JP2007205290A - 予混合圧縮自着火式内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 制御装置は、燃焼室内に形成される混合ガスが最初に燃焼するまでの各燃焼サイクルに対して内燃機関の始動時において要求されるトルクを同内燃機関により出力させるために必要な燃料の量である始動時必要燃料量τSよりも少ない量の燃料を噴射させる。これにより、燃焼ガスを含まない混合ガスが燃焼するために必要な燃料量である初回燃焼必要燃料量τiよりも筒内燃料量が多くなって混合ガスの燃焼が最初に発生するとき、燃焼に供される燃料量のうちの初回燃焼必要燃料量τiを超える過剰量は十分に少なくなる。この結果、混合ガスの最初の燃焼時、燃焼する混合ガスの空燃比が過度にリッチな空燃比となることを防止することができる。
【選択図】 図5
Description
前記内燃機関の始動時、前記燃焼室内に形成された混合ガスが最初に燃焼するまでに前記燃料噴射手段により各燃焼サイクルに対して噴射される燃料の総量が、同内燃機関の始動時において要求されるトルクを同内燃機関により出力させるために1回の燃焼サイクルに対して必要な燃料の量である始動時必要燃料量の燃料を各燃焼サイクルに対して噴射した場合において同燃焼室内に形成された混合ガスが最初に燃焼するまでに噴射される燃料の総量よりも少ない量となるように同燃料噴射手段により噴射させる燃料の量を決定するとともに、同決定された量に応じた前記指示信号を同燃料噴射手段に対して送出する噴射燃料量制御手段を備える。
以下、本発明による予混合圧縮自着火式内燃機関の制御装置の各実施形態について図面を参照しながら説明する。各実施形態の制御装置は、2サイクル予混合圧縮自着火方式により運転される多気筒(本例では、4気筒)内燃機関に適用される。
次に、上記のように構成された制御装置の作動について説明する。この制御装置は、始動時、クランキングが開始してから燃焼室26内に形成される混合ガスが最初に燃焼するまでの各燃焼サイクルに対して、内燃機関10の始動時において要求されるトルクを同内燃機関10により出力させるために1回の燃焼サイクルに対して必要な燃料の量(始動時必要燃料量)よりも少ない量の燃料を噴射させる。一方、制御装置は、混合ガスの燃焼が最初に発生した後の各燃焼サイクルに対して、始動時必要燃料量の燃料を噴射させる。ここで、始動時とは、例えば、スタータ25のモーターが回転させられてクランキングが開始してから、混合ガスの燃焼によりエンジン回転速度NEが所定の閾値回転速度(始動判定回転速度)以上となるまでの期間である。
具体的に述べると、運転者がイグニッション・キーを操作することにより同イグニッション・キーの位置が始動位置となったとき(即ち、スタータ25を始動させるための操作を行ったとき)、スタータ25のモーターが駆動させられ、これにより、クランク軸24が回転させられる。即ち、クランキングが開始する。CPU71は、図示しないルーチンにより、スタータ信号をモニターしていて、スタータ信号が入力された時点を始動時の開始時点として認識する。更に、CPU71は、図示しないルーチンにより、始動時の開始時点以降においてエンジン回転速度NEが始動判定回転速度以上となった時点を始動時の終了時点として認識する。
一方、CPU71は、図3にフローチャートにより示した内燃機関10を駆動制御するための駆動制御ルーチンを、クランク角が所定の微小なクランク角だけ変化する毎に第n気筒専用に実行するようになっている。
筒内到達新規噴射燃料量は、今回の燃焼サイクルに対して新たに噴射された燃料のうち上記壁面等に付着することなく燃焼室26内に流入した燃料の量である。
筒内残留燃料量は、前回の燃焼サイクルにおいて混合ガスに含まれていた燃料のうち燃焼室26から排出されることなく燃焼室26内に残留した燃料の量である。
その後、CPU71はステップ399に進んで本ルーチンを一旦終了する。
一方、CPU71は、図示しない燃焼発生検出ルーチンをクランク角が所定の微小なクランク角だけ変化する毎に第n気筒専用に実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、CPU71は、筒内圧センサ64により検出された第n気筒の筒内圧Pcを新たにRAM73に記憶させる。更に、CPU71は、RAM73に記憶された第n気筒の筒内圧Pcのすべての値のうちの最大値が所定の閾値圧力以上であるとき、第n気筒の燃焼発生フラグFxの値を「1」に設定する。ここで、前記閾値圧力は、混合ガスが燃焼しない場合における1つの燃焼サイクル中の筒内圧Pcの最大値よりも高い圧力であって、混合ガスが燃焼する場合における1つの燃焼サイクル中の筒内圧Pcの最大値よりも低い圧力である。
そして、未燃の混合ガスが燃焼室26内に存在する状態で、現時点の燃焼サイクルがクランキング開始後の2回目の燃焼サイクルとなる。この時点においても、1回目(前回)の燃焼サイクルと同様に、混合ガスが未だ燃焼していないので、燃焼室26内の混合ガスが燃焼室26から排出される量は極めて少ない。従って、1回目の燃焼サイクルにおける筒内燃料量のほとんどが筒内残留燃料量となる。
そして、燃焼サイクルの経過に伴って、筒内燃料量は増加する。3回目〜5回目の燃焼サイクルにおいては、1回目及び2回目の燃焼サイクルの場合と同様に、筒内燃料量が初回燃焼必要燃料量τiよりも少ないので、混合ガスは自着火されず燃焼しない。
その後、現時点の燃焼サイクルが6回目の燃焼サイクルとなると、筒内燃料量は、初回燃焼必要燃料量τiより多くなる。従って、同燃焼サイクルにおいて混合ガスがピストン22により圧縮されると、同混合ガスは自着火により燃焼する。即ち、本例では、燃焼室26内に形成される混合ガスが最初に燃焼する燃焼サイクルである初回燃焼発生燃焼サイクルは、6回目の燃焼サイクルである。
その後、現時点の燃焼サイクルが7回目の燃焼サイクルとなった時点にてCPU71が図2のルーチンの処理を開始すると、CPU71は、ステップ245に進んだとき、同ステップ245にて「No」と判定してステップ260に進み噴射燃料量τを上記ステップ240にて決定された始動時必要燃料量τSに設定する。次いで、CPU71は、ステップ255以降のステップに進んで、図2のルーチンを一旦終了する。
エンジン回転速度NEが始動判定回転速度より大きくなると、CPU71は、上記図2のルーチンに代えて、同ルーチンと同様のルーチンであって、内燃機関10の始動完了後の制御量及び制御タイミングを決定するための図示しないルーチンを実行する。このルーチンは、アクセル開度センサ65により検出されたアクセルペダル操作量Accp及びエンジン回転速度NEに基づいて要求トルクTQを決定する点において上記図2のルーチンと相違している。
次に、本発明の第2実施形態に係る予混合圧縮自着火式内燃機関の制御装置について説明する。第2実施形態に係る制御装置は、混合ガスの燃焼が最初に発生した後、所定のサイクル数が経過するまでの間、各燃焼サイクルに対して始動時必要燃料量τSより少ない量の燃料を噴射させる点において上記第1実施形態に係る制御装置と相違している。以下、かかる相違点を中心として説明する。
以下、クランキングが開始した時点から説明する。この時点にてCPU71が上記ルーチンの処理を開始し、ステップ240までの処理を実行すると、同CPU71はステップ645に進んで、上記ステップ245と同様に、第n気筒の燃焼発生フラグFxの値が「0」であるか否かを判定する。
図7は、6回目以降の燃焼サイクルに対する新規噴射燃料量、筒内燃料量及び筒内残留燃焼ガス量の変化を示したグラフである。図7の各燃焼サイクルに対して左側に示された量が新規噴射燃料量であり、中央に示された量が筒内燃料量であり、右側に示された量が筒内残留燃焼ガス量である(後述する図11においても同様。)。
そして、時間が経過すると、現時点の燃焼サイクルがクランキング開始後の7回目の燃焼サイクルになる。この時点にてCPU71が上記ルーチンの処理を開始し、ステップ645までの処理を実行したとき、同CPU71はステップ645にて「No」と判定してステップ660に進み初回燃焼発生後サイクル数Nの値を1だけ増加させる。この時点では、初回燃焼発生後サイクル数Nの値は、「1」となる。
そして、時間が経過すると、現時点の燃焼サイクルがクランキング開始後の8回目の燃焼サイクルになる。
ここで、混合ガスの燃焼が最初に発生した後の期間における本実施形態による利点を上記第1実施形態に係る制御装置と対比して説明する。図11は、混合ガスの燃焼が最初に発生した後の各燃焼サイクルに対して始動時必要燃料量τSの燃料を噴射する上記第1実施形態の場合における6回目以降の燃焼サイクルに対する筒内燃料量の変化及び筒内残留燃焼ガス量の変化を示したグラフである。8回目の燃焼サイクルにおける筒内残留燃焼ガス量は、定常燃焼サイクルにおける筒内残留燃焼ガス量ESに対して過剰量S1だけ過剰となっている。
そして、時間が経過すると、現時点の燃焼サイクルがクランキング開始後の9回目の燃焼サイクルになる。この時点では、筒内残留燃焼ガス量は定常燃焼サイクルにおける筒内残留燃焼ガス量ESに略一致する。このように、本実施形態によれば、混合ガスの燃焼が最初に発生した後の各燃焼サイクルに対して始動時必要燃料量τSの燃料を噴射した場合よりも早期に筒内残留燃焼ガス量が過剰となっている期間を終了させることができるので、内燃機関10の運転状態を多量のNOxが生成されない状態へ早期に移行させることができる。
次に、本発明の第3実施形態に係る予混合圧縮自着火式内燃機関の制御装置について説明する。第3実施形態に係る制御装置は、初回燃焼必要燃料量τi以上の燃料をクランキング開始後の最初の燃焼サイクルに対して噴射させるとともに、その後の燃焼サイクルであって混合ガスが最初に燃焼するまでの各燃焼サイクルに対して燃料を噴射させない点において上記第1実施形態に係る制御装置と相違している。以下、かかる相違点を中心として説明する。
以下、クランキングが開始した時点から説明する。この時点にてCPU71が上記ルーチンの処理を開始し、ステップ240までの処理を実行すると、同CPU71はステップ845に進んで、上記ステップ245と同様に、第n気筒の燃焼発生フラグFxの値が「0」であるか否かを判定する。
そして、時間が経過すると、現時点の燃焼サイクルがクランキング開始後の2回目の燃焼サイクルになる。この時点にてCPU71が上記ルーチンの処理を開始すると、CPU71は、ステップ850に進んだとき、同ステップ850にて「No」と判定してステップ860に進み噴射燃料量τを0に設定する。なお、ステップ860の処理が実行されることは、噴射燃料量制御手段の機能の一部が達成されることに対応している。
その後、現時点の燃焼サイクルが3回目の燃焼サイクルとなった時点にてCPU71が上記ルーチンの処理を開始すると、CPU71は、ステップ845に進んだとき、「No」と判定してステップ865に進み、上記ステップ260と同様に、噴射燃料量τを上記ステップ240にて決定された始動時必要燃料量τSに設定する。次いで、CPU71は、ステップ255以降のステップに進んで、本ルーチンを一旦終了する。
Claims (4)
- シリンダボアが形成されたシリンダブロックと、前記シリンダブロックの上部に配置されたシリンダヘッドと、前記シリンダボア内において往復動するピストンと、少なくとも前記シリンダボアの壁面と前記シリンダヘッドの下面と前記ピストンの頂面とにより構成される燃焼室に供給される燃料を指示信号に応答して噴射する燃料噴射手段と、を備え、空気と前記燃料噴射手段により噴射された燃料と過去の燃焼サイクルにて生成された燃焼ガスとからなる混合ガスを前記燃焼室内に形成するとともに同形成された混合ガスを前記ピストンの往復動作により圧縮して自着火により燃焼させる方式により運転される予混合圧縮自着火式内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の始動時、前記燃焼室内に形成された混合ガスが最初に燃焼するまでに前記燃料噴射手段により各燃焼サイクルに対して噴射される燃料の総量が、同内燃機関の始動時において要求されるトルクを同内燃機関により出力させるために1回の燃焼サイクルに対して必要な燃料の量である始動時必要燃料量の燃料を各燃焼サイクルに対して噴射した場合において同燃焼室内に形成された混合ガスが最初に燃焼するまでに噴射される燃料の総量よりも少ない量となるように同燃料噴射手段により噴射させる燃料の量を決定するとともに、同決定された量に応じた前記指示信号を同燃料噴射手段に対して送出する噴射燃料量制御手段を備える予混合圧縮自着火式内燃機関の制御装置。 - 請求項1に記載の予混合圧縮自着火式内燃機関の制御装置において、
前記噴射燃料量制御手段は、前記燃焼室内に形成される混合ガスが最初に燃焼するまでの各燃焼サイクルに対して前記決定される燃料の量が前記始動時必要燃料量よりも少ない量であって同混合ガスに含まれる燃料の量が燃焼サイクルの経過に伴って増加する量となるように構成された予混合圧縮自着火式内燃機関の制御装置。 - 請求項1に記載の予混合圧縮自着火式内燃機関の制御装置において、
前記噴射燃料量制御手段は、クランキング開始後の最初の燃焼サイクルに対して前記決定される燃料の量が混合ガスの燃焼により生成される燃焼ガスが存在しない状態において前記燃焼室に形成される混合ガスを燃焼させるために必要な燃料量である初回燃焼必要燃料量以上の量となるとともに、その後の燃焼サイクルであって同混合ガスが最初に燃焼するまでの各燃焼サイクルに対して同決定される燃料の量がゼロとなるように構成された予混合圧縮自着火式内燃機関の制御装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の予混合圧縮自着火式内燃機関の制御装置において、
前記噴射燃料量制御手段は、前記燃焼室内に形成される混合ガスが最初に燃焼する燃焼サイクルである初回燃焼発生燃焼サイクルより後の後続燃焼サイクルであって同初回燃焼発生燃焼サイクルから所定のサイクル数だけ後の燃焼サイクルまでの各燃焼サイクルに対して前記決定される燃料の量が前記始動時必要燃料量よりも少ない量となるように構成された予混合圧縮自着火式内燃機関の制御装置。
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JPS63109252A (ja) * | 1986-10-27 | 1988-05-13 | Komatsu Ltd | デイ−ゼルエンジンの燃料噴射量制御装置 |
JP2001303957A (ja) * | 2000-04-28 | 2001-10-31 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 圧縮着火式内燃機関 |
JP2004232577A (ja) * | 2003-01-31 | 2004-08-19 | Toyota Motor Corp | 圧縮自着火運転が可能なエンジン |
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2006
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63109252A (ja) * | 1986-10-27 | 1988-05-13 | Komatsu Ltd | デイ−ゼルエンジンの燃料噴射量制御装置 |
JP2001303957A (ja) * | 2000-04-28 | 2001-10-31 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 圧縮着火式内燃機関 |
JP2004232577A (ja) * | 2003-01-31 | 2004-08-19 | Toyota Motor Corp | 圧縮自着火運転が可能なエンジン |
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