wie in 1 dargestellt ist, sind verschiedene Sensoren zur Erfassung des Betriebszustands als periphere Vorrichtungen im Verbrennungsmotor 11 vorgesehen. Als diese Sensoren sind beispielsweise ein Kurbelsensor 42, der die Drehphase und die Drehzahl der Kurbelwelle 12 (eine Motordrehzahl NE) erfasst, und ein Beschleunigersensor 43, der einen Betätigungsumfang eines Beschleunigerbetätigungselements (z. B. eines Gaspedals) (einen Beschleunigerbetätigungsumfang ACC) erfasst, zusätzlich zum Drucksensor 41 vorgesehen. Ebenfalls vorgesehen sind ein Außendrucksensor 44 zum Erfassen eines Luftdrucks außerhalb des Verbrennungsmotors 11 (des Außenluftdrucks), ein Ansaugmengensensor 45, der die angesaugte Luftmenge, die durch die Ansaugleitung 17 strömt (eine Leitungs-Ansaugmenge GA) erfasst, und ein Ansaugdrucksensor 46, der den Druck (einen Ansaugdruck PM) in der Ansaugleitung 17 erfasst, vorgesehen. Ferner sind ein Öffnungssensor 47 zur Erfassung einer Öffnung des AGR-Ventils 52 (eines AGR-Öffnungsgrads VR), ein Betriebsschalter 48, der beim Starten des Betriebs des Verbrennungsmotors 11 auf EIN gestellt wird und bei der Beendigung des Betriebs aus AUS gestellt wird, und dergleichen vorgesehen.As in 1 are shown, various sensors for detecting the operating state as peripheral devices in the internal combustion engine 11 intended. As these sensors are, for example, a crank sensor 42 , the rotational phase and the speed of the crankshaft 12 (an engine speed NE) and an accelerator sensor 43 that detects an operation amount of an accelerator operation member (eg, an accelerator pedal) (an accelerator operation amount ACC) in addition to the pressure sensor 41 intended. Also provided are an external pressure sensor 44 for detecting an air pressure outside of the internal combustion engine 11 (the outside air pressure), an intake amount sensor 45 that sucked in the amount of air passing through the intake pipe 17 flows (a line suction amount GA) detected, and a suction pressure sensor 46 that the pressure (a suction pressure PM) in the suction line 17 recorded, provided. Further, an opening sensor 47 for detecting an opening of the EGR valve 52 (an EGR opening degree VR), an operation switch 48 when starting the operation of the internal combustion engine 11 is turned ON and turned OFF at the completion of the operation, and the like.
Als periphere Vorrichtungen des Verbrennungsmotors 11 ist ferner beispielsweise eine elektronische Steuer- und Regelungseinheit 40, die einen Mikrorechner oder dergleichen beinhaltet, vorgesehen. Die elektronische Steuer- und Regelungseinheit 40 dient als Bestimmungsabschnitt und als Steuerabschnitt, ruft Ausgangssignale von verschiedenen Sensoren ab, führt verschiedene Berechnungen auf Basis der Ausgangssignale durch und führt abhängig von einem Rechenergebnis verschiedene Steuerungen bzw. Regelungen in Bezug auf den Betrieb des Verbrennungsmotors 11 durch, beispielsweise eine Betriebssteuerung des AGR-Ventils 52 (eine AGR-Steuerung), eine Antriebssteuerung des Kraftstoff-Einspritzventils 20 (eine Kraftstoff-Einspritzungssteuerung) oder dergleichen.As peripheral devices of the internal combustion engine 11 Further, for example, is an electronic control unit 40 provided with a microcomputer or the like. The electronic control unit 40 serves as a determination section and a control section, fetches output signals from various sensors, performs various calculations based on the output signals, and performs various controls related to the operation of the internal combustion engine depending on a calculation result 11 by, for example, an operation control of the EGR valve 52 (an EGR control), a drive control of the fuel injection valve 20 (a fuel injection control) or the like.
Die AGR-Steuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird grundsätzlich auf die folgende Weise durchgeführt.The EGR control according to the present embodiment is basically performed in the following manner.
Zuerst wird ein Bestimmungs- bzw. Schätzwert (eine aktuelle AGR-Rate Regr) für das Verhältnis der AGR-Menge zur Gasmenge, die in die Zylinder 16 des Verbrennungsmotors 11 gesaugt wird, auf Basis der Motordrehzahl NE, der Leitungs-Ansaugmenge GA und des Ansaugdrucks PM berechnet. Die aktuelle AGR-Rate kann auf Basis der folgenden Überlegungen bestimmt werden. Es ist möglich, die Menge des Gases, das in die Zylinder 16 des Verbrennungsmotors 11 gesaugt wird (eines Gases, das Frischluft und AGR-Gas enthält), auf Basis des Ansaugdrucks PM und der Motordrehzahl NE zu bestimmen. Darüber hinaus kann die Luftmenge (die Menge an Frischluft), die während einer Umdrehung der Kurbelwelle 12 in die Zylinder 16 gesaugt wird, auf Basis des Leitungs-Ansaugmenge GA und der Motordrehzahl NE bestimmt werden. Die Menge (Gasmenge – Frischluftmenge), die durch Subtrahieren der Frischluftmenge von der Gasmenge erhalten wird, kann als die Menge erhalten werden, die der aktuellen AGR-Menge entspricht, und eine AGR-Rate ((Gasmenge – Frischluftmenge)/Gasmenge) kann auf Basis der oben beschriebenen Menge und der Gasmenge bestimmt werden.First, an estimation value (a current EGR rate Regr) for the ratio of the EGR amount to the gas amount flowing into the cylinders 16 of the internal combustion engine 11 is drawn, based on the engine speed NE, the line suction amount GA and the suction pressure PM calculated. The current EGR rate can be determined based on the following considerations. It is possible to adjust the amount of gas entering the cylinders 16 of the internal combustion engine 11 is suctioned (a gas containing fresh air and EGR gas) to be determined on the basis of the intake pressure PM and the engine speed NE. In addition, the amount of air (the amount of fresh air), during a revolution of the crankshaft 12 in the cylinders 16 is suctioned, based on the line intake GA and the engine speed NE are determined. The amount (gas amount - fresh air amount) obtained by subtracting the fresh air amount from the gas amount may be obtained as the amount corresponding to the current EGR amount, and an EGR rate ((gas amount - fresh air amount) / gas amount) may be obtained Based on the amount described above and the amount of gas can be determined.
Darüber hinaus wird ein Regelungszielwert für die AGR-Rate (eine Soll-AGR-Rate Tegr) auf Basis der Motordrehzahl NE und einer Kraftstoff-Einspritzmenge (genauer einer erforderlichen Einspritzmenge TAU, die nachstehend beschrieben wird) eingestellt. Dann wird ein Regelungszielwert für einen AGR-Öffnungsgrad VR (ein Soll-AGR-Öffnungsgrad Tyr) auf Basis der Soll-AGR-Rate Tegr eingestellt.In addition, an EGR rate control target value (a target EGR rate Tegr) is set based on the engine rotational speed NE and a fuel injection amount (more specifically, a required injection amount TAU, which will be described later). Then, a control target value for an EGR opening degree VR (a target EGR opening degree Tyr) is set based on the target EGR rate Tegr.
Eine Betriebssteuerung des AGR-Ventils 52 wird auf Basis des Soll-AGR-Öffnungsgrads Tvr, der Soll-AGR-Rate Tegr und der aktuellen AGR-Rate Regr durchgeführt. Genauer werden eine vorläufige Steuerung bzw. vorläufige Regelung, die den Soll-AGR-Öffnungsgrad Tvr als vorläufigen Regelungsumfang einstellt, und eine Rückkopplungsregelung auf Basis des Unterschieds zwischen der Soll-AGR-Rate Tegr und der aktuellen AGR-Rate als Betriebssteuerung des AGR-Ventils 52 durchgeführt.An operation control of the EGR valve 52 is performed based on the target EGR opening degree Tvr, the target EGR rate Tegr, and the current EGR rate Regr. More specifically, a provisional control that sets the target EGR opening degree Tvr as a preliminary control amount, and a feedback control based on the difference between the target EGR rate Tegr and the current EGR rate as operation control of the EGR valve 52 carried out.
Die Kraftstoff-Einspritzungssteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird grundsätzlich auf die folgende Weise durchgeführt.The fuel injection control according to the present embodiment is basically performed in the following manner.
Zuerst wird ein Regelungszielwerte (die erforderliche Einspritzmenge TAU) in Bezug auf eine Kraftstoff-Einspritzmenge für den Betrieb des Verbrennungsmotors 11 auf Basis des Umfangs der Beschleunigerbetätigung ACC, der Motordrehzahl NE oder dergleichen berechnet. Dann werden ein Regelungszielwert für einen Kraftstoff-Einspritzungsbeginn (ein erforderlicher Einspritzungsbeginn Tst) und ein Regelungszielwert für eine Kraftstoff-Einspritzungsdauer (eine erforderliche Einspritzungsdauer Ttm) auf Basis der erforderlichen Einspritzmenge TAU und der Motordrehzahl NE berechnet. Die Ventilöffnungs-Antriebssteuerung für jedes Kraftstoff-Einspritzventil 20 wird auf Basis des erforderlichen Einspritzungsbeginns Tst und der erforderlichen Einspritzungsdauer Ttm durchgeführt. Infolgedessen wird jederzeit Kraftstoff in einer Menge, die einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors 11 entspricht, von den einzelnen Kraftstoff-Einspritzventilen 20 eingespritzt und dann in die einzelnen Zylinder 16 des Verbrennungsmotors 11 geliefert.First, a control target value (the required injection amount TAU) with respect to a fuel injection amount for the operation of the internal combustion engine 11 is calculated on the basis of the amount of accelerator operation ACC, the engine speed NE, or the like. Then, a control target value for a fuel injection start (a required injection start Tst) and a control target value for a fuel injection period (a required injection duration Ttm) are calculated on the basis of the required injection amount TAU and the engine rotational speed NE. The valve opening drive control for each fuel injection valve 20 is performed on the basis of the required injection start Tst and the required injection duration Ttm. As a result, anytime fuel is in an amount that is an operating condition of the internal combustion engine 11 corresponds to the individual fuel injection valves 20 injected and then into the individual cylinders 16 of the internal combustion engine 11 delivered.
Bei der Kraftstoff-Einspritzungssteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn die Motordrehzahl NE während einer Senkung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 und der Motordrehzahl NE einen vorgegebenen Drehzahlbereich erreicht, weil die Betätigung des Beschleunigerbetätigungselements eingestellt worden ist (Beschleunigerbetätigungsumfang ACC = 0), eine Steuerung durchgeführt, um die Kraftstoffeinspritzung zum Antreiben des Verbrennungsmotors 11 vorübergehend zu beenden (Schubunterbrechungssteuerung).In the fuel injection control according to the present embodiment, when the engine rotational speed NE becomes during a lowering of the running speed of the vehicle 10 and the engine speed NE reaches a predetermined speed range because the operation of the accelerator operation member has been set (accelerator operation amount ACC = 0), control is performed to the fuel injection for driving the engine 11 temporarily stop (shear interruption control).
Bei der Kraftstoff-Einspritzungssteuerung dieser Ausführungsform sind drei Regionen eingestellt, nämlich Regionen mit niedrigen, mittleren und hohen Cetanzahlen des Kraftstoffs (eine untere Cetanzahlregion, eine mittlere Cetanzahlregion und eine obere Cetanzahlregion), und die Kraftstoff-Einspritzungssteuerung wird für die verschiedenen Regionen jeweils in einem anderen Durchführungsmodus durchgeführt. Beispielsweise liegt der erforderliche Einspritzungsbeginn Tst in der Region mit einer niedrigen Cetanzahl früher. Genauer wird für jede der drei Cetanzahlregionen eine Beziehung zwischen dem Motorbetriebszustand, der auf Basis der erforderlichen Einspritzmenge TAU und der Motordrehzahl NE bestimmt wird, und dem erforderlichen Einspritzungsbeginn Tst, der der Cetanzahlregion entspricht, vorab auf Basis von Ergebnissen verschiedener Versuche und Simulationen ermittelt, und die Beziehung wird in der elektronischen Regelungseinheit 40 in Form von Rechenkennfeldern (ML, MM, MH) gespeichert. Auf Basis der jeweils erforderlichen Einspritzmenge TAU und der Motordrehzahl NE wird der erforderliche Einspritzungsbeginn Tst in den unteren, mittleren und oberen Cetanzahlregionen aus dem Rechenkennfeldern ML, MM und MH berechnet.In the fuel injection control of this embodiment, three regions are set, namely, regions of low, middle, and high cetane numbers of the fuel (a lower cetane number region, a middle cetane number region, and an upper cetane number region), and the fuel injection control becomes one at a time for the various regions other implementation mode. For example, the required injection start Tst is included in the region a low cetane number earlier. More specifically, for each of the three cetane number regions, a relationship between the engine operating state determined based on the required injection amount TAU and the engine rotational speed NE and the required injection start Tst corresponding to the cetane number region is determined in advance based on results of various experiments and simulations, and the relationship will be in the electronic control unit 40 stored in the form of calculation maps (ML, MM, MH). On the basis of the respectively required injection quantity TAU and the engine speed NE, the required injection start Tst in the lower, middle and upper cetane number regions from the calculation maps ML, MM and MH is calculated.
Wenn die Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoff-Einspritzventil 20 durchgeführt wird, kann es in manchen Fällen wegen zu Anfang bestehender individueller Unterschiede, zeitbedingten Veränderungen des Kraftstoff-Einspritzventils 20 oder dergleichen zu einem Fehler in Bezug auf die Durchführungszeit oder die Einspritzmenge kommen. Dieser Fehler ist nachteilig, da er das Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors 11 ändert. Aus diesem Grund wird in dieser Ausführungsform eine Korrekturverarbeitung durchgeführt, bei der eine Wellenform einer Kraftstoff-Einspritzrate bzw. ein Kraftstoff-Einspritzungsverlauf in einem Erfassungszeitraum auf Basis des vom Drucksensor 41 erfassten Kraftstoffdrucks PQ gebildet wird und eine Korrektur des erforderlichen Einspritzungsbeginns Tst und der erforderlichen Einspritzungsdauer Ttm auf Basis der Wellenform im Erfassungszeitraum korrigiert werden, um die Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoff-Einspritzventil 20 auf geeignete Weise abhängig vom Betriebszustand des Verbrennungsmotors 11 durchzuführen. Der Korrekturprozess wird für jeden Zylinder 16 des Verbrennungsmotors 11 separat durchgeführt.When the fuel injection from the fuel injection valve 20 In some cases, due to initial individual differences, timing changes to the fuel injector may occur 20 or the like, an error may occur with respect to the execution time or the injection amount. This error is disadvantageous since it reduces the output torque of the internal combustion engine 11 changes. For this reason, in this embodiment, a correction processing is performed in which a waveform of a fuel injection rate and a fuel injection history in a detection period based on the pressure sensor 41 detected fuel pressure PQ is formed and a correction of the required injection start Tst and the required injection period Ttm be corrected based on the waveform in the detection period to the fuel injection from the fuel injection valve 20 in a suitable manner depending on the operating state of the internal combustion engine 11 perform. The correction process becomes for each cylinder 16 of the internal combustion engine 11 carried out separately.
Der Kraftstoffdruck im Kraftstoff-Einspritzventil 20 variiert gemäß den Öffnungs/Schließungsbetätigungen des Kraftstoff-Einspritzventils 20, beispielsweise sinkt er, wenn das Kraftstoff-Einspritzventil 20 geöffnet wird, und steigt, wenn das Kraftstoff-Einspritzventil 20 anschließend geschlossen wird. Durch Überwachen der fluktuierenden Wellenform des Kraftstoffdrucks im Kraftstoff-Einspritzventil 20 während der Durchführung der Kraftstoffeinspritzung können daher die tatsächlichen Betriebskennwerte des Kraftstoff-Einspritzventils 20 (z. B. die tatsächliche Kraftstoff-Einspritzmenge, den Zeitpunkt, zu dem ein Ventilöffnungsbetrieb beginnt, die Zeit, zu der ein Ventilschließungsbetrieb beginnt, und dergleichen) mit großer Genauigkeit erkannt werden. Durch Korrigieren des erforderlichen Einspritzungsbeginns Tst und der erforderlichen Einspritzungsdauer Ttm auf Basis der aktuellen Betriebskennwerte des Kraftstoff-Einspritzventils 20 können daher der Kraftstoff-Einspritzungsbeginn und die Kraftstoff-Einspritzmenge in einer Gestaltung, die dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors 11 entspricht, exakt eingestellt werden.The fuel pressure in the fuel injection valve 20 varies according to the opening / closing operations of the fuel injection valve 20 For example, it drops when the fuel injector 20 is opened, and rises when the fuel injector 20 subsequently closed. By monitoring the fluctuating waveform of fuel pressure in the fuel injector 20 during the execution of the fuel injection, therefore, the actual operating characteristics of the fuel injection valve 20 (For example, the actual fuel injection amount, the timing at which a valve opening operation starts, the time when a valve closing operation starts, and the like) are detected with high accuracy. By correcting the required injection start Tst and the required injection duration Ttm on the basis of the current operating characteristics of the fuel injection valve 20 Therefore, the fuel injection start and the fuel injection amount in a design, the operating condition of the internal combustion engine 11 corresponds, to be set exactly.
Der Korrekturprozess wird nachstehend ausführlich beschrieben.The correction process will be described in detail below.
Zuerst wird eine Vorgehensweise bei der Bildung des Kraftstoffdruck-Fluktuationsmodus während einer Durchführung der Kraftstoffeinspritzung (in der vorliegenden Ausführungsform einer Wellenform der Kraftstoff-Einspritzrate im Erfassungszeitraum) beschrieben.First, a procedure for forming the fuel pressure fluctuation mode during execution of the fuel injection (in the present embodiment, a waveform of the fuel injection rate in the detection period) will be described.
3 zeigt eine Beziehung zwischen Änderungen des Kraftstoffdrucks PQ und der Wellenform der Kraftstoff-Einspritzrate im Erfassungszeitraum. 3 FIG. 14 shows a relationship between changes in the fuel pressure PQ and the waveform of the fuel injection rate in the detection period.
Wie in 3 dargestellt, werden in der vorliegenden Ausführungsform jeweils ein Zeitpunkt, zu dem der Öffnungsbetrieb des Kraftstoff-Einspritzventils 20 (genauer eine Öffnungsbewegung des Nadelventils 22) gestartet wird (eine Ventilöffnungsbetätigungsbeginn Tos), ein Zeitpunkt, zu dem die Kraftstoff-Einspritzrate ihren Höchstwert erreicht (ein Zeitpunkt Toe, zu dem eine maximale Einspritzrate erreicht wird), ein Zeitpunkt, zu dem die Kraftstoff-Einspritzrate zu sinken beginnt (ein Einspritzratensenkungsbeginn Tcs), und ein Zeitpunkt, zu dem der Schließungsbetrieb des Kraftstoff-Einspritzventils 20 (genauer eine Schließungsbewegung des Nadelventils 22) abgeschlossen ist, (ein Ventil schließungsbetätigungsende Tce) erfasst.As in 3 In the present embodiment, in each case, a timing at which the opening operation of the fuel injection valve is shown 20 (More precisely, an opening movement of the needle valve 22 ), a timing at which the fuel injection rate reaches its maximum value (a time Toe at which a maximum injection rate is reached), a timing at which the fuel injection rate starts to decrease (an injection rate reduction start) Tcs), and a point in time at which the closing operation of the fuel injection valve 20 (More precisely, a closing movement of the needle valve 22 ), (a valve closure actuation Tce) is detected.
Zuerst wird ein Durchschnittswert für den Kraftstoffdruck PQ für einen vorgegebenen Zeitraum T1 unmittelbar vor dem Beginn der Ventilöffnungsbetätigung des Kraftstoff-Einspritzventils 20 berechnet, und der Durchschnittswert wird als Bezugsdruck Pbs gespeichert. Der Bezugsdruck Pbs wird als Druck verwendet, der dem Kraftstoffdruck im Kraftstoff-Einspritzventil 20 beim Schließen des Ventils entspricht.First, an average value of the fuel pressure PQ for a predetermined time period T1 immediately before the start of the valve opening operation of the fuel injection valve 20 calculated, and the average value is stored as the reference pressure Pbs. The reference pressure Pbs is used as the pressure corresponding to the fuel pressure in the fuel injection valve 20 when closing the valve corresponds.
Dann wird ein Wert, der durch Subtrahieren eines vorgegebenen Drucks P1 vom Bezugsdruck Ps erhalten wird, als Betriebsdruck Pac (Pac = Pbse – P1) berechnet. Der vorgegebene Druck P1 entspricht einer Änderung des Kraftstoffdrucks PQ, die unabhängig ist von einem Zustand, in dem das Nadelventil 22 während einer Ventilöffnungs-Ansteuerungsbetätigung oder einer Ventilschließungs-Ansteuerungsbetätigung des Kraftstoff-Einspritzventils 20 eine Ventilschließungsstellung einnimmt, d. h. einer Änderung des Kraftstoffdrucks PQ, die nicht zur Bewegung des Nadelventils 22 beiträgt.Then, a value obtained by subtracting a predetermined pressure P1 from the reference pressure Ps is calculated as an operating pressure Pac (Pac = Pbse-P1). The predetermined pressure P1 corresponds to a change in the fuel pressure PQ, which is independent of a state in which the needle valve 22 during a valve opening drive operation or a valve closing drive operation of the fuel injection valve 20 assumes a valve closing position, that is, a change in the fuel pressure PQ, which is not for movement of the needle valve 22 contributes.
Danach wird ein Differentialwert erster Ordnung d(PQ)/dt auf Basis eines Zeitraums für den Kraftstoffdruck PQ für einen Zeitraum, in dem der Kraftstoffdruck PQ unmittelbar nach dem Beginn der Kraftstoff-Einspritzung sinkt, berechnet. Es wird eine Tangente L1 einer zeitabhängigen Wellenform des Kraftstoffdrucks PQ an einem Punkt, an dem der Differentialwert erster Ordnung seinen kleinsten Wert erreicht, das heißt, eine Abwärtsneigung des Kraftstoffdrucks PQ ihren Höchstwert erreicht, ermittelt. Ferner wird ein Schnittpunkt A der Tangente L1 und des Betriebsdrucks Pac berechnet. Ein Zeitpunkt, der einem Punkt AA entspricht, der durch Zurückverlegen des Schnittpunkts A in die Vergangenheit durch die folgende Verzögerung der Erfassung des Kraftstoffdrucks PQ erhalten wird, wird als Ventilöffnungsbetätigungsbeginn Tos identifiziert. Die Verzögerung der Erfassung ist ein Zeitraum, der einer Verzögerung eines Zeitpunkts der Änderung des Kraftstoffdrucks PQ in Bezug auf einen Zeitpunkt der Änderung des Drucks in der Düsenkammer 25 des Kraftstoff-Einspritzventils 20 (siehe 2) entspricht, und wird durch den Abstand zwischen der Düsenkammer 25 und dem Drucksensor 41 bewirkt.Thereafter, a first-order differential value d (PQ) / dt based on a period for the fuel pressure PQ for a period in which the Fuel pressure PQ drops immediately after the start of fuel injection, calculated. A tangent L1 of a time-dependent waveform of the fuel pressure PQ at a point where the first-order differential value reaches its smallest value, that is, a downward slope of the fuel pressure PQ reaches its maximum value is determined. Further, an intersection A of the tangent L1 and the operating pressure Pac is calculated. A point of time corresponding to a point AA obtained by returning the point of intersection A to the past by the following delay of detection of the fuel pressure PQ is identified as the valve opening operation start Tos. The delay of the detection is a period that is a delay of a time point of change of the fuel pressure PQ with respect to a timing of change of the pressure in the nozzle chamber 25 of the fuel injection valve 20 (please refer 2 ), and is determined by the distance between the nozzle chamber 25 and the pressure sensor 41 causes.
Darüber hinaus wird ein Differentialwert erster Ordnung für den Kraftstoffdruck PQ für einen Zeitraum berechnet, in dem der Kraftstoffdruck PQ unmittelbar nach dem Beginn der Kraftstoffeinspritzung erst einmal sinkt und dann ansteigt. Es wird eine Tangente L2 der zeitabhängigen Wellenform des Kraftstoffdrucks PQ an einem Punkt, an dem der Differentialwert erster Ordnung seinen Höchstwert erreicht, das heißt an einem Punkt, wo ein Anstieg des Kraftstoffdrucks PQ seinen Höchstwert erreicht, erhalten, und ferner wird ein Schnittpunkt B der Tangente L2 und des Betriebsdrucks Pac berechnet. Ein Zeitpunkt, der einem Punkt BB entspricht, der durch Zurückverlegen des Schnittpunkts B in die Vergangenheit durch eine Erfassungsverzögerung erhalten wird, wird als Ventilschließungsbetätigungsende Tce identifiziert.In addition, a first-order differential value is calculated for the fuel pressure PQ for a period in which the fuel pressure PQ firstly decreases and then increases immediately after the start of the fuel injection. A tangent L2 of the time-dependent waveform of the fuel pressure PQ at a point where the first-order differential value reaches its maximum value, that is, at a point where a rise in the fuel pressure PQ reaches its maximum value is obtained, and further an intersection B becomes Tangent L2 and the operating pressure Pac calculated. A time corresponding to a point BB obtained by returning the cut point B to the past by a detection delay is identified as a valve closing operation end Tce.
Ferner wird ein Schnittpunkt C der Tangenten L1 und L2 berechnet, und der Unterschied zwischen dem Kraftstoffdruck PQ und dem Betriebsdruck Pac am Schnittpunkt C (ΔP [ΔP = Pac – PQ], was einer hypothetischen Drucksenkung entspricht) wird ermittelt. Darüber hinaus wird ein Wert, der durch Multiplizieren der hypothetischen Drucksenkung ΔP mit einem Faktor G1, der auf Basis der erforderlichen Einspritzmenge TAU eingestellt wird, erhalten wird, als hypothetische maximale Kraftstoff-Einspritzrate VRt (VRt = ΔP × G1) berechnet. Außerdem wird ein Wert, der durch Multiplizieren der hypothetischen maximalen Kraftstoff-Einspritzrate VRt mit einem Faktor G2, der auf Basis der erforderlichen Einspritzmenge TAU eingestellt wird, erhalten wird, als maximale Einspritzrate Rt (Rt = VRt × G2) berechnet.Further, an intersection C of the tangents L1 and L2 is calculated, and the difference between the fuel pressure PQ and the operating pressure Pac at the intersection C (ΔP [ΔP = Pac-PQ], which corresponds to a hypothetical pressure decrease) is determined. Moreover, a value obtained by multiplying the hypothetical pressure decrease ΔP by a factor G1 set on the basis of the required injection amount TAU is calculated as a hypothetical maximum fuel injection rate VRt (VRt = ΔP × G1). In addition, a value obtained by multiplying the hypothetical maximum fuel injection rate VRt by a factor G2 set based on the required injection amount TAU is calculated as the maximum injection rate Rt (Rt = VRt × G2).
Dann wird ein Zeitpunkt CC, der durch Zurückverlegen des Schnittpunkts C in die Vergangenheit durch eine Erfassungsverzögerung erhalten wird, berechnet. Ferner wird ein Punkt D spezifiziert, an dem die hypothetische maximale Kraftstoff-Einspritzrate VRt zum Zeitpunkt CC erreicht wird. Ein Zeitpunkt, der einem Schnittpunkt E einer Linie L3, die den Punkt D mit dem Ventilöffnungsbetätigungsbeginn Tos verbindet (genauer einem Punkt, an dem die Kraftstoff-Einspritzrate zum Zeitpunkt Tos 0 ist), und der maximalen Einspritzrate Rt entspricht, wird als Zeitpunkt Toe spezifiziert, zu dem die maximale Einspritzrate erreicht wird.Then, a time CC obtained by returning the point of intersection C to the past by a detection delay is calculated. Further, a point D is specified at which the hypothetical maximum fuel injection rate VRt is reached at time CC. A timing corresponding to an intersection E of a line L3 connecting the point D with the valve opening operation start Tos (more precisely, a point where the fuel injection rate at the time Tos is 0) and the maximum injection rate Rt is specified as the time Toe to which the maximum injection rate is reached.
Ein Zeitpunkt, der einem Schnittpunkt F einer Linie L4, die den Punkt D und das Ventilschließungsbetätigungsende Tce verbindet (genauer den Punkt, an dem die Kraftstoff-Einspritzrate zum Zeitpunkt Tos 0 ist), und der maximalen Einspritzrate Rt entspricht, wird als Einspritzratensenkungsbeginn Tcs identifiziert.A timing corresponding to an intersection F of a line L4 connecting the point D and the valve closing operation end Tce (more specifically, the point where the fuel injection rate at the time Tos is 0) and the maximum injection rate Rt is identified as the injection rate decreasing start Tcs ,
Ferner wird eine zeitabhängige Wellenform der Kraftstoffeinspritzung mit einer Trapezform, die vom Ventilöffnungsbetätigungsbeginn Tos, dem Zeitpunkt Toe, zu dem die maximale Einspritzrate erreicht wird, dem Einspritzratensenkungsbeginn Tcs, dem Ventilschließungsbetätigungsende Tee und der maximalen Einspritzrate Rt gebildet wird, als Wellenform der Kraftstoff-Einspritzrate im Erfassungszeitraum verwendet.Further, a time-dependent waveform of the fuel injection with a trapezoidal shape formed from the valve opening operation start Tos, the maximum injection rate reached time Toe, the injection closing decreasing start Tcs, the valve closing operation end tee, and the maximum injection rate Rt is taken as the fuel injection rate waveform Acquisition period used.
Nun wird mit Bezug auf 4 und 5 ein Prozess (ein Korrekturprozess) zur Korrektur verschiedener Regelungszielwerte in einer Kraftstoff-Einspritzungssteuerung auf Basis der Wellenform im Erfassungszeitraum ausführlich beschrieben.Now, with respect to 4 and 5 a process (correction process) for correcting various control target values in a fuel injection control based on the waveform in the detection period is described in detail.
4 ist ein Flussdiagramm, das einen spezifischen Ablauf des Korrekturprozesses zeigt. Eine Reihe von Prozessen, die in diesem Flussdiagramm dargestellt ist, zeigt den theoretischen Ablauf bei der Durchführung der Korrekturverarbeitung, und ein tatsächlicher Prozess wird von der elektronischen Regelungseinheit 40 als Unterbrechungsprozess in vorgegebenen Intervallen durchgeführt. 5 zeigt ein Beispiel für eine Beziehung zwischen einer Wellenform im Erfassungszeitraum und der folgenden Wellenform in einem Grundzeitraum. 4 Fig. 10 is a flowchart showing a specific procedure of the correction process. A series of processes illustrated in this flowchart shows the theoretical procedure in performing the correction processing, and an actual process is performed by the electronic control unit 40 performed as interruption process at predetermined intervals. 5 Fig. 10 shows an example of a relationship between a waveform in the detection period and the following waveform in a basic period.
Wie in 4 dargestellt, wird in dem Korrekturprozess zuerst, wie oben beschrieben, eine Wellenform in einem Erfassungszeitraum während der Durchführung der Kraftstoffeinspritzung auf Basis des Kraftstoffdrucks PQ ausgebildet (Schritt S101). Darüber hinaus wird ein Grundwert der zeitabhängigen Wellenform der Kraftstoff-Einspritzrate (eine Wellenform in einem Grundzeitraum) bei Durchführung der Kraftstoffeinspritzung auf Basis des Betriebszustands des Verbrennungsmotors 11, beispielsweise des Beschleunigerbetätigungsumfangs ACC und der Motordrehzahl NE, eingestellt (Schritt S102). In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Beziehung zwischen dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors 11 und der Wellenform im Grundzeitraum, die für den Betriebszustand geeignet ist, vorab auf Basis von Ergebnissen von Versuchen und Simulierungen ermittelt, und die Beziehung wird in der elektronischen Regelungseinheit 40 gespeichert. In dem Prozess in Schritt S102 wird die Wellenform im Grundzeitraum jederzeit ausgehend von der Beziehung auf Basis des aktuellen Betriebszustands des Verbrennungsmotors 11 eingestellt.As in 4 As illustrated above, in the correction process, first, as described above, a waveform is formed in a detection period during the execution of the fuel injection based on the fuel pressure PQ (step S101). Moreover, a basic value of the time-dependent waveform of the fuel injection rate (a waveform in a basic period) when fuel injection is performed based on the operating state of the internal combustion engine 11 , for example, the accelerator operation amount ACC and the engine speed NE, are set (step S102). In the present embodiment a relationship between the operating state of the internal combustion engine 11 and the waveform in the basic period suitable for the operating condition is determined in advance based on results of experiments and simulations, and the relationship becomes in the electronic control unit 40 saved. In the process in step S102, the waveform in the basic period is always based on the relationship based on the current operating state of the internal combustion engine 11 set.
Wie in 5 dargestellt, wird eine zeitabhängige Trapez-Wellenform, die von einem Ventilöffnungsbetätigungsbeginn Tosb, einem Zeitpunkt Toeb, zu dem eine maximale Einspritzrate erreicht wird, einem Einspritzratensenkungsbeginn Tcsb, einem Ventilschließungsbetätigungsende Tceb und einer maximalen Einspritzrate definiert wird, als Wellenform im Grundzeitraum eingestellt (eine Linie, die von einander abwechselnden langen und kurzen Strichen gebildet wird).As in 5 1, a time-dependent trapezoidal waveform defined from a valve opening operation start Tosb, a maximum injection rate reached Toeb, an injection rate decreasing start Tcsb, a valve closing actuation end Tceb, and a maximum injection rate is set as a waveform in the basic period (a line, formed by alternate long and short dashes).
Die Wellenform im Grundzeitraum wird mit der Wellenform im Erfassungszeitraum (durchgezogenen Linie) verglichen, und eine Korrekturgröße K1 und eine Korrekturgröße K2 werden berechnet. Die Korrekturgröße K1 dient dazu, einen Regelungszielwert für den Beginn der Kraftstoffeinspritzung (den erforderlichen Einspritzungsbeginn Tst) auf Basis des Vergleichs zu korrigieren. Die Korrekturgröße K2 dient dazu, einen Regelungszielwert für die Durchführungsdauer der Kraftstoffeinspritzung (die erforderliche Einspritzungsdauer Ttm) zu korrigieren. Genauer wird eine Differenz ΔTos (ΔTos = Tosb – Tos) zwischen dem Ventilöffnungsbetätigungsbeginn Tosb in der Wellenform im Grundzeitraum und dem Ventilöffnungsbetätigungsbeginn Tos in der Wellenform im Erfassungszeitraum berechnet und als Korrekturgröße K1 gespeichert (Schritt S103 in 4). Darüber hinaus wird die Differenz ΔTcs (ΔTcs = ΔTcsb – Tcs) zwischen dem Einspritzratensenkungsbeginn Tcsb in der Wellenform im Grundzeitraum (5) und dem Einspritzratensenkungsbeginn Tcs in der Wellenform im Erfassungszeitraum berechnet und als Korrekturgröße K2 gespeichert (Schritt S104 in 4).The waveform in the basic period is compared with the waveform in the detection period (solid line), and a correction quantity K1 and a correction quantity K2 are calculated. The correction quantity K1 serves to correct a control target value for the start of fuel injection (the required injection start Tst) on the basis of the comparison. The correction quantity K2 serves to correct a control target value for the execution time of the fuel injection (the required injection duration Ttm). Specifically, a difference ΔTos (ΔTos = Tosb - Tos) between the valve opening operation start Tosb in the waveform in the basic period and the valve opening operation start Tos in the waveform in the detection period is calculated and stored as the correction quantity K1 (step S103 in FIG 4 ). In addition, the difference ΔTcs (ΔTcs = ΔTcsb-Tcs) between the injection rate reduction start Tcsb in the waveform in the basic period (FIG. 5 ) and the injection rate decreasing start Tcs are calculated in the waveform in the detection period and stored as the correction quantity K2 (step S104 in FIG 4 ).
Nachdem die Korrekturgrößen K1 und K2 solchermaßen berechnet worden sind, wird dieser Prozess vorübergehend ausgesetzt.After the correction quantities K1 and K2 have been calculated in this way, this process is temporarily suspended.
Bei der Durchführung der Kraftstoff-Einspritzungssteuerung wird ein Wert, der durch Korrigieren des erforderlichen Einspritzungsbeginns Tst unter Verwendung der Korrekturgröße K1 korrigiert wird (in der vorliegenden Ausführungsform ein Wert, der durch Addieren der Korrekturgröße K1 zum erforderlichen Einspritzungsbeginn Tst erhalten wird), als endgültiger erforderlicher Einspritzungsbeginn Tst berechnet. Durch Berechnen des erforderlichen Einspritzungsbeginns Tst kann somit die Differenz zwischen dem Ventilöffnungsbetätigungsbeginn Tosb in der Wellenform im Grundzeitraum und dem Ventilöffnungsbetätigungsbeginn Tos in der Wellenform im Erfassungszeitraum verkleinert werden. Daher wird bei einer solchen Gestaltung der Beginn der Kraftstoffeinspritzung mit großer Genauigkeit eingestellt, so dass er dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors 11 entspricht.In performing the fuel injection control, a value corrected by correcting the required injection start Tst using the correction quantity K1 (a value obtained by adding the correction amount K1 to the required injection start timing Tst in the present embodiment) is required to be final Injection start Tst calculated. Thus, by calculating the required injection start Tst, the difference between the valve opening operation start Tosb in the waveform in the basic period and the valve opening operation start Tos in the waveform in the detection period can be decreased. Therefore, in such a configuration, the start of the fuel injection is set with high accuracy so as to correspond to the operating state of the internal combustion engine 11 equivalent.
Darüber hinaus wird ein Wert, der durch Korrigieren der erforderlichen Einspritzungsdauer Ttm unter Verwendung der Korrekturgröße K2 erhalten wird (in der vorliegenden Ausführungsform ein Wert, der durch Addieren der Korrekturgröße K2 zur erforderlichen Einspritzungsdauer Ttm erhalten wird), als endgültige erforderliche Einspritzungsdauer Ttm berechnet. Durch Berechnen der erforderlichen Einspritzungsdauer Ttm kann somit die Differenz zwischen dem Einspritzratensenkungsbeginn Tcsb in der Wellenform im Grundzeitraum und dem Einspritzratensenkungsbeginn Tcs in der Wellenform im Erfassungszeitraum verkleinert werden. Daher wird bei einer solchen Gestaltung der Zeitpunkt, zu dem die Kraftstoff-Einspritzrate zu sinken beginnt, mit großer Genauigkeit eingestellt, so dass er dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors 11 entspricht.Moreover, a value obtained by correcting the required injection duration Ttm using the correction quantity K2 (in the present embodiment, a value obtained by adding the correction quantity K2 to the required injection duration Ttm) is calculated as the final required injection duration Ttm. Thus, by calculating the required injection duration Ttm, the difference between the injection rate decrease start Tcsb in the waveform in the basic period and the injection rate decrease start Tcs in the waveform in the detection period can be decreased. Therefore, in such a configuration, the timing at which the fuel injection rate starts to decrease is set with high accuracy so as to correspond to the operating state of the internal combustion engine 11 equivalent.
In der vorliegenden Ausführungsform wird somit der erforderliche Einspritzungsbeginn Tst oder die erforderliche Einspritzungsdauer Ttm auf Basis der Differenz zwischen den aktuellen Betriebskennzahlen des Kraftstoff-Einspritzventils 20 (genauer der Wellenform im Erfassungszeitraum) und den vorgegebenen Grundbetriebs-Kennzahlen (genauer der Wellenform im Grundzeitraum) korrigiert. Daher kann die Differenz zwischen der aktuellen Betriebskennzahl des Kraftstoff-Einspritzventils 20 und der Grundbetriebs-Kennzahl (der Betriebskennzahl des Kraftstoff-Einspritzventils mit einer Standard-Kennzahl) verkleinert werden. Infolgedessen werden der Einspritzungsbeginn und die Einspritzmenge aus jedem Kraftstoff-Einspritzventil 20 während der Kraftstoffeinspritzung jeweils gemäß dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors 11 geeignet eingestellt.In the present embodiment, therefore, the required injection start Tst or the required injection duration Ttm is based on the difference between the current operating characteristics of the fuel injection valve 20 (Specifically, the waveform in the detection period) and the predetermined basic operating characteristics (more precisely, the waveform in the basic period) corrected. Therefore, the difference between the current operating characteristic of the fuel injection valve 20 and the basic operation index (the operating characteristic number of the fuel injection valve with a standard characteristic number) are reduced. As a result, the injection start and the injection amount become out of each fuel injection valve 20 during the fuel injection, respectively according to the operating state of the internal combustion engine 11 set appropriately.
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Steuerung (ein Indexwert-Erfassungsprozess) durchgeführt, um den Indexwert der Cetanzahl des Kraftstoffs, der für eine Verbrennung im Verbrennungsmotor 11 verwendet werden soll, zu erfassen. Nachstehend wird eine Zusammenfassung des Prozesses zur Erfassung des Indexwerts beschrieben.In the present embodiment, a control (an index value detection process) is performed to determine the index value of the cetane number of fuel that is for combustion in the internal combustion engine 11 should be used to capture. The following is a summary of the index value acquisition process.
In dem Indexwert-Erfassungsprozess wird eine Durchführungsvoraussetzung eingestellt, die eine Voraussetzung beinhaltet, dass die Schubunterbrechungssteuerung durchgeführt wird ([Voraussetzung 1], nachstehend beschrieben). Bei Erfüllung der Durchführungsvoraussetzung wird eine Kraftstoffeinspritzung in den Verbrennungsmotor 11 mit einer vorgegebenen kleinen Menge FQ (z. B. einige Kubikmillimeter) durchgeführt, und ferner wird ein Indexwert des Ausgangsdrehmoments des Verbrennungsmotors 11, das aufgrund der Durchführung der Kraftstoffeinspritzung erzeugt wird, (ein Umfang einer Drehzahlfluktuation ΣΔNE, nachstehend beschrieben), als Indexwert der Cetanzahl des Kraftstoffs erfasst. Je größer das erzeugte Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors 11 ist, desto größer ist der Wert, der für den Umfang der Drehzahlfluktuation ΣΔNE erfasst wird.In the index value detection process, an execution condition is set which includes a condition that the thrust interruption control is performed ([Condition 1] described below). Upon fulfillment of the implementation requirement, a Fuel injection into the combustion engine 11 with a predetermined small amount FQ (eg, a few cubic millimeters), and further, an index value of the output torque of the internal combustion engine 11 that is generated due to the execution of the fuel injection, (an amount of a rotational speed fluctuation ΣΔNE, described below) detected as an index value of the cetane number of the fuel. The greater the generated output torque of the internal combustion engine 11 is, the larger is the value detected for the amount of speed fluctuation ΣΔNE.
Je höher die Cetanzahl des Kraftstoffs ist, der zum Verbrennungsmotor 11 geliefert werden soll, desto leichter wird der Kraftstoff entzündet und desto vollständiger wird der Kraftstoff verbrannt. Daher wird das Motordrehmoment, das durch eine Verbrennung des Kraftstoffs erzeugt wird, größer. Bei der Bestimmungssteuerung der vorliegenden Ausführungsform wird der Indexwert der Cetanzahl des Kraftstoffs auf Basis einer Beziehung der Cetanzahl des Kraftstoffs und des Ausgangsdrehmoments des Verbrennungsmotors 11 erfasst.The higher the cetane number of the fuel is that of the internal combustion engine 11 is to be delivered, the easier the fuel is ignited and the more complete the fuel is burned. Therefore, the engine torque generated by combustion of the fuel becomes larger. In the determination control of the present embodiment, the index value of the cetane number of the fuel is determined based on a relationship of the cetane number of the fuel and the output torque of the internal combustion engine 11 detected.
Ein Ablauf bei der Durchführung des Prozesses zur Erfassung des Indexwerts wird nachstehend ausführlich beschrieben.An operation of performing the index value detection process will be described in detail below.
6 ist ein Flussdiagramm, das einen spezifischen Ablauf des Indexwert-Erfassungsprozesses zeigt. Eine Reihe von Prozessen, die in diesem Flussdiagramm gezeigt sind, zeigt den theoretischen Ablauf der Durchführung des Indexwert-Erfassungsprozesses, und ein tatsächlicher Prozess wird durch die elektronische Steuer- und Regelungseinheit 40 als Unterbrechungsprozess für jeden vorgegebenen Zyklus durchgeführt. 6 Fig. 10 is a flowchart showing a specific procedure of the index value detection process. A series of processes shown in this flowchart show the theoretical process of performing the index value detection process, and an actual process is performed by the electronic control unit 40 performed as an interrupt process for each given cycle.
Wie in 6 dargestellt, wird in dem Prozess zuerst bestimmt, ob eine Durchführungsvoraussetzung erfüllt ist oder nicht (Schritt S201). Hierbei wird bestimmt, dass die Durchführungsvoraussetzung erfüllt ist, wenn Voraussetzung 1 bis Voraussetzung 3, die im Folgenden beschrieben werden, alle erfüllt sind.As in 6 1, it is first determined in the process whether or not a performance requirement is met (step S201). In this case, it is determined that the implementation requirement is met if Condition 1 to Condition 3, which are described below, are all met.
[Voraussetzung 1] Die Schubunterbrechungssteuerung wird durchgeführt.[Requirement 1] The overrun control is performed.
[Voraussetzung 2] Der Kupplungsmechanismus 13 ist in dem Betriebszustand, in dem der Kupplungsmechanismus die Kurbelwelle 12 und das manuelle Getriebe 14 voneinander trennt. Genauer wird das Kupplungsbetätigungselement gerade betätigt.[Requirement 2] The coupling mechanism 13 is in the operating condition in which the clutch mechanism is the crankshaft 12 and the manual transmission 14 separates each other. More specifically, the clutch operating member is being operated.
[Voraussetzung 3] Der Korrekturprozess wird ordnungsgemäß durchgeführt. Genauer ist keine der Korrekturgrößen K1, K2, die in dem Korrekturprozess berechnet werden, ein oberer Grenzwert oder ein unterer Grenzwert.[Requirement 3] The correction process is performed properly. More specifically, none of the correction quantities K1, K2 calculated in the correction process is an upper limit or a lower limit.
Wenn die Durchführungsvoraussetzung nicht erfüllt ist (Schritt S201: NEIN), wird der folgende Prozess, d. h. ein Prozess zur Erfassung des Indexwertes der Cetanzahl des Kraftstoffs, nicht durchgeführt, sondern der vorliegende Prozess wird vorübergehend ausgesetzt.If the execution requirement is not satisfied (step S201: NO), the following process, i. H. a process for detecting the index value of the cetane number of the fuel, not performed, but the present process is temporarily suspended.
Wenn danach der vorliegende Prozess solange wiederholt durchgeführt worden ist, bis die Durchführungsvoraussetzung erfüllt ist (Schritt S201: JA), wird mit dem Prozess zur Erfassung des Indexwertes der Cetanzahl des Kraftstoffs begonnen.Thereafter, if the present process has been repeatedly performed until the execution requirement is satisfied (step S201: YES), the process of detecting the index value starts the cetane number of the fuel.
Genauer werden zuerst ein Regelungszielwert für einen vorgegebenen Kraftstoff-Einspritzungsbeginn (Soll-Einspritzungsbeginn TQst) und ein Regelungszielwert für die Kraftstoff-Einspritzungsdauer (Soll-Einspritzungsdauer TQtm) unter Verwendung der Korrekturgröße K1, K2, die in dem in 4 und 5 dargestellten Korrekturprozess berechnet worden sind, korrigiert (Schritt S202 in 6). Genauer wird ein Wert, der durch Addieren der Korrekturgröße K1 zum Soll-Einspritzungsbeginn TQst erhalten wird, als neuer Soll-Einspritzungsbeginn TQst eingestellt, und ein Wert, der durch Addieren der Korrekturgröße K2 zur Soll-Einspritzungsdauer TQtm erhalten wird, wird als neue Soll-Einspritzungsdauer TQtm eingestellt.More specifically, first, a control target value for a given fuel injection start (target injection start TQst) and a control target value for the fuel injection period (target injection duration TQtm) are determined by using the correction quantity K1, K2 included in the in 4 and 5 corrected correction process is corrected (step S202 in FIG 6 ). Specifically, a value obtained by adding the correction quantity K1 to the target injection start TQst is set as a new target injection start TQst, and a value obtained by adding the correction quantity K2 to the target injection duration TQtm is set as a new target injection timing TQst. Injection duration TQtm set.
Eine Antriebssteuerung des Kraftstoff-Einspritzventils 20 wird auf Basis des Soll-Einspritzungsbeginns TQst und der Soll-Einspritzungsdauer TQtm durchgeführt, so dass eine Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoff-Einspritzventil 20 durchgeführt wird (Schritt S203). Durch diese Antriebssteuerung des Kraftstoff-Einspritzventils 20 wird Kraftstoff in einer vorgegebenen Menge FQ aus dem Kraftstoff-Einspritzventil 20 zu Zeiten eingespritzt, zu denen eine Variation des Umfangs der Drehzahlfluktuation ΣΔNE unterdrückt werden kann. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Kraftstoffeinspritzung im Prozess von Schritt S203 unter Verwendung eines vorgegebenen von den Kraftstoff-Einspritzventilen 20 (in der vorliegenden Ausführungsform des Kraftstoff-Einspritzventils 20, das am Zylinder 16 [Nr. 1] angebracht ist) durchgeführt. Was die Korrekturgrößen K1, K2 betrifft, die im vorliegenden Prozess verwendet werden, so wird ebenso ein Wert verwendet, der entsprechend dem vorgegebenen von den Kraftstoff-Einspritzventilen 20 (in der vorliegenden Ausführungsform dem Kraftstoff-Einspritzventil 20, das am Zylinder 16 [Nr. 1] angebracht ist) berechnet wird.A drive control of the fuel injection valve 20 is performed on the basis of the target injection start TQst and the target injection duration TQtm, so that fuel injection from the fuel injection valve 20 is performed (step S203). By this drive control of the fuel injection valve 20 Fuel is in a predetermined amount FQ from the fuel injection valve 20 at times when a variation in the amount of speed fluctuation ΣΔNE can be suppressed. In the present embodiment, the fuel injection in the process of step S203 is performed using a predetermined one of the fuel injection valves 20 (In the present embodiment, the fuel injection valve 20 on the cylinder 16 [No. 1] is attached) performed. As for the correction quantities K1, K2 used in the present process, a value corresponding to the predetermined one of the fuel injection valves is also used 20 (In the present embodiment, the fuel injection valve 20 on the cylinder 16 [No. 1] is attached) is calculated.
Danach wird der Umfang der Drehzahlfluktuation ΣΔNE als Indexwert des Ausgangsdrehmoments des Verbrennungsmotors 11, das durch Einspritzen der vorgegebenen Kraftstoffmenge FQ erzeugt wird, erfasst und gespeichert (Schritt S204), und danach wird der vorliegende Prozess vorübergehend ausgesetzt. Genauer wird die Erfassung des Umfangs der Drehzahlfluktuation ΣΔNE wie folgt durchgeführt. Wie in 7 dargestellt ist, wird in der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Motordrehzahl regelmäßig zu vorgegebenen Zeiten erfasst, und die Differenz ΔNE (ΔNE = NE – NEi) zwischen der Motordrehzahl NE und einer Motordrehzahl NEi, die in der Vergangenheit erfasst worden ist (einer von der aktuellen aus gesehen n-ten, in der vorliegenden Ausführungsform einer dritten), wird bei jeder Erfassung berechnet. Ein integrierter Wert für eine Variation der Differenz ΔNE mit Durchführung der Kraftstoffeinspritzung (wobei es sich um einen Wert handelt, der einer Fläche entspricht, die von einer diagonalen Linie in 7 dargestellt ist) wird berechnet, und der integrierte Wert wird ferner als Umfang der Drehzahlfluktuation ΣΔNE gespeichert. Da Änderungen der Motordrehzahl NE oder der Differenz ΔNE in 7 vereinfacht dargestellt sind, damit ein Verfahren zur Berechnung des Umfangs der Drehzahlfluktuation ΣΔNE besser verständlich ist, unterscheiden sie sich etwas von aktuellen Änderungen.Thereafter, the amount of speed fluctuation ΣΔNE becomes an index value of the output torque of the internal combustion engine 11 by injecting the predetermined amount of fuel FQ is generated, detected and stored (step S204), and thereafter the present process is temporarily suspended. More specifically, the detection of the amount of speed fluctuation ΣΔNE is performed as follows. As in 7 is illustrated, in the apparatus according to the present embodiment, the engine speed is regularly detected at predetermined times, and the difference .DELTA.NE (.DELTA.NE = NE - NEi) between the engine speed NE and an engine speed NEi, which has been detected in the past (one of the n th in the present embodiment, third in the present embodiment) is calculated at each detection. An integrated value for a variation of the difference ΔNE with the execution of the fuel injection (which is a value corresponding to an area extending from a diagonal line in FIG 7 is calculated), and the integrated value is further stored as a range of the rotational speed fluctuation ΣΔNE. Since changes in the engine speed NE or the difference ΔNE in 7 In order to better understand a method for calculating the amount of speed fluctuation ΣΔNE, they are slightly different from actual changes.
In der vorliegenden Ausführungsform wird grundsätzlich eine von den unteren, mittleren und oberen Cetanzahlregion auf Basis des Umfangs der Drehzahlfluktuation ΣΔNE, der im Prozess zur Erfassung des ersten Indexwerts erfasst wird, spezifiziert, und die spezifizierte Region wird ferner in der elektronischen Steuer- und Regelungseinheit 40 gespeichert. Genauer wird bestimmt, dass die Cetanzahl in der unteren Cetanzahlregion liegt, wenn der Umfang der Drehzahlfluktuation ΣΔNE kleiner ist als ein vorgegebener Wert PL (ΣΔNE < PL), es wird bestimmt, dass die Cetanzahl in der mittleren Cetanzahlregion liegt, wenn der Umfang der Drehzahlfluktuation ΣΔNE gleich oder größer ist als der vorgegebene Wert PL und kleiner ist als ein vorgebebener Wert PH (PL ≤ ΣΔNE < PH), und es wird bestimmt, dass die Cetanzahl in der oberen Cetanzahlregion liegt, wenn der Umfang der Drehzahlfluktuation ΣΔNE dem vorgegebenen Wert PH gleich ist oder größer ist als dieser (ΣΔNE ≥ PH). Die Kraftstoff-Einspritzungssteuerung wird in dem Durchführungsmodus durchgeführt, welcher der so spezifizierten Cetanzahlregion entspricht.In the present embodiment, basically, one of the lower, middle and upper cetane number regions is specified on the basis of the amount of speed fluctuation ΣΔNE detected in the first index value detection process, and the specified region is further stored in the electronic control unit 40 saved. Specifically, it is determined that the cetane number is in the lower cetane number region when the amount of speed fluctuation ΣΔNE is smaller than a predetermined value PL (ΣΔNE <PL), it is determined that the cetane number is in the middle cetane number region when the amount of speed fluctuation ΣΔNE is equal to or larger than the predetermined value PL and smaller than a predetermined value PH (PL ≤ ΣΔNE <PH), and it is determined that the cetane number is in the upper cetane number region when the amount of speed fluctuation ΣΔNE exceeds the predetermined value PH is equal to or greater than this (ΣΔNE ≥ PH). The fuel injection control is performed in the execution mode corresponding to the cetane number region thus specified.
Wenn die Cetanzahl des Kraftstoffs, der zum Verbrennungsmotor 11 geliefert werden soll, niedrig ist, wird die Zündverzögerung verlängert, so dass der Verbrennungszustand des Kraftstoffs tendenziell schlechter wird. Im Leerlaufbetrieb unmittelbar nach der Initiierung des Starts des Verbrennungsmotors 11 ist darüber hinaus die Kraftstoffmenge, die in die Zylinder 16 eingespritzt werden soll, klein, und die Temperatur in den Zylindern 16 ist niedrig. Aus diesem Grund wird der Verbrennungszustand des Kraftstoffs tendenziell schlechter. In der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird es daher besonders deutlich, dass der Verbrennungszustand des Kraftstoffs während eines Leerlaufbetriebs unmittelbar nach der Initiierung des Starts des Verbrennungsmotors 11 und wenn bestimmt wird, dass die Cetanzahl in der unteren Cetanzahlregion liegt, tendenziell schlechter wird, und dass es leicht zu Fehlzündungen kommen kann.If the cetane number of the fuel, the internal combustion engine 11 is to be supplied, the ignition delay is prolonged, so that the combustion state of the fuel tends to deteriorate. In idling mode immediately after the initiation of the start of the internal combustion engine 11 In addition, the amount of fuel that is in the cylinder 16 to be injected, small, and the temperature in the cylinders 16 is low. For this reason, the combustion state of the fuel tends to deteriorate. In the apparatus according to the present embodiment, therefore, it becomes particularly clear that the combustion state of the fuel during an idling operation immediately after the initiation of the start of the internal combustion engine 11 and if it is determined that the cetane number is in the lower cetane number region, it tends to deteriorate and misfiring can easily occur.
Was dies betrifft, so wird in der vorliegenden Ausführungsform während des Durchführungszeitraums unmittelbar ab der Initiierung des Starts des Verbrennungsmotors 11 und wenn die untere Cetanzahlregion gespeichert ist (in einer besonderen Situation), die Soll-AGR-Rate Tegr im Leerlaufbetrieb auf 0 eingestellt und die AGR-Menge der AGR-Vorrichtung 50 wird auf 0 eingestellt. Wenn der Leerlaufbetrieb unmittelbar nach der Initiierung des Starts des Verbrennungsmotors 11 in einer Situation durchgeführt wird, in der die untere Cetanzahlregion gespeichert ist, das heißt, wenn der Verbrennungszustand des Kraftstoff tendenziell stärker anfällig ist für einen Regulierungsfehler der AGR-Menge, und der Verbrennungszustand des Kraftstoffs wahrscheinlich instabil ist, kann infolgedessen der Verbrennungszustand des Kraftstoffs in den Zylindern 16 des Verbrennungsmotors 11 entsprechend der Unterbrechung der AGR-Gasrückführung verbessert werden. Daher kann das Auftreten von Fehlzündungen unterdrückt werden.As far as this is concerned, in the present embodiment, during the execution period, immediately from the initiation of the start of the internal combustion engine 11 and when the lower cetane number region is stored (in a particular situation), the target EGR rate Tegr is set to 0 in idle mode and the EGR amount of the EGR device 50 is set to 0. When the idling operation immediately after the initiation of the start of the internal combustion engine 11 in a situation where the lower cetane number region is stored, that is, when the combustion state of the fuel tends to be more susceptible to a regulation error of the EGR amount, and the combustion state of the fuel is likely to be unstable, as a result, the combustion state of the fuel can be increased the cylinders 16 of the internal combustion engine 11 be improved according to the interruption of EGR gas recirculation. Therefore, the occurrence of misfires can be suppressed.
Um den Verbrennungszustand des Kraftstoffs im Leerlaufbetrieb in der besonderen Situation zu verbessern, kann abgesehen von einer Einstellung der AGR-Menge im Leerlaufbetrieb auf 0 die AGR-Menge im Vergleich zu einer nichtbesonderen Situation verringert werden. Wegen des Volumens der AGR-Leitung 51 oder eines Abschnitts von einem Verbindungsteil der AGR-Leitung 51 in der Ansaugleitung 17 zu den Zylindern 16 des Verbrennungsmotors 11 in der AGR-Vorrichtung 50 kann das Auftreten einer Verzögerung einer Änderung der AGR-Menge in Bezug auf eine Änderung der Öffnung des AGR-Ventils 52 nicht vermieden werden. Aus diesem Grund ist das Ansprechverhalten oder die Stabilität der Änderung der AGR-Menge in Bezug auf die Änderung der Öffnung des AGR-Ventils 52 schlecht, und es ist schwierig, die AGR-Menge durch die AGR-Vorrichtung 50 fein zu regeln.In order to improve the combustion state of the fuel in idling operation in the particular situation, except for setting the amount of EGR in the idle mode to 0, the EGR amount can be reduced as compared with a non-specific situation. Because of the volume of EGR pipe 51 or a portion of a connection portion of the EGR passage 51 in the intake pipe 17 to the cylinders 16 of the internal combustion engine 11 in the EGR device 50 For example, the occurrence of a delay in a change in the EGR amount with respect to a change in the opening of the EGR valve 52 can not be avoided. For this reason, the response or the stability of the change in the EGR amount with respect to the change of the opening of the EGR valve 52 bad, and it is difficult to control the amount of EGR through the EGR device 50 fine to settle.
Infolgedessen ist es offensichtlich, dass es bei der Regulierung der AGR-Menge durch die AGR-Vorrichtung 50 leicht zu Regulierungsfehlern kommen kann. Wenn die AGR-Menge aufgrund des Regulierungsfehlers zu stark vergrößert wird, kann der Verbrennungszustand des Kraftstoffs schlechter werden. Wenn die AGR-Menge aufgrund des Regulierungsfehlers zu stark verkleinert wird, kann darüber hinaus die Verbrennungstemperatur des Kraftstoffs in den Zylindern 16 steigen, was zu einer Zunahme von Stickoxid (NOx) im Abgas führt.As a result, it is obvious that it is in the regulation of the amount of EGR by the EGR device 50 can easily lead to regulatory errors. If the EGR amount is excessively increased due to the regulatory error, the combustion state of the fuel may become worse. In addition, if the EGR amount is reduced too much due to the regulatory error, the combustion temperature of the fuel may become high in the cylinders 16 increase, resulting in an increase of nitrogen oxide (NOx) in the exhaust gas.
Was dies betrifft, so wird in der vorliegenden Ausführungsform in einer besonderen Situation, d. h. wenn der Verbrennungszustand des Kraftstoffs durch den Regulierungsfehler der AGR-Menge tendenziell stark beeinflusst wird und der Verbrennungszustand des Kraftstoffs wahrscheinlich instabil ist, der Regulierungsfehler der AGR-Menge an sich eliminiert. Daher kann der Einfluss des Regulierungsfehlers auf den Verbrennungszustand des Kraftstoffs eliminiert werden.As to this, in the present embodiment, in a particular situation, i. H. If the combustion state of the fuel tends to be greatly affected by the EGR amount regulation error and the combustion state of the fuel is likely to be unstable, the EGR amount regulation error itself will be eliminated. Therefore, the influence of the regulatory error on the combustion state of the fuel can be eliminated.
Wie oben beschrieben, wird die AGR-Menge im Leerlaufbetrieb in der besonderen Situation auf 0 eingestellt, so dass der Verbrennungszustand des Kraftstoffs in den Zylindern 16 des Verbrennungsmotors 11 verbessert ist. Daher kann das Auftreten von Fehlzündungen unterdrückt werden. Wenn die AGR-Menge einfach auf 0 eingestellt wird, steigt jedoch die Verbrennungstemperatur des Kraftstoffs in den Zylindern 16 des Verbrennungsmotors 11 stark an. Aus diesem Grund könnte die NOx-Menge im Abgas erheblich steigen.As described above, the EGR amount in the idle mode is set to 0 in the particular situation so that the combustion state of the fuel in the cylinders 16 of the internal combustion engine 11 is improved. Therefore, the occurrence of misfires can be suppressed. If the EGR amount is simply set to 0, however, the combustion temperature of the fuel in the cylinders increases 16 of the internal combustion engine 11 strong. For this reason, the amount of NOx in the exhaust gas could increase significantly.
Was dies betrifft, so wird in der vorliegenden Ausführungsform der Kraftstoff-Einspritzungsbeginn im Leerlaufbetrieb auf einen im Vergleich mit der nichtbesonderen Situation späteren Zeitpunkt eingestellt, was der Einstellung der AGR-Menge im Leerlaufbetrieb auf 0 in der besonderen Situation entspricht. Die nichtbesondere Situation bedeutet in der vorliegenden Ausführungsform eine Zeit, zu der die mittlere Cetanzahlregion gespeichert ist, eine Zeit, zu der die obere Cetanzahlregion gespeichert ist, oder eine Zeit, zu der der Durchführungszeitraum nach der Initiierung des Starts des Verbrennungsmotors 11 abläuft.In this regard, in the present embodiment, the fuel injection start in the idling operation is set to a later time compared with the non-specific situation, which corresponds to the setting of the EGR amount in the idle mode to 0 in the particular situation. The nonspecific situation in the present embodiment means a time at which the middle cetane number region is stored, a time at which the upper cetane number region is stored, or a time at which the execution period after initiation of the start of the internal combustion engine 11 expires.
Durch Einstellen eines späteren Zeitpunkts als Kraftstoff-Einspritzungsbeginn wird der Zündzeitpunkt des Kraftstoffs in den Zylindern 16 des Verbrennungsmotors 11 verzögert. Daher wird dementsprechend die Verbrennungstemperatur des Kraftstoffs gesenkt, so dass die NOx-Menge verkleinert wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Kraftstoff-Einspritzungsbeginn (genauer der erforderliche Einspritzungsbeginn Tst), zu dem eine Unterdrückung einer Verschlechterung eines Verbrennungszustands und eine Steuerung einer NOx-Abgabemenge miteinander kompatibel sind, durch die Kraftstoff-Einspritzungssteuerung eingestellt.By setting a later time as the fuel injection start, the ignition timing of the fuel in the cylinders becomes 16 of the internal combustion engine 11 delayed. Therefore, accordingly, the combustion temperature of the fuel is lowered, so that the amount of NOx is reduced. In the present embodiment, a fuel injection start (more specifically, the required start of injection Tst) to which a suppression of a deterioration of a combustion state and a control of a NOx discharge amount are compatible with each other is set by the fuel injection control.
Außerdem kann in der vorliegenden Ausführungsform der Verbrennungszustand des Kraftstoffs in den Zylindern 16 des Verbrennungsmotors 11 durch eine Einstellung, bei der der Kraftstoff-Einspritzungsbeginn angepasst wird, im Vergleich zu der Einstellung, die durch Regulieren der AGR-Menge durchgeführt wird, im Leerlaufbetrieb in der besonderen Situation mit größerer Genauigkeit eingestellt werden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es daher möglich, den Verbrennungszustand des Kraftstoffs in den Zylindern 16 des Verbrennungsmotors 11 bei Verwendung des Kraftstoffs mit einer niedrigen Cetanzahl ordnungsgemäß einzustellen. Daher kann bewirkt werden, dass eine Unterdrückung des Auftretens von Fehlzündungen mit einer Steuerung einer NOx-Abgabemenge kompatibel ist.In addition, in the present embodiment, the combustion state of the fuel in the cylinders 16 of the internal combustion engine 11 is adjusted by a setting in which the fuel injection start is adjusted, compared to the setting which is performed by regulating the EGR amount, in the idle mode in the particular situation with greater accuracy. According to the present embodiment, therefore, it is possible to control the combustion state of the fuel in the cylinders 16 of the internal combustion engine 11 to properly adjust when using low cetane fuel. Therefore, suppression of occurrence of misfires can be made compatible with NOx discharge amount control.
Es folgt eine ausführliche Beschreibung eines Prozesses zur Einstellung der AGR-Menge auf 0 in der besonderen Situation und eines Prozesses zur Verzögerung des Kraftstoff-Einspritzungsbeginns.The following is a detailed description of a process for setting the EGR amount to 0 in the particular situation and a process for delaying fuel injection start.
Zunächst wird der Prozess zur Einstellung der AGR-Menge auf 0 im Leerlaufbetrieb in der besonderen Situation mit Bezug auf 8 beschrieben.First, the process for setting the EGR amount to 0 in idle mode in the particular situation with reference to 8th described.
8 zeigt einen Ablauf bei der Ausführung eines Prozesses in Bezug auf eine AGR-Steuerung (eines AGR-Steuerprozesses). Eine Prozessabfolge, die im Flussdiagramm von 8 dargestellt ist, wird von der elektronischen Steuereinheit 40 als Unterbrechungsprozess für jeden vorgegebenen Zyklus durchgeführt. 8th FIG. 10 shows a flow in the execution of a process related to EGR control (EGR control process). A process flow that is shown in the flowchart of 8th is shown by the electronic control unit 40 performed as an interrupt process for each given cycle.
Wie in 8 dargestellt ist, wird in dem Prozess zunächst bestimmt, ob sowohl Voraussetzung 4 als auch Voraussetzung 5 erfüllt ist oder nicht (Schritt S301).As in 8th 1, it is first determined in the process whether or not both condition 4 and condition 5 are satisfied (step S301).
[Voraussetzung 4] Die untere Cetanzahlregion ist spezifiziert und in der elektronischen Speichereinheit 40 gespeichert.[Requirement 4] The lower cetane number region is specified and in the electronic memory unit 40 saved.
[Voraussetzung 5] Es ist ein Durchführungszeitraum ab der Initiierung des Starts des Verbrennungsmotors 11 bis zum Start der Betätigung des Beschleunigerbetätigungselements (einer Betätigung zur Vergrößerung des Beschleunigerbetätigungsumfangs ACC auf größer 0) da. Genauer wird der Beschleunigerbetätigungsumfang ACC fortgesetzt im Zustand 0 gehalten, nachdem der Betriebsschalter 48 betätigt worden ist, um den Antriebsbetrieb des Verbrennungsmotors 11 zu starten.[Condition 5] It is an execution period from the initiation of the start of the internal combustion engine 11 until the start of the operation of the accelerator operation member (an operation for increasing the accelerator operation amount ACC to greater than 0). More specifically, the accelerator operation amount ACC is continuously maintained in the state 0 after the operation switch 48 has been actuated to the drive operation of the internal combustion engine 11 to start.
Wenn sowohl [Voraussetzung 4] als auch [Voraussetzung 5] erfüllt sind (Schritt S301: JA) ist der Verbrennungszustand des Kraftstoffs tendenziell stark anfällig für den Regulierungsfehler der AGR-Menge, und der Verbrennungszustand des Kraftstoffs ist während dieser Zeit wahrscheinlich instabil. Infolgedessen wird 0 als Soll-ARG-Rate Tegr eingestellt, und die AGR-Menge wird auf 0 eingestellt (Schritt S302).If both [Condition 4] and [Condition 5] are satisfied (Step S301: YES), the combustion state of the fuel tends to be highly susceptible to the EGR amount regulation error, and the combustion state of the fuel is likely to be unstable during this time. As a result, 0 is set as the target ARG rate Tegr, and the EGR amount is set to 0 (step S302).
Wenn dagegen die Voraussetzung 4 oder die Voraussetzung 5 nicht erfüllt ist (Schritt S301: NEIN), wird eine normale Steuerung (genauer die Betriebssteuerung des AGR-Ventils 52, die der Soll-AGR-Rate entspricht, die auf Basis der Motordrehzahl NE und der erforderlichen Einspritzmenge TAU eingestellt ist) als AGR-Steuerprozess durchgeführt (Schritt S303). Genauer wird, wenn die Voraussetzung 4 nicht erfüllt ist, die normale Steuerung als AGR-Steuerprozess unter der Annahme durchgerührt, dass eine geringe Wahrscheinlichkeit für eine übermäßige Verschlechterung des Kraftstoff-Verbrennungszustands besteht, weil zu dieser Zeit die mittlere Cetanzahlregion oder die obere Cetanzahlregion spezifiziert und in der elektronischen Steuervorrichtung gespeichert ist. Wenn die Voraussetzung 5 nicht erfüllt ist, wird darüber hinaus die normale Steuerung als AGR-Steuerprozess unter der Annahme durchgeführt, dass eine geringe Wahrscheinlichkeit für eine übermäßige Verschlechterung des Kraftstoff-Verbrennungszustands besteht, weil die Temperatur in den Zylindern 16 des Verbrennungsmotors 11 mit einer Fortsetzung des Motorbetriebs nach dem Starten steigt.On the other hand, if the requirement 4 or the requirement 5 is not met (step S301: NO), a normal control (more precisely, the operation control of the EGR valve 52 that corresponds to the target EGR rate that is set based on the engine speed NE and the required injection amount TAU) as the EGR control process (step S303). More specifically, if the requirement 4 is not met, the normal control as the EGR control process is made on the assumption that there is little possibility of excessive deterioration of the fuel combustion state because at that time the middle cetane number region or the upper cetane number region is specified is stored in the electronic control device. Further, if the requirement 5 is not satisfied, the normal control is performed as the EGR control process on the assumption that there is little possibility of excessive deterioration of the fuel combustion state because the temperature in the cylinders 16 of the internal combustion engine 11 increases with a continuation of the engine operation after starting.
Nun wird ein Prozess zur Verzögerung des Kraftstoff-Einspritzungsbeginns (ein Einspritzungsbeginn-Verzögerungsprozess) mit Bezug auf 9 beschrieben.Now, a process for delaying the fuel injection start (an injection start delay process) will be explained with reference to FIG 9 described.
9 zeigt einen Ablauf zur Durchführung des Einspritzungsbeginn-Verzögerungsprozesses. Ein Prozessablauf, der im Flussdiagramm von 9 dargestellt ist, wird für jeden vorgegebenen Zyklus von der elektronischen Steuereinheit 40 als Unterbrechungsprozess durchgeführt. 9 Fig. 10 shows a flow for performing the injection start delay process. A process flow that is shown in the flowchart of 9 is shown for each given cycle by the electronic control unit 40 performed as an interruption process.
Wie in 9 dargestellt ist, wird in dem Prozess zunächst bestimmt, ob der AGR-Öffnungsgrad VR einem vorgegebenen Öffnungsgrad (beispielsweise einem Öffnungsgrad, der etwas größer ist als ein Öffnungsgrad bei Ventilschließung) gleich ist oder kleiner ist als dieser (Schritt S401). In dem Prozess wird bestimmt, ob die Motordrehzahl NE einer vorgegebenen Drehzahl (beispielsweise einer Drehzahl [1300 Umdrehungen/Minute], die einer Obergrenze für die Motordrehzahl NE im Leerlaufbetrieb entspricht) gleich ist oder niedriger ist als diese (Schritt S402), und ferner wird bestimmt, ob die erforderliche Einspritzmenge TAU einer vorgegebenen Menge (beispielsweise der Menge, die einem oberen Grenzwert für die Kraftstoff-Einspritzmenge im Leerlaufbetrieb entspricht) gleich ist oder kleiner ist als diese (Schritt S403).As in 9 1, in the process, first, it is determined whether or not the EGR opening degree VR is equal to or smaller than a predetermined opening degree (for example, an opening degree slightly larger than an opening degree in valve closing) (step S401). In the process, it is determined whether or not the engine rotational speed NE is equal to or lower than a predetermined rotational speed (for example, a rotational speed [1300 rpm] corresponding to an upper limit for the engine rotational speed NE in idle operation) (step S402), and further determines whether or not the required injection amount TAU is equal to or smaller than a predetermined amount (for example, the amount corresponding to an upper limit value for the fuel injection amount in the idle mode) (step S403).
Wenn der AGR-Öffnungsgrad VR dem vorgegebenen Öffnungsgrad gleich ist oder kleiner ist als dieser (Schritt S401: JA), wird bestimmt, dass die AGR-Menge zu dieser Zeit auf 0 eingestellt ist. Wenn die Motordrehzahl NE der vorgegebenen Drehzahl gleich ist oder kleiner ist als diese (Schritt S402: JA) und wenn die erforderliche Einspritzmenge TAU der vorgegebenen Menge gleich ist oder kleiner ist als diese (Schritt S403: JA), wird bestimmt, dass der Verbrennungsmotor 11 in den Leerlauf-Betriebszustand gebracht worden ist. Wenn sämtliche Bestimmungen in den Schritten S401 bis S404 positiv sind, wird demgemäß bestimmt, dass sowohl die Voraussetzung 4 als auch die Voraussetzung 5 im AGR-Steuerprozess erfüllt sind (siehe 8), und die AGR-Menge wird auf 0 eingestellt. Anders ausgedrückt ist zu dieser Zeit die untere Cetanzahlregion gespeichert, und der Durchführungszeitraum ab Initiierung des Starts des Verbrennungsmotors 11 bis zum Start der Manipulierung des Beschleunigerbetätigungselements ist da. Daher wird bestimmt, dass die AGR-Menge auf 0 eingestellt wird, um den Verbrennungszustand des Kraftstoffs zu verbessern und Fehlzündungen zu unterdrücken.When the EGR opening degree VR is equal to or smaller than the predetermined opening degree (step S401: YES), it is determined that the EGR amount is set to 0 at this time. When the engine rotational speed NE is equal to or smaller than the predetermined rotational speed (step S402: YES) and when the required injection amount TAU is equal to or smaller than the predetermined amount (step S403: YES), it is determined that the internal combustion engine 11 has been brought into the idle operating state. Accordingly, if all the determinations in steps S401 to S404 are affirmative, it is determined that both the condition 4 and the condition 5 are satisfied in the EGR control process (see 8th ), and the EGR amount is set to 0. In other words, at this time, the lower cetane number region is stored, and the execution period from the initiation of the start of the internal combustion engine 11 until the start of the manipulation of the accelerator actuator is there. Therefore, it is determined that the EGR amount is set to 0 to improve the combustion state of the fuel and to suppress misfires.
In diesem Fall (sämtliche Schritte S401 bis S403 sind JA) wird ferner bestimmt, ob der Außendruck höher ist als ein Entscheidungsdruck (beispielsweise 80 kPa) oder nicht (Schritt S404). Wenn der Außendruck dem Entscheidungsdruck gleich ist oder höher ist als dieser (Schritt S404: JA), wird eine Kraftstoff-Einspritzungssteuerung (eine Verzögerungssteuerung) auf eine Ausführungsweise durchgeführt, bei der der verzögerte Beginn als Kraftstoff-Einspritzungsbeginn eingestellt wird (Schritt S405).In this case (all steps S401 to S403 are YES), it is further determined whether the external pressure is higher than a decision pressure (for example, 80 kPa) or not (step S404). When the external pressure is equal to or higher than the decision pressure (step S404: YES), fuel injection control (deceleration control) is performed in an implementation in which the delayed start is set as the fuel injection start (step S405).
In der vorliegenden Ausführungsform wird als Rechenkennfeld, das zum Einstellen des erforderlichen Einspritzungsbeginns Tst verwendet wird, ein Rechenkennfeld aufgestellt, das einer Situation entspricht, in der die AGR-Menge im Leerlaufbetrieb in der besonderen Situation auf 0 eingestellt wird, d. h. ein Rechenkennfeld MLF zusätzlich zu den oben beschriebenen Rechenkennfeldern ML, MM und MH, in dem ein vergleichsweise späterer Zeitpunkt eingestellt wird. Genauer wird eine Beziehung zwischen dem Motorbetriebszustand, der von der erforderlichen Einspritzmenge TAU und der Motordrehzahl NE bestimmt wird, und dem erforderlichen Einspritzungsbeginn Tst, der der Situation entspricht, in der die AGR-Menge im Leerlaufbetrieb in der besonderen Situation auf 0 eingestellt wird, vorab aufgrund von Ergebnissen verschiedener Versuche oder Simulationen erhalten, und ferner wird die Beziehung als Rechenkennfeld MLF in der elektronischen Steuereinheit 40 gespeichert.In the present embodiment, as a calculation map used for setting the required injection start Tst, a calculation map is set up that corresponds to a situation where the EGR amount in the idle mode is set to 0 in the particular situation, that is, a calculation map MLF in addition to the above-described calculation maps ML, MM and MH, in which a comparatively later time is set. Specifically, a relationship between the engine operating condition determined by the required injection amount TAU and the engine rotational speed NE and the required injection start timing Tst corresponding to the situation where the EGR amount is set to 0 in the idling condition in the particular situation is made to advance from the results of various experiments or simulations, and further the relationship becomes the calculation map MLF in the electronic control unit 40 saved.
Genauer wird im Prozess von Schritt S405 das Rechenkennfeld MLF aus den Rechenkennfeldern ausgewählt. Bei der anschließenden Kraftstoff-Einspritzungssteuerung wird der erforderliche Einspritzungsbeginn Tst auf Basis der erforderlichen Einspritzmenge TAU und der Motordrehzahl NE auf Basis des Rechenkennfelds MLF eingestellt.More specifically, in the process of step S405, the calculation map MLF is selected from the calculation maps. In the subsequent fuel injection control, the required injection start Tst is set on the basis of the required injection amount TAU and the engine speed NE based on the calculation map MLF.
Wenn dagegen der AGR-Öffnungsgrad VR größer ist als der vorgegebene Öffnungsgrad (Schritt S401: NEIN), wird die Kraftstoff-Einspritzungssteuerung (die normale Steuerung) in dem Ausführungsmodus, in dem ein früherer Zeitpunkt als Kraftstoff-Einspritzungsbeginn eingestellt wird, unter der Annahme ausgeführt, dass die AGR-Menge zu dieser Zeit nicht auf 0 eingestellt ist (Schritt S406). Genauer wird bei der normalen Steuerung irgendeines der Rechenkennfelder, die den Cetanzahlregionen entsprechen, die zu dieser Zeit gespeichert sind, d. h. der Rechenkennfelder ML, MM und MH, ausgewählt, und der erforderliche Einspritzungsbeginn Tst wird anschließend auf Basis der erforderlichen Einspritzmenge TAU und der Motordrehzahl NE auf Basis des so ausgewählten Rechenkennfelds eingestellt. Wenn die Motordrehzahl NE höher ist als eine vorgegebene Drehzahl (Schritt S402: NEIN), oder wenn die erforderliche Einspritzmenge TAU größer ist als eine vorgegebene Menge (Schritt S403: NEIN), wird darüber hinaus die normale Steuerung unter der Annahme durchgeführt, dass der Verbrennungsmotor 11 nicht auf den Leerlaufzustand eingestellt ist (Schritt S406).On the other hand, when the EGR opening degree VR is larger than the predetermined opening degree (step S401: NO), the fuel injection control (the normal control) in the execution mode in which an earlier time is set as the fuel injection start is made on the assumption that the EGR amount is not set to 0 at this time ( Step S406). More specifically, in the normal control, any of the calculation maps corresponding to the cetane number regions stored at that time, ie, the calculation maps ML, MM, and MH are selected, and the required injection start Tst is then determined based on the required injection amount TAU and the engine rotational speed NE adjusted on the basis of the selected calculation map. In addition, when the engine rotational speed NE is higher than a predetermined rotational speed (step S402: NO), or when the required injection amount TAU is greater than a predetermined amount (step S403: NO), the normal control is performed on the assumption that the engine is running 11 is not set to the idle state (step S406).
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden somit der Prozess zum Einstellen der AGR-Menge auf 0 (der Prozess von Schritt S302 in 8) und der Prozess zum Einstellen eines späteren Zeitpunkts als Kraftstoff-Einspritzungsbeginn (der Prozess des Schritts S405 in 9) nur für einen Durchführungszeitraum ab der Initiierung des Starts des Verbrennungsmotors 11 bis zum Start der Manipulation des Beschleunigerbetätigungselements ausgeführt. Aus diesem Grund ist es nur dann, wenn die Temperatur der Zylinder 16 des Verbrennungsmotors 11 unmittelbar nach der Initiierung des Starts niedrig ist, d. h. nur für einen Zeitraum, in dem der Verbrennungszustand des Kraftstoffs in den Zylindern 16 tendenziell instabil ist, möglich, einen Prozess zur Implementierung der Einstellung des Verbrennungszustands des Kraftstoffs (den Prozess zum Einstellen der AGR-Menge auf 0 und den Prozess zum Einstellen eines späteren Zeitpunkts als Kraftstoff-Einspritzungsbeginn) mit großer Genauigkeit einzustellen.Thus, according to the present embodiment, the process of setting the EGR amount to 0 (the process of step S302 in FIG 8th ) and the process of setting a later timing as the fuel injection start (the process of step S405 in FIG 9 ) only for a period of execution from the initiation of the start of the internal combustion engine 11 executed until the start of the manipulation of the accelerator actuator. Because of this, it is only when the temperature of the cylinder 16 of the internal combustion engine 11 is low immediately after the initiation of the start, ie, only for a period of time in which the combustion state of the fuel in the cylinders 16 is unstable, it is possible to set a process of implementing the setting of the combustion state of the fuel (the process of setting the EGR amount to 0 and the process of setting a later time point as the fuel injection start) with high accuracy.
Falls dagegen der Außendruck dem Entscheidungsdruck gleich ist oder höher ist als dieser (Schritt S404: NEIN), wird die normale Steuerung durchgeführt (Schritt S406). Wenn der Außendruck niedrig ist, ist die Dichte der Luft niedrig, so dass die Sauerstoffmenge, die in der Ansaugluft enthalten ist, klein ist. Aus diesem Grund ist der Verbrennungszustand des Kraftstoffs in den Zylindern 16 des Verbrennungsmotors tendenziell verschlechtert, so dass es leicht zu Fehlzündungen kommen kann. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann dann, wenn es wegen des niedrigen Außendrucks leicht zu Fehlzündungen kommen kann, das Rechenkennfeld MLF ausgewählt werden, wodurch der erforderliche Einspritzungsbeginn Tst auf einen späteren Zeitpunkt eingestellt wird, das heißt, die Änderung des erforderlichen Einspritzungsbeginns Tst zu einer Seite, wo bewirkt wird, dass der Verbrennungszustand des Kraftstoffs schlechter wird, kann verhindert werden. Daher kann das Auftreten von Fehlzündungen zuverlässig unterdrückt werden. Wenn der Außendruck höher ist als der Entscheidungsdruck (Schritt S404: JA), d. h. Fehlzündungen vergleichsweise schwer bewirkt werden können, wird auf Basis des Rechenkennfelds MLF ein späterer Zeitpunkt als erforderlicher Einspritzungsbeginn Tst eingestellt. Daher kann die NOx-Abgabemenge auf geeignete Weise gesteuert werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Entscheidungsdruck, mit dem das Auftreten von Fehlzündungen im Leerlaufbetrieb in der besonderen Situation zuverlässig unterdrückt werden kann, vorab auf Basis von Ergebnissen verschiedener Versuche und Simulationen erhalten und in der elektronischen Speichereinheit 40 gespeichert.On the other hand, if the external pressure is equal to or higher than the decision pressure (step S404: NO), the normal control is performed (step S406). When the external pressure is low, the density of the air is low, so that the amount of oxygen contained in the intake air is small. For this reason, the combustion state of the fuel in the cylinders 16 of the internal combustion engine tends to deteriorate so that misfiring can easily occur. According to the present embodiment, when misfire can easily occur due to the low external pressure, the calculation map MLF can be selected, thereby setting the required injection start Tst to a later time, that is, changing the required injection start Tst to one side. Where it is caused that the combustion state of the fuel becomes worse, can be prevented. Therefore, the occurrence of misfires can be reliably suppressed. When the external pressure is higher than the decision pressure (step S404: YES), that is, misfires can be made comparatively difficult, based on the calculation map MLF, a later time is set as the required injection start Tst. Therefore, the NOx discharge amount can be suitably controlled. In the present embodiment, a decision pressure with which the occurrence of idling misfires in the particular situation can be reliably suppressed is obtained in advance based on results of various experiments and simulations and in the electronic memory unit 40 saved.
Die Ausführungsmodi des Prozesses zum Einstellen der AGR-Menge im Leerlaufbetrieb in der besonderen Situation auf 0 und des Prozesses zur Verzögerung des Kraftstoff-Einspritzungsbeginns werden nachstehend mit Bezug auf 10 beschrieben.The execution modes of the process for setting the EGR amount at idle in the particular situation to zero and the process for delaying the fuel injection start will be described below with reference to FIG 10 described.
10 zeigt ein Beispiel für die Ausführungsmodi der Prozesse. In 10 zeigen durchgezogene Linien den Ausführungsmodus jedes der Prozesse in der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform an, und Linien, die abwechselnd von einem langen Strich und einem kurzen Strich gebildet werden, zeigen einen Ausführungsmodus jedes Prozesses in einer Vorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel an, in dem die AGR-Menge nicht auf 0 eingestellt wird und der Kraftstoff-Einspritzungsbeginn nicht verzögert wird. Außerdem zeigt eine Linie in 10, die abwechselnd von einem langen Strich und zwei kurzen Strichen gebildet wird, Änderungen der NOx-Abgabemenge in dem Fall an, wo die AGR-Menge auf 0 eingestellt wird und der Kraftstoff-Einspritzungsbeginn nicht verzögert wird. 10 shows an example of the execution modes of the processes. In 10 Solid lines indicate the execution mode of each of the processes in the apparatus according to the present embodiment, and lines formed alternately of a long stroke and a short stroke indicate an execution mode of each process in a device according to a comparative example in which the EGR Amount is not set to 0 and the fuel injection start is not delayed. It also shows a line in 10 which is alternately formed by a long stroke and two short dashes, changes in the NOx discharge amount in the case where the EGR amount is set to 0 and the fuel injection start is not delayed.
In dem Beispiel von 10 wird der Betriebsschalter 48 zu einem Zeitpunkt t11 auf EIN gestellt, so dass ein Starten des Verbrennungsmotors 11 initiiert wird. Zu dieser Zeit ist die untere Cetanzahlregion gespeichert und das Beschleunigerbetätigungselement unterliegt keiner Manipulation (der Umfang der Manipulation des Beschleunigers ACC = 0). Aus diesem Grund wird 0 als Soll-AGR-Rate eingestellt, so dass der AGR-Öffnungsgrad VR auf eine Öffnung (VR = 0) eingestellt wird, die dem Ventilschließungszustand entspricht. Zu dieser Zeit wird darüber hinaus im Vergleich zu einer Zeit, die den Durchführungszeitraum unmittelbar nach der Initiierung des Starts des Verbrennungsmotors MLF ausschließt, auf Basis des Rechenkennfelds ein späterer Zeitpunkt als der erforderliche Einspritzungsbeginn Tst eingestellt, der einem Teil entspricht, das in der Zeichnung in einem weißen Pfeil dargestellt wird.In the example of 10 becomes the operation switch 48 at a time t11 set to ON, allowing starting of the internal combustion engine 11 is initiated. At this time, the lower cetane number region is stored and the accelerator operation member is not manipulated (the amount of manipulation of the accelerator ACC = 0). For this reason, 0 is set as the target EGR rate, so that the EGR opening degree VR is set to an opening (VR = 0) corresponding to the valve closing state. At this time, moreover, as compared with a time excluding the execution period immediately after the initiation of the engine start MLF, based on the calculation map, a time later than the required injection start Tst corresponding to a part shown in FIG a white arrow is displayed.
Zu dieser Zeit wird in der Vorrichtung gemäß dem Vergleichsbeispiel, die in den Linien dargestellt wird, die in 10 abwechselnd von einem langen Strich und einem kurzen Strich gebildet werden, die NOx-Abgabemenge so gesteuert, dass sie ziemlich klein ist, aber es wird eine Verschlechterung des Verbrennungszustands des Kraftstoffs in den Zylindern 16 bewirkt, was dazu führt, dass es zu Fehlzündungen oder Rauchentwicklung kommt. Dagegen wird in der Vorrichtung, die in der Linie dargestellt ist, die in 10 abwechselnd von einem langen Strich und zwei kurzen Strichen gebildet wird, der Verbrennungszustand des Kraftstoffs in den Zylindern 16 des Verbrennungsmotors 11 ausreichend verbessert, damit ein Auftreten von Fehlzündungen oder eine Rauchentwicklung vermieden werden kann. Da die Verbrennungstemperatur des Kraftstoffs stark steigt, steigt jedoch auch die NOx-Abgabemenge beträchtlich. At this time, in the apparatus according to the comparative example shown in the lines, which is shown in FIG 10 are alternately formed by a long stroke and a short stroke, the NOx discharge amount is controlled so as to be quite small, but deterioration of the combustion state of the fuel in the cylinders becomes 16 causes misfiring or smoke development. In contrast, in the device shown in the line, the in 10 is formed alternately by a long dash and two short dashes, the combustion state of the fuel in the cylinders 16 of the internal combustion engine 11 sufficiently improved to prevent occurrence of misfire or smoke development. However, as the combustion temperature of the fuel greatly increases, the NOx discharge amount also increases considerably.
In der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird dagegen die AGR-Menge auf 0 eingestellt, und als Kraftstoff-Einspritzungsbeginn wird ein späterer Beginn zu Zeitpunkten t11 bis t12 eingestellt. Daher kann verhindert werden, dass die NOx-Abgabemenge erheblich größer wird, wie in der Vorrichtung, die in der Linie dargestellt ist, die abwechselnd von einem langen Strich und zwei kurzen Strichen gebildet wird, und es kann verhindert werden, dass es zu Fehlzündungen oder einer Rauchentwicklung kommt, wie in der Vorrichtung gemäß dem Vergleichsbeispiel, die abwechselnd von einem langen Strich und einem kurzen Strich gebildet wird. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann somit der Verbrennungszustand des Kraftstoffs in den Zylindern 16 des Verbrennungsmotors 11 bei Verwendung des Kraftstoffs mit niedriger Cetanzahl ordnungsgemäß eingestellt werden. Infolgedessen kann bewirkt werden, dass die Unterdrückung des Auftretens von Fehlzündungen und die Steuerung der NOx-Abgabemenge miteinander kompatibel sind.In the apparatus according to the present embodiment, on the other hand, the EGR amount is set to 0, and as fuel injection start, a later start is set at times t11 to t12. Therefore, it can be prevented that the NOx discharge amount becomes considerably larger, as in the device shown in the line formed alternately by a long stroke and two short dashes, and it can be prevented from causing misfires or Smoke comes, as in the device according to the comparative example, which is formed alternately by a long stroke and a short stroke. Thus, according to the present embodiment, the combustion state of the fuel in the cylinders 16 of the internal combustion engine 11 be adjusted properly when using the low cetane fuel. As a result, the suppression of the occurrence of misfire and the control of the NOx discharge amount can be made to be compatible with each other.
Wenn die Manipulation des Beschleunigerbetätigungselements zum Zeitpunkt t12 gestartet wird, wird im vorliegenden Beispiel anschließend die Ausführung des Prozesses zum Einstellen der AGR-Menge auf 0 und des Prozesses zur Verzögerung des Kraftstoff-Einspritzungsbeginns unterbrochen bzw. beendet. Zu dieser Zeit wird die Betriebssteuerung des AGR-Ventils 52 abhängig von der Soll-AGR-Rate durchgeführt, die auf Basis der Motordrehzahl NE und der erforderlichen Einspritzmenge TAU eingestellt wird, und die Antriebssteuerung des Kraftstoff-Einspritzventils 20 wird abhängig vom erforderlichen Kraftstoff-Einspritzungsbeginn Tst ausgeführt, der auf Basis eines der Rechenkennfelder ML, MM und MH auf Basis des Umfangs der Manipulation des Beschleunigers und der Motordrehzahl NE eingestellt wird, durchgeführt.When the manipulation of the accelerator operation member is started at time t12, in the present example, the execution of the process for setting the EGR amount to 0 and the process for delaying the fuel injection start is subsequently stopped. At this time, the operation control of the EGR valve becomes 52 is performed depending on the target EGR rate, which is set based on the engine speed NE and the required injection amount TAU, and the drive control of the fuel injection valve 20 is performed depending on the required fuel injection start Tst, which is set based on one of the calculation maps ML, MM, and MH based on the amount of manipulation of the accelerator and the engine speed NE.
Wie oben beschrieben, können gemäß der vorliegenden Ausführungsform Vorteile erhalten werden, die nachstehend beschrieben werden.
- (1) Für den Durchführungszeitraum unmittelbar nach der Initiierung des Starts des Verbrennungsmotors 11 und in der besonderen Situation, in der die untere Cetanzahlregion gespeichert ist, wird die AGR-Menge im Leerlaufbetrieb auf 0 eingestellt und der erforderliche Zündzeitpunkt Tst im Leerlaufbetrieb wird im Vergleich zu einer nicht-besonderen Situation nach hinten verstellt. Daher kann der Verbrennungszustand des Kraftstoffs in den Zylindern 16 des Verbrennungsmotors 11 bei Verwendung des Kraftstoffs mit niedriger Cetanzahl ordnungsgemäß eingestellt werden, wodurch bewirkt wird, dass die Unterdrückung des Auftretens von Fehlzündungen und die Steuerung der NOx-Abgabemenge miteinander kompatibel sind.
- (2) Die AGR-Menge im Leerlaufbetrieb in der besonderen Situation wird auf 0 eingestellt. Daher kann der Einfluss des Regulierungsfehlers der AGR-Menge auf den Verbrennungszustand des Kraftstoffs eliminiert werden, wodurch der Verbrennungszustand des Kraftstoffs mit größerer Genauigkeit eingestellt wird.
- (3) Unter der Voraussetzung, dass der Außendruck dem Entscheidungsdruck gleich ist oder höher ist als dieser, wird der Prozess zum Einstellen eines früheren Zeitpunkts als Kraftstoff-Einspritzungsbeginn (der Prozess des Schritts S405 in 9) durchgeführt. Daher kann die Änderung des erforderlichen Einspritzungsbeginns Tst zu der Seite, wo eine Verschlechterung des Verbrennungszustands des Kraftstoffs bewirkt wird, wenn der Außendruck niedrig ist und es leicht zu Fehlzündungen kommen kann, verhindert werden. Infolgedessen kann das Auftreten von Fehlzündungen leicht verhindert werden. Wenn es wegen eines hohen Außendrucks vergleichsweise schwierig ist, das Auftreten von Fehlzündungen zu bewirken, wird außerdem zugelassen, dass der erforderliche Einspritzungsbeginn nach hinten verstellt wird. Daher kann die NOx-Abgabemenge auf geeignete Weise unterdrückt werden.
- (4) Das Verfahren zum Einstellen der AGR-Menge auf 0 (der Prozess von Schritt S302 in 8) und der Prozess zur Verzögerung des Kraftstoff-Einspritzungsbeginns (der Prozess von Schritt S405 in 9) werden nur für den Durchführungszeitraum nach Initiierung des Starts des Verbrennungsmotors 11 bis zum Start der Manipulierung des Beschleunigerbetätigungselements durchgeführt. Daher ist es möglich, den Prozess zur Implementierung der Einstellung des Verbrennungszustands des Kraftstoffs mit hoher Präzision nur in einem Zeitraum durchzuführen, in dem der Verbrennungszustand des Kraftstoffs im Zylinder 16 des Verbrennungsmotors 11 wahrscheinlich instabil ist.
As described above, according to the present embodiment, advantages which will be described below can be obtained. - (1) For the implementation period immediately after the initiation of the starting of the internal combustion engine 11 and in the particular situation where the lower cetane number region is stored, the EGR amount in the idle mode is set to 0, and the required ignition timing Tst in the idle mode is rearwardly compared with a non-specific situation. Therefore, the combustion state of the fuel in the cylinders 16 of the internal combustion engine 11 be properly adjusted when using the low cetane fuel, thereby causing the misfire suppression and NOx discharge control to be compatible with each other.
- (2) The EGR amount in the idle mode in the particular situation is set to 0. Therefore, the influence of the EGR amount regulating error on the combustion state of the fuel can be eliminated, whereby the combustion state of the fuel is adjusted with more accuracy.
- (3) On the assumption that the external pressure is equal to or higher than the decision pressure, the process of setting an earlier time as the fuel injection start (the process of step S405 in FIG 9 ) carried out. Therefore, the change of the required injection start Tst to the side where deterioration of the combustion state of the fuel is caused when the external pressure is low and misfire can easily occur can be prevented. As a result, the occurrence of misfire can be easily prevented. In addition, if it is comparatively difficult to cause the occurrence of misfires due to a high external pressure, the required injection start is allowed to be rearwardly adjusted. Therefore, the NOx discharge amount can be appropriately suppressed.
- (4) The process of setting the EGR amount to 0 (the process of step S302 in FIG 8th ) and the fuel injection start delay process (the process of step S405 in FIG 9 ) are only for the execution period after initiation of the start of the internal combustion engine 11 performed until the start of manipulation of the accelerator actuator. Therefore, it is possible to perform the process for implementing the setting of the combustion state of the fuel with high precision only in a period in which the combustion state of the fuel in the cylinder 16 of the internal combustion engine 11 probably unstable.
Die oben beschriebene Ausführungsform kann auf die folgende Weise geändert und ausgeführt werden. The embodiment described above may be changed and carried out in the following manner.
Anstelle der Prozesse der Schritte S401 bis S403 kann der Prozess zur Bestimmung, ob sowohl [Voraussetzung 4] als auch [Voraussetzung 5] erfüllt sind oder nicht, durchgeführt werden. Durch eine solche Vorrichtung ist es auch möglich, den erforderlichen Zündzeitpunkt Tst im Leerlaufbetrieb im Vergleich zu der nichtbesonderen Situation im Durchführungszeitraum unmittelbar nach Initiierung des Starts des Verbrennungsmotors 11 und in der besonderen Situation, in der die untere Cetanzahlregion gespeichert ist, nach hinten zu verstellen.Instead of the processes of steps S401 to S403, the process of determining whether or not both [condition 4] and [condition 5] are satisfied may be performed. By such a device, it is also possible to have the required ignition timing Tst in the idling operation in comparison with the non-specific situation in the execution period immediately after initiation of the start of the internal combustion engine 11 and in the particular situation where the lower cetane number region is stored, to rearrange.
Die Einstellung des erforderlichen Einspritzungsbeginns Tst kann unter Verwendung eines arithmetischen Ausdrucks ebenso wie des Rechenkennfelds ausgeführt werden.The adjustment of the required injection start Tst may be performed by using an arithmetic expression as well as the calculation map.
Die Einstellung des erforderlichen Einspritzungsbeginns Tst im Leerlaufbetrieb in der besonderen Situation kann auf die folgende Weise ausgeführt werden. Anders ausgedrückt wird der erforderliche Einspritzungsbeginn Tst aus dem Rechenkennfeld ML auf Basis der Motordrehzahl NE und der erforderlichen Einspritzmenge TAU eingestellt, und ferner wird eine Spätverstellungs-Korrekturgröße auf Basis der Motordrehzahl NE und der erforderlichen Einspritzmenge TAU berechnet. Ein Wert, der durch Korrigieren des erforderlichen Einspritzungsbeginns Tst mit der Spätverstellungs-Korrekturgröße erhalten wird, wird so eingestellt, dass er ein endgültiger benötigter Einspritzungsbeginn Tst ist.The adjustment of the required injection start Tst in the idling operation in the particular situation can be carried out in the following manner. In other words, the required injection start point Tst is set from the calculation map ML based on the engine speed NE and the required injection amount TAU, and further, a retard correction amount is calculated on the basis of the engine speed NE and the required injection amount TAU. A value obtained by correcting the required injection start Tst with the retard correction amount is set to be a final required injection start Tst.
Der Prozess von Schritt S404 in 9 kann weggelassen werden. Anders ausgedrückt ist es auch möglich, den Prozess zum Einstellen des späteren Einspritzungsbeginns Tst unabhängig vom Außendruck auszuführen (Prozess von Schritt S405 in 9).The process of step S404 in FIG 9 can be omitted. In other words, it is also possible to execute the process of setting the later injection start Tst independently of the external pressure (process of step S405 in FIG 9 ).
In der besonderen Situation ist es außer der Einstellung der AGR-Menge auf 0 auch möglich, das AGR-Gas durch leichtes Öffnen des AGR-Ventils 52 im Leerlaufbetrieb in einer kleinen Menge zurückzuführen. Kurz gesagt ist es bevorzugt, die AGR-Menge im Leerlaufbetrieb in der besonderen Situation im Vergleich zu der AGR-Menge in der nicht-besonderen Situation zu verringern. Durch diese Vorrichtung ist es ebenso möglich, den Regulierungsfehler der AGR-Menge entsprechend einer Verringerung der absoluten Menge der AGR-Menge im Leerlaufbetrieb in der besonderen Situation, d. h. wenn der Verbrennungszustand des Kraftstoffs durch den Regulierungsfehler der AGR-Menge tendenziell stark beeinflusst wird und der Verbrennungszustand des Brennstoffs wahrscheinlich instabil sein wird, zu verringern. Daher kann der Einfluss des Regulierungsfehlers der AGR-Menge auf den Verbrennungszustand des Kraftstoffs verringert werden.In the particular situation, besides setting the EGR amount to 0, it is also possible to open the EGR gas by opening the EGR valve slightly 52 due to idling in a small amount. In short, it is preferable to reduce the EGR amount in the idling operation in the particular situation as compared to the EGR amount in the non-particular situation. By this device, it is also possible to reduce the regulation error of the EGR amount corresponding to a decrease in the absolute amount of the EGR amount in idle mode in the particular situation, ie, when the combustion state of the fuel is greatly affected by the EGR amount regulation error and Combustion state of the fuel is likely to be unstable to reduce. Therefore, the influence of the regulatory error of the EGR amount on the combustion state of the fuel can be reduced.
Nur für den Durchführungszeitraum ab der Initiierung des Starts des Verbrennungsmotors 11 bis zum Start der Manipulierung des Beschleunigerbetätigungselements werden der Prozess zum Einstellen der AGR-Menge auf 0 (der Prozess von Schritt S302 in 8) und der Prozess zum Einstellen eines späteren Zeitpunkts als Kraftstoff-Einspritzungsbeginn (der Prozess von Schritt S405 in 9) ausgeführt. Statt dessen ist es auch möglich, die Prozesse nur für den Durchführungszeitraum durchzuführen, in dem ein bestimmter vorgegebener Zeitraum ab der Initiierung des Starts des Verbrennungsmotors 11 abläuft. Beispielsweise beinhaltet der bestimmte Zeitraum eine bestimmte Zeit (beispielsweise mehrere Sekunden bis mehrere zehn Sekunden), einen Zeitraum, der nötig ist, bis der integrierte Wert der Kraftstoff-Einspritzmenge einen vorgegebenen Wert erreicht, einen Zeitraum bis der integrierte Werte der Ansaugmenge einen vorgegebenen Wert erreicht, und dergleichen. Kurz gesagt werden für einen Durchführungszeitraum, der nötig ist, bis die Temperatur der Zylinder 16 des Verbrennungsmotors 11 vollständig angestiegen ist, so dass der Verbrennungszustand des Kraftstoffs verbessert ist, vorzugsweise der Prozess zum Einstellen der AGR-Menge auf 0 und der Prozess zum Einstellen eines späteren Zeitpunkts als Kraftstoff-Einspritzungsbeginn ausgeführt.Only for the implementation period from the initiation of the start of the internal combustion engine 11 until the start of the manipulation of the accelerator operation member, the process for setting the EGR amount becomes 0 (the process of step S302 in FIG 8th ) and the process of setting a later timing as the fuel injection start (the process of step S405 in FIG 9 ). Instead, it is also possible to perform the processes only for the execution period in which a certain predetermined period of time from the initiation of the start of the internal combustion engine 11 expires. For example, the specific period includes a certain time (for example, several seconds to several tens of seconds), a period of time required until the integrated value of the fuel injection amount reaches a predetermined value, a period until the integrated value of the intake amount reaches a predetermined value , and the same. In short, for an execution period that is necessary until the temperature of the cylinders 16 of the internal combustion engine 11 has fully increased, so that the combustion state of the fuel is improved, preferably, the process for setting the EGR amount to 0 and the process for setting a later time as a fuel injection start executed.
Falls ein Fehler des Kraftstoff-Einspritzungsbeginns oder der Kraftstoff-Einspritzmenge, der durch den anfänglichen individuellen Unterschied, zeitbedingte Änderungen oder ähnliches bewirkt wird, im Kraftstoff-Einspritzventil 20 angemessen unterdrückt wird, ist es auch möglich, den Prozess zum Korrigieren des Soll-Einspritzungsbeginns TQst und der Soll-Einspritzungsdauer TQtm mit den Korrekturgrößen K1 und K2 wegzulassen (Schritt S202 in 6).If an error of the fuel injection start or the fuel injection amount caused by the initial individual difference, time-related changes or the like in the fuel injection valve 20 is suppressed appropriately, it is also possible to omit the process for correcting the target injection start TQst and the target injection duration TQtm with the correction quantities K1 and K2 (step S202 in FIG 6 ).
Durch angemessenes Ändern des Aufbaus ist es außerdem möglich, die Steuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform auf eine Vorrichtung zur Bestimmung einer von zwei Regionen, die durch Teilen eines Indexwerts einer Cetanzahl des Kraftstoffs (des Umfangs der Drehzahlfluktuation ΣΔNE) erhalten wird, oder eine Vorrichtung zur Bestimmung einer von vier oder mehr Regionen anzuwenden.By appropriately changing the configuration, it is also possible for the control apparatus according to the above-described embodiment to be an apparatus for determining one of two regions obtained by dividing an index value of a cetane number of the fuel (the amount of speed fluctuation ΣΔNE) or a device for Determine one of four or more regions.
Durch angemessenes Ändern des Aufbaus ist es auch möglich, die Steuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform auf eine Vorrichtung anzuwenden, die den Umfang der Drehzahlfluktuation ΣΔNE, der in der elektronischen Steuervorrichtung 40 gespeichert ist, als Wert verwendet, der der Cetanzahl des Kraftstoffs entspricht, der zum Verbrennungsmotor 11 geliefert werden soll (genauer einen Cetanzahl-Indexwert), ohne die Cetanzahl-Region auf Basis des Umfangs der Drehzahlfluktuation ΣΔNE zu spezifizieren. Wenn der Umfang der Drehzahlfluktuation ΣΔNE in einer solchen Vorrichtung kleiner ist als ein vorgegebener Wert, wird vorzugsweise bestimmt, dass die Cetanzahl des Kraftstoffs, der zum Verbrennungsmotor geliefert werden soll, klein ist, wodurch der Prozess zur Einstellung der AGR-Menge im Leerlaufbetrieb in der besonderen Situation auf 0 und der Prozess zum Einstellen eines späteren Zeitpunkts als Kraftstoff-Einspritzungsbeginn durchgeführt werden.By appropriately changing the configuration, it is also possible to apply the control apparatus according to the above-described embodiment to an apparatus which determines the amount of speed fluctuation ΣΔNE generated in the electronic control apparatus 40 is stored as a value corresponding to the cetane number of the fuel to the internal combustion engine 11 to be delivered ( more precisely, a cetane number index value) without specifying the cetane number region based on the amount of speed fluctuation ΣΔNE. When the amount of speed fluctuation ΣΔNE in such a device is smaller than a predetermined value, it is preferably determined that the cetane number of the fuel to be supplied to the internal combustion engine is small, whereby the process for adjusting the EGR amount in the idling mode in the idle mode special situation to 0 and the process for setting a later time as the fuel injection start to be performed.
Ein anderer Wert als der Umfang der Drehzahlfluktuation ΣΔNE kann als Indexwert des Ausgangsdrehmoments des Verbrennungsmotors 11 berechnet werden. Beispielsweise werden die Motordrehzahl NE bei Durchführung der Kraftstoffeinspritzung während der Durchführung des Indexwert-Erfassungsprozesses und die Motordrehzahl NE unmittelbar vor der Durchführung der Kraftstoffeinspritzung jeweils erfasst und der Unterschied zwischen den Drehzahlen wird berechnet. Somit kann der Unterschied als Indexwert verwendet werden.A value other than the amount of speed fluctuation ΣΔNE may be used as the index value of the output torque of the engine 11 be calculated. For example, the engine rotational speed NE when the fuel injection is performed during the execution of the index value detection process and the engine rotational speed NE immediately before the fuel injection is performed are respectively detected, and the difference between the rotational speeds is calculated. Thus, the difference can be used as an index value.
Ein Modus zur Befestigung des Drucksensors 41 kann optional außer einem Modus zur direkten Befestigung des Drucksensors 41 am Kraftstoff-Einspritzventil 20 geändert werden, solange es möglich ist, einen Druck für einen Index des Kraftstoffdrucks im Kraftstoff-Einspritzventil 20 (genauer in der Düsenkammer 25), d. h. die Änderung eines Kraftstoffdrucks mit einer Variation des Kraftstoffdrucks angemessen zu erfassen. Genauer kann der Drucksensor an der Zweigleitung 31a oder der gemeinsamen Druckleitung 34 befestigt sein.A mode for mounting the pressure sensor 41 optional except a mode for direct attachment of the pressure sensor 41 at the fuel injection valve 20 be changed, as long as it is possible, a pressure for an index of the fuel pressure in the fuel injection valve 20 (more precisely in the nozzle chamber 25 ), that is, adequately detecting the change of a fuel pressure with a variation of the fuel pressure. Specifically, the pressure sensor on the branch line 31a or the common pressure line 34 be attached.
Anstelle des Kraftstoff-Einspritzventils 20 der Art, die von dem piezoelektrischen Stellglied 29 angesteuert wird, kann auch ein Kraftstoff-Einspritzventil einer Art verwendet werden, die von einem elektromagnetischen Stellglied angesteuert wird, das beispielsweise eine Magnetspule oder dergleichen beinhaltet.Instead of the fuel injection valve 20 the type used by the piezoelectric actuator 29 is controlled, a fuel injection valve of a kind which is driven by an electromagnetic actuator, which includes, for example, a magnetic coil or the like may also be used.
Die Steuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform kann außer auf das Fahrzeug 10, das mit dem Kupplungsmechanismus 13 und dem manuellen Getriebe 14 ausgestattet ist, auch auf ein Fahrzeug angewendet werden, das mit einem Drehmomentwandler und einem Automatikgetriebe ausgestattet ist. In einem solchen Fahrzeug wird die Kraftstoffeinspritzung zur Schätzung der Cetanzahl des Kraftstoffs vorzugsweise durchgeführt, wenn beispielsweise die Voraussetzung 1 und die Voraussetzung 3 erfüllt sind. In einem Fahrzeug, das einen Drehmomentwandler verwendet, der eine Sperrkupplung aufweist, wird eine Kraftstoffeinspritzung zur Erfassung des Indexwerts der Cetanzahl des Kraftstoffs vorzugsweise unter der Bedingung ausgeführt, dass die Voraussetzung 6, dass die Sperrkupplung nicht in einen eingerückten Zustand gebracht ist, neu eingestellt ist und dass die Voraussetzung 6 erfüllt ist.The control apparatus according to the above-described embodiment may except for the vehicle 10 that with the clutch mechanism 13 and the manual transmission 14 is also applied to a vehicle that is equipped with a torque converter and an automatic transmission. In such a vehicle, the fuel injection for estimating the cetane number of the fuel is preferably performed when, for example, the requirement 1 and the requirement 3 are fulfilled. In a vehicle using a torque converter having a lock-up clutch, fuel injection for detecting the index value of the cetane number of the fuel is preferably carried out under the condition that the requirement 6 in that the lock-up clutch is not brought into an engaged state, is reset and that the requirement 6 is satisfied.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Vorrichtung zur Durchführung der Kraftstoffeinspritzung zur Bestimmung der Cetanzahl des Kraftstoffs, der zum Verbrennungsmotor 11 geliefert werden soll, beschränkt, sondern kann auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Bestimmung der Cetanzahl des Kraftstoffs angewendet werden. Die Vorrichtung kann beispielsweise die folgende Vorrichtung beinhalten. Anders ausgedrückt wird zuerst der Druck im Zylinder des Verbrennungsmotors (ein Zylinderdruck) durch einen Zylinderdrucksensor bei der Ausführung der Kraftstoffeinspritzung für den Betrieb des Verbrennungsmotors erfasst. Der Zeitpunkt, zu dem der Kraftstoff tatsächlich entzündet wird, wird aufgrund des Zylinderdrucks berechnet, und ferner wird eine Zündverzögerungszeit auf Basis des Zeitpunkts berechnet. Dann wird ein Cetanzahl-Indexwert auf Basis der der so berechneten Zündverzögerungszeit berechnet.The present invention is not limited to the apparatus for performing the fuel injection for determining the cetane number of the fuel that is the internal combustion engine 11 may be applied to a device for carrying out the method for determining the cetane number of the fuel. The device may include, for example, the following device. In other words, first, the pressure in the cylinder of the internal combustion engine (a cylinder pressure) is detected by a cylinder pressure sensor in the execution of the fuel injection for the operation of the internal combustion engine. The timing at which the fuel is actually ignited is calculated based on the cylinder pressure, and further, an ignition delay time is calculated based on the timing. Then, a cetane number index value is calculated on the basis of the thus calculated ignition delay time.
Die vorliegende Erfindung kann außer auf den Verbrennungsmotor mit den vier Zylindern auch auf einen Verbrennungsmotor mit einem einzelnen Zylinder, einen Verbrennungsmotor mit zwei Zylindern, einen Verbrennungsmotor mit drei Zylindern oder einen Verbrennungsmotor mit fünf oder mehr Zylindern angewendet werden.The present invention can be applied to a single-cylinder engine, a two-cylinder engine, a three-cylinder engine, or an engine having five or more cylinders, in addition to the four-cylinder internal combustion engine.
BESCHREIBUNG DER BEZUGSZEICHENDESCRIPTION OF THE REFERENCE SIGNS
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10 ... Fahrzeug, 11 ... Verbrennungsmotor, 12 ... Kurbelwelle, 13... Kupplungsmechanismus, 14 ... manuelles Getriebe, 15 ... Rad, 16 ... Zylinder, 17 ... Ansaugleitung, 18 ... Kolben, 19 ... Abgasleitung, 20 ... Kraftstoff-Einspritzventil, 21 ... Gehäuse, 22 ... Nadelventil, 23 ... Einspritzöffnung, 24 ... Feder, 25 ... Düsenkammer, 26 ... Druckkammer, 27 ... Einlassleitung, 28 ... Kommunikationsleitung, 29 ... piezoelektrisches Stellglied, 29a ... Ventilelement, 30 ... Ableitung, 31a ... Zweigleitung, 31b ... Zuleitung, 32 ... Kraftstofftank, 33 ... Kraftstoffpumpe, 34 ... gemeinsame Druckleitung, 35 ... Rückleitung, 40 ... elektronische Steuereinheit, 41 ... Drucksensor, 42 ... Kurbelsensor, 43 ... Beschleunigersensor, 44 ... Außendrucksensor, 45 ... Ansaugmengensensor, 46 ... Ansaugdrucksensor, 47 ... Öffnungssensor, 48 ... Betriebsschalter, 50 ... AGR-Vorrichtung, 51 ... AGR-Leitung, 52 ... AGR-Ventil. 10 ... vehicle, 11 ... combustion engine, 12 ... crankshaft, 13 ... coupling mechanism, 14 ... manual gearbox, 15 ... wheel, 16 ... cylinders, 17 ... suction line, 18 ... Piston, 19 ... exhaust pipe, 20 ... fuel injection valve, 21 ... Casing, 22 ... needle valve, 23 ... injection opening, 24 ... Feather, 25 ... nozzle chamber, 26 ... pressure chamber, 27 ... inlet pipe, 28 ... communication line, 29 ... piezoelectric actuator, 29a ... valve element, 30 ... derivation, 31a ... branch, 31b ... supply line, 32 ... fuel tank, 33 ... fuel pump, 34 ... common pressure line, 35 ... return, 40 ... electronic control unit, 41 ... pressure sensor, 42 ... crank sensor, 43 ... accelerator sensor, 44 ... external pressure sensor, 45 ... intake sensor, 46 ... suction pressure sensor, 47 ... opening sensor, 48 ... operating switch, 50 ... EGR device, 51 ... EGR line, 52 ... AGR valve.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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JP 2007-285195 [0006] JP 2007-285195 [0006]