JP2006105046A - ディーゼルエンジンの制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ディーゼルエンジンの筒内に噴射される燃料の噴射量と噴射時期とを制御するための制御装置において、噴射された燃料がその噴射期間内に圧縮上死点近傍で着火するように噴射量と噴射時期とを制御する通常噴射モードと、圧縮上死点前に燃料噴射が終了し、その噴射された燃料が予混合期間を経て圧縮上死点近傍で着火するように噴射量と噴射時期とを制御する予混合噴射モードとの二つの制御モードを設定し、これら各制御モードにおける制御パラメータ(パイロット噴射時期等)の目標値を予め個別に設定し、一方の制御モードから他方の制御モードへの切換時に、一方の制御モードの目標値V1を他方の制御モードの目標値V2に徐々に変更させるための変更手段を設ける。
【選択図】 図7
Description
[予混合燃焼]
前述のように、本実施形態のエンジンは、リエントラント型のキャビティ11と、通常の噴射角度βを有するインジェクタ9とを用いて予混合燃焼を実現させる。予混合領域においてECU26は、燃料の噴射時期を、ピストン4の圧縮上死点よりも前に燃料の噴射が終了し、且つその噴射された燃料の全てがキャビティ11内に入るような噴射時期に制御する。そのような噴射時期は例えば上死点前5〜35°の範囲である。即ち、燃料の噴射時期は通常燃焼の場合よりも進角化されるが、その進角の程度は、噴射された燃料が全てキャビティ11内に入るような範囲に制限される。
本実施形態のエンジンは高負荷側で通常の拡散燃焼を実現させる。本実施形態のエンジンは、拡散燃焼に適したリエントラント型のキャビティ11と、噴射角度βが比較的広い通常のインジェクタ9を用いているので、拡散燃焼を実現させる際にも良好な燃焼を確保できる。つまり、拡散燃焼を実現させるべく、圧縮上死点近傍で燃料を噴射すると、噴射された燃料は、通常のディーゼルエンジンと同様に、キャビティ11の側壁に当たるので、スモーク等が大幅に発生することはない。また、リエントラント型のキャビティ11により、キャビティ11内に形成されたスワールをキャビティ11内に保持できるので優れた排気ガス特性を得ることができる。
[エンジン制御]
本実施形態によれば、図3に関連して説明されたように、予混合領域にて実行される予混合噴射モードと、通常領域にて実行される通常噴射モードとの二つの制御モードが備えられる。そしてエンジン運転中、実際のエンジン回転速度NEと目標燃料噴射量Qとの値がそれぞれ予混合領域の値と通常領域の値との間で変化し、切り換えラインAを越えるとき、これに応じて制御モードも切り換えられる。加速時及び減速時の切り換え点の例がそれぞれB点及びC点で示される。
4 ピストン
2 シリンダ
9 インジェクタ
11 キャビティ
11a 凸部
14 アクセル開度センサ
15 吸入空気量センサ
16 クランク角センサ
17 コモンレール圧センサ
20 EGR通路
21 EGR弁
23 吸気絞り弁
24 コモンレール
26 電子制御ユニット(ECU)
β 噴射角度
Claims (12)
- ディーゼルエンジンの筒内に噴射される燃料の噴射量と噴射時期とを制御するための制御装置において、
噴射された燃料がその噴射期間内に圧縮上死点近傍で着火するように噴射量と噴射時期とを制御する通常噴射モードと、圧縮上死点前に燃料噴射が終了し、その噴射された燃料が予混合期間を経て圧縮上死点近傍で着火するように噴射量と噴射時期とを制御する予混合噴射モードとの二つの制御モードを設定し、
これら各制御モードにおける制御パラメータの目標値を予め個別に設定し、
一方の制御モードから他方の制御モードへの切換時に、一方の制御モードの目標値を他方の制御モードの目標値に徐々に変更させるための変更手段を設けた
ことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。 - 排気ガスの一部を吸気側に環流するEGRを実行するためのEGR装置であって、EGR率を変更するための弁を含むEGR装置と、実際のEGR率が目標EGR率に近づくよう前記弁を制御するEGR制御手段とが設けられ、
前記目標値が、少なくとも、目標燃料噴射量と、目標燃料噴射時期と、前記目標EGR率とからなり、
前記変更手段が、一方の制御モードから他方の制御モードへの切換時に、前記目標EGR率の変更を開始した後に前記目標燃料噴射量と前記目標燃料噴射時期との変更を開始するための遅延手段を有する
請求項1記載のディーゼルエンジンの制御装置。 - 前記弁が、少なくとも前記エンジンの吸気通路に設けられた吸気絞り弁を含み、前記EGR制御手段が、前記EGR率を制御するために吸入空気量を制御するものであって、実際の吸入空気量が目標吸入空気量に近づくよう、少なくとも前記吸気絞り弁を制御するものであり、
前記遅延手段が、一方の制御モードから他方の制御モードへの切換時に、前記目標吸入空気量の変更を開始した後に前記目標燃料噴射量と前記目標燃料噴射時期との変更を開始する
請求項2記載のディーゼルエンジンの制御装置。 - 前記予混合噴射モードにおいて、前記目標EGR率が50%以上に設定される
請求項2又は3記載のディーゼルエンジンの制御装置。 - 前記目標EGR率をエンジン温度に基づき補正するための手段が設けられる
請求項2乃至4いずれかに記載のディーゼルエンジンの制御装置。 - 噴射前の燃料を高圧状態で貯留するコモンレールと、このコモンレール内の燃料圧力であるコモンレール圧を制御するための手段とが設けられ、
前記目標値が、さらに目標コモンレール圧からなり、
前記遅延手段が、さらに、一方の制御モードから他方の制御モードへの切換時に、前記目標EGR率の変更を開始した後に前記目標コモンレール圧の変更を開始する
請求項2乃至5いずれかに記載のディーゼルエンジンの制御装置。 - 前記通常噴射モードにおいて、少量のパイロット噴射と多量のメイン噴射とが実行され、前記予混合噴射モードにおいて、メイン噴射のみが実行され、
前記目標値が、少なくとも、前記通常噴射モードにおける目標パイロット噴射量、目標パイロット噴射時期、目標メイン噴射量及び目標メイン噴射時期と、前記予混合噴射モードにおける目標メイン噴射量及び目標メイン噴射時期とからなり、
前記通常噴射モードにおける目標パイロット噴射量と目標パイロット噴射時期とが、前記予混合噴射モードにおける目標メイン噴射量と目標メイン噴射時期とにそれぞれ関連づけられ、
前記変更手段が、一方の制御モードから他方の制御モードへの切換時に、前記通常噴射モードにおける目標パイロット噴射量と前記予混合噴射モードにおける目標メイン噴射量との間で徐々に変更を行うと共に、前記通常噴射モードにおける目標パイロット噴射時期と前記予混合噴射モードにおける目標メイン噴射時期との間で徐々に変更を行う
請求項1記載のディーゼルエンジンの制御装置。 - 前記予混合噴射モードにおける目標メイン噴射時期をエンジン温度に基づき補正するための手段が設けられる
請求項7記載のディーゼルエンジンの制御装置。 - 前記通常噴射モードが、前記予混合噴射モードよりもエンジンの高負荷側で実行される 請求項1乃至8いずれかに記載のディーゼルエンジンの制御装置。
- 前記エンジンが、ピストンの頂部に設けられたリエントラント型のキャビティと、前記いずれの制御モードにおいても噴射された燃料が前記キャビティ内に入るように噴射角度が設定されたインジェクタとを備える
請求項1乃至9いずれかに記載のディーゼルエンジンの制御装置。 - ディーゼルエンジンの筒内に噴射される燃料の噴射量と噴射時期とを制御するための制御装置において、
噴射された燃料がその噴射期間内に圧縮上死点近傍で着火するように噴射量と噴射時期とを制御する通常噴射モードと、圧縮上死点前に燃料噴射が終了し、その噴射された燃料が予混合期間を経て圧縮上死点近傍で着火するように噴射量と噴射時期とを制御する予混合噴射モードとの二つの制御モードを設定し、
これら各制御モードにおいて、燃料系及び吸気系の制御パラメータの目標値をそれぞれ予め個別に設定し、
一方の制御モードから他方の制御モードへの切換時に、一方の制御モードの目標値を他方の制御モードの目標値に変更すると共に、その一方の制御モードにおける燃料系の目標値の変更を、一方の制御モードにおける空気系の目標値の変更より遅れて開始させるための変更遅延手段を設けた
ことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。 - ディーゼルエンジンの筒内に噴射される燃料の噴射量と噴射時期とを制御するための制御装置において、
噴射された燃料がその噴射期間内に圧縮上死点近傍で着火するように噴射量と噴射時期とを制御する通常噴射モードと、圧縮上死点前に燃料噴射が終了し、その噴射された燃料が予混合期間を経て圧縮上死点近傍で着火するように噴射量と噴射時期とを制御する予混合噴射モードとの二つの制御モードを設定し、
前記通常噴射モードにおいて、少量のパイロット噴射と多量のメイン噴射とを実行すると共に、前記予混合噴射モードにおいて、メイン噴射のみを実行し、
これら各制御モードにおける制御パラメータの目標値を予め個別に設定すると共に、この目標値を、少なくとも、前記通常噴射モードにおける目標パイロット噴射量、目標パイロット噴射時期、目標メイン噴射量及び目標メイン噴射時期と、前記予混合噴射モードにおける目標メイン噴射量及び目標メイン噴射時期とから構成し、
前記通常噴射モードにおける目標パイロット噴射量と目標パイロット噴射時期とを、前記予混合噴射モードにおける目標メイン噴射量と目標メイン噴射時期とにそれぞれ関連づけ、
一方の制御モードから他方の制御モードへの切換時に、前記通常噴射モードにおける目標パイロット噴射量と前記予混合噴射モードにおける目標メイン噴射量との間で変更を行うと共に、前記通常噴射モードにおける目標パイロット噴射時期と前記予混合噴射モードにおける目標メイン噴射時期との間で変更を行うための燃料目標値変更手段を設けた
ことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
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