WO2012128047A1 - 燃焼制御装置 - Google Patents

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engine
fuel
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裕史 葛山
田中　剛
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株式会社豊田自動織機
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    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to an engine combustion control apparatus that performs premixed compression ignition (PCCI) combustion.
  • PCCI premixed compression ignition
  • the engine fuel injection device described in Patent Document 1 performs the first and second fuel injections at a timing at which premixed combustion is possible when the engine is operated at a low load.
  • the fuel injection amount of the first fuel injection is 60% of the total injection amount.
  • the fuel injection amount of the second fuel injection is 40% of the total injection amount.
  • the premixed compression ignition combustion as in the above prior art is performed at an extremely low load in which the engine operating state is close to, for example, an idling state
  • the following problems occur. Since the total fuel injection amount, particularly the first fuel injection amount, decreases, the combustion by the first fuel injection is weak. Therefore, in the low water temperature state, the ignition timing by the first fuel injection is delayed, and the heat generation rate forms one peak on the graph.
  • the combustion waveform in the low water temperature state is significantly different from the combustion waveform in a state where the engine is warmed up (hereinafter referred to as “warm-up state”), so it is difficult to sufficiently suppress the increase in unburned HC. Not only that, the tone of the combustion sound is extremely different compared to the warm air state.
  • An object of the present invention is to provide a combustion control device that can suppress an increase in unburned HC and a change in timbre of combustion noise in a low water temperature state when the engine is operating at an extremely low load. .
  • the present invention relates to a combustion control apparatus for an engine that performs premixed compression ignition combustion, a fuel injection valve that injects fuel into a combustion chamber of the engine, a water temperature detection means that detects a water temperature of the engine, and a load of the engine Load detecting means for performing the first fuel injection, and first injection timing determining means for determining the fuel injection timing of the first fuel spray and the fuel injection timing of the second fuel injection performed after the first fuel spray, Load determination means for comparing and determining the engine load with a first predetermined value and a second predetermined value less than or equal to the first predetermined value, and the load determination means determine that the engine load is lower than the first predetermined value.
  • the second fuel injection timing determining means for determining the fuel injection timing of the third fuel injection to be performed before the first fuel spray, and the load determining means determines that the engine load is a second predetermined value.
  • Injection timing advance means for advancing the fuel injection timing of the third fuel injection and the fuel injection timing of the first fuel injection according to the engine water temperature, and the fuel injection timing and the first fuel injection timing of the first fuel injection, respectively.
  • First control means for controlling the fuel injection valve so as to sequentially perform the first fuel spray and the second fuel injection according to the fuel injection timing of the second fuel injection, and the fuel of the third fuel injection
  • a second control means for controlling the fuel injection valve so as to perform the third fuel spray before the first fuel spray according to the injection timing.
  • the third fuel injection is performed, and then the first fuel injection and the second fuel injection are sequentially performed.
  • the ignition timing is advanced by the preheating by the third fuel injection, and the heat generation rate waveform (combustion waveform) approaches the combustion waveform in the warm air state.
  • the present inventors have found the fact that when the engine operating state is an extremely low load, the combustion waveform in the low water temperature state is significantly different from the combustion waveform in the warm air state. Therefore, the present inventors have conducted further intensive studies, and paid attention to the advance angles of the fuel injection timing of the third fuel injection and the fuel injection timing of the first fuel injection, and have completed the present invention.
  • the first fuel injection timing and the first fuel injection timing are advanced, respectively, so that the first fuel injection timing is advanced.
  • the ignition time due to the fuel injection of the fuel becomes even earlier.
  • the fuel injection timing of the second fuel spray does not change, a double-flank combustion waveform is maintained. Therefore, when the engine operating state is an extremely low load, a combustion waveform substantially equivalent to the warm air state can be obtained even in the low water temperature state. For this reason, combustion by fuel spray is stabilized. As a result, an increase in unburned HC is sufficiently suppressed and a timbre change in combustion noise is prevented.
  • Water temperature determining means for determining whether the engine water temperature is lower than the first predetermined temperature is further provided, and the second injection timing determining means is configured such that when the water temperature of the engine is lower than the first predetermined temperature by the water temperature determining means.
  • the fuel injection timing of the third fuel injection is determined, and the second control means determines when the water temperature determination means determines that the engine water temperature is lower than the first predetermined temperature.
  • the fuel injection valve may be controlled so as to perform the fuel spray 3.
  • the third fuel injection is performed when the engine water temperature is lower than the first predetermined temperature, and the third fuel injection is performed when the engine water temperature is higher than the first predetermined temperature. Not implemented. For this reason, for example, useless fuel injection in a warm-up state can be prevented.
  • the injection timing advance means is such that the engine water temperature is lower than the second predetermined temperature lower than the first predetermined temperature when the load determination means determines that the engine load is lower than the second predetermined value. If the engine water temperature is determined to be lower than the second predetermined temperature, the fuel injection timing of the third fuel injection and the fuel injection timing of the first fuel injection are respectively advanced. Also good.
  • the combustion waveform is greatly different from the combustion waveform in the warm-up state as the engine water temperature decreases. Accordingly, when the water temperature of the engine is lower than the second predetermined temperature which is lower than the first predetermined temperature, the fuel injection timing of the third fuel injection and the fuel injection timing of the first fuel spray are respectively advanced. Is effective.
  • the combustion control apparatus which can suppress the increase in unburned HC in a low water temperature state and the timbre change of a combustion sound can be provided. .
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a diesel engine equipped with a combustion control device according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the combustion control device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a flowchart showing details of an injector control processing procedure executed by the injector control unit shown in FIG.
  • FIG. 4 is a diagram showing the fuel injection amount and fuel injection timing of the pre-fuel injection, the first main fuel injection, and the second main fuel injection.
  • FIG. 5 is a graph showing an example of a heat release rate waveform.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a diesel engine equipped with a combustion control device according to the present embodiment.
  • the diesel engine 1 according to the present embodiment is a premixed compression ignition (PCCI) type four-cylinder in-line diesel engine.
  • the diesel engine 1 includes an engine body 2, and the engine body 2 is provided with four cylinders 3.
  • Each cylinder 3 is provided with an injector (fuel injection valve) 5 for injecting fuel into the combustion chamber 4.
  • the injector 5 has a plurality of injection holes (not shown) and injects fuel radially from each injection hole.
  • Each injector 5 is connected to a common rail 6, and high-pressure fuel stored in the common rail 6 is constantly supplied to each injector 5.
  • the engine body 2 is connected to an intake passage 7 for taking air into the combustion chamber 4 via an intake manifold 8.
  • An exhaust passage 9 for exhausting exhaust gas after combustion is connected to the engine body 2 via an exhaust manifold 10.
  • an air cleaner 11, a compressor 13 of the turbocharger 12, an intercooler 14, and a throttle valve 15 are provided from the upstream side toward the downstream side.
  • the throttle valve 15 adjusts the amount of air sucked into the combustion chamber 4.
  • a turbine 16 of the turbocharger 12 and a DPF (Diesel Particulate Filter) 17 with a catalyst are provided.
  • the diesel engine 1 includes an exhaust gas recirculation (EGR) device 18 that recirculates a part of the exhaust gas after combustion into the combustion chamber 4.
  • the EGR device 18 includes an EGR passage 19, an EGR valve 20, an EGR cooler 21, a bypass passage 22, and a switching valve 23.
  • the EGR passage 19 connects the intake passage 7 and the exhaust manifold 10.
  • the EGR valve 20 adjusts the recirculation amount of the exhaust gas recirculation gas (EGR gas) from the exhaust manifold 10 to the intake passage 7.
  • the EGR cooler 21 cools the EGR gas passing through the EGR passage 19.
  • the bypass passage 22 is connected to the EGR passage 19 so as to bypass the EGR cooler 21.
  • the switching valve 23 switches the EGR gas flow path to the EGR cooler 21 side or the bypass passage 22 side.
  • Each injector 5, throttle valve 15, EGR valve 20, and switching valve 23 are controlled by an electronic control unit (ECU) (controller) 24.
  • the ECU 24 includes an accelerator opening sensor 25 that detects the accelerator opening, an engine rotation sensor 26 that detects the engine speed, and a crankshaft angle (crank angle) of a piston (not shown). Is connected to a crank angle sensor 27 for detecting the engine water temperature and a water temperature sensor (water temperature detecting means) 28 for detecting the engine water temperature.
  • the water temperature sensor 28 directly detects the engine water temperature, but is not limited thereto. Instead of the water temperature sensor 28, a sensor that indirectly detects a temperature indicating the engine water temperature (for example, a cylinder block temperature outside the water jacket or a cylinder head temperature outside the water jacket) may be used.
  • a temperature indicating the engine water temperature for example, a cylinder block temperature outside the water jacket or a cylinder head temperature outside the water jacket
  • the injector 5, the ECU 24, and the sensors 25 to 28 constitute the combustion control device 29 of the present embodiment.
  • the combustion control device 29 controls to perform premixed compression ignition combustion of split injection in which fuel is injected from each injector 5 in a plurality of times in one cycle of an intake stroke, a compression stroke, an expansion stroke, and an exhaust stroke. .
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the combustion control device 29.
  • the ECU 24 includes an engine load calculation unit 30 and an injector control unit 31.
  • Engine load calculation unit 30 calculates the engine load based on the accelerator opening detected by accelerator opening sensor 25, the engine speed detected by engine rotation sensor 26, and other conditions.
  • the injector control unit 31 determines the number of fuel injections, the fuel injection amount, and the fuel injection timing based on the engine load calculated by the engine load calculation unit 30 and the engine water temperature detected by the water temperature sensor 28, and each injector 5 To control. That is, the ECU 24 operates each injector 5 based on the determined number of fuel injections, fuel injection amount, and fuel injection timing.
  • FIG. 3 is a flowchart showing details of the injector control processing procedure executed by the injector control unit 31.
  • the injector control unit 31 performs the first main fuel injection (first fuel injection) as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). ) And the second main fuel injection (second fuel injection) to be performed thereafter and the fuel injection amount and fuel injection timing are determined (S101).
  • the fuel injection amount of the second main fuel injection is, for example, smaller than the fuel injection amount of the first main fuel injection.
  • the second main fuel injection starts, for example, at a time when the crank angle is just before the compression top dead center (TDC).
  • FIG. 4 shows the fuel injection amount and fuel injection timing of the pre-fuel injection and the first and second main fuel injections in the warm air state, the water temperature state, and the water temperature state, respectively.
  • the injector control unit 31 determines whether the engine water temperature detected by the water temperature sensor 28 is lower than the upper reference temperature (for example, 80 ° C.) and the engine load calculated by the engine load calculation unit 30 is lower than the upper reference value. It is determined whether or not (S102).
  • the injector control unit 31 When it is determined that the engine water temperature is not lower than the upper reference temperature or the engine load is not lower than the upper reference value, the injector control unit 31 performs the first main injection according to the fuel injection amount and fuel injection timing set in S101.
  • the injector 5 is controlled so as to perform fuel injection (S108). Subsequently, the injector control unit 31 controls the injector 5 to perform the second main fuel injection according to the fuel injection amount and fuel injection timing set in S101 (S109).
  • a fuel injection amount and fuel injection timing for pre-fuel injection performed before the first main fuel injection are determined (S103).
  • the fuel injection amount of the pre-fuel injection is smaller than the fuel injection amount of the first and second main fuel injections. The lower the engine water temperature, the larger the fuel injection amount for pre-fuel injection, and the higher the engine load, the smaller the fuel injection amount for pre-fuel injection.
  • the interval between the pre-fuel injection and the first main fuel injection is calculated from the bore, stroke, number of injection holes of the injector 5, the swirl ratio, etc. in order to prevent spray overlap and gaps from adjacent injection holes of the injector 5. Set to the interval As a result, local rich and local lean are avoided, and generation of unburned fuel is suppressed.
  • the injector control unit 31 determines whether or not the engine load is lower than the lower reference value (S104).
  • the lower reference value is a value lower than the above upper reference value, for example, a value at which the engine torque is 5N.
  • the injector control unit 31 continues to determine whether or not the engine water temperature is lower than a lower reference temperature (for example, 40 ° C.) lower than the upper reference temperature. (S105).
  • the injector controller 31 determines that the engine water temperature is lower than the lower reference temperature, as shown in FIG. 4C, the fuel injection timing of the pre-fuel injection set in S103 and the fuel injection timing set in S101 are set.
  • the fuel injection timing of the first main fuel injection is advanced by the same amount (S106). At this time, it is preferable to advance the fuel injection timing of each fuel injection by an ignition delay due to the low engine water temperature (for example, a range of several degrees CA to several tens of degrees CA).
  • the injector control unit 31 does not advance the fuel injection timing of the second main fuel injection.
  • the injector control unit 31 controls the injector 5 so as to perform pre-fuel injection according to the fuel injection amount set in S103 and the fuel injection timing advanced in S106 (S107). Subsequently, the injector control unit 31 controls the injector 5 to perform the first main fuel injection according to the fuel injection amount set in S101 and the fuel injection timing advanced in S106 (S108). Subsequently, the injector control unit 31 controls the injector 5 to perform the second main fuel injection according to the fuel injection amount and fuel injection timing set in S101 (S109).
  • the injector control unit 31 determines in S104 that the engine load is not lower than the lower reference value, or in S105, it is determined that the engine water temperature is not lower than the lower reference value, S106 is not executed.
  • the injector 5 is controlled so that the pre-fuel injection is performed according to the fuel injection amount and the fuel injection timing set in S103 (S107). Subsequently, the injector control unit 31 controls the injector 5 to perform the first main fuel injection according to the fuel injection amount and the fuel injection timing set in S101 (S108). Subsequently, the injector control unit 31 controls the injector 5 to perform the second main fuel injection according to the fuel injection amount and fuel injection timing set in S101 (S109).
  • the accelerator opening sensor 25, the engine rotation sensor 26, and the engine load calculation unit 30 constitute load detection means for detecting the load of the engine 1.
  • the injector control unit 31 executes S101 to determine the first fuel injection timing and the second fuel injection timing performed after the first fuel injection, respectively.
  • the injection timing determining means is configured.
  • the injector control unit 31 constitutes a load determination unit that compares and determines the engine load with a first predetermined value and a second predetermined value equal to or lower than the first predetermined value by executing S102 and S104.
  • the injector control unit 31 executes the third step executed before the first fuel spray when the load determination unit determines that the engine load is lower than the first predetermined value by executing S103.
  • the second injection timing determining means for determining the fuel injection timing of the fuel injection is configured.
  • the injector control unit 31 executes the third fuel according to the water temperature of the engine 1 when the load determination unit determines that the load of the engine 1 is lower than the second predetermined value by executing S105 and S106.
  • An injection timing advance means for advancing the fuel injection timing of the injection and the fuel injection timing of the first fuel spray is configured.
  • the injector control unit 31 executes S108 and S109, thereby performing the first fuel injection and the second fuel according to the fuel injection timing of the first fuel injection and the fuel injection timing of the second fuel injection.
  • First control means for controlling the fuel injection valve (injector 5) so as to sequentially perform injection is configured. By executing S107, the injector control unit 31 controls the fuel injection valve so that the third fuel injection is performed before the first fuel injection according to the fuel injection timing of the third fuel injection.
  • the 2nd control means to control is comprised.
  • the injector control unit 31 constitutes water temperature determination means for determining whether or not the water temperature of the engine 1 is lower than the first predetermined temperature by executing S102.
  • FIG. 5 shows an example of a heat release rate waveform when the fuel injection timings of the pre-fuel injection and the first main fuel injection are not advanced and advanced in each of the warm air state and the low water temperature state.
  • each fuel injection timing is advanced by an amount corresponding to the ignition delay due to the decrease in the engine water temperature, so that the ignition timings by the first and second main fuel injections are shown as indicated by the solid line R in FIG. Substantially coincides with the ignition timing in the warm-up state (see broken line P). Since the fuel injection timing of the second main fuel injection does not change, a two-peaked combustion waveform is maintained, similar to the combustion waveform in the warm air state.
  • the present embodiment is an engine combustion control apparatus that performs premixed compression ignition combustion, a fuel injection valve that injects fuel into a combustion chamber of the engine, a water temperature sensor that detects a water temperature of the engine, And a controller for operating the fuel injection valve.
  • the controller calculates the engine load, the fuel injection timing of the first fuel injection, and the fuel of the second fuel injection performed after the first fuel injection. Each of the injection timings is determined, and when it is determined that the calculated engine load is lower than the first predetermined value, the fuel injection timing of the third fuel injection performed before the first fuel injection is determined.
  • the fuel injection timings of the third and first fuel sprays are determined according to the water temperature detected by the water temperature sensor. Each is advanced to the first
  • the fuel injection valve is operated so as to sequentially perform the first and second fuel injections in accordance with the fuel injection timing of the second fuel injection, and the first fuel injection timing of the third fuel injection is in accordance with the first fuel injection timing.
  • the fuel injection valve is operated so that the third fuel spray is performed before the fuel spray.
  • the combustion control device further includes an accelerator opening sensor that detects the accelerator opening, and an engine rotation sensor that detects the engine speed, and the controller includes the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor and the engine.
  • the engine load may be calculated based on information including the engine speed detected by the speed sensor.
  • this embodiment is a combustion control apparatus for an engine that performs premixed compression ignition combustion, a fuel injection valve that injects fuel into a combustion chamber of the engine, a water temperature sensor that detects a water temperature of the engine, The engine load is calculated, the fuel injection timing of the first fuel injection and the fuel injection timing of the second fuel injection performed after the first fuel injection are respectively determined, and the calculated engine load is the first Is determined to be lower than the predetermined value, the fuel injection timing of the third fuel injection to be performed before the first fuel spray is determined, and the calculated engine load is equal to or lower than the first predetermined value.
  • the fuel injection timings of the third and first fuel sprays are advanced according to the water temperature detected by the water temperature sensor, respectively, and the first and second fuel injections Depending on the fuel injection timing of the first and second
  • the fuel injection valve is operated so as to sequentially perform fuel injection, and the fuel is injected so that the third fuel spray is performed before the first fuel spray according to the fuel injection timing of the third fuel injection.
  • a controller configured to operate the injection valve.
  • the injector control unit 31 when the engine load is lower than a predetermined value and the engine water temperature is lower than the lower reference temperature, the injector control unit 31 performs the fuel injection timing of the pre-fuel injection and the first main fuel injection. Is advanced by a certain amount, but is not limited thereto.
  • the injector control unit 31 may change, for example, the advance amount of the fuel injection timing of the pre-fuel injection and the first main fuel injection according to the engine water temperature.
  • the injector control unit 31 performs the pre-fuel injection before the first main fuel injection when the engine water temperature is lower than the upper reference temperature, but is not limited thereto.
  • the injector control unit 31 may always perform the pre-fuel injection regardless of the engine water temperature.
  • the lower reference value is lower than the upper reference value for the upper reference value and the lower reference value used for engine load comparison determination, but is not limited thereto.
  • the lower reference value may be equal to the upper reference value.
  • the injector control unit 31 performs the main fuel injection twice for each cycle, but the main fuel injection may be performed three times or more for each cycle.
  • the present invention can be used for a fuel control device of an engine that performs premixed compression ignition combustion.

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Abstract

　燃焼制御装置は、燃料噴射弁、水温センサ、及び電子制御ユニットを備える。電子制御ユニットは、第１の燃料墳射の燃料噴射時期及び第１の燃料墳射の後に実施される第２の燃料噴射の燃料噴射時期をそれぞれ決定し、エンジン負荷が第１の所定値よりも低いと判断したときに、第１の燃料墳射の前に実施される第３の燃料噴射の燃料噴射時期を決定する。電子制御ユニットは、エンジン負荷が第１の所定値以下の第２の所定値よりも低いと判断したときに、水温に応じて第３及び第１の燃料墳射の燃料噴射時期をそれぞれ進角させる。電子制御ユニットは、第１及び第２の燃料噴射の燃料噴射時期に応じて、第１及び第２の燃料噴射を順次実施するように燃料噴射弁を操作し、第３の燃料噴射の前記燃料噴射時期に応じて、第１の燃料墳射の前に第３の燃料墳射を実施するように燃料噴射弁を操作する。

Description

燃焼制御装置
　本発明は、予混合圧縮着火（ＰＣＣＩ：Premixed Charge Compression Ignition）燃焼を行うエンジンの燃焼制御装置に関する。
　予混合圧縮着火燃焼を行うエンジンの燃焼制御装置としては、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。特許文献１に記載のエンジンの燃料噴射装置は、エンジンが低負荷で運転される場合に、１回目と２回目との燃料噴射を、ともに予混合燃焼が可能なタイミングで行う。１回目の燃料噴射の燃料噴射量は、総噴射量の６０％である。２回目の燃料噴射の燃料噴射量は、総噴射量の４０％である。このような燃料噴射により、熱発生率がグラフ上において２つの山を形成し、ＣＯやスモークの発生が抑制される。
特開２００９－２６４３３２号公報
　しかしながら、上記従来技術のような予混合圧縮着火燃焼が、エンジンの運転状態が例えばアイドリング状態に近い極低負荷に行われる場合、以下の問題点が生じる。燃料の総噴射量、特には１回目の燃料噴射量が減少するため、１回目の燃料噴射による燃焼が弱い。したがって、低水温状態においては、１回目の燃料噴射による着火時期が遅れ、熱発生率がグラフ上において１つの山を形成する。この結果、低水温状態での燃焼波形は、エンジンが暖気された状態（以下、「暖気状態」と称する）での燃焼波形と大きく異なるため、未燃ＨＣの増加を十分抑制することが困難であるだけでなく、燃焼音の音色が暖気状態と比べて極端に異なる。
　本発明の目的は、エンジンの運転状態が極低負荷であるときに、低水温状態での未燃ＨＣの増加及び燃焼音の音色変化を抑制することができる燃焼制御装置を提供することである。
　本発明は、予混合圧縮着火燃焼を行うエンジンの燃焼制御装置であって、エンジンの燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、エンジンの水温を検出する水温検出手段と、エンジンの負荷を検出する負荷検出手段と、第１の燃料墳射の燃料噴射時期及び第１の燃料墳射の後に実施される第２の燃料噴射の燃料噴射時期をそれぞれ決定する第１の噴射時期決定手段と、エンジンの負荷を第１の所定値及び第１の所定値以下の第２の所定値と比較判断する負荷判断手段と、負荷判断手段によりエンジンの負荷が第１の所定値よりも低いと判断されたときに、第１の燃料墳射の前に実施される第３の燃料噴射の燃料噴射時期を決定する第２の噴射時期決定手段と、負荷判断手段によりエンジンの負荷が第２の所定値よりも低いと判断されたときに、エンジンの水温に応じて第３の燃料噴射の燃料噴射時期及び第１の燃料墳射の燃料噴射時期をそれぞれ進角させる噴射時期進角手段と、第１の燃料墳射の燃料噴射時期及び第２の燃料噴射の燃料噴射時期に応じて、第１の燃料墳射及び第２の燃料噴射を順次実施するように燃料噴射弁を制御する第１の制御手段と、第３の燃料噴射の燃料噴射時期に応じて、第１の燃料墳射の前に第３の燃料墳射を実施するように燃料噴射弁を制御する第２の制御手段と、を備える。
　本発明の燃焼制御装置においては、第３の燃料噴射が実施され、その後に第１の燃料噴射及び第２の燃料噴射が順次実施される。このため、低水温状態でも、第３の燃料噴射による予熱で着火時期が早くなり、熱発生率波形（燃焼波形）が、暖気状態での燃焼波形に近づく。しかし、本発明者等は、エンジンの運転状態が極低負荷であるときは、低水温状態での燃焼波形が、暖気状態での燃焼波形と大きく異なるという事実を見い出した。そこで本発明者等は、更に鋭意検討を重ね、第３の燃料噴射の燃料噴射時期及び第１の燃料墳射の燃料噴射時期の進角に着目し、本発明を完成させるに至った。
　エンジンの負荷が第２の所定値よりも低いと判断されたときは、第３の燃料噴射の燃料噴射時期及び第１の燃料墳射の燃料噴射時期がそれぞれ進角されることにより、第１の燃料墳射による着火時期が更に早くなる。ただし、第２の燃料墳射の燃料噴射時期は変わらないので、二山形状の燃焼波形が維持される。従って、エンジンの運転状態が極低負荷であるときに、低水温状態であっても、暖気状態とほぼ同等の燃焼波形が得られる。このため、燃料墳射による燃焼が安定化する。これにより、未燃ＨＣの増加が十分抑制されると共に、燃焼音の音色変化が防止される。
　エンジンの水温が第１の所定温度よりも低いかどうかを判断する水温判断手段を更に備え、第２の噴射時期決定手段は、水温判断手段によりエンジンの水温が第１の所定温度よりも低いと判断されたときに、第３の燃料噴射の燃料噴射時期を決定し、第２の制御手段は、水温判断手段によりエンジンの水温が第１の所定温度よりも低いと判断されたときに、第３の燃料墳射を実施するように燃料噴射弁を制御してもよい。
　この場合には、エンジンの水温が第１の所定温度よりも低いときに、第３の燃料噴射が実施され、エンジンの水温が第１の所定温度よりも高いときは、第３の燃料噴射が実施されない。このため、例えば暖気状態における無駄な燃料噴射の実施を防止することができる。
　噴射時期進角手段は、負荷判断手段によりエンジンの負荷が第２の所定値よりも低いと判断されたときに、エンジンの水温が第１の所定温度よりも低い第２の所定温度よりも低いかどうかを判断し、エンジンの水温が第２の所定温度よりも低いと判断されると、第３の燃料噴射の燃料噴射時期及び第１の燃料墳射の燃料噴射時期をそれぞれ進角させてもよい。
　エンジンの運転状態が極低負荷であるときには、燃焼波形が、エンジンの水温が低くなるほど暖気状態での燃焼波形と大きく異なる。従って、エンジンの水温が第１の所定温度よりも低い第２の所定温度よりも低いときに、第３の燃料噴射の燃料噴射時期及び第１の燃料墳射の燃料噴射時期をそれぞれ進角させるのが効果的である。
　本発明によれば、エンジンの運転状態が極低負荷であるときに、低水温状態での未燃ＨＣの増加及び燃焼音の音色変化を抑制することができる燃焼制御装置を提供することができる。
図１は、本実施形態に係る燃焼制御装置を備えたディーゼルエンジンを示す概略構成図である。 図２は、図１に示した燃焼制御装置の構成を示すブロック図である。 図３は、図２に示したインジェクタ制御部により実行されるインジェクタ制御処理手順の詳細を示すフローチャートである。 図４は、プレ燃料噴射、１回目のメイン燃料噴射、及び２回目のメイン燃料噴射の燃料噴射量及び燃料噴射時期を示す図である。 図５は、熱発生率波形の一例を示すグラフである。
　以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
　図１は、本実施形態に係る燃焼制御装置を備えたディーゼルエンジンを示す概略構成図である。本実施形態に係るディーゼルエンジン１は、予混合圧縮着火（ＰＣＣＩ）式の４気筒直列ディーゼルエンジンである。ディーゼルエンジン１はエンジン本体２を備え、このエンジン本体２には４つのシリンダ３が設けられている。
　各シリンダ３には、燃焼室４内に燃料を噴射するインジェクタ（燃料噴射弁）５がそれぞれ配設されている。インジェクタ５は複数の噴孔（図示せず）を有し、各噴孔から放射状に燃料を噴射する。各インジェクタ５はコモンレール６に接続されており、コモンレール６に貯留された高圧燃料が各インジェクタ５に常時供給されている。
　エンジン本体２には、燃焼室４内に空気を吸入するための吸気通路７がインテークマニホールド８を介して接続されている。エンジン本体２には、燃焼後の排気ガスを排出するための排気通路９がエキゾーストマニホールド１０を介して接続されている。
　吸気通路７には、上流側から下流側に向けてエアクリーナー１１、ターボ過給機１２のコンプレッサ１３、インタークーラー１４、及びスロットルバルブ１５が設けられている。スロットルバルブ１５は、燃焼室４内への空気の吸入量を調整する。排気通路９には、ターボ過給機１２のタービン１６及び触媒付きＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）１７が設けられている。
　ディーゼルエンジン１は、燃焼後の排気ガスの一部を燃焼室４内に還流する排気再循環（ＥＧＲ）装置１８を備えている。ＥＧＲ装置１８は、ＥＧＲ通路１９、ＥＧＲバルブ２０、ＥＧＲクーラ２１、バイパス通路２２、及び切替弁２３を有している。ＥＧＲ通路１９は、吸気通路７とエキゾーストマニホールド１０とを繋ぐ。ＥＧＲバルブ２０は、エキゾーストマニホールド１０から吸気通路７への排気再循環ガス（ＥＧＲガス）の還流量を調整する。ＥＧＲクーラ２１は、ＥＧＲ通路１９を通るＥＧＲガスを冷却する。バイパス通路２２は、ＥＧＲクーラ２１をバイパスするようにＥＧＲ通路１９に接続されている。切替弁２３は、ＥＧＲガスの流路をＥＧＲクーラ２１側またはバイパス通路２２側に切り替える。
　各インジェクタ５、スロットルバルブ１５、ＥＧＲバルブ２０、及び切替弁２３は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）（コントローラ）２４によって制御される。ＥＣＵ２４には、図２にも示されるように、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ２５と、エンジン回転数を検出するエンジン回転センサ２６と、図示しないピストンのクランク軸の角度（クランク角）を検出するクランク角センサ２７と、エンジン水温を検出する水温センサ（水温検出手段）２８とが接続されている。
　本実施形態では、水温センサ２８がエンジン水温を直接的に検出しているが、これに限られない。水温センサ２８の代わりに、間接的にエンジン水温を示す温度（例えば、ウォータジャケット外側のシリンダブロック温度又はウォータジャケット外側のシリンダヘッド温度など）を検出するセンサを用いてもよい。
　インジェクタ５、ＥＣＵ２４、及びセンサ２５～２８は、本実施形態の燃焼制御装置２９を構成している。燃焼制御装置２９は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、及び排気行程という１サイクルにおいて、各インジェクタ５から燃料を複数回に分けて噴射する分割噴射の予混合圧縮着火燃焼を行うように制御する。
　図２は、燃焼制御装置２９の構成を示すブロック図である。ＥＣＵ２４は、エンジン負荷算出部３０と、インジェクタ制御部３１と、を有している。
　エンジン負荷算出部３０は、アクセル開度センサ２５により検出されたアクセル開度、エンジン回転センサ２６により検出されたエンジン回転数、及びその他の条件に基づいて、エンジン負荷を算出する。
　インジェクタ制御部３１は、エンジン負荷算出部３０により算出されたエンジン負荷及び水温センサ２８により検出されたエンジン水温に基づいて、燃料噴射回数、燃料噴射量、及び燃料噴射時期を決定し、各インジェクタ５を制御する。すなわち、ＥＣＵ２４は、決定した燃料噴射回数、燃料噴射量、及び燃料噴射時期に基づいて、各インジェクタ５を操作する。
　図３は、インジェクタ制御部３１により実行されるインジェクタ制御処理手順の詳細を示すフローチャートである。
　まず、インジェクタ制御部３１は、エンジン負荷算出部３０により算出されたエンジン負荷に基づいて、図４（ａ）及び（ｂ）に示されるように、１回目のメイン燃料噴射（第１の燃料噴射）及びこの後に実施される２回目のメイン燃料噴射（第２の燃料噴射）それぞれの燃料噴射量及び燃料噴射時期を決定する（Ｓ１０１）。このとき、２回目のメイン燃料噴射の燃料噴射量は、例えば１回目のメイン燃料噴射の燃料噴射量よりも少ない。２回目のメイン燃料噴射は、例えばクランク角が圧縮上死点（ＴＤＣ）直前となる時期に開始する。図４は、暖気状態、水温が低い状態、及び水温が更に低い状態のそれぞれにおける、プレ燃料噴射並びに１回目及び２回目のメイン燃料噴射の燃料噴射量及び燃料噴射時期を示す。
　続いて、インジェクタ制御部３１は、水温センサ２８により検出されたエンジン水温が上側基準温度（例えば８０℃）よりも低く且つエンジン負荷算出部３０により算出されたエンジン負荷が上側基準値よりも低いか否かを判断する（Ｓ１０２）。
　インジェクタ制御部３１は、エンジン水温が上側基準温度より低くない、又は、エンジン負荷が上側基準値より低くないと判断した場合、Ｓ１０１にて設定された燃料噴射量及び燃料噴射時期に従って１回目のメイン燃料噴射を実施するように、インジェクタ５を制御する（Ｓ１０８）。続いて、インジェクタ制御部３１は、Ｓ１０１で設定された燃料噴射量及び燃料噴射時期に従って２回目のメイン燃料噴射を実施するように、インジェクタ５を制御する（Ｓ１０９）。
　インジェクタ制御部３１は、エンジン水温が上側基準温度よりも低く且つエンジン負荷が上側基準値よりも低いと判断した場合、エンジン負荷及びエンジン水温に基づいて、図４（ｂ）に示されるように、１回目のメイン燃料噴射の前に実施されるプレ燃料噴射の燃料噴射量及び燃料噴射時期を決定する（Ｓ１０３）。
　プレ燃料噴射の燃料噴射量は、１回目及び２回目のメイン燃料噴射の燃料噴射量よりも少ない。エンジン水温が低くなるほど、プレ燃料噴射の燃料噴射量が多く、エンジン負荷が高くなるほど、プレ燃料噴射の燃料噴射量が少ない。
　プレ燃料噴射と１回目のメイン燃料噴射との間隔は、インジェクタ５の隣接する噴孔からの噴霧の重なりや隙間を防ぐために、ボア、ストローク、インジェクタ５の噴孔数、及びスワール比等から算出されるインターバルに設定される。これにより、局所リッチ及び局所リーンが回避され、未燃分の燃料の生成が抑えられる。
　続いて、インジェクタ制御部３１は、エンジン負荷が下側基準値よりも低いか否かを判断する（Ｓ１０４）。下側基準値は、上記の上側基準値よりも低い値、例えばエンジントルクが５Ｎとなるような値である。インジェクタ制御部３１は、エンジン負荷が下側基準値より低いと判断したときは、引き続き、エンジン水温が上側基準温度よりも低い下側基準温度（例えば４０℃）よりも低いか否かを判断する（Ｓ１０５）。
　インジェクタ制御部３１は、エンジン水温が下側基準温度よりも低いと判断した場合、図４（ｃ）に示されるように、Ｓ１０３で設定されたプレ燃料噴射の燃料噴射時期及びＳ１０１で設定された１回目のメイン燃料噴射の燃料噴射時期をそれぞれ同じ量だけ進角させる（Ｓ１０６）。このとき、エンジン水温が低いことによる着火遅れ分（例えば、数°ＣＡ～十数°ＣＡの範囲）だけ各燃料噴射の燃料噴射時期を進角させるのが好ましい。インジェクタ制御部３１は、２回目のメイン燃料噴射の燃料噴射時期を進角させない。
　続いて、インジェクタ制御部３１は、Ｓ１０３で設定された燃料噴射量及びＳ１０６で進角された燃料噴射時期に従ってプレ燃料噴射を実施するように、インジェクタ５を制御する（Ｓ１０７）。続いて、インジェクタ制御部３１は、Ｓ１０１で設定された燃料噴射量及びＳ１０６で進角された燃料噴射時期に従って１回目のメイン燃料噴射を実施するように、インジェクタ５を制御する（Ｓ１０８）。続いて、インジェクタ制御部３１は、Ｓ１０１で設定された燃料噴射量及び燃料噴射時期に従って２回目のメイン燃料噴射を実施するように、インジェクタ５を制御する（Ｓ１０９）。
　インジェクタ制御部３１は、Ｓ１０４でエンジン負荷が下側基準値より低くないと判断したとき、又は、Ｓ１０５でエンジン水温が下側基準温度よりも低くないと判断したときは、それぞれＳ１０６を実行せずに、Ｓ１０３で設定された燃料噴射量及び燃料噴射時期に従ってプレ燃料噴射を実施するように、インジェクタ５を制御する（Ｓ１０７）。続いて、インジェクタ制御部３１は、Ｓ１０１で設定された燃料噴射量及び燃料噴射時期に従って１回目のメイン燃料噴射を実施するように、インジェクタ５を制御する（Ｓ１０８）。続いて、インジェクタ制御部３１は、Ｓ１０１で設定された燃料噴射量及び燃料噴射時期に従って２回目のメイン燃料噴射を実施するように、インジェクタ５を制御する（Ｓ１０９）。
　以上において、アクセル開度センサ２５、エンジン回転センサ２６、及びエンジン負荷算出部３０は、エンジン１の負荷を検出する負荷検出手段を構成する。インジェクタ制御部３１は、Ｓ１０１を実行することにより、第１の燃料墳射の燃料噴射時期及び第１の燃料墳射の後に実施される第２の燃料噴射の燃料噴射時期をそれぞれ決定する第１の噴射時期決定手段を構成する。インジェクタ制御部３１は、Ｓ１０２及びＳ１０４を実行することにより、エンジンの負荷を第１の所定値及び第１の所定値以下の第２の所定値と比較判断する負荷判断手段を構成する。インジェクタ制御部３１は、Ｓ１０３を実行することにより、負荷判断手段によりエンジンの負荷が第１の所定値よりも低いと判断されたときに、第１の燃料墳射の前に実施される第３の燃料噴射の燃料噴射時期を決定する第２の噴射時期決定手段を構成する。インジェクタ制御部３１は、Ｓ１０５及びＳ１０６を実行することにより、負荷判断手段によりエンジン１の負荷が第２の所定値よりも低いと判断されたときに、エンジン１の水温に応じて第３の燃料噴射の燃料噴射時期及び第１の燃料墳射の燃料噴射時期をそれぞれ進角させる噴射時期進角手段を構成する。インジェクタ制御部３１は、Ｓ１０８及びＳ１０９を実行することにより、第１の燃料墳射の燃料噴射時期及び第２の燃料噴射の燃料噴射時期に応じて、第１の燃料墳射及び第２の燃料噴射を順次実施するように燃料噴射弁（インジェクタ５）を制御する第１の制御手段を構成する。インジェクタ制御部３１は、Ｓ１０７を実行することにより、第３の燃料噴射の燃料噴射時期に応じて、第１の燃料墳射の前に第３の燃料墳射を実施するように燃料噴射弁を制御する第２の制御手段を構成する。
　インジェクタ制御部３１は、Ｓ１０２を実行することにより、エンジン１の水温が第１の所定温度よりも低いかどうかを判断する水温判断手段を構成する。
　ところで、エンジン１の運転状態が例えばアイドリングのような極低負荷である際に、エンジン１が通常の暖気状態（例えば８０℃以上）にあるときは、図４（ａ）に示すように、プレ燃料噴射が実施されずに、１回目のメイン燃料噴射及び２回目のメイン燃料噴射が順に実施される。すると、１回目及び２回目のメイン燃料噴射の終了後にそれぞれ所定期間を経て、燃料と空気との予混合気の着火が開始されるため、図５（ａ）の破線Ｐで示されるように、二山形状の熱発生率波形（燃焼波形）が得られる。図５は、暖気状態及び水温が低い状態のそれぞれにおいて、プレ燃料噴射及び１回目のメイン燃料噴射の燃料噴射時期を進角させない場合及び進角させた場合の熱発生率波形の一例を示す。
　しかし、エンジン１の運転状態が極低負荷の状態では、１回の噴射量が減少するため、最初の燃焼が弱い。このため、極低負荷の状態において、エンジン１が低水温状態（例えば４０℃以下）にあるときに、図４（ｂ）に示されるように、プレ燃料噴射、１回目のメイン燃料噴射、及び２回目のメイン燃料噴射を順番に実施するだけでは、燃焼波形が、図５（ａ）の１点鎖線Ｑで示されるように、暖気状態での燃焼波形と大きく異なる。
　この場合には、着火時期の遅れによって燃焼が不安定になるため、未燃ＨＣ及び未燃ＣＯの発生を十分に抑制するのが困難である。１回目及び２回目のメイン燃料噴射による着火がほぼ同時に行われるため、燃焼音が必要以上に大きく、また、燃焼音の音色が暖気状態での音色と極端に異なる。その結果、運転者が違和感を感じる。
　これに対し本実施形態では、エンジン１の運転状態が極低負荷である際に、エンジン１が低水温状態にあるときには、図４（ｃ）に示されるように、プレ燃料噴射及び１回目のメイン燃料噴射の燃料噴射時期がそれぞれ進角される。このとき、各燃料噴射時期がエンジン水温の低下による着火遅れ分だけ進角されることにより、図５（ｂ）の実線Ｒで示されるように、１回目及び２回目のメイン燃料噴射による着火時期が暖気状態での着火時期（破線Ｐ参照）とほぼ一致する。２回目のメイン燃料噴射の燃料噴射時期が変わらないので、暖気状態での燃焼波形と同様に、二山形状の燃焼波形が維持される。
　本実施形態では、エンジン１の運転状態が極低負荷であるときに、エンジン１が低水温状態であっても、暖気状態での燃焼波形と類似する燃焼波形が得られるので、燃焼が安定する。このため、未燃ＨＣ及び未燃ＣＯの発生を十分に抑制することができる。また、１回目及び２回目のメイン燃料噴射による着火がほぼ同時に行われることが防止されるため、燃焼波形の変化による燃焼音の増大や音色変化を抑制することができる。その結果、運転者の違和感を軽減することが可能となる。
　別の観点では、本実施形態は、予混合圧縮着火燃焼を行うエンジンの燃焼制御装置であって、エンジンの燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、エンジンの水温を検出する水温センサと、燃料噴射弁を操作するコントローラと、を備え、コントローラは、エンジン負荷を算出し、第１の燃料墳射の燃料噴射時期及び第１の燃料墳射の後に実施される第２の燃料噴射の燃料噴射時期をそれぞれ決定し、算出したエンジン負荷が第１の所定値よりも低いと判断したときに、第１の燃料墳射の前に実施される第３の燃料噴射の燃料噴射時期を決定し、算出したエンジン負荷が第１の所定値以下の第２の所定値よりも低いと判断したときに、水温センサで検出された水温に応じて第３及び第１の燃料墳射の燃料噴射時期をそれぞれ進角させ、第１及び第２の燃料噴射の燃料噴射時期に応じて、第１及び第２の燃料噴射を順次実施するように燃料噴射弁を操作し、第３の燃料噴射の燃料噴射時期に応じて、第１の燃料墳射の前に第３の燃料墳射を実施するように燃料噴射弁を操作する。また、燃焼制御装置は、アクセル開度を検出するアクセル開度センサと、エンジン回転数を検出するエンジン回転センサと、を更に備え、コントローラは、アクセル開度センサで検出されたアクセル開度とエンジン回転数センサにより検出されたエンジン回転数とを含む情報に基づいてエンジン負荷を算出してもよい。
　更に別の観点では、本実施形態は、予混合圧縮着火燃焼を行うエンジンの燃焼制御装置であって、エンジンの燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、エンジンの水温を検出する水温センサと、エンジン負荷を算出し、第１の燃料墳射の燃料噴射時期及び第１の燃料墳射の後に実施される第２の燃料噴射の燃料噴射時期をそれぞれ決定し、算出したエンジン負荷が第１の所定値よりも低いと判断したときに、第１の燃料墳射の前に実施される第３の燃料噴射の燃料噴射時期を決定し、算出したエンジン負荷が第１の所定値以下の第２の所定値よりも低いと判断したときに、水温センサで検出された水温に応じて第３及び第１の燃料墳射の燃料噴射時期をそれぞれ進角させ、第１及び第２の燃料噴射の燃料噴射時期に応じて、第１及び第２の燃料噴射を順次実施するように燃料噴射弁を操作し、第３の燃料噴射の燃料噴射時期に応じて、第１の燃料墳射の前に第３の燃料墳射を実施するように前記燃料噴射弁を操作するように構成されたコントローラと、を備える。
　なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、エンジン負荷が所定値よりも低い場合において、エンジン水温が下側基準温度よりも低いときに、インジェクタ制御部３１は、プレ燃料噴射及び１回目のメイン燃料噴射の燃料噴射時期を一定量だけ進角させるが、これに限られない。インジェクタ制御部３１は、エンジン負荷が所定値よりも低い場合に、例えばプレ燃料噴射及び１回目のメイン燃料噴射の燃料噴射時期の進角量をエンジン水温に応じて変えてもよい。
　上記実施形態では、インジェクタ制御部３１は、エンジン水温が上側基準温度よりも低いときに、１回目のメイン燃料噴射の前にプレ燃料噴射を実施させているが、これに限られない。インジェクタ制御部３１は、エンジン水温に係らず、常にプレ燃料噴射を実施させてもよい。
　上記実施形態では、エンジン負荷の比較判断に用いる上側基準値及び下側基準値について、下側基準値が上側基準値よりも低い値であるが、これに限られない。下側基準値が上側基準値と等しくてよい。
　上記実施形態では、インジェクタ制御部３１は、１サイクル毎に２回のメイン燃料噴射を実施させているが、１サイクル毎にメイン燃料噴射を３回以上実施させてもよい。
　本発明は、予混合圧縮着火燃焼を行うエンジンの燃料制御装置に利用できる。
　１…ディーゼルエンジン、４…燃焼室、５…インジェクタ（燃料噴射弁）、２４…ＥＣＵ、２５…アクセル開度センサ（負荷検出手段）、２６…エンジン回転センサ（負荷検出手段）、２８…水温センサ（水温検出手段）、２９…燃焼制御装置、３０…エンジン負荷算出部（負荷検出手段）、３１…インジェクタ制御部（第１の噴射時期決定手段、第２の噴射時期決定手段、負荷判断手段、噴射時期進角手段、第１の制御手段、第２の制御手段、水温判断手段）。

Claims (3)

  1. 　予混合圧縮着火燃焼を行うエンジンの燃焼制御装置であって、
    　前記エンジンの燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、
    　前記エンジンの水温を検出する水温検出手段と、
    　前記エンジンの負荷を検出する負荷検出手段と、
    　第１の燃料墳射の燃料噴射時期及び前記第１の燃料墳射の後に実施される第２の燃料噴射の燃料噴射時期をそれぞれ決定する第１の噴射時期決定手段と、
    　前記エンジンの負荷を第１の所定値及び前記第１の所定値以下の第２の所定値と比較判断する負荷判断手段と、
    　前記負荷判断手段により前記エンジンの負荷が前記第１の所定値よりも低いと判断されたときに、前記第１の燃料墳射の前に実施される第３の燃料噴射の燃料噴射時期を決定する第２の噴射時期決定手段と、
    　前記負荷判断手段により前記エンジンの負荷が前記第２の所定値よりも低いと判断されたときに、前記エンジンの水温に応じて前記第３の燃料噴射の燃料噴射時期及び前記第１の燃料墳射の燃料噴射時期をそれぞれ進角させる噴射時期進角手段と、
    　前記第１の燃料墳射の燃料噴射時期及び前記第２の燃料噴射の燃料噴射時期に応じて、前記第１の燃料墳射及び前記第２の燃料噴射を順次実施するように前記燃料噴射弁を制御する第１の制御手段と、
    　前記第３の燃料噴射の燃料噴射時期に応じて、前記第１の燃料墳射の前に前記第３の燃料墳射を実施するように前記燃料噴射弁を制御する第２の制御手段と、を備える。
  2. 　請求項１に記載の燃焼制御装置であって、
    　前記エンジンの水温が第１の所定温度よりも低いかどうかを判断する水温判断手段を更に備え、
    　前記第２の噴射時期決定手段は、前記水温判断手段により前記エンジンの水温が前記第１の所定温度よりも低いと判断されたときに、前記第３の燃料噴射の燃料噴射時期を決定し、
    　前記第２の制御手段は、前記水温判断手段により前記エンジンの水温が前記第１の所定温度よりも低いと判断されたときに、前記第３の燃料墳射を実施するように前記燃料噴射弁を制御する。
  3. 　請求項２に記載の燃焼制御装置であって、
    　前記噴射時期進角手段は、前記負荷判断手段により前記エンジンの負荷が前記第２の所定値よりも低いと判断されたときに、前記エンジンの水温が前記第１の所定温度よりも低い第２の所定温度よりも低いかどうかを判断し、前記エンジンの水温が前記第２の所定温度よりも低いと判断すると、前記第３の燃料噴射の燃料噴射時期及び前記第１の燃料墳射の燃料噴射時期をそれぞれ進角させる。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6075166B2 (ja) * 2013-04-05 2017-02-08 株式会社豊田自動織機 燃焼制御装置
JP6173162B2 (ja) * 2013-10-15 2017-08-02 株式会社豊田自動織機 燃焼制御装置
JP6173163B2 (ja) * 2013-10-15 2017-08-02 株式会社豊田自動織機 燃焼制御装置
JP6175343B2 (ja) * 2013-10-15 2017-08-02 株式会社豊田自動織機 燃焼制御装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002242744A (ja) * 2001-02-14 2002-08-28 Mazda Motor Corp ディーゼルエンジンの燃料噴射装置
JP2005133576A (ja) * 2003-10-28 2005-05-26 Mitsubishi Motors Corp ディーゼルエンジン
JP2006207455A (ja) * 2005-01-27 2006-08-10 Toyota Motor Corp 圧縮着火内燃機関の燃焼切替制御システム
JP2007211594A (ja) * 2006-02-07 2007-08-23 Toyota Motor Corp エンジン

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002242744A (ja) * 2001-02-14 2002-08-28 Mazda Motor Corp ディーゼルエンジンの燃料噴射装置
JP2005133576A (ja) * 2003-10-28 2005-05-26 Mitsubishi Motors Corp ディーゼルエンジン
JP2006207455A (ja) * 2005-01-27 2006-08-10 Toyota Motor Corp 圧縮着火内燃機関の燃焼切替制御システム
JP2007211594A (ja) * 2006-02-07 2007-08-23 Toyota Motor Corp エンジン

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