JP5639387B2 - Diesel engine start control device - Google Patents
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Description
本発明は、エンジン始動時の燃料噴射時期を最適に制御して始動性向上を図るディーゼルエンジンの始動制御装置に関する。 The present invention relates to a start control device for a diesel engine that optimally controls the fuel injection timing at the start of the engine to improve startability.
一般に、ディーセルエンジンの始動は、グロープラグにより事前に暖気された後、クランキング及び燃料噴射が開始され、エンジン回転速度が上昇してアイドル運転へと至る。しかしながら、エンジン仕様のばらつきや環境条件の違い等により燃料噴射時期が適切なタイミングとならず、エンジン回転速度の停滞・降下を招く場合がある。 In general, the start of the diesel engine is warmed in advance by the glow plug, and then cranking and fuel injection are started, and the engine rotation speed is increased to the idle operation. However, the fuel injection timing may not be an appropriate timing due to variations in engine specifications, environmental conditions, and the like, which may result in a stagnation / decrease in engine speed.
これに対処するに、特許文献1には、燃料噴射時期の過進角に起因するエンジン回転速度(エンジン回転数)の低下又は停滞が起こる場合には、エンジン回転数の変化量に基づいて燃料噴射時期を遅角し、着火時期を圧縮行程上死点近傍とすることで、円滑なエンジン回転速度の上昇を図る技術が開示されている。
In order to cope with this, in
しかしながら、特許文献1に開示の技術では、燃料噴射時期を遅角させた場合に過遅角による失火が発生して燃焼が不安定となる虞があり、エンジン回転速度の低下又は停滞を引き起こす可能性がある。
However, in the technique disclosed in
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、エンジン始動時の燃料噴射時期を過進角若しくは過遅角を生じることなく最適な噴射時期に制御し、エンジン回転速度を速やかに上昇させて始動性を向上することのできるディーゼルエンジンの始動制御装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and controls the fuel injection timing at the start of the engine to an optimum injection timing without causing an over-advance angle or an over-delay angle, and quickly increases the engine rotation speed to start the engine. It is an object of the present invention to provide a diesel engine start control device capable of improving the performance.
上記目的を達成するため、本発明によるディーゼルエンジンの始動制御装置は、エンジン始動時に燃料噴射時期を制御してエンジン回転速度の上昇を促進するディーゼルエンジンの始動制御装置であって、始動時のエンジン回転速度を検出し、燃焼サイクル間でエンジン回転速度の傾きが増加しない場合、エンジン回転速度が停滞又は降下していると判断するエンジン回転判断部と、上記エンジン回転判断部でエンジン回転速度が停滞又は降下したと判断されたとき、燃料噴射時期を所定の補正値だけ進角側に補正し、その後、エンジン回転速度の傾きが目標値となるよう燃料噴射時期を上記補正値だけ進角側又は遅角側に補正する始動時燃料噴射時期制御部とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a start control device for a diesel engine according to the present invention is a start control device for a diesel engine that controls the fuel injection timing at the time of engine start and promotes an increase in engine rotation speed. When the rotation speed is detected and the inclination of the engine rotation speed does not increase between combustion cycles, the engine rotation determination section determines that the engine rotation speed is stagnant or falls , and the engine rotation determination section stagnates the engine rotation speed. Alternatively, when it is determined that the fuel injection timing has been lowered, the fuel injection timing is corrected to the advance side by a predetermined correction value, and thereafter, the fuel injection timing is advanced to the advance side by the correction value so that the gradient of the engine speed becomes the target value. And a start-time fuel injection timing control unit that corrects to the retard side.
本発明によれば、エンジン始動時の燃料噴射時期を過進角若しくは過遅角を生じることなく最適な噴射時期に制御することができ、エンジン回転速度を速やかに上昇させて始動性を向上することができる。 According to the present invention, the fuel injection timing at the time of starting the engine can be controlled to the optimal injection timing without causing an excessive advance angle or an excessive delay angle, and the engine speed can be quickly increased to improve the startability. be able to.
先ず、本発明の実施の第1形態について説明する。
図1において、符号1はディーゼルエンジン(以下、単に「エンジン」と記載する)であり、このエンジン1の燃焼室2に、吸気弁3,排気弁4を介して吸気通路5,排気通路6が連通されている。吸気通路5の上流側には吸気チャンバ40が形成され、この吸気チャンバ40の上流に、スロットル弁10が介装されている。吸気チャンバ40には、スロットル弁10下流の空気圧を絶対圧で検出する吸気圧センサ37が臨まされている。
First, a first embodiment of the present invention will be described.
In FIG. 1,
スロットル弁10は、電子制御装置(ECU)50からの制御信号によってスロットル弁10の開度を調整し、吸気量(新気量)を制御する吸気アクチュエータ11に連設されている。また、スロットル弁10の上流側には、インタークーラ12が介装され、このインタークーラ12の上流側に、周知の可変ノズル式ターボ過給機(Variable Geometory Turbosupercharger:VGT)等からなるターボ過給機13のコンプレッサ13aが介装されている。更に、ターボ過給機13のコンプレッサ13a上流側には、エアクリーナ14が介装され、このエアクリーナ14の下流側に、吸気温を検出する吸気温センサ15を内蔵する吸入空気量センサ16が介装されている。
The
一方、エンジン1の排気通路6には、ターボ過給機13のタービン13bが介装されている。タービン13bの周囲には可変ノズルのベーンが設けられ、リンク機構(図示せず)を介して負圧作動式のアクチュエータ20に連設されている。アクチュエータ20の圧力導入管には、ECU50によって制御される負圧制御電磁弁21が接続され、図示しない負圧源からの負圧が負圧制御電磁弁21で調圧されてアクチュエータ20に導入される。これにより、ターボ過給機13の可変ノズルのベーン開度が可変されてタービン13bに吹き付けられる排気ガスの流速が調整され、タービン回転数が可変されて過給圧が制御される。
On the other hand, a
タービン13b上流側の排気通路6は、排気ガス還流(EGR)通路17を介してスロットル弁10下流側の吸気通路5にバイパス接続されている。EGR通路17には、ECU50からの制御信号によってEGR量を制御するEGR弁18と、EGRガスを冷却するEGRクーラ19とが介装されている。また、タービン13b下流側の排気通路6は、主として排気ガス中の炭化水素(HC)と一酸化炭素(CO)を触媒反応により酸化させるディーゼル用酸化触媒(Diesel Oxidation Catalyst;DOC)22に連通されている。
The
また、DOC22の下流側には、排気ガス中の窒素酸化物(NOx)を吸蔵し、還元浄化するNOx吸蔵還元型触媒(Lean NOx Trap catalyst;LNT)23が配設されている。更に、LNT23の下流側に、排気ガス中の煤やカーボンスート(Soot),可溶性有機成分(Soluble Organic Fraction;SOF),サルフェート(sulfate;SO4)等の粒子状物質(Particulate Matter;PM)を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ(Diesel Particulate Filter;DPF)24が配設されている。
Further, a NOx storage reduction catalyst (Lean NOx Trap catalyst; LNT) 23 for storing nitrogen oxide (NOx) in exhaust gas and reducing and purifying it is disposed downstream of the
次に、エンジン1の燃料噴射系について説明する。エンジン1は、周知のコモンレール式燃料噴射システムを採用しており、燃焼室2に、ECU50によって駆動制御されるインジェクタ25が臨まされている。また、燃焼室2のインジェクタ25の噴射ノズル近傍には、グローコントローラ27によって通電制御されるグロープラグ26が臨まされている。
Next, the fuel injection system of the
インジェクタ25は、各気筒に分岐配管される燃料配管28を介してコモンレール29に接続されており、コモンレール29には、図示しない燃料タンクから燃料を吸い上げて加圧するサプライポンプ30が接続されている。そして、サプライポンプ30によって高圧に昇圧された燃料がコモンレール29に蓄圧され、各気筒への燃料配管28を介して各気筒のインジェクタ25に高圧燃料が供給される。
The
サプライポンプ30は、例えばインナカム式の圧送系と電磁弁による吸入量の調量方式を備えるものであり、吸入量を調整する吸入調量電磁弁31、燃料温度を検出する燃料温度センサ32が本体内に組込まれている。サプライポンプ30の燃料温度センサ32からの信号は、コモンレール29内の燃料圧力(レール圧)を検出する燃料圧力センサ33からの信号と共にECU50に入力され、他のセンサ類からの信号と共に処理される。そして、ECU50により、サプライポンプ30の吐出圧すなわちコモンレール29の燃料圧力が、例えばエンジン回転数と負荷とに応じた最適値に、吸入調量電磁弁31を介してフィードバック制御される。
The
次に、ECU50を中心とする電子制御系について説明する。ECU50は、CPU,ROM,RAM,I/Oインターフェイス等からなるマイクロコンピュータを中心として、その他、A/D変換器、タイマ、カウンタ、各種ロジック回路等の周辺回路を含んで構成されている。ECU50には、吸気温センサ15、吸入空気量センサ16、燃料温度センサ32、燃料圧力センサ33、エンジン1の冷却水通路に臨まされて冷却水温を検出する水温センサ34、クランク軸1aの回転位置を検出するクランク角センサ35、アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセルペダルセンサ36、吸気チャンバ40に臨まされている吸気圧センサ37、その他、図示しない各種センサ類やスイッチ類からの信号が入力される。
Next, an electronic control system centering on the ECU 50 will be described. The ECU 50 is configured to include a peripheral circuit such as an A / D converter, a timer, a counter, and various logic circuits, with a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an I / O interface and the like as a center. The ECU 50 includes an intake
尚、ECU50は、更に、例えばCAN(Controller Area Network)等の通信プロトコルに基づく車内ネットワーク(図示せず)に接続されている。この車内ネットワークには、ECU50の他、変速機を制御するトランスミッションECU、ブレーキを制御するブレーキECU等の複数のECUが接続されており、互いにデータを送受信して各種情報を共有する。
The ECU 50 is further connected to an in-vehicle network (not shown) based on a communication protocol such as CAN (Controller Area Network). In addition to the
ECU50は、エンジン運転状態を検出する上述の各種センサ類からの信号、車内ネットワークを介して入力される各種制御情報に基づいて、燃料圧力制御、燃料噴射制御、吸気制御、過給圧制御、EGR制御等の各種エンジン制御を実行し、エンジン1の運転状態を最適状態に維持する。このエンジン制御においては、通常走行時、クランク角センサ35からの信号に基づくエンジン回転速度(所定時間当たりのエンジン回転数)とアクセルペダルセンサ36からの信号に基づくアクセル開度とに応じて、マップ参照等により燃料噴射量や噴射時期を決定し、ピストン上死点前後の多段噴射でインジェクタ25から高圧燃料を噴射させ、燃焼安定化及び排気エミッションの低減を図っている。
The ECU 50 controls the fuel pressure control, the fuel injection control, the intake air control, the supercharging pressure control, the EGR based on signals from the above-described various sensors for detecting the engine operating state and various control information input via the in-vehicle network. Various engine controls such as control are executed, and the operating state of the
また、ECU50は、グロープラグ26による事前暖機を経てクランキングが開始されるエンジン始動時に、筒内への燃料の始動時噴射の噴射時期を最適に制御することで、燃料噴射時期の過進角や過遅角に起因する回転上昇の停滞や低下を防止し、エンジン回転速度が迅速且つ円滑に上昇するよう制御する。
Further, the ECU 50 optimally controls the injection timing of the fuel at the time of start of the fuel into the cylinder at the time of engine start when cranking is started after pre-warming by the
例えば、図2に示すように、筒内の状態を熱量の生成速度を表す熱発生率(ROHR;Rate of Heat Release、「熱発生速度」とも称される)で表すと、燃料噴射時期が過度に進角されてしまった場合、図2(a)に示すように、圧縮上死点(TDC)前に熱炎が立ち上がり、圧縮行程から燃焼が進行するような状態となる。尚、図2においては、細線で示す熱発生率がエンジン回転300rpm程度での線図、太線で示す熱発生率がエンジン回転600rpm程度での線図を示している。 For example, as shown in FIG. 2, if the state in the cylinder is represented by a heat generation rate (ROHR; Rate of Heat Release, also referred to as “heat generation rate”) that represents a heat generation rate, the fuel injection timing is excessive. 2A, as shown in FIG. 2A, the hot flame rises before compression top dead center (TDC), and combustion proceeds from the compression stroke. In FIG. 2, the heat generation rate indicated by a thin line is a diagram when the engine rotation is about 300 rpm, and the heat generation rate indicated by a thick line is a diagram when the heat generation rate is about 600 rpm.
このような圧縮行程での燃焼の進行により、エンジンの逆トルクが発生し、図3(a)に示すように、エンジン回転の上昇が停滞してしまう。逆に、噴射時期の進角が不十分(過遅角)の場合には、失火等が生じて燃焼が不安定となり、エンジン回転速度の停滞・降下を招いてしまう。 Due to the progress of combustion in such a compression stroke, reverse torque of the engine is generated, and as shown in FIG. On the other hand, if the advance angle of the injection timing is insufficient (excessive angle), misfiring or the like occurs and combustion becomes unstable, resulting in a stagnation or decrease in engine speed.
このため、ECU50は、エンジン始動時、燃料噴射時期の過進角若しくは過遅角を考慮し、図2(b)に示すように、TDC付近で急激に熱炎が立ち上がり、TDC後に主燃焼が進行するような燃焼状態となるよう、燃料噴射時期を制御する。これにより、燃料噴射時期の過進角による上死点前の着火・燃焼、過遅角による失火を生じることなく、図3(b)に示すようにエンジン回転速度を迅速且つ円滑に上昇させることができる。
For this reason, the
この始動時燃料噴射時期制御に係るECU50の機能は、図4のブロック図に示される。図4に示すように、ECU50は、始動時燃料噴射時期制御に係る機能として、エンジン回転速度の停滞又は降下を判断するエンジン回転判断部51、エンジン回転速度の傾きが目標値となるよう燃料噴射時期を進角側又は遅角側に補正する始動時燃料噴射時期制御部52を有している。
The function of the
エンジン回転判断部51は、クランク角センサ35からの信号に基づいてエンジン回転速度を検出し、このエンジン回転速度の傾きから始動時の回転速度の上昇具合を判断する。具体的には、燃焼サイクル間のエンジン回転速度の変化率(傾き)を求め、このエンジン回転速度の傾きが増加しない場合、エンジン回転速度が停滞又は降下していると判断する。
The engine
始動時燃料噴射時期制御部52は、エンジン回転判断部51でエンジン回転速度が停滞又は降下したと判断されたとき、燃料噴射時期を進角側又は遅角側に補正し、エンジン回転速度の傾きが目標値となるよう制御する。この燃料噴射時期の補正に際しては、進角補正した後のエンジン回転速度の傾きが進角前のエンジン回転速度の傾きより悪化した場合、燃料噴射時期を遅角側に補正し、燃料噴射時期を遅角補正した後のエンジン回転速度の傾きが遅角前のエンジン回転速度の傾きより悪化した場合には、燃料噴射時期を進角側に補正する処理を繰り返し、最終的にエンジン回転速度の傾きが目標値に達したとき、補正を終了する。
The starting fuel injection
以上の始動時燃料噴射時期制御に係るECU50の機能は、図5のフローチャートに示す燃料噴射時期制御ルーチンのソフトウエア処理として実行される。
The functions of the
図5の燃料噴射時期制御ルーチンは、エンジン始動時、グロープラグ26による暖機を経てクランキングが開始された後、エンジン回転が所定の回転数以上を所定時間継続して始動時制御が終了するまで実行される。この燃料噴射時期制御ルーチンでは、先ず、最初のステップS1において、クランク角センサ35からの信号に基づいて算出されるエンジン回転速度NEを読み込む。
In the fuel injection timing control routine of FIG. 5, at the start of the engine, after the cranking is started after warming up by the
次に、ステップS2へ進み、今回の燃焼サイクルにおける回転速度の変化率(回転速度傾き)を、現在の回転速度NE0と今回の回転速度NEとから算出し、算出した回転速度傾き(NE−NE0)/dtを所定の回転速度傾きAと比較する。その結果、(NE−NE0)/dt>Aでエンジン回転が正常に上昇している場合には、本ルーチンを抜ける。 Next, the process proceeds to step S2, where the rate of change in rotational speed (rotational speed slope) in the current combustion cycle is calculated from the current rotational speed NE0 and current rotational speed NE, and the calculated rotational speed slope (NE-NE0). ) / Dt is compared with a predetermined rotational speed gradient A. As a result, if (NE-NE0) / dt> A and the engine speed is increasing normally, the routine is exited.
一方、(NE−NE0)/dt≦Aであり、エンジン回転が上昇せずに停滞又は降下していると判断される場合には、ステップS2からステップS3へ進んで、マップから設定された燃料噴射時期TFINmapを読み込む。燃料噴射時期TFINmapは、例えば、燃料噴射量Qとエンジン回転速度NEとを軸として形成される2次元マップを参照して得られるマップ値である。この燃料噴射時期のマップにより、エンジンの暖機進行に伴って噴射時期が進角側に推移するような補正制御が実行される。 On the other hand, if (NE−NE0) / dt ≦ A, and it is determined that the engine rotation has not increased and is stagnating or descending, the process proceeds from step S2 to step S3, and the fuel set from the map The injection timing TFINmap is read. The fuel injection timing TFINmap is, for example, a map value obtained by referring to a two-dimensional map formed with the fuel injection amount Q and the engine speed NE as axes. Based on this map of fuel injection timing, correction control is executed such that the injection timing shifts to the advance side as the engine warms up.
続くステップS4では、読み込んだ燃料噴射時期TFINmapに、所定の補正値Δtを加算し、燃料噴射時期TFINを変化させる(TFIN=TFINmap+Δt)。燃料噴射時期を変化させる補正値Δtは、例えば、クランク角度で0.5deg程度の値であり、この補正値Δtにより、インジェクタ25の現在の燃料噴射タイミングが進角側に変更される。
In the subsequent step S4, a predetermined correction value Δt is added to the read fuel injection timing TFINmap to change the fuel injection timing TFIN (TFIN = TFINmap + Δt). The correction value Δt for changing the fuel injection timing is, for example, a value of about 0.5 deg in crank angle, and the current fuel injection timing of the
その後、ステップS5へ進み、燃料噴射時期進角後の回転速度傾きが進角前の回転速度傾きより大きくなったか否かを判定する((NE−NE0)/dt>0)。燃料噴射時期の進角によりエンジン回転が上昇した場合((NE−NE0)/dt>0)、失火による燃焼不安定でエンジン回転が停滞していたと判断し、ステップS5からステップS6へ進む。 Thereafter, the process proceeds to step S5, in which it is determined whether or not the rotational speed gradient after the fuel injection timing advance is greater than the rotational speed gradient before the advance ((NE−NE0) / dt> 0). When the engine speed increases due to the advance of the fuel injection timing ((NE−NE0) / dt> 0), it is determined that the engine speed has been stagnant due to unstable combustion due to misfire, and the process proceeds from step S5 to step S6.
ステップS6では、燃料噴射時期を更に進角させ(TFIN=TFIN+Δt)、ステップS7で、噴射時期進角後の回転速度傾き(NE−NE0)/dtが回転速度傾きの目標値Bを超えたか否かを判定する。そして、噴射時期進角後の回転速度傾き(NE−NE0)/dtが目標値Bを超えていない場合((NE−NE0)/dt≦B)、ステップS5へ戻り、噴射時期進角後の回転速度傾き(NE−NE0)/dtが目標値Bを超えた場合((NE−NE0)/dt>B)、燃焼状態が良好で順当にエンジン回転速度が上昇していると判断して本ルーチンを抜ける。 In step S6, the fuel injection timing is further advanced (TFIN = TFIN + Δt). In step S7, whether or not the rotational speed gradient (NE−NE0) / dt after the advanced injection timing has exceeded the target value B of the rotational speed gradient. Determine whether. If the rotational speed gradient after the injection timing advance (NE-NE0) / dt does not exceed the target value B ((NE-NE0) / dt ≦ B), the process returns to step S5, and after the injection timing advance When the rotational speed gradient (NE-NE0) / dt exceeds the target value B ((NE-NE0) / dt> B), it is determined that the combustion state is good and the engine rotational speed is increasing properly. Exit the routine.
一方、ステップS5において、燃料噴射時期の進角によってエンジン回転が上昇せず、前の回転速度傾きよりも悪化した場合((NE−NE0)/dt≦0)、過進角による逆トルク発生でエンジン回転が停滞したと推定し、ステップS5からステップS8へ進んで燃料噴射時期を補正値Δtだけ遅角させる(TFIN=TFIN−Δt)。そして、ステップS9で、噴射時期遅角後の回転速度傾きが改善したか否かを判定する((NE−NE0)/dt>0)。 On the other hand, in step S5, when the engine rotation does not increase due to the advance angle of the fuel injection timing and is worse than the previous rotation speed gradient ((NE−NE0) / dt ≦ 0), the reverse torque is generated due to the excessive advance angle. It is estimated that the engine rotation has stopped, and the routine proceeds from step S5 to step S8, where the fuel injection timing is retarded by the correction value Δt (TFIN = TFIN−Δt). In step S9, it is determined whether or not the rotation speed gradient after the injection timing delay is improved ((NE−NE0) / dt> 0).
その結果、(NE−NE0)/dt≦0の場合には、ステップS9からルーチンを抜け、(NE−NE0)/dt>0の場合、すなわち燃料噴射時期の遅角によってエンジン回転が上昇に転じた場合、ステップS9からステップS10へ進む。ステップS10では、燃料噴射時期を更に遅角させ(TFIN=TFIN−Δt)、ステップS11で噴射時期遅角後の回転速度傾き(NE−NE0)/dtが目標値Bを超えたか否かを判定する。 As a result, if (NE−NE0) / dt ≦ 0, the routine exits from step S9, and if (NE−NE0) / dt> 0, that is, the engine rotation starts to increase due to the delay of the fuel injection timing. If so, the process proceeds from step S9 to step S10. In step S10, the fuel injection timing is further retarded (TFIN = TFIN−Δt), and in step S11, it is determined whether or not the rotation speed gradient (NE−NE0) / dt after the injection timing delay exceeds the target value B. To do.
その結果、回転速度傾き(NE−NE0)/dtが目標値Bを超えた場合には((NE−NE0)/dt>B)、燃焼状態が良好と判断して本ルーチンを抜ける。遅角後の回転速度傾き(NE−NE0)/dtが目標値Bを超えていない場合((NE−NE0)/dt≦B)には、ステップS9へ戻って回転速度傾き(NE−NE0)/dtの変化を調べ、その結果に応じた処理を継続する。 As a result, when the rotational speed gradient (NE-NE0) / dt exceeds the target value B ((NE-NE0) / dt> B), it is determined that the combustion state is good and the routine is exited. If the rotational speed gradient after retarding (NE-NE0) / dt does not exceed the target value B ((NE-NE0) / dt ≦ B), the process returns to step S9 and the rotational speed gradient (NE-NE0). The change in / dt is checked, and the processing corresponding to the result is continued.
このように本実施の形態においては、始動時のエンジン回転速度の傾きからエンジン回転速度の停滞や降下を迅速に検知して、燃料噴射時期の過進角による逆トルクの発生や過遅角による失火発生(燃焼不安定)を防止して最適な噴射時期に制御することができ、エンジン回転速度を速やかに上昇させて始動性を向上することができる。 As described above, in the present embodiment, the stagnation or drop of the engine rotation speed is quickly detected from the inclination of the engine rotation speed at the time of starting, and the occurrence of reverse torque due to the excessive advance angle of the fuel injection timing or the excessive delay angle. The occurrence of misfire (combustion instability) can be prevented and the optimal injection timing can be controlled, and the engine speed can be quickly increased to improve the startability.
尚、本実施の形態においては、ステップS2でエンジン回転が停滞又は降下していると判断した場合、燃料噴射時期を最初に進角(ステップS4)するようにしているが、ステップS4で燃料噴射時期を最初に遅角し、ステップS8で燃料噴射時期を進角させるようにしても良い。その場合、ステップS6では燃料噴射時期を遅角させ、ステップS10では燃料噴射時期を進角させる。 In this embodiment, when it is determined in step S2 that the engine rotation is stagnating or descending, the fuel injection timing is first advanced (step S4). However, in step S4, the fuel injection is performed. The timing may be retarded first, and the fuel injection timing may be advanced in step S8. In this case, the fuel injection timing is retarded in step S6, and the fuel injection timing is advanced in step S10.
次に、本発明の実施の第2形態について説明する。
第2形態は、筒内の燃焼で発生する熱量が最大となるクランク角度位置(「最大熱発生位置」と記載する)が圧縮上死点(TDC)後の設定クランク角度位置となるように燃料噴射時期を最適に制御することで、エンジン回転速度を速やかに上昇させて始動性を向上させるものである。すなわち、第2形態は、エンジントルクの発生源となる実質的な熱量の生成速度を表す熱発生率を筒内の圧力を計測して算出し、この熱発生率が最大となるクランク角度位置を最大熱発生位置として検出する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In the second embodiment, the fuel is set so that the crank angle position (described as “maximum heat generation position”) at which the amount of heat generated by in-cylinder combustion becomes the maximum is the set crank angle position after compression top dead center (TDC). By optimally controlling the injection timing, the engine speed is quickly increased to improve the startability. That is, in the second embodiment, the heat generation rate representing the generation rate of a substantial amount of heat that becomes a generation source of engine torque is calculated by measuring the pressure in the cylinder, and the crank angle position at which this heat generation rate is maximized is calculated. It is detected as the maximum heat generation position.
このため、第2形態では、エンジン1に図示しない筒内圧センサを備える共に、ECU50の始動時燃料噴射時期制御に係る機能を、図6に示すような機能構成とする。すなわち、ECU50は、始動時燃料噴射時期制御に係る機能として、最大熱発生位置を検出する最大熱発生位置検出部53、最大熱発生位置が圧縮上死点後の設定位置となるよう燃料噴射時期を制御する始動時燃料噴射時期制御部54を有している。
For this reason, in the second embodiment, the
最大熱発生位置検出部53は、エンジン始動時の燃焼サイクル毎に、単位クランク角度当たりの筒内圧の圧力上昇率と単位クランク角度当たりのシリンダ容積の容積変化速度とに基づいて熱発生率を算出し、この熱発生率が最大となるクランク角度位置を最大熱発生位置として検出する。
The maximum heat generation
始動時燃料噴射時期制御部54は、安定した燃焼状態でエンジン回転の円滑な上昇が期待できる圧縮上死点後のクランク角度位置を設定し、この設定クランク角度位置と最大熱発生位置を比較する。そして、最大熱発生位置が設定クランク角度位置よりも後の場合、燃料噴射時期を進角側に補正し、最大熱発生位置が設定クランク角度位置よりも前の場合には、燃料噴射時期を遅角側に補正することで、最終的に最大熱発生位置が圧縮上死点後の設定位置となるよう燃料噴射時期を制御する。
The starting fuel injection
次に、第2形態における最大熱発生位置検出部53及び始動時燃料噴射時期制御部54の機能を実現するソフトウエア処理について説明する。
Next, software processing for realizing the functions of the maximum heat generation
図7は、最大熱発生位置に基づく燃料噴射時期制御ルーチンであり、エンジンのクランキングが開始された後、始動時制御が終了するまでの燃焼サイクル毎のジョブであり、各燃焼サイクル内で所定時間毎に実行される。 FIG. 7 is a fuel injection timing control routine based on the maximum heat generation position, and shows a job for each combustion cycle after engine cranking is started until the start-time control is completed. Run every hour.
この燃料噴射時期制御ルーチンでは、先ず、最初のステップS21において、後述する図8の最大熱発生位置検出ルーチンによって検出された最大熱発生位置θmaxを読み込む。次に、ステップS22へ進み、燃料噴射時期のマップ値TFINmapを読み込む。マップ値TFINmapは、第1形態と同様、例えば冷却水温TWとエンジン回転速度NEとを軸として形成される2次元マップを参照して設定される噴射時期であり、エンジンの暖機進行に伴って噴射時期が進角側に推移するようなマップ値に設定されている。 In this fuel injection timing control routine, first, in the first step S21, the maximum heat generation position θmax detected by the maximum heat generation position detection routine of FIG. Next, the process proceeds to step S22, and the fuel injection timing map value TFINmap is read. The map value TFINmap is an injection timing set with reference to, for example, a two-dimensional map formed with the coolant temperature TW and the engine rotational speed NE as axes, as in the first embodiment, and as the engine warms up. The map value is set such that the injection timing changes to the advance side.
続くステップS23では、最大熱発生位置θmaxが設定位置θsetか否かを調べる。設定位置θsetは、安定した燃焼状態でエンジン回転の円滑な上昇が期待でき、良好な始動性が得られるクランク角度位置である。具体的には、エンジン特性等を考慮してシミュレーション或いは実験等により決定され、例えば、ATDC3〜7degのクランク角度位置に設定されている。
In a succeeding step S23, it is checked whether or not the maximum heat generation position θmax is the set position θset. The set position θset is a crank angle position at which a smooth increase in engine rotation can be expected in a stable combustion state and good startability can be obtained. Specifically, it is determined by simulation or experiment in consideration of engine characteristics and the like, and is set to a crank angle position of
ステップS23において、θmax=θsetの場合には、良好な燃焼状態が確保されていると判断して本ルーチンを抜ける。一方、θmax>θsetの場合には、ステップS24で燃料噴射時期TFIN(初回はマップ値TFINmap)に所定の補正値Δtを加算(TFIN=TFIN+Δt)してルーチンを抜け、θmax<θsetの場合、ステップS25で燃料噴射時期TFIN(初回はマップ値TFINmap)から所定の補正値Δtを減算(TFIN=TFIN−Δt)してルーチンを抜ける。 In step S23, if θmax = θset, it is determined that a good combustion state is ensured, and the process exits from this routine. On the other hand, if θmax> θset, a predetermined correction value Δt is added to the fuel injection timing TFIN (first time map value TFINmap) in step S24 (TFIN = TFIN + Δt) to exit the routine. If θmax <θset, step In S25, a predetermined correction value Δt is subtracted from the fuel injection timing TFIN (initially the map value TFINmap) (TFIN = TFIN−Δt), and the routine is exited.
燃料噴射時期の補正値Δtは、第1形態と同様、例えばクランク角度で0.5deg程度の値である。この補正値Δtにより、インジェクタ25の現在の燃料噴射タイミングが進角側或いは遅角側に変更され、最大熱発生位置θmaxが設定位置θsetとなるように燃料噴射時期が制御される。
The fuel injection timing correction value Δt is, for example, a value of about 0.5 deg in crank angle, as in the first embodiment. With this correction value Δt, the current fuel injection timing of the
次に、上述のステップS21で読み込む最大熱発生位置θmaxの検出処理について、図8のフローチャートを用いて説明する。 Next, the detection process of the maximum heat generation position θmax read in step S21 described above will be described using the flowchart of FIG.
この最大熱発生位置検出ルーチンでは、先ず、最初のステップS31において、現在のクランク角度θを読み込む。ここで、クランク角度θは、圧縮上死点(TDC)を0とし、−359〜+360[deg]の値で表現されるものとする。 In this maximum heat generation position detection routine, first, in the first step S31, the current crank angle θ is read. Here, the crank angle θ is represented by a value of −359 to +360 [deg], with the compression top dead center (TDC) being 0.
次に、ステップS32へ進み、読み込んだクランク角度θがθ=360であるか否かを調べる。θ=360である場合、ステップS32からステップS33へ進み、ワークメモリに記憶されている最大熱発生位置θmax_workを、次の燃焼サイクルの燃料噴射時期を制御するための最大熱発生位置θmaxとしてセットする(θmax=θmax_work)。そして、ステップS34でワークメモリの最大熱発生位置θmax_workをクリアし(θmax_work=0)、ルーチンを抜ける。 Next, the process proceeds to step S32, and it is checked whether or not the read crank angle θ is θ = 360. When θ = 360, the process proceeds from step S32 to step S33, and the maximum heat generation position θmax_work stored in the work memory is set as the maximum heat generation position θmax for controlling the fuel injection timing of the next combustion cycle. (Θmax = θmax_work). In step S34, the maximum heat generation position θmax_work of the work memory is cleared (θmax_work = 0), and the routine is exited.
一方、ステップS32においてθ≠360である場合には、ステップS32からステップS35へ進み、クランク角度θが−30<θ<30の範囲内にあるか否かを調べる。その結果、−30<θ<30の範囲外である場合には、本ルーチンを抜け、−30<θ<30の範囲内である場合、ステップS36へ進む。 On the other hand, if θ ≠ 360 in step S32, the process proceeds from step S32 to step S35 to check whether the crank angle θ is within the range of −30 <θ <30. As a result, when it is outside the range of −30 <θ <30, the routine is exited, and when it is within the range of −30 <θ <30, the process proceeds to step S36.
ステップS36では、筒内圧センサから出力される筒内圧の検出値Pθを読み込み、ステップS37でクランク角度θに応じて変化するシリンダ容積Vθを読み込む。シリンダ容積Vθは、クランク角度θ、コネクティングロッドの長さ、クランクアームの長さ、ピストンストローク等を用いて算出することができる。 In step S36, the detected value Pθ of the in-cylinder pressure output from the in-cylinder pressure sensor is read, and in step S37, the cylinder volume Vθ that changes according to the crank angle θ is read. The cylinder volume Vθ can be calculated using the crank angle θ, the length of the connecting rod, the length of the crank arm, the piston stroke, and the like.
次に、ステップS38へ進んで単位クランク角度当たりの筒内圧の圧力上昇率dP/dθを読み込み、更に、ステップS39で単位クランク角度当たりのシリンダ容積の容積変化速度dV/dθを読み込む。筒内圧の圧力上昇率dP/dθは、図9に示す圧力上昇率算出ルーチンによって算出され、また、シリンダ容積の容積変化速度dV/dθは、図9の圧力上昇率算出ルーチンと同様の処理によって算出される。 Next, the process proceeds to step S38, in which the cylinder pressure increase rate dP / dθ per unit crank angle is read, and in step S39, the cylinder volume change rate dV / dθ per unit crank angle is read. The pressure increase rate dP / dθ of the in-cylinder pressure is calculated by the pressure increase rate calculation routine shown in FIG. 9, and the volume change rate dV / dθ of the cylinder volume is calculated by the same process as the pressure increase rate calculation routine of FIG. Calculated.
図9の圧力上昇率算出ルーチンでは、最初のステップS51でクランク角度θが−30<θ<30の範囲内にあるか否かを調べる。−30<θ<30の範囲外である場合、ステップS51からルーチンを抜け、−30<θ<30の範囲内である場合、ステップS51からステップS52へ進んで、現在のクランク角度θにおける筒内圧センサの圧力検出値Pθを圧力検出値Pθ-1として一旦メモリに記憶する(Pθ-1=Pθ)。 In the pressure increase rate calculation routine of FIG. 9, it is checked in the first step S51 whether or not the crank angle θ is within a range of −30 <θ <30. If it is outside the range of −30 <θ <30, the routine exits from step S51. If it is within the range of −30 <θ <30, the routine proceeds from step S51 to step S52, and the in-cylinder pressure at the current crank angle θ. The pressure detection value Pθ of the sensor is temporarily stored in the memory as the pressure detection value Pθ-1 (Pθ-1 = Pθ).
次に、ステップS53で所定時間後のクランク角度θを読み込み、読み込んだクランク角度θに対応する圧力検出値PθをステップS54で読み込む。そして、ステップS55で、圧力検出値Pθ,Pθ-1の差分を圧力上昇率dP/dθとして算出する(dP/dθ=Pθ−Pθ-1)。 Next, in step S53, the crank angle θ after a predetermined time is read, and the detected pressure value Pθ corresponding to the read crank angle θ is read in step S54. In step S55, the difference between the pressure detection values Pθ and Pθ-1 is calculated as the pressure increase rate dP / dθ (dP / dθ = Pθ−Pθ-1).
また、シリンダ容積の容積変化速度dV/dθは、上述と同様の処理で算出することができる。すなわち、図9のフローチャートにおけるPをVと読み替えることで、容積変化速度dV/dθを算出することができる。 Further, the volume change rate dV / dθ of the cylinder volume can be calculated by the same process as described above. That is, the volume change rate dV / dθ can be calculated by replacing P in the flowchart of FIG. 9 with V.
図8の最大熱発生位置検出ルーチンに戻ると、最大熱発生位置検出ルーチンでは以上の処理によって算出された圧力上昇率dP/dθ,容積変化速度dV/dθを読み込んだ後、ステップS40へ進み、単位クランク角度当たりの熱発生率dQ/dθを算出する。熱発生率dQ/dθは、以下の式に示すように、筒内圧の圧力上昇率dP/dθ,シリンダ容積の容積変化速度dV/dθ、比熱比kを用いて求めることができる。
dQ/dθ=(1/(k−1))・Vθ・dP/dθ+(k/(k−1))・Pθ・dV/dθ
Returning to the maximum heat generation position detection routine of FIG. 8, in the maximum heat generation position detection routine, after the pressure increase rate dP / dθ and the volume change rate dV / dθ calculated by the above processing are read, the process proceeds to step S40. The heat generation rate dQ / dθ per unit crank angle is calculated. The heat generation rate dQ / dθ can be obtained using the pressure increase rate dP / dθ of the in-cylinder pressure, the volume change rate dV / dθ of the cylinder volume, and the specific heat ratio k as shown in the following equation.
dQ / dθ = (1 / (k−1)) · Vθ · dP / dθ + (k / (k−1)) · Pθ · dV / dθ
次に、ステップS41へ進み、ステップS40で算出した熱発生率dQ/dθを、現時点で得られている最大熱発生位置θmaxでの熱発生率dQ/dθmaxと比較する。その結果、dQ/dθ≦dQ/dθmaxの場合には、そのままルーチンを抜け、dQ/dθ>dQ/dθmaxの場合、ステップS42で現在の熱発生率dQ/dθmaxを新たに算出した熱発生率dQ/dθで更新する(dQ/dθmax=dQ/dθ)。 Next, the process proceeds to step S41, and the heat generation rate dQ / dθ calculated in step S40 is compared with the heat generation rate dQ / dθmax at the maximum heat generation position θmax obtained at the present time. As a result, if dQ / dθ ≦ dQ / dθmax, the routine is exited, and if dQ / dθ> dQ / dθmax, the current heat generation rate dQ / dθmax newly calculated in step S42 is dQ / dθmax. Update with / dθ (dQ / dθmax = dQ / dθ).
その後、ステップS43で熱発生率dQ/dθに対応するクランク角度を最大熱発生位置θmax_workとしてワークメモリに記憶し、ルーチンを抜ける。この最大熱発生位置θmax_workは、θ=360のとき、1燃焼サイクル中で熱発生率dQ/dθが最大となるクランク角度位置(最大熱発生位置)θmaxとして与えられ、図7の燃料噴射時期制御ルーチンで読み込まれる(ステップS21)。そして、最大熱発生位置θmaxが圧縮上死点後の設定位置となるよう燃料噴射時期が制御される。 Thereafter, in step S43, the crank angle corresponding to the heat generation rate dQ / dθ is stored in the work memory as the maximum heat generation position θmax_work, and the routine is exited. This maximum heat generation position θmax_work is given as a crank angle position (maximum heat generation position) θmax at which the heat generation rate dQ / dθ is maximum in one combustion cycle when θ = 360, and the fuel injection timing control of FIG. The routine is read (step S21). Then, the fuel injection timing is controlled so that the maximum heat generation position θmax becomes a set position after the compression top dead center.
このように第2形態においては、エンジン始動時の筒内の最大熱発生率が圧縮上死点後の最適位置となるように燃料噴射時期を制御する。これにより、過進角による逆トルクの発生や過遅角による失火発生(燃焼不安定)を防止してエンジン回転速度の停滞や降下を防止することができ、エンジン回転速度を速やかに上昇させて始動性を向上することができる。 As described above, in the second embodiment, the fuel injection timing is controlled so that the maximum heat generation rate in the cylinder at the start of the engine becomes the optimum position after the compression top dead center. This prevents the occurrence of reverse torque due to over-advance and the occurrence of misfire (combustion instability) due to over-retard, thereby preventing stagnation and lowering of the engine speed, and quickly increasing the engine speed. Startability can be improved.
次に、本発明の実施の第3形態について説明する。
第3形態は、第2形態に対して、最大熱発生位置に代えて筒内の圧力上昇率が最大となるクランク角度位置(「最大圧力上昇位置」と記載する)を用いるものである。最大熱発生位置と最大圧力上昇位置とは、例えば極低温時で着火遅れが極めて大きい場合等のように、エンジンの運転状態によっては必ずしも一致しない場合もあるが、通常の状態では、燃焼によって熱発生率が最大となるときに圧力上昇率が最大になると考えることができる。従って、第3形態では、筒内の最大圧力上昇位置が最大燃発生位置に対応する圧縮上死点後の設定位置となるように燃料噴射時期を制御することで、始動性向上を図る。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
The third embodiment uses a crank angle position (denoted as “maximum pressure increase position”) at which the rate of pressure increase in the cylinder is maximum instead of the maximum heat generation position. The maximum heat generation position and the maximum pressure rise position may not necessarily match depending on the engine operating state, for example, when the ignition delay is extremely large at extremely low temperatures. It can be considered that the pressure increase rate becomes the maximum when the occurrence rate becomes the maximum. Therefore, in the third embodiment, the startability is improved by controlling the fuel injection timing so that the maximum pressure increase position in the cylinder becomes the set position after the compression top dead center corresponding to the maximum fuel generation position.
このため、第3形態では、ECU50の始動時燃料噴射時期制御に係る機能を、図10に示すような機能構成とする。すなわち、ECU50は、始動時燃料噴射時期制御に係る機能として、最大圧力上昇位置検出部55と始動時燃料噴射時期制御部56とを有し、最大圧力上昇位置検出部55でエンジン始動時の燃焼サイクル毎に最大圧力上昇位置を検出し、始動時燃料噴射時期制御部56で最大圧力上昇位置が圧縮上死点後の設定位置となるよう燃料噴射時期を制御する。
For this reason, in the third embodiment, the function related to the start-time fuel injection timing control of the
以下、第3形態における最大圧力上昇位置検出部55及び始動時燃料噴射時期制御部56の機能を実現するソフトウエア処理について説明する。
Hereinafter, software processing for realizing the functions of the maximum pressure increase
図11は、最大圧力上昇位置に基づく燃料噴射時期制御ルーチンであり、エンジンのクランキングが開始された後、始動時制御が終了するまでの燃焼サイクル毎のジョブであり、各燃焼サイクル内で所定時間毎に実行される。 FIG. 11 is a fuel injection timing control routine based on the maximum pressure rise position, and shows a job for each combustion cycle after engine cranking is started until the start-time control is completed. Run every hour.
この燃料噴射時期制御ルーチンがスタートすると、先ず、最初のステップS61において、図12の最大圧力上昇位置検出ルーチンによって検出された最大圧力上昇位置θ_ΔPmaxを読み込む。次に、ステップS62へ進み、燃料噴射時期のマップ値TFINmapを読み込む。 When this fuel injection timing control routine starts, first, in the first step S61, the maximum pressure increase position θ_ΔPmax detected by the maximum pressure increase position detection routine of FIG. 12 is read. Next, the process proceeds to step S62, and the fuel injection timing map value TFINmap is read.
続くステップS63では、最大圧力上昇位置θ_ΔPmaxが設定位置θset'か否かを調べる。設定位置θset'は、安定した燃焼状態でエンジン回転の円滑な上昇が期待でき、良好な始動性が得られるクランク角度位置である。具体的には、エンジン特性等を考慮してシミュレーション或いは実験等により決定され、例えば、第2形態と同様のATDC3〜7degのクランク角度位置に設定されている。
In a succeeding step S63, it is checked whether or not the maximum pressure increase position θ_ΔPmax is a set position θset ′. The set position θset ′ is a crank angle position at which a smooth increase in engine rotation can be expected in a stable combustion state and good startability can be obtained. Specifically, it is determined by simulation or experiment in consideration of engine characteristics and the like. For example, it is set to a crank angle position of
ステップS63において、θ_ΔPmax=θset'の場合には、良好な燃焼状態が確保されていると判断して本ルーチンを抜ける。一方、θ_ΔPmax>θset'の場合には、ステップS64で燃料噴射時期TFIN(初回はマップ値TFINmap)に所定の補正値Δtを加算(TFIN=TFIN+Δt)してルーチンを抜け、θ_ΔPmax<θset'の場合、ステップS65で燃料噴射時期TFIN(初回はマップ値TFINmap)から所定の補正値Δtを減算(TFIN=TFIN−Δt)してルーチンを抜ける。 If it is determined in step S63 that θ_ΔPmax = θset ′, it is determined that a good combustion state is secured, and the routine is exited. On the other hand, if θ_ΔPmax> θset ′, in step S64, a predetermined correction value Δt is added to the fuel injection timing TFIN (first time map value TFINmap) (TFIN = TFIN + Δt) to exit the routine, and θ_ΔPmax <θset ′. In step S65, a predetermined correction value Δt is subtracted from the fuel injection timing TFIN (first time map value TFINmap) (TFIN = TFIN−Δt), and the routine is exited.
燃料噴射時期の補正値Δtは、例えばクランク角度で0.5deg程度の値である。この補正値Δtにより、インジェクタ25の現在の燃料噴射タイミングが進角側或いは遅角側に変更され、最大圧力上昇位置θ_ΔPmaxが設定位置θset'となるように燃料噴射時期が制御される。
The fuel injection timing correction value Δt is, for example, about 0.5 deg in crank angle. With this correction value Δt, the current fuel injection timing of the
次に、最大圧力上昇位置θ_ΔPmaxを検出する図12の最大圧力上昇位置検出ルーチンについて説明する。 Next, the maximum pressure increase position detection routine of FIG. 12 for detecting the maximum pressure increase position θ_ΔPmax will be described.
この最大圧力上昇位置検出ルーチンは、エンジンのクランキングが開始された後、燃焼サイクル毎のジョブとして実行され、最初のステップS71において、現在のクランク角度θを読み込む。第2形態と同様、クランク角度θは、圧縮上死点(TDC)を0とし、−359〜+360[deg]の値で表現されるものとする。 This maximum pressure increase position detection routine is executed as a job for each combustion cycle after engine cranking is started, and in the first step S71, the current crank angle θ is read. As in the second embodiment, the crank angle θ is represented by a value of −359 to +360 [deg] with the compression top dead center (TDC) being 0.
次に、ステップS72へ進み、読み込んだクランク角度θがθ=360であるか否かを調べる。θ=360である場合、ステップS72からステップS73へ進み、ワークメモリに記憶されている最大圧力上昇位置θ_ΔPmax_workを、次の燃焼サイクルの燃料噴射時期を制御するための最大圧力上昇位置θ_ΔPmaxとしてセットする(θ_ΔPmax=θ_ΔPmax_work)。そして、ステップS74でワークメモリの最大圧力上昇位置θ_ΔPmax_workをクリアし(θmax_work=0)、ルーチンを抜ける。 Next, the process proceeds to step S72, and it is checked whether or not the read crank angle θ is θ = 360. When θ = 360, the process proceeds from step S72 to step S73, and the maximum pressure increase position θ_ΔPmax_work stored in the work memory is set as the maximum pressure increase position θ_ΔPmax for controlling the fuel injection timing of the next combustion cycle. (Θ_ΔPmax = θ_ΔPmax_work). In step S74, the maximum pressure increase position θ_ΔPmax_work in the work memory is cleared (θmax_work = 0), and the routine is exited.
一方、ステップS72においてθ≠360である場合には、ステップS72からステップS75へ進み、クランク角度θが−30<θ<30の範囲内にあるか否かを調べる。その結果、−30<θ<30の範囲外である場合には、本ルーチンを抜け、−30<θ<30の範囲内である場合、ステップS76へ進む。 On the other hand, if θ ≠ 360 in step S72, the process proceeds from step S72 to step S75, and it is checked whether or not the crank angle θ is within a range of −30 <θ <30. As a result, when it is outside the range of −30 <θ <30, the routine is exited, and when it is within the range of −30 <θ <30, the process proceeds to step S76.
ステップS76では、筒内圧センサの圧力検出値Pθに対して、単位クランク角度当たりの筒内圧の圧力上昇率dP/dθを読み込む。尚、この圧力上昇率dP/dθは、第2形態で説明した圧力上昇率算出ルーチン(図9参照)によって算出される。 In step S76, the pressure increase rate dP / dθ of the in-cylinder pressure per unit crank angle is read with respect to the pressure detection value Pθ of the in-cylinder pressure sensor. The pressure increase rate dP / dθ is calculated by the pressure increase rate calculation routine (see FIG. 9) described in the second embodiment.
その後、ステップS77へ進み、圧力上昇率dP/dθを、現時点で得られている最大の圧力上昇率dP/dθmaxと比較する。その結果、dP/dθ≦dP/dθmaxの場合には、そのままルーチンを抜け、dP/dθ>dP/dθmaxの場合、ステップS79でdP/dθmaxに対応するクランク角度を、最大圧力上昇位置θ_ΔPmax_workとしてワークメモリに記憶し、ルーチンを抜ける。 Thereafter, the process proceeds to step S77, and the pressure increase rate dP / dθ is compared with the maximum pressure increase rate dP / dθmax obtained at the present time. As a result, if dP / dθ ≦ dP / dθmax, the routine is exited, and if dP / dθ> dP / dθmax, the crank angle corresponding to dP / dθmax is set as the maximum pressure increase position θ_ΔPmax_work in step S79. Store in memory and exit routine.
ワークメモリの最大圧力上昇位置θ_ΔPmax_workは、θ=360のとき、1燃焼サイクル中で圧力上昇速度が最大となるクランク角度位置(最大圧力上昇位置)θ_ΔPmaxとして与えられ、図11の燃料噴射時期制御ルーチンで読み込まれる(ステップS61)。そして、最大圧力上昇位置θ_ΔPmaxが圧縮上死点後の設定位置となるよう燃料噴射時期が制御される。 The maximum pressure increase position θ_ΔPmax_work of the work memory is given as a crank angle position (maximum pressure increase position) θ_ΔPmax at which the pressure increase speed becomes maximum in one combustion cycle when θ = 360, and the fuel injection timing control routine of FIG. (Step S61). Then, the fuel injection timing is controlled so that the maximum pressure increase position θ_ΔPmax becomes the set position after the compression top dead center.
これにより、第3形態では、第2形態に対して、最大熱発生率の算出に要する負荷を削減しつつ燃料噴射時期を最適に制御することができ、過進角による逆トルクの発生や過遅角による失火発生(燃焼不安定)を防止してエンジン回転速度の停滞や降下を防止し、エンジン回転速度を速やかに上昇させて始動性を向上することができる。 As a result, in the third embodiment, the fuel injection timing can be optimally controlled while reducing the load required for calculating the maximum heat generation rate compared to the second embodiment. It is possible to prevent the occurrence of misfire due to retardation (instability of combustion), prevent the engine speed from stagnating or dropping, and increase the engine speed quickly to improve the startability.
1 エンジン
50 電子制御装置
51 エンジン回転判断部
52 始動時燃料噴射時期制御部
53 最大熱発生位置検出部
54 始動時燃料噴射時期制御部
55 最大圧力上昇位置検出部
56 始動時燃料噴射時期制御部
θ クランク角度
NE エンジン回転速度
TFIN 燃料噴射時期
dQ/dθ 熱発生率
θ_ΔPmax 最大圧力上昇位置
1
Claims (1)
始動時のエンジン回転速度を検出し、燃焼サイクル間でエンジン回転速度の傾きが増加しない場合、エンジン回転速度が停滞又は降下していると判断するエンジン回転判断部と、
上記エンジン回転判断部でエンジン回転速度が停滞又は降下したと判断されたとき、燃料噴射時期を所定の補正値だけ進角側に補正し、その後、エンジン回転速度の傾きが目標値となるよう燃料噴射時期を上記補正値だけ進角側又は遅角側に補正する始動時燃料噴射時期制御部と
を備えたことを特徴とするディーゼルエンジンの始動制御装置。 A diesel engine start control device that controls fuel injection timing at engine start and promotes an increase in engine rotation speed,
An engine rotation determining unit that detects an engine rotation speed at the time of start and determines that the engine rotation speed is stagnant or decreased when the gradient of the engine rotation speed does not increase between combustion cycles ;
When the engine speed determining unit determines that the engine speed has stagnated or dropped, the fuel injection timing is corrected to the advance side by a predetermined correction value, and then the fuel speed is adjusted so that the gradient of the engine speed becomes the target value. A diesel engine start control device comprising: a start time fuel injection timing control unit that corrects an injection timing to an advance side or a retard side by the correction value .
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