JP2004100521A

JP2004100521A - 内燃機関の燃焼制御装置

Info

Publication number: JP2004100521A
Application number: JP2002261754A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Nagae; 長江　正浩
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-09-06
Filing date: 2002-09-06
Publication date: 2004-04-02

Abstract

【課題】ディーゼルエンジンにおいて燃費の向上と燃焼効率の向上の両立を図ること。
【解決手段】吸気弁の開閉タイミングを可変できる燃料供給機構７と、発熱体が気筒内に露出しているグロープラグ３とを備えたディーゼルエンジン１の燃焼制御装置４０において、ディーゼルエンジン１の負荷状況を判定する負荷判定手段と、負荷判定手段により軽負荷と判定されたときに吸気弁の閉成タイミングを通常閉成タイミングよりも早める指令を燃料供給機構７に出力すると共にグロープラグ３の駆動回路９に通電指令を出力する制御指令手段とを備えたことを特徴とする。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の燃焼制御装置に関するものであり、特に、内燃機関の圧縮仕事を減少させるために、吸気早閉じのバルブタイミング制御を行う燃焼制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
吸気早閉じのバルブタイミング制御を行う技術として特開平３−１５６１４８号公報に開示された「内燃機関の燃料供給装置」がある。この従来技術は、軽負荷時において吸気早閉じのバルブタイミング制御を行って、吸気行程でピストンに作用する負の仕事（ポンピングロス）を減少させると、シリンダ内の混合気温度が低下して燃焼が悪化することに着目し、燃料噴射圧力を高くするというものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平３−１５６１４８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、現実問題としては、燃料噴射圧力を高くしても着火の安定性は必ずしも十分ではなかった。そこで、全く別な発想に基づく着火安定のための対策が求められていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の内燃機関の燃焼制御装置は、このような課題を解決するためになされたものであり、吸気弁の開閉タイミングを可変できる燃料供給機構と、発熱体が気筒内に露出しているグロープラグとを備えた内燃機関の燃焼制御装置において、内燃機関の負荷状況を判定する負荷判定手段と、負荷判定手段により軽負荷と判定されたときに吸気弁の閉成タイミングを通常閉成タイミングよりも早める指令を燃料供給機構に出力すると共にグロープラグを通電させる回路に通電指令を出力する制御指令手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００６】
負荷判定手段により軽負荷と判定されると、燃料供給機構のバルブタイミングが吸気早閉じとなると共に、グロープラグに通電がなされる。吸気早閉じのバルブタイミング制御によって、内燃機関の吸気行程における圧縮仕事が減少して燃費の向上を図ることができる。また、吸気早閉じのために圧縮端温度が燃料着火温度より低くなることがあるが、グロープラグへの通電によって着火に必要な圧縮端温度を確保することができ、失火が生じない。
【０００７】
また、本発明の他の燃焼制御装置は、吸気弁の開閉タイミングを可変できる燃料供給機構と、排出ガス再循環装置（ＥＧＲ）とを備えた内燃機関の燃焼制御装置において、排出ガス再循環装置は、冷却装置を備えた主循環経路と、その冷却装置をバイパスする副循環経路と、主循環経路と副循環経路の切り換えを行うバルブとを備え、燃焼制御装置は、内燃機関の負荷状況を判定する負荷判定手段と、負荷判定手段により軽負荷と判定されたときに吸気弁の閉成タイミングを通常閉成タイミングよりも早める指令を燃料供給機構に出力すると共に副循環経路を介して排出ガスを循環させるようにバルブを駆動する指令を出力する制御指令手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
排出ガス再循環装置は、排出ガスを混合気にフィードバックすることにより最高燃焼温度を下げ、高温で発生する窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減するものである。そして、高温燃焼温度の低下を促進するために、循環経路中にはＥＧＲクーラーと呼ばれる冷却装置が一般に設けられており、フィードバックされる排出ガスが冷却されるようになっている。したがって、燃費向上のために吸気早閉じのバルブタイミング制御を行うと、圧縮端温度の低下が増強される。
【０００９】
しかし、本発明によれば、圧縮端温度の低下を抑制できる。負荷判定手段により軽負荷と判定されると、燃料供給機構のバルブタイミングが吸気早閉じとなると共に、副循環経路を介して排出ガスが循環されるからである。
【００１０】
本発明によれば、吸気早閉じのバルブタイミング制御によって、内燃機関の吸気行程における圧縮仕事が減少して燃費の向上を図ることができる。また、吸気早閉じのために圧縮端温度が低下するが、排出ガスが冷却装置をバイパスするので、圧縮端温度の低下の程度が小さく、したがって燃料着火温度より低くなることを防止できる。そのため、着火に必要な圧縮端温度を確保でき失火が生じない。
【００１１】
また、本発明のさらに他の燃焼制御装置は、吸気弁の開閉タイミングを可変できる燃料供給機構と、アシスト用モータを備えたターボチャージャーとを備えた内燃機関の燃焼制御装置において、内燃機関の負荷状況を判定する負荷判定手段と、負荷判定手段により軽負荷と判定されたときに吸気弁の閉成タイミングを通常閉成タイミングよりも早める指令を燃料供給機構に出力すると共にアシスト用モータの駆動回路に通電指令を出力する制御指令手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
負荷判定手段により軽負荷と判定されると、燃料供給機構のバルブタイミングが吸気早閉じとなると共に、ターボチャージャーのアシスト用モータが駆動して吸入空気が加給される。吸気早閉じのバルブタイミング制御によって、内燃機関の吸気行程における圧縮仕事が減少して燃費の向上を図ることができる。また、吸気早閉じのために圧縮端温度が燃料着火温度より低くなることがあるが、ターボチャージャーのアシスト用モータの駆動により吸入空気圧が上昇して圧縮端温度低下を抑制することができ、失火が生じない。
【００１３】
なお、上記３つの発明において、負荷判定手段は、トルクＴｅと回転数Ｎｅに基づく負荷マップを備え、負荷が予め定められたしきい値よりも軽いか否かを判定するものであることが望ましい。トルクＴｅと回転数Ｎｅとから簡単に負荷の程度を判定できる。
【００１４】
また、その負荷判定手段は、トルクＴｅと回転数Ｎｅに基づく負荷マップについて、しきい値の異なるものを複数種類備えており、内燃機関の運転状況に応じて複数の負荷マップの一つを選択し、選択された負荷マップに基づいて負荷状況を判定することが望ましい。
【００１５】
内燃機関の運転状況に応じて、吸気早閉じのバルブタイミング制御を必要とする負荷の程度は変化するが、内燃機関の運転状況に応じて異なるしきい値が設定された負荷マップを用いることにより、内燃機関の運転状況が変化しても吸気早閉じに関して適切な判定をすることができる。
【００１６】
なお、運転状況は、冷却水温Ｔｗ、吸入空気量Ｇａおよび吸入空気温度Ｔａの中の少なくとも一つを用いて判断することができる。
【００１７】
負荷マップは、複数のしきい値により負荷領域が区分されており、制御指令手段は負荷領域に応じて吸気弁の閉成タイミングを異ならせることが望ましい。
【００１８】
負荷の程度に応じて閉成タイミングを異ならせることにより圧縮仕事の減少量を適切に制御することができる。
【００１９】
たとえば、第１負荷領域とそれよりも高負荷の第２負荷領域とを仕切る第１しきい値と、第２負荷領域とそれよりも高負荷の第３負荷領域とを仕切る第２しきい値とを負荷マップ上に設定した場合、制御指令手段は、負荷が第３負荷領域にあるときは吸気弁を通常のタイミングで閉成し、負荷が第１負荷領域にあるときには吸気弁を最も早く閉成し、負荷が第２負荷領域にあるときは負荷に応じて吸気弁の閉成タイミングを可変とすることが可能である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態である燃焼制御装置およびこの燃焼制御装置の制御対象であるディーゼルエンジンを示す構成図であり、図２は燃焼制御装置の動作を示すフローチャートである。
【００２１】
ディーゼルエンジン１は、４気筒のエンジンであり、各気筒２にはグロープラグ３が設けられている。グロープラグ３は、グロープラグ駆動回路９により通電されると気筒内に臨む先端部が１０００℃前後の温度で発熱するものであり、圧縮端温度が燃料着火温度よりも低い場合に駆動して失火を防止するものである。グロープラグ３は、主として冷間始動時に利用するものであるが、本実施形態では吸気早閉じのバルブタイミング制御を行ったときにも駆動して、圧縮端温度を上昇させる。
【００２２】
排気ポート４は、ターボチャージャー１２を介して排気浄化触媒１８に導かれている。ターボチャージャー１２は、タービンホイール１２ａの羽根に排気ガスを当てて吸気側のコンプレッサーホイール１２ｂを回転させ、吸入空気を圧縮するものであるが、このターボチャージャー１２は、さらに、アシスト用モータ１３を備えており、必要に応じてアシスト用モータ１３をインバータ２２の交流出力電流によって駆動することにより、加給を増強することができるようになっている。アシスト用モータ１３の回転数は、インバータ２２の出力周波数を調整することによりコントロールすることができる。
【００２３】
タービンホイール１２ａの先には排気浄化触媒装置１８およびマフラー２０が設けあれており、排気浄化触媒装置１８とマフラー２０との間には排気温度センサ２１が設けられている。
【００２４】
ターボチャージャー１２のコンプレッサーホイール１２ｂ側は、エアークリーナ１４を介して吸気口１９が接続されており、エアークリーナ１４とターボチャージャー１２の間の吸気通路にはエアフローメータ１５および大気温度センサ１６が配置されている。
【００２５】
エアフローメータ１５は吸入空気量Ｇａを検出するものであり、大気温度センサ１６は吸入空気温度Ｔａを検出するものである。
【００２６】
ターボチャージャー１２のコンプレッサーホイール側と各気筒２の吸気ポート５との間の吸気経路１０には、インタークーラー１１およびサージタンク６が設けられている。インタークーラー１１は、ターボチャージャー１２で圧縮され加熱された吸入空気を冷却するものであり、サージタンク６は吸入空気の脈動を緩和するものである。
【００２７】
排気ポート４と吸気経路１０との間には、ＥＧＲクーラー２５を備えた排出ガス再循環用の主循環経路２４と、ＥＧＲクーラー２５をバイパスするように設けられた副循環経路２８が設けられており、これらによって排出ガス再循環装置（ＥＧＲ）が構成されている。主循環経路２４と副循環経路２８にはそれぞれバルブ２６および２９が設けられており、それぞれがバルブ駆動装置２７および３０により開閉可能となっている。
【００２８】
排出ガス再循環装置はいうまでもなく、排出ガスを混合気にフィードバックすることにより最高燃焼温度を下げ、高温で発生する窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減するものである。高温燃焼温度の低下を促進するために、主循環経路２４中にはＥＧＲクーラー２５が設けられており、ここを経由してフィードバックされる排出ガスは冷却されるようになっている。また、後述するように、吸気早閉じのバルブタイミング制御を行うときには、副循環経路２８を通すことにより排出ガスの冷却をすることなく、再循環させることができる。なお、符号３１は吸気スロットルを示している。
【００２９】
燃料供給機構としての可変バルブタイミング調整装置７は、アクチュエータ８によって、吸気バルブの閉成タイミングを調整するものである。
【００３０】
図３（ａ）〜（ｃ）は吸気バルブのバルブタイミング制御を示すバルブダイヤグラムである。本実施形態では吸気バルブが開くタイミングは常に一定で、上死点ＴＤＣの２度手前である。
【００３１】
図３（ａ）のバルブダイヤグラムは、通常のバルブタイミング制御を示しており、上死点ＴＤＣの２度手前で開き、下死点ＢＤＣの３１度後方で閉じる。図３（ｂ）は吸気早閉じのバルブタイミング制御の一例を示すものであり、下死点ＢＤＣの手前６０度の位置で吸気バルブを閉じる。図３（ｃ）は閉成タイミングを最も早くしたときの吸気早閉じバルブタイミング制御を示すものであり、下死点ＢＤＣの手前９０度の位置で吸気バルブを閉じる。
【００３２】
電子制御装置（ＥＣＵ）４０は、燃焼制御装置として機能を備えている。入力側には、エアフローメータ１５、大気温度センサ１６、冷却水温センサ４１、エンジントルクセンサ４２、エンジン回転数センサ４３の各出力が接続されている。なお、冷却水温センサ４１は、ディーゼルエンジン１の冷却装置内を循環する冷却水の温度を検出するものである。
【００３３】
一方、出力側には、バルブ駆動回路２７、３０、バルブタイミング調整用のアクチュエータ８、グロープラグ駆動回路９、ターボチャージャーアシスト用モータを駆動するためのインバータ２２が接続され、それぞれをコントロールできるようになっている。
【００３４】
つぎに、本実施形態である燃焼制御装置の動作を説明する。図２は、燃焼制御装置として機能するＥＣＵ４０の制御動作を示すフローチャートである。
【００３５】
まず、ステップＳ１１では、冷却水温Ｔｗ、吸入空気量Ｇａおよび吸入空気温度Ｔａを取り込む。冷却水温Ｔｗは冷却水温センサ４１から、吸入空気量Ｇａはエアフローメータ１５から、吸入空気温度Ｔａは大気温度センサ１６からそれぞれ取得する。
【００３６】
ステップＳ１２では、冷却水温Ｔｗ、吸入空気量Ｇａおよび吸入空気温度Ｔａからバルブタイミング制御用の負荷マップを選択する。
【００３７】
図４（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ予め用意されている負荷マップの一例を示す図である。各図において、横軸はエンジン回転数Ｎｅを示し、縦軸にエンジントルクＴｅを示しており、エンジン回転数Ｎｅの単位はｒｐｍ、エンジントルクＴｅの単位はＮｍである。
【００３８】
図４（ａ）に示す負荷マップは、冷却水温Ｔｗ、吸入空気量Ｇａおよび吸入空気温度Ｔａのそれぞれの値が十分に大きいときに選択される。この負荷マップでは、第１しきい値５１によって第１負荷領域Ｉとそれよりも高負荷の第２負荷領域ＩＩに仕切られ、第２しきい値５２によって第２負荷領域ＩＩとそれよりも高負荷の第３負荷領域ＩＩＩに仕切られている。
【００３９】
図４（ｂ）に示す負荷マップは、冷却水温Ｔｗ、吸入空気量Ｇａまたは吸入空気温度Ｔａの少なくともいずれかが、十分に大きい場合に比べると小さくなった場合に選択されるものの一例である。たとえば、冷却水温Ｔｗは８０℃以上であれば十分に大きい値と言えるが、それが３０℃となった場合に選択される。
【００４０】
この負荷マップは、図４（ａ）に示す負荷マップの第２しきい値５２を、その傾きを維持したまま原点方向にシフトさせ、第１しきい値５１を削除したものである。
【００４１】
図４（ｃ）に示す負荷マップは、冷却水温Ｔｗ、吸入空気量Ｇａおよび吸入空気温度Ｔａの各値がいずれも十分に小さい場合に選択される。この負荷マップの場合には、しきい値は存在せず、全領域が第３負荷領域ＩＩＩとなっている。
【００４２】
ここでは、簡単のために３種類の負荷マップを例示したが、たとえば、第２しきい値について、図４（ａ）と図４（ｂ）の中間に位置するような負荷マップを用意してもよい。
【００４３】
次にステップＳ１３に移行し、エンジントルクＴｅおよびエンジン回転数Ｎｅを取り込み、判断ボックスであるステップＳ１４にさらに移行する。
【００４４】
ステップＳ１４では、エンジントルクＴｅおよびエンジン回転数Ｎｅに基づいて決定される負荷が、負荷マップ上のどの負荷領域に含まれるかが判断される。ステップＳ１２で、仮に図４（ａ）の負荷マップが選択されたとする。ステップＳ１３で取り込まれたエンジントルクＴｅおよびエンジン回転数Ｎｅに基づいて決定される負荷が、選択された負荷マップ上の第１負荷領域Ｉ〜第３負荷領域ＩＩＩのいずれに含まれるかが判断される。
【００４５】
第３負荷領域ＩＩＩが選択されると、ステップＳ１７に進み、吸気バルブの閉成タイミングを通常のまま、すなわち、図３（ａ）に示すタイミングでバルブタイミング制御が実行される。
【００４６】
ステップＳ１４で第１負荷領域Ｉまたは第２負荷領域ＩＩが選択されると、ステップＳ１５に進みグロープラグ駆動回路９に駆動指令を出してグロープラグ３をオンさせる。これによって気筒内に臨むグロープラグ３の先端は１０００℃前後の温度に発熱される。
【００４７】
続いてステップＳ１６に移行し、吸気早閉じのバルブタイミング制御が実行される。ステップＳ１４で第１負荷領域Ｉが選択された場合には、図３（ｃ）のバルブダイヤグラムに示すバルブタイミング制御が実行される。つまり、最も早い吸気早閉じが行われる。
【００４８】
一方、ステップＳ１４で第２負荷領域ＩＩが選択された場合には、負荷の程度に応じて、図３（ａ）のバルブタイミングと図３（ｃ）のバルブタイミングの間の適当なタイミングで吸気早閉じが行われる。図３（ｂ）のバルブタイミングはその一例で、下死点ＢＤＣの手前６０度で閉じる。図４（ａ）の負荷マップにおける第２負荷領域ＩＩを例にとると、エンジントルクＴｅおよびエンジン回転数Ｎｅに基づいて決定される負荷が第１しきい値５１に近いほど早く吸気早閉じが行われ、第２しきい値５２に近いほど遅く吸気早閉じが行われる。
【００４９】
以上のように、本実施形態によれば、負荷が軽いほど吸気バルブの閉成タイミングが早くなり、吸気行程における圧縮仕事が減少する。これにより燃費の向上を図ることができる。また、吸気早閉じが行われる場合には、圧縮端温度が燃料着火温度以下になる可能性があるが、そうならないようにグロープラグ３がオン状態になるため、失火が起こらない。
【００５０】
つぎに、第２の実施形態を図５に示すフローチャートを用いて説明する。ディーゼルエンジンの構成は第一実施形態と同じであり図１に示すとおりである。第１実施形態とはＥＣＵ４０による制御が一部異なるのみである。つまり、フローチャートのステップＳ２５において、ＥＧＲ主循環経路を閉じて副循環経路を開くという動作制御が、第１実施形態のステップＳ１５におけるグロープラグ３をオンするという動作制御に代えて実行される。
【００５１】
ステップＳ１１〜ステップＳ１４およびステップＳ１６、１７は、第１実施形態と同じであるので、説明は省略する。
【００５２】
ステップＳ１４において、第３負荷領域ＩＩＩが選択されるとステップＳ１７に進み、吸気バルブの閉成タイミングを通常のまま、すなわち、図３（ａ）に示すバルブタイミング制御が実行される。一方、第１負荷領域Ｉまたは第２負荷領域ＩＩが選択されると、ステップＳ２５に進み、バルブ駆動装置２７、３０に駆動指令を出して、閉じているバルブ２９を開き、開いているバルブ２６を閉じる。このバルブ切替によって、ＥＧＲ装置で再循環される排出ガスがＥＧＲクーラー２５をバイパスする。ついで、ステップＳ１６に進んで第１実施形態と同様の吸気早閉じのバルブタイミング制御が実行される。
【００５３】
この実施形態によれば、負荷が軽いほど吸気バルブの閉成タイミングが早くなり、吸気行程における圧縮仕事が減少する。これにより燃費の向上を図ることができる。また、吸気早閉じが行われる場合には、圧縮端温度が燃料着火温度以下になる可能性があるが、再循環される排出ガスがＥＧＲクーラー２５を経由せずに、高温のまま混合気に混ざるので、圧縮端温度の低下が抑制され、失火が起こらない。
【００５４】
つぎに第３の実施形態を図６に示すフローチャートを用いて説明する。ディーゼルエンジンの構成は第一実施形態と同じであり図１に示すとおりである。第１実施形態とはＥＣＵ４０による制御が一部異なるのみである。つまり、フローチャートのステップＳ３５において、ターボチャージャー１２のアシスト用モータ１３を駆動するという制御が、第１実施形態のステップＳ１５におけるグロープラグ３をオンするという動作制御に代えて実行される。
【００５５】
ステップＳ１１〜ステップＳ１４およびステップＳ１６、１７は、第１実施形態と同じであるので、説明は省略する。
【００５６】
ステップＳ１４において、第３負荷領域ＩＩＩが選択されるとステップＳ１７に進み、吸気バルブの閉成タイミングを通常のまま、すなわち、図３（ａ）に示すバルブタイミング制御が実行される。一方、第１負荷領域Ｉまたは第２負荷領域ＩＩが選択されると、ステップＳ３５に進み、インバータ２２に駆動指令を出して、アシスト用モータ１３を駆動する。第２負荷領域ＩＩの場合には、負荷の程度に応じて、インバータ２２の出力周波数を選択することが望ましい。その場合、第１負荷領域Ｉに近いほど高速にアシスト用モータ１３を回転させる。ついで、ステップＳ１６に進んで第１実施形態と同様の吸気早閉じのバルブタイミング制御が実行される。
【００５７】
この実施形態によれば、負荷が軽いほど吸気バルブの閉成タイミングが早くなり、吸気行程における圧縮仕事が減少する。これにより燃費の向上を図ることができる。また、吸気早閉じが行われる場合には、圧縮端温度が燃料着火温度以下になる可能性があるが、ターボチャージャー１２のアシスト用モータ１３が駆動して吸入空気の加給が増強されるため、圧縮端温度の低下が抑制され、失火が起こらない。
【００５８】
以上３つの実施形態では、圧縮端温度の低下を抑制するために、グロープラグへの通電、ＥＧＲ排出ガスのＥＧＲクーラーバイパス、ターボチャージャーのアシスト用モータの駆動をそれぞれ行っているが、これらから２以上を選んで同時に実行しても構わない。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の内燃機関の燃焼制御装置によれば、負荷に応じて適宜吸気バルブの吸気早閉じ制御を行うため燃費向上を図ることができ、しかも、吸気早閉じ制御の際には、グロープラグへの通電、ＥＧＲ排出ガスのＥＧＲクーラーバイパス、あるいは、ターボチャージャーのアシスト用モータの駆動を行って、圧縮端温度が低下を抑制するので、失火による燃料効率の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である燃焼制御装置およびこの燃焼制御装置の制御対象であるディーゼルエンジンを示す構成図。
【図２】燃焼制御装置として機能するＥＣＵ４０の制御動作を示すフローチャート。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は吸気バルブのバルブタイミング制御を示すバルブダイヤグラム。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ予め用意されている負荷マップを示す図。
【図５】第２実施形態の燃焼制御装置として機能するＥＣＵ４０の制御動作を示すフローチャート。
【図６】第３実施形態の燃焼制御装置として機能するＥＣＵ４０の制御動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…ディーゼルエンジン、３…グロープラグ、７…可変バルブタイミング調整装置、８…アクチュエータ、９…グロープラグ駆動回路、１２…ターボチャージャー、１３…アシスト用モータ、２４…主循環経路、２５…ＥＧＲクーラー、２６，２９…バルブ、２７，３０…バルブ駆動装置、２８…副循環経路、４０…電子制御装置（ＥＣＵ）、４１…冷却水温センサ、４２…エンジトルクセンサ、４３…エンジン回転数センサ。

Claims

吸気弁の開閉タイミングを可変できる燃料供給機構と、発熱体が気筒内に露出しているグロープラグとを備えた内燃機関の燃焼制御装置において、
前記内燃機関の負荷状況を判定する負荷判定手段と、
前記負荷判定手段により軽負荷と判定されたときに前記吸気弁の閉成タイミングを通常閉成タイミングよりも早める指令を前記燃料供給機構に出力すると共に前記グロープラグを通電させる回路に通電指令を出力する制御指令手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
吸気弁の開閉タイミングを可変できる燃料供給機構と、排出ガス再循環装置とを備えた内燃機関の燃焼制御装置において、
前記排出ガス再循環装置は、冷却装置を備えた主循環経路と、前記冷却装置をバイパスする副循環経路と、前記主循環経路と前記副循環経路の切り換えを行うバルブとを備え、
前記燃焼制御装置は、
前記内燃機関の負荷状況を判定する負荷判定手段と、
前記負荷判定手段により軽負荷と判定されたときに前記吸気弁の閉成タイミングを通常閉成タイミングよりも早める指令を前記燃料供給機構に出力すると共に前記副循環経路を介して排出ガスを循環させるように前記バルブを駆動する指令を出力する制御指令手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
吸気弁の開閉タイミングを可変できる燃料供給機構と、アシスト用モータを備えたターボチャージャーとを備えた内燃機関の燃焼制御装置において、
前記内燃機関の負荷状況を判定する負荷判定手段と、
前記負荷判定手段により軽負荷と判定されたときに前記吸気弁の閉成タイミングを通常閉成タイミングよりも早める指令を前記燃料供給機構に出力すると共に前記アシスト用モータの駆動回路に通電指令を出力する制御指令手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
前記負荷判定手段はトルクＴｅと回転数Ｎｅに基づく負荷マップを備え、負荷が予め定められたしきい値よりも軽いか否かを判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の燃焼制御装置。
前記負荷判定手段はトルクＴｅと回転数Ｎｅに基づく前記負荷マップについて、しきい値の異なるものを複数種類備えており、前記内燃機関の運転状況に応じて前記複数の負荷マップの一つを選択し、選択された負荷マップに基づいて負荷状況を判定することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の燃焼制御装置。
前記運転状況は、冷却水温Ｔｗ、吸入空気量Ｇａおよび吸入空気温度Ｔａの中の少なくとも一つを用いて判断されることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の燃焼制御装置。
前記負荷マップは、複数のしきい値により負荷領域が区分されており、前記制御指令手段は前記負荷領域に応じて吸気弁の閉成タイミングを異ならせることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の燃焼制御装置。
前記複数のしきい値は、第１負荷領域とそれよりも高負荷の第２負荷領域とを仕切る第１しきい値と、前記第２負荷領域とそれよりも高負荷の第３負荷領域とを仕切る第２しきい値であり、前記制御指令手段は、負荷が前記第３負荷領域にあるときは吸気弁を通常のタイミングで閉成し、負荷が前記第１負荷領域にあるときには吸気弁を最も早く閉成し、負荷が前記第２負荷領域にあるときは負荷に応じて吸気弁の閉成タイミングを可変とすることを特徴とする請求項７に記載の内燃機関の燃焼制御装置。