JP2017015006A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】パイロット噴射とメイン噴射とを実行する内燃機関に適用されてパイロット噴射の最適化を図ることができる制御装置を提供する。
【解決手段】パイロット噴射の噴射制御量(噴射回数および噴射時期)を算出するに当たり、メイン噴射での燃料噴射速度Vmとメイン噴射燃料が着火するまでの必要期間tmとに基づいて、インジェクタから、メイン噴射燃料の燃焼場の内縁までの距離をパイロット噴射目標到達距離Aplとして算出する(ステップST9)。このパイロット噴射目標到達距離Aplとパイロット要求噴射量Qplrとに基づいて、パイロット噴射燃料の到達距離をパイロット噴射目標到達距離Aplに一致させるためのパイロット噴射の噴射回数および噴射時期を算出し(ステップST13)、この噴射回数および噴射時期でパイロット噴射を実行する(ステップST14)。
【選択図】図5
【解決手段】パイロット噴射の噴射制御量(噴射回数および噴射時期)を算出するに当たり、メイン噴射での燃料噴射速度Vmとメイン噴射燃料が着火するまでの必要期間tmとに基づいて、インジェクタから、メイン噴射燃料の燃焼場の内縁までの距離をパイロット噴射目標到達距離Aplとして算出する(ステップST9)。このパイロット噴射目標到達距離Aplとパイロット要求噴射量Qplrとに基づいて、パイロット噴射燃料の到達距離をパイロット噴射目標到達距離Aplに一致させるためのパイロット噴射の噴射回数および噴射時期を算出し(ステップST13)、この噴射回数および噴射時期でパイロット噴射を実行する(ステップST14)。
【選択図】図5
Description
本発明は内燃機関の制御装置に係る。特に、本発明はパイロット噴射制御の改良に関する。
従来、車両等に搭載されるディーゼルエンジンでは、メイン噴射と、このメイン噴射に先立つパイロット噴射とが実行される。つまり、パイロット噴射で噴射された燃料(以下、パイロット噴射燃料という)の燃焼によって燃焼室内の温度を上昇させておく。その後、メイン噴射で噴射された燃料(以下、メイン噴射燃料という)を、パイロット噴射燃料の燃焼場に通過させることで、メイン噴射燃料を加熱し、このメイン噴射燃料の着火遅れを抑制する。
また、特許文献1には、メイン噴射燃料の着火遅れに起因する失火が発生する可能性がある場合に、パイロット噴射とメイン噴射とのインターバルを短くするようにパイロット噴射の噴射時期を設定して失火を抑制することが開示されている。
しかしながら、単に、失火を抑制するためにパイロット噴射とメイン噴射とのインターバルを短くするようにパイロット噴射の噴射時期を設定するものでは、パイロット噴射燃料の燃焼場を通過している途中でメイン噴射燃料が着火する場合があり、パイロット噴射燃料の燃焼場とメイン噴射燃料の燃焼場とが重なり合ってしまう可能性がある。この場合、この重なり合う燃焼場での酸素不足に起因してスモークが発生してしまい、排気エミッションの悪化を招いてしまうことになる。
このように、パイロット噴射の噴射時期を設定するのみでは、着火遅れの最小化による失火の防止と排気エミッションの改善とを両立する最適なパイロット噴射を実現することが難しかった。
本発明は、か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、パイロット噴射とメイン噴射とを実行する内燃機関に適用されてパイロット噴射の最適化を図ることができる制御装置を提供することにある。
前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、燃料噴射弁から気筒内に噴射された燃料の自着火による燃焼を行う圧縮自着火式の内燃機関に適用され、前記燃料噴射弁からの燃料噴射として、メイン噴射と、このメイン噴射に先立つパイロット噴射とを実行させる制御装置を前提とする。この制御装置に対し、メイン噴射速度算出部、メイン着火必要期間算出部、目標到達距離算出部、パイロット要求噴射量算出部、パイロット噴射制御量算出部、パイロット噴射指令部を備えさせている。メイン噴射速度算出部は、前記メイン噴射が実行される場合の燃料の噴射速度をメイン噴射速度として算出する。メイン着火必要期間算出部は、前記メイン噴射開始時から、このメイン噴射で噴射された燃料の着火時までの期間を、前記パイロット噴射で噴射される燃料の燃焼場の温度に基づき、メイン着火必要期間として算出する。目標到達距離算出部は、前記燃料噴射弁から、前記メイン噴射で噴射される燃料の燃焼場の内縁までの距離を、前記メイン噴射速度と前記メイン着火必要期間とに基づきパイロット噴射目標到達距離として算出する。パイロット要求噴射量算出部は、前記メイン噴射で噴射される燃料が着火する温度まで前記パイロット噴射で噴射される燃料の燃焼場を昇温させるために要求される前記パイロット噴射の燃料噴射量をパイロット要求噴射量として算出する。パイロット噴射制御量算出部は、前記パイロット要求噴射量を確保しながら前記パイロット噴射で噴射される燃料の到達距離を前記パイロット噴射目標到達距離に一致させるための前記パイロット噴射の噴射回数および噴射時期をパイロット噴射制御量として算出する。パイロット噴射指令部は、前記算出されたパイロット噴射制御量で前記燃料噴射弁からのパイロット噴射を実行させる。
この特定事項により、パイロット要求噴射量を確保しながらパイロット噴射で噴射される燃料の到達距離をパイロット噴射目標到達距離に一致させるためのパイロット噴射の噴射回数および噴射時期が求められ、これら噴射回数および噴射時期でパイロット噴射が実行されることになる。つまり、パイロット噴射燃料の燃焼場とメイン噴射燃料の燃焼場とが重なり合うことなく且つこれら燃焼場同士が隣接するように、パイロット噴射制御量(パイロット噴射の噴射回数および噴射時期)でパイロット噴射が実行される。このため、着火遅れの最小化と排気エミッションの改善とを両立する最適なパイロット噴射を実現することができる。
前記パイロット噴射制御量算出部でのパイロット噴射制御量の算出動作として、好ましくは、前記パイロット噴射目標到達距離が短いほど、前記パイロット要求噴射量で前記パイロット噴射が実行される際のこのパイロット噴射の噴射回数を多く設定する。
パイロット噴射量(複数回のパイロット噴射が実行される場合のパイロット噴射総量)が同じである場合に、パイロット噴射の噴射回数を多く設定すると、パイロット噴射1回当たりの燃料噴射量が少なくなることで燃料の貫徹力が小さくなり燃料の到達距離(飛行距離)は短くなる。逆に、パイロット噴射の噴射回数を少なく設定すると、パイロット噴射1回当たりの燃料噴射量が多くなることで燃料の貫徹力が大きくなり燃料の到達距離は長くなる。この点を考慮して、パイロット噴射目標到達距離が短いほど、前記パイロット要求噴射量でパイロット噴射が実行される際のこのパイロット噴射の噴射回数を多く設定するようにしている。
また、前記パイロット要求噴射量で前記パイロット噴射が実行される場合に、前記パイロット噴射目標到達距離が短いほど、前記パイロット噴射の噴射時期を遅角側に設定することが好ましい。
パイロット噴射は、ピストンが圧縮上死点に向かって移動している途中(気筒内のガスが次第に圧縮されていく状態)で実行される。このため、パイロット噴射の噴射時期を遅角側に設定すると(気筒内圧が高い状況でパイロット噴射を実行すると)、パイロット噴射燃料の到達距離(飛行距離)は短くなる。逆に、パイロット噴射の噴射時期を進角側に設定すると(気筒内圧が低い状況でパイロット噴射を実行すると)、パイロット噴射燃料の到達距離は長くなる。この点を考慮して、前記パイロット要求噴射量でパイロット噴射が実行される場合に、パイロット噴射目標到達距離が短いほど、パイロット噴射の噴射時期を遅角側に設定するようにしている。
また、前記パイロット要求噴射量が多いほど、このパイロット要求噴射量で前記パイロット噴射が実行される際のこのパイロット噴射の噴射回数を多く設定することが好ましい。
前述したようにパイロット噴射1回当たりの噴射量が多いほど燃料の貫徹力が大きくなり燃料の到達距離は長くなる傾向がある。この点を考慮して、パイロット要求噴射量が多いほど、このパイロット要求噴射量でパイロット噴射が実行される際のこのパイロット噴射の噴射回数を多く設定し、パイロット噴射1回当たりの燃料の貫徹力を適正に得ることで、燃料の到達距離をパイロット噴射目標到達距離に一致させるようにしている。
また、前記パイロット要求噴射量で前記パイロット噴射が実行される場合に、このパイロット要求噴射量が多いほど、前記パイロット噴射の噴射時期を遅角側に設定することが好ましい。
前述したようにパイロット噴射1回当たりの噴射量が多いほど燃料の貫徹力が大きくなり燃料の到達距離は長くなる傾向がある。この点を考慮して、前記パイロット要求噴射量でパイロット噴射が実行される場合に、このパイロット要求噴射量が多いほど、パイロット噴射の噴射時期を遅角側に設定して気筒内圧が高い状況でパイロット噴射を実行し、燃料の貫徹力を適正に得ることで、燃料の到達距離をパイロット噴射目標到達距離に一致させるようにしている。
本発明では、パイロット噴射で噴射される燃料の到達距離を、燃料噴射弁から、メイン噴射で噴射される燃料の燃焼場の内縁までの距離であるパイロット噴射目標到達距離に一致させるためのパイロット噴射制御量を求めるようにしている。このため、着火遅れの最小化と排気エミッションの改善とを両立する最適なパイロット噴射を実現することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、自動車に搭載されたコモンレール式筒内直噴型多気筒(例えば直列4気筒)ディーゼルエンジン(圧縮自着火式内燃機関)に、本発明を適用した場合について説明する。
−エンジンの構成−
図1は本実施形態に係るディーゼルエンジン1(以下、単にエンジンという)およびその制御系統の概略構成図である。
図1は本実施形態に係るディーゼルエンジン1(以下、単にエンジンという)およびその制御系統の概略構成図である。
この図1に示すように、本実施形態に係るエンジン1は、燃料供給系2、燃焼室3、吸気系6、および、排気系7を備えている。
燃料供給系2は、サプライポンプ21、コモンレール22、インジェクタ(燃料噴射弁)23、および、機関燃料通路24等を備えている。
前記サプライポンプ21は、燃料タンクから汲み上げた燃料を、高圧にした後、機関燃料通路24を経てコモンレール22に供給する。コモンレール22は、高圧燃料を各インジェクタ23に分配する。インジェクタ23はピエゾインジェクタである。
吸気系6は、シリンダヘッド15(図2を参照)に形成された吸気ポート15aに接続される吸気マニホールド61を備え、この吸気マニホールド61に吸気管62が接続されている。この吸気管62には、上流側から順に、エアクリーナ63、エアフローメータ43、インタークーラ65、および、吸気絞り弁(ディーゼルスロットル)64が配設されている。
排気系7は、シリンダヘッド15に形成された排気ポート15bに接続される排気マニホールド71を備え、この排気マニホールド71に排気管72が接続されている。この排気管72には、NSR(NOx Storage Reduction)触媒74およびDPF(Diesel Particulate Filter)75が配設されている。
図2に示すように、シリンダブロック11には、各気筒(4気筒)毎にシリンダボア12が形成されている。各シリンダボア12の内部にはピストン13が収容されている。ピストン13の頂面13aの中央部には、キャビティ13bが凹設されており、このキャビティ13bが燃焼室3を構成している。この燃焼室3の中央部からインジェクタ23によって噴射された燃料は、自着火により燃焼し、その燃焼圧をピストン13に作用させる。ピストン13は、コネクティングロッド18によってクランクシャフト(図示省略)に連結されており、このクランクシャフトからエンジン動力が取り出される。
前記シリンダヘッド15には、吸気ポート15aを開閉する吸気バルブ16、および、排気ポート15bを開閉する排気バルブ17が配設されている。
さらに、図1に示す如く、このエンジン1には、ターボチャージャ(過給機)5が設けられている。このターボチャージャ5は、タービンシャフト51を介して連結されたタービンホイール52およびコンプレッサホイール53を備えている。
また、エンジン1には、吸気系6と排気系7とを接続するEGR(Exhaust Gas Recirculation)通路8が設けられている。このEGR通路8には、EGRバルブ81およびEGRクーラ82が設けられている。
−ECU−
ECU(Electronic Control Unit)100は、図示しないCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等からなるマイクロコンピュータと入出力回路とを備えている。図3に示すように、ECU100の入力回路には、クランクポジションセンサ40、レール圧センサ41、スロットル開度センサ42、エアフローメータ43、排気温センサ45a,45b、水温センサ46、アクセル開度センサ47、吸気圧センサ48、吸気温センサ49、筒内圧センサ4A、燃料温センサ4B、および、空燃比センサ4Cなどが接続されている。これらセンサの機能は周知であるのでここでの説明は省略する。
ECU(Electronic Control Unit)100は、図示しないCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等からなるマイクロコンピュータと入出力回路とを備えている。図3に示すように、ECU100の入力回路には、クランクポジションセンサ40、レール圧センサ41、スロットル開度センサ42、エアフローメータ43、排気温センサ45a,45b、水温センサ46、アクセル開度センサ47、吸気圧センサ48、吸気温センサ49、筒内圧センサ4A、燃料温センサ4B、および、空燃比センサ4Cなどが接続されている。これらセンサの機能は周知であるのでここでの説明は省略する。
一方、ECU100の出力回路には、サプライポンプ21、インジェクタ23、吸気絞り弁64、および、EGRバルブ81などが接続されている。
そして、ECU100は、前記各センサからの出力、その出力値を利用する演算式により求められた演算値、または、前記ROMに記憶された各種マップに基づいて、エンジン1の各種制御を実行する。例えば、ECU100は、インジェクタ23の燃料噴射制御として、パイロット噴射およびメイン噴射等の燃料噴射制御を実行する。
パイロット噴射は、メイン噴射に先立ち、少量の燃料を噴射する動作である。このパイロット噴射は、気筒内温度を高める予熱機能を有している。つまり、メイン噴射が開始されるまでの間に気筒内温度を十分に高め、これによってメイン噴射燃料の着火遅れを抑制し、このメイン噴射燃料の着火性を良好に確保するようにしている。このパイロット噴射での燃料噴射量、燃料噴射時期および燃料噴射回数の決定手法については後述する。
メイン噴射は、エンジン1のトルク発生のための燃料噴射動作である。このメイン噴射での燃料噴射量および燃料噴射時期は、エンジン回転速度、アクセル操作量(エンジン負荷)、冷却水温度、吸気温度等の運転状態量に応じ、要求トルクが得られるように決定される。例えば、燃料噴射量は、エンジン回転速度が高いほど、また、アクセル操作量(アクセル開度)が大きいほど多く設定される。
なお、前述したパイロット噴射およびメイン噴射の他に、アフタ噴射やポスト噴射が必要に応じて行われる。これらの噴射の機能は周知であるため、ここでの説明は省略する。
前述した各燃料噴射を実行する際の燃料噴射圧力は、コモンレール22の内圧(コモンレール内圧)により決定される。このコモンレール内圧として、一般に、コモンレール22からインジェクタ23へ供給される燃料圧力の目標値である目標レール圧は、エンジン回転速度が高くなるほど、および、エンジン負荷が高くなるほど高いものとされる。この目標レール圧は例えば前記ROMに記憶された燃圧設定マップに従って設定される。
また、ECU100は、エンジン1の運転状態に応じてEGRバルブ81の開度を制御し、吸気マニホールド61に向けての排気還流量(EGRガス量)を調整する。このEGRガス量は、予め実験やシミュレーション等によって作成されて前記ROMに記憶されたEGRマップに従って設定される。このEGRマップは、エンジン回転速度およびエンジン負荷をパラメータとしてEGR率を決定するためのマップである。ECU100は、このEGRマップに従って決定されたEGR率が成立するように、吸入空気量に応じたEGRガス量を得るべくEGRバルブ81の開度を制御する。
−パイロット噴射制御−
次に、本実施形態の特徴であるパイロット噴射制御について説明する。このパイロット噴射制御では、燃焼室3内において、パイロット噴射燃料が燃焼する領域(パイロット噴射燃料の燃焼場)と、メイン噴射燃料が燃焼する領域(メイン噴射燃料の燃焼場)とが重なり合うことなく、且つこれら燃焼場同士が隣接するようにパイロット噴射の噴射回数および噴射時期を規定する。
次に、本実施形態の特徴であるパイロット噴射制御について説明する。このパイロット噴射制御では、燃焼室3内において、パイロット噴射燃料が燃焼する領域(パイロット噴射燃料の燃焼場)と、メイン噴射燃料が燃焼する領域(メイン噴射燃料の燃焼場)とが重なり合うことなく、且つこれら燃焼場同士が隣接するようにパイロット噴射の噴射回数および噴射時期を規定する。
図4は、燃焼室3内においてこれら燃焼場同士が隣接する場合のピストン13の平面図である。この図4において符号Pで表す斜線を付した領域がパイロット噴射燃料の燃焼場である。また、この図4において符号Mで表す斜線を付した領域がメイン噴射燃料の燃焼場である。この図4に示すように、少量の燃料を噴射することで貫徹力が低くなっているパイロット噴射燃料の燃焼場Pは、インジェクタ23の周辺であって、燃焼室3の中央部分に形成される。これに対し、パイロット噴射に比べて噴射量が多くなっているメイン噴射燃料の貫徹力は、パイロット噴射燃料の貫徹力よりも大きくなっている。このため、このメイン噴射燃料は、パイロット噴射燃料の燃焼場Pを通過することで熱を受け、この燃焼場Pを脱する際に着火温度に達する。これにより、メイン噴射燃料の燃焼場Mは、燃焼室3の外周部分に形成される。
インジェクタ23には周方向に亘って複数の噴孔が形成されている。このため、各噴孔から噴射された燃料の噴霧は、周方向に所定間隔を存した領域に向けてそれぞれ噴射されることになるが、気筒内にはスワール流が生じており、且つ噴孔の数が多く設定されている(例えば周方向に亘って10個の噴孔を有している)ので、ここでは、各燃焼場(パイロット噴射燃料の燃焼場Pおよびメイン噴射燃料の燃焼場M)は、それぞれ周方向全体に亘って均一な燃焼場であると見なすこととする。
本実施形態におけるパイロット噴射制御は、この図4に示すように、パイロット噴射燃料の燃焼場Pとメイン噴射燃料の燃焼場Mとが重なり合うことなく、且つこれら燃焼場同士が隣接するように(パイロット噴射燃料の燃焼場Pの外縁とメイン噴射燃料の燃焼場Mの内縁とが接するように)パイロット噴射の噴射回数および噴射時期を規定するものとなっている。
以下、このパイロット噴射制御の概略について説明する。
このパイロット噴射制御では、(a)メイン噴射が実行される場合の燃料の噴射速度をメイン噴射速度Vmとして算出する動作、(b)メイン噴射開始時から、このメイン噴射で噴射された燃料の着火時までの期間を、パイロット噴射で噴射される燃料の燃焼場Pの温度に基づき、メイン着火必要期間tmとして算出する動作、(c)インジェクタ23から、メイン噴射で噴射される燃料の燃焼場Mの内縁までの距離を、前記メイン噴射速度Vmと前記メイン着火必要期間tmとに基づきパイロット噴射目標到達距離Aplとして算出する動作、(d)メイン噴射で噴射される燃料が着火する温度まで前記パイロット噴射で噴射される燃料の燃焼場Pを昇温させるために要求されるパイロット噴射の燃料噴射量をパイロット要求噴射量Qplrとして算出する動作、(e)前記パイロット要求噴射量Qplrを確保しながらパイロット噴射で噴射される燃料の到達距離を前記パイロット噴射目標到達距離Aplに一致させるためのパイロット噴射の噴射回数および噴射時期をパイロット噴射制御量として算出する動作、(f)算出されたパイロット噴射制御量でインジェクタ23からのパイロット噴射を実行させる動作が順に行われる。これら(a)〜(f)の動作の詳細については後述する。
これら動作は前記ECU100によって実行される。このため、ECU100において、前記(a)の動作を実行する機能部分が本発明でいうメイン噴射速度算出部として構成されている。また、ECU100において、前記(b)の動作を実行する機能部分が本発明でいうメイン着火必要期間算出部として構成されている。また、ECU100において、前記(c)の動作を実行する機能部分が本発明でいう目標到達距離算出部として構成されている。また、ECU100において、前記(d)の動作を実行する機能部分が本発明でいうパイロット要求噴射量算出部として構成されている。また、ECU100において、前記(e)の動作を実行する機能部分が本発明でいうパイロット噴射制御量算出部として構成されている。また、ECU100において、前記(f)の動作を行う機能部分が本発明でいうパイロット噴射指令部として構成されている。また、これらメイン噴射速度算出部、メイン着火必要期間算出部、目標到達距離算出部、パイロット要求噴射量算出部、パイロット噴射制御量算出部、および、パイロット噴射指令部によって本発明に係る制御装置が構成されている。
以下、このパイロット噴射制御の具体的な手順について図5のフローチャートに沿って説明する。このフローチャートは、エンジン1の始動後、クランクシャフトが所定角度だけ回転する毎(より具体的には、何れかの気筒でパイロット噴射が開始される前のタイミングとなる毎;例えばピストン13が圧縮上死点に達する前の所定クランク角度位置となるタイミング毎:本実施形態に係るエンジンは4気筒であるので180°CA毎)に前記ECU100において開始される。なお、以下では、本パイロット噴射制御においてパイロット噴射制御量が規定される気筒(パイロット噴射が開始される前のタイミングを迎えている気筒)を制御対象気筒と呼ぶ。
先ず、ステップST1において、制御対象気筒内に導入されているガスの状態量を取得する。具体的には、ガス量gcyl、ガス組成C、ガス温度Tc、および、ガス圧力Pcを取得する。
ガス量gcylは、制御対象気筒内に導入されている吸気の質量であって、エアフローメータ43および吸気温センサ49からの出力信号等に基づいて求められる。例えば所定期間中(例えば制御対象気筒の吸気バルブ16の開弁時から閉弁時までの期間中)における吸入空気量(エアフローメータ43からの出力信号に基づいて算出される吸入空気量の積算値)、および、吸気温度(吸気温センサ49からの出力信号によって検知される吸気温度)をパラメータとする所定の演算式またはマップからガス量gcylを求める。そして、吸入空気量が多いほど、また、吸気温度が低いほど、このガス量gcylが大きい値として算出される。また、前記エアフローメータ43等からの出力信号に基づいて求められたガス量にEGRガス量(前記EGRマップから読み出されるEGR率を達成するためのEGRガス量)を加算してガス量gcylを算出するようにしてもよい。
ガス組成Cは、制御対象気筒内に導入されているガス中の酸素濃度であって、EGR率および空燃比(A/F)等から求められる。EGR率は、前述した如くEGRマップから読み出される。空燃比は、空燃比センサ4Cからの出力信号によって検知される。このガス組成Cは、EGR率および空燃比(A/F)をパラメータとする所定の演算式またはマップから求められる。そして、EGR率が低いほど、また、空燃比(A/F)が大きいほど、このガス組成C(ガス中の酸素濃度)は高い値として算出される。
ガス温度Tcは、ピストン13の往復移動に伴うガスの圧縮状態によって変化する。ここでは、現在のエンジン回転速度とエンジン負荷とに対応する運転格子点に割り当てられた(前記ROMに記憶された)基準パイロット噴射時期におけるガス温度Tcが推定されることになる。後述するように、パイロット噴射燃料の燃焼後のガス温度Tabの算出(ステップST7)においてガス温度Tcが利用されるため、基準パイロット噴射時期におけるガス温度Tcを推定しておく必要がある。具体的には、吸入行程において制御対象気筒内に吸入された吸入ガス(吸気温センサ49からの出力信号によって検知される吸気温度となっている吸入ガス)が、吸気バルブ16の閉弁後の圧縮行程におけるピストン13の上昇移動によって圧縮されていく場合に、基準パイロット噴射時期(基準パイロット噴射時期でのクランク角度位置)に達した時点で幾何学的に求まるピストン位置によって前記吸入ガスの圧縮比が決まるので、この基準パイロット噴射時期におけるガス温度Tcを算出することができる。ステップST1では、このガス温度Tcが取得される。
ガス圧力Pcも、ピストン13の往復移動に伴うガスの圧縮状態によって変化する。ここでは、前記基準パイロット噴射時期およびメイン噴射時期それぞれにおけるガス圧力Pcが推定されることになる。後述するように、パイロット噴射燃料の噴射速度Vpの算出(ステップST6)、メイン噴射燃料の噴射速度Vmの算出(ステップST3)、および、メイン噴射燃料着火温度Tbの取得(ステップST5)それぞれにおいてガス圧力Pcが利用されるため、これら噴射時期それぞれにおけるガス圧力Pcを推定しておく必要がある。ここでは、現在のエンジン回転速度およびエンジン負荷に対応する運転格子点に割り当てられた基準パイロット噴射時期およびメイン噴射時期それぞれにおけるガス圧力Pcを推定し、これらガス圧力Pc(基準パイロット噴射時期でのガス圧力およびメイン噴射時期でのガス圧力)が取得される。より具体的には、吸入行程において制御対象気筒内に吸入された吸入ガス(吸気圧センサ48からの出力信号によって検知される吸気圧力となっている吸入ガス)が、吸気バルブ16の閉弁後の圧縮行程におけるピストン13の上昇移動によって圧縮されていく場合に、基準パイロット噴射時期(基準パイロット噴射時期でのクランク角度位置)に達した時点、および、メイン噴射時期(メイン噴射時期でのクランク角度位置)に達した時点それぞれで幾何学的に求まるピストン位置によって前記吸入ガスの圧縮比が決まるので、これら基準パイロット噴射時期およびメイン噴射時期それぞれにおけるガス圧力Pcを算出することができる。ステップST1では、これらのガス圧力Pcが取得される。
ステップST2では、燃料噴射圧力pcrが検出される。この燃料噴射圧力pcrは、前記レール圧センサ41からの出力信号(コモンレール22内の燃料圧力の出力信号)によって検出される。この燃料噴射圧力pcrは、実際には、前述した如くエンジン回転速度およびエンジン負荷に応じて、前記燃圧設定マップに従って設定されたものとなっている。
ステップST3では、制御対象気筒においてメイン噴射が実行される場合の燃料の噴射速度(メイン噴射速度)Vmが算出される。このメイン噴射速度Vmは、前記ステップST1で取得されたメイン噴射時期でのガス圧力Pc、および、前記ステップST2で検出された燃料噴射圧力pcrそれぞれを変数とする演算式によって算出される。または、メイン噴射時期でのガス圧力Pcおよび燃料噴射圧力pcrそれぞれをパラメータとしてメイン噴射速度Vmを求めるマップが実験などによって作成されてECU100のROMに記憶され、このマップを参照することでメイン噴射速度Vmを求めるようにしてもよい。前記メイン噴射時期でのガス圧力Pcが低いほど、また、メイン噴射の燃料噴射圧力pcrが高いほど、このメイン噴射速度Vmは高い値として算出されることになる。
このステップST3の動作が、本発明でいう「メイン噴射速度算出部による動作であって、メイン噴射が実行される場合の燃料の噴射速度をメイン噴射速度として算出する動作」に相当する。
ステップST4では、燃料温度Tfを検出する。この燃料温度Tfは、前記燃料温センサ4Bからの出力信号によって検出される。例えば、コモンレール22内の燃料温度Tfが検出される。より好ましくは、制御対象気筒に備えられたインジェクタ23内部の燃料温度Tfを検出する。
ステップST5では、基準パイロット噴射量Qplbおよびメイン噴射燃料着火温度Tbが取得される。
基準パイロット噴射量Qplbとしては、この基準パイロット噴射量Qplbの前回値が存在しない場合には、現在のエンジン回転速度およびエンジン負荷に対応する運転格子点に割り当てられた(前記ROMに記憶された)パイロット噴射量が読み込まれる。また、基準パイロット噴射量Qplbの前回値が存在している場合(前回ルーチンでのステップST10でパイロット要求噴射量Qplrが算出され、このパイロット要求噴射量Qplrが基準パイロット噴射量QplbとしてステップST12で更新された場合)には、この基準パイロット噴射量Qplbの前回値が、今回の基準パイロット噴射量Qplbとして取得される。
メイン噴射燃料着火温度Tbは、予め設定された基準メイン噴射燃料着火温度(例えば1000K)に対し、気筒内の酸素濃度(前記ガス組成Cに相当)や前述したメイン噴射時期でのガス圧力Pc等による補正を行うことで得られる値である。つまり、前記基準メイン噴射燃料着火温度に対し、気筒内の酸素濃度に応じた補正係数およびメイン噴射時期でのガス圧力Pcに応じた補正係数を乗算することによってメイン噴射燃料着火温度Tbが算出される。具体的には、気筒内の酸素濃度が高いほど、また、メイン噴射時期でのガス圧力Pcが高いほど、メイン噴射燃料着火温度Tbは低い値として求められることになる。
ステップST6では、パイロット噴射燃料の噴射速度(パイロット噴射速度)Vpが算出される。このパイロット噴射速度Vpは、前記ステップST1で取得された基準パイロット噴射時期でのガス圧力Pc、および、前記ステップST2で検出された燃料噴射圧力pcrそれぞれを変数とする演算式によって算出される。または、基準パイロット噴射時期でのガス圧力Pcおよび燃料噴射圧力pcrそれぞれをパラメータとしてパイロット噴射速度Vpを求めるマップが実験などによって作成されてECU100のROMに記憶され、このマップを参照することでパイロット噴射速度Vpを求めるようにしてもよい。前記パイロット噴射時期でのガス圧力Pcが低いほど、また、パイロット噴射の燃料噴射圧力pcrが高いほど、このパイロット噴射速度Vpは高い値として算出されることになる。
ステップST7では、パイロット噴射燃料が気筒内で燃焼した後のガス温度Tab、つまり、パイロット噴射燃料の燃焼場温度Tabを算出する。このパイロット噴射燃料の燃焼場温度Tabは、前記ステップST1で取得された基準パイロット噴射時期におけるガス温度Tc、ガス量gcylおよびガス組成C、ステップST5で取得された基準パイロット噴射量Qplb、前記ステップST6で算出されたパイロット噴射速度Vpそれぞれを変数とする演算式によって算出される。または、基準パイロット噴射時期におけるガス温度Tc、ガス量gcyl、ガス組成C、基準パイロット噴射量Qplb、パイロット噴射速度Vpそれぞれをパラメータとしてパイロット噴射燃料の燃焼場温度Tabを求めるマップが実験などによって作成されてECU100のROMに記憶され、このマップを参照することでパイロット噴射燃料の燃焼場温度Tabを求めるようにしてもよい。ガス温度Tcが高いほど、ガス量gcylが多いほど、ガス組成Cとして酸素濃度が高いほど、基準パイロット噴射量Qplbが多いほど、また、パイロット噴射速度Vpが低いほど、パイロット噴射燃料の燃焼場温度Tabは高い値として算出されることになる。
ステップST8では、インジェクタ23からのメイン噴射の開始時から、このメイン噴射で噴射された燃料の着火時までの期間(着火する条件が成立するまでの期間(メイン着火必要期間))tmを算出する。つまり、メイン噴射で噴射される燃料が、パイロット噴射燃料の燃焼場Pを通過することで、この燃焼場Pからの熱を受けて着火するまでに要する期間をメイン着火必要期間tmとして算出する。
このメイン着火必要期間tmは、前記ステップST4で検出された燃料温度Tf、前記ステップST5で取得されたメイン噴射燃料着火温度Tb、前記ステップST7で算出されたパイロット噴射燃料の燃焼場温度Tabそれぞれを変数とする演算式によって算出される。または、燃料温度Tf、メイン噴射燃料着火温度Tb、パイロット噴射燃料の燃焼場温度Tabそれぞれをパラメータとしてメイン着火必要期間tmを求めるマップが実験などによって作成されてECU100のROMに記憶され、このマップ(メイン着火必要期間算出マップ)を参照することでメイン着火必要期間tmを求めるようにしてもよい。
図6は、ある燃料温度Tfにおけるメイン着火必要期間算出マップの一例を示している。このメイン着火必要期間算出マップは、横軸がパイロット噴射燃料の燃焼場温度Tabであり、縦軸がメイン着火必要期間tmである。そして、パイロット噴射燃料の燃焼場温度Tabが高いほど、メイン着火必要期間tmは短い値として求められるようになっている。また、メイン噴射燃料着火温度Tbが低いほど、メイン着火必要期間tmは短い値として求められるようになっている。このようにパイロット噴射燃料の燃焼場温度Tab、メイン噴射燃料着火温度Tbおよびメイン着火必要期間tmの関係を特定したマップが、燃料温度Tf毎に(異なる燃料温度Tfそれぞれについて)複数記憶されている。これらマップでは、燃料温度Tfが高いほど、メイン着火必要期間tmは短い値として求められるようになっている。つまり、燃料温度Tfに応じて一つのマップが抽出され、そのマップに従い、パイロット噴射燃料の燃焼場温度Tabおよびメイン噴射燃料着火温度Tbに応じたメイン着火必要期間tmが求められるようになっている。
このステップST8の動作が、本発明でいう「メイン着火必要期間算出部による動作であって、メイン噴射開始時から、このメイン噴射で噴射された燃料の着火時までの期間を、パイロット噴射で噴射される燃料の燃焼場の温度に基づき、メイン着火必要期間として算出する動作」に相当する。
ステップST9では、パイロット噴射目標到達距離Aplを算出する。このパイロット噴射目標到達距離Aplは、インジェクタ23から、パイロット噴射燃料の燃焼場Pの外縁(メイン噴射燃料の燃焼場Mの内縁)までの距離の目標値として算出される。このパイロット噴射目標到達距離Aplは、前記ステップST8で算出されたメイン着火必要期間tm、前記ステップST3で算出されたメイン噴射速度Vmそれぞれを変数とする演算式によって算出される。または、メイン着火必要期間tm、メイン噴射速度Vmそれぞれをパラメータとしてパイロット噴射目標到達距離Aplを求めるマップが実験などによって作成されてECU100のROMに記憶され、このマップ(パイロット噴射目標到達距離算出マップ)を参照することでパイロット噴射目標到達距離Aplを求めるようにしてもよい。
つまり、メイン着火必要期間tmおよびメイン噴射速度Vmによってメイン噴射燃料の燃焼場Mの内縁位置が特定されるため、インジェクタ23からこの内縁位置までの距離がパイロット噴射燃料の到達距離に一致すれば、このパイロット噴射燃料の燃焼場Pの外縁位置と、メイン噴射燃料の燃焼場Mの内縁位置とが一致し、これら燃焼場P,Mが重なり合うことなく且つこれら燃焼場P,M同士が隣接するようになる。ステップST9では、このような状況が得られるようにパイロット噴射目標到達距離Aplが算出されることになる。
図7は、パイロット噴射目標到達距離算出マップの一例を示している。このパイロット噴射目標到達距離算出マップは、横軸がメイン着火必要期間tmであり、縦軸がパイロット噴射目標到達距離Aplである。そして、メイン着火必要期間tmが長いほど、パイロット噴射目標到達距離Aplは大きな値(長い距離)として求められるようになっている。また、メイン噴射速度Vmが高いほど、パイロット噴射目標到達距離Aplは大きな値(長い距離)として求められるようになっている。
このステップST9の動作が、本発明でいう「目標到達距離算出部による動作であって、燃料噴射弁から、メイン噴射で噴射される燃料の燃焼場の内縁までの距離を、メイン噴射速度とメイン着火必要期間とに基づきパイロット噴射目標到達距離として算出する動作」に相当する。
ステップST10では、パイロット要求噴射量Qplrを算出する。このパイロット要求噴射量Qplrは、前記ステップST7で算出されたパイロット噴射燃料の燃焼場温度Tab、前記ステップST9で算出されたパイロット噴射目標到達距離Apl、前記ステップST1で取得されたガス量gcylそれぞれを変数とする演算式によって算出される。または、パイロット噴射燃料の燃焼場温度Tab、パイロット噴射目標到達距離Aplそれぞれをパラメータとしてパイロット要求噴射量Qplr(ガス量gcylによる補正前のパイロット要求噴射量Qplr)を求めるマップが実験などによって作成されてECU100のROMに記憶され、このマップ(パイロット要求噴射量算出マップ)を参照することでパイロット要求噴射量Qplrを求めるようにしてもよい。
図8は、このパイロット要求噴射量算出マップの一例を示している。このパイロット要求噴射量算出マップは、横軸がパイロット噴射目標到達距離Aplであり、縦軸がパイロット要求噴射量Qplrである。そして、パイロット噴射目標到達距離Aplが大きい(長い)ほど、パイロット要求噴射量Qplrは大きな値として求められるようになっている。また、パイロット噴射燃料の燃焼場温度Tabが低いほど、パイロット要求噴射量Qplrは大きな値として求められるようになっている。このステップST10では、このパイロット要求噴射量算出マップによって求められたパイロット要求噴射量Qplrをガス量gcylに応じた補正係数を乗算することによって補正し、これにより最終的なパイロット要求噴射量Qplrを算出する。具体的には、ガス量gcylが多いほどパイロット要求噴射量Qplrは大きな値として算出されることになる。
このステップST10の動作が、本発明でいう「パイロット要求噴射量算出部による動作であって、メイン噴射で噴射される燃料が着火する温度まで前記パイロット噴射で噴射される燃料の燃焼場を昇温させるために要求されるパイロット噴射の燃料噴射量をパイロット要求噴射量として算出する動作」に相当する。
ステップST11では、前記ステップST10で算出されたパイロット要求噴射量Qplrが収束したか否かを判定する。つまり、前回ルーチンにおいて算出されたパイロット要求噴射量Qplrの値と、今回ルーチンにおいて算出されたパイロット要求噴射量Qplrとの偏差が、予め設定された所定値未満となっているか否かを判定する。
前記偏差が所定値以上となっている場合には、パイロット要求噴射量Qplrが未だ収束していないとしてステップST11でNO判定されて、ステップST12に移る。また、パイロット要求噴射量Qplrの前回値が存在していない場合(エンジンの始動初期時であってパイロット要求噴射量Qplrの前回値が未だ存在していない場合)にも、パイロット要求噴射量Qplrが未だ収束していないとしてステップST11でNO判定されて、ステップST12に移る。
ステップST12では、今回算出されたパイロット要求噴射量Qplrを基準パイロット噴射量Qplbとして更新して、ステップST5に戻り、この基準パイロット噴射量Qplbを使用して前述と同様の動作によってパイロット要求噴射量Qplrを算出する。このように、パイロット要求噴射量Qplrが収束するまで、基準パイロット噴射量Qplbを更新していき、その更新の度に、更新後の基準パイロット噴射量Qplbに応じて、パイロット噴射燃料の燃焼場温度Tab、メイン着火必要期間tm、パイロット噴射目標到達距離Aplも再度算出され、パイロット要求噴射量Qplrが収束するまで、この算出動作が繰り返されることになる。
そして、前記偏差が所定値未満となった場合には、パイロット要求噴射量Qplrが収束したとしてステップST11でYES判定され、ステップST13に移る。
ステップST13では、パイロット噴射の制御量(パイロット噴射制御量)としてのパイロット噴射の噴射回数および噴射時期を算出する。このパイロット噴射の噴射回数および噴射時期は、前記ステップST9で算出されたパイロット噴射目標到達距離Apl、前記ステップST10で算出されたパイロット要求噴射量Qplrそれぞれを変数とする演算式によって算出される。または、パイロット噴射目標到達距離Apl、パイロット要求噴射量Qplrそれぞれをパラメータとしてパイロット噴射の噴射回数および噴射時期を求めるマップが実験などによって作成されてECU100のROMに記憶され、このマップ(パイロット噴射制御量算出マップ)を参照することでパイロット噴射の噴射回数および噴射時期を求めるようにしてもよい。
図9は、あるパイロット噴射目標到達距離Aplにおけるパイロット噴射制御量算出マップの一例を示している。このパイロット噴射制御量算出マップは、横軸がパイロット噴射時期であり、縦軸がパイロット噴射回数である。この縦軸では、例えば、αがパイロット噴射回数「1回」の範囲、範囲βがパイロット噴射回数「2回」の範囲、γがパイロット噴射回数「3回」の範囲、範囲δがパイロット噴射回数「4回」の範囲、範囲εがパイロット噴射回数「5回」の範囲となっている。
このパイロット噴射制御量算出マップは、パイロット要求噴射量Qplrが少ないほど、同一パイロット噴射時期であってもパイロット噴射回数を少なく設定し(パイロット噴射燃料の貫徹力を大きくする側に設定し)、パイロット要求噴射量Qplrが少ないほど、同一パイロット噴射回数であってもパイロット噴射時期を進角側に設定する(パイロット噴射燃料の貫徹力を大きくする側に設定する)ようになっている。逆に、パイロット要求噴射量Qplrが多いほど、同一パイロット噴射時期であってもパイロット噴射回数を多く設定し(パイロット噴射燃料の貫徹力を小さくする側に設定し)、パイロット要求噴射量Qplrが多いほど、同一パイロット噴射回数であってもパイロット噴射時期を遅角側に設定する(パイロット噴射燃料の貫徹力を小さくする側に設定する)ようになっている(本発明でいう「パイロット噴射制御量算出部による動作であって、パイロット要求噴射量が多いほど、このパイロット要求噴射量でパイロット噴射が実行される際のこのパイロット噴射の噴射回数を多く設定する動作」および「パイロット噴射制御量算出部による動作であって、前記パイロット要求噴射量でパイロット噴射が実行される場合に、このパイロット要求噴射量が多いほど、パイロット噴射の噴射時期を遅角側に設定する動作」に相当)。
このようにパイロット要求噴射量Qplr、パイロット噴射時期およびパイロット噴射回数の関係を特定したマップが、パイロット噴射目標到達距離Apl毎に(異なるパイロット噴射目標到達距離Aplそれぞれについて)複数記憶されている。これらマップでは、パイロット噴射目標到達距離Aplが長いほど、同一パイロット噴射時期であってもパイロット噴射回数を少なく設定し(パイロット噴射燃料の貫徹力を大きくする側に設定し)、パイロット噴射目標到達距離Aplが長いほど、同一パイロット噴射回数であってもパイロット噴射時期を進角側に設定する(パイロット噴射燃料の貫徹力を大きくする側に設定する)ようになっている。逆に、パイロット噴射目標到達距離Aplが短いほど、同一パイロット噴射時期であってもパイロット噴射回数を多く設定し(パイロット噴射燃料の貫徹力を小さくする側に設定し)、パイロット噴射目標到達距離Aplが短いほど、同一パイロット噴射回数であってもパイロット噴射時期を遅角側に設定する(パイロット噴射燃料の貫徹力を小さくする側に設定する)ようになっている(本発明でいう「パイロット噴射制御量算出部による動作であって、パイロット噴射目標到達距離が短いほど、前記パイロット要求噴射量でパイロット噴射が実行される際のこのパイロット噴射の噴射回数を多く設定する動作」および「パイロット噴射制御量算出部による動作であって、前記パイロット要求噴射量でパイロット噴射が実行される場合に、パイロット噴射目標到達距離が短いほど、パイロット噴射の噴射時期を遅角側に設定する動作」に相当)。
つまり、パイロット噴射目標到達距離Aplに応じて一つのマップが抽出され、そのマップに従い、パイロット要求噴射量Qplrに応じたパイロット噴射時期およびパイロット噴射回数が求められるようになっている。
なお、パイロット噴射時期およびパイロット噴射回数の関係としては、前記パイロット噴射で噴射される燃料の到達距離がパイロット噴射目標到達距離Aplに一致するものであればよいが、パイロット噴射時期およびパイロット噴射回数の一方が制約を受ける場合には他方を調整することによって、パイロット噴射で噴射される燃料の到達距離がパイロット噴射目標到達距離Aplに一致するようにする。例えば、インジェクタ23の開閉速度の制約によってパイロット噴射回数が制約を受ける場合にはパイロット噴射時期を調整することによって、パイロット噴射で噴射される燃料の到達距離がパイロット噴射目標到達距離Aplに一致するようにする。
このステップST13の動作が、本発明でいう「パイロット噴射制御量算出部による動作であって、パイロット要求噴射量を確保しながらパイロット噴射で噴射される燃料の到達距離をパイロット噴射目標到達距離に一致させるためのパイロット噴射の噴射回数および噴射時期をパイロット噴射制御量として算出する動作」に相当する。
このようにしてパイロット噴射の噴射回数および噴射時期を求めた後、ステップST14に移り、パイロット噴射を実行する。つまり、前記算出された噴射時期に達したタイミングにおいて前記算出された噴射回数だけパイロット噴射を実行する。
これにより、図4で示したように、メイン噴射が実行された際にあっては、パイロット噴射燃料の燃焼場Pとメイン噴射燃料の燃焼場Mとが重なり合うことなく且つこれら燃焼場P,M同士が隣接するように(パイロット噴射燃料の燃焼場Pの外縁とメイン噴射燃料の燃焼場Mの内縁とが接するように)パイロット噴射燃料の燃焼場Pが形成されることになる。
以上の動作が、クランクシャフトが所定角度だけ回転する毎に繰り返されることになる。
このようなパイロット噴射制御が行われるため、前記ECU100によって(より具体的には、前述したECU100における各機能部分によって)本発明に係る内燃機関の制御装置が構成される。この制御装置は、前記クランクポジションセンサ40、レール圧センサ41、エアフローメータ43、アクセル開度センサ47、吸気圧センサ48、吸気温センサ49、燃料温センサ4B等からの各信号を入力信号として受信する構成となっている。また、この制御装置は、各インジェクタ23にパイロット噴射の指令信号を出力信号として出力する構成となっている。
このように本実施形態では、パイロット要求噴射量Qplrを確保しながらパイロット噴射で噴射される燃料の到達距離をパイロット噴射目標到達距離Aplに一致させるためのパイロット噴射の噴射回数および噴射時期が求められ、これら噴射回数および噴射時期でパイロット噴射が実行されるようになっている。つまり、図4に示すように、パイロット噴射燃料の燃焼場Pとメイン噴射燃料の燃焼場Mとが重なり合うことなく且つこれら燃焼場P,M同士が隣接するように、パイロット噴射制御量(パイロット噴射の噴射回数および噴射時期)でパイロット噴射が実行されるようにしている。このため、パイロット噴射燃料の燃焼場Pとメイン噴射燃料の燃焼場Mとが重なり合わないことで、スモークの発生が抑制され、排気エミッションの改善を図ることができる。また、これら燃焼場P,M同士が隣接することで、前記スモークの発生を抑制しながらメイン噴射燃料の着火遅れを最小化でき、失火の抑制および燃焼音の低減を図ることができる。このように、本実施形態によれば、着火遅れの最小化と排気エミッションの改善とを両立する最適なパイロット噴射を実現することができる。特に、エンジン1の定常運転時および過渡運転時の何れにおいても前述した燃焼場P,Mの状態を得ることができるため、エンジン1の運転に関わりなく、着火遅れの最小化と排気エミッションの改善とを両立することが可能である。
−他の実施形態−
以上説明した実施形態は、自動車に搭載された直列4気筒ディーゼルエンジン1に本発明を適用した場合について説明した。本発明は、自動車用に限らず、その他の用途に使用されるエンジンにも適用可能である。また、気筒数やエンジン形式(直列型エンジン、V型エンジン、水平対向型エンジン等の別)についても特に限定されるものではない。
以上説明した実施形態は、自動車に搭載された直列4気筒ディーゼルエンジン1に本発明を適用した場合について説明した。本発明は、自動車用に限らず、その他の用途に使用されるエンジンにも適用可能である。また、気筒数やエンジン形式(直列型エンジン、V型エンジン、水平対向型エンジン等の別)についても特に限定されるものではない。
また、前記実施形態ではコンベンショナル車両(駆動力源としてエンジンのみを搭載した車両)のエンジン1に本発明を適用した場合について説明したが、ハイブリッド車両(駆動力源としてエンジンおよび電動モータを搭載した車両)のエンジンに対しても本発明は適用可能である。
本発明は、自動車に搭載されるディーゼルエンジンにおけるパイロット噴射制御に適用可能である。
1 エンジン(内燃機関)
3 燃焼室
23 インジェクタ(燃料噴射弁)
100 ECU
3 燃焼室
23 インジェクタ(燃料噴射弁)
100 ECU
Claims (5)
- 燃料噴射弁から気筒内に噴射された燃料の自着火による燃焼を行う圧縮自着火式の内燃機関に適用され、前記燃料噴射弁からの燃料噴射として、メイン噴射と、このメイン噴射に先立つパイロット噴射とを実行させる制御装置において、
前記メイン噴射が実行される場合の燃料の噴射速度をメイン噴射速度として算出するメイン噴射速度算出部と、
前記メイン噴射開始時から、このメイン噴射で噴射された燃料の着火時までの期間を、前記パイロット噴射で噴射される燃料の燃焼場の温度に基づき、メイン着火必要期間として算出するメイン着火必要期間算出部と、
前記燃料噴射弁から、前記メイン噴射で噴射される燃料の燃焼場の内縁までの距離を、前記メイン噴射速度と前記メイン着火必要期間とに基づきパイロット噴射目標到達距離として算出する目標到達距離算出部と、
前記メイン噴射で噴射される燃料が着火する温度まで前記パイロット噴射で噴射される燃料の燃焼場を昇温させるために要求される前記パイロット噴射の燃料噴射量をパイロット要求噴射量として算出するパイロット要求噴射量算出部と、
前記パイロット要求噴射量を確保しながら前記パイロット噴射で噴射される燃料の到達距離を前記パイロット噴射目標到達距離に一致させるための前記パイロット噴射の噴射回数および噴射時期をパイロット噴射制御量として算出するパイロット噴射制御量算出部と、
前記算出されたパイロット噴射制御量で前記燃料噴射弁からのパイロット噴射を実行させるパイロット噴射指令部と、
を備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 請求項1記載の内燃機関の制御装置において、
前記パイロット噴射制御量算出部は、前記パイロット噴射目標到達距離が短いほど、前記パイロット要求噴射量で前記パイロット噴射が実行される際のこのパイロット噴射の噴射回数を多く設定することを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 請求項1記載の内燃機関の制御装置において、
前記パイロット噴射制御量算出部は、前記パイロット要求噴射量で前記パイロット噴射が実行される場合に、前記パイロット噴射目標到達距離が短いほど、前記パイロット噴射の噴射時期を遅角側に設定することを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 請求項1記載の内燃機関の制御装置において、
前記パイロット噴射制御量算出部は、前記パイロット要求噴射量が多いほど、このパイロット要求噴射量で前記パイロット噴射が実行される際のこのパイロット噴射の噴射回数を多く設定することを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 請求項1記載の内燃機関の制御装置において、
前記パイロット噴射制御量算出部は、前記パイロット要求噴射量で前記パイロット噴射が実行される場合に、このパイロット要求噴射量が多いほど、前記パイロット噴射の噴射時期を遅角側に設定することを特徴とする内燃機関の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015132837A JP2017015006A (ja) | 2015-07-01 | 2015-07-01 | 内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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- 2015-07-01 JP JP2015132837A patent/JP2017015006A/ja active Pending
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