JP2011252393A - Combustion control device of diesel engine - Google Patents
Combustion control device of diesel engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011252393A JP2011252393A JP2010124683A JP2010124683A JP2011252393A JP 2011252393 A JP2011252393 A JP 2011252393A JP 2010124683 A JP2010124683 A JP 2010124683A JP 2010124683 A JP2010124683 A JP 2010124683A JP 2011252393 A JP2011252393 A JP 2011252393A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- injection
- control means
- control
- ignition
- fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ディーゼルエンジンの燃焼制御装置に関する技術分野に属する。 The present invention belongs to a technical field related to a combustion control device for a diesel engine.
従来より、ディーゼルエンジンの燃焼方式として、排ガス中の有害成分であるNOx及びPM(particulate matter)を同時に低減可能なPCI(Premixed compression Ignition)燃焼方式が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a combustion system of a diesel engine, a PCI (Premixed compression Ignition) combustion system that can simultaneously reduce NOx and PM (particulate matter), which are harmful components in exhaust gas, is known (see, for example, Patent Document 1). .
この燃焼方式では、圧縮上死点付近において主噴射を行う前に、早期噴射を行うことによって、噴射した燃料と筒内の空気との混合を促進し、煤の発生を抑制するようにしている。さらに、この燃焼方式では、EGR通路を介して排気の一部を吸気に戻すEGR(Exhaust Gas Recirculation)量を制御することによって、燃料の着火時期を圧縮上死点近傍まで遅延し、これによって、上記燃料と空気との混合時間を十分に確保しつつ(煤の発生を抑制しつつ)、吸気酸素濃度の低下により燃焼温度を低下させてNOxの発生を抑制するようにしている。 In this combustion method, before the main injection is performed in the vicinity of the compression top dead center, the early injection is performed to promote the mixing of the injected fuel and the air in the cylinder, thereby suppressing the generation of soot. . Further, in this combustion system, by controlling the amount of exhaust gas recirculation (EGR) that returns a part of the exhaust gas to the intake air via the EGR passage, the ignition timing of the fuel is delayed to the vicinity of the compression top dead center. While sufficiently ensuring the mixing time of the fuel and air (suppressing the generation of soot), the combustion temperature is lowered by reducing the intake oxygen concentration to suppress the generation of NOx.
ところで、エンジンの周囲の温度が低い場合やエンジン始動後間もない場合には、エンジンの吸気温度が目標温度よりも低くなる場合がある。この場合、例えばEGR通路を介して吸気に還流される高温の排気の量(EGR量)を増加させることで、吸気温度を目標温度まで高めることが考えられる。しかし、吸気温度が目標温度よりも低すぎると、EGR弁を仮に全開に制御したとしても、EGR通路の通路断面積等から決まるEGR量の限界(エンジンのハードウェア限界)から、吸気温度を目標温度まで上昇させることができないという問題がある。 By the way, when the temperature around the engine is low or just after the engine is started, the intake air temperature of the engine may be lower than the target temperature. In this case, for example, it is conceivable to increase the intake air temperature to the target temperature by increasing the amount of hot exhaust gas recirculated to the intake air via the EGR passage (EGR amount). However, if the intake air temperature is too lower than the target temperature, even if the EGR valve is controlled to be fully opened, the intake air temperature is targeted based on the EGR amount limit (engine hardware limit) determined by the cross-sectional area of the EGR passage. There is a problem that the temperature cannot be raised.
この結果、燃料の着火性が悪化して燃料の着火時期が目標時期に対して大きく遅角する過遅着火が発生し、延いては、燃焼温度が低下して、燃焼時におけるCO及びHCの発生量が増大したり失火によるトルク抜け(トルク低下)が発生したりするという問題がある。 As a result, the ignitability of the fuel deteriorates and over-ignition occurs in which the ignition timing of the fuel is greatly retarded with respect to the target timing. As a result, the combustion temperature decreases, and the CO and HC at the time of combustion decrease. There is a problem that the generation amount increases or torque loss (torque reduction) occurs due to misfire.
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、PCI燃焼方式を採用したディーゼルエンジンにおいて、吸気温度が目標温度を所定温度以上下回る状況下において、燃料の過遅着火を防止し、延いては、燃焼時におけるCO及びHCの発生量を抑制するとともに、失火によるトルク抜けを防止しようとすることにある。 The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to reduce the amount of fuel in a diesel engine adopting a PCI combustion system in a situation where the intake air temperature is lower than the target temperature by a predetermined temperature or more. The purpose is to prevent late ignition, and thus to suppress the generation of CO and HC during combustion and to prevent torque loss due to misfire.
上記の目的を達成するために、この発明では、吸気温度が目標吸気温度に対して所定温度以上低い状態にあり、且つ過遅着火検出手段により過遅着火が検出されたときには、主噴射の時期と早期噴射の時期との少なくとも一方を進角させるようにした。 In order to achieve the above object, according to the present invention, when the intake air temperature is lower than the target intake air temperature by a predetermined temperature or more and overdelay ignition is detected by the overdelay ignition detection means, the timing of main injection is determined. And at least one of the timing of early injection is advanced.
具体的には、請求項1の発明では、エンジンの燃焼室に臨む燃料噴射弁より圧縮上死点近傍において燃料を主噴射させる主噴射制御手段と、該主噴射制御手段による噴射に先立って、上記燃料噴射弁より燃料を早期噴射させる早期噴射制御手段と、燃料の着火時期が圧縮上死点近傍の目標着火時期になるように、エンジン回転数及びエンジン負荷に基づいて吸気酸素濃度を制御する吸気酸素濃度制御手段と、を備えたディーゼルエンジンの燃焼制御装置を対象とする。 Specifically, in the first aspect of the invention, prior to the injection by the main injection control means, the main injection control means for mainly injecting fuel near the compression top dead center from the fuel injection valve facing the combustion chamber of the engine, An early injection control means for injecting fuel earlier than the fuel injection valve, and the intake oxygen concentration is controlled based on the engine speed and the engine load so that the fuel ignition timing becomes a target ignition timing near the compression top dead center. And an intake oxygen concentration control means.
そして、上記燃焼室内における燃料の着火時期が目標着火時期に対して第1所定時間以上遅角する過遅着火を検出する過遅着火検出手段と、上記吸気温度が目標吸気温度に対して所定温度以上低い状態にあり、且つ、上記過遅着火検出手段により過遅着火が検出されたときには、上記主噴射制御手段による主噴射の時期と上記早期噴射制御手段による早期噴射の時期との少なくとも一方を進角させる噴射時期進角制御を実行する補正制御手段と、をさらに備えているものとする。 And an over-delayed ignition detecting means for detecting an over-delayed ignition in which the ignition timing of the fuel in the combustion chamber is retarded by a first predetermined time or more with respect to the target ignition timing; When the over-ignition detection means detects the over-ignition, the timing of the main injection by the main injection control means and the timing of the early injection by the early injection control means are determined. It is further provided with correction control means for executing injection timing advance control for advancement.
この構成によれば、冷間始動時など吸気温度が目標温度に対して所定温度以上低い状態にあり、且つ、過遅着火検出手段により燃料の過遅着火が検出されたときには、補正制御手段によって、噴射時期進角制御が実行される。この結果、主噴射制御手段による主噴射の時期と、早期噴射制御手段による早期噴射の時期との少なくとも一方が進角し、これにより、燃料の着火時期を進角させて過遅着火を防止することができ、延いては、過遅着火に伴うCO及びHCの発生、並びに失火によるトルク抜けを抑制することができる。 According to this configuration, when the intake air temperature is lower than the target temperature by a predetermined temperature or more, such as during cold start, and when the over-delayed ignition of the fuel is detected by the over-delayed ignition detecting means, the correction control means The injection timing advance control is executed. As a result, at least one of the timing of the main injection by the main injection control means and the timing of the early injection by the early injection control means is advanced, whereby the ignition timing of the fuel is advanced to prevent over-ignition ignition. As a result, generation of CO and HC accompanying excessively late ignition and torque loss due to misfire can be suppressed.
請求項2の発明では、請求項1の発明において、上記吸気酸素濃度制御手段は、EGR量を制御するEGR量制御手段を含み、上記補正制御手段はさらに、EGR量が目標量に対して所定量以上多い状態にあり、且つ、上記過遅着火検出手段により過遅着火が検出されたときにも、上記噴射時期進角制御を実行するように構成されているものとする。 According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the intake oxygen concentration control means includes an EGR amount control means for controlling an EGR amount, and the correction control means further includes an EGR amount relative to a target amount. It is assumed that the injection timing advance control is executed even when the amount is greater than a predetermined amount and when the over-delayed ignition detection means detects over-delayed ignition.
この構成によれば、上記過遅着火検出手段により過遅着火が検出され、且つ、EGR量が目標量に対して所定量以上多い状態にある場合には、補正制御手段により噴射時期進角制御が実行される。 According to this configuration, when the over-ignition detection is detected by the over-ignition detection means and the EGR amount is larger than the target amount by a predetermined amount or more, the injection timing advance control is performed by the correction control means. Is executed.
ところで、EGR量の調整は通常、EGR弁の開度を調整することによって行われるが、一般的にEGR弁によるEGR量の制御応答性は低いため、エンジンの運転状態に応じてEGR弁を閉じ側に制御したとしても、実際にEGR量が減少(吸気酸素濃度が増加)するまでにはタイムラグがあるため、EGR弁を閉じ側に制御する過渡期には、吸気酸素濃度が一時的に目標濃度よりも低くなって過遅着火が発生しやすくなる。この結果、燃料の着火遅れ時間が増加して、CO及びHCの発生量が増加したり失火によるトルク抜けが発生したりという問題がある。 By the way, the adjustment of the EGR amount is normally performed by adjusting the opening degree of the EGR valve. However, since the control response of the EGR amount by the EGR valve is generally low, the EGR valve is closed according to the operating state of the engine. Even if it is controlled to the side, since there is a time lag until the EGR amount actually decreases (intake oxygen concentration increases), the intake oxygen concentration temporarily reaches the target during the transition period when the EGR valve is controlled to close. It becomes lower than the concentration, and over-ignition tends to occur. As a result, there is a problem that the ignition delay time of the fuel increases, the amount of CO and HC generated increases, and torque loss due to misfire occurs.
これに対して、本発明では、EGR量が目標量に対して所定量以上多い場合には、上述の如く、補正制御手段によって噴射時期進角制御が実行され、主噴射制御手段による主噴射の時期と、早期噴射制御手段による早期噴射の時期との少なくとも一方が進角する。これにより、燃料の着火時期を全体的に進角させて目標着火時期に制御することができる。したがって、燃焼温度を出来る限り高めて、燃料時におけるCO及びHCの発生、並びに失火によるトルク抜けを確実に防止することができる。 In contrast, in the present invention, when the EGR amount is larger than the target amount by a predetermined amount or more, as described above, the injection timing advance control is executed by the correction control means, and the main injection control means performs the main injection control. At least one of the timing and the timing of early injection by the early injection control means is advanced. Thereby, the fuel ignition timing can be advanced as a whole and controlled to the target ignition timing. Therefore, the combustion temperature can be raised as much as possible to reliably prevent generation of CO and HC during fuel and torque loss due to misfire.
請求項3の発明では、請求項1又は2記載の発明において、上記補正制御手段はさらに、上記吸気温度が目標吸気温度に対して所定温度以上低い状態にあり、且つ、上記過遅着火検出手段により過遅着火が検出されたときには、上記主噴射制御手段による主噴射を減量する一方、早期噴射制御手段による早期噴射を増量させる噴射量制御をさらに実行するように構成されているものとする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the correction control means further includes a state where the intake air temperature is lower than a target intake air temperature by a predetermined temperature or more, and the over-ignition detection means. When the excessively late ignition is detected by the above, it is assumed that the main injection by the main injection control means is reduced while the injection amount control for increasing the early injection by the early injection control means is further executed.
この構成によれば、吸気温度が目標吸気温度に対して所定温度以上低い状態にあり、且つ、上記過遅着火検出手段により過遅着火が検出されたときには、補正制御手段によって、主噴射に比べて着火時期を進角させる効果が大きい早期噴射が増量される一方、主噴射が減量される。これにより、エンジンの出力トルクの低下を防止しつつ、燃料の着火時期を目標着火時期まで確実に進角させることができる。 According to this configuration, when the intake air temperature is lower than the target intake air temperature by a predetermined temperature or more and overdelayed ignition is detected by the overdelayed ignition detecting unit, the correction control unit compares it with the main injection. Thus, the early injection, which has the effect of advancing the ignition timing, is increased, while the main injection is decreased. As a result, it is possible to reliably advance the ignition timing of the fuel to the target ignition timing while preventing a decrease in the output torque of the engine.
請求項4の発明では、請求項3の発明において、上記早期噴射制御手段による早期噴射は、燃料を複数回に分けて噴射する分割噴射であるものとする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the early injection by the early injection control means is divided injection in which fuel is injected in a plurality of times.
これによれば、早期噴射制御手段による早期噴射を分割噴射によって行うことで、早期噴射された燃料の予混合をより一層促進して、煤の発生を抑制することができる。 According to this, by performing the early injection by the early injection control means by the divided injection, it is possible to further promote the premixing of the fuel injected early and suppress the generation of soot.
請求項5の発明では、請求項4の発明において、上記補正制御手段による噴射量制御は、上記主噴射制御手段による主噴射を減量する一方、上記早期噴射における複数回の燃料噴射のうち最も早い時期に行う噴射を増量させる制御であるものとする。
According to the invention of
これによれば、補正制御手段によって、早期噴射における複数回の燃料噴射のうち最も早い時期に行う噴射を増量するように噴射量制御が実行される。これにより、燃料の着火時期をより一層確実に進角させて、CO及びHCの発生並びに失火によるトルク抜けを防止することができる。 According to this, the injection amount control is executed by the correction control means so as to increase the injection performed at the earliest time among the plurality of fuel injections in the early injection. As a result, the ignition timing of the fuel can be advanced more reliably, and generation of CO and HC and torque loss due to misfire can be prevented.
請求項6の発明では、請求項1又は2の発明において、上記主噴射制御手段による主噴射後に、上記燃料噴射弁より燃料をアフタ噴射させるアフタ噴射制御手段をさらに備え、上記補正制御手段はさらに、上記噴射時期進角制御を実行するに際して、上記アフタ噴射制御手段によるアフタ噴射を減量する一方、上記早期噴射制御手段による早期噴射を増量させる噴射量制御を実行するように構成されているものとする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the apparatus further comprises after-injection control means for after-injecting fuel from the fuel injection valve after the main injection by the main injection control means. When performing the injection timing advance control, the after injection by the after injection control means is reduced while the injection amount control for increasing the early injection by the early injection control means is executed. To do.
この構成によれば、主噴射された燃料の燃焼に伴って発生した煤を、アフタ噴射の噴射燃料と共に燃焼させることができるので、煤の発生量を可及的に低減することができる。そして、補正制御手段によって噴射量制御を実行するに際し、トルクへの寄与度が大きい主噴射を減量することなくアフタ噴射を減量する一方、着火時期の進角効果が大きい早期噴射を増量するようにしたことで、トルク低下を防止しつつ、燃料の着火時期を目標着火時期まで確実に進角させることができる。 According to this configuration, the soot generated with the combustion of the main-injected fuel can be burned together with the after-injected fuel, so that the amount of soot generated can be reduced as much as possible. When executing the injection amount control by the correction control means, the after injection is reduced without reducing the main injection having a large contribution to the torque, while the early injection having a large advance effect of the ignition timing is increased. As a result, it is possible to reliably advance the ignition timing of the fuel to the target ignition timing while preventing a decrease in torque.
請求項7の発明では、請求項1又は2の発明において、上記主噴射制御手段による主噴射後に、上記燃料噴射弁より燃料をアフタ噴射させるアフタ噴射制御手段をさらに備え、上記補正制御手段はさらに、上記噴射時期進角制御を実行するに際して、上記アフタ噴射制御手段によるアフタ噴射を減量する一方、上記主噴射制御手段による主噴射を増量させる噴射量制御を実行するように構成されているものとする。 According to a seventh aspect of the invention, in the first or second aspect of the invention, the apparatus further comprises after-injection control means for after-injecting fuel from the fuel injection valve after main injection by the main injection control means, and the correction control means further comprises When the injection timing advance control is executed, the after injection by the after injection control means is reduced while the injection amount control for increasing the main injection by the main injection control means is executed. To do.
この構成によれば、主噴射された燃料の燃焼に伴って発生した煤を、アフタ噴射の噴射燃料と共に燃焼させることができるので、煤の発生量を可及的に低減することができる。また、補正制御手段によって、アフタ噴射を減量する一方、トルクへの寄与度が大きい主噴射を増量するようにしたことで、早期噴射による燃料の過度の混合を防止して燃焼時のディーゼルノックの発生を抑制しながら、燃料の着火時期を目標着火時期まで確実に進角させることができる。 According to this configuration, the soot generated with the combustion of the main-injected fuel can be burned together with the after-injected fuel, so that the amount of soot generated can be reduced as much as possible. The correction control means reduces the after-injection, while increasing the main injection that contributes greatly to the torque, thereby preventing excessive mixing of the fuel due to early injection and preventing the diesel knock during combustion. While suppressing the generation, the ignition timing of the fuel can be surely advanced to the target ignition timing.
請求項8の発明では、請求項1乃至7のいずれか一つの発明において、上記補正制御手段は、上記目標着火時期に対する燃料の着火遅れ時間が、第1所定時間よりも長い第2所定時間以上である場合には、上記酸素濃度制御手段により、燃料の着火時期を目標着火時期に制御するべく吸気酸素濃度を増加させる吸気酸素制御を実行するように構成されているものとする。 According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects of the present invention, the correction control means includes a fuel ignition delay time with respect to the target ignition timing that is not less than a second predetermined time longer than the first predetermined time. In this case, the oxygen concentration control means is configured to execute intake oxygen control for increasing the intake oxygen concentration so as to control the fuel ignition timing to the target ignition timing.
この構成によれば、例えば、補正制御手段により上記噴射時期進角制御(及び燃料噴射量制御)を実行しても燃料の着火時期を目標着火時期に制御できないほど、着火遅れ時間が長い場合には、酸素濃度制御手段により吸気酸素制御を実行することで、燃料の着火時期を目標着火時期まで確実に進角させることができる。 According to this configuration, for example, when the ignition delay time is so long that the fuel ignition timing cannot be controlled to the target ignition timing even if the injection timing advance control (and fuel injection amount control) is executed by the correction control means. By executing the intake oxygen control by the oxygen concentration control means, the fuel ignition timing can be surely advanced to the target ignition timing.
請求項9の発明では、請求項2乃至8のいずれか一つの発明において、上記補正制御手段はさらに、上記EGR量とその目標量との差が上記所定量よりも大きい所定閾量以上であるか、又は、上記吸気温度とその目標温度との差が上記所定温度よりも大きい所定閾温度以上である場合には、上記過遅着火検出手段により過遅着火が検出されたか否かに拘わらず、上記噴射時期進角制御、上記噴射量制御、及び上記吸気酸素制御のいずれかを実行するように構成されているものとする。 According to a ninth aspect of the invention, in the invention according to any one of the second to eighth aspects, the correction control means further has a difference between the EGR amount and the target amount equal to or larger than a predetermined threshold amount larger than the predetermined amount. Or if the difference between the intake air temperature and the target temperature is equal to or higher than a predetermined threshold temperature that is higher than the predetermined temperature, regardless of whether or not the excessively late ignition detecting means has detected excessively late ignition. It is assumed that any one of the injection timing advance control, the injection amount control, and the intake oxygen control is executed.
この構成によれば、現時点で過遅着火が発生していなくても、今後発生すると予測される場合、すなわち、上記EGR量とその目標量との差が上記所定量以上であるか、又は、上記吸気温度とその目標温度との差が上記所定温度以上である場合には、過遅着火検出手段により過遅着火が検出されたか否かに拘わらず、補正制御手段によって、噴射時期進角制御、噴射量制御、及び、吸気酸素制御のいずれかが実行され、これにより、過遅着火の発生を未然に防止することができる。したがって、CO及びHCの発生を抑制することは勿論のこと、失火によるトルク抜けを、車両の乗員が体感する前に未然に防止することができる。 According to this configuration, even if no excessively late ignition has occurred at this time, if it is predicted that it will occur in the future, that is, the difference between the EGR amount and the target amount is not less than the predetermined amount, or When the difference between the intake air temperature and the target temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, the injection timing advance control is performed by the correction control unit regardless of whether or not the over-delay ignition detection unit detects over-delay ignition. In addition, any one of the injection amount control and the intake oxygen control is executed, so that it is possible to prevent over-ignition from occurring. Therefore, not only the generation of CO and HC can be suppressed, but also torque loss due to misfire can be prevented before the vehicle occupant feels it.
以上説明したように、本発明のディーゼルエンジンの燃焼制御装置によると、吸気温度が目標吸気温度に対して所定温度以上低い状態にあり、且つ、過遅着火検出手段により過遅着火が検出されたときには、主噴射の時期と早期噴射の時期との少なくとも一方を進角させるようにしたことで、いわゆるPCI燃焼方式を採用したディーゼルエンジンにおいて、吸気温度が目標温度を下回る状況下で、燃料の過遅着火を防止し、延いては、燃焼時におけるCO及びHCの発生を抑制するとともに、失火によるトルク抜けを防止することができる。 As described above, according to the diesel engine combustion control apparatus of the present invention, the intake air temperature is lower than the target intake air temperature by a predetermined temperature or more, and the over-ignition detection means detects over-delayed ignition. Occasionally, at least one of the timing of main injection and the timing of early injection is advanced, so that in a diesel engine adopting a so-called PCI combustion system, excessive fuel consumption occurs when the intake air temperature is below the target temperature. Delayed ignition can be prevented, and as a result, generation of CO and HC during combustion can be suppressed, and torque loss due to misfire can be prevented.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の実施形態に係るエンジンの排気浄化装置Aの一例を示し、1は車両に搭載されたディーゼルエンジンである。このエンジン1は複数の気筒2,2,…(1つのみ図示する)を有し、その各気筒2内に往復動可能にピストン3が嵌挿されていて、このピストン3により各気筒2内に燃焼室4が区画されている。また、燃焼室4の天井部にはインジェクタ5(燃料噴射弁)が配設されていて、その先端部の噴口から高圧の燃料を燃焼室4に直接、噴射するようになっている。本実施形態では、エンジン1は、詳細は後述するように、該燃焼室4内における燃料の燃焼をPCI燃焼によって行うPCI燃焼モードと拡散燃焼によって行う拡散燃焼モードとの2つのモードを有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of an engine exhaust gas purification apparatus A according to an embodiment of the present invention. Reference numeral 1 denotes a diesel engine mounted on a vehicle. This engine 1 has a plurality of
各気筒2毎のインジェクタ5に燃料を供給する構成は、図示は省略するが、各インジェクタ5が接続される共通の燃料分配管(コモンレール)を備えたいわゆるコモンレールタイプとされており、上記コモンレール内部の燃圧(コモンレール圧)を検出するための燃圧センサの出力信号が、後述するECU100に入力され、ECU100によりコモンレール圧の制御が行われる。
The configuration for supplying fuel to the
エンジン1の上部には、吸気弁18及び排気弁19をそれぞれ開閉させる、図示省略の動弁機構が配設されている。
A valve operating mechanism (not shown) that opens and closes the
エンジン1の一側(図の右側)の側面には、各気筒2の燃焼室4に対しエアクリーナ29で濾過した空気(新気)を供給するための吸気通路6が接続されている。この吸気通路6には、上流側から下流側に向かって順に、後述の第1タービン7及び第2タービン8によりそれぞれ駆動されて吸気を圧縮する第1コンプレッサ9及び第2コンプレッサ10と、この2つのコンプレッサ9,10により圧縮した吸気を冷却するインタークーラ12と、吸気絞り弁13とが設けられている。
An intake passage 6 for supplying air (fresh air) filtered by an
一方、エンジン1の反対側(図の左側)の側面には、各気筒2の燃焼室4からそれぞれ燃焼ガス(排気)を排出するための排気通路14が接続されている。この排気通路14の上流端部は各気筒2毎に分岐して、それぞれ排気ポートにより燃焼室4に連通する排気マニホルドであり、該排気マニホルドよりも下流の排気通路14には、上流側から下流側に向かって順に、排気流を受けて回転される第1タービン7及び第2タービン8と、排気中の有害成分(HC、CO、NOx、煤等)を浄化可能なディーゼル酸化触媒(DOC)15及びDPF(Diesel Particulate Filter)16と、が配設されている。このDPF16は、炭化ケイ素(SiC)やコージェライト等からなる耐熱性セラミック材が三次元網目構造体若しくはウォールスルータイプのハニカム構造体に成形されており、排ガス中の煤(パティキュレート)は排ガスがDPFを通過する過程で該DPFに捕集される。
On the other hand, an
第1コンプレッサ9及び第1タービン7は互いに回転一体に連結されて第1排気ターボ過給機20を構成しており、同様に、第2コンプレッサ10及び第2タービン8は互いに回転一体に連結されて第2排気ターボ過給機21を構成している。このように、2つの排気ターボ過給機20,21を設けることで過給効率の向上を図ることができる。
The first compressor 9 and the first turbine 7 are connected to each other in a rotationally integrated manner to form a first exhaust turbocharger 20. Similarly, the
排気通路14には、第1排気ターボ過給機20のタービン7をバイパスする第1排気バイパス通路22と、第2排気ターボ過給機21のタービン8をバイパスする第2排気バイパス通路23とが接続されている。第1排気バイパス通路22の上流端には、該第1排気バイパス通路22へ流れる排気量を調整するためのレギュレートバルブ24が配設され、第2排気バイパス通路23の上流端には、該第2排気バイパス通路23へ流れる排気量を調整するためのウェストゲートバルブ25が配設されている。吸気通路6には、第1排気ターボ過給機20のコンプレッサ9をバイパスする吸気バイパス通路27が接続され、この吸気バイパス通路27には、該吸気バイパス通路27へ流れる空気量を調整するための吸気バイパス弁28が配設されている。
The
上記排気通路14における第1排気ターボ過給機20よりも上流側の部位には、排気の一部を吸気側に還流するためのEGR通路30の上流端が接続されている。このEGR通路30は、比較的低温の排気を還流するためのコールドEGR通路31と、高温の排気を還流するためのホットEGR通路32とで構成されており、EGR通路30の下流端は、吸気通路6における吸気絞り弁13とサージタンク26との間の部位に接続されている。本実施形態ではさらに、コールドEGR通路31を通過する排気よりもさらに低温の排気を還流するための極コールドEGR通路33が設けられている。この極コールドEGR通路33の上流端は、排気通路14におけるDPF16とサイレンサ17との間の部位に接続され、極コールドEGR通路33の下流端は、吸気通路6における第2排気ターボ過給機21よりも上流側の部位に接続されている。各EGR通路31〜33にはそれぞれ、開度調整の可能なEGR弁34〜36がそれぞれ配設されている。また、コールドEGR通路31及び極コールドEGR通路33の中間部にはそれぞれ、内部を通過する排気を冷却するためのEGRクーラ40が配設されている。
An upstream end of an
そして、上記各インジェクタ5、吸気絞り弁13、EGR弁34〜36,レギュレートバルブ24及びウェストゲートバルブ25等は、いずれもコントロールユニット(Electronic Control Unit:以下ECUという)100からの制御信号を受けて作動する。
Each of the
ECU100は、マイクロコンピュータを主体に構成されていて、周知のCPU、ROM、及びRAM等を有している。このECU100には、少なくとも、エンジン1のクランク軸の回転角度を検出するクランク角センサ51、吸気の圧力状態を検出する吸気圧センサ52、排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ53、燃焼室内の圧力を検出する指圧センサ54、外部からエンジン1に吸入される空気の流量を検出するエアフローセンサ55、EGRガス混合後の吸気の温度を検出する吸気温度センサ56、アクセルペダル(図示省略)の踏み操作量(アクセル開度)を検出するアクセル開度センサ57、及び、燃焼室に供給される吸気の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ58、ディーゼル酸化触媒15の温度を検出するための触媒温度センサ59、及びDPF16の上流側と下流側との差圧を検出するための差圧検出センサ60等からの出力信号がそれぞれ入力される。
The
ECU100は、各種センサからの信号を基に、エンジン1の運転状態を応じて、PCI燃焼モードと拡散燃焼モードとを切り換えて実行する。
The
(エンジンの過給制御について)
上記ECU100は、上記吸気バイパス弁28、レギュレートバルブ24及びウェストゲートバルブ25の各開度を、上記エンジン1の運転状態に応じて設定した開度にそれぞれ制御する。本実施形態では、ECU100は、高負荷乃至高回転側の運転領域では、第1排気ターボ過給機20が排気抵抗になるため、第2排気ターボ過給機21のみを作動させるべく、吸気バイパス弁28及びレギュレートバルブ24は全開状態とし、ウェストゲートバルブ25は全閉状態に近い開度にする。ECU100は、エンジン1の運転状態が低負荷乃至低回転側の運転領域に近づくにしたがって、吸気バイパス弁28及びレギュレートバルブ24を閉じ側に制御し、第1及び第2排気ターボ過給機20,21の両方を作動させる。そうして、ECU100は、後述するPCI燃焼モードを実行する低負荷乃至低回転側の運転領域では、吸気バイパス弁28、レギュレートバルブ24、ウェストゲートバルブ25を略全閉状態に制御する。したがって、本実施形態では、PCI燃焼モードにおいて、吸気酸素濃度を制御するために、レギュレートバルブ24やウェストゲートバルブ25の開度を制御する(過給圧を制御する)余裕は殆どなく、吸気酸素濃度の制御は主にEGR弁34〜36の開度制御によって行われる。
(About engine supercharging control)
The
(エンジンの燃焼制御について)
ECU100は、高負荷乃至高回転側では拡散燃焼モードを選択して拡散燃焼に基づくエンジン制御を実行する一方、低負荷乃至低回転側ではPCI燃焼モードを選択してPCI燃焼に基づくエンジン制御を実行するようになっている。また、ECU100は、PCI燃焼モードを選択している場合において、触媒温度が基準値より低い場合など必要に応じて拡散燃焼モードに切り換えてエンジン1の燃焼制御を行う。
(About engine combustion control)
The
PCI燃焼モードにおけるエンジン1の燃焼制御は、基本的には、図2に示すように、圧縮上死点近傍(例えば、BTDC35°〜BTDC5°であって、本実施形態ではBTDC15°)で行う燃料の主噴射に先立って、比較的早期に少量の燃料噴射(以下、早期噴射)を行うことで、早期噴射から着火までの着火遅れ時間を確保して燃料と空気との混合を促進する(いわゆる予混合燃焼を促進する)ことにより、煤の発生を抑制するとともに、吸気酸素濃度と等価なEGR量の制御との組合せにより、着火時期を目標着火時期(本実施形態では圧縮上死点)に制御して燃焼温度を極力高めることによって、CO及びHCの発生を抑制するとともに失火によるトルク低下を防止するようにしたものである。このEGR量の制御は、ECU100によって、燃焼混合気の高温部分がNOx生成温度よりも低くなるように、エンジン回転数及びエンジン負荷に基づいてEGR弁34〜36の開度を制御することで行われる。さらにこの燃焼制御では、主噴射の後にアフタ噴射を行って、主噴射の燃焼に伴って発生した煤をアフタ噴射によって燃焼させるようになっている。
The combustion control of the engine 1 in the PCI combustion mode is basically performed in the vicinity of the compression top dead center (for example,
本実施形態では、そうした制御を前提として、特に、着火遅れ時間が長い場合、つまり着火時期が目標着火時期に対して第1所定時間T1以上遅角する場合には、着火時期を目標着火時期まで進角させるための補正制御(後述するステップS8,S11及びS12)の制御)を実行する。 In the present embodiment, on the premise of such control, in particular, when the ignition delay time is long, that is, when the ignition timing is delayed by the first predetermined time T1 or more with respect to the target ignition timing, the ignition timing is set to the target ignition timing. Correction control for advancing (control of steps S8, S11 and S12 described later) is executed.
この補正制御としては、PCI燃焼を維持しながら行われる第1補正制御(図3参照)及び第2補正制御(図4参照)と、PCI燃焼から拡散燃焼へと切り換えることで行われる第3補正制御(図5参照)との3つの制御がある。各図の(a)が補正制御を実行する前の過遅着火が発生している状態を示し、各図の(b)が補正制御を実行後の過遅着火が解消された状態を示している。 The correction control includes a first correction control (see FIG. 3) and a second correction control (see FIG. 4) performed while maintaining PCI combustion, and a third correction performed by switching from PCI combustion to diffusion combustion. There are three controls: control (see FIG. 5). (A) in each figure shows a state in which the over-ignition ignition occurs before executing the correction control, and (b) in each figure shows a state in which the over-ignition ignition after the execution of the correction control is eliminated. Yes.
第1補正制御は、図3(b)に示すように、アフタ噴射を停止(アフタ噴射の噴射量を0まで減量)してその分だけ主噴射を増量させる噴射量制御と、噴射時期を全体的に進角させる噴射時期進角制御との組合せにより行われる。本実施形態における噴射時期進角制御は、早期噴射及び主噴射の双方を同量だけ(例えば3°〜5°CA)進角させるようになっている。尚、早期噴射及び主噴射の一方のみを進角させるようにしてもよい。 In the first correction control, as shown in FIG. 3B, after injection is stopped (the injection amount of after injection is reduced to 0) and the main injection is increased by that amount, and the entire injection timing is set. This is performed in combination with the injection timing advance control for making the advance advance. In the injection timing advance control in this embodiment, both the early injection and the main injection are advanced by the same amount (for example, 3 ° to 5 ° CA). Only one of the early injection and the main injection may be advanced.
また、第2補正制御は、EGR量を減らして吸気酸素濃度を増加させる酸素濃度制御とされていて、図4(b)に示すように、噴射量や噴射時期については補正しない。 Further, the second correction control is oxygen concentration control that decreases the EGR amount and increases the intake oxygen concentration, and does not correct the injection amount or the injection timing as shown in FIG.
後述するように、上記第1補正制御は、ECU100によって、目標着火時期に対する着火遅れ時間が噴射制御可能時間T2以上であると判断された場合に実行され、上記第2補正制御は、ECU100によって、着火遅れ時間が噴射制御可能時間T2未満であると判断された場合に実行される。
As will be described later, the first correction control is executed when the
第3補正制御は、上述の如く、PCI燃焼モードから拡散燃焼モードへと切り換えることで行われる(図5(b)参照)。この拡散燃焼モードにおける燃焼制御は、圧縮上死点近傍(本実施形態では、ATDC5°〜20°)で行う主噴射により噴霧化された燃料が拡散して周りの空気取り込みながら拡散燃焼するようにしたものである。さらに、この燃焼モードでは、主噴射に先立って圧縮上死点前(本実施形態では、BTDC15°)に少量のパイロット噴射を行うことで、主噴射の着火性を向上させて主噴射の着火遅れを短縮するようにしている。この燃焼モードでは、拡散燃焼をメインとしているため、PCI燃料モードのように着火遅れ時間を確保するための大量のEGRは必要ない。したがって、この拡散燃焼モードでは、PCI燃焼モードに比べてEGR量を低減し、これにより、吸気酸素濃度をPCI燃焼モードに比べて高めることができ、延いては、PCI燃焼に比べて燃焼温度を高温に維持して、CO及びHCの発生を抑制することができる。
As described above, the third correction control is performed by switching from the PCI combustion mode to the diffusion combustion mode (see FIG. 5B). Combustion control in this diffusion combustion mode is such that the fuel atomized by the main injection performed near the compression top dead center (
次に、ECU100におけるエンジン1の燃焼制御の詳細を、図6のフローチャートに基づいて詳細に説明する。
Next, details of the combustion control of the engine 1 in the
先ず、最初のステップS1では、各種センサ51〜60からの信号を読み込む。 First, in the first step S1, signals from various sensors 51-60 are read.
ステップ2では、ステップ1で読み込んだ吸気温度センサ56からの信号を基に、吸気温度を算出し、算出した吸気温度が目標温度未満であるか否かを判定する。この判定がNOであるときにはリターンする一方、YESであるときにはステップ3に進む。
In
ステップ3では、吸気温度が目標温度を所定温度K以上下回っているか否かを判定し、この判定がNOであるときにはリターンする一方、YESであるときにはステップ4に進む。ここで、吸気温度が目標温度を所定温度K以上下回っているときとは、例えば、ホットEGR通路32のEGR弁35を全開に制御しても、EGR通路32の通路断面積等から決まるEGR量の限界(エンジン1のハードウェア限界)によって、吸気温度を目標温度に制御することができないほど、吸気温度が目標温度を下回っているときを意味している。
In
ステップ4では、指圧センサ54からの信号を基に、筒内圧力の時間変化を求めて、この求めた圧力変化を基に燃料の着火時期を算出するとともに、目標着火時期に対する着火遅れ時間を算出する。
In
ステップS5では、ステップS4で算出した着火遅れ時間が第1所定時間T1以上であるか否かを判定し、この判定がNOであるときにはリターンする一方、この判定がYESであるときには、過遅着火が発生しているものとしてステップS6に進む。ここで、第1所定時間T1とは、燃焼時におけるCO及びHCの発生量が許容値以上となるような着火遅れ時間の下限値である。 In step S5, it is determined whether or not the ignition delay time calculated in step S4 is equal to or longer than the first predetermined time T1, and when the determination is NO, the process returns. The process proceeds to step S6. Here, the first predetermined time T1 is a lower limit value of the ignition delay time such that the amount of CO and HC generated during combustion is equal to or greater than an allowable value.
ステップS6では、触媒温度センサ59からの信号を基に、酸化触媒(DOC)15の温度を算出(推定)するとともに、この算出した酸化触媒温度が基準温度を上回るか否かを判定し、この判定がNOであるときにはステップS12に進む一方、YESであるときにはステップS7に進む。この基準温度は、本実施形態では、酸化触媒15の活性化温度とされている。
In step S6, the temperature of the oxidation catalyst (DOC) 15 is calculated (estimated) based on the signal from the
ステップS7では、ステップS4で算出した着火遅れ時間が噴射制御可能時間T2未満であるか否かを判定し、この判定がNOであるときにはステップS11に進む一方、YESであるときにはステップS8に進む。 In step S7, it is determined whether or not the ignition delay time calculated in step S4 is less than the injection controllable time T2. If this determination is NO, the process proceeds to step S11, and if YES, the process proceeds to step S8.
ステップS8では、アフタ噴射を停止してその分だけ主噴射を増量するように、インジェクタ5を制御する(噴射量制御を実行する)とともに、着火遅れ時間に応じて、早期噴射及び主噴射の双方の噴射時期を進角させるようにインジェクタ5を制御する(噴射時期進角制御を実行する)。本実施形態では、着火遅れ時間が長いほど噴射時期の進角量を増加させる。
In step S8, the
ステップS9では、所定時間経過後に吸気温度が目標温度に達したか否かを判定し、この判定がNOであるときにはステップS7に戻る一方、YESであるときにはステップS10に進む。 In step S9, it is determined whether or not the intake air temperature has reached the target temperature after a predetermined time has elapsed. When this determination is NO, the process returns to step S7, and when it is YES, the process proceeds to step S10.
ステップS10では、通常のPCIモード(つまりステップS8及びS11の補正制御を行わないPCI制御(図2参照)に復帰し、しかる後にリターンする。 In step S10, the process returns to the normal PCI mode (that is, PCI control (see FIG. 2) in which the correction control in steps S8 and S11 is not performed), and then returns.
ステップS11では、ステップS8におけるステップS4で算出した着火遅れ時間に応じて、目標吸気酸素濃度を決定し、この目標吸気酸素濃度になるように各EGR弁34〜36の開度を閉じ側に制御する。各EGR弁34〜36の開度比は、目標吸気温度に応じて予め設定された開度比に制御すればよい。目標吸気酸素濃度は、着火遅れ時間が長いほど高くなるように、エンジン回転数及びエンジン負荷をパラメータとして予めマップ化されてROMに記憶されている。
In step S11, the target intake oxygen concentration is determined according to the ignition delay time calculated in step S4 in step S8, and the opening degree of each
ステップS12では、エンジン1の制御モードを、PCI燃焼モードから拡散燃焼モードに切り換えて、しかる後にリターンする。 In step S12, the control mode of the engine 1 is switched from the PCI combustion mode to the diffusion combustion mode, and then the process returns.
以上の如く上記実施形態では、ECU100は、低負荷乃至低回転側の運転領域では、エンジン1の燃焼制御をPCI燃焼モードによって行うことを前提として、吸気温度が目標吸気温度に対して所定温度K以上低い状態にあり、且つ、過遅着火が発生していることを検出した場合には、着火時期を進角させて目標着火時期に制御するべく、噴射時期進角制御と噴射量制御とを組み合わせた第1補正制御を実行する(ステップS8の処理を実行する)ようになっている。
As described above, in the above-described embodiment, the
このように、インジェクタ5による燃料の噴射制御によって着火時期を進角させるようにしたことで、例えばEGR弁の開閉制御によって着火時期を進角させる場合に比べて、高い応答性で着火時期を進角側に制御することができる。したがって、着火時期の進角が遅れる間にCO及びHCが発生したり、失火によるトルク低下が発生したりするのを防止することができる。
As described above, the ignition timing is advanced by the fuel injection control by the
ここで、ECU100は、上記噴射量制御を実行する際に、アフタ噴射の停止による燃料噴射量の減量分を主噴射の増量によって補うようにしているので、エンジントルクの低下を防止することができる。また、アフタ噴射の減量分を早期噴射ではなく主噴射に上乗せするようにしたことで、燃料の予混合が進み過ぎることによるノッキングの発生を防止とすることができる。
Here, when executing the injection amount control, the
ECU100は、吸気温度が目標吸気温度に対して所定温度K以上低い状態にあり、且つ、過遅着火が発生していることを検出した場合であっても、着火遅れ時間が噴射制御可能時間T2以上である場合には(ステップS7の判定がNOである場合には)、着火時期を進角させるために、上述の如くインジェクタ5の噴射制御を実行する代わりに、吸気酸素制御を実行してEGR弁34〜36を閉じ側に制御するようになっている。これにより、インジェクタ5の噴射制御によって燃料の着火時期を目標着火時期に制御できない場合であっても、EGR量を減らして吸気酸素濃度を増加させることによって、燃料の着火性を向上させてその着火時期を目標時期まで進角させることができる。
Even when the
また、ECU100は、吸気温度が目標吸気温度に対して所定温度K以上低い状態にあり、且つ、過遅着火が発生していることを検出した場合であっても、酸化触媒温度が基準温度以下である場合(ステップS6の判定がNOである場合)には、上記第3補正制御を実行してエンジン1の燃焼モードを拡散燃焼モードに切り換えるようになっている。拡散燃焼モードでは、上述の如く、燃焼温度がPCI燃焼モードに比べて高いために、燃焼時におけるCO及びHCの発生を大幅に低減することができるとともに、高温の排気を利用して酸化触媒15の暖機を促進することができる。
(他の実施形態)
本発明の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、ステップS7の判定がNOであるときに進むステップS11の処理で、酸素濃度制御のみを実行するようにしているが、噴射時期進角制御及び噴射量制御を併せて実行するようにしてもよい。これにより、過遅着火が発生した場合でも、燃料の着火時期を目標着火時期まで確実に進角させることができる。
Further, even when the
(Other embodiments)
The configuration of the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes various other configurations. That is, in the above embodiment, only the oxygen concentration control is executed in the process of step S11 that proceeds when the determination in step S7 is NO, but the injection timing advance control and the injection amount control are executed together. You may make it do. As a result, even when excessively late ignition occurs, the fuel ignition timing can be reliably advanced to the target ignition timing.
また、上記実施形態では、ECU100による噴射量制御に際して、アフタ噴射を停止した分だけ主噴射を増量するようにしているが、早期噴射を増量するようにしてもよい。
In the above embodiment, when the injection amount control by the
また、上記実施形態では、PCI燃焼モードにおける早期噴射を、一回の噴射により行うシングル噴射としているが、例えば、燃料を複数回に分けて噴射する分割噴射としてもよい。これにより、早期噴射による燃料の混合をより一層促進して、燃焼時における煤の発生を確実に抑制することができる。このように、早期噴射を分割噴射とした場合における噴射量制御では、早期噴射における複数回の燃料噴射のうち最も早い時期に行う噴射を増量することが好ましい。こうすることで、燃料の着火時期を目標着火時期まで確実に進角させることができる。 Moreover, in the said embodiment, although the early injection in PCI combustion mode is single injection performed by one injection, it is good also as division injection which injects fuel in multiple times, for example. Thereby, mixing of fuel by early injection can be further promoted, and generation of soot at the time of combustion can be reliably suppressed. Thus, in the injection amount control in the case where the early injection is divided injection, it is preferable to increase the injection to be performed at the earliest time among a plurality of fuel injections in the early injection. In this way, the fuel ignition timing can be surely advanced to the target ignition timing.
また、上記実施形態では、ECU100において過遅着火が検出された場合に、補正制御を実行するようにしているが、ECU100において、EGR量とその目標量との差が所定閾量LM(>所定量M)以上であるか、又は、上記吸気温度とその目標温度との差が所定閾温度LK(>所定温度K)以上であると判定した場合には、過遅着火が検出されたか否かに拘わらず、上記噴射時期進角制御、上記噴射量制御、及び上記吸気酸素制御のいずれかを実行するようにしてもよい。これにより、今後、過遅着火が発生すると予測される状況下では、過遅着火が発生する前に予め、ECU100により該各制御を実行して着火時期を進角させることができる。こうして、過遅着火を未然に防止することができるので、CO及びHCの発生並びに失火によるトルク抜けをさらに確実に抑制することができる。
Further, in the above embodiment, the correction control is executed when the
また、上記実施形態では、通常のPCI燃焼モードにおいて、主噴射の後にアフタ噴射を行うようにしているが、必ずしもアフタ噴射を行う必要はない。アフタ噴射を行わない場合には、ECU100による噴射量制御は、主噴射を減量してその分だけ早期噴射を増量するものとすればよい。
In the above embodiment, after injection is performed after main injection in the normal PCI combustion mode, it is not always necessary to perform after injection. When the after injection is not performed, the injection amount control by the
また、上記実施形態では、ECU100による酸素濃度制御の実行時に、吸気酸素濃度を制御するためにEGR弁34〜36の開度を制御するようにしているが、例えば、ウェストゲートバルブ25、及びレギュレートバルブ24の開度を制御することで吸気酸素濃度を制御するようにしてもよい。この場合には、レギュレートバルブ24とウェストゲートバルブ25とECU100とが、吸気酸素濃度制御手段を構成することとなる。さらに、吸気弁18及び排気弁19の開閉時期を制御することで、EGR制御との組合せにより吸気酸素濃度を制御するようにしてもよい。この場合、吸気弁18、排気弁19、及びEGR弁34〜36が吸気酸素濃度制御手段を構成することとなる。
In the above embodiment, when the
さらに、上記実施形態では、ウェストゲートバルブ25及びレギュレートバルブ24の制御によって過給圧を制御するようになっているが、例えば、タービンの上流側に可変ノズルを設けた可変ノズルターボ(VGT)を採用するようにしてもよい。
Furthermore, in the above embodiment, the supercharging pressure is controlled by controlling the
さらに、上記実施形態では、ECU100による噴射量制御の実行に際して、アフタ噴射を停止させるようにしているが、アフタ噴射を完全に停止させず減量するものであってもよい。
Furthermore, in the above embodiment, when the injection amount control is executed by the
本発明は、ディーゼルエンジンの燃焼制御装置に有用であり、特にPCI燃焼方式を採用したディーゼルエンジンに適用する場合に有用である。 The present invention is useful for a combustion control device for a diesel engine, and is particularly useful when applied to a diesel engine employing a PCI combustion system.
A ディーゼルエンジンの燃焼制御装置
T1 第1所定時間
T2 噴射制御可能時間(第2所定時間)
K 所定温度
M 所定量
LM 所定閾量
LK 所定閾温度
1 エンジン
4 燃焼室
5 インジェクタ(燃料噴射弁)
34 EGR弁(EGR量制御手段、吸気酸素濃度制御手段)
35 EGR弁(EGR量制御手段、吸気酸素濃度制御手段)
36 EGR弁(EGR量制御手段、吸気酸素濃度制御手段)
54 指圧センサ(過遅着火検出手段)
100 ECU(主噴射制御手段、早期噴射制御手段、過遅着火検出手段、
補正制御手段、EGR量制御手段、吸気酸素濃度制御手段)
A Diesel engine combustion control device T1 first predetermined time T2 injection control possible time (second predetermined time)
K predetermined temperature M predetermined amount L M predetermined threshold amount L K predetermined threshold temperature 1
34 EGR valve (EGR amount control means, intake oxygen concentration control means)
35 EGR valve (EGR amount control means, intake oxygen concentration control means)
36 EGR valve (EGR amount control means, intake oxygen concentration control means)
54 Acupressure sensor (excessive ignition detection means)
100 ECU (main injection control means, early injection control means, excessively late ignition detection means,
Correction control means, EGR amount control means, intake oxygen concentration control means)
Claims (9)
上記燃焼室内における燃料の着火時期が目標着火時期に対して第1所定時間以上遅角する過遅着火を検出する過遅着火検出手段と、
上記吸気温度が目標吸気温度に対して所定温度以上低い状態にあり、且つ、上記過遅着火検出手段により過遅着火が検出されたときには、上記主噴射制御手段による主噴射の時期と上記早期噴射制御手段による早期噴射の時期との少なくとも一方を進角させる噴射時期進角制御を実行する補正制御手段と、をさらに備えていることを特徴とするディーゼルエンジンの燃焼制御装置。 Main injection control means for main injection of fuel near the compression top dead center from the fuel injection valve facing the combustion chamber of the engine, and early injection for early injection of fuel from the fuel injection valve prior to injection by the main injection control means A diesel engine comprising: a control means; and an intake oxygen concentration control means for controlling the intake oxygen concentration based on the engine speed and the engine load so that the fuel ignition timing is a target ignition timing in the vicinity of compression top dead center A combustion control device of
An over-delayed ignition detecting means for detecting an over-delayed ignition in which the ignition timing of the fuel in the combustion chamber is delayed by a first predetermined time or more with respect to the target ignition timing;
When the intake air temperature is lower than the target intake air temperature by a predetermined temperature or more and overdelayed ignition is detected by the overdelayed ignition detecting unit, the timing of the main injection by the main injection control unit and the early injection A diesel engine combustion control apparatus, further comprising: correction control means for executing injection timing advance control for advancing at least one of the early injection timing by the control means.
上記吸気酸素濃度制御手段は、EGR量を制御するEGR量制御手段を含み、
上記補正制御手段はさらに、EGR量が目標量に対して所定量以上多い状態にあり、且つ、上記過遅着火検出手段により過遅着火が検出されたときにも、上記噴射時期進角制御を実行するように構成されていることを特徴とするディーゼルエンジンの燃焼制御装置。 The diesel engine combustion control device according to claim 1,
The intake oxygen concentration control means includes an EGR amount control means for controlling the EGR amount,
The correction control means further performs the injection timing advance control when the EGR amount is larger than the target amount by a predetermined amount or more and the over-delayed ignition detection means detects over-delayed ignition. A combustion control device for a diesel engine, characterized by being configured to execute.
上記補正制御手段はさらに、上記吸気温度が目標吸気温度に対して所定温度以上低い状態にあり、且つ、上記過遅着火検出手段により過遅着火が検出されたときには、上記主噴射制御手段による主噴射を減量する一方、早期噴射制御手段による早期噴射を増量させる噴射量制御をさらに実行するように構成されていることを特徴とするディーゼルエンジンの燃焼制御装置。 In the diesel engine combustion control device according to claim 1 or 2,
The correction control means is further configured so that when the intake air temperature is lower than the target intake air temperature by a predetermined temperature or more and overdelay ignition is detected by the overdelay ignition detection means, the main injection control means performs main control. A diesel engine combustion control device configured to further execute injection amount control for reducing the amount of injection while increasing the amount of early injection by the early injection control means.
上記早期噴射制御手段による早期噴射は、燃料を複数回に分けて噴射する分割噴射であることを特徴とするディーゼルエンジンの燃焼制御装置。 In the diesel engine combustion control device according to claim 3,
2. The diesel engine combustion control apparatus according to claim 1, wherein the early injection by the early injection control means is divided injection in which fuel is injected in a plurality of times.
上記補正制御手段による噴射量制御は、上記主噴射制御手段による主噴射を減量する一方、上記早期噴射における複数回の燃料噴射のうち最も早い時期に行う噴射を増量させる制御であることを特徴とするディーゼルエンジンの燃焼制御装置。 The diesel engine combustion control device according to claim 4,
The injection amount control by the correction control means is a control for reducing the main injection by the main injection control means and increasing the injection to be performed at the earliest time among a plurality of fuel injections in the early injection. Diesel engine combustion control device.
上記主噴射制御手段による主噴射後に、上記燃料噴射弁より燃料をアフタ噴射させるアフタ噴射制御手段をさらに備え、
上記補正制御手段はさらに、上記噴射時期進角制御を実行するに際して、上記アフタ噴射制御手段によるアフタ噴射を減量する一方、上記早期噴射制御手段による早期噴射を増量させる噴射量制御を実行するように構成されていることを特徴とするディーゼルエンジンの燃焼制御装置。 In the diesel engine combustion control device according to claim 1 or 2,
After the main injection by the main injection control means, further comprising after injection control means for after-injecting fuel from the fuel injection valve,
Further, when executing the injection timing advance control, the correction control means reduces the after injection by the after injection control means while executing the injection amount control for increasing the early injection by the early injection control means. A combustion control device for a diesel engine, characterized in that it is configured.
上記主噴射制御手段による主噴射後に、上記燃料噴射弁より燃料をアフタ噴射させるアフタ噴射制御手段をさらに備え、
上記補正制御手段はさらに、上記噴射時期進角制御を実行するに際して、上記アフタ噴射制御手段によるアフタ噴射を減量する一方、上記主噴射制御手段による主噴射を増量させる噴射量制御を実行するように構成されていることを特徴とするディーゼルエンジンの燃焼制御装置。 In the diesel engine combustion control device according to claim 1 or 2,
After the main injection by the main injection control means, further comprising after injection control means for after-injecting fuel from the fuel injection valve,
The correction control means further executes an injection amount control for increasing the main injection by the main injection control means while reducing the after injection by the after injection control means when executing the injection timing advance control. A combustion control device for a diesel engine, characterized in that it is configured.
上記補正制御手段は、上記目標着火時期に対する燃料の着火遅れ時間が、第1所定時間よりも長い第2所定時間以上である場合には、上記酸素濃度制御手段により、燃料の着火時期を目標着火時期に制御するべく吸気酸素濃度を増加させる吸気酸素制御をさらに実行するように構成されていることを特徴とするディーゼルエンジンの燃焼制御装置。 In the diesel engine combustion control device according to any one of claims 1 to 7,
When the fuel ignition delay time with respect to the target ignition timing is equal to or longer than a second predetermined time longer than the first predetermined time, the correction control means determines the fuel ignition timing by the oxygen concentration control means. A combustion control apparatus for a diesel engine, which is configured to further execute intake oxygen control for increasing the intake oxygen concentration to be controlled at a time.
上記補正制御手段はさらに、上記EGR量とその目標量との差が上記所定量よりも大きい所定閾量以上であるか、又は、上記吸気温度とその目標温度との差が上記所定温度よりも大きい所定閾温度以上である場合には、上記過遅着火検出手段により過遅着火が検出されたか否かに拘わらず、上記噴射時期進角制御、上記噴射量制御、及び上記吸気酸素制御のいずれかを実行するように構成されていることを特徴とするディーゼルエンジンの燃焼制御装置。 The diesel engine combustion control device according to any one of claims 2 to 8,
The correction control means further has a difference between the EGR amount and the target amount equal to or greater than a predetermined threshold amount larger than the predetermined amount, or a difference between the intake air temperature and the target temperature is higher than the predetermined temperature. When the temperature is higher than a predetermined threshold temperature, any one of the injection timing advance control, the injection amount control, and the intake oxygen control is performed regardless of whether or not the over-delayed ignition detection means detects over-delayed ignition. A combustion control apparatus for a diesel engine, characterized in that the system is configured to execute the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010124683A JP5370274B2 (en) | 2010-05-31 | 2010-05-31 | Diesel engine combustion control system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010124683A JP5370274B2 (en) | 2010-05-31 | 2010-05-31 | Diesel engine combustion control system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011252393A true JP2011252393A (en) | 2011-12-15 |
JP5370274B2 JP5370274B2 (en) | 2013-12-18 |
Family
ID=45416506
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010124683A Active JP5370274B2 (en) | 2010-05-31 | 2010-05-31 | Diesel engine combustion control system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5370274B2 (en) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013105226A1 (en) * | 2012-01-11 | 2013-07-18 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for internal combustion engine |
WO2014080455A1 (en) * | 2012-11-20 | 2014-05-30 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for diesel engine |
JP2014224462A (en) * | 2013-05-15 | 2014-12-04 | 日産自動車株式会社 | Control device and control method for internal combustion engine |
JP2014231742A (en) * | 2013-05-28 | 2014-12-11 | 日産自動車株式会社 | Control device and control method for internal combustion engine |
JP2015108326A (en) * | 2013-12-04 | 2015-06-11 | マツダ株式会社 | Exhaust gas recirculation control device |
JP2015113752A (en) * | 2013-12-10 | 2015-06-22 | 株式会社デンソー | Control device of compression self-ignition type internal combustion engine |
JP2015129488A (en) * | 2014-01-08 | 2015-07-16 | 本田技研工業株式会社 | Internal combustion engine controller |
JP2016070192A (en) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | マツダ株式会社 | Furl control device of engine |
JP2017145730A (en) * | 2016-02-16 | 2017-08-24 | 新潟原動機株式会社 | Engine system |
CN107943004A (en) * | 2017-12-06 | 2018-04-20 | 北京交通大学 | The test system of tractor dynamic power shift controller |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006037763A (en) * | 2004-07-23 | 2006-02-09 | Nissan Motor Co Ltd | Dpf regeneration control device |
JP2008303763A (en) * | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Toyota Motor Corp | Exhaust emission control device for internal combustion engine |
JP2009191802A (en) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Toyota Central R&D Labs Inc | Control device for compression ignition type internal combustion engine |
-
2010
- 2010-05-31 JP JP2010124683A patent/JP5370274B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006037763A (en) * | 2004-07-23 | 2006-02-09 | Nissan Motor Co Ltd | Dpf regeneration control device |
JP2008303763A (en) * | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Toyota Motor Corp | Exhaust emission control device for internal combustion engine |
JP2009191802A (en) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Toyota Central R&D Labs Inc | Control device for compression ignition type internal combustion engine |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013105226A1 (en) * | 2012-01-11 | 2013-07-18 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for internal combustion engine |
CN104813008A (en) * | 2012-11-20 | 2015-07-29 | 丰田自动车株式会社 | Control device for diesel engine |
WO2014080455A1 (en) * | 2012-11-20 | 2014-05-30 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for diesel engine |
JPWO2014080455A1 (en) * | 2012-11-20 | 2017-01-05 | トヨタ自動車株式会社 | Diesel engine control device |
JP2014224462A (en) * | 2013-05-15 | 2014-12-04 | 日産自動車株式会社 | Control device and control method for internal combustion engine |
JP2014231742A (en) * | 2013-05-28 | 2014-12-11 | 日産自動車株式会社 | Control device and control method for internal combustion engine |
JP2015108326A (en) * | 2013-12-04 | 2015-06-11 | マツダ株式会社 | Exhaust gas recirculation control device |
JP2015113752A (en) * | 2013-12-10 | 2015-06-22 | 株式会社デンソー | Control device of compression self-ignition type internal combustion engine |
US9708987B2 (en) | 2013-12-10 | 2017-07-18 | Denso Corporation | Control apparatus for controlling combustion in compression-ignition internal combustion engine |
JP2015129488A (en) * | 2014-01-08 | 2015-07-16 | 本田技研工業株式会社 | Internal combustion engine controller |
JP2016070192A (en) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | マツダ株式会社 | Furl control device of engine |
JP2017145730A (en) * | 2016-02-16 | 2017-08-24 | 新潟原動機株式会社 | Engine system |
CN107943004A (en) * | 2017-12-06 | 2018-04-20 | 北京交通大学 | The test system of tractor dynamic power shift controller |
CN107943004B (en) * | 2017-12-06 | 2019-12-06 | 北京交通大学 | test system of tractor power gear shifting controller |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5370274B2 (en) | 2013-12-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5370274B2 (en) | Diesel engine combustion control system | |
JP5327267B2 (en) | Diesel engine with turbocharger for on-vehicle use and control method for diesel engine | |
JP6217398B2 (en) | Fuel injection control device for diesel engine | |
JP4924229B2 (en) | EGR system for internal combustion engine | |
EP2685075B1 (en) | Fuel injection device | |
JP6052190B2 (en) | Fuel injection control device for diesel engine | |
EP2179158B1 (en) | Control apparatus and control method for internal combustion engine | |
US20130118163A1 (en) | Fuel injection control device of diesel engine | |
JP5348338B2 (en) | Engine control device | |
JP2006233898A (en) | Egr device | |
JP6137473B2 (en) | Engine control device | |
JP2008025445A (en) | Control device for internal combustion engine | |
US9897022B2 (en) | Control apparatus for internal combustion engine | |
JP5056966B2 (en) | Combustion control device | |
JP2009085053A (en) | Control device for compression ignition internal combustion engine | |
JP2012097639A (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2009047014A (en) | Control device for diesel engine | |
WO2012128047A1 (en) | Combustion control device | |
JP4888297B2 (en) | Diesel engine exhaust gas recirculation control device | |
JP2004156519A (en) | Combustion control device for engine | |
JP5293683B2 (en) | Diesel engine combustion control system | |
JP4924280B2 (en) | Diesel engine control device. | |
JP5447294B2 (en) | diesel engine | |
US10669966B2 (en) | Control device and method for diesel engine | |
JP2012041892A (en) | Diesel engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120928 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20120928 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130528 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130531 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130723 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130820 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130902 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5370274 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |