JP2019039379A

JP2019039379A - Fuel injection control device for compression ignition type engine

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Publication number: JP2019039379A
Application number: JP2017162681A
Authority: JP
Inventors: 洋皆本; Hiroshi Minamoto; 小林　達也; Tatsuya Kobayashi; 達也小林
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2017-08-25
Filing date: 2017-08-25
Publication date: 2019-03-14
Anticipated expiration: 2037-08-25
Also published as: JP6575571B2

Abstract

To prevent an excessive load from being applied to an engine mechanism part in a compression ignition type engine.SOLUTION: In a compression ignition type engine comprising an engine body including a cylinder and a piston and a fuel injection valve for injecting a fuel into a combustion chamber of the engine body, a fuel injection control device controls timing of fuel injection by the fuel injection valve. The fuel injection control device executes main injection control for performing main injection PM of the fuel from the fuel injection valve in timing near a compression upper dead point of the piston, and speed reduction fuel cut control for limiting an injection amount of the fuel from the fuel injection valve during speed reduction of the engine. When shifting from an operation state where an intra-cylinder temperature of the cylinder falls to an operation state where the engine is accelerated by the speed reduction fuel cut control, the fuel injection control device executes control for retarding start timing of the main injection PM just for a retard period R1.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、圧縮着火式エンジンの燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射弁の噴射タイミングを制御する燃料噴射制御装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection control device that controls the injection timing of a fuel injection valve that injects fuel into a combustion chamber of a compression ignition engine.

ディーゼルエンジン等の圧縮着火式エンジンでは、圧縮上死点付近において燃料噴射弁から燃焼室内へ燃料を直接噴射させる。圧縮行程で高温となった燃焼室内の空気と噴射された燃料との混合気が、筒内の熱で自然発火し、燃焼する。特許文献１には、ディーゼルエンジンにおいて、加速開始時に定常時よりも燃料噴射開始時期を遅角する共に、燃料噴射圧を上昇させることによって、ディーゼルノック音を抑制する技術が開示されている。 In a compression ignition type engine such as a diesel engine, fuel is directly injected into a combustion chamber from a fuel injection valve in the vicinity of compression top dead center. The mixture of the air in the combustion chamber that has become high temperature in the compression stroke and the injected fuel spontaneously ignites and burns with the heat in the cylinder. Patent Document 1 discloses a technique in a diesel engine that suppresses diesel knock noise by retarding the fuel injection start timing from the steady state at the start of acceleration and increasing the fuel injection pressure.

特開平１０−７７８８１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-77881

上記の圧縮着火式エンジンにおいて、筒内温度が低下した状態となると、混合気への着火遅れが発生する。筒内温度の低下は、エンジンの減速時に燃料噴射弁から燃料の噴射量を停止する減速燃料カットが実行された場合に生じる。前記着火遅れが生じると、その遅れの分だけ多く燃料が燃焼室に存在する状態で燃焼が開始されることになるため、つまり多量の燃料が一気に燃焼するため、燃焼室内の燃焼圧が高くなる。この場合、エンジンのピストンやコンロッドなどの機構部への荷重が大きくなり、前記機構部にダメージを与える要因となる。 In the above compression ignition type engine, when the in-cylinder temperature is lowered, an ignition delay to the air-fuel mixture occurs. The drop in the in-cylinder temperature occurs when a deceleration fuel cut is executed that stops the fuel injection amount from the fuel injection valve during engine deceleration. When the ignition delay occurs, the combustion is started in a state where the fuel exists in the combustion chamber by the delay, that is, a large amount of fuel is burned at once, so the combustion pressure in the combustion chamber increases. . In this case, a load on a mechanism portion such as an engine piston or a connecting rod is increased, which causes damage to the mechanism portion.

本発明は上記の点に鑑みて為されたものであって、圧縮着火式エンジンにおいてエンジン機構部へ過度の荷重が加わることを抑止できる圧縮着火式エンジンの燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a fuel injection control device for a compression ignition type engine that can prevent an excessive load from being applied to an engine mechanism in a compression ignition type engine. And

本発明の一局面に係る圧縮着火式エンジンの燃料噴射制御装置は、気筒及びピストンを備えるエンジン本体と、該エンジン本体の燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁とを備えた圧縮着火式エンジンにおいて、前記燃料噴射弁による燃料噴射のタイミングを制御する燃料噴射制御装置であって、前記燃料噴射制御装置は、前記ピストンの圧縮上死点付近のタイミングで前記燃料噴射弁から燃料の主噴射を行わせる主噴射制御と、エンジンの減速時に前記燃料噴射弁から燃料の噴射量を制限する減速燃料カット制御とを実行するものであり、前記減速燃料カット制御によって前記気筒の筒内温度が低下した運転状態からエンジンの加速を行う運転状態へ移行する際、前記主噴射のタイミングを遅角する制御を実行することを特徴とする。 A fuel injection control device for a compression ignition engine according to one aspect of the present invention is a compression ignition engine including an engine body including a cylinder and a piston, and a fuel injection valve for injecting fuel into a combustion chamber of the engine body. A fuel injection control device for controlling the timing of fuel injection by the fuel injection valve, wherein the fuel injection control device performs main injection of fuel from the fuel injection valve at a timing near the compression top dead center of the piston. Main fuel injection control and deceleration fuel cut control for limiting the amount of fuel injected from the fuel injection valve when the engine is decelerated, and the in-cylinder temperature of the cylinder is reduced by the deceleration fuel cut control. When shifting from a state to an operating state in which the engine is accelerated, control for retarding the timing of the main injection is executed.

この燃料噴射制御装置によれば、主噴射のタイミングの遅角によって、燃料噴射開始から着火までに燃焼室内へ供給される燃料量を抑制することができる。このため、減速燃料カット制御によって前記気筒の筒内温度が低下し、混合気への着火遅れが発生し得る状態となっても、多量の燃料が一気に燃焼することを防止することができる。これにより、燃焼室内の燃焼圧のピーク値が高騰することを抑止でき、エンジン機構部へ過度の荷重が加わらないようにすることができる。 According to this fuel injection control device, the amount of fuel supplied into the combustion chamber from the start of fuel injection to ignition can be suppressed by retarding the timing of main injection. For this reason, even if the cylinder temperature of the cylinder is lowered by the deceleration fuel cut control and an ignition delay to the air-fuel mixture can occur, it is possible to prevent a large amount of fuel from burning at once. Thereby, it can suppress that the peak value of the combustion pressure in a combustion chamber rises, and it can prevent that an excessive load is added to an engine mechanism part.

上記の燃料噴射制御装置において、前記燃料噴射制御装置は、前記減速燃料カット制御が実行された期間に基づいて、前記筒内温度が低下した運転状態であるか否かを判定し、前記筒内温度が低下した運転状態であると判定した場合に、前記主噴射のタイミングを遅角する制御を実行することが望ましい。 In the fuel injection control device, the fuel injection control device determines whether or not the in-cylinder temperature is in an operating state based on a period during which the deceleration fuel cut control is executed, and When it is determined that the operating state is a temperature drop, it is desirable to execute control for retarding the timing of the main injection.

気筒の筒内温度を直接計測することは難しい。一方、減速燃料カット制御が実行されると、その実行期間中は燃焼室には空気だけが供給されるので、実行期間が長くなるほど筒内温度が低下する傾向となる。上記の燃料噴射制御装置によれば、前記減速燃料カット制御が実行された期間に基づき、容易に筒内温度を推定することができるので、計測系や制御系を複雑化せずに済む利点がある。 It is difficult to directly measure the in-cylinder temperature of a cylinder. On the other hand, when the deceleration fuel cut control is executed, only the air is supplied to the combustion chamber during the execution period, so that the in-cylinder temperature tends to decrease as the execution period becomes longer. According to the fuel injection control device described above, the in-cylinder temperature can be easily estimated based on the period during which the deceleration fuel cut control is executed. Therefore, there is an advantage that the measurement system and the control system do not have to be complicated. is there.

上記の燃料噴射制御装置において、前記燃料噴射制御装置は、エンジン回転数が高回転領域である状態において前記減速燃料カット制御が実行された期間に基づいて、前記筒内温度が低下した運転状態であるか否かを判定することが望ましい。 In the above fuel injection control device, the fuel injection control device is operated in a state where the in-cylinder temperature is lowered based on a period during which the deceleration fuel cut control is executed in a state where the engine speed is in a high rotation range. It is desirable to determine whether or not there is.

エンジン回転数が高回転領域である状態において前記減速燃料カット制御が実行されると、より燃焼室の空冷度が進行する。従って、上記の状態で前記減速燃料カット制御が実行された期間を参照することで、前記筒内温度が低下した運転状態であるか否かを的確に判定することができる。 When the deceleration fuel cut control is executed in a state where the engine speed is in a high rotation range, the air cooling degree of the combustion chamber further proceeds. Therefore, by referring to the period during which the deceleration fuel cut control is executed in the above state, it is possible to accurately determine whether or not the in-cylinder temperature is in the operating state.

上記の燃料噴射制御装置において、前記燃料噴射制御装置は、前記エンジンの加速が、エンジン回転数が高回転であって高負荷を伴う加速である場合に、前記主噴射のタイミングを遅角する制御を実行することが望ましい。 In the fuel injection control device, the fuel injection control device is configured to retard the timing of the main injection when the acceleration of the engine is acceleration with a high engine speed and a high load. It is desirable to perform.

エンジンの加速が、高回転・高負荷を伴う加速である場合、燃料噴射量は自ずと多くなる。従って、前記減速燃料カット制御が実行されている運転状態から高回転・高負荷を伴う加速を行う運転状況に移行する際は、最も燃焼圧が上昇し易い状況であると言える。このような状況において前記遅角の制御を実行することで、燃焼圧の上昇を効果的に抑制することができる。 When the acceleration of the engine is acceleration accompanied by high rotation and high load, the fuel injection amount naturally increases. Therefore, it can be said that the combustion pressure is most likely to increase when the operation state in which the deceleration fuel cut control is being performed shifts to an operation state in which acceleration with high rotation and high load is performed. By executing the retard control in such a situation, an increase in the combustion pressure can be effectively suppressed.

上記の燃料噴射制御装置において、前記燃料噴射制御装置は、前記筒内温度が低下した運転状態から前記加速を行う運転状態への移行後、予め定められた所定期間だけ、前記主噴射のタイミングを遅角する制御を実行することが望ましい。 In the fuel injection control device, the fuel injection control device sets the timing of the main injection only for a predetermined period after the transition from the operation state in which the in-cylinder temperature is lowered to the operation state in which the acceleration is performed. It is desirable to execute a retarded control.

前記減速燃料カット制御が実行されている運転状態から加速を行う運転状態へ移行し、一定期間が経過すると筒内温度も上昇する。これに伴い、前記着火遅れも生じなくなるので、予め定められた所定期間だけ前記遅角の制御を行った後、前記主噴射のタイミングを元に戻すことが望ましい。 The in-cylinder temperature also rises after a certain period of time has elapsed from the operating state in which the deceleration fuel cut control is being performed to the operating state in which acceleration is performed. Accordingly, the ignition delay does not occur, so it is desirable to restore the timing of the main injection after controlling the retardation for a predetermined period.

上記の燃料噴射制御装置において、前記燃料噴射制御装置は、前記主噴射に加え、前記主噴射よりも早いタイミングでパイロット噴射を行わせるものであり、前記主噴射のタイミングを遅角する制御を実行する場合に、前記パイロット噴射のタイミングを同様に遅角する制御を実行することが望ましい。これにより、前記遅角する制御を行う場合と行わない場合とで、同様の混合気分布を燃焼室内に形成することが可能となる。 In the fuel injection control device described above, the fuel injection control device performs pilot injection at a timing earlier than the main injection and retards the timing of the main injection in addition to the main injection. In this case, it is desirable to execute control for retarding the pilot injection timing in the same manner. Thereby, it is possible to form a similar mixture distribution in the combustion chamber when the retarding control is performed and when it is not performed.

上記の燃料噴射制御装置において、前記圧縮着火式エンジンは、前記ピストンに連結される小端部及びクランク軸に連結される大端部を含むコンロッドと、前記小端部と前記ピストンとを連結する中空のピストンピンと、前記ピストンピンの中空部内に配置された動吸振器とを備えたものであることが望ましい。 In the fuel injection control device, the compression ignition type engine connects a connecting rod including a small end connected to the piston and a large end connected to a crankshaft, and the small end and the piston. It is desirable to include a hollow piston pin and a dynamic vibration absorber disposed in the hollow portion of the piston pin.

この燃料噴射制御装置によれば、上述の通り前記減速燃料カット制御によって前記気筒の筒内温度が低下した運転状態からエンジンの加速を行う運転状態へ移行する際に燃焼圧の上昇が抑制されるので、コンロッド、ピストンピン並びに動吸振器へ過度の荷重が加わらないようにすることができる。従って、これらエンジン機構部の破損を未然に防止することができる。 According to this fuel injection control device, as described above, an increase in the combustion pressure is suppressed when shifting from an operating state in which the in-cylinder temperature of the cylinder has been lowered by the deceleration fuel cut control to an operating state in which the engine is accelerated. Therefore, it is possible to prevent an excessive load from being applied to the connecting rod, the piston pin, and the dynamic vibration absorber. Therefore, the engine mechanism can be prevented from being damaged.

本発明によれば、圧縮着火式エンジンにおいてエンジン機構部へ過度の荷重が加わることを抑止できる圧縮着火式エンジンの燃料噴射制御装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fuel injection control apparatus of the compression ignition type engine which can suppress that an excessive load is added to an engine mechanism part in a compression ignition type engine can be provided.

図１は、本発明の実施形態に係る圧縮着火式エンジン装置を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a compression ignition engine device according to an embodiment of the present invention. 図２は、図１に示されたエンジン本体に適用されているピストン及びコンロッドの正面図である。FIG. 2 is a front view of a piston and a connecting rod applied to the engine body shown in FIG. 図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 図４は、前記圧縮着火式エンジン装置の制御構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a control configuration of the compression ignition engine device. 図５は、前記圧縮着火式エンジン装置の運転状態の変化を説明するためのグラフである。FIG. 5 is a graph for explaining changes in the operating state of the compression ignition engine device. 図６は、燃料噴射期間と燃焼圧との関係を示すタイムチャートである。FIG. 6 is a time chart showing the relationship between the fuel injection period and the combustion pressure. 図７（Ａ）〜（Ｃ）は、燃料噴射開始タイミング、燃料噴射期間及び噴射率とクランク角との関係を示すタイムチャートである。7A to 7C are time charts showing the relationship between the fuel injection start timing, the fuel injection period, the injection rate, and the crank angle. 図８は、クランク角と燃焼圧との関係を示すグラフであって、（Ａ）は燃料噴射が通常モードで、（Ｂ）はリタードモードで実行される場合を各々示す。FIG. 8 is a graph showing the relationship between the crank angle and the combustion pressure, where (A) shows the case where the fuel injection is executed in the normal mode and (B) shows the case where the fuel injection is executed in the retard mode. 図９は、燃料噴射タイミングのリタード量を可変とする変形実施形態を説明するためのグラフである。FIG. 9 is a graph for explaining a modified embodiment in which the retard amount of the fuel injection timing is variable. 図１０は、ＰＣＭ（燃料噴射制御装置）による燃料噴射制御の一例を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing an example of fuel injection control by a PCM (fuel injection control device).

［エンジン装置の全体構成］
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係る圧縮着火式エンジンの燃料噴射制御装置を詳細に説明する。先ずは、図１を参照して、前記燃料噴射制御装置が適用される圧縮着火式エンジン装置について説明する。 [Entire configuration of engine device]
Hereinafter, a fuel injection control device for a compression ignition engine according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, a compression ignition type engine device to which the fuel injection control device is applied will be described with reference to FIG.

本実施形態に係るエンジン装置は、４ストロークのエンジン本体１と、エンジン本体１に燃焼用の空気を導入するための吸気通路２１と、エンジン本体１で生成された排ガスを排出するための排気通路２２と、排ガスの一部を吸気に還流するＥＧＲ装置３０と、当該エンジン装置を統括的に制御するＰＣＭ（パワートレイン・コントロール・モジュール；燃料噴射制御装置／図４参照）４０とを備える。エンジン本体１は、例えば、４つの気筒２を有する４気筒ディーゼルエンジンであり、軽油を含む燃料によって駆動される。この圧縮着火式エンジン装置は自動車等の車両に搭載され、エンジン本体１は車両の駆動源として利用される。 The engine apparatus according to the present embodiment includes a four-stroke engine main body 1, an intake passage 21 for introducing combustion air into the engine main body 1, and an exhaust passage for discharging exhaust gas generated by the engine main body 1. 22, an EGR device 30 that recirculates part of the exhaust gas to the intake air, and a PCM (powertrain control module; fuel injection control device / see FIG. 4) 40 that controls the engine device in an integrated manner. The engine body 1 is, for example, a four-cylinder diesel engine having four cylinders 2 and is driven by fuel containing light oil. The compression ignition engine device is mounted on a vehicle such as an automobile, and the engine body 1 is used as a drive source of the vehicle.

吸気通路２１には、吸気方向の上流側から順に、エアクリーナ２３、スロットルバルブ２４及びサージタンク２５が設けられており、これらを通過した後の空気がエンジン本体１に導入される。エアクリーナ２３は、吸気を清浄化する。スロットルバルブ２４は、吸気通路２１を開閉する。ただし、本実施形態では、エンジンの運転中、スロットルバルブ２４は基本的に全開もしくはこれに近い開度に維持されており、エンジンの停止時等の限られた運転条件のときにのみ閉弁されて吸気通路２１を遮断する。排気通路２２には、酸化触媒、ＤＰＦ（ディーゼル・パーティキュレート・フィルタ）、ＳＣＲ触媒（選択還元触媒）等を含み排ガスを浄化するための触媒装置２６が設けられている。 In the intake passage 21, an air cleaner 23, a throttle valve 24, and a surge tank 25 are provided in order from the upstream side in the intake direction, and the air that has passed through these is introduced into the engine body 1. The air cleaner 23 cleans the intake air. The throttle valve 24 opens and closes the intake passage 21. However, in the present embodiment, during engine operation, the throttle valve 24 is basically fully opened or close to the opening, and is closed only under limited operating conditions such as when the engine is stopped. Then, the intake passage 21 is blocked. The exhaust passage 22 is provided with a catalyst device 26 for purifying exhaust gas including an oxidation catalyst, a DPF (diesel particulate filter), an SCR catalyst (selective reduction catalyst), and the like.

ＥＧＲ装置３０は、ＥＧＲ通路３１と、このＥＧＲ通路３１を開閉するＥＧＲバルブ３２と、ＥＧＲクーラ３３とを有する。ＥＧＲ通路３１は、排気通路２２のうち触媒装置２６の上流側の部分と、吸気通路２１のうちスロットルバルブ２４の下流側の部分（図１の例では、サージタンク２５）とを接続している。排気通路２２を流通する排ガスの一部は、ＥＧＲ通路３１を通って吸気通路２１に還流する。吸気通路２１に還流する排ガス、すなわちＥＧＲガスの量は、ＥＧＲバルブ３２の開弁量によって調整される。ＥＧＲクーラ３３は、ＥＧＲガスを冷却する。前記ＥＧＲガスは、ＥＧＲクーラ３３にて冷却された後、吸気通路２１に還流される。 The EGR device 30 includes an EGR passage 31, an EGR valve 32 that opens and closes the EGR passage 31, and an EGR cooler 33. The EGR passage 31 connects a portion of the exhaust passage 22 upstream of the catalyst device 26 and a portion of the intake passage 21 downstream of the throttle valve 24 (surge tank 25 in the example of FIG. 1). . Part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 22 returns to the intake passage 21 through the EGR passage 31. The amount of exhaust gas recirculated to the intake passage 21, that is, the amount of EGR gas, is adjusted by the opening amount of the EGR valve 32. The EGR cooler 33 cools the EGR gas. The EGR gas is cooled by the EGR cooler 33 and then returned to the intake passage 21.

エンジン本体１の構成について説明を加える。エンジン本体１は、シリンダブロック３、シリンダヘッド４及びピストン５を備える。シリンダブロック３は、図１の紙面に垂直な方向に並ぶ複数の気筒２（図中ではそのうちの１つのみを示す）を有している。シリンダヘッド４は、シリンダブロック３の上面に取り付けられ、気筒２の上部開口を塞いでいる。ピストン５は、各気筒２に往復摺動可能に収容されており、コンロッド８を介してクランク軸７と連結されている。ピストン５の往復運動に応じて、クランク軸７はその中心軸回りに回転する。ピストン５の構造については、後記で詳述する。 The configuration of the engine body 1 will be described. The engine body 1 includes a cylinder block 3, a cylinder head 4, and a piston 5. The cylinder block 3 has a plurality of cylinders 2 (only one of them is shown in the figure) arranged in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. The cylinder head 4 is attached to the upper surface of the cylinder block 3 and closes the upper opening of the cylinder 2. The piston 5 is accommodated in each cylinder 2 so as to be slidable back and forth, and is connected to the crankshaft 7 via a connecting rod 8. In response to the reciprocating motion of the piston 5, the crankshaft 7 rotates about its central axis. The structure of the piston 5 will be described in detail later.

ピストン５の上方には燃焼室６が形成されている。シリンダヘッド４には、燃焼室６と連通する吸気ポート１１及び排気ポート１２が形成されている。吸気ポート１１は、吸気通路２１から供給される空気を気筒２内に導入するための開口、排気ポート１２は、気筒２内で生成された燃焼ガスを排気通路２２に導出するための開口である。シリンダヘッド４の底面は燃焼室天井面であり、この燃焼室天井面は、上向きに僅かに凸のペントルーフ型の形状を有している。燃焼室天井面Ｕには、吸気ポート１１の下流端である吸気側開口部と、排気ポート１２の上流端である排気側開口部とが形成されている。シリンダヘッド４には、前記吸気側開口部を開閉する吸気バルブ１３と、前記排気側開口部を開閉する排気バルブ１４とが組み付けられている。吸気バルブ１３及び排気バルブ１４は、いわゆるポペットバルブである。 A combustion chamber 6 is formed above the piston 5. The cylinder head 4 is formed with an intake port 11 and an exhaust port 12 that communicate with the combustion chamber 6. The intake port 11 is an opening for introducing air supplied from the intake passage 21 into the cylinder 2, and the exhaust port 12 is an opening for leading combustion gas generated in the cylinder 2 to the exhaust passage 22. . The bottom surface of the cylinder head 4 is a combustion chamber ceiling surface, and this combustion chamber ceiling surface has a pent roof type shape slightly convex upward. On the combustion chamber ceiling surface U, an intake side opening which is the downstream end of the intake port 11 and an exhaust side opening which is the upstream end of the exhaust port 12 are formed. The cylinder head 4 is assembled with an intake valve 13 for opening and closing the intake side opening and an exhaust valve 14 for opening and closing the exhaust side opening. The intake valve 13 and the exhaust valve 14 are so-called poppet valves.

シリンダヘッド４には、吸気バルブ１３、排気バルブ１４を各々駆動する吸気側動弁機構１５、排気側動弁機構１６が配設されている。これら動弁機構１５、１６によりクランク軸７の回転に連動して、各吸気バルブ１３及び排気バルブ１４が駆動される。これら吸気バルブ１３及び排気バルブ１４の駆動により、吸気バルブ１３の弁体が吸気ポート１１１を開閉し、排気バルブ１４の弁体が排気ポート１２を開閉する。 The cylinder head 4 is provided with an intake side valve mechanism 15 and an exhaust side valve mechanism 16 that respectively drive the intake valve 13 and the exhaust valve 14. The valve mechanisms 15 and 16 drive the intake valves 13 and the exhaust valves 14 in conjunction with the rotation of the crankshaft 7. By driving the intake valve 13 and the exhaust valve 14, the valve body of the intake valve 13 opens and closes the intake port 111, and the valve body of the exhaust valve 14 opens and closes the exhaust port 12.

シリンダヘッド４には、燃焼室６内に燃料を噴射するインジェクタ１７（燃料噴射弁）が、各気筒２につき１つずつ取り付けられている。インジェクタ１７は、図略の燃料供給管を通して供給された燃料を燃焼室６に噴射するもので、燃焼室６に突出するように配置されたノズルヘッド１８を備える。ノズルヘッド１８には、燃料を高圧で噴射する複数の噴射孔が備えられている。インジェクタ１７は、その本体部及びノズルヘッド１８の中心軸が、前記燃焼室天井面の頂部を通り気筒２の中心軸と平行に延びるように配置されている。インジェクタ１７による燃料噴射のタイミングは、ＰＣＭ４０（図４）によって制御される。この点は後述する。 The cylinder head 4 is provided with one injector 17 (fuel injection valve) for injecting fuel into the combustion chamber 6, one for each cylinder 2. The injector 17 injects fuel supplied through a fuel supply pipe (not shown) into the combustion chamber 6 and includes a nozzle head 18 disposed so as to protrude into the combustion chamber 6. The nozzle head 18 is provided with a plurality of injection holes for injecting fuel at a high pressure. The injector 17 is arranged so that the central axis of the main body part and the nozzle head 18 extend parallel to the central axis of the cylinder 2 through the top of the combustion chamber ceiling surface. The timing of fuel injection by the injector 17 is controlled by the PCM 40 (FIG. 4). This point will be described later.

［ピストン及び動吸振器について］
図２は、図１に示されたエンジン本体１に適用されているピストン５及びコンロッド８の正面図、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。本実施形態では、ピストン５とコンロッド８との連結部に、ディーゼルノック音の原因となる３．５ｋＨｚの振動を低減させる動吸振器９が組み込まれている例を示す。 [Piston and dynamic vibration absorber]
2 is a front view of the piston 5 and the connecting rod 8 applied to the engine body 1 shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. In the present embodiment, an example is shown in which a dynamic vibration absorber 9 for reducing 3.5 kHz vibration that causes diesel knock noise is incorporated in the connecting portion between the piston 5 and the connecting rod 8.

ピストン５は、ピストンヘッド５１と、ピストンヘッド５１の下方に連設されたスカート部５２とを含む。ピストンヘッド５１は円柱体からなり、燃焼室６の壁面の一部（底面）を形成する冠面５０を上面に備えると共に、気筒２の内壁面と摺接する側周面とを備える。前記側周面には、複数のピストンリング５１Ａが嵌め込まれている。スカート部５２は、ピストンヘッド５１のクランク軸７と直交する方向の両側部に配置され、ピストン５の往復運動の際の首振り揺動を抑制する。ピストンヘッド５１の下方には、クランク軸７の延伸方向に延びるピン支持孔５４を区画する一対のピストンボス部５３が設けられている。ピン支持孔５４には、ピストンピン８４が挿通される。 The piston 5 includes a piston head 51 and a skirt portion 52 provided continuously below the piston head 51. The piston head 51 is formed of a cylindrical body, and includes a crown surface 50 that forms a part (bottom surface) of the wall surface of the combustion chamber 6 on the upper surface and a side peripheral surface that is in sliding contact with the inner wall surface of the cylinder 2. A plurality of piston rings 51A are fitted on the side peripheral surface. The skirt portions 52 are disposed on both sides of the piston head 51 in the direction orthogonal to the crankshaft 7 and suppress swinging of the piston 5 during reciprocating motion. Below the piston head 51, a pair of piston boss portions 53 that define a pin support hole 54 extending in the extending direction of the crankshaft 7 are provided. A piston pin 84 is inserted into the pin support hole 54.

コンロッド８は、クランク軸７のクランクピンと連結される下端側の大端部８１と、ピストン５と連結される上端側の小端部８２と、大端部８１と小端部８２とを繋ぐロッド部８３とを含む。大端部８１には、前記クランクピンが挿通されるクランクピン挿通孔８１Ａが設けられている。小端部８２には、ピストンピン８４が挿通されるピン挿通孔８２Ａが設けられている。ピストン５の往復動は、コンロッド８を介してクランク軸７に伝達され、当該クランク軸７が回転する。 The connecting rod 8 is a large end portion 81 connected to the crankpin of the crankshaft 7, a small end portion 82 connected to the piston 5, and a rod connecting the large end portion 81 and the small end portion 82. Part 83. The large end portion 81 is provided with a crank pin insertion hole 81A through which the crank pin is inserted. The small end portion 82 is provided with a pin insertion hole 82A through which the piston pin 84 is inserted. The reciprocating motion of the piston 5 is transmitted to the crankshaft 7 through the connecting rod 8, and the crankshaft 7 rotates.

ピストンピン８４は、コンロッド８の小端部８２と、ピストン５とを連結するピン部材である。ピストンピン８４の軸方向の両端部は、一対のピストンボス部５３のピン支持孔５４で各々支持されている。コンロッド８の小端部８２は、一対のピストンボス部５３の間、つまりピストンピン８４の軸方向の中央部に挿通されている。小端部８２のピン挿通孔８２Ａは、ピストンピン８４の外周面に対して相対的に摺動回転が可能である。各ピン支持孔５４の外側開口部付近には、ピストンピン８４の抜け止めのためのスナップリング５５が嵌め込まれている。 The piston pin 84 is a pin member that connects the small end portion 82 of the connecting rod 8 and the piston 5. Both end portions of the piston pin 84 in the axial direction are supported by pin support holes 54 of the pair of piston boss portions 53, respectively. The small end portion 82 of the connecting rod 8 is inserted between the pair of piston boss portions 53, that is, the central portion in the axial direction of the piston pin 84. The pin insertion hole 82 </ b> A of the small end portion 82 can slide and rotate relative to the outer peripheral surface of the piston pin 84. A snap ring 55 for retaining the piston pin 84 is fitted in the vicinity of the outer opening of each pin support hole 54.

ピストンピン８４は、その軸方向に貫通する筒状の中空部８４１を備えた中空のピン部材である。図３に示されているように、中空部８４１は、その軸方向両端部においてテーパ状に内径が拡径されている一方、軸方向中央部には内径が最も小さい圧入部８４２が備えられている。この圧入部８４２は、動吸振器９の固定用として設けられている。 The piston pin 84 is a hollow pin member provided with a cylindrical hollow portion 841 penetrating in the axial direction. As shown in FIG. 3, the hollow portion 841 has a tapered inner diameter that is tapered at both axial end portions, while a press-fit portion 842 having the smallest inner diameter is provided at the central portion in the axial direction. Yes. The press-fitting portion 842 is provided for fixing the dynamic vibration absorber 9.

ピストンピン８４の内部（中空部８４１内）には、動吸振器９が配置されている。動吸振器９は、燃焼行程においてピストン５、ピストンピン８４及びコンロッド８の小端部８２が一体となって、コンロッド８の大端部８１に対して共振することを抑制する機能を有する。前記共振が発生すると、コンロッド８が伸縮変形する振動モード（３．５ｋＨｚの振動現象）が発生し、これがディーゼルノック音の原因となる。動吸振器９は、前記振動モードをキャンセルする作用を果たす。 The dynamic vibration absorber 9 is disposed inside the piston pin 84 (in the hollow portion 841). The dynamic vibration absorber 9 has a function of suppressing the resonance with respect to the large end portion 81 of the connecting rod 8 by integrating the piston 5, the piston pin 84 and the small end portion 82 of the connecting rod 8 in the combustion stroke. When the resonance occurs, a vibration mode (3.5 kHz vibration phenomenon) in which the connecting rod 8 expands and contracts occurs, which causes a diesel knock sound. The dynamic vibration absorber 9 serves to cancel the vibration mode.

動吸振器９は、大略的に中空部８４１と同じ軸長を備えた軸状部材からなり、その軸方向中央に配置される一つの固定部９１と、固定部９１の一方側と他方側とに配置された一対の可動部９２と、固定部９１と一対の可動部９２とを各々連結する一対の支持部９３とを含む。固定部９１、可動部９２及び支持部９３は、金属部材の一体成型品からなる。 The dynamic vibration absorber 9 is substantially composed of a shaft-like member having the same axial length as the hollow portion 841, one fixed portion 91 disposed at the center in the axial direction, and one side and the other side of the fixed portion 91. And a pair of support portions 93 that connect the fixed portion 91 and the pair of movable portions 92 to each other. The fixed part 91, the movable part 92, and the support part 93 are made of an integrally molded metal member.

固定部９１は、ピストンピン８４の圧入部８４２の内径よりも僅かに大きい外径を有し、当該圧入部８４２に圧入されており、これにより動吸振器９はピストンピン８４に固定されている。可動部９２は、中空部８４１の内径よりも小さい外径を有する円柱体であり、ピストンピン８４の軸方向に延びるように中空部８４１内に配置されている。支持部９３は、可動部９２が中空部８４１内において揺動可能に、固定部９１と可動部９２とを連結している。なお、可動部９２の外径は、当該可動部９２が支持部９３を支点として振動しても、中空部８４１の内周面に接触しないような外径に設定されている。 The fixed portion 91 has an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the press-fit portion 842 of the piston pin 84 and is press-fitted into the press-fit portion 842, whereby the dynamic vibration absorber 9 is fixed to the piston pin 84. . The movable portion 92 is a cylindrical body having an outer diameter smaller than the inner diameter of the hollow portion 841, and is disposed in the hollow portion 841 so as to extend in the axial direction of the piston pin 84. The support portion 93 connects the fixed portion 91 and the movable portion 92 so that the movable portion 92 can swing in the hollow portion 841. The outer diameter of the movable portion 92 is set to an outer diameter that does not contact the inner peripheral surface of the hollow portion 841 even when the movable portion 92 vibrates with the support portion 93 as a fulcrum.

燃焼行程では、ピストンピン８４とコンロッド小端部８２のピン挿通孔８２Ａとの間の潤滑油膜、及び、ピストンピン８４とピストンボス部５３のピン支持孔５４との間の潤滑油膜は共に無くなり、この結果、ピストン５、ピストンピン８４及びコンロッド８の小端部８２が一体となって大端部８１に対して共振しようとする。しかし、本実施形態では、ピストンピン８４に設けられた動吸振器９により、その共振が抑制され、共振による騒音を低減することができる。 In the combustion stroke, both the lubricating oil film between the piston pin 84 and the pin insertion hole 82A of the connecting rod small end portion 82 and the lubricating oil film between the piston pin 84 and the pin support hole 54 of the piston boss portion 53 disappear. As a result, the piston 5, the piston pin 84, and the small end portion 82 of the connecting rod 8 are united to resonate with the large end portion 81. However, in the present embodiment, the resonance is suppressed by the dynamic vibration absorber 9 provided on the piston pin 84, and noise due to the resonance can be reduced.

すなわち、コンロッド８に縮み方向（下方向）の力が作用するときには、錘として作用する可動部９２が上方向の力を与え、伸び方向（上方向）の力が作用するときには、可動部９２が上方向の力を与える。これにより、コンロッド８の伸縮振幅がキャンセルされ、振動（ディーゼルノック音）が抑制される。なお、上記の共振が生じない吸気行程、圧縮行程及び排気行程においても、動吸振器９は振動する。しかし、動吸振器９はピストンピン８４内に配設されているので共振が生じない各行程では、前記潤滑油膜の緩衝作用によって動吸振器９の振動がコンロッド８に伝わることはない。 That is, when a force in the contraction direction (downward) acts on the connecting rod 8, the movable portion 92 acting as a weight gives an upward force, and when a force in the extension direction (upward) acts, the movable portion 92 Gives upward force. Thereby, the expansion-contraction amplitude of the connecting rod 8 is canceled, and a vibration (diesel knock sound) is suppressed. The dynamic vibration absorber 9 vibrates also in the intake stroke, the compression stroke, and the exhaust stroke in which the resonance does not occur. However, since the dynamic vibration absorber 9 is disposed in the piston pin 84, the vibration of the dynamic vibration absorber 9 is not transmitted to the connecting rod 8 due to the buffering action of the lubricating oil film in each stroke where resonance does not occur.

［制御構成］
図４は、本実施形態に係る圧縮着火式エンジン装置の制御構成を示すブロック図である。本実施形態のエンジン装置は、ＰＣＭ４０（燃料噴射制御装置）によって統括的に制御される。ＰＣＭ４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されるマイクロプロセッサである。 [Control configuration]
FIG. 4 is a block diagram showing a control configuration of the compression ignition engine device according to the present embodiment. The engine device of the present embodiment is comprehensively controlled by a PCM 40 (fuel injection control device). The PCM 40 is a microprocessor that includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like.

車両には各種センサが設けられており、ＰＣＭ４０はこれらセンサと電気的に接続されている。図４では、前記センサとして、クランク角センサＳＮ１、エアーフローセンサＳＮ２及びアクセル開度センサＳＮ３を示している。クランク角センサＳＮ１は、シリンダブロック３に配置され、エンジン回転数を検出する。エアーフローセンサＳＮ２は、吸気通路２１を通って各気筒２に吸入される空気量を検出する。アクセル開度センサＳＮ３は、運転者により操作される図外のアクセルペダルの開度（アクセル開度）を検出する。 Various sensors are provided in the vehicle, and the PCM 40 is electrically connected to these sensors. In FIG. 4, a crank angle sensor SN1, an airflow sensor SN2, and an accelerator opening sensor SN3 are shown as the sensors. The crank angle sensor SN1 is disposed in the cylinder block 3 and detects the engine speed. The air flow sensor SN2 detects the amount of air taken into each cylinder 2 through the intake passage 21. The accelerator opening sensor SN3 detects the opening (accelerator opening) of an accelerator pedal (not shown) operated by the driver.

ＰＣＭ４０は、これらセンサＳＮ１〜ＳＮ３等からの入力信号に基づいて種々の演算を実行しつつエンジンの各部を制御する。すなわち、ＰＣＭ４０は、インジェクタ１７、スロットルバルブ２４及びＥＧＲバルブ３２等と電気的に接続されており、演算結果等に基づいてこれらの機器にそれぞれ制御用の信号を出力する。このうち、燃料噴射制御に関する機能的要素として、ＰＣＭ４０は、燃料噴射制御部４１及びカウンター４２を含む。 The PCM 40 controls each part of the engine while executing various calculations based on input signals from the sensors SN1 to SN3 and the like. That is, the PCM 40 is electrically connected to the injector 17, the throttle valve 24, the EGR valve 32, and the like, and outputs control signals to these devices based on the calculation results and the like. Among these, as functional elements related to fuel injection control, the PCM 40 includes a fuel injection control unit 41 and a counter 42.

燃料噴射制御部４１は、基本制御として、クランク角センサＳＮ１により検出されるエンジン回転数と、アクセル開度センサＳＮ３の検出値（アクセル開度）から特定されるエンジン負荷（要求トルク）と、エアーフローセンサＳＮ２により検出される吸気流量とに基づいて、インジェクタ１７からの燃料の噴射量および燃料噴射のタイミングを決定し、その決定に従ってインジェクタ１７の動作を制御する。 As a basic control, the fuel injection control unit 41 includes an engine speed detected by the crank angle sensor SN1, an engine load (requested torque) specified from the detected value (accelerator opening) of the accelerator opening sensor SN3, air, Based on the intake air flow rate detected by the flow sensor SN2, the fuel injection amount and the fuel injection timing from the injector 17 are determined, and the operation of the injector 17 is controlled according to the determination.

本実施形態において燃料噴射制御部４１は、少なくともピストン５の圧縮上死点（ＴＤＣ）付近のタイミングでインジェクタ１７から燃料の主噴射を行わせる主噴射制御を実行する。もちろん、前記主噴射以外の燃料噴射を行わせても良く、例えばＴＤＣよりも早いクランク角であって前記主噴射よりも早いタイミングにおいてパイロット噴射等を実行させても良い。また、燃料噴射制御部４１は、エンジンの減速時にインジェクタ１７から燃料の噴射量を制限（停止）する減速燃料カット制御（いわゆるフューエルカット制御）を実行する。例えば燃料噴射制御部４１は、アクセル開度センサＳＮ３がアクセル開度＝０（アクセルＯＦＦ）を検出し、クランク角センサＳＮ１がエンジン回転数＝所定の回転数を検出している場合に、前記減速燃料カット制御を実行する。カウンター４２は、前記減速燃料カット制御の実行時間をカウントするカウンターである。 In the present embodiment, the fuel injection control unit 41 executes main injection control that causes main injection of fuel from the injector 17 at least at a timing near the compression top dead center (TDC) of the piston 5. Of course, fuel injection other than the main injection may be performed. For example, pilot injection or the like may be performed at a crank angle earlier than TDC and at a timing earlier than the main injection. Further, the fuel injection control unit 41 executes deceleration fuel cut control (so-called fuel cut control) for limiting (stopping) the fuel injection amount from the injector 17 when the engine is decelerated. For example, the fuel injection control unit 41 detects the deceleration when the accelerator opening sensor SN3 detects accelerator opening = 0 (accelerator OFF) and the crank angle sensor SN1 detects engine speed = predetermined speed. Perform fuel cut control. The counter 42 is a counter that counts the execution time of the deceleration fuel cut control.

［主噴射の遅角制御］
さらに、燃料噴射制御部４１は、前記減速燃料カット制御によって気筒２の筒内温度が低下した運転状態からエンジンの加速を行う運転状態へ移行する際、前記主噴射のタイミングを遅角する制御を実行する。以下、この主噴射の遅角制御について詳述する。 [Delay control of main injection]
Further, the fuel injection control unit 41 performs a control for retarding the timing of the main injection when shifting from the operation state in which the in-cylinder temperature of the cylinder 2 is decreased to the operation state in which the engine is accelerated by the deceleration fuel cut control. Run. Hereinafter, the retard control of the main injection will be described in detail.

図５は、圧縮着火式エンジン装置の運転状態の変化を説明するためのグラフである。いま、前記減速燃料カット制御が実行されている状態が現状の運転シーンＡＳであるとする。前記減速燃料カット制御が実行されると、燃焼室６には燃料が供給されない（トルク＝０）、つまり燃焼室６内で燃焼が発生しないと共に、エンジン回転数が高速であることに伴い多量の吸気が供給される状態となる。従って、現状の運転シーンＡＳでは、吸気によって気筒２は空冷されることとなり、筒内温度が低下する。 FIG. 5 is a graph for explaining changes in the operating state of the compression ignition engine device. Now, it is assumed that the state where the deceleration fuel cut control is being executed is the current driving scene AS. When the deceleration fuel cut control is executed, no fuel is supplied to the combustion chamber 6 (torque = 0), that is, combustion does not occur in the combustion chamber 6 and a large amount of engine speed increases. Intake air is supplied. Therefore, in the current operation scene AS, the cylinder 2 is air-cooled by the intake air, and the in-cylinder temperature decreases.

このような運転シーンＡＳから、エンジンの加速を行う運転シーンへ移行する場合が多々ある。例えば、下り坂を通過した後に上り坂を走行するようなケースである。図５には、エンジンの全負荷ラインが示されている。上掲のケースでは、減速燃料カット制御が実行されている運転シーンＡＳから、全負荷ラインの運転シーンに短時間で移行することになる。このような運転シーンの移行が起きると、気筒２の筒内温度が低下していることから、圧縮着火式エンジンにおいては、燃焼室６内の混合気への着火遅れが発生する。 In many cases, the driving scene AS shifts to a driving scene in which the engine is accelerated. For example, a case where the vehicle travels uphill after passing downhill. FIG. 5 shows the full load line of the engine. In the above-described case, the operation scene AS in which the deceleration fuel cut control is being executed shifts to the operation scene of the full load line in a short time. When such a transition of the operation scene occurs, since the in-cylinder temperature of the cylinder 2 is lowered, an ignition delay to the air-fuel mixture in the combustion chamber 6 occurs in the compression ignition type engine.

前記着火遅れが生じると、その遅れの分だけ多く燃料が燃焼室に存在する状態で燃焼が開始されることになる。この場合、通常より多い量の燃料が一気に燃焼するので、燃焼室６内の燃焼圧が高くなる。燃焼圧が高くなると、エンジンのピストン５やコンロッド８などの機構部への荷重が大きくなり、前記機構部にダメージを与える要因となる。とりわけ、本実施形態では、ピストン５内（ピストンピン８４内）に上述の振動動作を行う動吸振器９が組み込まれていることから、この動吸振器９へのダメージも問題となる。 When the ignition delay occurs, combustion is started in a state where fuel is present in the combustion chamber as much as the delay. In this case, since a larger amount of fuel burns at a time, the combustion pressure in the combustion chamber 6 becomes higher. When the combustion pressure increases, the load on the mechanical parts such as the piston 5 and the connecting rod 8 of the engine increases, which causes damage to the mechanical parts. In particular, in the present embodiment, since the dynamic vibration absorber 9 that performs the above-described vibration operation is incorporated in the piston 5 (in the piston pin 84), damage to the dynamic vibration absorber 9 is also a problem.

図６は、インジェクタ１７からの燃料噴射期間と燃焼室６内の燃焼圧との関係を示すタイムチャートである。時刻ｔ１は、インジェクタ１７から燃料噴射が開始される時刻、時刻ｔ２は、燃焼室６内の燃料に着火する時刻である。時刻ｔ１は、ＴＤＣよりもピストン５が所定角度だけ進角となるタイミングに設定される。時刻ｔ２は、ＴＤＣよりも所定角度だけ遅角となる時刻であり、前記筒内温度に依存して変動し得る時刻である。燃焼圧は、着火が起きた時刻ｔ２以降、急激に上昇し、その後のクランク角の進行によって急激に下降する。 FIG. 6 is a time chart showing the relationship between the fuel injection period from the injector 17 and the combustion pressure in the combustion chamber 6. Time t1 is the time when fuel injection is started from the injector 17, and time t2 is the time when the fuel in the combustion chamber 6 is ignited. Time t1 is set to a timing at which the piston 5 is advanced by a predetermined angle with respect to TDC. The time t2 is a time that is delayed by a predetermined angle from the TDC, and can be varied depending on the in-cylinder temperature. The combustion pressure increases rapidly after time t2 when ignition occurs, and then decreases rapidly as the crank angle advances.

燃焼圧は、燃料噴射開始から着火までの間にインジェクタ１７から噴射された燃料量、つまり時刻ｔ１〜時刻ｔ２間の期間ｔＡに燃焼室６内に供給された燃料量に影響を受ける。一般に、前記燃料量が多いほど燃焼圧の立ち上がりは鋭くなり、ピーク値が高くなる。燃焼圧のピーク値が高くなると、動吸振器９に与えられる３．５ｋＨｚの加振力も大きくなる。上述の筒内温度の低下が発生すると、燃料への着火タイミングである時刻ｔ２が遅角する（着火遅れが発生する）ので、前記燃料量が自ずと増え、燃焼圧のピーク値が高くなる。 The combustion pressure is affected by the amount of fuel injected from the injector 17 between the start of fuel injection and ignition, that is, the amount of fuel supplied into the combustion chamber 6 during the period tA between time t1 and time t2. In general, the larger the fuel amount, the sharper the rise of the combustion pressure and the higher the peak value. When the peak value of the combustion pressure increases, the 3.5 kHz excitation force applied to the dynamic vibration absorber 9 also increases. When the in-cylinder temperature is lowered, the time t2, which is the ignition timing of the fuel, is retarded (ignition delay occurs), so that the amount of fuel naturally increases and the peak value of the combustion pressure increases.

筒内温度が低下した状態から加速を行う運転状態に移行する場合、一層燃料量は増えるので、燃焼圧のピーク値は顕著に高くなる。このため、３．５ｋＨｚの加振力の増大がもたらされ、動吸振器９の破壊を惹起する懸念がある。例えば、大きな加振力によって支持部９３が可動部９２の振動運動を支えきれなくなり、支持部９３が損傷することが想定される。もちろん、ピストン５やコンロッド８、さらにはピストンピン８４やクランク軸７への損傷も想定される。 When shifting from a state in which the in-cylinder temperature is lowered to an operation state in which acceleration is performed, the fuel amount is further increased, so that the peak value of the combustion pressure is significantly increased. For this reason, an increase in the excitation force of 3.5 kHz is brought about, and there is a concern that the dynamic vibration absorber 9 is destroyed. For example, it is assumed that the support portion 93 cannot support the vibration motion of the movable portion 92 due to a large excitation force, and the support portion 93 is damaged. Of course, damage to the piston 5, the connecting rod 8, and further the piston pin 84 and the crankshaft 7 is assumed.

そこで、本実施形態では、上記の損傷の回避のため上述の遅角制御を実行し、期間ｔＡに燃焼室６内に供給される燃料量が過剰とならないようにすることによって、燃焼圧のピーク値を抑制する。この点を図７に基づいて説明する。図７（Ａ）〜（Ｃ）は、燃料噴射開始タイミング、燃料噴射期間及び噴射率とクランク角との関係を示すタイムチャートである。 Therefore, in the present embodiment, the above-described retardation control is performed to avoid the above-described damage, and the amount of fuel supplied into the combustion chamber 6 during the period tA is prevented from becoming excessive, whereby the combustion pressure peak is reached. Suppress the value. This point will be described with reference to FIG. 7A to 7C are time charts showing the relationship between the fuel injection start timing, the fuel injection period, the injection rate, and the crank angle.

図７（Ａ）は、インジェクタ１７からの燃料噴射が通常モードで実行される場合のタイムチャートである。通常モードは、筒内温度の低下が発生しない状態、つまり減速燃料カット制御が実行されていない運転状態において実行されるモードである。ここでは、主噴射ＰＭに加え、パイロット噴射ＰＡが実行される例を示している。通常モードにおいて主噴射ＰＭは、予め設定された所定のクランク角ＣＡ１で開始され、所定のクランク角ＣＡ３で終了する。燃料噴射率（噴射圧）も、予め設定された所定の噴射率Ｌ１とされる。この噴射率Ｌ１と、クランク角ＣＡ１〜ＣＡ３の期間で定まる主噴射ＰＭによって噴射される燃料量も、予め設定された量となる。 FIG. 7A is a time chart when fuel injection from the injector 17 is executed in the normal mode. The normal mode is a mode that is executed in a state where the in-cylinder temperature does not decrease, that is, in an operating state in which the deceleration fuel cut control is not executed. Here, an example is shown in which pilot injection PA is executed in addition to main injection PM. In the normal mode, the main injection PM starts at a predetermined crank angle CA1 set in advance and ends at a predetermined crank angle CA3. The fuel injection rate (injection pressure) is also set to a predetermined injection rate L1 set in advance. The amount of fuel injected by the main injection PM determined by the injection rate L1 and the period of the crank angles CA1 to CA3 is also a preset amount.

図７（Ｂ）は、上述の遅角制御が行われるリタードモードで燃料噴射が実行される場合のタイムチャートである。リタードモードは、既述の通り、減速燃料カット制御によって気筒２の筒内温度が低下した状態から加速を行う運転状態に移行する際に、所定期間（筒内温度が復帰するまでの期間）だけ実行されるモードである。このリタードモードでは、主噴射ＰＭの開始タイミングが、通常モードにおけるクランク角ＣＡ１よりもリタード期間Ｒ１だけ遅角されたクランク角ＣＡ２に設定される。また、主噴射ＰＭの終了タイミングが、通常モードにおけるクランク角ＣＡ３よりもリタード期間Ｒ２だけ遅角されたクランク角ＣＡ４に設定される。リタード期間Ｒ１、Ｒ２は、固定値として設定しても、後述（図９）するように変動値としても良い。固定値とする場合、例えばクランク角ＣＡで１°〜１０°程度の範囲から適宜選択してリタード期間Ｒ１、Ｒ２を設定することができる。なお、燃料噴射率は、通常モードと同じ噴射率Ｌ１に設定されている。 FIG. 7B is a time chart when fuel injection is performed in the retard mode in which the above-described retardation control is performed. As described above, the retard mode is only for a predetermined period (a period until the in-cylinder temperature is restored) when shifting from the state in which the in-cylinder temperature of the cylinder 2 is reduced to the operating state in which acceleration is performed by the deceleration fuel cut control. The mode to be executed. In the retard mode, the start timing of the main injection PM is set to a crank angle CA2 that is delayed by a retard period R1 from the crank angle CA1 in the normal mode. Further, the end timing of the main injection PM is set to the crank angle CA4 that is retarded by the retard period R2 from the crank angle CA3 in the normal mode. The retard periods R1 and R2 may be set as fixed values or may be variable values as will be described later (FIG. 9). When the fixed value is used, for example, the retard periods R1 and R2 can be set by appropriately selecting the crank angle CA from a range of about 1 ° to 10 °. The fuel injection rate is set to the same injection rate L1 as in the normal mode.

主噴射ＰＭの開始タイミングをリタード期間Ｒ１だけ遅角させることよって、燃料噴射開始から着火までに燃焼室６内へ供給される燃料量を抑制することができる。このため、減速燃料カット制御によって気筒２の筒内温度が低下し、混合気への着火遅れが発生し得る状態となっても、多量の燃料が一気に燃焼することを防止することができる。これにより、燃焼室６内の燃焼圧のピーク値が高騰することを抑止でき、エンジン機構部へ過度の荷重が加わらないようにすると共に、動吸振器９に対する加振力も抑制することができる。また、主噴射ＰＭの終了タイミングもリタード期間Ｒ２だけ遅角される。例えば、Ｒ１＝Ｒ２とすれば、１サイクル当たりに燃焼室６内へ供給される燃料量を通常モードと同量とすることができ、所要のトルクを発生させることができる。 By retarding the start timing of the main injection PM by the retard period R1, the amount of fuel supplied into the combustion chamber 6 from the start of fuel injection to ignition can be suppressed. For this reason, even if the in-cylinder temperature of the cylinder 2 is lowered by the deceleration fuel cut control and an ignition delay to the air-fuel mixture can occur, it is possible to prevent a large amount of fuel from burning at once. Thereby, it is possible to prevent the peak value of the combustion pressure in the combustion chamber 6 from rising so that an excessive load is not applied to the engine mechanism portion, and the excitation force to the dynamic vibration absorber 9 can also be suppressed. Further, the end timing of the main injection PM is also retarded by the retard period R2. For example, if R1 = R2, the amount of fuel supplied into the combustion chamber 6 per cycle can be made equal to that in the normal mode, and a required torque can be generated.

なお、上述の主噴射ＰＭのリタードに応じて、パイロット噴射ＰＡの開始タイミングもリタードされる。すなわち、図７（Ａ）の通常モードにおいてパイロット噴射ＰＡの開始タイミングがクランク角ＣＡ０である場合、図７（Ｂ）のリタードモードでは主噴射ＰＭと同様に、パイロット噴射ＰＡの開始タイミングも、クランク角ＣＡ０よりもリタード期間Ｒ１だけ遅角されたクランク角ＣＡ０１に設定される。これにより、パイロット噴射ＰＡ及び主噴射ＰＭによって、通常モードと同様の混合気分布を燃焼室６内に形成することができる。 Note that the start timing of the pilot injection PA is also retarded according to the retard of the main injection PM described above. That is, when the start timing of the pilot injection PA is the crank angle CA0 in the normal mode of FIG. 7A, the start timing of the pilot injection PA in the retard mode of FIG. The crank angle CA01 is set to be retarded by the retard period R1 from the angle CA0. Thereby, the air-fuel mixture distribution similar to that in the normal mode can be formed in the combustion chamber 6 by the pilot injection PA and the main injection PM.

図７（Ｃ）は、比較例の燃料噴射制御を示すタイムチャートである。燃料噴射開始から着火までに燃焼室６内へ供給される燃料量を抑制する他の手段として、燃料噴射率（噴射圧）を通常モードに比べて低下させる手法（噴射圧抑制制御）がある。図７（Ｃ）は、その手法を例示している。この比較例では、主噴射ＰＭの開始タイミングが通常モードと同じクランク角ＣＡ１である一方で、燃料噴射率が、通常モードよりも低い噴射率Ｌ２に設定されている。また、主噴射ＰＭの終了タイミングは、通常モードにおけるクランク角ＣＡ３よりもリタード期間Ｒ３だけ遅角されたクランク角ＣＡ５に設定されている。 FIG. 7C is a time chart showing the fuel injection control of the comparative example. As another means for suppressing the amount of fuel supplied into the combustion chamber 6 from the start of fuel injection to ignition, there is a technique (injection pressure suppression control) for reducing the fuel injection rate (injection pressure) compared to the normal mode. FIG. 7C illustrates the technique. In this comparative example, the start timing of the main injection PM is the same crank angle CA1 as in the normal mode, while the fuel injection rate is set to an injection rate L2 lower than that in the normal mode. The end timing of the main injection PM is set to a crank angle CA5 that is retarded by a retard period R3 from the crank angle CA3 in the normal mode.

比較例の噴射圧抑制制御によれば、燃料噴射率をＬ１からＬ２に低下させた分だけ、供給燃料量は減るので、上記着火遅れが発生しても、着火時に燃える燃料量が通常モードに比べて増大することはない。従って、図７（Ｂ）の実施形態と同様に、燃焼圧のピーク値を抑制することはできる。また、必要な燃料量は、終了タイミングの遅角によって確保される。しかしながら、このような噴射圧抑制制御では、噴射圧を低下させることで燃料の微粒化が促進されず、エミッションが悪化する。また、単位時間当たりの燃焼室６への燃料供給量が減るので、トルク低下の問題も生じる。これに対し、図７（Ｂ）の遅角制御によれば、エミッションの悪化やトルク低下の弊害を防止することができる。 According to the injection pressure suppression control of the comparative example, the amount of supplied fuel is reduced by the amount that the fuel injection rate is reduced from L1 to L2. Therefore, even if the ignition delay occurs, the amount of fuel burned at the time of ignition is changed to the normal mode. There is no increase compared to this. Therefore, similarly to the embodiment of FIG. 7B, the peak value of the combustion pressure can be suppressed. In addition, the required amount of fuel is secured by delaying the end timing. However, in such injection pressure suppression control, the atomization of fuel is not promoted by reducing the injection pressure, and the emission deteriorates. Further, since the amount of fuel supplied to the combustion chamber 6 per unit time is reduced, a problem of torque reduction also occurs. On the other hand, according to the retard control in FIG. 7B, it is possible to prevent the adverse effects of the deterioration of the emission and the torque reduction.

図８は、クランク角と燃焼圧（ｄＱ／ｄθ）との関係の実測例を示すグラフであって、筒内温度の低下時（エンジン回転数＝５２００ｒｐｍ）において、図８（Ａ）は燃料噴射が通常モードで、図８（Ｂ）はリタードモードで各々実行された場合を示している。主噴射の開始タイミングは、前記通常モードではクランク角ＣＡ＝１３．３°、前記リタードモードではクランク角ＣＡ＝１０°（リタード期間＝３．３°）である。なお、両者の燃料噴射圧は同じである。 FIG. 8 is a graph showing an actual measurement example of the relationship between the crank angle and the combustion pressure (dQ / dθ). When the in-cylinder temperature is lowered (engine speed = 5200 rpm), FIG. Is a normal mode, and FIG. 8B shows a case where each is executed in a retard mode. The start timing of the main injection is the crank angle CA = 13.3 ° in the normal mode, and the crank angle CA = 10 ° (retard period = 3.3 °) in the retard mode. Both fuel injection pressures are the same.

図８（Ａ）の通常モードでは、燃焼圧＝１８０Ｊ／ｄｅｇであり、燃焼圧の立ち上がりも急峻となっている。このような大きな燃焼圧が発生すると、エンジン機構部や動吸振器９には大きな荷重が加わることになる。これに対し、図８（Ｂ）のリタードモードでは、燃焼圧＝１３０Ｊ／ｄｅｇであり、燃焼圧の立ち上がりも比較的緩やかである。これにより、エンジン機構部や動吸振器９に加わる荷重を軽減することができる。 In the normal mode of FIG. 8A, the combustion pressure is 180 J / deg, and the rise of the combustion pressure is steep. When such a large combustion pressure is generated, a large load is applied to the engine mechanism and the dynamic vibration absorber 9. On the other hand, in the retard mode of FIG. 8B, the combustion pressure is 130 J / deg, and the rise of the combustion pressure is relatively gradual. Thereby, the load added to an engine mechanism part or the dynamic vibration damper 9 can be reduced.

本実施形態の遅角制御を実行する場合において、図７（Ｂ）に示すリタード期間Ｒ１、Ｒ２を、予め定めた一定期間（例えば、図８（Ｂ）に例示したリタード期間＝３．３°）に設定しても良いが、例えばエンジン回転数に応じて変動させてもよい。これは、減速燃料カット制御の実行時にエンジン回転数が速い程、筒内温度がより低下する傾向があり、つまり着火遅れがより顕著になる傾向があり、リタード期間をより長くする方が好ましいからである。 In the case of executing the retard control of the present embodiment, the retard periods R1 and R2 shown in FIG. 7B are set to a predetermined period (for example, the retard period illustrated in FIG. 8B = 3.3 °). ) May be set, but may be varied according to the engine speed, for example. This is because the faster the engine speed during execution of deceleration fuel cut control, the more the in-cylinder temperature tends to decrease, that is, the ignition delay tends to become more prominent, and it is preferable to make the retard period longer. It is.

図９は、燃料噴射タイミングのリタード期間を可変とする変形実施形態を説明するためのグラフである。図９には、燃料噴射の開始タイミングのベースマップラインＦ１（通常モード）と、リタードラインＦ２（リタードモード）とが示されている。上述の通常モードを実行するためのベースマップラインＦ１は、エンジン回転数＝３６００ｒｐｍではＴＤＣ前３°のクランク角が燃料噴射の開始タイミングとされ、回転数の増加と共に進角側に開始タイミングがシフトし、エンジン回転数＝５２００ｒｐｍではＴＤＣ前１３°のクランク角が燃料噴射の開始タイミングに設定されている。 FIG. 9 is a graph for explaining a modified embodiment in which the retard period of the fuel injection timing is variable. FIG. 9 shows a base map line F1 (normal mode) and a retard line F2 (retard mode) at the start timing of fuel injection. In the base map line F1 for executing the normal mode described above, when the engine speed is 3600 rpm, the crank angle of 3 ° before TDC is set as the fuel injection start timing, and the start timing shifts to the advance side as the speed increases. When the engine speed is 5200 rpm, the crank angle of 13 ° before TDC is set as the fuel injection start timing.

これに対し、上述のリタードモードを実行するためのリタードラインＦ２は、エンジン回転数＝４４００ｒｐｍを越える領域（矢印ｂの区間）において、矢印ａで示すようにベースマップラインＦ１に対してリタード期間が設定されている。リタード期間は、エンジン回転数＝５２００ｒｐｍでは３．３°である。エンジン回転数＝４４００ｒｐｍ以下の領域では、エンジン機構部や動吸振器９が、通常モードの燃料噴射開始タイミングを適用しても荷重に十分に耐えることから、リタード期間は設定されていない。もちろん、エンジン機構部や動吸振器９の強度に応じて、よりエンジン回転数が低い領域においても、リタード期間を設定するようにしても良い。 On the other hand, the retard line F2 for executing the above-described retard mode has a retard period with respect to the base map line F1, as indicated by the arrow a, in the region exceeding the engine speed = 4400 rpm (section indicated by the arrow b). Is set. The retard period is 3.3 ° at an engine speed of 5200 rpm. In the region where the engine speed is 4400 rpm or less, the retard period is not set because the engine mechanism and the dynamic vibration absorber 9 can sufficiently withstand the load even when the fuel injection start timing in the normal mode is applied. Of course, the retard period may be set even in a region where the engine speed is lower, in accordance with the strength of the engine mechanism or the dynamic vibration absorber 9.

［燃料噴射制御の具体例］
続いて、ＰＣＭ４０（図４）による燃料噴射制御の一例を、図１０に示すフローチャートに基づいて説明する。ＰＣＭ４０は、所定のサンプリングタイミング毎に、クランク角センサＳＮ１、エアーフローセンサＳＮ２及びアクセル開度センサＳＮ３を含む各種センサの計測データを読み込む（ステップＳ１）。ＰＣＭ４０は、これらの計測データから、エンジン回転数、エンジン負荷（要求トルク）及び吸気流量などを演算によって求める。ＰＣＭ４０の燃料噴射制御部４１は、基本制御として、これら演算値からインジェクタ１７による燃料の噴射量及び燃料噴射のタイミング等を決定する処理を行う。 [Specific examples of fuel injection control]
Next, an example of fuel injection control by the PCM 40 (FIG. 4) will be described based on the flowchart shown in FIG. The PCM 40 reads measurement data of various sensors including the crank angle sensor SN1, the airflow sensor SN2, and the accelerator opening sensor SN3 at every predetermined sampling timing (step S1). The PCM 40 obtains the engine speed, engine load (required torque), intake air flow rate, and the like from these measurement data by calculation. The fuel injection control unit 41 of the PCM 40 performs a process of determining the fuel injection amount by the injector 17, the timing of fuel injection, and the like from these calculated values as basic control.

次に燃料噴射制御部４１は、減速燃料カット制御を行う条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ２）。ここでは、エンジン回転数≠０の条件で、アクセル開度センサＳＮ３がアクセル開度＝０（アクセルＯＦＦ）を検出しているか否かが判定される。減速燃料カットの条件が成立している場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、燃料噴射制御部４１は、減速燃料カット制御を開始し、インジェクタ１７からの燃料の噴射を停止させる（ステップＳ３）。 Next, the fuel injection control unit 41 determines whether or not a condition for performing deceleration fuel cut control is satisfied (step S2). Here, it is determined whether or not accelerator opening sensor SN3 detects accelerator opening = 0 (accelerator OFF) under the condition of engine speed ≠ 0. When the deceleration fuel cut condition is satisfied (YES in step S2), the fuel injection control unit 41 starts the deceleration fuel cut control and stops the fuel injection from the injector 17 (step S3).

この場合、燃料噴射制御部４１は、エンジン回転数が予め定めた高回転数であるか否かを判定する（ステップＳ４）。ここでの「高回転数」は、上記減速燃料カット制御の実行によって、気筒２の筒内温度の低下が顕著になる回転数であり、例えばクランク角センサＳＮ１がエンジン回転数＝３０００ｒｐｍ以上、或いは図９の例の場合は４４００ｒｐｍ以上を検出している場合である。 In this case, the fuel injection control unit 41 determines whether or not the engine speed is a predetermined high speed (step S4). Here, the “high rotation speed” is a rotation speed at which a decrease in the in-cylinder temperature of the cylinder 2 becomes remarkable due to the execution of the deceleration fuel cut control. For example, the crank angle sensor SN1 has an engine rotation speed of 3000 rpm or more, or In the case of the example in FIG. 9, 4400 rpm or more is detected.

エンジン回転数が高回転数である場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、カウンター４２が減速燃料カット制御の実行時間をカウントする（ステップＳ５）。一方、エンジン回転数が高回転数ではない場合（ステップＳ４でＮＯ）、カウンター４２は、減速燃料カット制御の実行時間のカウントをリセットする（ステップＳ６）。 When the engine speed is high (YES in step S4), the counter 42 counts the execution time of the deceleration fuel cut control (step S5). On the other hand, when the engine speed is not a high speed (NO in step S4), the counter 42 resets the count of the execution time of the deceleration fuel cut control (step S6).

このように、カウンター４２に減速燃料カット時間をカウントさせるのは、減速燃料カット制御が実行された期間に基づき、筒内温度が低下した運転状態であるか否かを判定することを前提としているからである。すなわち、減速燃料カット制御の実行期間中は、燃焼室６には空気だけが供給されるので、実行期間が長くなるほど筒内温度が低下する傾向となる。気筒２の筒内温度を直接計測することは難しいので、減速燃料カット制御の実行時間のカウントにより、筒内温度を推定することができる。とりわけ、エンジン回転数が高回転領域である状態において前記減速燃料カット制御が実行された期間が、燃焼室の空冷度に影響を及ぼし、当然ながら実行期間が長い程、筒内温度は低下する。従って、エンジン回転数が高回転数の状態（ステップＳ４でＹＥＳ）で、前記減速燃料カット制御が実行された期間（ステップＳ５、Ｓ６）を参照することで、気筒２の筒内温度が低下した運転状態であるか否かを的確に判定することができる。 In this way, the counter 42 is caused to count the deceleration fuel cut time based on the determination of whether or not the in-cylinder temperature is in an operating state based on the period during which the deceleration fuel cut control is executed. Because. That is, during the execution period of the deceleration fuel cut control, only air is supplied to the combustion chamber 6, so that the in-cylinder temperature tends to decrease as the execution period becomes longer. Since it is difficult to directly measure the in-cylinder temperature of the cylinder 2, the in-cylinder temperature can be estimated by counting the execution time of the deceleration fuel cut control. In particular, the period during which the deceleration fuel cut control is executed in a state where the engine speed is in the high rotation range affects the air cooling degree of the combustion chamber. Naturally, the longer the execution period, the lower the in-cylinder temperature. Therefore, the in-cylinder temperature of the cylinder 2 is decreased by referring to the period (steps S5 and S6) in which the deceleration fuel cut control is executed in a state where the engine speed is high (YES in step S4). It is possible to accurately determine whether or not the vehicle is in an operating state.

一方、ステップＳ２において、減速燃料カットの条件が成立していない場合（ステップＳ２でＮＯ）、燃料噴射制御部４１は、主噴射について上述のリタードモードを実行する条件が成立しているか否かを判定する。まず燃料噴射制御部４１は、現状の運転状態が、所定の加速を行う運転状態か否かを判定する（ステップＳ７）。具体的には、アクセル開度センサＳＮ３が、予め定めた基準を超える大きい変化量でアクセルの開度が変化したことを検知した場合、燃料噴射制御部４１は所定の加速運転状態であると判定する（ステップＳ７でＹＥＳ）。一方、前記基準に満たない加速や、現状速度維持のアクセル開度である等の場合は、燃料噴射制御部４１は加速運転状態ではないと判定する（ステップＳ７でＮＯ）。 On the other hand, when the deceleration fuel cut condition is not satisfied in step S2 (NO in step S2), the fuel injection control unit 41 determines whether or not the condition for executing the above retard mode for the main injection is satisfied. judge. First, the fuel injection control unit 41 determines whether or not the current operation state is an operation state in which predetermined acceleration is performed (step S7). Specifically, when the accelerator opening sensor SN3 detects that the accelerator opening has changed by a large change amount that exceeds a predetermined reference, the fuel injection control unit 41 determines that it is in a predetermined acceleration operation state. (YES in step S7). On the other hand, in the case of acceleration not satisfying the above-mentioned criteria, or the accelerator opening degree for maintaining the current speed, the fuel injection control unit 41 determines that the acceleration operation state is not in effect (NO in step S7).

所定の加速運転状態であると判定した場合（ステップＳ７でＹＥＳ）、次に燃料噴射制御部４１は、ステップＳ７の加速が、エンジン回転数が高回転であって高負荷を伴う加速であるであるか否かを判定する（ステップＳ８）。具体的には、クランク角センサＳＮ１により検知されたエンジン回転数、アクセル開度センサＳＮ３により検知されたアクセル開度が、所定の値を超過しているか否かが判定される。エンジンの加速が、高回転・高負荷を伴う加速である場合、インジェクタ１７からの燃料噴射量は自ずと多くなる。従って、前記減速燃料カット制御が実行されている運転状態から高回転・高負荷を伴う加速を行う運転状況に移行する際は、最も燃焼圧が上昇し易い状況であると言える。この理由より、ステップＳ７、Ｓ８の判定が行われる。 If it is determined that the vehicle is in a predetermined acceleration operation state (YES in step S7), the fuel injection control unit 41 then determines that the acceleration in step S7 is an acceleration with a high engine speed and a high load. It is determined whether or not there is (step S8). Specifically, it is determined whether or not the engine speed detected by the crank angle sensor SN1 and the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor SN3 exceed a predetermined value. When the acceleration of the engine is acceleration accompanied by high rotation and high load, the fuel injection amount from the injector 17 naturally increases. Therefore, it can be said that the combustion pressure is most likely to increase when the operation state in which the deceleration fuel cut control is being performed shifts to an operation state in which acceleration with high rotation and high load is performed. For this reason, the determinations in steps S7 and S8 are made.

さらに燃料噴射制御部４１は、当該加速運転に移行する直前に実行された減速燃料カット制御の実行時間のカウント値（ステップＳ５）を確認し、そのカウント値が所定値αを超過しているか否かを判定する（ステップＳ９）。所定値αは、気筒２の筒内温度の有意な低下を招来する減速燃料カット制御の実行時間を想定して定められる値である。つまり所定値αは、減速燃料カット制御によって、燃焼室６において着火遅れをもたらす程度に筒内温度を低下させる期間に相当する。 Further, the fuel injection control unit 41 confirms the count value (step S5) of the execution time of the deceleration fuel cut control executed immediately before shifting to the acceleration operation, and whether or not the count value exceeds the predetermined value α. Is determined (step S9). The predetermined value α is a value that is determined assuming an execution time of the deceleration fuel cut control that causes a significant decrease in the in-cylinder temperature of the cylinder 2. That is, the predetermined value α corresponds to a period during which the in-cylinder temperature is lowered to such an extent that an ignition delay is caused in the combustion chamber 6 by the deceleration fuel cut control.

以上のステップＳ７〜Ｓ９の３つの条件が満足される場合、すなわち、所定の加速運転状態であり（ステップＳ７でＹＥＳ）、当該加速が高回転・高負荷を伴う加速であって（ステップＳ８でＹＥＳ）、直前に所定値αを超過する減速燃料カット制御が実行された場合（ステップＳ９でＹＥＳ）に、燃料噴射制御部４１は、図７（Ｂ）に例示したような、リタードモードでインジェクタ１７の主噴射を実行させる。つまり、主噴射ＰＭの開始タイミングを、通常モードにおけるクランク角ＣＡ１よりもリタード期間Ｒ１だけ遅角されたクランク角ＣＡ２に設定する（ステップＳ１０）。 When the above three conditions of Steps S7 to S9 are satisfied, that is, in a predetermined acceleration operation state (YES in Step S7), the acceleration is acceleration accompanied by high rotation and high load (in Step S8). YES), when the deceleration fuel cut control exceeding the predetermined value α is executed immediately before (YES in step S9), the fuel injection control unit 41 performs the injector in the retard mode as illustrated in FIG. 7B. 17 main injections are executed. That is, the start timing of the main injection PM is set to the crank angle CA2 delayed by the retard period R1 from the crank angle CA1 in the normal mode (step S10).

これに対し、ステップＳ７〜Ｓ９の３つの条件のうち、いずれか一つでも満足されない場合、燃料噴射制御部４１は、図７（Ａ）に例示したような通常モードでインジェクタ１７の主噴射を実行させる。すなわち、所定の加速運転状態ではない（ステップＳ７でＮＯ）、当該加速が高回転・高負荷を伴う加速ではない（ステップＳ８でＮＯ）、或いは直前に所定値αを超過する減速燃料カット制御が実行されていない場合（ステップＳ９でＮＯ）には、通常モードで主噴射が実行される（ステップＳ１２）。 On the other hand, when any one of the three conditions of steps S7 to S9 is not satisfied, the fuel injection control unit 41 performs the main injection of the injector 17 in the normal mode as illustrated in FIG. Let it run. That is, it is not in the predetermined acceleration operation state (NO in step S7), the acceleration is not acceleration with high rotation and high load (NO in step S8), or the deceleration fuel cut control that exceeds the predetermined value α immediately before is performed. If not executed (NO in step S9), the main injection is executed in the normal mode (step S12).

リタードモードの実行中、燃料噴射制御部４１は、予め定められた所定期間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１１）。減速燃料カット制御が実行されている運転状態から加速を行う運転状態へ移行し、一定期間が経過すると筒内温度も上昇する。これに伴い、前記着火遅れも生じなくなるので、予め定められた所定期間だけリタードモードを行うと、前記主噴射のタイミングを元に戻すことが望ましい。燃料噴射制御部４１は、予め定められた所定期間が経過していない場合（ステップＳ１１でＮＯ）、ステップＳ７に戻って処理を繰り返す（リタードモードを継続する）。一方、予め定められた所定期間が経過した場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）、燃料噴射制御部４１はリタードモードを終了させ、ステップＳ１に戻って処理を繰り返す。 During execution of the retard mode, the fuel injection control unit 41 determines whether or not a predetermined period has elapsed (step S11). The in-cylinder temperature also rises when a certain period of time elapses from the operating state in which the deceleration fuel cut control is executed to the operating state in which acceleration is performed. Accordingly, the ignition delay does not occur. Therefore, it is desirable to restore the timing of the main injection when the retard mode is performed for a predetermined period. If the predetermined period has not elapsed (NO in step S11), the fuel injection control unit 41 returns to step S7 and repeats the process (continues the retard mode). On the other hand, if a predetermined period has elapsed (YES in step S11), the fuel injection control unit 41 ends the retard mode, returns to step S1, and repeats the process.

［作用効果］
以上説明した本実施形態に係る圧縮着火式エンジンの燃料噴射制御装置によれば、燃料噴射制御部４１は、減速燃料カット制御によって気筒２の筒内温度が低下した運転状態からエンジンの加速を行う運転状態へ移行する際、インジェクタ１７の主噴射の開始タイミングを遅角する遅角制御（リタードモード）を実行する。この遅角制御によって、燃料噴射開始から着火までに燃焼室６内へ供給される燃料量を抑制することができる。このため、減速燃料カット制御によって気筒２の筒内温度が低下し、混合気への着火遅れが発生し得る状態となっても、多量の燃料が一気に燃焼することを防止することができる。これにより、燃焼室６内の燃焼圧のピーク値の上昇を抑止でき、ピストン５、コンロッド８、ピストンピン８４及びクランク軸７などのエンジン機構部、並びに動吸振器９へ過度の荷重が加わらないようにすることができる。従って、これらエンジン機構部の破損、エンジン音の低減に寄与する動吸振器９の破損を未然に防止することができる。 [Function and effect]
According to the fuel injection control device for a compression ignition engine according to the present embodiment described above, the fuel injection control unit 41 accelerates the engine from an operating state in which the in-cylinder temperature of the cylinder 2 is reduced by the deceleration fuel cut control. When shifting to the operating state, retard control (retard mode) is performed to retard the start timing of the main injection of the injector 17. By this retardation control, the amount of fuel supplied into the combustion chamber 6 from the start of fuel injection to ignition can be suppressed. For this reason, even if the in-cylinder temperature of the cylinder 2 is lowered by the deceleration fuel cut control and an ignition delay to the air-fuel mixture can occur, it is possible to prevent a large amount of fuel from burning at once. Thereby, an increase in the peak value of the combustion pressure in the combustion chamber 6 can be suppressed, and an excessive load is not applied to the engine mechanism parts such as the piston 5, the connecting rod 8, the piston pin 84 and the crankshaft 7, and the dynamic vibration absorber 9. Can be. Therefore, it is possible to prevent damage to the dynamic vibration absorber 9 that contributes to reduction of the engine mechanism and engine noise.

［変形実施形態］
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、次のような変形実施形態を取り得る。 [Modified Embodiment]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, The following modified embodiment can be taken.

（１）主噴射ＰＭの開始タイミングと終了タイミングとを同じクランク角だけリタードさせるのではなく、つまり図７（Ｂ）に例示したリタード期間Ｒ１、Ｒ２を同じ期間とするのではなく、Ｒ１、Ｒ２を異なる期間としても良い。例えば、エミッションが悪化しない範囲で、通常モードに比べてリタードモードにおけるインジェクタ１７の噴射圧を若干低下させ、その分だけリタード期間Ｒ２を若干延長させても良い。 (1) The start timing and end timing of the main injection PM are not retarded by the same crank angle, that is, the retard periods R1 and R2 illustrated in FIG. 7B are not set to the same period, but R1 and R2 It is good also as a different period. For example, as long as the emission does not deteriorate, the injection pressure of the injector 17 in the retard mode may be slightly reduced as compared with the normal mode, and the retard period R2 may be slightly extended accordingly.

（２）上記実施形態では、カウンター４２が減速燃料カット制御の実行時間をカウントし、そのカウント値が所定値αを超過していることをリタードモードの実行要件とした。このカウントを省き、加速運転の直前に減速燃料カット制御がエンジン回転数＝所定の高回転数で実行された実績があれば、一定期間はリタードモードを実行するようにしても良い。 (2) In the above embodiment, the counter 42 counts the execution time of the deceleration fuel cut control, and that the count value exceeds the predetermined value α is the execution requirement for the retard mode. The retard mode may be executed for a certain period if this count is omitted and there is a record that the deceleration fuel cut control has been executed at the engine speed = a predetermined high speed immediately before the acceleration operation.

（３）上記実施形態では、ピストンピン８４に動吸振器９が組み込まれているエンジン本体１に対して、本実施形態に係る燃料噴射制御が適用される例を示した。本実施形態は、動吸振器９を具備しない圧縮着火式エンジンにも適用することができる。 (3) In the said embodiment, the example in which the fuel-injection control which concerns on this embodiment is applied with respect to the engine main body 1 in which the dynamic vibration absorber 9 is integrated in the piston pin 84 was shown. The present embodiment can also be applied to a compression ignition engine that does not include the dynamic vibration absorber 9.

１エンジン本体（圧縮着火式エンジン）
２気筒
５ピストン
６燃焼室
７クランク軸
８コンロッド
８１大端部
８２小端部
８４ピストンピン
９動吸振器
１７インジェクタ（燃料噴射弁）
４０ＰＣＭ（燃料噴射制御装置）
４１燃料噴射制御部
４２カウンター
1 Engine body (compression ignition engine)
2 cylinder 5 piston 6 combustion chamber 7 crankshaft 8 connecting rod 81 large end 82 small end 84 piston pin 9 dynamic vibration absorber 17 injector (fuel injection valve)
40 PCM (Fuel Injection Control Device)
41 Fuel Injection Control Unit 42 Counter

Claims

気筒及びピストンを備えるエンジン本体と、該エンジン本体の燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁とを備えた圧縮着火式エンジンにおいて、前記燃料噴射弁による燃料噴射のタイミングを制御する燃料噴射制御装置であって、
前記燃料噴射制御装置は、
前記ピストンの圧縮上死点付近のタイミングで前記燃料噴射弁から燃料の主噴射を行わせる主噴射制御と、エンジンの減速時に前記燃料噴射弁から燃料の噴射量を制限する減速燃料カット制御とを実行するものであり、
前記減速燃料カット制御によって前記気筒の筒内温度が低下した運転状態からエンジンの加速を行う運転状態へ移行する際、前記主噴射のタイミングを遅角する制御を実行することを特徴とする圧縮着火式エンジンの燃料噴射制御装置。 A fuel injection control apparatus for controlling a timing of fuel injection by a fuel injection valve in a compression ignition engine having an engine main body including a cylinder and a piston, and a fuel injection valve for injecting fuel into a combustion chamber of the engine main body. There,
The fuel injection control device includes:
Main injection control for performing main injection of fuel from the fuel injection valve at a timing near the compression top dead center of the piston, and deceleration fuel cut control for limiting the amount of fuel injection from the fuel injection valve during engine deceleration Is to execute,
Compression ignition is performed to retard the timing of the main injection when shifting from an operating state in which the in-cylinder temperature of the cylinder is lowered by the deceleration fuel cut control to an operating state in which the engine is accelerated. -Type engine fuel injection control device.

請求項１に記載の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射制御装置は、
前記減速燃料カット制御が実行された期間に基づいて、前記筒内温度が低下した運転状態であるか否かを判定し、
前記筒内温度が低下した運転状態であると判定した場合に、前記主噴射のタイミングを遅角する制御を実行する、圧縮着火式エンジンの燃料噴射制御装置。 The fuel injection control device according to claim 1,
The fuel injection control device includes:
Based on the period during which the deceleration fuel cut control is performed, it is determined whether or not the in-cylinder temperature is in an operating state,
A fuel injection control device for a compression ignition type engine, which executes control for retarding the timing of the main injection when it is determined that the in-cylinder temperature is in an operating state.

請求項２に記載の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射制御装置は、エンジン回転数が高回転領域である状態において前記減速燃料カット制御が実行された期間に基づいて、前記筒内温度が低下した運転状態であるか否かを判定する、圧縮着火式エンジンの燃料噴射制御装置。 The fuel injection control device according to claim 2,
The fuel injection control device determines whether or not the in-cylinder temperature is in an operating state based on a period during which the deceleration fuel cut control is executed in a state where the engine speed is in a high rotation range. A fuel injection control device for a compression ignition type engine.

請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射制御装置は、前記エンジンの加速が、エンジン回転数が高回転であって高負荷を伴う加速である場合に、前記主噴射のタイミングを遅角する制御を実行する、圧縮着火式エンジンの燃料噴射制御装置。 In the fuel-injection control apparatus of any one of Claims 1-3,
The fuel injection control device executes a control to retard the timing of the main injection when the acceleration of the engine is acceleration with high engine speed and high load. Fuel injection control device.

請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射制御装置は、前記筒内温度が低下した運転状態から前記加速を行う運転状態への移行後、予め定められた所定期間だけ、前記主噴射のタイミングを遅角する制御を実行する、圧縮着火式エンジンの燃料噴射制御装置。 In the fuel-injection control apparatus of any one of Claims 1-4,
The fuel injection control device executes a control for retarding the timing of the main injection for a predetermined period after the transition from the operation state in which the in-cylinder temperature is lowered to the operation state in which the acceleration is performed. A fuel injection control device for a compression ignition type engine.

請求項１〜５のいずれか１項に記載の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射制御装置は、
前記主噴射に加え、前記主噴射よりも早いタイミングでパイロット噴射を行わせるものであり、
前記主噴射のタイミングを遅角する制御を実行する場合に、前記パイロット噴射のタイミングを同様に遅角する制御を実行する、圧縮着火式エンジンの燃料噴射制御装置。 In the fuel-injection control apparatus of any one of Claims 1-5,
The fuel injection control device includes:
In addition to the main injection, pilot injection is performed at a timing earlier than the main injection,
A fuel injection control device for a compression ignition engine, which executes control for similarly retarding the pilot injection timing when executing control for retarding the main injection timing.

請求項１〜６のいずれか１項に記載の燃料噴射制御装置において、
前記圧縮着火式エンジンは、前記ピストンに連結される小端部及びクランク軸に連結される大端部を含むコンロッドと、前記小端部と前記ピストンとを連結する中空のピストンピンと、前記ピストンピンの中空部内に配置された動吸振器とを備えたものである、圧縮着火式エンジンの燃料噴射制御装置。
In the fuel-injection control apparatus of any one of Claims 1-6,
The compression ignition type engine includes a connecting rod including a small end connected to the piston and a large end connected to a crankshaft, a hollow piston pin connecting the small end and the piston, and the piston pin. A fuel injection control device for a compression ignition engine, comprising a dynamic vibration absorber disposed in the hollow portion of the engine.