JP4974630B2 - Fuel injection control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine.
ディーゼル内燃機関の燃焼騒音を低減する技術として、主たる燃料噴射であるメイン噴射に先立ってパイロット噴射を行う技術が知られている。パイロット噴射を行うことによって、メイン噴射に先立ってパイロット噴射燃料による予備的な燃焼が行われ、そこにメイン噴射が行われるため、メイン噴射燃料は着火遅れの少ない状態で燃焼し、全体的に穏やかな燃焼が実現する。これにより、メイン噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧力(燃焼室内圧力)の変化が緩慢になるので、メイン噴射燃料の燃焼による燃焼騒音は小さくなる。 As a technique for reducing combustion noise of a diesel internal combustion engine, a technique for performing pilot injection prior to main injection, which is main fuel injection, is known. By performing pilot injection, preliminary combustion with pilot injected fuel is performed prior to main injection, and main injection is performed there. Therefore, the main injected fuel burns in a state with little ignition delay, and is moderately overall. Combustion is achieved. As a result, the change in the in-cylinder pressure (combustion chamber pressure) accompanying the combustion of the main injected fuel becomes slow, so that the combustion noise due to the combustion of the main injected fuel is reduced.
特許文献1には、パイロット噴射を行う内燃機関において、燃焼騒音を測定するセンサを備え、測定された燃焼騒音が所定の目標騒音からずれている場合には、パイロット噴射量やパイロットインターバル(パイロット噴射時期とメイン噴射時期との間隔)等のパイロット噴射に係る燃料噴射パラメータを操作することにより、燃焼騒音を目標騒音に一致させるべくフィードバック制御する技術が開示されている。
ところで、燃料噴射弁の経時劣化や燃料噴射特性のばらつき等に起因して、実際の燃料噴射量と燃料噴射弁に対する燃料噴射指令値とがずれる場合がある。この場合、パイロット噴射量が過少となってメイン噴射燃料の燃焼を緩慢化する効果が十分に得られなかったり、逆にパイロット噴射量が過多となってパイロット噴射燃料の燃焼に起因する燃焼騒音が大きくなったりする虞がある。 By the way, the actual fuel injection amount may deviate from the fuel injection command value for the fuel injection valve due to deterioration of the fuel injection valve over time, variation in fuel injection characteristics, or the like. In this case, the pilot injection amount is too small to sufficiently obtain the effect of slowing down the combustion of the main injection fuel, or conversely, the pilot injection amount is excessive and the combustion noise caused by the combustion of the pilot injection fuel is not obtained. There is a risk of becoming larger.
また、パイロット噴射量が適切であっても、例えば冷間始動時等の内燃機関の温度が低い時には、燃料の着火性が低下するため、パイロット噴射燃料が良好に燃焼せず、メイン噴射燃料の燃焼を緩慢化する効果が得られない可能性もある。 Even if the pilot injection amount is appropriate, for example, when the temperature of the internal combustion engine is low such as during cold start, the ignitability of the fuel is reduced, so that the pilot injected fuel does not burn well and the main injected fuel There is a possibility that the effect of slowing down combustion cannot be obtained.
このように、パイロット噴射を行っても、実際にパイロット噴射燃料による燃焼が好適に行われなければ、燃焼騒音を精度良く制御することは難しい。 As described above, even if pilot injection is performed, it is difficult to accurately control combustion noise unless combustion with the pilot injected fuel is actually performed appropriately.
しかしながら、上記の従来技術では、実際の内燃機関における燃焼状態を取得する手段が存在しないため、測定された燃焼騒音が目標騒音からずれていた場合に、それがパイロット噴射量の過不足に起因するのか、パイロット噴射燃料の燃焼不良に起因するのか、或いは他の要因によるものか、判別することができなかった。 However, in the above prior art, since there is no means for acquiring the combustion state in the actual internal combustion engine, when the measured combustion noise deviates from the target noise, it is caused by excessive or insufficient pilot injection amount. It was not possible to determine whether this was due to poor combustion of the pilot injected fuel or due to other factors.
そのため、燃焼騒音を目標騒音に一致させるために最適な燃料噴射パラメータの選択したり、選択した燃料噴射パラメータの操作方向や操作量を決定したりすることが難しく、精度良く燃焼騒音を制御することができない虞があった。 For this reason, it is difficult to select the optimal fuel injection parameter to match the combustion noise with the target noise, and to determine the operation direction and operation amount of the selected fuel injection parameter. There was a possibility that I could not.
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、パイロット噴射を行うことで燃焼騒音を制御する内燃機関において、より精度良く燃焼騒音を制御可能にする技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and provides a technique that enables combustion noise to be controlled with higher accuracy in an internal combustion engine that controls combustion noise by performing pilot injection. Objective.
上記目的を達成するため、本発明の内燃機関の燃料噴射制御装置は、内燃機関の燃焼騒音を推定又は検出する騒音検出手段と、主たる燃料噴射であるメイン噴射に先立ってパイロット噴射を実行可能な燃料噴射手段と、前記内燃機関の実際のパイロット噴射燃料の燃焼状態を推定又は検出する燃焼状態検出手段と、前記騒音検出手段によって推定又は検出されるメイン噴射燃料の燃焼による燃焼騒音が所定の目標騒音と一致するように、前記燃焼状態検出手段によって推定又は検出される前記内燃機関のパイロット噴射燃料の燃焼状態に基づいてパイロット噴射量、パイロット噴射時期とメイン噴射時期との間隔、及びパイロット噴射回数を、この優先順位で操作し、パイロット噴射に係る燃料噴射パラメータの操作が所定の操作限界値まで行われてもなお燃焼騒音が目標騒音に一致しない場合には、メイン噴射に係る燃料噴射パラメータを操作する制御手段と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention can perform pilot injection prior to main injection, which is main fuel injection, and noise detection means for estimating or detecting combustion noise of the internal combustion engine. Fuel injection means, combustion state detection means for estimating or detecting the combustion state of the actual pilot injection fuel of the internal combustion engine, and combustion noise due to combustion of the main injection fuel estimated or detected by the noise detection means is a predetermined target to match the noise, the pilot injection quantity based on the combustion state of the pilot injection fuel in the internal combustion engine which is estimated or detected by said combustion state detecting means, the interval between the pilot injection timing and main injection timing, and the pilot injection frequency and operating at this priority, the operation of the fuel injection parameters according to the pilot injection to a predetermined operation limit If still the combustion noise and cracking does not match the target noise is characterized by comprising control means for operating the fuel injection parameters according to the main injection, the.
ここで、「所定の目標騒音」とは内燃機関の燃焼騒音の目標値であり、予め実験等により定められる。また、「燃焼騒音が目標騒音と一致する」とは、燃焼騒音と目標騒音との差の絶対値が所定の許容範囲内の値となることを意味するものとする。また、「パイロット噴射及び/又はメイン噴射に係る燃料噴射パラメータ」とは燃料噴射手段に対する燃料噴射指令値であり、例えば、パイロット噴射量、パイロット噴射時期、パイロット噴射回数、パイロット噴射が複数回行われる場合のパイロット噴射間隔、パイロット噴射時期とメイン噴射時期との間隔(以下、「パイロットインターバル」という)、メイン噴射量、メイン噴射時期等を例示できる。 Here, the “predetermined target noise” is a target value of the combustion noise of the internal combustion engine, and is determined in advance by experiments or the like. Further, “the combustion noise matches the target noise” means that the absolute value of the difference between the combustion noise and the target noise is a value within a predetermined allowable range. The “fuel injection parameter related to pilot injection and / or main injection” is a fuel injection command value for the fuel injection means. For example, the pilot injection amount, the pilot injection timing, the number of pilot injections, and the pilot injection are performed a plurality of times. In this case, the pilot injection interval, the interval between the pilot injection timing and the main injection timing (hereinafter referred to as “pilot interval”), the main injection amount, the main injection timing, and the like can be exemplified.
上記構成によれば、燃焼状態検出手段によって、燃料噴射手段によって噴射された燃料の内燃機関における実際の燃焼状態を推定又は検出(以下、単に「検出」という)することができるので、騒音検出手段によって推定又は検出(以下、単に「検出」という)された燃焼騒音が目標騒音からずれている場合に、そのずれがパイロット噴射燃料やメイン噴射燃料のどのような燃焼状態によってもたらされたものであるのか判別することができる。 According to the above configuration, the combustion state detection means can estimate or detect (hereinafter simply referred to as “detection”) the actual combustion state of the fuel injected by the fuel injection means in the internal combustion engine. When the combustion noise estimated or detected by the engine (hereinafter simply referred to as “detection”) deviates from the target noise, the deviation is caused by any combustion state of the pilot injected fuel or the main injected fuel. It can be determined whether there is.
これにより、燃焼騒音を目標騒音に一致させるために、操作対象として最適な燃料噴射パラメータを選択し、当該選択された燃料噴射パラメータの最適な操作方向及び操作量を決定することができる。その結果、より精度良く燃焼騒音を制御することが可能になる。 Thereby, in order to make the combustion noise coincide with the target noise, it is possible to select an optimal fuel injection parameter as an operation target, and to determine an optimal operation direction and operation amount of the selected fuel injection parameter. As a result, the combustion noise can be controlled with higher accuracy.
例えば、目標騒音より大きな燃焼騒音が騒音検出手段によって検出された時に、燃焼状態検出手段によってパイロット噴射燃料による燃焼が所定の燃焼不良状態であることが検出されたとする。 For example, it is assumed that when combustion noise larger than the target noise is detected by the noise detection means, the combustion state detection means detects that the combustion by the pilot injected fuel is in a predetermined poor combustion state.
ここで、「所定の燃焼不良状態」とは、パイロット噴射燃料が良好に燃焼せず、メイン噴射燃料の燃焼を十分緩慢化することができないような燃焼状態であって、予め実験等により定められる。燃焼不良状態にはパイロット噴射燃料が失火して燃焼していない場合も含まれる。 Here, the “predetermined defective combustion state” is a combustion state in which the pilot injected fuel does not burn well and the combustion of the main injected fuel cannot be sufficiently slowed down, and is determined in advance by experiments or the like. . The poor combustion state includes a case where the pilot injection fuel is misfired and not combusting.
パイロット噴射燃料の燃焼不良状態が検出された場合、目標騒音より大きな燃焼騒音が検出されたことは、少なくともパイロット噴射量が過少であったことに起因していると判別することができる。よって、燃焼騒音を目標騒音に一致させる(この場合燃焼騒音を低下させる)ための最適な燃料噴射パラメータの操作として、パイロット噴射量を前回のパイロット噴射量よりも増加させることを選択することができる。 When a poor combustion state of the pilot injected fuel is detected, it can be determined that the detection of the combustion noise larger than the target noise is caused by at least the pilot injection amount being too small. Therefore, it is possible to select to increase the pilot injection amount from the previous pilot injection amount as the optimum fuel injection parameter operation for matching the combustion noise with the target noise (in this case, reducing the combustion noise). .
次回のサイクルにおいてパイロット噴射量が増量されることにより、パイロット噴射燃料が良好に燃焼するようになるので、メイン噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧力の変化が緩慢
化され、燃焼騒音を低下させることができる。
By increasing the pilot injection amount in the next cycle, the pilot injected fuel will burn well, so the change in in-cylinder pressure accompanying the combustion of the main injected fuel will be slowed down and the combustion noise will be reduced Can do.
一方、目標騒音より大きな燃焼騒音が騒音検出手段によって検出された時に、燃焼状態検出手段によってパイロット噴射燃料による燃焼が所定の過大燃焼状態であることが検出されたとする。 On the other hand, it is assumed that when the combustion noise larger than the target noise is detected by the noise detection means, the combustion state detection means detects that the combustion by the pilot injected fuel is in a predetermined excessive combustion state.
ここで、「所定の過大燃焼状態」とは、パイロット噴射燃料が急激に燃焼して、パイロット噴射燃料の燃焼による燃焼騒音が許容範囲を超えて大きくなるような状態である。パイロット噴射燃料の燃焼による燃焼騒音の許容範囲は予め実験等により定められる。 Here, the “predetermined excessive combustion state” is a state in which the pilot injected fuel burns abruptly and combustion noise due to the combustion of the pilot injected fuel increases beyond an allowable range. The permissible range of the combustion noise due to the combustion of the pilot injected fuel is determined in advance by experiments or the like.
パイロット噴射燃料の過大燃焼状態が検出された場合、目標騒音より大きな燃焼騒音が検出されたことは、少なくともパイロット噴射量が過多であったことに起因していると判別することができる。よって、燃焼騒音を目標騒音に一致させる(この場合燃焼騒音を低下させる)ための最適な燃料噴射パラメータの操作として、パイロット噴射量を前回のパイロット噴射量よりも減少させることを選択することができる。 When the excessive combustion state of the pilot injected fuel is detected, it can be determined that the detection of the combustion noise larger than the target noise is caused by at least the pilot injection amount being excessive. Therefore, it is possible to select to reduce the pilot injection amount from the previous pilot injection amount as the optimum fuel injection parameter operation for making the combustion noise coincide with the target noise (in this case, reducing the combustion noise). .
次回のサイクルにおいてパイロット噴射量が減量されることにより、パイロット噴射燃料が適切に燃焼するようになるので、パイロット噴射燃料の燃焼に起因する燃焼騒音が許容範囲に収まり、且つパイロット噴射燃料の燃焼によってメイン噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧力の変化が緩慢化され、燃焼騒音を低下させることができる。 By reducing the pilot injection amount in the next cycle, the pilot injected fuel is appropriately combusted, so that the combustion noise caused by the combustion of the pilot injected fuel is within the allowable range, and the combustion of the pilot injected fuel The change in the in-cylinder pressure accompanying the combustion of the main injection fuel is moderated, and the combustion noise can be reduced.
さらに、燃焼状態検出手段によってパイロット噴射燃料による燃焼が前記燃焼不良状態でも前記過大燃焼状態でもない良好な燃焼状態であることが検出されたのにもかかわらず、なお目標騒音より大きな燃焼騒音が騒音検出手段によって検出されたとする。 Further, although the combustion state detection means detects that the combustion by the pilot injection fuel is a good combustion state that is neither the poor combustion state nor the excessive combustion state, the combustion noise larger than the target noise is still noise. Suppose that it was detected by the detection means.
ここで、「燃焼不良状態でも過大燃焼状態でもない良好な燃焼状態」とは、パイロット噴射燃料の燃焼によってメイン噴射燃料の燃焼が好適に緩慢化され、且つパイロット噴射燃料の燃焼に起因する燃焼騒音が許容範囲に収まっている状態である。換言すれば、パイロット噴射量の関数としての燃焼騒音を極小値近傍の値にするようなパイロット噴射量を含む燃料噴射パラメータに従って燃料噴射が行われている状態であり、予め実験等により定められる。 Here, “a good combustion state that is neither a poor combustion state nor an excessive combustion state” means that combustion of the main injected fuel is suitably slowed by the combustion of the pilot injected fuel, and combustion noise caused by the combustion of the pilot injected fuel Is in an acceptable range. In other words, the fuel injection is performed in accordance with the fuel injection parameters including the pilot injection amount that makes the combustion noise as a function of the pilot injection amount a value near the minimum value, and is determined in advance by experiments or the like.
パイロット噴射燃料の良好な燃焼状態が検出された場合、目標騒音より大きな燃焼騒音が検出されたことは、パイロット噴射量の過不足に起因するものではないと判別することができる。すなわち、パイロット噴射量の操作による燃焼騒音の制御に関しては、燃焼騒音は極小値に制御されていると判別できる。 When a good combustion state of the pilot injected fuel is detected, it can be determined that the detection of the combustion noise larger than the target noise is not caused by excess or deficiency of the pilot injection amount. That is, it can be determined that the combustion noise is controlled to a minimum value with respect to the control of the combustion noise by manipulating the pilot injection amount.
そのため、この場合、燃料噴射パラメータの操作としてパイロット噴射量を増量すると、パイロット噴射量が過大となって却って燃焼騒音が増大する可能性がある。同様に、パイロット噴射量を減量すると、パイロット噴射量が過少となってやはり燃焼騒音が増大する可能性がある。 Therefore, in this case, if the pilot injection amount is increased as an operation of the fuel injection parameter, the pilot injection amount becomes excessive and combustion noise may increase. Similarly, if the pilot injection amount is reduced, the pilot injection amount may become too small, and combustion noise may also increase.
つまり、パイロット噴射量の操作によってこれ以上の燃焼騒音の低下を図ることは困難である。よって、この場合、本発明では燃焼騒音を目標騒音に一致させる(この場合燃焼騒音を低下させる)ための最適な燃料噴射パラメータの操作として、パイロットインターバルを短縮することを選択する。 That is, it is difficult to further reduce the combustion noise by manipulating the pilot injection amount. Therefore, in this case, the present invention selects to shorten the pilot interval as the operation of the optimum fuel injection parameter for making the combustion noise coincide with the target noise (in this case, reducing the combustion noise).
次回のサイクルにおいてパイロットインターバルが短縮されることにより、パイロット噴射燃料の燃焼がメイン噴射時期に近接するので、メイン噴射燃料が着火遅れの少ない状態で燃焼する用になる。これにより、メイン噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧力の変化が緩慢
化され、燃焼騒音を低下させることができる。
By shortening the pilot interval in the next cycle, the combustion of the pilot injected fuel comes close to the main injection timing, so that the main injected fuel is burned with little ignition delay. Thereby, the change of the in-cylinder pressure accompanying the combustion of the main injection fuel is slowed down, and the combustion noise can be reduced.
さらに、燃焼状態検出手段によってパイロット噴射燃料による燃焼とメイン噴射燃料による燃焼との間隔が所定範囲内の値である状態であることが検出されたのにもかかわらず、なお目標騒音より大きな燃焼騒音が騒音検出手段によって検出されたとする。 Further, although the combustion state detecting means detects that the interval between the combustion by the pilot injected fuel and the combustion by the main injected fuel is a value within a predetermined range, the combustion noise that is still larger than the target noise Is detected by the noise detection means.
ここで、「パイロット噴射燃料による燃焼とメイン噴射燃料による燃焼との間隔が所定範囲内の値である状態」とは、パイロット噴射燃料の燃焼がメイン噴射時期から離れ過ぎてメイン噴射燃料の着火遅れを十分に低減できない状態や、パイロット噴射燃料の燃焼がメイン噴射時期に近接し過ぎてメイン噴射燃料の燃焼と一体化してしまい、実質的にパイロット燃焼が行われていない状態ではなく、メイン噴射燃料の初期燃焼が好適に緩慢化されるようなタイミングでパイロット噴射燃料の燃焼が行われる状態である。換言すれば、パイロット噴射量の関数としての燃焼騒音を極小値近傍の値とするようなパイロット噴射量と、パイロットインターバルの関数としての燃焼騒音を極小値近傍の値とするようなパイロットインターバルと、を含む燃料噴射パラメータに従って燃料噴射が行われている状態であり、予め実験等により定められる。 Here, “the state where the interval between the combustion by the pilot injected fuel and the combustion by the main injected fuel is a value within a predetermined range” means that the combustion of the pilot injected fuel is too far from the main injection timing and the ignition delay of the main injected fuel is delayed. Is not sufficiently reduced, or the combustion of pilot injected fuel is too close to the main injection timing and integrated with the combustion of main injected fuel. This is a state in which the pilot-injected fuel is burned at a timing such that the initial combustion is suitably slowed down. In other words, a pilot injection amount that makes the combustion noise as a function of the pilot injection amount a value near the minimum value, a pilot interval that makes the combustion noise as a function of the pilot interval a value near the minimum value, and Is in a state in which fuel injection is performed according to fuel injection parameters including, and is determined in advance by experiments or the like.
パイロット噴射燃料による燃焼とメイン噴射燃料による燃焼との間隔が所定範囲内の値である状態であることが検出された場合、目標騒音より大きな燃焼騒音が検出されたことは、パイロット噴射量の過不足やパイロットインターバルが長過ぎること又は短過ぎることに起因するものではないと判別することができる。すなわち、パイロット噴射量の操作及びパイロットインターバルの操作による燃焼騒音の制御に関しては、燃焼騒音は極小値に制御されていると判別できる。 When it is detected that the interval between the combustion by the pilot injected fuel and the combustion by the main injected fuel is a value within a predetermined range, it is detected that the combustion noise larger than the target noise is detected. It can be determined that it is not caused by a shortage or a pilot interval being too long or too short. That is, regarding the control of the combustion noise by the operation of the pilot injection amount and the operation of the pilot interval, it can be determined that the combustion noise is controlled to a minimum value.
そのため、この場合、燃料噴射パラメータの操作としてパイロット噴射量を増加又は減少させると、パイロット噴射量が過多又は過少となって燃焼騒音が増大する可能性がある。同様に、パイロットインターバルを短縮又は延長すると、パイロット噴射燃料による燃焼とメイン噴射時期とが近接し過ぎること又は離れ過ぎることになり、やはり燃焼騒音が増大する可能性がある。 Therefore, in this case, if the pilot injection amount is increased or decreased as the operation of the fuel injection parameter, there is a possibility that the pilot injection amount becomes excessive or excessive and combustion noise increases. Similarly, if the pilot interval is shortened or extended, the combustion by the pilot injected fuel and the main injection timing will be too close or too far apart, which may also increase the combustion noise.
つまり、パイロット噴射量又はパイロットインターバルの操作によってこれ以上の燃焼騒音の低下を図ることは困難である。よって、この場合、本発明では燃焼騒音を目標騒音に一致させる(この場合燃焼騒音を低下させる)ための最適な燃料噴射パラメータの操作として、パイロット噴射回数を増加させることを選択する。 That is, it is difficult to further reduce the combustion noise by operating the pilot injection amount or the pilot interval. Therefore, in this case, the present invention selects to increase the number of pilot injections as the optimum fuel injection parameter operation for making the combustion noise coincide with the target noise (in this case, reducing the combustion noise).
次回のサイクルにおいてパイロット噴射回数が増加させられることにより、メイン噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧力の変化がより緩慢化され、燃焼騒音を低下させることができる。 By increasing the number of pilot injections in the next cycle, the change in the in-cylinder pressure associated with the combustion of the main injected fuel is further slowed down, and the combustion noise can be reduced.
さらに、パイロット噴射回数が所定の上限回数以上であるにもかかわらず、なお目標騒音より大きな燃焼騒音が騒音検出手段によって検出されたとする。 Further, it is assumed that the combustion noise larger than the target noise is detected by the noise detection means even though the number of pilot injections is equal to or greater than the predetermined upper limit number.
ここで、「所定の上限回数」とは、それ以上のパイロット噴射燃料の燃焼によってはメイン噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧力の変化を有効に緩慢化することができないパイロット噴射燃料の燃焼回数であって、予め実験等により求められる。 Here, the “predetermined upper limit number of times” is the number of times of combustion of pilot injected fuel that cannot effectively slow down the change in in-cylinder pressure due to combustion of the main injected fuel by combustion of pilot injected fuel beyond that. Therefore, it is obtained in advance by experiments or the like.
この場合、パイロット噴射回数の操作による燃焼騒音の制御に関しては、燃焼騒音は極小値に制御されていると考えられる。 In this case, regarding the control of the combustion noise by manipulating the number of pilot injections, it is considered that the combustion noise is controlled to a minimum value.
従って、パイロット噴射回数の操作によってこれ以上の燃焼騒音の低下を図ることは困
難である。よって、この場合、本発明では燃焼騒音を目標騒音に一致させる(この場合燃焼騒音を低下させる)ための最適な燃料噴射パラメータの操作として、メイン噴射に係る燃料噴射パラメータの操作を選択する。
Therefore, it is difficult to further reduce the combustion noise by operating the number of pilot injections. Therefore, in this case, in the present invention, the operation of the fuel injection parameter related to the main injection is selected as the operation of the optimal fuel injection parameter for matching the combustion noise with the target noise (in this case, reducing the combustion noise).
以上、騒音検出手段によって検出される燃焼騒音が目標騒音より大きい時に、燃焼騒音を低下させるべく燃料噴射パラメータを操作する場合について説明したが、燃焼騒音が目標騒音より小さい時に燃焼騒音を増大させるべく燃料噴射パラメータを操作する場合も考えられる。 The case where the fuel injection parameter is manipulated to reduce the combustion noise when the combustion noise detected by the noise detection means is larger than the target noise has been described. In order to increase the combustion noise when the combustion noise is smaller than the target noise. It is also conceivable to manipulate the fuel injection parameters.
例えば、内燃機関における燃料の燃焼状態が燃焼不良状態となり燃焼騒音が過剰に小さくなっていると、次回以降のサイクルにおいて燃焼騒音が目標騒音になった時に燃焼騒音が大きく変動することになり、燃焼騒音自体は目標騒音に一致していても、車両周辺環境や搭乗者にとっての聴感上の騒音が大きく感じられる可能性がある。このような場合には、燃焼騒音を目標騒音に一致させるべく、燃焼騒音を増大させる燃料噴射パラメータの操作を行う。 For example, if the combustion state of the fuel in the internal combustion engine is poor and the combustion noise is excessively low, the combustion noise will fluctuate greatly when the combustion noise becomes the target noise in the next and subsequent cycles, and the combustion noise Even if the noise itself matches the target noise, there is a possibility that the noise around the vehicle and the audible noise for the passenger may be felt greatly. In such a case, the operation of the fuel injection parameter for increasing the combustion noise is performed in order to make the combustion noise coincide with the target noise.
燃焼騒音を増大させる場合にも、内燃機関における燃料の実際の燃焼状態に基づいて燃料噴射パラメータを操作することによって、より精度良く燃焼騒音を制御することができる。 Even when the combustion noise is increased, the combustion noise can be controlled with higher accuracy by manipulating the fuel injection parameter based on the actual combustion state of the fuel in the internal combustion engine.
例えば、目標騒音より小さな燃焼騒音が騒音検出手段によって検出された時に、燃焼状態検出手段によってパイロット噴射燃料による燃焼が前記燃焼不良状態でも前記過大燃焼状態でもない良好な燃焼状態であることが検出された場合には、燃焼騒音を目標騒音に一致させる(この場合燃焼騒音を増大させる)ための最適な燃料噴射パラメータの操作として、パイロット噴射量を前回のパイロット噴射量より増量又は減量する操作を選択することができる。 For example, when combustion noise smaller than the target noise is detected by the noise detection means, it is detected by the combustion state detection means that the combustion by the pilot injected fuel is in a good combustion state that is neither the poor combustion state nor the excessive combustion state. In this case, select the operation to increase or decrease the pilot injection amount from the previous pilot injection amount as the optimal fuel injection parameter operation to match the combustion noise to the target noise (in this case, increase the combustion noise) can do.
次回のサイクルにおいてパイロット噴射量が増量された場合、パイロット噴射燃料による燃焼が前記過大燃焼状態となり、燃焼騒音が大きくなる。また、次回のサイクルにおいてパイロット噴射量が減量された場合、パイロット噴射燃料による燃焼が前記燃焼不良状態となるので、メイン噴射燃料の燃焼による燃焼騒音が大きくなる。 When the pilot injection amount is increased in the next cycle, the combustion by the pilot injected fuel becomes the excessive combustion state, and the combustion noise increases. Further, when the pilot injection amount is reduced in the next cycle, the combustion by the pilot injection fuel becomes the combustion failure state, so that the combustion noise due to the combustion of the main injection fuel becomes large.
さらに、燃焼状態検出手段によってパイロット噴射燃料による燃焼が前記過大燃焼状態であることが検出されたのにもかかわらず、なお目標騒音より小さな燃焼騒音が騒音検出手段によって検出された場合には、燃焼騒音を目標騒音に一致させる(この場合燃焼騒音を増大させる)ための最適な燃料噴射パラメータの操作として、パイロットインターバルを延長することを選択することができる。 Further, when the combustion state detection means detects that the combustion by the pilot injection fuel is in the excessive combustion state, but the combustion noise smaller than the target noise is detected by the noise detection means, the combustion is detected. As an operation of the optimal fuel injection parameter for matching the noise to the target noise (in this case increasing the combustion noise), it is possible to choose to extend the pilot interval.
次回のサイクルにおいてパイロットインターバルが延長された場合、パイロット噴射燃料の燃焼がメイン噴射時期から離れるので、パイロット噴射燃料の燃焼によるメイン噴射燃料の初期燃焼の緩慢化効果が弱められ、燃焼騒音が大きくなる。 When the pilot interval is extended in the next cycle, the combustion of the pilot injected fuel departs from the main injection timing, so that the effect of slowing the initial combustion of the main injected fuel by the combustion of the pilot injected fuel is weakened, and the combustion noise increases. .
さらに、燃焼状態検出手段によってパイロット噴射燃料による燃焼とメイン噴射燃料による燃焼との間隔が前記所定範囲を超えた値となる燃焼状態であることが検出されたのにもかかわらず、なお目標騒音より小さな燃焼騒音が騒音検出手段によって検出された場合には、燃焼騒音を目標騒音に一致させる(この場合燃焼騒音を増大させる)ための最適な燃料噴射パラメータの操作として、パイロット噴射回数を減少させることを選択することができる。 Further, although the combustion state detecting means detects that the combustion state in which the interval between the combustion with the pilot injected fuel and the combustion with the main injected fuel is a value exceeding the predetermined range, the target noise is still exceeded. If small combustion noise is detected by the noise detection means, reduce the number of pilot injections as the optimal fuel injection parameter operation to match the combustion noise to the target noise (in this case increase the combustion noise) Can be selected.
次回のサイクルにおいてパイロット噴射回数が減少させられることにより、パイロット
噴射燃料の燃焼によるメイン噴射燃料の初期燃焼の緩慢化効果が弱められ、燃焼騒音が大きくなる。
By reducing the number of pilot injections in the next cycle, the effect of slowing down the initial combustion of the main injected fuel by the combustion of the pilot injected fuel is weakened, and the combustion noise is increased.
さらに、パイロット噴射回数がゼロ、すなわち、パイロット噴射が停止されているのにもかかわらず、なお目標騒音より小さな燃焼騒音が騒音検出手段によって検出された場合には、燃焼騒音を目標騒音に一致させる(この場合燃焼騒音を増大させる)ための最適な燃料噴射パラメータの操作として、メイン噴射に係る燃料噴射パラメータの操作を選択することができる。 Further, when the number of pilot injections is zero, that is, when combustion noise smaller than the target noise is detected by the noise detection means even though the pilot injection is stopped, the combustion noise is matched with the target noise. As the operation of the optimal fuel injection parameter for increasing the combustion noise in this case, the operation of the fuel injection parameter related to the main injection can be selected.
本発明は、内燃機関の運転状態に応じて燃料噴射パラメータを変更することで内燃機関の燃焼形態を拡散燃焼モード又は予混合燃焼モードに切り替え可能な内燃機関において、燃焼形態が切り替えられる過渡時における燃焼騒音の制御に適用することができる。 The present invention relates to an internal combustion engine capable of switching the combustion mode of the internal combustion engine to the diffusion combustion mode or the premixed combustion mode by changing the fuel injection parameter in accordance with the operating state of the internal combustion engine. It can be applied to control of combustion noise.
一般に、拡散燃焼モードでは圧縮上死点近傍においてメイン噴射が行われるとともに、メイン噴射より早期にパイロット噴射が行われる。一方、予混合燃焼モードでは圧縮上死点より早期にメイン噴射のみが行われるとともに、拡散燃焼モードの時と比較して大量のEGRガスが導入される。このように、拡散燃焼モードと予混合燃焼モードとでは燃料噴射パラメータだけでなく、EGRガス量が大きく異なる。 In general, in the diffusion combustion mode, main injection is performed near the compression top dead center, and pilot injection is performed earlier than the main injection. On the other hand, in the premixed combustion mode, only main injection is performed earlier than the compression top dead center, and a larger amount of EGR gas is introduced than in the diffusion combustion mode. Thus, not only the fuel injection parameters but also the EGR gas amount greatly differs between the diffusion combustion mode and the premixed combustion mode.
ここで、EGRガス量はEGR通路に設けられる流量調節弁(以下、「EGR弁」という)の開度を調節することによって調量されるのが一般的である。EGR通路は吸排気系外部において吸気管び排気管を接続するように設けられるので、EGR弁から内燃機関の気筒(燃焼室)までのEGRガスの流通経路の経路長が比較的長い。そのため、燃焼モードの切替に伴ってEGR弁開度が切替先の燃焼モードに対応する目標開度に変更されてから、実際に気筒に流入するEGRガス量が切替先の燃焼モードの目標EGRガス量に変化するまでには、遅れ時間が存在する。 Here, the amount of EGR gas is generally regulated by adjusting the opening degree of a flow rate adjusting valve (hereinafter referred to as “EGR valve”) provided in the EGR passage. Since the EGR passage is provided outside the intake / exhaust system so as to connect the intake pipe and the exhaust pipe, the path length of the EGR gas flow path from the EGR valve to the cylinder (combustion chamber) of the internal combustion engine is relatively long. Therefore, the amount of EGR gas actually flowing into the cylinder after the EGR valve opening is changed to the target opening corresponding to the switching destination combustion mode in accordance with the switching of the combustion mode is the target EGR gas of the switching destination combustion mode. There is a delay before changing to a quantity.
一方、燃焼モードの切替に伴って燃料噴射弁に対する噴射指令値が切替先の燃焼モードに対応する目標値に変更されてから、実際の燃料噴射パラメータの値が切替先の燃焼モードの目標値に変化する際の応答時間は非常に短い。 On the other hand, the actual fuel injection parameter value becomes the target value of the switching destination combustion mode after the injection command value for the fuel injection valve is changed to the target value corresponding to the switching destination combustion mode with the switching of the combustion mode. The response time when changing is very short.
そのため、燃焼モードが切り替えられる過渡時において、気筒内に再循環するEGRガス量に対して燃料噴射パラメータが適切ではなくなり、急激な燃焼により燃焼騒音が過大になったり、燃焼不良が生じて燃焼騒音の変動幅が大きくなったりする可能性がある。 Therefore, at the time of transition when the combustion mode is switched, the fuel injection parameter is not appropriate for the amount of EGR gas recirculated in the cylinder, the combustion noise becomes excessive due to rapid combustion, or combustion failure occurs, resulting in combustion noise. There is a possibility that the fluctuation range of will become large.
それに対し、本発明を適用することによって、内燃機関が異なる燃焼モードに移行する過渡時において、騒音検出手段によって検出される燃焼騒音が所定の目標騒音と一致するように、燃焼状態検出手段によって検出される実際の機関燃焼状態に基づいて、燃焼モードが切り替えられる際のパイロット噴射及び/又はメイン噴射に係る燃料噴射パラメータの変更を制御するようにできる。 In contrast, by applying the present invention, the combustion state detection means detects that the combustion noise detected by the noise detection means coincides with a predetermined target noise during a transition in which the internal combustion engine shifts to a different combustion mode. Based on the actual engine combustion state, the change of the fuel injection parameters related to the pilot injection and / or the main injection when the combustion mode is switched can be controlled.
これにより、燃焼騒音を目標騒音に制御するために最適な燃料噴射パラメータの操作対象の選択、その操作方向及び操作量を、燃料噴射パラメータやEGRガス量の変化による燃焼状態の変化に基づいて決定することができる。その結果、燃焼形態が切り替えられる過渡期における燃焼騒音をより精度良く制御することが可能になる。 As a result, the optimum operation target of the fuel injection parameter for controlling the combustion noise to the target noise is selected, and the operation direction and operation amount thereof are determined based on the change in the combustion state due to the change in the fuel injection parameter and the EGR gas amount. can do. As a result, it is possible to more accurately control the combustion noise in the transition period in which the combustion mode is switched.
本発明により、内燃機関の燃焼騒音をより精度良く制御することが可能になる。 The present invention makes it possible to control combustion noise of an internal combustion engine with higher accuracy.
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the present embodiment are not intended to limit the technical scope of the invention to those unless otherwise specified.
<内燃機関の構成>
図1は、本実施例に係る内燃機関の燃料噴射制御装置を適用する内燃機関とその吸気系及び排気系の概略構成を示す図である。図1に示す内燃機関1は水冷式の4サイクルディーゼルエンジンである。内燃機関1の気筒5の内部にはピストン3が摺動自在に挿入されており、ピストン3の上面と気筒5の内壁とによって燃焼室2が区画・形成されている。燃焼室2の上部には、燃焼室2の内部に燃料を直接噴射する燃料噴射弁6が設けられている。
<Configuration of internal combustion engine>
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine to which the fuel injection control device for an internal combustion engine according to this embodiment is applied, and its intake and exhaust systems. The internal combustion engine 1 shown in FIG. 1 is a water-cooled four-cycle diesel engine. A
燃焼室2は吸気ポート20を介して吸気管22に連通している。また、燃焼室2は排気ポート30を介して排気管32に連通している。気筒5には、燃焼室2と吸気ポート20との接続箇所における開口部を開閉する吸気弁23、及び、燃焼室2と排気ポート30との接続箇所における開口部を開閉する排気弁33が設けられている。
The
内燃機関1には排気の一部を燃焼室2に再循環させるEGR装置40が設けられている。EGR装置40はEGR通路41及びEGR弁42を備えて構成されている。EGR通路41は排気管32と吸気管22とを接続する通路であり、EGR通路41を通って排気管32を流れる排気の一部が吸気管22に流入し、吸気ポート20を通って燃焼室2に吸入される。本実施例では、EGR装置40によって燃焼室2に再循環する排気をEGRガスと称している。EGR弁42は、EGR通路41の流路断面積を変更することにより、EGR通路41を流れるEGRガス量を変更可能な流量調節弁である。EGR弁42の開度を調節することによりEGRガス量を調節することができる。
The internal combustion engine 1 is provided with an
なお、EGRガス量を調量する方法としては、EGR弁42の開度を調節する方法以外にも、可変容量型ターボチャージャを備えた構成においてタービンの流量特性を変更するノズルベーンの開度を調節する方法や、排気管32に排気絞り弁を有する構成又は吸気管22に吸気絞り弁を有する構成において、排気絞り弁や吸気絞り弁の開度を調節する方法でもよい。
In addition to adjusting the opening degree of the
内燃機関1には、機関の制御を行う電子制御装置(ECU)8が併設されている。ECU8は、リードオンリーメモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、中央演算装置(CPU)、入出力ポート、デジタル/アナログコンバータ(DAコンバータ)、アナログ/デジタルコンバータ(ADコンバータ)等を双方向バスで接続した公知の構成のマイクロコンピュータとして構成されている。
The internal combustion engine 1 is provided with an electronic control unit (ECU) 8 that controls the engine. The
ECU8は、内燃機関1の運転状態や運転者による要求に応じて燃料噴射弁6による燃料噴射量や燃料噴射時期を制御する等、ディーゼルエンジンにおいて既知の諸基本制御を行う。そのために、本実施例における内燃機関1には、内燃機関1の冷却水温度Twを検出する水温センサ70、内燃機関1のクランクシャフトの回転位相(クランク角度)θを検出するクランクポジションセンサ71、運転者によるアクセルペダル7の踏み込み量(アクセル開度)Accpを検出するアクセル開度センサ72、吸気管22に流入する新気の温度Tinを検出する吸気温度センサ73、吸気管22に流入する新気の流量Minを検出するエアフローメータ75、燃焼室2内のガスの圧力P(以下「筒内圧力」とも言う)を検出する筒内圧センサ74、燃焼室2内のガスの酸素濃度Ro(以下「筒内酸素濃度」とも言う)を検出する筒内酸素濃度センサ76、内燃機関1の燃焼騒音CNを検出する
燃焼騒音センサ77内燃機関1の機関回転数Neを検出する回転数センサ78、が設けられている。その他、特に図示及び説明を省略するが、ディーゼルエンジンが一般的に備えているセンサ類が設けられている。
The
そして、これらのセンサは電気配線を介してECU8に接続され、各センサからの出力信号がECU8に入力されるようになっている。
These sensors are connected to the
また、ECU8には、燃料噴射弁6、EGR弁42、吸気弁23、排気弁33を駆動するための駆動装置等の機器が電気配線を介して接続され、ECU8から出力される制御信号に従ってこれらの機器が制御される。
The
ECU8は、各センサによる検出値に基づいて内燃機関1の運転状態や運転者の要求を把握する。例えば、ECU8は回転数センサ78から入力される機関回転数Neと、アクセル開度センサ72から入力されるアクセル開度Accpから算出する機関負荷とに基づいて内燃機関1の運転状態を検出する。そして、検出した機関運転状態や運転者の要求等に基づいて燃料噴射弁6やEGR弁42等を制御することによって、内燃機関1の燃焼モードや燃焼騒音を制御する。
ECU8 grasps | ascertains the driving | running state of the internal combustion engine 1, and a driver | operator's request | requirement based on the detection value by each sensor. For example, the
<燃焼騒音とマルチ噴射>
ここで、本実施例の内燃機関1に備えられた燃料噴射弁6は1サイクルに中に複数回の燃料噴射(以下「マルチ噴射」と言うこともある)を実行可能である。本実施例では、内燃機関1の燃焼騒音を所定の目標騒音に制御するために、主たる燃料噴射であるメイン噴射の他に、メイン噴射に先立って1回又は複数回のパイロット噴射を燃料噴射弁6によって行う。
<Combustion noise and multi-injection>
Here, the
パイロット噴射が行われることによって、メイン噴射に先立ってパイロット噴射燃料による予備的な燃焼が行われ、燃焼室内の状態(筒内温度や筒内圧力)がメイン噴射燃料の燃焼に適した状態になるため、メイン噴射燃料が着火遅れの少ない状態で燃焼することになり、全体的に穏やかな燃焼が行われる。これにより、メイン噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧力の変化が緩慢になるので、メイン噴射燃料の燃焼による燃焼騒音は小さくなる。 By performing pilot injection, preliminary combustion with pilot injected fuel is performed prior to main injection, and the state in the combustion chamber (in-cylinder temperature and in-cylinder pressure) becomes a state suitable for combustion of the main injected fuel. Therefore, the main injection fuel burns in a state with little ignition delay, and gentle combustion is performed as a whole. As a result, the change in the in-cylinder pressure accompanying the combustion of the main injected fuel becomes slow, so that the combustion noise due to the combustion of the main injected fuel is reduced.
一方、パイロット噴射量を減少させたり、或いはパイロット噴射を行わない場合は、メイン噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧力の変化が急峻となり、メイン噴射燃料の燃焼による燃焼騒音は大きくなる。 On the other hand, when the pilot injection amount is decreased or pilot injection is not performed, the change in the in-cylinder pressure accompanying the combustion of the main injected fuel becomes steep, and the combustion noise due to the combustion of the main injected fuel increases.
このように、パイロット噴射及びメイン噴射に係る燃料噴射パラメータ(パイロット噴射量、パイロット噴射時期、パイロットインターバル、パイロット噴射回数、パイロット噴射間隔、メイン噴射量、メイン噴射時期等)を操作することによって、内燃機関1の燃焼騒音を所望の目標騒音に制御することができる。 Thus, the internal combustion engine is operated by manipulating the fuel injection parameters (pilot injection amount, pilot injection timing, pilot interval, pilot injection frequency, pilot injection interval, main injection amount, main injection timing, etc.) relating to pilot injection and main injection. The combustion noise of the engine 1 can be controlled to a desired target noise.
本実施例では、ECU8によって内燃機関1の運転状態に応じた燃料噴射パラメータの目標値を設定し、設定された燃料噴射パラメータに従って燃料噴射弁6を制御することによって、マルチ噴射を実行し、燃焼騒音を制御する。
In this embodiment, the
<従来の問題点>
ところで、燃料噴射弁6の経時劣化や燃料噴射特性のばらつき等に起因して、実際の燃料噴射量とECU8による燃料噴射弁6への燃料噴射指令値とがずれる場合がある。この場合、実際のパイロット噴射量が目標パイロット噴射量よりも過少となってメイン噴射燃料の燃焼を緩慢化する効果が十分に得られなかったり、逆に、実際のパイロット噴射量が目標パイロット噴射量よりも過多となってパイロット噴射燃料の燃焼に起因する燃焼騒音
が大きくなったりする可能性がある。
<Conventional problems>
By the way, the actual fuel injection amount may deviate from the fuel injection command value to the
また、パイロット噴射量が適切であっても、例えば冷間始動時等のように内燃機関1の温度が低い時には、燃料の着火性が低下するため、パイロット噴射燃料が良好に燃焼せず、メイン噴射燃料の燃焼を緩慢化する効果が得られないしない場合が起こり得る。この場合、パイロット噴射が行われているにもかかわらず、実際にはメイン噴射によって噴射された燃料のみが燃焼を行うことになるため、筒内圧力が急激に変化して目標騒音よりも大きな燃焼騒音が発生する可能性がある。 Further, even if the pilot injection amount is appropriate, when the temperature of the internal combustion engine 1 is low, such as during cold start, the ignitability of the fuel decreases, so the pilot injected fuel does not burn well and the main There may be a case where the effect of slowing the combustion of the injected fuel is not obtained. In this case, although only the fuel injected by the main injection is actually burned even though the pilot injection is being performed, the in-cylinder pressure suddenly changes and combustion larger than the target noise occurs. Noise may be generated.
このように、パイロット噴射を行っても、実際にパイロット噴射燃料による燃焼が好適に行われなければ、燃焼騒音を精度良く目標騒音に制御することは難しくなる。 As described above, even if pilot injection is performed, it is difficult to accurately control the combustion noise to the target noise unless the combustion by the pilot injected fuel is actually performed suitably.
<本実施例>
そこで、本実施例では、燃料噴射弁6によって噴射された燃料の燃焼室2における実際の燃焼状態を検出し、検出された燃焼状態に基づいて燃料噴射パラメータを操作する。これにより、燃焼騒音が目標騒音からずれていた場合に、そのずれがパイロット噴射燃料やメイン噴射燃料のどのような燃焼状態によってもたらされたものであるのか判別することができる。これにより、燃焼騒音を目標騒音に制御するために、操作対象として最適な燃料噴射パラメータを選択し、当該選択された燃料噴射パラメータの最適な操作方向及び操作量を決定することができる。その結果、より精度良く燃焼騒音を制御することが可能になる。
<Example>
Therefore, in this embodiment, the actual combustion state in the
以下、本実施例における燃焼騒音制御について詳しく説明する。 Hereinafter, the combustion noise control in the present embodiment will be described in detail.
<燃焼状態の検出>
まず、内燃機関1の燃焼室2における燃焼の実際の燃焼状態を検出する方法について説明する。本実施例では、筒内圧センサ74によって検出される筒内圧力に基づいて、燃料の燃焼状態を推定する。
<Detection of combustion state>
First, a method for detecting the actual combustion state of combustion in the
図2は、筒内圧力の圧縮行程及び膨張行程における時間変化を示す図である。図3は、筒内圧力の増分の圧縮行程及び膨張行程における時間変化を示す図である。図4及び図5は、筒内圧力の増分の時間微分の圧縮行程及び膨張行程における時間変化を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing temporal changes in the compression stroke and the expansion stroke of the in-cylinder pressure. FIG. 3 is a diagram showing a time change in the compression stroke and the expansion stroke in the increment of the in-cylinder pressure. 4 and 5 are diagrams showing temporal changes in the compression stroke and the expansion stroke in time differentiation of the increment of the in-cylinder pressure.
図2の縦軸は筒内圧力Pを表し、横軸はクランク角θを表している。図2の実線L1は、燃焼室2において燃料が燃焼した場合の筒内圧力の変化を表している。また、図2の一点鎖線L2は、燃焼室2に吸入されたガスがピストン3の運動によって単に圧縮される場合(すなわち燃焼を伴わない場合)の筒内圧力の変化を表している。また、Psubはパイロット噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧力のピーク値を表し、Pmainはメイン噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧力のピーク値を表している。
The vertical axis in FIG. 2 represents the in-cylinder pressure P, and the horizontal axis represents the crank angle θ. A solid line L <b> 1 in FIG. 2 represents a change in the in-cylinder pressure when the fuel burns in the
図3の縦軸は燃料の燃焼による筒内圧力の増分ΔPを表し、横軸はクランク角θを表している。ここで、「筒内圧力の増分」とは、燃焼室2で燃料が燃焼しない場合と燃料が燃焼した場合との筒内圧力の差であり、図2の実線L1で表される圧力変化から図2の一点鎖線L2で表される圧力変化を減算した値として求められる。また、ΔPsubはパイロット噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧力の増分のピーク値を表し、ΔPmainはメイン噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧力の増分のピーク値を表している。
The vertical axis in FIG. 3 represents the increase ΔP of the in-cylinder pressure due to fuel combustion, and the horizontal axis represents the crank angle θ. Here, “increase in in-cylinder pressure” is a difference in in-cylinder pressure between when the fuel does not combust in the
図4及び図5の縦軸は燃料の燃焼による筒内圧力の増分ΔPの時間微分dΔP/dt(以下、「筒内圧変化率」という)を表し、横軸はクランク角θを表している。(dΔP/
dt)subはパイロット噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピーク値を表し、(dΔP/dt)mainはメイン噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピーク値を表す。本実施例では、パイロット噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率が極大となるクランク角をパイロット噴射燃料の燃焼時期θsubとする。同様に、メイン噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率が極大となるクランク角をメイン噴射燃料の燃焼時期θmainとする。
4 and 5, the vertical axis represents the time differential dΔP / dt (hereinafter referred to as “in-cylinder pressure change rate”) of the in-cylinder pressure increment ΔP due to fuel combustion, and the horizontal axis represents the crank angle θ. (DΔP /
dt) sub represents the peak value of the in-cylinder pressure change rate associated with the combustion of the pilot injected fuel, and (dΔP / dt) main represents the peak value of the in-cylinder pressure change rate associated with the combustion of the main injected fuel. In this embodiment, the crank angle at which the rate of change in the in-cylinder pressure accompanying the combustion of the pilot injected fuel is maximized is the combustion timing θsub of the pilot injected fuel. Similarly, the crank angle at which the in-cylinder pressure change rate associated with the combustion of the main injected fuel is maximized is defined as the combustion timing θmain of the main injected fuel.
<パイロット噴射燃料の燃焼判定>
本実施例では、パイロット噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピーク値(dΔP/dt)subが所定の基準値Asubmin以上であり、且つ所定の基準値Asubmax以下である場合に、パイロット噴射燃料が実際に好適に燃焼していると判定する。基準値Asubminを以下「パイロット燃焼下限値」という。また、基準値Asubmaxを以下「パイロット燃焼上限値」という。
<Combustion judgment of pilot injection fuel>
In the present embodiment, when the peak value (dΔP / dt) sub of the in-cylinder pressure change rate accompanying the combustion of the pilot injected fuel is equal to or greater than the predetermined reference value Assubmin and equal to or less than the predetermined reference value Assubmax, Is actually combusting properly. The reference value Assubmin is hereinafter referred to as “pilot combustion lower limit value”. The reference value Assubmax is hereinafter referred to as “pilot combustion upper limit value”.
図4に示した例では、パイロット噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピーク値がパイロット燃焼下限値Asubminとパイロット燃焼上限値Asubmaxの間にあるので、パイロット噴射燃料は良好な燃焼状態であると判定される。 In the example shown in FIG. 4, the peak value of the in-cylinder pressure change rate accompanying the combustion of the pilot injected fuel is between the pilot combustion lower limit value Submmin and the pilot combustion upper limit value Submax, so that the pilot injected fuel is in a good combustion state. It is determined.
パイロット燃焼下限値Asubminは、パイロット噴射燃料の燃焼によってメイン噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧力の変化を十分緩慢化することができ、メイン噴射燃料の燃焼による燃焼騒音を好適に低減可能なパイロット噴射燃料の燃焼状態の下限値として予め実験により求められる。 The pilot combustion lower limit value Asubmin can sufficiently slow down the change in the in-cylinder pressure accompanying the combustion of the main injection fuel by the combustion of the pilot injection fuel, and the pilot injection that can suitably reduce the combustion noise due to the combustion of the main injection fuel The lower limit value of the fuel combustion state is obtained in advance by experiments.
換言すると、パイロット噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピーク値がパイロット燃焼下限値Asubminより小さい場合は、パイロット噴射燃料が失火して燃焼していないか或いは十分に燃焼していない燃焼不良状態であり、メイン噴射燃料の初期燃焼における筒内圧力の変化を緩慢化させる効果が十分に得られない。 In other words, when the peak value of the in-cylinder pressure change rate accompanying the combustion of the pilot injected fuel is smaller than the pilot combustion lower limit value Submmin, the pilot injected fuel is misfired and not combusting or is not combusting sufficiently. Thus, the effect of slowing the change in the in-cylinder pressure in the initial combustion of the main injection fuel cannot be sufficiently obtained.
すなわち、本実施例においては、パイロット噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピーク値がパイロット燃焼下限値Asubminより小さい燃焼状態が、本発明における「燃焼不良状態」に相当する。 That is, in the present embodiment, the combustion state in which the peak value of the in-cylinder pressure change rate accompanying the combustion of the pilot injected fuel is smaller than the pilot combustion lower limit value Submin corresponds to the “combustion failure state” in the present invention.
また、パイロット燃焼上限値Asubmaxは、パイロット噴射燃料の燃焼による燃焼騒音が許容範囲内に収まるようなパイロット噴射燃料の燃焼状態の上限値として予め実験により求められる。 The pilot combustion upper limit value Submax is obtained in advance by experiments as an upper limit value of the combustion state of the pilot injected fuel such that the combustion noise due to the combustion of the pilot injected fuel falls within the allowable range.
換言すると、パイロット噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピーク値がパイロット燃焼上限値Asubmaxより大きい場合は、パイロット噴射燃料の燃焼による燃焼騒音が大きくなり過ぎてかえって全体としての燃焼騒音の低減効果が得られない。 In other words, when the peak value of the in-cylinder pressure change rate due to the combustion of the pilot injected fuel is larger than the pilot combustion upper limit value Submax, the combustion noise due to the combustion of the pilot injected fuel becomes too large, and on the contrary, the effect of reducing the combustion noise as a whole Cannot be obtained.
すなわち、本実施例においては、パイロット噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピーク値がパイロット燃焼上限値Asubmaxより大きい燃焼状態が、本発明における「過大燃焼状態」に相当する。 That is, in the present embodiment, the combustion state in which the peak value of the in-cylinder pressure change rate accompanying the combustion of the pilot injected fuel is greater than the pilot combustion upper limit value Submax corresponds to the “excessive combustion state” in the present invention.
従って、本実施例においては、パイロット噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピーク値がパイロット燃焼下限値Asubmin以上パイロット燃焼上限値Asubmax以下である燃焼状態が、本発明における「燃焼不良状態でも過大燃焼状態でもない良好な燃焼状態」に相当する。本実施例では、以下、この燃焼状態を「最小パイロット燃焼状態」という。 Therefore, in this embodiment, the combustion state in which the peak value of the in-cylinder pressure change rate accompanying the combustion of the pilot injected fuel is not less than the pilot combustion lower limit value Subbmin and not more than the pilot combustion upper limit value Subbmax is the This corresponds to “a good combustion state that is not a combustion state”. In the present embodiment, this combustion state is hereinafter referred to as “minimum pilot combustion state”.
<パイロットインターバル判定>
また、本実施例では、パイロット噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピーク値(dΔP/dt)sub(ここでは、便宜上Bsubmaxと表す)と、パイロット噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピークとメイン噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピークとの間における筒内圧変化率の極小値Bsubminと、の差ΔBsub(=Bsubmax−Bsubmin)(以下「パイロット燃焼後落差」という)が、所定の基準値ΔBsubmin以上であり、且つ所定の基準値ΔBsubmax以下である場合に、パイロット噴射燃料による燃焼とメイン噴射燃料による燃焼との間隔が好適な燃焼状態であると判定する。基準値ΔBsubmaxを以下「パイロット懸隔限界値」という。また、基準値ΔBsubminを以下「パイロット近接限界値」という。
<Pilot interval judgment>
Further, in this embodiment, the peak value (dΔP / dt) sub of the in-cylinder pressure change rate accompanying combustion of pilot injected fuel (here, expressed as Bsubmax for convenience) and the in-cylinder pressure change rate accompanying combustion of pilot injected fuel are calculated. A difference ΔBsub (= Bsubmax−Bsubmin) (hereinafter referred to as “post-combustion drop”) between the minimum value Bsubmin of the in-cylinder pressure change rate between the peak and the peak of the in-cylinder pressure change rate accompanying the combustion of the main injected fuel is When the predetermined reference value ΔBsubmin is equal to or greater than the predetermined reference value ΔBsubmax, it is determined that the interval between the combustion by the pilot injected fuel and the combustion by the main injected fuel is a suitable combustion state. The reference value ΔBsubmax is hereinafter referred to as “pilot suspension limit value”. Further, the reference value ΔBsubmin is hereinafter referred to as “pilot proximity limit value”.
パイロット懸隔限界値ΔBsubmaxは、パイロット噴射燃料の燃焼によってメイン噴射時期における燃焼室内の温度や圧力等がメイン噴射燃料の燃焼に適した条件となり、メイン噴射燃料の燃焼が十分緩慢化され、メイン噴射燃料の燃焼による燃焼騒音を好適に低減可能なパイロット燃焼後落差の上限値として予め実験により求められる。 The pilot suspension limit value ΔBsubmax is such that the combustion chamber temperature at the main injection timing, the pressure, etc. are suitable for the combustion of the main injection fuel due to the combustion of the pilot injection fuel, and the combustion of the main injection fuel is sufficiently slowed down. The upper limit of the drop after the pilot combustion that can suitably reduce the combustion noise due to the combustion of is determined in advance through experiments.
換言すると、パイロット燃焼後落差ΔBsubがパイロット懸隔限界値ΔBsubmaxより大きい場合は、パイロット噴射燃料の燃焼によって高められた燃焼室内の圧力や温度等がパイロット噴射燃料の燃焼前と大差ない条件に戻ってしまい、メイン噴射燃料の初期燃焼における筒内圧力の変化を緩慢化させる効果が十分に得られず、結果的にパイロット噴射が行われない場合と同様の燃焼騒音が発生する。 In other words, if the drop ΔBsub after pilot combustion is larger than the pilot suspension limit value ΔBsubmax, the pressure or temperature in the combustion chamber increased by the combustion of the pilot injected fuel returns to a condition that is not significantly different from that before the pilot injected fuel is burned. The effect of slowing down the change in the in-cylinder pressure in the initial combustion of the main injection fuel is not sufficiently obtained, and as a result, combustion noise similar to that in the case where pilot injection is not performed occurs.
すなわち、本実施例においてパイロット燃焼後落差ΔBsubがパイロット懸隔限界値ΔBsubmaxより大きくなる場合とは、本発明においてパイロットインターバルが長過ぎる場合に対応する。 That is, in the present embodiment, the case where the drop ΔBsub after pilot combustion becomes larger than the pilot suspension limit value ΔBsubmax corresponds to the case where the pilot interval is too long in the present invention.
また、パイロット近接限界値ΔBsubminは、パイロット噴射燃料の燃焼によってメイン噴射時期における燃焼室内の温度や圧力などがメイン噴射燃料の燃焼に適した条件となり、メイン噴射燃料の燃焼が十分緩慢化され、メイン噴射燃焼の燃焼による燃焼騒音を好適に低減可能な
パイロット燃焼後落差の下限値として予め実験により求められる。
In addition, the pilot proximity limit value ΔBsubmin is such that the combustion chamber temperature at the main injection timing, the pressure and the like are suitable for combustion of the main injection fuel due to the combustion of the pilot injection fuel, and the combustion of the main injection fuel is sufficiently slowed down. The lower limit value of the drop after the pilot combustion that can suitably reduce the combustion noise due to the combustion of the injection combustion is obtained in advance by experiments.
換言すると、パイロット燃焼後落差ΔBsubがパイロット近接限界値ΔBsubminより小さい場合は、パイロット噴射燃料の燃焼がメイン噴射時期に近接し過ぎてメイン噴射燃料の燃焼と一体化してしまい、実質的にパイロット噴射が行われていない状態となるため、メイン噴射燃料の初期燃焼における筒内圧力の変化を緩慢化させる効果が十分に得られず、結果的にパイロット噴射が行われない場合と同様の燃焼騒音が発生する。 In other words, when the drop ΔBsub after pilot combustion is smaller than the pilot proximity limit value ΔBsubmin, the combustion of the pilot injected fuel is too close to the main injection timing and integrated with the combustion of the main injected fuel, so that the pilot injection is substantially performed. Since it is not performed, the effect of slowing down the in-cylinder pressure change in the initial combustion of the main injected fuel is not sufficiently obtained, resulting in the same combustion noise as when pilot injection is not performed To do.
すなわち、本実施例においてパイロット燃焼後落差ΔBsubがパイロット近接限界値ΔBsubminより小さくなる場合とは、本発明においてパイロットインターバルが短過ぎる場合に対応する。 That is, in the present embodiment, the case where the drop ΔBsub after pilot combustion is smaller than the pilot proximity limit value ΔBsubmin corresponds to the case where the pilot interval is too short in the present invention.
従って、本実施例においては、パイロット燃焼後落差ΔBsubがパイロット近接限界値ΔBsubmin以上パイロット懸隔限界値ΔBsubmax以下である燃焼状態が、本発明における「パイロット噴射燃料による燃焼とメイン噴射燃料による燃焼との間隔が所定範囲内の値である燃焼状態」に相当する。本実施例では、以下、この燃焼状態を「最適インターバル燃焼状態」という。 Therefore, in the present embodiment, the combustion state in which the post-pilot combustion drop ΔBsub is equal to or greater than the pilot proximity limit value ΔBsubmin and equal to or less than the pilot suspension limit value ΔBsubmax is the “interval between combustion by pilot injected fuel and combustion by main injected fuel” in the present invention. Corresponds to a “combustion state” with a value within a predetermined range. In the present embodiment, this combustion state is hereinafter referred to as “optimum interval combustion state”.
<燃焼騒音検出>
ところで、筒内圧変化率は、筒内圧力の変化の激しさを表している。従って、筒内圧変化率は燃焼騒音に相関している。すなわち、筒内圧変化率が大きいほど筒内圧力の変化が
急峻であり、従って燃焼騒音が大きい。また、筒内圧変化率が小さいほど筒内圧力の変化が緩慢であり、従って燃焼騒音が小さい。
<Combustion noise detection>
Incidentally, the in-cylinder pressure change rate represents the intensity of change in the in-cylinder pressure. Therefore, the in-cylinder pressure change rate correlates with the combustion noise. That is, the greater the in-cylinder pressure change rate, the steeper change in the in-cylinder pressure, and the greater the combustion noise. In addition, the smaller the in-cylinder pressure change rate, the slower the in-cylinder pressure changes, and thus the lower the combustion noise.
本実施例では、燃焼騒音センサ77によって燃焼騒音を直接検出しているが、筒内圧センサ74によって検出される筒内圧力に基づいて筒内圧変化率を計算し、この値から燃焼騒音を推定することもできる。なお、燃料の実際の燃焼状態を検出又は推定する方法は上述の方法に限られない。
In this embodiment, the combustion noise is directly detected by the
<燃料噴射パラメータの操作>
次に、上述のようにして検出された燃料の実際の燃焼状態に基づく燃料噴射パラメータの操作について説明する。
<Operation of fuel injection parameters>
Next, the operation of the fuel injection parameter based on the actual combustion state of the fuel detected as described above will be described.
本実施例では、燃焼騒音が目標騒音からずれている場合には、燃焼騒音を目標騒音に一致させるべく、まずパイロット噴射に係る燃料噴射パラメータを操作する。そして、パイロット噴射に係る燃料噴射パラメータの操作が所定の操作限界値まで行われてもなお燃焼騒音が目標騒音に一致しない場合には、メイン噴射に係る燃料噴射パラメータの操作を操作する。 In this embodiment, when the combustion noise is deviated from the target noise, first, the fuel injection parameters related to pilot injection are operated in order to make the combustion noise coincide with the target noise. If the combustion noise does not coincide with the target noise even when the operation of the fuel injection parameter related to the pilot injection is performed up to the predetermined operation limit value, the operation of the fuel injection parameter related to the main injection is operated.
ここで、パイロット噴射に係る燃料噴射パラメータの操作をメイン噴射に係る燃料噴射パラメータの操作に優先させて行うのは、燃料噴射パラメータの操作に起因するトルクやエミッションへの影響を小さくすることができるからである。 Here, the operation of the fuel injection parameter related to the pilot injection is given priority over the operation of the fuel injection parameter related to the main injection, so that the influence on the torque and emission resulting from the operation of the fuel injection parameter can be reduced. Because.
本実施例では、パイロット噴射に係る燃料噴射パラメータとして、(1)パイロット噴射量、(2)パイロットインターバル、(3)パイロット噴射回数を、この優先順位で操作する。 In this embodiment, (1) pilot injection amount, (2) pilot interval, and (3) pilot injection frequency are operated in this priority order as fuel injection parameters related to pilot injection.
なお、操作対象となった燃料噴射パラメータに対する操作方向及び操作量は、下記の数1に基づいて算出される。
<ノイズ過大の場合>
次に、目標騒音より大きな燃焼騒音が燃焼騒音センサ77によって検出された場合の燃料噴射パラメータの操作について、図6〜図11を参照して説明する。図6〜図11の上段に描かれたグラフ(A)はそれぞれ筒内圧変化率の時間変化を示しており、縦軸が筒内圧変化率を表し、横軸がクランク角を表している。また、下段に描かれたグラフ(B)はそれぞれ燃料噴射弁6による燃料噴射パターンを示しており、縦軸が燃料噴射量を表し、横軸がクランク角を表している。
<In case of excessive noise>
Next, the operation of the fuel injection parameters when combustion noise larger than the target noise is detected by the
燃焼騒音センサ77によって目標騒音より大きな燃焼騒音が検出された時に、筒内圧センサ74によって、図6(A)の実線J1に示すような筒内圧変化率dΔP/dtの時間変化が検出されたとする。この時の燃料噴射パラメータは、図6(B)に示すように、パイロット噴射時期θP1、パイロット噴射量QP1、メイン噴射時期θM1、メイン噴射量QM1であったとする。
When the
図6(A)の実線J1に示すように、この時、パイロット噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピーク値はパイロット燃焼下限値Asubminより小さい。従って、パイロット噴射燃料が失火して燃焼していないか或いは十分に燃焼していない燃焼不良状態であることが判る。 As shown by a solid line J1 in FIG. 6A, at this time, the peak value of the in-cylinder pressure change rate accompanying the combustion of the pilot injected fuel is smaller than the pilot combustion lower limit value Submin. Therefore, it can be seen that the pilot injection fuel is misfired and not combusting or is not combusting sufficiently.
従って、目標騒音より大きな燃焼騒音が検出されたことは、少なくともパイロット噴射量が不足していたことに起因していると判別することができる。よって、燃焼騒音を低下させて目標騒音に一致させるための最適な燃料噴射パラメータの操作として、本実施例では、パイロット噴射量を前回のパイロット噴射量よりも増加させることを選択する。 Therefore, it can be determined that the detection of combustion noise larger than the target noise is caused by at least the pilot injection amount being insufficient. Therefore, in the present embodiment, as the operation of the optimum fuel injection parameter for reducing the combustion noise to coincide with the target noise, the pilot injection amount is selected to be increased from the previous pilot injection amount.
次回のサイクルにおいてパイロット噴射量を増量することにより、パイロット噴射燃料が良好に燃焼し、より好適にメイン噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧力の変化が緩慢化され、燃焼騒音が低下する。 By increasing the pilot injection amount in the next cycle, the pilot injected fuel burns well, and the change in the in-cylinder pressure accompanying the combustion of the main injected fuel is more moderated, and the combustion noise is reduced.
このようにしてパイロット噴射量をQP2(>QP1)に増量した場合の筒内圧変化率の時間変化を示したのが図7である。この時の燃料噴射パラメータは、図7(B)に示すように、パイロット噴射時期θP1、パイロット噴射量QP2、メイン噴射時期θM1、メイン噴射量QM1であったとする。 FIG. 7 shows the time variation of the in-cylinder pressure change rate when the pilot injection amount is increased to QP2 (> QP1) in this way. Assume that the fuel injection parameters at this time are pilot injection timing θP1, pilot injection amount QP2, main injection timing θM1, and main injection amount QM1, as shown in FIG. 7B.
なお、図7(A)の破線J1は、図6の場合、すなわち燃料噴射パラメータが、パイロット噴射時期θP1、パイロット噴射量QP1、メイン噴射時期θM1、メイン噴射量QM1とされた場合の筒内圧変化率の時間変化を示している。 The broken line J1 in FIG. 7A indicates the change in the in-cylinder pressure in the case of FIG. 6, that is, when the fuel injection parameters are the pilot injection timing θP1, the pilot injection amount QP1, the main injection timing θM1, and the main injection amount QM1. It shows the time change of the rate.
図7(A)の実線J2に示すように、この時、パイロット噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピーク値はパイロット燃焼下限値Asubminより大きくなっており、パイロット噴射燃料の燃焼不良が解消されたことが判る。また、メイン噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピーク値が図6の場合(破線J1)と比較して小さくなっており、メイン噴射燃料の燃焼による燃焼騒音が小さくなっていることが判る。 As indicated by the solid line J2 in FIG. 7A, at this time, the peak value of the in-cylinder pressure change rate accompanying the combustion of the pilot injected fuel is larger than the pilot combustion lower limit value Submin, and the combustion failure of the pilot injected fuel is eliminated. It is understood that it was done. Further, the peak value of the in-cylinder pressure change rate accompanying the combustion of the main injected fuel is smaller than that in the case of FIG. 6 (broken line J1), and it can be seen that the combustion noise due to the combustion of the main injected fuel is reduced. .
しかしながら、このようにパイロット噴射量をQP2(>QP1)に増量したにもかかわらず、なお目標騒音より大きな燃焼騒音が検出されたとする。 However, even though the pilot injection amount is increased to QP2 (> QP1) in this way, it is assumed that combustion noise larger than the target noise is still detected.
図7(A)の実線J2に示されるように、パイロット噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピーク値はパイロット燃焼上限値Asubmaxより大きくなっていることが判る。従って、パイロット噴射燃料の燃焼による燃焼騒音が許容範囲を超えて大きくなる過大燃焼状態であることが判る。 As shown by the solid line J2 in FIG. 7A, it can be seen that the peak value of the in-cylinder pressure change rate accompanying the combustion of the pilot injected fuel is larger than the pilot combustion upper limit value Submax. Therefore, it can be seen that the combustion noise caused by the combustion of the pilot injection fuel is an excessive combustion state in which the noise exceeds the allowable range.
従って、目標騒音より大きな燃焼騒音が検出されたことは、少なくともパイロット噴射量が過多であったことに起因していると判別することができる。よって、燃焼騒音を低下させて目標騒音に一致させるための最適な燃料噴射パラメータの操作として、本実施例では、パイロット噴射量を前回のパイロット噴射量QP2よりも減少させることを選択する。 Therefore, it can be determined that the fact that the combustion noise larger than the target noise is detected is caused by at least the pilot injection amount being excessive. Therefore, in the present embodiment, as the operation of the optimum fuel injection parameter for reducing the combustion noise to match the target noise, it is selected to reduce the pilot injection amount from the previous pilot injection amount QP2.
次回のサイクルにおいてパイロット噴射量を減量することにより、パイロット噴射燃料
が良好に燃焼し、より好適にメイン噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧力の変化が緩慢化され、燃焼騒音が低下する。
By reducing the pilot injection amount in the next cycle, the pilot injected fuel burns well, more suitably the change in the in-cylinder pressure accompanying the combustion of the main injected fuel is slowed down, and the combustion noise is reduced.
このようにしてパイロット噴射量をQP3(QP1<QP3<QP2)に減量した場合の筒内圧変化率の時間変化を示したのが図8である。この時の燃料噴射パラメータは、図8(B)に示すように、パイロット噴射時期θP1、パイロット噴射量QP3、メイン噴射時期θM1、メイン噴射量QM1であったとする。 FIG. 8 shows the change over time in the in-cylinder pressure change rate when the pilot injection amount is reduced to QP3 (QP1 <QP3 <QP2) in this way. Assume that the fuel injection parameters at this time are pilot injection timing θP1, pilot injection amount QP3, main injection timing θM1, and main injection amount QM1, as shown in FIG. 8B.
なお、図8(A)の破線J2は、図7の場合、すなわち燃料噴射パラメータが、パイロット噴射時期θP1、パイロット噴射量QP2、メイン噴射時期θM1、メイン噴射量QM1とされた場合の筒内圧変化率の時間変化を示している。 The broken line J2 in FIG. 8A indicates the change in the in-cylinder pressure in the case of FIG. 7, that is, when the fuel injection parameters are the pilot injection timing θP1, the pilot injection amount QP2, the main injection timing θM1, and the main injection amount QM1. It shows the time change of the rate.
図8(A)の実線J3に示されるように、この時、パイロット噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピーク値はパイロット燃焼下限値Asubminより大きく、且つパイロット燃焼上限値Asubmaxより小さい値となっている。従って、この場合パイロット噴射燃料の燃焼状態は「最小パイロット燃焼状態」であることが判る。そして、メイン噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピーク値は図7の場合(破線J2)と比較して大きくなってはいるが、パイロット噴射燃料の燃焼による筒内圧変化率のピーク値が図7の場合(破線J2)と比較して大幅に小さくなっており、全体として燃焼騒音が小さくなっていることが判る。 As shown by the solid line J3 in FIG. 8A, at this time, the peak value of the in-cylinder pressure change rate accompanying the combustion of the pilot injected fuel is larger than the pilot combustion lower limit value Submin and smaller than the pilot combustion upper limit value Submax. It has become. Accordingly, in this case, it is understood that the combustion state of the pilot injected fuel is the “minimum pilot combustion state”. The peak value of the in-cylinder pressure change rate due to the combustion of the main injected fuel is larger than that in the case of FIG. 7 (broken line J2), but the peak value of the in-cylinder pressure change rate due to the combustion of the pilot injected fuel is Compared with the case of FIG. 7 (broken line J2), it is greatly reduced, and it can be seen that the combustion noise is reduced as a whole.
ここで、パイロット噴射量をQP3に設定してパイロット噴射燃料の燃焼状態が最小パイロット燃焼状態となったことが検出されたにもかかわらず、なお目標騒音より大きな燃焼騒音が検出されたとする。 Here, it is assumed that the combustion noise larger than the target noise is detected even though the pilot injection amount is set to QP3 and it is detected that the combustion state of the pilot injected fuel has become the minimum pilot combustion state.
この場合、パイロット噴射量の関数としての燃焼騒音を略極小値とするパイロット噴射量を含む燃料噴射パラメータに従って燃料噴射が行われている。換言すれば、パイロット噴射量の操作による燃焼騒音の制御に関しては、燃焼騒音は極小値に制御されていると判別できる。 In this case, fuel injection is performed in accordance with fuel injection parameters including a pilot injection amount that makes the combustion noise as a function of the pilot injection amount a substantially minimum value. In other words, regarding the control of the combustion noise by manipulating the pilot injection amount, it can be determined that the combustion noise is controlled to a minimum value.
従って、この場合、目標騒音より大きな燃焼騒音が検出されたことは、パイロット噴射量の過不足に起因するものではないと判別することができる。 Therefore, in this case, it can be determined that the detection of combustion noise larger than the target noise is not due to excess or deficiency of the pilot injection amount.
そのため、この場合、燃料噴射パラメータの操作としてパイロット噴射量を増量すると、パイロット噴射量が過多となって却って燃焼騒音が増大する可能性がある。同様に、パイロット噴射量を減量すると、パイロット噴射量が過少となってやはり燃焼騒音が増大する可能性がある。つまり、パイロット噴射量の操作によってこれ以上の燃料騒音の低下を図ることは困難である。 Therefore, in this case, if the pilot injection amount is increased as an operation of the fuel injection parameter, the pilot injection amount becomes excessive and combustion noise may increase. Similarly, if the pilot injection amount is reduced, the pilot injection amount may become too small, and combustion noise may also increase. That is, it is difficult to further reduce the fuel noise by operating the pilot injection amount.
そこで、このような場合、本実施例では、パイロット噴射燃料の燃焼状態が「最適インターバル燃焼状態」であるか否かを判別する。すなわち、図9(A)に示すように、パイロット燃焼後落差ΔBsub3(パイロット噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピーク値Bsubmax3と、パイロット噴射燃料の燃焼に伴う筒内変化率のピークとメイン噴射燃料の燃焼に伴う筒内変化率のピークとの間における筒内圧変化率の極小値Bsubmin3と、の差Bsubmax3−Bsubmin3)を求め、この値がパイロット近接限界値ΔBsubminとパイロット懸隔限界値ΔBsubmaxとの間の値であるか否かを判別する。 In such a case, in this embodiment, it is determined whether or not the combustion state of the pilot injected fuel is the “optimum interval combustion state”. That is, as shown in FIG. 9A, after the pilot combustion drop ΔBsub3 (the peak value Bsubmax3 of the in-cylinder pressure change rate accompanying the combustion of the pilot injected fuel, the peak of the in-cylinder change rate accompanying the combustion of the pilot injected fuel, and the main A difference Bsubmax3−Bsubmin3) between the minimum value Bsubmin3 of the in-cylinder pressure change rate with respect to the peak of the in-cylinder change rate due to the combustion of the injected fuel is obtained, and this value is obtained from the pilot proximity limit value ΔBsubmin and the pilot suspension limit value ΔBsubmax. It is determined whether or not the value is between.
ここで、パイロット燃焼後落差ΔBsub3がパイロット懸隔限界値ΔBsubmaxより大きかったとする。この場合、パイロット噴射燃料の燃焼がメイン噴射時期から離れ
過ぎており、パイロット噴射燃料の燃焼によって燃焼室内の圧力や温度等の条件をメイン噴射燃料の燃焼に適した条件にすることができず、メイン噴射燃料の初期燃焼を緩慢化する効果が十分に得られない状態であったことが判る。
Here, it is assumed that the drop ΔBsub3 after pilot combustion is larger than the pilot suspension limit value ΔBsubmax. In this case, the combustion of the pilot injected fuel is too far from the main injection timing, and the combustion of the pilot injected fuel cannot make the conditions such as pressure and temperature in the combustion chamber suitable for the combustion of the main injected fuel, It can be seen that the effect of slowing down the initial combustion of the main injection fuel was not sufficiently obtained.
従って、目標騒音より大きな燃焼騒音が検出されたことは、少なくともパイロットインターバルが長過ぎることに起因していると判別することができる。よって、燃焼騒音を低下させて目標騒音に一致させるための最適な燃料噴射パラメータの操作として、本実施例では、パイロットインターバルを前回のパイロットインターバルよりも短縮することを選択する。本実施例では、パイロット噴射時期を遅角させてメイン噴射時期に近付けることによってパイロットインターバルを短縮する。 Therefore, it can be determined that the detection of combustion noise larger than the target noise is caused by at least the pilot interval being too long. Therefore, in the present embodiment, the pilot interval is selected to be shorter than the previous pilot interval as the optimum fuel injection parameter operation for reducing the combustion noise to match the target noise. In the present embodiment, the pilot interval is shortened by retarding the pilot injection timing to approach the main injection timing.
次回のサイクルにおいてパイロットインターバルが短縮されることにより、パイロット噴射燃料の燃焼がメイン噴射時期に近接するので、メイン噴射燃料がより着火遅れの少ない状態で燃焼する。これにより、メイン噴射燃料の初期燃焼に伴う筒内圧力の変化がより緩慢化され、燃焼騒音が低下することが期待できる。 By shortening the pilot interval in the next cycle, the combustion of the pilot injected fuel comes close to the main injection timing, so the main injected fuel burns in a state with less ignition delay. As a result, it can be expected that the change in the in-cylinder pressure accompanying the initial combustion of the main injected fuel is further slowed and the combustion noise is reduced.
このようにしてパイロットインターバルを短縮し、なお目標騒音より大きな燃焼騒音が検出される場合には、パイロット燃焼後落差ΔBsubがパイロット近接限界値ΔBsubminに達するまでパイロットインターバルを短縮していく。 In this way, when the pilot interval is shortened and combustion noise larger than the target noise is detected, the pilot interval is shortened until the drop after pilot combustion ΔBsub reaches the pilot proximity limit value ΔBsubmin.
パイロット燃焼後落差ΔBsubがパイロット近接限界値ΔBsubminに略等しい値になるまでパイロットインターバルが短縮された場合の筒内圧変化率の時間変化率を示したのが図10である。この時の燃料噴射パラメータは、図10(B)に示すように、パイロット噴射時期θP4、パイロット噴射量QP3、メイン噴射時期θM1、メイン噴射量QM1であったとする。 FIG. 10 shows the time change rate of the in-cylinder pressure change rate when the pilot interval is shortened until the drop after pilot combustion ΔBsub becomes substantially equal to the pilot proximity limit value ΔBsubmin. Assume that the fuel injection parameters at this time are pilot injection timing θP4, pilot injection amount QP3, main injection timing θM1, and main injection amount QM1, as shown in FIG.
なお、図10(A)の破線J3は、図9の場合、すなわち燃料噴射パラメータが、パイロット噴射時期θP1、パイロット噴射量QP3、メイン噴射時期θM1、実園噴射量QM1とされた場合の筒内圧変化率の時間変化を示している。 The broken line J3 in FIG. 10A indicates the in-cylinder pressure in the case of FIG. 9, that is, when the fuel injection parameters are the pilot injection timing θP1, the pilot injection amount QP3, the main injection timing θM1, and the actual garden injection amount QM1. The time change of the change rate is shown.
図10(A)の実線J4に示すように、この時、パイロット燃焼後落差はΔBsub4(≒ΔBsubmin<ΔBsub3)となり、図9の場合(破線J3)と比較して小さくなっている。そして、メイン噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピーク値が図9の場合(破線J3)と比較して小さくなっており、燃焼騒音が低下していることが判る。 As shown by the solid line J4 in FIG. 10A, at this time, the drop after the pilot combustion becomes ΔBsub4 (≈ΔBsubmin <ΔBsub3), which is smaller than that in the case of FIG. 9 (broken line J3). The peak value of the in-cylinder pressure change rate accompanying the combustion of the main injected fuel is smaller than that in the case of FIG. 9 (broken line J3), and it can be seen that the combustion noise is reduced.
ここで、パイロット燃焼後落差ΔBsubがパイロット近接限界値ΔBsubminに略等しくなるまでパイロットインターバルが短縮されたのにもかかわらず、なお目標騒音より大きな燃焼騒音が検出されたとする。 Here, it is assumed that combustion noise larger than the target noise is detected even though the pilot interval is shortened until the drop ΔBsub after pilot combustion becomes substantially equal to the pilot proximity limit value ΔBsubmin.
この場合、パイロット噴射量の関数としての燃焼騒音を略極小値近傍の値とするパイロット噴射量と、パイロットインターバルの関数としての燃焼騒音を略極小値近傍の値とするパイロットインターバルと、を含む燃料噴射パラメータに従って燃料噴射が行われている。換言すれば、パイロット噴射量の操作及びパイロットインターバルの操作による燃焼騒音の制御に関しては、燃焼騒音は略極小値に制御されていると判別できる。 In this case, a fuel including a pilot injection amount having a combustion noise as a function of the pilot injection amount as a value in the vicinity of the minimum value and a pilot interval having a combustion noise as a function of the pilot interval as a value in the vicinity of the minimum value. Fuel injection is performed according to the injection parameters. In other words, regarding the control of the combustion noise by the operation of the pilot injection amount and the operation of the pilot interval, it can be determined that the combustion noise is controlled to a substantially minimum value.
従って、この場合、目標騒音より大きな燃焼騒音が検出されたことは、パイロット噴射量の過不足や、パイロットインターバルが長過ぎることに起因するものではないと判別することができる。 Therefore, in this case, it can be determined that the detection of combustion noise larger than the target noise is not caused by excessive or insufficient pilot injection amount or too long pilot interval.
そのため、この場合、燃料噴射パラメータの操作としてパイロット噴射量を増加又は減
少させると、パイロット噴射量が過多又は過少となって燃焼騒音が増大する可能性がある。同様に、パイロットインターバルを短縮すると、パイロット噴射燃料による燃焼とメイン噴射時期とが近接し過ぎることになり、やはり燃焼騒音が増大する可能性がある。つまり、パイロット噴射量の操作及びパイロットインターバルの操作によってこれ以上の燃焼騒音の低下を図ることは困難である。
Therefore, in this case, if the pilot injection amount is increased or decreased as the operation of the fuel injection parameter, there is a possibility that the pilot injection amount becomes excessive or excessive and combustion noise increases. Similarly, if the pilot interval is shortened, the combustion by the pilot injected fuel and the main injection timing are too close, and the combustion noise may also increase. That is, it is difficult to further reduce the combustion noise by operating the pilot injection amount and the pilot interval.
そこで、このような場合、燃焼騒音を低下させて目標騒音に一致させるための最適な燃料噴射パラメータの操作として、本実施例では、パイロット噴射回数を前回のパイロット噴射回数よりも増加させることを選択する。 Therefore, in this case, as an operation of the optimal fuel injection parameter for reducing the combustion noise to match the target noise, in this embodiment, it is selected to increase the number of pilot injections from the previous number of pilot injections. To do.
次回のサイクルにおいてパイロット噴射回数が増加させられることにより、メイン噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧力の変化がより緩慢化され、燃焼騒音が低下する。 By increasing the number of pilot injections in the next cycle, the change in the in-cylinder pressure accompanying the combustion of the main injected fuel is further slowed down and the combustion noise is reduced.
このようにしてパイロット噴射回数を増加させて2回とした場合の筒内圧変化率の時間変化を示したのが図11である。この時の燃料噴射パラメータは、図11(B)に示すようにパイロット噴射時期θP5及びθP4、各パイロット噴射量は等しくQP3、メイン噴射時期θM1、メイン噴射量QM1であったとする。 FIG. 11 shows the change over time in the in-cylinder pressure change rate when the number of pilot injections is increased to 2 in this way. As shown in FIG. 11B, the fuel injection parameters at this time are assumed to be pilot injection timings θP5 and θP4, and the pilot injection amounts are equal QP3, main injection timing θM1, and main injection amount QM1.
なお、図11(A)の破線J4は、図10の場合、すなわち燃料噴射パラメータが、パイロット噴射時期θP4、パイロット噴射量QP3、メイン噴射時期θM1、メイン噴射量QM1とされた場合の筒内圧変化率の時間変化を示している。 The broken line J4 in FIG. 11A indicates the change in the in-cylinder pressure in the case of FIG. 10, that is, when the fuel injection parameters are the pilot injection timing θP4, the pilot injection amount QP3, the main injection timing θM1, and the main injection amount QM1. It shows the time change of the rate.
図11(A)の実線J5に示されるように、この時、メイン噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピーク値が図10の場合(破線J4)と比較して大幅に低下しており、メイン噴射燃料の燃焼による燃焼騒音が低下していることが判る。 As indicated by the solid line J5 in FIG. 11A, at this time, the peak value of the rate of change in the in-cylinder pressure accompanying the combustion of the main injected fuel is significantly lower than that in the case of FIG. 10 (broken line J4). It can be seen that the combustion noise due to the combustion of the main injection fuel is reduced.
ここで、各パイロット噴射量は等しくQP3とされているが、各パイロット噴射量は異なっていたも良い。複数回のパイロット噴射を行う場合のパイロット噴射に係る燃料噴射パラメータ(各パイロット噴射量、パイロット噴射時期、パイロット噴射間隔等)は、それぞれメイン噴射燃料の燃焼による燃焼騒音の低減効果、トルクやエミッションへの影響等を考慮して予め実験により最適な値が求められる。 Here, the pilot injection amounts are set equal to QP3, but the pilot injection amounts may be different. Fuel injection parameters (each pilot injection amount, pilot injection timing, pilot injection interval, etc.) related to pilot injection when performing multiple pilot injections are related to the effect of reducing combustion noise due to combustion of main injected fuel, torque and emissions, respectively. The optimum value is obtained in advance by experiment in consideration of the influence of the above.
ここで、なお目標騒音より大きな燃焼騒音が検出される場合には、パイロット噴射回数が所定の上限パイロット噴射回数に達するまでパイロット噴射回数を増加させる。そして、パイロット噴射回数が上限パイロット噴射回数となったにもかかわらず、なお目標騒音より大きな燃焼騒音が検出されたとする。 If combustion noise larger than the target noise is detected, the number of pilot injections is increased until the number of pilot injections reaches a predetermined upper limit pilot injection number. Then, it is assumed that combustion noise larger than the target noise is detected even though the number of pilot injections becomes the upper limit pilot injection number.
ここで、上限パイロット噴射回数とは、それ以上のパイロット噴射を行ってもメイン噴射燃料の初期燃焼に伴う筒内圧力の変化を有効に緩慢化することができないパイロット噴射回数であって、トルクやエミッションなども考慮して予め実験により求められる。 Here, the upper limit number of pilot injections is the number of pilot injections that cannot effectively slow down the change in the in-cylinder pressure accompanying the initial combustion of the main injected fuel even if pilot injection is performed more than that. It is obtained in advance by experiment in consideration of emissions.
この場合、パイロット噴射量の関数としての燃焼騒音を略極小値とするパイロット噴射量と、パイロットインターバルの関数としての燃焼騒音を略極小値とするパイロットインターバルと、パイロット噴射回数の関数としての燃焼騒音を略極小値とするパイロット噴射回数と、を含む燃料噴射パラメータに従って燃料噴射が行われている。換言すれば、パイロット噴射量、パイロットインターバル、及びパイロット噴射回数の操作による燃焼騒音の制御に関しては、燃焼騒音は略極小値に制御されていると判別できる。 In this case, the pilot injection amount that makes the combustion noise as a function of the pilot injection amount a substantially minimum value, the pilot interval that makes the combustion noise as a function of the pilot interval a substantially minimum value, and the combustion noise as a function of the number of pilot injections The fuel injection is performed in accordance with the fuel injection parameters including the number of pilot injections with the substantially minimum value. In other words, regarding the control of the combustion noise by operating the pilot injection amount, the pilot interval, and the number of pilot injections, it can be determined that the combustion noise is controlled to a substantially minimum value.
従って、この場合、目標騒音より大きな燃焼騒音が検出されたことは、パイロット噴射量の過不足、パイロットインターバルの過大、パイロット噴射回数の不足に起因するもの
ではないと判別することができる。
Therefore, in this case, it can be determined that the detection of combustion noise larger than the target noise is not caused by excessive or insufficient pilot injection amount, excessive pilot interval, or insufficient number of pilot injections.
そのため、この場合、燃料噴射パラメータの操作としてパイロット噴射量を増加又は減少させると、パイロット噴射量が過多又は過少となって燃焼騒音が増大する可能性がある。同様に、パイロットインターバルを短縮すると、パイロット噴射燃料による燃焼とメイン噴射時期とが近接し過ぎて燃焼騒音が増大する可能性がある。また、パイロット噴射回数を増加させても同様に却って燃焼騒音が増大する可能性がある。そのため、この場合、燃料噴射パラメータの操作によってこれ以上の燃焼騒音の低下を図ることは困難である。 Therefore, in this case, if the pilot injection amount is increased or decreased as the operation of the fuel injection parameter, there is a possibility that the pilot injection amount becomes excessive or excessive and combustion noise increases. Similarly, if the pilot interval is shortened, combustion by pilot injected fuel and the main injection timing are too close, and combustion noise may increase. Further, even if the number of pilot injections is increased, combustion noise may increase in the same manner. Therefore, in this case, it is difficult to further reduce the combustion noise by operating the fuel injection parameters.
そこで、燃焼騒音を低下させて目標騒音に一致させるための最適な燃料噴射パラメータの操作として、本実施例では、メイン噴射に係る燃料噴射パラメータの操作を選択する。 Therefore, in this embodiment, the operation of the fuel injection parameter related to the main injection is selected as the operation of the optimum fuel injection parameter for reducing the combustion noise to match the target noise.
メイン噴射に係る燃料噴射パラメータの操作としては、例えばメイン噴射量の増減、メイン噴射時期の進角又は遅角等が考えられる。この場合の最適なメイン噴射パラメータの操作は、予め実験により求められる。 As the operation of the fuel injection parameter related to the main injection, for example, increase / decrease of the main injection amount, advance angle or delay angle of the main injection timing, and the like can be considered. The optimum operation of the main injection parameter in this case is obtained in advance by experiments.
次回のサイクルにおいてメイン噴射に係る燃料噴射パラメータが操作されることによって、燃焼騒音が低下する。 The combustion noise is reduced by operating the fuel injection parameters related to the main injection in the next cycle.
<ノイズ過小の場合>
次に、目標騒音より小さな燃焼騒音が燃焼騒音センサ77によって検出された場合の燃料噴射パラメータの操作について、図12〜図17を参照して説明する。図12〜図17の上段に描かれたグラフ(A)はそれぞれ筒内圧変化率の時間変化を示しており、縦軸が筒内圧変化率を表し、横軸がクランク角を表している。また、下段に描かれたグラフ(B)はそれぞれ燃料噴射弁6による燃料噴射パターンを示しており、縦軸が燃料噴射量を表し、横軸がクランク角を表している。
<In case of excessive noise>
Next, the operation of the fuel injection parameters when combustion noise smaller than the target noise is detected by the
燃焼騒音が目標騒音より小さい時に燃焼騒音を増大させる場合としては、例えば、急激な燃焼騒音の変化を抑制する場合を例示できる。例えば、内燃機関における燃料の燃焼状態が燃焼不良状態となり、燃焼騒音が過剰に小さくなっていると、次回以降のサイクルにおいて燃焼騒音が目標騒音になった時に、燃焼騒音が大きく変動することになる。この場合、燃焼騒音自体は目標騒音に一致していても、車両周辺環境や搭乗者にとって聴覚上大きな騒音の発生が感じられる可能性がある。そこで、このような燃焼騒音の急激な変動を抑制するために燃焼騒音を増大させる燃料噴射パラメータの操作が行われる場合がある。 As a case where the combustion noise is increased when the combustion noise is smaller than the target noise, for example, a case where a sudden change in the combustion noise is suppressed can be exemplified. For example, if the combustion state of the fuel in the internal combustion engine becomes a poor combustion state and the combustion noise is excessively low, the combustion noise will fluctuate greatly when the combustion noise becomes the target noise in the next and subsequent cycles. . In this case, even if the combustion noise itself coincides with the target noise, there is a possibility that generation of loud noise is felt for the surrounding environment of the vehicle and the passenger. Therefore, there are cases where the operation of the fuel injection parameter for increasing the combustion noise is performed in order to suppress such a rapid fluctuation of the combustion noise.
燃焼騒音を増大させる場合にも、内燃機関における燃料の実際の燃焼状態に基づいて燃料噴射パラメータを操作することによって、より精度良く燃焼騒音を制御することができる。 Even when the combustion noise is increased, the combustion noise can be controlled with higher accuracy by manipulating the fuel injection parameter based on the actual combustion state of the fuel in the internal combustion engine.
例えば、燃焼騒音センサ77によって目標騒音より小さな燃焼騒音が検出された時に、筒内圧センサ74によって、図12(A)の実線J6に示すような筒内圧変化率の時間変化が検出されたとする。この時の燃料噴射パラメータは、図12(B)に示すように、パイロット噴射時期θP6、パイロット噴射量QP6、メイン噴射時期θM6、メイン噴射量QM6であったとする。
For example, it is assumed that when the
図12(A)の実線J6に示すように、この時、パイロット噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピーク値はパイロット燃焼下限値Asubminより大きく且つパイロット燃焼上限値Asubmaxより小さい値となっている。従って、パイロット噴射燃料は最小パイロット燃焼状態であることが判る。 As shown by a solid line J6 in FIG. 12A, at this time, the peak value of the in-cylinder pressure change rate due to the combustion of the pilot injected fuel is larger than the pilot combustion lower limit value Submin and smaller than the pilot combustion upper limit value Submax. Yes. Therefore, it can be seen that the pilot injected fuel is in the minimum pilot combustion state.
よって、燃焼騒音を増大させて目標騒音に一致させるための最適な燃料噴射パラメータの操作として、本実施例では、パイロット噴射量を前回のパイロット噴射量QP6よりも増加又は減少させることを選択する。 Therefore, in the present embodiment, as the operation of the optimum fuel injection parameter for increasing the combustion noise to match the target noise, the pilot injection amount is selected to be increased or decreased from the previous pilot injection amount QP6.
次回のサイクルにおいてパイロット噴射量が増量されることにより、パイロット噴射燃料による燃焼が過大燃焼状態となり、燃焼騒音が大きくなる。また、次回のサイクルにおいてパイロット噴射量を減量することにより、パイロット噴射燃料による燃焼が燃焼不良状態となるので、メイン噴射燃料の燃焼による燃焼騒音が大きくなる。 By increasing the pilot injection amount in the next cycle, the combustion by the pilot injected fuel becomes an excessive combustion state, and the combustion noise increases. Further, by reducing the pilot injection amount in the next cycle, the combustion by the pilot injected fuel becomes in a poor combustion state, so that the combustion noise due to the combustion of the main injected fuel increases.
このようにしてパイロット噴射量をQP7(>QP6)に増量した場合の筒内圧変化率の時間変化を示したのが図13である。この時の燃料噴射パラメータは、図13(B)に示すように、パイロット噴射時期θP6、パイロット噴射量QP7、メイン噴射時期θM6、メイン噴射量QM6であったとする。 FIG. 13 shows the time variation of the in-cylinder pressure change rate when the pilot injection amount is increased to QP7 (> QP6) in this way. Assume that the fuel injection parameters at this time are pilot injection timing θP6, pilot injection amount QP7, main injection timing θM6, and main injection amount QM6, as shown in FIG. 13B.
なお、図13(A)の破線J6は、図12の場合、すなわち燃料噴射パラメータが、パイロット噴射時期θP6、パイロット噴射量QP6、メイン噴射時期θM6、メイン噴射量QM6とされた場合の筒内圧変化率の時間変化を示している。 The broken line J6 in FIG. 13A indicates the change in the in-cylinder pressure in the case of FIG. 12, that is, when the fuel injection parameters are the pilot injection timing θP6, the pilot injection amount QP6, the main injection timing θM6, and the main injection amount QM6. It shows the time change of the rate.
図13(A)の実線J7に示すように、この時、パイロット噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピーク値はパイロット燃焼上限値Asubmaxより大きい値となっている。従って、この場合パイロット噴射燃料の燃焼状態は「過大燃焼状態」であることが判る。よって、メイン噴射燃料の燃焼による筒内圧変化率のピーク値は図12の場合(破線J6)と比較して小さくなってはいるが、パイロット噴射燃料の燃焼による筒内圧変化率のピーク値が図12の場合(破線J6)と比較して大幅に大きくなっており、全体として燃焼騒音が大きくなっていることが判る。 As shown by a solid line J7 in FIG. 13A, at this time, the peak value of the in-cylinder pressure change rate accompanying the combustion of the pilot injected fuel is larger than the pilot combustion upper limit value Submax. Therefore, in this case, it is understood that the combustion state of the pilot injection fuel is the “excess combustion state”. Therefore, the peak value of the in-cylinder pressure change rate due to the combustion of the main injected fuel is smaller than that in FIG. 12 (broken line J6), but the peak value of the in-cylinder pressure change rate due to the combustion of the pilot injected fuel is shown in FIG. Compared with the case of 12 (broken line J6), the combustion noise is greatly increased as a whole.
このようにしてパイロット噴射量を増量し、なお目標騒音より小さな燃焼騒音が検出される場合には、所定の上限値までパイロット噴射量を増量していく。ここで、所定の上限値とは、例えば、パイロット燃焼後落差ΔBsubがパイロット懸隔限界値ΔBsubmaxに略等しくなるパイロット噴射量として予め実験等により求められる。以下、この上限値を「パイロット増量上限値」という。パイロット増量上限値の定め方はこの上記の限りではない。 In this way, the pilot injection amount is increased, and when a combustion noise smaller than the target noise is detected, the pilot injection amount is increased to a predetermined upper limit value. Here, the predetermined upper limit value is obtained in advance through experiments or the like, for example, as a pilot injection amount at which the post-combustion drop ΔBsub is approximately equal to the pilot suspension limit value ΔBsubmax. Hereinafter, this upper limit value is referred to as a “pilot increase upper limit value”. The method for determining the pilot increase upper limit is not limited to the above.
パイロット噴射量がパイロット増量上限値に略等しい値になるまでパイロット噴射量が増量された場合の筒内圧変化率の時間変化を示したのが図14である。この時の燃料噴射パラメータは、図14(B)に示すように、パイロット噴射時期θP6、パイロット噴射量QP8、メイン噴射時期θM6、メイン噴射量QM6であったとする。 FIG. 14 shows the change over time in the in-cylinder pressure change rate when the pilot injection amount is increased until the pilot injection amount becomes substantially equal to the pilot increase upper limit value. Assume that the fuel injection parameters at this time are pilot injection timing θP6, pilot injection amount QP8, main injection timing θM6, and main injection amount QM6, as shown in FIG.
図14(A)の実線J8に示すように、この時、パイロット燃焼後落差はΔBsub8(≒ΔBsubmax)となっていることが判る。 As shown by the solid line J8 in FIG. 14A, at this time, it is found that the drop after pilot combustion is ΔBsub8 (≈ΔBsubmax).
ここで、パイロット噴射燃料後落差がパイロット懸隔限界値に略等しくなるまでパイロット噴射量が増量されたにもかかわらず、なお目標騒音より小さな燃焼騒音が検出されたとする。 Here, it is assumed that the combustion noise smaller than the target noise is detected even though the pilot injection amount is increased until the trailing drop of the pilot injected fuel becomes substantially equal to the pilot suspension limit value.
この場合、燃焼騒音を増大させて目標騒音に一致させるための最適な燃料噴射パラメータの操作として、本実施例では、パイロットインターバルを前回のパイロットインターバルより延長することを選択する。本実施例では、パイロット噴射時期を進角させることによってパイロットインターバルを延長する。 In this case, in the present embodiment, it is selected to extend the pilot interval from the previous pilot interval as the operation of the optimum fuel injection parameter for increasing the combustion noise to match the target noise. In this embodiment, the pilot interval is extended by advancing the pilot injection timing.
次回のサイクルにおいてパイロットインターバルが延長されることにより、パイロット噴射燃料の燃焼がメイン噴射時期から離れるので、パイロット噴射燃料の燃焼によるメイン噴射燃料の初期燃焼の緩慢化効果が弱められ、燃焼騒音が大きくなる。 By extending the pilot interval in the next cycle, the combustion of the pilot injected fuel moves away from the main injection timing, so that the effect of slowing the initial combustion of the main injected fuel by the combustion of the pilot injected fuel is weakened, and the combustion noise is increased. Become.
このようにしてパイロットインターバルを延長した場合の筒内圧変化率の時間変化を示したのが図15である。この時の燃料噴射パラメータは、図15(B)に示すように、パイロット噴射時期θP9、パイロット噴射量QP8、メイン噴射時期θM6、メイン噴射量QM6であったとする。 FIG. 15 shows the change over time in the in-cylinder pressure change rate when the pilot interval is thus extended. Assume that the fuel injection parameters at this time are pilot injection timing θP9, pilot injection amount QP8, main injection timing θM6, and main injection amount QM6, as shown in FIG.
なお、図15(A)の破線J8は、図14の場合、すなわち燃料噴射パラメータが、パイロット噴射時期θP6、パイロット噴射量QP8、メイン噴射時期θM6、メイン噴射量QM6とされた場合の筒内圧変化率の時間変化を示している。 The broken line J8 in FIG. 15A indicates the change in the in-cylinder pressure in the case of FIG. 14, that is, when the fuel injection parameters are the pilot injection timing θP6, the pilot injection amount QP8, the main injection timing θM6, and the main injection amount QM6. It shows the time change of the rate.
図15(A)の実線J9に示すように、この時、パイロット燃焼後落差ΔBsub9は図14の場合のパイロット燃焼後落差ΔBsub8よりさらに大きくなり、パイロット懸隔限界値ΔBsubmaxを超えた値となっている。そして、メイン噴射燃料の燃焼による筒内圧変化率のピーク値が図14の場合(破線J8)と比較して大きくなっており、メイン噴射燃料の燃焼による燃焼騒音が大きくなっていることが判る。 As shown by a solid line J9 in FIG. 15A, at this time, the post-pilot combustion drop ΔBsub9 is further larger than the post-pilot combustion drop ΔBsub8 in the case of FIG. 14 and exceeds the pilot suspension limit value ΔBsubmax. . Then, the peak value of the in-cylinder pressure change rate due to the combustion of the main injected fuel is larger than that in the case of FIG. 14 (broken line J8), and it can be seen that the combustion noise due to the combustion of the main injected fuel is increased.
このようにしてパイロットインターバルを延長し、なお目標騒音より小さな燃焼騒音が検出される場合には、所定の上限値までパイロットインターバルを延長していく。ここで、所定の上限値はメイン噴射燃料の燃焼の緩慢化効果に対する影響や、トルク、エミッション等を考慮して予め実験等により定められる。以下、この上限値を「パイロットインターバル延長上限値」という。 In this way, the pilot interval is extended, and when the combustion noise smaller than the target noise is detected, the pilot interval is extended to a predetermined upper limit value. Here, the predetermined upper limit value is determined in advance by experiments or the like in consideration of the influence on the slowing effect of combustion of the main injection fuel, torque, emission and the like. Hereinafter, this upper limit value is referred to as “pilot interval extension upper limit value”.
パイロットインターバルがパイロットインターバル延長上限値に略等しい値になるまでパイロットインターバルが延長された場合の筒内圧変化率の時間変化を示したのが図16である。この時の燃料噴射パラメータは、図16(B)に示すように、パイロット噴射時期θP10、パイロット噴射量QP8、メイン噴射時期θM6、メイン噴射量QM6であったとする。 FIG. 16 shows the change over time in the in-cylinder pressure change rate when the pilot interval is extended until the pilot interval becomes substantially equal to the pilot interval extension upper limit value. Assume that the fuel injection parameters at this time are pilot injection timing θP10, pilot injection amount QP8, main injection timing θM6, and main injection amount QM6, as shown in FIG.
図16(A)の実線J10に示すように、この時、パイロット燃焼後落差は更に大きくなり、メイン噴射燃料の燃焼による筒内圧変化率のピーク値が図15の場合(破線J9)と比較して大きくなっており、メイン噴射燃料の燃焼による燃焼騒音が大きくなっていることが判る。 As shown by the solid line J10 in FIG. 16A, at this time, the drop after the pilot combustion becomes larger, and the peak value of the rate of change in the in-cylinder pressure due to the combustion of the main injected fuel is compared with the case of FIG. It can be seen that the combustion noise due to the combustion of the main injection fuel is increased.
ここで、パイロットインターバルがパイロットインターバル延長上限値に略等しくなるまでパイロットインターバルが延長されたにもかかわらず、なお目標騒音より小さな燃焼騒音が検出されたとする。 Here, it is assumed that combustion noise smaller than the target noise is detected even though the pilot interval is extended until the pilot interval becomes substantially equal to the pilot interval extension upper limit value.
この場合、燃焼騒音を増大させて目標騒音に一致させるための最低な燃料噴射パラメータの操作として、本実施例では、パイロット噴射回数を前回のパイロット噴射回数より減少させることを選択する。 In this case, as the operation of the minimum fuel injection parameter for increasing the combustion noise to match the target noise, in this embodiment, it is selected to reduce the number of pilot injections from the previous number of pilot injections.
次回のサイクルにおいてパイロット噴射回数が減少させられることにより、パイロット噴射燃料の燃焼によるメイン噴射燃料の初期燃焼の緩慢化効果が弱められ、燃焼騒音が大きくなる。 By reducing the number of pilot injections in the next cycle, the effect of slowing down the initial combustion of the main injected fuel by the combustion of the pilot injected fuel is weakened, and the combustion noise is increased.
このようにしてパイロット噴射回数が減少させられた場合の筒内圧変化率の時間変化を示したのが図17である。この時の燃料噴射パラメータは、図17(B)に示すように、
パイロット噴射は実行されず、メイン噴射時期θM6、メイン噴射量QM6であったとする。
FIG. 17 shows the change over time in the in-cylinder pressure change rate when the number of pilot injections is reduced in this way. The fuel injection parameters at this time are as shown in FIG.
It is assumed that the pilot injection is not executed and the main injection timing θM6 and the main injection amount QM6 are obtained.
なお、図17(A)の破線J10は、図16の場合、すなわち燃料噴射パラメータが、パイロット噴射時期θP9、パイロット噴射量QP8、メイン噴射時期θM6、メイン噴射量QM6とされた場合の筒内圧変化率の時間変化を示している。 The broken line J10 in FIG. 17A indicates the change in the in-cylinder pressure in the case of FIG. 16, that is, when the fuel injection parameters are the pilot injection timing θP9, the pilot injection amount QP8, the main injection timing θM6, and the main injection amount QM6. It shows the time change of the rate.
図17(A)の実線J11に示すように、この時、メイン噴射燃料の燃焼による筒内圧変化率のピーク値が図16の場合(破線J10)と比較して大きくなっており、メイン噴射燃料の燃焼による燃焼騒音が大きくなっていることが判る。 As shown by the solid line J11 in FIG. 17A, at this time, the peak value of the rate of change in the in-cylinder pressure due to the combustion of the main injected fuel is larger than that in the case of FIG. 16 (broken line J10), and the main injected fuel It can be seen that the combustion noise due to the combustion of is increased.
上記の場合では、パイロット噴射回数が1回の場合からパイロット噴射回数が減少させられたため、パイロット噴射回数を減少させる燃料噴射パラメータの操作が1回行われた段階でパイロット噴射回数がゼロとなったが、パイロット噴射が複数回行われている状態から上記の燃料噴射パラメータの操作が行われた場合に、なお目標騒音より小さな燃焼騒音が検出された時は、パイロット噴射回数がゼロ、すなわちパイロット噴射が行われなくなるまでパイロット噴射回数を減少させる。 In the above case, since the number of pilot injections is reduced from the case where the number of pilot injections is 1, the number of pilot injections becomes zero when the fuel injection parameter operation for reducing the number of pilot injections is performed once. However, if the above fuel injection parameter is operated from a state in which pilot injection is performed a plurality of times, and combustion noise smaller than the target noise is detected, the number of pilot injections is zero, that is, pilot injection The number of pilot injections is decreased until no longer occurs.
そして、パイロット噴射回数がゼロとなったにもかかわらず、なお目標騒音より小さな燃焼騒音が検出されたとする。その場合、本実施例では、燃焼騒音を増大させて目標騒音に一致させるための最適な燃料噴射パラメータの操作として、メイン噴射に係る燃料噴射パラメータの操作を選択する。 It is assumed that combustion noise smaller than the target noise is detected even though the number of pilot injections becomes zero. In this case, in this embodiment, the operation of the fuel injection parameter related to the main injection is selected as the optimal operation of the fuel injection parameter for increasing the combustion noise to match the target noise.
メイン噴射に係る燃料噴射パラメータの操作としては、例えばメイン噴射量の増減、メイン噴射時期の進角又は遅角等が考えられる。この場合の最適なメイン噴射パラメータの操作は、予め実験により求められる。 As the operation of the fuel injection parameter related to the main injection, for example, increase / decrease of the main injection amount, advance angle or delay angle of the main injection timing, and the like can be considered. The optimum operation of the main injection parameter in this case is obtained in advance by experiments.
次回のサイクルにおいてメイン噴射に係る燃料噴射パラメータが操作されることによって、燃焼騒音が増大する。 Combustion noise is increased by operating the fuel injection parameters related to the main injection in the next cycle.
<燃焼騒音制御メインルーチン>
次に、以上説明した本実施例における燃焼騒音制御を内燃機関1の運転中に行う場合の具体的な実行手順について説明する。図18は内燃機関1の運転中に行われる本実施例の燃焼騒音制御ルーチンを表すフローチャートである。このルーチンはECU8によって内燃機関1の運転中一定期間毎に繰り返し実行される。
<Combustion noise control main routine>
Next, a specific execution procedure when the combustion noise control in the present embodiment described above is performed during the operation of the internal combustion engine 1 will be described. FIG. 18 is a flowchart showing a combustion noise control routine of the present embodiment performed during operation of the internal combustion engine 1. This routine is repeatedly executed by the
まず、ステップS101において、ECU8は、内燃機関1の運転状態を検出する。具体的には、回転数センサ78によって検出された機関回転数Neと、アクセル開度センサ72からECU8に入力されるアクセル開度Accpに基づいて機関負荷と、を算出する。
First, in step S101, the
ステップS102において、ECU8は、内燃機関1の運転状態が定常状態か否かを判定する。ステップS102において肯定判定された場合は、ECU8はステップS103を実行する。一方、ステップS102において否定判定された場合は、ECU8はステップS104を実行する。
In step S102, the
ステップS103において、ECU8は、後述する内燃機関1が定常運転状態の時の燃焼騒音制御を実行する。
In step S103, the
ステップS104において、ECU8は、後述する内燃機関1が過渡運転状態の時の燃
焼騒音制御を実行する。
In step S104, the
ステップS103又はステップS104を実行した後、ECU8は本ルーチンの実行を一旦終了する。
After executing step S103 or step S104, the
<定常制御サブルーチン>
次に、内燃機関1の運転状態が定常運転状態の場合に行われる燃焼騒音制御、すなわち前記ステップS103において実行される燃焼騒音制御について、図19を参照して説明する。図19は内燃機関1が定常運転状態の場合に行われる燃焼騒音制御ルーチンを表すフローチャートである。
<Stationary control subroutine>
Next, combustion noise control performed when the operation state of the internal combustion engine 1 is in a steady operation state, that is, combustion noise control executed in step S103 will be described with reference to FIG. FIG. 19 is a flowchart showing a combustion noise control routine performed when the internal combustion engine 1 is in a steady operation state.
まず、ステップS201において、ECU8は、前記ステップS101において検出した内燃機関1の運転状態に応じた目標騒音を読み込む。目標騒音は予め実験等により求められ、ECU8のROMに記憶されている。
First, in step S201, the
ステップS202において、ECU8は、燃焼騒音を検出する。具体的には、燃焼騒音センサ77の検出値を読み込む。
In step S202, the
ステップS203において、ECU8は、前記ステップS202において検出した燃焼騒音が前記ステップS201において読み込んだ目標騒音と一致しているか否かを判定する。本実施例では、燃焼騒音と目標騒音との差の絶対値が所定値未満の場合に燃焼騒音と目標騒音とは一致したと判定する。ステップS203において肯定判定された場合は、ECU8は本ルーチンの実行を一旦終了する。一方、ステップS203において否定判定された場合は、ECU8はステップS204を実行する。
In step S203, the
ステップS204において、ECU8は、燃焼室2における燃料の実際の燃焼状態を検出する。具体的には、筒内圧センサ74によって検出される筒内圧力に基づいて筒内圧変化率を計算し、求められた筒内圧変化率に基づいて上述した方法によって実際の燃料の燃焼状態を推定する。
In step S <b> 204, the
ステップS205において、ECU8は、次回のサイクルにおける燃料噴射パラメータの操作として、パイロット噴射に係る燃料噴射パラメータを操作するか否かを判定する。上述したように、本実施例の燃焼騒音制御では、基本的にパイロット噴射に係る燃料噴射パラメータをメイン噴射に係る燃料噴射パラメータより優先的に操作して燃焼騒音を制御する。例えば、燃焼騒音を低下させる場合には、パイロット噴射回数が所定の上限パイロット噴射回数に達していたら、次回のサイクルにおいてメイン噴射に係る燃料噴射パラメータを操作する。
In step S205, the
ステップS205において肯定判定された場合は、ECU8はステップS206を実行する。一方、ステップS205において否定判定された場合は、ECU8はステップS207を実行する。
If an affirmative determination is made in step S205, the
ステップS206において、ECU8は、パイロット噴射に係る燃料噴射パラメータを操作する。具体的には、前記ステップS202で検出した燃焼騒音と前記ステップS201で読み込まれた目標騒音とに基づいて次回のサイクルにおいて燃焼騒音を低下させるべきか増加させるべきか判定し、上述した優先順位に従って、パイロット噴射量、パイロットインターバル、パイロット噴射回数の操作を実行する。
In step S206, the
ステップS207において、ECU8は、メイン噴射に係る燃料噴射パラメータを操作する。具体的には、前記ステップS202で検出した燃焼騒音と前記ステップS201で
読み込まれた目標騒音とに基づいて次回のサイクルにおいて燃焼騒音を低下させるべきか増加させるべきか判定し、上述したメイン噴射に係る燃料噴射パラメータの操作を実行する。
In step S207, the
ステップS206又はステップS207において決定された燃料噴射パラメータに従って燃料噴射弁6を制御した後、ECU8は、前記ステップS202に戻り、再度燃焼騒音を検出し、前記ステップS203において燃焼騒音と目標騒音とが一致しているか否かを判定する。そして、燃焼騒音と目標騒音とが一致していると判定された場合には、ECU8は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
After controlling the
ECU8が以上説明したルーチンを実行することにより、内燃機関1の運転状態が定常運転状態の場合の燃焼騒音を目標騒音に制御することが可能になる。
By executing the routine described above, the
<パイロット燃焼不良の場合の燃焼騒音制御>
例えば、通常の運転状態であれば燃焼騒音を目標騒音に制御可能な燃料噴射パラメータに従って燃料噴射弁6が制御されている場合であっても、冷間始動時のアイドル運転状態等の内燃機関1の温度が低い状態の時には、パイロット噴射燃料が好適に燃焼せず、パイロット噴射による燃焼騒音の低減効果が期待通りに得られない場合がある。
<Combustion noise control for pilot combustion failure>
For example, even when the
図20はそのような場合の筒内圧変化率の時間変化を示した図である。図20(A)は筒内圧センサ74による検出値から計算された筒内圧変化率の時間変化を示しており、縦軸が筒内圧変化率を表し、横軸がクランク角を表している。また、図20(B)は燃料噴射弁6による燃料噴射パターンを示しており、縦軸が燃料噴射量を表し、横軸がクランク角を表している。
FIG. 20 is a diagram showing the change over time in the in-cylinder pressure change rate in such a case. FIG. 20A shows the change over time of the in-cylinder pressure change rate calculated from the value detected by the in-
図20(B)に示されるような燃料噴射パラメータ(パイロット噴射時期θP1、パイロット噴射量QP1、メイン噴射時期θM1、メイン噴射量QM1)に従って燃料噴射弁6による燃料噴射を行うことによって、内燃機関1の温度が十分に高温になっている温間時の定常運転時の燃焼騒音が目標騒音(80dB)に制御することができたとする。
By performing fuel injection by the
しかし、冷間時において同一の燃料噴射パラメータに従って燃料噴射を行ったにもかかわらず、目標騒音より大きな燃焼騒音(88dB)が発生したとする。 However, it is assumed that combustion noise (88 dB) larger than the target noise is generated even though the fuel is injected according to the same fuel injection parameter in the cold state.
この場合、燃焼騒音を低下させて目標騒音に一致させるべく、上述した燃料噴射パラメータの操作を行うことになるが、燃料の実際の燃焼状態を考慮しない従来の燃焼騒音制御では、温間時と冷間時との燃焼騒音の相違が、どのような要因によってもたらされたものかを的確に判別することが難しかった。そのため、燃焼騒音を低下させるため操作すべき最適な燃料噴射パラメータを選択し、その操作方向及び操作量を適切に決定することは困難だった。 In this case, in order to reduce the combustion noise and match the target noise, the above-described fuel injection parameter operation is performed. In the conventional combustion noise control that does not consider the actual combustion state of the fuel, It was difficult to accurately determine what factors caused the difference in combustion noise from that in cold weather. Therefore, it has been difficult to select an optimal fuel injection parameter to be operated in order to reduce combustion noise and to appropriately determine the operation direction and the operation amount.
それに対し、本実施例では、筒内圧センサ74によって検出される筒内圧力に基づいて実際の燃料の燃焼状態を検出することができるので、温間時と冷間時との燃焼騒音の相違がどのような燃焼状態の相違に起因しているのかを、燃焼状態の検出結果に基づいて判別することができる。
On the other hand, in this embodiment, since the actual fuel combustion state can be detected based on the in-cylinder pressure detected by the in-
例えば、冷間時のアイドル運転における筒内圧変化率の時間変化が図20(A)の実線J2のように検出されたとすると、燃料の実際の燃焼状態として、パイロット噴射燃料が燃焼していないことが判る。この燃焼状態の検出結果に基づけば、冷間時において目標騒音より大きい燃焼騒音が検出されたことは、パイロット噴射燃料の燃焼不良に起因していると判別することができる。 For example, if the change in the cylinder pressure change rate in the idling operation in the cold state is detected as indicated by the solid line J2 in FIG. 20A, the pilot injection fuel is not burned as the actual combustion state of the fuel. I understand. Based on the detection result of the combustion state, it can be determined that the fact that the combustion noise larger than the target noise is detected in the cold state is caused by the poor combustion of the pilot injected fuel.
従って、燃焼騒音を低下させるために最適な燃料噴射パラメータの操作として、パイロット噴射量を増量することを選択することができる。 Therefore, it is possible to select to increase the pilot injection amount as the operation of the optimal fuel injection parameter for reducing the combustion noise.
そして、次回のサイクルにおいてパイロット噴射量をQP3(>QP1)に増量した場合の筒内圧変化率の時間変化を示したのが図21である。図21(A)の実線J3はパイロット噴射量をQP3とした場合の筒内圧変化率の時間変化を示し、破線J2はパイロット噴射量を増量する前、すなわちパイロット噴射量がQP1の場合の筒内圧変化率の時間変化を示している。 FIG. 21 shows the change over time in the in-cylinder pressure change rate when the pilot injection amount is increased to QP3 (> QP1) in the next cycle. The solid line J3 in FIG. 21A shows the change over time of the in-cylinder pressure change rate when the pilot injection amount is QP3, and the broken line J2 is the in-cylinder pressure before the pilot injection amount is increased, that is, when the pilot injection amount is QP1. The time change of the change rate is shown.
図21(A)に示されるように、パイロット噴射量をQP3に増量することによって、パイロット噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピーク値がパイロット燃焼下限値Asubminとパイロット燃焼上限値Asubmaxの間の値となり、パイロット噴射燃料が良好に燃焼するようになったことが判る。そして、これにより燃焼騒音が88dB(破線J2)から84dB(実線J3)に減少したことが判る。 As shown in FIG. 21 (A), by increasing the pilot injection amount to QP3, the peak value of the in-cylinder pressure change rate accompanying the combustion of the pilot injected fuel is between the pilot combustion lower limit value Subbmin and the pilot combustion upper limit value Submax. It can be seen that the pilot-injected fuel burns well. As a result, it can be seen that the combustion noise is reduced from 88 dB (broken line J2) to 84 dB (solid line J3).
しかしながら、燃焼騒音が低下して84dBとなったものの、この燃焼騒音はなおに目標騒音(80dB)より大きい。よって、燃焼騒音をより低下させて目標騒音に近付けるべく、さらなる燃料噴射パラメータの操作を行う必要がある。 However, although the combustion noise has decreased to 84 dB, this combustion noise is still larger than the target noise (80 dB). Therefore, it is necessary to further operate the fuel injection parameters in order to further reduce the combustion noise and bring it closer to the target noise.
ここで、図21(A)の実線J3のように検出された実際の燃焼状態に基づけば、上述のようyにパイロット噴射燃料は良好に燃焼していると判別することができるので、さらなる燃料噴射パラメータとしてこれ以上のパイロット噴射量の増量は有効ではないと判定することができる。 Here, based on the actual combustion state detected as indicated by the solid line J3 in FIG. 21A, it can be determined that the pilot-injected fuel is combusting well as described above. It can be determined that the increase in the pilot injection amount beyond this is not effective as the injection parameter.
従って、燃焼騒音を低下させるために最適な燃料噴射パラメータの操作としては、パイロットインターバルを短縮することを選択することができる。 Therefore, it is possible to select to shorten the pilot interval as the operation of the optimal fuel injection parameter for reducing the combustion noise.
そして、次回のサイクルにおいてパイロット噴射時期をθP4(>θP1)に遅角させることによってパイロットインターバルを短縮した場合の筒内圧変化率の時間変化を示したのが図22である。図22(A)の実線J4はパイロット噴射時期をθP4とした場合の筒内圧変化率の時間変化を示し、破線J3はパイロットインターバルを短縮する前、すなわちパイロット噴射時期がθP1の場合の筒内圧変化率の時間変化を示している。 FIG. 22 shows the change over time in the in-cylinder pressure change rate when the pilot interval is shortened by retarding the pilot injection timing to θP4 (> θP1) in the next cycle. The solid line J4 in FIG. 22A shows the change over time in the in-cylinder pressure change rate when the pilot injection timing is θP4, and the broken line J3 shows the change in the in-cylinder pressure before shortening the pilot interval, that is, when the pilot injection timing is θP1. It shows the time change of the rate.
図22(A)に示されるように、パイロットインターバルを短縮することによって、パイロット燃焼後落差がΔBsub3からΔBsub4に減少しており、メイン噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率の時間変化がより緩慢化されていることが判る。そして、これにより燃焼騒音が84dB(破線J3)から目標騒音の80dB(実線J4)に減少したことが判る。 As shown in FIG. 22 (A), by reducing the pilot interval, the drop after pilot combustion has decreased from ΔBsub3 to ΔBsub4, and the change over time in the in-cylinder pressure change rate accompanying the combustion of the main injected fuel is slower. It can be seen that As a result, it can be seen that the combustion noise is reduced from 84 dB (broken line J3) to the target noise of 80 dB (solid line J4).
以上のようにして燃焼騒音が目標騒音に一致した時点で燃料噴射パラメータの操作を終了する。 As described above, the operation of the fuel injection parameter is finished when the combustion noise coincides with the target noise.
<パイロット過大燃焼の場合の燃焼騒音制御>
また、例えば、燃料噴射弁6が正常であれば燃焼騒音を目標騒音に制御可能な燃料噴射パラメータに従って燃料噴射弁6が制御されている場合であっても、経時劣化や噴射ばらつき等に起因して実際の燃料噴射量が燃料噴射弁6に対する噴射指令値からずれる場合がある。
<Combustion noise control in the case of excessive pilot combustion>
Further, for example, even when the
この場合、パイロット噴射量が目標値に対して過少となってメイン噴射燃料の燃焼を緩
慢化させる効果が十分に得られなくなったり、逆にパイロット噴射量が目標値に対して過多となってパイロット噴射燃料の燃焼による燃焼騒音が過剰に大きくなったりする虞がある。
In this case, the pilot injection amount becomes too small with respect to the target value, so that the effect of slowing down the combustion of the main injected fuel cannot be obtained sufficiently. There is a possibility that the combustion noise due to the combustion of the injected fuel becomes excessively large.
図23はパイロット噴射量が目標値に対して過多となった場合の筒内圧変化率の時間変化を示した図である。図23(A)は筒内圧センサ74による検出値から計算された筒内圧変化率の時間変化を示しており、縦軸が筒内圧変化率を表し、横軸がクランク角を表している。また、図23(B)は燃料噴射弁6による燃料噴射パターンを示しており、縦軸が燃料噴射量を表し、横軸がクランク角を表している。
FIG. 23 is a diagram showing the change over time in the in-cylinder pressure change rate when the pilot injection amount is excessive with respect to the target value. FIG. 23A shows the change over time in the in-cylinder pressure change rate calculated from the value detected by the in-
図23(B)に示されるような燃料噴射パラメータ(パイロット噴射時期θP1、パイロット噴射量QP1、メイン噴射時期θM1、メイン噴射量QM1)に従って燃料噴射弁6による燃料噴射を行うことによって、燃料噴射弁6が正常な時の定常運転時の燃焼騒音が目標騒音(80dB)に制御することができたとする。
The
しかしながら、実際にはこの燃料噴射パラメータに従って燃料噴射を行ったにもかかわらず、目標騒音より大きな燃焼騒音(88dB)が発生したとする。 However, it is assumed that a combustion noise (88 dB) larger than the target noise is actually generated even though the fuel is injected according to the fuel injection parameters.
この場合、燃焼騒音を低下させて目標騒音に一致させるべく、上述した燃料噴射パラメータの操作を行うことになるが、本実施例の場合、筒内圧センサ74によって検出される筒内圧力に基づいて実際の燃料の燃焼状態を検出することができるので、どのような原因によって本来発生するはずのない大きな燃焼騒音が発生したのかを、燃焼状態の検出結果に基づいて判別することができる。
In this case, in order to reduce the combustion noise and match the target noise, the above-described fuel injection parameter is operated. In this embodiment, based on the in-cylinder pressure detected by the in-
例えば、実際の筒内圧変化率の時間変化が図23(A)の実線J2のように検出されたとすると、パイロット噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピーク値がパイロット燃焼上限値Asubmaxより大きくなっていることが判る。 For example, assuming that the actual change in the in-cylinder pressure change with time is detected as indicated by the solid line J2 in FIG. 23A, the peak value of the in-cylinder pressure change rate accompanying the combustion of the pilot injected fuel is larger than the pilot combustion upper limit value Submax. You can see that
この燃焼状態の検出結果に基づけば、目標騒音より大きな燃焼騒音が検出されたことは、パイロット噴射燃料が過大燃焼状態であることに起因していると判別することができる。 Based on the detection result of the combustion state, it can be determined that the fact that the combustion noise larger than the target noise is detected is due to the fact that the pilot injected fuel is in the excessive combustion state.
従って、燃焼騒音を低下させるために最適な燃料噴射パラメータの操作として、パイロット噴射量を減量することを選択することができる。 Accordingly, it is possible to select to reduce the pilot injection amount as the operation of the optimal fuel injection parameter for reducing the combustion noise.
そして、次回のサイクルにおいてパイロット噴射量をQP3(<QP1)に減量した場合の筒内圧変化率の時間変化を示したのが図24である。図24(A)の実線J3はパイロット噴射量をQP3とした場合の筒内圧変化率の時間変化を示し、破線J2はパイロット噴射量を減量する前、すなわちパイロット噴射量がQP1の場合の筒内圧変化率の時間変化を示している。 FIG. 24 shows the change over time in the in-cylinder pressure change rate when the pilot injection amount is reduced to QP3 (<QP1) in the next cycle. The solid line J3 in FIG. 24A shows the change over time in the in-cylinder pressure change rate when the pilot injection amount is QP3, and the broken line J2 is the in-cylinder pressure before the pilot injection amount is reduced, that is, when the pilot injection amount is QP1. The time change of the change rate is shown.
図24(A)に示されるように、パイロット噴射量をQP3に減量することによって、パイロット噴射量が減量される前と比較してパイロット噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピーク値が小さくなっていることが判る。これによりメイン噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピーク値が若干大きくなってはいるが、全体として燃焼騒音が減少して88dBから82dBとなったことが判る。 As shown in FIG. 24A, by reducing the pilot injection amount to QP3, the peak value of the rate of change in in-cylinder pressure due to combustion of pilot injected fuel is smaller than before the pilot injection amount is reduced. You can see that As a result, the peak value of the in-cylinder pressure change rate accompanying the combustion of the main injection fuel is slightly increased, but it is understood that the combustion noise is reduced from 88 dB to 82 dB as a whole.
しかしながら、燃焼騒音が低下して82dBとなったものの、この燃焼騒音はなお目標騒音(80dB)より大きい。よって、燃焼騒音をより低下させて目標騒音に近付けるべく、さらなる燃料噴射パラメータの操作を行う必要がある。 However, although the combustion noise has decreased to 82 dB, this combustion noise is still larger than the target noise (80 dB). Therefore, it is necessary to further operate the fuel injection parameters in order to further reduce the combustion noise and bring it closer to the target noise.
ここで、図24(A)の実線J3のように検出された実際の燃焼状態に基づけば、パイロット噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピーク値はパイロット燃焼上限値Asubmaxよりなお若干大きい。よって、燃焼騒音を低下させるために最適な燃料噴射パラメータの操作としては、再度パイロット噴射量を減量することを選択することができる。 Here, based on the actual combustion state detected as indicated by the solid line J3 in FIG. 24A, the peak value of the in-cylinder pressure change rate associated with the combustion of the pilot injected fuel is still slightly larger than the pilot combustion upper limit value Submax. Therefore, it is possible to select to reduce the pilot injection amount again as the optimum operation of the fuel injection parameter for reducing the combustion noise.
そして、次回のサイクルにおいてパイロット噴射量をQP4(<QP3)に減量した場合の筒内圧変化率の時間変化を示したのが図25である。図25(A)の実線J4はパイロット噴射量をQP4とした場合の筒内圧変化率の時間変化を示し、破線J3はパイロット噴射量を減量する前、すなわちパイロット噴射量がQP3の場合の筒内圧変化率の時間変化を示している。 FIG. 25 shows the time variation of the in-cylinder pressure change rate when the pilot injection amount is reduced to QP4 (<QP3) in the next cycle. The solid line J4 in FIG. 25A shows the change over time of the in-cylinder pressure change rate when the pilot injection amount is QP4, and the broken line J3 is the in-cylinder pressure before the pilot injection amount is reduced, that is, when the pilot injection amount is QP3. The time change of the change rate is shown.
図25(B)に示されるように、パイロット噴射量を更に減量することによって、パイロット噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧変化率のピーク値が更に小さくなり、パイロット燃焼上限値Asubmaxより小さく且つパイロット燃焼下限値Asubminより大きな値になたことがわかる。そして、これにより燃焼騒音が82dB(破線J3)から目標騒音の80dB(実線J4)に減少したことが判る。 As shown in FIG. 25 (B), by further reducing the pilot injection amount, the peak value of the in-cylinder pressure change rate associated with the combustion of the pilot injected fuel is further reduced, which is smaller than the pilot combustion upper limit value Submax and pilot combustion. It can be seen that the value is larger than the lower limit value Submin. As a result, it can be seen that the combustion noise is reduced from 82 dB (broken line J3) to the target noise of 80 dB (solid line J4).
以上のようにして燃焼騒音が目標騒音に一致した時点で燃料噴射パラメータの操作を終了する。 As described above, the operation of the fuel injection parameter is finished when the combustion noise coincides with the target noise.
以上説明したように、本実施例によれば、燃焼騒音を目標騒音に近付けるために操作すべき最適な燃料噴射パラメータを、燃料の実際の燃焼状態に基づいて決定することができるため、より確実に燃焼騒音の制御を行うことが可能になる。 As described above, according to the present embodiment, the optimum fuel injection parameter to be operated in order to bring the combustion noise close to the target noise can be determined based on the actual combustion state of the fuel. In addition, combustion noise can be controlled.
次に、内燃機関1の運転状態が過渡運転状態の場合について行われる燃焼騒音制御、すなわち前記ステップS104において実行される燃焼騒音制御について説明する。 Next, combustion noise control performed when the operation state of the internal combustion engine 1 is in a transient operation state, that is, combustion noise control executed in step S104 will be described.
<拡散燃焼モードと予混合燃焼モード>
まず、本実施例における内燃機関1の過渡運転状態について説明する。本実施例の内燃機関1は、メイン噴射及びパイロット噴射に係る燃料噴射量、燃料噴射時期、燃料噴射回数、パイロットインターバル(パイロット噴射時期とメイン噴射時期との間隔)等の各種燃料噴射パラメータを変更することによって、拡散燃焼モードと予混合燃焼モードとを適宜切り替えて運転することができる。
<Diffusion combustion mode and premixed combustion mode>
First, the transient operation state of the internal combustion engine 1 in the present embodiment will be described. The internal combustion engine 1 of the present embodiment changes various fuel injection parameters such as fuel injection amount, fuel injection timing, number of fuel injections, pilot interval (interval between pilot injection timing and main injection timing) related to main injection and pilot injection. By doing so, it is possible to operate by appropriately switching between the diffusion combustion mode and the premixed combustion mode.
内燃機関1が予混合燃焼モードで運転される場合には、図26に示すように、圧縮上死点より早い時期(吸気行程や、圧縮行程の初期又は中期)にメイン噴射のみが行われ、パイロット噴射は行われない(すなわちパイロット噴射量が0に設定される)。一方、内燃機関1が拡散燃焼モードで運転される場合には、図27に示すように、圧縮上死点近傍においてメイン噴射が行われるとともに、メイン噴射より早い時期に少量のパイロット噴射が行われる。 When the internal combustion engine 1 is operated in the premixed combustion mode, as shown in FIG. 26, only the main injection is performed at a time earlier than the compression top dead center (the intake stroke or the initial or middle of the compression stroke) Pilot injection is not performed (that is, the pilot injection amount is set to 0). On the other hand, when the internal combustion engine 1 is operated in the diffusion combustion mode, as shown in FIG. 27, main injection is performed near the compression top dead center, and a small amount of pilot injection is performed earlier than the main injection. .
そして、ECU8は、内燃機関1の運転状態に応じて燃焼モードを切り替える。図28は、内燃機関1の運転状態と燃焼モードとの関係を規定したマップである。図28の横軸は内燃機関1の機関回転数を表し、縦軸は内燃機関1の機関負荷を表す。ECU8は、回転数センサ78によって検出される機関回転数Neと、アクセル開度センサ72によって検出されるアクセル開度Accpから算出する機関負荷と、に基づいて内燃機関1の運転状態を検出し、検出された運転状態が図28の予混合燃焼運転領域にある時は内燃機関1を予混合燃焼モードで運転し、検出された運転状態が図28の拡散燃焼運転領域にある時は内燃機関1を拡散燃焼モードで運転する。
The
また、内燃機関1が予混合燃焼モードで運転されている時には、メイン噴射によって噴射された燃料が圧縮上死点より早期に過早着火することを抑制するため、拡散燃焼モードで運転されている場合と比較して大量のEGRガスを燃焼室2に導入する。本実施例の場合には、拡散燃焼モードから予混合燃焼モードに切り替えられる時に、EGR弁42の開度を大きくすることによって燃焼室2に再循環するEGRガスの量を増量する。
Further, when the internal combustion engine 1 is operated in the premixed combustion mode, the fuel injected by the main injection is operated in the diffusion combustion mode in order to suppress premature ignition before the compression top dead center. Compared to the case, a larger amount of EGR gas is introduced into the
<燃焼モード切替時のEGRガス応答遅れに起因する騒音>
このように、内燃機関1において燃焼モードが切り替えられる時には、燃料噴射パラメータ及びEGR弁開度が変更される。
<Noise caused by EGR gas response delay when switching combustion mode>
Thus, when the combustion mode is switched in the internal combustion engine 1, the fuel injection parameter and the EGR valve opening are changed.
燃焼モードの切替に伴って燃料噴射弁6に対する噴射指令値が切替先の燃焼モードに対応する燃料噴射パラメータの目標値に変更されてから、燃料噴射弁6からの燃料噴射量や燃料噴射時期等が実際に切替先の燃焼モードに対応する燃料噴射パラメータの目標値に変化するまでの応答時間は非常に短い。
The fuel injection amount, fuel injection timing, etc. from the
一方、EGRガスは排気管32からEGR通路41に流入してEGR弁42、吸気管22、吸気ポート20を経て燃焼室2に再循環するので、EGRガスの流通経路は長く、EGR弁42の目標開度が切替先の燃焼モードに対応するEGR弁開度に変更されてから、実際に燃焼室2に流入するEGRガス量が切替先の燃焼モードの目標EGRガス量に変化するまでの応答遅れ時間が比較的長い。
On the other hand, since the EGR gas flows into the
すなわち、EGR弁42の開度が変更された後、燃焼室2に吸入されるEGRガス量は切替先の燃焼モードの目標EGRガス量に漸近していく。
That is, after the opening degree of the
従って、内燃機関1の燃焼モードが切り替えられる時には、燃焼室2に吸入されるガスのEGR率、従って筒内酸素濃度が徐々に変化する過渡状態が存在することになる。
Therefore, when the combustion mode of the internal combustion engine 1 is switched, there exists a transient state in which the EGR rate of the gas sucked into the
そのため、内燃機関1の運転状態が燃焼モードの切替条件を満たした時に、EGR弁42を切替先の燃焼モードの目標EGR弁開度に制御すると同時に燃料噴射パラメータを切替先の燃焼モードの目標値に制御してしまうと、この過渡状態において筒内酸素濃度に対して燃料噴射パラメータが適切な値ではなくなり、急激な燃焼により燃焼騒音が過大になったり、燃焼不良が生じて燃焼騒音の変動幅が大きくなったりする可能性がある。
Therefore, when the operating state of the internal combustion engine 1 satisfies the combustion mode switching condition, the
例えば、内燃機関1の燃焼モードが拡散燃焼モードから予混合燃焼モードに切り替えられる時には、パイロット噴射を停止するとともに、メイン噴射時期を大幅に進角させる必要がある。しかしながら、筒内酸素濃度が十分に低下していない時にパイロット噴射が停止され、且つメイン噴射時期が予混合燃焼モード用の目標メイン噴射時期に進角されると、燃料が過早着火して燃焼騒音が大きくなる傾向がある。 For example, when the combustion mode of the internal combustion engine 1 is switched from the diffusion combustion mode to the premixed combustion mode, it is necessary to stop the pilot injection and greatly advance the main injection timing. However, when the pilot injection is stopped when the in-cylinder oxygen concentration is not sufficiently reduced and the main injection timing is advanced to the target main injection timing for the premixed combustion mode, the fuel is ignited prematurely and burned. Noise tends to increase.
また、内燃機関1の燃焼モードが予混合燃焼モードから拡散燃焼モードに切り替えられる時には、パイロット噴射を開始するとともに、メイン噴射時期を大幅に遅角させる必要がある。しかしながら、筒内酸素濃度が十分に上昇していない時にパイロット噴射が開始され、且つメイン噴射時期が拡散燃焼モード用の目標メイン噴射時期に遅角されると、パイロット噴射燃料やメイン噴射燃料が失火して燃焼騒音が目標騒音より過度に小さくなるので、筒内酸素濃度が十分に上昇して好適に拡散燃焼が行われ、燃焼騒音が目標騒音に一致した時に、燃焼騒音が急激に変化することになり、乗員や車両周辺環境に聴覚上大きな燃焼騒音を感じさせる原因となり得る。 Further, when the combustion mode of the internal combustion engine 1 is switched from the premixed combustion mode to the diffusion combustion mode, it is necessary to start the pilot injection and greatly retard the main injection timing. However, if the pilot injection is started when the in-cylinder oxygen concentration is not sufficiently increased and the main injection timing is retarded to the target main injection timing for the diffusion combustion mode, the pilot injection fuel or the main injection fuel is misfired. Because the combustion noise is excessively smaller than the target noise, the in-cylinder oxygen concentration is sufficiently increased and diffusion combustion is suitably performed. When the combustion noise matches the target noise, the combustion noise changes rapidly. This may cause a sense of loud combustion noise to the passengers and the surrounding environment of the vehicle.
そこで、本実施例では、拡散燃焼モードと予混合燃焼モードとが切り替えられる過渡時
においては、燃焼騒音の急激な変動を抑制するように、燃料噴射パラメータを段階的に変更する。
Therefore, in this embodiment, the fuel injection parameter is changed in stages so as to suppress rapid fluctuations in combustion noise at the time of transition in which the diffusion combustion mode and the premixed combustion mode are switched.
<拡散燃焼モードから予混合燃焼モードに移行する場合>
図29は、内燃機関1の燃焼モードが拡散燃焼モードから予混合燃焼モードに切り替えられる過渡時における筒内酸素濃度及び燃焼騒音の時間変化と、パイロット噴射及びメイン噴射に係る燃料噴射パラメータの変更手順を示すタイミングチャートである。
<When shifting from diffusion combustion mode to premixed combustion mode>
FIG. 29 is a procedure for changing the in-cylinder oxygen concentration and the combustion noise over time when the combustion mode of the internal combustion engine 1 is switched from the diffusion combustion mode to the premixed combustion mode, and changing the fuel injection parameters for pilot injection and main injection. It is a timing chart which shows.
時刻t1において、内燃機関1の運転状態が図28の拡散燃焼運転領域から予混合燃焼運転領域に移行すると、内燃機関1の燃焼モードを拡散燃焼モードから予混合燃焼モードに切り替える条件が成立し、内燃機関1は過渡運転状態になる。 When the operating state of the internal combustion engine 1 shifts from the diffusion combustion operation region of FIG. 28 to the premixed combustion operation region at time t1, a condition for switching the combustion mode of the internal combustion engine 1 from the diffusion combustion mode to the premixed combustion mode is established. The internal combustion engine 1 enters a transient operation state.
この時、ECU8は、燃焼室2に再循環するEGRガス量を増加させて筒内酸素濃度Roを所定の予混合燃焼モード用の目標筒内酸素濃度Rohにまで低下させるべく、EGR弁42の開度Oegrを拡散燃焼モード用の目標EGR弁開度Oegrdから予混合燃焼モード用の目標EGR弁開度Oegrhに増加させる。これにより、筒内酸素濃度Roが徐々に低下し始める。
At this time, the
ここで、ECU8は、パイロット噴射時期θpを徐々に進角させるとともに、パイロット噴射量Qpを徐々に増加させる。この時、トルク変動を抑制するためにパイロット噴射量Qpの増加分に相当する燃料量をメイン噴射量Qmから減量していく。
Here, the
時刻t2において、パイロット噴射量Qpが所定の過渡期上限値Qptまで増加すると、ECU8は、パイロット噴射量Qpの増量及びメイン噴射量Qmの減量を停止する。
When the pilot injection amount Qp increases to a predetermined transition period upper limit value Qpt at time t2, the
時刻t3において、パイロット噴射時期Cpが所定の過渡期進角限界値Cptまで進角されると、パイロット噴射時期Cpの進角を停止するとともに、メイン噴射時期Cmを徐々に進角させる。 When the pilot injection timing Cp is advanced to a predetermined transient advance limit Cpt at time t3, the advance of the pilot injection timing Cp is stopped and the main injection timing Cm is gradually advanced.
メイン噴射時期Cmの進角は、筒内酸素濃度Roが予混合燃焼モード用の目標筒内酸素濃度Rohにまで低下する時点で予混合燃焼モード用の目標メイン噴射時期Cmhにまで進角するように、徐々に行う。 The advance angle of the main injection timing Cm is advanced to the target main injection timing Cmh for the premixed combustion mode when the in-cylinder oxygen concentration Ro decreases to the target in-cylinder oxygen concentration Roh for the premixed combustion mode. Gradually.
時刻t4において、筒内酸素濃度Roが予混合燃焼モード用の目標筒内酸素濃度Rohにまで低下するとで、各種燃料噴射パラメータを予混合燃焼モード用の目標値に設定する。すなわち、パイロット噴射量Qpを0に設定してパイロット噴射を停止するとともに、メイン噴射量Qmhにてメイン噴射を行う。 At time t4, when the in-cylinder oxygen concentration Ro decreases to the target in-cylinder oxygen concentration Roh for the premixed combustion mode, various fuel injection parameters are set to the target values for the premixed combustion mode. That is, the pilot injection amount Qp is set to 0 to stop the pilot injection, and the main injection is performed at the main injection amount Qmh.
以上のようにパイロット噴射及びメイン噴射に係る燃料噴射パラメータが変更された場合の燃料噴射パターンの推移を図30に示す。図30の各グラフの横軸はクランク角度を表している。また、グラフが立っている所は燃料噴射弁6が開弁されて燃料噴射が行われていることを表している。また、時間tは上から下に流れている。
FIG. 30 shows the transition of the fuel injection pattern when the fuel injection parameters related to pilot injection and main injection are changed as described above. The horizontal axis of each graph in FIG. 30 represents the crank angle. Further, the place where the graph stands indicates that the
図30に示すように、時刻t1から時刻t3にかけては、主にパイロット噴射に係る燃料噴射パラメータが操作される。そして、時刻t3から時刻t4にかけては、主にメイン噴射に係る燃料噴射パラメータが操作される。 As shown in FIG. 30, fuel injection parameters mainly related to pilot injection are operated from time t1 to time t3. From time t3 to time t4, the fuel injection parameters mainly related to main injection are operated.
このように燃料噴射パターンを段階的に変更していくことで、内燃機関1が拡散燃焼モードから予混合燃焼モードに切り替えられる過渡期における燃焼騒音CNを目標騒音CNtrgに制御することができる。 Thus, by changing the fuel injection pattern stepwise, the combustion noise CN in the transition period when the internal combustion engine 1 is switched from the diffusion combustion mode to the premixed combustion mode can be controlled to the target noise CNtrg.
<予混合燃焼モードから拡散燃焼モードに移行する場合>
図31は、内燃機関1の燃焼モードが予混合燃焼モードから拡散燃焼モードに切り替えられる過渡時における筒内酸素濃度及び燃焼騒音の時間変化と、パイロット噴射及びメイン噴射に係る燃料噴射パラメータの変更手順を示すタイミングチャートである。
<When shifting from premixed combustion mode to diffusion combustion mode>
FIG. 31 is a procedure for changing the fuel injection parameters relating to the pilot injection and the main injection, and the time variation of the in-cylinder oxygen concentration and the combustion noise when the combustion mode of the internal combustion engine 1 is switched from the premixed combustion mode to the diffusion combustion mode. It is a timing chart which shows.
時刻t5において、内燃機関1の運転状態が図28の予混合燃焼運転領域から拡散燃焼運転領域に移行すると、内燃機関1の燃焼モードを予混合燃焼モードから拡散燃焼モードに切り替える条件が成立し、内燃機関1は過渡運転状態になる。 When the operation state of the internal combustion engine 1 shifts from the premixed combustion operation region of FIG. 28 to the diffusion combustion operation region at time t5, a condition for switching the combustion mode of the internal combustion engine 1 from the premixed combustion mode to the diffusion combustion mode is established, The internal combustion engine 1 enters a transient operation state.
この時、ECU8は、燃焼室2に再循環するEGRガス量を減少させて筒内酸素濃度Roを所定の拡散燃焼モード用の目標筒内酸素濃度Rodにまで上昇させるべく、EGR弁42の開度Oegrを予混合燃焼モード用の目標EGR弁開度Oegrhから拡散燃焼モード用の目標EGR弁開度Oegrdに減少させる。これにより、筒内酸素濃度Roが徐々に上昇し始める。
At this time, the
ここで、ECU8は、メイン噴射時期θmを徐々に遅角させる。
Here, the
時刻t6において、メイン噴射時期θmが拡散燃焼モード用の目標メイン噴射時期θmdまで遅角されると、メイン噴射時期θmの遅角を停止するとともに、パイロット噴射を開始する。そして、パイロット噴射量Qpを徐々に増加させるとともに、パイロット噴射時期θpを徐々に進角させる。この時、トルク変動を抑制するために、パイロット噴射量Qpの増加分に相当する燃料量をメイン噴射量Qmから減量していく。 When the main injection timing θm is retarded to the target main injection timing θmd for the diffusion combustion mode at time t6, the delay of the main injection timing θm is stopped and pilot injection is started. Then, the pilot injection amount Qp is gradually increased, and the pilot injection timing θp is gradually advanced. At this time, in order to suppress the torque fluctuation, the fuel amount corresponding to the increase in the pilot injection amount Qp is decreased from the main injection amount Qm.
時刻t7において、パイロット噴射量Qpが所定の過渡期上限値Qptまで増加すると、パイロット噴射量Qpの増量及びメイン噴射量Qmの減量を停止する。 When the pilot injection amount Qp increases to a predetermined transitional period upper limit value Qpt at time t7, the increase in the pilot injection amount Qp and the decrease in the main injection amount Qm are stopped.
時刻t8において、パイロット噴射時期θpが所定の過渡期進角限界値θptまで進角すると、パイロット噴射時期θpの進角を停止するとともに、パイロット噴射量Qpの減量及びメイン噴射量Qmの増量を開始する。ここで、パイロット噴射量Qpの減量及びメイン噴射量Qmの増量は、筒内酸素濃度Roが拡散燃焼モード用の目標筒内酸素濃度Rodにまで上昇する時点で、拡散燃焼モード用の目標パイロット噴射量Qpd及び目標メイン噴射量Qpmになるように、徐々に行う。 At time t8, when the pilot injection timing θp is advanced to the predetermined transient advance limit θpt, the advance of the pilot injection timing θp is stopped, and the pilot injection amount Qp is decreased and the main injection amount Qm is increased. To do. Here, the decrease in the pilot injection amount Qp and the increase in the main injection amount Qm are performed when the in-cylinder oxygen concentration Ro rises to the target in-cylinder oxygen concentration Rod for the diffusion combustion mode. The process is gradually performed so as to obtain the amount Qpd and the target main injection amount Qpm.
時刻t9において、筒内酸素濃度Roが拡散燃焼モード用の目標筒内酸素濃度Rodにまで上昇すると、各種燃料噴射パラメータを拡散燃焼モード用の目標値に設定する。すなわち、パイロット噴射時期θpdにてパイロット噴射量Qpdのパイロット噴射を行うとともに、メイン噴射時期θmdにてメイン噴射量Qmdのメイン噴射を行う。 When the in-cylinder oxygen concentration Ro increases to the target in-cylinder oxygen concentration Rod for the diffusion combustion mode at time t9, various fuel injection parameters are set to the target values for the diffusion combustion mode. That is, pilot injection of pilot injection amount Qpd is performed at pilot injection timing θpd, and main injection of main injection amount Qmd is performed at main injection timing θmd.
以上のようにパイロット噴射及びメイン噴射に係る燃料噴射パラメータが変更された場合の燃料噴射パターンの推移を図32に示す。図32の各グラフの横軸はクランク角度を表している。また、グラフが立っている所は燃料噴射弁6が開弁されて燃料噴射が行われていることを表している。また、時間tは上から下に流れている。
FIG. 32 shows the transition of the fuel injection pattern when the fuel injection parameters related to pilot injection and main injection are changed as described above. The horizontal axis of each graph in FIG. 32 represents the crank angle. Further, the place where the graph stands indicates that the
図32に示すように、時刻t5から時刻t6にかけては、主にメイン噴射に係る燃料噴射パラメータが操作される。そして、時刻t5から時刻t9にかけては、主にパイロット噴射に係る燃料噴射パラメータが操作される。 As shown in FIG. 32, fuel injection parameters mainly related to main injection are operated from time t5 to time t6. From time t5 to time t9, fuel injection parameters mainly related to pilot injection are operated.
このように燃料噴射パターンを段階的に変更していくことで、内燃機関1が予混合燃焼モードから拡散燃焼モードに切り替えられる過渡期における燃焼騒音CNを目標騒音CN
trgに制御することができる。
Thus, by changing the fuel injection pattern stepwise, the combustion noise CN in the transition period when the internal combustion engine 1 is switched from the premixed combustion mode to the diffusion combustion mode is changed to the target noise CN.
It can be controlled to trg.
以上説明したように、内燃機関1の燃焼モードが切り替えられる過渡時において、パイロット噴射及びメイン噴射に係る燃料噴射パラメータを段階的に変化させるように操作することによって、徐々に変化する筒内酸素濃度に対して適切な燃料噴射を行うことができ、燃焼モードの切替時の過渡状態における燃焼騒音を好適に抑制できる。 As described above, the in-cylinder oxygen concentration that gradually changes by operating the fuel injection parameters related to the pilot injection and the main injection in a stepwise manner at the time when the combustion mode of the internal combustion engine 1 is switched. Therefore, it is possible to perform appropriate fuel injection, and it is possible to suitably suppress combustion noise in a transient state when switching the combustion mode.
ところで、上述のように内燃機関1の燃焼モードが切り替えられる過渡時において燃料噴射パラメータの操作が行われたとしても、何らかの原因によって燃料噴射弁6によって噴射された燃料の実際の燃焼状態が所望の燃焼状態からずれてしまった場合には、燃焼騒音が目標騒音に一致しなくなる可能性がある。このような状況は、定常運転状態の場合と同様に、例えば、パイロット噴射燃料が燃焼しなかったり、燃料噴射弁6の経時劣化や製造上のばらつき等に起因して実際の燃料噴射量と目標燃料噴射量とがずれたりすることによって発生する。
By the way, even if the operation of the fuel injection parameter is performed during the transition in which the combustion mode of the internal combustion engine 1 is switched as described above, the actual combustion state of the fuel injected by the
そこで、本実施例では、定常運転状態の場合と同様に、燃料噴射弁6によって噴射された燃料の燃焼室2における実際の燃焼状態を検出し、検出された燃焼状態に基づいて燃料噴射パラメータの操作を行う。これにより、燃焼騒音を所望の目標騒音に制御するために最適な燃料噴射パラメータの操作を、燃料の実際の燃焼状態に基づいて選択することができる。
Therefore, in the present embodiment, as in the steady operation state, the actual combustion state of the fuel injected by the
<過渡制御サブルーチン>
以下、内燃機関1の運転状態が過渡運転状態の場合に行われる燃焼騒音制御、すなわち前記ステップS104において実行される燃焼騒音制御について、図33を参照して説明する。図33は内燃機関1が過渡運転状態の場合に行われる燃焼騒音制御ルーチンを表すフローチャートである。
<Transient control subroutine>
Hereinafter, the combustion noise control that is performed when the operation state of the internal combustion engine 1 is in the transient operation state, that is, the combustion noise control that is executed in step S104 will be described with reference to FIG. FIG. 33 is a flowchart showing a combustion noise control routine performed when the internal combustion engine 1 is in a transient operation state.
ステップS301において、ECU8は、前記ステップS101において検出した運転状態が拡散燃焼運転領域又は予混合燃焼運転領域のいずれに属しているかを図28の燃焼モード切替マップに基づいて判定し、決定された燃焼モード用の目標燃料噴射パラメータ(目標メイン噴射量、目標メイン噴射時期、目標パイロット噴射量、目標パイロット噴射時期、目標パイロットインターバル等)、目標騒音、目標筒内酸素濃度を読み込む。これらの目標燃料噴射パラメータは予め実験等により求められ、ECU8のROMに記憶されている。
In step S301, the
ステップS302において、ECU8は、燃焼騒音及び筒内酸素濃度を検出する。具体的には、燃焼騒音センサ77の検出値を読み込み、筒内酸素濃度センサ76の検出値を読み込む。
In step S302, the
ステップS303において、ECU8は、前記ステップS302において検出した燃焼騒音が前記ステップS301において読み込んだ目標騒音と一致しているか否かを判定する。本実施例では、燃焼騒音と目標騒音との差の絶対値が所定値未満の場合に燃焼騒音と目標騒音とが一致していると判定する。ステップS303において肯定判定された場合は、ECU8はステップS308を実行する。一方、ステップS303において否定判定された場合は、ECU8はステップS304を実行する。
In step S303, the
ステップS304において、ECU8は、燃焼室2における燃料の実際の燃焼状態を検出する。具体的には、筒内圧センサ74によって検出される筒内圧力に基づいて筒内圧変化率を計算し、求められた筒内圧変化率に基づいて上述した方法によって実際の燃料の燃焼状態を推定する。
In step S <b> 304, the
ステップS305において、ECU8は、次回のサイクルにおける燃料噴射パラメータの操作として、パイロット噴射に係る燃料噴射パラメータを操作するか否か判定する。ステップS305において肯定判定された場合は、ECU8はステップS306を実行する。一方、ステップS305において否定判定された場合は、ECU8はステップS307を実行する。
In step S305, the
ステップS306において、ECU8は、パイロット噴射に係る燃料噴射パラメータを操作する。具体的には、前記ステップS302で検出した燃焼騒音と前記ステップS301で読み込んだ目標騒音とに基づいて次回のサイクルにおいて燃焼騒音を低下させるべきか増加させるべきか判定し、パイロット噴射量、パイロットインターバル、パイロット噴射回数等の操作を実行する。
In step S306, the
ステップS307において、ECU8は、メイン噴射に係る燃料噴射パラメータを操作する。具体的には、前記ステップS302において検出した燃焼騒音と前記ステップS301において読み込んだ目標騒音とに基づいて次回のサイクルにおいて燃焼騒音を低下させるべきか増加させるべきか判定し、上述したメイン噴射に係る燃料噴射パラメータの操作を実行する。
In step S307, the
ステップS306又はステップS307において決定された燃料噴射パラメータに従って燃料噴射弁6を制御した後、ECU8は、前記ステップS302に戻り、再度燃焼騒音を検出し、前記ステップS303において燃焼騒音と目標騒音とが一致しているか否かを判定する。そして、燃焼騒音と目標騒音とが一致していると判定された場合には、ECU8はステップS308を実行する。
After controlling the
ステップS308において、ECU8は、筒内酸素濃度が目標筒内酸素濃度と一致しているか否かを判定する。ステップS308において否定判定された場合は、ECU8は、内燃機関1が過渡運転状態であると判定して、燃焼騒音の制御を継続すべく前記ステップS302に戻る。一方、ステップS308において肯定判定された場合は、ECU8は、内燃機関1の燃焼モードの切替が完了したと判定して、ステップS309に進む。
In step S308, the
ステップS309において、ECU8は、燃料噴射パラメータを切替先の燃焼モードの目標燃料噴射パラメータに設定し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
In step S309, the
ECU8が以上説明したルーチンを実行することにより、内燃機関1において燃焼モードが切り替えられる過渡時における燃焼騒音を精度良く目標騒音に制御することが可能になる。
By executing the routine described above, the
なお、以上述べた実施例は本発明を説明するための一例であって、本発明の本旨を逸脱しない範囲内において上記の実施形態には種々の変更を加え得る。 The above-described embodiment is an example for explaining the present invention, and various modifications can be made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.
1 内燃機関
2 燃焼室
3 ピストン
5 気筒
6 燃焼噴射弁
7 アクセルペダル
8 ECU
20 吸気ポート
22 吸気管
23 吸気弁
30 排気ポート
32 排気管
33 排気弁
40 EGR装置
41 EGR通路
42 EGR弁
70 水温センサ
71 クランクポジションセンサ
72 アクセル開度センサ
73 吸気温度センサ
74 筒内圧センサ
75 エアフローメータ
76 筒内酸素濃度センサ
77 燃焼騒音センサ
78 回転数センサ
1
20
Claims (11)
主たる燃料噴射であるメイン噴射に先立ってパイロット噴射を実行可能な燃料噴射手段と、
前記内燃機関の実際のパイロット噴射燃料の燃焼状態を推定又は検出する燃焼状態検出手段と、
前記騒音検出手段によって推定又は検出されるメイン噴射燃料の燃焼による燃焼騒音が所定の目標騒音と一致するように、前記燃焼状態検出手段によって推定又は検出される前記内燃機関のパイロット噴射燃料の燃焼状態に基づいてパイロット噴射量、パイロット噴射時期とメイン噴射時期との間隔、及びパイロット噴射回数を、この優先順位で操作し、パイロット噴射に係る燃料噴射パラメータの操作が所定の操作限界値まで行われてもなお燃焼騒音が目標騒音に一致しない場合には、メイン噴射に係る燃料噴射パラメータを操作する制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 Noise detection means for estimating or detecting combustion noise of the internal combustion engine;
Fuel injection means capable of executing pilot injection prior to main injection which is main fuel injection;
Combustion state detection means for estimating or detecting the combustion state of the actual pilot injection fuel of the internal combustion engine;
The combustion state of pilot injected fuel of the internal combustion engine estimated or detected by the combustion state detecting means so that the combustion noise due to the combustion of the main injected fuel estimated or detected by the noise detecting means coincides with a predetermined target noise pilot injection amount based on the distance between the pilot injection timing and main injection timing, and the pilot injection number, operating in this priority, the operation of the fuel injection parameters according to the pilot injection is performed up to a predetermined operation limit If the combustion noise still does not match the target noise, the control means for operating the fuel injection parameters related to the main injection ,
A fuel injection control device for an internal combustion engine, comprising:
前記騒音検出手段によって推定又は検出される燃焼騒音が前記目標騒音より大きく、且つ、パイロット噴射燃料による燃焼が、パイロット噴射燃料が良好に燃焼せず、メイン噴射燃料の燃焼を十分緩慢化することができないような燃焼状態である所定の燃焼不良状態であることが前記燃焼状態検出手段によって推定又は検出された場合に、前記制御手段はパイロット噴射量を増量することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 In claim 1,
The combustion noise estimated or detected by the noise detection means is larger than the target noise, and the combustion by the pilot injected fuel does not burn the pilot injected fuel well, and the combustion of the main injected fuel is sufficiently slowed down. The fuel injection of the internal combustion engine, wherein the control means increases the pilot injection amount when the combustion state detection means estimates or detects that the predetermined combustion failure state is a combustion state that cannot be performed. Control device.
前記騒音検出手段によって推定又は検出される燃焼騒音が前記目標騒音より大きく、且つ、パイロット噴射燃料による燃焼が、パイロット噴射燃料が急激に燃焼して、パイロット噴射燃料の燃焼による燃焼騒音が許容範囲を超えて大きくなるような状態である所定の過大燃焼状態であることが前記燃焼状態検出手段によって推定又は検出された場合に、前記制御手段はパイロット噴射量を減量することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 In claim 1,
The combustion noise estimated or detected by the noise detection means is larger than the target noise, the combustion by the pilot injected fuel is abruptly burned, and the combustion noise by the combustion of the pilot injected fuel falls within an allowable range. The internal combustion engine is characterized in that the control means reduces the pilot injection amount when the combustion state detecting means estimates or detects that the engine is in a predetermined excessive combustion state that is larger than Fuel injection control device.
前記騒音検出手段によって推定又は検出される燃焼騒音が前記目標騒音より大きく、且つ、パイロット噴射燃料による燃焼が、パイロット噴射燃料の燃焼によってメイン噴射燃料の燃焼が好適に緩慢化され、且つパイロット噴射燃料の燃焼に起因する燃焼騒音が許容範囲に収まっている状態である良好な燃焼状態であることが前記燃焼状態検出手段によって推定又は検出された場合に、前記制御手段はパイロット噴射時期とメイン噴射時期との間隔を短縮することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 In any one of Claims 1-3,
Combustion noise estimated or detected by the noise detection means is larger than the target noise, combustion by pilot injected fuel is suitably slowed down by combustion of pilot injected fuel, and pilot injected fuel When it is estimated or detected by the combustion state detection means that the combustion noise resulting from the combustion of the engine is within a permissible range, the control means detects the pilot injection timing and the main injection timing. A fuel injection control device for an internal combustion engine, characterized in that the interval between and is shortened.
前記騒音検出手段によって推定又は検出される燃焼騒音が前記目標騒音より大きく、且つ、パイロット噴射燃料による燃焼とメイン噴射燃料による燃焼との間隔が所定範囲内の値である状態であることが前記燃焼状態検出手段によって推定又は検出された場合に、前記制御手段はパイロット噴射回数を増加させることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 In claim 4,
The combustion noise estimated or detected by the noise detection means is greater than the target noise and the interval between the combustion by the pilot injected fuel and the combustion by the main injected fuel is a value within a predetermined range. The fuel injection control device for an internal combustion engine, wherein the control means increases the number of pilot injections when estimated or detected by the state detection means.
前記騒音検出手段によって推定又は検出される燃焼騒音が前記目標騒音より大きく、且つ、パイロット噴射回数が所定の上限回数以上である場合に、前記制御手段はメイン噴射に係る燃料噴射パラメータを変更することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 In claim 5,
When the combustion noise estimated or detected by the noise detection means is larger than the target noise and the number of pilot injections is equal to or greater than a predetermined upper limit number, the control means changes a fuel injection parameter related to main injection. A fuel injection control device for an internal combustion engine.
前記騒音検出手段によって推定又は検出される燃焼騒音が前記目標騒音より小さく、且つ、パイロット噴射燃料による燃焼が前記良好な燃焼状態であることが前記燃焼状態検出手段によって推定又は検出された場合に、前記制御手段はパイロット噴射量を変更することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 In claim 4,
When the combustion noise estimated or detected by the noise detection means is smaller than the target noise and the combustion state detection means estimates or detects that the combustion by the pilot injected fuel is in the good combustion state, The fuel injection control device for an internal combustion engine, wherein the control means changes a pilot injection amount.
前記騒音検出手段によって推定又は検出される燃焼騒音が前記目標騒音より小さく、且つ、パイロット噴射燃料による燃焼が前記過大燃焼状態であることが前記燃焼状態検出手段によって推定又は検出された場合に、前記制御手段はパイロット噴射時期とメイン噴射時期との間隔を延長することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 In claim 7,
When the combustion noise estimated or detected by the noise detecting means is smaller than the target noise and the combustion state detecting means estimates or detects that the combustion by the pilot injected fuel is in the excessive combustion state, The fuel injection control device for an internal combustion engine, wherein the control means extends an interval between the pilot injection timing and the main injection timing.
前記騒音検出手段によって推定又は検出される燃焼騒音が前記目標騒音より小さく、且つ、パイロット噴射燃料による燃焼とメイン噴射燃料による燃焼との間隔が所定範囲内の値ではない状態であることが前記燃焼状態検出手段によって推定又は検出された場合に、前記制御手段はパイロット噴射回数を減少させることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 In claim 8,
The combustion noise estimated or detected by the noise detection means is smaller than the target noise, and the interval between the combustion by the pilot injected fuel and the combustion by the main injected fuel is not a value within a predetermined range. The fuel injection control device for an internal combustion engine, wherein the control means reduces the number of pilot injections when estimated or detected by the state detection means.
前記騒音検出手段によって推定又は検出される燃焼騒音が前記目標騒音より小さく、且つ、パイロット噴射回数がゼロである場合に、前記制御手段はメイン噴射に係る燃料噴射パラメータを変更することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 In claim 9,
When the combustion noise estimated or detected by the noise detection means is smaller than the target noise and the number of pilot injections is zero, the control means changes a fuel injection parameter related to main injection. A fuel injection control device for an internal combustion engine.
内燃機関の運転状態に応じて前記燃料噴射手段によるメイン噴射及び/又はパイロット噴射に係る燃料噴射パラメータを変更することによって内燃機関の燃焼形態を拡散燃焼モード又は予混合燃焼モードに切り替える切替手段を更に備え、
前記制御手段は、前記切替手段によって内燃機関の燃焼形態が切り替えられる過渡時にお
いて、前記騒音検出手段によって推定又は検出される燃焼騒音が前記所定の目標騒音と一致するように、前記燃焼状態検出手段によって推定又は検出される前記内燃機関の燃焼状態に基づいて、前記切替手段によるメイン噴射及び/又はパイロット噴射に係る噴射パラメータの変更を制御することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 In any one of Claims 1-10,
Switching means for switching the combustion mode of the internal combustion engine to the diffusion combustion mode or the premixed combustion mode by changing fuel injection parameters related to main injection and / or pilot injection by the fuel injection means in accordance with the operating state of the internal combustion engine. Prepared,
The control means detects the combustion state detection means so that the combustion noise estimated or detected by the noise detection means coincides with the predetermined target noise during a transition in which the combustion mode of the internal combustion engine is switched by the switching means. A fuel injection control device for an internal combustion engine, which controls a change in injection parameters related to main injection and / or pilot injection by the switching means based on a combustion state of the internal combustion engine estimated or detected by
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