JP2006046303A - 圧縮着火内燃機関の燃焼切替制御システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】上記圧縮着火内燃機関において、予混合燃焼から通常燃焼への切替時は、予混合燃焼時の予混合燃料噴射を、該予混合燃料噴射の燃料噴射時期近くのプレ噴射と該プレ噴射から所定間隔Pint2を空けて行われるメイン噴射とに変更し、該燃料噴射の変更後の時間経過に従って、該プレ噴射と該メイン噴射との間隔を該所定間隔Pint2に維持した状態で該メイン噴射の噴射時期を通常燃焼における圧縮行程上死点近傍の燃料噴射時期に向けて移行させ、且つ該プレ噴射量を減量するとともに該メイン噴射量を増量することで、圧縮着火内燃機関で行われる燃焼を予混合燃焼から通常燃焼へ切り替える。
【選択図】 図4
Description
との間の燃料噴射間隔に着目した。先の燃料噴射によって生じた蓄圧室内の圧力変動によって後の燃料噴射量がばらつくが、そのばらつきが、先の燃料噴射量にかかわらず略一定となる燃料噴射間隔が存在する。そこで、この燃料噴射間隔に従って燃焼切替時の燃料噴射を制御することで、燃焼切替時の燃料噴射量をより正確に制御することが可能となり、より円滑な燃焼切替が達成され得る。
噴射後に所定間隔を空けてメイン噴射を行うことで、燃焼切替後の通常燃焼における燃料噴射の基礎を形成する。
手段による予混合燃焼から通常燃焼への切替が行われる際の前記燃料噴射弁からの燃料噴射は、予混合燃焼時の燃料噴射時期に近い前記プレ噴射と、該プレ噴射に対して前記所定間隔を空けて該プレ噴射より後の前記メイン噴射とが行われ、且つ該プレ噴射の燃料噴射量を該メイン噴射の燃料噴射量より多い状態とする第一燃料噴射モードと、通常燃焼時の燃料噴射時期に近い前記メイン噴射と、該メイン噴射に対して前記所定間隔を空けて該メイン噴射より前の前記プレ噴射とが行われ、且つ該プレ噴射の燃料噴射量を該メイン噴射の燃料噴射量以下の状態とする第二燃料噴射モードと、を有してもよい。
してもよい。
に示すグラフの横軸は内燃機関1の機関回転速度で、縦軸は内燃機関1の機関負荷を表す。ここで、内燃機関1の運転状態は機関回転速度と機関負荷とで表され、低負荷側の予混合燃焼領域R1、高負荷側の通常燃焼領域R2の何れかの燃焼領域に属する。
明の実施例はこの燃料噴射量に限定されない。
となる燃料噴射間隔は、実際の燃料噴射弁3や蓄圧室4の状況に応じて決定される。
きは、内燃機関1において予混合燃焼が行われ、機関負荷の増加に従い運転状態の属する燃焼領域がS1、S2、R2と変化することで、以下に述べる各燃焼領域に対応する燃料噴射が行われる。
近傍の時期のメイン噴射に加えて、上述したパイロット噴射が行われる。S205の処理後、本制御を終了する。
のは好ましくない。そこで、S303において該噴射燃料が失火状態になっていると判定されるときは、プレ噴射とメイン噴射の燃料噴射間隔を短縮し、メイン噴射による噴射燃料が失火状態になるのを回避することを優先させる。S305の処理が終了すると、S306へ進む。
7・・・・吸気枝管
8・・・・吸気管
12・・・・排気枝管
16・・・・過給機
20・・・・ECU
21・・・・EGR装置
25・・・・クランクポジションセンサ
26・・・・アクセル開度センサ
27・・・・気筒内圧力センサ
28・・・・酸素濃度センサ
29・・・・吸気圧センサ
R1・・・・予混合燃焼領域
R2・・・・通常燃焼領域
Pint2・・・・所定間隔
Pint0・・・・パイロット用燃料噴射間隔
Claims (12)
- 加圧された圧縮着火内燃機関の燃料を貯留する蓄圧室と、
前記蓄圧室に貯留された燃料を前記圧縮着火内燃機関の気筒内に噴射する燃料噴射弁と、
前記圧縮着火内燃機関の運転状態が、該圧縮着火内燃機関で行われる燃焼に応じた燃焼領域のいずれに属しているかを判定する燃焼領域判定手段と、を備え、
前記燃焼領域判定手段によって判定される燃焼領域に応じて、前記燃料噴射弁の燃料噴射条件を制御することで、圧縮行程上死点近傍の時期より早い時期の燃料噴射によって予混合気を形成することで行われる予混合燃焼と圧縮行程上死点近傍の時期の燃料噴射によって行われる通常燃焼とを切り替えて行う圧縮着火内燃機関の燃焼切替制御システムであって、
前記燃焼領域判定手段によって前記圧縮着火内燃機関の運転状態が属する燃焼領域が、予混合燃焼が行われる予混合燃焼領域から通常燃焼が行われる通常燃焼領域へ移行したと判定された場合、予混合燃焼時の予混合燃料噴射を、該予混合燃料噴射の燃料噴射時期近くのプレ噴射と該プレ噴射から所定間隔を空けて行われるメイン噴射とに変更し、該燃料噴射の変更後の時間経過に従って、該プレ噴射と該メイン噴射との間隔を該所定間隔に維持した状態で該メイン噴射の噴射時期を通常燃焼における圧縮行程上死点近傍の燃料噴射時期に向けて移行させ、且つ該プレ噴射の燃料噴射量を減量するとともに該メイン噴射の燃料噴射量を増量することで、該圧縮着火内燃機関で行われる燃焼を予混合燃焼から通常燃焼へ切り替える燃焼切替制御手段を備えることを特徴とする圧縮着火内燃機関の燃焼切替制御システム。 - 前記所定間隔は、前記プレ噴射の燃料噴射量と前記メイン噴射の燃料噴射量との比率にかかわらず、該メイン噴射の燃料噴射量のばらつきが略一定となる時間であることを特徴とする請求項1に記載の圧縮着火内燃機関の燃焼切替制御システム。
- 前記燃焼切替制御手段による予混合燃焼から通常燃焼への切替が行われる際の前記燃料噴射弁からの燃料噴射は、
予混合燃焼時の燃料噴射時期に近い前記プレ噴射と、該プレ噴射に対して前記所定間隔を空けて該プレ噴射より後の前記メイン噴射とが行われ、且つ該プレ噴射の燃料噴射量を該メイン噴射の燃料噴射量より多い状態とする第一燃料噴射モードと、
通常燃焼時の燃料噴射時期に近い前記メイン噴射と、該メイン噴射に対して前記所定間隔を空けて該メイン噴射より前の前記プレ噴射とが行われ、且つ該プレ噴射の燃料噴射量を該メイン噴射の燃料噴射量以下の状態とする第二燃料噴射モードと、
を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の圧縮着火内燃機関の燃焼切替制御システム。 - 前記第一燃料噴射モードにおける前記プレ噴射の燃料噴射開始時期は、前記予混合燃料噴射の燃料噴射開始時期と一致することを特徴とする請求項3に記載の圧縮着火内燃機関の燃焼切替制御システム。
- 前記第二燃料噴射モードにおける前記メイン噴射の燃料噴射開始時期は、前記燃焼切替制御手段による通常燃焼への切替が行われたときの該通常燃焼における圧縮上死点近傍の燃料噴射の燃料噴射開始時期と一致することを特徴とする請求項3に記載の圧縮着火内燃機関の燃焼切替制御システム。
- 前記第一燃料噴射モードにおける前記プレ噴射の燃料噴射量と前記メイン噴射の燃料噴射量の和は、予混合燃焼時の燃料噴射量と同量であることを特徴とする請求項3から請求項5の何れかに記載の圧縮着火内燃機関の燃焼切替制御システム。
- 前記燃焼領域判定手段によって判定される燃焼領域に従い、前記圧縮着火内燃機関における燃焼を予混合燃焼又は通常燃焼に切り替える場合において、前記燃焼切替制御手段によって予混合燃焼から通常燃焼へ切り替える際の切替燃焼領域境界を、通常燃焼から予混合燃焼へ切り替える際の切替燃焼領域境界より高負荷側に設定することを特徴とする請求項3から請求項6の何れかに記載の圧縮着火内燃機関の燃焼切替制御システム。
- 前記燃焼切替制御手段による燃焼切替が行われるとき、第二燃料噴射モードによる燃料噴射が行われる時間が所定滞留時間を超えた場合は、前記圧縮着火内燃機関における燃焼を直ちに予混合燃焼へ戻す滞留禁止手段を、更に備えることを特徴とする請求項3から請求項6の何れかに記載の圧縮着火内燃機関の燃焼切替制御システム。
- 前記圧縮着火内燃機関から排出される排気の一部を吸気系に再循環する排気再循環装置と、
前記排気再循環装置によって前記圧縮着火内燃機関の吸気系に再循環される排気量を検出し、または推定するEGRガス量検出手段と、を更に備え、
前記第一燃料噴射モードによる燃料噴射が行われるときに、前記EGRガス量検出手段によって検出され又は推定される排気量と、前記プレ噴射と前記メイン噴射の燃料噴射条件とに基づいて該メイン噴射が失火状態となると判定される場合は、該第一燃料噴射モードにおける該メイン噴射の燃料噴射時期を進角させて該プレ噴射と該メイン噴射との間隔を前記所定間隔より短くすることを特徴とする請求項3から請求項6の何れかに記載の圧縮着火内燃機関の燃焼切替制御システム。 - 前記圧縮着火内燃機関から排出される排気の一部を吸気系に再循環する排気再循環装置と、
前記排気再循環装置によって前記圧縮着火内燃機関の吸気系に再循環される排気量を検出し、または推定するEGRガス量検出手段と、を更に備え、
前記第二燃料噴射モードによる燃料噴射が行われるときに、前記EGRガス量検出手段によって検出され又は推定されるEGRガス量が所定ガス量より多い場合は、該第二燃料噴射モードによる燃料噴射を行わないことを特徴とする請求項3から請求項6の何れかに記載の圧縮着火内燃機関の燃焼切替制御システム。 - 前記燃焼切替制御手段による予混合燃焼から通常燃焼への切替が行われたとき、該通常燃焼における圧縮上死点近傍の燃料噴射より早い時期に、該燃料噴射に対してパイロット用燃料噴射間隔をもってパイロット噴射が行われることを特徴とする請求項1から請求項6の何れかに記載の圧縮着火内燃機関の燃焼切替制御システム。
- 前記パイロット用燃料噴射間隔と前記所定間隔とは、互いに独立した制御マップに基づいて決定されることを特徴とする請求項11に記載の圧縮着火内燃機関の燃焼切替制御システム。
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