JP2017008897A - Control device of internal combustion engine - Google Patents

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翔太 長野
Shota Nagano
翔太 長野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device which can optimize an injection control amount of pilot injection.SOLUTION: A control device of an internal combustion engine calculates an ignition index value Ib which correlates with a temperature of an ignition determination position F on a virtual extension line L1 in which a distance between the virtual extension line L1 of a center line of an injection hole of an injector 23 and an exhaust valve 17 becomes shortest from a state amount of an exhaust gas at a previous cycle, a state amount of a current suction gas, specifications of the exhaust valve 17, and specifications of the injection hole. The control device determines whether or not pilot injection fuel is ignited at the ignition determination position F on the basis of a reference injection control amount which is acquired according to the ignition index value Ib and a current engine operation state. When it is determined that the pilot injection fuel is not ignited, the control device calculates a correction amount of the injection control amount of the pilot injection for making a fuel spray of the pilot injection arrive at the ignition determination position F. The control device corrects the reference injection control amount of the pilot injection by the correction amount, and performs the pilot injection at the corrected injection control amount.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は内燃機関の制御装置に係る。特に、本発明はパイロット噴射制御の改良に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine. In particular, the present invention relates to improved pilot injection control.

従来、車両等に搭載されるディーゼルエンジンでは、トルク発生に寄与するメイン噴射に先立ってパイロット噴射が実行される。このパイロット噴射で噴射された燃料(以下、パイロット噴射燃料という)の燃焼は主に予混合燃焼である。つまり、パイロット噴射燃料の噴霧が存在する空間の温度(圧縮ガス温度)が燃料の着火温度(予混合燃焼温度)に達すると、このパイロット噴射燃料が自己着火する。   Conventionally, in a diesel engine mounted on a vehicle or the like, pilot injection is executed prior to main injection that contributes to torque generation. Combustion of fuel injected by this pilot injection (hereinafter referred to as pilot injection fuel) is mainly premixed combustion. That is, when the temperature of the space where the spray of the pilot injected fuel exists (compressed gas temperature) reaches the ignition temperature of the fuel (premixed combustion temperature), the pilot injected fuel self-ignites.

特許文献1には、目標着火時期における圧縮ガス温度を推定し、この圧縮ガス温度が燃料の着火温度(拡散燃焼温度)よりも低い場合に、パイロット噴射を実行することが開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-260260 discloses that the compressed gas temperature at the target ignition timing is estimated and the pilot injection is executed when the compressed gas temperature is lower than the fuel ignition temperature (diffusion combustion temperature).

特開2009−167821号公報JP 2009-167821 A

しかしながら、実際の気筒内にあっては、圧縮ガス温度は均一ではなく温度分布を生じている。例えば、排気バルブ周辺の温度は吸気バルブ周辺の温度よりも高くなっている。これまで、この温度分布を考慮してパイロット噴射の噴射制御量を調整するものについては提案されていない。   However, in an actual cylinder, the compressed gas temperature is not uniform and has a temperature distribution. For example, the temperature around the exhaust valve is higher than the temperature around the intake valve. So far, no proposal has been made for adjusting the injection control amount of pilot injection in consideration of this temperature distribution.

本発明の発明者は、気筒内に温度分布が生じていることに着目し、気筒内における特定位置での圧縮ガス温度に相関のある値を求め、この値に基づいてパイロット噴射の噴射制御量を補正することで、この噴射制御量の最適化を図ることが可能となる点について考察した。   The inventor of the present invention pays attention to the occurrence of temperature distribution in the cylinder, obtains a value correlated with the compressed gas temperature at a specific position in the cylinder, and based on this value, the injection control amount of pilot injection It was considered that the injection control amount can be optimized by correcting the above.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、パイロット噴射の噴射制御量の最適化を図ることが可能な制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a control device capable of optimizing the injection control amount of pilot injection.

前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記気筒内で発生した排気ガスを排出する排気ポートを開閉する排気バルブとを備えた圧縮自着火式の内燃機関に適用され、前記燃料噴射弁からの燃料噴射として、メイン噴射に先立つパイロット噴射を実行させる制御装置を前提とする。この制御装置に対し、着火指標値算出部、基準噴射制御量取得部、着火判定部、補正量算出部、パイロット噴射指令部を備えさせている。着火指標値算出部は、前記燃料噴射弁の噴孔の中心線の仮想延長線と前記排気バルブとの間の距離が最短となっている前記仮想延長線上の着火判定位置の温度に相関のある着火指標値を、内燃機関の前回サイクルにおける排気ガスの状態量、前記気筒内に導入されている現在の吸入ガスの状態量、前記排気バルブの諸元、および、前記噴孔の諸元から算出する。基準噴射制御量取得部は、機関運転状態に応じて予め規定されている前記パイロット噴射の基準噴射圧力、基準噴射量、および、基準噴射時期の各基準噴射制御量のうち、現在の機関運転状態に応じた少なくとも一つの基準噴射制御量を取得する。着火判定部は、前記着火指標値と前記現在の機関運転状態に応じて取得された基準噴射制御量とに基づいて、パイロット噴射を実行した場合にそのパイロット噴射で噴射された燃料が前記着火判定位置において着火するか否かを判定する。補正量算出部は、前記着火判定部において前記パイロット噴射で噴射された燃料が着火しないと判定された場合に、前記着火判定位置にパイロット噴射の燃料噴霧を到達させるための前記パイロット噴射の噴射制御量の補正量を算出する。パイロット噴射指令部は、前記補正量で前記パイロット噴射の前記基準噴射制御量を補正し、補正後の噴射制御量で前記パイロット噴射を実行させる。   In order to achieve the above object, a solution means of the present invention comprises a fuel injection valve that injects fuel into a cylinder and a compression valve that opens and closes an exhaust port that discharges exhaust gas generated in the cylinder. A control device that is applied to a self-ignition internal combustion engine and that executes pilot injection prior to main injection as fuel injection from the fuel injection valve is assumed. The control device includes an ignition index value calculation unit, a reference injection control amount acquisition unit, an ignition determination unit, a correction amount calculation unit, and a pilot injection command unit. The ignition index value calculation unit is correlated with the temperature at the ignition determination position on the virtual extension line where the distance between the virtual extension line of the center line of the injection hole of the fuel injection valve and the exhaust valve is the shortest. The ignition index value is calculated from the exhaust gas state quantity in the previous cycle of the internal combustion engine, the current intake gas state quantity introduced into the cylinder, the exhaust valve specifications, and the injection hole specifications. To do. The reference injection control amount acquisition unit is a current engine operation state among the reference injection control amount of the pilot injection, the reference injection amount, and the reference injection timing that are defined in advance according to the engine operation state. At least one reference injection control amount corresponding to is acquired. Based on the ignition index value and a reference injection control amount acquired according to the current engine operating state, the ignition determination unit determines whether the fuel injected in the pilot injection is the ignition determination when the pilot injection is executed. It is determined whether or not to ignite at the position. The correction amount calculation unit is configured to perform injection control of the pilot injection for causing the fuel spray of the pilot injection to reach the ignition determination position when the ignition determination unit determines that the fuel injected by the pilot injection does not ignite. A correction amount of the amount is calculated. The pilot injection command unit corrects the reference injection control amount of the pilot injection with the correction amount, and causes the pilot injection to be executed with the corrected injection control amount.

この特定事項により、気筒内において最も高温となっている着火判定位置でのパイロット噴射燃料の着火の有無に応じてパイロット噴射の基準噴射制御量が補正されることになる。つまり、気筒内に温度分布が生じている場合であっても、最も高温となっている着火判定位置でのガス状態に基づいてパイロット噴射燃料の着火の有無を判断し、それに基づいてパイロット噴射の基準噴射制御量が補正されることになる。このため、パイロット噴射燃料の失火を招いたり、パイロット噴射燃料の噴射量が必要以上に多くなってしまったりするといったことを回避できる。   With this specific matter, the reference injection control amount for pilot injection is corrected in accordance with whether or not the pilot injection fuel is ignited at the ignition determination position that is the highest temperature in the cylinder. That is, even if a temperature distribution occurs in the cylinder, the presence or absence of pilot injection fuel is determined based on the gas state at the ignition determination position at which the temperature is highest, and the pilot injection The reference injection control amount is corrected. For this reason, it can be avoided that the pilot injection fuel is misfired or the injection amount of the pilot injection fuel becomes larger than necessary.

本発明では、気筒内において最も高温となっている着火判定位置の温度に相関のある着火指標値と基準噴射制御量とに基づいて、パイロット噴射燃料の着火の有無を判定し、その判定結果に応じてパイロット噴射の基準噴射制御量を補正するようにしている。このため、パイロット噴射の噴射制御量の最適化を図ることができ、パイロット噴射燃料の失火を招いたり、パイロット噴射燃料の噴射量が必要以上に多くなってしまったりするといったことを回避できる。   In the present invention, the presence or absence of ignition of pilot injected fuel is determined based on the ignition index value correlated with the temperature of the ignition determination position that is the highest temperature in the cylinder and the reference injection control amount, and the determination result is Accordingly, the reference injection control amount for pilot injection is corrected. For this reason, it is possible to optimize the injection control amount of the pilot injection, and it is possible to avoid the occurrence of misfiring of the pilot injection fuel or the excessive increase of the injection amount of the pilot injection fuel.

実施形態に係るディーゼルエンジンおよびその制御系統の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the diesel engine which concerns on embodiment, and its control system. ディーゼルエンジンの燃焼室およびその周辺部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the combustion chamber of a diesel engine, and its peripheral part. ECU等の制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of control systems, such as ECU. 着火判定位置、排気バルブの諸元、インジェクタの噴孔の諸元を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the ignition determination position, the specification of an exhaust valve, and the specification of the injection hole of an injector. パイロット噴射制御の手順を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the procedure of pilot injection control. パイロット噴射圧力補正量マップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a pilot injection pressure correction amount map. パイロット噴射量補正量マップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a pilot injection amount correction amount map. パイロット噴射時期補正量マップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a pilot injection time correction amount map.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、自動車に搭載されたコモンレール式筒内直噴型多気筒(例えば直列4気筒)ディーゼルエンジン(圧縮自着火式内燃機関)に、本発明を適用した場合について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, a case where the present invention is applied to a common rail in-cylinder direct injection multi-cylinder (for example, in-line 4-cylinder) diesel engine (compression self-ignition internal combustion engine) mounted on an automobile will be described.

−エンジンの構成−
図1は本実施形態に係るディーゼルエンジン1(以下、単にエンジンという)およびその制御系統の概略構成図である。
-Engine configuration-
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a diesel engine 1 (hereinafter simply referred to as an engine) and its control system according to the present embodiment.

この図1に示すように、本実施形態に係るエンジン1は、燃料供給系2、燃焼室3、吸気系6、および、排気系7を備えている。   As shown in FIG. 1, the engine 1 according to this embodiment includes a fuel supply system 2, a combustion chamber 3, an intake system 6, and an exhaust system 7.

燃料供給系2は、サプライポンプ21、コモンレール22、インジェクタ(燃料噴射弁)23、および、機関燃料通路24等を備えている。   The fuel supply system 2 includes a supply pump 21, a common rail 22, an injector (fuel injection valve) 23, an engine fuel passage 24, and the like.

前記サプライポンプ21は、燃料タンクから汲み上げた燃料を、高圧にした後、機関燃料通路24を経てコモンレール22に供給する。コモンレール22は、高圧燃料を各インジェクタ23に分配する。インジェクタ23はピエゾインジェクタである。   The supply pump 21 supplies the fuel pumped up from the fuel tank to the common rail 22 through the engine fuel passage 24 after making the pressure high. The common rail 22 distributes high-pressure fuel to the injectors 23. The injector 23 is a piezo injector.

吸気系6は、シリンダヘッド15(図2を参照)に形成された吸気ポート15aに接続される吸気マニホールド61を備え、この吸気マニホールド61に吸気管62が接続されている。この吸気管62には、上流側から順に、エアクリーナ63、エアフローメータ43、インタークーラ65、および、吸気絞り弁(ディーゼルスロットル)64が配設されている。   The intake system 6 includes an intake manifold 61 connected to an intake port 15 a formed in a cylinder head 15 (see FIG. 2), and an intake pipe 62 is connected to the intake manifold 61. In this intake pipe 62, an air cleaner 63, an air flow meter 43, an intercooler 65, and an intake throttle valve (diesel throttle) 64 are arranged in this order from the upstream side.

排気系7は、シリンダヘッド15に形成された排気ポート15bに接続される排気マニホールド71を備え、この排気マニホールド71に排気管72が接続されている。この排気管72には、NSR(NOx Storage Reduction)触媒74およびDPF(Diesel Particulate Filter)75が配設されている。   The exhaust system 7 includes an exhaust manifold 71 connected to an exhaust port 15 b formed in the cylinder head 15, and an exhaust pipe 72 is connected to the exhaust manifold 71. The exhaust pipe 72 is provided with an NSR (NOx Storage Reduction) catalyst 74 and a DPF (Diesel Particulate Filter) 75.

図2に示すように、シリンダブロック11には、各気筒(4気筒)毎にシリンダボア12が形成されている。各シリンダボア12の内部にはピストン13が収容されている。ピストン13の頂面13aの中央部には、キャビティ13bが凹設されており、このキャビティ13bが燃焼室3を構成している。この燃焼室3の中央部からインジェクタ23によって噴射された燃料は、自着火により燃焼し、その燃焼圧をピストン13に作用させる。ピストン13は、コネクティングロッド18によってクランクシャフト(図示省略)に連結されており、このクランクシャフトからエンジン動力が取り出される。   As shown in FIG. 2, the cylinder block 11 is formed with a cylinder bore 12 for each cylinder (four cylinders). A piston 13 is accommodated in each cylinder bore 12. A cavity 13 b is recessed in the center of the top surface 13 a of the piston 13, and this cavity 13 b constitutes the combustion chamber 3. The fuel injected from the central portion of the combustion chamber 3 by the injector 23 burns by self-ignition, and the combustion pressure acts on the piston 13. The piston 13 is connected to a crankshaft (not shown) by a connecting rod 18, and engine power is taken out from the crankshaft.

前記シリンダヘッド15には、吸気ポート15aを開閉する吸気バルブ16、および、排気ポート15bを開閉する排気バルブ17が配設されている。   The cylinder head 15 is provided with an intake valve 16 that opens and closes an intake port 15a and an exhaust valve 17 that opens and closes an exhaust port 15b.

さらに、図1に示す如く、このエンジン1には、ターボチャージャ(過給機)5が設けられている。このターボチャージャ5は、タービンシャフト51を介して連結されたタービンホイール52およびコンプレッサホイール53を備えている。   Further, as shown in FIG. 1, the engine 1 is provided with a turbocharger (supercharger) 5. The turbocharger 5 includes a turbine wheel 52 and a compressor wheel 53 that are connected via a turbine shaft 51.

また、エンジン1には、吸気系6と排気系7とを接続するEGR(Exhaust Gas Recirculation)通路8が設けられている。このEGR通路8には、EGRバルブ81およびEGRクーラ82が設けられている。   Further, the engine 1 is provided with an EGR (Exhaust Gas Recirculation) passage 8 that connects the intake system 6 and the exhaust system 7. The EGR passage 8 is provided with an EGR valve 81 and an EGR cooler 82.

−ECU−
ECU(Electronic Control Unit)100は、図示しないCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等からなるマイクロコンピュータと入出力回路とを備えている。図3に示すように、ECU100の入力回路には、クランクポジションセンサ40、レール圧センサ41、スロットル開度センサ42、エアフローメータ43、排気温センサ45a,45b、水温センサ46、アクセル開度センサ47、吸気圧センサ48、吸気温センサ49、筒内圧センサ4A、および、空燃比センサ4Bなどが接続されている。これらセンサの機能は周知であるのでここでの説明は省略する。
-ECU-
The ECU (Electronic Control Unit) 100 includes a microcomputer (not shown) such as a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and an input / output circuit. As shown in FIG. 3, the input circuit of the ECU 100 includes a crank position sensor 40, a rail pressure sensor 41, a throttle opening sensor 42, an air flow meter 43, exhaust temperature sensors 45a and 45b, a water temperature sensor 46, and an accelerator opening sensor 47. An intake pressure sensor 48, an intake air temperature sensor 49, an in-cylinder pressure sensor 4A, an air-fuel ratio sensor 4B, and the like are connected. Since the functions of these sensors are well known, description thereof is omitted here.

一方、ECU100の出力回路には、サプライポンプ21、インジェクタ23、吸気絞り弁64、および、EGRバルブ81などが接続されている。   On the other hand, the supply pump 21, the injector 23, the intake throttle valve 64, the EGR valve 81, and the like are connected to the output circuit of the ECU 100.

そして、ECU100は、前記各センサからの出力、その出力値を利用する演算式により求められた演算値、または、前記ROMに記憶された各種マップに基づいて、エンジン1の各種制御を実行する。例えば、ECU100は、インジェクタ23の燃料噴射制御として、パイロット噴射およびメイン噴射等の燃料噴射制御を実行する。   The ECU 100 executes various controls of the engine 1 based on outputs from the respective sensors, calculated values obtained by calculation formulas using the output values, or various maps stored in the ROM. For example, the ECU 100 executes fuel injection control such as pilot injection and main injection as fuel injection control of the injector 23.

パイロット噴射は、メイン噴射に先立ち、少量の燃料を噴射する動作である。このパイロット噴射は、気筒内温度を高める予熱機能を有している。つまり、メイン噴射が開始されるまでの間に気筒内温度を十分に高め、これによってメイン噴射燃料の着火遅れを抑制し、このメイン噴射燃料の着火性を良好に確保するようにしている。   Pilot injection is an operation for injecting a small amount of fuel prior to main injection. This pilot injection has a preheating function for increasing the in-cylinder temperature. That is, the temperature in the cylinder is sufficiently increased until the main injection is started, thereby suppressing the ignition delay of the main injected fuel and ensuring the ignitability of the main injected fuel.

本実施形態におけるパイロット噴射制御にあっては、エンジン回転速度やエンジン負荷等に応じて決定された燃料噴射圧力(エンジン回転速度およびエンジン負荷に対応する運転格子点に割り当てられた基準噴射圧力)、燃料噴射量(前記運転格子点に割り当てられた基準噴射量)、および、燃料噴射時期(前記運転格子点に割り当てられた基準噴射時期)といった基準噴射制御量を、気筒内の特定の位置(後述する着火判定位置)における着火の有無に応じて補正することによって最終的な噴射制御量(補正後の噴射制御量)を決定する。そして、この決定された噴射制御量でインジェクタ23からのパイロット噴射を実行するようにしている。このパイロット噴射の噴射制御量の補正については後述する。   In the pilot injection control in the present embodiment, the fuel injection pressure determined in accordance with the engine rotation speed, the engine load, etc. (reference injection pressure assigned to the operation grid point corresponding to the engine rotation speed and the engine load), Reference injection control amounts such as fuel injection amount (reference injection amount assigned to the operation grid point) and fuel injection timing (reference injection timing assigned to the operation grid point) are set to specific positions (described later) in the cylinder. The final injection control amount (corrected injection control amount) is determined by correcting according to the presence or absence of ignition at the ignition determination position). The pilot injection from the injector 23 is executed with the determined injection control amount. The correction of the injection control amount for pilot injection will be described later.

メイン噴射は、エンジン1のトルク発生のための燃料噴射動作である。このメイン噴射での燃料噴射量および燃料噴射時期は、エンジン回転速度、アクセル操作量(エンジン負荷)、冷却水温度、吸気温度等の運転状態量に応じ、要求トルクが得られるように決定される。例えば、燃料噴射量は、エンジン回転速度が高いほど、また、アクセル操作量(アクセル開度)が大きいほど多く設定される。   The main injection is a fuel injection operation for generating torque of the engine 1. The fuel injection amount and fuel injection timing in the main injection are determined so as to obtain the required torque in accordance with the operation state amount such as the engine speed, the accelerator operation amount (engine load), the coolant temperature, the intake air temperature, and the like. . For example, the fuel injection amount is set to be larger as the engine speed is higher and as the accelerator operation amount (accelerator opening) is larger.

なお、前述したパイロット噴射およびメイン噴射の他に、アフタ噴射やポスト噴射が必要に応じて行われる。これらの噴射の機能は周知であるため、ここでの説明は省略する。   In addition to the pilot injection and main injection described above, after injection and post injection are performed as necessary. Since these injection functions are well known, description thereof is omitted here.

前述した各燃料噴射を実行する際の燃料噴射圧力は、コモンレール22の内圧(コモンレール内圧)により決定される。このコモンレール内圧として、一般に、コモンレール22からインジェクタ23へ供給される燃料圧力の目標値である目標レール圧は、エンジン回転速度が高くなるほど、および、エンジン負荷が高くなるほど高いものとされる。この目標レール圧は例えば前記ROMに記憶された燃圧設定マップに従って設定される。   The fuel injection pressure at the time of executing each fuel injection described above is determined by the internal pressure of the common rail 22 (common rail internal pressure). As the common rail internal pressure, generally, the target rail pressure, which is the target value of the fuel pressure supplied from the common rail 22 to the injector 23, becomes higher as the engine speed increases and the engine load increases. This target rail pressure is set according to a fuel pressure setting map stored in the ROM, for example.

また、ECU100は、エンジン1の運転状態に応じてEGRバルブ81の開度を制御し、吸気マニホールド61に向けての排気還流量(EGRガス量)を調整する。このEGRガス量は、予め実験やシミュレーション等によって作成されて前記ROMに記憶されたEGRマップに従って設定される。このEGRマップは、エンジン回転速度およびエンジン負荷をパラメータとしてEGR率を決定するためのマップである。ECU100は、このEGRマップに従って決定されたEGR率が成立するように、吸入空気量に応じたEGRガス量を得るべくEGRバルブ81の開度を制御する。   Further, the ECU 100 controls the opening degree of the EGR valve 81 according to the operating state of the engine 1 and adjusts the exhaust gas recirculation amount (EGR gas amount) toward the intake manifold 61. The amount of EGR gas is set according to an EGR map that is created in advance by experiments, simulations, etc. and stored in the ROM. This EGR map is a map for determining the EGR rate using the engine speed and the engine load as parameters. The ECU 100 controls the opening degree of the EGR valve 81 so as to obtain an EGR gas amount corresponding to the intake air amount so that the EGR rate determined according to the EGR map is established.

−パイロット噴射制御−
次に、本実施形態の特徴であるパイロット噴射制御について説明する。このパイロット噴射制御では、前述したように、気筒内の特定の位置(着火判定位置)でのパイロット噴射燃料の着火の有無(着火の有無の推定)に応じて補正された噴射制御量(補正後の噴射制御量)でパイロット噴射を実行するようにしている。つまり、着火判定位置でパイロット噴射燃料が着火しない状況となっている場合には、このパイロット噴射の基準噴射制御量を補正することで、この着火判定位置でのパイロット噴射燃料の着火を可能にするようにしている。以下、前記着火判定位置について説明する。
-Pilot injection control-
Next, pilot injection control, which is a feature of this embodiment, will be described. In this pilot injection control, as described above, the injection control amount (after correction) corrected according to the presence or absence of ignition of pilot injected fuel (estimated presence or absence of ignition) at a specific position (ignition determination position) in the cylinder The pilot injection is executed at the injection control amount). That is, when the pilot injection fuel does not ignite at the ignition determination position, the pilot injection fuel can be ignited at the ignition determination position by correcting the reference injection control amount of the pilot injection. I am doing so. Hereinafter, the ignition determination position will be described.

図4は、着火判定位置F、排気バルブ17の諸元、インジェクタ23の噴孔の諸元を説明するための図であって、排気バルブ17およびインジェクタ23の位置関係を示している。この図4における仮想線L1は、インジェクタ23の噴孔の中心線の仮想延長線である。つまり、インジェクタ23の噴孔から噴射された燃料は、この仮想延長線L1に沿って気筒内に拡散することになる。   FIG. 4 is a diagram for explaining the ignition determination position F, the specifications of the exhaust valve 17, and the specifications of the injection holes of the injector 23, and shows the positional relationship between the exhaust valve 17 and the injector 23. A virtual line L1 in FIG. 4 is a virtual extension line of the center line of the injection hole of the injector 23. That is, the fuel injected from the injection hole of the injector 23 diffuses into the cylinder along the virtual extension line L1.

エンジン1の排気行程が完了し、排気バルブ17が閉弁した時点において、気筒内で最も高温になっている箇所は、排気バルブ17の傘部の下面(気筒内に臨んでいる傘部の下面)となっている。これは、排気行程にあっては、気筒内から排気ポート15bに向けて高温の排気ガスが流れていき、この排気行程の期間中、排気ガスの熱を排気バルブ17の傘部が受け続けるためである。   When the exhaust stroke of the engine 1 is completed and the exhaust valve 17 is closed, the highest temperature point in the cylinder is the lower surface of the umbrella portion of the exhaust valve 17 (the lower surface of the umbrella portion facing the cylinder). ). This is because in the exhaust stroke, high-temperature exhaust gas flows from the cylinder toward the exhaust port 15b, and the umbrella portion of the exhaust valve 17 continues to receive the heat of the exhaust gas during the exhaust stroke. It is.

このため、インジェクタ23の噴孔の中心線の仮想延長線L1上において最も高温になっている箇所は、この排気バルブ17の傘部に最も近い箇所である。図4に示すように、排気バルブ17の軸線L2は鉛直方向に延びていると共に、インジェクタ23の噴孔の中心線の仮想延長線L1は、気筒内の外周側に向けて下側に傾斜している。つまり、排気バルブ17の傘部の下側を通過する前記仮想延長線L1は、気筒内の外周側に向かうに従って排気バルブ17の傘部から離れていくことになる。従って、仮想延長線L1上において最も高温になっている箇所は、排気バルブ17の傘部の下側を通過する範囲内において最も気筒内の内側の位置(インジェクタ23に近い側の位置)、つまり、図4における点Fの位置(以下、着火判定位置Fという)となっている。この着火判定位置Fが最も高温であるということは、パイロット噴射が実行された場合に、着火判定位置Fの温度が予混合燃焼温度(例えば900K)に達し(温度律則条件が成立していること)、且つこの着火判定位置Fにパイロット噴射燃料の噴霧が達していて、この着火判定位置Fでの等量比が着火可能な等量比となっておれば(噴霧律則条件が成立していること)、少なくともこの着火判定位置Fではパイロット噴射燃料が着火することになる。一方、この着火判定位置Fにパイロット噴射燃料の噴霧が達していない場合や、パイロット噴射燃料が着火判定位置Fに達していたとしても、この着火判定位置Fでの等量比が着火可能な等量比となっていなかったり、着火判定位置Fの温度が予混合燃焼温度に達していない場合には、この着火判定位置Fにおいてパイロット噴射燃料は着火しないことになる。   For this reason, the location where the temperature is highest on the virtual extension line L1 of the center line of the injection hole of the injector 23 is the location closest to the umbrella portion of the exhaust valve 17. As shown in FIG. 4, the axis L2 of the exhaust valve 17 extends in the vertical direction, and the virtual extension line L1 of the center line of the injection hole of the injector 23 is inclined downward toward the outer peripheral side in the cylinder. ing. That is, the virtual extension line L1 that passes under the umbrella portion of the exhaust valve 17 is separated from the umbrella portion of the exhaust valve 17 toward the outer peripheral side in the cylinder. Therefore, the place where the temperature is highest on the virtual extension line L1 is the innermost position (the position closer to the injector 23) in the cylinder within the range passing under the umbrella of the exhaust valve 17, that is, the position closer to the injector 23. 4 is the position of point F in FIG. 4 (hereinafter referred to as ignition determination position F). The fact that the ignition determination position F is the highest temperature means that the temperature at the ignition determination position F reaches the premixed combustion temperature (for example, 900 K) when the pilot injection is executed (the temperature law condition is satisfied). In addition, if the spray of the pilot injection fuel has reached the ignition determination position F and the equivalence ratio at the ignition determination position F is an equivalence ratio that can be ignited (the spray law condition is satisfied). At least in this ignition determination position F, the pilot injected fuel is ignited. On the other hand, even if the spray of the pilot injected fuel has not reached the ignition determination position F, or even if the pilot injected fuel has reached the ignition determination position F, the equivalence ratio at the ignition determination position F can be ignited, etc. If the quantity ratio is not reached or the temperature at the ignition determination position F has not reached the premixed combustion temperature, the pilot injected fuel will not be ignited at this ignition determination position F.

このように、着火判定位置Fにおけるパイロット噴射燃料の噴霧の状態およびこの着火判定位置Fの温度に基づいてパイロット噴射燃料の着火の有無を判断できる。本実施形態では、この着火判定位置Fの温度に相関のある値として着火指標値を規定し、この着火指標値と前記基準噴射制御量とによって着火判定位置Fにおいてパイロット噴射燃料が着火するか否かを判定する。そして、パイロット噴射燃料が着火しない場合には、この着火判定位置Fにおいてパイロット噴射燃料が着火するように、パイロット噴射燃料の基準噴射制御量を補正するようにしている。   In this manner, whether or not the pilot injection fuel is ignited can be determined based on the state of the spray of the pilot injection fuel at the ignition determination position F and the temperature at the ignition determination position F. In the present embodiment, an ignition index value is defined as a value correlated with the temperature of the ignition determination position F, and whether or not the pilot injection fuel is ignited at the ignition determination position F based on the ignition index value and the reference injection control amount. Determine whether. When the pilot injection fuel does not ignite, the reference injection control amount of the pilot injection fuel is corrected so that the pilot injection fuel ignites at the ignition determination position F.

以下、このパイロット噴射制御の概略について説明する。   The outline of this pilot injection control will be described below.

このパイロット噴射制御では、(a)インジェクタ23の噴孔の中心線の仮想延長線L1と排気バルブ17との間の距離が最短となっている(図4における距離t1となっている)前記仮想延長線L1上の着火判定位置Fの温度に相関のある着火指標値Ibを、エンジン1の前回サイクルにおける排気ガスの状態量、気筒内に導入されている現在の吸入ガスの状態量、排気バルブ17の諸元、および、インジェクタ23の噴孔の諸元から算出する動作、(b)エンジン1の運転状態(機関運転状態)に応じて予め規定されているパイロット噴射の基準噴射圧力、基準噴射量、および、基準噴射時期の各基準噴射制御量のうち、現在のエンジン1の運転状態に応じた少なくとも一つの基準噴射制御量を取得する動作、(c)着火指標値Ibと現在のエンジン1の運転状態に応じて取得された基準噴射制御量とに基づいて、パイロット噴射を実行した場合にそのパイロット噴射で噴射された燃料が着火判定位置Fにおいて着火するか否かを判定する動作、(d)パイロット噴射で噴射された燃料が着火しないと判定された場合に、着火判定位置Fにパイロット噴射の燃料噴霧を到達させるためのパイロット噴射の噴射制御量の補正量を算出する動作、(e)前記補正量でパイロット噴射の基準噴射制御量を補正し、補正後の噴射制御量で前記パイロット噴射を実行させる動作が順に行われる。これら(a)〜(e)の動作の詳細については後述する。   In this pilot injection control, (a) the distance between the virtual extension line L1 of the center line of the nozzle hole of the injector 23 and the exhaust valve 17 is the shortest (the distance t1 in FIG. 4). The ignition index value Ib correlated with the temperature of the ignition determination position F on the extension line L1, the exhaust gas state quantity in the previous cycle of the engine 1, the current intake gas state quantity introduced into the cylinder, the exhaust valve 17 and the operation calculated from the specifications of the injection hole of the injector 23, (b) the reference injection pressure of the pilot injection that is prescribed in advance according to the operating state (engine operating state) of the engine 1, and the reference injection An operation of acquiring at least one reference injection control amount corresponding to the current operating state of the engine 1 among the reference injection control amount of the amount and the reference injection timing, and (c) an ignition index value Ib and the current On the basis of the reference injection control amount acquired according to the operating state of the engine 1, it is determined whether or not the fuel injected by the pilot injection is ignited at the ignition determination position F when the pilot injection is executed. Operation, (d) An operation for calculating a correction amount of the injection control amount of the pilot injection for causing the fuel spray of the pilot injection to reach the ignition determination position F when it is determined that the fuel injected by the pilot injection does not ignite (E) The operation of correcting the pilot injection reference injection control amount with the correction amount and executing the pilot injection with the corrected injection control amount is sequentially performed. Details of the operations (a) to (e) will be described later.

これら動作は前記ECU100によって実行される。このため、ECU100において、前記(a)の動作を実行する機能部分が本発明でいう着火指標値算出部として構成されている。また、ECU100において、前記(b)の動作を実行する機能部分が本発明でいう基準噴射制御量取得部として構成されている。また、ECU100において、前記(c)の動作を実行する機能部分が本発明でいう着火判定部として構成されている。また、ECU100において、前記(d)の動作を実行する機能部分が本発明でいう補正量算出部として構成されている。また、ECU100において、前記(e)の動作を実行する機能部分が本発明でいうパイロット噴射指令部として構成されている。   These operations are executed by the ECU 100. For this reason, in the ECU 100, the functional part that executes the operation (a) is configured as an ignition index value calculation unit in the present invention. Further, in the ECU 100, a functional part that executes the operation (b) is configured as a reference injection control amount acquisition unit referred to in the present invention. Further, in the ECU 100, a functional part that executes the operation (c) is configured as an ignition determination unit in the present invention. Further, in the ECU 100, a functional part that executes the operation (d) is configured as a correction amount calculation unit in the present invention. Further, in the ECU 100, a functional part that executes the operation (e) is configured as a pilot injection command unit in the present invention.

これら着火指標値算出部、基準噴射制御量取得部、着火判定部、補正量算出部、および、パイロット噴射指令部によって本発明に係る制御装置が構成されている。   These ignition index value calculation unit, reference injection control amount acquisition unit, ignition determination unit, correction amount calculation unit, and pilot injection command unit constitute a control device according to the present invention.

以下、このパイロット噴射制御の具体的な手順について図5のフローチャートに沿って説明する。このフローチャートは、エンジン1の始動後、クランクシャフトが所定角度だけ回転する毎(より具体的には、何れかの気筒でパイロット噴射が開始される前のタイミングとなる毎;例えばピストン13が圧縮上死点に達する前の所定クランク角度位置となるタイミング毎:本実施形態に係るエンジンは4気筒であるので180°CA毎)に前記ECU100において繰り返し実行される。なお、以下では、本パイロット噴射制御においてパイロット噴射制御量が規定される気筒(パイロット噴射が開始される前のタイミングを迎えている気筒)を制御対象気筒と呼ぶ。   Hereinafter, a specific procedure of the pilot injection control will be described with reference to the flowchart of FIG. This flowchart shows after every start of the engine 1 every time the crankshaft rotates by a predetermined angle (more specifically, every time before pilot injection is started in any cylinder; for example, the piston 13 is compressed Every time when the predetermined crank angle position is reached before reaching the dead point: Since the engine according to the present embodiment has four cylinders, the ECU 100 is repeatedly executed at every 180 ° CA). Hereinafter, a cylinder in which the pilot injection control amount is defined in the pilot injection control (a cylinder that has reached the timing before the pilot injection is started) is referred to as a control target cylinder.

先ず、ステップST1において、制御対象気筒の前回サイクルにおける排気ガス温度Tei−1、制御対象気筒の前回サイクルにおけるガス量Gi−1を取得する。   First, in step ST1, the exhaust gas temperature Tei-1 in the previous cycle of the control target cylinder and the gas amount Gi-1 in the previous cycle of the control target cylinder are acquired.

前回サイクルにおける排気ガス温度Tei−1は、排気温センサ45aからの出力信号等に基づいて求められる。つまり、制御対象気筒の前回サイクルの排気行程での排気ガス温度を排気温センサ45aからの出力信号等に基づいて求め、これを前記RAMに記憶しておく。このステップST1では、この値が前回サイクルにおける排気ガス温度Tei−1として読み出される。   The exhaust gas temperature Tei-1 in the previous cycle is obtained based on an output signal from the exhaust temperature sensor 45a. That is, the exhaust gas temperature in the exhaust stroke of the previous cycle of the cylinder to be controlled is obtained based on the output signal from the exhaust temperature sensor 45a, etc., and stored in the RAM. In step ST1, this value is read as the exhaust gas temperature Tei-1 in the previous cycle.

前回サイクルにおけるガス量Gi−1は、制御対象気筒の前回サイクルにおいてその制御対象気筒内に導入されていた吸気の質量であって、エアフローメータ43および吸気温センサ49からの出力信号等に基づいて求められる。つまり、前回サイクルにおける所定期間中(例えば制御対象気筒の吸気バルブ16の開弁時から閉弁時までの期間中)における吸入空気量(エアフローメータ43からの出力信号に基づいて算出される吸入空気量の積算値)、および、吸気温度(吸気温センサ49からの出力信号によって検知される吸気温度)をパラメータとする所定の演算式またはマップから前回サイクルにおけるガス量Gi−1を求め、これを前記RAMに記憶しておく。このステップST1では、この値が前回サイクルにおけるガス量Gi−1として読み出される。そして、吸入空気量が多いほど、また、吸気温度が低いほど、このガス量Gi−1が大きい値として算出される。また、前記エアフローメータ43および吸気温センサ49からの出力信号に基づいて求められたガス量にEGRガス量(前記EGRマップから読み出されるEGR率を達成するためのEGRガス量)を加算して前回サイクルにおけるガス量Gi−1を算出するようにしてもよい。   The gas amount Gi-1 in the previous cycle is the mass of the intake air introduced into the control target cylinder in the previous cycle of the control target cylinder, and is based on output signals from the air flow meter 43 and the intake air temperature sensor 49. Desired. That is, the intake air amount (intake air calculated based on the output signal from the air flow meter 43) during a predetermined period in the previous cycle (for example, during the period from when the intake valve 16 of the cylinder to be controlled is opened to when it is closed). The gas amount Gi-1 in the previous cycle is obtained from a predetermined arithmetic expression or map using the intake air temperature (the intake air temperature detected by the output signal from the intake air temperature sensor 49) as a parameter. Stored in the RAM. In step ST1, this value is read as the gas amount Gi-1 in the previous cycle. The larger the intake air amount and the lower the intake air temperature, the larger the gas amount Gi-1 is calculated. In addition, the EGR gas amount (EGR gas amount for achieving the EGR rate read from the EGR map) is added to the gas amount obtained based on the output signals from the air flow meter 43 and the intake air temperature sensor 49, and the previous time. The gas amount Gi-1 in the cycle may be calculated.

ステップST2では、現在のエンジン運転状態における気筒内でのガス温度(現ガス温度)Tii、ガス量(現ガス量)Gi、ガス組成(現ガス組成)Ciが算出される。   In step ST2, the gas temperature (current gas temperature) Tii, the gas amount (current gas amount) Gi, and the gas composition (current gas composition) Ci in the cylinder in the current engine operating state are calculated.

現ガス温度Tiiは、ピストン13の往復移動に伴うガスの圧縮状態に応じた値として算出される。つまり、今回サイクルの吸入行程において制御対象気筒内に吸入された吸入ガス(吸気温センサ49からの出力信号によって検知される吸気温度となっている吸入ガス)が、吸気バルブ16の閉弁後の圧縮行程におけるピストン13の上昇移動によって圧縮されていく場合に、このガス温度Tiiの取得タイミング(ガス温度Tiiを取得するクランク角度位置)に達した時点で幾何学的に求まるピストン位置によって前記吸入ガスの圧縮比が決まるので、このタイミングにおけるガス温度Tiiを算出することができる。ステップST2では、このガス温度Tiiが取得される。   The current gas temperature Tii is calculated as a value corresponding to the compressed state of the gas accompanying the reciprocating movement of the piston 13. In other words, the intake gas sucked into the cylinder to be controlled in the intake stroke of the current cycle (the intake gas whose intake temperature is detected by the output signal from the intake temperature sensor 49) is the value after the intake valve 16 is closed. When the piston 13 is compressed by the upward movement of the piston 13 in the compression stroke, the intake gas depends on the piston position geometrically determined when the acquisition timing of the gas temperature Tii (crank angle position for acquiring the gas temperature Tii) is reached. Therefore, the gas temperature Tii at this timing can be calculated. In step ST2, this gas temperature Tii is acquired.

現ガス量Giは、制御対象気筒内に導入されている現在の吸気の質量であって、エアフローメータ43および吸気温センサ49からの出力信号等に基づいて求められる。例えば今回サイクルの所定期間中(例えば制御対象気筒の吸気バルブ16の開弁時から閉弁時までの期間中)における吸入空気量(エアフローメータ43からの出力信号に基づいて算出される吸入空気量の積算値)、および、吸気温度(吸気温センサ49からの出力信号によって検知される吸気温度)をパラメータとする所定の演算式またはマップから現ガス量Giを求める。そして、吸入空気量が多いほど、また、吸気温度が低いほど、この現ガス量Giが大きい値として算出される。また、前記エアフローメータ43からの出力信号に基づいて求められたガス量にEGRガス量(前記EGRマップから読み出されるEGR率を達成するためのEGRガス量)を加算して現ガス量Giを算出するようにしてもよい。   The current gas amount Gi is the current intake air mass introduced into the cylinder to be controlled, and is obtained based on output signals from the air flow meter 43 and the intake air temperature sensor 49. For example, the intake air amount (the intake air amount calculated based on the output signal from the air flow meter 43) during a predetermined period of the current cycle (for example, during the period from when the intake valve 16 of the cylinder to be controlled is opened to when it is closed) ) And a predetermined arithmetic expression or map using the intake air temperature (the intake air temperature detected by the output signal from the intake air temperature sensor 49) as a parameter, the current gas amount Gi is obtained. The larger the intake air amount and the lower the intake air temperature, the larger the present gas amount Gi is calculated. Further, the current gas amount Gi is calculated by adding the EGR gas amount (EGR gas amount for achieving the EGR rate read from the EGR map) to the gas amount obtained based on the output signal from the air flow meter 43. You may make it do.

現ガス組成Ciは、制御対象気筒内に導入されているガス中の現在の酸素濃度であって、EGR率および空燃比(A/F)等から求められる。EGR率は、前述した如くEGRマップから読み出される。空燃比は空燃比センサ4Bからの出力信号によって検知される。この現ガス組成Ciは、EGR率および空燃比(A/F)をパラメータとする所定の演算式またはマップから求められる。そして、EGR率が低いほど、また、空燃比(A/F)が大きいほど、この現ガス組成Ci(ガス中の酸素濃度)は高い値として算出される。   The current gas composition Ci is the current oxygen concentration in the gas introduced into the cylinder to be controlled, and is obtained from the EGR rate, the air-fuel ratio (A / F), and the like. The EGR rate is read from the EGR map as described above. The air-fuel ratio is detected by an output signal from the air-fuel ratio sensor 4B. The current gas composition Ci is obtained from a predetermined arithmetic expression or map using the EGR rate and the air-fuel ratio (A / F) as parameters. The current gas composition Ci (oxygen concentration in the gas) is calculated as a higher value as the EGR rate is lower and as the air-fuel ratio (A / F) is larger.

ステップST3では、排気バルブ17の諸元が取得される。具体的には、排気バルブ17の傘部の外径寸法D(図4を参照)、排気バルブ17の熱容量C、および、吸排気バルブ16,17間の挟み角Ddが取得される。これら諸元は固定値であって前記ROMに記憶されている。このステップST3では、これら値が読み出されることになる。   In step ST3, the specifications of the exhaust valve 17 are acquired. Specifically, the outer diameter D (see FIG. 4) of the umbrella portion of the exhaust valve 17, the heat capacity C of the exhaust valve 17, and the sandwich angle Dd between the intake and exhaust valves 16 and 17 are acquired. These specifications are fixed values and are stored in the ROM. In step ST3, these values are read out.

ステップST4では、インジェクタ23の噴孔の諸元が取得される。具体的には、噴孔間のコーン角度Ic、および、シリンダヘッド15の下面から噴孔位置までの突き出し寸法Id(共に図4を参照)が取得される。これら諸元も固定値であって前記ROMに記憶されている。このステップST4では、これら値が読み出されることになる。   In step ST4, the specifications of the injection hole of the injector 23 are acquired. Specifically, the cone angle Ic between the nozzle holes and the protruding dimension Id from the lower surface of the cylinder head 15 to the nozzle hole position (both see FIG. 4) are acquired. These specifications are also fixed values and are stored in the ROM. In step ST4, these values are read out.

ステップST5では、着火指標値Ibが算出される。この着火指標値Ibは、前述したように、図4における着火判定位置Fの温度に相関のある値として規定されるものである。   In step ST5, an ignition index value Ib is calculated. The ignition index value Ib is defined as a value correlated with the temperature at the ignition determination position F in FIG. 4 as described above.

具体的に、この着火指標値Ibは、制御対象気筒の前回サイクルにおける排気ガス温度Tei−1、制御対象気筒の前回サイクルにおけるガス量Gi−1、現ガス温度Tii、現ガス量Gi、現ガス組成Ci、排気バルブ17の傘部の外径寸法D、排気バルブ17の熱容量C、吸排気バルブ16,17間の挟み角Dd、噴孔間のコーン角度Ic、および、突き出し寸法Idそれぞれをパラメータとする予め規定された演算式またはマップによって求められる。そして、制御対象気筒の前回サイクルにおける排気ガス温度Tei−1が高いほど、制御対象気筒の前回サイクルにおけるガス量Gi−1が多いほど、現ガス温度Tiiが高いほど、現ガス量Giが多いほど、現ガス組成Ciの酸素濃度が高いほど、この着火指標値Ibは大きな値として算出される。また、排気バルブ17の傘部の外径寸法Dが大きいほど、排気バルブ17の熱容量Cが大きいほど、吸排気バルブ16,17間の挟み角Ddが小さいほど、噴孔間のコーン角度Icが大きいほど、突き出し寸法Idが小さいほど、この着火指標値Ibは大きな値として算出される。つまり、着火判定位置Fの温度が高くなりやすい状態または構造であるほど、着火指標値Ibは大きな値として算出されることになる。言い換えると、着火指標値Ibが大きい値として得られているほど、着火判定位置Fにおいてパイロット噴射燃料は着火しやすい状態となっている。   Specifically, the ignition index value Ib is determined by the exhaust gas temperature Tei-1 in the previous cycle of the control target cylinder, the gas amount Gi-1 in the previous cycle of the control target cylinder, the current gas temperature Tii, the current gas amount Gi, the current gas. Parameters are the composition Ci, the outer diameter D of the umbrella portion of the exhaust valve 17, the heat capacity C of the exhaust valve 17, the sandwich angle Dd between the intake and exhaust valves 16, 17, the cone angle Ic between the nozzle holes, and the protrusion dimension Id. It is calculated | required by the arithmetic formula prescribed | regulated previously or a map. The higher the exhaust gas temperature Tei-1 in the previous cycle of the control target cylinder, the higher the gas amount Gi-1 in the previous cycle of the control target cylinder, the higher the current gas temperature Tii, and the higher the current gas amount Gi. The ignition index value Ib is calculated as a larger value as the oxygen concentration of the current gas composition Ci is higher. The cone angle Ic between the nozzle holes becomes larger as the outer diameter D of the umbrella portion of the exhaust valve 17 is larger, the heat capacity C of the exhaust valve 17 is larger, and the sandwiching angle Dd between the intake and exhaust valves 16 and 17 is smaller. The ignition index value Ib is calculated as a larger value as the protrusion dimension Id is smaller as it is larger. That is, the ignition index value Ib is calculated as a larger value as the temperature or the structure of the ignition determination position F tends to increase. In other words, as the ignition index value Ib is obtained as a larger value, the pilot injected fuel is more likely to be ignited at the ignition determination position F.

このステップST5の動作が、本発明でいう「着火指標値算出部による動作であって、燃料噴射弁の噴孔の中心線の仮想延長線と排気バルブとの間の距離が最短となっている仮想延長線上の着火判定位置の温度に相関のある着火指標値を、内燃機関の前回サイクルにおける排気ガスの状態量、気筒内に導入されている現在の吸入ガスの状態量、排気バルブの諸元、および、噴孔の諸元から算出する動作」に相当する。   The operation of this step ST5 is the operation by the “ignition index value calculation unit” in the present invention, and the distance between the virtual extension line of the center line of the injection hole of the fuel injection valve and the exhaust valve is the shortest. The ignition index value that correlates with the temperature at the ignition judgment position on the virtual extension line is calculated based on the exhaust gas state quantity in the previous cycle of the internal combustion engine, the current intake gas state quantity introduced into the cylinder, and the exhaust valve specifications. , And the operation calculated from the specifications of the nozzle hole ”.

ステップST6では、現在のエンジン回転速度およびエンジン負荷に対応する運転格子点に割り当てられた(前記ROMに記憶された)基準噴射制御量(パイロット噴射の基準噴射制御量)が取得される。具体的には、運転格子点に割り当てられた基準噴射圧力、基準噴射量および基準噴射時期が取得される。   In step ST6, a reference injection control amount (reference injection control amount of pilot injection) assigned to the operation grid point corresponding to the current engine speed and engine load (stored in the ROM) is acquired. Specifically, the reference injection pressure, the reference injection amount, and the reference injection timing assigned to the operation grid point are acquired.

このステップST6の動作が、本発明でいう「基準噴射制御量取得部による動作であって、機関運転状態に応じて予め規定されているパイロット噴射の基準噴射圧力、基準噴射量、および、基準噴射時期の各基準噴射制御量のうち、現在の機関運転状態に応じた少なくとも一つの基準噴射制御量を取得する動作」に相当する。   The operation of this step ST6 is the operation by the “reference injection control amount acquisition unit” according to the present invention, and the pilot injection reference injection pressure, the reference injection amount, and the reference injection that are defined in advance according to the engine operating state. This corresponds to an operation of acquiring at least one reference injection control amount corresponding to the current engine operating state among the reference injection control amounts at the time.

ステップST7では、前記着火判定位置Fにおいてパイロット噴射燃料が着火するか否かを判定する。この判定手法としては、具体的には、前記着火指標値Ibおよび前記基準噴射制御量それぞれをパラメータとする予め規定された演算式またはマップによって着火判定値(着火のし易さを規定する値)を求め、この着火判定値が所定の閾値Aを超えているか否かを判定するものとなっている。   In step ST7, it is determined whether or not the pilot injected fuel is ignited at the ignition determination position F. Specifically, as this determination method, an ignition determination value (a value that defines the ease of ignition) using a predetermined arithmetic expression or map that uses the ignition index value Ib and the reference injection control amount as parameters. And whether or not the ignition determination value exceeds a predetermined threshold A is determined.

前記着火判定値は、前記着火指標値Ibおよび基準噴射制御量に応じてパイロット噴射燃料の着火のし易さを数値化したものである。着火指標値Ibが高いほど着火判定値は高い値として算出される。また、基準噴射制御量として、基準噴射圧力が高いほど、基準噴射量が多いほど、基準噴射時期が進角側であるほど、パイロット噴射燃料の噴霧は着火判定位置Fに到達しやすくなると共にこの着火判定位置Fでの等量比も着火可能な等量比となりやすいので、着火判定値としては高い値として算出される。   The ignition determination value is obtained by quantifying the ease of ignition of pilot injected fuel according to the ignition index value Ib and the reference injection control amount. The higher the ignition index value Ib, the higher the ignition determination value is calculated. As the reference injection control amount, the higher the reference injection pressure, the greater the reference injection amount, and the more advanced the reference injection timing, the easier the pilot injection fuel spray reaches the ignition determination position F. Since the equivalence ratio at the ignition judgment position F tends to be an equivalence ratio that can be ignited, the ignition judgment value is calculated as a high value.

つまり、前記閾値Aは、着火判定位置Fの温度が予混合燃焼温度に達しており、且つこの着火判定位置Fにパイロット噴射燃料の噴霧が達していて、その着火判定位置Fでの等量比が着火可能な等量比となっている場合に算出される着火判定値に相当する値として予め規定されている。言い換えると、前記閾値Aは、前記着火判定値がこの閾値Aを超えている場合にはパイロット噴射燃料が着火し(前記着火判定位置Fにおいて着火し)、着火判定値がこの閾値A以下である場合にはパイロット噴射燃料が着火しない(前記着火判定位置Fにおいて着火しない)とする値であって、予め実験またはシミュレーションに基づいて規定されたものである。前述したように着火判定位置Fは気筒内において最も高温となる位置であるので、この着火判定位置Fにおいて着火しないとした場合には、気筒内の全体に亘り、パイロット噴射燃料は着火しない(失火する)こととなる。   In other words, the threshold A is equal to the ratio of the equivalence ratio at the ignition determination position F when the temperature at the ignition determination position F has reached the premixed combustion temperature and the spray of the pilot injected fuel has reached the ignition determination position F. Is preliminarily defined as a value corresponding to the ignition determination value calculated when the equivalence ratio is ignitable. In other words, when the ignition determination value exceeds the threshold value A, the pilot injection fuel is ignited (ignited at the ignition determination position F), and the ignition determination value is equal to or less than the threshold value A. In this case, the pilot injection fuel does not ignite (does not ignite at the ignition determination position F), and is defined in advance based on experiments or simulations. As described above, the ignition determination position F is the highest temperature position in the cylinder. Therefore, if ignition is not performed at the ignition determination position F, the pilot injection fuel does not ignite throughout the cylinder (misfire). Will be).

このステップST7の動作が、本発明でいう「着火判定部による動作であって、着火指標値と現在の機関運転状態に応じて取得された基準噴射制御量とに基づいて、パイロット噴射を実行した場合にそのパイロット噴射で噴射された燃料が着火判定位置において着火するか否かを判定する動作」に相当する。   The operation of this step ST7 is the “operation by the ignition determination unit” in the present invention, and the pilot injection was executed based on the ignition index value and the reference injection control amount acquired according to the current engine operating state. Corresponds to the operation of determining whether or not the fuel injected by the pilot injection is ignited at the ignition determination position.

このステップST7において、パイロット噴射燃料が着火しないと判定(NO判定)された場合には、ステップST8に移り、パイロット噴射の噴射制御量(パイロット噴射圧力、パイロット噴射量およびパイロット噴射時期のうち少なくとも一つ)の補正量を算出する。つまり、前記基準噴射圧力に対する補正量(パイロット噴射圧力補正量)、前記基準噴射量に対する補正量(パイロット噴射量補正量)、および、前記基準噴射時期に対する補正量(パイロット噴射時期補正量)のうち少なくとも一つを算出する。即ち、パイロット噴射燃料が着火しない原因として、パイロット噴射燃料の噴霧が着火判定位置Fに達していない、または、パイロット噴射燃料の噴霧が着火判定位置Fに達していたとしてもこの着火判定位置Fでの等量比が着火可能な等量比となっていないことが想定されるため、このパイロット噴射燃料の噴霧が着火判定位置Fに到達し且つこの着火判定位置Fでの等量比が着火可能な等量比となるようにパイロット噴射の噴射制御量の補正量を算出する。   If it is determined in step ST7 that the pilot injected fuel is not ignited (NO determination), the process proceeds to step ST8, and at least one of the pilot injection injection control amounts (pilot injection pressure, pilot injection amount, and pilot injection timing). 2) is calculated. That is, among the correction amount for the reference injection pressure (pilot injection pressure correction amount), the correction amount for the reference injection amount (pilot injection amount correction amount), and the correction amount for the reference injection timing (pilot injection timing correction amount) Calculate at least one. That is, as a cause that the pilot injected fuel does not ignite, even if the spray of the pilot injected fuel does not reach the ignition determination position F or the spray of the pilot injected fuel reaches the ignition determination position F, Since it is assumed that the equivalence ratio is not an ignitable equivalence ratio, the spray of the pilot injected fuel reaches the ignition judgment position F, and the equivalence ratio at the ignition judgment position F can be ignited. A correction amount of the injection control amount of the pilot injection is calculated so as to obtain a uniform ratio.

なお、ここでは、パイロット噴射圧力、パイロット噴射量およびパイロット噴射時期のうちの一つを補正する場合を例に挙げて説明する。   Here, a case where one of the pilot injection pressure, the pilot injection amount, and the pilot injection timing is corrected will be described as an example.

前記補正量は、前記着火指標値Ibおよび前記閾値Aを変数とする予め規定された演算式によって算出される。または、前記閾値Aと前記着火判定値との偏差(ΔA(=閾値A−着火判定値))をパラメータとして前記補正量を求めるマップが実験などによって作成されてECU100のROMに記憶され、このマップを参照することで前記補正量を求めるようにしてもよい。   The correction amount is calculated by a predetermined arithmetic expression using the ignition index value Ib and the threshold A as variables. Alternatively, a map for obtaining the correction amount using a deviation (ΔA (= threshold A−ignition determination value)) between the threshold A and the ignition determination value as a parameter is created by experiment or the like and stored in the ROM of the ECU 100, and this map The correction amount may be obtained by referring to FIG.

図6は、パイロット噴射圧力のみを補正する場合に使用されるパイロット噴射圧力補正量マップの一例を示す図である。このパイロット噴射圧力補正量マップは、前記偏差ΔA(閾値Aから着火判定値を減算した値)が大きいほど、パイロット噴射圧力補正量が大きな値として求められるものとなっている。つまり、偏差ΔAが大きいほど、パイロット噴射圧力を高く設定することでパイロット噴射燃料の貫徹力を大きくし、これによって噴霧到達距離を長くする(パイロット噴射燃料の噴霧が着火判定位置Fに達し且つ着火判定位置Fでの等量比が着火可能な等量比となる)ようにしている。   FIG. 6 is a diagram showing an example of a pilot injection pressure correction amount map used when correcting only the pilot injection pressure. The pilot injection pressure correction amount map is such that the pilot injection pressure correction amount is obtained as a larger value as the deviation ΔA (a value obtained by subtracting the ignition determination value from the threshold A) is larger. That is, as the deviation ΔA is larger, the pilot injection pressure is set higher to increase the penetration force of the pilot injected fuel, thereby increasing the spray arrival distance (the pilot injection fuel spray reaches the ignition determination position F and is ignited). The equivalence ratio at the determination position F is an equivalence ratio that can be ignited).

図7は、パイロット噴射量のみを補正する場合に使用されるパイロット噴射量補正量マップの一例を示す図である。このパイロット噴射量補正量マップは、前記偏差ΔAが大きいほど、パイロット噴射量補正量が大きな値として求められるものとなっている。つまり、偏差ΔAが大きいほど、パイロット噴射量を多く設定することでパイロット噴射燃料の貫徹力を大きくし、これによって噴霧到達距離を長くする(パイロット噴射燃料の噴霧が着火判定位置Fに達し且つ着火判定位置Fでの等量比が着火可能な等量比となる)ようにしている。   FIG. 7 is a diagram showing an example of a pilot injection amount correction amount map used when correcting only the pilot injection amount. In the pilot injection amount correction amount map, the pilot injection amount correction amount is obtained as a larger value as the deviation ΔA is larger. In other words, the larger the deviation ΔA, the larger the pilot injection amount, thereby increasing the penetration force of the pilot injected fuel, thereby increasing the spray reach distance (the spray of the pilot injected fuel reaches the ignition determination position F and is ignited). The equivalence ratio at the determination position F is an equivalence ratio that can be ignited).

図8は、パイロット噴射時期のみを補正する場合に使用されるパイロット噴射時期補正量マップの一例を示す図である。このパイロット噴射時期補正量マップは、前記偏差ΔAが大きいほど、パイロット噴射時期の進角側への移行量を大きくする値として補正量が求められるものとなっている。つまり、ピストン13が圧縮上死点に達する前に実行されるパイロット噴射に対し、偏差ΔAが大きいほど、パイロット噴射時期を進角側に設定することにより、筒内圧力が低い状況でパイロット噴射を開始させ、これによって噴霧到達距離を長くする(パイロット噴射燃料の噴霧が着火判定位置Fに達し且つ着火判定位置Fでの等量比が着火可能な等量比となる)ようにしている。   FIG. 8 is a diagram showing an example of a pilot injection timing correction amount map used when correcting only the pilot injection timing. In this pilot injection timing correction amount map, the correction amount is obtained as a value that increases the amount of shift of the pilot injection timing to the advance side as the deviation ΔA increases. That is, with respect to the pilot injection executed before the piston 13 reaches compression top dead center, the pilot injection is performed in a situation where the in-cylinder pressure is low by setting the pilot injection timing to the advance side as the deviation ΔA is larger. Thus, the spray reach distance is lengthened (the spray of the fuel injected by the pilot injection reaches the ignition determination position F, and the equivalence ratio at the ignition determination position F becomes an equivalence ratio that can be ignited).

また、パイロット噴射圧力、パイロット噴射量およびパイロット噴射時期のうち複数の噴射制御量を補正する場合には、その複数の噴射制御量の補正量と噴霧到達距離との関係を実験などによって検証し、その検証結果によって補正量マップを作成して、この補正量マップに従って各噴射制御量を補正することになる。   Further, when correcting a plurality of injection control amounts among the pilot injection pressure, pilot injection amount and pilot injection timing, the relationship between the correction amount of the plurality of injection control amounts and the spray reach distance is verified by experiments, etc. A correction amount map is created based on the verification result, and each injection control amount is corrected according to the correction amount map.

このステップST8の動作が、本発明でいう「補正量算出部による動作であって、前記着火判定部においてパイロット噴射で噴射された燃料が着火しないと判定された場合に、前記着火判定位置にパイロット噴射の燃料噴霧を到達させるためのパイロット噴射の噴射制御量の補正量を算出する動作」に相当する。   The operation of step ST8 is the operation by the correction amount calculation unit referred to in the present invention, and when the ignition determination unit determines that the fuel injected by the pilot injection does not ignite, the pilot is placed at the ignition determination position. This corresponds to “operation for calculating the correction amount of the injection control amount of the pilot injection for reaching the fuel spray of the injection”.

ステップST9では、パイロット噴射の最終噴射制御量を決定する。つまり、前記ステップST8でパイロット噴射圧力補正量が算出された場合には、前記基準噴射圧力にこのパイロット噴射圧力補正量を加算し、これを最終パイロット噴射圧力として決定する。また、前記ステップST8でパイロット噴射量補正量が算出された場合には、前記基準噴射量にこのパイロット噴射量補正量を加算し、これを最終パイロット噴射量として決定する。また、前記ステップST8でパイロット噴射時期補正量が算出された場合には、前記基準噴射時期にこのパイロット噴射時期補正量を加算し(進角側に補正し)、これを最終パイロット噴射時期として決定する。このようにしてパイロット噴射の最終噴射制御量を決定した後、ステップST10に移る。   In step ST9, the final injection control amount of pilot injection is determined. That is, when the pilot injection pressure correction amount is calculated in step ST8, this pilot injection pressure correction amount is added to the reference injection pressure, and this is determined as the final pilot injection pressure. If the pilot injection amount correction amount is calculated in step ST8, the pilot injection amount correction amount is added to the reference injection amount, and this is determined as the final pilot injection amount. If the pilot injection timing correction amount is calculated in step ST8, the pilot injection timing correction amount is added to the reference injection timing (corrected to the advance side), and this is determined as the final pilot injection timing. To do. After determining the final injection control amount of pilot injection in this way, the process proceeds to step ST10.

ステップST10では、パイロット噴射の実行タイミングになったか(クランク角度位置がパイロット噴射の実行クランク角度位置になったか)否かを判定する。例えば、前記ステップST8においてパイロット噴射時期補正量が算出された場合には、このパイロット噴射時期補正量で補正されたパイロット噴射時期(ステップST9で決定された最終パイロット噴射時期)になったか否かを判定する。また、パイロット噴射時期が補正されていない場合には、現在のエンジン回転速度およびエンジン負荷(運転格子点)に割り当てられた基準噴射時期になったか否かを判定する。   In step ST10, it is determined whether or not the pilot injection execution timing has come (the crank angle position has reached the pilot crank execution crank angle position). For example, when the pilot injection timing correction amount is calculated in step ST8, it is determined whether or not the pilot injection timing corrected by this pilot injection timing correction amount (the final pilot injection timing determined in step ST9) has been reached. judge. When the pilot injection timing is not corrected, it is determined whether or not the reference injection timing assigned to the current engine speed and engine load (operation grid point) has been reached.

未だ、パイロット噴射の実行タイミングに達していない場合には、ステップST10でNO判定されて、この実行タイミングに達するのを待つ。   If the pilot injection execution timing has not yet been reached, a NO determination is made in step ST10 to wait until this execution timing is reached.

パイロット噴射の実行タイミングに達し、ステップST10でYES判定された場合には、ステップST11に移り、パイロット噴射を実行する。   When the pilot injection execution timing is reached and YES is determined in step ST10, the process proceeds to step ST11, and pilot injection is executed.

つまり、前記ステップST8においてパイロット噴射圧力補正量が算出された場合には、このパイロット噴射圧力補正量で補正された最終パイロット噴射圧力でパイロット噴射が実行される。具体的には、前記目標レール圧を変更し、それに応じてサプライポンプ21を制御する。   That is, when the pilot injection pressure correction amount is calculated in step ST8, the pilot injection is executed with the final pilot injection pressure corrected with the pilot injection pressure correction amount. Specifically, the target rail pressure is changed, and the supply pump 21 is controlled accordingly.

また、前記ステップST8においてパイロット噴射量補正量が算出された場合には、このパイロット噴射量補正量で補正された最終パイロット噴射量でパイロット噴射が実行される。具体的には、前記レール圧に応じ、最終パイロット噴射量が得られるようにインジェクタ23の開弁期間を制御する。   When the pilot injection amount correction amount is calculated in step ST8, pilot injection is executed with the final pilot injection amount corrected with this pilot injection amount correction amount. Specifically, the valve opening period of the injector 23 is controlled so as to obtain the final pilot injection amount according to the rail pressure.

このステップST11の動作が、本発明でいう「パイロット噴射指令部による動作であって、補正量でパイロット噴射の基準噴射制御量を補正し、補正後の噴射制御量でパイロット噴射を実行させる動作」に相当する。   The operation of this step ST11 is the “operation by the pilot injection command unit, which is an operation for correcting the reference injection control amount of the pilot injection with the correction amount and executing the pilot injection with the corrected injection control amount” in the present invention. It corresponds to.

以上の動作が、クランクシャフトが所定角度だけ回転する毎(何れかの気筒でパイロット噴射が開始される前のタイミングとなる毎)に繰り返されることになる。   The above operation is repeated every time the crankshaft rotates by a predetermined angle (every time before pilot injection is started in any cylinder).

このようなパイロット噴射制御が行われるため、前記ECU100によって(より具体的には、前述したECU100における各機能部分によって)本発明に係る内燃機関の制御装置が構成される。この制御装置は、前記クランクポジションセンサ40、レール圧センサ41、エアフローメータ43、排気温センサ45a、アクセル開度センサ47、吸気温センサ49等からの各信号を入力信号として受信する構成となっている。また、この制御装置は、各インジェクタ23にパイロット噴射の指令信号を出力信号として出力する構成となっている。   Since such pilot injection control is performed, the control device for the internal combustion engine according to the present invention is configured by the ECU 100 (more specifically, by each functional portion in the ECU 100 described above). This control device receives each signal from the crank position sensor 40, rail pressure sensor 41, air flow meter 43, exhaust temperature sensor 45a, accelerator opening sensor 47, intake air temperature sensor 49, etc. as an input signal. Yes. In addition, this control device is configured to output a pilot injection command signal as an output signal to each injector 23.

以上説明したように本実施形態では、気筒内の特定の位置(着火判定位置F)でのパイロット噴射燃料の着火の有無(着火の有無の推定)に応じて補正された噴射制御量でパイロット噴射を実行するようにしている。つまり、着火判定位置Fでパイロット噴射燃料が着火しない状況となっている場合には、このパイロット噴射の基準噴射制御量を補正することで、この着火判定位置Fでのパイロット噴射燃料の着火を可能にするようにしている。このため、パイロット噴射の噴射制御量の最適化を図ることができる。その結果、パイロット噴射燃料の失火を防止できる。また、パイロット噴射燃料の噴射量が必要以上に多くなることがなく、燃料消費率の改善を図ることができる。   As described above, in the present embodiment, pilot injection is performed with an injection control amount that is corrected according to the presence or absence of ignition of pilot injected fuel (estimated presence or absence of ignition) at a specific position (ignition determination position F) in the cylinder. To do. That is, when the pilot injection fuel is not ignited at the ignition determination position F, the pilot injection fuel can be ignited at the ignition determination position F by correcting the reference injection control amount of the pilot injection. I try to make it. For this reason, it is possible to optimize the injection control amount of the pilot injection. As a result, misfire of the pilot injected fuel can be prevented. Further, the fuel injection rate can be improved without increasing the injection amount of the pilot injection fuel more than necessary.

また、本実施形態では、パイロット噴射燃料の着火の有無推定に応じたフィードフォワード制御によって噴射制御量を補正するものとなっている。このため、パイロット噴射燃料の失火や、パイロット噴射燃料の噴射量が必要以上に多くなることを未然に防止することができる。その結果、エンジン1の運転状態が変動する過渡時であっても、失火の防止と燃料消費率の改善とを図ることが可能である
−他の実施形態−
以上説明した実施形態は、ピストン13が圧縮上死点に達する前の所定クランク角度位置となるタイミングにおける現ガス温度Tii、現ガス量Gi、現ガス組成Ciをそれぞれ算出し、これら算出値を利用して着火指標値Ibを算出するようにしていた。本発明は、これに限らず、現在のエンジン回転速度およびエンジン負荷に対応する運転格子点に割り当てられた基準噴射時期(パイロット噴射の基準噴射時期)におけるガス温度、ガス量、ガス組成をそれぞれ推定し、これら推定値を利用して着火指標値Ibを算出するようにしてもよい。
Further, in the present embodiment, the injection control amount is corrected by feedforward control according to the estimation of the presence or absence of ignition of pilot injected fuel. For this reason, it is possible to prevent the misfire of pilot injected fuel and the amount of pilot injected fuel from becoming unnecessarily large. As a result, it is possible to prevent misfire and improve the fuel consumption rate even during a transient time when the operating state of the engine 1 fluctuates.
In the embodiment described above, the current gas temperature Tii, the current gas amount Gi, and the current gas composition Ci at the timing when the piston 13 reaches the predetermined crank angle position before reaching the compression top dead center are calculated, and these calculated values are used. Thus, the ignition index value Ib is calculated. The present invention is not limited to this, and estimates the gas temperature, gas amount, and gas composition at the reference injection timing (reference injection timing of pilot injection) assigned to the operation grid point corresponding to the current engine speed and engine load, respectively. The ignition index value Ib may be calculated using these estimated values.

また、前記実施形態では自動車に搭載された直列4気筒ディーゼルエンジン1に本発明を適用した場合について説明した。本発明は、自動車用に限らず、その他の用途に使用されるエンジンにも適用可能である。また、気筒数やエンジン形式(直列型エンジン、V型エンジン、水平対向型エンジン等の別)についても特に限定されるものではない。   Moreover, the said embodiment demonstrated the case where this invention was applied to the in-line 4 cylinder diesel engine 1 mounted in the motor vehicle. The present invention is applicable not only to automobiles but also to engines used for other purposes. Further, the number of cylinders and the engine type (separate type engine, V-type engine, horizontally opposed engine, etc.) are not particularly limited.

また、前記実施形態ではコンベンショナル車両(駆動力源としてエンジンのみを搭載した車両)のエンジン1に本発明を適用した場合について説明したが、ハイブリッド車両(駆動力源としてエンジンおよび電動モータを搭載した車両)のエンジンに対しても本発明は適用可能である。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where this invention was applied to the engine 1 of a conventional vehicle (vehicle which mounted only an engine as a driving force source), the vehicle which mounts an engine and an electric motor as a driving force source. The present invention can also be applied to the engine.

本発明は、自動車に搭載されるディーゼルエンジンにおけるパイロット噴射制御に適用可能である。   The present invention is applicable to pilot injection control in a diesel engine mounted on an automobile.

1 エンジン(内燃機関)
3 燃焼室
15b 排気ポート
17 排気バルブ
23 インジェクタ(燃料噴射弁)
100 ECU
F 着火判定位置
Ib 着火指標値
L1 噴孔中心線の仮想延長線
1 engine (internal combustion engine)
3 Combustion chamber 15b Exhaust port 17 Exhaust valve 23 Injector (fuel injection valve)
100 ECU
F Ignition determination position Ib Ignition index value L1 Virtual extension line of nozzle hole center line

Claims (1)

気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記気筒内で発生した排気ガスを排出する排気ポートを開閉する排気バルブとを備えた圧縮自着火式の内燃機関に適用され、前記燃料噴射弁からの燃料噴射として、メイン噴射に先立つパイロット噴射を実行させる制御装置において、
前記燃料噴射弁の噴孔の中心線の仮想延長線と前記排気バルブとの間の距離が最短となっている前記仮想延長線上の着火判定位置の温度に相関のある着火指標値を、内燃機関の前回サイクルにおける排気ガスの状態量、前記気筒内に導入されている現在の吸入ガスの状態量、前記排気バルブの諸元、および、前記噴孔の諸元から算出する着火指標値算出部と、
機関運転状態に応じて予め規定されている前記パイロット噴射の基準噴射圧力、基準噴射量、および、基準噴射時期の各基準噴射制御量のうち、現在の機関運転状態に応じた少なくとも一つの基準噴射制御量を取得する基準噴射制御量取得部と、
前記着火指標値と前記現在の機関運転状態に応じて取得された基準噴射制御量とに基づいて、パイロット噴射を実行した場合にそのパイロット噴射で噴射された燃料が前記着火判定位置において着火するか否かを判定する着火判定部と、
前記着火判定部において前記パイロット噴射で噴射された燃料が着火しないと判定された場合に、前記着火判定位置にパイロット噴射の燃料噴霧を到達させるための前記パイロット噴射の噴射制御量の補正量を算出する補正量算出部と、
前記補正量で前記パイロット噴射の前記基準噴射制御量を補正し、補正後の噴射制御量で前記パイロット噴射を実行させるパイロット噴射指令部と、
を備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
The present invention is applied to a compression self-ignition internal combustion engine having a fuel injection valve that injects fuel into a cylinder and an exhaust valve that opens and closes an exhaust port that discharges exhaust gas generated in the cylinder. In the control device that executes pilot injection prior to main injection as fuel injection of
An ignition index value correlated with the temperature of the ignition determination position on the virtual extension line where the distance between the virtual extension line of the center line of the injection hole of the fuel injection valve and the exhaust valve is the shortest is an internal combustion engine. An exhaust gas state quantity in the previous cycle, a current intake gas state quantity introduced into the cylinder, specifications of the exhaust valve, and an ignition index value calculation unit that calculates from the specifications of the nozzle hole; ,
At least one reference injection corresponding to the current engine operating state among the reference injection pressure, the reference injection amount, and the reference injection control amount of the reference injection timing that is defined in advance according to the engine operating state A reference injection control amount acquisition unit for acquiring a control amount;
Whether the fuel injected in the pilot injection is ignited at the ignition determination position when the pilot injection is executed based on the ignition index value and the reference injection control amount acquired in accordance with the current engine operating state An ignition determination unit for determining whether or not,
When the ignition determination unit determines that the fuel injected by the pilot injection does not ignite, calculates a correction amount of the injection control amount of the pilot injection for causing the fuel injection of the pilot injection to reach the ignition determination position A correction amount calculation unit to perform,
A pilot injection command unit that corrects the reference injection control amount of the pilot injection with the correction amount, and executes the pilot injection with the corrected injection control amount;
A control device for an internal combustion engine, comprising:
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