JP2005133576A - ディーゼルエンジン - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、予備噴射を排気行程域で行なうことで、すぐには着火せずに十分な予混合時間を得ることにより、予混合燃焼を促進し、温度昇温した燃焼室で主噴射燃料が速やかに気化して燃焼してＮＯｘの生成量とスモーク（ＰＭ）の排出量を共に低減できるディーゼルエンジンを提供することにある。
【解決手段】 燃焼室７に高圧燃料を圧縮上死点の近傍において主噴射Ｊｍすると共にこの主噴射に先立ち予備噴射Ｊｓを行なう燃料噴射装置Ｍと、運転状態に応じて上記燃料噴射装置Ｍを制御するコントローラ２７と、を備えたディーゼルエンジン１において、コントローラ２７は予備噴射を排気行程後期で吸気弁開位置前ｔｉｎｔｏｐに行なうように噴射制御することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、主噴射に先立ち予備噴射を行なうディーゼルエンジンに係り、特に、ＮＯｘの生成を抑制しつつ黒煙の排出量を低減できるディーゼルエンジンに関するものである。

ディーゼルエンジンではその排気中に含まれるＮＯｘの低減、燃焼時の騒音の低減を目的とし、燃料の噴射時期を遅らせることが行なわれていたが、このようなタイミングリタードを行なうと黒煙の排出量が増加する。そこで高圧噴射を実施して燃料の微粒化を向上させることで黒煙の排出量を改善している。しかし、この場合には燃焼温度が上昇してＮＯｘの排出量が増加してしまう。

このように、ディーゼルエンジンにおいてはＮＯｘの生成を抑制することと黒煙の排出量を低減することはトレードオフの関係にあり、両者とも改善することは困難とされていた。そこで、主噴射に先立ち圧縮上死点前２０〜６０°ＣＡのタイミングでパイロット噴射（予備噴射）を別途行なうことで、希薄混合気を形成してＮＯｘの低減、スモーク（ＰＭ）の排出量の低減を図ることが行なわれている。

例えば、燃料噴射系がコモンレールの場合は、エンジンコントローラで高圧インジェクタの駆動タイミング（噴射時期）、電磁弁コイルへの通電時間（燃料噴射量）をそれぞれ制御して、主噴射およびそれに先立ちパイロット噴射を実現している。
更に、燃料噴射系が分配型ポンプの場合はプランジャーとノズルの間の噴射管経路上に開閉電磁弁を設けておき、この開閉電磁弁のコイルへの通電時間（燃料噴射量）をパイロット噴射（予備噴射）と主噴射の各タイミングでそれぞれ開閉制御して、主噴射およびそれに先立ちパイロット噴射を実現している。

なお、特開平１０−１４１１２４号公報（特許文献１）には、燃料噴射装置がコモンレールを用い、図８に示すように、吸入行程の初期における第１の予備噴射Ｊｓと、圧縮行程の中期または後期における第２の予備噴射であるパイロット噴射Ｊｐと、圧縮上死点近傍の主噴射Ｊｍとを行なう燃料噴射装置が開示される。

ここでは圧縮行程の進行に応じて第１の予備噴射Ｊｓによる希薄混合気（熱容量大のため着火しない）を形成し、この状態でパイロット噴射Ｊｐが成されることでパイロット噴射燃料が速やかに気化して一部自己着火する。その後の主噴射時Ｊｍにおいて両予備噴射で昇温した燃焼室で主噴射燃料が速やかに気化し燃焼し、両予備噴射による希薄混合気も一気に燃焼する。この場合、第１の予備噴射量Ｊｓとパイロット噴射量Ｊｐと主噴射量Ｊｍを調整することで、ＮＯｘの生成を抑制し、スモーク（ＰＭ）の排出量を低減できるとしている。

特開平１０−１４１１２４号公報

ところで、本発明者等は、主噴射およびそれに先立つ予備噴射を行ない圧縮行程で希薄混合気を形成する予混合圧縮着火方式のディーゼルエンジンにおいて、ＮＯｘの生成量、スモーク（ＰＭ）の排出量の増減特性を明らかにするため、予備噴射時期を進角、遅角変位させて、各運転状態での特性を調査した。

ここでは、予備噴射時期を進角、遅角変位させるにあたり、多気筒ディーゼルエンジンを２０００ｒｐｍで、平均有効圧を０．６ＭＰａとし、主噴射時期を上死点前０．６°として、ＥＧＲオンで運転した。ここで予備噴射時期の変化に応じてＮＯｘ生成量と、スモーク（ＰＭ）の排出量とを測定し、その測定値の特性を、図５、図６に一例として示した。

ここで、予備噴射時期が排気行程にある間は吸気弁開時期の前後でＮＯｘが減少し、予備噴射時期が吸気上死点ＴＤＣ後の吸気行程では上死点後で排気弁閉位置近傍までの領域でＮＯｘが多少増加し、その後低減しているが、吸気上死点ＴＤＣ前後域で予備噴射時期を変化させた場合、ＮＯｘ生成量の変化は比較的小さい。

一方、予備噴射時期の変化に応じたスモーク（ＰＭ）発生量は、予備噴射時期が排気行程にあり、吸気弁開時期の前後で大きく増減変化し、予備噴射時期が上死点ＴＤＣ後の吸気行程では排気弁閉位置近傍より後の領域で急増している。
このように、吸気上死点ＴＤＣ前後域で予備噴射時期を変化させた場合、スモーク（ＰＭ）発生量は吸気行程の排気弁閉位置近傍より後の領域で急増し、排気行程で吸気弁開時期前に大きく低減することが判明した。

このため、主噴射および予備噴射を行なう予混合圧縮着火方式のディーゼルエンジンにおいて、ＮＯｘの生成量とスモーク（ＰＭ）の排出量を共に低減させるためには、予備噴射を排気行程であって吸気弁開時期の前の領域である吸気ＴＯＰ領域Ｅｉｎで行なうことが有効と推測される。
なお、特許文献１に開示の予混合圧縮着火方式のディーゼルエンジンにおいては、第１予備噴射Ｔｓ、パイロット噴射Ｔｐおよび主噴射Ｔｍをそれぞれ所定噴射量で行なうことで、ＮＯｘと、スモーク（ＰＭ）の排出量を低減しているが、第１予備噴射Ｔｓが吸気行程初期で排気弁閉弁直後（図８で符号ｐ１位置）で行なわれており、図６の特性を考慮すると、本来スモーク（ＰＭ）の排出量を十分に低減できるとは思われない。

本発明は上述の経緯に応じて成されたものであり、予備噴射を排気行程域で行なうことで、すぐには着火せずに十分な予混合時間を得ることにより、予混合燃焼を促進し、温度昇温した燃焼室で主噴射燃料が速やかに気化して燃焼してＮＯｘの生成量とスモーク（ＰＭ）の排出量を共に低減できるディーゼルエンジンを提供することを目的とする。

この発明の請求項１に係るディーゼルエンジンは、燃焼室に高圧燃料を圧縮上死点の近傍において主噴射すると共にこの主噴射に先立ち予備噴射を行なう燃料噴射装置と、運転状態に応じて上記噴射装置を制御するコントローラと、を備えたディーゼルエンジンにおいて、上記コントローラは上記予備噴射を排気行程後期で吸気弁開前に行なうように噴射制御することを特徴とする。

請求項２に係るディーゼルエンジンは、ピストン頂部のキャビティーに高圧燃料を圧縮上死点の近傍において主噴射すると共にこの主噴射に先立ち予備噴射を行なう燃料噴射装置と、運転状態に応じて上記噴射装置を制御するコントローラと、を備えたディーゼルエンジンにおいて、上記コントローラは上記予備噴射を排気行程後期で吸気弁開前で上記キャビティー内壁に燃料が全て到達する時期に行なうよう噴射制御することを特徴とする。

この発明の請求項１によれば、予備噴射をこのような噴射開始時期に行なうことにより、予備噴射燃料がピストン頂部のキャビティー内壁や頂壁面に噴射され、この際、比較的筒内温度が低い状態で燃料が供給されるため、すぐには着火せず、十分な予混合時間が得られることとなり、予混合燃焼が促進され、温度昇温した燃焼室で主噴射燃料が速やかに気化して燃焼するのでＮＯｘとスモーク（ＰＭ）の発生量が減少する。しかも、予備噴射燃料によって十分な予混合が成され予混合燃焼が促進されるので、主噴射期間での予混合燃焼域が減少して拡散燃焼に至るのでＮＯｘも減少する上にＰＭも低減し、即ち、ＰＭ−ＮＯｘのトレードオフが改善される。

この発明の請求項２によれば、予備噴射をこのような噴射開始時期に行なうことにより、予備噴射燃料がピストン頂部のキャビティー内壁内に燃料が全て到達するように噴射され、この際、比較的筒内温度が低い状態で燃料が供給されるため、すぐには着火せず、十分な予混合時間が得られることとなり、予混合燃焼（均一燃焼）が促進され、温度昇温した燃焼室で主噴射燃料が速やかに気化して燃焼するのでスモーク（ＰＭ）が減少し、しかも、予備噴射燃料が全てキャビティー内壁に到達するので、噴射燃料のシリンダ内壁への付着を確実に防止でき、オイル稀釈（オイルダイリューション）を抑制できる。

図１にはこの発明の実施の形態としてのディーゼルエンジン１と、同ディーゼルエンジン（以後単にエンジンと記す）１の本体２に搭載される燃料噴射装置Ｍの全体構成を示す。
エンジン１の本体２はその上部にシリンダブロック３とその上側に一体結合されたシリンダヘッド４と、不図示のヘッドカバーを備える。エンジン１は同一構成の気筒を複数有する多気筒エンジンであるが、ここでは重複説明を避けるため、１つの気筒を主に説明する。ここでシリンダブロック３は内部のシリンダ５内にピストン６を上下摺動可能に配備し、シリンダ５、ピストン６、シリンダヘッド４の下壁間に燃焼室７を容積可変に形成している。

シリンダヘッド４の下壁には燃焼室７に対向して燃料噴射弁８が取り付けられ、しかも、燃料噴射弁８と干渉しない位置に吸気弁９で開閉される吸気ポート１１と、排気弁１２で開閉される排気ポート１３が形成される。吸排気弁９、１２はエンジンクランクシャフトの回転を不図示の動弁系を介し受けて開閉駆動する。

吸気ポート１１は吸気路ＩＮ側よりのエアを吸気弁９の開時に燃焼室７に導入させる。尚、吸入空気量Ｑａを調整するスロットル弁１７を配置しても良い。排気ポート１３は排気弁１２の開時に燃焼室７の排気を不図示の排気ガス浄化装置を備える排気路ＥＸ側に排出させるように形成される。なお、排気ガス浄化装置は酸化触媒とパティキュレートフィルタを直列配備した周知の連続再生式排気ガス浄化装置等を利用できる。

吸気ポート１１と排気ポート１３間には中間部にＥＧＲ制御弁１９を備えたＥＧＲ通路２１が配備され、これらにより、排気ポート１３の排気ガスを吸気ポート１１に還流させてＮＯｘ排出量を抑制する排気ガス再循環装置（ＥＧＲ装置）１６を形成している。
ピストン６はその頂壁にキャビティー２２を凹設され、ピストンが上死点近傍に達した際にキャビティーの内周壁２２１に向けて燃料噴射弁８の複数の噴口よりの燃料粒を噴霧可能に形成されている。

ここで、燃料噴射弁８の複数の噴口よりの燃料粒の噴射角βとキャビティー２２の開口形状とに関連して、図３、４に示すように、クランク角領域がＥｉｎにおいて、噴射燃料がキャビティー２２の内壁に全て到達でき、同領域を外れた上死点離隔領域Ｅｏｕｔでは、噴射燃料が一部あるいは全てキャビティー２２外に達するように設定されている。

図１に示すように、この燃料噴射弁８とコモンレール２４と燃料ポンプ２５は燃料噴射装置Ｍの要部を成す。ここで、燃料タンク３８の燃料は燃料供給管１８及び燃料ポンプ２５を介してコモンレール２４に供給される。コモンレール２４に供給された燃料は各噴射管２３を介して燃料噴射弁８に供給される。コモンレール２４には内部の燃料圧を検出するための燃料圧センサ２６が取付けられ、同燃料圧センサ２６の出力信号（レール圧）Ｐｒはエンジンコントローラ（以後、単にＥＣＵと記す）２７に出力される。ＥＣＵ２７のレール圧制御回路はコモンレール２４内のレール圧Ｐｒが目標燃料圧となるように燃料ポンプ２５の吐出量を制御している。

なお、図１には第１気筒の燃料噴射弁８及びその燃料供給系を示したが、その他の気筒も同様構成の燃料噴射弁及びその燃料供給系を備え、それらの各電磁アクチュエータも各々ＥＣＵ２７に接続される。
ＥＣＵ２７はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス２８によって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）２９、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３１、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３２、入力ポート３３および出力ポート３４を備え、ここでは、特に、燃料供給制御手段としての機能を備える。

車両のアクセルペダル３５にはアクセルペダル３６の踏込み量（アクセル開度）θａに比例した出力電圧を発生する負荷センサ３７が接続され、負荷センサ３７の出力電圧は不図示のＡＤ変換器を介して入力ポート３３に入力される。更に入力ポート３３には不図示のクランクシャフトが例えば３０°回転する毎に出力パルスδθ（エンジン回転数信号）を発生するクランク角センサ３９が接続される。しかもクランク角センサ３９には気筒判別装置４２が併設され,これにより、多気筒エンジンの個々のシリンダの判別信号δｃを出力する。一方、出力ポート３４は噴射弁駆動回路Ｄ２（図２参照）を介して燃料噴射弁８に，ポンプ駆動回路Ｄ１（図２参照）を介して燃料ポンプ２５に、不図示の駆動回路を介してＥＧＲ制御弁１９にそれぞれ接続されている。

ＥＣＵ２７はクランク角センサ３９、負荷センサ３７及び燃料圧センサ２６より各検出信号を取り込み、燃料噴射弁８、燃料ポンプ２５及びＥＧＲ制御弁１９等を制御する。
ここで、ＥＣＵ２７は燃料供給制御手段として機能し、図２に示すような各機能を備える。
即ち,燃料供給制御手段はエンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷としてのアクセル開度θａとレール圧Ｐｒを取込み、噴射量演算部Ａ１とレール圧演算部Ａ２と噴射時期演算部Ａ３とを駆動する。

燃料供給制御手段の噴射量演算部Ａ１はメインおよび予備噴射量Ｑｍ、Ｑｓをマップｍｐ１で演算するもので、この噴射量マップｍｐ１はエンジン回転数Ｎｅとアクセル開度θａに基づくエンジンの全運転域を所定数の領域ｅｑに区分して、各区分運転域毎に最適なメインおよび予備噴射量Ｑｍ、Ｑｓを設定する。

燃料供給制御手段のレール圧演算部Ａ２はレール圧Ｐｒをレール圧マップｍｐ２で演算するもので、このレール圧マップｍｐ２は噴射量Ｑｆ（＝Ｑｍ＋Ｑｓ）を３つの大中小の量で区分し、これをパラメータとして、エンジン回転数Ｎｅ相当のレール圧Ｐｒを設定する。この目標燃料圧となるレール圧Ｐｒはポンプ駆動回路Ｄ１に入力され、ここではコモンレール２４内のレール圧Ｐｒが目標燃料圧となるように燃料ポンプ２５の吐出量を制御する。

更に、上述の噴射量演算部Ａ１は、レール圧演算部Ａ２からのレール圧Ｐｒを３つの大、中、小の圧力域に区分し、即ち、Ｐｒａ以下、Ｐｒｂ（＞Ｐｒａ）以下、Ｐｒｃ（＞Ｐｒｂ）以下に区分する。ここでは区分したレール圧Ｐｒの該当域毎に、メインおよび予備噴射量Ｑｍ、Ｑｓ相当のメインおよび予備噴射期間Ｔｍ、Ｔｓ（図３参照）を演算するマップｍｐ３ａ〜ｍｐ３ｃ（図２参照）を備える。噴射量演算部Ａ１は区分したレール圧Ｐｒの該当域に対応するマップｍｐ３ａ〜ｍｐ３ｃを求め、そのマップに沿って最適なメインおよび予備噴射期間Ｔｍ、Ｔｓを演算する。これらメインおよび予備噴射期間Ｔｍ、Ｔｓは噴射弁駆動回路Ｄ２の噴射期間制御部に入力される。

燃料供給制御手段の噴射時期演算部Ａ３はメイン噴射時期ｔｍ及び予備噴射時期ｔｓをマップｍｐ４で演算する。ここで、噴射時期マップｍｐ４はエンジン回転数Ｎｅとアクセル開度θａに基づくエンジンの全運転域を所定数の領域ｅｔに区分して各区分運転域毎に最適なメイン噴射時期ｔｍ及び及び予備噴射時期ｔｓを設定できる。

更に、噴射時期演算部Ａ３は求めたメイン噴射時期ｔｍ及び予備噴射時期ｔｓを噴射弁駆動回路Ｄ２の噴射時期制御部に入力する。
ここでメイン噴射時期ｔｍは高回転高負荷域を比較的進角させ、中回転中負荷域及び低回転低負荷域を比較的遅角させるような特性に設定する。
一方、予備噴射時期ｔｓは排気行程後期（吸気上死点前）での吸気弁開位置前ｔｉｎｔｏｐ（図４参照）で、しかも、キャビティー２２の内壁に燃料が全て到達することができる時期であるクランク角領域Ｅｉｎ（図３、４参照）に行なうように設定される。

なお、この予備噴射時期ｔｓより予備噴射が所定噴射期間Ｔｓ行なわれるが、この所定噴射期間Ｔｓが吸気弁開位置前ｔｉｎｔｏｐより遅角側（図３、４で右側）にずれ込む運転域が生じないよう、予め、予備噴射時期ｔｓｂは十分に進角設定される。

この場合、予備噴射時期ｔｓｂは、キャビティー２２の内壁に燃料が全て到達することができる時期であるクランク角領域Ｅｉｎで行なうよう設定されるが、基本的には、予備噴射の燃料粒がシリンダ内壁側に飛散して付着することを確実に防止して、オイル稀釈（オイルダイリューション）を抑制できるのであればよい。このため、一部の燃料粒がピストン頂壁のキャビティー２２の周縁部ａ（図１参照）近傍に飛散するような運転域においては、燃料粒はシリンダ内壁側までは到達しないことより、キャビティー２２の内壁に燃料が全て到達することがなくてもよく、この点より、上述の予備噴射時期ｔｓを進角設定する上での許容幅を拡大できる。

このようなエンジンの駆動時に、ＥＣＵ２７の燃料供給制御手段は図７の燃料供給制御ルーチンを実行する。
ＥＣＵ２７は不図示のメインルーチンでＮＯｘ排出量を抑制する排気ガス再循環装置（ＥＧＲ装置）１６を駆動し,その他の周知のエンジン制御を実行し、その途中で図７の燃料供給制御ルーチンのステップｓ１に達する。ステップｓ１では、エンジン回転数Ｎｅ、エンジン負荷であるアクセル開度θａ、その他の不図示のエンジン運転情報を取り込む。ステップｓ２ではエンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度θａ相当のエンジン運転域ｅｑ（図２のｍｐ１参照）を求め、同エンジン運転域ｅｑに応じたメインおよび予備噴射量Ｑｍ、Ｑｓを演算する。ステップｓ３ではメインおよび予備噴射量Ｑｍ、Ｑｓの加算値を噴射量Ｑｆ（＝Ｑｍ＋Ｑｓ）として算出し、次いで、ここでの噴射量Ｑｆが、レール圧マップｍｐ２において、３つの大、中、小の量で区分された何れかの噴射量領域に相当するか演算し、同演算された噴射量領域に対応する特性線（ｍｐ２において大中小と付記）と、エンジン回転数Ｎｅに相当する目標値であるレール圧Ｐｒｏを演算する。

ステップｓ４に達すると、演算した目標値であるレール圧Ｐｒｏが３つの大（Ｐｒｃ以上）、中（Ｐｒｃ＞Ｐｒｂ＞Ｐｒａ）、小（Ｐｒａ以下）の圧力域のいずれのレール圧域に入るか演算する。次いで、レール圧域に対応するレール圧マップｍｐ３ａ〜ｍｐ３ｃ２（図２参照）の一つを選択し、選択したレール圧マップを用い、メインおよび予備噴射量Ｑｍ、Ｑｓ相当のメインおよび予備噴射期間Ｔｍ、Ｔｓをそれぞれ演算する。

ステップｓ５に達するとエンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度θａ相当のエンジン運転域ｅｔを求め、同エンジン運転域ｅｔ相当のメインおよび予備噴射時期ｔｍ、ｔｓを演算する。
この後、ステップｓ６ではメインおよび予備噴射期間Ｔｍ、Ｔｓを噴射弁駆動回路Ｄ２の噴射期間制御部ｄ２−１に入力し、メイン噴射時期ｔｍ及び予備噴射時期ｔｓを噴射時期制御部ｄ２−２に入力する。これにより、噴射弁駆動回路Ｄ２は判別信号δｃおよび出力パルスδθ（単位クランク角信号）をカウントし、予備噴射時期ｔｓより予備噴射期間Ｔｓの予備噴射Ｊｓを実行し、メイン噴射時期ｔｍよりメイン噴射期間Ｔｍのメイン噴射Ｊｍを実行する。

更に、ステップｓ７では、演算した目標値のレール圧Ｐｒｏをポンプ駆動回路Ｄ１に入力する。これにより、ポンプ駆動回路Ｄ１は現在のレール圧Ｐｒｎが目標値Ｐｒｏに一致するように燃料ポンプ２５を駆動制御する。
これにより、予備噴射が排気行程後期（吸気上死点前）で、吸気弁開位置前ｔｉｎｔｏｐ（図４参照）で、しかも、キャビティー２２の内壁に燃料が全て到達することができる時期であるクランク角領域Ｅｉｎ（図３、４参照）に燃料噴射制御することができる。

この時、予備噴射Ｊｓされた燃料粒は、比較的筒内温度が低い状態のため、すぐには着火せず、十分な予混合時間が得られることとなり、予混合燃焼が（均一燃焼）が促進され、温度昇温した燃焼室７で主噴射Ｊｍされた燃料が速やかに気化して燃焼するのでＮＯｘとスモーク（ＰＭ）の発生量が減少する。

しかも、予備噴射燃料が全てキャビティー２２の内壁に到達するので、噴射燃料のシリンダ５側の内壁への付着を確実に防止でき、オイル稀釈（オイルダイリューション）を確実に抑制できる。
更に、予備噴射Ｊｓ燃料によって十分な予混合が成され予混合燃焼が促進されるので、主噴射期間での予混合燃焼域が相対的に減少して拡散燃焼に至るのでＮＯｘも減少する上にＰＭも低減し、即ち、ＰＭ−ＮＯｘのトレードオフが改善される。

上述のところにおいて、メイン噴射Ｊｍに先立つ排気行程で予備噴射Ｊｓのみを行なっていたが、場合により、予備噴射Ｊｓ後でメイン噴射Ｊｍの直前にパイロット噴射Ｊｐ（図３の２点鎖線参照）を行なってＮＯｘ低減を図ってもよく，メイン噴射Ｊｍの直後の所定クランク角位置で後噴射Ｊａ（図３の２点鎖線参照）を行なってもよく、これらによってＮＯｘやスモーク（ＰＭ）の発生量をより減少させるようにしてもよい。

上述のところにおいて、運転域メイン噴射時期ｔｍと予備噴射時期ｔｓをエンジンの運転域ｅｔに応じて設定するものとしたが、これに加え、運転域ｅｔに応じてメイン噴射時期ｔｍを遅角設定し、これと予備噴射時期ｔｓを排気行程後期で吸気弁開位置前ｔｉｎｔｏｐに設定することとを組み合せることによって、更なるＮＯｘ低減が可能である。

上述のところにおいて、排気路ＥＸ側には不図示の排気ガス浄化装置を備えるとしたが、この排気ガス浄化装置を選択還元型ＮＯｘ触媒としてもよい。その上で、予備噴射Ｊｓを排気行程後期で行なうにあたり、予備噴射時期ｔｓと予備噴射期間Ｔｓを調整することで、特に、一部未燃ＨＣの排出を生じさせ、この未燃ＨＣを選択還元型ＮＯｘ触媒の還元剤として利用するようにし、フィルタのＮＯｘを還元処理することもできる。

上述のところにおいて、ディーゼルエンジンは予混合圧縮着火方式のディーゼルエンジンで燃料噴射弁は複数の噴口を有するものとして説明したが、単一噴口の燃料噴射弁を用いるディーゼルエンジンにも同様に適用できる。

本発明の一実施形態としてのディーゼルエンジンの全体概略構成図である。 図１のディーゼルエンジンの燃料供給制御手段の機能ブロック図である。 図１のディーゼルエンジンの燃料噴射装置の予備噴射および主噴射の作動特性線図である。 図１のディーゼルエンジンの燃料噴射装置の予備噴射域での作動特性線図である。 ディーゼルエンジンの主噴射に先立つ予備噴射を、噴射時期を可変した場合におけるＮＯｘ排出量の特性図である。 ディーゼルエンジンの主噴射に先立つ予備噴射を、噴射時期を可変した場合におけるスモーク排出量の特性図である。 図１のディーゼルエンジンのＥＣＵが行なう燃料供給制御ルーチンのフローチャート化特性説明線図である。 従来のディーゼルエンジンのＥＣＵが行なう予備噴射域、パイロット噴射および主噴射Ｊｍの作動特性線図である。

符号の説明

１ ディーゼルエンジン
７ 燃焼室
２２ キャビティー
２２１ キャビティー内壁
２７ ＥＣＵ（コントローラ）
ｔｉｎｔｏｐ 吸気弁開位置前
Ｊｍ 主噴射
Ｊｓ 予備噴射
Ｍ 燃料噴射装置

Claims (2)

1. 燃焼室に高圧燃料を圧縮上死点の近傍において主噴射すると共にこの主噴射に先立ち予備噴射を行なう燃料噴射装置と、運転状態に応じて上記噴射装置を制御するコントローラと、を備えたディーゼルエンジンにおいて、
   上記コントローラは上記予備噴射を排気行程後期で吸気弁開前に行なうように噴射制御することを特徴とするディーゼルエンジン。
2. ピストン頂部のキャビティーに高圧燃料を圧縮上死点の近傍において主噴射すると共にこの主噴射に先立ち予備噴射を行なう燃料噴射装置と、運転状態に応じて上記噴射装置を制御するコントローラと、を備えたディーゼルエンジンにおいて、
   上記コントローラは上記予備噴射を排気行程後期で吸気弁開前で上記キャビティー内壁に燃料が全て到達する時期に行なうよう噴射制御することを特徴とするディーゼルエンジン。
   

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