JP5239949B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、メイン噴射に先だって少量の燃料を噴射する内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine that injects a small amount of fuel prior to main injection.

ディーゼルエンジンにおける着火時期は、基本的には、燃料噴射時期によって制御されるが、実際の着火時期は直接には検出されず、実際の着火時期が所望の着火時期に正しく合致しているか否かは一般に不明である。ディーゼルエンジンにおける着火時期は、排気中のNOx排出量や燃料消費率に影響し、実際の着火時期を所望の着火時期に制御することが、トレードオフの関係にあるNOx排出量と燃料消費率とを両立させる上で重要である。   The ignition timing in a diesel engine is basically controlled by the fuel injection timing, but the actual ignition timing is not detected directly, and whether or not the actual ignition timing correctly matches the desired ignition timing. Is generally unknown. The ignition timing in a diesel engine affects the NOx emissions and fuel consumption rate in the exhaust gas, and controlling the actual ignition timing to the desired ignition timing is a trade-off between NOx emissions and fuel consumption rate. It is important to achieve both.

特許文献1には、ディーゼルエンジンのシリンダブロックに振動センサ(いわゆるノックセンサ)を取り付け、その振幅があるレベルになったときに、単純に、着火時期と判定するようにした技術が開示されている。   Patent Document 1 discloses a technique in which a vibration sensor (a so-called knock sensor) is attached to a cylinder block of a diesel engine, and when the amplitude reaches a certain level, the ignition timing is simply determined. .

特開平9−144583号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-144583

しかし、着火時期を正確に判定することができたとしても、メイン噴射に先だって少量の燃料を噴射するような内燃機関にあっては、メイン噴射に起因する燃焼が安定しない場合に、燃料が低セタン燃料であると、メイン噴射に先だつ噴射の噴射量を増加させても、圧縮端の温度が十分高くないとメイン噴射に先だつ噴射に起因する熱発生量が増大せず、メイン噴射に起因する燃焼を安定させることができないという問題がある。   However, even if the ignition timing can be accurately determined, in an internal combustion engine that injects a small amount of fuel prior to the main injection, the fuel is low when the combustion caused by the main injection is not stable. With cetane fuel, even if the injection amount of the injection prior to the main injection is increased, if the temperature at the compression end is not sufficiently high, the amount of heat generated due to the injection prior to the main injection will not increase, resulting from the main injection. There is a problem that combustion cannot be stabilized.

そこで、本発明の内燃機関の制御装置は、メイン噴射に先だって少量の燃料を噴射するものであって、排気空燃比が理論空燃比よりもリッチの場合にメイン噴射により噴射された燃料の燃焼に着火遅れがある判定されると、燃焼室内のガス温度を上昇させることを特徴としている。   Therefore, the control device for an internal combustion engine of the present invention injects a small amount of fuel prior to the main injection, and when the exhaust air-fuel ratio is richer than the stoichiometric air-fuel ratio, the combustion of the fuel injected by the main injection is performed. If it is determined that there is an ignition delay, the gas temperature in the combustion chamber is raised.

本発明によれば、排気空燃比が理論空燃比よりもリッチの場合に燃焼が不安定となると、燃焼室内のガス温度を上昇させて圧縮端温度を上昇させることで、燃焼安定性とスモークの抑制を実現することができる。   According to the present invention, when the combustion becomes unstable when the exhaust air-fuel ratio is richer than the stoichiometric air-fuel ratio, the gas temperature in the combustion chamber is raised to raise the compression end temperature, thereby improving the combustion stability and smoke. Suppression can be realized.

本発明の一実施例に係る制御装置が適用されるディーゼルエンジンの構成説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The structure explanatory drawing of the diesel engine to which the control apparatus which concerns on one Example of this invention is applied. 着火時期検出のための処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the process for ignition timing detection. サンプリング期間の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of a sampling period. 積算される振動加速度の周波数範囲の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the frequency range of the vibration acceleration integrated | accumulated. 異なる噴射時期(A)〜(D)における筒内圧及び振動加速度の変化を示す説明図。Explanatory drawing which shows the change of the cylinder pressure and vibration acceleration in different injection time (A)-(D). 第1制御マップの特性を示す特性図。The characteristic view which shows the characteristic of a 1st control map. 3つの異なる噴射時期における積算値及び検出値を示す説明図。Explanatory drawing which shows the integrated value and detection value in three different injection timings. 3つの異なる運転条件(A)〜(C)における検出値と実着火時期との関係を示す説明図。Explanatory drawing which shows the relationship between the detected value and actual ignition timing in three different driving conditions (A)-(C). 噴射時期の補正の処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a process of correction | amendment of injection timing. 第2制御マップの特性を示す特性図。The characteristic view which shows the characteristic of a 2nd control map. 第3制御マップの特性を示す特性図。The characteristic view which shows the characteristic of a 3rd control map. 目標噴射時期マップの特性を示す特性図。The characteristic view which shows the characteristic of a target injection time map. 燃焼期間マップの特性を示す特性図。The characteristic view which shows the characteristic of a combustion period map. EGR率と噴射時期に対するスモーク性能を表す特性線とトルク変動を無次元化した指標を表す特性線とを併せて示す特性図。The characteristic view which shows together the characteristic line showing the smoke performance with respect to an EGR rate and injection timing, and the characteristic line showing the parameter | index which made the torque fluctuation dimensionless. 燃焼室内の熱発生量を示す特性図。The characteristic view which shows the amount of heat generation in a combustion chamber. 排気空燃比をリッチとする場合の噴射時期の補正の処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the process of correction | amendment of the injection timing in case an exhaust air fuel ratio is made rich. 排気空燃比がリッチ化している状態における、ノックセンサの検出信号と、筒内の熱発生量とを示した説明図。Explanatory drawing which showed the detection signal of the knock sensor and the amount of heat generation in a cylinder in the state where the exhaust air-fuel ratio is enriched. 排気空燃比がリッチ化している状態において、ノックセンサの検出信号の絶対値を積分したものを示した説明図。Explanatory drawing which showed what integrated the absolute value of the detection signal of a knock sensor in the state where the exhaust air-fuel ratio is rich.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、この発明が適用されるディーゼルエンジン1の全体的構成を示している。このディーゼルエンジン1は、コモンレール式の燃料噴射装置を備えたもので、各気筒の燃焼室2の上部中央に燃料噴射ノズル3を有し、サプライポンプ4により加圧された燃料が蓄圧室(コモンレール)5に蓄えられたあとに各気筒の燃料噴射ノズル3に分配され、各燃料噴射ノズル3の開閉に応じてそれぞれ噴射される。上記蓄圧室5には、燃料圧力(レール圧)を検出するための燃料圧力センサ6が設けられている。   FIG. 1 shows an overall configuration of a diesel engine 1 to which the present invention is applied. The diesel engine 1 includes a common rail type fuel injection device. The diesel engine 1 has a fuel injection nozzle 3 at the upper center of a combustion chamber 2 of each cylinder, and fuel pressurized by a supply pump 4 is stored in a pressure accumulation chamber (common rail). ) After being stored in 5, it is distributed to the fuel injection nozzles 3 of the respective cylinders and injected according to the opening and closing of the respective fuel injection nozzles 3. The pressure accumulating chamber 5 is provided with a fuel pressure sensor 6 for detecting fuel pressure (rail pressure).

また、このディーゼルエンジン1は、排気タービン12とコンプレッサ13とを同軸状に備えたターボ過給機11を有している。コンプレッサ13から燃焼室2に至る吸気通路14には、インタークーラ15が介装されている。燃焼室2から排気タービン12に至る排気通路16と上記吸気通路14との間には、EGR通路17が設けられており、このEGR通路17には、EGRクーラ18及びEGR制御弁19が介装されている。吸気通路14のコンプレッサ13よりも上流側には、エアクリーナ21及びエアフロメータ22を備えている。   The diesel engine 1 also includes a turbocharger 11 that is provided with an exhaust turbine 12 and a compressor 13 coaxially. An intercooler 15 is interposed in the intake passage 14 from the compressor 13 to the combustion chamber 2. An EGR passage 17 is provided between the exhaust passage 16 extending from the combustion chamber 2 to the exhaust turbine 12 and the intake passage 14, and an EGR cooler 18 and an EGR control valve 19 are interposed in the EGR passage 17. Has been. An air cleaner 21 and an air flow meter 22 are provided upstream of the compressor 13 in the intake passage 14.

そして、エンジン本体の一部であるシリンダブロック25の側壁に、加速度センサであり燃焼状態検知手段としてシリンダブロック25の振動に応答する公知のノックセンサ26が取り付けられている。このノックセンサ26は、各気筒毎に設けても良いが、この実施例では、各気筒の振動を検知し得る適宜な位置を選択してシリンダブロック25に1つのノックセンサ26を設けている。このノックセンサ26の検出信号は、コントロールユニット30に入力され、これに基づいて、後述するように、燃料噴射ノズル3からの燃料噴射時期が遅進補正される。   A known knock sensor 26 that is an acceleration sensor and responds to vibration of the cylinder block 25 is attached to the side wall of the cylinder block 25 that is a part of the engine body. Although this knock sensor 26 may be provided for each cylinder, in this embodiment, an appropriate position at which vibration of each cylinder can be detected is selected and one knock sensor 26 is provided in the cylinder block 25. The detection signal of the knock sensor 26 is input to the control unit 30, and based on this, the fuel injection timing from the fuel injection nozzle 3 is delayed and corrected, as will be described later.

排気タービン12の下流側の排気通路16には、排気ガスを浄化する触媒として、上流側より順に、酸化触媒27と、排気中のNOxを吸着及び脱離・浄化するNOx浄化触媒28と、排気中の排気微粒子(PM)をトラップし、堆積したPMを燃焼などの方法により定期的に除去すなわち再生する排気後処理装置としての微粒子捕捉フィルタすなわちDPF29と、が設けられている。   In the exhaust passage 16 on the downstream side of the exhaust turbine 12, as an exhaust gas purifying catalyst, in order from the upstream side, an oxidation catalyst 27, an NOx purification catalyst 28 for adsorbing, desorbing and purifying NOx in the exhaust, and exhaust gas A particulate trapping filter or DPF 29 is provided as an exhaust aftertreatment device that traps exhaust particulate (PM) therein and periodically removes or regenerates the deposited PM by a method such as combustion.

制御部としてのコントロールユニット30には、上述のノックセンサ26やエアフロメータ22の検出信号のほかに、クランクシャフトのクランク角(エンジン回転速度)を検出するクランク角センサ31、過給圧を検出する過給圧センサ32、排気通路における酸化触媒27の上流側の酸素濃度を検出する空燃比検出手段としての第1酸素センサ33、排気通路におけるNOx浄化触媒28とDPF29との間の酸素温度を検出する第2酸素センサ34、DPF29の入口温度を検出する入口温度センサ35、DPF29の出口温度を検出する出口温度センサ36、DPF29の前後の差圧を検出するDPF差圧センサ37の他、冷却水温を検出する水温センサ、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開度センサ、吸気温度を検出する吸気温度センサ等のセンサ類の検出信号が入力されている。コントロールユニット30は、これらの検出信号に基づいて、燃料噴射ノズル3の他、吸気通路14の絞り量を調整する吸気絞り弁38や、ターボ過給機11の可変ノズルの開度を調整する圧力制御弁39等へ制御信号を出力し、その動作を制御する。   In addition to the detection signals of the knock sensor 26 and the air flow meter 22 described above, the control unit 30 as a control unit detects a crank angle sensor 31 that detects a crank angle (engine speed) of the crankshaft, and a supercharging pressure. A supercharging pressure sensor 32, a first oxygen sensor 33 as air-fuel ratio detection means for detecting the oxygen concentration upstream of the oxidation catalyst 27 in the exhaust passage, and an oxygen temperature between the NOx purification catalyst 28 and the DPF 29 in the exhaust passage are detected. The second oxygen sensor 34, the inlet temperature sensor 35 for detecting the inlet temperature of the DPF 29, the outlet temperature sensor 36 for detecting the outlet temperature of the DPF 29, the DPF differential pressure sensor 37 for detecting the differential pressure before and after the DPF 29, and the cooling water temperature. A water temperature sensor that detects the amount of depression, an accelerator opening sensor that detects the amount of accelerator pedal depression, and an intake air temperature Detection signals of the sensors such as the intake air temperature sensor is input. Based on these detection signals, the control unit 30 controls the pressure of the intake throttle valve 38 that adjusts the throttle amount of the intake passage 14 and the opening of the variable nozzle of the turbocharger 11 in addition to the fuel injection nozzle 3. A control signal is output to the control valve 39 and the like to control its operation.

図2は、上記コントロールユニット30において実行される実着火時期検出のための処理の流れを示すフローチャートである。本ルーチンはごく短い所定の演算間隔(例えば、所定のクランク角毎あるいは所定時間)毎に繰り返し実行される。   FIG. 2 is a flowchart showing a flow of processing for detecting the actual ignition timing executed in the control unit 30. This routine is repeatedly executed at a very short predetermined calculation interval (for example, every predetermined crank angle or predetermined time).

先ずステップ(以下、単にSと記す)1では、クランク角センサ31より検出されるクランク角等の各種信号が読み込まれる。S2では、クランク角が各気筒の燃焼サイクルにおける所定のサンプリング期間Δθsmp(図3参照)内にあるかを判定する。サンプリング期間Δθsmpになければ、S10において、後述する積算値を0に初期化する。   First, in step (hereinafter simply referred to as S) 1, various signals such as a crank angle detected by the crank angle sensor 31 are read. In S2, it is determined whether the crank angle is within a predetermined sampling period Δθsmp (see FIG. 3) in the combustion cycle of each cylinder. If it is not in the sampling period Δθsmp, an integrated value described later is initialized to 0 in S10.

このサンプリング期間Δθsmpは、図3に示すように、少なくとも着火時期を含み、燃焼圧の発生区間を抽出するように、その開始時期つまり積分開始時期θsから例えば50°CA程度の期間とされる。また、サンプリング期間をエンジン運転条件に応じて可変としても良く、例えば、圧力上昇率dP/dθの立ち上がりと熱発生の立ち上がりとを検出・推定し、無制御燃焼期間から後燃期間までの期間としてもよい。尚、主燃料噴射(メイン噴射)に加えて、主燃料噴射に先だって少量の燃料を噴射して火種を作るプレ噴射や、主燃料噴射後に少量の燃料を噴射して燃え残りの燃料を燃やすアフター噴射を行う場合には、その振動の影響を回避するために、これらの噴射期間と重複しないようにサンプリング期間を設定することが望ましい。積分開始時期θsは、少なくとも着火時期よりも前であって、後述するように主燃料噴射開始時期以降に設定される。   As shown in FIG. 3, the sampling period Δθsmp includes at least the ignition timing, and is set to a period of, for example, about 50 ° CA from the start timing, that is, the integration start timing θs, so as to extract the combustion pressure generation period. Further, the sampling period may be variable according to the engine operating conditions. For example, the rise of the pressure increase rate dP / dθ and the rise of heat generation are detected and estimated, and the period from the uncontrolled combustion period to the afterburn period Also good. In addition to main fuel injection (main injection), pre-injection that produces a fire by injecting a small amount of fuel prior to main fuel injection, or after-burning that burns the remaining fuel by injecting a small amount of fuel after main fuel injection When performing injection, it is desirable to set the sampling period so as not to overlap with these injection periods in order to avoid the influence of the vibration. The integration start timing θs is set at least before the ignition timing and after the main fuel injection start timing as will be described later.

サンプリング期間内であれば、S3へ進み、ノックセンサ26が出力するノック信号すなわち振動加速度を読み込み、S4で、バンドパスフィルタ処理(あるいは、ハイパスフィルタ処理)を行って、明らかにノイズと考えられる周波数帯域を除いた所定周波数範囲ΔFrqの信号のみを抽出する。この所定周波数範囲ΔFrqは、図4に示すように、燃焼による振動を抽出するように、5kHz〜10kHz、あるいは5kHz〜20kHz程度の範囲に設定される。2〜4kHz付近の範囲は、一般に、燃焼期間に重複して発生する燃料噴射ノズル3の駆動に伴う振動成分を多く含み、少なくともこれを排除することが望ましい。   If it is within the sampling period, the process proceeds to S3, the knock signal output from the knock sensor 26, that is, the vibration acceleration is read, and the band pass filter process (or high pass filter process) is performed in S4, and the frequency that is clearly considered as noise. Only a signal in a predetermined frequency range ΔFrq excluding the band is extracted. As shown in FIG. 4, the predetermined frequency range ΔFrq is set to a range of about 5 kHz to 10 kHz, or about 5 kHz to 20 kHz so as to extract vibration due to combustion. The range around 2 to 4 kHz generally includes a large amount of vibration components accompanying the driving of the fuel injection nozzle 3 that are generated repeatedly in the combustion period, and it is desirable to eliminate at least this.

そして、S5において、この振動加速度の振幅に相当する値(絶対値)を、所定のサンプリング周期毎に積算して、その積算値を更新する。サンプリング周期(演算間隔)は、例えば1°CAの単位クランク角であり、あるいは、1/(360/0.25×Ne/60)×106[μs]等に設定される。尚、絶対値の積算として、この実施例では、正負に反転する振動加速度の二乗値を順次積算している。 In S5, the value (absolute value) corresponding to the amplitude of the vibration acceleration is integrated every predetermined sampling period, and the integrated value is updated. The sampling period (calculation interval) is, for example, a unit crank angle of 1 ° CA, or is set to 1 / (360 / 0.25 × Ne / 60) × 10 6 [μs] or the like. In this embodiment, the square value of vibration acceleration that reverses positive and negative is sequentially accumulated as absolute value accumulation.

S6では、そのときのエンジン運転条件つまり負荷(トルク、燃料噴射量)やエンジン回転速度、燃圧等に基づいて、着火時期判定レベルS_SLを設定する。すなわち、図8に示すように着火時期判定レベルS_SLはエンジン回転速度等に応じて可変とされる。S7では、各クランク角毎の積算値Sθを上記の着火時期判定レベルS_SLと比較する。   In S6, the ignition timing determination level S_SL is set based on the engine operating conditions at that time, that is, the load (torque, fuel injection amount), engine speed, fuel pressure, and the like. That is, as shown in FIG. 8, the ignition timing determination level S_SL is variable according to the engine speed or the like. In S7, the integrated value Sθ for each crank angle is compared with the ignition timing determination level S_SL.

積算値Sθが着火時期判定レベルS_SLに到達していなければ、本ルーチンを終了する。一方、積算値Sθが着火時期判定レベルS_SLに到達すると、S8、S9へ進み、この積算値Sθが着火時期判定レベルS_SLに到達した到達時期に基づいて、実着火時期rT_ignを算出する。具体的には、積算開始時期から到達時期までの経過時間を算出し(S8)、この経過時間をクランク角に変換して、実着火時期rT_ign(クランク角)を求める。   If the integrated value Sθ has not reached the ignition timing determination level S_SL, this routine ends. On the other hand, when the integrated value Sθ reaches the ignition timing determination level S_SL, the process proceeds to S8 and S9, and the actual ignition timing rT_ign is calculated based on the arrival time when the integrated value Sθ reaches the ignition timing determination level S_SL. Specifically, an elapsed time from the integration start time to the arrival time is calculated (S8), and this elapsed time is converted into a crank angle to obtain an actual ignition timing rT_ign (crank angle).

尚、上記の例では、実時間ベースで処理を行っているが、サンプリング等を含めた一連の処理をクランク角ベースで行うこともでき、この場合は、上記S9の実時間からクランク角への変換処理を省略し、到達時期(クランク角)から直接的に実着火時期rT_ign(クランク角)を求めることができる。   In the above example, processing is performed on a real time basis. However, a series of processing including sampling and the like can also be performed on a crank angle basis. In this case, from the real time in S9 to the crank angle. The conversion process is omitted, and the actual ignition timing rT_ign (crank angle) can be obtained directly from the arrival time (crank angle).

図5は異なる噴射時期(A)〜(D)における筒内圧及びノックセンサ26から出力される振動加速度の変化を示す特性図である。噴射時期(主燃料噴射開始時期)が遅角するほど、着火燃焼による筒内圧上昇領域α1及び振動増加領域α2も遅角していく。従って、上記の積算開始時期θsは、主燃料噴射開始時期に応じて設定され、主燃料噴射開始時期以降、より具体的には、シリンダブロック等の振動伝達系による応答遅れを考慮した所定の伝達遅れ期間θnだけ主燃料噴射開始時期MITよりも遅角させた時期(MIT+θn)に設定される。より具体的には、上記の伝達遅れ期間θnは、図6に示す第1制御マップMAP1を参照して、エンジン回転速度及び燃料噴射量に応じて設定される。同図に示すように、伝達遅れ期間θnは、エンジン回転速度が高くなるほど大きく、また、燃料噴射量が多くなるほど大きく設定される。これによって、燃料噴射による着火燃焼以外のノイズ成分を精度良く除去することができる。   FIG. 5 is a characteristic diagram showing changes in in-cylinder pressure and vibration acceleration output from the knock sensor 26 at different injection timings (A) to (D). As the injection timing (main fuel injection start timing) is retarded, the in-cylinder pressure increase region α1 and the vibration increase region α2 due to ignition combustion are also retarded. Therefore, the integration start timing θs is set according to the main fuel injection start timing, and more specifically, after the main fuel injection start timing, more specifically, a predetermined transmission that takes into account a response delay due to a vibration transmission system such as a cylinder block. It is set to a timing (MIT + θn) delayed by the delay period θn from the main fuel injection start timing MIT. More specifically, the transmission delay period θn is set according to the engine speed and the fuel injection amount with reference to the first control map MAP1 shown in FIG. As shown in the figure, the transmission delay period θn is set to increase as the engine speed increases and to increase as the fuel injection amount increases. Thereby, noise components other than ignition combustion by fuel injection can be accurately removed.

また、図5に示すように、燃料噴射開始時期が上死点より遅角していくほど、振動加速度の強度(振幅)も小さくなっていく。従って、好ましくは上記のS6において、燃料噴射開始時期が上死点より遅角するほど、着火時期判定レベルS_SLを小さくする。   Further, as shown in FIG. 5, the intensity (amplitude) of the vibration acceleration decreases as the fuel injection start timing is delayed from the top dead center. Therefore, preferably in S6 described above, the ignition timing determination level S_SL is decreased as the fuel injection start timing is delayed from the top dead center.

図7は、主燃料噴射開始時期MIT(ATDC)が異なる場合の積算値(積分値)の変化及び検出値に対する実着火時期のばらつき・誤差を示している。「検出値」は、上述した積算値が着火時期判定レベルS_SLに到達した到達時期におけるクランク角(ATDC)である。実着火時期は、この検出値に基づいて設定され、この例では検出値より約15°進角した時期となっている。この図7に示すように、検出値(到達時期でのクランク角)に対する実着火時期のばらつきは、主燃料噴射開始時期にかかわらず、±0.7°CA程度の少ない範囲に抑えられ、燃料噴射による燃焼以外のノイズ振動の影響を排除して、実着火時期を精度よく求めることができる。   FIG. 7 shows changes in the integrated value (integrated value) when the main fuel injection start timing MIT (ATDC) is different, and variations and errors in the actual ignition timing with respect to the detected value. The “detected value” is a crank angle (ATDC) at an arrival time when the above-described integrated value reaches the ignition timing determination level S_SL. The actual ignition timing is set based on this detection value. In this example, the actual ignition timing is about 15 ° advanced from the detection value. As shown in FIG. 7, the variation in the actual ignition timing with respect to the detected value (crank angle at the arrival time) is suppressed to a small range of about ± 0.7 ° CA regardless of the main fuel injection start timing. The actual ignition timing can be accurately obtained by eliminating the influence of noise vibration other than the combustion caused by the injection.

図8は、排気代表点が異なる3つの運転条件(A)〜(C)における、検出値と実着火時期との関係を示している。同図に示すように、エンジン運転条件が異なる場合であっても、到達時期のクランク角すなわち検出値に対する実着火時期の誤差は、±1.2°CA以下の少ない範囲に抑えられる。このようにエンジン運転条件にかかわらず精度よく実着火時期を求めることができる。   FIG. 8 shows the relationship between the detected value and the actual ignition timing under three operating conditions (A) to (C) with different exhaust representative points. As shown in the figure, even when the engine operating conditions are different, the error of the actual ignition timing with respect to the crank angle of the arrival timing, that is, the detected value, is suppressed to a small range of ± 1.2 ° CA or less. Thus, the actual ignition timing can be obtained with high accuracy regardless of the engine operating conditions.

このようにして求められた実着火時期rT_ignは、ディーゼルエンジン1における種々の制御に利用することができるが、図9は、一例として、通常時の実着火時期rT_ignを用いた噴射時期ITの補正についてのフローチャートを示している。ここでは、まずS11において、そのときのエンジン運転条件つまり負荷(トルク)とエンジン回転速度とに基づいて、図10に示す第2制御マップ(MAP2)を参照して、目標着火時期tT_ignを算出・設定する。この第2制御マップは、各運転点毎に望ましい着火時期を割り付けたものであり、基本的には、エンジン運転条件(負荷及びエンジン回転速度)に対して目標噴射時期ITを割り付けた図12に示す目標噴射時期マップに類似した特性となる。   The actual ignition timing rT_ign determined in this way can be used for various controls in the diesel engine 1. FIG. 9 shows, as an example, correction of the injection timing IT using the normal actual ignition timing rT_ign. The flowchart about is shown. Here, first, in S11, the target ignition timing tT_ign is calculated by referring to the second control map (MAP2) shown in FIG. 10 based on the engine operating condition at that time, that is, the load (torque) and the engine speed. Set. This second control map is obtained by assigning a desired ignition timing for each operating point. Basically, the target injection timing IT is assigned to the engine operating conditions (load and engine speed) in FIG. The characteristic is similar to the target injection timing map shown.

次に、S12において、この目標噴射時期tT_ignと推定した実着火時期rT_ignとの差ΔT(=rT_ign−tT_ign)を求める。そして、S13において、図11に示す第3制御マップ(MAP3)を参照して、差ΔTに対応する噴射時期補正量IT_FBを求める。つまり、噴射時期と着火時期とは「1対1」の関係にはなく、例えば噴射時期を1°CA変化させても着火時期が1°CA変化する訳ではなく、しかも両者の相関関係は運転条件によって異なるものとなるので、これらを考慮して、実着火時期rT_ignを目標噴射時期tT_ignに近づけるために必要な補正量IT_FBが第3制御マップとして割り付けられている。この第3制御マップに基づいて求められた補正量IT_FBは、S14において、そのときの噴射時期ITに加えられる。尚、この補正量IT_FBは、必要に応じ、各運転点毎の補正量として学習・保存するようにしてもよい。   Next, in S12, a difference ΔT (= rT_ign−tT_ign) between the target injection timing tT_ign and the estimated actual ignition timing rT_ign is obtained. In S13, the injection timing correction amount IT_FB corresponding to the difference ΔT is obtained with reference to the third control map (MAP3) shown in FIG. That is, the injection timing and the ignition timing are not in a “one-to-one” relationship. For example, even if the injection timing is changed by 1 ° CA, the ignition timing does not change by 1 ° CA. Since these differ depending on conditions, in consideration of these, the correction amount IT_FB necessary to bring the actual ignition timing rT_ign closer to the target injection timing tT_ign is assigned as the third control map. The correction amount IT_FB obtained based on the third control map is added to the injection timing IT at that time in S14. The correction amount IT_FB may be learned and stored as a correction amount for each operating point as necessary.

ところで、上記のサンプリング期間は、例えば積分開始時期から50°CAに設定されるが、必ずしも固定的な範囲でなくてもよく、エンジンの運転条件、特に、燃料噴射量Qf、レール圧Pf、噴射時期IT等を考慮して、可変的に設定するように構成することもできる。例えば、燃焼期間θbrnは、レール圧Pfと燃料噴射量Qfとに相関し、例えば図13に示すような特性の燃焼期間マップを参照して算出することが可能である。   By the way, the sampling period is set to 50 ° CA from the integration start time, for example. However, the sampling period is not necessarily a fixed range, and the engine operating conditions, particularly the fuel injection amount Qf, rail pressure Pf, injection It may be configured to be variably set in consideration of the timing IT and the like. For example, the combustion period θbrn correlates with the rail pressure Pf and the fuel injection amount Qf, and can be calculated with reference to, for example, a combustion period map having characteristics as shown in FIG.

サンプリング期間の開始時期θsを、θnを所定の伝達遅れ期間として、「θs=IT+θn」とし、終了時期θfを、「θf=IT+θn+θbrn」として可変的に設定すれば、燃焼期間のみを含む最小のサンプリング期間を与えることができる。これは、例えば、前後にプレ噴射やアフター噴射が行われるような場合に、その影響を避ける上で有利となる。   If the start time θs of the sampling period is set as “θs = IT + θn” and θn is variably set as “θf = IT + θn + θbrn”, where θn is a predetermined transmission delay period, the minimum sampling including only the combustion period A period can be given. This is advantageous in avoiding the influence when pre-injection and after-injection are performed before and after, for example.

低セタン燃料の場合、プレ噴射による燃料噴射量を増量しても圧縮端温度が十分高くないと、プレ噴射により噴射された燃料の燃焼の熱発生量が増大せず、主燃料噴射により噴射された燃料の燃焼が安定しない場合がある。筒内の雰囲気がリッチ化している場合、図14に示すように、主燃料噴射の噴射時期を進角させると、主燃料噴射により噴射された燃料の燃焼は安定する傾向にあるが、スモークは悪化してしまう傾向がある。尚、図14中の実線は噴射時期とEGR率に対するスモーク性能を表す特性線であり、噴射時期が遅角するほど、EGR率が増加するほど、スモーク性能は良好となる傾向がある。また、図14中の破線は噴射時期とEGR率に対するトルク変動を無次元化した指標を表す特性線であり、噴射時期が進角するほど、EGR率が減少するほど、トルク変動は小さくなり、燃焼安定性は向上する傾向がある。   In the case of low cetane fuel, if the compression end temperature is not sufficiently high even if the fuel injection amount by pre-injection is increased, the heat generation amount of combustion of the fuel injected by pre-injection will not increase, and the fuel will be injected by main fuel injection. Fuel combustion may not be stable. When the atmosphere in the cylinder is rich, as shown in FIG. 14, if the injection timing of the main fuel injection is advanced, the combustion of the fuel injected by the main fuel injection tends to be stable, but the smoke is There is a tendency to get worse. The solid line in FIG. 14 is a characteristic line representing the smoke performance with respect to the injection timing and the EGR rate, and the smoke performance tends to be better as the injection timing is retarded and the EGR rate is increased. Further, the broken line in FIG. 14 is a characteristic line representing an index in which the torque variation with respect to the injection timing and the EGR rate is made dimensionless. The torque variation decreases as the injection timing advances and the EGR rate decreases. Combustion stability tends to improve.

また、EGRを増量することで圧縮端温度を上げ、主燃料噴射により噴射された燃料の燃焼の安定化を図ることも可能であるが、図15に示すように、EGRを増量しすぎると、プレ噴射により噴射された燃料の熱発生は活発になっていくものの不活性ガス割合過多による燃焼速度低下により主燃料噴射により噴射された燃料の熱発生は弱まってしまう。   Further, it is possible to increase the compression end temperature by increasing the EGR and stabilize the combustion of the fuel injected by the main fuel injection, but as shown in FIG. 15, if the EGR is excessively increased, Although the heat generation of the fuel injected by the pre-injection becomes active, the heat generation of the fuel injected by the main fuel injection is weakened due to the decrease in the combustion speed due to the excessive ratio of the inert gas.

そこで、リッチスパイクよるNOx浄化触媒28からのNOxの放出処理や、NOx浄化触媒28の硫黄被毒解除に伴い排気空燃比をリッチ化する際には、図16に示すように制御する。すなわち、ノックセンサ26で検出される信号に基づき、プレ噴射により噴射された燃料の燃焼に起因する振動信号の積算値と主燃料噴射により噴射された燃料の燃焼に起因する振動信号の積算値との比が所定の範囲内になるように、燃焼室2内のガス温度を上昇させる。これは、通常排気空燃比をリッチ化する場合には、吸気を絞ってリッチ化しているため、圧縮上死点での圧力上昇が小さい、すなわち温度上昇が小さくなるため、プレ噴射により噴射された燃料が発火しにくくなるためである。   Therefore, when the exhaust air-fuel ratio is enriched in association with the release processing of NOx from the NOx purification catalyst 28 by the rich spike or the release of sulfur poisoning of the NOx purification catalyst 28, control is performed as shown in FIG. That is, based on the signal detected by the knock sensor 26, the integrated value of the vibration signal resulting from the combustion of the fuel injected by the pre-injection and the integrated value of the vibration signal resulting from the combustion of the fuel injected by the main fuel injection The gas temperature in the combustion chamber 2 is raised so that the ratio of the above becomes within a predetermined range. This is because when the exhaust air-fuel ratio is normally enriched, the intake air is throttled and enriched, so the pressure rise at the compression top dead center is small, that is, the temperature rise is small. This is because the fuel becomes difficult to ignite.

S21では、硫黄被毒解除またはリッチスパイクの実施条件が成立しているか否かを判定し、成立している場合には、排気空燃比をリッチ化するべくS22へ進み、そうでない場合は今回のルーチンを終了する。   In S21, it is determined whether or not the sulfur poisoning cancellation or rich spike execution condition is satisfied. If satisfied, the process proceeds to S22 to enrich the exhaust air-fuel ratio, and if not, the current condition is determined. End the routine.

S22では、次式(1)と次式(2)の条件が満たされているか否かを判定し、満たされていない場合には、S23へ進み、そうでない場合には今回のルーチンを終了する。すなわち、主燃料噴射に起因する燃焼に着火遅れがあると判定されると、プレ噴射により噴射された燃料の燃焼に起因する振動信号の所定区間の積算値と、主燃料噴射により噴射された燃料の燃焼に起因する振動信号の所定区間の積算値との比が所定の範囲内になるように燃焼室2内のガス温度を向上させる。
[数1]
|(rT_ign)−(tT_ign)|<ε1 …(1)
[数2]
|(rSpre/rSmain)/(tSpre/tSmain)−所定値|<ε2 …(2)
ここでrT_ignは、上述したように主燃料噴射により噴射された燃料の実着火時期あり、tT_ignは、上述したように主燃料噴射により噴射された燃料の目標着火時期である。前記式(1)から、実着火時期rT_ignと目標着火時期tT_ignの偏差が予め設定された所定値ε1よりも小さい場合に、着火遅れがないと判定し、そうでない場合に着火遅れがあると判定している。
In S22, it is determined whether or not the conditions of the following expressions (1) and (2) are satisfied. If not satisfied, the process proceeds to S23, and if not, the current routine is terminated. . That is, when it is determined that there is an ignition delay in the combustion caused by the main fuel injection, the integrated value of a predetermined section of the vibration signal resulting from the combustion of the fuel injected by the pre-injection and the fuel injected by the main fuel injection The gas temperature in the combustion chamber 2 is improved so that the ratio of the vibration signal resulting from the combustion to the integrated value of the predetermined section is within a predetermined range.
[Equation 1]
| (RT_ign) − (tT_ign) | <ε1 (1)
[Equation 2]
| (RSpre / rSmain) / (tSpre / tSmain) −predetermined value | <ε2 (2)
Here, rT_ign is the actual ignition timing of the fuel injected by the main fuel injection as described above, and tT_ign is the target ignition timing of the fuel injected by the main fuel injection as described above. From the equation (1), it is determined that there is no ignition delay when the deviation between the actual ignition timing rT_ign and the target ignition timing tT_ign is smaller than a predetermined value ε1, and it is determined that there is an ignition delay otherwise. doing.

また、式(2)におけるrSpreは、ノックセンサ26によって検知されたプレ噴射により噴射された燃料の燃焼に起因する振動信号の所定期間Aの積算値であり、rSmainはノックセンサ26によって検知された主燃料噴射により噴射された燃料の燃焼に起因する振動信号の所定期間Bの積算値である。   In addition, rSpre in the equation (2) is an integrated value of a predetermined period A of a vibration signal caused by combustion of fuel injected by pre-injection detected by the knock sensor 26, and rSmain is detected by the knock sensor 26. This is an integrated value of a predetermined period B of a vibration signal resulting from combustion of fuel injected by main fuel injection.

所定期間Aは、プレ噴射の開始時期とプレ噴射の噴射期間を含んだ期間であり、クランクアングルで例えば25deg相当程度の期間である。所定期間Bは、主燃料噴射の開始時期と主燃料噴射の噴射期間を含んだ期間であり、クランクアングルで例えば60deg相当程度の期間である。尚、プレ噴射の噴射期間、主燃料噴射の噴射期間は、それぞれ噴射量とレール圧から計算できる。   The predetermined period A is a period including the start timing of the pre-injection and the injection period of the pre-injection, and is a period corresponding to, for example, 25 deg in crank angle. The predetermined period B is a period including the start timing of the main fuel injection and the injection period of the main fuel injection, and is a period corresponding to, for example, 60 deg in crank angle. The pre-injection period and the main fuel injection period can be calculated from the injection amount and the rail pressure, respectively.

図17は、排気空燃比がリッチ化している状態において、ノックセンサ26で検出される検出信号と、筒内の熱発生量とを示した説明図である。図18は、ノックセンサ26の検出信号の絶対値を積分したものを所定期間A積算したものと、所定期間B積算したものとを示している。   FIG. 17 is an explanatory diagram showing the detection signal detected by the knock sensor 26 and the amount of heat generated in the cylinder when the exhaust air-fuel ratio is rich. FIG. 18 shows a result obtained by integrating the absolute value of the detection signal of the knock sensor 26 by integrating the predetermined period A and a result obtained by integrating the predetermined value B by a predetermined period.

図17及び図18に示すように、ノックセンサ26で検出された検出信号の絶対値を積分したものを所定期間A積算することで上述したrSpreを算出し、ノックセンサ26で検出された検出信号の絶対値を積分したものを所定期間B積算することで上述したrSmainを算出する。   As shown in FIG. 17 and FIG. 18, the above-described rSpre is calculated by integrating the absolute value of the detection signal detected by the knock sensor 26 for a predetermined period A, and the detection signal detected by the knock sensor 26. The above-described rSmain is calculated by integrating the absolute value of B for a predetermined period B.

tSpreは、ノックセンサ26によって検知されたプレ噴射により噴射された燃料の燃焼に起因する振動信号の所定期間Aの積算値の目標値であり、tSmainはノックセンサ26によって検知された主燃料噴射により噴射された燃料の燃焼に起因する振動信号の所定期間Bの積算値の目標値である。   tSpre is a target value of an integrated value of a predetermined period A of a vibration signal caused by combustion of fuel injected by pre-injection detected by the knock sensor 26, and tSmain is determined by main fuel injection detected by the knock sensor 26. This is the target value of the integrated value for a predetermined period B of the vibration signal resulting from the combustion of the injected fuel.

S23では、プレ噴射における燃料の噴射量が所定量よりも少ないか否かを判定し、少ない場合にはS24へ進みプレ噴射における燃料の噴射量を増量し、そうでない場合にはS25へ進む。ここで、プレ噴射における燃料の噴射量は、多くなりすぎても燃焼安定性に寄与しないことが判っており、S23における所定量としては、例えば4(mm3/st)程度の値を設定することが望ましい。 In S23, it is determined whether or not the fuel injection amount in the pre-injection is smaller than a predetermined amount. If the fuel injection amount is small, the process proceeds to S24, and the fuel injection amount in the pre-injection is increased. Here, it is known that the fuel injection amount in the pre-injection does not contribute to the combustion stability even if the fuel injection amount is too large. For example, a value of about 4 (mm 3 / st) is set as the predetermined amount in S23. It is desirable.

S25では、EGR率が所定値よりも少ないか否かを判定し、少ない場合にはS26へ進みEGR率を増加させ、そうでない場合にはS27へ進み主燃料噴射の噴射時期を進角させる。ここでEGR率を増加させすぎると燃焼室2内の不活性ガス割合が大きくなり、失火する可能性が増加させるので、S25における所定量としては、例えば15%程度の値を設定することが望ましい。   In S25, it is determined whether or not the EGR rate is smaller than a predetermined value. If the EGR rate is low, the process proceeds to S26, and if not, the process proceeds to S27 and the injection timing of the main fuel injection is advanced. Here, if the EGR rate is increased too much, the ratio of the inert gas in the combustion chamber 2 increases and the possibility of misfire increases, so it is desirable to set a value of, for example, about 15% as the predetermined amount in S25. .

このような本実施形態においては、排気空燃比がリッチ化している状態で燃焼が不安定となっても、ノックセンサ26で検出される信号に基づき、プレ噴射により噴射された燃料の燃焼に起因する振動信号の積算値と主燃料噴射により噴射された燃料の燃焼に起因する振動信号の積算値との比が所定の範囲内になるように燃焼室2内のガス温度を上昇させることで、スモークの抑制を実現しつつ燃焼安定性を確保することができる。   In this embodiment, even if the combustion becomes unstable while the exhaust air-fuel ratio is rich, it is caused by the combustion of the fuel injected by the pre-injection based on the signal detected by the knock sensor 26. Increasing the gas temperature in the combustion chamber 2 so that the ratio between the integrated value of the vibration signal to be generated and the integrated value of the vibration signal resulting from the combustion of the fuel injected by the main fuel injection is within a predetermined range, Combustion stability can be ensured while suppressing smoke.

尚、上述した実施形態においては、燃焼室2内のガス温度を上昇させる手段としてEGR率を増加させているが、燃焼室2にグロープラグを配置してこのグロープラグによって燃焼室2内のガス温度を上昇させるようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the EGR rate is increased as a means for increasing the gas temperature in the combustion chamber 2, but a glow plug is disposed in the combustion chamber 2, and the gas in the combustion chamber 2 is disposed by the glow plug. You may make it raise temperature.

また、上述した実施形態においては、ノックセンサ26を用いて燃焼室2内の燃焼状態を検出しているが、筒内圧を検知する筒内圧センサを各気筒に設ければ、この筒内圧センサを用いて燃焼室2内の燃焼状態を検出するようにしてもよい。また、ノックセンサ26変わって筒内圧センサを用いることで、筒内圧センサで検出されたプレ噴射により噴射された燃料の燃焼に起因する筒内の熱発生量の所定区間の積算値と、主燃料噴射により噴射された燃料の燃焼に起因する筒内の熱発生量の所定区間の積算値との比が所定の範囲内になるように、燃焼室2内のガス温度を上昇させるようにしてもよい。   In the embodiment described above, the combustion state in the combustion chamber 2 is detected using the knock sensor 26. However, if an in-cylinder pressure sensor for detecting the in-cylinder pressure is provided in each cylinder, the in-cylinder pressure sensor is used. It may be used to detect the combustion state in the combustion chamber 2. Further, by using the in-cylinder pressure sensor instead of the knock sensor 26, the integrated value of the predetermined amount of the heat generation amount in the cylinder resulting from the combustion of the fuel injected by the pre-injection detected by the in-cylinder pressure sensor, and the main fuel The gas temperature in the combustion chamber 2 may be increased so that the ratio of the amount of heat generated in the cylinder resulting from the combustion of the fuel injected by the injection to the integrated value of the predetermined section is within a predetermined range. Good.

上述した実施形態から把握し得る本発明の技術的思想について、その効果とともに列記する。   The technical ideas of the present invention that can be grasped from the above-described embodiments will be listed together with their effects.

(1) 燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、排気空燃比を検知する手段と、燃焼室内の燃焼に起因する信号を用いて燃焼室内の燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段と、燃焼室内のガス温度を上昇させる燃焼室内ガス温度上昇手段と、を有し、前記燃料噴射弁は、メイン噴射に先だって少量の燃料を噴射すると共に、排気空燃比が理論空燃比よりもリッチの場合に、前記燃焼状態検出手段によりメイン噴射により噴射された燃料の燃焼に着火遅れがある判定された場合には、燃焼室内ガス温度上昇手段により燃焼室内のガス温度を上昇させる。これによって、排気空燃比が理論空燃比よりもリッチの場合に燃焼が不安定となると、燃焼室内のガス温度を上昇させて圧縮端温度を上昇させることで、燃焼安定性とスモークの抑制を実現することができる。   (1) a fuel injection valve for directly injecting fuel into the combustion chamber, a means for detecting the exhaust air-fuel ratio, a combustion state detection means for detecting the combustion state in the combustion chamber using a signal resulting from combustion in the combustion chamber, Combustion chamber gas temperature raising means for raising the gas temperature in the combustion chamber, and the fuel injection valve injects a small amount of fuel prior to the main injection, and the exhaust air-fuel ratio is richer than the stoichiometric air-fuel ratio On the other hand, when it is determined by the combustion state detection means that there is an ignition delay in the combustion of the fuel injected by the main injection, the gas temperature in the combustion chamber is raised by the combustion chamber gas temperature raising means. As a result, when combustion becomes unstable when the exhaust air-fuel ratio is richer than the stoichiometric air-fuel ratio, the gas temperature in the combustion chamber is raised to raise the compression end temperature, thereby realizing combustion stability and smoke suppression. can do.

(2) 前記(1)に記載の内燃機関の制御装置において、前記燃焼室内ガス温度上昇手段は、具体的には、EGR率を増加させることによって燃焼室内のガス温度を上昇させている。   (2) In the control device for an internal combustion engine according to (1), specifically, the combustion chamber gas temperature increasing means increases the gas temperature in the combustion chamber by increasing the EGR rate.

(3) 前記(1)に記載の内燃機関の制御装置において、前記燃焼室内ガス温度上昇手段は、具体的には、グロープラグにより燃焼室内のガス温度を上昇させている。   (3) In the control device for an internal combustion engine according to (1), specifically, the combustion chamber gas temperature increasing means increases the gas temperature in the combustion chamber by a glow plug.

(4) 前記(1)〜(3)のいずれかに記載の内燃機関の制御装置において、前記燃焼状態検出手段は、具体的には、燃焼室を構成する内燃機関本体に取り付けられたノックセンサである。   (4) In the control device for an internal combustion engine according to any one of (1) to (3), specifically, the combustion state detection means is a knock sensor attached to an internal combustion engine body constituting a combustion chamber. It is.

(5) 前記(1)〜(3)のいずれかに記載の内燃機関の制御装置において、前記燃焼状態検出手段は、具体的には、各気筒の筒内圧力を直接検出する筒内圧センサである。   (5) In the control device for an internal combustion engine according to any one of (1) to (3), specifically, the combustion state detection means is an in-cylinder pressure sensor that directly detects an in-cylinder pressure of each cylinder. is there.

(6) 前記(4)に記載の内燃機関の制御装置は、具体的には、前記燃焼状態検出手段によりメイン噴射により噴射された燃料の燃焼に着火遅れがある判定された場合、メイン噴射に先だって実施された噴射により噴射された燃料の燃焼に起因する振動信号の所定区間の積算値と、メイン噴射により噴射された燃料の燃焼に起因する振動信号の所定区間の積算値との比が所定の範囲内になるように、燃焼室内のガス温度を上昇させる。   (6) The control apparatus for an internal combustion engine according to (4), specifically, the main injection is performed when it is determined by the combustion state detection means that there is an ignition delay in the combustion of the fuel injected by the main injection. A ratio between an integrated value of a predetermined section of the vibration signal caused by the combustion of fuel injected by the previously performed injection and an integrated value of the predetermined section of the vibration signal caused by the combustion of fuel injected by the main injection is predetermined. The gas temperature in the combustion chamber is raised so that it falls within the range of.

1…ディーゼルエンジン
2…燃焼室
3…燃料噴射ノズル
26…ノックセンサ
30…コントロールユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Diesel engine 2 ... Combustion chamber 3 ... Fuel injection nozzle 26 ... Knock sensor 30 ... Control unit

Claims (6)

燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、
排気空燃比を検知する手段と、
燃焼室内の燃焼に起因する信号を用いて燃焼室内の燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段と、
燃焼室内のガス温度を上昇させる燃焼室内ガス温度上昇手段と、を有し、
前記燃料噴射弁は、メイン噴射に先だって少量の燃料を噴射すると共に、排気空燃比が理論空燃比よりもリッチの場合に、前記燃焼状態検出手段によりメイン噴射により噴射された燃料の燃焼に着火遅れがある判定された場合には、燃焼室内ガス温度上昇手段により燃焼室内のガス温度を上昇させることを特徴とする内燃機関の制御装置。
A fuel injection valve that directly injects fuel into the combustion chamber;
Means for detecting the exhaust air-fuel ratio;
Combustion state detection means for detecting the combustion state in the combustion chamber using a signal resulting from combustion in the combustion chamber;
Combustion chamber gas temperature raising means for raising the gas temperature in the combustion chamber,
The fuel injection valve injects a small amount of fuel prior to the main injection, and when the exhaust air-fuel ratio is richer than the stoichiometric air-fuel ratio, the fuel injection valve delays the ignition of the fuel injected by the main injection by the combustion state detecting means. When it is determined that there is, the control device for an internal combustion engine, wherein the gas temperature in the combustion chamber is raised by the gas temperature raising means in the combustion chamber.
前記燃焼室内ガス温度上昇手段は、EGR率を増加させることによって燃焼室内のガス温度を上昇させていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。   2. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the combustion chamber gas temperature increasing means increases the gas temperature in the combustion chamber by increasing an EGR rate. 前記燃焼室内ガス温度上昇手段は、グロープラグにより燃焼室内のガス温度を上昇させていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。   2. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the combustion chamber gas temperature raising means raises the gas temperature in the combustion chamber by a glow plug. 前記燃焼状態検出手段は、燃焼室を構成する内燃機関本体に取り付けられたノックセンサであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。   The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the combustion state detection means is a knock sensor attached to an internal combustion engine body constituting a combustion chamber. 前記燃焼状態検出手段は、各気筒の筒内圧力を直接検出する筒内圧センサであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。   The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the combustion state detection means is an in-cylinder pressure sensor that directly detects an in-cylinder pressure of each cylinder. 前記燃焼状態検出手段によりメイン噴射により噴射された燃料の燃焼に着火遅れがある判定された場合、メイン噴射に先だって実施された噴射により噴射された燃料の燃焼に起因する振動信号の所定区間の積算値と、メイン噴射により噴射された燃料の燃焼に起因する振動信号の所定区間の積算値との比が所定の範囲内になるように、燃焼室内のガス温度を上昇させることを特徴とする請求項4に記載の内燃機関の制御装置。   When the combustion state detection means determines that there is an ignition delay in the combustion of the fuel injected by the main injection, the integration of a predetermined section of the vibration signal resulting from the combustion of the fuel injected by the injection performed prior to the main injection The gas temperature in the combustion chamber is increased so that the ratio between the value and the integrated value of a predetermined section of the vibration signal resulting from the combustion of the fuel injected by the main injection is within a predetermined range. Item 5. The control device for an internal combustion engine according to Item 4.
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