JP2015094334A - Control device for premixed compression ignition type engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、低燃費および低NOxを実現する予混合圧縮着火式エンジンに関し、アイドルストップ中の予混合圧縮着火式エンジンを再始動させる際の技術分野に属する。 The present invention relates to a premixed compression ignition type engine that achieves low fuel consumption and low NOx, and belongs to the technical field when restarting a premixed compression ignition type engine during idle stop.
従来、ピストンの圧縮によりつくり出される高温・高圧の環境下で混合気を自着火により燃焼させる予混合圧縮着火(HCCI:Homogeneous Charge Compression Ignition)燃焼を自動車用ガソリンエンジンに適用するため、自着火時期の制御、HCCI運転領域の拡大、HCCI運転と火花点火(SI:Spark Ignition)運転との円滑な切替えといった種々の技術開発が進められている(例えば特許文献1参照)。 In order to apply pre-mixed compression ignition (HCCI) combustion, which burns an air-fuel mixture by auto-ignition in a high-temperature and high-pressure environment created by piston compression, the auto-ignition timing has been applied to automotive gasoline engines. Various technical developments such as control of HCCI, expansion of the HCCI operation range, and smooth switching between HCCI operation and spark ignition (SI) operation are being promoted (see, for example, Patent Document 1).
HCCI燃焼は、燃料噴射量が少なく熱発生量が少ないエンジンの低負荷域では起き難い。そのため、上記のような予混合圧縮着火式エンジンを始動させる際、特にアイドルストップさせた予混合圧縮着火式エンジンを再始動させる際は、SI燃焼で再始動させることが通例である。 HCCI combustion is difficult to occur in a low load region of an engine with a small amount of fuel injection and a small amount of heat generation. Therefore, when starting the premixed compression ignition type engine as described above, particularly when restarting the premixed compression ignition type engine that has been idle-stopped, it is usually restarted by SI combustion.
特許文献2には、アイドルストップ中のディーゼルエンジンを再始動させる技術として、停止時圧縮行程気筒(エンジン停止時に圧縮行程にある気筒のこと。以下これに準じて同じ)のピストン停止位置が適正停止位置よりも上死点側にある場合は、停止時吸気行程気筒に最初に燃料を噴射し、停止時圧縮行程気筒のピストン停止位置が適正停止位置にある場合は、停止時圧縮行程気筒に最初に燃料を噴射することが開示されている。
In
ところで、自動車の運転中は、信号待ち、踏み切り、渋滞中等、高い頻度でアイドルストップが実行される。そのため、アイドルストップさせた予混合圧縮着火式エンジンをHCCI燃焼で再始動させることができれば、燃費性能およびエミッション性能が大幅に向上する。 By the way, during driving of an automobile, idle stop is executed at a high frequency, such as waiting for a signal, taking a crossing, or in a traffic jam. Therefore, if the premixed compression ignition engine that has been idle-stopped can be restarted by HCCI combustion, fuel efficiency and emission performance are greatly improved.
そこで、本発明は、アイドルストップ中の予混合圧縮着火式エンジンを再始動させる際、HCCI燃焼で安定して再始動させることができる予混合圧縮着火式エンジンの制御装置の提供を目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a control device for a premixed compression ignition engine that can be stably restarted by HCCI combustion when restarting the premixed compression ignition engine during idling stop.
上記課題を解決するためのものとして、本発明は、所定の運転領域で予混合圧縮着火燃焼が行われるように構成された予混合圧縮着火式エンジンの制御装置であって、エンジン温度が所定の基準温度以上であるという要件を含む所定の自動停止条件が成立したときにエンジンを自動停止させ、その後所定の再始動条件が成立したときにエンジンを再始動させる制御手段が備えられ、上記制御手段は、上記エンジンを再始動させる制御として、運転者の発進要求がない場合は、各気筒ともに2回目の圧縮上死点を迎えるときから予混合圧縮着火燃焼が開始するように、排気弁を排気行程だけでなく吸気行程でも開く2度開きを行いつつ、各気筒の最初の吸気行程から最初の圧縮行程の間のいずれかの時期に各気筒に1回目の燃料を噴射し、かつ各気筒の2回目の吸気行程中に各気筒に2回目の燃料を噴射し、運転者の発進要求がある場合は、各気筒ともに1回目の圧縮上死点を迎えるときから予混合圧縮着火燃焼が開始するように、各気筒の最初の圧縮行程の後半に各気筒に燃料を噴射し、かつそのときの燃料噴射量を上記運転者の発進要求がない場合の各気筒の1回目の燃料噴射量よりも多くすることを特徴とする予混合圧縮着火式エンジンの制御装置である(請求項1)。 In order to solve the above problems, the present invention provides a control device for a premixed compression ignition type engine configured to perform premixed compression ignition combustion in a predetermined operating region, wherein the engine temperature is a predetermined level. Control means for automatically stopping the engine when a predetermined automatic stop condition including a requirement that the temperature is equal to or higher than a reference temperature is satisfied, and then restarting the engine when the predetermined restart condition is satisfied; As a control for restarting the engine, the exhaust valve is exhausted so that the premixed compression ignition combustion starts from the time when the second compression top dead center is reached for each cylinder when there is no driver's start request. Injecting the first fuel into each cylinder at any time between the first intake stroke and the first compression stroke of each cylinder while opening twice in the intake stroke as well as the intake stroke, and When a second fuel is injected into each cylinder during the second intake stroke of the cylinder and the driver requests to start, premixed compression ignition combustion starts from the time when each cylinder reaches the first compression top dead center. In order to start, fuel is injected into each cylinder in the second half of the first compression stroke of each cylinder, and the fuel injection amount at that time is the first fuel injection amount of each cylinder when the driver does not request start It is a control apparatus of the premixed compression ignition type engine characterized by being increased more than (Claim 1).
本発明において、排気弁について「2度開き」とは、排気行程で開いた排気弁をいったん閉じて再び吸気行程で開く態様だけでなく、排気行程から吸気行程にかけて排気弁を一度も閉じることなく継続的に開き続ける態様も含むものである。 In the present invention, “opening twice” for the exhaust valve is not only a mode in which the exhaust valve opened in the exhaust stroke is once closed and then reopened in the intake stroke, but the exhaust valve is never closed from the exhaust stroke to the intake stroke. It also includes an aspect that continues to open.
本発明によれば、運転者の発進要求がない場合(例えばバッテリ電圧が低下した等、車両のシステム上の都合でエンジンを稼動しなければならなくなったような場合)、つまりエンジンを迅速に再始動させる必要がない場合は、排気弁の2度開きを行いつつ、各気筒の初回の燃料噴射時期を吸気行程から圧縮行程の間のいずれかの時期とし、各気筒の2回目の燃料噴射時期を吸気行程とし、かつ、各気筒の初回の燃料噴射量を相対的に少なくする。これにより、初回の燃料噴射で均質な混合気が形成されるが、この混合気は燃料が相対的に薄いため、各気筒の1回目の圧縮上死点を迎えるときには自着火せず、各気筒の1回目の排気行程で筒内から未燃のまま排気通路に排出される。排出された未燃混合気は圧縮を受けたことにより気化霧化が促進され、また幾分昇温している。そして、排気弁の2度開きにより、上記のように気化霧化が促進された未燃混合気の一部が次の吸気行程で筒内に戻され、そこに各気筒の2回目の燃料が噴射されるので、混合気は1回目よりもリッチ化し、混合気全体の着火性が高められる。そのため、エンジンが暖機状態にあることと相まって、各気筒ともに2回目の圧縮上死点を迎えるときからHCCI燃焼が開始し、アイドルストップ中の予混合圧縮着火式エンジンをHCCI燃焼で安定して再始動させることができる。しかも、混合気が均質リーンなのでエミッション性能が向上する。 According to the present invention, when there is no driver's start request (for example, when the engine has to be operated due to the convenience of the vehicle system, for example, when the battery voltage is lowered), that is, the engine is quickly restarted. If it is not necessary to start the engine, the exhaust valve is opened twice, and the first fuel injection timing of each cylinder is set to any timing between the intake stroke and the compression stroke, and the second fuel injection timing of each cylinder is set. Is the intake stroke, and the initial fuel injection amount of each cylinder is relatively reduced. As a result, a homogeneous air-fuel mixture is formed by the first fuel injection. However, since the fuel of this air-fuel mixture is relatively thin, when the first compression top dead center of each cylinder is reached, self-ignition does not occur, and each cylinder In the first exhaust stroke, the fuel is discharged from the cylinder into the exhaust passage without being burned. The discharged unburned air-fuel mixture has been compressed, whereby vaporization atomization is promoted and the temperature is raised somewhat. Then, by opening the exhaust valve twice, a part of the unburned mixture whose vaporization and atomization has been promoted as described above is returned to the cylinder in the next intake stroke, and the second fuel of each cylinder is supplied there. Since it is injected, the air-fuel mixture becomes richer than the first time, and the ignitability of the entire air-fuel mixture is improved. Therefore, coupled with the engine being warmed up, HCCI combustion starts from the time when each cylinder reaches the second compression top dead center, and the premixed compression ignition engine during idling stop is stabilized by HCCI combustion. Can be restarted. Moreover, since the air-fuel mixture is homogeneous and lean, the emission performance is improved.
一方、運転者の発進要求がある場合(例えばブレーキペダルの踏込量が減少したような場合)、つまりエンジンを迅速に再始動させる必要がある場合は、各気筒の初回の燃料噴射時期を圧縮行程後半とし、かつ、そのときの燃料噴射量を上記運転者の発進要求がない場合の各気筒の1回目の燃料噴射量よりも多くする。これにより、初回の燃料噴射で形成された混合気は筒内で成層化し、局所リッチの状態となって、着火性が高められる。そのため、エンジンが暖機状態にあることと相まって、各気筒ともに1回目の圧縮上死点を迎えるときからHCCI燃焼が開始し、アイドルストップ中の予混合圧縮着火式エンジンをHCCI燃焼で安定して迅速に再始動させることができる。 On the other hand, when there is a driver's start request (for example, when the brake pedal depression amount is reduced), that is, when the engine needs to be restarted quickly, the initial fuel injection timing of each cylinder is compressed. In the second half, the fuel injection amount at that time is set to be larger than the first fuel injection amount of each cylinder when the driver does not request to start. Thereby, the air-fuel mixture formed by the first fuel injection is stratified in the cylinder, becomes a locally rich state, and the ignitability is improved. Therefore, coupled with the engine being warmed up, HCCI combustion starts from the time when each cylinder reaches the first compression top dead center, and the premixed compression ignition engine during idling stop is stabilized by HCCI combustion. It can be restarted quickly.
以上のように、本発明によれば、アイドルストップさせた予混合圧縮着火式エンジンをHCCI燃焼で安定して再始動させることができ、SI燃焼で再始動させる場合に比べて燃費性能等を大幅に向上させることができる。 As described above, according to the present invention, a premixed compression ignition type engine that has been idle-stopped can be stably restarted by HCCI combustion, and fuel efficiency performance and the like can be greatly improved compared to the case of restarting by SI combustion. Can be improved.
本発明において、上記制御手段は、運転者の発進要求がない場合は、各気筒の初回の燃料噴射時期を吸気行程とすることが好ましい(請求項2)。 In the present invention, the control means preferably uses the first fuel injection timing of each cylinder as the intake stroke when there is no start request from the driver.
この構成によれば、各気筒の初回に噴射された燃料が各気筒の2回目の圧縮上死点を迎えるときにHCCI燃焼するまでに、吸気→圧縮→膨張→排気→吸気→圧縮と相対的に長い時間が経過するので、例えば各気筒の初回の燃料噴射時期を圧縮行程とした場合に比べて、燃料と空気とが十分に混合され、より均質な混合気が形成されて、HCCI燃焼がより一層起こり易くなる。 According to this configuration, before the HCCI combustion is performed when the first injected fuel of each cylinder reaches the second compression top dead center of each cylinder, intake → compression → expansion → exhaust → intake → compression Therefore, compared with, for example, the case where the initial fuel injection timing of each cylinder is set to the compression stroke, the fuel and air are sufficiently mixed and a more homogeneous mixture is formed, and HCCI combustion is performed. It becomes even easier to happen.
本発明において、上記制御手段は、運転者の発進要求の有無に拘らず、各気筒の初回燃焼時の空燃比が理論空燃比よりもリーンとなるように各燃料噴射量を設定することが好ましい(請求項3)。 In the present invention, it is preferable that the control means sets each fuel injection amount so that the air-fuel ratio at the time of initial combustion of each cylinder is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio regardless of whether or not the driver has requested to start. (Claim 3).
この構成によれば、各気筒の初回燃焼時の空燃比(運転者の発進要求がある場合は各気筒の初回の燃料噴射量に基く空燃比、運転者の発進要求がない場合は各気筒の初回の燃料噴射量と2回目の燃料噴射量との合算量に基く空燃比)が理論空燃比よりもリーンになるので、燃費性能およびエミッション性能がより一層向上する。 According to this configuration, the air-fuel ratio at the time of initial combustion of each cylinder (the air-fuel ratio based on the initial fuel injection amount of each cylinder when there is a driver's start request, and the cylinder of each cylinder when there is no driver's start request) The air-fuel ratio (based on the sum of the first fuel injection amount and the second fuel injection amount) becomes leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, so that fuel efficiency and emission performance are further improved.
本発明において、上記制御手段は、運転者の発進要求がある場合は、各気筒の1回目の圧縮上死点を迎えるときに混合気の自着火を促進するための着火アシスト制御を実行することが好ましい(請求項4)。 In the present invention, when there is a driver's start request, the control means executes ignition assist control for promoting self-ignition of the air-fuel mixture when the first compression top dead center of each cylinder is reached. (Claim 4).
この構成によれば、エンジンを迅速に再始動させる必要がある場合に、着火アシストにより確実にエンジンをHCCI燃焼で迅速に再始動させることができる。 According to this configuration, when it is necessary to restart the engine quickly, the engine can be reliably restarted quickly by HCCI combustion by the ignition assist.
本発明において、各気筒に点火プラグが備えられ、上記着火アシスト制御は、上記点火プラグに火花点火を行わせることであることが好ましい(請求項5)。 In the present invention, it is preferable that each cylinder is provided with a spark plug, and the ignition assist control is to cause the spark plug to perform spark ignition.
この構成によれば、着火アシストとして混合気が点火されるので、混合気の着火が確実に促進される。 According to this configuration, since the air-fuel mixture is ignited as ignition assist, ignition of the air-fuel mixture is surely promoted.
本発明において、各気筒にオゾンを供給するオゾン供給手段が備えられ、上記着火アシスト制御は、上記オゾン供給手段にオゾンを供給させることであることが好ましい(請求項6)。 In the present invention, it is preferable that ozone supply means for supplying ozone to each cylinder is provided, and the ignition assist control is to cause the ozone supply means to supply ozone.
この構成によれば、着火アシストとして混合気にオゾンが供給されるので、混合気の着火が確実に促進される。 According to this configuration, since the ozone is supplied to the air-fuel mixture as an ignition assist, the ignition of the air-fuel mixture is surely promoted.
本発明は、アイドルストップ中の予混合圧縮着火式エンジンを再始動させる際、HCCI燃焼で安定して再始動させることができる予混合圧縮着火式エンジンの制御装置を提供するので、低燃費および低NOxを実現する予混合圧縮着火式エンジンの技術の発展向上に寄与する。 The present invention provides a control device for a premixed compression ignition engine that can be stably restarted by HCCI combustion when the premixed compression ignition engine during idle stop is restarted. This contributes to the advancement of technology for premixed compression ignition engines that realize NOx.
(1)全体構成
図1は、本発明の実施形態にかかる予混合圧縮着火式エンジンの全体構成図である。このエンジンは、走行用の動力源として車両に搭載される4サイクルのガソリンエンジンである。具体的に、このエンジンは、紙面に直交する方向に列状に並ぶ4つの気筒2(図1にはそのうちの1つの気筒のみを示す)を有するエンジン本体1と、エンジン本体1に空気を導入するための吸気通路20と、エンジン本体1で生成された排気ガスを排出するための排気通路30と、排気通路30を流通する排気ガスの一部を吸気通路20に還流するためのEGR装置40とを備えている。
(1) Overall Configuration FIG. 1 is an overall configuration diagram of a premixed compression ignition engine according to an embodiment of the present invention. This engine is a 4-cycle gasoline engine mounted on a vehicle as a power source for traveling. Specifically, this engine has an engine body 1 having four cylinders 2 (only one of which is shown in FIG. 1) arranged in a row in a direction orthogonal to the paper surface, and air is introduced into the engine body 1. An
エンジン本体1は、上記4つの気筒2が内部に形成されたシリンダブロック3と、シリンダブロック3の上部に設けられたシリンダヘッド4と、各気筒2に往復摺動可能に挿入されたピストン5とを有している。ピストン5の頂面には、ディーゼルエンジンでのリエントラント型のようなキャビティ5aが形成されている。
The engine body 1 includes a
ピストン5の上方には燃焼室10が形成されており、この燃焼室10には、後述するインジェクタ11からの噴射によって燃料が供給される。そして、噴射された燃料が燃焼室10で燃焼し、その燃焼による膨張力で押し下げられたピストン5が上下方向に往復運動する。なお、本実施形態のエンジンはガソリンエンジンであるため、燃料としてはガソリンが用いられる。ただし、燃料の全てがガソリンである必要はなく、例えばアルコール等の副成分が燃料に含まれていてもよい(例えばE3等の混合燃料等)。
A
ピストン5は、エンジン本体1の出力軸であるクランク軸15とコネクティングロッド16を介して連結されており、上記ピストン5の往復運動に応じてクランク軸15が中心軸回りに回転する。
The
各気筒2の幾何学的圧縮比、つまり、ピストン5が下死点にあるときの燃焼室10の容積とピストン5が上死点にあるときの燃焼室10の容積との比は、ガソリンエンジンとしてはかなり高めの値である15以上20以下に設定されている。これは、ガソリンを自着火により燃焼させるHCCI燃焼を実現するために、燃焼室10を大幅に高温・高圧化する必要があるからである。
The geometric compression ratio of each
シリンダヘッド4には、吸気通路20から供給される空気(以下「吸気」ともいう)を各気筒2の燃焼室10に導入するための吸気ポート6と、各気筒2の燃焼室10で生成された排気ガスを排気通路30に導出するための排気ポート7と、吸気ポート6の燃焼室10側の開口を開閉する吸気弁8と、排気ポート7の燃焼室10側の開口を開閉する排気弁9とが設けられている。
The
吸気弁8および排気弁9は、それぞれ、シリンダヘッド4に配設された一対のカムシャフト等を含む動弁機構18,19により、クランク軸15の回転に連動して開閉駆動される。
The
吸気弁8用の動弁機構18には、吸気弁8のリフト量を連続的に(無段階で)変更することが可能な可変機構18aが組み込まれている。このような可変機構18aは、連続可変バルブリフト機構(CVVL)等として既に公知であり、具体的な構成例として、吸気弁8駆動用のカムをカム軸の回転と連動して往復揺動運動させるリンク機構と、リンク機構の配置(レバー比)を可変的に設定するコントロールアームと、コントロールアームを電気的に駆動することによって上記カムの揺動量(吸気弁8を押し下げる量と期間)を変更するステッピングモータとを備えたものを挙げることができる。
The
このような可変機構18aにより、図2に実線Inと破線Inとで示すように、吸気弁8のリフト量が大リフト(実線)と小リフト(破線)との間で無段階に変更される。
With such a
排気弁9用の動弁機構19には、吸気行程中に排気弁9を押し下げる機能を有効または無効にする切替機構19aが組み込まれている。すなわち、この切替機構19aは、排気弁9を排気行程だけでなく吸気行程でも開弁可能にするとともに、この吸気行程中の排気弁9の開弁動作(いわゆる排気弁9の2度開き)を実行するか停止するかを切り替える機能を有している。
The
このような切替機構19aは既に公知であり、具体的な構成例として、排気弁9駆動用の通常のカム(排気行程中に排気弁9を押し下げるカム)とは別に吸気行程中に排気弁9を押し下げるサブカムと、このサブカムの駆動力が排気弁9に伝達されるのを有効または無効にするいわゆるロストモーション機構とを備えたものを挙げることができる。
Such a
このような切替機構19aにより、図2に実線Exと破線Exとで示すように、排気弁9の開弁動作が、排気弁9が排気行程だけで開弁する通常動作(実線)と、排気弁9が排気行程だけでなく吸気行程でも開弁する2度開き動作(破線)とに切り替えられる。そのため、上記切替機構19aのサブカムによる排気弁9の押し下げが有効にされると、つまり2度開き動作が行われると、排気弁9が排気行程だけでなく吸気行程中にも開弁するので、高温の排気ガス(これを「ホットEGRガス」という)が排気ポート7から燃焼室10に逆流する、いわゆる内部EGRが実現される。その結果、燃焼室10の高温化ひいては圧縮端温度(ピストン5が圧縮上死点に至ったときの気筒2内の温度のこと。以下同じ)の高温化が図られるとともに、燃焼室10に導入される吸気の量が低減される。
By such a
シリンダヘッド4には、燃焼室10に向けて燃料を噴射するインジェクタ11と、インジェクタ11から噴射された燃料と空気との混合気に対し火花放電による点火エネルギーを供給する点火プラグ12とが、各気筒2につきそれぞれ1組ずつ設けられている。
The
インジェクタ11は、ピストン5の頂面を臨むような姿勢でシリンダヘッド4に設けられている。各気筒2のインジェクタ11にはそれぞれ燃料供給管13が接続されており、各燃料供給管13を通じて供給される燃料が、インジェクタ11の先端部に設けられた複数の噴孔(図示省略)から噴射される。
The
燃料供給管13の上流側に、クランク軸15の回転により駆動されるプランジャー式の燃料ポンプであるサプライポンプ14が設けられている。サプライポンプ14と燃料供給管13との間に、全気筒に共通の蓄圧用のコモンレール(図示省略)が設けられている。コモンレール内で蓄圧された燃料が各気筒2のインジェクタ11に供給されることにより、各インジェクタ11から最大で120MPa程度の高い圧力の燃料が噴射される。
A
インジェクタ11から噴射される燃料の噴射圧力(燃圧)は、サプライポンプ14から圧送された燃料の一部を燃料タンク側に戻す量(燃料の逃がし量)を増減させることにより調節可能である。すなわち、サプライポンプ14には、燃料の逃がし量を調節するための燃圧制御弁14a(図4参照)が内蔵されており、この燃圧制御弁14aを用いて燃圧を所定範囲内(例えば30〜120MPaの間)で調節することが可能である。
The injection pressure (fuel pressure) of the fuel injected from the
吸気通路20は、単一の共通通路21と、共通通路21の上流端部に配設されたエアクリーナ22と、共通通路21の下流端部に接続された所定容積のサージタンク24と、サージタンク24から下流側に延びて各気筒2の吸気ポート6とそれぞれ連通する4つの独立通路25(図1にはそのうちの1つの独立通路のみを示す)とを有している。共通通路21のサージタンク24寄りに、共通通路21を流通する吸気の流量を調節するスロットル弁29と、気筒2に導入する吸気ひいては燃焼室10内の混合気にオゾン(O3)を供給するオゾン生成器76とが、上流側からこの順に配設されている。
The
オゾン生成器76は、図3に示すように、共通通路21の横断面上で、上下または左右方向に所定間隔を設けて並列された複数の電極を備えて構成されている。オゾン生成器76は、吸気に含まれる酸素(O2)を原料ガスとして、無声放電によりオゾンを生成する。つまり、電極に対して、図外の電源から高周波交流高電圧を印加することにより、放電間隙において無声放電が発生し、そこを通過する吸気中の酸素がオゾン化される。こうしてオゾンが供給された吸気は、サージタンク24から独立通路25を介して、各気筒2に導入される。オゾン生成器76の電極に対する電圧の印加態様を変更し、あるいは電圧を印加する電極の数を変更することによって、オゾン生成器76を通過した後の吸気中のオゾン濃度を調節することができる。後述するECU60(図4参照)は、こうしたオゾン生成器76に対する制御を通じて、気筒2に導入する吸気中のオゾン濃度の調節を行う。吸気ないし混合気にオゾンを供給することにより、混合気の着火性およびHCCI燃焼の安定性の向上を図ることができる。
As shown in FIG. 3, the
排気通路30は、各気筒2の排気ポート7とそれぞれ連通する4つの独立通路31(図1にはそのうちの1つの独立通路のみを示す)と、各独立通路31の下流端部が集合した集合部32と、集合部32から下流側に延びる単一の共通通路33とを有している。共通通路33の集合部32寄りに、排気ガス中の有害成分を浄化する排気浄化装置として、第1触媒装置34と第2触媒装置35とが、上流側からこの順に配設されている。各触媒装置34,35は、それぞれ、筒状ケース内の流路に配置された三元触媒等を備えて構成されている。本実施形態では、上記触媒装置34,35は、温度が600K以上であると、触媒活性状態であるとともに、オゾンを熱で分解させることができる。
The
EGR装置40は、排気通路30と吸気通路20とを互いに連通するEGR通路41と、EGR通路41の途中部に配設されたEGRクーラ42およびEGR弁43とを有している。
The
EGR通路41は、排気通路30を流通する排気ガスの一部を吸気通路20に還流するための通路であり、本実施形態では、排気通路30の排気集合部32と吸気通路20の各独立通路25とを相互に連通している。なお、図示しないが、EGR通路41の下流部(吸気通路20側の端部)は、気筒2ごとに設けられた4つの独立通路25に対応して4つに分岐しており、各独立通路25と1対1で接続されている。
The
EGRクーラ42は、EGR通路41を流通する排気ガスを冷却するための水冷式の熱交換器である。すなわち、EGRクーラ42では、その内部に導入される冷却水との熱交換によって排気ガスが冷却される(これを「クールドEGRガス」という)。EGRクーラ42で用いられる冷却水は、エンジン本体1を冷却するための冷却水(エンジン冷却水)と同じものを用いてもよく、また、より高い冷却効果を得るために、エンジン冷却水とは別の冷却水を用いてもよい。
The
EGR弁43は、EGR通路41におけるEGRクーラ42よりも下流側に設けられた電動式のバルブであり、その開閉動作に応じて、EGR通路41を通じて吸気通路20に還流される排気ガス、つまりクールドEGRガスの量が調節される。
The
(2)制御系
次に、図4を参照して、エンジンの制御系について説明する。本実施形態のエンジンは、その各部がECU(エンジン制御ユニット)60によって統括的に制御される。ECU60は、周知のとおり、CPU、ROM、RAM等を含むマイクロプロセッサからなるものであり、本発明にかかる「制御手段」に相当する。
(2) Control System Next, the engine control system will be described with reference to FIG. Each part of the engine of this embodiment is centrally controlled by an ECU (engine control unit) 60. As is well known, the
ECU60は、エンジンおよびこれを搭載する車両に設けられた下記のセンサSN1〜SN12と電気的に接続されており、各センサから入力される信号に基づいて、各種情報を取得する。
The
・ エンジン本体1のクランク軸15の回転速度(つまりエンジン回転速度)を検出するエンジン速度センサSN1
・ エンジン冷却水の温度(つまりエンジン本体1の温度)を検出する水温センサSN2
・ サージタンク24を通過する吸気の温度を検出する吸気温センサSN3
・ サージタンク24を通過する吸気の流量を検出するエアフローセンサSN4
・ 外気の温度を検出する外気温センサSN5
・ 運転者により操作される図外のアクセルペダルの開度(踏込量)を検出するアクセル開度センサSN6
・ 車室内空間の温度を検出する室温センサSN7
・ バッテリの電圧を検出するバッテリ電圧センサSN8
・ 運転者により操作される図外のブレーキペダルの開度(踏込量)を検出するブレーキペダル開度センサSN9
・ 車両の走行速度を検出する車速センサSN10
・ 第1触媒装置34または第2触媒装置35の温度を検出する触媒温度センサSN11
・ 運転者により選択されるレンジを検出するレンジセンサSN12
An engine speed sensor SN1 that detects the rotation speed of the
A water temperature sensor SN2 that detects the temperature of the engine coolant (that is, the temperature of the engine body 1)
An intake air temperature sensor SN3 that detects the temperature of intake air that passes through the
An air flow sensor SN4 that detects the flow rate of intake air that passes through the
-Outside air temperature sensor SN5 that detects the temperature of outside air
Accelerator opening sensor SN6 that detects the opening (depression amount) of an accelerator pedal (not shown) operated by the driver.
・ Room temperature sensor SN7 that detects the temperature in the passenger compartment
-Battery voltage sensor SN8 for detecting battery voltage
A brake pedal opening sensor SN9 that detects the opening degree (depression amount) of the brake pedal (not shown) operated by the driver.
-Vehicle speed sensor SN10 that detects the running speed of the vehicle
A catalyst temperature sensor SN11 that detects the temperature of the
-Range sensor SN12 that detects the range selected by the driver
また、ECU60は、車室内空間の空調を行うエアコン52およびイグニッションスイッチ53とも電気的に接続されており、エアコンからは空調の設定温度に関する情報を取得し、イグニッションスイッチ53からはイグニッションスイッチ53のオン・オフに関する情報を取得する。
The
そして、ECU60は、取得した各種情報に基づいて、種々の演算等を実行しつつ、エンジンの各部を制御する。すなわち、ECU60は、インジェクタ11、点火プラグ12、サプライポンプ14の燃圧制御弁14a、吸気弁8用の可変機構18a、排気弁9用の切替機構19a、スロットル弁29、EGR弁43、エンジンを始動させる際にクランク軸15を回転させる(クランキングする)スタータモータ51、およびオゾン生成器76と電気的に接続されており、上記演算の結果等に基づいて、これらの機器にそれぞれ駆動用の制御信号を出力する。
And ECU60 controls each part of an engine, performing various calculations etc. based on the acquired various information. That is, the
例えば、ECU60は、次に説明するように、予混合圧縮着火燃焼を行うCIモード(HCCI運転)と、火花点火燃焼を行うSIモード(SI運転)とを切り替えるモード切替制御を実行するようにプログラミングされている。
For example, the
また、ECU60は、所定の自動停止条件が成立したときにエンジンを自動停止させ、その後所定の再始動条件が成立したときにエンジンを再始動させるアイドルストップ制御を実行するようにプログラミングされている。
The
(3)運転状態に応じたエンジン制御
次に、図5を参照して、運転状態に応じたエンジン制御の具体的内容について説明する。
(3) Engine control according to driving | running state Next, with reference to FIG. 5, the specific content of the engine control according to driving | running state is demonstrated.
図5は、エンジンの負荷および回転速度を縦軸および横軸として表したエンジンの運転領域を燃焼形態の相違によって複数の領域に分けたマップである。 FIG. 5 is a map in which the engine operating region, in which the engine load and the rotational speed are represented as the vertical axis and the horizontal axis, is divided into a plurality of regions depending on the combustion mode.
本実施形態のエンジンは、燃費性能およびエミッション性能の向上を目的として、エンジン負荷が最低負荷域を含む低負荷側の領域では、点火プラグ12による火花点火燃焼(SI燃焼)ではなく、予混合圧縮着火燃焼(HCCI燃焼)が行われる。しかし、エンジン負荷が高くなるに従い、HCCI燃焼では燃焼が急峻になりすぎて、異常燃焼や燃焼騒音等の問題が生じる。そのため、本実施形態のエンジンでは、エンジン負荷が最高負荷域を含む高負荷側の領域では、燃焼形態がHCCI燃焼からSI燃焼に切り替えられる。このように、本実施形態のエンジンは、エンジンの運転状態、特にエンジン負荷に応じて、予混合圧縮着火燃焼を行うCIモード(HCCI運転)と、火花点火燃焼を行うSIモード(SI運転)とが切り替えられるように構成されている。ただし、モード切替え(運転切替え)の境界線は、図5に例示されたものに限定されるものではない。
In the engine of the present embodiment, for the purpose of improving fuel efficiency performance and emission performance, premixed compression is not performed in the low load region including the minimum load region but spark ignition combustion (SI combustion) by the
CIモードが実行されるCI領域は、エンジン負荷の高低に応じてさらに2つの領域に分けられる。具体的に、CI領域は、CI領域内の低中負荷側の領域(「CI低中負荷域」という)(1)と、CI領域内の高負荷側の領域(「CI高負荷域」という)(2)とに分けられる。なお、モード切替えの境界線は、CI高負荷域(2)に含まれる。 The CI area in which the CI mode is executed is further divided into two areas according to the engine load level. Specifically, the CI area includes an area on the low and medium load side in the CI area (referred to as “CI low and medium load area”) (1) and an area on the high load side in the CI area (referred to as “CI high load area”). ) And (2). Note that the mode switching boundary is included in the CI high load area (2).
CI低中負荷域(1)では、混合気の着火性およびHCCI燃焼の安定性を高めるために、相対的に温度の高いホットEGRガスが気筒2に導入される。このホットEGRガスの導入は、上述したように、排気弁9を2度開き動作させ(図2の破線Ex参照)、内部EGRを行うことで実現される。ホットEGRガスの導入は、気筒2内の圧縮端温度を高め、CI低中負荷域(1)において、混合気の着火性およびHCCI燃焼の安定性を高める上で有利となる。また、CI低中負荷域(1)では、吸気行程のいずれかの時期にインジェクタ11から気筒2内に燃料が噴射される。これにより、均質な混合気が形成され、その均質混合気は圧縮上死点付近において自着火する。
In the CI low / medium load region (1), hot EGR gas having a relatively high temperature is introduced into the
一方、CI高負荷域(2)では、気筒2内の温度が高くなるので、過早着火等の異常燃焼を抑制するために、ホットEGRガスの導入量が減少されるとともに、EGRクーラ42で冷却されたクールドEGRガスが気筒2に導入される。また、CI高負荷域(2)では、CI低中負荷域(1)と同じように吸気行程のいずれかの時期に燃料を噴射すると過早着火等の異常燃焼が生じ易いので、圧縮行程後期から膨張行程初期の間のいずれかの時期にインジェクタ11から気筒2内に燃料が噴射される(これを「リタード噴射」という)。これにより、過早着火等の異常燃焼が抑制され、HCCI燃焼の安定化が図られる。また、CI領域全体の高負荷側への拡大が図られる。
On the other hand, in the CI high load region (2), since the temperature in the
なお、本発明において、行程の「初期」とは、行程開始のクランク角CAを0°CA、行程終了のクランク角CAを180°CAとした場合に、クランク角CAが0°〜60°CAの範囲にある時期をいい、「中期」とは、クランク角CAが60°〜120°CAの範囲にある時期をいい、「後期」とは、クランク角CAが120°〜180°CAの範囲にある時期をいう。 In the present invention, the “initial stage” of the stroke means that the crank angle CA is 0 ° to 60 ° CA when the crank angle CA at the start of the stroke is 0 ° CA and the crank angle CA at the end of the stroke is 180 ° CA. The term “middle term” refers to the time when the crank angle CA is in the range of 60 ° to 120 ° CA, and the term “late term” refers to the range of the crank angle CA from 120 ° to 180 ° CA. A certain period of time.
このようなCI領域に対し、SIモードが実行されるSI領域では、排気弁9を通常動作に切り替え(図2の実線Ex参照)、ホットEGRガスの気筒2への導入を停止するとともに、クールドEGRガスの気筒2への導入は継続する。その場合、スロットル弁29を全開としつつ、EGR弁43の開度を調節することにより、気筒2に導入する新気の量とクールドEGRガスの量との割合を調節する。これにより、ポンピングロスが減るとともに、大量のクールドEGRガスを気筒2に導入することによる異常燃焼の回避、SI燃焼の燃焼温度を低く抑えることによるRawNOxの生成抑制、および冷却損失の低減が図られる。なお、全開負荷域つまり最高負荷域では、EGR弁43を閉弁することにより、クールドEGRガスの気筒2への導入も停止する。
In the SI region where the SI mode is executed, the
以上に加え、CI領域内のCI低中負荷域(1)において、燃料噴射量が相対的に少なく、熱発生量が相対的に少ないCI低負荷域、特にその低回転域(3)では、混合気の着火性およびHCCI燃焼の安定性をより一層高めるために、オゾン生成器76を作動させて、気筒2に導入する吸気にオゾンを供給するようにしてもよい。気筒2に導入する吸気ひいては燃焼室10内の混合気にオゾンを供給することにより、混合気の着火性およびHCCI燃焼の安定性の向上を図ることができる。このようなオゾンの供給は、外気温が低いときに特に有利に働く。その理由は、外気温が低いときは、新気の温度が低くなり、圧縮開始時の混合気の温度が低くなり、その結果、圧縮端温度が低下して、混合気が自着火し難くなるからである。
In addition to the above, in the CI low and medium load region (1) in the CI region, the fuel injection amount is relatively small and the heat generation amount is relatively small in the CI low load region, particularly in the low rotation region (3), In order to further improve the ignitability of the air-fuel mixture and the stability of HCCI combustion, the
なお、オゾンを供給する領域を、上記CI低負荷・低回転域(3)に限らず、状況に応じて、回転速度に拘らずCI低中負荷域(1)のCI低負荷域全域としてもよく、あるいはCI低中負荷域(1)全域としてもよく、さらにはCI高負荷域(2)を含めたCI領域全域としてもよい。 Note that the ozone supply region is not limited to the CI low load / low rotation range (3), and depending on the situation, the CI low load range (1) may be the entire CI low load range regardless of the rotation speed. Alternatively, the entire CI low / medium load region (1) may be used, or the entire CI region including the CI high load region (2) may be used.
上述したように、オゾン濃度は、ECU60がオゾン生成器76の電極に対する電圧の印加態様を変更したり、電圧を印加する電極の数を変更することによって調節される。その場合、オゾン濃度は、エンジン負荷が低下するに従い連続的または段階的に高まるように調節されてもよい。こうすることで、着火性および燃焼安定性を確保する上で必要最低限のオゾン濃度に調節することが可能となり、オゾンの生成に必要な電力消費を最低限に抑えることができて、燃費の面で有利となる。また、オゾン濃度は、エンジン負荷に拘らず一定濃度に調節されてもよい。さらに、その場合、最大のオゾン濃度は、例えば5〜30ppm程度に制限されてもよい。
As described above, the ozone concentration is adjusted by the
オゾンは500〜600Kの温度下では数秒で分解する。そのため、燃焼室10内の混合気に供給されたオゾンは、HCCI燃焼で発生する気筒2内の熱で容易に分解する。
Ozone decomposes in a few seconds at temperatures of 500-600K. Therefore, the ozone supplied to the air-fuel mixture in the
(4)アイドルストップ制御
次に、図6〜図11を参照して、アイドルストップ制御の具体的内容について説明する。
(4) Idle stop control Next, with reference to FIGS. 6-11, the specific content of idle stop control is demonstrated.
本実施形態においては、アイドルストップ中の予混合圧縮着火式エンジンを再始動させる際、HCCI燃焼で安定して再始動させることができるように対策されている。これにより、SI燃焼で再始動させる場合に比べて、燃費性能およびエミッション性能が大幅に向上する。ただし、本実施形態にかかるアイドルストップ制御は、水温センサSN2で検出されるエンジン冷却水の温度(エンジン本体1の温度)が所定の基準温度(例えば50℃)以上であること、つまりエンジンが暖機状態であることを前提に行われる。 In this embodiment, when restarting the premixed compression ignition type engine during idling stop, measures are taken so that the engine can be stably restarted by HCCI combustion. Thereby, compared with the case where it restarts by SI combustion, a fuel consumption performance and an emission performance improve significantly. However, in the idle stop control according to the present embodiment, the temperature of the engine cooling water (the temperature of the engine body 1) detected by the water temperature sensor SN2 is equal to or higher than a predetermined reference temperature (for example, 50 ° C.), that is, the engine is warm. It is performed on the assumption that the machine is in a state.
(4−1)概要
[発進要求がない場合]
図6は、運転者の発進要求がない場合に上記エンジンを再始動させる際のタイムチャートである。
(4-1) Overview [When there is no start request]
FIG. 6 is a time chart when the engine is restarted when there is no start request from the driver.
例えば、バッテリ電圧センサSN8で検出されるバッテリ電圧が低下したので、エンジンでオルタネータを駆動して発電する必要が生じたときや、エンジンの自動停止とともにエアコン52のコンプレッサが停止した結果、エアコン52の空調設定温度と室温センサSN7で検出される車室内空間の温度との差が大きくなったので、エンジンで上記コンプレッサを駆動してエアコン52を作動させる必要が生じたとき等、車両のシステム上の都合でエンジンを稼動しなければならなくなったような場合に、運転者が発進要求をしていなくても、アイドルストップ中のエンジンが再始動される。これを便宜上「システム始動」という。
For example, since the battery voltage detected by the battery voltage sensor SN8 has decreased, it is necessary to drive the alternator with the engine to generate power, or as a result of the compressor of the
この場合は、エンジンを迅速に再始動させる必要がないので、各気筒2ともに2回目の圧縮上死点を迎えるときからHCCI燃焼が開始するように、インジェクタ11、吸気弁8用の可変機構18a、排気弁9用の切替機構19a、およびスタータモータ51が制御される。
In this case, since it is not necessary to restart the engine quickly, the
図6において、「Ex」は、図2の破線Exと同様、2度開き動作に切り替えられたときの排気弁9のリフトカーブを示し、「In」は、図2の破線Inと同様、小リフトに変更されたときの吸気弁8のリフトカーブを示す。また、「F」は、燃料噴射を示し、その位置が燃料噴射時期を表し、その幅が燃料噴射量の大小を表現している。
In FIG. 6, “Ex” indicates the lift curve of the
図示したように、排気弁9は、膨張行程後期から開き始め、排気行程中期にリフト量が最大となり、排気上死点でリフト量が所定の小リフト量まで小さくなり、その小リフト量が維持された後、吸気行程後期に閉弁する。吸気弁8は、吸気行程中期から開き始め、圧縮行程初期に閉弁する。排気弁9および吸気弁8は、吸気行程中期から後期にかけて、双方が開いたオーバーラップ状態となる。排気行程で気筒2内から排気ポート7を介して排気通路30に排出されたガスは、排気弁9の2度開き動作により、その一部が吸気行程で逆流して気筒2内に戻される。
As shown in the figure, the
図6は、停止時圧縮行程気筒、停止時吸気行程気筒、停止時排気行程気筒、および停止時膨張行程気筒の各ピストン5の停止位置が各行程の略中期にあることを示している。エンジン全体として最初の燃料噴射は、符号(i)で示すように、停止時吸気行程気筒に対して行われる。その後、スタータモータ51によるクランキングに伴い、各気筒2とも、初回の燃料噴射および2回目の燃料噴射が吸気行程で行われる。各気筒2の初回の燃料噴射量および2回目の燃料噴射量は相対的に少なく、それぞれ、空燃比で100相当である(λ≒6.8)。
FIG. 6 shows that the stop positions of the
各気筒2において、初回に噴射された燃料は、吸気行程中に排気ポート7および吸気ポート6を介して気筒2内に導入される空気と混じり合い、均質な混合気が形成される。しかし、A/F=100相当と燃料が薄いこと(リーン)に加え、前回の燃焼がなく、上述のように排気弁9が2度開き動作しても、ホットEGRガスがないから圧縮端温度が不足し、上記混合気は各気筒2の1回目の圧縮上死点を迎えるときには自着火しない。そのため、上記混合気は各気筒2の1回目の排気行程で未燃のまま気筒2内から排気通路30に排出される。
In each
排出された未燃混合気は各気筒2の1回目の圧縮行程で圧縮を受けているから気化霧化が促進された状態にある。また幾分昇温もしている。そして、上述のように排気弁9が2度開き動作することにより、気化霧化が促進された上記未燃混合気の一部が次の吸気行程で気筒2内に戻される。そして、そこに各気筒2の2回目の燃料噴射が行われるので、混合気は全体として1回目よりもリッチ化し(ただし依然として理論空燃比よりもリーンである)、混合気全体の着火性が高められる。そのため、エンジンが暖機状態であることと相まって、符号(ii)で示すように、各気筒2ともに2回目の圧縮上死点を迎えるときからHCCI燃焼が開始し(各気筒2の初回燃焼)、アイドルストップ中の予混合圧縮着火式エンジンをHCCI燃焼で安定して再始動させることができる。
Since the discharged unburned air-fuel mixture is compressed in the first compression stroke of each
ここで、排気弁9の2度開き動作により気筒2内に戻される未燃混合気は全量が戻ってくるわけではなく一部のみが戻ってくる。よって、初回の燃料噴射量を増やすと、燃料の未燃損失が多くなる。一方、初回の燃料噴射量を減らすと、気化霧化が促進された混合気がリーンになりすぎ、2回目の燃料噴射が行われた後でも混合気全体の着火性がそれほど高められない。これらのことを総合して、本実施形態では、各気筒2の初回の燃料噴射量および2回目の燃料噴射量をそれぞれA/F=100相当に設定している。
Here, the unburned air-fuel mixture returned into the
なお、各気筒2とも、3回目以降の燃料噴射が継続して吸気行程で行われる。また、各気筒2の3回目以降の燃料噴射量も継続して空燃比で100相当に設定される。ただし、前回の燃焼が起きているので、排気弁9の2度開き動作により、ホットEGRガスが気筒2に導入される。そのため、圧縮端温度が高められ、各気筒2の3回目以降の燃料噴射で形成された均質混合気は各気筒2の次の3回目以降の圧縮上死点を迎えるときに安定して自着火し、HCCI燃焼が安定して起きる。
In each
その後、エンジン速度センサSN1で検出されるエンジン回転速度が所定のモータ停止判定回転速度(例えば400rpm)に到達すれば、スタータモータ51の駆動が停止され、さらに所定の完爆判定回転速度(例えば500rpm)に到達すれば、始動完了と判定されて、上述したCI低負荷・低回転域(3)の運転に移行する。すなわち、ホットEGRガス導入のための排気2度開きと、均質混合気形成のための吸気行程噴射と(状況に応じて着火性および燃焼安定性向上のためのオゾン供給がさらに加わる)によるHCCI燃焼が行われる。その場合の燃料噴射量は、作動ガス燃料比(G/F)で100相当に設定される。なお、作動ガス燃料比(G/F)とは、燃焼室10内に供給される燃料の重量に対する、燃焼室10内の既燃ガスを含むガスの全重量の割合である。
Thereafter, when the engine rotation speed detected by the engine speed sensor SN1 reaches a predetermined motor stop determination rotation speed (for example, 400 rpm), the drive of the
以上のことから明らかなように、エンジンを再始動させる際の制御からCI低負荷・低回転域(3)の運転に移行するとき、排気弁9は2度開き動作のままでよく、排気弁9の開弁動作を切り替える必要がないので、エンジン制御が易化するという利点がある。
As is clear from the above, when shifting from the control for restarting the engine to the operation in the CI low load / low rotation range (3), the
[発進要求がある場合]
図7は、運転者の発進要求がある場合に上記エンジンを再始動させる際のタイムチャートである。
[When there is a start request]
FIG. 7 is a time chart when the engine is restarted when there is a driver's start request.
例えば、ブレーキペダル開度センサSN9で検出されるブレーキペダルの開度(踏込量)が減少したような場合に、運転者が発進要求をしていると判定されて、アイドルストップ中のエンジンが再始動される。これを便宜上「迅速始動」という。 For example, if the brake pedal opening (depression amount) detected by the brake pedal opening sensor SN9 decreases, it is determined that the driver is requesting a start, and the engine during idle stop is restarted. It is started. This is called “quick start” for convenience.
この場合は、エンジンを迅速に再始動させる必要があるので、各気筒2ともに1回目の圧縮上死点を迎えるときからHCCI燃焼が開始するように、インジェクタ11、吸気弁8用の可変機構18a、排気弁9用の切替機構19a、およびスタータモータ51が制御される。
In this case, since it is necessary to restart the engine quickly, the
図7において、「Ex」、「In」、「F」は、それぞれ図6と同様である。ただし、各気筒2とも、初回の燃料噴射量は、運転者の発進要求がない場合の各気筒2の初回の燃料噴射量および2回目の燃料噴射量(A/F=100相当)よりも増量され(A/F=50相当)、2回目の燃料噴射量は、減量される(A/F=150相当)。
In FIG. 7, “Ex”, “In”, and “F” are the same as those in FIG. However, in each
また、「SA」は、スパークアシストを示す。つまり、点火プラグ12の火花放電により混合気を点火する。図示したように、スパークアシストは、各気筒2の1回目の圧縮上死点を迎える時期に行われる。これにより、混合気の着火が促進され、確実にHCCI燃焼が起きる。
“SA” indicates spark assist. That is, the air-fuel mixture is ignited by the spark discharge of the
図7は、停止時圧縮行程気筒、停止時吸気行程気筒、停止時排気行程気筒、および停止時膨張行程気筒の各ピストン5の停止位置が各行程の略中期にあることを示している。エンジン全体として最初の燃料噴射は、符号(v)で示すように、停止時圧縮行程気筒に対して行われる。その後、スタータモータ51によるクランキングに伴い、各気筒2とも、初回の燃料噴射が圧縮行程後半で行われる。各気筒2の初回の燃料噴射量は相対的に多く、上述したように、空燃比で50相当である(λ≒3.4)。
FIG. 7 shows that the stop positions of the
なお、本発明において、行程の「後半」とは、行程開始のクランク角CAを0°CA、行程終了のクランク角CAを180°CAとした場合に、クランク角CAが90°〜180°CAの範囲にある時期をいい、「前半」とは、クランク角CAが0°〜90°CAの範囲にある時期をいう。 In the present invention, the “second half” of the stroke means that the crank angle CA is 90 ° to 180 ° CA when the crank angle CA at the start of the stroke is 0 ° CA and the crank angle CA at the end of the stroke is 180 ° CA. The “first half” refers to a time when the crank angle CA is in the range of 0 ° to 90 ° CA.
各気筒2において、初回に噴射された燃料は、ピストン5が圧縮上死点に近づきつつある圧縮行程後半の気筒2内で成層化し、混合気は燃焼室10内で局所リッチの状態となる。しかも、初回に噴射された燃料は、A/F=50相当と運転者の発進要求がない場合に比べて燃料が増量(リッチ化)されているから(ただし依然として理論空燃比よりもリーンである)、混合気は局所リッチの度合いが強くなり、着火性が高められる。そのため、エンジンが暖機状態にあることと相まって、符号(vi)で示すように、各気筒2ともに1回目の圧縮上死点を迎えるときからHCCI燃焼が開始し(各気筒2の初回燃焼)、アイドルストップ中の予混合圧縮着火式エンジンをHCCI燃焼で安定して迅速に再始動させることができる。
In each
その場合に、各気筒2の1回目の圧縮上死点を迎える時期、つまり各気筒2の初回燃焼が起きる時期に、点火プラグ12によるスパークアシスト(SA)が行われるから、混合気の着火が促進され、確実にHCCI燃焼が開始する。
In this case, since the spark assist (SA) is performed by the
各気筒2とも、2回目以降の燃料噴射は吸気行程で行われる。また、各気筒2の2回目の燃料噴射量は、空燃比で150相当に大幅に減量される。それは次のような理由による。各気筒2の初回燃焼で生成されたホットEGRガスは、排気弁9の2度開き動作により、その一部が次の吸気行程で気筒2に導入される(つまり内部EGRが実現される)。そのため、圧縮端温度が高められ、このことはHCCI燃焼にとって有利に働く。しかも、各気筒2とも、初回の燃料噴射量がA/F=50相当に増量されているから、ホットEGRガスとともに気筒2内に戻ってくる未燃燃料の量も比較的多い。そのため、各気筒2の2回目の燃料噴射量を大幅に減量しても、混合気はそれほどリーンにならない。以上により、各気筒2の2回目の燃料噴射で形成された均質混合気は各気筒2の次の2回目の圧縮上死点を迎えるときに安定して自着火し、HCCI燃焼が安定して起きる。これらのことを総合して、本実施形態では、各気筒2の初回の燃料噴射量をA/F=50相当に設定し、2回目の燃料噴射量をA/F=150相当に設定している。
In each
なお、各気筒2の3回目以降の燃料噴射については、運転者の発進要求がない場合と略同様なので、ここではその説明は省略する。
Note that the third and subsequent fuel injections of each
(4−2)制御動作
上記予混合圧縮着火式エンジンをHCCI燃焼で再始動させることができるように対策されたアイドルストップ制御をECU60の制御動作の観点からフローチャートに基いて説明する。
(4-2) Control Operation Idle stop control that has been taken so that the premixed compression ignition type engine can be restarted by HCCI combustion will be described from the viewpoint of the control operation of the
[自動停止制御]
図8に示すように、アイドルストップ制御においてエンジンを自動停止させる際は、ECU60は、ステップS101で、各種データを読み込んだ後、ステップS102で、エンジン停止条件(自動停止条件)の成立・不成立を判定し、成立している場合は、ステップS103に進み、成立していない場合は、ステップS101に戻る。
[Automatic stop control]
As shown in FIG. 8, when the engine is automatically stopped in the idle stop control, the
上記エンジン停止条件としては、例えば、水温センサSN2で検出されるエンジン冷却水の温度(エンジン本体1の温度)が所定の基準温度(例えば50℃)以上であること(つまりエンジンが暖機状態であること)、車速が略ゼロであること、ブレーキペダルの開度(踏込量)が大きいこと、Dレンジ(前進走行レンジ)が選択されていること、イグニッションスイッチ53がオンであること等が挙げられ、ECU60は、これらの全てが満足されているときにエンジン停止条件が成立していると判定する。
As the engine stop condition, for example, the temperature of the engine coolant detected by the water temperature sensor SN2 (the temperature of the engine body 1) is equal to or higher than a predetermined reference temperature (for example, 50 ° C.) (that is, the engine is in a warm-up state). The vehicle speed is substantially zero, the brake pedal opening (depression amount) is large, the D range (forward travel range) is selected, the
ECU60は、ステップS103で、インジェクタ11からの燃料噴射を停止する(エンジン停止のための燃料カットを開始する)とともに、掃気のためにスロットル弁29を全開とする。
In step S103, the
ECU60は、ステップS104で、エンジン回転速度がエンジン停止直前の所定回転速度Ne0以下であるか否かを判定し、Ne0以下である場合は、ステップS105に進み、Ne0以下でない場合は、ステップS104に戻る。
In step S104, the
ECU60は、ステップS105で、スロットル弁29を全閉とする。
In step S105, the
ECU60は、ステップS106で、エンジンが完全停止したか否かを判定し、完全停止した場合は、ステップS107に進み、完全停止していない場合は、ステップS106に戻る。
In step S106, the
ECU60は、ステップS107で、ピストン5の停止位置を記憶し、このアイドルストップ制御の自動停止制御を終了する。
In step S107, the
ここで、ピストン5の停止位置とは、エンジンが停止したときにピストン5が属する行程のことであり、例えば、エンジンが停止したときにピストン5が吸気行程または圧縮行程に属する場合は、そのピストン5が挿入されている気筒2のことを「停止時吸気行程気筒」または「停止時圧縮行程気筒」という(図6および図7参照)。このピストン5の停止位置は、図9〜図11に示すエンジンの再始動制御で用いられる。
Here, the stop position of the
[再始動制御]
図9〜図11に示すように、アイドルストップ制御においてエンジンを再始動させる際は(なお、この再始動制御では、排気弁9が当初から2度開き動作に切り替えられている)、ECU60は、ステップS1で、各種データを読み込んだ後、ステップS2で、再始動条件の成立・不成立を判定し、成立している場合は、ステップS3に進み、成立していない場合は、ステップS1に戻る。
[Restart control]
As shown in FIGS. 9 to 11, when the engine is restarted in the idle stop control (in this restart control, the
上記再始動条件としては、例えば、ブレーキペダルの開度(踏込量)が減少したこと、バッテリ電圧が所定電圧未満に低下したこと、エアコン52の空調設定温度と車室内空間の温度との差が所定値以上に大きくなったこと等が挙げられ、ECU60は、これらのうちの1つでも満足されているときに再始動条件が成立していると判定する。
Examples of the restart condition include that the brake pedal opening (depression amount) has decreased, the battery voltage has decreased below a predetermined voltage, and the difference between the air conditioning set temperature of the
ECU60は、ステップS3で、運転者の発進要求の有無を判定し、発進要求がある場合、すなわち、ブレーキペダルの開度(踏込量)が減少したことでステップS3に進んできた場合は、ステップS15に進み(迅速始動)、発進要求がない場合、すなわち、ブレーキペダルの開度(踏込量)が減少したこと以外の理由でステップS3に進んできた場合は、ステップS4に進む(システム始動)。
In step S3, the
まずシステム始動を説明する。 First, system startup will be described.
ECU60は、ステップS4で、スタータモータ51の駆動を開始し、ステップS5で、停止時吸気行程気筒から各気筒2とも吸気行程で所定量(A/F=100相当)の燃料を噴射する。これにより、このステップS5が2回行われたときに、図6を参照して説明したように、各気筒2ともに2回目の圧縮上死点を迎えるときからHCCI燃焼が開始する。
In step S4, the
ECU60は、ステップS6で、フラグFがF1にセットされているか否かを判定し、セットされている場合は、ステップS11に進み、セットされていない場合は、ステップS7に進む。
In step S6, the
なお、上記フラグFは、スタータモータ51の駆動を停止した場合にF1にセットされ(ステップS10,S21参照)、このアイドルストップ制御の再始動制御の終了時に0にリセットされる(ステップS13参照)フラグである。
The flag F is set to F1 when driving of the
ECU60は、ステップS7で、エンジン回転速度が所定のモータ停止判定回転速度Ne1(例えば400rpm)以上であるか否かを判定し、Ne1以上である場合は、ステップS8に進み、Ne1以上でない場合は、ステップS5に戻る。
In step S7, the
ECU60は、ステップS8で、スタータモータ51が駆動中か否かを判定し、駆動中である場合は、ステップS9に進み、駆動中でない場合は、ステップS11に進む。
In step S8, the
ECU60は、ステップS9で、スタータモータ51の駆動を停止し、ステップS10で、フラグFをF1にセットし、ステップS11で、エンジン回転速度が所定の完爆判定回転速度Ne2(例えば500rpm)以上であるか否かを判定し、Ne2以上である場合は、ステップS12に進み、Ne2以上でない場合は、ステップS5に戻る。
The
ECU60は、ステップS12で、エンジンの始動が完了したと判定し、ステップS13で、フラグFを0にリセットする。
The
そして、ECU60は、ステップS14で、各気筒2とも吸気行程で所定量(G/F=100相当)の燃料を噴射するCI低負荷・低回転域(3)の運転に移行し、このアイドルストップ制御の再始動制御を終了する。
In step S14, the
次に迅速始動を説明する。 Next, quick start will be described.
ECU60は、ステップS15で、スタータモータ51の駆動を開始し、ステップS16で、停止時圧縮行程気筒から各気筒2とも初回燃焼サイクルに限り圧縮行程後半で所定量(初回燃焼サイクルのA/F=50相当)の燃料を噴射する。これにより、図7を参照して説明したように、各気筒2ともに1回目の圧縮上死点を迎えるときからHCCI燃焼が開始する。
In step S15, the
なお、各気筒2の1回目の圧縮上死点を迎える時期に、混合気の着火を促進し、確実にHCCI燃焼が起きるように、スパークアシストを行ってもよい。
Note that, at the time when the first compression top dead center of each
ECU60は、ステップS17で、フラグFがF1にセットされているか否かを判定し、セットされている場合は、ステップS22に進み、セットされていない場合は、ステップS18に進む。
In step S17, the
ECU60は、ステップS18で、エンジン回転速度が所定のモータ停止判定回転速度Ne1(例えば400rpm)以上であるか否かを判定し、Ne1以上である場合は、ステップS19に進み、Ne1以上でない場合は、ステップS23に進む。
In step S18, the
ECU60は、ステップS19で、スタータモータ51が駆動中か否かを判定し、駆動中である場合は、ステップS20に進み、駆動中でない場合は、ステップS22に進む。
In step S19, the
ECU60は、ステップS20で、スタータモータ51の駆動を停止し、ステップS21で、フラグFをF1にセットし、ステップS22で、エンジン回転速度が所定の完爆判定回転速度Ne2(例えば500rpm)以上であるか否かを判定し、Ne2以上である場合は、ステップS12に進み、Ne2以上でない場合は、ステップS23に進む。
The
ECU60は、ステップS12で、エンジンの始動が完了したと判定し、ステップS13で、フラグFを0にリセットする。
The
そして、ECU60は、ステップS14で、各気筒2とも吸気行程で所定量(G/F=100相当)の燃料を噴射するCI低負荷・低回転域(3)の運転に移行し、このアイドルストップ制御の再始動制御を終了する。
In step S14, the
一方、ECU60は、ステップS23で、全気筒2とも初回燃焼サイクルを経過したか否かを判定し、経過した場合は、ステップS24に進み、経過していない場合は、ステップS16に戻る。
On the other hand, in step S23, the
ECU60は、ステップS24で、各気筒2とも2回目燃焼サイクルにおいて吸気行程で所定量(2回目燃焼サイクルのA/F=150相当)の燃料を噴射する。これにより、図7を参照して説明したように、各気筒2ともに2回目の燃料噴射量を大幅に減量しても2回目の圧縮上死点を迎えるときにHCCI燃焼が安定して起きる。
In step S24, the
ECU60は、ステップS25で、エンジン回転速度が所定の完爆判定回転速度Ne2(例えば500rpm)以上であるか否かを判定し、Ne2以上である場合は、ステップS12に進み、Ne2以上でない場合は、ステップS26に進む。
In step S25, the
ECU60は、ステップS26で、全気筒2とも2回目燃焼サイクルを経過したか否かを判定し、経過した場合は、ステップS13に進み、経過していない場合は、ステップS24に戻る。
In step S26, the
ECU60は、ステップS13で、フラグFを0にリセットする。
The
そして、ECU60は、ステップS14で、各気筒2とも吸気行程で所定量(G/F=100相当)の燃料を噴射するCI低負荷・低回転域(3)の運転に移行し、このアイドルストップ制御の再始動制御を終了する。
In step S14, the
以上のことから明らかなように、ECU60は、システム始動では、エンジン回転速度が実際にモータ停止判定回転速度Ne1および完爆判定回転速度Ne2に到達したことをもって(ステップS7,S11でYES)、CI低負荷・低回転域(3)の運転に移行する(ステップS14)のに対し、迅速始動では、エンジン回転速度がモータ停止判定回転速度Ne1および完爆判定回転速度Ne2に到達しなくても(ステップS18,S22,S25でNO)、全気筒2とも初回燃焼サイクルおよび2回目燃焼サイクルを経過していれば(ステップS23,S26でYES)、CI低負荷・低回転域(3)の運転に移行する(ステップS14)。この点においても、運転者の発進要求がなく、エンジンを迅速に再始動させる必要がないシステム始動と、運転者の発進要求があり、エンジンを迅速に再始動させる必要がある迅速始動との違いが表れている。
As is clear from the above, when the system starts, the
(5)作用等
以上のように、本実施形態にかかる予混合圧縮着火式エンジンの制御装置は、CI領域(図5参照)で予混合圧縮着火燃焼が行われるように構成された予混合圧縮着火式エンジンの制御装置であって、水温センサSN2で検出されるエンジン冷却水の温度(エンジン本体1の温度)が50℃以上であるという要件を含む所定の自動停止条件が成立したとき(ステップS102でYES)にエンジンを自動停止させ、その後所定の再始動条件が成立したとき(ステップS2でYES)にエンジンを再始動させるECU60が備えられている。
(5) Operation, etc. As described above, the control device for the premixed compression ignition type engine according to this embodiment is configured to perform premixed compression ignition combustion in the CI region (see FIG. 5). When the predetermined automatic stop condition is satisfied, including the requirement that the temperature of the engine coolant detected by the water temperature sensor SN2 (the temperature of the engine body 1) is 50 ° C. or higher, which is a control device for an ignition engine An
上記ECU60は、上記エンジンを再始動させる際、運転者の発進要求がある迅速始動の場合は(ステップS3でYES)、各気筒2ともに1回目の圧縮上死点を迎えるときからHCCI燃焼が開始するように(図7の符号(vi))、各気筒2の初回の燃料噴射時期を圧縮行程後半とし(図7の符号(v))、かつ、各気筒2の初回の燃料噴射量を相対的に多く(A/F=50相当)する(ステップS16)。
When restarting the engine, the
一方、上記ECU60は、上記エンジンを再始動させる際、運転者の発進要求がないシステム始動の場合は(ステップS3でNO)、各気筒2ともに2回目の圧縮上死点を迎えるときからHCCI燃焼が開始するように(図6の符号(ii))、排気弁9を排気行程だけでなく吸気行程でも開く2度開きを行いつつ、各気筒2の初回および2回目の燃料噴射時期を吸気行程とし(図6の符号(i))、かつ、各気筒2の初回および2回目の燃料噴射量をそれぞれ迅速始動の場合の各気筒2の初回の燃料噴射量よりも少なく(A/F=100相当)する(ステップS5)。
On the other hand, when restarting the engine, the
この構成によれば、アイドルストップ中の予混合圧縮着火式エンジンを再始動させる際、エンジン本体1の温度が50℃以上であるので、エンジンは暖機状態にあり、このことはエンジン始動およびHCCI燃焼の双方に有利に働く。そのため、エンジンが暖機状態にあることと相まって、運転者の発進要求がある迅速始動時は、各気筒2ともに1回目の圧縮上死点を迎えるときからHCCI燃焼が開始し、アイドルストップ中の予混合圧縮着火式エンジンをHCCI燃焼で安定して迅速に再始動させることができ、一方、運転者の発進要求がないシステム始動時は、各気筒2ともに2回目の圧縮上死点を迎えるときからHCCI燃焼が開始し、アイドルストップ中の予混合圧縮着火式エンジンをHCCI燃焼で安定して再始動させることができる。このように、アイドルストップさせた予混合圧縮着火式エンジンをHCCI燃焼で再始動させることができるので、SI燃焼で再始動させる場合に比べて、燃費性能およびエミッション性能が大幅に向上する。
According to this configuration, when restarting the premixed compression ignition type engine during idling stop, the temperature of the engine body 1 is 50 ° C. or higher, so the engine is in a warm-up state, which means that the engine start and HCCI It works favorably for both combustion. For this reason, when the engine is in a warm-up state, the quick start with a driver's start request starts HCCI combustion from the time when each
また、システム始動時は、各気筒2の初回の燃料噴射時期を吸気行程とするから、各気筒2の初回に噴射された燃料が各気筒2の2回目の圧縮上死点を迎えるときにHCCI燃焼するまでに、吸気→圧縮→膨張→排気→吸気→圧縮と相対的に長い時間が経過する。そのため、燃料と空気とが十分に混合され、より均質な混合気が形成されて、HCCI燃焼がより一層起こり易くなる。
Further, at the time of starting the system, the first fuel injection timing of each
本実施形態においては、上記ECU60は、迅速始動かシステム始動かに拘らず、各気筒2の初回燃焼時の空燃比が理論空燃比よりもリーンとなるように各燃料噴射量を設定する(ステップS5,S16)。具体的に、各気筒2の初回燃焼時とは、迅速始動の場合は、各気筒2ともに1回目の圧縮上死点を迎えるときであり、システム始動の場合は、各気筒2ともに2回目の圧縮上死点を迎えるときであるから、図6および図7から明らかなように、各気筒2の初回燃焼時の空燃比とは、迅速始動の場合は、各気筒2の初回の燃料噴射量(A/F=50相当)に基く空燃比であり、システム始動の場合は、各気筒2の初回の燃料噴射量(A/F=100相当)と2回目の燃料噴射量(A/F=100相当)との合算量に基く空燃比である。そして、それらが理論空燃比よりもリーンになるので、この構成によれば、燃費性能およびエミッション性能がより一層向上する。
In the present embodiment, the
本実施形態においては、上記ECU60は、迅速始動時は、各気筒2の1回目の圧縮上死点を迎えるときに、点火プラグ12の火花放電で混合気を点火することにより(スパークアシスト)、混合気の自着火を促進するための着火アシスト制御を実行する。
In the present embodiment, the
この構成によれば、エンジンを迅速に再始動させる必要がある場合に、着火アシストにより確実にエンジンをHCCI燃焼で迅速に再始動させることができる。しかも、着火アシストとして混合気が点火されるので、混合気の着火が確実に促進される。 According to this configuration, when it is necessary to restart the engine quickly, the engine can be reliably restarted quickly by HCCI combustion by the ignition assist. In addition, since the air-fuel mixture is ignited as an ignition assist, ignition of the air-fuel mixture is surely promoted.
なお、上記実施形態では、ECU60は、システム始動時は、各気筒2の初回の燃料噴射時期を吸気行程としたが(図6の符号(i))、これに代えて、吸気行程から圧縮行程の間のいずれかの時期、例えば圧縮行程としてもよい(図12の符号(iii))。これによっても、初回の燃料噴射で形成された混合気は圧縮を受けて気化霧化が促進され、また幾分昇温もするので、2回目の圧縮上死点を迎えるときからHCCI燃焼が開始する(図12の符号(iv))。
In the above embodiment, the
もっとも、全気筒2で初回の燃料噴射時期を圧縮行程とする必要はない。エンジン全体として最初の燃料噴射を行う気筒だけ、初回の燃料噴射時期を圧縮行程とすることも考えられる。つまり、着火性の確保等の面で特に問題なければ、エンジン全体として最初の燃料噴射を停止時圧縮行程気筒に対して行い、他の気筒2に対しては、初回の燃料噴射を吸気行程で行うようにしてもよい。これによっても、エンジン全体として初回燃焼が1行程早くなるという利点が得られる。
However, it is not necessary to set the first fuel injection timing in all the
また、上記実施形態では、ECU60は、迅速始動時は、スパークアシストにより、混合気の着火を促進したが(図7の「SA」)、これに代えて、またはこれとともに、図示しないが、各気筒2にオゾンを供給するオゾン生成器(本発明にかかる「オゾン供給手段」に相当する)を備えて、気筒2毎に直接オゾンを供給可能に構成し、各オゾン生成器を作動させて、混合気にオゾンを供給することにより、混合気の着火を促進するようにしてもよい。
In the above embodiment, the
この構成によっても、エンジンを迅速に再始動させる必要がある場合に、着火アシストにより確実にエンジンをHCCI燃焼で迅速に再始動させることができる。しかも、着火アシストとして混合気にオゾンが供給されるので、混合気の着火が確実に促進される。 Also with this configuration, when it is necessary to restart the engine quickly, the engine can be reliably restarted quickly by HCCI combustion by the ignition assist. Moreover, since ozone is supplied to the mixture as an ignition assist, ignition of the mixture is surely promoted.
また、上記実施形態で記述された種々の数値は一例であり、それらに限定されないことはいうまでもない。 Moreover, it is needless to say that the various numerical values described in the above embodiment are examples and are not limited thereto.
1 エンジン本体
2 気筒
6 吸気ポート
7 排気ポート
8 吸気弁
9 排気弁
11 インジェクタ
12 点火プラグ
18a 可変機構
19a 切替機構
20 吸気通路
30 排気通路
51 スタータモータ
60 ECU(制御手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine
Claims (6)
エンジン温度が所定の基準温度以上であるという要件を含む所定の自動停止条件が成立したときにエンジンを自動停止させ、その後所定の再始動条件が成立したときにエンジンを再始動させる制御手段が備えられ、
上記制御手段は、上記エンジンを再始動させる制御として、
運転者の発進要求がない場合は、各気筒ともに2回目の圧縮上死点を迎えるときから予混合圧縮着火燃焼が開始するように、排気弁を排気行程だけでなく吸気行程でも開く2度開きを行いつつ、各気筒の最初の吸気行程から最初の圧縮行程の間のいずれかの時期に各気筒に1回目の燃料を噴射し、かつ各気筒の2回目の吸気行程中に各気筒に2回目の燃料を噴射し、
運転者の発進要求がある場合は、各気筒ともに1回目の圧縮上死点を迎えるときから予混合圧縮着火燃焼が開始するように、各気筒の最初の圧縮行程の後半に各気筒に燃料を噴射し、かつそのときの燃料噴射量を上記運転者の発進要求がない場合の各気筒の1回目の燃料噴射量よりも多くすることを特徴とする予混合圧縮着火式エンジンの制御装置。 A control device for a premixed compression ignition engine configured to perform premixed compression ignition combustion in a predetermined operating region,
Control means is provided for automatically stopping the engine when a predetermined automatic stop condition including a requirement that the engine temperature is equal to or higher than a predetermined reference temperature is satisfied, and then restarting the engine when the predetermined restart condition is satisfied. And
The control means is a control for restarting the engine.
When there is no driver's start request, the exhaust valve opens twice not only in the exhaust stroke but also in the intake stroke so that the premixed compression ignition combustion starts from the time when each cylinder reaches the second compression top dead center. The first fuel is injected into each cylinder at any time between the first intake stroke and the first compression stroke of each cylinder, and 2 is applied to each cylinder during the second intake stroke of each cylinder. Inject the second fuel,
When there is a driver's start request, fuel is supplied to each cylinder in the latter half of the first compression stroke of each cylinder so that premixed compression ignition combustion starts when each cylinder reaches the first compression top dead center. A control apparatus for a premixed compression ignition type engine, characterized in that the fuel injection amount at that time is made larger than the first fuel injection amount of each cylinder when the driver does not request start.
上記制御手段は、運転者の発進要求がない場合は、各気筒の初回の燃料噴射時期を吸気行程とすることを特徴とする予混合圧縮着火式エンジンの制御装置。 The control device for a premixed compression ignition engine according to claim 1,
The control device for a premixed compression ignition engine, wherein the control means sets the first fuel injection timing of each cylinder as an intake stroke when there is no start request from the driver.
上記制御手段は、運転者の発進要求の有無に拘らず、各気筒の初回燃焼時の空燃比が理論空燃比よりもリーンとなるように各燃料噴射量を設定することを特徴とする予混合圧縮着火式エンジンの制御装置。 In the control device of the premixed compression ignition type engine according to claim 1 or 2,
The control means sets the fuel injection amount so that the air-fuel ratio at the time of initial combustion of each cylinder is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio regardless of whether the driver has requested to start. Control device for compression ignition engine.
上記制御手段は、運転者の発進要求がある場合は、各気筒の1回目の圧縮上死点を迎えるときに混合気の自着火を促進するための着火アシスト制御を実行することを特徴とする予混合圧縮着火式エンジンの制御装置。 In the control device of the premixed compression ignition type engine according to any one of claims 1 to 3,
The control means executes ignition assist control for accelerating the self-ignition of the air-fuel mixture when the first start of compression top dead center of each cylinder is reached when there is a driver's start request. Control device for premixed compression ignition engine.
各気筒に点火プラグが備えられ、
上記着火アシスト制御は、上記点火プラグに火花点火を行わせることであることを特徴とする予混合圧縮着火式エンジンの制御装置。 The control device for a premixed compression ignition engine according to claim 4,
Each cylinder is equipped with a spark plug,
The control device for a premixed compression ignition engine, wherein the ignition assist control is to cause the ignition plug to perform spark ignition.
各気筒にオゾンを供給するオゾン供給手段が備えられ、
上記着火アシスト制御は、上記オゾン供給手段にオゾンを供給させることであることを特徴とする予混合圧縮着火式エンジンの制御装置。 The control device for a premixed compression ignition engine according to claim 4,
Ozone supply means for supplying ozone to each cylinder is provided,
The control device for a premixed compression ignition engine, wherein the ignition assist control is to supply ozone to the ozone supply means.
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